JP2016075564A - 投射光学系、物体検出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る投射光学系の実施の形態について説明する。
レーザダイオードLDは、本発明における光源の一例であり、発光ダイオードやエレクトロルミネセンス光源など所定の面積を持つ発光面が光る(面発光する)光源であればよい。レーザダイオードLDは、例えば905nmの赤外領域など、物体検出に適した発光波長を有する。
次に、光学素子L11について説明する。
入射面S11の形状は、入射面S11に入射する光ビームの発散角と、出射面S12から出射する光ビームの有効照射範囲とに基づいて、基本形状(凹面、凸面、平面)と曲率半径などのプロファイルとが適宜設定される。
n・sinα=n´・sin(α+θ)
=n´(sinα・cosθ+sinθ・cosα) ・・・(1)
である。式(1)を変形すると、
(n−n´・cosθ)・sinα=n´(sinθ・cosα) ・・・(2)
となり、
tanα=sinα/cosα=n´・sinθ/(n−n´・cosθ)・・・(3)
である。
α=tan−1(n´・sinθ/(n−n´・cosθ)) ・・・(4)
で表すことができる。
α=tan−1(sinθ/(n−cosθ)) ・・・(4−1)
である。
以上説明したように、投射光学系11では、入射面S11により所望の投射角度範囲と同程度またはそれに順ずる発散度合いにし、複数の平面を接合した形状を有する出射面S12により比較的強度の強い中心部の光を有効照射領域の周辺部に配分する。このようにすることで、投射光学系11によれば、有効照射領域内において発光強度が均一な配光パターンを形成することができる。
本発明に係る投射光学系の別の実施の形態について、先に説明した実施の形態との相違点を中心に説明する。
以上説明したように、投射光学系21によれば、出射面S12によりY軸方向の光量分布を均一にし、Z軸方向の発光強度分布のガウス型のプロファイルを維持しながら光量分布範囲を変化させることができる。
本発明に係る投射光学系のさらに別の実施の形態について、先に説明した実施の形態との相違点を中心に説明する。
以上説明したように、投射光学系31によれば、Y軸方向の投射角度範囲における光量分布を均一にしつつ所望のプロファイルの形状を得ながら、Z軸方向の発光強度分布のガウス型のプロファイルを維持して光量分布範囲を変化させることができる。
本発明に係る投射光学系のさらに別の実施の形態について、先に説明した実施の形態との相違点を中心に説明する。
以上説明したように、投射光学系41によれば、Y軸方向とZ軸方向の双方について、投射角度範囲における光量分布を均一にしつつ所望のプロファイルの形状を得ることができる。
本発明に係る投射光学系のさらに別の実施の形態について、先に説明した実施の形態との相違点を中心に説明する。
以上説明した、入射面と出射面との形状について、表1に示す。表1において、「○」は入射面または出射面に到達した光ビームの進行方向を変化させる形状を有することを示し、「−」は入射面または出射面に到達した光ビームの進行方向を変化させる形状を有しないことを示す。
本発明に係る物体検出装置の実施の形態について説明する。
受光光学系12は、物体により反射された光を透過させる第3光学素子L13と、第3光学素子L13を透過した光を受光して物体を検出するフォトダイオードPDとを有する。
以上説明したように、本実施の形態に係る物体検出装置によれば、投射光学系と受光光学系とを有することにより、所望の有効照射領域において物体の有無および位置を特定することができる。
11 :投射光学系
LD :レーザダイオード
L11 :光学素子
S11 :入射面
S12 :出射面
12 :受光光学系
PD :フォトダイオード
L13 :第3光学素子
Claims (10)
- 光を発する光源と、
前記光が入射する入射面、および複数の平面により構成され前記光が出射する出射面を備える光学素子と、を有する投射光学系であり、
前記光源の発光面に平行な一方向を第1の方向、前記発光面に平行な方向であり前記第1の方向に直角な方向を第2の方向、前記第1の方向と前記第2の方向の両方に直角な方向を第3の方向とし、所定方向へ所定発光強度以上の光を照射する角度範囲を発散角と定義するとき、前記光源が発する光は、前記第3の方向を中心とした前記第1の方向へ第1発散角となり、前記第3の方向を中心とした前記第2の方向へ第2発散角となり、
前記複数の平面は、前記第1の方向において前記発光面の方向に傾斜している第1傾斜面を含む、
投射光学系。 - 前記光源は、前記第1発散角の方向が前記第1傾斜面の方向と一致するように配置されている、
請求項1記載の投射光学系。 - 前記光学素子は、前記第1傾斜面と、前記入射面に入射した入射光の進行方向とがなす角が前記第1発散角と等しい、
請求項1または2に記載の投射光学系。 - 前記複数の平面は、前記第2の方向において前記発光面の方向に傾斜している面と前記第2の方向において前記発光面の方向に傾斜している第2傾斜面を含む、
請求項1乃至3のいずれかに記載の投射光学系。 - 前記光源は、前記第2発散角の方向が前記第2傾斜面の方向と一致するように配置されている、
請求項4記載の投射光学系。 - 前記光学素子は、前記第2傾斜面と前記入射面に入射した入射光の進行方向とがなす角が前記第2発散角と等しい、
請求項4または5記載の投射光学系。 - 前記光源は、前記第1発散角が前記第2発散角より大きい角度である、
請求項1乃至6のいずれかに記載の投射光学系。 - 前記入射面は、少なくとも前記第1の方向で屈折力を持つ、
請求項1乃至7のいずれかに記載の投射光学系。 - 前記入射面は、前記第1の方向と前記第2の方向とで屈折力を持つ、
請求項8記載の投射光学系。 - 光を発する光源と、
前記光が入射する入射面、および複数の平面により構成され前記光が出射する出射面を備え光学素子と、
前記光学素子から出射され物体により反射された前記光を受光する受光光学系と、を備え、
前記光源の発光面に平行な一方向を第1の方向、前記発光面に平行な方向であり前記第1の方向に直角な方向を第2の方向、前記第1の方向と前記第2の方向の両方に直角な方向を第3の方向とし、所定方向へ所定発光強度以上の光を照射する角度範囲を発散角と定義するとき、前記光源が発する光は、前記第3の方向を中心とした前記第1の方向へ第1発散角となり、前記第3の方向を中心とした前記第2の方向へ第2発散角となり、
前記光学素子は、前記複数の平面が、前記第1の方向において前記発光面の方向に傾斜している第1傾斜面を含む、
物体検出装置。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10148064B2 (en) | 2015-03-05 | 2018-12-04 | Ricoh Company, Ltd | Semiconductor laser driving apparatus, optical scanning apparatus, object detection apparatus, and mobile apparatus |
WO2018230230A1 (ja) * | 2017-06-15 | 2018-12-20 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 面発光半導体レーザおよびセンシングモジュール |
JP2020531794A (ja) * | 2017-08-31 | 2020-11-05 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd | 固体光検出及び測距(lidar)システム、固体光検出及び測距(lidar)分解能を改善するためのシステム及び方法 |
WO2021053909A1 (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 投射光学系およびレーダ装置 |
US11675076B2 (en) | 2017-08-31 | 2023-06-13 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Solid state light detection and ranging (LIDAR) system and system and method for improving solid state light detection and ranging (LIDAR) resolution |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6303388B2 (ja) * | 2013-10-21 | 2018-04-04 | オムロン株式会社 | 限定領域反射型光学センサ及び電子機器 |
EP3223034B1 (en) | 2016-03-16 | 2022-07-20 | Ricoh Company, Ltd. | Object detection apparatus and moveable apparatus |
JP6933045B2 (ja) | 2017-08-18 | 2021-09-08 | 株式会社リコー | 物体検出装置、センシング装置、移動体装置及び物体検出方法 |
JP6965784B2 (ja) | 2018-02-13 | 2021-11-10 | 株式会社リコー | 距離測定装置、およびこれを用いた移動体 |
JP7102797B2 (ja) | 2018-03-12 | 2022-07-20 | 株式会社リコー | 光学装置、これを用いた距離計測装置、及び移動体 |
JP2021081638A (ja) * | 2019-11-21 | 2021-05-27 | セイコーエプソン株式会社 | 光射出装置および画像表示システム |
JP2021148587A (ja) * | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 株式会社リコー | 物体検出装置、及び移動体 |
DE102021100663A1 (de) * | 2021-01-14 | 2022-07-14 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Strahlung emittierende Vorrichtung, Messsystem mit der Strahlung emittierenden Vorrichtung und Fahrzeug mit dem Messsystem |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2220502A (en) * | 1988-07-09 | 1990-01-10 | Exitech Ltd | Excimer laser beam homogenizer system |
JP2009251381A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ照射装置 |
DE102011117720A1 (de) * | 2011-11-07 | 2013-05-08 | Z-Laser Optoelektronik Gmbh | Vorrichtung zum Projizieren einer optischen Linie |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5140220A (en) * | 1985-12-02 | 1992-08-18 | Yumi Sakai | Light diffusion type light emitting diode |
US20060279807A1 (en) * | 2005-06-08 | 2006-12-14 | Chun-Hsiang Kung | Flat bed scanner |
JP5169136B2 (ja) | 2007-10-22 | 2013-03-27 | 株式会社デンソー | レーザビーム照射装置 |
JP6111617B2 (ja) | 2012-07-03 | 2017-04-12 | 株式会社リコー | レーザレーダ装置 |
JP2014052366A (ja) | 2012-08-06 | 2014-03-20 | Ricoh Co Ltd | 光計測装置、車両 |
JP2014032149A (ja) | 2012-08-06 | 2014-02-20 | Ricoh Co Ltd | 物体検出装置 |
JP2014145744A (ja) | 2013-01-30 | 2014-08-14 | Ricoh Co Ltd | 物体検出装置 |
JP6172448B2 (ja) | 2013-05-30 | 2017-08-02 | 株式会社リコー | 光学素子、投射光学系、物体検出装置 |
JP6256673B2 (ja) | 2013-06-03 | 2018-01-10 | 株式会社リコー | 投射光学系、物体検出装置 |
JP2015111090A (ja) | 2013-11-05 | 2015-06-18 | 株式会社リコー | 物体検出装置 |
JP6292533B2 (ja) | 2013-12-06 | 2018-03-14 | 株式会社リコー | 物体検出装置及びセンシング装置 |
-
2014
- 2014-10-06 JP JP2014205741A patent/JP2016075564A/ja active Pending
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2220502A (en) * | 1988-07-09 | 1990-01-10 | Exitech Ltd | Excimer laser beam homogenizer system |
JP2009251381A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ照射装置 |
DE102011117720A1 (de) * | 2011-11-07 | 2013-05-08 | Z-Laser Optoelektronik Gmbh | Vorrichtung zum Projizieren einer optischen Linie |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10148064B2 (en) | 2015-03-05 | 2018-12-04 | Ricoh Company, Ltd | Semiconductor laser driving apparatus, optical scanning apparatus, object detection apparatus, and mobile apparatus |
TWI766008B (zh) * | 2017-06-15 | 2022-06-01 | 日商索尼半導體解決方案公司 | 面發光半導體雷射及感測模組 |
WO2018230230A1 (ja) * | 2017-06-15 | 2018-12-20 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 面発光半導体レーザおよびセンシングモジュール |
JPWO2018230230A1 (ja) * | 2017-06-15 | 2020-04-16 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 面発光半導体レーザおよびセンシングモジュール |
JP7145151B2 (ja) | 2017-06-15 | 2022-09-30 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 面発光半導体レーザおよびセンシングモジュール |
JP2020531794A (ja) * | 2017-08-31 | 2020-11-05 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co.,Ltd | 固体光検出及び測距(lidar)システム、固体光検出及び測距(lidar)分解能を改善するためのシステム及び方法 |
US11675076B2 (en) | 2017-08-31 | 2023-06-13 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Solid state light detection and ranging (LIDAR) system and system and method for improving solid state light detection and ranging (LIDAR) resolution |
CN114258509A (zh) * | 2019-09-19 | 2022-03-29 | 松下知识产权经营株式会社 | 投射光学系统以及雷达装置 |
JPWO2021053909A1 (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | ||
US11506757B2 (en) | 2019-09-19 | 2022-11-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Projection optical system and radar device |
WO2021053909A1 (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 投射光学系およびレーダ装置 |
JP7413390B2 (ja) | 2019-09-19 | 2024-01-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 投射光学系およびレーダ装置 |
CN114258509B (zh) * | 2019-09-19 | 2024-02-09 | 松下知识产权经营株式会社 | 投射光学系统以及雷达装置 |
Also Published As
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---|---|
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