JP2639321B2 - レーザビームスキャンニング装置 - Google Patents
レーザビームスキャンニング装置Info
- Publication number
- JP2639321B2 JP2639321B2 JP5292629A JP29262993A JP2639321B2 JP 2639321 B2 JP2639321 B2 JP 2639321B2 JP 5292629 A JP5292629 A JP 5292629A JP 29262993 A JP29262993 A JP 29262993A JP 2639321 B2 JP2639321 B2 JP 2639321B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- fan
- lens system
- concave lens
- cylindrical concave
- Prior art date
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザビームスキャンニ
ング装置に関し、特にレーザビームを使用して物体の存
在感知または形状や位置等を計測するセンサにおけるレ
ーザビームの走査に関する。
ング装置に関し、特にレーザビームを使用して物体の存
在感知または形状や位置等を計測するセンサにおけるレ
ーザビームの走査に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームを使用したセンサまたは装
置においては、一般的にレーザビームの強度またはエネ
ルギ密度を下げることなく目標物に照射することがシス
テムの効率を上げるために重要である。
置においては、一般的にレーザビームの強度またはエネ
ルギ密度を下げることなく目標物に照射することがシス
テムの効率を上げるために重要である。
【０００３】従来、あるエリアを２次元的に走査する場
合、レーザビームを走査するためにポリゴンミラーやガ
ルバノミラー等を使用するのが一般的である。
合、レーザビームを走査するためにポリゴンミラーやガ
ルバノミラー等を使用するのが一般的である。
【０００４】ポリゴンミラーは走査角度が広く、走査速
度も速く、分解能も高いという特徴がある。また、ガル
バノミラーは走査角度、走査速度、分解能ともにポリゴ
ンミラーよりも劣るが、走査角度、走査速度、分解能と
もに中程度の性能をもっている。
度も速く、分解能も高いという特徴がある。また、ガル
バノミラーは走査角度、走査速度、分解能ともにポリゴ
ンミラーよりも劣るが、走査角度、走査速度、分解能と
もに中程度の性能をもっている。
【０００５】これらポリゴンミラーやガルバノミラーは
どちらも機械的な可動部を有しているため、機械的摩耗
等による長期的信頼性を考慮しなければならず、また同
時に装置の形状も大きくなりがちである。
どちらも機械的な可動部を有しているため、機械的摩耗
等による長期的信頼性を考慮しなければならず、また同
時に装置の形状も大きくなりがちである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の走査方
法では、走査速度が遅くともよくかつ分解能もそれほど
考慮しなくともよいという場合に、センサや装置が過剰
な性能を有することとなり、また形状も大きくなってし
まうという欠点がある。
法では、走査速度が遅くともよくかつ分解能もそれほど
考慮しなくともよいという場合に、センサや装置が過剰
な性能を有することとなり、また形状も大きくなってし
まうという欠点がある。
【０００７】例えば、あるエリア内に物体が存在するか
否かを調べるレーザセンサの場合、その走査系にポリゴ
ンミラーやガルバノミラーを用いるとおおげさなものと
なってしまい、コスト的にも高くなる。
否かを調べるレーザセンサの場合、その走査系にポリゴ
ンミラーやガルバノミラーを用いるとおおげさなものと
なってしまい、コスト的にも高くなる。
【０００８】これに対して、スキャニング装置を使用せ
ずに、光学系のみでレーザビームを広げただけではレー
ザビームの強度が極端に弱くなり、システムとして成り
立たなくなる。
ずに、光学系のみでレーザビームを広げただけではレー
ザビームの強度が極端に弱くなり、システムとして成り
立たなくなる。
【０００９】そこで、本発明の目的は上記欠点を除去
し、走査速度が遅くともよくかつ分解能もそれほど考慮
しなくともよいという場合でも、システムを簡便に構築
することができ、かつ長期的信頼性を有するレーザビー
ムスキャンニング装置を提供することにある。
し、走査速度が遅くともよくかつ分解能もそれほど考慮
しなくともよいという場合でも、システムを簡便に構築
することができ、かつ長期的信頼性を有するレーザビー
ムスキャンニング装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によるレーザビー
ムスキャンニング装置は、レーザビームを扇状ビームと
する第１の円柱凹レンズ系と、前記第１の円柱凹レンズ
系に対して９０°回転した方向に設置され前記扇状ビー
ムの照射角度を当該レーザビームの扇面に対して直交す
る角度方向に屈折せしめるための第２の円柱凹レンズ系
と、前記第２の円柱凹レンズ系を前記レーザビームの扇
面に直交する方向に一次元的に往復運動
ムスキャンニング装置は、レーザビームを扇状ビームと
する第１の円柱凹レンズ系と、前記第１の円柱凹レンズ
系に対して９０°回転した方向に設置され前記扇状ビー
ムの照射角度を当該レーザビームの扇面に対して直交す
る角度方向に屈折せしめるための第２の円柱凹レンズ系
と、前記第２の円柱凹レンズ系を前記レーザビームの扇
面に直交する方向に一次元的に往復運動
【００１１】本発明による他のレーザビームスキャンニ
ング装置は、上記構成のほかに、前記扇状ビームの扇面
に直交する方向の幅を調整する補正レンズを備えてい
る。
ング装置は、上記構成のほかに、前記扇状ビームの扇面
に直交する方向の幅を調整する補正レンズを備えてい
る。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図において、レーザ発光部２はレーザ電源１によっ
て駆動されると、スポット状のレーザビーム（以下点状
ビームとする）を出射する。
る。図において、レーザ発光部２はレーザ電源１によっ
て駆動されると、スポット状のレーザビーム（以下点状
ビームとする）を出射する。
【００１４】円柱凹レンズ系３はレーザ発光部２から出
射された点状ビームをこの点状ビームの光軸上の垂直面
上で扇状形に拡げ、線状ビーム（ファンビーム）にす
る。円柱凹レンズ系３で扇状形に拡げられた線状ビーム
はその照射角度が垂直面に直交する方向に円柱凹レンズ
系４で屈折される。
射された点状ビームをこの点状ビームの光軸上の垂直面
上で扇状形に拡げ、線状ビーム（ファンビーム）にす
る。円柱凹レンズ系３で扇状形に拡げられた線状ビーム
はその照射角度が垂直面に直交する方向に円柱凹レンズ
系４で屈折される。
【００１５】ここで、円柱凹レンズ系４としては円柱凹
レンズ系３よりも大きいものが用いられ、円柱凹レンズ
系３に対して９０°回転させた状態に配置されている。
また、円柱凹レンズ系４は圧電素子６に密着して取付け
られており、圧電素子６がドライバ７によって駆動され
ると矢印Ａの方向に移動する。
レンズ系３よりも大きいものが用いられ、円柱凹レンズ
系３に対して９０°回転させた状態に配置されている。
また、円柱凹レンズ系４は圧電素子６に密着して取付け
られており、圧電素子６がドライバ７によって駆動され
ると矢印Ａの方向に移動する。
【００１６】円柱凹レンズ系４が圧電素子６及びドライ
バ７によって矢印Ａの方向に移動されると、円柱凹レン
ズ系４において円柱凹レンズ系３からの線状ビームが当
たる位置が変化する。
バ７によって矢印Ａの方向に移動されると、円柱凹レン
ズ系４において円柱凹レンズ系３からの線状ビームが当
たる位置が変化する。
【００１７】これによって、円柱凹レンズ系３からの線
状ビームの円柱凹レンズ系４での屈折角が変化するの
で、補正レンズ５を通って目標物体８に照射される走査
ビーム１００が矢印Ｂまたは矢印Ｃの方向に移動する。
状ビームの円柱凹レンズ系４での屈折角が変化するの
で、補正レンズ５を通って目標物体８に照射される走査
ビーム１００が矢印Ｂまたは矢印Ｃの方向に移動する。
【００１８】したがって、圧電素子６及びドライバ７に
よって円柱凹レンズ系４を矢印Ａの方向に移動すること
で、目標物体８は走査ビーム１００によつて走査される
こととなる。
よって円柱凹レンズ系４を矢印Ａの方向に移動すること
で、目標物体８は走査ビーム１００によつて走査される
こととなる。
【００１９】尚、補正レンズ５は円柱凹レンズ系３，４
を通ってくる線状ビームの幅、つまり線状ビームの移動
方向（光軸の垂直面に直交する方向）の幅を調整するた
めのものである。また、円柱凹レンズ系４によって線状
ビームを矢印Ｂまたは矢印Ｃの方向に移動しているが、
円柱凸レンズ系によって線状ビームを矢印Ｂまたは矢印
Ｃの方向に移動することも可能である。
を通ってくる線状ビームの幅、つまり線状ビームの移動
方向（光軸の垂直面に直交する方向）の幅を調整するた
めのものである。また、円柱凹レンズ系４によって線状
ビームを矢印Ｂまたは矢印Ｃの方向に移動しているが、
円柱凸レンズ系によって線状ビームを矢印Ｂまたは矢印
Ｃの方向に移動することも可能である。
【００２０】このように、円柱凹レンズ系３でレーザ発
光部２から出射された点状ビームを扇状形に拡げて線状
ビームとし、この線状ビームを円柱凹レンズ系４と圧電
素子６とドライバ７とによって矢印Ｂまたは矢印Ｃの方
向に移動し、補正レンズ５を通って目標物体８に照射さ
れる走査ビーム１００を矢印Ｂまたは矢印Ｃの方向に移
動することによって、レーザビームの強度をあまり落と
すことなくファンビームとすることができ、このファン
ビームを一次元的に走査することができる。
光部２から出射された点状ビームを扇状形に拡げて線状
ビームとし、この線状ビームを円柱凹レンズ系４と圧電
素子６とドライバ７とによって矢印Ｂまたは矢印Ｃの方
向に移動し、補正レンズ５を通って目標物体８に照射さ
れる走査ビーム１００を矢印Ｂまたは矢印Ｃの方向に移
動することによって、レーザビームの強度をあまり落と
すことなくファンビームとすることができ、このファン
ビームを一次元的に走査することができる。
【００２１】よって、走査ビーム１００のスキャンニン
グに、従来例のようにポリゴンミラーやガルバノミラー
等を使用することなく、システムを簡便に構築すること
ができる。
グに、従来例のようにポリゴンミラーやガルバノミラー
等を使用することなく、システムを簡便に構築すること
ができる。
【００２２】また、ポリゴンミラーやガルバノミラー等
を使用していないので、機械的摩耗等による長期的信頼
性を考慮することなく、また同時に装置の形状も小型化
することが可能となる。よって、走査速度が遅くともよ
くかつ分解能もそれほど考慮しなくともよいという場合
でも、システムを簡便に構築することができ、かつ長期
的信頼性を有する装置を提供することができる。
を使用していないので、機械的摩耗等による長期的信頼
性を考慮することなく、また同時に装置の形状も小型化
することが可能となる。よって、走査速度が遅くともよ
くかつ分解能もそれほど考慮しなくともよいという場合
でも、システムを簡便に構築することができ、かつ長期
的信頼性を有する装置を提供することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザ光源からのレーザ光を当該レーザ光の光軸上の垂直
面上で扇状形とし、この扇状形のレーザ光を垂直面に直
交する方向に移動することによって、走査速度が遅くと
もよくかつ分解能もそれほど考慮しなくともよいという
場合でも、システムを簡便に構築することができ、かつ
長期的信頼性をもたせることができるという効果があ
る。
ーザ光源からのレーザ光を当該レーザ光の光軸上の垂直
面上で扇状形とし、この扇状形のレーザ光を垂直面に直
交する方向に移動することによって、走査速度が遅くと
もよくかつ分解能もそれほど考慮しなくともよいという
場合でも、システムを簡便に構築することができ、かつ
長期的信頼性をもたせることができるという効果があ
る。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
２ レーザ発光部 ３，４ 円柱凹レンズ系 ５ 補正レンズ ６ 圧電素子 ７ ドライバ ８ 目標物体 １００ 走査ビーム
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザビームを扇状ビームとする第１の
円柱凹レンズ系と、前記第１の円柱凹レンズ系に対して
９０°回転した方向に設置され前記扇状ビームの照射角
度を当該レーザビームの扇面に対して直交する角度方向
に屈折せしめるための第２の円柱凹レンズ系と、前記第
２の円柱凹レンズ系を前記レーザビームの扇面に直交す
る方向に一次元的に往復運動せしめる駆動手段とを含む
ことを特徴とするレーザビームスキャンニング装置。 - 【請求項２】 前記駆動手段は、圧電素子と、この圧電
素子を駆動するドライバとからなることを特徴とする請
求項１記載のレーザビームスキャンニング装置。 - 【請求項３】 前記扇状ビームの扇面に直交する方向の
幅を調整する補正レンズを含むことを特徴とする請求項
１または２記載のレーザビームスキャンニング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5292629A JP2639321B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | レーザビームスキャンニング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5292629A JP2639321B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | レーザビームスキャンニング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07120697A JPH07120697A (ja) | 1995-05-12 |
| JP2639321B2 true JP2639321B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=17784277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5292629A Expired - Lifetime JP2639321B2 (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | レーザビームスキャンニング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2639321B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4517744B2 (ja) * | 2004-06-24 | 2010-08-04 | 株式会社デンソー | 光スキャナ |
| KR100884787B1 (ko) * | 2007-05-04 | 2009-02-23 | 삼성전기주식회사 | 빔 변환 장치 |
| KR100881909B1 (ko) * | 2007-06-22 | 2009-02-06 | 삼성전기주식회사 | 라인 빔 조명 광학계 |
| KR100894836B1 (ko) * | 2007-08-07 | 2009-04-24 | 삼성전기주식회사 | 광 가이드 판 및 이를 이용한 디스플레이 장치 |
| FR3064758B1 (fr) | 2017-03-28 | 2021-04-23 | Compagnie Ind Des Lasers Cilas | Dispositif optique apte a changer la direction de propagation d'un faisceau lumineux |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5425817A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-27 | Copal Co Ltd | Transfer circuit for flash photographing |
| JPS59195176A (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-06 | Toshihiro Tsumura | 光ビ−ムの投受光装置 |
-
1993
- 1993-10-27 JP JP5292629A patent/JP2639321B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07120697A (ja) | 1995-05-12 |
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