JP7144626B2 - ホログラフィック結像光学系を有するライダーシステム - Google Patents
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Description
Claims (11)
- 観測領域(210)内の物体(201)を検出するライダーシステム(100)であって、
それぞれが複数の異なる波長(λk)を有し、複数の光ビーム(311j)の形で出射される複数の光線(310k)を前記観測領域(210)に照射する照射装置(130)であって、前記観測領域(210)のうち、前記ライダーシステム(100)の検出領域(212m)で現在検出されている別個の複数の空間領域(211j)に対してそれぞれ前記複数の光線(310k)のうちの異なる光線を時間的に連続して照射する、照射装置(130)と、
それぞれの前記検出領域(212m)に個別に対応付けられた少なくとも1つの検出器構成(141m)を含み、前記観測領域(210)内の物体(201)から反射して戻ってきた光線(310k)を検出する検出装置(140)と
を備え、
前記少なくとも1つの検出器構成(141m)は、前記検出領域(212m)で現在検出されている前記空間領域(211j)からの前記複数の光線(310k)を検出する検出器(142m)と、それぞれの前記光線(310k)を前記検出器(142m)に集光させるホログラフィック結像光学系(145)とから構成されており、
前記検出器(142m)に集光する前記光線(310k)のそれぞれについて、前記ホログラフィック結像光学系(145)は、それぞれの前記光線(310k)に個別に対応付けられ、前記検出領域(212m)で現在検出されている空間領域(211j)のみからの前記それぞれの光線(310k)を前記検出器(142m)に集光させるように構成されている、ライダーシステム(100)。 - 前記ホログラフィック結像光学系(145)は、少なくとも1つのホログラフィック光学素子(143k)を含む、請求項1に記載のライダーシステム(100)。
- 前記ホログラフィック光学素子(143m)は、複数のホログラム(144n)を含み、前記複数のホログラム(144n)は、それぞれの前記検出領域(212m)で現在検出されている前記空間領域(211j)のうちのそれぞれ異なる空間領域からの前記光線(310k)をそれぞれ前記検出器(142m)に集光させるように構成されている、請求項2に記載のライダーシステム(100)。
- 前記複数のホログラム(144n)のうちの少なくとも1つは、透過ジオメトリの体積型ホログラムの形態で構成されている、請求項3に記載のライダーシステム(100)。
- 前記照射装置(200)は、光エミッタ構成(131)を含み、前記光エミッタ構成(131)は、前記光線(310k)をそれぞれ出射する複数の光エミッタ(132i)を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載のライダーシステム(100)。
- 前記複数の光エミッタ(132i)には、少なくとも1つの回折光学素子および/またはホログラフィック光学素子からなるパッシブ光学系(134i)がそれぞれ対応付けられており、
前記パッシブ光学系(134i)は、前記複数の光エミッタ(132i)それぞれによって光ビームの形で出射された前記光線(310k)を、前記観測領域(210)のそれぞれ異なる空間領域(211j)に照射される少なくとも2つの部分ビーム(311i,1、311i,2)に分割するように構成されている、請求項4に記載のライダーシステム(100)。 - 前記検出装置(140)は、空間的に互いにずれて配置された複数の検出器構成(141m)を含み、前記検出器構成の各々は、検出器(142m)と、当該検出器に個別に対応付けられたホログラフィック光学素子(143m)とを有し、前記検出器構成(141m)の前記検出領域(212m)は、それぞれ、前記観測領域(210)の異なる空間領域(211j)を検出する、請求項1から6のいずれか一項に記載のライダーシステム(100)。
- 前記検出装置(140)の前記検出器構成(141m)は、共通の結像光学系(146)の焦点面(147)に配置されている、請求項7に記載のライダーシステム(100)。
- 前記検出装置(140)の前記検出器(142m)によって現在検出されている前記観測領域(210)の全ての空間領域(211j)が、前記ライダーシステム(100)の現在の視野(213)を定め、前記ライダーシステム(100)は、前記現在の視野(213)を所定の走査方向に走査移動(101)させることで、前記観測領域(210)全体を走査するように構成されている、請求項1から8のいずれか一項に記載のライダーシステム(100)。
- 少なくとも1つの検出器構成(141m)に、特定の波長(λk)の光線(310k)のみを透過させる光学バンドパスフィルタが対応付けられている、請求項1から9のいずれか一項に記載のライダーシステム(100)。
- 複数のホログラム(1441)を有する少なくとも1つのホログラフィック光学素子(134i)を備えた請求項1から10のいずれか一項に記載のライダーシステム(100)用のホログラフィック結像光学系(145)であって、
前記ホログラム(1441)は、前記ホログラム(1441)に個別にそれぞれ対応付けられた光線(310k)を、前記光線(310k)に個別にそれぞれ対応付けられた空間領域(411j)から、前記ホログラフィック光学素子(134i)に個別に対応付けられた検出器(142m)に集光するようにそれぞれ構成されている、ホログラフィック結像光学系(145)。
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JP2011085610A (ja) | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Ricoh Co Ltd | 光偏向素子、レーザ装置及びセンシング装置 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001291266A (ja) | 2000-04-03 | 2001-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学装置 |
JP2011085610A (ja) | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Ricoh Co Ltd | 光偏向素子、レーザ装置及びセンシング装置 |
JP2018105685A (ja) | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | 測距装置 |
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