JPH04366705A - 受信光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レーザ測距装置にお
いて、受信視野および受信帯域を限定してレーザ光を受
光するための受信光学系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、受信光学系には図２に示すものが
あった。図において、１は対物レンズ、２は凹レンズ、
３は干渉フィルタ、４は凸レンズ、５はピンホール、６
はリレーレンズ、７は受光素子、８は受光素子のハウジ
ング、９はハウジングに取り付けられた窓である。

【０００３】次に動作について説明する。入射光は対物
レンズ１により集光され、凹レンズ２により平行光にな
り、干渉フィルタ３を通り、凸レンズ４によりピンホー
ル５の開口部に集光される。ピンホールを通った光は、
リレーレンズ６により受光素子７上に集光される。

【０００４】対物レンズ１の焦点距離ｆと、ピンホール
５の開口部の直径Ｄにより、受信視野角が決まり、受信
視野角はＤ／ｆである。

【０００５】干渉フィルタ３の透過帯域により、受信光
学系の透過帯域が決まる。対物レンズ１を透過した収束
光をそのまま干渉フィルタ３に入射させると中心ではフ
ィルタに対し垂直に入射するが、周辺になるにつれて入
射角が大きくなる。干渉フィルタの波長透過特性は、光
の入射角度に依存するので、中心と周辺で透過波長が変
化してしまう。これを避け光線束全体にわたり同じ透過
特性とするため、凹レンズ２により、平行光にして干渉
フィルタ３に入射させる。凸レンズ４は、干渉フィルタ
３を透過した平行光を再び収束光にしてピンホール５の
開口部に集光する働きをする。

【０００６】ピンホール５を透過した光は、リレーレン
ズ６により受光素子７上に集光される。リレーレンズ６
を使う理由は以下のとおりである。

【０００７】受光素子７は保護のためハウジング８に入
っており、ハウジング８には、光を透過するための窓９
がある。代表的な寸法としては、受光素子７と窓９の間
隔２ｍｍであり、ピンホール５の直後に受光素子を配置
してもピンホールを通過した光は、ピンホールから離れ
るにしたがってひろがり受光素子上では代表的寸法とし
ては、直径が約１ｍｍとなる。これに対し一般的にレー
ザ測距装置で使用の受光素子７は高感度でしかも光入対
する応答を高速にするため、小型であり直径約５０μｍ
程度である。したがってピンホール５を通過した光の一
部分しか受光素子７に入らず測距装置の受信感度が低下
するこれを避けるためリレーレンズ６を用いピンホール
５を通過したすべての光が受光素子７に入るようにして
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の受信光学系は以
上のように構成されているので、対物レンズから受光素
子まで多くの部品があり全長が長くなる。受信光学系の
光軸方向を確認するには、ピンホール側から対物レンズ
方向に光を入射し、対物レンズから出る光の方向をオー
トコリメータを使って観察するが、対物レンズとピンホ
ールの間に干渉フィルタがあり、透過帯域が狭いのでラ
ンプでは発光帯域中の僅かな光量しか透過せず光軸の確
認が困難であり、光軸確認に十分な光量を得るためには
干渉フィルタの透過帯域内の波長のレーザ光源を使う必
要がある。受信光軸は対物レンズの中心とピンホールの
中心により決まるが、対物レンズとピンホールの間に配
置されているレンズの取り付け位置ずれ、取り付け角度
ずれにより光軸が変動するなどの問題があった。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、全長が短く、任意の波長で光軸
確認ができ、光軸の安定度の高い、受信光学系を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明による受信光学
系では、リレーレンズを２分割し平行光の部分をつくり
、干渉フィルタを配置するようにした。

【００１１】

【作用】この発明による受信光学系は、リレーレンズの
中に干渉フィルタを配置するので、対物レンズとピンホ
ールの間に干渉フィルタを配置する必要がなくなる。対
物レンズとピンホールの間に干渉フィルタを配置しない
ので、対物レンズとピンホールの間に平行光の部分をつ
くる必要がなく、対物レンズとピンホールの間の凹レン
ズと凸レンズが不要となる。

【００１２】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１において、１は対物レンズ、３は干渉フィルタ
、５はピンホール、７は受光素子、８は受光素子のハウ
ジング、９はハウジングの窓、１０は第１の凸レンズ、
１１は第２の凸レンズである。

【００１３】次に動作について説明する。対物レンズ１
に入った光は、対物レンズ１で集光され、ピンホール５
を通過する。受信視野は従来の装置同様、ピンホール１
の開口径と対物レンズ１の焦点距離で決まる。ピンホー
ルを通過した光は、第１の凸レンズ１０により平行光と
なり、干渉フィルタ３を通り、第２の凸レンズにより受
信素子７上に集光される。

【００１４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、リレ
ーレンズの間に平行光の部分をつくり、平行光の部分に
干渉フィルタを配置したので、対物レンズとピンホール
の間の光学部品が不要になり、光学系の全長を短くする
ことができる。また、受信光学系の光軸を決定する対物
レンズと、ピンホールの間に干渉フィルタがなくなるの
で、干渉フィルタの透過波長以外の波長の光で光軸の点
検ができる。更に、対物レンズとピンホールの間に光学
部品が配置されないので光軸変動の要素が少なく、光軸
方向が安定に維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による受信光学系を示す図
である。

【図２】従来の受信光学系を示す図である。

【符号の説明】

１　　対物レンズ ３　　干渉フィルタ ５　　ピンホール １０　　凸レンズ １１　　凸レンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入射光を集光するための対物レンズ、
   この対物レンズの後側の焦点位置に配置した視野角を制
   限するためのピンホール、このピンホールの後方に、前
   側焦点位置がピンホール位置となるよう配置した光線を
   平行光にするための凸レンズ、この凸レンズの後方に配
   置した透過帯域を制限するための干渉フィルタ、この干
   渉フィルタの後方に配置した平行光を集光するための凸
   レンズとを具備したことを特徴とする受信光学系。