JPH0627401A - Optical scan image information detecting device - Google Patents

Optical scan image information detecting device

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JPH0627401A
JPH0627401A JP4179973A JP17997392A JPH0627401A JP H0627401 A JPH0627401 A JP H0627401A JP 4179973 A JP4179973 A JP 4179973A JP 17997392 A JP17997392 A JP 17997392A JP H0627401 A JPH0627401 A JP H0627401A
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light
light beam
pyramidal mirror
prism
mirror
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Masahiko Kato
正彦 加藤
Hajime Morokuma
肇 諸隈
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Abstract

PURPOSE:To provide a two-dimensional optical scan image information detecting device for correcting a defect of becoming a curve-like scan of a pyramidal mirror, being like energy saving, having a wide view angle, being compact, and generating no image distortion. CONSTITUTION:A light beam 2 emitted from a light source 1 is guided to the reflecting surface 5 of the slant face of a pyramidal mirror 3 by an optical member 9 for changing an optical path such as a prism, etc. The pyramidal mirror 3 has a rotation axis 4 and rotates, and the light beam which is emitted from the optical member 9 and goes to the reflecting surface 5 is also rotatable by synchronizing with the pyramidal mirror 3, and at the time of optical scanning, a reflecting position P on the reflecting surface 5 is roughly fixed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、被写体を光ビームで走
査し、この被写体からの反射光を受光することにより、
被写体画像を検出する装置、すなわち光走査画像情報検
出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, by scanning a subject with a light beam and receiving reflected light from the subject,
The present invention relates to an apparatus for detecting a subject image, that is, an optical scanning image information detection apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明が対象とする被写体画像とは、単
に濃淡に関する情報のみではなく、光を照射することに
より得られるすべての情報のことである。例えば、被写
体による吸収・散乱特性から得られる物理・化学情報、
被写体の距離・速度情報、三次元構造の測定・認識など
がある。
2. Description of the Related Art A subject image targeted by the present invention is not only information about light and shade but all information obtained by irradiating light. For example, physical / chemical information obtained from absorption / scattering characteristics by the subject,
This includes distance / speed information of the subject, and measurement / recognition of three-dimensional structures.

【0003】従来、このような二次元走査に使用される
主走査方向のスキャナとしては、ポリゴンミラー、ピラ
ミダルミラー、ガルバノミラー、ホログラムなどが知ら
れている。そうして、近距離領域で90°以上の広画角
な測定範囲に存在する被写体画像からの微弱な散乱光を
検出する場合、広画角な走査と広い開口とを必要とし、
ポリゴンミラー、ピラミダルミラーが適しており、コン
パクトな点では、ピラミダルミラーが優れている。
Conventionally, polygon mirrors, pyramidal mirrors, galvanometer mirrors, holograms, etc. are known as scanners in the main scanning direction used for such two-dimensional scanning. Then, in the case of detecting weak scattered light from a subject image existing in a measurement range having a wide angle of view of 90 ° or more in a short-distance region, a wide angle of view scanning and a wide aperture are required,
A polygon mirror and a pyramidal mirror are suitable, and a pyramidal mirror is superior in terms of compactness.

【0004】図10は、ピラミダルミラーの機能の説明
図である。図10で1は光源、2は光ビーム、3はピラ
ミダルミラー、4はピラミダルミラーの回転軸、5はピ
ラミダルミラーの反射面、6はピラミダルミラー3を回
転したときの、光ビーム2の反射面5への入射点の軌
跡、7は反射光ビームである。
FIG. 10 is an explanatory view of the function of the pyramidal mirror. In FIG. 10, 1 is a light source, 2 is a light beam, 3 is a pyramidal mirror, 4 is a rotation axis of the pyramidal mirror, 5 is a reflecting surface of the pyramidal mirror, and 6 is a reflecting surface of the light beam 2 when the pyramidal mirror 3 is rotated. The locus of the incident point on 5 and 7 is the reflected light beam.

【0005】光源1を発した光ビーム2は、ピラミダル
ミラー3の回転軸4と並行に進み、ピラミダルミラー3
の反射面5に入射する。ピラミダルミラー3を回転軸4
の回りに回転すると、反射面5における光ビーム2の入
射点の軌跡6が、図示のように円すい曲線の一部を描く
ことが知られている。したがって、一般に反射光ビーム
7は、直線的走査とはならずに曲線状の走査を行うこと
になる。
The light beam 2 emitted from the light source 1 travels in parallel with the rotation axis 4 of the pyramidal mirror 3, and the pyramidal mirror 3
Is incident on the reflection surface 5 of. Pyramid mirror 3 and rotation axis 4
It is known that when it is rotated around, the locus 6 of the incident point of the light beam 2 on the reflecting surface 5 draws a part of a conic curve as illustrated. Therefore, in general, the reflected light beam 7 does not perform linear scanning but performs curved scanning.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、二次
元走査に使用される主走査方向のスキャナとして最適な
ピラミダルミラーには、反射光ビームが曲線状の走査を
行うという欠点がある。したがって、図示されていない
副走査用ミラーとの組み合わせによる二次元走査から、
被写体に関する二次元の画像情報を得る際に、画像の歪
みを生じるという問題がある。
As described above, the optimum pyramidal mirror as a scanner in the main scanning direction used for two-dimensional scanning has a drawback that the reflected light beam performs a curved scanning. Therefore, from the two-dimensional scanning in combination with the sub-scanning mirror (not shown),
There is a problem that image distortion occurs when two-dimensional image information about a subject is obtained.

【0007】本発明は、上述の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的はピラミダルミラーを使用する光走
査画像情報検出装置において、走査光ビームの強度減少
がなく効率的なエネルギー利用を可能とし、広画角、コ
ンパクトで画像歪みのない二次元画像情報を得ることで
ある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to efficiently use energy in an optical scanning image information detecting device using a pyramidal mirror without reducing the intensity of a scanning light beam. Then, it is to obtain two-dimensional image information that has a wide angle of view, is compact, and has no image distortion.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の光走査画像情報
検出装置は、光源と、上記光源より発せられた光ビーム
を光走査のために反射させる反射面に導く光学部材と、
上記反射面を斜面に有するピラミダルミラーとを配設
し、上記光学部材を射出した光ビームを上記ピラミダル
ミラーに同期して回転させることにより、光走査に際し
て上記反射面での反射位置がほぼ固定されていることを
特徴としている。
An optical scanning image information detecting apparatus of the present invention comprises a light source, and an optical member for guiding a light beam emitted from the light source to a reflecting surface for reflecting the light beam for optical scanning.
By disposing a pyramidal mirror having the reflecting surface on an inclined surface and rotating the light beam emitted from the optical member in synchronization with the pyramidal mirror, the reflection position on the reflecting surface is substantially fixed during optical scanning. It is characterized by

【0009】[0009]

【作用】図1は、本発明の光走査画像情報検出装置の作
用・原理の説明図である。図1で符号1〜符号7は図1
0と同じであるが、ピラミダルミラー3は、頂点を切除
し形成した頂点切除部を有する。9はピラミダルミラー
3の頂点切除部に支持板12を介して固着あるいは固定
しており、光源1を発した光ビーム2を光走査のために
反射させる反射面5に導くプリズムなどの光学部材であ
る。10,11はプリズム9における対向する反射面で
ある。なお、後述するように、頂点切除部の存在は、必
須要件ではない。
1 is an explanatory view of the operation and principle of the optical scanning image information detecting device of the present invention. In FIG. 1, reference numerals 1 to 7 indicate FIG.
The same as 0, but the pyramidal mirror 3 has a vertex cutting portion formed by cutting the vertex. Reference numeral 9 denotes an optical member such as a prism, which is fixed or fixed to the apex cut portion of the pyramidal mirror 3 via a support plate 12, and guides the light beam 2 emitted from the light source 1 to a reflecting surface 5 for reflecting light for scanning. is there. Reference numerals 10 and 11 are reflecting surfaces of the prism 9 that face each other. As will be described later, the presence of the apex excision portion is not an essential requirement.

【0010】光源1を発した光ビーム2は、ピラミダル
ミラー3の回転軸4に沿って進み、プリズム9に入射す
る。そうして、プリズム9の反射面10,反射面11で
反射してから、プリズム9の外に出て、ピラミダルミラ
ー3の斜面にある反射面5で反射する。プリズム9は、
ピラミダルミラー3に固着しているので、ピラミダルミ
ラー3の反射面5における光ビームの反射位置Pは、ピ
ラミダルミラー3の回転に関係なく、常に同じ場所にあ
り、反射光ビーム7は、ピラミダルミラー3の回転とと
もに、直線的走査を行うことになる。したがって、図示
されていない副走査用ミラーとの組み合わせによる二次
元走査により、画像の歪みのない二次元画像情報を得る
ことができる。
A light beam 2 emitted from a light source 1 travels along a rotation axis 4 of a pyramidal mirror 3 and enters a prism 9. Then, after being reflected by the reflecting surface 10 and the reflecting surface 11 of the prism 9, it goes out of the prism 9 and is reflected by the reflecting surface 5 on the inclined surface of the pyramidal mirror 3. The prism 9
Since it is fixed to the pyramidal mirror 3, the reflection position P of the light beam on the reflection surface 5 of the pyramidal mirror 3 is always at the same place regardless of the rotation of the pyramidal mirror 3, and the reflected light beam 7 is reflected by the pyramidal mirror 3. With the rotation of, the linear scanning will be performed. Therefore, two-dimensional image information without image distortion can be obtained by two-dimensional scanning in combination with a sub-scanning mirror (not shown).

【0011】[0011]

【実施例】図2〜図5は、本発明光走査画像情報検出装
置の第1実施例についての説明図である。図2は側面
図、図3は平面図、図4及び図5は、装置の一部である
プリズムに関する側面図である。図2,図3において、
20,30は光結合素子としての結合プリズム、40は
光分離素子としての分離プリズム、50は頂点を切除し
形成した頂点切除部51を有するピラミダルミラー、5
2はピラミダルミラー50の回転軸54が同心的に洞貫
している空洞、53は軸受、60はミラー、70,71
はレンズ、72,73は受光素子である。光結合素子と
しての結合プリズム20,30及び光分離素子としての
分離プリズム40は、以下に詳述するように光路変更光
学部材である。すなわち、これらのプリズムは、光源よ
り発せられた光ビームを、光走査のために反射させる反
射面に導く光学部材である。
2 to 5 are explanatory views of the first embodiment of the optical scanning image information detecting apparatus of the present invention. 2 is a side view, FIG. 3 is a plan view, and FIGS. 4 and 5 are side views of a prism which is a part of the apparatus. 2 and 3,
Reference numerals 20 and 30 are coupling prisms as optical coupling elements, 40 is a separating prism as a light separating element, 50 is a pyramidal mirror having a vertex cutting section 51 formed by cutting the vertices.
2 is a cavity in which the rotating shaft 54 of the pyramidal mirror 50 concentrically penetrates, 53 is a bearing, 60 is a mirror, 70, 71
Is a lens, and 72 and 73 are light receiving elements. The coupling prisms 20 and 30 as the light coupling elements and the separation prism 40 as the light separation element are optical path changing optical members as described in detail below. That is, these prisms are optical members that guide the light beam emitted from the light source to the reflecting surface that reflects it for optical scanning.

【0012】結合プリズム20の詳細は、図4で示して
ある。図4において、21,22はそれぞれ光ビーム
で、図示してない二つのレーザー半導体素子LD1,L
D2から放出され、偏光方向が互いに90°異なってい
る。すなわち、光ビーム21はp偏光、光ビーム22は
s偏光である。23は平行プリズム、24は三角プリズ
ム、25は四分の一波長板、26は偏光膜、23′は平
行プリズム23の反射面、80は結合プリズム20から
の射出光ビームである。
Details of the combining prism 20 are shown in FIG. In FIG. 4, reference numerals 21 and 22 denote light beams, which are two laser semiconductor elements LD1 and L (not shown).
Emitted from D2, the polarization directions differ from each other by 90 °. That is, the light beam 21 is p-polarized and the light beam 22 is s-polarized. Reference numeral 23 is a parallel prism, 24 is a triangular prism, 25 is a quarter-wave plate, 26 is a polarizing film, 23 'is a reflecting surface of the parallel prism 23, and 80 is a light beam emitted from the coupling prism 20.

【0013】レーザー半導体素子LD1からの光ビーム
21は、平行プリズム23に入射して反射面23′で反
射し、偏光膜26,三角プリズム24を透過してから、
四分の一波長板25において円偏光に変換し、射出光ビ
ーム80となる。同様に、レーザー半導体素子LD2か
らの光ビーム22は、三角プリズム24に入射して偏光
膜26で反射する。続いて、四分の一波長板25におい
て円偏光に変換し、射出光ビーム80となる。
The light beam 21 from the laser semiconductor device LD1 enters the parallel prism 23, is reflected by the reflecting surface 23 ', passes through the polarizing film 26 and the triangular prism 24, and then,
It is converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 25 and becomes an emitted light beam 80. Similarly, the light beam 22 from the laser semiconductor element LD2 enters the triangular prism 24 and is reflected by the polarizing film 26. Then, it is converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 25, and becomes the emitted light beam 80.

【0014】上述した結合プリズム20と同様な機能
を、図2で示す結合プリズム30が有する。すなわち、
図示してない二つのレーザー半導体素子LD3,LD4
から放出され、偏光方向が互いに90°異なる二つの光
ビームが、結合プリズム30により、射出光ビーム8
0′に結合する。
The coupling prism 30 shown in FIG. 2 has the same function as that of the coupling prism 20 described above. That is,
Two laser semiconductor devices LD3 and LD4 (not shown)
The two light beams emitted by the coupling prism 30 and having different polarization directions from each other by 90 ° are emitted by the coupling prism 30.
Connect to 0 '.

【0015】分離プリズム40の詳細は、図5(a),
(b)で示してある。図5(b)は図5(a)の側面図
である。図5(a),(b)において、41は四分の一
波長板、42,44は平行プリズム、43,45は三角
プリズム、46は四分の一波長板、47は偏光膜、48
も同じ偏光膜であるが、偏光膜47に対して90°回転
した位置にある。
The details of the separating prism 40 are shown in FIG.
It is shown in (b). FIG. 5B is a side view of FIG. 5A. In FIGS. 5A and 5B, 41 is a quarter wavelength plate, 42 and 44 are parallel prisms, 43 and 45 are triangular prisms, 46 is a quarter wavelength plate, 47 is a polarizing film, and 48.
Is the same polarizing film, but is in a position rotated by 90 ° with respect to the polarizing film 47.

【0016】分離プリズム40に上方から入射した円偏
光の光ビーム80は、四分の一波長板41により、p偏
光及びs偏光に変換される。p偏光は偏光膜47を透過
して、90°回転した偏光膜48,反射面44′で反射
し、図5(b)で示す光ビーム82となる。s偏光は偏
光膜47,反射面42′で反射して光ビーム83にな
る。
The circularly polarized light beam 80 incident on the separating prism 40 from above is converted into p-polarized light and s-polarized light by the quarter-wave plate 41. The p-polarized light passes through the polarization film 47, is reflected by the polarization film 48 rotated by 90 ° and the reflection surface 44 ', and becomes a light beam 82 shown in FIG. 5B. The s-polarized light is reflected by the polarizing film 47 and the reflecting surface 42 'to become a light beam 83.

【0017】また、分離プリズム40に下から入射した
円偏光の光ビーム80′は、四分の一波長板46によ
り、p偏光及びs偏光に変換される。p偏光は偏光膜4
8,反射面45′で反射して光ビーム85になる。s偏
光は偏光膜48を透過して、90°回転した偏光膜4
7,反射面43′で反射し、図5(a)で示す光ビーム
84となる。以上述べたことから、分離プリズム40の
上下から入射する円偏光の光ビーム80,80′が、結
局、4本の光ビーム82,83,84及び85になるこ
とが分かる。
The circularly polarized light beam 80 'which is incident on the separating prism 40 from below is converted into p-polarized light and s-polarized light by the quarter-wave plate 46. p-polarized light is polarizing film 4
8, reflected by the reflecting surface 45 'to become a light beam 85. The s-polarized light passes through the polarizing film 48 and is rotated by 90 °.
7, reflected by the reflecting surface 43 ', and becomes the light beam 84 shown in FIG. From the above description, it can be seen that the circularly polarized light beams 80, 80 ′ incident from the upper and lower sides of the separation prism 40 eventually become four light beams 82, 83, 84 and 85.

【0018】図2,図3において、分離プリズム40は
ピラミダルミラー50の頂点切除部51に固着又は固定
してある。ピラミダルミラー50には、回転軸54が同
心的に洞貫している空洞52が設けてあって、光ビーム
80,80′の通路になっている。そうして、ピラミダ
ルミラー50下部には、回転軸54をささえる軸受53
が固着又は固定してあり、ともに図示してない支持機構
及び駆動機構によって、ピラミダルミラー50は、回転
軸54に対して回転可能な構造になっている。
2 and 3, the separation prism 40 is fixed or fixed to the apex cutting portion 51 of the pyramidal mirror 50. The pyramidal mirror 50 is provided with a cavity 52 in which a rotating shaft 54 concentrically penetrates and serves as a passage for the light beams 80 and 80 '. Then, a bearing 53 supporting the rotating shaft 54 is provided below the pyramidal mirror 50.
Are fixed or fixed, and the pyramidal mirror 50 is configured to be rotatable with respect to the rotation shaft 54 by a support mechanism and a drive mechanism, both of which are not shown.

【0019】図5(a),図5(b)及び図2が示すよ
うに、光ビーム83,84は、ピラミダルミラー50の
反射面50′で反射して、紙面に平行な方向の水平な光
ビームとなる。同様に光ビーム82,85も、ピラミダ
ルミラー50の反射面50′で反射して、紙面に垂直な
方向の水平な光ビームとなる。結局、分離プリズム40
から下方に射出した4本の光ビーム82,83,84及
び85は、4本の水平な光ビームになる。
As shown in FIGS. 5 (a), 5 (b) and 2, the light beams 83, 84 are reflected by the reflecting surface 50 'of the pyramidal mirror 50 and are horizontal in the direction parallel to the paper surface. It becomes a light beam. Similarly, the light beams 82 and 85 are also reflected by the reflecting surface 50 ′ of the pyramidal mirror 50 and become a horizontal light beam in the direction perpendicular to the paper surface. After all, the separation prism 40
The four light beams 82, 83, 84, and 85 emitted downward from become four horizontal light beams.

【0020】図示してない駆動機構によるピラミダルミ
ラー50の回転とともに、これらの水平な光ビームは、
水平方向の主走査を行う。また、図示してない駆動機構
により、ミラー60は回転軸61の回りに矢印62で示
す往復回転運動を行い、ミラー60で反射した光ビーム
86は、主走査に垂直な副走査方向の走査をする。実際
には、光ビーム86は水平方向に主走査を行うが、図2
では図を簡単にするために、ミラー60を90°回転し
て図示してある。
As the pyramidal mirror 50 is rotated by a driving mechanism (not shown), these horizontal light beams are
Perform main scanning in the horizontal direction. Further, by a driving mechanism (not shown), the mirror 60 makes a reciprocating rotary motion around the rotary shaft 61 as shown by an arrow 62, and the light beam 86 reflected by the mirror 60 scans in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning. To do. Actually, the light beam 86 performs main scanning in the horizontal direction.
In order to simplify the drawing, the mirror 60 is shown rotated by 90 °.

【0021】以上の説明から明らかなように、四つのレ
ーザー半導体素子LD1,LD2,LD3及びLD4か
らの4本の光ビームは、それぞれ4本の水平な光ビーム
に対応する。この4本の水平な光ビームに対して、それ
ぞれ図6に示す正弦波パルス又は図示してない矩形波パ
ルスによる時系列的振幅変調がなされる。この場合、そ
れぞれピラミダルミラー50による主走査に対応する1
/4回転の時間間隔のみ、変調がかけられる。また、図
示してない被写体からの散乱光のうち、二次元走査する
光ビーム86にほぼ平行な信号成分は、ミラー60,ピ
ラミダルミラー50の反射面50′,レンズ70,71
を経て、それぞれレンズ70,71の軸上に配置した受
光素子72,73により検出される(図3参照)。
As is clear from the above description, the four light beams from the four laser semiconductor elements LD1, LD2, LD3 and LD4 correspond to the four horizontal light beams, respectively. The four horizontal light beams are subjected to time-series amplitude modulation by the sine wave pulse shown in FIG. 6 or a rectangular wave pulse (not shown). In this case, 1 corresponding to the main scanning by the pyramidal mirror 50, respectively.
The modulation is applied only in the time interval of / 4 rotation. Further, of scattered light from a subject (not shown), signal components substantially parallel to the light beam 86 for two-dimensional scanning include the mirror 60, the reflecting surface 50 ′ of the pyramidal mirror 50, the lenses 70 and 71.
After that, the light is detected by the light receiving elements 72 and 73 arranged on the axes of the lenses 70 and 71, respectively (see FIG. 3).

【0022】第1実施例は、四つの反射面を持つピラミ
ダルミラー50,結合プリズム20,30,分離プリズ
ム40,ミラー60などから構成された検出装置に四つ
の半導体レーザー光源を用いている。そうして得られた
水平な光ビームを、図6に示したように時系列的に変調
することにより、高速でしかも強い走査光ビームによる
エネルギー利用効率の高い二次元走査を可能とした場合
を示したが、半導体レーザー光源の台数、あるいはピラ
ミダルミラーの反射面の面数が少ない場合にも、容易に
変更が可能である。
In the first embodiment, four semiconductor laser light sources are used in a detection device composed of a pyramidal mirror 50 having four reflecting surfaces, coupling prisms 20 and 30, a separating prism 40, a mirror 60 and the like. The horizontal light beam thus obtained is time-sequentially modulated as shown in FIG. 6 to enable two-dimensional scanning with high energy utilization efficiency by a high-speed and strong scanning light beam. Although shown, it can be easily changed even when the number of semiconductor laser light sources or the number of reflecting surfaces of the pyramidal mirror is small.

【0023】例えば、ピラミダルミラーの反射面の面数
が二つの場合は、図7に示したように、分離プリズムを
一部変更すればよい。図7において、91は四分の一波
長板、96,97は平行プリズム、92,95は三角プ
リズム、94は二分の一波長板、93,98は偏光膜で
ある。そうして、一部変更した分離プリズム90に上方
から入射した円偏光光ビーム80は、四分の一波長板9
1により、p偏光及びs偏光に変換される。p偏光は偏
光膜93を透過して三角プリズム92を経て、二分の一
波長板94によりs偏光に変換され、偏光膜98,平行
プリズム96の反射面96′で反射し、光ビーム84に
なる。四分の一波長板91により変換されたs偏光は偏
光膜93、反射面97′で反射して光ビーム83にな
る。
For example, when the number of reflecting surfaces of the pyramidal mirror is two, the separating prism may be partially changed as shown in FIG. In FIG. 7, 91 is a quarter-wave plate, 96 and 97 are parallel prisms, 92 and 95 are triangular prisms, 94 is a half-wave plate, and 93 and 98 are polarizing films. Then, the circularly polarized light beam 80 incident from above on the partially changed separation prism 90 is converted into the quarter-wave plate 9
1, the light is converted into p-polarized light and s-polarized light. The p-polarized light passes through the polarizing film 93, passes through the triangular prism 92, is converted into s-polarized light by the half-wave plate 94, and is reflected by the polarizing film 98 and the reflecting surface 96 ′ of the parallel prism 96 to become a light beam 84. . The s-polarized light converted by the quarter-wave plate 91 is reflected by the polarizing film 93 and the reflecting surface 97 'to become the light beam 83.

【0024】上述したピラミダルミラーの反射面の面数
が二つの場合には、空洞52,結合プリズム20,30
の一方(例えば結合プリズム30)は不要となる。ま
た、レンズ70,71の代わりに、図8(a),(b)
に示す1個のレンズ101,1個の受光素子102,あ
るいはこれと等価なフレネルレンズ103,受光素子1
02を用いることができる。この場合には、受光素子1
02は回転軸54上に一つ設ければよく、二つのレンズ
70,71を並べる構成よりも、信号光量の損失が少な
いという利点がある。また、偏光膜による偏光の分離
を、方解石を用いた偏光ビームスプリッターによる偏光
の分離に代えることができる。
When the number of reflecting surfaces of the above-mentioned pyramidal mirror is two, the cavity 52 and the coupling prisms 20 and 30 are provided.
One of them (for example, the coupling prism 30) becomes unnecessary. Further, instead of the lenses 70 and 71, FIGS.
1 lens 101, 1 light receiving element 102 shown in FIG. 1, or a Fresnel lens 103 equivalent thereto and a light receiving element 1
02 can be used. In this case, the light receiving element 1
It is sufficient to provide one 02 on the rotating shaft 54, and there is an advantage that the loss of the amount of signal light is smaller than the configuration in which the two lenses 70 and 71 are arranged. Further, the polarization separation by the polarizing film can be replaced with the polarization separation by the polarization beam splitter using calcite.

【0025】図9(a),(b)及び(c)は、本発明
光走査画像情報検出装置の第2実施例における光分離素
子の説明図である。図9(a)は光分離素子109の構
成と光路を示し、図9(b)は図9(a)の側面図であ
る。図9(a)において、110,116は四分の一波
長板、111,113は平行プリズム、112は偏光
膜、114は三角プリズム、115は偏光プリズム、8
0,80′は回転軸120に沿って入射する光ビーム、
82,84は水平な光ビームである。また、図9(b)
の117は偏光膜、83,85は水平な光ビーム、図9
(c)の118は偏光膜である。
9 (a), 9 (b) and 9 (c) are explanatory views of the light separating element in the second embodiment of the optical scanning image information detecting apparatus of the present invention. 9A shows the configuration and the optical path of the light separation element 109, and FIG. 9B is a side view of FIG. 9A. In FIG. 9A, 110 and 116 are quarter wavelength plates, 111 and 113 are parallel prisms, 112 is a polarizing film, 114 is a triangular prism, 115 is a polarizing prism, and 8
0,80 'is a light beam incident along the rotation axis 120,
Reference numerals 82 and 84 are horizontal light beams. Also, FIG. 9 (b)
117 is a polarizing film, and 83 and 85 are horizontal light beams.
Reference numeral 118 in (c) is a polarizing film.

【0026】光分離素子109に上方から入射した円偏
光の光ビーム80は、四分の一波長板110によりp偏
光及びs偏光に変換される。p偏光は偏光膜112,三
角プリズム114を透過し、偏光プリズム115の偏光
膜117で反射して水平な光ビーム83となる。また、
s偏光は偏光膜112,平行プリズム111の反射面1
11′及び反射面111″で反射して水平な光ビーム8
2となる。光分離素子109に下方から入射した円偏光
の光ビーム80′は、四分の一波長板116によりp偏
光及びs偏光に変換される。p偏光は偏光プリズム11
5の偏光膜117で反射して水平な光ビーム85とな
る。また、s偏光は偏光プリズム115を透過し、偏光
膜112,平行プリズム113の反射面113′及び反
射面113″で反射して水平な光ビーム84となる。
The circularly polarized light beam 80 incident on the light separating element 109 from above is converted into p-polarized light and s-polarized light by the quarter-wave plate 110. The p-polarized light passes through the polarizing film 112 and the triangular prism 114, is reflected by the polarizing film 117 of the polarizing prism 115, and becomes a horizontal light beam 83. Also,
The s-polarized light is the polarizing film 112 and the reflecting surface 1 of the parallel prism 111.
A horizontal light beam 8 reflected by 11 'and the reflecting surface 111 "
It becomes 2. The circularly polarized light beam 80 ′ incident on the light separating element 109 from below is converted into p-polarized light and s-polarized light by the quarter-wave plate 116. p-polarized light is polarized prism 11
It is reflected by the polarizing film 117 of No. 5 and becomes a horizontal light beam 85. The s-polarized light passes through the polarizing prism 115 and is reflected by the polarizing film 112 and the reflecting surfaces 113 ′ and 113 ″ of the parallel prism 113 to become a horizontal light beam 84.

【0027】結局、光分離素子109は、回転中心軸1
20に沿って上下から入射する光ビーム80,80′
を、4本の水平な光ビーム82,83,84及び85に
変換するものである。そうして、回転中心軸120の回
りに光分離素子109を回転することで、相互に直交す
る4本の水平な光ビームにより、図示してない被写体の
走査が可能であることが分かる。上述の場合、被写体か
らの散乱光は、光分離素子とは別に設置した図示してな
い光検出系、例えば第1実施例で述べたピラミダルミラ
ーを用いた光検出系により検出される。
After all, the light separating element 109 has the rotation center axis 1
Light beams 80, 80 'incident from above and below along 20
Is converted into four horizontal light beams 82, 83, 84 and 85. Then, by rotating the light separation element 109 around the rotation center axis 120, it can be seen that a subject (not shown) can be scanned by four horizontal light beams orthogonal to each other. In the above case, the scattered light from the subject is detected by a light detection system (not shown) installed separately from the light separation element, for example, the light detection system using the pyramidal mirror described in the first embodiment.

【0028】図9(c)は、光ビーム80,80′を2
本の水平な光ビーム82,84に変換するもので、その
作用は図9(a),(b)の説明から了解できる。本実
施例の特徴は、光分離素子単独で走査が可能な場合を示
し、必ずしも光分離素子とピラミダルミラーを一体的に
結合する必要のないことを明らかにしたことにある。
In FIG. 9C, the light beams 80 and 80 'are divided into two beams.
The light beam is converted into a horizontal light beam 82, 84 of the book, and its action can be understood from the description of FIGS. 9 (a) and 9 (b). The feature of the present embodiment is that it shows the case where scanning can be performed by the light separating element alone, and that the light separating element and the pyramidal mirror do not necessarily have to be integrally combined.

【0029】上述したいずれの実施例でも、光源として
レーザー光源を用い、光源から放出される光ビームは偏
光方向が互いに90°異なるレーザー光であり、偏光方
向による光の分離をしている。しかし、本発明の光走査
画像情報検出装置で用いる光源、光ビームは、これに限
られるものではない。例えば、光源から発した光ビーム
を、ハーフミラーによって分離して用いても、差し支え
ない。
In any of the above-described embodiments, a laser light source is used as a light source, and the light beams emitted from the light source are laser lights having polarization directions different from each other by 90 °, and the light is separated according to the polarization direction. However, the light source and the light beam used in the optical scanning image information detecting device of the present invention are not limited to these. For example, the light beam emitted from the light source may be separated by a half mirror and used.

【0030】上述した第1実施例では、ピラミダルミラ
ーの頂点を切除してある。これは、光源からの光ビーム
を反射面に導く光学部材を固定しやすくするためで、望
ましい構成である。しかし、本発明の光走査画像情報検
出装置では、ピラミダルミラーの回転に対し、ピラミダ
ルミラーに入射する光ビームが、同期して回転可能に設
けられておればよく、ピラミダルミラーの頂点を切除す
ことは、必須要件ではない。また、光学部材とピラミダ
ルミラーを固定することは、最も簡単に上記同期を実現
する好ましい機構である。しかし、光学部材とピラミダ
ルミラーを分離し、それぞれ別の駆動手段を有する機構
であっても、回転周期が同期していれば、問題はない。
In the first embodiment described above, the apex of the pyramidal mirror is cut off. This is a desirable configuration because it facilitates fixing of the optical member that guides the light beam from the light source to the reflecting surface. However, in the optical scanning image information detection device of the present invention, the light beam incident on the pyramidal mirror may be provided so as to be rotatable in synchronization with the rotation of the pyramidal mirror, and the apex of the pyramidal mirror may be cut off. Is not a mandatory requirement. Further, fixing the optical member and the pyramidal mirror is a preferable mechanism that realizes the above synchronization most easily. However, even if the mechanism is such that the optical member and the pyramidal mirror are separated and each has a different driving means, there is no problem if the rotation cycles are synchronized.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明の光走査画像
情報検出装置は、走査光ビームの強度減少がなく効率的
なエネルギー利用と、広画角、コンパクトで画像歪みの
ない二次元走査を可能にする。
As described above, the optical scanning image information detecting apparatus of the present invention is capable of efficient energy utilization without reduction of the intensity of the scanning light beam, wide field angle, compact two-dimensional scanning without image distortion. to enable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光走査画像情報検出装置の作用・原理
を説明する側面図である。
FIG. 1 is a side view for explaining the operation and principle of an optical scanning image information detecting device of the present invention.

【図2】本発明の光走査画像情報検出装置における第1
実施例の側面図である。
FIG. 2 is a first diagram of the optical scanning image information detection device of the present invention.
It is a side view of an Example.

【図3】本発明の光走査画像情報検出装置における第1
実施例の平面図である。
FIG. 3 is a first diagram of the optical scanning image information detection device of the present invention.
It is a top view of an example.

【図4】第1実施例の光路変更光学部材である結合プリ
ズムの機能説明図である。
FIG. 4 is a functional explanatory diagram of a coupling prism that is an optical path changing optical member of the first embodiment.

【図5】第1実施例の光路変更光学部材である分離プリ
ズムの機能説明図である。
FIG. 5 is a functional explanatory diagram of a separation prism which is an optical path changing optical member of the first embodiment.

【図6】第1実施例における水平な光ビームのパルスに
よる変調の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of modulation by pulses of a horizontal light beam in the first embodiment.

【図7】第1実施例の光学部材で一部変更した分離プリ
ズムの機能説明図である。
FIG. 7 is a functional explanatory view of a separation prism partly modified with the optical member of the first embodiment.

【図8】第1実施例の構成部品であるレンズと受光素子
の配置の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an arrangement of a lens and a light receiving element, which are components of the first embodiment.

【図9】本発明の光走査画像情報検出装置における第2
実施例の光分離素子の機能説明図である。
FIG. 9 is a second view of the optical scanning image information detection device of the present invention.
It is a functional explanatory view of the light separation element of an example.

【図10】ピラミダルミラーの機能の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a function of a pyramidal mirror.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 光ビーム 3 ピラミダルミラー 4 回転軸 5 ピラミダルミラーの斜面の反射面 9 光路変更光学部材としてのプリズム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Light beam 3 Pyramid mirror 4 Rotation axis 5 Sloping reflection surface of pyramidal mirror 9 Prism as optical path changing optical member

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、 上記光源より発せられた光ビームを光走査のために反射
させる反射面に導く光学部材と、 上記反射面を斜面に有するピラミダルミラーとを配設
し、 上記光学部材を射出した光ビームを上記ピラミダルミラ
ーに同期して回転させることにより、光走査に際して上
記反射面での反射位置がほぼ固定されていることを特徴
とする光走査画像情報検出装置。
1. An optical member comprising: a light source; an optical member for guiding a light beam emitted from the light source to a reflection surface for reflecting the light beam for scanning; and a pyramidal mirror having the reflection surface on an inclined surface. An optical scanning image information detecting device characterized in that the reflection position on the reflecting surface is almost fixed at the time of optical scanning by rotating the light beam emitted from the above in synchronization with the pyramidal mirror.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100381099B1 (en) * 1998-12-18 2003-07-16
AT510175A4 (en) * 2010-09-28 2012-02-15 Riegl Laser Measurement Sys BEAM DEVICE AND LASER SCANNER HIEFÜR
US10175475B2 (en) 2016-04-28 2019-01-08 Nidec Corporation Rotary drive apparatus
CN115500582A (en) * 2022-08-17 2022-12-23 上海科技大学 Foot three-dimensional contour acquisition system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100381099B1 (en) * 1998-12-18 2003-07-16
AT510175A4 (en) * 2010-09-28 2012-02-15 Riegl Laser Measurement Sys BEAM DEVICE AND LASER SCANNER HIEFÜR
AT510175B1 (en) * 2010-09-28 2012-02-15 Riegl Laser Measurement Sys BEAM DEVICE AND LASER SCANNER HIEFÜR
US10175475B2 (en) 2016-04-28 2019-01-08 Nidec Corporation Rotary drive apparatus
CN115500582A (en) * 2022-08-17 2022-12-23 上海科技大学 Foot three-dimensional contour acquisition system
CN115500582B (en) * 2022-08-17 2024-03-22 上海科技大学 Foot three-dimensional contour acquisition system

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