JPH0754303B2 - 光学探索装置 - Google Patents
光学探索装置Info
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- JPH0754303B2 JPH0754303B2 JP11756091A JP11756091A JPH0754303B2 JP H0754303 B2 JPH0754303 B2 JP H0754303B2 JP 11756091 A JP11756091 A JP 11756091A JP 11756091 A JP11756091 A JP 11756091A JP H0754303 B2 JPH0754303 B2 JP H0754303B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ビームにより被測定物
を光学的に探索する光学探索装置に関する。
を光学的に探索する光学探索装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ビームを被測定物上で走査することに
より、被測定物を光学的に探索する装置として、各種の
ものがある。ここで、光ビームの走査方式としては、ガ
ルバノメータミラーを用いたものや、光音響偏向器を用
いたものが知られている。しかし、前者のものでは機械
的振動系を必須とするため、耐久性や信頼性の点で問題
がある。また、後者のものでは、偏向角を大きくでき
ず、耐環境性の点でも問題がある。
より、被測定物を光学的に探索する装置として、各種の
ものがある。ここで、光ビームの走査方式としては、ガ
ルバノメータミラーを用いたものや、光音響偏向器を用
いたものが知られている。しかし、前者のものでは機械
的振動系を必須とするため、耐久性や信頼性の点で問題
がある。また、後者のものでは、偏向角を大きくでき
ず、耐環境性の点でも問題がある。
【０００３】そこで、従来から図１１〜図１３のものが
知られている。図１１は他発光点タイプを示している。
図示の通り、光源１はアレイ状の複数のレーザダイオー
ドや発光ダイオードを有し、これからの複数本の光ビー
ムは、投光光学系２により被測定物たる測定面３の複数
の領域に集光される。そして、反射光は受光光学系４を
介して光検出器５に集光される。この従来例によれば、
光源１の発光ダイオードを時分割点灯させ、この時分割
タイミングで１個のフォトダイオードからなる光検出器
５の出力を処理することで、測定面３を光学探索するこ
とができる。
知られている。図１１は他発光点タイプを示している。
図示の通り、光源１はアレイ状の複数のレーザダイオー
ドや発光ダイオードを有し、これからの複数本の光ビー
ムは、投光光学系２により被測定物たる測定面３の複数
の領域に集光される。そして、反射光は受光光学系４を
介して光検出器５に集光される。この従来例によれば、
光源１の発光ダイオードを時分割点灯させ、この時分割
タイミングで１個のフォトダイオードからなる光検出器
５の出力を処理することで、測定面３を光学探索するこ
とができる。
【０００４】図１２は多受光点タイプの従来例を示して
いる。この場合には、光源１は１個の発光ダイオードで
構成され、投光光学系２はこの出力ビームを展開するレ
ンズを含んでいる。そして、光検出器５は複数のフォト
ダイオードをアレイ状に配設して構成されている。この
場合には、光検出器５の各フォトダイオードの出力を信
号処理することで、光学探索することができる。
いる。この場合には、光源１は１個の発光ダイオードで
構成され、投光光学系２はこの出力ビームを展開するレ
ンズを含んでいる。そして、光検出器５は複数のフォト
ダイオードをアレイ状に配設して構成されている。この
場合には、光検出器５の各フォトダイオードの出力を信
号処理することで、光学探索することができる。
【０００５】図１３はポリゴンミラータイプの従来例を
示している。この場合には、光源１は１個の発光ダイオ
ードで、光検出器５についても１個のフォトダイオード
で構成されているが、光ビームを走査するためのポリゴ
ンミラーが別途に設けられている。このポリゴンミラー
は、例えば前述のガルバノメータミラーに代替使用され
るもので、これによっても、ポリゴンミラーの回転によ
って光ビームを走査することで、測定面３の光学探索が
可能になる。
示している。この場合には、光源１は１個の発光ダイオ
ードで、光検出器５についても１個のフォトダイオード
で構成されているが、光ビームを走査するためのポリゴ
ンミラーが別途に設けられている。このポリゴンミラー
は、例えば前述のガルバノメータミラーに代替使用され
るもので、これによっても、ポリゴンミラーの回転によ
って光ビームを走査することで、測定面３の光学探索が
可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術によれば、下記のような問題点があった。ま
ず、多発光点タイプのものでは、レーザダイオードや発
光ダイオードの数が多くなるほどドライブ回路が多くな
り、回路が著しく複雑化する。また、多受光点タイプの
ものでは、フォトダイオードが多くなるだけでなく、光
源１として大出力のレーザダイオードや発光ダイオード
などを必要とし、放熱の工夫などが不可欠になってしま
う。さらに、ポリゴンミラータイプのものでは、ポリゴ
ンミラーの駆動機構が不可欠となってしまう。
従来技術によれば、下記のような問題点があった。ま
ず、多発光点タイプのものでは、レーザダイオードや発
光ダイオードの数が多くなるほどドライブ回路が多くな
り、回路が著しく複雑化する。また、多受光点タイプの
ものでは、フォトダイオードが多くなるだけでなく、光
源１として大出力のレーザダイオードや発光ダイオード
などを必要とし、放熱の工夫などが不可欠になってしま
う。さらに、ポリゴンミラータイプのものでは、ポリゴ
ンミラーの駆動機構が不可欠となってしまう。
【０００７】本発明は、かかる従来技術の欠点を解決し
た光学探索装置を提供することを課題としている。
た光学探索装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、被測定物に光
ビームを照射し、反射光を検出することにより被測定物
を探索する光学探索装置において、時分割点灯される複
数個の発光点を有する光源と、複数の発光点からの光ビ
ームを展開して被測定物の複数の領域にそれぞれ集光す
る投光光学系と、複数の受光素子により形成された受光
面を有する光検出手段と、被測定物上に展開された複数
の領域からの光をそれぞれ受光面に集光する受光光学系
とを備えることを特徴とする。
ビームを照射し、反射光を検出することにより被測定物
を探索する光学探索装置において、時分割点灯される複
数個の発光点を有する光源と、複数の発光点からの光ビ
ームを展開して被測定物の複数の領域にそれぞれ集光す
る投光光学系と、複数の受光素子により形成された受光
面を有する光検出手段と、被測定物上に展開された複数
の領域からの光をそれぞれ受光面に集光する受光光学系
とを備えることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明によれば、Ｍ個の発光点からの光ビーム
により、被測定物のＭ個の領域が照射され、各領域から
の光は受光光学系により光検出手段の単一の受光面に集
光される。ここで、上記受光面は複数個の受光素子によ
り構成されているので、被測定物の各光ビーム照射領域
は、受光素子の個数（例えばＰ個）分だけ分割して検知
されるので、結果的にはＭ×Ｐ個の領域に分割して被測
定物を光学探索できる。
により、被測定物のＭ個の領域が照射され、各領域から
の光は受光光学系により光検出手段の単一の受光面に集
光される。ここで、上記受光面は複数個の受光素子によ
り構成されているので、被測定物の各光ビーム照射領域
は、受光素子の個数（例えばＰ個）分だけ分割して検知
されるので、結果的にはＭ×Ｐ個の領域に分割して被測
定物を光学探索できる。
【００１０】
【実施例】以下、図１〜図１０を参照して、本発明のい
くつかの実施例を説明する。
くつかの実施例を説明する。
【００１１】図１は第１実施例の斜視図である。光源１
はＡ〜Ｄの４個のパルスレーザダイオードを有し、これ
は図示しないドライバにより時分割点灯されるようにな
っている。投光光学系２は投光レンズ２１とシリンダレ
ンズ２２を有し、パルスレーザダイオード（Ａ）〜
（Ｄ）からの光ビームを測定面３の領域（Ａ）〜（Ｄ）
に集光する。測定面３（Ａ）〜３（Ｄ）からの反射光
は、受光光学系４を構成する対物レンズ４１を介して４
個のレンズからなるフィールドレンズ４２の各レンズ面
（Ａ）〜（Ｄ）に導かれ、Ｘ方向に偏向される。偏向さ
れた反射光は、リレーレンズ４３の各レンズ（Ａ）〜
（Ｄ）を介して光検出器５の受光面に集光される。ここ
で、光検出器５の受光面は４個のフォトダイオード
（１）〜（４）で構成されている。
はＡ〜Ｄの４個のパルスレーザダイオードを有し、これ
は図示しないドライバにより時分割点灯されるようにな
っている。投光光学系２は投光レンズ２１とシリンダレ
ンズ２２を有し、パルスレーザダイオード（Ａ）〜
（Ｄ）からの光ビームを測定面３の領域（Ａ）〜（Ｄ）
に集光する。測定面３（Ａ）〜３（Ｄ）からの反射光
は、受光光学系４を構成する対物レンズ４１を介して４
個のレンズからなるフィールドレンズ４２の各レンズ面
（Ａ）〜（Ｄ）に導かれ、Ｘ方向に偏向される。偏向さ
れた反射光は、リレーレンズ４３の各レンズ（Ａ）〜
（Ｄ）を介して光検出器５の受光面に集光される。ここ
で、光検出器５の受光面は４個のフォトダイオード
（１）〜（４）で構成されている。
【００１２】次に、上記実施例装置の作用を説明する。
まず、光源１のパルスレーザダイオード（Ａ）〜（Ｄ）
は時分割点灯されるが、光検出器５の出力は、この時分
割タイミングに同期して図示しない信号処理回路で処理
される。したがって、最初にパルスレーザダイオード
（Ａ）が点灯すると、測定面３（Ａ）のみに光ビームが
照射され、この反射光は対物レンズ４１、フィールドレ
ンズ４２（Ａ）およびリレーレンズ４３（Ａ）を通って
光検出器５の受光面、すなわち４個のフォトダイオード
（１）〜（４）の全てに入射される。したがって、光検
出器５の各フォトダイオード（１）〜（４）に対応して
４個の信号処理回路を用意しておけば、測定面３（Ａ）
を４個の領域に分割して認識できる。領域Ａについての
処理が終ると、次に光源１のパルスレーザダイオード
（Ｂ）が点灯され、領域Ｂについて同様の光学探索処理
がされる。領域Ｃ，Ｄについても同様である。これによ
り、測定面３を４×４＝１６個の領域に別けて認識でき
る。すなわち、光学探索の空間分解能の大幅な向上が可
能になる。
まず、光源１のパルスレーザダイオード（Ａ）〜（Ｄ）
は時分割点灯されるが、光検出器５の出力は、この時分
割タイミングに同期して図示しない信号処理回路で処理
される。したがって、最初にパルスレーザダイオード
（Ａ）が点灯すると、測定面３（Ａ）のみに光ビームが
照射され、この反射光は対物レンズ４１、フィールドレ
ンズ４２（Ａ）およびリレーレンズ４３（Ａ）を通って
光検出器５の受光面、すなわち４個のフォトダイオード
（１）〜（４）の全てに入射される。したがって、光検
出器５の各フォトダイオード（１）〜（４）に対応して
４個の信号処理回路を用意しておけば、測定面３（Ａ）
を４個の領域に分割して認識できる。領域Ａについての
処理が終ると、次に光源１のパルスレーザダイオード
（Ｂ）が点灯され、領域Ｂについて同様の光学探索処理
がされる。領域Ｃ，Ｄについても同様である。これによ
り、測定面３を４×４＝１６個の領域に別けて認識でき
る。すなわち、光学探索の空間分解能の大幅な向上が可
能になる。
【００１３】図２は第２実施例の斜視図である。この実
施例では、光源１は９個のパルスレーザダイオード
（Ａ）〜（Ｉ）を有し、従って測定面３には９個の領域
（Ａ）〜（Ｉ）に展開して光ビームが照射される。フィ
ールドレンズ４２は３×３＝９個のレンズをＸーＹ平面
に配設して構成され、フィールドレンズ４２と測定面３
の間には、３個の対物レンズ４１1 〜４１3 が設けられ
ている。ここで、対物レンズ４１1 は測定面３（Ａ）〜
（Ｃ）の反射光をフィールドレンズ４２ （Ａ）〜
（Ｃ）に集光し、対物レンズ４１2 は測定面３（Ｄ）〜
（Ｆ）の反射光をフィールドレンズ４２（Ｄ）〜（Ｅ）
に集光し、対物レンズ４１3 は測定面３（Ｇ）〜（Ｉ）
の反射光をフィールドレンズ４２（Ｇ）〜（Ｉ）に集光
するよう、Ｙ方向に偏位して設けられている。フィール
ドレンズ４２の後方には９個のレンズ（Ａ）〜（Ｉ）を
有するリレーレンズ４３が設けられ、その後方には１０
個のフォトダイオード（１）〜（１０）により受光面が
構成された光検出器５が設けられている。
施例では、光源１は９個のパルスレーザダイオード
（Ａ）〜（Ｉ）を有し、従って測定面３には９個の領域
（Ａ）〜（Ｉ）に展開して光ビームが照射される。フィ
ールドレンズ４２は３×３＝９個のレンズをＸーＹ平面
に配設して構成され、フィールドレンズ４２と測定面３
の間には、３個の対物レンズ４１1 〜４１3 が設けられ
ている。ここで、対物レンズ４１1 は測定面３（Ａ）〜
（Ｃ）の反射光をフィールドレンズ４２ （Ａ）〜
（Ｃ）に集光し、対物レンズ４１2 は測定面３（Ｄ）〜
（Ｆ）の反射光をフィールドレンズ４２（Ｄ）〜（Ｅ）
に集光し、対物レンズ４１3 は測定面３（Ｇ）〜（Ｉ）
の反射光をフィールドレンズ４２（Ｇ）〜（Ｉ）に集光
するよう、Ｙ方向に偏位して設けられている。フィール
ドレンズ４２の後方には９個のレンズ（Ａ）〜（Ｉ）を
有するリレーレンズ４３が設けられ、その後方には１０
個のフォトダイオード（１）〜（１０）により受光面が
構成された光検出器５が設けられている。
【００１４】この実施例においても、光源１の各パルス
レーザダイオード（Ａ）〜（Ｉ）は順次に時分割点灯さ
れ、光検出器５の出力は、この時分割タイミングで信号
処理される。したがって、９×１０＝９０個の領域に分
けて測定面３を光学探索できる。
レーザダイオード（Ａ）〜（Ｉ）は順次に時分割点灯さ
れ、光検出器５の出力は、この時分割タイミングで信号
処理される。したがって、９×１０＝９０個の領域に分
けて測定面３を光学探索できる。
【００１５】図３および図４は第３実施例の斜視図であ
る。なお、構成を明瞭にするため、図３の光路を一部省
略し、また２つの図に分割して示してある。この実施例
では、１個の対物レンズ４１が設けられ、その後方に３
個のレンズ（Ａ、Ｂ、Ｃ）、（Ｄ、Ｅ、Ｆ）および
（Ｇ、Ｈ、Ｉ）からなる第１のフィールドレンズ４２１
が設けられている。３×３＝９個のレンズ（Ａ）〜
（Ｉ）よりなる第２のフィールドレンズ４２２と第１の
フィールドレンズ４２１との間には、３個の第１のリレ
ーレンズ４３１（４３１1 〜４３１3 ）が設けられ、第
１のリレーレンズ４３１1 はＡ〜Ｃの反射光、第１のリ
レーレンズ４３１2 はＤ〜Ｆの反射光、第１のリレーレ
ンズ４３１3 はＧ〜Ｉの反射光を受け持つようになって
いる。さらに、第２のフィールドレンズ４２２の後方に
は、１０個のフォトダイオード（１）〜（１０）により
受光面が構成された光検出器５が設けられている。この
実施例によっても、認識される領域は９×１０＝９０個
に分割されるので、空間分解能が大幅に向上する。以上
の通り、本発明によれば、時分割点灯される発光点の数
をＭ個とし、光検出器５の受光面を構成する受光素子を
Ｐ個とすることで、Ｍ×Ｐ個の領域に分割して認識でき
る。これを示したのが、図５〜図１０の斜視図である。
る。なお、構成を明瞭にするため、図３の光路を一部省
略し、また２つの図に分割して示してある。この実施例
では、１個の対物レンズ４１が設けられ、その後方に３
個のレンズ（Ａ、Ｂ、Ｃ）、（Ｄ、Ｅ、Ｆ）および
（Ｇ、Ｈ、Ｉ）からなる第１のフィールドレンズ４２１
が設けられている。３×３＝９個のレンズ（Ａ）〜
（Ｉ）よりなる第２のフィールドレンズ４２２と第１の
フィールドレンズ４２１との間には、３個の第１のリレ
ーレンズ４３１（４３１1 〜４３１3 ）が設けられ、第
１のリレーレンズ４３１1 はＡ〜Ｃの反射光、第１のリ
レーレンズ４３１2 はＤ〜Ｆの反射光、第１のリレーレ
ンズ４３１3 はＧ〜Ｉの反射光を受け持つようになって
いる。さらに、第２のフィールドレンズ４２２の後方に
は、１０個のフォトダイオード（１）〜（１０）により
受光面が構成された光検出器５が設けられている。この
実施例によっても、認識される領域は９×１０＝９０個
に分割されるので、空間分解能が大幅に向上する。以上
の通り、本発明によれば、時分割点灯される発光点の数
をＭ個とし、光検出器５の受光面を構成する受光素子を
Ｐ個とすることで、Ｍ×Ｐ個の領域に分割して認識でき
る。これを示したのが、図５〜図１０の斜視図である。
【００１６】図５では、光源１の発光点はＸ方向に２分
割、光検出器５の受光面はＸーＹ平面で４分割され、全
体の分割数は２×４＝８個になっている。図６は、投光
光学系２においてシリンダレンズ２２が設けられていな
い点を除き、図５と同様になっている。図７および図８
では、光源１の発光点はＸーＹ平面で４分割され、光検
出器５の受光面はＸ方向で２分割され、全体で４×２＝
８分割されている。図９および図１０では、光源１の発
光点はＸ方向に２分割され、光検出器５の受光面はＹ方
向で２分割され、全体で２×２＝４分割されている。
割、光検出器５の受光面はＸーＹ平面で４分割され、全
体の分割数は２×４＝８個になっている。図６は、投光
光学系２においてシリンダレンズ２２が設けられていな
い点を除き、図５と同様になっている。図７および図８
では、光源１の発光点はＸーＹ平面で４分割され、光検
出器５の受光面はＸ方向で２分割され、全体で４×２＝
８分割されている。図９および図１０では、光源１の発
光点はＸ方向に２分割され、光検出器５の受光面はＹ方
向で２分割され、全体で２×２＝４分割されている。
【００１７】最後に、光検出器５の受光量と受光光学系
４の関係を、図２の実施例にもとずき検討しておく。
４の関係を、図２の実施例にもとずき検討しておく。
【００１８】図２における各パラメータを、次のように
設定する。すなわち、 視野角（ＸーＹ） （±θ）・（±б）［ｒａｄ］ 発光点の数 Ｎ 対物レンズ４１の焦点距離 ｆ 対物レンズ４１の口径 ＤX ，ＤY 対物レンズ４１のＦナンバ− ＦＯX ，ＦＯY リレーレンズ４３の倍率 β リレーレンズ４３の像側実効Ｆナンバ− ＦＲX ，ＦＲＹ 光検出器５の受光面サイズ Ｘ・Ｙ とすると、 ＤＸ ＝ｆ／ＦＯX ，ＤY ＝ｆ／ＦＯY ＦＯX ＝ＦＲX ／β，ＦＯY ＝ＦＲY ／β であるから ＤX ＝ｆ・β／ＦＲX ，ＤY ＝ｆ・β／ＦＲY となる。また、 Ｘ＝ｆ・（２θ／Ｎ）・β，Ｙ＝ｆ・２・б・β より、 ＤX ＝Ｎ・Ｘ／（２・θ・ＦＲX ），ＤY ＝Ｙ／（２・
б・ＦＲY ） となる。ここで、光検出器５の受光量は上記対物レンズ
４１の口径ＤX ，ＤY に比例するから、光源１の投光
量、光学系の透過率、測定面３の反射率、大気の透過率
および検出距離からなる比例係数をεとすると、受光量
Ｉは Ｉ＝ε（Ｎ・Ｘ・Ｙ）／｛（４・θ・б）・（ＦＲX ・
ＦＲY ）｝ …（１）となる。
設定する。すなわち、 視野角（ＸーＹ） （±θ）・（±б）［ｒａｄ］ 発光点の数 Ｎ 対物レンズ４１の焦点距離 ｆ 対物レンズ４１の口径 ＤX ，ＤY 対物レンズ４１のＦナンバ− ＦＯX ，ＦＯY リレーレンズ４３の倍率 β リレーレンズ４３の像側実効Ｆナンバ− ＦＲX ，ＦＲＹ 光検出器５の受光面サイズ Ｘ・Ｙ とすると、 ＤＸ ＝ｆ／ＦＯX ，ＤY ＝ｆ／ＦＯY ＦＯX ＝ＦＲX ／β，ＦＯY ＝ＦＲY ／β であるから ＤX ＝ｆ・β／ＦＲX ，ＤY ＝ｆ・β／ＦＲY となる。また、 Ｘ＝ｆ・（２θ／Ｎ）・β，Ｙ＝ｆ・２・б・β より、 ＤX ＝Ｎ・Ｘ／（２・θ・ＦＲX ），ＤY ＝Ｙ／（２・
б・ＦＲY ） となる。ここで、光検出器５の受光量は上記対物レンズ
４１の口径ＤX ，ＤY に比例するから、光源１の投光
量、光学系の透過率、測定面３の反射率、大気の透過率
および検出距離からなる比例係数をεとすると、受光量
Ｉは Ｉ＝ε（Ｎ・Ｘ・Ｙ）／｛（４・θ・б）・（ＦＲX ・
ＦＲY ）｝ …（１）となる。
【００１９】したがって、Ｓ／Ｎ比を向上させるため
に、できるだけ多くの反射光ビームを光検出器５に導く
ための受光光学系４の設計に際し、次の事が言える。ま
ず、（１）式より、光源１の１個の発光点あたりの光パ
ワーが一定ならば、発光点数Ｎが大きいほど受光量は大
きく、かつ光検出器５の受光面の面積に比例する。ま
た、光検出器５に入射する光束の立体角は、できるだけ
大きくとる。次に、対物レンズ４１の焦点距離、リレー
レンズ４３の焦点距離および結像倍率は、受光量Ｉに無
関係である。したがって、対物レンズ４１およびリレー
レンズ４３は、全体のシステムの大きさおよび収差から
決定される。以上のような条件で光学系などを設計する
ことにより、検出領域の分割数を大きくしながら、適正
な受光量を確保できる。
に、できるだけ多くの反射光ビームを光検出器５に導く
ための受光光学系４の設計に際し、次の事が言える。ま
ず、（１）式より、光源１の１個の発光点あたりの光パ
ワーが一定ならば、発光点数Ｎが大きいほど受光量は大
きく、かつ光検出器５の受光面の面積に比例する。ま
た、光検出器５に入射する光束の立体角は、できるだけ
大きくとる。次に、対物レンズ４１の焦点距離、リレー
レンズ４３の焦点距離および結像倍率は、受光量Ｉに無
関係である。したがって、対物レンズ４１およびリレー
レンズ４３は、全体のシステムの大きさおよび収差から
決定される。以上のような条件で光学系などを設計する
ことにより、検出領域の分割数を大きくしながら、適正
な受光量を確保できる。
【００２０】上記実施例によれば、光ビーム走査方式と
して、駆動系を全く持たず完全にスタティックな走査方
式となるので、信頼性が非常に高く、装置全体もコンパ
クトなものとなる。複数の発光点を時分割に点灯させる
ことにより走査を行うため、高速かつ線形走査が可能と
なる。走査角は投光レンズの焦点距離を選択すること
で、比較的広くとれる。光源、投光光学系、受光光学系
および光検出器の組み合わせで、二次元走査も行うこと
ができ、三次元計測への応用も可能である。
して、駆動系を全く持たず完全にスタティックな走査方
式となるので、信頼性が非常に高く、装置全体もコンパ
クトなものとなる。複数の発光点を時分割に点灯させる
ことにより走査を行うため、高速かつ線形走査が可能と
なる。走査角は投光レンズの焦点距離を選択すること
で、比較的広くとれる。光源、投光光学系、受光光学系
および光検出器の組み合わせで、二次元走査も行うこと
ができ、三次元計測への応用も可能である。
【００２１】非機械的走査の場合、一般には一走査でＭ
個の点の情報を得るためには発光点をＭ個アレイ状に配
列するが、Ｍが大きくなると個々の発光量のバラツキが
大きくなり、歩留りが悪くなる。また、数ｎｓ〜数１０
ｎｓの短いパルス状発光をさせようとすると、発光素子
の駆動回路は出来る限り発光素子の近くに設ける必要が
あり、素子数Ｍが大きくなると駆動回路部品が発光素子
に比べ大きなものが多いため、集積化が困難となり短パ
ルス発光が出来なくなる。
個の点の情報を得るためには発光点をＭ個アレイ状に配
列するが、Ｍが大きくなると個々の発光量のバラツキが
大きくなり、歩留りが悪くなる。また、数ｎｓ〜数１０
ｎｓの短いパルス状発光をさせようとすると、発光素子
の駆動回路は出来る限り発光素子の近くに設ける必要が
あり、素子数Ｍが大きくなると駆動回路部品が発光素子
に比べ大きなものが多いため、集積化が困難となり短パ
ルス発光が出来なくなる。
【００２２】本発明によれば、ｍ個のアレイ状発光素子
と、Ｒ個（Ｒ＝Ｍ／ｍ）のアレイ状発光素子を有する受
光検出器によりＭ個の点の情報が得られ、発光素子の設
計・製造・条件が著しく軽減され、高分解能な測距装置
が可能となる。
と、Ｒ個（Ｒ＝Ｍ／ｍ）のアレイ状発光素子を有する受
光検出器によりＭ個の点の情報が得られ、発光素子の設
計・製造・条件が著しく軽減され、高分解能な測距装置
が可能となる。
【００２３】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、Ｍ個の発
光点からの光ビームにより、被測定物のＭ個の領域が照
射され、各領域からの光は受光光学系により光検出手段
の単一の受光面に集光される。ここで、受光面は複数個
の受光素子により構成されているので、被測定物の各光
ビーム照射領域は、受光素子の個数（例えばＰ個）分だ
け分割して検知されるので、結果的にはＭ×Ｐ個の領域
に分割して被測定物を光学探索できる効果がある。
光点からの光ビームにより、被測定物のＭ個の領域が照
射され、各領域からの光は受光光学系により光検出手段
の単一の受光面に集光される。ここで、受光面は複数個
の受光素子により構成されているので、被測定物の各光
ビーム照射領域は、受光素子の個数（例えばＰ個）分だ
け分割して検知されるので、結果的にはＭ×Ｐ個の領域
に分割して被測定物を光学探索できる効果がある。
【図１】第１実施例に係る光学探索装置の斜視図であ
る。
る。
【図２】第２実施例に係る光学探索装置の斜視図であ
る。
る。
【図３】第３実施例に係る光学探索装置の斜視図（その
１）である。
１）である。
【図４】第３実施例に係る光学探索装置の斜視図（その
２）である。
２）である。
【図５】変形例に係る光学探索装置の斜視図である。
【図６】変形例に係る光学探索装置の斜視図である。
【図７】変形例に係る光学探索装置の斜視図である。
【図８】変形例に係る光学探索装置の斜視図である。
【図９】変形例に係る光学探索装置の斜視図である。
【図１０】変形例に係る光学探索装置の斜視図である。
【図１１】従来例に係る光学探索装置の斜視図である。
【図１２】従来例に係る光学探索装置の斜視図である。
【図１３】従来例に係る光学探索装置の斜視図である。
１・・・光源 ２・・・投光光学系 ２１・・・投光レンズ ２２・・・シリンダレンズ ３・・・測定面 ４・・・受光光学系 ４１・・・対物レンズ ４２・・・フィールドレンズ ４３・・・リレーレンズ ５・・・光検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 1/00
Claims (4)
- 【請求項１】 被測定物に光ビームを照射し、反射光を
検出することにより前記被測定物を探索する光学探索装
置において、時分割点灯される複数個の発光点を有する
光源と、前記複数の発光点からの光ビームを展開して前
記被測定物の複数の領域にそれぞれ集光する投光光学系
と、複数の受光素子により形成された受光面を有する光
検出手段と、前記被測定物上に展開された複数の領域か
らの光をそれぞれ前記受光面に集光する受光光学系とを
備えることを特徴とする光学探索装置。 - 【請求項２】 前記光源はＭ個（Ｍ：２以上の整数）の
発光点を有し、前記被測定物には光ビームがＭ個の領域
に展開して集光されるように構成され、前記受光光学系
は対物レンズと、この後方に配設され前記Ｍ個の領域か
らの光をそれぞれ偏向するＭ個のフィールドレンズと、
これに対応して後方に配設されたＭ個のリレーレンズと
を有することを特徴とする請求項１記載の光学探索装
置。 - 【請求項３】 前記Ｍ個のフィールドレンズおよびリレ
ーレンズはＬ行Ｎ列（Ｌ、Ｎ：自然数であってＬ×Ｎ＝
Ｍ）に二次元配列され、前記対物レンズは（Ｍ）1/2 個
もしくはＬ個になっている請求項２記載の光学探索装
置。 - 【請求項４】 前記光源はＭ個（Ｍ：２以上の整数）の
発光点を有し、前記被測定物には光ビームがＭ個の領域
に展開して集光されるように構成され、前記受光光学系
は１個の対物レンズと、この後方に配置され前記Ｍ個の
領域からの光をそれぞれ偏向する（Ｍ）1/2 個もしくは
Ｌ個の第１のフィールドレンズおよび第１のリレーレン
ズと、これらの後方に配置されＬ行Ｎ列（Ｌ、Ｎ：自然
数であってＬ×Ｎ＝Ｍ）に二次元配列された第２のフィ
ールドレンズおよび第２のリレーレンズとを有する請求
項１記載の光学探索装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11756091A JPH0754303B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 光学探索装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11756091A JPH0754303B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 光学探索装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344448A JPH04344448A (ja) | 1992-12-01 |
| JPH0754303B2 true JPH0754303B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=14714841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11756091A Expired - Fee Related JPH0754303B2 (ja) | 1991-05-22 | 1991-05-22 | 光学探索装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754303B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-22 JP JP11756091A patent/JPH0754303B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04344448A (ja) | 1992-12-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |