JPWO2019176749A1 - 走査装置及び測定装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、種々の対象物から正確な光学情報を得ることが可能な走査装置を提供することを課題としている。
本発明の走査装置は、パルス光を出射する光源部(21)と、パルス光を方向可変に偏向し、走査光(L2)として出射する偏向部(22)と、走査光(L2)の光路上に設けられ、走査光(L2)を所定の領域に向けて投光する光学系(23)と、を有し、光学系(23)は、走査光(L2)が入射するテレセントリックレンズ(23A)を含み、かつテレセントリックレンズ(23A)を通過した走査光(L2)の投光方向を調節するように構成されている。

Description

本発明は、光走査を行う走査装置、及び光学的に対象物の検出及びその特性を測定する測定装置に関する。
従来から、物体又は領域を走査の対象とし、当該対象を光によって走査する走査装置が知られている。また、当該走査装置によって得られた光学的情報を用いて、当該走査の対象に関する種々の特性を測定する測定装置が知られている。例えば、特許文献1には、投光部から光を照射した時から受光部で反射光を受信した時までの経過時間に基づいて、測定対象物までの距離を計測する光学式レーダ装置が開示されている。
特開2007-85832号公報
当該走査装置は、例えば、所定の領域に向けてパルス光を投光し、当該所定の領域内に存在する対象物によって反射した光を受光することで、当該対象物の光学的な情報を走査情報として取得する。従って、正確な走査情報を得ることを考慮すると、当該対象物によって反射した光を確実に受光できることが好ましい。
例えば、走査装置が車載用レーダとして車両に搭載される場合などにおいては、当該対象物は、種々の形状及びサイズを有している場合があり、また移動している場合がある。走査装置は、このような種々の対象物に対しても、確実に受光できるような光を投光することができることが好ましい。
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、種々の対象物から正確な光学情報を得ることが可能な走査装置及び測定装置を提供することを課題の1つとしている。
請求項1に記載の発明は、パルス光を出射する光源部と、パルス光を方向可変に偏向し、走査光として出射する偏向部と、走査光の光路上に設けられ、走査光を所定の領域に向けて投光する光学系と、を有し、光学系は、走査光が入射するテレセントリックレンズを含み、かつテレセントリックレンズを通過した走査光の投光方向を調節するように構成されていることを特徴としている。
また、請求項8に記載の発明は、請求項1に記載の走査装置と、走査光が所定の領域内の対象物によって反射して光学系を通過した反射光を受光する受光部と、受光部による反射光の受光結果に基づいて対象物の特性を測定する測定部と、を有することを特徴としている。
実施例1に係る測定装置の構成を示す図である。 実施例1に係る測定装置における走査装置の光学系の構成を示す図である。 実施例1に係る測定装置における走査装置の光学系の構成を示す図である。 実施例2に係る測定装置における走査装置の光学系の構成を示す図である。 実施例2に係る測定装置における走査装置の光学系の構成を示す図である。 実施例3に係る測定装置における走査装置の光学系の構成を示す図である。
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。
図1は、実施例1に係る光学測定装置(以下、単に測定装置と称する)10の構成を模式的に示す図である。図1を用いて、測定装置10の全体構成について説明する。本実施例においては、測定装置10は、所定の領域(以下、走査領域と称する)R0の光走査を行い、走査領域R0内に存在する対象物OBを検出し、また対象物OBまでの距離及び対象物OBの形状等を測定及び分析する光学装置である。
測定装置10は、光を用いて走査領域R0を走査する走査部20と、走査部20によって得られた走査情報を用いて対象物OBに関する種々の測定を行う測定部30と、走査部20及び測定部30を制御する制御部40と、を有する。
走査部20は、パルス化された光(以下、出射光と称する)L1を生成及び出射する光源部21を有する。本実施例においては、光源部21は、赤外領域にピーク波長を有するパルス化されたレーザ光を生成する発光素子21Aと、当該レーザ光を整形し、当該整形されたレーザ光を出射光L1として出射する整形レンズ21Bとを含む。
また、走査部20は、光源部21からの出射光L1を方向可変に偏向しつつ走査光(投光信号)L2として出射する偏向部22を有する。偏向部22は、出射光L1の偏向方向を連続的かつ周期的に変化させる。
本実施例においては、偏向部22は、光源部21からの出射光L1を反射させる可動式の光反射面22Aを有する。例えば、偏向部22は、当該光反射面22Aが少なくとも1つの軸の周りを揺動するように構成されたMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーである。
また、走査部20は、走査光L2を走査領域R0に向けて投光する光学系23を有する。光学系23は、走査光L2の投光方向を調節するように構成されている。走査領域R0には、光学系23によって調節された走査光L2が投光される。
なお、走査領域R0は、光学系23による走査光L2の投光可能範囲に対応する角度範囲と、走査光L2が測距可能な強度を維持できる距離に対応する奥行を有する仮想の3次元空間である。図1においては、走査領域R0の外縁の一部を破線で示した。
例えば、図1に示すように、走査領域R0内における走査光L2の光路上に対象物OBが存在する場合、対象物OBの走査部20側の表面(以下、対象面と称する)S1に走査光L2が照射される。また、対象物OBが走査光L2に対して反射性を有する物体である場合、対象物OBによって走査光L2が反射する。
走査部20は、走査光L2が対象物OBによって反射し、光学系23を通過した光(受光信号、以下、反射光と称する)L3を受光する受光部24を有する。本実施例においては、受光部24は、反射光L3を受光して集光する集光レンズ24Aと、反射光L3を検出する検出素子24Bとを有する。検出素子24Bは、反射光L3に対して光電変換を行い、反射光L3に応じた電気信号を検出信号SRとして生成する。
本実施例においては、走査部20は、偏向部22と光源部21との間に設けられ、出射光L1と反射光L3とを分離して反射光L3を受光部24に導くビームスプリッタBSを有する。なお、出射光L1は、ビームスプリッタBSを透過して偏向部22に向かって進む。
換言すれば、本実施例においては、走査部20は、走査光L2を投光する投光部として機能し、かつ反射光L3を受光する受光部として機能する。また、光学系23は、走査光L2を投光しかつ反射光L3を受光する投受光光学系として機能する。また、走査部20は、反射光L3の受光結果である検出信号SRを走査領域R0の走査情報として生成及び出力する。
測定部30は、走査部20によって生成された検出信号SRに基づいて、対象物OBまでの距離、及び対象物OBの対象面S1の形状等を測定する。例えば、本実施例においては、測定部30は、走査部20から対象物OBの対象面S1までの距離を測定する測距部である。
例えば、測定部30は、検出信号SR内における反射光L3に対応するパルスを検出する。また、例えば、測定部30は、出射光L1の出射から当該反射光L3を受光するまでの時間差に基づき、タイムオブフライト法によって対象物OBの対象面S1までの距離を測定する。測定部30は、対象物OBまでの距離を示す距離データを生成する。
また、本実施例においては、測定部30は、走査光L2の投光方向に基づいて走査領域R0を複数の画素領域に区画し、当該画素領域毎の距離データを示すマップ状の画像(距離画像)を生成する。
また、測定部30は、偏向部22による出射光L1の偏向方向の変化周期、又は光学系23による走査光L2の投光方向の変化周期を距離画像の生成周期とし、周期的に距離画像を生成してもよい。また、測定部30は、当該距離画像を時系列に沿って動画として表示する表示部(図示せず)を有していてもよい。
また、制御部40は、走査部20(光源部21、偏向部22、光学系23及び受光部24)及び測定部30の動作制御を行う。例えば、本実施例においては、制御部40は、光源部21に駆動信号を供給し、光源部21の駆動及びその制御を行う。また、制御部40は、偏向部22に駆動信号を供給し、偏向部22の光反射面22Aの変位動作を制御する。また、制御部40は、光学系23の動作を制御し、走査光L2の投光方向を制御する。
図2は、光学系23及び制御部40の構成を模式的に示す図である。本実施例においては、光学系23は、走査光L2が入射するテレセントリックレンズ23Aを有する。本実施例においては、テレセントリックレンズ23Aは、テレセントリックfθレンズからなる。
また、テレセントリックレンズ23Aは、偏向部22(本実施例においては光反射面22A)とテレセントリックレンズ23Aとの間の距離Dが変化するように、走査光L2の光路上で移動可能な構成を有する。具体的には、テレセントリックレンズ23Aは、走査光L2の主光軸に沿った方向において、第1の位置P0と第2の位置P1との間で移動可能なように構成されている。また、本実施例においては、制御部40は、テレセントリックレンズ23Aの位置を制御する光学系制御部41を有する。
図2は、テレセントリックレンズ23Aが第1の位置P0に配置されている場合の走査光L2の各々の光路を模式的に示す図である。なお、光源部21は、例えば所定の周期で出射光L2を出射する。また、走査光L2は、この出射光L1が偏向部22に入射する毎に生成される。従って、実際には、全ての走査光L2が同時にテレセントリックレンズ23Aに入射するわけではない。従って、図2に示した5つの実線は、所定の期間内に生成された5つの走査光L2の各々の主光線(例えば光束の中心を結んだ直線)を模式的に示すものである。
また、実際の測定装置10では、光源21からの出射光L1は、所定のビーム径を有する。また、偏向部22によって生成された走査光L2は、当該ビーム径を変化させながら走査領域R0に向けて投光される。図2には、走査光L2の各々におけるビーム径の変化を考慮した光路範囲を破線で示した。
例えば、図2の破線の各々は、走査光L2の主光線よりも所定の強度だけ小さな強度(例えば1/2の強度)の光の進路を示し、以下においては、副光線と称する。また、後述する図3、図4、図5及び図6においても、走査光L2の各々の主光線を実線で示し、副光線を破線で示している。また、走査光L2は、テレセントリックレンズ23Aによって集光されつつ、走査領域R0に向けて投光される。
なお、以下においては、特に説明しない場合、走査光L2の光軸とは、その走査光L2の主光線をいう。また、走査光L2の投光方向とは、その走査光L2の光軸又は主光線に沿った方向をいう。
図2に示すように、テレセントリックレンズ23Aが第1の位置P0(偏向部22との間の距離Dが第1の距離D0となる位置)に配置されている場合、走査光L2は、テレセントリックレンズ23Aへの入射角に関わらず、テレセントリックレンズ23Aによって平行化される。具体的には、走査光L2は、種々のタイミングでかつ種々の角度で、テレセントリックレンズ23Aの入射面における種々の領域に入射する。一方、テレセントリックレンズ23Aが第1の位置P0に配置されている場合、これらの走査光L2は、走査領域R0に向けて投光される際には、その投光方向は互いに平行なものとなる。
図3は、テレセントリックレンズ23Aが第1の位置P0とは異なる位置である第2の位置P1に配置されている場合の走査光L2の光路を模式的に示す図である。図3に示す例では、テレセントリックレンズ23Aは、第2の位置P1として、偏向部22との間の距離Dが距離D0よりも大きな距離D1となる位置に配置されている。すなわち、図3に示す例では、テレセントリックレンズ23Aは、第1の位置P0よりも偏向部22から離れた位置に配置されている。
図3に示すように、テレセントリックレンズ23Aが第2の位置P1に配置されている場合、走査光L2の各々は、テレセントリックレンズ23Aから、互いに異なる方向に投光される。例えば、テレセントリックレンズ23Aに入射した走査光L2は、その光軸が走査領域R0内で交わるように、テレセントリックレンズ23Aから出射される。
すなわち、本実施例においては、テレセントリックレンズ23Aが第1の位置P0に配置されている場合は、光学系23はテレセントリック光学系を構成する。一方、テレセントリックレンズ23Aが第2の位置P2に配置されている場合、光学系23のテレセントリック性が失われる。
換言すれば、本実施例においては、光学系23としてのテレセントリックレンズ23Aは、所定の期間内において走査光L2の各々の光軸が互いに平行になるように走査光L2の投光方向を調節する第1の投光モード(例えば第1の位置P0の配置された状態に対応する動作モード)と、所定の期間内において走査光L2の光軸が走査領域R0内で交わるように走査光L2の投光方向を調節する第2の投光モード(例えば第2の位置P1に配置された状態に対応する動作モード)と、を有する。
図3に示すように、テレセントリックレンズ23Aが第2の位置P1に配置されている場合において、走査部20に向かって凸となる対象面S1Aを有する対象物OB1が走査光L2の光路上に存在する場合を考える。この場合、図3に示すように、対象物OB1の対象面S1Aの広い範囲に対し、走査光L2が垂直に近い角度で集光されつつ(主光線と副光線とが近づきながら)入射することとなる可能性が高い。
また、対象面S1Aによって反射されることとなる反射光L3のうち、当該垂直に近い角度で対象面S1Aに入射した走査光L2に対応する光は、走査光L2に近い光路をたどって光学系23に戻って来ることとなる。従って、対象面S1Aの広い範囲に入射した光を受光部24によって受光することができる。
なお、例えば図2に示すようにテレセントリックレンズ23Aが第1の位置P0に配置されている場合に対象面S1Aに走査光L2が照射された場合、反射光L3の一部が走査光L2とは異なる方向に進むこととなる場合がある。従って、対象面S1Aによって反射した反射光L3の一部が受光部24によって受光されず、対象面S1Aにおける走査結果を得ることができない領域が生ずる場合がある。
このように、本実施例においては、テレセントリックレンズ23Aの位置を調節することで、例えば凸面形状の対象面S1Aが走査領域R0に存在する場合でも、その対象面S1Aの広い範囲から反射光L3を受光することができる。従って、対象面S1A(対象物OB1)の広い範囲の走査情報を得ることができ、正確に対象物OB1の測定を行うことができる。
なお、例えば、種々の形状の対象面S1から正確に走査情報を得ることを考慮すると、テレセントリックレンズ23Aは、連続的かつ周期的に移動するように構成されていてもよい。また、例えば、走査領域R0に関する他の情報、例えば外部の撮像装置によって撮像された画像などを取得することで、制御部40の光学系制御部41がテレセントリックレンズ23Aの配置すべき位置を算出し、これによってテレセントリックレンズ23Aの位置が調節されてもよい。
また、本実施例においては、テレセントリックレンズ23Aは、所定の期間内に投光される走査光L2の各々の光軸が平行となるような第1の状態と、所定の期間内に投光される走査光L2の各々の光軸が走査領域R0内で交わるような第2の状態とを有する場合について説明した。これによって、走査光L2の投光方向が変化した場合の検出信号SRの処理が単純化される。しかし、テレセントリックレンズ23Aは、走査光L2の投光方向を調節するように構成されていればよく、例えば本実施例のように偏向部22との間の距離Dが変化するように移動可能であればよい。
また、本実施例においては、偏向部22がMEMSミラーである場合について説明した。しかし、偏向部22は、光源部21からの出射光L1を方向可変に偏向しつつ出射するように構成されていればよい。例えば、偏向部22は、可動式のポリゴンミラー、ガルバノミラー又はレンズであってもよい。
また、本実施例においては、テレセントリックレンズ23Aは、制御部40によって制御されて移動する場合について説明した。すなわち、本実施例においては、例えば、走査部20は、テレセントリックレンズ23Aの移動経路を形成し、かつテレセントリックレンズ23Aを移動させる移動力を生成する移動機構(図示せず)を有する。
しかし、テレセントリックレンズ23Aは、走査部20を操作するオペレータによって手動で移動させられるように構成されていてもよい。例えば、走査部20内にテレセントリックレンズ23Aを着脱可能に収容するように構成された複数の収容ケースが設けられていてもよい。また、例えば、走査光L2の光路内に複数の着脱可能なテレセントリックレンズ23Aが設けられていてもよい。換言すれば、光学系23は、走査光L2が入射するテレセントリックレンズ23Aを有し、テレセントリックレンズ23Aを通過した走査光L2の投光方向を調節することができるように構成されていればよい。
このように、本実施例においては、測定装置10は、出射光L1を出射する光源部21と、出射光L1を方向可変に偏向しつつ走査光L2として出射する偏向部22と、走査光L2を走査領域(所定の領域)R0に向けて投光する光学系23と、走査光L2が走査領域R0内の対象物OBで反射し、光学系23を通過した反射光L3を受光する受光部24と、を有する。また、光学系23は、走査光L2が入射するテレセントリックレンズを有し、テレセントリックレンズ23Aを通過した走査光L2の投光方向を調節するように構成されていればよい。従って、種々の対象物OBから正確な光学情報を得ることで正確な特性の測定を行うことが可能な測定装置10を提供することができる。
なお、本実施例においては、測定装置10が光学系23を通過した反射光L3を受光する受光部24を有する場合について説明した。しかし、測定装置10は受光部24を有していなくてもよい。例えば、光学系23を経ていない反射光L3を直接受光する受光部が走査部20の外部に設けられ、当該受光部によって受光されてもよい。
また、本実施例においては、反射光L3が測距などの測定用途に用いられる場合について説明した。しかし、反射光L3は、他の用途に用いられることができる。すなわち、測定装置10は測定部30を有していなくてもよい。この場合、例えば、走査部20及び制御部40は、走査装置として機能する。また、走査部20は、制御部40によらず自立的に動作してもよい。従って、走査部20は、例えば光源部21、偏向部22及び光学系23を有することで、種々の対象物OBから正確な光学情報を得ることが可能な走査装置となる。
なお、測定装置10の用途としては、例えば、車両などの移動体に搭載され、車両近傍の物体検出及び当該物体までの距離を測定する測距装置が挙げられる。この場合、例えば電柱などの円柱形状の物体の検出精度及び測距精度が向上することが考えられる。また、偏向部22の光反射面22Aが2つの軸の周りを揺動するように構成されることで、走査領域R0に対して2次元的に走査を行うことができる。従って、球状の物体など、種々の表面形状の物体の検出精度が向上することが考えられる。
しかし、測定装置10は、例えば、走査光L2(出射光L1)としてテラヘルツ波を用い、当該テラヘルツ波を対象物OBとしての種々の物体に照射することで当該対象物OBの内部構造や材料などを分析する分析装置として用いられることができる。この場合、測定部30は、例えば、テラヘルツ波を時間領域分光法によって測定するように構成されていてもよい。この場合でも、種々の面形状を有する対象物OBであっても正確に走査情報を得て正確な分析を行うことができる。
図4は、実施例2に係る測定装置10Aにおける走査部20A及び制御部40Aの構成を模式的に示す図である。測定装置10Aは、走査部20A及び制御部40Aの構成を除いては、測定装置10と同様の構成を有する。また、走査部10Aは、光学系25の構成を除いては、走査部20と同様の構成を有する。また、制御部40Aは、光学系制御部42を有する点を除いては、制御部40と同様の構成を有する。
走査部20Aにおいては、光学系25は、走査光L2が入射するテレセントリックレンズ25Aと、テレセントリックレンズ25Aを通過した走査光L2が入射する凸レンズ25Bと、を有する。また、本実施例においては、光学系25は、凸レンズ25Bが走査光L2の光路上において移動することで、凸レンズ25Bとテレセントリックレンズ25Aとの間の距離DAを変更可能なように構成されている。また、本実施例においては、制御部40Aは凸レンズ25Bの位置を制御する光学系制御部42を有する。
本実施例においては、凸レンズ25Bは、光学系制御部42によって、走査光L2の光路上において、第1の位置P2及び第2の位置P3との間で移動可能なように構成されている。これによって、凸レンズ25Bとテレセントリックレンズ25Aとの間の距離DAが変化する。
また、本実施例においては、テレセントリックレンズ25Aは、第1の位置P0に配置されたテレセントリックレンズ23Aと同様の構成を有する。従って、走査光L2の各々は、凸レンズ25Bに対して、互いに平行な方向に沿って入射する。また、走査光L2の各々は、テレセントリックレンズ25Aを透過した後、集光されつつ(徐々にビーム径が狭まりつつ)凸レンズ25Bに入射する。一方、走査光L2は、凸レンズ25Bを透過した後、その凸レンズ25Bの位置に応じた凸レンズ25Bの焦点を通るように、走査領域R0に向けて投光される。
図4は、凸レンズ25Bが第1の位置P2に配置されている場合の走査光L2の光路を模式的に示す図である。図4に示すように、凸レンズ25Bが第1の位置P2に配置されている場合、走査光L2は、図3に示す場合と同様に、その各々の光軸が走査領域R0内で交わるように投光される。従って、例えば凸面形状の対象面S1Aを有する対象面OB1が走査光L2の光路上に存在する場合でも、その対象面S1Aの広い範囲から反射光L3を受光することができる。
図5は、凸レンズ25Bが第2の位置P3に配置されている場合の走査光L2の光路を模式的に示す図である。本実施例においては、凸レンズ25Bとテレセントリックレンズ25Aとの間の距離DAが大きくなるほど、凸レンズ25Bに入射する走査光L2のビーム径が小さくなる。従って、第1の位置P2よりもテレセントリックレンズ25Aから離れた位置である第2の位置P3に凸レンズ25Bが配置されている場合、走査光L2の各々における凸レンズ25Bからの集光距離の差が近づくこととなる。
従って、図5に示すように、対象物OB1よりも曲率の小さな凸面形状の対象面S1Bを有する対象物OB2が走査光L2の光路上に存在する場合において、その対象面S1Bの広い範囲に対して垂直に近い方向で走査光L2を集光しつつ入射させることができる。従って、その広い範囲からの反射光L3を受光することができる。すなわち、凸レンズ25Bの位置を調節することで、例えば曲率が異なる凸面形状の対象面S1に対しても、正確に走査情報を得ることができる。
また、本実施例においては、テレセントリックレンズ25Aの位置が固定されている。これによって、テレセントリックレンズ25Aの位置によってテレセントリックレンズ25Aに入射しない走査光L2が生ずることが抑制される。従って、安定した光量の走査光L2がテレセントリックレンズ25A及び凸レンズ25Bを通過し、対象物OBに向かって投光される。従って、走査光L2の光量低下を抑制することができる。
なお、本実施例においては、凸レンズ25Bが移動することでテレセントリックレンズ25Aとの間の距離DAを変化させる場合について説明した。しかし、光学系25は、走査光L2の投光方向を調節するように構成されていればよい。従って、凸レンズ25Bが固定され、テレセントリックレンズ25Aが移動するように構成されていてもよい。また、テレセントリックレンズ25A及び凸レンズ25Bの両方が移動してもよい。
このように、本実施例においては、光学系25は、テレセントリックレンズ25Aを通過した走査光L2が入射する凸レンズ25Bを有する。また、光学系25は、テレセントリックレンズ25Aと凸レンズ25Bとの間の距離を変更可能なように構成されている。従って、種々の対象物OBから正確な光学情報を得ることが可能な走査装置(走査部20A)及び測定装置10Aを提供することができる。
図6は、実施例3に係る測定装置10Bの走査部20B及び制御部40Bの構成を模式的に示す図である。測定装置10Bは、走査部20B及び制御部40Bの構成を除いては、測定装置10Aと同様の構成を有する。また、走査部10Bは、光学系26の構成を除いては、走査部20Aと同様の構成を有する。また、制御部40Bは、光学系制御部43を有する点を除いては、制御部40Aと同様の構成を有する。
走査部20Bにおいては、光学系26は、凸レンズ25Bに代えて、テレセントリックレンズ25Aを通過した走査光L2が入射する凹レンズ26Aを有する。また、本実施例においては、凹レンズ26Aは、走査光L2の光路上において、第1の位置P4及び第2の位置P5との間で移動可能なように構成されている。これによって、凹レンズ26Aとテレセントリックレンズ25Aとの間の距離DBが変化する。また、本実施例においては、制御部40Bは凹レンズ26Aの位置を制御する光学系制御部43を有する。
また、本実施例においては、走査光L2は、凹レンズ26Aを透過した後、光学系26から発散する方向に進みつつ、走査領域R0に向けて投光される。本実施例においては、例えば走査部20Bに向かって凹となる対象面S1Cを有する対象面OB3が走査光L2の光路上に存在する場合に、その対象面S1Cの広い範囲に対して垂直に近い方向で走査光L2を集光しつつ入射させることができる。従って、その対象面S1Cの広い範囲から反射光L3を受光することができる。
また、本実施例においても、テレセントリックレンズ25Aが固定されていることで、走査光L2の多くがテレセントリックレンズ25A及び凹レンズ26Aを通過し、対象物OBに向かって投光される。従って、対象面S1Cの広い範囲に対して、安定して正確な走査情報を得ることができる。
また、本実施例においても、光学系26は、テレセントリックレンズ25Aと凹レンズ26Aとの間の距離DBが変更可能な構成を有していればよい。従って、凹レンズ26Aが移動する場合に限定されず、テレセントリックレンズ25Aが移動してもよいし、凹レンズ26Aとテレセントリックレンズ25Aの両方が移動してもよい。
このように、本実施例においては、光学系26は、テレセントリックレンズ25Aを通過した走査光L2が入射する凹レンズを有し、テレセントリックレンズ25Aと凹レンズ26Aとの間の距離DBを変更可能な構成を有する。従って、種々の対象物OBから正確な光学情報を得ることが可能な走査装置(走査部20B)及び測定装置10Bを提供することができる。
10、10A、10B 測定装置
20、20A、20B 走査部(走査装置)
21 光源部
22 偏向部
23、25、26 光学系

Claims (8)

  1. パルス光を出射する光源部と、
    前記パルス光を方向可変に偏向し、走査光として出射する偏向部と、
    前記走査光の光路上に設けられ、前記走査光を所定の領域に向けて投光する光学系と、を有し、
    前記光学系は、前記走査光が入射するテレセントリックレンズを含み、かつ前記テレセントリックレンズを通過した前記走査光の投光方向を調節するように構成されていることを特徴とする走査装置。
  2. 前記テレセントリックレンズは、前記走査光の光路上で移動可能であることを特徴とする請求項1に記載の走査装置。
  3. 前記光学系は、前記テレセントリックレンズを通過した前記走査光が入射する凸レンズを含み、
    前記光学系は、前記テレセントリックレンズと前記凸レンズとの間の距離を変更可能なように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の走査装置。
  4. 前記凸レンズは、前記走査光の光路上で移動可能であることを特徴とする請求項3に記載の走査装置。
  5. 前記光学系は、所定の期間内において投光される前記走査光の各々の光軸が互いに平行になるように前記走査光の投光方向を調節する第1の投光モードと、所定の期間内において投光される前記走査光の光軸が前記所定の領域内で交わるように前記走査光の投光方向を調節する第2の投光モードと、を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の走査装置。
  6. 前記光学系は、前記テレセントリックレンズを通過した前記走査光が入射する凹レンズを含み、
    前記光学系は、前記テレセントリックレンズと前記凹レンズとの間の距離を変更可能なように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の走査装置。
  7. 前記凹レンズは、前記走査光の光路上で移動可能であることを特徴とする請求項6に記載の走査装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれか1つに記載の走査装置と、
    前記走査光が前記所定の領域内の対象物によって反射して前記光学系を通過した反射光を受光する受光部と、
    前記受光部による前記反射光の受光結果に基づいて前記対象物の特性を測定する測定部と、を有することを特徴とする測定装置。
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