WO2018173733A1 - 光照射装置、光照射方法、および測距装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a light irradiation device, a light irradiation method, and a distance measuring device.
- a sensor device using LIDAR includes an irradiator and a receiver.
- the irradiator emits light toward the object.
- the receiver receives light from the object.
- the sensor device can calculate the distance from the sensor device to the object based on the time difference from when the light is emitted from the irradiator to when the receiver receives the light.
- An example of a problem to be solved by the present invention is to realize downsizing of an apparatus using the LIDAR technology.
- the invention described in claim 1 A light source; A movable reflector that controls the traveling direction of light emitted from the light source; A first lens disposed on the incident side of the movable reflector; A second lens and a third lens disposed on the exit side of the movable reflecting portion; A housing that houses the light source, the movable reflector, the first lens, the second lens, and the third lens; With The first lens forms an image of the light source at or near a position overlapping the second lens; The third lens forms an image of the light source formed at or near the position overlapping with the second lens, outside the housing. It is a light irradiation device.
- the invention described in claim 2 A light source; A movable reflector that controls the traveling direction of light emitted from the light source; A first lens disposed on the incident side of the movable reflector; A second lens and a third lens disposed on the exit side of the movable reflecting portion; With In the optical path of the light source, Wherein the distance from the imaging position of light to the first lens from the light source by the first lens when the L 1, the distance of the first lens and the second lens is 0.9 L 1 or 1.1L 1 or less, Wherein when the distance from the imaging position of the image of the movable reflective portion of the second lens to the second lens and the L 2, the distance of the third lens and the second lens is 0.9 L 2 than 1.1L 2 or less, It is a light irradiation device.
- a light irradiation apparatus comprising a light source, a movable reflection unit, a first lens disposed on an incident side of the movable reflection unit, and a second lens and a third lens disposed on an emission side of the movable reflection unit
- a light emission method The first lens receives light from the light source;
- the movable reflector controls a traveling direction of light from the light source traveling through the first lens;
- the second lens receives light from the light source whose traveling direction is controlled by the movable reflecting portion,
- the third lens receives light from the light source traveling through the second lens and emits the light to the outside of the light irradiation device; This is a light irradiation method.
- the invention according to claim 8 provides: The light irradiation device according to any one of claims 1 to 6, A light receiving device including a light receiving element that detects reflected light of the light irradiated from the light irradiation device; An arithmetic unit that calculates a distance to an object that reflects the light irradiated from the light irradiation device, based on a time until the light receiving device detects reflected light of the light irradiated from the light irradiation device; Is a distance measuring device.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a light irradiation apparatus.
- the light irradiation device 1 includes a light source 10, a first lens 12, a movable reflection unit 14, a second lens 16, and a third lens 18.
- the light source 10, the first lens 12, the movable reflector 14, the second lens 16, and the third lens 18 are accommodated in the housing C of the light irradiation device 1.
- the components of the light irradiation device 1 are arranged in the order of the light source 10, the first lens 12, the movable reflector 14, the second lens 16, and the third lens 18.
- the light emitted from the light source 10 first enters the first lens 12 disposed on the incident side of the movable reflecting portion 14.
- the first lens 12 is a convex lens (or a flat lens).
- the first lens 12 may be configured by a single lens or may be configured by overlapping a plurality of lenses.
- the light incident on the first lens 12 from the light source 10 gathers at an imaging position corresponding to the distance between the light source 10 and the first lens 12.
- the first lens 12 forms an image of the light from the light source 10 at or near the position where it overlaps with the second lens 16. In the example of FIG. 1, the first lens 12 forms an image of the light from the light source 10 at a position overlapping the second lens 16.
- the imaging position of the light from the light source 10 by the first lens 12 is, for example, a position of 100 mm or less from the second lens 16.
- the movable reflecting portion 14 has one mirror that is configured to be rotatable in at least two directions (two axes) in the height direction and the horizontal direction.
- This mirror is, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror.
- the movable reflection part 14 can also be set as the structure which can be scanned about each of two directions, for example by the MEMS mirror which can be scanned to one direction, and the motor which can be scanned to the perpendicular direction.
- the movable reflection part 14 may be comprised by the two MEMS mirrors arrange
- the light from the light source 10 whose traveling direction is controlled by the movable reflector 14 is incident on the second lens 16 disposed on the emission side of the movable reflector 14.
- the second lens 16 is a convex lens (or a flat lens).
- the second lens 16 may be configured by a single lens or may be configured by overlapping a plurality of lenses.
- the second lens 16 hardly contributes to the image formation of light from the light source 10 and mainly serves to change the traveling direction of light from the light source 10.
- the second lens 16 is disposed in the vicinity of the image forming position of the light from the light source 10 by the first lens 12.
- the second lens 16 is disposed at a position that at least partially overlaps the imaging position of the light from the light source 10 by the first lens 12.
- the allowable error of the position where the second lens 16 is disposed is in a range of ⁇ 10% with reference to the distance from the first lens 12 to the light imaging position.
- the second lens 16 first lens 12 The distance between and is 0.9L 1 or more and 1.1L 1 or less.
- the light from the light source 10 whose traveling direction has been changed by the second lens 16 enters the third lens 18 and is emitted to the outside of the housing C of the light irradiation device 1 through the third lens 18.
- the third lens 18 forms an image of the light source 10 formed at or near the position overlapping the second lens 16 on the outside of the housing C.
- the third lens 18 is a convex lens (or a flat lens).
- the third lens 18 may be configured by a single lens or may be configured by overlapping a plurality of lenses.
- the third lens 18 is adjusted so that the angle of light emitted through the lens is 6 degrees or more, preferably 12 degrees or more, more preferably 15 degrees or more. A wider area can be scanned by increasing the light emission angle.
- the third lens 18 is disposed at a position overlapping the light from the light source 10 that travels through the second lens 16.
- the traveling direction of the light from the light source 10 is controlled by the movable reflector 14 so as to be expressed by a broken line, a dotted line, or a one-dot chain line. That is, an image of the movable reflecting portion 14 can be formed by these lights.
- the third lens 18 is provided in the vicinity of the image forming position of the image of the movable reflecting portion 14 by the second lens 16. In the example of FIG. 1, it is assumed that the third lens 18 is provided so as to overlap with the imaging position of the image of the movable reflecting portion 14 by the second lens 16.
- the distance from the imaging position of the image of the movable reflecting portion 14 by the second lens 16 to the second lens 16 is taken as L 2, a third lens 18 and the second lens
- the distance to 16 is 0.9L 2 or more and 1,1L 2 or less.
- the light from the light source 10 that has entered the third lens 18 via the second lens 16 gathers at an image forming position corresponding to the distance between the second lens 16 and the third lens 18.
- the imaging position of light from the light source 10 by the third lens 18 is 30 to 100 m from the third lens 18.
- the third lens 18 is preferably arranged at a position where the area of light from the light source 10 traveling through the second lens 16 and the surface area of the third lens 18 are the same. In this way, by arranging the third lens 18 at a position where the surface area of the incident light becomes a certain size, the light density (energy amount) in the vicinity of the third lens 18 can be lowered.
- the spot radius d of the light traveling through the third lens 18 is considered.
- the spot radius d is calculated using the following formula (1).
- ⁇ and NA indicate the wavelength of light incident on the third lens 18 and the numerical aperture of the third lens 18, respectively.
- the numerical aperture of the third lens 18 can be expressed by the following equation (2) depending on the lens radius h of the third lens 18.
- a correlation as shown in FIG. 2 can be derived from the above equation (3).
- FIG. 2 is a diagram showing the correlation between the spot radius at a position 100 m ahead and the lens radius of the third lens 18.
- the effective diameter of the third lens 18 is approximately 10 mm or more.
- the distance between the second lens 16 and the third lens 18 (hereinafter, this distance is also referred to as “d1”) and the distance between the movable reflector 14 and the second lens 16 (hereinafter, this distance is referred to as “distance”).
- the spot radius can also be determined by the ratio of “d2”.
- the distance d1 is 2 to 20 times, preferably 2 to 10 times, more preferably 5 to 10 times the distance d2.
- the second lens 16 between the movable reflecting portion 14 and the third lens 18, the light whose traveling direction is controlled by the movable reflecting portion 14 (FIG. An area through which a broken line, dotted line, or alternate long and short dash line) passes in common (eg, FIG. 1).
- the size of the light irradiation apparatus 1 can be suppressed using the third lens 18 having a small effective diameter.
- the diameter of the light from the light source 10 traveling through the movable reflector 14 is enlarged by the second lens 16 and is incident on the third lens 18.
- the light flux (exit pupil) passing through the third lens 18 is expanded, and the footprint of light traveling through the third lens 18 is reduced.
- a product with high output can be used for a light source such as an LD (Laser Diode).
- FIG. 3 is a block diagram conceptually showing the structure of the distance measuring device on which the light irradiation device 1 is mounted.
- the distance measuring device 3 includes a light receiving device 2 that detects reflected light of the light irradiated from the light irradiation device 1 together with the light irradiation device 1 illustrated in FIG. 1.
- a dedicated optical system for the light receiving device 2 may be prepared, or at least a part of the optical system for the light irradiation device 1 shown in FIG. 1 may be shared with the light receiving device 2. Good.
- the light receiving device 2 includes a light receiving element (PD (Avalanche® Photo Diode), not shown), more specifically, an APD (Avalanche® Photo Diode).
- the light receiving element detects light reflected from a certain object after being irradiated from the light irradiation device 1.
- the distance measuring device 3 determines the distance from the distance measuring device 3 to the object based on the time when the light irradiation device 1 irradiates the light and the time when the light receiving device 2 receives the light reflected by the light.
- the calculating part 30 to calculate is provided.
- the distance measuring device 3 on which the light irradiation device 1 is mounted can also be reduced in size. Further, by reducing the size of the distance measuring device 3, the restriction on the installation location (for example, the required size of the installation area) is relaxed, and the applications of the distance measuring device 3 can be expanded.
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
光照射装置（１）は、光源（１０）、第１レンズ（１２）、可動反射部（１４）、第２レンズ（１６）、及び第３レンズ（１８）を、光照射装置１の筐体Ｃ収容している。可動反射部（１４）は、光源（１０）から放射される光の進行方向を制御する。第１レンズ（１２）は、可動反射部（１４）の入射側に配置され、第２レンズ（１６）及び第３レンズ（１８）は、可動反射部（１４）の出射側に配置される。第１レンズ（１２）は、光源（１０）の像を、第２レンズ（１６）と重なる位置又はその近くで結像する。第３レンズ（１８）は、第２レンズ（１６）と重なる位置又はその近くで結像された光源（１０）の像を、筐体Ｃの外部で結像する。
Description
本発明は、光照射装置、光照射方法、および測距装置に関する。
近年、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）を用いたセンサ装置が開発されている。特許文献１に記載されているように、ＬＩＤＡＲを用いたセンサ装置は、照射器及び受信器を備えている。照射器は、対象物に向けて光を出射する。受信器は、対象物からの光を受ける。センサ装置は、照射器から光が発せられてから受信器が光を受けるまでの時間差に基づいて、センサ装置から対象物までの距離を算出することができる。
上述の特許文献１に開示される技術では、投光用ミラーを用いて照射する光の進行方向を変えている。このような構成では、投光用ミラーによって進行方向が変わった光を確実に受けるために、対物レンズのサイズを大きくする必要がある。結果として、センサ装置のサイズが大きくなってしまう。
本発明が解決しようとする課題としては、ＬＩＤＡＲ技術を用いる装置の小型化を実現することが一例として挙げられる。
請求項１に記載の発明は、
光源と、
前記光源から放射される光の進行方向を制御する可動反射部と、
前記可動反射部の入射側に配置された第１レンズと、
前記可動反射部の出射側に配置された第２レンズ及び第３レンズと、
前記光源、前記可動反射部、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズを収容する筐体と、
を備え、
前記第１レンズは、前記光源の像を、前記第２レンズと重なる位置又はその近くで結像し、
前記第３レンズは、前記第２レンズと重なる位置又はその近くで結像された前記光源の像を、前記筐体の外部で結像する、
光照射装置である。
光源と、
前記光源から放射される光の進行方向を制御する可動反射部と、
前記可動反射部の入射側に配置された第１レンズと、
前記可動反射部の出射側に配置された第２レンズ及び第３レンズと、
前記光源、前記可動反射部、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズを収容する筐体と、
を備え、
前記第１レンズは、前記光源の像を、前記第２レンズと重なる位置又はその近くで結像し、
前記第３レンズは、前記第２レンズと重なる位置又はその近くで結像された前記光源の像を、前記筐体の外部で結像する、
光照射装置である。
請求項２に記載の発明は、
光源と、
前記光源から放射される光の進行方向を制御する可動反射部と、
前記可動反射部の入射側に配置された第１レンズと、
前記可動反射部の出射側に配置された第２レンズ及び第３レンズと、
を備え、
前記光源の光路において、
前記第１レンズによる前記光源からの光の結像位置から前記第１レンズまでの距離をＬ１としたときに、前記第２レンズと前記第１レンズの距離は０．９Ｌ１以上１．１Ｌ１以下であり、
前記第２レンズによる前記可動反射部の像の結像位置から前記第２レンズまでの距離をＬ２としたとき、前記第３レンズと前記第２レンズの距離は０．９Ｌ２以上１．１Ｌ２以下である、
光照射装置である。
光源と、
前記光源から放射される光の進行方向を制御する可動反射部と、
前記可動反射部の入射側に配置された第１レンズと、
前記可動反射部の出射側に配置された第２レンズ及び第３レンズと、
を備え、
前記光源の光路において、
前記第１レンズによる前記光源からの光の結像位置から前記第１レンズまでの距離をＬ１としたときに、前記第２レンズと前記第１レンズの距離は０．９Ｌ１以上１．１Ｌ１以下であり、
前記第２レンズによる前記可動反射部の像の結像位置から前記第２レンズまでの距離をＬ２としたとき、前記第３レンズと前記第２レンズの距離は０．９Ｌ２以上１．１Ｌ２以下である、
光照射装置である。
請求項７に記載の発明は、
光源と、可動反射部と、前記可動反射部の入射側に配置された第１レンズと、前記可動反射部の出射側に配置された第２レンズ及び第３レンズと、を備える光照射装置による光射出方法であって、
前記第１レンズが前記光源からの光を受け、
前記可動反射部が、前記第１レンズを介して進む前記光源からの光の進行方向を制御し、
前記第２レンズが、前記可動反射部により進行方向が制御された前記光源からの光を受け、
前記第３レンズが、前記第２レンズを介して進む前記光源からの光を受け、前記光照射装置の外部に射出する、
光照射方法である。
光源と、可動反射部と、前記可動反射部の入射側に配置された第１レンズと、前記可動反射部の出射側に配置された第２レンズ及び第３レンズと、を備える光照射装置による光射出方法であって、
前記第１レンズが前記光源からの光を受け、
前記可動反射部が、前記第１レンズを介して進む前記光源からの光の進行方向を制御し、
前記第２レンズが、前記可動反射部により進行方向が制御された前記光源からの光を受け、
前記第３レンズが、前記第２レンズを介して進む前記光源からの光を受け、前記光照射装置の外部に射出する、
光照射方法である。
請求項８に記載の発明は、
請求項１から６のいずれか１項に記載の光照射装置と、
前記光照射装置から照射された光の反射光を検出する受光素子を備える受光装置と、
前記光照射装置から照射された光の反射光を前記受光装置が検出するまでの時間に基づいて、前記光照射装置から照射された光を反射した物体までの距離を算出する演算部と、
を備える測距装置である。
請求項１から６のいずれか１項に記載の光照射装置と、
前記光照射装置から照射された光の反射光を検出する受光素子を備える受光装置と、
前記光照射装置から照射された光の反射光を前記受光装置が検出するまでの時間に基づいて、前記光照射装置から照射された光を反射した物体までの距離を算出する演算部と、
を備える測距装置である。
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
図１は、光照射装置の構成例を示す図である。光照射装置１は、光源１０、第１レンズ１２、可動反射部１４、第２レンズ１６、及び第３レンズ１８を含んで構成される。光源１０、第１レンズ１２、可動反射部１４、第２レンズ１６、及び第３レンズ１８は、光照射装置１の筐体Ｃに収容される。図１に示されるように、光照射装置１の構成要素は、光源１０、第１レンズ１２、可動反射部１４、第２レンズ１６、第３レンズ１８の順に並ぶ。
光源１０から照射される光は、まず、可動反射部１４の入射側に配置された第１レンズ１２に入射する。第１レンズ１２は凸レンズ（平板レンズでも可）である。第１レンズ１２は、１枚のレンズで構成されていてもよいし、複数枚のレンズを重ね合わせて構成されていてもよい。光源１０から第１レンズ１２に入射した光は、光源１０と第１レンズ１２との距離に応じた結像位置に集まる。第１レンズ１２は、光源１０の光を、第２レンズ１６と重なる位置又はその近傍で結像する。図１の例では、第１レンズ１２は、光源１０の光を第２レンズ１６と重なる位置において結像している。第１レンズ１２による光源１０からの光の結像位置は、例えば、第２レンズ１６から１００ｍｍ以下の位置である。
なお、光源１０から放射され、第１レンズ１２を介して進む光は、上述の結像位置の前に、可動反射部１４に入射する。可動反射部１４は、少なくとも高さ方向と横方向の２方向（２軸）それぞれについて回転可能に構成されている１つのミラーを有する。このミラーは、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーである。なお、可動反射部１４は、例えば１方向に走査可能なＭＥＭＳミラーとその垂直方向に走査可能なモータとによって、２方向それぞれについて走査可能な構成とすることもできる。また、可動反射部１４は、それぞれ互いに直交するように配置された、１方向に走査可能な２つのＭＥＭＳミラーによって構成されていてもよい。可動反射部１４は、このような構成によって、光源１０からの光の進行方向を制御する。
可動反射部１４によって進行方向が制御された光源１０からの光は、可動反射部１４の出射側に配置された第２レンズ１６に入射する。第２レンズ１６は凸レンズ（平板レンズでも可）である。第２レンズ１６は、１枚のレンズで構成されていてもよいし、複数枚のレンズを重ね合わせて構成されていてもよい。第２レンズ１６は、光源１０からの光の結像にはほとんど寄与せず、主に、光源１０からの光の進行方向を変える役割を果たす。また第２レンズ１６は、第１レンズ１２による光源１０からの光の結像位置の近傍に配置される。好ましくは、第２レンズ１６は、第１レンズ１２による光源１０からの光の結像位置と少なくとも部分的に重なる位置に配置される。第２レンズ１６が配置される位置の許容誤差は、第１レンズ１２から光の結像位置までの距離を基準として±１０％の範囲である。具体的には、光源１０の光路における、第１レンズ１２による光源１０からの光の結像位置から第１レンズ１２までの距離をＬ１としたときに、第２レンズ１６と第１レンズ１２との距離は０．９Ｌ１以上１．１Ｌ１以下である。
第２レンズ１６により進行方向が変えられた光源１０からの光は、第３レンズ１８に入射し、第３レンズ１８を介して光照射装置１の筐体Ｃの外部に射出される。別の視点では、第３レンズ１８は、第２レンズ１６と重なる位置又はその近くで結像された光源１０の像を筐体Ｃの外部で結像する。第３レンズ１８は凸レンズ（平板レンズでも可）である。第３レンズ１８は、１枚のレンズで構成されていてもよいし、複数枚のレンズを重ね合わせて構成されていてもよい。第３レンズ１８は、当該レンズを介して射出される光の角度が全角６度以上、好ましくは全角１２度以上、より好ましくは全角１５度以上となるように調整される。光の射出角度を大きくすることにより、より広範囲の領域を走査することが可能となる。また、第３レンズ１８は、第２レンズ１６を介して進む光源１０からの光と重なる位置に配置される。ここで、図１中において、光源１０の光は、破線、点線、又は一点鎖線で表現されるように、可動反射部１４によって進行方向が制御されている。つまり、これらの光によって可動反射部１４の像が形成され得る。第３レンズ１８は、第２レンズ１６による可動反射部１４の像の結像位置の近傍に設けられる。図１の例では、第３レンズ１８は、第２レンズ１６による可動反射部１４の像の結像位置と重なるように設けられている状態を想定している。具体的には、光源１０の光路における、第２レンズ１６による可動反射部１４の像の結像位置から第２レンズ１６までの距離をＬ２としたときに、第３レンズ１８と第２レンズ１６との距離は０．９Ｌ２以上１，１Ｌ２以下である。第２レンズ１６を介して第３レンズ１８に入射した光源１０からの光は、第２レンズ１６と第３レンズ１８との距離に応じた結像位置に集まる。第３レンズ１８による光源１０からの光の結像位置は、第３レンズ１８から３０～１００ｍである。このように、可動反射部１４の像が形成される位置の近傍に第３レンズ１８を設けることにより、光源１０からの光を効率よく筐体Ｃの外部に射出することができる。
第３レンズ１８は、好ましくは、第２レンズ１６を介して進む光源１０からの光の面積と第３レンズ１８の表面積とが同一となる位置に配置される。このように、入射する光の表面積がある程度の大きさとなる位置に第３レンズ１８を配置することにより、第３レンズ１８の近辺における光の密度（エネルギー量）を下げることができる。
ここで、第３レンズ１８を介して進む光のスポット半径ｄについて考える。スポット半径ｄは、以下の式（１）を用いて算出される。なお、下記式（１）において、λおよびＮＡは、それぞれ、第３レンズ１８に入射する光の波長および第３レンズ１８の開口数を示す。
ここで、第３レンズ１８の開口数は、第３レンズ１８のレンズ半径ｈによって、下記の式（２）で表すことができる。
そして、上記式（１）および（２）により、下記の式（３）が導き出される。
上記式（３）により、光照射装置１から所望の距離の位置において、所望のスポット半径を得るために必要な第３レンズ１８のレンズ半径（＝有効径）を算出することができる。例えば、１００ｍ先の位置で１０ｍｍのスポット半径を得ることを考えた場合、上記（３）の式から図２に示すような相関関係を導き出すことができる。図２は、１００ｍ先の位置のスポット半径と第３レンズ１８のレンズ半径との相関関係を示す図である。図２に示すように、第３レンズ１８のレンズ半径が大凡５ｍｍ以上であれば、１００ｍ先の位置で１０ｍｍのスポット半径を得ることができる。このとき、第３レンズ１８の有効径は大凡１０ｍｍ以上となる。なお、第３レンズ１８のレンズ半径（＝有効径）が小さいほど、光照射装置１のサイズを小さくできる。そのため、この場合において、第３レンズ１８の有効径は７ｍｍ以下であることが好ましい。
また、第２レンズ１６と第３レンズ１８との間の距離（以下、この距離を“ｄ１”とも表記）と、可動反射部１４と第２レンズ１６との間の距離（以下、この距離を“ｄ２”とも表記）の比率によっても、スポット半径が決定され得る。距離ｄ１は、距離ｄ２の２～２０倍、好ましくは、２～１０倍、より好ましくは、５～１０倍である。可動反射部１４と第２レンズ１６の距離を小さくすることによって、最終的なスポット半径を小さくすることができる。
以上、本発明の実施の形態によれば、可動反射部１４と第３レンズ１８との間に第２レンズ１６を配置することによって、可動反射部１４によって進行方向がそれぞれ制御された光（図中の破線、点線、または一点鎖線で表現）が共通して通過する領域ができる（例：図１）。これにより、有効径の小さな第３レンズ１８を使用して、光照射装置１のサイズを抑えることができる。
また、可動反射部１４を介して進む光源１０からの光の径は、第２レンズ１６によって拡大され、第３レンズ１８に入射される。これにより、第３レンズ１８を通る光束（射出瞳）が拡がり、第３レンズ１８を介して進む光のフットプリントが小さくなる。そして、フットプリントを小さくすることにより、ＬＤ（Laser Diode）などの光源について、出力の高い製品を使用することができる。
また上述の光照射装置１は、周囲に存在する物体を走査する機器に搭載することができる。図３は、光照射装置１を搭載する測距装置の構成を概念的に示すブロック図である。測距装置３は、図１に例示される光照射装置１と共に、当該光照射装置１から照射された光の反射光を検出する受光装置２を備える。測距装置３において、受光装置２専用の光学系が用意されていてもよいし、図１に示される光照射装置１用の光学系の少なくとも一部が受光装置２と共用化されていてもよい。
受光装置２は、図示しない受光素子（ＰＤ（Avalanche Photo Diode）、より具体的には、ＡＰＤ（Avalanche Photo Diode））を備える。受光素子は、光照射装置１から照射された後、何らかの物体にあたり反射された光を検出する。
測距装置３は、光照射装置１が光を照射した時間と、その光がある物体に当たって反射した光を受光装置２が受信した時間とに基づいて、測距装置３から物体までの距離を算出する演算部３０を備える。
光照射装置１を小型化することにより、光照射装置１を搭載する測距装置３も小型化することができる。また、測距装置３を小型化することによって、設置場所の制限（例えば、要求される設置面積の大きさ）が緩和され、測距装置３の用途を広げることができる。
以上、図面を参照して本発明の構成について述べたが、これらはあくまで例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
この出願は、２０１７年３月２２日に出願された日本出願特願２０１７－０５６２２９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
Claims (8)
- 光源と、
前記光源から放射される光の進行方向を制御する可動反射部と、
前記可動反射部の入射側に配置された第１レンズと、
前記可動反射部の出射側に配置された第２レンズ及び第３レンズと、
前記光源、前記可動反射部、前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズを収容する筐体と、
を備え、
前記第１レンズは、前記光源の像を、前記第２レンズと重なる位置又はその近くで結像し、
前記第３レンズは、前記第２レンズと重なる位置又はその近くで結像された前記光源の像を、前記筐体の外部で結像する、
光照射装置。 - 光源と、
前記光源から放射される光の進行方向を制御する可動反射部と、
前記可動反射部の入射側に配置された第１レンズと、
前記可動反射部の出射側に配置された第２レンズ及び第３レンズと、
を備え、
前記光源の光路において、
前記第１レンズによる前記光源からの光の結像位置から前記第１レンズまでの距離をＬ１としたときに、前記第２レンズと前記第１レンズの距離は０．９Ｌ１以上１．１Ｌ１以下であり、
前記第２レンズによる前記可動反射部の像の結像位置から前記第２レンズまでの距離をＬ２としたとき、前記第３レンズと前記第２レンズの距離は０．９Ｌ２以上１．１Ｌ２以下である、
光照射装置。 - 前記第２レンズと前記第３レンズとの距離は、前記可動反射部と前記第２レンズとの距離の２倍以上２０倍以下である、
請求項１または２に記載の光照射装置。 - 前記第１レンズによる前記光源からの光の結像位置は前記第２レンズから１００ｍｍ以下の位置であり、前記第３レンズによる前記光源からの光の結像位置は前記第３レンズから３０ｍ以上の位置である、
請求項１～３のいずれか１項に記載の光照射装置。 - 前記第３レンズの有効径は７ｍｍ以上である、
請求項１～４のいずれか１項に記載の光照射装置。 - 前記第３レンズから射出される光の角度は全角６度以上である、
請求項１～５のいずれか１項に記載の光照射装置。 - 光源と、可動反射部と、前記可動反射部の入射側に配置された第１レンズと、前記可動反射部の出射側に配置された第２レンズ及び第３レンズと、を備える光照射装置による光射出方法であって、
前記第１レンズが前記光源からの光を受け、
前記可動反射部が、前記第１レンズを介して進む前記光源からの光の進行方向を制御し、
前記第２レンズが、前記可動反射部により進行方向が制御された前記光源からの光を受け、
前記第３レンズが、前記第２レンズを介して進む前記光源からの光を受け、前記光照射装置の外部に射出する、
光照射方法。 - 請求項１から６のいずれか１項に記載の光照射装置と、
前記光照射装置から照射された光の反射光を検出する受光素子を備える受光装置と、
前記光照射装置から照射された光の反射光を前記受光装置が検出するまでの時間に基づいて、前記光照射装置から照射された光を反射した物体までの距離を算出する演算部と、
を備える測距装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017056229 | 2017-03-22 | ||
| JP2017-056229 | 2017-03-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2018173733A1 true WO2018173733A1 (ja) | 2018-09-27 |
Family
ID=63586367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2018/008459 WO2018173733A1 (ja) | 2017-03-22 | 2018-03-06 | 光照射装置、光照射方法、および測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2018173733A1 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06174425A (ja) * | 1992-12-10 | 1994-06-24 | Olympus Optical Co Ltd | 距離測定装置 |
| JPH11326499A (ja) * | 1998-05-20 | 1999-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | 距離測定装置及びこれを利用した車両用制御装置 |
| JP2015025988A (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 光照射装置および描画装置 |
| JP2015210230A (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | リコー光学株式会社 | レーザレーダ装置 |
-
2018
- 2018-03-06 WO PCT/JP2018/008459 patent/WO2018173733A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
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