JP4494580B2 - Optical system of scanning projector / receiver - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を走査しながら外部に送出するとともに、その送出光が外部で再帰反射されて戻される反射光を集光して受光する機能を備えた走査型投受光器の光学系に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば物体の位置を計測する場合などに、走査型投受光器が光学式センサとして利用されることがある。この走査型投受光器は、光源から出射された光を可動ミラーなどを用いて走査させながら外部に送出するとともに、該走査された光の反射戻り光を受光する機能を備えたものである。このような走査型投受光器の光学系としては、走査される光の反射戻り光を、レンズ等を用いて集光した後にフォトセンサで受光する構成が一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の走査型投受光器の構成の1つとして、走査される光の光路にほぼ沿った方向に反射された戻り光を受光するものがあり、例えば、再帰反射板によって再帰反射された光を受光するような場合などが該当する。再帰反射板は、図8に示すように、入射光を光源の方向に反射し、その反射光は光源の周辺に若干の広がりを持ち、また、光源と反射点を結ぶ軸に近いほど強い光が戻ってくるとういう性質を有する。したがって、このような再帰反射板で反射された光を走査型投受光器のフォトセンサで受光するためには、レンズを用いて集光するとともに、その集光位置は送出した光の光路になるべく近い場所に設定することが望ましい。
【0004】
しかしながら、従来の走査型投受光器の光学系では、送出光の光路の付近に反射戻り光を集光するレンズを配置しようとすると、その集光レンズが送出光の走査領域内に位置するようになり、送出光が集光レンズで曲げられて可動ミラーの動きによらない方向へ走査されてしまうおそれがあった。また、送出光の一部が集光レンズの表面で反射し、その反射光がフォトセンサで受光されてしまうといった問題があった。
【0005】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、光を予め設定された領域に走査して送出するとともに、その反射光を集光して確実に受光することができる簡略な構成で安価な走査型投受光器の光学系を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明による走査型投受光器の光学系の1つの態様は、光源から出射される光を可動ミラーに照射し、予め設定された領域を走査する光を外部に送出する投光手段と、該投光手段からの送出光が外部で再帰反射されて戻される反射光を集光する集光手段と、該集光手段で集光された反射光を受光する受光手段と、を備えて構成された走査型投受光器の光学系において、前記集光手段が、前記送出光の光路を横切って配置されるフレネルレンズであるとともに、前記送出光の走査領域に対応する範囲にわたって形成された貫通した穴部を有し、前記受光手段が、前記投光手段および前記集光手段の間に位置し、かつ、前記送出光の光路の近傍に配置されるようにしたものである。
【0007】
かかる構成では、光源から出射された光が、可動ミラーにより走査され、フレネルレンズに形成された穴部を通過して外部に送出される。そして、送出光は外部で再帰反射されて戻され、その反射戻り光はフレネルレンズによって集光された後に、送出光の光路の近傍に配置された受光手段で受光される。これにより、送出光の一部がフレネルレンズで反射して受光手段で受光されてしまうというようなことが回避されるようになる。
【0008】
また、上記の光学系については、前記投光手段、前記集光手段および前記受光手段を外部から遮断して収容する筐体を備え、該筐体は、前記送出光の光路を横切る側面が前記送出光に垂直な面に対して角度を持つように成形されるようにしてもよい。
【0009】
かかる構成によれば、光学系の各要素が筐体によって外部と遮断されるようになって、外部からの埃等の進入による光学系の汚損の心配がなくなるとともに、送出光の一部が筐体の内面で反射しても該反射光が受光手段で受光されるようなことがなくなるようになる。
【0010】
本発明による走査型投受光器の光学系の他の態様は、光源から出射される光を可動ミラーに照射し、予め設定された領域を走査する光を外部に送出する投光手段と、該投光手段からの送出光が外部で再帰反射されて戻される反射光を集光する集光手段と、該集光手段で集光された反射光を受光する受光手段と、を備えて構成された走査型投受光器の光学系において、前記集光手段が、前記送出光の光路を横切って配置されるフレネルレンズであるとともに、前記送出光の入射される側面について、前記送出光の走査領域に対応する範囲にわたり、前記送出光に垂直な面に対して角度を持つ入射面の形成された送出光入射部を有し、前記受光手段が、前記投光手段および前記集光手段の間に位置し、かつ、前記送出光の光路の近傍に配置されるものである。
【0011】
かかる構成では、光源から出射された光が、可動ミラーにより走査され、送出光入射部を介してフレネルレンズを透過し外部に送出される。この際、送出光の一部が送出光入射部の入射面で反射したとしても、その反射光が受光手段で受光されるようなことはない。そして、送出光は外部で再帰反射されて戻され、その反射戻り光はフレネルレンズによって集光された後に、送出光の光路の近傍に配置された受光手段で受光される。
【0012】
また、前述した各態様の具体的な構成としては、前記受光手段が、前記集光手段で集光された反射光を受光するフォトセンサと、該フォトセンサを前記集光手段の焦点に応じた位置に保持する保持部材とを備え、該保持部材が、前記送出光の光路を横切って配置され、前記送出光の走査領域に対応する範囲にわたって形成された貫通した穴部を有するようにしてもよい。さらに、前記集光手段が、フレネルレンズを含むようにしても構わない。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、第1実施形態にかかる走査型投受光器の光学系を示す斜視図である。また、図2は、図1の走査型投受光器の側方断面図である。
【0014】
図1および図2に示すように、本走査型投受光器の光学系は、例えば、投光手段としてのレーザ光源1および可動ミラー2と、受光手段としてのフォトセンサ5およびそれを取り付ける基板3と、集光手段としてのフレネルレンズ4と、それらの各要素を収容する筐体としてのケース6と、から構成される。ただし、図1では、ケース6の表示を省略し、内部の構成が明らかになるようにしている。
【0015】
レーザ光源1は、所要の波長のレーザ光を発生する一般的な光源であり、発生したレーザ光が可動ミラー2の鏡面2A中心部付近に照射されるように配置されている。
【0016】
可動ミラー2は、レーザ光源1から出射されたレーザ光を揺動可能な鏡面2Aで全反射させることにより、例えば図で水平方向にレーザ光を走査する。可動ミラー2の具体例としては、共振型ミラーやポリゴンミラーなどを挙げることができる。共振型ミラーを用いる場合には、例えば、本出願人により先に提案されたマイクロマシニング技術を用いて製造した半導体ガルバノミラーなどが好適である(特開平7−175005号公報及び特開平7−218857号公報等参照)。
【0017】
基板3は、可動ミラー2とフレネルレンズ4の間に配置され、フレネルレンズ4に対向する平面上にフォトセンサ5が取り付けられている。また、基板3の中央部付近には、可動ミラー2で走査されるレーザ光の走査領域に対応した範囲にわたって貫通した基板穴部3Aが形成されている。この基板3としては、例えば、ポリ塩化ビフェニル(PCB)基板等を用いることが可能である。
【0018】
フォトセンサ5は、フレネルレンズ4によって集光された光を受光し、電気信号に変換して外部に出力するものである。このフォトセンサ5の基板面上の配置は、フレネルレンズ4の焦点に相当する位置に受光面が位置するように設定され、ここでは、例えば基板穴部3Aの上方に取り付けられている。
【0019】
なお、ここでは、レーザ光の走査領域を横切るような形状を有する基板3を用いる場合を示したが、この基板3はフォトセンサ5を所要の位置に保持するために設けられる部材であるので、レーザ光の走査領域を横切らないような形状が可能であれば、もちろん基板穴部3Aを設ける必要性はない。
【0020】
フレネルレンズ4は、送出した光の反射光をフォトセンサ5の受光面に集光させるための公知のレンズである。このフレネルレンズ4は、輪帯状の多くのプリズムで作られた薄いレンズであって、輪帯の中心(以下、光学的中心とする)を通る光線を1点に集光する(図2参照)。また、フレネルレンズ4の中央部付近には、基板3と同様にして、レーザ光の走査領域に対応した範囲にわたってレンズ穴部4Aが形成され、ここでは、例えばフレネルレンズ4の光学的中心から少し下方にずらした部位に貫通した長穴が形成されている。なお、本実施形態では、プラスチック製で板状のフレネルレンズ4を使用することにより、レンズ穴部4Aの穴あけ加工を容易にしている。ただし、フレネルレンズ4の材質および形状は上記のものに限定されるものではない。図3には、フレネルレンズ4の凹凸面側を拡大して示した平面図およびその側面図を示しておく。
【0021】
ケース6は、その内部に上述したような光学系の各要素を収容可能な筐体である。このケース6は、送出光およびその反射光が通過する図2で左方に位置する側面がレーザ光に対して透明な材料を用いて形成されているものとする。具体的には、例えば黒色の可視光カットフィルタ等を上記の側面に用いて、外乱光の影響を避けるようにしてもよい。ケース6内に光学系を収容することは、光学系の汚損を防止するという点で重要である。すなわち、第1実施形態では、フレネルレンズ4にレンズ穴部4Aを形成しているため、光学系をケース6内に収容して外部と遮断しないとすれば、外部から埃などが進入して可動ミラー2やフォトセンサ5等が汚損し、レーザ光の通過や反射光の受光を妨げるおそれがあるためである。また、ここでは、ケース6の光の入出射面(上記の透明な側面)について、送出光に対して垂直な面と平行にならないように角度が設けてある。これは、ケース6の内面でレーザ光が反射して生じる不要光(図2の点線矢印)が、フォトセンサ5に向かって受光されてしまうことを防ぐための措置である。
【0022】
上記のような光学系を備えた走査型投受光器では、レーザ光源1から出射されたレーザ光が、可動ミラー2で反射されることにより所要の領域内で走査される。この走査されたレーザ光は、基板穴部3A、レンズ穴部4Aおよびケース6の透明な側面を順に通過して外部に送出される。そして、外部に送出された光は、例えば上述の図8で説明したような再帰反射板等に到達すると、再帰反射されて走査型投受光器に戻される。その反射戻り光は、上述の図2に示したように、ある程度の広がりをもった平行光線となって走査型投受光器に入射し、ケース6の透明な側面を透過した後に、フレネルレンズ4によってフォトセンサ5の受光面に集光される。フォトセンサ5では、集光された反射光が電気信号に変換されて受光信号として外部等に出力される。
【0023】
このように第1実施形態によれば、外部に送出した光が再帰反射されて戻されてくる光を効率良く受光するために、送出光の光路の近くにフレネルレンズ4を配置するような場合であっても、送出光の走査領域に応じてレンズ穴部4Aを形成する簡易な加工を施すことによって、送出光がフレネルレンズ4で曲げられて、可動ミラー2の動きによらない方向へ走査されてしまうのを防止できるのと同時に、送出光の一部がフレネルレンズ4の表面で反射してフォトセンサ5で受光されてしまうといった不具合を容易に回避できる。また、レンズ穴部4Aを形成したフレネルレンズ4等を用いて構成された光学系の各要素については、ケース6内に収容することで外部からの埃等の進入による汚損の心配がなくなり、さらに、ケース6の光の出射面を光軸に対して傾けるようにしたことで、ケース6の内面で反射した不要光がフォトセンサ5で受光されることが殆どなくなり、外部で再帰反射された光を確実に受光することが可能になる。このような光学系を用いた走査型投受光器は、例えばレーザ光の走査領域内に存在する物体の位置などを計測するような各種機器の光学センサとして利用することができる。
【0024】
次に、第2実施形態について説明する。
図4は、第2実施形態にかかる走査型投受光器の光学系を示す斜視図である。また、図5は、図4の光学系に用いられるフレネルレンズの構造を示した断面図である。
【0025】
図4および図5に示すように、第2実施形態における光学系の構成が第1実施形態の場合と異なる部分は、レンズ穴部4Aの形成されたフレネルレンズ4に代えてフレネルレンズ7を設けた部分である。それ以外の他の部分の構成は、第1実施形態の場合と同様であるため、ここでの説明を省略する。
【0026】
フレネルレンズ7は、基板3に対向する側の平面の中央部付近であって、レーザ光の走査領域に対応した範囲にわたって送出光入射部7Aが形成されている。この送出光入射部7Aは、図5の断面図に示すように、送出光の入射される入射面が送出光に垂直な面に対して角度を持つように、すなわち、図で下方に傾くように加工された部分であって、送出光の一部がフレネルレンズ7の表面で反射されることによって発生する不要光をフォトセンサ5に向かわせないようにするために設けられている。
【0027】
上記のようにフレネルレンズについて、送出光を通過させる貫通した穴部を設ける代わりに送出光入射部7Aを形成するようにしても、第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、貫通した穴部を持たないフレネルレンズ7によって、フォトセンサ5や可動ミラー2等の光学系の構成が外部と遮断されるようになるため、上述の図2に示したようなケース6について、フレネルレンズよりも外側(図2で左方)に位置する部分が不要となり、走査型投受光器の小型化を図ることが可能になる。
【0028】
なお、上述した第1、2の実施形態では、凹凸面側に入射される平行光線を1点に集光するタイプのフレネルレンズを使用する場合を説明したが、本発明はこれに限らず、凹凸面とは反対側の平面に入射される平行光線を1点に集光するタイプのフレネルレンズを使用してもよい。具体的には、第1実施形態の場合、図6の断面図に示すような、レンズ穴部4A’が形成されたフレネルレンズ4’を、その凹凸面が基板3側を向くようにして配置すればよい。また、第2実施形態の場合には、図7の断面図に示すような、送出光入射部7A’が形成されたフレネルレンズ7’を、その凹凸面が基板3側を向くようにして配置すればよい。
【0029】
さらに、レーザ光を走査して送出するようにしたが、本発明における光源はレーザに限定されるものではない。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、外部に送出した光が再帰反射されて戻されてくる光を、フレネルレンズを用いた集光手段によって効率良く集光して受光手段で受光することができ、かつ、送出光の光路の近くにフレネルレンズを配置するような光学系の構成であっても、送出光の走査領域に応じて、フレネルレンズに貫通した穴部または送出光入射部を設けることによって、送出光がフレネルレンズで曲げられて、可動ミラーの動きによらない方向へ走査されてしまうのを防止できるのと同時に、送出光の一部がフレネルレンズで反射して受光手段で受光されてしまうといった不具合を容易に回避できる。
【0031】
また、貫通した穴部を形成した集光手段を用いて構成された光学系の各要素を筐体内に収容するとともに、該筐体の送出光の光路を横切る側面を送出光に垂直な面に対して傾けるようにしたことで、外部からの埃等の進入による光学系の汚損を防ぐことができるとともに、筐体の内面で反射した光が受光手段で受光されるようなことを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる走査型投受光器の光学系を示す斜視図である。
【図2】図1の走査型投受光器の側方断面図である。
【図3】第1実施形態についてフレネルレンズの凹凸面側を拡大して示した平面図およびその側面図である。
【図4】本発明の第2実施形態にかかる走査型投受光器の光学系を示す斜視図である。
【図5】図4の光学系に用いられるフレネルレンズの構造を示した断面図である。
【図6】第1実施形態に関連する他のフレネルレンズの構造を示した断面図である。
【図7】第2実施形態に関連する他のフレネルレンズの構造を示した断面図である。
【図8】一般的な再帰反射板の光学特性を説明する図である。
【符号の説明】
1…レーザ光源
2…可動ミラー
2A…鏡面
3…基板
3A…基板穴部
4,4’,7,7’…フレネルレンズ
4A,4A’…レンズ穴部
7A,7A’…送出光入射部
6…ケース[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical system of a scanning projector / receiver having a function of transmitting light to the outside while scanning the light and collecting and receiving reflected light that is retroreflected and returned.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, when measuring the position of an object, a scanning projector / receiver is sometimes used as an optical sensor. This scanning projector / receiver has a function of transmitting the light emitted from the light source to the outside while scanning it using a movable mirror or the like and receiving the reflected return light of the scanned light. As an optical system of such a scanning projector / receiver, a configuration in which reflected return light of light to be scanned is collected using a lens or the like and then received by a photo sensor is common.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as one of the configurations of the conventional scanning projector / receiver, there is one that receives the return light reflected in the direction substantially along the optical path of the scanned light, for example, retroreflected by a retroreflecting plate. This applies to cases where light is received. As shown in FIG. 8, the retroreflector reflects incident light in the direction of the light source, the reflected light has a slight spread around the light source, and the light that is closer to the axis connecting the light source and the reflection point is stronger. Has the property of returning. Therefore, in order to receive the light reflected by such a retroreflecting plate by the photosensor of the scanning projector / receiver, the light is condensed using a lens, and the condensing position should be an optical path of the transmitted light. It is desirable to set it close.
[0004]
However, in the conventional scanning projector / receiver optical system, when a lens for condensing the reflected return light is arranged near the optical path of the transmitted light, the condensing lens is positioned within the scanning region of the transmitted light. Therefore, there is a possibility that the transmitted light is bent by the condenser lens and scanned in a direction not depending on the movement of the movable mirror. In addition, there is a problem that part of the transmitted light is reflected by the surface of the condenser lens and the reflected light is received by the photosensor.
[0005]
The present invention has been made paying attention to the above points, and it is inexpensive with a simple configuration capable of scanning and transmitting light to a predetermined area and collecting the reflected light to reliably receive the light. An object of the present invention is to provide an optical system for a simple scanning projector / receiver.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, one aspect of the optical system of the scanning projector / receiver according to the present invention irradiates a movable mirror with light emitted from a light source, and externally scans a predetermined area. A light projecting means for sending, a light collecting means for collecting the reflected light that is returned retroreflected externally from the light projecting means, and a light receiving device that receives the reflected light collected by the light collecting means. And an optical system of the scanning projector / receiver configured to include a Fresnel lens disposed across the optical path of the transmitted light, and corresponding to a scanning region of the transmitted light The light receiving means is positioned between the light projecting means and the light collecting means, and is disposed in the vicinity of the optical path of the transmitted light. Is.
[0007]
In such a configuration, the light emitted from the light source is scanned by the movable mirror, passes through the hole formed in the Fresnel lens , and is sent to the outside. The transmitted light is then retroreflected and returned to the outside, and the reflected return light is collected by a Fresnel lens and then received by a light receiving means disposed in the vicinity of the optical path of the transmitted light. This avoids that a part of the transmitted light is reflected by the Fresnel lens and received by the light receiving means.
[0008]
In addition, the optical system includes a housing that houses the light projecting unit, the light collecting unit, and the light receiving unit by blocking them from outside, and the housing has a side surface that crosses the optical path of the transmitted light. You may make it shape | mold so that it may have an angle with respect to a surface perpendicular | vertical to sending light.
[0009]
According to such a configuration, each element of the optical system is shielded from the outside by the housing, so that there is no fear of contamination of the optical system due to the entry of dust or the like from the outside, and a part of the transmitted light is enclosed by the housing. Even if the light is reflected by the inner surface of the body, the reflected light is not received by the light receiving means.
[0010]
According to another aspect of the optical system of the scanning projector / receiver according to the present invention, the light projecting means for irradiating the movable mirror with the light emitted from the light source and transmitting the light for scanning the preset region to the outside, Condensing means for condensing the reflected light returned from the light reflected from the outside by retroreflecting outside, and a light receiving means for receiving the reflected light collected by the condensing means. In the optical system of the scanning type projector / receiver, the condensing means is a Fresnel lens disposed across the optical path of the transmitted light, and the scanning region of the transmitted light with respect to the side surface on which the transmitted light is incident A transmission light incident portion formed with an incident surface having an angle with respect to a plane perpendicular to the transmission light, and the light receiving means is between the light projecting means and the light collecting means. position and, and is disposed in the vicinity of the optical path of the transmitted light Than is.
[0011]
In such a configuration, the light emitted from the light source is scanned by the movable mirror, transmitted through the Fresnel lens via the transmission light incident portion, and transmitted to the outside. At this time, even if a part of the transmitted light is reflected by the incident surface of the transmitted light incident part, the reflected light is not received by the light receiving means. The transmitted light is then retroreflected and returned to the outside, and the reflected return light is collected by a Fresnel lens and then received by a light receiving means disposed in the vicinity of the optical path of the transmitted light.
[0012]
Further, as a specific configuration of each aspect described above, the light receiving unit receives a reflected light collected by the light collecting unit, and the photo sensor is in accordance with a focus of the light collecting unit. A holding member that is held at a position, and the holding member is disposed across the optical path of the transmitted light and has a through hole formed over a range corresponding to the scanning region of the transmitted light. Good. Furthermore, the condensing means may include a Fresnel lens.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an optical system of a scanning projector / receiver according to the first embodiment. FIG. 2 is a side sectional view of the scanning projector / receiver shown in FIG.
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 2, the optical system of this scanning type light projecting / receiving device includes, for example, a
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
Although the case where the
[0020]
The
[0021]
The case 6 is a housing that can accommodate each element of the optical system as described above. In this case 6, it is assumed that the side surface located on the left side in FIG. 2 through which the transmitted light and the reflected light pass is formed using a material that is transparent to the laser light. Specifically, for example, a black visible light cut filter or the like may be used on the side surface to avoid the influence of ambient light. Housing the optical system in the case 6 is important in terms of preventing the optical system from being contaminated. That is, in the first embodiment, since the
[0022]
In the scanning type projector / receiver provided with the optical system as described above, the laser beam emitted from the
[0023]
As described above, according to the first embodiment, the
[0024]
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 4 is a perspective view showing an optical system of a scanning projector / receiver according to the second embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a Fresnel lens used in the optical system of FIG.
[0025]
As shown in FIGS. 4 and 5, the portion of the optical system in the second embodiment different from that in the first embodiment is provided with a
[0026]
The
[0027]
As described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained even if the outgoing
[0028]
In the first and second embodiments described above, the case of using a Fresnel lens of a type that condenses parallel rays incident on the uneven surface side at one point has been described, but the present invention is not limited thereto, You may use the type of Fresnel lens which condenses the collimated light ray which injects into the plane on the opposite side to an uneven surface to one point. Specifically, in the case of the first embodiment, the
[0029]
Et al is, has been adapted to deliver by scanning the laser beam, the light source in the present invention is not limited to a laser.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, the present invention can efficiently collect the light transmitted to the outside after being retroreflected and returned by the light collecting means using the Fresnel lens and receive the light by the light receiving means. Even if the configuration of the optical system is such that the Fresnel lens is arranged near the optical path of the transmitted light, by providing a hole or a transmitted light incident portion penetrating the Fresnel lens according to the scanning region of the transmitted light. The transmitted light can be prevented from being bent by the Fresnel lens and scanned in a direction not depending on the movement of the movable mirror. At the same time, a part of the transmitted light is reflected by the Fresnel lens and received by the light receiving means. Can be easily avoided.
[0031]
Further, each element of the optical system configured by using the light collecting means in which the through-hole is formed is accommodated in the casing, and the side surface of the casing crossing the optical path of the transmitted light is set to a surface perpendicular to the transmitted light. By tilting the optical system with respect to the optical system, it is possible to prevent the optical system from being contaminated due to the entry of dust or the like from the outside, and to prevent the light reflected by the inner surface of the housing from being received by the light receiving means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an optical system of a scanning projector / receiver according to a first embodiment of the present invention.
2 is a side sectional view of the scanning projector / receiver shown in FIG. 1. FIG.
FIGS. 3A and 3B are a plan view and an enlarged side view showing an uneven surface side of a Fresnel lens according to the first embodiment. FIGS.
FIG. 4 is a perspective view showing an optical system of a scanning projector / receiver according to a second embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing the structure of a Fresnel lens used in the optical system of FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of another Fresnel lens related to the first embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of another Fresnel lens related to the second embodiment.
FIG. 8 is a diagram for explaining optical characteristics of a general retroreflector.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記集光手段が、前記送出光の光路を横切って配置されるフレネルレンズであるとともに、前記送出光の走査領域に対応する範囲にわたって形成された貫通した穴部を有し、
前記受光手段が、前記投光手段および前記集光手段の間に位置し、かつ、前記送出光の光路の近傍に配置されたことを特徴とする走査型投受光器の光学系。A light projecting means for irradiating a movable mirror with light emitted from a light source and transmitting light that scans a preset area to the outside, and a reflection in which light transmitted from the light projecting means is retroreflected and returned to the outside. In an optical system of a scanning projector / receiver configured to include a light collecting means for collecting light and a light receiving means for receiving reflected light collected by the light collecting means,
The condensing means is a Fresnel lens disposed across the optical path of the transmitted light, and has a through hole formed over a range corresponding to the scanning region of the transmitted light,
An optical system of a scanning type light projecting and receiving device, wherein the light receiving means is located between the light projecting means and the light collecting means and disposed in the vicinity of an optical path of the transmitted light.
前記集光手段が、前記送出光の光路を横切って配置されるフレネルレンズであるとともに、前記送出光の入射される側面について、前記送出光の走査領域に対応する範囲にわたり、前記送出光に垂直な面に対して角度を持つ入射面の形成された送出光入射部を有し、
前記受光手段が、前記投光手段および前記集光手段の間に位置し、かつ、前記送出光の光路の近傍に配置されたことを特徴とする走査型投受光器の光学系。The light emitted from the light source is irradiated onto the movable mirror, and the light projecting means for transmitting the light for scanning the preset region to the outside, and the light transmitted from the light projecting means is retroreflected outside and returned. In the optical system of the scanning projector / receiver configured to include a condensing unit that collects the reflected light and a light receiving unit that receives the reflected light collected by the condensing unit,
The condensing means is a Fresnel lens disposed across the optical path of the outgoing light, and the side surface on which the outgoing light is incident is perpendicular to the outgoing light over a range corresponding to the scanning area of the outgoing light. A transmission light incident portion formed with an incident surface having an angle with respect to a plane;
An optical system of a scanning type light projecting and receiving device, wherein the light receiving means is located between the light projecting means and the light collecting means and disposed in the vicinity of an optical path of the transmitted light.
該保持部材が、前記送出光の光路を横切って配置され、前記送出光の走査領域に対応する範囲にわたって形成された貫通した穴部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の走査型投受光器の光学系。The light receiving means includes a photosensor that receives reflected light collected by the light collecting means, and a holding member that holds the photosensor at a position corresponding to the focal point of the light collecting means,
4. The holding member according to claim 1, further comprising a through-hole portion that is disposed across an optical path of the transmitted light and is formed over a range corresponding to a scanning region of the transmitted light. The optical system of the scanning projector / receiver described in 1.
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