TOP特許意匠商標
特許ウォッチ Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2024026011
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-28
出願番号2022129435
出願日2022-08-15
発明の名称光学系装置および光学素子製造方法
出願人SCIVAX株式会社
代理人個人
主分類G02B 3/00 20060101AFI20240220BHJP(光学)
要約【課題】 スペックルむらのない光を照射することができる光学系装置を提供すること。
【解決手段】 波長λの光を透過するレンズが周期的に配列された光学素子と、波長λの光をレンズの複数に照射する光源が周期的に配列された照射部と、を具備し、レンズのx方向のピッチをPx、x方向と直行するy方向のピッチをPyとし、光源のh方向のピッチをx方向と合わせてレンズに対する光源の位置を一つのレンズに集約した場合の見かけの光源のx方向のピッチをQx、y方向のピッチをQyとし、jおよびkを2以上の自然数とすると、下記式1および式2
Px=jQx・・・式1
Py=kQy・・・式2
を満たす光学系装置。
【選択図】 図7
特許請求の範囲【請求項1】
波長λの光を透過するレンズが周期的に配列された光学素子と、
波長λの光を前記レンズの複数に照射する光源が周期的に配列された照射部と、
を具備し、
前記レンズのx方向のピッチをPx、x方向と直行するy方向のピッチをPyとし、前記光源のh方向のピッチをx方向と合わせて前記レンズに対する前記光源の位置を一つのレンズに集約した場合の見かけの光源のx方向のピッチをQx、y方向のピッチをQyとし、jおよびkを4以上の自然数とすると、下記式1および式2
Px=jQx・・・式1
Py=kQy・・・式2
を満たすことを特徴とする光学系装置。
続きを表示(約 540 文字)【請求項2】
前記レンズの焦点距離をf、nを1以上の自然数とすると、ピッチPxについて、前記照射部と前記レンズの焦点位置との距離Lが、下記式α1
JPEG
2024026011000012.jpg
13
93
を満たさないことを特徴とする請求項1記載の光学系装置。
【請求項3】
前記照射部と前記レンズの焦点位置との距離Lが、下記式α2
JPEG
2024026011000013.jpg
14
104
を満たさないことを特徴とする請求項2記載の光学系装置。
【請求項4】
前記照射部と前記レンズの焦点位置との距離Lが、下記式α3
JPEG
2024026011000014.jpg
13
104
を満たさないことを特徴とする請求項3記載の光学系装置。
【請求項5】
前記x方向と前記h方向の角度差が1度以上であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の光学系装置。
【請求項6】
前記j、kは5以上であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の光学系装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、光学系装置および光学素子製造方法に関するものである。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
タイムオブフライト(TOF)法を用いた3次元計測センサが携帯機器、車、ロボット等に採用されようとしている。これは、光源から対象物に照射された光が反射され戻って来るまでの時間から対象物の距離を計測するものである。光源からの光が対象物の所定の領域に均一に照射されていれば、照射されている各点における距離を測定でき対象物の立体構造が検知できることになる。
【0003】
このためのセンサーシステムは、対象物に光を照射する光照射部と対象物の各点から反射してきた光を検知するカメラ部及びカメラが受光した信号から対象物の距離を算出する演算部からなる。
【0004】
カメラ部と演算部は既存のCMOSイメージャとCPUを使用できるため、上記システムの独自の部分は光源と光学素子からなる光照射部となる。特にレーザ等の光を透過させることでビームを整形し、対象物に対して制御された領域での均一な照射を行うディフューザ(光学素子)は、上記システムの特徴的な部品となる。
【0005】
ここで、従来のディフューザは、マイクロレンズアレイが周期構造であるために、回折の影響で光強度のむらが生じるという問題があった。そこで、このむらを抑制するために、各レンズをランダムに配置する等の工夫が行われている(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
特表2006-500621
国際公開第2017/131585
H. Hamam, Lau Array Illuminator, Applied Optics, 43(14):2888-2894, May 10, 2004.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、各レンズをランダムに配置するディフューザの場合、スペックルむらが生じるという問題があった。当該スペックルの発生は、コヒーレント光にランダム構造が関与する事で生じる光の干渉に起因している。したがって、各レンズをランダムに配置する方式のディフューザの場合、干渉縞を無くして均一性を上げることは可能であっても、スペックルをなくす事は原理的に不可能であるという問題があった。
【0008】
そこで本発明は、スペックルむらのない光を照射することができる光学系装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明の光学系装置は、波長λの光を透過するレンズが周期的に配列された光学素子と、波長λの光を前記レンズの複数に照射する光源が周期的に配列された照射部と、を具備し、前記レンズのx方向のピッチをPx、x方向と直行するy方向のピッチをPyとし、前記光源のh方向のピッチをx方向と合わせて前記レンズに対する前記光源の位置を一つのレンズに集約した場合の見かけの光源のx方向のピッチをQx、y方向のピッチをQyとし、jおよびkを4以上の自然数とすると、下記式1および式2
Px=jQx・・・式1
Py=kQy・・・式2
を満たすことを特徴とする。
【0010】
この場合、前記レンズの焦点距離をf、nを1以上の自然数とすると、ピッチPxについて、前記照射部と前記レンズの焦点位置との距離Lが、下記式α
JPEG
2024026011000002.jpg
13
101
を満たさない方が好ましい。
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許