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公開番号2024134385
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023044654
出願日2023-03-20
発明の名称ビーム走査システム
出願人株式会社デンソーウェーブ
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類G01S 7/481 20060101AFI20240926BHJP(測定;試験)
要約【課題】対象物に照射されるビームの像を走査範囲と直交するライン状に維持する新規な構成を開示する。
【解決手段】ビーム走査システムは、ライン状の像を有するビームを第1方向に沿って照射する光源と、前記光源から照射された前記ビームを前記第1方向と直交する第2方向へ反射して、前記ビームを対象物へ照射する固定式の照射ミラーであって、前記第1方向に沿った軸回りに反射面が連続して存在している前記照射ミラーと、前記光源から前記照射ミラーまでの前記ビームの経路上に配置されており、前記光源から照射された前記ビームの前記像を前記ビームの光軸周りに回転させる像回転素子と、前記対象物から反射された前記ビームを受光する受光センサと、前記像回転素子を前記反射面の形状に合わせて前記第1方向に沿った軸周りに回転させる回転手段と、を備える。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項１】
ライン状の像を有するビームを第１方向に沿って照射する光源と、
前記光源から照射された前記ビームを前記第１方向と直交する第２方向へ反射して、前記ビームを対象物へ照射する固定式の照射ミラーであって、前記第１方向に沿った軸回りに反射面が連続して存在している前記照射ミラーと、
前記光源から前記照射ミラーまでの前記ビームの経路上に配置されており、前記光源から照射された前記ビームの前記像を前記ビームの光軸周りに回転させる像回転素子と、
前記対象物から反射された前記ビームを受光する受光センサと、
前記像回転素子を前記反射面の形状に合わせて前記第１方向に沿った軸周りに回転させる回転手段と、
を備え、
前記光源から照射された前記ビームが、前記回転手段によって回転する前記像回転素子を通過し、前記照射ミラーで反射することにより、前記対象物に照射される前記ビームの前記像は、前記第２方向と直交する態様に維持される、
ビーム走査システム。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記反射面は、前記第１方向から４５度傾斜した辺を有する平面図形を前記第１方向に沿った軸回りに回転させた回転体の側面である、請求項１に記載のビーム走査システム。
【請求項３】
前記ビーム走査システムは、さらに、
前記像回転素子から前記照射ミラーまでの前記ビームの経路上に配置され、前記照射ミラーに入射する前記ビームの前記像を屈折により変形させる第１屈折素子を備える、請求項２に記載のビーム走査システム。
【請求項４】
前記第１屈折素子は、前記反射面の形状である前記回転体を前記第１方向に沿って反転させた形状を有するプリズムである、請求項３に記載のビーム走査システム。
【請求項５】
前記ビーム走査システムは、さらに、
前記照射ミラーから前記対象物までの前記ビームの経路上に配置され、前記照射ミラーによって反射された前記ビームの前記像を屈折により変形させる第２屈折素子を備える、請求項２に記載のビーム走査システム。
【請求項６】
前記反射面は、前記第１方向に沿った軸を中心軸とする多角錐の側面である、請求項１に記載のビーム走査システム。
【請求項７】
前記反射面は、前記反射面に入射する前記ビームの前記光軸を中心軸として左右対称の形状を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のビーム走査システム。
【請求項８】
前記像回転素子は、ダブプリズムである、請求項１から６のいずれか一項に記載のビーム走査システム。
【請求項９】
前記像回転素子は、前記光源から照射された前記ビームを前記第１方向と交差する第３方向に反射させる第１ミラーと、前記第１ミラーによって反射された前記ビームを前記第３方向と交差する第４方向へ反射する第２ミラーと、前記第２ミラーによって反射された前記ビームを前記第１方向へ反射する第３ミラーと、を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のビーム走査システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、ビームを走査するビーム走査システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ビームを照射する光源と、光源から照射されたビームを対象物へ反射するミラーと、ミラーを回転させるモータと、対象物から反射されたビームを受光する受光系と、を備えるシステムが開示されている。当該システムは、ビームを所定の角度を有する範囲（以下、「走査範囲」と記載）に亘って走査する。当該システムは、対象物までの距離を計測することに利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１８０９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、対象物までの距離を立体的に計測することが求められる。例えば、対象物に照射されるビームの像を、走査範囲と直交するライン状にすることにより、対象物までの距離を立体的に計測することができる。
【０００５】
本明細書では、対象物に照射されるビームの像を走査範囲と直交するライン状に維持する新規な構成を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書で開示するビーム走査システムは、ライン状の像を有するビームを第１方向に沿って照射する光源と、前記光源から照射された前記ビームを前記第１方向と直交する第２方向へ反射して、前記ビームを対象物へ照射する固定式の照射ミラーであって、前記第１方向に沿った軸回りに反射面が連続して存在している前記照射ミラーと、前記光源から前記照射ミラーまでの前記ビームの経路上に配置されており、前記光源から照射された前記ビームの前記像を前記ビームの光軸周りに回転させる像回転素子と、前記対象物から反射された前記ビームを受光する受光センサと、前記像回転素子を前記反射面の形状に合わせて前記第１方向に沿った軸周りに回転させる回転手段と、を備え、前記光源から照射された前記ビームが、前記回転手段によって回転する前記像回転素子を通過し、前記照射ミラーで反射することにより、前記対象物に照射される前記ビームの前記像は、前記第２方向と直交する態様に維持される。
【０００７】
例えば、走査範囲に亘って照射ミラーを回転させる比較例が想定される。当該比較例では、光源から照射されたライン状の像を有するビームが、照射ミラーで反射して対象物へ照射されるものの、照射ミラーの回転位置によっては、対象物に照射されたビームの像が、走査範囲と直交せず、対象物までの距離の立体的な計測を実現することができない。
【０００８】
上記の構成によれば、光源から照射されたビームの像が像回転素子によって光軸周りに回転する。さらに、反射面の形状に合わせて像回転素子を回転させることにより、反射面を反射するビームの像が走査範囲と直交するライン状に維持される。像回転素子と回転手段と固定式の照射ミラーにより、対象物に照射されるビームの像を走査範囲と直交するライン状に維持することができる。
【０００９】
前記反射面は、前記第１方向から４５度傾斜した辺を有する平面図形を前記第１方向に沿った軸回りに回転させた回転体の側面であってもよい。上記の回転体は、例えば、円錐、円錐台である。
【００１０】
前記ビーム走査システムは、さらに、前記像回転素子から前記照射ミラーまでの前記ビームの経路上に配置され、前記照射ミラーに入射する前記ビームの前記像を屈折により変形させる第１屈折素子を備えてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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