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公開番号2024134386
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023044655
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所定の角度を有する範囲に亘って走査する光源と、前記光源から照射された前記ビームの反射光を前記範囲と直交する特定の方向へ反射させる反射ミラーと、前記反射ミラーを前記特定の方向に沿った軸周りに回転させる第1回転手段と、前記反射ミラーによって反射された前記反射光を受光する第1受光センサと、前記反射ミラーから前記第1受光センサまでの前記反射光の経路上に配置されており、前記反射ミラーによって反射された前記反射光の像を前記反射光の光軸周りに回転させる像回転素子と、前記像回転素子を前記反射ミラーの回転に合わせて前記特定の方向に沿った軸周りに回転させる第2回転手段と、を備える。
【選択図】図21
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所定の角度を有する範囲に亘って走査する光源と、
前記光源から照射された前記ビームの反射光を前記範囲と直交する特定の方向へ反射させる反射ミラーと、
前記反射ミラーを前記特定の方向に沿った軸周りに回転させる第１回転手段と、
前記反射ミラーによって反射された前記反射光を受光する第１受光センサと、
前記反射ミラーから前記第１受光センサまでの前記反射光の経路上に配置されており、前記反射ミラーによって反射された前記反射光の像を前記反射光の光軸周りに回転させる像回転素子と、
前記像回転素子を前記反射ミラーの回転に合わせて前記特定の方向に沿った軸周りに回転させる第２回転手段と、
を備え、
前記第１回転手段によって回転する前記反射ミラーによって反射された前記反射光が、前記第２回転手段によって回転する前記像回転素子を通過することにより、前記第１受光センサに照射される前記反射光の前記像は、一定の方向に延びる前記ライン状に維持される、ビーム走査システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１回転手段は、第１アクチュエータであり、
前記第２回転手段は、前記第１アクチュエータとは異なる第２アクチュエータである、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、
前記反射ミラーから前記第１受光センサまでの前記反射光の経路から分岐した経路に配置されている第２受光センサと、
前記第２受光センサによって出力される出力画像が所定の第１条件を満たす場合に、前記第１アクチュエータの回転状態と前記第２アクチュエータの回転状態とのうちの少なくとも一方を調整する第１調整部を備え、
前記出力画像が前記第１条件を満たすことは、
前記出力画像が前記ライン状とは異なる形状を有することと、
前記出力画像が所定のライン画像から特定の角度で傾いた他のライン画像であることと、
のうちのいずれかを満たすことである、請求項２に記載のビーム走査システム。
【請求項４】
前記ビーム走査システムは、さらに、
前記第１受光センサによって検知される光の強さが所定の第２条件を満たす場合に、前記第１アクチュエータの回転状態と前記第２アクチュエータの回転状態とのうちの少なくとも一方を調整する第２調整部を備え、
前記第１受光センサによって検知されるセンサ像は、前記ライン状を有し、
前記第２条件は、前記センサ像の両端の光の強さが、前記センサ像の中央の光の強さよりも弱いことを含む、請求項２に記載のビーム走査システム。
【請求項５】
前記像回転素子は、ダブプリズムであり、
前記第１回転手段によって前記反射ミラーが回転する第１速度は、前記第２回転手段によって前記像回転素子が回転する第２速度の２倍である、請求項１から４のいずれか一項に記載のビーム走査システム。
【請求項６】
前記像回転素子は、前記反射ミラーから入射した前記反射光を前記特定の方向と交差する第１方向へ反射する第１ミラーと、前記第１ミラーによって反射された前記反射光を前記第１方向と交差する第２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反射光を前記特定の方向へ反射する第３ミラーと、を備え、
前記第１回転手段によって前記反射ミラーが回転する第１速度は、前記第２回転手段によって前記像回転素子が回転する第２速度の２倍である、請求項１から４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 1,700 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所定の角度を有する範囲に亘って走査する光源と、前記光源から照射された前記ビームの反射光を前記範囲と直交する特定の方向へ反射させる反射ミラーと、前記反射ミラーを前記特定の方向に沿った軸周りに回転させる第１回転手段と、前記反射ミラーによって反射された前記反射光を受光する第１受光センサと、前記反射ミラーから前記第１受光センサまでの前記反射光の経路上に配置されており、前記反射ミラーによって反射された前記反射光の像を前記反射光の光軸周りに回転させる像回転素子と、前記像回転素子を前記反射ミラーの回転に合わせて前記特定の方向に沿った軸周りに回転させる第２回転手段と、を備え、前記第１回転手段によって回転する前記反射ミラーによって反射された前記反射光が、前記第２回転手段によって回転する前記像回転素子を通過することにより、前記第１受光センサに照射される前記反射光の前記像は、一定の方向に延びる前記ライン状に維持される。
【０００７】
第１回転手段によって反射ミラーを回転させることにより、走査範囲の全域からの反射光が第１受光センサに集まる。例えば、像回転素子と第２回転手段を備えない比較例が想定される。当該比較例では、反射光が、第１受光センサに集まるものの、反射ミラーの回転に応じて反射光の像も回転し、反射光の像を一定の方向に延びるライン状に維持されない。
【０００８】
上記の構成によれば、反射ミラーによって反射された反射光の像が像回転素子によって光軸周りに回転する。さらに、反射ミラーの回転に合わせて像回転素子を回転させることにより、第１受光センサに入射される反射光の像が一定の方向に延びるライン状に維持される。像回転素子と第２回転手段を備えることにより、反射光の像を一定の方向に延びるライン状に維持することができる。反射光の像を一定の方向に延びるライン状に維持することにより、受光センサによる反射光の処理を簡略化することができる。
【０００９】
前記第１回転手段は、第１アクチュエータであり、前記第２回転手段は、前記第１アクチュエータとは異なる第２アクチュエータであってもよい。
【００１０】
前記ビーム走査システムは、さらに、前記反射ミラーから前記第１受光センサまでの前記反射光の経路から分岐した経路に配置されている第２受光センサと、前記第２受光センサによって出力される出力画像が所定の第１条件を満たす場合に、前記第１アクチュエータの回転状態と前記第２アクチュエータの回転状態とのうちの少なくとも一方を調整する第１調整部を備え、前記出力画像が前記第１条件を満たすことは、前記出力画像が前記ライン状とは異なる形状を有することと、前記出力画像が所定のライン画像から特定の角度で傾いた他のライン画像であることと、のうちのいずれかを満たすことであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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