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公開番号2025061430
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2025006728,2021548405
出願日2025-01-17,2020-08-05
発明の名称光デバイス
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G02F 1/295 20060101AFI20250403BHJP(光学)
要約【課題】光ビームの広がりの程度を比較的容易に変更することができる光デバイスを提供する。
【解決手段】光デバイスは、第1方向におけるビーム広がり角よりも前記第1方向に交差する第2方向におけるビーム広がり角が大きい光ビームを出射する光偏向装置であって、前記光ビームの出射方向を前記第1方向に沿って変化させることが可能な光偏向装置と、前記光ビームの経路上に配置され、前記光ビームの前記第2方向におけるビーム広がり角をさらに拡大させる光学素子と、を備える。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
第１方向におけるビーム広がり角よりも前記第１方向に交差する第２方向におけるビーム広がり角が大きい光ビームを出射する光偏向装置であって、前記光ビームの出射方向を前記第１方向に沿って変化させることが可能な光偏向装置と、
前記光ビームの経路上に配置され、前記光ビームの前記第２方向におけるビーム広がり角をさらに拡大させる光学素子と、
を備える、
光デバイス。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記光学素子は、前記第２方向において曲率を有する少なくとも１つのレンズを含む、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記レンズは、凹レンズである、
請求項２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記レンズは、凸レンズである、
請求項２に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記光学素子は、前記レンズの前記曲率が前記第１方向に沿って変化する部分を有する、
請求項２から４のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項６】
前記光学素子は、前記光偏向装置における前記光ビームを出射する光出射面に接触している、
請求項１から５のいずれかに記載の光デバイス。
【請求項７】
前記光学素子は、前記第２方向において曲率を有する少なくとも１つのミラーを含み、
前記ミラーは、前記光偏向装置における前記光ビームを出射する光出射面から出射した前記光ビームを反射する、
請求項１に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記ミラーは、凸ミラーである、
請求項７に記載の光デバイス。
【請求項９】
前記ミラーは、凹ミラーである、
請求項７に記載の光デバイス。
【請求項１０】
前記光学素子は、前記ミラーの前記曲率が前記第１方向に沿って変化する部分を有する、
請求項７から９のいずれかに記載の光デバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光デバイスに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、シーンを光ビームによってスキャンし、シーンに含まれる対象物からの反射光を検出して対象物までの距離を計測する種々のデバイスが提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１２８６６３号公報
米国特許出願公開第２０１８／０２２４７０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、光ビームの広がりの程度を比較的容易に変更することができる光デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る光デバイスは、第１方向、および前記第１方向に交差する第２方向に平行な光出射面から、前記光出射面に交差する方向に向けて、前記第２方向に延びる形状を有する光ビームを出射する光偏向装置であって、前記光ビームの出射方向を前記第１方向に沿って変化させることが可能な光偏向装置と、前記光ビームの経路上に配置され、前記光ビームの前記第２方向における広がりの程度を変化させる光学素子と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の技術によれば、光ビームの広がりの程度を比較的容易に変更することができる光デバイスを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１Ａは、光偏向装置の例を模式的に示す斜視図である。
図１Ｂは、図１Ａに示す構成を＋Ｙ方向に沿って見た図である。
図２は、本開示の実施形態１における光デバイスの例を模式的に示す斜視図である。
図３Ａは、図２に示す構成を＋Ｙ方向に沿って見た図である。
図３Ｂは、図２に示す構成を＋Ｙ方向に沿って見た図である。
図４は、図２に示す構成を＋Ｘ方向に沿って見た図である。
図５Ａは、光学素子がない場合における、光偏向装置の幅と、光ビームの広がり角との関係の計算結果をプロットした図である。
図５Ｂは、光学素子がある場合における、光偏向装置の幅と、光ビームの広がり角との関係の計算結果をプロットした図である。
図６Ａは、実施形態１の第１変形例における光デバイスの例を模式的に示す斜視図である。
図６Ｂは、図６Ａに示す構成を＋Ｘ方向に沿って見た図である。
図７Ａは、実施形態１の第２変形例における光デバイスの例を模式的に示す斜視図である。
図７Ｂは、図７Ａに示す構成を＋Ｘ方向に沿って見た図である。
図８Ａは、実施形態１の第３変形例における光デバイスの例を模式的に示す斜視図である。
図８Ｂは、図８Ａに示す構成を＋Ｘ方向に沿って見た図である。
図８Ｃは、レンズアレイおよび単一レンズから出射された光ビームのファーフィールドにおける強度分布を模式的に示す図である。
図９は、実施形態１の第４変形例における光デバイスの例を模式的に示す斜視図である。
図１０Ａは、実施形態１の第５変形例における光デバイスの例を模式的に示す斜視図である。
図１０Ｂは、図１０Ａに示す構成を＋Ｙ方向に沿って見た図である。
図１０Ｃは、実施形態１の第６変形例における光デバイスの例を模式的に示す斜視図である。
図１０Ｄは、図１０Ｃに示す構成を＋Ｙ方向に沿って見た図である。
図１０Ｅは、実施形態１の第７変形例における光デバイスの例を模式的に示す斜視図である。
図１０Ｆは、図１０Ｅに示す構成を＋Ｙ方向に沿って見た図である。
図１１は、本開示の実施形態２における光デバイスの例を模式的に示す斜視図である。
図１２Ａは、図１１に示す構成を＋Ｙ方向に沿って見た図である。
図１２Ｂは、図１１に示す構成を＋Ｙ方向に沿って見た図である。
図１３は、図１１に示す構成を＋Ｘ方向に沿って見た図である。
図１４は、本開示の実施形態３における光デバイス３００の例を模式的に示す斜視図である。
図１５Ａは、図１４に示す構成を＋Ｙ方向に沿って見た図である。
図１５Ｂは、図１４に示す構成を＋Ｘ方向に沿って見た図である。
図１６Ａは、実施形態３の変形例における光デバイス３１０の例を模式的に示す斜視図である。
図１６Ｂは、図１６Ａに示す構成を＋Ｙ方向に沿って見た図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示の実施形態を説明する前に、本開示の基礎となった知見を説明する。
【０００９】
図１Ａは、例示的な実施形態による光偏向装置１０が備える構造の例を模式的に示す斜視図である。図１Ｂは、図１Ａに示す構成を＋Ｙ方向に沿って見た図である。参考のために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸が模式的に示されている。本明細書では、軸の矢印が向く方向を＋方向とし、その反対の方向を－方向とする。＋Ｚ方向が指す方向を上方とし、‐Ｚ方向が指す方向を下方とする。ただし、これらの呼称は説明の便宜上用いられるに過ぎず、光偏向装置１０が実際に使用されるときの姿勢を限定しない。また、図面に示されている構造物の全体または一部分の形状および大きさも、現実の形状および大きさを制限するわけではない。
【００１０】
光偏向装置１０は、不図示の光源から発せられた光ビームを所定の方向に向けて出射する。光偏向装置１０は、第１ミラー１０ｍ
１、
第２ミラー１０ｍ
２
、および光導波層１０ｗ、を備える。第１ミラー１０ｍ
１
および第２ミラー１０ｍ
２
は、互いに対向し、Ｘ方向に延びている。第１ミラー１０ｍ
１
の透過率は、第２ミラー１０ｍ
２
の透過率よりも高い。第１ミラー１０ｍ
１
および第２ミラー１０ｍ
２
の少なくとも一方は、例えば、複数の高屈折率層および複数の低屈折率層が交互に積層された多層反射膜から形成され得る。第１ミラー１０ｍ
１
および第２ミラー１０ｍ
２
は、同じ高屈折率層および同じ低屈折率層を含む多層反射膜から形成され得る。この場合、第１ミラー１０ｍ
１
の積層数を第２ミラー１０ｍ
２
の積層数よりも少なくすれば、第１ミラー１０ｍ
１
の透過率は第２ミラー１０ｍ
２
の透過率よりも高くなる。光導波層１０ｗは、第１ミラー１０ｍ
１
と第２ミラー１０ｍ
２
との間に位置する。
（【００１１】以降は省略されています）

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