光放射装置及其应用的制作方法

文档序号:18263839发布日期:2019-07-27 08:54阅读:170来源:国知局
光放射装置及其应用的制作方法
本发明涉及一种使规定的光放射至对象物的光放射装置及其应用、对对象物的物体信息进行侦测的物体信息侦测装置、对向对象物放射的光的光路径进行调整的光路径调整方法、对对象物的物体信息进行侦测的物体信息侦测方法以及出射调制光及非调制光的光调制单元。
背景技术
:研究提出有使用空间光调制器生成期望的调制光并朝对象物放射的光放射装置或利用来自所述对象物的反射光对对象物的信息进行侦测的装置等(专利文献1、专利文献2、非专利文献1、非专利文献2)。例如在专利文献1所记载的装置中,关于三维映射(mapping)二维扫描(scanning)飞行时间型激光雷达(lidar)测距装置,包括基于多个一维相控阵(phasedarray)的激光束(laserbeam)成形及转向(steering)光子集成电路芯片(photonicintegratedcircuitchip)。此光子集成电路芯片形成激光束并对其进行转向,包括至少一个片外透镜(offchiplens)及至少一个片上(onchip)衍射光栅。而且,专利文献2所记载的状况识别传感器包括:激光器,生成经准直(collimate)的点光束(spotbeam);液晶波导管,将点光束导向与光轴为规定角度的方向;控制器,向液晶波导管提供控制信号;沿着光轴的圆锥形的固定反射镜(mirror);检测器,对点光束的反射成分进行检测。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]美国公开专利2016/049765号公报[专利文献2]美国公开专利2016/377706号公报[非专利文献1]s.塞拉提等人,“使用相控阵的相控阵(papa)进行光束合成”,电气和电子工程师协会航空航天会议(2002)(s.seratietal.,“beamcombiningusingaphasedarrayofphasedarrays(papa)”,ieeeaerospaceconference(2002))[非专利文献2]j.金姆等人,“使用薄液晶偏振光栅的广角、非机械光束转向”,会议记录,国际光学工程学会会议记录7093,先进的波前控制:方法、设备及应用程序vi,709302(2008年8月28日)(j.kimetal.,“wide-angle,nonmechanicalbeamsteeringusingthinliquidcrystalpolarizationgratings”,proceedings,proc.spie7093,advancedwavefrontcontrol:methods,devices,andapplicationsvi,709302(august28,2008))技术实现要素:[发明所要解决的问题]然而,在专利文献1所记载的装置中,是通过排列包括空间光调制器的多个光子集成电路芯片来获得激光束成形或转向的差异的角度,所以存在成本变高这一问题。而且,在专利文献2所记载的状况识别传感器中,是使来自液晶波导管的点光束在圆锥形的反射镜上扫描,将来自反射镜的反射光向对象物侧放射,但例如若反射镜的角度偏移θ,则从对象物向检测器的反射角度偏移2θ,所以为了确保一定的检测精度,需要以高的精度对反射镜的角度进行调整。在非专利文献1所记载的装置中,包括使用液晶的空间光调制器,但在不极度增大损失的情况下可改变的光束的角度为3度左右,作为光放射范围,不能说是实用的角度范围。而且,在非专利文献2所记载的装置中,重叠多个液晶面板来确保扫描角度,但存在成本变高这一问题。因此,本发明的目的在于提供一种光放射装置,能够以成本得到抑制的简便的构成对广的角度范围放射光,而不需要光放射角度的高精度的调整。进而,本发明的目的在于提供一种用于此种光放射装置或使用此种光放射装置的物体信息侦测装置、光路径调整方法、物体信息侦测方法及光调制单元。[解决问题的技术手段]为了解决所述课题,本发明的光放射装置包括出射相干光(coherentlight)的光源、光调制单元、反射体及第1受光部,所述光放射装置的特征在于,反射体包括作为球面的一部分的第1反射面、及不同于第1反射面的第2反射面,对第1反射面入射由光调制单元调制的调制光,其反射光被放射至对象物,对第2反射面入射由光调制单元反射而未调制的非调制光,其反射光由第1受光部接收。由此,能够以成本得到抑制的简便的构成对广的角度范围放射光,而不需要光放射角度的高精度的调整。在本发明的光放射装置中,优选:第2反射面为平面或与第1反射面曲率不同的曲面。在此构成中,优选:第1反射面与第2反射面的曲率中心的位置相同。在本发明的光放射装置中,优选:第2反射面设于为形成第1反射面的球面的一部分且与第1反射面不同的区域。在本发明的光放射装置中,优选:光调制单元包括在来自光源的出射光的光路径上,从光源侧依次配置的透过部及光调制部,对第1反射面入射经光调制部调制的调制光,对第2反射面入射未经光调制部调制,而经透过部或光调制部反射的非调制光。在此构成中,可为:光调制部为将入射光调制后予以出射的空间光调制器,透过部为配置于空间光调制器的入射面上的盖玻璃(coverglass)。所述光调制单元优选为具有液晶层的液晶面板、液晶覆硅(liquidcrystalonsilicon,lcos),或具有多个可动镜的微小电气机械系统。进而,优选:光调制单元的透过部包括比液晶层或可动镜更靠光源侧配置的、1个或2个以上的具有透过性的板材。而且,优选:透过部对入射光中透过率高的成分具有80%~95%的透过率。并且,优选:透过部在与空气的界面处对入射光具有3%~20%的反射率。在本发明的光放射装置中,优选:球面为将凸面朝向对象物侧的凸面镜的一部分或将凹面朝向对象物侧的凹面镜的一部分。在本发明的光放射装置中,优选:光源为激光光源。此处,还可包括将来自激光光源的出射光制成准直光,并向光调制单元出射的准直光学系统。在本发明的光放射装置中,优选包括:状态侦测部,基于第1受光部的受光结果,来侦测反射体的状态;以及调制光调整部,基于状态侦测部的侦测结果,来控制调制光。在此构成中,可为:调制光调整部基于状态侦测部的侦测结果,以变更来自光调制部的调制光的出射方向的方式对光调制部进行控制。而且,优选:调制光调整部基于状态侦测部的侦测结果,以变更第1反射面对调制光的反射方向的方式对反射体的朝向进行调整。本发明的物体信息侦测装置的特征在于包括:所述任一光放射装置;第2受光部,接收经对象物反射的调制光;以及物体信息侦测部,基于第2受光部的受光结果,来侦测对象物的物体信息。本发明的物体信息侦测装置优选:包括:状态侦测部,基于第1受光部的受光结果,来侦测反射体的状态;以及坐标系设定部,基于状态侦测部的侦测结果,来设定坐标系,物体信息侦测部基于第2受光部的受光结果,对坐标系设定部所设定的坐标系中的对象物的位置进行侦测。由此,能够以成本得到抑制的简便的构成,在广的角度范围内,以高的精度执行物体信息侦测。本发明的光路径调整方法是在将在光调制单元中经调制的调制光通过利用反射体进行反射而向对象物放射时,对经反射体反射而放射的调制光的光路径进行调整,所述光路径调整方法的特征在于,反射体包括作为球面的一部分的第1反射面、及不同于第1反射面的第2反射面,所述光路径调整方法具有:入射步骤,对光调制单元提供相干光,使由光调制单元调制的调制光入射至第1反射面,并且使由光调制单元反射而未调制的非调制光入射至第2反射面;状态侦测步骤,基于第2反射面的反射光,来侦测反射体的状态;以及基于在状态侦测步骤中所侦测到的反射体的状态,来控制调制光的步骤。由此,能够以成本得到抑制的简便的构成,在广的角度范围内,精度良好地对放射光的光路径进行调整。本发明的物体信息侦测方法的特征在于,将在光调制单元中经调制的调制光通过利用反射体进行反射而向对象物放射,反射体包括作为球面的一部分的第1反射面、及不同于第1反射面的第2反射面,对光调制单元提供相干光,使由光调制单元调制的调制光入射至第1反射面,并且使由光调制单元反射而未调制的非调制光入射至第2反射面,使第1反射面的反射光向对象物放射,基于第2反射面的反射光,侦测反射体的状态,并且设定坐标系,基于经对象物反射的调制光的受光结果,侦测对象物的物体信息。由此,能够以成本得到抑制的简便的构成,在广的角度范围内,以高的精度执行物体信息侦测。本发明的光调制单元包括在来自出射相干光的光源的出射光的光路径上,从光源侧依次配置的透过部及光调制部,所述光调制单元的特征在于,出射经光调制部调制的调制光及未经光调制部调制而经透过部或光调制部反射的非调制光,调制光与非调制光的至少一部分被以相对于光调制单元的出射面来说彼此不同的出射角进行出射。在本发明的光调制单元中,优选:透过部对入射光中透过率高的成分具有80%~95%的透过率。而且,优选:透过部对入射光具有3%~20%的反射率。由此,凭借成本得到抑制的简便的构成,能够容易地对光放射角度进行调整,并且能够对广的角度范围放射调制光。[发明的效果]根据本发明,可提供一种光放射装置,能够以成本得到抑制的简便的构成对广的角度范围放射光,而不需要高精度的调整。进而,可提供一种用于此种光放射装置或使用此种光放射装置的物体信息侦测装置、光路径调整方法、物体信息侦测方法及光调制单元。附图说明图1是概念性地表示本发明的实施方式的光放射装置及物体信息侦测装置的构成的框图。图2是表示实施例1的光放射装置的构成的图。图3是表示实施例2的光放射装置的构成的图。图4是表示实施例3的光放射装置的构成的图。[符号的说明]11:光源12、112、212、312:第1受光部13:状态侦测部14:调制光调整部20、120、220、320:光调制单元21:透过部22:光调制部30、130、230、330:反射体31、131、231、331:第1反射面32、132、232、332:第2反射面41:第2受光部42:物体信息侦测部43:坐标系设定部115:平面反射镜a1、a2:球面的中心a31:构成第1反射面331的球的中心a32:将构成第2反射面332的圆柱的其中一个圆形端面卷起成球面状时的所述球面的中心l100、l200、l300:出射光l110、l210、l310:调制光l111、l211、l311:反射光l120、l220、l320:非调制光l121、l221、l321:反射光s:对象物具体实施方式以下,参照图示对本发明的实施方式的光放射装置、物体信息侦测装置、光路径调整方法、物体信息侦测方法及光调制单元进行详细说明。<光放射装置、光调制单元>图1是概念性地表示本实施方式的光放射装置及物体信息侦测装置的构成的框图。如图1所示,本实施方式的光放射装置包括光源11、光调制单元20、反射体30、及第1受光部12。进而,此光放射装置优选包括状态侦测部13及调制光调整部14。光源11为出射相干光的光源,例如为出射高斯光束(gaussianbeam)的激光光源。而且,优选包括将来自光源11的出射光制成准直光,并向光调制单元20出射的准直光学系统。光调制单元20包括在来自光源11的出射光的光路径上,从光源11侧依次配置的透过部21及光调制部22。作为光调制单元20的一个形态,有如下构成:将光调制部22设为将入射光调制后予以出射的空间光调制器,将透过部21设为配置于空间光调制器的入射面上的盖玻璃。作为光调制单元20的另一形态,使用具有液晶层的液晶面板或lcos,并将透过部21设为包括配置于比液晶层更靠光源侧、1个或2个以上的具有透过性的板材的构成。作为光调制单元20的进而另一形态,使用具有多个可动镜的微小电气机械系统,并将透过部21设为包括配置于比可动镜更靠光源侧、1个或2个以上的具有透过性的板材的构成。在光调制单元20的所述三个形态的任一者中,均优选:透过部21对入射光中透过率高的成分具有80%~95%的透过率。由此,可取得对反射体30的第1反射面31及第2反射面32各者的入射光的平衡,所以可放射充分的调制光以对对象物s的物体信息进行侦测,并且可将充分的非调制光放射至第2反射面32侧以进行光路径调整。透过部21优选在与空气的界面处对入射光具有3%~20%的反射率。由此,可取得对反射体30的第1反射面31及第2反射面32各者的入射光的平衡,所以可放射充分的调制光以对对象物s的物体信息进行侦测,并且可将充分的非调制光放射至第2反射面32侧以进行光路径调整。光调制部22将穿过透过部21的光进行调制后予以放射。来自光调制部22的放射光的行进方向,能够通过调制光调整部14来调整,且被设定为与透过部21的反射光不同的方向。在以上构成的光调制单元20中,出射经光调制部22调制的调制光及未经光调制部22调制而经透过部21或光调制部22反射的非调制光。光调制部22的调制光与经透过部21反射的非调制光的至少一部分被以相对于光调制单元20的出射面来说彼此不同的出射角进行出射。所述出射角的不同例如可通过构成透过部21的构件的材质、厚度或配置的变更或调整,或者透过部21和/或光调制部22的表面处理或表面层的追加等来实现。反射体30包括由球面的一部分构成的第1反射面31及不同于第1反射面31的第2反射面32。对第1反射面31入射经光调制单元20调制的调制光,其反射光被放射至对象物s。对第2反射面32入射未经光调制单元20调制而主要经透过部21反射的非调制光,其反射光由第1受光部12接收。在此非调制光中,包含经透过部21或光调制部22反射的非调制光。构成第1反射面31的球面可为:将凸面朝向对象物s侧的凸面镜的一部分或将凹面朝向对象物s侧的凹面镜的一部分。作为第2反射面32,例如可设为平面或与第1反射面31曲率不同的曲面。在将第2反射面32设为与第1反射面31曲率不同的曲面的情况下,可设为如下构成:使第1反射面31与第2反射面32的曲率中心的位置相同。作为第2反射面32的另一形态,可将第2反射面32设于为形成第1反射面31的球面的一部分且与第1反射面31不同的区域。第1受光部12可使用各种光传感器。当对第1受光部12入射经反射体30的第2反射面32反射的非调制光,可对其入射光强度进行侦测。第1受光部12的侦测结果被输出至状态侦测部13。状态侦测部13基于第1受光部12的侦测结果,来侦测反射体30的状态。作为反射体30的状态,例如可列举第2反射面32的配置角度,此角度对应于反射体30的整体的配置角度。对状态侦测部13也输入来自光源11的出射光强度的信息,根据此出射光强度与第1受光部12所侦测到的受光强度的关系,可算出反射体30的第2反射面32的角度。反射体30及光调制部22的形状或光学特性预先存储于状态侦测部13。若使用它们,则基于第2反射面32的配置角度,也可算出反射体30的姿势及第1反射面31的角度,由此,也可算出第1反射面31的反射光的行进方向及其出射强度。调制光调整部14基于状态侦测部13的侦测结果来控制调制光。作为所述控制,例如基于状态侦测部13所侦测到的反射体30的姿势,以使来自第1反射面31的反射光的行进方向成为期望的方向的方式,变更来自光调制部22的调制光的出射方向。<物体信息侦测装置>本实施方式的物体信息侦测装置除了所述光放射装置之外,还包括第2受光部41及物体信息侦测部42。此物体信息侦测装置优选还包括坐标系设定部43。第2受光部41接收经对象物s反射的调制光。只要可侦测调制光的强度,则第2受光部41可使用各种光传感器。侦测结果被输出至物体信息侦测部42。物体信息侦测部42基于第2受光部41的受光结果,侦测对象物s的物体信息。作为对象物s的物体信息,包括位置、朝向、形状、颜色等。坐标系设定部43基于状态侦测部13的侦测结果来设定坐标系。所设定的坐标系的信息被输出至物体信息侦测部42,在物体信息侦测部42中,基于第2受光部41的受光结果,对坐标系设定部43所设定的坐标系中的对象物s的位置等进行侦测。<光路径调整方法>本实施方式的光路径调整方法通过以下的各步骤,在将在光调制单元20中经调制的调制光通过利用反射体30进行反射而向对象物s侧放射时,对放射的调制光的光路径进行调整。(1)入射步骤当从光源11向光调制单元20提供相干光时,在光调制单元20中,经光调制部22调制的调制光及未经调制而主要经透过部21反射的非调制光被向反射体30侧放射。通过调制光调整部14的调整,从光调制部22放射的调制光的行进方向被设定为与包含透过部21的反射光的非调制光的行进方向不同。因此,从光调制单元20放射的调制光主要入射至第1反射面31,非调制光主要入射至第2反射面32(入射步骤)。进而,经第1反射面31反射的调制光被放射至对象物s侧,经第2反射面32反射的非调制光由第1受光部12接收。(2)状态侦测步骤对第1受光部12入射经反射体30的第2反射面32反射的非调制光,侦测其入射光强度。所述侦测结果被输出至状态侦测部13,在状态侦测部13中,基于侦测结果对反射体30的状态进行侦测(状态侦测步骤)。状态侦测部13的侦测结果被输出至调制光调整部14及坐标系设定部43。(3)调制光控制步骤在调制光调整部14中,基于状态侦测部13所侦测到的反射体30的状态,对光调制部22输出控制信号(调制光控制步骤)。在接收到控制信号的光调制部22中,通过进行构成的部件的角度的调整来调整调制光的光路径、出射角度、出射范围等。而且,除了光路径的调整之外,例如也可在光调制部22中调整调制光的出射光强度。<物体信息侦测方法>在本实施方式的物体信息侦测方法中,除了所述光路径调整方法的步骤(1)~步骤(3)之外,也执行以下的步骤(4)、步骤(5),由此对对象物s的物体信息进行侦测。(4)坐标系设定步骤将所述状态侦测步骤中的状态侦测部13的侦测结果输出至坐标系设定部43,在坐标系设定部43中,基于状态侦测部13的侦测结果来设定坐标系。所设定的坐标系的信息被输出至物体信息侦测部42。(5)物体信息侦测步骤对第2受光部41入射经对象物s反射的调制光,侦测其入射光强度。此侦测结果被输出至物体信息侦测部42。在物体信息侦测部42中存储有在坐标系设定步骤中设定的坐标系的信息,基于第2受光部41的侦测结果,对坐标系设定部43所设定的坐标系中的对象物s的位置、朝向、形状、颜色等进行侦测。以下,对本实施方式的实施例进行说明。<实施例1>图2是表示实施例1的光放射装置的构成的图。表1及表2是表示实施例1的光放射装置的构成的模拟结果的表。对实施例1的光放射装置的概略构成进行说明。如图2所示,实施例1的光放射装置包括:光调制单元120、反射体130、第1受光部112、平面反射镜115及未图示的光源。反射体130具有第1反射面131及第2反射面132。来自光源的出射光l100被平面反射镜115反射而入射至光调制单元120。从光调制单元120出射调制光l110及非调制光l120。调制光l110入射至反射体130的第1反射面131而以反射光l111的形式被放射至对象物侧。非调制光l120入射至反射体130的第2反射面132而以反射光l121的形式入射至第1受光部112。其次,对表1及表2所示的模拟的条件及结果进行说明。反射体130具有在一个树脂材料的不同区域分别设置有第1反射面131及第2反射面132的构成。第1反射面131的表面形状设为半径4mm的球面的一部分的半球面,第2反射面132设为穿过所述球面的球中心a1的平面。并且,对第1反射面131及第2反射面132的表面实施金属镀敷而制成了镜面。光调制单元120选择反射型的空间光调制器,在此空间光调制器光源侧(平面反射镜115侧的面)配置作为透过部的厚度0.7mm、折射率1.50的盖玻璃。设定为:从光源(未图示)出射半径200μm的高斯光束。来自光源的出射光l100被平面反射镜115反射后入射至光调制单元120。在图2所示的示例中,出射角彼此不同的两个调制光l110入射至反射体130的第1反射面131的不同位置,各自的反射光在互不相同的方向上行进。而且,非调制光l120主要入射至第2反射面132。此处,为了对光放射装置整体的位置关系进行说明而定义了坐标系。原点设为空间光调制器的表面的平面中心且为盖玻璃与空气的界面。将连结原点与第1反射面131的球面的中心a1的直线向设置有光调制单元120的平面的投影设为x轴。z轴是以与设置有光调制单元120的平面的法向量成为平行的方式设定。y轴与x轴、z轴垂直且以右手系来定义。坐标系的单位设为mm。在所述坐标系中,第2反射面132以其法向量与x轴成为平行的方式配置。反射体130在靠近原点侧配置第2反射面132,在远离原点侧配置第1反射面131。第1反射面131的球面的中心a1的坐标设为(4.7,0,54)。从光源出射并被平面反射镜115反射的高斯光束以其中心朝向原点的方式以向量(0.087,0,-0.996)入射至光调制单元120。第1受光部112(光传感器阵列(photosensorarray))与xy平面平行,且设于z=100mm的位置。在此第1受光部112内定义了a(2.17,0,100)、b(2.1,0,100)、c(2.2,0.06,100)、d(2.2,-0.06,100)、e(2.17,0.07,100)这五个观测点。在这些观测点中,非调制光l120的反射光l121的受光强度比在没有误差时为1:0.79:0.79:0.79:0.79(参照表1)。[表1]实施例1光传感器阵列受光强度观测点abcde无误差1.000.790.790.790.79x+0.1mm0.370.740.230.230.30x-0.1mm0.370.180.410.410.30y+0.1mm0.370.290.590.190.74y-0.1mm0.370.290.190.590.18z+0.1mm1.000.790.790.790.79z-0.1mm1.000.790.790.790.79光束入射角仰角+0.2°0.030.000.010.010.00光束入射角仰角-0.2°0.030.020.000.000.00光束入射角方位角+0.2°0.460.580.360.920.35光束入射角方位角-0.2°0.460.580.920.361.00此处,表1是汇总反射体130的定位误差及反射光l121向第1受光部112的入射角度误差在测定点a~测定点e各者中对受光强度的影响而得的表。在表1中,“x+0.1mm”是指在x轴的正方向上,反射体130的定位误差为0.1mm,“x-0.1mm”是指在x轴的负方向上,反射体130的定位误差为0.1mm。同样地,“y+0.1mm”是指在y轴的正方向上的反射体130的定位误差,“y-0.1mm”是指在y轴的负方向上的反射体130的定位误差,“z+0.1mm”是指在z轴的正方向上的反射体130的定位误差,进而,“z-0.1mm”是指在z轴的负方向上的反射体130的定位误差,分别为0.1mm。而且,表1中的“光束入射角”为反射光l121向第1受光部112的入射角,仰角是指与向量(0,0,1)的相对角度变化,将相对角度变小的方向设为正,变大的方向设为负。而且,方位角的操作是指以与向量(0,0,1)平行的轴为旋转轴的操作。根据表1可知:在实施例1的反射体130的形状中,可将向z轴方向的平行移动以外的误差检测为观察点间的受光强度比的变化。在光调制单元120中,针对入射光,在空间光调制器中进行了调制。调制角度的上限设为相对于在光调制单元120中由盖玻璃反射的非调制光l120的行进方向的中心,而以3(度)÷180×π(球面度(steradian))定义的角度。调制角度的下限设为使非调制光与调制光各自入射至反射体130的坐标的x成分之差成为1mm以上的角度。作为第1反射面131对反射光l111的出射角度的基准,使用向量(1,0,0)。将经调制的光在被第1反射面131反射后的相对角度的范围示于表2。与表1同样地,表2中的仰角是指与向量(0,0,1)的相对角度变化,将相对角度变小的方向设为正,变大的方向设为负。而且,方位角的操作是指以与向量(0,0,1)平行的轴为旋转轴的操作。旋转的方向的正负是依据右手系的旋转操作。而且,也一并列出了存在反射体130的定位误差、调制光l110向第1反射面131的入射角度误差时的反射光l111的相对角度范围、用以消除反射光l111的出射角度误差的调制量。[表2]实施例1误差对扫描角度的影响,及修正量如表2所示,获得了向xy平面的投影为48°、向xz平面的投影为153°的扫描角度。修正的操作是通过使包含调制光的角度区域向仰角及方位角的方向旋转来进行。在表2中也示出了其操作量。若在表2所示的误差的范围内,则可通过对仰角最大操作0.2°而以0.005°以下的角度误差进行修正。<实施例2>图3是表示实施例2的光放射装置的构成的图。表3是表示实施例2的光放射装置的构成的模拟结果的表。对实施例2的光放射装置的概略构成进行说明。如图3所示,实施例2的光放射装置包括:光调制单元220、反射体230、第1受光部212、及未图示的光源。反射体230具有第1反射面231及第2反射面232。来自光源的出射光l200入射至光调制单元220,从光调制单元220出射调制光l210及非调制光l220。调制光l210入射至反射体230的第1反射面231而以反射光l211的形式被放射至对象物侧。非调制光l220入射至反射体230的第2反射面232而以反射光l221的形式入射至第1受光部212。此处,第1受光部212与光调制单元220设置于同一平面上。其次,对表3所示的模拟的条件及结果进行说明。反射体230具有利用树脂材料形成的第1反射面231及第2反射面232。第1反射面231形成为半径4mm的球面的一部分,第2反射面232设为与构成第1反射面231的球面共同拥有中心a2的半径3mm的球面的一部分。进而,对第1反射面231及第2反射面232的表面实施金属镀敷,制成了镜面。[表3]实施例2光传感器阵列受光强度观测点abcde无误差1.000.790.790.790.79x+0.1mm0.610.960.340.330.57x-0.1mm0.610.240.680.680.57y+0.1mm0.610.470.870.260.40y-0.1mm0.610.470.260.870.81z+0.1mm0.690.990.400.400.65z-0.1mm0.690.300.730.730.65光束入射角仰角+0.2°0.990.770.850.700.88光束入射角仰角-0.2°0.990.770.700.850.98光束入射角方位角+0.2°0.150.030.240.240.14光束入射角方位角-0.2°0.180.040.270.270.17光调制单元220与实施例1同样地,选择反射型的空间光调制器,在此空间光调制器光源侧(平面反射镜115侧的面)配置作为透过部的厚度0.7mm、折射率1.50的盖玻璃。设定为:与实施例1同样地,从光源(未图示)出射半径200μm的高斯光束。来自光源的出射光l200入射至光调制单元220。在图3所示的示例中,出射角彼此不同的两个调制光l210入射至反射体230的第1反射面231的不同位置,各自的反射光在互不相同的方向上行进。而且,非调制光l220主要入射至第2反射面232。在实施例2中,也与实施例1同样地,为了对光放射装置整体的位置关系进行说明而定义了坐标系。将连结原点与第1反射面231的球面的中心a2的直线向设置有第1受光部212及光调制单元220的平面的投影设为x轴。第2反射面232设于反射体230所具有的平面,且第2反射面232的球面的中心a2位于所述平面上。设有第2反射面232的平面其法向量被设为与x轴平行。在反射体230中,在靠近原点侧配置第2反射面232,在远离原点侧配置第1反射面231。第1反射面231及第2反射面232的球面的中心a2的坐标设为(4.7,0,54)。从光源出射的高斯光束以其中心朝向原点的方式以向量(0.087,0,-0.996)入射至光调制单元220。第1受光部212(光传感器阵列)与xy平面平行,且设于z=0mm的位置。在此第1受光部212内定义了a(1.7,0,0)、b(4.9,0,0)、c(0.6,2.0,0)、d(0.6,-2.0,0)、e(1.7,2.3,0)这五个观测点。在这些观测点中,非调制光l220的反射光l221的受光强度比在没有误差时为1:0.79:0.79:0.79:0.79(参照表3)。此处,表3是汇总反射体230的定位误差及反射光l221向第1受光部212的入射角度误差在测定点a~测定点e各者中对受光强度的影响而得的表。关于此表中的“观测点”的记载,与实施例1的表1相同。根据表3可知:在实施例2的反射体230的形状中,也可将向z轴方向的平行移动以外的误差检测为观察点间的受光强度比的变化。而且,误差的修正的结果依据实施例1。<实施例3>图4是表示实施例3的光放射装置的构成的图。表4是表示实施例3的光放射装置的构成的模拟结果的表。对实施例3的光放射装置的概略构成进行说明。如图4所示,实施例3的光放射装置包括:光调制单元320、反射体330、第1受光部312、及未图示的光源。反射体330具有第1反射面331及第2反射面332。来自光源的出射光l300入射至光调制单元320,从光调制单元320出射调制光l310及非调制光l320。调制光l310入射至反射体330的第1反射面331而以反射光l311的形式被放射至对象物侧。非调制光l320入射至反射体330的第2反射面332而以反射光l321的形式入射至第1受光部312。此处,第1受光部312与光调制单元320设置于同一平面上。其次,对表4所示的模拟的条件及结果进行说明。反射体330包括利用树脂材料形成的第1反射面331及第2反射面332。第1反射面331形成为半径4mm的球面的一部分。第2反射面332是将半径4mm、高度3mm的圆柱的其中一个圆形端面以半径3mm(中心a32)卷起而得。第2反射面332以构成第1反射面331的球的中心a31位于圆柱状的第2反射面332的中心轴上的方式接合于第1反射面331。此接合是将第2反射面332的圆柱形状的两端的圆形端面中非以半径3mm卷起的端面的端面接合于第1反射面331。进而,对第1反射面331及第2反射面332的表面实施金属镀敷,制成了镜面。[表4]实施例3光传感器阵列受光强度观测点abcde无误差1.000.790.790.790.79x+0.1mm0.620.960.340.340.48x-0.1mm0.620.240.680.680.48y+0.1mm0.610.480.870.260.95y-0.1mm0.610.480.260.870.24z+0.1mm0.920.960.620.620.72z-0.1mm0.970.910.700.700.76光束入射角仰角+0.2°0.990.780.850.710.87光束入射角仰角-0.2°0.990.780.710.850.70光束入射角方位角+0.2°0.110.370.040.040.08光束入射角方位角-0.2°0.200.040.290.290.15光调制单元320与实施例1同样地,选择反射型的空间光调制器,在此空间光调制器光源侧(平面反射镜115侧的面)配置作为透过部的厚度0.7mm、折射率1.50的盖玻璃。设定为:与实施例1同样地,从光源(未图示)出射半径200μm的高斯光束。来自光源的出射光l300入射至光调制单元320。在图4所示的示例中,出射角彼此不同的两个调制光l310入射至反射体330的第1反射面331的不同位置,各自的反射光在互不相同的方向上行进。而且,非调制光l320主要入射至第2反射面332。在实施例3中,也与实施例2同样地,为了对光放射装置整体的位置关系进行说明而定义了坐标系。原点、x轴、y轴及z轴的设定以及坐标系的单位设为与实施例2相同。反射体330在靠近原点侧配置第2反射面332,在远离原点侧配置第1反射面331。第1反射面331的中心a31的坐标设为(4.7,0,54)。从光源出射的高斯光束以其中心朝向原点的方式以向量(0.087,0,-0.996)入射至光调制单元320。第1受光部312(光传感器阵列)与xy平面平行,且设于z=0mm的位置。在此第1受光部312内定义了a(-4.8,0,0)、b(-1.7,0,0)、c(-4.9,1.5,0)、d(-4.9,-1.5,0)、e(-4.8,2.0,0)这五个观测点。在这些观测点中,非调制光l320的反射光l321的受光强度比在没有误差时为1:0.79:0.79:0.79:0.79(参照表4)。根据表4可知:在实施例3的反射体330的形状中,也可将向z轴方向的平行移动以外的误差检测为观察点间的受光强度比的变化。而且,误差的修正的结果依据实施例1。关于本发明,参照所述实施方式进行了说明,但本发明并不限定于所述实施方式,能够以改良为目的或在本发明的思想的范围内进行改良或变更。[产业上的可利用性]如上所述,本发明的光放射装置在能够以成本得到抑制的简便的构成对广的角度范围放射光,而不需要光放射角度的高精度的调整的方面是有用的。而且,能够提供一种物体信息侦测装置及物体信息侦测方法,能够以成本得到抑制的简便的构成,在广的角度范围内,以高的精度执行物体信息侦测。并且,本发明的光路径调整方法能够以成本得到抑制的简便的构成,在广的角度范围内,精度良好地对放射光的光路径进行调整。而且,本发明的光调制单元在凭借成本得到抑制的简便的构成,能够容易地对光放射角度进行调整,且能够对广的角度范围放射调制光的方面是有用的。当前第1页12
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