光学系统装置的制作方法

本发明涉及一种光学系统装置。

背景技术：

1、在便携式仪器、汽车、机器人等中采用了使用飞行时间(tof)法的三维计测传感器。这是根据从光源照射到对象物的光被反射回为止的时间，计测对象物的距离的方法。如果来自光源的光均匀地照射到对象物的规定区域，则能够测定出被照射的各点的距离，能够检测出对象物的立体构造。

2、上述传感器系统由光照射部、照相机部及运算部所构成，该光照射部向对象物照射光，该照相机部检测从对象物的各点反射的光，该运算部从由照相机所接收的光的信号算出对象物的距离。

3、由于照相机部及运算部可使用已有的cmos图像传感器及cpu，因此上述系统的独有的部分是由激光及滤光器所构成的光照射部。尤其向微透镜阵列透过激光来对光束进行整形并且对对象物的得到控制的区域均匀地进行照射的扩散滤光器成为上述系统的特征零件。

4、在此，由于现有的扩散滤光器的微透镜阵列呈周期构造，因此存在因绕射的影响而光强度发生不均的问题。于是，为了抑制该不均，进行了随机配置各透镜等的研究(例如，专利文献1)。

5、另一方面，tof中，有远距离测定的需求，照射光需要有可进行远距离测定程度的强度。但是，随机配置的微透镜阵列具有较高的照射光的均匀性，相应地强度会降低，因此不适合远距离测定。

6、于是，作为可节省电力而且可处理强光的信号的方法，研究了照射光点图形并从该光的飞行时间进行三维计测的方法。

7、以往，作为将已射入的光转换为光点图形的装置，已周知利用lau效果的光学系统装置(例如，非专利文献1)。该装置由规定间距p的绕射光栅及光源所构成，如果将光源的光的波长作为λ并将n作为1以上的自然数，则配置成绕射光栅与光源的距离l0满足下述式a。

8、数式1

9、

10、另外，也研究了用微透镜置换该绕射光栅的方法(例如，专利文献2)。

11、专利文献

12、专利文献1：日本国特表2006-500621号公报

13、专利文献2：国际公开第2017/131585号

14、非专利文献1：h.hamam,lau array illuminator,applied optics,43(14):2888-2894,may 10,2004.

技术实现思路

1、但是，如果用微透镜置换绕射光栅，则存在光点图形的对比度较低的问题。

2、于是，本发明的目的在于提供一种光学系统装置，其能够照射对比度较高的光。另外，相反地本发明的目的还在于提供一种可作为用于照射均匀的光的柔光镜而被利用的光学系统装置。

3、为了实现上述目的，本发明的光学系统装置的特征为，具备：光学元件，周期性地排列有使波长λ的光透过的透镜；及照射部，具有向多个所述透镜照射波长λ的光的光源，如果将所述透镜的焦点距离作为f，将n作为1以上的自然数并将在所述透镜的间距中从小到第k个(k为1以上的自然数)的间距的大小作为pk，则关于任意1以上的间距pk，所述照射部与所述光学元件的焦点位置的距离l1满足下述式1。

4、数式2

5、

6、此时，优选所述距离l1满足下述式2。

7、数式3

8、

9、另外，关于最小的间距p1，优选满足所述式1，即使关于第2小的间距p2，也优选满足所述式1。

10、另外，本发明的其他光学系统装置的特征为，具备：光学元件，周期性地排列有使波长λ的光透过的透镜；及照射部，具有向多个所述透镜照射波长λ的光的光源，如果将所述透镜的焦点距离作为f，将n作为1以上的自然数并将在所述透镜的间距中从小到第k个(k为1以上的自然数)的间距的大小作为pk，则关于任意1以上的间距pk，所述照射部与所述光学元件的焦点位置的距离l2满足下述式α。

11、数式4

12、

13、另外，优选具备对所述光学元件与所述照射部的距离进行调节的距离调节单元。

14、本发明的光学系统装置能够照射对比度较高的光。

技术特征：

1.一种光学系统装置，其特征为，

2.根据权利要求1所述的光学系统装置，其特征为，所述距离l1满足下述式2。

3.根据权利要求1所述的光学系统装置，其特征为，关于最小的间距p1，满足所述式1。

4.根据权利要求3所述的光学系统装置，其特征为，关于第2小的间距p2，满足所述式1。

5.一种光学系统装置，其特征为，

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的光学系统装置，其特征为，具备对所述光学元件与所述照射部的距离进行调节的距离调节单元。

技术总结在用微透镜置换绕射光栅的装置中，光点图形的对比度较低。本发明的目的在于提供一种光学系统装置，其具备：光学元件(2)，周期性地排列有使波长λ的光透过的透镜(21)；及照射部(1)，具有向多个透镜(21)照射波长λ的光的光源(10)，如果将透镜(21)的焦点距离作为f，将n作为1以上的自然数并将在透镜(21)的间距中从小到第k个(k为1以上的自然数)的间距的大小作为P<subgt;k</subgt;，则关于任意1以上的间距P<subgt;k</subgt;，照射部(1)与光学元件(2)的焦点位置(9)的距离L<subgt;1</subgt;满足下述式1。技术研发人员：绳田晃史,中村智宣,田中觉受保护的技术使用者：SCIVAX株式会社技术研发日：技术公布日：2024/5/29