CN112166366A - 光照射装置 - Google Patents

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Abstract

光照射装置具有光源(1)、投影光学***(20)、楔形棱镜(30、40)和像差校正面(901)。投影光学***(20)对基于从光源(1)发出的光形成的像进行投影。像差校正面(901)校正由投影光学***(20)对像进行投影时产生的像差。楔形棱镜(30)使从投影光学***(20)出射的光偏转。楔形棱镜(40)使由楔形棱镜(30)偏转后的光偏转。通过使楔形棱镜(30、40)被保持成至少一方旋转，来变更从楔形棱镜(40)出射的光的偏转方向。像差校正面(901)与投影光学***(20)的出射面(202)相比配置于楔形棱镜(30)侧，包含楔形棱镜(30)的入射面(301)在内与楔形棱镜(30)相比配置于投影光学***(20)侧。

Description

光照射装置
技术领域
本发明涉及光照射装置。
背景技术
例如，在专利文献1中记载有一种多波束扫描装置，该多波束扫描装置的特征在于，使用以使楔形的朝向彼此相反的方式组合2个楔状棱镜而得到的部件作为折射光学***，通过使这些楔状棱镜中的一方相对于另一方旋转，对波束的朝向进行调整。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-174785号公报(第0011段、第0045段、图3)
发明内容
发明要解决的课题
但是，专利文献1所示的多波束扫描装置的楔形棱镜是2个平面的组合。因此，透过楔形棱镜的光产生像差。特别是在面发光的LED等光源中，该影响显著。而且，产生较大的像差。因此，在被照射光的照射面上，被照射的光的轮廓模糊。
用于解决课题的手段
本发明的光照射装置具有：光源，其发出光；投影光学***，其对基于从所述光源发出的所述光形成的像进行投影；像差校正面，其校正由所述投影光学***对所述像进行投影时产生的像差；第1楔形棱镜，其入射从所述投影光学***出射的所述光并使所述光偏转；以及第2楔形棱镜，其入射由所述第1楔形棱镜偏转后的所述光并使所述光偏转，所述第1楔形棱镜和所述第2楔形棱镜被保持成，通过使所述第1楔形棱镜和所述第2楔形棱镜中的至少一方旋转，来变更从所述第2楔形棱镜出射的光的偏转方向，所述像差校正面与所述投影光学***的出射面相比配置于所述第1楔形棱镜侧，包含所述第1楔形棱镜的入射面在内与所述第1楔形棱镜相比配置于所述投影光学***侧。
发明效果
根据本发明的光照射装置，能够减少通过一对楔形棱镜使光偏转时产生的像差。
附图说明
图1是概略地示出本发明的实施方式1的光照射装置100的结构的图。
图2是示出本发明的实施方式1的光照射装置100的点图的图。
图3是示出本发明的实施方式1的发光面101上的评价点的图。
图4是概略地示出比较例的光照射装置200的结构的图。
图5是示出比较例的光照射装置200的点图的图。
图6是概略地示出本发明的变形例的光照射装置300的结构的图。
具体实施方式
从抑制二氧化碳(CO2)的排放和燃料的消耗这样的减轻对环境的负荷的观点来看，期望光照射装置的节能化。与此相伴，在光照射装置中也要求小型化、轻量化和省电化。因此，作为光照射装置的光源，与现有的卤素阀(灯光源)相比，期望采用发光效率高的半导体光源。“半导体光源”例如是发光二极管(LED(Light Emitting Diode))和激光二极管(LD)等。
此外，作为光源，使用有机电致发光(有机EL)和荧光体的光源等也被称作固体光源。使用荧光体的光源例如对涂布于基材上的荧光体照射激励光而使其发光。半导体光源是一种固体光源。
楔形棱镜是出射面相对于入射面倾斜的棱镜。即，楔形棱镜包含倾斜的光学面。楔形棱镜的一个面相对于另一个面以较小的角度倾斜。一个面相对于另一个面的倾斜角被称作楔形角或顶角。入射到楔形棱镜的光以与顶角对应的角度折射并出射。入射到楔形棱镜的光向棱镜的厚度较厚的方向折射。从楔形棱镜出射的光相对于入射到楔形棱镜的光的角度被称作偏角。
下面，将顶角称作楔形角α进行说明。一般而言，楔形棱镜的2个折射面是平面，但是，以下所示的“楔形棱镜”也包含折射面是曲面的情况。
此外，在以下的实施方式中，楔形棱镜的1个面为相对于旋转轴垂直的面。但是，楔形棱镜的2个面也可以是相对于旋转轴倾斜的面。即，楔形棱镜的入射面和出射面也可以是相对于旋转轴倾斜的面。
在如专利文献1的多波束扫描装置那样使用2个楔形棱镜使光偏转的装置中，从楔形棱镜出射的光在照射面上被照射到圆状的区域内。
通过使2个楔形棱镜以楔形棱镜的旋转轴为中心旋转，变更从楔形棱镜出射的光的偏转方向。例如，当使2个楔形棱镜以相同的角度彼此向相反方向旋转时，从楔形棱镜出射的光在照射面上在直线上移动。即，从楔形棱镜出射的光在与楔形棱镜的旋转轴垂直的方向上直线地移动。从楔形棱镜出射的光在照射面上在与楔形棱镜的旋转轴垂直的方向上直线地移动。
使用2个楔形棱镜使光偏转的装置例如用于对激光这种光束直径较细的光线进行扫描而形成图像的装置或显示信息的装置等。但是，光照射装置100例如用于对LED这种光束直径较粗的光束进行扫描而变更配光的照明装置等。
光照射装置100用于使投影像在照射面上移动而进行显示的装置。例如，在光照射装置100的光路上配置有图像显示器件。图像显示器件是记号等形状的光圈板或液晶面板等。由此，光照射装置100能够使记号或图像等的投影像在照射面上移动。由此，光照射装置100能够向路面或通道等投影图像信息，进行注意提醒或通行者的引导等。
此外，光照射装置100例如用于筒灯、聚光灯、探照灯或车辆用灯具等。
筒灯是嵌入安装于建筑物内的顶板的照明器具中的小型照明器具。光照射装置100能够使筒灯的照射区域移动。此外，还能够使筒灯对投影像进行投影。
聚光灯是为了对特定的场所集中照射强烈的光而设计的一种照明器具。聚光灯主要用于在剧场等集中顾客的注意力，是集中照射一点的照明器具。聚光灯用于在照射对象移动的情况下使被照射的位置移动。
探照灯是在夜间照射到远方的照明装置。探照灯通常安装于能够在上下方向和左右方向上摆动的经纬台。光照射装置100能够使照射区域移动而不使用经纬台。
作为车辆用灯具，光照射装置100能够用作汽车等的车辆用照明装置的远光灯。远光灯是行驶时使用的前照灯。远光灯的照灯距离例如是100m。光照射装置100例如使被照射的位置与步行者对应地移动，以在行驶中对前方的步行者进行照明。
作为车辆用灯具，光照射装置100能够用作汽车等的近光灯。近光灯是与对向车交错时使用的前照灯。近光灯的照灯距离例如是30m。光照射装置100例如高速扫描被照射的位置而实现近光灯要求的配光。
此外，作为车辆用灯具，光照射装置100能够用作汽车等的配光可变型前照灯***。配光可变型前照灯***例如是ADB(Adaptive Driving Beam：自适应远光***)等。ADB仅熄灭使前方车辆感觉眩目的区域，使得在行驶中不会由于远光灯而使前方车辆感觉眩目。而且，ADB利用远光灯照射其他区域，确保视觉辨认性，提高安全性。
光照射装置100能够在这些照明装置中减少被照射的光的轮廓模糊。
在以下的实施方式中，为了容易说明，在各图中示出XYZ直角坐标轴。
在以下的说明中，将光照射装置100的前方设为+Z轴方向，将后方设为-Z轴方向。光照射装置100的前方是射出照明光的方向。在以下所示的实施方式中，例如，从光源10射出的光向+Z轴方向射出。将图示的光照射装置100的上侧设为+Y轴方向，将下侧设为-Y轴方向。例如，在车辆用灯具的情况下，车辆的上侧是+Y轴方向。而且，车辆的下侧是-Y轴方向。在朝向光照射装置100的前方(+Z轴方向)的状态下，将光照射装置100的右侧设为+X轴方向，将光照射装置100的左侧设为-X轴方向。在附图中，近前侧是+X轴方向，里侧是-X轴方向。
实施方式1
图1是示出实施方式1的光照射装置100的结构的图。
<光照射装置100的结构>
光照射装置100具有光源10、投影光学***20、楔形棱镜30和楔形棱镜40。光照射装置100能够具有旋转机构50、60和控制电路70。另外，光轴C是光照射装置100的光轴。以下所示的光轴能够使用镜等对方向进行变更。但是，光轴方向所示的位置关系是将光轴视为直线而示出的。
《光源10》
光源10发出光。光源10发出照明光。光源10从发光面101发出光。光源10例如具有面状的发光面101。即，光源10是面光源。光源10是面发光的光源。“面光源”例如是在设计时不能视为点光源的光源。
光轴C10是光源10的光轴。光轴C10例如是穿过光源10的发光面101的中心且与发光面101垂直的轴。光轴C10例如是光源10的主光轴。主光轴不是照明装置的几何学的中心轴，而是其光源辐射的光学的中心轴。一般而言，主光轴是最高光度的辐射方向。
光源10例如是LED。光源10例如是固体光源。另外，在以下的说明中，将光源10设为LED进行说明。
《投影光学***20》
投影光学***20对入射光的发散角进行变更。投影光学***20使出射光的发散角小于入射光的发散角。投影光学***20会聚从光源10射出的光。在使用具有较大的发散角的LED的情况下，投影光学***20是小型的，能够高效地会聚光。
投影光学***20例如是透镜。投影光学***20例如是投射透镜。投影光学***20对基于从光源10发出的光形成的面状的像进行投影。投影光学***20对基于从光源10发出的光形成的面状的像进行放大投影。
投影光学***20例如对光源10的发光面101的像进行投影。例如，投影光学***20对光源像进行投影。例如，投影光学***20的焦点位于发光面101上。投影光学***20例如使由光源10发出的光成为平行光。
成为平行光例如包含使从发光面101的光轴C20上出射的光为平行光且使从发光面101的周边出射的光近似地为平行光。从发光面101的光轴C20上出射的光是从发光面101与光轴C20的交点出射的光。光轴C20是投影光学***20的光轴。下面，为了容易说明，设光轴C10和光轴C20为同一轴进行说明。
《楔形棱镜30、40》
楔形棱镜30和楔形棱镜40中的至少一方被保持成以旋转轴A30、A40为中心旋转。但是，在以下的说明中，楔形棱镜30和楔形棱镜40被保持成双方进行旋转。楔形棱镜30和楔形棱镜40使入射光偏转。楔形棱镜30和楔形棱镜40使入射光束偏转。
楔形棱镜30入射从光源10射出的光。楔形棱镜30入射从光源10射出的光并使其偏转。楔形棱镜30例如入射从投影光学***20出射的光。楔形棱镜30入射从投影光学***20出射的光并使其偏转。
楔形棱镜30被保持成以旋转轴A30为中心旋转。旋转轴A30是楔形棱镜30的旋转中心的轴。
楔形棱镜30具有入射面301和出射面302。
入射面301入射从光源10射出的光。入射面301例如入射从投影光学***20出射的光。入射面301例如入射从投影光学***20的出射面202出射的光。
入射面301校正由投影光学***20对像进行投影时产生的像差。入射面301校正由投影光学***20投影时在被投影的像中产生的像差。入射面301校正由投影光学***20对发光面101的像进行投影时产生的像差。入射面301例如校正被投影的光源像的像差。
入射面301是校正像差的面。即，入射面301是像差校正面910。像差校正面910形成于楔形棱镜30的入射面301。
像差校正面910例如是关于楔形棱镜30的旋转轴A30旋转对称的面。形成于入射面301的像差校正面910例如是关于楔形棱镜30的旋转轴A30旋转对称的面。形成于入射面301的像差校正面910的光轴C30和旋转轴A30是同一轴。形成于入射面301的像差校正面910例如是关于像差校正面910的光轴C30旋转对称的面。
楔形棱镜30的旋转轴A30和投影光学***20的光轴C20例如是同一轴。光轴C10、光轴C20和旋转轴A30例如是同一轴。
在至少楔形棱镜30被保持成以旋转轴A30为中心旋转的情况下，像差校正面910是关于楔形棱镜30的旋转轴A30旋转对称的面。入射面301是凸面形状的。入射面301例如是非球面形状的。像差校正面910是凸面形状的。像差校正面910例如是非球面形状的。
出射面302例如是关于与旋转轴A30垂直的面倾斜的面。出射面302倾斜楔形角α1。楔形角α1是使入射面301为与旋转轴A30垂直的面时的角度。出射面302例如是平面。
下面，将顶角称作楔形角α进行说明。楔形棱镜30的楔形角α是楔形角α1。后述的楔形棱镜40的楔形角α是楔形角α2。楔形棱镜30的楔形角α1的大小例如与楔形棱镜40的楔形角α2的大小相等(α1＝α2)。此外，例如，楔形棱镜30的材质与楔形棱镜40的材质相同。
此外，在楔形棱镜30设置有齿轮503。齿轮503将来自旋转机构50的旋转运动传递到楔形棱镜30。来自旋转机构50的驱动力被传递到齿轮503。另外，齿轮503能够设置于保持楔形棱镜30的镜筒等。此外，从旋转机构50向楔形棱镜30传递驱动力的方法不限于齿轮503。例如，也可以使用带等传递驱动力。
楔形棱镜40入射从楔形棱镜30出射的光。楔形棱镜40入射由楔形棱镜30偏转后的光并使其偏转。
楔形棱镜40被保持成以旋转轴A40为中心旋转。旋转轴A40是楔形棱镜40的旋转中心的轴。例如，旋转轴A30和旋转轴A40是同一轴。光轴C10、光轴C20、旋转轴A30和旋转轴A40例如是同一轴。
楔形棱镜40具有入射面401和出射面402。
入射面401入射从楔形棱镜30出射的光。入射面401入射从楔形棱镜30的出射面302出射的光。
入射面401例如是相对于与旋转轴A40垂直的面倾斜的面。入射面401倾斜楔形角α1。入射面401例如是平面。
出射面402例如是与旋转轴A40垂直的面。出射面402例如是平面。
另外，出射面402也可以是相对于与旋转轴A40垂直的面倾斜的面。而且，入射面401也可以是与旋转轴A40垂直的面。
此外，在楔形棱镜40设置有齿轮603。齿轮603将来自旋转机构60的旋转运动传递到楔形棱镜40。来自旋转机构60的驱动力被传递到齿轮603。另外，齿轮603能够设置于保持楔形棱镜40的镜筒等。此外，从旋转机构60向楔形棱镜40传递驱动力的方法不限于齿轮603。例如也可以使用带等传递驱动力。
另外，在楔形棱镜40的驱动中，不是必须需要旋转机构60。例如，也可以将旋转机构50的驱动力传递到齿轮603，使楔形棱镜40旋转。
从楔形棱镜30出射的光根据楔形棱镜30的楔形角α1折射。从楔形棱镜30出射的光入射到楔形棱镜40。从楔形棱镜40出射的光根据楔形棱镜40的楔形角α2折射。
《旋转机构50、60》
旋转机构50使楔形棱镜30旋转。旋转机构50具有驱动源501、齿轮502、齿轮503和旋转轴504。
驱动源501例如是马达。驱动源501例如是步进马达等。旋转轴504是将驱动源501的旋转传递到齿轮502的轴。旋转轴504例如是马达的旋转轴。
齿轮502接受旋转轴504的旋转力而旋转。齿轮502通过旋转轴504的旋转而旋转。齿轮502例如安装于旋转轴504。
此外，齿轮502与齿轮503啮合。齿轮502驱动齿轮503。齿轮502向齿轮503传递旋转力。齿轮502使齿轮503旋转。
齿轮503以旋转轴A30为中心旋转。齿轮503的轴是旋转轴A30。通过齿轮503的旋转，楔形棱镜30旋转。
齿轮503例如形成于楔形棱镜30的外周。齿轮503例如形成于楔形棱镜30的外周部。齿轮503例如形成于保持楔形棱镜30的部件。保持楔形棱镜30的部件例如是镜筒或棱镜框等。齿轮503例如形成于保持楔形棱镜30的镜筒。
旋转机构60使楔形棱镜40旋转。旋转机构60具有驱动源601、齿轮602、齿轮603和旋转轴604。
驱动源601例如是马达。驱动源601例如是步进马达等。旋转轴604是将驱动源601的旋转传递到齿轮602的轴。旋转轴604例如是马达的旋转轴。
齿轮602接受旋转轴604的旋转力而旋转。齿轮602通过旋转轴604的旋转而旋转。齿轮602例如安装于旋转轴604。
此外，齿轮602与齿轮603啮合。齿轮602驱动齿轮603。齿轮602向齿轮603传递旋转力。齿轮602使齿轮603旋转。
齿轮603以旋转轴A40为中心旋转。齿轮603的轴是旋转轴A40。通过齿轮603的旋转，楔形棱镜40旋转。
齿轮603例如形成于楔形棱镜40的外周。齿轮603例如形成于楔形棱镜40的外周部。齿轮603例如形成于保持楔形棱镜40的部件。保持楔形棱镜40的部件例如是镜筒或棱镜框等。齿轮603例如形成于保持楔形棱镜40的镜筒。
《控制电路70》
控制电路70对旋转机构50的旋转量或旋转速度等进行控制。此外，控制电路70对旋转机构60的旋转量或旋转速度等进行控制。另外，旋转机构60和控制电路70也可以由彼此不同的控制电路控制。
<光照射装置100的像差校正>
入射面301包含像差校正面910。入射面301例如是像差校正面910。由入射面301校正后的像差例如是一般公知的赛德尔的5个像差。即，由入射面301校正后的像差是球差、慧差、像面弯曲、像散和畸变。
入射面301在这些像差的校正中是有效的。通过入射面301减少被照射到照射面上的像的轮廓模糊。入射面301校正照射面上的像的轮廓模糊。此外，通过入射面301对减少形状变形后的像进行投影。
由光照射装置100投影的像包含配光图案。由投影光学***20投影的像包含配光图案。配光图案包含配光的形状和配光分布。配光表示从光源向哪个方向(角度)以何种强度发出光。配光是光源和照明器具的光度相对于角度的变化或分布。
入射面301校正被投影到照射面上的配光图案的变形。配光图案是基于从光源10发出的光形成的。配光图案例如是根据光源像形成的。由投影光学***20投影的像例如是光源10的像。由投影光学***20投影的像例如是配光图案。
楔形棱镜30的入射面301具有正屈光力。形成于楔形棱镜30的入射面301的像差校正面910具有正屈光力。此外，投影光学***20具有正屈光力。楔形棱镜30的入射面301的屈光力例如小于投影光学***20的屈光力。
还可考虑在投影光学***20的入射面201或出射面202形成像差校正面910。但是，透过投影光学***20的光束直径小于入射到楔形棱镜30的光束直径。这是因为，光源10的发光面101具有面积。
如上所述，例如设光源10为LED进行说明。即，从光源10的发光面101的中心出射的光成为相对于投影光学***20的光轴C20平行的光。但是，从光源10的发光面101的缘部出射的光相对于光轴C20倾斜。因此，从投影光学***20出射的光相对于光轴C20不是完全平行的。从投影光学***20出射的光成为扩展的光。“成为平行光的光”包含相对于将光转换成平行光的光学***的光轴倾斜的光。这里，将光转换成平行光的光学***是投影光学***20。
因此，透过投影光学***20的光束直径小于入射到楔形棱镜30的光束直径。通过在光束直径最大的部位进行像差校正，得到最佳的效果。因此，不将投影光学***的入射面201或出射面202设为像差校正面910，而将楔形棱镜30的入射面301设为像差校正面910是有效的。
此外，楔形棱镜30的出射面302使透过出射面302的光向一个方向折射。即，出射面302使透过出射面302的光向一个方向偏转。因此，透过楔形棱镜30的出射面302后的光相对于投影光学***20的光轴C20不是各向同性的分布。
因此，即使对透过楔形棱镜30的出射面302的光进行像差校正，像差校正效果也减小。与在出射面302、入射面401和出射面402中的任意一方形成像差校正面910相比，在楔形棱镜30的入射面301形成像差校正面910对于像差校正而言是有效的。
图2是示出对发光面101上的发光点Sn进行投影时的会聚点的图。图2示出由光照射装置100使出射光向-X轴方向偏转时的会聚点。图2是示出点图的图。“点图”是从光源到像面进行大量的光线追踪并描绘像面上的各光线的到达位置的图。点图适合于在视觉上掌握会聚程度或像差的几何光学行为。
2个楔形棱镜30、40相对于基准位置彼此向相反方向旋转45度。楔形棱镜30、40的基准位置是出射面302与楔形棱镜40的倾斜面平行的位置。
在图1中，楔形棱镜40的倾斜面是入射面401。即，在图1中，基准位置是出射面302与入射面401平行的位置。在图1中，描绘出基准位置的状态。在图1所示的基准位置，楔形棱镜30的厚度最薄的部分位于+Y轴方向侧。此外，楔形棱镜40的厚度最薄的部分位于-Y轴方向侧。
图3是示出发光面101上的发光点Sn的图。图2所示的各会聚点Pn是从图3所示的发光面101上的各发光点Sn辐射的光在照射面上的会聚点。发光点S1位于发光面101的中心。发光点S1例如位于光源10的光轴C10上。发光点S2、S3、S4、S5位于发光面101的四角。发光点S6、S7、S8、S9位于发光面101的4个边的各边的中点。另外，图3是从发光面101的背面侧(-Z轴方向侧)观察的图。
当设n为1～9的整数时，图2所示的会聚点Pn是从图3所示的发光点Sn发出的光的会聚点。从点Sn发出的光会聚于以投影光学***20的光轴C20为中心向X轴方向反转的位置。此外，从点Sn发出的光会聚于以光轴C20为中心向Y轴方向反转的位置。另外，光源10的光轴C10和投影光学***20的光轴C20是同一轴。
<比较例>
图4是概略地示出光照射装置200的结构的图。图4所示的光照射装置200是比较例。光照射装置200与光照射装置100的不同之处在于，代替楔形棱镜30而使用楔形棱镜80。除了使用楔形棱镜80这点以外，光照射装置200与光照射装置100相同。对与光照射装置100相同的结构要素标注相同标号并省略其说明。
楔形棱镜80被保持成以旋转轴A80为中心旋转。
楔形棱镜80的入射面801是平面。入射面801是与旋转轴A80垂直的面。即，光照射装置200不具有校正像差的面。光照射装置200不具有像差校正面910。
图5是示出光照射装置200的点图的图。图5中示出由光照射装置200使出射光向-X轴方向偏转时的会聚点。2个楔形棱镜80、40相对于基准位置彼此向相反方向旋转45度。
光照射装置200的会聚点的直径大于光照射装置100的会聚点的直径。即，光照射装置200在照射面上产生较大的像差。因此，照射光的轮廓模糊。
即，通过在楔形棱镜30的入射面301形成像差校正面910，能够减少在照射面上产生像差。即，照射光的轮廓模糊减少。
<变形例>
图6是示出变形例的光照射装置300的结构的图。
光照射装置300与光照射装置100的不同之处在于，代替楔形棱镜30而具有楔形棱镜80、以及具有像差校正光学***90。光照射装置300与光照射装置200的不同之处在于，具有像差校正光学***90。光照射装置300的其他结构与光照射装置100、200相同。对与光照射装置100、200相同的结构要素标注相同标号并省略其说明。
像差校正光学***90配置于投影光学***20与楔形棱镜80之间。像差校正光学***90具有像差校正面910。像差校正面910形成于像差校正光学***90。像差校正光学***90包含像差校正面910。
像差校正光学***90例如是透镜。像差校正光学***90例如可以是1个透镜。此外，像差校正光学***90例如可以包含多个透镜。
在图6中，例如，像差校正面910形成于像差校正光学***90的入射面901。例如，像差校正面910包含于像差校正光学***90的入射面901。但是，像差校正面910也可以形成于像差校正光学***90的出射面902。像差校正面910也可以包含于像差校正光学***90的出射面902。此外，像差校正面910也可以形成于像差校正光学***90的多个面。像差校正面910也可以包含于像差校正光学***90的多个面。
光轴C90是像差校正光学***90的光轴。光轴C90和光轴C20例如是同一轴。光轴C10、光轴C20、光轴C90、旋转轴A80和旋转轴A40例如是同一轴。
光照射装置100的像差校正面910设置于楔形棱镜30的入射面301上。光照射装置300的像差校正面910与投影光学***20的出射面202相比配置于楔形棱镜30侧。即，像差校正面910与投影光学***20的出射面202相比配置于楔形棱镜30侧。此外，像差校正面910包含楔形棱镜30的入射面301在内与楔形棱镜30相比配置于投影光学***20侧。
另外，在上述各实施方式中，使用“平行”或“垂直”等表示部件之间的位置关系或部件形状的用语，但是，它们包含考虑到制造上的公差和组装上的偏差等的范围。
此外，如上所述说明了本发明的实施方式，但是，本发明不限于这些实施方式。
标号说明
100、200、300：光照射装置；10：光源；101：发光面；20：投影光学***；30、40、80：楔形棱镜；301、401、801：入射面；302、402、802：出射面；50、60：旋转机构；501、601：驱动源；502、503、602、603：齿轮；504、604：旋转轴；70：控制电路；90：像差校正光学***；901：入射面；902：出射面；910：像差校正面；A30、A40、A80：旋转轴；C、C10、C20、C30、C90：光轴；P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9：会聚点；S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9：发光点；α、α1、α2：楔形角。

Claims (11)

1.一种光照射装置，其中，所述光照射装置具有：
光源，其发出光；
投影光学***，其对基于从所述光源发出的所述光形成的像进行投影；
像差校正面，其校正由所述投影光学***对所述像进行投影时产生的像差；
第1楔形棱镜，其入射从所述投影光学***出射的所述光并使所述光偏转；以及
第2楔形棱镜，其入射由所述第1楔形棱镜偏转后的所述光并使所述光偏转，
所述第1楔形棱镜和所述第2楔形棱镜被保持成，通过使所述第1楔形棱镜和所述第2楔形棱镜中的至少一方旋转，来变更从所述第2楔形棱镜出射的光的偏转方向，
所述像差校正面与所述投影光学***的出射面相比配置于所述第1楔形棱镜侧，包含所述第1楔形棱镜的入射面在内与所述第1楔形棱镜相比配置于所述投影光学***侧。
2.根据权利要求1所述的光照射装置，其中，
所述像差校正面形成于所述第1楔形棱镜的入射面。
3.根据权利要求1所述的光照射装置，其中，
被保持成所述第1楔形棱镜旋转时的第1旋转轴穿过所述第1楔形棱镜的入射面和出射面。
4.根据权利要求3所述的光照射装置，其中，
所述像差校正面是形成于所述第1楔形棱镜的入射面且关于所述第1旋转轴旋转对称的面。
5.根据权利要求3或4所述的光照射装置，其中，
所述第1旋转轴和所述投影光学***的光轴是同一轴。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的光照射装置，其中，
所述光照射装置具有包含所述像差校正面的像差校正光学***，该像差校正光学***配置于所述投影光学***与所述第1楔形棱镜之间。
7.根据权利要求6所述的光照射装置，其中，
所述像差校正面的光轴和所述投影光学***的光轴是同一轴。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的光照射装置，其中，
所述像差校正面是凸面形状的。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的光照射装置，其中，
所述光源具有面状的发光面。
10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的光照射装置，其中，
所述像是面状的像。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的光照射装置，其中，
被保持成所述第2楔形棱镜旋转时的第2旋转轴穿过所述第2楔形棱镜的入射面和出射面。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI777421B (zh) * 2021-02-22 2022-09-11 大陸商廣州立景創新科技有限公司 成像校正單元以及成像模組
WO2023097971A1 (zh) * 2021-12-03 2023-06-08 南京楚航科技有限公司 4d毫米波雷达数据处理的方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11732859B2 (en) * 2019-09-17 2023-08-22 Psa Automobiles Sa Vehicle headlamp
US10823358B1 (en) * 2019-12-19 2020-11-03 Valeo Vision Device and method of directing a light via rotating prisms
CN113091013B (zh) * 2021-03-16 2022-11-01 苏州海栎森视觉有限公司 一种通过脉冲调制控制的adb透镜组
US11692680B1 (en) * 2022-09-28 2023-07-04 Shenzhen Xianzhuo Technology Co., Ltd Projection lamp and lamp holder

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10197826A (ja) * 1997-01-10 1998-07-31 Asahi Optical Co Ltd ビーム整形光学系
US20010035939A1 (en) * 2000-03-28 2001-11-01 Toshifumi Mihashi Eye characteristic measuring apparatus
US6344937B1 (en) * 1999-03-03 2002-02-05 Raytheon Company Beam steering optical arrangement using Risley prisms with surface contours for aberration correction
CN1842149A (zh) * 2005-08-01 2006-10-04 斯曼特技术有限公司 一种用于投影***的光学结构
TW200636392A (en) * 2004-12-16 2006-10-16 Nikon Corp Projection optical system, exposure apparatus, exposure system, and exposure method
CN101551508A (zh) * 2008-03-31 2009-10-07 大日本网屏制造株式会社 像位置调整装置以及光学装置
CN101770077A (zh) * 2010-01-08 2010-07-07 南开大学 角分复用参考光脉冲分束方法及分束***
US20110199586A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Seiko Epson Corporation Projector and anamorphic prism optical unit
JP2013222152A (ja) * 2012-04-18 2013-10-28 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 走査型投射装置
CN104380157A (zh) * 2012-05-18 2015-02-25 瑞尔D股份有限公司 定向照明波导布置方式
CN104602997A (zh) * 2012-09-07 2015-05-06 三菱电机株式会社 车辆用前照灯装置
CN204462539U (zh) * 2015-01-07 2015-07-08 先进微***科技股份有限公司 激光投射装置
US9164269B1 (en) * 2014-07-07 2015-10-20 Lucida Research Llc Telescopic gun sight with rotating optical adjustment mechanism
US20160109713A1 (en) * 2014-01-21 2016-04-21 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
JP2017144445A (ja) * 2016-02-15 2017-08-24 三菱重工業株式会社 レーザ加工機

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0634910A (ja) * 1992-07-15 1994-02-10 Kowa Co レーザー走査光学系
JP3463054B2 (ja) 1996-01-19 2003-11-05 株式会社エヌ・イー・エフ マルチビーム走査装置
DE19832320A1 (de) 1997-07-18 1999-01-21 Asahi Optical Co Ltd Positionssensor für einen optischen Durchlicht-Strahlablenker
JP3283217B2 (ja) 1997-07-22 2002-05-20 旭光学工業株式会社 走査光学系の走査位置補正装置
JP4632528B2 (ja) * 2000-12-08 2011-02-16 リコー光学株式会社 マルチビーム走査装置における光ビーム調整方法およびマルチビーム走査装置および画像形成装置
JP2003295083A (ja) 2002-03-29 2003-10-15 Sumitomo Heavy Ind Ltd 光線束走査装置及び光線束走査方法
JP2004283873A (ja) 2003-03-24 2004-10-14 Nippon Steel Corp レーザ加工ヘッド
US8614743B2 (en) * 2007-09-24 2013-12-24 Exelis Inc. Security camera system and method of steering beams to alter a field of view
US7898712B2 (en) 2008-06-27 2011-03-01 Lockheed Martin Corporation Risley integrated steering module
TWI394982B (zh) * 2009-06-03 2013-05-01 Young Optics Inc 投影裝置與投影鏡頭
EP2907732B1 (en) * 2012-10-11 2018-01-31 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle headlight device
US9971148B2 (en) * 2015-12-02 2018-05-15 Texas Instruments Incorporated Compact wedge prism beam steering
US10539781B2 (en) * 2015-12-02 2020-01-21 Texas Instruments Incorporated Compact rotator and method for making a beam steering device

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10197826A (ja) * 1997-01-10 1998-07-31 Asahi Optical Co Ltd ビーム整形光学系
US6344937B1 (en) * 1999-03-03 2002-02-05 Raytheon Company Beam steering optical arrangement using Risley prisms with surface contours for aberration correction
US20010035939A1 (en) * 2000-03-28 2001-11-01 Toshifumi Mihashi Eye characteristic measuring apparatus
TW200636392A (en) * 2004-12-16 2006-10-16 Nikon Corp Projection optical system, exposure apparatus, exposure system, and exposure method
CN1842149A (zh) * 2005-08-01 2006-10-04 斯曼特技术有限公司 一种用于投影***的光学结构
CN101551508A (zh) * 2008-03-31 2009-10-07 大日本网屏制造株式会社 像位置调整装置以及光学装置
CN101770077A (zh) * 2010-01-08 2010-07-07 南开大学 角分复用参考光脉冲分束方法及分束***
US20110199586A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-18 Seiko Epson Corporation Projector and anamorphic prism optical unit
JP2013222152A (ja) * 2012-04-18 2013-10-28 Hitachi Media Electoronics Co Ltd 走査型投射装置
CN104380157A (zh) * 2012-05-18 2015-02-25 瑞尔D股份有限公司 定向照明波导布置方式
CN104602997A (zh) * 2012-09-07 2015-05-06 三菱电机株式会社 车辆用前照灯装置
US20160109713A1 (en) * 2014-01-21 2016-04-21 Osterhout Group, Inc. See-through computer display systems
US9164269B1 (en) * 2014-07-07 2015-10-20 Lucida Research Llc Telescopic gun sight with rotating optical adjustment mechanism
CN204462539U (zh) * 2015-01-07 2015-07-08 先进微***科技股份有限公司 激光投射装置
JP2017144445A (ja) * 2016-02-15 2017-08-24 三菱重工業株式会社 レーザ加工機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI777421B (zh) * 2021-02-22 2022-09-11 大陸商廣州立景創新科技有限公司 成像校正單元以及成像模組
WO2023097971A1 (zh) * 2021-12-03 2023-06-08 南京楚航科技有限公司 4d毫米波雷达数据处理的方法

Also Published As

Publication number Publication date
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