JPH0319528B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光切断法を用いた３次元計測、距離
画像生成等における構造照明装置として使用する
スリツト光源に関するものである。

〔従来技術〕

第２図は第一の従来のスリツト光源を説明する
ための図である。

第２図において、１は高輝度ランプ、２は中心
部にスリツト２ａを有するスリツト板、３はスリ
ツト板２により得られたスリツト光を所定の長さ
ｌのスリツト光３とするためのレンズである。

尚、高輝度ランプ１、スリツト板２、及びレン
ズ３は夫々の中心がＺ軸方向と一致するように配
置されている。

第３図は第二の従来のスリツト光源を説明する
ための図である。

第３図において、４はレーザダイオード、５は
レーザダイオード４より出射された発散光を円形
状の平行な光にするためのコリメートレンズ、６
はコリメートレンズ５により平行にされた平行光
を細長い楕円形のスポツト光６ａに変換するため
のシリンドリカルレンズである。

尚、第２図と同様に、各部材は夫々の中心がＺ
軸方向と一致するように配置されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に光切断法を用いた３次元計測や距離画像
生成において、画面を横切るのに充分な長さのス
リツト光が必要である。

しかしながら、第２図、第３図を用いて説明し
た、従来のスリツト光源においては、レンズ３、
シリンドリカルレンズ６の焦点距離によつてスリ
ツト光の長さが決定されてしまうため、充分に長
いスリツト光を得るためには、短い焦点距離のレ
ンズ系を構成しなければならず、装置の価格が著
しく高くなるといつた問題があつた。

また、焦点距離の短いレンズ系より出射される
スリツト光は、光源の輝度分布がそのままスリツ
ト光に反映するため、光軸付近の輝度が著しく高
く、周辺に行くに従つて急激に輝度が低下すると
いう問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前述した従来の欠点に鑑み、周辺部に
おける輝度低下のない充分に長いスリツト光を簡
単で且つ安価な構成で得ることのできるスリツト
光源を提供するもので、その手段は、単一な波長
の光を発する発光源と、該発光源からの光を平行
光に変換するコリメートレンズと、前記平行光を
楕円形スポツト光に変換するシリンドリカルレン
ズと、複数個の格子の配列方向が前記シリンドリ
カルレンズの軸方向と垂直な方向となるようにさ
れた回折格子とを備えると共に、前記回折格子は
前記シリンドリカルレンズに入射される平行光、
あるいは該レンズより出射される楕円スポツト光
を回折するように設けられて成ることを特徴とす
るスリツト光源である。

〔作用〕

すなわち、上記スリツト光源は、発光源より出
射される単一波長の光（単一波長でないと回折格
子による干渉縞が生じない尚、かならずしも均一
である必要はない）を複数個の格子を有する回折
格子に照射した場合、各格子により回折された光
が干渉して像面上の一直線上に複数個のスポツト
光として得られることを利用し、前記回折格子に
照射する光をシリンドリカルレンズにより楕円形
のスポツト光とし、これを回折格子に通過せし
め、さらに得られた複数個の楕円形のスポツト光
の先端部を重ね合せる（シリンドリカルレンズの
焦点距離を適宜設定することにより重なり度合を
設定する）ことにより、全体で一本の長いスリツ
ト光を得るようにしたものである。

尚、平行光を複数個のスポツト光とした後に、
各スポツト光をシリンドリカルレンズにより楕円
形とした後に、一本のスリツト光としてもよい。

〔実施例〕

第１図は本発明に係るスリツト光源の実施例を
説明するための図である。

図において、７は単一波長の光を発するレーザ
ダイオード（発光ダイオードでもよい）、８はレ
ーザダイオード７から単一波長の発散光を平行光
に変換するコリメートレンズ、９は平行光を細長
い楕円形のスポツト光９_aに変換するシリンドリ
カルレンズ、１０は複数個の光フアイバ１０〜１
０_-oがｙ方向に一次元配列されたフアイバアレイ
であつて、回折格子を構成する。各部材は夫々の
中心がＺ軸方向と一致するように配置されてい
る。フアイバアレイ１０における各光フアイバの
配列方向はシリンドリカルレンズ９の軸方向（図
中ｘ方向）と垂直な方向である。

フアイバアレイ１０としてはフアイバグレーテ
イング（商品名；町田製作所）がある。

また、フアイバアレイ１０は楕円形のスポツト
光９_aが各フアイバ１０_-1〜１０_-oに照射される
ようなシリンドリカルレンズ９の焦点距離ｆを除
く任意の位置に配置されている。

以上説明した構成において、レーザダイオード
７よりの単一波長の光は、コリメートレンズ８に
より平行光に変換された後に、シリンドリカルレ
ンズ９に入射される。平行光が入射されたシリン
ドリカルレンズ９はｘ軸方向は平行の状態（同一
幅）で、ｙ軸方向のみ延びた細長い楕円形のスポ
ツト光９_aとし、これをフアイバアレイ１０に入
射せしめる。前述したようにフアイバアレイ１０
は各フアイバ１０_-1〜１０_-oの配列方向がシリン
ドリカルレンズ９の軸方向（ｘ方向）と垂直にな
るよう設けられているので、スポツト光９_aの長
さ方向（ｙ方向）が各フアイバ１０_-1〜１０_-oに
より回折されてｙ軸方向に一直線の複数個のスポ
ツト光９₁〜９_aとなり、細長いスリツト光１０_a
を得ることができる。

また、このスリツト光１０_aのｙ軸方向の重な
り度合（面積）を調整することによつて、長さ方
向に一様な輝度のスリツト光１０_aとすることが
できる。尚、実施例においてはフアイバアレイ１
０を用いて説明したが一枚の板に複数個のスリツ
ト（格子）を形成した回折格子でもよい。

尚、前述した実施例においては、フアイバアレ
イ１０をシリンドリカルレンズ９の後段に配置し
たが、逆の配置であつても同様のスリツト光を得
ることができる。ただし、両者の距離を大きくす
ると、スリツトの上下がシリンドリカルレンズ９
の大きさに依存して切れてしまうので、充分接近
させて配置することが必要である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば非常に簡
単で且つ安価な構成でしかも、奥行き方向にピン
ボケのない充分な長さを有するスリツト光を生成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスリツト光源の実施例を
説明する図、第２図、第３図は従来のスリツト光
源を説明する図である。 図において、７はレーザダイオード、８はコリ
メートレンズ、９はシリンドリカルレンズ、９_a，
９₁〜９_oはスポツト光、１０はフアイバアレイ、
１０_aはスリツト光である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 単一な波長の光を発する発光源と、該発光源
   からの光を平行光に変換するコリメートレンズ
   と、前記平行光を楕円形スポツト光に変換するシ
   リンドリカルレンズと、複数個の格子の配列方向
   が前記シリンドリカルレンズの軸方向と垂直な方
   向となるようにされた回折格子とを備えると共
   に、前記回折格子は前記シリンドリカルレンズに
   入射される平行光、あるいは該レンズより出射さ
   れる楕円スポツト光を回折するように設けられて
   成ることを特徴とするスリツト光源。