JPS61149919A - スリツト光源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ット光源に
関するものである。

〔従来技術〕

第２図は第一の従来のスリット光源を説明するための図
である。

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

尚、高輝度ランプ１、スリット板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ッ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ット光
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
いては、画面を横切るのに充分な長さのスリット光が必
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
のスリット光源においては、レンズ３、シリンドリカル
レンズ６の焦点距離によってスリット光の長さが決定さ
れてしまうため、充分に長いスリッ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った問題があった。

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

〔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ット光を簡単で且つ安価な
構成で得ることのできるスリッ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ット光に変換するシリンドリカ
ルレン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ット光を回折するよ
うに設けられて成ることを特徴とするスリット光源であ
る。

〔作用〕

すなわち、上記スリット光源は、発光源より出する回折
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ット光として得ら
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ット光とし、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
のスポッ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、全体で一本の長い各スポット光
をシリンドリカルレンズにより楕円形とした後に、一本
のスリット光としてもよい。

〔実施例〕

第１図は本発明に係るスリット光源の実施例を説明する
ための図である。

−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
ポット光９ａに変換するシリンドリカルレンズ、１０は
複数個の光ファイバ１０〜１〇−へがＸ方向に一次元配
列されたファイバアレイであって、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。ファイバアレイ１０における各光ファイバ
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。

ファイバアレイ１０としてはファイバグレーティング（
商品名；町田製作所）がある。

また、ファイバアレイ１０は楕円形のスポット光９ａが
各ファイバ１０−１〜１〇−弔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！３（同一幅）で、ｙ軸方向のみ延びた細長
い楕円形のスポット光９ａとし、これをファイバアレイ
１０に入射せしめる。前述したようにファイバアレイ１
０は各ファイバ１０−１〜１〇−爪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、スポット光９ａの長さ方向（Ｘ
方向）が各ファイバ１０−１〜１０−＾により回折され
てｙ軸方向に一直線の複数個のスポット光９１〜９ａと
なり、細長いスリット光１０ａを得ることができる。

また、このスリット光１０ａのｙ軸方向の重なり度合（
面積）を調整することによって、長さ方向に一様な輝度
のスリット光１０ａとすることができる。尚、実施例に
おいてはファイバアレイ１０を用いて説明したが一枚の
板に複数個のスリット（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、ファイバアレイ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
であっても同様のスリッ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、スリットの上下がシリ
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ッ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ット光源の実施例を説明する
図、第２図、第３図は従来のスリッ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、９ａ。 ９１〜９爪はスポット光、１０はファイバアレイ、１０
ａはスリット光である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   円形スポッ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
   円スポット光を回折するように設けられて成ることを特
   徴とするスリット光源。