[发明专利]光学装置及移动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学装置和搭载有该光学装置的移动装置。

背景技术

根据对物体的投射光与来自物体的反射光之间的相位差来测定至该物体的距离的光学装置已被提案(例如，参照日本特开2004-257935号公报)。以往，为了进行大范围的物体检知或测距，在投光器前配置柱面透镜，通过提高该透镜的曲率来实现大范围的投光。从高精度测距的观点考虑，激光二极管等的激光光源作为光源被采用。同时，还提案有使图像通过双凸透镜，可以向视听者提供较宽、且明亮的映像的屏幕。

发明内容

然而，随着柱面透镜的曲率的升高，因该透镜要增厚，由此，光学装置的紧凑化较为困难。

因而，本发明将提供一种可以同时实现涉及大范围投光以及紧凑化的光学装置和搭载有该光学装置的移动装置作为要解决的课题。

为解决所述课题的第1发明的光学装置，其特征为，其是具有投光单元和受光单元的光学装置，所述投光单元由经投光器和双凸透镜板以相邻接、且阶层性地被配置的形式构成，该双凸透镜板的一面上形成第1柱面透镜列阵，该双凸透镜板的另一面上形成第2柱面透镜列阵，该第2柱面透镜列阵具有与该第1柱面透镜列阵的母线相正交的母线；所述受光单元具有受光器。所述投光单元和所述受光单元以由所述投光器经所述双凸透镜板投光、并可由所述受光器感知被物体反射的光的方式相互邻接、并构成一体。

根据第1发明的光学装置，经形成于双凸透镜板一面上的第1柱面透镜列阵，能够实现使向与其母线相正交方向的投射光扩散。另外，经形成于双凸透镜板另一面上的第2柱面透镜列阵，能够实现使向与其母线相正交方向的投射光扩散。由于第1柱面透镜列阵和第2柱面透镜列阵各自的母线相正交，投射光经双凸透镜板可以向正交的两个方向(例如，上下方向和左右方向)被大范围地扩散。即使在由投射器投射激光的情况下，也能够防止因激光被大范围分散而使其强度局部性偏置的情况。另外，因激光二极管所输出的光束呈微小的圆锥形，如光损失较多时，则光无法向大范围照射。但是通过采用光损失较小的双凸透镜板，光可以被大范围照射。

另外，双凸透镜板具有与投光器的距离无关而能分散光的特性。由于利用了该特性使投光器和双凸透镜板相邻接、且阶层性地被配置而构成投光单元，由此，在投光方向的方面上，能够实现光学装置的紧凑化。而且，由于投光单元与受光单元相邻接、且构成一体，因此，能够实现提高光学装置的整体紧凑化和维修作业的简单化等的处理的便利性。另外，因为没有必要设置摆动投光器的设备来使光被大范围投射，由此，可以实现空间上的紧凑化。

另外，第2发明的光学装置具有下述特征：即，在第1发明的光学装置中，所述投光单元由安装有投光侧控制器的第1电路基板、所述投光器和所述双凸透镜板以相邻接、且阶层性地被配置的形式构成，其中，该投光侧控制器控制该投光器的投光。

根据第2发明的光学装置，除了如上所述的投光器与双凸透镜板相邻接、且阶层性地被配置之外，安装有投光侧控制器的电路基板也邻接于所述投光器及双凸透镜板、且阶层性被配置，以此方式来构成投光单元。由此，可以实现具有投光侧控制器和安装有该投光侧控制器的第1电路基板的光学装置的紧凑化。

并且，第3发明的光学装置具有下述特征：即，在第1发明的光学装置中，所述受光单元由安装有受光侧控制器的第2电路基板和所述受光器以相邻接、且阶层性地被配置的方式构成，该受光侧控制器根据由该受光器感知到的光来认知所述物体的存在或测定所述物体的位置。

另外，第4发明的光学装置具有下述特征：即，在第2发明的光学装置中，所述受光单元由安装有受光侧控制器的第2电路基板和所述受光器以相邻接、且阶层性地被配置的方式构成；该受光侧控制器根据该受光器感知到的光来认知所述物体的存在或测定所述物体的位置。

根据第3或第4发明的光学装置，安装有受光侧控制器的第2电路基板和受光器以相邻接、且阶层性地被配置的方式构成受光单元。由此，具有受光侧控制器和安装有该受光侧控制器的第2电路基板的光学装置可以实现其紧凑化。

并且，第5发明的光学装置具有下述特征：即，在第4发明的光学装置中，所述受光侧控制器根据经通信线与所述投光侧控制器的通信来测定所述物体的位置。

根据第5发明的光学装置，如上所述，因投光单元与受光单元相邻接被配置，投光侧控制器和受光侧控制器之间的距离被缩短。由此，连接投光侧控制器和受光侧控制器的通信线被短缩，抑制该通信线信号中重叠干扰的情况，实现受光侧控制器的物体认知精度或物体位置测定精度的提高。