混光装置及使用该混光装置的测距装置制造方法及图纸

技术编号:2663424 阅读:179 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种混光装置,为了混合来自激光光源(18)的激光束(P0),从光纤(24)一端的端面入射激光束(P0),从光纤(24)另一端的端面射出激光束,同时使从光纤(24)另一端的端面射出的激光束(P1)入射到光纤(28)一端的端面,从光纤(28)另一端的端面射出,把具有镜面板(27a)的摆动型微机电系统(27)插入在光纤(24)另一端的端面与光纤(28)一端的端面之间,通过摆动镜面板(27a),来搅乱激光束(P4),并混合激光束。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于激光光源的混光装置及使用该混光装置的测距 装置。
技术介绍
一直以来,采用激光束的测距装置由于所用光的波长带宽窄,所用 光易产生干扰,容易产生因从装置发出的光的发光不均引起的误差,因 此,可以说很难用采用激光束的测距装置进行高精度的长距离测量。因此,为了减轻发光不均,提出了一种将激光束导向光纤进行混光 的测距装置,但是为了消除激光束的发光不均,必须延长光纤长度,因 此会导致整个装置大型化。因此,为了消除这一弊病,提出了一种由具备衍射光栅的相位板和 驱动该相位板的驱动器构成的装置,作为用于测距装置的混光装置(例 如,参照专利文献l)。在该装置中,驱动作为驱动器的电机,使相位板 旋转,再把从半导体激光器射出的激光束混合起来,从而消除发光不均, 使光束均匀。专利文献l:日本专利特开2000- 162517号7>报 然而,在这种现有的混光装置中,驱动电机使相位板旋转来混合激 光束,以消除发光不均,因此难以高速混光,耗电量大且噪音大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耗电量小且噪音小的混光装置及使用该 混光装置的测距装置。为了实现上述目的,本专利技术是一种在把来自激光光源的激光束导向照射部的途中对激光束进行混合的混光装置,其特征在于,具备具有 摆动的镜面的反射摆动装置、将激光束导向所述照射部的光纤以及把来 自所述激光光源的激光束导向所述反射摆动装置的镜面并将被该镜面反 射的激光束向所述光纤的输入端聚光的光学系统,所述反射摆动装置在所 述光纤输入端的可入射范围使激光束移动。本专利技术是一种在把来自激光光源的激光束导向照射部的途中对激光 束进行混合的混光装置,其特征在于,具备具有摆动的镜面的第一反 射摆动装置、将激光束导向所述照射部的第一光纤、将激光束导向所述 照射部的第二光纤、具有摆动的镜面且作为选择性地切换向所述第一光 纤导光与向所述第二光纤导光的光学开关作用的第二反射摆动装置、把 来自所述激光光源的激光束导向所述第 一反射摆动装置的镜面的第 一光 学系统以及将被所述镜面反射的激光束导向所述第二反射摆动装置的镜 面的第二光学系统,所述第一反射摆动装置在所述第一光纤的输入端或 所述第二光纤的输入端的可入射范围内使所述激光束移动。进而,本专利技术是一种对测定对象照射激光束并接受来自该测定对象 的反射光来测定距离的测距装置,其特征在于,具有在把来自激光光源 的激光束导向照射部的途中对激光束进行混合的混光装置,该混光装置 具备具有摆动的镜面的反射摆动装置、将激光束导向所述照射部的光 纤以及把来自所述激光光源的激光束导向所述反射摆动装置的镜面并将 被该镜面反射的激光束向所述光纤的输入端聚光的光学系统,所述反射 摆动装置在所述光纤的输入端的可入射范围使激光束移动。本专利技术是一种对测定对象照射测定光并接受来自该测定对象的反射 光来测定距离的测距装置,其特征在于,具有在把来自激光光源的激光 束导向照射部的途中对激光束进行混合的混光装置,该混光装置具备 具有摆动的镜面的第一反射摆动装置、将激光束导向所述照射部的第一 光纤、将激光束导向所述照射部的第二光纤、具有摆动的镜面且作为选 择性地切换向所述第一光纤导光与向所述第二光纤导光的光学开关作用 的第二反射摆动装置、将来自所述激光光源的激光束导向所述第 一反射 摆动装置的镜面的第 一光学系统以及将被所述镜面反射的激光束导向所述第二反射摆动装置的镜面的第二光学系统,所述第 一反射摆动装置在 所述第 一光纤的输入端或所述第二光纤的输入端的可入射范围使所述激 光束移动。由于本专利技术采用反射型装置,所以具有可高速混光且噪音小的效果。 本专利技术可以选择性地切换导向照射部的导光路径,可以变更乂人照射部射出的激光束的功率,因此可以根据测定对象的性质选择合适的激光束的强度。附图说明图l是表示使用本专利技术的混光装置的测距装置的实施例1的说明图。图2是表示图1所示的混光装置的概略结构的立体图。 图3是用以说明图2所示的混光装置的作用的示意图。 图4是用以说明向图3所示的第二光纤入射时的激光束的搅乱状态 的说明图。图5是表示本专利技术的混光装置的实施例2的主要部分光学图。 图6是表示图5所示的混光装置的变形例的主要部分光学图。符号说明18半导体激光器(激光光源)24光纤28光纤27 微才几电系统27a 镜面板具体实施方式以下,基于附图说明本专利技术的混光装置及使用该混光装置的测距装 置的实施方式即实施例。 实施例1基于图1来说明利用调制光的测距装置100。测距装置100的分频器IO对来自振荡器11的15MHz的信号进行分 频,产生75KHz和3KHz的两个信号。合成器13产生来自振荡器11的15MHz的信号与来自分频器10的 3KHz的信号之差即14.997MHz的信号和来自分频器10的3KHz的信号 的24倍的72KHz的信号。第一切换器14根据来自处理控制电路15的信号16输出15MHz或 75KHz的信号之一,处理控制电路15相当于运算处理单元。混光装置具有准直透镜26、反射摆动装置25及混光用的光纤28。 光纤的前端被加工为输入端28a或输出端28b。例如,光纤28的直径为 300 Mm。半导体激光器18由第一切换器14的输出信号来驱动,》文射出经调 制的激光束P0。所放射出来的激光束PO经由透镜19入射至导光用的光 纤24 —端的加工有端面的输入端24a,半导体激光器18相当于激光光源。如图2中放大图示,在光纤24与第二光纤28的光路之间设有反射 摆动装置25。该反射摆动装置25由MEMS (微机电系统)27构成。这里,MEMS是Micro Electro-Mechanical Systems的简称,是融合了 机械要素与电子要素的微细器件的总称。MEMS在芯片乃至基板内具有 可动部分,这是先前的半导体器件所不具备的新功能,作为新的平台技 术,这种功能被期待着应用于输入/输出零部件或各种传感器等。反射摆动装置25具有圓盘状镜面板27a,该镜面板27a的直径例如 约为lmm。在该镜面板27a的圆周面上形成有一对沿直径方向延伸的轴 部27b、 27b。这一对轴部27b、 27b的端部经由弹簧部27c、 27c连结在固定部27d 上。在该轴部27b、 27b上形成有可动桥u齿27e、 27e,固定梳齿27fA及 27ffi、 27fA及27fB面对该可动梳齿27e、 27e。可动梳齿27e、 27e与固 定梳齿27fA及27ffi、 27fA及27ffi构成致动器的一部分。向固定梳齿27fA及27fB、 27fA及27fB施加交流电压,将可动梳齿 27e接GND,进行例如lKHz的高频充电,该镜面板27a则以轴部27b、 27b为中心沿箭头F方向摆动。虽然这里图示说明的是使镜面板27a在单轴方向上摆动的结构,但是也可以在与轴部27b、 27b的延伸方向正交的 方向上再设置一对轴部,而作成使镜面板27a在双轴方向上摆动的结构。 也就是说,镜面才反27a也可以在双轴方向上摆动。不仅可以向上述固定梳齿27fA及27fB施加相同的电压信号,也可 以施加不同波形的电压信号。作为不同波形的例子,包括向固定梳齿27fA 施加正弦波信号,向固定梳齿27ffi施加余弦波信号,使固定部27d接 GND、以及向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在把来自激光光源的激光束导向照射部的途中对激光束进行混合的混光装置,其特征在于,具备:    具有摆动的镜面的反射摆动装置、    将激光束导向所述照射部的光纤、以及    把来自所述激光光源的激光束导向所述反射摆动装置的镜面并将被该镜面反射的激光束向所述光纤的输入端聚光的光学系统,    所述反射摆动装置在所述光纤的输入端的可入射范围使激光束移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:川岛浩幸藤野诚后藤义明中西美智子丸山弘毅小林亮夫
申请(专利权)人:株式会社拓普康
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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