(57)【要約】１．走査装置２．１通常走査装置は、光線を送出する光線源、光線を偏向させる回転可能なプリズム、及び走査すべき光景へ偏向された光線を投影するレンズ装置を含んでいる。この装置の重大な欠点は、光線源からレンズ装置へ光線が通る光路の長さがプリズムの角度位置に関係するので、光線がプリズムの回転により焦点を外されることである。新しい装置は、光線が焦点を外されるのを防止する。２．２これは、光線がプリズムの角度位置に関係するレンズ部分においてレンズ装置を透過するように光線を集束する光線源の使用によって、また異なるレンズ部分に対して異なる焦点距離を持つレンズ装置の使用によって、達成される。レンズ部分の焦点距離は、光線源が光線の透過するレンズ部分の焦点にそれぞれ位置するように、選ばれている。２．３自動車用の光学的距離レーダ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査装置であって、光線（Ｔ）を送出する光線源（１１）、光線を偏向させる回転可能なプリズム（１０）、及び走査すべき光景へ偏向された光線（Ｔ）を投影するレンズ装置（１２）を持つ送信部分（１）を有するものにおいて、光線（Ｔ）がプリズム（１０）の角度位置（α）に関係するレンズ部分においてレンズ装置（１２）を透過するように、光線が集束され、レンズ装置（１２）が異なる焦点距離を有するレンズ部分（１２０，１２１，１２２，１２３）を持ち、光線源（１１）が光線（Ｔ）の透過するレンズ部分（１２０）の焦点にそれぞれあるように、レンズ部分（１２０，１２１，１２２，１２３）の焦点距離が選ばれていることを特徴とする、走査装置。
【請求項２】
光線（Ｔ）がプリズム（２０）内で全反射によりレンズ装置（１２）の方へ偏向されるように、光線源（１１）がプリズム（１０）に対して位置せしめられていることを特徴とする、請求項１に記載の走査装置。
【請求項３】
レンズ装置（１２）がフレネルレンズとして構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の走査装置。
【請求項４】
光線源（１１）がレーザダイオードとして構成されていることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の走査装置。
【請求項５】
走査装置が、光検出器（２１）、送信部分（１）のプリズム（１０）と同様な別のプリズム（２０）、及び送信部分（１）のレンズ装置（１２）と同様な別のレンズ装置（２２）を有する受信部分（２）を持ち、両方のプリズム（１０，２０）が互いに同期して同じ回転軸線（４）又は互いに平行な回転軸線の周りに回転可能であり、光線（Ｔ）の結果として生じる反射光線（Ｒ）が、別のレンズ装置（２２）及び別のプリズム（２０）を介して検出器（２１）へ投影されるように、光検出器（２１）が位置せしめられていることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の走査装置。
【請求項６】
自動車用距離レーダとして先行する請求項の１つに記載の走査装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の走査装置に関する。
【０００２】
このような走査装置は例えばドイツ連邦共和国特許第４１１５７４７号明細書から公知である。公知の装置は、光線源、回転可能で面の平行なプリズム及びレンズ装置を含んでいる。光線源は光線を送出し、この光線がプリズムを透過し、続いてレンズ装置を介して走査すべき光景へ投影される。光線はプリズムの２つの屈折面で屈折される。これらの屈折面が平行であるため、プリズムへ入る光線とプリズムから出る光線は、プリズムの角度位置に関係する値だけ互いに平行にずれている。プリズムの回転により、このずれが変化され、従って光線は走査すべき光景にわたって動かされる。
【０００３】
この装置の重大な欠点は、光線源からレンズ装置へ光線が通る光路の長さがプリズムの角度位置に関係するので、走査過程中に光線がプリズムの回転により焦点を外されることである。
【０００４】
従って本発明の基礎になっている課題は、走査過程中に光線が全く又はできるだけ僅かしか焦点を外されない、請求項１の上位概念に記載の走査装置を提示することである。
【０００５】
この課題は、請求項１の特徴によって解決される。有利な構成及び展開は別の請求項からわかる。
【０００６】
本発明による走査装置は、光線を送出する光線源、光線を偏向させる回転可能なプリズム、及び走査すべき光景へ偏向された光線を投影するレンズ装置を持つ送信部分を含み、光線がプリズムの角度位置に関係するレンズ部分においてレンズ装置を透過するように、光線が集束され、レンズ装置が異なる焦点距離を有するレンズ部分を持ち、光線源が光線の透過するレンズ部分の焦点にそれぞれあるように、レンズ部分の焦点距離が選ばれている。
【０００７】
プリズムにおける光線の偏向が全反射により行われるように、光線源がプリズムに対して位置せしめられているのがよい。レンズ装置はなるべくフレネルレンズとして構成され、光線源はなるべくレーザダイオード特に赤外線ダイオードとして構成されている。
【０００８】
有利な展開では、走査装置が、光検出器、送信部分のプリズムと同様な別のプリズム、及び送信部分のレンズ装置と同様な別のレンズ装置を有する受信部分を持っている。送信部分及び受信部分のプリズムは、互いに同期して同じ回転軸線又は互いに平行な回転軸線の周りに回転せしめられる。別のプリズム及び別のレンズ装置に対する光検出器の位置は、送信部分のプリズム及びレンズ装置に対する光線源の位置に相当している。従って光線の結果として生じる反射光線が、別のレンズ装置及び別のプリズムを介して検出器へ投影されるように、光検出器が位置せしめられている。
【０００９】
本発明による走査装置は、自動車用距離レーダの製造に最もよく適している。このような距離レーダは、先行する車両に対する距離を求める距離制御システムにおいて使用することができる。その際距離検出は、送出されて反射される光線の信号伝搬時間（エコー時間）の検出に基いている。
【００１０】
実施例及び図により本発明が以下に詳細に説明される。
【００１１】
図１によれば、光走査装置の送信部分は、例えば赤外線レーザダイオードとして構成される光線源１１、三角形断面を持つプリズム１０、及びフレネルレンズとして構成されるレンズ装置１２を含んでいる。光線源１１は、プリズム１０及びレンズ装置１２に対して固定した位置から、光線Ｔをプリズム１０の方へ送出する。光線Ｔは入口面を通ってプリズム１０へ進入し、プリズム１０においてプリズム１０の側壁で全反射により偏向され、続いて出口面を通ってプリズム１０から再び出る。入口面又は出口面を通る際、光線Ｔは場合によっては屈折される。プリズム１０から出た後、光線Ｔはレンズ装置１２を介して走査すべき光景３へ投影され、即ち光源１１が光景３の限られた範囲を照らす。その際光線Ｔは、レンズ装置１２のレンズ部分１２０即ち部分範囲のみに当たり、レンズ装置１２をこのレンズ部分１２０のみにおいて透過する。
【００１２】
走査過程中に、プリズム１０が回転される。これによりプリズム１０の内部における光線の反射角が変化し、それにより光線Ｔの偏向が変化する。この変化のため光線Ｔがレンズ装置１２を介して光景３にわたって動く。光線Ｔが透過するレンズ部分１２０の位置は、従ってプリズム１０の角度位置αに関係している。
【００１３】
レンズ装置１２は、異なる焦点距離を有するレンズ部分１０，１２１，１２２，１２３を持っている。個々のレンズ部分１２０，１２１，１２２，１２３の焦点距離は、光線源１１がそれぞれ光線Ｔの透過するレンズ部分１２０又は１２１又は１２２又は１２３の焦点に位置するように、選ばれている。従って図１に示す角度位置αでは、光線源１１はレンズ部分１２０の焦点に位置している。個々のレンズ部分の異なる焦点距離により、光線源１１とレンズ装置１２との間の光路の長さが角度位置αに関係しているにもかかわらず、角度位置αの変化の際にも、光線Ｔが集束された状態にあるようにすることができる。
【００１４】
図２によれば、走査装置は、送信部分１のほかに、送信部分１と同じように構成される受信部分２も持っている。即ち受信部分２は、送信部分１のプリズム１０に相当する別のプリズム２０、及び送信部分１のレンズ装置１２に相当する別のレンズ装置２２を持っている。プリズム１０，２０及びレンズ装置１２，２２は、それぞれ同じに構成されている。送信部分１と受信部分２との相違は、受信部分２が光線源１１の代わりに例えばｐｉｎｎダイオードとして構成される光検出器２１を持っていることである。プリズム２０及びレンズ装置２２に対する光検出器２１の相対位置は、プリズム１０及びレンズ装置１２に対する光線源１１の相対位置に一致している。
【００１５】
プリズム１０，２０は互いに同期して回転する。その際回転は、同じ回転軸線の周りまたは互いに平行な回転軸線の周りに行われる。それにより光検出器２１は、光線源１１から送出されて光景３の範囲で反射される光線Ｔの成分を検出する。反射されるこの成分は反射光線Ｒとして光検出器２１へ集束される。この集束は、プリズム１０，２０の角度位置αの変化の際にも、従って光線源１１により照らされる範囲３０の変化の際にも、補償される。なぜならば、レンズ装置１２，２２の同じ構成のため、光検出器２１が、光検出器２１へ当たる反射光線Ｒの透過するレンズ部分の焦点に位置しているからである。
【００１６】
プリズム１０，２０の回転により、光線Ｔが回転軸線に対して横向きに、この実施例では水平に、光景３にわたって動かされる。プリズム１０，２０は、回転軸線に対して傾斜した側面を持っている。それにより回転軸線４の方向における光線Ｔの偏向、この実施例では垂直な偏向が、付加的に行われる。その場合光景３は二次元的に複数の行で走査される。
【００１７】
光線Ｔとして送出されかつ反射光線Ｒとして反射される信号の信号伝搬時間の評価により、走査装置と光線Ｔを反射する場所との間の距離が求められる。
【００１８】
従って走査装置は、自動車の運転者を援助するシステムにおいて、特に自動車用距離制御システムにおいて、使用するのに最もよく適している。このように使用する場合、走行方向において自動車の前にある光景が走査装置により走査されて、自動車の前にある物体特に先行する車両を検出し、かつこの物体までの距離を求める。その場合求められた距離に基いて、先行する車両までの安全距離が維持され、場合によっては警報信号が運転者へ送られるか否かが検査されるか、又は先行する車両までの距離の自動距離制御が行われる。
【００１９】
走査装置により、自動車に対して側方の車道範囲も走査されて、車道の車線を限定するために設けられている車道標識を検出して、車線から外れることを運転者に警告するか、又は自動的な車線順守を保証する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】光走査装置の送信部分の原理図を示す。
【図２】図１による送信部分を持つ光走査装置の原理図を示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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