(57)【要約】【課題】構造化光を使用して物体を検出するために適用される光学検知デバイスを提供すること。【解決手段】光学検知デバイスは、構造化光プロジェクタおよびセンサを含む。構造化光プロジェクタは、光源および少なくとも１枚のビーム増倍フィルムを含む。光源は、光ビームを放出するように構成される。少なくとも１枚のビーム増倍フィルムは、光ビームの透過経路上に配設され、かつ異方性屈折率材料製であり、光源からの光ビームが少なくとも１枚のビーム増倍フィルムを通過した後に、複数の分離した光ビームが生成され、それによって構造化光が形成される。センサは、物体から反射した構造化光を検知するように構成される。さらに、構造化光プロジェクタも提供される。【選択図】図２
2019095422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造化光を使用して物体を検出するために適用される光学検知デバイスであって、
光ビームを放出するように構成された光源、および
該光ビームの透過経路上に配設され、かつ異方性屈折率材料製である、少なくとも１枚のビーム増倍フィルムであって、該光源からの該光ビームが該少なくとも１枚のビーム増倍フィルムを通過した後に、複数の分離した光ビームが生成され、それによって該構造化光が形成される、少なくとも１枚のビーム増倍フィルム
を備える、構造化光プロジェクタと、
該物体から反射した該構造化光を検知するように構成されたセンサと
を備える、光学検知デバイス。
【請求項２】
前記少なくとも１枚のビーム増倍フィルムの光軸が、前記光源から放出される前記光ビームの透過方向に対して、ある角度だけ傾斜している、請求項１記載の光学検知デバイス。
【請求項３】
前記構造化光プロジェクタが、ビーム整形およびビーム増倍のうちの少なくとも一方を実施するように構成された回折光学素子をさらに備え、前記少なくとも１枚のビーム増倍フィルムが、前記光源と該回折光学素子との間に配設される、請求項１または２記載の光学検知デバイス。
【請求項４】
前記構造化光プロジェクタが、前記少なくとも１枚のビーム増倍フィルムと前記回折光学素子との間に配設された波長板をさらに備え、
前記光ビームが該波長板を通過した後に、前記光ビームの偏光状態が直線偏光から円偏光または楕円偏光に変更される、
請求項３記載の光学検知デバイス。
【請求項５】
前記構造化光プロジェクタが、前記光ビームの前記透過経路上に配設されたレンズ・モジュールをさらに備え、該レンズ・モジュールが、ビーム整形およびビーム平行化のうちの少なくとも一方を実施するように構成される、請求項１から４のいずれか一項記載の光学検知デバイス。
【請求項６】
前記少なくとも１枚のビーム増倍フィルムが、１軸リターデーション・フィルム、２軸リターデーション・フィルム、または斜軸リターデーション・フィルムを備える、請求項１から５のいずれか一項記載の光学検知デバイス。
【請求項７】
前記少なくとも１枚のビーム増倍フィルムが、可撓性フィルムを備える、請求項１から６のいずれか一項記載の光学検知デバイス。
【請求項８】
前記ビーム増倍フィルムの枚数が２枚以上であり、前記構造化光プロジェクタが、該２枚以上のビーム増倍フィルムのうちの隣接する２枚の間に配設された波長板をさらに備え、
前記光ビームが該波長板を通過した後に、前記光ビームの偏光状態が直線偏光から円偏光または楕円偏光に変更される、
請求項１から７のいずれか一項記載の光学検知デバイス。
【請求項９】
前記ビーム増倍フィルムの枚数が２枚以上であり、該２枚以上のビーム増倍フィルムの光軸が、前記光源から放出される前記光ビームの透過方向に対して、別々の角度だけ傾斜している、請求項１から８のいずれか一項記載の光学検知デバイス。
【請求項１０】
前記光源が、端面発光レーザまたは垂直共振器面発光レーザを備える、請求項１から９のいずれか一項記載の光学検知デバイス。
【請求項１１】
光ビームを放出するように構成された光源と、
該光ビームの透過経路上に配設され、かつ異方性屈折率材料製である、少なくとも２枚のビーム増倍フィルムであって、該光源からの該光ビームが該少なくとも２枚のビーム増倍フィルムのうちのいずれか１枚を通過した後に、複数の分離した光ビームが生成され、それによって構造化光が形成される、少なくとも２枚のビーム増倍フィルムと、
該少なくとも２枚のビーム増倍フィルムのうちの各隣接する２枚の間に配設された、波長板であって、該光ビームが該波長板を通過した後に、該光ビームの偏光状態が直線偏光から円偏光または楕円偏光に変更される、波長板と
を備える、構造化光プロジェクタ。
【請求項１２】
前記少なくとも２枚のビーム増倍フィルムの光軸が、前記光源から放出される前記光ビームの透過方向に対して、ある角度だけ傾斜している、請求項１１記載の構造化光プロジェクタ。
【請求項１３】
ビーム整形およびビーム増倍のうちの少なくとも一方を実施するように構成された回折光学素子をさらに備え、前記少なくとも２枚のビーム増倍フィルムが、前記光源と該回折光学素子との間に配設される、請求項１１または１２記載の構造化光プロジェクタ。
【請求項１４】
前記少なくとも２枚のビーム増倍フィルムのうちの隣接する２枚と前記回折光学素子との間に配設された波長板をさらに備え、
前記光ビームが該波長板を通過した後に、前記光ビームの偏光状態が直線偏光から円偏光または楕円偏光に変更される、
請求項１３記載の構造化光プロジェクタ。
【請求項１５】
前記光ビームの前記透過経路上に配設されたレンズ・モジュールをさらに備え、該レンズ・モジュールが、ビーム整形およびビーム平行化のうちの少なくとも一方を実施するように構成される、請求項１１から１４のいずれか一項記載の構造化光プロジェクタ。
【請求項１６】
前記少なくとも２枚のビーム増倍フィルムが、１軸リターデーション・フィルム、２軸リターデーション・フィルム、または斜軸リターデーション・フィルムを備える、請求項１１から１５のいずれか一項記載の構造化光プロジェクタ。
【請求項１７】
前記少なくとも２枚のビーム増倍フィルムが、可撓性フィルムを備える、請求項１１から１６のいずれか一項記載の構造化光プロジェクタ。
【請求項１８】
光ビームを放出するように構成された光源と、
該光ビームの透過経路上に配設された、少なくとも２枚のビーム増倍フィルムであって、該光源からの該光ビームが該少なくとも２枚のビーム増倍フィルムのうちのいずれか１枚を通過した後に、複数の分離した光ビームが生成され、それによって構造化光が形成され、該少なくとも２枚のビーム増倍フィルムの光軸が、該光源から放出される該光ビームの透過方向に対して傾斜している、少なくとも２枚のビーム増倍フィルムと
を備える、構造化光プロジェクタ。
【請求項１９】
ビーム整形およびビーム増倍のうちの少なくとも一方を実施するように構成された回折光学素子をさらに備え、前記少なくとも２枚のビーム増倍フィルムが、前記光源と該回折光学素子との間に配設される、請求項１８記載の構造化光プロジェクタ。
【請求項２０】
前記少なくとも２枚のビーム増倍フィルムのうちの隣接する２枚と前記回折光学素子との間に配設された波長板をさらに備え、
前記光ビームが該波長板を通過した後に、前記光ビームの偏光状態が直線偏光から円偏光または楕円偏光に変更される、
請求項１９記載の構造化光プロジェクタ。
【請求項２１】
前記少なくとも２枚のビーム増倍フィルムの前記光軸が、前記光源から放出される前記光ビームの前記透過方向に対して、互いに平行または垂直ではない異なる基準平面内にそれぞれ存在する角度だけ傾斜している、請求項１８から２０のいずれか一項記載の構造化光プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、検知デバイスおよび光プロジェクタに関し、詳細には、光学検知デバイスおよび構造化光プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
構造化光３次元（３Ｄ）検知デバイスは、物体の表面輪郭を、物体上に光パターンを投射して、物体上でのパターンの変形を検知することによって、測定する。構造化光３Ｄ検知デバイスの利点は、スピードおよび精度であり、というのも、構造化光３Ｄ検知デバイスは、一回につき１つの点を検知するのではなく、同時に複数の点を検知するためである。
【０００３】
光パターンを発生させるべく、回折光学素子をレーザ・ビームなどの単色光とともに使用して、レーザ・ビームをいくつかの光ビームに分割し、それによって構造光を形成することが可能である。しかし、それらの光ビームの間の光強度は、同様ではない。加えて、回折光学素子とレーザ光源との間の構成が適切ではないとき、直接透過（すなわちゼロ次）に対応する光の強度が強くなりすぎることがあり、それにより安全性の問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、単純で効果的な方法を使用して光ビームを増倍し、それによって構造化光を形成する、光学検知デバイスおよび構造化光プロジェクタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、構造化光を使用して物体を検出するために適用された光学検知デバイスが提供される。光学検知デバイスは、構造化光プロジェクタおよびセンサを含む。構造化光プロジェクタは、光源および少なくとも１枚のビーム増倍フィルムを含む。光源は、光ビームを放出するように構成される。少なくとも１枚のビーム増倍フィルムは、光ビームの透過経路上に配設され、かつ異方性屈折率材料製であり、光源からの光ビームが少なくとも１枚のビーム増倍フィルムを通過した後に、複数の分離した光ビームが生成され、それによって構造化光が形成される。センサは、物体から反射した構造化光を検知するように構成される。
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、光源、少なくとも２枚のビーム増倍フィルム、および波長板を含む、構造化光プロジェクタが提供される。光源は、光ビームを放出するように構成される。少なくとも２枚のビーム増倍フィルムは、光ビームの透過経路上に配設され、かつ異方性屈折率材料製であり、光源からの光ビームが少なくとも２枚のビーム増倍フィルムのうちのいずれか１枚を通過した後に、複数の分離した光ビームが生成され、それによって構造化光が形成される。波長板は、少なくとも２枚のビーム増倍フィルムのうちの隣接する２枚の間に配設され、光ビームが波長板を通過した後に、光ビームの偏光状態が直線偏光から円偏光または楕円偏光に変更される。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、光源および少なくとも２枚のビーム増倍フィルムを含む、構造化光プロジェクタが提供される。光源は、光ビームを放出するように構成される。少なくとも２枚のビーム増倍フィルムは、光ビームの透過経路上に配設され、光源からの光ビームが少なくとも２枚のビーム増倍フィルムのうちのいずれか１枚を通過した後に、複数の分離した光ビームが生成され、それによって構造化光が形成され、少なくとも２枚のビーム増倍フィルムの光軸が、光源から放出される光ビームの透過方向に対して傾斜している。
【発明の効果】
【０００８】
上記に基づいて、本発明の実施形態のうちの１つによって提供される構造化光プロジェクタは、異方性屈折率材料製である少なくとも１枚のビーム増倍フィルムを含む。光源からの光ビームが、少なくとも１枚のビーム増倍フィルムによって、複数の偏光方向に対応する複数の光ビームに分割されるので、本発明の実施形態の構造化光プロジェクタは、構造化光を単純な構造を使用することによって効果的に生成することが可能である。さらに、本発明の実施形態のうちの１つによって提供される光学検知デバイスは、前述の構造化光プロジェクタを使用し、したがって、構造化光を単純で効果的な方法を使用することによって生成することが可能である。
【０００９】
前述の内容をより理解できるようにするために、図面を伴ういくつかの実施形態について、次の通り詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
添付の図面は、本開示のさらなる理解をもたらすために含められており、本明細書に組み込まれ、その一部を成している。図面は、本開示の例示的実施形態を示し、本説明とともに、本開示の原理を説明する役割を果たす。
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による光学検知デバイスの概略断面図である。
【００１２】
【図２】図１の構造化光プロジェクタの概略断面図である。
【００１３】
【図３】ビーム増倍フィルム内での光伝播の概略断面図である。
【００１４】
【図４Ａ−４Ｂ】本発明のいくつかの実施形態による構造化光プロジェクタによって発生する光パターンの概略図である。
【００１５】
【図５Ａ−５Ｂ】本発明の一実施形態による、異なる視点での構造化光プロジェクタの概略断面図である。
【００１６】
【図６】本発明の一実施形態による構造化光プロジェクタの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
ここで、その例が添付の図面に示されている、本発明の現在の好ましい実施形態を詳細に参照されたい。可能な限り、同じまたは同様の部分を参照するために同じ参照番号が図面および説明において使用される。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態による光学検知デバイスの概略断面図である。図２は、図１の構造化光プロジェクタの概略断面図である。まず、図１を参照すると、本実施形態の光学検知デバイス１０が、構造化光ＳＬを使用して物体１２を検出するために適用される。光学検知デバイス１０は、構造化光プロジェクタ１００およびセンサ１４を含む。構造化光プロジェクタ１００は、構造化光ＳＬを生成するように構成される。センサ１４は、物体１２から反射した構造化光ＳＬを検知するように構成される。加えて、光学検知デバイス１０は、センサ１４の正面に配設されたレンズ１６をさらに含んでよい。
【００１９】
本実施形態では、物体１２は、例えば、人の顔、手、または３Ｄ表面輪郭を有する物体である。構造化光ＳＬが物体１２上に投射されると、構造化光ＳＬの光パターンが、物体１２の凹凸表面のため変形し得る。センサ１４が、物体１２上での光パターンの変形を検知し、それによって物体１２の表面の深さ、すなわちセンサ１４のカメラからの距離を計算する。
【００２０】
次いで、図２を参照すると、構造化光プロジェクタ１００は、光源１１０および少なくとも１枚のビーム増倍フィルム１２０（例えば、図２は１枚のビーム増倍フィルム１２０を示す）を含む。光源１１０は、光ビームＬを放出するように構成される。ビーム増倍フィルム１２０は、光ビームＬの透過経路上に配設され、かつ異方性屈折率材料製であり、光源１１０からの光ビームＬがビーム増倍フィルム１２０を通過した後に、（例えば図３に示すように）複数の分離した光ビームが生成され、それによって構造化光ＳＬが形成される。本実施形態では、ビーム増倍フィルム１２０は、液晶ディスプレイの補償フィルムに類似した、例えばロール・ツー・ロール法によって製作される可撓性フィルムであってよい。本実施形態では、ビーム増倍フィルム１２０は、１軸リターデーション・フィルム、２軸リターデーション・フィルム、または斜軸リターデーション・フィルムであってよいが、それに限定されない。さらに、ビーム増倍フィルム１２０の光軸Ａ１は、光源１１０から放出される光ビームＬの透過方向ＴＤ（例えば、図２の左右方向）に対して、角度θ１だけ傾斜している。すなわち、光軸Ａ１は、透過方向ＴＤに対して平行または垂直ではない。例えば、角度θ１は、０度より大きく９０度未満であってもよく、９０度より大きく１８０度未満であってもよい。
【００２１】
ビーム増倍フィルム１２０の光学的メカニズムについて、下に紹介する。図３は、ビーム増倍フィルム内での光伝播の概略断面図である。図３を参照すると、偏光されていない光ビームＬがビーム増倍フィルム１２０ａ、例えば１軸リターデーション・フィルムに入射すると、光ビームＬが、異なる経路をとる通常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２に分割される。通常光線Ｌ１は、ビーム増倍フィルム１２０ａの光軸Ａの傾斜角度θが存在する（例えばＹＺ平面に対して平行な）基準平面に対して垂直な偏光方向ＰＤ１を有し、異常光線Ｌ２は、偏光方向ＰＤ１に対して垂直な偏光方向ＰＤ２を有する。ビーム増倍フィルム１２０ａの厚さｄ、光ビームＬの透過方向ＴＤに対するビーム増倍フィルム１２０ａの光軸Ａの傾斜角度θ、および通常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２との間の側方変位Ｄは、式、Ｄ＝ｄ×ｔａｎα、および
【数１】
2019095422.tif 000003
を満足させ、上式で、αは、ビーム増倍フィルム１２０ａの内部での通常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２との間の角度であり、一方、ｎoおよびｎeはそれぞれ、ビーム増倍フィルム１２０ａの通常屈折率および異常屈折率である。
【００２２】
ビーム増倍フィルム１２０ａの光軸Ａを、光ビームＬの透過方向ＴＤに対して傾斜するように設定することによって、１本の光ビームＬが２本のビームに分割され得る。したがって、１本の光ビームＬが、複数のフィルムの設計を通じて、複数のビームに分割され得る。加えて、通常光線Ｌ１および異常光線Ｌ２の光強度はそれぞれ、元の光ビームＬの強度のおよそ５０パーセントである。したがって、本発明の本実施形態の構造化光プロジェクタは、同様の強度をもつ複数のビームから構成される構造化光を生成することが可能である。
【００２３】
本実施形態では、光源１１０は、例えば、端面発光レーザまたは垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）であってよいが、それに限定されない。光源１１０が端面発光レーザである場合、端面発光レーザおよびビーム増倍フィルム１２０を使用して、ＶＣＳＥＬを模倣することができる。光源１１０がＶＣＳＥＬである場合、ＶＣＳＥＬおよびビーム増倍フィルム１２０を使用して、より小ピッチのＶＣＳＥＬを模倣することによって、照明点間のピッチが小さいことによって生じる放熱の問題のない、より高密度の照明点を実現することができ、これにより、ＶＣＳＥＬの信頼性および分解能が助長される。
【００２４】
図２を再度参照すると、構造化光プロジェクタ１００は、回折光学素子１３０および波長板１４０をさらに含む。回折光学素子１３０は、ビーム整形およびビーム増倍のうちの少なくとも一方を実施するように構成され、ビーム増倍フィルム１２０が、光源１１０と回折光学素子１３０との間に配設される。波長板１４０は、ビーム増倍フィルム１２０と回折光学素子１３０との間に配設される。本実施形態では、波長板１４０が例えば４分の１波長板である。具体的には、ビーム増倍フィルム１２０を通過した後に、光ビームＬの偏光状態が直線偏光に変更され、一方、一部の回折光学素子は、光ビームＬの偏光に敏感な場合がある。偏光された光ビームＬが波長板１４０を通過すると、偏光された光ビームＬの偏光状態が、直線偏光から円偏光または楕円偏光に変更され得る。したがって、波長板１４０の構成は、回折光学素子１３０が光ビームＬの偏光による影響を受けることのないようにすることができる。しかし、回折光学素子１３０が光ビームＬの偏光に敏感ではない場合、構造化光プロジェクタ１００は、波長板１４０を含まないことがある。
【００２５】
加えて、ビーム増倍フィルム１２０を使用することによって、回折光学素子１３０の製作公差が大きくなり得る。具体的に言うと、光源１１０からの光ビームＬがビーム増倍フィルム１２０を通過した後に、複数の分離した光ビームが前もって生成されるので、回折光学素子１３０のビーム増倍能力に対する要求が低下し得る。例えば、構造化光プロジェクタ１００によって２万本の光ビームが生成される必要があり、光源１１０（例えば端面発光レーザ）からの光ビームＬが、ビーム増倍フィルム１２０を通過した後に、例えば１６本の光ビームに分割される場合。１本の光ビームの代わりに１６本の光ビームが、回折光学素子１３０を通過した後に、２万本の光ビームに分割される。（すなわち、１本の光ビームが、回折光学素子１３０を通過した後に、単に１２５０本の光ビームに分割されればよい。）
【００２６】
一実施形態では、構造化光プロジェクタ１００は、光ビームＬの透過経路上に配設されたレンズ・モジュール１５０をさらに含むことができ、レンズ・モジュール１５０は、ビーム整形およびビーム平行化のうちの少なくとも一方を実施するように構成される。本実施形態では、レンズ・モジュール１５０は、光源１１０とビーム増倍フィルム１２０との間に配設される。他の実施形態では、レンズ・モジュール１５０は、ビーム増倍フィルム１２０と波長板１４０との間に配設することもでき、あるいは波長板１４０と回折光学素子１３０との間に配設することもできるが、それに限定されない。
【００２７】
図４Ａおよび図４Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による構造化光プロジェクタによって発生する光パターンの概略図である。図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、図４Ａは、規則的光パターンＰ１を示し、図４Ｂは、疑似ランダム光パターンＰ２を示す。規則的光パターンＰ１および疑似ランダム光パターンＰ２は、例えば、構造光が構造光プロジェクタの光軸に対して垂直な平面を照明するときに発生する光パターンである。上で述べたように、通常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２との間の側方変位Ｄは、ビーム増倍フィルム１２０ａの厚さｄおよび光軸Ａの傾斜角度θに関連する。したがって、ビーム増倍フィルム１２０の厚さおよび整合方向を適切に設計することによって、図４Ａに示す規則的光パターンＰ１または図４Ｂに示す疑似ランダム光パターンＰ２を発生させることができる。具体的には、光源１１０がＶＣＳＥＬである場合、異なる厚さまたは整合方向をもつビーム増倍フィルム１２０を使用することによって、ＶＣＳＥＬの別の照明点パターンを作り出すのに別のフォト・マスクの必要がなくなり、これは、コストを削減する助けとなる。
【００２８】
図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の一実施形態による、異なる視点での構造化光プロジェクタの概略断面図である。図５Ｂに示す構造化光プロジェクタは、図５Ａに示す構造化光プロジェクタのＺ軸の周りで、例えば４５度だけ反時計回りに回転されたものである。図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、本実施形態の構造化光プロジェクタ２００は、構造化光プロジェクタ１００とほぼ同様であり、それらの間の差異は次の通りである。ビーム増倍フィルムの枚数は２枚であり、２枚のビーム増倍フィルムの光軸が、光源１１０から放出される光ビームＬの透過方向ＴＤに対して、互いに平行または垂直ではない異なる基準平面内にそれぞれ存在する角度だけ傾斜している。
【００２９】
具体的に言うと、構造化光プロジェクタ２００は、ビーム増倍フィルム１２０と波長板１４０との間に配設されたもう１枚のビーム増倍フィルム２２０を有する。ビーム増倍フィルム２２０の光軸Ａ２は、光源１１０から放出される光ビームＬの透過方向ＴＤに対して、角度θ１とは異なる角度θ２だけ傾斜している。本実施形態では、角度θ１は、基準平面、例えばＹＺ平面内に存在し、角度θ２は、例えばＸ＋Ｙ軸およびＺ軸が存在する別の基準平面内に存在する。他の実施形態では、角度θ１が存在する基準平面および角度θ２が存在する基準平面が、互いに平行または垂直ではない異なる平面であってよく、本発明はそれに限定されない。換言すれば、角度θ１が存在する基準平面と角度θ２が存在する基準平面との間に含まれる角度は、０度より大きく９０度未満であってよいが、４５度に等しくてはならない。さらに、他の実施形態では、角度θ１の値が角度θ２の値と同じでよい。
【００３０】
ビーム増倍フィルム１２０を通過した後に、光ビームＬの偏光状態が直線偏光に変更されるので、ビーム増倍フィルム１２０を通過する光ビームがビーム増倍フィルム２２０を通過した後に複数の光ビームにさらに分割され得るように、ビーム増倍フィルム２２０の光軸Ａ２の傾斜角度θ２は、ビーム増倍フィルム１２０の光軸Ａ１の傾斜角度θ１が存在する基準平面とは異なる別の基準平面内に存在してよい。
【００３１】
本実施形態では、ビーム増倍フィルム１２０の厚さｄ１が、ビーム増倍フィルム２２０の厚さｄ２と同じでもよく、ビーム増倍フィルム１２０の厚さｄ１が、ビーム増倍フィルム２２０の厚さｄ２とは異なってもよく、本発明はそれに限定されない。さらに、他の実施形態では、ビーム増倍フィルムの枚数が３枚以上であってよく、３枚以上のビーム増倍フィルムの光軸が、光源１１０から放出される光ビームの透過方向に対して、互いに平行または垂直ではない異なる基準平面内にそれぞれ存在する角度だけ傾斜している。
【００３２】
図６は、本発明の一実施形態による構造化光プロジェクタの概略断面図である。図６を参照すると、本実施形態の構造化光プロジェクタ３００は、構造化光プロジェクタ２００とほぼ同様であり、それらの間の差異は次の通りである。構造化光プロジェクタ３００は、隣接するビーム増倍フィルム１２０とビーム増倍フィルム２２０との間に配設された波長板３４０をさらに含む。波長板３４０を通過した後に、光ビームＬの偏光状態が直線偏光から円偏光または楕円偏光に変更されるので、ビーム増倍フィルム２２０の光軸Ａ２の傾斜角度θ２は、ビーム増倍フィルム１２０の光軸Ａ１の傾斜角度θ１が存在するのと同じ基準平面内に存在してよい。言うまでもなく、ビーム増倍フィルム２２０の光軸Ａ２の傾斜角度θ２は、ビーム増倍フィルム１２０の光軸Ａ１の傾斜角度θ１が存在する基準平面とは異なる別の基準平面内に存在してもよく、本発明はそれに限定されない。
【００３３】
他の実施形態では、ビーム増倍フィルムの枚数が３枚以上であってよく、構造化光プロジェクタ３００が、２枚以上の波長板３４０をさらに含む。波長板３４０はそれぞれ、３枚以上のビーム増倍フィルムのうちの隣接する２枚の間に配設される。
【００３４】
上述の内容に鑑みて、本発明の実施形態のうちの１つによって提供される構造化光プロジェクタは、異方性屈折率材料製である少なくとも１枚のビーム多重化フィルムを含む。光源からの光ビームが、少なくとも１枚のビーム増倍フィルムによって、複数の偏光方向に対応する複数の光ビームに分割されるので、本発明の実施形態の構造化光プロジェクタは、構造化光を単純な構造を使用することによって効果的に生成することが可能である。さらに、本発明の実施形態のうちの１つによって提供される光学検知デバイスは、前述の構造化光プロジェクタを使用し、したがって、構造化光を単純で効果的な方法を使用することによって生成することが可能である。
【００３５】
本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく、開示した実施形態にさまざまな修正および変形を加えることができることが、当業者には明らかであろう。上述の内容に鑑みて、本開示は、修正および変形を、それらが添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲に含まれることを条件として、包含することが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の光学検知デバイスおよび構造化光プロジェクタは、３Ｄ検知デバイスに利用される可能性がある。
【符号の説明】
【００３７】
１０  光学検知デバイス
１２  物体
１４  センサ
１６  レンズ
１００、２００、３００  構造化光プロジェクタ
１１０  光源
１２０、１２０ａ、２２０  ビーム増倍フィルム
１３０  回折光学素子
１４０、３４０  波長板
１５０  レンズ・モジュール
Ａ、Ａ１、Ａ２  光軸
ｄ、ｄ１、ｄ２  厚さ
Ｄ  側方変位
Ｌ  光ビーム
Ｌ１  通常光線
Ｌ２  異常光線
Ｐ１  規則的光パターン
Ｐ２  疑似ランダム光パターン
ＰＤ１、ＰＤ２  偏光方向
ＳＬ  構造化光
ＴＤ  透過方向
α、θ１、θ２  角度
θ  傾斜角度
Ｘ、Ｙ、Ｚ  軸
【図１】
2019095422.tif 000004
【図２】
2019095422.tif 000005
【図３】
2019095422.tif 000006
【図４Ａ】
2019095422.tif 000007
【図４Ｂ】
2019095422.tif 000008
【図５Ａ】
2019095422.tif 000009
【図５Ｂ】
2019095422.tif 000010
【図６】
2019095422.tif 000011
【外国語明細書】
2019095422000001.pdf