(57)【要約】  本発明は光学式走査システム（１）に関する。光学式走査システム（１）は、走査プロセス中に回転軸線（６）を中心として回転するように構成されたロータ（２）と、レンズ（３）が回転軸線（６）上に位置するようにロータ（２）に配置された光学レンズ（３）と、ロータ（２）に配置されており、レンズ（３）の光軸（８）の方向に走査ビーム（４）を放出するように構成された光送信ユニット（１０）と、ロータ（２）に配置されており、反射された走査ビーム（５）を受信するように構成された検出器（２１）を含む光受信ユニット（２０）であって、検出器（２１）が反射された走査ビーム（５）がレンズ（３）によって検出器（２１）に集束されるように配置されている光受信ユニット（２０）とを含む。
2020516866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式走査システム（１）において、
走査プロセス中に回転軸線（６）を中心として回転するように構成されたロータ（２）と、
レンズ（３）が回転軸線（６）上に位置するようにロータ（２）に配置された光学レンズ（３）と、
ロータ（２）に配置されており、レンズ（３）の光軸（８）の方向に走査ビーム（４）を放出するように構成された光送信ユニット（１０）と、
ロータ（２）に配置されており、反射された走査ビーム（５）を受信するように構成された検出器（２１）を含む光受信ユニット（２０）であって、検出器（２１）が、反射された走査ビーム（５）がレンズ（３）によって検出器（２１）に集束されるように配置されている光受信ユニット（２０）と
を含む光学式走査システム（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の光学式走査システム（１）において、
前記レンズ（３）の重心（７）が回転軸線（６）上にある光学走査システム（１）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光学式走査システム（１）において、
包絡面（９）が、前記回転軸線（６）を中心とした回転時にレンズ（３）の外周によって定義され、前記光送信ユニット（１０）及び前記光受信ユニット（２０）が、光送信ユニット（１０）及び／又は光受信ユニット（２０）の領域が包絡面（９）上又は包絡面（９）内に配置されるようにロータ（２）に配置されている光学式走査システム（１）。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載の光学式走査システム（１）において、
前記レンズ（３）の光軸（８）が前記回転軸線（６）に垂直である光学式走査システム（１）。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の光学式走査システム（１）において、
前記光受信ユニット（２０）が第１のミラー（２２）を含み、該第１のミラー（２２）が、反射された走査ビームが前記レンズ（３）を通過した後に第１のミラー（２２）によって前記検出器（２１）に向けられるように配置されている光学式走査システム（１）。
【請求項６】
請求項５に記載の光学式走査システム（１）において、
前記第１のミラー（２２）が集束表面、特にアーチ状の表面を備える光学式走査システム（１）。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の光学式走査システム（１）において、
前記光送信ユニット（１０）が光エミッタ（１１）と第２のミラー（１３）とを含み、該第２のミラー（１３）が、光エミッタ（１１）によって放出された走査ビーム（４）が第２のミラー（１３）によって前記レンズ（３）の前記光軸（８）の方向に偏向されるように配置されている光学式走査システム（１）。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の光学式走査システム（１）において、
前記光送信ユニット（１０）がコリメートレンズ（１２）を含む光学式走査システム（１）。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項に記載の光学式走査システム（１）において、
前記光受信ユニット（２０）及び／又は前記光送信ユニット（１０）が光フィルタ（２３）を含む光走査システム（１）。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項に記載の光学式走査システム（１）において、
前記光学式走査システム（１）が、同軸的なマクロスキャナである光学式走査システム（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式走査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の走査システム、特に２軸回転式３Ｄレーザスキャナ、送受信ユニットの光軸が所定の間隔をおいて互いに平行に延在するいわゆる「マクロスキャナ」は、ある程度のサイズを有している。このことは、ミラー又はミラーシステムが回転するマクロスキャナ、並びに送信ユニット及び受信ユニットが互いに平行にロータに配置されるマクロスキャナの両方に当てはまる。
【０００３】
しかしながら、例えば、自動車のヘッドライトのような特定の環境に組み込むためには、高さが低く、ロータ直径が小さい特に平坦な構成が有利である。マクロスキャナのサイズを減じる１つのアプローチは、部分的に同じレンズを介して送信及び受信ビーム経路をガイドすることである。これにより、送受信ユニットの光軸がセンサ外部で同一になるので、このようなスキャナは、「同軸的」と呼ぶこともできる。
【０００４】
米国特許第８８３６９２２号明細書により、同軸的なマクロスキャナが知られており、このマクロスキャナでは、受信レンズが同時に送信経路用のコリメートレンズとしても使用される。送信ビームを最大レンズ直径まで拡大し、同時にコリメートすることができないことは、この明細書に開示されたアプローチの欠点であるが、しかしながら、このことは、眼の安全性を確保しながら、送信出力を増大させ、したがって到達範囲を増大させるためには有利である。さらに、この場合に受信器の直径はロータの直径よりも小さい。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許第１０２０１２１０２２４４号明細書及びドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０１３２１５６２７号明細書は、さらなる光学式走査システムを開示している。
【発明の概要】
【０００６】
本発明による光学式走査システムは、走査プロセス中に回転軸線を中心として回転するように構成されたロータと、レンズが回転軸線上に位置するようにロータに配置された光学レンズと、ロータに配置されており、レンズの光軸の方向に走査ビームを放出するように構成された光送信ユニットと、ロータに配置されており、反射された走査ビームを受信するように構成された検出器を含む光受信ユニットであって、検出器が、反射された走査ビームがレンズによって検出器に集束されるように配置されている光受信ユニットとを含む。
【０００７】
光送信ユニット及び光受信ユニットの両方がロータに配置されている。これは、光送信ユニットとロータとの間、及び光受信ユニットとロータとの間に機械的結合が存在し、ロータの回転時には、光送信ユニット及び光受信ユニットの両方が回転軸線を中心として移動されることを意味する。光学レンズも同様にロータに配置されているので、光学レンズはロータと共に回転軸線を中心として回転する。ロータは、好ましくは円形ディスクである。光学レンズ、光学送信ユニット、及び光学受信ユニットは、好ましくは、ロータの共通の側に配置されている。
【０００８】
レンズの開口は、光学式走査システムの感度に実質的に影響を及ぼす。したがって、レンズをできるだけ大きく構成した場合には有利である。本発明の構成では、光学レンズはロータと共に回転する。したがって、光学式走査システムの特に大きい構成素子であるレンズは、回転のために最小限の空間しか必要としない。これにより、光学式走査システムの特に小型の構成が可能になる。したがって、光学式走査システムは、特に高さ及び直径を小型に構成することができる。さらに、本発明による光学式走査システムによって、ロータの直径に直接に依存する最大の受光開口が可能になる。したがって、光学式走査システムの寸法が小さく、特に大きい到達範囲を有する光学式走査システムを作製することができる。ロータは、ロータに配置されたユニットと共に回転軸線を中心として回転するので、例えば、水平な走査平面で、３６０°にわたる測定が可能である。
【０００９】
そこで、受光開口がロータ直径に対応しており、送信出力を増大させるために送信ビームが拡大されており、同時に眼の安全性を確保した光学式走査システムが提供される。さらに、本発明による光学走査システムは、容易に調整可能であるという利点を有する。したがって、特に大きい光学素子を使用することができ、これにより、公差をより容易に制御することができるか、又は光学式走査システムの品質に対する影響を比較的小さくすることができる。走査システムは同軸的な走査システムなので、ロータに対する公差は取るに足らない。さらに最小の数の光学素子しか使用しないので、光学系は安価に製造できる。特に、レンズが中心に貫通開口部を有しているか、又は表面に取付け基部を有している場合には、送信要素及び受信要素との接着を含む、公差の少ない圧着又は調整にこれらを使用することができる。
【００１０】
従属請求項は、本発明の好ましい構成を示す。
【００１１】
好ましくは、光学レンズは、レンズの重心が回転軸線上にあるように配置されている。したがって、レンズは、ロータの回転時にロータの重心を中心として回転するように配置されている。重心は、レンズの質力中心又はレンズの幾何学的中心である。特に好ましくは、重心はレンズの質量中心及び幾何学的中心の両方である。
【００１２】
好ましくは、包絡面は、回転軸線を中心とした回転時にレンズの外周によって定義され、光送信ユニット及び光受信ユニットは、光送信ユニット及び／又は光受信ユニットの領域が包絡面上又は包絡面内に配置されるようにロータに配置されている。したがって、言い換えれば、回転軸線から最も離間された光学レンズの点が、光受信ユニット及び光送信ユニットの点よりも回転軸線から遠くなるように、光送信ユニット及び光受信ユニットがロータに配置されている場合には有利である。包絡面は、回転軸線を中心とするレンズの回転時に形成される回転体の表面である。これは、特に、この考察が回転軸線に垂直な単一の平面に対してなされる場合に当てはまる。簡単に言えば、このことは、光送信ユニット及び光受信ユニットが、光学レンズの回転に必要な光学レンズの周りの空間に配置されることを意味する。しかしながら、受信ユニット及び送信ユニットはレンズと共に回転するので、衝突することはない。したがって、特に小型の光学式走査システムを作製することができる。
【００１３】
レンズの光軸が回転軸線に垂直である場合も有利である。このようにして、例えば水平面における光学式走査システムのために特に大きい視野が形成される。
【００１４】
さらに、光受信ユニットが第１のミラーを含み、第１のミラーが、反射された走査ビームがレンズを通過した後に第１のミラーによって検出器に向けられるように配置されている場合には有利である。したがって、レンズと検出器との間の受信ビーム経路は、第１のミラーによって折り畳まれるので、スペースを確保することが可能である。光受信ユニットの光学部品の配置に応じて、光受信ユニットがさらなるレンズ及びミラーを含むことが有利である。
【００１５】
さらに、第１のミラーが集束表面、特にアーチ状の表面を有する場合には有利である。したがって、第１のミラーは湾曲している。このようにして、レンズの収差を部分的に補正することができる。
【００１６】
さらに、光送信ユニットが光エミッタと第２のミラーとを含み、第２のミラーが、光エミッタによって放出された走査ビームが第２のミラーによってレンズの光軸の方向に偏向されるように配置されている場合には有利である。光エミッタは、好ましくはレーザ、特にレーザダイオードである。第２のミラーのこのような配置は、光エミッタ全体ではなく、第２のミラーのみがレンズの前に配置されていることを可能にする。このようにして、レンズの最大有効面積が達成される。このことは、光学式走査システムの高い感度につながる。
【００１７】
さらに、光送信ユニットがコリメートレンズを含む場合には有利である。このようにして、コリメートレンズは、スペースを節約して光学式走査システムに組み込まれる。したがって、光学式走査システムは、特定の走査距離のために簡単な方法で最適化することができる。コリメートレンズは、特に、単一の走査ビーム又は複数の走査ビームをコリメートするレンズ装置のレンズである。
【００１８】
光受信ユニット及び／又は光送信ユニットが光フィルタを含む場合も有利である。このようなフィルタによって、同様に小さい構成で光学式走査システムの感度を達成することができる。
【００１９】
特に、光学式走査システムが同軸的なマクロスキャナである場合には有利である。
【００２０】
図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態による本発明による光学式走査システムを示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による本発明による走査システムを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による本発明による走査システムを示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による本発明による走査システムを示す図である。
【図５】有利な送信ユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態による本発明の光学式走査システム１を示す。この場合、光学式走査システム１は、第１の断面に沿った断面図で示されている。この光学式走査システムの回転軸線は、図示の第１の断面に対して垂直である。
【００２３】
光学式走査システム１は、同軸的なマクロスキャナである。すなわち、光学式走査システム１から放出される走査ビーム４は、この第１の実施形態では、反射され、光学式走査システム１によって受信された走査ビーム５と平行な同一の平行軸線を有する。光学式走査システム１は、ロータ２と、光学レンズ３と、光送信ユニット１０と、光受信ユニット２０とを含む。
【００２４】
ロータ２は、走査プロセスにおいて回転軸線６を中心として回転するように構成されている。本発明のこの第１の実施形態ではロータ２は円形ディスクであり、回転軸線６はロータ２の円形表面に垂直であり、ロータ２の円形表面の中心を通過する。代替的な実施形態では、ロータ２は異なる形状を有してもよいことに留意されたい。例えば、ロータ２は、光学式走査システム１の他の素子、特に光学レンズ３、光送信ユニット１０及び／又は光受信ユニット２０のためのホルダを形成する個々の素子から構成されてもよい。好ましくは、ロータ２は、ロータ２とロータ２に配置された構成要素とのバランスをとることを可能にする凹部を有し、これにより回転時の不均衡が回避される。光学式走査システム１は、回転軸線６を中心として回転するようにロータ２を駆動するモータを含む。
【００２５】
光学レンズ３は、光学レンズ３の重心７が回転軸線６上に位置するようにロータ２に配置されている。これにより、光学レンズ３の一点が回転軸線６上に位置するので、光学レンズ３は回転軸線上に配置されている。光学レンズ３は、この第１の実施形態では、例えば、両凸レンズである。この場合、光学レンズ３の幾何学的中心と質量中心とは共通の重心７に位置する。光学レンズ３は、ロータ２の直径に対応したレンズ直径を有している。光学レンズ３は、ロータ２の中央に配置されている。この場合、レンズ３の光軸８は、回転軸６に垂直になるように整列されている。図１では、回転軸線６は、図１に示す平面から現れるので、点として示されている。したがって、レンズ３の光軸８は、ロータ２が回転する平面に平行な平面に位置する。
【００２６】
光送信ユニット１０はロータ２に配置されており、レンズ３の光軸８の方向に走査ビーム４を放出するように構成されている。本発明のこの第１の実施形態では、光学送信ユニット１０は、レーザダイオードである光エミッタ１１と、コリメートレンズ１２とを有する。光エミッタ１１は、ロータ２の上方で光学レンズ３の第１の側に配置されている。この場合、光エミッタ１１は光学レンズ３の光軸８上に配置されている。光エミッタ１１は、レンズ３の光軸８に沿ってレンズ３から離れて伝播するレーザビームを出射するように整列されている。光エミッタ１１から出射されたレーザ光が走査ビーム４となる。走査ビーム４は光学走査システム１の周辺に出射される前に、光エミッタ１１の前方に配置されたコリメートレンズ１２に入射する。代替的には、コリメートレンズ１２の代わりに、複数のコリメートレンズを含むレンズ装置が配置されている。コリメートレンズ１２と光エミッタ１１との間隔によって、又はコリメートレンズ１２のレンズ曲率によって、走査ビーム４の拡大を定義することができる。光エミッタ１１及びコリメートレンズ１２はレンズ３の光軸８上に連続して配置されているので、レンズ３の最小限の部分しか光送信ユニット１０によって遮蔽されない。
【００２７】
さらに光学式走査システム１は光受信ユニット２０を含み、この光受信ユニット２０はロータ２に配置されおり、反射された走査ビーム５を受信するように構成された検出器２１を含み、この検出器２１は、反射された走査ビーム５が光学レンズ３によって検出器２１に集束されるように配置されている。この場合、光受信ユニット２０は第１のミラー２２を含む。第１のミラー２２は、反射された走査ビーム５が第１のミラー２２を通ってレンズ３を通過した後に検出器２１に向けられるように配置されている。この場合、レンズ３と第１のミラー２２との間の光受信ユニット２０内の光ビーム経路を最適化するために、随意にさらなる光学素子を配置することができる。第１のミラー２２と検出器２１との間にも随意にさらなる光学素子、特にさらなるレンズ及び／又はミラーを配置してもよい。
【００２８】
さらに、光受信ユニット２０は光フィルタ２３を含む。光学フィルタ２３はレンズ３の第１の側に配置されており、光学フィルタ２３は光送信ユニット１０と光学レンズ３との間に配置されている。光学フィルタ２３は、光学レンズ３の全面にわたって延在している。光学フィルタ２３は、走査ビーム４の波長付近の波長範囲にある波長を有する光に対してのみ透過性であるように選択されている。
【００２９】
第１のミラー２２は、光学レンズ３の第１の側とは反対側である光学レンズ３の第２の側に配置されている。第１のミラー２２は凹面鏡である。特に、第１のミラー２２は、それぞれ異なるように整列された個々の平坦な表面を備える。反射された走査ビーム５の光が第１のミラー２２に入射し、第１のミラー２２によって検出器２１の方向に偏向され、検出器２１に集束される。検出器２１は、いわゆる「センサアレイ」である。すなわち、検出器２１の表面には、複数のフォトセンサが配置されている。検出器２１は、光学レンズ３の第２の側に配置されている。この場合、検出器２１の作用面は、光学レンズ３から離れる方向に整列されている。検出器２１は、光学レンズ３の表面の中心、すなわち重心７の前方に配置されている。
【００３０】
走査ビーム４が光送信ユニット１０、したがって光学式走査システム１から放出された場合、この走査ビーム４は、光学式走査システム１の周辺の物体で反射される。この場合、走査ビーム４は反射された走査ビーム５として投げ返される。したがって、反射された走査ビーム５は、走査ビーム４よりも少なく集束される。反射された走査ビーム５は、走査ビーム４が直前に放出された方向から投げ返される。この仮定では、ロータ２の回転によるロータ２の最小の動きは無視されている。このようにして、反射された走査ビーム５は光学レンズ３に入射し、これにより先細にされる。この反射され先細にされた走査ビーム５は第１のミラー２２に入射し、これにより反射される。この場合、反射された走査ビーム５はさらに先細にされ、検出器２１に集束される。したがって、反射された走査ビーム５は、レンズ３を通過した後に第１のミラー２２によって検出器２１に向けられる。第１のミラー２２は凹面鏡として構成されていることにより、アーチ状の表面である集束表面を有する。このアーチ状の表面は、第１のミラー２２の反射表面であり、光学レンズ３の側に位置する第１のミラー２２の一方の側に位置するように配置されている。
【００３１】
図１に示すこの第１の実施形態では、特に小型の光学式走査システム１が示されている。図１に示す光学式走査システム１では、光受信ユニット２０及び光送信ユニット１０は、光学レンズ３の特に近くに配置されている。この場合、光学式走査システム１は、光送信ユニット１０及び光受信ユニット２０がロータに配置され、光送信ユニット１０及び光受信ユニット２０の一部が包絡面９内に配置されるように構成されている。この場合、包絡面９は、回転軸線６を中心として光学レンズ３が回転した場合のレンズ３の外周によって定義される。図１に示す光学レンズ３を回転させた場合、光学レンズ３は円形の外周を有するので、急速回転時には球として知覚される。したがって、光学レンズ３の回転形状は球体である。したがって、球表面は回転する光学レンズ３の包絡面９である。したがって、図示の断面図では包絡面９は、光学レンズ３の外周上の最も外側の点４１，４２を通過する円である。光送信ユニット１０及び光受信ユニット２０は、図示の第１の断面図ではこの円内に完全に配置されており、したがって、包囲面９内に完全に配置されている。
【００３２】
この第１の実施形態では、光送信ユニット１０及び検出器２１はいずれも光学レンズ３の光軸８に配置されており、したがって光学式センサシステム１の光軸に配置されている。光軸８は、光学レンズ３の中心を通る軸である。随意に、光学フィルタ２３、特にバンドパスフィルタ、又は他の光学フィルタを、光学レンズ３と送信ユニット１０との間に配置することもできる。
【００３３】
図２は、本発明の第２の実施形態による光学式走査システム１を示す。本発明の第２の実施形態は、本発明の第１の実施形態に実質的に対応する。この場合、図１にも示した第１の断面が図２に示されている。
【００３４】
本発明の第２の実施形態は、検出器２１及び光エミッタ１１がロータ２の表面に配置されていることにより本発明の第１の実施形態とは異なっている。この場合、エミッタ１１は、走査ビーム５が回転軸線６に平行に放出されるように配置されている。光学レンズ３の第１の側では、光学レンズ３の表面の中心領域に第２のミラー１３が配置されている。第２のミラー１３は、好ましくは、光学レンズ３に固定されている。この場合、第２のミラー１３は、エミッタ１１から放出された走査ビームに対して４５°の角度をなしている。したがって、走査ビーム４は９０°だけ偏向され、光学レンズ３の光軸８に沿って進む。
【００３５】
検出器２１は、光学レンズ３の第２の側でロータ２の表面に配置されており、検出器２１の作用表面はロータ２から離れるように向けられている。検出器２１のこの配置を可能にするために、第１のミラー２２の位置及び曲率、並びに第１のミラー２２のアーチが適宜に選択される。
【００３６】
したがって、この第２の実施形態では、光エミッタ１１及び検出器２１は、光学レンズ３の光軸８によって定義される方向に、光学レンズ３のレンズ表面の外側に配置されている。これにより、光エミッタ１１及び検出器２１によるレンズの遮光が防止される。
【００３７】
この第２の実施形態では、第２のミラー１３と共に、光学レンズ３の中央に小さい偏向ミラーが使用され、この偏向ミラーも随意に湾曲させることができる。この偏向ミラーは、走査ビーム４を光学レンズ３の光軸８の方向に偏向させ、所望の垂直方向の発散を生成する。この第２の実施形態では、受信ビームを検出器２１に集束させることができるように、受信ビーム経路で随意に湾曲した第１のミラー２２は傾斜している。必要に応じて、例えば、他のレンズを検出器２１の前方に配置することによって、画質を改善するために受光経路のレンズの数を増加させることができる。
【００３８】
図３は、本発明の第２の実施形態による光学式走査システム１を示す。この場合、光学式走査システム１は、回転軸線６が位置する第２の断面に沿った断面図で示されている。
【００３９】
図３から分かるように、第２のミラー１３は光学フィルタ２３に固定されている。したがって、第２のミラー１３のための付加的な支持部材が不要になる。さらに、走査ビーム４内には、光エミッタ１１と第２のミラー１３との間にコリメートレンズ１２が配置されている。したがって、この実施形態では、特定の走査範囲に対して走査ビーム４の適合が可能になる。走査ビーム４が光エミッタ１１によって放出された場合には、走査ビーム４はコリメートレンズ１２を通過し、第２のミラー１３に入射する。放出された走査ビーム４に対する第２のミラー１３の適切な傾斜によって、走査ビーム４はレンズ３の光軸８に沿って整列される。したがって、第２のミラー１３は、光エミッタ１１によって放出された走査ビーム４が第２のミラー１３によってレンズ３の光軸８の方向に偏向されるように配置されている。光学レンズ３がホルダ３０に配置されていることが分かる。
【００４０】
図４は、本発明の第３の実施形態による光学式走査システム１を示す図である。本発明の第３の実施形態は、本発明の第２の実施形態に実質的に対応する。この場合、図４には図３にも示した第２の断面図が示されている。
【００４１】
図４に示す本発明の第３の実施形態による走査システム１は、図５に示す光送信ユニット１０を含む。この場合、光送信ユニット１０はマルチビームスプリッタである。光送信ユニット１０では、コリメートレンズ１２と第２ミラー１３との間には、第１プリズム３１、第２プリズム３２及び第３プリズム３３が配置されている。プリズムの数は、この第３の実施形態では例として選択されており、代替的な他の実施形態では、より多く又はより少なく選択してもよい。しかしながら、全ての実施形態において、全て又は幾つかのプリズム３１，３２，３３がモノリシックな構成要素として接合されている場合には有利である。
【００４２】
走査ビーム４は、コリメートレンズ１２を通過した後に第１プリズム３１に入射し、第１プリズム３１によって分割される。走査ビームの一部は、第１の走査ビーム４ａとして第２のミラー１３に入射する。第１の走査ビーム４ａは、第２のミラー１３によって光学レンズ３の光軸に平行な方向に偏向される。走査ビームの別の部分は、第１のプリズム３１から第２のプリズム３２に向けられる。
【００４３】
第２のプリズム３２によって、走査ビーム４の一部が分割され、この部分は第１のプリズム３１によって第２のプリズム３３に向けられる。この場合、走査ビーム４の一部は第２の走査ビーム４ｂとして第２のミラー１３に向けられ、第２のミラー１３によって偏向され、光学レンズ３の光軸８に平行になる。走査ビーム４の別の一部は、第２のプリズム３２によって第３のプリズム３３に向けられ、第３の走査ビーム４ｃとして第２のミラー１３に向けられる。第３の走査ビーム４ｃは、第２のミラー１３によって偏向され、光学レンズ３の光軸に平行になる。
【００４４】
第１プリズム３１及び第２プリズム３２は同様に半透明ミラーであってもよく、第３プリズム３３はミラーであってもよい。
【００４５】
レーザとしてエッジエミッタが使用される場合には、コリメートレンズ１２は、レーザダイオードの速軸をコリメートし、同時に遅軸を第２のミラー１３に集束させることができる。モノリシックなマルチビームスプリッタプリズムがビームを増倍するために使用される場合、送信ビーム経路は、図５に示すように構成することができる。
【００４６】
したがって、要約すると、本発明の対象は、受光レンズ、すなわち光学レンズ３を、レンズ直径がロータ直径に対応し、したがって回転スキャナの最大限の受光開口に対応するようにロータ２の中央に配置することである。光学レンズ３と検出器２１との間の受信ビーム経路がロータ２の内部に位置にするように、受信ビーム経路は第１のミラー２２によって折り曲げられる。この第１のミラー２２は、光学レンズ３の収差を部分的に補正することができるように、随意に湾曲させることができる。レーザ１１、コリメートレンズ１２、随意の多重ビームスプリッタ、及び随意の小型の偏向ミラーからなる送信ユニット１０は、好ましくは、光学レンズ３の反対側に配置されている。
【００４７】
ビームの拡大は、発散ビームによって回転軸線６（例えば、垂直軸線）に沿って達成される。直交する（例えば、水平の）軸線で、送信ビーム４はコリメートされ、随意に眼の安全性を向上させるために、例えば、図５に示すマルチビームスプリッタによって乗算される。これにより、人間の目の最大瞳孔開口（例えば、８ｍｍ）よりも大きい間隔を有する複数の平行な線状ビームが得られる。受光側では、受光レンズは、一様に照明された異なる（垂直な）送信方向を一次元検出器に結像する。第２の（水平方向の）軸線の画像解像度は、走査ヘッド、すなわちロータ３の回転によって達成される。
【００４８】
上記の開示に加えて、図１〜図５の開示を明示的に参照する。
【図１】
2020516866.tif 000003
【図２】
2020516866.tif 000004
【図３】
2020516866.tif 000005
【図４】
2020516866.tif 000006
【図５】
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【国際調査報告】
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