(57)【要約】本発明は、好ましくは少なくとも２つのレーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）、及び、その中心点（ＭＰ）の周りで揺動可能なスキャンミラー（２）であって透明なカバー要素（４）を備えるハウジング（３）内部に配設されたスキャンミラー（２）を含む送信器に関するものである。カバー要素（４）は、少なくとも出射領域（４．２）において曲率中心（Ｋ）を有する単一中心的な半球殻（ＨＫ）の一部分によって形成されており、当該半球殻（ＨＫ）は曲率中心（Ｋ）及びスキャンミラー（２）の中心点（ＭＰ）が一致するようにスキャンミラー（２）を覆って配設されており、入射領域（４．１）においては、光学的ブロック（５）によって形成されており、当該光学的ブロック（５）は、レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）を偏向するため及び予めコリメートするために、円筒面の特別な形状のトロイド状の入射面（５．１）、少なくとも１つの前記トロイド状の出射面（５．２１、・・・、５．２ｎ）、及び、それらの間に配された少なくとも２つの１つの第１のミラー面（５．３１、・・・、５．３ｎ）を備えている。
2020531826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの個別のレーザーダイオード（１．１）又は少なくとも２つのレーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）にしてそれぞれが光線軸（Ａ１、・・・、Ａｎ）及びファスト軸（ｆａ）及びスロー軸（ｓａ）での異なる放射角を有するレーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）を放射する少なくとも２つのレーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）を含み、
また、その中心点（ＭＰ）の周りで揺動可能なスキャンミラー（２）であって透明なカバー要素（４）を備えるハウジング（３）内部に配設されたスキャンミラー（２）を含む、
送信器にして、
前記少なくとも２つのレーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）はそれらのスロー軸（ｓａ）の方向で並んで、１つの列を形成して配設されており、また、前記光線軸（Ａ１、・・・、Ａｎ）が互いに平行に延びており、
少なくとも１つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）の前記光線軸（Ａ１、・・・、Ａｎ）が以下のように前記カバー要素（４）へ向けられている、すなわち、前記光線軸（Ａ１、・・・、Ａｎ）が少なくとも１つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）が入射領域（４．１）内で前記カバー要素（４）を通って通過した後に前記中心点（ＭＰ）に当たりまた少なくとも１つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）が前記スキャンミラー（２）での反射の後に出射領域（４．２）内で再度前記カバー要素（４）を通過するように、前記カバー要素（４）へ向けられている、
送信器において、
前記カバー要素（４）が前記入射領域（４．１）に、前記ファスト軸（ｆａ）の方向で少なくとも１つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）を予めコリメートするためのトロイド状の入射面（５．１）、前記中心点（ＭＰ）上へ前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）を偏向させるための少なくとも２つの前記レーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）に割り当てられたそれぞれ１つの第１のミラー面（５．３１、・・・、５．３ｎ）、及び、前記スロー軸（ｓａ）の方向で少なくとも１つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）を予めコリメートするための少なくとも１つのトロイド状の出射面（５．２１、・・・、５．２ｎ）、を有していること、及び、
前記カバー要素（４）が、前記出射領域（４．２）にて曲率中心（Ｋ）を有する単一中心的な半球殻（ＨＫ）の一部分によって形成されており、また、前記曲率中心（Ｋ）及び前記スキャンミラー（２）の前記中心点（ＭＰ）が一致するように前記スキャンミラー（２）を覆って配設されていること、
を特徴とする送信器。
【請求項２】
請求項１に記載の送信器において、
前記カバー要素（４）が、１つの殻（６）及びこの殻（６）内に組み入れられた又は境を接している光学的ブロック（５）によって、形成されており、その際前記殻（６）には前記単一中心的な半球殻（ＨＫ）の一部分が形成されており、また、前記光学的ブロック（５）にはトロイド状の入射面（５．１）、少なくとも１つの前記第１のミラー面（５．３１、・・・、５．３ｎ）、及び、少なくとも１つの前記トロイド状の出射面（５．２１、・・・、５．２ｎ）が形成されていること、
を特徴とする送信器。
【請求項３】
請求項１に記載の送信器において、
前記殻（６）が単一中心的な前記半球殻（ＨＫ）の一部であること、
を特徴とする送信器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の送信器において、
前記送信器が少なくとも２つのレーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）を含んでおり、前記第１のミラー面（５．３１、・・・、５．３ｎ）が互いに傾斜した平坦面であり、その結果、少なくとも２の前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）が異なる角度分だけ転向されること、
を特徴とする送信器。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の送信器において、
前記送信器が少なくとも２つのレーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）を含んでおり、ちょうど１つの前記第１のミラー面（５．２１）が存在しており、当該第１のミラー面（５．２１）が放物面（ＰＳ）であり、その結果、少なくとも２のレーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）が異なる角度分だけ転向されること、
を特徴とする送信器。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の送信器において、
前記光学的ブロック（５）が第２のミラー面を有しており、それを用いて少なくとも２つのレーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）が折り返されること、
を特徴とする送信器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の送信器において、
前記カバー要素（４）が一体的に製造されていること、
を特徴とする送信器。
【請求項８】
請求項１に記載の送信器において、
ただ１つのレーザーダイオード（１．１）が存在しており、そして、この１つのレーザーダイオード（１．１）に前記スキャンミラー（２）の前記中心点（ＭＰ）上へ前記レーザー光線（Ｓ１）を転向するための第１のミラー面（５．３１）が割り当てられていること、
を特徴とする送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライダースキャナ（ＬＩＤＡＲスキャナ（ＬＩＤＡＲ：light detection and ranging））用の送信器にして、コリメートされたレーザー光線を用いて少なくとも１つのスキャン角度領域をスキャンする送信器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
個々のスキャン点がほぼ無限遠に結像される距離測定においては、個々のスキャン角度領域は、２次元的なスキャンフィールド（スキャン野）のスキャンによって３次元的な拡がり（拡張）を有する、又は、１次元的なスキャンライン（スキャン線）のスキャンによって２次元的な拡がりを有する。
【０００３】
スキャンフィールド或いはスキャンラインの拡がりがスキャンミラーの最大の揺動角度により制限されている一方で、その深さは基本的に、一方では光線の強度が進行経路と共に指数関数的に減衰するというランベルト・ベールの法則によって決定されており、また他方では光線源の出力を制限する必要とされるレーザークラスによって制限されている。
【０００４】
大きなスキャン角度領域は、例えば広い領域が空間内で空白なしに観察されるべきであるところで重要となる。これに関する使用分野は例えば、航空、船舶航行、軍事技術、又は、路上車両の自動走行（自律走行）であり得る。
【０００５】
それを用いて大きなスキャン角度を網羅することが出来る回転性のミラーをスキャンミラーとして使用する場合、例えば内部でミラー軸が支持されている複数のホルダーといった、複数の更なる個別の構成要素（個別部品）が必要とされる。回転に伴い生じる摩擦は、摩耗及びそれにより生じる滑りを導く。複数の個別の構成部材からなる構成グループは、今日では通常、一体的に（単一部材的に）製造された構成グループよりも製造に関してより労力がかかり、また従ってより高価である。それらは小型化がより困難であり、また通常より高重量である。
【０００６】
一体的に個体ジョイントを介して１つのフレームと接続されている複数のＭＥＭＳミラー（ＭＥＭＳ：Micro Electro Mechanic Systems）は、完全に消耗なしに機能し、その際、ＭＥＭＳミラーの中心点の周りで互いに１８０°ずれて配設されている２つの個体ジョイントは機械的に見て１つの回転軸を形成している。以下のような商用（市販）のＭＥＭＳミラーも存在する、即ち、１つの回転軸の周りでのみ揺動され得る、互いに垂直な２つの回転軸の周りで揺動され得る、又は、個別のサスペンション部（マウント部）を形成する３つ以上のジョイントの周りで揺動され得る、商用（市販）のＭＥＭＳミラーも存在する。その際フレームに対するＭＥＭＳミラーの揺動角度（偏向角度）は、個体ジョイント接続に基づいて、その都度、揺動されていないゼロ位置の周りで±約１０°に制限されている。摩擦のない駆動、高い値に到達可能なその駆動周波数、及び、昨今の比較的低い価格は、ＭＥＭＳミラーを目下、動的且つ小型でまた堅牢な装置にとって非常に魅力的なものとしている。
【０００７】
しかしながらライダースキャナ（ＬＩＤＡＲスキャナ）の送信器（トランスミッターデバイス）用のスキャンミラーとして複数のＭＥＭＳミラーを用いる場合は、制限された小さい揺動角度が欠点である。ＭＥＭＳミラーを介して反射されるレーザー光線にとっての最大のスキャン角度領域は、最大の揺動角度の４倍からもたらされ、従って最大で約４０°の値を取る。個々のＭＥＭＳミラーの複数のスキャン角度領域から、１つの合成されたより大きな角度領域を獲得するために、又は、互いに遠く離れて存在する複数のスキャン角度領域をもたらすために、複数のＭＥＭＳミラーを用いることは自明であろう。しかしながらそれにより、一方では、装置のコンパクトさが損なわれる可能性があり、また他方では、複数のＭＥＭＳミラーをそれらの運動経過に関して同期させるために技術的な措置が取られなければならない可能性がある。その代わりに、複数のレーザー光線を異なる入射角度でＭＥＭＳミラーへ指向させること、そしてその結果、それらが、互いに隣り合う複数の個別のスキャン角度領域にして１つの大きなスキャン角度領域を組み立てるスキャン角度領域をスキャンすることは、ＭＥＭＳミラーの上流のカバー要素にして従来技術に従えば平坦プレートの形態でのみ知られているカバー要素が個々のレーザー光線に異なる影響を与えることが欠点となる可能性がある。更に、レーザー光線源のレーザー光線ごとに、１つのレーザー光源が必要とされることとなり、当該レーザー光源はそれぞれ、放射方向で下流に配置された１つのコリメーターを備えており、その際、複数のレーザー光線源はそれらの放射方向において互いに以下のように調整されていなければならないことになる、すなわち複数のレーザー光線が異なる特定の入射角でＭＥＭＳミラーに当たるように、調整されていなければならないことになる。
【０００８】
スキャンミラーがＭＥＭＳミラーであるかどうかとは無関係に、スキャンミラーがハウジング内に入れられており、またカバー要素によって覆われており、また従って保護されていることには、複数の理由があり得る。この場合知られている限りにおいて常に、カバー要素は、揺動されていないミラーに対して平行に又は傾斜して配設された透明な平坦プレートである。
【０００９】
カバー要素へ入射する１つのレーザー光線は、これは場合によってはスキャンミラーへ指向される複数のレーザー光線及びスキャンミラーでの反射の後のそれぞれのレーザー光線に関係するものであるが、それ故、平坦プレートへの入射角に応じて、レーザー光線の強度を位置に応じて多少低減させる多少のフレネルロス（フレネル損失）を被る。更に、カバー要素での望まれない反射が起こり得る。
【００１０】
特許文献１からは、送信ユニット（出射ユニット）を備えた光学的な対象物検知ユニットが知られており、当該対象物検知ユニットは、レーザー光線を発するための送信機、その中心点の周りで１つ又は２つの回動方向の周りで回動可能なマイクロミラー、及び、送信光線経路内でマイクロミラーの下流側にこれを覆うように配設されている送信レンズ、を含んでいる。メニスカスレンズとして設計されている送信レンズはこの場合、送信ユニットのハウジングのカバーとしても機能することが出来る。この場合の欠点は、レーザー光線がマイクロミラーに向かって送信レンズを介さずには案内され得ないのでマイクロミラーがそれ自体のみではハウジング内へ組み込まれ得ないことである。
【００１１】
特許文献２からは、少なくとも２つの切り替え位置にて回動可能なＭＥＭＳミラーにして、屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）で覆われるＭＥＭＳミラーを有する照射装置（投影装置）が知られている。屈折率分布型レンズは、平凸レンズであり、その平坦面はＭＥＭＳミラーに向けられて配置されている。屈折率分布型レンズを介して入射するおそらくは平行なレーザー光線束は、ＭＥＭＳミラー上へフォーカスされ、また、反射後に屈折率分布型レンズを新たに通過する際に場合によっては再度コリメートされる。一方では、ＭＥＭＳミラーが、屈折率分布型レンズの平坦面によって制限されて、非常に小さい回動領域しか有していないことが欠点であり、また他方では、場合によっては異なる入射角度から来る複数のレーザー光線が屈折率分布型レンズの平坦面での屈折に基づいてＭＥＭＳミラー上で同一の点に当たらないことが欠点である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ＤＥ  １０  ２０１２  ０２５  ２８１  Ａ１
【特許文献２】ＤＥ  １０  ２０１１  ００６  １５９  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、カバー要素によって保護されているスキャンミラーを有するライダースキャナ（ＬＩＤＡＲスキャナ）用の送信器にして、カバー要素にて可能な限り僅かなフレネルロスしか発生せず又望まれない反射が発生しない、送信器を見出すことである。更に本送信器は、簡潔な構成形態を有し、そして、製造に関してアジャストメントは必要ない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この課題は、請求項１の特徴を用いて解決される。有利な実施例は従属する下位請求項に記載されている。
【００１５】
本発明は以下において、複数の実施例及び図面に基づいてより詳細に説明される予定である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１ａ】送信器の第１の実施例の原理図を示す。
【図１ｂ】送信器の第１の実施例の原理図を示す。
【図１ｃ】送信器の第１の実施例の原理図を示す。
【図２ａ】送信器の第２の実施例の原理図を示す。
【図２ｂ】送信器の第２の実施例の原理図を示す。
【図３ａ】送信器の第３の実施例の原理図を示す。
【図３ｂ】送信器の第３の実施例の原理図を示す。
【図４】送信器の第２の実施例の構成を斜視図で示す。
【図５】送信器の第３の実施例の構成を斜視図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に従う送信器は、例えば図１ａから図１ｃから見て取れるように、全ての実施形態において、単独のレーザーダイオード１．１又は少なくとも２つのレーザーダイオード１．１、・・・１．ｎを含んでおり、当該レーザーダイオード１．１、・・・１．ｎのそれぞれは、光線軸Ａ１、・・・、Ａｎ有しまたファスト軸（速軸）ｆａ及びスロー軸（遅軸）ｓａにおいて異なる放射角を有するレーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎを放射する。
【００１８】
送信器が少なくとも２つのレーザーダイオード１．１、・・・１．ｎを含むケースでは、これらは、それらのスロー軸ｓａの方向に並んで１つの列を形成するように配置されており、また、複数の光線軸Ａ１、・・・、Ａｎは互いに平行に延びている。それによりそれらは、光線軸が互いに１つの角度をなす配置の場合と比べて、互いにより狭めて配置され得て、また、角度位置を調整するためのアジャストメントは必要ない。
【００１９】
更に、送信器はその中心点ＭＰの周りで揺動可能なスキャンミラー２を含んでおり、当該スキャンミラー２は透明なカバー要素４を有するハウジング３の内部に配設されている。少なくとも１つのレーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎの光線軸Ａ１、・・・、Ａｎは、以下のようにカバー要素４へ指向されている、すなわち、少なくとも１つのレーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎが入射領域（入力領域）４．１内でカバー要素４を通過した後、光線軸Ａ１、・・・、Ａｎが中心点ＭＰに当たるように、そして、少なくとも１つのレーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎがスキャンミラー２での反射の後、出射領域（出力領域）４．２内で新たにカバー要素４を通過するように、指向されている。
【００２０】
カバー要素４が、入射領域４．１に以下の構成要素を有していること、すなわち、少なくとも１つのレーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎをファスト軸ｆａの方向で予めコリメート（プレコリメート）するためのトロイド状の入射面（トロイダル（toroidal）な入射面）５．１、レーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎを中心点ＭＰへ偏向（転向、方向転換）させるための、少なくとも２つのレーザーダイオード１．１、・・・１．ｎに割り当てられたそれぞれ１つの第１のミラー面５．３１、・・・、５．３ｎ、及び、少なくとも１つのレーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎをスロー軸ｓａの方向で予めコリメートするための少なくとも１つのトロイド状の出射面（トロイダルな出射面）５．２１、・・・、５．２ｎ、を有していることが、本発明にとって本質的である。トロイダルな面（toroidal surface）としては、以下のような物体の表面又は物体の表面の一部分が理解され、当該物体は形状的には、平面的な図形を、当該図形自体と同一の平面内に存在する回転軸の周りで回転させることによってもたらされ得るものである。そのような物体は、トロイドとも称される。トロイドの重要な特殊例又は境界例は、トーラス（環状体、輪環体）、球、及び、円柱、並びに、任意の（また特には放物線状の）断面を有する柱体である。その種の特殊例又は境界例の表面及び表面の一部分は従って同様に、トロイダルな面の例として見なされる。画像エラーを補正（修正）するために面を若干変更することは、当業者にはよく知られている。
【００２１】
トロイダルな（屈折性の又は反射性の）光学的な面は、一般的に、ビーム形状に対して互いに直行する２つの方向において異なった影響を与える。柱状レンズの特殊例又は境界例においては（当該レンズの断面形状はその場合球面である必要はない）、ビーム形状はある方向では影響を受けないままである。通常の球面レンズの特殊例又は境界例では、ビーム形状は両方向で同等に影響を受ける。
【００２２】
更に、カバー要素４が出射領域４．２では単一中心的な（単心的な、モノセントリックな）半球殻ＨＫの一部分によって形成されていること、及び、仮想の単一中心的な半球殻ＨＫ（以下単に半球殻ＨＫという）の曲率中心Ｋとスキャンミラー２の中心点ＭＰが一致するようにカバー要素４がスキャンミラー２を覆って配設されていること、が本発明にとって本質的である。「単一中心的」とは、半球殻ＨＫの両側の表面の曲率中心が一致することを意味している。曲率中心Ｋの位置及び中心点ＭＰの間の、製造上及び組み立て上もたらされる公差、長期ドリフト、並びに、公差偏差は、光線の質の悪化を導くが複数の制限内で許容可能である。
【００２３】
揺動されていないスキャンミラー２の垂線Ｌに対して少なくとも１つのレーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎがスキャンミラー２に当たる入射角度α１、・・・αｎとは完全に独立して、当該レーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎの光線軸Ａ１、・・・、Ａｎは、スキャンミラー２での反射後に、その位置とは無関係に、スキャンミラー２の揺動中に常に垂直に、出射領域４．２に形成された半球殻ＨＫの一部分へ当たる。
【００２４】
カバー要素４へ当たるレーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎは、カバー要素４を通過する際、入射領域４．１内で一方では向きを変えられ、また他方ではレーザーダイオード１．１、・・・、１．ｎのファスト軸ｆａ及びスロー軸ｓａの方向で以下のように予めコリメートされる、すなわち、レーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎが同一の小さい収束角でファスト軸ｆａ及びスロー軸ｓａの方向でスキャンミラー２の中心点ＭＰに当たり、また、カバー要素４を通過した後、出射領域４．２内で完全にコリメートされているように、予めコリメートされる。
【００２５】
有利にはカバー要素４は、１つの殻６、及び、図４に図示されているようにその中に取り付けられた１つの光学的なブロック５によって、形成される。同様に有利にはカバー要素４は、１つの殻６、及び、図５に図示されているようにそれに隣接する光学的なブロック５によって形成されていてもよい。その際、殻６には半球殻ＨＫの一部分が形成されており、また、光学的なブロック５にはトロイド状の入射面５．１、少なくとも２つの第１のミラー面５．３１、・・・、５．３ｎ、及び少なくとも１つの出射面５．２１、・・・、５．２ｎが形成されている。
【００２６】
殻６は有利には半球殻ＨＫの一部である。
【００２７】
図１ａから図１ｃには、例として３つのレーザーダイオード１．１、１．２、１．３を有する第１の実施例が、レーザーダイオード１．２から発せられるレーザー光線Ｓ２並びにレーザーダイオード１．１、１．２、１．３の光線軸Ａ１、Ａ２、Ａ３を含めて図示されている。レーザー光線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はトロイダルな入射面５．１１での屈折によって、ファスト軸ｆａの方向で予めコリメートされる。トロイダルな入射面５．１１はこの場合、円柱面である。
【００２８】
存在するレーザー光線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と同数だけ、第１のミラー面５．３１、５．３２、５．３３が設けられている。第１のミラー面５．３１、５．３２、５．３３は、互いに傾いた平坦面であり、その際、それらの大きさ、及び、それらの中心点の間隔、並びに隣り合う平坦面の間の傾斜角度は、それぞれレーザーダイオード１．１、１．２、１．３の間隔からもたらされる。３本のレーザー光線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のうち中央のレーザー光線Ｓ２が、ファスト軸ｆａが存在する１つの平面でのみ転向されるのに対し、外側の光線Ｓ１、Ｓ３はそれに対し垂直な平面においても転向され、その結果、３本全てのレーザー光線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３がスキャンミラー２の中心点ＭＰへ入射する（当たる）。第１のミラー面５．３１、・・・、５．３ｎはその際、レーザー光線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のコリメーションには影響しない。第１のミラー面５．３１、５．３２、５．３３のそれぞれには、トロイダルな出射面５．２１、５．２２、５．２３が割り当てられている。トロイダルな出射面５．２１、５．２２、５．２３は、それぞれ円筒面であってもよく、また従って、スロー軸ｓａの方向でのみコリメートすることが可能であり、しかしながらそれらは好ましくは、スロー軸ｓａでまた追加的にファスト軸ｆａでコリメートするトロイダルな面であり、その結果、入射面５．１は僅かな屈折力を有することが可能である。これに関し有利には、トロイド状の入射面５．１でのレーザー光線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の予めのコリメーションによって、レーザー光線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のファスト軸ｆａの方向での光線角度（放射角度）が、スロー軸ｓａの方向での光線角度に既に適合される場合には、複数の球面が設けられてもよい。予めコリメートされたレーザー光線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、若干収束的でなければならない可能性があるが、それはその後に負の屈折力を有する出射領域４．２での屈折によって完全にコリメートされるためである。
【００２９】
図２ａ及び図２ｂに図示されている第２の実施例は、入射領域４．１に第２のミラー面５．４が設けられていることによって、第１の実施例とは異なっている。必要な空間を最小化するためまた入射面５．１及びレーザーダイオード１．１、１．２、１．３の位置を変更出来るように、第２のミラー面５．４はレーザー光線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を折り返すためにのみ利用される。
【００３０】
図４には第２の実施例の構成の斜視図が示されている。図４では、カバー要素４の形状が入射領域４．１及び出射領域４．２の外側で空間の必要性を最小化するために適合されたことが明確に見て取れる。
【００３１】
図３ａ及び図３ｂに図示されている第３の実施例は、多数のレーザーダイオード１．１、・・・、１．ｎに対して、又は、複数の光線軸Ａ１、・・・、Ａｎの複数の間隔が設定されている場合に、格別に有利である。設けられているレーザーダイオード１．１、・・・、１．ｎと同数の第１のミラー面５．３１、・・・、５．３ｎに代えて、この場合は、ただ１つの第１のミラー面５．３１のみが存在しており、当該ただ１つの第１のミラー面５．３１は、焦点ＦＰＳを有する放物面状のミラー面（放物鏡面）ＰＳであって、また、それは以下のように配設されている、すなわち、当該焦点ＦＰＳが、この場合交流に配されている１つのトロイド状の出射面５．２１の屈折力が理論的に無視されるならば、曲率中心Ｋ及び中心点ＭＰと一致することになるように、配設されている。複数のレーザーダイオード１．１、・・・、１．ｎがまた従って光線軸Ａ１、・・・、Ａｎが互いにどの程度の間隔を有しているかとは無関係に、光線軸Ａ１、・・・、Ａｎは、焦点ＦＰＳへまた従ってスキャンミラー２の中心点ＭＰへ反射される。放物面状のミラー面ＰＳはトロイダルな放物面状のミラー面であってもよく、それに伴い厳密に言えば１本の焦線がもたらされるが、当該焦線は全ての光線軸Ａ１、・・・、Ａｎが集合し焦点ＦＰＳとして理解される点を含んでいる。
【００３２】
トロイド状の出射面５．２１は、このケースでは非球シリンダ面であり、その際、入射面５．１及び１つの出射面５．２１のシリンダ軸は互いに垂直な状態にある。
【００３３】
殻６及び光学的なブロック５は、個別に製造されていてもよく、また、好ましくは接着剤によって互いに接合されていてもよい。しかしながら有利にはそれらは１つの部材から一体的に製造されている。
【００３４】
１つのみのレーザーダイオード１．１を備える送信器は、図面には表されていない特殊なケースである。ただ１つのレーザー光線Ｓ１の１つの光線軸Ａ１はスキャンミラー２の中心点ＭＰへ直接指向され得るので、この場合は第１のミラー面５．３１は必要ない。次に入射領域４．１には、レーザー光線Ｓ１は入射面５．１及び出射面５．２１を介してのみ案内される。
【００３５】
本発明に従う送信器の全ての実施は、コリメーションのための全ビーム整形、及び、レーザーダイオード光線Ｓ１、・・・、Ｓｎのスキャンミラー２へ向かっての光線偏向（光線の方向転換）がカバー要素４内で行われ、それに伴い、本送信器がアジャストメント不要で簡潔な構造形態を有するという長所を有している。
【符号の説明】
【００３６】
１．１１、・・・、１．１ｎ  レーザーダイオード
２                        スキャンミラー
３                        ハウジング
４                        カバー要素
４．１                    （カバー要素４の）入射領域
４．２                    （カバー要素４の）出射領域
５                        光学的なブロック
５．１                    （光学的なブロック５）の入射面
５．２１、・・・、５．２ｎ  （光学的なブロック５）の出射面
５．３１、・・・、５．３ｎ  （光学的なブロック５）の第１のミラー面
５．４                    （光学的なブロック５）の第２のミラー面
６                        殻
Ｓ１、・・・、Ｓｎ          レーザー光線
Ａ１、・・・、Ａｎ          （レーザー光線Ｓ１、・・・、Ｓｎの）光線軸
ｆａ                      （レーザーダイオード１．１１、・・・、１．１ｎの）ファスト軸（速軸）
ｓａ                      （レーザーダイオード１．１１、・・・、１．１ｎの）スロー軸（遅軸）
ＭＰ                      （スキャンミラー２の）中心点
Ｌ                        垂線
ＨＫ                      単一中心的な半球殻
ＰＳ                      放物面状のミラー面
ＦＰＳ                      放物面状のミラー面の焦点
α１、・・・、αｎ          入射角度
【図１ａ】
2020531826.tif 000003
【図１ｂ】
2020531826.tif 000004
【図１ｃ】
2020531826.tif 000005
【図２ａ】
2020531826.tif 000006
【図２ｂ】
2020531826.tif 000007
【図３ａ】
2020531826.tif 000008
【図３ｂ】
2020531826.tif 000009
【図４】
2020531826.tif 000010
【図５】
2020531826.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月1日(2020.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
特許文献２からは、少なくとも２つの切り替え位置にて回動可能なＭＥＭＳミラーにして、屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）で覆われるＭＥＭＳミラーを有する照射装置（投影装置）が知られている。屈折率分布型レンズはそれぞれ、非常にポジティブに屈折的な平凸レンズ又は非常にポジティブに屈折的なメニスカスであり、その平坦面又は凹面はそれぞれ、ＭＥＭＳミラーに向けられて配置されている。屈折率分布型レンズを介して入射するおそらくは平行なレーザー光線束は、ＭＥＭＳミラー上へフォーカスされ、また、反射後に屈折率分布型レンズを新たに通過する際に場合によっては再度コリメートされる。一方では、ＭＥＭＳミラーが、屈折率分布型レンズの平坦面によって制限されて、非常に小さい回動領域しか有していないことが欠点であり、また他方では、場合によっては異なる入射角度から来る複数のレーザー光線が屈折率分布型レンズの平坦面又は凹面のそれぞれでの屈折に基づいてＭＥＭＳミラー上で同一の点に当たらないことが欠点である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの個別のレーザーダイオード（１．１）又は少なくとも２つのレーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）にしてそれぞれが光線軸（Ａ１、・・・、Ａｎ）及びファスト軸（ｆａ）及びスロー軸（ｓａ）での異なる放射角を有するレーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）を放射する少なくとも２つのレーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）を含み、
また、その中心点（ＭＰ）の周りで揺動可能なスキャンミラー（２）であって透明なカバー要素（４）を備えるハウジング（３）内部に配設されたスキャンミラー（２）を含む、
送信器にして、
前記少なくとも２つのレーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）はそれらのスロー軸（ｓａ）の方向で並んで、１つの列を形成して配設されており、また、前記光線軸（Ａ１、・・・、Ａｎ）が互いに平行に延びており、
少なくとも１つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）の前記光線軸（Ａ１、・・・、Ａｎ）が以下のように前記カバー要素（４）へ向けられている、すなわち、前記光線軸（Ａ１、・・・、Ａｎ）が少なくとも１つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）が入射領域（４．１）内で前記カバー要素（４）を通って通過した後に前記中心点（ＭＰ）に当たりまた少なくとも１つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）が前記スキャンミラー（２）での反射の後に出射領域（４．２）内で再度前記カバー要素（４）を通過するように、前記カバー要素（４）へ向けられている、
送信器において、
前記カバー要素（４）が前記入射領域（４．１）に、前記ファスト軸（ｆａ）の方向でのみ少なくとも１つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）を予めコリメートするための円筒面の特別な形状のトロイド状の入射面（５．１）、少なくとも１つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）を前記スロー軸（ｓａ）及び前記ファスト軸（ｆａ）の方向で予めコリメートするための少なくとも１つのトロイド状の出射面（５．２１、・・・、５．２ｎ）、又は、少なくとも１つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）を前記スロー軸（ｓａ）の方向でのみ予めコリメートするための円筒面の特別な形状の少なくとも１つのトロイド状の出射面（５．２１、・・・、５．２ｎ）、及び、前記中心点（ＭＰ）上へ少なくとも２つの前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）を偏向させるための少なくとも２つの前記レーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）に割り当てられたそれぞれ１つの第１のミラー面（５．３１、・・・、５．３ｎ）、を有していること、及び、
前記カバー要素（４）が、前記出射領域（４．２）にて曲率中心（Ｋ）を有する単一中心的な半球殻（ＨＫ）の一部分によって形成されており、また、前記曲率中心（Ｋ）及び前記スキャンミラー（２）の前記中心点（ＭＰ）が一致するように前記スキャンミラー（２）を覆って配設されていること、
を特徴とする送信器。
【請求項２】
請求項１に記載の送信器において、
前記カバー要素（４）が、１つの殻（６）及びこの殻（６）内に組み入れられた又は境を接している光学的ブロック（５）によって、形成されており、その際前記殻（６）には前記単一中心的な半球殻（ＨＫ）の一部分が形成されており、また、前記光学的ブロック（５）にはトロイド状の入射面（５．１）、少なくとも１つの前記第１のミラー面（５．３１、・・・、５．３ｎ）、及び、少なくとも１つの前記トロイド状の出射面（５．２１、・・・、５．２ｎ）が形成されていること、
を特徴とする送信器。
【請求項３】
請求項１に記載の送信器において、
前記殻（６）が単一中心的な前記半球殻（ＨＫ）の一部であること、
を特徴とする送信器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の送信器において、
前記送信器が少なくとも２つのレーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）を含んでおり、前記第１のミラー面（５．３１、・・・、５．３ｎ）が互いに傾斜した平坦面であり、その結果、少なくとも２の前記レーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）が異なる角度分だけ転向されること、
を特徴とする送信器。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の送信器において、
前記送信器が少なくとも２つのレーザーダイオード（１．１、・・・、１．ｎ）を含んでおり、ちょうど１つの前記第１のミラー面（５．２１）が存在しており、当該第１のミラー面（５．２１）が放物面（ＰＳ）であり、その結果、少なくとも２のレーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）が異なる角度分だけ転向されること、
を特徴とする送信器。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の送信器において、
前記光学的ブロック（５）が第２のミラー面を有しており、それを用いて少なくとも２つのレーザー光線（Ｓ１、・・・、Ｓｎ）が折り返されること、
を特徴とする送信器。
【請求項７】
請求項１に記載の送信器において、
前記カバー要素（４）が一体的に製造されていること、
を特徴とする送信器。
【請求項８】
請求項１に記載の送信器において、
ただ１つのレーザーダイオード（１．１）が存在しており、そして、この１つのレーザーダイオード（１．１）に前記スキャンミラー（２）の前記中心点（ＭＰ）上へ前記レーザー光線（Ｓ１）を転向するための第１のミラー面（５．３１）が割り当てられていること、
を特徴とする送信器。
【国際調査報告】
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2020531826.tif 000013
2020531826.tif 000014
2020531826.tif 000015
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