[發明專利]衍射光學元件、測距裝置以及測距方法

有效

• 申請號: 201110246622.9
• 申請日: 2011-08-24
• 公開（公告）號: CN102375170A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 井上秀昭
• 申請（專利權）人: 卡西歐計算機株式會社
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;G01C3/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 楊謙;胡建新

1.一種衍射光學元件，其中，

具備第一衍射光柵，該第一衍射光柵在由x軸、y軸及z軸構成的坐標空間，將具有與所述x軸平行的偏平面且向所述z軸方向前進的平行光扭轉，使得在向所述z軸方向前進了規定距離的位置上，所述偏平面與所述x軸所成的角度成為規定角度。

2.如權利要求1記載的衍射光學元件，其中，

在所述x軸方向上具有多個形成有所述第一衍射光柵的衍射區域，

所述x軸方向的多個衍射區域，越是在從原點向所述x軸的正方向離開的位置上形成的區域，越將形成了與所述x軸平行的偏平面并且向所述z軸方向前進的入射光的前進方向，向在從原點向所述z軸方向前進了規定距離的情況下到達的點的y坐標變大的方向或者變小的方向中的任一個方向進行變更。

3.如權利要求2記載的衍射光學元件，其中，

所述x軸方向的多個衍射區域，越是在從原點向所述x軸的正方向離開的位置上形成的區域，越將形成了與所述x軸平行的偏平面并且向所述z軸方向前進的入射光的前進方向，向如下方向中的任一個方向進行變更：

在從原點向所述z軸方向前進了規定距離的情況下到達的到達點的y坐標變大、并且所述到達點的x坐標與前進方向不變更的情況下的到達點的x坐標相比變小的方向；或者

在從原點向所述z軸方向前進了規定距離的情況下到達的到達點的y坐標變小、并且所述到達點的x坐標與前進方向不變更的情況下的到達點的x坐標相比變小的方向。

4.如權利要求1記載的衍射光學元件，其中，

還具備第二衍射光柵，該第二衍射光柵將具有與所述y軸平行的偏平面且向所述z軸方向前進的平行光扭轉，使得在向所述z軸方向前進了規定距離的位置上，所述偏平面與所述y軸所成的旋轉角度成為規定角度。

5.如權利要求4記載的衍射光學元件，其中，

還在所述y軸方向上具有多個形成有所述第二衍射光柵的衍射區域，

所述y軸方向的多個衍射區域，越是在從原點向所述y軸的正方向離開的位置上形成的區域，越將形成了與所述y軸平行的偏平面并且向所述z軸方向前進的入射光的前進方向，向在從原點向所述z軸方向前進了規定距離的情況下到達的點的x坐標變小的方向或者變大的方向中的任一個方向進行變更。

6.如權利要求5記載的衍射光學元件，其中，

所述y軸方向的多個衍射區域，越是在從原點向所述y軸的正方向離開的位置上形成的區域，越將形成了與所述y軸平行的偏平面并且向所述z軸方向前進的入射光的前進方向，向如下方向中的任一個方向進行變更：

在從原點向所述z軸方向前進了規定距離的情況下到達的到達點的x坐標變小、并且所述到達點的y坐標與前進方向不變更的情況下的到達點的y坐標相比變小的方向；或者

在從原點向所述z軸方向前進了規定距離的情況下到達的到達點的x坐標變大、并且所述到達點的y坐標與前進方向不變更的情況下的到達點的y坐標相比變小的方向。

7.如權利要求1記載的衍射光學元件，其中，

所述第一衍射光柵是將向所述z軸方向前進的入射光分割為向相互不同的前進方向前進的多個平行光的多點分支衍射光柵。

8.如權利要求7記載的衍射光學元件，其中，

所述第一衍射光柵將向所述z軸方向前進的入射光，分割為向x坐標相互不同的前進方向前進的多個平行光。

9.如權利要求7記載的衍射光學元件，其中，

所述第一衍射光柵將向所述z軸方向前進的入射光，分割為向y坐標相互不同的前進方向前進的多個平行光。

10.一種測距裝置，具備：

平行光生成構件，在由x軸、y軸以及z軸構成的坐標空間，生成具有與所述x軸平行的偏平面且向所述z軸方向前進的平行光；

衍射光學元件，形成有衍射光柵圖案，該衍射光柵圖案將所述平行光生成構件生成的平行光扭轉，使得通過所述平行光形成的偏平面與所述x軸所成的角度在向所述z軸方向前進了規定距離的位置上成為規定角度；

攝像構件，拍攝通過被所述衍射光學元件扭轉后的平行光在作為距離的測定對象的對象物上形成的投光斑；以及

距離測定構件，基于從所述攝像構件拍攝到的攝像圖像中檢測出的投光斑相對于所述x軸的傾斜，測定與所述對象物之間的距離。