JPS6349701A - 撮像用シリンドリカルレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、輝点あるいは標点からの光を線像として結像
し、輝点あるいは標点の１次元方位を検出する１次元標
点方位検出器に主に用いられるシリンドリカルレンズに
係り、特に、小型で斜め入射時の光量を低下させない撮
像用シリンドリカルレンズに関する。

〔従来技術〕

輝点あるいは標点からの光を１次元位置検出用光感素子
上に線像として結像し、輝点あるいは標点の１次元的力
位（輝点あるいは標点を含む平面）を検出する１次元標
点方位検出器が提案されている。この検出器においては
、撮像レンズとして光を１次元方向のみに収束するシリ
ンドリカルレンズが使用されている。従来の１次元標点
方位検出器においては、１次元位置検出用光感素子の配
列方向と交差する面における検出角度を広（保つために
、撮像レンズの幅を大きくして結像される線像の長さを
長くする必要があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

撮像用シリンドリカルレンズの幅を狭くして、１次元標
点方位検出器を小型化するために、撮像用シリンドリカ
ルレンズと観測面との間に、観測面上に配置する１次元
位置検出用光感素子の幅と同じか、やや広めの間隔で向
い合せにされた鏡を配置した構成の標点方向検出器を本
発明者は先に提案した（特願昭６１−７８４６６号）。

この構成によって１次元標点位置検出器を著しく小型化
できたが、シリンドリカルレンズ入射面に、レンズが伸
びる方向に斜入射した光の１部はレンズ端面からレンズ
外部へ向うかあるいは端面で吸収されたりして、レンズ
出射面から出射されず、また収束条件から外れるなどし
て観測面上に所望の線像を得られなかったり、観測面上
へ達する光量が小さくなるなどの問題点があった。この
ことを図面を用いて更に説明する。第２ａ図および第２
ｂ図は従来の撮像用シリンドリカルレンズおよびこのレ
ンズの光線の出射状況を示す斜視図および側面図である
。点光源Ｐからの光が、等断面方向（Ｘ軸方向）に斜め
入射する場合、即ちＺ軸に対して、Ｘ−２面に投影した
時の角度が雫でない場合には、シリンドリカルレンズ端
面Ｅ、に達する光線（ｂとＣの間の光線）があり、この
光線は端面Ｅ２より出射してしまうか、あるいは吸収さ
れてしまうなどしてシリンドリカルレンズ出射面Ｓｅか
ら正常には出射されず、シリンドリカルレンズの収束方
向（Ｙ軸方向）に対する収束条件が異なったものとなり
観測面上で鮮明な線像とはならない。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために本発明では、撮像用シリ
ンドリカルレンズの端面（等断面方向端面）に、レンズ
内側向きの鏡面を設け、シリンドリカルレンズ等断面方
向に対して斜め入射した光の内、シリンドリカルレンズ
端面から、レンズ外方へ向おうとする光をレンズ内…、
り方向へ鏡面反射するようにした。

〔作　用〕

第１図は本発明の撮１象用シリンドリカルレンズとこの
レンズにおける光線の入出射状態を示す側面図である。

シリンドリカルレンズ端面Ｅ２　に鏡面Ｍ、を設けたこ
とにより、入射光線す、ｃの光線は、鏡面Ｍ、で反射さ
れ、ｂ′、Ｃ′のようにシリンドリカルレンズ出射面よ
り出射される。光線ｂ′、Ｃ′のレンズによる収束の条
件は、鏡面Ｍ、に対してシリンドリカルレンズと対称な
位置に仮想的なシリンドリカルレンズ（図中に２点鎖線
で示した）があり、この出射面より出射される場合と全
く等価となり、鏡面Ｍｌ　が幅方向の軸（Ｘ軸）に垂直
であれば、収束条件は変化せず、シリンドリカルレンズ
端面に向う光も正常に出射される光と同様に観測面上に
鮮明な線像を形成する。シリンドリカルレンズ端面で複
数回反射される場合についても、全く同様のことがいえ
る。シリンドリカルレンズ端面に設ける鏡がＸ軸に垂直
でない場合には、その傾斜角に応じてシリンドリカルレ
ンズ端面へ向う光の結像面は異なったものとなるが、そ
の面上に鮮明な線像が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、シリンドリカルレンズの入射面より入
射した光は、レンズの等断面方向への入射角度に拘らず
レンズの収束方向に対する収束条件を正常に保った状態
でレンズ出射面より出射されるので、レンズ入射面より
入射した光のうちで、従来法では、レンズの端面の効果
で正常な状態では出射されなかった光をも利用できるた
め、レンズの等断面方向へ斜め入射する場合にも、従来
のもののような著しい正常出射光量の減少を伴わない。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。

第３ａ図および第３ｂ図は１次元標点方位検出器に本発
明を適用した場合のそれぞれ斜視図および側面図である
。シリンドリカルレンズＳと観測面Ｏとの間に向い合せ
に鏡Ｍｂ＋およびＭ６２を配置したことにより、標点の
線像は標点位置がＸ方向に変動しても、限定された観測
面○上に結像される。

観測面Ｏ上には１次元像位置検出素子が配置され、これ
によって線像の位置が検出され、標点Ｐの１次元方位（
ｙ−ｚ面上での方位）が検出される。

本発明により、シリンドリカルレンズ入射面Ｓｉに入射
した光はすべて、シリンドリカルレンズ出射面Ｓｅより
出射され、限定された観測面０上に線像を形成するので
、シリンドリカルレンズＳの等断面方向に斜めに入射す
る場合でも、本発明を適用しない場合のような著しい光
量の低下を回避できる。シリンドリカルレンズＳと鏡面
Ｍ　ｌ　、Ｍ　２およびＭｌｌいＭＥ＋、を一体構成す
ることも可能である。この場合安定な光学系を実現でき
るのみでなく、製作が容易となるなどの利点も生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撮像用シリンドリカルレンズとこのレ
ンズにおける光線の入出射状況を示す側面図、 第２ａ図および第２ｂ図は従来の撮像用シリンドリカル
レンズおよびこのレンズにおける光線の入出射状況を示
すそれぞれ傾斜図および側面図、第３ａ図および第３ｂ
図は一次元標点方位検出器に本発明を適用した場合のそ
れぞれ斜視図および側面図。 Ｓ・・・・・・シリンドリカルレンズ、Ｅｌ、Ｅ２・・
・・・・シリンドリカルレンズ端面、Ｓｌ　・・・・・
・シリンドリカルレンズ入射面、Ｓｅ・・・・・・シリ
ンドリカルレンズ出射面、ＭＩＳＭ２・・・・・・鏡面
、ＭｂいＭ　ｂ　２・・・・・・鏡。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮像用シリンドリカルレンズであって、このレンズの端
   面に内側向きの鏡面が設けられており、シリンドリカル
   レンズの等断面方向に対して斜め入射した光の内、前記
   端面に至った光がレンズ内側方向へ反射されることを特
   徴とする撮像用シリンドリカルレンズ。