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1. (WO2019065975) CIRCULARL POLARIZATION-TYPE POLARIZATION DIVERSITY ELEMENT, SCANNING ELEMENT USING SAME, AND LIDAR
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Pub. No.: WO/2019/065975 International Application No.: PCT/JP2018/036281
Publication Date: 04.04.2019 International Filing Date: 28.09.2018
IPC:
G02B 5/30 (2006.01) ,G01S 7/481 (2006.01) ,G02F 1/29 (2006.01)
G PHYSICS
02
OPTICS
B
OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
5
Optical elements other than lenses
30
Polarising elements
G PHYSICS
01
MEASURING; TESTING
S
RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
7
Details of systems according to groups G01S13/, G01S15/, G01S17/127
48
of systems according to group G01S17/58
481
Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
G PHYSICS
02
OPTICS
F
DEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
1
Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
29
for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
Applicants:
国立研究開発法人産業技術総合研究所 NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY [JP/JP]; 東京都千代田区霞が関1丁目3番1号 3-1, Kasumigaseki 1-chome, Chiyoda-ku, Tokyo 1008921, JP
Inventors:
上塚 尚登 UETSUKA Hisato; JP
Agent:
特許業務法人 谷・阿部特許事務所 TANI & ABE, P.C.; 東京都港区赤坂2丁目6-20 6-20, Akasaka 2-chome, Minato-ku, Tokyo 1070052, JP
Priority Data:
2017-18780128.09.2017JP
Title (EN) CIRCULARL POLARIZATION-TYPE POLARIZATION DIVERSITY ELEMENT, SCANNING ELEMENT USING SAME, AND LIDAR
(FR) ÉLÉMENT DE DIVERSITÉ DE POLARISATION DE TYPE À POLARISATION CIRCULAIRE, ÉLÉMENT DE BALAYAGE UTILISANT LEDIT ÉLÉMENT ET LIDAR
(JA) 円偏光型偏波ダイバーシティ素子、これを用いたスキャニング素子及びLidar
Abstract:
(EN) In the prior art, a scanning element used in the autonomous driving car technology of Lidar has inertia due to continuously rotating a mirror or the like by MEMS, and thus is for a raster scan that scans a scene all at once. Such a scanning element was not capable of moving discontinuously from an arbitrary point to another arbitrary point, and performing a high-speed scan that is programmable to an arbitrary frequency and an arbitrary pattern and equivalent to the raster scan. According to the present invention, a Lidar is manufactured comprising a scanning element in which: two polarization gratings, which have a double refraction director with a thickness corresponding to a half-wavelength plate and rotate with a period Λ, are used spaced apart at a desired interval; and a polarization diversity method, in which the half-wavelength plate is inserted in the path of one among two light beams, that is, a clockwise-circularly polarized light beam and a counterclockwise-circularly polarized light beam, separately emitted according to the rotation direction of the circularly polarized light, is adopted to achieve a conversion into parallel and proximate circularly polarized light beams having the same rotation direction, wherein the scanning element combines structures in which pairs of a polarization switch and the polarization grating are connected in multiple stages.
(FR) La présente invention concerne, dans l'état de la technique, un élément de balayage utilisé dans la technologie du véhicule à conduite autonome du Lidar présente une inertie en raison de la rotation continue d'un miroir ou analogue par MEMS et est ainsi destiné à un balayage de trame qui balaye une scène en une seule fois. Un tel élément de balayage n'était pas apte à se déplacer de manière discontinue d'un point arbitraire à un autre point arbitraire et à réaliser un balayage à grande vitesse qui est programmable à une fréquence arbitraire et à un motif arbitraire et équivalent au balayage de trame. Selon la présente invention, un Lidar est fabriqué consistant en un élément de balayage dans lequel : deux réseaux de polarisation, qui présentent un directeur à double réfraction comportant une épaisseur correspondant à une plaque de demi-longueur d'onde et tournent avec une période lambda, sont utilisés espacés à un intervalle souhaité ; et un procédé de diversité de polarisation, dans lequel la plaque de demi-longueur d'onde est insérée dans le trajet d'un faisceau parmi deux faisceaux lumineux, c'est-à-dire un faisceau lumineux à polarisation circulaire dans le sens des aiguilles d'une montre et un faisceau lumineux à polarisation circulaire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, émis séparément en fonction du sens de rotation de la lumière à polarisation circulaire, est adoptée pour réaliser une conversion en faisceaux lumineux à polarisation circulaire parallèles à proximité présentant le même sens de rotation, l'élément de balayage combinant des structures dans lesquelles des paires d'un commutateur de polarisation et le réseau de polarisation sont reliés en plusieurs étapes.
(JA) 従前、自動運転カー技術のLidarに用いられるスキャニング素子は、MEMSによりミラーなどを連続的に回転させるもので慣性があるため、一筆書きでシーンをスキャンするラスタースキャン向きであり、任意の点から別の任意の点まで非連続的に移動し、任意の頻度、任意のパターンでプログラマブルに、かつラスタースキャンと同等に高速スキャンすることはできなかった。本発明では、半波長板となるような厚さの複屈折ダイレクターがある周期Λで回転している偏光グレーティングを2枚用い、これらの偏光グレーティングを所望の間隔となるように配置し、円偏光の回転方向に依存して分離出射された2つの右回り、左回りの円偏光のどちらか一方に半波長板を挿す偏波ダイバーシティ方式を採用して平行な近接する同じ回転方向の円偏光への変換を実現し、それと偏光スイッチと偏光グレーティングを1組として多段に接続した構造を組み合わせたスキャニング素子からなるLidarを作製した。
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African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Publication Language: Japanese (JA)
Filing Language: Japanese (JA)