CN103415781A - 激光雷达 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使投射光学系统与感光光学系统位于相同的箱体内也能够适宜地对来自目标区域的反射光进行感光的激光雷达。激光雷达(1)具备激光光源(21)、驱动反射镜(69)的反射镜致动器(25)、对由反射镜(69)反射后的激光束的反射光进行聚光的感光透镜(32)、对由感光透镜(32)聚光后的反射光进行感光的光检测器(33)。激光光源(21)配置于反射镜(69)与感光透镜(32)之间的光路中，反射镜(69)具有供反射光穿过激光光源(21)的周围而射入感光透镜(32)的大小。光检测器(33)位于激光光源(21)的背后，因此除从目标区域反射的以外的激光束难以射入光检测器(33)，从而能够适宜地对反射光进行感光。

Description

激光雷达

技术领域

本发明涉及基于向目标区域照射激光束时的反射光而对目标区域的状况进行检测的激光雷达。

背景技术

近年来，作为向建筑物的侵入检测等安全用途而使用有激光雷达。一般来说，激光雷达使激光束在目标区域内扫描，并根据各扫描位置中的反射光的有无来对各扫描位置中的障碍物的有无进行检测。此外，基于从各扫描位置的激光束的照射时机到反射光的感光时机为止的所需要的时间来检测到各扫描位置的障碍物的距离。

作为激光雷达的结构，例如，能够使用将照射激光束的投射光学系统与对来自目标区域的反射光进行感光的感光光学系统配置在相同的箱体内的结构(专利文献1)。来自目标区域的反射光由配置于感光光学系统的光检测器感光。从光检测器输出与感光光量对应的大小的信号。当该信号超过规定的阈值时，判断为在该扫描位置处存在障碍物。另外，该信号超过所述阈值的时机被设为反射光的感光时机，如上述那样，测量到该扫描位置的障碍物的距离。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-279017号公报

发明概要

发明要解决的课题

在上述结构中，为了检测远距离的障碍物，激光束设定为非常大的发光强度。然而，在该情况下，担心激光束的一部分可能由箱体内的光学元件等反射或衍射成为杂光而射入光检测器。

如此，当杂光射入光检测器时，来自光检测器的输出信号包含误差，由此导致到障碍物的距离的测定精度降低。尤其是在障碍物位于近距离的情况下，激光束的照射时机与反射光的感光时机的时间差变短，因此基于反射光的光检测器的输出信号与基于杂光的光检测器的输出信号容易相互重合。因此，尤其是在障碍物位于近距离的情况下，因在箱体内被反射或衍射的杂光而导致障碍物的测定精度容易恶化。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种即使投射光学系统与感光光学系统在相同的箱体内、也能够适宜地对来自目标区域的反射光进行感光的激光雷达。

解决方案

本发明主要方面涉及的激光雷达具备：激光光源，其射出激光束；反射镜，其将所述激光束以朝向目标区域的方式进行反射；驱动部，其以使所述激光束对所述目标区域进行扫描的方式来驱动所述反射镜；聚光元件，其对在所述目标区域中被反射、进而由所述反射镜反射后的所述激光束的反射光进行聚光；光检测器，其对由所述聚光元件聚光后的所述反射光进行感光。所述激光光源配置于所述反射镜与所述聚光元件之间的光路中，所述反射镜具有供所述反射光穿过所述激光光源的周围而射入所述聚光元件的大小。

发明效果

根据本发明，能够提供一种即使投射光学系统与感光光学系统位于相同的箱体内、也能够适宜地对来自目标区域的反射光进行感光的激光雷达。

本发明的效果或意义根据以下所示的实施方式的说明变得更为明了。其中，以下所示的实施方式终究只是实施本发明时的一个例示，本发明并不受以下的实施方式所记载的内容任何限制。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的反射镜致动器的结构的图。

图2是表示实施方式所涉及的反射镜致动器的组装过程的图。

图3是表示实施方式所涉及的反射镜致动器的组装过程的图。

图4是表示实施方式所涉及的反射镜致动器的组装过程的图。

图5是表示实施方式所涉及的反射镜致动器的组装过程的图。

图6是表示实施方式所涉及的激光雷达的结构的图。

图7是表示实施方式所涉及的激光雷达的结构的图。

图8是说明实施方式所涉及的伺服光学系统的结构及作用的图。

图9是表示实施方式所涉及的激光雷达的结构与反射光的射入状况的图。

图10是表示实施方式所涉及的激光雷达的反射光的感光状况的图。

图11是表示实施方式所涉及的激光雷达的电路结构的图。

图12是表示变更例所涉及的激光雷达的结构与反射光的射入状况的图。

图13是表示变更例所涉及的激光雷达的结构的图。

图14是表示变更例所涉及的激光单元的组装过程及结构的图。

图15是表示变更例所涉及的激光单元的安装过程的图。

图16是表示变更例所涉及的反射光的射入状况的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示搭载于本实施方式所涉及的激光雷达的反射镜致动器25的分解立体图。

反射镜致动器25具备反射镜单元60、磁铁单元70、及伺服单元80。

参照图2(a)，反射镜单元60具备：反射镜单元框架61；盘式线圈(pancoil)装配板62、63；吊线固定基板64a、64b、65；吊线66a～66d；支轴67；LED68；反射镜69。

反射镜单元框架61由在正面观察中具有长方形的轮廓的框构件构成。反射镜单元框架61在左右的侧面分别设有两个倾斜线圈装配部61a。各侧面的倾斜线圈装配部61a配置于距离各侧面的中心而在上下方向上对称的位置。在上述四个倾斜线圈装配部61a分别卷绕固定有倾斜线圈61b。

另外，在反射镜单元框架61形成有左右排列的轴孔61c和上下排列的槽61e。轴孔61c配置在左右的侧面的中心位置，槽61e延伸到上下的侧面的中心位置。在轴孔61c分别从左右安装有轴承61d。

反射镜单元框架61的底面形成为梳齿状，且形成有如下所述的构件：用于供吊线66a、66b穿过的两个线孔61f；用于供吊线66c、66d穿过的两个线孔61g；用于供后述的吊线76a～76c穿过的三个线孔61h；用于供吊线76d～76f穿过的三个线孔61i。需要说明的是，线孔61h、61i为了将吊线76a～76f朝斜后方倾斜地固定，而使直径形成得比吊线76a～76f的直径略大。由此，能够将吊线76a～76f朝远离反射镜69的方向伸展成曲线状。

在盘式线圈装配板62设有如下所述的构件：两个盘式线圈装配部62a；用于供吊线66a、66b穿过的两个线孔62c；用于供吊线66c、66d穿过的两个线孔62d；用于供支轴67穿过的轴孔62e。线孔62c以与线孔61f在上下方向上排列成直线状的方式形成，线孔62d以与线孔61g在上下方向上排列成直线状的方式形成。在两个盘式线圈装配部62a分别卷绕固定有两个盘式线圈62b。另外，在盘式线圈装配板63设有两个盘式线圈装配部63a与用于供支轴67穿过的轴孔63c。在盘式线圈装配部63a卷绕固定有两个盘式线圈63b。

在吊线固定基板64a、64b分别形成有用于供吊线66a、66b穿过的两个端子孔64c和用于供吊线66c、66d穿过的两个端子孔64d(参照图2(b))。如后述那样，在端子孔64c、64d的位置处，盘式线圈62b、63b和用于向LED68供给电流的导线借助焊锡等而与吊线66a～66d电连接。吊线固定基板64a、64b以匹配两个端子孔64c、64d与线孔62c、62d的方式粘合固定于盘式线圈装配板62。

在吊线固定基板65形成有如下所述的构件：用于供吊线66a、66b穿过的两个端子孔65a；用于供吊线66c、66d穿过的两个端子孔65b；用于供吊线76a～76c穿过的三个端子孔65c；用于供吊线76d～76f(参照图1)穿过的三个端子孔65d。需要说明的是，三个端子孔65c、65d与线孔61h、61i相同地，为了将吊线76a～76f伸展成曲线状而使直径形成得比吊线76a～76f的直径略大。

参照图2(c)，在吊线固定基板65形成有将两个端子孔65a与三个端子孔65c中的两个电连接的电路图案P1、P2。另外，在吊线固定基板65形成有将两个端子孔65b与三个端子孔65d中的两个电连接的电路图案P3、P4。通过将上述端子孔和穿过各端子孔的吊线66a～66d及吊线76a、76b、76d、76e焊接，吊线66a～66d和吊线76a、76b、76d、76e经由上述电路图案而被电连接。如后述那样，在三个端子孔65c的剩余一个与三个端子孔65d的剩余一个的位置处，左右的倾斜线圈61b与吊线76c、76f借助焊锡等而被电连接。

返回到图2(a)，吊线固定基板65以端子孔65a与线孔61f、端子孔65b与线孔61g、端子孔65c与线孔61h、及端子孔65d与线孔61i分别相互匹配的方式粘合固定于反射镜单元框架61。

吊线66a～66d由磷青铜、铍铜等构成，导电性优异，且具有弹性。吊线66a～66d的剖面形成为圆形状。吊线66a～66d具有彼此相同的形状及特性，盘式线圈62b、63b和向LED68的电流供给在反射镜69的Pan方向的转动时为了赋予稳定的负载而被利用。

在支轴67形成有如下所述的构件：用于供LED基板固定臂68b插入的孔67a；用于供将盘式线圈63b与LED68电连接的导线穿过的孔67b、67c；用于供反射镜69嵌入的台阶部67d。另外，支轴67内因供将盘式线圈63b与LED68电连接的导线穿过而形成为空洞。需要说明的是，如后述那样，支轴67被用作使反射镜69朝Pan方向转动的旋转轴。

LED68是扩散型(宽指向型)，能够使光在较大的范围内扩散。如后述那样，来自LED68的扩散光被用作对在扫描用的激光束的目标区域内的扫描位置进行检测。LED68安装于LED基板68a。LED基板68a在粘合于LED基板固定臂68b之后而安装于支轴67的孔67a。

当组装反射镜单元60时，在向支轴67嵌入反射镜69之后，在支轴67的两端的轴安装有轴承67e、树脂滑动垫圈67f。而且，在该状态下，两个轴承67e嵌入在反射镜单元框架61形成的槽61e。此外，盘式线圈装配板62的轴孔62e与盘式线圈装配板63的轴孔63c从上下供支轴67穿过，并粘合固定于支轴67。

然后，吊线66a、66b经由吊线固定基板64a的两个端子孔64c、两个线孔62c、两个线孔61f而穿过吊线固定基板65的端子孔65a。同样地，吊线66c、66d经由吊线固定基板64b的两个端子孔64d、两个线孔62d、两个线孔61g而穿过吊线固定基板65的端子孔65b。吊线66a～66d分别与盘式线圈62b、63b和用于向LED68供给电流的导线一并焊接于吊线固定基板64a、64b、65。

由此，如图1所示，反射镜单元60的组装结束。在该状态下，反射镜69能够绕支轴67朝Pan方向转动。需要说明的是，吊线固定基板64a、64b伴随着反射镜69的Pan方向的转动而向Pan方向转动。组装完成的反射镜单元60收容于磁铁单元框架71的开口。

返回图1，磁铁单元70具备磁铁单元框架71、八个盘式磁铁72、八个倾斜磁铁73、两个支轴74、吊线固定基板75、吊线76a～76f、保护罩77。

磁铁单元框架71由在主视观察下具有长方形的轮廓的框构件构成。在磁铁单元框架71的左右的侧面的中央形成有用于供支轴74穿过的轴孔71a和用于固定支轴74的螺纹孔71b。在磁铁单元框架71的上表面形成有用于固定吊线固定基板75的两个螺纹孔71c。另外，在磁铁单元框架71的上下的内侧面的前端形成有朝磁铁单元框架71的内侧突出的四个凸缘部，在上述四个凸缘部形成有用于固定保护罩77的螺纹孔71d。此外，在磁铁单元框架71的上下的内侧面的后端形成有朝磁铁单元框架71的内侧突出的四个凸缘部，在上述四个凸缘部形成有用于固定伺服单元框架81的螺纹孔71e。八个盘式磁铁72被安装于磁铁单元框架71的上下的内侧面。此外，八个倾斜磁铁73被安装于磁铁单元框架71的左右的内侧面。

在两个支轴74分别形成有两个螺纹孔74b。两个支轴74以安装有树脂滑动垫圈74a的状态经由安装于磁铁单元框架71的轴孔71a而嵌入反射镜单元框架61的轴承61d。在该状态下，两个螺钉74c经由两个螺纹孔74b而拧入磁铁单元框架71的两个螺纹孔71b。由此，两个支轴74被固定于磁铁单元框架71。需要说明的是，如后述那样，支轴74被用作使反射镜69朝向Tilt方向转动的旋转轴。

在吊线固定基板75形成有两个螺纹孔75a和用于供吊线76a～76f穿过的三个端子孔75c、75d。需要说明的是，三个端子孔75c、75d为了将吊线76a～76f伸展成曲线状而使直径形成得比吊线76a～76f的直径略大。在吊线固定基板75形成有用于向端子孔75c、75d供给信号的电路图案。

吊线76a～76f由磷青铜、铍铜等构成，导电性优异，且具有弹性。吊线76a～76f的剖面形成为圆形状。吊线76a～76f具有彼此相同的形状及特性，倾斜线圈61b、盘式线圈62b、63b及向LED68的电流供给在反射镜69的Tilt方向的转动时被用作赋予稳定的负载。

当组装磁铁单元70时，吊线固定基板75被安装于磁铁单元框架71的上表面。在该状态下，将两个螺钉75b经由两个螺纹孔75a而拧入两个螺纹孔71c。由此，吊线固定基板75被固定于磁铁单元框架71。

然后，吊线76a～76c经由吊线固定基板75的三个端子孔75c、反射镜单元框架61的三个线孔61h而穿过吊线固定基板65的端子孔65c(参照图2(a))。同样地，吊线76d～76f经由吊线固定基板75的三个端子孔75d、反射镜单元框架61的三个线孔61i而穿过吊线固定基板65的三个端子孔65d(参照图2(a))。

在此之后，吊线76a～76f分别与倾斜线圈61b、盘式线圈62b和63b、用于向LED68供给电流的导线一并焊接于吊线固定基板65、75。需要说明的是，吊线76a～76f朝远离反射镜69的方向伸展成曲线状。即，吊线76a～76f的上端部以随着远离端子孔75c、75d而向后倾斜的方式固定于端子孔75c、75d。另外，吊线76a～76f的下端部以随着远离线孔61h、61i及端子孔65b、65c而向后倾斜的方式固定于线孔61h、61i及端子孔65b、65c。由此，完成图3所示的结构体。在该状态下，反射镜单元框架61能够绕支轴74朝Tilt方向转动。需要说明的是，吊线固定基板65伴随着反射镜单元框架61的Tilt方向的转动而向Tilt方向转动。

图3是反射镜单元60安装于磁铁单元70的状态的结构体的立体图。图3(a)是从图2的前方观察该结构体的立体图，图3(b)是从图2的后方观察该结构体的立体图。

参照图3(b)，吊线66a的两端分别与两个端子孔64c的内侧的一个和两个端子孔65a的内侧的一个连接。同样地，吊线66c的两端与两个端子孔64d的内侧的一个和两个端子孔65b的内侧的一个连接。

吊线66b的两端与两个端子孔64c的外侧的一个和两个端子孔65a的外侧的一个连接。同样地，吊线66d的两端与两个端子孔64d的外侧的一个和两个端子孔65b的外侧的一个连接。

吊线76a的两端与三个端子孔75c的内侧的一个和三个端子孔65c的内侧的一个连接。同样地，吊线76d的两端与三个端子孔75d的内侧的一个和三个端子孔65d的内侧的一个连接。

吊线76b的两端与三个端子孔75c的中央的一个和三个端子孔65c的中央的一个连接。同样地，吊线76e的两端与三个端子孔75d的中央的一个和三个端子孔65d的中央的一个连接。

吊线76c的两端与三个端子孔75c的外侧的一个和三个端子孔65c的外侧的一个连接。同样地，吊线76f的两端与三个端子孔75d的外侧的一个和三个端子孔65d的外侧的一个连接。

需要说明的是，在图3(a)中，75e为端子。经由端子75e而供给用于将反射镜69向Pan方向与Tilt方向驱动的驱动信号和用于将LED68点亮的驱动信号。各端子75e分别经由吊线固定基板75上的电路图案而与端子孔75c、75d的任一个连接。

返回图1，伺服单元80具备伺服单元框架81、销孔安装配件82、销孔板83、PSD基板84、及PSD85。

伺服单元框架81由在主视观察中具有长方形的轮廓的框构件构成。在伺服单元框架81的左右的侧面形成有用于固定销孔安装配件82的两个螺纹孔8la。另外，在伺服单元框架81的上下的内侧面的前端形成有朝向伺服单元框架81的内侧突出的四个凸缘部，在上述四个凸缘部分别形成有螺纹孔81c。此外，在伺服单元框架81的左右的内侧面的后端形成有朝向伺服单元框架81的内侧突出的四个凸缘部，在上述四个凸缘部分别形成有螺纹孔81e。

在销孔安装配件82的左右的侧面形成有两个螺纹孔82a。另外，在销孔安装配件82的背面形成有用于固定销孔板83的两个螺纹孔82b和用于将从LED68射出的伺服光经由销孔83a而导向PSD85的开口82c。

在销孔板83形成有销孔83a和两个螺纹孔83b。销孔83a使从LED68射出的扩散光中的一部分的光通过。

在PSD基板84形成有用于将PSD基板84固定于伺服单元框架81的四个螺纹孔84a。在PSD基板84装配有PSD85。PSD85输出与伺服光的感光位置对应的信号。

当组装伺服单元80时，销孔板83与销孔安装配件82的背面抵接。在该状态下，将两个螺钉83c经由两个螺纹孔83b而拧入两个螺纹孔82b。由此，销孔板83被固定于销孔安装配件82。

接着，销孔安装配件82收容于伺服单元框架81内。在该状态下，四个螺纹孔81a与四个螺纹孔82a对齐，将四个螺钉81b分别从左右拧入螺纹孔81a与螺纹孔82a。由此，销孔安装配件82被固定于伺服单元框架81。

此外，PSD基板84与伺服单元框架81的背部抵接。在该状态下，将四个螺钉84b经由四个螺纹孔84a而拧入四个螺纹孔81e。由此，PSD基板84被固定于伺服单元框架81。这样一来，完成图4所示的伺服单元80。图4(a)是从前方观察组装完成的伺服单元80的立体图，图4(b)是从后方观察组装完成的伺服单元80的立体图。

这样一来，在组装完成伺服单元80之后，伺服单元80与图3所示的结构体的背部抵接。在该状态下，将四个螺钉81d从后方经由伺服单元框架81的四个螺纹孔81c而拧入磁铁单元框架71的四个螺纹孔71e。由此，伺服单元80被固定于图3所示的结构体。这样一来，如图5所示，反射镜致动器25的组装结束。图5(a)是从前方观察反射镜致动器25的立体图，图5(b)是从后方观察反射镜致动器25的立体图。

图5所示的组装状态下，八个盘式磁铁72(参照图1)使电流在盘式线圈62b、63b(参照图2(a))中流通，由此调整配置及极性，以使在盘式线圈装配板62、63产生以支轴67为轴的转动力。由此，当电流在盘式线圈62b、63b中流通时，借助在盘式线圈62b、63b产生的电磁驱动力使支轴67与盘式线圈装配板62、63一并转动，由此，反射镜69以支轴67为轴而进行转动。将以支轴67为轴的反射镜69的转动方向称作Pan方向。需要说明的是，若中止电流向盘式线圈62b、63b的流通，则反射镜69利用吊线66a～66d的弹性而返回到转动前的位置。

在图5所示的组装状态下，八个倾斜磁铁73(参照图1)使电流在倾斜线圈61b(参照图2(a))中流通，由此调整配置及极性，以使在反射镜单元框架61产生以支轴74为轴的转动力。由此，当电流在倾斜线圈61b中流通时，借助在倾斜线圈61b产生的电磁驱动力使反射镜单元框架61以支轴74为轴而进行转动，反射镜69与反射镜单元框架61一体地进行转动。将以支轴74为轴的反射镜69的转动方向称作Tilt方向。需要说明的是，若中止电流向倾斜线圈61b的流通，则反射镜单元框架61利用吊线76a～76f的弹性而返回到转动前的位置。

如此一来，能够使反射镜69朝向Pan方向及Tilt方向转动。需要说明的是，在朝向Pan方向转动的情况下，由于利用尺寸比反射镜单元框架61小的盘式线圈装配板62、63使支轴67转动，因此比起Tilt方向的转动、能够使反射镜69更顺畅地转动。另外，在朝向Pan方向转动的情况下，由于仅是盘式线圈装配板62和63、支轴67、反射镜69进行转动，因此比起Tilt方向的转动、能够使反射镜69以更大的角度转动。

此外，如上述那样构成反射镜致动器25，由此能够以高响应来驱动较大的反射镜69。因此，能够以较大的反射镜69对来自目标区域的反射光进行感光。

图6、图7是表示安装有实施方式所涉及的反射镜致动器25的状态的激光雷达1的结构的图。

图6(a)是从侧面透视激光雷达1的内部的图，图6(b)是激光雷达1的外观立体图。另外，图7(a)是图6(a)中的A-A’剖视图，图7(b)是仅示出激光单元20、反射镜致动器25、镜筒40的局部立体图，图7(c)是图7(a)中的B-B’剖视图。

参照图6(a)，激光雷达1具备箱体10、激光单元20、感光部30、镜筒40、投射/感光窗50、电路基板100。

箱体10呈立方体形状，在内部收容激光单元20、反射镜致动器25、感光部30、电路基板100。如图6(b)所示，在箱体10的正面装配有投射/感光窗50。

激光单元20具备激光光源21、光束成形透镜22、激光支架23。

激光光源21射出波长为900nm左右的激光束。激光光源21增大基于反射镜69的Pan方向的转动的目标区域中的激光束的扫描范围，因此激光束的射出方向以从铅垂方向(Y轴正方向)在YZ平面的面内方向中向反射镜69侧倾斜的方式配置。

光束成形透镜22以其光轴与激光光源21的射出光轴一致的方式装配于激光支架23。另外，光束成形透镜22以使射出激光束在目标区域内形成为规定的形状的方式使射出激光束收敛。例如，设计光束成形透镜22，以使目标区域(在本实施方式中，设定于距离投射/感光窗50前方数十米左右的位置)中的光束形状成为纵2m、横0.2m左右的椭圆形状。

激光支架23呈直径比激光光源21及光束成形透镜22略大的圆筒状，在内部保持激光光源21，并在正面装配有光束成形透镜22。

另外，参照图7(a)，激光支架23具有朝X轴正方向及X轴负方向突出的两个突出部23a。突出部23a为了减少遮光来自目标区域的反射光的区域而形成为三角形的叶片状的形状。突出部23a的形成方向和形状与来自目标区域的反射光之间的关系随后参照图10进行说明。

激光光源21与安装于镜筒40的电路基板21a电连接。激光光源21与电路基板21a的连接为了防止遮光来自目标区域的反射光而使用使光透过的透明配线等。透明配线等沿着形成于激光支架23的突出部23a的下部而与电路基板21a连接。

返回图6(a)，当反射镜69位于中立位置时，反射镜致动器25设置为反射镜致动器25的反射镜69的反射镜面与从激光光源21射出的激光束的射入角成为规定的角度(例如60度)。需要说明的是，“中立位置”是指反射镜69不因反射镜致动器25而转动、与图1的前后方向垂直的位置。在中立位置处，来自光束成形透镜22的激光束射入反射镜69的大致中心。

反射镜致动器25以支轴74(参照图1)与X轴平行(与箱体10的底面10a平行)的方式配置。另外，反射镜致动器25以反射镜69的反射镜面从与箱体10的底面10a(X-Z平面)垂直的状态向在Y-Z平面的面内方向中靠近底面10a(X-Z平面)的方向倾斜规定角度(例如30度)的方式配置。另外，如上述那样，激光光源21以激光束的射出方向从铅垂方向(Y轴正方向)向在YZ平面的面内方向中靠反射镜69侧倾斜规定角度(例如30度)的方式配置。在该状态下，激光光源21的射出光轴与反射镜致动器25的支轴74垂直且形成为相对于反射镜69的反射镜面倾斜规定的角度(例如60度)。

通过如此配置激光光源21与反射镜致动器25，当反射镜69位于中立位置时，从激光光源21射出的激光束由反射镜69反射而进入Z轴正方向。另外，若如此配置激光光源21与反射镜致动器25，则在图6(b)所示的水平方向上不存在激光光源21与光束成形透镜22，因此能够增大水平方向上的激光束的摆动角。

如上所述，反射镜致动器25具备：供透过光束成形透镜22后的射出激光束与来自目标区域的反射光射入的反射镜69；用于使该反射镜69绕两个轴转动的机构。反射镜69进行转动，由此射出激光束在目标区域内扫描。此外，来自目标区域的反射光在射出激光束朝向目标区域的光路逆行而射入反射镜69。射入反射镜69后的反射光由反射镜69反射，经由激光支架23与镜筒40之间的间隙而射入感光透镜32。

由反射镜69反射的来自目标区域的反射光与光束成形透镜22的光轴平行地前进。当从光束成形透镜22侧观察激光单元20时，由反射镜69反射的来自目标区域的反射光的宽度远比激光支架23的宽度大。反射镜69的大小设定为，由反射镜69反射的来自目标区域的反射光的宽度远比激光支架23的宽度大。因而，由反射镜69反射的反射光穿过激光支架23的周围而射入感光透镜32。

所述反射光的举动在反射镜69位于任意的转动位置都是相同的。即，反射镜69位于任意的转动位置，来自目标区域的反射光都在射出激光束的光路逆行而与光束成形透镜22的光轴平行地前进，并射入感光透镜32。关于来自目标区域的反射光的射入状况，随后参照图9进行说明。

感光部30具备带通滤波器31、感光透镜32、及光检测器33。

带通滤波器31由电介质多层膜构成，仅使射出激光束的波长频带的光透过。需要说明的是，带通滤波器31为了使反射光以大致平行光的状态射入而使用简单的膜结构。

感光透镜32为菲涅耳透镜，对从目标区域反射的光进行聚光。菲涅耳透镜是将凸透镜分割为同心圆状的区域并减薄厚度的透镜。在本实施方式中，为了获取来自目标区域的反射光的感光光量，需要增大感光透镜32的直径，当使用凸透镜作为感光透镜32时，厚度变大。因此，优选感光透镜32如本实施方式那样使用菲涅耳透镜。

光检测器33由APD(雪崩·光电二极管)或PIN光电二极管构成，且安装于电路基板33a。光检测器33将与感光光量对应的大小的电信号输出到电路基板33a。光检测器33的感光面不被分割成多个区域而由单一的感光面构成。另外，光检测器33的感光面为了抑制杂光的影响而构成为纵横的宽度狭窄(例如1mm左右)。

参照图7(a)，镜筒40在内部形成有内径的大小不同的开口40a和开口40c。开口40a的直径比开口40c及感光透镜32的直径大，在开口40a与开口40c之间的阶梯差处装配有带通滤波器31和感光透镜32。

另外，如图7(b)所示，在开口40a形成有在X轴方向上排列的两个槽40b。两个槽40b与激光支架23的突出部23a卡合，以将激光支架23朝向YZ平面的面内方向倾斜的状态进行保持。由此，如图7(c)所示，镜筒40的开口40a中激光支架23与两个突出部23a以外的部分成为较大的间隙。目标区域的反射光经由该间隙而导向感光透镜32。如图所示，激光支架23的直径比开口40a及感光透镜32小，突出部23a呈在Z轴方向上较薄的形状。因此，来自目标区域的反射光被激光支架23遮光的光量较少。

返回图6(a)，在镜筒40的上部形成有沿着反射镜69位于中立位置时的射出激光束的射出方向倾斜的倾斜部40d，以避免遮光来自目标区域的反射光及射出激光束。另外，在镜筒40的下部安装有供光检测器33安装的电路基板33a，并在开口40c内确定光检测器33的位置。

如图6(a)那样，在激光雷达1处，激光光源21、带通滤波器31、感光透镜32、光检测器33以呈直线状地排列的方式配置。激光光源21、光束成形透镜22、感光透镜32以使各自的光轴一致的方式配置。另外，以上述光轴贯穿带通滤波器31的中心与光检测器33的感光面的中心的方式配置有带通滤波器31与光检测器33。

如图6(b)所示，投射/感光窗50由表面弯曲的曲面状的透明板构成。投射/感光窗50由透明性高的材料构成，另外，向射入面与射出面附加防反射膜(AR涂层)。

从激光光源21射出的激光束借助光束成形透镜22而受到收敛作用，并在目标区域内成形为规定的形状。透过光束成形透镜22后的激光束射入反射镜致动器25的反射镜69并借助反射镜69而朝向目标区域反射。

如图6(b)所示，利用反射镜致动器25驱动反射镜69朝向Pan方向及Tilt方向转动，由此射出激光束在目标区域内扫描。激光束在目标区域内沿着与X-Z平面平行的多条扫描线扫描。为了沿着各扫描线扫描激光束，除了驱动反射镜69朝向Pan方向转动之外，还朝向Tilt方向转动。另外，为了变更扫描线，驱动反射镜69朝向Tilt方向转动。

需要说明的是，在本实施方式中，目标区域中的与激光束的X-Z平面平行的扫描方向(以下，称作“水平方向”)的摆动角大，目标区域中的与激光束的X-Z平面垂直的扫描方向(以下，称作“铅垂方向”)的摆动角比水平方向的摆动角小。

返回图6(a)，电路基板100与激光光源21用的电路基板21a(参照图7(a))、光检测器33用的电路基板33a、反射镜致动器25的吊线固定基板75电连接。电路基板100具备CPU、存储器等，用于对激光光源21及反射镜致动器25进行控制。此外，电路基板100基于来自光检测器33的信号，对目标区域中的障碍物的有无及到障碍物的距离进行测定。具体而言，在目标区域中的规定的扫描位置处，从激光光源21射出激光束。然后，来自目标区域的反射光射入箱体10，并借助反射镜致动器25的反射镜69而朝向光检测器33一侧反射。此时若从光检测器33输出信号，则检测到在该扫描位置存在障碍物。另外，根据在该扫描位置处射出激光束的时机与从光检测器33输出信号的时机的时间差来测定到该障碍物的距离。激光雷达1的电路结构随后参照图11而进行说明。

图8(a)是对用于检测反射镜69的位置的伺服光学系统进行说明的图。同图为图6(a)的光学系统的示意图。同图仅示出反射镜致动器25的局部剖视图与激光光源21。

如上所述，在反射镜致动器25配置有LED68、销孔安装配件82、销孔板83、PSD基板84、及PSD85。

LED68、PSD85及销孔83a配置为，当反射镜致动器25的反射镜69位于上述中立位置时，LED68面对销孔板83的销孔83a与PSD85的中心。即，当反射镜69位于中立位置时，以从LED68射出且穿过销孔83a的伺服光与PSD85的中心垂直地射入的方式配置有销孔板83及PSD85。另外，销孔板83配置于比LED68与PSD85的中间位置靠近PSD85的位置。

在此，以从LED68扩散的方式发出的伺服光的一部分通过销孔83a而由PSD85感光。射入销孔83a以外的区域的伺服光由销孔板83遮光。PSD85输出与伺服光的感光位置对应的电流信号。

例如，如图8(b)所示，当反射镜69从由虚线表示的中立位置朝向箭头方向转动时，LED68的扩散光(伺服光)中通过销孔83a的光的光路从LP1向LP2位移。其结果是，PSD85上的伺服光的照射位置发生变化，从PSD85输出的位置检测信号发生变化。在该情况下，来自LED68的伺服光的发光位置与PSD85的感光面上的伺服光的射入位置一一对应。由此，能够根据由PSD85检测到的伺服光的射入位置来检测反射镜69的位置，其结果是，能够检测目标区域中的扫描激光束的扫描位置。

图9是对反射镜69的转动位置、射出激光束、反射光的光路的关系和激光光源21与光检测器33的位置关系进行说明的图。同图(a)是示意性地示出射出激光束与反射光的光路的图，同图(b)是示意性地示出来自目标区域的反射光相对于感光透镜32的射入部分与遮光部分的关系的图。

参照同图(a)，从激光光源21射出的射出激光束自投射/感光窗50经由光束成形透镜22、反射镜69而向目标区域照射。

在此，当反射镜69从虚线的位置如箭头那样进行转动时，射出激光束的光路从图中的虚线如实线那样发生变化，射出激光束的行进方向发生变化。由此，射出激光束在目标区域内扫描。

另外，来自目标区域的反射光透过投射/感光窗50而借助反射镜69向光检测器33一侧反射。反射镜69与目标区域之间的距离远比激光光源21与反射镜69的距离大，因此来自目标区域的反射光以大致平行光的状态射入反射镜69。此时，反射镜69的反射镜面比从光束成形透镜22射入反射镜面的射出激光束的射入区域宽数倍。因此，来自目标区域的反射光射入反射镜69的反射镜面的射入区域比射出激光束的反射镜69的反射镜面中的射入区域宽数倍。来自目标区域的反射光中、聚光于光检测器33的反射光的光量取决于反射镜69的反射镜面的宽度。

另外，如同图(b)所示，激光支架23的外径远比镜筒40的开口40a及感光透镜32的直径小，激光支架23仅借助在Z轴方向上较薄的形状的突出部23a而保持于镜筒40，因此来自目标区域的反射光被激光支架23遮光的区域(图中深色网点部分)较小。因而，来自目标区域的反射光的大半经由镜筒40的开口40a、激光支架23的间隙而射入带通滤波器31、感光透镜32。由此，如本实施方式那样，即使激光光源21配置于反射镜致动器25与感光透镜32之间的光路中，也能够适宜地对来自目标区域的反射光进行感光。

返回同图(a)，与上述相同地，当反射镜69从虚线的位置如箭头那样进行转动时，伴随着射出激光束的行进方向的变化，来自目标区域的反射光的光路从图中的虚线如实线那样发生变化。此时，反射镜69位于实线的位置，因此来自目标区域的反射光借助反射镜69而朝向与反射镜69的转动前相同的方向反射。即，反射光在射出激光束从光束成形透镜22朝向反射镜69的光路逆行。因此，即使反射镜69转动，反射光相对于光检测器33的射入位置也不发生变化。

如此，在同图(a)的结构中，即使反射镜69转动，从反射光的反射镜69到光检测器33的光路也不发生变化，因此，反射光相对于光检测器33的射入位置不发生变化。因此，能够利用单一感光面的宽度小的光检测器33来适宜地对反射光进行感光。另外，通过减小光检测器33的感光面，能够抑制杂光射入光检测器33，从而能够提高来自光检测器33的检测信号的精度。

此外，激光光源21配置于反射镜致动器25与光检测器33之间的光路中，光检测器33配置于激光光源21的背后，因此射出激光束难以直接或借助激光光源21的射出口、其他光学元件等衍射而射入光检测器33。因而，即使激光光源21与光检测器33位于相同的箱体内，也能够抑制从目标区域反射的以外的激光束(杂光)对光检测器33造成的影响。

图10是对基于激光支架23的形状与配置的反射光的射入与遮光状况进行说明的图。为了便于说明，同图(a)～同图(d)仅示出箱体10的投射/感光窗50、反射镜致动器25的反射镜69、及激光单元20的激光支架23，由浅色网点部分表示来自目标区域的反射光，由深色网点部分表示该反射光被激光支架23遮光的区域。

同图(a)是表示在本实施方式中激光束沿水平方向地扫描目标区域时的反射光的射入状况的示意图。

在本实施方式中，水平方向(X轴方向)中的激光束的摆动角大，另外，激光支架23以倾斜于YZ平面的面内方向的方式配置(参照图9(a))。另一方面，激光支架23的突出部23a以向X轴方向伸出的方式形成。因此，如图9(a)那样，即使激光束在水平方向(X轴方向)上发生较大的摆动，来自目标区域的反射光也难以被激光支架23的突出部23a遮光。

同图(b)是表示例如激光支架23的突出部23a以向Y轴方向伸出的方式形成的情况的比较例的示意图。

在本比较例的情况下，激光支架23的突出部23a以与激光束的水平方向(X轴方向)的扫描方向垂直的方式延伸。在该情况下，如图所示，当激光束在水平方向上摆动时，来自目标区域的反射光容易照射到激光支架23的突出部23a。另外，来自目标区域的反射光照射到沿着激光支架23的Y轴方向延伸的突出部23a的面积大的表面，因此被突出部23a遮光的区域比较大。在该情况下，激光束的水平方向(X轴方向)的摆动角越大、遮光区域越大。如上述那样，在本实施方式中，由于激光束的水平方向的摆动角大，因此遮光区域在摆动角大的范围内容易变大。尤其是当激光束以从图9(a)的与X-Z平面平行的状态倾斜于下方(Y轴负方向)的状态沿水平方向地扫描时，激光束更容易照射到突出部23a，从而更容易被突出部23a遮光。

如此，在比较例中，当激光束沿着摆动角大的水平方向扫描时，来自目标区域的反射光容易被遮光，被遮光的面积也大。因此，相对于光检测器33的射入光量减少，可能会给距离测定的精度带来负面影响。

因此，激光支架23的突出部23a如本实施方式那样，优选以沿着目标区域中的激光束的摆动角大的水平方向延伸的方式形成。

同图(c)是表示本实施方式中的反射镜69从中立位置朝向铅垂方向(Tilt方向)且向下(以下，称作“铅垂下方”)转动时的反射光的射入状况的示意图。

如图所示，在激光支架23挨近反射镜69配置的情况下，当反射镜69朝向铅垂下方较大地转动时，从目标区域向反射镜69的反射光的一部分被激光支架23与突出部23a遮光(图中深色网点部分)。

在本实施方式中，激光支架23的突出部23a具有三角形的叶片状的形状，靠近反射镜69的部分的宽度比远离反射镜69的部分的宽度窄。因此，在反射镜69朝向铅垂下方转动的情况下，被激光支架23遮光的反射光的区域小。

同图(d)是示出例如激光支架23的突出部23a以长方形的叶片状的形状等形成的情况的比较例的示意图。

在本比较例的情况下，如图所示，当反射镜69朝向铅垂下方较大地转动时，与本实施方式相比，从目标区域向反射镜69的反射光被激光支架23与突出部23a较大地遮光。

如此，激光支架23的突出部23a如本实施方式那样，通过将靠近反射镜69的部分的宽度形成得比远离反射镜69的部分的宽度小，在反射镜69朝向铅垂下方转动的情况下，能够减小遮光来自目标区域的反射光的区域。因而，即使在激光支架23挨近反射镜69配置的情况下，也能够适宜地对来自目标区域的反射光进行感光。

图11是表示激光雷达1的电路结构的图。需要说明的是，为了便于说明，同图一并表示激光雷达1的主要结构。如图所示，激光雷达1具备PSD信号处理电路101、伺服LED驱动电路102、致动器驱动电路103、扫描LD驱动电路104、PD信号处理电路105、及DSP106。

PSD信号处理电路101将基于来自PSD85的输出信号而求出的位置检测信号输出到DSP106。伺服LED驱动电路102基于来自DSP106的信号而向LED68供给驱动信号。致动器驱动电路103基于来自DSP106的信号而驱动反射镜致动器25。具体而言，在目标区域内用于使激光束沿着规定的轨道扫描的驱动信号向反射镜致动器25供给。

扫描LD驱动电路104基于来自DSP106的信号而向激光光源21供给驱动信号。具体而言，在向目标区域照射激光束的时机，脉冲状的驱动信号(电流信号)向激光光源21供给。

PD信号处理电路105将与光检测器33的感光光量对应的电压信号增幅及数字化并向DSP106供给。

DSP106基于从PSD信号处理电路101输入的位置检测信号而检测目标区域中的激光束的扫描位置，并执行反射镜致动器25的驱动控制、激光光源21的驱动控制等。另外，DSP106基于从PD信号处理电路105输入的电压信号而判断在目标区域内的激光束照射位置是否存在障碍物，并基于从激光光源21输出的激光束的照射时机与由光检测器33感光的来自目标区域的反射光的感光时机之间的时间差而测定到障碍物的距离。

以上，根据本实施方式，通过将用于使激光束扫描的反射镜致动器25共享于感光系统，即使反射镜69转动，也能够使反射光相对于光检测器33的射入位置恒定。因此，能够利用单一感光面小的光检测器33来适宜地对反射光进行感光。

另外，根据本实施方式，激光光源21配置于反射镜致动器25与光检测器33之间的光路中，光检测器33位于激光光源21的背后，因此射出激光束难以直接或借助激光光源21的射出口、其他光学元件等衍射而射入光检测器33。因而，即使激光光源21与光检测器33位于相同的箱体内，也能够抑制从目标区域反射的以外的激光束(杂光)给光检测器33带来的影响。

另外，根据本实施方式，如图6(a)、(b)所示，由于使从激光光源21射出的激光束从下射入反射镜69，因此能够增大水平方向(X轴方向)中的激光束的摆动角，从而能够增大目标区域中的水平方向的扫描范围，此外，来自目标区域的反射光难以被激光支架23遮光。

另外，根据本实施方式，激光支架23的直径比感光透镜32的直径小，激光支架23仅借助较薄的形状的突出部23a而保持于镜筒40，因此来自目标区域的反射光被激光支架23遮光的光量少。因而，即使激光光源21配置于反射镜致动器25与感光透镜32之间的光路中，也能够适宜地对来自目标区域的反射光进行感光。

另外，根据本实施方式，激光支架23的突出部23a以向激光束的摆动角大的水平方向(X轴方向)伸出的方式形成，因此即使激光束在水平方向上较大地摆动，来自目标区域的反射光被激光支架23遮光的光量也小。因而，能够更加适宜地对来自目标区域的反射光进行感光。

此外，根据本实施方式，激光支架23的突出部23a以靠近反射镜69的部分的宽度比远离反射镜69的部分的宽度小的方式形成，因此在反射镜69朝向铅垂下方转动的情况下，能够减小遮光来自目标区域的反射光的区域。因而，在激光支架23挨近反射镜69配置的结构中也能够适宜地对来自目标区域的反射光进行感光。由此，能够实现激光雷达1的小型化。

以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不受上述实施方式任何限制，另外，本发明的实施方式也能够在上述实施方式以外加以各种变更。

例如，在上述实施方式中，由于增大激光束的水平方向的摆动角，因此如图6(a)、(b)那样，以使激光束从下射入反射镜69的方式设置激光光源21，但也可以在增大激光束的铅垂方向的摆动角的情况、意欲降低箱体10的高度的情况下，以使激光束从横向射入反射镜69的方式设置激光光源21。

图12是表示该情况下的激光雷达1的结构的图。需要说明的是，在本变更例中，激光束的射出方向以外的结构与上述实施方式相同，并标注相同的附图标记。

同图(a)是从上表面侧透视激光雷达1的内部的图，同图(b)是从正面观察激光雷达1的图。

如同图(a)、同图(b)所示，激光光源21以使激光束沿着X轴负方向射出的方式设置。另外，反射镜致动器25设置为，在中立位置处，反射镜69的反射镜面与X-Z平面垂直，且激光光源21的光轴相对于反射镜69的反射镜面呈45度。

另外，激光支架23的突出部23a以沿着Z轴方向延伸的方式形成。这样一来，与上述实施方式相同地，当使激光束沿着水平方向扫描时，来自目标区域的反射光难以被突出部23a遮光。

另外，在上述实施方式中，激光支架23的突出部23a以三角形的叶片状形成，但也可以是以例如L字型、一个角为直角的梯形的叶片状形成。除此之外，只要是靠近反射镜致动器25的部分变小这样的形状即可，也可以是任意的形状。

另外，突出部23a的材料也可以由能够使光透过的材料形成。由此，能够进一步抑制遮光来自目标区域的反射光的情况。另外，突出部23a的数量并不局限于两个，也可以是一个、三个以上。但是，越是增加突出部23a的数量、越是增加被突出部23a遮光的光量，因此优选突出部23a的数量尽可能地少。

此外，也可以不设置突出部23a而借助沿着与光束成形透镜22的光轴垂直的方向延伸的透光板来保持激光支架。

图13是示出该情况下的激光雷达1的结构的图。图13示意性地示出卸下箱体10的罩后的状态下的激光雷达1的内部，反射镜致动器25被简化示出。

参照图13，激光雷达1具备激光单元24来取代上述实施方式的激光单元20。另外，激光雷达1具备镜筒41来取代上述实施方式的镜筒40。需要说明的是，反射镜致动器25及感光部30与上述实施方式相同地构成，因此省略其详细的说明。

图14(a)、(b)是示意性地示出激光单元24的与箱体10的基座10b垂直的平面的剖面的剖视图。图14(a)示出各构件分解后的状态的激光单元24，图14(b)示出各构件组装完成的状态的激光单元24。

激光单元24具备激光支架241、锁紧螺钉242、透光板243、及透镜支架244。

激光支架241由铝等金属形成。激光支架241呈外周的直径在前后不同的大致圆筒形状。在前方形成有大径部241a，在后方形成有直径比大径部241a小的小径部241b。在小径部241b的后方的一部分设有螺纹槽241c。为了与锁紧螺钉242螺旋紧固时的止滑，在大径部241a的外周进行滚花加工(参照图13)。

另外，激光支架241在内部形成有用于收容透镜支架244的圆形的开口241d和用于收容激光光源21的圆形的开口241e。开口241d的直径比透镜支架244的小径部244b的外径略大，开口241e的直径比激光光源21的基座211的直径略大。

此外，在开口241d与开口241e之间形成直径比开口241d、241e小的环状的台阶部241f，在台阶部241f的内侧形成有圆形的孔。台阶部241f的内侧的孔的直径比激光光源21的CAN212的直径略大。在激光光源21的基座21a的前表面与激光支架241的台阶部241f抵接之前，激光光源21从后方嵌入开口241e。由此，激光光源21相对于激光支架241定位，激光光源21粘合固定于激光支架241。

锁紧螺钉242与激光支架241相同地，由铝等金属形成。另外，锁紧螺钉242呈在内部形成有用于收容激光支架241的开口242a的大致圆筒形状。开口242a的直径比激光支架241的小径部241b略大。在开口242a内设有与激光支架241的螺纹槽241c啮合的螺纹槽242b。另外，为了与激光支架241螺旋紧固时的止滑，在锁紧螺钉242的外周进行滚花加工(参照图13)。

透光板243由能够使光透过的玻璃形成。为了提高来自目标区域的反射光的透过率，在透光板243的射入面与射出面附加防反射膜。透光板243在主视观察下呈具有上部被直线状地切削的切削部243a的大致半圆形状(参照图13)。透光板243为了稳定地保持激光支架241而将前后方向的厚度形成得略厚。

透光板243为了将来自目标区域的反射光导向感光透镜32(参照图13)而具有在借助透光板243而将反射光折射之后使反射光射入感光透镜32的透镜面的整体的程度的直径。在透光板243的中央形成有用于供激光支架241穿过的圆形的开口243b。开口243b的直径比激光支架241的大径部241a小且比激光支架241的小径部241b略大。

透镜支架244与激光支架241相同地，由铝等金属形成。透镜支架244呈外周的直径在前后不同的大致圆筒形状。在前方形成有大径部244a，在后方形成有直径比大径部244a小的小径部244b。透镜支架244在内部收容光束成形透镜22，并形成有用于将从激光光源21射出的激光束导向光束成形透镜22的圆形的开口244c。开口244c的前方的直径比光束成形透镜22的直径略大。在开口244c形成有台阶部244d，台阶部244d的部分中的开口244c的直径比开口244c的前方的直径小。在光束成形透镜22的后表面的周边部与透镜支架244的台阶部244d抵接之前，光束成形透镜22从前方嵌入开口244c。在该状态下，光束成形透镜22粘合固定于透镜支架244。

当组装激光单元24时，首先，激光支架241的小径部241b从前方穿过透光板243的开口243b。然后，锁紧螺钉242以将透光板243夹在中间的方式从后方与激光支架241的螺纹槽241c螺旋紧固。由此，透光板243被夹持于激光支架241的大径部241a与小径部241b之间的阶梯差和锁紧螺钉242的前表面之间。

然后，在该状态下，透镜支架244的小径部244b穿过激光支架241的开口241d。在该状态下，透镜支架244在前后方向上调整位置，以使从激光光源21射出激光束且在规定的距离处使激光束聚焦。由此，完成光束成形透镜22的焦点调整。在完成光束成形透镜22的焦点调整之后，透镜支架244粘合固定于激光支架241。

这样一来，图14(b)所示的激光单元24组装完成。

图15(a)是镜筒41与激光支架保持部42的分解立体图，图15(b)是从后方观察激光支架保持部42的立体图，图15(c)是示出在镜筒41组装有激光支架保持部42的状态的立体图。

参照图15(a)，镜筒41由不使光透过的树脂材料等形成。与上述实施方式相同地，在镜筒41形成有沿着反射镜69位于中立位置时的射出激光束的射出方向倾斜的倾斜部41a，以避免遮光来自目标区域的反射光及射出激光束。另外，与上述实施方式相同地，镜筒41在安装于背部的光检测器33(参照图13)形成有用于引导反射光的开口41b。在开口41b设有阶梯差，以与该阶梯差抵接的方式在开口41b安装有感光透镜32(参照图13)。此外，在镜筒41设有用于固定激光支架保持部42的螺纹孔41c～41e。

激光支架保持部42与镜筒41相同地由不使光透过的树脂材料等形成。激光支架保持部42在主视观察下在中央形成有大致半圆形状的开口42a。开口42a的直径比激光单元24的透光板243的直径略大。在开口42a的后方形成有台阶部42b。另外，在开口42a的左右的上端形成有切口42c。此外，在激光支架保持部42的左下角形成有从前方向后方延伸的槽42d，在槽42d的后方形成有螺纹孔42e。参照图15(b)，同样地，在激光支架保持部42的右上角形成有从前方向后方延伸的槽42f与螺纹孔42g，在激光支架保持部42的右下角形成有从前方向后方延伸的槽42h与螺纹孔42i。

当激光单元24向镜筒41安装时，首先，从前方将激光支架保持部42的背面42m按压于镜筒41的前表面41f，激光支架保持部42的螺纹孔42e与螺纹孔41c对齐，螺纹孔42g与螺纹孔41d对齐，螺纹孔42i与螺纹孔41e对齐。在该状态下，螺钉42j、42k、421经由螺纹孔42e、42g、42i而与镜筒41的螺纹孔41c、41d、41e螺旋紧固。由此，激光支架保持部42固定于镜筒41。

然后，激光单元24从前方穿过激光支架保持部42的开口42a，透光板243以与台阶部42b抵接的方式按压于台阶部42b。在该状态下，粘合剂从切口42c流入，透光板243粘合固定于激光支架保持部42。

这样一来，图15(c)所示的结构体组装完成。然后，如图13所示，镜筒41以规定的角度(与上述实施方式相同地，例如60度)倾斜的方式借助螺钉而固定于在基座10b上配置有镜筒41的保持框43。由此，激光单元24具有规定的倾斜度，能够向反射镜致动器25射出激光束，并将来自目标区域的反射光经由透光板243而导向感光透镜32、光检测器33。

图16(a)是从正面观察镜筒41与激光支架保持部42的示意图。图16(b)是示意性地示出来自目标区域的反射光相对于感光透镜32的射入部分与遮光部分的关系的图。

如图16(a)所示，激光支架241的直径R1远比透光板243的直径R2小。另外，透光板243的直径R2比感光透镜32的直径R3略大。在透光板243设有切削部243a。因此，如图16(b)所示，在比切削部243a靠上部的区域内，来自目标区域的反射光不被遮光而穿过开口41b，从而射入感光透镜32的透镜面的上部。在比切削部243a靠下部的区域内，来自目标区域的反射光仅被激光支架241与激光支架保持部42遮光，射入其他区域的反射光透过透光板243并射入感光透镜32的透镜面的下部。这样一来，射入感光透镜32的上部与下部的反射光借助感光透镜32而被收敛于光检测器33。

如此，在本变更例中，由于利用激光支架241来保持透光板243，因此比起上述的实施方式而进一步减小遮光来自目标区域的反射光的区域。另外，在本变更例中，激光支架241借助沿着与光束成形透镜22的光轴垂直的方向延伸的透光板243而安装于激光支架保持部42的开口42a。由此，如图7所示，与激光支架23借助沿着与光束成形透镜22的光轴水平的方向延伸的薄板状的突出部23a而保持于槽40b的情况相比，激光支架241被稳定地保持于镜筒41。另外，在本变更例中，由于利用简单的大致半圆形状的透光板243来保持激光支架241，因此与上述实施方式的叶片状的突出部23a相比，能够容易地制造激光雷达1。

需要说明的是，在本变更例中，虽然激光支架保持部42由与镜筒41分开的构件构成，但也可以在镜筒41的前表面41f一体形成朝前方突出的保持部，并在该保持部收容激光单元24。

另外，在本变更例中，为了不妨碍射出激光束，透光板243以呈略半圆形形状的方式设有切削部243a，但也可以不设置切削部243a而形成为大致圆形形状。另外，透光板243并不局限于一个，也可以沿周向以断开的方式设有多个。

另外，在本变更例中，虽然透光板243由玻璃形成，但只要是能够使光透过即可，也可以由树脂等其他材料形成。

另外，在上述实施方式及变更例中，激光支架23也可以由透光性优异的材料形成。其中，在该情况下，优选激光支架23的内侧由涂料等进行遮光。这是为了防止如下所述的情况发生，例如，从激光光源21射出的杂光(由于激光束也从激光芯片的相反一侧射出，因此除了从激光芯片的前方输出的主要激光束以外，不必要的激光束可作为杂光输出。)透过激光支架23而成为误检测的原因，另外，从激光光源21射出的激光束由光束成形透镜22的表面反射，其透过激光支架23而成为误检测的原因。此外，也可以将激光支架23的壁厚加厚至激光支架23的外径比镜筒40的开口40a的内径略小的程度为止，并省略突出部23a。在该结构中，通过将激光支架23嵌入开口40a，激光光源21与光束成形透镜22装配于镜筒40。来自目标区域的反射光透过激光支架23的壁厚部分而被导向感光透镜32。

另外，在上述实施方式中，虽然以水平方向的激光束的摆动角形成得比铅垂方向的激光束的摆动角大的方式构成激光雷达1，也可以以铅垂方向的激光束的摆动角形成得比水平方向的激光束的摆动角大的方式构成激光雷达1。

另外，在上述实施方式中，虽然利用镜筒40而将激光单元20与感光部30保持为一体，但也可以使用仅保持激光单元20的构件和仅保持感光部30的构件。

另外，在上述实施方式中，虽然借助突出部23a而在镜筒40的开口40a安装有激光支架23，但优选激光支架23与突出部23a由透明的材料形成，以便减少遮光。其中，如上所述，优选激光支架23的内侧由涂料等进行遮光。

另外，在上述实施方式中，虽然使用菲涅耳透镜作为感光透镜32，但也可以使用凸透镜等。

此外，在上述实施方式中，虽然示出了反射镜绕两个轴旋转的反射镜致动器的结构例，但本发明还能够应用于上述以外的结构的反射镜致动器、使用有多边形反射镜的致动器。

此外，本发明的实施方式能够在专利请求的范围所公开的技术性思想的范围内适当地加以各种变更。

附图标记说明如下：

1…激光雷达

10…箱体

21…激光光源

22…光束成形透镜

23…激光支架

23a…突出部

241…激光支架

243…透光板(支承构件)

25…反射镜致动器(驱动部，致动器)

32…感光透镜(聚光元件)

33…光检测器

40…镜筒(保持构件)

41…镜筒(固定部)

42…激光支架保持部(固定部)

67…支轴(第一转动轴)

69…反射镜

74…支轴(第二转动轴)

Claims (8)

1.一种激光雷达，其特征在于，

所述激光雷达具备：

激光光源，其射出激光束；

反射镜，其将所述激光束以朝向目标区域的方式进行反射；

驱动部，其以使所述激光束对所述目标区域进行扫描的方式来驱动所述反射镜；

聚光元件，其对在所述目标区域中被反射、进而由所述反射镜反射后的所述激光束的反射光进行聚光；

光检测器，其对由所述聚光元件聚光后的所述反射光进行感光，

所述激光光源配置于所述反射镜与所述聚光元件之间的光路中，

所述反射镜具有供所述反射光穿过所述激光光源的周围而射入所述聚光元件的大小。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，

所述激光光源、所述聚光元件及所述光检测器以在所述反射光的行进方向上排成一列的方式配置。

3.根据权利要求1或2所述的激光雷达，其特征在于，

所述驱动部具备使所述反射镜绕第一转动轴及与该第一转动轴铅垂的第二转动轴转动的致动器。

4.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，

所述激光光源以在与所述第二转动轴铅垂的方向上且所述反射镜位于绕所述第一转动轴及第二转动轴的中立位置时使所述激光束从相对于所述反射镜倾斜的方向射入所述反射镜的方式配置，

所述反射镜的绕所述第一转动轴转动的转动范围设定为比所述反射镜的绕所述第二转动轴转动的转动范围大。

5.根据权利要求3或4所述的激光雷达，其特征在于，

所述激光雷达具备收容所述激光光源、所述反射镜、所述致动器、所述聚光元件及所述光检测器的箱体，

当所述反射镜位于所述中立位置时，所述反射镜以从与所述箱体的底面铅垂的状态向所述底面的方向倾斜的方式配置，

所述致动器以使所述第二转动轴与所述箱体的所述底面平行的方式配置，

所述激光光源以使射出方向从与所述箱体的底面铅垂的方向向所述反射镜的方向倾斜的方式配置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的激光雷达，其特征在于，

所述激光雷达还具备：

光束成形透镜，其配置在所述激光光源与所述反射镜之间，且对从所述激光光源射出的激光束的光束形状进行成形；

激光支架，其收容所述激光光源与所述光束成形透镜；

空心的保持构件，其保持所述激光支架，

所述激光支架借助从所述激光支架的外侧面突出且沿着与所述光束成形透镜的光轴平行的方向延伸的薄板状的突出部而支承于所述保持构件的内侧面。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的激光雷达，其特征在于，

所述激光雷达还具备：

光束成形透镜，其配置在所述激光光源与所述反射镜之间，且对从所述激光光源射出的激光束的光束形状进行成形；

激光支架，其收容所述激光光源与所述光束成形透镜；

固定部，其用于固定所述激光支架；

透光性的支承构件，其将所述透镜支架的外周与所述固定部连结并使所述透镜支架支承于所述固定部。

8.根据权利要求7所述的激光雷达，其特征在于，

所述支承构件由配置于所述激光支架的外侧面且沿着与所述光束成形透镜的光轴铅垂的方向延伸的板状的透光性构件构成。

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