JP5488099B2 - Laser radar equipment - Google Patents
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Description
本発明は、レーザレーダ装置に関するものである。 The present invention relates to a laser radar device.
従来より、レーザ光を用いて検出物体までの距離や方位を検出する技術として例えば特許文献1のような装置が提供されている。この特許文献1の装置では、レーザ光発生手段からのレーザ光の光軸上に、レーザ光を透過させ、かつ検出物体からの反射光を検出手段に向けて反射する光アイソレータを設けている。さらに、光アイソレータを透過するレーザ光の光軸上において当該光軸方向の中心軸を中心として回動する凹面鏡を設け、この凹面鏡によってレーザ光を空間に向けて反射させると共に、検出物体からの反射光を光アイソレータに向けて反射させることで360°の水平走査を可能としている。
Conventionally, for example, an apparatus as disclosed in
ところで、上記レーザレーダ装置では、偏向部(例えば凹面鏡等)から空間に照射されるレーザ光の照射経路上に防塵、防滴などを目的とする透明カバーを設けた構成が一般的である。しかしながら、このようにレーザ光の照射経路上に透明カバーを設けると、偏向部(例えば凹面鏡)から空間に照射されるレーザ光の一部が透明カバーで反射し、その反射光(外乱光)が偏向部を介して光検出手段によって検出されてしまうという問題がある。このように外乱光が検出されてしまうと、本来検出されるべき反射光(装置外の空間に存在する検出物体からの反射光)を正確に検出できなくなる虞があるため、このような外乱光が光検出手段に検出されにくい構成が望ましいといえる。また、上記のような外乱光をノイズとして除去する方法も考えられるが、このような方法だけでは、外乱光の受光タイミングと正規の検出信号の受光タイミングとが近い場合など、外乱光の除去が難しい場合に対処できず、更なる解決方法が求められている。 By the way, the above laser radar device generally has a configuration in which a transparent cover for the purpose of dustproofing, dripproofing, etc. is provided on the irradiation path of laser light irradiated to the space from a deflecting unit (for example, a concave mirror). However, when a transparent cover is provided on the laser light irradiation path in this way, a part of the laser light irradiated to the space from the deflecting unit (for example, concave mirror) is reflected by the transparent cover, and the reflected light (disturbance light) is reflected. There is a problem that it is detected by the light detection means via the deflection section. If disturbance light is detected in this way, there is a possibility that reflected light (reflected light from a detection object existing in a space outside the apparatus) that should be detected cannot be detected accurately. It can be said that a configuration in which the light detection means is difficult to detect is desirable. In addition, a method of removing the disturbance light as described above as a noise can be considered. However, such a method alone can remove the disturbance light when the disturbance light reception timing is close to the regular detection signal reception timing. We cannot cope with difficult cases, and further solutions are required.
また、誤検出の原因となりうる外乱光としては、レーザ光が透明カバーで反射して生じる外乱光だけでなく、装置外から透明カバーを介して入り込む外来光(太陽光等)なども想定される。この種の外乱光も本来検出されるべき反射光(装置外の空間に存在する検出物体からの反射光)の誤検出を招くノイズとなり得るため、このような外乱光を検出されにくくする対策が望まれる。 In addition, disturbance light that can cause erroneous detection is not only disturbance light generated by reflection of laser light on a transparent cover, but also extraneous light (such as sunlight) that enters through the transparent cover from outside the apparatus. . This kind of disturbance light can also be a noise that causes erroneous detection of reflected light that should be detected originally (reflected light from a detection object existing in a space outside the apparatus), and therefore measures to make it difficult to detect such disturbance light. desired.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、レーザ光が透過板で反射して生じる外乱光又は装置外から透過板を介して入り込む外乱光に起因する誤検出を効果的に防止し得るレーザレーダ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is effective in detecting erroneous light caused by disturbance light generated by reflection of laser light from a transmission plate or disturbance light entering from the outside of the apparatus through the transmission plate. It is an object of the present invention to provide a laser radar device that can be prevented.
請求項1の発明は、レーザ光を発生するレーザ光発生手段と、前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、当該レーザ光が検出物体にて反射した反射光を検出する光検出手段と、所定の中心軸を中心として回動可能に構成された偏向手段を備えるとともに、前記偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向させ、かつ前記反射光を前記光検出手段に向けて偏向する回動偏向手段と、前記偏向手段にて偏向された前記反射光を前記光検出手段へと導く反射光誘導部と、前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、少なくとも前記回動偏向手段を収容すると共に、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路上を当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、を備えたレーザレーダ装置であって、前記透過板の内壁部に、前記偏向手段からの前記レーザ光の一部が当該透過板で反射して生じる外乱光を集光すると共に、当該外乱光を、前記反射光誘導部、及び前記光検出手段から外れた位置に導く導光部が形成されていることを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, there is provided laser light generating means for generating laser light, and light detection for detecting reflected light reflected by a detection object when the laser light is generated from the laser light generating means. And a deflecting means configured to be rotatable about a predetermined central axis, the laser light is deflected toward the space by the deflecting means, and the reflected light is directed to the light detecting means. Rotating deflection means for deflecting, a reflected light guiding portion for guiding the reflected light deflected by the deflection means to the light detecting means, drive means for driving the turning deflection means, and at least the turning deflection A laser radar device comprising: a housing configured to close a scanning path of the laser light from the deflecting means with a transmission plate capable of transmitting the laser light. On the inner wall, the disturbance light generated by a part of the laser beam from the deflecting means being reflected by the transmission plate is condensed, and the disturbance light is separated from the reflected light guiding part and the light detection means. It is characterized in that a light guide portion that leads to a different position is formed.
また、前記導光部において、前記中心軸を含む位置の平面で切断した縦断面において内面が湾曲して構成されていることを特徴としている。 Further, the light guide section is characterized in that an inner surface is curved in a longitudinal section cut along a plane including the central axis.
また、前記導光部が、前記偏向手段の周囲において前記レーザ光の走査経路に沿って形成され、前記走査経路上の第1位置での前記縦断面における前記内面の曲率と、前記走査経路上の第2位置での前記縦断面における前記内面の曲率とが異なるように構成されていることを特徴としている。 The light guide is formed along the scanning path of the laser light around the deflection unit, and the curvature of the inner surface in the longitudinal section at the first position on the scanning path, and on the scanning path. The curvature of the inner surface in the longitudinal section at the second position is different from each other.
請求項2の発明は、前記導光部において、前記縦断面において前記内面の外形が放物線状となるように構成されていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, the light guide section is configured such that the outer shape of the inner surface is a parabolic shape in the longitudinal section.
請求項3の発明は、前記導光部において、前記縦断面において前記内面の曲率中心が前記中心軸から外れた位置となるように構成されていることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the light guide section, the center of curvature of the inner surface is located at a position deviating from the central axis in the longitudinal section.
請求項4の発明は、前記曲率中心が、前記偏向手段から前記光検出手段までの前記反射光の経路から外れた位置となるように構成されていることを特徴としている。
The invention according to
請求項5の発明は、前記導光部によって集光された前記外乱光の経路上に、当該外乱光を受光して減衰させる減衰部材が設けられていることを特徴としている。
The invention of
請求項6の発明は、前記偏向手段から前記光検出手段に至るまでの前記反射光の経路を少なくとも部分的にカバーするカバー部材が設けられており、前記導光部が、前記外乱光を前記カバー部材の外側に導くことを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, a cover member that at least partially covers the path of the reflected light from the deflecting unit to the light detecting unit is provided, and the light guide unit transmits the disturbance light. It is characterized by being guided to the outside of the cover member.
請求項7の発明は、前記導光部が、前記光検出手段と前記偏向手段との間を通すように前記外乱光を導くことを特徴としている。
The invention of
請求項8の発明は、前記偏向手段が、前記中心軸の方向を上下方向とするときの当該上下方向一方側に前記検出物体からの前記反射光を偏向する構成をなし、前記反射光誘導部が、前記偏向手段にて偏向された前記反射光を反射する第1反射手段と、前記第1反射手段にて反射された前記反射光を更に反射する第2反射手段と、を備えると共に、前記偏向手段にて前記一方側に偏向された前記反射光を、前記第1反射手段及び前記第2反射手段により前記上下方向の他方側に折り返す構成をなしている。そして、前記光検出手段は、前記上下方向の前記一方側に向いた受光面を有すると共に、前記第1反射手段及び前記第2反射手段により前記他方側に折り返された前記反射光を前記受光面にて受光する構成をなしており、前記導光部は、前記反射光誘導部、及び前記光検出手段から外れた位置を通す構成で前記外乱光を前記上下方向の前記一方側に向けて導くように構成されている。 The invention according to claim 8 is configured such that the deflecting unit deflects the reflected light from the detection object to one side in the vertical direction when the direction of the central axis is the vertical direction, and the reflected light guiding unit. Comprises first reflecting means for reflecting the reflected light deflected by the deflecting means, and second reflecting means for further reflecting the reflected light reflected by the first reflecting means, and The reflected light deflected to the one side by the deflecting means is folded back to the other side in the vertical direction by the first reflecting means and the second reflecting means. The light detection means has a light receiving surface facing the one side in the up-down direction, and receives the reflected light folded back to the other side by the first reflecting means and the second reflecting means. The light guide unit guides the ambient light toward the one side in the vertical direction by passing the position away from the reflected light guiding unit and the light detection unit. It is configured as follows.
請求項9の発明は、レーザ光を発生するレーザ光発生手段と、前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、当該レーザ光が検出物体にて反射した反射光を検出する光検出手段と、所定の中心軸を中心として回動可能に構成された偏向手段を備えるとともに、前記偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向させ、かつ前記反射光を前記光検出手段に向けて偏向する回動偏向手段と、前記偏向手段にて偏向された前記反射光を前記光検出手段へと導く反射光誘導部と、前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、少なくとも前記回動偏向手段を収容すると共に、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路上を当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、を備えたレーザレーダ装置であって、前記偏向手段は、前記中心軸の方向を上下方向とするときの当該上下方向一方側に前記検出物体からの前記反射光を偏向する構成をなし、前記反射光誘導部は、前記偏向手段にて偏向された前記反射光を反射する第1反射手段と、前記第1反射手段にて反射された前記反射光を更に反射する第2反射手段と、を備えると共に、前記偏向手段にて前記一方側に偏向された前記反射光を、前記第1反射手段及び前記第2反射手段により前記上下方向の他方側に折り返す構成をなし、前記光検出手段は、前記上下方向の前記一方側に向いた受光面を有すると共に、前記第1反射手段及び前記第2反射手段により前記他方側に折り返された前記反射光を前記受光面にて受光する構成をなし、更に、前記透過板の内壁部に、前記偏向手段からの前記レーザ光の一部が当該透過板で反射して生じる外乱光を前記上下方向の前記一方側に向け、且つ前記反射光誘導部、及び前記光検出手段から外れた位置に導く導光部が形成されていることを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided laser light generating means for generating laser light, and light detection for detecting reflected light reflected by a detection object when the laser light is generated from the laser light generating means. And a deflecting means configured to be rotatable about a predetermined central axis, the laser light is deflected toward the space by the deflecting means, and the reflected light is directed to the light detecting means. Rotating deflection means for deflecting, a reflected light guiding portion for guiding the reflected light deflected by the deflection means to the light detecting means, drive means for driving the turning deflection means, and at least the turning deflection And a case in which a scanning path of the laser light from the deflecting means is closed by a transmission plate through which the laser light can be transmitted. Is configured to deflect the reflected light from the detection object on one side in the vertical direction when the direction of the central axis is the vertical direction, and the reflected light guiding unit is deflected by the deflection unit A first reflecting means for reflecting the reflected light; and a second reflecting means for further reflecting the reflected light reflected by the first reflecting means, and deflected to the one side by the deflecting means. The reflected light is folded back to the other side in the up-down direction by the first reflecting means and the second reflecting means, and the light detecting means has a light receiving surface facing the one side in the up-down direction. In addition, the reflected light folded back to the other side by the first reflecting means and the second reflecting means is received by the light receiving surface, and further, on the inner wall portion of the transmission plate, from the deflecting means Part of the laser beam A light guide part is formed for directing disturbance light reflected by the transmission plate to the one side in the up-down direction and to a position away from the reflected light guide part and the light detection means. It is said.
請求項10の発明は、前記偏向手段から前記光検出手段までの前記反射光の経路上に、前記偏向手段から前記光検出手段に向けて偏向された前記反射光を透過させ、且つ前記導光部からの前記外乱光を反射させることで前記外乱光を前記反射光とは異なる方向に分離させる分離手段が設けられていることを特徴としている。 According to a tenth aspect of the present invention, the reflected light deflected from the deflecting means toward the light detecting means is transmitted through the path of the reflected light from the deflecting means to the light detecting means, and the light guide is provided. Separating means for separating the disturbance light in a direction different from that of the reflected light by reflecting the disturbance light from the section is provided.
請求項11の発明は、前記分離手段が偏光板からなることを特徴としている。 The invention of claim 11 is characterized in that the separating means comprises a polarizing plate.
請求項12の発明は、前記透過板が、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路に沿って配置されると共に前記中心軸の方向に対して傾斜して構成される第1透過部と、前記偏向手段の周囲において前記第1透過部に隣接して配置されると共に前記中心軸の方向に対して平行又は傾斜して構成される第2透過部と、を備えると共に、前記中心軸の方向に対して前記第2透過部の傾斜角度よりも前記第1傾斜部の傾斜角度の方が大きく設定され、且つ前記第1透過部の内壁部に前記導光部が形成されており、前記偏向手段からの前記レーザ光が前記第1透過部を介して空間に向けて照射され、前記検出物体からの前記反射光が、前記第2透過部を介して前記光検出手段により検出可能とされていることを特徴としている。 The invention according to claim 12 is characterized in that the transmission plate is disposed along the scanning path of the laser light from the deflecting means and is inclined with respect to the direction of the central axis; A second transmissive portion disposed adjacent to the first transmissive portion around the deflection unit and configured to be parallel or inclined with respect to the direction of the central axis, and the direction of the central axis The inclination angle of the first inclined portion is set larger than the inclination angle of the second transmitting portion, and the light guide portion is formed on the inner wall portion of the first transmitting portion, and the deflection The laser light from the means is irradiated toward the space through the first transmission part, and the reflected light from the detection object can be detected by the light detection means through the second transmission part. It is characterized by being.
請求項13の発明は、前記透過板において、前記第1透過部よりも前記第2透過部のほうが広く構成されていることを特徴としている。 The invention according to claim 13 is characterized in that, in the transmission plate, the second transmission part is configured to be wider than the first transmission part.
請求項14の発明は、前記第2透過部において、前記中心軸を含む位置の平面で切断した縦断面において内面及び外面が前記中心軸と略平行となるように構成されていることを特徴としている。 The invention according to claim 14 is characterized in that, in the second transmission part, an inner surface and an outer surface are substantially parallel to the central axis in a longitudinal section cut by a plane including the central axis. Yes.
請求項15の発明は、前記透過板には、前記空間へ出射される前記レーザ光の出射方向に沿って装置外から当該透過板内に入り込む外来光を、当該透過板の通過後に前記出射方向に対して傾斜した方向に向かわせるように屈折させるプリズム部が形成されており、前記プリズム部は、前記レーザ光の波長と異なる波長の前記外来光を、前記レーザ光の波長の光よりも大きく屈折させることを特徴としている。 The invention according to claim 15 is directed to the transmission plate in which the extraneous light entering the transmission plate from outside the apparatus along the emission direction of the laser beam emitted to the space is passed through the transmission plate in the emission direction. A prism part that refracts the light so as to be directed in a tilted direction, and the prism part causes the extraneous light having a wavelength different from the wavelength of the laser light to be larger than the light having the wavelength of the laser light. It is characterized by being refracted.
請求項16の発明は、レーザ光を発生するレーザ光発生手段と、前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、当該レーザ光が検出物体にて反射した反射光を検出する光検出手段と、所定の中心軸を中心として回動可能に構成された偏向手段を備えるとともに、前記偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向させ、かつ前記反射光を前記光検出手段に向けて偏向する回動偏向手段と、前記偏向手段にて偏向された前記反射光を前記光検出手段へと導く反射光誘導部と、前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、少なくとも前記回動偏向手段を収容すると共に、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路上を当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、を備えたレーザレーダ装置であって、前記透過板には、前記空間へ出射される前記レーザ光の出射方向に沿って装置外から当該透過板内に入り込む外来光を、当該透過板の通過後に前記出射方向に対して傾斜した方向に向かわせるように屈折させるプリズム部が形成されており、前記プリズム部が、前記レーザ光の波長と異なる波長の前記外来光を、前記レーザ光の波長の光よりも大きく屈折させることを特徴としている。 According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided laser light generating means for generating laser light, and light detection for detecting reflected light reflected by a detection object when the laser light is generated from the laser light generating means. And a deflecting means configured to be rotatable about a predetermined central axis, the laser light is deflected toward the space by the deflecting means, and the reflected light is directed to the light detecting means. Rotating deflection means for deflecting, a reflected light guiding portion for guiding the reflected light deflected by the deflection means to the light detecting means, drive means for driving the turning deflection means, and at least the turning deflection A laser radar apparatus comprising: a housing configured to close a scanning path of the laser beam from the deflecting unit with a transmission plate capable of transmitting the laser beam; The external light that enters the transmission plate from outside the apparatus along the emission direction of the laser light emitted to the space is directed to a direction inclined with respect to the emission direction after passing through the transmission plate. The prism portion is configured to refract the light, and the prism portion refracts the extraneous light having a wavelength different from the wavelength of the laser light to be larger than the light having the wavelength of the laser light.
請求項17の発明は、前記レーザ光発生手段が赤外光の前記レーザ光を出射する構成をなし、前記プリズム部が、前記レーザ光の波長よりも短い波長の前記外来光を前記レーザ光の波長の光よりも大きく屈折させることを特徴としている。 According to a seventeenth aspect of the present invention, the laser light generating unit emits the infrared laser light, and the prism unit transmits the external light having a wavelength shorter than the wavelength of the laser light. It is characterized by being refracted larger than light of a wavelength.
請求項18の発明は、前記プリズム部が、前記中心軸と平行な上下方向において、前記レーザ光の波長よりも短い波長の前記外来光を、前記偏向手段による前記反射光の偏向側とは反対側に屈折させることを特徴としている。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the vertical direction in which the prism portion is parallel to the central axis, the external light having a wavelength shorter than the wavelength of the laser light is opposite to the deflection side of the reflected light by the deflecting means. It is characterized by being refracted to the side.
請求項1の発明では、偏向手段からのレーザ光の走査経路上を当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースを備えたレーザレーダ装置において、透過板の内壁部に、偏向手段からのレーザ光の一部が当該透過板で反射して生じる外乱光を集光すると共に、当該外乱光を、反射光誘導部、及び光検出手段から外れた位置に導く導光部が形成されている。このようにすると、偏向手段から空間に向けて照射されるレーザ光が透過板で反射して生じる光(外乱光)が、反射光誘導部、及び光検出手段に照射されにくくなり、外乱光が光検出手段に受光される誤検出を効果的に抑制できる。特に、外乱光を集光した上で反射光誘導部及び光検出手段から外れた位置に導いているため、装置構成をそれほど大型化せずとも誤検出が生じにくい構成を実現できる。 According to the first aspect of the present invention, in the laser radar apparatus having a case in which the scanning path of the laser beam from the deflecting unit is closed by the transmitting plate capable of transmitting the laser beam, the deflecting unit is provided on the inner wall portion of the transmitting plate. A part of the laser beam from the laser beam is reflected by the transmission plate, and the disturbance light generated by the transmission plate is collected, and the disturbance light is guided to the position away from the reflected light guiding part and the light detection means. ing. If it does in this way, it will become difficult to irradiate the light (disturbance light) which the laser beam irradiated toward the space from a deflection | deviation means reflects on a permeation | transmission board to a reflected light guidance part and a light detection means, and disturbance light It is possible to effectively suppress erroneous detection received by the light detection means. In particular, since disturbance light is collected and guided to a position away from the reflected light guiding portion and the light detecting means, a configuration in which erroneous detection is unlikely to occur can be realized without enlarging the device configuration so much.
また、導光部の縦断面(中心軸を含む位置の平面で切断した断面)において内面が湾曲して構成されている。このようにすると、外乱光の縦方向の拡がりを抑えやすいため、特に、縦方向において反射光誘導部、光検出手段から外れた位置に導きやすくなる。 Further , the inner surface is configured to be curved in a longitudinal section of the light guide section (a section cut along a plane including a central axis). In this way, it is easy to suppress the spread of disturbance light in the vertical direction, and in particular, it is easy to guide to a position away from the reflected light guiding unit and the light detection means in the vertical direction.
また、導光部が、偏向手段の周囲においてレーザ光の走査経路に沿って形成され、走査経路上の第1位置での縦断面における内面の曲率と、走査経路上の第2位置での縦断面における内面の曲率とが異なるように構成されている。このようにすると、第1位置からの外乱光を第1位置に適した方向に導きやすく、第2位置からの外乱光を第2位置に適した方向に導きやすくなる。 The light guide is formed along the scanning path of the laser beam around the deflection unit, and the curvature of the inner surface in the longitudinal section at the first position on the scanning path and the longitudinal section at the second position on the scanning path. It is comprised so that the curvature of the inner surface in a surface may differ. If it does in this way, disturbance light from the 1st position will be easy to guide in the direction suitable for the 1st position, and disturbance light from the 2nd position will be easy to guide in the direction suitable for the 2nd position.
請求項2の発明は、導光部の縦断面における内面の外形が放物線状となるように構成されている。このようにすると、外乱光を縦方向に集光し得る構成を良好に実現できる。
The invention of
請求項3の発明は、導光部の縦断面において内面の曲率中心が中心軸から外れた位置となるように構成されている。このようにすると、光学部品が密集する中心軸上から外れた位置に外乱光の焦点を設定し易くなる。 According to a third aspect of the present invention, the center of curvature of the inner surface is positioned away from the central axis in the longitudinal section of the light guide. In this way, it becomes easy to set the focus of the disturbance light at a position deviating from the central axis where the optical components are dense.
請求項4の発明は、曲率中心が、偏向手段から光検出手段までの反射光の経路から外れた位置となるように構成されている。このようにすると、反射光の経路から外れた位置に外乱光の焦点を設定し易くなる。
The invention according to
請求項5の発明は、導光部によって集光された外乱光の経路上に、当該外乱光を受光して減衰させる減衰部材が設けられている。このようにすると、集光されて反射光誘導部、光検出手段から外れた位置に導かれた外乱光を更に減衰させることができるため、外された外乱光が他部品で反射して誤検出される事態が生じにくくなる。 According to a fifth aspect of the present invention, an attenuation member that receives and attenuates the disturbance light is provided on a path of the disturbance light collected by the light guide unit. In this way, the disturbance light that has been collected and guided to a position outside the reflected light guiding unit and the light detection means can be further attenuated, so the removed disturbance light is reflected by other components and erroneously detected. Is less likely to occur.
請求項6の発明は、偏向手段から光検出手段に至るまでの反射光の経路を少なくとも部分的にカバーするカバー部材が設けられており、導光部によって外乱光がカバー部材の外側に導かれている。このようにすると、より一層、外乱光が反射光の経路に入り込みにくくなる。 The invention of claim 6 is provided with a cover member that at least partially covers the path of the reflected light from the deflecting means to the light detecting means, and disturbing light is guided to the outside of the cover member by the light guide portion. ing. In this way, it becomes even more difficult for disturbance light to enter the path of the reflected light.
請求項7の発明では、導光部が光検出手段と偏向手段との間を通すように外乱光を導いている。このようにすると、光検出手段と偏向手段との間の領域を有効に利用して外乱光を反射光誘導部、光検出手段から外れた位置に導くことができる。 In the seventh aspect of the invention, the disturbance light is guided so that the light guide portion passes between the light detection means and the deflection means. In this way, the disturbance light can be guided to a position away from the reflected light guiding unit and the light detecting means by effectively using the region between the light detecting means and the deflecting means.
請求項8、9の発明では、光検出手段において上下方向の一方側に向いた受光面が設けられ、第1反射手段及び第2反射手段により他方側に折り返された反射光を受光面にて受光する構成をなしている。一方、導光部は、反射光誘導部、及び光検出手段から外れた位置を通す構成で外乱光を上下方向の一方側に向けて導いている。このように、光検出手段の受光面及び導光部からの外乱光のいずれもが上下方向一方側に向くようにすれば、導光部からの外乱光がより受光面に入り込みにくくなり、外乱光の誤検出を一層効果的に防止することができる。 According to the eighth and ninth aspects of the present invention, the light detecting means is provided with a light receiving surface directed to one side in the vertical direction, and the reflected light folded back to the other side by the first reflecting means and the second reflecting means is received by the light receiving surface It is configured to receive light. On the other hand, the light guide unit guides disturbance light toward one side in the vertical direction with a configuration that passes the position away from the reflected light guiding unit and the light detection unit. In this way, if both the light receiving surface of the light detection means and the disturbance light from the light guide portion are directed to one side in the vertical direction, the disturbance light from the light guide portion is less likely to enter the light receiving surface, and the disturbance Misdetection of light can be prevented more effectively.
請求項10の発明は、偏向手段から光検出手段までの反射光の経路上に、偏向手段から光検出手段に向けて偏向された反射光を透過させ、且つ導光部からの外乱光を反射させることで外乱光を反射光とは異なる方向に分離させる分離手段が設けられている。このようにすると、外乱光を検出物体からの反射光とは異なる方向に積極的に分離でき、外乱光が検出物体からの反射光と同様に検出されてしまうことを効果的に防止することができる。 According to the tenth aspect of the present invention, the reflected light deflected from the deflecting means to the light detecting means is transmitted through the path of the reflected light from the deflecting means to the light detecting means, and the disturbance light from the light guide is reflected. Separation means for separating the disturbance light in a direction different from that of the reflected light is provided. In this way, the disturbance light can be actively separated in a direction different from the reflected light from the detection object, effectively preventing the disturbance light from being detected in the same manner as the reflection light from the detection object. it can.
請求項11の発明は、分離手段が偏光板によって構成されている。このようにすると、検出物体からの反射光と外乱光とを、複雑な構成を用いることなく簡易に分離することができる。 In the invention of claim 11 , the separating means is constituted by a polarizing plate. In this way, it is possible to easily separate the reflected light from the detection object and the disturbance light without using a complicated configuration.
請求項12の発明は、偏向手段からのレーザ光の走査経路に沿って透過板が配置されており、この透過板には、中心軸の方向に対して傾斜して構成される第1透過部と、偏向手段の周囲において第1透過部に隣接して配置されると共に中心軸の方向に対して傾斜して構成される第2透過部とが設けられている。そして、中心軸の方向に対して第2透過部の傾斜角度よりも第1傾斜部の傾斜角度の方が大きく設定され、且つ第1透過部の内壁部に導光部が形成されており、偏向手段からのレーザ光が第1透過部を介して空間に向けて照射され、検出物体からの反射光が、第2透過部を介して光検出手段により検出可能とされている。
このようにすると、偏向手段からのレーザ光が透過板で反射して生じる外乱光を誤検出されにくい位置に導くことが可能な構成を実現しつつ、検出物体からの反射光については、傾斜の小さい第2透過部を通して装置内に導くことができる。従って、検出物体からの反射光が透過板を通過するときの減衰を極力抑えることができ、反射光を効率的に検出(受光)することができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, a transmission plate is disposed along the scanning path of the laser beam from the deflecting means, and the transmission plate is inclined with respect to the direction of the central axis. And a second transmissive portion arranged adjacent to the first transmissive portion and inclined with respect to the direction of the central axis around the deflecting means. And the inclination angle of the first inclined part is set larger than the inclination angle of the second transmitting part with respect to the direction of the central axis, and the light guide part is formed on the inner wall part of the first transmitting part, Laser light from the deflecting unit is irradiated toward the space through the first transmission unit, and reflected light from the detection object can be detected by the light detection unit through the second transmission unit.
In this way, it is possible to guide the disturbance light generated by the reflection of the laser light from the deflecting means to the position where it is difficult to be erroneously detected, and the reflected light from the detection object is inclined. It can be led into the device through a small second transmission. Therefore, the attenuation when the reflected light from the detection object passes through the transmission plate can be suppressed as much as possible, and the reflected light can be efficiently detected (received).
請求項13の発明では、透過板において、第1透過部よりも第2透過部のほうが広く構成されている。このようにすると、反射光の減衰を抑え得る領域を透過板においてより広く確保することができ、受光効率を一層高めることができる。 In the invention of claim 13 , in the transmission plate, the second transmission part is configured to be wider than the first transmission part. In this way, it is possible to secure a wider area in the transmission plate where the attenuation of the reflected light can be suppressed, and the light receiving efficiency can be further increased.
請求項14の発明では、第2透過部の縦断面(中心軸を含む位置の平面で切断した切断目)において内面及び外面が中心軸と略平行となるように構成されている。このようにすると、横から入り込む反射光をより減衰させずに装置内に取り込むことができ、受光効率をより一層高めることができる。 In the invention of claim 14 , the inner surface and the outer surface are configured to be substantially parallel to the central axis in the longitudinal section of the second transmission part (cut line cut along the plane including the central axis). In this way, the reflected light entering from the side can be taken into the apparatus without further attenuation, and the light receiving efficiency can be further increased.
請求項15、16の発明は、透過板において、空間へ出射されるレーザ光の出射方向に沿って装置外から当該透過板内に入り込む外来光を、当該透過板の通過後に出射方向に対して傾斜した方向に向かわせるように屈折させるプリズム部が形成されている。そして、プリズム部は、レーザ光の波長と異なる波長の外来光を、レーザ光の波長の光よりも大きく屈折させるように構成されている。このようにすると、レーザ光とは異なる波長の外来光を反射光(レーザ光が検出物体にて反射してなる反射光)の経路から外すことができ、レーザ光とは異なる波長の外来光が装置外から取り込まれたとしても当該外来光が誤検出されにくくなる。 According to the fifteenth and sixteenth aspects of the present invention, in the transmission plate, extraneous light that enters the transmission plate from the outside of the apparatus along the emission direction of the laser beam emitted to the space with respect to the emission direction after passing through the transmission plate A prism portion is formed that is refracted so as to be directed in an inclined direction. The prism unit is configured to refract extraneous light having a wavelength different from the wavelength of the laser light to be larger than light having the wavelength of the laser light. In this way, extraneous light having a wavelength different from that of the laser beam can be removed from the path of the reflected light (reflected light formed by reflecting the laser beam on the detection object), and the extraneous light having a wavelength different from that of the laser beam is generated. Even if it is taken in from outside the apparatus, the extraneous light is less likely to be erroneously detected.
請求項17の発明は、レーザ光発生手段が赤外光のレーザ光を出射する構成をなし、プリズム部が、レーザ光の波長よりも短い波長の外来光をレーザ光の波長の光よりも大きく屈折させている。このようにすると、外部から取り込まれる可視光を反射光の経路から外すことができるため、レーザ光の波長とは異なる波長の可視光が誤検出されにくくなる。 The invention of claim 17 is configured such that the laser light generating means emits infrared laser light, and the prism portion emits extraneous light having a wavelength shorter than the wavelength of the laser light larger than light having the wavelength of the laser light. Refracted. In this way, visible light taken from outside can be removed from the path of the reflected light, so that visible light having a wavelength different from the wavelength of the laser light is less likely to be erroneously detected.
請求項18の発明は、プリズム部が、中心軸と平行な上下方向において、レーザ光の波長よりも短い波長の外来光を、偏向手段による反射光の偏向側とは反対側に屈折させている。このようにすると、レーザ光の波長よりも短い波長の外来光をレーザ光の偏向経路とは逆に向かわせることができ、外来光がより一層誤検出されにくくなる。 In the invention of claim 18 , the prism portion refracts the external light having a wavelength shorter than the wavelength of the laser light in the vertical direction parallel to the central axis to the side opposite to the deflection side of the reflected light by the deflecting means. . In this way, the external light having a shorter wavelength than the wavelength of the laser light can be directed in the direction opposite to the laser light deflection path, and the external light is more unlikely to be erroneously detected.
[第1実施形態]
以下、本発明のレーザレーダ装置を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
(全体構成)
まず、図1、図2を参照して第1実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成について説明する。
図1は、第1実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図である。図2は、図1のレーザレーダ装置を水平方向に切断した断面を概略的に示す断面図である。なお、図1では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示しており、図2は、図1のレーザレーダ装置において、透過板の上端部付近で水平方向に切断した切断面を概略的に示すものである。また、図3は、図1の一部を拡大して説明する説明図である。なお、以下の説明では、透明板の断面については白抜きで示すこととする。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a laser radar device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(overall structure)
First, the overall configuration of the laser radar device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of the laser radar device of FIG. 1 cut in the horizontal direction. FIG. 1 schematically shows a predetermined cut surface obtained by cutting the laser radar device along the central axis. FIG. 2 shows the laser radar device of FIG. 1 in the horizontal direction near the upper end of the transmission plate. The cut | disconnected surface cut | disconnected is shown roughly. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a part of FIG. 1 in an enlarged manner. In the following description, the cross section of the transparent plate is shown in white.
図1、図2に示すように、レーザレーダ装置1は、レーザダイオード10と、検出物体からの反射光L2を受光するフォトダイオード20とを備え、検出物体までの距離や方位を検出する装置として構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
レーザダイオード10は、「レーザ光発生手段」の一例に相当するものであり、制御回路70の制御により、図示しない駆動回路からパルス電流を受け、このパルス電流に応じたパルスレーザ光(レーザ光L1)を間欠的に出射している。なお、本実施形態では、レーザダイオード10から検出物体に至るまでのレーザ光を符号L1にて概念的に示し、検出物体からフォトダイオードに至るまでの反射光を符号L2にて概念的に示している。
The
フォトダイオード20は、「光検出手段」の一例に相当するものであり、例えばアバランシェフォトダイオード(avalanche photodiode)などによって構成されている。このフォトダイオード20は、レーザダイオード10からレーザ光L1が発生し、そのレーザ光L1が検出物体(図示略)にて反射したとき、その反射光L2を受光して電気信号に変換している。なお、検出物体からの反射光については所定領域のものが凹面鏡41に取り込まれる構成となっており、図1では、符号L2で示す2つのライン(二点鎖線)間の領域の反射光が取り込まれる例を示している。
The
レーザダイオード10から出射されるレーザ光L1の光軸上にはレンズ60が設けられている。このレンズ60は、コリメートレンズとして構成されるものであり、レーザダイオード10からのレーザ光L1を平行光に変換している。
A
レンズ60を通過したレーザ光L1の光路付近には、ミラー30が設けられている。このミラー30は、レーザ光L1の光軸に対し所定角度で傾斜してなる反射面30aと、反射面30aと交差する方向の貫通路32とを備えており、レーザダイオード10からのレーザ光L1を貫通路32を介して通過させる一方、検出物体からの反射光L2(より詳しくは凹面鏡41にて反射された反射光)をフォトダイオード20に向けて反射させている。なお、本実施形態では、ミラー30が「反射光誘導部」の一例に相当し、「偏向手段」にて偏向された反射光L2をフォトダイオード20(光検出手段)へと導くように機能する。
A
また、ミラー30を通過するレーザ光L1の光軸上には、回動反射機構40が設けられている。回動反射機構40は、「回動偏向手段」の一例に相当するものであり、レーザ光L1の光軸方向に延びる中心軸42aを中心として回動可能に配設され、この中心軸42a上に焦点位置が設定される凹面鏡41と、この凹面鏡41に連結された軸部42と、この軸部42を回転可能に支持する図示しない軸受とを備えている。
In addition, a
凹面鏡41は、「偏向手段」の一例に相当するものであり、ミラー30を通過したレーザ光L1の光軸上に配置される凹状の反射面41aを備えると共に、中心軸42a(所定の中心軸)を中心として回動可能とされており、レーザダイオード10からのレーザ光L1をケース3外の空間に向けて偏向(反射)させ、且つケース3外の空間に存在する検出物体からの反射光L2をフォトダイオード20に向けて偏向(反射)させる構成をなしている。
The
また、凹面鏡41の回転中心となる中心軸42aの方向は、ミラー30を通過して当該凹面鏡41に入射するレーザ光L1の方向と略一致しており、レーザ光L1が凹面鏡41に入射する入射位置P1が中心軸42a上の位置とされている。また、本実施形態では、凹面鏡41の反射面41aにおいて位置P1付近の部分が、垂直方向(反射面41aに入射するレーザ光L1の方向)に対して45°の角度で傾斜しており、凹面鏡41の反射面41aで反射したレーザ光L1が水平方向に照射されるようになっている。また、凹面鏡41は入射するレーザ光L1の方向と一致した方向の中心軸42aを中心として回転するため、凹面鏡41の回転位置に関係なくレーザ光L1の入射角度が常に45°で維持され、位置P1からのレーザ光L1の向きは絶えず水平方向(中心軸42aと直交する方向)となるように構成されている。なお、本実施形態では、中心軸42aの方向を垂直方向(上下方向、縦方向)としており、中心軸42aと直交する平面方向を水平方向としている。
The direction of the
さらに、レーザレーダ装置1には、回動反射機構40を駆動するモータ50が設けられている。このモータ50は、「駆動手段」の一例に相当するものであり、軸部42を回転させることで、軸部42と連結された凹面鏡41を回転駆動している。なお、モータ50の具体的構成としては、例えばサーボモータ等を用いても良いし、定常回転するモータを用い、凹面鏡41が測距したい方向を向くタイミングに同期させてパルスレーザ光を出力することで、所望の方向の検出を可能としてもよい。また、本実施形態では、図1に示すように、モータ50の軸部42の回転角度位置(即ち凹面鏡41の回転角度位置)を検出する回転角度センサ52が設けられている。回転角度センサ52は、ロータリーエンコーダなど、軸部42の回転角度位置を検出しうるものであれば様々な種類のものを使用できる。
Further, the
(ケースの構成)
次に、本実施形態の主たる特徴であるケース3について説明する。
本実施形態に係るレーザレーダ装置1では、レーザダイオード10、フォトダイオード20、ミラー30、レンズ60、回動反射機構40、モータ50等がケース3内に収容され、防塵や衝撃保護が図られている。このケース3は、主ケース部5と透過板80とを備えており、全体として箱状に構成されている。主ケース部5は、上壁部5a及び下壁部5bが上下に対向して配置され、前壁部5c及び後壁部5dが前後に対向して配置され、側壁部5e、5fが左右に対向して配置されており、一部が導光可能に開放された箱状形態をなしている。
(Case structure)
Next,
In the
この主ケース部5は、凹面鏡41の周囲に、レーザ光L1及び反射光L2の通過を可能とする窓部4が形成されている。この窓部4は、主ケース部5において光の出入りを可能とするように開口した部分であり、主ケース部5の前壁部5cから両側壁部5e、5fに亘って溝状に形成されている。そしてこの開口形態の窓部を閉塞するように透過板80が設けられている。
In the
透過板80は、例えば、透明の樹脂板、ガラス板などによって構成されており、図2に示すように凹面鏡41の周囲においてほぼ半周程度に亘り窓部4を閉塞する構成で配置されている。この透過板80は、凹面鏡41からのレーザ光L1の走査経路上において周方向に配置されており、上記窓部4を閉塞すると共に凹面鏡41から投射されたレーザ光L1を透過させる構成をなしている。
The
また、透過板80の内壁部には導光部81が形成されている。この導光部81は、図1、図3に示すように、凹面鏡41からのレーザ光L1の一部が当該透過板80で反射して生じる外乱光L3を集光すると共に、当該外乱光L3を、凹面鏡41、ミラー30(反射光誘導部)、及びフォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置に導くように構成されている。なお、本実施形態では透過板80におけるレーザ光L1が入射する各入射位置に導光部81が形成されており、具体的には、凹面鏡41の周囲においてほぼ半周程度に亘って連続的に形成されている。
A
本実施形態では、ミラー30と凹面鏡41とが所定の間隔をあけて配置されており、図1、図3のように透過板80からの外乱光がミラー30と凹面鏡41との間を通るように導光部81が形成されている。なお、図3では、図1、図2示す状態のときのレーザ光の照射位置からの外乱光の経路を説明しているが、本実施形態では、透過板80に沿って走査されるレーザ光L1のどの照射位置からの外乱光もミラー30と凹面鏡41との間を通るように導かれ、且つフォトダイオード20から外れた位置を通って所定部分(例えば主ケース5の内壁)に照射されるようになっている。なお、上記部品(凹面鏡41、ミラー30、フォトダイオード20)から外された外乱光L3が照射される部分(例えば主ケース5の内壁等)は、反射率が低い構成であることが望ましく、例えば、外乱光L3が照射される位置に、黒色の反射面や微細な凹凸を形成した拡散反射面などを設けるようにすればよい。
In the present embodiment, the
また、図3に例示されるように、透過板80におけるレーザ光L1の各入射位置での縦断面(各入射位置において中心軸42aを含むように切断した断面)において内面80aが湾曲して構成されており、より詳しくは、各入射位置での縦断面(各入射位置において中心軸42aを含むように切断した断面)において内面80aの外形が放物線状となるように構成されている。例えば、図3では、凹面鏡41が所定回動位置にあるときの入射位置P3での縦断面(入射位置において中心軸42aを含むように切断した断面)において、内面80aの外形が放物線状となるように湾曲して構成されている。なお、図3の例では、中心軸を含む平面で切断した所定切断面をXY平面としている。そして、その切断面において内面80aを構成する外形の接線が垂直方向(中心軸42aと平行な方向)となる位置を原点とし、その垂直方向をX軸方向、このX軸方向と直交する方向をY軸方向としている。このようなXY平面において、内面80aの外形はY=aX2となるような放物線の一部として構成されている。なお、図3では、図1、図2示す状態のときのレーザ光の照射経路に沿って切断した切断面を例示しているが、本実施形態では、中心軸を含む平面であれば透過板80のどの位置で切断した場合であっても内面80aの外形が上記放物線となるように構成されている。
Further, as illustrated in FIG. 3, the
また、図3に示すように、透過板80におけるレーザ光L1の各入射位置での縦断面(各入射位置において中心軸42aを含むように切断した断面)において内面80aの曲率中心P2が中心軸42a上から外れた位置となるように構成されている。これにより透過板80におけるレーザ光L1が入射する各入射位置からの外乱光L3の焦点が中心軸42a上から外れるようになっている。より詳しくは、透過板80におけるレーザ光L1が入射する各入射位置での縦断面(各入射位置において中心軸42aを含むように切断した断面)において内面80aの曲率中心P2が、凹面鏡41からフォトダイオード20(光検出手段)までの反射光L2の経路(凹面鏡41に入光した反射光L2が通過する経路)から外れた位置となるように構成されている。これにより透過板80におけるレーザ光L1が入射する各入射位置からの外乱光L3の焦点が上記反射光L2の経路から外れるようになっている。
In addition, as shown in FIG. 3, the center of curvature P2 of the
(本実施形態の主な効果)
本実施形態では、凹面鏡41からのレーザ光L1の走査経路上を当該レーザ光L1が透過可能な透過板80によって閉塞してなるケース3を備えたレーザレーダ装置1において、透過板80の内壁部に、凹面鏡41からのレーザ光L1の一部が当該透過板80で反射して生じる外乱光L3を集光すると共に、当該外乱光L3を、凹面鏡41、ミラー30(反射光誘導部)、及びフォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置に導く導光部81が形成されている。このようにすると、凹面鏡41から空間に向けて照射されるレーザ光L1が透過板80で反射して生じる光(外乱光L3)が、凹面鏡41、ミラー30(反射光誘導部)、及びフォトダイオード20(光検出手段)に照射されにくくなり、外乱光L3がフォトダイオード20(光検出手段)に受光される誤検出を効果的に抑制できる。特に、外乱光L3を集光した上で凹面鏡41、ミラー30(反射光誘導部)、及びフォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置に導いているため、装置構成をそれほど大型化せずとも誤検出が生じにくい構成を実現できる。
(Main effects of this embodiment)
In the present embodiment, in the
また、本実施形態では、導光部81の縦断面(中心軸42aを含む位置の平面で切断した断面)において内面80aが湾曲して構成されている。このようにすると、外乱光L3の縦方向の拡がりを抑えやすいため、特に、縦方向において凹面鏡41、ミラー30(反射光誘導部)、フォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置に導きやすくなる。従って、外乱光L3を通すために部品間隔を大きくあけたり、外乱光L3の経路を確保するために凹面鏡41を必要以上に小さくする必要がなく、検出を良好に行いうる構成をコンパクトに実現できる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、導光部81の各位置での縦断面(凹面鏡41の周囲に配された導光部81の各位置において中心軸42aを通るように切断した断面)において、内面80aの外形が放物線状となるように構成されている(図3参照)。このようにすると、外乱光L3を縦方向に集光し得る構成を良好に実現できる。
In the present embodiment, the
また、導光部81の各位置での縦断面(凹面鏡41の周囲に配された導光部81の各位置において中心軸42aを通るように切断した断面)において、内面80aの曲率中心P2が中心軸42aから外れた位置となるように構成されている。このようにすると、光学部品が密集する中心軸42a上から外れた位置に外乱光の焦点を設定し易くなる。
In addition, in a longitudinal section at each position of the light guide portion 81 (a section cut through the
また、曲率中心P2が、凹面鏡41からフォトダイオード20(光検出手段)までの反射光L2の経路から外れた位置となるように構成されている。このようにすると、反射光L2の経路から外れた位置に外乱光L3の焦点を設定し易くなる。
Further, the center of curvature P2 is configured so as to be out of the path of the reflected light L2 from the
また、本実施形態では、導光部81が、フォトダイオード20(光検出手段)と凹面鏡41(偏向手段)との間を通すように外乱光L3を導いている。このようにすると、フォトダイオード20と凹面鏡41との間の領域を有効に利用して外乱光L3を凹面鏡41(偏向手段)、ミラー30(反射光誘導部)、フォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置に導くことができる。
Moreover, in this embodiment, the
[第2実施形態]
次に第2実施形態について説明する。
図4(A)は、第2実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図であり、図4(B)は、そのレーザレーダ装置における凹面鏡、フォトダイオード、透過板等の配置を概略的に説明する説明図である。また、図5(A)は、第2実施形態に係るレーザレーダ装置において凹面鏡が図4(A)とは異なる角度となった状態を概略的に示す断面図であり、図5(B)は、そのときの凹面鏡、フォトダイオード、透過板等の配置を概略的に説明する説明図である。なお、図4(A)、図5(A)では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示しており、図4(B)、図5(B)では、各部品について上方側から見た様子を概略的に示している。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 4A is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar apparatus according to the second embodiment, and FIG. 4B is a concave mirror, a photodiode, a transmission plate, and the like in the laser radar apparatus. FIG. FIG. 5A is a cross-sectional view schematically showing a state in which the concave mirror has an angle different from that in FIG. 4A in the laser radar device according to the second embodiment, and FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram schematically illustrating the arrangement of a concave mirror, a photodiode, a transmission plate, and the like at that time. 4A and 5A schematically show a predetermined cut surface obtained by cutting the laser radar device along the central axis. In FIGS. 4B and 5B, The state seen from the upper side about each component is shown schematically.
第2実施形態に係るレーザレーダ装置200は、ケース203が第1実施形態のケース3と異なるだけで、それ以外の構成は第1実施形態に係るレーザレーダ装置1と同様である。よって、同様の部分(レーザダイオード10、レンズ60、ミラー30、回動反射機構40、回動軸42、モータ50、回転角度センサ52については第1実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
The
本実施形態では、ケース203の主ケース部205が略円筒状に構成されている。この主ケース部205は、凹面鏡41の周囲に、レーザ光L1及び反射光L2の通過を可能とする窓部204が形成されている。この窓部204は、主ケース部205において光の出入りを可能とするように開口した部分であり、本実施形態では主ケース205の周方向においてほぼ全周に亘って窓部204形成されている。そして、この開口形態の窓部204を閉塞するように透過板280が配されている。この透過板280は、例えば、透明の樹脂板、ガラス板などによって構成され、レーザ光L1の走査経路上において凹面鏡41の周囲のほぼ全周(360°)に亘って環状に形成されており、凹面鏡41からのレーザ光L1を透過させる構成をなしている。
In the present embodiment, the
そして、本実施形態でも、透過板280の内壁部に導光部281が形成されている。この導光部281は、図4、図5に示すように、凹面鏡41からのレーザ光L1の一部が当該透過板280で反射して生じる外乱光L3を集光すると共に、当該外乱光L3を、凹面鏡41、ミラー30(反射光誘導部)、及びフォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置に導くように構成されている。また、本実施形態でも、透過板280におけるレーザ光L1が入射する各入射位置(透過板280におけるレーザ光L1の走査経路上の各位置)に導光部281が形成されており、具体的には、凹面鏡41の周囲においてほぼ全周に亘って環状に且つ連続的に導光部281が形成されている。
Also in this embodiment, the
また、本実施形態で用いられる透過板280は、レーザ光L1が入射する各入射位置での切断面が第1実施形態で示した図3と同様の構成となっており、導光部281のいずれの位置の縦断面(中心軸42aを含む平面で切断した断面)も、内面280aが湾曲して構成されている。なお、第1実施形態では凹面鏡41の周囲において半周程度に亘って図3のような構成が連続していたが、第2実施形態では凹面鏡41の周囲においてほぼ全周に亘って図3のような構成が連続している。
In addition, the
また、本実施形態でも、ミラー30と凹面鏡41とが所定の間隔をあけて配置されており、図4、図5に示すように、透過板280に沿って水平方向に走査されるレーザ光L1のどの照射位置からの外乱光L3も、ミラー30と凹面鏡41との間を通るように導かれ、且つフォトダイオード20から外れた位置を通って所定部分(例えば主ケース5の内壁)に照射されるようになっている。また、本実施形態でも、上記部品(凹面鏡41、ミラー30、フォトダイオード20)から外された外乱光L3が照射される部分(例えば主ケース5の内壁等)は、反射率が低い構成であることが望ましく、例えば、外乱光L3が照射される位置に、黒色の反射面や微細な凹凸を形成した拡散反射面などを設けるようにすればよい。
Also in this embodiment, the
[第3実施形態]
次に第3実施形態について説明する。
図6は、第3実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図であり、図7は、第2実施形態に係るレーザレーダ装置において凹面鏡が図6とは異なる角度となった状態を概略的に示す断面図である。なお、図6、図7のいずれも、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示すものである。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar device according to the third embodiment. FIG. 7 illustrates an angle of the concave mirror in the laser radar device according to the second embodiment different from that in FIG. It is sectional drawing which shows the state which became. 6 and 7 schematically show a predetermined cut surface obtained by cutting the laser radar device along the central axis.
第3実施形態に係るレーザレーダ装置200は、透過板380が第2実施形態の透過板280と異なるだけで、それ以外の構成は第2実施形態に係るレーザレーダ装置200と同様である。例えば、レーザダイオード10、レンズ60、ミラー30、回動反射機構40、回動軸42、モータ50、回転角度センサ52については第1、第2実施形態と同一であるので、これらと同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また主ケース部205や窓部204については第2実施形態と同一であるので第2実施形態と同一の符号を付し詳細な説明は省略することとする。
The
本実施形態でも、主ケース205において凹面鏡41の周囲のほぼ全周に亘って開口する窓部204が形成されており、この窓部204を閉塞するように、透明の樹脂板、ガラス板などからなる透過板380が配されている。この透過板380は、凹面鏡41からのレーザ光L1の走査経路上において凹面鏡41の周囲のほぼ全周(360°)に亘って環状に形成されており、凹面鏡41からのレーザ光L1を透過させる構成をなしている。
Also in this embodiment, the
透過板380の内壁部には導光部381が形成されている。この導光部381は、図6、図7に示すように、凹面鏡41からのレーザ光L1の一部が当該透過板380で反射して生じる外乱光L3を集光すると共に、当該外乱光L3を、凹面鏡41、ミラー30(反射光誘導部)、及びフォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置に導くように構成されている。この導光部381は、透過板380におけるレーザ光L1が入射する各入射位置(透過板380におけるレーザ光L1の走査経路上の各位置)に形成されており、具体的には、凹面鏡41の周囲においてほぼ全周に亘って環状に且つ連続的に形成されている。
A
更に、本実施形態では、図6、図7に示すように、レーザ光L1の走査経路上の第1位置Pa1での縦断面(中心軸42aを含み且つ第1位置Pa1を通る平面で切断した断面)における内面380aの曲率と、走査経路上の第2位置Paでの縦断面(中心軸42aを含み且つ第2位置Pa2を通る平面で切断した断面)における内面380bの曲率とが異なるように構成されている。また、第1位置Pa1での縦断面における内面380aの第1位置Pa1での傾斜角度(中心軸42aの方向に対する傾斜角度)と、第2位置Pa2での縦断面における内面380bの第2位置Pa2での傾斜角度(中心軸42aの方向に対する傾斜角度)とが異なるように構成されている。従って、第1位置Pa1からの外乱光L3の角度(中心軸42aに対する傾斜角度:図6参照)と、第2位置Pa2からの外乱光L3の角度(中心軸42aに対する傾斜角度:図7参照)とが異なっており、このように傾斜角度を異ならせることで、それぞれの位置に適した方向に外乱光を誘導している。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, a longitudinal section at the first position Pa1 on the scanning path of the laser beam L1 (cut along a plane including the
また、本実施形態でも、ミラー30と凹面鏡41とが所定の間隔をあけて配置されており、図6、図7に示すように、透過板380に沿って水平方向に走査されるレーザ光L1のどの照射位置からの外乱光L3も、ミラー30と凹面鏡41との間を通るように導かれ、且つフォトダイオード20から外れた位置を通って所定部分(例えば主ケース5の内壁)に照射されるようになっている。また、本実施形態でも、上記部品(凹面鏡41、ミラー30、フォトダイオード20)から外された外乱光L3が照射される部分(例えば主ケース5の内壁等)は、反射率が低い構成であることが望ましく、例えば、外乱光L3が照射される位置に、黒色の反射面や微細な凹凸を形成した拡散反射面などを設けるようにすればよい。
Also in this embodiment, the
本実施形態のレーザレーダ装置300は、導光部381が、凹面鏡41の周囲においてレーザ光L1の走査経路に沿って形成され、走査経路上の第1位置Pa1での縦断面における内面380aの曲率と、走査経路上の第2位置Pa2での縦断面における内面380bの曲率とが異なるように構成されている。このようにすると、第1位置Pa1からの外乱光を第1位置Pa1に適した方向に導きやすく、第2位置Pa2からの外乱光を第2位置Pa2に適した方向に導きやすくなる。
In the
[第4実施形態]
次に第4実施形態について説明する。
図8は、第4実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図である。なお、図8では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar device according to the fourth embodiment. FIG. 8 schematically shows a predetermined cut surface obtained by cutting the laser radar device along the central axis.
第4実施形態に係るレーザレーダ装置400は、フォトダイオード20の配置及びミラー30の角度が第2実施形態と若干異なるだけで、フォトダイオード20及びミラー30以外は第2実施形態と同一である。よって、フォトダイオード20及びミラー30以外の部分については第2実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
The
本実施形態に係るレーザレーダ装置400では、装置内に取り込まれて凹面鏡41で反射した反射光L2をミラー30によって斜め下向きに反射させており、この反射光L2を斜め上向きのフォトダイオード20で受光している。
In the
一方、レーザレーダ装置400には、第2実施形態と同様の透過板280が設けられており、この透過板280に第2実施形態と同様の導光部281が形成されている。そして、この導光部281は、凹面鏡41からのレーザ光L1が反射して生じる外乱光L3を集光しつつ斜め上向きに反射させており、透過板280に沿って水平方向に走査されるレーザ光L1のどの照射位置からの外乱光L3も、ミラー30と凹面鏡41との間を通るように導かれ、且つフォトダイオード20から外れた位置を通って所定部分(例えば主ケース5の内壁)に照射されるようになっている。このように、本実施形態の構成では、外乱光L3が上向きとなり、フォトダイオード20も上向き(受光面20aが上側に向く構成)となるため外乱光L3がフォトダイオード20の受光面により入り込みにくくなる。
On the other hand, the
[第5実施形態]
次に第5実施形態について説明する。
図9は、第5実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図である。なお、図9では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described.
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar device according to the fifth embodiment. FIG. 9 schematically shows a predetermined cut surface obtained by cutting the laser radar apparatus along the central axis.
第5実施形態に係るレーザレーダ装置500は、透過板580の形状のみが第4実施形態と異なり、それ以外は第4実施形態と同様である。よって、透過板580以外の部分については第4実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。
The
本実施形態のレーザレーダ装置500で用いられる透過板580は、内面580aの曲率及び傾斜角度が第4実施形態と異なっている。本実施形態でもレーザ光L1の走査経路に沿って導光部581が設けられており、この導光部581は、凹面鏡41からのレーザ光L1が反射して生じる外乱光L3を集光しつつ斜め上向きに反射させており、透過板580に沿って水平方向に走査されるレーザ光L1のどの照射位置からの外乱光L3も、ミラー30及び凹面鏡41の外側を通るように(即ち、ミラー30と凹面鏡41の間を通らないように)導かれ、且つフォトダイオード20から外れた位置を通って所定部分(例えば主ケース5の内壁)に照射されるようになっている。本実施形態の構成でも、外乱光L3が上向きとなり、フォトダイオード20も上向きとなるため外乱光L3がフォトダイオード20の受光面により入り込みにくくなる。
[第6実施形態]
次に第6実施形態について説明する。
図10は、第6実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図である。なお、図10では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。
The
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment will be described.
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar apparatus according to the sixth embodiment. FIG. 10 schematically shows a predetermined cut surface obtained by cutting the laser radar apparatus along the central axis.
第6実施形態に係るレーザレーダ装置600は、減衰部材601を設けた点が第2実施形態と異なりそれ以外は第2実施形態と同一である。よって、減衰部材601以外の部分については第2実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
The
本実施形態でも、第2実施形態と同様に、透過板280の内壁部に導光部281が形成されている。そして、この導光部281は、凹面鏡41からのレーザ光L1の一部が当該透過板280で反射して生じる外乱光L3を集光すると共に、当該外乱光L3を、凹面鏡41、ミラー30(反射光誘導部)、及びフォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置に導くように構成されている。また、本実施形態でも、透過板280におけるレーザ光L1が入射する各入射位置(透過板280におけるレーザ光L1の走査経路上の各位置)に導光部281が形成されており、具体的には、凹面鏡41の周囲においてほぼ全周に亘って環状に且つ連続的に導光部281が形成されている。
Also in this embodiment, the
更に本実施形態では、導光部281によって集光された外乱光L3の経路上に、当該外乱光L3を受光して減衰させる減衰部材601が設けられている。図10の例では、減衰部材601が中心軸42aの周りに環状に配置されており、中心軸42a側を開放して周方向に連続する溝状形態をなしている。図10の構成では、減衰部材601の導光口602が中心軸42aの周囲に環状に形成されており、透過板281におけるいずれの入射位置からの外乱光L3も、導光口602を介して減衰部材601の内部に進入するようになっている。
Furthermore, in the present embodiment, an
減衰部材601は、環状の上側部材603と環状の下側部材604とを備えると共に、上側部材603の内側の端部と下側部材604の内側の端部とが連結されずに内側が開放しており、且つ上側部材603の外側の端部と下側部材604の外側の端部とが連結されて外側が閉塞されている。この減衰部材601の内側から取り込まれる外乱光L3は、この減衰部材601の内壁面で反射を繰り返しながら減衰し、光量が低減されるようになっている。なお、減衰部材601の内壁面は、黒色面としたり、或いはシボ加工等によって微小な凹凸を形成したりすることで、より減衰し易い構造とすることができる。
The damping
本実施形態の構成によれば、導光部281によって集光されつつ凹面鏡41(偏向手段)、ミラー30(反射光誘導部)、フォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置に導かれた外乱光L3を更に減衰させることができるため、これら部品から外された外乱光L3が他部品で反射して誤検出されるといった事態も生じにくくなる。
[第7実施形態]
次に第7実施形態について説明する。
図11は、第7実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図である。なお、図11では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。
According to the configuration of this embodiment, the light is condensed by the
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment will be described.
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar apparatus according to the seventh embodiment. In addition, in FIG. 11, the predetermined cut surface which cut | disconnected the laser radar apparatus along the central axis is shown schematically.
第7実施形態に係るレーザレーダ装置700は、カバー部材701を設けた点が第2実施形態と異なり、それ以外は第2実施形態と同一である。よってカバー部材701以外の構成については第2実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
The laser radar device 700 according to the seventh embodiment is the same as the second embodiment except that a
本実施形態のレーザレーダ装置700は、ミラー30とフォトダイオード20との間の反射光の経路を部分的にカバーする構成でカバー部材701が設けられている。図11の例では、カバー部材701が略筒状に構成されており、装置外から取り込まれた反射光L2が凹面鏡41、ミラー30で反射した後、カバー部材701内を通ってフォトダイオード20に受光されるようになっている。
The laser radar device 700 of this embodiment is provided with a
一方、本実施形態でも、導光部281からの外乱光L3が凹面鏡41、ミラー30、フォトダイオード20を避けた位置に導かれるようになっており、具体的には、導光部281のいずれの位置からの外乱光L3も、凹面鏡41とミラー30との間を通り、且つカバー部材701の外側を通るように(即ち、カバー部材701の開口から内部に進入しないように)導かれている。従って、導光部281で導かれる外乱光L3が、より一層、反射光L2の経路に入り込みにくくなっている。
On the other hand, also in the present embodiment, the disturbance light L3 from the
[第8実施形態]
次に第8実施形態について説明する。
図12は、第8実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図である。なお、図12では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。
[Eighth Embodiment]
Next, an eighth embodiment will be described.
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar apparatus according to the eighth embodiment. In addition, in FIG. 12, the predetermined cut surface which cut | disconnected the laser radar apparatus along the central axis is shown schematically.
第8実施形態に係るレーザレーダ装置800は、透過板880が第2実施形態の透過板280と異なるだけで、それ以外の構成は第2実施形態に係るレーザレーダ装置200と同様である。例えば、レーザダイオード10、レンズ60、ミラー30、回動反射機構40、回動軸42、モータ50、回転角度センサ52については第1、第2実施形態と同一であるので、これらと同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また主ケース部205や窓部204については第2実施形態と同一であるので第2実施形態と同一の符号を付し詳細な説明は省略することとする。
The laser radar device 800 according to the eighth embodiment is the same as the
本実施形態でも、主ケース205において凹面鏡41の周囲のほぼ全周に亘って開口する窓部204が形成されており、この窓部204を閉塞するように、透明の樹脂板、ガラス板などからなる透過板880が配されている。この透過板880は、凹面鏡41からのレーザ光L1の走査経路上において凹面鏡41の周囲のほぼ全周(360°)に亘って環状に形成されており、凹面鏡41からのレーザ光L1を透過させる構成をなしている。
Also in this embodiment, the
透過板880の内壁部には導光部881が形成されている。この導光部881は、図12に示すように、凹面鏡41からのレーザ光L1の一部が当該透過板380で反射して生じる外乱光L3を集光すると共に、当該外乱光L3を、ミラー30(反射光誘導部)、及びフォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置に導くように構成されている。この導光部881は、透過板880におけるレーザ光L1が入射する各入射位置(透過板880におけるレーザ光L1の走査経路上の各位置)に形成されており、具体的には、凹面鏡41の周囲においてほぼ全周に亘って環状に且つ連続的に形成されている。
A
本実施形態で用いられる導光部881は、凹面鏡41からのレーザ光L1の出射方向とは逆方向に外乱光L3を反射させ、当該外乱光L3をレーザダイオード10(レーザ光発生手段)からのレーザ光Lの照射経路に沿って逆向きにレーザダイオード10側に導いている。具体的には、導光部881で集光されつつ反射された外乱光L3が凹面鏡41におけるレーザ光L1の照射位置P1付近に入射し、この位置で反射されてミラー30側に向かうように構成されている。そして、凹面鏡41で反射された外乱光L3は、ミラー30に形成された貫通孔32を通ってレンズ60に入射するようになっている。なお、図12では、所定位置に照射されるときの外乱光L3の経路を示しているが、導光部881のいずれの位置に照射される場合であっても、その照射位置で生じる外乱光L3が集光されつつ凹面鏡41の位置P1付近に返され、貫通孔32を通ってレーザダイオード10側に返されるようになっている。
The
本実施形態の構成によれば、レーザダイオード10(レーザ光発生手段)からのレーザ光L1の照射経路を利用して外乱光L3をミラー30及びフォトダイオード20から外すことができるため、複雑な配置や複雑な構成を用いることなく外乱光L3がフォトダイオード20(光検出手段)に受光されにくい構成を実現できる。
According to the configuration of the present embodiment, the disturbance light L3 can be removed from the
[第9実施形態]
次に第9実施形態について説明する。
図13は、第9実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図である。なお、図13では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。
[Ninth Embodiment]
Next, a ninth embodiment will be described.
FIG. 13 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar device according to the ninth embodiment. FIG. 13 schematically shows a predetermined cut surface obtained by cutting the laser radar device along the central axis.
図13のレーザレーダ装置900は、透過板980のみが第2実施形態の透過板280と異なり、透過板980以外の部分は、第2実施形態と同一の構成となっている。よって第2実施形態と同一の部分については第2実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
In the
本実施形態で用いられる透過板980は、内壁部は第2実施形態の透過板280と同一であり、第2実施形態と同一の内面形状をなし、且つ第2実施形態と同一の導光部280が形成されている。一方、透過板980は外壁部の構成が第2実施形態の透過板280と異なっており、この例では、透過板980の外壁部には、凹面鏡41にて偏向されて透過板980を透過するレーザ光L1を集光するレンズ部901が形成されている。本実施形態では、このようなレンズ部901が形成されているため、集光されたレーザ光L1を空間に向けて照射することができ、より絞られたレーザ光L1によって物体検出を行うことができる。
[第10実施形態]
次に第10実施形態について説明する。
図14は、第10実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図である。なお、図14では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。
The
[Tenth embodiment]
Next, a tenth embodiment will be described.
FIG. 14 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar apparatus according to the tenth embodiment. In FIG. 14, a predetermined cut surface obtained by cutting the laser radar device along the central axis is schematically shown.
第10実施形態に係るレーザレーダ装置1000は、フォトダイオード20を上向きに配置した点、ミラー30からの反射光を折り返す第2ミラー1001を設けた点が第2実施形態と異なり、それ以外の部分は第2実施形態と同一である。よって第2実施形態と同一の部分については第2実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。
The
本実施形態では、凹面鏡41が、中心軸42aの方向を上下方向とするときの当該上下方向一方側(図14の例では上側)に検出物体からの反射光L2を偏向する構成をなし、凹面鏡41にて偏向された反射光L2を反射するミラー30(第1反射手段)と、ミラー30(第1反射手段)にて反射された反射光L2を更に反射する第2ミラー1001(第2反射手段)とが設けられている。そして、凹面鏡41(偏向手段)にて上側(前記一方側)に偏向された反射光L2を、ミラー30及び第2ミラー1001により下側(上下方向の他方側)に折り返す構成をなしている。
In the present embodiment, the
一方、フォトダイオード20は、上側(上下方向の前記一方側)に向いた受光面20aを有すると共に、ミラー30及び第2ミラー1001により下側(前記他方側)に折り返された反射光L2を受光面20aにて受光する構成をなしている。そして、このような構成において、第2実施形態と同様に、導光部281が、凹面鏡41、ミラー30(反射光誘導部)及び第2ミラー1001(反射光誘導部)、及びフォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置を通す構成で外乱光L3を上側(上下方向の前記一方側)に向けて導くように構成されている。このように、フォトダイオード20(光検出手段)の受光面20a及び導光部281からの外乱光L3のいずれもが上側(上下方向一方側)に向くようにすれば、導光部281からの外乱光L3がより受光面20aに入り込みにくくなり、外乱光L3の誤検出を一層効果的に防止することができる。
[第11実施形態]
次に第11実施形態について説明する。
図15は、第11実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図である。なお、図15では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。
On the other hand, the
[Eleventh embodiment]
Next, an eleventh embodiment will be described.
FIG. 15 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar apparatus according to the eleventh embodiment. In FIG. 15, a predetermined cut surface obtained by cutting the laser radar device along the central axis is schematically shown.
第11実施形態に係るレーザレーダ装置1100は、偏向板1101を設けた点が第2実施形態と異なっており、偏光板1101以外の部分は第2実施形態と同一である。よって第2実施形態と同一の部分については第2実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。
The
本実施形態では、凹面鏡41(偏向手段)からフォトダイオード20(光検出手段)までの反射光L2の経路上に、凹面鏡41からフォトダイオード20に向けて偏向された反射光L2を透過させ、且つ導光部281からの外乱光L3を反射させることで外乱光L3を反射光L2とは異なる方向に分離させる偏光板1101(偏光板1101は「分離手段」の一例に相当する)が設けられている。このようにすると、外乱光L3を検出物体からの反射光L2とは異なる方向に積極的に分離でき、外乱光L3が検出物体からの反射光L2と同様に検出されてしまうことを効果的に防止することができる。
In the present embodiment, the reflected light L2 deflected from the
[第12実施形態]
次に第12実施形態について説明する。
図16は、第12実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図である。また、図17は、第12実施形態に係るレーザレーダ装置の変形例を概略的に例示する断面図である。なお、図15、図16では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。
[Twelfth embodiment]
Next, a twelfth embodiment will be described.
FIG. 16 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar apparatus according to the twelfth embodiment. FIG. 17 is a cross-sectional view schematically illustrating a modified example of the laser radar device according to the twelfth embodiment. 15 and 16 schematically show a predetermined cut surface obtained by cutting the laser radar device along the central axis.
なお、本実施形態に係るレーザレーダ装置1200、1300は、透過版1280、1380の構成のみが第1実施形態のレーザレーダ装置1と異なり、それ以外の部分は第1実施形態のレーザレーダ装置1と同一である。よってこれら同一の部分については第1実施形態と同一の符号を付し詳細な説明は省略することとする。
The
図16に示すレーザレーダ装置1200では、透過板1280が、凹面鏡41からのレーザ光L1の走査経路に沿って配置(例えば凹面鏡41の周囲において約半周程度に亘って配置)されると共に中心軸42aの方向に対して傾斜して構成される第1透過部1282と、凹面鏡41の周囲において第1透過部1282に隣接して配置されると共に中心軸42aの方向に対して平行又は傾斜して構成される第2透過部1283、1284とを備えている。そして、中心軸42aの方向に対する傾斜角度が、第2透過部1283、1284の傾斜角度よりも第1傾斜部1282の傾斜角度の方が大きく設定されている。
In the
更に、第1透過部1282の内壁部には、導光部1281が形成されており、この導光部1281は、第1実施形態の導光部81と同様の構成、機能を有している。即ち、凹面鏡41からのレーザ光L1の一部が当該透過板80で反射して生じる外乱光L3を集光すると共に、当該外乱光L3を、凹面鏡41、ミラー30(反射光誘導部)、及びフォトダイオード20(光検出手段)から外れた位置に導くように構成されている。なお、本実施形態でも透過板1280におけるレーザ光L1が入射する各入射位置に導光部1281が形成されており、具体的には、凹面鏡41の周囲においてほぼ半周程度に亘って連続的に形成されている。
Furthermore, a
また、本実施形態では、凹面鏡41からのレーザ光L1が第1透過部1282を介して空間に向けて照射されるようになっており、検出物体からの反射光L2が第2透過部1283、1284を通過して装置内に入光し、フォトダイオード20によって検出できるようになっている。また、図16の構成では、透過板1280において、第1透過部1282よりも第2透過部1283、1284のほうが広く構成されており、第1透過部1282よりも第2透過部1283、1284のほうが反射光L2が取り込まれやすくなっている。
In the present embodiment, the laser beam L1 from the
本実施形態の構成によれば、レーザ光L1が透過板1280で反射して生じる外乱光L3を誤検出されにくい位置に導くことが可能な構成を実現しつつ、検出物体からの反射光L2については、傾斜の小さい第2透過部1283、1284を通して装置内に導くことができる。従って、検出物体からの反射光L2が透過板1280を通過するときの減衰を極力抑えることができ、反射光L2を効率的に検出(受光)することができる。
According to the configuration of the present embodiment, the reflected light L2 from the detection object is realized while realizing a configuration capable of guiding the disturbance light L3 generated by the reflection of the laser light L1 by the
また、透過板1280において、第1透過部1282よりも第2透過部1283、1284のほうが広く構成されている。このようにすると、反射光L2の減衰を抑え得る領域を透過板1280においてより広く確保することができ、受光効率を一層高めることができる。
Further, in the
また、図16の例では、第2透過部1283、1284の縦断面(中心軸42aを含む位置の平面で切断した切断目)において内面及び外面が中心軸と略平行となるように構成されている。このようにすると、横から入り込む反射光L2をより減衰させずに装置内に取り込むことができ、受光効率をより一層高めることができる。
In the example of FIG. 16, the inner surface and the outer surface are configured to be substantially parallel to the central axis in the longitudinal section of the
なお、図16では、第1透過部1282を湾曲形態とし、第1透過部1282に集光機能を持たせた例を示したが、図17のように第1透過部1382を平坦に構成してもよい。図17のレーザレーダ装置1300は、第1透過部1382を平坦にした点以外は図16の構成と同様であり、図16の第2透過部1283、1284と同様の第2透過部1383、1384が設けられている。
FIG. 16 shows an example in which the
[第13実施形態]
次に第13実施形態について説明する。
図18は、第13実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図である。また、図19は、第13実施形態に係るレーザレーダ装置のプリズム部における可視光の屈折の様子を説明する説明図である。なお、図18では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。
[Thirteenth embodiment]
Next, a thirteenth embodiment will be described.
FIG. 18 is a cross-sectional view schematically illustrating the overall configuration of the laser radar apparatus according to the thirteenth embodiment. FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining the state of refraction of visible light in the prism portion of the laser radar device according to the thirteenth embodiment. FIG. 18 schematically shows a predetermined cut surface obtained by cutting the laser radar device along the central axis.
第13実施形態に係るレーザレーダ装置1400は、ケース1403が第1実施形態のケース3と異なるだけで、それ以外の構成は第1実施形態に係るレーザレーダ装置1と同様である。よって、同様の部分(レーザダイオード10、フォトダイオード20、レンズ60、ミラー30、回動反射機構40、回動軸42、モータ50、回転角度センサ52については第1実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、空間に存在する物体の方位や物体までの距離の検出方法は第1実施形態等と同様であるため詳細な検出方法は省略する。
The
本実施形態に係るレーザレーダ装置1400は、第1実施形態と同様の基本構成を備えており、パルスレーザ光を発生するレーザダイオード10(レーザ光発生手段)と、レーザダイオード10からパルスレーザ光L1が発生したときに、当該パルスレーザ光L1が検出物体にて反射した反射光(符号L2参照)を検出するフォトダイオード20(光検出手段)とを備えている。また、所定の中心軸42aを中心として回動可能に構成された凹面鏡41(偏向手段)を備えるとともに、この凹面鏡41によりパルスレーザ光L1を空間に向けて偏向させ、かつ当該パルスレーザ光L1が検出物体にて反射した反射光をフォトダイオード20(光検出手段)に向けて偏向する回動偏向機構40(回動偏向手段)と、凹面鏡41にて偏向された反射光をフォトダイオード20へと導くミラー30(反射光誘導部)と、回動偏向機構40を駆動するモータ50(駆動手段)とが設けられている。
A
更に、本実施形態に係るレーザレーダ装置1400でも、上述のレーザダイオード10、フォトダイオード20、レンズ60、ミラー30、回動反射機構40、回動軸42、モータ50、回転角度センサ52などを収容するケース1403が設けられ、防塵や衝撃保護が図られている。このケース1403は、主ケース部5と透過板1480とを備えており、全体として箱状に構成されている。
Further, the
主ケース部5は、第1実施形態の主ケース部とほぼ同様の構成であり、上壁部5a及び下壁部5bが上下に対向して配置され、前壁部5cと後壁部5dとが前後に対向して設けられており、一部が導光可能に開放された箱状形態をなしている。この主ケース部5にも、凹面鏡41の周囲に、レーザ光L1及び反射光L2の通過を可能とする窓部4が形成されている。この窓部4は、主ケース部5において光の出入りを可能とするように開口した部分であり、この開口形態の窓部4を閉塞するように透過板1480が設けられている。
The
透過板1480は、例えば、透明の樹脂板、ガラス板などによって構成され、周方向において図2の透過板80と同程度のエリアをカバーしており、凹面鏡41の周囲においてほぼ半周程度に亘り窓部4を閉塞する構成で配置されている。この透過板1480は、凹面鏡41からのレーザ光L1の走査経路上において中心軸42aを中心とする周方向に配置されており、上記窓部4を閉塞すると共に凹面鏡41から投射されたレーザ光L1を透過させる構成をなしている。
The
また、この透過板1480は、ほぼ全体がプリズム部1841として構成されており、空間へ出射されるレーザ光L1の出射方向(図18では水平方向)に沿って装置外から当該透過板1480内に入り込む外来光(例えばレーザレーダ装置1400内に水平に入射しようとする外来光)が、当該透過板1480の通過後(即ちケース内に進入後)にレーザ光L1の出射方向(水平方向)に対して傾斜するように屈折させている。
The
本実施形態では、レーザダイオード10から赤外光(例えば波長900nmの赤外光)のレーザ光L1を出射しており、プリズム部1481は、レーザ光L1の波長よりも短い波長の外来光(例えば太陽光に含まれる可視光)を、レーザ光L1の波長の光よりも大きく屈折させている。図18の例では、レーザ光L1、及び当該レーザ光L1が物体で反射して水平方向に沿って戻ってきた反射光(符号L2参照)がプリズム部1481においてほぼ直線的に、或いは僅かに屈折して透過するようになっており、他方、装置外から水平方向に沿って入射しようとする可視光L4(外来光)はプリズム部1481を透過してケース内に進入するときに上記反射光(レーザ光L1が物体で反射して水平方向に沿って戻ってきた反射光)よりも大きく屈折するようになっている。なお、図18では、いずれかの波長の可視光が装置外から透過板1480を透過して装置内へ水平に入射してくるときの光の経路を符号L4’にて概念的に示している。
In the present embodiment, laser light L1 of infrared light (for example, infrared light having a wavelength of 900 nm) is emitted from the
図19は、複数の波長の光を含んだ水平方向の可視光L4がプリズム部1481を透過する場合の屈折を概念的に示している。装置外からの可視光(例えば太陽光等)は、波長の長いものから、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、緑色、紫色の光などを含んでおり、プリズム部1481は、図19に示すように、波長の長い側の赤色光L41(例えば波長620nm〜750nmの光)よりも、波長の短い側の紫色光L47(例えば波長380〜450nmの光)の方が大きく屈折するようになっている。そして、外来光の波長が短くなるほど屈折が大きくなるように構成されている。一方、レーザ光L1は、赤色光L41よりも波長の長い赤外光とされているため、このレーザ光L1の反射光(符号L2:図18)がプリズム部1481を通過して装置内に進入するときには赤外光L41よりも屈折が小さくなっている。
FIG. 19 conceptually shows refraction when horizontal visible light L4 including light of a plurality of wavelengths passes through the
また、プリズム部1481は、レーザ光L1の波長よりも短い波長の外来光(可視光等)を中心軸42aと平行な方向(上下方向)において凹面鏡41による反射光L2の偏向側(上側)とは反対側(下側)に屈折させるように構成されている。図18の例では、プリズム部1481を通る可視光が下方側に屈折して一部が凹面鏡41から外れるようになっており、別の一部が反射光(L2)とは異なる角度で凹面鏡41で入射して反射光の経路から外れるようになっている。
Also, the
以上のように、本実施形態のレーザレーダ装置1400では、空間へ出射されるレーザ光L1の出射方向(水平方向)に沿って装置外から当該透過板1480内に入り込む外来光を、当該透過板1480の通過後に出射方向(水平方向)に対して傾斜した方向に向かわせるように屈折させるプリズム部1481が形成されている。そして、プリズム部1481は、レーザ光L1の波長と異なる波長の外来光を、レーザ光L1の波長の光よりも大きく屈折させるように構成されている。このようにすると、レーザ光L1とは異なる波長の外来光を反射光(レーザ光L1が検出物体にて反射してなる反射光)の経路から外すことができ、レーザ光L1とは異なる波長の外来光が装置外から取り込まれたとしても当該外来光がフォトダイオード20によって誤検出されにくくなる。
As described above, in the
具体的には、レーザダイオード10から赤外光のレーザ光L1が出射されるようになっており、プリズム部1481は、レーザ光L1の波長よりも短い波長の外来光(例えば可視光)をレーザ光L1の波長の光よりも大きく屈折させている。このようにすると、外部から取り込まれる可視光(例えば太陽光に含まれる可視光)をレーザ光L1の反射光の経路から外すことができるため、レーザ光L1の波長とは異なる波長の可視光が誤検出されにくくなる。
Specifically, infrared laser light L1 is emitted from the
また、プリズム部1481は、中心軸42aと平行な上下方向において、レーザ光L1の波長よりも短い波長の外来光を、凹面鏡41による反射光の偏向側(図18では上側)とは反対側(図18では下側)に屈折させている。このようにすると、レーザ光L1の波長よりも短い波長の外来光をレーザ光L1の偏向経路とは逆に向かわせることができ、外来光がより一層誤検出されにくくなる。
In addition, the
なお、本実施形態では、赤外光のレーザ光L1を照射する例を示したが、レーザ光発生手段が可視光のレーザ光や紫外線レーザ光を照射するようなものであってもよい。この場合、波長が長い光ほど屈折率が大きくなるようにプリズム部を構成し、レーザ光がプリズム部を透過するときの屈折よりも、当該レーザ光より波長の長い可視光がプリズム部を透過するときの屈折の方が大きくなるように構成すればよい。 In the present embodiment, an example in which the laser beam L1 of infrared light is irradiated has been described. However, the laser beam generation unit may irradiate visible laser beam or ultraviolet laser beam. In this case, the prism portion is configured so that the refractive index is increased as the wavelength is longer, and visible light having a longer wavelength than the laser light is transmitted through the prism portion rather than refraction when the laser light is transmitted through the prism portion. What is necessary is just to comprise so that the direction of refraction may become large.
1,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100,1200,1300,1400…レーザ測定装置
3…ケース
10…レーザダイオード(レーザ光発生手段)
20…フォトダイオード(光検出手段)
20a…受光面
30…ミラー(反射光誘導部、第1反射部材)
40…回動反射機構(回動偏向手段)
41…凹面鏡(偏向手段)
42a…中心軸
50…モータ(駆動手段)
80,280,380,580,880,980,1280,1380,1480…透過板
80a…内面
81,281,381,581,881,981,1281…導光部
601…減衰部材
701…カバー部材
982…レンズ部
1001…第2ミラー(第2反射部材)
1101…偏光板(分離手段)
1282,1382…第1透過部
1283,1284,1383,1384…第2透過部
1481…プリズム部
L1…レーザ光
L2…反射光
L3…外乱光
L4…外来光
1,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100,1200,1300,1400 ...
20 ... Photodiode (light detection means)
20a ...
40: Rotation reflection mechanism (rotation deflection means)
41. Concave mirror (deflection means)
42a ...
80, 280, 380, 580, 880, 980, 1280, 1380, 1480 ...
1101 ... Polarizing plate (separating means)
1282, 1382 ...
Claims (18)
前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、当該レーザ光が検出物体にて反射した反射光を検出する光検出手段と、
所定の中心軸を中心として回動可能に構成された偏向手段を備えるとともに、前記偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向させ、かつ前記反射光を前記光検出手段に向けて偏向する回動偏向手段と、
前記偏向手段にて偏向された前記反射光を前記光検出手段へと導く反射光誘導部と、
前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、
少なくとも前記回動偏向手段を収容すると共に、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路上を当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、
を備えたレーザレーダ装置であって、
前記透過板の内壁部に、前記偏向手段からの前記レーザ光の一部が当該透過板で反射して生じる外乱光を集光すると共に、当該外乱光を、前記反射光誘導部及び前記光検出手段から外れた位置に導く導光部が形成されており、
前記導光部は、前記偏向手段の周囲において前記レーザ光の走査経路に沿って形成され、前記中心軸を含む位置の平面で切断した縦断面において内面が湾曲して構成されており、前記走査経路上の第1位置での前記縦断面における前記内面の曲率と、前記走査経路上の第2位置での前記縦断面における前記内面の曲率とが異なるように構成されていることを特徴とするレーザレーダ装置。 Laser light generating means for generating laser light;
A light detecting means for detecting reflected light reflected by a detection object when the laser light is generated from the laser light generating means;
A deflection unit configured to be rotatable about a predetermined central axis is provided. The laser beam is deflected toward the space by the deflection unit, and the reflected light is deflected toward the light detection unit. Dynamic deflection means;
A reflected light guiding section for guiding the reflected light deflected by the deflecting means to the light detecting means;
Drive means for driving the rotation deflection means;
A case in which at least the rotation deflecting unit is accommodated, and a scanning path of the laser beam from the deflecting unit is closed by a transmission plate capable of transmitting the laser beam;
A laser radar device comprising:
The disturbance light generated by a part of the laser light from the deflecting means being reflected by the transmission plate is condensed on the inner wall of the transmission plate, and the disturbance light is converted into the reflected light guiding unit and the light detection unit. A light guide that leads to a position deviating from the means is formed ,
The light guide section is formed along the scanning path of the laser light around the deflection unit, and has an inner surface curved in a longitudinal section cut by a plane including the central axis. The curvature of the inner surface in the longitudinal section at the first position on the path is configured to be different from the curvature of the inner surface in the longitudinal section at the second position on the scanning path. Laser radar device.
前記導光部は、前記外乱光を前記カバー部材の外側に導くことを特徴とする
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置。 A cover member that at least partially covers the path of the reflected light from the deflection means to the light detection means is provided;
The light guiding unit, a laser radar apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that directing the ambient light outside of the cover member.
前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、当該レーザ光が検出物体にて反射した反射光を検出する光検出手段と、
所定の中心軸を中心として回動可能に構成された偏向手段を備えるとともに、前記偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向させ、かつ前記反射光を前記光検出手段に向けて偏向する回動偏向手段と、
前記偏向手段にて偏向された前記反射光を前記光検出手段へと導く反射光誘導部と、
前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、
少なくとも前記回動偏向手段を収容すると共に、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路上を当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、
を備えたレーザレーダ装置であって、
前記透過板の内壁部に、前記偏向手段からの前記レーザ光の一部が当該透過板で反射して生じる外乱光を集光すると共に、当該外乱光を、前記反射光誘導部及び前記光検出手段から外れた位置に導く導光部が形成されており、
前記偏向手段は、前記中心軸の方向を上下方向とするときの当該上下方向一方側に前記検出物体からの前記反射光を偏向する構成をなし、
前記反射光誘導部は、前記偏向手段にて偏向された前記反射光を反射する第1反射手段と、前記第1反射手段にて反射された前記反射光を更に反射する第2反射手段と、を備えると共に、前記偏向手段にて前記一方側に偏向された前記反射光を、前記第1反射手段及び前記第2反射手段により前記上下方向の他方側に折り返す構成をなし、
前記光検出手段は、前記上下方向の前記一方側に向いた受光面を有すると共に、前記第1反射手段及び前記第2反射手段により前記他方側に折り返された前記反射光を前記受光面にて受光する構成をなしており、
前記導光部は、前記反射光誘導部及び前記光検出手段から外れた位置を通す構成で前記外乱光を前記上下方向の前記一方側に向けて導くことを特徴とするレーザレーダ装置。 Laser light generating means for generating laser light;
A light detecting means for detecting reflected light reflected by a detection object when the laser light is generated from the laser light generating means;
A deflection unit configured to be rotatable about a predetermined central axis is provided. The laser beam is deflected toward the space by the deflection unit, and the reflected light is deflected toward the light detection unit. Dynamic deflection means;
A reflected light guiding section for guiding the reflected light deflected by the deflecting means to the light detecting means;
Drive means for driving the rotation deflection means;
A case in which at least the rotation deflecting unit is accommodated, and a scanning path of the laser beam from the deflecting unit is closed by a transmission plate capable of transmitting the laser beam;
A laser radar device comprising:
The disturbance light generated by a part of the laser light from the deflecting means being reflected by the transmission plate is condensed on the inner wall of the transmission plate, and the disturbance light is converted into the reflected light guiding unit and the light detection unit. A light guide that leads to a position deviating from the means is formed ,
The deflecting unit is configured to deflect the reflected light from the detection object on one side in the vertical direction when the direction of the central axis is the vertical direction,
The reflected light guiding section includes a first reflecting means for reflecting the reflected light deflected by the deflecting means, a second reflecting means for further reflecting the reflected light reflected by the first reflecting means, The reflected light deflected to the one side by the deflecting means is folded back to the other side in the vertical direction by the first reflecting means and the second reflecting means,
The light detecting means has a light receiving surface facing the one side in the up-down direction, and the reflected light folded back to the other side by the first reflecting means and the second reflecting means at the light receiving surface. It is configured to receive light,
The laser light guide device, wherein the light guide unit guides the disturbance light toward the one side in the up-down direction by passing through a position away from the reflected light guide unit and the light detection unit .
前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、当該レーザ光が検出物体にて反射した反射光を検出する光検出手段と、
所定の中心軸を中心として回動可能に構成された偏向手段を備えるとともに、前記偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向させ、かつ前記反射光を前記光検出手段に向けて偏向する回動偏向手段と、
前記偏向手段にて偏向された前記反射光を前記光検出手段へと導く反射光誘導部と、
前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、
少なくとも前記回動偏向手段を収容すると共に、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路上を当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、
を備えたレーザレーダ装置であって、
前記偏向手段は、前記中心軸の方向を上下方向とするときの当該上下方向一方側に前記検出物体からの前記反射光を偏向する構成をなし、
前記反射光誘導部は、前記偏向手段にて偏向された前記反射光を反射する第1反射手段と、前記第1反射手段にて反射された前記反射光を更に反射する第2反射手段と、を備えると共に、前記偏向手段にて前記一方側に偏向された前記反射光を、前記第1反射手段及び前記第2反射手段により前記上下方向の他方側に折り返す構成をなし、
前記光検出手段は、前記上下方向の前記一方側に向いた受光面を有すると共に、前記第1反射手段及び前記第2反射手段により前記他方側に折り返された前記反射光を前記受光面にて受光する構成をなし、
更に、前記透過板の内壁部に、前記偏向手段からの前記レーザ光の一部が当該透過板で反射して生じる外乱光を前記上下方向の前記一方側に向け、且つ前記反射光誘導部及び前記光検出手段から外れた位置に導く導光部が形成されていることを特徴とするレーザレーダ装置。 Laser light generating means for generating laser light;
A light detecting means for detecting reflected light reflected by a detection object when the laser light is generated from the laser light generating means;
A deflection unit configured to be rotatable about a predetermined central axis is provided. The laser beam is deflected toward the space by the deflection unit, and the reflected light is deflected toward the light detection unit. Dynamic deflection means;
A reflected light guiding section for guiding the reflected light deflected by the deflecting means to the light detecting means;
Drive means for driving the rotation deflection means;
A case in which at least the rotation deflecting unit is accommodated, and a scanning path of the laser beam from the deflecting unit is closed by a transmission plate capable of transmitting the laser beam;
A laser radar device comprising:
The deflecting unit is configured to deflect the reflected light from the detection object on one side in the vertical direction when the direction of the central axis is the vertical direction,
The reflected light guiding section includes a first reflecting means for reflecting the reflected light deflected by the deflecting means, a second reflecting means for further reflecting the reflected light reflected by the first reflecting means, The reflected light deflected to the one side by the deflecting means is folded back to the other side in the vertical direction by the first reflecting means and the second reflecting means,
The light detecting means has a light receiving surface facing the one side in the up-down direction, and the reflected light folded back to the other side by the first reflecting means and the second reflecting means at the light receiving surface. Configure to receive light,
Further, disturbance light generated by reflecting a part of the laser light from the deflecting means on the inner wall portion of the transmission plate is directed to the one side in the vertical direction, and the reflected light guide portion and A laser radar device, characterized in that a light guide portion is formed to lead to a position away from the light detection means.
前記偏向手段からの前記レーザ光が前記第1透過部を介して空間に向けて照射され、前記検出物体からの前記反射光が、前記第2透過部を介して前記光検出手段により検出可能とされていることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置。 The transmission plate is disposed along a scanning path of the laser light from the deflection unit and is configured to be inclined with respect to the direction of the central axis, and the periphery of the deflection unit A second transmission part arranged adjacent to the first transmission part and parallel or inclined with respect to the direction of the central axis, and the second transmission with respect to the direction of the central axis. An inclination angle of the first inclined portion is set larger than an inclination angle of the portion, and the light guide portion is formed on an inner wall portion of the first transmission portion,
The laser light from the deflecting unit is irradiated toward the space through the first transmission unit, and the reflected light from the detection object can be detected by the light detection unit through the second transmission unit. The laser radar device according to any one of claims 1 to 11, wherein the laser radar device is provided.
前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、当該レーザ光が検出物体にて反射した反射光を検出する光検出手段と、
所定の中心軸を中心として回動可能に構成された偏向手段を備えるとともに、前記偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向させ、かつ前記反射光を前記光検出手段に向けて偏向する回動偏向手段と、
前記偏向手段にて偏向された前記反射光を前記光検出手段へと導く反射光誘導部と、
前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、
少なくとも前記回動偏向手段を収容すると共に、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路上を当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、
を備えたレーザレーダ装置であって、
前記透過板の内壁部に、前記偏向手段からの前記レーザ光の一部が当該透過板で反射して生じる外乱光を集光すると共に、当該外乱光を、前記反射光誘導部及び前記光検出手段から外れた位置に導く導光部が形成されており、
前記透過板には、前記空間へ出射される前記レーザ光の出射方向に沿って装置外から当該透過板内に入り込む外来光を、当該透過板の通過後に前記出射方向に対して傾斜した方向に向かわせるように屈折させるプリズム部が形成されており、
前記プリズム部は、前記レーザ光の波長と異なる波長の前記外来光を、前記レーザ光の波長の光よりも大きく屈折させることを特徴とするレーザレーダ装置。 Laser light generating means for generating laser light;
A light detecting means for detecting reflected light reflected by a detection object when the laser light is generated from the laser light generating means;
A deflection unit configured to be rotatable about a predetermined central axis is provided. The laser beam is deflected toward the space by the deflection unit, and the reflected light is deflected toward the light detection unit. Dynamic deflection means;
A reflected light guiding section for guiding the reflected light deflected by the deflecting means to the light detecting means;
Drive means for driving the rotation deflection means;
A case in which at least the rotation deflecting unit is accommodated, and a scanning path of the laser beam from the deflecting unit is closed by a transmission plate capable of transmitting the laser beam;
A laser radar device comprising:
The disturbance light generated by a part of the laser light from the deflecting means being reflected by the transmission plate is condensed on the inner wall of the transmission plate, and the disturbance light is converted into the reflected light guiding unit and the light detection unit. A light guide that leads to a position deviating from the means is formed ,
In the transmission plate, extraneous light that enters the transmission plate from outside the apparatus along the emission direction of the laser beam emitted to the space is inclined in the direction of the emission direction after passing through the transmission plate. There is a prism part that refracts so as to face,
The laser radar device , wherein the prism unit refracts the extraneous light having a wavelength different from the wavelength of the laser light more than the light having the wavelength of the laser light .
前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、当該レーザ光が検出物体にて反射した反射光を検出する光検出手段と、
所定の中心軸を中心として回動可能に構成された偏向手段を備えるとともに、前記偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向させ、かつ前記反射光を前記光検出手段に向けて偏向する回動偏向手段と、
前記偏向手段にて偏向された前記反射光を前記光検出手段へと導く反射光誘導部と、
前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、
少なくとも前記回動偏向手段を収容すると共に、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路上を当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、
を備えたレーザレーダ装置であって、
前記透過板には、前記空間へ出射される前記レーザ光の出射方向に沿って装置外から当該透過板内に入り込む外来光を、当該透過板の通過後に前記出射方向に対して傾斜した方向に向かわせるように屈折させるプリズム部が形成されており、
前記プリズム部は、前記レーザ光の波長と異なる波長の前記外来光を、前記レーザ光の波長の光よりも大きく屈折させることを特徴とするレーザレーダ装置。 Laser light generating means for generating laser light;
A light detecting means for detecting reflected light reflected by a detection object when the laser light is generated from the laser light generating means;
A deflection unit configured to be rotatable about a predetermined central axis is provided. The laser beam is deflected toward the space by the deflection unit, and the reflected light is deflected toward the light detection unit. Dynamic deflection means;
A reflected light guiding section for guiding the reflected light deflected by the deflecting means to the light detecting means;
Drive means for driving the rotation deflection means;
A case in which at least the rotation deflecting unit is accommodated, and a scanning path of the laser beam from the deflecting unit is closed by a transmission plate capable of transmitting the laser beam;
A laser radar device comprising:
In the transmission plate, extraneous light that enters the transmission plate from outside the apparatus along the emission direction of the laser beam emitted to the space is inclined in the direction of the emission direction after passing through the transmission plate. There is a prism part that refracts so as to face,
The laser radar device, wherein the prism unit refracts the extraneous light having a wavelength different from the wavelength of the laser light more than the light having the wavelength of the laser light.
前記プリズム部が、前記レーザ光の波長よりも短い波長の前記外来光を前記レーザ光の波長の光よりも大きく屈折させることを特徴とする請求項15又は請求項16に記載のレーザレーダ装置。 The laser light generating means is configured to emit infrared laser light,
The prism unit, a laser radar apparatus according to claim 15 or claim 16, characterized in that refract larger than the light of the external light having a wavelength shorter than the wavelength of the laser light wavelength of the laser beam.
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