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[Querverweis auf zugehörige Anmeldung]
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Diese internationale Anmeldung beansprucht die Priorität der am 31. Januar 2018 eingereichten japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2018-015602 auf deren Offenbarung vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Lidar-Vorrichtung einschließlich eines Ablenkungsspiegels, der zu rotieren ist.
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[Stand der Technik]
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Eine Lidar-Vorrichtung beinhaltet als eine Lichtablenkungseinrichtung, die Licht ablenkt, um Abtasten auszuführen, einen Ablenkungsspiegel, der zu rotieren ist. Lidar wird auch als LIDAR geschrieben, was eine Abkürzung für „Light Detection and Ranging“ ist.
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Das nachfolgend aufgeführte Patentdokument 1 beschreibt eine Technologie, bei der in einem Fall, in dem derselbe Ablenkungsspiegel für Lichtprojektion und Lichtempfang verwendet wird, eine Lichtabschirmungsplatte an dem Ablenkungsspiegel angebracht ist, um einen Lichtprojektionsraum, wo ein Lichtprojektor angeordnet ist, der für Lichtprojektion verwendet wird, und einen Lichtempfangsraum, wo ein Lichtempfänger für Lichtempfang angeordnet ist, zu separieren.
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[Literaturliste]
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[Patentliteratur]
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[Patentdokument 1]
JP-T-2013-546009 -
[Überblick über die Erfindung]
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Jedoch, da die Lichtabschirmungsplatte mit dem Ablenkungsspiegel rotiert, ist es notwendig, einen Raum zwischen der Lichtabschirmungsplatte und einem Element darum herum bereitzustellen. Austreten von Licht durch diesen Raum von dem Lichtprojektor in den Lichtempfänger verursacht ein Problem wie Erfassen eines nichtexistierenden Hindernisses in sehr naher Entfernung oder Erfassen eines Hindernisses in einer Richtung, in der es nicht wirklich existiert.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Technologie bereitzustellen, die eine Abnahme einer Erfassungsleistung aufgrund von Austreten von Licht zwischen einem Lichtprojektor und einem Lichtempfänger in einer Lidar-Vorrichtung reduziert.
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Eine Lidar-Vorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet einen Lichtprojektor, einen Lichtempfänger, einen Scanner, eine Einfassung, eine Trennplatte und eine Lichtabschirmungsplatte.
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Ein Lichtprojektor emittiert Licht in einer vorbestimmten Richtung. Ein Lichtempfänger empfängt Licht, das von einer vorbestimmten Richtung ankommt. Ein Scanner beinhaltet einen Ablenkungsspiegel, der Licht reflektiert, das von dem Lichtprojektor eintritt. Der Scanner rotiert den Ablenkungsspiegel bezüglich einer vorbestimmten Rotationsachse, wodurch er eine Ausgaberichtung, die eine Richtung für Licht ist, das von dem Lichtprojektor eintritt, um durch den Ablenkungsspiegel reflektiert zu werden und ausgegeben zu werden, entlang einer Hauptabtastrichtung ändert, die orthogonal zu einer axialen Richtung der Rotationsachse ist. Der Scanner verursacht, dass Licht, das von einem Ziel reflektiert wird, das innerhalb eines Abtastbereichs anwesend ist, von dem Ablenkungsspiegel reflektiert wird und zu dem Lichtempfänger geführt wird. Eine Einfassung beherbergt den Lichtprojektor, den Lichtempfänger und den Scanner. Eine Trennplatte beinhaltet ein Material, das Übertragung von Licht blockiert und einen internen Raum der Einfassung in einen Lichtprojektionsraum, wo der Lichtprojektor angeordnet ist, und einen Lichtempfangsraum wo der Lichtempfänger angeordnet ist, unterteilt. Eine Lichtabschirmungsplatte beinhaltet ein Material, das Übertragung von Licht blockiert, ist zwischen einem Lichtprojektionsablenker, der ein Abschnitt des Ablenkungsspiegels ist, der für Lichtprojektion verwendet wird, und einem Lichtempfangsablenker vorgesehen, der ein Abschnitt des Ablenkungsspiegels ist, der für Lichtempfang verwendet wird, und rotiert integral mit dem Ablenkungsspiegel. Ferner hat die Trennplatte bezüglich mindestens eines Teils eines Umfangsabschnitts der Lichtabschirmungsplatte einen Überlappungsabschnitt, wo eine Plattenoberfläche der Trennplatte und eine Plattenoberfläche der Lichtabschirmungsplatte sich überlappen, ohne in Kontakt zueinander zu sein.
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So eine Konfiguration ermöglicht, dass Licht durch den Überlappungsabschnitt passiert, um wiederholt reflektiert zu werden und während seiner Passage abgeschwächt zu werden. Dies ermöglicht es, Intensität von Licht, das durch den Überlappungsabschnitt von dem Lichtprojektionsraum in den Lichtempfangsraum austritt, zu reduzieren. Demzufolge ist es möglich eine Abnahme der Erfassungsleistung zu reduzieren, die aus dem Erfassen eines nichtexistierenden Hindernisses in sehr naher Entfernung oder Erfassen eines Hindernisses in einer Richtung, wo es nicht tatsächlich existiert, resultiert.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Erscheinungsbild einer Lidar-Vorrichtung illustriert.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration eines Lichterfassungsmoduls illustriert, das in einer Einfassung der Lidar-Vorrichtung beherbergt ist.
- 3 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Position einer Trennplatte bezüglich einer Lichtabschirmungsplatte gemäß einer ersten Ausführungsform illustriert.
- 4 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Lidar-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform betrachtet von vorne und eine Funktion an einem Überlappungsabschnitt illustriert.
- 5 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine schematische Konfiguration der Lidar-Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform betrachtet von der Seite und die Funktion an dem Überlappungsabschnitt illustriert.
- 6 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Lidar-Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform betrachtet von vorne und eine Funktion an dem Überlappungsabschnitt illustriert.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration einer Lichtabschirmungsplatte gemäß der zweiten Ausführungsform illustriert.
- 8 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Lidar-Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform betrachtet von vorne und eine Funktion an einem Überlappungsabschnitt illustriert.
- 9 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine schematische Konfiguration der Lidar-Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform betrachtet von der Seite und die Funktion an dem Überlappungsabschnitt illustriert.
- 10 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine schematische Konfiguration einer Lidar-Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform betrachtet von vorne und eine Funktion an einem Überlappungsabschnitt illustriert.
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[Beschreibung von Ausführungsformen]
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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[Erste Ausführungsform]
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[Konfiguration]
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Eine Lidar-Vorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in 1 illustriert ist, ist beispielsweise in einem verwendeten Fahrzeug installiert, um unterschiedliche Objekt zu erfassen, die um das Fahrzeug herum existieren. Lidar wird auch als LIDAR geschrieben. LIDAR ist eine Abkürzung für „Light Detection and Ranging“.
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Die Lidar-Vorrichtung 1 beinhaltet einen Einfassung 100 und ein optisches Fenster 200, wie in 1 illustriert ist.
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Die Einfassung 100 ist ein Harzboxkörper aus einem rechteckigen Parallelepiped, das an einer Seite offen ist, und ein später beschriebenes Lichterfassungsmodul 2 ist darin beherbergt.
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Das optische Fenster 200, das ein Harzdeckelkörper ist, der an der Einfassung 100 fixiert ist, um eine Öffnung der Einfassung 100 abzudecken, lässt einen Laserstrahl durch, der von dem Lichterfassungsmodul 2 bereitgestellt wird, das innerhalb der Einfassung 100 angeordnet ist.
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Eine Richtung entlang einer Längsrichtung der Öffnung, die im Wesentlichen in einer rechteckigen Form ist, der Einfassung 100 ist nachfolgend als eine X-Achsenrichtung definiert, eine Richtung entlang einer lateralen Richtung der Öffnung ist als eine Y-Achsenrichtung definiert und eine Richtung entlang einer X-Y-Ebene ist als eine Z-Achsenrichtung definiert. Es ist zu beachten, dass rechts und links entlang der X-Achsenrichtung und oben und unten entlang der Y-Achsenrichtung als von einer Öffnungsseite der Einfassung 100 aus betrachtet definiert sind. Ferner ist hinsichtlich hinten und vorne entlang der Z-Achsenrichtung die Öffnungsseite der Einfassung 100 als vorne definiert und eine Tiefenseite davon ist als hinten definiert.
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[Lichterfassungsmodul}
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Das Lichterfassungsmodul 2 beinhaltet einen Lichtprojektor 10, einen Scanner 20 und einen Lichtempfänger 30, wie in 2 und 3 illustriert ist. Das Lichterfassungsmodul 2 ist in der Einfassung 100 mittels eines Rahmens 40 zusammengebaut. 3, die ein schematisches Diagramm ist, das eine schematische Konfiguration von Komponenten des Lichterfassungsmoduls 2 illustriert, ist nicht dazu gedacht Orte usw. von Komponenten, die den Lichtprojektor 10 und den Lichtempfänger 30 bilden, besonders genau zu illustrieren.
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[Scanner]
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Der Scanner 20 beinhaltet ein Spiegelmodul 21, eine Lichtabschirmungsplatte 22 und einen Motor 23.
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Das Spiegelmodul 21 ist ein flaches plattenförmiges Element mit jeweiligen zwei Ablenkungsspiegeln, die Licht reflektieren, die an beiden Seiten davon angebracht sind. Das Spiegelmodul 21, das vertikal auf dem Motor 23 angeordnet ist, rotiert gemäß dem Antreiben des Motors 23.
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Die Lichtabschirmungsplatte 22, die ein kreisförmiges und plattenförmiges Element ist, ist nahe einer Mitte des Spiegelmoduls 21 in einer vertikalen Richtung vorgesehen und mit dem Spiegelmodul 21 integriert, wobei eine Plattenoberfläche davon orthogonal zu einer Rotationsachse der Rotation ist. Die Lichtabschirmungsplatte 22 ist aus einem Material gefertigt, das Übertragung von Licht blockiert.
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Nachfolgend wird ein ober Abschnitt des Spiegelmoduls 21 bezüglich der Lichtabschirmungsplatte 22 als ein Lichtprojektionsablenker 20a und ein unterer Abschnitt des Spiegelmoduls 21 bezüglich der Lichtabschirmungsplatte 22 als ein Lichtempfangsablenker 20b bezeichnet. Ferner hat das Spiegelmodul 21 eine breitere Reflexionsoberfäche am Lichtempfangsablenker 20b als am Lichtprojektionsablenker 20a. Insbesondere ist eine Breite des Lichtempfangsablenkers 20b gleich einem Durchmesser der Lichtabschirmungsplatte 22, während eine Breite des Lichtprojektionsablenkers 20a annähernd eine Hälfte davon ist. Es ist zu beachten, dass die Breite des Lichtempfangsablenkers 20b gleich oder kleiner als der Durchmesser des Lichtabschirmungsplatte 22 sein kann, während die Breite des Lichtprojektionsablenkers 20a kleiner als die Breite des Lichtempfangsablenkers 20b sein kann.
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[Lichtprojektor]
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Der Lichtprojektor 10 beinhaltet zwei Lichtemissionsmodule 11 und 12. Der Lichtprojektor 10 kann einen Lichtprojektionsdrehspiegel 15 beinhalten.
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Das Lichtemissionsmodul 11 ist eine Verbundkomponente einschließlich einer Lichtquelle 111 und einer Lichtemissionslinse 112, die miteinander mit einem zylindrischen Halter 113 dazwischen integriert sind, während sie einander gegenüberliegen. Ein Halbleiterlaser wird als die Lichtquelle 111 verwendet. Die Lichtemissionslinse 112 ist eine Linse, die eine Strahlbreite von Licht reduziert, das von der Lichtquelle 111 zugeführt wird. Auf gleiche Weise beinhaltet das Lichtemissionsmodul 12 eine Lichtquelle 121, eine Lichtemissionslinse 122 und einen Halter 123. Beschreibung des Lichtemissionsmoduls 12, das ähnlich dem Lichtemissionsmodul 11 ist, wird weggelassen.
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Der Lichtprojektionsdrehspiegel 15 ist ein Spiegel der eine Ausbreitungsrichtung von Licht ändert.
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Das Lichtemissionsmodul 11 ist so angeordnet, dass Licht, das von dem Lichtemissionsmodul 11 ausgegeben wird, direkt in den Lichtprojektionsablenker 20a eintritt.
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Das Lichtemissionsmodul 12 ist so angeordnet, dass Licht, das von dem Lichtemissionsmodul 12 ausgegeben wird, in den Lichtprojektionsablenker 20a als ein Ergebnis daraus eintritt, dass seine Ausbreitungsrichtung mit ungefähr 90 Grad durch den Lichtprojektionsdrehspiegel 15 abgelenkt wird.
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Hierbei ist das Lichtemissionsmodul 11 so angeordnet, dass es Licht von links nach rechts entlang der X-Achsenrichtung ausgibt. Hierbei ist das Lichtemissionsmodul 12 so angeordnet, dass es Licht von hinten nach vorne entlang der Z-Achsenrichtung ausgibt. Ferner ist der Lichtprojektionsdrehspiegel 15 so angeordnet, dass er einen Pfad von Licht, das von dem Lichtemissionsmodul 11 zum Lichtprojektionsablenker 20a gerichtet ist, nicht blockiert. 3 illustriert nur das Lichtemissionsmodul 11 ohne Illustration des Lichtemissionsmoduls 12 und des Lichtprojektionsdrehspiegels 15 zum Symbolisieren eines Raums, wo der Lichtprojektor 10 angeordnet ist.
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[Lichtempfänger]
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Der Lichtempfänger 30 beinhaltet eine Lichtempfangseinrichtung 31. Der Lichtempfänger 30 kann eine Lichtempfangslinse 32 und einen Lichtempfangsdrehspiegel 33 beinhalten.
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Die Lichtempfangseinrichtung 31 beinhaltet mehrere APDs, die in einer Linie ausgerichtet sind, nämlich ein APD-Array. APD bezieht sich auf eine Lawinenfotodiode. Die Lichtempfangslinse 32 ist eine Linse, die Licht fokussiert, das von dem Lichtempfangsablenker 20b ankommt. Der Lichtempfangsdrehspiegel 33, der in 2 nicht als hinter der Lichtempfangslinse 32 versteckt illustriert ist, ist ein Spiegel, der an einer linken Seite der Lichtempfangslinse 32 entlang der X-Achsenrichtung zum Ändern der Ausbreitungsrichtung von Licht angeordnet ist. Die Lichtempfangseinrichtung 31 ist unterhalb des Lichtempfangsdrehspiegels 33 angeordnet.
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Der Lichtempfangsdrehspiegel 33 ist angeordnet, um den Pfad von Licht nach unten mit ungefähr 90 Grad abzulenken, wodurch Licht, das von dem Lichtempfangsablenker 20b durch die Lichtempfangslinse 32 eintritt, die Lichtempfangseinrichtung 31 erreicht.
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Die Lichtempfangslinse 32 ist zwischen dem Lichtempfangsablenker 20b und dem Lichtempfangsdrehspiegel 33 angeordnet. Die Lichtempfangslinse 32 reduziert einen Strahldurchmesser eines optischen Strahls, der in die Lichtempfangseinrichtung 31 eintreten soll, auf ungefähr eine Einrichtungsbreite der APDs.
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[Rahmen]
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Der Rahmen 40 ist ein Element zum Zusammenbauen jeweiliger Komponenten des Lichtprojektors 10, des Scanners 20 und des Lichtempfängers 30 zu einem Stück, wodurch diese Komponenten in der Einfassung 100 in einem positionell fixierten Zustand zusammengebaut sind.
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Der Rahmen 40 beinhaltet einen unteren Rahmenabschnitt 41, einen Rahmenseitenabschnitt 42, einen hinteren Rahmenabschnitt 43 und einen Trennabschnitt 44. Der Trennabschnitt 44 entspricht einer Trennplatte. Der Rahmen 40 ist aus einem Material gefertigt, das Übertragung von Licht blockiert.
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Ein Lichtempfangssubstrat 51, das mit der Lichtempfangseinrichtung 31 zusammengebaut ist, und ein Motorsubstrat 52, das mit dem Scanner 20 zusammengebaut ist, sind an dem unteren Rahmenabschnitt 41 von einer unteren Seite davon angebracht. Demzufolge hat der untere Rahmenabschnitt 41 ein Loch an jedem eines Abschnitts entsprechend dem Pfad von Licht, der von dem Lichtempfangsdrehspiegel 33 zur Lichtempfangseinrichtung 31 führt, und eines Abschnitts, wo der Motor 23 des Scanners 20 anzuordnen ist.
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Ein Lichtemissionssubstrat 53, das mit dem Lichtemissionsmodul 11 zusammengebaut ist, ist an dem Rahmenseitenabschnitt 42 angebracht.
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Ein Lichtemissionssubstrat 54, das mit dem Lichtemissionsmodul 12 zusammengebaut ist, ist an dem hinteren Rahmenabschnitt 43 angebracht.
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Der Trennabschnitt 44 ist an einer Position vorgesehen, um einen Raum, wo die Komponenten, die zu dem Lichtprojektor 10 gehören, angeordnet sind, von einem Raum zu separieren, wo die Komponenten angeordnet sind, die zu dem Lichtempfänger 30 gehören. Der Trennabschnitt 44 ist mit dem Lichtprojektionsdrehspiegel 15, dem Lichtempfangsdrehspiegel 33 und der Lichtempfangslinse 32 zusammengebaut. 3 illustriert von dem Rahmen 40 nur den Trennabschnitt 44, um die Merkmale der vorliegenden Offenbarung klar zu beschreiben.
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Ein Innenraum der Einfassung 100 ist in zwei Räume, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, durch den Trennabschnitt 44 des Rahmens 40 und die Lichtabschirmungsplatte 22 des Scanners 20 unterteilt. Von diesen zwei Räumen wird ein oberer Raum, wo der Lichtprojektor 10 angeordnet ist, als ein Lichtprojektionsraum 101 bezeichnet und ein unterer Raum, wo der Lichtempfänger 30 angeordnet ist, wird als Lichtempfangsraum 102 bezeichnet.
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Der Trennabschnitt 44 hat eine Form, die bezüglich mindestens eines Teils eines Umfangsabschnitts der Lichtabschirmungsplatte 22 einen Überlappungsabschnitt 60 hat, wo eine Plattenoberfläche des Trennabschnitts 44 der Plattenoberfläche der Lichtabschirmungsplatte 22 mit einem Raum dazwischen, wie in 3 illustriert ist, angeordnet ist. Der Überlappungsabschnitt 60 ist mindestens zwischen der Lichtempfangslinse 32 und der Rotationsachse des Scanners 20 angeordnet. Es ist zu beachten, dass der Trennabschnitt 44 näher an dem Lichtprojektionsraum 101 als die Lichtabschirmungsplatte 22 angeordnet ist.
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Eine Distanz W zwischen den Plattenoberflächen in dem Überlappungsabschnitt 60 ist mindestens auf eine minimale Breite festgelegt, die sichergestellt werden muss, um zu verhindern, dass der Trennabschnitt 44 die Rotation des Scanners 20 beeinträchtigt. Eine Breite L des Überlappungsabschnitts 60 ist auf eine Länge festgelegt, die ausreicht, damit Licht, das auf den Überlappungsabschnitt 60 mit einem vorhergehend angenommenen Einfallswinkel eintritt, mindestens einmal in dem Überlappungsabschnitt 60 reflektiert wird. Der vorhergehend angenommene Einfallswinkel wird beispielsweise aus mindestens einer einer Größe und Form der Einfassung 100, mindestens einer einer Größe, Form und eines Orts einer Komponente, die in der Einfassung 100 beherbergt ist, und Eigenschaften usw. des Lichts, das von dem Lichtemissionsmodul 11 ausgegeben wird, angenommen.
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[Bewegung von Lichterfassungsmodul]
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Das Licht, das von dem Lichtemissionsmodul 11 ausgegeben wird, tritt in den Lichtprojektionsablenker 20a ein. Ferner tritt das Licht, das von dem Lichtemissionsmodul 12 ausgegeben wird, in den Lichtprojektionsablenker 20a als ein Ergebnis daraus ein, dass seine Ausbreitungsrichtung mit ungefähr 90 Grad durch den Lichtprojektionsdrehspiegel 15 abgelenkt wird. Das Licht, das in den Lichtprojektionsablenker 20a eingetreten ist, wird durch das optische Fenster 200 in einer Richtung entsprechend einem Rotationswinkel des Spiegelmoduls 21 ausgegeben. Ein Bereich, der durch das Licht durch das Spiegelmodul 21 zu bestrahlen ist, ist ein Abtastbereich. Beispielsweise unter der Annahme, dass eine Vorwärtsrichtung entlang einer Z-Achse 0 Grad ist, ein 60-Grad-Bereich, der sich hin zur X-Achsenrichtung erstreckt, als der Abtastbereich definiert.
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Reflektiertes Licht (nachfolgend als ankommendes Licht bezeichnet) von einem Ziel, das sich in einer vorbestimmten Richtung entsprechend einer Rotationsposition des Spiegelmoduls 21 befindet, passiert das optische Fenster 200, wobei es auf dem Lichtempfangsablenker 20 reflektiert wird und durch die Lichtempfangseinrichtung 31 durch die Lichtempfangslinse 32 und den Lichtempfangsdrehspiegel 33 empfangen wird. Die vorbestimmte Richtung entsprechend der Rotationsposition des Spiegelmoduls 21 bezieht sich auf eine Ausgaberichtung des Lichts von dem Lichtprojektionsablenker 20a.
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Wie durch eine gepunktete Linie in 3 ausgedrückt ist, wird das Licht, das von dem Lichtemissionsmodul 11 ausgegeben wird und auf dem Lichtprojektionsablenker 20a usw. zum Überlappungsabschnitt 60 reflektiert wird, ausreichend gedämpft, indem es mindestens einmal in dem Überlappungsabschnitt 60 reflektiert wird, wenn es den Lichtempfangsraum 102 erreicht. Das Licht von dem Lichtempfangsraum 102 zum Lichtprojektionsraum 101 wird ebenfalls in dem Überlappungsabschnitt 60 gedämpft.
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[Wirkungen]
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Die vorliegende Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, erreicht die folgenden Wirkungen.
- (1a) In der vorliegenden Ausführungsform hat ein Grenzabschnitt zwischen der Lichtabschirmungsplatte 22 und dem Trennabschnitt 44 den Überlappungsabschnitt 60 und Licht, dass durch den Überlappungsabschnitt 60 passiert, wird wiederholt während seiner Passage reflektiert. Dies ermöglicht es, die Intensität von jedem Licht, das von dem Lichtprojektionsraum 101 in den Lichtempfangsraum 102 durch den Überlappungsabschnitt 60 austritt und Licht, das von dem Lichtempfangsraum 102 zum Lichtprojektionsraum 101 austritt, zu reduzieren. Demzufolge ist es möglich, eine Abnahme von Erfassungsleistung, die vom Erfassen eines nichtexistierenden Hindernisses in sehr naher Entfernung oder Erfassen eines Hindernisses in einer Richtung, in der es nicht tatsächlich existiert, insbesondere aufgrund eines Einflusses des Lichts, das von dem Lichtprojektionsraum 101 in den Lichtempfangsraum 102 austritt, zu reduzieren.
- (1b) In der vorliegenden Ausführungsform ist der Trennabschnitt 44 näher an dem Lichtprojektionsraum 101 als die Lichtabschirmungsplatte 22 vorgesehen, was effektives Reduzieren von Austreten des Lichts, das von den Lichtemissionsmodulen 11 und 12 zu dem optischen Fenster 200 gerichtet ist und von dem optischen Fenster 200 in eine Seite des Lichtempfangsraums 102 reflektiert wird, ermöglicht. Das heißt, wie in 4 illustriert ist, kann das Licht, das von dem Lichtemissionsmodul 11 zu dem Scanner 20 gerichtet ist und auf dem Scanner 20 reflektiert wird, direkt, wie es ist, in den Überlappungsabschnitt 60 eintreten. Im Gegensatz dazu, wie in 5 illustriert ist, ist es unwahrscheinlich, dass Licht, das von dem Lichtemissionsmodul 11 zu dem optischen Fenster 200 gerichtet ist und auf dem optischen Fenster 200 reflektiert wird, direkt in den Überlappungsabschnitt 60 eintritt. Das heißt, die Konfiguration gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist vorteilhaft für einen Fall, in dem das reflektierte Licht von dem optischen Fenster 200 einen größeren Einfluss auf das Austreten von Licht von dem Lichtprojektionsraum 101 in den Lichtempfangsraum 102 als das reflektierte Licht von dem Scanner 20 hat.
- (1c) In der vorliegenden Ausführungsform hat der Lichtprojektionsablenker 20a eine geringere Breite als der Lichtempfangsablenker 20b und der Trennabschnitt 44 hat die Überlappung an einem vertieften Abschnitt des Lichtprojektionsablenkers 20a relativ zum Lichtempfangsablenker 20b. Der breitere Lichtempfangsablenker 20b erhöht somit einen Betrag des empfangenen Lichts zum Verbessern der Erfassungsleistung und ferner kann ein Raum innerhalb der Einfassung 100 effizient unter Verwendung einer gestuften Form des Scanners 20 verwendet werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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[Unterschied zur ersten Ausführungsform]
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Da die zweite Ausführungsform in ihrer Basiskonfiguration ähnlich zur ersten Ausführungsform ist, werden Unterschiede nachfolgend beschrieben. Es ist zu beachten, dass die gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform identische Konfigurationen bezeichnen und diesbezüglich auf die vorstehenden Beschreibungen verwiesen wird.
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Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Form einer Lichtabschirmungsplatte 22a.
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Wie in 6 und 7 illustriert ist, beinhaltet die Lichtabschirmungsplatte 22a einen plattenförmigen Abschnitt 221 und einen zylindrischen Abschnitt 222.
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Der plattenförmige Abschnitt 221 ist in seiner Form ähnlich der der Lichtabschirmungsplatte 22 in der ersten Ausführungsform. Der zylindrische Abschnitt 222 ist ein Abschnitt mit einer zylindrischen Form, die koaxial mit der Rotationsachse des Scanners 20 ausgebildet ist, während sie nach oben von dem plattenförmigen Abschnitt 221, das heißt, hin zum Lichtprojektionsraum 101 hervorsteht. Der zylindrische Abschnitt 222 hat eine Dicke, die ausreichend ist, um eine obere Oberfläche davon koplanar mit einer oberen Plattenoberfläche des Trennabschnitts 44 oder höher als diese zu machen. Das heißt, der zylindrische Abschnitt 222 ist ausgebildet, um einem distalen Endabschnitt des Trennabschnitts 44 zugewandt zu sein.
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Bei Verwendung so einer Lichtabschirmungsplatte 22a ist ein Überlappungsabschnitt 60a mit einem L-förmigen Raum zwischen der Lichtabschirmungsplatte 22a und dem Trennabschnitt 44, wie in 6 illustriert ist, ausgebildet. Somit wird Licht, das in den Überlappungsabschnitt 60a eintritt unabhängig von einem Einfallswinkel in dem Überlappungsabschnitt 60a notwendigerweise reflektiert. Ferner tritt aufgrund der Biegung des Raumes Reflexion in diesem Raum auf, bis das Licht dadurch hindurch passiert.
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[Wirkungen]
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Die zweite Ausführungsform, die vorstehend im Detail beschrieben ist, erreicht die folgende Wirkung zusätzlich zu den vorstehenden Wirkungen (1a) bis (1c) der ersten Ausführungsform.
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(2a) Die Verwendung der Lichtabschirmungsplatte 22a reduziert nicht nur das Licht, das in den Überlappungsabschnitt 60a eintritt, sondern erhöht ebenso die Frequenz der Reflexion des Lichts, das in den Überlappungsabschnitt 60a eingetreten ist, wodurch wirksam Austreten des Lichts durch den Überlappungsabschnitt 60a reduziert werden kann.
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[Dritte Ausführungsform]
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[Unterschied zur ersten Ausführungsform]
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Da die dritte Ausführungsform in ihrer Konfiguration ähnlich zur ersten Ausführungsform ist, werden Unterschiede nachfolgend beschrieben. Es ist zu beachten, dass die gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform identische Konfigurationen bezeichnen und diesbezüglich auf die vorstehenden Beschreibungen verwiesen wird.
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Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass jeweilige Orte der Lichtabschirmungsplatte 22 und des Trennabschnitts 44 in der vertikalen Richtung umgekehrt sind, wie in 8 und 9 illustriert ist.
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Das heißt, der Trennabschnitt 44 ist näher an dem Lichtempfangsraum 102 als die Lichtabschirmungsplatte 22 angeordnet.
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[Wirkungen]
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Die dritte Ausführungsform erzielt die folgende Wirkung zusätzlich zu der vorstehenden Wirkung (1a) der ersten Ausführungsform.
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(3a) In der vorliegenden Ausführungsform ist der Trennabschnitt 44 näher an dem Lichtempfangsraum 102 als die Lichtabschirmungsplatte 22 vorgesehen, was effektives Reduzieren von Austreten des Lichts, das von den Lichtemissionsmodulen 11 und 12 zu dem Lichtprojektionsablenker 20a gerichtet ist und von dem Lichtprojektionsablenker 20a in die Seite des Lichtempfangsraums 102 reflektiert wird, ermöglicht. Das heißt, es kann verhindert werden, dass das Licht, das von dem Lichtemissionsmodul 11 zu dem Scanner 20 gerichtet ist und auf dem Scanner 60 reflektiert wird, direkt in den Überlappungsabschnitt 60 eintritt, wie in 8 illustriert ist. Es ist zu beachten, dass das Licht, das von dem Lichtemissionsmodul 11 zu dem optischen Fenster 200 gerichtet ist und auf dem optischen Fenster 60 reflektiert wird, in den Überlappungsabschnitt 60 eintreten kann, wie in 9 illustriert ist. Das heißt, die Konfiguration gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist vorteilhaft für einen Fall, in dem das reflektierte Licht von dem Scanner 20 einen größeren Einfluss auf das Austreten von Licht von dem Lichtprojektionsraum 101 in den Lichtempfangsraum 102 als das reflektierte Licht von dem optischen Fenster 200 hat.
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[Andere Ausführungsformen]
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Im Vorstehenden sind die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden; die vorliegende Offenbarung ist jedoch keineswegs auf die vorstehend genannten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann mit einer Vielzahl von Modifikationen umgesetzt werden.
- (4a) In den vorstehenden Ausführungsformen sind die Lichtabschirmungsplatte 22 und der Trennabschnitt 44 mit sich überlappenden jeweiligen Plattenoberflächen angeordnet. In dieser Hinsicht können die Lichtabschirmungsplatte 22 und der Trennabschnitt 44 innerhalb der gleichen Ebene angeordnet sein, während sie einander an jeweiligen distalen Endabschnitten zugewandt sind, die mit gegenüberliegenden Wänden 223 und 441 versehen sind, die einen Überlappungsabschnitt 60b dazwischen definieren, wie in 10 illustriert ist. In diesem Fall kann die Distanz W zwischen den gegenüberliegenden Wänden 223 und 441 und die Breite L der gegenüberliegenden Wände 223 und 441 in der vertikalen Richtung durch ein Denken ähnlich dem für die Distanz W und die Breite L des Überlappungsabschnitts 60 in den vorstehenden Ausführungsformen entworfen sein.
- (4b) In den vorstehenden Ausführungsformen ist von den zwei Räumen, die vertikal durch den Trennabschnitt 44 separiert sind, der obere Raum als der Lichtprojektionsraum 101 und der untere Raum als der Lichtempfangsraum 102 definiert; jedoch können der obere Raum und der untere Raum umgekehrt als der Lichtempfangsraum 102 bzw. der Lichtprojektionsraum 101 definiert werden.
- (4c) Eine Vielzahl von Funktionen einer einzelnen Komponente in einer der vorstehend genannten Ausführungsformen kann durch eine Vielzahl von Komponenten implementiert werden oder eine einzelne Funktion einer einzelnen Komponente kann durch eine Vielzahl von Komponenten implementiert werden. Darüber hinaus kann eine Vielzahl von Funktionen einer Vielzahl von Komponenten durch eine einzelne Komponente implementiert werden oder eine einzelne Funktion durch eine Vielzahl von Komponenten implementiert werden kann durch eine einzelne Komponente implementiert werden. Darüber hinaus kann ein Teil der Konfiguration irgendeiner der vorstehenden Ausführungsformen weggelassen werden. Ferner kann mindestens ein Teil der Konfiguration irgendeiner der vorstehenden Ausführungsformen zu der Konfiguration einer anderen der vorstehenden Ausführungsformen hinzugefügt oder durch diese ersetzt werden.
- (4d) Zusätzlich zu der vorstehenden Lidar-Vorrichtung 1 kann die vorliegende Offenbarung in unterschiedlichen Aspekten wie ein System einschließlich der Lidar-Vorrichtung 1 als eine Komponente implementiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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