JP2013068584A - レーダ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光部10を、発光部シールド17及び偏光分離素子14が形成する電磁遮蔽空間内に配置する。これにより、発光部10がレーザ光を照射する時に発生させる電磁ノイズが、発光部シールド17の開口部から外部に漏洩することを抑制することができる。つまり、発光部10にて発生し、受光部12に干渉する電磁ノイズの影響を低減することができるため、発光部10と受光部12とを接近配置させて装置を小型化しても、電磁ノイズの影響の少ない受光信号を得ること、ひいては正常な測距を行うことができる。
【選択図】図1
Description
従って、本発明のレーダ装置によれば、電磁遮蔽体と偏光分離素子が形成する電磁遮蔽空間内に発光部が配置されている時には、発光部にて発生した電磁ノイズが電磁遮蔽体の開口部を介して電磁遮蔽空間外に漏洩することを抑制でき、また、電磁遮蔽空間内に受光部が配置されている時には、発光部にて発生した電磁ノイズが電磁遮蔽体の開口部を介して、受光部が配置された電磁遮蔽空間内に侵入することを抑制できる。つまり、発光部にて発生する電磁ノイズに対する受光部での耐性を向上させることができる。
なお、電磁遮蔽空間内に発光部を配置した場合、発光部,受光部,偏光分離素子は、例えば、請求項2に記載のように、偏光分離素子を透過した照射光の進行方向が投射方向となり、偏光分離素子で反射した反射光を受光部が受光する位置関係となるように配置すればよい。
請求項3に記載のレーダ装置では、請求項6に記載のように、更に、偏光分離素子を透過した反射光を、該反射光の入射方向に向けて反射する反射素子と、偏光分離素子と反射素子との間に設けられた1/4波長板とを備えていてもよい。この場合、受光部は、反射素子にて反射され1/4波長板を通過して到来する反射光を再帰反射光として、偏光分離素子で反射した再帰反射光を受光する位置に設けられていればよい。
[第1実施形態]
<全体構成>
図1は、本実施形態のレーダ装置1の構成及び動作を示す説明図である。
図2に示すように、光路変更部14は、レーザ光を透過可能な材料で形成された板形状の基板141と、偏光分離機能を有する構造となるように基板141の面上に形成された偏光分離構造体142とで構成されたいわゆる偏光分離素子からなる。以下では、光路変更部14を偏光分離素子14ともいう。
次に、このように構成されたレーダ装置1の動作を説明する。
まず、発光部10から照射されたレーザ光(以下、照射光という)は、投光光学系11により略平行光に変換され偏光分離素子14に到達する(光L11を参照)。偏光分離素子14に到達した照射光のうち、上記格子方向に平行な偏光方向を有する成分(TM成分)は、偏光分離素子14を透過し(光L12を参照)、1/4波長板15を通過して走査部16に到達する(光L13を参照)。なお、1/4波長板15を通過した照射光は直線偏光から円偏光に変換される。
その後、物体Bで反射し入射方向に戻ってくるレーザ光(以下、反射光という)は、走査部16により照射光の到来方向に導かれる(光L15,L16を参照)。この走査部16に導かれた反射光は、1/4波長板15を通過して偏光分離素子14に到達する(光L17を参照)。なお、1/4波長板15を通過して偏光分離素子14に到達する反射光は、円偏光から直線偏光に変換され、しかも、偏光分離素子14を通過した照射光とは偏向方向が90°異なったもの(TE成分)となる。
以上説明したようにレーダ装置1によれば、発光部10が発光部シールド17及び偏光分離素子14が形成する電磁遮蔽空間内に配置されているため、発光部10がレーザ光を照射する時に発生させる電磁ノイズが、発光部シールド17の開口部から外部に漏洩することを抑制することができる。
次に、第2実施形態について説明する。
<全体構成>
図3は、本実施形態のレーダ装置2の構成及び動作を示す説明図である。
次に、このように構成されたレーダ装置2の動作を説明する。
まず、発光部20から照射されたレーザ光(照射光)は、投光光学系21により略平行光に変換され偏光分離素子24に到達する(光L21を参照)。偏光分離素子24に到達した照射光のうち、上記格子方向に直行した偏光方向を有する成分(TE成分)は、偏光分離素子14で反射することで光路が略90°変化し1/4波長板25に入射する(光L22を参照)。なお、発光部20から照射される照射光は偏光しているため、偏光分離素子24の偏光方向と照射光の偏光方向が直行するように適切に配置することによって、殆どの照射光を偏光分離素子24で反射させることができる。
このように構成されたレーダ装置2によれば、受光部22が受光部シールド28及び偏光分離素子24が形成する電磁遮蔽空間内に配置されているため、レーザ光の照射時に発光部20にて発生した電磁ノイズが、反射光を取り込むために設けられた受光部シールド28の開口部から(即ち偏光分離素子24を介して)侵入することを抑制することができる。
次に、第3実施形態について説明する。
<全体構成>
図4は、本実施形態のレーダ装置3の構成及び動作を示す説明図である。
更にレーダ装置3は、1/4波長板35を透過したレーザ光を、その入射方向とは逆方向に反射する機能を有した再帰性反射素子36を備えている。なお、再帰性反射素子36は、素子本体となる基板の表面に、例えばコーナーキューブアレイ、ビーズアレイ、及びプリズムアレイのいずれかを形成することにより構成される。
次に、このように構成されたレーダ装置3の動作を説明する。
まず、発光部30から照射されたレーザ光(照射光)は、投光光学系31により略平行光に変換され偏光分離素子34に到達する(光L31を参照)。偏光分離素子34に到達した照射光のうち、格子方向に直行した偏光方向を有する成分(TE成分)は、偏光分離素子34で反射することで光路が変化し、走査範囲に向けて照射される(光L32を参照)。
このように構成されたレーダ装置3によれば、受光部32が受光部シールド38及び偏光分離素子34が形成する電磁遮蔽空間内に配置されているため、レーザ光の照射時に発光部30にて発生した電磁ノイズが、反射光を取り込むために設けられた受光部シールド38の開口部から(即ち偏光分離素子34を介して)侵入することを抑制することができる。
[他の実施形態]
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を取ることができる。
Claims (7)
- 光を照射する発光部と、
光を受光する受光部と、
予め設定された第1偏光方向の成分の光を透過し、前記第1偏光方向と直交する第2偏光方向の成分の光を反射することにより、前記発光部から照射された照射光を、予め設定された投射方向に導くと共に、前記投射方向から到来する反射光を前記受光部に導く光路変更部と、
を備え、
前記光路変更部は、前記照射光の波長より短い間隔で周期的に配置された金属細線からなる構造体を有した偏光分離素子からなり、
前記発光部及び前記受光部のうち一方が、光を通過させる開口部を有する電磁遮蔽体と該開口部を塞ぐように設けた前記偏光分離素子とで形成された電磁遮蔽空間内に配置されていることを特徴とするレーダ装置。 - 前記電磁遮蔽空間内には前記発光部が配置され、
前記発光部,前記受光部,前記偏光分離素子は、前記偏光分離素子を透過した前記照射光の進行方向が前記投射方向となり、前記偏光分離素子で反射した前記反射光を、前記受光部が受光する位置関係を有することを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - 前記電磁遮蔽空間内には前記受光部が配置され、
前記発光部,前記受光部,前記偏光分離素子は、前記偏光分離素子で反射した前記照射光の進行方向が前記投射方向となり、前記偏光分離素子を透過した前記反射光を、前記受光部が受光する位置関係を有することを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - 前記偏光分離素子から前記投射方向に向かう照射光及び前記投射方向から到来し前記偏光分離素子に向かう反射光が通過する経路上に1/4波長板を設けたことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のレーダ装置。
- 前記偏光分離素子によって前記投射方向に導かれた前記照射光の進行方向を変化させることにより、予め設定された走査角度範囲内を走査する第1走査手段を備えることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか一項に記載のレーダ装置。
- 前記偏光分離素子を透過した反射光を、該反射光の入射方向に向けて反射する反射素子と、
前記偏光分離素子と前記反射素子との間に設けられた1/4波長板と、
を備え、前記受光部は、前記反射素子にて反射され1/4波長板を通過して到来する反射光を再帰反射光として、前記偏光分離素子で反射した前記再帰反射光を受光する位置に設けられていることを特徴とする請求項3に記載のレーダ装置。 - 予め設定された所定回転軸を中心に前記偏光分離素子を回動させることで、前記偏光分離素子で反射する前記照射光の進行方向を変化させることにより、予め設定された走査角度範囲内を走査する第2走査手段を備えることを特徴とする請求項6に記載のレーダ装置。
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