JP2013130422A - レーザレーダ - Google Patents

Abstract

【課題】環境に応じて物体までの距離が変化しても、適正に距離を取得可能なレーザレーダを提供する。
【解決手段】レーザレーダ３００は、レーザ光を出射するレーザ光源４０１と、レーザ光のビーム形状を整形するビーム整形レンズ４０２と、ビーム整形レンズを透過したレーザ光を目標領域において走査させるミラーアクチュエータ１と、目標領域において反射された反射光を集光する受光レンズ５０２と、集光素子により集光された反射光を受光する光検出器５０３とを備える。レーザユニット４００は、レーザ光源４０１とビーム整形レンズ４０２との間の距離を調整する機構を含む。
【選択図】図８

Description

本発明は、目標領域にレーザ光を照射したときの反射光をもとに目標領域の状況を検出するレーザレーダに関するものである。

近年、建物への侵入検知等のセキュリティ用途として、レーザレーダが用いられている。一般に、レーダレーダは、レーザ光を目標領域内でスキャンさせ、各スキャン位置における反射光の有無から、各スキャン位置における物体の有無を検出する。さらに、各スキャン位置におけるレーザ光の照射タイミングから反射光の受光タイミングまでの所要時間をもとに、各スキャン位置における物体までの距離が検出される（特許文献１）。

目標領域からの反射光は、レーザレーダ内の光検出器によって受光される。光検出器からは、受光光量に応じた大きさの信号が出力される。この信号が所定の閾値を超えると、当該スキャン位置に物体が存在すると判定される。また、この信号が前記閾値を超えたタイミングが反射光の受光タイミングとされて、上記のように、当該スキャン位置における物体までの距離が計測される。

特開２００９−１４６９８号公報

上記構成において、レーザ光は、所定の環境下において、所定の距離の位置で焦点を結ぶようにして、目標領域に出射される。しかし、目標領域における物体は、部屋の広さ等の環境の変化に応じて、焦点距離よりも遠距離に位置付けられることが起こり得る。この場合、焦点距離よりも遠距離にある物体に対して、レーザ光が照射されると、レーザ光のビーム形状が収差により、不明瞭となる。これにより、前記光検出器によって受光される反射光の強度が低くなり、受光光量に応じた大きさの信号が閾値を超えず、適正に距離を取得できない惧れがある。

本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、環境に応じて物体までの距離が変化しても、適正に距離を取得可能なレーザレーダを提供することを目的とする。

本発明の主たる局面に係るレーザレーダは、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光のビーム形状を整形するビーム整形レンズと、前記ビーム整形レンズを透過した前記レーザ光を目標領域において走査させる走査部と、前記目標領域において反射された反射光を集光する集光素子と、前記集光素子により集光された前記反射光を受光する光検出器と、前記レーザ光源と前記ビーム整形レンズとの間の距離を調整するフォーカス調整部とを備える。

本発明によれば、環境に応じて物体までの距離が変化しても、適正に距離を取得可能なレーザレーダを提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

実施の形態に係るミラーアクチュエータの分解斜視図を示す図である。 実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。 実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。 実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。 実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。 実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。 実施の形態に係るミラーアクチュエータを示す図である。 実施の形態に係るレーザレーダの構成を示す図である。 実施の形態に係るレーザユニットの構成を示す図である。 実施の形態に係る受光ユニットの分解斜視図を示す図である。 実施の形態に係る受光ユニットの組立過程を示す図である。 実施の形態に係るレーザレーダの組立過程を示す図である。 実施の形態に係るレーザレーダの構成を示す図である。 実施の形態に係るサーボ光学系の構成および作用を説明する図である。 実施の形態に係るレーザレーダの回路構成を示す図である。 実施の形態に係るレーザ光の走査制御を説明する図である。 実施の形態に係るレーザ光の焦点距離と物体の距離を示す図である。 実施の形態に係るレーザ光の物体の距離に応じたビーム形状を示す図である。 実施の形態に係るレーザユニットのフォーカス調整の例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態に係るミラーアクチュエータ１の分解斜視図である。図示の如く、ミラーアクチュエータ１は、インナーユニット１０と、アウターユニット２０を備えている。

図２は、ミラーアクチュエータ１のインナーユニット１０の分解斜視図である。図示の如く、インナーユニット１０は、インナーユニットフレーム１１と、パンシャフト１２と、パンマグネットユニット１３、１４と、チルトマグネットユニット１５、１６と、パンコイルユニット１７、１８と、サスペンションワイヤー１９ａ〜１９ｄとを備えている。

インナーユニットフレーム１１は、パンシャフト１２を回動可能に指示する枠部材である。インナーユニットフレーム１１は、正面視において長方形の輪郭を有している。インナーユニットフレーム１１には、左右に並ぶ軸孔１１ａと、上下に並ぶ軸孔１１ｂが形成されている。軸孔１１ａは、左右の側面の中心位置に配置され、軸孔１１ｂは、上下の側面の中心に配置されている。軸孔１１ａには、軸受け１１ｃが嵌め込まれ、軸孔１１ｂには、軸受け１１ｄが嵌め込まれる。

パンシャフト１２には、パンコイル１７１、１８１（図３参照）とＬＥＤ１２２を電気的に接続する導線を通すための孔１２ａと、ミラー１２３を嵌め込むための段部１２ｂが形成されている。また、パンシャフト１２内は、パンコイル１７１、１８１とＬＥＤ１２２を電気的に接続する導線を通すため、空洞となっている。パンシャフト１２は、後述するように、ミラー１２３をＰａｎ方向に回動させる回転軸として利用される。

パンシャフト１２の裏側にはＬＥＤ１２２が装着されている。ＬＥＤ１２２は、拡散タイプ（広指向タイプ）であり、広い範囲に光を拡散させることができる。ＬＥＤ１２２からの拡散光は、後述するように、走査用のレーザ光の目標領域内での走査位置を検出するために利用される。ＬＥＤ１２２は、ＬＥＤ基板１２１に取り付けられている。ＬＥＤ基板１２１は、後方向から、パンシャフト１２に取り付けられる。

パンマグネットユニット１３、１４は、それぞれ、インナーユニットフレーム１１の上面および下面に装着され、チルトマグネットユニット１５、１６は、それぞれ、インナーユニットフレーム１１の左右の側面に装着される。また、パンコイルユニット１７、１８は、それぞれ、パンシャフト１２の上下の端部に装着される。パンコイルユニット１７、１８に配されたパンコイル１７１、１８１（図２には図示せず、図３参照）に電流を流入すると、パンマグネット１３１、１４１とパンコイル１７１、１８１との間に生じる電磁駆動力によって、パンシャフト１２は回転方向に駆動される。さらに、インナーユニットフレーム１１の下面には、サスペンションワイヤー１９ａ〜１９ｄの端部を固定するためのサスペンションワイヤー固定基板１９１、１９２が装着される。

図３は、パンコイルユニット１７の構成を示す図である。図３（ａ）は、パンコイルユニット１７を下側から見たときの分解斜視図、図３（ｂ）は、パンコイルホルダ１７２を上側から見たときの斜視図、図３（ｃ）は、パンコイルユニット１７を上側から見たときの斜視図である。なお、パンコイルユニット１８の構成はパンコイルユニット１７と略同じであるため、図３には、パンコイルユニット１７の各部の番号とともに、これらに対応するパンコイルユニット１８の各部の番号が付されている。ここでは、便宜上、パンコイルユニット１７について説明する。

図３（ａ）を参照して、パンコイルユニット１７は、パンコイル１７１と、パンコイルホルダ１７２と、ヨーク１７３と、サスペンションワイヤー固定基板１７４を備えている。

パンコイルホルダ１７２は、樹脂材料からなっている。パンコイルホルダ１７２には、４つのパンコイル装着部１７２ａが設けられている。パンコイル装着部１７２ａは、上下に貫通する略扇形の開口の周りに壁が形成された構成となっている。これら４つのパンコイル装着部１７２ａには、それぞれ、パンコイル１７１が壁に沿って巻回されるようにして固着される。４つのパンコイル１７１は、略扇形の同じ形状を有している。４つのパンコイル１７１が、それぞれ、対応するパンコイル装着部１７２ａに装着されると、パンコイル１７１全体の輪郭は、平面視において略円形形状になる。この状態で、４つのパンコイル１７１は、扇形の辺が互いに隣接するように、円周方向に均等に並ぶ。４つのパンコイル１７１は、一続きとなっており、ミラーアクチュエータ１が組み立てられた状態において電流を流入することにより、それぞれのパンコイル１７１に同じ回転方向の電磁駆動力が発生するよう、巻き方向が調整されている。

また、パンコイルホルダ１７２の中央には、パンシャフト１２の端部を通すための軸孔１７２ｂが設けられている。また、ヨーク１７３の中央には、パンシャフト１２の端部１２ｄを通すための軸孔１７３ａが設けられている。ヨーク１７３は、対向するパンマグネット１３１の磁界の作用を強める。

また、パンコイルホルダ１７２の隅は台状に盛り上がっており、この部分に、サスペンションワイヤー１９ａ、１９ｂを通すための２つのワイヤー孔１７２ｃと、サスペンションワイヤー１９ｃ、１９ｄを通すための２つのワイヤー孔１７２ｄが形成されている。ワイヤー孔１７２ｃ、１７２ｄは、上下に貫通している。サスペンションワイヤー固定基板１７４は、長方形の薄板形状を有している。

サスペンションワイヤー固定基板１７４は、ガラスエポキシ樹脂からなっている。サスペンションワイヤー固定基板１７４には、ワイヤー孔１７２ｃ、１７２ｄに対応する位置に、サスペンションワイヤー１９ａ、１９ｂを通すための２つの端子穴１７４ｂと、サスペンションワイヤー１９ｃ、１９ｄを通すための２つの端子穴１７４ｃが形成されている。端子穴１７４ｂ、１７４ｃは、上下に貫通している。また、図３（ｃ）に示すように、サスペンションワイヤー固定基板１７４上面の端子穴１７４ｂ、１７４ｃの周りには、半田を載せるための凹部が形成されている。

また、パンコイルホルダ１７２の上面には、図３（ｂ）に示すように、円柱状の凸部１７２ｅ、１７２ｆが形成されている。ヨーク１７３には、凸部１７２ｅに対応する位置に、２つの孔１７３ｂが形成されている。凸部１７２ｅに孔１７３ｂが通されることにより、ヨーク１７３がパンコイルホルダ１７２に位置決めされる。この状態で、ヨーク１７３がパンコイルホルダ１７２の上面に接着固定される。

サスペンションワイヤー固定基板１７４には、凸部１７２ｆに対応する位置に、２つの孔１７４ａが形成されている。サスペンションワイヤー固定基板１７４は、凸部１７２ｆに孔１７４ａが通されることにより、パンコイルホルダ１７２に対して位置決めされる。この状態で、サスペンションワイヤー固定基板１７４が、パンコイルホルダ１７２の上面に接着固定される。これにより、図３（ｃ）に示すパンコイルユニット１７が完成する。

この状態で、パンコイルホルダ１７２の軸孔１７２ｂの位置は、ヨーク１７３の軸孔１７３ａの位置に合わされる。また、パンコイルホルダ１７２のワイヤー孔１７２ｃの位置は、サスペンションワイヤー固定基板１７４の端子穴１７４ｂの位置に合わされ、パンコイルホルダ１７２のワイヤー孔１７２ｄの位置は、サスペンションワイヤー固定基板１７４の端子穴１７４ｃの位置に合わされる。

パンコイルユニット１８は、パンコイルユニット１７と略同様にして構成されている。ただし、パンコイルユニット１８のサスペンションワイヤー固定基板１８４には、サスペンションワイヤー１９ａ〜１９ｄが通されないため、パンコイルホルダ１８２にはワイヤー孔が設けられておらず、また、サスペンションワイヤー固定基板１８４には端子穴が設けられない。

図２を参照して、インナーユニット１０の組立時には、まず、パンシャフト１２が、軸孔１１ｂに通され、インナーユニットフレーム１１内に収容される。そして、パンシャフト１２の段部１２ｂにミラー１２３が嵌め込まれ、パンシャフト１２の両端の軸に軸受け１１ｄが取り付けられる。そして、この状態で、２つの軸受け１１ｄが、インナーユニットフレーム１１に形成された軸孔１１ｂに嵌め込まれる。また、チルトシャフト２５、２６（図１参照）のための２つの軸受け１１ｃが、インナーユニットフレーム１１に形成された軸孔１１ａに嵌め込まれる。これにより、図４（ａ）に示す組立体が完成する。なお、図４（ａ）〜（ｄ）では、便宜上、ミラー１２３が図示省略されている。また、図４（ａ）の状態において、インナーユニットフレーム１１の下面には、上記のように、サスペンションワイヤー固定基板１９１、１９２が装着されている（図示省略）。

その後、図４（ｂ）のように、パンマグネットユニット１３が、インナーユニットフレーム１１の上面に装着される。パンマグネットユニット１３は、リング状のパンマグネット１３１（図２参照）がパンマグネットホルダ１３２に接着されることにより構成されている。パンマグネット１３１は、周方向に４つの磁極領域に均等に区分されている。隣り合う磁極領域の磁極は、互いに異なっている。パンマグネットユニット１３の装着時には、パンマグネットホルダ１３２が、インナーユニットフレーム１１上面の溝に嵌め込まれ
た状態で、ネジ１３ａ、１３ｂがインナーユニットフレーム１１の上面に螺着される。同様にして、パンマグネットユニット１３と同様の構成を有するパンマグネットユニット１４が、ネジ１４ａ、１４ｂ（図２参照）により、インナーユニットフレーム１１の下面に固着される。

そして、図４（ｃ）に示すように、インナーユニットフレーム１１の左右の側面にチルトマグネットユニット１５、１６が装着される。チルトマグネットユニット１５、１６は、それぞれ、リング状のチルトマグネット１５１、１６１（図２参照）がチルトマグネットホルダ１５２、１６２に接着されることにより構成されている。チルトマグネット１５１、１６１は、それぞれ、周方向に４つの磁極領域に均等に区分されている。隣り合う磁極領域の磁極は、互いに異なっている。チルトマグネットユニット１６の装着時には、チルトマグネットホルダ１６２が、インナーユニットフレーム１１の右側側面に形成された溝に嵌め込まれた状態で、ネジ１６ａ、１６ｂがインナーユニットフレーム１１の右側面に螺着される。同様にして、チルトマグネットユニット１５が、ネジ１５ａ、１５ｂ（図２参照）によりインナーユニットフレーム１１に固着される。

次に、パンコイルユニット１７、１８が、パンシャフト１２の両端に嵌め込まれるようにして、それぞれ、パンシャフト１２の両端に装着される。これにより、図４（ｄ）の組立体が完成する。この状態において、パンコイルユニット１７、１８は、パンシャフト１２と一体的に回動可能となる。なお、パンコイルユニット１７、１８のパンコイル１７１、１８１は、電流が流入することによりパンシャフト１２に回転方向の電磁駆動力が生じるように配置される。

この状態で、図５（ｂ）に示すように、サスペンションワイヤー１９ａ、１９ｂが、サスペンションワイヤー固定基板１７４の端子穴１７４ｂと、パンコイルホルダ１７２のワイヤー孔１７２ｃを介して、サスペンションワイヤー固定基板１９１の端子穴１９１ａに通される。同様に、サスペンションワイヤー固定基板１７４の端子穴１７４ｃと、パンコイルホルダ１７２のワイヤー孔１７２ｄを介して、サスペンションワイヤー固定基板１９２の端子穴１９２ａに通される。サスペンションワイヤー１９ａ〜１９ｄは、それぞれ、パンコイル１７１、１８１と、ＬＥＤ１２２に電流を供給するための導線とともにサスペンションワイヤー固定基板１７４、１９１、１９２に半田付けられる。なお、サスペンションワイヤー固定基板１９１、１９２には、端子穴１９１ａ、１９２ａの他に、端子穴１９１ｂ、１９２ｂが形成されている。また、端子穴１９１ａと端子穴１９１ｂは導電パターンによって電気的に接続され、端子穴１９２ａと端子穴１９２ｂは導電パターンによって電気的に接続されている。

こうして、図５に示すように、インナーユニット１０の組立が完了する。図５（ａ）は、組み立てられたインナーユニット１０を前側から見た斜視図であり、図５（ｂ）は、組み立てられたインナーユニット１０を後側から見た斜視図である。この状態で、ミラー１２３は、パンシャフト１２の周りにＰａｎ方向に回動可能となる。なお、パンコイルユニット１７、１８は、ミラー１２３のＰａｎ方向の回動に伴って、Ｐａｎ方向に回動する。他方、サスペンションワイヤー固定基板１９１、１９２は、インナーユニット１０の下面に固着されているため、ミラー１２３のＰａｎ方向の回動に伴って、Ｐａｎ方向に回動しない。

図１に戻り、アウターユニット２０は、アクチュエータフレーム２１と、チルトコイルユニット２２、２３と、サーボユニット２４と、チルトシャフト２５、２６と、サスペンションワイヤー２７ａ〜２７ｄとを備えている。

図６を参照して、アクチュエータフレーム２１は、前方が開いた枠部材からなっている
。アクチュエータフレーム２１の左右の側面の中央には、チルトシャフト２５、２６を通すための軸孔２１ａ、２１ｄが形成されている。また、アクチュエータフレーム２１の左右の側面には、チルトコイルユニット２２、２３を固定するためのネジ穴２１ｂ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｆが形成されている。また、アクチュエータフレーム２１の後側面には、サーボユニット２４のピンホール箱２４４を通すための開口２１ｇと、サーボユニット２４を固定するためのネジ穴２１ｈ、２１ｉが形成されている。また、アクチュエータフレーム２１の後側面には、後述する保持枠３１０にミラーアクチュエータ１を固定するためのネジ穴２１ｊ、２１ｋが形成されている。

図６（ｂ）は、チルトコイルユニット２２の構成を示す図である。なお、チルトコイルユニット２３の構成はチルトコイルユニット２２と同じであるため、図６には、チルトコイルユニット２２の各部の番号とともに、これらに対応するチルトコイルユニット２３の各部の番号が付されている。ここでは、便宜上、チルトコイルユニット２３について説明する。

図６（ｂ）を参照して、チルトコイルユニット２２は、チルトコイル２２１と、チルトコイルホルダ２２２とを備えている。

チルトコイルホルダ２２２は、樹脂材料からなっている。チルトコイルホルダ２２２には、４つのチルトコイル装着部２２２ａが設けられている。チルトコイル装着部２２２ａは、上下に貫通する略扇形の開口の周りに壁が形成された構成となっている。これら４つのチルトコイル装着部２２２ａには、それぞれ、チルトコイル２２１が壁に沿って巻回されるようにして固着される。４つのチルトコイル２２１は、略扇形の同じ形状を有している。４つのチルトコイル２２１が、それぞれ、対応するチルトコイル装着部２２２ａに装着されると、チルトコイル２２１全体の輪郭は、平面視において略円形形状になる。この状態で、４つのチルトコイル２２１は、扇形の辺が互いに隣接するように、円周方向に均等に並ぶ。４つのチルトコイル２２１は、一続きとなっており、ミラーアクチュエータ１が組み立てられた状態において電流を流入することによりそれぞれのチルトコイル２２１とチルトマグネットユニット１５との間に同じ回転方向の電磁駆動力が発生するよう、巻き方向が調整されている。

チルトコイルホルダ２２２の中央には、チルトシャフト２５を通すための円形の軸孔２２２ｂが設けられている。また、チルトコイルホルダ２２２の両端には、アクチュエータフレーム２１に固定するためのネジ孔２２２ｃ、２２２ｄが形成されている。

チルトコイルユニット２３は、チルトコイルユニット２２と同様にして構成されている。ここでは、各部の詳細な説明は省略する。

また、図６（ｃ）を参照して、サーボユニット２４は、ＰＳＤ基板２４１と、ＰＳＤ２４２と、バンドパスフィルタ２４３と、ピンホール箱２４４とを備えている。

ＰＳＤ基板２４１には、ＰＳＤ基板２４１をアクチュエータフレーム２１に固定するための２つのネジ孔２４１ａ、２４１ｂが形成されている。ＰＳＤ基板２４１の背面には、サスペンションワイヤー２７ａ、２７ｂを通すための２つの端子穴２４１ｃ（図６（ｃ）には図示せず。図７（ｂ）参照）が形成されている。また、ＰＳＤ基板２４１の背面には、サスペンションワイヤー２７ｃ、２７ｄを通すための２つの端子穴２４１ｄ（図６（ｃ）には図示せず。図７（ｂ）参照）が形成されている。ＰＳＤ基板２４１には、ＰＳＤ２４２が装着されている。ＰＳＤ２４２は、サーボ光の受光位置に応じた信号を出力する。

バンドパスフィルタ２４３は、ＬＥＤ１２２から出射される波長帯域の光のみを透過し
、それ以外の波長帯域の迷光を除去する。バンドパスフィルタ２４３は、ＰＳＤ２４２の表面に取り付けられ、接着固定される。

ピンホール箱２４４は、図６（ｄ）に示すように、内部が空洞となっており、中央にピンホール２４４ａが形成されている。ピンホール２４４ａは、ＬＥＤ１２２から出射された拡散光のうち、一部の光を透過させる。ピンホール箱２４４は、遮光性のある物質からなり、ピンホール２４４ａを透過する光以外の迷光が、ＰＳＤ２４２に入射することを防ぐ。ピンホール箱２４４は、ＰＳＤ基板２４１に取り付けられ、接着固定される。

図６（ａ）に戻り、アウターユニット２０の組立時には、ネジ孔２２２ｃ、２２２ｄを介して、ネジ２２ａ、２２ｂをネジ穴２１ｂ、２１ｃに螺着する。これにより、チルトコイルユニット２２がアクチュエータフレーム２１に固着される。同様に、ネジ孔２３２ｃ、２３２ｄを介して、ネジ２３ａ、２３ｂをネジ穴２１ｅ、２１ｆに螺着する。これにより、チルトコイルユニット２３がアクチュエータフレーム２１に固着される。

次に、ネジ孔２４１ａ、２４１ｂを介して、ネジ２４ａ、２４ｂをネジ穴２１ｈ、２１ｉに螺着する。これにより、サーボユニット２４がアクチュエータフレーム２１に固着される。こうして、図１に示す構成体が組み立てられる。

図１を参照して、サスペンションワイヤー２７ａ〜２７ｄは、りん青銅、ベリリウム銅等からなり、導電性に優れ、ばね性を有する。サスペンションワイヤー２７ａ〜２７ｄは、断面が矩形状となっている。サスペンションワイヤー２７ａ〜２７ｄは、互いに同じ形状および特性を持ち、パンコイル１７１、１８１とＬＥＤ１２２への電流供給のために利用される。サスペンションワイヤー２７ａ〜２７ｄは、通常の状態において、後方に湾曲した形状を有している。

インナーユニット１０とアウターユニット２０の組立時には、まず、インナーユニット１０が、アウターユニット２０内に収容される。左から、チルトシャフト２５の段部２５ａがアクチュエータフレーム２１の軸孔２１ａ（図６（ａ）参照）に通され、段部２５ｂが、インナーユニットフレーム１１の軸受け１１ｃに通される（図２参照）。その後、磁気バネ用マグネットホルダ２５１が、チルトシャフト２５の段部２５ｃに通され、接着固定される。

また、同様にして、右から、チルトシャフト２６の段部２６ａがアクチュエータフレーム２１の軸孔２１ｄに通され、段部２６ｂが、インナーユニットフレーム１１の軸受け１１ｃ（図２参照）に通される。そして、磁気バネ用マグネットホルダ２６１が、チルトシャフト２６の段部２６ｃに通され、接着固定される。

この状態で、チルトシャフト２５、２６が回動され、磁気バネ用マグネット２５２、２６２の回転方向の位置が調整される。具体的には、インナーユニット１０が鉛直方向に直立した状態で、磁気バネ用マグネット２５２、２６２の各磁極領域が、チルトマグネット１５１、１６１の対応する磁極領域に正対向する位置に、磁気バネ用マグネット２５２、２６２の位置が調整される。かかる調整が終了した後、チルトシャフト２５、２６が、アクチュエータフレーム２１に接着固定される。

これにより、インナーユニットフレーム１１がＴｉｌｔ方向に回動しても、チルトシャフト２５、２６と磁気バネ用マグネット２５２、２６２は、回動しないよう固定される。他方、チルトマグネット１５１、１６１は、インナーユニットフレーム１１と一体となって回動する。

インナーユニットフレーム１１が回動していないとき、磁気バネ用マグネット２５２、２６２の各領域の境界の位置と、チルトマグネット１５１、１６１の各領域の境界の位置は一致している。また、磁気バネ用マグネット２５２、２６２の各領域の極性は、対向するチルトマグネット１５１、１６１の各領域の極性と異なっている。したがって、チルトマグネット１５１、１６１は、それぞれ、右方向、左方向に引き付けられ、これにより、インナーユニットフレーム１１に右方向および左方向の力が働く。これら２つの力は、互いに釣り合っている。このため、インナーユニットフレーム１１は左右何れか一方の方向に付勢されることなく、アクチュエータフレーム２１に支持された状態にある。

こうして、インナーユニット１０がアウターユニット２０に回動可能に取り付けられると、図７（ｂ）に示すように、サスペンションワイヤー２７ａ、２７ｂの一端が、サスペンションワイヤー固定基板１９１の端子穴１９１ｂに通され、半田付けられる。また、サスペンションワイヤー２７ａ、２７ｂの他端が、ＰＳＤ基板２４１の２つの端子穴２４１ｃに通され、半田付けられる。

同様に、サスペンションワイヤー２７ｃ、２７ｄの一端が、サスペンションワイヤー固定基板１９２の端子穴１９２ｂに通され、半田付けられる。また、サスペンションワイヤー２７ｃ、２７ｄの他端が、ＰＳＤ基板２４１の２つの端子穴２４１ｄに通され、半田付けられる。サスペンションワイヤー２７ａ〜２７ｄは、図７（ａ）のようにミラー１２３のミラー面が水平方向に対して垂直であるときに、通常の状態から略変形することなく端子穴１９１ｂ、１９２ｂと、端子穴２４１ｃ、２４１ｄとを繋ぐように、後方に湾曲した形状を有する。これにより、サスペンションワイヤー２７ａ〜２７ｄは、インナーユニットフレーム１１に極力、不要な力を加えずに、インナーユニットフレーム１１がＴｉｌｔ方向に回動するときに必要な長さを有することできる。また、サスペンションワイヤー２７ａ〜２７ｄにより、インナーユニットフレーム１１に取り付けられたパンコイル１７１、１８１、およびＬＥＤ１２２に対して、電流が供給される。

また、図示しないが、チルトコイル２２１、２３１には、ＰＳＤ基板２４１から、導線が直接接続され、電流が供給される。なお、チルトコイル２２１、２３１は、回動しないアクチュエータフレーム２１に取り付けられているため、導線が直接接続されたとしても、ミラー１２３の回動には、影響しない。

こうして、ミラーアクチュエータ１の組立が完了する。図７（ａ）は、ミラーアクチュエータ１を前方から見た斜視図、図７（ｂ）は、ミラーアクチュエータ１を後方から見た斜視図である。この状態で、インナーユニットフレーム１１は、チルトシャフト２５、２６の周りにＴｉｌｔ方向に回動可能となる。なお、パンコイルユニット１７、１８とサスペンションワイヤー固定基板１９１、１９２は、インナーユニットフレーム１１のＴｉｌｔ方向の回動に伴って、Ｔｉｌｔ方向に回動する。

図７に示すアセンブル状態において、パンコイル１７１、１８１に電流を流すと、パンコイル１７１、１８１と、パンマグネット１３１、１４１に生じる電磁駆動力によってパンコイルユニット１７、１８とともにパンシャフト１２が回動し、これにより、ミラー１２３が、パンシャフト１２を軸としてＰａｎ方向に回動する。

ミラー１２３がＰａｎ方向に回動すると、パンコイルユニット１７、１８は一体的に回動し、サスペンションワイヤー固定基板１９１、１９２は回動しない。したがって、サスペンションワイヤー１９ａ、１９ｂと、サスペンションワイヤー１９ｃ、１９ｄは、それぞれ、長手方向に引っ張られながら、パンシャフト１２を中心として、ねじれの位置に位置付けられる。このとき、サスペンションワイヤー１９ａ〜１９ｄは、長手方向に伸縮しないため、可撓性を有するサスペンションワイヤー固定基板１９１、１９２が上方向に引
っ張られる。こうすると、サスペンションワイヤー１９ａ〜１９ｄとサスペンションワイヤー固定基板１９１、１９２のばね性により、パンシャフト１２を中心とした、ミラー１２３のＰａｎ方向の回動方向と逆向きのトルクが発生する。このトルクは、サスペンションワイヤー１９ａ〜１９ｄとサスペンションワイヤー固定基板１９１、１９２のばね定数とパンシャフト１２を中心としたミラー１２３の回動位置とによって算出可能な所定の値となる。このように、ミラー１２３がＰａｎ方向に回動した状態では、常に逆向きのトルクが発生するため、パンコイル１７１、１８１への電流の印加を中止すると、ミラー１２３は、回動前の位置に戻される。

図７に示すアセンブル状態において、チルトコイル２２１、２３１に電流を流すと、チルトコイル２２１、２３１と、チルトマグネット１５１、１６１に生じる電磁駆動力によってパンコイルユニット１７、１８とともにインナーユニットフレーム１１がチルトシャフト２５、２６を軸とするチルト方向に回動し、これにより、ミラー１２３が、チルト方向に回動する。

インナーユニットフレーム１１がＴｉｌｔ方向に回動すると、チルトマグネット１５１は、インナーユニットフレーム１１に伴って回動するが、磁気バネ用マグネット２５２は、チルトシャフト２５に固定されているため、回動しない。このため、チルトマグネット１５１の領域分割の位置と、磁気バネ用マグネット２５２の領域分割の位置が周方向にずれる。これにより、チルトマグネット１５１のＮ極の領域の一部が、磁気バネ用マグネット２５２のＮ極の領域の一部に向かい合い、チルトマグネット１５１のＳ極の領域の一部が、磁気バネ用マグネット２５２のＳ極の領域の一部に向かい合う。このため、チルトマグネット１５１の各領域に、チルトマグネット１５１を回動前の位置に引き戻す磁力が発生する。これにより、インナーユニットフレーム１１に、チルト中立位置へと向かうトルク（抗力）が加わる。このトルク（抗力）は、チルトマグネット１５１と磁気バネ用マグネット２５２の間に発生する磁力の強さと、インナーユニットフレーム１１の回動位置とによって算出可能な所定の値となる。

このように、ミラー１２３がインナーユニットフレーム１１と一体になってチルト中立位置から回動すると、常に逆向きのトルクが発生するため、チルトコイル２２１、２３１への電流の印加を中止すると、ミラー１２３は、チルト中立位置に戻される。

図８は、ミラーアクチュエータ１が装着された状態のレーザレーダ３００の内部を側面から透視した模式図である。

図８を参照して、レーザレーダ３００は、ミラーアクチュエータ１と、筐体３０１と、投射／受光窓３０２と、レーザユニット４００と、受光ユニット５００とを備える。

筐体３０１は、立方体形状をしており、ベース３０１ａと、カバー３０１ｂを備える。筺体３０１は、内部に、ミラーアクチュエータ１と、レーザユニット４００と、受光ユニット５００とを収容する。筐体３０１の正面には、投射／受光窓３０２が装着される。

投射／受光窓３０２は、表面が湾曲した曲面状の透明な板からなっている。投射／受光窓３０２は、透明性の高い材料からなり、また、入射面と出射面に反射防止膜（ＡＲコート）が付されている。

図９（ａ）、（ｂ）は、レーザユニット４００の中心軸を通り、筺体３０１のベース３０１ａに垂直な平面（ＹＺ平面）でレーザユニット４００を切断したときの断面を模式的に示す断面図である。図９（ａ）は、各部材が分解された状態のレーザユニット４００が示されており、図９（ｂ）は、各部材が組み立てられた状態のレーザユニット４００が示
されている。図９（ｃ）は、各部材が組み立てられた状態のレーザユニット４００を前方から見た斜視図である。

レーザユニット４００は、レーザ光源４０１と、ビーム整形レンズ４０２と、レーザホルダ４１１と、留めネジ４１２と、光透過板４１３と、レンズホルダ４１４を備えている。

レーザ光源４０１は、波長９００ｎｍ程度のレーザ光を出射する。レーザ光源４０１は、ベース４０１ａ上にＣＡＮ４０１ｂを備えるＣＡＮパッケージ型のレーザ光源である。また、レーザ光源４０１は、ストライプ幅が縦に長い、高出力のブロードエリア型半導体レーザである。

ビーム整形レンズ４０２は、非球面レンズであり、出射レーザ光が、目標領域において所定の形状となるよう、出射レーザ光を収束させる。たとえば、目標領域（本実施の形態では、投射／受光窓３０２から前方１５ｍ程度の位置に設定される）におけるビーム形状が、縦２ｍ、横０．２ｍ程度の略楕円形状となるように、ビーム整形レンズ４０２が設計される。

レーザホルダ４１１は、アルミ等の金属によって形成されている。レーザホルダ４１１は、前後で外周の径が異なる略円筒形状となっている。前方には、大径部４１１ａが形成されており、後方には、大径部４１１ａよりも径が小さい小径部４１１ｂが形成されている。大径部４１１ａの外周には、留めネジ４１２に螺着される際の滑り止めのため、ローレット加工が成されている（図９（ｃ）参照）。大径部４１１ａの上部には、押さえネジ４１１ｄが螺着するネジ穴４１１ｃが形成されている。押さえネジ４１１ｄは、先端部が平坦となっており、押さえネジ４１１ｄの上下方向の高さは、大径部４１１ａの厚みよりも、やや大きい。押さえネジ４１１ｄがネジ穴４１１ｃに完全に螺着されると、押さえネジ４１１ｄは、大径部４１１ａを貫通し、開口４１１ｆ内にやや突出する。小径部４１１ｂ外側面の後方の一部には、ネジ溝４１１ｅが設けられている。

また、レーザホルダ４１１は、内部にレンズホルダ４１４を収容するための円形の開口４１１ｆとレーザ光源４０１を収容するための円形の開口４１１ｇが形成されている。開口４１１ｆの径は、レンズホルダ４１４の小径部４１４ｂの外径よりもやや大きく、開口４１１ｇの径は、レーザ光源４０１のベース４０１ａの径よりもやや大きい。開口４１１ｆ内側面の後方の一部には、ネジ溝４１１ｈが設けられている。

さらに、開口４１１ｆと開口４１１ｇの間には、開口４１１ｆ、４１１ｇよりも径が小さいリング状の段部４１１ｉが形成され、段部４１１ｉの内側に円形の孔が形成されている。段部４１１ｉの内側の孔の径は、レーザ光源４０１のＣＡＮ４０１ｂの径よりもやや大きい。レーザ光源４０１のベース４０１ａの前面がレーザホルダ４１１の段部４１１ｉに当接するまで、後方からレーザ光源４０１が開口４１１ｇに嵌め込まれる。これにより、レーザ光源４０１がレーザホルダ４１１に対して位置決めされ、レーザ光源４０１がレーザホルダ４１１に接着固定される。

留めネジ４１２は、レーザホルダ４１１と同様に、アルミ等の金属によって形成されている。また、留めネジ４１２は、内部にレーザホルダ４１１を収容するための開口４１２ａが形成された略円筒形状となっている。開口４１２ａの径は、レーザホルダ４１１の小径部４１１ｂよりもやや大きい。開口４１２ａ内には、レーザホルダ４１１のネジ溝４１１ｅと噛み合うネジ溝４１２ｂが設けられている。また、留めネジ４１２の外周には、レーザホルダ４１１と螺着する際の滑り止めのため、ローレット加工が成されている（図９（ｃ）参照）。

光透過板４１３は、光が透過可能なガラスによって形成されている。光透過板４１３の入射面と出射面には、目標領域からの反射光の透過率を高めるため、反射防止膜が付されている。光透過板４１３は、正面視において、上部が直線状にカットされたカット部４１３ａを有する略半円形状となっている（図９（ｃ）参照）。光透過板４１３は、レーザホルダ４１１を安定的に保持するため、前後方向の厚みがやや厚くなっている。

光透過板４１３は、目標領域からの反射光を後述する受光レンズ５０２（図１０参照）に導くため、光透過板４１３によって反射光が屈折した後においても、受光レンズ５０２のレンズ面の全体に反射光が入射する程度の径を有している。光透過板４１３の中央には、レーザホルダ４１１を通すための円形の開口４１３ｂが形成されている。開口４１３ｂの径は、レーザホルダ４１１の大径部４１１ａよりも小さく、レーザホルダ４１１の小径部４１１ｂよりやや大きい。

レンズホルダ４１４は、レーザホルダ４１１と同様に、アルミ等の金属によって形成されている。レンズホルダ４１４は、前後で外周の径が異なる略円筒形状となっている。前方には、大径部４１４ａが形成されており、後方には、大径部４１４ａよりも径が小さい小径部４１４ｂが形成されている。小径部４１４ｂの後方の一部には、レーザホルダ４１１のネジ溝４１１ｈと噛み合うネジ溝４１４ｃが設けられている。レンズホルダ４１４は、内部にビーム整形レンズ４０２を収容し、レーザ光源４０１から出射されたレーザ光をビーム整形レンズ４０２に導くための円形の開口４１４ｄが形成されている。開口４１４ｄの前方の径は、ビーム整形レンズ４０２の径よりもやや大きい。開口４１４ｄには、段部４１４ｅが形成されており、段部４１４ｅの部分における開口４１４ｄの径は、開口４１４ｄの前方の径よりも小さくなっている。ビーム整形レンズ４０２の後面の周辺部がレンズホルダ４１４の段部４１４ｅに当接するまで、前方からビーム整形レンズ４０２が開口４１４ｄに嵌め込まれる。この状態で、ビーム整形レンズ４０２がレンズホルダ４１４に接着固定される。

レーザユニット４００の組立時には、まず、前方からレーザホルダ４１１の小径部４１１ｂが光透過板４１３の開口４１３ｂに通される。その後、光透過板４１３を挟み込むようにして、後方から、留めネジ４１２がレーザホルダ４１１のネジ溝４１１ｅに螺着される。これにより、光透過板４１３が、レーザホルダ４１１の大径部４１１ａと小径部４１１ｂとの間の段差と、留めネジ４１２の前面との間に挟持される。

そして、この状態で、レンズホルダ４１４の小径部４１４ｂが、レーザホルダ４１１の開口４１１ｆに通され、レンズホルダ４１４がレーザホルダ４１１のネジ溝４１１ｈに螺着される。この状態で、レンズホルダ４１４を回転させることにより、ビーム整形レンズ４０２を前後方向に位置調整することできる。そして、レーザ光源４０１からレーザ光が出射され、所定の距離（たとえば、１５ｍ）において、レーザ光が焦点を結ぶように、レンズホルダ４１４が前後方向に位置調整される。具体的には、まず、目標の距離（略１５ｍ）の位置にスクリーンを立てて、このスクリーンにレーザ光が照射される。この状態で、ビーム整形レンズ４０２が前後方向に移動されながら、光検出器５０３からの信号強度がモニタされる。そして、モニタされた信号強度が最大となる位置に、ビーム整形レンズ４０２が位置付けられる。これにより、ビーム整形レンズ４０２のフォーカス調整がなされる。ビーム整形レンズ４０２のフォーカス調整がなされた後、レーザホルダ４１１のネジ穴４１１ｃに、押さえネジ４１１ｄが螺着され、押さえネジ４１１ｄの平坦な先端部によって、レンズホルダ４１４がレーザホルダ４１１に押し付けられる。これにより、レンズホルダ４１４は、レーザホルダ４１１に固着される。

なお、レンズホルダ４１４がレーザホルダ４１１に固着された後、ビーム整形レンズ４
０２の回転位置が調整される。すなわち、目標領域においてビームの形状が所定の形状（縦長）になるように、回転方向におけるビーム整形レンズ４０２の位置が調整される。このため、上記のようにフォーカス調整が行われた後、一旦、留めネジ４１２が緩められ、レンズホルダ４１４が回転可能な状態とされる。この状態で、目標領域においてビームの形状が所定の形状（縦長）になる位置にレーザホルダ４１１が回転され、その後、留めネジ４１２が締め付けられる。これにより、回転方向におけるビーム整形レンズ４０２の位置調整が完了する。

こうして、図９（ｂ）、（ｃ）に示すレーザユニット４００が組み立てられる。

図１０は、レーザユニット４００と各部材が分解された状態の受光ユニット５００を前方から見た斜視図である。図１１（ａ）は、鏡筒５１１を後方から見た斜視図、図１１（ｂ）は、レーザホルダ保持部５１２を後方から見た斜視図である。図１１（ｃ）は、各部材が組み立てられた状態の受光ユニット５００にレーザユニット４００が組み付けられた状態を前方から見た斜視図である。

図１０を参照して、受光ユニット５００は、バンドパスフィルタ５０１と、受光レンズ５０２と、光検出器５０３と、鏡筒５１１と、レーザホルダ保持部５１２とを備える。

バンドパスフィルタ５０１は、誘電体多層膜で構成されており、出射レーザ光の波長帯域の光のみを透過させる。なお、バンドパスフィルタ５０１は、反射光が略平行光の状態で入射されるため、簡素な膜構成のものが用いられる。

受光レンズ５０２は、フレネルレンズであり、目標領域から反射された光を集光する。フレネルレンズは、凸レンズを同心円状の領域に分割し厚みを減らしたレンズである。

光検出器５０３は、ＡＰＤ（アバランシェ・フォトダイオード）またはＰＩＮフォトダイオードからなり、回路基板５０３ａに装着されている。光検出器５０３は、受光光量に応じた大きさの電気信号を回路基板５０３ａに出力する。光検出器５０３の受光面は、複数の領域に分割されておらず、単一の受光面からなっている。また、光検出器５０３の受光面は、迷光の影響を抑えるため、縦横の幅が狭く構成されている（例えば１ｍｍ前後）。回路基板５０３ａには、回路基板５０３ａを鏡筒５１１に固定するための４つのネジ孔５０３ｂが形成されている。

鏡筒５１１は、光を透過しない樹脂材等により形成されている。鏡筒５１１には、目標領域からの反射光および出射レーザ光が遮光されないよう傾斜部５１１ａが形成されている。また、鏡筒５１１は、光検出器５０３に反射光を導くため、前方に開口５１１ｂが形成されている。開口５１１ｂは、バンドパスフィルタ５０１および受光レンズ５０２の径よりもやや大きい。また、図１１（ａ）に示すように、鏡筒５１１は、後方に開口５１１ｂよりも径の小さい開口５１１ｃが形成されている。開口５１１ｃは、バンドパスフィルタ５０１および受光レンズ５０２の径よりもやや小さい。図１０に戻り、開口５１１ｂと開口５１１ｃの間には、段差５１１ｄが設けられている。さらに、鏡筒５１１の前面には、レーザホルダ保持部５１２を固定するための３つのネジ穴５１１ｅが形成されている。また、鏡筒５１１の左側面には、後述する保持枠３１０に固定されるための２つのネジ穴５１１ｆが形成されている。同様に、図１１（ａ）に示すように、鏡筒５１１の右側面には、後述する保持枠３１０に固定されるための２つのネジ穴５１１ｇが形成されている。さらに、鏡筒５１１の背面には、回路基板５０３ａを固定するための４つのネジ穴５１１ｈが形成されている。

レーザホルダ保持部５１２は、鏡筒５１１と同様に光を透過しない樹脂材等で形成され
ている。レーザホルダ保持部５１２は、正面視において、中央に略半形状の開口５１２ａが形成されている。開口５１２ａの径は、レーザユニット４００の光透過板４１３の径よりもやや大きい。開口５１２ａの後方には、段部５１２ｂが形成されている。また、開口５１２ａの左右の上端には、切り欠き５１２ｃが形成されている。さらに、レーザホルダ保持部５１２の左下隅、右上隅、および右下隅には、前方向から後方向に延びる溝５１２ｄが形成されており、溝５１２ｄの後方には、それぞれ、ネジ孔５１２ｅが形成されている（図１１（ｂ）参照）。

受光ユニット５００の組立時には、まず、前方からバンドパスフィルタ５０１と受光レンズ５０２が、段差５１１ｄに当接するように開口５１１ｂに装着される。その後、後方から、光検出器５０３の回路基板５０３ａが鏡筒５１１の背面に当てられ、回路基板５０３ａの４つのネジ孔５０３ｂと、鏡筒５１１の４つのネジ穴５１１ｈ（図１１（ａ）参照）が合わされる。この状態で、４つのネジ５０３ｃが、４つのネジ孔５０３ｂを介して、鏡筒５１１の４つのネジ穴５１１ｈに螺着される。これにより、光検出器５０３が鏡筒５１１に装着される。

次に、前方からレーザホルダ保持部５１２の背面が鏡筒５１１の前面に押し当てられ、レーザホルダ保持部５１２の３つのネジ孔５１２ｅが、鏡筒５１１の３つのネジ穴５１１ｅに合わされる。この状態で、ネジ孔５１２ｅを介して、ネジ５１２ｆが鏡筒５１１ｅのネジ穴５１１ｅに螺着される。これにより、レーザホルダ保持部５１２が鏡筒５１１に固着される。

これにより、受光ユニット５００の組立が完了する。その後、レーザユニット４００が、前方から、レーザホルダ保持部５１２の開口５１２ａに通され、光透過板４１３が段部５１２ｂに当接するように押し当てられる。この状態で、切り欠き５１２ｃから接着剤が流入され、光透過板４１３がレーザホルダ保持部５１２に接着固定される。

こうして、図１１（ｃ）に示す構成体が組み立てられる。

図１２は、筺体３０１のカバー３０１ｂが取り外れた状態のレーザレーダ３００の分解斜視図である。なお、ミラーアクチュエータ１は、図示省略されており、レーザユニット４００と受光ユニット５００は組み付けられた状態で示されている。

図１２を参照して、保持枠３１０は、ベース３０１ａ上に装着された枠部材であり、鏡筒５１１を保持するための平板部３１１、３１２と、ミラーアクチュエータ１を保持するためのアクチュエータ保持部３１３を備える。

平板部３１１は、Ｙ軸方向に延びる平板状であり、前方（Ｚ軸正方向）にＹ軸正方向からＹＺ平面の面内方向において、Ｚ軸正方向に近づく方向に所定の角度（たとえば、３０度）で傾く傾斜部３１１ａが形成されている。また、平板部３１１には、鏡筒５１１を固定するための２つのネジ孔３１１ｂと、レーザ光源４０１が電気的に接続される回路基板４０１ｃを固定するための４つのネジ穴３１１ｃが形成されている。同様に、平板部３１２は、Ｙ軸正方向からＹＺ平面の面内方向において、Ｚ軸正方向に近づく方向に所定の角度（たとえば、３０度）で傾く傾斜部３１２ａが形成された平板である。平板部３１２は、鏡筒５１１を固定するための２つのネジ孔３１２ｂと、後述する回路基板６００を固定するための４つのネジ穴３１２ｃが形成されている。

アクチュエータ保持部３１３は、Ｙ軸方向に延びる平板状であり、後方（Ｚ軸負方向）にＹ軸正方向からＹＺ平面の面内方向において、Ｚ軸負方向に近づく方向に所定の角度（たとえば、１５度）で傾く傾斜部３１３ａ、３１３ｅが形成されている。また、アクチュ
エータ保持部３１３には、傾斜部３１３ａに平行してＸ軸正方向に延びる鍔部３１３ｂが形成されている。鍔部３１３ｂには、ミラーアクチュエータ１を固定するためのネジ孔３１３ｃが形成されている。同様に、アクチュエータ保持部３１３には、傾斜部３１３ｅに平行してＸ軸負方向に延びる鍔部３１３ｆが形成されており、鍔部３１３ｆには、ミラーアクチュエータ１を固定するためのネジ孔３１３ｇが形成されている。

回路基板４０１ｃは、レーザ光源４０１（図９（ａ）参照）を電気的に接続するための回路基板である。回路基板４０１ｃには、平板部３１１に固定されるための４つのネジ孔４０１ｄが形成されている。

回路基板６００は、ＣＰＵやメモリ等を備え、レーザ光源４０１用の回路基板４０１ｃと、光検出器５０３用の回路基板５０３ａ（図１０参照）と、ミラーアクチュエータ１のＰＳＤ基板２４１（図７参照）と電気的に接続される。

レーザレーダ３００の組立時には、まず、鏡筒５１１が平板部３１１と平板部３１２の間に収容され、鏡筒５１１の２つのネジ穴５１１ｆが平板部３１１の２つのネジ孔３１１ｂに合わされ、鏡筒５１１の２つのネジ穴５１１ｇ（図１１（ａ）参照）が平板部３１２の２つのネジ孔３１２ｂに合わされる。この状態で、２つのネジ３１１ｄが、２つのネジ孔３１１ｂを介して、２つのネジ穴５１１ｆに螺着される。同様に、２つのネジ３１２ｄが、２つのネジ孔３１２ｂを介して、２つのネジ穴５１１ｇ（図１１（ａ）参照）に螺着される。これにより、受光ユニット５００とレーザユニット４００が、Ｙ軸正方向からＹＺ平面の面内方向においてＺ軸負方向に近づくように所定の角度（たとえば、６０度）で傾くように保持枠３１０に取り付けられる。この状態で、鏡筒５１１の傾斜部５１１ａは、Ｚ軸に平行となる。

次に、図１２に戻り、回路基板４０１ｃの４つのネジ孔４０１ｄが平板部３１１の４つのネジ穴３１１ｃに合わされる。この状態で、４つのネジ４０１ｅが、４つのネジ孔４０１ｄを介して、４つのネジ穴３１１ｃに螺着される。これにより、回路基板４０１ｃが、保持枠３１０に取り付けられる。また、同様に、回路基板６００の４つのネジ孔６００ａが平板部３１２の４つのネジ穴３１２ｃに合わされ、この状態で、４つのネジ６００ｂが、４つのネジ孔６００ａを介して、４つのネジ穴３１２ｃに螺着される。これにより、回路基板６００が、保持枠３１０に取り付けられる。

その後、ミラーアクチュエータ１のネジ穴２１ｊ（図７（ｂ）参照）が、ネジ孔３１３ｃに合わされ、ミラーアクチュエータ１のネジ穴２１ｋ（図７（ｂ）参照）が、ネジ孔３１３ｇに合わされる。この状態で、ネジ３１３ｄが、ネジ孔３１３ｃを介して、ミラーアクチュエータ１のネジ穴２１ｊ（図７（ｂ）参照）に螺着され、ネジ３１３ｈが、ネジ孔３１３ｇを介して、ミラーアクチュエータ１のネジ穴２１ｋ（図７（ｂ）参照）に螺着される。

こうして、ミラーアクチュエータ１が保持枠３１０に固着され、図１３に示す構成体が組み立てられる。図１３は、筺体３０１のカバー３０１ｂが取り外された状態のレーザレーダ３００を示す斜視図である。最後に、ベース３０１ａにカバー３０１ｂ（図８参照）が取り付けられ、レーザレーダ３００の組立が完了する。

この状態で、ミラーアクチュエータ１は、ミラー１２３のミラー面が、Ｙ軸正方向からＹＺ平面の面内方向において、Ｚ軸正方向に近づくように所定の角度（たとえば、１５度）で傾くように配置される。また、前述の如く、受光ユニット５００とレーザユニット４００は、Ｙ軸正方向からＹＺ平面の面内方向において、Ｚ軸正方向に近づくように所定の角度（たとえば、３０度）で傾くように配置されている。したがって、ミラーアクチュエ
ータ１は、ミラー１２３が中立位置にあるとき、ミラー１２３のミラー面とレーザ光源４０１から出射されるレーザ光の入射角は、所定の角度となる（たとえば、４５度）。なお、「中立位置」とは、ミラー１２３がミラーアクチュエータ１によって回動されず、図７の前後方向に垂直となる位置をいう。中立位置において、ビーム整形レンズ４０２からのレーザ光は、ミラー１２３の略中心に入射する。

このようにレーザ光源４０１とミラーアクチュエータ１を配置することにより、ミラー１２３が中立位置にあるときにレーザ光源４０１から出射されたレーザ光は、ミラー１２３により反射されてＺ軸正方向に進むようになる。このとき、鏡筒５１１の上部（Ｙ軸正方向）には、傾斜部５１１ａが設けられており、光透過板４１３の上部（Ｙ軸正方向）は、カット部４１３ａにより、カットされているため、出射レーザ光は、これらの部材により、遮光されない。また、同様に、目標領域からの反射光についても、遮光されず、適正にミラーアクチュエータ１のミラー１２３に反射光が導かれる。

図８に戻り、ミラーアクチュエータ１は、前述のように、ビーム整形レンズ４０２を透過した出射レーザ光と目標領域からの反射光が入射するミラー１２３と、このミラー１２３を２つの軸の周りに回動させるための機構とを備える。ミラー１２３が回動することにより、目標領域において出射レーザ光が走査される。レーザ光は、目標領域において、Ｘ−Ｚ平面に平行な複数の走査ラインに沿ってスキャンされる。各走査ラインに沿ってレーザ光を走査させるために、ミラー１２３は、Ｐａｎ方向の他、Ｔｉｌｔ方向にも駆動される。また、走査ラインを変更するために、ミラー１２３がＴｉｌｔ方向に駆動される。

目標領域からの反射光は、出射レーザ光が目標領域へと向かう光路を逆行して、ミラー１２３に入射する。ミラー１２３に入射した反射光は、ミラー１２３により反射され、カット部４１３ａよりも上部の領域（図１１（ｃ）参照）においては、遮光されず、開口５１１ｂを通過し、バンドパスフィルタ５０１を介して、受光レンズ５０２のレンズ面の上部に入射される。また、カット部４１３ａよりも下部（図１１（ｃ）参照）においては、目標領域からの反射光は、光透過板４１３を透過し、バンドパスフィルタ５０１を介して、受光レンズ５０２のレンズ面の下部に入射される。こうして、受光レンズ５０２の上部と下部に入射した反射光は、受光レンズ５０２によって、光検出器５０３に収束される。

かかる反射光の挙動は、ミラー１２３がどのような回動位置にあっても同じである。すなわち、ミラー１２３がどのような回動位置にあっても、目標領域からの反射光は、出射レーザ光の光路を逆行し、ビーム整形レンズ４０２の光軸に平行に進んで、受光レンズ５０２に入射する。

回路基板６００は、光検出器５０３からの信号に基づいて、目標領域における物体の有無および物体までの距離を測定する。具体的には、レーザ光が出射されたタイミングと、光検出器５０３から信号が出力されたタイミングとの時間差から、この物体までの距離が測定される。レーザレーダ３００の回路構成は、追って図１５を参照して説明する。

図１４（ａ）、図１４（ｂ）は、ミラー１２３の位置を検出するためのサーボ光学系を説明する図である。図１４（ａ）には、ミラーアクチュエータ１の一部断面図とレーザ光源４０１のみが示されている。

図１４（ａ）を参照して、上述のように、ミラーアクチュエータ１には、ＬＥＤ１２２と、ピンホール箱２４４と、ＰＳＤ基板２４１と、ＰＳＤ２４２が配されている。

ＬＥＤ１２２、ＰＳＤ２４２およびピンホール２４４ａは、ミラーアクチュエータ１のミラー１２３が上記中立位置にあるときに、ＬＥＤ１２２がピンホール箱２４４のピンホ
ール２４４ａとＰＳＤ２４２の中心に向き合うように配置されている。すなわち、ミラー１２３が中立位置にあるとき、ＬＥＤ１２２から出射されピンホール２４４ａを通るサーボ光が、ＰＳＤ２４２の中心に垂直に入射するよう、ピンホール箱２４４およびＰＳＤ２４２が配置されている。また、ピンホール箱２４４は、ＬＥＤ１２２とＰＳＤ２４２の中間位置よりもＰＳＤ２４２に近い位置に配置されている。

ここで、ＬＥＤ１２２から拡散するように発せられたサーボ光は、その一部が、ピンホール２４４ａを通過し、ＰＳＤ２４２によって受光される。ピンホール２４４ａ以外の領域に入射されたサーボ光は、ピンホール箱２４４によって遮光される。ＰＳＤ２４２は、サーボ光の受光位置に応じた電流信号を出力する。

たとえば、図１４（ｂ）のようにミラー１２３が破線で示す中立位置から矢印方向に回動すると、ＬＥＤ１２２の拡散光（サーボ光）のうちピンホール２４４ａを通る光の光路は、ＬＰ１からＬＰ２へと変位する。その結果、ＰＳＤ２４２上におけるサーボ光の照射位置が変化し、ＰＳＤ２４２から出力される位置検出信号が変化する。この場合、ＬＥＤ１２２からのサーボ光の発光位置と、ＰＳＤ２４２の受光面上におけるサーボ光の入射位置は一対一に対応する。したがって、ＰＳＤ２４２にて検出されるサーボ光の入射位置によって、ミラー１２３の位置を検出することができ、結果、目標領域における走査レーザ光の走査位置を検出することができる。

図１５は、レーザレーダ３００の回路構成を示す図である。なお、同図には、便宜上、レーザレーダ３００の主要な構成が併せて示されている。図示の如く、レーザレーダ３００は、ＰＳＤ信号処理回路６０１と、サーボＬＥＤ駆動回路６０２と、アクチュエータ駆動回路６０３と、スキャンＬＤ駆動回路６０４と、ＰＤ信号処理回路６０５と、ＤＳＰ６０６を備えている。

ＰＳＤ信号処理回路６０１は、ＰＳＤ２４２からの出力信号をもとに求めた位置検出信号をＤＳＰ６０６に出力する。サーボＬＥＤ駆動回路６０２は、ＤＳＰ６０６からの信号をもとに、ＬＥＤ１２２に駆動信号を供給する。アクチュエータ駆動回路６０３は、ＤＳＰ６０６からの信号をもとに、ミラーアクチュエータ１を駆動する。具体的には、目標領域においてレーザ光を所定の軌道に沿って走査させるための駆動信号がミラーアクチュエータ１に供給される。

スキャンＬＤ駆動回路６０４は、ＤＳＰ６０６からの信号をもとに、レーザ光源４０１に駆動信号を供給する。具体的には、目標領域にレーザ光を照射するタイミングで、パルス状の駆動信号（電流信号）がレーザ光源４０１に供給される。

ＰＤ信号処理回路６０５は、光検出器５０３の受光光量に応じた電圧信号を増幅およびデジタル化してＤＳＰ６０６に供給する。

ＤＳＰ６０６は、ＰＳＤ信号処理回路６０１から入力された位置検出信号をもとに、目標領域におけるレーザ光の走査位置を検出し、ミラーアクチュエータ１の駆動制御や、レーザ光源４０１の駆動制御等を実行する。また、ＤＳＰ６０６は、ＰＤ信号処理回路６０５から入力される電圧信号に基づいて、目標領域内のレーザ光照射位置に物体が存在するかを判定し、同時に、レーザ光源４０１から出力されるレーザ光の照射タイミングと、光検出器５０３にて受光される目標領域からの反射光の受光タイミングの間の時間差をもとに、物体までの距離を測定する。

図１６は、目標領域におけるレーザ光の走査制御を示す図である。

本実施の形態では、水平方向の３つの走査ラインＬ１〜Ｌ３が、目標領域に設定される。ＤＳＰ６０６は、これら走査ラインＬ１〜Ｌ３をレーザ光が左から右に走査するよう、ミラーアクチュエータ１を制御する。レーザ光は、各走査ラインＬ１〜Ｌ３を一定の速度で走査する。また、レーザ光は、各走査ラインＬ１〜Ｌ３の開始位置Ｐｓよりも前方の位置から終了位置Ｐｅよりも後方の位置まで、各走査ラインＬ１〜Ｌ３を走査する。かかる制御は、ＤＳＰ６０６が、ＰＳＤ２４２上に設定された目標軌道をサーボ光が追従するように、ミラーアクチュエータ１を制御することにより行われる。すなわち、図１６に示す３つの走査ラインＬ１〜Ｌ３に沿ってレーザ光が目標領域を走査すると、サーボ光も、３つの軌道に沿ってＰＳＤ２４２上を走査する。ＤＳＰ６０６は、かかる軌道を目標軌道としてテーブル等により保持し、この目標軌道をサーボ光が追従するように、ミラーアクチュエータ１を制御する。

目標領域におけるレーザ光の走査は、最上段の走査ラインＬ１から始められ、次に走査ラインＬ２、最後に走査ラインＬ３へと移行する。走査ラインＬ１から走査ラインＬ３まで走査が終わると、走査ラインＬ１に戻って、目標領域に対する次の走査が行われる。

ＤＳＰ６０６は、走査位置が各走査ラインＬ１〜Ｌ３の開始位置Ｐｓに到達したタイミングで、レーザ光源４０１をパルス状に発光させる。そして、その後、走査位置が終了位置Ｐｅに到達するまで、一定の時間間隔Δｔ毎に、レーザ光源４０１をパルス状に発光させる。なお、図１６中の黒丸は、レーザ光の照射タイミングを模式的に示すものである。

なお、本実施の形態では、レーザ光が一定の速度で走査されながら、一定の時間間隔Δｔ毎にパルス状に発光されるため、目標領域におけるレーザ光の照射位置の変位Δｐも一定となる。また、ミラーアクチュエータ１によって一定の時間間隔Δｔ毎に制御されるミラー１２３の角度も、一定となる。

図１７は、物体までの距離と焦点距離との関係を示す図である。図１７には、レーザレーダ３００と、所定の走査ライン上を所定の発光タイミングＴ１〜Ｔｎで走査するレーザ光Ｐ１〜Ｐｎと、検出物体として、異なる距離に立つ人物Ｈ１〜Ｈ３が示されている。また、ビーム整形レンズ４０２の焦点距離が破線で示されている。

図１７を参照して、上述のように、本実施の形態では、焦点距離は、略１５ｍ程度ｄとなるように、ビーム整形レンズ４０２のフォーカス調整がなされている。人物Ｈ１は、焦点距離の１５ｍよりもややレーザレーダ３００の方向に近づく位置に立っている。人物Ｈ２は、焦点距離の１５ｍよりもレーザレーダ３００の方向にかなり近づく位置（たとえば、略１０ｍ）に立っている。人物Ｈ３は、焦点距離の１５ｍよりもレーザレーダ３００からかなり遠ざかる位置（たとえば、略２０ｍ）に立っている。

この状態で、所定の走査ライン上に沿ってレーザ光を走査すると、人物Ｈ２にレーザ光Ｐ２〜Ｐ４が照射され、また、人物Ｈ１にレーザ光Ｐ６、Ｐ７が照射され、人物Ｈ３にレーザ光Ｐ１０が照射される。

図１８（ａ）、（ｃ）、（ｄ）は、各人物Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３の位置におけるレーザ光のビーム形状と大きさを模式的に示す図である。図１８（ｂ）には、比較例として、水平方向に延びる楕円形状のビームが照射されたときの図１８（ａ）の同様の位置におけるビーム形状を模式的に示した図が示されている。

図１８（ａ）には、人物Ｈ１の位置における所定の連続する発光タイミングで照射されたレーザ光Ｐ５〜Ｐ８のビーム形状が示されている。人物Ｈ１は焦点距離の１５ｍと略同じ距離に位置するため、レーザ光Ｐ５〜Ｐ８のビームは、鉛直方向に延びる楕円形状に適
正に収束されている。互いに隣り合うレーザ光Ｐ５〜Ｐ８のビームは、互いに重ならず、ごくわずかな隙間Ｓ１となるように、目標領域に照射されている。この場合、レーザ光Ｐ５、Ｐ８は、物体によって反射されないため、この領域では、物体が存在しないことが検出される。また、レーザ光Ｐ６、Ｐ７は、人物Ｈ１によって反射され、レーザ光の出射タイミングと反射光の受光タイミングの差から、この領域では、人物Ｈ１の位置の距離情報が得られる。

このように、レーザレーダ３００は、焦点距離の１５ｍ近辺の物体に対しては、適正に距離情報を得ることができる。ここで、水平方向において、得られる距離情報の単位面積あたりの分解能（距離情報の数）は、一定の時間間隔Δｔに対応するレーザ光の照射間隔Δｐ１に依存する。

レーザ光の照射間隔Δｐ１よりも、ビームの径が必要以上に大きいと、得られる分解能に対して、得られる距離情報は精度の低いものとなる。たとえば、図１８（ｂ）の比較例に示すように、水平方向に延びる楕円形状となるようにレーザ光Ｐ５’〜Ｐ８’が照射されると、全ての発光タイミングにおいて、人物Ｈ１からの反射光が受光され、全ての位置において、人物Ｈ１の位置の距離情報が得られることとなる。このように、比較例では、図１８（ａ）と同等の分解能でありながらも、得られる距離情報の精度は低いものとなる。

したがって、たとえば、レーザレーダ３００が人物を主な検出対象とするセキュリティ用途として用いられる場合は、レーザレーダの走査方向を水平方向に設定し、水平方向のビーム径が小さくなるよう、ビーム形状が整形されるのが望ましい。

しかし、レーザ光の照射間隔Δｐ１よりも、ビーム径が必要以上に小さいと、互いに隣り合うレーザ光の隙間が大きくなり、小さい物体の検出が困難となる。したがって、単位面積あたりの分解能に対して、精度良く距離情報が得られ、且つ、小さい物体を漏れなく検出するためには、互いに隣り合うビームの隙間は、ごくわずかとなるか、もしくは、互いに隣り合うビームがやや重なり合う程度に設定されるのが望ましい。本実施の形態では、単位面積あたりの分解能に対して、より精度の良い距離情報を得るために、焦点距離において、互いに隣り合うレーザ光のビーム形状の隙間Ｓ１が、ごくわずかとなるように設定される。

図１８（ｃ）には、人物Ｈ２の位置における所定の連続する発光タイミングで照射されたレーザ光Ｐ１〜Ｐ５のビーム形状が示されている。人物Ｈ２は焦点距離の１５ｍよりもレーザレーダ３００にかなり近い位置（たとえば、１０ｍ）に位置している。

この位置におけるレーザ光Ｐ１〜Ｐ５は、焦点が一致していないため、収差により、ビーム形状がやや不明瞭となっている。しかし、図１８（ｃ）の場合、図１８（ａ）の場合よりも、レーザレーダ３００に対して近距離であるため、レーザレーダ３００に入射する反射光量は大きく、このため、距離情報の取得に対する収差の影響は軽微である。

また、この位置におけるレーザ光Ｐ１〜Ｐ５のビーム径の大きさは、図１８（ａ）に示す焦点距離に近い位置におけるビーム径よりもかなり小さくなる。また、一定の時間間隔Δｔに対応するレーザ光の照射間隔Δｐ２も、図１８（ａ）に示す焦点距離に近い位置における照射間隔Δｐ１よりも狭くなる。

この場合、レーザ光Ｐ１、Ｐ５は、物体によって反射されず、この領域では、物体が存在しないことが検出される。また、レーザ光Ｐ２〜Ｐ４は、人物Ｈ２によって反射され、レーザ光の出射タイミングと反射光の受光タイミングの差から、この領域において、人物
Ｈ２の位置の距離情報が得られる。

このように、図１８（ｃ）の場合、人物Ｈ２に対して、３回の発光タイミングにおけるレーザ光Ｐ２〜Ｐ４が照射され、この距離情報が得られる。すなわち、水平方向における、図１８（ａ）と同じ単位面積あたりに対する距離情報の分解能は、図１８（ａ）の場合よりも高くなっている。なお、図１８（ｃ）の場合、レーザ光Ｐ１〜Ｐｎの照射範囲の幅が狭くなるため、レーザ光Ｐ１〜Ｐｎ全体によって得られる距離情報の分解能は、図１８（ａ）の場合と変わらない。このように、距離情報を取得可能な範囲は、図１８（ａ）よりも狭くなる。

以上のように、レーザレーダ３００は、焦点距離よりも近距離にある物体については、距離情報を取得可能な範囲は狭くなるが、適正に距離情報を取得し得る。

図１８（ｄ）には、人物Ｈ３の位置における所定の連続する発光タイミングで照射されたレーザ光Ｐ９〜Ｐ１１のビーム形状が示されている。人物Ｈ３は、上述のように、焦点距離の１５ｍよりもレーザレーダ３００にかなり遠い位置（たとえば、２０ｍ）に位置している。

この位置におけるレーザ光Ｐ９〜Ｐ１１は、焦点が一致しておらず、収差により、ビーム形状がかなり不明瞭となっている。さらに、図１８（ｄ）の場合、レーザレーダ３００に対して遠距離であるため、レーザレーダ３００に入射する反射光量もかなり小さくなる。

また、この位置におけるレーザ光Ｐ９〜Ｐ１１のビーム径の大きさは、図１８（ａ）に示す焦点距離に近い位置におけるビーム径よりもかなり大きくなる。また、一定の時間間隔Δｔに対応するレーザ光の照射間隔Δｐ３も、図１８（ａ）に示す焦点距離に近い位置における照射間隔Δｐ１よりもかなり広くなる。

この場合、レーザ光Ｐ９、Ｐ１１は、物体によって反射されず、この領域では、物体が存在しないことが検出される。また、レーザ光Ｐ１０は、人物Ｈ３によって反射されるが、レーザレーダ３００に対して入射する反射光量が小さく、光検出器５０３から出力される信号の強度が閾値を超えず、距離情報を適正に取得できない惧れがある。

このように、図１８（ｄ）の場合、人物Ｈ３に対して、１回の発光タイミングにおけるレーザ光Ｐ１０が照射される。すなわち、水平方向における、図１８（ａ）と同じ単位面積あたりに対する分解能は、図１８（ａ）の場合よりも低くなっている。

以上のように、レーザレーダ３００は、焦点距離よりもかなり遠距離にある物体については、適正に距離情報を取得できない惧れがあり、さらに、水平方向における単位面積あたりの距離情報の分解能も劣化することとなる。

したがって、たとえば、狭い部屋に用いていたレーザレーダ３００を広い部屋に用いる等、レーザレーダ３００の利用環境が変わり、検出対象とする物体の距離が遠距離になった場合、距離情報の取得精度に悪影響を及ぼすこととなる。

この場合、レーザレーダ３００のレーザユニット４００のフォーカス調整機構を用いて、フォーカス調整を行うことにより、適正に距離情報を取得することができる。

図１９は、レーザユニット４００のフォーカス調整を説明する図である。

図１９（ａ）を参照して、フォーカス調整時には、まず、押さえネジ４１１ｄが緩められる。これにより、レンズホルダ４１４がネジ溝４１１ｈに沿って、回動可能となる。レンズホルダ４１４を回動することにより、ビーム整形レンズ４０２が前後方向に移動し、レーザ光源４０１との距離Ｌ１を調整することができる。この状態で、所望の距離の目標領域において、レーザ光が焦点を結ぶように、フォーカス調整を行う。たとえば、略１５ｍの位置に焦点を結ぶように調整されていたビーム整形レンズ４０２を、略２０ｍの位置に焦点を結ぶように調整する場合、まず、目標の距離（略２０ｍ）の位置にスクリーンを立てて、このスクリーンにレーザ光が照射される。この状態で、ビーム整形レンズ４０２が前後方向に移動されながら、光検出器５０３からの信号強度がモニタされる。そして、モニタされた信号強度が最大となる位置に、ビーム整形レンズ４０２が位置付けられる。これにより、ビーム整形レンズ４０２は、レーザ光源４０１に近づくように位置が調整され、レーザ光源４０１とビーム整形レンズ４０２との距離は、Ｌ２に調整される。

こうして、ビーム整形レンズ４０２の前後方向の位置が調整されると、再度、押さえネジ４１１ｄがネジ穴４１１ｃに螺着される。これにより、押さえネジ４１１ｄの先端がレンズホルダ４１４の小径部４１４ｂの上面に押し当てられ、小径部４１４ｂの下面がレーザホルダ４１１の大径部４１１ａに押し当てられる。これにより、レンズホルダ４１４は、レーザホルダ４１１に固着される。

以上のようにして、押さえネジ４１１ｄを緩め、レンズホルダ４１４を回転させるといった、容易な作業により、ビーム整形レンズ４０２のフォーカス調整を行うことができる。

しかる後、目標領域においてビームの形状が所定の形状（縦長）になるように、回転方向におけるビーム整形レンズ４０２の位置が調整される。すなわち、一旦、留めネジ４１２が緩められ、レンズホルダ４１４が回転可能な状態とされる。この状態で、目標領域においてビームの形状が所定の形状（縦長）になる位置にレーザホルダ４１１が回転され、その後、留めネジ４１２が締め付けられる。これにより、回転方向におけるビーム整形レンズ４０２の位置調整が完了し、レーザ光は、収差なく、且つ、縦長の形状で、目標領域に照射される。

以上、本実施の形態によれば、容易にフォーカス調整を行うことができ、利用環境に応じて、適正な距離に焦点を結ぶようにレーザ光を出射することができる。よって、利用環境に応じて、物体までの距離が大きく変化しても、物体の距離情報を適正に取得できる。

また、本実施の形態によれば、レーザホルダ４１１のネジ溝４１１ｈに沿って、レンズホルダ４１４をネジ状に前後方向に移動することができるため、安定的、且つ、容易にビーム整形レンズ４０２のフォーカス調整を行うことができる。

また、本実施の形態によれば、押さえネジ４１１ｄが設けられているため、レンズホルダ４１４の固定作業を容易に行うことができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も上記以外に種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、レーザホルダ４１１のネジ溝４１１ｈと、レンズホルダ４１４のネジ溝４１４ｃが形成され、ネジ溝に沿って、レンズホルダ４１４が前後方向（フォーカス方向）に移動されたが、ネジ溝を形成せず、単に、レンズホルダ４１４の小径部４１４ｂがレーザホルダ４１１の開口４１１ｆに嵌り込む構成であっても良い。この構成では、互いに噛み合うネジ溝４１１ｈ、４１４ｃが省略されるため、上記実施の形態
のようにレンズホルダ４１４を回転させなくても、小径部４１４ｂが開口４１１ｆに案内されて、レンズホルダ４１４を前後方向に直線的に移動させることができる。なお、この場合、レンズホルダ４１４の回転を規制するために、たとえば、小径部４１４ｂの外側面に前後に延びる突条を形成し、開口４１１ｆの内側面に、この突条と係合する前後に延びる溝を形成しても良い。こうすると、フォーカス調整時にビーム整形レンズ４０２が回転しないため、予め、目標領域においてビーム形状が縦長となるようにビーム整形レンズ４０２を装着することにより、フォーカス調整後にビーム整形レンズ４０２に回転位置の調整を行う必要がなくなる。

また、上記実施の形態では、押さえネジ４１１ｄにより、レンズホルダ４１４がレーザホルダ４１１に押し当てられて固定されたが、バネ部材による付勢力を用いて、レンズホルダ４１４がレーザホルダ４１１に押し当てられて固定されても良いし、磁石による磁力を用いて、レンズホルダ４１４がレーザホルダ４１１に押し当てられて固定されても良い。

また、上記実施の形態では、レーザユニット４００は、受光ユニット５００と一体的に取り付けられたが、一体的に取り付けられず、単独でレーザレーダ３００の筺体３０１内に配されても良い。

また、上記実施の形態では、出射光の光路と反射光の光路が一致するタイプのレーザレーダの構成例が示されたが、レーザユニット４００と受光ユニット５００が別々に配置され、光路が位置しないタイプのレーザレーダに本発明を用いても良い。

また、上記実施の形態では、ビーム整形レンズ４０２が１枚の構成が示されたが、本実施の形態よりも、さらに遠距離にフォーカスを合わせる場合には、ビーム整形レンズ４０２が複数枚となるように構成されても良い。

また、上記実施の形態では、目標領域においてレーザ光を走査させるための構成としてミラーアクチュエータ１が用いられたが、たとえば、レンズを光軸に垂直は方向に駆動するレンズアクチュエータやポリゴンミラー等の他の構成を用いてレーザ光を走査させても良い。

さらに、上記実施の形態では、光透過板４１３の上部がカットされたが、光透過板４１３の形状はこれに限られるものではない。たとえば、上部がカットされずに、円形形状の光透過板が用いられても良い。また、レーザユニット４００を支持するための部材は、光透過板４１３に限らず、光透過性を有さない部材が用いられても良い。ただし、このような部材を用いる場合には、目標領域からの光をなるべく遮らないよう、部材の形状等を工夫する必要がある。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１ … ミラーアクチュエータ（走査部）
３００ … レーザレーダ
４００ … レーザユニット（フォーカス調整部）
４０１ … レーザ光源
４０２ … ビーム整形レンズ
４１１ … レーザホルダ（フォーカス調整部）
４１１ｄ… 押さえネジ（固定具、ネジ）
４１１ｆ… 開口（案内部）
４１１ｈ… ネジ溝（案内部、第１のネジ部）
４１４ … レンズホルダ（フォーカス調整部）
４１４ｃ… ネジ溝（案内部、第２のネジ部）
５０２ … 受光レンズ（集光素子）
５０３ … 光検出器

Claims (6)

1. レーザ光を出射するレーザ光源と、
   前記レーザ光のビーム形状を整形するビーム整形レンズと、
   前記ビーム整形レンズを透過した前記レーザ光を目標領域において走査させる走査部と、
   前記目標領域において反射された反射光を集光する集光素子と、
   前記集光素子により集光された前記反射光を受光する光検出器と、
   前記レーザ光源と前記ビーム整形レンズとの間の距離を調整するフォーカス調整部とを備える、
   ことを特徴とするレーザレーダ。
2. 請求項１に記載のレーザレーダにおいて、
   前記フォーカス調整部は、
   前記ビーム整形レンズを収容するレンズホルダと、
   前記レーザ光源と前記レンズホルダを収容するレーザホルダと、
   前記レンズホルダを前記レーザ光源と前記ビーム整形レンズの並び方向に案内するための案内部とを備える、
   ことを特徴とするレーザレーダ。
3. 請求項２に記載のレーザレーダにおいて、
   前記案内部は、前記レーザホルダに形成された第１のネジ部と、前記第１のネジ部と噛み合う前記レンズホルダに形成された第２のネジ部とを含む、
   ことを特徴とするレーザレーダ。
4. 請求項２または３に記載のレーザレーダにおいて、
   前記レンズホルダを前記レーザホルダに押し当てて固定する固定具をさらに備える、
   ことを特徴とするレーザレーダ。
5. 請求項４に記載のレーザレーダにおいて、
   前記固定具は、前記レーザホルダを貫通し、前記レンズホルダを前記レーザホルダに押し当てて固定するネジを含む、
   ことを特徴とするレーザレーダ。
6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載のレーザレーダにおいて、
   前記レーザ光源と、前記ビーム整形レンズと、前記集光素子と、前記光検出器は、前記反射光の進行方向に一列に並ぶように配される、
   ことを特徴とするレーザレーダ。

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