JP2015125007A - ポリゴンミラー、レーザレーダ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリゴンミラー4bは3面ポリゴンであり、一つが遠距離用のミラー面4e、二つが近距離用のミラー面4eとして構成されている。三つのミラー面4eの走査角度が均等となるよう構成され、ポリゴンミラー4bの前端部の平面4fの重心が当該ポリゴンミラー4bの回転中心から外れた箇所に位置し、遠距離用のミラー面4eと近距離用のミラー面4eの面積比は2倍以上に設定されている。ミラー面4eおよび前端面4fが下向きになる姿勢に配置された場合に、前端面4fと遠距離用のミラー面4eとがなす角度α前端面4fと近距離用のミラー面4eとがなす角度βよりも大きくなるよう設定されている。回転軸4dが当該ポリゴンミラー4bの前端部からは突出しないよう構成されている。
【選択図】図3
Description
まず、特許文献1に記載の技術では、反射波の強度が高すぎるときに低反射率面を使用して受光量を下げるため、近距離に存在する物体を検出する場合には好適であるが、遠距離に存在する物体を検出するために受光量を上げるという要請には応えることができないという問題があった。
このことにより、ミラー面A(5b)がミラー面B(5b)よりも多くの入射光を受光することができるので、このミラー面A(5b)を用いれば、遠距離に存在する物体を検出するために受光量を上げることができる。また、特許文献2に記載の技術とは異なり、ガルバノミラーなどの構成を備える必要がなく、構造が複雑になることはない。
[1.レーザレーダ装置1の構成の説明]
本実施形態のレーザレーダ装置1は、図1に示すように、例えば自車両の室内に設置され、自車両の前方に位置する先行車などの他車両や歩行者、車線、障害物といった物標を検出し、これらの物標と自車両との相対距離や相対速度を測定する測距装置として構成されている。
次に、光学部品40および駆動部50の各構成について図2(b)を参照しながら説明する。
反射ミラー4aは、発光部10から出射されたレーザ光(出射光)を反射し、出射光の光路を進行方向に対して上方に変化させることによって、出射光をポリゴンミラー4bに導くとともに、ポリゴンミラー4bを介して入射されたレーザ光(入射光)を反射し、入射光の光路を進行方向に対して後方に変化させることによって、入射光を受光レンズ4cに導くように配置されている。
ポリゴンミラー4bは、回転軸に対する倒れ角がそれぞれ異なる複数のミラー面4eを有し、駆動部50によって駆動されると、一定の回転速度で回転軸4dを中心に回転するよう構成されている。そして、ポリゴンミラー4bは、回転軸4dを中心とした回転時には、光源としての発光部10から反射ミラー4aを介して出射されたレーザ光(出射光)を左右方向(ヨー方向)に走査させながら、出射光が当たるミラー面4eが変わる毎に出射光を上下方向(ピッチ方向)に走査させ、出射光の照射方向から到来する入射光を出射に用いたミラー面4eで受光レンズ4cへ反射するよう構成されている。
次に、発光部10、受信部20および制御部30の構成について図2(b)を参照しながら説明する。
受信部20は、受光した光量を示す電気的信号を制御部30に供給する。
次に、本実施形態の効果について説明する。
(1)図5は、本実施形態のポリゴンミラー4bにおける変形割合と受光効率との関係を示すグラフである。ここでは、対称系のポリゴンミラーをベースに外径はそのままで、ポリゴンミラー4bを非対称にしていった場合の変形割合と受光効率を計算してグラフにしている。このグラフが示すように、ポリゴンミラー4bにおける変形割合を増加させると遠距離用のミラー面4eの受光効率(受光量)がそれにつれて増加し、一方、近距離用のミラー面4eの受光効率(受光量)がそれにつれて減少するのがわかる。
以上、本発明の一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、以下のような様々な態様にて実施することが可能である。
Claims (7)
- 回転軸(4d)に対する倒れ角がそれぞれ異なる複数のミラー面(4e)を有し、前記回転軸(4d)を中心とした回転時には、光源(10)から出射された出射光を前記ミラー面(4e)で反射して左右方向に走査させながら、出射光が当たるミラー面(4e)が変わる毎に出射光を走査する方向を上下に変化させ、出射光の照射方向から到来する入射光を出射に用いたミラー面(4e)で受光レンズ(4c)へ反射するポリゴンミラー(4b)において、
前記複数のミラー面(4e)のうちの一つ以上(4e)(以下ミラー面A)の面積SAと他の前記ミラー面(4e)(以下ミラー面B)の面積SBとの間には次の式(1)の関係が成り立つよう構成されていること
を特徴とするポリゴンミラー(4b)。
SA>SB・・・式(1) - 請求項1に記載のポリゴンミラー(4b)において、
前記ミラー面A(4e)は、遠方から到来する入射光を前記受光レンズ(4c)に反射するミラー面(4e)として構成されていること
を特徴とするポリゴンミラー(4b)。 - 請求項1または請求項2に記載のポリゴンミラー(4b)において、
当該ポリゴンミラー(4b)の前端部には、前記回転軸(4d)に直交する平面(4f)が形成されており、
前記平面(4f)は、その重心が当該ポリゴンミラーの回転中心から外れた箇所に位置すること
を特徴とするポリゴンミラー(4b)。 - 請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のポリゴンミラー(4b)において、
前記回転軸(4d)は、当該ポリゴンミラー(4b)の前端部からは突出しないよう構成されていること
を特徴とするポリゴンミラー(4b)。 - 請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のポリゴンミラー(4b)において、
前記回転軸(4d)に直交する面と前記ミラー面A(4e)とがなす角度αと、前記回転軸(4d)に直交する面と前記ミラー面B(4e)とがなす角度βとの間には、当該ポリゴンミラー(4b)の前端側が上側になるとともに当該ポリゴンミラー(4b)の後端側が下側になる場合には前記角度αの値が前記角度βの値よりも大きく、当該ポリゴンミラー(4b)の前端側が下側になるとともに当該ポリゴンミラー(4b)の後端側が上側になる場合には前記角度αの値が前記角度βの値よりも小さくなることを特徴とするポリゴンミラー(4b)。 - 請求項1〜請求項5の何れか1項に記載のポリゴンミラー(4b)において、
前記ミラー面A(4e)は、前記複数のミラー面(4e)の半数以下であること
を特徴とするポリゴンミラー(4b)。 - 請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のポリゴンミラー(4b)と、
前記ポリゴンミラー(4b)に対して出射光を出射する光源(10)と、
前記ポリゴンミラー(4b)によって反射された入射光を受光する受光レンズ(4c)と、
前記受光レンズ(4c)が受光した入射光に基づき出射光を反射した物標との相対関係を示す相対値を測定する制御部(30)と、
を備えることを特徴とするレーザレーダ装置(1)。
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