JP6111618B2 - レーザ装置の光軸調整装置及び光軸調整方法 - Google Patents
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Description
[実施例1]
上記の説明では、第1のターゲットの垂直方向での幅と第2の受光素子の受光領域の垂直方向での幅が一致しているが、現実には調整の誤差には許容値が存在する。したがってこの調整許容幅を鑑みて第1のターゲットの大きさを決定することが好ましい。図10は調整許容幅を考慮した場合の第1のターゲットの寸法について説明するための図である。
[実施例2]
次に実施例2について説明する。本発明による調整方法を実施する際には、2種類のタ
ーゲットからの反射信号をそれぞれ明確に検出することが求められる。第1のターゲット
と第2のターゲットの間隔を極端に狭くした場合、検出信号に両方のターゲットからの反射光が含まれる図6のような検出波形では、明確なピークの分離が困難となる。TOF法の測距原理によると、2つのターゲット間の検出時間差△tとターゲット間距離△Lの間には、以下に示す式、
[実施例3]
次に、レーザ測距装置とターゲットの間の好適な距離について図13を用いて説明する。図13は屋内でレーザ測距装置を調整する場合において、当該レーザ測距装置から放出された光ビームが伝播する様子を示したものである。
[実施例4]
次に実施例4について説明する。本発明に係るターゲットの材料は極端に反射率の低い素材や精密な鏡面でなければ特に限定されることはない。また第1のターゲットと第2のターゲットで素材を異ならせ、それぞれのターゲットの反射率を異ならせることも有効である。
[実施例5]
以上の調整方法においては、投射ビームの中央部が第1のターゲットを照射していることを前提として、ターゲットの位置と受光系の受光領域の位置とを調整している。したがって投射ビームの照射範囲とターゲットの位置関係を予め調整しておく必要がある。
[実施例6]
またターゲットと光照射領域との位置関係を調整する際には、図15に示したような投射ビーム照射範囲の目標領域1501や、図16のように所定の間隔で刻まれた方眼模様1613等を第2のターゲット表面1609bに描き、これらを基準にして投光部から放出される光ビームの方向を調整することも有効である。これらの投射目標1601または方眼模様1613と第1のターゲットとを予め最適な位置関係にあるように設置しておくことで、投射ビームと第2のターゲットとの位置関係を調整すれば投射ビームの照射範囲とターゲットの位置関係が最適な状態となる。
[実施例7]
投射ビームとターゲットの水平方向の位置関係を精密に調整する方法として、図17に示すように所定の幅をもつスリット15をレーザ測距装置と第1のターゲットとの間に挿入してもよい。ここでスリット幅は投射ビームの水平方向広がり角に応じて決定される。
2 光源
3 カップリングレンズ
4a 受光素子
4b 受光素子
4c 受光素子
5 受光レンズ
6 投光部の光軸
7 受光部の光軸
8 投射ビーム
9 検出対象物
10 反射光
13 床
14 天井
15 スリット
11a 受光領域
11b 受光領域
11c 受光領域
12 撮像装置
21 照射領域
21a 受光領域
21b 受光領域
21c 受光領域
31 照射領域
31a 受光領域
31b 受光領域
31c 受光領域
41 照射領域
41a 受光領域
41b 受光領域
41c 受光領域
50 調整装置
59a 第1のターゲット
59b 第2のターゲット
71a 受光領域
71b 受光領域
71c 受光領域
79a 第1のターゲット
79b 第2のターゲット
91a 受光領域
91b 受光領域
91c 受光領域
99a 第1のターゲット
99b 第2のターゲット
101 照射領域
101a 受光領域
101b 受光領域
101c 受光領域
109a 第1のターゲット
1209a 第1のターゲット
1209b 第2のターゲット
1308 投射ビーム
1309 ターゲット
1501 照射領域
1509b 第2のターゲット
1513 投射目標
1601 照射領域
1609b 第2のターゲット
1613 方眼
Claims (16)
- 光ビームを放出して検出対象に照射する、光源とカップリングレンズを含む変調光ビーム発生手段と、
前記検出対象により反射された光を受光する複数の受光素子と、
前記検出対象より反射された光を集光して前記複数の受光素子に導く反射光集光手段と、
第1のターゲットおよび第2のターゲットと
を有するレーザ装置の光軸調整装置であって、
前記複数の受光素子が、前記検出対象を複数の検出領域に分割するように、前記光ビームの放出方向に対して垂直方向に沿って配置され、
前記第1のターゲットおよび第2のターゲットは、前記光ビームの出射方向における前記レーザ装置からの距離が互いに異なるように配置され、
前記第1のターゲットの前記光ビームの出射方向に対する垂直方向の幅は、前記光ビームの垂直方向の照射幅よりも小さく形成されており、
前記複数の受光素子には、前記第1のターゲットと前記第2のターゲットの前記レーザ装置からの距離の違いに応じた時間差で前記第1のターゲットからの反射光と前記第2のターゲットからの反射光が入射し、
前記複数の受光素子の位置は、前記複数の受光素子のうちのいずれかが、前記第1のターゲットからの反射光のみを受光する位置に設置される、
ことを特徴とするレーザ装置の光軸調整装置。 - 前記レーザ装置から前記第1のターゲットを見たときの前記垂直方向の視野角が、前記複数の検出領域に分割された検出範囲の垂直方向角度に略等しい、
ことを特徴とする請求項1に記載のレーザ装置の光軸調整装置。 - 前記第1のターゲットと前記第2のターゲットとが、前記光ビームの照射方向において1m以上離れて配置される
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザ装置の光軸調整装置。 - 前記レーザ装置と前記第1のターゲット及び前記第2のターゲットとの間の距離が5m以上100m以下の範囲にある
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のレーザ装置の光軸調整装置。 - 前記第2のターゲットの反射率が前記第1のターゲットの反射率より大きい
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のレーザ装置の光軸調整装置。 - 前記第1のターゲット及び前記第2のターゲットへ放出された前記光ビームに対する感受性を有する撮像装置が、前記レーザ装置の近傍に配置される
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のレーザ装置の光軸調整装置。 - 前記光ビームの照射領域に略等しい図形若しくは方眼形状が、前記第1のターゲット及び/又は第2のターゲットの表面に描かれる
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のレーザ装置の光軸調整装置。 - 前記光ビームの水平方向広がり角に略等しい開口幅を有するスリットが、前記レーザ装置と前記第1のターゲット及び前記第2のターゲットとの間に配置される
ことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のレーザ装置の光軸調整装置。 - 光ビームを放出して検出対象に照射する、光源とカップリングレンズを含む変調ビーム発生手段と、
前記検出対象により反射された光を受光し、前記検出対象を複数の検出領域に分割して検出し得るように、垂直方向に沿って配置される複数の受光素子と、
前記検出対象より反射された光を集光して前記複数の受光素子に導く反射光集光手段とを有する、
レーザ装置の光軸調整方法であって、
第1のターゲットおよび第2のターゲットを供する工程であって、前記第1のターゲットおよび第2のターゲットは、前記光ビームの出射方向における前記レーザ装置からの距離が互いに異なるように配置される、工程、
前記第1のターゲットの前記光ビームの出射方向に対する垂直方向の幅を、前記光ビームの垂直方向の照射幅より小さく設定する工程、
前記複数の受光素子に、前記第1のターゲットと前記第2のターゲットの前記レーザ装置からの距離の違いに応じた時間差で前記第1のターゲットからの反射光と前記第2のターゲットからの反射光を入射する工程、及び
前記複数の受光素子のうちのいずれかが、前記第1のターゲットからの反射光のみを受光するように、前記複数の受光素子の位置を調整する工程、
を有することを特徴とするレーザ装置の光軸調整方法。 - 前記レーザ装置から前記第1のターゲットを見たときの前記垂直方向の視野角が、前記複数の検出領域に分割された検出範囲の垂直方向角度に略等しい、
ことを特徴とする請求項9に記載のレーザ装置の光軸調整方法。 - 前記第1のターゲットと前記第2のターゲットとが、前記光ビームの照射方向において1m以上離れて配置される
ことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載のレーザ装置の光軸調整方法。 - 前記レーザ装置と前記第1のターゲット及び前記第2のターゲットとの間の距離が5m以上100m以下の範囲にある
ことを特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれか一項に記載のレーザ装置の光軸調整方法。 - 前記第2のターゲットの反射率が前記第1のターゲットの反射率より大きい
ことを特徴とする請求項9乃至請求項12のいずれか一項に記載のレーザ装置の光軸調整方法。 - 前記第1のターゲット及び前記第2のターゲットへ放出された前記光ビームに対する波長選択感受性を有する撮像装置が、前記レーザ装置の近傍に配置される
ことを特徴とする請求項9乃至請求項13のいずれか一項に記載のレーザ装置の光軸調整方法。 - 前記光ビームの照射領域に略等しい図形若しくは方眼形状が、前記第1のターゲット及び/又は第2のターゲットの表面に描かれる
ことを特徴とする請求項9乃至請求項14のいずれか一項に記載のレーザ装置の光軸調整方法。 - 前記光ビームの水平方向広がり角に略等しい開口幅を有するスリットが、前記レーザ装置と前記第1のターゲット及び前記第2のターゲットとの間に配置される
ことを特徴とする請求項9乃至請求項15のいずれか一項に記載のレーザ装置の光軸調整方法。
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