JP6958383B2 - ライダー装置 - Google Patents

Description

本開示は、光偏向デバイスを備えたライダー装置に関する。

ライダー装置では、光を偏向して走査を実現する光偏向デバイスの一つとして、回転駆動される偏向ミラーが用いられている。なお、ライダーは、ＬＩＤＡＲとも表記され、Light Detection and Rangingの略語である。

この種の装置では筐体を有し、筐体の内部から外部に出射される光、及び筐体の外部から内部に入射される光を通過させる筐体の開口部に、光を透過する光学窓が設けられる。そして、特許文献１には、受光レンズの直径とそれに組み合わせる曲面状レンズカバー（即ち、光学窓）の直径とが近似している場合に、光学窓の受光レンズに対する影響、例えば結像性能の劣化を回避できるように、光学窓の曲率や厚み、あるいは受光レンズまでの距離等を適切に設定する技術が記載されている。

特許第５６２１１６５号公報

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に記載の従来技術には、以下の課題が見出された。
即ち、従来技術では、光学窓の中心を通る中心軸上に、走査中心が位置することが前提であり、光学窓は、中心軸に対して対称な形状を有する。このため、走査中心が光学窓の中心軸上にない場合には、任意の測定方向で結像性能が劣化するため、従来技術を適用できなかった。なお、回転運動をする偏向ミラーを用いて走査する場合、走査中心は回転運動の中心軸に位置する。

本開示の１つの局面は、走査の中心が光学窓の中心軸から外れて位置することによって生じる光学窓の影響を抑制する技術を提供することにある。

本開示の一態様によるライダー装置は、光検出モジュール（２）と、光学窓（２００）とを備える。
光検出モジュールは、予め設定された走査方向に沿って走査された光ビームを投光すると共に、走査範囲から到来する光を受光する。光学窓は、光検出モジュールを収納する筐体（１００）の開口部に設けられ、筐体の外側に向けて突出する曲面形状を有し、前記光検出モジュールにより投光及び受光される光ビームを透過する。なお、走査の中心である走査中心と走査方向に沿った光学窓の中心である窓中心とは、走査方向における位置が互いに異なる。光学窓は、筐体の外側に面する外側面及び筐体の内側に面する内側面のうち少なくとも一方を対象面として、前記光検出モジュールから投光される光ビームの走査方向及び投光方向を含む走査面に沿った対象面の断面形状が、窓中心に対して非対称な形状を有する。

このような構成によれば、走査中心と窓中心とで走査方向における位置が異なっても、光学窓の形状を走査方向に沿って非対称としたことにより、光学窓上の異なる位置を透過するそれぞれの光ビームに対する光学特性への影響を略同一とする事が可能となる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

ライダー装置の外観を示す斜視図である。 ライダー装置の筐体内に収納される光検出モジュールの構成を示す斜視図である。 光検出モジュールの構成部品を一体化するフレームの一部を除いて示した光検出モジュールの正面図である。 ライダー装置の筐体を除いて示した平面図である。 投光時の光の経路、及び光の経路と投光折返ミラーとの位置関係を示す説明図である。 受光時の光ビームの経路を示す説明図である。 光学窓の設計に用いる設計パラメータを示す説明図であり、光学窓を窓中心にて２分割した領域毎に設計パラメータを変化させる場合を示す。 光学窓の評価に用いる評価パラメータを示す説明図である。 光学窓の外側面の曲率半径を一定とし、内側面の曲率半径を変化させてシミュレーションにより評価パラメータを算出した結果を示すグラフである。 光学窓の内側面の曲率半径を一定とし、外側面の曲率半径を変化させてシミュレーションにより評価パラメータを算出した結果を示すグラフである。 光学窓の設計に用いる設計パラメータを示す説明図であり、光学窓を３分割した領域毎に設計パラメータを変化させる場合を示す。 光学窓の外側面の曲率半径を一定とし、窓中心からずれた地点にて領域を２分割した場合、及び領域を３分割した場合について、内側面の曲率半径を領域毎に変化させて、シミュレーションにより評価パラメータを算出した結果を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．構成］
図１に示す本実施形態のライダー装置１は、車両に搭載して使用され、車両の周囲に存在する様々な物体の検出等に用いられる。ライダーは、ＬＩＤＡＲとも表記される。ＬＩＤＡＲは、Light Detection and Rangingの略語である。

ライダー装置１は、図１に示すように、筐体１００と光学窓２００とを備える。
筐体１００は、１面が開口された直方体状に形成された樹脂製の箱体であり、後述する光検出モジュール２が収納される。

光学窓２００は、筐体１００の開口部を覆うように筐体１００に固定され、筐体１００の内部に設置される光検出モジュール２から照射されるレーザ光を透過する樹脂性の蓋体である。

以下、筐体１００の略長方形を有した開口部の長手方向に沿った方向をＸ軸方向、開口部の短手方向に沿った方向をＹ軸方向、Ｘ−Ｙ平面に直行する方向をＺ軸方向とする。なお、Ｘ軸方向における左右及びＹ軸方向における上下は、筐体１００の開口部側から見て定義する。また、Ｚ軸方向における前後は、筐体１００の開口部側を前、奥行き側を後と定義する。

［２．光検出モジュール］
光検出モジュール２は、図２〜図４に示すように、投光部１０と、スキャン部２０と、受光部３０とを備える。光検出モジュール２は、フレーム４０を介して筐体１００に組みつけられる。

［２−１．スキャン部］
スキャン部２０は、ミラーモジュール２１と、仕切板２２と、モータ２３とを備える。
ミラーモジュール２１は、光を反射する一対の偏向ミラー２１１，２１２が両面に取り付けられた平板状の部材である。

ミラーモジュール２１は、長手方向の幅が異なる二つの長方形を一体化した形状を有する。具体的には、二つの長方形を、短手方向に沿った中心軸を合わせて、その中心軸沿って並べて一体化した形状を有する。以下、ミラーモジュール２１のうち、長手方向の狭い長方形の部位を幅狭部、長手方向の広い長方形の部位を幅広部という。

ミラーモジュール２１は、幅広部を下にしてモータ２３上に立設され、モータの駆動に従って、ミラーモジュール２１の中心軸を中心とする回転運動をする。以下では、ミラーモジュール２１の中心軸の位置を走査中心という。

仕切板２２は、ミラーモジュール２１の幅広部の長手方向の幅と同じ直径を有する円形かつ板状の部材である。仕切板２２は、半円状の２つの部位に分割されており、ミラーモジュール２１の幅狭部を両側から挟み込んだ状態、かつ、ミラーモジュール２１の幅広部と幅狭部との段差部分に当接した状態で固定される。

以下、ミラーモジュール２１のうち、仕切板２２より上側の部位、即ち幅狭部側の部位を投光偏向部２０ａ、仕切板２２より下側の部位、即ち幅広部側の部位を受光偏向部２０ｂという。

［２−２．発光部］
投光部１０は、一対の光源１１，１２を備える。投光部１０は、一対の投光レンズ１３，１４と、投光折返ミラー１５とを備えてもよい。

以下、投光偏向部２０ａにおいて、一対の光源１１，１２からの光ビームが入射される点を反射点という。反射点は、走査中心付近に設定される。また、ミラーモジュール２１の回転軸に直交し反射点を含む面を基準面という。

光源１１，１２には、いずれも半導体レーザが用いられる。
光源１１は、反射点からＸ軸に沿って左側に離れた位置に、発光面を投光偏向部２０ａに向けた状態で配置される。光源１２は、反射点から光源１１に至る経路の中心付近の折返点からＺ軸に沿って後側に離れた位置に、発光面をＺ軸の前側に向けた状態で配置される。但し、一対の光源１１，１２のＹ軸方向の位置である縦位置は、光源１１は基準面より低い位置に設定され、光源１２は基準面より高い位置に配置される。つまり、一対の光源１１，１２は、縦位置が異なるように配置される。

投光レンズ１３は、光源１１の発光面に対向して配置されたレンズである。同様に、投光レンズ１４は、光源１２の発光面に対向して配置されたレンズである。

投光折返ミラー１５は、上述の折返点に配置され、光源１２から出力され投光レンズ１４を透過した光を反射して反射点に導くように配置されている。投光折返ミラー１５は、図６に示すように、光源１１から出力され投光レンズ１３を透過して反射点に向かう光の経路を遮ることがないように、この経路より上側に配置される。また、光源１１から反射点に至る光の経路と、光源１２から投光折返ミラー１５を介して反射点に至る光の経路とは同じ長さとなるように設定される。

［２−３．受光部］
受光部３０は、図２〜図４に示すように、受光素子３１を備える。受光部３０は、受光レンズ３２と、受光折返ミラー３３とを備えてもよい。

受光素子３１は、受光折返ミラー３３の下部に配置される。なお図３では、各部の配置を見やすくするため、フレーム４０の一部が省略されている。受光素子３１は、図７に示すように、複数のＡＰＤを１列に配置したＡＰＤアレイ３１１を有する。ＡＰＤは、アバランシェフォトダイオードである。受光素子３１は、受光面をＹ軸に沿った上側に向け、且つ、ＡＰＤアレイ３１１におけるＡＰＤの配列方向がＸ軸方向と一致するように配置される。

図２〜図４に戻り、受光折返ミラー３３は、受光偏向部２０ｂに対してＸ軸に沿って左側に配置され、受光偏向部２０ｂから、受光レンズ３２を介して入射する光が受光素子３１に到達するように、光の経路をＺ軸方向の下側に略９０°屈曲させるように配置される。

受光レンズ３２は、受光偏向部２０ｂと受光折返ミラー３３との間に配置されるレンズである。受光レンズ３２は、受光素子３１に入射する光ビームのＺ軸方向に沿ったビーム径が、ＡＰＤの素子幅程度となるように絞る。

［２−４．フレーム］
フレーム４０は、投光部１０、スキャン部２０、及び受光部３０が有する各部品を１体に組みつけることで、これら部品間の位置関係が確定された状態で、筐体１００内に組み付けるための部材である。

フレーム４０は、図２〜図４に示すように、フレーム下部４１と、フレーム側面部４２と、フレーム背面部４３と、仕切部４４とを有する。
フレーム下部４１には、その下側から、受光素子３１が組み付けられた受光基板５１と、スキャン部２０が組み付けられたモータ基板５２とが取り付けられる。このため、フレーム下部４１には、受光折返ミラー３３から受光素子３１に至る光の経路となる部位、及びスキャン部２０のモータ２３が配置される部位に、孔が設けられている。また、フレーム下部４１に取り付けられた受光基板５１及びモータ基板５２において、受光素子３１及びモータ２３が組み付けられた各実装面は、略同一平面となる。

フレーム側面部４２には、スキャン部２０に対向する側の面を表面として、その表面に、円筒状のホルダ４２１が突設される。ホルダ４２１の表面側端（即ち、Ｘ軸方向の右側端）には、その開口部を塞ぐように投光レンズ１３が組み付けられる。また、フレーム側面部４２の裏面には、光源１１が組みつけられた発光基板５３が取り付けられる。フレーム側面部４２に発光基板５３が取り付けられると、光源１１はホルダ４２１の裏面側端（即ち、Ｘ軸方向の左側端）に位置する。

フレーム背面部４３には、フレーム側面部４２と同様に、ホルダ４３１が突設され、ホルダ４３１の表面側端（即ち、Ｚ軸方向の前側端）には、投光レンズ１４が組み付けられる。また、フレーム背面部４３の裏面には、光源１２が組み付けられた発光基板５４が取り付けられる。フレーム背面部４３に発光基板５４が取り付けられると、光源１２はホルダ４３１の裏面側端（即ち、Ｚ軸方向の後側端）に位置する。

仕切部４４は、投光部１０に属する各部品が配置される空間と、受光部３０に属する各部品が配置される空間とを仕切る位置に設けられる。仕切部４４には、投光折返ミラー１５、受光折返ミラー３３及び受光レンズ３２が組み付けられる。

なお、受光基板５１及び一対の発光基板５３，５４は、それぞれネジ止めによりフレーム４０に取り付けられる。これら受光基板５１及び一対の発光基板５３，５４の取付位置および角度を調整することにより、受光素子３１及び一対の光源１１，１２の取付位置および角度を、それぞれ個別に、３次元的に微調整できるように構成されている。
ここでは、ホルダ４２１，４３１が、フレーム側面部４２及びフレーム背面部４３と一体に設けられるが、これらは発光基板５３，５４と一体に設けられてもよい。

また、フレーム４０により一体化された光検出モジュール２は、図４に示すように、光検出モジュール２の走査中心軸Ａｓが、光学窓２００の窓中心軸Ａｃに対してＸ軸に沿った右方向に所定距離だけずれた位置に配置される。なお、光学窓２００の窓中心軸Ａｃとは、Ｘ軸方向における光学窓２００の中心である窓中心を通るＺ軸方向に沿った軸をいう。つまり、窓中心軸Ａｃは、走査方向における窓中心の位置を表す。また、光検出モジュール２の走査中心軸Ａｓとは、ミラーモジュール２１の回転軸、即ち、走査中心を通るＺ軸方向に沿った軸をいう。なお、走査中心は、ライダー装置１の外部から見て、ライダー装置１によって走査される光の見かけ上の発生点となる。

［２−５．光検出モジュールの動作］
図５に示すように、光源１１から出力された光は、投光レンズ１３を介して投光偏向部２０ａ上に入射される。また、光源１２から出力された光は、投光レンズ１４を透過後、投光折返ミラー１５で進行方向が略９０°曲げられて投光偏向部２０ａ上に入射される。但し、光源１１と光源１２とでは、投光偏向部２０ａの異なる面が使用される。投光偏向部２０ａに入射された光は、ミラーモジュール２１の回転位置に応じた方向に向けて出射される。ミラーモジュール２１を介して光が照射される範囲が走査範囲である。例えば、Ｚ軸に沿った前方向を０度として±６０°の範囲を走査範囲とする。

図６に示すように、ミラーモジュール２１の回転位置に応じた所定方向（即ち、投光偏向部２０ａからの光の出射方向）に位置する被検物からの反射光（以下、到来光）は、受光偏向部２０ｂで反射し、受光レンズ３２及び受光折返ミラー３３を介して受光素子３１で受光される。

つまり、ライダー装置１では、Ｘ軸方向に沿った水平方向の走査（以下、主走査）は、ミラーモジュール２１の回転によりメカ的に実現される。

［３．光学窓］
光学窓２００は、光検出モジュール２から投光される光ビームの走査方向及び投光方向を含む走査面に沿った断面形状が、図７に示すように、筐体１００の外側に向けて突出する曲面形状を有し、例えば窓中心軸Ａｃを境界にして、左右が非対称な形状に設定される。以下では、筐体１００に取り付けられた状態の光学窓２００において、筐体１００の外側を向いた面を外側面、筐体１００の内側を向いた面を内側面という。また、Ｘ軸方向において窓中心軸Ａｃから見て、走査中心（即ち、走査中心軸Ａｓ）がある側をマイナス側、その反対側をプラス側という。窓中心軸Ａｃと走査中心軸Ａｓの距離をＤ１とする。

光学窓２００の内側面において、マイナス側の曲率半径をＲ１、プラス側の曲率半径をＲ４とし、光学窓２００の外側面において、マイナス側の曲率半径をＲ２、プラス側の曲率半径をＲ３とする。但し、曲率半径Ｒ１〜Ｒ４を有する４つの部位の曲率中心は、いずれも共通とする。

これら曲率半径Ｒ１〜Ｒ４は、以下の（１）〜（３）のように設定することができる。
Ｒ１≠Ｒ４ ∩ Ｒ２＝Ｒ３ （１）
Ｒ１＝Ｒ４ ∩ Ｒ２≠Ｒ３ （２）
Ｒ１≠Ｒ４ ∩ Ｒ２≠Ｒ３ （３）
つまり、（１）は、光学窓２００の内側面の曲率半径（以下、内側曲率半径）Ｒ１，Ｒ４を異ならせ、外側面の曲率半径（以下、外側曲率半径）Ｒ２，Ｒ３を一定とする場合である。（２）は、光学窓２００の内側曲率半径Ｒ１，Ｒ４を一定とし、外側曲率半径Ｒ２，Ｒ３を異ならせる場合である。（３）は、光学窓２００の内側曲率半径Ｒ１，Ｒ２及び外側曲率半径Ｒ２，Ｒ３をいずれも異ならせる場合である。以下、曲率半径Ｒ１〜Ｒ４が設計パラメータに相当する。

曲率半径Ｒ１〜Ｒ４は、例えば、以下の手順で設定する。まず、曲率半径Ｒ１〜Ｒ４の組み合わせパターンを設定する。組み合わせパターンのそれぞれについて、走査範囲内の複数の角度方向にて、判定パラメータの計測、又はシミュレーションによる算出を行う。ここで使用する判定パラメータには、図８に示すように、受光素子３１のＡＰＤアレイ３１１に入射される受光ビームの位置であるビーム位置Ｂｐおよびビーム径Ｂｗが含まれる。なお、受光ビームとは、ミラーモジュール２１で反射して光学窓２００を透過して出射され、ターゲット反射後にその出射方向から到来し、光学窓２００を透過して、所定の光路を辿ってＡＰＤアレイ３１１に入射される光ビームである。ビーム位置Ｂｐは、ＡＰＤアレイ３１１の配列方向に対して直交する方向のビーム径の中心位置を、ＡＰＤアレイ３１１に属する各素子の中心位置を基準として表わされる。判定パラメータとして、ビーム位置Ｂｐにビーム半径Ｂｗ／２を加算または減算した値のうち、絶対値が大きい方の値であるビーム外縁位置Ｂｏを用いてもよい。走査範囲内の複数の角度方向として、例えば、±６０°の範囲内における１５°ずつ異なった角度方向を用いてもよい。

そして、ビーム外縁位置Ｂｏが、外縁許容条件を満たす曲率半径Ｒ１〜Ｒ４の組み合わせパターンのうち、走査範囲内の全般に渡って最も変動が小さい組み合わせパターンを選択する。なお、外縁許容条件は、例えば、ビーム外縁位置Ｂｐの絶対値が、ＡＰＤの素子幅Ｅｗの半分以下の値に設定された上限値より小さいこと、即ち、受光ビームがＡＰＤからはみ出すことのないことである。

［４．設計例］
図９は、光学窓２００の外側曲率半径を一定Ｒ２＝Ｒ３＝２００ｍｍとし、内側曲率半径Ｒ１及びＲ４を、１８０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲で２ｍｍずつ変化をさせて、ビーム位置Ｂｐ、ビーム径Ｂｗ、ビーム外縁位置Ｂｏをシミュレーションによって算出した結果を示す。なお、窓中心軸Ａｃと走査中心軸Ａｓとの距離はＤ１＝１７ｍｍ、ＡＰＤの素子幅はＥｗ＝０．４５ｍｍとする。つまり、ビーム外側位置Ｂｏの絶対値が０．２２５ｍｍを超えると、受光ビームの少なくとも１部がＡＰＤから外れた場所に入射されることになる。また、ここでは、ＡＰＤアレイ３１１に属する各素子ＣＨ１〜ＣＨ１２のうち、中心付近に位置するＣＨ６について算出した。

図９では、マイナス側の内側曲率半径をＲ１＝１９０ｍｍ、プラス側の内側曲率半径をＲ４＝１９４ｍｍとした場合に、光学窓２００による受光ビームのばらつきが効果的に抑制されることがわかる。

図１０は、光学窓２００の内側曲率半径を一定Ｒ１＝Ｒ４＝１９０ｍｍとし、外側曲率半径Ｒ２及びＲ３を、１９０ｍｍ〜２１０ｍｍの範囲で２ｍｍずつ変化をさせて、ビーム位置Ｂｐ、ビーム径Ｂｗ、ビーム外縁位置Ｂｏをシミュレーションによって算出した結果を示す。

図１０では、マイナス側の外側曲率半径をＲ２＝２００ｍｍ、プラス側の内側曲率半径をＲ３＝１９８ｍｍとした場合に、光学窓２００による受光ビームのばらつきが効果的に抑制されることがわかる。

［５．効果］
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（５ａ）ライダー装置１では、光学窓２００を窓中心に対して非対称な形状としているため、走査中心が窓中心軸Ａｃから外れた位置にあることに基づいて、光学窓２００を透過する光ビームに現れる走査角度の違いによる光学窓の影響のばらつきを抑制することができる。

（５ｂ）ライダー装置１では、光学窓２００の形状が曲率半径によって決定されるため、光学窓２００の設計や製造を容易に行うことができる。
（５ｃ）ライダー装置１では、光学窓２００の外側面の形状を一定とし、内側面の形状のみを変化させた場合、対称性を有した装置の外観を損なうことなく、上述の効果を実現することができる。

［６．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（６ａ）上記実施形態では、光学窓２００を、窓中心を境界として２つの領域に分け、各領域について曲率半径Ｒ１〜Ｒ４が異なるように設定しているが、必ずしも窓中心を境界として領域分けをする必要はなく、また、領域の数は３つ以上であってもよい。

例えば、図１１に示すように、窓中心軸Ａｃよりプラス側に２つの境界軸Ｋ１，Ｋ２を設定してもよい。ここでは、境界軸Ｋ１は、窓中心軸Ａｃから距離Ｄ１（例えば、１０ｍｍ）プラス側、境界軸Ｋ２は更に距離Ｄ３（例えば、１０ｍｍ）プラス側に設定する。境界軸Ｋ１よりマイナス側の領域における内側曲率半径をＲ１、境界軸Ｋ１から境界軸Ｋ２までの領域における内側曲率半径をＲ２、境界軸Ｋ２よりプラス側の領域における内側曲率半径をＲ３、外側曲率半径をＲ４とする。

そして、図１２は、光学窓２００の外側曲率半径を一定Ｒ４＝２００ｍｍとし、内側曲率半径をＲ１＝１９０ｍｍ、Ｒ２＝Ｒ３＝１９４ｍｍとした場合（以下、条件１）と、内側曲率半径をＲ１＝１９０ｍｍ、Ｒ２＝１９２ｍｍ、Ｒ３＝１９６ｍｍとした場合（以下、条件２）について、ビーム外縁位置Ｂｏをシミュレーションによって算出した結果を示す。つまり、条件１は、曲率半径を切り替える境界を窓中心軸Ａｃ（即ち、窓中心）からずらした場合を示す。また、条件２は、曲率半径の異なる領域を３つ設けた場合を示す。

図１２では、条件１の場合は、図９に示した、境界が中心軸に位置するときと同程度のばらつき抑制効果が得られ、条件２の場合は、プラス方向の角度が大きい領域で、大きなばらつき抑制効果が得られることがわかる。

（６ｂ）上記実施形態では、走査中心軸Ａｓが窓中心軸Ａｃより、窓正面側から見て右側に位置する場合について説明したが、これらの位置関係は反対であってもよい。
（６ｃ）上記実施形態では、ビーム外縁位置Ｂｏを用いて、Ｂｏの絶対値がＡＰＤの受光面内にあることを外縁許容条件として、光学窓２００の形状を評価しているがこれに限定されるものではない。例えば、ビーム位置Ｂｐ及びビーム径Ｂｗのいずれかを用いて評価してもよい。ビーム位置Ｂｐを用いる場合、例えば、Ｂｐが受光素子の受光面内にあることを位置許容条件として、光学窓２００の形状を評価してもよい。ビーム径Ｂｗを用いる場合、例えば、Ｂｗが素子幅Ｅｗ以下であることを径許容条件として、光学窓２００の形状を評価してもよい。

（６ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

（６ｅ）上述したライダー装置の他、当該ライダー装置を構成要素とするシステムなど、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１…ライダー装置、２…光検出モジュール、１０…投光部、１１，１２…光源、２０…スキャン部、３０…受光部、１００…筐体、２００…光学窓。

Claims (6)

1. 予め設定された走査方向に沿って走査された光ビームを投光すると共に、走査範囲から到来する光を受光する光検出モジュール（２）と、
   前記光検出モジュールを収納する筐体（１００）の開口部に設けられ、前記筐体の外側に向けて突出する曲面形状を有し、前記光検出モジュールにより投光及び受光される光ビームを透過するように構成された光学窓（２００）と、
   を備え、
   前記走査の中心である走査中心と前記走査方向に沿った前記光学窓の中心である窓中心とは、前記走査方向における位置が互いに異なり、
   前記光学窓は、前記筐体の内部に面する内側面を対象面として、前記光検出モジュールから投光される光ビームの走査方向及び投光方向を含む走査面に沿った前記対象面の断面形状が、前記窓中心に対して非対称な形状を有し、
   前記対象面の断面形状は、前記走査方向に沿って分割される複数の領域毎に曲率半径が異なり、且つ、前記窓中心から見て前記走査中心側の領域ほど曲率半径が小さくなるように設定された、
   ライダー装置。
2. 請求項１に記載のライダー装置であって、
   前記対象面の曲率半径は、前記光検出モジュールが有する受光素子に入射される受光ビームの位置であるビーム位置が、予め設定された位置許容条件を満たすように設定された、
   ライダー装置。
3. 請求項１に記載のライダー装置であって、
   前記対象面の曲率半径は、前記光検出モジュールが有する受光素子に入射される受光ビームの径であるビーム径が、予め設定された径許容条件を満たすように設定された、
   ライダー装置。
4. 予め設定された走査方向に沿って走査された光ビームを投光すると共に、走査範囲から到来する光を受光する光検出モジュール（２）と、
   前記光検出モジュールを収納する筐体（１００）の開口部に設けられ、前記筐体の外側に向けて突出する曲面形状を有し、前記光検出モジュールにより投光及び受光される光ビームを透過するように構成された光学窓（２００）と、
   を備え、
   前記走査の中心である走査中心と前記走査方向に沿った前記光学窓の中心である窓中心とは、前記走査方向における位置が互いに異なり、
   前記光学窓は、前記筐体の外部に面する外側面及び前記筐体の内部に面する内側面のうち少なくとも一方を対象面として、前記光検出モジュールから投光される光ビームの走査方向及び投光方向を含む走査面に沿った前記対象面の断面形状が、前記窓中心に対して非対称な形状を有し、
   前記対象面の断面形状は、前記走査方向に沿って分割される複数の領域毎に曲率半径が異なるように構成され、
   前記対象面の曲率半径は、前記光検出モジュールが有する受光素子に入射される受光ビームの位置を前記受光素子の中心を基準として示したビーム位置に、前記受光ビームの半径であるビーム半径を加えたビーム外縁位置が予め設定された外縁許容条件を満たすように設定された、
   ライダー装置。
5. 請求項４に記載のライダー装置であって、
   前記対象面は、前記光学窓の内側面である、
   ライダー装置。
6. 請求項５に記載のライダー装置であって、
   前記対象面の断面形状は、前記窓中心から見て前記走査中心側の領域ほど曲率半径が小さくなるように設定された、
   ライダー装置。

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