JP7070029B2 - 光照射装置及びレーザレーダ装置 - Google Patents
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Description
本開示の1つの局面は、簡易な構成で光学窓での反射率を抑制する技術を提供することにある。
光学窓は、光を透過する材料で形成される。光源は、直線偏光を有する照射光を出射する。照射部は、光源から出射された照射光を、光学窓を介して、予め設定された照射範囲に向けて照射する。そして、光学窓は、照射範囲内に設けられる指定範囲内での照射光の反射率が予め設定された上限値以下となる形状を有する。
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。
[1.第1実施形態]
[1-1.構成]
図1に示すレーザレーダ装置1は、投光部2と、受光部3と、演算部4と、筐体5と、光学窓6とを備える。なお、投光部2および光学窓6が光照射装置に相当する。
光学窓6は、光を透過する材料で形成され、筐体5の開口部を塞ぐように設けられる。
光源21は、直線偏光の光を発するレーザであり、ここでは、発光面が長方形を有する半導体レーザが用いられる。一般的な半導体レーザから照射される光は、発光面の長軸方向と平行な方向に直線偏光を有する。半導体レーザの配置は、光学設計に依存するが、図2を含めて、本開示では、紙面に対して垂直方向に直線偏光を成していると設定する。
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1a)本実施形態では、反射点Psから光学窓6に入射する光ビームの入射角が特定の角度範囲内に収まるように光学窓6の形状および光学窓6と反射点Psとの位置関係を設定することによって、光学窓6での反射率を調整している。従って、新たな光学素子等を追加することなく、簡易な構成によって、光学窓6での反射率を上限値以下に抑えることができる。
[2-1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
偏光調整部24は、レンズ22と偏向部23との間の光路上に配置された1/4波長板を有する。偏光調整部24は、光学窓6aに入射される光ビームがP偏光となるように設置される。なお、偏光調整部24は、光源21とレンズ22との間の光路上に設置されてもよい。光源21が半導体レーザの場合には、光源21に近い位置に配置した方が、光ビームの径が小さく、偏光調整部24を小型化できる。また、レンズ22が光ビームを収束させる場合は、その収束点付近に偏光調整部24を配置してもよい。光ビームの径が小さい位置に配置するほど、偏光調整部24を小型化できる。
曲面部62は、偏向ミラーの回転軸に直交する平面(即ち、Y-Z平面)での断面形状が、曲率半径で規定される円弧形状を有する。つまり、曲面部62は、湾曲した板状の部位である。平面部61は、曲面部62の一端に接続され、第1面および第2面がY軸方向に沿うように配置された平板状の部位である。光学窓6aは、走査角度が-20°~20°の範囲(以下、指定範囲)で反射率が2%以下となり、指定範囲以外では反射率が4%以下となるように設計される。
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1a)を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
[3.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。
Claims (8)
- 光を透過する材料で形成された光学窓(6a)と、
直線偏光を有する照射光を出射する光源(21)と、
前記光源から出射された前記照射光を、前記光学窓を介して、予め設定された照射範囲に向けて照射する照射部(22、22b、23)と、
を備え、
前記光学窓は、前記照射範囲内の互いに異なる角度範囲に配置された、平板状の部位である平面部(61)と湾曲した板状の部位である曲面部(62)とを有し、かつ、前記照射範囲内に設けられる指定範囲内での前記照射光の反射率が予め設定された上限値以下となる形状を有する
光照射装置。 - 請求項1に記載の光照射装置であって、
前記照射部から前記光学窓に入射する前記照射光がP偏光となるように、前記光源から出射された前記照射光の偏光を変化させる偏光調整部(24)を更に備える
光照射装置。 - 請求項2に記載の光照射装置であって、
前記偏光調整部は、前記光源と前記照射部との間に配置された
光照射装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光照射装置であって、
前記光学窓は、前記照射部からの前記照射光が入射する第1面および該照射光が出射する第2面のうち、いずれか一つの面が曲面形状を有する
光照射装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の光照射装置であって、
前記照射部は、
前記照射光が前記照射範囲の一部に照射されるように、前記照射光のビーム形状を整形する光学素子(22)と、
前記光学素子により整形された前記照射光である光ビームの出射方向を、前記照射範囲内で変化させる偏向部(23)と、
を備える、光照射装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の光照射装置であって、
前記照射部は、
前記照射光が前記照射範囲の全体に一括して照射されるように、前記照射光のビーム形状を整形する光学素子(22b)を有する、
光照射装置。 - 請求項6に記載の光照射装置であって、
前記光源を複数備え、
前記照射部は、前記複数の光源のそれぞれに対応して設けられた複数の光学素子を備え、
前記複数の光学素子は、前記複数の光源から出射される複数の照射光によって前記照射範囲の全体が覆われるように、前記複数の照射光の各ビーム形状を整形するように構成された、
光照射装置。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の光照射装置(2)と、
前記光照射装置から出射され物体で反射した光である反射光を受光する受光部(3)と、
前記光照射装置からの光の出射タイミングと、前記受光部での受光タイミングから、前記物体までの距離を算出する演算部(4)と、
を更に備える、レーザレーダ装置。
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