JP7424273B2 - レーザレーダ装置 - Google Patents
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Description
レーザ光を発光する光源(30)と、
回転軸周りに回転可能であり、光源が発光したレーザ光を反射するミラー(40、240、340、440、540)と、
ミラーにより反射したレーザ光が通過する窓(20)と、
窓を通って装置内部に入り、ミラーにより反射されたレーザ光を検出する検出器(60)とを備えたレーザレーダ装置であって、
光源と検出器との間を仕切る仕切板を備えていない構成であり、
ミラーに、ミラーの鏡面(41)が光源側に向いている状態において、回転軸の径方向の位置は光源が発光したレーザ光が最初に当たる領域よりも窓に近い位置、回転軸の軸方向の位置は検出器よりも光源に近い位置に、ミラーの他の領域よりも反射率が低い低反射領域(43、243、543)が形成されており、
窓は、回転軸との距離が、光源側よりも検出器側の方が短くなる傾斜姿勢となっており、かつ光源が照射し、窓で反射したレーザ光のうちで、最も検出器の方向に向かうレーザ光が、検出器に入射しない傾斜となっている。
レーザ光を発光する光源(30)と、
回転軸周りに回転可能であり、光源が発光したレーザ光を反射するミラー(40、240、340、440、540)と、
ミラーにより反射したレーザ光が通過する窓(20)と、
窓を通って装置内部に入り、ミラーにより反射されたレーザ光を検出する検出器(60)とを備えたレーザレーダ装置であって、
光源と検出器との間を仕切る仕切板を備えていない構成であり、
ミラーには、光源が発光したレーザ光が窓で反射して、再度、ミラーに当たる回転角度範囲において、光源が発光したレーザ光が、ミラー、窓、ミラーの順に反射して、窓を通って装置外部に出た後、装置外部の物体で反射され、窓を通り、ミラー、窓、ミラーの順に反射して、検出器に検出される迷光が、ミラーに当たる領域の少なくとも一部に、ミラーの他の領域よりも反射率が低い低反射領域(43、243、543)が形成されており、
窓は、回転軸との距離が、光源側よりも検出器側の方が短くなる傾斜姿勢となっており、かつ光源が照射し、窓で反射したレーザ光のうちで、最も検出器の方向に向かうレーザ光が、検出器に入射しない傾斜となっている。
低反射領域43は、図2に示したように、ミラー40の鏡面41が光源30側に向いている状態では、矩形状の鏡面41において、Y軸方向が光源30に対向する側、Z軸方向が鏡面41の1対の長辺のうちの一方に偏った領域に形成されている。換言すれば、低反射領域43は、ミラー40の鏡面41が光源30側に向いている状態では、Y軸方向の位置が検出器60よりも光源30に近い位置、Z軸方向の位置が光源30が発光したレーザ光Lが最初に当たる領域よりも窓20に近い位置にある。この位置に低反射領域43が形成されている理由、および、低反射領域43の大きさを次に説明する。なお、ミラー40の鏡面41が光源30側に向いている状態は、光源30が発光したレーザ光Lが、直接、ミラー40に当たる状態である。
次に低反射領域43の大きさを説明する。図9は迷光が生じる場合において、ミラー40に入射する光源30からのレーザ光Lの入射角が最小となる図である。図10は迷光が生じる場合において、上記入射角が最大となる図である。なお、図9および図10は、迷光が生じるミラー40の回転角度範囲を説明するための図であり、説明および図示を分かりやすくするため、実施形態のレーザレーダ装置1とは異なり、窓20は傾斜していない。
以上、説明した実施形態のレーザレーダ装置1は、ミラー40の第1ミラー部40aに低反射領域43が形成されている。低反射領域43が形成されている領域は、迷光がミラー40に当たる領域である。したがって、レーザレーダ装置1は迷光を検出してしまうことを抑制できる。
次に、第2実施形態を説明する。この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
第3実施形態では、クラッタを防止するレーザレーダ装置を説明する。この第3実施形態におけるクラッタは、これまで説明した迷光とは異なり、一旦、装置外部に出たレーザ光Lではなく、投光ビームが窓20で反射した後、ミラー40で検出器60の方向に反射されて検出器60に検出されてしまうレーザ光Lである。
図17~図19にミラー340、440、540の構成の他の例を示す。図17に示すミラー340は、ミラー40が備えていた密着膜42b、銀薄膜42cに代えて、アルミニウム薄膜42eを備える。
ミラー40は、長さおよび傾きが同じ2つの傾斜辺部244を備える線対称形状であった。しかし、2つの傾斜辺部244の長さと傾きが相互に異なっていてもよい。実施形態よりも、平行辺部245を短くし傾斜辺部244を長くしてもよい。また、平行辺部245を備えず、光源30側の端から検出器60の端までが傾斜辺部244になっていてもよい。
Claims (7)
- レーザ光を発光する光源(30)と、
回転軸周りに回転可能であり、前記光源が発光した前記レーザ光を反射するミラー(40、240、340、440、540)と、
前記ミラーにより反射した前記レーザ光が通過する窓(20)と、
前記窓を通って装置内部に入り、前記ミラーにより反射された前記レーザ光を検出する検出器(60)とを備えたレーザレーダ装置であって、
前記光源と前記検出器との間を仕切る仕切板を備えていない構成であり、
前記ミラーに、前記ミラーの鏡面(41)が前記光源側に向いている状態において、前記回転軸の径方向の位置は前記光源が発光した前記レーザ光が最初に当たる領域よりも前記窓に近い位置、前記回転軸の軸方向の位置は前記検出器よりも前記光源に近い位置に、前記ミラーの他の領域よりも反射率が低い低反射領域(43、243、543)が形成されており、
前記窓は、前記回転軸との距離が、前記光源側よりも前記検出器側の方が短くなる傾斜姿勢となっており、かつ前記光源が照射し、前記窓で反射した前記レーザ光のうちで、最も前記検出器の方向に向かう前記レーザ光が、前記検出器に入射しない傾斜となっている、レーザレーダ装置。 - レーザ光を発光する光源(30)と、
回転軸周りに回転可能であり、前記光源が発光した前記レーザ光を反射するミラー(40、240、340、440、540)と、
前記ミラーにより反射した前記レーザ光が通過する窓(20)と、
前記窓を通って装置内部に入り、前記ミラーにより反射された前記レーザ光を検出する検出器(60)とを備えたレーザレーダ装置であって、
前記光源と前記検出器との間を仕切る仕切板を備えていない構成であり、
前記ミラーには、前記光源が発光した前記レーザ光が前記窓で反射して、再度、前記ミラーに当たる回転角度範囲において、前記光源が発光した前記レーザ光が、前記ミラー、前記窓、前記ミラーの順に反射して、前記窓を通って装置外部に出た後、装置外部の物体で反射され、前記窓を通り、前記ミラー、前記窓、前記ミラーの順に反射して、前記検出器に検出される迷光が、前記ミラーに当たる領域の少なくとも一部に、前記ミラーの他の領域よりも反射率が低い低反射領域(43、243、543)が形成されており、
前記窓は、前記回転軸との距離が、前記光源側よりも前記検出器側の方が短くなる傾斜姿勢となっており、かつ前記光源が照射し、前記窓で反射した前記レーザ光のうちで、最も前記検出器の方向に向かう前記レーザ光が、前記検出器に入射しない傾斜となっている、レーザレーダ装置。 - 請求項1または2に記載のレーザレーダ装置であって、
前記ミラー(240)は、前記回転軸の径方向の長さが、前記光源側の端よりも前記検出器側の端が短い、レーザレーダ装置。 - 請求項3に記載のレーザレーダ装置であって、
前記窓は平板形状であり、
前記ミラーにおいて、前記回転軸の径方向の外側の辺は、前記検出器側の端側の辺部であって、前記検出器側の端に向かうほど前記回転軸に近づく傾斜を有する傾斜辺部(244)と、前記光源側の端部の辺部であって、前記回転軸と平行な平行辺部(245)とを備え、
前記傾斜辺部は、前記窓に沿って傾斜している、レーザレーダ装置。 - 前記ミラーの鏡面が矩形である、請求項1または2に記載のレーザレーダ装置。
- 請求項3~5のいずれか1項に記載のレーザレーダ装置であって、
前記ミラーの鏡面(241)は、前記回転軸を対称軸とする線対称形状である、レーザレーダ装置。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載のレーザレーダ装置であって、
前記窓の装置内側面、または、前記窓の前記装置内側面と装置外側面に、反射防止膜(21)を備える、レーザレーダ装置。
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JP2020064124A (ja) | 回転多面鏡装置及び光検出測距装置 |
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