JPH0630734U - 光センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＰＢＳを用いる光センサの製造コストを低減
する。 【構成】 キューブ形ＰＢＳに代えプレート形ＰＢＳ１
８を用いる。プレート形ＰＢＳ１８は、投光部のレンズ
１０の前方に配置する。プレート形ＰＢＳ１８は、支持
壁１２及び１４の内面に形成したスリット１６によって
支持する。スリット１６は、投光方向に対して４５°と
なるよう形成され、これにより、プレート形ＰＢＳ１８
が投光部のレンズ１０に対して所定姿勢となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、後方散乱光受信型偏波面レーダに使用される光センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、雨、雪、霧等の識別を行う光レーダは、投光部から所定偏波の光を前 方の物体（雨滴、雪片、霧の水滴等）に投光し、その後方散乱光を受光部により 受信する構成を有しており、その受信結果に基づき雪、霧等の識別を行っている 。このように、所定偏波の光を送受信する光測定器においては、投光しあるいは 受光する光線の偏波を揃える偏波ビームスプリッタ（以下ＰＢＳと言う）が必須 である。従来は、この種の光測定器においてはＰＢＳとして立方体形状を有する キューブ形ＰＢＳが用いられていた。キューブ形ＰＢＳは、無偏光波から垂直偏 波面成分と水平偏波面成分とを精度良く分離可能なＰＢＳである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、キューブ形ＰＢＳには、垂直偏波成分と水平偏波成分とを精度 良く分離可能ではあるものの、価格が高いという問題点がある。このようなキュ ーブ形ＰＢＳを用いて光センサを製造する場合、部品コストの上昇によって製品 価格の低減が困難である。

【０００４】 本考案は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり 、キューブ形ＰＢＳのような高価格な光学部品を用いることなく、所定偏波の光 線を投受可能な光センサを実現することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成するために、本考案の請求項１に係る光センサは、投光 する光線から所定偏波の光線を分離するために用いられるＰＢＳが、平板形状を 有するプレート形ＰＢＳであり、当該ＰＢＳを投光方向に対して所定角度をなす よう形成されたスリットにより支持する手段を備えることを特徴とする。

【０００６】 また、本考案の請求項２に係る光センサは、後方散乱光から所定偏波の光線を 分離して受光部に受光させるＰＢＳが、平板形状を有するプレート形ＰＢＳであ り、当該ＰＢＳを受光方向に対し所定角度をなすよう形成されたスリットにより 支持する手段を備えることを特徴とする。

【０００７】

【作用】

本考案の請求項１においては、ＰＢＳがプレート形ＰＢＳとされ、このプレー ト形ＰＢＳがスリットによって支持される。プレート形ＰＢＳは平板形状を有し ているため、これを投光用に用いるためには投光方向に対し所定角度をなすよう 支持する必要がある。本請求項においては、この支持が、投光方向に対して所定 角度をなすよう形成されたスリットにより行われる。したがって、本請求項にお いては、プレート形ＰＢＳを用いつつ、投光に係る光線からの所定偏波面成分の 分離を好適に行われる。また、プレート形ＰＢＳはキューブ形ＰＢＳに比べ非常 に安価であるため、本請求項においては、ＰＢＳを用いる光センサを従来に比べ 非常に安価に製造可能となる。

【０００８】 また、本考案の請求項２に係る光センサにおいても、請求項１とほぼ同様の作 用が得られる。本請求項においては、投光部側ではなく受光部側に設けられたＰ ＢＳがプレート形ＰＢＳとされ、このＰＢＳが請求項１と同様に形成されたスリ ットによって支持される。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の好適な実施例について図面に基づき説明する。

【００１０】 図１には、従来用いられていたキューブ形ＰＢＳと本考案の特徴に係るプレー ト形ＰＢＳの作用が示されている。まず、図１（ａ）に示されるように、キュー ブ形ＰＢＳは入射される無偏光波を垂直偏波面成分と水平偏波面成分に分離し、 垂直偏波面成分を図中右方向に出射する。図１（ｂ）に示されるプレート形ＰＢ Ｓも、同様に、図中右方向に垂直偏波面成分を出射するが、その際、プレート形 ＰＢＳからは不要な偏波面成分（図において水平偏波面成分）も共に出射される 。

【００１１】 従って、所定偏波面を有する光線を投受光する光センサにおいては、偏波面成 分の分離という視点からは厳密にはキューブ形ＰＢＳを用いることが好ましいが 、その製造コストを低減するためには、偏波面成分という問題点はあるものの、 キューブ形ＰＢＳに対して３分の１程度のコストで製造可能なプレート形ＰＢＳ を用いるのが好ましい。

【００１２】 また、プレート形ＰＢＳにおいて出射される不要な偏波面成分は必要な偏波面 成分に対して１０％程度であるため、このような偏波面成分は、入射に係る無偏 光波が大電力である場合には特に問題とならない。すなわち、投光部側において 用いるＰＢＳのように、入射に係る光線が大電力である場合には問題とならず、 キューブ形ＰＢＳに代えプレート形ＰＢＳを用いることによるコスト低減のメリ ットが大であると言える。さらに、ＰＢＳを多数使用する場合には、このメリッ トが特に顕著になる。

【００１３】 図２には、本考案の第１実施例に係る光センサ、特にその投光部のレンズマウ ントの構成が示されている。この図に示されるように、本実施例に係る投光用レ ンズマウントは、レンズ１０の前方左右両側に支持壁１２及び１４を設け、この 支持壁１２及び１４の内側に投光方向に対して約４５°の傾きとなるようスリッ ト１６を形成し、このスリット１６によってプレート形ＰＢＳ１８を支持する構 成である。本実施例においては、このように設けたスリット１６によってプレー ト形ＰＢＳを支持するようにしているため、レンズ１０、ひいてはその背後に存 在するＬＥＤ等の発光素子からみたＰＢＳ１８の姿勢を、光線投光方向に対して 所定の角度（４５°）とすることができる。従って、キューブ形ＰＢＳに代えプ レート形ＰＢＳ１８を用いる際に、偏波面の分離性能を好適に維持することがで きる。

【００１４】 なお、この実施例は投光用レンズマウントに係る例であるが、光センサの受光 用レンズマウントにおいてプレート形ＰＢＳを使用しかつスリット１６による支 持構造を用いてもかまわない。

【００１５】 図３には、本考案の第２実施例に係る光センサの構成が示されている。この図 に示されるのは、図２に示される第１実施例に係る投光用レンズマウント２０を 複数個（この図では１２個）円環状に配置した前面カバーの構成である。この配 置に係る円の中心には受光窓２２が配置されており、投光用レンズマウント２０ から発せられた光線の前方の物体による後方散乱光はこの受光部２２によって受 光される。各マウント２０は、一体に形成される。

【００１６】 従って、この実施例においても、第１実施例と同様の効果を得ることができ、 さらに、円環状配置による受光効率の向上等の効果が得られる。なおこの実施例 において受光窓２２側にプレート形ＰＢＳを用いるようにしてもかまわない。加 えて、この実施例では、ＰＢＳの使用個数が多数であるため、コスト低減の効果 が非常に顕著である。また、ＰＢＳを多数用いているにもかかわらず、前面カバ ーの一体形成によりＰＢＳ間の姿勢を相互に一致させることができる。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の請求項１によれば、投光部側のＰＢＳとしてプ レート形ＰＢＳを使用し、このプレート形ＰＢＳが投光方向に対して所定姿勢と なるようスリットを用いて当該プレート形ＰＢＳを支持するようにしたため、所 定偏波成分の分離に係る性能を維持しつつ製造コストを低減することが可能とな る。

【００１８】 また、本考案の請求項２においては、受光部側のＰＢＳとしてプレート形ＰＢ Ｓを用い、このプレート形ＰＢＳを受光方向に対して所定姿勢となるようスリッ トによって支持するようにしたため、請求項１とほぼ同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）の作用を説明
する図であり、図１（ａ）はキューブ形ＰＢＳの、図１
（ｂ）はプレート形ＰＢＳの、作用を示す図である。

【図２】本考案の第１実施例に係る投光用レンズマウン
トの構成を示す図であり、図２（ａ）は前面斜視図、図
２（ｂ）は支持壁の内面図である。

【図３】本考案の第２実施例に係る光センサの前面カバ
ーの構成を示す前面斜視図である。

【符号の説明】

１０ レンズ １２，１４ 支持壁 １６ スリット １８ プレート形偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ） ２０ 投光用レンズマウント ２２ 受光窓

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光線を発する投光部と、投光部から発せ
   られた光線から所定偏波の光線を分離し所定方向の物体
   に向け投光させる偏波ビームスプリッタと、この物体に
   よる後方散乱光を受光する受光部と、を備える光センサ
   において、 偏波ビームスプリッタが、平板形状を有するプレート形
   偏波ビームスプリッタであり、 当該偏波ビームスプリッタを投光方向に対して所定角度
   をなすよう形成されたスリットにより支持する手段を備
   えることを特徴とする光センサ。
2. 【請求項２】 光線を発し所定方向の物体に向け投光す
   る投光部と、この物体による後方散乱光から所定偏波の
   光線を分離する偏波ビームスプリッタと、偏波ビームス
   プリッタにより分離された光線を受光する受光部と、を
   備える光センサにおいて、 偏波ビームスプリッタが、平板形状を有するプレート形
   偏波ビームスプリッタであり、 当該偏波ビームスプリッタを受光方向に対して所定角度
   をなすよう形成されたスリットにより支持する手段を備
   えることを特徴とする光センサ。