JPS63307378A - レ−ザレ−ダ視覚センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、距離情報と視覚情報とを同時に得ることがで
きるレーザレーダ視覚センナに関する。

従来の技術 従来、この種のレーザレーダ視覚センサとしては、例え
ばアプライド・オプテイクス、第２３巻２５６５　頁、
１９８４年（Ａｐｐｌ　、　０ｐｔｉｃｓ、　Ｖｏｌ　
２３゜Ｐ２５６５．１９８４）　　に示されているよう
な構成が知られている。以下、上記従来のレーザレーダ
視覚センサについて第２図を参照しながら説明する。

第２図に示すようにレーザ発振器２１から出射されたレ
ーザ光はビームスプリッタ・２２により信号レーザ光２
３　と参照レーザ光２４とに分離される。信号レーザ光
２３は周波数シフタ２５により周波数シフトされ、変調
器２６により正弦波的に強度変調される。強度変調され
た信号レーザ光２７は二次元スキャナ２８　により二次
元走査され、対象物２９を照射する。対象物２９の表面
から反射した反射レーザ光３０は再び二次元スキャナ２
８を通り、上記ビームスプリッタ２２により分離された
参照レーザ光２４とビームスプリッタ３２により混合さ
れて検出器３１へ導かれ、ヘテログイン検波が行われる
。検出器３１からの信号はプリアンプ３３により増幅さ
れ、強度変調の搬送波の周波数と同じ周波数の帯域フィ
ルタ３４に通され、復調器３５により復調された後、測
距のための位相検出器３６と、視覚情報のための強度変
調検出器３７によりそれぞれ距離情報および反射レーザ
光輝度情報が得られる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来のレーザレーダ視覚センサの構
成では、対象物２９の材質によっては検出器３１　によ
り反射信号を検出することができず、対象物２９が見え
ないことがある。すなわち、対象物２９のレーザ光２７
に対する反射率が非常に小さい場合であって、対象物か
らの反射光が検出器３１の検出能力より小さくなれば検
出不能となる。また対象物２９のレーザ光２７に対する
反射率が大きく、しかも対象物２９が傾いている場合に
は、出射したレーデ光２７の大部分のエネルギーが他方
へ反射されて検出器３１に戻ってこないので、検出不能
となる。従って視覚センナから情報を得ることは困難で
あり、視覚センサとしての役割を果さないことになる。

そこで、本発明は、上記のような従来例の問題点を解決
するもので、出射したレーザ光が吸収されたり、他方へ
反射されたりする対象物であっても、これを検知し、可
視化することができるようにしたレーデレーダ視覚セン
サを提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段　　５ そして上記問題点を解決するための本発明の技術的な手
段は、レーザ発振器と、このレーザ発振器から出射した
レーザ光を強度変調するための音響光学変調素子と、強
度変調されたレーザ光を対象物に対し二次元走査するス
キャナと、対象物がらの反射レーザ光および対象物から
の赤外輻射光とを同時に検出するための赤外線検出器と
、この赤外線検出器の出力を上記反射レーザ光の信号成
分と、上記赤外輻射光の信号成分が主体である低周波信
号成分とに分離するフィルタとを備え、上記反射レーザ
光信号成分から距離および反射レーザ光輝度の情報を、
上記低周波信号成分から赤外輻射による輝度情報を同時
に得るように構成したものである。

作　　　　用 上記技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、対象物からの反射レーザ光と赤外輻射光とを
同一の赤外線検出器で同時に検出し、フィルタを用いて
両者を分離して測定し得るようにしているので、反射レ
ーザ光が得られないような対象物の場合には赤外輻射光
が増加し、輝度情報により可視化することができる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。第１図は本発明の一実施例におけるレーザレーダ
視覚センサの構成図である。

第１図において、■はレーザ発振器、３は音響光学変調
素子、４は穴開き鏡、５は二次元スキャナ、６は対象物
、９はレンズ、１０は赤外線検出器、１１はプリアンプ
、１２は帯域フィルタ（ＢＰＦ）、１３は位相検出器、
１４は低域フィルタ（ＬＰＦ　）である。

次に上記実施例の動作について説明する。

レーザ発振器１から出射したレーザ光２は音響光学変調
素子３により正弦波的１２強度変調され、穴開き鏡４の
中心の穴を通り、二次元スキャナ５により対象物６に照
射される。対象物６からの反射レーザ光８は二次元スキ
ャナ５を通り、穴開き鏡４により反射され、レンズ９に
より集光されて赤外線検出器１０により検出される。こ
のとき、対象物６からは対象物６の温度と放射率によっ
て定まる赤外輻射光７が出ている。すなわち、物体の温
度が絶対零度以上であれば、全ての物体から赤外輻射が
ある。この赤外輻射光の量は物体の温度および放射率（
赤外輻射の効率）により異なり、高温物体はど多く、ま
た赤外線をまったく反射しない完全黒体の場合に最大と
なる。完全反射面の場合にはその物体自身の赤外輻射は
零となるが、周辺の物体からの赤外輻射光が反射する。

従って対象物６から出た赤外輻射光７の一部もまた赤外
線検出器１０により検出される。

赤外線検出器１０の出力はプリアンプ１１により増幅さ
れた後、低域フィルタ１４により赤外輻射光成分が分離
され、赤外輻射情報が得られる。

低域フィルタ１４で分離されない高周波成分は強度変調
周波数に合わせた帯域フィルタ１２を通り、強度変調さ
れた反射レーザ光８の成分のみが選択され、位相検出器
１３から距離情報が、反射レーザ光８の強度から反射レ
ーザ光輝度情報が得られる。

上記実施例より明らかなように強度変調されたレーザ光
による対象物６からの距離情報および反射レーザ光輝度
情報と、対象物６からの赤外輻射情報を同時に測定し得
るようにじているので、出射したレーザ光２が対象物６
で吸収されたり、他方へ反射されたりして従来のレーザ
レーダ視覚センサでは検知できない場合でも検知可能と
なる。

特に、上記実施例では、低域フィルタ１４の付加により
、従来、利用されていなかった赤外輻射成分を利用して
検知するので、構成が簡単で、かつ、安価となる。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、対象物からの反射レ
ーザ光と赤外輻射光とを赤外線検出器で同時に検出し、
フィルタを用いて両者を分離して測定し得るようにして
いるので、反射レーザ光が得られないような対象物の場
合には赤外輻射情報により可視化することができる。従
ってあらゆる対象物を検知し、可視化することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるレーザレーダ視覚セ
ンサの構成図、第２図は従来のレーザレーダ視覚センサ
の構成図である。 １・・・レーザ発振器、３・・・音響光学変調素子、４
・・・穴開き鏡、５・・・二次元スキャナ、６・・・対
象物、７・・・赤外輻射光、１０・・・赤外線検出器、
１１・・プリアンプ、１２・・・帯域フィルタ（ＢＰＦ
）、１３　・・・位相検出器、１４・・・低域フィルタ
（ＬＰＰ　）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ発振器と、このレーザ発振器から出射したレーザ
   光を強度変調するための音響光学変調素子と、強度変調
   されたレーザ光を対象物に対し二次元走査するスキャナ
   と、対象物からの反射レーザ光および対象物からの赤外
   輻射光とを同時に検出するための赤外線検出器と、この
   赤外線検出器の出力を上記反射レーザ光の信号成分と、
   上記赤外輻射光の信号成分が主体である低周波信号成分
   とに分離するフィルタとを備え、上記反射レーザ光信号
   成分から距離および反射レーザ光輝度の情報を、上記低
   周波信号成分から赤外輻射による輝度情報を同時に得る
   ように構成したことを特徴とするレーザレーダ視覚セン
   サ。