JP2002181935A - レーザレーダによる撮影装置及びその使用方法 - Google Patents
レーザレーダによる撮影装置及びその使用方法Info
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- JP2002181935A JP2002181935A JP2000375602A JP2000375602A JP2002181935A JP 2002181935 A JP2002181935 A JP 2002181935A JP 2000375602 A JP2000375602 A JP 2000375602A JP 2000375602 A JP2000375602 A JP 2000375602A JP 2002181935 A JP2002181935 A JP 2002181935A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気中における認識対象物をレーザレーダを
用いて良好に撮影することができ、また赤外線吸収フィ
ルムの貼着等、対象物からの赤外線の反射を阻害された
場合でも対象物を確実に撮影することができるレーザレ
ーダによる撮影装置を提供する。 【解決手段】 パルスレーザ発生装置１が発生するレー
ザ光を空中に照射し、陸上に存在する認識対象物体及び
この認識対象物体迄の距離を測定するレーザレーダにお
いて、人間の視覚特性、撮像素子の感度特性及び赤外線
吸収フィルムの特性等を加味してパルスレーザ発生装置
１が発生するレーザ光を波長変換して赤外側と紫外側と
の２種類のレーザ光を照射することによりこの２種類の
レーザ光で認識対象物体を撮像するようにしたものであ
る。
用いて良好に撮影することができ、また赤外線吸収フィ
ルムの貼着等、対象物からの赤外線の反射を阻害された
場合でも対象物を確実に撮影することができるレーザレ
ーダによる撮影装置を提供する。 【解決手段】 パルスレーザ発生装置１が発生するレー
ザ光を空中に照射し、陸上に存在する認識対象物体及び
この認識対象物体迄の距離を測定するレーザレーダにお
いて、人間の視覚特性、撮像素子の感度特性及び赤外線
吸収フィルムの特性等を加味してパルスレーザ発生装置
１が発生するレーザ光を波長変換して赤外側と紫外側と
の２種類のレーザ光を照射することによりこの２種類の
レーザ光で認識対象物体を撮像するようにしたものであ
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザレーダによる
撮影装置及びその使用方法に関し、特に交通取り締まり
における対象物の撮影及び、夜間部の警邏，障害物監視
等，各種の暗視に適用して有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】各種監視カメラとして多くの場所で赤外
線カメラが用いられている。この赤外線カメラには対象
物が発する赤外線を利用してこれを撮影するものと、対
象物に向け赤外線を照射してその反射光を撮影するもの
とがある。 【０００３】この種の赤外線カメラでは、１）赤外線吸
収部材の存在により対象物の撮影が困難になる、２）対
象物の周囲からの赤外線の放射により対象物の認識が困
難になる、３）濃霧、ガス中では対象物を鮮明な画像と
して撮影することが困難になる、４）対象物体までの距
離を知ることができないという問題がある。 【０００４】一方、水中に存在する認識対象体を認識す
るための装置ではあるが、レーザレーダを利用した水中
物体認識装置が提案されている（例えば、特公平７−９
２５０２号公報及び特開平１０−１６２１１９号公報参
照）。かかる装置を構成するレーザレーダの原理を図７
に基づき説明する。同図に示すように、レーザ装置１か
ら極短パルスのレーザ光を対象物２に向けて照射し、高
速度で動作するシャッター機能を有する超高速ゲート付
ＩＣＣＤカメラ（以下、ＩＣＣＤカメラと称す。）３に
て対象物２からの反射光を観測する。すなわち、対象物
２からの反射光がＩＣＣＤカメラ３に到達する瞬間の
み、シャッタをＯＮ（開）状態にすることにより、対象
物２の撮影とともに、レーザ光の伝搬速度（光速）に基
づき対象物までの距離を検出する。このときの対象物２
を含む周囲の様子はモニター装置４の再生画像で視認す
ることができる。ここで、当該水中物体認識装置におけ
るレーザパルス光の波長は、水中におけるレーザ光の透
過率を考慮した場合、４９０ｎｍ近傍が最適であり、下
限は４８０ｎｍ近傍、上限は５５０ｎｍ近傍である。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上述の如きレーザレー
ダを用いれば、そのレンジゲート撮像方式により対象物
２の周囲からの赤外線の放射による悪影響を除去して鮮
明な画像を得ることが可能になると考えられ、また上述
の如く対象物までの距離も検出することができる。さら
に、レーザ光源を用いたアクティブな撮影方法であるた
め、昼夜を問わず運用できるという特長も有している。 【０００６】したがって、レーザレーダを利用すれば、
空気中乃至陸上においても良好な暗視・監視を行うため
の撮影装置を構成することができる可能性がある。しか
し、水中と空気中では条件が全く異なるため、各環境に
おける条件の相違を考慮しなければならない。ちなみ
に、陸上においては、霧の発生等がレーザレーダを用い
て所望の暗視を行おうとする場合の障害要因になると考
えられる。また、暗視は多くの場合、他人に感知されず
に行う必要がある。 【０００７】一方、例えば交通取り締まりのための撮影
装置とする場合には、運転者の運転に影響を与えること
なく必要な画像（例えば、車輌のナンバープレートと運
転者の画像）を撮影する必要がある。ストロボの閃光で
運転者を驚かせて不測の事故の原因となるのを防止する
ため、又は撮影自体を秘密裡に行う必要がある場合があ
るからである。すなわち、かかる交通取り締まりの場合
の撮影条件も暗視の場合と同様である。 【０００８】さらに、レーザ光として可視域以外の赤外
領域のレーザ光を用いれば、人に感知されることなく所
望の画像の撮像を行うことができるが、赤外線吸収部材
で対象物が覆われた場合には、赤外線カメラの場合と同
様に、この対象物を撮影することはできない。ちなみ
に、赤外線吸収部材として赤外線吸収フィルムが市販さ
れており、この赤外線吸収フィルムを、例えば車輌のナ
ンバープレートに貼着することにより当該車輌の特定を
困難にし、交通取り締まり等の障害となっている。ま
た、車輌のフロントガラスの内側に赤外線を照射してハ
レーションを起こすことにより外部から当該車輌の内部
の様子が赤外線カメラで撮影されるのを防止する装置も
市販されている。 【０００９】本発明は、上記従来技術に鑑み、空気中に
おける認識対象物をレーザレーダを用いて良好に撮影す
ることができ、また赤外線吸収フィルムの貼着等、対象
物からの赤外線の反射を阻害された場合でも対象物を確
実に撮影することができるレーザレーダによる撮影装置
及びその使用方法を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する装置
を得るべく本発明者等は、レーザ光を空気中に照射した
場合の霧の影響（吸収・散乱）を定量的に把握すべく、
その影響の理論計算を行った。この理論計算は次式
（１）に基づくもので、自然界に存在すると言われてい
る１μｍの粒径の霧を対象としている。ちなみに、空気
中にレーザ光を照射した場合、このレーザ光を吸収・散
乱させ、レーザ光を利用した撮影装置で得る画像の質に
悪影響を与える要因としては、霧の発生が最も大きく関
与する。したがって、霧の影響を定量的に評価できれば
当該レーザレーダの波長をどの程度にすれば良いかを知
ることができるものと考えられる。 【数１】 【００１１】式（１）のαfog は次式（２）に示すＭｉ
ｅの散乱理論により導出した。 【数２】【００１２】上述の如き理論計算の結果の結果、図１に
示すような特性が得られた。同図において横軸はレーザ
光の波長（ｎｍ）、縦軸は消散効率（相対値）である。
この消散効率とは、霧が発生している空気中に照射した
レーザ光が霧によって吸収・散乱される程度を表したも
ので、その値が小さい程、その影響が小さいことを表し
ており、当該特性図によれば、６００ｎｍ以上の領域で
は、実用上十分小さな消散効率が得られると評価するこ
とができる。 【００１３】次に、この種のレーザレーダのレーザ光波
長を決定する場合には、認識対象物体から反射して戻っ
てくるレーザ光を撮影するカメラの撮像素子の特性を考
慮しなければならない。図２は、現状の２種類のカメラ
についてそれぞれの撮像素子の感度を調べたものであ
る。同図において横軸はレーザ光の波長（ｎｍ）、縦軸
は１Ｗの入力に対して何ｍＡの電流が発生するかを示し
た放射感度（ｍＡ／Ｗ）である。当該特性図において、
一点鎖線で示す特性が、現在一般に用いられている高速
ゲート付きＩＣＣＤカメラのものである。このカメラ
（以下、第１のカメラという。）の特性と、図１の特性
を比較した場合、図１の特性で良好な特性が得られる６
００ｎｍ以上の領域における当該第１のカメラの撮像素
子の感度は漸減しており８００ｎｍを越えた時点で急激
に垂下している。これに対し、図２に実線で示す特性を
示すカメラ（以下、第２のカメラという。）が現状で入
手可能なものとして存在する。これは撮像素子をブルー
エンハンスメントＧａＡｓで形成したものである。当該
撮像素子を有する第２のカメラによれば６００ｎｍ以上
の領域で第１のカメラよりもより優れた感度を有してい
る。そこで、第２のカメラを用いるとして、当該第２の
カメラの特性に着目した場合の好適な波長領域は５００
ｎｍ乃至９００ｎｍとなる。なお、９００ｎｍ以上の波
長領域で実用的な感度を有する撮像素子を作ることは、
現状の理論では、困難であると考えられている。 【００１４】さらに、この種のレーザレーダのレーザ光
は、可視光でないか、又は可視光域の光であっても人の
視覚の感度により実効的に可視光でない光と同視し得る
程度の波長の光（等価的な非可視光域の光）であること
が条件となる場合がある。密航船の監視等、認識対象物
体にレーザ光が照射されていることを視認できない（気
づかれない）ような状況で撮影する必要がある場合がそ
の一例である。かかる場合に考慮しなければならないの
が、図３に示す人間の目の比視感度曲線である。同図に
おいて横軸は光の波長（ｎｍ）、縦軸はＣＩＥ（国際照
明委員会）が定める標準的な観測者の比視感度である。
当該特性図において、周囲が暗い環境である暗所視の場
合を一点鎖線で、周囲が明るい環境である明所視の場合
を実線でそれぞれ示している。図３の特性図は、暗所視
（一定鎖線の特性）の場合には、６２０ｎｍ近傍を限界
としてそれ以上は視認できない波長領域となり、明所視
（実線の特性）の場合には６９０ｎｍ近傍を限界として
それ以上は視認できない波長領域となることが分かる。 【００１５】一方、対象物が赤外線吸収部材で覆われて
いる場合の対策としては、可視光でないか、又は実効的
に可視光でない光と同視し得る程度の波長の光である紫
外域乃至可視光域における紫外側のレーザ光を用いれば
良い。ところで、赤外線吸収フィルムは、図５に示すよ
うな透過特性を有している。同図を参照すれば、波長が
７００ｎｍ近傍（赤外域乃至等価的な赤外域）では、１
０数％の透過率しかないが、４００ｎｍ近傍（紫外域乃
至等価的な紫外域）では３５％以上の透過率を有してい
ることが分かる。したがって、４００ｎｍ近傍の領域の
波長のレーザ光を用いれば他人に気づかれることなく対
象物を撮影することができると考えられる。また、赤外
線をフロントガラスの内側に照射してハレーションを起
こさせている場合でも、紫外域乃至等価的な紫外域のレ
ーザ光を照射すれば、対象物からの反射光でこれを撮影
することができると考えられる。すなわち、赤外域乃至
等価的な赤外域の波長のレーザ光と、紫外域乃至等価的
な紫外域の波長のレーザ光という２種類のレーザ光を同
時に照射し得るように構成することで、例え対象物が赤
外線吸収部材で覆われていてもその対象物を撮像し得
る。 【００１６】本発明は、上述の如き知見を基礎として空
中に照射するレーザレーダの波長の最適化を達成したも
ので、その具体的な構成は次の通りである。 【００１７】１） 陸上又は水上に存在する認識対象物
体にパルスレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、上
記パルスレーザ光に同期した動作開始信号及び動作間隔
信号によってシャッタ動作を行うシャッタ手段と、この
シャッタ手段を介して前記認識対象物体からの反射光を
受光して撮像を行う撮像手段と、この撮像手段によって
得られた画像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段
とを有して認識対象物体の撮影を行うように構成したレ
ーザレーダによる撮影装置において、紫外域乃至人間の
視覚感度により等価的に非可視領域とみなせる可視領域
の紫外側の波長のパルスレーザ光を認識対象物体に向け
て照射するように構成したこと。 【００１８】２） 上記１）に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、パルスレーザ光の波長は、３８
０ｎｍ乃至４４０ｎｍとしたこと。 【００１９】３） 陸上又は水上に存在する認識対象物
体にパルスレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、上
記パルスレーザ光に同期した動作開始信号及び動作間隔
信号によってシャッタ動作を行うシャッタ手段と、この
シャッタ手段を介して前記認識対象物体からの反射光を
受光して撮像を行う撮像手段と、この撮像手段によって
得られた画像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段
とを有して認識対象物体の撮影を行うように構成したレ
ーザレーダによる撮影装置において、赤外域乃至人間の
視覚感度により等価的に非可視領域とみなせる可視領域
の赤外側の波長のパルスレーザ光と、紫外域乃至人間の
視覚感度により等価的に非可視領域とみなせる可視領域
の紫外側の波長のパルスレーザ光とを同時に認識対象物
体に向けて照射するように構成したこと。 【００２０】４） 上記３）に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、赤外側のパルスレーザ光の波長
は、６２０ｎｍ以上で、紫外側の波長は３８０ｎｍ乃至
４４０ｎｍとしたこと。 【００２１】５） 上記３）に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、赤外側のパルスレーザ光の波長
は、７００ｎｍ以上で、紫外側の波長は３８０ｎｍ乃至
４４０ｎｍとしたこと。 【００２２】６） 上記３）に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、赤外側のパルスレーザ光の波長
は、６２０ｎｍ乃至９００ｎｍで、紫外側の波長は３８
０ｎｍ乃至４４０ｎｍとしたこと。 【００２３】７） 上記１）乃至６）に記載する何れか
一つのレーザレーダによる撮影装置において、上記レー
ザ光照射手段によるパルスレーザ光の照射領域および前
記撮像手段の受光領域を変化させる照射・受光領域制御
手段を有すること。 【００２４】８） 赤外域乃至人間の視覚感度により等
価的に非可視領域とみなせる可視領域の赤外側の波長の
パルスレーザ光と、紫外域乃至人間の視覚感度により等
価的に非可視領域とみなせる可視領域の紫外側の波長の
パルスレーザ光と発生することができるように構成した
レーザレーダによる撮影装置の使用方法において、上記
赤外域乃至赤外側及び上記紫外域乃至紫外側の波長のパ
ルスレーザ光を同時に認識対象物体に向けて照射する第
１の撮影モードと、上記赤外域乃至赤外側の波長のパル
スレーザ光のみを認識対象物体に向けて照射する第２の
撮影モードと、上記紫外域乃至紫外側の波長のパルスレ
ーザ光のみを認識対象物体に向けて照射する第３の撮影
モードとの何れか一つのモードを選択して上記レーザレ
ーダを運用して認識対象物を撮影すること。 【００２５】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００２６】図５は、本形態に係るレーザレーダによる
撮影装置の構成を示すブロック図である。同図に示すよ
うに、パルスレーザ装置１１は、パルスレーザ制御装置
１２を介してパルスレーザ用電源装置１３から供給され
る駆動電力により駆動されてパルスレーザ光を発生す
る。このパルスレーザ光は波長変換部１４で赤外側と紫
外側とにおける所定の波長を有する２種類のパルスレー
ザ光に波長変換され、照明用光学レンズ系１５を介して
陸上又は水上の認識対象物体に照明光として照射され
る。認識対象物体からの反射光は、受光用光学レンズ系
１７及びシャッタ装置２０を介して撮像装置２２に結像
する。この結果、認識対象物体の撮像を行い、撮像装置
２２から得られた画像信号を画像処理装置２４により処
理して表示装置２５で画像表示する。 【００２７】ここで、撮像装置２２としては、図２に実
線で示す特性を有するブルーエンハンスメントＧａＡｓ
で形成した撮像素子を有するものを用いている。また、
図２に示す当該撮像装置２２の特性、図１に示すレーザ
光の消散効率、図３に示す比視感度及び図４に示す赤外
線吸収フィルムの特性等を考慮して空中に照射する２種
類のパルス光の波長を選択した。すなわち、本形態にお
ける波長は、赤外側の波長は６２０ｎｍ乃至９００ｎｍ
の何れでも良いが、パルスレーザ装置１１のレーザ発振
素子の特性及びコスト等を総合的に考慮した場合、７５
０ｎｍ乃至８１０ｎｍが好適である。また、密航船の暗
視等、監視している事実を知られたくないような状況で
秘密裡に暗視を行う必要がある場合には、十分に非可視
域の波長を選定する必要がある。この意味でも、前記７
５０ｎｍ乃至７６０ｎｍの波長域は好適である。また、
紫外側の波長は、３８０ｎｍ乃至４４０ｎｍ程度が好適
である。ガラス越しに認識対象物を撮像する場合等に
は、このガラスにおける紫外側の光の吸収率を考慮する
必要があるからである。また、図２に示すカメラの特
性、図３に示す比視感度及び図４に示す赤外線フィルム
の吸収特性を考慮したからである。すなわち、下限の３
８０ｎｍはカメラの特性を考慮し、上限の４４０ｎｍは
人の視覚に対して邪魔にならない程度の比視感度を考慮
するとともに、これらの範囲で赤外線吸収フィルムの存
在が所定の撮像の障害にならないという条件を考慮した
ものである。 【００２８】波長変換部１４は、ＫＤＰ乃至ＫＴＰ等の
非線形光学結晶により基本波レーザ光とこれの第２高調
波のレーザ光とを発生させるもの、ＯＰＯ（オプティカ
ルパラメトリック発振）を利用したもの等で好適に形成
し得る。非線形光学結晶を用いる場合、例えば赤外側の
レーザ光の波長を８１０ｎｍに選定した場合、その第２
高調波である波長が４０５ｎｍのレーザ光を紫外側のレ
ーザ光とすることができ、かかるレーザ光の組み合わせ
を赤外側と紫外側とに任意に形成し得る。この場合の波
長変換は基本波レーザ光を非線形光学結晶を通すことに
より直接的に行うことができるので、良好な変換効率が
保証される。一方、ＯＰＯによる波長変換の場合には、
例えば２６６ｎｍのレーザ光を入射光として７２５ｎｍ
と４２０ｎｍの２種類のレーザ光の組み合わせ、８４０
ｎｍと３８９ｎｍの２種類のレーザ光の組み合わせ等、
かかるレーザ光の組み合わせを赤外側と紫外側とに任意
に形成し得る。この場合の入射光の波長λと出射光の波
長λ1 、λ2 との間には、（１／λ）＝（１／λ1 ）＋
（１／λ2 ）の関係があるからである。また、２６６ｎ
ｍのレーザ光は、ＹＡＧレーザ光の４倍高調波として容
易に得ることができる。 【００２９】なお、パルスレーザ装置１１及び照明用光
学レンズ系１５と、受光用光学レンズ系１７、シャッタ
装置２０及び撮像装置２２は、同一又は同期して回動す
る２個の雲台（図示せず。）に載置してあり、この雲台
とともに３６０°回動し得るように構成してある。 【００３０】照明用光学レンズ系１５、受光用光学レン
ズ系１７、シャッタ装置２０及び撮像装置２２は、それ
ぞれ照明領域制御装置２６、受光領域制御装置１９、シ
ャッタ動作制御装置２１および撮像制御装置２３により
制御される。 【００３１】制御信号発生装置２６は、当該監視装置全
体を制御しており、ユーザインタフェース２７から入力
されるユーザ（観測者）の指定に応じて、パルスレーザ
制御装置１２、照明領域制御装置１６、受光領域制御装
置１９、シャッタ動作制御装置２１及び撮像制御装置２
３のそれぞれに所定の制御信号を出力する。この制御信
号発生装置２６と上記パルスレーザ制御装置１２、照明
領域制御装置１６、受光領域制御装置１９、シャッタ動
作制御装置２１及び撮像制御装置２３は、それぞれ光ケ
ーブル等による伝送路で接続されており、ユーザインタ
フェース２７及び表示装置２５を用いた遠隔操作が可能
な構成となっている。 【００３２】上記レーザレーダによる撮影装置で撮影す
る認識対象物体には特別な制限はない。交通取り締まり
の対象となる車輌、密航船等をその代表例としてあげる
ことができる。 【００３３】ここで、上記レーザレーダによる撮影装置
を用いる撮影の具体的態様についてその作用とともに説
明しておく。先ず、ユーザ（交通取り締まりの場合に
は、通常警察）はパーソナルコンピュータ等で構成され
たユーザインタフェース２７を用いて、パルスレーザ装
置１１において発生させるパルスレーザ光の出力、パル
ス幅、繰返し周期等の特性を指定するとともに、このパ
ルスレーザ光の照射による照明領域１８ａの広さについ
て指定する。 【００３４】照明領域１８ａは、この場合の認識対象物
体までの距離および撮影領域等の大きさに対応させて変
化させるものであり、ユーザは照明領域１８ａを調節し
ながら観測を行って、表示装置２５に認識対象物体とな
る、例えば車輌のナンバープレート及び運転者を表す画
像が最適な割合で表示されるようにする。具体的には、
認識対象物体までの距離が短いとき、また撮影領域が大
きいときには、画像中に認識対象物体が全て含まれるよ
うに照明領域１８ａを広く指定し、認識対象物体までの
距離が長いとき、または認識対象物体が小さいときは、
画像中を占める認識対象物体の割合が大きくなるように
照明領域１８ａを狭く指定する。 【００３５】このようにして指定されたパルスレーザ光
の特性及び照明領域１８ａの広さを示す各データは制御
信号発生装置２６に出力され、制御信号発生装置２６か
らは各データに応じた制御信号がパルスレーザ制御装置
１２及び照明領域制御装置１６にそれぞれ出力される。 【００３６】パルスレーザ制御装置１２は、制御信号発
生装置２６から出力された制御信号に応じてパルスレー
ザ装置１１を駆動させ、パルスレーザ装置１１はパルス
レーザ制御装置１２の制御に応じた特性、すなわち、ユ
ーザによって指定された特性のパルスレーザ光を発生さ
せる。 【００３７】パルスレーザ装置１１で発生するとともに
波長変換部１４で２種類の波長に変換したパルスレーザ
光は、照明用光学レンズ系１５に導かれる。照明用光学
レンズ系１５は、照明領域制御装置１６の制御に応じて
その位置を変化させるレンズ群を備えており、このレン
ズ群により波長変換部１４で２種類の波長に変換されて
両波長の成分を有するパルスレーザ光を空間的に拡大も
しくは縮小し、照明領域１８ａに向けて照射する。この
際、照明領域制御装置１６はユーザによって指定された
照明領域１８ａにパルスレーザ光が照射されるように照
明用光学レンズ系１５を制御している。また、照明領域
制御装置１６は後述する受光領域１８ｂがユーザに指定
されたときは、この受光領域１８ｂと照明領域１８ａと
が可能な限り同一となるように照明用光学レンズ系１５
を自動的に制御する。 【００３８】このようにして、照明領域１８ａにパルス
レーザ光が照射されると、照明領域１８ａ内に存在する
認識対象物体がパルスレーザ光を反射することにより反
射光（散乱光）が発生する。このとき、認識対象物体が
赤外線吸収フィルム等の赤外線吸収物体で覆われている
ため、レーザ光の内、赤外側の成分が反射されなくて
も、残りの紫外側の成分は良好に反射される。すなわ
ち、認識対象物体の状態の如何に関わらず、常時反射レ
ーザ光は得られる。以下、この反射光を受光して認識対
象物体を撮像する処理について説明する。 【００３９】まず、反射光を受光する受光領域１８ｂが
照明領域１８ａと可能な限り同一となるように調節され
る。すなわち、制御信号発生装置２６から所定の制御信
号が受光領域制御装置１９に出力される。この結果、受
光領域制御装置１９は、上記制御信号に応じて受光用光
学レンズ系１７を構成するレンズ群の位置を変化させ、
照明領域１８ａとできるだけ同じ領域からの反射光を受
光するように受光領域１８ｂを自動的に調節する。ここ
で、必要に応じてユーザが受光領域１８ｂを指定しても
よい。このとき、受光領域制御装置１９は受光用光学レ
ンズ系１７における焦点制御も同時に行っており、ユー
ザによって指定された領域（距離）に対して焦点が結ば
れるように受光用光学レンズ系１７を制御する。なお、
この焦点は後述する動作開始時間に対応させて、撮影し
ようとする認識対象物体までの距離に応じて調節するも
のとする。 【００４０】受光用光学レンズ系１７によって集光され
た認識対象物体からの反射光は、シャッタ装置２０を介
して撮像装置２２へ導入される。ここで、シャッタ装置
２０はシャッタ動作制御装置２１によって開（オープ
ン）状態および閉（クローズ）状態を制御するものであ
り、所定のタイミングでシャッタの開閉を行うことによ
り、認識対象物体からの反射光のみを撮像装置２２に導
き、それ以外の空中の浮遊粒子等からの反射光を遮光す
る。 【００４１】このようにシャッタ装置２０を動作させる
ためには、予め動作開始時間及び動作間隔時間を適切に
指定しておく必要がある。動作開始時間とはパルスレー
ザ装置１１によるパルスレーザ光の照明開始からシャッ
タをオープン状態にして露光を開始するまでの時間を表
し、パルスレーザ光と同期して認識対象物体までの距離
に応じて設定される。また、動作間隔時間とはシャッタ
装置２０のオープン状態を保つ時間を表しており、撮像
装置２２の感度等に応じて設定される。これら動作開始
時間及び動作間隔時間を調節することによって、任意の
領域（距離）に存在する認識対象物体からの反射光のみ
を取り込むことが可能となる。なお、これら動作開始時
間及び動作間隔時間はユーザインタフェース２７により
指定され、各々の値に応じた制御信号が制御信号発生回
路２６からシャッタ動作制御装置２１に出力される。シ
ャッタ動作制御装置２１は、制御信号発生装置２６から
出力される制御信号に基づき、パルスレーザ装置１１に
よるパルスレーザ光の照射開始と同時にシャッタ装置２
０をクローズ状態にする。そして、パルスレーザ光に同
期した動作開始信号および動作間隔信号を出力すること
によりシャッタ装置２０を最適なタイミングで開閉させ
て、認識対象物体からの反射光のみを撮像装置２２に導
く。かくして、認識対象物体からの赤外線側の反射光が
得られない場合でも、紫外側の波長成分の反射光による
認識対象物体の映像を、撮影することができる。 【００４２】なお、認識対象物体までの距離が不明の場
合には、動作開始時間を少しづつずらすことによって、
認識対象物体の位置を探査することが可能となる。この
場合、パルスレーザ光の照射から反射光の受光までの伝
搬時間に基づいて、認識対象物体までの距離を計測し、
この距離によって動作開始時間を設定しても良い。 【００４３】撮像装置２２は、上述の如く導かれた反射
光を受光し、撮像制御装置２３から出力されるゲイン、
アイリス、撮像周期等の受光特性に関する制御信号に基
づいて撮像を行い、得られた画像信号を画像処理装置２
４に出力する。ここで、上述した受光特性はユーザイン
タフェース２７を用いて予め指定されているものとす
る。 【００４４】画像処理装置２４は、撮像装置２２から出
力される画像信号をＡ／Ｄ変換し、さらにエッジ強調処
理等の処理を施して表示装置２５に出力する。ここで、
画像処理装置２４では認識対象物体が僅かに移動（微小
振動等を含む）している場合でも正確に物体の認識を行
うことができるように、例えば積分法のように比較的長
時間にわたる画像情報を必要とする画像処理は行わず、
上述したエッジ強調処理のように比較的短時間にわたる
単一の画像情報のみに基いた画像処理を行うことが望ま
しい。 【００４５】表示装置２５は、画像処理装置２４から出
力される画像信号で示される画像を表示し、ユーザは表
示された画像に基づいて物体の認識を行う。この際、照
射領域１８ａおよび受光領域１８ｂの広さおよび認識対
象物体までの距離を示すデータ、さらにユーザによって
指定された種々のデータを同時に表示してもよく、この
ようにすることでユーザは実際の認識対象物体の大きさ
を容易に把握することができる。 【００４６】本実施の形態によれば、例えば認識対象物
体までの距離が短いとき、または認識対象物体が大きい
ときには照明領域１８ａ及び受光領域１８ｂを広く設定
し、認識対象物体までの距離が長いとき、または認識対
象物体が小さいときは照明領域１８ａ及び受光領域１８
ｂを狭く設定することができる。この結果、最終的に得
られる画像では画像領域全体に対して常に最適な割合で
認識対象物体が表示されるので、認識対象物体までの距
離および認識対象物体の大きさに関係なく常に高分解能
が保たれる。また、動作開始信号および動作間隔信号を
適当に変化させることで、必要な反射光のみを受光して
撮像を行うことができるので、任意の距離の認識対象物
体を選択的に観測することができるという固有の効果を
奏する。 【００４７】したがって、上述の如き固有の効果を得る
必要がない場合には、照明領域制御装置１６及び受光領
域制御装置１９は不要になる。 【００４８】また、認識対象物体が赤外線吸収物体に覆
われている場合の撮影装置として特化する場合には、紫
外側のレーザレーダ光のみを認識対象物体に向けて照射
するように構成しても勿論良い。さらに、上記実施の形
態に係る撮影装置の場合でも、運転モードを３種類に切
り換えて認識対象物体の撮影を行うことができる。すな
わち、認識対象物体が赤外線吸収物体に覆われている
か、否かが不明な場合には、赤外側と紫外側との２成分
のレーザ光を照射し、認識対象物体が赤外線吸収物体に
覆われているいないことが明らかな場合には、赤外側の
レーザ光のみを照射し、認識対象物体が赤外線吸収物体
に覆われていることが明らかな場合には、紫外側のレー
ザ光のみを照射する。 【００４９】図６は、図５に示すレーザレーダによる撮
影装置を車輌に搭載した状態で示す斜視図である。本装
置は交通取り締まりに用いるもので、交通取り締まりを
行う所定の場所に運搬して使用する場合の便宜を考慮し
て可搬式としたものである。同図に示すように、上記実
施の形態に係る撮影装置は、ミニバンＩ等の車輌に積載
されており、その後部のドアを開くことにより照明用光
学レンズ系１５及び受光用光学レンズ系１７が外部に臨
み、認識対象物体（この場合は車輌のナンバープレート
と運転者）に向けてレーザ光を照射するとともに認識対
象物体で反射されたレーザ光を受光することが可能な状
態となる。図中、 II はレーザレーダ装置本体、III は
モニタ／制御部である。このモニタ／制御部III の表示
部装置２５に再生される画像を見ながら所定の取り締ま
りを行う。 【００５０】 【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
ように、〔請求項１〕に記載する発明は、陸上又は水上
に存在する認識対象物体にパルスレーザ光を照射するレ
ーザ光照射手段と、上記パルスレーザ光に同期した動作
開始信号及び動作間隔信号によってシャッタ動作を行う
シャッタ手段と、このシャッタ手段を介して前記認識対
象物体からの反射光を受光して撮像を行う撮像手段と、
この撮像手段によって得られた画像信号に所定の画像処
理を施す画像処理手段とを有して認識対象物体の撮影を
行うように構成したレーザレーダによる撮影装置におい
て、紫外域乃至人間の視覚感度により等価的に非可視領
域とみなせる可視領域の紫外側の波長のパルスレーザ光
を認識対象物体に向けて照射するように構成したので、
認識対象物が、例え赤外線吸収物で覆われていても良好
にこれを撮像し得る。したがって、例えば、交通取り締
まりに対抗して車両のナンバープレート乃至運転者の映
像の撮影を妨害すべく赤外線吸収フィルム乃至赤外線発
生器等を使用している場合でも良好に所望の認識対象物
体の映像を撮像することができる。 【００５１】〔請求項２〕に記載する発明は、〔請求項
１〕に記載するレーザレーダによる撮影装置において、
パルスレーザ光の波長は、３８０乃至４４０ｎｍとした
ので、特に車輛のフロントガラス等の紫外線吸収物体が
認識対象物体の前方に存在しても良好に、また運転者等
を驚かせることなく又は運転者等に気づかれることなく
その映像を撮像することができる。 【００５２】〔請求項３〕に記載する発明は、陸上又は
水上に存在する認識対象物体にパルスレーザ光を照射す
るレーザ光照射手段と、上記パルスレーザ光に同期した
動作開始信号及び動作間隔信号によってシャッタ動作を
行うシャッタ手段と、このシャッタ手段を介して前記認
識対象物体からの反射光を受光して撮像を行う撮像手段
と、この撮像手段によって得られた画像信号に所定の画
像処理を施す画像処理手段とを有して認識対象物体の撮
影を行うように構成したレーザレーダによる撮影装置に
おいて、赤外域乃至人間の視覚感度により等価的に非可
視領域とみなせる可視領域の赤外側の波長のパルスレー
ザ光と、紫外域乃至人間の視覚感度により等価的に非可
視領域とみなせる可視領域の紫外側の波長のパルスレー
ザ光とを同時に認識対象物体に向けて照射するように構
成したので、認識対象物が、赤外線吸収物で覆われてい
る等、赤外側の反射光が得られない状況であるか、否か
が不明な状況であっても良好に認識対象物体を撮像し得
る。したがって、例えば、交通取り締まりに対抗して車
両のナンバープレート乃至運転者の映像の撮影を妨害す
べく赤外線吸収フィルム乃至赤外線発生器等を使用して
いるか、否かが不明な状況でも良好に所望の認識対象物
体の映像を撮像することができる。 【００５３】〔請求項４〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載するレーザレーダによる撮影装置において、
赤外側のパルスレーザ光の波長は、６２０ｎｍ以上で、
紫外側の波長は３８０乃至４４０ｎｍとしたので、〔請
求項３〕に記載する発明の効果を得るとともに、空気中
に霧が発生している状況であっても空気中に照射したレ
ーザ光の消散効率を、実用上問題のない程度にまで低く
抑えることができる。また、レーザ光の波長は、これを
照射する環境の明るさの程度によっては、人の視覚で感
知し得ないか、感知し得たとしても殆ど気にならない程
度であるので、特にレーザ光を照射して撮影している事
実を知られても良いような状況、例えば障害物の暗視等
に用いて特に有用なものとなる。 【００５４】〔請求項５〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載するレーザレーダによる撮影装置において、
赤外側のパルスレーザ光の波長は、７００ｎｍ以上で、
紫外側の波長は３８０ｎｍ乃至４４０ｎｍとしたので、
〔請求項３〕に記載する発明の効果を得るとともに、空
気中に霧が発生している状況であっても空気中に照射し
たレーザ光の消散効率を、実用上問題のない程度にまで
低く抑えることができる。また、レーザ光の波長は、可
視光として認識し得ない領域となるので、秘密裡に認識
対象物体を撮影する場合に特に有用なものとなる。 【００５５】〔請求項６〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載するレーザレーダによる撮影装置において、
赤外側のパルスレーザ光の波長は、６２０ｎｍ乃至９０
０ｎｍで、紫外側の波長は３８０ｎｍ乃至４４０ｎｍと
したので、〔請求項３〕に記載する発明の効果を得ると
ともに、空気中に霧が発生している状況であっても空気
中に照射したレーザ光の消散効率を、実用上問題のない
程度にまで低く抑えることができる等、〔請求項４〕及
び〔請求項５〕に記載する発明の効果も併せ持つものと
なる。 【００５６】〔請求項７〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項６〕に記載する何れか一つのレーザレ
ーダによる撮影装置において、上記レーザ光照射手段に
よるパルスレーザ光の照射領域および前記撮像手段の受
光領域を変化させる照射・受光領域制御手段を有するの
で、〔請求項１〕乃至〔請求項６〕に記載する発明の効
果に加え、認識対象物体迄の距離及び認識対象物体の大
きさの影響を受けることなく、常に高い分解能で所望の
撮影を行うことができる。 【００５７】〔請求項８〕に記載する発明は、赤外域乃
至人間の視覚感度により等価的に非可視領域とみなせる
可視領域の赤外側の波長のパルスレーザ光と、紫外域乃
至人間の視覚感度により等価的に非可視領域とみなせる
可視領域の紫外側の波長のパルスレーザ光と発生するこ
とができるように構成したレーザレーダによる撮影装置
の使用方法において、上記赤外域乃至赤外側及び上記紫
外域乃至紫外側の波長のパルスレーザ光を同時に認識対
象物体に向けて照射する第１の撮影モードと、上記赤外
域乃至赤外側の波長のパルスレーザ光のみを認識対象物
体に向けて照射する第２の撮影モードと、上記紫外域乃
至紫外側の波長のパルスレーザ光のみを認識対象物体に
向けて照射する第３の撮影モードとの何れか一つのモー
ドを選択して上記レーザレーダを運用して認識対象物を
撮影するので、認識対象物体の状況に応じた最適な撮影
モードで確実にその映像を撮像することができる。
撮影装置及びその使用方法に関し、特に交通取り締まり
における対象物の撮影及び、夜間部の警邏，障害物監視
等，各種の暗視に適用して有用なものである。 【０００２】 【従来の技術】各種監視カメラとして多くの場所で赤外
線カメラが用いられている。この赤外線カメラには対象
物が発する赤外線を利用してこれを撮影するものと、対
象物に向け赤外線を照射してその反射光を撮影するもの
とがある。 【０００３】この種の赤外線カメラでは、１）赤外線吸
収部材の存在により対象物の撮影が困難になる、２）対
象物の周囲からの赤外線の放射により対象物の認識が困
難になる、３）濃霧、ガス中では対象物を鮮明な画像と
して撮影することが困難になる、４）対象物体までの距
離を知ることができないという問題がある。 【０００４】一方、水中に存在する認識対象体を認識す
るための装置ではあるが、レーザレーダを利用した水中
物体認識装置が提案されている（例えば、特公平７−９
２５０２号公報及び特開平１０−１６２１１９号公報参
照）。かかる装置を構成するレーザレーダの原理を図７
に基づき説明する。同図に示すように、レーザ装置１か
ら極短パルスのレーザ光を対象物２に向けて照射し、高
速度で動作するシャッター機能を有する超高速ゲート付
ＩＣＣＤカメラ（以下、ＩＣＣＤカメラと称す。）３に
て対象物２からの反射光を観測する。すなわち、対象物
２からの反射光がＩＣＣＤカメラ３に到達する瞬間の
み、シャッタをＯＮ（開）状態にすることにより、対象
物２の撮影とともに、レーザ光の伝搬速度（光速）に基
づき対象物までの距離を検出する。このときの対象物２
を含む周囲の様子はモニター装置４の再生画像で視認す
ることができる。ここで、当該水中物体認識装置におけ
るレーザパルス光の波長は、水中におけるレーザ光の透
過率を考慮した場合、４９０ｎｍ近傍が最適であり、下
限は４８０ｎｍ近傍、上限は５５０ｎｍ近傍である。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上述の如きレーザレー
ダを用いれば、そのレンジゲート撮像方式により対象物
２の周囲からの赤外線の放射による悪影響を除去して鮮
明な画像を得ることが可能になると考えられ、また上述
の如く対象物までの距離も検出することができる。さら
に、レーザ光源を用いたアクティブな撮影方法であるた
め、昼夜を問わず運用できるという特長も有している。 【０００６】したがって、レーザレーダを利用すれば、
空気中乃至陸上においても良好な暗視・監視を行うため
の撮影装置を構成することができる可能性がある。しか
し、水中と空気中では条件が全く異なるため、各環境に
おける条件の相違を考慮しなければならない。ちなみ
に、陸上においては、霧の発生等がレーザレーダを用い
て所望の暗視を行おうとする場合の障害要因になると考
えられる。また、暗視は多くの場合、他人に感知されず
に行う必要がある。 【０００７】一方、例えば交通取り締まりのための撮影
装置とする場合には、運転者の運転に影響を与えること
なく必要な画像（例えば、車輌のナンバープレートと運
転者の画像）を撮影する必要がある。ストロボの閃光で
運転者を驚かせて不測の事故の原因となるのを防止する
ため、又は撮影自体を秘密裡に行う必要がある場合があ
るからである。すなわち、かかる交通取り締まりの場合
の撮影条件も暗視の場合と同様である。 【０００８】さらに、レーザ光として可視域以外の赤外
領域のレーザ光を用いれば、人に感知されることなく所
望の画像の撮像を行うことができるが、赤外線吸収部材
で対象物が覆われた場合には、赤外線カメラの場合と同
様に、この対象物を撮影することはできない。ちなみ
に、赤外線吸収部材として赤外線吸収フィルムが市販さ
れており、この赤外線吸収フィルムを、例えば車輌のナ
ンバープレートに貼着することにより当該車輌の特定を
困難にし、交通取り締まり等の障害となっている。ま
た、車輌のフロントガラスの内側に赤外線を照射してハ
レーションを起こすことにより外部から当該車輌の内部
の様子が赤外線カメラで撮影されるのを防止する装置も
市販されている。 【０００９】本発明は、上記従来技術に鑑み、空気中に
おける認識対象物をレーザレーダを用いて良好に撮影す
ることができ、また赤外線吸収フィルムの貼着等、対象
物からの赤外線の反射を阻害された場合でも対象物を確
実に撮影することができるレーザレーダによる撮影装置
及びその使用方法を提供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する装置
を得るべく本発明者等は、レーザ光を空気中に照射した
場合の霧の影響（吸収・散乱）を定量的に把握すべく、
その影響の理論計算を行った。この理論計算は次式
（１）に基づくもので、自然界に存在すると言われてい
る１μｍの粒径の霧を対象としている。ちなみに、空気
中にレーザ光を照射した場合、このレーザ光を吸収・散
乱させ、レーザ光を利用した撮影装置で得る画像の質に
悪影響を与える要因としては、霧の発生が最も大きく関
与する。したがって、霧の影響を定量的に評価できれば
当該レーザレーダの波長をどの程度にすれば良いかを知
ることができるものと考えられる。 【数１】 【００１１】式（１）のαfog は次式（２）に示すＭｉ
ｅの散乱理論により導出した。 【数２】【００１２】上述の如き理論計算の結果の結果、図１に
示すような特性が得られた。同図において横軸はレーザ
光の波長（ｎｍ）、縦軸は消散効率（相対値）である。
この消散効率とは、霧が発生している空気中に照射した
レーザ光が霧によって吸収・散乱される程度を表したも
ので、その値が小さい程、その影響が小さいことを表し
ており、当該特性図によれば、６００ｎｍ以上の領域で
は、実用上十分小さな消散効率が得られると評価するこ
とができる。 【００１３】次に、この種のレーザレーダのレーザ光波
長を決定する場合には、認識対象物体から反射して戻っ
てくるレーザ光を撮影するカメラの撮像素子の特性を考
慮しなければならない。図２は、現状の２種類のカメラ
についてそれぞれの撮像素子の感度を調べたものであ
る。同図において横軸はレーザ光の波長（ｎｍ）、縦軸
は１Ｗの入力に対して何ｍＡの電流が発生するかを示し
た放射感度（ｍＡ／Ｗ）である。当該特性図において、
一点鎖線で示す特性が、現在一般に用いられている高速
ゲート付きＩＣＣＤカメラのものである。このカメラ
（以下、第１のカメラという。）の特性と、図１の特性
を比較した場合、図１の特性で良好な特性が得られる６
００ｎｍ以上の領域における当該第１のカメラの撮像素
子の感度は漸減しており８００ｎｍを越えた時点で急激
に垂下している。これに対し、図２に実線で示す特性を
示すカメラ（以下、第２のカメラという。）が現状で入
手可能なものとして存在する。これは撮像素子をブルー
エンハンスメントＧａＡｓで形成したものである。当該
撮像素子を有する第２のカメラによれば６００ｎｍ以上
の領域で第１のカメラよりもより優れた感度を有してい
る。そこで、第２のカメラを用いるとして、当該第２の
カメラの特性に着目した場合の好適な波長領域は５００
ｎｍ乃至９００ｎｍとなる。なお、９００ｎｍ以上の波
長領域で実用的な感度を有する撮像素子を作ることは、
現状の理論では、困難であると考えられている。 【００１４】さらに、この種のレーザレーダのレーザ光
は、可視光でないか、又は可視光域の光であっても人の
視覚の感度により実効的に可視光でない光と同視し得る
程度の波長の光（等価的な非可視光域の光）であること
が条件となる場合がある。密航船の監視等、認識対象物
体にレーザ光が照射されていることを視認できない（気
づかれない）ような状況で撮影する必要がある場合がそ
の一例である。かかる場合に考慮しなければならないの
が、図３に示す人間の目の比視感度曲線である。同図に
おいて横軸は光の波長（ｎｍ）、縦軸はＣＩＥ（国際照
明委員会）が定める標準的な観測者の比視感度である。
当該特性図において、周囲が暗い環境である暗所視の場
合を一点鎖線で、周囲が明るい環境である明所視の場合
を実線でそれぞれ示している。図３の特性図は、暗所視
（一定鎖線の特性）の場合には、６２０ｎｍ近傍を限界
としてそれ以上は視認できない波長領域となり、明所視
（実線の特性）の場合には６９０ｎｍ近傍を限界として
それ以上は視認できない波長領域となることが分かる。 【００１５】一方、対象物が赤外線吸収部材で覆われて
いる場合の対策としては、可視光でないか、又は実効的
に可視光でない光と同視し得る程度の波長の光である紫
外域乃至可視光域における紫外側のレーザ光を用いれば
良い。ところで、赤外線吸収フィルムは、図５に示すよ
うな透過特性を有している。同図を参照すれば、波長が
７００ｎｍ近傍（赤外域乃至等価的な赤外域）では、１
０数％の透過率しかないが、４００ｎｍ近傍（紫外域乃
至等価的な紫外域）では３５％以上の透過率を有してい
ることが分かる。したがって、４００ｎｍ近傍の領域の
波長のレーザ光を用いれば他人に気づかれることなく対
象物を撮影することができると考えられる。また、赤外
線をフロントガラスの内側に照射してハレーションを起
こさせている場合でも、紫外域乃至等価的な紫外域のレ
ーザ光を照射すれば、対象物からの反射光でこれを撮影
することができると考えられる。すなわち、赤外域乃至
等価的な赤外域の波長のレーザ光と、紫外域乃至等価的
な紫外域の波長のレーザ光という２種類のレーザ光を同
時に照射し得るように構成することで、例え対象物が赤
外線吸収部材で覆われていてもその対象物を撮像し得
る。 【００１６】本発明は、上述の如き知見を基礎として空
中に照射するレーザレーダの波長の最適化を達成したも
ので、その具体的な構成は次の通りである。 【００１７】１） 陸上又は水上に存在する認識対象物
体にパルスレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、上
記パルスレーザ光に同期した動作開始信号及び動作間隔
信号によってシャッタ動作を行うシャッタ手段と、この
シャッタ手段を介して前記認識対象物体からの反射光を
受光して撮像を行う撮像手段と、この撮像手段によって
得られた画像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段
とを有して認識対象物体の撮影を行うように構成したレ
ーザレーダによる撮影装置において、紫外域乃至人間の
視覚感度により等価的に非可視領域とみなせる可視領域
の紫外側の波長のパルスレーザ光を認識対象物体に向け
て照射するように構成したこと。 【００１８】２） 上記１）に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、パルスレーザ光の波長は、３８
０ｎｍ乃至４４０ｎｍとしたこと。 【００１９】３） 陸上又は水上に存在する認識対象物
体にパルスレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、上
記パルスレーザ光に同期した動作開始信号及び動作間隔
信号によってシャッタ動作を行うシャッタ手段と、この
シャッタ手段を介して前記認識対象物体からの反射光を
受光して撮像を行う撮像手段と、この撮像手段によって
得られた画像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段
とを有して認識対象物体の撮影を行うように構成したレ
ーザレーダによる撮影装置において、赤外域乃至人間の
視覚感度により等価的に非可視領域とみなせる可視領域
の赤外側の波長のパルスレーザ光と、紫外域乃至人間の
視覚感度により等価的に非可視領域とみなせる可視領域
の紫外側の波長のパルスレーザ光とを同時に認識対象物
体に向けて照射するように構成したこと。 【００２０】４） 上記３）に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、赤外側のパルスレーザ光の波長
は、６２０ｎｍ以上で、紫外側の波長は３８０ｎｍ乃至
４４０ｎｍとしたこと。 【００２１】５） 上記３）に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、赤外側のパルスレーザ光の波長
は、７００ｎｍ以上で、紫外側の波長は３８０ｎｍ乃至
４４０ｎｍとしたこと。 【００２２】６） 上記３）に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、赤外側のパルスレーザ光の波長
は、６２０ｎｍ乃至９００ｎｍで、紫外側の波長は３８
０ｎｍ乃至４４０ｎｍとしたこと。 【００２３】７） 上記１）乃至６）に記載する何れか
一つのレーザレーダによる撮影装置において、上記レー
ザ光照射手段によるパルスレーザ光の照射領域および前
記撮像手段の受光領域を変化させる照射・受光領域制御
手段を有すること。 【００２４】８） 赤外域乃至人間の視覚感度により等
価的に非可視領域とみなせる可視領域の赤外側の波長の
パルスレーザ光と、紫外域乃至人間の視覚感度により等
価的に非可視領域とみなせる可視領域の紫外側の波長の
パルスレーザ光と発生することができるように構成した
レーザレーダによる撮影装置の使用方法において、上記
赤外域乃至赤外側及び上記紫外域乃至紫外側の波長のパ
ルスレーザ光を同時に認識対象物体に向けて照射する第
１の撮影モードと、上記赤外域乃至赤外側の波長のパル
スレーザ光のみを認識対象物体に向けて照射する第２の
撮影モードと、上記紫外域乃至紫外側の波長のパルスレ
ーザ光のみを認識対象物体に向けて照射する第３の撮影
モードとの何れか一つのモードを選択して上記レーザレ
ーダを運用して認識対象物を撮影すること。 【００２５】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき詳細に説明する。 【００２６】図５は、本形態に係るレーザレーダによる
撮影装置の構成を示すブロック図である。同図に示すよ
うに、パルスレーザ装置１１は、パルスレーザ制御装置
１２を介してパルスレーザ用電源装置１３から供給され
る駆動電力により駆動されてパルスレーザ光を発生す
る。このパルスレーザ光は波長変換部１４で赤外側と紫
外側とにおける所定の波長を有する２種類のパルスレー
ザ光に波長変換され、照明用光学レンズ系１５を介して
陸上又は水上の認識対象物体に照明光として照射され
る。認識対象物体からの反射光は、受光用光学レンズ系
１７及びシャッタ装置２０を介して撮像装置２２に結像
する。この結果、認識対象物体の撮像を行い、撮像装置
２２から得られた画像信号を画像処理装置２４により処
理して表示装置２５で画像表示する。 【００２７】ここで、撮像装置２２としては、図２に実
線で示す特性を有するブルーエンハンスメントＧａＡｓ
で形成した撮像素子を有するものを用いている。また、
図２に示す当該撮像装置２２の特性、図１に示すレーザ
光の消散効率、図３に示す比視感度及び図４に示す赤外
線吸収フィルムの特性等を考慮して空中に照射する２種
類のパルス光の波長を選択した。すなわち、本形態にお
ける波長は、赤外側の波長は６２０ｎｍ乃至９００ｎｍ
の何れでも良いが、パルスレーザ装置１１のレーザ発振
素子の特性及びコスト等を総合的に考慮した場合、７５
０ｎｍ乃至８１０ｎｍが好適である。また、密航船の暗
視等、監視している事実を知られたくないような状況で
秘密裡に暗視を行う必要がある場合には、十分に非可視
域の波長を選定する必要がある。この意味でも、前記７
５０ｎｍ乃至７６０ｎｍの波長域は好適である。また、
紫外側の波長は、３８０ｎｍ乃至４４０ｎｍ程度が好適
である。ガラス越しに認識対象物を撮像する場合等に
は、このガラスにおける紫外側の光の吸収率を考慮する
必要があるからである。また、図２に示すカメラの特
性、図３に示す比視感度及び図４に示す赤外線フィルム
の吸収特性を考慮したからである。すなわち、下限の３
８０ｎｍはカメラの特性を考慮し、上限の４４０ｎｍは
人の視覚に対して邪魔にならない程度の比視感度を考慮
するとともに、これらの範囲で赤外線吸収フィルムの存
在が所定の撮像の障害にならないという条件を考慮した
ものである。 【００２８】波長変換部１４は、ＫＤＰ乃至ＫＴＰ等の
非線形光学結晶により基本波レーザ光とこれの第２高調
波のレーザ光とを発生させるもの、ＯＰＯ（オプティカ
ルパラメトリック発振）を利用したもの等で好適に形成
し得る。非線形光学結晶を用いる場合、例えば赤外側の
レーザ光の波長を８１０ｎｍに選定した場合、その第２
高調波である波長が４０５ｎｍのレーザ光を紫外側のレ
ーザ光とすることができ、かかるレーザ光の組み合わせ
を赤外側と紫外側とに任意に形成し得る。この場合の波
長変換は基本波レーザ光を非線形光学結晶を通すことに
より直接的に行うことができるので、良好な変換効率が
保証される。一方、ＯＰＯによる波長変換の場合には、
例えば２６６ｎｍのレーザ光を入射光として７２５ｎｍ
と４２０ｎｍの２種類のレーザ光の組み合わせ、８４０
ｎｍと３８９ｎｍの２種類のレーザ光の組み合わせ等、
かかるレーザ光の組み合わせを赤外側と紫外側とに任意
に形成し得る。この場合の入射光の波長λと出射光の波
長λ1 、λ2 との間には、（１／λ）＝（１／λ1 ）＋
（１／λ2 ）の関係があるからである。また、２６６ｎ
ｍのレーザ光は、ＹＡＧレーザ光の４倍高調波として容
易に得ることができる。 【００２９】なお、パルスレーザ装置１１及び照明用光
学レンズ系１５と、受光用光学レンズ系１７、シャッタ
装置２０及び撮像装置２２は、同一又は同期して回動す
る２個の雲台（図示せず。）に載置してあり、この雲台
とともに３６０°回動し得るように構成してある。 【００３０】照明用光学レンズ系１５、受光用光学レン
ズ系１７、シャッタ装置２０及び撮像装置２２は、それ
ぞれ照明領域制御装置２６、受光領域制御装置１９、シ
ャッタ動作制御装置２１および撮像制御装置２３により
制御される。 【００３１】制御信号発生装置２６は、当該監視装置全
体を制御しており、ユーザインタフェース２７から入力
されるユーザ（観測者）の指定に応じて、パルスレーザ
制御装置１２、照明領域制御装置１６、受光領域制御装
置１９、シャッタ動作制御装置２１及び撮像制御装置２
３のそれぞれに所定の制御信号を出力する。この制御信
号発生装置２６と上記パルスレーザ制御装置１２、照明
領域制御装置１６、受光領域制御装置１９、シャッタ動
作制御装置２１及び撮像制御装置２３は、それぞれ光ケ
ーブル等による伝送路で接続されており、ユーザインタ
フェース２７及び表示装置２５を用いた遠隔操作が可能
な構成となっている。 【００３２】上記レーザレーダによる撮影装置で撮影す
る認識対象物体には特別な制限はない。交通取り締まり
の対象となる車輌、密航船等をその代表例としてあげる
ことができる。 【００３３】ここで、上記レーザレーダによる撮影装置
を用いる撮影の具体的態様についてその作用とともに説
明しておく。先ず、ユーザ（交通取り締まりの場合に
は、通常警察）はパーソナルコンピュータ等で構成され
たユーザインタフェース２７を用いて、パルスレーザ装
置１１において発生させるパルスレーザ光の出力、パル
ス幅、繰返し周期等の特性を指定するとともに、このパ
ルスレーザ光の照射による照明領域１８ａの広さについ
て指定する。 【００３４】照明領域１８ａは、この場合の認識対象物
体までの距離および撮影領域等の大きさに対応させて変
化させるものであり、ユーザは照明領域１８ａを調節し
ながら観測を行って、表示装置２５に認識対象物体とな
る、例えば車輌のナンバープレート及び運転者を表す画
像が最適な割合で表示されるようにする。具体的には、
認識対象物体までの距離が短いとき、また撮影領域が大
きいときには、画像中に認識対象物体が全て含まれるよ
うに照明領域１８ａを広く指定し、認識対象物体までの
距離が長いとき、または認識対象物体が小さいときは、
画像中を占める認識対象物体の割合が大きくなるように
照明領域１８ａを狭く指定する。 【００３５】このようにして指定されたパルスレーザ光
の特性及び照明領域１８ａの広さを示す各データは制御
信号発生装置２６に出力され、制御信号発生装置２６か
らは各データに応じた制御信号がパルスレーザ制御装置
１２及び照明領域制御装置１６にそれぞれ出力される。 【００３６】パルスレーザ制御装置１２は、制御信号発
生装置２６から出力された制御信号に応じてパルスレー
ザ装置１１を駆動させ、パルスレーザ装置１１はパルス
レーザ制御装置１２の制御に応じた特性、すなわち、ユ
ーザによって指定された特性のパルスレーザ光を発生さ
せる。 【００３７】パルスレーザ装置１１で発生するとともに
波長変換部１４で２種類の波長に変換したパルスレーザ
光は、照明用光学レンズ系１５に導かれる。照明用光学
レンズ系１５は、照明領域制御装置１６の制御に応じて
その位置を変化させるレンズ群を備えており、このレン
ズ群により波長変換部１４で２種類の波長に変換されて
両波長の成分を有するパルスレーザ光を空間的に拡大も
しくは縮小し、照明領域１８ａに向けて照射する。この
際、照明領域制御装置１６はユーザによって指定された
照明領域１８ａにパルスレーザ光が照射されるように照
明用光学レンズ系１５を制御している。また、照明領域
制御装置１６は後述する受光領域１８ｂがユーザに指定
されたときは、この受光領域１８ｂと照明領域１８ａと
が可能な限り同一となるように照明用光学レンズ系１５
を自動的に制御する。 【００３８】このようにして、照明領域１８ａにパルス
レーザ光が照射されると、照明領域１８ａ内に存在する
認識対象物体がパルスレーザ光を反射することにより反
射光（散乱光）が発生する。このとき、認識対象物体が
赤外線吸収フィルム等の赤外線吸収物体で覆われている
ため、レーザ光の内、赤外側の成分が反射されなくて
も、残りの紫外側の成分は良好に反射される。すなわ
ち、認識対象物体の状態の如何に関わらず、常時反射レ
ーザ光は得られる。以下、この反射光を受光して認識対
象物体を撮像する処理について説明する。 【００３９】まず、反射光を受光する受光領域１８ｂが
照明領域１８ａと可能な限り同一となるように調節され
る。すなわち、制御信号発生装置２６から所定の制御信
号が受光領域制御装置１９に出力される。この結果、受
光領域制御装置１９は、上記制御信号に応じて受光用光
学レンズ系１７を構成するレンズ群の位置を変化させ、
照明領域１８ａとできるだけ同じ領域からの反射光を受
光するように受光領域１８ｂを自動的に調節する。ここ
で、必要に応じてユーザが受光領域１８ｂを指定しても
よい。このとき、受光領域制御装置１９は受光用光学レ
ンズ系１７における焦点制御も同時に行っており、ユー
ザによって指定された領域（距離）に対して焦点が結ば
れるように受光用光学レンズ系１７を制御する。なお、
この焦点は後述する動作開始時間に対応させて、撮影し
ようとする認識対象物体までの距離に応じて調節するも
のとする。 【００４０】受光用光学レンズ系１７によって集光され
た認識対象物体からの反射光は、シャッタ装置２０を介
して撮像装置２２へ導入される。ここで、シャッタ装置
２０はシャッタ動作制御装置２１によって開（オープ
ン）状態および閉（クローズ）状態を制御するものであ
り、所定のタイミングでシャッタの開閉を行うことによ
り、認識対象物体からの反射光のみを撮像装置２２に導
き、それ以外の空中の浮遊粒子等からの反射光を遮光す
る。 【００４１】このようにシャッタ装置２０を動作させる
ためには、予め動作開始時間及び動作間隔時間を適切に
指定しておく必要がある。動作開始時間とはパルスレー
ザ装置１１によるパルスレーザ光の照明開始からシャッ
タをオープン状態にして露光を開始するまでの時間を表
し、パルスレーザ光と同期して認識対象物体までの距離
に応じて設定される。また、動作間隔時間とはシャッタ
装置２０のオープン状態を保つ時間を表しており、撮像
装置２２の感度等に応じて設定される。これら動作開始
時間及び動作間隔時間を調節することによって、任意の
領域（距離）に存在する認識対象物体からの反射光のみ
を取り込むことが可能となる。なお、これら動作開始時
間及び動作間隔時間はユーザインタフェース２７により
指定され、各々の値に応じた制御信号が制御信号発生回
路２６からシャッタ動作制御装置２１に出力される。シ
ャッタ動作制御装置２１は、制御信号発生装置２６から
出力される制御信号に基づき、パルスレーザ装置１１に
よるパルスレーザ光の照射開始と同時にシャッタ装置２
０をクローズ状態にする。そして、パルスレーザ光に同
期した動作開始信号および動作間隔信号を出力すること
によりシャッタ装置２０を最適なタイミングで開閉させ
て、認識対象物体からの反射光のみを撮像装置２２に導
く。かくして、認識対象物体からの赤外線側の反射光が
得られない場合でも、紫外側の波長成分の反射光による
認識対象物体の映像を、撮影することができる。 【００４２】なお、認識対象物体までの距離が不明の場
合には、動作開始時間を少しづつずらすことによって、
認識対象物体の位置を探査することが可能となる。この
場合、パルスレーザ光の照射から反射光の受光までの伝
搬時間に基づいて、認識対象物体までの距離を計測し、
この距離によって動作開始時間を設定しても良い。 【００４３】撮像装置２２は、上述の如く導かれた反射
光を受光し、撮像制御装置２３から出力されるゲイン、
アイリス、撮像周期等の受光特性に関する制御信号に基
づいて撮像を行い、得られた画像信号を画像処理装置２
４に出力する。ここで、上述した受光特性はユーザイン
タフェース２７を用いて予め指定されているものとす
る。 【００４４】画像処理装置２４は、撮像装置２２から出
力される画像信号をＡ／Ｄ変換し、さらにエッジ強調処
理等の処理を施して表示装置２５に出力する。ここで、
画像処理装置２４では認識対象物体が僅かに移動（微小
振動等を含む）している場合でも正確に物体の認識を行
うことができるように、例えば積分法のように比較的長
時間にわたる画像情報を必要とする画像処理は行わず、
上述したエッジ強調処理のように比較的短時間にわたる
単一の画像情報のみに基いた画像処理を行うことが望ま
しい。 【００４５】表示装置２５は、画像処理装置２４から出
力される画像信号で示される画像を表示し、ユーザは表
示された画像に基づいて物体の認識を行う。この際、照
射領域１８ａおよび受光領域１８ｂの広さおよび認識対
象物体までの距離を示すデータ、さらにユーザによって
指定された種々のデータを同時に表示してもよく、この
ようにすることでユーザは実際の認識対象物体の大きさ
を容易に把握することができる。 【００４６】本実施の形態によれば、例えば認識対象物
体までの距離が短いとき、または認識対象物体が大きい
ときには照明領域１８ａ及び受光領域１８ｂを広く設定
し、認識対象物体までの距離が長いとき、または認識対
象物体が小さいときは照明領域１８ａ及び受光領域１８
ｂを狭く設定することができる。この結果、最終的に得
られる画像では画像領域全体に対して常に最適な割合で
認識対象物体が表示されるので、認識対象物体までの距
離および認識対象物体の大きさに関係なく常に高分解能
が保たれる。また、動作開始信号および動作間隔信号を
適当に変化させることで、必要な反射光のみを受光して
撮像を行うことができるので、任意の距離の認識対象物
体を選択的に観測することができるという固有の効果を
奏する。 【００４７】したがって、上述の如き固有の効果を得る
必要がない場合には、照明領域制御装置１６及び受光領
域制御装置１９は不要になる。 【００４８】また、認識対象物体が赤外線吸収物体に覆
われている場合の撮影装置として特化する場合には、紫
外側のレーザレーダ光のみを認識対象物体に向けて照射
するように構成しても勿論良い。さらに、上記実施の形
態に係る撮影装置の場合でも、運転モードを３種類に切
り換えて認識対象物体の撮影を行うことができる。すな
わち、認識対象物体が赤外線吸収物体に覆われている
か、否かが不明な場合には、赤外側と紫外側との２成分
のレーザ光を照射し、認識対象物体が赤外線吸収物体に
覆われているいないことが明らかな場合には、赤外側の
レーザ光のみを照射し、認識対象物体が赤外線吸収物体
に覆われていることが明らかな場合には、紫外側のレー
ザ光のみを照射する。 【００４９】図６は、図５に示すレーザレーダによる撮
影装置を車輌に搭載した状態で示す斜視図である。本装
置は交通取り締まりに用いるもので、交通取り締まりを
行う所定の場所に運搬して使用する場合の便宜を考慮し
て可搬式としたものである。同図に示すように、上記実
施の形態に係る撮影装置は、ミニバンＩ等の車輌に積載
されており、その後部のドアを開くことにより照明用光
学レンズ系１５及び受光用光学レンズ系１７が外部に臨
み、認識対象物体（この場合は車輌のナンバープレート
と運転者）に向けてレーザ光を照射するとともに認識対
象物体で反射されたレーザ光を受光することが可能な状
態となる。図中、 II はレーザレーダ装置本体、III は
モニタ／制御部である。このモニタ／制御部III の表示
部装置２５に再生される画像を見ながら所定の取り締ま
りを行う。 【００５０】 【発明の効果】以上実施の形態とともに詳細に説明した
ように、〔請求項１〕に記載する発明は、陸上又は水上
に存在する認識対象物体にパルスレーザ光を照射するレ
ーザ光照射手段と、上記パルスレーザ光に同期した動作
開始信号及び動作間隔信号によってシャッタ動作を行う
シャッタ手段と、このシャッタ手段を介して前記認識対
象物体からの反射光を受光して撮像を行う撮像手段と、
この撮像手段によって得られた画像信号に所定の画像処
理を施す画像処理手段とを有して認識対象物体の撮影を
行うように構成したレーザレーダによる撮影装置におい
て、紫外域乃至人間の視覚感度により等価的に非可視領
域とみなせる可視領域の紫外側の波長のパルスレーザ光
を認識対象物体に向けて照射するように構成したので、
認識対象物が、例え赤外線吸収物で覆われていても良好
にこれを撮像し得る。したがって、例えば、交通取り締
まりに対抗して車両のナンバープレート乃至運転者の映
像の撮影を妨害すべく赤外線吸収フィルム乃至赤外線発
生器等を使用している場合でも良好に所望の認識対象物
体の映像を撮像することができる。 【００５１】〔請求項２〕に記載する発明は、〔請求項
１〕に記載するレーザレーダによる撮影装置において、
パルスレーザ光の波長は、３８０乃至４４０ｎｍとした
ので、特に車輛のフロントガラス等の紫外線吸収物体が
認識対象物体の前方に存在しても良好に、また運転者等
を驚かせることなく又は運転者等に気づかれることなく
その映像を撮像することができる。 【００５２】〔請求項３〕に記載する発明は、陸上又は
水上に存在する認識対象物体にパルスレーザ光を照射す
るレーザ光照射手段と、上記パルスレーザ光に同期した
動作開始信号及び動作間隔信号によってシャッタ動作を
行うシャッタ手段と、このシャッタ手段を介して前記認
識対象物体からの反射光を受光して撮像を行う撮像手段
と、この撮像手段によって得られた画像信号に所定の画
像処理を施す画像処理手段とを有して認識対象物体の撮
影を行うように構成したレーザレーダによる撮影装置に
おいて、赤外域乃至人間の視覚感度により等価的に非可
視領域とみなせる可視領域の赤外側の波長のパルスレー
ザ光と、紫外域乃至人間の視覚感度により等価的に非可
視領域とみなせる可視領域の紫外側の波長のパルスレー
ザ光とを同時に認識対象物体に向けて照射するように構
成したので、認識対象物が、赤外線吸収物で覆われてい
る等、赤外側の反射光が得られない状況であるか、否か
が不明な状況であっても良好に認識対象物体を撮像し得
る。したがって、例えば、交通取り締まりに対抗して車
両のナンバープレート乃至運転者の映像の撮影を妨害す
べく赤外線吸収フィルム乃至赤外線発生器等を使用して
いるか、否かが不明な状況でも良好に所望の認識対象物
体の映像を撮像することができる。 【００５３】〔請求項４〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載するレーザレーダによる撮影装置において、
赤外側のパルスレーザ光の波長は、６２０ｎｍ以上で、
紫外側の波長は３８０乃至４４０ｎｍとしたので、〔請
求項３〕に記載する発明の効果を得るとともに、空気中
に霧が発生している状況であっても空気中に照射したレ
ーザ光の消散効率を、実用上問題のない程度にまで低く
抑えることができる。また、レーザ光の波長は、これを
照射する環境の明るさの程度によっては、人の視覚で感
知し得ないか、感知し得たとしても殆ど気にならない程
度であるので、特にレーザ光を照射して撮影している事
実を知られても良いような状況、例えば障害物の暗視等
に用いて特に有用なものとなる。 【００５４】〔請求項５〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載するレーザレーダによる撮影装置において、
赤外側のパルスレーザ光の波長は、７００ｎｍ以上で、
紫外側の波長は３８０ｎｍ乃至４４０ｎｍとしたので、
〔請求項３〕に記載する発明の効果を得るとともに、空
気中に霧が発生している状況であっても空気中に照射し
たレーザ光の消散効率を、実用上問題のない程度にまで
低く抑えることができる。また、レーザ光の波長は、可
視光として認識し得ない領域となるので、秘密裡に認識
対象物体を撮影する場合に特に有用なものとなる。 【００５５】〔請求項６〕に記載する発明は、〔請求項
３〕に記載するレーザレーダによる撮影装置において、
赤外側のパルスレーザ光の波長は、６２０ｎｍ乃至９０
０ｎｍで、紫外側の波長は３８０ｎｍ乃至４４０ｎｍと
したので、〔請求項３〕に記載する発明の効果を得ると
ともに、空気中に霧が発生している状況であっても空気
中に照射したレーザ光の消散効率を、実用上問題のない
程度にまで低く抑えることができる等、〔請求項４〕及
び〔請求項５〕に記載する発明の効果も併せ持つものと
なる。 【００５６】〔請求項７〕に記載する発明は、〔請求項
１〕乃至〔請求項６〕に記載する何れか一つのレーザレ
ーダによる撮影装置において、上記レーザ光照射手段に
よるパルスレーザ光の照射領域および前記撮像手段の受
光領域を変化させる照射・受光領域制御手段を有するの
で、〔請求項１〕乃至〔請求項６〕に記載する発明の効
果に加え、認識対象物体迄の距離及び認識対象物体の大
きさの影響を受けることなく、常に高い分解能で所望の
撮影を行うことができる。 【００５７】〔請求項８〕に記載する発明は、赤外域乃
至人間の視覚感度により等価的に非可視領域とみなせる
可視領域の赤外側の波長のパルスレーザ光と、紫外域乃
至人間の視覚感度により等価的に非可視領域とみなせる
可視領域の紫外側の波長のパルスレーザ光と発生するこ
とができるように構成したレーザレーダによる撮影装置
の使用方法において、上記赤外域乃至赤外側及び上記紫
外域乃至紫外側の波長のパルスレーザ光を同時に認識対
象物体に向けて照射する第１の撮影モードと、上記赤外
域乃至赤外側の波長のパルスレーザ光のみを認識対象物
体に向けて照射する第２の撮影モードと、上記紫外域乃
至紫外側の波長のパルスレーザ光のみを認識対象物体に
向けて照射する第３の撮影モードとの何れか一つのモー
ドを選択して上記レーザレーダを運用して認識対象物を
撮影するので、認識対象物体の状況に応じた最適な撮影
モードで確実にその映像を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】霧が発生している空気中にレーザ光を照射した
場合における、レーザ光の波長と、これに対応するレー
ザ光の消散効率の理論値との関係を示す特性図である。 【図２】レーザ光を受光するカメラの撮像素子の感度
を、レーザ光の波長に対して示す特性図である。 【図３】光の波長に対する人間の目の比視感度を示す特
性図である。 【図４】赤外線吸収フィルムの吸収特性を示す特性図で
ある。 【図５】本発明の実施の形態に係るレーザレーダによる
撮影装置を示すブロック線図である。 【図６】図５に示すレーザレーダによる撮影装置を車輌
に搭載した状態で示す斜視図である。 【図７】レーザレーダの原理を示す説明図である。 【符号の説明】 １１ パルスレーザ装置 １４ 波長変換部 １５ 照明用光学レンズ系 １６ 照明領域制御装置 １７ 受光用光学レンズ系 １８ａ 照明領域 １８ｂ 受光領域 １９ 受光領域制御装置 ２０ シャッタ装置 ２２ 撮像装置 ２４ 画像処理装置 ２５ 表示装置
場合における、レーザ光の波長と、これに対応するレー
ザ光の消散効率の理論値との関係を示す特性図である。 【図２】レーザ光を受光するカメラの撮像素子の感度
を、レーザ光の波長に対して示す特性図である。 【図３】光の波長に対する人間の目の比視感度を示す特
性図である。 【図４】赤外線吸収フィルムの吸収特性を示す特性図で
ある。 【図５】本発明の実施の形態に係るレーザレーダによる
撮影装置を示すブロック線図である。 【図６】図５に示すレーザレーダによる撮影装置を車輌
に搭載した状態で示す斜視図である。 【図７】レーザレーダの原理を示す説明図である。 【符号の説明】 １１ パルスレーザ装置 １４ 波長変換部 １５ 照明用光学レンズ系 １６ 照明領域制御装置 １７ 受光用光学レンズ系 １８ａ 照明領域 １８ｂ 受光領域 １９ 受光領域制御装置 ２０ シャッタ装置 ２２ 撮像装置 ２４ 画像処理装置 ２５ 表示装置
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フロントページの続き
(72)発明者 檜垣 充
長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工
業株式会社長崎造船所内
Ｆターム(参考） 5J084 AA14 AB07 AD01 BA03 BA19
BA34 BB35 CA03 CA31 CA34
CA65 CA67 CA69 EA29 FA01
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 陸上又は水上に存在する認識対象物体に
パルスレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、上記パ
ルスレーザ光に同期した動作開始信号及び動作間隔信号
によってシャッタ動作を行うシャッタ手段と、このシャ
ッタ手段を介して前記認識対象物体からの反射光を受光
して撮像を行う撮像手段と、この撮像手段によって得ら
れた画像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段とを
有して認識対象物体の撮影を行うように構成したレーザ
レーダによる撮影装置において、 紫外域乃至人間の視覚感度により等価的に非可視領域と
みなせる可視領域の紫外側の波長のパルスレーザ光を認
識対象物体に向けて照射するように構成したことを特長
とするレーザレーダによる撮影装置。 【請求項２】 〔請求項１〕に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、 パルスレーザ光の波長は、３８０ｎｍ乃至４４０ｎｍと
したことを特徴とするレーザレーダによる撮影装置。 【請求項３】 陸上又は水上に存在する認識対象物体に
パルスレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、上記パ
ルスレーザ光に同期した動作開始信号及び動作間隔信号
によってシャッタ動作を行うシャッタ手段と、このシャ
ッタ手段を介して前記認識対象物体からの反射光を受光
して撮像を行う撮像手段と、この撮像手段によって得ら
れた画像信号に所定の画像処理を施す画像処理手段とを
有して認識対象物体の撮影を行うように構成したレーザ
レーダによる撮影装置において、 赤外域乃至人間の視覚感度により等価的に非可視領域と
みなせる可視領域の赤外側の波長のパルスレーザ光と、
紫外域乃至人間の視覚感度により等価的に非可視領域と
みなせる可視領域の紫外側の波長のパルスレーザ光とを
同時に認識対象物体に向けて照射するように構成したこ
とを特長とするレーザレーダによる撮影装置。 【請求項４】 〔請求項３〕に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、 赤外側のパルスレーザ光の波長は、６２０ｎｍ以上で、
紫外側の波長は３８０ｎｍ乃至４４０ｎｍとしたことを
特徴とするレーザレーダによる撮影装置。 【請求項５】 〔請求項３〕に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、 赤外側のパルスレーザ光の波長は、７００ｎｍ以上で、
紫外側の波長は３８０ｎｍ乃至４４０ｎｍとしたことを
特徴とするレーザレーダによる撮影装置。 【請求項６】 〔請求項３〕に記載するレーザレーダに
よる撮影装置において、 赤外側のパルスレーザ光の波長は、６２０ｎｍ乃至９０
０ｎｍで、紫外側の波長は３８０ｎｍ乃至４４０ｎｍと
したことを特徴とするレーザレーダによる撮影装置。 【請求項７】 〔請求項１〕乃至〔請求項６〕に記載す
る何れか一つのレーザレーダによる撮影装置において、 上記レーザ光照射手段によるパルスレーザ光の照射領域
および前記撮像手段の受光領域を変化させる照射・受光
領域制御手段を有することを特徴とするレーザレーダに
よる撮影装置。 【請求項８】 赤外域乃至人間の視覚感度により等価的
に非可視領域とみなせる可視領域の赤外側の波長のパル
スレーザ光と、紫外域乃至人間の視覚感度により等価的
に非可視領域とみなせる可視領域の紫外側の波長のパル
スレーザ光と発生することができるように構成したレー
ザレーダによる撮影装置の使用方法において、 上記赤外域乃至赤外側及び上記紫外域乃至紫外側の波長
のパルスレーザ光を同時に認識対象物体に向けて照射す
る第１の撮影モードと、上記赤外域乃至赤外側の波長の
パルスレーザ光のみを認識対象物体に向けて照射する第
２の撮影モードと、上記紫外域乃至紫外側の波長のパル
スレーザ光のみを認識対象物体に向けて照射する第３の
撮影モードとの何れか一つのモードを選択して上記レー
ザレーダを運用して認識対象物を撮影することを特徴と
するレーザレーダによる撮影装置の使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000375602A JP2002181935A (ja) | 2000-12-11 | 2000-12-11 | レーザレーダによる撮影装置及びその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000375602A JP2002181935A (ja) | 2000-12-11 | 2000-12-11 | レーザレーダによる撮影装置及びその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002181935A true JP2002181935A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=18844591
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000375602A Pending JP2002181935A (ja) | 2000-12-11 | 2000-12-11 | レーザレーダによる撮影装置及びその使用方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2002181935A (ja) |
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2000
- 2000-12-11 JP JP2000375602A patent/JP2002181935A/ja active Pending
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