JP2012068177A - レーザレーダ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レーザレーダ装置1は、レーザ光L1の投光経路上且つ反射光L2の受光経路上においてミラー30が設けられている。このミラー30には、凹面鏡41にて偏向された反射光L2をフォトダイオード20に向けて反射する第1反射部31と、レーザダイオード10からのレーザ光L1を凹面鏡41に向けて反射する第2反射部32とが形成され、第1反射部31の第1反射面31aと第2反射部32の第2反射面32aは、傾斜状態又は湾曲状態が異なるように構成されている。
【選択図】図1
Description
この構成によれば、回動可能な偏向部をレーザ光投射時及び反射光検出時に兼用して装置構成の小型化及び部品点数の削減を図りつつ、投光時のレーザ光の経路と受光時の反射光の経路を適切に確保することができるようになる。特に、反射部材では、レーザ光発生手段からのレーザ光を第2反射部によって反射させて偏向部に導いているため、反射部材を貫通させて偏向部に導く構成と比較すると、投光時に反射部材で回折や意図しない誤反射が生じにくく、このような不具合に起因するノイズ光の発生を効果的に抑制することができる。
この構成では、反射部材の内部を利用して第2反射部を構成することができるため、第1反射面よりも外側に突起などを設けずに済み、第2反射部付近のコンパクト化を図ることができる。一方、このように反射部材の内部でレーザ光を反射させる場合、その反射する光が窪みの端部等に当り易くなることが懸念されるが、本発明では、レーザ光が第2反射部に入射する入射光と、第2反射部で反射した出射光とのなす角度が鋭角となるようにレーザ光の出射方向及び第2反射部の形状を設定しているため、窪みの内部において入射光に対する出射光の広がりが抑えられる。つまり、入射光に対して出射光があまり横向きに逃げないため、出射光が窪みの端部等に照射されにくくなり、その結果、出射光が窪みの端部等に反射することに起因する誤検出を効果的に防止することができる。
以下、本発明のレーザレーダ装置を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
(全体構成)
まず、図1を参照して第1実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成について説明する。
図1は、第1実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成を概略的に例示する断面図であり、この図1では、第1実施形態に係るレーザレーダ装置1を凹面鏡41の回転中心軸42aに沿って切断した所定切断面(具体的には、レーザダイオード10からのレーザ光L1の照射方向に沿った切断面であって且つ中心軸42aの方向に沿った切断面)を概略的に示している。なお、以下の説明では、透過板の断面については白抜きで示すこととする。
次に、本実施形態の特徴の一つであるミラーについて説明する。
図2(A)は、図1のレーザレーダ装置においてミラー付近を拡大して示す拡大図であり、図2(B)は、図1のレーザレーダ装置で用いられるミラーを下方側から見た構成を概略的に示す概略図である。また、図3は、図1の一部(ミラー付近)を拡大して示す拡大図である。図4は、第2反射部による反射及び集光の様子を説明する説明図である。
本実施形態に係るレーザレーダ装置1では、レーザダイオード10(レーザ光発生手段)からのレーザ光L1の経路上且つ検出物体からの反射光L2の経路上にミラー30が設けられている。そして、このミラー30には、凹面鏡41(偏向部)にて偏向された反射光L2をフォトダイオード20(光検出手段)に向けて反射する第1反射面31aを備えた第1反射部31と、第1反射面31aとは傾斜状態又は湾曲状態が異なる第2反射面32aを備え、レーザダイオード10(レーザ光発生手段)からのレーザ光L1を第2反射面32aによって凹面鏡41(偏向部)に向けて反射する第2反射部32とが設けられている。
この構成によれば、回動可能な凹面鏡41(偏向部)をレーザ光投射時及び反射光検出時に兼用して装置構成の小型化及び部品点数の削減を図りつつ、投光時のレーザ光L1の経路と受光時の反射光L2の経路を適切に確保することができるようになる。特に、ミラー30では、レーザダイオード10からのレーザ光L1を第2反射部32によって反射させて凹面鏡41に導いているため、ミラー30を貫通させて凹面鏡に導く構成と比較すると、投光時にミラー30で回折や意図しない誤反射が生じにくく、このような不具合に起因するノイズ光の発生を効果的に抑制することができる。
この構成では、ミラー30の内部を利用して第2反射部32を構成することができるため、第1反射面31aよりも外側に突起などを設けずに済み、第2反射部32付近のコンパクト化を図ることができる。一方、このようにミラー30の内部でレーザ光L1を反射させる場合、その反射する光が窪みの端部等に当り易くなることが懸念されるが、本発明では、レーザ光が第2反射部32に入射する入射光L1aと、第2反射部32で反射した出射光L1bとのなす角度θが鋭角となるようにレーザ光L1の出射方向及び第2反射部32の形状を設定しているため、窪みの内部において入射光L1aに対する出射光L1bの広がりが抑えられる。つまり、入射光L1aに対して出射光L1bがあまり横向きに逃げないため、出射光L1bが窪みの端部等に照射されにくくなり、その結果、出射光L1bが窪みの端部等に反射することに起因する誤検出を効果的に防止することができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
3…ケース
10…レーザダイオード(レーザ光発生手段)
20…フォトダイオード(光検出手段)
30…ミラー(反射部材)
31…第1反射部
31a…第1反射面
32…第2反射部
32a…第2反射面
40…回動反射機構(回動偏向手段)
41…凹面鏡(偏向部)
42a…中心軸
50…モータ(駆動手段)
L1…レーザ光
L2…検出物体からの反射光
Claims (3)
- レーザ光を発生させるレーザ光発生手段と、
前記レーザ光発生手段が前記レーザ光を発生させたときに、当該レーザ光が検出物体にて反射して生じる反射光を検出する光検出手段と、
所定の中心軸を中心として回動可能に構成された偏向部を備えるとともに、当該偏向部により前記レーザ光を空間に向けて偏向させ、且つ空間側からの前記反射光を前記光検出手段に向けて偏向する回動偏向手段と、
前記回動偏向手段の前記偏向部を回転駆動する駆動手段と、
前記偏向部にて偏向された前記反射光を前記光検出手段に向けて反射する第1反射面を備えた第1反射部と、前記第1反射面とは傾斜状態又は湾曲状態が異なる第2反射面を備え、前記レーザ光発生手段からの前記レーザ光を前記第2反射面によって前記偏向部に向けて反射する第2反射部と、を備えた反射部材と、
を有することを特徴とするレーザレーダ装置。 - 前記第2反射部は、凹状に形成された前記第2反射面によって前記レーザ光を反射させつつ集光する凹面鏡からなることを特徴とする請求項1に記載のレーザレーダ装置。
- 前記第2反射部は、前記反射部材において前記第1反射面から窪んで形成されており、
前記レーザ光発生手段からの前記レーザ光が前記第2反射部に入射する入射光と、当該入射光が前記第2反射部で反射した出射光とのなす角度が鋭角となっていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザレーダ装置。
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