JP2013210379A - レーザレーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光が透過板で反射して生じる外乱光に起因する誤検出を効果的に防止し得るレーザレーダ装置を提供する。
【解決手段】レーザレーダ装置９００は、回動反射機構４０などの各種部品を収容するケース２０３を備えており、このケース２０３には、凹面鏡４１（偏向手段）からのレーザ光Ｌ１の走査経路上を閉塞する透過板９８０が設けられている。更に、透過板９８０の内壁部には、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の一部が当該透過板９８０で反射して生じる外乱光Ｌ３を集光し、当該外乱光Ｌ３を、凹面鏡４１、ミラー３０（反射光誘導部）、及びフォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導く導光部２８１が形成されている。
【選択図】図１３

Description

本発明は、レーザレーダ装置に関するものである。

従来より、レーザ光を用いて検出物体までの距離や方位を検出する技術として例えば特許文献１のような装置が提供されている。この特許文献１の装置では、レーザ光発生手段からのレーザ光の光軸上に、レーザ光を透過させ、かつ検出物体からの反射光を検出手段に向けて反射する光アイソレータを設けている。さらに、光アイソレータを透過するレーザ光の光軸上において当該光軸方向の中心軸を中心として回動する凹面鏡を設け、この凹面鏡によってレーザ光を空間に向けて反射させると共に、検出物体からの反射光を光アイソレータに向けて反射させることで３６０°の水平走査を可能としている。

特開平１０−２００３５号公報 特開平２００８−２１６２３８公報

ところで、上記レーザレーダ装置では、偏向部（例えば凹面鏡等）から空間に照射されるレーザ光の照射経路上に防塵、防滴などを目的とする透明カバーを設けた構成が一般的である。しかしながら、このようにレーザ光の照射経路上に透明カバーを設けると、偏向部（例えば凹面鏡）から空間に照射されるレーザ光の一部が透明カバーで反射し、その反射光（外乱光）が偏向部を介して光検出手段によって検出されてしまうという問題がある。このように外乱光が検出されてしまうと、本来検出されるべき反射光（装置外の空間に存在する検出物体からの反射光）を正確に検出できなくなる虞があるため、このような外乱光が光検出手段に検出されにくい構成が望ましいといえる。また、上記のような外乱光をノイズとして除去する方法も考えられるが、このような方法だけでは、外乱光の受光タイミングと正規の検出信号の受光タイミングとが近い場合など、外乱光の除去が難しい場合に対処できず、更なる解決方法が求められている。

また、誤検出の原因となりうる外乱光としては、レーザ光が透明カバーで反射して生じる外乱光だけでなく、装置外から透明カバーを介して入り込む外来光（太陽光等）なども想定される。この種の外乱光も本来検出されるべき反射光（装置外の空間に存在する検出物体からの反射光）の誤検出を招くノイズとなり得るため、このような外乱光を検出されにくくする対策が望まれる。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、レーザ光が透過板で反射して生じる外乱光又は装置外から透過板を介して入り込む外乱光に起因する誤検出を効果的に防止し得るレーザレーダ装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、レーザ光を発生するレーザ光発生手段と、
前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、当該レーザ光が検出物体にて反射した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手段を備えるとともに、前記偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向する回動偏向手段と、
前記レーザ光が検出物体にて反射した前記反射光を前記光検出手段へと導く反射光誘導部と、
前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、
少なくとも前記回動偏向手段を収容すると共に、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路上を当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、
を備えたレーザレーダ装置であって、
前記透過板の外壁部には、前記偏向手段にて偏向されて前記透過板を透過する前記レーザ光を集光するレンズ部が形成されており、
前記レンズ部によって集光された前記レーザ光が前記空間に向けて投射されることを特徴とする。

構成１の発明は、前記透過板の内壁部に、前記偏向手段からの前記レーザ光の一部が当該透過板で反射して生じる外乱光を集光すると共に、当該外乱光を、前記反射光誘導部及び前記光検出手段から外れた位置に導く導光部が形成されている。

構成２の発明は、構成１に記載のレーザレーダ装置であって、前記導光部において、前記中心軸を含む位置の平面で切断した縦断面において内面が湾曲して構成されていることを特徴としている。

構成３の発明は、構成２に記載のレーザレーダ装置であって、前記導光部が、前記偏向手段の周囲において前記レーザ光の走査経路に沿って形成され、前記走査経路上の第１位置での前記縦断面における前記内面の曲率と、前記走査経路上の第２位置での前記縦断面における前記内面の曲率とが異なるように構成されていることを特徴としている。

構成４の発明は、構成２又は構成３に記載のレーザレーダ装置であって、前記導光部において、前記縦断面において前記内面の外形が放物線状となるように構成されていることを特徴としている。

構成５の発明は、構成２から構成４のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置であって、前記導光部において、前記縦断面において前記内面の曲率中心が前記中心軸から外れた位置となるように構成されていることを特徴としている。

構成６の発明は、構成５に記載のレーザレーダ装置において、前記曲率中心が、前記偏向手段から前記光検出手段までの前記反射光の経路から外れた位置となるように構成されていることを特徴としている。

構成７の発明は、構成１から構成６のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記導光部によって集光された前記外乱光の経路上に、当該外乱光を受光して減衰させる減衰部材が設けられていることを特徴としている。

構成８の発明は、構成１から構成６のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記偏向手段から前記光検出手段に至るまでの前記反射光の経路を少なくとも部分的にカバーするカバー部材が設けられており、前記導光部が、前記外乱光を前記カバー部材の外側に導くことを特徴としている。

構成９の発明は、構成１から構成８のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記導光部が、前記光検出手段と前記偏向手段との間を通すように前記外乱光を導くことを特徴としている。

構成１０の発明は、構成１から構成９のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記偏向手段が、前記中心軸の方向を上下方向とするときの当該上下方向一方側に前記検出物体からの前記反射光を偏向する構成をなし、前記反射光誘導部が、前記偏向手段にて偏向された前記反射光を反射する第１反射手段と、前記第１反射手段にて反射された前記反射光を更に反射する第２反射手段と、を備えると共に、前記偏向手段にて前記一方側に偏向された前記反射光を、前記第１反射手段及び前記第２反射手段により前記上下方向の他方側に折り返す構成をなしている。そして、前記光検出手段は、前記上下方向の前記一方側に向いた受光面を有すると共に、前記第１反射手段及び前記第２反射手段により前記他方側に折り返された前記反射光を前記受光面にて受光する構成をなしており、前記導光部は、前記反射光誘導部、及び前記光検出手段から外れた位置を通す構成で前記外乱光を前記上下方向の前記一方側に向けて導くように構成されている。

構成１１の発明は、構成１から構成１０のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記偏向手段から前記光検出手段までの前記反射光の経路上に、前記偏向手段から前記光検出手段に向けて偏向された前記反射光を透過させ、且つ前記導光部からの前記外乱光を反射させることで前記外乱光を前記反射光とは異なる方向に分離させる分離手段が設けられていることを特徴としている。

構成１２の発明は、構成１１に記載のレーザレーダ装置において、前記分離手段が偏光板からなることを特徴としている。

構成１３の発明は、構成１から構成１２のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記透過板が、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路に沿って配置されると共に前記中心軸の方向に対して傾斜して構成される第１透過部と、前記偏向手段の周囲において前記第１透過部に隣接して配置されると共に前記中心軸の方向に対して平行又は傾斜して構成される第２透過部と、を備えると共に、前記中心軸の方向に対して前記第２透過部の傾斜角度よりも前記第１傾斜部の傾斜角度の方が大きく設定され、且つ前記第１透過部の内壁部に前記導光部が形成されており、前記偏向手段からの前記レーザ光が前記第１透過部を介して空間に向けて照射され、前記検出物体からの前記反射光が、前記第２透過部を介して前記光検出手段により検出可能とされていることを特徴としている。

構成１４の発明は、構成１３に記載のレーザレーダ装置であって、前記透過板において、前記第１透過部よりも前記第２透過部のほうが広く構成されていることを特徴としている。

構成１５の発明は、構成１３又は構成１４に記載のレーザレーダ装置であって、前記第２透過部において、前記中心軸を含む位置の平面で切断した縦断面において内面及び外面が前記中心軸と略平行となるように構成されていることを特徴としている。

構成１６の発明は、構成１から構成１５のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記透過板には、前記空間へ出射される前記レーザ光の出射方向に沿って装置外から当該透過板内に入り込む外来光を、当該透過板の通過後に前記出射方向に対して傾斜した方向に向かわせるように屈折させるプリズム部が形成されており、前記プリズム部は、前記レーザ光の波長と異なる波長の前記外来光を、前記レーザ光の波長の光よりも大きく屈折させることを特徴としている。

構成１７の発明は、構成１６に記載のレーザレーダ装置において、前記レーザ光発生手段が赤外光の前記レーザ光を出射する構成をなし、前記プリズム部が、前記レーザ光の波長よりも短い波長の前記外来光を前記レーザ光の波長の光よりも大きく屈折させることを特徴としている。

構成１８の発明は、構成１６又は構成１７に記載のレーザレーダ装置において、前記プリズム部が、前記中心軸と平行な上下方向において、前記レーザ光の波長よりも短い波長の前記外来光を、前記偏向手段による前記反射光の偏向側とは反対側に屈折させることを特徴としている。

請求項１の発明では、透過板の外壁部に、偏向手段にて偏向されて透過板を透過するレーザ光を集光するレンズ部が形成されており、レンズ部によって集光されたレーザ光が空間に向けて投射されるように構成されている。このようにすると、空間に照射されるレーザ光をより絞ることができる。

構成１の発明では、偏向手段から空間に向けて照射されるレーザ光が透過板で反射して生じる光（外乱光）が、反射光誘導部、及び光検出手段に照射されにくくなり、外乱光が光検出手段に受光される誤検出を効果的に抑制できる。特に、外乱光を集光した上で反射光誘導部及び光検出手段から外れた位置に導いているため、装置構成をそれほど大型化せずとも誤検出が生じにくい構成を実現できる。

構成２の発明では、導光部の縦断面（中心軸を含む位置の平面で切断した断面）において内面が湾曲して構成されている。このようにすると、外乱光の縦方向の拡がりを抑えやすいため、特に、縦方向において反射光誘導部、光検出手段から外れた位置に導きやすくなる。

構成３の発明は、導光部が、偏向手段の周囲においてレーザ光の走査経路に沿って形成され、走査経路上の第１位置での縦断面における内面の曲率と、走査経路上の第２位置での縦断面における内面の曲率とが異なるように構成されている。このようにすると、第１位置からの外乱光を第１位置に適した方向に導きやすく、第２位置からの外乱光を第２位置に適した方向に導きやすくなる。

構成４の発明は、導光部の縦断面における内面の外形が放物線状となるように構成されている。このようにすると、外乱光を縦方向に集光し得る構成を良好に実現できる。

構成５の発明は、導光部の縦断面において内面の曲率中心が中心軸から外れた位置となるように構成されている。このようにすると、光学部品が密集する中心軸上から外れた位置に外乱光の焦点を設定し易くなる。

構成６の発明は、曲率中心が、偏向手段から光検出手段までの反射光の経路から外れた位置となるように構成されている。このようにすると、反射光の経路から外れた位置に外乱光の焦点を設定し易くなる。

構成７の発明は、導光部によって集光された外乱光の経路上に、当該外乱光を受光して減衰させる減衰部材が設けられている。このようにすると、集光されて反射光誘導部、光検出手段から外れた位置に導かれた外乱光を更に減衰させることができるため、外された外乱光が他部品で反射して誤検出される事態が生じにくくなる。

構成８の発明は、偏向手段から光検出手段に至るまでの反射光の経路を少なくとも部分的にカバーするカバー部材が設けられており、導光部によって外乱光がカバー部材の外側に導かれている。このようにすると、より一層、外乱光が反射光の経路に入り込みにくくなる。

構成９の発明では、導光部が光検出手段と偏向手段との間を通すように外乱光を導いている。このようにすると、光検出手段と偏向手段との間の領域を有効に利用して外乱光を反射光誘導部、光検出手段から外れた位置に導くことができる。

構成１０の発明では、光検出手段において上下方向の一方側に向いた受光面が設けられ、第１反射手段及び第２反射手段により他方側に折り返された反射光を受光面にて受光する構成をなしている。一方、導光部は、反射光誘導部、及び光検出手段から外れた位置を通す構成で外乱光を上下方向の一方側に向けて導いている。このように、光検出手段の受光面及び導光部からの外乱光のいずれもが上下方向一方側に向くようにすれば、導光部からの外乱光がより受光面に入り込みにくくなり、外乱光の誤検出を一層効果的に防止することができる。

構成１１の発明は、偏向手段から光検出手段までの反射光の経路上に、偏向手段から光検出手段に向けて偏向された反射光を透過させ、且つ導光部からの外乱光を反射させることで外乱光を反射光とは異なる方向に分離させる分離手段が設けられている。このようにすると、外乱光を検出物体からの反射光とは異なる方向に積極的に分離でき、外乱光が検出物体からの反射光と同様に検出されてしまうことを効果的に防止することができる。

構成１２の発明は、分離手段が偏光板によって構成されている。このようにすると、検出物体からの反射光と外乱光とを、複雑な構成を用いることなく簡易に分離することができる。

構成１３の発明は、偏向手段からのレーザ光の走査経路に沿って透過板が配置されており、この透過板には、中心軸の方向に対して傾斜して構成される第１透過部と、偏向手段の周囲において第１透過部に隣接して配置されると共に中心軸の方向に対して傾斜して構成される第２透過部とが設けられている。そして、中心軸の方向に対して第２透過部の傾斜角度よりも第１傾斜部の傾斜角度の方が大きく設定され、且つ第１透過部の内壁部に導光部が形成されており、偏向手段からのレーザ光が第１透過部を介して空間に向けて照射され、検出物体からの反射光が、第２透過部を介して光検出手段により検出可能とされている。
このようにすると、偏向手段からのレーザ光が透過板で反射して生じる外乱光を誤検出されにくい位置に導くことが可能な構成を実現しつつ、検出物体からの反射光については、傾斜の小さい第２透過部を通して装置内に導くことができる。従って、検出物体からの反射光が透過板を通過するときの減衰を極力抑えることができ、反射光を効率的に検出（受光）することができる。

構成１４の発明では、透過板において、第１透過部よりも第２透過部のほうが広く構成されている。このようにすると、反射光の減衰を抑え得る領域を透過板においてより広く確保することができ、受光効率を一層高めることができる。

構成１５の発明では、第２透過部の縦断面（中心軸を含む位置の平面で切断した切断目）において内面及び外面が中心軸と略平行となるように構成されている。このようにすると、横から入り込む反射光をより減衰させずに装置内に取り込むことができ、受光効率をより一層高めることができる。

構成１６の発明は、透過板において、空間へ出射されるレーザ光の出射方向に沿って装置外から当該透過板内に入り込む外来光を、当該透過板の通過後に出射方向に対して傾斜した方向に向かわせるように屈折させるプリズム部が形成されている。そして、プリズム部は、レーザ光の波長と異なる波長の外来光を、レーザ光の波長の光よりも大きく屈折させるように構成されている。このようにすると、レーザ光とは異なる波長の外来光を反射光（レーザ光が検出物体にて反射してなる反射光）の経路から外すことができ、レーザ光とは異なる波長の外来光が装置外から取り込まれたとしても当該外来光が誤検出されにくくなる。

構成１７の発明は、レーザ光発生手段が赤外光のレーザ光を出射する構成をなし、プリズム部が、レーザ光の波長よりも短い波長の外来光をレーザ光の波長の光よりも大きく屈折させている。このようにすると、外部から取り込まれる可視光を反射光の経路から外すことができるため、レーザ光の波長とは異なる波長の可視光が誤検出されにくくなる。

構成１８の発明は、プリズム部が、中心軸と平行な上下方向において、レーザ光の波長よりも短い波長の外来光を、偏向手段による反射光の偏向側とは反対側に屈折させている。このようにすると、レーザ光の波長よりも短い波長の外来光をレーザ光の偏向経路とは逆に向かわせることができ、外来光がより一層誤検出されにくくなる。

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る。 図２は、図１のレーザレーダ装置を水平方向に切断した断面を概略的に示す断面図である。 図３は、図１のレーザレーダ装置において照射光（レーザ光）の照射経路に沿って切断した縦断面の一部を概略的に説明する説明図である。 図４（Ａ）は、第２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、図４（Ｂ）は、そのレーザレーダ装置における凹面鏡、フォトダイオード、透過板等の配置を概略的に説明する説明図である。 図５（Ａ）は、第２実施形態に係るレーザレーダ装置において凹面鏡が図４（Ａ）とは異なる角度となった状態を概略的に示す断面図であり、図５（Ｂ）は、そのときの凹面鏡、フォトダイオード、透過板等の配置を概略的に説明する説明図である。 図６は、第３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る。 図７は、第３実施形態に係るレーザレーダ装置において凹面鏡が図６とは異なる角度となった状態を概略的に示す断面図である。 図８は、第４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る。 図９は、第５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る。 図１０は、第６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る。 図１１は、第７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る。 図１２は、第８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る。 図１３は、第９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る。 図１４は、第１０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る。 図１５は、第１１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る。 図１６は、第１２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る。 図１７は、第１２実施形態に係るレーザレーダ装置の変形例を概略的に例示する断面図である。 図１８は、第１３実施形態に係るレーザレーダ装置を概略的に例示する断面図である。 図１９は、複数の波長の光を含んだ水平方向の可視光がプリズム部を透過する場合の屈折を概念的に説明する説明図である。

[第１実施形態]
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、図２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る。図２は、図１のレーザレーダ装置を水平方向に切断した断面を概略的に示す断面図である。なお、図１では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示しており、図２は、図１のレーザレーダ装置において、透過板の上端部付近で水平方向に切断した切断面を概略的に示すものである。また、図３は、図１の一部を拡大して説明する説明図である。なお、以下の説明では、透明板の断面については白抜きで示すこととする。

図１、図２に示すように、レーザレーダ装置１は、レーザダイオード１０と、検出物体からの反射光Ｌ２を受光するフォトダイオード２０とを備え、検出物体までの距離や方位を検出する装置として構成されている。

レーザダイオード１０は、「レーザ光発生手段」の一例に相当するものであり、制御回路７０の制御により、図示しない駆動回路からパルス電流を受け、このパルス電流に応じたパルスレーザ光（レーザ光Ｌ１）を間欠的に出射している。なお、本実施形態では、レーザダイオード１０から検出物体に至るまでのレーザ光を符号Ｌ１にて概念的に示し、検出物体からフォトダイオードに至るまでの反射光を符号Ｌ２にて概念的に示している。

フォトダイオード２０は、「光検出手段」の一例に相当するものであり、例えばアバランシェフォトダイオード（avalanche photodiode）などによって構成されている。このフォトダイオード２０は、レーザダイオード１０からレーザ光Ｌ１が発生し、そのレーザ光Ｌ１が検出物体（図示略）にて反射したとき、その反射光Ｌ２を受光して電気信号に変換している。なお、検出物体からの反射光については所定領域のものが凹面鏡４１に取り込まれる構成となっており、図１では、符号Ｌ２で示す２つのライン（二点鎖線）間の領域の反射光が取り込まれる例を示している。

レーザダイオード１０から出射されるレーザ光Ｌ１の光軸上にはレンズ６０が設けられている。このレンズ６０は、コリメートレンズとして構成されるものであり、レーザダイオード１０からのレーザ光Ｌ１を平行光に変換している。

レンズ６０を通過したレーザ光Ｌ１の光路付近には、ミラー３０が設けられている。このミラー３０は、レーザ光Ｌ１の光軸に対し所定角度で傾斜してなる反射面３０ａと、反射面３０ａと交差する方向の貫通路３２とを備えており、レーザダイオード１０からのレーザ光Ｌ１を貫通路３２を介して通過させる一方、検出物体からの反射光Ｌ２（より詳しくは凹面鏡４１にて反射された反射光）をフォトダイオード２０に向けて反射させている。なお、本実施形態では、ミラー３０が「反射光誘導部」の一例に相当し、「偏向手段」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）へと導くように機能する。

また、ミラー３０を通過するレーザ光Ｌ１の光軸上には、回動反射機構４０が設けられている。回動反射機構４０は、「回動偏向手段」の一例に相当するものであり、レーザ光Ｌ１の光軸方向に延びる中心軸４２ａを中心として回動可能に配設され、この中心軸４２ａ上に焦点位置が設定される凹面鏡４１と、この凹面鏡４１に連結された軸部４２と、この軸部４２を回転可能に支持する図示しない軸受とを備えている。

凹面鏡４１は、「偏向手段」の一例に相当するものであり、ミラー３０を通過したレーザ光Ｌ１の光軸上に配置される凹状の反射面４１ａを備えると共に、中心軸４２ａ（所定の中心軸）を中心として回動可能とされており、レーザダイオード１０からのレーザ光Ｌ１をケース３外の空間に向けて偏向（反射）させ、且つケース３外の空間に存在する検出物体からの反射光Ｌ２をフォトダイオード２０に向けて偏向（反射）させる構成をなしている。

また、凹面鏡４１の回転中心となる中心軸４２ａの方向は、ミラー３０を通過して当該凹面鏡４１に入射するレーザ光Ｌ１の方向と略一致しており、レーザ光Ｌ１が凹面鏡４１に入射する入射位置Ｐ１が中心軸４２ａ上の位置とされている。また、本実施形態では、凹面鏡４１の反射面４１ａにおいて位置Ｐ１付近の部分が、垂直方向（反射面４１ａに入射するレーザ光Ｌ１の方向）に対して４５°の角度で傾斜しており、凹面鏡４１の反射面４１ａで反射したレーザ光Ｌ１が水平方向に照射されるようになっている。また、凹面鏡４１は入射するレーザ光Ｌ１の方向と一致した方向の中心軸４２ａを中心として回転するため、凹面鏡４１の回転位置に関係なくレーザ光Ｌ１の入射角度が常に４５°で維持され、位置Ｐ１からのレーザ光Ｌ１の向きは絶えず水平方向（中心軸４２ａと直交する方向）となるように構成されている。なお、本実施形態では、中心軸４２ａの方向を垂直方向（上下方向、縦方向）としており、中心軸４２ａと直交する平面方向を水平方向としている。

さらに、レーザレーダ装置１には、回動反射機構４０を駆動するモータ５０が設けられている。このモータ５０は、「駆動手段」の一例に相当するものであり、軸部４２を回転させることで、軸部４２と連結された凹面鏡４１を回転駆動している。なお、モータ５０の具体的構成としては、例えばサーボモータ等を用いても良いし、定常回転するモータを用い、凹面鏡４１が測距したい方向を向くタイミングに同期させてパルスレーザ光を出力することで、所望の方向の検出を可能としてもよい。また、本実施形態では、図１に示すように、モータ５０の軸部４２の回転角度位置（即ち凹面鏡４１の回転角度位置）を検出する回転角度センサ５２が設けられている。回転角度センサ５２は、ロータリーエンコーダなど、軸部４２の回転角度位置を検出しうるものであれば様々な種類のものを使用できる。

（ケースの構成）
次に、本実施形態の主たる特徴であるケース３について説明する。
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、フォトダイオード２０、ミラー３０、レンズ６０、回動反射機構４０、モータ５０等がケース３内に収容され、防塵や衝撃保護が図られている。このケース３は、主ケース部５と透過板８０とを備えており、全体として箱状に構成されている。主ケース部５は、上壁部５ａ及び下壁部５ｂが上下に対向して配置され、前壁部５ｃ及び後壁部５ｄが前後に対向して配置され、側壁部５ｅ、５ｆが左右に対向して配置されており、一部が導光可能に開放された箱状形態をなしている。

この主ケース部５は、凹面鏡４１の周囲に、レーザ光Ｌ１及び反射光Ｌ２の通過を可能とする窓部４が形成されている。この窓部４は、主ケース部５において光の出入りを可能とするように開口した部分であり、主ケース部５の前壁部５ｃから両側壁部５ｅ、５ｆに亘って溝状に形成されている。そしてこの開口形態の窓部を閉塞するように透過板８０が設けられている。

透過板８０は、例えば、透明の樹脂板、ガラス板などによって構成されており、図２に示すように凹面鏡４１の周囲においてほぼ半周程度に亘り窓部４を閉塞する構成で配置されている。この透過板８０は、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の走査経路上において周方向に配置されており、上記窓部４を閉塞すると共に凹面鏡４１から投射されたレーザ光Ｌ１を透過させる構成をなしている。

また、透過板８０の内壁部には導光部８１が形成されている。この導光部８１は、図１、図３に示すように、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の一部が当該透過板８０で反射して生じる外乱光Ｌ３を集光すると共に、当該外乱光Ｌ３を、凹面鏡４１、ミラー３０（反射光誘導部）、及びフォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導くように構成されている。なお、本実施形態では透過板８０におけるレーザ光Ｌ１が入射する各入射位置に導光部８１が形成されており、具体的には、凹面鏡４１の周囲においてほぼ半周程度に亘って連続的に形成されている。

本実施形態では、ミラー３０と凹面鏡４１とが所定の間隔をあけて配置されており、図１、図３のように透過板８０からの外乱光がミラー３０と凹面鏡４１との間を通るように導光部８１が形成されている。なお、図３では、図１、図２示す状態のときのレーザ光の照射位置からの外乱光の経路を説明しているが、本実施形態では、透過板８０に沿って走査されるレーザ光Ｌ１のどの照射位置からの外乱光もミラー３０と凹面鏡４１との間を通るように導かれ、且つフォトダイオード２０から外れた位置を通って所定部分（例えば主ケース５の内壁）に照射されるようになっている。なお、上記部品（凹面鏡４１、ミラー３０、フォトダイオード２０）から外された外乱光Ｌ３が照射される部分（例えば主ケース５の内壁等）は、反射率が低い構成であることが望ましく、例えば、外乱光Ｌ３が照射される位置に、黒色の反射面や微細な凹凸を形成した拡散反射面などを設けるようにすればよい。

また、図３に例示されるように、透過板８０におけるレーザ光Ｌ１の各入射位置での縦断面（各入射位置において中心軸４２ａを含むように切断した断面）において内面８０ａが湾曲して構成されており、より詳しくは、各入射位置での縦断面（各入射位置において中心軸４２ａを含むように切断した断面）において内面８０ａの外形が放物線状となるように構成されている。例えば、図３では、凹面鏡４１が所定回動位置にあるときの入射位置Ｐ３での縦断面（入射位置において中心軸４２ａを含むように切断した断面）において、内面８０ａの外形が放物線状となるように湾曲して構成されている。なお、図３の例では、中心軸を含む平面で切断した所定切断面をＸＹ平面としている。そして、その切断面において内面８０ａを構成する外形の接線が垂直方向（中心軸４２ａと平行な方向）となる位置を原点とし、その垂直方向をＸ軸方向、このＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向としている。このようなＸＹ平面において、内面８０ａの外形はＹ＝ａＸ^２となるような放物線の一部として構成されている。なお、図３では、図１、図２示す状態のときのレーザ光の照射経路に沿って切断した切断面を例示しているが、本実施形態では、中心軸を含む平面であれば透過板８０のどの位置で切断した場合であっても内面８０ａの外形が上記放物線となるように構成されている。

また、図３に示すように、透過板８０におけるレーザ光Ｌ１の各入射位置での縦断面（各入射位置において中心軸４２ａを含むように切断した断面）において内面８０ａの曲率中心Ｐ２が中心軸４２ａ上から外れた位置となるように構成されている。これにより透過板８０におけるレーザ光Ｌ１が入射する各入射位置からの外乱光Ｌ３の焦点が中心軸４２ａ上から外れるようになっている。より詳しくは、透過板８０におけるレーザ光Ｌ１が入射する各入射位置での縦断面（各入射位置において中心軸４２ａを含むように切断した断面）において内面８０ａの曲率中心Ｐ２が、凹面鏡４１からフォトダイオード２０（光検出手段）までの反射光Ｌ２の経路（凹面鏡４１に入光した反射光Ｌ２が通過する経路）から外れた位置となるように構成されている。これにより透過板８０におけるレーザ光Ｌ１が入射する各入射位置からの外乱光Ｌ３の焦点が上記反射光Ｌ２の経路から外れるようになっている。

（本実施形態の主な効果）
本実施形態では、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の走査経路上を当該レーザ光Ｌ１が透過可能な透過板８０によって閉塞してなるケース３を備えたレーザレーダ装置１において、透過板８０の内壁部に、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の一部が当該透過板８０で反射して生じる外乱光Ｌ３を集光すると共に、当該外乱光Ｌ３を、凹面鏡４１、ミラー３０（反射光誘導部）、及びフォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導く導光部８１が形成されている。このようにすると、凹面鏡４１から空間に向けて照射されるレーザ光Ｌ１が透過板８０で反射して生じる光（外乱光Ｌ３）が、凹面鏡４１、ミラー３０（反射光誘導部）、及びフォトダイオード２０（光検出手段）に照射されにくくなり、外乱光Ｌ３がフォトダイオード２０（光検出手段）に受光される誤検出を効果的に抑制できる。特に、外乱光Ｌ３を集光した上で凹面鏡４１、ミラー３０（反射光誘導部）、及びフォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導いているため、装置構成をそれほど大型化せずとも誤検出が生じにくい構成を実現できる。

また、本実施形態では、導光部８１の縦断面（中心軸４２ａを含む位置の平面で切断した断面）において内面８０ａが湾曲して構成されている。このようにすると、外乱光Ｌ３の縦方向の拡がりを抑えやすいため、特に、縦方向において凹面鏡４１、ミラー３０（反射光誘導部）、フォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導きやすくなる。従って、外乱光Ｌ３を通すために部品間隔を大きくあけたり、外乱光Ｌ３の経路を確保するために凹面鏡４１を必要以上に小さくする必要がなく、検出を良好に行いうる構成をコンパクトに実現できる。

また、本実施形態では、導光部８１の各位置での縦断面（凹面鏡４１の周囲に配された導光部８１の各位置において中心軸４２ａを通るように切断した断面）において、内面８０ａの外形が放物線状となるように構成されている（図３参照）。このようにすると、外乱光Ｌ３を縦方向に集光し得る構成を良好に実現できる。

また、導光部８１の各位置での縦断面（凹面鏡４１の周囲に配された導光部８１の各位置において中心軸４２ａを通るように切断した断面）において、内面８０ａの曲率中心Ｐ２が中心軸４２ａから外れた位置となるように構成されている。このようにすると、光学部品が密集する中心軸４２ａ上から外れた位置に外乱光の焦点を設定し易くなる。

また、曲率中心Ｐ２が、凹面鏡４１からフォトダイオード２０（光検出手段）までの反射光Ｌ２の経路から外れた位置となるように構成されている。このようにすると、反射光Ｌ２の経路から外れた位置に外乱光Ｌ３の焦点を設定し易くなる。

また、本実施形態では、導光部８１が、フォトダイオード２０（光検出手段）と凹面鏡４１（偏向手段）との間を通すように外乱光Ｌ３を導いている。このようにすると、フォトダイオード２０と凹面鏡４１との間の領域を有効に利用して外乱光Ｌ３を凹面鏡４１（偏向手段）、ミラー３０（反射光誘導部）、フォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導くことができる。

［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。
図４（Ａ）は、第２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、図４（Ｂ）は、そのレーザレーダ装置における凹面鏡、フォトダイオード、透過板等の配置を概略的に説明する説明図である。また、図５（Ａ）は、第２実施形態に係るレーザレーダ装置において凹面鏡が図４（Ａ）とは異なる角度となった状態を概略的に示す断面図であり、図５（Ｂ）は、そのときの凹面鏡、フォトダイオード、透過板等の配置を概略的に説明する説明図である。なお、図４（Ａ）、図５（Ａ）では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示しており、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）では、各部品について上方側から見た様子を概略的に示している。

第２実施形態に係るレーザレーダ装置２００は、ケース２０３が第１実施形態のケース３と異なるだけで、それ以外の構成は第１実施形態に係るレーザレーダ装置１と同様である。よって、同様の部分（レーザダイオード１０、レンズ６０、ミラー３０、回動反射機構４０、回動軸４２、モータ５０、回転角度センサ５２については第１実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、ケース２０３の主ケース部２０５が略円筒状に構成されている。この主ケース部２０５は、凹面鏡４１の周囲に、レーザ光Ｌ１及び反射光Ｌ２の通過を可能とする窓部２０４が形成されている。この窓部２０４は、主ケース部２０５において光の出入りを可能とするように開口した部分であり、本実施形態では主ケース２０５の周方向においてほぼ全周に亘って窓部２０４形成されている。そして、この開口形態の窓部２０４を閉塞するように透過板２８０が配されている。この透過板２８０は、例えば、透明の樹脂板、ガラス板などによって構成され、レーザ光Ｌ１の走査経路上において凹面鏡４１の周囲のほぼ全周（３６０°）に亘って環状に形成されており、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１を透過させる構成をなしている。

そして、本実施形態でも、透過板２８０の内壁部に導光部２８１が形成されている。この導光部２８１は、図４、図５に示すように、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の一部が当該透過板２８０で反射して生じる外乱光Ｌ３を集光すると共に、当該外乱光Ｌ３を、凹面鏡４１、ミラー３０（反射光誘導部）、及びフォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導くように構成されている。また、本実施形態でも、透過板２８０におけるレーザ光Ｌ１が入射する各入射位置（透過板２８０におけるレーザ光Ｌ１の走査経路上の各位置）に導光部２８１が形成されており、具体的には、凹面鏡４１の周囲においてほぼ全周に亘って環状に且つ連続的に導光部２８１が形成されている。

また、本実施形態で用いられる透過板２８０は、レーザ光Ｌ１が入射する各入射位置での切断面が第１実施形態で示した図３と同様の構成となっており、導光部２８１のいずれの位置の縦断面（中心軸４２ａを含む平面で切断した断面）も、内面２８０ａが湾曲して構成されている。なお、第１実施形態では凹面鏡４１の周囲において半周程度に亘って図３のような構成が連続していたが、第２実施形態では凹面鏡４１の周囲においてほぼ全周に亘って図３のような構成が連続している。

また、本実施形態でも、ミラー３０と凹面鏡４１とが所定の間隔をあけて配置されており、図４、図５に示すように、透過板２８０に沿って水平方向に走査されるレーザ光Ｌ１のどの照射位置からの外乱光Ｌ３も、ミラー３０と凹面鏡４１との間を通るように導かれ、且つフォトダイオード２０から外れた位置を通って所定部分（例えば主ケース５の内壁）に照射されるようになっている。また、本実施形態でも、上記部品（凹面鏡４１、ミラー３０、フォトダイオード２０）から外された外乱光Ｌ３が照射される部分（例えば主ケース５の内壁等）は、反射率が低い構成であることが望ましく、例えば、外乱光Ｌ３が照射される位置に、黒色の反射面や微細な凹凸を形成した拡散反射面などを設けるようにすればよい。

［第３実施形態］
次に第３実施形態について説明する。
図６は、第３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、図７は、第２実施形態に係るレーザレーダ装置において凹面鏡が図６とは異なる角度となった状態を概略的に示す断面図である。なお、図６、図７のいずれも、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示すものである。

第３実施形態に係るレーザレーダ装置２００は、透過板３８０が第２実施形態の透過板２８０と異なるだけで、それ以外の構成は第２実施形態に係るレーザレーダ装置２００と同様である。例えば、レーザダイオード１０、レンズ６０、ミラー３０、回動反射機構４０、回動軸４２、モータ５０、回転角度センサ５２については第１、第２実施形態と同一であるので、これらと同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また主ケース部２０５や窓部２０４については第２実施形態と同一であるので第２実施形態と同一の符号を付し詳細な説明は省略することとする。

本実施形態でも、主ケース２０５において凹面鏡４１の周囲のほぼ全周に亘って開口する窓部２０４が形成されており、この窓部２０４を閉塞するように、透明の樹脂板、ガラス板などからなる透過板３８０が配されている。この透過板３８０は、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の走査経路上において凹面鏡４１の周囲のほぼ全周（３６０°）に亘って環状に形成されており、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１を透過させる構成をなしている。

透過板３８０の内壁部には導光部３８１が形成されている。この導光部３８１は、図６、図７に示すように、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の一部が当該透過板３８０で反射して生じる外乱光Ｌ３を集光すると共に、当該外乱光Ｌ３を、凹面鏡４１、ミラー３０（反射光誘導部）、及びフォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導くように構成されている。この導光部３８１は、透過板３８０におけるレーザ光Ｌ１が入射する各入射位置（透過板３８０におけるレーザ光Ｌ１の走査経路上の各位置）に形成されており、具体的には、凹面鏡４１の周囲においてほぼ全周に亘って環状に且つ連続的に形成されている。

更に、本実施形態では、図６、図７に示すように、レーザ光Ｌ１の走査経路上の第１位置Ｐａ１での縦断面（中心軸４２ａを含み且つ第１位置Ｐａ１を通る平面で切断した断面）における内面３８０ａの曲率と、走査経路上の第２位置Ｐａでの縦断面（中心軸４２ａを含み且つ第２位置Ｐａ２を通る平面で切断した断面）における内面３８０ｂの曲率とが異なるように構成されている。また、第１位置Ｐａ１での縦断面における内面３８０ａの第１位置Ｐａ１での傾斜角度（中心軸４２ａの方向に対する傾斜角度）と、第２位置Ｐａ２での縦断面における内面３８０ｂの第２位置Ｐａ２での傾斜角度（中心軸４２ａの方向に対する傾斜角度）とが異なるように構成されている。従って、第１位置Ｐａ１からの外乱光Ｌ３の角度（中心軸４２ａに対する傾斜角度：図６参照）と、第２位置Ｐａ２からの外乱光Ｌ３の角度（中心軸４２ａに対する傾斜角度：図７参照）とが異なっており、このように傾斜角度を異ならせることで、それぞれの位置に適した方向に外乱光を誘導している。

また、本実施形態でも、ミラー３０と凹面鏡４１とが所定の間隔をあけて配置されており、図６、図７に示すように、透過板３８０に沿って水平方向に走査されるレーザ光Ｌ１のどの照射位置からの外乱光Ｌ３も、ミラー３０と凹面鏡４１との間を通るように導かれ、且つフォトダイオード２０から外れた位置を通って所定部分（例えば主ケース５の内壁）に照射されるようになっている。また、本実施形態でも、上記部品（凹面鏡４１、ミラー３０、フォトダイオード２０）から外された外乱光Ｌ３が照射される部分（例えば主ケース５の内壁等）は、反射率が低い構成であることが望ましく、例えば、外乱光Ｌ３が照射される位置に、黒色の反射面や微細な凹凸を形成した拡散反射面などを設けるようにすればよい。

本実施形態のレーザレーダ装置３００は、導光部３８１が、凹面鏡４１の周囲においてレーザ光Ｌ１の走査経路に沿って形成され、走査経路上の第１位置Ｐａ１での縦断面における内面３８０ａの曲率と、走査経路上の第２位置Ｐａ２での縦断面における内面３８０ｂの曲率とが異なるように構成されている。このようにすると、第１位置Ｐａ１からの外乱光を第１位置Ｐａ１に適した方向に導きやすく、第２位置Ｐａ２からの外乱光を第２位置Ｐａ２に適した方向に導きやすくなる。

［第４実施形態］
次に第４実施形態について説明する。
図８は、第４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る。なお、図８では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。

第４実施形態に係るレーザレーダ装置４００は、フォトダイオード２０の配置及びミラー３０の角度が第２実施形態と若干異なるだけで、フォトダイオード２０及びミラー３０以外は第２実施形態と同一である。よって、フォトダイオード２０及びミラー３０以外の部分については第２実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態に係るレーザレーダ装置４００では、装置内に取り込まれて凹面鏡４１で反射した反射光Ｌ２をミラー３０によって斜め下向きに反射させており、この反射光Ｌ２を斜め上向きのフォトダイオード２０で受光している。

一方、レーザレーダ装置４００には、第２実施形態と同様の透過板２８０が設けられており、この透過板２８０に第２実施形態と同様の導光部２８１が形成されている。そして、この導光部２８１は、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１が反射して生じる外乱光Ｌ３を集光しつつ斜め上向きに反射させており、透過板２８０に沿って水平方向に走査されるレーザ光Ｌ１のどの照射位置からの外乱光Ｌ３も、ミラー３０と凹面鏡４１との間を通るように導かれ、且つフォトダイオード２０から外れた位置を通って所定部分（例えば主ケース５の内壁）に照射されるようになっている。このように、本実施形態の構成では、外乱光Ｌ３が上向きとなり、フォトダイオード２０も上向き（受光面２０ａが上側に向く構成）となるため外乱光Ｌ３がフォトダイオード２０の受光面により入り込みにくくなる。

［第５実施形態］
次に第５実施形態について説明する。
図９は、第５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る。なお、図９では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。

第５実施形態に係るレーザレーダ装置５００は、透過板５８０の形状のみが第４実施形態と異なり、それ以外は第４実施形態と同様である。よって、透過板５８０以外の部分については第４実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。

本実施形態のレーザレーダ装置５００で用いられる透過板５８０は、内面５８０ａの曲率及び傾斜角度が第４実施形態と異なっている。本実施形態でもレーザ光Ｌ１の走査経路に沿って導光部５８１が設けられており、この導光部５８１は、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１が反射して生じる外乱光Ｌ３を集光しつつ斜め上向きに反射させており、透過板５８０に沿って水平方向に走査されるレーザ光Ｌ１のどの照射位置からの外乱光Ｌ３も、ミラー３０及び凹面鏡４１の外側を通るように（即ち、ミラー３０と凹面鏡４１の間を通らないように）導かれ、且つフォトダイオード２０から外れた位置を通って所定部分（例えば主ケース５の内壁）に照射されるようになっている。本実施形態の構成でも、外乱光Ｌ３が上向きとなり、フォトダイオード２０も上向きとなるため外乱光Ｌ３がフォトダイオード２０の受光面により入り込みにくくなる。
［第６実施形態］
次に第６実施形態について説明する。
図１０は、第６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る。なお、図１０では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。

第６実施形態に係るレーザレーダ装置６００は、減衰部材６０１を設けた点が第２実施形態と異なりそれ以外は第２実施形態と同一である。よって、減衰部材６０１以外の部分については第２実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態でも、第２実施形態と同様に、透過板２８０の内壁部に導光部２８１が形成されている。そして、この導光部２８１は、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の一部が当該透過板２８０で反射して生じる外乱光Ｌ３を集光すると共に、当該外乱光Ｌ３を、凹面鏡４１、ミラー３０（反射光誘導部）、及びフォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導くように構成されている。また、本実施形態でも、透過板２８０におけるレーザ光Ｌ１が入射する各入射位置（透過板２８０におけるレーザ光Ｌ１の走査経路上の各位置）に導光部２８１が形成されており、具体的には、凹面鏡４１の周囲においてほぼ全周に亘って環状に且つ連続的に導光部２８１が形成されている。

更に本実施形態では、導光部２８１によって集光された外乱光Ｌ３の経路上に、当該外乱光Ｌ３を受光して減衰させる減衰部材６０１が設けられている。図１０の例では、減衰部材６０１が中心軸４２ａの周りに環状に配置されており、中心軸４２ａ側を開放して周方向に連続する溝状形態をなしている。図１０の構成では、減衰部材６０１の導光口６０２が中心軸４２ａの周囲に環状に形成されており、透過板２８１におけるいずれの入射位置からの外乱光Ｌ３も、導光口６０２を介して減衰部材６０１の内部に進入するようになっている。

減衰部材６０１は、環状の上側部材６０３と環状の下側部材６０４とを備えると共に、上側部材６０３の内側の端部と下側部材６０４の内側の端部とが連結されずに内側が開放しており、且つ上側部材６０３の外側の端部と下側部材６０４の外側の端部とが連結されて外側が閉塞されている。この減衰部材６０１の内側から取り込まれる外乱光Ｌ３は、この減衰部材６０１の内壁面で反射を繰り返しながら減衰し、光量が低減されるようになっている。なお、減衰部材６０１の内壁面は、黒色面としたり、或いはシボ加工等によって微小な凹凸を形成したりすることで、より減衰し易い構造とすることができる。

本実施形態の構成によれば、導光部２８１によって集光されつつ凹面鏡４１（偏向手段）、ミラー３０（反射光誘導部）、フォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導かれた外乱光Ｌ３を更に減衰させることができるため、これら部品から外された外乱光Ｌ３が他部品で反射して誤検出されるといった事態も生じにくくなる。
［第７実施形態］
次に第７実施形態について説明する。
図１１は、第７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る。なお、図１１では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。

第７実施形態に係るレーザレーダ装置７００は、カバー部材７０１を設けた点が第２実施形態と異なり、それ以外は第２実施形態と同一である。よってカバー部材７０１以外の構成については第２実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態のレーザレーダ装置７００は、ミラー３０とフォトダイオード２０との間の反射光の経路を部分的にカバーする構成でカバー部材７０１が設けられている。図１１の例では、カバー部材７０１が略筒状に構成されており、装置外から取り込まれた反射光Ｌ２が凹面鏡４１、ミラー３０で反射した後、カバー部材７０１内を通ってフォトダイオード２０に受光されるようになっている。

一方、本実施形態でも、導光部２８１からの外乱光Ｌ３が凹面鏡４１、ミラー３０、フォトダイオード２０を避けた位置に導かれるようになっており、具体的には、導光部２８１のいずれの位置からの外乱光Ｌ３も、凹面鏡４１とミラー３０との間を通り、且つカバー部材７０１の外側を通るように（即ち、カバー部材７０１の開口から内部に進入しないように）導かれている。従って、導光部２８１で導かれる外乱光Ｌ３が、より一層、反射光Ｌ２の経路に入り込みにくくなっている。

［第８実施形態］
次に第８実施形態について説明する。
図１２は、第８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る。なお、図１２では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。

第８実施形態に係るレーザレーダ装置８００は、透過板８８０が第２実施形態の透過板２８０と異なるだけで、それ以外の構成は第２実施形態に係るレーザレーダ装置２００と同様である。例えば、レーザダイオード１０、レンズ６０、ミラー３０、回動反射機構４０、回動軸４２、モータ５０、回転角度センサ５２については第１、第２実施形態と同一であるので、これらと同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また主ケース部２０５や窓部２０４については第２実施形態と同一であるので第２実施形態と同一の符号を付し詳細な説明は省略することとする。

本実施形態でも、主ケース２０５において凹面鏡４１の周囲のほぼ全周に亘って開口する窓部２０４が形成されており、この窓部２０４を閉塞するように、透明の樹脂板、ガラス板などからなる透過板８８０が配されている。この透過板８８０は、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の走査経路上において凹面鏡４１の周囲のほぼ全周（３６０°）に亘って環状に形成されており、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１を透過させる構成をなしている。

透過板８８０の内壁部には導光部８８１が形成されている。この導光部８８１は、図１２に示すように、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の一部が当該透過板３８０で反射して生じる外乱光Ｌ３を集光すると共に、当該外乱光Ｌ３を、ミラー３０（反射光誘導部）、及びフォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導くように構成されている。この導光部８８１は、透過板８８０におけるレーザ光Ｌ１が入射する各入射位置（透過板８８０におけるレーザ光Ｌ１の走査経路上の各位置）に形成されており、具体的には、凹面鏡４１の周囲においてほぼ全周に亘って環状に且つ連続的に形成されている。

本実施形態で用いられる導光部８８１は、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の出射方向とは逆方向に外乱光Ｌ３を反射させ、当該外乱光Ｌ３をレーザダイオード１０（レーザ光発生手段）からのレーザ光Ｌの照射経路に沿って逆向きにレーザダイオード１０側に導いている。具体的には、導光部８８１で集光されつつ反射された外乱光Ｌ３が凹面鏡４１におけるレーザ光Ｌ１の照射位置Ｐ１付近に入射し、この位置で反射されてミラー３０側に向かうように構成されている。そして、凹面鏡４１で反射された外乱光Ｌ３は、ミラー３０に形成された貫通孔３２を通ってレンズ６０に入射するようになっている。なお、図１２では、所定位置に照射されるときの外乱光Ｌ３の経路を示しているが、導光部８８１のいずれの位置に照射される場合であっても、その照射位置で生じる外乱光Ｌ３が集光されつつ凹面鏡４１の位置Ｐ１付近に返され、貫通孔３２を通ってレーザダイオード１０側に返されるようになっている。

本実施形態の構成によれば、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の照射経路を利用して外乱光Ｌ３をミラー３０及びフォトダイオード２０から外すことができるため、複雑な配置や複雑な構成を用いることなく外乱光Ｌ３がフォトダイオード２０（光検出手段）に受光されにくい構成を実現できる。

［第９実施形態］
次に第９実施形態について説明する。
図１３は、第９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る。なお、図１３では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。

図１３のレーザレーダ装置９００は、透過板９８０のみが第２実施形態の透過板２８０と異なり、透過板９８０以外の部分は、第２実施形態と同一の構成となっている。よって第２実施形態と同一の部分については第２実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態で用いられる透過板９８０は、内壁部は第２実施形態の透過板２８０と同一であり、第２実施形態と同一の内面形状をなし、且つ第２実施形態と同一の導光部２８０が形成されている。一方、透過板９８０は外壁部の構成が第２実施形態の透過板２８０と異なっており、この例では、透過板９８０の外壁部には、凹面鏡４１にて偏向されて透過板９８０を透過するレーザ光Ｌ１を集光するレンズ部９０１が形成されている。本実施形態では、このようなレンズ部９０１が形成されているため、集光されたレーザ光Ｌ１を空間に向けて照射することができ、より絞られたレーザ光Ｌ１によって物体検出を行うことができる。
［第１０実施形態］
次に第１０実施形態について説明する。
図１４は、第１０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る。なお、図１４では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。

第１０実施形態に係るレーザレーダ装置１０００は、フォトダイオード２０を上向きに配置した点、ミラー３０からの反射光を折り返す第２ミラー１００１を設けた点が第２実施形態と異なり、それ以外の部分は第２実施形態と同一である。よって第２実施形態と同一の部分については第２実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。

本実施形態では、凹面鏡４１が、中心軸４２ａの方向を上下方向とするときの当該上下方向一方側（図１４の例では上側）に検出物体からの反射光Ｌ２を偏向する構成をなし、凹面鏡４１にて偏向された反射光Ｌ２を反射するミラー３０（第１反射手段）と、ミラー３０（第１反射手段）にて反射された反射光Ｌ２を更に反射する第２ミラー１００１（第２反射手段）とが設けられている。そして、凹面鏡４１（偏向手段）にて上側（前記一方側）に偏向された反射光Ｌ２を、ミラー３０及び第２ミラー１００１により下側（上下方向の他方側）に折り返す構成をなしている。

一方、フォトダイオード２０は、上側（上下方向の前記一方側）に向いた受光面２０ａを有すると共に、ミラー３０及び第２ミラー１００１により下側（前記他方側）に折り返された反射光Ｌ２を受光面２０ａにて受光する構成をなしている。そして、このような構成において、第２実施形態と同様に、導光部２８１が、凹面鏡４１、ミラー３０（反射光誘導部）及び第２ミラー１００１（反射光誘導部）、及びフォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置を通す構成で外乱光Ｌ３を上側（上下方向の前記一方側）に向けて導くように構成されている。このように、フォトダイオード２０（光検出手段）の受光面２０ａ及び導光部２８１からの外乱光Ｌ３のいずれもが上側（上下方向一方側）に向くようにすれば、導光部２８１からの外乱光Ｌ３がより受光面２０ａに入り込みにくくなり、外乱光Ｌ３の誤検出を一層効果的に防止することができる。
［第１１実施形態］
次に第１１実施形態について説明する。
図１５は、第１１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る。なお、図１５では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。

第１１実施形態に係るレーザレーダ装置１１００は、偏向板１１０１を設けた点が第２実施形態と異なっており、偏光板１１０１以外の部分は第２実施形態と同一である。よって第２実施形態と同一の部分については第２実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略することとする。

本実施形態では、凹面鏡４１（偏向手段）からフォトダイオード２０（光検出手段）までの反射光Ｌ２の経路上に、凹面鏡４１からフォトダイオード２０に向けて偏向された反射光Ｌ２を透過させ、且つ導光部２８１からの外乱光Ｌ３を反射させることで外乱光Ｌ３を反射光Ｌ２とは異なる方向に分離させる偏光板１１０１（偏光板１１０１は「分離手段」の一例に相当する）が設けられている。このようにすると、外乱光Ｌ３を検出物体からの反射光Ｌ２とは異なる方向に積極的に分離でき、外乱光Ｌ３が検出物体からの反射光Ｌ２と同様に検出されてしまうことを効果的に防止することができる。

［第１２実施形態］
次に第１２実施形態について説明する。
図１６は、第１２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る。また、図１７は、第１２実施形態に係るレーザレーダ装置の変形例を概略的に例示する断面図である。なお、図１５、図１６では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。

なお、本実施形態に係るレーザレーダ装置１２００、１３００は、透過版１２８０、１３８０の構成のみが第１実施形態のレーザレーダ装置１と異なり、それ以外の部分は第１実施形態のレーザレーダ装置１と同一である。よってこれら同一の部分については第１実施形態と同一の符号を付し詳細な説明は省略することとする。

図１６に示すレーザレーダ装置１２００では、透過板１２８０が、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の走査経路に沿って配置（例えば凹面鏡４１の周囲において約半周程度に亘って配置）されると共に中心軸４２ａの方向に対して傾斜して構成される第１透過部１２８２と、凹面鏡４１の周囲において第１透過部１２８２に隣接して配置されると共に中心軸４２ａの方向に対して平行又は傾斜して構成される第２透過部１２８３、１２８４とを備えている。そして、中心軸４２ａの方向に対する傾斜角度が、第２透過部１２８３、１２８４の傾斜角度よりも第１傾斜部１２８２の傾斜角度の方が大きく設定されている。

更に、第１透過部１２８２の内壁部には、導光部１２８１が形成されており、この導光部１２８１は、第１実施形態の導光部８１と同様の構成、機能を有している。即ち、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の一部が当該透過板８０で反射して生じる外乱光Ｌ３を集光すると共に、当該外乱光Ｌ３を、凹面鏡４１、ミラー３０（反射光誘導部）、及びフォトダイオード２０（光検出手段）から外れた位置に導くように構成されている。なお、本実施形態でも透過板１２８０におけるレーザ光Ｌ１が入射する各入射位置に導光部１２８１が形成されており、具体的には、凹面鏡４１の周囲においてほぼ半周程度に亘って連続的に形成されている。

また、本実施形態では、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１が第１透過部１２８２を介して空間に向けて照射されるようになっており、検出物体からの反射光Ｌ２が第２透過部１２８３、１２８４を通過して装置内に入光し、フォトダイオード２０によって検出できるようになっている。また、図１６の構成では、透過板１２８０において、第１透過部１２８２よりも第２透過部１２８３、１２８４のほうが広く構成されており、第１透過部１２８２よりも第２透過部１２８３、１２８４のほうが反射光Ｌ２が取り込まれやすくなっている。

本実施形態の構成によれば、レーザ光Ｌ１が透過板１２８０で反射して生じる外乱光Ｌ３を誤検出されにくい位置に導くことが可能な構成を実現しつつ、検出物体からの反射光Ｌ２については、傾斜の小さい第２透過部１２８３、１２８４を通して装置内に導くことができる。従って、検出物体からの反射光Ｌ２が透過板１２８０を通過するときの減衰を極力抑えることができ、反射光Ｌ２を効率的に検出（受光）することができる。

また、透過板１２８０において、第１透過部１２８２よりも第２透過部１２８３、１２８４のほうが広く構成されている。このようにすると、反射光Ｌ２の減衰を抑え得る領域を透過板１２８０においてより広く確保することができ、受光効率を一層高めることができる。

また、図１６の例では、第２透過部１２８３、１２８４の縦断面（中心軸４２ａを含む位置の平面で切断した切断目）において内面及び外面が中心軸と略平行となるように構成されている。このようにすると、横から入り込む反射光Ｌ２をより減衰させずに装置内に取り込むことができ、受光効率をより一層高めることができる。

なお、図１６では、第１透過部１２８２を湾曲形態とし、第１透過部１２８２に集光機能を持たせた例を示したが、図１７のように第１透過部１３８２を平坦に構成してもよい。図１７のレーザレーダ装置１３００は、第１透過部１３８２を平坦にした点以外は図１６の構成と同様であり、図１６の第２透過部１２８３、１２８４と同様の第２透過部１３８３、１３８４が設けられている。

［第１３実施形態］
次に第１３実施形態について説明する。
図１８は、第１３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る。また、図１９は、第１３実施形態に係るレーザレーダ装置のプリズム部における可視光の屈折の様子を説明する説明図である。なお、図１８では、レーザレーダ装置を中心軸に沿って切断した所定切断面を概略的に示している。

第１３実施形態に係るレーザレーダ装置１４００は、ケース１４０３が第１実施形態のケース３と異なるだけで、それ以外の構成は第１実施形態に係るレーザレーダ装置１と同様である。よって、同様の部分（レーザダイオード１０、フォトダイオード２０、レンズ６０、ミラー３０、回動反射機構４０、回動軸４２、モータ５０、回転角度センサ５２については第１実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、空間に存在する物体の方位や物体までの距離の検出方法は第１実施形態等と同様であるため詳細な検出方法は省略する。

本実施形態に係るレーザレーダ装置１４００は、第１実施形態と同様の基本構成を備えており、パルスレーザ光を発生するレーザダイオード１０（レーザ光発生手段）と、レーザダイオード１０からパルスレーザ光Ｌ１が発生したときに、当該パルスレーザ光Ｌ１が検出物体にて反射した反射光（符号Ｌ２参照）を検出するフォトダイオード２０（光検出手段）とを備えている。また、所定の中心軸４２ａを中心として回動可能に構成された凹面鏡４１（偏向手段）を備えるとともに、この凹面鏡４１によりパルスレーザ光Ｌ１を空間に向けて偏向させ、かつ当該パルスレーザ光Ｌ１が検出物体にて反射した反射光をフォトダイオード２０（光検出手段）に向けて偏向する回動偏向機構４０（回動偏向手段）と、凹面鏡４１にて偏向された反射光をフォトダイオード２０へと導くミラー３０（反射光誘導部）と、回動偏向機構４０を駆動するモータ５０（駆動手段）とが設けられている。

更に、本実施形態に係るレーザレーダ装置１４００でも、上述のレーザダイオード１０、フォトダイオード２０、レンズ６０、ミラー３０、回動反射機構４０、回動軸４２、モータ５０、回転角度センサ５２などを収容するケース１４０３が設けられ、防塵や衝撃保護が図られている。このケース１４０３は、主ケース部５と透過板１４８０とを備えており、全体として箱状に構成されている。

主ケース部５は、第１実施形態の主ケース部とほぼ同様の構成であり、上壁部５ａ及び下壁部５ｂが上下に対向して配置され、前壁部５ｃと後壁部５ｄとが前後に対向して設けられており、一部が導光可能に開放された箱状形態をなしている。この主ケース部５にも、凹面鏡４１の周囲に、レーザ光Ｌ１及び反射光Ｌ２の通過を可能とする窓部４が形成されている。この窓部４は、主ケース部５において光の出入りを可能とするように開口した部分であり、この開口形態の窓部４を閉塞するように透過板１４８０が設けられている。

透過板１４８０は、例えば、透明の樹脂板、ガラス板などによって構成され、周方向において図２の透過板８０と同程度のエリアをカバーしており、凹面鏡４１の周囲においてほぼ半周程度に亘り窓部４を閉塞する構成で配置されている。この透過板１４８０は、凹面鏡４１からのレーザ光Ｌ１の走査経路上において中心軸４２ａを中心とする周方向に配置されており、上記窓部４を閉塞すると共に凹面鏡４１から投射されたレーザ光Ｌ１を透過させる構成をなしている。

また、この透過板１４８０は、ほぼ全体がプリズム部１８４１として構成されており、空間へ出射されるレーザ光Ｌ１の出射方向（図１８では水平方向）に沿って装置外から当該透過板１４８０内に入り込む外来光（例えばレーザレーダ装置１４００内に水平に入射しようとする外来光）が、当該透過板１４８０の通過後（即ちケース内に進入後）にレーザ光Ｌ１の出射方向（水平方向）に対して傾斜するように屈折させている。

本実施形態では、レーザダイオード１０から赤外光（例えば波長９００ｎｍの赤外光）のレーザ光Ｌ１を出射しており、プリズム部１４８１は、レーザ光Ｌ１の波長よりも短い波長の外来光（例えば太陽光に含まれる可視光）を、レーザ光Ｌ１の波長の光よりも大きく屈折させている。図１８の例では、レーザ光Ｌ１、及び当該レーザ光Ｌ１が物体で反射して水平方向に沿って戻ってきた反射光（符号Ｌ２参照）がプリズム部１４８１においてほぼ直線的に、或いは僅かに屈折して透過するようになっており、他方、装置外から水平方向に沿って入射しようとする可視光Ｌ４（外来光）はプリズム部１４８１を透過してケース内に進入するときに上記反射光（レーザ光Ｌ１が物体で反射して水平方向に沿って戻ってきた反射光）よりも大きく屈折するようになっている。なお、図１８では、いずれかの波長の可視光が装置外から透過板１４８０を透過して装置内へ水平に入射してくるときの光の経路を符号Ｌ４’にて概念的に示している。

図１９は、複数の波長の光を含んだ水平方向の可視光Ｌ４がプリズム部１４８１を透過する場合の屈折を概念的に示している。装置外からの可視光（例えば太陽光等）は、波長の長いものから、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、緑色、紫色の光などを含んでおり、プリズム部１４８１は、図１９に示すように、波長の長い側の赤色光Ｌ４１（例えば波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍの光）よりも、波長の短い側の紫色光Ｌ４７（例えば波長３８０〜４５０ｎｍの光）の方が大きく屈折するようになっている。そして、外来光の波長が短くなるほど屈折が大きくなるように構成されている。一方、レーザ光Ｌ１は、赤色光Ｌ４１よりも波長の長い赤外光とされているため、このレーザ光Ｌ１の反射光（符号Ｌ２：図１８）がプリズム部１４８１を通過して装置内に進入するときには赤外光Ｌ４１よりも屈折が小さくなっている。

また、プリズム部１４８１は、レーザ光Ｌ１の波長よりも短い波長の外来光（可視光等）を中心軸４２ａと平行な方向（上下方向）において凹面鏡４１による反射光Ｌ２の偏向側（上側）とは反対側（下側）に屈折させるように構成されている。図１８の例では、プリズム部１４８１を通る可視光が下方側に屈折して一部が凹面鏡４１から外れるようになっており、別の一部が反射光（Ｌ２）とは異なる角度で凹面鏡４１で入射して反射光の経路から外れるようになっている。

以上のように、本実施形態のレーザレーダ装置１４００では、空間へ出射されるレーザ光Ｌ１の出射方向（水平方向）に沿って装置外から当該透過板１４８０内に入り込む外来光を、当該透過板１４８０の通過後に出射方向（水平方向）に対して傾斜した方向に向かわせるように屈折させるプリズム部１４８１が形成されている。そして、プリズム部１４８１は、レーザ光Ｌ１の波長と異なる波長の外来光を、レーザ光Ｌ１の波長の光よりも大きく屈折させるように構成されている。このようにすると、レーザ光Ｌ１とは異なる波長の外来光を反射光（レーザ光Ｌ１が検出物体にて反射してなる反射光）の経路から外すことができ、レーザ光Ｌ１とは異なる波長の外来光が装置外から取り込まれたとしても当該外来光がフォトダイオード２０によって誤検出されにくくなる。

具体的には、レーザダイオード１０から赤外光のレーザ光Ｌ１が出射されるようになっており、プリズム部１４８１は、レーザ光Ｌ１の波長よりも短い波長の外来光（例えば可視光）をレーザ光Ｌ１の波長の光よりも大きく屈折させている。このようにすると、外部から取り込まれる可視光（例えば太陽光に含まれる可視光）をレーザ光Ｌ１の反射光の経路から外すことができるため、レーザ光Ｌ１の波長とは異なる波長の可視光が誤検出されにくくなる。

また、プリズム部１４８１は、中心軸４２ａと平行な上下方向において、レーザ光Ｌ１の波長よりも短い波長の外来光を、凹面鏡４１による反射光の偏向側（図１８では上側）とは反対側（図１８では下側）に屈折させている。このようにすると、レーザ光Ｌ１の波長よりも短い波長の外来光をレーザ光Ｌ１の偏向経路とは逆に向かわせることができ、外来光がより一層誤検出されにくくなる。

なお、本実施形態では、赤外光のレーザ光Ｌ１を照射する例を示したが、レーザ光発生手段が可視光のレーザ光や紫外線レーザ光を照射するようなものであってもよい。この場合、波長が長い光ほど屈折率が大きくなるようにプリズム部を構成し、レーザ光がプリズム部を透過するときの屈折よりも、当該レーザ光より波長の長い可視光がプリズム部を透過するときの屈折の方が大きくなるように構成すればよい。

１，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００，１１００，１２００，１３００，１４００…レーザ測定装置
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）
２０ａ…受光面
３０…ミラー（反射光誘導部、第１反射部材）
４０…回動反射機構（回動偏向手段）
４１…凹面鏡（偏向手段）
４２ａ…中心軸
５０…モータ（駆動手段）
８０，２８０，３８０，５８０，８８０，９８０，１２８０，１３８０，１４８０…透過板
８０ａ…内面
８１，２８１，３８１，５８１，８８１，９８１，１２８１…導光部
６０１…減衰部材
７０１…カバー部材
９８２…レンズ部
１００１…第２ミラー（第２反射部材）
１１０１…偏光板（分離手段）
１２８２，１３８２…第１透過部
１２８３，１２８４，１３８３，１３８４…第２透過部
１４８１…プリズム部
Ｌ１…レーザ光
Ｌ２…反射光
Ｌ３…外乱光
Ｌ４…外来光

Claims (2)

1. レーザ光を発生するレーザ光発生手段と、
   前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、当該レーザ光が検出物体にて反射した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手段を備えるとともに、前記偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向する回動偏向手段と、
   前記レーザ光が検出物体にて反射した前記反射光を前記光検出手段へと導く反射光誘導部と、
   前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、
   少なくとも前記回動偏向手段を収容すると共に、前記偏向手段からの前記レーザ光の走査経路上を当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、
   を備えたレーザレーダ装置であって、
   前記透過板の外壁部には、前記偏向手段にて偏向されて前記透過板を透過する前記レーザ光を集光するレンズ部が形成されており、
   前記レンズ部によって集光された前記レーザ光が前記空間に向けて投射されることを特徴とするレーザレーダ装置。
2. 前記透過板の内壁部に、前記偏向手段からの前記レーザ光の一部が当該透過板で反射して生じる外乱光を集光すると共に、当該外乱光を、前記反射光誘導部及び前記光検出手段から外れた位置に導く導光部が形成されてい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。

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