JP2014228351A - 物体認識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度の物体認識装置を提供する。【解決手段】物体認識装置１において、発光により光ビームＡ、Ｂを照射する複数の発光面２２０ａ、２２０ｂを配列方向に配列してなる発光器２２と、各発光面２２０ａ、２２０ｂに対応して複数の入射面２４０ａ、２４０ｂが配列方向に配列されてなり、それぞれ対応する発光面２２０ａ、２２０ｂから個別にそれら各入射面２４０ａ、２４０ｂへ光ビームＡ、Ｂが入射する集光レンズ２４と、を備え、集光レンズ２４は、各入射面２４０ａ、２４０ｂを通過することにより集光される光ビームＡ、Ｂ同士を、検出領域３において、配列方向にずらして集光させ、隣接する入射面２４０ａ、２４０ｂ間から、それら各入射面２４０ａ、２４０ｂにそれぞれ対応する発光面２２０ａ、２２０ｂ間へ向かって伸びることにより、光ビームを遮蔽する遮光部材２６をさらに備える。【選択図】図４

Description

本発明は、物体認識装置に関する。

従来、光ビームを射出する検出領域内の物体から反射される反射光を検出することにより、当該物体を認識する物体認識装置が知られている。この種の装置は、例えば、前方車両を検出して警報を発生する装置や、前方車両と所定の車間距離を維持するように車速を制御する装置などに適用され、それらの制御対象としての前方車両の認識に利用されている。

特許文献１に記載された物体認識装置にあっては、マルチストライプ半導体レーザの各発光面を独立に発光させ、かつ当該発光面により照射される光ビームを水平方向に走査（スキャン）させることで、検出領域において水平方向の広角にわたって鉛直方向の分解能を高めて精度を向上させることができる。また、マルチストライプ半導体レーザの複数の発光面間には、非発光の隙間がある。そして、各発光面により照射される光ビームは、例えば入射面を平面、射出面を凸面状の非球面である集光レンズにより集光されて、検出領域へと射出される。

特開２００３−１４９３３８号公報

しかしながら、かかる物体認識装置にあっては、発光面間の隙間に対応する方向において光ビームが射出されないため、物体が存在していたとしてもこれを検出することができず、発光面間の隙間に対応して検出領域内に検出不良が生じる。たとえ発光面間の隙間が大きいものでなくとも、物体までの距離に比例して検出領域の検出不良に対応する面積は大きくなるため、無視できない場合がある。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高精度の物体認識装置を提供することにある。

本発明は、光ビームを射出する検出領域内の物体から反射される反射光を検出することにより、物体を認識する物体認識装置において、発光により光ビームを照射する複数の発光面を配列方向に配列してなる発光器と、各発光面に対応して複数の入射面が配列方向に配列されてなり、それぞれ対応する発光面から個別にそれら各入射面へ光ビームが入射する集光レンズと、を備え、集光レンズは、各入射面を通過することにより集光される光ビーム同士を、検出領域において、配列方向にずらして集光させ、隣接する入射面間から、それら各入射面にそれぞれ対応する発光面間へ向かって伸びることにより、光ビームを遮蔽する遮光部材をさらに備えることを特徴とする。

このような本発明によると、集光レンズは、各発光面に対応して複数の入射面が配列方向に配列されてなり、対応する発光面から個別にそれら各入射面へ光ビームが入射する。これによれば、各発光面から照射される光ビームは個別に制御可能となり、隣接する発光面が照射する光ビームは、互いに隙間が生ずることを抑制して射出され得る。また、遮光部材が、隣接する入射面間から、それら各入射面にそれぞれ対応する発光面間へ向かって伸びることにより、光ビームを遮蔽する。これによれば、光ビームは各発光面に対応する入射面にのみ入射して、隣接する光ビームが互いに適切な位置に分けられて（すなわち、互いに重なりを減らして）射出され得る。そして、光ビーム同士は検出領域において配列方向にずれて集光される。以上より、高精度の物体認識装置を提供することができる。

また、本発明のさらなる特徴では、各入射面を通過することにより集光される光ビーム同士は、検出領域において互いに半値幅が重なる。

このような特徴によると、検出領域において互いに半値幅が重なって、隣接する発光面が照射する光ビームは互いに隙間なく射出されるので、確実に検出領域に検出不良の少ない、すなわち高精度の物体認識装置を提供することができる。

また、本発明のさらなる特徴では、各入射面は、対応する発光面に向かって凸となり、配列方向に曲率を有するシリンドリカル面である。

このような特徴によると、対応する発光面に向かって凸面となり、配列方向に曲率を有するシリンドリカル面である各入射面により、入射面の境界付近に入射した光は、それぞれ対応するシリンドリカル面の頂点方向への集光作用を受けて屈折する。したがって、隣接する発光面が照射する光ビームは、互いに必要以上に重なることなく、適切な位置に分けられて射出される。以上より、高精度の物体認識装置を提供することができる。

一実施形態における物体認識装置の構成を示すブロック図である。 図１の配置を示す平面図である。 一実施形態における物体認識装置の検出領域を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。 一実施形態における発光ユニットを示す斜視図である。 一実施形態における発光ユニットを示す側面図である。 一実施形態における発光ユニットを示す上面図である。 一実施形態における発光ユニットにおいて、（ａ）曲率及び頂点間隔を示す側面図であり、（ｂ）発光ユニットから射出されるレーザビームの強度分布を示すグラフである。 図４から６の遮光部材を除去した比較例において、（ａ）側面図であり、（ｂ）発光ユニットから射出されるレーザビームの強度分布を示すグラフである。 変形例１における発光ユニットを示す側面図である。 変形例２における発光ユニットのうち、集光レンズ及び遮光部材を示す正面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態の物体認識装置１は、レーザレーダセンサであり、発光部１０、受光部４０、処理回路５０、及びレーザレーダＣＰＵ６０等を主要部として構成されている。物体認識装置１は、光ビーム（例えばレーザビーム）Ａ、Ｂが射出された検出領域３内の物体から反射される反射光を検出することによって、当該物体を認識可能となっている。

発光部１０は、図１、２に示すように、発光ユニット２０及びスキャナ３０を備えている。発光ユニット２０は、駆動信号を受けることにより、スキャナ３０に向けてレーザビームＡ、Ｂを射出する。

スキャナ３０は、平面ミラー３２及びポリゴンミラー３４を有している。平面ミラー３２は、合成樹脂ないしはガラスからなる基材の表面に、アルミニウムを蒸着させること等により、平面状に形成されている。平面ミラー３２は、発光ユニット２０から射出されるレーザビームＡ、Ｂをポリゴンミラー３４へと反射する。

ポリゴンミラー３４は、面倒れ角が異なる６つの反射面３４０を備えており、図示しないモータの駆動力により回転可能となっている。そして、面倒れ角の範囲で不連続にレーザビームＡ、Ｂを走査（スキャン）可能となっている。具体的には、面倒れ角が異なる６つの反射面３４０を備えるポリゴンミラー３４の回転により、図３（ａ）に示すように、レーザビームＡ、Ｂの射出方向が走査される。ポリゴンミラーは、例えばモータにより鉛直方向の回転軸を中心として右回りに回転しており、ミラーからのレーザビームは、６つの反射面３４０のいずれかに反射される。同一の反射面３４０に反射されている間では、鉛直方向の回転軸を中心とした回転により、反射角が水平方向に変化するため、レーザビームは水平方向に走査される。そして、次の反射面に移る場合では、面倒れ角が異なるため、レーザビームＡ、Ｂの射出方向が鉛直方向にずれるのである。このようにして、検出領域３が、発光部１０によりレーザビームＡ、Ｂを射出可能な領域として形成される。なお、このモータの回転位置は、モータ回転位置センサ３６によって検出され、レーザレーダＣＰＵ６０に出力される。

受光部４０は、受光レンズ４２及び受光素子４４を備えている。受光レンズ４２は、合成樹脂ないしはガラス等からなる透光性の凸レンズである。受光レンズ４２は、ポリゴンミラー３４により走査された検出領域３内の物体から反射される反射光を集光して、受光素子４４に向けて射出する。

受光素子４４は、例えば光検出器としてのフォトダイオードである。受光素子４４は、反射光の強度に対応する電圧を処理回路５０へと出力する。

処理回路５０は、増幅器５２、コンパレータ５４及び時間計測回路５６を有している。受光素子４４からの出力電圧は、増幅器５２により増幅された後、コンパレータ５４に出力される。コンパレータ５４は、増幅器５２の出力電圧が基準電圧を超えたときに所定の受光信号を時間計測回路５６へと出力する。

時間計測回路５６には、レーザレーダＣＰＵ６０から光源駆動回路２８へ出力される駆動信号も入力される。そして、レーザビームＡ、Ｂを照射した時刻と反射光を受信した時刻との時間差を２進デジタル信号に符号化して、レーザレーダＣＰＵ６０へ出力する。

レーザレーダＣＰＵ６０は、各種演算処理を実行する中央処理装置であり、時間計測回路５６から入力された時間差から物体の距離を計測し、さらにモータ回転位置センサ３６から入力されたモータの回転位置に対応するスキャン角度を計測する。これらの値を基にして、検出領域３内の物体の位置データを作成することにより、当該物体を認識することができる。

このような本実施形態の物体認識装置１における、発光ユニット２０によるレーザビームＡ、Ｂの射出について以下に詳細に説明する。

発光ユニット２０は、図４から６に示すように、発光器２２、集光レンズ２４、及び遮光部材２６を有している。発光器２２は、２つの発光面２２０ａ、２２０ｂを有するマルチストライプ半導体レーザである。マルチストライプ半導体レーザは、詳細は図示しないが、１つの下部電極と２つの上部電極２２ａ、２２ｂとの間に、基板、発光層、及び絶縁層が挟まれて形成されている。そして、２つの上部電極２２ａ、２２ｂには隙間が設けられており、例えば、上部電極２２ａのみに電圧をかけると、発光層において上部電極２２ａに対応する発光面２２０ａのみからレーザビームＡが照射される。また例えば、上部電極２２ｂのみに電圧をかけると、発光層において上部電極２２ｂに対応する発光面２２０ｂのみからレーザビームＢが照射される。２つの発光面２２０ａ、２２０ｂは、発光層に沿った配列方向に配列されており、本実施形態において配列方向は、用途及び走査方法を考慮して、鉛直方向Ｖに設定されている。発光器２２の各発光面２２０ａ又は２２０ｂは独立に発光させる。また、マルチストライプ半導体レーザの２つの発光面２２０ａ、２２０ｂ間には、非発光の隙間２２４がある。

集光レンズ２４は、合成樹脂ないしはガラス等からなる透光性のレンズであり、発光器２２とスキャナ３０の平面ミラー３２との間に配置されている。集光レンズ２４は、発光器２２側の２つの入射面２４０ａ、２４０ｂ及び平面ミラー３２側の射出面２４６を有しており、発光器２２から各入射面２４０ａ、２４０ｂへ入射するレーザビームＡ、Ｂを集光整形して、射出面２４６から平面ミラー３２に向けて射出する。

２つの入射面２４０ａ、２４０ｂは、各発光面２２０ａ、２２０ｂに対応して発光面２２０ａ、２２０ｂの配列方向に配列されている。そして、２つの入射面２４０ａ、２４０ｂ間には、境界としての溝２４２が形成されている。そして、各入射面２４０ａ、２４０ｂは、対応する発光面２２０ａ、２２０ｂに向かって凸となる、配列方向である鉛直方向Ｖに曲率Ｒａ、Ｒｂを有するシリンドリカル面となっている。換言すると、各入射面２４０ａ、２４０ｂは、配列方向に沿った断面において湾曲している。ここで、本実施形態におけるシリンドリカル面とは、円筒面とも呼ばれ、配列方向に曲率をもち当該配列方向の垂直方向には曲率をもたない面であるが、例えば箇所によって非球面的に曲率が変化するような、シリンドリカル面に準じた面を含む意義である。また、隣接する入射面２４０ａ、２４０ｂは、配列方向に、各シリンドリカル面の頂点２４４ａ、２４４ｂの間の距離として定義される頂点間隔Ｄ１を有している。

射出面２４６は、２つの入射面２４０ａ、２４０ｂに対して共通の１つのシリンドリカル面である。より詳細には、射出面２４６は、検出領域３及び平面ミラー３２に向かって凸となっており、配列方向の垂直方向である水平方向Ｈに曲率を有する。

遮光部材２６は、例えば黒色等の遮光性を有する板状ないしはシート状の部材であり、隣接する入射面２４０ａ、２４０ｂ間から、当該各入射面２４０ａ、２４０ｂにそれぞれ対応する発光面２２０ａ、２２０ｂ間へ向かって伸びている。かかる配置により、遮光部材２６は、図４に示すように、各発光面２２０ａ、２２０ｂからのレーザビームＡ、Ｂが混合しないように、発光面２２０ａから照射されて遮光部材２６に入射するレーザビームＡを遮蔽し、また、発行面２２０ｂから照射されて遮光部材２６に入射するレーザビームＢを遮蔽する。換言すれば、遮光部材２６は、入射するレーザビームＡ、Ｂを吸収ないしは反射するものであればよいが、後述する不要光の発生を抑制するため、吸収率がより高くかつ反射率がより低い部材である方が好適である。また、本実施形態における半導体レーザのように、単色光が照射される場合では、当該単色光を遮蔽するものであればよく、外観上は半透明なものであってもよい。

このようにして、発光器２２の各発光面２２０ａ、２２０ｂから照射される各レーザビームＡ、Ｂは、一部が遮光部材２６により遮光され、残りの一部は各発光面２２０ａ、２２０ｂに個別に対応する各入射面２４０ａ、２４０ｂのみに入射する。

各レーザビームＡ、Ｂは、それぞれ対応する発光面２２０ａ、２２０ｂから個別にそれら各入射面２４０ａ、２４０ｂへ入射することとなるので、後述する不要光の発生を抑制しつつ、集光される。具体的には、配列方向である鉛直方向Ｖに曲率Ｒａ、Ｒｂを有するシリンドリカル面により、各レーザビームＡ、Ｂがそれぞれ対応するシリンドリカル面の頂点２４４ａ、２４４ｂ方向への集光作用を受けて屈折し、配列方向の射出角及び配列方向のビーム幅が調整される。

各入射面２４０ａ、２４０ｂにより配列方向のビーム位置及び配列方向のビーム幅が調整された各レーザビームは、射出面においてさらに集光される。具体的には、配列方向の垂直方向である水平方向Ｈに湾曲し、各発光面に対して共通の１つのシリンドリカル面により、各レーザビームＡ、Ｂが当該シリンドリカル面の頂点方向への集光作用を受けて屈折し、配列方向の垂直方向のビーム幅が調整される。以上より、集光レンズ２４は、レーザビームＡ、Ｂを集光しつつ、射出する。

なお、図４から６に示す光線は、図の見易さを考慮して、各発光面２２０ａ、２２０ｂから照射されるレーザビームＡ、Ｂのうち一部のみを示しており、射出されるレーザビームＡ、Ｂの全体では例えば図７に示す強度分布となる。

図７（ｂ）に示すように、集光レンズ２４の２つの入射面２４０ａ、２４０ｂを通過することにより集光されるレーザビームＡ、Ｂ同士は、配列方向にずれて集光されている。より詳細には、各レーザビームＡ、Ｂは、配列方向において、ピーク４ａ、４ｂ強度の半分以上の強度をもつ射出角の範囲として定義される半値幅Ｗａ、Ｗｂを有しており、レーザビームＡ、Ｂ同士は、互いに半値幅Ｗａ、Ｗｂが重なっている。さらに、各レーザビームＡ、Ｂは、半値幅Ｗａ、Ｗｂの中心となる射出角として定義されるビーム位置Ｐａ、Ｐｂを有しており、レーザビームＡ、Ｂ同士は、互いにビーム位置Ｐａ、Ｐｂがずれて射出される。

ここで、図７（ａ）を用いて、半値幅としてのビーム幅Ｗａ、Ｗｂ及びビーム位置Ｐａ、Ｐｂの制御方法について説明する。各入射面２４０ａ、２４０ｂが配列方向に有する曲率Ｒａ、Ｒｂを調整することにより、主としてビーム幅Ｗａ、Ｗｂを制御することができる。例えば、曲率Ｒａ、Ｒｂを大きくした場合、集光レンズ２４の配列方向における屈折力は大きくなり、ビーム幅Ｗａ、Ｗｂは小さくなる。逆に曲率Ｒａ、Ｒｂを小さくした場合、集光レンズ２４の鉛直方向における屈折力は小さくなり、ビーム幅Ｗａ、Ｗｂは大きくなる。

また、隣接する入射面２４０ａ、２４０ｂが配列方向に有する頂点間隔Ｄ１を調整することにより、主としてビーム位置Ｐａ、Ｐｂを制御することができる。すなわち、隣接するレーザビームＡ、Ｂのビーム位置Ｐａ、Ｐｂの間の射出角空間上の距離として定義されるビーム間隔Ｄ２を制御することができる。本実施形態のように、発光面２２０ａ、２２０ｂから照射されるレーザビームが、配列方向においてそれぞれ対応するシリンドリカル面の頂点２４４ａ、２４４ｂよりも遮光部材２６寄りに入射する場合を考える。例えば、頂点間隔Ｄ１を大きくした場合、各シリンドリカル面の頂点２４４ａ、２４４ｂから距離の離れた箇所への入射となるので、配列方向においてそれぞれ対応するシリンドリカル面の頂点２４４ａ、２４４ｂ方向へと大きく屈折して、ビーム間隔Ｄ２は大きくなる。逆に頂点間隔Ｄ１を小さくした場合、各シリンドリカル面の頂点２４４ａ、２４４ｂから距離の近い箇所への入射となるので、配列方向においてそれぞれ対応するシリンドリカル面の頂点２４４ａ、２４４ｂ方向へと小さく屈折して、ビーム間隔Ｄ２は小さくなる。なお、本実施形態のように、配列方向において、入射面２４０ａ、２４０ｂの頂点での接線が射出面２４６の頂点での接線に対して傾きを与えられることによっても、ビーム位置Ｐａ、Ｐｂを制御することができる。

このように、入射面２４０ａ、２４０ｂの曲率Ｒａ、Ｒｂや頂点間隔Ｄ１を調整することにより、射出されるレーザビームＡ、Ｂのビーム幅Ｗａ、Ｗｂ及びビーム位置Ｐａ、Ｐｂを、要求仕様に合わせて、個別かつ任意に制御することが可能となるのである。

かかるレーザビームＡ、Ｂは、２つの発光面２２０ａ、２２０ｂが配列方向に配列されることにより、発光面２２０ａからのレーザビームＡと発光面２２０ｂからのレーザビームＢとが１セットとなった状態で走査される。そして、レーザビームＡ、Ｂは、図３（ｂ）に示されるような検出領域３を形成する。すなわち、鉛直方向におけるライン数は、ポリゴンミラー３４の反射面３４０数に発光器２２の発光面２２０ａ、２２０ｂ数を乗じた１２ラインとなる。

そして、レーザビームＡ、Ｂ同士は、図７に示された強度分布を保持したまま走査されることにより、検出領域３においても、配列方向にずれて集光されるとともに、互いに半値幅Ｗａ、Ｗｂが重なる。検出領域３内の図３（ｂ）に破線で示されているレーザビームＡとレーザビームＢとの間において、検出不良が生じることが抑制される。したがって、レーザビームＡとレーザビームＢとの間において物体が存在する場合でも、当該物体は認識されるのである。

（作用効果）
以上説明した本実施形態の作用効果を以下に説明する。

本実施形態によると、このような本発明によると、集光レンズ２４は、各発光面２２０ａ、２２０ｂに対応して複数の入射面２４０ａ、２４０ｂが配列方向に配列されてなり、対応する発光面２２０ａ、２２０ｂから個別にそれら各入射面２４０ａ、２４０ｂへ光ビームＡ、Ｂが入射する。これによれば、各発光面２２０ａ、２２０ｂから照射される光ビームＡ、Ｂは個別に制御可能となり、隣接する発光面２２０ａ、２２０ｂが照射する光ビームは、互いに隙間が生ずることを抑制して射出され得る。また、遮光部材２６が、隣接する入射面２４０ａ、２４０ｂ間から、それら各入射面２４０ａ、２４０ｂにそれぞれ対応する発光面２２０ａ、２２０ｂ間へ向かって伸びることにより、光ビームＡ、Ｂを遮蔽する。これによれば、光ビームＡ、Ｂは各発光面２２０ａ、２２０ｂに対応する入射面２４０ａ、２４０ｂにのみ入射して、隣接する光ビームＡ、Ｂが互いに適切な位置に分けられて（すなわち、互いに重なりを減らして）射出され得る。そして、光ビームＡ、Ｂ同士は検出領域３において配列方向にずれて集光される。以上より、高精度の物体認識装置１を提供することができる。

ここで、図８の比較例を用いて、遮光部材２６による作用効果に関して補足説明する。図８（ａ）に示すように、本実施形態の発光ユニット２０から遮光部材２６を除去した構成では、各発光面２２０ａ、２２０ｂから照射される各レーザビームＡ、Ｂは、遮光部材２６に遮蔽されることなく、入射面２４０ａ、２４０ｂへと入射する。換言すると、一部が各発光面２２０ａ、２２０ｂに個別に対応する各入射面２４０ａ、２４０ｂに入射せずに、個別に対応する各入射面２４０ａ、２４０ｂと隣り合う入射面２４０ｂ、２４０ａへも入射する。これら一部は、不要光として、意図しない射出角にて射出される。

図８（ｂ）に示すレーザビームＡ、Ｂの強度分布では、各レーザビームＡ、Ｂが、図７に示されるピーク４ａ、４ｂに加えて、他のピーク４ｃ、４ｄを有している。かかる他のピーク４ｃ、４ｄは、前述の不要光としての一部によるものであり、もし不要光の射出角方向に物体が存在した場合、当該物体の反射光が受光部４０により判定されて、図７に示される射出角方向に物体が存在するものとして誤認される場合があるのである。

なお、不要光の発生は、遮光部材２６が設けられている場合でも起こりうる。例えば、遮光部材２６の反射率が高い場合、発光器２２の各発光面２２０ａ、２２０ｂから照射される各レーザビームＡ、Ｂの一部が遮光部材２６により反射されて、意図しない入射角で各発光面２２０ａ、２２０ｂに個別に対応する各入射面２４０ａ、２４０ｂに入射することにより、不要光として射出される場合がある。

また、本実施形態によると、検出領域３において互いに半値幅Ｗａ、Ｗｂが重なって、隣接する発光面２２０ａ、２２０ｂが照射する光ビームＡ、Ｂは互いに隙間なく射出されるので、確実に検出領域３に検出不良の少ない、すなわち高精度の物体認識装置１を提供することができる。

また、本実施形態によると、対応する発光面２２０ａ、２２０ｂに向かって凸面となり、配列方向に曲率Ｒａ、Ｒｂを有するシリンドリカル面である各入射面２４０ａ、２４０ｂにより、入射面２４０ａ、２４０ｂの境界付近に入射した光は、それぞれ対応するシリンドリカル面の頂点２４４ａ、２４４ｂ方向への集光作用を受けて屈折する。したがって、隣接する発光面２２０ａ、２２０ｂが照射する光ビームＡ、Ｂは、互いに必要以上に重なることなく、適切な位置に分けられて射出される。以上より、高精度の物体認識装置１を提供することができる。

また、本実施形態によると、配列方向の垂直方向に湾曲するシリンドリカル面である射出面２４６により、射出面２４６において、光ビームＡ、Ｂは、配列方向成分の影響を殆ど受けず、かつ、配列方向の垂直方向のビーム幅を調整することができる。したがって、高精度の物体認識装置１を容易に設計することができる。

また、本実施形態によると、直進性のよいレーザビームＡ、Ｂを照射することにより、光の拡散が抑制されるので、距離の離れた物体を認識する場合であっても、高精度に物体を認識することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

具体的に変形例１では、図９に示すように、発光面２２０は、複数であればよく、３つ以上であってもよい。

変形例２では、図１０に示すように、発光面２２０は２次元に配列されていてもよい。この例では、集光レンズ２４は、各発光面２２０に対応して複数の入射面２４０が２次元の配列方向に配列されてなり、それぞれ対応する発光面２２０から個別にそれら各入射面２４０へ光ビームが入射する。また、各入射面２４０は、対応する発光面２２０に向かって凸となる球面となっており、全ての入射面２４０が２次元に配列されるレンズアレイ状の表面を形成している。また、遮光部材２６は、光ビームＡ、Ｂを四方から遮断するように格子状に形成されている。そして、この例では、スキャナ３０を用いて光ビームＡ、Ｂを走査しない場合であっても、水平方向及び鉛直方向に分解能を高めて物体を認識することができる。なお、図１０における破線は、各入射面２４０における等高線を示している。

変形例３では、入射面２４０ａ、２４０ｂを通過することにより集光される光ビームＡ、Ｂ同士は、互いに半値幅Ｗａ、Ｗｂが重なっていなくてもよい。

変形例４では、射出面は、発光面２２０ａ、２２０ｂの配列方向の垂直方向に曲率を有し、複数の入射面２４０ａ、２４０ｂに対して共通の１つのシリンドリカル面でなくてもよい。

変形例５では、発光面２２０ａ、２２０ｂからの光ビームＡ、Ｂは、レーザビームでなくてもよい。

変形例６では、配列方向は、鉛直方向Ｖ以外の他の方向であってもよい。

変形例７では、物体認識装置以外の照明等に、本発明を適用可能である。例えば、発光ユニット２０は、各発光面２２０ａ、２２０ｂから照射する光ビームＡ、Ｂの色をそれぞれ設定することにより、信号機に適用可能である。

１ 物体認識装置、３ 検出領域、２２ 発光器、２２０、２２０ａ、２２０ｂ 発光面、２４ 集光レンズ、２４０、２４０ａ、２４０ｂ 入射面、２４６ 射出面、２６ 遮光部材、Ｒａ、Ｒｂ 曲率、Ｗａ、Ｗｂ 半値幅（ビーム幅）、Ａ、Ｂ 光ビーム（レーザビーム）

Claims (5)

1. 光ビーム（Ａ、Ｂ）を射出する検出領域（３）内の物体から反射される反射光を検出することにより、前記物体を認識する物体認識装置において、
   発光により前記光ビームを照射する複数の発光面（２２０、２２０ａ、２２０ｂ）を配列方向に配列してなる発光器（２２）と、
   各前記発光面に対応して複数の入射面（２４０、２４０ａ、２４０ｂ）が前記配列方向に配列されてなり、それぞれ対応する前記発光面から個別にそれら各前記入射面へ前記光ビームが入射する集光レンズ（２４）と、を備え、
   前記集光レンズは、各前記入射面を通過することにより集光される前記光ビーム同士を、前記検出領域において、前記配列方向にずらして集光させ、
   隣接する前記入射面間から、それら各前記入射面にそれぞれ対応する前記発光面間へ向かって伸びることにより、前記光ビームを遮蔽する遮光部材（２６）をさらに備えることを特徴とする物体認識装置。
2. 各前記入射面を通過することにより集光される前記光ビーム同士は、前記検出領域において互いに半値幅（Ｗａ、Ｗｂ）が重なることを特徴とする請求項１に記載の物体認識装置。
3. 各前記入射面は、対応する前記発光面に向かって凸となり、前記配列方向に曲率（Ｒａ、Ｒｂ）を有するシリンドリカル面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の物体認識装置。
4. 前記検出領域に向かって凸となり、前記集光レンズにおいて前記光ビームを射出させる射出面（２４６）は、前記配列方向の垂直方向に曲率を有し、複数の前記入射面に対して共通の１つのシリンドリカル面であることを特徴とする請求項３に記載の物体認識装置。
5. 前記遮光部材は、前記光ビームとしてのレーザビームを遮蔽することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の物体認識装置。

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