JP2016017803A - Optical monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学監視装置に関し、特に、対象物を簡易かつ効率良く監視又は捜索できる光学監視装置に関する。 The present invention relates to an optical monitoring apparatus, and more particularly to an optical monitoring apparatus that can monitor or search an object simply and efficiently.
従来、レーザ光を監視フィールドに照射して海上遭難者及び海上遭難船などを捜索するレーザ監視装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このレーザ監視装置は、レーザ光送信部から照射されたレーザ光をハーフミラーで対象物に向けて反射すると共に、対象物から反射されたレーザ光の反射光をハーフミラーで透過させてレーザ光受信部で受信する。これにより、レーザ光の送信光の光軸と反射光の光軸とを一致させることができるので、レーザ監視装置の構成の簡素化が可能となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a laser monitoring device that irradiates a monitoring field with a laser beam to search for maritime victims, maritime distress ships, and the like (see, for example, Patent Document 1). This laser monitoring device reflects laser light emitted from a laser light transmitting unit toward an object with a half mirror, and transmits reflected light of the laser light reflected from the object with a half mirror to receive laser light. Received in the department. Thereby, the optical axis of the transmitted light of the laser light and the optical axis of the reflected light can be matched, so that the configuration of the laser monitoring device can be simplified.
ところで、特許文献1に記載のレーザ監視装置においては、ハーフミラーを用いて送信側のレーザ光を反射すると共に、受信側のレーザ光の反射光を透過させているので、送光側及び受光側でそれぞれ50%の光の損失が発生し、レーザ監視装置の光利用効率が25%となる。このため、装置全体の小型化が可能であると共に、光利用効率を向上できる光学監視装置が望まれている。 By the way, in the laser monitoring apparatus described in Patent Document 1, the laser beam on the transmission side is reflected using the half mirror and the reflected light of the laser beam on the reception side is transmitted. Thus, 50% of light loss occurs, and the light utilization efficiency of the laser monitoring device is 25%. Therefore, there is a demand for an optical monitoring apparatus that can reduce the size of the entire apparatus and improve the light utilization efficiency.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、装置全体の小型化が可能であり、しかも、光利用効率を向上できる光学監視装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical monitoring apparatus that can reduce the size of the entire apparatus and that can improve light utilization efficiency.
本発明の光学監視装置は、送信光を送信する送信光送信部と、対象物によって反射された前記送信光の反射光を受信する送信光受信部と、前記送信光を反射して前記対象物に送信する送信光反射領域、及び前記反射光を透過して前記送信光受信部に送信する反射光透過領域を有する光分離手段と、前記送信光に所定の拡がり角を付与して前記対象物へ前記送信光を送信すると共に、前記対象物からの前記反射光を集光する送受信光ユニットと、を具備し、前記送信光送信部は、前記光分離手段の前記送信光反射領域に前記送信光を照射することを特徴とする。 The optical monitoring device of the present invention includes a transmission light transmission unit that transmits transmission light, a transmission light reception unit that receives reflected light of the transmission light reflected by an object, and the object that reflects the transmission light and reflects the transmission light. A transmission light reflecting area for transmitting to the transmission light, and a light separating means having a reflected light transmission area for transmitting the reflected light and transmitting it to the transmission light receiving unit, and providing a predetermined divergence angle to the transmission light and the object. A transmission / reception light unit that collects the reflected light from the object and transmits the transmission light to the transmission light reflection region of the light separating means. It is characterized by irradiating light.
この構成によれば、光分離手段によって送信光と反射光とを分離することができるので、送受信光ユニットを送受信用として共用することが可能となり、装置全体の小型化が可能となる。しかも、対象物からの反射光の受光光路が光分離手段の一部の領域である送信光反射領域によってのみ遮蔽されるので、ハーフミラーの全面に送信光を照射して送信光と反射光とを分離する場合と比較して光の損失量を低減することが可能となる。したがって、装置全体の小型化が可能であり、しかも、光利用効率を向上できる光学監視装置を実現できる。 According to this configuration, since the transmission light and the reflected light can be separated by the light separation means, the transmission / reception light unit can be shared for transmission / reception, and the entire apparatus can be reduced in size. In addition, since the light receiving optical path of the reflected light from the object is shielded only by the transmission light reflection area, which is a partial area of the light separating means, the transmission light and the reflected light are irradiated by irradiating the entire surface of the half mirror with the transmission light. It is possible to reduce the amount of light loss compared to the case of separating the light. Therefore, it is possible to reduce the size of the entire apparatus and realize an optical monitoring apparatus that can improve the light utilization efficiency.
本発明の光学監視装置においては、前記光分離手段は、前記送信光反射領域において前記送信光を全反射することが好ましい。この構成により、送信光の損失量を低減できるので、光利用効率をより向上できる。 In the optical monitoring device according to the aspect of the invention, it is preferable that the light separating unit totally reflects the transmission light in the transmission light reflection region. With this configuration, the amount of transmission light loss can be reduced, so that the light utilization efficiency can be further improved.
本発明の光学監視装置は、送信光を送信する送信光送信部と、対象物によって反射された前記送信光の反射光を受信する送信光受信部と、前記送信光を透過して前記対象物に送信する送信光透過領域、及び前記反射光を反射して前記送信光受信部に送信する反射光反射領域を有する光分離手段と、前記送信光に所定の拡がり角を付与して前記対象物へ前記送信光を送信すると共に、前記対象物からの前記反射光を集光する送受信光ユニットと、を具備し、前記送信光送信部は、前記光分離手段の前記送信光透過領域に前記送信光を照射することを特徴とする。 The optical monitoring device of the present invention includes a transmission light transmission unit that transmits transmission light, a transmission light reception unit that receives reflected light of the transmission light reflected by an object, and the object that transmits the transmission light and transmits the transmission light. A transmission light transmitting area for transmitting to the transmission light, and a light separating means having a reflected light reflection area for reflecting the reflected light and transmitting the reflected light to the transmission light receiving unit, and a predetermined divergence angle to the transmission light to give the object A transmission / reception light unit that collects the reflected light from the object and transmits the transmission light to the transmission light transmission region of the light separation means. It is characterized by irradiating light.
この構成によれば、光分離手段によって送信光と反射光とを分離することができるので、送受信光ユニットを送受信用として共用することが可能となり、装置全体の小型化が可能となる。しかも、対象物からの反射光の光の損失量が送信光反射領域を透過する反射光のみとなるので、ハーフミラーの全面に送信光を照射して送信光と反射光とを分離する場合と比較して光の損失量を低減することが可能となる。したがって、装置全体の小型化が可能であり、しかも、光利用効率を向上できる光学監視装置を実現できる。 According to this configuration, since the transmission light and the reflected light can be separated by the light separation means, the transmission / reception light unit can be shared for transmission / reception, and the entire apparatus can be reduced in size. In addition, since the amount of light loss of the reflected light from the object is only the reflected light that passes through the transmission light reflection region, the transmission light and the reflected light are separated by irradiating the entire surface of the half mirror with the transmission light. In comparison, the amount of light loss can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the size of the entire apparatus and realize an optical monitoring apparatus that can improve the light utilization efficiency.
本発明の光学監視装置においては、前記光分離手段は、前記反射光反射領域において前記反射光を全反射することが好ましい。この構成により、反射光の損失量を低減できるので、光利用効率をより向上できる。 In the optical monitoring apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the light separating unit totally reflects the reflected light in the reflected light reflecting region. With this configuration, the loss amount of reflected light can be reduced, so that the light use efficiency can be further improved.
本発明の光学監視装置においては、前記送受信光ユニットと前記光分離手段との間に設けられ、前記反射光を略平行光にする第1の光学部材を備えることが好ましい。この構成により、光分離手段に入光する反射光の受光経路を拡大できるので、反射光の損失量をより低減でき、光の利用効率を一層低減できる。 The optical monitoring device of the present invention preferably includes a first optical member that is provided between the transmission / reception light unit and the light separation means and makes the reflected light substantially parallel light. With this configuration, the light receiving path of the reflected light entering the light separating means can be expanded, so that the amount of reflected light loss can be further reduced and the light utilization efficiency can be further reduced.
本発明の光学監視装置においては、前記第1の光学部材は、前記送信光を透過する送信光透過領域を有することが好ましい。この構成により、送信光を平行光として送受信光ユニットに入射させることが可能となる。 In the optical monitoring device according to the aspect of the invention, it is preferable that the first optical member has a transmission light transmission region that transmits the transmission light. With this configuration, the transmission light can be incident on the transmission / reception light unit as parallel light.
本発明の光学監視装置においては、前記第1の光学部材は、前記送信光透過領域において特定波長を有する前記送信光を当該送信光以外の波長を有する他の光に対して選択的に透過することが好ましい。この構成により、送信光を選択的に透過させることができる。 In the optical monitoring device of the present invention, the first optical member selectively transmits the transmission light having a specific wavelength in the transmission light transmission region with respect to other light having a wavelength other than the transmission light. It is preferable. With this configuration, transmission light can be selectively transmitted.
本発明の光学監視装置においては、前記送信光送信部と前記光分離手段との間に設けられ、前記送信光のビーム径を制御する第2の光学部材を備えることが好ましい。この構成により、送信光のビーム径を所望の範囲に制御できるので、送受信光ユニットから対象物に送信される送信光の拡がり範囲の制御が可能となる。 The optical monitoring device of the present invention preferably includes a second optical member that is provided between the transmission light transmission unit and the light separation unit and controls a beam diameter of the transmission light. With this configuration, since the beam diameter of the transmission light can be controlled within a desired range, it is possible to control the expansion range of the transmission light transmitted from the transmission / reception light unit to the object.
本発明の光学監視装置においては、前記光分離手段と前記送信光受信部との間に設けられ、前記反射光の偏光特性を制御する電気光学素子を備えることが好ましい。この構成により、送信光受信部で受信する反射光の偏光特性を制御できるので、送信光受信部において反射光のパルスの制御が可能となり、送信光の利用効率を向上できる。 In the optical monitoring apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the optical monitoring device includes an electro-optical element that is provided between the light separation unit and the transmission light reception unit and controls a polarization characteristic of the reflected light. With this configuration, the polarization characteristics of the reflected light received by the transmission light receiving unit can be controlled, so that the pulse of the reflected light can be controlled in the transmission light receiving unit, and the utilization efficiency of the transmission light can be improved.
本発明の光学監視装置においては、前記送信光送信部と前記光分離手段との間に設けられ、前記送信光を直線偏光から円偏光に変換する第1の偏光素子を備えることが好ましい。この構成により、送信光及び反射光を円偏光に変換できるので、送信光受信部において反射光のパルスの制御が可能となり、送信光の利用効率を向上できる。 In the optical monitoring device of the present invention, it is preferable that the optical monitoring apparatus includes a first polarizing element that is provided between the transmission light transmission unit and the light separation unit and converts the transmission light from linearly polarized light to circularly polarized light. With this configuration, the transmitted light and the reflected light can be converted into circularly polarized light, so that the pulse of the reflected light can be controlled in the transmitted light receiving unit, and the utilization efficiency of the transmitted light can be improved.
本発明の光学監視装置においては、前記送信光送信部と前記光分離手段との間に設けられ、前記送信光を所望の偏光に変換する第2の偏光素子を備えることが好ましい。この構成により、送信光を所望の直線偏光に変換できるので、送信光受信部において反射光のパルスの制御が可能となり、送信光の利用効率を向上できる。 In the optical monitoring apparatus of the present invention, it is preferable that the optical monitoring apparatus includes a second polarizing element that is provided between the transmission light transmission unit and the light separation unit and converts the transmission light into desired polarization. With this configuration, since the transmission light can be converted into desired linearly polarized light, the pulse of the reflected light can be controlled in the transmission light reception unit, and the utilization efficiency of the transmission light can be improved.
本発明によれば、装置全体の小型化が可能であり、しかも、光利用効率を向上できる光学監視装置を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize an optical monitoring apparatus in which the entire apparatus can be reduced in size and the light utilization efficiency can be improved.
以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施可能である。また、以下の各実施の形態は適宜組み合わせて実施可能である。また、各実施の形態において共通する構成要素には同一の符号を付し、説明の重複を避ける。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited to each following embodiment, It can implement by changing suitably. Also, the following embodiments can be implemented in combination as appropriate. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the component which is common in each embodiment, and duplication of description is avoided.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る光学監視装置の概略を示す模式図である。図1に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置1は、送信光送信部11から対象物Xに向けて送信光Yを送信し、対象物Xから反射された反射光Zを送信光受信部12で受信することにより、対象物Xを簡易かつ効率よく監視及び捜索可能な光学監視装置である。この光学監視装置1は、送信光路上に配置された送信光送信部11と、送信光送信部11の後段に配置された光分離手段13と、光分離手段13の後段に配置された送受信光ユニット14とを備える。また、この光学監視装置1においては、受信光路上には、送受信光ユニット14の後段に光分離手段13が配置され、光分離手段13の後段に送信光受信部12が配置されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of an optical monitoring apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the optical monitoring device 1 according to the present embodiment transmits transmission light Y from the transmission
送信光送信部11は、光源からの送信光Yを光ファイバ11aによって所定の照射位置に導光する。また、送信光送信部11は、光ファイバ11aの射出端11bから光分離手段13の送信光反射領域13aに向けて送信光Yを射出する。送信光Yとしては、本発明の効果を奏する範囲で各種光を用いることができ、例えば、照明光及びレーザ光などが挙げられる。
The transmission
光分離手段13は、送信光Yを反射する送信光反射領域13aと、対象物Xからの反射光を透過する反射光透過領域13bとを備える。送信光反射領域13aは、送信光送信部11から照射された送信光Yを送受信光ユニット14に向けて反射すると共に、対象物Xからの受信光路を遮蔽する。反射光透過領域13bは、送受信光ユニット14から入光した反射光Zを透過する。
The light separating means 13 includes a transmission
光分離手段13は、例えば、透明ガラス及び樹脂材料などの光透過性を有する基材の表面の一部に、ハーフミラー及び反射ミラーなどの送信光Yを反射する光学部品を配置することによって構成される。この場合、光分離手段13は、基材における送信光を反射する光学部品を設けた領域が送信光反射領域13aとなり、基材における送信光反射領域13a以外の領域が反射光透過領域13bとなる。なお、送信光反射領域13aは、基材の表面に金属材料などを蒸着することによって設けることもできる。本実施の形態においては、送信光反射領域13aは、反射光Zの遮蔽による損失を低減する観点から、面積を小さくすることが好ましい。送信光反射領域13aの面積は、例えば、光分離手段13の表面積に対して20%以下にすることが好ましく、10%以下にすることがより好ましい。
The light separating means 13 is configured by, for example, arranging an optical component that reflects the transmitted light Y such as a half mirror and a reflecting mirror on a part of the surface of a transparent substrate such as transparent glass and resin material. Is done. In this case, in the light separating means 13, the region where the optical component that reflects the transmission light on the base material is provided becomes the transmission
送受信光ユニット14は、複数のレンズ群(不図示)を備える。送受信光ユニット14は、送信光Yに所定の拡がり角を付与して対象物Xへ送信光(送光)を送信する。また、送受信光ユニット14は、対象物Xからの反射光Zを集光して光分離手段13に照射する。
The transmission /
送信光受信部12は、レンズを備えた撮像カメラと、この撮像カメラに接続されたモニタを備える。送信光受信部12は、送受信光ユニット14によって集光され、光分離手段13を透過した反射光Zを受信する。
The transmission
次に、本実施の形態に係る光学監視装置1の全体動作について説明する。送信光送信部11は、光ファイバ11aによって導光した所定の位置から光分離手段13の送信光反射領域13aに向けて送信光Yを照射する。この送信光Yは、光分離手段13の送信光反射領域13aによって送受信光ユニット14に向けて反射される。ここで、本実施の形態においては、送信光送信部11が、光分離手段13の一部に設けた送信光反射領域13aに向けて送信光Yを照射するので、送信光Yの損失量を低減することが可能となる。
Next, the overall operation of the optical monitoring apparatus 1 according to the present embodiment will be described. The transmission
送受信光ユニット14に向けて反射された送信光Yは、送受信光ユニット14によって所定の拡がり角が付与されて対象物Xに送信光として照射される。対象物Xによって反射された反射光Zは、送受信光ユニット14によって集光されて光分離手段13に照射される。この反射光Zは、反射光透過領域13bを介して送信光受信部12に照射されると共に、一部が送信光反射領域13aによって遮蔽される。ここで、本実施の形態においては、光分離手段13の一部に送信光反射領域13aが設けられているので、送信光反射領域13aによって遮蔽される反射光Zの損失量を低減することが可能となる。
The transmission light Y reflected toward the transmission /
以上説明したように、本実施の形態に係る光学監視装置1によれば、光分離手段13によって送信光Yと反射光Zとを分離することができるので、送受信光ユニット14を送受信用として共用することが可能となり、装置全体の小型化が可能となる。しかも、対象物Xからの反射光Zの受信光路が光分離手段13の一部の領域である送信光反射領域13aによってのみ遮蔽されるので、ハーフミラーの全面に送信光Yを照射して送信光Yと反射光Zとを分離する場合と比較して光の損失量を低減することが可能となる。したがって、装置全体の小型化が可能であり、しかも、光利用効率を向上できる光学監視装置1を実現できる。
As described above, according to the optical monitoring device 1 according to the present embodiment, since the transmission light Y and the reflected light Z can be separated by the light separation means 13, the transmission / reception
(第2の実施の形態)
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る光学監視装置2の概略を示す模式図である。図2に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置2は、上述した第1の実施の形態に係る光学監視装置1の構成に加えて、送信光路上の光分離手段13の後段であって、送受信光ユニット14の前段に配置されたコリメートレンズ(光学部材)21を備える。このコリメートレンズ21は、送受信光ユニット14によって集光されつつ光分離手段13に向けて照射される反射光Zを略平行光にする機能を有する。このコリメートレンズ21は、送信光受信部12の受信面(例えば、撮像カメラのレンズの全面)に対応した面積を有する。その他の構成については、上述した第1の実施の形態に係る光学監視装置1と同様のため説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic diagram showing an outline of the optical monitoring device 2 according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, in addition to the configuration of the optical monitoring device 1 according to the first embodiment described above, the optical monitoring device 2 according to the present embodiment is provided at the subsequent stage of the light separating means 13 on the transmission optical path. A collimating lens (optical member) 21 is provided in front of the transmission /
次に、本実施の形態に係る光学監視装置2の全体動作について上述した光学監視装置1との相違点を中心に説明する。対象物Xによって反射された反射光Zは、送受信光ユニット14によって集光されつつ、コリメートレンズ21に入射して略平行光に光路が揃えられる。ここで、本実施の形態においては、コリメートレンズ21によって反射光Zを略平行光とするので、コリメートレンズ21を設けずに送受信光ユニット14によって集光されつつ光分離手段13に反射光Zを照射する場合と比較して、光分離手段13の反射光透過領域13bに対する反射光Zの照射面積A1を拡大できる。しかも、コリメートレンズ21が送信光受信部12の受信面に対応した面積を有するので、送信光受信部12の最大範囲に反射光Zを照射することが可能となる。したがって、反射光Zの損失量をより低減することが可能となる。
Next, the overall operation of the optical monitoring apparatus 2 according to the present embodiment will be described focusing on the differences from the optical monitoring apparatus 1 described above. The reflected light Z reflected by the object X enters the collimating
なお、本実施の形態においては、反射光Zを略平行光にする光学部材としてコリメートレンズ21を用いる例について説明したが、光学部材は、反射光Zを略平行光にできるものであれば特に制限されるものではない。
In the present embodiment, the example in which the
(第3の実施の形態)
図3は、本発明の第3の実施の形態に係る光学監視装置3の概略を示す模式図である。図3に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置3は、上述した第2の実施の形態に係る光学監視装置2の光分離手段13に代えて開口部を有する光分離手段22を備える。この光分離手段22においては、開口部が送信光Yを透過する送信光透過領域22aとなり、開口部以外の表面が反射光Zを送信光受信部12に向けて反射する反射光反射領域22bとなる。光分離手段22としては、例えば、反射ミラー及びハーフミラーに送信光Yが透過する開口を設けたものを用いることができる。また、光分離手段22としては、透明ガラス及び樹脂材料などの光透過性を有する基材の表面の一部に、ハーフミラー及び反射ミラーなどの送信光を反射する光学部品を配置することによって構成される。この場合、光分離手段22は、基材における送信光を反射する光学部品を設けた領域が反射光反射領域22bとなり、基材における反射光反射領域22b以外の領域が送信光透過領域22aとなる。なお、反射光反射領域22bは、基材の表面に金属材料などを蒸着することによって設けることもできる。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a schematic diagram showing an outline of the optical monitoring device 3 according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the optical monitoring device 3 according to the present embodiment includes a light separation means 22 having an opening instead of the light separation means 13 of the optical monitoring device 2 according to the second embodiment described above. Prepare. In this light separating means 22, the opening becomes a transmission
本実施の形態においては、送信光透過領域22aは、反射光Zの透過による損失を低減する観点から、面積を小さくすることが好ましい。送信光透過領域22aの面積は、例えば、光分離手段22の表面積に対して20%以下にすることが好ましく、10%以下にすることがより好ましい。また、本実施の形態においては、開口部を設けて送信光透過領域22aを設けた例について説明したが、この構成に限定されない。送信光透過領域22aは、例えば、反射光反射領域22bと比較して、特定波長を有する送信光Yを当該特定波長以外の波長領域を有する反射光Zなどの他の光に対して選択的に透過させるように構成してもよい。このように構成しても、送信光Yを選択的に透過して対象物Xに対して送信することができるので、送信光Yの利用効率が向上する。その他の構成については、上述した第2の実施の形態に係る光学監視装置2と同様のため説明を省略する。
In the present embodiment, it is preferable to reduce the area of the transmission
次に、本実施の形態に係る光学監視装置3の全体動作について上述した光学監視装置2との相違点を中心に説明する。送信光送信部11は、光ファイバ11aによって導光した所定の位置から光分離手段22の送信光透過領域22aに向けて送信光Yを照射する。この送信光Yは、光分離手段22の送信光透過領域22aを介して送受信光ユニット14に向けて照射される。ここで、本実施の形態においては、光ファイバ11aで導光したビーム径が小さい送信光Yを光分離手段22の一部に設けた送信光透過領域22aに向けて照射するので、送信光Yの損失量を低減することが可能となる。
Next, the overall operation of the optical monitoring apparatus 3 according to the present embodiment will be described focusing on differences from the optical monitoring apparatus 2 described above. The transmission
対象物Xによって反射された反射光Zは、送受信光ユニット14によって集光されて光分離手段22に照射される。この反射光Zは、反射光反射領域22bを介して送信光受信部12に照射されると共に、一部が送信光透過領域22aを透過する。ここで、本実施の形態においては、光分離手段22の一部に送信光透過領域22aを設けているので、送信光透過領域22aを透過する反射光Zの損失量を低減することが可能となる。
The reflected light Z reflected by the object X is collected by the transmission /
(第4の実施の形態)
図4は、本発明の第4の実施の形態に係る光学監視装置4の概略を示す模式図である。図4に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置4は、上述した第3の実施の形態に係る光学監視装置3の構成に加えて、送信光路上の光分離手段22の後段であって、送受信光ユニット14の前段に配置された開口部23Aを有するコリメートレンズ(光学部材)23を備える。このコリメートレンズ23は、送受信光ユニット14によって集光されつつ光分離手段22に向けて照射される反射光Zを略平行光にする機能を有する。このコリメートレンズ23は、送信光受信部12の受信面(例えば、撮像カメラのレンズの全面)に対応した面積を有する。その他の構成については、上述した第3の実施の形態に係る光学監視装置3と同様のため説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a schematic diagram showing an outline of the optical monitoring device 4 according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, in addition to the configuration of the optical monitoring device 3 according to the third embodiment described above, the optical monitoring device 4 according to the present embodiment is provided at the subsequent stage of the light separating means 22 on the transmission optical path. In addition, a collimating lens (optical member) 23 having an
次に、本実施の形態に係る光学監視装置4の全体動作について上述した光学監視装置3との相違点を中心に説明する。送受信光ユニット14に向けて反射された送信光Yは、コリメートレンズ23の開口部23Aを介して平行光として送受信光ユニット14に照射される。対象物Xによって反射された反射光Zは、送受信光ユニット14によって集光されて光分離手段22に照射される。対象物Xによって反射された反射光Zは、送受信光ユニット14によって集光されつつ、コリメートレンズ23に入射して略平行光に光路が揃えられる。ここで、本実施の形態においては、送信光Yが、コリメートレンズ23の開口部23Aを通過して送受信光ユニット14に送信されるので、開口部23Aを設けない場合と比較してコリメートレンズ23を透過する際に発生する送信光Yのコリメートレンズ23での表面反射及びコリメートレンズ23での送信光Yの減衰を回避できる。また、送信光Yが開口部23Aを介して送信させるので、コリメートレンズ23での表面反射を防ぐことができるので、送信光Yの散乱を抑制することもできる。したがって、送信光Yの損失量をより低減することが可能となる。
Next, the overall operation of the optical monitoring device 4 according to the present embodiment will be described focusing on the differences from the optical monitoring device 3 described above. The transmission light Y reflected toward the transmission /
(第5の実施の形態)
図5は、本発明の第5の実施の形態に係る光学監視装置5の概略を示す模式図である。図5に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置5は、上述した第1の実施の形態に係る光学監視装置1の構成に加えて送信光路の送信光送信部11の後段であって、光分離手段13の前段に配置された成形レンズ15を備える。この成形レンズ15は、送信光Yを所望のビーム径に成形する。その他の構成については、上述した第1の実施の形態に係る光学監視装置1と同様のため説明を省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram showing an outline of the optical monitoring device 5 according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the optical monitoring device 5 according to the present embodiment is a subsequent stage of the transmission
次に、本実施の形態に係る光学監視装置5の全体動作について上述した光学監視装置1との相違点を中心に説明する。送信光送信部11から照射された送信光Yは、成形レンズ15によって所望のビーム径に成形された後、光分離手段13の送信光反射領域13aによって送受信光ユニット14に向けて反射される。これにより、例えば、光学監視装置5は、送信光受信部12の撮像カメラのレンズの画角に合わせビーム径に送信光を合わせることが可能となる。また、光学監視装置5は、光分離手段13の送信光反射領域13aの面積に対応したビーム径に送信光Yを成形することも可能となる。
Next, the overall operation of the optical monitoring apparatus 5 according to the present embodiment will be described focusing on differences from the optical monitoring apparatus 1 described above. The transmission light Y emitted from the transmission
(第6の実施の形態)
図6は、本発明の第6の実施の形態に係る光学監視装置6の概略を示す模式図である。図6に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置6は、上述した第3の実施の形態に係る光学監視装置3の構成に加えて光分離手段22と送信光受信部12との間に電気光学素子24が配置されている。この電気光学素子24は、圧電性を有する誘電性の等方性結晶によって構成される素子及び偏光板を備えてなり、所定の電圧を印加すると素子における屈折率が変化する。この電気光学素子24は、所定の電圧を印加することにより、送信光受信部12に照射される反射光Zの偏光方向を所望の偏光方向に制御する。この電気光学素子24は、送信光送信部11からの直線偏光の送信光Yが送信光受光部12に入射する際には、送信光Yの直線偏光を偏光板の偏光方向と直交させる方向に変化させて送信光Yの送信光受光部12へ入射を抑制する。また、電気光学素子24は、対象物Xからの反射光Zが送信光受光部12に入射する際には、反射光Zの偏光方向の制御を行わずに、反射光Zが偏光板を透過するように制御して送信光受光部12で受光可能とする。その他の構成については、上述した第3の実施の形態に係る光学監視装置3と同様のため説明を省略する。
(Sixth embodiment)
FIG. 6 is a schematic diagram showing an outline of the optical monitoring device 6 according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the optical monitoring device 6 according to the present embodiment includes an
次に、本実施の形態に係る光学監視装置6の全体動作について上述した光学監視装置3との相違点を中心に説明する。対象物Xによって反射された反射光Zは、反射光反射領域22bによって反射され、電気光学素子24を介して送信光受信部12に照射される。ここで、本実施の形態においては、電気光学素子24に電圧を印加することにより、送信光送信部11から照射される送信光Yは、電気光学素子24によって偏光方向を偏光板と直交する方向に変化させることにより電気光学素子24の偏光板によって遮断され、送信受信部12への入射を防ぐことが可能となる。また、対象物Xからの反射光Zは、電気光学素子24による制御を行わないことで、電気光学素子24の偏光板によって遮断されることなく受光される。これらにより、送信光受信部12に照射される反射光Zのパルスの制御が可能となり、送信光Yの利用効率が向上する。
Next, the overall operation of the optical monitoring apparatus 6 according to the present embodiment will be described focusing on the differences from the optical monitoring apparatus 3 described above. The reflected light Z reflected by the object X is reflected by the reflected
(第7の実施の形態)
図7は、本発明の第7の実施の形態に係る光学監視装置7の概略を示す模式図である。図7に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置7は、上述した第6の実施の形態に係る光学監視装置6の構成に加えて送信光送信部11と光分離手段22との間に配置された1/4λ素子(第1の偏光素子)25を備える。この1/4λ素子25は、送信光Yの偏光の位相を変換し、直線偏光から円偏光に変換する。その他の構成については、上述した第6の実施の形態に係る光学監視装置6と同様のため説明を省略する。
(Seventh embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram showing an outline of the optical monitoring device 7 according to the seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the optical monitoring device 7 according to the present embodiment includes a transmission
次に、本実施の形態に係る光学監視装置7の全体動作について上述した光学監視装置6との相違点を中心に説明する。送信光送信部11から照射された直線偏光の送信光Yは、1/4λ素子25により直線偏光から円偏光に変換されて送受信光ユニット14に向けて照射される。一方で、対象物Xによって反射された直線偏光の反射光Zは、送受信光ユニット14によって集光されて電気光学素子24を介して送信光受信部12に入射する。ここで、本実施の形態においては、1/4λ素子25により円偏光に変換して照射される送信光Yは、電気光学素子24により送信光Yの偏光を円偏光から偏光板と直交する偏光方向の直線偏光に変化させるので、送信光受光部12への入射が抑制される。また、対象物Xからの反射光Zは、電気光学素子24による偏光方向の制御を行わないことで、反射光Zが電気光学素子24の偏光板を透過するように制御して送信光受光部12で受光可能とすることができる。これらにより、送信光受信部12に照射される反射光Zのパルスの制御が可能となり、送信光Yの利用効率が向上する。
Next, the overall operation of the optical monitoring device 7 according to the present embodiment will be described focusing on the differences from the optical monitoring device 6 described above. The linearly polarized transmission light Y emitted from the transmission
(第8の実施の形態)
図8は、本発明の第8の実施の形態に係る光学監視装置8の概略を示す模式図である。図8に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置8は、上述した第6の実施の形態に係る光学監視装置6の構成に加えて、送信光送信部11と光分離手段22との間に配置された偏光板(第2の偏光素子)26を有する。この偏光板26は、送信光Yを所望の偏光に変換する。その他の構成については、上述した第6の実施の形態に係る光学監視装置6と同様のため説明を省略する。
(Eighth embodiment)
FIG. 8 is a schematic diagram showing an outline of the optical monitoring device 8 according to the eighth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, in addition to the configuration of the optical monitoring device 6 according to the sixth embodiment described above, the optical monitoring device 8 according to the present embodiment includes a
次に、本実施の形態に係る光学監視装置8の全体動作について上述した光学監視装置6との相違点を中心に説明する。送信光送信部11から照射された直線偏光の送信光Yは、偏光板26によって反射光Zとは異なる所望の偏光方向に変換されて対象物Xに照射される。一方で、対象物Xによって反射された直線偏光の反射光Zは、偏光方向が変換されずに送信光受信部12に照射される。ここで、本実施の形態においては、電気光学素子24に電圧を印加することにより、送信光送信部11から偏光板26を介して照射される送信光Yは、電気光学素子24によって偏光方向を偏光板と直交する方向に変化させることにより電気光学素子24の偏光板によって遮断され、送信受信部12への入射が抑制される。また、対象物Xからの反射光Zは、電気光学素子24による制御を行わないことで、電気光学素子24の偏光板によって遮断されることなく受光される。これらにより、送信光受信部12に照射される反射光Zのパルスの制御が可能となり、送信光Yの利用効率が向上する。
Next, the overall operation of the optical monitoring apparatus 8 according to the present embodiment will be described focusing on the differences from the optical monitoring apparatus 6 described above. The linearly polarized transmission light Y emitted from the transmission
(第9の実施の形態)
図9は、本発明の第9の実施の形態に係る光学監視装置9の概略を示す模式図である。図9に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置9は、上述した第8の実施の形態に係る光学監視装置8の構成に加えて、光分離手段22と送受信光ユニット14との間に配置された1/4λ素子(第1の偏光素子)25を備える。その他の構成については、上述した第8の実施の形態に係る光学監視装置8と同様のため説明を省略する。
(Ninth embodiment)
FIG. 9 is a schematic diagram showing an outline of an optical monitoring device 9 according to the ninth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, in addition to the configuration of the optical monitoring device 8 according to the eighth embodiment described above, the optical monitoring device 9 according to the present embodiment includes an
次に、本実施の形態に係る光学監視装置9の全体動作について上述した光学監視装置6〜8との相違点を中心に説明する。送信光送信部11から照射された直線偏光の送信光Yは、偏光板26によって反射光Zとは異なる所望の偏光方向に変換され、1/4λ素子25により直線偏光から円偏光に変換されて送受信光ユニット14に向けて照射される。一方で、対象物Xによって反射された反射光Zは、反射光反射領域22bによって反射され、電気光学素子24を介して送信光受信部12に照射される。ここで、本実施の形態においては、電気光学素子24に電圧を印加することにより、送信光送信部11から偏光板26及び1/4λ素子25を介して対象物Xに向けて照射される送信光Yは、電気光学素子24によって偏光方向を偏光板と直交する方向に変化させることにより電気光学素子24の偏光板によって遮断され、送信受信部12への入射が抑制される。また、対象物Xからの反射光Zは、電気光学素子24による制御を行わないことで、電気光学素子24の偏光板によって遮断されることなく受光される。これらにより、送信光受信部12に照射される反射光Zのパルスの制御が可能となり、送信光Yの利用効率が向上する。
Next, the overall operation of the optical monitoring device 9 according to the present embodiment will be described focusing on differences from the optical monitoring devices 6 to 8 described above. The linearly polarized transmission light Y emitted from the transmission
1〜9 光学監視装置
11 送信光送信部
11a 光ファイバ
11b 射出端
12 送信光受信部
13 光分離手段
13a 送信光反射領域
13b 反射光透過領域
14 送受信光ユニット
15 成形レンズ
21,23 コリメートレンズ(光学部材)
22 光分離手段
22a 送信光透過領域
22b 反射光反射領域
24 電気光学素子
25 1/4λ素子
26 偏光板
X 対象物
Y 送信光
Z 反射光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-9
22 Light separating means 22a Transmitted
Claims (11)
対象物によって反射された前記送信光の反射光を受信する送信光受信部と、
前記送信光を反射して前記対象物に送信する送信光反射領域、及び前記反射光を透過して前記送信光受信部に送信する反射光透過領域を有する光分離手段と、
前記送信光に所定の拡がり角を付与して前記対象物へ前記送信光を送信すると共に、前記対象物からの前記反射光を集光する送受信光ユニットと、を具備し、
前記送信光送信部は、前記光分離手段の前記送信光反射領域に前記送信光を照射することを特徴とする、光学監視装置。 A transmission light transmitter for transmitting the transmission light;
A transmission light receiving unit that receives the reflected light of the transmission light reflected by the object;
A light separation means having a transmission light reflection region that reflects the transmission light and transmits it to the object, and a reflected light transmission region that transmits the reflection light and transmits the transmission light to the transmission light receiver;
A transmission / reception light unit that gives the transmission light a predetermined divergence angle and transmits the transmission light to the object, and condenses the reflected light from the object; and
The optical monitoring device, wherein the transmission light transmission unit irradiates the transmission light to the transmission light reflection region of the light separation means.
対象物によって反射された前記送信光の反射光を受信する送信光受信部と、
前記送信光を透過して前記対象物に送信する送信光透過領域、及び前記反射光を反射して前記送信光受信部に送信する反射光反射領域を有する光分離手段と、
前記送信光に所定の拡がり角を付与して前記対象物へ前記送信光を送信すると共に、前記対象物からの前記反射光を集光する送受信光ユニットと、を具備し、
前記送信光送信部は、前記光分離手段の前記送信光透過領域に前記送信光を照射することを特徴とする、光学監視装置。 A transmission light transmitter for transmitting the transmission light;
A transmission light receiving unit that receives the reflected light of the transmission light reflected by the object;
A light separating means having a transmission light transmission region that transmits the transmission light and transmits the transmission light to the object, and a reflected light reflection region that reflects the reflected light and transmits the reflected light to the transmission light reception unit;
A transmission / reception light unit that gives the transmission light a predetermined divergence angle and transmits the transmission light to the object, and condenses the reflected light from the object; and
The optical monitoring device, wherein the transmission light transmission unit irradiates the transmission light to the transmission light transmission region of the light separation means.
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07318648A (en) * | 1994-05-26 | 1995-12-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Electro-optical distance measuring apparatus |
JPH11304909A (en) * | 1998-04-24 | 1999-11-05 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Laser radar with electro-optical correction device for signal light |
JP2004191063A (en) * | 2002-12-06 | 2004-07-08 | Topcon Corp | Light wave distance measuring device |
JP2005221336A (en) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Nippon Densan Corp | Scanning-type range sensor |
US20050179888A1 (en) * | 2002-02-28 | 2005-08-18 | Vaisala Oyj | Lidar |
JP2006053055A (en) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Inc Engineering Co Ltd | Laser measuring apparatus |
JP2010112952A (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Rosemount Aerospace Inc | Apparatus and method for in-flight detection of airborne water droplets and ice crystals |
JP2012247255A (en) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Rexxam Co Ltd | Laser displacement gauge |
JP2014055860A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Ricoh Co Ltd | Distance measuring device |
-
2014
- 2014-07-07 JP JP2014139792A patent/JP2016017803A/en active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07318648A (en) * | 1994-05-26 | 1995-12-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Electro-optical distance measuring apparatus |
JPH11304909A (en) * | 1998-04-24 | 1999-11-05 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Laser radar with electro-optical correction device for signal light |
US20050179888A1 (en) * | 2002-02-28 | 2005-08-18 | Vaisala Oyj | Lidar |
JP2004191063A (en) * | 2002-12-06 | 2004-07-08 | Topcon Corp | Light wave distance measuring device |
JP2005221336A (en) * | 2004-02-04 | 2005-08-18 | Nippon Densan Corp | Scanning-type range sensor |
JP2006053055A (en) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Inc Engineering Co Ltd | Laser measuring apparatus |
JP2010112952A (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Rosemount Aerospace Inc | Apparatus and method for in-flight detection of airborne water droplets and ice crystals |
JP2012247255A (en) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Rexxam Co Ltd | Laser displacement gauge |
JP2014055860A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Ricoh Co Ltd | Distance measuring device |
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