JP2017125765A - 対象物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図りながらも、光束を投射して被写体を検出する際に迷光の影響を効果的に抑制できる対象物検出装置を提供する。【解決手段】素子ホルダＨＬ２の偏向面ＨＬ２ｄをＹ方向に対して傾き角θで傾けることで、進行してきた迷光ＬＳＴが、偏向面ＨＬ２ｄで反射後に、進行方向においてＹ方向成分を与えられ、受光部Ｄの受光面ＰＤａの中心に対して右方にずれて入射する。更に、受光面ＰＤａは、Ｚ方向の寸法に対してＹ方向の寸法が小さいので、迷光ＬＳＴが右方にずれて入射することで非検出領域に入射する可能性が高まり、これにより素子ホルダＨＬ２の小型化を図りつつ誤検出の恐れを抑制できる。【選択図】図４

Description

本発明は、光源から光束を照射して対象物を検出する対象物検出装置に関する。

近年、例えば自動車や警備ロボットなどの分野において、移動体における衝突防止の目的で移動体が進む範囲にある障害物を精度よく検知したいという要望がますます強くなっている。このような障害物の検知方法として、電波を発信して反射波を検出する電波式レーダーが提案されているが、解像度の観点から遠方の物体の位置を精度良く把握するのは難しいという課題がある。

これに対し、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式を採用したレーザーレーダーも既に開発されている。ＴＯＦ方式とは、パルス発光させたレーザー光が、物体に当たって戻ってくるまでの時間を測ることにより、当該物体までの距離を測定することができるものである。しかるに、レーザー光を固定した状態では、広い範囲にわたって対象物を検出することができない。そこで、一定範囲でレーザー光を走査する必要がある。

特許文献１には、回転するミラーによりレーザー光を反射させて，対象物に向かって走査する構成が開示されている。ところで、ＴＯＦ方式を採用したレーザーレーダーは、遠方の物体にレーザー光を照射した際に発生する微弱な反射光を検知するために、一般的にはＡＰＤ(アバランシェ・フォトダイオード)等の増幅率の高い受光素子を使用している。一方で、ミラーの反射面を完全な反射体とすることは困難であり、よってレーザー光がミラーに入射した際に、反射光以外に微小な拡散光が生じることは避けられず、これが迷光となって高感度の受光素子に受光されると誤検出が生じる恐れがある。

特開２０１４−１１５１８２号公報 特開２０１３−２４８６７号公報

これに対し、特許文献２には、光送信機から出射された光線が偏向ユニットにより反射されて監視領域へと向かい、物体からの反射光が偏向ユニットで反射して光受信機に入射する構成において、筒状の送信鏡胴を設けることで、迷光が光受信機に入射することを抑制する技術が開示されている。しかしながら、特許文献２の構成では、送信鏡胴の外側から入射する迷光は抑制できるが、送信鏡胴の内部に入射した迷光については、内周面で反射を繰り返し、光受信機に入射することを妨げられない。特に、構成の小型化を図るべく送信鏡胴の径を細くすると、送信鏡胴の内部に入射した迷光が比較的高い強度を保ったまま光受信機に入射する恐れが強く、誤検出を招く可能性が高いといえる。

本発明は、かかる問題に鑑みなされたものであり、小型化を図りながらも、光束を投射して被写体を検出する際に迷光の影響を効果的に抑制できる対象物検出装置を提供することを目的とする。

本発明の対象物検出装置は、
光源と、
前記光源から出射された光束を、コリメート光束に変換して対象物に向けて出射する投光用光学系と、
前記投光用光学系から前記対象物に向かう前記コリメート光束を反射し、且つ前記対象物からの前記反射光束を反射するミラー面を備えたミラーと、
前記ミラー面で反射した前記反射光束を入射する受光用光学系と、
前記受光用光学系によって集光された前記反射光束を受光する受光部と、
前記反射光を通過させる筒状の開口部を備えた筐体と、を有し、
前記ミラーが回転することにより、前記コリメート光束は前記対象物に対して走査されるようになっており、少なくとも前記対象物に入射する際の前記コリメート光束の断面は、前記コリメート光束の走査方向の寸法が、それに直交する走査直交方向の寸法より短くなっており、
前記受光部は、前記走査方向に対応する第１の方向の寸法よりも、前記走査直交方向に対応する第２の方向の寸法が大きくなっている受光面を有し、
前記筐体は、前記開口部の内周面に偏向面を有し、前記ミラー面から生じた迷光が前記開口部内に進入して前記偏向面に入射した際に、前記受光部の受光面に対して前記迷光の進行方向における前記第１の方向に向かう成分が、入射前に比べて入射後に増大するようになっているものである。

本発明によれば、小型化を図りながらも、光束を投射して被写体を検出する際に迷光の影響を効果的に抑制できる対象物検出装置を提供することができる。

本実施の形態にかかる投受光ユニットを搭載したレーザーレーダーを車両に搭載した状態を示す概略図である。 本実施の形態にかかるレーザーレーダーＬＲの主要部を示す図である。 本実施の形態にかかるレーザーレーダーＬＲを、回転軸線ＲＯ及び光軸を通る面で切断して示す図である。 素子ホルダＨＬ２を光軸方向に見た図である。 素子ホルダＨＬ２の斜視図である。 ミラーユニットＭＵの回転に応じて、出射するコリメート光束ＬＢ（ハッチングで示す）で、レーザーレーダーＬＲの検出範囲である画面Ｇ上を走査する状態を示す図である。 縦軸に、受光面ＰＤａから出力された信号強度を示し、横軸に、対象物までの距離をとって示すグラフである。 変形例にかかる素子ホルダＨＬ２’を光軸方向に見た図である。 変形例にかかる素子ホルダＨＬ２’の斜視図である。 （別な変形例にかかる素子ホルダＨＬ２”を光軸方向に見た図である。 別な変形例にかかる素子ホルダＨＬ２”の斜視図である。 別な実施の形態にかかるレーザーレーダーの図３と同様な断面図である。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。図１は、本実施の形態にかかる対象物検出装置であるレーザーレーダーを車両に搭載した状態を示す概略図である。本実施の形態のレーザーレーダーＬＲは、車両１のフロントウィンドウ１ａの背後、もしくはフロントグリル１ｂの背後に設けられている。

図２は、本実施の形態にかかるレーザーレーダーＬＲの主要部を示す図である。図３は、本実施の形態にかかるレーザーレーダーＬＲを、回転軸線ＲＯ及び光軸を通る面で切断して示す図である。ここでは、出射光束及び反射光束の中心を実線又は一点鎖線で示しているが、実際はある断面積を有している。図２，３において、レーザーレーダーＬＲの投受光ユニットは、パルスレーザー光束を出射する半導体レーザー(光源)ＬＤと、半導体レーザーＬＤからの発散光をコリメート光束に変換するコリメートレンズ(投光用光学系)ＣＬと、走査投光された対象物ＯＢＪからの反射光束を集光するレンズ(受光用光学系)ＬＳと、レンズＬＳにより集光された光を受光する受光部ＰＤと、回転するミラーユニット（ミラー）ＭＵとを有している。ここで、ミラーユニットＭＵの回転軸線ＲＯの方向をＺ方向とし、半導体レーザーＬＤの光軸方向をＸ方向とし、Ｚ方向及びＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。

半導体レーザーＬＤとコリメートレンズＣＬとで投光系ＬＰＳを構成し、レンズＬＳと受光部ＰＤとで受光系ＲＰＳを構成する。受光部ＰＤは、後述する受光面ＰＤａを有する。投光系ＬＰＳから出射された光束は、対象物の測定範囲で走査角方向よりも副走査角方向に長くなっている。

図３において、レーザーレーダーＬＲの不図示のフレームに固定されたボックス状のケースＣＳ内には、上部開口ＣＳａと下部開口ＣＳｂとが形成されている。上部開口ＣＳａの遠端（図で左端）には、基板ＳＴに接合された半導体レーザーＬＤが組み付けられている。上部開口ＣＳａの中程には、レンズＬＳを保持する投光光学系用ホルダＨＬ１が組み付けられており、半導体レーザーＬＤから出射されたレーザー光は、実線で示すようにコリメートレンズＣＬを通過し、上部開口ＣＳａを通って、ミラーユニットＭＵに向かうようになっている。

一方、下部開口ＣＳｂの遠端（図で左端）に取り付けられた素子ホルダＨＬ２に、受光部ＰＤが組み付けられており、下部開口ＣＳｂの近端（図で右端）には、レンズＬＳが組み付けられている。ケースＣＳと素子ホルダＨＬ２とで筐体を構成する。

図４は、素子ホルダＨＬ２を光軸方向に見た図であり、図５は、素子ホルダＨＬ２の斜視図であるが、寸法は一部実際と異なる場合がある。素子ホルダＨＬ２は、背面側に受光部ＰＤを取り付ける矩形板状のフランジ部ＨＬ２ａと、フランジ部ＨＬ２ａの表面側に接合された角形の筒状部ＨＬ２ｂとを有している。ここでは、下部開口ＣＳｂ内に嵌合された筒状部ＨＬ２ｂの内側が、開口部を構成する。フランジ部ＨＬ２ａの四隅近傍にある穴ＨＬ２ｐは、ケースＣＳに素子ホルダＨＬ２を固定する為のねじ（不図示）を挿通するためのものである。

筒状部ＨＬ２ｂに包囲されたフランジ部ＨＬ２ａの中央には、矩形状の開口(開口部ともいう)ＨＬ２ｃが形成されている。筒状部ＨＬ２ｂ側から見て、開口ＨＬ２ｃから受光部ＰＤの受光面ＰＤａが露出している。開口ＨＬ２ｃから露出した受光面ＰＤａ以外の領域は、光を検出しない非検出領域となっている。ケースＣＳに組み付けられた状態で、受光面ＰＤａは、第１の方向（ここではＹ方向）の寸法（横）よりも、走査直交方向に対応する第２の方向（ここではＺ方向）の寸法（縦）が大きくなっている。

筒状部ＨＬ２ｂの内周面において、半導体レーザーＬＤから離れる側（図４，５で下側）の面は偏向面ＨＬ２ｄとなっている。より具体的には、偏向面ＨＬ２ｄは、Ｘ方向に対して平行であるが、Ｙ方向に対して傾き角θで傾いている。偏向面ＨＬ２ｄ以外の筒状部ＨＬ２ｂの内周面は、Ｙ方向又はＺ方向に平行である。尚、偏光面ＨＬ２ｄをＸ方向に対しても傾けることは任意である。ここで、投光系ＬＰＳの光軸と受光系ＲＰＳの光軸とは、互いに平行であって、Ｚ方向(第２の方向)に離間して配置されており、図４に示すように、受光部ＰＤにおける受光面ＰＤａのＺ方向(第２の方向)の寸法をＨ、Ｙ方向(第１の方向)の寸法をＷとし、ケースＣＳの開口ＨＬ２ｃの内寸（受光系ＲＰＳの光軸方向に見て、受光部ＰＤの受光面ＰＤａにおけるＹ方向の中心線と重なる位置での寸法とする）をＤとしたときに、以下の式（１）を満たすような傾き角θを設定するのが好ましい。これにより、受光部ＰＤの位置で筒状部ＨＬ２ｂ中心軸（Ｘ方向）に向かう迷光を確実に受光面外に逃がすことができる。
（２×ｔａｎα×ｔａｎθ）／Ｄ＞Ｗ （１）
但し、
θ：偏向面ＨＬ２ｄのＹ方向に対する傾き角θ(°)
α：第２ミラー面Ｍ２(又は第１ミラー面Ｍ１)から生じた迷光ＬＳＴの拡散角(°)、ここでは迷光ＬＳＴがランバート拡散となることを想定し、受光系ＲＰＳの光軸に対して拡散角だけ傾いた方向の強度が、最大強度の１／２となる角度をいい、一般的には６０°である。

図２において、略四角筒状のミラーユニットＭＵは、軸線である回転軸線ＲＯ回りに回転可能に保持されており、下部外周に、４枚の台形状の第１ミラー面Ｍ１を配置しており、それに対向して、上部外周に、４枚の台形状の第２ミラー面Ｍ２を配置している。上下に対になった第１ミラー面Ｍ１と第２ミラー面Ｍ２との交差角は，それぞれ異なっている。投光系ＬＰＳの光軸は、ミラーユニットＭＵの回転軸線ＲＯに対して直交しており、受光系ＲＰＳの光軸は、投光系ＬＰＳの光軸と平行である。ミラーユニットＭＵは、不図示のフレームに取り付けられたモータにより，回転軸線ＲＯ回りに回転駆動される。

次に、本実施の形態のレーザーレーダーＬＲの測距動作について説明する。図２，３において、半導体レーザーＬＤからパルス状に間欠的に出射された発散光は、コリメートレンズＣＬで平行光束に変換され、実線で示すように、回転するミラーユニットＭＵの第１ミラー面Ｍ１の点Ｐ１に入射し、ここで反射され、回転軸線ＲＯに沿って進行し、更に第２ミラー面Ｍ２の点Ｐ２で反射して対象物ＯＢＪ側に走査投光される。

図６は、ミラーユニットＭＵの回転に応じて、出射するコリメート光束ＬＢ（ハッチングで示す）で、レーザーレーダーＬＲの検出範囲である画面Ｇ上を走査する状態を示す図である。ミラーユニットＭＵの第１ミラー面Ｍ１と第２ミラー面Ｍ２の組み合わせにおいて、それぞれ交差角が異なっている。コリメート光束ＬＢは、回転移動する第１ミラー面Ｍ１と第２ミラー面Ｍ２にて、順次反射してゆくが、まず１番対の第１ミラー面Ｍ１と第２ミラー面Ｍ２にて反射したコリメート光束ＬＢは、ミラーユニットＭＵの回転に応じて、画面Ｇの一番上の領域Ｌｎ１を水平方向に左から右へと走査される。次に、２番対の第１ミラー面Ｍ１と第２ミラー面Ｍ２で反射したコリメート光束ＬＢは、ミラーユニットＭＵの回転に応じて、画面Ｇの上から二番目の領域Ｌｎ２を水平方向に左から右へと走査される。次に、３番対の第１ミラー面Ｍ１と第２ミラー面Ｍ２で反射したコリメート光束ＬＢは、ミラーユニットＭＵの回転に応じて、画面Ｇの上から三番目の領域Ｌｎ３を水平方向に左から右へと走査される。次に、４番対の第１ミラー面Ｍ１と第２ミラー面で反射したコリメート光束ＬＢは、ミラーユニットＭＵの回転に応じて、画面Ｇの最も下の領域Ｌｎ４を水平方向に左から右へと走査される。これにより１画面の走査が完了する。そして、ミラーユニットＭＵが１回転した後、１番対の第１ミラー面Ｍ１と第２ミラー面Ｍ２が戻ってくれば、再び画面Ｇの一番上からの走査を繰り返す。

図２，３において、走査投光された光束のうち対象物ＯＢＪに当たって反射した反射光束は、一点鎖線で示すように、ミラーユニットＭＵの第２ミラー面Ｍ２の点Ｐ３に入射し、ここで反射され、回転軸線ＲＯに沿って進行し、更に第１ミラー面Ｍ１の点Ｐ４で反射して、レンズＬＳにより集光され、下部開口ＣＳｂの内側、及び素子ホルダＨＬ２の筒状部ＨＬ２ｂの内側を通過して、受光部ＰＤの受光面ＰＤａで検知される。受光面ＰＤａが受光することによって発生した信号は、受光部ＰＤから不図示の制御回路に送信され、ここで半導体レーザーＬＤの発光時刻と、受光部ＰＤの受光時刻との差から、対象物までの距離を測定するようになっている。以上により画面Ｇ上の全範囲で、対象物ＯＢＪの検出を行える。

ところで、ミラーユニットＭＵのミラー面Ｍ１，Ｍ２は、例えば樹脂成形物上に反射膜を蒸着することで形成されるが、ミラー面Ｍ１，Ｍ２を完全な反射面とすることは困難である。よって、レーザー光がミラー面Ｍ１，Ｍ２に入射した際に、微量の拡散光が生ずることは避けられない。一方、ミラーユニットＭＵに入射する対象物からの反射光も同様に微量であるので、その区別が困難になる場合がある。

例えば、投光系ＬＰＳから出射されたコリメート光束ＬＢが、図３における点Ｐ２に入射した際に放射状に拡散光が生じたとしたと仮定する。すると、拡散光のうちのいずれかは，迷光ＬＳＴとなって点線で示すように図３に示す面内に沿って進行し、第１ミラー面Ｍ１の点Ｐ５で反射した後、レンズＬＳに入射して集光され、更に素子ホルダＨＬ２の内周面で反射して受光面ＰＤａに至る恐れがある。

図７は、縦軸に、受光面ＰＤａから出力された信号強度を示し、横軸に、対象物までの距離をとって示すグラフである。図中、グラフＡは対象物からの反射光に基づく信号強度の例を示し、グラフＢは図３に点線で示す迷光ＬＳＴによる信号強度の例を示す。又、グラフＣはグラフＡとグラフＢとを合成したものであり、迷光が生じた場合には、グラフＣのような合成された信号が不図示の制御回路に入力されることとなる。

ここで、制御回路は閾値ＴＨを上回る場合に対象物があると判定する。従って、グラフＣの信号に基づけば、閾値ＴＨと波形Ｃとが交わる２つの交点の中点Ｄ２が、対象物までの距離と認定されることとなる。これに対し、迷光が生じない場合における実際の対象物からの反射光のみに基づくグラフＡに基づけば、閾値ＴＨと波形Ａとが交わる２つの交点の中点Ｄ１が真の距離になる。従って、制御回路は（Ｄ１−Ｄ２）だけ対象物までの距離を誤って認定する恐れがある。そこで、迷光をいかにして抑制するかが課題となる。

かかる課題に対し、本実施の形態では、素子ホルダＨＬ２に偏向面ＨＬ２ｄを設けているのである。図３を参照すると、点Ｐ２で生じた拡散光のうち、ケースＣＳの細長い下部開口ＣＳｂを通過して受光部ＰＤの受光面ＰＤａまで至る迷光ＬＳＴは、ほぼ図３に示す面内に沿って進行するものに限られるといえる。又、迷光ＬＳＴが入射する点Ｐ５は、幾何学的観点から点Ｐ１と点Ｐ４との間に存在するから、点Ｐ５で反射した迷光ＬＳＴは、受光系ＲＰＳの光軸に対して傾いて入射し、その多くが素子ホルダＨＬ２の偏向面ＨＬ２ｄで反射することになる。

仮に、偏向面ＨＬ２ｄがＹ方向に平行である（θ＝０°）とすると、図３の面内に沿って進行してきた迷光ＬＳＴは、偏向面ＨＬ２ｄで反射した後、受光面ＰＤａの中央に入射して、誤検出を招くこととなる。かかる場合、偏向面ＨＬ２ｄの反射前後における、迷光ＬＳＴの進行方向におけるＹ方向成分は不変である。

これに対し、図４に示すように偏向面ＨＬ２ｄをＹ方向に対して傾き角θで傾けることで、図３の面内に沿って進行してきた迷光ＬＳＴは、偏向面ＨＬ２ｄで反射後に、進行方向においてＹ方向成分（図４では右方成分）を与えられ、受光面ＰＤａの中心に対して右方にずれて入射することとなる。更に、受光面ＰＤａは、Ｚ方向の寸法に対してＹ方向の寸法が小さいので、迷光ＬＳＴが右方にずれて入射することで非検出領域に入射する可能性が高まり、これにより素子ホルダＨＬ２の小型化を図りつつ誤検出の恐れを抑制できるのである。尚、明らかであるが偏向面ＨＬ２ｄは、逆方向に傾けても良いし、平面に限らず曲面であってもよい。

図８は、変形例にかかる素子ホルダＨＬ２’を光軸方向に見た図であり、図９は、変形例にかかる素子ホルダＨＬ２’の斜視図であるが、寸法は一部実際と異なる場合がある。本変形例では、図８に示すように、筒状部ＨＬ２ｂの内周面において、半導体レーザーＬＤから離れる側（図４，５で下側）の面は、それぞれ逆側に傾いた第１偏向面ＨＬ２ｅと第２偏向面ＨＬ２ｆとからなっていて、それらの境界が受光系ＲＰＳの光軸（図２）に最も近づくような山形となっている。第１偏向面ＨＬ２ｅと第２偏向面ＨＬ２ｆのＹの方向に対する傾き角θは、絶対値が相互に等しいと好ましく、更に上述の実施の形態と同じ角度でも或いは異なっていても良い。本変形例によれば、光軸からわずかにずれた迷光が下部開口ＣＳｂに進入してきた際に、図８で見て光軸から左側にずれた迷光は、第１偏向面ＨＬ２ｅに入射することで受光面ＰＤａに対して左方へと向かい、一方、図８で見て光軸から右側にずれた迷光は、第２偏向面ＨＬ２ｆに入射することで受光面ＰＤａに対して右方へと向かうので、より効果的に受光面ＰＤａへの入射を抑制できる。又、上述した実施の形態に対して、第１偏向面ＨＬ２ｅと第２偏向面ＨＬ２ｆのＺ方向の寸法を抑えることができるので、素子ホルダＨＬ２’の小型化を図れる。

図１０は、別な変形例にかかる素子ホルダＨＬ２”を光軸方向に見た図であり、図１１は、別な変形例にかかる素子ホルダＨＬ２”の斜視図であるが、寸法は一部実際と異なる場合がある。本変形例では、図１０に示すように、筒状部ＨＬ２ｂの内周面において、半導体レーザーＬＤから離れる側（図４，５で下側）の面は、それぞれ逆側に傾いた第１偏向面ＨＬ２ｇと第２偏向面ＨＬ２ｈとからなっていて、それらの境界が受光系ＲＰＳの光軸（図２）から最も離れるような谷形となっている。第１偏向面ＨＬ２ｇと第２偏向面ＨＬ２ｈのＹの方向に対する傾き角θは、絶対値が相互に等しいと好ましく、更に上述の実施の形態と同じ角度でも或いは異なっていても良い。本変形例によれば、上述した実施の形態に対して、第１偏向面ＨＬ２ｇと第２偏向面ＨＬ２ｈのＺ方向の寸法を抑えることができるので、素子ホルダＨＬ２”の小型化を図れる。

図１２は、別な実施の形態にかかるレーザーレーダーの図３と同様な断面図である。本実施の形態においては、ミラーユニットの代わりに、回転軸線ＲＯの周囲を回転可能に配置された、ミラー面を有する単一のミラーＭＲを有する。それ以外の構成は、上述した実施の形態と同様である。

図１２において、半導体レーザーＬＤからパルス状に間欠的に出射された発散光は、コリメートレンズＣＬで平行光束に変換され、実線で示すように、回転するミラーＭＲ上の点Ｐ１に入射し、ここで反射されて対象物ＯＢＪ側に走査投光される。

一方、走査投光された光束のうち対象物ＯＢＪに当たって反射した反射光束は、一点鎖線で示すように、ミラーＭＲの点Ｐ４に入射し、ここで反射してレンズＬＳにより集光され、下部開口ＣＳｂの内側、及び素子ホルダＨＬ２の筒状部ＨＬ２ｂの内側を通過して、受光部ＰＤの受光面ＰＤａで検知される。本実施の形態では、ミラーＭＲを１回転させることで、３６０°の範囲の対象物を検出できる。但し、ミラーＭＲを一定角度で往復揺動させても良い。又、以上の実施の形態のいずれにおいても、下部開口ＣＳｂの半導体レーザーＬＤから離れた側の内周面に、同様な偏向面を設けて良い。

本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。例えば、図面を用いて説明した本発明の内容は、全て実施の形態に適用できる。本レーザーレーダーは、自動車に限らず飛行体やロボット、監視カメラなどにも適用できる。

ＣＬ コリメートレンズ
ＣＳ ケース
ＣＳａ 上部開口
ＣＳｂ 下部開口
Ｇ 画面
ＨＬ１ 投光光学系用ホルダ
ＨＬ２、ＨＬ２’，ＨＬ２”素子ホルダ
ＨＬ２ａ フランジ部
ＨＬ２ｂ 筒状部
ＨＬ２ｃ 開口
ＨＬ２ｄ 第１偏光面
ＨＬ２ｄ 第２偏向面
ＨＬ２ｅ 第１偏向面
ＨＬ２ｆ 第２偏向面
ＨＬ２ｇ 第１偏向面
ＨＬ２ｈ 第２偏向面
ＨＬ２ｐ 穴
ＬＤ 半導体レーザー
Ｌｎ１〜Ｌｎ４ 領域
ＬＰＳ 投光系
ＬＲ レーザーレーダー
ＬＳ レンズ
ＬＳＴ 迷光
Ｍ１ 第１ミラー面
Ｍ２ 第２ミラー面
ＭＲ ミラー
ＭＵ ミラーユニット
ＯＢＪ 対象物
ＰＤ 受光部
ＰＤａ 受光面
ＲＯ 回転軸線
ＲＰＳ 受光系
ＳＴ 基板

Claims (5)

1. 光源と、
   前記光源から出射された光束を、コリメート光束に変換して対象物に向けて出射する投光用光学系と、
   前記投光用光学系から前記対象物に向かう前記コリメート光束を反射し、且つ前記対象物からの前記反射光束を反射するミラー面を備えたミラーと、
   前記ミラー面で反射した前記反射光束を入射する受光用光学系と、
   前記受光用光学系によって集光された前記反射光束を受光する受光部と、
   前記反射光を通過させる筒状の開口部を備えた筐体と、を有し、
   前記ミラーが回転することにより、前記コリメート光束は前記対象物に対して走査されるようになっており、少なくとも前記対象物に入射する際の前記コリメート光束の断面は、前記コリメート光束の走査方向の寸法が、それに直交する走査直交方向の寸法より短くなっており、
   前記受光部は、前記走査方向に対応する第１の方向の寸法よりも、前記走査直交方向に対応する第２の方向の寸法が大きくなっている受光面を有し、
   前記筐体は、前記開口部の内周面に偏向面を有し、前記ミラー面から生じた迷光が前記開口部内に進入して前記偏向面に入射した際に、前記受光部の受光面に対して前記迷光の進行方向における前記第１の方向に向かう成分が、入射前に比べて入射後に増大するようになっている対象物検出装置。
2. 前記偏向面は，前記第１の方向に対して傾いている請求項１に記載の対象物検出装置。
3. 前記偏向面は，前記第１の方向に対して逆に傾いた２面を有する請求項１に記載の対象物検出装置。
4. 前記投光用光学系の光軸と前記受光用光学系の光軸とは、前記第２の方向に離間して配置されており、前記受光部の前記受光面における前記第２の方向の寸法をＨ、前記第１の方向の寸法をＷとし、前記筐体の前記開口部の内寸をＤとすると、以下の式を満たす請求項１〜３のいずれかに記載の対象物検出装置。
   （２×ｔａｎα×ｔａｎθ）／Ｄ＞Ｗ （１）
   但し、
   θ：前記偏向面の前記第１の方向に対する傾き角θ(°)
   α：前記ミラー面から生じた迷光の拡散角(°)
5. 前記偏向面は、前記開口部の内周面のうち、前記光源から遠い側に設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の対象物検出装置。

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