JP2022511542A - レーザ測定装置及び無人航空機 - Google Patents

Abstract

無人航空機（２００）及びレーザ測定装置（１００）である。レーザ測定装置（１００）は、光線送受信モジュール（２０）、走査モジュール（３０）、及び反射モジュール（４０）を有する。光線送受信モジュール（２０）は、レーザパルスの放出、及び検出物に反射されて戻ってきたレーザパルスの受信のためのものであり、走査モジュール（３０）と反射モジュール（４０）は、光線送受信モジュール（２０）の出射光路に順次設けられる。走査モジュール（３０）は、回転可能な透過光学素子（３１）を有し、走査モジュール（３０）は、走査モジュール（３０）を経由するレーザパルスの伝送方向を変更するためのものである。反射モジュール（４０）は、回転可能な反射光学素子（４３）を有し、反射光学素子（４３）は、反射光学素子（４３）を経由するレーザパルスを反射するためのものである。【選択図】図２

Description

本出願は、レーザ距離測定技術分野に関し、特に、レーザ測定装置及び無人航空機に関する。

例えばレーザレーダといったレーザ測定装置が採用するのは、光学遠隔操作技術で距離測定するものである。具体的には、レーザ測定装置は、目標へ通常はパルスレーザといった光を放出することにより、かつパルスレーザの放出と目標に反射されて戻ってきたパルスレーザの受信との間の時間差を算出することに基づいて、レーザ測定装置と目標との間の距離を測定する。しかしながら、従来のレーザ測定装置が光線を放出するときの視野には限界があり、シーンにおける目標を測定できる範囲が小さくなってしまう。

本出願の実施形態は、レーザ測定装置及び無人航空機を提供する。

本出願のレーザ測定装置は、光線送受信モジュール、走査モジュール、及び反射モジュールを有する。前記光線送受信モジュールは、レーザパルスの放出、及び検出物に反射されて戻ってきたレーザパルスの受信のためのものであり、前記走査モジュールと前記反射モジュールは、前記光線送受信モジュールの出射光路に順次設けられ、前記走査モジュールは、回転可能な透過光学素子を有し、前記走査モジュールは、前記走査モジュールを経由する前記レーザパルスの伝送方向を変更するためのものであり、前記反射モジュールは、回転可能な反射光学素子を有し、前記反射光学素子は、前記反射光学素子を経由するレーザパルスを反射するためのものである。

本出願の無人航空機は、機体、及び上述の実施形態に記載のレーザ測定装置を有し、前記レーザ測定装置は、前記機体に設けられる。

本出願の無人航空機及びレーザ測定装置において、透過光学素子は、透過光学素子を経由するレーザパルスの伝送方向を変更でき、しかも透過光学素子は、光線送受信モジュールに対して回転できるので、走査モジュールは、レーザ測定装置の測定範囲を拡大でき（具体的には、走査モジュールは、レーザ測定装置の視野角を拡大できる）、さらには、反射光学素子は、反射光学素子を経由するレーザパルスの伝送方向を変更でき、しかも反射光学素子は、光線送受信モジュールに対して回転できるので、反射後のレーザパルスがレーザ測定装置周りに一周して検出物へ反射でき、同時にレーザ測定装置を一周取り巻く検出物に反射されて戻ってきた一部の戻り光も反射光学素子により光線送受信モジュールへ反射できるので、反射モジュールは、レーザ測定装置の測定範囲をさらに拡大でき、レーザ測定装置全体（３６０°範囲内）周りのすべての検出物の距離はいずれもレーザ測定装置により検出されることができる。

本出願のレーザ測定装置は、光線送受信モジュール、及び反射モジュールを有する。前記光線送受信モジュールは、レーザパルスを放出、及び検出物に反射されて戻ってきたレーザパルスの受信のためのものであり、前記反射モジュールは、前記光線送受信モジュールの出射光路に設けられ、前記反射モジュールは、回転可能な反射光学素子、及び前記反射光学素子に対向して固定されたバランスウェイトアセンブリを有し、前記反射光学素子は、回転軸周りに回転でき、前記反射光学素子は、前記光線送受信モジュールに向いた反射面を有し、前記反射面は、前記回転軸に対して傾斜し、前記バランスウェイトアセンブリは、前記反射光学素子をバランスウェイトすることで、前記反射モジュールの回転時に受ける遠心偶力を減少させるためのものであり、前記反射光学素子は、前記反射光学素子を経由するレーザパルスを反射するためのものである。

本出願の無人航空機は、機体、及び上述の実施形態に記載のレーザ測定装置を有し、前記レーザ測定装置は、前記機体に設けられる。

本出願の無人航空機及びレーザ測定装置において、反射光学素子の反射面は、反射モジュールの回転軸に対して傾斜しており、反射モジュールには反射光学素子をバランスウェイトするためのバランスウェイトアセンブリが設けられることにより、反射光学素子が回転時に反射モジュールへ加える遠心偶力を減少させ、反射モジュールが回転する安定性を高めることができる。

本出願の実施形態のさらなる態様及び利点は、以下の説明において部分的に提示され、一部は、以下の説明において明らかになり、又は本出願の実施形態の実施により理解される。

本出願の上述の態様及び利点と、さらなる態様及び利点とのうちの少なくとも一つは、以下の図面を踏まえた実施形態についての説明から明らかになり、容易に理解されるようになる。

本出願のある実施形態のレーザ測定装置の立体構造概略図である。 本出願のある実施形態のレーザ測定装置の立体分解概略図である。 本出願のある実施形態のレーザ測定装置の光線送受信モジュールのモジュール概略図である。 本出願のある実施形態のレーザ測定装置の距離測定原理の概略図、及びモジュール概略図である。 図１における距離検出設備のＶ－Ｖ線に沿った断面概略図である。 本出願のある実施形態のレーザ測定装置の反射モジュールの断面概略図である。 本出願のある実施形態のレーザ測定装置の立体構造概略図である。 図７における距離検出設備のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面概略図である。 本出願のある実施形態のレーザ測定装置の検出器の立体構造概略図である。 本出願のある実施形態のレーザ測定装置の検出器の立体構造概略図である。 本出願のある実施形態のレーザ測定装置の検出器の立体構造概略図である。 本出願のある実施形態の無人航空機の構造概略図である。

以下に本出願の実施形態を詳細に説明し、前記実施形態の例示は、図面に示され、ここで、初めから終わりまで同じ若しくは類似した記号は、同じ若しくは類似した要素、又は同じ若しくは類似した機能を有する要素を示す。以下に図面を参考しながら説明する実施形態は、例示的なものであり、本出願を解釈するために過ぎず、本出願に対する限定と理解することはできない。

本出願の説明において、次のことを理解しなければならない。用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂部」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」などで指示される方位又は位置関係は、図面に示される方位又は位置関係をもとにしており、本出願を説明しやすく、説明を簡素化するためのものに過ぎず、示される装置又は要素が特定の方位を持たなければならないこと、特定の方位で構成及び操作されなければならないことを指示又は暗示するものではなく、従って、本出願に対する限定と理解することはできない。また、用語「第１」、「第２」は、説明の目的のために過ぎず、相対的に重要であることを示し、若しくは暗示し、又は指示される技術的特徴の数を明示することを暗に含むと理解することはできない。このため、「第１」、「第２」と限定される特徴は、一つ又はさらに多くの前記特徴を明示し、又は暗に含むことができる。本出願の説明において、「複数」の意味は、別途明確で具体的に限定される場合を除き、二つ以上である。

本出願の説明において、別途明確に規定、及び限定される場合を除き、用語「装着」、「相互接続」、「接続」は、広義に理解するものとし、例えば、固定接続であってよく、取り外し可能な接続であってもよく、又は一体に接続されてもよく、直接相互接続されてよく、中間媒体を介して間接的に相互接続されてもよく、二つの要素内部の連通であってよく、又は二つの要素の相互作用関係であってよい。当業者は、具体的な状況に基づいて、上述の用語の本出願における具体的な意味を理解できることを説明しなければならない。

本出願において、別途明確に規定、及び限定される場合を除き、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあるとは、第１特徴と第２特徴との直接的な接触を含むことができ、第１と第２特徴が直接的に接触せずに、それらの間の他の特徴を介して接触することも含むことができる。しかも、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」、及び「上面」にあるとは、第１特徴が、第２特徴の真上と斜め上方にあることを含み、又は、第１特徴の水平高度が第２特徴よりも高いことを示すに過ぎない。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」、及び「下面」にあるとは、第１特徴が、第２特徴の真下と斜め下方にあることを含み、又は、第１特徴の水平高度が第２特徴よりも低いことを示すに過ぎない。

以下の文の開示は、多くの異なる実施形態又は例を提供して本出願の異なる構造を実現するためのものである。本出願の開示を簡素化するために、以下の文においては特定の例の部材と設定を説明する。当然のことながら、それは例示に過ぎず、しかも本出願を限定することを目的としていない。また、本出願は、異なる例において参照数字、参照文字のうちの少なくとも一つを繰り返していてもよく、このような繰り返しは、簡素化と明確化を目的としており、それ自体は、検討される各種の実施形態、設定のうちの少なくとも一つの間の関係を示すものではない。

図１及び図２を参照し、本出願は、レーザ測定装置１００を提供し、レーザ測定装置１００は、光線送受信モジュール２０、走査モジュール３０、及び反射モジュール４０を有する。光線送受信モジュール２０は、レーザパルスを放出、及び検出物に反射されて戻ってきたレーザパルスの受信のためのものであり、走査モジュール３０と反射モジュール４０は、光線送受信モジュール２０の出射光路に順次設けられる。走査モジュール３０は、回転可能な透過光学素子３１を有し、走査モジュール３０は、走査モジュール３０を経由するレーザパルスの伝送方向を変更するためのものである。反射モジュール４０は、回転可能な反射光学素子４３を有し、反射光学素子４３は、反射光学素子４３を経由するレーザパルスを反射するためのものである。

本実施形態のレーザ測定装置１００において、透過光学素子３１は、透過光学素子３１を経由するレーザパルスの伝送方向を変更でき、しかも透過光学素子３１は、光線送受信モジュール２０に対して回転できるので、走査モジュール３０は、レーザ測定装置１００の測定範囲を拡大でき（具体的には、走査モジュール３０は、レーザ測定装置１００の視野角を拡大できる）、さらには、反射光学素子４３は、反射光学素子４３を経由するレーザパルスの伝送方向を変更でき、しかも反射光学素子４３は、光線送受信モジュール２０に対して回転できるので、反射後のレーザパルスがレーザ測定装置１００周りに一周して検出物へ反射でき、同時にレーザ測定装置１０を一周取り巻く検出物に反射されて戻ってきた一部の戻り光も反射光学素子４３により光線送受信モジュール２０へ反射できるので、反射モジュール４０は、レーザ測定装置１００の測定範囲をさらに拡大でき、レーザ測定装置１００全体（３６０°範囲内）周りのすべての検出物の距離はいずれもレーザ測定装置１００により検出されることができる。

図１、図２、及び図５を参照し、本出願は、他のレーザ測定装置１００をさらに提供し、レーザ測定装置１００は、光線送受信モジュール２０、及び反射モジュール４０を有する。光線送受信モジュール２０は、レーザパルスを放出、及び検出物に反射されて戻ってきたレーザパルスの受信のためのものであり、反射モジュール４０は、光線送受信モジュール２０の出射光路に設けられる。反射モジュール４０は、回転可能な反射光学素子４３、及び反射光学素子４３に対向して固定されたバランスウェイトアセンブリ４４を有し、反射光学素子４３は、回転軸ＯＯ３周りに回転でき、反射光学素子４３は、光線送受信モジュール２０に向いた反射面４３１を有し、反射面４３１は、回転軸ＯＯ３に対して傾斜しており、バランスウェイトアセンブリ４４は、反射光学素子４３をバランスウェイトすることで、反射モジュール４０の回転時に受ける遠心偶力を減少させるためのものであり、反射光学素子４３は、反射光学素子４３を経由するレーザパルスを反射するためのものである。

本実施形態のレーザ測定装置１００において、反射光学素子４３の反射面４３１は、反射モジュール４０の回転軸ＯＯ３に対して傾斜しており、反射モジュール４０には反射光学素子４３をバランスウェイトするためのバランスウェイトアセンブリ４４が設けられているので、反射光学素子４３が回転時に反射モジュール４０へ加える遠心偶力を減少させ、反射モジュール４０が回転する安定性を高めることができる。

本出願は、無人航空機２００をさらに提供し、無人航空機２００は、機体６０、及び上述の任意の実施形態のレーザ測定装置１００を有し、レーザ測定装置１００は、機体６０に設けられる。

図１、及び図２を参照し、本出願の実施形態のレーザ測定装置１００は、ケーシング１０、光線送受信モジュール２０、走査モジュール３０、反射モジュール４０、及びロック部材５０（図５に示す）を有する。

ケーシング１０は、ベース１１、マスク１２、及びエンドカバー１３を有する。

ベース１１は、底板１１１、及び環状ハウジング１１２を有し、ハウジング１１２は、底板１１１に設けられ、かつ収納キャビティ１１３に共同で取り囲み、ハウジング１１２の底板１１１から離れた端部は、収納キャビティ１１３に連通するハウジング開口１１２０に取り囲む。ある実施形態において、ハウジング１１２には収納キャビティ１１３とハウジング１１２の外部とに連通する貫通孔１１２１が開設され、レーザ測定装置１００は、放熱素子１４をさらに有し、放熱素子１４は、貫通孔１１２１内に装着され、かつ貫通孔１１２１を密閉する。

図５を踏まえ、マスク１２は、環状のサイドハウジング１２１、及びサイドハウジング１２１の一端に位置する頂部壁１２２を有し、サイドハウジング１２１、及び頂部壁１２２は、収納室１２３に共同で取り囲み、サイドハウジング１２１の頂部壁１２２から離れた端部には収納室１２３に連通するサイドハウジング開口１２１０が形成される。サイドハウジング１２１の頂部壁１２２から離れた端部は、ハウジング１１２の底板１１１から離れた端部に設けられ、収納室１２３は、収納キャビティ１１３に連通する。頂部壁１２２には装着孔１２４、固定孔１２５、及び環状装着溝１２６が開設され、装着孔１２４及び固定孔１２５はいずれも収納室１２３に連通し、固定孔１２５の数は、複数であり、複数の固定孔１２５は、装着孔１２４周りに設けられる。装着溝１２６は、装着孔１２４、及び固定孔１２５を取り囲む。サイドハウジング１２１は、光線送受信モジュール２０から送信されるレーザパルスを透過し、可視光線、及びケーシング１０の外部から反射されて戻ってきたレーザパルスを透過しないことができる。本実施形態において、マスク１２は、一体構造であり、その他の実施形態において、マスク１２は、サイドハウジング１２１、及び頂部壁１２２という二つの分離体構造を組み立てて得られる。

図４、図７、及び図８を踏まえ、エンドカバー１３は、組立方式によりマスク１２の頂部に固定され、反射モジュール４０をマスク１２に回転するように接続するためのものである。本実施例において、エンドカバー１３は、カバー本体１３１、及びカバー本体１３１の表面から延在して形成された環状の結合部１３２を有する。カバー本体１３１は、頂部壁１２２に設けられ、かつ装着孔１２４、及び固定孔１２５を覆う。具体的には、カバー本体１３１は、略帽子形状であり、カバー本体頂部壁１３１１、カバー本体側壁１３１２、環状のカバー本体結合壁１３１３、及び環状のカバー本体突起１３１４を有する。カバー本体側壁１３１２は、カバー本体頂部壁１３１１の辺縁からカバー本体頂部壁１３１１の片側へ下向きに傾斜して延在し、カバー本体結合壁１３１３は、カバー本体側壁１３１２のカバー本体頂部壁１３１１から離れた端部から径方向へ外向きに延在し、カバー本体突起１３１４は、カバー本体結合壁１３１３のカバー本体頂部壁１３１１から離れた表面から、カバー本体頂部壁から離れた方向へ延在する。結合部１３２は、カバー本体頂部壁１３１１から延在し、結合部１３２とカバー本体側壁１３１２は、カバー本体頂部壁１３１１の同一側に位置する。エンドカバー１３がマスク１２に設けられるとき、カバー本体結合壁１３１３は、頂部壁１２２に貼り合わさり、カバー本体突起１３１４は、装着溝１２６内に収納される。ある実施形態において、装着溝１２６内にはシールリング（図示せず）をさらに設けることができ、シールリングの両端は、装着溝１２６の底面、及びカバー本体突起１３１４にそれぞれ当接する。ベース１１、マスク１２、及びエンドカバー１３は、密閉されたキャビティを共同で形成する。ある実施形態において、ケーシング１０全体は、本実施形態の図に示す円筒状に近似した構造を採用するとは限らず、多角形プリズムの構造でもよく、対応して、ベース１１、マスク１２、エンドカバー１３、及びそれぞれ輪郭と内部形状を示す部分も対応する多辺形構造であってよく、例えば、エンドカバー１３のカバー本体頂部壁１３１１、カバー本体側壁１３１２、カバー本体結合壁１３１３はいずれも対応して、多辺形の外形を有してもよい。

図３を踏まえ、本出願の実施形態は、光線送受信モジュール２０を提供し、この光線送受信モジュール２０は、検出物の光線送受信モジュール２０に対する距離、方向のうちの少なくとも一つを確定することに用いることができる。この光線送受信モジュール２０は、レーザレーダ、レーザ距離測定設備などの電子デバイスであってよい。一実施形態において、光線送受信モジュール２０は、外部環境情報を感知することに用いることができ、例えば、環境目標の距離情報、方位情報、反射強度情報、速度情報などである。一実施形態において、光線送受信モジュール２０は、光線送受信モジュール２０と検出物との間の光の伝播時間、即ち、光の飛行時間（Ｔｉｍｅ－ｏｆ－Ｆｌｉｇｈｔ、ＴＯＦ）を測定することにより、検出物の光線送受信モジュール２０までの距離を検出することができる。又は、光線送受信モジュール２０は、その他の技術により検出物の光線送受信モジュール２０までの距離を検出することもでき、例えば、位相シフト（ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ）に基づいて測定される距離測定方法、若しくは、周波数偏移（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｈｉｆｔ）に基づいて測定される距離測定方法であり、ここでは限定しない。光線送受信モジュール２０が距離及び方位を検出することは、遠隔操作、障害回避、測定製図、モデリング、ナビゲーションなどに用いることができる。

理解しやすいように、以下に図３に示す光線送受信モジュール２０を踏まえて、距離測定の作業プロセスについて例を挙げて説明する。図３に示すように、光線送受信モジュール２０は、送信回路２０１、受信回路２０２、サンプリング回路２０３、及び演算回路２０４を有することができる。

送信回路２０１は、光パルスシーケンス（例えば、レーザパルスシーケンス）を放出できる。受信回路２０２は、被検出物に反射された光パルスシーケンスを受信でき、かつこの光パルスシーケンスを光電変換することで電気信号を取得し、電気信号を処理後にサンプリング回路２０３へ出力できる。サンプリング回路２０３は、電気信号をサンプリングすることでサンプリング結果を取得できる。演算回路２０４は、サンプリング回路２０３のサンプリング結果に基づいて、被検出物と光線送受信モジュール２０との間の距離を確定できる。

選択可能には、この光線送受信モジュール２０は、制御回路２０５をさらに有してもよく、この制御回路２０５は、その他の回路に対する制御を実現でき、例えば、各回路の作動時間を制御すること、各回路にパラメータの設定を行うことなどのうちの少なくとも一つである。

理解すべきは、図３に示す光線送受信モジュール２０には一つの送信回路２０１、一つの受信回路２０２、一つのサンプリング回路２０３、及び一つの演算回路２０４が含まれるが、本出願の実施例はこれに限定されるわけではなく、送信回路２０１、受信回路２０２、サンプリング回路２０３、演算回路２０４におけるいずれかの回路の数は少なくとも二つであってよい。

以上のように光線送受信モジュール２０の回路フレームの一実施形態を説明した。以下に各図面を踏まえて光線送受信モジュール２０の構造のいくつかの例示を説明する。

図４を踏まえ、光線送受信モジュール２０は、距離測定ハウジング２１、光源２２、光路変更素子２３、コリメート素子２４、及び検出器２５を有する。

距離測定ハウジング２１は、ベース１１に装着され、かつ収納キャビティ１１３内に収納される。その他の実施形態において、距離測定ハウジング２１は、マスク１２のサイドハウジング１２１に装着されてもよい。距離測定ハウジング２１は、中空の距離測定ハウジング側壁２１１、及び距離測定ハウジング底壁２１２を有し、距離測定ハウジング側壁２１１は、距離測定ハウジング底壁２１２に設けられ、距離測定ハウジング側壁２１１、及び距離測定ハウジング底壁２１２は、距離測定ハウジングキャビティ２１３に共同で取り囲む。距離測定ハウジング側壁２１１の距離測定ハウジング底壁２１２から離れた端部は、距離測定ハウジングキャビティ２１３に連通する距離測定光貫通口２１４に取り囲む。距離測定ハウジング側壁２１１は、距離測定ハウジング底壁２１２から離れた端部に位置する距離測定装着座２１５を有し、距離測定装着座２１５は、複数の距離測定支持座２１５１を有し、複数の距離測定支持座２１５１は、距離測定光貫通口２１４周りに間隔をあけて設けられる。

光源２２は、距離測定ハウジング２１に装着される。光源２２は、レーザパルスシーケンスを放出することに用いることができ、選択可能には、光源２２から放出されるレーザ束は、波長が可視光線範囲外の狭帯域幅の光束である。光源２２は、距離測定ハウジング側壁２１１に装着されてもよく、光源２２から送信されるレーザパルスシーケンスは、距離測定ハウジングキャビティ２１３内に入ることができる。いくつかの実施例において、光源２２は、レーザダイオード（Ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ）を有することができ、レーザダイオードによりナノ秒レベルのレーザを放出する。例えば、光源２２により放出されるレーザパルスは１０ｎｓ持続する。いくつかの実施例において、光源２２は、図３に示す送信回路２０１を有することができる。

コリメート素子２４は、光源２２の出射光路に設けられる。コリメート素子２４は、光源２２から送信されるレーザ光束をコリメートするためのものであり、即ち、光源２２から送信されるレーザ光束を平行光にコリメートするためのものである。具体的には、コリメート素子２４は、距離測定ハウジングキャビティ２１３内に装着され、かつ距離測定ハウジングキャビティ２１３の距離測定光貫通口２１４寄りの端部に位置する。さらに具体的には、コリメート素子２４は、光源２２と走査モジュール３０との間に位置する。光源２２から送信されるレーザ光束は、コリメート素子２４によりコリメートされた後、距離測定光貫通口２１４より、光線送受信モジュール２０から放出され、光線送受信モジュール２０の光軸ＯＯ１は、この平行光に平行であり、かつ距離測定光貫通口２１４の中心を貫通する。コリメート素子２４は、さらに検出物に反射されて戻ってきた戻り光の少なくとも一部を集光するためのものである。コリメート素子２４は、コリメートレンズ、又は光束をコリメート可能なその他の素子であってよい。一実施例において、コリメート素子２４には増透膜がメッキされ、透過光束の強度を高めることができる。

光路変更素子２３は、距離測定ハウジングキャビティ２１３内に装着され、かつ光源２２の出射光路に設けられ、光路変更素子２３は、光源２２から送信されるレーザ光束の光路を変更するためのものであり、及び光源２２の送信光路と検出器２５の受信光路を合わせるためのものである。

具体的には、光路変更素子２３は、コリメート素子２４と距離測定ハウジング底壁２１２との間に位置し、言い換えれば、光路変更素子２３は、コリメート素子２４の走査モジュール３０に離反する側に位置する。光路変更素子２３は、反射鏡又はビームスプリッタであってよく、光路変更素子２３は、距離測定反射面２３２を有し、光源２２は、距離測定反射面２３２に対向する。本実施形態において、光路変更素子２３は、小型反射鏡であり、光源２２から送信されるレーザ光束の光路方向を９０°又はその他の角度変更できる。

検出器２５は、距離測定ハウジング２１に装着され、かつ距離測定ハウジングキャビティ２１３内に収納され、検出器２５は、距離測定ハウジングキャビティ２１３の走査モジュール３０から離れた端部に位置し、検出器２５と光源２２は、コリメート素子２４の同一側に置かれ、ここで、検出器２５は、コリメート素子２４に向かい合い、検出器２５は、コリメート素子２４を貫通する少なくとも一部の戻り光を電気信号へ変換するためのものである。いくつかの例示において、検出器２５は、図３に示す受信回路２０２、サンプリング回路２０３、及び演算回路２０４を有してもよく、又は図３に示す制御回路２０５をさらに有してもよい。

図４、及び図５を合わせて参照し、走査モジュール３０は、光線送受信モジュール２０の光路に設けられる。本実施形態において、走査モジュール３０の一部は、ベース１１により形成された収納キャビティ１１３内に収納され、走査アセンブリ３０の他の部分は、マスク１２により形成された収納室１２３内に収納される。その他の実施形態において、走査モジュール３０は、収納キャビティ１１３内に完全に収納されることができる。又は、走査モジュール３０は、収納室１２３内に完全に収納されることもできる。走査モジュール３０は、透過光学素子３１、及び走査駆動器３２を有する。走査駆動器３２は、走査回転子アセンブリ３２１、走査固定子アセンブリ３２２、及び走査軸受３２３を有する。

走査固定子アセンブリ３２２は、中空の走査ハウジング３２２１、及び走査コイル３２２２を有する。走査ハウジング３２２１は、走査ハウジングキャビティ３２２１０に取り囲む。走査ハウジング３２２１は、相互接続された走査装着座３２２１１、及び走査放熱部３２２１２を有する。走査装着座３２２１１は、走査ハウジング３２２１の光線送受信モジュール２０寄りの端部に位置する。走査装着座３２２１１は、距離測定装着座２１５に装着される。具体的には、走査装着座３２２１１は、複数の距離測定支持座２１５１に対応する複数の走査支持座３２２１５を有し、走査支持座３２２１５は、対応する距離測定支持座２１５１と接続部品により一体に接続されることができる。走査放熱部３２２１２の外周面は、円周面である。走査コイル３２２２は、走査放熱部３２２１２内に装着される。

走査回転子アセンブリ３２１は、環状走査ヨーク３２１１、及び環状走査磁石３２１２を有する。走査ヨーク３２１１は、走査ハウジング３２２１、及び走査コイル３２２２内を貫通するように設けられる。走査ヨーク３２１１は、収容キャビティ３２１３を囲んで形成し、走査ヨーク３２１１の走査装着座３２２１１に対応する端部は、収容キャビティ３２１３に連通する第１光貫通口３２１５に取り囲み、走査ヨーク３２１１の走査放熱部３２２１２に対応する端部は、収容キャビティ３２１３に連通する第２光貫通口３２１６に取り囲む。収容キャビティ３２１３は、第１光貫通口３２１５により距離測定ハウジングキャビティ２１３の距離測定光貫通口２１４に連通する。走査磁石３２１２は、走査ヨーク３２１１の外を覆うように設けられ、かつ走査コイル３２２２内に収納され、走査磁石３２１２は、走査コイル３２２２に対向し、かつ間隔があけられる。走査固定子アセンブリ３２２は、走査回転子アセンブリ３２１が走査ヨーク３２１１の中心軸線ＯＯ２周りに回転するように駆動するためのものである。本実施形態において、走査ヨーク３２１１の中心軸線ＯＯ２は、光線送受信モジュール２０の光軸ＯＯ１に平行である。好ましくは、走査ヨーク３２１１の中心軸線ＯＯ２は、光線送受信モジュール２０の光軸ＯＯ１に重なり合う。

走査軸受３２３は、走査ヨーク３２１１の外を覆うように設けられ、かつ走査ハウジング３２２１内に収納され、具体的には、走査軸受３２３は、走査ヨーク３２１１と走査ハウジング３２２１との間に設けられ、かつ走査ヨーク３２１１が中心軸線ＯＯ２で回転するよう制限するためのものである。走査ヨーク３２１１の軸線ＯＯ２方向に沿って、走査軸受３２３は、走査ヨーク３２１１と間隔があけられる。

透過光学素子３１は、収容キャビティ３２１３内に装着され、かつ光線送受信モジュール２０の光路に位置し、具体的には、光線送受信モジュール２０から送信される光線は、第１光貫通口３２１５から透過光学素子３１へ投射され、かつ第２光貫通口３２１６より、走査モジュール３０から放出される。走査駆動器３２は、透過光学素子３１の回転を駆動することで、透過光学素子３１を経由するレーザパルスの伝送方向を変更するためのものである。透過光学素子３１は、レンズ、反射鏡、プリズム、回折格子、光フェーズドアレイ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｈａｓｅｄ Ａｒｒａｙ）、又は上述の光学素子の任意の組み合わせであってよい。本実施形態の透過光学素子３１は、プリズム３１であり、プリズム３１は楔型体であり、具体的には、プリズム３１は、円柱体状に近似し、プリズム３１の底面は、プリズム３１の軸線に垂直であり、プリズム３１の頂部面は、プリズム３１の軸線に相対的に傾斜し、プリズム３１の厚みは均一でない。

その他の実施形態において、走査回転子アセンブリ３２１は、凸状ブロック３２１４をさらに有し、凸状ブロック３２１４は、走査ヨーク３２１１の内壁に設けられ、かつプリズム３１をバランスウェイトすることで、走査回転子アセンブリ３２１の回転時に生じる揺動を軽減するためのものである。具体的には、凸状ブロック３２１４は、プリズム３１の頂部面に向き合う走査ヨーク３２１１の内壁に設けられ、さらに具体的には、凸状ブロック３２１４の中心は、プリズム３１の厚みが最も薄い箇所に対応する走査ヨーク３２１１の内壁に設けられる。

図６、図７、及び図８を踏まえ、反射モジュール４０は、光線送受信モジュール２０の出射光路に設けられる。本実施形態において、走査モジュール３０と反射モジュール４０は、光線送受信モジュール２０の出射光路に順次設けられ、光線送受信モジュール２０から送信されるレーザパルスは、透過光学素子３１を経由した後、反射モジュール４０へ伝送され、反射モジュール４０は、反射モジュール４０を経由するレーザパルスを反射するためのものである。反射モジュール４０は、マスク１２により形成された収納室１２３内に収納され、かつケーシング１０に回転するように接続される。反射モジュール４０は、装着フレーム４１、反射駆動器４２、反射光学素子４３、バランスウェイトアセンブリ４４、及び検出器４５を有する。

反射駆動器４２は、反射固定子アセンブリ４２１、反射回転子アセンブリ４２２、反射位置決めアセンブリ４２３、及び反射固定アセンブリ４２４を有する。反射駆動器４２は、反射回転子アセンブリ４２２が回転軸ＯＯ３周りに回転するように駆動するためのものである。本実施形態の回転軸ＯＯ３は、光線送受信モジュール２０の光軸ＯＯ１に平行である。好ましくは、回転軸ＯＯ３は、光線送受信モジュール２０の光軸ＯＯ１に重なり合う。

反射固定子アセンブリ４２１は、スリーブ４２１１、コイル本体４２１２、及び反射コイル４２１３を有する。

スリーブ４２１１は、中空の筒状構造を呈する。スリーブ４２１１は、固定端４２１１１、装着端４２１１２、及び装着台４２１１３を有する。固定端４２１１１、及び装着端４２１１２は、スリーブ４２１１の対向する両端に位置し、装着台４２１１３は、固定端４２１１１の外周面から延在して形成され、装着台４２１１３は、固定端４２１１１を取り囲む。スリーブ４２１１は、シングルエンドによりマスク１２に固定される。具体的には、複数のロック部材５０は、対応する固定孔１２５内をそれぞれ貫通するように設けられ、かつ装着台４２１１３と結合してスリーブ４２１１をマスク１２の頂部壁１２２に装着し、装着端４２１１２は、自由端（ぶら下がるように設けられる）である。スリーブ４２１１がマスク１２に装着された後、エンドカバー１３は、マスク１２に設けられ、かつ結合部１３２を固定端４２１１１に結合する。

コイル本体４２１２は、装着端４２１１２を覆うように設けられる。反射コイル４２１３は、コイル本体４２１２に設けられる。

反射回転子アセンブリ４２２は、回転子４２２１、及び磁石４２２３を有する。回転子４２２１は、回転子カバー４２２１１、及びシャフト４２２２を有する。シャフト４２２２は、スリーブ４２１１内を貫通するように設けられ、かつスリーブ４２１１に対して回転でき、シャフト４２２２の装着端４２１１２から離れた端部は、装着孔１２４からマスク１２の外へ伸び出ており、かつ結合部１３２内部に収納される。シャフト４２２２の軸線は、回転軸ＯＯ３に重なり合う。

回転子カバー４２２１１は、底壁４２２１２、環状側壁４２２１３、及び環状装着ディスク４２２１４を有する。底壁４２２１２は、シャフト４２２２の装着端４２１１２寄りの外周面から延在する。側壁４２２１３は、底壁４２２１２から装着端４２１１２がある側へ延在し、側壁４２２１３と底壁４２２１２は、収納空間４２２１５に取り囲む。言い換えれば、シャフト４２２２は、底壁４２２１２から収納空間４２２１５内へ延在し、かつスリーブ４２１１を貫通するように設けられる。コイル本体４２１２、及び反射コイル４２１３は、収納空間４２２１５内に収納される。装着ディスク４２２１４は、側壁４２２１３の底壁４２２１２から離れた端部から、収納空間４２２１５から離れた方向へ延在して形成される。

磁石４２２３は、収納空間４２２１５内に収納され、かつコイル本体４２１２に間隔をあけて対向する。磁石４２２３は、回転子カバー４２２１１の側壁４２２１３に固定され、かつ回転子４２２１に追随して回転軸ＯＯ３周りに回転できる。

反射位置決めアセンブリ４２３は、反射回転子アセンブリ４２２が、固定された回転軸ＯＯ３を中心に回転するよう制限するためのものである。反射位置決めアセンブリ４２３は、第１軸受４２３１、及び第２軸受４２３２を有する。第１軸受４２３１は、シャフト４２２２を覆うように設けられ、かつスリーブ４２１１内側面とシャフト４２２２との間に位置し、第１軸受４２３１は、装着端４２１１２に位置する。第２軸受４２３２は、シャフト４２２２を覆うように設けられ、かつスリーブ４２１１内側面とシャフト４２２２との間に位置し、第２軸受４２３２は、固定端４２１１１に位置する。第１軸受４２３１及び第２軸受４２３２は、シャフト４２２２が回転軸ＯＯ３周りに回転するよう制限するためのものである。

反射固定アセンブリ４２４は、反射位置決めアセンブリ４２３を固定するためのものである。反射固定アセンブリ４２４は、軸スリーブ４２４１、締結部材４２４２、及び弾性部材４２４３を有する。軸スリーブ４２４１は、シャフト４２２２を覆うように設けられ、かつ第２軸受４２３２の第１軸受４２３１から離れた端部に当接して保持される。締結部材４２４２は、シャフト４２２２の回転子カバー４２２１１から離れた端部に装着される。弾性部材４２４３は、シャフト４２２２を覆うように設けられ、弾性部材４２４３の両端は、軸スリーブ４３４１と締結部材４２４２とにそれぞれ当接して保持される。締結部材４２４２は、弾性部材４２４３により軸スリーブ４２４１を第２軸受４２３２に当接して保持させることで、第２軸受４２３２をシャフト４２２２及びスリーブ４２１１に固定する。

装着フレーム４１（同時に図２を参照する）は、回転子４２２１に装着され、かつ回転子４２２１に追随して回転軸ＯＯ３周りに回転できる。その他の実施形態において、装着フレーム４１と回転子４２２１は、一体構造であってもよい。装着フレーム４１は、間隔をあけて装着ディスク４２２１４に装着される二つの接続アーム４１１、及び接続リング４１２を有する。各接続アーム４１１の一端は、装着ディスク４１２に接続され、各接続アーム４１１の他端は、光線送受信モジュール２０に向いた側へ延在する。接続リング４１２は、二つの接続アーム４１１の装着ディスク４２２１４から離れた端部に接続され、かつ二つの接続アーム４１１の間に位置する。二つの接続アーム４１１は、接続リング４１２の軸線に対して対称であり、接続リング４１２の軸線は、回転軸ＯＯ３に重なり合う。本実施形態の接続リング４１２は、円環状を呈し、接続リング４１２の内壁には間隔をあけて設けられる複数の放熱フィン４１２１が形成され、放熱フィン４１２１は、接続リング４１２の軸線方向に沿って延在する。接続リング４１２は、走査放熱部３２２１２の外を覆うように設けられ、かつ走査放熱部３２２１２に対して回転でき、放熱フィン４１２１は、走査放熱部３２２１２の外表面と間隔があけられる。接続リング４１２は、走査放熱部３２２１２、及びケーシング１０に対してぶら下がるように設けられ、かつ自由端である。接続リング４１２が走査放熱部３２２１２に対して回転するとき、放熱フィン４１２１は、接続リング４１２の内壁と走査放熱部３２２１２の外周面との間の空気をかき乱して、走査放熱部３２２１２を放熱させることができる。

反射光学素子４３は、装着フレーム４１に装着され、かつ光線送受信モジュール２０の出射光路に位置し、反射光学素子４３は、装着フレーム４１に追随して回転軸ＯＯ３周りに回転できる。反射光学素子４３は、光線送受信モジュール２０から送信されるレーザパルスをマスク１２のサイドハウジング１２１からケーシング１０外部に位置する検出物まで投射するためのものである。反射光学素子４３は、接続リング４１２と装着ディスク４２２１４との間に位置し、しかも反射光学素子４３は、回転軸ＯＯ３に対して傾斜している。具体的には、本実施形態の反射光学素子４３は、矩形シート状を呈し、反射光学素子４３は、反射面４３１、及び二つの側面４３２を有する。反射面４３１は、光線送受信モジュール２０に向き、反射面４３１は、回転軸ＯＯ３に相対的に傾斜している。二つの側面４３２はいずれも反射面４３１に接続され、かつ反射面４３１の対向する両側にそれぞれ位置し、二つの側面４３２は、二つの接続アーム４１１にそれぞれ装着される。

図２を参照し、反射光学素子４３は、二つの側面４３２を経由する中心軸線Ｃを有する。反射光学素子４３の中心軸線Ｃに平行であり、かつ回転軸ＯＯ３を含む平面は、補助面Ａと定義され、補助面Ａは、反射光学素子４３と交差してバーチャル交線Ｌを形成する。本実施形態の二つの側面４３２と二つの接続アーム４１１の二つの接続点との間の接続線は、バーチャル交線Ｌと重なり合い、バーチャル交線Ｌは、さらに回転軸ＯＯ３に垂直である。バーチャル交線Ｌは、反射光学素子４３を、連結した第１部分４３３と第２部分４３４に分け、第２部分４３４は、第１部分４３３よりも走査モジュール３０に寄っている。本実施形態の第１部分４３３の長さは、第２部分４３４の長さよりも長い。その他の実施形態において、第１部分４３３の長さは、第２部分４３４の長さ以下であってもよい。

図２、及び図５を参照し、バランスウェイトアセンブリ４４は、反射回転子アセンブリ４２２に設けられ、かつ反射光学素子４３をバランスウェイトすることで、反射モジュール４０の回転時に受ける遠心偶力を減少させるためのものである。バランスウェイトアセンブリ４４は、バランスウェイト凸状ブロック４４１、及びバランスウェイトボス４４２を有する。バランスウェイト凸状ブロック４４１は、装着ディスク４２２１４に設けられ、バランスウェイトボス４４２は、接続リング４１２に設けられる。具体的には、バランスウェイト凸状ブロック４４１とバランスウェイトボス４４２は、補助面Ａの離反する両側にそれぞれ位置し、バランスウェイト凸状ブロック４４１は、補助面Ａの第１部分４３３に離反する側に位置し、バランスウェイトボス４４２は、補助面Ａの第２部分４３４に離反する側に位置する。バランスウェイト凸状ブロック４４１は、第１部分４３３がある端部の反射光学素子４３をバランスウェイトするためのものであり、バランスウェイトボス４４２は、第２端４３４がある端部の反射光学素子４３をバランスウェイトするためのものである。バランスウェイト凸状ブロック４４１と装着ディスク４２２１４は、一体構造であってよく、又は、バランスウェイト凸状ブロック４４１と装着ディスク４２２１４は、二つの分離体構造であってもよく、バランスウェイト凸状ブロック４４１は、螺合、接着、溶接、係合などの方法のうちの一種又は複数種により装着ディスク４２２１４に装着される。バランスウェイトボス４４２と接続リング４１２は、一体構造であり、又は、バランスウェイトボス４４２と接続リング４１２は、二つの分離体構造であり、バランスウェイトボス４４２は、螺合、接着、溶接、係合などの方法のうちの一種又は複数種により接続リング４１２に装着される。

図２、及び図９を参照し、検出器４５は、エンコーダディスク４５１、及び少なくとも一つの光スイッチ４５２を有する。エンコーダディスク４５１は、接続リング４１２の走査モジュール３０寄りの端部に設けられ、エンコーダディスク４５１は、走査モジュール３０に追随して回転軸ＯＯ３周りに回転できる。少なくとも一つの光スイッチ４５２は、走査装着座３２２１１に設けられる。エンコーダディスク４５１は、少なくとも一つの光スイッチ４５２に係合し、かつ共同で反射光学素子４３の回転パラメータを検出するためのものである。

図９を参照し、一実施形態において、エンコーダディスク４５１には同一円周に沿って交互に分布する複数の透過領域４５１１、及び複数の非透過領域４５１２が設けられる。複数の透過領域４５１１は、複数の幅が同じ第１透過領域４５１３、及び幅が第１透過領域４５１３の幅と異なる第２透過領域４５１４を有し、複数の非透過領域４５１２の幅は同じであり、ここで、幅は、この円周の周方向に沿った幅である。このとき、光スイッチ４５２の数は、一つでもよく、二つでもよい。

光スイッチ４５２は、発光管（図示せず）及び受光管（図示せず）を有し、発光管及び受光管は、エンコーダディスク４５１の対向する両側にそれぞれ位置し、しかも発光管及び受光管は、透過領域４５１１及び非透過領域４５１２がある円周に位置する。発光管から放出されるレーザは、透過領域４５１１を通って受光管に伝送され、非透過領域４５１２は、発光管が受光管へレーザを放出することを遮蔽できる。

装着フレーム４１がエンコーダディスク４５１の回転を駆動する過程において、光スイッチ４５２は静止しており、光スイッチ４５２の発光管は光信号を放出し、透過領域４５１１が、発光管及び受光管に位置合わせされる位置まで到達するとき、受光管は、発光管から放出される光信号を受信でき、透過領域４５１１が、発光管及び受光管に位置合わせされる位置まで到達していないとき、即ち、非透過領域４５１２が、発光管及び受光管に位置合わせされるとき、受光管は、発光管から放出される光信号を受信できず、これによりエンコーダディスク４５１の透過領域４５１１、及び非透過領域４５１２が、光スイッチ４５２に位置合わせされる位置まで回転するとき、光スイッチ４５２はそれぞれ、異なるレベル信号を出力するようになる。いくつかの実施例において、エンコーダディスク４５１の透過領域４５１１が、光スイッチ４５２に位置合わせされる位置まで回転するとき、光スイッチ４５２は、ハイレベルを出力する。対応的には、エンコーダディスク４５１の非透過領域４５１２が、光スイッチ４５２に位置合わせされる位置まで回転するとき、光スイッチ４５２は、ローレベルを出力する。いくつかの実施例において、エンコーダディスク４５１の透過領域４５１１が、光スイッチ４５２に位置合わせされる位置まで回転するとき、光スイッチ４５２は、ローレベルを出力し、エンコーダディスク４５１の非透過領域４５１２が、光スイッチ４５２に位置合わせされる位置まで回転するとき、光スイッチ４５２は、ハイレベルを出力してもよい。

ある実施例において、光スイッチ４５２の数は、一つである。本実施例において、装着フレーム４１がエンコーダディスク４５１の回転を駆動した後、エンコーダディスク４５１の透過領域４５１１が、光スイッチ４５２に位置合わせされる位置まで回転するとき、光スイッチ４５２はハイレベルを出力し、一方、エンコーダディスク４５１の非透過領域４５１２が、光スイッチ４５２に位置合わせされる位置まで回転するとき、光スイッチ４５２は、ローレベルを出力する。エンコーダディスク４５１が一周回転するごとに、ゼロ位置（例えば、中間軸、辺縁など）が存在し、対応して、エンコーダディスク４５１が一周回転するごとに、第２透過領域４５１４の幅は第１透過領域４５１３の幅と異なるので、光スイッチ４５２から出力されるパルスシーケンスにおける、第２透過領域４５１４に対応するパルスは、第１透過領域４５１３に対応するパルスと異なり、これによりエンコーダディスク４５１のゼロ位置をマークする。いくつかの実施例において、装着フレーム４１がエンコーダディスク４５１の等速度の回転を駆動する場合、第２透過領域４５１４が、光スイッチ４５２に位置合わせされる位置まで回転するとき、光スイッチ４５２から出力されるハイレベルの長さ（例えば、ハイレベルの時間長さ又は計数量）は、第１透過領域４５１３が、光スイッチ４５２に位置合わせされる位置まで回転するとき、光スイッチ４５２から出力されるハイレベルの長さよりも長くなければならないので、プロセッサによりこのハイレベルの長さを判断し、長さが長いハイレベルに対応する立ち上がりエッジ、又は立下りエッジ、又は中間位置をエンコーダディスク４５１のゼロ位置とすればよい。本発明の実施例において、一つの光スイッチ４５２を利用して、等速度で回転する装着フレーム４１のゼロ位置を検出することに用いることができるにすぎず、これは、光スイッチ４５２により検出されるパルスシーケンスの長さが、エンコーダディスク４５１の回転速度に関連しているためであり、一方、エンコーダディスク４５１の回転速度は、装着フレーム４１の回転速度により決定され、装着フレーム４１が変速で回転するとき、光スイッチ４５２により検出される第１透過領域４５１３及び第２透過領域４５１４に対応するパルスの長さには不確定性があり、これによりエンコーダディスク４５１のゼロ位置を確定できないことを説明する必要がある。

ある実施例において、光スイッチ４５２の数は、二つであり、二つの光スイッチ４５２により出力されるパルスシーケンスによりエンコーダディスク４５１のゼロ位置情報、及びエンコーダディスク４５１の相対回転位置を確定し、これにより装着フレーム４１の絶対回転位置を取得する。本発明の実施例において、二つの光スイッチ４５２を利用して等速度で回転する装着フレーム４１のゼロ位置の検出に適用できるだけでなく、変速で回転する装着フレーム４１のゼロ位置の検出にもさらに適用でき、これは、二つの光スイッチ４５２により検出されるパルスシーケンスを処理することで、唯一のゼロ位置パルスを得て、これにより唯一、装着フレーム４１（エンコーダディスク４５１）のゼロ位置を確定できるためであることを説明する必要がある。

装着フレーム４１の特定の時刻におけるゼロ位置に対する回転角度は、以下によることができる。透過領域４５１１の数、この特定時刻と直近の１回のゼロ位置を検出した時間間隔内に光スイッチ４５２が完全な信号周期を検出した数、及びこの特定時刻とこの特定時刻以前に光スイッチ４５２が直近の１回にハイレベルの立ち上がりエッジ又は立下りエッジを検出した間の時間間隔内に、エンコーダディスク４５１が回転する角度。ここで、完全な信号周期は、エンコーダディスク４５１の隣接する二つの第１透過領域４５１３に対応するパルスの立ち上がりエッジから立下りエッジまでの間の時間長さであってよい。又は、完全な信号周期は、エンコーダディスク４５１の隣接する二つの非透過領域４５１２に対応するパルスの立下りエッジから立ち上がりエッジまでの間の時間長さであってもよい。この特定時刻と光スイッチ４５２が直近の１回にハイレベルの立ち上がりエッジ又は立下りエッジを検出した間の時間間隔内に、エンコーダディスク４５１が回転する角度は、エンコーダディスク４５１の回転速度、この特定時刻と光スイッチ４５２が直近の１回にハイレベルの立ち上がりエッジ又は立下りエッジを検出した間の時間間隔に基づいて算出して得ることができる。

図１０を参照し、他の実施形態において、複数の透過領域４５１１の幅は、同じであり、複数の非透過領域４５１２は、幅が同じ複数の第１非透過領域４５１５、及び幅が第１非透過領域４５１５の幅と異なる第２非透過領域４５１６を有し、ここで、幅は、この円周の周方向に沿った幅である。このとき、光スイッチ４５２の数は、一つであってもよく、二つであってもよい。光スイッチ４５２は、第２非透過領域４５１６に基づいてエンコーダディスク４５１のゼロ位置を検出する。

図１１を参照し、その他の実施形態において、エンコーダディスク４５１は、複数の透過領域４５１１、及び複数の非透過領域４５１２を有し、透過領域４５１１は、第１透過領域４５１３、及び第２透過領域４５１４を有する。複数の第１透過領域４５１３及び複数の非透過領域４５１２は、円周に沿って交互に配置され、第２透過領域４５１４は、この円周に位置しない。複数の第１透過領域４５１３の幅は、同じであり、複数の非透過領域４５１２の幅は、同じであり、ここで、幅は、この円周の周方向に沿った幅である。このとき、光スイッチ４５２の数は、二つであってよく、そのうちの一つの光スイッチ４５２の発光管及び受光管は、第１透過領域４５１３がある円周に位置し、他の光スイッチ４５２の発光管及び受光管は、第２透過領域４５１４がある円周に位置し、かつエンコーダディスク４５１のゼロ位置を検出するためのものである。

図４、及び図５を参照し、レーザ測定装置１００が作動時に、光源２２は、レーザパルスを送信し、このレーザパルスは、光路変更素子２３により光路方向（９０°変更、又はその他角度に変更できる）を変更された後、コリメート素子２４によりコリメートされ、コリメート後のレーザパルスは、プリズム３１により伝送方向を変更された後に反射光学素子４３へ投射され、反射光学素子４３は、プリズム３１により伝送方向を変更されたレーザパルスを反射し、反射後のレーザパルスは、サイドハウジング１２１を貫通して検出物に到達し、検出物に反射されて戻ってきたレーザパルス（戻り光）は、サイドハウジング１２１を貫通し、かつ反射光学素子４３に反射された後にプリズム３１へ伝送され、少なくとも一部の戻り光は、プリズム３１を経由した後、コリメート素子３４により検出器３５へ集光される。検出器３５は、コリメート素子３４を貫通した少なくとも一部の戻り光を電気信号パルスに変換し、レーザ測定装置１００は、この電気信号パルスの立ち上がりエッジ時間、立下りエッジ時間のうちの少なくとも一つによりレーザパルスの受信時間を確定する。このように、レーザ測定装置１００は、パルス受信時間情報、及びパルス送信時間情報を利用して飛行時間を算出し、これにより検出物のレーザ測定装置１００までの距離を確定できる。

プリズム３１は、プリズム３１を経由するレーザパルスを変更でき、しかもプリズム３１は、光線送受信モジュール２０に対して回転できるので、走査モジュール３０は、レーザ測定装置１００の測定範囲を拡大できる（具体的には、走査モジュール３０は、レーザ測定装置１００の視野角を拡大できる）。さらには、反射光学素子４３は、反射光学素子４３を経由するレーザパルスの伝送方向を変更でき、しかも反射光学素子４３は、光線送受信モジュール２０に対して回転できるので、反射後のレーザパルスがサイドハウジング１２１周りに一周して検出物へ反射でき、同時にサイドハウジング１２１を一周取り巻く検出物に反射されて戻ってきた一部の戻り光も反射光学素子４３により検出器４５へ反射できるので、反射モジュール４０は、レーザ測定装置１００の測定範囲をさらに拡大でき、サイドハウジング１２１全体（３６０°範囲内）周りのすべての検出物の距離はいずれもレーザ測定装置１００により検出されることができる。また、サイドハウジング１２１は、光線送受信モジュール２０から送信されるレーザパルスを透過でき、可視光線を透過できないので、レーザの放出と回収に影響しないという前提で、ユーザは、レーザ測定装置１００の内部の構造を見ることがなく、レーザ測定装置１００の外観が美しくなる。

走査モジュール３０、及び反射モジュール４０はいずれも光線送受信モジュール４０の測定範囲を拡大できるので、本出願のレーザ測定装置１００は、光線送受信モジュール２０の光路に走査モジュール２０、及び反射モジュール４０を順次設けることにより、レーザ測定装置１００の測定範囲を拡大できる。

さらに、本出願は、反射モジュール４０にバランスウェイトアセンブリ４４を設けることにより、反射光学素子４３が回転時に反射モジュール４０へ加える偶力を減少でき、反射モジュール４０が回転する安定性を高めることができる。本実施形態において、バランスウェイトアセンブリ４４は同時にバランスウェイト凸状ブロック４４１、及びバランスウェイトボス４４２を有し、その他の実施形態において、バランスウェイトアセンブリ４４は、バランスウェイト凸状ブロック４４１、及びバランスウェイトボス４４２のうちの任意の一種を有してもよく、具体的には、レーザ測定装置１００における反射光学素子４３の傾斜角度、装着位置などのパラメータにより決定される。

図１２を参照し、本出願の無人航空機２００は、機体６０、及び上述の実施形態のレーザ測定装置１００を有し、レーザ測定装置１００は、機体６０に装着される。

本出願の無人航空機２００のレーザ測定装置１００は、走査モジュール３０、及び反射モジュール４０を利用して検出物の距離を測定する測定範囲を拡大し、無人航空機２００が、大きな範囲の検出物の距離を検出できるようにし、空撮、障害回避、旋回飛行、検知などのシーンに広く応用できる。

本明細書の説明において、参考用語「ある実施形態」、「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「概略的な実施形態」、「例示」、「具体的な例示」、又は、「いくつかの例示」などの説明は、前記実施形態、又は例示を踏まえて説明される具体的な特徴、構造、材料、又は特性などが、本出願の少なくとも一つの実施形態、又は例示に含まれることを意味する。本明細書において、上述の用語についての概略的な記述は、同一の実施形態又は例示を指すとは限らない。しかも、説明される具体的な特徴、構造、材料、又は特性は、いずれかの一つ又は複数の実施形態又は例示において適切な方法で結合できる。

本出願の実施形態を既に示し、説明したが、上述の実施形態は、例示的なものであり、本出願に対応する限定と理解することはできず、当業者は、本出願の範囲内で上述の実施形態に対して変更、修正、同等物による置き換え、及び変形を加えることができ、本出願の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物により限定されることが理解できる。

本出願の実施形態を既に示し、説明したが、上述の実施形態は、例示的なものであり、本出願に対応する限定と理解することはできず、当業者は、本出願の範囲内で上述の実施形態に対して変更、修正、同等物による置き換え、及び変形を加えることができ、本出願の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物により限定されることが理解できる。
［項目１］
レーザ測定装置であって、
光線送受信モジュール、走査モジュール、及び反射モジュールを有し、
前記光線送受信モジュールは、レーザパルスの放出、及び検出物に反射されて戻ってきたレーザパルスの受信のためのものであり、前記走査モジュールと前記反射モジュールは、前記光線送受信モジュールの出射光路に順次設けられ、
前記走査モジュールは、回転可能な透過光学素子を有し、前記走査モジュールは、前記走査モジュールを経由する前記レーザパルスの伝送方向を変更するためのものであり、
前記反射モジュールは、回転可能な反射光学素子を有し、前記反射光学素子は、前記反射光学素子を経由するレーザパルスを反射するためのものである、レーザ測定装置。
［項目２］
前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、前記走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、前記反射モジュールの一端は、前記ケーシングに回転可能に固定され、他端は、自由端である、項目１に記載のレーザ測定装置。
［項目３］
前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、前記走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、
前記反射モジュールは、
前記出射光路に位置する、前記反射光学素子が装着される装着フレームと、
前記ケーシングに装着され、かつ前記装着フレームが前記ケーシングに対して回転することで、前記反射光学素子が回転軸周りに回転するように駆動することを駆動するための反射駆動器と、をさらに有する、項目１に記載のレーザ測定装置。
［項目４］
前記回転軸は、前記光線送受信モジュールの光軸に平行である、項目３に記載のレーザ測定装置。
［項目５］
前記回転軸は、前記光線送受信モジュールの光軸に重なり合う、項目３に記載のレーザ測定装置。
［項目６］
前記反射光学素子は、前記回転軸に対して傾斜している、項目３に記載のレーザ測定装置。
［項目７］
前記反射光学素子の中心軸線に平行であり、かつ前記回転軸を含む平面は、補助面と定義され、前記補助面は、前記反射光学素子と交差してバーチャル交線を形成し、前記バーチャル交線は、前記反射光学素子を、連結した第１部分と第２部分に分け、前記第２部分は、前記第１部分よりも前記走査モジュールに寄っており、前記第１部分の長さは、前記第２部分の長さよりも長い、項目３に記載のレーザ測定装置。
［項目８］
前記反射駆動器は、
前記ケーシングに装着される反射固定子アセンブリと、
前記回転軸周りに回転する反射回転子アセンブリであって、前記反射固定子アセンブリは、前記反射回転子アセンブリが前記回転軸周りに回転するように駆動するためのものである反射回転子アセンブリと、を有する、項目３に記載のレーザ測定装置。
［項目９］
前記反射モジュールは、バランスウェイトアセンブリをさらに有し、前記バランスウェイトアセンブリは、前記反射回転子アセンブリに設けられ、かつ前記反射光学素子をバランスウェイトすることで、前記反射モジュールの回転時に受ける遠心偶力を減少させるためのものである、項目８に記載のレーザ測定装置。
［項目１０］
前記反射固定子アセンブリは、
対向する固定端及び装着端を有し、前記固定端は、前記ケーシングに固定されるスリーブと、
前記装着端を覆うように設けられるコイル本体と、
前記コイル本体に装着される反射コイルと、を有する、項目９に記載のレーザ測定装置。
［項目１１］
前記反射回転子アセンブリは、
回転子カバー、及びシャフトを有する回転子であって、前記回転子カバーは、底壁、及び前記底壁から延在する環状の側壁を有し、前記側壁と前記底壁は、収納空間に取り囲み、前記シャフトは、前記底壁から前記収納空間内へ延在し、かつ前記スリーブを貫通するように設けられ、前記コイル本体及び前記反射コイルは、前記収納空間内に収納される回転子と、
前記収納空間内に収納され、かつ前記反射コイル本体に対向する磁石と、を有する、項目１０に記載のレーザ測定装置。
［項目１２］
前記反射駆動器は、前記反射固定子アセンブリと前記反射回転子アセンブリとの間に位置する反射位置決めアセンブリをさらに有し、前記反射位置決めアセンブリは、前記反射回転子アセンブリが、固定された前記回転軸を中心に回転するよう制限するためのものであり、前記反射位置決めアセンブリは、
前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記スリーブ内側面と前記シャフトとの間に位置し、前記装着端内に位置する第１軸受と、
前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記スリーブ内側面と前記シャフトとの間に位置し、前記固定端内に位置する第２軸受と、を有する、項目１１に記載のレーザ測定装置。
［項目１３］
前記反射駆動器は、反射固定アセンブリをさらに有し、
前記反射固定アセンブリは、
前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記第２軸受の前記第１軸受から離れた端部に当接して保持される軸スリーブと、
前記シャフトの前記回転子カバーから離れた端部に装着され、かつ前記軸スリーブを前記第２軸受に当接して保持させる締結部材と、を有する、項目１２に記載のレーザ測定装置。
［項目１４］
前記反射固定アセンブリは、弾性部材をさらに有し、
前記弾性部材は、前記シャフトを覆うように設けられ、前記弾性部材の両端は、前記軸スリーブと前記締結部材とにそれぞれ当接して保持される、項目１３に記載のレーザ測定装置。
［項目１５］
前記反射回転子アセンブリは、前記側壁の外表面から延在する装着ディスクをさらに有し、
前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイト凸状ブロックを有し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記装着ディスクに設けられる、項目１１に記載のレーザ測定装置。
［項目１６］
前記反射回転子アセンブリは、前記側壁の外表面から延在する装着ディスクをさらに有し、前記装着フレームは、
間隔をあけて前記装着ディスクに装着される二つの接続アームであって、各前記接続アームの一端は、装着ディスクに接続され、各前記接続アームの他端は、前記光線送受信モジュールに向いた側へ延在し、前記反射光学素子は、二つの前記接続アームの間に位置する二つの接続アームと、
二つの前記接続アームの他端に接続され、かつ二つの前記接続アームの間に位置する接続リングと、を有する、項目１１に記載のレーザ測定装置。
［項目１７］
二つの前記接続アームは、前記接続リングの軸線に対して対称であり、前記接続リングの軸線は、前記回転軸に重なり合う、項目１６に記載のレーザ測定装置。
［項目１８］
前記反射光学素子は、
前記回転軸に相対的に傾斜しており、前記光線送受信モジュールに向いた反射面と、
いずれも前記反射面に接続され、二つの前記接続アームにそれぞれ装着される二つの側面と、を有する、項目１６に記載のレーザ測定装置。
［項目１９］
前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイトボスを有し、前記バランスウェイトボスは、前記接続リングに設けられる、項目１６に記載のレーザ測定装置。
［項目２０］
前記反射駆動器は、装着ディスクを有し、前記装着フレームは、間隔をあけて前記装着ディスクに装着される二つの接続アーム、及び二つの前記接続アームの間に装着される接続リングを有し、前記接続リング、及び前記装着ディスクは、前記接続アームの対向する両端に位置し、前記反射光学素子は、前記接続リングと前記装着ディスクとの間に位置し、前記反射モジュールは、バランスウェイトアセンブリをさらに有し、前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイト凸状ブロック、及びバランスウェイトボスを有し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記装着ディスクに装着され、前記バランスウェイトボスは、前記接続リングに設けられる、項目３に記載のレーザ測定装置。
［項目２１］
前記反射光学素子の中心軸に平行であり、かつ前記回転軸を含む平面は、補助面と定義され、前記補助面は、前記反射光学素子と交差してバーチャル交線を形成し、前記バーチャル交線は、前記反射光学素子を、連結した第１部分と第２部分に分け、前記第２部分は、前記第１部分よりも前記走査モジュールに寄っており、前記バランスウェイト凸状ブロックと前記バランスウェイトボスは、前記補助面の離反する両側にそれぞれ位置し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記補助面の前記第１部分に離反する側に位置し、前記バランスウェイトボスは、前記補助面の前記第２部分に離反する側に位置する、項目２０に記載のレーザ測定装置。
［項目２２］
前記装着フレームは、接続リングを有し、前記走査モジュールは、走査ハウジングをさらに有し、前記走査ハウジングは、環状の走査放熱部を有し、前記接続リングの内壁には間隔をあけて設けられる複数の放熱フィンが形成され、前記放熱フィンは、前記接続リングの軸線方向に沿って延在し、前記接続リングは、前記走査放熱部の外を覆うように設けられ、前記放熱フィンは、前記走査放熱部の外表面と間隔があけられる、項目３に記載のレーザ測定装置。
［項目２３］
前記走査モジュールは、走査ハウジングをさらに有し、前記走査ハウジングは、走査装着座を有し、前記反射モジュールは、検出器、及び回転可能な装着フレームをさらに有し、前記反射光学素子は、前記装着フレームに装着され、前記検出器は、エンコーダディスク、及び少なくとも一つの光スイッチを有し、前記エンコーダディスクは、前記装着フレームの前記走査モジュール寄りの端部に設けられ、前記少なくとも一つの光スイッチは、前記走査装着座に設けられ、前記エンコーダディスクは、少なくとも一つの光スイッチに係合し、かつ共同で反射光学素子の回転パラメータを検出するためのものである、項目１に記載のレーザ測定装置。
［項目２４］
前記エンコーダディスクには同一円周に沿って交互に分布する複数の透過領域、及び複数の非透過領域が設けられ、
前記複数の透過領域は、幅が同じ複数の第１透過領域、及び幅が前記第１透過領域の幅と異なる第２透過領域を有し、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅であり、又は、
前記複数の非透過領域は、幅が同じ複数の第１非透過領域、及び幅が前記第１非透過領域の幅と異なる第２非透過領域を有し、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅である、項目２３に記載のレーザ測定装置。
［項目２５］
前記エンコーダディスクには複数の第１透過領域、複数の非透過領域、及び第２透過領域が設けられ、前記複数の第１透過領域及び前記複数の非透過領域は、円周に沿って交互に配置され、前記第２透過領域は、前記円周に位置せず、前記複数の第１透過領域の幅は、同じであり、前記複数の非透過領域の幅は、同じであり、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅である、項目２４に記載のレーザ測定装置。
［項目２６］
前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、前記走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、前記ケーシングは、ベース、及びマスクを有し、前記光線送受信モジュールは、前記ベース内に装着され、前記マスクは、環状のサイドハウジング、及び前記サイドハウジングの一端に位置する頂部壁を有し、前記サイドハウジングの前記頂部壁から離れた端部は、前記ベースに装着され、前記反射モジュールは、前記頂部壁に装着され、かつ前記マスク内に収納され、前記光線送受信モジュールから送信される前記レーザパルスは、前記反射光学素子に反射された後、前記サイドハウジングを貫通し、かつ前記検出物に投射されることができる、項目１に記載のレーザ測定装置。
［項目２７］
前記反射モジュールは、スリーブ、及び前記スリーブ内を回転可能に貫通するように設けられるシャフトを有し、前記頂部壁には装着孔が設けられ、前記シャフトの一端は、前記装着孔から前記マスクの外まで伸び出ており、前記レーザ測定装置は、エンドカバーをさらに有し、前記エンドカバーは、カバー本体、及び前記カバー本体の表面から延在して形成された環状の結合部を有し、前記結合部は、前記スリーブに結合し、前記カバー本体は、前記頂部壁に結合し、かつ前記装着孔を密閉する、項目２６に記載のレーザ測定装置。
［項目２８］
前記レーザ測定装置は、複数のロック部材をさらに有し、前記頂部壁には複数の固定孔が設けられ、前記スリーブには装着台が形成され、複数の前記ロック部材は、対応する前記固定孔内をそれぞれ貫通するように設けられ、かつ前記装着台に結合することで、前記スリーブを前記頂部壁に装着させ、前記カバー本体は、前記頂部壁に設けられ、かつ複数の前記固定孔を覆う、項目２７に記載のレーザ測定装置。
［項目２９］
前記走査モジュールは、走査駆動器をさらに有し、前記透過光学素子は、プリズムを有し、前記プリズムは、前記光路に位置し、前記プリズムの厚みは、均一でなく、前記走査駆動器は、前記プリズムが回転することで前記プリズムを経由する前記レーザパルスの伝送方向を変更するように駆動するためのものである、項目１～２８のいずれか一項に記載のレーザ測定装置。
［項目３０］
前記走査駆動器は、
環状の走査ヨーク、及び前記走査ヨークの外を覆うように設けられる走査磁石を有し、前記走査ヨークは、前記プリズムを収容できる収容キャビティを形成する走査回転子アセンブリと、
走査ハウジング、及び走査コイルを有し、前記走査ハウジングは、前記走査磁石の外を覆うように設けられ、前記走査コイルは、前記走査ハウジングに設けられ、かつ前記走査ハウジングと前記走査磁石との間に位置する走査固定子アセンブリと、
前記走査ハウジングと前記走査ヨークとの間に設けられる走査軸受と、を有する、項目２９に記載のレーザ測定装置。
［項目３１］
前記光線送受信モジュールは、距離測定ハウジングを有し、前記距離測定ハウジングは、前記走査モジュール寄りの端部に位置する距離測定装着座を有し、前記走査ハウジングは、前記光線送受信モジュール寄りの端部に位置する走査装着座を有し、前記走査装着座は、前記距離測定装着座に装着される、項目３０に記載のレーザ測定装置。
［項目３２］
前記距離測定装着座は、間隔をあけて設けられる複数の距離測定支持座を有し、複数の前記距離測定支持座は、前記光線送受信モジュールの出射光路周りに間隔をあけて分布し、前記走査装着座は、複数の前記距離測定支持座にそれぞれ対応する複数の走査支持座を有し、各前記走査支持座は、対応する前記距離測定支持座に結合する、項目３１に記載のレーザ測定装置。
［項目３３］
前記光線送受信モジュールは、
前記レーザパルスを送信するための光源と、
前記光源の光路に設けられ、かつ前記レーザパルスの光路を変更するための光路変更素子と、
コリメート素子であって、前記光路変更素子により変更される光路に設けられ、前記コリメート素子を経由する前記レーザパルスをコリメートし、かつコリメートされた前記レーザパルスを前記反射光学素子に投射するためのものであり、及び前記反射光学素子に反射されて戻ってきた前記レーザパルスを集光するためのものであるコリメート素子と、
検出器であって、前記コリメート素子により集光された前記レーザパルスの光路に設けられ、前記検出器に集光された前記レーザを電気信号に変換するための検出器と、を有する、項目１に記載のレーザ測定装置。
［項目３４］
無人航空機であって、
前記無人航空機は、
機体と、
項目１～３３のいずれか一項に記載のレーザ測定装置と、を有し、前記レーザ測定装置は、前記機体に設けられる、無人航空機。
［項目３５］
レーザ測定装置であって、
光線送受信モジュール、及び反射モジュールを有し、
前記光線送受信モジュールは、レーザパルスを放出、及び検出物に反射されて戻ってきたレーザパルスの受信のためのものであり、前記反射モジュールは、前記光線送受信モジュールの出射光路に設けられ、
前記反射モジュールは、回転可能な反射光学素子、及び前記反射光学素子に対向して固定されたバランスウェイトアセンブリを有し、前記反射光学素子は、回転軸周りに回転可能であり、前記反射光学素子は、前記光線送受信モジュールに向いた反射面を有し、前記反射面は、前記回転軸に対して傾斜しており、前記バランスウェイトアセンブリは、前記反射光学素子をバランスウェイトすることで、前記反射モジュールの回転時に受ける遠心偶力を減少させるためのものであり、前記反射光学素子は、前記反射光学素子を経由するレーザパルスを反射するためのものである、レーザ測定装置。
［項目３６］
前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、前記反射モジュールの一端は、前記ケーシングに回転可能に固定され、他端は、自由端である、項目３５に記載のレーザ測定装置。
［項目３７］
前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、
前記反射モジュールは、
前記出射光路に位置する、前記反射光学素子が装着される装着フレームと、
前記ケーシングに装着され、かつ前記装着フレームが前記ケーシングに対して回転することで、前記反射光学素子が回転軸周りに回転するように駆動することを駆動するための反射駆動器と、をさらに有する、項目３５に記載のレーザ測定装置。
［項目３８］
前記回転軸は、前記光線送受信モジュールの光軸に平行である、項目３７に記載のレーザ測定装置。
［項目３９］
前記回転軸は、前記光線送受信モジュールの光軸に重なり合う、項目３７に記載のレーザ測定装置。
［項目４０］
前記反射光学素子の中心軸線に平行であり、かつ前記回転軸を含む平面は、補助面と定義され、前記補助面は、前記反射光学素子と交差してバーチャル交線を形成し、前記バーチャル交線は、前記反射光学素子を、連結した第１部分と第２部分に分け、前記第２部分は、前記第１部分よりも前記走査モジュールに寄っており、前記第１部分の長さは、前記第２部分の長さよりも長い、項目３７に記載のレーザ測定装置。
［項目４１］
前記反射駆動器は、
前記ケーシングに装着される反射固定子アセンブリと、
前記回転軸周りに回転する反射回転子アセンブリであって、前記反射固定子アセンブリは、前記反射回転子アセンブリが前記回転軸周りに回転するように駆動するためのものである反射回転子アセンブリと、を有する、項目３７に記載のレーザ測定装置。
［項目４２］
前記反射固定子アセンブリは、
対向する固定端及び装着端を有し、前記固定端は、前記ケーシングに固定されるスリーブと、
前記装着端を覆うように設けられるコイル本体と、
前記コイル本体に装着される反射コイルと、を有する、項目４１に記載のレーザ測定装置。
［項目４３］
前記反射回転子アセンブリは、
回転子カバー、及びシャフトを有する回転子であって、前記回転子カバーは、底壁、及び前記底壁から延在する環状の側壁を有し、前記側壁と前記底壁は、収納空間に取り囲み、前記シャフトは、前記底壁から前記収納空間内へ延在し、かつ前記スリーブを貫通するように設けられ、前記コイル本体及び前記反射コイルは、前記収納空間内に収納される回転子と、
前記収納空間内に収納され、かつ前記反射コイル本体に対向する磁石と、を有する、項目４２に記載のレーザ測定装置。
［項目４４］
前記反射駆動器は、前記反射固定子アセンブリと前記反射回転子アセンブリとの間に位置する反射位置決めアセンブリをさらに有し、前記反射位置決めアセンブリは、前記反射回転子アセンブリが、固定された前記回転軸を中心に回転するよう制限するためのものであり、前記反射位置決めアセンブリは、
前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記スリーブ内側面と前記シャフトとの間に位置し、前記装着端内に位置する第１軸受と、
前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記スリーブ内側面と前記シャフトとの間に位置し、前記固定端内に位置する第２軸受と、を有する、項目４３に記載のレーザ測定装置。
［項目４５］
前記反射駆動器は、反射固定アセンブリをさらに有し、
前記反射固定アセンブリは、
前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記第２軸受の前記第１軸受から離れた端部に当接して保持される軸スリーブと、
前記シャフトの前記回転子カバーから離れた端部に装着され、かつ前記軸スリーブを前記第２軸受に当接して保持させる締結部材と、を有する、項目４４に記載のレーザ測定装置。
［項目４６］
前記反射固定アセンブリは、弾性部材をさらに有し、
前記弾性部材は、前記シャフトを覆うように設けられ、前記弾性部材の両端は、前記軸スリーブと前記締結部材とにそれぞれ当接して保持される、項目４５に記載のレーザ測定装置。
［項目４７］
前記反射回転子アセンブリは、前記側壁の外表面から延在する装着ディスクをさらに有し、
前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイト凸状ブロックを有し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記装着ディスクに設けられる、項目４３に記載のレーザ測定装置。
［項目４８］
前記反射回転子アセンブリは、前記側壁の外表面から延在する装着ディスクをさらに有し、前記装着フレームは、
間隔をあけて前記装着ディスクに装着される二つの接続アームであって、各前記接続アームの一端は、装着ディスクに接続され、各前記接続アームの他端は、前記光線送受信モジュールに向いた側へ延在し、前記反射光学素子は、二つの前記接続アームの間に位置する二つの接続アームと、
二つの前記接続アームの他端に接続され、かつ二つの前記接続アームの間に位置する接続リングと、を有する、項目４３に記載のレーザ測定装置。
［項目４９］
二つの前記接続アームは、前記接続リングの軸線に対して対称であり、前記接続リングの軸線は、前記回転軸に重なり合う、項目４８に記載のレーザ測定装置。
［項目５０］
前記反射光学素子は、
前記回転軸に相対的に傾斜しており、前記光線送受信モジュールに向いた反射面と、
いずれも前記反射面に接続され、二つの前記接続アームにそれぞれ装着される二つの側面と、を有する、項目４８に記載のレーザ測定装置。
［項目５１］
前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイトボスを有し、前記バランスウェイトボスは、前記接続リングに設けられる、項目４８に記載のレーザ測定装置。
［項目５２］
前記反射駆動器は、装着ディスクを有し、前記装着フレームは、間隔をあけて前記装着ディスクに装着される二つの接続アーム、及び二つの前記接続アームの間に装着される接続リングを有し、前記接続リング、及び前記装着ディスクは、前記接続アームの対向する両端に位置し、前記反射光学素子は、前記接続リングと前記装着ディスクとの間に位置し、前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイト凸状ブロック、及びバランスウェイトボスを有し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記装着ディスクに装着され、前記バランスウェイトボスは、前記接続リングに設けられる、項目３７に記載のレーザ測定装置。
［項目５３］
前記反射光学素子の中心軸に平行であり、かつ前記回転軸を含む平面は、補助面と定義され、前記補助面は、前記反射光学素子と交差してバーチャル交線を形成し、前記バーチャル交線は、前記反射光学素子を、連結した第１部分と第２部分に分け、前記第２部分は、前記第１部分よりも前記走査モジュールに寄っており、前記バランスウェイト凸状ブロックと前記バランスウェイトボスは、前記補助面の離反する両側にそれぞれ位置し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記補助面の前記第１部分に離反する側に位置し、前記バランスウェイトボスは、前記補助面の前記第２部分に離反する側に位置する、項目５２に記載のレーザ測定装置。
［項目５４］
前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、前記ケーシングは、ベース、及びマスクを有し、前記光線送受信モジュールは、前記ベース内に装着され、前記マスクは、環状のサイドハウジング、及び前記サイドハウジングの一端に位置する頂部壁を有し、前記サイドハウジングの前記頂部壁から離れた端部は、前記ベースに装着され、前記反射モジュールは、前記頂部壁に装着され、かつ前記マスク内に収納され、前記光線送受信モジュールから送信される前記レーザパルスは、前記反射光学素子に反射された後、前記サイドハウジングを貫通し、かつ前記検出物に投射されることができる、項目３５に記載のレーザ測定装置。
［項目５５］
前記反射モジュールは、スリーブ、及び前記スリーブ内を回転可能に貫通するように設けられるシャフトを有し、前記頂部壁には装着孔が設けられ、前記シャフトの一端は、前記装着孔から前記マスクの外まで伸び出ており、前記レーザ測定装置は、エンドカバーをさらに有し、前記エンドカバーは、カバー本体、及び前記カバー本体の表面から延在して形成された環状の結合部を有し、前記結合部は、前記スリーブに結合し、前記カバー本体は、前記頂部壁に結合し、かつ前記装着孔を密閉する、項目５４に記載のレーザ測定装置。
［項目５６］
前記レーザ測定装置は、複数のロック部材をさらに有し、前記頂部壁には複数の固定孔が設けられ、前記スリーブには装着台が形成され、複数の前記ロック部材は、対応する前記固定孔内をそれぞれ貫通するように設けられ、かつ前記装着台に結合することで、前記スリーブを前記頂部壁に装着させ、前記カバー本体は、前記頂部壁に設けられ、かつ複数の前記固定孔を覆う、項目５５に記載のレーザ測定装置。
［項目５７］
前記レーザ測定装置は、走査モジュールをさらに有し、前記走査モジュールと前記反射モジュールは、前記光線送受信モジュールの出射光路に順次設けられ、前記走査モジュールは、回転可能な透過光学素子を有し、前記透過光学素子は、前記走査モジュールを経由する前記レーザパルスの伝送方向を変更するためのものである、項目３５～５６のいずれか一項に記載のレーザ測定装置。
［項目５８］
前記反射モジュールは、前記反射光学素子を装着するための装着フレームを有し、前記装着フレームの前記走査モジュール寄りの端部は、接続リングを有し、前記接続リングの内壁には間隔をあけて設けられる複数の放熱フィンが形成され、前記放熱フィンは、前記接続リングの軸線方向に沿って延在し、前記走査モジュールは、走査ハウジングを有し、前記走査ハウジングは、環状の走査放熱部を有し、前記接続リングは、前記走査放熱部の外を覆うように設けられ、前記放熱フィンは、前記走査放熱部の外表面と間隔があけられる、項目５７に記載のレーザ測定装置。
［項目５９］
前記反射モジュールは、前記反射光学素子を装着するための装着フレーム、及び検出器を有し、前記装着フレームの前記走査モジュール寄りの端部は、接続リングを有し、前記検出器は、エンコーダディスク、及び少なくとも一つの光スイッチを有し、前記エンコーダディスクは、前記接続リングの接続アームから離れた端部に設けられ、前記走査モジュールは、走査ハウジングを有し、前記走査ハウジングは、走査装着座を有し、前記少なくとも一つの光スイッチは、前記走査装着座に設けられ、前記エンコーダディスクは、少なくとも一つの光スイッチに係合し、かつ共同で反射光学素子の回転パラメータを検出するためのものである、項目５８に記載のレーザ測定装置。
［項目６０］
前記エンコーダディスクには同一円周に沿って交互に分布する複数の透過領域、及び複数の非透過領域が設けられ、
前記複数の透過領域は、幅が同じ複数の第１透過領域、及び幅が前記第１透過領域の幅と異なる第２透過領域を有し、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅であり、又は、
前記複数の非透過領域は、幅が同じ複数の第１非透過領域、及び幅が前記第１非透過領域の幅と異なる第２非透過領域を有し、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅である、項目５９に記載のレーザ測定装置。
［項目６１］
前記エンコーダディスクには複数の第１透過領域、複数の非透過領域、及び第２透過領域が設けられ、前記複数の第１透過領域及び前記複数の非透過領域は、円周に沿って交互に配置され、前記第２透過領域は、前記円周に位置せず、前記複数の第１透過領域の幅は、同じであり、前記複数の非透過領域の幅は、同じであり、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅である、項目５９に記載のレーザ測定装置。
［項目６２］
前記レーザ測定装置は、走査モジュールをさらに有し、前記走査モジュールと前記反射モジュールは、前記光線送受信モジュールの出射光路に順次設けられ、前記走査モジュールは、走査駆動器、及びプリズムを有し、前記プリズムは、前記光路に位置し、前記プリズムの厚みは、均一でなく、前記走査駆動器は、前記プリズムが回転することで前記プリズムを経由する前記レーザパルスの伝送方向を変更するように駆動するためのものである、項目３５に記載のレーザ測定装置。
［項目６３］
前記走査駆動器は、
環状の走査ヨーク、及び前記走査ヨークの外を覆うように設けられる走査磁石を有し、前記走査ヨークは、前記プリズムを収容できる収容キャビティを形成する走査回転子アセンブリと、
走査ハウジング、及び走査コイルを有し、前記走査ハウジングは、前記走査磁石の外を覆うように設けられ、前記走査コイルは、前記走査ハウジングに設けられ、かつ前記走査ハウジングと前記走査磁石との間に位置する走査固定子アセンブリと、
前記走査ハウジングと前記走査ヨークとの間に設けられる走査軸受と、を有する、項目６２に記載のレーザ測定装置。
［項目６４］
前記光線送受信モジュールは、距離測定ハウジングを有し、前記距離測定ハウジングは、前記走査モジュール寄りの端部に位置する距離測定装着座を有し、前記走査ハウジングは、前記光線送受信モジュール寄りの端部に位置する走査装着座を有し、前記走査装着座は、前記距離測定装着座に装着される、項目６３に記載のレーザ測定装置。
［項目６５］
前記距離測定装着座は、間隔をあけて設けられる複数の距離測定支持座を有し、複数の前記距離測定支持座は、前記光線送受信モジュールの出射光路周りに間隔をあけて分布し、前記走査装着座は、複数の前記距離測定支持座にそれぞれ対応する複数の走査支持座を有し、各前記走査支持座は、対応する前記距離測定支持座に結合する、項目６４に記載のレーザ測定装置。
［項目６６］
前記光線送受信モジュールは、
前記レーザパルスを送信するための光源と、
前記光源の光路に設けられ、かつ前記レーザパルスの光路を変更するための光路変更素子と、
コリメート素子であって、前記光路変更素子により変更される光路に設けられ、前記コリメート素子を経由する前記レーザパルスをコリメートし、かつコリメートされた前記レーザパルスを前記反射光学素子に投射するためのものであり、及び前記反射光学素子に反射されて戻ってきた前記レーザパルスを集光するためのものであるコリメート素子と、
検出器であって、前記コリメート素子により集光された前記レーザパルスの光路に設けられ、前記検出器に集光された前記レーザを電気信号に変換するための検出器と、を有する、項目６５に記載のレーザ測定装置。
［項目６７］
無人航空機であって、
前記無人航空機は、
機体と、
項目３５～６６のいずれか一項に記載のレーザ測定装置と、を有し、前記レーザ測定装置は、前記機体に設けられる、無人航空機。

Claims (67)

1. レーザ測定装置であって、
   光線送受信モジュール、走査モジュール、及び反射モジュールを有し、
   前記光線送受信モジュールは、レーザパルスの放出、及び検出物に反射されて戻ってきたレーザパルスの受信のためのものであり、前記走査モジュールと前記反射モジュールは、前記光線送受信モジュールの出射光路に順次設けられ、
   前記走査モジュールは、回転可能な透過光学素子を有し、前記走査モジュールは、前記走査モジュールを経由する前記レーザパルスの伝送方向を変更するためのものであり、
   前記反射モジュールは、回転可能な反射光学素子を有し、前記反射光学素子は、前記反射光学素子を経由するレーザパルスを反射するためのものである、レーザ測定装置。
2. 前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、前記走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、前記反射モジュールの一端は、前記ケーシングに回転可能に固定され、他端は、自由端である、請求項１に記載のレーザ測定装置。
3. 前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、前記走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、
   前記反射モジュールは、
   前記出射光路に位置する、前記反射光学素子が装着される装着フレームと、
   前記ケーシングに装着され、かつ前記装着フレームが前記ケーシングに対して回転することで、前記反射光学素子が回転軸周りに回転するように駆動することを駆動するための反射駆動器と、をさらに有する、請求項１に記載のレーザ測定装置。
4. 前記回転軸は、前記光線送受信モジュールの光軸に平行である、請求項３に記載のレーザ測定装置。
5. 前記回転軸は、前記光線送受信モジュールの光軸に重なり合う、請求項３に記載のレーザ測定装置。
6. 前記反射光学素子は、前記回転軸に対して傾斜している、請求項３に記載のレーザ測定装置。
7. 前記反射光学素子の中心軸線に平行であり、かつ前記回転軸を含む平面は、補助面と定義され、前記補助面は、前記反射光学素子と交差してバーチャル交線を形成し、前記バーチャル交線は、前記反射光学素子を、連結した第１部分と第２部分に分け、前記第２部分は、前記第１部分よりも前記走査モジュールに寄っており、前記第１部分の長さは、前記第２部分の長さよりも長い、請求項３に記載のレーザ測定装置。
8. 前記反射駆動器は、
   前記ケーシングに装着される反射固定子アセンブリと、
   前記回転軸周りに回転する反射回転子アセンブリであって、前記反射固定子アセンブリは、前記反射回転子アセンブリが前記回転軸周りに回転するように駆動するためのものである反射回転子アセンブリと、を有する、請求項３に記載のレーザ測定装置。
9. 前記反射モジュールは、バランスウェイトアセンブリをさらに有し、前記バランスウェイトアセンブリは、前記反射回転子アセンブリに設けられ、かつ前記反射光学素子をバランスウェイトすることで、前記反射モジュールの回転時に受ける遠心偶力を減少させるためのものである、請求項８に記載のレーザ測定装置。
10. 前記反射固定子アセンブリは、
    対向する固定端及び装着端を有し、前記固定端は、前記ケーシングに固定されるスリーブと、
    前記装着端を覆うように設けられるコイル本体と、
    前記コイル本体に装着される反射コイルと、を有する、請求項９に記載のレーザ測定装置。
11. 前記反射回転子アセンブリは、
    回転子カバー、及びシャフトを有する回転子であって、前記回転子カバーは、底壁、及び前記底壁から延在する環状の側壁を有し、前記側壁と前記底壁は、収納空間に取り囲み、前記シャフトは、前記底壁から前記収納空間内へ延在し、かつ前記スリーブを貫通するように設けられ、前記コイル本体及び前記反射コイルは、前記収納空間内に収納される回転子と、
    前記収納空間内に収納され、かつ前記反射コイル本体に対向する磁石と、を有する、請求項１０に記載のレーザ測定装置。
12. 前記反射駆動器は、前記反射固定子アセンブリと前記反射回転子アセンブリとの間に位置する反射位置決めアセンブリをさらに有し、前記反射位置決めアセンブリは、前記反射回転子アセンブリが、固定された前記回転軸を中心に回転するよう制限するためのものであり、前記反射位置決めアセンブリは、
    前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記スリーブ内側面と前記シャフトとの間に位置し、前記装着端内に位置する第１軸受と、
    前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記スリーブ内側面と前記シャフトとの間に位置し、前記固定端内に位置する第２軸受と、を有する、請求項１１に記載のレーザ測定装置。
13. 前記反射駆動器は、反射固定アセンブリをさらに有し、
    前記反射固定アセンブリは、
    前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記第２軸受の前記第１軸受から離れた端部に当接して保持される軸スリーブと、
    前記シャフトの前記回転子カバーから離れた端部に装着され、かつ前記軸スリーブを前記第２軸受に当接して保持させる締結部材と、を有する、請求項１２に記載のレーザ測定装置。
14. 前記反射固定アセンブリは、弾性部材をさらに有し、
    前記弾性部材は、前記シャフトを覆うように設けられ、前記弾性部材の両端は、前記軸スリーブと前記締結部材とにそれぞれ当接して保持される、請求項１３に記載のレーザ測定装置。
15. 前記反射回転子アセンブリは、前記側壁の外表面から延在する装着ディスクをさらに有し、
    前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイト凸状ブロックを有し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記装着ディスクに設けられる、請求項１１に記載のレーザ測定装置。
16. 前記反射回転子アセンブリは、前記側壁の外表面から延在する装着ディスクをさらに有し、前記装着フレームは、
    間隔をあけて前記装着ディスクに装着される二つの接続アームであって、各前記接続アームの一端は、装着ディスクに接続され、各前記接続アームの他端は、前記光線送受信モジュールに向いた側へ延在し、前記反射光学素子は、二つの前記接続アームの間に位置する二つの接続アームと、
    二つの前記接続アームの他端に接続され、かつ二つの前記接続アームの間に位置する接続リングと、を有する、請求項１１に記載のレーザ測定装置。
17. 二つの前記接続アームは、前記接続リングの軸線に対して対称であり、前記接続リングの軸線は、前記回転軸に重なり合う、請求項１６に記載のレーザ測定装置。
18. 前記反射光学素子は、
    前記回転軸に相対的に傾斜しており、前記光線送受信モジュールに向いた反射面と、
    いずれも前記反射面に接続され、二つの前記接続アームにそれぞれ装着される二つの側面と、を有する、請求項１６に記載のレーザ測定装置。
19. 前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイトボスを有し、前記バランスウェイトボスは、前記接続リングに設けられる、請求項１６に記載のレーザ測定装置。
20. 前記反射駆動器は、装着ディスクを有し、前記装着フレームは、間隔をあけて前記装着ディスクに装着される二つの接続アーム、及び二つの前記接続アームの間に装着される接続リングを有し、前記接続リング、及び前記装着ディスクは、前記接続アームの対向する両端に位置し、前記反射光学素子は、前記接続リングと前記装着ディスクとの間に位置し、前記反射モジュールは、バランスウェイトアセンブリをさらに有し、前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイト凸状ブロック、及びバランスウェイトボスを有し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記装着ディスクに装着され、前記バランスウェイトボスは、前記接続リングに設けられる、請求項３に記載のレーザ測定装置。
21. 前記反射光学素子の中心軸に平行であり、かつ前記回転軸を含む平面は、補助面と定義され、前記補助面は、前記反射光学素子と交差してバーチャル交線を形成し、前記バーチャル交線は、前記反射光学素子を、連結した第１部分と第２部分に分け、前記第２部分は、前記第１部分よりも前記走査モジュールに寄っており、前記バランスウェイト凸状ブロックと前記バランスウェイトボスは、前記補助面の離反する両側にそれぞれ位置し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記補助面の前記第１部分に離反する側に位置し、前記バランスウェイトボスは、前記補助面の前記第２部分に離反する側に位置する、請求項２０に記載のレーザ測定装置。
22. 前記装着フレームは、接続リングを有し、前記走査モジュールは、走査ハウジングをさらに有し、前記走査ハウジングは、環状の走査放熱部を有し、前記接続リングの内壁には間隔をあけて設けられる複数の放熱フィンが形成され、前記放熱フィンは、前記接続リングの軸線方向に沿って延在し、前記接続リングは、前記走査放熱部の外を覆うように設けられ、前記放熱フィンは、前記走査放熱部の外表面と間隔があけられる、請求項３に記載のレーザ測定装置。
23. 前記走査モジュールは、走査ハウジングをさらに有し、前記走査ハウジングは、走査装着座を有し、前記反射モジュールは、検出器、及び回転可能な装着フレームをさらに有し、前記反射光学素子は、前記装着フレームに装着され、前記検出器は、エンコーダディスク、及び少なくとも一つの光スイッチを有し、前記エンコーダディスクは、前記装着フレームの前記走査モジュール寄りの端部に設けられ、前記少なくとも一つの光スイッチは、前記走査装着座に設けられ、前記エンコーダディスクは、少なくとも一つの光スイッチに係合し、かつ共同で反射光学素子の回転パラメータを検出するためのものである、請求項１に記載のレーザ測定装置。
24. 前記エンコーダディスクには同一円周に沿って交互に分布する複数の透過領域、及び複数の非透過領域が設けられ、
    前記複数の透過領域は、幅が同じ複数の第１透過領域、及び幅が前記第１透過領域の幅と異なる第２透過領域を有し、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅であり、又は、
    前記複数の非透過領域は、幅が同じ複数の第１非透過領域、及び幅が前記第１非透過領域の幅と異なる第２非透過領域を有し、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅である、請求項２３に記載のレーザ測定装置。
25. 前記エンコーダディスクには複数の第１透過領域、複数の非透過領域、及び第２透過領域が設けられ、前記複数の第１透過領域及び前記複数の非透過領域は、円周に沿って交互に配置され、前記第２透過領域は、前記円周に位置せず、前記複数の第１透過領域の幅は、同じであり、前記複数の非透過領域の幅は、同じであり、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅である、請求項２４に記載のレーザ測定装置。
26. 前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、前記走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、前記ケーシングは、ベース、及びマスクを有し、前記光線送受信モジュールは、前記ベース内に装着され、前記マスクは、環状のサイドハウジング、及び前記サイドハウジングの一端に位置する頂部壁を有し、前記サイドハウジングの前記頂部壁から離れた端部は、前記ベースに装着され、前記反射モジュールは、前記頂部壁に装着され、かつ前記マスク内に収納され、前記光線送受信モジュールから送信される前記レーザパルスは、前記反射光学素子に反射された後、前記サイドハウジングを貫通し、かつ前記検出物に投射されることができる、請求項１に記載のレーザ測定装置。
27. 前記反射モジュールは、スリーブ、及び前記スリーブ内を回転可能に貫通するように設けられるシャフトを有し、前記頂部壁には装着孔が設けられ、前記シャフトの一端は、前記装着孔から前記マスクの外まで伸び出ており、前記レーザ測定装置は、エンドカバーをさらに有し、前記エンドカバーは、カバー本体、及び前記カバー本体の表面から延在して形成された環状の結合部を有し、前記結合部は、前記スリーブに結合し、前記カバー本体は、前記頂部壁に結合し、かつ前記装着孔を密閉する、請求項２６に記載のレーザ測定装置。
28. 前記レーザ測定装置は、複数のロック部材をさらに有し、前記頂部壁には複数の固定孔が設けられ、前記スリーブには装着台が形成され、複数の前記ロック部材は、対応する前記固定孔内をそれぞれ貫通するように設けられ、かつ前記装着台に結合することで、前記スリーブを前記頂部壁に装着させ、前記カバー本体は、前記頂部壁に設けられ、かつ複数の前記固定孔を覆う、請求項２７に記載のレーザ測定装置。
29. 前記走査モジュールは、走査駆動器をさらに有し、前記透過光学素子は、プリズムを有し、前記プリズムは、前記光路に位置し、前記プリズムの厚みは、均一でなく、前記走査駆動器は、前記プリズムが回転することで前記プリズムを経由する前記レーザパルスの伝送方向を変更するように駆動するためのものである、請求項１～２８のいずれか一項に記載のレーザ測定装置。
30. 前記走査駆動器は、
    環状の走査ヨーク、及び前記走査ヨークの外を覆うように設けられる走査磁石を有し、前記走査ヨークは、前記プリズムを収容できる収容キャビティを形成する走査回転子アセンブリと、
    走査ハウジング、及び走査コイルを有し、前記走査ハウジングは、前記走査磁石の外を覆うように設けられ、前記走査コイルは、前記走査ハウジングに設けられ、かつ前記走査ハウジングと前記走査磁石との間に位置する走査固定子アセンブリと、
    前記走査ハウジングと前記走査ヨークとの間に設けられる走査軸受と、を有する、請求項２９に記載のレーザ測定装置。
31. 前記光線送受信モジュールは、距離測定ハウジングを有し、前記距離測定ハウジングは、前記走査モジュール寄りの端部に位置する距離測定装着座を有し、前記走査ハウジングは、前記光線送受信モジュール寄りの端部に位置する走査装着座を有し、前記走査装着座は、前記距離測定装着座に装着される、請求項３０に記載のレーザ測定装置。
32. 前記距離測定装着座は、間隔をあけて設けられる複数の距離測定支持座を有し、複数の前記距離測定支持座は、前記光線送受信モジュールの出射光路周りに間隔をあけて分布し、前記走査装着座は、複数の前記距離測定支持座にそれぞれ対応する複数の走査支持座を有し、各前記走査支持座は、対応する前記距離測定支持座に結合する、請求項３１に記載のレーザ測定装置。
33. 前記光線送受信モジュールは、
    前記レーザパルスを送信するための光源と、
    前記光源の光路に設けられ、かつ前記レーザパルスの光路を変更するための光路変更素子と、
    コリメート素子であって、前記光路変更素子により変更される光路に設けられ、前記コリメート素子を経由する前記レーザパルスをコリメートし、かつコリメートされた前記レーザパルスを前記反射光学素子に投射するためのものであり、及び前記反射光学素子に反射されて戻ってきた前記レーザパルスを集光するためのものであるコリメート素子と、
    検出器であって、前記コリメート素子により集光された前記レーザパルスの光路に設けられ、前記検出器に集光された前記レーザを電気信号に変換するための検出器と、を有する、請求項１に記載のレーザ測定装置。
34. 無人航空機であって、
    前記無人航空機は、
    機体と、
    請求項１～３３のいずれか一項に記載のレーザ測定装置と、を有し、前記レーザ測定装置は、前記機体に設けられる、無人航空機。
35. レーザ測定装置であって、
    光線送受信モジュール、及び反射モジュールを有し、
    前記光線送受信モジュールは、レーザパルスを放出、及び検出物に反射されて戻ってきたレーザパルスの受信のためのものであり、前記反射モジュールは、前記光線送受信モジュールの出射光路に設けられ、
    前記反射モジュールは、回転可能な反射光学素子、及び前記反射光学素子に対向して固定されたバランスウェイトアセンブリを有し、前記反射光学素子は、回転軸周りに回転可能であり、前記反射光学素子は、前記光線送受信モジュールに向いた反射面を有し、前記反射面は、前記回転軸に対して傾斜しており、前記バランスウェイトアセンブリは、前記反射光学素子をバランスウェイトすることで、前記反射モジュールの回転時に受ける遠心偶力を減少させるためのものであり、前記反射光学素子は、前記反射光学素子を経由するレーザパルスを反射するためのものである、レーザ測定装置。
36. 前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、前記反射モジュールの一端は、前記ケーシングに回転可能に固定され、他端は、自由端である、請求項３５に記載のレーザ測定装置。
37. 前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、
    前記反射モジュールは、
    前記出射光路に位置する、前記反射光学素子が装着される装着フレームと、
    前記ケーシングに装着され、かつ前記装着フレームが前記ケーシングに対して回転することで、前記反射光学素子が回転軸周りに回転するように駆動することを駆動するための反射駆動器と、をさらに有する、請求項３５に記載のレーザ測定装置。
38. 前記回転軸は、前記光線送受信モジュールの光軸に平行である、請求項３７に記載のレーザ測定装置。
39. 前記回転軸は、前記光線送受信モジュールの光軸に重なり合う、請求項３７に記載のレーザ測定装置。
40. 前記反射光学素子の中心軸線に平行であり、かつ前記回転軸を含む平面は、補助面と定義され、前記補助面は、前記反射光学素子と交差してバーチャル交線を形成し、前記バーチャル交線は、前記反射光学素子を、連結した第１部分と第２部分に分け、前記第２部分は、前記第１部分よりも前記走査モジュールに寄っており、前記第１部分の長さは、前記第２部分の長さよりも長い、請求項３７に記載のレーザ測定装置。
41. 前記反射駆動器は、
    前記ケーシングに装着される反射固定子アセンブリと、
    前記回転軸周りに回転する反射回転子アセンブリであって、前記反射固定子アセンブリは、前記反射回転子アセンブリが前記回転軸周りに回転するように駆動するためのものである反射回転子アセンブリと、を有する、請求項３７に記載のレーザ測定装置。
42. 前記反射固定子アセンブリは、
    対向する固定端及び装着端を有し、前記固定端は、前記ケーシングに固定されるスリーブと、
    前記装着端を覆うように設けられるコイル本体と、
    前記コイル本体に装着される反射コイルと、を有する、請求項４１に記載のレーザ測定装置。
43. 前記反射回転子アセンブリは、
    回転子カバー、及びシャフトを有する回転子であって、前記回転子カバーは、底壁、及び前記底壁から延在する環状の側壁を有し、前記側壁と前記底壁は、収納空間に取り囲み、前記シャフトは、前記底壁から前記収納空間内へ延在し、かつ前記スリーブを貫通するように設けられ、前記コイル本体及び前記反射コイルは、前記収納空間内に収納される回転子と、
    前記収納空間内に収納され、かつ前記反射コイル本体に対向する磁石と、を有する、請求項４２に記載のレーザ測定装置。
44. 前記反射駆動器は、前記反射固定子アセンブリと前記反射回転子アセンブリとの間に位置する反射位置決めアセンブリをさらに有し、前記反射位置決めアセンブリは、前記反射回転子アセンブリが、固定された前記回転軸を中心に回転するよう制限するためのものであり、前記反射位置決めアセンブリは、
    前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記スリーブ内側面と前記シャフトとの間に位置し、前記装着端内に位置する第１軸受と、
    前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記スリーブ内側面と前記シャフトとの間に位置し、前記固定端内に位置する第２軸受と、を有する、請求項４３に記載のレーザ測定装置。
45. 前記反射駆動器は、反射固定アセンブリをさらに有し、
    前記反射固定アセンブリは、
    前記シャフトを覆うように設けられ、かつ前記第２軸受の前記第１軸受から離れた端部に当接して保持される軸スリーブと、
    前記シャフトの前記回転子カバーから離れた端部に装着され、かつ前記軸スリーブを前記第２軸受に当接して保持させる締結部材と、を有する、請求項４４に記載のレーザ測定装置。
46. 前記反射固定アセンブリは、弾性部材をさらに有し、
    前記弾性部材は、前記シャフトを覆うように設けられ、前記弾性部材の両端は、前記軸スリーブと前記締結部材とにそれぞれ当接して保持される、請求項４５に記載のレーザ測定装置。
47. 前記反射回転子アセンブリは、前記側壁の外表面から延在する装着ディスクをさらに有し、
    前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイト凸状ブロックを有し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記装着ディスクに設けられる、請求項４３に記載のレーザ測定装置。
48. 前記反射回転子アセンブリは、前記側壁の外表面から延在する装着ディスクをさらに有し、前記装着フレームは、
    間隔をあけて前記装着ディスクに装着される二つの接続アームであって、各前記接続アームの一端は、装着ディスクに接続され、各前記接続アームの他端は、前記光線送受信モジュールに向いた側へ延在し、前記反射光学素子は、二つの前記接続アームの間に位置する二つの接続アームと、
    二つの前記接続アームの他端に接続され、かつ二つの前記接続アームの間に位置する接続リングと、を有する、請求項４３に記載のレーザ測定装置。
49. 二つの前記接続アームは、前記接続リングの軸線に対して対称であり、前記接続リングの軸線は、前記回転軸に重なり合う、請求項４８に記載のレーザ測定装置。
50. 前記反射光学素子は、
    前記回転軸に相対的に傾斜しており、前記光線送受信モジュールに向いた反射面と、
    いずれも前記反射面に接続され、二つの前記接続アームにそれぞれ装着される二つの側面と、を有する、請求項４８に記載のレーザ測定装置。
51. 前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイトボスを有し、前記バランスウェイトボスは、前記接続リングに設けられる、請求項４８に記載のレーザ測定装置。
52. 前記反射駆動器は、装着ディスクを有し、前記装着フレームは、間隔をあけて前記装着ディスクに装着される二つの接続アーム、及び二つの前記接続アームの間に装着される接続リングを有し、前記接続リング、及び前記装着ディスクは、前記接続アームの対向する両端に位置し、前記反射光学素子は、前記接続リングと前記装着ディスクとの間に位置し、前記バランスウェイトアセンブリは、バランスウェイト凸状ブロック、及びバランスウェイトボスを有し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記装着ディスクに装着され、前記バランスウェイトボスは、前記接続リングに設けられる、請求項３７に記載のレーザ測定装置。
53. 前記反射光学素子の中心軸に平行であり、かつ前記回転軸を含む平面は、補助面と定義され、前記補助面は、前記反射光学素子と交差してバーチャル交線を形成し、前記バーチャル交線は、前記反射光学素子を、連結した第１部分と第２部分に分け、前記第２部分は、前記第１部分よりも前記走査モジュールに寄っており、前記バランスウェイト凸状ブロックと前記バランスウェイトボスは、前記補助面の離反する両側にそれぞれ位置し、前記バランスウェイト凸状ブロックは、前記補助面の前記第１部分に離反する側に位置し、前記バランスウェイトボスは、前記補助面の前記第２部分に離反する側に位置する、請求項５２に記載のレーザ測定装置。
54. 前記レーザ測定装置は、ケーシングをさらに有し、前記光線送受信モジュール、走査モジュール、及び前記反射モジュールはいずれも前記ケーシング内に設けられ、前記ケーシングは、ベース、及びマスクを有し、前記光線送受信モジュールは、前記ベース内に装着され、前記マスクは、環状のサイドハウジング、及び前記サイドハウジングの一端に位置する頂部壁を有し、前記サイドハウジングの前記頂部壁から離れた端部は、前記ベースに装着され、前記反射モジュールは、前記頂部壁に装着され、かつ前記マスク内に収納され、前記光線送受信モジュールから送信される前記レーザパルスは、前記反射光学素子に反射された後、前記サイドハウジングを貫通し、かつ前記検出物に投射されることができる、請求項３５に記載のレーザ測定装置。
55. 前記反射モジュールは、スリーブ、及び前記スリーブ内を回転可能に貫通するように設けられるシャフトを有し、前記頂部壁には装着孔が設けられ、前記シャフトの一端は、前記装着孔から前記マスクの外まで伸び出ており、前記レーザ測定装置は、エンドカバーをさらに有し、前記エンドカバーは、カバー本体、及び前記カバー本体の表面から延在して形成された環状の結合部を有し、前記結合部は、前記スリーブに結合し、前記カバー本体は、前記頂部壁に結合し、かつ前記装着孔を密閉する、請求項５４に記載のレーザ測定装置。
56. 前記レーザ測定装置は、複数のロック部材をさらに有し、前記頂部壁には複数の固定孔が設けられ、前記スリーブには装着台が形成され、複数の前記ロック部材は、対応する前記固定孔内をそれぞれ貫通するように設けられ、かつ前記装着台に結合することで、前記スリーブを前記頂部壁に装着させ、前記カバー本体は、前記頂部壁に設けられ、かつ複数の前記固定孔を覆う、請求項５５に記載のレーザ測定装置。
57. 前記レーザ測定装置は、走査モジュールをさらに有し、前記走査モジュールと前記反射モジュールは、前記光線送受信モジュールの出射光路に順次設けられ、前記走査モジュールは、回転可能な透過光学素子を有し、前記透過光学素子は、前記走査モジュールを経由する前記レーザパルスの伝送方向を変更するためのものである、請求項３５～５６のいずれか一項に記載のレーザ測定装置。
58. 前記反射モジュールは、前記反射光学素子を装着するための装着フレームを有し、前記装着フレームの前記走査モジュール寄りの端部は、接続リングを有し、前記接続リングの内壁には間隔をあけて設けられる複数の放熱フィンが形成され、前記放熱フィンは、前記接続リングの軸線方向に沿って延在し、前記走査モジュールは、走査ハウジングを有し、前記走査ハウジングは、環状の走査放熱部を有し、前記接続リングは、前記走査放熱部の外を覆うように設けられ、前記放熱フィンは、前記走査放熱部の外表面と間隔があけられる、請求項５７に記載のレーザ測定装置。
59. 前記反射モジュールは、前記反射光学素子を装着するための装着フレーム、及び検出器を有し、前記装着フレームの前記走査モジュール寄りの端部は、接続リングを有し、前記検出器は、エンコーダディスク、及び少なくとも一つの光スイッチを有し、前記エンコーダディスクは、前記接続リングの接続アームから離れた端部に設けられ、前記走査モジュールは、走査ハウジングを有し、前記走査ハウジングは、走査装着座を有し、前記少なくとも一つの光スイッチは、前記走査装着座に設けられ、前記エンコーダディスクは、少なくとも一つの光スイッチに係合し、かつ共同で反射光学素子の回転パラメータを検出するためのものである、請求項５８に記載のレーザ測定装置。
60. 前記エンコーダディスクには同一円周に沿って交互に分布する複数の透過領域、及び複数の非透過領域が設けられ、
    前記複数の透過領域は、幅が同じ複数の第１透過領域、及び幅が前記第１透過領域の幅と異なる第２透過領域を有し、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅であり、又は、
    前記複数の非透過領域は、幅が同じ複数の第１非透過領域、及び幅が前記第１非透過領域の幅と異なる第２非透過領域を有し、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅である、請求項５９に記載のレーザ測定装置。
61. 前記エンコーダディスクには複数の第１透過領域、複数の非透過領域、及び第２透過領域が設けられ、前記複数の第１透過領域及び前記複数の非透過領域は、円周に沿って交互に配置され、前記第２透過領域は、前記円周に位置せず、前記複数の第１透過領域の幅は、同じであり、前記複数の非透過領域の幅は、同じであり、前記幅は、前記円周の周方向に沿った幅である、請求項５９に記載のレーザ測定装置。
62. 前記レーザ測定装置は、走査モジュールをさらに有し、前記走査モジュールと前記反射モジュールは、前記光線送受信モジュールの出射光路に順次設けられ、前記走査モジュールは、走査駆動器、及びプリズムを有し、前記プリズムは、前記光路に位置し、前記プリズムの厚みは、均一でなく、前記走査駆動器は、前記プリズムが回転することで前記プリズムを経由する前記レーザパルスの伝送方向を変更するように駆動するためのものである、請求項３５に記載のレーザ測定装置。
63. 前記走査駆動器は、
    環状の走査ヨーク、及び前記走査ヨークの外を覆うように設けられる走査磁石を有し、前記走査ヨークは、前記プリズムを収容できる収容キャビティを形成する走査回転子アセンブリと、
    走査ハウジング、及び走査コイルを有し、前記走査ハウジングは、前記走査磁石の外を覆うように設けられ、前記走査コイルは、前記走査ハウジングに設けられ、かつ前記走査ハウジングと前記走査磁石との間に位置する走査固定子アセンブリと、
    前記走査ハウジングと前記走査ヨークとの間に設けられる走査軸受と、を有する、請求項６２に記載のレーザ測定装置。
64. 前記光線送受信モジュールは、距離測定ハウジングを有し、前記距離測定ハウジングは、前記走査モジュール寄りの端部に位置する距離測定装着座を有し、前記走査ハウジングは、前記光線送受信モジュール寄りの端部に位置する走査装着座を有し、前記走査装着座は、前記距離測定装着座に装着される、請求項６３に記載のレーザ測定装置。
65. 前記距離測定装着座は、間隔をあけて設けられる複数の距離測定支持座を有し、複数の前記距離測定支持座は、前記光線送受信モジュールの出射光路周りに間隔をあけて分布し、前記走査装着座は、複数の前記距離測定支持座にそれぞれ対応する複数の走査支持座を有し、各前記走査支持座は、対応する前記距離測定支持座に結合する、請求項６４に記載のレーザ測定装置。
66. 前記光線送受信モジュールは、
    前記レーザパルスを送信するための光源と、
    前記光源の光路に設けられ、かつ前記レーザパルスの光路を変更するための光路変更素子と、
    コリメート素子であって、前記光路変更素子により変更される光路に設けられ、前記コリメート素子を経由する前記レーザパルスをコリメートし、かつコリメートされた前記レーザパルスを前記反射光学素子に投射するためのものであり、及び前記反射光学素子に反射されて戻ってきた前記レーザパルスを集光するためのものであるコリメート素子と、
    検出器であって、前記コリメート素子により集光された前記レーザパルスの光路に設けられ、前記検出器に集光された前記レーザを電気信号に変換するための検出器と、を有する、請求項６５に記載のレーザ測定装置。
67. 無人航空機であって、
    前記無人航空機は、
    機体と、
    請求項３５～６６のいずれか一項に記載のレーザ測定装置と、を有し、前記レーザ測定装置は、前記機体に設けられる、無人航空機。

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