JP6510381B2 - Ranging device - Google Patents
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Description
本発明は、測距装置に関する。 The present invention relates to a distance measuring device.
現在、レーザ光などの光を物体に向けて投光した後、物体からの戻り光を検出し、物体への透光から戻り光の検出までの時間に基づいて物体までの距離を計測するTOF(Time of Flight)方式の測距装置の開発が進められている。かかる測距装置は、例えば自動車などの車両に自動運転支援システムとして搭載されることが想定されている。自動運転支援システムでは、走行中の車両と物体(人体なども含む)との距離を測距装置で計測し、計測結果に基づいて車両速度などを制御することで、車両と物体との衝突回避が期待されている。 Currently, after projecting light such as laser light toward an object, the return light from the object is detected, and the distance to the object is measured based on the time from the light transmission to the object to the detection of the return light. Development of a (Time of Flight) distance measuring apparatus is in progress. It is assumed that such a distance measuring device is mounted, for example, in a vehicle such as a car as an automatic driving support system. In an automatic driving support system, a distance measuring device measures the distance between a traveling vehicle and an object (including a human body), and controls the vehicle speed and the like based on the measurement result, thereby avoiding collision between the vehicle and the object. Is expected.
従来の測距装置として、例えば特許文献1に記載のビーム光投受光装置がある。この装置は、光源から出射する投光ビームを反射走査するスキャンミラーと、物体で反射した後スキャンミラーで反射した戻り光を受光する受光素子とを備えている。投光ビーム及び戻り光の光路には、単体のプリズムで形成された投受光分離部材が配置されている。投受光分離部材の外側表面には、投光ビームを反射する領域及び戻り光を透過する領域と、戻り光を反射する領域とが設けられている。
As a conventional distance measuring device, for example, there is a beam light emitting and receiving device described in
また、特許文献2に記載のレーダ装置は、光源と、画素と、光検出制御部とを備えている。この装置では、物体からの戻り光を検出する画素としてSPAD(Single Photon Avalanche Diode)が用いられている。光検出部は、光源から出射した光による装置内部の散乱光がSPADに入射するタイミングよりも後にSPADを動作させることで、散乱光の影響を排除するようになっている。
Further, the radar device described in
上述した特許文献1では、戻り光の受光素子として一般的なPD(Photo Diode)やAPD(Avalanche Photo Diode)を用いられると考えられる。これらの受光素子を用いる場合、測距可能距離を拡大するためには十分な光量の戻り光を検出する光学系が必要となる。そのため、特許文献1の装置では、戻り光の光路幅を透光ビームの光路幅よりも広くし、更に集光レンズで受光素子に向けて戻り光を集光する光学系が採用されている(特許文献1の図6等参照)。
In
一方、特許文献2の装置のように、受光素子としてSPADを用いる場合、SPADの受光感度が一般的なPDやAPDに比べて高いため、原理的には戻り光の光量が小さくても同等の測距可能距離を実現できる。しかしながら、特許文献1の装置の受光素子を単純にSPADに置き換えた場合、戻り光の光路幅が広くなっているために外乱光が増加して信号のS/N比が低下し、結果として測距可能距離及び測距精度が十分に向上しないおそれがある。また、戻り光の光路幅が広いということは、受光側の視野が広いことを意味する。したがって、受光素子の1画素当たりが検出する範囲が拡大し、解像度が低下してしまうという問題もある。
On the other hand, when SPAD is used as a light receiving element as in the device of
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、解像度を十分に確保できると共に、測距可能距離及び測距精度を向上できる測距装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a distance measuring apparatus which can ensure sufficient resolution and can improve the distance capable of distance measurement and the distance measuring accuracy.
本発明の一側面に係る測距装置は、物体までの距離を計測する測距装置であって、物体への透光ビームを出射する光源と、光源から出射した透光ビームの一部を反射させる反射領域、及び透光ビームの残部を透過させる透過領域を有する光学面と、反射領域で反射した透光ビームを物体に向けて反射させると共に、物体からの戻り光を光学面に向けて反射させる走査ミラーと、光学面の透過領域を透過した戻り光を検出する検出用受光素子と、を備え、検出用受光素子は、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードであり、光学面において、透過領域の面積が反射領域の面積よりも大きくなっている。 A distance measuring apparatus according to one aspect of the present invention is a distance measuring apparatus for measuring a distance to an object, and a light source emitting a light transmitting beam to the object and a part of the light transmitting beam emitted from the light source And an optical surface having a transmission region for transmitting the remaining part of the light transmission beam, and the light transmission beam reflected by the reflection region is reflected toward the object, and light returned from the object is reflected toward the optical surface The light receiving element for detecting the return light transmitted through the transmission area of the optical surface, the detection light receiving element being an avalanche photodiode operating in Geiger mode, the transmission area on the optical surface The area of is larger than the area of the reflection area.
この測距装置では、光源から出射した透光ビームの一部を反射させる反射領域、及び透光ビームの残部を透過させる透過領域を有する光学面が設けられている。また、光学面において、透過領域の面積が反射領域の面積よりも小さくなっている。したがって、物体からの戻り光を検出用受光素子で検出する際の外乱光の影響を低減できる。この測距装置では、検出用受光素子として、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードが用いられている。これにより、透過領域の面積が反射領域の面積よりも小さいことで物体からの戻り光の光量が微弱となっていても、戻り光を高感度で検出できる。したがって、信号のS/N比を高いレベルで確保でき、測距可能距離及び測距精度を十分に向上させることができる。さらに、光学面において、透過領域の面積が反射領域の面積よりも小さくなっていることで、受光素子の1画素当たりが検出する範囲が絞られるため、解像度も十分に確保できる。 In this distance measuring device, an optical surface having a reflection area for reflecting a part of the light transmission beam emitted from the light source and a transmission area for transmitting the remaining part of the light transmission beam is provided. In addition, in the optical surface, the area of the transmission area is smaller than the area of the reflection area. Therefore, the influence of disturbance light when detecting the return light from the object with the light receiving element for detection can be reduced. In this distance measuring apparatus, an avalanche photodiode operating in Geiger mode is used as a light receiving element for detection. As a result, since the area of the transmission area is smaller than the area of the reflection area, even if the light quantity of the return light from the object is weak, the return light can be detected with high sensitivity. Therefore, the S / N ratio of the signal can be secured at a high level, and the distance measurementable distance and the distance measurement accuracy can be sufficiently improved. Furthermore, in the optical surface, since the area of the transmission area is smaller than the area of the reflection area, the range detected by one pixel of the light receiving element is narrowed, so that sufficient resolution can be secured.
また、光学面において、反射領域が透過領域を囲うように設けられていてもよい。これにより、物体からの戻り光を検出用受光素子で検出する際の外乱光の影響を一層確実に低減できる。 Further, in the optical surface, the reflective area may be provided to surround the transmissive area. This makes it possible to more reliably reduce the influence of disturbance light when the return light from the object is detected by the detection light receiving element.
また、光学面において、透過領域の中心が反射領域の中心に対して偏心していてもよい。例えば透光ビームがガウシアンビームである場合、透光ビームの光量は周縁に比べて中心付近で高くなる。したがって、透過領域の中心を反射領域の中心に対して偏心させることで、物体に向かう透光ビームの光量を十分に確保でき、信号のS/N比の更なる向上が図られる。 In the optical surface, the center of the transmission area may be decentered with respect to the center of the reflection area. For example, when the light transmission beam is a Gaussian beam, the light amount of the light transmission beam is higher near the center than at the periphery. Therefore, by decentering the center of the transmission area with respect to the center of the reflection area, it is possible to secure a sufficient amount of light of the light transmitting beam directed to the object and to further improve the S / N ratio of the signal.
また、光学面の透過領域を透過した戻り光を検出用受光素子に向けて反射させる反射面を光学面と検出用受光素子との間に更に備えていてもよい。これにより、光学面から検出用受光素子までの戻り光の光路長を長くすることが可能となり、解像度を更に高めることができる。 In addition, a reflection surface may be provided between the optical surface and the detection light receiving element for reflecting the return light transmitted through the transmission area of the optical surface toward the detection light receiving element. As a result, the optical path length of the return light from the optical surface to the light receiving element for detection can be increased, and the resolution can be further enhanced.
また、光学面の透過領域を透過した透光ビームの残部を検出するモニタ用受光素子を更に備えていてもよい。透光ビームの出力状態などをモニタすることで、光源の異常の有無を把握できる。 In addition, a monitor light receiving element may be further provided to detect the remaining part of the light transmission beam transmitted through the transmission area of the optical surface. By monitoring the output state of the light transmission beam, the presence or absence of abnormality of the light source can be grasped.
また、光学面、及び光学面の透過領域を透過した戻り光の光路を含んで一体化された光学ブロックを更に備えていてもよい。光学ブロックを用いて光学面及び光路を構成することにより、装置の小型化が図られる。また、光学部品の組み立てが容易となる。 The optical block may further include an integrated optical block including an optical surface and an optical path of return light transmitted through the transmission region of the optical surface. By configuring the optical surface and the optical path by using the optical block, the device can be miniaturized. In addition, assembly of the optical component is facilitated.
また、走査ミラーがMEMSミラーによって構成されていてもよい。これにより、透光ビームの走査を精度良く実施できる。この測距装置では、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードを検出用受光素子として用いているので、物体からの戻り光の光量は微弱でよい。したがって、MEMSミラーの面積は、透光ビームの径に基づいて設定すればよく、大型のミラーを配置する必要はない。 Also, the scanning mirror may be constituted by a MEMS mirror. Thereby, scanning of the light transmission beam can be performed with high accuracy. In this distance measuring apparatus, since the avalanche photodiode operating in Geiger mode is used as the light receiving element for detection, the light quantity of the return light from the object may be weak. Therefore, the area of the MEMS mirror may be set based on the diameter of the light transmission beam, and it is not necessary to arrange a large mirror.
この測距装置によれば、解像度を十分に確保できると共に、測距可能距離及び測距精度を向上できる。 According to this distance measuring device, it is possible to secure sufficient resolution and to improve the distance capable of distance measurement and the distance measuring accuracy.
以下、図面を参照しながら、本発明の一側面に係る測距装置の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, a preferred embodiment of a distance measuring apparatus according to one aspect of the present invention will be described in detail.
図1は、測距装置の一実施形態を示す斜視図である。この測距装置1は、例えば自動車などの車両に自動運転支援システムとして搭載される装置である。自動運転支援システムでは、走行中の車両と物体Kとの距離を測距装置1でリアルタイム計測し、計測結果に基づいて車両速度などを制御することで、車両と物体Kとの衝突を回避する制御が実行される。物体Kは、例えば他車両、壁などの障害物、歩行者などである。本実施形態では、例えば0.1m〜100m程度離れた位置にある物体Kとの間の距離を計測することが想定されている。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a distance measuring apparatus. The distance measuring
図1に示すように、測距装置1は、光源2と、コリメータ3と、アパーチャ4と、光学ブロック5と、走査ミラー6と、モニタ用受光素子7と、検出用受光素子8とを含んで構成されている。これらの構成要素は、いずれも略板状のステージ9上に組み立てられている。
As shown in FIG. 1, the
光源2は、物体Kへの透光ビームL1を出射する部分である。光源2としては、例えば赤外又は紫外のパルスレーザを出射するレーザダイオードが用いられる。赤外光である場合の波長は例えば800nm〜1000nm程度、紫外光である場合の波長は例えば350nm〜400nm程度である。光源2から出射した透光ビームL1は、コリメータ3によって平行光化され、アパーチャ4によって例えばφ10mm以下のビーム径に絞られた状態で光学ブロック5側に導光される。
The
光学ブロック5は、図2に示すように、光学面11と、反射面12と、光学面11からモニタ用受光素子7までの光路と、光学面11から検出用受光素子8までの光路とを一体化した光学素子である。光学ブロック5は、光源2から物体Kに向かう透光ビームL1と、物体Kから反射した戻り光L2とを分離する機能を有している。光学ブロック5は、ガラスなどを切削・研磨することにより、平面視で五角形状をなすブロック状に形成されている。
As shown in FIG. 2, the
光学ブロック5の側面は、光学面11が設けられた第1面5aと、第1面5aの一方側に第1面5aと鈍角をなして連続する第2面5bと、反射面12が設けられると共に第2面5bの一方側に第2面5bと鈍角をなして連続する第3面5cと、第3面5cの一方側に第3面5cと鈍角をなして連続する第4面5dと、第4面5dの一方側に第4面5d及び第1面5aと鈍角をなして連続する第5面5eとによって構成されている。
The side surface of the
光学面11は、図3に示すように、透光ビームL1の一部を反射させる反射領域21と、透光ビームL1の残部を透過させる透過領域22とを有している。反射領域21は、例えばアルミニウム、銀などの金属膜を第1面5aに円環状に蒸着することによって形成されている。反射領域21は、誘電体多層膜などによって形成されていてもよい。
The
透過領域22は、反射領域21の内側の領域で第1面5aを露出させることによって円形に形成されている。すなわち、反射領域21は、透過領域22の周囲全体を囲うように形成されている。透過領域22の中心と反射領域21の中心とは一致している。また、透過領域22の面積は、反射領域21の面積に比べて小さくなっている。かかる構成により、光学面11は、検出用受光素子8に対する戻り光L2の入射範囲を制限するアパーチャとして機能する。本実施形態では、反射領域21は、例えばアパーチャ4を通った透光ビームL1と略同径(φ10mm)程度となっている。これに対し、透過領域22は、例えばφ0.5mm程度となっている。
The
光学面11は、図1に示すように、アパーチャ4を通った透光ビームL1の光軸に対して鋭角に傾斜して配置されている。光学面11に入射した透光ビームL1の中央部は、透過領域22から光学ブロック5内に導光され、第4面5dの外側に配置されたモニタ用受光素子7によって検出される。モニタ用受光素子7は、光学面11の透過領域22を透過した透光ビームL1の残部を検出する部分である。モニタ用受光素子7としては、一般的なフォトダイオードが用いられる。光源2による透光ビームL1の出力状態(例えば光源2の温度特性による光量の揺らぎなど)は、モニタ用受光素子7からの検出信号に基づいて、不図示の監視部によって随時モニタリングされる。
The
一方、光学面11に入射した透光ビームL1の周縁部は、反射領域21で反射し、走査ミラー6に導光される。走査ミラー6は、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーである。走査ミラー6は、不図示の制御部による制御に基づいてステージ9の面内方向に揺動し、物体Kに向かう透光ビームL1の向きを走査する。走査ミラー6のミラー部分の径は、例えば反射領域21の径(φ10mm)と同等程度になっている。走査ミラー6の揺動角度は、例えば±30°程度である。また、走査ミラー6の走査速度は、例えば1kHz〜10kHz程度である。
On the other hand, the peripheral portion of the light transmission beam L1 incident on the
また、走査ミラー6は、透光ビームL1が物体Kで反射した戻り光L2を光学面11に向けて反射させる。走査ミラー6で反射した戻り光L2は、透過領域22を通って光学ブロック5内に導光され、第3面5cに設けられた反射面12で反射される。そして、戻り光L2は、光学ブロック5内で折り返されて第5面5eの外側に配置された検出用受光素子8によって検出される。反射面12は、例えばアルミニウム、銀などの金属膜を第3面5cの全体に蒸着することによって形成されている。また、反射面12は、誘電体多層膜などによって形成されていてもよい。
In addition, the scanning mirror 6 reflects the return
検出用受光素子8は、光学面11の透過領域22を透過した戻り光L2を検出する部分である。検出用受光素子8としては、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードが用いられる。ガイガーモードとは、アバランシェフォトダイオードの逆電圧を降伏電圧以上にして動作させるモードである。ガイガーモードの高電界では、微弱な光の入射に対しても放電現象(ガイガー放電)が発生し、電子の増倍率は105〜106程度となる。
The light receiving element for
ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードとしては、例えばSPAD(Single-Photon Avalanche Diode)、MPPC(Multi-Pixel Photon Counter/Silicon Photomultiplier)などが挙げられる。例えばMPPCにおいては、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードの各画素が2次元に並列接続されている。各画素にはクエンチング抵抗が接続され、各クエンチング抵抗は、1つの読み出しチャンネルに接続されている。したがって、各画素からの信号が重ねられたパルスの高さ(イベント数)若しくはパルスの電荷量を測定することで、MPPCが検出した光子の数を検出できる。 As an avalanche photodiode which operates in Geiger mode, for example, SPAD (Single-Photon Avalanche Diode), MPPC (Multi-Pixel Photon Counter / Silicon Photomultiplier), etc. may be mentioned. For example, in MPPC, each pixel of an avalanche photodiode operating in Geiger mode is connected in two dimensions in parallel. A quenching resistor is connected to each pixel, and each quenching resistor is connected to one readout channel. Therefore, the number of photons detected by the MPPC can be detected by measuring the height of the pulse (number of events) or the amount of charge of the pulse on which the signal from each pixel is superimposed.
検出用受光素子8からの出力信号は、不図示の演算部に出力される。演算部では、TOF(Time of Flight)法に基づいて、物体Kまでの距離が演算される。すなわち、演算部では、光源2から透光ビームL1のパルスが出射した時刻と、検出用受光素子8で戻り光L2を検出した時刻との差分に基づいて物体Kまでの距離が演算される。
An output signal from the light receiving element for
なお、反射面12は、検出用受光素子8に向かう戻り光L2の光量を減衰させる機能を有していてもよい。これにより、検出用受光素子8が飽和しないように、戻り光L2の光量を調節することができる。同様の観点で、透過領域22の径が入射する透光ビームL1の径に比べて小さくなっていてもよく、検出用受光素子8の手前側に戻り光L2の径に比べて小径のピンホールを配置してもよい。
The reflecting
以上説明したように、測距装置1では、光源2から出射した透光ビームL1の一部を反射させる反射領域21、及び透光ビームL1の残部を透過させる透過領域22を有する光学面11が設けられている。また、光学面11において、透過領域22の面積が反射領域21の面積よりも小さくなっており、検出用受光素子8に向かう光の光量が制限されている。したがって、物体Kからの戻り光L2を検出用受光素子8で検出する際の外乱光の影響を低減できる。
As described above, in the
ここで、測距装置1では、検出用受光素子8として、MPPCなどのガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードが用いられている。これにより、透過領域22の面積が反射領域21の面積よりも小さいことで物体Kからの戻り光L2の光量が微弱となっていても、戻り光L2を高感度で検出できる。したがって、信号のS/N比を高いレベルで確保でき、ToF法による測距可能距離及び測距精度を十分に向上させることができる。さらに、光学面11において、透過領域22の面積が反射領域21の面積よりも小さくなっていることで、検出用受光素子8の1画素当たりが検出する範囲が絞られるため、解像度も十分に確保できる。広範囲の戻り光L2を検出用受光素子8に集光させるレンズなども不要であり、装置の小型化も実現できる。
Here, in the
また、測距装置1では、光学面11において、反射領域21が円形の透過領域22を囲うように円環状に設けられている。これにより、透過領域22の面積が反射領域21の面積に対して十分に小さくなり、物体Kからの戻り光L2を検出用受光素子8で検出する際の外乱光の影響を一層確実に低減できる。
Further, in the
また、測距装置1では、光学面と検出用受光素子との間の光路に光学面11の透過領域22を透過した戻り光L2を検出用受光素子に向けて反射させる反射面12が設けられている。この反射面12によって光学面11の透過領域22を通った戻り光L2が検出用受光素子8に向けて折り返される分、装置を大型化させることなく、光学面11から検出用受光素子8までの戻り光L2の光路長を長くすることができる。本実施形態では、測距装置1の解像度は、光学面11における透過領域22の開口径と、検出用受光素子8の受光面サイズとに依存する。このため、光学面11から検出用受光素子8までの戻り光L2の光路長を長くすることで、解像度を更に高めることが可能となる。
Further, in the
また、測距装置1では、光学面11の透過領域22を透過した透光ビームL1の残部を検出するモニタ用受光素子7が設けられている。モニタ用受光素子7によって透光ビームL1の出力状態などをモニタすることで、光源2の温度特性による透光ビームL1の光量の揺らぎや、光源2の異常の有無などを把握できる。
Further, in the
また、測距装置1では、光学面11、反射面12、光学面11の透過領域を透過した透光ビームL1の残部の光路、及び光学面11の透過領域22を透過した戻り光L2の光路が一体化された光学ブロック5が設けられている。光学ブロック5を用いて光学面11、反射面12、透光ビームL1の光路、及び戻り光L2の光路を構成することにより、装置の小型化が図られる。また、キャリブレーションが不要となるので、光学部品の組み立てが容易となる。
In the
また、測距装置1では、走査ミラー6がMEMSミラーによって構成されている。これにより、透光ビームL1の走査を精度良く実施できる。この測距装置1では、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードを検出用受光素子8として用いているので、物体Kからの戻り光L2の光量は微弱でよい。したがって、MEMSミラーの面積は、透光ビームL1の径に基づいて設定すればよく、大型のミラーを配置する必要はない。
Further, in the
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、光学ブロック5を用いて、光学面11、反射面12、及び光路を一体化しているが、これらの光学要素は必ずしも光学ブロック5で一体化されていなくてもよい。この場合、例えば図4に示すように、光学面11に相当するアパーチャミラー31を光学ブロック5の第1面5aに対応する位置に配置し、反射面12に相当する反射ミラー32を光学ブロック5の第3面5cに対応する位置に配置すればよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the
また、モニタ用受光素子7は必ずしも配置する必要はなく、配置を省略して測距装置1を更に小型化してもよい。同様に、反射面12或いは反射ミラー32の配置を省略してもよい。この場合、例えば反射面12或いは反射ミラー32の位置に検出用受光素子8を配置することで測距装置1の小型化が図られる。
Further, the monitor
また、上記実施形態では、走査ミラー6がステージ9の面内方向に揺動するが、走査ミラー6がステージ9の面内方向及びステージ9の法線方向に二次元に揺動してもよい。この場合、例えば水平方向・垂直方向にそれぞれ解像度を持った物体Kの2次元位置情報の取得が可能となる。
In the above embodiment, the scanning mirror 6 is swung in the in-plane direction of the
また、上記実施形態では、コリメータ3によって透光ビームL1の平行光化を行っているが、これに代えて、例えば、一方向のみに曲面が形成されたレンズ(シリンドリカルレンズ等)を用いて、透光ビームL1の断面形状をステージ9の法線方向に長い略長方形状に整形してもよい。この場合、検出用受光素子8として、例えばステージ9の法線方向に多チャンネル化したMPPCアレイを用いることで、垂直方向に解像度を持った物体Kの位置情報の取得が可能となる。走査ミラー6がステージ9の面内方向に揺動することで水平方向に解像度を持った物体Kの位置情報の取得が可能であるため、結果として、水平方向・垂直方向にそれぞれ解像度を持った物体Kの2次元位置情報の取得が可能となる。
Further, in the above embodiment, collimated light beam L1 is collimated by
また、上記実施形態では、図3に示したように、光学面11において、円環状の反射領域21の中心に円状の透過領域22が設けられているが、反射領域21及び透過領域22の構成は種々の変形を採り得る。例えば図5(a)に示すように、矩形の透過領域22としてもよい。透過領域22は、矩形のほか、楕円形、三角形、その他の多角形であってもよい。
Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 3, in the
反射領域21の中心と透過領域22の中心とは必ずしも一致していなくてもよい。例えば図5(b)に示すように、透過領域22の中心が反射領域21の中心に対して偏心していてもよい。図5(b)では、反射領域21の中心が透過領域22内に位置しているが、反射領域21の中心が透過領域22外となる程度に透過領域22の中心が反射領域21の中心に対して偏心していてもよい。例えば光源2としてレーザダイオードを用いる場合、透光ビームL1はガウシアンビームとなる。ガウシアンビームの強度プロファイルは、光軸を中心としたガウシアン分布となるため、透光ビームL1の光量は周縁に比べて光軸の中心付近で高くなる。したがって、透過領域22の中心を反射領域21の中心に対して偏心させることで、透光ビームL1のうちの光量の高い部分を反射領域21で反射させることができる。したがって、物体Kに向かう透光ビームL1の光量を十分に確保でき、信号のS/N比の更なる向上が図られる。
The center of the
また、例えば図5(c)に示すように、反射領域21に対して偏心した透過領域22を複数設けてもよい。図5(c)では、反射領域21の縁部に反射領域21の中心周りに90°の位相角をもって4箇所に円形の透過領域22が配置されている。この場合、複数箇所に配置された透過領域22を、透光ビームL1及び戻り光L2を透過させる領域として選択的に用いることができる。
Further, for example, as shown in FIG. 5C, a plurality of
1…測距装置、2…光源、5…光学ブロック、6…走査ミラー、7…モニタ用受光素子、8…検出用受光素子、11…光学面、12…反射面、21…反射領域、22…透過領域、31…アパーチャミラー(光学面)、32…反射ミラー(反射面)、L1…透光ビーム、L2…戻り光、K…物体。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記物体への透光ビームを出射する光源と、
前記光源から出射した前記透光ビームの一部を反射させる反射領域、及び前記透光ビームの残部を透過させる透過領域を有する光学面と、
前記反射領域で反射した前記透光ビームを前記物体に向けて反射させると共に、前記物体からの戻り光を前記光学面に向けて反射させる走査ミラーと、
前記光学面の前記透過領域を透過した前記戻り光を検出する検出用受光素子と、を備え、
前記検出用受光素子は、ガイガーモードで動作するアバランシェフォトダイオードであり、
前記光学面において、前記透過領域の面積が前記反射領域の面積よりも小さくなっている測距装置。 A distance measuring device that measures the distance to an object, and
A light source for emitting a light transmission beam to the object;
An optical surface having a reflection area for reflecting a part of the light transmission beam emitted from the light source, and a transmission area for transmitting the remaining part of the light transmission beam;
A scanning mirror that reflects the light transmitting beam reflected by the reflection area toward the object and reflects return light from the object toward the optical surface;
A detection light receiving element for detecting the return light transmitted through the transmission area of the optical surface;
The light receiving element for detection is an avalanche photodiode operating in Geiger mode,
A range finder in which an area of the transmission area is smaller than an area of the reflection area on the optical surface.
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