WO2016047158A1

WO2016047158A1 - レーザレーダ装置

Info

Publication number: WO2016047158A1
Application number: PCT/JP2015/053674
Authority: WO
Inventors: 智浩江川; 佐伯　哲夫; 石丸　裕; 透花岡
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2014-09-24
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2016-03-31
Also published as: JP2016065745A; JP5886394B1

Abstract

　迷光をコンパクトな構成で完全に除去する。レーザレーダ装置は、偏向部材（３）により反射されたレーザ光（ＬＬ）の広がり成分を遮断する広がり成分遮断孔（Ｈ２）が形成された通過部材（４）と、広がり成分遮断孔（Ｈ２）を通過したレーザ光（ＬＬ）を透過させるための光透過部（６）と、レーザ光（ＬＬ）の一部が光透過部（６）により反射されて生じた迷光を遮蔽する遮光部材（７）とを備える。

Description

レーザレーダ装置

　本発明は、レーザ光を走査して距離を測定するレーザレーダ装置に関する。

　レーザ光を走査して距離を測定する装置として、特許文献１に記載されたレーザスキャナが知られている。このレーザスキャナは、発光器（光源）から発射されたレーザ光の方向を偏向ユニット（反射部材）によって変化させることにより監視領域を周期的にレーザ光で走査する。該監視領域に対象物が存在すれば、前記光線はその対象物の表面で拡散反射され、レーザスキャナにおいて分析される。また、発射後のレーザ光と反射後のレーザ光とは同経路に配置された状態で、共にカバーに形成された光透過部を透過する。偏向ユニットの角度設定から対象物の角度位置が推定され、更にレーザ光の通過時間と光の速度に基づいてレーザスキャナから対象物までの距離が推定される。反射されたレーザ光に基づく受光信号は、対象物までの距離の２乗に反比例して信号強度が減少し、さらに、対象物の反射率、表面状態によっても信号強度が変化する。このため、受光信号は、大きい強度から小さい強度まで広い範囲の強度（レベル）に変化し得ることとなる。

　上記レーザスキャナのように、偏向ユニット（反射部材）により反射されたレーザ光の照射経路上に防塵、防滴などを目的とするカバーが設けられると、レーザ光の一部がカバーに形成された光透過部の表面で反射されてしまうため、その反射光がレーザスキャナ内に配された受光器により検出されるおそれがある。このように検出されてしまうと、その検出された反射光を近距離にある対象物からの反射光と誤認識し、外部空間で物体が検出されたものと誤判断されてしまう。このような反射光を「迷光」と呼ぶ。

　このような「迷光」の課題に対し、特許文献２に記載のレーザレーダ装置のように、迷光の透過を抑制し、対象物からの反射光を透過するフィルタを設ける方法がある。発射後のレーザ光と反射後のレーザ光とが同経路を通過する構成で迷光の受光器への入射を防ぐにはフィルタが必須となる。しかしながら、上記フィルタは、透過特性が入射角度に依存する特殊性を有しており、かつ、回転反射装置（偏向ユニット）と受光器との間にフィルタを設けるため、回転反射装置の回転により周期的に走査するレーザ光に対応するためにはフィルタの形状を大きくする必要が発生する。

　特許文献３には、上記「迷光」の課題を解決するために、複数の凸状部を備え、隣接する凸状部間に窪みが形成された遮光部材を、受光面の前方側且つ下側寄りの位置に設ける構成が開示されている。そして、窪みの上側に配置される凸状部下方面は、レーザ光の一部がカバーに形成された光透過部の表面で反射されて生じる迷光を窪みの内壁に向けて反射し、これにより、迷光を減衰させることができる。

日本国公開特許公報「特開2013-160769号公報（2013年8月19日公開）」日本国公開特許公報「特開2013-68582号公報（2013年4月18日公開）」日本国公開特許公報「特開2012-208058号公報（2012年10月25日公開）」

　レーザレーダ装置の光源から出射されるレーザ光は、直進性の強い光であるが、ビームが広がる成分も少しではあるが有している。特許文献１～３に記載の構成のように、ミラー及び偏向ユニット（反射部材）による反射を介して外部にレーザ光が出射する構成の場合、偏向ユニット（反射部材）による反射の際にビームの広がり成分がさらに増加してしまう問題が生じる。このため、レーザ光はビームの広がりによりカバーに形成された光透過部の広範な範囲に当たることになり、広い範囲に当たったレーザ光はさらには広範囲に迷光を発生させることとなる。

　一般的に、遮光部材は広い面積を覆うように構成すれば広範囲の迷光を遮断することができるが、遮光部材の覆う面積を広くすると本来受光すべき光までも多く遮光してしまい、光検出率が低下してしまうという問題が生じる。

　本発明の目的は、反射部材により反射されたレーザ光の一部が光透過部により反射されて生じた迷光の発生範囲の広がりを防止して、迷光の遮蔽部材の大型化による光検出率の低下を防止することができるレーザレーダ装置を提供することにある。

　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るレーザレーダ装置は、レーザ光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射されたレーザ光を反射する反射部材と、前記反射部材により反射されたレーザ光の広がり成分を遮断するように前記レーザ光を通過させる広がり成分遮断孔が形成されたレーザ光通過部材と、前記広がり成分遮断孔を通過したレーザ光を透過させるための光透過部と、前記レーザ光の一部が前記光透過部により反射されて生じた迷光を遮蔽する遮光部材とを備えたことを特徴とする。

　本発明の一態様によれば、反射部材により反射されたレーザ光の一部が光透過部により反射されて生じた迷光の発生範囲の広がりを防止して、迷光の遮蔽部材の大型化による光検出率の低下を防止することができるという効果を奏する。

実施形態１に係る測距装置の構成を示す斜視図である。上記測距装置の構成を示す正面断面図である。上記測距装置の構成を示す側面図である。（ａ）は従来の測距装置における迷光の進行を説明するための正面断面図であり、（ｂ）は実施形態１に係る測距装置における迷光の進行を説明するための正面断面図である。（ａ）（ｂ）は実施形態１に係る測距装置から出射されるレーザ光の走査の態様を説明するための図である。（ａ）は上記測距装置の変形例の構成を示す側面図であり、（ｂ）は上記変形例の構成を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は実施形態１に係る測距装置の構成を模式的に示す平面図である。上記測距装置の他の変形例の構成を示す側面図である。（ａ）は従来の測距装置における受光信号を示す波形図であり、（ｂ）は実施形態１に係る測距装置における受光信号を示す波形図である。実施形態２に係る測距装置の構成を示す正面断面図である。実施形態３に係る測距装置の構成を示す正面断面図である。

　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

　〔実施形態１〕
　（測距装置１（レーザレーダ装置）の構成）
　図１は、実施形態１に係る測距装置１（レーザレーダ装置）の構成を示す斜視図である。図２は、測距装置１の構成を示す正面断面図である。図３は、測距装置１の構成を示す側面図である。

　測距装置１は、レーザ光ＬＬを出射する発光素子２を備えている。発光素子２は、板金により構成された固定部材１５に取り付けられている。発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬは、レンズ１１により平行光に変換される。レンズ１１により平行光に変換されたレーザ光ＬＬは、ミラー１２（反射部材）により反射される。

　測距装置１は、ミラー１２により反射されたレーザ光ＬＬをさらに反射する略正方形の板状の偏向部材３（反射部材）を備えている。偏向部材３は、ミラー１２により反射されたレーザ光ＬＬの進行方向に対して約４５度傾斜した方向に沿って配置されており、取付部材１３に取り付けられている。

　取付部材１３は、回転軸ＲＸの周りに回転するモータ１４に固定されている。モータ１４は、固定部材１５に固定されている。

　偏向部材３の中央には、レーザ光ガイド部材９が設けられている。レーザ光ガイド部材９は、通過部材４（レーザ光通過部材）と、遮光部材７とを有している。通過部材４には、広がり成分遮断孔Ｈ１・Ｈ２が断面円形状に形成されている。広がり成分遮断孔Ｈ１は、ミラー１２により反射されたレーザ光ＬＬの広がり成分を遮断するようにレーザ光ＬＬを垂直方向に通過させる。広がり成分遮断孔Ｈ２は、偏向部材３により反射されたレーザ光ＬＬの広がり成分を遮断するようにレーザ光ＬＬを水平方向に通過させる。

　測距装置１には、発光素子２と偏向部材３とレーザ光ガイド部材９と取付部材１３とモータ１４と固定部材１５とを覆うように設けられたカバー５が設けられている。図１及び図３はカバー５を省略して示している。カバー５には、広がり成分遮断孔Ｈ２を通過したレーザ光ＬＬを透過させるための光透過部６が形成されている。

　遮光部材７は、通過部材４の下側に隣接して配置されており、レーザ光ＬＬの一部が光透過部６により反射されて生じた迷光を遮蔽する。遮光部材７は、光透過部６に対向して開口する筒状（箱型）の凹部Ｈ３を有する。筒状の凹部Ｈ３は広がり成分遮断孔Ｈ２と実質的に平行に配置されている。広がり成分遮断孔Ｈ１・Ｈ２は、光透過部６にレーザ光ＬＬが入射する領域を制限する。遮光部材７は、迷光が凹部Ｈ３の中に到達するように配置されている。偏向部材３は、レーザ光ＬＬの入射方向に沿った回転軸ＲＸに沿ってモータ１４により回転可能である。

　広がり成分遮断孔Ｈ２を通過したレーザ光ＬＬはカバー５の光透過部６を透過して、外部空間に投光される。外部空間に物体が存在すれば、レーザ光ＬＬはその物体の表面で反射され、反射光ＲＬがカバー５の光透過部６をレーザ光ＬＬとは逆方向から再度透過する。

　このように、発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬと、外部空間の物体により反射された反射光ＲＬとは同経路を進行し、共にカバー５の光透過部６を透過する。透過された反射光ＲＬは偏向部材３により偏向され、偏向された光は固定部材１５に固定されたレンズ１６により集光されて受光素子８に到達する。

　測距装置１は、演算処理装置１０を有している。演算処理装置１０は、投光したレーザパルスと、物体により反射されて受光素子８が受光したレーザパルスとの間の時間差に基づいて物体までの距離を求める。

　（測距装置１の動作）
　図４（ａ）は従来の測距装置９１における迷光ＳＴＬの進行を説明するための正面断面図であり、（ｂ）は実施形態１に係る測距装置１における迷光ＳＴＬの進行を説明するための正面断面図である。測距装置１には通過部材４と遮光部材７とを有するレーザ光ガイド部材９が設けられているが、従来の測距装置９１にはレーザ光ガイド部材９が設けられていない。

　外部空間へ出射されるレーザ光ＬＬの経路上にカバー５の光透過部６が存在すると、レーザ光ＬＬの一部が光透過部６の表面で反射され、図４（ａ）に示すように反射光が迷光ＳＴＬとなってレンズ１６を通って受光素子８に到達してしまう。一方、図４（ｂ）に示す実施形態１の測距装置１では、偏向部材３に箱型の凹部Ｈ３を有した遮光部材７を固定し、迷光ＳＴＬの要因となる反射光を凹部Ｈ３の内壁により反射させて減衰させることにより、迷光ＳＴＬを遮光部材７により遮光することができる。

　また、反射源となるカバー５の光透過部６の傍にある偏向部材３に箱型の凹部Ｈ３を有した遮光部材７を設けることにより、容量、寸法を抑えたコンパクトな形状で迷光ＳＴＬの発生を防ぐことができる。さらに、凹部Ｈ３の形状を箱型にすることによって、迷光ＳＴＬの元となるさらなる反射光の発生を抑制することもできる。

　図５（ａ）（ｂ）は実施形態１に係る測距装置１から出射されるレーザ光の走査の態様を説明するための図である。

　偏向部材３が、遮光部材７を有するレーザ光ガイド部材９と一体に回転軸ＲＸの周りにモータ１４で回転可能であることにより、光透過部６の内周面におけるレーザ光のどの走査範囲でも同等の遮光機能を遮光部材７が有し、遮光部材７はどの走査範囲でも同様に迷光ＳＴＬの発生を防ぐことができる。

　レーザ光ＬＬは直進性の強い光ではあるが、少しではあるがビームが広がる成分も有している。さらには、本実施形態のように、ミラー１２及び偏向部材３による反射を介して外部にレーザ光ＬＬが出射する構成の場合、ミラー１２及び偏向部材３による反射の際にビームの広がり成分がさらに増加してしまう問題が生じる。このため、レーザ光ＬＬはビームの広がりによりカバー５に形成された光透過部６の広範な範囲に当たることになり、広い範囲に当たったレーザ光ＬＬはさらには広範囲に迷光ＳＴＬを発生させることとなる。

　一般的に、遮光部材は広い面積を覆うように構成すれば広範囲の迷光ＳＴＬを遮断することができるが、遮光部材の覆う面積を広くすると本来受光すべき光までも多く遮光してしまい、光検出率が低下してしまうという問題が生じる。

　そこで、本実施形態では上記の問題に鑑み、レーザ光ＬＬがカバー５の光透過部６に当たる前に、レーザ光ＬＬが広がり成分遮断孔Ｈ１・Ｈ２を通過することによりレーザ光ＬＬの広がり成分を遮断して、光透過部６のごく狭い領域のみにレーザ光ＬＬが当たるように構成している。カバー５（光透過部６）の狭い領域から反射されるレーザ光の反射光である迷光ＳＴＬはやはり狭い領域のみに到達することになるので、この狭い領域に遮光部材７を配置して遮光する領域を限定することにより、光検出率が低下してしまうという上記の問題を解消している。

　特許文献３に開示された遮光部材は、連続する山形の形状（洗濯板のような形状）を有しており、山と山との間の谷間の部分を凹部として、当該凹部での多重反射を利用して迷光を減衰させている。

　本実施形態の凹部Ｈ３は特許文献３の凹部とは異なる技術思想によるものであり、凹部Ｈ３は、特許文献３の凹部とは異なり、１個の箱型の凹部となっている。本実施形態は、レーザ光ＬＬが広がり成分遮断孔Ｈ１・Ｈ２を通るように構成することで非常に狭い領域に反射光（迷光ＳＴＬ）が到達するように構成しており、反射光（迷光ＳＴＬ）が到達する当該狭い領域が１個の箱型の凹部Ｈ３の中に納まるように構成している。

　特許文献３のように遮光部材の凹部が、連続する山形の形状の凹部の場合、連続する山の数を増やすことにより原理的に無限に遮光領域を広くとることができる。しかしながら、山と山との間の谷間の部分に入射した迷光は多重反射により減衰させることができるが、山の頂点に当たった迷光は原理的に減衰させることができない。その山の頂点の部分に当たった迷光が外部に反射されてしまうため、迷光を完全に防ぐことができない。本実施形態は、迷光ＳＴＬが到達する遮光領域を狭い領域に限定し、その狭い領域が１個の凹部Ｈ３の中に対応するように構成することにより、上記のように山の頂上の部分に光が当たることが無いので、上記の問題が発生することが無い。

　箱型の凹部Ｈ３は、中央の筒状の広がり成分遮断孔Ｈ２のすぐ下側に広がり成分遮断孔Ｈ２に平行に形成されている。すなわち、広がり成分遮断孔Ｈ２と凹部Ｈ３とが平行に並ぶような構成となっている。このような構成にすることで、測距装置１を全体としてコンパクトにすることができ、測定対象から反射した反射光ＲＬを受光できる受光領域ＲＡを広くとることができる。

　本実施形態では通過部材４と遮光部材７とが一体的に形成されているが、この形態に限定される必要はなく、通過部材４と遮光部材７とは別体で構成してもよい。

　図６（ａ）は上記測距装置の変形例の構成を示す側面図であり、（ｂ）は上記変形例の構成を模式的に示す平面図であり、（ｃ）は実施形態１に係る測距装置の構成を模式的に示す平面図である。

　遮光部材７が配置される位置は通過部材４のすぐ下側に限定されるものではない。例えば、図６（ａ）に示すように、通過部材４の下側に加えて、通過部材４の両脇に遮光部材７を設けてもよい。このように構成すると、例えば、図３に示すように通過部材４のすぐ下側に遮光部材７を配置した場合は、図６（ｃ）に示すように、光透過部６により反射されて通過部材４の両脇に戻ってきた迷光ＳＴＬを遮蔽することができないが、通過部材４の両脇にも遮光部材７を設けると、図６（ｂ）に示すように、通過部材４の両脇に戻ってきた迷光ＳＴＬも遮光部材７により遮蔽することができる。

　図７は、上記測距装置の他の変形例の構成を示す側面図である。遮光部材７は、図７に示すように、通過部材４を囲むように構成してもよい。

　偏向部材３は、具体的にはミラーにより構成されている。本実施形態の測距装置１は、ミラーの回転によりレーザ光の出射方向を変化させる装置において、ミラーの回転に従って同時にミラーに固定された通過部材４と遮光部材７とが回転する構成となっている。特許文献３の遮光部材（遮蔽部材）は、受光器側に固定されており、ミラーの回転により遮光部材が回転する構成ではない。

　本実施形態の測距装置１では、ミラー（偏向部材３）が回転すると、レーザ光がカバー５に入射する位置が回転するように変化し、そこからの反射により発生する迷光ＳＴＬの発生の位置も変化する。したがって、特許文献３のように受光器側に遮光部材を固定する方式では、迷光に対する遮光部材の位置関係がミラーの回転により変化してしまうので、全てのミラーの回転角度で迷光を適切に遮光することは困難である。それに対して本実施形態では、ミラー（偏向部材３）の回転と同期して、偏向部材３に固定された遮光部材７が回転するので、迷光ＳＴＬと遮光部材７と間の位置関係がずれることがなく、全てのミラーの回転角度で迷光ＳＴＬを適切に遮光することができる。即ち、ミラー（偏向部材３）の回転により迷光ＳＴＬが入ってくる向きが変化しても、遮光部材７もミラー（偏向部材３）の回転に合わせて回転するので、どの角度にミラーが回転しても適切に遮光することができる。

　本実施形態の測距装置１は、ミラー（偏向部材３）の中央部に設けた通過部材４を通してレーザ光ＬＬを偏向部材３により反射させて外部の測定対象にレーザ光ＬＬを照射し、測定対象から反射されたレーザ光（反射光ＲＬ）を偏向部材３の周辺部分（受光領域ＲＡ）で反射させて受光素子８に導く構成となっている。このように、測距装置１の１個のミラー（偏向部材３）は、発光素子２から出射したレーザ光ＬＬを偏向させる機能と測定対象からの反射光ＲＬを偏向させる機能とを兼ね備えている。

　本実施形態の通過部材４と遮光部材７とは、それぞれ偏向部材３と光透過部６との間に位置する。偏向部材３の中央部で反射したレーザ光ＬＬは、広がり成分遮断孔Ｈ２を通過したうえでカバー５の光透過部６を透過して測定対象に向かって出射し、偏向部材３と光透過部６との間に位置する遮光部材７で迷光ＳＴＬを遮光して迷光ＳＴＬが受光素子８に到達することを防止する。

　本実施形態の測距装置１のカバー５は、光透過部６において、レーザ光ＬＬの出射方向に対して垂直ではなく、出射方向に垂直な方向に対して傾斜している。レーザ光ＬＬの光路の部分、即ち、通過部材４の広がり成分遮断孔Ｈ１・Ｈ２の部分は、レーザ光ＬＬの出射を妨げないように、原理的に遮光部材７を配置することができない。このため、光透過部６の表面をレーザ光ＬＬの出射方向に対して垂直にすると、光透過部６による反射光が入射光の光路をそのまま戻って広がり成分遮断孔Ｈ１・Ｈ２に到達してしまう。すると、広がり成分遮断孔Ｈ１・Ｈ２で反射されて迷光ＳＴＬになり、迷光ＳＴＬが受光素子８に侵入することを防げないという問題が生じる。

　そこで、上記のような傾斜した構成にすることにより、レーザ光ＬＬの一部がカバー５の光透過部６で反射されて生じた光が広がり成分遮断孔Ｈ２から下方にずれた位置に向かうようにし、この下方にずれた位置に遮光部材７を配置することにより、上記の問題を解決している。

　なお、レーザ光ＬＬの反射をずらす方向は下方に限定される必要はない。例えば、レーザ光ＬＬの一部が光透過部６で反射されて生じた光が広がり成分遮断孔Ｈ２から上方にずれた位置に向かうようにし、この上方にずれた位置に遮光部材７を配置してもよい。

　図８（ａ）は従来の測距装置における受光信号を示す波形図であり、（ｂ）は実施形態１に係る測距装置１における受光信号を示す波形図である。図８（ａ）に示すように、遮光部材７が設けられておらず迷光ＳＴＬが発生すると、迷光ＳＴＬによる迷光受光信号Ｓ２と正しい受光信号Ｓ１とが計測される。外部空間にある物体の反射率が低いか、もしくは、物体との距離が短い場合、迷光受光信号Ｓ２と受光信号Ｓ１との識別が困難となり、測距精度が悪化する。一方、図８（ｂ）に示すように、遮光部材７を設けることによって、迷光ＳＴＬによる迷光受光信号Ｓ２の発生を防ぐことができる。

　〔実施形態２〕
　本発明の他の実施形態について、図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

　図９は、実施形態２に係る測距装置１ａの構成を示す正面断面図である。図９に示すように、遮光部材７に形成された凹部Ｈ３の先端が、通過部材４に形成された広がり成分遮断孔Ｈ２の先端よりも、カバー５側(Ｘ方向側)に設けられていても構わない。

　通過部材４は、レーザ光ＬＬの光路に平行な筒形状の広がり成分遮断孔Ｈ２を有している。これにより、カバー５の光透過部６に投光されるレーザ光ＬＬの範囲と、カバー５の光透過部６によって反射されるレーザ光（迷光）の範囲とを制限することができる。

　〔実施形態３〕
　本発明のさらに他の実施形態について、図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

　図１０は、実施形態３に係る測距装置１ｂの構成を示す正面断面図である。前述した実施形態１及び２では、発光素子２が固定部材１５に設けられている例を示した。しかしながら本発明はこれに限定されない。図１０に示すように、発光素子２がレンズ１６の内部に固定されている構成でも構わない。

　また、前述した実施形態１及び２では、モータ１４が固定部材１５に固定されている例を示した。しかしながら本発明はこれに限定されない。図１０に示すように、モータ１４がカバー５に固定されている構成でも構わない。

　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係るレーザレーダ装置（測距装置１・１ａ・１ｂ）は、レーザ光ＬＬを出射する発光素子２と、前記発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬを反射する反射部材（ミラー１２、偏向部材３）と、前記反射部材（偏向部材３）により反射されたレーザ光ＬＬの広がり成分を遮断するように前記レーザ光ＬＬを通過させる広がり成分遮断孔Ｈ１・Ｈ２が形成されたレーザ光通過部材（通過部材４）と、前記広がり成分遮断孔Ｈ１・Ｈ２を通過したレーザ光ＬＬを透過させるための光透過部６と、前記レーザ光ＬＬの一部が前記光透過部６により反射されて生じた迷光ＳＴＬを遮蔽する遮光部材７とを備えている。

　上記の構成によれば、レーザ光通過部材に形成された広がり成分遮断孔により、反射部材により反射されて広がり成分遮断孔を通過するレーザ光の広がり成分が遮断される。このため、光透過部に入射するレーザ光の面積の広がりが制限される。従って、レーザ光の一部が前記光透過部により反射されて生じた迷光の広がりが制限される。この結果、反射部材により反射されたレーザ光の一部が光透過部により反射されて生じる迷光をコンパクトな構成で完全に除去することができる。

　本発明の態様２に係るレーザレーダ装置（測距装置１・１ａ・１ｂ）は、上記態様１において、前記遮光部材７は、前記光透過部６に対向して開口する筒状の凹部Ｈ３を有してもよい。

　上記の構成によれば、レーザ光の一部が光透過部により反射されて生じた迷光が、光透過部に対向して開口する筒状の凹部に入射するように構成することにより、上記迷光をコンパクトな構成で完全に除去することができる。

　本発明の態様３に係るレーザレーダ装置（測距装置１・１ａ・１ｂ）は、上記態様２において、前記筒状の凹部Ｈ３は前記広がり成分遮断孔Ｈ２と実質的に平行に配置されていてもよい。

　上記の構成によれば、レーザレーダ装置が全体としてコンパクトになり、測定対象からの反射光を受光する受光領域を広くとることができる。

　本発明の態様４に係るレーザレーダ装置（測距装置１・１ａ・１ｂ）は、上記態様２において、前記広がり成分遮断孔Ｈ１・Ｈ２は、前記光透過部６に前記レーザ光ＬＬが入射する領域を制限し、前記遮光部材７は、前記迷光ＳＴＬが前記凹部Ｈ３の中に到達するように配置されていてもよい。

　上記の構成によれば、上記迷光をコンパクトな構成で完全に除去することができる。

　本発明の態様５に係るレーザレーダ装置（測距装置１・１ａ・１ｂ）は、上記態様１において、前記反射部材（偏向部材３）は、前記レーザ光ＬＬの入射方向に沿った回転軸ＲＸに沿って回転可能であり、前記レーザ光通過部材（通過部材４）と前記遮光部材７とは、前記反射部材（偏向部材３）に固定されていてもよい。

　上記の構成によれば、反射部材の回転により迷光の入射角度が変化しても、遮光部材も反射部材の回転に合わせて回転するので、反射部材がどの角度に回転しても迷光を適切に遮光することができる。

　本発明の態様６に係るレーザレーダ装置（測距装置１・１ａ・１ｂ）は、上記態様１において、前記反射部材（偏向部材３）は、前記レーザ光ＬＬを測定対象に向けて反射するとともに、前記測定対象により反射されたレーザ光（反射光ＲＬ）を受光素子８に向けて反射してもよい。

　上記の構成によれば、１個の反射部材が、発光素子から出射したレーザ光を偏向させる機能と測定対象からの反射光を偏向させる機能とを兼ね備えることができる。

　本発明の態様７に係るレーザレーダ装置（測距装置１・１ａ・１ｂ）は、上記態様１において、前記レーザ光通過部材（通過部材４）及び前記遮光部材７は、前記反射部材（偏向部材３）と前記光透過部６との間に配置されていてもよい。

　上記の構成によれば、反射部材の中央部で反射したレーザ光が、広がり成分遮断孔を通過したうえでカバーの光透過部を透過して測定対象に向かって出射し、反射部材と光透過部との間に位置する遮光部材で迷光を遮光して迷光が受光素子に到達することを防止することができる。

　本発明の態様８に係るレーザレーダ装置（測距装置１・１ａ・１ｂ）は、上記態様１において、前記発光素子２と前記反射部材（偏向部材３）と前記レーザ光通過部材（通過部材４）と前記遮光部材７とを覆うように設けられて前記光透過部６が形成されたカバー５をさらに備え、前記光透過部６は、前記反射されて生じた迷光ＳＴＬが前記遮光部材７に向かうように、前記レーザ光ＬＬの前記光透過部６への入射方向に垂直な方向に対して傾いて形成されていてもよい。

　上記の構成によれば、レーザ光の一部がカバーの光透過部で反射されて生じた光が広がり成分遮断孔から下方にずれた位置に向かうようにし、この下方にずれた位置に遮光部材を配置することにより、迷光の受光素子への侵入を防止することができる。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

　本発明は、レーザ光を走査して距離を測定するレーザレーダ装置に利用することができる。

　１　測距装置（レーザレーダ装置）
　２　発光素子
　３　偏向部材（反射部材）
　４　通過部材（レーザ光通過部材）
　５　カバー
　６　光透過部
　７　遮光部材
　８　受光素子
　９　レーザ光ガイド部材（レーザ光通過部材、反射部材）
１０　演算処理装置
１１　レンズ
１２　ミラー（反射部材）
１３　取付部材
１４　モータ
１５　固定部材
１６　レンズ
Ｈ１　広がり成分遮断孔
Ｈ２　広がり成分遮断孔
Ｈ３　凹部
ＲＸ　回転軸
ＳＴＬ　迷光
ＬＬ　レーザ光
ＲＬ　反射光
ＲＡ　受光領域
Ｓ１　受光信号
Ｓ２　迷光受光信号

Claims

　レーザ光を出射する発光素子と、
　前記発光素子から出射されたレーザ光を反射する反射部材と、
　前記反射部材により反射されたレーザ光の広がり成分を遮断するように前記レーザ光を通過させる広がり成分遮断孔が形成されたレーザ光通過部材と、
　前記広がり成分遮断孔を通過したレーザ光を透過させるための光透過部と、
　前記レーザ光の一部が前記光透過部により反射されて生じた迷光を遮蔽する遮光部材とを備えたことを特徴とするレーザレーダ装置。
　前記遮光部材は、前記光透過部に対向して開口する筒状の凹部を有する請求項１に記載のレーザレーダ装置。
　前記筒状の凹部は前記広がり成分遮断孔と実質的に平行に配置されている請求項２に記載のレーザレーダ装置。
　前記広がり成分遮断孔は、前記光透過部に前記レーザ光が入射する領域を制限し、
　前記遮光部材は、前記迷光が前記凹部の中に到達するように配置されている請求項２に記載のレーザレーダ装置。
　前記反射部材は、前記レーザ光の入射方向に沿った回転軸に沿って回転可能であり、
　前記レーザ光通過部材と前記遮光部材とは、前記反射部材に固定されている請求項１に記載のレーザレーダ装置。
　前記反射部材は、前記レーザ光を測定対象に向けて反射するとともに、前記測定対象により反射されたレーザ光を受光素子に向けて反射する請求項１に記載のレーザレーダ装置。
　前記レーザ光通過部材及び前記遮光部材は、前記反射部材と前記光透過部との間に配置されている請求項１に記載のレーザレーダ装置。
　前記発光素子と前記反射部材と前記レーザ光通過部材と前記遮光部材とを覆うように設けられて前記光透過部が形成されたカバーをさらに備え、
　前記光透過部は、前記反射されて生じた迷光が前記遮光部材に向かうように、前記レーザ光の前記光透過部への入射方向に垂直な方向に対して傾いて形成されている請求項１に記載のレーザレーダ装置。