レーザレーダ装置
【課題】距離の異なる複数の検出対象を同時に検出することができ、低コストで精度の高い測距を行なうことのできるレーザレーダ装置を提供する。
【解決手段】光源と、前記光源より出射された光を走査する光走査部と、前記光走査部より出射された光が検出対象に照射されることにより、前記検出対象において反射された光を受光する受光部と、を有し、前記検出対象と前記受光部との間には、複数の貫通孔を有する多孔部材が設置されていることを特徴とするレーザレーダ装置を提供することにより上記課題を解決する。
【解決手段】光源と、前記光源より出射された光を走査する光走査部と、前記光走査部より出射された光が検出対象に照射されることにより、前記検出対象において反射された光を受光する受光部と、を有し、前記検出対象と前記受光部との間には、複数の貫通孔を有する多孔部材が設置されていることを特徴とするレーザレーダ装置を提供することにより上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行路に存在する先行車両や障害物の判別、または、道路の車線区分を示す白線やキャッツアイ等のレーンマーカの検出のために、車両等に搭載される走査型レーザレーダを用いた物体種別判別装置が一般的に用いられている。レーザレーダ装置は、車両等の前方にレーザ光を出射し、出射されたレーザ光が先行車両や障害物等において反射され、この反射光を受光することにより、車両等の前方に存在している先行車両や障害物等を検出することができる。
【０００３】
一般的な走査型レーザレーダ装置の動作原理について図１に基づき説明する。図１に示されるように、このレーザレーダ装置は、送光部９１０、受光部９２０、制御部となるＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）９３０等を有している。尚、送光部９１０及び受光部９２０は、自動車等の車両の前方に存在している検出対象である物体等を検出することができるように、車両の前方に設置されている。
【０００４】
送光部９１０は、パルス状のレーザ光を出射する半導体レーザダイオード（ＬＤ：laser diode）９１１、光スキャナ９１２、ＬＤ９１１からの光を光スキャナ９１２に導くための入力光学系９１３、光スキャナ９１２を通過した光ビームについて、路面対する傾斜角等を制御するための出力光学系９１４等を備えている。ＬＤ９１１は、ＬＤ駆動回路９１５を介してＥＵＣ９３０に接続されており、ＥＵＣ９３０からのＬＤ駆動信号によりレーザ光を出射する。光スキャナ９１２は、光スキャナ駆動回路９１６を介しＥＣＵ９３０と接続されており、ＥＵＣ９３０からの光スキャナ駆動信号に基づき所定の固定周波数でＬＤ９１１から出射された光ビームを水平方向に繰り返し走査する。光スキャナ９１２における光ビームの走査角は走査角モニタ９１７によって検出され、走査角信号としてＥＣＵ９３０側に出力され、光スキャナ駆動信号にフィードバックすることにより走査角度及び走査周波数を制御する。
【０００５】
受光部９２０は、受光レンズ９２１及び受光素子９２２等を有しており、車両前方の物体から反射されたレーザ光は受光レンズ９２１及び不図示のミラー素子等を介し受光素子９２２に入射する。受光素子９２２は、フォトダイオード等により形成されており、反射光における光強度に対応する電圧値の電気信号を出力する。受光素子９２２より出力された電気信号は、増幅器９４１において増幅され、コンパレータ９４２に出力される。コンパレータ９４２では増幅器９４１からの出力電圧の値を基準電圧Ｖ０と比較し、出力電圧の値がＶ０よりも大きくなったときに、所定の受光信号を時間計測回路９４３に出力する。
【０００６】
時間計測回路９４３には、ＥＣＵ９３０からＬＤ駆動回路９１５へ出力されるＬＤ駆動信号も入力しており、レーザ光を出射した時刻と、反射光を受光した時刻の時間差を計測時間データとして、ＥＣＵ９３０に出力する。この計測時間データに基づいて、ＥＣＵ９３０において、物体までの距離を容易に算出することができる。尚、本実施の形態においては、ＬＤ９１１、光スキャナ９１２、入力光学系９１３、出力光学系９１４、走査角モニタ９１７を光照射部９５０と記載する場合がある。
【０００７】
このような構造の走査型レーザレーダ装置において、送光部９１０に用いられる光スキャナ９１２としては、ポリゴンミラーやガルバノミラー等を用いたものがあり、例えば、図２に示すように、ポリゴンミラー等の走査ミラー９６１を有する光スキャナ９１２の脇にＬＤ９１１及びコリメートレンズ等の入力光学系９１３を配置したものがある。この光スキャナ９１２においては、ＬＤ９１１から出射されたレーザ光は入力光学系９１３を介し、光スキャナ９１２の走査ミラー９６１におけるミラー面に照射される。走査ミラー９６１は回転軸９６２を中心に回転しており、光スキャナ９１２の走査ミラー９６１におけるミラー面に照射された光は反射され、水平方向において広範囲にレーザビームを出射し走査することができる。これにより、広範囲な領域において距離測定が可能となる。
【０００８】
この走査型レーザレーダ装置より出射された光が、検出対象物等となる検出対象９７０に照射されると、検出対象９７０において反射され散乱光が発生する。この検出対象９７０から反射された散乱光の一部は、受光レンズ９２１により集光され、受光素子９２２に入射し、光の検出がなされる。
【０００９】
ここで、検出対象９７０が遠い位置に存在している場合、検出対象９７０において散乱した光のうち、受光レンズ９２１に入射する光の光量が微弱になる。このため、微弱な光量の光も検出することができるように、特許文献１では、受光素子９２２として受光感度の高いアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ：avalanche photodiode）を用いた構造のものが開示されている。ＡＰＤは、一般的にＰＩＮ型フォトダイオード（ＰＤ：Photodiode、以下、「ＰＤ」と記載する）よりも低ノイズで、高い受光感度を有する素子である。また、印加するバイアス電圧によって、受光感度を任意に設定することが可能であり、具体的には、バイアス電圧を高くすれば高感度に、バイアス電圧を低くすれば低感度に設定することが可能である。よって、ＡＰＤにおいてバイアス電圧を高く設定することにより、微弱な反射光を高精度に検出することが可能となる。
【００１０】
また、図３に示すように、走査型レーザレーダ装置より検出対象９７０に照射され、検出対象９７０において反射された散乱光は全方位に散乱する。この為、図３（ａ）に示すように、走査型レーザレーダ装置から遠い距離に検出対象９７０ｆが存在している場合における受光レンズ９２１に入射する散乱光Ｉｆの光強度と、図３（ｂ）に示すように、走査型レーザレーダ装置より近い距離に検出対象９７０ｎが存在している場合における受光レンズ９２１に入射する散乱光Ｉｎの光強度との関係は、（Ｉｎの光強度）＞＞（Ｉｆの光強度）となる。
【００１１】
よって、図４に示すように、走査型レーザレーダ装置に対し、近い距離Ｘｎに存在している検出対象９７０ｎの散乱光Ｉｎの光強度による出力信号Ｖｎが高くなり、遠い距離Ｘｆに存在している検出対象９７０ｆの散乱光Ｉｆの光強度による出力信号Ｖｆが低くなるため、出力信号Ｖｆに出力信号Ｖｎが重なり、各々の時間差を検出することが困難となり、時間分解能が低下し、測距精度が低下してしまう。尚、ｃは光速であり、ｃ／（２Ｘｎ）は、近い距離Ｘｎに検出対象９７０ｎが存在している場合において、光が出射された後、受光素子９２２において検出されるまでの時間であり、ｃ／（２Ｘｆ）は、遠い距離Ｘｆに検出対象９７０ｆが存在している場合において、光が出射された後、受光素子９２２において検出されるまでの時間である。
【００１２】
このため、特許文献２に開示されている装置では、受光素子９２２として、ＰＤとＡＰＤとの双方が設けられている。この場合、受光レンズ９２１に入射した散乱光を分岐し、近い距離からの散乱光はＰＤにより検出し、遠い距離からの散乱光はＡＰＤにより検出することにより、相互に出力信号に漏れ込むことを低減し、時間分解能を向上させ、測距精度を向上させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、特許文献２に開示されている装置では、受光レンズに入射した散乱光を２分岐させているため、各々の受光素子に入射する光量の絶対量が低下し、出力信号電圧をある一定量確保するために、バイアス電圧を高く設定する必要があり、これに伴い、ショットノイズが増加するという問題がある。
【００１４】
また、ＰＤとＡＰＤとの２つの受光素子を必要とするため、各々の受光素子における集光レンズ、アンプ、Ａ／Ｄ変換器等が必要となり、レーザレーダ装置の複雑化及び高コスト化を招くといった問題もある。
【００１５】
よって、本発明は、近い距離に存在している検出対象と遠い距離に存在している検出対象とを同時に検出することができるレーザレーダ装置であって、低コストで精度の高い測距を行なうことのできるレーザレーダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、光源と、前記光源より出射された光を走査する光走査部と、前記光走査部より出射された光が検出対象に照射されることにより、前記検出対象において反射された光を受光する受光部と、を有し、前記検出対象と前記受光部との間には、複数の貫通孔を有する多孔部材が設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、近い距離に存在している検出対象と遠い距離に存在している検出対象とを同時に検出することができるレーザレーダ装置であって、低コストで精度の高い測距を行なうことのできるレーザレーダ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】走査型レーザレーダ装置の構成図
【図２】走査型レーザレーダ装置の要部の構造図
【図３】検出対象までの距離が異なる場合の説明図
【図４】検出対象までの距離が異なる場合の図１に示すレーザレーダ装置の出力信号図
【図５】第１の実施の形態における走査型レーザレーダ装置の構成図
【図６】第１の実施の形態における多孔部材の斜視図
【図７】第１の実施の形態における多孔部材の平面図
【図８】第１の実施の形態における走査型レーザレーダ装置の説明図（１）
【図９】第１の実施の形態における走査型レーザレーダ装置の説明図（２）
【図１０】第１の実施の形態における走査型レーザレーダ装置の説明図（３）
【図１１】第１の実施の形態における多孔部材の説明図
【図１２】第１の実施の形態における走査型レーザレーダ装置の入射角度θと透過光強度Ｉとの相関図
【図１３】検出対象までの距離が異なる場合の第１の実施の形態におけるレーザレーダ装置の出力信号図
【図１４】第２の実施の形態における多孔部材の説明図
【図１５】第２の実施の形態における多孔部材の第１の変形例の説明図
【図１６】第２の実施の形態における多孔部材の第１の変形例の斜視図
【図１７】第２の実施の形態における第１の変形例の多孔部材を用いたレーザレーダ装置の入射角度θと透過光強度Ｉとの相関図
【図１８】第２の実施の形態における多孔部材の第２の変形例の説明図
【図１９】第２の実施の形態における多孔部材の第３の変形例の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２０】
〔第１の実施の形態〕
本実施の形態におけるレーザレーダ装置について、図５に基づき説明する。本実施の形態におけるレーザレーダ装置は、送光部１１０、受光部１２０、制御部となるＥＣＵ１３０等を有している。尚、送光部１１０及び受光部１２０は、自動車等の車両の前方に存在している検出対象となる物体等を検出することができるように、車両の前方に設置されている。
【００２１】
送光部１１０は、パルス状のレーザ光を出射する半導体レーザダイオードにより形成されている光源１１１、光スキャナ１１３、光源１１１からの光を光スキャナ１１３に導くためのコリメータレンズ等の入力光学系１１２、光スキャナ１１３を通過した光ビームについて、路面に対する傾斜角等を制御するための出力光学系１１４等を備えている。光源１１１は、ＬＤ駆動回路１１５を介してＥＵＣ１３０に接続されており、ＥＵＣ１３０からのＬＤ駆動信号によりレーザ光を出射する。光スキャナ１１３は、ポリゴンミラーやガルバノミラー等を有するものであり、光スキャナ駆動回路１１６を介しＥＣＵ１３０と接続されており、ＥＵＣ１３０からの光スキャナ駆動信号に基づき所定の固定周波数で光源１１１から出射された光ビームを水平方向に繰り返し走査する。光スキャナ１１３における光ビームの走査角は走査角モニタ１１７によって検出され、走査各信号としてＥＣＵ１３０側に出力され、光スキャナ駆動信号にフィードバックすることにより走査角度及び走査周波数が制御される。
【００２２】
受光部１２０は、受光レンズ１２１、受光素子１２２及び多孔部材１６０等を有しており、車両前方の物体から反射されたレーザ光は、多孔部材１６０、受光レンズ１２１及び不図示のミラー素子等を介し受光素子１２２に入射する。受光素子１２２は、フォトダイオード等により形成されており、反射光における光強度に対応する電圧値の電気信号を出力する。受光素子１２２より出力された電気信号は、増幅器１４１において増幅され、コンパレータ１４２に出力される。コンパレータ１４２では増幅器１４１からの出力電圧の値を基準電圧Ｖ０と比較し、出力電圧の値がＶ０よりも大きくなったときに、所定の受光信号を時間計測回路１４３に出力する。
【００２３】
時間計測回路１４３には、ＥＣＵ１３０からＬＤ駆動回路１１５へ出力されるＬＤ駆動信号も入力しており、レーザ光を出射した時刻と、反射光を受光した時刻の時間差を計測時間データとして、ＥＣＵ１３０に出力する。この計測時間データに基づいて、ＥＣＵ１３０において、物体までの距離を容易に算出することができる。尚、本実施の形態においては、ＬＤ１１１、光スキャナ１１２、入力光学系１１３、出力光学系１１４、走査角モニタ１１７を光照射部１５０と記載する場合がある。
【００２４】
本実施の形態におけるレーザレーダ装置では、図６及び図７に示すように、多孔部材１６０は、平行平板状の基板１６１に表面から裏面に貫通する複数の円形状の貫通孔１６２が形成されており、貫通孔１６２の側壁部分１６２ａは遮光壁となっており、貫通孔１６２の側壁部分１６２ａに入射した光は遮光される。本実施の形態では、貫通孔１６２は、基板１６１に対して略垂直方向に貫通するように形成されている。尚、多孔部材１６０に入射する光の角度は、基板１６１面の法線方向に対する角度である。また、多孔部材１６０の貫通孔１６２の側壁部分１６２ａにおいて、入射した散乱光が反射又は散乱することなく光を吸収するように、散乱光が貫通孔１６２の側壁部分１６２ａは、黒色等で着色されていることが好ましい。具体的には、光を吸収する材料として、例えば、カーボン等の黒色の材料により多孔部材１６０を形成したものや、貫通孔１６２の側壁部分１６２ａを含む多孔部材１６０の全体を黒く塗装したものであってもよい。更に、貫通孔１６０の形状は楕円等の形状であってもよい。尚、本実施の形態における多孔部材１６０においては、貫通孔１６２は２次元状に略等間隔に形成されている。図６は、多孔部材１６０の斜視図であり、図７は多孔部材１６０の平面図である。
【００２５】
次に、本実施の形態におけるレーザレーダ装置の機能について説明する。
【００２６】
図８に示すように、本実施の形態におけるレーザレーダ装置から、遠い距離Ｘｆの位置に、検出対象１７０ｆが存在している場合には、図８（ａ）に示すように、検出対象１７０ｆに照射され散乱された散乱光Ｉｆは、略平行光となる。よって、図８（ｂ）に示すように、多孔部材１６０に対し散乱光の入射角度θが略０°となるため、多孔部材１６０に照射された散乱光Ｉｆの多くは、貫通孔１６２を通り、受光レンズ１２１に入射する。
【００２７】
また、図９に示すように、本実施の形態におけるレーザレーダ装置から、近い距離Ｘｎの位置に、検出対象１７０ｎが存在している場合には、図９（ａ）に示すように、検出対象１７０ｎに照射され散乱された散乱光Ｉｎは、図９（ｂ）に示すように、入射角度θが略θｎ°となる角度で多孔部材１６０に入射する。よって、多孔部材１６０に照射された散乱光Ｉｎの多くは、貫通孔１６２における側壁部分１６２ａにおいて遮られ、僅かな光量の光のみが、受光レンズ１２１に入射する。
【００２８】
また、図１０に示すように、本実施の形態におけるレーザレーダ装置から、距離Ｘｎよりも長く、距離Ｘｆよりも短い中程度の距離Ｘｍの位置に、検出対象１７０ｍが存在している場合には、図１０（ａ）に示すように、検出対象１７０ｍに照射され散乱された散乱光Ｉｍは、図１０（ｂ）に示すように、入射角度θが略θｍ°となる角度で多孔部材１６０に入射する。よって、多孔部材１６０に照射された散乱光Ｉｍの一部は、貫通孔１６２における側壁部分１６２ａにおいて遮られるものの、残りの散乱光は貫通孔１６２を通り、受光レンズ１２１に入射する。このように、散乱光Ｉｆ、Ｉｍ、Ｉｎにおける光強度は、Ｉｎ＞Ｉｍ＞Ｉｆの関係にあり、散乱光Ｉｆ、Ｉｍ、Ｉｎにおける入射角度θは、０＜θｍ＜θｎの関係にある。
【００２９】
次に、図１１に基づき、より詳細に多孔部材１６０について説明する。図１１は、直径がｄの貫通孔１６２が複数設けられている多孔部材１６０において、１つの貫通孔１６２に散乱光が入射角度θで入射する場合を示すものである。尚、図１１（ａ）は、多孔部材１６０の貫通孔１６２の断面図であり、図１１（ｂ）は、多孔部材１６０の貫通孔１６２の平面図である。多孔部材１６０の厚さ、即ち、基板１６１の厚さをｔとすると、多孔部材１６０を通った光の透過光強度Ｉは、数１に示す式で表わされる。尚、数１に示す式は、透過光強度Ｉが、θ＝０°の場合が１となるものである。
【００３０】
【数１】
例えば、多孔部材１６０の厚さｔを２ｍｍ、貫通孔１６２における直径ｄを０．２ｍｍとした場合における散乱光の入射角度θと透過光強度Ｉとの関係を図１２に示す。図１２に示されるように、多孔部材１６０では、散乱光の入射角度θが大きくなるに従い透過光強度Ｉの値が低下する。従って、検出対象１７０が本実施の形態におけるレーザレーダ装置から遠い距離に存在している場合には、散乱光の入射角度θは略０°となるため、透過光強度Ｉは、殆ど低下することはない。しかしながら、検出対象１７０が本実施の形態におけるレーザレーダ装置から近い距離に存在している場合には、散乱光の入射角度θは大きくなるため、透過光強度Ｉは弱くなる。
【００３１】
図１３は、本実施の形態におけるレーザレーダ装置より遠い距離と近い距離に検出対象が各々存在している場合において、受光素子１２２であるＡＰＤにより検出される出力信号を示す。多孔部材１６０が設けられていないレーザレーダ装置においては、図４に示されるように、近い距離Ｘｎに存在している検出対象９７０ｎの散乱光Ｉｎの光強度が強いため出力信号Ｖｎが高く、遠い距離Ｘｆに存在している検出対象９７０ｆの散乱光Ｉｆの光強度が弱いため出力信号Ｖｆが低い。よって、出力信号Ｖｆと出力信号Ｖｎとが重なり、各々の時間差を検出することが困難となるり、時間分解能が低下し、測距精度が低下する。しかしながら、本実施の形態におけるレーザレーダ装置では、図１３に示されるように、近い距離Ｘｎに存在している検出対象１７０ｎの散乱光は多孔部材１６０により弱められるため受光素子１２２における出力信号Ｖが低くなるため、近い距離Ｘｎに存在している検出対象１７０ｎの散乱光による出力信号と遠い距離Ｘｆに存在している検出対象１７０ｆの散乱光による出力信号とが重なることはない。従って、各々の出力信号の時間差を検出することができるため、時間分解能の低下を防ぎ、測距精度を向上させることができる。尚、ｃは光速であり、ｃ／（２Ｘｎ）は、近い距離Ｘｎに検出対象１７０ｎが存在している場合において、光が出射された後、受光素子１２２において検出されるまでの時間であり、ｃ／（２Ｘｆ）は、遠い距離Ｘｆに検出対象１７０ｆが存在している場合において、光が出射された後、受光素子１２２において検出されるまでの時間である。
【００３２】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、多孔部材に形成される貫通孔の位置及び形状が第１の実施の形態とは異なるものである。図１４は、本実施の形態における多孔部材２６０を示すものである。この多孔部材２６０は、基板２６１に形成された円形状の貫通孔２６２をより高い密度で配置した構造のものである。これにより、入射した散乱光が貫通孔２６２の形成されていない領域で遮光されることをできるだけ抑制することができ、全体の透過光強度を高くすることができる。従って、ショットノイズを相対的に低下させることができ、遠くの検出対象の測距も可能となる。
【００３３】
（第１の変形例）
次に、本実施の形態における第１の変形例について説明する。本実施の形態における第１の変形例は、図１５及び図１６に示すように、基板２７１に四角形状の貫通孔２７２を２次元状に設けた構造の多孔部材２７０を有するものである。このように貫通孔２７２を四角形状で形成することにより、より一層、透過光強度を高くすることができ、遠くの検出対象の測距も可能となる。尚、図１５は、この多孔部材２７０の平面図であり、図１６は斜視図である。
【００３４】
また、図１７は、この多孔部材２７０における入射角度θと多孔部材２７０を透過する透過光強度Ｉとの関係を示すものである。図１７に示すように、Ｘ軸及びＹ軸方向において入射角θを変化させた場合（貫通孔２７２の辺に平行方向に入射角θを変化させた場合）と、貫通孔２７２の対角方向に平行方向に入射角θを変化させた場合（貫通孔２７２の対角線に平行方向に入射角θを変化させた場合）とでは、透過光強度Ｉにおける入射角度θの依存性が異なる。言い換えるならば、透過光強度Ｉにおける入射角度θの依存性が、散乱光を入射させる方向によって異なるものである。
【００３５】
（第２の変形例）
次に、本実施の形態における第２の変形例について説明する。本実施の形態における第２の変形例は、図１８に示すように、基板２８１に六角形状の貫通孔２８２を２次元状に設けた構造の多孔部材２８０を有するものである。即ち、多孔部材２８０における複数の貫通孔２８２をハニカム状に形成したものである。このような形状で形成することにより、散乱光が入射する方向によって、入射角度θに対する透過光強度Ｉの依存性が変化することを、できるだけ抑制することができる。また、ハニカム状に形成し、六角形の貫通孔２８２をできるだけ密に配置することにより、透過光強度を高くすることができる。尚、第１の変形例では、貫通孔２７２の形状が四角形の場合について説明し、第２の変形例では、貫通孔２８２の形状が六角形の場合について説明したが、貫通孔の形状は三角形であってもよい。
【００３６】
（第３の変形例）
また、本実施の形態は、図１９に示すように、基板２９１に貫通孔２９２の一方の方向を他方の方向よりも長く形成した構造の多孔部材２９０であってもよい。尚、一方の方向と他方の方向は直交するものとする。このように、他方の方向であるＹ軸方向に対し一方の方向であるＸ軸方向に長い貫通孔２９２を形成することにより、ＸＺ面に対する散乱光の入射角度θに対してのみ依存性を持たせることができる。車道に略平行な方向がＸ軸方向となるように、このような多孔部材２９０を設置することにより、道路の表面のアスファルト等で散乱する強い散乱光の強度のみを低減させることができる。
【００３７】
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００３８】
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００３９】
１１０ 送光部
１１１ 光源
１１２ 入力光学系
１１３ 光スキャナ
１１４ 出力光学系
１１５ ＬＤ駆動回路
１１６ 光スキャナ駆動回路
１１７ 走査角モニタ
１２０ 受光部
１２１ 受光レンズ
１２２ 受光素子
１３０ ＥＣＵ
１４１ 増幅器
１４２ コンパレータ
１４３ 時間計測回路
１５０ 光照射部
１６０ 多孔部材
１６１ 基板
１６２ 貫通孔
１６２ａ 側壁部分
１７０ 検出対象
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】特許第３６２１８１７号公報
【特許文献２】特開２００８−２０２０４号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行路に存在する先行車両や障害物の判別、または、道路の車線区分を示す白線やキャッツアイ等のレーンマーカの検出のために、車両等に搭載される走査型レーザレーダを用いた物体種別判別装置が一般的に用いられている。レーザレーダ装置は、車両等の前方にレーザ光を出射し、出射されたレーザ光が先行車両や障害物等において反射され、この反射光を受光することにより、車両等の前方に存在している先行車両や障害物等を検出することができる。
【０００３】
一般的な走査型レーザレーダ装置の動作原理について図１に基づき説明する。図１に示されるように、このレーザレーダ装置は、送光部９１０、受光部９２０、制御部となるＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）９３０等を有している。尚、送光部９１０及び受光部９２０は、自動車等の車両の前方に存在している検出対象である物体等を検出することができるように、車両の前方に設置されている。
【０００４】
送光部９１０は、パルス状のレーザ光を出射する半導体レーザダイオード（ＬＤ：laser diode）９１１、光スキャナ９１２、ＬＤ９１１からの光を光スキャナ９１２に導くための入力光学系９１３、光スキャナ９１２を通過した光ビームについて、路面対する傾斜角等を制御するための出力光学系９１４等を備えている。ＬＤ９１１は、ＬＤ駆動回路９１５を介してＥＵＣ９３０に接続されており、ＥＵＣ９３０からのＬＤ駆動信号によりレーザ光を出射する。光スキャナ９１２は、光スキャナ駆動回路９１６を介しＥＣＵ９３０と接続されており、ＥＵＣ９３０からの光スキャナ駆動信号に基づき所定の固定周波数でＬＤ９１１から出射された光ビームを水平方向に繰り返し走査する。光スキャナ９１２における光ビームの走査角は走査角モニタ９１７によって検出され、走査角信号としてＥＣＵ９３０側に出力され、光スキャナ駆動信号にフィードバックすることにより走査角度及び走査周波数を制御する。
【０００５】
受光部９２０は、受光レンズ９２１及び受光素子９２２等を有しており、車両前方の物体から反射されたレーザ光は受光レンズ９２１及び不図示のミラー素子等を介し受光素子９２２に入射する。受光素子９２２は、フォトダイオード等により形成されており、反射光における光強度に対応する電圧値の電気信号を出力する。受光素子９２２より出力された電気信号は、増幅器９４１において増幅され、コンパレータ９４２に出力される。コンパレータ９４２では増幅器９４１からの出力電圧の値を基準電圧Ｖ０と比較し、出力電圧の値がＶ０よりも大きくなったときに、所定の受光信号を時間計測回路９４３に出力する。
【０００６】
時間計測回路９４３には、ＥＣＵ９３０からＬＤ駆動回路９１５へ出力されるＬＤ駆動信号も入力しており、レーザ光を出射した時刻と、反射光を受光した時刻の時間差を計測時間データとして、ＥＣＵ９３０に出力する。この計測時間データに基づいて、ＥＣＵ９３０において、物体までの距離を容易に算出することができる。尚、本実施の形態においては、ＬＤ９１１、光スキャナ９１２、入力光学系９１３、出力光学系９１４、走査角モニタ９１７を光照射部９５０と記載する場合がある。
【０００７】
このような構造の走査型レーザレーダ装置において、送光部９１０に用いられる光スキャナ９１２としては、ポリゴンミラーやガルバノミラー等を用いたものがあり、例えば、図２に示すように、ポリゴンミラー等の走査ミラー９６１を有する光スキャナ９１２の脇にＬＤ９１１及びコリメートレンズ等の入力光学系９１３を配置したものがある。この光スキャナ９１２においては、ＬＤ９１１から出射されたレーザ光は入力光学系９１３を介し、光スキャナ９１２の走査ミラー９６１におけるミラー面に照射される。走査ミラー９６１は回転軸９６２を中心に回転しており、光スキャナ９１２の走査ミラー９６１におけるミラー面に照射された光は反射され、水平方向において広範囲にレーザビームを出射し走査することができる。これにより、広範囲な領域において距離測定が可能となる。
【０００８】
この走査型レーザレーダ装置より出射された光が、検出対象物等となる検出対象９７０に照射されると、検出対象９７０において反射され散乱光が発生する。この検出対象９７０から反射された散乱光の一部は、受光レンズ９２１により集光され、受光素子９２２に入射し、光の検出がなされる。
【０００９】
ここで、検出対象９７０が遠い位置に存在している場合、検出対象９７０において散乱した光のうち、受光レンズ９２１に入射する光の光量が微弱になる。このため、微弱な光量の光も検出することができるように、特許文献１では、受光素子９２２として受光感度の高いアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ：avalanche photodiode）を用いた構造のものが開示されている。ＡＰＤは、一般的にＰＩＮ型フォトダイオード（ＰＤ：Photodiode、以下、「ＰＤ」と記載する）よりも低ノイズで、高い受光感度を有する素子である。また、印加するバイアス電圧によって、受光感度を任意に設定することが可能であり、具体的には、バイアス電圧を高くすれば高感度に、バイアス電圧を低くすれば低感度に設定することが可能である。よって、ＡＰＤにおいてバイアス電圧を高く設定することにより、微弱な反射光を高精度に検出することが可能となる。
【００１０】
また、図３に示すように、走査型レーザレーダ装置より検出対象９７０に照射され、検出対象９７０において反射された散乱光は全方位に散乱する。この為、図３（ａ）に示すように、走査型レーザレーダ装置から遠い距離に検出対象９７０ｆが存在している場合における受光レンズ９２１に入射する散乱光Ｉｆの光強度と、図３（ｂ）に示すように、走査型レーザレーダ装置より近い距離に検出対象９７０ｎが存在している場合における受光レンズ９２１に入射する散乱光Ｉｎの光強度との関係は、（Ｉｎの光強度）＞＞（Ｉｆの光強度）となる。
【００１１】
よって、図４に示すように、走査型レーザレーダ装置に対し、近い距離Ｘｎに存在している検出対象９７０ｎの散乱光Ｉｎの光強度による出力信号Ｖｎが高くなり、遠い距離Ｘｆに存在している検出対象９７０ｆの散乱光Ｉｆの光強度による出力信号Ｖｆが低くなるため、出力信号Ｖｆに出力信号Ｖｎが重なり、各々の時間差を検出することが困難となり、時間分解能が低下し、測距精度が低下してしまう。尚、ｃは光速であり、ｃ／（２Ｘｎ）は、近い距離Ｘｎに検出対象９７０ｎが存在している場合において、光が出射された後、受光素子９２２において検出されるまでの時間であり、ｃ／（２Ｘｆ）は、遠い距離Ｘｆに検出対象９７０ｆが存在している場合において、光が出射された後、受光素子９２２において検出されるまでの時間である。
【００１２】
このため、特許文献２に開示されている装置では、受光素子９２２として、ＰＤとＡＰＤとの双方が設けられている。この場合、受光レンズ９２１に入射した散乱光を分岐し、近い距離からの散乱光はＰＤにより検出し、遠い距離からの散乱光はＡＰＤにより検出することにより、相互に出力信号に漏れ込むことを低減し、時間分解能を向上させ、測距精度を向上させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、特許文献２に開示されている装置では、受光レンズに入射した散乱光を２分岐させているため、各々の受光素子に入射する光量の絶対量が低下し、出力信号電圧をある一定量確保するために、バイアス電圧を高く設定する必要があり、これに伴い、ショットノイズが増加するという問題がある。
【００１４】
また、ＰＤとＡＰＤとの２つの受光素子を必要とするため、各々の受光素子における集光レンズ、アンプ、Ａ／Ｄ変換器等が必要となり、レーザレーダ装置の複雑化及び高コスト化を招くといった問題もある。
【００１５】
よって、本発明は、近い距離に存在している検出対象と遠い距離に存在している検出対象とを同時に検出することができるレーザレーダ装置であって、低コストで精度の高い測距を行なうことのできるレーザレーダ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、光源と、前記光源より出射された光を走査する光走査部と、前記光走査部より出射された光が検出対象に照射されることにより、前記検出対象において反射された光を受光する受光部と、を有し、前記検出対象と前記受光部との間には、複数の貫通孔を有する多孔部材が設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、近い距離に存在している検出対象と遠い距離に存在している検出対象とを同時に検出することができるレーザレーダ装置であって、低コストで精度の高い測距を行なうことのできるレーザレーダ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】走査型レーザレーダ装置の構成図
【図２】走査型レーザレーダ装置の要部の構造図
【図３】検出対象までの距離が異なる場合の説明図
【図４】検出対象までの距離が異なる場合の図１に示すレーザレーダ装置の出力信号図
【図５】第１の実施の形態における走査型レーザレーダ装置の構成図
【図６】第１の実施の形態における多孔部材の斜視図
【図７】第１の実施の形態における多孔部材の平面図
【図８】第１の実施の形態における走査型レーザレーダ装置の説明図（１）
【図９】第１の実施の形態における走査型レーザレーダ装置の説明図（２）
【図１０】第１の実施の形態における走査型レーザレーダ装置の説明図（３）
【図１１】第１の実施の形態における多孔部材の説明図
【図１２】第１の実施の形態における走査型レーザレーダ装置の入射角度θと透過光強度Ｉとの相関図
【図１３】検出対象までの距離が異なる場合の第１の実施の形態におけるレーザレーダ装置の出力信号図
【図１４】第２の実施の形態における多孔部材の説明図
【図１５】第２の実施の形態における多孔部材の第１の変形例の説明図
【図１６】第２の実施の形態における多孔部材の第１の変形例の斜視図
【図１７】第２の実施の形態における第１の変形例の多孔部材を用いたレーザレーダ装置の入射角度θと透過光強度Ｉとの相関図
【図１８】第２の実施の形態における多孔部材の第２の変形例の説明図
【図１９】第２の実施の形態における多孔部材の第３の変形例の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２０】
〔第１の実施の形態〕
本実施の形態におけるレーザレーダ装置について、図５に基づき説明する。本実施の形態におけるレーザレーダ装置は、送光部１１０、受光部１２０、制御部となるＥＣＵ１３０等を有している。尚、送光部１１０及び受光部１２０は、自動車等の車両の前方に存在している検出対象となる物体等を検出することができるように、車両の前方に設置されている。
【００２１】
送光部１１０は、パルス状のレーザ光を出射する半導体レーザダイオードにより形成されている光源１１１、光スキャナ１１３、光源１１１からの光を光スキャナ１１３に導くためのコリメータレンズ等の入力光学系１１２、光スキャナ１１３を通過した光ビームについて、路面に対する傾斜角等を制御するための出力光学系１１４等を備えている。光源１１１は、ＬＤ駆動回路１１５を介してＥＵＣ１３０に接続されており、ＥＵＣ１３０からのＬＤ駆動信号によりレーザ光を出射する。光スキャナ１１３は、ポリゴンミラーやガルバノミラー等を有するものであり、光スキャナ駆動回路１１６を介しＥＣＵ１３０と接続されており、ＥＵＣ１３０からの光スキャナ駆動信号に基づき所定の固定周波数で光源１１１から出射された光ビームを水平方向に繰り返し走査する。光スキャナ１１３における光ビームの走査角は走査角モニタ１１７によって検出され、走査各信号としてＥＣＵ１３０側に出力され、光スキャナ駆動信号にフィードバックすることにより走査角度及び走査周波数が制御される。
【００２２】
受光部１２０は、受光レンズ１２１、受光素子１２２及び多孔部材１６０等を有しており、車両前方の物体から反射されたレーザ光は、多孔部材１６０、受光レンズ１２１及び不図示のミラー素子等を介し受光素子１２２に入射する。受光素子１２２は、フォトダイオード等により形成されており、反射光における光強度に対応する電圧値の電気信号を出力する。受光素子１２２より出力された電気信号は、増幅器１４１において増幅され、コンパレータ１４２に出力される。コンパレータ１４２では増幅器１４１からの出力電圧の値を基準電圧Ｖ０と比較し、出力電圧の値がＶ０よりも大きくなったときに、所定の受光信号を時間計測回路１４３に出力する。
【００２３】
時間計測回路１４３には、ＥＣＵ１３０からＬＤ駆動回路１１５へ出力されるＬＤ駆動信号も入力しており、レーザ光を出射した時刻と、反射光を受光した時刻の時間差を計測時間データとして、ＥＣＵ１３０に出力する。この計測時間データに基づいて、ＥＣＵ１３０において、物体までの距離を容易に算出することができる。尚、本実施の形態においては、ＬＤ１１１、光スキャナ１１２、入力光学系１１３、出力光学系１１４、走査角モニタ１１７を光照射部１５０と記載する場合がある。
【００２４】
本実施の形態におけるレーザレーダ装置では、図６及び図７に示すように、多孔部材１６０は、平行平板状の基板１６１に表面から裏面に貫通する複数の円形状の貫通孔１６２が形成されており、貫通孔１６２の側壁部分１６２ａは遮光壁となっており、貫通孔１６２の側壁部分１６２ａに入射した光は遮光される。本実施の形態では、貫通孔１６２は、基板１６１に対して略垂直方向に貫通するように形成されている。尚、多孔部材１６０に入射する光の角度は、基板１６１面の法線方向に対する角度である。また、多孔部材１６０の貫通孔１６２の側壁部分１６２ａにおいて、入射した散乱光が反射又は散乱することなく光を吸収するように、散乱光が貫通孔１６２の側壁部分１６２ａは、黒色等で着色されていることが好ましい。具体的には、光を吸収する材料として、例えば、カーボン等の黒色の材料により多孔部材１６０を形成したものや、貫通孔１６２の側壁部分１６２ａを含む多孔部材１６０の全体を黒く塗装したものであってもよい。更に、貫通孔１６０の形状は楕円等の形状であってもよい。尚、本実施の形態における多孔部材１６０においては、貫通孔１６２は２次元状に略等間隔に形成されている。図６は、多孔部材１６０の斜視図であり、図７は多孔部材１６０の平面図である。
【００２５】
次に、本実施の形態におけるレーザレーダ装置の機能について説明する。
【００２６】
図８に示すように、本実施の形態におけるレーザレーダ装置から、遠い距離Ｘｆの位置に、検出対象１７０ｆが存在している場合には、図８（ａ）に示すように、検出対象１７０ｆに照射され散乱された散乱光Ｉｆは、略平行光となる。よって、図８（ｂ）に示すように、多孔部材１６０に対し散乱光の入射角度θが略０°となるため、多孔部材１６０に照射された散乱光Ｉｆの多くは、貫通孔１６２を通り、受光レンズ１２１に入射する。
【００２７】
また、図９に示すように、本実施の形態におけるレーザレーダ装置から、近い距離Ｘｎの位置に、検出対象１７０ｎが存在している場合には、図９（ａ）に示すように、検出対象１７０ｎに照射され散乱された散乱光Ｉｎは、図９（ｂ）に示すように、入射角度θが略θｎ°となる角度で多孔部材１６０に入射する。よって、多孔部材１６０に照射された散乱光Ｉｎの多くは、貫通孔１６２における側壁部分１６２ａにおいて遮られ、僅かな光量の光のみが、受光レンズ１２１に入射する。
【００２８】
また、図１０に示すように、本実施の形態におけるレーザレーダ装置から、距離Ｘｎよりも長く、距離Ｘｆよりも短い中程度の距離Ｘｍの位置に、検出対象１７０ｍが存在している場合には、図１０（ａ）に示すように、検出対象１７０ｍに照射され散乱された散乱光Ｉｍは、図１０（ｂ）に示すように、入射角度θが略θｍ°となる角度で多孔部材１６０に入射する。よって、多孔部材１６０に照射された散乱光Ｉｍの一部は、貫通孔１６２における側壁部分１６２ａにおいて遮られるものの、残りの散乱光は貫通孔１６２を通り、受光レンズ１２１に入射する。このように、散乱光Ｉｆ、Ｉｍ、Ｉｎにおける光強度は、Ｉｎ＞Ｉｍ＞Ｉｆの関係にあり、散乱光Ｉｆ、Ｉｍ、Ｉｎにおける入射角度θは、０＜θｍ＜θｎの関係にある。
【００２９】
次に、図１１に基づき、より詳細に多孔部材１６０について説明する。図１１は、直径がｄの貫通孔１６２が複数設けられている多孔部材１６０において、１つの貫通孔１６２に散乱光が入射角度θで入射する場合を示すものである。尚、図１１（ａ）は、多孔部材１６０の貫通孔１６２の断面図であり、図１１（ｂ）は、多孔部材１６０の貫通孔１６２の平面図である。多孔部材１６０の厚さ、即ち、基板１６１の厚さをｔとすると、多孔部材１６０を通った光の透過光強度Ｉは、数１に示す式で表わされる。尚、数１に示す式は、透過光強度Ｉが、θ＝０°の場合が１となるものである。
【００３０】
【数１】
例えば、多孔部材１６０の厚さｔを２ｍｍ、貫通孔１６２における直径ｄを０．２ｍｍとした場合における散乱光の入射角度θと透過光強度Ｉとの関係を図１２に示す。図１２に示されるように、多孔部材１６０では、散乱光の入射角度θが大きくなるに従い透過光強度Ｉの値が低下する。従って、検出対象１７０が本実施の形態におけるレーザレーダ装置から遠い距離に存在している場合には、散乱光の入射角度θは略０°となるため、透過光強度Ｉは、殆ど低下することはない。しかしながら、検出対象１７０が本実施の形態におけるレーザレーダ装置から近い距離に存在している場合には、散乱光の入射角度θは大きくなるため、透過光強度Ｉは弱くなる。
【００３１】
図１３は、本実施の形態におけるレーザレーダ装置より遠い距離と近い距離に検出対象が各々存在している場合において、受光素子１２２であるＡＰＤにより検出される出力信号を示す。多孔部材１６０が設けられていないレーザレーダ装置においては、図４に示されるように、近い距離Ｘｎに存在している検出対象９７０ｎの散乱光Ｉｎの光強度が強いため出力信号Ｖｎが高く、遠い距離Ｘｆに存在している検出対象９７０ｆの散乱光Ｉｆの光強度が弱いため出力信号Ｖｆが低い。よって、出力信号Ｖｆと出力信号Ｖｎとが重なり、各々の時間差を検出することが困難となるり、時間分解能が低下し、測距精度が低下する。しかしながら、本実施の形態におけるレーザレーダ装置では、図１３に示されるように、近い距離Ｘｎに存在している検出対象１７０ｎの散乱光は多孔部材１６０により弱められるため受光素子１２２における出力信号Ｖが低くなるため、近い距離Ｘｎに存在している検出対象１７０ｎの散乱光による出力信号と遠い距離Ｘｆに存在している検出対象１７０ｆの散乱光による出力信号とが重なることはない。従って、各々の出力信号の時間差を検出することができるため、時間分解能の低下を防ぎ、測距精度を向上させることができる。尚、ｃは光速であり、ｃ／（２Ｘｎ）は、近い距離Ｘｎに検出対象１７０ｎが存在している場合において、光が出射された後、受光素子１２２において検出されるまでの時間であり、ｃ／（２Ｘｆ）は、遠い距離Ｘｆに検出対象１７０ｆが存在している場合において、光が出射された後、受光素子１２２において検出されるまでの時間である。
【００３２】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、多孔部材に形成される貫通孔の位置及び形状が第１の実施の形態とは異なるものである。図１４は、本実施の形態における多孔部材２６０を示すものである。この多孔部材２６０は、基板２６１に形成された円形状の貫通孔２６２をより高い密度で配置した構造のものである。これにより、入射した散乱光が貫通孔２６２の形成されていない領域で遮光されることをできるだけ抑制することができ、全体の透過光強度を高くすることができる。従って、ショットノイズを相対的に低下させることができ、遠くの検出対象の測距も可能となる。
【００３３】
（第１の変形例）
次に、本実施の形態における第１の変形例について説明する。本実施の形態における第１の変形例は、図１５及び図１６に示すように、基板２７１に四角形状の貫通孔２７２を２次元状に設けた構造の多孔部材２７０を有するものである。このように貫通孔２７２を四角形状で形成することにより、より一層、透過光強度を高くすることができ、遠くの検出対象の測距も可能となる。尚、図１５は、この多孔部材２７０の平面図であり、図１６は斜視図である。
【００３４】
また、図１７は、この多孔部材２７０における入射角度θと多孔部材２７０を透過する透過光強度Ｉとの関係を示すものである。図１７に示すように、Ｘ軸及びＹ軸方向において入射角θを変化させた場合（貫通孔２７２の辺に平行方向に入射角θを変化させた場合）と、貫通孔２７２の対角方向に平行方向に入射角θを変化させた場合（貫通孔２７２の対角線に平行方向に入射角θを変化させた場合）とでは、透過光強度Ｉにおける入射角度θの依存性が異なる。言い換えるならば、透過光強度Ｉにおける入射角度θの依存性が、散乱光を入射させる方向によって異なるものである。
【００３５】
（第２の変形例）
次に、本実施の形態における第２の変形例について説明する。本実施の形態における第２の変形例は、図１８に示すように、基板２８１に六角形状の貫通孔２８２を２次元状に設けた構造の多孔部材２８０を有するものである。即ち、多孔部材２８０における複数の貫通孔２８２をハニカム状に形成したものである。このような形状で形成することにより、散乱光が入射する方向によって、入射角度θに対する透過光強度Ｉの依存性が変化することを、できるだけ抑制することができる。また、ハニカム状に形成し、六角形の貫通孔２８２をできるだけ密に配置することにより、透過光強度を高くすることができる。尚、第１の変形例では、貫通孔２７２の形状が四角形の場合について説明し、第２の変形例では、貫通孔２８２の形状が六角形の場合について説明したが、貫通孔の形状は三角形であってもよい。
【００３６】
（第３の変形例）
また、本実施の形態は、図１９に示すように、基板２９１に貫通孔２９２の一方の方向を他方の方向よりも長く形成した構造の多孔部材２９０であってもよい。尚、一方の方向と他方の方向は直交するものとする。このように、他方の方向であるＹ軸方向に対し一方の方向であるＸ軸方向に長い貫通孔２９２を形成することにより、ＸＺ面に対する散乱光の入射角度θに対してのみ依存性を持たせることができる。車道に略平行な方向がＸ軸方向となるように、このような多孔部材２９０を設置することにより、道路の表面のアスファルト等で散乱する強い散乱光の強度のみを低減させることができる。
【００３７】
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００３８】
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００３９】
１１０ 送光部
１１１ 光源
１１２ 入力光学系
１１３ 光スキャナ
１１４ 出力光学系
１１５ ＬＤ駆動回路
１１６ 光スキャナ駆動回路
１１７ 走査角モニタ
１２０ 受光部
１２１ 受光レンズ
１２２ 受光素子
１３０ ＥＣＵ
１４１ 増幅器
１４２ コンパレータ
１４３ 時間計測回路
１５０ 光照射部
１６０ 多孔部材
１６１ 基板
１６２ 貫通孔
１６２ａ 側壁部分
１７０ 検出対象
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】特許第３６２１８１７号公報
【特許文献２】特開２００８−２０２０４号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源より出射された光を走査する光走査部と、
前記光走査部より出射された光が検出対象に照射されることにより、前記検出対象において反射された光を受光する受光部と、
を有し、
前記検出対象と前記受光部との間には、複数の貫通孔を有する多孔部材が設置されていることを特徴とするレーザレーダ装置。
【請求項２】
前記多孔部材には、前記貫通孔が２次元的に形成されているものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザレーダ装置。
【請求項３】
前記貫通孔の形状は、円形、楕円形、三角形、四角形、六角形のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザレーダ装置。
【請求項４】
前記貫通孔の形状は、一方の長さよりも他方の長さが長く形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
【請求項５】
前記貫通孔における側壁部分は光を吸収するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
【請求項６】
前記多孔部材は、光を吸収する材料により形成されているものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
【請求項７】
前記光源より出射された光は、パルス波であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
【請求項８】
前記光ビームが検出対象に照射した後、前記検出対象において反射された光を前記受光部において受光するまでの時間に基づき前記検出対象までの距離を測定するものであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
【請求項１】
光源と、
前記光源より出射された光を走査する光走査部と、
前記光走査部より出射された光が検出対象に照射されることにより、前記検出対象において反射された光を受光する受光部と、
を有し、
前記検出対象と前記受光部との間には、複数の貫通孔を有する多孔部材が設置されていることを特徴とするレーザレーダ装置。
【請求項２】
前記多孔部材には、前記貫通孔が２次元的に形成されているものであることを特徴とする請求項１に記載のレーザレーダ装置。
【請求項３】
前記貫通孔の形状は、円形、楕円形、三角形、四角形、六角形のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザレーダ装置。
【請求項４】
前記貫通孔の形状は、一方の長さよりも他方の長さが長く形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
【請求項５】
前記貫通孔における側壁部分は光を吸収するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
【請求項６】
前記多孔部材は、光を吸収する材料により形成されているものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
【請求項７】
前記光源より出射された光は、パルス波であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
【請求項８】
前記光ビームが検出対象に照射した後、前記検出対象において反射された光を前記受光部において受光するまでの時間に基づき前記検出対象までの距離を測定するものであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−１０４７４６（Ｐ２０１３−１０４７４６Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７８８４（Ｐ２０１１−２４７８８４）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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