(57)【要約】【課題】よりＳ／Ｎ比のよいレーダ装置を提供する。【解決手段】所定の照射角度範囲にレーザ光を順次照射する送信部１０と、レーザ光が物体に反射した反射光を受光するために複数の受光素子が配列されている受光素子アレイ３４と、反射光を受光素子アレイに集光させる受光レンズ３２と、受光素子アレイ３４を構成する複数の受光素子のうち、送信部１０から照射されるレーザ光の照射角度に対応した受光素子を検出可能状態とする演算部６０とを備え、受光素子アレイ３４の受光信号に基づいて物体検出を行うレーダ装置１であって、受光レンズ３２として、光軸が互いに異なる２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の照射角度範囲に光を順次照射する照射部と、
前記光が物体に反射した反射光を受光するために複数の受光素子が配列されている受光素子アレイと、
前記反射光を前記受光素子アレイに集光させる受光レンズと、
前記受光素子アレイを構成する複数の受光素子のうち、前記照射部から照射される光の照射角度に対応した受光素子を検出可能状態とする受光素子アレイ制御手段とを備え、
前記受光素子アレイの受光信号に基づいて物体検出を行うレーダ装置であって、
前記受光レンズとして、光軸が互いに異なる複数個のレンズを備えていることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
請求項１において、
各受光レンズの光軸は、各受光レンズが前記受光素子アレイに反射光を集光できる視野角範囲内で、前記受光素子の配列方向に垂直な平面に対して傾いていることを特徴とするレーダ装置、
【請求項３】
請求項１または２において、
複数個の前記受光レンズは、平面視形状が円形に対して欠けた形状となっており、且つ、その欠けた部分が互いに組み合わせられることにより、互いのレンズ中心間の距離が、それら受光レンズのレンズ半径の合計長さよりも短くなっていることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記受光レンズを２つ備え、
前記受光素子アレイは、前記２つの受光レンズの配列方向における位置が、それら２つの受光レンズの間となっており、
２つの受光レンズは、各受光レンズに反射光が入射したときに前記受光素子アレイ上に形成できるビームスポットの範囲の少なくとも一部が重複していることを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記２つの受光レンズのうちの一方は、前記受光素子アレイに対して垂直な方向の反射光を前記受光素子アレイの一方の端の受光素子に集光し、前記２つの受光レンズのうちの他方は、前記受光素子アレイに対して垂直な方向の反射光を前記受光素子アレイの他方の端の受光素子に集光することを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の照射角度範囲に渡ってレーザ光などの光を照射し、照射した光に対応する反射光を受信し、その反射光の強度に基づいて反射物体を検出するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の照射角度範囲に渡ってレーザ光などの光を照射し、反射光の強度に基づいて反射物体を検出するするレーダ装置が知られている（たとえば、特許文献１、２）。特許文献１では、レーザ光（投射光）を水平走査しており、反射光を受光するためのフォトディテクターも水平方向に複数個配列されている。そして、反射光をフォトディテクターに集光する受光レンズを、フォトディテクターの配列の中心に対向する位置に１つ配置している。このように構成すると、走査角度により、どのフォトディテクターに反射光が入射するかが幾何光学的に定まることから、走査角度に応じて定まるフォトディテクターを選択的にオンにしている。これにより、他のフォトディテクターに入射する外乱光の影響を抑えてＳ／Ｎ比を向上させている。
【０００３】
また、特許文献２の装置は、複数の異なる焦点距離を持つフレネルレンズを用いて反射光を集光しており、さらに、そのフレネルレンズを透過した反射光を、集光ミラーで集光して受光素子に入射させている。これによって、広角度範囲から入射してくる反射光を効率よく集光している。
【特許文献１】特開平７−９８３８１号公報
【特許文献２】特開平９−２１８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のものは、配列の端に位置するフォトディテクターへ集光する反射光は収差が大きくなってしまう。そのため、特許文献１では、隣接する複数個のフォトディテクターを同時にオンにしている。その結果、十分に受光信号のＳ／Ｎ比を向上することができない。
【０００５】
また、特許文献２のものは、反射光の入射角によらず、反射光は同じ範囲に集光されてしまう。加えて、十分にビームスポットすなわち集光範囲を小さくすることも困難である。そのため、特許文献１のように、複数の受光素子を照射角度に応じて切り替える技術と組み合わせることは困難である。
【０００６】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、よりＳ／Ｎ比のよいレーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
その目的を達成するための請求項１記載の発明は、所定の照射角度範囲に光を順次照射する照射部と、前記光が物体に反射した反射光を受光するために複数の受光素子が配列されている受光素子アレイと、前記反射光を前記受光素子アレイに集光させる受光レンズと、前記受光素子アレイを構成する複数の受光素子のうち、前記照射部から照射される光の照射角度に対応した受光素子を検出可能状態とする受光素子アレイ制御手段とを備え、前記受光素子アレイの受光信号に基づいて物体検出を行うレーダ装置であって、前記受光レンズとして、光軸が互いに異なる複数個のレンズを備えていることを特徴とする。
【０００８】
このように、光軸が互いに異なる複数個の受光レンズを設ける場合、各受光レンズは各々異なる視野を持つことが出来る。つまり、受光レンズ１個のみの場合と比較して小さい視野角とすることが可能となる。受光レンズの視野角が小さくなると、焦点距離が長くできるとともに、収差を小さくできる。そして、収差を小さくできると、光の出射方向によらず反射光を小さなビームスポットに集光することが可能となるため照射角度に応じてオンにする受光素子の数を少なくし、または、各受光素子の大きさを小さくすることができる。その結果、外乱光の影響をより少なくすることができるのでよりＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【０００９】
請求項２は、請求項１において、各受光レンズの光軸は、各受光レンズが前記受光素子アレイに反射光を集光できる視野角範囲内で、前記受光素子の配列方向に垂直な平面に対して傾いていることを特徴とする。このようにすれば、受光レンズに入射する反射光の光軸に対する最大角度が小さくなるので、より収差を小さくすることができる。
【００１０】
請求項３は、請求項１または２において、複数個の前記受光レンズは、平面視形状が円形に対して欠けた形状となっており、且つ、その欠けた部分が互いに組み合わせられることにより、互いのレンズ中心間の距離が、それら受光レンズのレンズ半径の合計長さよりも短くなっていることを特徴とする。
【００１１】
このように、平面視形状が円形に対して欠けた形状とすることによって、受光レンズのレンズ中心間の距離を、それら受光レンズのレンズ半径の合計長さよりも短くすると、レンズ半径を小さくせずに、レンズ中心を互いに接近させることができる。そのため、反射光を効率よく集光しつつ、複数の受光レンズ全体としての体格を小さくすることができる。しかも、レンズ中心が互いに接近すると、各受光レンズが反射光を集光する範囲が互いに接近または重複することになる。その結果、受光素子アレイも小さくすることができる。
【００１２】
請求項４は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記受光レンズを２つ備え、前記受光素子アレイは、前記２つの受光レンズの配列方向における位置が、それら２つの受光レンズの間となっており、２つの受光レンズは、各受光レンズに反射光が入射したときに前記受光素子アレイ上に形成できるビームスポットの範囲の少なくとも一部が重複していることを特徴とする。このようにすれば、互いに異なる入射方位からの反射光を、同一の受光素子に集光することができるので、受光素子アレイをさらに小さくできる。
【００１３】
請求項５は、請求項４において、前記２つの受光レンズのうちの一方は、前記受光素子アレイに対して垂直な方向の反射光を前記受光素子アレイの一方の端の受光素子に集光し、前記２つの受光レンズのうちの他方は、前記受光素子アレイに対して垂直な方向の反射光を前記受光素子アレイの他方の端の受光素子に集光することを特徴とする。
【００１４】
このように、受光素子アレイに対して垂直な方向の反射光を、２つの受光レンズがそれぞれ受光素子アレイの互いに異なる端に位置する受光素子に集光するようにすると、その垂直方向に対して入射方位が傾いており、且つ、互いに異なる入射方位からの反射光を同一の受光素子に集光することが容易となる。そのため、受光素子アレイを構成する受光素子の数を容易に少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態となるレーダ装置１の構成を示すブロック図である。このレーダ装置１は、送信部１０（請求項の照射部に相当）、ＬＤ駆動部２０、受信部３０、増幅部４０、ＡＤ変換部５０、演算部６０を備えて構成されている。このレーダ装置１は、たとえば、車両に取り付けられて車両周囲の物体を検出するために用いられる。
【００１６】
送信部１０は、所定の照射角度範囲にレーザ光を順次照射するものであり、レーザダイオード（以下、ＬＤ）１２と、スキャナ１４とを備えている。ＬＤ１２はＬＤ駆動部２０に接続されており、このＬＤ駆動部２０からの駆動電流によりパルス状のレーザ光を発光する。
【００１７】
スキャナ１４は、ポリゴンミラー１６およびこのポリゴンミラー１６を回転させるモータ（図示せず）を備えている。ポリゴンミラー１６は鉛直の回転軸周りに回転可能に設けられている。ＬＤ１２が発光したレーザ光は、図示しない発光レンズを介してポリゴンミラー１６に照射され、ポリゴンミラー１６によって反射される。そのため、ポリゴンミラー１６の回転角によってレーザ光の照射範囲を制御することができる。なお、ポリゴンミラー１６は前述のようにモータによって回転させられるので、モータの回転角は照射光の照射方位と対応する。そのため、モータの回転角を検出するモータ回転位置センサ（図示せず）が設けられ、このセンサの検出信号が方位信号として演算部６０に入力される。
【００１８】
スキャナ１４はこのようにポリゴンミラー１６の回転角を制御しつつ、ＬＤ１２をパルス状に発光させることで、水平方向の所定角度範囲にレーザ光を所定のステップ角度で順次照射する。
【００１９】
送信部１０から照射されたレーザ光が物体によって反射されると、反射光がレーザ装置１へ入射する。受信部３０はこの反射光を受光する部分であり、受光レンズ３２と受光素子アレイ３４とを備えている。
【００２０】
受光レンズ３２は、互いに光軸が異なる２つの受光レンズ３２Ａ（第１のレンズ）、３２Ｂ（第２のレンズ）を備えている。これら２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂによって反射光を受光素子アレイ３４に集光する。
【００２１】
受光素子アレイ３４は、照射光の走査方向（すなわち本実施形態では水平方向）に配列された複数の受光素子を備えており、図２に示すように、本実施形態では受光素子としてのフォトダイオード（以下、ＰＤ）が６つ配列されている。また、各ＰＤ１〜ＰＤ６には、抵抗ＲおよびスイッチＳ１〜Ｓ６が接続されている。このスイッチＳ１〜Ｓ６は演算部６０によってオンオフが制御される。
【００２２】
受光素子アレイ３４によって受光された反射光の強度を示す受光信号は増幅部４０によって増幅され、さらに、ＡＤ変換部５０によってデジタル信号に変換されて演算部６０に入力される。
【００２３】
演算部６０には、前述のように、方位信号および受光信号が入力される。この演算部６０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、上記方位信号にてレーザ光の照射方位を把握しつつ、ＬＤ１２の発光期間を指示するＬＤ駆動信号をＬＤ駆動部２０に出力する。また、演算部６０は、請求項の受光素子アレイ制御手段としての機能を備えており、レーザ光の照射方位に応じて選択的にスイッチＳ１〜Ｓ６のうちの１つをオンにする。これによって、反射光の検出に用いるＰＤが選択されることになる。選択されたＰＤからの受光信号は演算部６０に入力される。演算部６０はその受光信号の強度に基づいて照射方向の物体の有無を判断する。
【００２４】
図３は、２つの受光レンズ３２によって反射光が受光素子アレイ３４に集光されることを模式的に示す図である。この図３に示すように、２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂは、互いに同一形状の平凸レンズであって、図示していないが平面視形状は円形である。また、２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂは各レンズの主平面上の一点で互いに接している。
【００２５】
また、２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂの光軸ＡＸａ、ＡＸｂは互いに異なる位置となっている。それら光軸ＡＸａ、ＡＸｂの位置は、詳しくは、受光素子アレイ３４の配列方向の中央を通り、その受光素子アレイ３４の配列方向に対して垂直な平面を平面Ｐとすると、その平面Ｐについて面対称（従って、受光レンズ３２Ａ、３２Ｂも平面Ｐについて面対称）となっている。このことを、受光レンズ３２Ａ、３２Ｂを基準として受光素子アレイ３４の位置を説明すれば、受光素子アレイ３４は、受光レンズ３２Ａ、３２Ｂの配列方向における位置（図３の横方向の位置）が、２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂの中間になっていると言える。
【００２６】
さらに、光軸ＡＸａ、ＡＸｂは平面Ｐと平行ではなく、平面Ｐと交差している。すなわち、それら光軸ＡＸａ、ＡＸｂは、受光素子アレイ３４の配列方向に垂直な軸に対して傾いている。
【００２７】
そして、このように配置された２つの受光レンズ３２によって、照射角度範囲内のどの角度でレーザ光が照射されたとしても、そのレーザ光の反射光を受光素子アレイ３４のいずれか１つのＰＤ１〜６に集光する。
【００２８】
ここで、前述のように、２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂは、平面Ｐについて面対称となっている。従って、２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂは、反射光の入射角度範囲を半分ずつ受け持つことになる。具体的には、入射角度範囲が−α〜＋αの間で変化する場合、入射角度−α〜０°までの反射光は受光レンズ３２Ａが集光し、入射角度０°〜＋αまでの反射光は受光レンズ３２Ｂが集光する。なお、本実施形態では、図３に示すように、入射角度が−βであるときはＰＤ１に集光され、入射角度が−αであるときはＰＤ４に集光され、入射角度が＋αであるときはＰＤ３に集光され、入射角度が＋βであるときはＰＤ６に集光される。
【００２９】
このように、反射光は入射角度によって定まる１つのＰＤに集光される。また、反射光の入射角度はレーザ光の照射方位によって定まる。そのため、演算部６０は、レーザ光の照射方位に応じてスイッチＳ１〜Ｓ６を切り替えることにより、１つのＰＤを検出可能状態にして受光信号を演算部６０に入力させる。
【００３０】
次に、本実施形態における受光信号方位（反射光の入射方位）と、選択するＰＤと、そのＰＤが選択された場合に有効となる受光レンズ（以下、有効レンズ）との関係を図４を用いて説明する。
【００３１】
この図４に示すように、受光信号方位が−２０°〜０°までは有効レンズはＡレンズ（受光レンズ３２Ａ）であり、入射角度が最も小さい方位である受光信号方位が−５°〜０°のときに、Ａレンズ側の端に位置するＰＤ１が選択される。そして、受光信号方位が５°減少する毎に選択されるＰＤが隣のＰＤへ移り、受光信号方位が−１５°〜−１０°のときはＰＤ３が選択され、受光信号方位が−２０°〜−１５°のときはＰＤ４が選択される。
【００３２】
一方、受光信号方位が０°〜２０°までは有効レンズはＢレンズ（受光レンズ３２Ｂ）であり、入射角度が最も小さい方位である受光信号方位が０°〜＋５°のときに、Ｂレンズ側の端に位置するＰＤ６が選択される。
【００３３】
そして、受光信号方位が５°増加する毎に選択されるＰＤが隣のＰＤへ移り、受光信号方位が１０°〜１５°のときはＰＤ４が選択され、受光信号方位が１５°〜２０°のときはＰＤ３が選択される。
【００３４】
従って、ＰＤ３、４は、２種類の受光信号方位の範囲において利用されることになる。そのため、受光信号方位の所定範囲（この例では５°）毎に別々にＰＤを設ける場合よりも、受光素子アレイ３４が小さくなっている。すなわち、ＰＤ３は受光レンズ３２Ａと３２Ｂからの光を受け、ＰＤ４も受光レンズ３２Ａと３２Ｂからの光を受けることになり、ＰＤ１からＰＤ４間での並びとＰＤ３からＰＤ６までの並びがＰＤ３，ＰＤ４において重複利用されることになり、その分、受光素子アレイ３４の配列方向の寸法が短くなっている。
【００３５】
図５はＡレンズによって集光される反射光についての受光信号方位と受光信号強度との関係を示す図、図６はＢレンズによって集光される反射光についての受光信号方位と受光信号強度との関係を示す図である。なお、これら図５、図６における受光信号強度は、レーザ光を反射する物体がどの照射方位にも同様に存在している場合のものである。
【００３６】
これら図５、図６からも、Ａレンズは受光信号方位が負である場合に用いられる受光レンズであり、Ｂレンズは受光信号方位が正である場合に用いられる受光レンズであることが分かる。また、それぞれのＰＤの受光信号強度は、各ＰＤが選択される受光信号方位の範囲（たとえば、ＰＤ１の場合は−５°〜０°）の中心をピークとする強度変化をする。そのため、受光信号の検出可能範囲の全体における受光信号方位と受光信号強度との関係は図７に示すようになる。
【００３７】
このように本実施形態のレーダ装置１は、光軸ＡＸが互いに異なる２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂを備えることにより、所定のステップ角度で順次照射したレーザ光の反射光は、受光信号方位によらず、レーザ光の照射角度によって定まるいずれか１つのＰＤに集光されるようになっている。
【００３８】
そのため、レーザ光の照射角度によって定まる１つのＰＤからのみ、受光信号を選択的に演算部６０に入力させている。その結果、外乱光の影響を少なくすることができるので、Ｓ／Ｎ比が向上する。
【００３９】
ここで、反射光が、レーザ光の照射角度によらず、その照射角度によって定まるいずれか１つのＰＤに集光される理由をさらに説明する。図８は、従来のように、１つの受光レンズ７０が受光素子アレイ８０の配列の中央に対向して配置されている例である。また、図８には、−α°、０°、＋α°の３つの受光信号方位の場合に受光素子アレイ８０に形成されるビームスポットの大きさをシミュレーションした結果も示している。
【００４０】
この図８の場合、受光信号方位が０°の場合には、形成されるビームスポットは小さく、１つのＰＤに収まっている。しかし、受光信号方位が大きい−α°、＋α°の場合、本来は、受光素子アレイ８０の配列の端のＰＤにビームスポットが形成されるはずであるが、収差が大きいために、ビームスポットが大きくなってしまっており、ビームスポットが１つのＰＤのサイズよりも大きくなってしまっている。そのため、受光信号方位が−α°、＋α°の場合にはＳ／Ｎ比を十分に向上させることができない。
【００４１】
これに対して、図３のように、射出角γを図８中の射出角γよりも小さくするために、光軸ＡＸが互いに異なるようにかつ互いの光軸が交差するようにして、一つの受光素子アレイ３４に対し２個の受光レンズ３２Ａ、３２Ｂを配置すると、各受光レンズ３２の視野角は図８の場合と同様になる。光軸に対する射出角γを小さくできるので、収差の影響を少なくすることができる。そのため、受光信号方位によらず、レーザ光の照射角度によって定まるいずれか１つのＰＤに反射光を集光できるのである。
【００４２】
このように図８では最大射出角における結像光が収差によって分散し、光エネルギーの分散を起こし、最大射出角における受光素子アレイ端部出力は極端に落ちてしまうため、所望の入射角度範囲に渡って所望の出力を得られなかったが、図３の実施形態によれば、広範囲に渡って受光素子アレイ３４の出力の低下を抑えることができ、受光素子アレイ３４の両端側でも出力の低下を抑えることができることになる。
【００４３】
図３の実施形態では、受光レンズ３２Ａ、３２Ｂの光軸ＡＸａ、ＡＸｂは、受光素子アレイ３４に反射光を集光できる視野角範囲内で、受光素子アレイ３４の配列方向に垂直な平面Ｐに対して傾いている。この傾き（チルト）によりレンズからの射出角γを小さくできるため、光軸から離れた受光素子アレイ３４の端部での結像の収差は小さい。なお、受光素子アレイ３４に反射光を集光できる視野角範囲とは、受光レンズ３２Ａの場合、−α°〜０°であり、受光レンズ３２Ｂの場合、０°〜α°である。
【００４４】
図３の実施形態では、受光素子アレイ３４の配列方向に垂直な平面Ｐに対して光軸ＡＸａ、ＡＸｂが傾いているので、それら受光レンズ３２Ａ、３２Ｂの視野角範囲において、光軸ＡＸａ、ＡＸｂに対する反射光の最大角度が小さくなる。そのため、受光レンズ３２Ａ、３２Ｂの視野角範囲の全範囲に渡りビームスポットを小さくできるので、反射光の入射角度によらず、ビームスポットを１つのＰＤに収めることが可能となる。
【００４５】
上記図３の実施形態では２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂの光軸を互いに交差させたが、それら受光レンズの配置、収差等に問題が無ければ互いの光軸を交差させず、非平行な関係で僅かながらずらしたねじれの位置状態に置いてもよい。
【００４６】
なお、本明細書中における収差は、主にコマ収差、非点収差が問題になるが、もちろん他の収差である球面収差、色収差なども考慮されるべきである。
（変形例１）
前述の実施形態では、受光レンズ３２Ａ、３２Ｂは平面視形状が円形であったが、平面視形状が円形に対して欠けた形状であってもよい。たとえば、図９（ａ）に示すように、２つの受光レンズ１００Ａ、１００Ｂの平面視形状が半円形であってもよい。この２つの受光レンズ１００Ａ、１００Ｂは、弦部分において互いに接し合う組み合わせ形状となっている。なお、図９（ｂ）は、受光レンズ１００Ａ、１００Ｂを側面から見た状態を概念的に示す図である。受光素子アレイ１１０は、前述の実施形態と同様に、受光レンズ１００Ａ、１００Ｂの配列方向における位置（図９の横方向の位置）が、２つの受光レンズ１００Ａ、１００Ｂの中間になっている。
【００４７】
この図９のように受光レンズ１００Ａ、１００Ｂを構成すると、２つの受光レンズ１００Ａ、１００Ｂのレンズ中心間の距離をそれら単純に並べられた受光レンズ１００Ａ、１００Ｂのレンズ半径の合計長さよりも近づけることができる。そのため、レンズ半径を小さくせずに、レンズ中心を互いに接近させることができる。レンズ半径を小さくしないことから、反射光を効率よく集光することができ、且つ、レンズ中心を互いに接近させることができるので、受光レンズ全体としての体格を小さくすることができる。しかも、レンズ中心が互いに接近すると、各受光レンズ１００Ａ、１００Ｂが反射光を集光する範囲が互いに接近または重複することになる。その結果、受光素子アレイ１１０も小さくすることができる。
（変形例２）
図１０に変形例２の受光レンズ１２０Ａ，１２０Ｂを示す。前述の変形例１の受光レンズ１００Ａ，１００Ｂは平面視形状が半円形であったが、この変形例２の受光レンズ１２０Ａ、１２０Ｂは、平面視形状が円形の欠けた部分のない受光レンズから、他方の受光レンズが組み合わせられている部分のみが欠けた形状となっている。
【００４８】
このように受光レンズ１２０Ａ、１２０Ｂを構成する場合、図１０に破線で囲んで示す部分が変形例１の受光レンズ１００Ａ，１００Ｂにはないレンズ部分となる。そのため、変形例１の受光レンズ１００Ａ，１００Ｂよりも多くの反射光を集光することができる。
（変形例３）
前述の実施形態の受光レンズ３２は平凸レンズであったが、凸メニスカスレンズを用いてもよい。凸メニスカスレンズを用いる場合、レンズの出射面での反射が少ないことから、集光効率をさらに向上させることができる。
【００４９】
ただし、凸メニスカスレンズを用いると焦点距離が長くなる。そのため、図１１に示すように、光軸方向に２枚の凸メニスカスレンズを組み合わせることが好ましい。図１１に示す受信部ユニット１３０は、光軸が互いに異なる２つの一次受光レンズ１４０Ａ、１４０Ｂと、それら一次受光レンズ１４０Ａ，１４０Ｂと光軸が共通する二次受光レンズ１５０Ａ、１５０Ｂとを備えており、それら４つの受光レンズ１４０Ａ，１４０Ｂ、１５０Ａ、１５０Ｂが同一の基台１６０に固定されている。また、この基台１６０には受光素子アレイ１７０も固定されている。なお、４つの受光レンズ１４０Ａ，１４０Ｂ、１５０Ａ、１５０Ｂは、いずれも平面視形状が半円形である。
【００５０】
この図１１に示すように、光軸方向に２つの凸メニスカスレンズを組み合わせて用いると、焦点距離を短くすることができるので、受信部１３０ユニットを小さくすることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００５２】
たとえば、図１２に示すように、光軸が互いに異なる３つの受光レンズ１８０Ａ〜１８０Ｃによって受光素子アレイに反射光を集光してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態となるレーダ装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】受光素子アレイ３４の構成の詳細図である。
【図３】２つの受光レンズ３２によって反射光が受光素子アレイ３４に集光されることを模式的に示す図である。
【図４】受光信号方位と、選択するＰＤと、有効レンズとの関係を示す図である。
【図５】Ａレンズによって集光される反射光についての受光信号方位と受光信号強度との関係を示す図である。
【図６】Ｂレンズによって集光される反射光についての受光信号方位と受光信号強度との関係を示す図である。
【図７】受光信号の検出可能範囲の全体における受光信号方位と受光信号強度との関係を示す図である。
【図８】１つの受光レンズ７０が受光素子アレイ８０の配列の中央に対向して配置されている従来例である。
【図９】平面視形状が半円形の受光レンズ１００Ａ、１００Ｂを示す図である。
【図１０】平面視形状が円形に対して欠けた形状の受光レンズであって、図１０とは別の形状の受光レンズを示す図である。
【図１１】変形例３の受信部ユニット１３０を示す図である。
【図１２】３つの受光レンズ１８０Ａ〜１８０Ｃによって受光素子アレイに反射光を集光する例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１：レーダ装置      １０：送信部      １２：レーザダイオード      １４：スキャナ      １６：ポリゴンミラー      ２０：ＬＤ駆動部      ３０：受信部      ３２：受光レンズ      ３４：受光素子アレイ      ４０：増幅部      ５０：ＡＤ変換部      ６０：演算部（受光素子アレイ制御手段）      ７０：受光レンズ      ８０：受光素子アレイ      ９０：受光レンズ      １００：受光レンズ      １１０：受光素子アレイ      １２０：受光レンズ      １３０：受信部ユニット      １４０：一次受光レンズ      １５０：二次受光レンズ      １６０：基台      １７０：受光素子アレイ       １８０：受光レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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