(57)【要約】【課題】小型で低コストでありながら良好な性能を有するレーザレーダ装置を提供する。【解決手段】レーザレーダ装置１は、レーザ光を出力する光源２と、この光を第１回転軸線の周りで搖動する搖動反射面５で反射し、一定の第１角度αの範囲内で偏向させながら出力する偏向装置３と、偏向装置３からの光をその偏向方向に応じて異なる方向に導くことにより該光によって第１角度αの範囲よりも大きい第２角度範囲でスキャンするための複数の反射面対４とを備える。各反射面対４を構成する第１反射面７は、第１回転軸線６を中心とする第１角度αの範囲において搖動反射面５を取り囲むように配置され、各第２反射面８は、第１回転軸線６に沿って配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コヒーレント性を有する光を出力する光源と、
前記光源からの光を反射する搖動反射面を有し、該搖動反射面を第１回転軸線の周りで搖動させることにより、該搖動反射面で反射される光を第１角度範囲内で偏向させながら出力する偏向装置と、
前記偏向装置が出力する光を該光の偏向方向に応じて異なる方向に導くことにより該光によって前記第１角度範囲よりも大きい第２角度範囲でスキャンするための複数の反射面対とを備え、
各反射面対は、前記偏向装置からの対応する偏向方向の光を反射する平面状の第１反射面と、対応する前記第１反射面により反射された光を反射する平面状の第２反射面とを有し、
各第１反射面は、前記第１回転軸線を中心とする前記第１角度範囲において該搖動反射面を取り囲むように配置され、
各第２反射面は、前記第１回転軸線方向に沿って配置されることを特徴とするレーザレーダ装置。
【請求項２】
各第１反射面は、前記偏向装置からの対応する偏向方向の光を前記第１回転軸線に向かう方向に反射する向きで配列されて半円筒状ミラー群を構成し、
各第２反射面は、前記半円筒状ミラー群の方を向いた向きからその反対側の方を向いた向きとなるように順次螺旋状に向きが変化した螺旋柱状ミラー群を構成し、
各第１反射面の向きは、さらに、前記偏向装置からの対応する偏向方向の光を反射する方向が、前記第１角度範囲の中心又は該中心の両側に位置するものから該第１角度範囲の両端に位置するものにかけて、順次、前記搖動反射面から前記第１回転軸線方向に沿って遠ざかるような向きであり、
各第２反射面の向きは、平面視、前記搖動反射面に最も近いものから最も遠いものにかけて、順次、対応する前記第１反射面からの光の入射角が最小値から最大値まで変化するような向き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】
各第２反射面の前記第１回転軸線方向に対する傾きは、対応する前記第１反射面からの光が該第２反射面によって該第１回転軸線方向に直交する平面内に反射されるように設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザレーダ装置。
【請求項４】
各第２反射面から装置外部に出力される光の進路が前記第１回転軸線に垂直な同一平面内に含まれるように、該進路の前記第１回転軸線方向の位置を調整するプリズムを該第２反射面毎に備えることを特徴とする請求項３に記載のレーザレーダ装置。
【請求項５】
前記偏向装置は、前記第１回転軸線に加えて、該第１回転軸線及び前記搖動反射面の法線に直交する第２回転軸線の周りでも前記搖動反射面を搖動させることにより前記光源からの光を偏向するものであり、
前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記第２回転軸線の周りの搖動にも対応できる前記第１回転軸線方向の寸法を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザレーダ装置。
【請求項６】
隣接する前記第１反射面の間に光が当たらないように、前記偏向装置における搖動反射面の回転角度と前記光源からの光の出力を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレーザレーダ装置。
【請求項７】
前記光源と前記偏向装置の搖動反射面との間に配置されたビームスプリッタと、
前記偏向装置からの戻り光のうち、前記ビームスプリッタにより分割された部分を観察するための受光装置とを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレーザレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コヒーレント性を有する光を偏向させながらスキャンするレーザレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートモビリティの実現への機運の高まりにより、特に自動運転技術への関心が高まっている。自動運転を実現するためには、周囲の交通環境を瞬時に正確に把握する必要がある。このため、周囲３６０°をスキャニングできるレーザレーダ装置の開発が活発化している。
【０００３】
このようなレーザレーダ装置として、例えば、特許文献１には、装置の周囲において三次元的に物体を認識し得るレーザレーダ装置が開示されている。この装置では、複数の受光素子が二次元的に配置された受光センサが、反射部によって導かれた反射光を受光領域において受光するようにしている。
【０００４】
そして、レーザダイオードから外部空間に照射されるまでのレーザ光の投光経路には、凸状鏡が配置され、偏向部から外部空間に向かうレーザ光を拡がらせている。レーザ光は、モータにより回動される偏向部で偏向されて外部空間に照射される。外部空間からの反射光が偏向部に入射するときの入射の向きに対応させて、受光領域での反射光の入射位置が定められている。
【０００５】
一方、ＭＥＭＳ(Micro-Electro-Mechanical Systems)ミラー（例えば、特許文献３参照）を用いてレーザ光を偏向させることにより該レーザ光で測定対象物を走査する装置が知られている。このような装置の１つとして、特許文献２には複数の光源を使って、広範囲をカバーするレーザ走査装置が開示されている。
【０００６】
この装置は、レーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光を走査する光走査部と、光走査部によって走査されたレーザ光が測定対象物に反射して戻ってきた反射光を検出する光検出部とを備える。レーザ光源から出射されたレーザ光は、光走査部に対して複数の方向から入射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０７２７７０号公報
【特許文献２】特開２０１５−０２５９０１号公報
【特許文献３】特開２０１３−００７７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
レーザレーダ装置を搭載しようとする対象物は、モビリティを向上させる乗用車を始めとした移動体である。このため、レーザレーダ装置には、構造が簡素で揺れや振動に強く、小型で低コストであることが求められる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１のレーザレーダ装置によれば、偏向部を回動させるためにモータを用いているので、重量とコストの両面で不利である。さらに、偏向部には曲面ミラーを用いているので、その曲率を正確に設定しないと、レーザ光が照射されるときのビーム形状が歪んでしまい、正確なスキャニングが不可能となる恐れがある。
【００１０】
また、特許文献２のレーザ走査装置によれば、高価なレーザ光源を複数用いているので装置コストが増大する。また、ＭＥＭＳミラーの裏面も鏡面とする必要があるので、製造プロセスが増加し、製造コストが増大する恐れがある。
【００１１】
本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、小型で低コストでありながら良好な性能を有するレーザ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】
【００１２】
第１発明に係るレーザレーダ装置は、
コヒーレント性を有する光を出力する光源と、
前記光源からの光を反射する搖動反射面を有し、該搖動反射面を第１回転軸線の周りで搖動させることにより、該搖動反射面で反射される光を第１角度範囲内で偏向させながら出力する偏向装置と、
前記偏向装置が出力する光を該光の偏向方向に応じて異なる方向に導くことにより該光によって前記第１角度範囲よりも大きい第２角度範囲でスキャンするための複数の反射面対とを備え、
各反射面対は、前記偏向装置からの対応する偏向方向の光を反射する平面状の第１反射面と、対応する前記第１反射面により反射された光を反射する平面状の第２反射面とを有し、
各第１反射面は、前記第１回転軸線を中心とする前記第１角度範囲において該搖動反射面を取り囲むように配置され、
各第２反射面は、前記第１回転軸線方向に沿って配置されることを特徴とする。
【００１３】
第１発明によれば、１つの光源からの光を偏向装置により第１角度範囲内で偏向させながら出力し、この光を上記の構成を有する複数の反射面対で異なる方向に導いてより大きい第２角度範囲でスキャンするようにしたので、装置の重量を増大させるモータ等の動力や、光学設計を複雑化させる曲面ミラーを使用することなく、小型・低コストで良好な性能を有するレーザレーダ装置を提供することができる。
【００１４】
第２発明に係るレーザレーダ装置は、第１発明において、
各第１反射面は、前記偏向装置からの対応する偏向方向の光を前記第１回転軸線に向かう方向に反射する向きで配列されて半円筒状ミラー群を構成し、
各第２反射面は、前記半円筒状ミラー群の方を向いた向きからその反対側の方を向いた向きとなるように順次螺旋状に向きが変化した螺旋柱状ミラー群を構成し、
各第１反射面の向きは、さらに、前記偏向装置からの対応する偏向方向の光を反射する方向が、前記第１角度範囲の中心又は該中心の両側に位置するものから該第１角度範囲の両端に位置するものにかけて、順次、前記搖動反射面から前記第１回転軸線方向に沿って遠ざかるような向きであり、
各第２反射面の向きは、平面視、前記搖動反射面に最も近いものから最も遠いものにかけて、順次、対応する前記第１反射面からの光の入射角が最小値から最大値まで変化するような向きであることを特徴とする。
【００１５】
第２発明によれば、偏向装置による光の偏向方向の第１角度範囲よりも大きい、例えば３６０°の全周囲にわたってスキャンできる構成を容易に得ることができる。
【００１６】
第３発明に係るレーザレーダ装置は、第１又は第２発明において、各第２反射面の前記第１回転軸線方向に対する傾きは、対応する前記第１反射面からの光が該第２反射面によって該第１回転軸線方向に直交する平面内に反射されるように設定されることを特徴とする。
【００１７】
第３発明によれば、レーザレーダ装置から出力される光の進行方向を、第１回転軸線に垂直な平面内に含まれるように揃えることができる。
【００１８】
第４発明に係るレーザレーダ装置は、第３発明において、各第２反射面から装置外部に出力される光の進路が前記第１回転軸線に垂直な同一平面内に含まれるように、該進路の前記第１回転軸線方向の位置を調整するプリズムを該第２反射面毎に備えることを特徴とする。
【００１９】
第４発明によれば、レーザレーダ装置から出力される光の進路を第１回転軸線に垂直な１つの平面上に位置させることができるので、該平面に沿ってスキャンを行うことができる。
【００２０】
第５発明に係るレーザレーダ装置は、第１〜第４のいずれかの発明において、
前記偏向装置は、前記第１回転軸線に加えて、該第１回転軸線及び前記搖動反射面の法線に直交する第２回転軸線の周りでも前記搖動反射面を搖動させることにより前記光源からの光を偏向するものであり、
前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記第２回転軸線の周りの搖動にも対応できる前記第１回転軸線方向の寸法を有することを特徴とする。
【００２１】
第５発明によれば、レーザレーダ装置による観測領域を第１回転軸線方向に拡張して三次元レーザレーダを実現することができる。
【００２２】
第６発明に係るレーザレーダ装置は、第１〜第５のいずれかの発明において、隣接する前記第１反射面の間に光が当たらないように、前記偏向装置における搖動反射面の回転角度と前記光源からの光の出力を制御する制御部を備えることを特徴とする。
【００２３】
第７発明によれば、隣接する第１反射面の間又は継ぎ目に当たる光によってレーザレーダ装置による光の照射及びこれに基づく情報の収集に不都合が生じるのを防止することができる。
【００２４】
第７発明に係るレーザレーダ装置は、第１〜第６のいずれかの発明において、
前記光源と前記偏向装置の搖動反射面との間に配置されたビームスプリッタと、
前記偏向装置からの戻り光のうち、前記ビームスプリッタにより分割された部分を観察するための受光装置とを備えることを特徴とする。
【００２５】
第７発明によれば、レーザレーダ装置から外部に射出され、外部の物体で反射されて戻ってきた戻り光をビームスプリッタで分割し、受光装置で観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザレーダ装置の主要部を示す斜視図である。
【図２】図１のレーザレーダ装置の平面図である。
【図３】図１のレーザレーダ装置の側面図である。
【図４】図１のレーザレーダ装置にプリズム群を設けた様子を示す斜視図である。
【図５】図４中のプリズム群を構成する１つのプリズムにより光の進路が調整される様子を示す図である。
【図６】図４中のプリズム群を構成する他の１つのプリズムにより光の進路が調整される様子を示す図である。
【図７】図１のレーザレーダ装置に使用される偏向装置の斜視図である。
【図８】図１のレーザレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図１のレーザレーダ装置の光源から出力される光の波形を示す図である。
【図１０】図１のレーザレーダ装置の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は、本実施形態のレーザレーダ装置の主要部を示す斜視図である。同図に示すように、このレーザレーダ装置１は、コヒーレント性を有する光、すなわちレーザ光を出力する光源２と、光源２からの光を偏向させながら反射する偏向装置３と、偏向装置３が出力する光を、該光の偏向方向に対応して異なる方向に導く複数の反射面対４とを備える。
【００２８】
光源２が出力するレーザ光の波長としては、７５０ナノメートル〜１．５マイクロメートルの範囲の波長が、使用目的に応じて選択される。
【００２９】
偏向装置３は、光源２からの光が入射する搖動反射面５を有し、搖動反射面５をその法線に垂直な第１回転軸線６の周りに一定の回転角度の範囲内で搖動させることにより、搖動反射面５で反射される光を一定の第１角度α（図２参照）の範囲内で偏向させながら出力する。以下、中立状態にある搖動反射面５の法線方向に平行な方向をＹ軸の正方向とする図１に示すようなＸＹＺ座標系を用いて説明する。
【００３０】
各反射面対４は、偏向装置３が出力する光を反射する平面状の第１反射面７と、第１反射面７により反射された光を反射する平面状の第２反射面８とを有する。
【００３１】
第１反射面７は、第１回転軸線６を中心とする第１角度αの範囲内において、搖動反射面５を中心として搖動反射面５を取り囲むように配置される。第２反射面８は、第１回転軸線６に沿って配置される。
【００３２】
より具体的には、各第１反射面７は、偏向装置３からの対応する偏向方向の光を、第１回転軸線６と交差する方向に反射するように配置され、かつ第１角度αの範囲の中心又は該中心の両側に位置するもの（第１反射面７ａ）から第１角度αの範囲の両端に位置するもの（第１反射面７ｂ）にかけて、順次、該光の反射方向が搖動反射面５から遠ざかる向き（第１回転軸線６に対する傾き）で配置される。ただし、図１では、第１反射面７ａが第１角度αの範囲の中心に存在する場合の例を示している。
【００３３】
したがって、典型的には、第１角度αの範囲の中心に位置する第１反射面７ａで反射する光は、搖動反射面５に最も近い第２反射面８ａに入射し、第１角度αの範囲の両側に位置する第１反射面７ｂで反射する光は、搖動反射面５から最も遠い第２反射面８ｂに入射する。
【００３４】
各第２反射面８の向きは、平面視、上記の第１反射面７の向きの変化に対応させて、搖動反射面５に最も近いもの（第２反射面８ａ）から最も遠いもの（第２反射面８ｂ）にかけて、順次、対応する第１反射面７からの光の入射角が最小値から最大値まで変化するような向きである。ここで、平面視とは、Ｚ軸の正方向から見た場合を意味する。
【００３５】
第１角度αの範囲の中心又は該中心の両側に位置する第１反射面７ａが、該中心に位置する１枚の第１反射面７ａである場合には、これに対応して、搖動反射面５に最も近い第２反射面８ａは、１枚の平面で構成される。その上（Ｚ軸正方向を上方向としている）に配置される第２反射面８は、第１反射面７ａの両側の第１反射面７に対応させて２枚設けられる。
【００３６】
また、各第２反射面８の第１回転軸線６に対する傾きは、対応する第１反射面７からの光が該第２反射面８によって第１回転軸線６に直交する平面内に反射されるように設定される。
【００３７】
図２は、図１のレーザレーダ装置１の平面図である。同図に示すように、第１反射面７及び第２反射面８は、ＹＺ平面に平行で、かつ第１回転軸線６（図１参照）を含む面について、対象な位置及び姿勢で配置される。第１反射面７は、半円筒状の部材の内側に各第１反射面７を形成した半円筒状ミラー群９として構成される。また、第２反射面８は、柱状の部材に各第２反射面８を形成した螺旋柱状ミラー群１０として構成される。
【００３８】
光源２と偏向装置３の搖動反射面５との間には、ビームスプリッタ１１が配置される。また、レーザレーダ装置１の外部からの戻り光のうち、ビームスプリッタ１１により分割された部分を観察するための受光装置１２が設けられる。
【００３９】
図３は、図１のレーザレーダ装置１の側面図である。同図に示すように、光源２、ビームスプリッタ１１及び受光装置１２は、光源２からの光が半円筒状ミラー群９の下側から搖動反射面５に入射し、また、その戻り光を観察できるように、半円筒状ミラー群９の下方（Ｚ軸の負の方向）に配置される。ＹＺ平面で見て、光源２からの光とＹ軸とが成す角は、５〜１５°程度である。
【００４０】
上述の半円筒状ミラー群９及び螺旋柱状ミラー群１０のより具体的な構成例では、搖動反射面５の回転角度の範囲が、中立状態にあるときの角度を０°として、±４２°であるとすれば、上述の第１角度αの範囲は、その倍の±８４°である。したがって、両側の第１反射面７ｂは、±８４°の位置に配置される。
【００４１】
この場合、各第１反射面７は、６°刻みで２９個設けることができる。これに対応し、各第２反射面８は、ＸＹ平面で考えた場合、搖動反射面５に最も近い第２反射面８ａの角度（向き）を０°とすれば、最も遠い第２反射面８ｂにかけて、９°刻みで±１３５°まで順次向きが変化するように設けられる。ただし、これらの数値は、これらに限定されるものではない。
【００４２】
この場合、図２、図３のように、搖動反射面５が中立状態にあり、その回転角度が０°であるとき、搖動反射面５に最も近い第２反射面８ａからほぼ０°の方向（Ｙ軸に平行な方向）に光が反射され、搖動反射面５の回転角度が±４２°であるとき、最も遠い両側の第２反射面８ｂからほぼ１８０°の方向に光が反射される。したがって、搖動反射面５が一方から他方に一度搖動する間に、各第１反射面７及び第２反射面８を介して、ほぼ３６０°の全方向に向けて光が射出される。
【００４３】
図４は、レーザレーダ装置１にプリズム群１４を設けた様子を示す。同図に示すように、螺旋柱状ミラー群１０の周りには、各第２反射面８から装置外部に出力される光の進路１３が、第１回転軸線６に垂直（Ｚ軸に垂直）な同一の平面Ｓ内に含まれるように、各進路１３の第１回転軸線６方向（Ｚ軸方向）の位置を第２反射面８毎に調整するプリズム群１４が設けられる。
【００４４】
プリズム群１４を構成する各プリズム１５は、図５や図６のように、対応する第２反射面８からの光の進路１３の第１回転軸線６方向における必要な調整量ｄｚに応じて、その形状、寸法、配置、姿勢が選択される。進路１３の調整量ｄｚは、該進路１３に対応する第２反射面８毎に異なる。
【００４５】
ただし、螺旋柱状ミラー群１０及び半円筒状ミラー群９が上述のように対称性を有するので、これに合わせてプリズム群１４も対称性を有する。すなわち、各プリズム１５として、ＹＺ平面に平行で第１回転軸線６を含む平面について対称な形状を有するものが対称な位置に配置される。
【００４６】
図７は、偏向装置３の斜視図である。同図に示すように、偏向装置３は、搖動反射面５を有するミラー部１６と、ミラー部１６を支持する第１支持部１７と、一端がミラー部１６に、他端が第１支持部１７にそれぞれ連結された第１圧電アクチュエータ１８ａ、１８ｂを備える。第１圧電アクチュエータ１８ａ、１８ｂを圧電駆動することによりミラー部１６を第１支持部１７に対して第１回転軸線６の周りに回転させることができる。
【００４７】
また、偏向装置３は、第１支持部１７を支持する第２支持部１９と、一端が第１支持部１７に、他端が第２支持部１９にそれぞれ連結された第２圧電アクチュエータ２１とを備える。第２圧電アクチュエータ２１を圧電駆動することにより第１支持部１７を第２支持部１９に対して第１回転軸線６と交差する第２回転軸線２０の周りに揺動させることができる。
【００４８】
この偏向装置３は、上述の特許文献３に記載されたものと同様のものであるが、偏向装置３としては、これに限らず、第１回転軸線６の周りに搖動反射面５を回転させる機能を有するものであれば、他のＭＥＭＳミラーなどを用いてもよい。
【００４９】
図８は、レーザレーダ装置１の各部を示すブロック図である。同図に示すように、レーザレーダ装置１には、光源２を駆動する光源駆動回路２２、偏向装置３を駆動する偏向装置駆動回路２３、受光装置１２から受光データを検出値として取り込む検出回路２４、及びこれらを制御する制御部２５を備える。反射光学系２６は、上述の半円筒状ミラー群９、螺旋柱状ミラー群１０及びプリズム群１４が形成する光学系である。
【００５０】
制御部２５は、光源駆動回路２２及び偏向装置駆動回路２３を同期して制御することにより、光源２及び偏向装置３を同期して駆動し、図９に示すようなパルス状の光を半円筒状ミラー群９に照射する。図９において、破線で示した部分は、各第１反射面７の継ぎ目部分に時間的又は位置的に相当する部分であり、この部分では、光源２から光が出力されない。これにより、半円筒状ミラー群９における各第１反射面７の継ぎ目部分に光源２からの光が当たるのを回避している。
【００５１】
なお、図９の各パルスの幅は、搖動反射面５からの光が半円筒状ミラー群９を走査する速度に反比例する。そして、搖動反射面５がＹ軸の正方向を向いた中立状態での搖動反射面５の回転角度を０°とした場合、搖動反射面５の回転角が大きくなるほど走査速度が遅くなるので、これに応じてパルス幅が長くなるように制御する必要がある。
【００５２】
また、制御部２５は、検出対象物２７からの戻り光について、偏向装置３と同期して検出回路２４により、検出対象物２７に関する検出処理を行う。このとき、光源２の点灯時と消灯時における検出回路２４による検出データの差分を検出することにより、ノイズの原因となる環境光をフィルタリングして検出を行うことができる。
【００５３】
制御部２５は、このようにして検出した検出対象物２７に関する情報を、偏向装置３における搖動反射面５の回転角度を示す角度情報に対応付けて（マッピングして）、どの角度方向に検出対象物２７が存在するのかを把握することができる。
【００５４】
以上のように、本実施形態によれば、１つの光源２からの光を偏向装置３により第１角度αの範囲内で偏向させながら出力し、この光を上記の構成を有する複数の反射面対４で異なる方向に導くことにより、限られた第１角度αの範囲内で偏向されながら偏向装置３から出力される光によって、より大きい第２角度範囲でスキャンすることができる。
【００５５】
したがって、装置の重量を増大させるモータ等の動力や、光学設計を複雑化させる曲面ミラーを使用していないので、小型で低コストでありながら良好な性能を有するレーザレーダ装置１を提供することができる。
【００５６】
また、上述の半円筒状ミラー群９及び螺旋柱状ミラー群１０を採用したことにより、偏向装置３による光の偏向方向の第１角度αの範囲よりも大きい３６０°の全周囲にわたってスキャンすることができる。
【００５７】
また、各第２反射面８の第１回転軸線６方向に対する傾きを、対応する第１反射面７からの光が該第２反射面８によって第１回転軸線６方向に直交する平面内に反射されるようにしたので、レーザレーダ装置１から出力される光の進行方向を、第１回転軸線６に垂直な平面内に含まれるように揃えることができる。
【００５８】
また、各第２反射面８から装置外部に出力される光の進路１３が第１回転軸線６に垂直な同一平面Ｓ内に含まれるように、進路１３の第１回転軸線６方向の位置を調整するプリズム１５を第２反射面８毎に設けたので、平面Ｓに沿ってスキャンを行うことができる。
【００５９】
また、隣接する第１反射面７の間に光が当たらないように、偏向装置３における搖動反射面５の回転角度と光源２からの光の出力を制御するようにしたので、レーザレーダ装置１による光の照射及びこれに基づく情報の収集に不都合が生じるのを防止することができる。
【００６０】
図１０は、上述の実施形態の変形例に係るレーザレーダ装置３０の主要部を示す。同図に示すように、この実施形態では、偏向装置３は、第１回転軸線６に加えて、第１回転軸線６及び中立状態にある搖動反射面５の法線に垂直な第２回転軸線２０の周りでも搖動反射面５を搖動させることにより、光源２からの光を偏向する。
【００６１】
この場合、半円筒状ミラー群３９を構成する第１反射面３７及び螺旋柱状ミラー群４０を構成する第２反射面３８は、第２回転軸線２０の周りの搖動にも対応できるように、上記の図１の実施形態の場合よりも第１回転軸線６に沿った方向に長い寸法を有する。すなわち、第１反射面３７及び第２反射面３８は、第２回転軸線２０の周りの搖動反射面５の搖動により偏向される搖動反射面５からの光についても、支障なく反射することができる。
【００６２】
この場合、制御部２５は、検出対象物２７からの戻り光について、偏向装置３における第１回転軸線６及び第２回転軸線２０の周りの搖動と同期して、検出回路２４により、検出対象物２７に関する検出処理を行う。制御部２５は、このようにして検出した検出対象物２７に関する情報を、偏向装置３における搖動反射面５の第１回転軸線６及び第２回転軸線２０の周りの各回転角度を示す角度情報に対応付けて、どの角度方向に検出対象物２７が存在するのかを把握することができる。
【００６３】
これにより、レーザレーダ装置１による観測領域を第１回転軸線６の方向に拡張して三次元レーザレーダを実現することができる。
【００６４】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１反射面７の数や第２反射面８の数、第１角度αの値などは、上述の例に限定されることはない。
【符号の説明】
【００６５】
１、３０…レーザレーダ装置、２…光源、３…偏向装置、４…反射面対、５…搖動反射面、６…第１回転軸線、７、３７…第１反射面、８、３８…第２反射面、９、３９…半円筒状ミラー群、１０、４０…螺旋柱状ミラー群、１１…ビームスプリッタ、１２…受光装置、１３…進路、１４…プリズム群、１５…プリズム、１６…ミラー部、１７…第１支持部、１８ａ、１８ｂ…第１圧電アクチュエータ、１９…第２支持部、２０…第２回転軸線、２１…第２圧電アクチュエータ、２２…光源駆動回路、２３…偏向装置駆動回路、２４…検出回路、２５…制御部、２６…反射光学系、２７…検出対象物。
【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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