(57)【要約】【課題】３６０度全周を走査可能とする。【解決手段】レーザレーダ装置１は、レーザダイオード１０と、レーザ光が発生したときに、検出物体によって反射されるレーザ光の反射光を検出するフォトダイオード２０と、レーザ光の光軸に対し所定角度で傾斜するように配置され、レーザ光を透過し、反射光をフォトダイオードに向けて反射する光アイソレータ４０と、透過後のレーザ光の光軸方向に延びる中心軸を中心として回動可能に配設された反射鏡５４を有し、反射鏡５４によりレーザ光を外部空間に向けて偏向させるとともに、反射光を光アイソレータに向けて偏向する回動偏向機構４０と、回動偏向機構を駆動するモータ７０とを備える。中心軸の方向においてレーザダイオードが存在する側を第１の側（＋Ｙ）、第１の側と反対側を第２の側（−Ｙ）としたときに、モータ７０は、反射鏡５４よりも第１の側に配置されている。【選択図】図１
2018132534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザレーダ装置であって、
レーザ光を発生するレーザ光発生部と、
前記レーザ光発生部から前記レーザ光が発生したときに、検出物体によって反射される前記レーザ光の反射光を検出するレーザ光検出部と、
前記レーザ光の光軸に対し所定角度で傾斜するように配置され、前記レーザ光を透過するとともに前記反射光を前記レーザ光検出部に向けて反射する透過・反射部と、
前記透過後の前記レーザ光の光軸方向に延びる中心軸を中心として回動可能に配設された偏向面を有し、前記偏向面により前記レーザ光を外部空間に向けて偏向させるとともに、前記反射光を前記透過・反射部に向けて偏向する回動偏向部と、
前記回動偏向部を駆動する駆動部と、
を備え、
前記中心軸の方向において前記レーザ光発生部が存在する側を第１の側、前記第１の側と反対側を第２の側としたときに、前記駆動部は、前記偏向面よりも前記第１の側に配置された、レーザレーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザレーダ装置であって、
前記回動偏向部は、
円筒形状の軸が前記レーザ光の光軸に沿うように配置されることで、円筒内部が前記透過後の前記レーザ光の光路となる円筒部であって、前記第２の側の円筒端部に前記偏向面が固設された円筒部と、
前記円筒部の側面まわりに配設され、前記駆動部の駆動力を前記円筒部に伝達する伝達部と、
を備える、レーザレーダ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のレーザレーダ装置であって、
前記レーザ光発生部、前記レーザ光検出部、および前記駆動部に、配線によって接続される制御部を備える、レーザレーダ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のレーザレーダ装置であって、
前記回動偏向部は、
前記偏向面を、前記中心軸を中心とした回動とともに、前記中心軸に対して垂直な平面を基準とした俯仰角方向の回動が可能に配設し、
前記駆動部は、
前記中心軸を中心とした回動とともに、前記俯仰角方向の回動を行う、レーザレーダ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレーザレーダ装置であって、
前記回動偏向部は、
円筒形状の軸が前記レーザ光の光軸に沿うように配置されることで、円筒内部が前記透過後の前記レーザ光の光路となる円筒部であって、前記第２の側の円筒端部に前記偏向面が固設された円筒部と、
前記円筒部の側面まわりに配設され、前記駆動部の駆動力を、前記中心軸まわりの回転力として前記円筒部に伝達する第１の伝達部と、
前記第１の伝達部に連動し、前記駆動部の駆動力を、前記中心軸まわりと直交する方向の回転力に変換する回転方向変換部と、
前記回転方向変換部によって変換された回転力を、前記中心軸方向の力に変換して前記偏向面に伝達する第２の伝達部と、
を備える、レーザレーダ装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のレーザレーダ装置であって、
前記レーザ光発生部、前記レーザ光検出部、および前記駆動部に、配線によって接続される制御部を備える、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、レーザレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光を用いて検出物体までの距離や方位を検出する技術として、図７に例示するレーダレーダ装置が提供されている（例えば特許文献１、２参照）。このレーダレーダ装置９００では、レーザダイオード９１０からのレーザ光の光軸上に、レーザ光を透過させ、かつ検出物体からの反射光をフォトダイオード９２０に向けて反射する光アイソレータ９３０を設けている。さらに、光アイソレータ９３０を透過するレーザ光の光軸上において当該光軸方向の中心軸を中心として回動する凹面鏡９４０を設け、この凹面鏡９４０によってレーザ光を外部空間に向けて反射させると共に、外部空間に存在する検出物体からの反射光を光アイソレータ９３０に向けて反射させることで、回動方向の水平走査を可能としている。
【０００３】
ところで、凹面鏡９４０はモータ９５０によって回転駆動されるが、図示のように、レーザダイオード９１０を上方に、凹面鏡９４０を下方に配置したとすると、モータ９５０は凹面鏡９４０の下方に連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７８９７４１号公報
【特許文献２】特開２００８−２１６２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のレーザレーダ装置では、上述したようにモータ９５が凹面鏡９４０の下方に設けられていることから、レーザダイオード９１０やフォトダイオード９２０とモータ９５０との間を、配線９８０によって電気的に接続したり、配置のための骨組み（図示せず）によって物理的に接続したりするには、凹面鏡９４０から外部空間に向けて出射する光を配線９８０や骨組みが遮る必要があった。このために、従来のレーザレーダ装置は、３６０度全周を走査することができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
（１）本発明の一形態は、レーザレーダ装置である。このレーザレーダ装置は、レーザ光を発生するレーザ光発生部と；前記レーザ光発生部から前記レーザ光が発生したときに、検出物体によって反射される前記レーザ光の反射光を検出するレーザ光検出部と；前記レーザ光の光軸に対し所定角度で傾斜するように配置され、前記レーザ光を透過するとともに前記反射光を前記レーザ光検出部に向けて反射する透過・反射部と；前記透過後の前記レーザ光の光軸方向に延びる中心軸を中心として回動可能に配設された偏向面を有し、前記偏向面により前記レーザ光を外部空間に向けて偏向させるとともに、前記反射光を前記透過・反射部に向けて偏向する回動偏向部と；前記回動偏向部を駆動する駆動部と；を備え；前記中心軸の方向において前記レーザ光発生部が存在する側を第１の側、前記第１の側と反対側を第２の側としたときに、前記駆動部は、前記偏向面よりも前記第１の側に配置された、ことを特徴としている。この形態のレーザレーダ装置によれば、駆動部は、偏向面よりも第１の側に配置されていることから、レーザ光発生部やレーザ光検出部と駆動部との間を、配線によって電気的に接続したり、配置のための骨組みによって物理的に接続したりする場合にも、偏向面から外部空間に向けて出射する光を前記配線や骨組みが遮ることがない。このために、この形態のレーザレーダ装置によれば、３６０度全周を走査することができる。
【０００８】
（２）上記形態のレーザレーダ装置において、前記回動偏向部は；円筒形状の軸が前記レーザ光の光軸に沿うように配置されることで、円筒内部が前記透過後の前記レーザ光の光路となる円筒部であって、前記第２の側の円筒端部に前記偏向面が固設された円筒部と；前記円筒部の側面まわりに配設され、前記駆動部の駆動力を前記円筒部に伝達する伝達部と；を備えるようにしてもよい。この構成によれば、円筒部の内部にレーザ光を通すことで偏向面よりも第１の側に円筒部を配設することが可能となる。このために、円筒部と伝達部を設けるだけの簡単な構成で、第１の側から駆動部を回動偏向部に対して接続することができる。
【０００９】
（３）上記形態のレーザレーダ装置において、前記レーザ光発生部、前記レーザ光検出部、および前記駆動部に、配線によって接続される制御部を備えるようにしてもよい。この構成によっても、配線が走査用のレーザ光を遮ることがないことから、３６０度全周を走査することができる。
【００１０】
（４）上記形態のレーザレーダ装置において、前記回動偏向部は、前記偏向面を、前記中心軸を中心とした回動とともに、前記中心軸に対して垂直な平面を基準とした俯仰角方向の回動が可能に配設し、前記駆動部は、前記中心軸を中心とした回動とともに、前記俯仰角方向の回動を行うようにしてもよい。この構成によれば、前記中心軸の方向においても幅広い照射が可能となり、セキュリティ性能をより高めることができる。
【００１１】
（５）上記形態のレーザレーダ装置は、前記回動偏向部は；円筒形状の軸が前記レーザ光の光軸に沿うように配置されることで、円筒内部が前記透過後の前記レーザ光の光路となる円筒部であって、前記第２の側の円筒端部に前記偏向面が固設された円筒部と；前記円筒部の側面まわりに配設され、前記駆動部の駆動力を、前記中心軸まわりの回転力として前記円筒部に伝達する第１の伝達部と；前記第１の伝達部に連動し、前記駆動部の駆動力を、前記中心軸まわりと直交する方向の回転力に変換する回転方向変換部と；前記回転方向変換部によって変換された回転力を、前記中心軸方向の力に変換して前記偏向面に伝達する第２の伝達部と；を備える構成としてもよい。この構成によれば、中心軸を中心とした回動とともに、前記俯仰角方向の回動を行うことを、簡単な構成で実現することができる。
【００１２】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能である。例えば、前記形態のレーザレーダ装置を含むレーザレーダシステムで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態としてのレーザレーダ装置を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態としてのレーザレーダ装置を示す、他の説明図である。
【図３】レーザレーダ装置における光路を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態としてのレーザレーダ装置を示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態としてのレーザレーダ装置を示す、他の説明図である。
【図６】俯仰角方向を変化させたときの回動偏向機構とその周辺を示す説明図である。
【図７】従来技術の課題を示すための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態を説明する。
Ａ．第１実施形態：
図１および図２は、本発明の第１実施形態としてのレーザレーダ装置を示す説明図である。図１（ａ）には部分断面正面図を示し、図１（ｂ）には部分断面側面図を示し、図２には部分断面平面図を示した。図３は、レーザレーダ装置におけるレーザ光の光路を説明するための図である。
【００１５】
図１に示すように、レーザレーダ装置１は、レーザダイオード１０と、検出物体からの反射光Ｌ３（図３参照）を受光するフォトダイオード２０とを備え、検出物体までの距離や方位を検出する装置として構成されている。レーザダイオード１０は、レーザ光発生部の一例に相当するものであり、制御部８０からパルス電流が供給されてパルスレーザ光（レーザ光Ｌ０：図３参照）を投光するものである。フォトダイオード２０は、レーザ光検出部の一例に相当するものであり、レーザダイオード１０からレーザ光Ｌ０が発生したときに、検出物体によって反射されるレーザ光の反射光Ｌ３を検出し電気信号に変換する構成をなしている。
【００１６】
レーザ光Ｌ０の光軸上には、レンズ３０およびミラー３５が設けられている。レンズ３０は、コリメートレンズとして構成されるものであり、レーザダイオード１０から発したレーザ光Ｌ０を平行光に変換する。なお、本実施形態では、レーザ光Ｌ０の光軸方向が水平方向Ｘとなるように、レーザレーダ装置１は設置されている。ミラー３５は、水平方向Ｘから入射したレーザ光Ｌ０を鉛直方向Ｙの下側（−Ｙ）に向かって反射する。この反射後のレーザ光を、符号Ｌ１（図３参照）で示した。レーザ光Ｌ１は、光アイソレータ４０に入射する。
【００１７】
光アイソレータ４０は、レーザ光Ｌ１の光軸に対し所定角度（例えば４５度）だけ傾斜するように配置され、光の偏向特性を利用してレーザ光の分光を行うものである。光アイソレータ４０によれば、鉛直方向の上側（＋Ｙ）から入射したレーザ光Ｌ１は透過され、鉛直方向の下側（−Ｙ）から入射した反射光Ｌ４（図３参照、もとは反射光Ｌ３）はフォトダイオード２０に向けて反射される。光アイソレータ４０とフォトダイオード２０との間には、集光レンズ４５が設けられており、光アイソレータ４０によって反射された後の平行光である反射光Ｌ５（図３参照、もとは反射光Ｌ３）は、集光レンズ４５によって集光され、フォトダイオード２０に入射する。
【００１８】
なお、光アイソレータ４０は、透過・反射部の一例に相当するものであり、レーザ光の透過と反射の機能を兼ね備える構成であれば、他の構成に換えることができる。例えば、反射面に貫通路を形成して、貫通路を介してレーザ光Ｌ１を通過させる一方、反射面により反射光Ｌ３を反射させる構成とすることができる。光アイソレータ４０を通過したレーザ光Ｌ１の光軸上には、回動偏向機構５０が設けられている。
【００１９】
回動偏向機構５０は、レーザ光Ｌ１の光軸方向に延びる軸（円筒中心軸）を中心として回動可能に配設された円筒部５２を有し、円筒部５２の下側（−Ｙ）の開口端面５２ａに、連結部材５３を介して反射鏡５４が連結された構成である。なお、反射鏡５４は、円筒部５２の内部を通過するレーザ光Ｌ１の光軸に対し所定角度（例えば４５度）だけ傾斜するように位置決めされている。なお、下側（−Ｙ）が本願発明の一形態における「第２の側」に相当し、下側と反対の上側（＋Ｙ）が本願発明の一形態における「第１の側」に相当する。上記所定角度は、４５度に換えて、５０度、４０度、３０度等の他の角度としてもよい。
【００２０】
回動偏向機構５０の上記構成によって、反射鏡５４は、レーザ光の光軸に対し４５度だけ傾斜するとともに、レーザ光Ｌ１の光軸方向に延びる円筒中心軸を中心として回動可能に配設されたものとなる。なお、円筒部５２が回動可能なのは、円筒部５２の側面まわりを軸受５６、５８によって支える構成によるものである。なお、ここで言う「回動可能」とは、所定角度範囲を回転可能であればよく、３６０度全回転可能な場合も含む。
【００２１】
回動偏向機構５０の反射鏡５４によって、円筒部５２の内部を通過したレーザ光Ｌ１は水平方向Ｘに向けて反射され、検出物体からの反射光Ｌ３は鉛直方向Ｙの上側（＋Ｙ）に向けて反射される。水平方向Ｘに向けて反射されたレーザ光を、符号Ｌ２（図３参照）で示した。レーザ光Ｌ２は、外部空間に向かって送られる。一方、鉛直方向Ｙの上側（＋Ｙ）に向けて反射された反射光Ｌ４は、円筒部５２の内部を通過して、光アイソレータ４０に下側（−Ｙ）から入射する。
【００２２】
なお、反射鏡５４は、平面形状の反射面を有する構成としたが、これに換えて、反射面を凹面形状としてもよい。凹面形状とすることで、検出物体からの反射光Ｌ３をフォトダイオード２０に導く構成を、装置構成を大型化、複雑化せずに実現できる。反射鏡５４が、本願発明の一形態における「偏向面」に相当する。
【００２３】
回動偏向機構５０の傍には、回動偏向機構５０を駆動するためのモータ７０が設けられている。モータ７０のシャフトには歯車７２が取り付けられており、回動偏向機構５０の円筒部５２の側面まわりにはギアベルト７４が設けられており、歯車７２とギアベルト７４とがかみ合うことによって、円筒部５２は、円筒中心軸を中心として、モータ７０によって回転駆動される。モータ７０は、本実施形態ではステップモータによって構成されている。ステップモータは、種々のものを利用でき、１ステップ毎の角度が小さいものを使用すれば、緻密な回動が可能となる。また、モータ７０としてステップモータ以外の駆動手段を用いてもよい。例えばサーボモータ等を用いても良いし、定常回転するモータを用い、反射鏡４５が測距したい方向を向くタイミングに同期させてパルスレーザ光を出力することで、所望の方向の検出を可能としてもよい。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、前述したレーザダイオード１０、フォトダイオード２０、およびモータ７０は、配線９２によって制御部８０と電気的に接続されており、制御部８０によって制御される。
【００２５】
また、図１および図２に示すように、レンズ３０、ミラー３５、光アイソレータ４０、集光レンズ４５、回動偏向機構５０を支える軸受５６、５８、およびモータ７０等は、フレーム（骨組み）６０に組み付けられている。図中の符号６２、６４は、軸受５６、５８を固定するためのフレーム６０の軸受固定部分である。なお、図１（ｂ）では、フレーム６０の外形は、他の部材と区別が明瞭となるように太線で示した。
【００２６】
さらに、レーザダイオード１０、フォトダイオード２０、フレーム６０に組み付けられた各部、および制御部８０等は、ケース本体９０に収容されている。回動偏向機構５０の有する連結部材５３と反射鏡５４とは、ケース本体９０の開口部から突出しており、レーザ光を透過させる光透過性樹脂材料によって成形されたキャップ９４に収容されている。ケース本体９０とキャップ９４によって、防塵や衝撃保護が図られている。
【００２７】
次に、レーザレーダ装置１の作用について説明する。図３に示すように、レーザレーダ装置１では、制御部８０からレーザダイオード１０にパルス電流が供給されると、このレーザダイオード１０からはパルス電流のパルス幅に応じた時間間隔のパルスレーザ光（レーザ光Ｌ０）が発生する。このレーザ光Ｌ０は、ある程度の広がり角をもった拡散光として投光され、レンズ３０を通過することで平行光に変換される。レンズ３０を通過したレーザ光Ｌ０は、ミラー３５によって、レーザ光Ｌ１として鉛直方向Ｙの下向き（−Ｙ）に反射され、光アイソレータ４０を通過し、さらに回動偏向機構５０の円筒部５２の内部を通過して、回動偏向機構５０の反射鏡５４に入射する。反射鏡５４によって、平行光として反射され外部空間に向けてレーザ光Ｌ２が照射される。
【００２８】
制御部８０は、レーザダイオード１０からレーザ光を発生させたときに、モータ７０を動作させることによって、回動偏向機構５０の円筒部５２を３６０度回転駆動させる。これによって、レーザ光Ｌ１の光軸に対し４５度だけ傾斜して配置された反射鏡５４は光軸まわりに３６０度回転することになり、反射鏡５４から出射した平行光としてのレーザ光Ｌ２は、水平方向、かつ３６０度全周に亘って外部空間に照射される。
【００２９】
外部空間に検出物体が存在する場合に、レーザ光Ｌ２は検出物体によって反射され、この反射光の一部である反射光Ｌ３は再び反射鏡５４に入射する。反射鏡５４によって、反射光Ｌ３は、鉛直方向Ｙの上向き（＋Ｙ）に反射され、反射光Ｌ４として、回動偏向機構５０の円筒部５２の内部を通過し、光アイソレータ４０に入射する。光アイソレータ４０では、反射光Ｌ４が反射され、その反射光Ｌ５は、集光レンズ４５を介してフォトダイオード２０へ入射する。フォトダイオード２０は、受光した反射光Ｌ５に応じた電気信号（例えば受光した反射光Ｌ５に応じた電圧値）を出力する。この構成では、レーザダイオード１０によってレーザ光Ｌ０を出力してからフォトダイオード２０によってその反射光Ｌ５を検出するまでの時間を測定することにより検出物体までの距離を求めることができる。また、そのときの、反射鏡５４の位置によって方位をも求めることができる。
【００３０】
以上、詳述したように、本実施形態のレーザレーダ装置１では、回動可能に配設された円筒部５２の下側（−Ｙ）の開口端面５２ａに反射鏡５４を配設し、反射鏡５４よりも上側（＋Ｙ）に設けたモータ７０によって回転駆動する構成とした。このために、円筒部５２を３６０度全回転させて、３６０度全周に亘ってレーザ光Ｌ２を出射するようにしても、モータ７０を制御部８０につなぐ配線９２や、回動偏向機構５０を配置するフレーム６０がレーザ光Ｌ２の出射範囲の一部を遮るようなことがない。したがって、本実施形態のレーザレーダ装置１によれば、３６０度全周の走査を行うことができる。
【００３１】
従来、３６０度全周の走査を実現するには、複数台のレーザレーダ装置を用いる必要があったが、本実施形態のレーザレーダ装置１によれば、１台で３６０度全周の走査を行うことができる。また、３６０度全周の走査を可能とするで、セキュリティ性能を飛躍的に高めることができる。すなわち、本実施形態のレーザレーダ装置１によれば、簡単な構成によって、セキュリティ性能を飛躍的に高めることができる。
【００３２】
Ｂ．第２実施形態：
図４および図５は、本発明の第２実施形態としてのレーザレーダ装置を示す説明図である。図４（ａ）には部分断面正面図を示し、図４（ｂ）には部分断面側面図を示し、図５には回動偏向機構とその周辺の背面図を示した。第２実施形態におけるレーザレーダ装置１０１は、第１実施形態におけるレーザレーダ装置１と比べて、外部空間に出射するレーザ光の出射方向を水平方向だけではなく、水平方向から上下方向、すなわち俯仰角方向に傾けることができることが異なる。図６は、図４および図５に対して俯仰角方向を変化させたときの回動偏向機構とその周辺を示す説明図である。
【００３３】
第２実施形態におけるレーザレーダ装置１０１は、第１実施形態におけるレーザレーダ装置１の構成をほぼそのまま備えた上で、上記レーザ光の出射方向を俯仰角方向に変化させるための構成を備える。なお、第２実施形態におけるレーザレーダ装置１０１において、第１実施形態のレーザレーダ装置１と同一の構成要素については、図４ないし図６において、図１および図２と同一の符合を付し、その説明を省略する。
【００３４】
図４ないし図６に示すように、レーザレーダ装置１０１は、レーザ光の出射方向を俯仰角方向に変化させるための構成として、回動偏向機構１５０に備えられた円筒部５２の下側（−Ｙ）の開口端面５２ａに、一対の長尺な板状部材１１０、１１０を設け、板状部材１１０、１１０の間に反射鏡５４を軸支した構成を備える。この軸方向は水平方向Ｘとなっており、これにより、反射鏡５４は、水平方向Ｘに延びる軸ＡＸを中心として回動可能となっている。
【００３５】
反射鏡５４において、回動の軸ＡＸに垂直となる方向の縁部にはアーム１１４が連結されており、このアーム１１４の反射鏡５４とは反対側の端部は、円筒部５２の側面まわりに上下方向に摺動可能に配設された摺動円筒１０２と連結されている。詳しくは、摺動円筒１０２の側面まわりに軸受１１６を配設し、その軸受の外回りに鍔部１１８を固設することで、摺動円筒１０２を上下方向に摺動可能としている。
【００３６】
第１実施形態で説明したように、モータ７０の駆動力は、歯車７２とギアベルト７４を介して、円筒中心軸まわりの回転力として円筒部５２に伝達されるが、さらに、第２実施形態では、モータ７０の駆動力は、ウォームギア１２０とロッド１２２を介して、上下方向（鉛直方向Ｙ）に動かす力として鍔部１１８に伝達される。
【００３７】
ウォームギア１２０は、円柱に螺旋状に連続的に歯を切ったウォーム１２０ａと、円盤の側面に、ウォーム１２０ａと併せて円弧状の歯を切ったウォームホイール１２０ｂとを組み合わせたギアシステムである。図５、図６（ｂ）においては、ウォームホイール１２０ｂの歯の記載は省略した。ウォーム１２０ａはモータ７０のシャフトに連結されており、ウォームホイール１２０ｂはロッド１２２に連結されている。ロッド１２２のウォームホイール１２０ｂとは反対側の端部は、鍔部１１８に連結されている。ウォームギア１２０によって、モータ７０による鉛直方向Ｙまわりの回転力が水平方向Ｘまわりの回転力に切り替えられることから、ウォームホイール１２０ｂは矢印Ｒ（図５）に示す方向に回転する。ウォームホイール１２０ｂとロッド１２２との間、およびロッド１２２と鍔部１１８との間は、それぞれ軸によって回動自在に連結されていることから、ウォームホイール１２０ｂの回転力はロッド１２２を介して上下方向の力となって鍔部１１８に伝達される。鍔部１１８に軸受１１６にて回動可能に固定された摺動円筒１０２が上下方向に移動すると、前述したようにアーム１１４を介して、反射鏡５４が軸ＡＸを中心として回動する。
【００３８】
次に、レーザレーダ装置１０１の作用について説明する。このレーザレーダ装置１０１では、第１実施形態のレーザレーダ装置１と同様に、平行光としてのレーザ光を鉛直方向Ｙを回転軸として３６０度全周にわたって照射することができる。しかも、レーザレーダ装置１０１では、その３６０度全周の走査の際に、レーザ光の出射方向を俯仰角方向に変化させることができる。例えば、３６０度全周の１回の走査の間に、俯仰角方向を＋３０度から−３０度まで変化させることができる。図６は、俯仰角方向を＋３０度とした場合の正面図と側面図である。なお、俯仰角方向の切り替えの範囲や切り替えの速度は、これに限る必要はなく、いずれにも換えることができる。
【００３９】
したがって、前記構成のレーザレーダ装置１０１によれば、レーザ光を方位角方向において３６０度全周に亘って照射することができ、さらに、方位角方向にも照射方向を切り替えることができる。したがって、上下方向においても幅広い照射が可能となり、セキュリティ性能をより高めることができる。
【００４０】
Ｃ．変形例：
この発明は上記の実施形態や変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４１】
・変形例１
前記第１および第２実施形態では、回動偏向機構の円筒部５２の外側の側面まわりにギアベルト７４を設けて、モータ７０の駆動力を伝達するように構成したが、これに換えて、円筒部５２の内側の側面まわりにギアベルトを設けるようにして、モータ７０に連結される歯車７２を円筒部の内側に設ける構成としてもよい。また、偏向面としての反射鏡５４を固設する円筒部５２は、円筒以外の形状としてもよい。要は、回動偏向部は、所定の軸を中心等して回動可能に配設された偏向面を有する構成であれば、いずれの構成とすることもできる。
【００４２】
・変形例２
前記第２実施形態では、ウォームギア１２０によって、モータ７０による鉛直方向Ｙまわりの回転力を水平方向Ｘまわりの回転力に切り替える構成としたが、ウォームギア１２０に限る必要はなく、回転方向を垂直に曲げることのできる構成であれば、いずれの構成としてもよい。
【００４３】
・変形例３
前記第１実施形態では、レーザレーダ装置からのレーザ光の出射方向が水平方向となるようにし、第２実施形態では、水平方向を基準として俯仰角方向に出射方向が切り替わるように、レーザレーダ装置の設置がなされていたが、必ずしも、この状態でレーザレーダ装置を利用する必要はなく、水平方向から傾いた状態でレーザレーダ装置を設置する構成としてもよい。
【００４４】
なお、前述した実施形態および各変形例における構成要素の中の、独立請求項で記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１…レーザレーダ装置
１０…レーザダイオード
２０…フォトダイオード
３０…レンズ
３５…ミラー
４０…光アイソレータ
４５…集光レンズ
５０…回動偏向機構
５２…円筒部
５２ａ…開口端面
５３…連結部材
５４…反射鏡
５６、５８…フランジ
６０…フレーム
６２、６４…軸受固定部分
７０…モータ
７２…歯車
７４…ギアベルト
８０…制御部
９０…ケース本体
９２…配線
９４…キャップ
１０１…レーザレーダ装置
１０２…摺動円筒
１１０…板状部材
１１４…アーム
１１６…軸受
１１８…鍔部
１２０…ウォームギア
１２０ａ…ウォーム
１２０ｂ…ウォームホイール
１２２…ロッド
１５０…回動偏向機構
Ｘ…水平方向
Ｙ…鉛直方向
Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２…レーザ光
Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５…レーザ光（反射光）
【図１】
2018132534.tif 000003
【図２】
2018132534.tif 000004
【図３】
2018132534.tif 000005
【図４】
2018132534.tif 000006
【図５】
2018132534.tif 000007
【図６】
2018132534.tif 000008
【図７】
2018132534.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月18日(2018.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザレーダ装置であって、
レーザ光を発生するレーザ光発生部と、
前記レーザ光発生部から前記レーザ光が発生したときに、検出物体によって反射される前記レーザ光の反射光を検出するレーザ光検出部と、
前記レーザ光の光軸上に配置され、前記レーザ光発生部からの前記レーザ光を透過するとともに前記反射光を前記レーザ光検出部に向けて反射する透過・反射部と、
前記透過・反射部を透過した前記レーザ光の光軸方向に延びる中心軸を中心として回動可能に配設された円筒部と、前記円筒部の前記レーザ光の出力方向側に取り付けられた偏向面とを備え、前記偏向面により前記レーザ光の進行方向を偏向させて外部空間に向けて照射させるとともに、前記反射光を前記透過・反射部に向けて偏向する回動偏向部と、
前記円筒部の外周を周方向に駆動して、前記回動偏向部を少なくとも前記中心軸の周りに回動する駆動部と、
を備え、
前記円筒部を、前記駆動部を挟んで、前記中心軸の方向に隔たった２箇所で回動可能に支持する、レーザレーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザレーダ装置であって、
前記円筒部の前記支持は、
前記円筒部の外周の２箇所に設けられ、前記円筒部の外方に張り出した軸受と、
当該レーザレーダ装置を収納するケース本体に備えられたフレームに固定され、前記軸受の各々を回動可能に受け入れる軸受固定部材と
により行うレーザレーダ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のレーザレーダ装置であって、
前記回動偏向部は、前記円筒部の外周面にギアベルトが配置され、
前記駆動部は、前記ギアベルトに噛み合う歯車を回転する
レーザレーダ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置であって、
前記回動偏向部は、前記偏向面が、前記中心軸に対して垂直な平面を基準とした俯仰角方向に回動可能に、前記円筒部の端部に板状部材を介して取り付けられ、
前記駆動部は、前記中心軸を中心とした回動とともに、前記俯仰角方向の回動を行う
レーザレーダ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレーザレーダ装置であって、
前記駆動部は、
前記歯車を回転するモータを備え、前記モータの回転力の一部によって、前記中心軸まわりと直交する方向を回転軸として回転するホイールと、
所定の長さのロッドであって、一端が、前記ホイールに前記回転軸から隔てて取り付けられ、他端が、前記偏向面の前記円筒部側の端部に取り付けられたロッドと、
を備え、前記モータによって回転される前記ホイールの回転運動を前記中心軸の方向の往復運動に変換することで、前記偏向面の前記俯仰角方向の前記回動を行う
レーザレーダ装置。
【請求項６】
請求項２記載のレーザレーダ装置であって、
前記レーザ光発生部からの前記レーザ光の進行方向を、前記透過・反射部側に変更するミラーと、
前記レーザ光発生部と前記ミラーとの間に配置されたコリメートレンズと、
前記透過・反射部と前記レーザ光検出部との間に配置され集光レンズと、
を備え、
前記フレームに、前記ミラー、前記コリメートレンズ、前記透過・反射部、および前記集光レンズが組み付けられた
レーザレーダ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。本発明の一形態として、レーザレーダ装置が提供される。このレーザレーダ装置は、レーザ光を発生するレーザ光発生部と；前記レーザ光発生部から前記レーザ光が発生したときに、検出物体によって反射される前記レーザ光の反射光を検出するレーザ光検出部と；前記レーザ光の光軸上に配置され、前記レーザ光発生部からの前記レーザ光を透過するとともに前記反射光を前記レーザ光検出部に向けて反射する透過・反射部と；前記透過・反射部を透過した前記レーザ光の光軸方向に延びる中心軸を中心として回動可能に配設された円筒部と、前記円筒部の前記レーザ光の出力方向側に取り付けられた偏向面とを備え、前記偏向面により前記レーザ光の進行方向を偏向させて外部空間に向けて照射させるとともに、前記反射光を前記透過・反射部に向けて偏向する回動偏向部と；前記円筒部の外周を周方向に駆動して、前記回動偏向部を少なくとも前記中心軸の周りに回動する駆動部と、を備える。このレーザレーダ装置では、前記円筒部を、前記駆動部を挟んで、前記中心軸の方向に隔たった２箇所で回動可能に支持してよい。