(57)【要約】【課題】照射部からの電磁波の電場が特定の平面に沿ったときに照射部からの電磁波が影響を受けることがあったとしても、この電磁波が受ける影響を小さくする。【解決手段】検出装置１は、照射部１０及び受信部５０を備えている。照射部１０は、対象物Ｏに向けて電磁波を出射している。受信部５０は、対象物Ｏからの電磁波を受けている。照射部１０からの電磁波は、第１直線偏波成分Ｓ１及び第２直線偏波成分Ｐ１を含んでいる。第２直線偏波成分Ｐ１は、第１直線偏波成分Ｓ１の偏波面に交わる偏波面を有している。さらに、第２直線偏波成分Ｐ１は、第１直線偏波成分Ｓ１の位相とずれた位相を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を出射する照射部と、
対象物によって反射された前記電磁波である反射波を受ける受信部と、
を備え、
前記照射部からの電磁波は、
第１直線偏波成分と、
前記第１直線偏波成分の偏波面に交わる偏波面を有し、前記第１直線偏波成分の位相とずれた位相を有する第２直線偏波成分と、
を含む検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検出装置において、
前記反射波を、第３直線偏波成分と、前記第３直線偏波成分の偏波面に交わる偏波面を有する第４直線偏波成分と、に分離するビームスプリッタを備え、
前記受信部は、第１受信素子を含み、
前記第１受信素子は、前記第３直線偏波成分及び前記第４直線偏波成分の一方を受ける検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検出装置において、
前記受信部は、第２受信素子を含み、
前記第２受信素子は、前記第３直線偏波成分及び前記第４直線偏波成分の他方を受ける検出装置。
【請求項４】
検出装置によって利用される検出方法であって、
第１直線偏波と、前記第１直線偏波の偏波面に交わる偏波面を有し、前記第１直線偏波の位相とずれた位相を有する第２直線偏波と、を含む電磁波を照射する照射工程と、
対象物によって反射された前記電磁波である反射波を受信する受信工程と、
を含む検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置及び検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＩＤＡＲ（ＬＩｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）を用いた検出装置が開発されている。特許文献１に記載されているように、ＬＩＤＡＲを用いた検出装置は、照射部及び受信部を備えている。照射部は、対象物に向けて光を出射する。受信部は、対象物からの光を受ける。検出装置は、照射部から光が発せられてから受信部が光を受けるまでの時間差に基づいて、検出装置から対象物までの距離を算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９５２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＩＤＡＲ又はＲＡＤＡＲ（ＲＡｄｉｏ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）を用いた検出装置は、照射部からの電磁波（例えば、光又は電波）を用いて、例えば測距を行うことができる。一般に、このような電磁波は直線偏波であり、このため、この電磁波の電場は特定の平面（偏光面）のみに沿ったものとなっている。本発明者は、照射部からの電磁波の電場が特定の平面に沿ったときに照射部からの電磁波が影響を受けることがあったとしても、この電磁波が受ける影響を小さくすることについて検討した。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題としては、照射部からの電磁波の電場が特定の平面に沿ったときに照射部からの電磁波が影響を受けることがあったとしても、この電磁波が受ける影響を小さくすることが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、
電磁波を出射する照射部と、
対象物によって反射された前記電磁波である反射波を受ける受信部と、
を備え、
前記照射部からの電磁波は、
第１直線偏波成分と、
前記第１直線偏波成分の偏波面に交わる偏波面を有し、前記第１直線偏波成分の位相とずれた位相を有する第２直線偏波成分と、
を含む検出装置である。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、
検出装置によって利用される検出方法であって、
第１直線偏波と、前記第１直線偏波の偏波面に交わる偏波面を有し、前記第１直線偏波の位相とずれた位相を有する第２直線偏波と、を含む電磁波を照射する照射工程と、
対象物によって反射された前記電磁波である反射波を受信する受信工程と、
を含む検出方法である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る検出装置を説明するための図である。
【図２】図１に示した照射部の一例を示す図である。
【図３】図１に示した受信部の第１例を示す図である。
【図４】図１に示した受信部の第２例を示す図である。
【図５】実施例１に係る検出装置を説明するための図である。
【図６】実施例２に係る検出装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１０】
図１は、実施形態に係る検出装置１を説明するための図である。検出装置１は、照射部１０及び受信部５０を備えている。照射部１０は、対象物Ｏに向けて電磁波を出射している（照射工程）。受信部５０は、反射波を受けており（受信工程）、この反射波は、照射部１０から出射されて対象物Ｏによって反射された電磁波である。このようにして、本図に示す例では、検出装置１によって利用される検出方法が実施されている。照射部１０からの電磁波は、第１直線偏波成分Ｓ１及び第２直線偏波成分Ｐ１を含んでいる。第２直線偏波成分Ｐ１は、第１直線偏波成分Ｓ１の偏波面に交わる偏波面を有しており、本図に示す例では、第２直線偏波成分Ｐ１の偏波面は、第１直線偏波成分Ｓ１の偏波面と直交している。さらに、第２直線偏波成分Ｐ１は、第１直線偏波成分Ｓ１の位相とずれた位相を有している。これにより、照射部１０からの電磁波は、円偏波又は楕円偏波となっており、言い換えると、照射部１０からの電磁波の電場が回転している。このため、照射部１０からの電磁波の電場が特定の平面のみに沿わないようになっている。この場合、照射部１０からの電磁波の電場が特定の平面に沿ったときに照射部１０からの電磁波が影響を受けることがあったとしても、この電磁波が受ける影響を小さくすることができる。
【００１１】
なお、照射部１０からの電磁波の電場の回転は、時計回り及び反時計回りのいずれであってもよい。
【００１２】
本図に示す例において、検出装置１は、プロセッサ８０を備えている。一例において、プロセッサ８０は、検出装置１から対象物Ｏまでの距離を算出することができる。具体的には、プロセッサ８０は、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）に基づき、検出装置１からの対象物Ｏまでの距離を算出することができる。より具体的には、照射部１０は、パルス波（電磁波）を出射する。照射部１０からのパルス波（電磁波）は、対象物Ｏにおいて散乱する。受信部５０は、散乱した電磁波を受ける。プロセッサ８０は、照射部１０が電磁波を出射してから受信部５０が電磁波を受けるまでの時間差に基づいて、検出装置１から対象物Ｏまでの距離を算出することができる。
【００１３】
照射部１０からの電磁波は、一例において光（具体的には紫外線、可視光線又は赤外線）であってもよいし、又は他の例において電波であってもよい。照射部１０からの電磁波が光である場合、検出装置１は、ＬＩＤＡＲ（ＬＩｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）として機能することができる。照射部１０からの電磁波が電波である場合、検出装置１は、ＲＡＤＡＲ（ＲＡｄｉｏ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）として機能することができる。
【００１４】
図２は、図１に示した照射部１０の一例を示す図である。照射部１０は、照射素子１１２及びＱＷＰ（Ｑｕａｒｔｅｒ−Ｗａｖｅ  Ｐｌａｔｅ）１２０を有している。照射素子１１２は、電磁波（例えば、光又は電波）を出射し、例えば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）である。照射素子１１２は、直線偏波を出射する。照射素子１１２からの直線偏波は、ＱＷＰ１２０を通過する。ＱＷＰ１２０は、直線偏波を円偏波又は楕円偏波に変換する変換部（フィルタ）として機能している。具体的には、照射素子１１２からの電磁波の電場とＱＷＰ１２０の高速軸とのなす角度が±４５°である場合、ＱＷＰ１２０からは円偏波が出射される。これに対して、照射素子１１２からの電磁波の電場とＱＷＰ１２０の高速軸とのなす角度が−９０°超−４５°未満、−４５°超０°未満、０°超４５°未満又は４５°超９０°未満である場合、ＱＷＰ１２０からは楕円偏波が出射される。
【００１５】
図３は、図１に示した受信部５０の第１例を示す図である。受信部５０は、第１受信素子５１２を有している。第１受信素子５１２は、電磁波（例えば、光又は電波）を受け、例えば、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）であり、より具体的には例えばＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）である。図１及び図３に示すように、対象物Ｏからの電磁波は、第３直線偏波成分Ｓ２及び第４直線偏波成分Ｐ２を含んでいることがある。第４直線偏波成分Ｐ２は、第３直線偏波成分Ｓ２の偏波面に交わる偏波面を有しており、図１及び図３に示す例では、第４直線偏波成分Ｐ２の偏波面は、第３直線偏波成分Ｓ２の偏波面と直交している。第１受信素子５１２は、第３直線偏波成分Ｓ２及び第４直線偏波成分Ｐ２の双方を受けている。
【００１６】
図４は、図１に示した受信部５０の第２例を示す図である。受信部５０は、第１受信素子５１２、第２受信素子５１４及びＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ  Ｂｅａｍ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）５２０を有している。第２受信素子５１４は、電磁波（例えば、光又は電波）を受け、例えば、ＰＤであり、より具体的には例えばＡＰＤである。ＰＢＳ５２０は、対象物Ｏ（図１）からの電磁波を第３直線偏波成分Ｓ２と第４直線偏波成分Ｐ２とに分離するスプリッタとして機能している。具体的には、第３直線偏波成分Ｓ２は、ＰＢＳ５２０において反射される。これに対して、第４直線偏波成分Ｐ２は、ＰＢＳ５２０を透過する。第１受信素子５１２は、第３直線偏波成分Ｓ２を受けている。第２受信素子５１４は、第４直線偏波成分Ｐ２を受けている。本図に示す例においては、第３直線偏波成分Ｓ２と第４直線偏波成分Ｐ２とを互いに独立に解析することができる。
【００１７】
以上、本実施形態によれば、照射部１０からの電磁波は、第１直線偏波成分Ｓ１と第２直線偏波成分Ｐ１とを含んでいる。これにより、照射部１０からの電磁波は、円偏波又は楕円偏波となっており、言い換えると、照射部１０からの電磁波の電場は回転している。この場合、照射部１０からの電磁波の電場が特定の平面に沿ったときに照射部１０からの電磁波が影響を受けることがあったとしても、この電磁波が受ける影響を小さくすることができる。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）
図５は、実施例１に係る検出装置１を説明するための図であり、実施形態の図１に対応する。本実施例に係る検出装置１は、以下の点を除いて、実施形態に係る検出装置１と同様である。
【００１９】
検出装置１は、可動反射部３０及びＢＳ（Ｂｅａｍ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）２１０を備えている。照射部１０からの電磁波は、ＢＳ２１０で反射され、可動反射部３０で反射される。可動反射部３０は、照射部１０からの電磁波を特定の方向に向ける偏向部として機能している。可動反射部３０は、一例において、振動ミラー、より具体的にはＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）振動ミラーであり、他の例において、回転ミラー、より具体的にはポリゴン回転ミラーである。対象物Ｏからの電磁波は、可動反射部３０で反射され、ＢＳ２１０を透過し、受信部５０によって受けられる。このように、可動反射部３０は、対象物Ｏからの電磁波を受信部５０に向ける偏向部としても機能している。本図に示す例においては、照射部１０からの電磁波で対象物Ｏを一次元的に又は二次元的に走査することができる。
【００２０】
（実施例２）
図６は、実施例２に係る検出装置１を説明するための図であり、実施形態の図１に対応する。本実施例に係る検出装置１は、以下の点を除いて、実施形態に係る検出装置１と同様である。
【００２１】
検出装置１は、支持体２２０及び駆動素子２２２を備えている。支持体２２０は、照射部１０及び受信部５０を支持している。一例において、支持体２２０は、照射部１０及び受信部５０を収容する筐体である。駆動素子２２２は、支持体２２０を回転させるための素子であり、例えばモータである。駆動素子２２２によって支持体２２０が回転すると、照射部１０及び受信部５０も支持体２２０と一体となって回転する。これにより、照射部１０からの電磁波で対象物Ｏを走査することができる。
【００２２】
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００２３】
１  検出装置
１０  照射部
３０  可動反射部
５０  受信部
８０  プロセッサ
１１２  照射素子
１２０  ＱＷＰ
２１０  ＢＳ
２２０  支持体
２２２  駆動素子
５１２  第１受信素子
５１４  第２受信素子
５２０  ＰＢＳ
【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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