(57)【要約】【課題】投射光学系と受光光学系が同一筺体内にあっても、目標領域からの反射光を適正に受光することができるレーザレーダおよび受光装置を提供する。【解決手段】レーザレーダ１は、レーザ光を出射するレーザ光源２１と、レーザ光を目標領域において走査させるミラーアクチュエータ２４と、目標領域からのレーザ光の反射光の角度成分と異なる角度成分の光を除去する視野コントロールフィルム３２と、視野コントロールフィルム３２を透過した反射光を受光する光検出器３５と、反射光を光検出器３５に集光させる受光レンズ３４と、を備える。筐体１０内で反射または回折した後受光レンズ３４に向かう光は、視野コントロールフィルム３２によって除去される。【選択図】図１
2012154806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光を目標領域において走査させる光走査部と、
前記目標領域からの前記レーザ光の反射光の角度成分と異なる角度成分の光を除去する光学フィルタと、
前記光学フィルタを透過した前記反射光を受光する光検出器と、
前記反射光を前記光検出器に集光させる集光素子と、を備える、
ことを特徴とするレーザレーダ。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザレーダにおいて、
前記光学フィルタは、前記集光素子に入射する前の前記反射光の光路中に配置されている、
ことを特徴とするレーザレーダ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のレーザレーダにおいて、
前記光学フィルタは、
前記反射光を遮光させる第１の遮光部と、前記反射光を透過させる第１の透過部が交互に配されている第１のルーバー層と、
前記反射光を遮光させる第２の遮光部と、前記反射光を透過させる第２の透過部が交互に配されている第２のルーバー層と、を有し、
前記第１の遮光部と前記第２の遮光部が互いに直交するように形成されている、
ことを特徴とするレーザレーダ。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載のレーザレーダにおいて、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光が通過するための孔が形成されるとともに、前記レーザ光源と前記光走査部との間に前記レーザ光の光軸に対して傾くように配置され、前記レーザ光源側と反対側の面が反射面である反射板をさらに備え、
前記目標領域からの反射光は、前記反射面によって反射された後、前記光学フィルタに入射する、
ことを特徴とするレーザレーダ。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のレーザレーダにおいて、
前記反射光の波長成分と異なる波長成分の光を除去するバンドパスフィルタをさらに備え、前記バンドパスフィルタは、前記集光素子に入射する前の前記反射光の光路中に配置されている、
ことを特徴とするレーザレーダ。
【請求項６】
光検出器と、
前記光検出器に目標光を集光させる集光素子と、
前記集光素子に入射する前の前記目標光の光路中に配置され、前記目標光の角度成分と異なる角度成分の光を除去する光学フィルタと、を備える、
ことを特徴とする受光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標領域にレーザ光を照射したときの反射光をもとに目標領域の状況を検出するレーザレーダおよびレーザレーダに搭載されて好ましい受光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行時の安全性を高めるために、レーザレーダが家庭用乗用車等に搭載されている。一般に、レーザレーダは、レーザ光を目標領域内でスキャンさせ、各スキャン位置における反射光の有無から、各スキャン位置における障害物の有無を検出する。さらに、各スキャン位置におけるレーザ光の照射タイミングから反射光の受光タイミングまでの所要時間をもとに、各スキャン位置における障害物までの距離が検出される。
【０００３】
レーザレーダの構成として、たとえば、レーザ光を照射する投射光学系と目標領域からの反射光を受光する受光学系を同一筺体内に配置する構成を用いることができる（特許文献１）。目標領域からの反射光は、受光光学系に配置された光検出器によって受光される。光検出器からは、受光光量に応じた大きさの信号が出力される。この信号が所定の閾値を超えると、当該スキャン位置に障害物が存在すると判定される。また、この信号が前記閾値を超えたタイミングが反射光の受光タイミングとされて、上記のように、当該スキャン位置における障害物までの距離が計測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７９０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記構成において、投射光学系から照射されるレーザ光は、遠距離にある障害物を検出するために、非常に大きい発光強度に設定される。しかし、この場合、レーザ光の一部が、筺体内で反射または回折され、様々な角度成分をもつ迷光となって光検出器に入射する惧れがある。
【０００６】
このように、光検出器に迷光が入射すると光検出器からの出力信号が誤差を含むこととなり、障害物までの距離の測定精度が低下することとなってしまう。特に、障害物が近距離にある場合、レーザ光の照射タイミングと反射光の受光タイミングの時間差が短くなるため、反射光による光検出器の出力信号と迷光による光検出器の出力信号とが互いに重なり易い。このため、特に障害物が近距離にある場合には、筺体内で反射または回折された迷光によって、障害物の測定精度に劣化が生じ易くなる。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、投射光学系と受光光学系が同一筺体内にあっても、目標領域からの反射光を適正に受光することができるレーザレーダおよび受光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】
【０００８】
本発明の第１の局面は、レーザレーダに関する。本局面に係るレーザレーダは、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を目標領域において走査させる光走査部と、前記目標領域からの前記レーザ光の反射光の角度成分と異なる角度成分の光を除去する光学フィルタと、前記光学フィルタを透過した前記反射光を受光する光検出器と、前記反射光
を前記光検出器に集光させる集光素子と、を備える。
【０００９】
本発明の第２の局面は、受光装置に関する。本局面に係る受光装置は、光検出器と、前記光検出器に目標光を集光させる集光素子と、前記集光素子に入射する前の前記目標光の光路中に配置され、前記目標光の角度成分と異なる角度成分の光を除去する光学フィルタと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、投射光学系と受光光学系が同一筺体内にあっても、目標領域からの反射光を適正に受光することができるレーザレーダおよび受光装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係るレーザレーダの構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係るミラーアクチュエータの構成を示す図である。
【図３】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図４】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図５】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図６】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図７】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図８】実施の形態に係るレーザレーダの構成を示す図である。
【図９】実施の形態に係るサーボ光学系の構成および作用を説明する図である。
【図１０】実施の形態に係るレーザレーダの光学系を示す図である。
【図１１】実施の形態に係る視野コントロールフィルムの構成を示す図である。
【図１２】実施の形態に係るレーザレーダの回路構成を示す図である。
【図１３】変更例に係る視野コントロールフィルムの構成を示す図である。
【図１４】変更例に係るレーザレーダの光学系を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、実施の形態に係るレーザレーダ１の構成を模式的に示す図である。同図（ａ）は、レーザレーダ１の内部を上面から透視した図、同図（ｂ）は、投射／受光窓５０を装着する前のレーザレーダ１の正面図である。
【００１５】
同図（ａ）を参照して、レーザレーダ１は、筐体１０と、投射光学系２０と、受光光学系３０と、回路ユニット４０と、投射／受光窓５０とを備える。
【００１６】
筐体１０は、一辺の一部が斜めに傾いた立方体形状をしており、内部に、投射光学系２０と、受光光学系３０と、回路ユニット４０とを収容する。同図（ｂ）に示す如く、筐体１０の正面には、開口１１が形成され、開口１１の周囲には、投射／受光窓５０を嵌め込むための凹部１２が形成されている。投射／受光窓５０は、その周囲を凹部１２に嵌め込んで接着固定することにより、筐体１０の正面に装着される。
【００１７】
投射光学系２０は、レーザ光源２１と、ビーム整形レンズ２２と、孔板２３と、ミラーアクチュエータ２４とを備える。
【００１８】
受光光学系３０は、受光装置３１を備える。なお、孔板２３と、ミラーアクチュエータ２４は、受光光学系３０の一部として共用される。受光装置３１は、視野コントロールフィルム３２と、バンドパスフィルタ３３と、受光レンズ３４と、光検出器３５とを備える。
【００１９】
レーザ光源２１は、波長９００ｎｍ程度のレーザ光を出射する。
【００２０】
ビーム整形レンズ２２は、出射レーザ光が、目標領域において所定の形状となるよう、出射レーザ光を収束させる。たとえば、目標領域（本実施の形態では、ビーム照射装置のビーム出射口から前方１００ｍ程度の位置に設定される）におけるビーム形状が、縦２ｍ、横０．２ｍ程度の楕円形状となるように、ビーム整形レンズ２２が設計される。
【００２１】
孔板２３は、ミラー６９側の面がミラー面２３ｂとなっており、中央に孔２３ａが形成されている。図示の如く、孔板２３は、レーザ光源２１の光軸に対してＸ−Ｚ平面の面内方向に４５度傾くように配置されている。孔板２３のミラー面２３ｂは、目標領域からの反射光を光検出器３５に向かって反射させる。孔２３ａは、ビーム整形レンズ２２により収束された出射レーザ光を通過させる。
【００２２】
ミラーアクチュエータ２４は、ビーム整形レンズ２２を透過した出射レーザ光と目標領域からの反射光が入射するミラー６９と、このミラー６９を２つの軸の周りに回動させるための機構とを備える。ミラー６９が回動することにより、目標領域において出射レーザ光が走査される。さらに、目標領域からの反射光は、出射レーザ光が目標領域へと向かう光路を逆行して、ミラー６９に入射する。ミラー６９に入射した反射光は、ミラー６９により反射され、出射レーザ光の光路を逆行し、孔板２３のミラー面２３ｂに入射する。かかる反射光の挙動は、ミラー６９がどのような回動位置にあっても同じである。すなわち、ミラー６９がどのような回動位置にあっても、目標領域からの反射光は、出射レーザ光の光路を逆行し、孔板２３のミラー面２３ｂに入射する。
【００２３】
視野コントロールフィルム３２は、透過部と遮光部がストライプ状に形成されたルーバー層が積層された構成を有する。視野コントロールフィルム３２は、Ｘ−Ｙ平面において、それぞれの透過部と遮光部が直交するように積層されている。視野コントロールフィルム３２は、直交するように積層されたルーバー層によって、目標領域からの反射光の入射角度成分をもつ光のみを透過させる。視野コントロールフィルム３２は、光入射面がＸ−Ｙ平面に平行となるように配置される。なお、視野コントロールフィルム３２の詳細は、図１１を参照して説明する。
【００２４】
バンドパスフィルタ３３は、誘電体多層膜で構成されており、出射レーザ光の波長帯域の光のみを透過させる。なお、バンドパスフィルタ３３は、反射光が略平行光の状態で入射されるため、簡素な膜構成のものが用いられる。
【００２５】
受光レンズ３４は、凸レンズであり、目標領域から反射された光を集光する。
【００２６】
光検出器３５は、ＡＰＤ（アバランシェ・フォトダイオード）またはＰＩＮフォトダイオードからなり、受光光量に応じた大きさの電気信号を回路ユニット４０に出力する。光検出器３５の受光面は、複数の領域に分割されておらず、単一の受光面からなっている。また、光検出器３５の受光面は、迷光の影響を抑えるため、縦横の幅が狭く構成されている（例えば１ｍｍ前後）。
【００２７】
回路ユニット４０は、ＣＰＵやメモリ等を備え、レーザ光源２１およびミラーアクチュ
エータ２４を制御する。また、回路ユニット４０は、光検出器３５からの信号に基づいて、目標領域における障害物の有無および障害物までの距離を測定する。具体的には、目標領域における所定の走査位置において、レーザ光源２１からレーザ光が出射される。このときに光検出器３５から信号が出力されると、この走査位置に障害物が存在することが検出される。また、この走査位置においてレーザ光が出射されたタイミングと、光検出器３５から信号が出力されたタイミングの時間差から、この障害物までの距離が測定される。回路ユニット４０の構成は、追って図１２を参照して説明する。
【００２８】
投射／受光窓５０は、均一な厚みを有する透明な平板からなっている。投射／受光窓５０は、透明性の高い材料からなり、また、入射面と出射面に反射防止膜（ＡＲコート）が付されている。また、投射／受光窓５０は、投射／受光窓５０により反射された出射レーザ光が、孔板２３から投射／受光窓５０までの光路を逆行して光検出器３５に迷光として入射することを防ぐため、出射レーザ光の光軸に対して所定角度だけＸ−Ｚ平面およびＹ−Ｚ平面の面内方向に傾けられている。なお、投射／受光窓５０は、ミラーアクチュエータ２４が回動した場合においても、投射／受光窓５０により反射された出射レーザ光が、光路を逆行して光検出器３５に入射しない角度に傾けられている。
【００２９】
図２は、本実施の形態に係るミラーアクチュエータ２４の分解斜視図を示す図である。
【００３０】
ミラーアクチュエータ２４は、ミラーユニット６０と、マグネットユニット７０と、サーボユニット８０を備えている。
【００３１】
図３（ａ）を参照して、ミラーユニット６０は、ミラーユニットフレーム６１と、パンコイル装着板６２、６３と、サスペンションワイヤー固定基板６４ａ、６４ｂ、６５と、サスペンションワイヤー６６ａ〜６６ｄと、支軸６７と、ＬＥＤ６８と、ミラー６９とを備えている。
【００３２】
ミラーユニットフレーム６１は、正面視において長方形の輪郭の枠部材からなっている。ミラーユニットフレーム６１には、左右の側面にそれぞれ２つのチルトコイル装着部６１ａが設けられている。各側面のチルトコイル装着部６１ａは、各側面の中心から上下方向に対称な位置に配置されている。これら４つのチルトコイル装着部６１ａには、それぞれ、チルトコイル６１ｂが巻回され固着される。
【００３３】
また、ミラーユニットフレーム６１には、左右に並ぶ軸孔６１ｃと、上下に並ぶ溝６１ｅが形成されている。軸孔６１ｃは、左右の側面の中心位置に配置され、溝６１ｅは上下の側面の中心位置まで延びている。軸孔６１ｃには、それぞれ、左右から軸受け６１ｄが取り付けられる。
【００３４】
ミラーユニットフレーム６１の底面は、櫛歯状となっており、サスペンションワイヤー６６ａ、６６ｂを通すための２つのワイヤー孔６１ｆと、サスペンションワイヤー６６ｃ、６６ｄを通すための２つのワイヤー孔６１ｇと、後述するサスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｃを通すための３つのワイヤー孔６１ｈと、サスペンションワイヤー７６ｄ〜７６ｆを通すための３つのワイヤー孔６１ｉが形成されている。なお、ワイヤー孔６１ｈ、６１ｉは、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆを斜め後方向に傾けて固定するために、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆの径よりもやや大きく形成されている。これにより、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆを、ミラー６９から離れる方向に曲線状に張ることができる。
【００３５】
パンコイル装着板６２には、２つのパンコイル装着部６２ａと、サスペンションワイヤー６６ａ、６６ｂを通すための２つのワイヤー孔６２ｃと、サスペンションワイヤー６６
ｃ、６６ｄを通すための２つのワイヤー孔６２ｄと、支軸６７を通すための軸孔６２ｅが設けられている。ワイヤー孔６２ｃは、ワイヤー孔６１ｆと上下方向に直線状に並ぶように形成されており、ワイヤー孔６２ｄは、ワイヤー孔６１ｇと上下方向に直線状に並ぶように形成されている。２つのパンコイル装着部６２ａには、それぞれ、２つのパンコイル６２ｂが巻回され固着される。また、パンコイル装着板６３には、２つのパンコイル装着部６３ａと支軸６７を通すための軸孔６３ｃが設けられている。パンコイル装着部６３ａには、２つのパンコイル６３ｂが巻回され固着される。
【００３６】
サスペンションワイヤー固定基板６４ａ、６４ｂには、それぞれ、サスペンションワイヤー６６ａ、６６ｂを通すための２つの端子穴６４ｃと、サスペンションワイヤー６６ｃ、６６ｄを通すための２つの端子穴６４ｄが形成されている（図３（ｂ）参照）。端子穴６４ｃ、６４ｄの位置において、後述のように、パンコイル６２ｂ、６３ｂと、ＬＥＤ６８に電流を供給するための導線が、サスペンションワイヤー６６ａ〜６６ｄに半田等で電気的に接続される。サスペンションワイヤー固定基板６４ａ、６４ｂは、２つの端子穴６４ｃ、６４ｄとワイヤー孔６２ｃ、６２ｄが整合するように、パンコイル装着板６２に接着して固定される。
【００３７】
サスペンションワイヤー固定基板６５には、サスペンションワイヤー６６ａ、６６ｂを通すための２つの端子穴６５ａと、サスペンションワイヤー６６ｃ、６６ｄを通すための２つの端子穴６５ｂと、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｃを通すための３つの端子穴６５ｃと、サスペンションワイヤー７６ｄ〜７６ｆ（図２参照）を通すため３つの端子穴６５ｄが形成されている。なお、３つの端子穴６５ｃ、６５ｄは、ワイヤー孔６１ｈ、６１ｉと同様に、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆを曲線状に張るために、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆの径よりもやや大きく形成されている。
【００３８】
図３（ｃ）を参照して、サスペンションワイヤー固定基板６５には、２つの端子穴６５ａと３つの端子穴６５ｃのうちの２つとを電気的に接続する回路パターンＰ１、Ｐ２が形成されている。また、サスペンションワイヤー固定基板６５には、２つの端子穴６５ｂと３つの端子穴６５ｄのうちの２つとを電気的に接続する回路パターンＰ３、Ｐ４が形成されている。これらの端子穴と、各端子穴に通されたサスペンションワイヤー６６ａ〜６６ｄおよびサスペンションワイヤー７６ａ、７６ｂ、７６ｄ、７６ｅとを半田付けすることにより、サスペンションワイヤー６６ａ〜６６ｄと、サスペンションワイヤー７６ａ、７６ｂ、７６ｄ、７６ｅとが、上記回路パターンを介して、電気的に接続される。３つの端子穴６５ｃの残り一つと、３つの端子穴６５ｄの残り一つの位置において、後述のように、左右のチルトコイル６１ｂと、サスペンションワイヤー７６ｃ、７６ｆとが、半田等で電気的に接続される。
【００３９】
図３（ａ）に戻り、サスペンションワイヤー固定基板６５は、端子穴６５ａとワイヤー孔６１ｆ、端子穴６５ｂとワイヤー孔６１ｇ、端子穴６５ｃとワイヤー孔６１ｈ、および、端子穴６５ｄとワイヤー孔６１ｉが、それぞれ互いに整合するように、ミラーユニットフレーム６１に接着して固定される。
【００４０】
サスペンションワイヤー６６ａ〜６６ｄは、りん青銅、ベリリウム銅等からなり、導電性に優れ、ばね性を有する。サスペンションワイヤー６６ａ〜６６ｄは、断面が円形状となっている。サスペンションワイヤー６６ａ〜６６ｄは、互いに同じ形状および特性を持ち、パンコイル６２ｂ、６３ｂとＬＥＤ６８への電流供給と、ミラー６９のＰａｎ方向の回動時において、安定した負荷を与えるために利用される。
【００４１】
支軸６７には、ＬＥＤ基板固定アーム６８ｂを挿入するための孔６７ａと、パンコイル６３ｂとＬＥＤ６８を電気的に接続する導線を通すための孔６７ｂ、６７ｃと、ミラー６
９を嵌め込むための段部６７ｄが形成されている。また、支軸６７内は、パンコイル６３ｂとＬＥＤ６８を電気的に接続する導線を通すため、空洞となっている。なお、支軸６７は、後述するように、ミラー６９をＰａｎ方向に回動させる回転軸として利用される。
【００４２】
ＬＥＤ６８は、拡散タイプ（広指向タイプ）であり、広い範囲に光を拡散させることができる。ＬＥＤ６８からの拡散光は、後述するように、走査用のレーザ光の目標領域内での走査位置を検出するために利用される。ＬＥＤ６８は、ＬＥＤ基板６８ａに取り付けられている。ＬＥＤ基板６８ａは、ＬＥＤ基板固定アーム６８ｂに接着された後、支軸６７の孔６７ａに取り付けられる。
【００４３】
ミラーユニット６０の組立時には、支軸６７にミラー６９が嵌め込まれた後、支軸６７の両端の軸に軸受け６７ｅ、ポリスライダーワッシャ６７ｆが取り付けられる。そして、この状態で、２つの軸受け６７ｅが、ミラーユニットフレーム６１に形成された溝６１ｅに嵌め込まれる。さらに、上下からパンコイル装着板６２の軸孔６２ｅとパンコイル装着板６３の軸孔６３ｃが、支軸６７に通され、支軸６７に接着固定される。
【００４４】
その後、サスペンションワイヤー６６ａ、６６ｂが、サスペンションワイヤー固定基板６４ａの２つの端子穴６４ｃと、２つのワイヤー孔６２ｃと、２つのワイヤー孔６１ｆを介して、サスペンションワイヤー固定基板６５の端子穴６５ａに通される。同様に、サスペンションワイヤー６６ｃ、６６ｄが、サスペンションワイヤー固定基板６４ｂの２つの端子穴６４ｄと、２つのワイヤー孔６２ｄと、２つのワイヤー孔６１ｇを介して、サスペンションワイヤー固定基板６５の端子穴６５ｂに通される。サスペンションワイヤー６６ａ〜６６ｄは、それぞれ、パンコイル６２ｂ、６３ｂと、ＬＥＤ６８に電流を供給するための導線とともにサスペンションワイヤー固定基板６４ａ、６４ｂ、６５に半田付けられる。
【００４５】
これにより、図２に示すように、ミラーユニット６０の組立が完了する。この状態で、ミラー６９は、支軸６７の周りにＰａｎ方向に回動可能となる。なお、サスペンションワイヤー固定基板６４ａ、６４ｂは、ミラー６９のＰａｎ方向の回動に伴って、Ｐａｎ方向に回動する。組み立てられたミラーユニット６０は、マグネットユニットフレーム７１の開口に収容される。
【００４６】
図２に戻り、マグネットユニット７０は、マグネットユニットフレーム７１と、８つのパンマグネット７２と、８つのチルトマグネット７３と、２つの支軸７４と、サスペンションワイヤー固定基板７５と、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆと、保護カバー７７とを備えている。
【００４７】
マグネットユニットフレーム７１は、正面視において長方形の輪郭の枠部材からなっている。マグネットユニットフレーム７１の左右の側面の中央には、支軸７４を通すための軸孔７１ａと、支軸７４を固定するためのネジ穴７１ｂが形成されている。マグネットユニットフレーム７１の上面には、サスペンションワイヤー固定基板７５を固定するための２つのネジ穴７１ｃが形成されている。また、マグネットユニットフレーム７１の上下の内側面の前端には、マグネットユニットフレーム７１の内側に突出した４つの鍔部が形成され、これら４つの鍔部には、保護カバー７７を固定するためのネジ穴７１ｄが形成されている。さらに、マグネットユニットフレーム７１の上下の内側面の後端には、マグネットユニットフレーム７１の内側に突出した４つの鍔部が形成され、これら４つの鍔部には、サーボユニットフレーム８１を固定するためのネジ穴７１ｅが形成されている。
【００４８】
図４は、マグネットユニットフレーム７１を後側から見た斜視図である。図４を参照して、８つのパンマグネット７２がマグネットユニットフレーム７１の上下の内側面に取り
付けられる。さらに、８つのチルトマグネット７３がマグネットユニットフレーム７１の左右の内側面に取り付けられる。
【００４９】
図２に戻り、２つの支軸７４には、それぞれ、２つのネジ孔７４ｂが形成されている。２つの支軸７４は、ポリスライダーワッシャ７４ａが取り付けられた状態で、マグネットユニットフレーム７１に形成された軸孔７１ａを介して、ミラーユニットフレーム６１の軸受け６１ｄに嵌め込まれる。この状態で、２つのネジ孔７４ｂを介して２つのネジ７４ｃがマグネットユニットフレーム７１の２つのネジ穴７１ｂに螺着される。これにより、２つの支軸７４がマグネットユニットフレーム７１に固着される。なお、支軸７４は、後述するように、ミラー６９をＴｉｌｔ方向に回動させる回転軸として利用される。
【００５０】
サスペンションワイヤー固定基板７５には、２つのネジ孔７５ａと、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆを通すための３つの端子穴７５ｃ、７５ｄが形成されている。なお、３つの端子穴７５ｃ、７５ｄは、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆを曲線状に張るために、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆの径よりもやや大きく形成されている。サスペンションワイヤー固定基板７５には、端子穴７５ｃ、７５ｄに信号を供給するための回路パターンが形成されている。
【００５１】
サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆは、りん青銅、ベリリウム銅等からなり、導電性に優れ、ばね性を有する。サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆは、断面が円形状となっている。サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆは、互いに同じ形状および特性を持ち、チルトコイル６１ｂとパンコイル６２ｂ、６３ｂとＬＥＤ６８への電流供給と、ミラー６９のＴｉｌｔ方向の回動時において、安定した負荷を与えるために利用される。
【００５２】
マグネットユニット７０の組立時には、サスペンションワイヤー固定基板７５が、マグネットユニットフレーム７１の上面に取り付けられる。この状態で、２つのネジ孔７５ａを介して、２つのネジ７５ｂを２つのネジ穴７１ｃに螺着する。これにより、サスペンションワイヤー固定基板７５がマグネットユニットフレーム７１に固着される。
【００５３】
その後、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｃが、サスペンションワイヤー固定基板７５の３つの端子穴７５ｃと、ミラーユニットフレーム６１の３つのワイヤー孔６１ｈを介して、サスペンションワイヤー固定基板６５の端子穴６５ｃ（図３（ａ）参照）に通される。同様に、サスペンションワイヤー７６ｄ〜７６ｆが、サスペンションワイヤー固定基板７５の３つの端子穴７５ｄと、ミラーユニットフレーム６１の３つのワイヤー孔６１ｉを介して、サスペンションワイヤー固定基板６５の３つの端子穴６５ｄ（図３（ａ）参照）に通される。
【００５４】
しかる後、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆは、それぞれ、チルトコイル６１ｂと、パンコイル６２ｂ、６３ｂと、ＬＥＤ６８に電流を供給するための導線とともに、サスペンションワイヤー固定基板６５、７５に半田付けられる。なお、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆは、ミラー６９から離れる方向に曲線状に張られる。すなわち、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆの上端部は、端子穴７５ｃ、７５ｄから離れるに従って後ろ方向に傾くように端子穴７５ｃ、７５ｄに固定される。また、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆの下端部は、ワイヤー孔６１ｈ、６１ｉおよび端子穴６５ｂ、６５ｃから離れるに従って後ろ方向に傾くようにワイヤー孔６１ｈ、６１ｉおよび端子穴６５ｂ、６５ｃ固定される。これにより、図５に示す構成体が完成する。この状態で、ミラーユニットフレーム６１は、支軸７４の周りにＴｉｌｔ方向に回動可能となる。なお、サスペンションワイヤー固定基板６５は、ミラーユニットフレーム６１のＴｉｌｔ方向の回動に伴って、Ｔｉｌｔ方向に回動する。
【００５５】
図５は、ミラーユニット６０がマグネットユニット７０に取り付けられた状態の構成体の斜視図である。図５（ａ）は、この構成体を図２の前方向から見た斜視図であり、図５（ｂ）は、この構成体を図２の後方向から見た斜視図である。
【００５６】
図５（ｂ）を参照して、サスペンションワイヤー６６ａの両端は、それぞれ、２つの端子穴６４ｃの内側の１つと、２つの端子穴６５ａの内側の１つに接続されている。同様に、サスペンションワイヤー６６ｃの両端は、２つの端子穴６４ｄの内側の１つと、２つの端子穴６５ｂの内側の１つに接続されている。
【００５７】
サスペンションワイヤー６６ｂの両端は、２つの端子穴６４ｃの外側の１つと、２つの端子穴６５ａの外側の１つに接続されている。同様に、サスペンションワイヤー６６ｄの両端は、２つの端子穴６４ｄの外側の１つと、２つの端子穴６５ｂの外側の１つに接続されている。
【００５８】
サスペンションワイヤー７６ａの両端は、３つの端子穴７５ｃの内側の１つと、３つの端子穴６５ｃの内側の１つに接続されている。同様に、サスペンションワイヤー７６ｄの両端は、３つの端子穴７５ｄの内側の１つと、３つの端子穴６５ｄの内側の１つに接続されている。
【００５９】
サスペンションワイヤー７６ｂの両端は、３つの端子穴７５ｃの中央の１つと、３つの端子穴６５ｃの中央の１つに接続されている。同様に、サスペンションワイヤー７６ｅの両端は、３つの端子穴７５ｄの中央の１つと、３つの端子穴６５ｄの中央の１つに接続されている。
【００６０】
サスペンションワイヤー７６ｃの両端は、３つの端子穴７５ｃの外側の１つと、３つの端子穴６５ｃの外側の１つと接続されている。同様に、サスペンションワイヤー７６ｆの両端は、３つの端子穴７５ｄの外側の１つと、３つの端子穴６５ｄの外側の１つに接続されている。
【００６１】
なお、図５（ａ）において、７５ｅは、端子である。端子７５ｅを介して、ミラー６９をＰａｎ方向とチルト方向に駆動するための駆動信号と、ＬＥＤ６８を点灯するための駆動信号が供給される。各端子７５ｅは、それぞれ、端子穴７５ｃ、７５ｄの何れかと、サスペンションワイヤー固定基板７５上の回路パターンを介して接続されている。
【００６２】
図２に戻り、サーボユニット８０は、サーボユニットフレーム８１と、ピンホール取り付け金具８２と、ピンホール板８３と、ＰＳＤ基板８４と、ＰＳＤ８５とを備えている。
【００６３】
サーボユニットフレーム８１は、正面視において長方形の輪郭の枠部材からなっている。サーボユニットフレーム８１の左右の側面には、ピンホール取り付け金具８２を固定するための２つのネジ孔８１ａが形成されている。また、サーボユニットフレーム８１の上下の内側面の前端には、サーボユニットフレーム８１の内側に突出した４つの鍔部が形成され、これら４つの鍔部には、それぞれ、ネジ孔８１ｃが形成されている。さらに、サーボユニットフレーム８１の左右の内側面の後端には、サーボユニットフレーム８１の内側に突出した４つの鍔部が形成され、これら４つの鍔部には、それぞれ、ネジ穴８１ｅが形成されている。
【００６４】
ピンホール取り付け金具８２の左右の側面には、２つのネジ穴８２ａが形成されている。また、ピンホール取り付け金具８２の背面には、ピンホール板８３を固定するための２つのネジ穴８２ｂと、ＬＥＤ６８から出射されたサーボ光をピンホール８３ａを介してＰＳＤ８５に導くための開口８２ｃが形成されている。
【００６５】
ピンホール板８３には、ピンホール８３ａと、２つのネジ孔８３ｂが形成されている。ピンホール８３ａは、ＬＥＤ６８から出射された拡散光のうち、一部の光を通過させる。
【００６６】
ＰＳＤ基板８４には、ＰＳＤ基板８４をサーボユニットフレーム８１に固定するための４つのネジ孔８４ａが形成されている。ＰＳＤ基板８４には、ＰＳＤ８５が装着されている。ＰＳＤ８５は、サーボ光の受光位置に応じた信号を出力する。
【００６７】
サーボユニット８０の組立時には、ピンホール板８３が、ピンホール取り付け金具８２の背面に当てられる。この状態で、２つのネジ孔８３ｂを介して２つのネジ８３ｃを２つのネジ穴８２ｂに螺着する。これにより、ピンホール板８３がピンホール取り付け金具８２に固着される。
【００６８】
次に、ピンホール取り付け金具８２が、サーボユニットフレーム８１内に収容される。この状態で、４つのネジ孔８１ａと４つのネジ穴８２ａとが合わされ、左右から４つのネジ８１ｂをそれぞれネジ孔８１ａとネジ穴８２ａに螺着する。これにより、ピンホール取り付け金具８２が、サーボユニットフレーム８１に固着される。
【００６９】
さらに、ＰＳＤ基板８４が、サーボユニットフレーム８１の背部に当てられる。この状態で、４つのネジ孔８４ａを介して４つのネジ８４ｂを４つのネジ穴８１ｅに螺着する。これにより、ＰＳＤ基板８４が、サーボユニットフレーム８１に固着される。こうして、図６に示すサーボユニット８０が完成する。図６（ａ）は、組み立てられたサーボユニット８０を前方から見た斜視図、図６（ｂ）は、組み立てられたサーボユニット８０を後方から見た斜視図である。
【００７０】
こうしてサーボユニット８０が組み立てられた後、サーボユニット８０が、図５に示す構成体の背部に当てられる。この状態で、サーボユニットフレーム８１の４つのネジ孔８１ｃを介して、後方から４つのネジ８１ｄをマグネットユニットフレーム７１の４つのネジ穴７１ｅに螺着する。これにより、サーボユニット８０が図５に示す構成体に固着される。こうして、図７に示すように、ミラーアクチュエータ２４の組立が完了する。図７（ａ）は、ミラーアクチュエータ２４を前方から見た斜視図、図７（ｂ）は、ミラーアクチュエータ２４を後方から見た斜視図である。
【００７１】
図７に示すアセンブル状態において、８つのパンマグネット７２（図４参照）は、パンコイル６２ｂ、６３ｂ（図３（ａ）参照）に電流を印加することにより、パンコイル装着板６２、６３に支軸６７を軸とする回動力が生じるよう、配置および極性が調整されている。したがって、パンコイル６２ｂ、６３ｂに電流を印加すると、パンコイル６２ｂ、６３ｂに生じる電磁駆動力によってパンコイル装着板６２、６３とともに支軸６７が回動し、これにより、ミラー６９が、支軸６７を軸として回動する。支軸６７を軸とするミラー６９の回動方向をＰａｎ方向という。なお、パンコイル６２ｂ、６３ｂへの電流の印加を中止すると、ミラー６９は、サスペンションワイヤー６６ａ〜６６ｄのばね性により、回動前の位置に戻される。
【００７２】
図７に示すアセンブル状態において、８つのチルトマグネット７３（図４参照）は、チルトコイル６１ｂ（図３（ａ）参照）に電流を印加することにより、ミラーユニットフレーム６１に支軸７４を軸とする回動力が生じるよう、配置および極性が調整されている。したがって、チルトコイル６１ｂに電流を印加すると、チルトコイル６１ｂに生じる電磁駆動力によって、ミラーユニットフレーム６１が、支軸７４を軸として回動し、ミラーユニットフレーム６１と一体的にミラー６９が回動する。支軸７４を軸とするミラー６９の回動方向をＴｉｌｔ方向という。なお、チルトコイル６１ｂへの電流の印加を中止すると
、ミラーユニットフレーム６１は、サスペンションワイヤー７６ａ〜７６ｆのばね性により、回動前の位置に戻される。
【００７３】
なお、上記のようにミラーアクチュエータ２４を構成することにより、大きなミラー６９を高レスポンスで駆動することができる。このため、目標領域からの反射光を、大きなミラー６９で受光できるようになる。
【００７４】
図８は、ミラーアクチュエータ２４が装着された状態の光学系の構成を示す図である。
【００７５】
図８において、５００は、光学系を支持するベースである。
【００７６】
ベース５００の上面には、レーザ光源２１と、ビーム整形レンズ２２と、孔板２３と、ミラーアクチュエータ２４と、視野コントロールフィルム３２と、バンドパスフィルタ３３と、受光レンズ３４と、光検出器３５が配置されている。レーザ光源２１は、ベース５００の上面に配されたレーザ光源用の回路基板２１ａに装着されている。また、光検出器３５は、ベース５００の上面に配された光検出器３５用の回路基板３５ａに装着されている。
【００７７】
レーザ光源２１から出射されたレーザ光は、ビーム整形レンズ２２によって水平方向および鉛直方向の収束作用を受け、目標領域において所定の形状に整形される。ビーム整形レンズ２２を透過した出射レーザ光は、孔板２３に形成された孔２３ａを通過した後、ミラーアクチュエータ２４のミラー６９に入射し、ミラー６９によって目標領域に向かって反射される。ミラーアクチュエータ２４によってミラー６９が駆動されることにより、出射レーザ光が目標領域内においてスキャンされる。
【００７８】
ミラーアクチュエータ２４は、中立位置にあるときに、ビーム整形レンズ２２からの走査レーザ光がミラー６９のミラー面に対し水平方向において４５度の入射角で入射するよう配置されている。なお、「中立位置」とは、ミラー面が鉛直方向に対し平行で、且つ、走査レーザ光がミラー面に対し水平方向において４５度の入射角で入射するときのミラー６９の位置をいう。
【００７９】
ベース５００の上面には、回路基板２１ａ、３５ａの他、ミラーアクチュエータ２４の背後に、ミラーアクチュエータ２４のチルトコイル６１ｂ、パンコイル６２ｂ、６３ｂに駆動信号を供給するための回路基板（図示せず）が配置されている。これら回路基板は、図１（ａ）の回路ユニット４０に含まれる。
【００８０】
図９（ａ）は、ミラー６９の位置を検出するためのサーボ光学系を説明する図である。同図は、図８の光学系をベース５００の上面側から見たときの模式図である。同図には、ミラーアクチュエータ２４の一部断面図とレーザ光源２１のみが示されている。
【００８１】
上述の如く、ミラーアクチュエータ２４には、ＬＥＤ６８と、ピンホール取り付け金具８２と、ピンホール板８３と、ＰＳＤ基板８４と、ＰＳＤ８５が配されている。
【００８２】
ＬＥＤ６８、ＰＳＤ８５およびピンホール８３ａは、ミラーアクチュエータ２４のミラー６９が上記中立位置にあるときに、ＬＥＤ６８がピンホール板８３のピンホール８３ａとＰＳＤ８５の中心に向き合うように配置されている。すなわち、ミラー６９が中立位置にあるとき、ＬＥＤ６８から出射されピンホール８３ａを通るサーボ光が、ＰＳＤ８５の中心に垂直に入射するよう、ピンホール板８３およびＰＳＤ８５が配置されている。また、ピンホール板８３は、ＬＥＤ６８とＰＳＤ８５の中間位置よりもＰＳＤ８５に近い位置に配置されている。
【００８３】
ここで、ＬＥＤ６８から拡散するように発せられたサーボ光は、その一部が、ピンホール８３ａを通過し、ＰＳＤ８５によって受光される。ピンホール８３ａ以外の領域に入射されたサーボ光は、ピンホール板８３によって遮光される。ＰＳＤ８５は、サーボ光の受光位置に応じた電流信号を出力する。
【００８４】
たとえば、図９（ｂ）のようにミラー６９が破線で示す中立位置から矢印方向に回動すると、ＬＥＤ６８の拡散光（サーボ光）のうちピンホール８３ａを通る光の光路は、ＬＰ１からＬＰ２へと変位する。その結果、ＰＳＤ８５上におけるサーボ光の照射位置が変化し、ＰＳＤ８５から出力される位置検出信号が変化する。この場合、ＬＥＤ６８からのサーボ光の発光位置と、ＰＳＤ８５の受光面上におけるサーボ光の入射位置は一対一に対応する。したがって、ＰＳＤ８５にて検出されるサーボ光の入射位置によって、ミラー６９の位置を検出することができ、結果、目標領域における走査レーザ光の走査位置を検出することができる。
【００８５】
図１０（ａ）は、レーザレーダ１の内部を上面側から見たときの一部平面図である。同図（ａ）には、出射レーザ光が実線の矢印で示され、目標領域からの反射光が点線の矢印で示されている。また、筺体１０内の迷光が破線の矢印で模式的に示されている。図１０（ｂ）は、Ｚ軸負方向から見た視野コントロールフィルム３２のＸ−Ｙ平面の表面図である。同図（ｂ）には、Ｚ軸正方向に進む目標領域からの反射光が円にバツのマークで示され、Ｘ−Ｙ平面の面内方向に傾きをもって入射する迷光が破線の矢印で示されている。
【００８６】
図１０（ａ）を参照して、レーザ光源２１から出射されるレーザ光は、ビーム整形レンズ２２を透過した後、孔板２３に形成された孔２３ａを通過する。孔板２３の孔２３ａを通過した出射レーザ光は、ミラー６９によって反射され、筺体１０内から目標領域に出射される。
【００８７】
筺体１０から出射される出射レーザ光は、拡散光である。すなわち、出射レーザ光は、拡散光の状態で、筺体１０内から出射される。これに対し、目標領域で反射され筺体１０に入射する反射光は、遠方にある目標領域の障害物（例えば数１０ｍ）によって反射された光であるため、略平行光となる。よって、反射光は、略平行光の状態で、ミラー６９に入射する。
【００８８】
なお、図１０には、便宜上、ミラー６９における出射レーザ光の入射領域が反射光の入射領域の半分程度であるように示されているが、実際は、出射レーザ光の入射領域よりも反射光の入射領域の方が数段広くなっている。このため、孔板２３のミラー面２３ｂにおける反射光の入射領域は、孔板２３のミラー面２３ｂにおける出射レーザ光の通過領域よりも、かなり広くなっている。
【００８９】
このように、反射光は、出射レーザ光の通過領域よりも広い領域において、略平行光の状態で、孔板２３のミラー面２３ｂに入射する。これにより、反射光は、大半が孔板２３のミラー面２３ｂによって反射される。孔板２３のミラー面２３ｂによって反射された目標領域からの反射光は、視野コントロールフィルム３２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対して、略平行光の状態で入射する。視野コントロールフィルム３２に入射した目標領域からの反射光は、視野コントロールフィルム３２のルーバー層の透過部を透過する。その後、目標領域からの反射光は、バンドパスフィルタ３３を透過し、受光レンズ３４によって、集光されて光検出器３５に入射する。これにより、目標領域からの反射光を検出することができる。
【００９０】
また、ミラー６９が矢印方向に回動した場合、目標領域からの反射光は、ミラー６９に
よって、ミラー６９の回動前と同じ方向に反射される。すなわち、目標領域からの反射光は、ミラー６９の回動位置に拘わらず、ミラー６９によって、レーザ光源２１の光軸に平行な方向に反射される。このため、目標領域からの反射光は、ミラー６９の回動位置に拘わらず、同じ光路を通って、略平行光の状態で、視野コントロールフィルム３２に入射する。
【００９１】
さらに、図示の如く、レーザ光源２１と光検出器３５が同一筺体１０内に配置されているため、レーザ光源２１の出射口や、孔板２３の孔２３ａ等によって回折されたレーザ光の一部が、直接、もしくは、筺体１０内で反射され、迷光となって光検出器３５に入射することが起こり得る。また、Ｘ−Ｚ平面およびＹ−Ｚ平面の面内方向に傾けられた投射／受光窓５０によって、反射されたレーザ光の一部についても、直接、もしくは、筺体１０内で反射され、迷光となって光検出器３５に入射することが起こり得る。なお、これらの迷光は、レーザ光と同じ波長帯域をもつため、バンドパスフィルタ３３によっては、除去することはできない。このように、これらの迷光は、筺体１０内の光学素子や壁部による回折、および反射によって、様々な角度成分を有する。
【００９２】
同図（ｂ）を参照して、Ｓ１は、視野コントロールフィルム３２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対して、Ｘ軸方向に傾きをもつ迷光であり、Ｓ２は、視野コントロールフィルム３２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対して、Ｙ軸方向に傾きをもつ迷光である。
【００９３】
また、前述のごとく、目標領域からの反射光Ｒ１、Ｒ２は、ミラー６９の回動位置に拘わらず、視野コントロールフィルム３２の光入射面の法線に対して略平行光の状態で、視野コントロールフィルム３２に入射する。
【００９４】
このように、目標領域からの反射光は、常に、視野コントロールフィルム３２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対し、略平行光の状態で入射し、迷光の大半は、視野コントロールフィルム３２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の面内方向に傾いた状態で入射する。したがって、視野コントロールフィルム３２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の面内方向に所定の角度以上に傾いた光を除去することによって、光検出器３５に入射する迷光の影響を抑えることができる。
【００９５】
図１１は、本実施の形態に係る視野コントロールフィルム３２の遮光作用を説明するための図である。
【００９６】
同図（ａ）は、視野コントロールフィルム３２を模式的に示した斜視図である。また、同図（ｂ）は、視野コントロールフィルム３２のＸ−Ｚ平面における断面図であり、同図（ｃ）は、視野コントロールフィルム３２のＹ−Ｚ平面における断面図である。
【００９７】
視野コントロールフィルム３２は、ルーバー層３２１、３２２を有する。
【００９８】
ルーバー層３２１は、遮光部３２１ａと、透過部３２１ｂとがＸ軸方向に向かって、交互に積層されている。遮光部３２１ａと透過部３２１ｂは、Ｙ−Ｚ平面に対し、互いに平行となるように形成されている。また、遮光部３２１ａは、Ｘ軸方向の幅が薄い帯状であり、透過部３２１ｂは、Ｘ軸方向の幅が厚い帯状である。遮光部３２１ａのＸ軸方向の幅は一定であり、透過部３２１ｂのＸ軸方向の幅も一定である。
【００９９】
遮光部３２１ａは、光を吸収する遮光性物質からなる。遮光部３２１ａは、ルーバー層３２１の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対して、Ｘ軸方向に所定の角度以上の傾きをもつ迷光Ｓ１を遮光する。
【０１００】
透過部３２１ｂは、光を透過させる透過性物質からなる。透過部３２１ｂは、ルーバー層３２１の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対して、略平行光の状態で入射する反射光Ｒ１を透過させる。
【０１０１】
同図（ｂ）を参照して、遮光部３２１ａとルーバー層３２１の表面とのなす角度β１は、９０度である。遮光部３２１ａは、間隔Ｌ１でＸ軸方向に形成されている。また、遮光部３２１ａは、ルーバー層３２１、３２２の積層方向に厚さＴ１を有する。これらにより、ルーバー層３２１を光が透過可能な角度（視野角）は、α１に制限される。
【０１０２】
視野角α１は、遮光部３２１ａの間隔Ｌ１を狭くし、遮光部３２１ａの厚さＴ１を大きくすることによって、狭くすることができる。また、逆に、視野角α１は、遮光部３２１ａの間隔Ｌ１を広くし、遮光部３２１ａの厚さＴ１を小さくすることによって、広くすることができる。さらに、遮光部３２１ａとルーバー層３２２の表面とのなす角度β１を調整することにより、反射光Ｒ１の入射可能な角度を調整することができる。
【０１０３】
本実施の形態において、反射光Ｒ１は、ルーバー層３２１の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対し、略平行光の状態で入射される。したがって、視野角α１が、０度に近づくよう、遮光部３２１ａの間隔Ｌ１は、非常に狭く、遮光部３２１ａの厚さＴ１は、非常に厚く設定される。これにより、ルーバー層３２１の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対して、Ｘ軸方向に視野角α１よりも大きい入射角γ１をもつ迷光Ｓ１は、ルーバー層３２１の遮光部３２１ａによって、遮光される。
【０１０４】
同図（ａ）に戻り、ルーバー層３２２は、遮光部３２２ａと、透過部３２２ｂとがＹ軸方向に向かって、交互に形成されている。遮光部３２２ａと、透過部３２２ｂは、Ｘ−Ｚ平面に対し、互いに平行となるように形成されている。また、遮光部３２２ａは、Ｙ軸方向の幅が薄い帯状であり、透過部３２２ｂは、Ｙ軸方向の幅が厚い帯状である。遮光部３２２ａのＹ軸方向の幅は一定であり、透過部３２２ｂのＹ軸方向の幅も一定である。
【０１０５】
遮光部３２２ａは、光を吸収する遮光性物質からなる。遮光部３２２ａは、ルーバー層３２２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対して、Ｙ軸方向に所定の角度以上の傾きをもつ迷光Ｓ２を遮光する。
【０１０６】
透過部３２２ｂは、光を透過させる透過性物質からなる。透過部３２２ｂは、ルーバー層３２２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対して、略平行光の状態で入射する反射光Ｒ２を透過させる。
【０１０７】
同図（ｃ）を参照して、遮光部３２２ａとルーバー層３２２の表面とのなす角度β２は、９０度である。遮光部３２２ａは、間隔Ｌ２で形成されている。また、遮光部３２２ａは、ルーバー層３２１、３２２の積層方向に厚さＴ２を有する。
【０１０８】
本実施の形態において、反射光Ｒ２は、ルーバー層３２２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対し、略平行光の状態で入射される。したがって、ルーバー層３２１と同様、視野角α２が、０度に近づくよう、遮光部３２２ａの間隔Ｌ２は、非常に狭く、遮光部３２２ａの厚さＴ２は、非常に厚く設定される。これにより、ルーバー層３２２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の法線に対して、Ｙ軸方向に視野角α２よりも大きい入射角γ２をもつ迷光Ｓ２は、ルーバー層３２２の遮光部３２２ａによって、遮光される。
【０１０９】
同図（ａ）に戻り、ルーバー層３２１とルーバー層３２２は、遮光部３２１ａ、３２２ａが、それぞれ、直交するように形成されている。これにより、視野コントロールフィルム３２は、Ｘ−Ｙ平面の面内方向において所定の角度以上の傾きを有する迷光Ｓ１、Ｓ２
を遮光し、Ｘ−Ｙ平面に略垂直な方向から入射する反射光Ｒ１、Ｒ２を透過させる。
【０１１０】
なお、本実施の形態では、目標領域からの反射光が平行光である光路中に視野コントロールフィルム３２が配されているが、たとえば、受光レンズ３４の後段等、光が収束する光路中に視野コントロールフィルム３２を配置することもできる。ただし、このような場合には、視野コントロールフィルム３２の光入射面に対する反射光の入射角が反射光の入射位置に応じて変化するため、反射光の入射位置に応じて、反射光がルーバー層３２１、３２２により遮光されないように、ルーバー層３２１、３２２の遮光部３２１ａ、３２２ａの傾き角β１、β２を調整する必要がある。
【０１１１】
これに対し、本実施の形態のように視野コントロールフィルム３２を反射光が略平行光となる光路に配置すると、簡素な構成のルーバー層３２１、３２２により、目標領域からの反射光以外の角度成分を持つ迷光を、効果的に除去することができる。
【０１１２】
図１２は、レーザレーダ１の回路構成を示す図である。なお、同図には、便宜上、投射光学系２０および受光光学系３０の主要な構成が併せて示されている。図示の如く、レーザレーダ１は、ＰＤ信号処理回路１０１と、スキャンＬＤ駆動回路１０２と、アクチュエータ駆動回路１０３と、サーボＬＥＤ駆動回路１０４と、ＰＳＤ信号処理回路１０５と、ＤＳＰ１０６を備えている。これらの回路は、図１の回路ユニット４０に含まれている。
【０１１３】
ＰＤ信号処理回路１０１は、光検出器３５の受光光量に応じた電圧信号を増幅およびデジタル化してＤＳＰ１０６に供給する。
【０１１４】
スキャンＬＤ駆動回路１０２は、ＤＳＰ１０６からの信号をもとに、レーザ光源２１に駆動信号を供給する。具体的には、目標領域にレーザ光を照射するタイミングで、パルス状の駆動信号（電流信号）がレーザ光源２１に供給される。
【０１１５】
ＰＳＤ信号処理回路１０５は、ＰＳＤ８５からの出力信号をもとに求めた位置検出信号をＤＳＰ１０６に出力する。サーボＬＥＤ駆動回路１０４は、ＤＳＰ１０６からの信号をもとに、ＬＥＤ６８に駆動信号を供給する。アクチュエータ駆動回路１０３は、ＤＳＰ１０６からの信号をもとに、ミラーアクチュエータ２４を駆動する。具体的には、目標領域においてレーザ光を所定の軌道に沿って走査させるための駆動信号がミラーアクチュエータ２４に供給される。
【０１１６】
ＤＳＰ１０６は、ＰＳＤ信号処理回路１０５から入力された位置検出信号をもとに、目標領域におけるレーザ光の走査位置を検出し、ミラーアクチュエータ２４の駆動制御や、レーザ光源２１の駆動制御等を実行する。また、ＤＳＰ１０６は、ＰＤ信号処理回路１０１から入力される電圧信号に基づいて、目標領域内のレーザ光照射位置に障害物が存在するかを判定し、同時に、レーザ光源２１から出力されるレーザ光の照射タイミングと、光検出器３５にて受光される目標領域からの反射光の受光タイミングの間の時間差をもとに、障害物までの距離を測定する。
【０１１７】
以上、本実施の形態によれば、目標領域からの反射光が略平行光となる光路に視野コントロールフィルム３２を配置することで、目標領域からの反射光と角度成分が異なる迷光を効率よく除去することができる。よって、投射光学系と受光光学系が同一筺体内にあるような場合であっても、目標領域からの反射光を適正に受光することができる。
【０１１８】
また、本実施の形態によれば、レーザ光の照射タイミングにおける迷光の影響を抑えることができるため、障害物が近距離にある場合にあっても、精度よく距離を測定することができる。
【０１１９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も上記以外に種々の変更が可能である。
【０１２０】
たとえば、上記実施の形態では、目標領域からの反射光が、視野コントロールフィルム３２の光入射面に対して、入射角が略０度となるように入射させたが、視野コントロールフィルム３２の光入射面に対して所定の角度θだけ傾いた状態で、反射光を視野コントロールフィルム３２に入射させてもよい。この場合、遮光部３２１ａとルーバー層３２１の表面とのなす角度β１または遮光部３２２ａとルーバー層３２２の表面とのなす角度β２を調整することによって、視野コントロールフィルム３２に入射する反射光の入射角度に対応させることができる。
【０１２１】
図１３は、Ｘ−Ｚ平面の面内方向における入射角がθとなるように反射光が視野コントロールフィルム３２に入射する場合における視野コントロールフィルム３２の遮光作用を模式的に示す図である。同図（ａ）は、視野コントロールフィルム３２のＸ−Ｚ平面における断面図であり、同図（ｂ）は、視野コントロールフィルム３２のＹ−Ｚ平面における断面図である。
【０１２２】
同図（ａ）を参照して、ルーバー層３２１は、上記実施の形態同様、遮光部３２１ａと透過部３２１ｂが、交互に形成されている。遮光部３２１ａとルーバー層３２１の表面とのなす角度β３は、反射光Ｒ３の入射角θと略平行になるように、Ｚ軸方向からＸ軸方向に傾けられている。
【０１２３】
同図（ｂ）を参照して、ルーバー層３２２は、上記実施の形態同様、遮光部３２２ａと透過部３２２ｂが、交互に形成されている。また、遮光部３２２ａとルーバー層３２２の表面とのなす角度は、９０度である。
【０１２４】
また、上記実施の形態同様、ルーバー層３２１とルーバー層３２２は、遮光部３２１ａ、３２２ａが、それぞれ、直交するように積層されている。
【０１２５】
これにより、視野コントロールフィルム３２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）に対して、入射角θで入射する目標領域からの反射光Ｒ３を透過させ、視野コントロールフィルム３２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）の面内方向において所定の角度以上の傾きを有する光を遮光させることができる。
【０１２６】
このように、反射光が視野コントロールフィルム３２の光入射面（Ｘ−Ｙ平面）に対して、所定の傾きをもって入射する場合も、ルーバー層３２１の遮光部３２１ａを傾いて形成させることにより、上記の実施形態同様に、目標領域の反射光以外の角度成分をもつ迷光を除去することができる。
【０１２７】
また、上記実施の形態では、反射光が略平行光の状態で視野コントロールフィルム３２に入射されたが、反射光が平行光からやや拡散していてもよく、やや収束していてもよい。この場合、上記実施の形態に比べて、光がやや減衰し、また、迷光の除去効率が多少低くなるが、視野コントロールフィルムの視野角の調整によって、上記実施の形態と同様、反射光の角度成分と異なる迷光を除去することができる。
【０１２８】
また、上記実施の形態において光検出器３５を囲むように遮光ボックスをさらに配置してもよい。
【０１２９】
図１４（ａ）は、遮光ボックス３６を配置した場合におけるレーザレーダ１の内部を上
面側から見たときの一部平面図である。なお、同図中、上記実施の形態と同一部分には同一符号が付されている。
【０１３０】
遮光ボックス３６は、表面が遮光性のある素材であり、バンドパスフィルタ３３と、受光レンズ３４と、光検出器３５を囲むように配置される。遮光ボックス３６の一つの側面には、中央に開口３６ａが形成されている。開口３６ａには、視野コントロールフィルム３２が嵌め込められる。遮光ボックス３６の外側面は、開口３６ａに嵌め込められた視野コントロールフィルム３２以外の位置に入射する光を遮光する。
【０１３１】
これにより、上記実施の形態と同様、目標領域からの反射光と角度成分が異なる迷光を除去することができる。また、本変更例では、光検出器３５を囲むように遮光ボックス３６が配置されるため、視野コントロールフィルム３２を通過する以外の迷光は、遮光ボックス３６によって除去される。よって、上記実施の形態に比べ、光検出器３５に入射する迷光を一層除去することができる。
【０１３２】
また、本変更例および上記実施の形態では、視野コントロールフィルム３２とバンドパスフィルタ３３が互いに別の部材とされたが、たとえば、図１４（ｂ）に示すように、視野コントロールフィルム３２とバンドパスフィルタ３３が一体的に形成されてもよい。これにより、部品点数の削減とレーザレーダの構成の簡素化および小型化を図ることができる。
【０１３３】
また、上記実施の形態では、投射光学系２０と受光光学系３０の光路が一致するタイプのレーザレーダの構成例を示したが、投射光学系と受光光学系が別々に配置され、光路が一致しないタイプのレーザレーダに本発明を用いても良い。この場合、レーザ光の走査に伴い、受光光学系に入射する反射光の入射角が変化するが、視野コントロールフィルムの視野角を広く調整することによって、本発明を適用可能である。
【０１３４】
さらに、上記実施の形態では、車両等に搭載されるレーザレーダにおける構成例を示したが、本発明の受光装置は、モーションセンサ等、目標領域に光を投射したときの反射光を光検出器等で受光するタイプの装置であれば、どのような装置にも適用可能である。
【０１３５】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３６】
１    …  レーザレーダ
２１    …  レーザ光源
２３    …  孔板（反射板）
２３ａ  …  孔
２３ｂ  …  ミラー面（反射面）
２４    …  ミラーアクチュエータ（光走査部）
３１    …  受光装置
３２    …  視野コントロールフィルム（光学フィルタ）
３２１  …  ルーバー層（第１のルーバー層）
３２１ａ…  遮光部（第１の遮光部）
３２１ｂ…  透過部（第１の透過部）
３２２  …  ルーバー層（第２のルーバー層）
３２２ａ…  遮光部（第２の遮光部）
３２２ｂ…  透過部（第２の透過部）
３３    …  バンドパスフィルタ
３４    …  受光レンズ（集光素子）
３５    …  光検出器
【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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【図１３】
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【図１４】
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