(57)【要約】【課題】装置全体の小型化が可能であり、しかも、光利用効率を向上できる光学監視装置を提供すること。【解決手段】本発明の光学監視装置１は、送信光Ｙを送信する送信光送信部１１と、対象物Ｘによって反射された送信光Ｙの反射光Ｚを受信する送信光受信部１２と、送信光Ｙを反射して対象物Ｘに送信する送信光反射領域１３ａ、及び反射光Ｚを透過して送信光受信部１２に送信する反射光透過領域１３ｂを有する光分離手段１３と、送信光Ｙに所定の拡がり角を付与して対象物Ｘへ送信光を送信すると共に、対象物Ｘからの反射光Ｚを集光する送受信光ユニット１４と、を具備し、送信光送信部１１は、分離手段１３の送信光反射領域１３ａに送信光Ｙを照射することを特徴とする。【選択図】図１
2016017803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信光を送信する送信光送信部と、
対象物によって反射された前記送信光の反射光を受信する送信光受信部と、
前記送信光を反射して前記対象物に送信する送信光反射領域、及び前記反射光を透過して前記送信光受信部に送信する反射光透過領域を有する光分離手段と、
前記送信光に所定の拡がり角を付与して前記対象物へ前記送信光を送信すると共に、前記対象物からの前記反射光を集光する送受信光ユニットと、を具備し、
前記送信光送信部は、前記光分離手段の前記送信光反射領域に前記送信光を照射することを特徴とする、光学監視装置。
【請求項２】
前記光分離手段は、前記送信光反射領域において前記送信光を全反射する、請求項１に記載の光学監視装置。
【請求項３】
送信光を送信する送信光送信部と、
対象物によって反射された前記送信光の反射光を受信する送信光受信部と、
前記送信光を透過して前記対象物に送信する送信光透過領域、及び前記反射光を反射して前記送信光受信部に送信する反射光反射領域を有する光分離手段と、
前記送信光に所定の拡がり角を付与して前記対象物へ前記送信光を送信すると共に、前記対象物からの前記反射光を集光する送受信光ユニットと、を具備し、
前記送信光送信部は、前記光分離手段の前記送信光透過領域に前記送信光を照射することを特徴とする、光学監視装置。
【請求項４】
前記光分離手段は、前記反射光反射領域において前記反射光を全反射する、請求項３に記載の光学監視装置。
【請求項５】
前記送受信光ユニットと前記光分離手段との間に設けられ、前記反射光を略平行光にする第１の光学部材を備えた、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学監視装置。
【請求項６】
前記第１の光学部材は、前記送信光を透過する送信光透過領域を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光学監視装置。
【請求項７】
前記第１の光学部材は、前記送信光透過領域において特定波長を有する前記送信光を当該送信光以外の波長を有する他の光に対して選択的に透過する、請求項６に記載の光学監視装置。
【請求項８】
前記送信光送信部と前記光分離手段との間に設けられ、前記送信光のビーム径を制御する第２の光学部材を備えた、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光学監視装置。
【請求項９】
前記光分離手段と前記送信光受信部との間に設けられ、前記反射光の偏光特性を制御する電気光学素子を備えた、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光学監視装置。
【請求項１０】
前記送信光送信部と前記光分離手段との間に設けられ、前記送信光を直線偏光から円偏光に変換する第１の偏光素子を備えた、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光学監視装置。
【請求項１１】
前記送信光送信部と前記光分離手段との間に設けられ、前記送信光を所望の偏光に変換する第２の偏光素子を備えた、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光学監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学監視装置に関し、特に、対象物を簡易かつ効率良く監視又は捜索できる光学監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光を監視フィールドに照射して海上遭難者及び海上遭難船などを捜索するレーザ監視装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このレーザ監視装置は、レーザ光送信部から照射されたレーザ光をハーフミラーで対象物に向けて反射すると共に、対象物から反射されたレーザ光の反射光をハーフミラーで透過させてレーザ光受信部で受信する。これにより、レーザ光の送信光の光軸と反射光の光軸とを一致させることができるので、レーザ監視装置の構成の簡素化が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１８８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のレーザ監視装置においては、ハーフミラーを用いて送信側のレーザ光を反射すると共に、受信側のレーザ光の反射光を透過させているので、送光側及び受光側でそれぞれ５０％の光の損失が発生し、レーザ監視装置の光利用効率が２５％となる。このため、装置全体の小型化が可能であると共に、光利用効率を向上できる光学監視装置が望まれている。
【０００５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、装置全体の小型化が可能であり、しかも、光利用効率を向上できる光学監視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】
【０００６】
本発明の光学監視装置は、送信光を送信する送信光送信部と、対象物によって反射された前記送信光の反射光を受信する送信光受信部と、前記送信光を反射して前記対象物に送信する送信光反射領域、及び前記反射光を透過して前記送信光受信部に送信する反射光透過領域を有する光分離手段と、前記送信光に所定の拡がり角を付与して前記対象物へ前記送信光を送信すると共に、前記対象物からの前記反射光を集光する送受信光ユニットと、を具備し、前記送信光送信部は、前記光分離手段の前記送信光反射領域に前記送信光を照射することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、光分離手段によって送信光と反射光とを分離することができるので、送受信光ユニットを送受信用として共用することが可能となり、装置全体の小型化が可能となる。しかも、対象物からの反射光の受光光路が光分離手段の一部の領域である送信光反射領域によってのみ遮蔽されるので、ハーフミラーの全面に送信光を照射して送信光と反射光とを分離する場合と比較して光の損失量を低減することが可能となる。したがって、装置全体の小型化が可能であり、しかも、光利用効率を向上できる光学監視装置を実現できる。
【０００８】
本発明の光学監視装置においては、前記光分離手段は、前記送信光反射領域において前記送信光を全反射することが好ましい。この構成により、送信光の損失量を低減できるので、光利用効率をより向上できる。
【０００９】
本発明の光学監視装置は、送信光を送信する送信光送信部と、対象物によって反射された前記送信光の反射光を受信する送信光受信部と、前記送信光を透過して前記対象物に送信する送信光透過領域、及び前記反射光を反射して前記送信光受信部に送信する反射光反射領域を有する光分離手段と、前記送信光に所定の拡がり角を付与して前記対象物へ前記送信光を送信すると共に、前記対象物からの前記反射光を集光する送受信光ユニットと、を具備し、前記送信光送信部は、前記光分離手段の前記送信光透過領域に前記送信光を照射することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、光分離手段によって送信光と反射光とを分離することができるので、送受信光ユニットを送受信用として共用することが可能となり、装置全体の小型化が可能となる。しかも、対象物からの反射光の光の損失量が送信光反射領域を透過する反射光のみとなるので、ハーフミラーの全面に送信光を照射して送信光と反射光とを分離する場合と比較して光の損失量を低減することが可能となる。したがって、装置全体の小型化が可能であり、しかも、光利用効率を向上できる光学監視装置を実現できる。
【００１１】
本発明の光学監視装置においては、前記光分離手段は、前記反射光反射領域において前記反射光を全反射することが好ましい。この構成により、反射光の損失量を低減できるので、光利用効率をより向上できる。
【００１２】
本発明の光学監視装置においては、前記送受信光ユニットと前記光分離手段との間に設けられ、前記反射光を略平行光にする第１の光学部材を備えることが好ましい。この構成により、光分離手段に入光する反射光の受光経路を拡大できるので、反射光の損失量をより低減でき、光の利用効率を一層低減できる。
【００１３】
本発明の光学監視装置においては、前記第１の光学部材は、前記送信光を透過する送信光透過領域を有することが好ましい。この構成により、送信光を平行光として送受信光ユニットに入射させることが可能となる。
【００１４】
本発明の光学監視装置においては、前記第１の光学部材は、前記送信光透過領域において特定波長を有する前記送信光を当該送信光以外の波長を有する他の光に対して選択的に透過することが好ましい。この構成により、送信光を選択的に透過させることができる。
【００１５】
本発明の光学監視装置においては、前記送信光送信部と前記光分離手段との間に設けられ、前記送信光のビーム径を制御する第２の光学部材を備えることが好ましい。この構成により、送信光のビーム径を所望の範囲に制御できるので、送受信光ユニットから対象物に送信される送信光の拡がり範囲の制御が可能となる。
【００１６】
本発明の光学監視装置においては、前記光分離手段と前記送信光受信部との間に設けられ、前記反射光の偏光特性を制御する電気光学素子を備えることが好ましい。この構成により、送信光受信部で受信する反射光の偏光特性を制御できるので、送信光受信部において反射光のパルスの制御が可能となり、送信光の利用効率を向上できる。
【００１７】
本発明の光学監視装置においては、前記送信光送信部と前記光分離手段との間に設けられ、前記送信光を直線偏光から円偏光に変換する第１の偏光素子を備えることが好ましい。この構成により、送信光及び反射光を円偏光に変換できるので、送信光受信部において反射光のパルスの制御が可能となり、送信光の利用効率を向上できる。
【００１８】
本発明の光学監視装置においては、前記送信光送信部と前記光分離手段との間に設けられ、前記送信光を所望の偏光に変換する第２の偏光素子を備えることが好ましい。この構成により、送信光を所望の直線偏光に変換できるので、送信光受信部において反射光のパルスの制御が可能となり、送信光の利用効率を向上できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、装置全体の小型化が可能であり、しかも、光利用効率を向上できる光学監視装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光学監視装置の概略を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る光学監視装置の概略を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の第３の実施の形態に係る光学監視装置の概略を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の第４の実施の形態に係る光学監視装置の概略を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の第５の実施の形態に係る光学監視装置の概略を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の第６の実施の形態に係る光学監視装置の概略を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明の第７の実施の形態に係る光学監視装置の概略を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の第８の実施の形態に係る光学監視装置の概略を示す模式図である。
【図９】図９は、本発明の第９の実施の形態に係る光学監視装置の概略を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施可能である。また、以下の各実施の形態は適宜組み合わせて実施可能である。また、各実施の形態において共通する構成要素には同一の符号を付し、説明の重複を避ける。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光学監視装置の概略を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置１は、送信光送信部１１から対象物Ｘに向けて送信光Ｙを送信し、対象物Ｘから反射された反射光Ｚを送信光受信部１２で受信することにより、対象物Ｘを簡易かつ効率よく監視及び捜索可能な光学監視装置である。この光学監視装置１は、送信光路上に配置された送信光送信部１１と、送信光送信部１１の後段に配置された光分離手段１３と、光分離手段１３の後段に配置された送受信光ユニット１４とを備える。また、この光学監視装置１においては、受信光路上には、送受信光ユニット１４の後段に光分離手段１３が配置され、光分離手段１３の後段に送信光受信部１２が配置されている。
【００２３】
送信光送信部１１は、光源からの送信光Ｙを光ファイバ１１ａによって所定の照射位置に導光する。また、送信光送信部１１は、光ファイバ１１ａの射出端１１ｂから光分離手段１３の送信光反射領域１３ａに向けて送信光Ｙを射出する。送信光Ｙとしては、本発明の効果を奏する範囲で各種光を用いることができ、例えば、照明光及びレーザ光などが挙げられる。
【００２４】
光分離手段１３は、送信光Ｙを反射する送信光反射領域１３ａと、対象物Ｘからの反射光を透過する反射光透過領域１３ｂとを備える。送信光反射領域１３ａは、送信光送信部１１から照射された送信光Ｙを送受信光ユニット１４に向けて反射すると共に、対象物Ｘからの受信光路を遮蔽する。反射光透過領域１３ｂは、送受信光ユニット１４から入光した反射光Ｚを透過する。
【００２５】
光分離手段１３は、例えば、透明ガラス及び樹脂材料などの光透過性を有する基材の表面の一部に、ハーフミラー及び反射ミラーなどの送信光Ｙを反射する光学部品を配置することによって構成される。この場合、光分離手段１３は、基材における送信光を反射する光学部品を設けた領域が送信光反射領域１３ａとなり、基材における送信光反射領域１３ａ以外の領域が反射光透過領域１３ｂとなる。なお、送信光反射領域１３ａは、基材の表面に金属材料などを蒸着することによって設けることもできる。本実施の形態においては、送信光反射領域１３ａは、反射光Ｚの遮蔽による損失を低減する観点から、面積を小さくすることが好ましい。送信光反射領域１３ａの面積は、例えば、光分離手段１３の表面積に対して２０％以下にすることが好ましく、１０％以下にすることがより好ましい。
【００２６】
送受信光ユニット１４は、複数のレンズ群（不図示）を備える。送受信光ユニット１４は、送信光Ｙに所定の拡がり角を付与して対象物Ｘへ送信光（送光）を送信する。また、送受信光ユニット１４は、対象物Ｘからの反射光Ｚを集光して光分離手段１３に照射する。
【００２７】
送信光受信部１２は、レンズを備えた撮像カメラと、この撮像カメラに接続されたモニタを備える。送信光受信部１２は、送受信光ユニット１４によって集光され、光分離手段１３を透過した反射光Ｚを受信する。
【００２８】
次に、本実施の形態に係る光学監視装置１の全体動作について説明する。送信光送信部１１は、光ファイバ１１ａによって導光した所定の位置から光分離手段１３の送信光反射領域１３ａに向けて送信光Ｙを照射する。この送信光Ｙは、光分離手段１３の送信光反射領域１３ａによって送受信光ユニット１４に向けて反射される。ここで、本実施の形態においては、送信光送信部１１が、光分離手段１３の一部に設けた送信光反射領域１３ａに向けて送信光Ｙを照射するので、送信光Ｙの損失量を低減することが可能となる。
【００２９】
送受信光ユニット１４に向けて反射された送信光Ｙは、送受信光ユニット１４によって所定の拡がり角が付与されて対象物Ｘに送信光として照射される。対象物Ｘによって反射された反射光Ｚは、送受信光ユニット１４によって集光されて光分離手段１３に照射される。この反射光Ｚは、反射光透過領域１３ｂを介して送信光受信部１２に照射されると共に、一部が送信光反射領域１３ａによって遮蔽される。ここで、本実施の形態においては、光分離手段１３の一部に送信光反射領域１３ａが設けられているので、送信光反射領域１３ａによって遮蔽される反射光Ｚの損失量を低減することが可能となる。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態に係る光学監視装置１によれば、光分離手段１３によって送信光Ｙと反射光Ｚとを分離することができるので、送受信光ユニット１４を送受信用として共用することが可能となり、装置全体の小型化が可能となる。しかも、対象物Ｘからの反射光Ｚの受信光路が光分離手段１３の一部の領域である送信光反射領域１３ａによってのみ遮蔽されるので、ハーフミラーの全面に送信光Ｙを照射して送信光Ｙと反射光Ｚとを分離する場合と比較して光の損失量を低減することが可能となる。したがって、装置全体の小型化が可能であり、しかも、光利用効率を向上できる光学監視装置１を実現できる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る光学監視装置２の概略を示す模式図である。図２に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置２は、上述した第１の実施の形態に係る光学監視装置１の構成に加えて、送信光路上の光分離手段１３の後段であって、送受信光ユニット１４の前段に配置されたコリメートレンズ（光学部材）２１を備える。このコリメートレンズ２１は、送受信光ユニット１４によって集光されつつ光分離手段１３に向けて照射される反射光Ｚを略平行光にする機能を有する。このコリメートレンズ２１は、送信光受信部１２の受信面（例えば、撮像カメラのレンズの全面）に対応した面積を有する。その他の構成については、上述した第１の実施の形態に係る光学監視装置１と同様のため説明を省略する。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る光学監視装置２の全体動作について上述した光学監視装置１との相違点を中心に説明する。対象物Ｘによって反射された反射光Ｚは、送受信光ユニット１４によって集光されつつ、コリメートレンズ２１に入射して略平行光に光路が揃えられる。ここで、本実施の形態においては、コリメートレンズ２１によって反射光Ｚを略平行光とするので、コリメートレンズ２１を設けずに送受信光ユニット１４によって集光されつつ光分離手段１３に反射光Ｚを照射する場合と比較して、光分離手段１３の反射光透過領域１３ｂに対する反射光Ｚの照射面積Ａ１を拡大できる。しかも、コリメートレンズ２１が送信光受信部１２の受信面に対応した面積を有するので、送信光受信部１２の最大範囲に反射光Ｚを照射することが可能となる。したがって、反射光Ｚの損失量をより低減することが可能となる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、反射光Ｚを略平行光にする光学部材としてコリメートレンズ２１を用いる例について説明したが、光学部材は、反射光Ｚを略平行光にできるものであれば特に制限されるものではない。
【００３４】
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る光学監視装置３の概略を示す模式図である。図３に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置３は、上述した第２の実施の形態に係る光学監視装置２の光分離手段１３に代えて開口部を有する光分離手段２２を備える。この光分離手段２２においては、開口部が送信光Ｙを透過する送信光透過領域２２ａとなり、開口部以外の表面が反射光Ｚを送信光受信部１２に向けて反射する反射光反射領域２２ｂとなる。光分離手段２２としては、例えば、反射ミラー及びハーフミラーに送信光Ｙが透過する開口を設けたものを用いることができる。また、光分離手段２２としては、透明ガラス及び樹脂材料などの光透過性を有する基材の表面の一部に、ハーフミラー及び反射ミラーなどの送信光を反射する光学部品を配置することによって構成される。この場合、光分離手段２２は、基材における送信光を反射する光学部品を設けた領域が反射光反射領域２２ｂとなり、基材における反射光反射領域２２ｂ以外の領域が送信光透過領域２２ａとなる。なお、反射光反射領域２２ｂは、基材の表面に金属材料などを蒸着することによって設けることもできる。
【００３５】
本実施の形態においては、送信光透過領域２２ａは、反射光Ｚの透過による損失を低減する観点から、面積を小さくすることが好ましい。送信光透過領域２２ａの面積は、例えば、光分離手段２２の表面積に対して２０％以下にすることが好ましく、１０％以下にすることがより好ましい。また、本実施の形態においては、開口部を設けて送信光透過領域２２ａを設けた例について説明したが、この構成に限定されない。送信光透過領域２２ａは、例えば、反射光反射領域２２ｂと比較して、特定波長を有する送信光Ｙを当該特定波長以外の波長領域を有する反射光Ｚなどの他の光に対して選択的に透過させるように構成してもよい。このように構成しても、送信光Ｙを選択的に透過して対象物Ｘに対して送信することができるので、送信光Ｙの利用効率が向上する。その他の構成については、上述した第２の実施の形態に係る光学監視装置２と同様のため説明を省略する。
【００３６】
次に、本実施の形態に係る光学監視装置３の全体動作について上述した光学監視装置２との相違点を中心に説明する。送信光送信部１１は、光ファイバ１１ａによって導光した所定の位置から光分離手段２２の送信光透過領域２２ａに向けて送信光Ｙを照射する。この送信光Ｙは、光分離手段２２の送信光透過領域２２ａを介して送受信光ユニット１４に向けて照射される。ここで、本実施の形態においては、光ファイバ１１ａで導光したビーム径が小さい送信光Ｙを光分離手段２２の一部に設けた送信光透過領域２２ａに向けて照射するので、送信光Ｙの損失量を低減することが可能となる。
【００３７】
対象物Ｘによって反射された反射光Ｚは、送受信光ユニット１４によって集光されて光分離手段２２に照射される。この反射光Ｚは、反射光反射領域２２ｂを介して送信光受信部１２に照射されると共に、一部が送信光透過領域２２ａを透過する。ここで、本実施の形態においては、光分離手段２２の一部に送信光透過領域２２ａを設けているので、送信光透過領域２２ａを透過する反射光Ｚの損失量を低減することが可能となる。
【００３８】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４の実施の形態に係る光学監視装置４の概略を示す模式図である。図４に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置４は、上述した第３の実施の形態に係る光学監視装置３の構成に加えて、送信光路上の光分離手段２２の後段であって、送受信光ユニット１４の前段に配置された開口部２３Ａを有するコリメートレンズ（光学部材）２３を備える。このコリメートレンズ２３は、送受信光ユニット１４によって集光されつつ光分離手段２２に向けて照射される反射光Ｚを略平行光にする機能を有する。このコリメートレンズ２３は、送信光受信部１２の受信面（例えば、撮像カメラのレンズの全面）に対応した面積を有する。その他の構成については、上述した第３の実施の形態に係る光学監視装置３と同様のため説明を省略する。
【００３９】
次に、本実施の形態に係る光学監視装置４の全体動作について上述した光学監視装置３との相違点を中心に説明する。送受信光ユニット１４に向けて反射された送信光Ｙは、コリメートレンズ２３の開口部２３Ａを介して平行光として送受信光ユニット１４に照射される。対象物Ｘによって反射された反射光Ｚは、送受信光ユニット１４によって集光されて光分離手段２２に照射される。対象物Ｘによって反射された反射光Ｚは、送受信光ユニット１４によって集光されつつ、コリメートレンズ２３に入射して略平行光に光路が揃えられる。ここで、本実施の形態においては、送信光Ｙが、コリメートレンズ２３の開口部２３Ａを通過して送受信光ユニット１４に送信されるので、開口部２３Ａを設けない場合と比較してコリメートレンズ２３を透過する際に発生する送信光Ｙのコリメートレンズ２３での表面反射及びコリメートレンズ２３での送信光Ｙの減衰を回避できる。また、送信光Ｙが開口部２３Ａを介して送信させるので、コリメートレンズ２３での表面反射を防ぐことができるので、送信光Ｙの散乱を抑制することもできる。したがって、送信光Ｙの損失量をより低減することが可能となる。
【００４０】
（第５の実施の形態）
図５は、本発明の第５の実施の形態に係る光学監視装置５の概略を示す模式図である。図５に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置５は、上述した第１の実施の形態に係る光学監視装置１の構成に加えて送信光路の送信光送信部１１の後段であって、光分離手段１３の前段に配置された成形レンズ１５を備える。この成形レンズ１５は、送信光Ｙを所望のビーム径に成形する。その他の構成については、上述した第１の実施の形態に係る光学監視装置１と同様のため説明を省略する。
【００４１】
次に、本実施の形態に係る光学監視装置５の全体動作について上述した光学監視装置１との相違点を中心に説明する。送信光送信部１１から照射された送信光Ｙは、成形レンズ１５によって所望のビーム径に成形された後、光分離手段１３の送信光反射領域１３ａによって送受信光ユニット１４に向けて反射される。これにより、例えば、光学監視装置５は、送信光受信部１２の撮像カメラのレンズの画角に合わせビーム径に送信光を合わせることが可能となる。また、光学監視装置５は、光分離手段１３の送信光反射領域１３ａの面積に対応したビーム径に送信光Ｙを成形することも可能となる。
【００４２】
（第６の実施の形態）
図６は、本発明の第６の実施の形態に係る光学監視装置６の概略を示す模式図である。図６に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置６は、上述した第３の実施の形態に係る光学監視装置３の構成に加えて光分離手段２２と送信光受信部１２との間に電気光学素子２４が配置されている。この電気光学素子２４は、圧電性を有する誘電性の等方性結晶によって構成される素子及び偏光板を備えてなり、所定の電圧を印加すると素子における屈折率が変化する。この電気光学素子２４は、所定の電圧を印加することにより、送信光受信部１２に照射される反射光Ｚの偏光方向を所望の偏光方向に制御する。この電気光学素子２４は、送信光送信部１１からの直線偏光の送信光Ｙが送信光受光部１２に入射する際には、送信光Ｙの直線偏光を偏光板の偏光方向と直交させる方向に変化させて送信光Ｙの送信光受光部１２へ入射を抑制する。また、電気光学素子２４は、対象物Ｘからの反射光Ｚが送信光受光部１２に入射する際には、反射光Ｚの偏光方向の制御を行わずに、反射光Ｚが偏光板を透過するように制御して送信光受光部１２で受光可能とする。その他の構成については、上述した第３の実施の形態に係る光学監視装置３と同様のため説明を省略する。
【００４３】
次に、本実施の形態に係る光学監視装置６の全体動作について上述した光学監視装置３との相違点を中心に説明する。対象物Ｘによって反射された反射光Ｚは、反射光反射領域２２ｂによって反射され、電気光学素子２４を介して送信光受信部１２に照射される。ここで、本実施の形態においては、電気光学素子２４に電圧を印加することにより、送信光送信部１１から照射される送信光Ｙは、電気光学素子２４によって偏光方向を偏光板と直交する方向に変化させることにより電気光学素子２４の偏光板によって遮断され、送信受信部１２への入射を防ぐことが可能となる。また、対象物Ｘからの反射光Ｚは、電気光学素子２４による制御を行わないことで、電気光学素子２４の偏光板によって遮断されることなく受光される。これらにより、送信光受信部１２に照射される反射光Ｚのパルスの制御が可能となり、送信光Ｙの利用効率が向上する。
【００４４】
（第７の実施の形態）
図７は、本発明の第７の実施の形態に係る光学監視装置７の概略を示す模式図である。図７に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置７は、上述した第６の実施の形態に係る光学監視装置６の構成に加えて送信光送信部１１と光分離手段２２との間に配置された１／４λ素子（第１の偏光素子）２５を備える。この１／４λ素子２５は、送信光Ｙの偏光の位相を変換し、直線偏光から円偏光に変換する。その他の構成については、上述した第６の実施の形態に係る光学監視装置６と同様のため説明を省略する。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る光学監視装置７の全体動作について上述した光学監視装置６との相違点を中心に説明する。送信光送信部１１から照射された直線偏光の送信光Ｙは、１／４λ素子２５により直線偏光から円偏光に変換されて送受信光ユニット１４に向けて照射される。一方で、対象物Ｘによって反射された直線偏光の反射光Ｚは、送受信光ユニット１４によって集光されて電気光学素子２４を介して送信光受信部１２に入射する。ここで、本実施の形態においては、１／４λ素子２５により円偏光に変換して照射される送信光Ｙは、電気光学素子２４により送信光Ｙの偏光を円偏光から偏光板と直交する偏光方向の直線偏光に変化させるので、送信光受光部１２への入射が抑制される。また、対象物Ｘからの反射光Ｚは、電気光学素子２４による偏光方向の制御を行わないことで、反射光Ｚが電気光学素子２４の偏光板を透過するように制御して送信光受光部１２で受光可能とすることができる。これらにより、送信光受信部１２に照射される反射光Ｚのパルスの制御が可能となり、送信光Ｙの利用効率が向上する。
【００４６】
（第８の実施の形態）
図８は、本発明の第８の実施の形態に係る光学監視装置８の概略を示す模式図である。図８に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置８は、上述した第６の実施の形態に係る光学監視装置６の構成に加えて、送信光送信部１１と光分離手段２２との間に配置された偏光板（第２の偏光素子）２６を有する。この偏光板２６は、送信光Ｙを所望の偏光に変換する。その他の構成については、上述した第６の実施の形態に係る光学監視装置６と同様のため説明を省略する。
【００４７】
次に、本実施の形態に係る光学監視装置８の全体動作について上述した光学監視装置６との相違点を中心に説明する。送信光送信部１１から照射された直線偏光の送信光Ｙは、偏光板２６によって反射光Ｚとは異なる所望の偏光方向に変換されて対象物Ｘに照射される。一方で、対象物Ｘによって反射された直線偏光の反射光Ｚは、偏光方向が変換されずに送信光受信部１２に照射される。ここで、本実施の形態においては、電気光学素子２４に電圧を印加することにより、送信光送信部１１から偏光板２６を介して照射される送信光Ｙは、電気光学素子２４によって偏光方向を偏光板と直交する方向に変化させることにより電気光学素子２４の偏光板によって遮断され、送信受信部１２への入射が抑制される。また、対象物Ｘからの反射光Ｚは、電気光学素子２４による制御を行わないことで、電気光学素子２４の偏光板によって遮断されることなく受光される。これらにより、送信光受信部１２に照射される反射光Ｚのパルスの制御が可能となり、送信光Ｙの利用効率が向上する。
【００４８】
（第９の実施の形態）
図９は、本発明の第９の実施の形態に係る光学監視装置９の概略を示す模式図である。図９に示すように、本実施の形態に係る光学監視装置９は、上述した第８の実施の形態に係る光学監視装置８の構成に加えて、光分離手段２２と送受信光ユニット１４との間に配置された１／４λ素子（第１の偏光素子）２５を備える。その他の構成については、上述した第８の実施の形態に係る光学監視装置８と同様のため説明を省略する。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る光学監視装置９の全体動作について上述した光学監視装置６〜８との相違点を中心に説明する。送信光送信部１１から照射された直線偏光の送信光Ｙは、偏光板２６によって反射光Ｚとは異なる所望の偏光方向に変換され、１／４λ素子２５により直線偏光から円偏光に変換されて送受信光ユニット１４に向けて照射される。一方で、対象物Ｘによって反射された反射光Ｚは、反射光反射領域２２ｂによって反射され、電気光学素子２４を介して送信光受信部１２に照射される。ここで、本実施の形態においては、電気光学素子２４に電圧を印加することにより、送信光送信部１１から偏光板２６及び１／４λ素子２５を介して対象物Ｘに向けて照射される送信光Ｙは、電気光学素子２４によって偏光方向を偏光板と直交する方向に変化させることにより電気光学素子２４の偏光板によって遮断され、送信受信部１２への入射が抑制される。また、対象物Ｘからの反射光Ｚは、電気光学素子２４による制御を行わないことで、電気光学素子２４の偏光板によって遮断されることなく受光される。これらにより、送信光受信部１２に照射される反射光Ｚのパルスの制御が可能となり、送信光Ｙの利用効率が向上する。
【符号の説明】
【００５０】
１〜９  光学監視装置
１１  送信光送信部
１１ａ  光ファイバ
１１ｂ  射出端
１２  送信光受信部
１３  光分離手段
１３ａ  送信光反射領域
１３ｂ  反射光透過領域
１４  送受信光ユニット
１５  成形レンズ
２１，２３  コリメートレンズ（光学部材）
２２  光分離手段
２２ａ  送信光透過領域
２２ｂ  反射光反射領域
２４  電気光学素子
２５  １／４λ素子
２６  偏光板
Ｘ  対象物
Ｙ  送信光
Ｚ  反射光
【図１】
2016017803.tif 000003
【図２】
2016017803.tif 000004
【図３】
2016017803.tif 000005
【図４】
2016017803.tif 000006
【図５】
2016017803.tif 000007
【図６】
2016017803.tif 000008
【図７】
2016017803.tif 000009
【図８】
2016017803.tif 000010
【図９】
2016017803.tif 000011