特開 2015-184037 レーザレーダ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-184037(P2015-184037A)

(43)【公開日】2015年10月22日

(54)【発明の名称】レーザレーダ装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/481 20060101AFI20150925BHJP

   G01S 17/42 20060101ALI20150925BHJP

   G02B 26/10 20060101ALI20150925BHJP

【ＦＩ】

   G01S7/481 A

   G01S17/42

   G02B26/10 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-58361(P2014-58361)

(22)【出願日】2014年3月20日

(71)【出願人】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】100095795

【弁理士】

【氏名又は名称】田下 明人

(74)【代理人】

【識別番号】100166017

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 和政

(74)【代理人】

【識別番号】100143454

【弁理士】

【氏名又は名称】立石 克彦

(72)【発明者】

【氏名】光野 克紀

【テーマコード（参考）】

2H045

5J084

【Ｆターム（参考）】

2H045AA00

2H045AA23

2H045AA33

2H045AA53

2H045BA02

2H045CB63

5J084AA05

5J084AA10

5J084AD01

5J084BA03

5J084BA11

5J084BA32

5J084BA36

5J084BA56

5J084BB01

5J084BB21

5J084BB28

5J084EA01

(57)【要約】

【課題】透過板の内面で内部反射光が生じても、その光が受光部に入り込むことを確実に抑えることができ、且つ装置付近の近距離範囲に死角が発生しにくい構成を提供する。
【解決手段】レーザレーダ装置１では、導光型レンズ１２内に入り込んだレーザ光のうち、内面反射部８７に入り込まない光が出射面８２から第１レーザ光Ｌ１として照射され、内面反射部８７で内面反射した光が、第１レーザ光Ｌ１とは異なる投光経路の第２レーザ光Ｌ２として出射面８２から照射される。誘導部は、フォトダイオード６０で受光可能となる視野範囲ＡＲが第１レーザ光Ｌ１の投光経路及び第２レーザ光Ｌ２の投光経路のいずれとも重なるように、且つ第１レーザ光Ｌ１の投光経路と視野範囲ＡＲとが重なる領域よりもケース３に近い位置で第２レーザ光Ｌ２の投光経路と視野範囲ＡＲとが重なるように第１反射部２１と第２反射部４１とを同期させつつ回転させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ光を発生させるレーザ光発生部と、
前記レーザ光発生部にて発生したレーザ光を自身の所定方向一端側の入射面から入り込ませ、その入り込んだレーザ光を、自身の所定方向他端側の出射面から出射させる導光型レンズと、
前記導光型レンズで導かれたレーザ光を反射する第１反射部と、所定の上下方向の中心軸を中心として前記第１反射部を回転させる駆動部と、を備え、前記駆動部により前記第１反射部を回転させることで前記第１反射部から照射されるレーザ光の向きを変化させる走査部と、
少なくとも前記第１反射部を収容する構成をなし、前記第１反射部の周囲の少なくとも周方向一部分において前記第１反射部からのレーザ光の走査経路上を、当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、
光を受光する受光部と、
前記第１反射部の位置から上下方向にずれて配置されると共に前記第１反射部からのレーザ光が前記ケース外の物体で反射して生じる反射光を検出光として受ける反射面を備え、前記反射面が前記上下方向に対して傾斜し且つ前記上下方向の回転軸を中心として回転可能とされた第２反射部を備え、前記第２反射部の前記反射面が前記第１反射部からのレーザ光の照射側に面するように前記第１反射部と前記第２反射部とを同期させつつ回転させ、前記第２反射部に入り込む前記検出光を前記反射面で反射させて前記受光部に導く構成とされた誘導部と、
を備え、
前記導光型レンズは、前記入射面から入り込んで前記導光型レンズ内を通過するレーザ光の一部を内面反射させる内面反射部を備え、
前記入射面から前記導光型レンズの内部に入り込んだレーザ光のうち、前記内面反射部に入り込まない光が前記出射面から第１レーザ光として照射され、
前記入射面から前記導光型レンズの内部に入り込んだレーザ光のうち、前記内面反射部で内面反射した光が、前記第１レーザ光とは異なる投光経路の第２レーザ光として前記出射面から照射され、
前記走査部により、前記第１レーザ光が、前記上下方向と直交する水平方向に対して所定の角度で照射されつつ走査され、前記第２レーザ光が、前記水平方向に対して、前記第１レーザ光よりも前記第２反射部側に近づく角度で照射されつつ走査され、
前記誘導部は、前記受光部で受光可能となる視野範囲が前記ケースの外部において前記第１レーザ光の投光経路及び前記第２レーザ光の投光経路のいずれとも重なるように、且つ前記第１レーザ光の投光経路と前記視野範囲とが重なる領域よりも前記ケースに近い位置で前記第２レーザ光の投光経路と前記視野範囲とが重なるように前記第１反射部と前記第２反射部とを同期させつつ回転させることを特徴とするレーザレーダ装置。

【請求項2】

前記導光型レンズの前記入射面は、前記レーザ光発光部におけるレーザ光の照射側の外面に隣接して配置されており、
前記導光型レンズは、前記出射面において前記第２レーザ光の光量よりも前記第１レーザ光の光量のほうが大きくなるように前記入射面から入り込んだレーザ光を前記第１レーザ光と前記第２レーザ光とに分岐させ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。

【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ものである。

【背景技術】

【0002】

現在、レーザ光を用いて物体を検出する技術として例えば特許文献１のような装置が提供されている。この特許文献１の装置では、レーザ光発生手段からのレーザ光の光軸上に光アイソレータが設けられており、光アイソレータでは、レーザ光発生手段からのレーザ光が透過し、検出物体からの反射光が受光センサ側に反射するようになっている。さらに、光アイソレータを透過したレーザ光の光軸上には、当該光軸方向の中心軸を中心として３６０°回転可能な凹面鏡が設けられており、この凹面鏡によってレーザ光を空間に向けて反射させると共に、物体からの反射光を受光センサに向けて反射させることで３６０°の水平走査を可能としている。そして、装置内に設けられた演算手段（物体位置算出手段）により、物体にレーザ光が照射されたときの凹面鏡の回転位置を特定すると共に当該レーザ光の受光までの時間を算出することで、その物体の方位や距離を算出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−２００３５号公報

【特許文献2】特開２０１１−６９６７１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、この種のレーザレーダ装置では、偏向部から外部空間に照射されるレーザ光の照射経路上に防塵、防滴などを目的としたカバーが設けられたものが多く、一般的には、外部空間に向けて照射される投光レーザが透過し得るように、投光レーザの照射経路上に光透過性のカバー（透過板）を配置している。しかしながら、このように投光レーザの照射経路上にカバーが設けられると、偏向部からカバーを透過しようとする投光レーザの一部がカバーの内面で反射してしまい、その反射光（即ち、本来的には検出されるべきでないノイズ光）が受光センサによって検出されてしまう虞がある。特に、カバー内面で生じる上記反射光は、レーザ光源で発生した投光レーザがあまり減衰せずに近距離で反射した光であるため、非常に大きな光量のノイズ光となりやすく、このようなノイズ光が受光センサで受光されてしまうと、受光センサが飽和状態（即ち、最大の受光信号を発生させる受光量を超えた受光状態）に達しやすくなる。

【0005】

特に、レーザレーダ装置では、外部空間に存在する物体に投光レーザが照射されたときの拡散反射光を検出し得るように受光センサでの受光感度をある程度高く設定する必要があるため、このような拡散反射光と比較して光量が格段に大きいノイズ光が受光されたときには、受光センサが飽和状態となる可能性がより高くなる。そして、このように受光センサで飽和状態が生じてしまうと、その飽和の原因となったノイズ光が受光センサに入光しなくなってからも、ある程度の時間が経過するまでは受光センサから大きな受光信号が出力され続け、飽和状態が継続してしまうことになる。つまり、エネルギーの強いノイズ光によって飽和状態が生じると、ノイズ光が入光しなくなってからも、このような飽和状態が解除されるまでに時間がかかり、その間は受光センサが正常に機能しなくなるため、ノイズ光の後に到来する正規の検出光（外部空間に存在する物体からの正規の反射光）を正確に検出できなくなる虞がある。

【0006】

このような理由により、レーザレーダ装置では、仮に投光レーザの一部がカバー（光透過性カバー）で反射したとしても、その反射で生じる内部反射光（ノイズ光）が受光センサに受光されにくい構成が望まれる。

【0007】

一方、カバー内面で生じる内部反射光（ノイズ光）が受光センサに受光されにくい構成として、特許文献２の図５のような技術が存在する。この技術では、投光用の第一ミラー４４と、受光用の第二ミラー４５とを上下に離して配置し、投光側の光学系と受光側の光学系とを上下に分断した構成となっている。このように構成すれば、投光用の第一ミラー４４から照射された投光レーザの一部が走査経路上に位置する透光窓５３の内面で反射したとしても、その内部反射光（ノイズ光）が第二ミラー４５側の受光経路に入り込みにくくなり、ノイズ光に起因する上述の問題が発生しにくくなる。但し、このように、投光用の回転ミラー（第一ミラー４４）と受光用の回転ミラー（第二ミラー４５）とを別々に設け、上下に離して配置した構成では、装置に近い近距離範囲に死角が発生するという別の問題がある。

【0008】

例えば、図７は、投光用の回転ミラー１２１と受光用の回転ミラー１４１とが軸Ｃ１を中心として同期して回転する同様の構成を例示しており、回転ミラー１４１に入り込む光が受光センサ１６０で受光可能となる視野範囲Ｌｂの境界を二点鎖線Ｌｂａ，Ｌｂｂで示している。なお、この例では軸Ｃ１の方向が上下方向であり、投光軸Ｌａ１を中心として角度θａの範囲で広がるように投光レーザＬａが照射され、受光軸Ｌｂ１を中心として角度θｂの範囲で広がるように視野範囲Ｌｂが定められている。この例のように、投光用の回転ミラー１２１と受光用の回転ミラー１４１とを別々に設けた構成では、投光側の回転ミラー１２１の投光面（反射面）と、受光側の回転ミラー１４１の受光領域（反射領域）とが上下にずれるため、必然的に、装置に近い近距離範囲（図７では、範囲ｃとして図示）では投光レーザＬａの投光経路が視野範囲Ｌｂと重ならなくなる。つまり、回転ミラー１２１から照射される投光レーザＬａの投光経路と、受光センサ１６０で受光可能となる視野範囲Ｌｂとが重なる位置までの近距離範囲が死角となってしまい、この近距離範囲では、投光レーザＬａが物体に照射されても、その反射光が受光センサに受光されなくなってしまうのである。

【0009】

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、レーザ光の投光経路上に光透過性のカバー（透過板）を配置してなるレーザレーダ装置において、カバーの内面で内部反射光（ノイズ光）が生じても、その光が受光部に入り込むことを確実に抑えることができ、且つ装置付近の近距離範囲に生じる不検出領域をより低減しやすい構成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】

【0010】

本発明は、レーザ光を発生させるレーザ光発生部と、
前記レーザ光発生部にて発生したレーザ光を自身の所定方向一端側の入射面から入り込ませ、その入り込んだレーザ光を、自身の所定方向他端側の出射面から出射させる導光型レンズと、
前記導光型レンズで導かれたレーザ光を反射する第１反射部と、所定の上下方向の中心軸を中心として前記第１反射部を回転させる駆動部と、を備え、前記駆動部により前記第１反射部を回転させることで前記第１反射部から照射されるレーザ光の向きを変化させる走査部と、
少なくとも前記第１反射部を収容する構成をなし、前記第１反射部の周囲の少なくとも周方向一部分において前記第１反射部からのレーザ光の走査経路上を、当該レーザ光が透過可能な透過板によって閉塞してなるケースと、
光を受光する受光部と、
前記第１反射部の位置から上下方向にずれて配置されると共に前記第１反射部からのレーザ光が前記ケース外の物体で反射して生じる反射光を検出光として受ける反射面を備え、前記反射面が前記上下方向に対して傾斜し且つ前記上下方向の回転軸を中心として回転可能とされた第２反射部を備え、前記第２反射部の前記反射面が前記第１反射部からのレーザ光の照射側に面するように前記第１反射部と前記第２反射部とを同期させつつ回転させ、前記第２反射部に入り込む前記検出光を前記反射面で反射させて前記受光部に導く構成とされた誘導部と、
を備え、
前記導光型レンズは、前記入射面から入り込んで前記導光型レンズ内を通過するレーザ光の一部を内面反射させる内面反射部を備え、
前記入射面から前記導光型レンズの内部に入り込んだレーザ光のうち、前記内面反射部に入り込まない光が前記出射面から第１レーザ光として照射され、
前記入射面から前記導光型レンズの内部に入り込んだレーザ光のうち、前記内面反射部で内面反射した光が、前記第１レーザ光とは異なる投光経路の第２レーザ光として前記出射面から照射され、
前記走査部により、前記第１レーザ光が、前記上下方向と直交する水平方向に対して所定の角度で照射されつつ走査され、前記第２レーザ光が、前記水平方向に対して、前記第１レーザ光よりも前記第２反射部側に近づく角度で照射されつつ走査され、
前記誘導部は、前記受光部で受光可能となる視野範囲が前記ケースの外部において前記第１レーザ光の投光経路及び前記第２レーザ光の投光経路のいずれとも重なるように、且つ前記第１レーザ光の投光経路と前記視野範囲とが重なる領域よりも前記ケースに近い位置で前記第２レーザ光の投光経路と前記視野範囲とが重なるように前記第１反射部と前記第２反射部とを同期させつつ回転させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

請求項１の発明では、投光用の反射部（第１反射部）と受光用の反射部（第２反射部）とを別位置にそれぞれ設け、投光用の反射部（第１反射部）からの投光経路に対して上下にずらして受光用の反射部（第２反射部）を配置している。このため、投光用の反射部（第１反射部）から放たれたレーザ光が透過板を透過する際にその一部が透過板内面で反射したとしても、その内部反射光（ノイズ光）は受光用の反射部（第２反射部）や受光部に入り込みにくくなる。よって、透過板で生じる内部反射光（ノイズ光）が受光センサに入り込むことを抑制し、このようなノイズ光が受光部で検出されることに起因する不具合（例えば、飽和状態の発生に起因する上述の問題）を効果的に抑えることができる。
但し、この構成では、受光用の反射部（第２反射部）から上下にずれた位置に投光用の反射部（第１反射部）が配置されるため、投光用の反射部（第１反射部）から外部に照射されるレーザ光の投光経路のうち、投光用の反射部（第１反射部）に近い近距離範囲が視野範囲から外れてしまい、この近距離範囲が物体を検出できない死角となってしまう。
そこで、本構成では、導光型レンズを設けると共にこの導光型レンズ内でレーザ光を投光経路の異なる第１レーザ光と第２レーザ光とに分岐させている。そして、第１レーザ光及び第２レーザ光を走査部によって走査する際に、受光部で受光可能となる視野範囲が第１レーザ光の投光経路及び第２レーザ光の投光経路のいずれとも重なるように、且つ第１レーザ光の投光経路と視野範囲とが重なる領域よりもケースに近い位置で第２レーザ光の投光経路と視野範囲とが重なるように第１反射部と第２反射部とを同期させつつ回転させている。このように構成されているため、水平方向に対し所望の角度で第１レーザ光を照射するようにレーザ走査を行いつつ、その第１レーザ光では検出できない近距離範囲において、第２レーザ光による物体検出が可能となる。
即ち、第１レーザ光の投光経路と視野範囲とが重なる領域から外れた近距離範囲は、基本的に、第１レーザ光によって検出できない不検出範囲となってしまうが、本構成では、この近距離範囲（不検出範囲）の一部で、第２レーザ光の投光経路と視野範囲とが重なるようにしているため、第１レーザ光によって検出できない近距離範囲（即ち、第１レーザ光の投光経路と視野範囲とが重なる領域よりもケースに近い位置）であっても、第２レーザ光の投光経路と視野範囲とが重なる距離範囲であれば、物体の検出が可能となる。ゆえに、装置付近の近距離範囲に生じる不検出領域をより低減しやすくなる。また、レーザ光発生部で発生したレーザ光を導光型レンズによって分岐させているため、部品点数を抑えた形でレーザ光の分岐が可能となる。しかも、第１反射部に達するまでの投光経路に配置されるレンズ部品で分岐させており、これらの間に部品公差や組立公差を生じさせる多数の部品が介在しないことになるため、レーザ光発生部と分岐部分（導光型レンズ）との位置関係や、入射するレーザ光と導光型レンズとの位置関係を高精度に調整できることになる。このため、分岐後の各レーザ光の向きや分光割合をより高精度に調整できることになる。特に、遠方側に照射するレーザ光に関しては、遠方側の狙うべき位置に所望のレベルでより正確に照射するためには、より正確な割合で分光し、より正確な向きに照射する必要があり、部品公差や組立公差の積み重ね等によって分光割合や分光後の各レーザ光の向きがばらついてしまうと、このような要求を満たすことが非常に難しくなる。これに対し、本発明では、レーザ光発生部により近い位置において、組立公差を抑えやすく、高精度な位置調整を行い易い形で分岐部品となる導光型レンズを配置しているため、より高精度な調整が可能となり、分光割合や分光後の各レーザ光の向きのばらつきを生じさせにくくすることができる。

【0012】

請求項２の発明では、水平方向に対して所定の角度で照射される第１レーザ光を相対的に光量の大きい主レーザ光とし、近距離範囲を走査する第２レーザ光を相対的に光量の小さい補助的なレーザ光とするようにレーザ光を分岐させている。第１レーザ光は、より遠いエリアの物体を検出することが求められるため、この第１レーザ光の光量を相対的に大きくすることで、より遠くまで物体検出に必要な光量が維持されやすくなる。一方、第２レーザ光は、より近いエリアの物体を検出することが求められるため、この第２レーザ光の光量を相対的に小さくすることで、第２レーザ光が近距離物体で反射したときに過剰な反射光が生じることを抑えることができ、大きすぎる反射光に起因する受光部での飽和を抑制しやすくなる。
但し、このような基本思想があったとしても、使用環境や設計上の公差などによって第１レーザ光と第２レーザ光の光量の割合が大きくばらつくような光分岐構造では、第１レーザ光の光量が想定よりも小さくなってしまったり、第２レーザ光の光量が想定よりも大きくなってしまったりするため、上述した思想が十分に実現できなくなってしまう。
そこで、本構成では、投光経路に介在する部品のうち、レーザ光の発生起点（レーザ光発光部）に最も近い位置に配置される部品（導光型レンズ）内にレーザ光を分岐させる部分を設けている。このため、レーザ光が発生してからこのレーザ光を分岐させるまでの間に多数の部品が介在しなくて済み、レーザ光発生部から分岐部までに存在する誤差要因を極力減らすことができる、よって、レーザ光発光部で発生したレーザ光をより正確な割合で第１レーザ光と第２レーザ光とに分岐することができ、上述の基本思想を十分に実現しやすくなる

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザレーダ装置を概略的に例示する断面図である。

【図2】図２は、図１のレーザレーダ装置における投光経路と受光視野との関係等を示す説明図である。

【図3】図３は、図１のＡ−Ａ位置で切断した切断面における第１反射部、第２反射部、透過板等の関係を説明する説明図である。

【図4】図４は、図１のレーザレーダ装置に用いるレーザ光発生部及び導光型レンズを拡大して概略的に示す拡大図である。

【図5】図５は、図１のレーザレーダ装置に用いる導光型レンズを概略的に示す斜視図である。

【図6】図６（Ａ）は、図１のレーザレーダ装置に用いる導光型レンズを縦方向及び前後方向と平行な切断面によって切断した断面概略図であり、図６（Ｂ）は、その導光型レンズを、縦方向及び左右方向と平行な切断面によって切断した断面概略図である。

【図7】図７は、投光光学系と受光光学系を分けた比較例の問題点を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

[第１実施形態]
以下、本発明のレーザ測定装置を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
（レーザレーダ装置の基本構成）
まず、図１等を参照してレーザレーダ装置１の概要について説明する。
図１は、第１実施形態に係るレーザレーダ装置１の全体構成を概略的に例示する断面図である。なお、図１では、レーザレーダ装置１を所定切断面（中心軸Ｃを通り、上下方向及び前後方向と平行な切断面）で切断した構成を概略的に示している。

【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を受光するフォトダイオード６０とを備え、装置外の走査エリアに存在する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。

【0016】

レーザダイオード１０は、レーザ光を発生させる「レーザ光発生部」の一例に相当するものであり、例えば、赤外レーザダイオードなどによって構成され、制御回路７０の制御によって駆動される駆動回路（図示略）からのパルス電流を受け、このパルス電流に応じたパルスレーザ光を所定の短時間毎に間欠的に出射している。なお、図１等では、レーザダイオード１０から照射されたレーザ光が装置外の物体（図示略）に至るまでのレーザ光の経路を符号Ｌ１にて概念的に示している。

【0017】

フォトダイオード６０は、例えばアバランシェフォトダイオード（avalanche photodiode）などによって構成されている。このフォトダイオード６０は、例えば、上方側に面するように光を受光する受光領域が構成され、当該受光領域に入射する光を検出する構成となっている。このフォトダイオード６０は、レーザダイオード１０にてレーザ光が発生し、このレーザ光がケース３の外部に照射されて装置外に存在する検出物体（図示略）にて反射したとき、その反射光（具体的には、その反射光のうちの視野範囲ＡＲに入り込んで上記受光領域に導かれる光）を受光して電気信号に変換するように機能している。

【0018】

本実施形態では、フォトダイオード６０が光を受光する「受光部」の一例に相当し、後述する走査部によって照射されるレーザ光Ｌ１が外部空間に存在する物体で反射したときに当該物体からの反射光を検出するように機能する。

【0019】

レーザダイオード１０から出射されるレーザ光の経路上には導光型レンズ１２が設けられている。この導光型レンズ１２は、レーザダイオード１０の照射面１０ａから照射されたレーザ光を自身の所定方向一端側に構成された入射面８１から入り込ませ、その入り込んだレーザ光を、自身の所定方向他端側の出射面８２から出射させるように機能している。導光型レンズ１２は、後述する中心軸Ｃの軸線上に配置され、入射面８１から入射した光を集光するレンズとして機能し、レーザダイオード１０で発生して拡散しようとするレーザ光を集光したレーザ光Ｌ１ａ（第１レーザ光）を、出射面８２から所定角度θ１で広がる光として出射させている。また、一部のレーザ光を第１レーザ光Ｌ１ａとは異なる経路に分岐させ、第２レーザ光Ｌ１ｂとして出射面８２から出射させている。なお、導光型レンズ１２から照射される第１レーザ光Ｌ１ａ及び第２レーザ光Ｌ１ｂは、投光レーザＬ１とも称する。

【0020】

導光型レンズ１２からの投光レーザＬ１の経路上には、走査装置２０が設けられている。走査装置２０は、「走査部」の一例に相当し、レーザダイオード１０で発生して導光型レンズ１２で導かれた投光レーザＬ１を反射する第１反射部２１と、所定の上下方向の中心軸Ｃを中心として第１反射部２１を回転させるモータ３０とを備えている。そして、この走査装置２０は、モータ３０により第１反射部２１を回転させることで、第１反射部２１から照射される投光レーザＬ１の向きを、中心軸Ｃと直交する平面方向（水平方向）に変化させている。

【0021】

走査装置２０のうち、回転体は、回転可能に構成された第１反射部２１と、この第１反射部２１に連結された軸部２３とによって構成され、この軸部２３を回転可能に支持する軸受（ケース３の内部の所定位置に固定保持される軸受であり、図１では図示略）が設けられることで、回転機構が構成されている。そして、第１反射部２１により、レーザダイオード１０からのレーザ光（具体的には導光型レンズ１２で導かれた投光レーザＬ１）をケース３の外側の空間に向けて反射させるように機能している。

【0022】

第１反射部２１は、導光型レンズ１２から出射された投光レーザＬ１の経路上に配置される平坦な反射面２１ａを備えており、上下方向に延びる中心軸Ｃを中心として回転可能に配設されている。第１反射部２１の回転中心となる中心軸Ｃの軸線方向は、導光型レンズ１２から第１反射部２１に入射する第１レーザ光Ｌ１ａの光軸の方向と略一致しており、この第１レーザ光Ｌ１ａが第１反射部２１に入射する入射位置（より具体的には、第１レーザ光Ｌ１ａの光軸と反射面２１ａとが重なる位置）が、反射面２１ａにおける中心軸Ｃの軸線上の位置Ｐ１とされている。

【0023】

また、本構成では、第１反射部２１の反射面２１ａにおいて位置Ｐ１及びこの周辺の部分が、上下方向に対して例えば４５°の角度で傾斜した平坦面となっている。なお、本明細書では、中心軸Ｃの軸線と平行な方向を上下方向とし、この上下方向と直交する平面方向を水平方向としている。従って、第１反射部２１の反射面２１ａに入射する前の第１レーザ光Ｌ１ａの光軸方向は上下方向であり、反射面２１ａで反射した後の第１レーザ光Ｌ１ａの光軸Ｌ１ａ’（図２）の方向は、水平方向となる。そして、図２のように、反射面２１ａで反射した後の第１レーザ光Ｌ１ａは、水平方向の光軸Ｌ１ａ’を中心として所定角度θ１で広がるように照射されるようになっている。

【0024】

なお、本明細書では、上下方向を縦方向又は垂直方向とも称することとし、図１では上下方向をＹ軸方向として示している。また、上下方向（Ｙ軸方向）と直交する所定方向を前後方向とし、図１、図３では、この前後方向をＸ軸方向として示している。また、上下方向及び前後方向と直交する方向を左右方向とし、図３では、この左右方向をＺ軸方向として示している。

【0025】

本構成では、第１反射部２１は、当該第１反射部２１に入射しようとする第１レーザ光Ｌ１ａの光軸の方向と一致した方向の中心軸Ｃを中心として回転するため、第１反射部２１の回転位置（回転角度）に関係なく、反射面２１ａへの第１レーザ光Ｌ１ａの入射角度が常に４５°で維持され、反射面２１ａ上の位置Ｐ１から照射されるレーザ光Ｌ１ａの光軸Ｌ１ａ’（図２）の向きが絶えず水平方向（中心軸Ｃと直交する方向）に維持されるように動作する。

【0026】

第１反射部２１を回転させるモータ３０は、「駆動部」の一例に相当し、軸部２３を回転させることで、軸部２３と連結された第１反射部２１を回転駆動している。なお、モータ３０の具体的構成としては、例えば直流モータ、交流モータ、ステップモータなど公知の様々なモータを使用できる。

【0027】

次に、同期部４０について説明する。
本構成では、軸部２３と、この軸部２３を回転可能に支持する軸受（図示略）と、軸部２３を回転駆動するモータ３０と、第２反射部４１とによって同期部４０が構成されている。同期部４０は、「誘導部」の一例に相当し、第２反射部４１の反射面が第１反射部２１からのレーザ光Ｌ１の照射側に面するように第１反射部２１と第２反射部４１とを同期させつつ回転させ、第２反射部４１に入り込む検出光（投光レーザＬ１が外部物体で反射して生じる光）を反射面４１ａで反射させてフォトダイオード６０（受光部）に導く構成となっている。

【0028】

第２反射部４１は、上述した第１反射部２１の位置から上下方向にずれて配置されると共に第１反射部２１から照射された投光レーザＬ１がケース外の物体で反射して生じる反射光を検出光として受ける反射面４１ａを備えている。そして、反射面４１ａが上下方向に対して傾斜し且つ上下方向の回転軸（中心軸Ｃ）を中心として回転可能とされている。また、図１等に示す第２反射部４１は、反射面４１ａが例えば放物面として構成された凹面鏡として機能しており、所定方向（受光光軸ＡＲ１を中心とした視野範囲ＡＲの方向）且つ所定領域（視野範囲ＡＲの境界ＡＲａと境界ＡＲｂの間の領域）の反射光を中心軸Ｃの軸線方向一方側（下方）に向けて反射させつつ集光し、集光される反射光の焦点位置が例えば中心軸Ｃの軸線上且つフォトダイオード６０の受光面上になるように形状が調整されている。

【0029】

本構成では、モータ３０の駆動軸となる軸部２３は、上下方向に延びており、モータ３０の下方側にまで延びている。そして、この軸部２３の下端部には、第２反射部４１が固定されており、第１反射部２１、軸部２３、第２反射部４１が、図示しない軸受によって回転可能に支持されつつ一体的に回転するようになっている。このような構成により、第２反射部４１の反射面４１ａが第１反射部２１からの投光レーザＬ１の照射側に面するように（即ち、反射面４１ａから各投光レーザＬ１の投光光軸が向かう側に反射面４１ａからの受光光軸ＡＲ１が向かうように）、第１反射部２１と第２反射部４１とが同期しつつ回転することになる。より具体的には、軸部２３がどのような回転位置（回転角度）であっても、位置Ｐ１から装置外に向かうおうとする第１レーザ光Ｌ１ａの光軸Ｌ１ａ’と中心軸Ｃとを通る仮想平面（投光方向平面）上に、第２反射部４１によって定められる視野範囲ＡＲの受光光軸ＡＲ１が位置するように第１反射部２１と第２反射部４１とを同期させつつ回転させている。

【0030】

また、本構成では、図１に示すように、モータ３０によって駆動される軸部２３の回転角度位置（即ち、第１反射部２１及び第２反射部４１の回転角度位置）を検出する回転角度センサ３２が設けられている。回転角度センサ３２は、ロータリエンコーダなど、軸部２３の回転角度位置を検出しうるものであれば公知の様々なセンサを使用できる。この回転角度センサ３２は、例えば、軸部２３が所定の基準角度（第１レーザ光Ｌ１ａの光軸Ｌ１ａ’が所定基準方向に向かうときの軸部２３の回転角度）からどの程度回転したかを検出する構成となっており、水平方向における上記投光方向平面の向き（即ち、水平方向における第１レーザ光Ｌ１ａの光軸Ｌ１ａ’の向き）を特定するように機能する。

【0031】

また、本構成のレーザレーダ装置１では、図１、図３に示すように、レーザダイオード１０、導光型レンズ１２、走査装置２０、フォトダイオード６０、第２反射部４１等がケース３の内部に収容され、防塵や衝撃保護が図られている。なお、図３は、図１のＡ−Ａ位置の断面構造を概念的に示すものであり、モータ３０を保持するフレームや軸部２３を保持する軸受などは省略して概略的に示している。

【0032】

図１、図３のように、ケース３は、主ケース部４と透過板５とを備えており、全体として箱状に構成されている。主ケース部４は、上壁部４ａ及び下壁部４ｂが上下に対向して配置され、周壁部４ｃが外周壁として構成されている。周壁部４ｃは、上壁部４ａと下壁部４ｂとの間に配置される各種部品を、中心軸Ｃを中心とした周方向に取り囲むように配置されており、このように構成される周壁部４ｃの一部が窓部４ｅとして導光可能に開放している。窓部４ｅは、主ケース部４において光の出入りを可能とするように開放した部分であり、第１反射部２１及び第２反射部４１の周囲において周方向所定領域（図３に示す方向Ｆａから方向Ｆｂまでの間の周方向領域）に亘って形成され、この周方向所定領域全体を通して上下方向所定領域（一定の高さ範囲）を開放する構成で設けられている。そして、この開放形態の窓部４ｅを閉塞するように透明の樹脂板、ガラス板などからなる透過板５が配置されている。このように、第１反射部２１及び第２反射部４１の周囲の周方向一部分において、第１反射部２１からの投光レーザＬ１の走査経路上を、投光レーザＬ１が透過可能な透過板によって閉塞した構成となっている。なお、図１、図３では、投光レーザＬ１のうち、第１レーザ光Ｌ１ａの光軸Ｌ１ａ’が正面方向（Ｘ軸正方向）を向くときの状態を概念的に示しており、この回転角度では、第１反射部２１から照射された第１レーザ光Ｌ１ａが位置Ｐ２にて透過板５に入り込み、透過板５を通過して外部に照射されるようになっている。また、第２レーザ光Ｌ２は、位置Ｐ２よりも下位置Ｐ３で透過板Ｐ５に入り込み、透過板５を通過して外部に照射されるようになっている。

【0033】

（導光型レンズの詳細構造）
次に、導光型レンズ１２について詳述する。
上述したように、レーザダイオード１０から出射されるレーザ光の経路上には導光型レンズ１２が設けられている。この導光型レンズ１２は、中心軸Ｃの軸線方向に延びる長手状に構成され、例えば図４、図５のように、略四角錐状に構成されており、導光型レンズ１２における長手方向（Ｙ軸方向）と直交する断面は、下方側となるにつれて大きくなるように徐々に広がる構成となっている。この導光型レンズ１２における長手方向一端部の端面（上端面）は、長手方向（Ｙ軸方向）と直交する平坦面として構成されており、この上端面が入射面８１として機能している。そして、この入射面８１が、レーザダイオード１０の発光側の外面１０ａと対向して配置されている。また、長手方向他端部の端面（下端面）は、図４〜図６のようにやや下方側に膨張した曲面として構成されており、この下端面が出射面８２として機能している。また、入射面８１と、出射面８２の間には、前後方向両側に配置される壁部８３，８４と、左右方向両側に配置される壁部８５、８６とが設けられている。

【0034】

本構成では、導光型レンズ１２の入射面８１を、レーザダイオード１０の発光側の外面１０ａに押し当てた状態で互いに支持し合っている。例えば、図示しない保持部材（フレームなど）により、図４のように、外面１０ａと入射面８１とが互いに接触し合うようにレーザダイオード１０を保持する基板（図示略）と導光型レンズ１２とが一体的に保持されており、入射面８１と外面１０ａとが互いに接触した状態で位置決めされている。具体的には、例えば、レーザダイオード１０の発光側の外面１０ａの全体が導光型レンズ１２の入射面８１に当接しており、レーザダイオード１０から照射される光がほぼ全て入射面８１から導光型レンズ１２の内部に入射するようになっている。

【0035】

本構成では、導光型レンズ１２の周壁部を構成する壁部８３，８４，８５，８６のうち、前後両側に配置される壁部８３，８４の壁面が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と平行な仮想平面と直交する外面となっており、これら壁部８３，８４の壁面と上下方向（Ｙ軸方向）とのなす角度は、同程度の所定角度となっている。そして、壁部８３，８４の間隔は、下方側となるにつれて徐々に広がるようになっている。また、図５、図６（Ｂ）のように、左右両側に配置される壁部８５，８６の壁面は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向と平行な仮想平面と直交する外面となっており、これら壁部８５，８６の壁面と上下方向（Ｙ軸方向）とのなす角度は、同程度の所定角度となっている。そして、壁部８５，８６の間隔は、下方側となるにつれて徐々に広がるようになっている。また、図４〜図６等に示すように、導光型レンズ１２の後壁部において、出射面８２に隣接する位置（壁部８３の下方側の位置）には、入射面８１から入り込んで導光型レンズ１２内を通過するレーザ光の一部を内面反射させる内面反射部８７が形成されている。この内面反射部８７の外面は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と平行な仮想平面と直交する外面となっており、これら内面反射部８７の壁面と上下方向（Ｙ軸方向）とのなす角度α２は、壁部８３と上下方向とのなす角度α１よりも小さい角度となっている。

【0036】

このように構成される導光型レンズ１２では、レンズ内部において透過しようとするレーザ光による内部での反射が繰り返され、図６のように、出射面８２からは所定の形に整形された状態で主となる第１レーザ光Ｌ１ａが出射されるようになっている。具体的には、入射面８１から導光型レンズ１２の内部に入り込んだレーザ光のうち、図６（Ａ）の光Ｄ１のように、内面反射部８７に入り込まないで出射面８２に達した光が出射面８２から第１レーザ光Ｌ１ａとして照射される。そして、この第１レーザ光Ｌ１ａが、図６（Ａ）（Ｂ）のように、前後方向及び上下方向と平行な平面方向において所定の角度θ１１で広がるように出射面８２から照射され、左右方向及び上下方向と平行な平面方向において所定の角度θ１２で広がるように出射面８２から照射されることになる。具体的には、図６（Ａ）のように、中心軸Ｃの軸線上のＸＹ平面において、第１レーザ光Ｌ１ａの外縁の角度が所定角度θ１１となり、図６（Ｂ）のように、中心軸Ｃの軸線上のＹＺ平面において、第１レーザ光Ｌ１ａの角度が所定角度θ１２となり、断面（第１レーザ光Ｌ１ａの光軸と直交する断面）の外形が略矩形状（例えば、正方形状、長方形状）となるような形で、出射面８２から第１レーザ光Ｌ１ａが照射される。なお、図６（Ａ）は、中心軸Ｃを通るＸＹ平面を切断面とした導光型レンズ１２の断面と、出射される第１レーザ光Ｌ１ａの当該ＸＹ平面での外縁等を概念的に示す図であり、図６（Ｂ）は、中心軸Ｃを通るＹＺ平面を切断面とした導光型レンズ１２の断面と、出射される第１レーザ光Ｌ１ａの当該ＹＺ平面での外縁等を概念的に示す図である。また、図６（Ａ）における第１レーザ光Ｌ１ａの外縁の角度θ１１は０°であってもよく、予め定められた角度の鋭角であってもよい。また、図６（Ｂ）における第１レーザ光Ｌ１ａの外縁の角度θ１２は、０°であってもよく、予め定められた角度の鋭角であってもよい。なお、角度θ１１は、図２に示す角度θ１と同程度である。このようにして、主レーザ光となる第１レーザ光Ｌ１ａが成形されつつ照射される。

【0037】

一方、図６（Ａ）の光Ｄ２のように、入射面８１から導光型レンズ１２の内部に入り込んだレーザ光のうちの内面反射部８７で内面反射した光は、第１レーザ光Ｌ１ａとは異なる投光経路の第２レーザ光Ｌ１ｂとして出射面８２から照射されるようになっている。具体的には、出射面８２において第２レーザ光Ｌ１ｂの光量よりも第１レーザ光Ｌ１ａの光量のほうが大きくなるように、所定の光量の割合で、入射面８１から入り込んだレーザ光を第１レーザ光Ｌ１ａと第２レーザ光Ｌ１ｂとに分岐させている。図６の例では、出射面８２からの出射直後において、第１レーザ光Ｌ１ａの光軸が上下方向と平行であるのに対し、第２レーザ光Ｌ１ｂは、光軸が上下方向に対して所定角度（所定の鋭角）で傾くように照射されるようになっている。本構成では、出射面８２からＸＹ平面に沿って前方且つ下方に向けて第２レーザ光Ｌ１ｂが照射されるようになっているため、少なくとも第１レーザ光Ｌ１ａの照射方向がＸ軸正側となる範囲（図３に示す方向Ｆｃから方向Ｆｄまでの回転範囲）において、第１反射部２１から斜め下方側に第２レーザ光Ｌ１ｂが照射されることになる。具体的には、図２のように、第１レーザ光Ｌ１ａの光軸Ｌ１ａ’が前方（正面方向）を向いたときに、第１レーザ光Ｌ１ａの光軸Ｌ１ａ’と第２レーザ光Ｌ１ｂの光軸ｂ’とが所定角度となるように、出射面８２から第２レーザ光Ｌ１ｂが照射されるようになっている。

【0038】

本構成では、図４のように、レーザダイオード１０から照射されるレーザ光のＸＹ平面方向における広がり角度βが、前後方向の両壁部８３，８４のなす角度γよりも小さい構成（即ち、β＜γ）、若しくは広がり角度βが角度γと同程度（即ちβ＝γ）となっている。より具体的には、レーザダイオード１０から照射されるレーザ光のＸＹ平面方向における半値全角が角度γ以下（望ましくは、角度γ未満）となっている。これにより、導光型レンズ１２の内部界面での反射を極力抑えることができ、希望しない方向に出射される光を極力低減することができる。なお、レーザダイオード１０の前後方向（Ｘ軸方向）中心位置は、入射面８１における前後方向中心位置とほぼ一致している。

【0039】

また、レーザ光を内面反射部８７で内面反射させ、その内面反射光を直接出射面８２に入射させてレンズ外に出射する場合、スネルの法則に従い、レーザダイオード１０から照射されたレーザ光の一部を内面反射部８７の面に臨界角以上の入射角で入射させて内面反射部８７で全反射させ、その全反射した光が出射面８２から外部に放出されるようにすればよい。この場合、内面反射部８７で反射した光が出射面８２に入り込むときの入射角が臨界角未満であれば出射面８２で全反射せずに外部に放出されることになる。つまり、このような条件を満たす範囲で、内面反射部８７や出射面８２の角度を調整することができる。

【0040】

（検出処理）
このように構成されるレーザレーダ装置１では、走査装置２０（走査部）により、第１レーザ光Ｌ１ａが、上下方向と直交する水平方向に対して所定の角度（図１、図２等の例では、０°の角度）で照射されつつ走査され、上述の所定回転角度範囲（第１レーザ光Ｌ１ａの光軸Ｌａ１’の向きがＸ軸正側となる回転角度）では、第２レーザ光Ｌ１ｂが、水平方向に対して、第１レーザ光Ｌ１ａよりも下側（第２反射部４１側）に近づく角度で照射されつつ走査されることになる。また、同期部４０（誘導部）の動作により、少なくとも上記所定回転角度範囲では、図２のように、フォトダイオード６０（受光部）で受光可能となる視野範囲ＡＲがケース３の外部において第１レーザ光Ｌ１ａの投光経路及び第２レーザ光Ｌ１ｂの投光経路のいずれとも重なるように、且つ第１レーザ光Ｌ１ａの投光経路と視野範囲ＡＲとが重なる領域よりもケース３に近い位置で第２レーザ光Ｌ１ｂの投光経路と視野範囲ＡＲとが重なるように第１反射部２１と第２反射部４１とが同期しつつ回転することになる。

【0041】

レーザレーダ装置１において物体検出動作を行う場合、第１反射部２１及び第２反射部４１の回転角度θ（所定の基準回転位置（例えば、ロータリエンコーダが原点を示す位置）からの各回転角度）が定まれば装置からの第１レーザＬ１ａ及び第２レーザ光Ｌ１ｂの照射方向が特定される。そして、レーザレーダ装置１が所望の傾斜状態（例えば、第１レーザ光Ｌ１ａの走査方向が常に鉛直方向と直交する方向となるような状態等）で設置されていれば、フォトダイオード６０が物体からの反射光を受光したときの第１反射部２１及び第２反射部４１の回転角度を回転角度センサ３２によって検出することで、物体の方位を正確に検出できる。なお、フォトダイオード６０が物体からの反射光を受光したか否かは、例えばフォトダイオード６０での受光量（即ち、フォトダイオード６０からの出力）が閾値を超えたか否かによって判断することができ、「フォトダイオード６０にて閾値を超える反射光が受光されたとき」が「物体からの反射光を受光したとき」となる。

【0042】

また、レーザダイオード１０にてレーザ光（パルスレーザ光）が発生してからフォトダイオード６０によって当該レーザ光に対応する反射光（投光レーザＬ１が物体に当たって生じる反射光）が検出されるまでの時間Ｔを検出すれば、この時間Ｔと光速ｃとに基づいて、例えば、Ｌａ＝Ｔ×ｃの式によりレーザ光の発生から反射光受光までの光経路の長さＬａを算出することができ、レーザレーダ装置１の所定基準位置（例えば位置Ｐ１）から検出物体までの距離Ｌも正確に求めることができる。つまり、レーザレーダ装置１から検出物体までの距離及び方位をいずれも正確に検出することができる。なお、本構成では、レーザダイオード１０にてレーザ光が発生した後、第１レーザ光Ｌ１ａが物体に照射されたときの反射光と第２レーザ光Ｌ１ｂが物体に照射されたときの反射光とがほぼ同時期に受光される場合があり、この場合、フォトダイオード６０での受光波形は１つの山となる。この場合、レーザダイオード１０にてレーザ光（パルスレーザ光）が発生してからフォトダイオード６０によって反射光が検出されるまでの時間Ｔを検出すれば、両レーザ光が照射された物体までの距離Ｌ１を求めることができる。一方、第１レーザ光Ｌ１ａが物体に照射されたときの反射光と第２レーザ光Ｌ１ｂが物体に照射されたときの反射光とが別々のタイミングで受光される場合もあり、この場合、フォトダイオード６０での受光波形は２つの山となる。この場合、レーザダイオード１０にてレーザ光（パルスレーザ光）が発生してからフォトダイオード６０によって第１レーザ光Ｌ１ａの反射光が検出されるまでの時間Ｔ１を検出すれば、第１レーザ光Ｌ１ａが照射された物体までの距離Ｌ１１を求めることができる。また、レーザダイオード１０にてレーザ光（パルスレーザ光）が発生してからフォトダイオード６０によって第２レーザ光Ｌ１ｂの反射光が検出されるまでの時間Ｔ２を検出すれば、第２レーザ光Ｌ１ｂが照射された物体までの距離Ｌ１２を求めることができる。

【0043】

（本構成の主な効果）
本構成では、投光用の反射部（第１反射部２１）と受光用の反射部（第２反射部４１）とを別位置にそれぞれ設け、投光用の反射部（第１反射部２１）からの投光経路に対して上下にずらして受光用の反射部（第２反射部４１）を配置している。このため、投光用の反射部（第１反射部２１）から放たれたレーザ光が透過板５を透過する際にその一部が透過板５の内面で反射したとしても、その内部反射光（ノイズ光）は受光用の反射部（第２反射部４１）や受光部（フォトダイオード６０）に入り込みにくくなる。よって、透過板で生じる内部反射光（ノイズ光）が受光センサに入り込むことを抑制し、このようなノイズ光が受光部で検出されることに起因する不具合（例えば、飽和状態の発生に起因する上述の問題）を効果的に抑えることができる。特に、上下方向の所定位置（例えば、図１に示す二点鎖線Ｗの位置等）に、投光光学系（第１反射部２１等）を収容する空間と、受光光学系（第２反射部４１やフォトダイオード６０等）を収容する空間とを仕切る遮光性の壁部を配置すれば、ノイズ光の抑制効果が一層高くなる。

【0044】

但し、この構成では、受光用の反射部（第２反射部４１）から上下にずれた位置に投光用の反射部（第１反射部２１）が配置されるため、何ら措置を講じなければ、投光用の反射部（第１反射部２１）から外部に照射されるレーザ光の投光経路のうち、投光用の反射部（第１反射部２１）に近い近距離範囲が視野範囲から外れてしまい、この近距離範囲が物体を検出できない死角となってしまう。そこで、本構成では、導光型レンズ１２を設けると共にこの導光型レンズ１２の内部でレーザ光を投光経路の異なる第１レーザ光Ｌ１ａと第２レーザ光Ｌ１ｂとに分岐させている。そして、第１レーザ光Ｌ１ａ及び第２レーザ光Ｌ１ｂを走査装置２０（走査部）によって走査する際に、フォトダイオード６０（受光部）で受光可能となる視野範囲ＡＲが第１レーザ光Ｌ１ａの投光経路及び第２レーザ光Ｌ１ｂの投光経路のいずれとも重なるように、且つ第１レーザ光Ｌ１ａの投光経路と視野範囲ＡＲとが重なる領域よりもケース３に近い位置で第２レーザ光Ｌ１ｂの投光経路と視野範囲ＡＲとが重なるように第１反射部２１と第２反射部４１とを同期させつつ回転させている。このように構成されているため、水平方向に対し所望の角度で第１レーザ光Ｌ１ａを照射するようにレーザ走査を行いつつ、その第１レーザ光Ｌ１ａでは検出できない近距離範囲において、第２レーザ光Ｌ１ｂによる物体検出が可能となる。

【0045】

即ち、第１レーザ光Ｌ１ａの投光経路と視野範囲ＡＲとが重なる領域から外れた近距離範囲は、基本的に、第１レーザ光Ｌ１ａによって検出できない不検出範囲となってしまうが、本構成では、この近距離範囲（不検出範囲）の一部で、第２レーザ光Ｌ１ｂの投光経路と視野範囲ＡＲとが重なるようにしているため、第１レーザ光Ｌ１ａによって検出できない近距離範囲（即ち、第１レーザ光Ｌ１ａの投光経路と視野範囲ＡＲとが重なる領域よりもケースに近い位置）であっても、第２レーザ光Ｌ１ｂの投光経路と視野範囲ＡＲとが重なる距離範囲であれば、物体の検出が可能となる。ゆえに、装置付近の近距離範囲に生じる不検出領域をより低減しやすくなる。

【0046】

また、本構成では、水平方向に対して所定の角度で照射される第１レーザ光Ｌ１ａを相対的に光量の大きい主レーザ光とし、近距離範囲を走査する第２レーザ光Ｌ１ｂを相対的に光量の小さい補助的なレーザ光とするようにレーザ光を分岐させている。第１レーザ光Ｌ１ａは、より遠いエリアの物体を検出することが求められるため、この第１レーザ光Ｌ１ａの光量を相対的に大きくすることで、より遠くまで物体検出に必要な光量が維持されやすくなる。一方、第２レーザ光Ｌ１ｂは、より近いエリアの物体を検出することが求められるため、この第２レーザ光Ｌ１ｂの光量を相対的に小さくすることで、第２レーザ光Ｌ１ｂが近距離物体で反射したときに過剰な反射光が生じることを抑えることができ、大きすぎる反射光に起因する受光部での飽和を抑制しやすくなる。

【0047】

但し、このような基本思想があったとしても、使用環境や設計上の公差などによって第１レーザ光Ｌ１ａと第２レーザ光Ｌ１ｂの光量の割合が大きくばらつくような光分岐構造では、第１レーザ光Ｌ１ａの光量が想定よりも小さくなってしまったり、第２レーザ光Ｌ１ｂの光量が想定よりも大きくなってしまったりするため、上述した思想が十分に実現できなくなってしまう。そこで、本構成では、投光経路に介在する部品のうち、レーザ光の発生起点（レーザ光発光部）に最も近い位置に配置される部品（導光型レンズ１２）内にレーザ光を分岐させる部分を設けている。このため、レーザ光が発生してからこのレーザ光を分岐させるまでの間に多数の部品が介在しなくて済み、レーザ光発生部から分岐部までに存在する誤差要因を極力減らすことができる、よって、レーザ光発光部で発生したレーザ光をより正確な割合で第１レーザ光Ｌ１ａと第２レーザ光Ｌ１ｂとに分岐することができ、上述の基本思想を十分に実現しやすくなる

【0048】

また、本構成では、導光型レンズ１２によって第１レーザ光Ｌ１ａの照射範囲を整えた上で当該第１レーザ光Ｌ１ａを第１反射部２１で反射させて主レーザ光としてレーザ走査を行っている。このように、主レーザ光の照射範囲を複数の方向（導光型レンズ１２での透過直後においてＸ軸方向及びＺ軸方向）において精度高く調整可能な導光型レンズ１２を設けているため、多数のレンズを組み合わせて複数方向の照射範囲調整を行う必要が無くなる。従って、製品出荷時やメンテナンス時などにおいて作業者に必須となっていた手間（複数のレンズの位置関係や姿勢を細かく微調整する作業負担）を大幅に削減することができる。しかも、導光型レンズ１２の長手方向一端部の入射面８１をレーザダイオード１０の発光側の外面１０ａに当てる構成としており、これにより、レーザダイオード１０から導光型レンズ１２までの距離を調整する作業を省略可能としている。つまりこの構成では、レーザダイオード１０及び導光型レンズ１２を部品段階で高精度に形成できれば、これらの相対関係としては、互いに適正な位置に当接させればよく、よって、レーザダイオード１０とレンズの位置関係の調整を格段に簡略化されることとなる。

【0049】

［他の実施形態］
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0050】

上記実施形態では、第２反射部４１として凹面鏡を例示したが、凹面鏡構造でない公知の偏向部（例えば傾斜した平面ミラーとして構成される偏向部など）を用いた公知構造を採用してもよい。

【0051】

上記実施形態では、レーザ光発生部として赤外レーザダイオードなどのレーザダイオード１０を例示したが、これ以外の公知のレーザダイオードやその他の光源であってもよい。

【0052】

上記実施形態では、受光部としてアバランシェフォトダイオードなどのフォトダイオード６０を例示したが、これ以外の公知の受光センサ（他種のフォトダイオードやその他の受光センサ）であってもよい。

【0053】

上記実施形態では、凹面鏡として構成される第２反射部４１によって集光される光をレンズ６４で集光して受光部（フォトダイオード６０）で受光する例を示したが、凹面鏡として構成される第２反射部４１によって集光される光を、レンズを介さずに直接受光部で受光する構成であってもよく、ミラー等の他の光学部品を介して受光する構成であってもよい。

【0054】

上記実施形態では、第１反射部２１を支持する軸部と、第２反射部３１を支持する軸部とが一体である例を示したが、これらが別体として構成されていてもよい。この場合、図１のモータ３０の構成に代えて、例えば、モータからの回転駆動力を、歯車やプーリなどの伝達機構によって第１反射部２１を支持する軸部と、第２反射部４１を支持する軸部とにそれぞれ伝達し、これら両軸部を同期させて回転させればよい。また、第１反射部２１を支持する軸部と、第２反射部４１を支持する軸部とをそれぞれ別々のモータによって同期させて回転させる構成であってもよい。

【0055】

上記実施形態では、導光型レンズ１２の入射面８１とレーザダイオード１０の発光側の外面１０ａとが直接接触し合う例を示したが、外面１０ａの一部と入射面８１とが接着材等の接着媒体等によって接合されていてもよい。或いは、外面１０ａと入射面８１とが僅かに離れた近接位置で対向し合うように導光型レンズ１２及びレーザダイオード１０がケース内に固定されていてもよい。

【符号の説明】

【0056】

１…レーザレーダ装置
３…ケース
５…透過板
１０…レーザダイオード（レーザ光発生部）
１２…導光型レンズ
２０…走査装置（走査部）
２１…第１反射部
３０…モータ（駆動部）
４０…回転反射機構（誘導部）
４１…第２反射部
４１ａ…反射面
６０…フォトダイオード（受光部）
８１…入射面
８２…出射面
８７…内面反射部
Ｃ…中心軸（回転軸）
ＡＲ…視野範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】