WO2018101226A1 - Measuring device - Google Patents
Measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018101226A1 WO2018101226A1 PCT/JP2017/042487 JP2017042487W WO2018101226A1 WO 2018101226 A1 WO2018101226 A1 WO 2018101226A1 JP 2017042487 W JP2017042487 W JP 2017042487W WO 2018101226 A1 WO2018101226 A1 WO 2018101226A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- light
- translucent member
- measuring apparatus
- light source
- incident angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
Definitions
- the present invention relates to a measuring apparatus.
- non-contact distance measuring devices that can be used for automatic driving of automobiles have been developed.
- the non-contact distance measuring device measures the distance from the surrounding object by measuring the time until the emitted light is reflected by the object and returns.
- Patent Document 1 describes that light from a light source is emitted through a hole of a perforated reflection mirror, and the returned light is reflected by a reflection surface of the perforated reflection mirror and guided to a light receiving element.
- An example of a problem to be solved by the present invention is to realize a measuring apparatus that can transmit and receive light with high efficiency.
- the invention described in claim 1 A light source; A flat plate-shaped translucent member arranged so that light emitted from the light source is incident obliquely; It is a measuring apparatus provided with the light receiver arrange
- FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of a measurement apparatus according to Example 1.
- FIG. It is a figure which illustrates the hardware constitutions of a measuring device. It is a figure for demonstrating reflection and permeation
- (A) it is, when the refractive index n of the light transmitting member is 1.4, a diagram showing the relationship between the incident angle theta 1 and the reflectance E 1 (S), (b ) , the light-transmitting member when the refractive index n is 1.4, a diagram showing the relationship between the incident angle theta 1 and the transmittance E 2, (c), the refractive index n of the light transmitting member is, when the 1.4, it is a view showing the relationship between the incident angle theta 1 and E 1 (S) ⁇ E 2 .
- (A) it is, when the refractive index n of the light transmitting member is 1.6, a diagram showing the relationship between the incident angle theta 1 and the reflectance E 1 (S), (b ) , the light-transmitting member when the refractive index n is 1.6, a diagram showing the relationship between the incident angle theta 1 and the transmittance E 2, (c), the refractive index n of the light transmitting member is, when the 1.6, it is a view showing the relationship between the incident angle theta 1 and E 1 (S) ⁇ E 2 .
- (A) it is, when the refractive index n of the light transmitting member is 1.8, a diagram showing the relationship between the incident angle theta 1 and the reflectance E 1 (S), (b ) , the light-transmitting member when the refractive index n is 1.8, a diagram showing the relationship between the incident angle theta 1 and the transmittance E 2, (c), the refractive index n of the light transmitting member is, when the 1.8, it is a view showing the relationship between the incident angle theta 1 and E 1 (S) ⁇ E 2 .
- FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a measuring apparatus according to a second embodiment.
- FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a measurement apparatus 1 according to the embodiment.
- the light path of the first light 71 that is light transmitted toward the object 60 is indicated by a dashed arrow, and the second light 72 that is received light after being reflected by the object 60.
- the light path is indicated by a dotted arrow.
- the measuring apparatus 1 includes a light source 10, a translucent member 12, and a light receiver 16.
- the translucent member 12 is a flat plate member that is arranged so that light emitted from the light source 10 is incident obliquely.
- the light receiver 16 is disposed on the side opposite to the light source 10 with respect to the light transmitting member. This will be described in detail below.
- the measuring device 1 is a measuring device that emits light from the emission port 32 and receives reflected light reflected by the object 60, and is a measuring device that measures the distance from the measuring device 1 to the object 60. Specifically, in the measuring apparatus 1, for example, the distance from the measuring apparatus 1 to the object 60 is calculated based on the difference between the light emission timing and the reflected light reception timing.
- the light is, for example, infrared light. However, the wavelength of light is not particularly limited and may be visible light.
- the light source 10 is, for example, a laser diode.
- the light output from the light source 10 is, for example, pulsed light, which is linearly polarized light.
- the light receiver 16 is a light receiving element such as a photodiode.
- the light output from the light source 10 of the measuring device 1 and emitted through the emission port 32 is reflected by the external object 60 and returns at least partially toward the measuring device 1. Then, the reflected light enters the measuring apparatus 1. At least a part of the reflected light incident on the measuring device 1 is detected by the light receiver 16.
- the measuring apparatus 1 the time from when the light is emitted from the light source 10 to when the reflected light is detected by the light receiver 16 is measured. Then, the distance between the measuring apparatus 1 and the object 60 is calculated using the measured time and the light propagation speed.
- the measuring device 1 is, for example, a rider (LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging, Laser Illuminated Detection and Ranging) or a LiDAR (Light Detection and Ranging) device or a radar device.
- the measuring apparatus 1 can be mounted on a moving body, for example.
- the moving body is, for example, a vehicle such as an automobile or a train.
- the translucent member 12 is a flat plate member having translucency.
- the translucent member 12 is, for example, glass or resin.
- examples of the glass include BK (BK7), SF-3, and SK-16.
- examples of the resin include ZEONEX, APL, and PC.
- Both the first light 71 and the second light 72 are incident on the translucent member 12 from the first surface 121.
- the first surface 121 is a surface of the translucent member 12 on the light source 10 side
- the second surface 122 is a surface opposite to the first surface 121 of the translucent member 12.
- the translucent member 12 reflects a part of the first light 71 and transmits the rest.
- the translucent member 12 reflects a part of the second light 72 and transmits the rest.
- the first light 71 reflected by the translucent member 12 is emitted from the emission port 32. Then, only the second light 72 transmitted through the translucent member 12 is received by the light receiver 16.
- the shape viewed from the direction perpendicular to the main surface of the translucent member 12 is not particularly limited, and may be, for example, a circle, a rectangle, or a polygon.
- the thickness of the translucent member 12 is not specifically limited, For example, they are 1 mm or more and 10 mm or less.
- the first surface 121 which is the surface of the light transmitting member 12 on the light source 10 side does not have a coating film.
- the translucent member 12 has an antireflection film on the second surface 122 that is the surface on the light receiver 16 side. Then, stray light and the like incident on the light receiver 16 can be reduced, and the transmittance on the second surface 122 can be ensured to the maximum.
- the measuring apparatus 1 further includes a movable reflecting portion 14.
- the movable reflecting portion 14 is, for example, a MEMS mirror whose angle of the reflecting surface with respect to the emission port 32 is variable. The movement of the MEMS mirror may be uniaxial or biaxial.
- the movable reflecting portion 14 is disposed on the same side as the light source 10 with the translucent member 12 as a reference.
- the measuring apparatus 1 includes the movable reflecting portion 14, so that the light emission direction from the emission port 32 can be made variable. For example, the position and shape of the object 60 around the measuring device 1 can be grasped by scanning the surroundings of the measuring device 1 with light.
- the measuring apparatus 1 further includes a collimating lens 11 and a condensing lens 19.
- the collimating lens 11 makes light from the light source 10 substantially parallel.
- the condensing lens 19 condenses the second light 72 on the light receiving surface of the light receiver 16.
- the collimating lens 11 is provided between the light source 10 and the translucent member 12, and the condenser lens 19 is provided between the second surface 122 and the light receiver 16.
- the positions of the collimating lens 11 and the condensing lens 19 are not limited to the example of this figure.
- the measuring apparatus 1 further includes a housing 30.
- the light source 10, the collimating lens 11, the translucent member 12, the movable reflecting portion 14, the condensing lens 19, and the light receiver 16 are accommodated in the housing 30.
- the housing 30 is provided with an opening as an emission port 32.
- a light-transmitting window may be fitted in the emission port 32.
- the light path will be described in detail below.
- the light path is not limited to the example of this figure.
- the light output from the light source 10 passes through the collimating lens 11 as the first light 71 and then enters the first surface 121 of the translucent member 12. Then, at least a part of the first light 71 is reflected by the translucent member 12 and travels toward the movable reflecting portion 14. Further, the first light 71 reflected by the reflecting surface of the movable reflecting portion 14 is emitted to the outside of the housing 30 through the emission port 32. The emitted first light 71 is reflected by the external object 60.
- At least part of the light reflected by the object 60 enters the inside of the housing 30 again through the emission port 32.
- the second light 72 incident from the emission port 32 is approximately coaxial with the first light 71 emitted through the emission port 32.
- the second light 72 incident on the inside of the housing 30 is incident on the first surface 121 of the translucent member 12 again via the movable reflector 14.
- At least a part of the second light 72 incident on the first surface 121 is transmitted to the second surface 122 side of the translucent member 12 and is incident on the light receiving surface of the light receiver 16 through the condenser lens 19.
- the angle of the reflecting surface of the movable reflecting portion 14 may be the same when reflecting the first light 71 and when reflecting the second light 72, or may be slightly different. That is, the incident angle of the first light 71 to the translucent member 12 and the incident angle of the second light 72 to the translucent member 12 may be the same or may be slightly different.
- the measuring apparatus 1 may further include a mirror or the like that guides the reflected light that has passed through the translucent member 12 to the light receiver 16. If it does so, the design and arrangement
- FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the incident angle ⁇ 1 with respect to the translucent member 12 and the reflectance of each of P-polarized light and S-polarized light. With reference to this figure, the transmission / reception of the light by the measuring apparatus 1 is demonstrated.
- the incident light from the light source 10 to the translucent member 12 is not particularly limited, but is preferably S-polarized light. Then, the reflectance of the first light 71 on the first surface 121 can be increased, and the emission efficiency can be increased. In the following description, it is assumed that the incident light from the light source 10 to the translucent member 12 is S-polarized light.
- the first light 71 is incident on the first surface 121 of the translucent member 12 at an incident angle ⁇ 1 .
- ⁇ 1 75 °
- the reflectance of the first light 71 on the first surface 121 is the size represented by the arrow ⁇ in the figure, specifically 0.5. That is, approximately 50% of the light emitted from the light source 10 is output from the emission port 32.
- the specific size is 0.91. That is, approximately 91% of the light incident on the exit port 32 can be received by the light receiver 16.
- the size is 0.50, specifically 0.50. That is, approximately 50% of the light incident on the exit port 32 can be received by the light receiver 16.
- the intensity ratio of the P polarized light and S-polarized light, P-polarized light: S-polarized light 50: when it is 50, the table by the arrows in transmittance in this drawing beta 2 of a translucent member 12 Specifically, it is 0.71, which is an average value of ⁇ 1 and ⁇ 3 . That is, approximately 71% of the light incident on the exit port 32 can be received by the light receiver 16.
- the polarization direction of the second light 72 incident on the exit port 32 is unknown, at least 50% of the light can be received by the light receiver 16 in this way.
- the measuring apparatus 1 includes the flat plate-shaped translucent member 12 arranged so that the light emitted from the light source 10 is incident obliquely. Therefore, light can be transmitted and received with high efficiency even when the polarization direction of the received light is unknown. As a result, distance measurement with high sensitivity becomes possible.
- FIG. 3 is a block diagram illustrating the functional configuration of the measuring apparatus 1 according to the first embodiment.
- the measuring apparatus 1 according to Example 1 has the same configuration as the measuring apparatus 1 according to the embodiment.
- the measuring apparatus 1 further includes a drive circuit 20, a drive circuit 24, a detection circuit 26, a control unit 50, and a calculation unit 52.
- the drive circuit 20 is a drive circuit for the light source 10.
- the drive circuit 20 inputs a drive signal for outputting light to the light source 10 based on control by the control unit 50.
- the drive circuit 24 is a drive circuit for the movable reflector 14.
- the drive circuit 24 inputs a drive signal to the movable reflection unit 14 based on control by the control unit 50.
- the movable reflection unit 14 changes the emission direction of the light from the measuring device 1 based on the drive signal.
- the light source 10 repeatedly emits pulsed light at regular intervals.
- the movable reflector 14 is controlled so that the light emission direction is changed to a uniaxial or biaxial direction and a predetermined range is scanned with the light. By doing so, the object 60 existing around the measuring apparatus 1 can be detected.
- the detection circuit 26 is a detection circuit of the light receiver 16.
- the detection circuit 26 can be configured to include, for example, a current-voltage conversion circuit and an amplifier circuit. For example, when the light receiver 16 is a photodiode, a current generated when light enters the light receiver 16 is converted into a detection signal by the detection circuit 26.
- the control unit 50 controls the light source 10 via the drive circuit 20 and controls the movable reflection unit 14 via the drive circuit 24. And the control part 50 implement
- the calculating unit 52 calculates the distance between the measuring device 1 and the object 60 based on the detection result of the light receiver 16. That is, the calculation unit 52 calculates the distance between the measuring apparatus 1 and the object 60 using the time from when the light is emitted from the light source 10 until the reflected light is detected by the light receiver 16 and the light propagation speed. To do. Specifically, the calculation unit 52 receives a trigger signal indicating the output timing of the light source 10 from the control unit 50. The calculation unit 52 receives a signal indicating the light reception timing from the detection circuit 26 of the light receiver 16. And the calculation part 52 measures the time from an output timing to a light reception timing based on each received signal.
- the calculation unit 52 calculates the distance between the measurement apparatus 1 and the object 60 using the measured time and the light propagation speed.
- the calculation unit 52 may receive a trigger signal indicating the output timing of the light source 10 from the light source 10 or the drive circuit 20 instead of receiving from the control unit 50.
- the information indicating the light propagation speed can be read from, for example, the storage device 108 described later and used by the calculation unit 52.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a hardware configuration of the measuring apparatus 1.
- the measuring apparatus 1 is mounted using an integrated circuit 100.
- the integrated circuit 100 is, for example, a SoC (System On Chip).
- the integrated circuit 100 includes a bus 102, a processor 104, a memory 106, a storage device 108, an input / output interface 110, and a network interface 112.
- the bus 102 is a data transmission path through which the processor 104, the memory 106, the storage device 108, the input / output interface 110, and the network interface 112 transmit / receive data to / from each other.
- the method of connecting the processors 104 and the like is not limited to bus connection.
- the processor 104 is an arithmetic processing device realized using a microprocessor or the like.
- the memory 106 is a memory realized using a RAM (Random Access Memory) or the like.
- the storage device 108 is a storage device realized using a ROM (Read Only Memory) or a flash memory.
- the input / output interface 110 is an interface for connecting the integrated circuit 100 to peripheral devices.
- the input / output interface 110 is connected to the drive circuit 20 of the light source 10, the drive circuit 24 of the movable reflector 14, and the detection circuit 26 of the light receiver 16.
- the network interface 112 is an interface for connecting the integrated circuit 100 to a communication network.
- This communication network is, for example, a CAN (Controller Area Network) communication network.
- a method of connecting the network interface 112 to the communication network may be a wireless connection or a wired connection.
- the storage device 108 stores program modules for realizing the functions of the control unit 50 and the calculation unit 52, respectively.
- the processor 104 reads out the program module to the memory 106 and executes it, thereby realizing the functions of the control unit 50 and the calculation unit 52.
- the hardware configuration of the integrated circuit 100 is not limited to the configuration shown in the figure.
- the program module may be stored in the memory 106.
- the integrated circuit 100 may not include the storage device 108.
- FIG. 5 is a diagram for explaining the reflection and transmission of light in the translucent member 12.
- ⁇ 1 is an incident angle of light with respect to the translucent member 12, and the translucent member 12 is arranged so that light from the light source 10 is incident at an incident angle ⁇ 1 .
- the second light 72 is also incident on the translucent member 12 at an incident angle ⁇ 1 .
- ⁇ 2 is the refraction angle of the light incident on the translucent member 12.
- n 1 is the refractive index of air
- n 2 is the refractive index of the translucent member 12.
- Is preferably formed so as to be perpendicular to the light beam passing through the inside of the translucent member 12.
- the reflectance of the S-polarized light with respect to the first surface 121 on the light source 10 side of the translucent member 12 is E 1 (S)
- the transmittance of the S-polarized light is E 2 (S)
- the transmittance is E 2 (P)
- the following formulas (1) to (3) hold.
- the incident light from the light source 10 to the translucent member 12 is S-polarized light
- a preferable refractive index n and incident angle ⁇ 1 of the translucent member 12 will be described below.
- ⁇ E 2 (S) + E 2 (P) ⁇ / 2 ⁇ 0.60 and E 1 (S) ⁇ 0.15 may be satisfied. preferable. Moreover, it is more preferable that ⁇ E 2 (S) + E 2 (P) ⁇ / 2 ⁇ 0.70 holds, and it is further preferable that ⁇ E 2 (S) + E 2 (P) ⁇ / 2 ⁇ 0.80 holds. preferable. And it is more preferable that E 1 (S) ⁇ 0.20 holds.
- the incident angle When the refractive index n of the translucent member 12 is 1.6 or more and 2.0 or less, specifically, as can be seen from FIGS. 7B, 8B, and 9B, the incident angle.
- ⁇ 1 75 ° or less, ⁇ E 2 (S) + E 2 (P) ⁇ / 2 ⁇ 0.60 holds, and when the incident angle ⁇ 1 is 72 ° or less, ⁇ E 2 (S) + E 2 (P) ⁇ / 2 ⁇ 0.70 holds, and when the incident angle ⁇ 1 is 62 ° or less, ⁇ E 2 (S) + E 2 (P) ⁇ / 2 ⁇ 0.80 holds. Further, as can be seen from FIGS.
- E 1 (S) ⁇ E 2 (P) ⁇ 0.30 holds from the viewpoint of improving the transmission / reception efficiency as a total by balancing transmission efficiency and reception efficiency, and E 1 (S) ⁇ It is more preferable that E 2 (P) ⁇ 0.35 is satisfied, and it is further preferable that E 1 (S) ⁇ E 2 (P) ⁇ 0.40 is satisfied.
- the incident angle ⁇ 1 is 67.
- E 1 (S) ⁇ E 2 (P) ⁇ 0.30 holds when the angle is not less than 87 ° and not more than 87 °.
- E 1 (S) ⁇ E 2 When (P) ⁇ 0.35 holds and the incident angle ⁇ 1 is not less than 75 ° and not more than 85 °, E 1 (S) ⁇ E 2 (P) ⁇ 0.40 holds.
- E 1 (S) ⁇ E 2 (P) ⁇ 0.30 holds when the incident angle ⁇ 1 is 74 ° or more and 86 ° or less.
- E 1 (S) ⁇ E 2 (P) ⁇ 0.30 holds when the incident angle ⁇ 1 is 62 ° or more and 87 ° or less. .
- E 1 (S) ⁇ E 2 (S) ⁇ 0.20 holds.
- the incident angle When the refractive index n of the translucent member 12 is 1.6 or more and 2.0 or less, specifically, as can be seen from FIGS. 7C, 8C, and 9C, the incident angle.
- ⁇ 1 is 65 ° or more and 82 ° or less
- E 1 (S) ⁇ E 2 (S) ⁇ 0.20 holds. Therefore, when the incident angle ⁇ 1 is 67 ° or more and 82 ° or less, E 1 (S) ⁇ E 2 (P) ⁇ 0.30 and E 1 (S) ⁇ E 2 (S) ⁇ 0.20 hold. .
- the measuring apparatus 1 includes the flat plate-shaped translucent member 12 arranged so that the light emitted from the light source 10 is incident obliquely. Therefore, light can be transmitted and received with high efficiency even when the polarization direction of the received light is unknown. As a result, distance measurement with high sensitivity becomes possible.
- FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the measuring apparatus 1 according to the second embodiment.
- the measuring apparatus 1 of the present example has the same configuration as the measuring apparatus 1 according to the embodiment, and is the same as the measuring apparatus 1 according to the example 1 except that the quarter wavelength plate 13 is provided.
- the quarter-wave plate 13 is disposed on the same side as the light source 10 with respect to the translucent member 12.
- linearly polarized light becomes circularly polarized light
- circularly polarized light becomes linearly polarized light.
- the S-polarized first light 71 output from the light source 10 and reflected by the translucent member 12 is converted into circularly-polarized light by passing through the quarter-wave plate 13. Then, circularly polarized first light 71 is emitted from the emission port 32 and reflected by the object 60.
- the circularly polarized second light 72 enters the exit port 32 and passes through the quarter-wave plate 13.
- the second light 72 transmitted through the quarter-wave plate 13 is converted into P-polarized light (or the P-polarized component becomes larger than the S-polarized component), and enters the translucent member 12.
- the second light 72 transmitted through the translucent member 12 is detected by the light receiver 16.
- E 2 (P) is larger than E 2 (S)
- the translucent member 12 transmits the second light 72 with a high transmittance, and in the light receiver 16. The light receiving efficiency can be increased.
- the measuring apparatus 1 includes the flat plate-shaped translucent member 12 arranged so that the light emitted from the light source 10 is incident obliquely. Therefore, light can be transmitted and received with high efficiency even when the polarization direction of the received light is unknown. As a result, distance measurement with high sensitivity becomes possible.
- the measuring apparatus 1 includes the quarter wavelength plate 13. Therefore, the translucent member 12 can transmit the second light 72 with a high transmittance, and the light receiving efficiency of the light receiver 16 can be increased.
- the light applied to the object 60 is circularly polarized light, for example, when the object 60 has a polarization characteristic in the reflection of the object 60, for example, the object 60 has an angle or it is difficult to reflect light in a specific polarization direction. The reflected light can be received with high efficiency.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、測定装置に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus.
近年、自動車の自動運転等に用いることができる非接触距離測定装置の開発が行われている。非接触距離測定装置では、出射した光が物体に反射されて戻るまでの時間を測定して、周囲の物体との距離を測定する。 In recent years, non-contact distance measuring devices that can be used for automatic driving of automobiles have been developed. The non-contact distance measuring device measures the distance from the surrounding object by measuring the time until the emitted light is reflected by the object and returns.
このような測定装置では、物体からの反射光を検出するために、反射光の光路上に受光器を配置する必要がある。そして、光の出射を妨げずに、反射光を選択的に受光できるよう、光学系を構成する必要があった。 In such a measuring apparatus, it is necessary to place a light receiver on the optical path of the reflected light in order to detect the reflected light from the object. In addition, it is necessary to configure the optical system so that the reflected light can be selectively received without hindering the emission of light.
特許文献1には、有孔反射ミラーの孔を通して光源からの光を出射する一方、戻った光を有孔反射ミラーの反射面で反射させて受光素子に導くことが記載されている。
しかし、特許文献1の技術では、戻った光のうち、有孔反射ミラーの孔に至った光は受光素子で検出されない。したがって、戻った光のうち、検出できない損失が大きくなってしまう。
However, in the technique of
また、偏光により光路を分離できるビームスプリッタを用いることも考えられるが、受信する光の偏光状態が分からない状態では、大きな損失が生じる可能性がある。 Also, although it is conceivable to use a beam splitter that can separate the optical path by polarization, a large loss may occur if the polarization state of the received light is unknown.
本発明が解決しようとする課題としては、高効率で光の送受信ができる測定装置を実現することが一例として挙げられる。 An example of a problem to be solved by the present invention is to realize a measuring apparatus that can transmit and receive light with high efficiency.
請求項1に記載の発明は、
光源と、
前記光源から出射する光が斜めに入射するよう配置された平板型の透光部材と、
前記透光部材を基準に前記光源とは逆側に配置された受光器とを備える測定装置である。
The invention described in
A light source;
A flat plate-shaped translucent member arranged so that light emitted from the light source is incident obliquely;
It is a measuring apparatus provided with the light receiver arrange | positioned on the opposite side to the said light source on the basis of the said translucent member.
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。 The above-described object and other objects, features, and advantages will be further clarified by a preferred embodiment described below and the following drawings attached thereto.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
図1は、実施形態に係る測定装置1の構成を例示する図である。本図において、物体60に向かって送信される光である第1の光71の光の経路は破線の矢印で示し、物体60で反射された後の受信される光である第2の光72の光の経路は点線の矢印で示している。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a
本実施形態に係る測定装置1は、光源10、透光部材12、および受光器16を備える。透光部材12は、光源10から出射する光が斜めに入射するよう配置された平板型の部材である。受光器16は、透光部材を基準に光源10とは逆側に配置されている。以下に詳しく説明する。
The
測定装置1は、出射口32から光を出射し、物体60で反射された反射光を受光する測定装置であり、測定装置1から物体60までの距離を測定する測定装置である。具体的には測定装置1では、たとえば光の出射タイミングと反射光の受光タイミングとの差に基づいて、測定装置1から物体60までの距離が算出される。光はたとえば赤外光である。ただし、光の波長は特に限定されず可視光であってもよい。光源10はたとえばレーザダイオードである。光源10から出力される光はたとえばパルス光であり、直線偏光の光である。受光器16はたとえばフォトダイオード等の受光素子である。
The
測定装置1の光源10から出力され、出射口32を通って出射された光は、外部の物体60で反射されて少なくとも一部が測定装置1に向かって戻る。そして、反射光が測定装置1に入射する。測定装置1に入射した反射光は少なくとも一部が受光器16で検出される。ここで、測定装置1では光源10から光が出射されてから反射光が受光器16で検出されるまでの時間が測定される。そして、測定された時間と光の伝搬速さを用いて測定装置1と物体60との距離が算出される。測定装置1はたとえばライダー(LIDAR:Laser Imaging Detection and Ranging, Laser Illuminated Detection and Ranging またはLiDAR:Light Detection and Ranging)装置やレーダ装置等である。また、測定装置1はたとえば移動体に搭載されうる。移動体はたとえば自動車、列車等の車両である。
The light output from the
透光部材12は透光性を有する平板型の部材である。透光部材12はたとえばガラスまたは樹脂である。具体的に、ガラスとしてはたとえばBK(BK7)、SF-3、およびSK-16が挙げられる。樹脂としては、たとえばZEONEX、APL、およびPCが挙げられる。透光部材12に対して、第1の光71と第2の光72はいずれも第1面121から入射する。なお、第1面121は、透光部材12の光源10側の面であり、第2面122は、透光部材12の第1面121とは反対側の面である。透光部材12は、第1の光71の一部を反射し、残りを透過させる。また、透光部材12は、第2の光72の一部を反射し、残りを透過させる。透光部材12で反射された第1の光71が出射口32から出射される。そして、透光部材12を透過した第2の光72のみが受光器16で受光される。
The
透光部材12の主面に垂直な方向から見た形状は特に限定されず、たとえば円形、矩形、多角形等であり得る。また、透光部材12の厚さは特に限定されないが、たとえば1mm以上10mm以下である。反射率を高めて出射口32から出射する第1の光71の光量を増やすために透光部材12の光源10側の面である第1面121にはコーティング膜がないことが好ましい。また、透光部材12は、受光器16側の面である第2面122に反射防止膜を有することが好ましい。そうすれば、受光器16に入射する迷光等を低減することができ、また、第2面122での透過率を最大限に確保することができる。
The shape viewed from the direction perpendicular to the main surface of the
本実施形態に係る測定装置1は可動反射部14をさらに備える。可動反射部14はたとえば出射口32に対する反射面の角度が可変のMEMSミラーである。MEMSミラーの可動は一軸であっても二軸であってもよい。可動反射部14は、透光部材12を基準に光源10と同じ側に配置されている。測定装置1は可動反射部14を備えることにより、出射口32からの光の出射方向を可変とすることができる。たとえば、光で測定装置1の周囲を走査することにより、測定装置1の周囲にある物体60の位置や形状を把握することができる。
The measuring
また、本実施形態に係る測定装置1は、コリメートレンズ11および集光レンズ19をさらに備える。コリメートレンズ11は、光源10からの光をほぼ平行光にする。集光レンズ19は、受光器16の受光面に対して第2の光72を集光する。本図の例において、コリメートレンズ11は光源10と透光部材12との間に設けられており、集光レンズ19は第2面122と受光器16との間に設けられている。ただし、コリメートレンズ11および集光レンズ19の位置は本図の例に限定されない。
The measuring
本実施形態において、測定装置1は筐体30をさらに備える。光源10、コリメートレンズ11、透光部材12、可動反射部14、集光レンズ19、および受光器16は、筐体30内に収容されている。筐体30には出射口32として開口が設けられている。出射口32には、たとえば透光性の窓がはめ込まれていてもよい。
In the present embodiment, the measuring
図1の例において、光の経路について以下に詳しく説明する。ただし、光の経路は本図の例に限定されない。本図の例においてまず、光源10から出力された光は第1の光71として、コリメートレンズ11を通過した後、透光部材12の第1面121に入射する。そして、第1の光71は、少なくとも一部が透光部材12で反射されて可動反射部14に向かう。そしてさらに可動反射部14の反射面で反射された第1の光71は出射口32を通って筐体30の外に出射される。出射された第1の光71は外部の物体60で反射される。
In the example of FIG. 1, the light path will be described in detail below. However, the light path is not limited to the example of this figure. In the example of this figure, first, the light output from the
物体60で反射された光の少なくとも一部が出射口32を通って再び筐体30の内部に入射する。ここで、出射口32から入射する第2の光72は、出射口32を通って出射された第1の光71とおよそ同軸であるとする。筐体30の内部に入射した第2の光72は可動反射部14を介して、再び透光部材12の第1面121に入射する。そして第1面121に入射した第2の光72の少なくとも一部は透光部材12の第2面122側に透過し、集光レンズ19を介して受光器16の受光面に入射する。なお、可動反射部14の反射面の角度は、第1の光71の反射時と、第2の光72の反射時とで同じであっても良いし、わずかに異なっていても良い。すなわち、第1の光71の透光部材12への入射角と、第2の光72の透光部材12への入射角は、一致していても良いし、わずかに異なっていても良い。
At least part of the light reflected by the
なお、測定装置1は、透光部材12を通過した反射光を受光器16に導くミラー等をさらに備えてもよい。そうすれば、筐体30内での光学系の設計、配置自由度を高め、測定装置1の小型化を図ることができる。
Note that the measuring
図2は、透光部材12に対する入射角θ1と、P偏光およびS偏光の各光の反射率との関係を例示する図である。本図を参照して、測定装置1による光の送受信について説明する。
FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship between the incident angle θ 1 with respect to the
光源10からの透光部材12への入射光は、特に限定されないが、S偏光であることが好ましい。そうすれば、第1面121での第1の光71の反射率を高くすることができ、出射効率を高めることができる。以下では、光源10からの透光部材12への入射光は、がS偏光であるとして説明する。
The incident light from the
また、第1の光71が透光部材12の第1面121に対して入射角θ1で入射するとする。θ1=75°であるとき、第1面121での第1の光71の反射率は本図中αの矢印で表された大きさであり、具体的には0.5である。すなわち、光源10から出射された光のおよそ50%が出射口32から出力される。
Further, it is assumed that the
そして、物体60で反射した第2の光72は出射口32に入射し、透光部材12の第1面121にθ1=75°で入射することとなる。ここで、第2の光72の偏光方向は物体60の反射面に依存する。仮に第2の光72において、P偏光とS偏光の強度比が、P偏光:S偏光=100:0であるとすると、透光部材12での透過率は本図中β1の矢印で表された大きさであり、具体的には0.91である。すなわち、出射口32に入射した光のおよそ91%を受光器16で受光することができる。また、第2の光72において、P偏光とS偏光の強度比が、P偏光:S偏光=0:100であるとき、透光部材12での透過率は本図中β3の矢印で表された大きさであり、具体的には0.50である。すなわち、出射口32に入射した光のおよそ50%を受光器16で受光することができる。そして、第2の光72において、P偏光とS偏光の強度比が、P偏光:S偏光=50:50であるとき、透光部材12での透過率は本図中β2の矢印で表された大きさであり、具体的にはβ1の大きさとβ3の大きさとの平均値である0.71である。すなわち、出射口32に入射した光のおよそ71%を受光器16で受光することができる。
Then, the second light 72 reflected by the
出射口32に入射する第2の光72の偏光方向は未知であるものの、このように、少なくとも50%の光を受光器16で受光することができる。
Although the polarization direction of the
以上、本実施形態によれば、測定装置1は光源10から出射する光が斜めに入射するよう配置された平板型の透光部材12を備える。したがって、受信する光の偏光方向が未知な状態でも高効率で光の送受信ができる。ひいては、高感度での距離測定が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the measuring
(実施例1)
図3は、実施例1に係る測定装置1の機能構成を例示するブロック図である。実施例1に係る測定装置1は、実施形態に係る測定装置1と同様の構成を有する。
Example 1
FIG. 3 is a block diagram illustrating the functional configuration of the measuring
本実施例に係る測定装置1は、駆動回路20、駆動回路24、検出回路26、および制御部50、算出部52をさらに備える。駆動回路20は、光源10の駆動回路である。駆動回路20は、制御部50による制御に基づいて、光を出力させるための駆動信号を光源10に入力する。駆動回路24は、可動反射部14の駆動回路である。駆動回路24は、制御部50による制御に基づいて、可動反射部14に駆動信号を入力する。可動反射部14は、駆動信号に基づいて、測定装置1からの光の出射方向を変化させる。
The measuring
測定装置1において、たとえば光源10は、パルス光を一定間隔で繰り返し出射する。そして、可動反射部14は、光の出射方向を一軸または二軸方向に変化させ、光で所定の範囲を走査するように制御される。そうすることにより、測定装置1の周囲に存在する物体60が検出できる。
In the measuring
検出回路26は、受光器16の検出回路である。検出回路26はたとえば電流-電圧変換回路および増幅回路を含んで構成されうる。たとえば受光器16がフォトダイオードである場合、受光器16に光が入射することにより生じる電流は、検出回路26により検出信号に変換される。
The
制御部50は駆動回路20を介して光源10を制御し、駆動回路24を介して可動反射部14を制御する。そして、制御部50は、光源10および可動反射部14を制御することにより、距離の測定を実現する。
The
算出部52は、受光器16の検出結果に基づいて測定装置1と物体60との距離を算出する。すなわち、算出部52は、光源10から光が出射されてから反射光が受光器16で検出されるまでの時間と、光の伝搬速さとを用いて測定装置1と物体60との距離を算出する。具体的には、算出部52は、制御部50から、光源10の出力タイミングを示すトリガ信号を受信する。また、算出部52は、受光器16の検出回路26から受光タイミングを示す信号を受信する。そして、算出部52は、受信した各信号に基づき出力タイミングから受光タイミングまでの時間を計測する。次いで、算出部52は計測した時間と光の伝搬速さとを用いて測定装置1と物体60との距離を算出する。なお、算出部52は、光源10の出力タイミングを示すトリガ信号を制御部50から受信する代わりに、光源10または駆動回路20から受信しても良い。また、光の伝搬速さを示す情報は、たとえば後述するストレージデバイス108から読み出して、算出部52が用いることができる。
The calculating
図4は、測定装置1のハードウエア構成を例示する図である。本図において測定装置1は、集積回路100を用いて実装されている。集積回路100は、例えば SoC(System On Chip)である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a hardware configuration of the measuring
集積回路100は、バス102、プロセッサ104、メモリ106、ストレージデバイス108、入出力インタフェース110、及びネットワークインタフェース112を有する。バス102は、プロセッサ104、メモリ106、ストレージデバイス108、入出力インタフェース110、及びネットワークインタフェース112が、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。ただし、プロセッサ104などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。プロセッサ104は、マイクロプロセッサなどを用いて実現される演算処理装置である。メモリ106は、RAM(Random Access Memory)などを用いて実現されるメモリである。ストレージデバイス108は、ROM(Read Only Memory)やフラッシュメモリなどを用いて実現されるストレージデバイスである。
The
入出力インタフェース110は、集積回路100を周辺デバイスと接続するためのインタフェースである。本図において、入出力インタフェース110には光源10の駆動回路20、可動反射部14の駆動回路24、および受光器16の検出回路26が接続されている。
The input /
ネットワークインタフェース112は、集積回路100を通信網に接続するためのインタフェースである。この通信網は、例えば CAN(Controller Area Network)通信網である。なお、ネットワークインタフェース112が通信網に接続する方法は、無線接続であってもよいし、有線接続であってもよい。
The
ストレージデバイス108は、制御部50および算出部52の機能を実現するためのプログラムモジュールをそれぞれ記憶している。プロセッサ104は、このプログラムモジュールをメモリ106に読み出して実行することで、制御部50および算出部52の機能を実現する。
The
集積回路100のハードウエア構成は本図に示した構成に限定されない。例えば、プログラムモジュールはメモリ106に格納されてもよい。この場合、集積回路100は、ストレージデバイス108を備えていなくてもよい。
The hardware configuration of the
図5は透光部材12における光の反射および透過を説明するための図である。θ1は、透光部材12に対する光の入射角であり、透光部材12は、光源10からの光が入射角θ1で入射するように配置されている。また、第2の光72も透光部材12に入射角θ1で入射する。θ2は、透光部材12に入射した光の屈折角である。n1は空気の屈折率であり、n2は透光部材12の屈折率である。なお、本図では、第1面121と第2面122とが平行である例を示しているが、第1面121と第2面122とは必ずしも平行である必要はなく、第2面122は、透光部材12の内部を通過する光線と垂直となるように形成されていることが好ましい。
FIG. 5 is a diagram for explaining the reflection and transmission of light in the
透光部材12の光源10側の第1面121に対する、S偏光の光の反射率をE1(S)とし、S偏光の光の透過率をE2(S)とし、P偏光の光の透過率をE2(P)としたとき、以下の式(1)~式(3)が成り立つ。また、n1sinθ1=n2sinθ2が成り立つ。
The reflectance of the S-polarized light with respect to the
透光部材12の屈折率n2を仮定すると、これらの式から、以下の図6(a)~図9(c)の関係が得られる。
Assuming the refractive index n 2 of the
図6(a)、図7(a)、図8(a)、および図9(a)はそれぞれ、透光部材12の屈折率nすなわちn2が、1.4、1.6、1.8および2.0のときの、入射角θ1と反射率E1(S)との関係を示す図である。図6(b)、図7(b)、図8(b)、および図9(b)はそれぞれ、透光部材12の屈折率nすなわちn2が、1.4、1.6、1.8および2.0のときの、入射角θ1と透過率E2との関係を示す図である。図6(c)、図7(c)、図8(c)、および図9(c)はそれぞれ、透光部材12の屈折率nすなわちn2が、1.4、1.6、1.8および2.0のときの、入射角θ1とE1(S)×E2との関係を示す図である。なお、これらの図において、E2としてはS偏光に対する透過率とP偏光に対する透過率を示している。
FIG. 6 (a), the FIG. 7 (a), the FIG. 8 (a), the and FIG. 9 (a) respectively, the refractive index n ie n 2 of the
光源10からの透光部材12への入射光がS偏光である場合において、好ましい透光部材12の屈折率nおよび入射角θ1について以下に説明する。
When the incident light from the
充分な光の送信量を確保しつつ、受信効率を高める観点から、{E2(S)+E2(P)}/2≧0.60かつE1(S)≧0.15が成り立つことが好ましい。また、{E2(S)+E2(P)}/2≧0.70が成り立つことがより好ましく、{E2(S)+E2(P)}/2≧0.80が成り立つことがさらに好ましい。そして、E1(S)≧0.20が成り立つことがより好ましい。 From the viewpoint of increasing the reception efficiency while ensuring a sufficient amount of light transmission, {E 2 (S) + E 2 (P)} / 2 ≧ 0.60 and E 1 (S) ≧ 0.15 may be satisfied. preferable. Moreover, it is more preferable that {E 2 (S) + E 2 (P)} / 2 ≧ 0.70 holds, and it is further preferable that {E 2 (S) + E 2 (P)} / 2 ≧ 0.80 holds. preferable. And it is more preferable that E 1 (S) ≧ 0.20 holds.
透光部材12の屈折率nが1.6以上2.0以下の場合、具体的には、図7(b)、図8(b)、および図9(b)から分かるように、入射角θ1が75°以下であるとき、{E2(S)+E2(P)}/2≧0.60が成り立ち、入射角θ1が72°以下であるとき、{E2(S)+E2(P)}/2≧0.70が成り立ち、入射角θ1が62°以下であるとき、{E2(S)+E2(P)}/2≧0.80が成り立つ。また、図7(a)、図8(a)、および図9(a)から分かるように、入射角θ1が50°以上であるとき、E1(S)≧0.15が成り立ち、入射角θ1が60°以上であるとき、E1(S)≧0.20が成り立つ。したがって、透光部材12の屈折率nが1.6以上2.0以下であり、入射角θ1が50°以上75°以下である場合、{E2(S)+E2(P)}/2≧0.60かつE1(S)≧0.15が成り立つ。
When the refractive index n of the
透光部材12の屈折率nが1.6以上1.8以下の場合、入射角θ1が77°以下であるとき、{E2(S)+E2(P)}/2≧0.60が成り立ち、入射角θ1が50°以上であるとき、E1(S)≧0.15が成り立つ。また、透光部材12の屈折率nが1.8以上2.0以下の場合、入射角θ1が75°以下であるとき、{E2(S)+E2(P)}/2≧0.60が成り立ち、入射角θ1が42°以上であるとき、E1(S)≧0.15が成り立つ。
When the refractive index n of the
一方、送信効率と受信効率のバランスをとり、トータルとしての送受信効率を高める観点からは、E1(S)×E2(P)≧0.30が成り立つことが好ましく、E1(S)×E2(P)≧0.35が成り立つことがより好ましく、E1(S)×E2(P)≧0.40が成り立つことがさらに好ましい。 On the other hand, it is preferable that E 1 (S) × E 2 (P) ≧ 0.30 holds from the viewpoint of improving the transmission / reception efficiency as a total by balancing transmission efficiency and reception efficiency, and E 1 (S) × It is more preferable that E 2 (P) ≧ 0.35 is satisfied, and it is further preferable that E 1 (S) × E 2 (P) ≧ 0.40 is satisfied.
透光部材12の屈折率nが1.6以上の場合、具体的には、図7(c)、図8(c)、および図9(c)から分かるように、入射角θ1が67°以上87°以下であるとき、E1(S)×E2(P)≧0.30が成り立ち、入射角θ1が72°以上86°以下であるとき、E1(S)×E2(P)≧0.35が成り立ち、入射角θ1が75°以上85°以下であるとき、E1(S)×E2(P)≧0.40が成り立つ。
When the refractive index n of the
透光部材12の屈折率nが1.4以上の場合、入射角θ1が74°以上86°以下であるとき、E1(S)×E2(P)≧0.30が成り立つ。また、透光部材12の屈折率nが1.8以上の場合、入射角θ1が62°以上87°以下であるとき、E1(S)×E2(P)≧0.30が成り立つ。
When the refractive index n of the
トータルとしての送受信効率を高める観点からはさらに、E1(S)×E2(S)≧0.20が成り立つことが好ましい。 Further, from the viewpoint of increasing the transmission / reception efficiency as a total, it is preferable that E 1 (S) × E 2 (S) ≧ 0.20 holds.
透光部材12の屈折率nが1.6以上2.0以下の場合、具体的には、図7(c)、図8(c)、および図9(c)から分かるように、入射角θ1が65°以上82°以下であるとき、E1(S)×E2(S)≧0.20が成り立つ。したがって、入射角θ1が67°以上82°以下であるとき、E1(S)×E2(P)≧0.30かつE1(S)×E2(S)≧0.20が成り立つ。
When the refractive index n of the
透光部材12の屈折率nが1.6以上1.8以下の場合、入射角θ1が67°以上84°以下であるとき、E1(S)×E2(P)≧0.30かつE1(S)×E2(S)≧0.20が成り立つ。また、透光部材12の屈折率nが1.8以上2.0以下の場合、入射角θ1が62°以上82°以下であるとき、E1(S)×E2(P)≧0.30かつE1(S)×E2(S)≧0.20が成り立つ。
When the refractive index n of the
以上、本実施例によれば、実施形態と同様に、測定装置1は光源10から出射する光が斜めに入射するよう配置された平板型の透光部材12を備える。したがって、受信する光の偏光方向が未知な状態でも高効率で光の送受信ができる。ひいては、高感度での距離測定が可能となる。
As described above, according to the present example, as in the embodiment, the measuring
(実施例2)
図10は実施例2に係る測定装置1の構成を例示する図である。本実施例の測定装置1は、実施形態に係る測定装置1と同様の構成を有し、1/4波長板13を備える点を除いて実施例1に係る測定装置1と同じである。
(Example 2)
FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the measuring
1/4波長板13は、透光部材12を基準に光源10と同じ側に配置されている。本図の例において、1/4波長板13を通過することにより、直線偏光の光は円偏光の光となり、円偏光の光は直線偏光の光となる。本実施例において、光源10から出力され透光部材12で反射されたS偏光の第1の光71は、1/4波長板13を透過することで円偏光の光に変換される。そして、円偏光の第1の光71が出射口32から出射され、物体60で反射される。
The quarter-
物体60で反射された光の偏光特性が大きく変わらない場合、円偏光の第2の光72が出射口32に入射し、1/4波長板13を透過する。ここで、1/4波長板13を透過した第2の光72はP偏光に変換されて(またはP偏光成分がS偏光成分より大きくなり)、透光部材12に入射する。そして、透光部材12を透過した第2の光72が受光器16で検出される。図6(b)等から分かるように、E2(P)はE2(S)より大きいことから、透光部材12は高い透過率で第2の光72を透過させ、受光器16での受光効率を高めることができる。
When the polarization characteristics of the light reflected by the
以上、本実施例によれば、実施形態と同様に、測定装置1は光源10から出射する光が斜めに入射するよう配置された平板型の透光部材12を備える。したがって、受信する光の偏光方向が未知な状態でも高効率で光の送受信ができる。ひいては、高感度での距離測定が可能となる。
As described above, according to the present example, as in the embodiment, the measuring
くわえて、本実施例によれば、測定装置1は1/4波長板13を備える。したがって、透光部材12は高い透過率で第2の光72を透過させ、受光器16での受光効率を高めることができる。また、物体60に照射される光が円偏光であれば、たとえば物体60に角度がある、または、特定の偏光方向の光を反射しにくい等、物体60の反射に偏光特性がある場合においても高効率で反射光を受信することができる。
In addition, according to the present embodiment, the measuring
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。 As mentioned above, although embodiment and the Example were described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.
この出願は、2016年11月29日に出願された日本出願特願2016-231096号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2016-2331096 filed on November 29, 2016, the entire disclosure of which is incorporated herein.
Claims (12)
前記光源から出射する光が斜めに入射するよう配置された平板型の透光部材と、
前記透光部材を基準に前記光源とは逆側に配置された受光器とを備える測定装置。 A light source;
A flat plate-shaped translucent member arranged so that light emitted from the light source is incident obliquely;
A measuring apparatus comprising: a light receiver disposed on a side opposite to the light source with respect to the translucent member.
前記透光部材を基準に前記光源と同じ側に配置された可動反射部をさらに備える測定装置。 The measuring apparatus according to claim 1,
A measuring apparatus further comprising a movable reflecting portion disposed on the same side as the light source with respect to the light transmitting member.
前記透光部材の前記光源側の面にはコーティング膜がない測定装置。 The measuring apparatus according to claim 1 or 2,
A measuring apparatus having no coating film on the light source side surface of the translucent member.
前記透光部材は、前記受光器側の面に反射防止膜を有する測定装置。 In the measuring device according to any one of claims 1 to 3,
The translucent member is a measuring apparatus having an antireflection film on a surface on the light receiver side.
前記光源からの前記透光部材への入射光は、S偏光である測定装置。 In the measuring device according to any one of claims 1 to 4,
Incident light from the light source to the light transmissive member is S-polarized light.
前記透光部材は、前記光源からの光が入射角θ1で入射するように配置されており、
前記透光部材の前記光源側の面に対する、S偏光の光の反射率をE1(S)とし、S偏光の光の透過率をE2(S)とし、P偏光の光の透過率をE2(P)としたとき、入射角θ1において、{E2(S)+E2(P)}/2≧0.60かつE1(S)≧0.15が成り立つ測定装置。 The measuring apparatus according to claim 5, wherein
The translucent member is arranged so that light from the light source is incident at an incident angle θ 1 ,
The reflectance of S-polarized light with respect to the light source side surface of the translucent member is E 1 (S), the transmittance of S-polarized light is E 2 (S), and the transmittance of P-polarized light is when the E 2 (P), the incident angle θ 1, {E 2 (S ) + E 2 (P)} / 2 ≧ 0.60 and E 1 (S) ≧ 0.15 is satisfied measuring device.
前記透光部材の屈折率nが1.6以上であり、
入射角θ1が50°以上75°以下である測定装置。 The measuring apparatus according to claim 6, wherein
The light transmitting member has a refractive index n of 1.6 or more,
A measuring apparatus having an incident angle θ 1 of 50 ° or more and 75 ° or less.
前記透光部材は、前記光源からの光が入射角θ1で入射するように配置されており、
前記透光部材の前記光源側の面に対する、S偏光の光の反射率をE1(S)とし、S偏光の光の透過率をE2(S)とし、P偏光の光の透過率をE2(P)としたとき、入射角θ1において、E1(S)×E2(P)≧0.30が成り立つ測定装置。 The measuring apparatus according to claim 5, wherein
The translucent member is arranged so that light from the light source is incident at an incident angle θ 1 ,
The reflectance of S-polarized light with respect to the light source side surface of the translucent member is E 1 (S), the transmittance of S-polarized light is E 2 (S), and the transmittance of P-polarized light is when E 2 and (P), the incident angle θ 1, E 1 (S) × E 2 (P) ≧ 0.30 is satisfied measuring device.
前記透光部材の屈折率nが1.6以上であり、
入射角θ1が67°以上87°以下である測定装置。 The measuring apparatus according to claim 8, wherein
The light transmitting member has a refractive index n of 1.6 or more,
The incident angle theta 1 is 67 ° or more 87 ° or less measuring device.
E1(S)×E2(S)≧0.20が入射角θ1において成り立つ測定装置。 The measuring device according to claim 8 or 9,
A measuring apparatus in which E 1 (S) × E 2 (S) ≧ 0.20 holds at an incident angle θ 1 .
前記透光部材の屈折率nが1.6以上2.0以下であり、
入射角θ1が67°以上82°以下である測定装置。 The measuring device according to claim 10,
The light transmitting member has a refractive index n of 1.6 or more and 2.0 or less,
The incident angle theta 1 is 67 ° or more 82 ° or less measuring device.
前記透光部材を基準に前記光源と同じ側に配置された1/4波長板をさらに備える測定装置。 In the measuring device according to any one of claims 1 to 11,
A measuring apparatus further comprising a quarter-wave plate disposed on the same side as the light source with respect to the translucent member.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016-231096 | 2016-11-29 | ||
| JP2016231096 | 2016-11-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2018101226A1 true WO2018101226A1 (en) | 2018-06-07 |
Family
ID=62242161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2017/042487 Ceased WO2018101226A1 (en) | 2016-11-29 | 2017-11-28 | Measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2018101226A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58152207A (en) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | Polarizing beam splitter |
| US5164784A (en) * | 1992-01-17 | 1992-11-17 | The Boeing Company | CW doppler lidar |
| JPH0949927A (en) * | 1995-08-09 | 1997-02-18 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Polarizing beam splitter and magneto-optical pickup device using the same |
| JPH10300851A (en) * | 1997-04-24 | 1998-11-13 | Omron Corp | Distance measuring device |
| JP2014059222A (en) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Denso Corp | Optical radar device |
-
2017
- 2017-11-28 WO PCT/JP2017/042487 patent/WO2018101226A1/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58152207A (en) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | Polarizing beam splitter |
| US5164784A (en) * | 1992-01-17 | 1992-11-17 | The Boeing Company | CW doppler lidar |
| JPH0949927A (en) * | 1995-08-09 | 1997-02-18 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | Polarizing beam splitter and magneto-optical pickup device using the same |
| JPH10300851A (en) * | 1997-04-24 | 1998-11-13 | Omron Corp | Distance measuring device |
| JP2014059222A (en) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Denso Corp | Optical radar device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220146680A1 (en) | LiDAR System with Transmit Optical Power Monitor | |
| US7558007B2 (en) | Radar apparatus and optical receiver thereof | |
| US20190011705A1 (en) | Compact optical system with mems scanners for image generation and object tracking | |
| CN110174678B (en) | Object detection device | |
| TW201807426A (en) | Medium range optical systems for remote sensing receivers | |
| JP5209455B2 (en) | Laser distance measuring instrument | |
| JPH10221064A (en) | Optical distance-measuring device | |
| JP2017072466A (en) | Light wave distance measuring device | |
| KR20180127599A (en) | Lidar device and system comprising the same | |
| JP2022000659A (en) | Measurement device | |
| CN203673145U (en) | Display device | |
| EP2910983B1 (en) | Photoelectric sensor | |
| CN114270176B (en) | Moisture sensor | |
| US20090262329A1 (en) | Distance measuring system | |
| JP6850113B2 (en) | measuring device | |
| WO2018101226A1 (en) | Measuring device | |
| CN211505897U (en) | TOF module, three-dimensional scanning device, and electronic device | |
| WO2020158399A1 (en) | Optical device, and on-vehicle system and mobile device including optical device | |
| JP6833449B2 (en) | Measuring device and measuring method | |
| CN218412229U (en) | Optical module and optical measuring apparatus including the same | |
| JP2021181892A (en) | Optical device, on-vehicle system and mobile device | |
| US20240183951A1 (en) | Electromagnetic wave detecting apparatus | |
| CN119053882A (en) | Scanning device, laser radar and terminal | |
| EP4053588A1 (en) | Optical sensing system | |
| EP4056965A1 (en) | Optical sensing system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17875270 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17875270 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |