JPH0457984B2 - - Google Patents
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- JPH0457984B2 JPH0457984B2 JP14218987A JP14218987A JPH0457984B2 JP H0457984 B2 JPH0457984 B2 JP H0457984B2 JP 14218987 A JP14218987 A JP 14218987A JP 14218987 A JP14218987 A JP 14218987A JP H0457984 B2 JPH0457984 B2 JP H0457984B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- laser beam
- reflected
- detector
- infrared radiation
- 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.)
- Expired
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 24
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Lasers (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、距離情報と視覚情報とを同時に得る
ことができるレーザレーダ視覚センサに関する。
ことができるレーザレーダ視覚センサに関する。
従来の技術
従来、この種のレーザレーダ視覚センサとして
は、例えばアプライド・オプテイクス、第23巻
2565頁、1984年（Appl.Optics，Vol23，P2565，
1984）に示されているような構成が知られてい
る。以下、上記従来のレーザレーダ視覚センサに
ついて第２図を参照しながら説明する。
は、例えばアプライド・オプテイクス、第23巻
2565頁、1984年（Appl.Optics，Vol23，P2565，
1984）に示されているような構成が知られてい
る。以下、上記従来のレーザレーダ視覚センサに
ついて第２図を参照しながら説明する。
第２図に示すようにレーザ発振器２１から出射
されたレーザ光はビームスプリツタ２２により信
号レーザ光２３と参照レーザ光２４とに分離され
る。信号レーザ光は周波数シフタ２５により周波
数シフトされ、変調器２６により正弦波的に強度
変調される。強度変調された信号レーザ光２７は
二次元スキヤナ２８により二次元走査され、対象
物２９を照射する。対象物２９の表面から反射し
た反射レーザ光３０は再び二次元スキヤナ２８を
通り、上記ビームスプリツタ２２により分離され
た参照レーザ光２４とビームスプリツタ３２によ
り混合されて検出器３１へ導かれ、ヘテロダイン
検波が行われる。検出器３１からの信号はプリア
ンプ３３より増幅され、強度変調の搬送波の周波
数と同じ周波数の帯域フイルタ３４に通され、復
調器３５により復調された後、測距のための位相
検出器３６と、視覚情報のための強度変調検出器
３７によりそれぞれ距離情報および反射レーザ光
輝度情報が得られる。
されたレーザ光はビームスプリツタ２２により信
号レーザ光２３と参照レーザ光２４とに分離され
る。信号レーザ光は周波数シフタ２５により周波
数シフトされ、変調器２６により正弦波的に強度
変調される。強度変調された信号レーザ光２７は
二次元スキヤナ２８により二次元走査され、対象
物２９を照射する。対象物２９の表面から反射し
た反射レーザ光３０は再び二次元スキヤナ２８を
通り、上記ビームスプリツタ２２により分離され
た参照レーザ光２４とビームスプリツタ３２によ
り混合されて検出器３１へ導かれ、ヘテロダイン
検波が行われる。検出器３１からの信号はプリア
ンプ３３より増幅され、強度変調の搬送波の周波
数と同じ周波数の帯域フイルタ３４に通され、復
調器３５により復調された後、測距のための位相
検出器３６と、視覚情報のための強度変調検出器
３７によりそれぞれ距離情報および反射レーザ光
輝度情報が得られる。
発明が解決しようとする問題点
しかし、このような従来のレーザレーダ視覚セ
ンサの構成では、対象物２９の材質によつては検
出器３１により反射信号を検出することができ
ず、対象物２９が見えないことがある。すなわ
ち、対象物２９のレーザ光２７に対する反射率が
非常に小さい場合であつて、対象物からの反射光
が検出器３１の検出能力よりも小さくなれば検出
不能となる。また対象物２９のレーザ光２７に対
する反射率が大きく、しかも対象物２９が傾いて
いる場合には、出射したレーザ光２７の大部分の
エネルギーが他方へ反射されて検出器３１に戻つ
てこないので、検出不能となる。従つて視覚セン
サから情報を得ることは困難であり、視覚センサ
としての役割を果さないことになる。
ンサの構成では、対象物２９の材質によつては検
出器３１により反射信号を検出することができ
ず、対象物２９が見えないことがある。すなわ
ち、対象物２９のレーザ光２７に対する反射率が
非常に小さい場合であつて、対象物からの反射光
が検出器３１の検出能力よりも小さくなれば検出
不能となる。また対象物２９のレーザ光２７に対
する反射率が大きく、しかも対象物２９が傾いて
いる場合には、出射したレーザ光２７の大部分の
エネルギーが他方へ反射されて検出器３１に戻つ
てこないので、検出不能となる。従つて視覚セン
サから情報を得ることは困難であり、視覚センサ
としての役割を果さないことになる。
そこで、本発明は、上記のような従来例の問題
点を解決するもので、出射したレーザ光が吸収さ
れたり、他方へ反射されたりする対象物であつて
も、これを検知し、可視化することができるよう
にしたレーザレーダ視覚センサを提供しようとす
るものである。
点を解決するもので、出射したレーザ光が吸収さ
れたり、他方へ反射されたりする対象物であつて
も、これを検知し、可視化することができるよう
にしたレーザレーダ視覚センサを提供しようとす
るものである。
問題点を解決するための手段
そして上記問題点を解決するための本発明の技
術的な手段は、 赤外線レーザ光を出射するレーザ発振器と、 前記レーザ発振器から出射した前記赤外線レー
ザ光を強度変調する音響光学変調素子と、 この音響光学変調素子により強度変調された赤
外線レーザ光を対象物に対し二次元照射するとと
もに、当該赤外線レーザ光がその対象物から反射
してくる反射赤外線レーザ光、及びその対象物自
らの対象物赤外輻射光の双方を少なくとも受光す
るスキヤナと、 そのスキヤナを介して受光した前記対象物から
の前記反射赤外線レーザ光、及び対象物赤外輻射
光の双方を少なくとも光電変換する赤外線検出器
と、 その赤外線検出器の出力から、前記反射赤外線
レーザ光に対応した第１の信号成分を分離するこ
とにより、前記反射赤外線レーザ光の輝度情報を
出力する第１のフイルタと、 前記赤外線検出器の出力から、前記対象物赤外
輻射光に対応した第２の信号成分を分離すること
により、前記対象物の赤外輻射による輝度情報を
出力する第２のフイルタと、 前記音響光学変調素子が強度変調した前記赤外
線レーザ光の出力に対する、前記第１のフイルタ
の出力の位相遅れを検出することにより、当該位
相遅れを前記対象物までの距離情報として出力す
る位相検出器とを具備したものである。
術的な手段は、 赤外線レーザ光を出射するレーザ発振器と、 前記レーザ発振器から出射した前記赤外線レー
ザ光を強度変調する音響光学変調素子と、 この音響光学変調素子により強度変調された赤
外線レーザ光を対象物に対し二次元照射するとと
もに、当該赤外線レーザ光がその対象物から反射
してくる反射赤外線レーザ光、及びその対象物自
らの対象物赤外輻射光の双方を少なくとも受光す
るスキヤナと、 そのスキヤナを介して受光した前記対象物から
の前記反射赤外線レーザ光、及び対象物赤外輻射
光の双方を少なくとも光電変換する赤外線検出器
と、 その赤外線検出器の出力から、前記反射赤外線
レーザ光に対応した第１の信号成分を分離するこ
とにより、前記反射赤外線レーザ光の輝度情報を
出力する第１のフイルタと、 前記赤外線検出器の出力から、前記対象物赤外
輻射光に対応した第２の信号成分を分離すること
により、前記対象物の赤外輻射による輝度情報を
出力する第２のフイルタと、 前記音響光学変調素子が強度変調した前記赤外
線レーザ光の出力に対する、前記第１のフイルタ
の出力の位相遅れを検出することにより、当該位
相遅れを前記対象物までの距離情報として出力す
る位相検出器とを具備したものである。
作 用
上記技術的手段による作用は次のようになる。
すなわち、対象物からの反射レーザ光と赤外輻
射光とを同一の赤外線検出器で検出し、フイルタ
を用いて両者を分離して測定し得るようにしてい
るので、反射レーザ光が得られないような対象物
の場合には赤外輻射光が増加し、輝度情報により
可視化することができる。
射光とを同一の赤外線検出器で検出し、フイルタ
を用いて両者を分離して測定し得るようにしてい
るので、反射レーザ光が得られないような対象物
の場合には赤外輻射光が増加し、輝度情報により
可視化することができる。
実施例
以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。第１図は本発明の一実施例におけ
るレーザレーダ視覚センサの構成図である。
がら説明する。第１図は本発明の一実施例におけ
るレーザレーダ視覚センサの構成図である。
第１図において、１はレーザ発振器、３は音響
光学変調素子、４は穴開き鏡、５は二次元スキヤ
ナ、６は対象物、９はレンズ、１０は赤外線検出
器、１１はプリアンプ、１２は帯域フイルタ
（BPF）、１３は位相検出器、１４は低減フイル
タ（LPF）である。
光学変調素子、４は穴開き鏡、５は二次元スキヤ
ナ、６は対象物、９はレンズ、１０は赤外線検出
器、１１はプリアンプ、１２は帯域フイルタ
（BPF）、１３は位相検出器、１４は低減フイル
タ（LPF）である。
次に上記実施例の動作について説明する。
レーザ発振器１から出射したレーザ光２は音響
光学変調素子３により正弦波的に強度変調され、
穴開き鏡４の中心の穴を通り、二次元スキヤナ５
により対象物６に照射される。対象物６からの反
射レーザ光８は二次元スキヤナ５を通り、穴開き
鏡４に反射され、レンズ９により集光されて赤外
線検出器１０により検出される。このとき、対象
物６からは対象物６の温度と放射率によつて定ま
る赤外輻射光７が出ている。すなわち、物体の温
度が絶対零度以上であれば、全ての物体から赤外
輻射がある。この赤外輻射光の量は物体の温度お
よび放射率（赤外輻射の効率）により異なり、高
温物体ほど多く、また赤外線をまつたく反射しな
い完全黒体の場合に最大となる。完全反射面の場
合にはその物体自身の赤外輻射は零となるが、周
辺の物体からの赤外輻射光が反射する。従つて対
象物６から出た赤外輻射光７の一部もまた赤外線
検出器１０により検出される。
光学変調素子３により正弦波的に強度変調され、
穴開き鏡４の中心の穴を通り、二次元スキヤナ５
により対象物６に照射される。対象物６からの反
射レーザ光８は二次元スキヤナ５を通り、穴開き
鏡４に反射され、レンズ９により集光されて赤外
線検出器１０により検出される。このとき、対象
物６からは対象物６の温度と放射率によつて定ま
る赤外輻射光７が出ている。すなわち、物体の温
度が絶対零度以上であれば、全ての物体から赤外
輻射がある。この赤外輻射光の量は物体の温度お
よび放射率（赤外輻射の効率）により異なり、高
温物体ほど多く、また赤外線をまつたく反射しな
い完全黒体の場合に最大となる。完全反射面の場
合にはその物体自身の赤外輻射は零となるが、周
辺の物体からの赤外輻射光が反射する。従つて対
象物６から出た赤外輻射光７の一部もまた赤外線
検出器１０により検出される。
赤外線検出器１０の出力はプリアンプ１１によ
り増幅された後、低減フイルタ１４により赤外輻
射光成分が分離され、赤外輻射情報が得られる。
低減フイルタ１４で分離されない高周波成分は強
度変調周波数に合わせた帯域フイルタ１２を通
り、強度変調された反射レーザ光８の成分のみが
選択され、位相検出器１３から距離情報が、反射
レーザ光８の強度から反射レーザ光輝度情報が得
られる。
り増幅された後、低減フイルタ１４により赤外輻
射光成分が分離され、赤外輻射情報が得られる。
低減フイルタ１４で分離されない高周波成分は強
度変調周波数に合わせた帯域フイルタ１２を通
り、強度変調された反射レーザ光８の成分のみが
選択され、位相検出器１３から距離情報が、反射
レーザ光８の強度から反射レーザ光輝度情報が得
られる。
上記実施例より明らかなように強度変調された
レーザ光による対象物６からの距離情報および反
射レーザ光輝度情報と、対象物６からの赤外輻射
情報を双方に測定し得るようにしているので、出
射したレーザ光２が対象物６で吸収されたり、他
方へ反射されたりして従来のレーザレーダ視覚セ
ンサでは検知できない場合でも検知可能となる。
特に、上記実施例では、低減フイルタ１４の付加
により、従来、利用されていなかつた赤外輻射成
分を利用して検知するので、構成が簡単で、か
つ、安価となる。
レーザ光による対象物６からの距離情報および反
射レーザ光輝度情報と、対象物６からの赤外輻射
情報を双方に測定し得るようにしているので、出
射したレーザ光２が対象物６で吸収されたり、他
方へ反射されたりして従来のレーザレーダ視覚セ
ンサでは検知できない場合でも検知可能となる。
特に、上記実施例では、低減フイルタ１４の付加
により、従来、利用されていなかつた赤外輻射成
分を利用して検知するので、構成が簡単で、か
つ、安価となる。
発明の効果
以上述べたように本発明によれば、対象物から
の反射レーザ光と赤外輻射光とを赤外線検出器で
検出し、フイルタを用いて両者を分離して測定し
得るようにしているので、反射レーザ光が得られ
ないような対象物の場合には赤外輻射情報により
可視化することができる。従つてあらゆる対象物
を検知し、可視化することができる。
の反射レーザ光と赤外輻射光とを赤外線検出器で
検出し、フイルタを用いて両者を分離して測定し
得るようにしているので、反射レーザ光が得られ
ないような対象物の場合には赤外輻射情報により
可視化することができる。従つてあらゆる対象物
を検知し、可視化することができる。
第１図は本発明の一実施例におけるレーザレー
ダ視覚センサの構成図、第２図は従来のレーザレ
ーダ視覚センサの構成図である。 １……レーザ発振器、３……音響光学変調素
子、４……穴開き鏡、５……二次元スキヤナ、６
……対象物、７……赤外輻射光、１０……赤外線
検出器、１１……プリアンプ、１２……帯域フイ
ルタ（BPF）、１３……位相検出器、１４……低
減フイルタ（LPF）。
ダ視覚センサの構成図、第２図は従来のレーザレ
ーダ視覚センサの構成図である。 １……レーザ発振器、３……音響光学変調素
子、４……穴開き鏡、５……二次元スキヤナ、６
……対象物、７……赤外輻射光、１０……赤外線
検出器、１１……プリアンプ、１２……帯域フイ
ルタ（BPF）、１３……位相検出器、１４……低
減フイルタ（LPF）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 赤外線レーザ光を出射するレーザ発振器と、 前記レーザ発振器から出射した前記赤外線レー
ザ光を強度変調する音響光学変調素子と、 この音響光学変調素子により強度変調された赤
外線レーザ光を対象物に対し二次元照射するとと
もに、当該赤外線レーザ光がその対象物から反射
してくる反射赤外線レーザ光、及びその対象物自
らの対象物赤外輻射光の双方を少なくとも受光す
るスキヤナと、 そのスキヤナを介して受光した前記対象物から
の前記反射赤外線レーザ光、及び対象物赤外輻射
光の双方を少なくとも光電変換する赤外線検出器
と、 その赤外線検出器の出力から、前記反射赤外線
レーザ光に対応した第１の信号成分を分離するこ
とにより、前記反射赤外線レーザ光の輝度情報を
出力する第１のフイルタと、 前記赤外線検出器の出力から、前記対象物赤外
輻射光に対応した第２の信号成分を分離すること
により、前記対象物の赤外輻射による輝度情報を
出力する第２のフイルタと、 前記音響光学変調素子が強度変調した前記赤外
線レーザ光の出力に対する、前記第１のフイルタ
の出力の位相遅れを検出することにより、当該位
相遅れを前記対象物までの距離情報として出力す
る位相検出器とを具備したレーザレーダ視覚セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14218987A JPS63307378A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | レ−ザレ−ダ視覚センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14218987A JPS63307378A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | レ−ザレ−ダ視覚センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63307378A JPS63307378A (ja) | 1988-12-15 |
| JPH0457984B2 true JPH0457984B2 (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=15309455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14218987A Granted JPS63307378A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | レ−ザレ−ダ視覚センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63307378A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0511052A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-19 | Nec Corp | 車両搭載型障害物検出装置 |
| EP0737869A3 (en) * | 1995-04-12 | 1997-08-20 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Thermal object measuring device, system for estimating ratings for television programs, distance detector, method and device for the thermal detection of an object |
-
1987
- 1987-06-09 JP JP14218987A patent/JPS63307378A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63307378A (ja) | 1988-12-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |