JPH07270602A - 受光用レンズ，受光装置，これらを用いた光電センサおよびレーザ・レーダ，ならびにレーザ・レーダを搭載した車両 - Google Patents
受光用レンズ，受光装置，これらを用いた光電センサおよびレーザ・レーダ，ならびにレーザ・レーダを搭載した車両Info
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- JPH07270602A JPH07270602A JP8357594A JP8357594A JPH07270602A JP H07270602 A JPH07270602 A JP H07270602A JP 8357594 A JP8357594 A JP 8357594A JP 8357594 A JP8357594 A JP 8357594A JP H07270602 A JPH07270602 A JP H07270602A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 視野の広い受光用レンズを提供する。
【構成】 受光用レンズ10は複数のレンズ部分Ｌ１，Ｌ
２およびＬ３から構成される。レンズ部分Ｌ２とＬ３の
光軸（中心軸）Ｏ２，Ｏ３はレンズ部分Ｌ１の光軸（基
準光軸）Ｏ１からずれている。
２およびＬ３から構成される。レンズ部分Ｌ２とＬ３の
光軸（中心軸）Ｏ２，Ｏ３はレンズ部分Ｌ１の光軸（基
準光軸）Ｏ１からずれている。
Description
【０００１】
【技術分野】この発明は，被検出物体から放射される光
（光源から被検出物体に投射された光が被検出物体で反
射して戻ってきた光を含む）を受光して被検出物体の検
出信号を出力する光電センサおよびレーザ・レーダ，そ
れらで用いられる受光装置および受光用レンズ，ならび
にレーザ・レーダを搭載した車両に関する。
（光源から被検出物体に投射された光が被検出物体で反
射して戻ってきた光を含む）を受光して被検出物体の検
出信号を出力する光電センサおよびレーザ・レーダ，そ
れらで用いられる受光装置および受光用レンズ，ならび
にレーザ・レーダを搭載した車両に関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】図22は従来の最も典型的な反
射型光電センサ70の受光エリア（被検出物体の検知エリ
ア）を示している。光電センサからの投射光が及ぶ範囲
内において，被検出物体からの反射光を受光光学系が集
められる範囲および受光光学系によって集光された光を
受光する受光素子の感度によって受光エリアが定まる。
特に，受光エリアの角度範囲は受光光学系（一つまたは
組合われさた複数のレンズ）の視野の広さによって定ま
る。
射型光電センサ70の受光エリア（被検出物体の検知エリ
ア）を示している。光電センサからの投射光が及ぶ範囲
内において，被検出物体からの反射光を受光光学系が集
められる範囲および受光光学系によって集光された光を
受光する受光素子の感度によって受光エリアが定まる。
特に，受光エリアの角度範囲は受光光学系（一つまたは
組合われさた複数のレンズ）の視野の広さによって定ま
る。
【０００３】光電センサの受光エリアの角度範囲を広げ
る様々な工夫が試みられている。その一つは，図23に示
すように複数個の光電センサ70Ａ〜70Ｃを一列に並べて
配置することである。しかしながら，この構成による
と，複数個の光電センサが必要であり，高価になるとと
もに，検出装置内に複数個の光電センサを配置する空間
が要求されるから検出装置全体が大型化するという問題
がある。
る様々な工夫が試みられている。その一つは，図23に示
すように複数個の光電センサ70Ａ〜70Ｃを一列に並べて
配置することである。しかしながら，この構成による
と，複数個の光電センサが必要であり，高価になるとと
もに，検出装置内に複数個の光電センサを配置する空間
が要求されるから検出装置全体が大型化するという問題
がある。
【０００４】他の一つは受光光学系の焦点位置から外し
て受光素子を配置するものである（デフォーカシン
グ）。このデフォーカシングにより視野角が広がった様
子が図24にやや誇張して示されている。
て受光素子を配置するものである（デフォーカシン
グ）。このデフォーカシングにより視野角が広がった様
子が図24にやや誇張して示されている。
【０００５】図25はデフォーカス受光光学系を示してい
る。受光光学系に含まれる受光用レンズ72の焦点位置よ
りも前方（レンズ寄りの位置）に受光面73が位置するよ
うに受光素子が配置されている。この例は，受光面73の
位置において，レンズ72によって集光される光束の大き
さが受光面の３倍になるように設定されている（３倍の
デフォーカシング）（光軸に直交する一方向において長
さでの比較）。
る。受光光学系に含まれる受光用レンズ72の焦点位置よ
りも前方（レンズ寄りの位置）に受光面73が位置するよ
うに受光素子が配置されている。この例は，受光面73の
位置において，レンズ72によって集光される光束の大き
さが受光面の３倍になるように設定されている（３倍の
デフォーカシング）（光軸に直交する一方向において長
さでの比較）。
【０００６】図25の下側には視野の角度と受光素子に入
射する光量（受光量）との関係を示している。デフォー
カスしない場合（レンズの焦点位置に受光面を位置させ
る場合）の視野角がＡ０で示されている。所望の視野角
をＡ１とする。この所望の視野角Ａ１が大きい場合に
は，３倍にデフォーカスしても，この視野角Ａ１の範囲
内で受光量が均一にならない。すなわち，視野の周辺部
分では受光量が緩やかに低下する。
射する光量（受光量）との関係を示している。デフォー
カスしない場合（レンズの焦点位置に受光面を位置させ
る場合）の視野角がＡ０で示されている。所望の視野角
をＡ１とする。この所望の視野角Ａ１が大きい場合に
は，３倍にデフォーカスしても，この視野角Ａ１の範囲
内で受光量が均一にならない。すなわち，視野の周辺部
分では受光量が緩やかに低下する。
【０００７】所望の視野角Ａ１範囲内で受光量を均一に
しようとすると，さらにデフォーカスの程度を強める必
要がある。図26は４倍にデフォーカスした場合の受光光
学系，および視野角と受光量との関係を示している。確
かに所望の視野角Ａ１の範囲内で受光量がほぼ均一とな
るが，受光量が低下するという問題がある。
しようとすると，さらにデフォーカスの程度を強める必
要がある。図26は４倍にデフォーカスした場合の受光光
学系，および視野角と受光量との関係を示している。確
かに所望の視野角Ａ１の範囲内で受光量がほぼ均一とな
るが，受光量が低下するという問題がある。
【０００８】
【発明の開示】この発明はできるだけ広い視野角を実現
できかつほぼ均一な受光量分布が得られる受光用レン
ズ，ならびにこの受光用レンズを用いた受光装置，光電
センサおよびレーザ・レーダを提供することを目的とす
る。
できかつほぼ均一な受光量分布が得られる受光用レン
ズ，ならびにこの受光用レンズを用いた受光装置，光電
センサおよびレーザ・レーダを提供することを目的とす
る。
【０００９】この発明はまた，視野角度に応じて受光量
を異ならせることのできる受光用レンズ，ならびにこの
受光用レンズを用いた受光装置，光電センサおよびレー
ザ・レーダを提供することを目的とする。
を異ならせることのできる受光用レンズ，ならびにこの
受光用レンズを用いた受光装置，光電センサおよびレー
ザ・レーダを提供することを目的とする。
【００１０】この発明はさらに，上記レーザ・レーダを
備えた車両を提供する。
備えた車両を提供する。
【００１１】この発明による受光用レンズは，複数のレ
ンズ部分から構成され，それらの光軸が異なる位置にく
るように組合わされてなり，各レンズ部分が分担する各
受光エリアからの異なる入射角をもつ入射光を一箇所に
集光するように構成されているものである。上記レンズ
部分は凸レンズ（片凸レンズ，両凸レンズ）であるか，
またはフレネル・レンズにより実現される。
ンズ部分から構成され，それらの光軸が異なる位置にく
るように組合わされてなり，各レンズ部分が分担する各
受光エリアからの異なる入射角をもつ入射光を一箇所に
集光するように構成されているものである。上記レンズ
部分は凸レンズ（片凸レンズ，両凸レンズ）であるか，
またはフレネル・レンズにより実現される。
【００１２】この発明によると，複数のレンズ部分の光
軸がレンズの基本光軸から光軸変位しているので，それ
ぞれのレンズ部分が異なる視野範囲をもち，全体として
視野が広がる。複数のレンズ部分の入射面（受光面）の
面積を等しくすることにより受光量を均一とすることが
できる。また，個々のレンズ部分のＮＡ（開口）は小さ
くても全体として高ＮＡ化が可能であり受光量が大きく
なるとともに，個々のレンズ部分のＮＡが小さいのでレ
ンズを薄くすることができ，受光センサに応用したとき
には薄い受光センサを実現できる。
軸がレンズの基本光軸から光軸変位しているので，それ
ぞれのレンズ部分が異なる視野範囲をもち，全体として
視野が広がる。複数のレンズ部分の入射面（受光面）の
面積を等しくすることにより受光量を均一とすることが
できる。また，個々のレンズ部分のＮＡ（開口）は小さ
くても全体として高ＮＡ化が可能であり受光量が大きく
なるとともに，個々のレンズ部分のＮＡが小さいのでレ
ンズを薄くすることができ，受光センサに応用したとき
には薄い受光センサを実現できる。
【００１３】受光用レンズを一体形成することにより安
価に提供できる。レンズの厚さが薄くなるので成形時間
が短縮され，コストダウンを図ることができる。
価に提供できる。レンズの厚さが薄くなるので成形時間
が短縮され，コストダウンを図ることができる。
【００１４】受光用レンズのレンズ部分を両凸レンズに
より構成した場合には，各レンズ部分の入射面に入射す
る光の領域を覆うような出射面を対応するレンズ部分に
形成することが好ましい。これにより，一のレンズ部分
に入射した光が他のレンズ部分の出射面から出射して迷
光となる不具合を解消できる。
より構成した場合には，各レンズ部分の入射面に入射す
る光の領域を覆うような出射面を対応するレンズ部分に
形成することが好ましい。これにより，一のレンズ部分
に入射した光が他のレンズ部分の出射面から出射して迷
光となる不具合を解消できる。
【００１５】受光用レンズのレンズ部分の面積を変える
ことにより，受光量分布を視野角度に応じて変えること
ができる。たとえば，中央に位置するレンズ部分ほど入
射面の面積を大きくし，周辺にいくほど入射面の面積を
小さくすることにより，中央部で最も大きくなる受光量
分布を得ることができる。
ことにより，受光量分布を視野角度に応じて変えること
ができる。たとえば，中央に位置するレンズ部分ほど入
射面の面積を大きくし，周辺にいくほど入射面の面積を
小さくすることにより，中央部で最も大きくなる受光量
分布を得ることができる。
【００１６】受光用レンズの複数のレンズ部分の焦点距
離を等しくしてもよいし，中央に位置するレンズ部分の
焦点距離よりもその周囲に位置するレンズ部分の焦点距
離の方を長くしてもよい。とくに後者の態様において
は，中央のレンズ部分に対応して受光素子を配置したと
きに，すべてのレンズ部分からの同程度に集光された光
を受光することができるようになる。
離を等しくしてもよいし，中央に位置するレンズ部分の
焦点距離よりもその周囲に位置するレンズ部分の焦点距
離の方を長くしてもよい。とくに後者の態様において
は，中央のレンズ部分に対応して受光素子を配置したと
きに，すべてのレンズ部分からの同程度に集光された光
を受光することができるようになる。
【００１７】他の実施態様では非点収差を達成できるレ
ンズが提供される。すなわち，レンズにおける複数のレ
ンズの一方向の焦点距離とこれと直交する方向の焦点距
離とが異なるように設定される。
ンズが提供される。すなわち，レンズにおける複数のレ
ンズの一方向の焦点距離とこれと直交する方向の焦点距
離とが異なるように設定される。
【００１８】この発明による受光装置においては上述し
た受光用レンズが利用される。一態様では受光素子は，
複数のレンズ部分または最も焦点距離の短いレンズ部分
の焦点位置に配置される。他の実施態様では受光素子は
複数のレンズ部分または最も焦点距離の短いレンズ部分
の焦点位置から受光用レンズに近づいた位置または受光
用レンズから遠ざかった位置に配置される。特に後者の
実施態様では，レンズ部分の境界領域において受光量が
連続的につながるようになる。
た受光用レンズが利用される。一態様では受光素子は，
複数のレンズ部分または最も焦点距離の短いレンズ部分
の焦点位置に配置される。他の実施態様では受光素子は
複数のレンズ部分または最も焦点距離の短いレンズ部分
の焦点位置から受光用レンズに近づいた位置または受光
用レンズから遠ざかった位置に配置される。特に後者の
実施態様では，レンズ部分の境界領域において受光量が
連続的につながるようになる。
【００１９】この発明による光電センサは上記受光装置
と投光装置とから構成される。投光装置としてはマルチ
ビーム光源を備えたもの，またはスキャン・ビーム投光
装置が好ましく用いられる。
と投光装置とから構成される。投光装置としてはマルチ
ビーム光源を備えたもの，またはスキャン・ビーム投光
装置が好ましく用いられる。
【００２０】この発明によるレーザ・レーダは上記受光
装置を備えている。この発明によるとこのレーザ・レー
ダを搭載した車両が提供されている。
装置を備えている。この発明によるとこのレーザ・レー
ダを搭載した車両が提供されている。
【００２１】
【実施例】図１および図２において，受光用レンズ10は
３個のレンズ部分Ｌ１，Ｌ２およびＬ３から構成された
複合レンズであり，これらのレンズ部分Ｌ１〜Ｌ３は一
列に配列されかつ一体化されている。これらのレンズ部
分Ｌ１〜Ｌ３は片凸レンズであり，受光用レンズ10の光
射出側面（受光素子に面する面）は平坦に形成されてい
る。
３個のレンズ部分Ｌ１，Ｌ２およびＬ３から構成された
複合レンズであり，これらのレンズ部分Ｌ１〜Ｌ３は一
列に配列されかつ一体化されている。これらのレンズ部
分Ｌ１〜Ｌ３は片凸レンズであり，受光用レンズ10の光
射出側面（受光素子に面する面）は平坦に形成されてい
る。
【００２２】中央のレンズ部分Ｌ１の光軸（中心軸）
（基準光軸）をＯ１，両側のレンズ部分Ｌ２，Ｌ３の光
軸（中心軸）をそれぞれＯ２，Ｏ３とする。両側のレン
ズ部分Ｌ２，Ｌ３の光軸Ｏ２，Ｏ３はそれぞれ基準光軸
Ｏ１からずれた位置にある。破線ＬＰで示す片凸レンズ
の一部がレンズ部分Ｌ２であると考えると理解か容易で
ある。レンズ部分Ｌ３についても同様に考えることがで
きる。これらのレンズ部分Ｌ２，Ｌ３はレンズ部分Ｌ１
とは異なる視野角度をもつ。このことは，レンズ部分Ｌ
２の受光光軸（破線Ｒ２で示す）が基準光軸Ｏ１に対し
て角度をもつ（傾いている）ことからも明らかである。
これらのレンズ部分Ｌ１，Ｌ２およびＬ３は一箇所に共
通の焦点位置をもち，この焦点位置に受光素子20の受光
面21が配置される。
（基準光軸）をＯ１，両側のレンズ部分Ｌ２，Ｌ３の光
軸（中心軸）をそれぞれＯ２，Ｏ３とする。両側のレン
ズ部分Ｌ２，Ｌ３の光軸Ｏ２，Ｏ３はそれぞれ基準光軸
Ｏ１からずれた位置にある。破線ＬＰで示す片凸レンズ
の一部がレンズ部分Ｌ２であると考えると理解か容易で
ある。レンズ部分Ｌ３についても同様に考えることがで
きる。これらのレンズ部分Ｌ２，Ｌ３はレンズ部分Ｌ１
とは異なる視野角度をもつ。このことは，レンズ部分Ｌ
２の受光光軸（破線Ｒ２で示す）が基準光軸Ｏ１に対し
て角度をもつ（傾いている）ことからも明らかである。
これらのレンズ部分Ｌ１，Ｌ２およびＬ３は一箇所に共
通の焦点位置をもち，この焦点位置に受光素子20の受光
面21が配置される。
【００２３】したがって，図３に示すように，レンズ部
分Ｌ１，Ｌ２およびＬ３はそれぞれ異なる視野範囲（視
野角）ＡＬ１，ＡＬ２およびＡＬ３を分担することにな
る。これらの視野角ＡＬ１〜ＡＬ３の全体がレンズ10の
視野角Ａ１になる。視野角Ａ１が所望の範囲をカバーす
るようにレンズ部分Ｌ１〜Ｌ３の大きさ等を定めればよ
いことになる。レンズ部分Ｌ１，Ｌ２およびＬ３はほぼ
同じ受光面積をもつから所望の視野角Ａ１の範囲内で受
光量を均一にすることができる（逆に言えば，受光量が
均一になるようにレンズ部分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の面積等
を定めることができる）。
分Ｌ１，Ｌ２およびＬ３はそれぞれ異なる視野範囲（視
野角）ＡＬ１，ＡＬ２およびＡＬ３を分担することにな
る。これらの視野角ＡＬ１〜ＡＬ３の全体がレンズ10の
視野角Ａ１になる。視野角Ａ１が所望の範囲をカバーす
るようにレンズ部分Ｌ１〜Ｌ３の大きさ等を定めればよ
いことになる。レンズ部分Ｌ１，Ｌ２およびＬ３はほぼ
同じ受光面積をもつから所望の視野角Ａ１の範囲内で受
光量を均一にすることができる（逆に言えば，受光量が
均一になるようにレンズ部分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の面積等
を定めることができる）。
【００２４】このようにして，図25および図26に示すデ
フォーカスした従来の受光光学系に比べて，広い視野角
をもち，受光量が大きく，さらに視野角の範囲内で受光
量がほぼ均一な受光光学系が実現できる。
フォーカスした従来の受光光学系に比べて，広い視野角
をもち，受光量が大きく，さらに視野角の範囲内で受光
量がほぼ均一な受光光学系が実現できる。
【００２５】また，従来例のような単レンズで受光用レ
ンズ（複合レンズ）10と同一の径（大きさ）のレンズを
作製した場合にレンズの中心厚は大きくなるが，上述し
た構成の受光用レンズ10においては個々のレンズ部分Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３のＮＡ（開口）が小さくなり，厚さを薄
くすることができる。
ンズ（複合レンズ）10と同一の径（大きさ）のレンズを
作製した場合にレンズの中心厚は大きくなるが，上述し
た構成の受光用レンズ10においては個々のレンズ部分Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３のＮＡ（開口）が小さくなり，厚さを薄
くすることができる。
【００２６】このことは特に，図５に示すように光電セ
ンサ30の全体の厚さが制約される場合に有効である。こ
の場合には受光用レンズと受光素子との間の距離を短く
しなければならない。従来のような単レンズを用いると
その厚さを厚くすることができないのでレンズＮＡが小
さくなり，受光レンズ面積を広げることができない。受
光用複合レンズ10を用いると，レンズ10の厚さを薄くで
き，しかも個々のレンズ部分のＮＡの３倍に相当する総
受光面積を確保することができ，受光量が増大する。
ンサ30の全体の厚さが制約される場合に有効である。こ
の場合には受光用レンズと受光素子との間の距離を短く
しなければならない。従来のような単レンズを用いると
その厚さを厚くすることができないのでレンズＮＡが小
さくなり，受光レンズ面積を広げることができない。受
光用複合レンズ10を用いると，レンズ10の厚さを薄くで
き，しかも個々のレンズ部分のＮＡの３倍に相当する総
受光面積を確保することができ，受光量が増大する。
【００２７】このような複合レンズ10は個々のレンズ部
分を相互に接合することにより作製することができる
が，好ましくは射出成形，その他の方法により一体成形
する。一体成形により作製時間を短縮でき，低廉化を図
ることができる。レンズ厚を薄くすることができるとい
うことは，成形時間を短くすることができる（冷却時間
が短くなる）というメリットもある。
分を相互に接合することにより作製することができる
が，好ましくは射出成形，その他の方法により一体成形
する。一体成形により作製時間を短縮でき，低廉化を図
ることができる。レンズ厚を薄くすることができるとい
うことは，成形時間を短くすることができる（冷却時間
が短くなる）というメリットもある。
【００２８】図２においては３個のレンズ部分が一方向
に一列に配列されているが，他の配列としてもよい。た
とえば４個以上のレンズ部分を２次元的に広がりをもっ
て配置することもできる。受光用複合レンズを構成する
レンズ部分の数も２個以上であれば任意の個数とするこ
とができる。
に一列に配列されているが，他の配列としてもよい。た
とえば４個以上のレンズ部分を２次元的に広がりをもっ
て配置することもできる。受光用複合レンズを構成する
レンズ部分の数も２個以上であれば任意の個数とするこ
とができる。
【００２９】図４は受光用複合レンズ10を屈折型フレネ
ル・レンズにより実現した実施例を示している。３つの
屈折型フレネル・レンズ部分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が一列状
に配列されかつ一体化されている。両側のフレネル・レ
ンズ部分Ｌ２，Ｌ３の光軸（中心軸）Ｏ２，Ｏ３は中央
のフレネル・レンズ部分Ｌ１の光軸（中心軸）Ｏ１から
両側に変位している。このようなフレネル・レンズを用
いた場合にも上述したように視野角を広げ，受光量を高
め，受光量分布を均一化することができる。特に，図４
の構成によると，受光用レンズ10の厚さを充分に薄くで
きるという利点がある。
ル・レンズにより実現した実施例を示している。３つの
屈折型フレネル・レンズ部分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が一列状
に配列されかつ一体化されている。両側のフレネル・レ
ンズ部分Ｌ２，Ｌ３の光軸（中心軸）Ｏ２，Ｏ３は中央
のフレネル・レンズ部分Ｌ１の光軸（中心軸）Ｏ１から
両側に変位している。このようなフレネル・レンズを用
いた場合にも上述したように視野角を広げ，受光量を高
め，受光量分布を均一化することができる。特に，図４
の構成によると，受光用レンズ10の厚さを充分に薄くで
きるという利点がある。
【００３０】図６は受光用レンズ10を，両凸レンズ部分
Ｌ１，Ｌ２およびＬ３によって構成した実施例を示して
いる。両凸レンズ部分Ｌ２，Ｌ３の光軸（中心軸）が両
凸レンズ部分Ｌ１の光軸（中心軸）とずれているのは上
述した実施例と同じである。
Ｌ１，Ｌ２およびＬ３によって構成した実施例を示して
いる。両凸レンズ部分Ｌ２，Ｌ３の光軸（中心軸）が両
凸レンズ部分Ｌ１の光軸（中心軸）とずれているのは上
述した実施例と同じである。
【００３１】この実施例では，レンズ部分Ｌ１，Ｌ２，
Ｌ３の入射面ＳＩ１，ＳＩ２，ＳＩ３と出射面ＳＯ１，
ＳＯ２，ＳＯ３とが若干ずれている。入射面ＳＩ１と出
射面ＳＯ１（または入射面ＳＩ２と出射面ＳＯ２）との
レンズ部分配列方向におけるずれがＤで示されている。
すなわち，レンズ部分Ｌ１において，その入射面ＳＩ１
に入射し，かつ屈折したすべての光（破線で示す光）が
レンズ部分Ｌ１の出射面ＳＯ１から必ず出射されるよう
に，出射面ＳＯ１の大きさと位置が定められている。換
言すれば，出射面ＳＯ１は入射面ＳＩ１から入射しかつ
屈折した光が通過する領域（有効領域）を覆うように定
められている。他のレンズ部分Ｌ２，Ｌ３においても同
じである。これによって，一のレンズ部分の入射面から
入射した点が他のレンズ部分の出射面から出射すること
によって生じる迷光の発生が防止されている。
Ｌ３の入射面ＳＩ１，ＳＩ２，ＳＩ３と出射面ＳＯ１，
ＳＯ２，ＳＯ３とが若干ずれている。入射面ＳＩ１と出
射面ＳＯ１（または入射面ＳＩ２と出射面ＳＯ２）との
レンズ部分配列方向におけるずれがＤで示されている。
すなわち，レンズ部分Ｌ１において，その入射面ＳＩ１
に入射し，かつ屈折したすべての光（破線で示す光）が
レンズ部分Ｌ１の出射面ＳＯ１から必ず出射されるよう
に，出射面ＳＯ１の大きさと位置が定められている。換
言すれば，出射面ＳＯ１は入射面ＳＩ１から入射しかつ
屈折した光が通過する領域（有効領域）を覆うように定
められている。他のレンズ部分Ｌ２，Ｌ３においても同
じである。これによって，一のレンズ部分の入射面から
入射した点が他のレンズ部分の出射面から出射すること
によって生じる迷光の発生が防止されている。
【００３２】視野角度の範囲内において検知可能距離を
等しく設定することが要求されるもの（たとえば光電セ
ンサ）においては，上述したように受光量は視野角の範
囲内において均一であることが好ましい。これに対し
て，自動車に搭載され，先行車両等を検出するために用
いられるレーザ・レーダ等においては，基準光軸を中心
とする視野の中央部分では検知可能距離を長くとり，視
野の周辺部では検知可能距離は比較的短くてもよい。こ
のような応用においては，両側に配置されたレンズ部分
の受光面積を小さくしてその受光量を低下させる。
等しく設定することが要求されるもの（たとえば光電セ
ンサ）においては，上述したように受光量は視野角の範
囲内において均一であることが好ましい。これに対し
て，自動車に搭載され，先行車両等を検出するために用
いられるレーザ・レーダ等においては，基準光軸を中心
とする視野の中央部分では検知可能距離を長くとり，視
野の周辺部では検知可能距離は比較的短くてもよい。こ
のような応用においては，両側に配置されたレンズ部分
の受光面積を小さくしてその受光量を低下させる。
【００３３】図７において，中央のレンズ部分Ｌ１の基
準光軸Ｏ１を中心として，両側のレンズ部分Ｌ２，Ｌ３
の光軸（中心軸）Ｏ２，Ｏ３の基準光軸Ｏ１からの軸変
位量をそれぞれｘ２，ｘ３とする（レンズ部分の配列方
向において）。また，レンズ10の主平面と受光面21との
間の距離をａとする。レンズ部分のＬ２，Ｌ３の視野中
心の角度θ２，θ３は次式で表わされる。
準光軸Ｏ１を中心として，両側のレンズ部分Ｌ２，Ｌ３
の光軸（中心軸）Ｏ２，Ｏ３の基準光軸Ｏ１からの軸変
位量をそれぞれｘ２，ｘ３とする（レンズ部分の配列方
向において）。また，レンズ10の主平面と受光面21との
間の距離をａとする。レンズ部分のＬ２，Ｌ３の視野中
心の角度θ２，θ３は次式で表わされる。
【００３４】
【数１】θ２＝ tan-1（ｘ２／ａ） …式１ θ３＝ tan-1（ｘ３／ａ） …式２
【００３５】一般に，ｉ番目のレンズ部分の光軸（中心
軸）の基準光軸Ｏ１に対する軸変位量をｘｉとすると，
ｉ番目のレンズ部分の視野中心の角度θｉは
軸）の基準光軸Ｏ１に対する軸変位量をｘｉとすると，
ｉ番目のレンズ部分の視野中心の角度θｉは
【数２】θｉ＝ tan-1（ｘｉ／ａ） …式３ となる。
【００３６】各レンズ部分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の視野角Ａ
Ｌ１，ＡＬ２，ＡＬ３における所望の受光量をそれぞれ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とすると，これらのレンズ部分Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３の受光面積（入射面の面積）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３は，受光量比Ｐ１：Ｐ２：Ｐ３に比例する受光面積比
Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３をもつように定められる。ｎ個のレン
ズ部分によって構成される複合レンズ10においては，受
光量比Ｐ１：Ｐ２：…：Ｐｎに比例するように受光面積
比Ｓ１：Ｓ２：…：Ｓｎが定められる。受光面21の長さ
（レンズ部分の配列方向）をｄとすると，各レンズ部分
の視野角ＡＬ１，ＡＬ２，ＡＬ３は
Ｌ１，ＡＬ２，ＡＬ３における所望の受光量をそれぞれ
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とすると，これらのレンズ部分Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３の受光面積（入射面の面積）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３は，受光量比Ｐ１：Ｐ２：Ｐ３に比例する受光面積比
Ｓ１：Ｓ２：Ｓ３をもつように定められる。ｎ個のレン
ズ部分によって構成される複合レンズ10においては，受
光量比Ｐ１：Ｐ２：…：Ｐｎに比例するように受光面積
比Ｓ１：Ｓ２：…：Ｓｎが定められる。受光面21の長さ
（レンズ部分の配列方向）をｄとすると，各レンズ部分
の視野角ＡＬ１，ＡＬ２，ＡＬ３は
【数３】tan-1（ｄ／ａ） で与えられる。
【００３７】図８はレーザ・レーダの受光光学系に適し
た受光用複合レンズと受光素子との組合せの他の例を示
している。受光素子が，その受光面21が受光用レンズ10
の焦点位置よりもレンズ10側に若干近づいた位置に配置
されている。受光素子を，その受光面21がレンズ10の焦
点位置よりもレンズ10から少し遠ざけた位置に配置して
もよい。
た受光用複合レンズと受光素子との組合せの他の例を示
している。受光素子が，その受光面21が受光用レンズ10
の焦点位置よりもレンズ10側に若干近づいた位置に配置
されている。受光素子を，その受光面21がレンズ10の焦
点位置よりもレンズ10から少し遠ざけた位置に配置して
もよい。
【００３８】このような配置関係により，各レンズ部分
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の受光量は，それらのレンズ部分によ
る受光エリア（視野角範囲）の端部においてなだらかに
変化するようになり，隣接する受光エリアが一部におい
て重なる。このことによって，不検知帯の発生（受光エ
リア間に間隙が生じること）および過感度帯の発生（大
きい受光量が２つのエリアで重なること）が防止され
る。
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の受光量は，それらのレンズ部分によ
る受光エリア（視野角範囲）の端部においてなだらかに
変化するようになり，隣接する受光エリアが一部におい
て重なる。このことによって，不検知帯の発生（受光エ
リア間に間隙が生じること）および過感度帯の発生（大
きい受光量が２つのエリアで重なること）が防止され
る。
【００３９】図９は受光用レンズ10の基準光軸Ｏ１（中
央のレンズ部分Ｌ１の光軸）に対して光軸変位をもつ，
または光軸変位の大きいレンズ部分（両側のレンズ部分
Ｌ２またはＬ３）の焦点距離ｆ２を，中央のレンズ部分
Ｌ１の焦点距離ｆ１よりも長く設定した例を示してい
る。受光素子の受光面21は中央のレンズ部分Ｌ１の集光
位置に配置される。
央のレンズ部分Ｌ１の光軸）に対して光軸変位をもつ，
または光軸変位の大きいレンズ部分（両側のレンズ部分
Ｌ２またはＬ３）の焦点距離ｆ２を，中央のレンズ部分
Ｌ１の焦点距離ｆ１よりも長く設定した例を示してい
る。受光素子の受光面21は中央のレンズ部分Ｌ１の集光
位置に配置される。
【００４０】レンズ部分Ｌ２に入射する光線の入射角が
ＬＴ１からＬＴ２に変化すると，それらの光線の集光位
置も，軸外収差によってＰＴ１からＰＴ２のように変化
する。焦点位置が変化する軌跡が破線で示されている。
このような集光位置の変化を考慮して，基準光軸から変
位した光軸をもち，中心から外れた領域に視野をもつレ
ンズ部分についてはその焦点距離が長く設定され，これ
らのレンズ部分によっても入射光が受光面21上に正しく
集光するように構成されている。このことによって，と
くに中心から離れた方向から入射する光の受光面21上で
の集光スポットがぼけることにより受光量が低下するの
が防止されている。
ＬＴ１からＬＴ２に変化すると，それらの光線の集光位
置も，軸外収差によってＰＴ１からＰＴ２のように変化
する。焦点位置が変化する軌跡が破線で示されている。
このような集光位置の変化を考慮して，基準光軸から変
位した光軸をもち，中心から外れた領域に視野をもつレ
ンズ部分についてはその焦点距離が長く設定され，これ
らのレンズ部分によっても入射光が受光面21上に正しく
集光するように構成されている。このことによって，と
くに中心から離れた方向から入射する光の受光面21上で
の集光スポットがぼけることにより受光量が低下するの
が防止されている。
【００４１】図10もまたレーザ・レーダの受光光学系に
適した構成を示している。車両に搭載されるレーザ・レ
ーダでは水平方向に広い視野が要求され，垂直方向には
視野は狭くてもよい。レンズ10を構成するレンズ部分Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３はトーリック・レンズで，その水平方向
（レンズ部分の配列方向）の焦点距離と垂直方向の焦点
距離とが異なっている。受光素子は，その受光面21が，
水平方向の焦点位置よりも若干レンズに近い位置（図８
の構成）または若干遠い位置にくるように配置されてい
る。この受光面21が配置される位置は垂直方向の焦点位
置である（集光スポットをそれぞれＳＰ１，ＳＰ２，Ｓ
Ｐ３で示す）。これにより，垂直方向において受光面21
上で集光されるので，受光量の低下が防止される。
適した構成を示している。車両に搭載されるレーザ・レ
ーダでは水平方向に広い視野が要求され，垂直方向には
視野は狭くてもよい。レンズ10を構成するレンズ部分Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３はトーリック・レンズで，その水平方向
（レンズ部分の配列方向）の焦点距離と垂直方向の焦点
距離とが異なっている。受光素子は，その受光面21が，
水平方向の焦点位置よりも若干レンズに近い位置（図８
の構成）または若干遠い位置にくるように配置されてい
る。この受光面21が配置される位置は垂直方向の焦点位
置である（集光スポットをそれぞれＳＰ１，ＳＰ２，Ｓ
Ｐ３で示す）。これにより，垂直方向において受光面21
上で集光されるので，受光量の低下が防止される。
【００４２】図９に示したように，水平方向および垂直
方向のいずれか一方または両方において，基準光軸に対
して光軸変位をもつ両側のレンズ部分Ｌ２，Ｌ３の焦点
距離を中央のレンズ部分Ｌ１の焦点距離よりも長く設定
することを併用してもよいのはいうまでもない。
方向のいずれか一方または両方において，基準光軸に対
して光軸変位をもつ両側のレンズ部分Ｌ２，Ｌ３の焦点
距離を中央のレンズ部分Ｌ１の焦点距離よりも長く設定
することを併用してもよいのはいうまでもない。
【００４３】図11および図12は車両に搭載されるレーザ
・レーダに適した受光用レンズの他の例を示している。
この複合受光用レンズ11は７個のレンズ部分Ｌ11，Ｌ1
2，Ｌ13，Ｌ14，Ｌ15，Ｌ16，Ｌ17が一体的に形成され
て構成されている。中央部の長方形のレンズ部分Ｌ11の
両側に半円形のレンズ部分Ｌ12，Ｌ13が配置され，さら
に半円形のレンズ部分Ｌ12の左上，左下にレンズ部分Ｌ
14，Ｌ15が，レンズ部分Ｌ13の右上，右下にレンズ部分
Ｌ16，Ｌ17が，レンズ部分間に間隙が生じないようにそ
れぞれ配置され，全体として長方形のレンズ11が構成さ
れている。
・レーダに適した受光用レンズの他の例を示している。
この複合受光用レンズ11は７個のレンズ部分Ｌ11，Ｌ1
2，Ｌ13，Ｌ14，Ｌ15，Ｌ16，Ｌ17が一体的に形成され
て構成されている。中央部の長方形のレンズ部分Ｌ11の
両側に半円形のレンズ部分Ｌ12，Ｌ13が配置され，さら
に半円形のレンズ部分Ｌ12の左上，左下にレンズ部分Ｌ
14，Ｌ15が，レンズ部分Ｌ13の右上，右下にレンズ部分
Ｌ16，Ｌ17が，レンズ部分間に間隙が生じないようにそ
れぞれ配置され，全体として長方形のレンズ11が構成さ
れている。
【００４４】図13はこのようなレンズ部分Ｌ11〜Ｌ17に
よる視野範囲ＡＬ11〜ＡＬ17を示している。中央の視野
を担当するレンズ部分ほど受光面積が広く，長い距離に
わたる検知範囲が確保されている。視野角度が非常に広
く受光素子20の前方に死角が殆どない。このようにして
受光素子20の前方に長い範囲にわたる検知エリア（ハッ
チングで示す）が形成される。
よる視野範囲ＡＬ11〜ＡＬ17を示している。中央の視野
を担当するレンズ部分ほど受光面積が広く，長い距離に
わたる検知範囲が確保されている。視野角度が非常に広
く受光素子20の前方に死角が殆どない。このようにして
受光素子20の前方に長い範囲にわたる検知エリア（ハッ
チングで示す）が形成される。
【００４５】図14から図16は光電センサの例を示してい
る。光電センサは投光装置と受光装置とから構成され
る。受光装置22は上述した受光用レンズ10または11およ
び受光素子20を含む。受光装置22から得られる受光信号
の処理回路は既に知られたものと同じである。
る。光電センサは投光装置と受光装置とから構成され
る。受光装置22は上述した受光用レンズ10または11およ
び受光素子20を含む。受光装置22から得られる受光信号
の処理回路は既に知られたものと同じである。
【００４６】図14に示す光電センサ31において，投光装
置25は適当な角度範囲にわたってほぼ一様な光を放射す
るものである。
置25は適当な角度範囲にわたってほぼ一様な光を放射す
るものである。
【００４７】図15において，光電センサ32の投光装置26
は，投射光を受光エリアの角度範囲にわたって掃引する
ものである。投射光はパルス光でも，連続光でもよい。
この投射装置26は掃引角度ごとに光を集中的に投射して
高受光量が得られるという特徴をもつ。
は，投射光を受光エリアの角度範囲にわたって掃引する
ものである。投射光はパルス光でも，連続光でもよい。
この投射装置26は掃引角度ごとに光を集中的に投射して
高受光量が得られるという特徴をもつ。
【００４８】図16において，光電センサ32の投光装置27
は受光エリアの範囲にわたって，適当な角度間隔で複数
の光ビームを同時に投射するマルチビーム投光装置であ
る。光ビームはパルス光でも連続光でもよい。この投光
装置27はグレーティングと光源，またはレンズアレイも
しくはプリズム・アレイと光源とを組合せることによ
り，または複数の光源により実現される。マルチビーム
投光装置は可動部を持たずに光を集中的に投射して高受
光量が得られるという特徴をもつ。
は受光エリアの範囲にわたって，適当な角度間隔で複数
の光ビームを同時に投射するマルチビーム投光装置であ
る。光ビームはパルス光でも連続光でもよい。この投光
装置27はグレーティングと光源，またはレンズアレイも
しくはプリズム・アレイと光源とを組合せることによ
り，または複数の光源により実現される。マルチビーム
投光装置は可動部を持たずに光を集中的に投射して高受
光量が得られるという特徴をもつ。
【００４９】図17はレーザ・レーダの構成を示してい
る。レーザ・レーダ40は図21に示すように車両60の前部
に取付けられる。レーザ・レーダ40は投光装置41，受光
装置および信号処理装置を含んでいる。投光装置41は車
両の前方に向ってパルス状のレーザ光を投射するもので
ある。このレーザ光は所定の計測角度範囲（受光エリ
ア）にわたって掃引される。レーザ光はこの計測角度範
囲において一定角度間隔で投射されることになる。
る。レーザ・レーダ40は図21に示すように車両60の前部
に取付けられる。レーザ・レーダ40は投光装置41，受光
装置および信号処理装置を含んでいる。投光装置41は車
両の前方に向ってパルス状のレーザ光を投射するもので
ある。このレーザ光は所定の計測角度範囲（受光エリ
ア）にわたって掃引される。レーザ光はこの計測角度範
囲において一定角度間隔で投射されることになる。
【００５０】たとえば図18に示すように，レーザ光源51
ａから投射されるパルス状レーザ光が，一定速度で一定
角度範囲で往復回動される回転ミラー52ａによって反射
され，投光レンズを通して投射されることになる。
ａから投射されるパルス状レーザ光が，一定速度で一定
角度範囲で往復回動される回転ミラー52ａによって反射
され，投光レンズを通して投射されることになる。
【００５１】たとえば，計測角度範囲は 200[mrad]であ
り，車両の走行方向の左右にそれぞれ 100[mrad]の広が
りをもつ。また，この計測角度範囲は等角度間隔で80分
割され，この角度間隔ごとにレーザ光が投射される。レ
ーザ光は 2.5[mrad]の角度間隔で投射されることにな
る。
り，車両の走行方向の左右にそれぞれ 100[mrad]の広が
りをもつ。また，この計測角度範囲は等角度間隔で80分
割され，この角度間隔ごとにレーザ光が投射される。レ
ーザ光は 2.5[mrad]の角度間隔で投射されることにな
る。
【００５２】レーザ・レーダ40の投光装置41から投射さ
れたレーザ光は，道路の路側に設けられた路側リフレク
タＲ，または先行車両の後部に取付けられた車両リフレ
クタで反射してレーザ・レーダ40に戻ってくる。この反
射光は受光装置に含まれる受光用レンズ10で集光され，
受光素子20によって受光される。受光素子20の受光信号
はプリント基板42に設けられた信号処理装置によって処
理される。車両60の前部には少くとも投光装置41および
受光装置が設けられればよい。
れたレーザ光は，道路の路側に設けられた路側リフレク
タＲ，または先行車両の後部に取付けられた車両リフレ
クタで反射してレーザ・レーダ40に戻ってくる。この反
射光は受光装置に含まれる受光用レンズ10で集光され，
受光素子20によって受光される。受光素子20の受光信号
はプリント基板42に設けられた信号処理装置によって処
理される。車両60の前部には少くとも投光装置41および
受光装置が設けられればよい。
【００５３】図20はレーザ・レーダの投光装置41の一
部，受光装置の一部および信号処理回路を示している。
投光装置41は投光器51，レーザ光掃引装置52および掃引
角度検出装置53を含む。投光器51内にはレーザ光源51
ａ，レーザ光掃引装置52にはミラー52ａがそれぞれ含ま
れる。受光装置は受光器54を含み，ここには受光素子20
が含まれる。
部，受光装置の一部および信号処理回路を示している。
投光装置41は投光器51，レーザ光掃引装置52および掃引
角度検出装置53を含む。投光器51内にはレーザ光源51
ａ，レーザ光掃引装置52にはミラー52ａがそれぞれ含ま
れる。受光装置は受光器54を含み，ここには受光素子20
が含まれる。
【００５４】投光器51は，パルス状のレーザ光を一定の
時間間隔で繰り返して投光するとともに，レーザ光を発
光した時点を表す投光タイミング信号を出力する。投光
器54にはたとえば，半導体レーザ発光装置が装置の小型
化，駆動の高速化の点で適当である。投光タイミング信
号は投光器51から距離算出装置55に与えられる。
時間間隔で繰り返して投光するとともに，レーザ光を発
光した時点を表す投光タイミング信号を出力する。投光
器54にはたとえば，半導体レーザ発光装置が装置の小型
化，駆動の高速化の点で適当である。投光タイミング信
号は投光器51から距離算出装置55に与えられる。
【００５５】たとえば，レーザ光を投光する時間間隔
は，計測可能な距離が150[m]であるとすると，この距離
をレーザ光が往復に要する時間，すなわち，（150[m]×
２）／（３×108 [m/s] ）＝１［μｓ］，またはそれ以
上の時間である。
は，計測可能な距離が150[m]であるとすると，この距離
をレーザ光が往復に要する時間，すなわち，（150[m]×
２）／（３×108 [m/s] ）＝１［μｓ］，またはそれ以
上の時間である。
【００５６】レーザ光掃引装置52は，投光器51が投光し
たレーザ光を計測角度範囲内で掃引する。レーザ光は，
一定角度間隔（上述した等角度間隔）で投光時間間隔ご
とに放射状に前方に向かって投射されることになる。レ
ーザ光掃引装置52は所定周期でその角度を変化させるレ
ーザ光反射ミラーがレーザ光を広げにくい点で適当であ
る。レーザ光が投射された角度を表す掃引角度位置信号
は，レーザ光掃引装置52から掃引角度検出装置53に与え
られる。
たレーザ光を計測角度範囲内で掃引する。レーザ光は，
一定角度間隔（上述した等角度間隔）で投光時間間隔ご
とに放射状に前方に向かって投射されることになる。レ
ーザ光掃引装置52は所定周期でその角度を変化させるレ
ーザ光反射ミラーがレーザ光を広げにくい点で適当であ
る。レーザ光が投射された角度を表す掃引角度位置信号
は，レーザ光掃引装置52から掃引角度検出装置53に与え
られる。
【００５７】掃引角度検出装置53は，レーザ光掃引装置
52から与えられる掃引角度位置信号に基づいてレーザ光
が投射された掃引角度θ（車両60の走行方向に垂直な方
向を基準とする）を算出する。算出された掃引角度θを
表すデータは，掃引角度検出装置53とから信号処理回路
56に与えられる。
52から与えられる掃引角度位置信号に基づいてレーザ光
が投射された掃引角度θ（車両60の走行方向に垂直な方
向を基準とする）を算出する。算出された掃引角度θを
表すデータは，掃引角度検出装置53とから信号処理回路
56に与えられる。
【００５８】レーザ掃引装置52から投射されたレーザ光
は被検出物体ＯＢ（上述の路側リフレクタまたは車両リ
フレクタ）によって反射され，その反射光が受光器54に
よって受光される。
は被検出物体ＯＢ（上述の路側リフレクタまたは車両リ
フレクタ）によって反射され，その反射光が受光器54に
よって受光される。
【００５９】受光器54は，被検出物体ＯＢによって反射
された反射光を受光すると，その反射光を受光した時点
を表す受光タイミング信号を出力する。反射光は，レー
ザ光掃引装置52からレーザ光が投射されてから次のレー
ザ光が投射されるまでの間に受光される。受光タイミン
グ信号は，受光器54から距離算出装置55に与えられる。
受光器54は，受光素子20（たとえば，フォトダイオー
ド，フォトトランジスタ等）に入射した反射光を電気的
信号に変換し，この信号が所定の閾値以上のとき受光タ
イミング信号を出力する。閾値処理を行うことでノイズ
除去される。
された反射光を受光すると，その反射光を受光した時点
を表す受光タイミング信号を出力する。反射光は，レー
ザ光掃引装置52からレーザ光が投射されてから次のレー
ザ光が投射されるまでの間に受光される。受光タイミン
グ信号は，受光器54から距離算出装置55に与えられる。
受光器54は，受光素子20（たとえば，フォトダイオー
ド，フォトトランジスタ等）に入射した反射光を電気的
信号に変換し，この信号が所定の閾値以上のとき受光タ
イミング信号を出力する。閾値処理を行うことでノイズ
除去される。
【００６０】距離算出装置55は，投光器51から与えられ
る投光タイミング信号の入力時点から，受光器52から与
えられる受光タイミング信号の入力時点までの時間間隔
を計測して被検出物体ＯＢまでの距離ｄを算出する。算
出された被検出物体までの距離ｄを表すデータは，距離
算出装置55から信号処理回路56に与えられる。
る投光タイミング信号の入力時点から，受光器52から与
えられる受光タイミング信号の入力時点までの時間間隔
を計測して被検出物体ＯＢまでの距離ｄを算出する。算
出された被検出物体までの距離ｄを表すデータは，距離
算出装置55から信号処理回路56に与えられる。
【００６１】車速センサ57は，車速ｖ（レーザ・レーダ
40が搭載された車両60の車速）を検出する。車速ｖを表
すデータは，車速センサ57から信号処理回路56に与えら
れる。
40が搭載された車両60の車速）を検出する。車速ｖを表
すデータは，車速センサ57から信号処理回路56に与えら
れる。
【００６２】信号処理回路56は，掃引角度検出装置53か
ら与えられる掃引角度θ，距離算出装置55から与えられ
る被検出物体ＯＢまでの距離ｄおよび車速センサ57から
与えられる車速ｖに基づいて，先行車両との車間距離の
算出，その他の処理を行う。
ら与えられる掃引角度θ，距離算出装置55から与えられ
る被検出物体ＯＢまでの距離ｄおよび車速センサ57から
与えられる車速ｖに基づいて，先行車両との車間距離の
算出，その他の処理を行う。
【００６３】図19は信号処理回路56に与えられる掃引角
度θと距離ｄとをグラフ上で示したものである。このよ
うに，被検出物体ＯＢの位置ｏｂがグラフ上で明らかに
なる。
度θと距離ｄとをグラフ上で示したものである。このよ
うに，被検出物体ＯＢの位置ｏｂがグラフ上で明らかに
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】受光用複合レンズの断面図である。
【図２】受光用複合レンズの斜視図である。
【図３】受光用複合レンズとその視野角度／受光量特性
とを示す。
とを示す。
【図４】フレネル・レンズで構成された受光用複合レン
ズの他の例を示すもので，(A)は正面図，(B) は断面図
である。
ズの他の例を示すもので，(A)は正面図，(B) は断面図
である。
【図５】受光光学系をもつ光電センサを示す。
【図６】両凸レンズで構成された受光用複合レンズの断
面図である。
面図である。
【図７】両凸レンズで構成された受光用複合レンズとそ
の視野角度／受光量特性を示す。
の視野角度／受光量特性を示す。
【図８】受光用複合レンズの他の構成例とその視野角度
／受光量特性を示す。
／受光量特性を示す。
【図９】受光用複合レンズの他の構成例を示す断面図で
ある。
ある。
【図１０】受光用複合レンズの他の構成例を示す斜視図
である。
である。
【図１１】受光用複合レンズのさらに他の構成例を示す
正面図である。
正面図である。
【図１２】図11に示す受光用複合レンズの斜視図であ
る。
る。
【図１３】図11に示す受光用複合レンズの受光エリアを
示す。
示す。
【図１４】光電センサの一例を示す。
【図１５】ビーム・スキャン・タイプの光電センサを示
す。
す。
【図１６】マルチビーム・タイプの光電センサを示す。
【図１７】レーザ・レーダの構成を示す。
【図１８】レーザ・ビームを掃引する構成を示す。
【図１９】レーザ・レーダにおいて検知された被検出物
体をグラフ上で示す。
体をグラフ上で示す。
【図２０】レーザ・レーダの電気的構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２１】レーザ・レーダが搭載された車両を示す斜視
図である。
図である。
【図２２】従来の光電センサの受光エリアを示す。
【図２３】受光エリアを広げる従来の構成を示す。
【図２４】受光エリアを広げる従来の構成を示す。
【図２５】従来のデフォーカス受光光学系とその視野角
度／受光量特性を示す。
度／受光量特性を示す。
【図２６】従来のデフォーカス受光光学系とその視野角
度／受光量特性を示す。
度／受光量特性を示す。
10，11 受光用複合レンズ Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ11〜Ｌ17 レンズ部分 20 受光素子 21 受光面 22 受光装置 25，26，27，41 投光装置 Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３ 光軸 30，31，32，33 光電センサ ＳＩ１〜ＳＩ３ 入射面 ＳＯ１〜ＳＯ３ 射出面 40 レーザ・レーダ 60 車両
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｖ 8/14
Claims (17)
- 【請求項１】 複数のレンズ部分が，それらの光軸が異
なる位置にくるように組合わされてなり，各レンズ部分
が分担する各受光エリアからの異なる入射角をもつ入射
光を一箇所に集光するように構成されている受光用レン
ズ。 - 【請求項２】 上記レンズ部分が凸レンズである，請求
項１に記載の受光用レンズ。 - 【請求項３】 上記レンズ部分がフレネル・レンズであ
る，請求項１に記載の受光用レンズ。 - 【請求項４】 一体成形されている，請求項１から３の
いずれか一項に記載の受光用レンズ。 - 【請求項５】 上記レンズ部分が両凸レンズにより構成
され，各レンズ部分の入射面に入射する光の領域を覆う
ような出射面を対応するレンズ部分が有している，請求
項１から４のいずれか一項に記載の受光用レンズ。 - 【請求項６】 中央に位置するレンズ部分ほど入射面の
面積が大きく，周辺にいくほど入射面の面積が小さくな
っている，請求項１から５のいずれか一項に記載の受光
用レンズ。 - 【請求項７】 上記レンズ部分の少なくとも一つが円形
状周縁をもつものであり，この円形状周縁に接して他の
レンズ部分が配置され，全体として四角形の周縁をもつ
ように構成されている，請求項１から６のいずれか一項
に記載の受光用レンズ。 - 【請求項８】 上記複数のレンズ部分の焦点距離が等し
い，請求項１から７のいずれか一項に記載の受光用レン
ズ。 - 【請求項９】 中央に位置するレンズ部分の焦点距離よ
りもその周囲に位置するレンズ部分の焦点距離の方が長
い，請求項１から８のいずれか一項に記載の受光用レン
ズ。 - 【請求項１０】 上記複数のレンズの一方向の焦点距離
とこれと直交する方向の焦点距離とが異なる，請求項１
から９のいずれか一項に記載の受光用レンズ。 - 【請求項１１】 複数のレンズ部分または最も焦点距離
の短いレンズ部分の焦点位置に配置された受光素子を備
えた，請求項１から10のいずれか一項に記載の受光用レ
ンズを用いた受光装置。 - 【請求項１２】 複数のレンズ部分または最も焦点距離
の短いレンズ部分の焦点位置から受光用レンズに近づい
た位置または受光用レンズから遠ざかった位置に配置さ
れた受光素子を備えた，請求項１から10のいずれか一項
に記載の受光用レンズを用いた受光装置。 - 【請求項１３】 請求項11または12に記載の受光装置
と，マルチビーム光源を有する投光装置と，を備えた光
電センサ。 - 【請求項１４】 請求項11または12に記載の受光装置
と，投射光を掃引するスキャン・ビーム投光装置と，を
備えた光電センサ。 - 【請求項１５】 請求項11または12に記載の受光装置を
備えた光電センサ。 - 【請求項１６】 請求項11または12に記載の受光装置を
備えたレーザ・レーダ。 - 【請求項１７】 請求項16に記載のレーザ・レーダを搭
載した車両。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8357594A JPH07270602A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 受光用レンズ，受光装置，これらを用いた光電センサおよびレーザ・レーダ，ならびにレーザ・レーダを搭載した車両 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8357594A JPH07270602A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 受光用レンズ，受光装置，これらを用いた光電センサおよびレーザ・レーダ，ならびにレーザ・レーダを搭載した車両 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270602A true JPH07270602A (ja) | 1995-10-20 |
Family
ID=13806310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8357594A Pending JPH07270602A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | 受光用レンズ，受光装置，これらを用いた光電センサおよびレーザ・レーダ，ならびにレーザ・レーダを搭載した車両 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07270602A (ja) |
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