本發(fā)明涉及進(jìn)行風(fēng)速計(jì)測(cè)的激光雷達(dá)裝置。

背景技術(shù)：

在基于激光雷達(dá)裝置的風(fēng)速計(jì)測(cè)中，在大氣中照射激光脈沖光作為發(fā)送光，接收懸浮微粒(aerosol)引起的散射光(反射光)作為接收光。而且，通過(guò)發(fā)送光的本地光即單一波長(zhǎng)的連續(xù)光與接收光的外差檢波，求出由于懸浮微粒的移動(dòng)而產(chǎn)生的多普勒位移，計(jì)測(cè)照射方向的風(fēng)速。根據(jù)對(duì)外差檢波后的信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換而得到的譜來(lái)計(jì)算該多普勒位移。并且，通過(guò)切換發(fā)送光的照射方向來(lái)變更風(fēng)速計(jì)測(cè)方向(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2000-046930號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

這里，在激光雷達(dá)裝置中，為了提高風(fēng)速計(jì)測(cè)速率，需要實(shí)現(xiàn)射束掃描的高速化。另一方面，由于該射束掃描，在發(fā)送光與接收光之間產(chǎn)生光軸角度偏移。并且，該射束掃描越快，則特別是來(lái)自遠(yuǎn)方的接收光與發(fā)送光之間的光軸角度偏移越大。另外，在不進(jìn)行射束掃描的情況下，不存在發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移，但是，該情況下，風(fēng)速計(jì)測(cè)方向僅限于一個(gè)方向。

上述光軸角度偏移導(dǎo)致與接收光的耦合效率降低。因此，接收信號(hào)強(qiáng)度降低，存在射束掃描的高速化(即風(fēng)速計(jì)測(cè)速率的高速化)引起能夠進(jìn)行風(fēng)速計(jì)測(cè)的距離降低這樣的課題。

本發(fā)明正是為了解決上述這種課題而完成的，其目的在于，提供如下的激光雷達(dá)裝置：對(duì)由于射束掃描引起的發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移進(jìn)行校正，從而能夠進(jìn)行風(fēng)速計(jì)測(cè)而不降低接收信號(hào)強(qiáng)度。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的激光雷達(dá)裝置具有：光源，其產(chǎn)生單一波長(zhǎng)的光；調(diào)制器，其對(duì)由光源產(chǎn)生的光進(jìn)行調(diào)制而成為發(fā)送光；能夠進(jìn)行射束掃描的射束掃描部，其照射由調(diào)制器調(diào)制而成的發(fā)送光，接收被反射的光作為接收光；射束掃描控制部，其對(duì)射束掃描部的照射方向進(jìn)行控制；信號(hào)處理部，其使用由光源產(chǎn)生的光和由射束掃描部接收到的對(duì)應(yīng)的接收光進(jìn)行外差檢波，從而進(jìn)行風(fēng)速計(jì)測(cè)；以及光軸校正部，其根據(jù)射束掃描部的照射方向、射束掃描的角速度和風(fēng)速計(jì)測(cè)距離，針對(duì)信號(hào)處理部中使用的接收光或射束掃描部中使用的發(fā)送光，校正伴隨該射束掃描而在發(fā)送光與接收光之間產(chǎn)生的光軸角度偏移。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，如上所述地構(gòu)成，因此，對(duì)由于射束掃描引起的發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移進(jìn)行校正，從而能夠進(jìn)行風(fēng)速計(jì)測(cè)而不降低接收信號(hào)強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1中的射束掃描光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。

圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1中的光軸校正部的結(jié)構(gòu)的圖。

圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的激光雷達(dá)裝置的整體動(dòng)作的流程圖。

圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2中的射束掃描光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。

圖7是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2中的射束掃描光學(xué)系統(tǒng)的光軸校正功能的圖。

圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的激光雷達(dá)裝置的整體動(dòng)作的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施方式1

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。

如圖1所示，激光雷達(dá)裝置由光源1、光分配器2、脈沖調(diào)制器(調(diào)制器)3、發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4、發(fā)送接收分離部5、折返鏡6、射束掃描光學(xué)系統(tǒng)(射束掃描部)7、射束掃描控制部8、光軸校正部9、接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10、光耦合器11和信號(hào)處理部12構(gòu)成。

光源1具有產(chǎn)生作為能夠被大氣中的懸浮微粒散射(反射)的波段的單一波長(zhǎng)的光(連續(xù)光)的功能。由該光源1產(chǎn)生的光被輸出到光分配器2。

光分配器2具有對(duì)來(lái)自光源1的光進(jìn)行二分割的功能。由該光分配器2二分割而成的光中的一方被輸出到脈沖調(diào)制器3，另一方被輸出到光耦合器11。

脈沖調(diào)制器3具有對(duì)來(lái)自光分配器2的光進(jìn)行調(diào)制(脈沖調(diào)制)的功能和賦予期望的頻移的功能。由該脈沖調(diào)制器3調(diào)制而成的光作為發(fā)送光被輸出到發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4。

發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4具有將來(lái)自脈沖調(diào)制器3的發(fā)送光整形成期望的射束直徑和發(fā)散角的功能。由該發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4整形后的發(fā)送光被輸出到發(fā)送接收分離部5。

發(fā)送接收分離部5具有根據(jù)輸入光來(lái)切換輸出目的地的功能。這里，發(fā)送接收分離部5在被輸入來(lái)自發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4的發(fā)送光的情況下，將該發(fā)送光輸出到折返鏡6。并且，在被輸入來(lái)自折返鏡6的接收光的情況下，將該接收光輸出到光軸校正部9。該發(fā)送接收分離部5設(shè)置在發(fā)送光的光軸上。

折返鏡6具有將來(lái)自發(fā)送接收分離部5的發(fā)送光送到射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的功能、以及將來(lái)自射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的接收光送到發(fā)送接收分離部5的功能。該折返鏡6可以由1枚鏡構(gòu)成，也可以由多枚鏡構(gòu)成。該折返鏡6設(shè)置在發(fā)送光的光軸上。

射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7具有在大氣中照射來(lái)自折返鏡6的發(fā)送光并接收被懸浮微粒散射(反射)后的光作為接收光的功能、以及通過(guò)改變發(fā)送光的照射方向而能夠進(jìn)行射束掃描的功能。該射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7設(shè)置在發(fā)送光的光軸上。該射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的結(jié)構(gòu)例容后再述。

射束掃描控制部8具有根據(jù)來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示射束掃描角速度和射束掃描方法的信息)對(duì)射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的照射方向進(jìn)行控制的功能。即，射束掃描控制部8對(duì)射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的后述的方位角變更用鏡71和仰角變更用鏡72的旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制。由此，對(duì)發(fā)送光的照射方向(方位角和仰角)進(jìn)行控制。并且，射束掃描控制部8還具有將射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的控制信息(表示發(fā)送光的照射方向的信息)送到光軸校正部9和信號(hào)處理部12的功能。通過(guò)基于軟件的使用cpu的程序處理來(lái)執(zhí)行該射束掃描控制部8。

光軸校正部9具有如下的功能：根據(jù)來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息(表示發(fā)送光的照射方向的信息)和來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示根據(jù)射束掃描角速度和風(fēng)速計(jì)測(cè)距離求出的光軸角度偏移量的信息)，針對(duì)來(lái)自發(fā)送接收分離部5的接收光，校正由于射束掃描引起的發(fā)送光與接收光之間產(chǎn)生的光軸角度偏移。該光軸校正部9設(shè)置在作為基準(zhǔn)的接收光(未進(jìn)行射束掃描的狀態(tài)下的接收光)的光軸上。該光軸校正部9的結(jié)構(gòu)例容后再述。由該光軸校正部9校正后的接收光被輸出到接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10。

接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10具有將來(lái)自光軸校正部9的接收光整形成期望的射束直徑和發(fā)散角的功能。該接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10設(shè)置在作為基準(zhǔn)的接收光的光軸上。由該接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10整形后的接收光被輸出到光耦合器11。

光耦合器11具有對(duì)來(lái)自光分配器2的光(連續(xù)光)和來(lái)自接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10的對(duì)應(yīng)的接收光進(jìn)行合波的功能。由該光耦合器11合波后的光被輸出到信號(hào)處理部12。

信號(hào)處理部12具有對(duì)來(lái)自光耦合器11的光進(jìn)行外差檢波來(lái)計(jì)算頻移的功能、以及基于來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息根據(jù)計(jì)算出的頻移來(lái)計(jì)算風(fēng)速的功能。并且，信號(hào)處理部12還具有設(shè)定射束掃描角速度和射束掃描方法并將該信息送到射束掃描控制部8的功能。進(jìn)而，信號(hào)處理部12還具有根據(jù)射束掃描角速度和風(fēng)速計(jì)測(cè)距離計(jì)算光軸角度偏移量并將表示該光軸角度偏移量的信息送到光軸校正部9的功能。通過(guò)基于軟件的使用cpu的程序處理來(lái)執(zhí)行該信號(hào)處理部12。

接著，參照?qǐng)D2對(duì)射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說(shuō)明。

如圖2所示，射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7由方位角變更用鏡71和仰角變更用鏡72構(gòu)成。

方位角變更用鏡71具有對(duì)發(fā)送光的照射方向的方位角進(jìn)行變更的功能。即，方位角變更用鏡71具有獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)軸a1，根據(jù)射束掃描控制部8的控制而繞旋轉(zhuǎn)軸a1旋轉(zhuǎn)，由此變更方位角。該方位角變更用鏡71設(shè)置在發(fā)送光的光軸上。

仰角變更用鏡72具有對(duì)發(fā)送光的照射方向的仰角進(jìn)行變更的功能。即，仰角變更用鏡72具有獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)軸a2，根據(jù)射束掃描控制部8的控制而繞旋轉(zhuǎn)軸a2旋轉(zhuǎn)，由此變更仰角。另外，仰角變更用鏡72伴隨方位角變更用鏡71的旋轉(zhuǎn)而以旋轉(zhuǎn)軸a1為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。該仰角變更用鏡72設(shè)置在發(fā)送光的光軸上。

而且，例如，在固定仰角變更用鏡72的角度的狀態(tài)下，使方位角變更用鏡71繞旋轉(zhuǎn)軸a1旋轉(zhuǎn)，由此，能夠在方位角方向上0度～360度的范圍內(nèi)改變發(fā)送光的出射方向。另外，在使方位角變更用鏡71繞旋轉(zhuǎn)軸a1旋轉(zhuǎn)時(shí)，仰角變更用鏡72固定于相同的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。此時(shí)，發(fā)送光的照射方向的仰角由仰角變更用鏡72的角度決定。

并且，方位角變更用鏡71和仰角變更用鏡72還具有如下的功能：針對(duì)被照射的發(fā)送光，接收被大氣中的散射體散射后的散射光作為接收光，并將該接收光引導(dǎo)至折返鏡6。

接著，參照?qǐng)D3對(duì)光軸校正部9的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說(shuō)明。

如圖3所示，光軸校正部9由2枚楔形棱鏡91a、91b和旋轉(zhuǎn)控制部92構(gòu)成。

楔形棱鏡91a、91b具有針對(duì)來(lái)自發(fā)送接收分離部5的接收光校正由于射束掃描引起的發(fā)送光接收光之間產(chǎn)生的光軸角度偏移的功能。該楔形棱鏡91a、91b被設(shè)置成其平坦面與作為基準(zhǔn)的接收光的光軸垂直(包含大致垂直的意思)且2個(gè)平坦面平行(包含大致平行的意思)。

旋轉(zhuǎn)控制部92具有根據(jù)來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息(表示發(fā)送光的照射方向的信息)和來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示光軸角度偏移量的信息)計(jì)算楔形棱鏡91a、91b的旋轉(zhuǎn)角的功能、以及根據(jù)計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角分別獨(dú)立地對(duì)楔形棱鏡91a和楔形棱鏡91b進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制的功能。通過(guò)基于軟件的使用cpu的程序處理來(lái)執(zhí)行該旋轉(zhuǎn)控制部92。

接著，使用圖3對(duì)光軸校正部9的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。

使用圖3說(shuō)明由于射束掃描(發(fā)送光的照射方向的變化)而使接收光相對(duì)于作為基準(zhǔn)的接收光的光軸301引起什么樣的光軸角度偏移。

如圖3所示，伴隨射束掃描被送到接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10的接收光的角度從光軸301偏移光軸角度偏移量θ。

進(jìn)而，伴隨射束掃描，接收光的行進(jìn)方向變化。在圖3中，利用箭頭302表示作為基準(zhǔn)的接收光的行進(jìn)方向，利用箭頭303表示基于射束掃描的接收光的行進(jìn)方向。例如，在由于射束掃描而使發(fā)送光的照射方向相對(duì)于方位角在0度～360度內(nèi)等速旋轉(zhuǎn)的情況下，在使光軸角度偏移量θ保持恒定的狀態(tài)下，接收光的光軸偏移方向也以光軸301為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在圖3中，使用變量ψ表示以光軸301為軸的接收光的光軸偏移方向。

然后，在楔形棱鏡91a、91b中，校正依賴于這2個(gè)角度θ、ψ的接收光的光軸角度偏移。

如上所述，在射束掃描的期間內(nèi)，接收光的光軸偏移方向ψ始終變化。因此，在光軸校正部9中，需要始終接收射束掃描控制部8的控制信息(表示發(fā)送光的照射方向的信息)并校正光軸偏移。下面，定量地?cái)⑹龉廨S角度偏移量θ和光軸偏移方向ψ。

首先，信號(hào)處理部12對(duì)光軸校正部9發(fā)送表示光軸角度偏移量θ的信息。

另外，通過(guò)射束掃描角速度ω、對(duì)發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移量進(jìn)行校正的風(fēng)速計(jì)測(cè)距離l和光速度c，利用下式(1)求出光軸角度偏移量θ。

接著，光軸校正部9從射束掃描控制部8逐次接收控制信息(各鏡71、72的旋轉(zhuǎn)角γ1(t)、γ2(t))。這里，t是時(shí)間變量，γ1(t)、γ2(t)表示各鏡71、72的旋轉(zhuǎn)角隨著時(shí)間而變化。另外，通過(guò)γ1(t)、γ2(t)唯一確定發(fā)送光的照射方向。

接著，光軸校正部9根據(jù)光軸角度偏移量θ和各鏡71、72的旋轉(zhuǎn)角γ1(t)、γ2(t)，決定楔形棱鏡91a、91b的旋轉(zhuǎn)角φ1、φ2。

這里，利用下式(2)～(4)求出楔形棱鏡91a、91b的旋轉(zhuǎn)角φ1、φ2。

φ1＝φ2+σ(2)

φ2＝tan^-1(tanψ(cosσ+1)-sinσ)

/(cosσ+1+sinσtanψ)(3)

σ＝cos^-1(θ²-2δ²)/2δ²(4)

另外，根據(jù)楔形棱鏡91a、91b的折射率n和楔形棱鏡91a、91b的傾斜角α，利用下式(5)求出δ，該δ表示入射到1枚楔形棱鏡91的光線折射的角度。

δ＝(n-1)α(5)

另外，在式(2)～(4)中，假設(shè)楔形棱鏡91a、91b的折射率相等。

光軸偏移方向ψ是由各鏡71、72的旋轉(zhuǎn)角γ1(t)、γ2(t)和折返鏡6的反射面的方向余弦β決定的變量，表示從發(fā)送接收分離部5入射到光軸校正部9的楔形棱鏡91a、91b的接收光的光軸偏移方向。

利用下式(6)求出該光軸偏移方向ψ。

ψ＝ψ(γ1(t)，γ2(t)，β)(6)

由此，在光軸校正部9中進(jìn)行ψ的計(jì)算，然后計(jì)算楔形棱鏡91a、91b的旋轉(zhuǎn)角φ1、φ2。然后，根據(jù)其結(jié)果對(duì)楔形棱鏡91a、91b進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。

接著，參照?qǐng)D4對(duì)如上所述構(gòu)成的激光雷達(dá)裝置的整體動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。

在激光雷達(dá)裝置的整體動(dòng)作中，如圖4所示，在開(kāi)始射束掃描之前，首先，信號(hào)處理部12設(shè)定射束掃描角速度ω以及對(duì)發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移進(jìn)行校正的風(fēng)速計(jì)測(cè)距離l(步驟st401、402)。然后，根據(jù)它們計(jì)算光軸角度偏移量θ(步驟st403)。表示該光軸角度偏移量θ的信息被送到光軸校正部9。另外，也可以在信號(hào)處理部12中進(jìn)行射束掃描角度ω和風(fēng)速計(jì)測(cè)距離l的設(shè)定，利用光軸校正部9的旋轉(zhuǎn)控制部92計(jì)算光軸角度偏移量θ。

進(jìn)而，信號(hào)處理部12將表示射束掃描角速度ω和射束掃描方法(各鏡71、72的旋轉(zhuǎn)控制方法)的信息送到射束掃描控制部8。

接著，光軸校正部9的旋轉(zhuǎn)控制部92根據(jù)來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示光軸角度偏移量θ的信息)，利用式(2)、(4)、(5)計(jì)算楔形棱鏡91a、91b的相對(duì)的角度差(步驟st404)。然后，旋轉(zhuǎn)控制部92根據(jù)其計(jì)算結(jié)果，對(duì)楔形棱鏡91a、91b賦予相對(duì)的角度差(步驟st405)。由此，能夠校正光軸角度偏移量θ。另外，在射束掃描過(guò)程中，設(shè)射束掃描角速度ω和對(duì)發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移進(jìn)行校正的風(fēng)速計(jì)測(cè)距離l恒定的情況下，該角度差始終恒定。

接著，開(kāi)始風(fēng)速計(jì)測(cè)(步驟st406)。即，光源1產(chǎn)生由單一波長(zhǎng)構(gòu)成的光(連續(xù)光)，光分配器2對(duì)該光進(jìn)行二分割。由該光分配器2二分割而成的光中的一方被輸出到脈沖調(diào)制器3，另一方被輸出到光耦合器11。

接著，脈沖調(diào)制器3對(duì)來(lái)自光分配器2的光進(jìn)行脈沖調(diào)制，賦予期望的頻移。由該脈沖調(diào)制器3調(diào)制而成的光作為發(fā)送光被輸出到發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4。

接著，發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4將來(lái)自脈沖調(diào)制器3的發(fā)送光整形成期望的射束直徑和發(fā)散角。由該發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4整形后的發(fā)送光經(jīng)由發(fā)送接收分離部5和折返鏡6被輸出到射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7。

接著，射束掃描控制部8根據(jù)來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示射束掃描角速度ω和射束掃描方法的信息)，對(duì)射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的照射方向進(jìn)行控制(步驟st407)。由此，射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7向大氣中的規(guī)定的照射方向照射來(lái)自折返鏡6的發(fā)送光。然后，射束掃描控制部8將控制信息(表示發(fā)送光的照射方向的信息)送到光軸校正部9的旋轉(zhuǎn)控制部92和信號(hào)處理部12。

然后，被照射到大氣中的發(fā)送光被大氣中的懸浮微粒等散射體散射。然后，射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7接收該散射光作為接收光。在該接收光中產(chǎn)生與風(fēng)速對(duì)應(yīng)的多普勒頻移。由該射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7接收到的接收光經(jīng)由折返鏡6和發(fā)送接收分離部5被輸出到光軸校正部9。

接著，光軸校正部9的旋轉(zhuǎn)控制部92根據(jù)來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息(各鏡71、72的旋轉(zhuǎn)角γ1(t)、γ2(t))和來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示光軸角度偏移量θ的信息)，利用式(6)計(jì)算光軸偏移方向ψ，利用式(2)、(3)計(jì)算楔形棱鏡91a、91b的旋轉(zhuǎn)角φ1、φ2(步驟st408、409)。接著，旋轉(zhuǎn)控制部92根據(jù)其計(jì)算結(jié)果，在維持著楔形棱鏡91a、91b的相對(duì)的角度差的狀態(tài)下，同時(shí)對(duì)2枚楔形棱鏡91a、91b進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制(步驟st410)。由該光軸校正部9校正后的接收光被輸出到接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10。

接著，接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10將來(lái)自光軸校正部9的接收光整形成期望的射束直徑和發(fā)散角。由該接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10整形后的接收光被輸出到光耦合器11。

接著，光耦合器11對(duì)來(lái)自光分配器2的光(連續(xù)光)和來(lái)自接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10的接收光進(jìn)行合波。由該光耦合器11合波后的光被輸出到信號(hào)處理部12。

接著，信號(hào)處理部12對(duì)來(lái)自光耦合器11的光進(jìn)行外差檢波，從接收信號(hào)中導(dǎo)出頻移，基于來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息(表示發(fā)送光的照射方向的信息)，根據(jù)導(dǎo)出的頻移計(jì)算該照射方向上的風(fēng)速。

并且，在射束掃描中γ1(t)、γ2(t)是時(shí)間函數(shù)，由此可知，旋轉(zhuǎn)角φ1、φ2時(shí)時(shí)刻刻地變化。因此，在光軸校正部9中，始終取得來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息(γ1(t)、γ2(t))，反復(fù)進(jìn)行楔形棱鏡91a、91b的旋轉(zhuǎn)控制。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式1，構(gòu)成為根據(jù)發(fā)送光的照射方向、射束掃描角速度和風(fēng)速計(jì)測(cè)距離，針對(duì)由射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7接收到的接收光，校正伴隨射束掃描而在發(fā)送光與接收光之間產(chǎn)生的光軸角度偏移。因此，校正由于射束掃描引起的發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移，能夠進(jìn)行風(fēng)速計(jì)測(cè)而不降低接收信號(hào)強(qiáng)度。由此，在為了提高風(fēng)速計(jì)測(cè)速率而使射束掃描角速度高速化的情況下，也能夠進(jìn)行遠(yuǎn)方的風(fēng)速計(jì)測(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)速計(jì)測(cè)的長(zhǎng)距離化和高速率化。并且，能夠任意調(diào)整光軸角度偏移量，因此，能夠針對(duì)任意的射束掃描角速度進(jìn)行光軸校正。

另外，在上述光軸校正部9中，示出了使用2枚楔形棱鏡91a、91b構(gòu)成的情況。但是不限于此，也可以由使用2個(gè)鏡的反射光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。

并且，以上設(shè)2枚楔形棱鏡91a、91b的折射率相等。但是不限于此，也可以利用折射率分別不同的材料構(gòu)成2枚楔形棱鏡91a、91b。

并且，在圖1中，示出了將光軸校正部9配置在發(fā)送接收分離部5與接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10之間的情況。但是不限于此，也可以將光軸校正部9配置在發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4與發(fā)送接收分離部5之間。此時(shí)，楔形棱鏡91a、91b被設(shè)置成其平坦面與作為基準(zhǔn)的發(fā)送光的光軸垂直(包含大致垂直的意思)且2個(gè)平坦面平行(包含大致平行的意思)。

該情況下，與將光軸校正部9配置在發(fā)送接收分離部5與接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10之間的情況同樣地，利用式(2)、(4)、(5)計(jì)算2枚楔形棱鏡91a、91b的相對(duì)的角度差，賦予相對(duì)的角度差。然后，在射束掃描中，始終取得來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息(γ1(t)、γ2(t))，使楔形棱鏡91a、91b旋轉(zhuǎn)。通過(guò)這樣地對(duì)發(fā)送光賦予光軸角度偏移，在將光軸校正部9配置在發(fā)送接收分離部5與接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10之間的情況下，接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10中產(chǎn)生的光軸角度偏移量和光軸偏移方向(圖1所示的θ、ψ)為0，不存在進(jìn)入接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10的接收光的光軸角度偏移。

另一方面，在將光軸校正部9配置在發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4與發(fā)送接收分離部5之間的情況下，如上所述，對(duì)發(fā)送光賦予光軸角度偏移并向大氣中照射，但是，例如在360度的射束掃描中，與有無(wú)光軸角度偏移無(wú)關(guān)地在360度的范圍內(nèi)進(jìn)行照射，因此，不存在對(duì)射束掃描的影響。

并且，也可以在射束掃描的期間內(nèi)，變更對(duì)發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移進(jìn)行校正的風(fēng)速計(jì)測(cè)距離l。該情況下，根據(jù)式(1)，光軸角度偏移量θ變化，因此，在光軸校正部9中，在變更了風(fēng)速計(jì)測(cè)距離l的情況下，需要變更楔形棱鏡91a、91b的相對(duì)的角度差。

實(shí)施方式2

在實(shí)施方式1中，示出了分別獨(dú)立地構(gòu)成射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)和光軸校正部9的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的情況。與此相對(duì)，在實(shí)施方式2中，示出如下的情況：將光軸校正部9的功能內(nèi)置于射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7，利用該射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的射束掃描中使用的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)校正光軸角度偏移。

圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)的圖。該圖5所示的實(shí)施方式2的激光雷達(dá)裝置從圖1所示的實(shí)施方式1的激光雷達(dá)裝置中去除光軸校正部9，將射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7變更成具有光軸校正功能的射束掃描光學(xué)系統(tǒng)(射束掃描部)13。其他結(jié)構(gòu)相同，標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)，僅對(duì)不同部分進(jìn)行說(shuō)明。另外，信號(hào)處理部12將表示光軸角度偏移量的信息送到射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13(后述的旋轉(zhuǎn)控制部1328)。

射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13除了具有實(shí)施方式1中的射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的功能以外，還具有如下的功能：根據(jù)來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息和來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示光軸角度偏移量的信息)，針對(duì)接收到的接收光，校正由于射束掃描引起的發(fā)送光接收光之間產(chǎn)生的光軸角度偏移。

接著，參照?qǐng)D6對(duì)具有光軸校正功能的射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說(shuō)明。

如圖6所示，射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13由方位角變更用鏡131和仰角變更部132構(gòu)成。

方位角變更用鏡131具有對(duì)發(fā)送光的照射方向的方位角進(jìn)行變更的功能。即，方位角變更用鏡131具有獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)軸a1，根據(jù)射束掃描控制部8的控制而繞旋轉(zhuǎn)軸a1旋轉(zhuǎn)，由此變更方位角。該方位角變更用鏡131設(shè)置在發(fā)送光的光軸上。

仰角變更部132具有對(duì)發(fā)送光的照射方向的仰角進(jìn)行變更的功能、以及根據(jù)來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息和來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示光軸角度偏移量的信息)針對(duì)接收到的接收光校正由于射束掃描引起的發(fā)送光接收光之間產(chǎn)生的光軸角度偏移的功能。該仰角變更部132由偏振射束分離器1321、1/2波長(zhǎng)板1322、偏振射束分離器1323、1/4波長(zhǎng)板1324、楔形棱鏡1325a、1325b、鏡1326a、1326b、1/2波長(zhǎng)板1327、旋轉(zhuǎn)控制部1328構(gòu)成。

偏振射束分離器1321具有透過(guò)來(lái)自方位角變更用鏡131的發(fā)送光并且反射來(lái)自1/2波長(zhǎng)板1327的接收光的功能。該偏振射束分離器1321設(shè)置在發(fā)送光的光軸上。透過(guò)該偏振射束分離器1321后的發(fā)送光被輸出到1/2波長(zhǎng)板1322，被反射的接收光被輸出到方位角變更用鏡131。

1/2波長(zhǎng)板1322具有使來(lái)自偏振射束分離器1321的發(fā)送光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度的功能。該1/2波長(zhǎng)板1322設(shè)置在發(fā)送光的光軸上。偏振方向被該1/2波長(zhǎng)板1322旋轉(zhuǎn)90度后的發(fā)送光被輸出到偏振射束分離器1323。

偏振射束分離器1323具有反射來(lái)自1/2波長(zhǎng)板1322的發(fā)送光并且透過(guò)來(lái)自1/4波長(zhǎng)板1324的接收光的功能。該偏振射束分離器1323設(shè)置在發(fā)送光的光軸上。被該偏振射束分離器1323反射后的發(fā)送光被輸出到1/4波長(zhǎng)板1324，透過(guò)的接收光被輸出到楔形棱鏡1325a、1325b。

1/4波長(zhǎng)板1324具有向大氣中照射來(lái)自偏振射束分離器1323的發(fā)送光的功能、以及接收來(lái)自大氣的散射光作為接收光的功能。該1/4波長(zhǎng)板1324設(shè)置在發(fā)送光的光軸上。由該1/4波長(zhǎng)板1324接收到的接收光被輸出到偏振射束分離器1323。

楔形棱鏡1325a、1325b具有針對(duì)來(lái)自偏振射束分離器1323的接收光校正由于射束掃描引起的發(fā)送光接收光之間產(chǎn)生的光軸角度偏移的功能。該楔形棱鏡1325a、1325b被設(shè)置成其平坦面與作為基準(zhǔn)的接收光的光軸垂直(包含大致垂直的意思)且2個(gè)平坦面平行(包含大致平行的意思)。由該楔形棱鏡1325a、1325b校正后的接收光被輸出到鏡1326a。

鏡1326a、1326b具有反射來(lái)自楔形棱鏡1325a、1325b的接收光并將其送到1/2波長(zhǎng)板1327的功能。該鏡1326a、1326b設(shè)置在接收光的光軸上。

1/2波長(zhǎng)板1327具有使來(lái)自鏡1326a、1326b的接收光的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度的功能。該1/2波長(zhǎng)板1327設(shè)置在接收光的光軸上。偏振方向被該1/2波長(zhǎng)板1327旋轉(zhuǎn)90度后的接收光被輸出到偏振射束分離器1321。

旋轉(zhuǎn)控制部1328具有根據(jù)來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息和來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示光軸角度偏移量的信息)計(jì)算楔形棱鏡1325a和楔形棱鏡1325b的旋轉(zhuǎn)角的功能、以及根據(jù)計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角分別獨(dú)立地對(duì)楔形棱鏡1325a和楔形棱鏡1325b進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制的功能。通過(guò)基于軟件的使用cpu的程序處理來(lái)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)控制部1328。

另外，仰角變更部132的圖6中的由虛線包圍的結(jié)構(gòu)要素全部具有共同的旋轉(zhuǎn)軸，將被方位角變更用鏡131反射后的發(fā)送光(圖6中的黑箭頭)的光軸作為旋轉(zhuǎn)軸，全部同時(shí)旋轉(zhuǎn)。由此，能夠相對(duì)于發(fā)送光的照射方向變更仰角方向。該旋轉(zhuǎn)軸是與圖2中的旋轉(zhuǎn)軸a2相同的軸。作為使仰角變更部132的全部結(jié)構(gòu)要素在共同的旋轉(zhuǎn)軸上同時(shí)旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，例如可舉出將全部結(jié)構(gòu)要素配置在一個(gè)板上的結(jié)構(gòu)。

接著，使用圖7對(duì)具有光軸校正功能的射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。

首先，信號(hào)處理部12對(duì)射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13的旋轉(zhuǎn)控制部1328發(fā)送表示光軸角度偏移量θ的信息。與實(shí)施方式1同樣地，利用式(1)求出光軸角度偏移量θ。

接著，射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13的旋轉(zhuǎn)控制部1328根據(jù)光軸角度偏移量θ和來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息(方位角變更用鏡131和仰角變更部132的旋轉(zhuǎn)角γ1(t)、γ2(t))，決定楔形棱鏡1325a、1325b的旋轉(zhuǎn)角。

這里，利用下式(7)～(9)求出楔形棱鏡1325a、1325b的旋轉(zhuǎn)角φ1、φ2。

φ1＝φ2+σ(7)

φ2＝tan^-1(tanξ(cosσ+1)-sinσ)

/(cosσ+1+sinσtanξ)(8)

σ＝cos^-1(θ²-2δ²)/2δ²(9)

另外，δ是由式(5)給出的變量。并且，在式(7)～(9)中，假設(shè)楔形棱鏡1325a、1325b的折射率相等。

并且，光軸偏移方向ξ是由方位角變更用鏡131和仰角變更部132的旋轉(zhuǎn)角γ1(t)、γ2(t)決定的變量，表示從偏振射束分離器1323入射到楔形棱鏡1325a、1325b的接收光的光軸偏移方向。

利用下式(10)求出該光軸偏移方向ξ。

ξ＝ξ(γ1(t)，γ2(t))(10)

這里，與實(shí)施方式1的不同之處在于，光軸偏移方向ξ是帶條件的常數(shù)，產(chǎn)生不需要進(jìn)行實(shí)施方式1所示的追隨于射束掃描方向的變化的楔形棱鏡1325a、1325b的旋轉(zhuǎn)控制的條件。

光軸偏移方向ξ恒定的條件例如是如下的情況：在使方位角變更用鏡131繞旋轉(zhuǎn)軸a1旋轉(zhuǎn)時(shí)，將旋轉(zhuǎn)方向限于一個(gè)方向。并且，在固定方位角變更用鏡131的旋轉(zhuǎn)而僅將仰角變更部132限于一個(gè)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的情況下，也滿足上述條件。

另一方面，在射束掃描過(guò)程中切換順?biāo)秃湍嫠偷那闆r下，需要在切換的時(shí)點(diǎn)使楔形棱鏡1325a、1325b的旋轉(zhuǎn)角分別反轉(zhuǎn)180度。

由此，在旋轉(zhuǎn)控制部1328中進(jìn)行ξ的計(jì)算，然后計(jì)算楔形棱鏡1325a、1325b的旋轉(zhuǎn)角φ1、φ2。然后，根據(jù)其結(jié)果對(duì)楔形棱鏡1325a、1325b進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。

接著，參照?qǐng)D8對(duì)實(shí)施方式2的激光雷達(dá)裝置的整體動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。該實(shí)施方式2的激光雷達(dá)裝置的整體動(dòng)作與圖4所示的實(shí)施方式1的整體動(dòng)作基本相同。但是，在滿足光軸偏移方向ξ恒定的條件的射束掃描方法的情況下，不需要逐次取得方位角變更用鏡131和仰角變更部132的旋轉(zhuǎn)角γ1(t)、γ2(t)的信息并對(duì)楔形棱鏡1325a、1325b進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。

在激光雷達(dá)裝置的整體動(dòng)作中，如圖8所示，在開(kāi)始射束掃描之前，首先，信號(hào)處理部12設(shè)定射束掃描角速度ω以及對(duì)發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移進(jìn)行校正的風(fēng)速計(jì)測(cè)距離l作為初始值(步驟st801、802)。然后，根據(jù)它們計(jì)算光軸角度偏移量θ(步驟st803)。表示該光軸角度偏移量θ的信息被送到射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13。另外，也可以在信號(hào)處理部12中進(jìn)行射束掃描角度ω和風(fēng)速計(jì)測(cè)距離l的設(shè)定，利用射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13的旋轉(zhuǎn)控制部1328計(jì)算光軸角度偏移量θ。

進(jìn)而，信號(hào)處理部12將表示射束掃描角速度ω和射束掃描方法(方位角變更用鏡131和仰角變更部132的旋轉(zhuǎn)控制方法)的信息送到射束掃描控制部8。

接著，射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13的旋轉(zhuǎn)控制部1328根據(jù)來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示光軸角度偏移量的信息)，利用式(7)、(9)、(5)計(jì)算楔形棱鏡1325a、1325b的相對(duì)的角度差(步驟st804)。然后，旋轉(zhuǎn)控制部1328根據(jù)其計(jì)算結(jié)果，對(duì)楔形棱鏡1325a、1325b賦予相對(duì)的角度差(步驟st805)。由此，能夠校正光軸角度偏移量θ。另外，在射束掃描過(guò)程中，設(shè)射束掃描角速度ω和對(duì)發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移進(jìn)行校正的風(fēng)速計(jì)測(cè)距離l恒定的情況下，該角度差始終恒定。

接著，開(kāi)始風(fēng)速計(jì)測(cè)(步驟st806)。即，光源1產(chǎn)生由單一波長(zhǎng)構(gòu)成的光(連續(xù)光)，光分配器2對(duì)該光進(jìn)行二分割。由該光分配器2二分割而成的光中的一方被輸出到脈沖調(diào)制器3，另一方被輸出到光耦合器11。

接著，脈沖調(diào)制器3對(duì)來(lái)自光分配器2的光進(jìn)行脈沖調(diào)制，賦予期望的頻移。由該脈沖調(diào)制器3調(diào)制而成的光作為發(fā)送光被輸出到發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4。

接著，發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4將來(lái)自脈沖調(diào)制器3的發(fā)送光整形成期望的射束直徑和發(fā)散角。由該發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)4整形后的發(fā)送光經(jīng)由發(fā)送接收分離部5和折返鏡6被輸出到射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13。

接著，射束掃描控制部8根據(jù)來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示射束掃描角速度和射束掃描方法(γ1(t)、γ2(t))的信息)，對(duì)射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13的照射方向進(jìn)行控制(步驟st807)。由此，射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13向大氣中的規(guī)定的照射方向照射來(lái)自折返鏡6的發(fā)送光。然后，射束掃描控制部8將控制信息(表示發(fā)送光的照射方向的信息)送到信號(hào)處理部12和射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13的旋轉(zhuǎn)控制部1328。

接著，射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13的旋轉(zhuǎn)控制部1328根據(jù)來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息和來(lái)自信號(hào)處理部12的信息(表示光軸角度偏移量的信息)，利用式(10)計(jì)算ξ，利用式(7)、(8)計(jì)算楔形棱鏡1325a、1325b的旋轉(zhuǎn)角φ1、φ2(步驟st808、809)。接著，旋轉(zhuǎn)控制部1328根據(jù)其計(jì)算結(jié)果，在維持著楔形棱鏡1325a、1325b的相對(duì)的角度差的狀態(tài)下，同時(shí)對(duì)2枚楔形棱鏡1325a、1325b進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制(步驟st810)。

然后，被照射到大氣中的發(fā)送光被大氣中的懸浮微粒等散射體散射。然后，射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13接收該散射光作為接收光。在該接收光中產(chǎn)生與風(fēng)速對(duì)應(yīng)的多普勒頻移。由該射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13接收到的接收光經(jīng)由折返鏡6和發(fā)送接收分離部5被輸出到接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10。

接著，接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10將來(lái)自發(fā)送接收分離部5的接收光整形成期望的射束直徑和發(fā)散角。由該接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10整形后的接收光被輸出到光耦合器11。

接著，光耦合器11對(duì)來(lái)自光分配器2的光(連續(xù)光)和來(lái)自接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10的接收光進(jìn)行合波。由該光耦合器11合波后的光被輸出到信號(hào)處理部12。

接著，信號(hào)處理部12對(duì)來(lái)自光耦合器11的光進(jìn)行外差檢波，從接收信號(hào)中導(dǎo)出頻移，基于來(lái)自射束掃描控制部8的控制信息，根據(jù)導(dǎo)出的頻移來(lái)計(jì)算風(fēng)速。

另外，楔形棱鏡1325a、1325b在被旋轉(zhuǎn)控制后固定，在該射束掃描中不實(shí)施楔形棱鏡1325a、1325b的旋轉(zhuǎn)控制。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式2，構(gòu)成為將光軸校正部9內(nèi)置于射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7，利用該射束掃描光學(xué)系統(tǒng)7的射束掃描中使用的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)校正光軸角度偏移。因此，在實(shí)施方式1的效果的基礎(chǔ)上，不需要追隨于與射束掃描相伴的發(fā)送光照射方向的方位角和仰角的變化而對(duì)楔形棱鏡1325a、1325b進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)控制。由此，可減少裝置的結(jié)構(gòu)要素，能夠減輕信號(hào)處理的負(fù)擔(dān)。

另外，在上述射束掃描光學(xué)系統(tǒng)13中，示出了使用2枚楔形棱鏡1325a、1325b構(gòu)成的情況。但是不限于此，也可以由使用2個(gè)鏡的反射光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。

并且，以上示出了對(duì)實(shí)施方式1的仰角變更用鏡72附加光軸校正功能的情況，但是，也可以對(duì)方位角變更用鏡71附加光軸校正功能。

并且，在圖6中，示出了將消除光軸角度偏移的楔形棱鏡1325a、1325b配置在偏振射束分離器1323與鏡1326a之間的情況。但是不限于此，也可以將楔形棱鏡1325a、1325b配置在1/2波長(zhǎng)板1322與偏振射束分離器1323之間、或偏振射束分離器1321與1/2波長(zhǎng)板1322之間。此時(shí)，楔形棱鏡1325a、1325b被設(shè)置成其平坦面與作為基準(zhǔn)的發(fā)送光的光軸垂直(包含大致垂直的意思)且2個(gè)平坦面平行(包含大致平行的意思)。

該情況下，與將楔形棱鏡1325a、1325b配置在偏振射束分離器1323與鏡1326a之間的情況同樣地，利用式(7)、(9)、(5)計(jì)算2枚楔形棱鏡1325a、1325b的相對(duì)的角度差，賦予相對(duì)的角度差。然后，利用式(10)計(jì)算2枚楔形棱鏡1325a、1325b的旋轉(zhuǎn)角，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。在實(shí)施方式2中，只要滿足上述光軸偏移方向ξ恒定的條件，則維持該旋轉(zhuǎn)角，由此，不需要進(jìn)行與射束掃描對(duì)應(yīng)的楔形棱鏡1325a、1325b的旋轉(zhuǎn)控制。通過(guò)這樣地對(duì)發(fā)送光賦予光軸角度偏移，圖5所示的接收光中產(chǎn)生的光軸角度偏移量和光軸偏移方向(圖5所示的θ、ξ)為0，不存在進(jìn)入接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)10的接收光的光軸角度偏移。

另一方面，在將楔形棱鏡1325a、1325b配置在發(fā)送側(cè)的情況下，如上所述，對(duì)發(fā)送光賦予光軸角度偏移并向大氣中照射，但是，例如在360度的射束掃描中，與有無(wú)光軸角度偏移無(wú)關(guān)地在360度的范圍內(nèi)進(jìn)行照射，因此，不存在對(duì)射束掃描的影響。

并且，也可以在射束掃描的期間內(nèi)，變更對(duì)發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移進(jìn)行校正的風(fēng)速計(jì)測(cè)距離l。該情況下，根據(jù)式(1)，光軸角度偏移量θ變化，因此，在旋轉(zhuǎn)控制部1328中，在變更了風(fēng)速計(jì)測(cè)距離l的情況下，需要變更楔形棱鏡1325a、1325b的相對(duì)的角度差。

另外，本發(fā)明能夠在其發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各實(shí)施方式的自由組合、或各實(shí)施方式的任意結(jié)構(gòu)要素的變形，或者在各實(shí)施方式中省略任意結(jié)構(gòu)要素。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的激光雷達(dá)裝置校正由于射束掃描引起的發(fā)送光接收光之間的光軸角度偏移，從而能夠防止接收信號(hào)強(qiáng)度降低，因此，適合用于風(fēng)速計(jì)測(cè)等。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1：光源；2：光分配器；3：脈沖調(diào)制器(調(diào)制器)；4：發(fā)送側(cè)光學(xué)系統(tǒng)；5：發(fā)送接收分離部；6：折返鏡；7：射束掃描光學(xué)系統(tǒng)(射束掃描部)；8：射束掃描控制部；9：光軸校正部；10：接收側(cè)光學(xué)系統(tǒng)；11：光耦合器；12：信號(hào)處理部；13：射束掃描光學(xué)系統(tǒng)(射束掃描部)；71：方位角變更用鏡；72：仰角變更用鏡；91a、91b：楔形棱鏡；92：旋轉(zhuǎn)控制部；131：方位角變更用鏡；132：仰角變更部；1321：偏振射束分離器；1322：1/2波長(zhǎng)板；1323：偏振射束分離器；1324：1/4波長(zhǎng)板；1325a、1325b：楔形棱鏡；1326a、1326b：鏡；1327：1/2波長(zhǎng)板；1328：旋轉(zhuǎn)控制部。