特許ウォッチ

公開番号2025083877
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2023197526
出願日2023-11-21
発明の名称観測装置
出願人スタンレー電気株式会社,国立大学法人千葉大学
代理人個人
主分類G01W 1/00 20060101AFI20250526BHJP(測定;試験)
要約【課題】遠方の観測対象物と観測装置との間の観測対象物の観測を行うことができる観測装置を提供する。
【解決手段】観測装置10であって、送信光視野Ssを有し、前記送信光視野内にソーラーブラインド帯域の紫外域に属する波長のパルス光を送信する送信部20と、受信光視野Srを有し、観測対象物で反射された前記パルス光の反射光のうち前記受信光視野内の反射光を受信する受信部30と、観測データ生成部と、を備え、前記送信部の光軸AXsと前記受信部の光軸AXrは、互いに平行であり、前記送信光視野を規定する送信光視野角θsは、前記受信光視野を規定する受信光視野角θrより大きく、前記送信光視野及び前記受信光視野は、互いに少なくとも一部が重なっており、前記観測データ生成部は、前記受光素子が出力する信号に基づき、観測データであるライダーデータを生成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
送信光視野を有し、前記送信光視野内にソーラーブラインド帯域の紫外域に属する波長のパルス光を送信する送信部と、
受信光視野を有し、観測対象物で反射された前記パルス光の反射光のうち前記受信光視野内の反射光を受信する受信部と、
観測データ生成部と、を備え、
前記送信部は、
前記パルス光を出射する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子が出射するパルス光が前記送信光視野内に送信されるように、前記半導体発光素子が出射する前記パルス光を制御する送信光学系と、を備え、
前記受信部は、
前記受信光視野内の反射光を集光する受信光学系と、
前記集光された前記反射光を受信し、当該受信した反射光に応じた信号を出力する受光素子と、を備え、
前記送信部の光軸と前記受信部の光軸は、互いに平行であり、
前記送信光視野を規定する送信光視野角は、前記受信光視野を規定する受信光視野角より大きく、
前記送信光視野及び前記受信光視野は、互いに少なくとも一部が重なっており、
前記観測データ生成部は、前記受光素子が出力する信号に基づき、観測データであるライダーデータを生成する観測装置。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記送信光視野は、前記送信部の光軸を中心とし、かつ、前記送信部の光軸に沿って当該送信部から離れるに従って直径が大きくなる円錐形状の領域であり、
前記受信光視野は、前記受信部の光軸を中心とし、かつ、前記受信部の光軸に沿って当該受信部から離れるに従って直径が大きくなる円錐形状の領域である請求項１に記載の観測装置。
【請求項３】
前記紫外域に属する波長は、２４０ｎｍ～３００ｎｍの波長範囲から選定される波長である請求項１に記載の観測装置。
【請求項４】
前記パルス光は、自然放出光（インコヒーレンス光）である請求項３に記載の観測装置。
【請求項５】
前記パルス光の周波数は、１～１０ＭＨｚである請求項４に記載の観測装置。
【請求項６】
前記パルス光のパルス幅は、１～１０ｎｓである請求項５に記載の観測装置。
【請求項７】
前記受光素子が出力する信号は、フォトンに対応するパルス電気信号である請求項１に記載の観測装置。
【請求項８】
前記受信光学系は、非軸放物面ミラー及び折り返しミラーである請求項１に記載の観測装置。
【請求項９】
前記非軸放物面ミラー及び前記折返しミラーは、各々のミラー表面に前記反射光を反射する誘電体多層膜を有する請求項８に記載の観測装置。
【請求項１０】
前記非軸放物面ミラー及び前記折返しミラーは、各々の誘電体多層膜の下層、又は各々のミラーの裏面に前記反射光以外の光を吸収する反射防止部材を有する請求項９に記載の観測装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、観測装置、特に、地表面近傍且つ観測装置から近距離の観測対象物の観測を行うことができる観測装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、観測対象物に向けて発射したレーザ光に対する観測光に基づいてライダー観測を行う観測装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２００３／０７３１２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１においては、レーザ光を用いて観測するため、比較的遠方（例えば、数キロメートル遠方）に存在する観測対象物の観測が可能であるものの、遠方の観測対象物と観測装置との間の観測対象物、例えば、地表面近傍且つ観測装置から近距離の観測対象物の観測ができない、という課題がある。
【０００５】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、地表面近傍且つ観測装置から近距離の観測対象物の観測を行うことができる観測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示にかかる観測装置は、送信光視野を有し、前記送信光視野内にソーラーブラインド帯域の紫外域に属する波長のパルス光を送信する送信部と、受信光視野を有し、観測対象物で反射された前記パルス光の反射光のうち前記受信光視野内の反射光を受信する受信部と、観測データ生成部と、を備え、前記送信部は、前記パルス光を出射する半導体発光素子と、前記半導体発光素子が出射するパルス光が前記送信光視野内に送信されるように、前記半導体発光素子が出射する前記パルス光を制御する送信光学系と、を備え、前記受信部は、前記受信光視野内の反射光を集光する受信光学系と、前記集光された前記反射光を受信し、当該受信した反射光に応じた信号を出力する受光素子と、を備え、前記送信部の光軸と前記受信部の光軸は、互いに平行であり、前記送信光視野を規定する送信光視野角は、前記受信光視野を規定する受信光視野角より大きく、前記送信光視野及び前記受信光視野は、互いに少なくとも一部が重なっており、前記観測データ生成部は、前記受光素子が出力する信号に基づき、観測データであるライダーデータを生成する。
【０００７】
このような構成により、地表面近傍且つ観測装置から近距離の観測対象物の観測を行うことができる。
【０００８】
これは、受信光視野を規定する受信光視野角より大きく、かつ、送信光視野及び受信光視野が、互いに少なくとも一部が重なっていることによるものである。
【０００９】
上記観測装置において、前記送信光視野は、前記送信部の光軸を中心とし、かつ、前記送信部の光軸に沿って当該送信部から離れるに従って直径が大きくなる円錐形状の領域であり、前記受信光視野は、前記受信部の光軸を中心とし、かつ、前記受信部の光軸に沿って当該受信部から離れるに従って直径が大きくなる円錐形状の領域であってよい。
【００１０】
また、上記観測装置において、前記紫外域に属する波長は、２４０ｎｍ～３００ｎｍの波長範囲から選定される波長であってよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許