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公開番号2025002449
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102636
出願日2023-06-22
発明の名称光干渉計
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類G01S 17/34 20200101AFI20241226BHJP(測定;試験)
要約【課題】ノイズフロアの上昇を抑制することができる光干渉計を提供する。
【解決手段】光干渉計は、光源20と、光源20が出力した光信号を測定信号と参照信号とに分ける分岐部30と、測定信号を外部空間に送信するとともに、外部空間から戻った測定信号を受信する送受信部40と、送受信部40が受信した測定信号と参照信号とを干渉させて干渉信号を生成する干渉部60と、分岐部30から干渉部60までの参照信号の遅延長である参照信号遅延長を調整する遅延長調整部50と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光干渉計であって、
光源（２０）と、
前記光源が出力した光信号を測定信号と参照信号とに分ける分岐部（３０）と、
前記測定信号を外部空間に送信するとともに、前記外部空間から戻った前記測定信号を受信する送受信部（４０）と、
前記送受信部が受信した前記測定信号と前記参照信号とを干渉させて干渉信号を生成する干渉部（６０）と、
前記分岐部から前記干渉部までの前記参照信号の遅延長である参照信号遅延長を調整する遅延長調整部（５０）と、を備える光干渉計。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記参照信号遅延長の変化に対する前記干渉信号の変化に基づいて前記参照信号遅延長を設定する信号処理部（８０）を備える請求項１に記載の光干渉計。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記干渉信号を周波数領域に変換して得られたスペクトルのスロープ形状に基づいて前記参照信号遅延長を設定する請求項２に記載の光干渉計。
【請求項４】
前記信号処理部は、前記スペクトルのスロープ高さが０に近づくように前記参照信号遅延長を設定する請求項３に記載の光干渉計。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記干渉信号の中心周波数に基づいて前記参照信号遅延長を設定する請求項２に記載の光干渉計。
【請求項６】
前記信号処理部は、前記中心周波数が０Ｈｚに近づくように前記参照信号遅延長を設定する請求項５に記載の光干渉計。
【請求項７】
前記光源は、時間の経過とともに周波数が変化する光信号を出力し、
前記信号処理部は、前記干渉信号に基づいて、前記外部空間において前記測定信号を反射した物体の測距を行い、
前記光源は、前記信号処理部が前記参照信号遅延長の設定を行うときには、前記信号処理部が前記測距を行うときに比べて、前記周波数の変化率を大きくする請求項６に記載の光干渉計。
【請求項８】
前記遅延長調整部は、入力された光信号が複数のミラー（５１、５２、５３、５４）で反射した後に出力される光路を備え、複数の前記ミラーのうち少なくとも一部の位置を変化させることにより、前記参照信号遅延長を変化させる請求項１に記載の光干渉計。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光干渉計に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車の周囲の物体を検知するＦＭＣＷ方式のＬｉＤＡＲ等に用いられる光干渉計では、光学窓、ファイバ出射端、光ＩＣ（集積回路）出射端等からの後方散乱（Back Reflection）により測距性能が劣化することが知られている。ＦＭＣＷは、Frequency Modulated Continuous Waveの略である。ＬｉＤＡＲは、Light Detection And Rangingの略である。例えば、後方散乱の光が光源に戻ると、出力光の振幅および位相雑音が増加し、線幅が増加する。
【０００３】
特許文献１では、光源の出力光の偏波と後方散乱の光の偏波とを１／４波長板等の偏光子を用いて直交させることにより、後方散乱の光が偏光子を通過して光源に戻ることを抑制し、後方散乱の影響を緩和する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第１１３５３８８２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光干渉計では、光源から出力された光を測定信号と参照信号とに分け、これらの干渉信号を用いて測距等を行う。そして、光干渉計では、光源に戻る後方散乱成分の他に、測定信号と同じ経路を辿って参照信号と干渉する後方散乱成分も存在する。これによってノイズフロアが上昇してＳＮ比が低下し、検知距離の低下等の性能低下が生じるおそれがあるため、後方散乱成分と参照信号との干渉によるノイズフロアの上昇の抑制が必要である。しかしながら、特許文献１では、これらの干渉についての対策は提案されていない。
【０００６】
本開示は上記点に鑑みて、ノイズフロアの上昇を抑制することができる光干渉計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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本開示の１つの観点によれば、光干渉計は、光源（２０）と、光源が出力した光信号を測定信号と参照信号とに分ける分岐部（３０）と、測定信号を外部空間に送信するとともに、外部空間から戻った測定信号を受信する送受信部（４０）と、送受信部が受信した測定信号と参照信号とを干渉させて干渉信号を生成する干渉部（６０）と、分岐部から干渉部までの参照信号の遅延長である参照信号遅延長を調整する遅延長調整部（５０）と、を備える。
【０００８】
これによれば、参照信号遅延長を調整して後方散乱の光の遅延長に近づけることが可能となるため、後方散乱の干渉信号への影響を低減し、ノイズフロアの上昇を抑制することができる。
【０００９】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態にかかる光干渉計の構成を示す図である。
遅延長調整部の構成を示す図である。
参照信号および受信信号の周波数を示す図である。
ビート信号の振幅を示す図である。
ビート信号のパワースペクトルである。
ビート信号のパワースペクトルである。
ノイズフロアのスロープ高さを示す図である。
射出光の角度を示す図である。
第２実施形態における遅延長調整方法について説明するための図である。
チャープレートとビート周波数分解能との関係を示す図である。
測定信号と調整用信号の中心周波数を示す図である。
第３実施形態における遅延長調整部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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