新登場 – 1535nmエルビウムレーザー距離計モジュール

01 はじめに

近年、無人戦闘プラットフォーム、ドローン、そして兵士個人用の携帯型装備の登場に伴い、小型で携帯可能な長距離レーザー測距装置は幅広い応用可能性を示しています。波長1535nmのエルビウムガラスレーザー測距技術はますます成熟しており、目の安全性、煙の貫通力、長距離といった利点を備えており、レーザー測距技術の発展の重要な方向性となっています。

02 製品紹介

LSP-LRS-0310 F-04レーザー距離計は、ルミスポットが独自に開発した1535nm Erガラスレーザーをベースに開発されたレーザー距離計です。革新的なシングルパルス飛行時間（TOF）測距方式を採用し、さまざまな種類のターゲットに対する測距性能が優れています。建物の測距距離は5キロメートルに容易に到達でき、高速で移動する自動車でも3.5キロメートルの安定した測距を実現できます。人員監視などのアプリケーションシナリオでは、人物の測距距離は2キロメートルを超え、データの正確性とリアルタイム性を保証します。LSP-LRS-0310F-04レーザー距離計は、RS422シリアルポート（TTLシリアルポートのカスタマイズサービスも提供）を介してホストコンピューターと通信をサポートし、データ転送をより便利で効率的にします。

図1 LSP-LRS-0310 F-04レーザー距離計製品図と1元硬貨サイズの比較

03 製品の特徴

* ビーム拡張統合設計：効率的な統合と環境適応性の向上

統合型ビーム拡張設計により、各コンポーネント間の精密な連携と効率的な連携が保証されます。LD励起光源はレーザー媒体に安定的かつ効率的なエネルギー入力を提供し、高速軸コリメータと集光ミラーはビーム形状を正確に制御し、ゲインモジュールはレーザーエネルギーをさらに増幅し、ビームエキスパンダーはビーム径を効果的に拡大し、ビーム発散角を低減することで、ビームの指向性と伝送距離を向上させます。光サンプリングモジュールはレーザー性能をリアルタイムで監視し、安定的で信頼性の高い出力を確保します。同時に、密閉設計は環境に優しく、レーザーの耐用年数を延ばし、メンテナンスコストを削減します。

図2 エルビウムガラスレーザーの実写真

*セグメント切り替え距離測定モード：距離測定精度を向上させるための正確な測定

セグメントスイッチング測距法は、精密測定を核心としています。光路設計の最適化と高度な信号処理アルゴリズムに加え、レーザーの高エネルギー出力と長パルス特性を組み合わせることで、大気干渉をうまく透過し、測定結果の安定性と精度を確保します。この技術は、高繰り返し周波数測距戦略を採用し、複数のレーザーパルスを連続的に発射し、エコー信号を蓄積・処理することで、ノイズと干渉を効果的に抑制し、信号対雑音比を大幅に向上させ、目標距離の正確な測定を実現します。複雑な環境下やわずかな変化に直面した場合でも、セグメントスイッチング測距法は測定結果の精度と安定性を確保できるため、測距精度を向上させる重要な技術手段となっています。

*二重閾値方式により測距精度を補正：二重校正により限界精度を超える

デュアルスレッショルド方式の核心は、デュアルキャリブレーション機構にあります。システムはまず、2つの異なる信号閾値を設定し、ターゲットエコー信号の2つの重要な時点を捕捉します。これらの2つの時点は閾値の違いによりわずかに異なりますが、この差こそが誤差補正の鍵となります。高精度の時間測定と計算により、システムはこれら2つの時点間の時間差を正確に算出し、それに応じて元の測距結果を微調整することで、測距精度を大幅に向上させます。

図3 デュアル閾値アルゴリズム補正測距精度の概略図

* 低消費電力設計：高効率、省エネ、最適化されたパフォーマンス

メインコントロールボードやドライバーボードなどの回路モジュールを徹底的に最適化し、先進的な低消費電力チップと効率的な電力管理戦略を採用することで、スタンバイモード時のシステム消費電力を0.24W以下に厳密に制御し、従来の設計と比較して大幅な削減を実現しました。また、1Hzのレンジング周波数においても、全体の消費電力は0.76W以内に抑えられ、優れたエネルギー効率を実現しています。ピーク動作時には消費電力は増加しますが、それでも3W以内に効果的に制御されており、高い性能要件下でも機器の安定した動作を確保しながら、省エネ目標も達成しています。

* 優れた作業能力：優れた放熱性により、安定した効率的な動作を保証します。

LSP-LRS-0310F-04レーザー距離計は、高温環境への対応として、高度な放熱システムを採用しています。内部の熱伝導経路を最適化し、放熱面積を拡大し、高効率放熱材料を使用することで、内部で発生した熱を素早く放散し、長期にわたる高負荷動作下でもコア部品が適切な動作温度を維持できるようにします。この優れた放熱性能は、製品の耐用年数を延ばすだけでなく、測距性能の安定性と一貫性を確保します。

* 携帯性と耐久性: 小型設計、優れたパフォーマンスを保証

LSP-LRS-0310F-04レーザー距離計は、驚異的な小型サイズ（わずか33グラム）と軽量を特徴としながらも、安定した性能、高い耐衝撃性、そして第一級の眼の安全性といった優れた品質を備え、携帯性と耐久性の完璧なバランスを実現しています。本製品のデザインは、ユーザーニーズへの深い理解と技術革新の高度な融合を余すところなく反映しており、市場の注目を集めています。

04 アプリケーションシナリオ

照準と測距、光電測位、ドローン、無人車両、ロボット工学、インテリジェント交通システム、インテリジェント製造、インテリジェント物流、安全生産、インテリジェントセキュリティなど、多くの特殊分野で使用されています。

05 主なテクニカル指標

基本的なパラメータは次のとおりです。

製品の外観寸法:

図4 LSP-LRS-0310 F-04 レーザー距離計製品寸法

06 ガイドライン

* この測距モジュールから放射されるレーザーは1535nmで、人体にとって安全な波長です。人体にとって安全な波長ですが、レーザーを直接見ないようにすることをお勧めします。

* 3 つの光軸の平行度を調整するときは、必ず受信レンズをブロックしてください。そうしないと、過度のエコーにより検出器が永久的に損傷します。

* この測距モジュールは気密構造ではありません。レーザーの損傷を防ぐため、環境の相対湿度が80%未満であることを確認し、清潔な状態に保ってください。

* 測距モジュールの測距範囲は、大気の視程と目標物の性質に左右されます。霧、雨、砂嵐などの状況では測距範囲が狭くなります。緑の葉、白い壁、露出した石灰岩などの目標物は反射率が高く、測距範囲を延ばすことができます。また、目標物のレーザー光線に対する傾斜角が大きくなると、測距範囲は狭くなります。

* エコーが強くなりすぎて APD 検出器が損傷するのを避けるため、5 メートル以内のガラスや白い壁などの反射率の強いターゲットにレーザーを照射することは固く禁じられています。

* 電源が入っているときにケーブルを抜き差しすることは固く禁じられています。

* 電源の極性が正しく接続されていることを確認してください。そうでない場合、デバイスに永久的な損傷が発生します。.