(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物までの距離にかかわらず、正確に測距を行うことが可能な測距装置を提供する。【解決手段】所定領域に向けて出射され所定領域内の対象物によって反射された光を、第１の反射光ＲＬ１と第２の反射光ＲＬ２とに分岐させる分岐部と、第１の反射光の光路上に設けられた第１の集光レンズ２２Ａと、第１の集光レンズを経た第１の反射光の光路上に設けられた第１の受光部２３Ａと、第２の反射光の光路上に設けられた第２の集光レンズ２２Ｂと、第２の集光レンズを経た第２の反射光の光路上に設けられた第２の受光部２３Ｂと、第１の受光部の受光結果及び第２の受光部の受光結果の少なくとも一方に基づいて対象物までの距離を算出する距離算出部３３と、を有し、分岐部は、対象物によって反射された光を第１の反射光の外縁が第２の反射光の外縁よりも大きくなるように分岐させる。【選択図】図１
2020067361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定領域に向けて出射され前記所定領域内の対象物によって反射された光を、第１の反射光と第２の反射光とに分岐させる分岐部と、
前記第１の反射光の光路上に設けられた第１の集光レンズと、
前記第１の集光レンズを経た前記第１の反射光の光路上に設けられた第１の受光部と、
前記第２の反射光の光路上に設けられた第２の集光レンズと、
前記第２の集光レンズを経た前記第２の反射光の光路上に設けられた第２の受光部と、
前記第１の受光部の受光結果及び前記第２の受光部の受光結果の少なくとも一方に基づいて前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、
を有し、
前記分岐部は、前記対象物によって反射された前記光を前記第１の反射光の外縁が前記第２の反射光の外縁よりも大きくなるように分岐させることを特徴とする測距装置。
【請求項２】
前記分岐部は、前記対象物によって反射された前記光の一部を反射して前記第１の反射光及び前記第２の反射光のうちの一方とし、前記光の他の一部を透過させて前記第１の反射光及び前記第２の反射光のうちの他方とすることを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記第１の受光部は、前記第１の集光レンズを経た前記第１の反射光を受光して第１の受光信号を生成し、
前記第２の受光部は、前記第２の集光レンズを経た前記第２の反射光を受光して第２の受光信号を生成し、
前記距離算出部は、前記第１の受光信号と前記第２の受光信号とを合算した合算信号、又は前記第２の受光信号に基づいて、前記対象物までの距離を算出する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の測距装置。
【請求項４】
前記距離算出部は、前記第１の受光信号又は前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの概算距離を判定し、前記概算距離が閾値以上である場合には前記合算信号に基づいて前記対象物までの距離を算出し、前記概算距離が前記閾値未満である場合には前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの距離を算出することを特徴とする請求項３に記載の測距装置。
【請求項５】
ライン状の前記光を出射する出射部を有し、
前記第１の受光部及び前記第２の受光部の各々は、複数の受光素子がライン状に配列されたラインセンサであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の測距装置。
【請求項６】
光を一方の外縁が他方の外縁よりも大きくなるように分岐させる分岐部と、前記分岐部により分岐した光の一方の光路上に設けられた第１の集光レンズと、前記第１の集光レンズを経た光の光路上に設けられた第１の受光部と、前記分岐部により分岐した光の他方の光路上に設けられた第２の集光レンズと、前記第２の集光レンズを経た光の光路上に設けられた第２の受光部と、前記第１の受光部又は前記第２の受光部の受光結果に基づいて前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、を有する測距装置が実行する測距方法であって、
前記分岐部が、所定領域に向けて出射され前記所定領域内の対象物によって反射された光を、第１の反射光と前記第１の反射光よりも外縁が小さい第２の反射光とに分岐させるステップと、
前記第１の集光レンズが、前記第１の反射光を集光するステップと、
前記第２の集光レンズが、前記第２の反射光を集光するステップと、
前記第１の受光部が、前記第１の集光レンズにより集光された前記第１の反射光を受光して第１の受光信号を生成するステップと、
前記第２の受光部が、前記第２の集光レンズにより集光された前記第２の反射光を受光して第２の受光信号を生成するステップと、
前記距離算出部が、前記第１の受光信号又は前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの概算距離を判定するステップと、
前記距離算出部が、前記概算処理が閾値以上である場合には、前記第１の受光信号と前記第２の受光信号とを合算した合算信号に基づいて前記対象物までの距離を算出し、前記概算距離が前記閾値未満である場合には前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの距離を算出するステップと、
を含むことを特徴とする測距方法。
【請求項７】
所定領域に向けて出射され前記所定領域内の対象物によって反射された光を、第１の反射光と前記第１の反射光よりも外縁が小さい第２の反射光とに分岐させる分岐部と、前記第１の反射光を集光する第１の集光レンズと、前記第１の集光レンズを経た前記第１の反射光を受光して第１の受光信号を生成する第１の受光部と、前記第２の反射光を集光する第２の集光レンズと、前記第２の集光レンズを経た前記第２の反射光を受光して第２の受光信号を生成する第２の受光部と、を有する測距装置に搭載されたコンピュータに、
前記第１の受光信号又は前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの概算距離を判定するステップと、
前記概算処理が閾値以上である場合には、前記第１の受光信号と前記第２の受光信号とを合算した合算信号に基づいて前記対象物までの距離を算出し、前記概算距離が前記閾値未満である場合には前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの距離を算出するステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
所定領域に向けて出射され前記所定領域内の対象物によって反射された光を、第１の反射光と前記第１の反射光よりも外縁が小さい第２の反射光とに分岐させる分岐部と、前記第１の反射光を集光する第１の集光レンズと、前記第１の集光レンズを経た前記第１の反射光を受光して第１の受光信号を生成する第１の受光部と、前記第２の反射光を集光する第２の集光レンズと、前記第２の集光レンズを経た前記第２の反射光を受光して第２の受光信号を生成する第２の受光部と、を有する測距装置に搭載されたコンピュータに、
前記第１の受光信号又は前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの概算距離を判定するステップと、
前記概算処理が閾値以上である場合には、前記第１の受光信号と前記第２の受光信号とを合算した合算信号に基づいて前記対象物までの距離を算出し、前記概算距離が前記閾値未満である場合には前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの距離を算出するステップと、
を実行させるプログラムを記録する記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を対象物に照射し、当該対象物によって反射されたレーザ光を受光して解析することにより、対象物までの距離を計測する測距装置が知られている（例えば、特許文献１）。かかる測距装置では、例えば対象物によって反射されたレーザ光をレンズによって集光し、集光したレーザ光を受光素子で受光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２９６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような測距装置では、通常、対象物からの戻り光の光量は対象物までの距離の２乗に逆比例するため、近距離にある対象物からの戻り光は受光素子を飽和させるおそれがあり、対象物までの正確な距離を得ることができないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、対象物までの距離にかかわらず、正確に測距を行うことが可能な測距装置を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、測距装置であって、所定領域に向けて出射され前記所定領域内の対象物によって反射された光を、第１の反射光と第２の反射光とに分岐させる分岐部と、前記第１の反射光の光路上に設けられた第１の集光レンズと、前記第１の集光レンズを経た前記第１の反射光の光路上に設けられた第１の受光部と、前記第２の反射光の光路上に設けられた第２の集光レンズと、前記第２の集光レンズを経た前記第２の反射光の光路上に設けられた第２の受光部と、前記第１の受光部の受光結果及び前記第２の受光部の受光結果の少なくとも一方に基づいて前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、を有し、前記分岐部は、前記対象物によって反射された前記光を前記第１の反射光の外縁が前記第２の反射光の外縁よりも大きくなるように分岐させることを特徴とする。
【０００７】
請求項６に記載の発明は、光を一方の外縁が他方の外縁よりも大きくなるように分岐させる分岐部と、前記分岐部により分岐した光の一方の光路上に設けられた第１の集光レンズと、前記第１の集光レンズを経た光の光路上に設けられた第１の受光部と、前記分岐部により分岐した光の他方の光路上に設けられた第２の集光レンズと、前記第２の集光レンズを経た光の光路上に設けられた第２の受光部と、前記第１の受光部又は前記第２の受光部の受光結果に基づいて前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、を有する測距装置が実行する測距方法であって、前記分岐部が、所定領域に向けて出射され前記所定領域内の対象物によって反射された光を、第１の反射光と前記第１の反射光よりも外縁が小さい第２の反射光とに分岐させるステップと、前記第１の集光レンズが、前記第１の反射光を集光するステップと、前記第２の集光レンズが、前記第２の反射光を集光するステップと、前記第１の受光部が、前記第１の集光レンズにより集光された前記第１の反射光を受光して第１の受光信号を生成するステップと、前記第２の受光部が、前記第２の集光レンズにより集光された前記第２の反射光を受光して第２の受光信号を生成するステップと、前記距離算出部が、前記第１の受光信号又は前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの概算距離を判定するステップと、前記距離算出部が、前記概算処理が閾値以上である場合には、前記第１の受光信号と前記第２の受光信号とを合算した合算信号に基づいて前記対象物までの距離を算出し、前記概算距離が前記閾値未満である場合には前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの距離を算出するステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項７に記載の発明は、プログラムであって、所定領域に向けて出射され前記所定領域内の対象物によって反射された光を、第１の反射光と前記第１の反射光よりも外縁が小さい第２の反射光とに分岐させる分岐部と、前記第１の反射光を集光する第１の集光レンズと、前記第１の集光レンズを経た前記第１の反射光を受光して第１の受光信号を生成する第１の受光部と、前記第２の反射光を集光する第２の集光レンズと、前記第２の集光レンズを経た前記第２の反射光を受光して第２の受光信号を生成する第２の受光部と、を有する測距装置に搭載されたコンピュータに、前記第１の受光信号又は前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの概算距離を判定するステップと、前記概算処理が閾値以上である場合には、前記第１の受光信号と前記第２の受光信号とを合算した合算信号に基づいて前記対象物までの距離を算出し、前記概算距離が前記閾値未満である場合には前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの距離を算出するステップと、を実行させることを特徴とする。
【０００９】
請求項８に記載の発明は、記録媒体であって、所定領域に向けて出射され前記所定領域内の対象物によって反射された光を、第１の反射光と前記第１の反射光よりも外縁が小さい第２の反射光とに分岐させる分岐部と、前記第１の反射光を集光する第１の集光レンズと、前記第１の集光レンズを経た前記第１の反射光を受光して第１の受光信号を生成する第１の受光部と、前記第２の反射光を集光する第２の集光レンズと、前記第２の集光レンズを経た前記第２の反射光を受光して第２の受光信号を生成する第２の受光部と、を有する測距装置に搭載されたコンピュータに、前記第１の受光信号又は前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの概算距離を判定するステップと、前記概算処理が閾値以上である場合には、前記第１の受光信号と前記第２の受光信号とを合算した合算信号に基づいて前記対象物までの距離を算出し、前記概算距離が前記閾値未満である場合には前記第２の受光信号に基づいて前記対象物までの距離を算出するステップと、を実行させるプログラムを記録することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の測距装置の構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】対象物が遠距離にある場合の受光信号の波形を示す図である。
【図２Ｂ】対象物が近距離にある場合の受光信号の波形を示す図である。
【図３Ａ】遠距離、中間的な距離及び近距離にある対象物からの反射光の受光の様子を示す模式図である。
【図３Ｂ】受光信号ＲＳ１の波形を表した図である。
【図３Ｃ】受光素子ＲＳ２の受光信号の波形を表した図である。
【図３Ｄ】合算信号ＲＳ３の波形を表した図である。
【図４】実施例２のビームスプリッタの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下の各実施例における説明及び添付図面においては、実質的に同一または等価な部分には同一の参照符号を付している。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本実施例の測距装置１００の構成を示すブロック図である。測距装置１００は、レーザ光を所定領域に向けて出射し、所定領域内の対象物ＯＪＴによって反射されたレーザ光を受光して、受光結果に基づいて対象物ＯＪＴまでの距離を計測する測距装置である。測距装置１００は、投光部１１、ビームスプリッタ２０、第１受光処理部２１Ａ、第２受光処理部２１Ｂ、及び測距部３０を有する。
【００１３】
投光部１１は、レーザ光を出射する光源１２、光源１２を駆動する発光駆動部１３、及び光源１２から出射されたレーザ光の光路上に設けられた投光レンズ１４を含む。光源１２は、例えばライン状に配された複数のエミッタ（マルチエミッタ）から構成され、当該複数のエミッタから出射されたレーザ光が合わさったライン形状のレーザ光（すなわち、ラインビーム）を出射する。透光部１１は、光源１２から出射されたレーザ光を所定領域に向けて出射する。
【００１４】
ビームスプリッタ２０は、所定領域内の対象物ＯＪＴによって反射されたレーザ光である反射光ＲＬの光路上に設けられている。ビームスプリッタ２０は、例えばハーフミラーから構成され、反射光ＲＬの一部を反射させるとともに他の一部を透過させることにより、反射光ＲＬを第１の反射光ＲＬ１と第２の反射光ＲＬ２とに分岐させる。例えば、本実施例では、反射光ＲＬの一部を反射させたものを第１の反射光ＲＬ１とし、反射光ＲＬの他の一部を透過させたものを第２の反射光ＲＬ２とする。
【００１５】
第１受光処理部２１Ａは、第１の反射光ＲＬ１を受光し、第１の受光信号ＲＳ１を生成する信号処理部である。第１受光処理部２１Ａは、第１の受光レンズ２２Ａ及び第１の受光部２３Ａを含む。
【００１６】
第１の受光レンズ２２Ａは、入射された光を集光する集光レンズであり、例えば凸レンズとして構成されている。第１の受光レンズ２２Ａは、ビームスプリッタ２０によって反射された反射光ＲＬの一部である第１の反射光ＲＬ１の光路上に設けられている。
【００１７】
第１の受光部２３Ａは、受光した光の強度を電気信号に変換する受光素子がライン状に複数配列されたラインセンサとして構成されている。第１の受光部２３Ａを構成する受光素子の各々は、例えばＡＰＤ（Avalanche Photodiode）から構成されている。第１の受光部２３Ａは、第１の受光レンズ２２Ａを透過した第１の反射光ＲＬ１の光路上に設けられており、第１の反射光ＲＬ１を受光して電気信号に変換することにより、第１の受光信号ＲＳ１を生成する。なお、第１の受光部２３Ａの各受光素子は、第１の受光レンズ２２Ａに入射した平行光が集光する位置に配置されている。
【００１８】
第２受光処理部２１Ｂは、第２の反射光ＲＬ２を受光し、第２の受光信号ＲＳ２を生成する信号処理部である。第２受光処理部２１Ｂは、第２の受光レンズ２２Ｂ及び第２の受光部２３Ｂを含む。
【００１９】
第２の受光レンズ２２Ｂは、入射された光を集光する集光レンズであり、例えば凸レンズとして構成されている。第２の受光レンズ２２Ｂは、ビームスプリッタ２０によって透過された反射光ＲＬの一部である第２の反射光ＲＬ２の光路上に設けられている。また、第２の受光レンズ２２Ｂの入射面側には開口絞りＡＳが設けられている。開口絞りＡＳを通過することにより、第２の受光レンズに入射する第２の反射光ＲＳ２のビーム径は、第１の受光レンズに入射する反射光ＲＳ１のビーム径よりも小さくなる。  第２の受光部２３Ｂは、受光素子がライン状に複数配列されたラインセンサとして構成されている。第２の受光部２３Ｂを構成する受光素子の各々は、例えばＡＰＤから構成されている。第２の受光部２３Ｂは、第２の受光レンズ２２Ｂを透過した第２の反射光ＲＬ２の光路上に設けられており、第２の反射光ＲＬ２を受光して電気信号に変換することにより、第２の受光信号ＲＳ２を生成する。なお、第２の受光部２３Ｂの各受光素子は、第２の受光レンズ２２Ｂに入射した平行光が集光する位置に配置されている。前述した開口絞りＡＳにより、受光部２３Ｂに入射する光量は、受光部２３Ａに入射する光量よりも小さくなる。
【００２０】
測距部３０は、第１の受光信号ＲＳ１又は第２の受光信号ＲＳ２に基づいて、対象物ＯＪＴまでの距離を算出する処理演算を行う信号処理部である。測距部３０は、概算距離判定部３１、使用受光素子判定部３２及び距離算出部３３を含む。
【００２１】
概算距離判定部３１は、第１の受光部２３Ａから第１の受光信号ＲＳ１、第２の受光部２３Ｂから第２の受光信号ＲＳ２の供給をそれぞれ受け、第１の受光信号ＲＳ１及び第２の受光信号ＲＳ２のうちの少なくとも一方に基づいて、対象物ＯＪＴまでの概算距離を判定する。例えば、概算距離判定部３１は、対象物ＯＪＴが第１の受光レンズ２２Ａから見て無限遠とみなせる所定以上の遠距離 に位置しているか否かを判定する。
【００２２】
使用受光素子判定部３２は、概算距離判定部３１により判定された概算距離に基づいて、第１の受光部２３Ａ又は第２の受光部２３Ｂのいずれによる受光結果を用いて対象物ＯＪＴまでの距離を算出するかを判定する。例えば、使用受光素子判定部３２は、概算距離が所定以上の遠距離である場合には、第１の受光部２３Ａによる受光結果である第１の受光信号ＲＳ１と第２の受光部２３Ｂによる受光結果である第２の受光信号ＲＳ２とを合算した合算信号に基づいて、対象物ＯＪＴまでの距離を算出すると判定する。一方、使用受光素子判定部３２は、概算距離が所定未満の近距離である場合には、第２の受光部２３Ｂによる受光結果である第２の受光信号ＲＳ２に基づいて、対象物ＯＪＴまでの距離を算出すると判定する。
【００２３】
距離算出部３３は、使用受光素子判定部３２による判定結果に応じて、第１の受光信号ＲＳ１と第２の受光信号ＲＳ２とを合算した合算信号、又は第２の受光信号ＲＳ２に基づいて、対象物ＯＪＴまでの距離を算出する。
【００２４】
次に、本実施例の測距装置１００による反射光ＲＬの受光（すなわち、第１の反射光ＲＬ１及び第２の反射光ＲＬ２の受光）について説明する。所定領域内の対象物ＯＪＴによって反射されたレーザ光である反射光ＲＬは、ビームスプリッタ２０で一部が反射し、他の一部がビームスプリッタ２０を透過することにより、第１の反射光ＲＬ１及び第２の反射光ＲＬ２に分岐される。第１の反射光ＲＬ１は第１の受光レンズ２２Ａによって集光され、第２の反射光ＲＬ２は第２の受光レンズ２２Ｂによって集光される。
【００２５】
具体的には、まず概算距離判定部３１が、第１の受光部２３Ａからの受光信号ＲＳ１および第２の受光部２３Ｂからの受光信号ＲＳ２の合算信号ＲＳ３に基づいて、対象物ＯＪＴまでの概算距離を判定する。例えば、反射光ＲＬが無限遠とみなせるような遠距離にある対象物ＯＪＴからの反射光である場合、合算信号ＲＳ３は図２Ａに示すような信号波形となる。ここで、横軸は出射光ＯＬが出射されてからの経過時間、縦軸は合算信号ＲＳ３の信号レベルを示している。遠距離からの反射光ＲＬに基づく合算信号ＲＳ３は、基準タイミングＲＴよりも遅く立ち上がる信号波形となる。このため、概算距離判定部３１は、無限遠とみなせるような所定以上の遠距離に対象物ＯＪＴが位置していると判定する。
【００２６】
一方、反射光ＲＬが無限遠とはみなせないような近距離にある対象物ＯＪＴからの反射光である場合、合算信号ＲＳ３は図２Ｂに示すような信号波形となり、非常に強い受光信号により受光素子が飽和し、受光信号の時間的なピーク位置が判定できない状態となる。しかし、基準タイミングＲＴよりも早く立ち上がる信号波形であることは検出できるので、概算距離判定部３１は、反射光ＲＬが無限遠とはみなせないような近距離に象物ＯＪＴが位置していると判定する。
【００２７】
使用受光素子判定部３２は、判定された概算距離に基づいて、距離算出部３３による対象物ＯＪＴまでの距離の算出に、第１の受光信号ＲＳ１と第２の受光信号ＲＳ２とを合算した合算信号Ｒ３を用いるか、第２の受光信号ＲＳ２のみを用いるかを判定する。例えば概算距離が遠距離である場合には、使用受光素子判定部３２は、合算信号Ｒ３を用いて距離を算出すると判定する。概算距離が近距離である場合には、使用受光素子判定部３２は、第２の受光信号ＲＳ２のみを用いて距離を算出すると判定する。
【００２８】
距離算出部３３は、使用受光素子判定部３２の判定結果に基づいて、第２の受光信号ＲＳ２又は合算信号Ｒ３に基づいて、対象物ＯＪＴまでの距離を算出する。すなわち、対象物ＯＪＴが遠距離にある場合、距離算出部３３は、合算信号Ｒ３を用いて距離の算出を行う。対象物ＯＪＴが近距離にある場合、距離算出部３３は、第２の受光信号ＲＳ２のみを用いて距離の算出を行う。
【００２９】
図３Ａは、無限遠とみなせるような遠距離にある対象物ＯＪＡ、中間的な距離にある対象物ＯＪＢ及び近距離にある対象物ＯＪＣからの反射光の受光の様子を示す模式図であり、３つの対象物ＯＪＡ、ＯＪＢ、ＯＪＣからの反射光がラインセンサ２３Ａおよび２３Ｂの対応する画素でそれぞれ受光される様子を表している。
【００３０】
図３Ｂは受光素子２３Ａの受光信号ＲＳ１の波形を表したものである。ＲＳ１はビーム径が大きく光量も大きい光による受光信号であるため、画素Ｐ１で受光された遠方の対象物ＯＪＡからの受光信号も十分に受光できている一方、画素Ｐ３で受光された近距離の対象物ＯＪＣからの受光信号は、光量レベルが大きすぎて飽和してしまう。
【００３１】
図３Ｃは受光素子２３Ｂの受光信号ＲＳ２の波形を表したものである。ＲＳ２はビーム径が小さく光量も小さい光による受光信号であるため、画素Ｐ３で受光された近距離の対象物ＯＪＣからの受光信号も素子が飽和することなく受光できている一方、画素Ｐ１で受光されるべき遠距離の対象物ＯＪＡからの受光信号は、光量が不足して信号が得られない。
【００３２】
図３Ｄは受光信号ＲＳ１と受光信号ＲＳ２の合算信号ＲＳ３の波形を表したものである。これによると対象物ＯＪＣからの受光信号のみが基準タイミングＲＴよりも早く立ち上がっていることがわかるので、ＯＪＣは受光信号ＲＳ２のみを用いて距離の判定を行い、そのほかの対象物はＲＳ１とＲＳ２の合算信号を用いて距離の判定をすればよいことになる。
【００３３】
かかる構成によれば、対象物ＯＪＴまでの距離にかかわらず、正確に測距をすることが可能となる。
【実施例２】
【００３４】
次に、本発明の実施例２の測距装置について説明する。本実施例の測距装置は、ビームスプリッタ２０がハーフミラーではなく穴あきミラーから構成されている点で、実施例１の測距装置１００と異なる。本実施例では穴あきミラーによりＲＳ１とＲＳ２のビーム径を変えているので、実施例１で受光レンズ２２Ｂの入射面側に配置した開口絞りは必要ない。
【００３５】
図４は、本実施例のビームスプリッタ２０の表面の例を示す図である。本実施例のビームスプリッタ２０は、中央部付近に開口部ＡＰを有する。また、開口部ＡＰの周縁には所定の反射率を有する反射領域ＲＰが形成されている。
【００３６】
図１に示すようにビームスプリッタ２０に入射した反射光ＲＬは、その一部が開口部ＡＰを通って反射光ＲＬ２となる。一方、反射光ＲＬの他の一部は反射領域ＲＰによって反射されて反射光ＲＬ１となる。これにより、反射光ＲＬは、第１の反射光ＲＬ１と、第１の反射光ＲＬ１よりも外縁が小さい第２の反射光ＲＬ２とに分岐される。このとき開口部ＡＰの大きさは、第１の反射光ＲＬ１の光量が第２の反射光ＲＬ２よりも大きくなるように設定される。
【００３７】
本実施例の概算距離判定部３１は、実施例１と同様、概算距離判定部３１が、第１の受光部２３Ａからの受光信号ＲＳ１又は第２の受光部２３Ｂからの受光信号ＲＳ２に基づいて、対象物ＯＪＴまでの概算距離を判定する。
【００３８】
使用受光素子判定部３２は、判定された概算距離に基づいて、距離算出部３３による対象物ＯＪＴまでの距離の算出に、第１の受光信号ＲＳ１と第２の受光信号ＲＳ２とを合算した合算信号Ｒ３を用いるか、第２の受光信号ＲＳ２のみを用いるかを判定する。例えば概算距離が遠距離である場合には、使用受光素子判定部３２は、第１の受光信号ＲＳ１と第２の受光信号ＲＳ２とを合算した合算信号Ｒ３を用いて距離を算出すると判定する。概算距離が近距離である場合には、使用受光素子判定部３２は、第２の受光信号ＲＳ２のみを用いて距離を算出すると判定する。
【００３９】
距離算出部３３は、使用受光素子判定部３２の判定結果に基づいて、第２の受光信号ＲＳ２又は合算信号Ｒ３に基づいて、対象物ＯＪＴまでの距離を算出する。すなわち、対象物ＯＪＴが遠距離にある場合、距離算出部３３は、合算信号Ｒ３を用いて距離の算出を行う。対象物ＯＪＴが近距離にある場合、距離算出部３３は、第２の受光信号ＲＳ２のみを用いて距離の算出を行う。
【００４０】
本実施例の測距装置２００では、実施例１と同様、遠距離の対象物ＯＪＴについての距離の算出には、合算信号Ｒ３（すなわち、第１の受光信号ＲＳ１及び第２の受光信号ＲＳ２の双方）を用いるため、正確に距離を算出することが可能である。また、近距離の対象物ＯＪＴについての距離の算出には、外縁の小さい第２の反射光ＲＬ２の受光結果（第２の受光信号ＲＳ２）のみを用いるため、受光素子が飽和することなく、正確な距離を算出することが可能である。
【００４１】
したがって、本実施例の測距装置２００によれば、対象物までの距離にかかわらず、正確に測距を行うことが可能となる。
【００４２】
なお、本発明の実施形態は、上記実施例で示したものに限られない。  上記実施例では、第１の受光部２３Ａ及び第２の受光部２３Ｂが、それぞれ受光素子がライン状に複数配列されたラインセンサとして構成されている場合について説明したが、第１の受光部２３Ａ及び第２の受光部２３Ｂの構成はこれに限られない。例えば、第１の受光部２３Ａ及び第２の受光部２３Ｂは、それぞれ単一の受光素子から構成されていてもよい。また、第１の受光部２３Ａ及び第２の受光部２３Ｂは、それぞれ２次元のアレイ状に配列された複数の受光素子から構成されていてもよい。
【００４３】
また、上記実施例では、光源１２がライン状に配された複数のエミッタ（マルチエミッタ）から構成され、ライン形状のレーザ光を出射する場合について説明した。しかし、光源１２の構成及び出射するレーザ光の形状はこれに限られない。例えば、光源１２はシングルエミッタとして構成されていてもよい。
【００４４】
また、上記実施例２では、中央部に円形の開口部を有する穴あきミラーを用いて、反射光ＲＬを第１の反射光ＲＬ１と第２の反射光ＲＬ２とに分岐させる構成について説明した。しかし、反射光ＲＬを分岐させる分岐部は、このような穴あきミラーに限られず、第１の反射光ＲＬ１の外縁が第２の反射光ＲＬ２の外縁よりも大きくなるように分岐させることが可能に構成されていればよい。
【００４５】
また、上記実施例で説明した一連の処理は、例えばＲＯＭなどの記録媒体に格納されたプログラムに従ったコンピュータ処理により行うことができる。
【符号の説明】
【００４６】
１００  測距装置
１１  投光部
１２  光源
１３  発光駆動部
１４  投光レンズ
２０  ビームスプリッタ
２１Ａ  第１受光処理部
２１Ｂ  第２受光処理部
２２Ａ  第１の受光レンズ
２２Ｂ  第２の受光レンズ
２３Ａ  第１の受光部
２３Ｂ  第２の受光部
２４Ａ  受光素子
２４Ｂ  受光素子
３０  測距部
３１  概算距離判定部
３２  使用受光素子判定部
３３  距離算出部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
2020067361.tif 000006
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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