(57)【要約】【課題】物体からの反射光を光検出器の受光面上により小さく絞ることができ、これにより測距性能を高めることが可能な距離測定装置を提供する。【解決手段】距離測定装置１は、投射方向を回転中心軸Ｒ１０について回転させつつレーザ光を投射する投光部と、投射方向に存在する物体によって反射されたレーザ光の反射光を受光する受光部と、反射光を透過させて受光部へと進行させる側壁部４１ａと、を備える。側壁部４１ａは、回転中心軸Ｒ１０を中心とする周方向に沿って延び、且つ、回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向に凹んだ凹面４１ｂを有する。【選択図】図３
2020190495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射方向を回転軸について回転させつつレーザ光を投射する投光部と、
前記投射方向に存在する物体によって反射された前記レーザ光の反射光を受光する受光部と、
前記反射光を透過させて前記受光部へと進行させる光学窓と、を備え、
前記光学窓は、前記回転軸を中心とする周方向に沿って延び、且つ、前記回転軸に垂直な方向に凹んだ凹面を有する、
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の距離測定装置において、
前記投光部および前記受光部が設置された本体と、
前記本体の上面を覆う円筒状のカバーと、を備え、
前記光学窓は、前記カバーの側壁部に設けられている、
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の距離測定装置において、
前記凹面は、前記側壁部の内側面および外側面の少なくとも一方に形成されている、
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の距離測定装置において、
前記投光部と前記受光部は、前記回転軸に対して傾いて配置されたミラーを共有し、
前記投光部は、前記ミラーを前記回転軸について回転させることにより前記レーザ光の前記投射方向を回転させる、
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の距離測定装置において、
前記投光部は、前記レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を平行光化するコリメータレンズと、を備え、
前記受光部は、前記反射光を受光する光検出器と、前記反射光を前記光検出器の受光面に集光する集光レンズと、を備え、
前記集光レンズの中央に前記レーザ光源と前記コリメータレンズが収容されている、
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の距離測定装置において、
前記集光レンズの光軸が前記回転軸に一致するように前記集光レンズが設置されている、
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の距離測定装置において、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光の光路に配置され前記光路の周囲を覆う筒状の遮光部材を備え、
前記集光レンズは、前記遮光部材の外側を通る前記反射光を前記光検出器の受光面に集光する、
ことを特徴とする距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて物体との距離を測定する距離測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光を用いて物体との距離を測定する距離測定装置が、種々の機器に搭載されている。レーザ光を用いた距離の測定方式として、たとえば、レーザ光を出射してからその反射光を受光するまでの時間差（タイムオブフライト）に基づいて物体までの距離を測定する方式や、三角測量法を利用した方式等が知られている。
【０００３】
以下の特許文献１には、レーザ投光部とレーザ受光部が上下に重ねられた構成の距離測定装置が記載されている。この距離測定装置では、レーザ投光部とレーザ受光部が、同一方向を向く状態で、同一の回転軸について同時に回転される。これにより、レーザ投光部におけるレーザ光の投射方向が回転軸について回転し、当該レーザ光が物体によって反射された反射光が、レーザ受光部によって受光される。レーザ受光部は、受光素子（光検出器）と、受光素子の受光面上に反射光を集光させる受光レンズとを備える。
【０００４】
この距離測定装置では、レーザ投光部とレーザ受光部が１つの筐体に収容されている。筐体には、レーザ投光部から投射されるレーザ光および物体により反射された反射光をそれぞれ通過させるための開口が設けられている。これら開口に、透光性のレンズカバーが設置される。レンズカバーとして、平板状のレンズカバーの他、外側に凸の曲面形状のレンズカバーが挙げられている。
【０００５】
曲面形状のレンズカバーが用いられる場合、レンズカバーの曲率の影響によって水平方向のボケが形成され、受光素子に受光されるレーザ光に減衰が生じることが記載されている。これに対し、受光素子と受光レンズとの間の相対的な配置と、受光レンズの焦点距離と、曲面形状のレンズカバーの曲率とに基づいて、レンズカバーの厚みを定めることにより、受光素子に導かれる反射光の強度を高め得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５６２１１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の構成では、曲面形状のレンズカバーによって水平方向のレンズ作用が生じる。そして、このレンズ作用と、受光レンズによる全周方向のレンズ作用とによって、受光素子に向かう反射光に非点収差が生じる。この場合、反射光は、非点収差に基づく最小錯乱円の状態が最も収束した状態となる。上記特許文献１の構成では、この最小錯乱円の位置に受光素子の受光面が位置付けられるように、受光素子と受光レンズとの間の相対的な配置、受光レンズの焦点距離、曲面形状のレンズカバーの曲率、および、レンズカバーの厚みが調整されるものと想定される。
【０００８】
ここで、最小錯乱円は、反射光を焦点スポットに収束させた場合に比べて大きく広がる。このため、上記特許文献１の構成では、受光素子の受光面をある程度広く設定する必要がある。しかしながら、受光面を広げると、受光面に対する外光（物体からの反射光以外の光）の混入が増大し、反射光の検出精度が低下する。このため、距離測定装置における測距性能が劣化するとの問題が生じる。
【０００９】
かかる課題に鑑み、本発明は、物体からの反射光を光検出器の受光面上により小さく絞ることができ、これにより測距性能を高めることが可能な距離測定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】
【００１０】
本発明の主たる態様に係る距離測定装置は、投射方向を回転軸について回転させつつレーザ光を投射する投光部と、前記投射方向に存在する物体によって反射された前記レーザ光の反射光を受光する受光部と、前記反射光を透過させて前記受光部へと進行させる光学窓と、を備える。ここで、前記光学窓は、前記回転軸を中心とする周方向に沿って延び、且つ、前記回転軸に垂直な方向に凹んだ凹面を有する。
【００１１】
本態様に係る距離測定装置によれば、光学窓が周方向に沿って延びるため、光学窓は、回転軸に垂直な平面において曲率を有する。また、光学窓は、回転軸に垂直な方向に凹んだ凹面を有するため、この凹面により、回転軸に平行な平面において曲率を有する。このように、光学窓が２つの曲率を有するため、反射光は、光学窓を通過する際に、これら２つの曲率によって、２方向のレンズ作用を受ける。したがって、凹面の曲率を調整することにより、光学窓を透過する反射光に非点収差が導入されることを抑制できる。こうして、非点収差が抑制された反射光が受光部に導かれることにより、受光部において、反射光を、焦点スポット程度のサイズにまで小さく集光できる。これにより、光検出器の受光面を顕著に小さくでき、検出信号に対する外光の影響を抑制できる。よって、距離測定装置の測距性能を高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のとおり、本発明によれば、物体からの反射光を光検出器の受光面上により小さく絞ることができ、これにより測距性能を高めることが可能な距離測定装置を提供できる。
【００１３】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態に係る、カバーが外された状態の距離測定装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る、カバーが装着された状態の距離測定装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態に係る距離測定装置の構成を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る、遮光部材の構成を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、比較例および実施形態に係る、受光光学系の概要を模式的に示す斜視図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、比較例に係る、反射光の収束を模式的に示す図である。図６（ｄ）〜（ｆ）は、実施形態に係る、反射光の収束を模式的に示す図である。
【図７】図７は、比較例に係る、光検出器におけるビームスポットのシミュレーション結果を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係る、光検出器におけるビームスポットのシミュレーション結果を示す図である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は、変更例に係る、カバーおよび反射面をＺ軸負方向に見た場合の模式的な内部透視図である。図９（ｃ）、（ｄ）は、変更例に係る、カバー、集光レンズ、および光検出器をＹ軸負方向に見た場合の模式的な内部透視図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｄ）は、変更例に係る、カバー、集光レンズ、および光検出器をＹ軸負方向に見た場合の模式的な内部透視図である。
【図１１】図１１は、変更例に係る距離測定装置の構成を示す断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、変更例に係る、距離測定装置の構成を模式的に示す側面透視図である。図１２（ｂ）は、変更例に係る、ミラーの拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。便宜上、各図には互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。Ｚ軸正方向は、距離測定装置１の高さ方向である。
【００１６】
本実施形態では、距離測定装置１の周囲全周に亘って距離測定が行われる。すなわち、レーザ光の投射方向は、全周３６０°の範囲に亘って回転する。レーザ光は、カバー４０の側壁部４１ａを透過して測距領域に投射される。また、投射されたレーザ光が測距領域の物体により反射された反射光は、カバー４０の側壁部４１ａを透過して受光される。本実施形態では、カバー４０の側壁部４１ａが、「光学窓」に対応する。
【００１７】
図１は、カバー４０が外された状態の距離測定装置１（本体１ａ）の構成を示す斜視図であり、図２は、本体１ａにカバー４０が装着された状態の距離測定装置１の構成を示す斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、距離測定装置１の本体１ａは、円柱状の固定部１０と、固定部１０に回転可能に配置された回転部２０とを備える。回転部２０は、径の異なる２つの支持部材２１、２２を備えている。支持部材２１の上面に支持部材２２が設置されて、回転部２０が構成される。支持部材２２の側面に開口２２ａが設けられている。開口２２ａから、筒状の遮光部材３０がＸ軸に平行に突出している。遮光部材３０のＸ軸正側の端部（出口）から測距領域に向かってレーザ光（投射光）が投射される。遮光部材３０は、レーザ光の出口（Ｘ軸正側の端部）が回転中心軸Ｒ１０から離れる方向を向くように回転部２０に配置されている。ここでは、遮光部材３０が回転中心軸Ｒ１０から放射状に延びている。測距領域で反射されたレーザ光の反射光は、開口２２ａから遮光部材３０の周囲を通って内部に取り込まれる。
【００１９】
回転部２０は、Ｚ軸に平行、且つ、回転部２０の中心を貫く回転中心軸Ｒ１０を中心に回転する。回転部２０の回転に伴い、遮光部材３０が回転中心軸Ｒ１０を中心に回転する。これにより、遮光部材３０から投射されるレーザ光の光軸が回転中心軸Ｒ１０を中心に回転する。これに伴い、測距領域（レーザ光の走査位置）も回転する。
【００２０】
距離測定装置１は、測距領域にレーザ光を投射したタイミングと、測距領域からレーザ光の反射光を受光したタイミングとの間の時間差（タイムオブフライト）に基づいて、測距領域に存在する物体までの距離を計測する。上記のように回転部２０が回転中心軸Ｒ１０の周りに１回転することにより、距離測定装置１は、周囲３６０度の略全範囲に存在する物体までの距離を計測できる。
【００２１】
図２を参照して、カバー４０が、本体１ａ（図１参照）の上面に設置される。具体的には、回転部２０の上方および側方を覆うカバー４０が、固定部１０に設置される。カバー４０は、レーザ光を透過する材料によって構成される。カバー４０は、たとえば、ポリカーボネートにより構成される。カバー４０は、有底円筒状の胴部４１と、胴部４１からＺ軸負方向に突出した６つの鍔部４２とを備える。６つの鍔部４２は、胴部４１の周方向に等間隔で設けられている。各鍔部４２は、固定部１０側に形成された凹部１０ａに嵌まる。また、各鍔部４２に設けられた抜き孔４２ａが、凹部１０ａに形成された突片１０ｂに係合する。これにより、カバー４０が固定部１０に固定される。
【００２２】
図１の遮光部材３０から出射されたレーザ光は、胴部４１の側壁部４１ａを透過して測距領域に投射される。また、測距領域に存在する物体によって反射されたレーザ光の反射光は、胴部４１の側壁部４１ａを透過して、図１の開口２２ａに取り込まれる。側壁部４１ａは、回転中心軸Ｒ１０を中心とする円の円周方向に沿って形成されており、回転中心軸Ｒ１０を中心軸とする円筒状の胴部４１の側面部分に相当する。本実施形態では、カバー４０全体がレーザ光を透過する材料で構成されるため、側壁部４１ａ全体が、ミラー５４からのレーザ光を透過させて測距領域へと進行させるとともに、反射光を透過させてミラー５４へと進行させる光学窓を形成する。
【００２３】
また、側壁部４１ａの内側面および外側面には、回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向に凹んだ凹面４１ｂが形成されている。なお、凹面４１ｂの凹み度合いは僅かであるため、肉眼視においてはほぼ凹みがないように観察されるが、図２および図３以降においては、凹面４１ｂの形成を容易に確認できるように、便宜上、凹面４１ｂの凹み度合いがやや大きく記載されている。
【００２４】
図３は、距離測定装置１の構成を示す断面図である。
【００２５】
図３には、図２に示した距離測定装置１を、Ｘ−Ｚ平面に平行な平面により、Ｙ軸方向の中央位置で切断したときの断面図が示されている。図３では、光源５１から出射され、測距領域へと向かうレーザ光（投射光）が破線で示され、測距領域から反射された反射光が一点鎖線で示されている。
【００２６】
図３に示すように、固定部１０は、円柱状の支持ベース１１と、複数のコイル１２と、ヨーク１３と、底板１４と、を備えている。支持ベース１１は、たとえば樹脂で形成されている。支持ベース１１の下面が、円形皿状の底板１４で塞がれる。
【００２７】
支持部材２１は、円筒状のベアリング２４を介して、支持ベース１１に設置されている。ベアリング２４は、内筒２４ａと外筒２４ｂとの間に複数のベアリングボール２４ｃが周方向に並ぶように配置された構成である。支持部材２１には、Ｚ軸負方向に突出する円筒形状の筒部２１ａが形成され、支持ベース１１には、Ｚ軸正方向に突出する円筒形状の筒部１１ａが形成されている。筒部１１ａの外径は、ベアリング２４の内筒２４ａの内径より僅かに大きく、筒部２１ａの内径は、ベアリング２４の外筒２４ｂの外径より僅かに小さい。筒部１１ａと筒部２１ａとの間に、ベアリング２４が嵌め込まれて、支持部材２１が、回転中心軸Ｒ１０について回転可能に、支持ベース１１に支持されている。
【００２８】
支持ベース１１には、筒部１１ａの外側に、円筒状の壁部１１ｂが形成されている。壁部１１ｂの中心軸は、回転中心軸Ｒ１０に整合する。壁部１１ｂの外周にヨーク１３が嵌め込まれている。ヨーク１３は、リング状の基部から放射状に突出する複数の突出部１３ａを備える。周方向における突出部１３ａの間隔は一定である。各突出部１３ａに、それぞれ、コイル１２が巻回されて装着されている。
【００２９】
支持部材２１の外周部には、周方向に連続する段差部２１ｂが形成されている。この段差部２１ｂに、複数の磁石２３が周方向に隙間なく設置されている。隣り合う磁石２３は、内側の極性が互いに相違している。これら磁石２３は、ヨーク１３の突出部１３ａに対向する。したがって、コイル１２に対する電流制御により、回転部２０が回転中心軸Ｒ１０について回転駆動される。コイル１２、ヨーク１３およびベアリング２４は、回転部２０とともにミラー５４を回転中心軸Ｒ１０について回転させる駆動部を構成する。
【００３０】
なお、回転部２０の回転位置は、図示しない位置検出手段によって検出される。たとえば、回転中心軸Ｒ１０を中心とする周方向に沿って支持部材２１に形成されたスリットの位置が、フォトカプラで検出される。これにより、回転部２０の回転位置が検出される。
【００３１】
距離測定装置１は、光学系の構成として、光源５１と、コリメータレンズ５２と、ホルダ５３と、ミラー５４と、集光レンズ５５と、フィルタ５６と、光検出器５７と、を備えている。光源５１は、コリメータレンズ５２とともにホルダ５３に保持されている。
【００３２】
光源５１は、所定波長のレーザ光を出射する。光源５１は、たとえば半導体レーザである。光源５１の出射光軸は、Ｚ軸に平行である。コリメータレンズ５２は、光源５１から出射されたレーザ光を略平行光に収束させる。コリメータレンズ５２は、たとえば、非球面レンズによって構成される。略平行光に収束されたレーザ光は、集光レンズ５５の上方に配置されたミラー５４に入射する。
【００３３】
ホルダ５３は、光源５１とコリメータレンズ５２を保持し、集光レンズ５５の中央に上下に貫通するように形成された開口に嵌め込まれた状態で設置されている。光源５１とコリメータレンズ５２は、ホルダ５３の各収容部に、略隙間無く嵌め込まれて設置される。
【００３４】
ミラー５４は、片面に反射面５４ａを有する反射ミラーである。反射面５４ａの中心位置は、回転中心軸Ｒ１０に略整合している。反射面５４ａは、Ｚ軸方向に見た場合に略正方形の形状を有する。ミラー５４は、反射面５４ａと回転中心軸Ｒ１０との角度が４５°となるように、回転部２０の支持部材２２に設置されている。
【００３５】
コリメータレンズ５２を介してミラー５４に入射したレーザ光は、ミラー５４によって、回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向に反射される。その後、レーザ光は、開口２２ａを通って、測距領域へと投射される。
【００３６】
なお、本実施形態では、光源５１から出射されたレーザ光の光路の周囲を覆う筒状の遮光部材３０が、回転部２０の支持部材２２に設置されている。
【００３７】
図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、遮光部材３０の構成を示す斜視図である。図４（ａ）は、遮光部材３０をＺ軸正側から見たときの斜視図であり、図４（ａ）は、遮光部材３０をＺ軸負側から見たときの斜視図である。
【００３８】
遮光部材３０は、樹脂等の不透明な材料から構成されている。遮光部材３０は、円筒状の筒部３１と、筒部３１のＸ軸負側の下面に形成された台座部３２とを備える。筒部３１のＸ軸正側の端縁は、筒部３１の中心軸Ａ１０に垂直な端面３３となっている。筒部３１のＸ軸負側の端縁は、Ｘ−Ｚ平面内に法線ベクトルを持つ傾斜面３４となっている。筒部３１には、端面３３から傾斜面３４に貫通する円形の貫通孔３５が形成されている。これにより、端面３３に開口３３ａが形成され、傾斜面３４に開口３４ａが形成されている。貫通孔３５の中心軸は、筒部３１の中心軸Ａ１０に一致する。
【００３９】
台座部３２は、Ｘ−Ｙ平面に平行な下面３６を備える。台座部３２には、下面３６からＺ軸正方向に延びる円形の孔３７が形成されている。これにより、下面３６に開口３６ａが形成されている。孔３７は、筒部３１の貫通孔３５に繋がっている。
【００４０】
図３に戻り、遮光部材３０は、台座部３２の下面３６が略隙間なくホルダ５３の上面に対向し、且つ、傾斜面３４に形成された開口３４ａがミラー５４の反射面５４ａで塞がれるようにして、支持部材２２に設置される。図３に示すように、遮光部材３０の傾斜面３４は、ミラー５４と同じ傾き角となっている。すなわち、傾斜面３４は、ミラー５４の傾きに沿っている。
【００４１】
コリメータレンズ５２を透過したレーザ光は、遮光部材３０の開口３６ａから遮光部材３０の内部に進入し、遮光部材３０の孔３７を通ってミラー５４に入射する。その後、レーザ光は、ミラー５４でＸ軸正方向に反射され、遮光部材３０の貫通孔３５を通って、端面３３の開口３３ａからＸ軸正方向に出射される。遮光部材３０の開口３６ａは、遮光部材３０に対するレーザ光の入口であり、遮光部材３０の開口３３ａは、遮光部材３０に対するレーザ光の出口である。開口３３ａから出射されたレーザ光は、カバー４０の側面を透過して、測距領域に投射される。
【００４２】
測距領域に物体が存在する場合、開口３３ａから測距領域に投射されたレーザ光は、物体で反射される。物体によって反射されたレーザ光（反射光）は、カバー４０の側壁部４１ａの内側面および外側面にそれぞれ形成された凹面４１ｂを透過し、開口２２ａへと向かう。開口２２ａへ向かう反射光のうち、遮光部材３０の外側を通る反射光が、開口２２ａから取り込まれ、ミラー５４に導かれる。その後、反射光は、ミラー５４によってＺ軸負方向に反射される。ミラー５４で反射された反射光は、集光レンズ５５により収束作用を受ける。集光レンズ５５は、全周において一様な収束パワーを有する。
【００４３】
その後、反射光は、支持ベース１１に形成された孔１１ｃを介してフィルタ５６に入射する。こうして、反射光は、フィルタ５６を介して、光検出器５７に収束される。フィルタ５６は、光源５１から出射されるレーザ光の波長帯の光を透過し、その他の波長帯の光を遮光するよう構成されている。光検出器５７は、受光光量に応じた検出信号を出力する。光検出器５７は、たとえば、アバランシェフォトダイオードである。光検出器５７からの検出信号は、図示しない回路基板に配置された回路部に出力される。
【００４４】
実施形態において、光源５１と、コリメータレンズ５２と、ミラー５４と、回転部２０とともにミラー５４を回転中心軸Ｒ１０について回転させる駆動部とにより、投光部が構成される。投光部は、光源５１からレーザ光を出射させ、且つ、ミラー５４を回転中心軸Ｒ１０について回転させることにより、レーザ光の投射方向を回転させつつ、距離測定装置１の周囲の測距領域にレーザ光を投射する。また、実施形態において、ミラー５４と、集光レンズ５５と、光検出器５７とにより、受光部が構成される。この構成により、受光部は、投射方向に存在する物体によって反射されたレーザ光の反射光を受光する。実施形態において、投光部および受光部は、回転中心軸Ｒ１０に対して傾いて配置されたミラー５４を共有している。また、実施形態では、投光部および受光部が、本体１ａ（図１参照）に設置されている。
【００４５】
ここで、２つの凹面４１ｂは、側壁部４１ａにおいて回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向に凹んだ形状であるため、側壁部４１ａを透過する反射光をＺ軸方向に発散させる。これにより、平行光として側壁部４１ａに入射する反射光は、２つの凹面４１ｂによって僅かに広がった状態で開口２２ａへと向かう。そして、開口２２ａから取り込まれた反射光は、集光レンズ５５により集光され、光検出器５７の受光面５７ａ（図５（ｂ）参照）において収束される。
【００４６】
次に、図５（ａ）〜図６（ｆ）を参照して、測距領域の物体で反射され側壁部４１ａに入射した反射光が、どのように光検出器５７に導かれるかを説明する。
【００４７】
図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、比較例および実施形態に係る受光光学系の概要を模式的に示す斜視図である。図５（ａ）、（ｂ）では、便宜上、反射光が入射する側壁部４１ａの一部と、ミラー５４と、集光レンズ５５と、光検出器５７とが示されており、集光レンズ５５の中央部にも、一様にレンズ面が形成されている。
【００４８】
図５（ａ）に示す比較例では、側壁部４１ａの内側面および外側面に凹面４１ｂが形成されておらず、側壁部４１ａの内側面および外側面は、回転中心軸Ｒ１０の方向において平坦になっている。
【００４９】
比較例において、図５（ａ）に示すように側壁部４１ａに対してＸ軸負方向に反射光が入射すると、反射光は、側壁部４１ａによって第１発散方向に発散作用を受ける。第１発散方向は、回転中心軸Ｒ１０を中心とする周方向（回転中心軸Ｒ１０に垂直な平面の面内方向）であり、この場合の第１発散方向は、Ｙ軸方向である。第１発散方向に発散した反射光は、ミラー５４により反射され、集光レンズ５５に入射する。そして、反射光は、集光レンズ５５により、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に等しい収束作用を受ける。集光レンズ５５を透過した反射光には、第１発散方向の発散作用により、非点収差が生じる。
【００５０】
ここで、光検出器５７は、たとえば、受光面５７ａが集光レンズ５５の焦点距離の位置に位置付けられるように配置される。この場合、第１発散方向に垂直な方向の反射光は、側壁部４１ａにより発散されないため、受光面５７ａにおいてＸ軸方向に収束する。これに対し、第１発散方向の反射光は、側壁部４１ａによって第１発散方向に発散されるため、受光面５７ａにおいて第１発散方向に対応する方向（Ｙ軸方向）に広がりを有する。
【００５１】
このように、反射光は、受光面５７ａにおいて第１発散方向に対応する方向に延びた形状となるため、比較例の場合は、光検出器５７の受光面５７ａを大きく構成する必要がある。たとえば、比較例の受光面５７ａは、１ｍｍ〜１．５ｍｍ四方の大きさに設定される。したがって、比較例の受光面５７ａに、外光（物体からの反射光以外の光）の混入が増大し、反射光の検出精度が低下してしまう。
【００５２】
なお、光検出器５７を、図５（ａ）の状態からＺ軸負方向に移動させて、受光面５７ａにおける反射光を、Ｘ軸方向とＹ軸方向の長さがほぼ等しい最小錯乱円の形状とすることもできる。しかしながら、この場合も、受光面５７ａにおける反射光がある程度大きくなるため、受光面５７ａをある程度大きく構成する必要がある。
【００５３】
一方、図５（ｂ）に示す実施形態では、側壁部４１ａの内側面および外側面に凹面４１ｂが形成されている。したがって、図５（ｂ）に示すように側壁部４１ａに対してＸ軸負方向に反射光が入射すると、反射光は、側壁部４１ａによって、第１発散方向だけでなく、第２発散方向にも発散作用を受ける。第２発散方向は、回転中心軸Ｒ１０に平行な方向であり、この場合の第２発散方向は、Ｚ軸方向である。実施形態では、第１発散方向における発散作用と、第２発散方向における発散作用とが実質的に等しくなるよう、周方向における側壁部４１ａ（凹面４１ｂ）の曲率に基づいて、Ｚ軸に平行な方向における側壁部４１ａ（凹面４１ｂ）の曲率が設定される。
【００５４】
第１発散方向および第２発散方向に等しい発散作用を受けた反射光は、ミラー５４により反射され、集光レンズ５５に入射する。そして、反射光は、集光レンズ５５により、全周に亘って等しい収束作用を受ける。集光レンズ５５の収束パワーは、反射光に付与される第１発散方向および第２発散方向の発散作用よりも大きく設定される。上記のように、反射光は、側壁部４１ａにより第１発散方向および第２発散方向において実質的に等しい発散作用を受けるため、集光レンズ５５により全周方向に収束作用を受けると、１つの焦点に収束する。すなわち、凹面４１ｂにより付与された第２発散方向の発散作用により、集光レンズ５５を透過した後の反射光には、非点収差が生じない。
【００５５】
ここで、光検出器５７は、受光面５７ａが反射光の焦点位置に位置付けられるように配置される。これにより、実施形態の場合は、受光面５７ａにおけるビームスポットを略焦点の大きさまで小さく絞ることが可能となる。
【００５６】
したがって、実施形態の場合は、光検出器５７の受光面５７ａを小さく構成することができる。たとえば、実施形態の受光面５７ａは、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ四方の大きさに設定可能である。これにより、検出信号に対する外光の影響を抑制できる。
【００５７】
図６（ａ）〜（ｃ）は、比較例に係る反射光の収束を模式的に示す図であり、図６（ｄ）〜（ｆ）は、実施形態に係る反射光の収束を模式的に示す図である。図６（ａ）、（ｄ）は、カバー４０および反射面５４ａをＺ軸負方向に見た場合の模式的な内部透視図である。図６（ｂ）、（ｅ）は、カバー４０、集光レンズ５５、および光検出器５７をＹ軸負方向に見た場合の模式的な内部透視図である。図６（ｃ）、（ｆ）は、光検出器５７の受光面５７ａにおける反射光の照射領域（ビームスポット）を示す模式図である。
【００５８】
比較例の場合、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、測距領域から側壁部４１ａに入射した反射光は、第１発散方向にのみ発散作用を受ける。このため、図６（ｃ）に示すように、反射光は、受光面５７ａにおいて、第１発散方向に対応する方向に垂直な方向（Ｘ軸方向）には絞られるものの、第１発散方向に対応する方向（Ｙ軸方向）に広がる。このように、比較例の場合、ビームスポットは、受光面５７ａにおいて細長い形状となってしまう。ビームスポットは、ミラー５４の反射面５４ａの回転に応じて、受光面５７ａ上を回転する。このため、受光面５７ａは、ビームスッポットの全ての回転位置において一様にビームスポットを受光できる大きさおよび形状に設定される。
【００５９】
これに対し、実施形態の場合、図６（ｄ）、（ｅ）に示すように、測距領域から側壁部４１ａに入射した反射光は、第１発散方向および第２発散方向に同程度の発散作用を受ける。なお、側方から見た場合の凹面４１ｂの形状は円弧に相当する。すなわち、側方から見た場合、内側面の凹面４１ｂの曲率中心は、内側面の凹面４１ｂの上端と下端を結ぶ線分の垂直二等分線上にあり、外側面の凹面４１ｂの曲率中心は、外側面の凹面４１ｂの上端と下端を結ぶ線分の垂直二等分線上にある。実施形態では、側壁部４１ａの内側面および外側面に形成される凹面４１ｂの曲率中心は、ミラー５４で反射され側壁部４１ａへと向かうレーザ光の光軸上に位置付けられている。
【００６０】
反射光が第１発散方向および第２発散方向に同程度の発散作用を受け、その後、集光レンズ５５により集光されると、図６（ｆ）に示すように、反射光は、受光面５７ａにおいて、第１発散方向に対応する方向（Ｙ軸方向）および第２発散方向に対応する方向（Ｘ軸方向）に同程度絞られる。こうして、実施形態の場合、ビームスポットは、受光面５７ａにおいて焦点スポット程度のサイズにまで小さくなる。
【００６１】
実施形態では、ビームスポットが略真円にフォーカスされるため、ミラー５４の反射面５４ａが回転しても、受光面５７ａ上におけるビームスポットの集光領域は略変化しない。このため、受光面５７ａは、反射光の焦点のサイズよりやや広い形状まで小さくされ得る。
【００６２】
なお、実施形態では、集光レンズ５５の収束パワーを調節することによって、Ｚ軸方向における光検出器５７の位置を調節できる。距離測定装置１の形状をＺ軸方向にコンパクトにするためには、集光レンズ５５の収束パワーをある程度大きく設定すればよい。
【００６３】
次に、図７、８を参照して、発明者らが行った光検出器５７におけるビームスポットのシミュレーションについて説明する。
【００６４】
図７は、図５（ａ）に示した比較例の構成において、側壁部４１ａの厚みと側壁部４１ａの曲率とを変化させた場合の受光面５７ａにおけるビームスポットの形状を示す図である。このシミュレーションでは、以下の（１）〜（７）に示すように条件を設定した。
【００６５】
（１）反射光の波長：９０５ｎｍ
（２）反射光の発光点の位置：回転中心軸Ｒ１０から２ｍ
（３）凹面４１ｂの曲率中心：側壁部４１ａに入射する反射光の光軸上
（４）集光レンズ５５の開口径：１５ｍｍ
（５）集光レンズ５５の焦点距離：２０ｍｍ
（６）カバー４０の材質：ポリカーボネート
（７）光検出器５７の位置：受光面５７ａにおいて反射光が側壁部４１ａに入射する方向に最も絞られる位置
【００６６】
発明者らは、上記（１）〜（７）の条件下で、比較例に係る側壁部４１ａの厚みｔを１、２、３ｍｍ、周方向における側壁部４１ａの曲率半径Ｒを４０、３０、２０ｍｍに変化させた。図７において９つの画像中の白い部分は、光検出器５７の受光面５７ａ（縦および横１．５ｍｍ）におけるビームスポットである。
【００６７】
図７に示すように、比較例の場合、側壁部４１ａの厚みｔが小さく、側壁部４１ａの曲率半径Ｒが大きい場合、側壁部４１ａによる第１発散方向の発散作用が小さいため、左上の画像に示すように、ビームスポットはある程度小さく絞られる。しかしながら、側壁部４１ａの厚みｔが大きく、側壁部４１ａの曲率半径Ｒが小さい場合、側壁部４１ａによる第１発散方向の発散作用が大きくなるため、たとえば右下の画像に示すように、ビームスポットは横方向に延びた形状となる。
【００６８】
図８は、図５（ｂ）に示した実施形態の構成において、側壁部４１ａの厚みと側壁部４１ａの曲率とを変化させた場合の受光面５７ａにおけるビームスポットの形状を示す図である。このシミュレーションでは、上記（１）〜（７）と同様の条件を設定した。
【００６９】
発明者らは、上記（１）〜（７）の条件下で、図７の場合と同様に側壁部４１ａの厚みｔと、側壁部４１ａの曲率半径Ｒを変化させた。また、発明者らは、側壁部４１ａの内側面および外側面に形成された凹面４１ｂの曲率半径ｒを、厚みｔと曲率半径Ｒの各条件下で、４５８１ｍｍ、２５３４ｍｍ、２２１１ｍｍ、１４２１ｍｍ、１２０６ｍｍ、１０６１ｍｍ、７６５ｍｍ、４９０ｍｍ、３００ｍｍに変化させた。側壁部４１ａによる第１発散方向の発散作用が大きくなるにつれて、第２発散方向の発散作用が大きくなるよう、曲率半径ｒの値を小さく設定した。
【００７０】
図８に示すように、実施形態の場合、側壁部４１ａの厚みｔが大きく側壁部４１ａの曲率半径Ｒが小さい場合、側壁部４１ａによる第１発散方向の発散作用が大きくなるが、凹面４１ｂの曲率半径ｒも小さくなるため、側壁部４１ａによる第２発散方向の発散作用も大きくなる。したがって、側壁部４１ａの厚みｔと側壁部４１ａの曲率半径Ｒがどのように変化しても、ビームスポットは略焦点程度まで収束されたサイズとなる。
【００７１】
なお、厚みｔが１ｍｍで曲率半径Ｒが４０ｍｍの条件下では、比較例および実施形態の両方の場合で、ビームスポットは小さなサイズとなる。しかしながら、実施形態の場合、凹面４１ｂの曲率半径ｒによって第２発散方向の発散作用が生じるため、比較例に比べて、ビームスポットは明瞭に絞られた状態となっている。
【００７２】
＜実施形態の効果＞
以上、実施形態によれば、以下の効果が奏される。
【００７３】
側壁部４１ａが周方向に沿って延びるため、側壁部４１ａは、回転中心軸Ｒ１０に垂直な平面において曲率を有する。また、側壁部４１ａは、回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向に凹んだ凹面４１ｂを有するため、この凹面４１ｂにより、回転中心軸Ｒ１０に平行な平面において曲率を有する。このように、側壁部４１ａが２つの曲率を有するため、反射光は、側壁部４１ａを通過する際に、これら２つの曲率によって、第１発散方向と第２発散方向の２方向のレンズ作用（発散作用）を受ける。したがって、凹面４１ｂの曲率を調整することにより、側壁部４１ａを透過する反射光に非点収差が導入されることを抑制できる。こうして、非点収差が抑制された反射光が光検出器５７に導かれることにより、光検出器５７の受光面５７ａにおいて、反射光を、焦点スポット程度のサイズにまで小さく集光できる。これにより、光検出器５７の受光面５７ａを顕著に小さくでき、検出信号に対する外光の影響を抑制できる。よって、距離測定装置１の測距性能を高めることができる。
【００７４】
カバー４０は、本体１ａ（図１参照）の上面を覆っているため、本体１ａ（図１参照）の上面を保護できる。カバー４０の径が小さい場合、あるいは、カバー４０の厚みが大きい場合は、回転中心軸Ｒ１０に垂直な平面の面内方向における側壁部４１ａのレンズ作用が大きくなり、側壁部４１ａを透過する反射光に大きな非点収差が導入される。しかし、これらの場合も、図８を示して説明したように、凹面４１ｂの曲率を調整することにより、非点収差を抑制できる。このため、カバー４０の径を小さくして距離測定装置１の形状を小さくでき、また、カバー４０の厚みを大きくして本体１ａの上面の保護を強化できる。
【００７５】
側壁部４１ａの内側面および外側面には、それぞれ凹面４１ｂが形成されている。これにより、各凹面４１ｂによって第２発散方向の発散作用を反射光に付与でき、第２発散方向における発散作用を付与できるレンジを広げることができる。したがって、たとえば、側壁部４１ａにおける周方向の曲率が大きく、あるいは、側壁部４１ａの厚みが大きいために、側壁部４１ａによる第１発散方向の発散作用が大きい場合においても、各凹面４１ｂにより、第１発散方向と同様の発散作用を、第２発散方向にも生じさせることができる。これにより、受光面５７ａ上において、反射光を小さなサイズに収束させることができる。
【００７６】
測距領域にレーザ光を投射するための光学系（投光部）と、測距領域からの反射光を受光するための光学系（受光部）が、回転中心軸Ｒ１０に対して傾いて配置されたミラー５４を共有している。このように、投光部と受光部とがミラー５４を共有することにより、距離測定装置１の構成を簡素化できる。
【００７７】
また、集光レンズ５５の中央に、光源５１とコリメータレンズ５２とが収容されている。これにより、光源５１から出射されるレーザ光と、物体から反射され光検出器５７に向かうレーザ光の反射光とを分岐させるための光学素子が不要となる。このため、この光学素子で反射したレーザ光に起因する内部迷光を抑制でき、光検出器５７に対する内部迷光の混入を低減できる。よって、距離測定装置１の測距性能を高めることができる。
【００７８】
集光レンズ５５の光軸が回転中心軸Ｒ１０に一致するように、集光レンズ５５が距離測定装置１内に設置されている。これにより、光源５１から出射されたレーザ光の光路を回転中心軸Ｒ１０に沿うように折り曲げてミラー５４に向かわせる構成が不要となる。よって、距離測定装置１の構成を簡素化できる。
【００７９】
光源５１から出射されたレーザ光の光路の周囲を覆う筒状の遮光部材３０が配置され、遮光部材３０の外側を通る反射光が集光レンズ５５により光検出器５７の受光面５７ａに集光される。このように、遮光部材３０が配置されることにより、レーザ光の光路から装置内部にレーザ光が漏れ出ることが防がれる。これにより、内部迷光が光検出器５７に到達することをより確実に抑止できる。よって、距離測定装置１の測距性能を高めることができる。
【００８０】
＜変更例＞
距離測定装置１の構成は、上記実施形態に示した構成以外に、種々の変更が可能である。
【００８１】
たとえば、上記実施形態では、図６（ｄ）に示したように、カバー４０の側壁部４１ａの全周が、レーザ光および反射光を透過するための光学窓を構成したが、光学窓は、必ずしも、全周にわたって設けられる必要はない。
【００８２】
たとえば、図９（ａ）に示すように、距離測定を行う範囲が角度θ（＜３６０°）に限定されている場合は、側壁部４１ａのうち角度θの範囲にのみレーザ光および反射光を透過する光学窓６１が設けられればよい。この場合、光学窓６１が設けられない側壁部４１ａは、レーザ光を透過しない樹脂等により構成されてもよい。また、光学窓６１の内側面および外側面には、上記実施形態と同様に、回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向に凹んだ凹面４１ｂが設けられる。これにより、上記実施形態と同様、光学窓６１に入射する反射光を、光検出器５７の受光面５７ａにおいて小さなビームスポットに集光させることができる。
【００８３】
また、距離測定を行う範囲が角度θに限定されている場合、図９（ｂ）に示すように、角度θの範囲以外の側壁部４１ａもレーザ光を透過可能な材料で構成されてもよい。この場合、図９（ｂ）に示すように、光学窓６１を構成する角度θの範囲のみに凹面４１ｂが設けられてもよい。
【００８４】
また、上記実施形態では、側壁部４１ａのＺ軸方向の全範囲に凹面４１ｂが形成されたが、これに限らず、側壁部４１ａのうち、集光レンズ５５に取り込まれる反射光が通る範囲にのみ凹面４１ｂが形成されてもよい。たとえば、図９（ｃ）に示すように、側壁部４１ａのうち、Ｚ軸方向の所定範囲にのみ凹面４１ｂが設けられてもよい。この場合、側壁部４１ａのうち、凹面４１ｂが形成された範囲が、光学窓６２を構成する。凹面４１ｂが設けられない範囲の側壁部４１ａは、レーザ光を透過しない樹脂等により構成されてもよい。この構成によっても、上記実施形態と同様、光学窓６２に入射する反射光を、凹面４１ｂの光学作用により、光検出器５７の受光面５７ａにおいて小さなビームスポットに集光させることができる。
【００８５】
なお、図９（ｃ）の構成において、図９（ｄ）に示すように、光学窓６２以外のカバー４０の部分も、レーザ光を透過するように構成されてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、側壁部４１ａの内側面および外側面の両方に凹面４１ｂが形成されたが、側壁部４１ａの内側面および外側面の何れか一方に凹面４１ｂが形成されてもよい。たとえば、図１０（ａ）に示すように、側壁部４１ａの内側面にのみ凹面４１ｂが形成されてもよく、図１０（ｂ）に示すように、側壁部４１ａの外側面にのみ凹面４１ｂが形成されてもよい。
【００８７】
なお、上記実施形態のように、側壁部４１ａの内側面および外側面の両方に凹面４１ｂが形成される場合、各凹面４１ｂによってレンズ作用が生じるため、凹面４１ｂによる非点収差の抑制作用をより効果的に発揮させることができる。また、図１０（ｂ）に示すように外側面にのみ凹面４１ｂが設けられる場合、カバー４０の内側面にはＺ軸方向に凹凸がないため、カバー４０の成型時に、カバー４０の内部から型を抜きやすくなる。したがって、図１０（ｂ）の場合、カバー４０を容易に成型することができる。
【００８８】
また、上記実施形態では、側壁部４１ａは、回転中心軸Ｒ１０に平行な方向（Ｚ軸方向）に延びていたが、これに限らず、図１０（ｃ）に示すように、側壁部４１ａは、回転中心軸Ｒ１０に対してやや傾いていてもよい。図１０（ｃ）では、側壁部４１ａの円筒形状において、上端の径が下端の径よりも小さくなっている。回転中心軸Ｒ１０に対する側壁部４１ａの傾きは、たとえば５°程度に設定される。
【００８９】
なお、２つの凹面４１ｂの曲率中心は、上記実施形態と同様、ミラー５４の反射面５４ａで折り曲げられた後の集光レンズ５５の光軸（Ｘ軸に平行な光軸）上に設定されることが好ましい。ただし、図１０（ｃ）に示す構成において、側壁部４１ａの傾き角が小さい場合は、２つの凹面４１ｂの曲率中心がこの光軸からややずれても、光検出器５７の受光面５７ａに集光される反射光のビームスポットには、大きな歪みが生じない。このため、たとえば、側壁部４１ａの内側の凹面４１ｂの曲率中心が、上記光軸に対してＺ軸負側にずれた位置に設定されもよく、また、側壁部４１ａの外側の凹面４１ｂの曲率中心が、上記光軸に対してＺ軸正側にずれた位置に設定されもよい。
【００９０】
このように側壁部４１ａが傾いている場合、カバー４０の成形時に、カバー４０の内部から型を抜きやすくなる。よって、カバー４０を容易に成型することができる。
【００９１】
また、上記実施形態では、側壁部４１ａの内側面および外側面のいずれにも凹面４１ｂが形成されが、内側面および外側面のいずれか一方が凸面であってもよい。たとえば、図１０（ｄ）に示すように、内側面に凹面４１ｂが形成され、外側面に凸面４１ｃが形成されてもよい。ただし、この場合は、凹面による発散作用が、凸面による収束作用を上回る必要がある。これにより、側壁部４１ａに入射した反射光は、上記実施形態と同様、第２発散方向（Ｚ軸方向）に発散作用を受けるため、光検出器５７の受光面５７ａにおけるビームスポットを小さく絞ることができる。
【００９２】
また、上記実施形態では、図３に示したように、支持部材２２の開口２２ａから取り込まれた反射光の大部分を反射できるように、ミラー５４の大きさが設定された。しかしながら、これに限らず、図１１に示すように、ミラー５４のＸ軸方向の幅が短くなり、反射光が細長い形状で集光レンズ５５に入射するよう距離測定装置１が構成されてもよい。図１１の構成によれば、図３に示した実施形態の構成に比べて、光検出器５７に導かれる反射光の光量が減少するものの、距離測定装置１の高さを低くすることができる。この場合も、凹面４１ｂによって反射光に第２発散方向の発散作用が付与されるため、上記実施形態と同様、光検出器５７の受光面５７ａにおける反射光のビームスポットを小さく絞ることができる。
【００９３】
また、光学系の構成は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、適宜変更され得る。たとえば、光源５１とコリメータレンズ５２が集光レンズ５５に埋め込まれていなくてもよく、光源５１から出射されるレーザ光の光路と、測距領域で反射され光検出器５７に入射するレーザ光の反射光の光路とを光学素子で分岐させる光学系であってもよい。
【００９４】
図１２（ａ）、（ｂ）は、光源５１とコリメータレンズ５２が回転中心軸Ｒ１０のＸ軸負側に配置される場合の構成を示す図である。図１２（ａ）は、この変更例に係る距離測定装置１の構成を模式的に示す側面透視図であり、図１２（ｂ）は、この変更例に係るミラー７２の拡大側面図である。
【００９５】
図１２（ａ）に示すように、この変更例では、光源５１と光検出器５７が、Ｘ軸方向に並ぶように基板に設置されている。また、集光レンズ５５のＺ軸負側において、ミラー７１、７２が設置されている。コリメータレンズ５２は、光源５１とミラー７１との間に設置されている。ミラー７１は、全反射ミラーである。図１２（ｂ）に示すように、ミラー７２は、透明部材７２ａと反射膜７２ｂを備える。反射膜７２ｂは、透明部材７２ａのＺ軸正側の面の中央に設けられている。反射膜７２ｂ以外の領域には、反射膜が形成されていない。
【００９６】
この変更例では、光源５１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ５２により平行光となり、ミラー７１によりＸ軸正方向に反射される。ミラー７１により反射されたレーザ光は、反射膜７２ｂに入射する。その後、レーザ光は、反射膜７２ｂによりＺ軸正方向に反射され、集光レンズ５５を通って、ミラー５４により測距領域へと反射される。
【００９７】
また、この変更例では、距離測定装置１の構成部品を収容する円筒状の筐体８０が設けられている。筐体８０の側壁部８１には、周方向の所定の角度範囲に開口８１ａが設けられている。開口８１ａには、ミラー５４から測距領域へ向かうレーザ光と、測距領域の物体で反射された反射光とを透過する光学窓８２が設置されている。光学窓８２は、円筒形状を有しており、光学窓８２の内側面と外側面には、回転中心軸Ｒ１０を中心とする周方向に沿って伸び、且つ、回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向に凹んだ凹面８２ａが形成されている。ミラー５４は、回転部２０により、回転中心軸Ｒ１０について回転される。
【００９８】
測距領域の物体からの反射光は、光学窓８２によって、上記実施形態と同様、第１発散方向および第２発散方向に同程度の発散作用を受ける。光学窓８２を透過した反射光は、ミラー５４によりＺ軸負方向に反射され、集光レンズ５５により集光される。集光レンズ５５により集光された反射光は、大半が、ミラー７２の透明部材７２ａを透過する。ミラー７２を透過した反射光は、光検出器５７へと導かれる。
【００９９】
この変更例においても、上記実施形態と同様、反射光は第１発散方向と第２発散方向に同程度の発散作用を受けるため、集光レンズ５５により反射光を光検出器５７の受光面５７ａにおいて小さく絞ることができる。
【０１００】
また、上記実施形態では、投光部と受光部がミラー５４を共有したが、これに限らず、光源５１から出射されたレーザ光を測距領域へと反射するミラーと、測距領域からの反射光を光検出器５７へと反射するミラーとが別々に設けられ、各ミラーが同期して駆動されてもよい。
【０１０１】
また、上記実施形態では、固定部１０と回転部２０にそれぞれコイル１２と磁石２３を配置して回転部２０を駆動させたが、回転部２０が他の駆動機構によって駆動されてもよい。たとえば、回転部２０の外周面に、全周に亘ってギアが設けられ、このギアにモータの駆動軸に設置されたギアが噛み合うように駆動機構が構成されてもよい。
【０１０２】
また、回転部２０を回転可能に支持する構成も、上記実施形態の構成に限られるものではない。また、レーザ光（投射光）の投射方向は、必ずしも、回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向でなくてもよく、回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向に対して所定角度傾いていてもよい。コイル１２の配置数や、磁石２３の配置数も、適宜変更可能である。
【０１０３】
また、上記実施形態では、光源５１から出射されたレーザ光が装置内部に漏れ出ないようにするために遮光部材３０が用いられたが、装置内部に漏れ出るレーザ光が問題とならない場合には、遮光部材３０は省略されてもよい。
【０１０４】
また、距離測定機能がなく光検出器５７からの信号により投射方向に物体が存在するか否かの検出機能のみを備えた装置に本発明に係る構造を適用することも可能である。この場合も、反射光を光検出器５７の受光面５７ａにおいて小さく絞ることができるため、物体の有無を適正に検出することができる。
【０１０５】
この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  …  距離測定装置
１０  …  固定部（本体）
２０  …  回転部（投光部）
３０  …  遮光部材
４０  …  カバー
４１ａ  …  側壁部（光学窓）
４１ｂ  …  凹面
５４  …  ミラー
５１  …  光源（レーザ光源、投光部）
５２  …  コリメータレンズ（投光部）
５５  …  集光レンズ（受光部）
５７  …  光検出器（受光部）
５７ａ  …  受光面
６１、６２  …  光学窓
８２  …  光学窓
８２ａ  …  凹面
Ｒ１０  …  回転軸中心軸（回転軸）
【図１】
2020190495.tif 000003
【図２】
2020190495.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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