(57)【要約】【課題】異常の有無を逐次確認することができる距離画像測定装置を提供する。【解決手段】光源２１と、画像センサ２２と、筐体１０と、窓１２と、飛行時間に基づいて物体までの距離を算出する距離算出部とを備えた距離画像測定装置１であって、鏡面が投射光Ｌｐの光軸に対して傾斜しているミラー部分３４と、ミラー部分３４に取り付けられ、投射光Ｌｐを拡散反射する拡散反射部材部分３５とを備え、基準内部反射光が、画像センサ２２の視野対応領域により検出できるようになっており、装置外部で生じた反射光Ｌｒを画像センサ２２の視野対応領域の全領域が受光できるように、拡散反射部材部分３５を移動させる駆動部３３と、基準内部反射光に基づいて距離算出部が算出した距離が正常範囲か否かを判断することで、観測視野に存在する物体を検出する機能に異常があるか否かを判断する異常判断部を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を投射する光源（２１）と、
前記光源が投射した光である投射光が物体で反射して生じた反射光を受光する画像センサ（２２）と、
前記光源と前記画像センサを収容する筐体（１０）と、
前記筐体に設けられ、前記投射光と前記反射光が通過する窓（１２）と、
前記光源から前記投射光が投射されてから前記画像センサが前記反射光を受光するまでの時間である飛行時間に基づいて前記物体までの距離を算出する距離算出部（４１）とを備えた距離画像測定装置であって、
前記投射光を前記窓の方向に反射するとともに、前記窓から入射する前記反射光を前記画像センサに向かう方向に反射するために、鏡面が前記投射光の光軸に対して傾斜しているミラー（３４、１３１、４３３）と、
前記ミラーに取り付けられ、前記投射光を拡散反射する拡散反射部材（３５、３３３、４３４）とを備え、
前記投射光が前記拡散反射部材により反射されて生じた前記反射光である基準内部反射光が、前記画像センサの受光面のうち、観測視野に存在する物体を検出するために必要な領域である視野対応領域により検出できるようになっており、
装置外部で生じた前記反射光を前記画像センサの前記視野対応領域の全領域が受光できるように、前記拡散反射部材を移動させる駆動部（３３）と、
前記画像センサの前記視野対応領域により検出された前記基準内部反射光に基づいて前記距離算出部が算出した距離が正常範囲か否かを判断することで、前記観測視野に存在する物体を検出する機能に異常があるか否かを判断する異常判断部（４３）を備える、距離画像測定装置。
【請求項２】
前記ミラーおよび前記拡散反射部材はフィルム状であり、
前記ミラーおよび前記拡散反射部材は互いに連結されて１つの環状帯（３１）になっており、
前記駆動部は、前記環状帯を同一位置にて回転させ、
前記環状帯のミラー部分は、前記観測視野の全部になる大きさであり、前記環状帯の拡散反射部材部分は、前記環状帯の回転方向と交差する方向の大きさが、前記観測視野の一辺以上の大きさである、請求項１に記載の距離画像測定装置。
【請求項３】
前記拡散反射部材はフィルム状であり、
フィルム状の前記拡散反射部材に透明フィルム（１３４）が連結されて、前記拡散反射部材と前記透明フィルムとが１つの環状帯（１３３）になっており、
前記駆動部は、前記環状帯を同一位置にて回転させ、
前記環状帯の透明フィルム部分は、前記観測視野の全部になる大きさであり、前記環状帯の拡散反射部材部分は、前記環状帯の回転方向と交差する方向の大きさが、前記観測視野の一辺以上の大きさである、請求項１に記載の距離画像測定装置。
【請求項４】
前記拡散反射部材はフィルム状であり、
前記拡散反射部材に環状の１対の案内帯（２３４）が連結されることで、１対の前記案内帯の間に前記拡散反射部材が存在する部分と、１対の前記案内帯の間が空間である部分とが形成された１つの環状帯（２３３）を備え、
前記駆動部は、前記環状帯を同一位置にて回転させ、
前記環状帯の空間部分は、前記観測視野の全部になる大きさであり、前記環状帯の拡散反射部材部分は、前記環状帯の回転方向と交差する方向の大きさが、前記観測視野の一辺以上の大きさである、請求項１に記載の距離画像測定装置。
【請求項５】
前記拡散反射部材（３３３）は、前記観測視野の一部を占める大きさであって、前記ミラーの鏡面上に配置され、
前記駆動部は、前記拡散反射部材が前記観測視野の全部を通るように、前記拡散反射部材を前記ミラーに沿って移動させる、請求項１に記載の距離画像測定装置。
【請求項６】
多角柱（４３１）を備え、
前記駆動部は、前記多角柱を、その多角柱の軸に平行な回転軸周りに回転させ、
前記画像センサの前記視野対応領域の全部が、前記ミラーを介して装置外部からの入射する前記反射光を検出できるように、前記ミラーが、前記多角柱の一側面以上において前記側面の一部または全部に配置されており、かつ、
前記画像センサの前記視野対応領域の全部が、前記拡散反射部材により反射された前記基準内部反射光を検出できるように、前記拡散反射部材が、前記多角柱の１つの側面以上において前記側面の一部または全部に配置されている、請求項１に記載の距離画像測定装置。
【請求項７】
前記拡散反射部材の大きさは、前記基準内部反射光が前記画像センサの前記視野対応領域の一部により受光される大きさであり、
前記駆動部は、経時的に、前記基準内部反射光が、前記画像センサの前記視野対応領域に存在する全部の画素に受光されるように前記拡散反射部材を移動させ、
前記異常判断部は、経時的に、前記基準内部反射光が、前記画像センサの前記視野対応領域に存在する全部の画素に受光されるように、前記拡散反射部材が前記駆動部により移動させられている状態で、前記距離算出部が算出した距離が正常範囲か否かを判断することに加え、前記画像センサが検出した前記基準内部反射光から決定される前記拡散反射部材の動きが、前記駆動部が前記拡散反射部材を移動させる動きと一致するか否かも判断する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の距離画像測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
距離画像測定装置に関し、特に、光の投受光により距離を測定する距離画像測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源が投射光を投射してから、投射光が物体で反射して生じた反射光が画像センサにより受光されるまでの時間である飛行時間に基づいて、その物体までの距離を測定する距離画像測定装置が知られている。この距離画像測定装置は、光の飛行時間に基づいて物体までの距離を測定することから、Time of Flight方式（以下、ＴｏＦ方式）の距離画像測定装置と言われる。
【０００３】
ＴｏＦ方式で距離を測定する装置として、他に、パルスレーザ光を投射光とし、反射光を画像センサではなく１つの受光素子により受光する装置も知られている（たとえば特許文献１）。特許文献１に記載された装置は、筐体内において、回転ミラーから見てレーザ光透過板とは反対方向に反射部材を配置し、その反射部材を経由する投受光経路の経路長が既知であることを利用して、距離算出に用いる補正データを生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２０３８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＴｏＦ方式の距離画像測定装置は、高速に三次元画像を得ることができるという特徴がある。そこで、ＴｏＦ方式の距離画像測定装置によりロボットの周辺を監視し、ロボットに人が近づいた場合にロボットを緊急停止させるなど、ＴｏＦ方式の距離画像測定装置をセキュリティ用途に利用することが検討されている。
【０００６】
セキュリティ用途にＴｏＦ方式の距離画像測定装置を用いる場合、高い信頼性が要求される。具体的には、光源から投射光が投光されていること、その投射光が、画像センサが備える複数の画素のうち、設定された視野の光を検出する全部の画素により受光されていることを逐次確認する必要がある。さらに、距離を算出する演算装置が正しく距離を算出できていることも、逐次確認する必要がある。
【０００７】
特許文献１では、投受光経路の経路長が既知である反射部材に向けて投射光を投射したときの飛行時間から補正データを生成している。補正データが生成できることは、光源がパルスレーザ光を発光できていること、および、そのパルスレーザ光を受光素子が検出できていることが確認できたことになる。すなわち、投光系および受光系が正常であることが確認できたことになる。また、補正データを用いることにより正しく距離を算出できるようになる。
【０００８】
そこで、セキュリティ用途に用いるＴｏＦ方式の距離画像測定装置でも、特許文献１に開示されている技術を用いて、異常の有無を逐次判断できるかを検討する。前述したように、セキュリティ用途にＴｏＦ方式の距離画像測定装置を用いる場合、投射光が、画像センサが備える複数の画素のうち、設定された視野の光を検出する全部の画素により受光されていることを逐次確認する必要がある。したがって、単純に特許文献１の技術を利用すると、画像センサの視野を全部塞ぐ反射部材を配置する必要がある。しかし、当然、視野を全部塞いでしまっては、装置外部にある物体の距離を測定することはできない。よって、どのようにして、逐次、装置の異常の有無を確認できるようにするかが問題になる。
【０００９】
本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、異常の有無を逐次確認することができる距離画像測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、開示した技術的範囲を限定するものではない。
【００１１】
上記目的を達成するための請求項１に係る距離画像測定装置は、
光を投射する光源（２１）と、
光源が投射した光である投射光が物体で反射して生じた反射光を受光する画像センサ（２２）と、
光源と画像センサを収容する筐体（１０）と、
筐体に設けられ、投射光と反射光が通過する窓（１２）と、
光源から投射光が投射されてから画像センサが反射光を受光するまでの時間である飛行時間に基づいて物体までの距離を算出する距離算出部（４１）とを備えた距離画像測定装置であって、
投射光を窓の方向に反射するとともに、窓から入射する反射光を画像センサに向かう方向に反射するために、鏡面が投射光の光軸に対して傾斜しているミラー（３４、１３１、４３３）と、
ミラーに取り付けられ、投射光を拡散反射する拡散反射部材（３５、３３３、４３４）とを備え、
投射光が拡散反射部材により反射されて生じた反射光である基準内部反射光が、画像センサの受光面のうち、観測視野に存在する物体を検出するために必要な領域である視野対応領域により検出できるようになっており、
装置外部で生じた反射光を画像センサの視野対応領域の全領域が受光できるように、拡散反射部材を移動させる駆動部（３３）と、
画像センサの視野対応領域により検出された基準内部反射光に基づいて距離算出部が算出した距離が正常範囲か否かを判断することで、観測視野に存在する物体を検出する機能に異常があるか否かを判断する異常判断部（４３）を備える。
【００１２】
この距離画像測定装置は、拡散反射部材を備えており、拡散反射部材が観測視野内に位置した状態で、その拡散反射部材に投射光が投射されると、拡散反射部材で反射されて生じた基準内部反射光は、画像センサの受光面の視野対応領域により検出される。
【００１３】
拡散反射部材はミラーに取り付けられていることから、取り付け位置は既知である。よって、基準内部反射光が画像センサの視野対応領域により検出された場合に距離算出部により算出される距離の正常範囲は予め設定しておくことができる。
【００１４】
したがって、画像センサの視野対応領域に存在している画素により検出された基準内部反射光に基づいて距離算出部が算出した距離を、予め設定した正常範囲と比較することで、画像センサの視野対応領域に存在する画素など、観測視野に存在する物体を検出する要素に異常があるかどうかを判断することができる。また、拡散反射部材を移動させれば、観測視野の全領域に存在する装置外部の物体までの距離を測定することもできる。
【００１５】
また、この距離画像測定装置は、装置全体を小型にできる。その理由は以下の通りである。拡散反射部材は、設置されている位置において、画像センサの視野対応領域にある画素の全部が、拡散反射部材で反射された反射光を検出できる大きさにする必要がある。また、画像センサの視野対応領域が検出できる観測範囲は光源および画像センサから離れるほど大きくなる。したがって、拡散反射部材の位置が光源からの光路長が長くなる位置であるほど、拡散反射部材を大きくする必要がある。
【００１６】
この距離画像測定装置では、拡散反射部材はミラーに取り付けられている。ミラーは窓よりも光源および画像センサに近い位置に配置されるので、拡散反射部材が窓付近に配置されている場合や窓の一部が拡散反射部材とされて窓が移動可能になっている場合に比較して、拡散反射部材を小さくすることができる。拡散反射部材を小さくすることができると、拡散反射部材を移動させる構成も小さなもので済むため、装置全体を小型にできる。
【００１７】
さらに、この距離画像測定装置は、異常の一態様である値の固着を判断しやすい。複数の画素について値の固着が生じていると、複数の画素が検出した反射光の実際の飛行時間は相互に異なっていても、算出される距離は、画素によらず同じになってしまう場合が多いと考えられる。
【００１８】
この距離画像測定装置は、鏡面が投射光の光軸に対して傾斜しているミラーを備えており、拡散反射部材はミラーに取り付けられている。したがって、拡散反射部材において投射光を反射する面も、投射光の光軸に対して傾斜している。これにより、画像センサの視野対応領域に存在する複数の画素までの光源からの光路長およびそれに対応する飛行時間は画素の位置に応じて連続的に変化する。したがって、各画素に対応した正常範囲が連続的に変化する。値の固着が生じている場合には、複数の画素について算出した距離が一様になることが多いので、この距離画像測定装置のようにすれば、値の固着が生じていることを検出しやすい。
【００１９】
ミラーおよび拡散反射部材は、請求項２のようにフィルム状として互いに連結することができる。その請求項２に係る距離画像測定装置では、
ミラーおよび拡散反射部材はフィルム状であり、
ミラーおよび拡散反射部材は互いに連結されて１つの環状帯（３１）になっており、
駆動部は、環状帯を同一位置にて回転させ、
環状帯のミラー部分は、観測視野の全部になる大きさであり、環状帯の拡散反射部材部分は、環状帯の回転方向と交差する方向の大きさが、観測視野の一辺以上の大きさである。
【００２０】
環状帯の拡散反射部材部分は、環状帯の回転方向と交差する方向の大きさが観測視野の一辺以上の大きさであることから、環状帯の回転方向における拡散反射部材部分の大きさが観測視野の大きさよりも小さいとしても、環状帯が回転することで、画像センサの観測視野対応領域にある画素の全部が基準内部反射光を検出できる。
【００２１】
また、請求項３のように、ミラーは固定して、その周囲を拡散反射部材が回るようにすることもできる。その請求項３に係る距離画像測定装置では、
拡散反射部材はフィルム状であり、
フィルム状の拡散反射部材に透明フィルム（１３４）が連結されて、拡散反射部材と透明フィルムとが１つの環状帯（１３３）になっており、
駆動部は、環状帯を同一位置にて回転させ、
環状帯の透明フィルム部分は、観測視野の全部になる大きさであり、環状帯の拡散反射部材部分は、環状帯の回転方向と交差する方向の大きさが、観測視野の一辺以上の大きさである。
【００２２】
透明フィルムではなく、請求項４のように、その部分を空間とすることもできる。その請求項４に係る距離画像測定装置では、
拡散反射部材はフィルム状であり、
拡散反射部材に環状の１対の案内帯（２３４）が連結されることで、１対の案内帯の間に拡散反射部材が存在する部分と、１対の案内帯の間が空間である部分とが形成された１つの環状帯（２３３）を備え、
駆動部は、環状帯を同一位置にて回転させ、
環状帯の空間部分は、観測視野の全部になる大きさであり、環状帯の拡散反射部材部分は、環状帯の回転方向と交差する方向の大きさが、観測視野の一辺以上の大きさである。
【００２３】
また、請求項５のように、ミラーの鏡面上を拡散反射部材が移動するようにしてもよい。その請求項５に係る距離画像測定装置では、
拡散反射部材（３３３）は、観測視野の一部を占める大きさであって、ミラーの鏡面上に配置され、
駆動部は、拡散反射部材が観測視野の全部を通るように、拡散反射部材をミラーに沿って移動させる。
【００２４】
請求項６のように、ミラーを備える物体を多角柱として、その多角柱を回転させてもよい。その請求項６に係る距離画像測定装置では、
多角柱（４３１）を備え、
駆動部は、多角柱を、その多角柱の軸に平行な回転軸周りに回転させ、
画像センサの視野対応領域の全部が、ミラーを介して装置外部からの入射する反射光を検出できるように、ミラーが、多角柱の１つの側面以上において側面の一部または全部に配置されており、かつ、
画像センサの視野対応領域の全部が、拡散反射部材により反射された基準内部反射光を検出できるように、拡散反射部材が、多角柱の一側面以上において側面の一部または全部に配置されている。
【００２５】
請求項７に係る距離画像測定装置では、
拡散反射部材の大きさは、基準内部反射光が画像センサの視野対応領域の一部により受光される大きさであり、
駆動部は、経時的に、基準内部反射光が、画像センサの視野対応領域に存在する全部の画素に受光されるように拡散反射部材を移動させ、
異常判断部は、経時的に、基準内部反射光が、画像センサの視野対応領域に存在する全部の画素に受光されるように、拡散反射部材が駆動部により移動させられている状態で、距離算出部が算出した距離が正常範囲か否かを判断することに加え、画像センサが検出した基準内部反射光から決定される拡散反射部材の動きが、駆動部が拡散反射部材を移動させる動きと一致するか否かも判断する。
【００２６】
この請求項７に係る距離画像測定装置では、経時的に、基準内部反射光が画像センサの視野対応領域の全部の画素に受光されるように、拡散反射部材を移動させる。拡散反射部材を移動させると、画像センサに検出される基準内部反射光からも、拡散反射部材が移動していることが確認できるはずである。
【００２７】
そこで、異常判断部は、距離算出部が算出した拡散反射部材までの距離が正常範囲か否かを判断することに加えて、画像センサが検出した基準内部反射光から決定される拡散反射部材の動きが、駆動部が拡散反射部材を移動させた動きと一致するか否かも判断する。このようにすることにより、距離画像測定装置に異常があるにも関わらず、異常であると判断できない場合を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態の距離画像測定装置１の構成を示す図である。
【図２】ミラー環状帯３１の上面を示す図である。
【図３】ミラー環状帯３１の上面の全部がミラー部分３４になっている状態を示す図である。
【図４】図１の制御部４０が備える機能を示す図である。
【図５】制御部４０が実行する処理を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態の距離画像測定装置１００の構成を示す図である。
【図７】拡散反射環状帯１３３の上面を示す図である。
【図８】拡散反射環状帯１３３の上面の全部が透明フィルム部分１３４になっている状態を示す図である。
【図９】ミラー１３１の鏡面に直交する方向から拡散反射環状帯２３３を見た図である。
【図１０】図９に示す状態からミラー１３１の裏面まで拡散反射部材部分３５した状態を示す図である。
【図１１】第４実施形態の距離画像測定装置３００の構成を示す図である。
【図１２】第４実施形態においてミラー１３１の上面からミラー１３１の周囲を見た図である。
【図１３】図１２に示す状態から拡散反射部材３３３が移動した状態を示す図である。
【図１４】第５実施形態の距離画像測定装置４００を示す図である。
【図１５】距離画像測定装置４００が備える三角柱４３１を示す斜視図である。
【図１６】図１５とは異なる側面が上面となっている三角柱４３１を示す図である。
【図１７】第６実施形態における三角柱４３１を示す斜視図である。
【図１８】図１７とは別の側面が上面になっている状態の三角柱４３１を示す斜視図である。
【図１９】図１７、図１８とは別の側面が上面になっている状態の三角柱４３１を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜第１実施形態＞
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の距離画像測定装置１の構成を示す図である。距離画像測定装置１は、筐体１０を備えており、その筐体１０の内部に、投受光部２０と、偏向部３０と、制御部４０とが収容されている。
【００３０】
筐体１０は、遮光材料で構成されているが、一部に開口１１が形成されており、その開口１１に窓１２が取り付けられている。窓１２は光源２１が投射する投射光Ｌｐ、および、その投射光Ｌｐが物体で反射して生じた反射光Ｌｒが通過できる光透過性である。
【００３１】
投受光部２０は、光源２１と画像センサ２２とを備えている。これら光源２１と画像センサ２２は同一の基板２３に固定されている。距離画像測定装置１は、ＴｏＦ方式で物体までの距離を測定するので、光源２１は、物体に照射するための光である投射光Ｌｐを投射する。投射光Ｌｐには種々の波長の光を用いることができる。たとえば、投射光Ｌｐは９４０ｎｍなどの赤外光である。光源２１は、パルス状に投射光Ｌｐを投射することができる。光源２１は、たとえばＬＥＤである。図１では光源２１は画像センサ２２を挟んで２つ設けられている。ただし、光源２１の数は、１つ、あるいは、３つ以上でもよい。
【００３２】
画像センサ２２は、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサなど、ＴｏＦ方式で距離を測定する際に用いられるイメージセンサを用いることができる。画像センサ２２は、複数の画素を備えており、各画素がどの方向からの反射光Ｌｒを受光するかは、設計時に決定することができる。画像センサ２２が反射光Ｌｒを検出する角度が画角であり、水平方向画角と垂直方向画角により視野を規定することができる。光源２１は、視野の全範囲に投射光Ｌｐを投射できるようになっている。なお、図１には示していないが、投射光Ｌｐを拡散させるレンズおよび反射光Ｌｒを集光するレンズを設けてもよい。
【００３３】
観測視野は、画像センサ２２が検出可能な視野のうち、実際に物体検出に用いる視野である。観測視野は、画像センサ２２が検出可能な視野全部でもよいし、その一部でもよい。観測される範囲は、投受光部２０から遠くなるほど広くなる。
【００３４】
偏向部３０は、投射光Ｌｐと反射光Ｌｒを偏向する部分であり、ミラー環状帯３１とそのミラー環状帯３１を同一位置で回転可能に支持する２つの回転軸３２と、その回転軸３２を回転させる駆動部３３とを備えている。
【００３５】
ミラー環状帯３１は、図２に示すように、ミラー部分３４と、拡散反射部材部分３５とが互いに連結されたものであり、全体として１つの環状帯となっている。ミラー部分３４を基準とすれば、ミラー部分３４に拡散反射部材部分３５が取り付けられていることになる。
【００３６】
ミラー部分３４は外面が鏡面になっているのに対して、拡散反射部材部分３５は外面が投射光Ｌｐを拡散反射する。ミラー部分３４および拡散反射部材部分３５は、幅方向の長さは同一であり、ミラー部分３４および拡散反射部材部分３５の幅方向の長さは、その位置における観測範囲よりも大きい。一方、ミラー環状帯３１の回転方向における拡散反射部材部分３５の長さは、その位置における観測範囲の１辺の長さよりも短い。
【００３７】
ミラー部分３４および拡散反射部材部分３５は、ともにフィルム状の厚さである。また、これらミラー部分３４と拡散反射部材部分３５の幅方向両端には、穴３６が一定間隔で形成されている。
【００３８】
回転軸３２の軸方向の両端部には、この穴３６に嵌まる突起３７が形成されている。したがって、回転軸３２が回転することにより、ミラー環状帯３１は回転軸３２により支持されている位置で回転する。２つの回転軸３２の相互の間隔は、ミラー環状帯３１において２つの回転軸３２の間にある部分がほぼ平面になる間隔となっている。図２および図３は、この平面に直交する方向からミラー環状帯３１を見た図である。図２および図３に示されている面が、投射光Ｌｐおよび反射光Ｌｒを反射する面であり、以下、この面を上面とする。
【００３９】
ミラー環状帯３１が回転する方向における拡散反射部材部分３５の長さはミラー環状帯３１の長手方向長さの半分よりも短い。したがって、ミラー環状帯３１は、回転位置によっては、図３に示すように、上面を全部、ミラー部分３４とすることができる。
【００４０】
２つの回転軸３２の間隔は、それら２つの回転軸３２に支持されることで平面となるミラー環状帯３１の上面が、ミラー環状帯３１が配置された位置での観測範囲よりも大きくなる間隔になっている。これら回転軸３２は、軸方向の両端面が、支持部材を介して筐体１０に連結されることで、筐体１０に固定されている。
【００４１】
また、２つの回転軸３２の相互の位置関係については、窓１２に近い側の回転軸３２が、他方の回転軸３２よりも光源２１から遠い位置にある。したがって、ミラー環状帯３１は、投射光Ｌｐの光軸に対して傾斜している。
【００４２】
ミラー環状帯３１がこのように傾斜しているため、ミラー環状帯３１のミラー部分３４は、投射光Ｌｐを窓１２の方向に反射し、反射光Ｌｒを画像センサ２２の方向に反射する。なお、傾斜している状態は、ミラー部分３４の鏡面と投射光Ｌｐの光軸とのなす角が９０度ではないことを意味する。
【００４３】
駆動部３３は、回転軸３２を回転させることで、ミラー環状帯３１を回転させるものであり、拡散反射部材部分３５の位置を認識可能に、ミラー環状帯３１を回転させる。駆動部３３は、具体的には、モータと、回転軸３２の回転位置を検出するエンコーダとを備えた構成とすることができる。
【００４４】
制御部４０は、投受光部２０の制御と、駆動部３３の制御とを行う。制御部４０は、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えたコンピュータにより実現できる。ＲＯＭには、汎用的なコンピュータを制御部４０として機能させるためのプログラムが格納されている。ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、制御部４０は、図４に示すように、距離算出部４１、駆動制御部４２、異常判断部４３としての機能を実行する。
【００４５】
距離算出部４１は、装置外部であって観測視野内にある物体までの距離を逐次算出する。そして、その距離を画像で示した三次元距離画像を逐次生成する。詳しくは、周期的に光源２１から投射光Ｌｐを投射させ、また、画像センサ２２の画素のうち視野対応領域に存在する画素が反射光Ｌｒを受光した時点を決定する。なお、前述したように、各画素がどの方向からくる反射光Ｌｒを受光するかは設計時に決定できる。したがって、観測視野を決めれば、その観測視野内で画像センサ２２に受光される反射光Ｌｒが画像センサ２２の受光面のどの領域に受光されるかは、予め決定しておくことができる。画像センサ２２の受光面において、観測視野内の各方向からの反射光Ｌｒを受光する領域が視野対応領域である。
【００４６】
光源２１が投射光Ｌｐを投射してから視野対応領域に存在する各画素が反射光Ｌｒを受光するまでの時間が飛行時間であり、飛行時間に光速を乗じて反射光Ｌｒが生じた物体までの距離を算出する。視野対応領域に存在する各画素について、この距離を算出した結果を表した画像が三次元距離画像である。
【００４７】
また、距離算出部４１は、三次元距離画像を作成した後、三次元距離画像内の複数の物体間の距離を逐次決定してもよい。そして、三次元距離画像が示す物体までの距離、あるいは、物体間の距離から、人とロボットとが接近しすぎている状況などを判断し、所定の警告条件が成立した場合に警告を出力する。
【００４８】
本実施形態の距離画像測定装置１は、このようなセキュリティ用途に用いるため、異常判断部４３により、装置の異常の有無を周期的に自ら確認する。異常判断部４３は、観測視野の全領域において、距離が正しく測定できている場合に異常なしとし、観測視野の一部にでも、反射光Ｌｒを検出できない部分がある場合や、反射光Ｌｒは検出できたが距離が正しく算出できない場合には、装置が異常であるとする。
【００４９】
異常判断部４３が異常判断を行う際には、駆動制御部４２により駆動部３３を制御して、ミラー環状帯３１の拡散反射部材部分３５により反射された反射光Ｌｒが画像センサ２２の視野対応領域にある全部の画素に検出されるようにする。より詳しくは、本実施形態では、駆動制御部４２は、図２に示す矢印の方向に、観測視野の一部の大きさである拡散反射部材部分３５が、観測視野の全部を通過するように、ミラー環状帯３１を回転させる。
【００５０】
ミラー環状帯３１は、筐体１０に間接的に固定されていることから、投射光Ｌｐがミラー環状帯３１の拡散反射部材部分３５で反射して画像センサ２２の視野対応領域に存在する各画素に受光される場合の光路長は予め算出しておくことができる。したがって、ミラー環状帯３１の拡散反射部材部分３５で反射して画像センサ２２の視野対応領域に存在する各画素に受光される反射光Ｌｒの飛行時間やその飛行時間から算出できる距離の正常範囲も予め設定しておくことができる。
【００５１】
実際に光源２１から投射光Ｌｐを投射して、ミラー環状帯３１の拡散反射部材部分３５で反射して画像センサ２２の視野対応領域に存在する各画素に受光される反射光Ｌｒをもとに距離を算出し、算出した距離が正常範囲かどうかを確認することで、距離画像測定装置１に異常があるかどうかを確認することができる。
【００５２】
このように、ミラー環状帯３１の拡散反射部材部分３５で反射して生じた反射光Ｌｒは、距離画像測定装置１に異常があるかどうかを確認することができる反射光Ｌｒであることから、以下、この反射光Ｌｒを基準内部反射光とする。
【００５３】
図５を用いて、制御部４０が実行する処理をさらに説明する。なお、図５において、ステップ（以下、ステップを省略）Ｓ１、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ８は距離算出部４１が実行し、Ｓ２、Ｓ６、Ｓ７は異常判断部４３が実行し、Ｓ３、Ｓ９、Ｓ１０は駆動制御部４２が実行する。
【００５４】
Ｓ１では、通常測定処理を実行する。通常測定処理は、ミラー環状帯３１の上面の全部をミラー部分３４として、投射光Ｌｐを投射し、画像センサ２２の視野対応領域に存在する全部の画素が検出した反射光Ｌｒをもとに三次元距離画像を生成する処理である。さらに、通常測定処理では、生成した三次元距離画像をもとに警告条件が成立するか否かを判断し、警告条件が成立した場合には警告を出力する。
【００５５】
Ｓ２では、異常確認タイミングになったか否かを判断する。異常確認タイミングは、予め設定されており、一定周期とすることができる。Ｓ２の判断結果がＮＯであればＳ１に戻り、通常測定処理を継続する。一方、Ｓ２の判断結果がＹＥＳになった場合にはＳ３に進む。
【００５６】
Ｓ３では、ミラー環状帯３１の拡散反射部材部分３５が観測視野の端に位置するようにミラー環状帯３１を回転させる。この位置を開始位置とし、開始位置から、拡散反射部材部分３５が一定速度で移動するように、ミラー環状帯３１の回転を開始させる。一定速度は、Ｓ５で決定する拡散反射部材部分３５の空間位置と、次にＳ５を実行して決定する拡散反射部材部分３５の空間位置との間に、隙間が生じない速度である。Ｓ４では、光源２１から投射光Ｌｐを投射させ、画像センサ２２により反射光Ｌｒを受光する。
【００５７】
Ｓ５では、Ｓ４を実行することで算出できる飛行時間に基づいて拡散反射部材部分３５の距離を算出する。拡散反射部材部分３５は、Ｓ３を実行後、一定速度で移動している。そのため、移動開始からの経過時間をもとに拡散反射部材部分３５の位置を算出することができ、拡散反射部材部分３５の位置が算出できると、拡散反射部材部分３５からの基準内部反射光を受光する画素を特定することができる。Ｓ５では、このようにして特定した画素が検出した反射光Ｌｒをもとに拡散反射部材部分３５の距離を算出する。ただし、拡散反射部材部分３５からの基準内部反射光を受光する画素の周囲の画素であって、本来は、ミラー環状帯３１のミラー部分３４となっている部分に対応する画素が出力した信号からも距離を算出する。拡散反射部材部分３５の位置および大きさが、正しい位置および大きさで観測できるかを判断するためである。
【００５８】
拡散反射部材部分３５に対応する画素およびその周囲の画素が出力した信号に基づいて距離を算出した後、その距離が、装置外部の距離ではない部分を決定する。そして、装置外部の距離ではない部分により形成される範囲を拡散反射部材部分３５の空間位置とする。
【００５９】
Ｓ６では、Ｓ５で決定した拡散反射部材部分３５の空間位置が、駆動制御部４２がミラー環状帯３１を回転させることで制御している拡散反射部材部分３５の位置を基準として決定できる正常範囲にあるか否かを判断する。この正常範囲は、駆動制御部４２がミラー環状帯３１を回転させることで制御している拡散反射部材部分３５の位置を基準として、許容される誤差を加えた範囲である。拡散反射部材部分３５の空間位置は、拡散反射部材部分３５までの距離と方位、拡散反射部材部分３５の形状と大きさにより規定される。したがって、拡散反射部材部分３５の空間位置が正常範囲にあるか否かを判断することにより、算出した拡散反射部材部分３５の距離が正常範囲かどうかも判断していることになる。Ｓ５で決定した拡散反射部材部分３５の空間位置が正常範囲にない場合には、距離画像測定装置１は正常ではなく、何らかの異常があることになる。そこで、Ｓ７に進み、異常通知を行う。
【００６０】
一方、Ｓ６の判断において、Ｓ５で決定した拡散反射部材部分３５の空間位置が正常範囲にあると判断した場合はＳ８に進む。Ｓ８では、Ｓ４の投受光において検出された装置外部の反射光Ｌｒから、三次元距離画像を生成する。三次元距離画像を生成した後は、Ｓ１と同様、警告条件が成立するか否かを判断する。
【００６１】
Ｓ９では、拡散反射部材部分３５が移動を終了する位置に到達したか否かを判断する。移動を終了する位置は、拡散反射部材部分３５が、開始位置とは反対側の観測視野の端に到達する位置である。Ｓ９の判断結果がＮＯであればＳ４に戻る。移動終了位置に到達するまで、投受光に基づいて決定した拡散反射部材部分３５の空間位置が正常範囲にあるか否かを判断するので、視野対応領域にある全部の画素について、正しく内部基準反射光を受光できているかどうかを判断できる。
【００６２】
Ｓ９の判断結果がＹＥＳであれば、視野対応領域にある全部の画素が、正しく内部基準反射光を受光できていることも含め、装置全体に異常がないことが確認できたことになる。そこで、Ｓ１０に進み、ミラー環状帯３１の上面を全部、ミラー部分３４とした後に、ミラー環状帯３１の回転を停止する。その後、Ｓ１へ戻る。
【００６３】
［第１実施形態のまとめ］
以上、説明した第１実施形態の距離画像測定装置１は、ミラー環状帯３１を備えている。ミラー環状帯３１は一部に拡散反射部材部分３５を備えており、拡散反射部材部分３５が画像センサ２２の観測視野に入るようにミラー環状帯３１が回転させられた状態では、基準内部反射光は画像センサ２２の受光面の視野対応領域により検出される。
【００６４】
ミラー環状帯３１は装置内に固定されていることから、基準内部反射光が画像センサ２２の視野対応領域により検出された場合に算出される距離の正常範囲を予め設定しておくことができる。
【００６５】
そこで、拡散反射部材部分３５を画像センサ２２の観測視野に入るようにミラー環状帯３１を回転させる。この状態で画像センサ２２の視野対応領域に存在している画素により検出された基準内部反射光に基づいて距離算出部４１が算出した距離を、予め設定した正常範囲と比較する（Ｓ６）。これにより、画像センサ２２の視野対応領域に存在する画素など、距離画像測定装置１において、観測視野に存在する物体を検出する要素に異常があるかどうかを、距離画像測定装置１が自ら判断することができる。
【００６６】
また、ミラー環状帯３１の上面全部をミラー部分３４とすれば（Ｓ１０）、投射光Ｌｐはミラー環状帯３１のミラー部分３４で反射され装置外部に投射される。また、装置外部で生じた反射光Ｌｒもミラー環状帯３１のミラー部分３４で反射され画像センサ２２により受光される。したがって、観測視野の全範囲に渡り、装置外部の物体までの距離を測定することもできる。
【００６７】
さらに、拡散反射部材部分３５は、ミラー部分３４に連結されて、ミラー部分３４とともに、装置内部に窓１２から離れて、窓１２よりも投受光部２０に近い位置に配置されている。よって、拡散反射部材部分３５が窓１２の付近に配置されている場合や窓１２の一部が拡散反射部材部分３５とされて窓１２が移動可能になっている場合に比較して、拡散反射部材部分３５を小さくすることができる。拡散反射部材部分３５を小さくすることができると、拡散反射部材部分３５を移動させる構成も小さなもので済むため、装置全体を小型にできる。
【００６８】
また、本実施形態では、ミラー環状帯３１は投射光Ｌｐの光軸に対して傾斜して配置されている。このようにミラー環状帯３１が投射光Ｌｐの光軸に対して傾斜していると、拡散反射部材部分３５内において位置を傾斜方向に沿って変化させた場合、その位置までの距離が連続的に変化する。値の固着が生じている場合には、複数の画素について算出した距離が同じになることが多いので、この距離画像測定装置１のようにすれば、値の固着が生じていることを検出しやすい。
【００６９】
また、本実施形態では、拡散反射部材部分３５の大きさは観測視野の一部になる大きさであり、経時的に、基準内部反射光が画像センサ２２の視野対応領域の全部の画素に受光されるように、拡散反射部材部分３５を移動させる（Ｓ３）。そして、拡散反射部材部分３５を移動させている過程で、逐次、拡散反射部材部分３５の空間位置を決定し、拡散反射部材部分３５の空間位置が正常範囲かどうかを判断している（Ｓ６）。つまり、本実施形態では、拡散反射部材部分３５までの距離が正常範囲か否かを判断することに加え、基準内部反射光から決定される拡散反射部材部分３５の動きが、駆動制御部４２が拡散反射部材部分３５を移動させた動きと一致するか否かも判断している。これにより、距離画像測定装置１に異常があるにも関わらず、異常であると判断できない場合を少なくできる。
【００７０】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
【００７１】
図６に第２実施形態の距離画像測定装置１００の構成を示す。距離画像測定装置１００は、偏向部１３０の構成が、第１実施形態の偏向部３０と相違する。偏向部１３０は、ミラー１３１を備えている。ミラー１３１は、支持柱１３２により筐体１０に固定されている。支持柱１３２は、ミラー１３１の側面と筐体１０とを連結している。
【００７２】
ミラー１３１は、２つの回転軸３２の間に配置されている。ミラー１３１の大きさは、ミラー１３１の上端と下端が、それぞれ回転軸３２に隣接する大きさであり、回転軸３２の位置は第１実施形態と同じである。また、ミラー１３１の形状は平板状である。
【００７３】
２つの回転軸３２の間には、拡散反射環状帯１３３が架け渡されている。ミラー１３１を基準にすれば、拡散反射環状帯１３３は、ミラー１３１に取り付けられている。拡散反射環状帯１３３の構成を、図７、８を用いて説明する。図７および図８は、ミラー１３１の鏡面に直交する方向から拡散反射環状帯１３３を見た図である。
【００７４】
拡散反射環状帯１３３は、第１実施形態のミラー環状帯３１のミラー部分３４を透明フィルム部分１３４に置き換えたものであり、ミラー環状帯３１と同じ拡散反射部材部分３５と穴３６を備える。透明フィルム部分１３４は、投射光Ｌｐおよび反射光Ｌｒを透過し、拡散反射環状帯１３３は、全体としてフィルム状である。拡散反射環状帯１３３の大きさは、ミラー環状帯３１と同じである。
【００７５】
図８は、拡散反射環状帯１３３において、拡散反射部材部分３５がミラー１３１の下側に位置した状態である。この状態では、ミラー１３１は拡散反射部材部分３５に遮られることなく、投射光Ｌｐおよび反射光Ｌｒを反射する。
【００７６】
第２実施形態の距離画像測定装置１００は、第１実施形態と同じ拡散反射部材部分３５を備えた拡散反射環状帯１３３を備えている。拡散反射環状帯１３３は、ミラー環状帯３１と異なりミラー部分３４を備えていないが、拡散反射環状帯１３３の内周側にはミラー１３１が配置されている。そして、拡散反射環状帯１３３はミラー部分３４に代えて透明フィルム部分１３４を備えている。したがって、ミラー１３１がミラー部分３４と同じ機能を果たす。よって、第２実施形態の距離画像測定装置１００は、第１実施形態と同じく図５に示す処理を実行することで、第１実施形態の距離画像測定装置１と同じ効果が得られる。
【００７７】
＜第３実施形態＞
図９、図１０に、第３実施形態の拡散反射環状帯２３３を示す。第３実施形態は、第２実施形態の拡散反射環状帯１３３に代えて、この拡散反射環状帯２３３を用いる点が、第２実施形態と相違する。
【００７８】
第３実施形態で用いる拡散反射環状帯２３３は、第２実施形態の拡散反射環状帯１３３から、穴３６が設けられている部分以外は、透明フィルム部分１３４を取り除いた構成である。穴３６が設けられている部分は、回転軸３２に架け渡される部分であるので、取り除かずに残してある。穴３６が設けられている部分以外は透明フィルム部分１３４が取り除かれることで、穴３６が設けられている部分は、一対の案内帯２３４になっている。したがって、拡散反射部材部分３５は、この案内帯２３４に連結されている。
【００７９】
このような構成であるから、拡散反射環状帯２３３は、１対の案内帯２３４の間に拡散反射部材部分３５が存在する部分と、１対の案内帯２３４の間が空間である部分とが形成されている。
【００８０】
透明フィルム部分１３４が空間になっても、投射光Ｌｐと反射光Ｌｒが透過する点では同じである。したがって、第３実施形態でも、第２実施形態と同じ効果が得られる。
【００８１】
なお、強度の点では、第２実施形態の拡散反射環状帯１３３の方が、第３実施形態の拡散反射環状帯２３３よりも優れている。一方、第２実施形態の拡散反射環状帯１３３が備える透明フィルム部分１３４は、経年劣化により、投射光Ｌｐおよび反射光Ｌｒの透過率が低下する可能性もある。そこで、透明フィルム部分１３４が劣化して投射光Ｌｐおよび反射光Ｌｒの透過率が低下した場合に、透明フィルム部分１３４の一部または全部を切り取ってもよい。
【００８２】
＜第４実施形態＞
図１１に、第４実施形態の距離画像測定装置３００を示す。第４実施形態の距離画像測定装置３００は、偏向部３３０の構成がこれまでの実施形態と相違する。偏向部３３０は、第２実施形態と同じミラー１３１を備える。ただし、筐体１０へのミラー１３１の固定方法は第２実施形態とは相違する。第２実施形態では、ミラー１３１の側面を支持柱１３２が支持していた。一方、第４実施形態では、ミラー１３１の背面を支持柱３３１が支持している。支持柱３３１はミラー１３１の背面と筐体１０とを連結している。
【００８３】
第４実施形態では、ミラー１３１の側面にはレール３３２が取り付けられている。レール３３２は、ミラー１３１の側面よりも長さが長い。レール３３２には、レール３３２に沿って移動可能に拡散反射部材３３３が取り付けられている。レール３３２は、ミラー１３１に取り付けられていることから拡散反射部材３３３は、レール３３２を介して、ミラー１３１に取り付けられていることになる。
【００８４】
図１２、図１３は、ミラー１３１の鏡面に直交する方向から、ミラー１３１を見た図である。レール３３２は、ミラー１３１の互いに対向する１対の側面にそれぞれ取り付けられている。また、レール３３２は、長手方向の両端が、ミラー１３１よりも突き出しており、拡散反射部材３３３がレール３３２の端まで移動した図１２に示す状態では、拡散反射部材３３３は、ミラー１３１の鏡面上に位置していない。
【００８５】
拡散反射部材３３３は、これまでの実施形態で説明した拡散反射部材部分３５と同様、投射光Ｌｐと反射光Ｌｒを拡散反射する。拡散反射部材３３３は、細長い形状であり、一度に観測視野を全部塞ぐ大きさではない。しかし、拡散反射部材３３３は、駆動部３３に駆動されることで、レール３３２に沿ってミラー１３１の１つの辺から反対側の辺まで移動することができる。また、拡散反射部材３３３は、ミラー１３１の１つの辺よりも長い。よって、拡散反射部材３３３が、ミラー１３１の１つの辺から反対側の辺まで移動することで、拡散反射部材３３３は観測視野の全部を通ることになる。
【００８６】
第４実施形態の距離画像測定装置３００を第３実施形態と比較すると、一対の案内帯２３４に代えて一対のレール３３２を備え、拡散反射部材部分３５に代えて拡散反射部材３３３を備えた構成と言える。したがって、第４実施形態でも、装置の異常を逐次確認する機能について、第３実施形態と同じ機能を有する。
【００８７】
＜第５実施形態＞
図１４に、第５実施形態の距離画像測定装置４００を示す。第５実施形態の距離画像測定装置４００は、偏向部４３０の構成がこれまでの実施形態と相違する。偏向部４３０は、多角柱の一例である三角柱４３１と、その三角柱４３１を、回転可能に支持する支持柱４３２と、駆動部３３とを備えた構成である。三角柱４３１は、相互に対向する一対の端面４３１ａの中心間を通る中心軸を回転中心として回転可能に支持柱４３２に支持されている。駆動部３３は、三角柱４３１を回転させるとともに、任意の回転角度で停止させることができる。駆動部３３は、これまでの実施形態と同様、たとえば、モータとエンコーダを備えた構成とすることができる。
【００８８】
図１５、図１６を用いて三角柱４３１について説明する。三角柱４３１の２つの側面にはミラー４３３が貼り付けられている。そして、残りの１つの側面には、拡散反射部材４３４が貼り付けられている。三角柱４３１をミラーとして見て、ミラー４３３を鏡面として見れば、拡散反射部材４３４はミラーに取り付けられていることになる。図１５、図１６において、最も大きく見える面が、投射光Ｌｐおよび反射光Ｌｒが照射される面である。
【００８９】
図１５では、投射光Ｌｐおよび反射光Ｌｒが照射される面が、ミラー４３３が貼り付けられている面になっている。図１４における三角柱４３１もこの状態になっている。三角柱４３１の各側面の大きさおよび形状は、ミラー１３１と同じである。したがって、図１４に示す状態では、これまでの実施形態における図３、図８、図１０、図１２と同様、観測視野の全範囲において、装置外部からの反射光Ｌｒを観測できる状態である。
【００９０】
一方、図１６では、投射光Ｌｐおよび反射光Ｌｒが照射される面が、拡散反射部材４３４が貼り付けられている面になっている。この状態では、観測視野の全部が拡散反射部材４３４になっており、画像センサ２２の観測視野対応領域に存在する全部の画素は、拡散反射部材４３４で投射光Ｌｐが反射された生じた内部基準反射光を受光する。
【００９１】
この第５実施形態のようにしても、図１５のようにすれば、観測視野の全範囲において、装置外部からの反射光Ｌｒを観測でき、且つ、図１６のようにすれば、画像センサ２２の観測視野対応領域に存在する全部の画素が正常かどうかを確認することができる。
【００９２】
また、駆動部３３は、三角柱４３１を任意の回転角度で停止させることができる。よって、拡散反射部材４３４が既知の傾斜角度になっている回転角度で三角柱４３１を停止させることができる。この状態で異常の有無を確認することで、値の固着を確認しやすい。
【００９３】
さらに、本実施形態の距離画像測定装置４００は、三角柱４３１を回転させることで、投射光Ｌｐの光軸に対するミラー４３３の角度を調整することができる。したがって、三角柱４３１の回転方向の物体検出範囲を広くすることもできる。
【００９４】
＜第６実施形態＞
第６実施形態は、第５実施形態の変形例である。図１７〜図１９に示すように、第６実施形態では、三角柱４３１の各側面に、それぞれ部分的にミラー４３３および拡散反射部材４３４が貼り付けられている。いずれの側面にも、ミラー４３３と拡散反射部材４３４が貼り付けられている。また、各側面に貼り付けられている拡散反射部材４３４の大きさは同じであり、１つの側面を３等分した大きさである。各側面の違いは、拡散反射部材４３４が貼り付けられている位置である。１つの側面には、拡散反射部材４３４が一方の端面に接する位置に貼り付けられている。他の１つの側面には、拡散反射部材４３４が２つの端面間の中央に貼り付けられている。残りの１つの側面には、拡散反射部材４３４が他方の端面に接する位置に貼り付けられている。
【００９５】
このような構成の三角柱４３１を回転させると、図１７、図１８、図１９に示す各状態をとることができる。図１７、図１８、図１９は、いずれも、側面の角度は図１５と同じである。図１７、図１８、図１９の全部の状態において、拡散反射部材４３４の距離は予め計算できるので、図１７、図１８、図１９の各状態において、拡散反射部材４３４の正常範囲を設定しておくことができる。
【００９６】
そして、図１７、図１８、図１９の各状態において拡散反射部材４３４の空間位置を決定すれば、画像センサ２２の視野対応領域にある全部の画素が正常かどうかを確認することができる。
【００９７】
また、図１７、図１８、図１９のどの状態でも、ミラー４３３により投射光Ｌｐおよび反射光Ｌｒを反射することができるので、装置に異常がないかどうかを確認するために、一時的に観測視野の全部が装置外部の物体を検出できない状態は生じない。
【００９８】
以上、実施形態を説明したが、開示した技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も開示した範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【００９９】
＜変形例１＞
第１実施形態から第４実施形態でも、第５実施形態のように、拡散反射部材部分３５を観測視野の全部となる大きさとし、その状態で拡散反射部材部分３５を静止させて、拡散反射部材部分３５の距離を測定してもよい。
【０１００】
＜変形例２＞
第５、第６実施形態において、三角柱４３１以外の多角柱を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１：距離画像測定装置    １０：筐体    １１：開口    １２：窓    ２０：投受光部    ２１：光源    ２２：画像センサ    ２３：基板    ３０：偏向部    ３１：ミラー環状帯    ３２：回転軸    ３３：駆動部    ３４：ミラー部分    ３５：拡散反射部材部分    ３６：穴    ３７：突起    ４０：制御部    ４１：距離算出部    ４２：駆動制御部    ４３：異常判断部    １００：距離画像測定装置    １３０：偏向部    １３１：ミラー    １３２：支持柱    １３３：拡散反射環状帯    １３４：透明フィルム部分    ２３３：拡散反射環状帯    ２３４：案内帯    ３００：距離画像測定装置    ３３０：偏向部    ３３１：支持柱    ３３２：レール    ３３３：拡散反射部材    ４００：距離画像測定装置    ４３０：偏向部    ４３１：三角柱    ４３１ａ：端面    ４３２：支持柱    ４３３：ミラー    ４３４：拡散反射部材    Ｌｐ：投射光    Ｌｒ：反射光
【図１】
2020125925.tif 000003
【図２】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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