(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する発光部と、
前記レーザ光が外部の物体により反射した測定光を受光する受光部と、
表面に透明層が形成された反射面、前記発光部から出射されたレーザ光を外部に向けて反射させる入射光反射部、および、前記外部の物体により反射した測定光を前記受光部に向けて反射させる測定光反射部を有する反射部材と、
前記反射部材の表面における、前記入射光反射部と測定光反射部との境界部の少なくとも一部に設けられた遮光部と、
前記発光部から出射されたレーザ光を、前記入射光反射部に入射させる光路が形成された光路部材とを備え、
前記光路部材に形成された光路が、前記反射部材の表面における入射光反射部の外縁部と接触する接触部を有しており、
前記遮光部は、前記接触部の外周部の少なくとも一部に形成され、前記反射部材に入射した前記レーザ光の一部が上記透明層に侵入することによって生じる迷光を遮光することを特徴とするレーザ測距装置。
【請求項２】
前記透明層は、誘電体多層膜からなることを特徴とする請求項１に記載のレーザ測距装置。
【請求項３】
前記光路部材は、前記発光部から出射されたレーザ光を前記入射光反射部に入射させる光路として、前記レーザ光を通過させる孔部が形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ測距装置。
【請求項４】
前記孔部により前記発光部から出射されたレーザ光の前記反射部材への入射領域が前記入射光反射部に制限されることを特徴とする請求項３に記載のレーザ測距装置。
【請求項５】
前記遮光部は、前記反射部材の表面における入射光反射部の外縁部に前記光路部材を接着する遮光性接着剤からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ測距装置。
【請求項６】
前記遮光部は、遮光性塗料が前記反射部材の表面の一部に塗布されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザ測距装置。
【請求項７】
前記反射部材の表面は、前記発光部から出射されたレーザ光が入射光反射部に入射する方向に対して傾斜した平面にてなっており、
前記遮光部は、前記反射部材の表面における前記入射光反射部と測定光反射部との境界部から前記受光部に近づく領域に沿って形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレーザ測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ光を走査して距離を測定するレーザ測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を走査して距離を測定する装置（レーザ測距装置）として、特許文献１〜４に記載された装置が知られている。特許文献１〜４に記載のレーザ測距装置は、光源からの出射光を偏向部材（反射部材）で反射させ、対象物（被測定物）からの反射光を検出する。
【０００３】
例えば、特許文献３、４に記載のレーザ測距装置は、発光器（光源）から出射されたレーザ光の方向を偏向部材（反射部材）の中央部で反射させることによって偏向させる構成となっており、さらにこの偏向部材を回転させることにより監視領域を周期的にレーザ光で走査する。該監視領域に対象物が存在すれば、前記レーザ光はその対象物の表面で拡散反射され、拡散反射された光が偏向部材の周辺部で反射させることにより光検出器に向けて反射され、光検出器において検出される。偏向部材の角度設定から対象物の角度位置が推定され、更にレーザ光の通過時間と光の速度とに基づいてレーザ測距装置から対象物までの距離が推定される。
【０００４】
一方、このようなレーザ測距装置では、様々な偏向部材が使用されている。例えば、特許文献１および２に記載のレーザ測距装置では、金またはアルミニウムなどの金属膜が形成されている偏向面（反射面）をもつ偏向部材が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２９２５５号公報（２００９年１０月８日公開）
【特許文献２】特開２０１１−２１４９２６号公報（２０１１年１０月２７日公開）
【特許文献３】特開２０１２−１３２９１７号公報（２０１２年７月１２日公開）
【特許文献４】特開２０１２−６８２４３号公報（２０１２年４月５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および２に記載のレーザ測距装置では、偏向面に特に金またはアルミニウムなどの金属膜が形成されている偏向ミラーが、偏向部材（反射部材）として使用されている。このような方式のミラーにおいては、金属膜の表面で光を反射する。しかし、金属膜の表面での反射を利用したミラーは、表面に非常に薄い金属膜が形成されているという特性上、金属膜の表面にキズが付きやすい。このため、金属膜の表面に、金属膜を保護するための透明層を保護膜として形成する場合がある。
【０００７】
また、上記の金属膜を用いた偏向ミラー以外の方式としては、誘電多層膜ミラーを偏向部材（反射部材）として使用する方式が考えられる。誘電多層膜ミラーは、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とを交互に多層重ねた反射膜を備え、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層との界面で光を反射する。このような誘電多層膜ミラーは、一般的に、金属膜での反射を利用したミラーよりも表面のキズに強いうえに反射効率が高い。
【０００８】
しかし、上述のいずれの方式のミラーを用いる場合であっても、表面に透明層が形成された偏向部材を用いた場合、透明層の内部に光が浸入し、偏向部材から迷光が生じるという問題が発生する。
【０００９】
具体的には、例えば、特許文献３および４に記載のレーザ測距装置は、光源から出射されたレーザ光の方向を偏向部材の中央部で偏向させて外部に出射したうえで、対象物（被測定物）からの反射光を偏向部材の周辺部で偏向させて光検出器側に光を導く構成となっている。この場合、偏向部材の表面に透明層が形成されていると、光源から出射され偏向部材の中央部に入射したレーザ光の一部の光が、偏向部材の周辺部にしみ出しを起こすことにより、迷光が発生する。
【００１０】
ここでいう、光のしみ出しとは、偏向部材の表面に形成された透明層の表面から透明層内に入射した光の全てが偏向面（反射面）での１回の反射により透明層の表面から外部に出射されるのではなく、その光の一部が偏向面と透明層の表面との間で複数回の反射を繰り返して、透明層の内部に光が侵入する現象である。透明層の内部に光が浸入すると、侵入した光が偏向面（反射面）と透明層の表面との間で複数回の反射を繰り返した後に、最終的に、本来意図した部位から外れた位置から、光が偏向部材の外部に放出される。このようにして放出された光が本来意図しない光、すなわち「迷光」となる。このような迷光が光検出器で検出されると、対象物からの反射光と誤認識されるため、正確な測定ができなくなる。
【００１１】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、表面に透明層が形成された反射部材を用いたレーザ測距装置において、迷光の発生を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るレーザ測距装置は、レーザ光を出射する発光部と、前記レーザ光が外部の物体により反射した測定光を受光する受光部と、表面に透明層が形成された反射面、前記発光部から出射されたレーザ光を外部に向けて反射させる入射光反射部、および、前記外部の物体により反射した測定光を前記受光部に向けて反射させる測定光反射部を有する反射部材と、前記反射部材の表面における、前記入射光反射部と測定光反射部との境界部の少なくとも一部に設けられた遮光部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、表面に透明層が形成された反射部材を用いたレーザ測距装置において、迷光の発生を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る測距装置の構成を示す正面断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る測距装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る測距装置の偏向部材の平面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る測距装置における遮光部の形成方法を示す図である。
【図５】偏向部材によって生じる迷光を示す図であって、（ａ）は比較例の測距装置における迷光の進行を説明するための正面断面図であり、（ｂ）は実施形態１に係る測距装置における迷光の進行を説明するための正面断面図である。
【図６】図５の測距装置において検出される受光信号を示す図であって、（ａ）は従来の測距装置における受光信号を示す波形図であり、（ｂ）は実施形態１に係る測距装置における受光信号を示す波形図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る測距装置における遮光部の形成部位を示す図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る測距装置における遮光部の形成部位を示す図である。
【図９】本発明の実施形態４に係る測距装置の構成を示す正面断面図である。
【図１０】光透過部により反射されて生じた迷光を示す図であって、（ａ）は実施形態１に係る測距装置における迷光の進行を説明するための正面断面図であり、（ｂ）は実施形態４に係る測距装置における迷光の進行を説明するための正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１６】
〔実施形態１〕
（測距装置１（レーザ測距装置）の構成）
実施形態１に係る測距装置１の構成を図１〜図４に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、実施形態１に係る測距装置１（レーザ測距装置）の構成を示す正面断面図である。図２は、測距装置１の構成を示す斜視図である。
【００１８】
図１および図２に示すように、測距装置１は、レーザ光ＬＬを出射する発光素子２（発光部）を備えている。発光素子２は、板金により構成された固定部材１５の側面に取り付けられている。発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬは、レンズ１１により平行光に変換される。レンズ１１により平行光に変換されたレーザ光ＬＬは、ミラー１２により反射される。
【００１９】
測距装置１は、ミラー１２により反射されたレーザ光ＬＬをさらに反射する略正方形の板状の偏向部材３（反射部材）を備えている。偏向部材３は、ミラー１２により反射されたレーザ光ＬＬの進行方向に対して約４５度傾斜した方向に沿って配置されており、取付部材１３に取り付けられている。
【００２０】
偏向部材３は、ガラスミラーなどの光学素子から形成されている。偏向部材３は、反射面３ａと、反射面３ａの表面に形成された透明層３ｂとを備えている。反射面３ａは、例えば、鏡面加工されたガラス、金またはアルミニウムなどの金属膜から形成される。透明層３ｂは、反射面３ａを保護するものであり、本実施形態では、誘電体多層膜から形成されている。つまり、本実施形態の偏向部材３は、反射面３ａの表面に誘電体差層膜からなる透明層３ｂがコーティングされた、誘電体多層膜ミラーである。誘電体多層膜は反射率が高いため、透明層３ｂとして誘電体多層膜を用いることによって、偏向部材３に入射した光を高効率で反射させることができる。
【００２１】
取付部材１３は、回転軸ＲＸの周りに回転するモータ１４に固定されている。モータ１４は、固定部材１５の上部に固定されている。偏向部材３は、レーザ光ＬＬの入射方向に沿った回転軸ＲＸに沿ってモータ１４により回転可能である。
【００２２】
偏向部材３の中央部には、レーザ光通過部材９（光路部材）が設けられている。レーザ光通過部材９は、逆Ｌ字型の配管から構成されている。レーザ光通過部材９には、断面円形状の光路９ａ、９ｂが形成されている。光路９ａ、９ｂは、レーザ光ＬＬを通過させる孔部（管状の穴部）となっている。光路９ａは、発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬを、偏向部材３に入射させる。光路９ｂは、光路９ａを経て偏向部材３に入射したレーザ光ＬＬを外部に向けて出射させる。光路９ａは、ミラー１２により反射されたレーザ光ＬＬの広がり成分を遮断するようにレーザ光ＬＬを垂直方向に通過させる。光路９ｂは、偏向部材３により反射されたレーザ光ＬＬの広がり成分を遮断するようにレーザ光ＬＬを水平方向に通過させる。
【００２３】
このように、ミラー１２により反射されたレーザ光ＬＬがレーザ光通過部材９に入射すると、光路９ａを通過して偏向部材３に導かれる。偏向部材３で反射されたレーザ光ＬＬは、光路９ｂを通過して外部に出射される。
【００２４】
また、レーザ光通過部材９には、逆Ｌ字型の配管の折曲部（光路９ａと光路９ｂとの接合部）が斜めに切断されることにより開口部が形成されており、この開口部が偏向部材３の表面の中央部に接触している。偏向部材３の表面と光路９ａの外面との間には、偏向部材３によって生じた迷光を遮光する遮光部１７が形成されている。後述のように、本実施形態では、遮光部１７は接着剤が塗装されたものである。したがって、遮光部１７が形成された領域で、偏向部材３とレーザ光通過部材９（光路９ａ）とが接着される。遮光部１７の詳細については後述する。
【００２５】
測距装置１には、発光素子２と偏向部材３とレーザ光通過部材９と取付部材１３とモータ１４と固定部材１５とを覆うように設けられたカバー５が設けられている。なお、図２ではカバー５を省略して示している。カバー５には、レーザ光通過部材９を通過したレーザ光ＬＬを透過させるための光透過部６が形成されている。
【００２６】
レーザ光通過部材９の光路９ｂを通過したレーザ光ＬＬは、カバー５の光透過部６を透過して、外部空間に投光される。外部空間に物体が存在すれば、レーザ光ＬＬはその物体の表面で反射され、その反射光である測定光ＲＬがカバー５の光透過部６をレーザ光ＬＬとは逆方向から再度透過する。
【００２７】
このように、発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬと、外部空間の物体により反射された測定光ＲＬとは同経路を進行し、共にカバー５の光透過部６を透過する。透過された測定光ＲＬは偏向部材３により反射され、反射された光は固定部材１５の底部に固定されたレンズ１６により集光されて受光素子（受光部）８に到達する。
【００２８】
測距装置１は、演算処理装置１０を有している。演算処理装置１０は、発光素子２から投光されたレーザ光ＬＬのレーザパルスと、物体により反射されて受光素子８が受光した測定光ＲＬのレーザパルスとの間の時間差に基づいて物体までの距離を求める。
【００２９】
（偏向部材３およびレーザ光通過部材９）
次に、図３に基づいて、偏向部材３およびレーザ光通過部材９について詳細に説明する。図３は、測距装置１の偏向部材３の平面図である。
【００３０】
偏向部材３は、発光素子２から出射されミラー１２で反射されたレーザ光ＬＬが入射し、その入射光（レーザ光ＬＬ）を外部に向けて出射させる入射光反射領域（入射光反射部）３ｃと、外部の物体で反射された測定光ＲＬを受光素子８（図１、２参照）に向けて反射させる測定光反射領域（測定光反射部）３ｄとを備えている。
【００３１】
具体的には、本実施形態では、図３に示すように、偏向部材３の表面の中央部に円形の入射光反射領域３ｃが形成されており、入射光反射領域３ｃの周辺部に測定光反射領域３ｄが形成されている。そして、入射光反射領域３ｃの外縁部に沿って、レーザ光通過部材９の折曲部（光路９ａと光路９ｂとの接合部）に形成された開口部が接触している。
【００３２】
これにより、発光素子２から出射されミラー１２により反射されたレーザ光ＬＬが、レーザ光通過部材９の光路９ａの開口（レーザ光通過孔）から光路９ａに入射し、光路９ａを通過し、偏向部材３の入射光反射領域３ｃに入射する。入射光反射領域３ｃに入射したレーザ光ＬＬは、入射光反射領域３ｃにより約９０°偏向され、光路９ｂを通過し外部に向けて出射される。このように、レーザ光通過部材９は、ミラー１２により反射されたレーザ光ＬＬを、偏向部材３の入射光反射領域３ｃに入射させ、測定光反射領域３ｄに入射させないように構成されている。
【００３３】
一方、外部に出射されたレーザ光ＬＬは、外部空間に物体が存在すれば、その物体の表面で反射され、測定光ＲＬがレーザ光ＬＬとは逆方向から偏向部材３に再度入射する。測定光ＲＬは、レーザ光通過部材９（光路９ａ、９ｂ）を介さずに、偏向部材３の測定光反射領域３ｄに入射する。測定光反射領域３ｄに入射した測定光ＲＬは、測定光反射領域３ｄにより約９０°反射され、受光素子８に向けて出射される。
【００３４】
このように、レーザ光通過部材９は、入射光反射領域３ｃに入射させるレーザ光と、測定光反射領域３ｄに入射させる測定光ＲＬとを空間的に分離している。また、レーザ光通過部材９は、偏向部材３の表面に接触している。さらに、レーザ光通過部材９の光路９ａは、レーザ光ＬＬを通過させる孔部となっており、光路９ａによって、発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬの偏向部材３への入射領域が、入射光反射領域３ｃに制限される。
【００３５】
なお、偏向部材３における入射光反射領域３ｃおよび測定光反射領域３ｄの形状および面積は、図３の構成に限定されるものではなく、任意に設定することができる。
【００３６】
（遮光部１７の形成方法）
次に、図４に基づき、遮光部１７の形成方法について説明する。図４は、測距装置１における遮光部１７の形成方法を示す図である。
【００３７】
本実施形態では、図４に示すように、遮光部１７は、偏向部材３とレーザ光通過部材９との接着部１７ａの表面を、塗料により塗装することによって形成されている。すなわち、遮光部１７を形成するには、まず偏向部材３の表面とレーザ光通過部材９の光路９ａの外面との間に、接着部１７ａを形成する。光路９ａの外面には図示しないポケットが形成されている。接着部１７ａは、このポケットに透明接着剤を充填することによって形成することができる。次に、同様にして、このポケットに遮光性塗料を充填する。これにより、接着部１７ａの表面が遮光性塗料によって塗装された遮光部１７が形成される。このように、接着部１７ａの表面に遮光性塗料を塗布するという簡単な工程により、遮光部１７を形成することができる。
【００３８】
なお、図４では、接着部１７ａの表面を遮光性塗料により塗装し、接着部１７ａと遮光部１７とが同じ領域に形成されている。しかし、偏向部材３の表面に直接遮光性塗料を塗布することによって、遮光部１７を形成してもよい。つまり、接着部１７ａと遮光部１７とを別々の領域に形成してもよい。この場合も、偏向部材３の表面に遮光性塗料を塗布するという簡単な工程により、遮光部１７を形成することができる。
【００３９】
また、図４では、遮光部１７は、透明接着剤からなる接着部１７ａを遮光性塗料によって塗装して形成されている。しかし、遮光部１７は、遮光性接着剤から形成することもできる。これにより、遮光部１７が、偏向部材３による迷光を遮光する機能と、偏向部材３およびレーザ光通過部材９を接着する機能とを兼ね備える。また、偏向部材３とレーザ光通過部材９との接着と、遮光部１７の形成とを同時に実施することができる。したがって、測距装置１の構成および製造工程を簡素化することができる。
【００４０】
（測距装置１の動作）
図５は、偏向部材３によって生じる迷光を示す図であって、図５の（ａ）は比較例の測距装置９１における迷光ＳＴＬ１の進行を説明するための正面断面図であり、図５の（ｂ）は実施形態１に係る測距装置１における迷光ＳＴＬ１の進行を説明するための正面断面図である。
【００４１】
図５の（ａ）に示すように、比較例の測距装置９１では、接着部１７ａが透明であるのに対し、図５の（ｂ）に示すように、測距装置１では、透明な接着部１７ａの表面が遮光性塗料で塗装された遮光部１７が形成されている。
【００４２】
図５の（ａ）に示すように、表面に透明層３ｂが形成された偏向部材３を用いた場合、透明層３ｂの内部に光が浸入し、偏向部材３から迷光ＳＴＬ１が生じる。具体的には、偏向部材３の表面に透明層３ｂが形成されていると、発光素子２から出射され偏向部材３の中央部（入射光反射領域３ｃ）に入射したレーザ光ＬＬの一部の光が、偏向部材３の周辺部（測定光反射領域３ｄ）にしみ出しを起こすことにより、迷光ＳＬＴが発生する。
【００４３】
ここでいう、光のしみ出しとは、偏向部材３の表面に形成された透明層３ｂの表面から透明層３ｂ内に入射したレーザ光ＬＬの全てが反射面３ａでの１回の反射（正反射）により透明層３ｂの表面から外部に出射されるのではなく、レーザ光ＬＬの一部が反射面３ａと透明層３ｂの表面との間で複数回の反射を繰り返して、透明層３ｂの内部にレーザ光ＬＬが侵入する現象である。透明層３ｂの内部にレーザ光ＬＬが浸入すると、侵入したレーザ光ＬＬが反射面３ａと透明層３ｂの表面との間で複数回の反射を繰り返した後に、最終的に、本来意図した部位から外れた位置から（測定光反射領域３ｄから接着部１７ａを介して）、レーザ光ＬＬが偏向部材３の外部に放出される。このようにして放出された光が「迷光ＳＴＬ１」となる。このような迷光ＳＴＬ１がレンズ１６を通って受光素子８で検出されると、測定対象物からの測定光ＲＬと誤認識される。したがって、図５の（ａ）に示す比較例の測距装置９１では、正確な測定ができなくなる。
【００４４】
特に、発光素子２から出射されるレーザ光ＬＬは、測定対象物で反射された測定光ＲＬに比べて、圧倒的に強い光である。このため、ごく僅かな迷光ＳＴＬ１でも受光素子８で検出されると、測定精度の低下に大きく影響する。また、レーザ光通過部材９の光路９ａによって、レーザ光ＬＬの偏向部材への入射領域を入射光反射領域３ｃに制限しても、この迷光ＳＴＬ１は透明な接着部１７ａから漏れてしまうため、迷光ＳＴＬ１の発生は防げない。
【００４５】
そこで、図５の（ｂ）に示すように、測距装置１では、偏向部材３に入射したレーザ光ＬＬの一部が透明層３ｂの内部に侵入することによって生じる迷光ＳＴＬ１を遮光する遮光部１７が形成されている。遮光部１７は、入射光反射領域３ｃと測定光反射領域３ｄとの境界部に設けられている。なお、図５の（ｂ）において、レーザ光通過部材９が偏向部材３の表面に接触した領域の内側が入射光反射領域３ｃに相当し、その領域の外側が測定光反射領域３ｄに相当する。本実施形態では、遮光部１７（接着部１７ａ）は、レーザ光通過部材９が偏向部材３の表面に接触した領域よりも下側（受光素子８に近い側）に形成されている。
【００４６】
図６は、図５の測距装置１、９１において検出される受光信号を示す図であって、（ａ）は比較例の測距装置９１における受光信号を示す波形図であり、（ｂ）は実施形態１に係る測距装置１における受光信号を示す波形図である。
【００４７】
図６の（ａ）に示すように、遮光部１７が形成されていない（透明な接着部１７ａである）場合、迷光ＳＴＬ１が発生するため、迷光ＳＴＬ１による迷光受光信号Ｓ２と正しい受光信号Ｓ１とが計測される。このため、外部空間にある物体の反射率が低いか、もしくは、その物体との距離が短い場合、迷光受光信号Ｓ２と受光信号Ｓ１との識別が困難となり、測距精度が悪化する。
【００４８】
これに対し、図６の（ｂ）に示すように、遮光部１７が形成されている場合、迷光ＳＴＬ１が遮光されるため、図６の（ａ）の波形図に見られた迷光ＳＴＬ１による迷光受光信号Ｓ２の発生が抑制されていることが分かる。
【００４９】
以上のように、測距装置１では、遮光部１７が、偏向部材３による迷光ＳＴＬ１が生じやすい入射光反射領域３ｃと測定光反射領域３ｄとの境界部に形成されている。これにより、入射光反射領域３ｃに入射したレーザ光ＬＬの一部が、透明層３ｂの内部に浸入することによって偏向部材３から迷光ＳＴＬ１が生じたとしても、その迷光ＳＴＬ１は遮光部１７によって遮光される。したがって、偏向部材３からの迷光ＳＴＬ１の発生を低減することができる。それゆえ、表面に透明層３ｂが形成された偏向部材３を用いた測距装置１において、偏向部材３により生じた迷光ＳＴＬ１を低減し、測定精度の高い測距装置１を提供することができる。
【００５０】
さらに、測距装置１では、発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬを、偏向部材３の入射光反射領域３ｃに入射させる光路９ａが形成された筒状（管状）のレーザ光通過部材９を備えている。これにより、光路９ａによって発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬの入射位置が規定されるため、発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬが、偏向部材３の入射光反射領域３ｃに入射し、測定光反射領域３ｄには入射しない。このため、入射光反射領域３ｃに入射するレーザ光ＬＬと、測定光反射領域３ｄに入射する測定光ＲＬとが分離される。したがって、発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬが、偏向部材３の測定光反射領域３ｄに入射し、受光素子８で迷光ＳＴＬ１とは異なる迷光として受光されるのを低減することができる。
【００５１】
また、測距装置１では、レーザ光通過部材９の光路９ａが、レーザ光ＬＬを通過させる孔部から形成されている。これにより、発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬをこの孔部（光路９ａ）を通過させて、入射光反射領域３ｃに確実に入射させることができる。
【００５２】
しかも、測距装置１では、発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬの入射領域が、レーザ光通過部材９に形成された光路９ａによって、入射光反射領域３ｃに制限される。したがって、入射光反射領域３ｃに入射させる光（レーザ光ＬＬ）と、測定光反射領域３ｄに入射させる光（測定光ＲＬ）とを分離することができる。
【００５３】
一方、測距装置１では、レーザ光通過部材９の折曲部に形成された開口部が、偏向部材３の表面に直接接している。より詳細には、レーザ光通過部材９に形成された光路９ａが、偏向部材３の表面における入射光反射領域３ｃの外縁部と直接接触している。そして、遮光部１７が、この接触部分の外周部の一部である受光素子８側の領域に形成されている。
【００５４】
この構成では、レーザ光通過部材９に形成された光路９ａが入射光反射領域３ｃの外縁部と直接接触する接触部を有しているため、レーザ光通過部材９と偏向部材３との間に隙間が形成されない。これにより、発光素子２から出射されたレーザ光ＬＬが、偏向部材３の入射光反射領域３ｃに確実に入射する。このため、入射光反射領域３ｃに入射するレーザ光ＬＬと、測定光反射領域３ｄに入射する測定光ＲＬとが完全に分離される。さらに、遮光部１７がこの接触部の外周部の一部である受光素子８側の領域に形成されている。したがって、測定光反射領域３ｄへの光のしみだしによる迷光ＳＴＬ１の発生を、より確実に低減することができる。
【００５５】
ただし、このように偏向部材３の表面に遮光部１７を形成した場合、迷光ＳＴＬ１の発生を抑制することができる。その一方で、遮光部１７の面積が広すぎると、物体からの測定光ＲＬを反射して受光素子８に導く測定光反射領域３ｄを遮光してしまうため、測定光反射領域３ｄの有効面積が減ってしまう。その結果、遮光部１７が、偏向部材３の測定光反射領域３ｄにおいて反射される測定光ＲＬをも遮光してしまうため、受光素子８における光検出効率を低下させてしまうという問題が生じる。このように、遮光部１７の形成と光検出効率の低下とはトレードオフの関係にある。
【００５６】
そこで、本実施形態では、傾斜している偏向部材３において受光素子８に近い領域（レーザ光通過部材９の下側）に、遮光部１７を設けている。この領域は、迷光ＳＴＬ１が受光素子８に向けて出射する割合が高い領域であるので、迷光ＳＴＬ１の出射を効率よく抑制することができる。
【００５７】
具体的には、測距装置１では、偏向部材３の表面が、発光素子２から出射され、ミラー１２によって反射されたレーザ光ＬＬが入射光反射領域３ｃに入射する方向に対して傾斜した平面にてなっている。つまり、偏向部材３は、受光素子８に対して傾斜して配置されている。そして、遮光部１７は、偏向部材３の表面における入射光反射領域３ｃと測定光反射領域３ｄとの境界部から受光素子８に近づく領域に沿って形成されている。
【００５８】
このように、偏向部材３が受光素子８に対して傾斜して配置されている場合、偏向部材３の表面における入射光反射領域３ｃと測定光反射領域３ｄとの境界部から受光素子８に近づくほど、偏向部材３によって生じる迷光ＳＴＬ１が受光素子８によって検出される割合が高くなる。
【００５９】
本実施形態では、このような偏向部材３によって生じる迷光ＳＴＬ１が受光素子８によって検出される割合が高くなる領域に沿って、遮光部１７が形成される。これにより、遮光部１７を形成する領域を小さくしつつ、迷光ＳＴＬ１が受光素子８によって検出されるのを確実に低減することができる。さらに、遮光部１７が形成されない領域は、測定光反射領域３ｄとして広く利用することができる。これにより、測定光反射領域３ｄの領域が狭くなることによって、受光素子８による測定光ＲＬの光検出効率が低下することもできる。したがって、遮光部１７により迷光ＳＴＬ１の発生を防止しつつ、かつ測定光ＲＬの光検出効率の低下を最低限に抑制することができる。
【００６０】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図７は、実施形態２に係る測距装置における遮光部１７の形成部位を示す図である。
【００６１】
実施の形態１の測距装置１では、図５の（ｂ）に示すように、受光素子８に対して傾斜している偏向部材３における、偏向部材３とレーザ光通過部材９との接触領域（入射光反射領域３ｃの外縁部）の外周部の下側の領域（受光素子８に近い領域）に、遮光部１７が形成されていた。
【００６２】
これに対し、本実施形態では、図７に示すように、偏向部材３とレーザ光通過部材９との接触領域の中央付近の両横（両脇）に遮光部１７が形成されている。このような遮光部１７も、実施形態１と同様に、レーザ光通過部材９の外面に形成されたポケットに透明接着剤を充填した後、透明接着剤の表面を遮光性塗料により塗装するという簡単な工程によって、遮光部１７を形成することができる。また、遮光部１７は、遮光性接着剤から形成されていてもよい。
【００６３】
本実施形態によれば、遮光部１７が、偏向部材３による迷光ＳＴＬ１が生じやすい入射光反射領域３ｃと測定光反射領域３ｄとの境界部に形成される。したがって、偏向部材３からの迷光ＳＴＬ１の発生をより確実に低減することができる。
【００６４】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６５】
実施の形態１、２の遮光部１７は、偏向部材３とレーザ光通過部材９との接触領域（入射光反射領域３ｃの外縁部）の外周部の一部に形成されていた。
【００６６】
これに対し、本実施形態では、図８に示すように、遮光部１７が、偏向部材３とレーザ光通過部材９との接触領域の外周部の全域に形成されている。このような遮光部１７も、実施形態１と同様に、レーザ光通過部材９の外面に形成されたポケットに透明接着剤を充填した後、透明接着剤の表面を遮光性塗料により塗装するという簡単な工程によって、遮光部１７を形成することができる。また、遮光部１７は、遮光性接着剤から形成されていてもよい。
【００６７】
本実施形態によれば、遮光部１７が、偏向部材３による迷光ＳＴＬ１が生じやすい入射光反射領域３ｃと測定光反射領域３ｄとの境界部に形成される。しかも、入射光反射領域３ｃの外周部の全域に遮光部１７が形成されている。したがって、偏向部材３からの迷光ＳＴＬ１の発生をより確実に低減することができる。
【００６８】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図９および図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６９】
図９は、実施形態４に係る測距装置１ａの構成を示す正面断面図である。図１０は、光透過部６により反射されて生じた迷光ＳＴＬ２を示す図であって、（ａ）は実施形態１に係る測距装置１における迷光ＳＴＬ２の進行を説明するための正面断面図であり、（ｂ）は実施形態４に係る測距装置１ａにおける迷光ＳＴＬ２の進行を説明するための正面断面図である。本実施形態４の測距装置１ａは、遮光部材１８を有している点が実施形態１の測距装置１とは異なっている。
【００７０】
具体的には、図９に示すように、遮光部材１８は、レーザ光通過部材９の光路９ａを経て偏向部材３に入射したレーザ光ＬＬを外部に向けて出射させる光路９ｂの下側に隣接して形成されている。つまり、レーザ光通過部材９と遮光部材１８とが一体的に構成されている。遮光部材１８は、後述のようにレーザ光ＬＬの一部が光透過部６により反射されて生じた迷光ＳＴＬ２を遮蔽する。遮光部材１８は、光透過部６に対向して開口する筒状（箱型）の凹部を有する。筒状の凹部はレーザ光通過部材９の光路９ｂと平行に形成されている。遮光部材１８は、迷光ＳＴＬ２が凹部の中に到達するように配置されている。
【００７１】
図１０を用いて、本実施形態の測距装置１ａに設けられた遮光部材１８の作用について説明する。図１０の（ａ）に示すように、実施形態１に係る測距装置１には遮光部材１８が設けられていない。一方、図１０の（ｂ）に示すように、測距装置１ａには遮光部材１８が設けられている。
【００７２】
図１０の（ａ）に示すように、実施形態１に係る測距装置１では、外部空間へ出射されるレーザ光ＬＬの経路上にカバー５の光透過部６が存在すると、レーザ光ＬＬの一部が光透過部６の表面で反射され、その反射光が迷光ＳＴＬ２となってレンズ１６を通って受光素子８に到達してしまう。
【００７３】
これに対し、図１０の（ｂ）に示す実施形態４の測距装置１ａでは、偏向部材３に箱型の凹部を有した遮光部材１８が形成されている。このため、光透過部６の表面で反射され迷光ＳＴＬ２が凹部の中に到達する。したがって、迷光ＳＴＬ２の要因となる反射光を凹部の内壁により反射させて減衰させることにより、迷光ＳＴＬ２を遮光部材１８により遮光することができる。
【００７４】
また、反射源となるカバー５の光透過部６の傍にある偏向部材３に箱型の凹部を有した遮光部材１８を設けることにより、容量、寸法を抑えたコンパクトな形状で迷光ＳＴＬ２の発生を防ぐことができる。さらに、凹部の形状を箱型にすることによって、迷光ＳＴＬ２の元となるさらなる反射光の発生を抑制することもできる。
【００７５】
さらに、測距装置１ａでは、遮光部１７が、遮光部材１８の凹部の延長線上に形成されている。これにより、透明層３ｂの内部に侵入することによって生じる迷光ＳＴＬ１と、レーザ光ＬＬの一部が光透過部６により反射されて生じた迷光ＳＴＬ２とを、それぞれ遮光部１７および遮光部材１８によって遮蔽することができる。したがって、迷光ＳＴＬ１、ＳＴＬ２による誤検知の少ない、正確な測定ができる測距装置１ａを提供することができる。
【００７６】
なお、本実施形態ではレーザ光通過部材９と遮光部材１８とが一体的に形成されているが、この形態に限定される必要はなく、レーザ光通過部材９と遮光部材１８とは別体で構成してもよい。
【００７７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【００７８】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るレーザ測距装置（測距装置１，１ａ）は、レーザ光ＬＬを出射する発光部（発光素子２）と、前記レーザ光ＬＬが外部の物体により反射した測定光ＲＬを受光する受光部（受光素子８）と、表面に透明層３ｂが形成された反射面３ａ、前記発光部（発光素子２）から出射されたレーザ光ＬＬを外部に向けて反射させる入射光反射部（入射光反射領域３ｃ）、および、前記外部の物体により反射した測定光ＲＬを前記受光部（受光素子８）に向けて反射させる測定光反射部（測定光反射領域３ｄ）を有する反射部材（偏向部材３）と、前記反射部材（偏向部材３）の表面における、前記入射光反射部（入射光反射領域３ｃ）と測定光反射部（測定光反射領域３ｄ）との境界部の少なくとも一部に設けられた遮光部１７とを備えている。
【００７９】
上記構成によれば、発光部から反射部材に向けて出射されたレーザ光は、反射部材の入射光反射部の入射光反射部において偏向され、外部に出射される。外部に出射されたレーザ光は、外部の物体により反射される。この反射光は、偏向部材の測定光反射部において反射され、測定光として受光部で検出される。
【００８０】
このような構成では、発光部から出射され、入射光反射部に入射したレーザ光の一部が、透明層の内部に侵入すると、侵入した光が偏向面（反射面）と透明層の表面との間で複数回の反射を繰り返した後に、最終的に、本来意図した部位から外れた位置（測定光反射部）から、光が偏向部材の外部に放出される。このようにして放出された光は、本来意図しない光、すなわち「迷光」となる。
【００８１】
上記の構成によれば、遮光部が、反射部材の表面における、入射光反射部と測定光反射部との境界部の少なくとも一部に設けられている。つまり、遮光部が、反射部材による迷光が生じやすい入射光反射部と測定光反射部との境界部に形成される。これにより、入射光反射部に入射したレーザ光の一部が、透明層の内部に浸入することによって反射部材から迷光が生じたとしても、その迷光は遮光部によって遮光される。したがって、測定光反射部への光のしみだしによる迷光の発生を低減することができる。
【００８２】
それゆえ、表面に透明層が形成された反射部材を用いたレーザ測距装置において、反射部材により生じた迷光を低減し、測定精度の高いレーザ測距装置を提供することができる。
【００８３】
本発明の態様２に係るレーザ測距装置（測距装置１、１ａ）は、上記態様１において、前記透明層３ｂは、誘電体多層膜からなるものであってもよい。
【００８４】
上記の構成によれば、透明層が、反射率の高い誘電体多層膜から形成されている。したがって、反射部材の反射率を高め、より高精度のレーザ測距装置を提供することができる。
【００８５】
本発明の態様３に係るレーザ測距装置（測距装置１、１ａ）は、上記態様１または２において、前記発光部（発光素子２）から出射されたレーザ光ＬＬを、前記入射光反射部（入射光反射領域３ｃ）に入射させる光路９ａが形成された光路部材（レーザ光通過部材９）を備える構成であってもよい。
【００８６】
上記の構成によれば、発光部から出射されたレーザ光を、反射部材の入射光反射部に入射させる光路が形成された光路部材を備えている。これにより、光路によって発光部から出射されたレーザ光の入射位置が規定されるため、そのレーザ光は反射部材の入射光反射部に入射し、測定光反射部には入射しない。このため、入射光反射部に入射するレーザ光と、測定光反射部に入射する測定光とが分離される。したがって、発光部から出射されたレーザ光が、反射部材の測定光反射部に入射し、受光部で迷光として受光されるのを低減することができる。
【００８７】
本発明の態様４に係るレーザ測距装置（測距装置１、１ａ）は、上記態様３において、前記光路部材（レーザ光通過部材９）は、前記発光部（発光素子２）から出射されたレーザ光ＬＬを前記入射光反射部（入射光反射領域３ｃ）に入射させる光路９ａとして、前記レーザ光ＬＬを通過させる孔部が形成される構成であってもよい。
【００８８】
上記の構成によれば、光路部材の光路がレーザ光を通過させる孔部から形成されている。これにより、発光部から出射されたレーザ光をこの孔部を通過させて、入射光反射部に確実に入射させることができる。
【００８９】
本発明の態様５に係るレーザ測距装置（測距装置１、１ａ）は、上記態様４において、前記孔部により前記発光部（発光素子２）から出射されたレーザ光ＬＬの前記反射部材（偏向部材３）への入射領域が前記入射光反射部（入射光反射領域３ｃ）に制限される構成であってもよい。
【００９０】
上記の構成によれば、発光部から出射されたレーザ光の入射領域が、光路部材に形成された孔部によって、入射光反射部に制限される。したがって、入射光反射部に入射させる光と、測定光反射部に入射させる光とを分離することができる。
【００９１】
本発明の態様６に係るレーザ測距装置（測距装置１、１ａ）は、上記態様３〜５において、前記光路部材（レーザ光通過部材９）に形成された光路９ａが、前記反射部材（偏向部材３）の表面における入射光反射部（入射光反射領域３ｃ）の外縁部と接触する接触部を有しており、前記遮光部１７は、前記接触部の外周部の少なくとも一部に形成されていてもよい。
【００９２】
上記の構成によれば、光路部材に形成された光路が入射光反射部の外縁部と直接接触する接触部を有しているため、光路部材と反射部材との間に隙間が形成されない。これにより、発光部から出射されたレーザ光が、反射部材の入射光反射部に確実に入射する。このため、入射光反射部に入射するレーザ光と、測定光反射部に入射する測定光とが完全に分離される。さらに、遮光部が接触部の外周部の少なくとも一部に形成されている。したがって、測定光反射部への光のしみだしによる迷光の発生を、より確実に低減することができる。
【００９３】
本発明の態様７に係るレーザ測距装置（測距装置１、１ａ）は、上記態様６において、前記遮光部１７は、前記反射部材（偏向部材３）の表面における入射光反射部（入射光反射領域３ｃ）の外縁部に前記光路部材（偏向部材３）を接着する遮光性接着剤からなるものであってもよい。
【００９４】
上記の構成によれば、遮光部が遮光性接着剤から形成されているため、遮光部が反射部材による迷光を遮光する機能と、反射部材および光路部材を接着する機能とを兼ね備える。また、反射部材と光路部材との接着と、遮光部の形成とを同時に実施することができる。したがって、レーザ測距装置の構成および製造工程を簡素化することができる。
【００９５】
本発明の態様８に係るレーザ測距装置（測距装置１、１ａ）は、上記態様１〜６において、前記遮光部１７は、遮光性塗料が前記反射部材（偏向部材３）の表面の一部に塗布されてなるものであってもよい。
【００９６】
上記の構成によれば、反射部材の表面に遮光性塗料を塗布するという簡単な工程により、遮光部を形成することができる。
【００９７】
本発明の態様９に係るレーザ測距装置（測距装置１、１ａ）は、上記態様１〜８において、前記反射部材（偏向部材３）の表面は、前記発光部（発光素子２）から出射されたレーザ光ＬＬが入射光反射部（入射光反射領域３ｃ）に入射する方向に対して傾斜した平面にてなっており、前記遮光部１７は、前記反射部材（偏向部材）の表面における前記入射光反射部（入射光反射領域３ｃ）と測定光反射部（測定光反射領域３ｄ）との境界部から前記受光部（受光素子８）に近づく領域に沿って形成されていてもよい。
【００９８】
上記の構成によれば、反射部材が、発光部から出射されたレーザ光が入射光反射部に入射する方向に対して傾斜して配置される。すなわち、反射部材は、受光部に対して傾斜して配置される。この場合、反射部材の表面における入射光反射部と測定光反射部との境界部から受光素子に近づくほど、反射部材によって生じる迷光が受光部によって検出される割合が高くなる。
【００９９】
上記の構成によれば、このような反射部材によって生じる迷光が受光部によって検出される割合が高くなる領域に沿って、遮光部が形成される。これにより、遮光部を形成する領域を小さくしつつ、迷光が受光部によって検出されるのを確実に低減することができる。さらに、遮光部が形成されない領域は、測定光反射部として広く利用することができる。これにより、測定光反射部の領域が狭くなることによって、受光部による測定光の光検出効率が低下することもできる。したがって、遮光部により迷光の発生を防止しつつ、かつ測定光の光検出効率の低下を最低限に抑制することができる。
【０１００】
本発明の態様１０に係るレーザ測距装置（測距装置１ａ）は、上記態様１〜９において、前記反射部材（偏向部材３）により外部に出射されたレーザ光ＬＬを透過させるための光透過部６と、前記レーザ光ＬＬの一部が前記光透過部６により反射されて生じた迷光ＳＴＬ２を遮蔽する遮光部材１８とを備え、前記遮光部材１８は、前記光透過部６に対向して開口する筒状の凹部を有してもよい。
【０１０１】
上記構成によれば、レーザ光の一部が光透過部により反射されて生じた迷光が、光透過部に対向して開口する筒状の凹部に入射するように構成することにより、上記迷光を遮蔽することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、レーザ光を走査して距離を測定するレーザレーダ装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１  測距装置（レーザ測距装置）
２  発光素子（発光部）
３  偏向部材（反射部材）
３ａ  反射面
３ｂ  透明層
３ｃ  入射光反射領域（入射光反射部）
３ｄ  測定光反射領域（測定光反射部）
６  光透過部
８  受光素子（受光部）
９  レーザ光通過部材（光路部材）
９ａ  光路（レーザ光を通過させる孔部）
１７  遮光部
１８  遮光部材
ＳＴＬ  迷光
ＳＴＬ２  迷光
ＬＬ  レーザ光
ＲＬ  測定光
【要約】
【課題】表面に透明層が形成された反射部材を用いたレーザ測距装置において、迷光の発生を低減する。
【解決手段】測距装置（１）は、偏向部材（３）の表面に遮光部（１７）を備えている。遮光部（１７）は、発光素子（２）から出射されたレーザ光（ＬＬ）を外部に向けて反射させる入射光反射部と、外部の物体により反射した測定光（ＲＬ）を受光素子（８）に向けて反射させる測定光反射部との境界部に設けられている。
【選択図】図１【図１】
0005911987.tif 000002
【図２】
0005911987.tif 000003
【図３】
0005911987.tif 000004
【図４】
0005911987.tif 000005
【図５】
0005911987.tif 000006
【図６】
0005911987.tif 000007
【図７】
0005911987.tif 000008
【図８】
0005911987.tif 000009
【図９】
0005911987.tif 000010
【図１０】
0005911987.tif 000011