(57)【要約】      （修正有）【課題】レーザー光を用いて一度に複数点の距離計測が可能な距離計測装置を提供する。【解決手段】係る距離計測装置１は、レーザー光源１４と、照射光学系１６と、受光光学系１８と、センサ２０と、距離計測部１２とを、備える。レーザー光源は、レ−ザー光Ｌ１を発光する。照射光学系は、レ−ザー光を第１の方向に広げて、被計測物体２に照射する。受光光学系は、照射光学系と異なる光軸Ｌａ２を有し、レ−ザー光の被計測物体からの反射光を、受光する。センサは、受光光学系を介して集光された反射光を、第１の方向に配列された複数の受光素子それぞれで受光する。距離計測部は、レ−ザー光源の発光時点と、反射光が複数の受光素子それぞれに受光された時点との時間差に基づき、被計測物体の距離情報を得る。【選択図】図１
2018077088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レ−ザー光を発光するレーザー光源と、
前記レ−ザー光を第１の方向に広げて、被計測物体に照射する照射光学系と、
前記照射光学系と異なる光軸を有し、前記レ−ザー光の被計測物体からの反射光を、受光する受光光学系と、
前記受光光学系を介して集光された前記反射光を、前記第１の方向に配列された複数の受光素子それぞれで受光するセンサと、
前記レ−ザー光源の発光時点と、前記反射光が前記複数の受光素子それぞれに受光された時点との時間差に基づき、前記被計測物体の距離情報を得る距離計測部と、
を備える距離計測装置。
【請求項２】
前記レーザー光源、前記照射光学系、前記センサ、及び前記受光光学系を、前記第１の方向と平行な回転軸を中心に回転させる回転部を更に備える請求項１に記載の距離計測装置。
【請求項３】
前記照射光学系における照射面の少なくとも一部は、前記受光光学系における受光範囲内に配置される請求項１又は２に記載の距離計測装置。
【請求項４】
前記センサは、前記第１の方向と平行に配置された感度の異なる２つの１次元センサから構成される請求項１乃至３のいずれか一項に記載の距離計測装置。
【請求項４】
前記照射光学系の光軸と、前記受光光学系の光軸とが平行であり、それぞれの光軸が前記回転軸と交差する請求項２に記載の距離計測装置。
【請求項５】
前記照射光学系の光軸と、前記受光光学系の光軸とが平行であり、前記回転軸に垂直な方向に並んでいる請求項２に記載の距離計測装置。
【請求項６】
レーザー光源からの光を第１の方向に広げて照射する照射工程と、
前記照射した光の被計測物体からの反射光を、複数の受光素子を有するセンサに受光させる受光工程と、
前記レーザー光源からの前記光の発光時点と、前記反射光が前記複数の受光素子それぞれに受光された時点との差に基づき、前記レーザー光源から前記被計測物体における複数点までの距離情報を得る距離計測工程と、
を備える距離計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、距離計測装置、及び距離計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被計測物体に照射光学系を介してレーザー光を照射し、受光光学系を介して反射光を受光する距離計測装置が知られている。光の往復時間は、距離計測装置から被計測物体までの距離、即ち光路長が長いほど長くなる。このため、レーザー光を照射した時点と反射光が検出された時点との時間差を用いて、距離を計測できる。
【０００３】
このようなレーザー光を用いた距離計測装置では一般に、照射範囲と受光範囲を一致させるために、照射光学系の光軸と受光光学系の光軸とが同軸に構成されている。このため、これらの光学系では、レーザー光が照射される度に、被計測物体上の一点までの距離計測が行われている。また、距離計測装置は、小型化が進められている。
【０００４】
ところが、被計測物体上の複数点の距離を計測するためには、レーザー光の光路を変更する反射鏡などの光学部材が必要となり、距離計測装置の小型化を阻害してしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−８３６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の実施形態は、レーザー光を用いて、一度に複数点の距離計測が可能な距離計測装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態に係る距離計測装置は、レーザー光源と、照射光学系と、
受光光学系と、センサと、距離計測部とを、備える。レーザー光源は、レ−ザー光を発光する。照射光学系は、レ−ザー光を第１の方向に広げて、被計測物体に照射する。受光光学系は、照射光学系と異なる光軸を有し、レ−ザー光の被計測物体からの反射光を、受光する。センサは、受光光学系を介して集光された反射光を、第１の方向に配列された複数の受光素子それぞれで受光する。距離計測部は、レ−ザー光源の発光時点と、反射光が複数の受光素子それぞれに受光された時点との時間差に基づき、被計測物体の距離情報を得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施形態に係る距離計測装置の概略的な構成を示す図、図１（ｂ）は、第１の実施形態に係るセンサの概略的な構成を示す図。
【図２】距離計測部のブロック図。
【図３】図３（ａ）は、照射光学系、及び受光光学系の上面図、図３（ｂ）は、側面図、図３（ｃ）は、正面図、図３（ｄ）は、背面図。
【図４】図４（ａ）は、垂直方向に並べて配置される例の照射光学系、及び受光光学系の上面図、図４（ｂ）は、側面図であり、図４（ｃ）は、正面図であり、図４（ｄ）は、背面図。
【図５】図５（ａ）は、図４で示す距離計測装置より近距離の被計測対象を計測可能にする例の照射光学系、及び受光光学系の上面図、図５（ｂ）は、側面図、図５（ｃ）は、正面図、図５（ｄ）は、背面図。
【図６】変形例に係るセンサの概略的な構成を示す図。
【図７】第２の実施形態に係る距離計測装置の概略的な構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００１０】
（第１実施形態）
本実施形態に係る距離計測装置は、照射光学系がレ−ザー光を第１の方向に広げて、被計測物体に照射することで、被計測物体の複数点までの距離を一度に計測するものである。より詳しく、以下に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、第１の実施形態に係る距離計測装置１の概略的な構成を示す図であり、図１（ｂ）は、第１の実施形態に係るセンサ２０の概略的な構成を示す図である。
【００１２】
距離計測装置１は、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式を用いて、被計測物体２を含む距離画像を生成する。具体的には、距離計測装置１は、被計測物体２に対してレーザー光を間欠的に照射し、レーザー光が照射されてから被計測物体２の表面で反射されたレーザー光（以下、反射光）が検出されるまでの時間に基づき、被計測物体２における複数点の距離を計測する。なお、反射光は、散乱反射光と呼ばれる場合もある。
【００１３】
距離計測装置１は、距離計測部１２と、レーザー光源１４と、照射光学系１６と、受光光学系１８と、センサ２０とを、備えている。距離計測装置１は、例えば筐体１０内に設置されている。筐体１０は、回転軸４を中心に回転する。筐体１０は、例えば円柱状の形態であり、回転軸４は、上面６の中心点と、下面８の中心点を結ぶ線分である。レーザー光源１４、照射光学系１６、受光光学系１８、及びセンサ２０は、回転軸４を中心に回転する。被計測物体２上におけるレーザー光の照射領域Ｐ１は順にＰ２方向（水平方向）に変更される。なお、筐体１０における円の直径は、例えば１０ｃｍ程度である。なお、筐体１０の形状は必ずしも円柱状でなくてもよく、種々の形状で形成してもよい。
【００１４】
距離計測部１２は、レーザー光源１４と、センサ２０とを制御し、被計測物体２上の複数点の距離を得る計測処理を行う。
【００１５】
レーザー光源１４は、距離計測部１２から入力されるパルス信号に従い、レーザー光を間欠的に発光する。このレーザー光源１４は、例えば面発光レーザーであり、所定の間隔でレーザー光を発光する。このレーザー光は進行方向に対する指向性が高いので、光学部材で光の幅を変更しない限り、照射範囲を維持した状態で進行する。また、ここでのレーザー光源１４は、例えば、安全性を高めるため、微弱なレーザー光を出力する。
【００１６】
照射光学系１６は、光軸Ｌａ１を有し、レーザー光源１４からのレ−ザー光を光軸Ｌａ１に直交する垂直方向に広げ、照射する。例えば、照射光学系１６は、シリンドリカルレンズを含む、複数のレンズで構成される。ここでの光軸Ｌａ１は、例えば回転軸４と直交する。すなわち、照射光学系１６は、レーザー光源１４からの光を回転軸４と平行な第１の方向に広げ、レーザー光として照射する。本実施形態では、レーザー光が照射される領域をＰ１で示す。照射領域Ｐ１は、光軸Ｌａ１と直交する垂直方向に長さを有する、一次元状の領域である。
【００１７】
受光光学系１８は、受光範囲Ｌ２内における被計測物体２からの反射光を、センサ２０に受光させる。ここでの受光範囲Ｌ２とは、受光光学系１８がセンサ２０に反射光を受光させることが可能な範囲である。この受光光学系１８は、照射光学系１６の光軸Ｌａ１と異なる光軸Ｌａ２を有している。また、受光光学系１８は、例えば複数のレンズで構成される。なお、照射光学系１６、及び受光光学系１８のそれぞれは、単一のレンズで構成してもよい。また、視野角は、受光範囲Ｌ２の広がりを角度により示す。視野角がより大きくなると、距離計測装置１からの距離が大きくなるに従い、受光範囲Ｌ２がより広がる。
【００１８】
本実施形態では、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２との重なりが多くなるように、第１の方向の視野角が設定されている。レーザー光の指向性により、照射光学系１６の照射面Ｆ１から所定距離離れた位置におけるレーザー光の垂直方向の幅は、水平方向の幅よりも大きくなる。このため、ここでは、第１の方向の視野角が、第１の方向と直交する第２の方向の視野角よりも大きく構成されている。このように、照射光学系１６の光軸Ｌａ１と受光光学系１８の光軸Ｌａ２が同軸ではなくとも、照射光学系１６が照射するレーザー光の反射光をほぼ受光可能である。
【００１９】
また、例えば被計測物体２までの測定距離が限定されている場合には、被計測物体２上の照射範囲Ｐ１を受光範囲Ｌ２が覆うように、受光光学系１８の視野角を照射光学系１６の視野角よりも大きくしても良い。或いは、被計測物体２上の照射範囲Ｐ１を受光範囲Ｌ２が覆うように、照射光学系１６の光軸Ｌａ１、受光光学系１８の光軸Ｌａ２の内のいずれかの向きを調整しても良い。
【００２０】
また、照射光学系１６の光軸Ｌａ１と、受光光学系１８の光軸Ｌａ２が同軸である従来の光学系では、一般的に、反射光の光路をセンサ２０に向けて変更するために、穴あきミラ−、ダイクロックミラーなどの光学部材が用いられている。これに対し、本実施形態の受光光学系１８では、受光光学系１８が照射光学系１６と異なる光軸Ｌａ２を有するので、穴あきミラ−、ダイクロックミラーなどの光学部材が不要であり、受光光学系１８をより簡易に構成可能である。
【００２１】
センサ２０は、光子の検出が可能である複数の受光素子を有する。各受光素子は、例えばフォトダイオードであり、受光領域Ｒｖに衝突した光子（フォトン）に応じて、電気信号を出力する。受光素子それぞれの電気信号は、距離計測部１２に入力される。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、各受光素子の受光領域Ｒｖは、回転軸４と平行なライン状に配置されている。反射光が、ライン状に配置された受光領域Ｒｖに受光されるように、受光光学系１８が構成されている。したがって、センサ２０には、反射光が受光光学系１８を介して１次元状に集光される。これにより、レーザー光源１４における一度のパルス発光により、領域Ｐ１内の複数位置の距離情報を取得可能である。
【００２３】
続いて、距離計測部１２の詳細な構成を説明する。図２は、距離計測部１２のブロック図である。距離計測部１２は、照射制御部２２と、計測処理部２４とを、備えている。
【００２４】
照射制御部２２は、レーザー光源１４、照射光学系１６、受光光学系１８及びセンサ２０の回転と、レーザー光源１４の発光とを制御する。照射制御部２２は、発振器２２０と、回転コントローラ２２４と、駆動回路２２２、２２６とを、有している。発振器２２０は、パルス信号を生成する。駆動回路２２２は、パルス信号に基づいて、レーザー光源１４を駆動する。回転コントローラ２２４は、回転信号を生成する。駆動回路２２６は、回転信号に基づいて不図示の回転モータを駆動し、回転軸４を中心にレーザー光源１４等を回転させる。なお、本実施形態では、回転コントローラ２２４が回転部に対応する。
【００２５】
このように、照射制御部２２は、回転軸４を中心に回転させることで、水平方向Ｐ２（図１）に沿って、レーザー光の照射位置を順に変更させる。このため、レーザー光の向きを機械的に変更する反射鏡などを光路上に設ける必要がなく、光学系の構成をより簡易にできる。加えて、回転軸４を中心にレーザー光源１４等を回転させることで、３６０度の全方向の距離情報を得ることも可能である。この場合、照射光学系１６がレーザー光を広げる方向と回転軸４の方向が平行であるので、レーザー光の進行方向に対するＰ２方向の指向性はほぼ維持されている。
【００２６】
計測処理部２４は、被計測物体２における複数点までの距離を計測する処理を行う。計測処理部２４は、増幅器２４０と、計測器２４２と、画像処理部２４４とを、備えている。増幅器２４０は、センサ２０からの電気信号を増幅し、計測器２４２に出力する。計測器２４２は、増幅器２４０の出力信号を受け、複数の受光素子それぞれの信号に基づき、照射光学系１６の照射面Ｆ１から被計測物体２までの距離を計測する。具体的には、計測器２４２は、レーザー光源１４の発光時点と、反射光がセンサ２０に受光された時点との時間差に基づき、被計測物体２における複数点の距離を計測する。この時間差が長いほど、距離は長くなる。また、計測器２４２は、センサ２０における複数の受光素子それぞれに対応する距離情報を１次元の距離データとして画像処理部２４４に出力する。
【００２７】
画像処理部２４４は、異なる照射位置で取得された１次元の距離画像データそれぞれに対して、例えば、ノイズ除去、歪み補正、及び、補間処理などを行い、２次元の距離画像データを構成する。なお、本実施形態では、計測処理部２４を筐体１０内の上部に配置したが、距離計測装置１の下部などに配置してもよい。例えば、筐体１０の下面８に接するように配置してもよい。或いは、筐体１０の外部に配置してもよい。
【００２８】
図３乃至５に基づき、照射光学系１６及び受光光学系１８の配置例と、視野角とを、詳細に説明する。なお、図３乃至５では、明確化のために、視野角ＦＯＨ１、２、及びＦＯＶ１、２を実際の視野角ＦＯＨ１、２、及びＦＯＶ１、２より大きく記載している。
【００２９】
まず、図３に基づき、照射光学系１６と、受光光学系１８とが、水平方向に並べて配置される例について説明する。図３（ａ）は上面図であり、図３（ｂ）は側面図であり、図３（ｃ）は正面図であり、図３（ｄ）は背面図である。また、光軸Ｌａ１と光軸Ｌａ２とが平行である場合について説明する。
【００３０】
まず、水平方向の視野角ＦＯＨ１、２について説明する。図３（ａ）に示すように、照射光学系１６の視野角ＦＯＨ１／２は、受光光学系１８の視野角ＦＯＨ２／２と同等である。水平方向における、照射範囲Ｌ１の端部と、受光範囲Ｌ２の端部との幅Ｗ１は、被計測物体２までの距離によらず一定値が維持される。ここでの幅Ｗ１は、およそ０．０３ｍである。
【００３１】
次に、照射光学系１６における垂直方向の視野角ＦＯＶ１について説明する。図３（ｂ）に示すように、照射光学系１６における垂直方向の視野角ＦＯＶ１／２は、受光光学系１８における垂直方向の視野角ＦＯＶ２／２と同等である。すなわち、側面から見た、照射範囲Ｌ１は、受光範囲Ｌ２内である。ここでの幅Ｗ２は、およそ０．０２５ｍであり、幅Ｗ２は、およそ０．００５ｍである。
【００３２】
ここで、水平視野角ＦＯＨ１、２、及び視野角ＦＯＶ１、２の一例を説明する。例えば、３０ｍ離れた位置におけるレーザー光の水平方向の広がり幅は０．１ｍ程度であり、照射光学系１６の水平方向視野角ＦＯＨは、照射光学系１６の照射面の水平方向幅０．０１ｍを除き、ＦＯＨは（０．１−０．０１）／３０ｍであり、約０．００３ｒａｄである。例えば、３０ｍ離れた位置におけるレーザー光の垂直方向の広がり幅は３ｍ程度であり、照射光学系１６の照射面の垂直方向幅は無視できる程度であるので、視野角ＦＯＶ１、２は、３ｍを３０ｍで除算した、約０．１ｒａｄである。このため、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２の重なりの割合は、水平方向の重なりの割合が支配的である。すなわち、３０ｍ離れた位置の水平方向における、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２の重なりは、幅Ｗ１が０．０３ｍ程度であるので、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２の重なりの割合は、（０．１−０．０３）を０．１で除算して、約７０％である。
【００３３】
このように、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、被計測物体２までの距離によらず一定値が維持されるので、被計測物体２までの距離が長くなるに従い、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２との重なりの割合よりを大きくできる。
【００３４】
なお、本実施形態に係る距離計測装置１では、受光範囲Ｌ２内の被計測物体２から受光光学系１８の受光面に受光された光は、センサ２０に到達する。一方で、受光範囲Ｌ２外の被計測物体２から受光面に受光された光は、受光光学系１８を包含する鏡筒内の黒壁などに吸収され、センサ２０に到達しない。つまり、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２の重なりのない領域内の被計測物体２の距離情報を得ることはできない。例えばＤ１、Ｄ２、Ｄ３で示す三角領域は、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２の重なりのない領域を示している。このため、光軸Ｌａ１と直交し、点Ｄ３を通過する平面より照射光学系側の領域内の被計測物体２の距離情報を得ることはできない。
【００３５】
次に、図４に基づき、照射光学系１６と、受光光学系１８とが、垂直方向に並べて配置される例について説明する。ここでは、光軸Ｌａ１と光軸Ｌａ２が平行であり、それぞれが回転軸４と直交する場合について説明する。
【００３６】
図４（ａ）は、垂直方向に並べて配置される例の照射光学系１６、及び受光光学系１８の上面図であり、図４（ｂ）は、側面図であり、図４（ｃ）は、正面図であり、図４（ｄ）は、背面図である。
【００３７】
まず、水平方向の視野角ＦＯＨ１、２について説明する。図４（ａ）に示すように、照射光学系１６における水平方向の視野角ＦＯＨ１／２は、レーザー光の広がりを光軸Ｌａ１からの角度で示したものである。また、受光光学系１８における水平方向の視野角ＦＯＨ２／２は、受光範囲Ｌ２を光軸Ｌａ２からの角度で示したものである。ここでは、受光光学系１８の視野角ＦＯＨ２／２は、照射光学系１６の視野角ＦＯＨ１／２と同等である。また、光軸Ｌａ１、Ｌａ２が平行であるので、水平方向における、照射範囲Ｌ１の端部と受光範囲Ｌ２の端部との幅Ｗ４は、被計測物体２までの距離によらず一定値が維持される。ここでの水平視野角ＦＯＨ１、２は、図３の例と同等であり、ＦＯＨ１、２は（０．１−０．０１）／３０ｍであり、約０．００３ｒａｄである。
【００３８】
次に、照射光学系１６における垂直方向の視野角ＦＯＶ１について説明する。図４（ｂ）に示すように、照射光学系１６における垂直方向の視野角ＦＯＶ１／２は、レーザー光の広がりを光軸Ｌａ１からの角度で示したものである。また、受光光学系１８における垂直方向の視野角ＦＯＶ２／２は、受光範囲Ｌ２を光軸Ｌａ２からの角度で示したものである。ここでは、受光光学系１８の視野角ＦＯＶ２／２は、照射光学系１６の視野角ＦＯＶ１／２と同等に構成されている。例えば、３０ｍ離れた位置におけるレーザー光の垂直方向の広がり幅は３ｍ程度であり、ここでの視野角ＦＯＶ１、２は、照射面の幅を無視して、３ｍを３０ｍで除算した、約０．１ｒａｄである。
【００３９】
また、図４（ｂ）においてＤ１、Ｄ２、Ｄ３で示す三角領域は、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２の重なりのない領域を示している。上述のように、レーザー光の垂直方向の広がりは、水平方向の広がりよりも大きい。このため、図４で示す三角領域は、図３で示した三角領域よりも小さく、被計測物体２の距離情報を得ることができない距離範囲はより狭くなっている。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、上から見た、照射範囲Ｌ１は、受光範囲Ｌ２内である。また、垂直方向における、照射範囲Ｌ１の端部と受光範囲Ｌ２の端部との幅Ｗ５は、被計測物体２までの距離によらず一定値が維持される。例えば、３０ｍ離れた位置におけるレーザー光の垂直方向の広がり幅は３ｍ程度であり、幅Ｗ５は０．０３ｍ程度である。このため、３０ｍ離れた位置の垂直方向における、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２との重なりの割合は、およそ（３−０．０３）を３で除算して、９９％である。
【００４１】
このように、幅Ｗ４、Ｗ５は、被計測物体２までの距離によらず一定値が維持されるので、被計測物体２までの距離が長くなるに従い、照射光学系１６の照射範囲Ｌ１と受光光学系１８の受光範囲Ｌ２との重なりの割合を大きくできる。
【００４２】
次に、図５に基づき、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２との重なりの割合を増加させる、照射光学系１６と、受光光学系１８との配置例について説明する。図５（ａ）は、図４で示す距離計測装置１より近距離の被計測対象を計測可能にする例の照射光学系１６、及び受光光学系１８の上面図であり、図５（ｂ）は側面図であり、図５（ｃ）は正面図であり、図５（ｄ）は背面図である。ここでは、光軸Ｌａ１と光軸Ｌａ２とが平行である場合について説明する。
【００４３】
まず、照射光学系１６と、受光光学系１８との配置例について説明する。ここでの照射光学系１６における照射面の少なくとも一部は、受光光学系１８における受光範囲Ｌ２内に配置されている。すなわち、照射光学系１６の一部が、受光光学系１８内に組み込まれて、配置されている。
【００４４】
次に、水平方向の視野角ＦＯＨ１、２について説明する。図５（ａ）に示すように、照射光学系１６の視野角ＦＯＨ１／２は、受光光学系１８の視野角ＦＯＨ２／２と同等である。これらは、図３（ａ）に示す照射光学系１６、及び受光光学系１８の視野角ＦＯＨ１、２と同等である。
【００４５】
水平方向における、照射範囲Ｌ１の端部と、受光範囲Ｌ２の端部との幅ｗ６は、被計測物体２までの距離によらず一定値が維持される。例えば、３０ｍ離れた位置におけるレーザー光の水平方向の広がり幅は０．１ｍ程度に設定されている。このため、幅ｗ６は０．０１ｍ程度であるので、水平方向の重なりは、（０．１−０．０１）を０．１で除算して、９０％である。つまり、照射光学系１６における照射面の少なくとも一部を、受光光学系１８における受光範囲Ｌ２内に配置することで、図３に関して説明した７０％から、９０％に重なりの割合が増加している。
【００４６】
また、照射光学系１６における照射面の少なくとも一部は、受光光学系１８における受光範囲Ｌ２内に配置されているので、上述のような三角領域は生じない。これにより、センサ２０の計測感度が許容する全距離範囲での計測が可能である。すなわち、この配置によれば、図３、４で示す距離計測装置１よりもより近距離の被計測物体２を計測することが可能となる。一方で、照射光学系１６における照射面の少なくとも一部が、センサ２０の受光範囲Ｌ２内に受光する光の一部を遮ることとなり、特に近距離でのセンサ２０に受光される光量は低減する。このように、図５で示す距離計測装置１は、図４で示す距離計測装置１よりも照射光学系１６と、受光光学系１８とを水平方向に並べて配置するので、筐体１０（図１）の高さをより低く構成可能である。本実施形態に係る距離計測装置１は、例えば自動車の屋根に設置して用いられる。このため、筐体１０（図１）の高さをより低くするほど、車両運行の邪魔にならず、より実用的である。
【００４７】
次に、照射光学系１６における垂直方向の視野角ＦＯＶ１について説明する。図５（ｂ）に示すように、照射光学系１６の視野角ＦＯＶ１／２は、受光光学系１８の視野角ＦＯＶ２／２と同等である。これらは、図３（ｂ）示す照射光学系１６、及び受光光学系１８の視野角ＦＯＶ１、２／２と同等である。すなわち、側面から見た、照射光学系１６における照射範囲Ｌ１は、受光光学系１８における受光範囲Ｌ２内である。
【００４８】
このように、照射光学系１６における照射面の少なくとも一部を、受光光学系１８における受光範囲Ｌ２内に配置することで、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２との重なりの割合を増加させることが可能である。なお、図４で示した照射光学系１６と、受光光学系１８とが、垂直方向に並べて配置される場合に、照射光学系１６における照射面の少なくとも一部を、受光光学系１８における受光範囲Ｌ２内に配置してもよい。この場合にも、照射範囲Ｌ１と受光範囲Ｌ２との重なりの割合を増加させることが可能である。また、より近距離に配置された被計測物体２の計測も可能になる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係る距離計測装置１は、照射光学系１６がレ−ザー光を第１の方向に広げて、被計測物体２に照射し、照射光学系１６の光軸Ｌａ１と異なる光軸Ｌａ２を有する受光光学系１８を介して、反射光を、センサ２０に受光させることした。これにより、一度に複数点の距離計測が可能である。
【００５０】
（変形例）
図５で示したセンサ２０は１つの１次元センサから構成されていたが、変形例においては、２つの１次元センサから構成されている。以下、図５で示した距離計測装置１と異なる部分を説明する。
【００５１】
図６は、変形例に係るセンサ２０の概略的な構成を示す図である。センサ２０は回転軸４と平行に配置された２つの１次元センサから構成されている。
【００５２】
被計測物体２との距離が離れるに従い、反射光は光軸Ｌａ２付近により集光され、反射レーザー光の光強度は低下する。このため、光軸Ｌａ２に近い方に配置される一方の１次元センサ２０ｈの感度は、他方の１次元センサ２０ｌの感度よりも高く構成されている。高感度のセンサ２０ｈは遠距離の計測に適しており、低感度のセンサ２０ｌは近距離の計測に適している。
【００５３】
以上のように変形例に係る距離計測装置１によれば、回転軸４と平行に配置された感度の異なる２つの１次元センサを用いてセンサ２０を構成した。これにより、近距離計測における電気信号の飽和を抑制しつつ、遠距離計測における計測感度を上げることが可能である。
【００５４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、回転軸４を中心として、３６０度の方向にレーザー光が照射されるように構成されていたが、第２の実施形態においては、レーザー光を反射する反射鏡２６を有するように構成されている。以下、第１実施形態と異なる部分を説明する。
【００５５】
図７は、第２の実施形態に係る距離計測装置１の概略的な構成を示す図である。ここでは、照射光学系１６における照射面の少なくとも一部が、受光光学系１８における受光範囲Ｌ２内に配置されている場合について説明する。また、計測処理部２４は、筐体１０の外部に配置されており、図示を省略している。さらにまた、上面図は、Ａ―Ａ線断面図であり、側面図は、Ｂ―Ｂ線断面図、及びＣ―Ｃ線断面図である。なお、第１の実施形態と同等の構成には、同一の番号を付して説明を省略する。
【００５６】
反射鏡２６が回転軸４に対して同心円状に構成されている。また、Ｃ―Ｃ線断面図は、回転軸４と交差する平行な面に対する断面である。すなわち、反射鏡２６の反射面は、回転軸４に平行な方向からＦＯＶ１／２の角度傾いている。これにより、反射鏡２６は、照射光学系１６からのレーザー光を、鉛直上方にＦＯＶ１／２の角度で反射する。反射鏡２６は、照射光学系１６が所定位置に回転した場合に、照射光学系１６から照射されるレーザー光を反射する。すなわち、反射鏡２６で反射したレーザー光により計測した距離情報は、レーザー光が反射鏡２６で反射されない場合と比較して、ＦＯＶ１／２ほど鉛直上方方向の距離情報から生成されている。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係る距離計測装置１は、反射鏡２６が照射光学系１６から照射される光を鉛直上方方向に反射することとした。これにより、反射鏡２６を用いずに取得される距離画像よりもより広角の距離画像を得ることが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１：距離計測装置、２：被計測物体、４：回転軸、１０：筐体、１２：距離計測部、１４：レーザー光源、１６：照射光学系、１８：受光光学系、２０：センサ、２６：反射鏡、２２４：回転コントローラ、Ｌａ１：光軸、Ｌａ２：光軸
【図１】
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【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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