(57)【要約】【課題】投光軸を所定の中心軸に一致させる調整作業を簡略化し得る投光軸調整方法及び調整治具を提供する。【解決手段】設置面５２ａが軸部３２の基準面３３に面接触し入射側孔５４にてレーザダイオード１１に対向し出射側孔５５にてフォトダイオード１２に対向するように調整治具５０を設置し、レーザダイオード１１から入射側孔５４に向けてレーザ光Ｌを投光し、各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内での明るさを計測し、各貫通孔５３ａ〜５３ｅのうち入射側孔５４に近い貫通孔内が明るいほど出射側孔５５に近い貫通孔内が明るい場合よりも中心軸Ｃａに対する投光軸Ｌ１の傾きが大きいとして投光軸Ｌ１の傾きを調整する。【選択図】図５
2019132759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光器から投光されるレーザ光が受光器にて受光され、所定の基準面に対して直交する所定の中心軸にて前記投光器の投光軸と前記受光器の受光軸とが一致するように製造される装置に関して、前記装置の製造時に調整治具を利用して前記投光軸の傾きを調整する投光軸調整方法であって、
前記調整治具は、
前記所定の基準面に面接触する設置面と、
前記設置面の前記所定の基準面に対する面接触時に前記所定の中心軸に一致する基準軸を中心として、前記投光器に対向する面に設けられる入射側孔及び前記受光器に対向する面に設けられる出射側孔と、
前記入射側孔から見て前記出射側孔を露出させるように前記入射側孔と前記出射側孔とを連通する複数の連通部と、
を有し、
前記設置面が前記所定の基準面に面接触し前記入射側孔にて前記投光器に対向し前記出射側孔にて前記受光器に対向するように前記調整治具を設置する工程と、
前記投光器から前記入射側孔に向けて前記レーザ光を投光する工程と、
前記複数の連通部内での明るさを計測する工程と、
前記複数の連通部のうち前記入射側孔に近い連通部内が明るいほど前記出射側孔に近い連通部内が明るい場合よりも前記所定の中心軸に対する前記投光軸の傾きが大きいとして前記投光軸の傾きを調整する工程と、
を備えることを特徴とする投光軸調整方法。
【請求項２】
前記複数の連通部は、治具本体に対して前記基準軸に直交するようにそれぞれ形成される貫通孔により構成されることを特徴とする請求項１に記載の投光軸調整方法。
【請求項３】
前記複数の連通部は、互いに平行となるようにそれぞれ形成される貫通孔により構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の投光軸調整方法。
【請求項４】
前記複数の連通部は、それぞれ円形の貫通孔により構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の投光軸調整方法。
【請求項５】
前記装置は、さらに、前記投光器からの前記レーザ光を外部に向けて反射する第１反射部と、外部からの前記レーザ光の反射光を前記受光器に向けて反射する第２反射部と、前記第１反射部及び前記第２反射部を同期させて回転させる回転機構と、を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の投光軸調整方法。
【請求項６】
投光器から投光されるレーザ光が受光器にて受光され、所定の基準面に対して直交する所定の中心軸にて前記投光器の投光軸と前記受光器の受光軸とが一致するように製造される装置に関して、前記装置の製造時に前記投光軸の傾きを調整するための調整治具であって、
前記所定の基準面に面接触する設置面と、
前記設置面の前記所定の基準面に対する面接触時に前記所定の中心軸に一致する基準軸を中心として、前記投光器に対向する面に設けられる入射側孔及び前記受光器に対向する面に設けられる出射側孔と、
前記入射側孔から見て前記出射側孔を露出させるように前記入射側孔と前記出射側孔とを連通する複数の連通部と、
を備えることを特徴とする調整治具。
【請求項７】
前記複数の連通部は、治具本体に対して前記基準軸に直交するようにそれぞれ形成される貫通孔により構成されることを特徴とする請求項６に記載の調整治具。
【請求項８】
前記複数の連通部は、互いに平行となるようにそれぞれ形成される貫通孔により構成されることを特徴とする請求項６又は７に記載の調整治具。
【請求項９】
前記複数の連通部は、それぞれ円形の貫通孔により構成されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の調整治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投光軸を調整する投光軸調整方法及び調整治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、投光器から投光されるレーザ光を用いて物体を検出する技術として、例えば、下記特許文献１に開示されるレーザレーダ装置が知られている。このレーザレーダ装置は、レーザダイオード（投光器）から照射されたレーザ光が所定の中心軸を中心として回転する第１反射部によりケース外に向けて反射され、このレーザ光によりケース外の物体で反射して生じる反射光が上記所定の中心軸を中心として回転する第２反射部により反射されてフォトダイオード（受光器）に導かれるように構成されている。このため、第１反射部及び第２反射部が同期して回転し、レーザダイオード（投光器）の投光軸とフォトダイオード（受光器）の受光軸とが上記所定の中心軸にて一致するようにレーザダイオード及びフォトダイオードが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８４０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のように投光器の投光軸と受光器の受光軸とが所定の中心軸にて一致する光学系の製造時には、当該所定の中心軸に一致するように投光器の投光軸の傾きを調整する調整作業が重要になる。この投光軸調整作業は、従来、墨出し器等を利用して、上記所定の中心軸に直交する所定の基準面に対してレーザ光が投光器から垂直に照射されるように行われるもので、遠方に設置した調整用のターゲットにより反射されるレーザ光の受光状態に基づいて、投光器を有する装置ごとに行っていた。
【０００５】
しかしながら、上述のように遠方に設置したターゲットを利用する投光軸の調整方法では、製造ラインの一工程にて、投光器を有する装置とターゲットとの間にレーザ光を阻害する阻害物等が無い広い空間を確保する必要がある。このように、投光軸の調整作業には広い空間が必要になり、そのため作業時間もかかることから、調整作業の簡略化が強く望まれている。また、投光器からレーザ光を投光する装置であれば、その投光軸の調整方法は重要であり、その調整作業の簡略化は当然に望まれている。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、投光軸を所定の中心軸に一致させる調整作業を簡略化し得る投光軸調整方法及び調整治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明は、
投光器（１１）から投光されるレーザ光（Ｌ）が受光器（１２）にて受光され、所定の基準面（３３）に対して直交する所定の中心軸（Ｃａ）にて前記投光器の投光軸（Ｌ１）と前記受光器の受光軸（Ｌ２）とが一致するように製造される装置（１）に関して、前記装置の製造時に調整治具（５０）を利用して前記投光軸の傾きを調整する投光軸調整方法であって、
前記調整治具は、
前記所定の基準面に面接触する設置面（５２ａ）と、
前記設置面の前記所定の基準面に対する面接触時に前記所定の中心軸に一致する基準軸（Ｃｂ）を中心として、前記投光器に対向する面に設けられる入射側孔（５４）及び前記受光器に対向する面に設けられる出射側孔（５５）と、
前記入射側孔から見て前記出射側孔を露出させるように前記入射側孔と前記出射側孔とを連通する複数の連通部（５３ａ〜５３ｅ）と、
を有し、
前記設置面が前記所定の基準面に面接触し前記入射側孔にて前記投光器に対向し前記出射側孔にて前記受光器に対向するように前記調整治具を設置する工程と、
前記投光器から前記入射側孔に向けて前記レーザ光を投光する工程と、
前記複数の連通部内での明るさを計測する工程と、
前記複数の連通部のうち前記入射側孔に近い連通部内が明るいほど前記出射側孔に近い連通部内が明るい場合よりも前記所定の中心軸に対する前記投光軸の傾きが大きいとして前記投光軸の傾きを調整する工程と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項５に記載の発明は、
投光器（１１）から投光されるレーザ光（Ｌ）が受光器（１２）にて受光され、所定の基準面（３３）に対して直交する所定の中心軸（Ｃａ）にて前記投光器の投光軸（Ｌ１）と前記受光器の受光軸（Ｌ２）とが一致するように製造される装置（１）に関して、前記装置の製造時に前記投光軸の傾きを調整するための調整治具（５０）であって、
前記所定の基準面に面接触する設置面（５２ａ）と、
前記設置面の前記所定の基準面に対する面接触時に前記所定の中心軸に一致する基準軸（Ｃｂ）を中心として、前記投光器に対向する面に設けられる入射側孔（５４）及び前記受光器に対向する面に設けられる出射側孔（５５）と、
前記入射側孔から見て前記出射側孔を露出させるように前記入射側孔と前記出射側孔とを連通する複数の連通部（５３ａ〜５３ｅ）と、
を備えることを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、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る。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明では、設置面が所定の基準面に面接触し入射側孔にて投光器に対向し出射側孔にて受光器に対向するように調整治具を設置し、投光器から入射側孔に向けてレーザ光を投光し、複数の連通部内での明るさを計測し、複数の連通部のうち入射側孔に近い連通部内が明るいほど出射側孔に近い連通部内が明るい場合よりも所定の中心軸に対する投光軸の傾きが大きいとして投光軸の傾きを調整する。
【００１０】
所定の中心軸に対する投光軸の傾きが大きい場合には、入射側孔から入射したレーザ光は、出射側孔や出射側孔に近い連通部に到達する前に入射側孔に近い連通部の内面にて反射するため、入射側孔に近い連通部内が出射側孔に近い連通部内よりも明るくなる。このように、投光器と受光器との間に調整治具を設置するだけで各連通部内での明るさに応じて所定の中心軸に対する投光軸の傾きを把握できるので、投光軸を所定の中心軸に一致させる調整作業を簡略化することができる。
【００１１】
請求項２の発明では、複数の連通部は、治具本体に対して基準軸に直交するようにそれぞれ形成される貫通孔により構成される。これにより、治具本体に対して連通部を容易に設けられるだけでなく、連通部内の明るさを外部からでも容易に計測することができる。特に、連通部内での光の反射が均一化しやすくなるので、明るさの計測精度が高まり、投光軸の傾きの調整精度を向上させることができる。
【００１２】
請求項３の発明では、複数の連通部は、互いに平行となるようにそれぞれ形成される貫通孔により構成される。これにより、一方向から全ての連通部内の明るさを計測できるため、連通部内の明るさをそれぞれ計測する際に調整治具を回転させる必要もないので、計測作業を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項４の発明では、複数の連通部は、それぞれ円形の貫通孔により構成される。これにより、複数の連通部を、例えば、１本のドリルを順次移動させるようにすることで、連続的に形成でき、治具本体に対して複数の連通部をより容易に設けることができる。
【００１４】
請求項５の発明では、装置は、さらに、投光器からのレーザ光を外部に向けて反射する第１反射部と、外部からのレーザ光の反射光を受光器に向けて反射する第２反射部と、第１反射部及び第２反射部を同期させて回転させる回転機構と、を備えている。これにより、レーザレーダ装置のように回転させながらレーザ光を外部に照射するような装置であっても、投光器と受光器との間に調整治具を設置するだけで各連通部内での明るさに応じて所定の中心軸に対する投光軸の傾きを把握できるので、遠方に設置したターゲットを利用する必要もなく、投光軸を所定の中心軸に一致させる調整作業を簡略化することができる。
【００１５】
請求項６の発明では、調整治具は、所定の基準面に面接触する設置面と、設置面の所定の基準面に対する面接触時に所定の中心軸に一致する基準軸を中心として、投光器に対向する面に設けられる入射側孔及び受光器に対向する面に設けられる出射側孔と、入射側孔から見て出射側孔を露出させるように入射側孔と出射側孔とを連通する複数の連通部と、を備えるように構成されている。
【００１６】
これにより、設置面が所定の基準面に面接触し入射側孔にて投光器に対向し出射側孔にて受光器に対向するように調整治具を設置し、投光器から入射側孔に向けてレーザ光を投光することで、所定の中心軸に対する投光軸の傾きが大きい場合には、入射側孔から入射したレーザ光は、出射側孔や出射側孔に近い連通部に到達する前に入射側孔に近い連通部の内面にて反射するため、入射側孔に近い連通部内が出射側孔に近い連通部内よりも明るくなる。このように、投光器と受光器との間に調整治具を設置するだけで各連通部内での明るさに応じて所定の中心軸に対する投光軸の傾きを把握できるので、投光軸を所定の中心軸に一致させる調整作業を簡略化することができる。
【００１７】
請求項７の発明では、複数の連通部は、治具本体に対して基準軸に直交するようにそれぞれ形成される貫通孔により構成される。これにより、治具本体に対して連通部を容易に設けられるだけでなく、連通部内の明るさを外部からでも容易に計測することができる。
【００１８】
請求項８の発明では、複数の連通部は、互いに平行となるようにそれぞれ形成される貫通孔により構成される。これにより、一方向から全ての連通部内の明るさを計測できるため、連通部内の明るさをそれぞれ計測する際に調整治具を回転させる必要もないので、計測作業を容易に行うことができる。
【００１９】
請求項９の発明では、複数の連通部は、それぞれ円形の貫通孔により構成される。これにより、複数の連通部を、例えば、１本のドリルを順次移動させるようにすることで、連続的に形成でき、治具本体に対して複数の連通部をより容易に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る投光軸調整方法を用いて投光軸を調整するレーザレーダ装置を概略的に例示する断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る調整治具を用いて投光軸を調整する状態を概略的に例示する断面図である。
【図３】図２の治具を示す斜視図である。
【図４】図２の治具を各貫通孔に直交し基準軸を含む平面にて切断した状態を示す断面図である。
【図５】中心軸に対する投光軸の傾きに応じて変化する各貫通孔内での明るさの状態を説明する説明図であり、図５（Ａ）は、投光軸が中心軸にほぼ一致している状態を示し、図５（Ｂ）は、投光軸が中心軸に対して僅かに傾いている状態を示し、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）よりも投光軸が中心軸に対して傾いている状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１実施形態］
以下、本発明に係る装置製造時に行われる投光軸調整方法及び調整治具を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る投光軸調整方法は、投光器の投光軸と受光器の受光軸とが所定の中心軸にて一致する光学系の装置製造時において、当該所定の中心軸に一致するように投光器の投光軸の傾きを、調整治具５０を利用して調整するものである。
【００２２】
まず、投光器の投光軸と受光器の受光軸とが所定の中心軸にて一致する装置の一例として構成されるレーザレーダ装置１の概要について図１を参照して説明する。なお、図１では、レーザレーダ装置１を所定切断面（中心軸Ｃａを通り、上下方向及び前後方向と平行な切断面）で切断した構成を概略的に示している。
【００２３】
図１に示すように、レーザレーダ装置１は、投光器として機能するレーザダイオード１１と、検出物体からの反射光Ｌｒを受光することで受光器として機能するフォトダイオード１２とを備え、装置外の走査エリアに存在する検出物体までの距離や方位を検出する装置として構成されている。
【００２４】
レーザダイオード１１は、例えば、赤外レーザダイオードなどによって構成され、制御回路１３の制御によって駆動される駆動回路（図示略）からのパルス電流を受け、このパルス電流に応じたパルスレーザ光を所定の短時間毎に間欠的に出射している。なお、図１では、レーザダイオード１１から照射されたレーザ光Ｌが第１反射部２１に至るまでの経路を投光軸Ｌ１として示し、このレーザ光Ｌが第１反射部２１で反射した光の走査時の経路を光軸Ｌ１ａとして示している。
【００２５】
フォトダイオード１２は、例えばアバランシェフォトダイオード（avalanche photodiode）などによって構成されている。このフォトダイオード１２は、例えば、上方側に面するように光を受光する受光領域が構成され、受光領域の略中央に対して垂直となる光の経路が受光軸Ｌ２となり、当該受光領域に入射する光を検出する構成となっている。このフォトダイオード１２は、レーザダイオード１１にてレーザ光Ｌが発生し、このレーザ光Ｌがケース３の外部に照射されて装置外に存在する検出物体（図示略）にて反射したとき、その反射光Ｌｒを受光して電気信号に変換するように機能している。
【００２６】
特に、本実施形態では、投光軸Ｌ１と受光軸Ｌ２とが所定の中心軸（以下、中心軸Ｃａともいう）にて一致するように、レーザダイオード１１及びフォトダイオード１２が配置されている。
【００２７】
そして、レーザレーダ装置１は、レーザダイオード１１からのレーザ光Ｌを外部に向けて反射する第１反射部２１と、外部からのレーザ光Ｌの反射光Ｌｒをフォトダイオード１２に向けて反射する第２反射部２２と、第１反射部２１及び第２反射部２２を同期させて中心軸Ｃａを中心に回転させる回転機構３０とを備えている。
【００２８】
第１反射部２１は、中心軸Ｃａに対して４５°の角度で傾斜した平坦な反射面２１ａを備えており、回転機構３０により中心軸Ｃａを中心に回転することで、反射面２１ａにより外部に向けて反射するレーザ光Ｌの向きを、中心軸Ｃａと直交する平面方向（水平方向）に変化させている。このように構成される第１反射部２１は、その回転位置（回転角度）に関係なく、反射面２１ａへのレーザ光Ｌの入射角度が常に４５°で維持されるため、反射面２１ａ上の投光軸Ｌ１が交わる位置Ｐ１から照射されるレーザ光Ｌの光軸Ｌ１ａの向きが絶えず水平方向（中心軸Ｃａと直交する方向）に維持されるように動作する。
【００２９】
第２反射部２２は、上述した第１反射部２１の位置から上下方向にずれて配置されると共に第１反射部２１から照射されたレーザ光Ｌがケース外の物体で反射して生じる反射光Ｌｒを検出光として受ける反射面２２ａを備えている。反射面２２ａは、例えば放物面として構成された凹面鏡として機能しており、外部からのレーザ光Ｌの反射光Ｌｒを中心軸Ｃａの軸線方向一方側（下方）に向けて反射させつつ集光し、集光される反射光Ｌｒの焦点位置が例えば中心軸Ｃａの軸線上且つフォトダイオード１２の受光面上になるように形状が調整されている。第２反射部２２は、反射面２２ａが第１反射部２１からのレーザ光Ｌの照射側に面するように第１反射部２１に連結されている。
【００３０】
回転機構３０は、レーザ光Ｌを走査する走査装置として機能する機構で、モータ３１とこのモータ３１により回転する軸部３２とを備えている。軸部３２は、中空状に形成されており、フォトダイオード１２側の環状端面が所定の基準面（以下、基準面３３ともいう）として中心軸Ｃａに直交するように平坦面状になっている。この基準面３３に第２反射部２２を連結した第１反射部２１が組み付けられることで、第１反射部２１及び第２反射部２２が同期しつつ回転可能となるように軸部３２に支持される。基準面３３は、第１反射部２１が組み付け可能に形成されるだけでなく、後述する調整治具５０が組み付け可能に形成されている。なお、モータ３１の具体的構成としては、例えば直流モータ、交流モータ、ステップモータなど公知の様々なモータを使用できる。
【００３１】
また、回転機構３０は、モータ３１によって回転駆動される軸部３２の回転角度位置（即ち、第１反射部２１及び第２反射部２２の回転角度位置）を検出する回転角度センサ（図示略）を備えている。回転角度センサは、ロータリエンコーダなど、軸部３２の回転角度位置を検出しうるものであれば公知の様々なセンサを使用できる。この回転角度センサは、例えば、軸部３２が所定の基準角度（レーザ光Ｌの光軸Ｌ１ａが所定基準方向に向かうときの軸部３２の回転角度）からどの程度回転したかを検出する構成となっており、水平方向における上記投光方向平面の向き（即ち、水平方向におけるレーザ光Ｌの光軸Ｌ１ａの向き）を特定するように機能する。
【００３２】
そして、上述のように構成されるレーザダイオード１１，フォトダイオード１２及び回転機構３０等は、レーザダイオード１１の投光軸Ｌ１の傾きを調整可能にハウジング４０に組み付けられて支持されている。
【００３３】
また、本構成のレーザレーダ装置１では、図１に示すように、レーザダイオード１１、フォトダイオード１２、第１反射部２１、第２反射部２２、回転機構３０及びハウジング４０等がケース３の内部に収容され、防塵や衝撃保護が図られている。
【００３４】
図１に示すように、ケース３は、主ケース部４と透過板５とを備えており、全体として箱状に構成されている。主ケース部４は、上下に対向する上壁部及び下壁部を周壁部にて連通するように形成されている。周壁部は、上壁部と下壁部との間に配置される各種部品を、中心軸Ｃａを中心とした周方向に取り囲むように配置されており、このように構成される周壁部の一部が窓部４ａとして導光可能に開放している。窓部４ａは、主ケース部４において光の出入りを可能とするように開放した部分であり、第１反射部２１及び第２反射部２２の周囲において周方向所定領域に亘って形成され、この周方向所定領域全体を通して上下方向所定領域（一定の高さ範囲）を開放する構成で設けられている。そして、この開放形態の窓部４ａを閉塞するように透明の樹脂板、ガラス板などからなる透過板５が配置されている。このように、第１反射部２１及び第２反射部２２の周囲の周方向一部分において、第１反射部２１からのレーザ光Ｌの走査経路上を、レーザ光Ｌが透過可能な透過板によって閉塞した構成となっている。なお、図１では、第１反射部２１からのレーザ光Ｌのうち、光軸Ｌ１ａが正面方向を向くときの状態を概念的に示しており、この回転角度では、第１反射部２１から照射されたレーザ光Ｌが位置Ｐ２にて透過板５に入り込み、透過板５を通過して外部に照射されるようになっている。
【００３５】
なお、図１に示す例では、第１反射部２１及び第２反射部２２の周囲の周方向一部分を取り囲むように透過板５が配置されているが、これに限らず、第１反射部２１及び第２反射部２２の周囲の周方向全範囲にわたって窓部４ａが構成され、周方向全範囲を取り囲むように透過板５が配置されていてもよい。
【００３６】
次に、上述のように構成されるレーザレーダ装置１により行われる検出処理について説明する。
レーザレーダ装置１では、走査装置として機能する回転機構３０により、レーザ光Ｌが、上下方向と直交する水平方向に対して所定の角度（図１の例では、０°の角度）で照射されつつ走査されることになる。また、回転機構３０による回転により、レーザ光Ｌが透過板５の領域を通る所定回転角度範囲では、フォトダイオード１２で受光可能となる視野範囲がケース３の外部においてレーザ光Ｌの投光経路と重なるように、第１反射部２１と第２反射部２２とが同期しつつ回転することになる。
【００３７】
レーザレーダ装置１において物体検出動作を行う場合、第１反射部２１及び第２反射部２２の回転角度（所定の基準回転位置（例えば、ロータリエンコーダが原点を示す位置）からの各回転角度）が定まれば装置からのレーザ光Ｌの照射方向が特定される。そして、レーザレーダ装置１が所望の傾斜状態（例えば、レーザ光Ｌの走査方向が常に鉛直方向と直交する方向となるような状態等）で設置されていれば、フォトダイオード１２が物体からの反射光を受光したときの第１反射部２１及び第２反射部２２の回転角度を回転角度センサによって検出することで、物体の方位を正確に検出できる。なお、フォトダイオード１２が物体からの反射光を受光したか否かは、例えばフォトダイオード１２での受光量（即ち、フォトダイオード１２からの出力）が閾値を超えたか否かによって判断することができ、「フォトダイオード１２にて閾値を超える反射光が受光されたとき」が「物体からの反射光を受光したとき」となる。
【００３８】
また、レーザダイオード１１にてレーザ光（パルスレーザ光）が発生してからフォトダイオード１２によって当該レーザ光に対応する反射光（レーザ光Ｌが物体に当たって生じる反射光）が検出されるまでの時間Ｔを検出すれば、この時間Ｔと光速ｃとに基づいて、例えば、Ｌａ＝Ｔ×ｃなどの式により、レーザ光の発生から反射光受光までの光経路の長さＬａを算出することができ、レーザダイオード１１から所定基準位置（例えば位置Ｐ１）までの距離が既知であれば、レーザレーダ装置１の所定基準位置（例えば位置Ｐ１）から検出物体までの距離も正確に求めることができる。つまり、レーザレーダ装置１から検出物体までの距離及び方位をいずれも正確に検出することができる。
【００３９】
次に、上述のように構成されるレーザレーダ装置１におけるレーザダイオード１１の投光軸Ｌ１の傾きを、調整治具５０を利用して調整する投光軸調整方法について説明する。
まず、調整治具５０の概要について図２〜図４を参照して説明する。
【００４０】
調整治具５０は、図２に示すように、レーザダイオード１１，フォトダイオード１２及び回転機構３０等が組み付けられたハウジング４０に対して、第１反射部２１及び第２反射部２２が組み付けられていない軸部３２の基準面３３に組み付けられて上下反転させた状態で、レーザダイオード１１の投光軸Ｌ１の傾きを調整するための治具である。
【００４１】
この調整治具５０は、図２〜図４に示すように、治具本体５１と、基準面３３に対して設置面５２ａにて環状に面接触するフランジ部５２と、を備えるように構成されている。治具本体５１は、設置面５２ａにて基準面３３に面接触したときに中心軸Ｃａに一致する基準軸Ｃｂを中心として略円柱状となるように形成されている。
【００４２】
この治具本体５１には、基準軸Ｃｂに直交し、かつ、互いに平行となるように５つの円形の貫通孔５３ａ〜５３ｅが形成されている。各貫通孔５３ａ〜５３ｅは内径が同じであり、他の貫通孔までの距離がその内径よりも小さくなっている。このため、図４に示すように、各貫通孔５３ａ〜５３ｅは、隣の貫通孔とギャップＧを介して連通した状態となる。
【００４３】
そして、レーザダイオード１１に対向するフランジ部５２の端面（底面）には、基準軸Ｃｂを中心とする入射側孔５４が設けられている。また、フォトダイオード１２に対向する治具本体５１の頂面（上面）には、基準軸Ｃｂを中心とする出射側孔５５が設けられている。
【００４４】
入射側孔５４は、貫通孔５３ａに連通するように形成されており、出射側孔５５は、貫通孔５３ｅに連通するように形成されている。また、入射側孔５４及び出射側孔５５は、レーザ光Ｌが通過し、ギャップＧに対して十分に小さくなる程度に形成されている。例えば、ギャップＧは、入射側孔５４及び出射側孔５５の内径の２〜３倍程度に設定することができる。
【００４５】
このように入射側孔５４及び出射側孔５５が形成されることで、入射側孔５４から見て出射側孔５５を露出させるように入射側孔５４と出射側孔５５とが各貫通孔５３ａ〜５３ｅにより連通されることとなる。特に、入射側孔５４は貫通孔５３ａに到達するまでの深さでよく、出射側孔５５は貫通孔５３ｅに到達するまでの深さでよいため、入射側孔５４及び出射側孔５５を小径にする場合でも入射側孔５４及び出射側孔５５を容易に形成することができる。なお、各貫通孔５３ａ〜５３ｅは、「複数の連通部」の一例に相当し得る。
【００４６】
次に、上述のように構成される調整治具５０を利用してレーザダイオード１１の投光軸Ｌ１の傾きを調整する際の各工程について、説明する。
まず、図２に示すように、第１反射部２１及び第２反射部２２が組み付けられていない回転機構３０に対して、フランジ部５２の設置面５２ａが軸部３２の基準面３３に環状に面接触し、入射側孔５４にてレーザダイオード１１に対向し出射側孔５５にてフォトダイオード１２に対向するように調整治具５０を設置する。
【００４７】
続いて、レーザダイオード１１から入射側孔５４に向けてレーザ光Ｌを投光する。このレーザ光Ｌを投光した状態で、各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内での明るさをフォトディテクタ等を用いて計測する。この計測は、各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内の明るさを一括して計測するように行われてもよいし、個々の貫通孔５３ａ〜５３ｅに設けられるフォトディテクタ等を用いて個別に計測するように行われてもよい。
【００４８】
入射側孔５４に向けてレーザ光Ｌが投光される際、その投光軸Ｌ１が調整治具５０の基準軸Ｃｂ、すなわち、中心軸Ｃａにほぼ一致している状態であれば、入射側孔５４から入射したレーザ光Ｌは、図５（Ａ）に例示するように、ギャップＧを介して各貫通孔５３ａ〜５３ｅを通過して、出射側孔５５から外部に出射する。このため、各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内の明るさは、明るさが変化しない暗い状態となる。
【００４９】
一方、その投光軸Ｌ１が中心軸Ｃａに対して僅かに傾いていると、入射側孔５４から入射したレーザ光Ｌは、貫通孔５３ａや貫通孔５３ｂは通過しても、例えば、図５（Ｂ）に例示するように、貫通孔５３ｅの内面にて反射を繰り返してその貫通孔５３ｅ内が明るくなる。
【００５０】
また、その投光軸Ｌ１が中心軸Ｃａに対してさらに傾いていると、入射側孔５４から入射したレーザ光Ｌは、例えば、図５（Ｃ）に例示するように、貫通孔５３ａの内面にて反射を繰り返してその貫通孔５３ａ内が明るくなる。
【００５１】
すなわち、各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内での明るさに応じて中心軸Ｃａに対する投光軸Ｌ１の傾きを把握することができる。このため、各貫通孔５３ａ〜５３ｅのうち入射側孔５４に近い貫通孔内が明るいほど、出射側孔５５に近い貫通孔内が明るい場合よりも中心軸Ｃａに対する投光軸Ｌ１の傾きが大きいと判断できる。この判断結果に基づいて投光軸Ｌ１の傾きを調整する作業を行うことで、中心軸Ｃａに対する投光軸Ｌ１の傾きを小さくして中心軸Ｃａに一致させるように投光軸Ｌ１の傾きを調整することができる。
【００５２】
特に、各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内での明るさの測定は、軸部３２を回転させても各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内での明るさが変化しないことを確認した後に行う。各貫通孔５３ａ〜５３ｅの貫通方向（図５の紙面に直交する方向）に投光軸Ｌ１が傾いていると、その投光軸Ｌ１が大きくてもレーザ光Ｌが各ギャップＧを通過して貫通孔５３ｅまで到達してしまい、貫通孔５３ｅ内が明るくなってしまうからである。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係る調整治具５０は、軸部３２の基準面３３に面接触する設置面５２ａと、設置面５２ａの基準面３３に対する面接触時に中心軸Ｃａに一致する基準軸Ｃｂを中心として、レーザダイオード１１に対向する面に設けられる入射側孔５４及びフォトダイオード１２に対向する面に設けられる出射側孔５５と、入射側孔５４から見て出射側孔５５を露出させるように入射側孔５４と出射側孔５５とを連通する複数の貫通孔５３ａ〜５３ｅと、を備えるように構成されている。
【００５４】
そして、本実施形態に係る投光軸調整方法では、設置面５２ａが軸部３２の基準面３３に面接触し入射側孔５４にてレーザダイオード１１に対向し出射側孔５５にてフォトダイオード１２に対向するように調整治具５０を設置し、レーザダイオード１１から入射側孔５４に向けてレーザ光Ｌを投光し、各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内での明るさを計測し、各貫通孔５３ａ〜５３ｅのうち入射側孔５４に近い貫通孔内が明るいほど出射側孔５５に近い貫通孔内が明るい場合よりも中心軸Ｃａに対する投光軸Ｌ１の傾きが大きいとして投光軸Ｌ１の傾きを調整する。
【００５５】
これにより、設置面５２ａが基準面３３に面接触し入射側孔５４にてレーザダイオード１１に対向し出射側孔５５にてフォトダイオード１２に対向するように調整治具５０を設置し、レーザダイオード１１から入射側孔５４に向けてレーザ光Ｌを投光することで、中心軸Ｃａに対する投光軸Ｌ１の傾きが大きい場合には、入射側孔５４から入射したレーザ光Ｌは、出射側孔５５や出射側孔５５に近い貫通孔５３ｅ等に到達する前に入射側孔５４に近い貫通孔５３ａ等の内面にて反射するため、入射側孔５４に近い貫通孔内が出射側孔５５に近い貫通孔内よりも明るくなる。このように、レーザダイオード１１とフォトダイオード１２との間に調整治具５０を設置するだけで各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内での明るさに応じて中心軸Ｃａに対する投光軸Ｌ１の傾きを把握できるので、投光軸Ｌ１を中心軸Ｃａに一致させる調整作業を簡略化することができる。
【００５６】
さらに、複数の連通部として機能する各貫通孔５３ａ〜５３ｅは、治具本体５１に対して基準軸Ｃｂに直交するようにそれぞれ形成される。これにより、治具本体５１に対して連通部を容易に設けられるだけでなく、連通部内の明るさを外部からでも容易に計測することができる。特に、各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内での光の反射が均一化しやすくなるので、明るさの計測精度が高まり、投光軸Ｌ１の傾きの調整精度を向上させることができる。
【００５７】
また、複数の連通部として機能する各貫通孔５３ａ〜５３ｅは、互いに平行となるようにそれぞれ形成される貫通孔により構成される。これにより、一方向から全ての貫通孔５３ａ〜５３ｅ内の明るさを計測できるため、各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内の明るさをそれぞれ計測する際に調整治具５０を回転させる必要もないので、計測作業を容易に行うことができる。
【００５８】
また、複数の連通部として機能する各貫通孔５３ａ〜５３ｅは、それぞれ円形の貫通孔により構成される。これにより、各貫通孔５３ａ〜５３ｅを、例えば、１本のドリルを順次移動させるようにすることで、連続的に形成でき、治具本体５１に対して複数の連通部をより容易に設けることができる。
【００５９】
そして、本発明に係る投光軸調整方法及び調整治具を使用して投光軸Ｌ１の傾きが調整されるレーザレーダ装置１は、投光軸Ｌ１と受光軸Ｌ２とが中心軸Ｃａにて一致するレーザダイオード１１及びフォトダイオード１２に加えて、レーザダイオード１１からのレーザ光Ｌを外部に向けて反射する第１反射部２１と、外部からのレーザ光Ｌの反射光Ｌｒをフォトダイオード１２に向けて反射する第２反射部２２と、第１反射部２１及び第２反射部２２を同期させて回転させる回転機構３０と、を備えている。
【００６０】
これにより、レーザレーダ装置１のように回転させながらレーザ光Ｌを外部に照射するような装置であっても、レーザダイオード１１とフォトダイオード１２との間に調整治具５０を設置するだけで各貫通孔５３ａ〜５３ｅ内での明るさに応じて中心軸Ｃａに対する投光軸Ｌ１の傾きを把握できるので、遠方に設置したターゲットを利用する必要もなく、投光軸Ｌ１を中心軸Ｃａに一致させる調整作業を簡略化することができる。
【００６１】
［他の実施形態］
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
（１）調整治具５０に設けられる連通部は、治具本体５１に対して基準軸Ｃｂに直交し、かつ、互いに平行となる円形の貫通孔５３ａ〜５３ｅとして形成されることに限らず、例えば、矩形状に開口する貫通孔として形成されてもよい。また、連通部は、作業環境等によっては、例えば、基準軸Ｃｂに対して直交しないように形成されてもよいし、互いに平行とならないように形成されてもよい。
【００６２】
（２）調整治具５０を用いた投光軸調整方法は、上述したレーザレーダ装置１における投光軸調整作業に採用されることに限らず、投光器から投光されるレーザ光が受光器にて受光され、所定の基準面に対して直交する所定の中心軸にて投光器の投光軸と受光器の受光軸とが一致するように製造される装置であれば、例えば、上述した回転機構３０を有しないような装置であっても採用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…レーザレーダ装置（装置）
１１…レーザダイオード（投光器）
１２…フォトダイオード（受光器）
２１…第１反射部
２２…第２反射部
３０…回転機構
３２…軸部
３３…基準面
５０…調整治具
５１…治具本体
５２ａ…設置面
５３ａ〜５３ｅ…貫通孔（連通部）
５４…入射側孔
５５…出射側孔
Ｃａ…中心軸
Ｃｂ…基準軸
Ｌ１…投光軸
Ｌ２…受光軸
【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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