(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発光するレーザ光源と、回転しながら前記レーザ光を反射して反射した前記レーザ光により走査範囲を走査するミラーと、前記レーザ光の走査範囲を拡大するレンズと、を有し、前記走査範囲が拡大された前記レーザ光を対象物へ投光する投光部と、
前記投光部により前記レーザ光が投光された前記対象物からの反射光を受光する受光部と、
前記ミラーにより反射される前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の前記ミラーの回転角の情報を記憶する記憶装置と、
前記ミラーにより反射される前記レーザ光が前記レンズを含む領域を走査するように前記ミラーを回転させ、前記ミラーの回転角の情報に基づいて、前記ミラーの回転により前記レーザ光の光路が前記レンズ外になると判断した場合に、前記レーザ光源による前記レーザ光の発光を停止する処理装置と、
を有することを特徴とするレーザ測距装置。
【請求項２】
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの第１の方向の第１の回転角において、前記第１の方向と直交する第２の方向の前記走査において、前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点となる前記ミラーの前記第２の方向の開始回転角と、前記第１の回転角における前記開始点からの前記レーザ光の発光回数とを含み、
前記処理装置は、検出される前記ミラーの前記第１の方向の回転角と、前記第２の方向の回転角とを、前記記憶装置において参照して、検出される前記第１の方向の回転角と前記第２の方向の回転角とが、前記開始点の前記第１の回転角と前記開始回転角であると判断されると、前記開始点からの前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
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】
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの第１の方向の第１の回転角において、前記第１の方向と直交する第２の方向の前記走査の開始から、前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点となるまでの時間と、前記開始点からの前記レーザ光の発光回数とを含み、
前記処理装置は、検出される前記ミラーの前記第１の方向の回転角を、前記記憶装置において参照して、検出される前記第１の方向の回転角に対応する前記時間と前記発光回数とが記憶されている場合、前記時間および前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
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４】
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの回転角を繰り返し変化させる繰り返し回数と、前記繰り返し回数に対応する、前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点の前記ミラーの開始回転角、および前記開始点から次の繰り返しより前にレーザ光を発光させる発光回数とを含み、
前記処理装置は、検出される前記ミラーの前記繰り返し回数と回転角とを、前記記憶装置において参照して、検出される前記繰り返し回数と、前記回転角とが、前記開始回転角に対応していると判断されると、前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
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５】
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの回転角を繰り返し変化させる繰り返し回数と、前記繰り返し回数に対応する、前記繰り返しの始めから前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点となるまでの時間と、前記開始点からの前記レーザ光を発光させる発光回数とを含み、
前記処理装置は、検出される前記ミラーの前記繰り返し回数を、前記記憶装置において参照して、検出される前記繰り返し回数に対応する前記時間と前記発光回数とが記憶されている場合、前記時間および前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
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６】
前記投光部は、前記レンズからの散乱光を検出する検出部、
をさらに有し、
前記処理装置は、前記検出部で前記散乱光が検出されない条件を、前記記憶装置に記憶させる
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のレーザ測距装置。
【請求項７】
コンピュータが、
レーザ光源により発光したレーザ光を回転しながら反射して反射した前記レーザ光により走査範囲を走査するミラーにより反射される光が、前記走査範囲を拡大するレンズを含む領域を走査するように前記ミラーの回転角を変化させ、
前記ミラーの回転角の情報に基づいて、前記ミラーの回転により前記レーザ光の光路が前記レンズ外になると判断した場合に、前記レーザ光源による前記レーザ光の発光を停止させる
ことを特徴とするレーザ測距方法。
【請求項８】
レーザ光源により発光したレーザ光を回転しながら反射して反射した前記レーザ光により走査範囲を走査するミラーにより反射される光が、前記走査範囲を拡大するレンズを含む領域を走査するように前記ミラーの回転角を変化させ、
前記ミラーの回転角の情報に基づいて、前記ミラーの回転により前記レーザ光の光路が前記レンズ外になると判断した場合に、前記レーザ光源による前記レーザ光の発光を停止させる
処理をコンピュータに実行させるレーザ測距プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ測距装置、レーザ測距方法、およびレーザ測距プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、走査型のレーザ測距装置を応用した測量や人物および物体検知、ジェスチャ入力システムが登場している。走査型のレーザ測距装置として、記憶部、計測部、および制御部を有する例がある。記憶部は、レーザビームを偏向する往復振動型ミラーのミラー角度と、ミラーで偏向されたレーザビームの走査角度を拡大する走査角度拡大レンズからの出射角度の関係を、ミラー角度をミラーの基準位置からの経過時間で表して格納する。検出部は、ミラー角度を検出するセンサの出力信号に基づいて基準位置を検出する。計測部は、検出部が検出した基準位置に基づいて時間を計測する。制御部は、計測部の計測時間と記憶部に格納された経過時間が一致した時点でレーザビームを発光させるようにレーザ光源を駆動、かつミラー角度振幅から駆動するタイミングを補正する。半導体レーザと、レンズアクチュエータと、走査拡大レンズと、ビームスプリッタと、フォトダイオードとを有するレーザ測距装置も知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
また走査方法例として、例えば、レーザ光源部と、レーザ走査部と、制御部とを備える映像投影装置が知られている。この映像投影装置の制御部は、往復走査を行う走査方向に関して、往路においてレーザの出射を停止するときの走査角度と、復路においてレーザの出射を開始する時の走査角度が異なるように、映像信号に応じてレーザ光源部およびレーザ走査部の動作を制御する。レーザレーダの光走査装置が、走査制御部、半導体レーザ駆動回路、半導体レーザ、水平コリメータ、垂直コリメータ、スキャナ、凸面鏡から構成される例も知られている（例えば、特許文献３、４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０９６３号公報
【特許文献２】特開２００９−５８３４１号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２０１１−０８６８４９号公報
【特許文献４】特開２００４−１０１８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような走査型のレーザ測距装置では、さらに検出角度が大きくなっていくことが予想される。しかしながら、上記のような従来のレーザ測距装置の場合、ビームの投光方向の変更をミラーで行うと、十分な走査角度が得られないことがある。さらに走査角度を拡大するため、走査角拡大レンズを用いて、レーザの走査範囲を拡大しようとする場合、走査角拡大レンズに入射しない光が発生することがある。また、走査角拡大レンズの外縁部に未使用の部分ができてしまい、拡大効果を十分活用できないことがある。
【０００６】
しかし、拡大効果を得ようと、レーザ光が走査角拡大レンズに入射する際の走査範囲を、例えば走査角拡大レンズを含む範囲以上にしてしまうと、ビームが走査角拡大レンズから外れる部分が生じる。このとき、走査角拡大レンズから外れた部分の光は、測定対象に投光されないため、距離測定が行えなくなり、無駄となってしまう。
【０００７】
ひとつの側面によれば、本発明の目的は、レーザ測距装置において、測距に用いることができない無駄な発光を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ひとつの態様であるレーザ測距装置は、投光部、受光部、記憶装置および処理装置を有する。投光部は、レーザ光を発光するレーザ光源と、回転しながらレーザ光を反射して反射したレーザ光により走査範囲を走査するミラーと、レーザ光の走査範囲を拡大するレンズと、を有し、走査範囲が拡大されたレーザ光を対象物へ投光する。受光部は、投光部によりレーザ光が投光された対象物からの反射光を受光する。記憶装置は、ミラーにより反射されるレーザ光の光路がレンズ内を通る場合のミラーの回転角の情報を記憶する。処理装置は、ミラーにより反射されるレーザ光がレンズを含む領域を走査するようにミラーを回転させる。また処理装置は、ミラーの回転角の情報に基づいて、ミラーの回転によりレーザ光の光路がレンズ外になると判断した場合に、レーザ光源によるレーザ光の発光を停止する。
【発明の効果】
【０００９】
ひとつの実施形態によれば、レーザ測距装置において、測距に用いることができない無駄な発光を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態によるレーザ測距装置の構成の一例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態によるレーザ測距装置による距離測定方法の一例を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態によるＭＥＭＳミラーの回転角度変化の一例を示す図である。
【図４】比較例による走査領域の一例を説明する図である。
【図５】第１の実施の形態による矩形範囲の一例を説明する図である。
【図６】第１の実施の形態によるキャリブレーション装置の構成の一例を示す図である。
【図７】第１の実施の形態によるキャリブレーションにおけるエッジ検出出力の生成例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態によるキャリブレーション装置により生成される発光テーブルの一例を示す図である。
【図９】第１の実施の形態によるキャリブレーション処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施の形態によるレーザ測距装置における測距処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施の形態による変形例１による発光テーブルの一例を示す図である。
【図１２】第１の実施の形態による変形例２による発光テーブルの一例を示す図である。
【図１３】第１の実施の形態の変形例２によるレーザ測距装置における測距処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】第１の実施の形態による変形例３による発光テーブルの一例を示す図である。
【図１５】第１の実施の形態の変形例４によるキャリブレーション装置の構成の一例を示す図である。
【図１６】第１の実施の形態の変形例４によるキャリブレーションにおけるエッジ検出出力の生成例を示す図である。
【図１７】第２の実施の形態によるレーザ測距装置のハードウエア構成の一例を示す図である。
【図１８】第２の実施の形態による測距処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】標準的なコンピュータのハードウエア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照しながら、第１の実施の形態によるレーザ測距装置１０について説明する。レーザ測距装置１０は、レーザ光をパルス出射し、対象物から戻ってくるまでの往復時間を計測し、光速を乗算して対象物の距離を算出する装置である。
【００１２】
図１は、第１の実施の形態によるレーザ測距装置１０の構成の一例を示す図である。図２は、第１の実施の形態によるレーザ測距装置１０による測距方法の一例を説明する図である。図１に示すように、レーザ測距装置１０は、光学部２０、駆動部５０、および制御装置７０を有している。光学部２０は、レーザ光を出射し、反射光を受光するための光学部品を有する。駆動部５０は、光学部２０を駆動すると共に、光学部２０から出力される信号を受け付け、制御装置７０に出力する装置である。制御装置７０は、駆動部５０を介して光学部２０の動作を制御すると共に、計測結果を取得して、距離を算出する処理等を行う。
【００１３】
図２に示すように、信号Ｓ１に対応してレーザ光が出射され、信号Ｓ２のように受光された場合、レーザ測距装置１０は、信号Ｓ１から信号Ｓ２までの時間ΔＴを算出する。このとき、対象物までの距離は、距離＝（ｃ×ΔＴ）／２（ここでｃは光速）で表される。例えば、後述するように、レーザの投光方向が変更されることで、ビームＬ１、Ｌ２、・・・で表わされるような、２次元にスキャンが行われる。レーザ測距装置１０は、図２のビームＬ１、Ｌ２、・・・のそれぞれについて、時間ΔＴを算出して、対象物の距離を算出するようにしてもよい。このとき、２次元のスキャンが行われる方向は、垂直方向７８、水平方向７９とする。垂直方向７８を、第１の方向ということがある。水平方向７９を、第２の方向ということがある。例えば、２次元スキャンにおいては、第１の方向における一つの投光方向に対し、第２の方向の投光方向が変更されるようにしてもよい。ただし、図２は、レーザ光を用いた測距について説明する図であり、矩形範囲を走査するレーザ光のビームのすべてが、本実施の形態の測距において用いられることを示すものではない。
【００１４】
図１に戻って、光学部２０は、投光部３０および受光部３５を有している。投光部３０は、レーザ２２、レンズ２４、Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＭＥＭＳ）ミラー２６、角度拡大レンズ２８を有している。レーザ２２は、レーザ光を発光するレーザ光源である。レンズ２４は、レーザ２２によるレーザ光のビームを平行にするためのレンズである。
【００１５】
ＭＥＭＳミラー２６は、センサ、駆動機構、回路が一体化したミラーであり、回転しながらレーザ２２からのレーザ光を反射して、反射したレーザ光により走査範囲を走査する。ＭＥＭＳミラー２６は、例えば水平共振、垂直非共振のミラーとしてもよい。角度拡大レンズ２８は、ＭＥＭＳミラー２６による走査範囲を拡大するためのレンズである。投光部３０は、ＭＥＭＳミラー２６の回転角を変化させて、図２に示したように、走査範囲が拡大されたレーザ光を対象物に投光する。
【００１６】
受光部３５は、レンズ３７、Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ（ＰＤ）３９を有している。レンズ３７は、ＰＤ３９上にレーザ光を集光させる集光レンズである。ＰＤ３９は、反射光を受光する受光素子である。受光素子は他にもＡｖａｌａｎｃｈｅ  Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ（ＡＰＤ）やＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＣＭＯＳ）など光を電気信号に変換するものであれば良い。ＰＤ３９で受光されたレーザ光のタイミングに基づき、制御装置７０で、上述のように対象物の距離が計測される。
【００１７】
駆動部５０は、ミラー駆動器５２、ミラー角度検出器５４、水平往復カウンタ５６、発光タイミング制御器５８、発光用クロック出力器６０を有している。駆動部５０は、制御装置７０に制御されることにより、光学部２０を駆動する各種信号を生成し、光学部２０へ出力する。また、駆動部５０は、光学部２０から出力された信号を検出し、制御装置７０へ出力する。
【００１８】
ミラー駆動器５２は、ＭＥＭＳミラー２６に垂直方向の回転３３、水平方向の回転３１をそれぞれ制御する駆動信号を出力する。なお、回転３１、回転３３は、角度拡大レンズ２８を含む領域に光を反射させる角度変化を繰り返すことが好ましい。角度拡大レンズ２８を含む領域とは、回転３１、回転３３により変化されるレーザ光の光路が変更される範囲が、角度拡大レンズ２８を内包する領域である。この領域は、例えば、後述する矩形範囲としてもよい。このとき、ＭＥＭＳミラー２６が、矩形範囲に対応する範囲の角度変化を繰り返す振動回転であることが好ましい。なお、以下の説明では、角度拡大レンズ２８を含む領域が矩形範囲である場合を例にして説明する。
【００１９】
駆動信号は、ＭＥＭＳミラー２６が反射するレーザ光の投光方向を上記のような角度拡大レンズ２８を含む領域を２次元に走査させるようにＭＥＭＳミラー２６の回転角を変化させるための信号である。駆動信号は、制御装置７０からの指示に基づき生成される。駆動信号は、ＭＥＭＳミラー２６により投光方向を変更されるレーザ光が、角度拡大レンズ２８のレンズ径が矩形範囲の内接円の直径以下となる矩形範囲を走査する、ＭＥＭＳミラー２６の回転角とする信号であってもよい。
【００２０】
ミラー角度検出器５４は、ＭＥＭＳミラー２６から回転３３に関する垂直角度信号を受信し、回転３３に関する回転角度（垂直角度ということがある）を検出する。ミラー角度検出器５４は、ＭＥＭＳミラー２６から回転３１に関する水平角度信号を受信し、回転３１に関する回転角度（水平角度ということがある）を検出する。ミラー角度検出器５４は、例えば、水平方向の角度変更が一往復したことを示す信号を水平往復カウンタ５６に出力する。水平方向の角度変更が一往復するとは、レーザ光の照射先が上記領域の水平方向の一端から他端まで一巡して一端に戻る一往復に対応する角度変更が行われることをいう。照射先とは、レーザ光の光路上の位置をいう。角度変更が一往復したことを示す信号を出力するタイミングは、レーザ光の照射先が、上記領域、例えば矩形範囲の水平方向の一端から他端まで一巡して一端に戻る一往復に対応する角度変更が行われたことが検出できれば、どのようなタイミングでもよい。この信号を出力するタイミングは、例えば、水平角度信号の振幅値が所定値を下回るタイミングとするようにしてもよい。
【００２１】
水平往復カウンタ５６は、ＭＥＭＳミラー２６の回転３１の水平往復回数をカウントする。水平往復回数は、ＭＥＭＳミラー２６の水平方向の角度変更の繰り返しの回数であり、水平方向の角度変更が一巡すると１回とカウントされる。水平往復カウンタ５６は、ミラー角度検出器５４から出力される水平方向の角度変更が一往復したことを示す信号に基づき、ＭＥＭＳミラー２６の水平方向の角度変更の繰り返し回数をカウントし、発光タイミング制御器５８に出力するようにしてもよい。水平往復回数のカウントは、２次元走査が上述の矩形範囲分終了すると、初期化されることが好ましい。
【００２２】
ここで、図３を参照しながら、ＭＥＭＳミラー２６の回転角度の変化について説明する。図３は、第１の実施の形態によるＭＥＭＳミラー２６の回転角度変化の一例を示す図である。図３において、横軸は時間であり、縦軸は回転角度である。水平角度８７は、ＭＥＭＳミラー２６の回転３１における回転角度である。回転角度は、例えば、ＭＥＭＳミラー２６に入射するレーザ光の光路の方向を基準としてもよい。垂直角度８９は、ＭＥＭＳミラー２６の回転３３における回転角度である。ここで、時間Ｔ１は、垂直角度８９の変化の周期を示す。上述の矩形範囲に対応するＭＥＭＳミラー２６の回転３１における往復回転は、水平角度８７のように、垂直角度８９の１周期の時間に繰り返し行われる。
【００２３】
図１に戻って、発光タイミング制御器５８は、レーザ２２を所定のタイミングで発光させるレーザ発光信号を出力する。本実施の形態において、レーザ発光信号は、レーザ２２からのレーザ光の光路が後述するレンズ内を通る場合に、例えば、所定時間毎にレーザ２２をパルス発光させる信号である。よって、上述の矩形範囲に対応する照射先の中に、発光されない照射先があることになる。レーザ発光信号は、本実施の形態においては、ミラー角度検出器５４で検出されたＭＥＭＳミラー２６の回転３３における回転角度（上述の垂直角度）、発光用クロック出力器６０で生成されるクロック、及び後述する発光テーブル１８０に応じて生成される。このとき、制御装置７０は、駆動部５０から出力される検出結果を受け付け、例えば発光テーブル１８０において参照することで、発光タイミング制御器５８にレーザ発光信号を生成させるための情報を出力するようにしてもよい。レーザ発光信号を生成させるための条件を示す発光条件情報の一例は、後述される。
【００２４】
制御装置７０は、処理装置７２、記憶装置７４を有している。処理装置７２は、駆動部５０の各機器を制御して、対象物までの距離を計測する。処理装置７２は、例えば、プロセッサ、Ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）、マイクロコンピュータ等の処理装置としてもよい。処理装置７２は、ＰＤ３９で受光されたレーザ光に基づき、図２を参照しながら説明したように、対象物までの距離を算出する。このとき、処理装置７２は、レーザ光の照射先が角度拡大レンズ２８のレンズ内となる、ＭＥＭＳミラー２６の回転角を記憶した情報を、記憶装置７４において参照する。レンズ内とは、レンズの開口内の領域をいう。レーザ光の照射先が角度拡大レンズ２８のレンズ内となる、ＭＥＭＳミラー２６の回転角を記憶した情報とは、例えば、後述する発光テーブル１８０である。
【００２５】
処理装置７２は、ＭＥＭＳミラー２６の回転角を変化させたことによるレーザ光の照射先が、角度拡大レンズ２８のレンズ外になると判断した場合に、レーザ２２の発光を停止させる。例えば処理装置７２は、記憶装置７４から発光テーブル１８０を読み出し、駆動部５０から受け付けたＭＥＭＳミラー２６の垂直角度に対応するレーザ光の発光開始タイミングとなるスタート水平角度と、発光回数とを取得し、駆動部５０に出力するようにしてもよい。この場合、レーザ発光信号を生成させるための条件を示す発光条件情報は、ミラー角度検出器５４で取得される現在の垂直角度に対応するスタート水平角度と、発光回数となる。
【００２６】
記憶装置７４は、情報を記憶する装置であり、後述するキャリブレーション処理により生成される、レーザ光の照射先が角度拡大レンズ２８のレンズ内になる条件を記憶したデータテーブルを保持している。記憶装置７４は、処理装置７２が読み出して実行することにより測距処理を行うための制御プログラムを記憶するようにしてもよい。条件は、ＭＥＭＳミラー２６の垂直角度を示す情報、水平方向の走査において、レーザ光の発光を開始する水平角度を示す情報、レーザ光の発光を開始してから、停止するまでに発光させるレーザ光の発光回数である。条件の一例として、発光テーブル１８０の詳細が後述される。
【００２７】
図４は、比較例による走査領域の一例を説明する図である。図５は、第１の実施の形態による矩形領域の一例を説明する図である。図４に示すように、サンプリング点群８１は、比較例によるレーザ光の角度拡大レンズ２８における照射先を丸印で示したものである。角度拡大レンズ２８におけるレーザ光の照射先とは、例えば、角度拡大レンズ２８のレーザ２２側のレンズ面におけるレーザの照射位置としてもよい。以下、レーザ光の照射先を、サンプリング点ということがある。図４の例では、角度拡大レンズ２８のレンズの開口部が、サンプリング点群８１の領域に外接する。このとき、領域８２にはサンプリング点がなく、レーザ光の投光が可能であるにもかかわらず、不使用の領域となっている。
【００２８】
図５では、サンプリング点群８３は、角度拡大レンズ２８のレンズの開口部に外接している。サンプリング点群８３は、角度拡大レンズ２８を含む領域の一例である。サンプリング点群８３では、角度拡大レンズ２８に不使用の領域はなくなっているが、蹴られ部分８５が生じている。蹴られ部分８５は、角度拡大レンズ２８のレンズ外にレーザ光の照射先が位置するため、対象物に照射されず、距離測定が不可能となり、無駄な領域となっている。
【００２９】
そこで、第１の実施の形態において、発光タイミング制御器５８は、処理装置７２による制御により、レーザ光の照射先が蹴られ部分８５に相当する照射先となると判断される場合には、レーザ２２の発光を停止させる、レーザ発光信号を出力する。これにより、レーザ光の照射先は、角度拡大レンズ２８のレンズ内となる。
【００３０】
次に、上記のようなレーザ発光信号を出力させるために参照するデータテーブルを生成する処理について説明する。レーザ発光信号を出力させるために参照するデータテーブルを生成する処理を、キャリブレーションということがある。図６は、第１の実施の形態によるキャリブレーション装置１６０の構成の一例を示す図である。
【００３１】
図６に示すように、キャリブレーション装置１６０は、投光部１３０、ＰＤ１３５、駆動部１５０、テーブル生成処理装置１６２、記憶装置１６４を有している。キャリブレーション装置１６０は、レーザ測距装置１０と共通の構成を有しているため、同一の構成には同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００３２】
図６に示すように、投光部１３０は、投光部３０と同様に、レーザ２２、レンズ２４、ＭＥＭＳミラー２６、角度拡大レンズ２８を有している。投光部１３０では、角度拡大レンズ２８は、レンズホルダ１２８に備えられている。レンズホルダ１２８は、角度拡大レンズ２８を支持する部材であり、角度拡大レンズ２８のレンズ外のレーザ光を散乱する。ＰＤ１３５は、レンズホルダ１２８で散乱されたレーザ光を受光し、後述するエッジ検出器１５２に出力する。このとき、図５で説明した、蹴られ部分８５に対応するレーザ光は散乱され、ＰＤ１３５で受光される。
【００３３】
駆動部１５０は、駆動部５０と同様、ミラー駆動器５２、ミラー角度検出器５４、水平往復カウンタ５６、発光タイミング制御器５８、発光用クロック出力器６０を有し、さらにエッジ検出器１５２を有している。エッジ検出器１５２は、ＰＤ１３５で受光された蹴られ部分８５に対応するレーザ光を検出する。エッジ検出器１５２は、ＰＤ１３５からの出力に基づき、蹴られが発生する部分としない部分との境界をエッジとし、その位置を判断する回路を持つことが好ましい。
【００３４】
テーブル生成処理装置１６２は、ＰＤ１３５でレーザ光が検出されるタイミングに基づき、後述する発光テーブル１８０を生成する。すなわちテーブル生成処理装置１６２は、ＰＤ１３５の出力に基づき、レーザ光を発光させる条件を、ＭＥＭＳミラー２６の回転角度、レーザを発光させるタイミングなどとして、例えば発光テーブル１８０を生成する。また、テーブル生成処理装置１６２は、生成した発光テーブル１８０を、例えば記憶装置１６４に記憶させる。
【００３５】
図７は、第１の実施の形態によるキャリブレーションにおけるエッジ検出出力の生成例を示す図である。図７は、キャリブレーション装置１６０において、例えば発光テーブル１８０を生成する際に出力される信号の一例を示している。図７において、横軸は時間、縦軸は水平角度、レーザ発光信号、ＰＤ出力、エッジ検出出力をそれぞれ示している。
【００３６】
図７に示すように、水平角度信号１７１は、ＭＥＭＳミラー２６の回転３１の回転角である水平角度の一往復の時間変化を示す信号である。水平角度信号１７１は、ミラー角度検出器５４により検出され、テーブル生成処理装置１６２に出力される。例えば、水平角度信号１７１は、ＭＥＭＳミラー２６の回転３１における角度が、水平基準位置から再び水平基準位置に戻るまでの変化を示している。水平基準位置は、水平方向におけるＭＥＭＳミラー２６の回転角度が最大となる位置であるとしてもよい。このとき、水平方向の角度は、例えばＭＥＭＳミラー２６のミラー面に対する垂直方向に関して、駆動力を与えていない時をゼロとし、駆動によって傾いた分を角度としてよい。
【００３７】
レーザ発光信号１７３は、水平角度信号１７１が示す水平一往復の時間、レーザ２２を所定時間毎にパルス発光させる信号である。すなわち、レーザ発光信号１７３は、レーザ光の照射先を矩形範囲とするように、水平一往復の時間にレーザ２２をパルス発光させる信号である。レーザ発光信号１７３は、テーブル生成処理装置１６２の制御に基づき、発光タイミング制御器５８からレーザ２２へ出力される。
【００３８】
ＰＤ出力１７５は、水平一往復の時間のＰＤ１３５からの出力信号である。ＰＤ出力１７５は、レンズホルダ１２８による散乱光のＰＤ１３５における受光状況を示す信号である。ＰＤ出力１７５は、図７の例では、水平角度信号１７１の絶対値が大きくなる範囲でレーザ光が受光されたことを示すパルスが出力される。ＰＤ出力１７５においてパルスが出力される時間の範囲は、例えば、レーザ２２の照射先が、図５の蹴られ部分８５に相当する時間の範囲である。
【００３９】
エッジ検出出力１７７は、ＰＤ出力１７５においてパルスが出力される時間を示す信号である。エッジ検出出力１７７における時間は、例えば水平基準位置からの時間である。例えば、エッジ検出出力１７７は、ＰＤ１３５からのＰＤ出力１７５が所定の振幅レベルに達した時に、ハイとなる信号であるとするようにしてもよい。レーザ２２は、キャリブレーション時には、ＭＥＭＳミラー２６による走査の垂直角度毎に、水平基準位置からすべての照射位置（矩形領域）に発光する。エッジ検出器１５２は、各水平走査位置において、蹴られがある範囲を示すエッジ検出出力１７７を出力する。
【００４０】
図７の例では、エッジ検出出力１７７がハイである間が、上述の蹴られ部分８５など、角度拡大レンズ２８のレンズ外にレーザ光の照射先がある時間となる。この水平一往復では、時間ｔ１〜ｔ２、時間ｔ３〜ｔ４にＰＤ出力１７５が出力されており、これらの時間が蹴られ部分８５に対応していることがわかる。例えば、水平一往復で、復路は必ずしもレーザ２２を発光させなくてもよいことから、時間ｔ１〜ｔ２が、レーザ２２が発光される時刻範囲であるようにしてもよい。このとき、時刻ｔ１は、水平角度信号１７１に示された水平一往復において、レーザ２２の発光を開始する時刻となる。時刻ｔ１における水平角θ１は、レーザ２２の発光を開始させるスタート水平角度となる。テーブル生成処理装置１６２は、垂直角度毎に蹴られが無いＭＥＭＳミラー２６の水平角度範囲を求めて、スタート水平角度と発光回数（サンプリング数）とを決定し、発光テーブル１８０として記憶させる。
【００４１】
図８は、第１の実施の形態によるキャリブレーション装置１６０により生成される発光テーブル１８０の一例を示す図である。図８に示すように、発光テーブル１８０は、レーザ光を発光させる条件を示すデータテーブルである。発光テーブル１８０は、互いに対応する垂直角度、スタート水平角度、サンプル数を有している。垂直角度は、回転３３におけるＭＥＭＳミラー２６の角度であり、この例では、ＭＥＭＳミラー２６に対するレーザ光の入射方向をゼロ、垂直上方向をプラス、垂直下方向をマイナスの角度として示している。スタート水平角度は、例えば、図７で説明した水平角θ１のように、垂直角度毎の、レーザ２２の発光を開始する水平角度である。サンプル数は、垂直角度毎の水平一往復において、スタート水平角度からの、レーザ２２を発光させる回数である。発光テーブル１８０は、キャリブレーション装置１６０で生成され、記憶装置１６４に記憶されるようにしてもよい。また、発光テーブル１８０は、レーザ測距装置１０による計測時には、記憶装置１６４から読み出して、予め例えば、記憶装置７４に記憶させておくことが好ましい。
【００４２】
以下、フローチャートを参照しながら、キャリブレーション装置１６０によるキャリブレーション処理についてさらに説明する。図９は、第１の実施の形態によるキャリブレーション処理の一例を示すフローチャートである。キャリブレーション処理を行うにあたり、例えば、どのような順で垂直角度及び水平角度を変化させるかを、予め、テーブル生成処理装置１６２は、設定しておくことが好ましい。例えば、テーブル生成処理装置１６２は、ミラー駆動器５２に、垂直角度を例えば垂直上方から順次下方へ変化させるとともに、垂直角度毎に水平角度を一往復変化させる駆動信号を出力させる。
【００４３】
図９に示すように、キャリブレーション装置１６０は、ミラー角度検出器５４により、ＭＥＭＳミラー２６の垂直角度を検出する（Ｓ２０１）。テーブル生成処理装置１６２は、検出された垂直角度が、所望の角度でない場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、Ｓ２０１に戻って処理を繰り返す。所望の角度とは、垂直上方向からキャリブレーションを行う場合、例えば、初期値をプラス１０度とし、水平一往復毎に１度ずつ減らしていくなどして設定される、所定の設定角度である。
【００４４】
垂直角度が所望の角度である場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、テーブル生成処理装置１６２は、ミラー角度検出器５４により、水平角度を検出する（Ｓ２０３）。テーブル生成処理装置１６２は、検出された角度が、水平基準位置に対応する基準角度でない場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０３に戻って処理を繰り返す。
【００４５】
水平角度が基準角度である場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、テーブル生成処理装置１６２は、発光タイミング制御器５８を介して、レーザ２２の発光を開始させる（Ｓ２０５）。このとき、テーブル生成処理装置１６２は、発光タイミング制御器５８に、図７に示したレーザ発光信号１７３のような信号の出力を開始させる。発光タイミング制御器５８は、例えば、レーザ発光信号１７３をレーザ２２に出力することで、レーザ２２を一定時間毎にパルス発光させる。
【００４６】
テーブル生成処理装置１６２は、エッジ検出器１５２で検出されるエッジ検出出力に基づき、エッジ検出を行う（Ｓ２０７）。エッジ検出とは、図７に示したように、ＰＤ１３５からの、例えばＰＤ出力１７５に基づき、エッジ検出器１５２から出力されるエッジ検出出力１７７に基づき行われる。例えば、テーブル生成処理装置１６２は、エッジ検出器１５２から、エッジ検出出力１７７を受け付け、時刻ｔ１、ｔ２などのエッジを検出する。
【００４７】
テーブル生成処理装置１６２は、水平一往復における両エッジを検出していない場合（Ｓ２０７：ＮＯ）、Ｓ２０６に戻って処理を繰り返す。両エッジとは、例えばＰＤ出力１７５が検出されなくなることを示すエッジ（例えば、エッジ検出出力１７７の時刻ｔ１）と、ＰＤ出力１７５が再び検出され始めたことを示すエッジ（例えば、エッジ検出出力１７７の時刻ｔ２）である。
【００４８】
テーブル生成処理装置１６２は、両エッジを検出すると（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、発光タイミング制御器５８を介して、レーザ２２の発光を終了させる（Ｓ２０８）。テーブル生成処理装置１６２は、Ｓ２０１で検出した垂直角度、Ｓ２０６で検出したエッジ位置（エッジでの水平角度θ１）を、記憶装置１６４などに記憶させる（Ｓ２０９）。
【００４９】
テーブル生成処理装置１６２は、ミラー角度検出器５４を介して現在の垂直角度を検出し（Ｓ２１０）、終了角度でない場合には（Ｓ２１１：ＮＯ）、Ｓ２０１に戻って処理を繰り返す。テーブル生成処理装置１６２は、検出した垂直角度が、予め設定されたキャリブレーションの終了角度である場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、記憶装置１６４などに記憶された各垂直角度でのエッジ位置などのデータを読み出し、例えば発光テーブル１８０として記憶装置１６４に書き込む（Ｓ２１２）。このとき、テーブル生成処理装置１６２は、エッジ間のレーザ発光信号１７３のパルスをカウントして、発光テーブル１８０のサンプル数に書き込むことが好ましい。以上のようにして、発光テーブル１８０が生成され、例えば記憶装置１６４に記憶される。
【００５０】
次に、レーザ測距装置１０による測距処理について、フローチャートを参照しながら説明する。図１０は、第１の実施の形態によるレーザ測距装置１０における測距処理の一例を示すフローチャートである。レーザ測距装置１０は、予め、例えばキャリブレーション装置１６０で生成された発光テーブル１８０を、記憶装置７４に記憶させているとする。また、レーザ測距装置１０は、キャリブレーション装置１６０と同様に、予めＭＥＭＳミラー２６の角度の変更方法を設定されているとする。例えば、ミラー駆動器５２がＭＥＭＳミラー２６に駆動信号を出力し、ＭＥＭＳミラー２６を回転３１及び回転３３において往復回転させているとする。
【００５１】
図１０に示すように、レーザ測距装置１０では、制御装置７０がミラー角度検出器５４を介して、ＭＥＭＳミラー２６の垂直角度を検出する（Ｓ２３１）。制御装置７０は、記憶装置７４から発光テーブル１８０を読み出すことで、参照可能なようにセットする（Ｓ２３２）。制御装置７０は、ミラー角度検出器５４を介して、水平角度を検出する（Ｓ２３３）。制御装置７０は、検出した垂直角度、水平角度を、発光テーブル１８０で参照し、発光スタート角度でない場合（Ｓ２３４：ＮＯ）、Ｓ２３３に戻って処理を繰り返す。発光スタート角度とは、読み取った垂直角度と、その垂直角度に対応して発光テーブル１８０に記憶されたスタート水平角度である。
【００５２】
検出した垂直角度、水平角度が発光スタート角度である場合（Ｓ２３４：ＹＥＳ）、制御装置７０は、発光タイミング制御器５８を介して、レーザ２２を発光させる（Ｓ２３５）。このとき、制御装置７０から駆動部５０へ出力される情報は、例えば、検出した垂直角度、水平角度が発光スタート角度であることを示す情報であり、これが上述の、レーザ発光信号を生成させるための発光条件情報の一例である。
【００５３】
制御装置７０は、レーザ２２のパルス発光の回数が、発光テーブル１８０におけるサンプル数となるまで発光を繰り返し（Ｓ２３６：ＮＯ）、サンプル数となった場合（Ｓ２３６：ＹＥＳ）、終了指示があったか判定する（Ｓ２３６）。終了指示は、例えば不図示の入力装置を介してユーザが入力するようにしてもよい。制御装置７０は、終了指示がなければ（Ｓ２３７：ＮＯ）、Ｓ２３１に戻って処理を繰り返す。このとき、垂直角度は、予め設定された方法で変更されている。制御装置７０は、終了指示があれば（Ｓ２３７：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００５４】
以上説明したように、第１の実施の形態によるレーザ測距装置１０は、投光部３０、受光部３５、駆動部５０、制御装置７０を有する。投光部３０は、レーザ光を発光するレーザ２２と、レーザ光の反射角度を変更してレーザ光を走査するＭＥＭＳミラー２６を有する。投光部３０は、ＭＥＭＳミラー２６によるレーザ光の走査範囲を拡大する角度拡大レンズ２８を有する。投光部３０は、２次元に走査されるレーザ光を対象物へ投光する。
【００５５】
受光部３５は、投光部３０からレーザ光が投光された対象物からの反射光を受光する。制御装置７０の処理装置７２は、レーザ光が、角度拡大レンズ２８を含む領域を走査するようにＭＥＭＳミラー２６の回転角を変化させる。処理装置７２は、レーザ光の光路がレンズ内を通るＭＥＭＳミラー２６の回転角の情報を記憶装置７４において参照する。処理装置７２は、ＭＥＭＳミラー２６の回転角を変化させたことによるレーザ光の光路がレンズ外になると判断した場合に、レーザ光源のレーザ光の発光を停止する。処理装置７２は、上記のようにして投光され受光された光に基づき、対象物の距離を算出する。
【００５６】
以上のように、レーザ測距装置１０によれば、測距を行う際にＭＥＭＳミラー２６で反射されたレーザ光を、角度拡大レンズ２８を介して投光させることで、さらに走査範囲を拡大できる。このとき、レーザ測距装置１０では、角度拡大レンズ２８においてレーザ光の照射先として用いられない領域や、角度拡大レンズ２８に入射されないレーザ光の発生を防止することができる。このように、角度拡大レンズ２８に入射されない蹴られを防止することで、無駄な発光を防止できる。これにより、消費電力が削減される。例えば、矩形領域がレンズ径を一辺とする正方形であると仮定した場合、蹴られ部分への発光を停止することで、約２０パーセント、消費電力が削減されることが見込まれる。また、角度拡大レンズ２８の開口内にレーザ光の照射先にならない領域が生ずるのを防止できるので、角度拡大レンズ２８のレンズの開口部を十分に活用することが可能になり、レーザ光の走査範囲を大きくとることができる。
【００５７】
第１の実施の形態による制御装置７０は、発光テーブル１８０を参照して、ＭＥＭＳミラー２６の垂直方向のある角度における水平方向の走査において、レーザ光の発光を開始するタイミングを制御する。このとき、発光テーブル１８０は、予め生成される。発光テーブル１８０の生成は、例えばキャリブレーション装置１６０で行われる。キャリブレーション装置１６０には、ＭＥＭＳミラー２６による蹴られ（レンズホルダ１２８からの散乱光）をモニタするためのＰＤ１３５が配置され、蹴られによるレーザ光の散乱光が検出される。エッジ検出器１５２は、ＰＤ１３５からの例えばＰＤ出力１７５に基づき、蹴られが発生する部分としない部分との境界をエッジとし、その位置を判断する回路を持つことが好ましい。
【００５８】
上記のように、制御装置７０は、検出したＭＥＭＳミラー２６の角度を発光テーブル１８０で参照して、レーザの発光を開始するタイミングを制御する。このような構成により、高速スキャンが可能なＭＥＭＳミラー２６を利用して、しかも、電力の無駄を防止することが可能になる。このとき、制御装置７０は、メカ共振を利用した駆動方式であるために、回転角度を角度拡大レンズ２８に沿って変更するように駆動することが困難なＭＥＭＳミラー２６からのレーザ光の照射先を、角度拡大レンズ２８に沿うように制御することが可能となる。このように、投光部３０がＭＥＭＳミラー２６と角度拡大レンズ２８とを組み合わせて配置している場合でも、レーザ光の蹴られが無いので、効率よく距離測定のためのサンプリングを行うことが可能である。
【００５９】
（第１の実施の形態の変形例１）
以下、第１の実施の形態の変形例１について説明する。本変形例において、第１の実施の形態と同様の構成及び動作については、同一番号を付し、重複説明を省略する。本変形例は、発光テーブル１８０に代えて発光テーブル２５０を用いる例である。
【００６０】
図１１は、第１の実施の形態による変形例１による発光テーブル２５０の一例を示す図である。発光テーブル２５０は、レーザ光を発光させる条件を示すデータテーブルである。発光テーブル２５０は、発光テーブル１８０と同様に、互いに対応する垂直角度、サンプル数を有している。発光テーブル２５０は、発光テーブル１８０のスタート水平角度に代えて、ディレイ量を有している。ディレイ量は、水平基準角度からスタート水平角度までのＭＥＭＳミラー２６の回転に要する時間であり、例えばナノ秒単位であらわされる。
【００６１】
本変形例において、キャリブレーション装置１６０は、スタート水平角度を発光テーブル１８０に記憶させる代わりに、基準水平角からスタート水平角度までの時間を計測し、発光テーブル２５０に記憶させる。制御装置７０は、計測時には発光テーブル２５０を参照し、検出された垂直角度に対応するディレイ量と一致する時刻から、対応するサンプル数のレーザ発光を行うように、発光タイミング制御器５８を制御する。
【００６２】
例えば処理装置７２は、記憶装置７４から発光テーブル２５０を読み出し、駆動部５０から受け付けたＭＥＭＳミラー２６の垂直角度に対応する、レーザ光の発光開始タイミングとなるディレイ量と、発光回数とを取得し、駆動部５０に出力するようにしてもよい。この場合、レーザ発光信号を生成させるための条件を示す発光条件情報は、ミラー角度検出器５４で取得された垂直角度に対応するディレイ量と、発光回数となる。測距に用いるレーザ測距装置の構成、上記に説明した以外の測距方法は、第１の実施の形態における説明の内容と同様である。
【００６３】
本変形例による発光テーブル２５０を測距に用いる場合、例えばレーザ測距装置１０の制御装置７０から駆動部５０に出力されるレーザ発光のための発光条件情報は、ＭＥＭＳミラー２６から検出された垂直方向の回転角度に対応して記憶された時間の情報を含む。この時間の情報は、水平方向の走査において、水平基準角度からのレーザ光の発光を開始する時間を示す情報である。また、発光条件情報は、レーザ光の発光を開始してから、停止するまでに発光させるレーザ光の発光回数を示す情報などを含む。
【００６４】
以上説明したように、本変形例によれば、第１の実施の形態による効果と同様の効果を奏することができる。また、スタート水平角度に代えて、ディレイ量を用いることで、例えば、ＭＥＭＳミラー２６の回転角度の変更タイミングがより速くなった場合にも、検出された角度に基づきレーザ２２の発光のタイミングを決定する必要がない。このとき、ＰＤ１３５からの散乱光が検出されなくなるまでの時間を計測すればよいので、ＭＥＭＳミラー２６のより速い角度変更タイミングにも対応することが可能である。
【００６５】
（第１の実施の形態による変形例２）
以下、第１の実施の形態の変形例２について説明する。本変形例において、第１の実施の形態またはその変形例１と同様の構成及び動作については、同一番号を付し、重複説明を省略する。本変形例は、発光テーブル１８０に代えて発光テーブル２６０を用いる例である。
【００６６】
図１２は、第１の実施の形態による変形例２による発光テーブル２６０の一例を示す図である。発光テーブル２６０は、レーザ光を発光させる条件を示すデータテーブルである。発光テーブル２６０は、発光テーブル１８０と同様に、互いに対応するスタート水平角度、サンプル数を有している。発光テーブル２６０は、発光テーブル１８０の垂直角度に代えて、水平往復カウントを有している。水平往復カウントとは、例えば、水平基準角度から次の水平基準角度までの回転角の変更の繰り返し回数である。
【００６７】
本変形例において、キャリブレーション装置１６０は、垂直角度を発光テーブル１８０に記憶させる代わりに、例えば、走査を開始する垂直角度など基準となる垂直角度からの、水平往復カウントをカウントして、発光テーブル２６０に記憶させる。制御装置７０は、距離の計測時には発光テーブル２６０を参照し、検出された水平往復カウントと一致する水平往復カウントに対応して記憶されたスタート水平角度を読み出す。制御装置７０は、読み出された水平角度と検出された水平角とが一致する場合に、対応するサンプル数のレーザ発光を開始するように、発光タイミング制御器５８を制御する。
【００６８】
例えば処理装置７２は、記憶装置７４から発光テーブル２６０を読み出し、駆動部５０から受け付けたＭＥＭＳミラー２６の垂直角度に対応する、レーザ光の発光開始タイミングとなるスタート水平角度と発光回数とを取得し、駆動部５０に出力するようにしてもよい。この場合、レーザ発光信号を生成させるための条件を示す発光条件情報は、ミラー角度検出器５４で取得された垂直角度に対応するスタート水平角度と、発光回数となる。なお、測距に用いるレーザ測距装置の構成は、第１の実施の形態における説明の内容と同様である。
【００６９】
以下、図１３を参照しながら、本変形例による測距処理について、フローチャートを参照しながら説明する。図１３は、第１の実施の形態の変形例２によるレーザ測距装置１０における測距処理の一例を示すフローチャートである。レーザ測距装置１０は、予め、例えばキャリブレーション装置１６０で上記のように生成された発光テーブル２６０を、記憶装置７４に記憶させているとする。また、レーザ測距装置１０は、キャリブレーション装置１６０と同様に、予めＭＥＭＳミラー２６の角度の変更方法を設定され、ミラー駆動器５２が駆動信号を出力してＭＥＭＳミラー２６を設定された方法で回転させているとする。
【００７０】
図１３に示すように、レーザ測距装置１０では、制御装置７０がミラー角度検出器５４を介して、ＭＥＭＳミラー２６の垂直角度を検出する（Ｓ２７１）。制御装置７０は、検出された角度が、基準の垂直角度でない場合（Ｓ２７２：ＮＯ）、Ｓ２７１から処理を繰り返す。基準の垂直角度である場合（Ｓ２７２：ＹＥＳ）、制御装置７０は、水平往復カウンタ５６をリセットする（Ｓ２７３）。制御装置７０は、水平往復カウンタ５６をスタートさせる（Ｓ２７４）。
【００７１】
制御装置７０は、記憶装置７４から発光テーブル２６０を読み出すことで、参照可能なようにセットする（Ｓ２７５）。制御装置７０は、ミラー角度検出器５４を介して、水平角度を検出する（Ｓ２７６）。制御装置７０は、検出した水平往復カウンタ５６のカウンタ値、水平角度を発光テーブル２６０で参照し、発光スタート角度でない場合（Ｓ２７７：ＮＯ）、Ｓ２７５に戻って処理を繰り返す。発光スタート角度とは、読み取った水平往復カウントと、対応して発光テーブル２６０に記憶されたスタート水平角度とに対応するＭＥＭＳミラー２６の垂直角度及び水平角度である。
【００７２】
検出した水平往復カウント、水平角度が発光スタート角度に対応している場合（Ｓ２７７：ＹＥＳ）、制御装置７０は、発光タイミング制御器５８を介して、レーザ２２を発光させる（Ｓ２７８）。このとき、制御装置７０から駆動部５０へ出力される情報は、例えば、検出された水平往復カウント、水平角度が発光スタート角度であることを示す情報であり、これが上述の、レーザ発光信号を生成させるための発光条件情報の一例である。
【００７３】
制御装置７０は、レーザ２２のパルス発光の回数が、発光テーブル２６０におけるサンプル数となるまで発光を繰り返し（Ｓ２７９：ＮＯ）、サンプル数となった場合（Ｓ２７９：ＹＥＳ）、所定の水平カウント以上かを判定する（Ｓ２８０）。所定カウント以上でない（所定カウント未満）の場合（Ｓ２８０：ＮＯ）、制御装置７０は、ミラー角度検出器５４を介して垂直角度を検出し（Ｓ２８１）、Ｓ２７５から処理を繰り返す。
【００７４】
Ｓ２８０で、所定カウント以上である場合（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、制御装置７０は、終了指示があったか判定する（Ｓ２８２）。制御装置７０は、終了指示がなければ（Ｓ２８２：ＮＯ）、Ｓ２７１に戻って処理を繰り返す。このとき、垂直角度は、予め設定された方法で変更されていることが好ましい。制御装置７０は、終了指示があれば（Ｓ２８２：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００７５】
以上説明したように、本変形例によれば、第１の実施の形態による効果と同様の効果を奏することができる。また、垂直角度に代えて、水平往復カウントを用いるので、測定開始時以外に、垂直角度を検出する必要がなくなる。
【００７６】
（第１の実施の形態の変形例３）
以下、第１の実施の形態の変形例３について説明する。本変形例において、第１の実施の形態、または変形例１〜２と同様の構成及び動作については、同一番号を付し、重複説明を省略する。本変形例は、第１の実施の形態による変形例２の発光テーブル２６０に代えて発光テーブル２９０を用いる例である。
【００７７】
図１４は、第１の実施の形態による変形例３による発光テーブル２９０の一例を示す図である。発光テーブル２９０は、レーザ光を発光させる条件を示すデータテーブルである。発光テーブル２９０は、発光テーブル２６０と同様に、水平往復カウント、サンプル数を有している。発光テーブル２９０は、発光テーブル２６０のスタート水平角度に代えて、ディレイ量を有している。ディレイ量は、水平基準角度からスタート水平角度までの時間である。
【００７８】
本変形例において、キャリブレーション装置１６０は、スタート水平角度を発光テーブル２６０に記憶させる代わりに、基準水平角からスタート水平角度までの時間を計測し、発光テーブル２９０に記憶させる。制御装置７０は、計測時には発光テーブル２９０を参照し、検出された垂直角度に対応するディレイ量と一致する時刻から、サンプル数のレーザ発光を行うように、発光タイミング制御器５８を制御する。
【００７９】
例えば処理装置７２は、記憶装置７４から発光テーブル２９０を読み出し、駆動部５０から受け付けたＭＥＭＳミラー２６の垂直角度に対応する、レーザ光の発光開始タイミングとなるディレイ量と、発光回数とを取得し、駆動部５０に出力するようにしてもよい。この場合、レーザ発光信号を生成させるための条件を示す情報は、ミラー角度検出器５４で取得された垂直角度に対応して記憶されたディレイ量と、発光回数となる。測距に用いるレーザ測距装置の構成、上記に説明した以外の処理方法は、第１の実施の形態における説明の内容と同様である。
【００８０】
以上説明したように、本変形例によれば、第１の実施の形態の変形例２による効果と同様の効果を奏することができる。また、スタート水平角度に代えて、ディレイ量を用いることで、例えば、ＭＥＭＳミラー２６の回転角度の変更タイミングがより速くなった場合にも、検出された角度に基づきレーザ２２の発光のタイミングを決定する必要がない。このとき、ＰＤ１３５からの散乱光が検出されなくなるまでの時間を計測すればよいので、より速い変更タイミングにも対応することが可能である。
【００８１】
（第１の実施の形態の変形例４）
以下、第１の実施の形態の変形例４について説明する。本変形例において、第１の実施の形態またはその変形例１〜３と同様の構成及び動作については、同一番号を付し、重複説明を省略する。本変形例は、各発光テーブル１８０、２５０、２６０、２９０を、キャリブレーション装置１６０に代えてキャリブレーション装置３００で生成する例である。キャリブレーション装置３００では、キャリブレーション装置１６０で検出したレンズホルダ１２８による散乱光に代えて、角度拡大レンズ２８の透過光を検出することでキャリブレーションを行う。
【００８２】
図１５は、第１の実施の形態の変形例４によるキャリブレーション装置３００の構成の一例を示す図である。図１５に示すように、キャリブレーション装置３００は、キャリブレーション装置１６０と同様に、投光部１３０、記憶装置１６４を有している。キャリブレーション装置３００は、キャリブレーション装置１６０のＰＤ１３５に代えて、ＰＤ１３７を有している。キャリブレーション装置３００は、キャリブレーション装置１６０の駆動部１５０に代えて制御装置３５０、テーブル生成処理装置１６２に代えてテーブル生成処理装置３６２を有している。
【００８３】
図１５に示すように、ＰＤ１３７は、角度拡大レンズ２８を透過したレーザ光を受光し、後述するエッジ検出器３５２に出力する。このとき、図５で説明した、蹴られ部分８５に対応するレーザ光は、レンズホルダ１２８により散乱され、ＰＤ１３７では受光されない。角度拡大レンズ２８を透過した光は、ＰＤ１３７で受光される。
【００８４】
駆動部３５０は、駆動部５０、駆動部１５０と同様、ミラー駆動器５２、ミラー角度検出器５４、発光タイミング制御器５８、発光用クロック出力器６０を有している。駆動部３５０は、駆動部１５０のエッジ検出器１５２に代えて、エッジ検出器３５２を有している。エッジ検出器３５２は、ＰＤ１３７で受光された角度拡大レンズ２８を透過したレーザ光を検出する。エッジ検出器３５２は、ＰＤ１３７からの出力に基づき、レーザ光が角度拡大レンズ２８を透過する部分としない部分との境界をエッジとし、その位置を判断する回路を持つことが好ましい。この回路は、例えば、ＰＤ１３７がレーザ光を検出すると、次のサンプリングまで検出値をラッチする回路であるようにしてもよい。
【００８５】
テーブル生成処理装置３６２は、ＰＤ１３７でレーザ光が検出されるタイミングに基づき、上述した発光テーブル１８０等を生成する。すなわちテーブル生成処理装置３６２は、ＰＤ１３７の出力が検出される条件、または検出されない条件を、例えばＭＥＭＳミラー２６の回転角度、レーザを発光させるタイミングなどとして、例えば発光テーブル１８０を生成する。また、テーブル生成処理装置３６２は、生成した発光テーブル１８０等を、例えば記憶装置１６４に記憶させる。
【００８６】
図１６は、第１の実施の形態の変形例４によるキャリブレーションにおけるエッジ検出出力の生成例を示す図である。図１６は、キャリブレーション装置３００において、例えば発光テーブル１８０を生成する際に出力される信号の一例を示している。図１６において、横軸は時間、縦軸は水平角度、レーザ発光信号、ＰＤ出力、エッジ検出出力をそれぞれ示している。
【００８７】
図１６に示すように、水平角度信号３０２は、ＭＥＭＳミラー２６の回転３１の回転角である水平角度の一往復の時間変化を示す信号である。水平角度信号３０２は、ミラー角度検出器５４により検出され、テーブル生成処理装置３６２に出力される。例えば、水平角度信号３０２は、ＭＥＭＳミラー２６の回転３１における角度が、水平基準位置から再び水平基準位置に戻るまでの変化を示している。水平基準位置は、垂直角度を固定した状態での、水平方向における走査開始点であるとしてもよい。このとき、水平方向の角度は、例えばＭＥＭＳミラー２６へ入射するレーザ光の光路の方向を基準（ゼロ度）として表してもよい。
【００８８】
レーザ発光信号３０４は、水平角度信号３０２が示す水平一往復の時間、レーザ２２を所定時間毎にパルス発光させる信号である。すなわち、レーザ発光信号３０４は、レーザ光の照射先を矩形範囲とするように、水平一往復の時間にレーザ２２をパルス発光させる信号である。レーザ発光信号３０４は、テーブル生成処理装置３６２の制御に基づき、発光タイミング制御器５８からレーザ２２へ出力される。
【００８９】
ＰＤ出力３０６は、水平一往復の時間のＰＤ１３５からの出力信号である。ＰＤ出力３０６は、角度拡大レンズ２８を透過したレーザ光のＰＤ１３７における受光状況を示す信号である。ＰＤ出力３０６は、図１６の例では、水平角度信号３０２の絶対値が所定値より小さくなる範囲で、レーザ光が受光されたことを示すパルスが出力される。ＰＤ出力３０６においてパルスが出力される時間の範囲は、例えば、レーザ２２の照射先が、角度拡大レンズ２８のレンズ内に相当する時間の範囲である。
【００９０】
エッジ検出出力３０８は、ＰＤ出力３０６においてパルスが出力される時間を示す信号である。エッジ検出出力３０８における時間は、例えば水平基準位置からの時間である。例えば、エッジ検出出力３０８は、ＰＤ１３７からのＰＤ出力３０６が所定の振幅レベルに達した時に、ハイとなる信号であるとするようにしてもよい。レーザ２２は、キャリブレーション時には、ＭＥＭＳミラー２６による走査の垂直角度毎に、水平基準位置からすべての照射位置（矩形領域）に発光する。エッジ検出器１５２は、各水平走査線において、蹴られがない範囲を示すエッジ検出出力３０８を出力する。
【００９１】
図１６の例では、エッジ検出出力３０８がハイである間が、角度拡大レンズ２８のレンズ内にレーザ光の照射先がある時間となる。この水平一往復では、時間ｔ１〜ｔ２、時間ｔ３〜ｔ４にＰＤ出力３０６が出力されていることから、蹴られ部分８５に対応していることがわかる。例えば、水平一往復で、復路は必ずしもレーザ２２を発光させなくてもよいことから、時間ｔ１〜ｔ２が、レーザ２２が発光される時刻範囲であるようにしてもよい。このとき、時刻ｔ１は、水平角度信号３０２に示された水平一往復において、レーザ２２の発光を開始する時刻となる。時刻ｔ１における水平角θ１は、レーザ２２の発光を開始させるスタート水平角度となる。テーブル生成処理装置３６２は、垂直角度毎に蹴られが無いＭＥＭＳミラー２６の水平角度範囲を求めて、スタート水平角度と発光回数（サンプリング数）とを決定し、発光テーブル１８０として記憶させる。
【００９２】
以上説明したように、本変形例によれば、第１の実施の形態による効果と同様の効果を奏することができる。また、ＰＤ１３７は、角度拡大レンズ２８を透過した光を受光するので、直接、確実にレンズによる蹴られを検出することが可能である。
【００９３】
（第２の実施の形態）
以下、第２の実施の形態によるレーザ測距装置３４０について説明する。第２の実施の形態においては、レーザ測距装置３４０で、キャリブレーションと測距処理を行う。第１の実施の形態、またはその変形例１〜４と同様の構成及び動作については同一番号を付し、重複説明を省略する。
【００９４】
図１７は、第２の実施の形態によるレーザ測距装置３４０のハードウエア構成の一例を示す図である。図１７に示すように、レーザ測距装置３４０は、投光部３４５、受光部３５、駆動部１５０、制御装置３５０を有している。投光部３４５は、レーザ測距装置１０の投光部３０と同様に、レーザ２２、レンズ２４、ＭＥＭＳミラー２６、角度拡大レンズ２８を有している。さらに投光部３４５は、キャリブレーション装置１６０の投光部１３０と同様に、レンズホルダ１２８、ＰＤ１３５を有している。受光部３５は、レーザ測距装置１０と同様に、レンズ３７、ＰＤ３９を有している。
【００９５】
駆動部１５０は、キャリブレーション装置１６０と同様に、ミラー駆動器５２、ミラー角度検出器５４、発光タイミング制御器５８、エッジ検出器１５２を有している。
【００９６】
制御装置３５０は、処理装置３５２、記憶装置３５４を有している。処理装置３５２は、まず、例えばキャリブレーション装置１６０のテーブル生成処理装置１６２と同様に、キャリブレーションを行い、記憶装置３５４に、例えば発光テーブル１８０を記憶させる。処理装置３５２は、発光テーブル１８０を参照しながら、レーザ測距装置１０の処理装置７２と同様に距離の測定を行う。本実施の形態においては、処理装置３５２は、処理装置７２による処理とテーブル生成処理装置１６２による処理とをあわせた処理を行う。
【００９７】
図１８は、第２の実施の形態による測距処理の一例を示すフローチャートである。図１８に示すように、処理装置３５２は、レーザ測距装置３４０を起動する（Ｓ３７１）。処理装置３５２は、キャリブレーションを行う（Ｓ３７２）。Ｓ３７２の処理は、例えば、図９を参照しながら説明した処理と同様としてもよい。このとき、ＰＤ１３５で検出されるレーザ光に基づき、例えば発光テーブル１８０が生成され、記憶装置３５４に記憶される。
【００９８】
処理装置３５２は、距離の測定を開始する（Ｓ３７３）。距離の測定（Ｓ３７４）は、例えば図１０を参照しながら説明した処理と同様としてもよい。このとき、角度拡大レンズ２８に入射するレーザ光は、角度拡大レンズ２８のレンズ内に入射される。この測定の間、ＰＤ１３５によりレーザ光の蹴られが検出されると（Ｓ３７５：ＹＥＳ）、処理装置３５２は、Ｓ３７２に戻ってキャリブレーションを行う。蹴られが発生していなければ（Ｓ３７５：ＮＯ）、処理装置３５２は、測定終了の指示が入力されたか判定する（Ｓ３７６）。測定終了の指示が検出されなければ（Ｓ３７６：ＮＯ）、処理装置３５２は、Ｓ３７９に戻って処理を繰り返す。測定終了の指示を検出すると（Ｓ３７６：ＹＥＳ）、処理装置３５２は、処理を終了する。
【００９９】
以上説明したように、第２の実施の形態によるレーザ測距装置３４０では、１台のレーザ測距装置３４０で、キャリブレーションと距離測定を行う。さらに、距離測定中に、レーザ光の蹴られが観測された場合、キャリブレーションをやり直すようにしてもよい。
【０１００】
以上のように、第２の実施の形態によるレーザ測距装置３４０によれば、第１の実施の形態または変形例１〜４のいずれかと同様の効果に加え、一台のレーザ測距装置３４０によりキャリブレーション及びレーザ光の蹴られの確認が可能になる。よって、より簡便に、測距時の無駄な発光を防止できる。また、測定中にも蹴られを監視できるので、より確実に無駄な発光が防止される。
【０１０１】
なお、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を採ることができる。上記に説明したレーザ測距装置、キャリブレーション装置の構成、測距処理を示すフローチャートにおける処理順等は、上記の例に限定されない。同様の作用効果を奏する構成、または処理順であれば、変形が可能である。また、第１の実施の形態による変形例１、２、３による発光テーブル２５０、２６０、２９０は、第２の実施の形態において発光テーブル１８０に代えて用いるようにしてもよい。
【０１０２】
例えば、図１に示したレーザ測距装置１０において、例えば、水平往復カウンタ５６は、発光テーブル１８０を参照して行う制御の場合には、必ずしも設けなくてもよい。レーザ測距装置３４０において、例えば、発光テーブル２５０、発光テーブル２９０を用いる際には、水平往復カウンタ５６を設けることが好ましい。投光部、受光部の構成は、例えば、レンズ２４やレンズ３７などを複数のレンズで構成するなど、変形は可能である。また、投光部、受光部が互いに独立した構成で説明したが、少なくとも一部の構成を共用するようにしてもよい。例えば、ＰＤ１３５、ＰＤ１３７は一例であり、ＡＰＤやＣＭＯＳなどを用いてもよい。
【０１０３】
キャリブレーション装置１６０、キャリブレーション装置３００、およびレーザ測距装置３４０は、レーザ２２の発光回数、すなわちサンプリング数を所望のサンプリングするように、サンプリング周波数を決定する。実際の計測時には、処理装置７２および処理装置３５２は、キャリブレーション時の有効サンプル数と所望のサンプル数との比を求め、その比をキャリブレーション時の周波数に積算することで、計測時のサンプル周波数を決定するようにしてもよい。発光テーブル１８０、２５０、２６０、２９０は、レーザを発光させる条件を記憶する例について説明したが、レーザの発光を停止する条件を記憶したデータテーブルとしてもよい。
【０１０４】
ここで、上記第１および第２の実施の形態、及び第１の実施の形態の変形例１〜４によるレーザ測距方法の動作をコンピュータに行わせるために共通に適用されるコンピュータの例について説明する。図１９は、標準的なコンピュータのハードウエア構成の一例を示すブロック図である。図１９に示すように、コンピュータ４００は、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）４０２、メモリ４０４、入力装置４０６、出力装置４０８、外部記憶装置４１２、媒体駆動装置４１４、ネットワーク接続装置４１８等がバス４１０を介して接続されている。
【０１０５】
ＣＰＵ４０２は、コンピュータ４００全体の動作を制御する演算処理装置である。メモリ４０４は、コンピュータ４００の動作を制御するプログラムを予め記憶したり、プログラムを実行する際に必要に応じて作業領域として使用したりするための記憶部である。メモリ４０４は、例えばＲａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）、Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）等である。入力装置４０６は、コンピュータの使用者により操作されると、その操作内容に対応付けられている使用者からの各種情報の入力を取得し、取得した入力情報をＣＰＵ４０２に送付する装置であり、例えばキーボード装置、マウス装置などである。出力装置４０８は、コンピュータ４００による処理結果を出力する装置であり、表示装置などが含まれる。例えば表示装置は、ＣＰＵ４０２により送付される表示データに応じてテキストや画像を表示する。
【０１０６】
外部記憶装置４１２は、例えば、ハードディスクなどの記憶装置であり、ＣＰＵ４０２により実行される各種制御プログラムや、取得したデータ等を記憶しておく装置である。媒体駆動装置４１４は、可搬型記録媒体４１６に書き込みおよび読み出しを行うための装置である。ＣＰＵ４０２は、可搬型記録媒体４１６に記録されている所定の制御プログラムを、媒体駆動装置４１４を介して読み出して実行することによって、各種の制御処理を行うようにすることもできる。可搬型記録媒体４１６は、例えばＣｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ（ＣＤ）−ＲＯＭ、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ（ＵＳＢ）メモリ等である。ネットワーク接続装置４１８は、有線または無線により外部との間で行われる各種データの授受の管理を行うインタフェース装置である。バス４１０は、上記各装置等を互いに接続し、データのやり取りを行う通信経路である。
【０１０７】
上記第１から第４の実施の形態によるレーザ測距方法をコンピュータに実行させるプログラムは、例えば外部記憶装置４１２に記憶させる。ＣＰＵ４０２は、外部記憶装置４１２からプログラムを読み出し、メモリ４０４を利用してプログラムを実行することで、レーザ測距の動作を行なう。このとき、まず、レーザ測距の処理をＣＰＵ４０２に行わせるための制御プログラムを作成して外部記憶装置４１２に記憶させておく。そして、入力装置４０６から所定の指示をＣＰＵ４０２に与えて、この制御プログラムを外部記憶装置４１２から読み出させて実行させるようにする。また、このプログラムは、可搬型記録媒体４１６に記憶するようにしてもよい。
【０１０８】
以上の第１および第２の実施形態及び第１の実施の形態の変形例１〜４に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
レーザ光を発光するレーザ光源と、回転しながら前記レーザ光を反射して反射した前記レーザ光により走査範囲を走査するミラーと、前記レーザ光の走査範囲を拡大するレンズと、を有し、前記走査範囲が拡大された前記レーザ光を対象物へ投光する投光部と、
前記投光部により前記レーザ光が投光された前記対象物からの反射光を受光する受光部と、
前記ミラーにより反射される前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の前記ミラーの回転角の情報を記憶する記憶装置と、
前記ミラーにより反射される前記レーザ光が前記レンズを含む領域を走査するように前記ミラーを回転させ、前記ミラーの回転角の情報に基づいて、前記ミラーの回転により前記レーザ光の光路が前記レンズ外になると判断した場合に、前記レーザ光源による前記レーザ光の発光を停止する処理装置と、
を有することを特徴とするレーザ測距装置。
（付記２）
前記ミラーは、マイクロエレクトロメカニカルシステムミラーであり、前記ミラーは、駆動に関して少なくとも1軸は共振を利用している
ことを特徴とする付記１に記載のレーザ測距装置。
（付記３）
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの第１の方向の第１の回転角において、前記第１の方向と直交する第２の方向の前記走査において、前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点となる前記ミラーの前記第２の方向の開始回転角と、前記第１の回転角における前記開始点からの前記レーザ光の発光回数とを含み、
前記処理装置は、検出される前記ミラーの前記第１の方向の回転角と、前記第２の方向の回転角とを、前記記憶装置において参照して、検出される前記第１の方向の回転角と前記第２の方向の回転角とが、前記開始点の前記第１の回転角と前記開始回転角であると判断されると、前記開始点からの前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
ことを特徴とする付記１または付記２に記載のレーザ測距装置。
（付記４）
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの第１の方向の第１の回転角において、前記第１の方向と直交する第２の方向の前記走査の開始から、前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点となるまでの時間と、前記開始点からの前記レーザ光の発光回数とを含み、
前記処理装置は、検出される前記ミラーの前記第１の方向の回転角を、前記記憶装置において参照して、検出される前記第１の方向の回転角に対応する前記時間と前記発光回数とが記憶されている場合、前記時間および前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
ことを特徴とする付記１または付記２に記載のレーザ測距装置。
（付記５）
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの回転角を繰り返し変化させる繰り返し回数と、前記繰り返し回数に対応する、前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点の前記ミラーの開始回転角、および前記開始点から次の繰り返しより前にレーザ光を発光させる発光回数とを含み、
前記処理装置は、検出される前記ミラーの前記繰り返し回数と回転角とを、前記記憶装置において参照して、検出される前記繰り返し回数と、前記回転角とが、前記開始回転角に対応していると判断されると、前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
ことを特徴とする付記１または付記２に記載のレーザ測距装置。
（付記６）
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの回転角を繰り返し変化させる繰り返し回数と、前記繰り返し回数に対応する、前記繰り返しの始めから前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点となるまでの時間と、前記開始点からの前記レーザ光を発光させる発光回数とを含み、
前記処理装置は、検出される前記ミラーの前記繰り返し回数を、前記記憶装置において参照して、検出される前記繰り返し回数に対応する前記時間と前記発光回数とが記憶されている場合、前記時間および前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
ことを特徴とする付記１または付記２に記載のレーザ測距装置。
（付記７）
前記投光部は、前記レンズからの散乱光を検出する検出部、
をさらに有し、
前記処理装置は、前記検出部で前記散乱光が検出されない条件を、前記記憶装置に記憶させる
ことを特徴とする付記１から付記６のいずれかに記載のレーザ測距装置。
（付記８）
コンピュータが、
回転しながらレーザ光を反射して反射した前記レーザ光により走査範囲を走査するミラーにより反射される光が、前記走査範囲を拡大するレンズを含む領域を走査するように前記ミラーの回転角を変化させ、
前記ミラーの回転角の情報に基づいて、前記ミラーの回転により前記レーザ光の光路が前記レンズ外になると判断した場合に、前記レーザ光源による前記レーザ光の発光を停止する
を有することを特徴とするレーザ測距方法。
（付記９）
前記ミラーは、マイクロエレクトロメカニカルシステムミラーであり、前記ミラーは、駆動に関して少なくとも1軸は共振を利用している
ことを特徴とする付記８に記載のレーザ測距方法。
（付記１０）
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの第１の方向の第１の回転角において、前記第１の方向と直交する第２の方向の前記走査において、前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点となる前記ミラーの前記第２の方向の開始回転角と、前記第１の回転角における前記開始点からの前記レーザ光の発光回数とを含み、
さらに、検出される前記ミラーの前記第１の方向の回転角と、前記第２の方向の回転角とを、前記記憶装置において参照し
検出される前記第１の方向の回転角と前記第２の方向の回転角とが、前記開始点の前記第１の回転角と前記開始回転角であると判断されると、前記開始点からの前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
ことを特徴とする付記８または付記９に記載のレーザ測距方法。
（付記１１）
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの第１の方向の第１の回転角において、前記第１の方向と直交する第２の方向の前記走査の開始から、前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点となるまでの時間と、前記開始点からの前記レーザ光の発光回数とを含み、
さらに、検出される前記ミラーの前記第１の方向の回転角を、前記記憶装置において参照し、
検出される前記第１の方向の回転角に対応する前記時間と前記発光回数とが記憶されている場合、前記時間および前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
ことを特徴とする付記８または付記９に記載のレーザ測距方法。
（付記１２）
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの回転角を繰り返し変化させる繰り返し回数と、前記繰り返し回数に対応する、前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点の前記ミラーの開始回転角、および前記開始点から次の繰り返しより前にレーザ光を発光させる発光回数とを含み、
さらに、検出される前記ミラーの前記繰り返し回数と回転角とを、前記記憶装置において参照し、検出される前記繰り返し回数と、前記回転角とが、前記開始回転角に対応していると判断されると、前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
ことを特徴とする付記８または付記９に記載のレーザ測距方法。
（付記１３）
前記情報は、前記レーザ光の光路が前記レンズ内を通る場合の、前記ミラーの回転角を繰り返し変化させる繰り返し回数と、前記繰り返し回数に対応する、前記繰り返しの始めから前記レーザ光の光路が前記レンズ内に入る開始点となるまでの時間と、前記開始点からの前記レーザ光を発光させる発光回数とを含み、
さらに、検出される前記ミラーの前記繰り返し回数を、前記記憶装置において参照し、検出される前記繰り返し回数に対応する前記時間と前記発光回数とが記憶されている場合、前記時間および前記発光回数に応じて前記レーザ光を発光させる
ことを特徴とする付記８または付記９に記載のレーザ測距方法。
（付記１４）
さらに、前記投光部は、前記レンズからの散乱光を検出する検出部で前記散乱光が検出されない条件を、前記記憶装置に記憶させる
ことを特徴とする付記８から付記１３のいずれかに記載のレーザ測距方法。
（付記１５）
回転しながらレーザ光を反射して反射した前記レーザ光により走査範囲を走査するミラーにより反射される光が、前記走査範囲を拡大するレンズを含む領域を走査するように前記ミラーの回転角を変化させ、
前記ミラーの回転角の情報に基づいて、前記ミラーの回転により前記レーザ光の光路が前記レンズ外になると判断した場合に、前記レーザ光源による前記レーザ光の発光を停止する
処理をコンピュータに実行させるレーザ測距プログラム。
【符号の説明】
【０１０９】
１０      レーザ測距装置
２０      光学部
２２      レーザ
２４      レンズ
２６      ＭＥＭＳミラー
２８      角度拡大レンズ
３０      投光部
３１      回転
３３      回転
３５      受光部
３７      レンズ
３９      ＰＤ
５０      駆動部
５２      ミラー駆動器
５４      ミラー角度検出器
５６      水平往復カウンタ
５８      発光タイミング制御器
６０      発光用クロック出力器
７０      制御装置
７２      処理装置
７４      記憶装置
７７      走査例
７８      垂直方向
７９      水平方向
８１      サンプリング点群
８３      サンプリング点群
８５      蹴られ部分
８７      水平角度
８９      垂直角度
１２８    レンズホルダ１
１３０    投光部
１３５    ＰＤ
１３７    ＰＤ
１５０    駆動部
１５２    エッジ検出器
１６０    キャリブレーション装置
１６２    テーブル生成処理装置
１６４    記憶装置
１７１    水平角度信号
１７３    レーザ発光信号
１７５    ＰＤ出力
１７７    エッジ検出出力
１８０    発光テーブル
【図１】
0006467941.tif 000002
【図２】
0006467941.tif 000003
【図３】
0006467941.tif 000004
【図４】
0006467941.tif 000005
【図５】
0006467941.tif 000006
【図６】
0006467941.tif 000007
【図７】
0006467941.tif 000008
【図８】
0006467941.tif 000009
【図９】
0006467941.tif 000010
【図１０】
0006467941.tif 000011
【図１１】
0006467941.tif 000012
【図１２】
0006467941.tif 000013
【図１３】
0006467941.tif 000014
【図１４】
0006467941.tif 000015
【図１５】
0006467941.tif 000016
【図１６】
0006467941.tif 000017
【図１７】
0006467941.tif 000018
【図１８】
0006467941.tif 000019
【図１９】
0006467941.tif 000020