(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物までの距離を測定する光測距装置であって、
レーザ光を出射する光源と、
前記光源から出射されたレーザ光を対象物の方向へ反射し、第１の揺動軸を中心に揺動することにより前記光源から出射されたレーザ光を走査する第１のミラーと、
第２の揺動軸を中心に揺動することにより前記対象物で反射されたレーザ光を所定の方向へ反射する第２のミラーと、
前記第１のミラーと前記第２のミラーとを同期して揺動させるアクチュエータと、
前記第２のミラーによって反射された前記対象物からのレーザ光を受光する受光部とを備え、
前記第１のミラーと前記第２のミラーとは、前記第１のミラーのミラー面と前記第２のミラーのミラー面とのなす角度を所定の角度に維持しながら前記アクチュエータにより揺動され、
前記アクチュエータは、
平面視したときに前記第１のミラーと前記第２のミラーとの間に配置された、導線が巻き回されたコイルと、
前記第１のミラーの前記第２のミラーと対向する面に固定された第１の磁石と、
前記第２のミラーの前記第１のミラーと対向する面に固定された第２の磁石とで構成され、
前記第１のミラーと前記第２のミラーとは、前記コイルに流れる電流の向きに応じて揺動する
光測距装置。
【請求項２】
前記第１のミラーの前記ミラー面と前記第２のミラーの前記ミラー面とのなす角度は、略直角の角度である
請求項１に記載の光測距装置。
【請求項３】
前記第１の磁石と前記第２の磁石とは、前記コイルの中心に対して対称の位置に配置されている
請求項１または２に記載の光測距装置。
【請求項４】
前記第１の磁石と前記第２の磁石とは、前記第１の揺動軸の中心と前記第２の揺動軸の中心とを結ぶ直線に対して同一の側に配置されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光測距装置。
【請求項５】
前記光源と前記受光部とは、前記第１の揺動軸の中心と前記第２の揺動軸の中心とを結ぶ直線上に配置されている
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光測距装置。
【請求項６】
前記光測距装置は、前記光測距装置を内部に収納するケースを備え、
前記ケースは、前記第１の揺動軸の中心と前記第２の揺動軸の中心とを結ぶ方向と同一の方向を中心に回転する回転軸を有する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を照射して対象物までの距離を計測する走査式の光測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物までの距離を計測する装置として、対象物に向けて光を走査する走査式の光測距装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、レーザ光による光測距装置では、対象物にレーザ光を照射しながら走査し、対象物で反射したレーザ光を検出することにより、当該光測距装置から対象物までの距離を測定している。
【０００３】
レーザ光による光測距装置においては、光源から出射されたレーザ光は対象物へと出射され、さらに、対象物で反射されたレーザ光が受光部で受光される。このとき、光測距装置においては、光源からレーザ光が出射されてから、対象物で反射されたレーザ光が受光部で受光されるまでの時間が測定され、測定結果から対象物までの距離が算出される。このようにして、光測距装置では対象物までの距離が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１８１１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の走査式の光測距装置では、光源から出射されたレーザ光を対象物へ反射する動作と、対象物で反射されたレーザ光を受光部へ反射する動作とを、１つのミラーにより行っていた。しかし、対象物からミラーへと反射されたレーザ光に、光源から当該ミラーに照射されたレーザ光の一部が、ミラーを透過して迷光として含まれることがあった。したがって、この迷光により、受光部において受光されるレーザ光を正確に計測することができないという問題が生じていた。
【０００６】
受光部で受光されるレーザ光に外乱光が含まれないようにする技術の一つとして、例えば、光源から対象物へレーザ光を反射するミラーと、対象物から受光部へレーザ光を反射するミラーとを別々に配置する技術がある。この場合、各ミラーをそれぞれ動作させるために、各ミラーにアクチュエータを設けるため、装置の小型化が困難になっていた。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決しようとするものであり、迷光による影響を抑制しつつ、小型化を達成することができる走査式の光測距装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る光測距装置は、対象物までの距離を測定する光測距装置であって、レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射されたレーザ光を対象物の方向へ反射し、第１の揺動軸を中心に揺動することにより前記光源から出射されたレーザ光を走査する第１のミラーと、第２の揺動軸を中心に揺動することにより前記対象物で反射されたレーザ光を所定の方向へ反射する第２のミラーと、前記第１のミラーと前記第２のミラーとを同期して揺動させるアクチュエータと、前記第２のミラーによって反射された前記対象物からのレーザ光を受光する受光部とを備え、前記第１のミラーと前記第２のミラーとは、前記第１のミラーのミラー面と前記第２のミラーのミラー面とのなす角度を所定の角度に維持しながら前記アクチュエータにより揺動される。
【０００９】
本態様によれば、光源から対象物へレーザ光を反射する第１のミラーと、対象物から受光部へレーザ光を反射する第２のミラーとを別々に設けるため、受光部で受光したレーザ光が迷光による影響を受けるのを抑制することができる。
【００１０】
また、第１のミラーと第２のミラーとを同時に駆動するアクチュエータを備えるため、第１のミラーと第２のミラーのそれぞれにアクチュエータを設ける必要がない。したがって、光測距装置１の小型化を図ることができる。
【００１１】
例えば、本発明の一態様に係る光測距装置において、前記アクチュエータは、平面視したときに前記第１のミラーと前記第２のミラーとの間に配置された、導線が巻き回されたコイルと、前記第１のミラーの前記第２のミラーと対向する面に固定された第１の磁石と、前記第２のミラーの前記第１のミラーと対向する面に固定された第２の磁石とで構成され、前記第１のミラーと前記第２のミラーとは、前記コイルに流れる電流の向きに応じて揺動してもよい。
【００１２】
本態様によれば、光測距装置は、アクチュエータとして、コイルと第１の磁石および第２の磁石とを備え、電磁駆動により第１のミラーと第２のミラーとを駆動するため、第１のミラーと第２のミラーとを非接触で駆動することができる。したがって、第１のミラーと第２のミラーとを同期して揺動させるための部材を用意する必要がなく、簡便な方法で第１のミラーと第２のミラーとを同期して揺動させることができる。また、光測距装置の小型化を図ることができる。
【００１３】
例えば、本発明の一態様に係る光測距装置において、前記アクチュエータは、前記第１のミラーおよび前記第２のミラーの下方に配置された、導線が巻き回されたコイルと、前記第１のミラーの前記コイルと対向する面に固定された第１の磁石と、前記第２のミラーの前記コイルと対向する面に固定された第２の磁石とで構成され、前記第１のミラーと前記第２のミラーとは、前記コイルに流れる電流の向きに応じて揺動してもよい。
【００１４】
本態様によれば、第１のミラーと第２のミラーとの間にアクチュエータを設けないので、第１のミラーと第２のミラーとの間にアクチュエータを設ける場合に比べて、第１のミラーと第２のミラーとの距離を小さくすることができる。したがって、受光部は、対象物で発生した散乱光のうち、レーザ光の光路に近い散乱光を受光することができるので、受光部での受光光量を増加することができる。
【００１５】
例えば、本発明の一態様に係る光測距装置において、前記第１のミラーの前記ミラー面と前記第２のミラーの前記ミラー面とのなす角度は、略直角の角度であってもよい。
【００１６】
本態様によれば、第１のミラーのミラー面と第２のミラーのミラー面とのなす角度を、略直角の角度に維持しながら、第１のミラーと第２のミラーとを揺動するため、受光部は、対象物で発生した散乱光のうち、レーザ光の光路に近い位置を通る散乱光を受光することができる。したがって、受光部での受光光量を増加することができる。
【００１７】
例えば、本発明の一態様に係る光測距装置において、前記第１の磁石と前記第２の磁石とは、前記コイルの中心に対して対称の位置に配置されていてもよい。
【００１８】
本態様によれば、第１のミラーと第２のミラーとを同時に駆動するアクチュエータを備えるため、第１のミラーと第２のミラーのそれぞれにアクチュエータを設ける必要がない。したがって、光測距装置１の小型化を図ることができる。
【００１９】
例えば、本発明の一態様に係る光測距装置において、前記第１の磁石と前記第２の磁石とは、前記第１の揺動軸の中心と前記第２の揺動軸の中心とを結ぶ直線に対して同一の側に配置されていてもよい。
【００２０】
本態様によれば、第１のミラーと第２のミラーとアクチュエータとの配置の対称性が保たれるので、第１のミラーと第２のミラーとを安定して揺動させることができる。
【００２１】
例えば、本発明の一態様に係る光測距装置において、前記光源と前記受光部とは、前記第１の揺動軸の中心と前記第２の揺動軸の中心とを結ぶ直線上に配置されていてもよい。
【００２２】
本態様によれば、光源、受光部、第１のミラーおよび第２のミラーが一直線上に配置されるので、受光部は、対象物で発生した散乱光のうち、レーザ光の光路に近い散乱光を受光することができる。したがって、受光部での受光光量を増加することができる。
【００２３】
例えば、本発明の一態様に係る光測距装置において、前記光測距装置は、前記光測距装置を内部に収納するケースを備え、前記ケースは、前記第１の揺動軸の中心と前記第２の揺動軸の中心とを結ぶ方向と同一の方向を中心に回転する回転軸を有してもよい。
【００２４】
本態様によれば、第１のミラーおよび第２のミラーの揺動と、回転軸を回転の中心とする揺動により、対象物に対してレーザ光を二次元走査することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、迷光による影響を抑制しつつ、小型化を達成することができる光測距装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態１に係る光測距装置の構成を示す概略図である。
【図２Ａ】実施の形態１に係る光測距装置の外観の一例を示す斜視図である。
【図２Ｂ】実施の形態１に係る光測距装置の構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１に係る光測距装置の構成を示す概略図である。
【図４Ａ】実施の形態１に係る光測距装置の動作の一例を示す図である。
【図４Ｂ】実施の形態１に係る光測距装置の動作の他の例を示す図である。
【図５】実施の形態２に係る光測距装置の構成を示す概略図である。
【図６】実施の形態３に係る光測距装置の構成を示す概略図である。
【図７】実施の形態４に係る光測距装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲によって特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。各図は、必ずしも各寸法または各寸法比等を厳密に図示したものではない。
【００２８】
（実施の形態１）
［光測距装置の構造］
まず、図１〜図３を参照しながら、実施の形態１に係る走査式の光測距装置の構造について説明する。図１は、本実施の形態に係る光測距装置の構成を示す概略図である。図２Ａは、本実施の形態に係る光測距装置の外観の一例を示す斜視図である。図２Ｂは、本実施の形態に係る光測距装置の構成を示す断面図である。図３は、本実施の形態に係る光測距装置の構成を示す概略図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態に係る光測距装置１は、出射用ミラー１２ａと、受光用ミラー１２ｂと、コイル１４と、集光レンズ２０と、光源２２と、受光部２４とを備えている。コイル１４は、上面および側面から見たときに、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとの間に配置されている。また、出射用ミラー１２ａの受光用ミラー１２ｂと対向する面には、磁石１６ａが配置されている。受光用ミラー１２ｂの出射用ミラー１２ａと対向する面には、磁石１６ｂが固定されている。
【００３０】
光測距装置１は、図２Ａに示すように、直方体形状のケース４０内に収容されている。ケース４０の一面には、開口４２が設けられている。光測距装置１では、図２Ｂに示すように、当該開口４２からレーザ光が出射され、対象物３０に照射される。
【００３１】
なお、本実施の形態において、図２Ｂに示した開口４２からレーザ光が出射される方向を上方向、これと反対の方向を下方向とする。
【００３２】
また、図３に示すように、光測距装置１は、コイル１４を駆動するための駆動部５０と、光源２２から出射されたレーザ光と受光部２４で受光されたレーザ光との位相差に基づいて対象物３０までの距離を算出する信号処理部５４とを備えている。
【００３３】
出射用ミラー１２ａは、図１に示すように、三角柱の形状を有している。出射用ミラー１２ａの底面は、光測距装置１の側面側から見たときに側面の形状が略直角三角形の形状に形成されている。
【００３４】
出射用ミラー１２ａにおいて、当該直角三角形の斜辺を構成するミラー面１３ａは、鏡面となっている。これにより、後に詳述するように、ミラー面１３ａに照射されたレーザ光は、ミラー面１３ａにより所定の方向に反射される。
【００３５】
出射用ミラー１２ａは、ミラー面１３ａが光源２２と対向するように配置されている。
【００３６】
出射用ミラー１２ａにおいて、コイル１４に対向する面には、磁石１６ａが固定されている。磁石１６ａは、図１および図２Ｂに示すように、出射用ミラー１２ａの側面側から見たときに、直角三角形の直角をなす角の近傍に固定されている。また、磁石１６ａは、後に詳述するように、出射用ミラー１２ａに接触する面にＳ極、コイル側の面にＮ極が現れるように配置されている。
【００３７】
また、出射用ミラー１２ａは、図１および図２Ｂに示すように、側面において直角三角形の形状の斜辺の中央付近に、両側面を貫通する第１の揺動軸１８ａを有している。これにより、出射用ミラー１２ａは、第１の揺動軸１８ａを中心に回転する。
【００３８】
受光用ミラー１２ｂは、出射用ミラー１２ａと同様の構成をしている。すなわち、受光用ミラー１２ｂは、図１に示すように、三角柱の形状を有している。受光用ミラー１２ｂの底面は、図１に示すように、光測距装置１の側面側から見たときに側面の形状が略直角三角形の形状に形成されている。受光用ミラー１２ｂにおいて、当該直角三角形の斜辺を構成するミラー面１３ｂは、鏡面となっている。これにより、後に詳述するように、ミラー面１３ｂに照射されたレーザ光は、ミラー面１３ｂにより受光部２４の方向に反射される。
【００３９】
受光用ミラー１２ｂは、ミラー面１３ｂが受光部２４と対向するように配置されている。ミラー面１３ｂは、図２Ｂに示すように、出射用ミラー１２ａのミラー面１３ａと略直角の角度をなしている。なお、出射用ミラー１２ａのミラー面１３ａとの角度は、略直角の角度に限らず、他の角度をなしていてもよい。
【００４０】
受光用ミラー１２ｂにおいて、コイル１４に対向する面には、磁石１６ｂが固定されている。磁石１６ｂは、図１および図２Ｂに示すように、受光用ミラー１２ｂの側面側から見たときに、直角三角形の鋭角をなす角の近傍に固定されている。すなわち、磁石１６ｂは、コイル１４の中心に対して磁石１６ａと対称の位置に配置されている。また、磁石１６ｂは、後に詳述するように、受光用ミラー１２ｂに接触する面にＮ極、コイル側の面にＳ極が現れるように配置されている。
【００４１】
また、受光用ミラー１２ｂは、側面の直角三角形の斜辺の中央付近に、両側面を貫通する第２の揺動軸１８ｂを有している。これにより、受光用ミラー１２ｂは、第２の揺動軸１８ｂを中心に回転する。
【００４２】
出射用ミラー１２ａの磁石１６ａが固定された面と、受光用ミラー１２ｂの磁石１６ｂが固定された面との距離は、例えば３ｍｍである。受光用ミラー１２ｂの磁石１６ｂが固定された面との距離を近接させるほど、対象物３０で発生した散乱光のうち、レーザ光の光路に近い散乱光を受光することができる。よって、受光部２４での受光光量を増加することができる。
【００４３】
コイル１４は、例えば銅からなる導線が巻き回されたコイルである。コイル１４は、第１のコイル１４ａと第２のコイル１４ｂとで構成されている。第１のコイル１４ａと第２のコイル１４ｂとは、同一の方向に導線が巻き回されている。第１のコイル１４ａおよび第２のコイル１４ｂは、上述した出射用ミラー１２ａの第１の揺動軸１８ａの中心と受光用ミラー１２ｂの第２の揺動軸１８ｂの中心とを結ぶ直線上に、第１のコイル１４ａおよび第２の１４ｂのそれぞれの中心軸が重なるように配置されている。
【００４４】
図３に示すように、第１のコイル１４ａおよび第２のコイル１４ｂは、それぞれ駆動部５０に接続されている。駆動部５０により、第１のコイル１４ａおよび第２のコイル１４ｂには、同一の向きの交流電流が印加される。これにより、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとは同期して、コイル１４を流れる電流の向きに応じて同一方向に同一角度だけ回転する。駆動部５０により第１のコイル１４ａおよび第２のコイル１４ｂに印加される電流については、後に詳述する。
【００４５】
なお、コイル１４は、第１のコイル１４ａと第２のコイル１４ｂの２つで構成されなくても１つのコイルで構成されていてもよい。
【００４６】
なお、出射用ミラー１２ａおよび受光用ミラー１２ｂは、それぞれ本発明における第１のミラーおよび第２のミラーに相当する。また、コイル１４、磁石１６ａおよび１６ｂは、本発明におけるアクチュエータに相当する。
【００４７】
光源２２と受光部２４とは、上述した出射用ミラー１２ａの第１の揺動軸１８ａの中心と受光用ミラー１２ｂの第２の揺動軸１８ｂの中心とを結ぶ直線上に配置されている。
【００４８】
光源２２は、例えばレーザダイオードで構成される。光源２２は、出射用ミラー１２ａに向けてレーザ光を出射する。
【００４９】
受光部２４は、例えばフォトダイオードで構成され、出射用ミラー１２ａに対して光源２２と反対側の方向に配置されている。受光部２４は、対象物で反射された後、受光用ミラー１２ｂで反射されたレーザ光を、集光レンズ２０を通して受光する。
【００５０】
集光レンズ２０は、凸状のレンズで構成され、受光用ミラー１２ｂと受光部２４との間に配置されている。対象物３０で反射されたレーザ光は、散乱光を含む。集光レンズ２０は、当該散乱光を含む、受光用ミラー１２ｂのミラー面１３ｂで反射された後のレーザ光を、受光部２４の受光面（図示せず）に集光する。
【００５１】
信号処理部５４は、例えばシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）またはマイクロコントローラ等で構成されている。信号処理部５４は、光源２２に変調信号を出力するとともに、駆動部５０に駆動信号を出力する。このとき、受光部２４でのレーザ光の受光光量が最大となるように、信号処理部５４は、第１のコイル１４ａに印加する駆動信号と第２のコイル１４ｂに印加する駆動信号の位相を微調整して出力する。これにより、駆動部５０から第１のコイル１４ａおよび第２のコイル１４ｂに印加される交流電流も、位相が微調整されたものとなる。よって、信号処理部５４から出力される上述のような駆動信号により、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとを同期して揺動させつつ、微調整して、受光部での受光光量を最大とすることができる。
【００５２】
さらに、信号処理部５４は、光源２２から出射されたレーザ光と受光部２４で受光されたレーザ光との位相差に基づいて、レーザ光が光源２２から出射されてから受光部２４で受光されるまでの時間を算出する。その後、信号処理部５４は、算出した時間に光速を乗算することにより、光源２２から出射用ミラー１２ａ、対象物３０、受光用ミラー１２ｂを通って受光部２４までの距離を算出する。算出した距離から、光源２２から出射用ミラー１２ａまでの距離、および、受光用ミラー１２ｂから受光部２４までの距離を差し引いて、当該差し引いた距離の１／２を光測距装置１から対象物３０までの距離として算出する。
【００５３】
以上の構成により、光測距装置１は、レーザ光を走査することにより対象物３０までの距離を算出する。
【００５４】
［光測距装置の動作］
次に、図４Ａおよび図４Ｂを参照しながら、本実施の形態に係る光測距装置の動作について説明する。図４Ａは、本実施の形態に係る光測距装置の動作の一例を示す図である。図４Ｂは、本実施の形態に係る光測距装置の動作の他の例を示す図である。
【００５５】
上述したように、ケース４０の内部に配置された光測距装置１では、光源２２から出射されたレーザ光は、出射用ミラー１２ａのミラー面１３ａにおいて対象物３０の方向に反射され、ケース４０に設けられた開口４２を通して対象物３０にレーザ光が照射される。さらに、対象物３０で反射されたレーザ光は開口４２を通して受光用ミラー１２ｂのミラー面１３ｂに照射される。さらに、ミラー面１３ｂに照射されたレーザ光は、受光部２４の方向に反射され、集光レンズ２０を通して受光部２４の受光面に集光される。
【００５６】
このとき、出射用ミラー１２ａおよび受光用ミラー１２ｂとは、駆動部５０によって揺動される。これにより、対象物３０上には、ケース４０の開口４２から出射したレーザ光が走査される。
【００５７】
さらに、上述したように、光源２２から出射されたレーザ光と受光部２４により受光されたレーザ光とに基づいて、信号処理部５４で対象物３０までの距離が算出される。
【００５８】
ここで、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとの揺動動作は、以下のようにして行われる。
【００５９】
上述したように、コイル１４に駆動部５０から交流電流が印加されると、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとは、コイル１４を流れる電流の向きに応じて、以下のように同期して同一方向に同一角度だけ回転する。
【００６０】
図４Ａに示すように、コイル１４に一の方向に電流が印加され、矢印Ｂの方向に磁界が発生すると、この磁界による引力によって、出射用ミラー１２ａに固定された磁石１６ａは、コイル１４の中心軸の方向に引き寄せられる。したがって、出射用ミラー１２ａは、図３に示した状態から、第１の揺動軸１８ａを回転の軸として図４Ａに示す矢印Ｃの方向に回転する。
【００６１】
同様に、受光用ミラー１２ｂに固定された磁石１６ｂも、コイル１４に発生する磁界の引力によってコイル１４の中心軸の方向に引き寄せられる。したがって、受光用ミラー１２ｂは、図３に示した状態から、第２の揺動軸１８ｂを回転の軸として図４Ａに示す矢印Ｃの方向に回転する。
【００６２】
したがって、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとは、同期して、同一方向に同一角度だけ回転する。すなわち、図３に示したようにミラー面１３ａと１３ｂとが略直角になるように配置された出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとは、ミラー面１３ａと１３ｂとのなす角度を略直角に維持しながら、同期して回転する。
【００６３】
駆動部５０から印加される交流の向きを逆の方向にすると、図４Ｂに示すように、コイル１４を貫通する磁界の向きは図４Ｂに示す矢印Ｄのように逆向きとなる。この磁界による斥力によって、出射用ミラー１２ａに固定された磁石１６ａは、コイル１４から離れる方向に移動する。したがって、出射用ミラー１２ａは、図４Ａに示した状態から、第１の揺動軸１８ａを回転の軸として図４Ｂに示す矢印Ｅの方向に回転する。
【００６４】
同様に、受光用ミラー１２ｂに固定された磁石１６ｂも、コイル１４に発生する磁界による斥力によってコイル１４から離れる方向に移動する。したがって、受光用ミラー１２ｂは、図４Ａに示した状態から、第２の揺動軸１８ｂを回転の軸として図４Ｂに示す矢印Ｅの方向に回転する。
【００６５】
以上のように、駆動部５０から印加される交流の向きを交互に変化させることにより、コイル１４を貫通する磁界の向きは交互に変化し、磁石１６ａおよび１６ｂは、コイル１４に引き寄せられたり離れたりを繰り返す。これにより、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂは、駆動部５０から印加される交流電流によって揺動する。揺動の速度は、例えば１００ｍｓである。
【００６６】
［効果］
以上、本実施の形態にかかる光測距装置１によると、光源２２から対象物３０へレーザ光を反射する出射用ミラー１２ａと、対象物３０から受光部２４へレーザ光を反射する受光用ミラー１２ｂとを別々に設けるため、受光部２４で受光したレーザ光が迷光による影響を受けるのを抑制することができる。
【００６７】
また、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとを同時に駆動するアクチュエータを備えるため、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂのそれぞれにアクチュエータを設ける必要がない。したがって、光測距装置１の小型化を図ることができる。
【００６８】
また、アクチュエータとして、コイル１４と磁石１６ａおよび１６ｂとを備え、電磁駆動により出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとを駆動するため、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとを非接触で駆動することができる。したがって、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとを同期して揺動させるための部材を用意する必要がなく、簡便な方法で出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとを同期して揺動させることができる。また、光測距装置１の小型化を図ることができる。
【００６９】
また、出射用ミラー１２ａのミラー面１３ａと受光用ミラー１２ｂのミラー面１３ｂとのなす角度を、一定の角度、例えば略直角の角度に維持しながら、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとを揺動するため、受光部２４は、対象物３０で発生した散乱光のうち、レーザ光の光路に近い散乱光を受光することができる。したがって、受光部２４での受光光量を増加することができる。
【００７０】
なお、上記した実施の形態にかかる光測距装置１では、コイル１４は、第１のコイル１４ａと第２のコイル１４ｂとで構成されていたが、この構成に限らず、コイル１４は、１つのコイルで形成されていてもよい。
【００７１】
また、出射用ミラー１２ａのミラー面１３ａとの角度は、上述のように略直角の角度に限らず、他の角度であってもよい。
【００７２】
また、上述した光測距装置１では、磁石１６ａは、出射用ミラー１２ａに接触する面にＳ極、コイル側の面にＮ極が現れるように配置され、磁石１６ｂは、受光用ミラー１２ｂに接触する面にＮ極、コイル側の面にＳ極が現れるように配置されていたが、この構成に限らず、例えば、磁石１６ａは、出射用ミラー１２ａに接触する面にＮ極、コイル側の面にＳ極が現れるように配置され、磁石１６ｂは、受光用ミラー１２ｂに接触する面にＳ極、コイル側の面にＮ極が現れるように配置されてもよい。
【００７３】
また、上述した光測距装置１では、磁石１６ａは、出射用ミラー１２ａの側面側から見たときに、直角三角形の直角をなす角の近傍に固定され、磁石１６ｂは、受光用ミラー１２ｂの側面側から見たときに、直角三角形の鋭角をなす角の近傍に固定されていたが、この構成に限らず、例えば、磁石１６ａは、出射用ミラー１２ａの側面側から見たときに、直角三角形の鋭角をなす角の近傍に固定され、磁石１６ｂは、受光用ミラー１２ｂの側面側から見たときに、直角三角形の直角をなす角の近傍に固定されていてもよい。
【００７４】
また、磁石１６ａおよび磁石１６ｂの双方が、出射用ミラー１２ａおよび受光用ミラー１２ｂのそれぞれの側面側から見たときに、直角三角形の直角をなす角の近傍にそれぞれ固定されていてもよいし、直角三角形の鋭角をなす角の近傍にそれぞれ固定されていてもよい。すなわち、磁石１６ａと１６ｂとは、出射用ミラー１２ａに配置された第１の揺動軸１８ａの中心と受光用ミラー１２ｂに配置された第２の揺動軸１８ｂの中心とを結ぶ直線に対して同一の側に、対向するように配置されていてもよい。このように配置すると、出射用ミラー１２ａと、受光用ミラー１２ｂと、コイル１４、磁石１６ａおよび１６ｂとの配置の対称性が保たれるので、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとを安定して揺動させることができる。
【００７５】
また、信号処理部５４は、第１のコイル１４ａに印加する駆動信号と第２のコイル１４ｂに印加する駆動信号の位相を微調整して出力してもよい。これにより、駆動部５０から第１のコイル１４ａおよび第２のコイル１４ｂに印加される交流電流も、位相が微調整されたものとなる。これにより、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとを同期して揺動させつつ、微調整して、受光部での受光光量を最大とすることができる。
【００７６】
（実施の形態２）
次に、図５を参照しながら、本実施の形態２に係る光測距装置について説明する。図５は、実施の形態に係る光測距装置の構成を示す概略図である。
【００７７】
本実施の形態に係る光測距装置６０が実施の形態１に係る光測距装置１と異なる点は、コイルおよび磁石の配置される位置が異なる点である。
【００７８】
図５に示すように、本実施の形態に係る光測距装置６０において、コイル６４は、平面視したときに出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとの間に配置されている。詳細には、コイル６４は、上面から見たときに出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとの間であって、側面から見たときに出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂの高さよりも下の位置に配置されている。出射用ミラー１２ａの受光用ミラー１２ｂと対向する面には、磁石１６ａが配置されている。受光用ミラー１２ｂの出射用ミラー１２ａと対向する面には、磁石１６ｂが固定されている。
【００７９】
コイル６４は、銅からなる導線が巻き回された構成であり、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとの間の中間を通り、第１の揺動軸１８ａおよび第２の揺動軸１８ｂを結ぶ線と垂直な方向にコイルの中心軸が重なるように配置されている。
【００８０】
磁石１６ａは、図５に示すように、出射用ミラー１２ａの側面側から見たときに、直角三角形の直角をなす角の近傍に固定されている。磁石１６ａは、コイル６４が配置された側の面にＮ極、コイル６４が配置された側と反対側の面にＳ極が現れるように配置されている。
【００８１】
磁石１６ｂは、受光用ミラー１２ｂの側面側から見たときに、直角三角形の直角をなす角の近傍に固定されている。磁石１６ｂは、コイル６４が配置された側の面にＳ極、コイル６４が配置された側と反対側の面にＮ極が現れるように配置されている。
【００８２】
コイル６４には、駆動部（図示せず）により交流電流が印加される。駆動部５０から印加される交流の向きを交互に変化させることにより、コイル６４を貫通する磁界の向きは交互に変化し、磁石１６ａおよび１６ｂは、コイル６４に引き寄せられたり離れたりを繰り返す。
【００８３】
以上より、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂは、出射用ミラー１２ａのミラー面１３ａと受光用ミラー１２ｂのミラー面１３ｂとのなす角度を所定の角度に維持しながら、駆動部５０から印加される交流電流によって揺動する。
【００８４】
なお、上述した実施の形態では、磁石１６ａは、コイル６４が配置された側の面にＮ極、コイル６４が配置された側と反対側の面にＳ極が現れ、磁石１６ｂは、コイル６４が配置された側の面にＳ極、コイル６４が配置された側と反対側の面にＮ極が現れるように配置されているが、これに限らず、例えば、磁石１６ａは、コイル６４が配置された側の面にＳ極、コイル６４が配置された側と反対側の面にＮ極が現れ、磁石１６ｂは、コイル６４が配置された側の面にＮ極、コイル６４が配置された側と反対側の面にＳ極が現れるように配置されてもよい。
【００８５】
また、上述した実施の形態では、磁石１６ａは出射用ミラー１２ａにおいて受光用ミラー１２ｂに対向する面、磁石１６ｂは受光用ミラー１２ｂにおいて出射用ミラー１２ａに対向する面に固定されているが、磁石１６ａおよび１６ｂは、出射用ミラー１２ａおよび受光用ミラー１２ｂのコイル６４と対向する面、すなわち、図５における下方の面に固定されていてもよい。
【００８６】
（実施の形態３）
次に、図６を参照しながら、実施の形態３に係る光測距装置について説明する。図６は、本実施の形態に係る光測距装置の構成を示す概略図である。
【００８７】
本実施の形態に係る光測距装置７０が実施の形態１に係る光測距装置１と異なる点は、コイルおよび磁石の配置される位置およびコイルの個数が異なる点である。
【００８８】
図６に示すように、本実施の形態にかかる光測距装置７０において、コイル７４ａおよび７４ｂは、上面から見たときに出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂとの間であって、側面から見たときに出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂの高さよりも下の位置に配置されている。
【００８９】
コイル７４ａおよび７４ｂは、銅からなる導線が巻き回された構成である。コイル７４ａとコイル７４ｂとでは、同一の向きに導線が巻き回されている。図６に示すように、コイル７４ａは、出射用ミラー１２ａの、受光用ミラー１２ｂと対向する面の下方に配置されている。コイル７４ｂは、受光用ミラー１２ｂの、出射用ミラー１２ａと対向する面の下方に配置されている。
【００９０】
磁石１６ａは、図６に示すように、出射用ミラー１２ａの側面側から見たときに、直角三角形の直角をなす角の近傍に固定されている。磁石１６ａは、コイル７４ａが配置された側の面にＮ極、コイル７４ａが配置された側と反対側の面にＳ極が現れるように配置されている。
【００９１】
磁石１６ｂは、受光用ミラー１２ｂの側面側から見たときに、直角三角形の直角をなす角の近傍に固定されている。磁石１６ｂは、コイル７４ｂが配置された側の面にＳ極、コイル７４ｂが配置された側と反対側の面にＮ極が現れるように配置されている。
【００９２】
コイル７４ａおよび７４ｂには、駆動部（図示せず）により同一の向きの交流電流が印加される。駆動部５０から印加される交流の向きを交互に変化させることにより、コイル７４ａおよび７４ｂのそれぞれを貫通する磁界の向きは交互に変化することにより、磁石１６ａおよび１６ｂは、コイル７４ａおよび７４ｂに引き寄せられたり離れたりを繰り返す。例えば、磁石１６ａが、コイル７４ａを貫通する磁界との間に働く引力によりコイル７４ａに引き寄せられるとき、磁石１６ｂは、コイル７４ｂを貫通する磁界との間に働く斥力によりコイル７４ｂから離れる。また、磁石１６ａが、コイル７４ａを貫通する磁界との間に働く斥力によりコイル７４ａから離れるとき、磁石１６ｂは、コイル７４ｂを貫通する磁界との間に働く斥力によりコイル７４ｂに引き寄せられる。
【００９３】
以上より、出射用ミラー１２ａと受光用ミラー１２ｂは、出射用ミラー１２ａのミラー面１３ａと受光用ミラー１２ｂのミラー面１３ｂとのなす角度を所定の角度に維持しながら、駆動部５０から印加される交流電流によって揺動する。
【００９４】
なお、上述した実施の形態では、磁石１６ａは、コイル７４ａが配置された側の面にＮ極、コイル７４ａが配置された側と反対側の面にＳ極が現れ、磁石１６ｂは、コイル７４ｂが配置された側の面にＳ極、コイル７４ｂが配置された側と反対側の面にＮ極が現れるように配置されているが、これに限らず、例えば、磁石１６ａは、コイル７４ａが配置された側の面にＳ極、コイル７４ａが配置された側と反対側の面にＮ極が現れ、磁石１６ｂは、コイル７４ｂが配置された側の面にＮ極、コイル７４ｂが配置された側と反対側の面にＳ極が現れるように配置されてもよい。
【００９５】
また、磁石１６ａおよび１６ｂは、双方がコイル７４ａおよび７４ｂが配置された側の面にＳ極、コイル７４ａおよび７４ｂが配置された側と反対側の面にＮ極が現れるように配置されてもよいし、双方がコイル７４ａおよび７４ｂが配置された側の面にＮ極、コイル７４ａおよび７４ｂが配置された側と反対側の面にＳ極が現れるように配置されてもよい。この場合、コイル７４ａおよび７４ｂにおいて、導線が巻き回される方向を逆向きにするとよい。
【００９６】
（実施の形態４）
次に、図７を参照しながら、実施の形態４に係る光測距装置について説明する。図７は、実施の形態４に係る光測距装置の構成を示す断面図である。
【００９７】
本実施の形態に係る光測距装置８０が実施の形態１に係る光測距装置１と異なる点は、光測距装置８０が収容されるケース４０が、回転軸８２を有する点である。
【００９８】
図７に示すように、光測距装置８０は、光測距装置８０が収容されるケース４０に回転軸８２を有している。
【００９９】
回転軸８２は、出射用ミラー１２ａに配置された第１の揺動軸１８ａの中心と受光用ミラー１２ｂに配置された第２の揺動軸１８ｂの中心とを結ぶ直線上に配置されている。これにより、光測距装置８０は、回転軸８２を中心に回転可能である。
【０１００】
回転軸８２には、駆動部（図示せず）により、一定周期で左右方向に交互に回転する。すなわち、光測距装置８０は、回転軸８２を中心に揺動する。
【０１０１】
したがって、ケース４０から出射されるレーザ光は、出射用ミラー１２ａおよび受光用ミラー１２ｂの揺動により、図７における左右方向に走査されると共に、当該左右方向の走査とは異なる速度で、図７における奥行き方向に走査される。
【０１０２】
よって、光測距装置８０は、ケース４０から出射されるレーザ光により、対象物３０を二次元走査することができる。
【０１０３】
以上、本発明の実施の形態１〜４に係る光測距装置について説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【０１０４】
例えば、上記した実施の形態にかかる光測距装置１では、コイル１４は、第１のコイル１４ａと第２のコイル１４ｂとで構成されていたが、この構成に限らず、コイル１４は、１つのコイルで形成されていてもよい。
【０１０５】
また、出射用ミラー１２ａのミラー面１３ａとの角度は、上述のように略直角の角度に限らず、他の角度であってもよい。
【０１０６】
また、上述した光測距装置１では、磁石１６ａは、出射用ミラー１２ａに接触する面にＳ極、コイル側の面にＮ極が現れるように配置され、磁石１６ｂは、受光用ミラー１２ｂに接触する面にＮ極、コイル側の面にＳ極が現れるように配置されていたが、この構成に限らず、例えば、磁石１６ａは、出射用ミラー１２ａに接触する面にＮ極、コイル側の面にＳ極が現れるように配置され、磁石１６ｂは、受光用ミラー１２ｂに接触する面にＳ極、コイル側の面にＮ極が現れるように配置されてもよい。
【０１０７】
また、上述した光測距装置１では、磁石１６ａは、出射用ミラー１２ａの側面側から見たときに、直角三角形の直角をなす角の近傍に固定され、磁石１６ｂは、受光用ミラー１２ｂの側面側から見たときに、直角三角形の鋭角をなす角の近傍に固定されていたが、この構成に限らず、例えば、磁石１６ａは、出射用ミラー１２ａの側面側から見たときに、直角三角形の鋭角をなす角の近傍に固定され、磁石１６ｂは、受光用ミラー１２ｂの側面側から見たときに、直角三角形の直角をなす角の近傍に固定されていてもよい。
【０１０８】
また、磁石１６ａおよび磁石１６ｂの双方が、出射用ミラー１２ａおよび受光用ミラー１２ｂのそれぞれの側面側から見たときに、直角三角形の直角をなす角の近傍にそれぞれ固定されていてもよいし、直角三角形の鋭角をなす角の近傍にそれぞれ固定されていてもよい。すなわち、磁石１６ａと磁石１６ｂとは、出射用ミラー１２ａに配置された第１の揺動軸１８ａの中心と受光用ミラー１２ｂに配置された第２の揺動軸１８ｂの中心とを結ぶ直線に対して同一の側に、対向するように配置されていてもよい。
【０１０９】
さらに、上記実施の形態をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明光測距装置は、例えば、当該光測距装置から対象物までの距離を測定するためのレーザレンジファインダ等として適用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１、６０、７０、８０  光測距装置
１２ａ  出射用ミラー（第１のミラー）
１２ｂ  受光用ミラー（第２のミラー）
１３ａ、１３ｂ  ミラー面
１４、１４ａ、１４ｂ、６４、７４ａ、７４ｂ  コイル（アクチュエータ）
１６ａ  磁石（第１の磁石）
１６ｂ  磁石（第２の磁石）
１８ａ  第１の揺動軸
１８ｂ  第２の揺動軸
２０  集光レンズ
２２  光源
２４  受光部
３０  対象物
４０  ケース
４２  開口
５０  駆動部
５４  信号処理部
８２  回転軸
【図１】
0006372819.tif 000002
【図２Ａ】
0006372819.tif 000003
【図２Ｂ】
0006372819.tif 000004
【図３】
0006372819.tif 000005
【図４Ａ】
0006372819.tif 000006
【図４Ｂ】
0006372819.tif 000007
【図５】
0006372819.tif 000008
【図６】
0006372819.tif 000009
【図７】
0006372819.tif 000010