(57)【要約】【課題】光の走査領域内の存する被測定物の表面が液体で覆われている場合であっても、直線偏光をなす光を、かかる液体を介して被測定物の表面に対して的確に走査することにある。【解決手段】光を出射する投光部３と、投光部３から出射された光を回転しながら反射して、光を周囲空間の所定領域に走査する投光用ミラー５とを備えた光走査装置２であって、投光部３が直線偏光をなす光を出射し、投光部３から投光用ミラー５に至るまでの光路上に、直線偏光をなす光の偏光状態を円偏光に変換する１／４波長板１２を配設し、投光部３から出射され、投光用ミラー５で反射される光の光路上に、円偏光をなす光の偏光状態状態を直線偏光に変換する１／４波長板１３を配設した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する投光部と、該投光部から出射された光を回転しながら反射して、光を周囲空間に走査する投光用ミラーとを備えた光走査装置において、
前記投光部が、直線偏光をなす光を出射し、
前記投光部から前記投光用ミラーに至るまでの光路上に、直線偏光をなす光の偏光状態を円偏光に変換する機能を有する第一偏光変換素子を配設し、
前記投光部から出射され、前記投光用ミラーで反射される光の光路上に、円偏光をなす光の偏光状態を直線偏光に変換する機能を有する第二偏光変換素子を配設したことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記第二偏光変換素子が、前記投光用ミラーと一体的に回転することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記第一偏光変換素子が、円偏光をなす光の偏光状態を直線偏光に変換する機能を更に有し、且つ、前記第二偏光変換素子が、直線偏光をなす光の偏光状態を円偏光に変換する機能を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記第一偏光変換素子と前記第二偏光変換素子の一方または双方が、１／４波長板であることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記投光用ミラーの回転によって周囲空間に形成される光の走査領域内に存する被測定物で反射して戻ってきた光を受光する受光部を更に備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項６】
前記受光部に入射する光の光路上に、直線偏光フィルタを配設したことを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の光走査装置に、前記受光部で受光される光に基づいて前記走査領域内に存する被測定物を検出する検出部を更に備えたことを特徴とする被測定物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投光部から出射された光を、回転しながら反射する投光用ミラーで周囲空間に走査する光走査装置の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、例えば無人搬送台車（ＡＧＶ）等に搭載して走行領域での障害物等の被測定物を検出する被測定物検出装置としては、光を所定領域に走査して、その光の走査領域内に存する被測定物の有無を検出するように構成されたものが広く利用されている。
【０００３】
この種の被測定物検出装置には、光を走査するための光走査装置が組み込まれているのが通例とされている。かかる光走査装置としては、光を出射する投光部と、投光部から出射された光を回転しながら反射して周囲空間の所定領域に光を走査する投光用ミラーとを備えたものが一般的に利用されている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５５２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の被測定物検出装置は、近年屋外で使用される場合も多く、例えば雨等の液体で表面が濡れた状態で存在する被測定物や、液体中に完全に浸漬された状態で存在する被測定物を的確に検出することが要請されている。この場合、光を走査する光走査装置には、液面での反射を低減しつつ、液体を介して被測定物の表面に対して十分な光量の光が到達するように光を走査することが要求される。
【０００６】
一般に、この種の光走査装置には、投光部として直線偏光をなす光を出射するものが広く利用されている。このように液体に対して直線偏光をなす光を照射する場合には、直線偏光の一種であるｐ偏光（光の入射面に対して光の振動方向が平行となる直線偏光）をなす光を液体に対して入射することで、液面での光の反射が低減され、液中に光が効率的に入射し、その一方で、直線偏向の一種であるｓ偏光（光の入射面に対して光の振動方向が直交する直線偏光）をなす光を液体に対して入射すると、液面での光の反射が大きくなり、液中に光が入射し難いことが知られている。
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１に開示されている光走査装置において、投光部から直線偏光をなす光を出射した場合には、投光用ミラーで反射された後の直線偏光をなす光の振動方向が、投光用ミラーを回転させることで、周期的に変動してしまう。そのため、走査領域内に存する被測定物に対してｐ偏光をなす光を的確に走査することができず、被測定物の表面が液体で覆われている場合には、液面での光の反射が大きくなり、被測定物の表面に十分な光量の光が到達しないという問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、光の走査領域内の存する被測定物の表面が液体で覆われている場合であっても、直線偏光をなす光を、かかる液体を介して被測定物の表面に対して的確に走査することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために創案された本発明は、光を出射する投光部と、該投光部から出射された光を回転しながら反射して、光を周囲空間に走査する投光用ミラーとを備えた光走査装置において、前記投光部が、直線偏光をなす光を出射し、前記投光部から前記投光用ミラーに至るまでの光路上に、直線偏光をなす光の偏光状態を円偏光に変換する機能を有する第一偏光変換素子を配設し、前記投光部から出射され、前記投光用ミラーで反射される光の光路上に、円偏光をなす光の偏光状態を直線偏光に変換する機能を有する第二偏光変換素子を配設したことに特徴づけられる。
【００１０】
上記の構成によれば、投光部から出射された直線偏光をなす光は、第一偏光変換素子によって円偏光をなす光に変換されて投光用ミラーへと入射すると共に、この投光用ミラーで反射した円偏光をなす光は、第二偏光変換素子によって直線偏光をなす光に再度変換される。この際、投光部から出射された直線偏光をなす光は、投光用ミラーに入射する段階で第一偏光変換素子によって円偏光をなす光に変換される。ここで、円偏光をなす光の振動方向は、光の進行方向に対して右回り或いは左回りに回転する。投光用ミラーに入射する円偏光をなす光の回転方向が例えば右回りであると仮定すると、投光用ミラーで反射された円偏光をなす光の回転方向は、投光用ミラーの回転動作に依存することなく、常に投光用ミラーに入射する円偏光をなす光の回転方向と同一の右回りとなる。したがって、投光用ミラーを回転動作させても、第二偏変換光素子には常に同じ回転方向を示す円偏光をなす光が入射し、第二偏光変換素子で変換される直線偏光をなす光の振動方向が進行方向に対して常に一定方向を向くこととなる。よって、投光用ミラーの回転によって周囲空間に形成される光の走査領域には、常に一定方向に振動する直線偏光をなす光が走査される。そこで、第二偏光変換素子によって変換された直線偏光をなす光が、走査領域に対してｐ偏光となるように予め設定すれば、走査領域内に存する被測定物に対してもｐ偏光をなす光が走査される。したがって、走査領域内の被測定物の表面が液体で覆われている場合であっても、液面での光の反射が低減され液中に効率よく入射して、被測定物の表面に対して十分な光量の光を的確に走査することが可能となる。
【００１１】
上記の構成において、前記第二偏光変換素子は、前記投光用ミラーと一体的に回転するように構成することが好ましい。
【００１２】
このようにすれば、投光用ミラーが回転している間も、投光用ミラーと第二偏光変換素子との相対的な位置関係が常に一定の状態に維持される。したがって、投光用ミラーの周囲空間を取り囲むように第二偏光変換素子を配設する必要がなくなり、結果として第二偏光変換素子の小型化を図ることが可能となる。
【００１３】
上記の構成において、前記第一偏光変換素子が、円偏光をなす光の偏光状態を直線偏光に変換する機能を更に有し、且つ、前記第二偏光変換素子が、直線偏光をなす光の偏光状態を円偏光に変換する機能を更に有していてもよい。
【００１４】
このようにすれば、第一偏光変換素子と第二偏光変換素子を相互に入れ替えて使用したり、或いは第一偏光変換素子と第二偏光変換素子の双方を同種の素子から構成することが可能となる。したがって、光走査装置の組立工程での自由度が向上し、光走査装置の製造上有利となる。
【００１５】
上記の構成において、前記第一偏光変換素子又は前記第二偏光変換素子の一方または双方が、１／４波長板であることが好ましい。
【００１６】
このようにすれば、第一偏光変換素子と前記第二変換素子のうち少なくとも一方に１／４波長板が採用されるため、偏光変換素子の占有スペースが小さくて済み、光走査装置の小型化を図ることが可能となる。このような観点からは、第一変更変換素子と第二偏光変換素子の双方が、１／４波長板であることが好ましい。
【００１７】
上記の構成において、前記投光用ミラーの回転によって周囲空間に形成される光の走査領域内に存する被測定物で反射して戻ってきた光を受光する受光部を更に配備してもよい。
【００１８】
このようにすれば、例えば走査領域内に存する被測定物の表面が液体で覆われている場合であっても、かかる被測定物の表面に直線偏光をなす光を的確に走査した上で、被測定物の表面で反射して戻ってきた光を受光することが可能となる。
【００１９】
上記の構成において、前記受光部に入射する光の光路上に、直線偏光フィルタを配設することが好ましい。
【００２０】
このようにすれば、直線偏光フィルタに入射する光のうち、直線偏光フィルタの偏光方向と一致した方向に振動する直線偏光をなす光が、直線偏光フィルタを選択的に透過して受光部へ入射する。したがって、走査領域内に存在する被測定物の表面が液体で覆われている場合には、直線偏光フィルタの偏光方向を、ｐ偏光をなす光の振動方向に一致させることで、液面で反射した太陽光等の外乱光が受光部に受光される割合を低減しつつ、被測定物の表面で反射した光を受光部で的確に受光することが可能となる。
【００２１】
以上のように構成された光走査装置に、前記受光部で受光される光に基づいて前記走査領域内に存する被測定物を検出する検出部を更に配備することで、被測定物検出装置を構成してもよい。
【００２２】
このようにすれば、検出対象となる被測定物の表面が液体で濡れている場合や、被測定物自体が完全に液体中に浸漬されている場合であっても、かかる状況下に置かれた被測定物を的確に検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように本発明によれば、投光部から出射された直線偏光をなす光が、投光用ミラーに入射する前に、第一偏光変換素子を通過して円偏光をなす光に変換されるので、投光用ミラーによってかかる光を周囲空間に反射したとしても、その領域内で円偏光をなす光の回転方向が一定とされる。したがって、このような円偏光をなす光を第二偏光変換素子によって直線偏光をなす光に変換した場合には、かかる直線偏光をなす光の振動方向は常に一定の方向を向く。そして、この直線偏光をなす光の振動方向を、被測定物に対してｐ偏光で入射するように予め設定しておけば、走査領域内に存する被測定物の表面が液体に覆われている場合であっても、液面での光の反射を低減しつつ、液体を介して被測定物の表面に十分な光量をもった光を的確に走査することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の第一実施形態に係る被測定物検出装置を図１に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る被測定物検出装置の概略構成を例示している。同図に示すように、この被測定物検出装置１は、主たる構成要素として光走査装置２を備えてなる。この光走査装置２は、基本的構成として、投光部３と、投光部３に対向するように配置された受光部４と、投光部３と受光部４との間に介在するように配置された投光用ミラー５および受光用ミラー６と、これら投光用ミラー５と受光用ミラー６が取り付けられた回転体７とを備えている。
【００２６】
詳述すると、投光部３は、直線偏光をなす光を出射するものであり、例えば半導体レーザ等が光源として利用される。この投光部３は、図中の下向きに光を出射するように配設されており、投光部３かかる光の光路上には、光のビーム径を一定にする光学レンズ８が配設されている。
【００２７】
回転体７は、投光部３から下向きに出射される光の光軸を回転中心として、その周壁部７ａの下端部に連結された駆動部９によって回転駆動される。この回転体７は、円筒状の周壁部７ａと、周壁部７ａの上端開口を塞ぐ天板部７ｂとを備えている。また、回転体７の周壁部７ａには受光窓７ｃが形成されており、この受光窓７ｃに光軸を回転体７の半径方向に整合させた受光レンズ１０が取り付けられている。なお、図１において、１１は、回転体７を回転可能に支持する軸受を示し、９ａと９ｂは、駆動部９を構成するマグネットとコイルをそれぞれ示す。
【００２８】
回転体７の内部には、回転体７から離反された状態で、投光部３から下向きに出射された光の光軸の仮想延長線上に、投光部３と対向するように受光部４が配置固定されている。受光部４は、例えばフォトダイオードなどの光センサで構成されており、この受光部４に受光レンズ１０の焦点が合わされている。
【００２９】
回転体７の天板部７ｂ上下面の中心位置には、投光部３からの光を図示しない被測定物に向けて反射する投光用ミラー５と、被測定物で反射して戻ってきた光を受光部４に向けて反射する受光用ミラー６が取り付けられている。これら投光用ミラー５と受光用ミラー６は、回転体７の径方向の一端から他端に移行するに連れて相互間隔が広がるように、それぞれが天板部７ｂの上下面に対して傾斜した状態で取り付けられている。なお、本実施形態では、投光用ミラー５と受光用ミラー６のなす角は、約９０度に設定されている。
【００３０】
さらに、光走査装置２は、本実施形態の特徴的構成として、投光部３から投光用ミラー５に至るまでの光路上に、投光部３から出射された直線偏光をなす光を、円偏光をなす光に変換する第一偏光変換素子としての１／４波長板１２が配設されていると共に、投光用ミラー５によって反射された光の光路上に、１／４波長板１２で変換された円偏光をなす光を、直線偏光をなす光に再度変換する第二偏光変換素子としての１／４波長板１３が配設されている。本実施形態では、１／４波長板１３は、回転体７の天板部７ｂの上面に、変換後の直線偏光をなす光の振動方向を予め調整した状態で固定されるか或いは投光用ミラー５で反射される光の光軸を中心として回転操作可能に取り付けられ、回転体７の回転に伴って投光用ミラー５と一体的に回転するようになっている。
【００３１】
また、受光レンズ１０から受光部４に至るまでの光路上には、直線偏光フィルタ１４が配設されており、受光レンズ１０を通過して回転体７の内部に導入された光のうち、直線偏光フィルタ１４の偏光方向と振動方向が一致する直線偏光をなす光を選択的に透過するようになっている。この直線偏光フィルタ１４は、上記の１／４波長板１３によって変換される直線偏光をなす光の振動方向に応じて、その偏光方向を予め調整された状態で固定されるか、或いは投光用ミラー５で反射された光の光軸を中心として回転可能に取り付けられている。なお、図１は、直線偏光フィルタ１４が、回転体７の天板部７ｂ下面に取り付けられ、受光レンズ１０から受光用ミラー６に至るまでの光路上に配設された状態を例示している。
【００３２】
被測定物検出装置１は、上記のように構成された光走査装置２に加え、更に検出部１５を備えている。この検出部１５は、本実施形態では、被測定物までの距離を演算する距離演算部１５ａと、投光用ミラー５の回転位置を検出する回転位置検出部１５ｂとを備えている。距離演算部１５ａは、信号線１６を介して投光部３に接続されると共に、信号線１７を介して受光部４に接続されており、投光部３から出射される光と、受光部４に受光される光とに基づいて、被測定物までの距離を演算するようになっている。一方、回転位置検出部１５ｂは、回転体７の外周面に固定された光学的スリットを有するスリット板１５ｂ１と、スリット板１５ｂ１の回転経路上に配置されたフォトインタラプタ１５ｂ２によって構成されている。そして、フォトインタラプタ１５ｂ２が信号線１８を介して距離演算部１５ａに接続されおり、回転位置検出部１５ｂで検出された投光用ミラー５の回転位置情報が距離演算部１５ａに入力されるようになっている。距離演算部１５ａは、被測定物までの演算距離と、入力された投光用ミラー５の回転位置情報とを組み合わせて、走査領域内の被測定物の位置を検出するようにもなっている。
【００３３】
次に、以上のように構成された被測定物検出装置１の動作について説明する。
【００３４】
まず、図１に示すように、投光部３から出射された直線偏光をなす光は、１／４波長板１２によって円偏光をなす光に変換されて投光用ミラー５へ入射すると共に、この投光用ミラー５で反射した円偏光をなす光は、１／４波長板１３によって直線偏光をなす光に再度変換される。この際、投光用ミラー５に入射する光と、投光用ミラー５で反射された光とは、共に円偏光をなす光であって、且つ、双方の円偏光をなす光の振動方向は、投光用ミラー５の回転に依存することなく、光の進行方向に対して常に同一方向に回転する。したがって、１／４波長板１３に入射する円偏光をなす光は、常に振動方向が一定方向に回転するため、１／４波長板１３によって変換された直線偏光をなす光は、光の進行方向に対して常に一定方向に振動することとなる。そのため、投光用ミラー５の回転によって、一定方向に振動する直線偏光をなす光が周囲空間の所定領域に走査される。そこで、１／４波長板１３によって変換された直線偏光をなす光が、走査領域に対してｐ偏光となるように予め設定すれば、走査領域内に存する被測定物に対してもｐ偏光をなす光が走査され、走査領域内の被測定物の表面が液体で覆われている場合であっても、液面での光の反射が低減され、液中に効率よく入射して、被測定物の表面に対して十分な光量の光を的確に走査することが可能となる。
【００３５】
一方、走査領域内の被測定物で反射した光は、回転体７の受光レンズ１０を通過して、回転体７の内部に導入され、受光用ミラー６で下向きに反射され受光部４に入射する。この際、受光部４には、直線偏光フィルタ１４の偏光方向に振動する直線偏光をなす光が選択的に入射される。したがって、直線偏光フィルタ１４の偏光方向を、ｐ偏光をなす光の振動方向に一致させることで、走査領域内の被測定物の表面が液体で覆われている場合であっても、液面で反射した太陽光等の外乱光が受光部４に受光される割合を低減しつつ、被測定物の表面で反射した光を受光部４で的確に受光することが可能となる。
【００３６】
さらに、受光部４に光が受光されると、距離演算部１５ａで被測定物までの距離が演算される。これと共に、回転位置検出部１５ｂで投光用ミラー５の回転位置情報が求められ、この回転位置情報が距離演算部１５ａに入力される。距離演算部１５ａは、被測定物までの演算距離と、投光用ミラー５の回転位置情報とを組み合わせて、走査領域内の被測定物の位置を検出する。なお、距離演算部１５ａにおける距離の演算方式としては、例えば、光をパルス状に強度変調し、投光部３から出射される光と、受光部４に受光される光との投受光の時間差から距離を求めるＴＯＦ方式や、光をある一定の周波数でＡＭ強度変調して、投光部３から出射される光の変調信号成分と、受光部４に受光される光の変調信号成分との位相差から距離を求めるＡＭ方式や、光を三角波の形で波長変調し、投光部３から出射される光と、受光部４で受光される光との干渉光の周波数信号から距離を求めるＦＭ−ＣＷ方式などを適用することができる。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係る被測定物検出装置１によれば、投光部３から出射された直線偏光をなす光が、投光用ミラー５に入射する前に、１／４波長板１２を通過して円偏光をなす光に変換されるので、投光用ミラー５によってかかる光を周囲空間に反射したとしても、その領域内で円偏光をなす光の回転方向が一定とされる。したがって、このような円偏光をなす光を１／４波長板１３によって直線偏光をなす光に変換した場合には、かかる直線偏光をなす光の振動方向は、光の進行方向に対して常に一定方向を向く。そして、この直線偏光をなす光の振動方向を、被測定物に対してｐ偏光で入射するように予め設定しておけば、走査領域内に存する被測定物の表面が液体に覆われている場合であっても、液面での光の反射を低減しつつ、液体を介して被測定物の表面に十分な光量をもった光を的確に走査することが可能となる。また、被測定物で反射して戻ってきた光は、直線偏光フィルタ１４を通過して受光部４に受光される。そのため、直線偏光フィルタ１４の偏光方向を、ｐ偏光をなす光の振動方向と一致させておけば、太陽光等の外乱光の影響を低減しつつ、被測定物の表面で反射して戻ってきた光を受光部４で的確に受光することが可能となる。
【００３８】
次に本発明の第二実施形態に係る被測定物検出装置を図２に基づいて説明する。第二実施形態に係る被測定物検出装置は、上記の第一実施形態に係る被測定物検出装置と同一の検出部１５を備えている。第二実施形態が、第一実施形態と相違する点は、光を走査する光走査装置の構造にあり、特にハーフミラーを配設して、投光部と受光部の光路を一部共通化することで、投光用ミラーが受光用ミラーの役割も兼ねるようにしたことにある。以下では、第二実施形態に係る被測定物検出装置に組み込まれる光走査装置を中心に説明する。なお、図２において、第一実施形態と共通の構成要素については、同符号を付している。
【００３９】
図２は、第二実施形態に係る被測定物検出装置の概略構成を例示したものである。同図に示すように、この被測定物検出装置２０に組み込まれる光走査装置２１は、基本的構成として、投光部３と、受光部４と、投光用ミラー５が取り付けられた回転体２２と、ハーフミラー２３とを備えている。
【００４０】
投光部３から出射された直線偏光をなす光は、図中の左右方向に出射された後、ハーフミラー２３で上向きに反射される。ハーフミラー２３で上向きに反射された光は、光学レンズ８でビーム径が一定になるように整形された後、ハーフミラー２３で上向きに反射された光の光軸を中心として駆動部２４によって回転駆動される回転体２２に取り付けられた投光用ミラー５で反射されると共に、投光用ミラー５の回転軸を中心として周囲空間に走査されるようになっている。一方、投光用ミラー５の回転によって周囲空間に形成される光の走査領域内に存する被測定物で反射した光は、再度投光用ミラー５で反射された後、光学レンズ８により集束されながら、ハーフミラー２３を通過して受光部４へ焦点として結像するようになっている。
【００４１】
また、光走査装置２１は、上述の第一実施形態と同様に特徴的構成として、ハーフミラー２３から投光用ミラー５に至るまでの光路上に、１／４波長板１２が配設されると共に、投光部３から出射され、投光用ミラー５で反射された光の光路上に１／４波長板１３が配設されている。この１／４波長板１３は、回転体２２に取り付けられており、投光用ミラー５と一体的に回転するようになっている。さらに、ハーフミラー２３から受光部４に至るまでの光路上には、直線偏光フィルタ１４が配設されている。
【００４２】
投光部３から出射された直線偏光をなす光は、ハーフミラー２３で反射された後、第一実施形態と同様にして、１／４波長板１２によって円偏光をなす光に変換されて投光用ミラー５へ入射すると共に、この投光用ミラー５で反射した円偏光をなす光は、１／４波長板１３によって直線偏光をなす光に再度変換され、周囲空間の所定領域に走査される。したがって、この点については上記の第一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。一方、走査領域内に存在する被測定物で反射した光は、投光部３から出射された光が走査領域に至るまでの光路とほぼ同一の光路を逆向きに通り、受光部４へ入射する。詳述すると、走査領域内に存在する被測定物で反射した光は、１／４波長板１３で円偏光をなす光に変換されて投光用ミラー５に入射すると共に、この投光用ミラー５で下向きに反射され、１／４波長板１２で直線偏光をなす光に変換された後、ハーフミラー２３を通過して、受光部４に入射する。この際、受光部４に入射する光は、ハーフミラー２３から受光部４に至るまでの光路上に配置された直線偏光フィルタ１４を通過する。そのため、直線偏光フィルタ１４の偏光方向を、１／４波長板１２で変換された直線偏光をなす光の振動方向と一致させておけば、太陽光等の上記光の振動方向と異なる外乱光が受光部４に入射する割合を低減しつつ、被測定物からの反射光を受光部４で的確に受光することができる。
【００４３】
また、上記の第二実施形態において、１／４波長板１２を、図３に示すように、投光部３からハーフミラー２３に至るまでの光路上に配置すると共に、ハーフミラー２３から直線偏光フィルタ１４に至るまでの光路上に１／４波長板２５を更に配置してもよい。この場合、投光部３から出射される直線偏光をなす光は、１／４波長板１２で円偏光をなす光に変換された後、ハーフミラー２３で上方に反射され、投光用ミラー５で反射された後、１／４波長板１３で直線偏光をなす光に変換され、周囲空間に走査される。一方、走査領域内に存在する被測定物で反射した直線偏光をなす光は、１／４波長板１３で円偏光をなす光に変換された後、投光用ミラー５で下向きに反射され、円偏光をなす光の状態でハーフミラー２３を通過し、ハーフミラー２３から受光部４に至る光路上に配置された１／４波長板２５で直線偏光に変換されると共に、直線偏光フィルタ１４を通過した光が受光部４に入射される。このようにすれば、投光部３から出射され、１／４波長板１２で変換された円偏光をなす光の振動方向と、被測定物で反射して１／４波長板１３で変換された円偏光をなす光の振動方向は、光の進行方向に対して相反する向きに回転することとなる。したがって、仮に投光部３から出射された光の一部がハーフミラー２３で反射もしくは散乱して受光部４に入射するような事態が生じた場合であっても、１／４波長板２５と直線偏光フィルタ１４によって、投光部３からの不当な反射光を遮断しつつ、被測定物で反射した光を受光部４に的確に入射することが可能となる。また、１／４波長板２５と直線偏光フィルタ１４とが別体に形成されたものを例示したが、これらが一体化された円偏光板をハーフミラー２３から受光部４に至るまでの光路上に配置してもよい。
【００４４】
なお、本発明は、上記の第一実施形態及び第二実施形態に限定されるものではない。例えば上記の第一実施形態及び第二実施形態において、被測定物検出装置の一部又は全部を、少なくとも一部に光を透過可能な領域を有するハウジングの内部に収容してもよい。
【００４５】
また、上記の第一実施形態および第二実施形態では、第一偏光変換素子と第二変更変素子として、それぞれ同種の１／４波長板１２、１３を用いたものを例示したが、１／４波長板１２、１３に替えて例えばフレネルロム等を利用してもよい。
【００４６】
また、上記の第一実施形態および第二実施形態では、投光用ミラー５を回転体７（第二実施形態では回転体２２）に固定したものを例示したが、投光用ミラー５は、投光部３からの光の入射角が変化するように揺動可能に支持されていてもよい。
【００４７】
また、被測定物の表面を覆う液体に対する光の入射角度θを、ブリュスター角（液体の比屈折率をｎとした場合、θ＝ｔａｎ−１（ｎ）で表される）に設定することが好ましい。このようにすれば、ｐ偏光をなす光の液面での反射が実質的に零となるため、ｐ偏光をなす光が液中により効率的に入射するため、被測定物の表面により的確に光を走査することができる。
【００４８】
さらに、本発明に係る光走査装置は、上記の実施形態で説明した被測定物検出装置に利用されるものに限らず、例えばレーザ加工装置等に組み込んで使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る被測定物検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る被測定物検出装置の概略構成を示す図である。
【図３】第二実施形態に係る被測定物検出装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１      被測定物検出装置
２      光走査装置
３      投光部
４      受光部
５      投光用ミラー
６      受光用ミラー
７      回転体
８      光学レンズ
９      駆動部
１０    受光レンズ
１２    １／４波長板（第一偏光変換素子）
１３    １／４波長板（第二偏光変換素子）
１４    直線偏光フィルタ
【図１】
2007170917.tif 000003
【図２】
2007170917.tif 000004
【図３】
2007170917.tif 000005