(57)【要約】【課題】揺動ミラーの最大振れ角を変動させたとしても、一定方向へ高パワーのレーザー光が出射することを減少させ得る測定装置を提供する。【解決手段】送光部２０が発し揺動ミラー３０で反射させた光で一定空間を走査し、その空間内の物体８０から反射された光を受光部２１で受光する測定装置１００は、揺動ミラー３０の振れ角が周期的に変化するように揺動ミラー３０を揺動させるミラー制御部２と、揺動ミラー３０の揺動と関連して、送光部２０が発する光の光束を変化させる光制御部３とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送光部が発し揺動ミラーで反射させた光で一定空間を走査し、当該空間内の物体から反射された光を受光部で受光する測定装置であって、
前記揺動ミラーの振れ角が周期的に変化するように当該揺動ミラーを揺動させるミラー制御部と、
前記揺動ミラーの振れ角の変化に基づいて前記送光部が発する光の光束を、所定期間の一部において一定基準値を超える値にし、前記所定期間の当該一部以外において当該一定基準値以下の光束値にする制御を行う光制御部とを備える
測定装置。
【請求項２】
前記測定装置は更に、前記揺動ミラーの振れ角を測定する測定機構を備え、
前記光制御部は、前記測定機構による前記揺動ミラーの振れ角の測定結果に基づいて、前記制御を行う
請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記ミラー制御部は、前記揺動ミラーの振れ角が一定周期で変化するように当該揺動ミラーを揺動させ、
前記光制御部は、前記測定機構により測定された前記揺動ミラーの振れ角の変化の一周期分の長さの第１期間において、前記送光部が発する光束が第１値となり、当該第１期間を包含する、所定時間長の第２期間において、前記送光部が発する光束の平均値が前記第１値より小さい第２値となるように前記制御を行う
請求項２記載の測定装置。
【請求項４】
前記光制御部は、前記測定機構により測定された前記揺動ミラーの振れ角の角速度の大きさに応じて、周期的に前記光束を変化させることで前記制御を行う
請求項２記載の測定装置。
【請求項５】
前記光制御部は、前記測定機構により測定された前記揺動ミラーの振れ角の角速度の大きさが所定閾値以下の場合に、所定値以下の光束を前記送光部が発するように前記制御を行う
請求項４記載の測定装置。
【請求項６】
前記光制御部は、前記測定機構により測定された前記揺動ミラーの振れ角の角速度の大きさに比例する光束を前記送光部が発するように前記制御を行う
請求項４記載の測定装置。
【請求項７】
前記受光部は、前記揺動ミラー、及び、前記揺動ミラーと揺動軸及び振れ角が同一となる他の揺動ミラーのいずれかの鏡面により、前記物体からの光を反射した反射光を受光し、
前記光制御部は、前記測定機構により測定された前記揺動ミラーの振れ角に基づいて定まる、前記受光部から見た前記鏡面の見かけ上の面積に、反比例する光束を前記送光部が発するように前記制御を行う
請求項２記載の測定装置。
【請求項８】
前記測定機構は、光源と、前記揺動ミラーの鏡面を挟んで当該光源に対向し、かつ、前記揺動ミラーの振れ角に応じて当該光源からの光を前記鏡面が遮る度合いが変化する位置に配置された受光素子とを備え、当該受光素子の受光量を検出することで前記揺動ミラーの振れ角の測定を行う
請求項２記載の測定装置。
【請求項９】
前記測定機構における前記光源及び前記受光素子は、前記送光部が発し揺動ミラーで反射させた光が通過する経路から外れた位置に配置される
請求項８記載の測定装置。
【請求項１０】
前記測定機構における前記光源及び前記受光素子は、前記揺動ミラーの振れ角が最大の場合と最小の場合とのうちの一方において当該光源から当該受光素子に向かう光を前記鏡面が完全に遮光し、他方において当該光源から当該受光素子に向かう光を前記鏡面が遮光せず、前記振れ角が最大の場合と最小の場合との間において当該光源から当該受光素子に向かう光を前記鏡面が部分的に遮光する、位置に配置される
請求項８記載の測定装置。
【請求項１１】
前記光制御部は、前記揺動ミラーの振れ角の角速度の大きさに応じて、周期的に前記光束を変化させることで前記制御を行う
請求項１記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光により一定範囲の空間を走査（スキャン）してその空間内の物体までの距離を計測する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザー光を揺動ミラーで反射して空間を走査する測定装置において、揺動ミラーの最大振れ角を可変にした上で最大振れ角の検出精度を維持すべく、レーザー光の反射光を受光する受光部の位置を変更する技術が知られている（特許文献１参照）。共振型揺動ミラーを用いた走査の場合には、揺動ミラーの最大振れ角が異なっても共振周波数が変わらず時間分解能が一定となる。このため、揺動ミラーの最大振れ角を可変にすることで、例えば、まず最大振れ角を大きくして広範囲を粗く測定し、その後に最大振れ角を小さくして空間分解能を高めて、気になる部分的範囲を集中的に測定する等の応用が可能となる。共振型揺動ミラーを用いた走査の場合においてレーザー光（レーザースポット）の位置は、時間を変数とした正弦関数（正弦波）で表される。即ち、レーザー光が走査範囲の端（最大振れ角）付近に来たとき、レーザー光の移動速度は遅くなり、単位時間当たりの単位長に照射されるレーザーパワーが大きくなる。このため、一定方向に高パワーのレーザー光が出射され得る。高パワーのレーザー光が人に向かう危険性を減少させるための技術として、レーザー光等の光ビームで走査するスキャナにおいて、出て行く光ビームの最大走査角を制限する光阻止板を固定的に設ける技術が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２０７９５号公報
【特許文献２】特開平０６−２３６４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２の技術では、光阻止板の位置が固定されているため、揺動ミラーの最大振れ角を可変にした場合には、揺動ミラーの最大振れ角次第ではその最大振れ角付近で高パワーのレーザー光が測定装置から出射されることを一切阻止できない。
【０００５】
そこで、本発明は、揺動ミラーの最大振れ角を変動させたとしても、一定方向へ高パワーのレーザー光が出射することを減少させ得る測定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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る測定装置は、送光部が発し揺動ミラーで反射させた光で一定空間を走査し、当該空間内の物体から反射された光を受光部で受光する測定装置であって、前記揺動ミラーの振れ角が周期的に変化するように当該揺動ミラーを揺動させるミラー制御部と、前記揺動ミラーの振れ角の変化に基づいて前記送光部が発する光の光束を、所定期間の一部において一定基準値を超える値にし、前記所定期間の当該一部以外において当該一定基準値以下の光束値にする制御を行う光制御部とを備える。
【０００７】
これにより、所定期間における光束を一定基準値以下とする期間の影響で、平均的な光量をその一定基準値より下げることができる可能性があり、また、光束を一定基準値以下とするだけでは測定できない遠い一の距離の測定が可能となるという効果が生じる。なお、一例として、所定期間、一定基準値、及び、光束を一定基準値以下とする期間は、レーザー光の人体への影響を考慮して法規制等で定められた所定基準があればその所定基準を満たすように定め得る。即ち、所定期間、一定基準値、及び、光束を一定基準値以下とする期間は、所定期間（例えば１００秒間）におけるレーザー光の光束の積算量（光量）が一定閾値以下である等という条件（所定基準）を満たすように定め得る。この場合には、揺動ミラーの振れ角の角速度が所定速度以下となる低角速度期間において送光部が発する光（レーザー光等）の光束の一定期間に亘る光量が、所定基準に従った範囲内に収まるように、光束が変化するよう制御されるので、一定方向（低角速度期間の走査方向）へ高パワー（高光量）のレーザー光が出射することを減少させる。ここで、高パワーは、例えば、所定基準に従った範囲を超えるパワーである。
【０００８】
例えば、前記測定装置は更に、前記揺動ミラーの振れ角を測定する測定機構を備え、前記光制御部は、前記測定機構による前記揺動ミラーの振れ角の測定結果に基づいて、前記制御を行うこととしてもよい。この測定装置は、揺動ミラーの最大振れ角を変動させても揺動ミラーの振れ角を測定し得る。光束を常時一定として揺動ミラーの振れ角の時間的な変化（角速度）が低い走査範囲において高パワーのレーザー光が出射する従来技術に対して、この測定装置では、揺動ミラーの振れ角に応じて、送光部が発するレーザー光等の光束が変化するよう制御されるため、一定方向へ高パワーのレーザー光が出射することを減少させ得る。
【０００９】
例えば、前記ミラー制御部は、前記揺動ミラーの振れ角が一定周期で変化するように当該揺動ミラーを揺動させ、前記光制御部は、前記測定機構により測定された前記揺動ミラーの振れ角の変化の一周期分の長さの第１期間において、前記送光部が発する光束が第１値となり、当該第１期間を包含する、所定時間長の第２期間において、前記送光部が発する光束の平均値が前記第１値より小さい第２値となるように前記制御を行うこととしてもよい。
【００１０】
これにより、第２期間より長い期間に亘って平均で第２値の光束に対応するパワー以下に抑えることにより人体への影響を抑えるといった所定基準を満たし、かつ、比較的、測定可能な距離範囲を広げられるようになる。
【００１１】
例えば、前記光制御部は、前記測定機構により測定された前記揺動ミラーの振れ角の角速度の大きさに応じて、周期的に前記光束を変化させることで前記制御を行うこととしてもよい。
【００１２】
これにより、周期的に変化する揺動ミラーの振れ角についての角速度（単位時間当たりの変化量）の絶対値に応じて、送光部が発するレーザー光等の光束が変化するよう制御されるため、一定方向へ高パワーのレーザー光が出射することを減少させ得る。
【００１３】
例えば、前記光制御部は、前記測定機構により測定された前記揺動ミラーの振れ角の角速度の大きさが所定閾値以下の場合に、所定値以下の光束を前記送光部が発するように前記制御を行うこととしてもよい。
【００１４】
これにより、周期的に変化する揺動ミラーの振れ角についての角速度の絶対値が比較的小さいところの揺動ミラーの角度範囲（走査範囲）に、積算されるレーザー光等の光量を減少させ得る。
【００１５】
例えば、前記光制御部は、前記測定機構により測定された前記揺動ミラーの振れ角の角速度の大きさに比例する光束を前記送光部が発するように前記制御を行うこととしてもよい。
【００１６】
これにより、揺動ミラーの揺動の周期全体において単位角当たりのレーザー光等のパワーの積算量を、人体に大きく影響を及ぼす量でない一定量に押さえることができる。また、レーザー光等による走査範囲の中央付近における測定可能な距離範囲を広げ得る。
【００１７】
例えば、前記受光部は、前記揺動ミラー、及び、前記揺動ミラーと揺動軸及び振れ角が同一となる他の揺動ミラーのいずれかの鏡面により、前記物体からの光を反射した反射光を受光し、前記光制御部は、前記測定機構により測定された前記揺動ミラーの振れ角に基づいて定まる、前記受光部から見た前記鏡面の見かけ上の面積に、反比例する光束を前記送光部が発するように前記制御を行うこととしてもよい。
【００１８】
これにより、一定方向へ高パワーのレーザー光が出射することを減少させ、揺動ミラーの振れ角に依らず測定可能な距離範囲を一定に保つことができる。
【００１９】
例えば、前記測定機構は、光源と、前記揺動ミラーの鏡面を挟んで当該光源に対向し、かつ、前記揺動ミラーの振れ角に応じて当該光源からの光を前記鏡面が遮る度合いが変化する位置に配置された受光素子とを備え、当該受光素子の受光量を検出することで前記揺動ミラーの振れ角の測定を行うこととしてもよい。
【００２０】
これにより、揺動ミラーの振れ角を適切に測定することができる。
【００２１】
例えば、前記測定機構における前記光源及び前記受光素子は、前記送光部が発し揺動ミラーで反射させた光が通過する経路から外れた位置に配置されることとしてもよい。
【００２２】
これにより、測定機構の光源及び受光素子により走査範囲が狭められることが抑制される。
【００２３】
例えば、前記測定機構における前記光源及び前記受光素子は、前記揺動ミラーの振れ角が最大の場合と最小の場合とのうちの一方において当該光源から当該受光素子に向かう光を前記鏡面が完全に遮光し、他方において当該光源から当該受光素子に向かう光を前記鏡面が遮光せず、前記振れ角が最大の場合と最小の場合との間において当該光源から当該受光素子に向かう光を前記鏡面が部分的に遮光する、位置に配置されることとしてもよい。
【００２４】
これにより、測定機構における受光素子で受光量に係るダイナミックレンジを大きくすることができ、揺動ミラーの振れ角の測定精度を高め得る。
【００２５】
なお、本発明は、このような特徴的な処理部を備える測定装置として実現することができるだけでなく、測定装置に含まれる特徴的な処理部が実行する処理をステップとする測定方法として実現することができる。
【００２６】
また、測定装置に含まれる特徴的な処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラム、又は、測定装置の行う測定方法における特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムをＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）等のコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一態様に係る測定装置によれば、揺動ミラーの最大振れ角を変動させても、一定方向へ高パワーのレーザー光が出射することを減少させ得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態に係る測定装置の概略構成図である。
【図２】測定装置の機能ブロック図である。
【図３】位相検出器の構成図である。
【図４】揺動ミラーの振れ角（揺動角）を測定する測定機構における光源及び受光素子の配置例を示す図である。
【図５】揺動ミラーの振れ角の測定原理を示す図である。
【図６】揺動ミラーの振れ角を測定する測定機構の構成の一例を示す図である。
【図７】揺動ミラーの振れ角を測定する測定機構における光源及び受光素子の配置例を示す図である。
【図８】揺動ミラーの振れ角を測定する測定機構における光源及び受光素子の配置例を示す図である。
【図９】揺動ミラーの振れ角を測定する測定機構における光源及び受光素子の配置例を示す図である。
【図１０】揺動ミラーの振れ角を測定する測定機構における光源及び受光素子の配置例を示す図である。
【図１１】揺動する揺動ミラーの振れ角の変化に応じた、振れ角測定用の測定光の進行が遮断される度合いの変化を示す図である。
【図１２】ミラー揺動角信号と走査期間との関係を示す図である。
【図１３】ミラー揺動角微分信号と走査期間との関係を示す図である。
【図１４】走査期間と測定単位期間との関係を示す図である。
【図１５】測定単位期間とレーザーパワーとの関係を示す図である。
【図１６】走査期間とレーザー制御信号との関係を示す図である。
【図１７】揺動ミラーの振れ角に応じた、受光部から見た揺動ミラーの鏡面の見かけ上の面積の変化を示す図である。
【図１８】受光部の受光可能量の時間的変化を示す図である。
【図１９】レーザー光のパワーの時間的変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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、ステップ、ステップの順序等は、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。
【００３０】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る測定装置１００について、図１〜図１５を用いて説明する。
【００３１】
［１．測定装置の全体構成］
まず、図１を用いて、実施の形態１に係る測定装置１００の主な構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る測定装置１００の概略構成図である。図１において矢線は、光の経路を表している。同図では、測定装置１００の他に距離測定（測距）の対象となる物体８０を示している。
【００３２】
図１に示すように、本実施の形態の測定装置１００は、図１で右方への開口を有する筐体１０１を備えている。筐体１０１の開口部分に、レンズ又は受光目的以外の光を遮蔽する光学プレート等が備えられていてもよい。筐体１０１の内部には、測距用（空間走査用）の構成要素としての送光部２０、受光部２１及び揺動ミラー３０、並びに、揺動ミラー３０の振れ角（揺動角）についての測定機構５（後述）の構成要素としての受光素子１０及び光源１１が配置されている。測定装置１００は、例えばレーザーレンジファインダであり、レーザー光を揺動ミラー３０で反射して、物体（測定対象物）８０が所在する空間を走査することで、レーザー光が振れる範囲内における物体８０の測定装置１００からの距離を測定する。
【００３３】
送光部２０は、例えばレーザーダイオード等の光源を含み、その光源を駆動する光制御部３（後述）からのレーザー制御信号に基づいて、揺動ミラー３０に向けてレーザー光（測距出射光とも称する）を発する。
【００３４】
揺動ミラー３０は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーであり、シリコン基板上に形成された鏡面を有し、所定の揺動軸Ｃを中心に、主として固有の共振周波数で揺動する。揺動軸Ｃは、図１においてＺ軸方向に延びている。揺動ミラー３０が、揺動軸Ｃを中心に揺動しつつ、送光部２０の光源からのレーザー光を物体８０に向けて反射することで、１軸方向（例えばＹ軸方向）に往復するレーザー光（測距出射光）により空間が走査される。その空間に存在する物体８０で反射した測距出射光の一部は、筐体１０１の開口部分を通過して筐体１０１内の揺動ミラー３０に当たる。そして、揺動ミラー３０は、物体８０で反射された測距出射光を受けて受光部２１に向けて反射する。
【００３５】
受光部２１は、例えばアバランシェフォトダイオードで構成されている。受光部２１は、物体８０で反射したレーザー光（測距出射光）の一部を、揺動ミラー３０を介して受光し、受光したレーザー光に基づいて、レーザー光の受光量を示す受光信号（電気信号）を生成する。なお、測定装置１００内には、送光部２０が発したレーザー光が揺動ミラー３０に向かうときに通過するための孔を有し、かつ、揺動ミラー３０で反射した物体８０からの反射光を受光部２１に向けて反射する反射面を有する、有孔ミラー等を設けてもよい。
【００３６】
揺動ミラー３０の振れ角（揺動角）についての測定機構５では、光源１１からの変調のない直流成分のみで発光する光（揺動角測定光）が、受光素子１０で受光されてその光の光量に基づいて振れ角が測定できる位置に、光源１１及び受光素子１０が配置されている。この配置により、光源１１からの揺動角測定光のうち、揺動する揺動ミラー３０の鏡面により遮られずに、受光素子１０が受光できる度合いが、振れ角に応じて変化する。
【００３７】
［２．測定装置の機能的構成］
次に、図２を用いて、測定装置１００の機能的構成について説明する。図２は、測定装置１００の機能ブロック図である。図２において実線の矢線は、電気信号の伝達経路を表し、破線の矢線は光の経路を表している。
【００３８】
図２に示すように、測定装置１００は、揺動ミラー３０、送光部２０及び受光部２１の他に、制御部１、測定機構５、増幅器１５、増幅器２２、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）２７及び位相検出器２８を備える。
【００３９】
制御部１は、例えばマイクロコンピュータ（マイコン）であり、マイクロプロセッサ、メモリ、クロックジェネレータ、入出力インタフェース等を含む電子回路で構成される。そして制御部１は、メモリに格納された制御プログラムをマイクロプロセッサで実行して、送光部２０、揺動ミラー３０、測定機構５等といった測定装置１００の各部を制御するための制御用の信号を出力する機能を有する。制御部１は、機能構成要素として、ミラー制御部２及び光制御部３を有する。
【００４０】
ミラー制御部２は、揺動ミラー３０を駆動する機能を担う。ミラー制御部２は、例えば、クロック信号に基づいて、揺動ミラー３０の振れ角が一定周期で変化するように揺動させるべく、揺動ミラー３０を駆動するための揺動ミラー制御信号を生成して出力し、揺動ミラー３０の揺動機構（不図示）に供給する。揺動ミラー制御信号は、駆動周波数と揺動力とを規定する信号であり、例えば一定周期の正弦波信号である。これにより、揺動ミラー３０が揺動機構によって揺動軸Ｃを中心に揺動する。ミラー制御部２は、目標の振れ角になるように、生成する揺動ミラー制御信号を調整する。揺動機構による揺動ミラー３０の揺動は、環境温度等の影響を受けるため、揺動ミラー３０の振れ角は、揺動ミラー制御信号を用いた計算によって特定できないが、測定機構５により測定できる。ミラー制御部２は、ユーザ操作或いは予め定められた処理手順に従って目標の振れ角を随時設定し随時変更し得る。例えば、最大振れ角を大きく設定して測定装置１００が広い範囲を粗く測定できるようにし、その後にユーザが気になる範囲のみ或いは何らかの物体が検出された範囲のみ等を集中的に測定するために最大振れ角を小さく設定する等といった利用に対応し得る。なお、測定装置１００においてレーザー光で空間を走査するために用いる揺動ミラー３０が共振周波数で揺動する限り、最大振れ角に拘わらず時間分解能は一定であり、最大振れ角を小さくするほど走査方向に対する空間分解能が高くなる。
【００４１】
光制御部３は、送光部２０の光源にレーザー光を発光させるためのレーザー制御信号を生成して送光部２０に供給する。レーザー制御信号は、例えば１０ＭＨｚ等といった一定周波数の正弦波状の振幅変調の成分を含み、これにより、変調されたレーザー光（測距出射光）を送光部２０が発する。また、レーザー制御信号は、レーザーの出力エネルギー（パワー）を制御するための情報を更に含む信号である。レーザーの出力エネルギーは、レーザー光の光束に比例する光量（光度エネルギー）に相当する。なお、光束の単位はルーメン（ｌｍ）である。
【００４２】
ＢＰＦ２７には、受光部２１で生成された受光信号が増幅器２２で増幅されて、入力される。ＢＰＦ２７は、増幅された受光信号に対して、測距出射光の変調成分の周波数を通過させるフィルタリング処理を施すことで、揺動角測定光の成分を除去した受光信号を、位相検出器２８に入力する。
【００４３】
位相検出器２８は、測距出射光と、受光信号に現れた測距出射光に基づく変調成分との位相差を検出して、その位相差を示す位相信号を制御部１に入力する。制御部１（マイコン）では、その位相信号に基づいて測定装置１００から物体（測定対象物）８０までの距離を算定する。位相検出器２８の一例を図３に示す。図３に例示する位相検出器２８は、直交検波器であり、ＢＰＦ２７から入力された受光信号に対して、ｓｉｎ信号及びｃｏｓ信号のそれぞれをミキサー４０ａ、４０ｂそれぞれにより乗算してＩ信号及びＱ信号を得る。ここで、ｓｉｎ信号は、光制御部３が生成するレーザー制御信号に含まれる変調成分と同じ信号であり、ｃｏｓ信号は、そのレーザー制御信号に含まれる変調成分の９０°位相をずらした信号である。変調成分の周波数ｆと時間変数ｔとを用い、位相をφとして、ＢＰＦ２７から入力された受光信号をＡｓｉｎ（２πｆｔ＋φ）と表し、ｓｉｎ信号をＢｓｉｎ（２πｆｔ）と表し、ｃｏｓ信号をＢｃｏｓ（２πｆｔ）と表すと、ミキサー４０ａの出力となるＩ信号は次の式１で表され、ミキサー４０ｂの出力となるＱ信号は次の式２で表される。
【００４４】
Ｉ＝Ａｓｉｎ（２πｆｔ＋φ）×Ｂｓｉｎ（２πｆｔ）
＝ＡＢ（ｃｏｓ（φ）−ｃｏｓ（２×２πｆｔ＋φ））／２  …  （式１）
Ｑ＝Ａｓｉｎ（２πｆｔ＋φ）×Ｂｃｏｓ（２πｆｔ）
＝ＡＢ（ｓｉｎ（φ）＋ｓｉｎ（２×２πｆｔ＋φ））／２  …  （式２）
【００４５】
位相検出器２８は、そのＩ信号及びＱ信号のそれぞれについてローパスフィルタ（ＬＰＦ：Low Pass Filter）４１ａ、４１ｂを通すことで、式１及び式２の右辺第２項（変調成分の２倍の周波数の成分の項）を減衰させ、Ｉ’信号及びＱ’信号を得て位相信号として、制御部１に入力する。制御部１では、直交するＩ’信号とＱ’信号とのベクトル和の角度から位相φを得ることができる。制御部１は、送光部２０から発光されたレーザー光の位相と受光部２１で受光されたレーザー光の位相との差に基づき発光から受光までの時間差を算出して、その時間差の１／２に光速を乗算することで、測定装置１００から物体８０までの距離を算定（測定）する。なお、制御部１は、算定した距離を出力し得る。
【００４６】
測定機構５は、揺動ミラー３０の振れ角（揺動角）を測定する機能を有し、例えば発光ダイオード等である光源１１、及び、例えばフォトダイオード等である受光素子１０を含む。測定機構５による測定結果としての振れ角は、揺動角測定光信号として出力される。即ち、測定機構５の受光素子１０は、揺動ミラー３０の振れ角に比例する、受光された光の光量を示す揺動角測定光信号を出力する。この揺動角測定光信号は増幅器１５で増幅されて、制御部１に入力される。測定機構５が出力する、時間経過とともに変化する揺動角測定光信号から、揺動ミラー３０の振れ角と、揺動周期或いは揺動周波数とが得られる。測定機構５により測定された振れ角に基づいて、揺動ミラー３０を駆動するミラー制御部２で例えば揺動ミラー３０の揺動に係るフィードバック制御等が行われ、例えば最大振れ角（最大揺動角）の変動等の制御が行われる。また、測定機構５により測定された振れ角に基づいて送光部２０が発するレーザー光の光束を変化させるように、光制御部３でレーザー制御信号の生成が行われる。光制御部３は、レーザー光の光束を変化させるために、レーザーの出力エネルギーを変化させるよう調整したレーザー制御信号を生成して、送光部２０に与える。
【００４７】
［３．測定機構における光源及び受光素子の配置］
以下、上述した測定機構５における光源１１及び受光素子１０の配置について説明する。
【００４８】
図４は、揺動ミラー３０の振れ角（揺動角）を測定する測定機構５における光源１１及び受光素子１０の配置例を示す図である。同図に示すように、光源１１と受光素子１０とは、揺動ミラー３０の鏡面の幅方向の端部を挟んで対向し、光源１１から発される揺動角測定光が受光素子１０により受光可能となる位置に、配置される。揺動ミラー３０は、鏡面の幅の中心を通り鏡面の高さ方向に向かう揺動軸Ｃを、揺動の中心として揺動する。揺動ミラー３０が揺動すると、揺動角測定光が揺動ミラー３０の鏡面により遮られる量が変動するため、その揺動に応じて、受光素子１０により受光可能な揺動角測定光の光量が増減する。
【００４９】
図５は、揺動ミラー３０の振れ角の測定原理を示す図である。同図では、図４に示した揺動ミラー３０の揺動軸Ｃに沿った方向から見た配置を表している。破線で揺動ミラー３０が最大に振れた場合の鏡面の位置を示している。実線で揺動ミラー３０が振れていない場合の鏡面の位置（最大に振れた２つの位置の中間位置）を示している。ここでは、この実線で示した位置のとき、揺動ミラー３０の振れ角θが０°であるとし、揺動軸Ｃを通る、揺動ミラー３０の鏡面の法線により、振れ角θを表すと、破線の位置では、振れ角θは最大値θmax又は最小値θminである。この揺動した鏡面の振れ角θは、その鏡面と実線で示した鏡面とのなす角でもある。図５では、図５の下側から揺動ミラー３０の鏡面の幅を上側に投影した状態を付記しており、振れ角θが０°のときに鏡面の幅を投影した長さを基準とし、ある振れ角θのときに鏡面の幅を投影した長さとその基準の長さとの差をｄで表している。このｄは、揺動ミラー３０の振れ角θの関数なので、ｄを測定することで振れ角θを求めることができる。図６に示すように、光源１１からの出射光を、コリメータレンズであるレンズ５１により平行光として、中央に穴が空いたマスク５０をレンズ５１の前に配置することで、振れ角θが０°のときだけ受光素子１０の受光量がゼロとなるようにしてもよい。これにより受光素子１０から出力される揺動角測定光信号にオフセット成分が入らないため、受光素子１０のダイナミックレンジを大きくすることができる。図６のように配置したとき、振れ角θを用いて、ｄを次の式３で表すことができる。ｒは、揺動ミラー３０の鏡面の幅の１／２の長さである。
【００５０】
ｄ＝ｒ（１−ｃｏｓθ）  …  （式３）
【００５１】
受光素子１０が受光する揺動角測定光の光量もこのｄに比例する。比例定数は、受光素子１０の感度、光源１１が発する揺動角測定光の光量等により定まる定数である。この比例定数を予め測定しておくことで、受光素子１０の受光量を示す揺動角測定光信号から、揺動ミラー３０の振れ角θが導出できる。
【００５２】
上述した測定機構５における光源１１及び受光素子１０について、次の図７に示すような配置にしてもよい。図４では、光源１１から受光素子１０に向かう揺動角測定光の光軸が、揺動ミラー３０の揺動軸Ｃに略垂直となる例を示したが、図７に示す配置では、その光軸が揺動軸Ｃに垂直な平面と比較的大きな角度（例えば５０°）で交差するように傾いている。なお、揺動ミラー３０の鏡面の高さ方向は揺動軸Ｃの方向であるところ、その揺動軸Ｃに垂直な揺動ミラー３０の鏡面の幅方向における鏡面の一端部を挟んで光源１１及び受光素子１０が配置される点については、図７に示す配置も上述した図４の配置も同様である。図７に示す配置では、揺動する揺動ミラー３０で反射されて空間を走査する測距出射光の経路２３で構成される平面（仮想平面）と光源１１及び受光素子１０のそれぞれとが離間している。このため、図７に示す配置では、光源１１又は受光素子１０が測距出射光を遮らない。図７の例では、測距出射光の経路２３で構成される平面と重ならない位置に光源１１を配置し、光源１１と対向し、その平面を基準として光源１１と反対側となる位置に受光素子１０を配置している。即ち、光源１１及び受光素子１０は、送光部２０が発し揺動ミラー３０で反射させた光が通過する経路から外れた位置に配置される。
【００５３】
光源１１及び受光素子１０についての他の配置例を図８に示す。光源１１と受光素子１０とが、図７の例では揺動ミラー３０の鏡面の幅方向（揺動軸Ｃに垂直な方向）の端部を挟んで対向したのに対して、図８の例では揺動ミラー３０の鏡面の高さ方向（揺動軸Ｃの方向）の一端部を挟んで対向した点で異なる。図８の配置であっても、例えば光源１１から受光素子１０へ向かう方向ベクトルが揺動ミラー３０の幅方向の成分を有する（その成分がゼロ以外となる）ようにしておけば、揺動ミラー３０の振れ角に応じて受光素子１０が受光する揺動角測定光の光量が変化する。このため、受光素子１０が出力する揺動角測定光信号から、揺動ミラー３０の振れ角が導出できる。
【００５４】
更に光源１１及び受光素子１０についての他の配置例を図９に示す。図９の例も、測距出射光の通る経路上に、光源１１又は受光素子１０が入って測距出射光を遮ることを防止する配置の一例であり、測距出射光を反射する揺動ミラーの鏡面が大きい場合の一例である。図９の例では、測距出射光の経路２３で構成される平面より上方に光源１１及び受光素子１０を配置している。
【００５５】
また更に光源１１及び受光素子１０についての他の配置例を図１０に示す。同図では光源１１からの光を平行光にするレンズ（コリメータレンズ）１１ａと受光素子１０に光を集めるレンズ（集光レンズ）１０ａとを付記している。また、同図では揺動ミラー３０の揺動軸Ｃに沿った方向から見た配置を表している。図１０の例では、図４及び図５の例と比較すると、光源１１が揺動ミラー３０の揺動軸Ｃに近い位置に配置され、受光素子１０が揺動軸Ｃから離れた位置に配置されている。このような配置にすることで、揺動ミラー３０の揺動により受光素子１０が受光できる揺動角測定光の受光量の変化をより大きくすることができ、揺動ミラー３０の振れ角の測定精度を高め得る。図１１に、揺動する揺動ミラー３０の振れ角に応じて、受光素子１０に向かう揺動角測定光について揺動ミラー３０により遮断される度合いが変化する様子を示す。図１１の（ａ）〜（ｃ）のそれぞれは、最大振れ角θmaxと最小振れ角θminとの間で変化する揺動を行う揺動ミラー３０の振れ角が異なる状態を示しており、（ａ）〜（ｃ）のそれぞれで、平行光とした揺動角測定光３３が到達する部分に塗りつぶしパターン（模様）を付加している。揺動ミラー３０により揺動角測定光３３が遮られて到達しない部分には、塗りつぶしパターン（模様）を付加していない（つまり無地白色にしている）。図１１において（ａ）状態は、最大振れ角θmaxとなった揺動ミラー３０の鏡面Ａにより揺動角測定光３３が完全に遮光された状態を示し、（ｂ）状態は、最大振れ角θmaxより小さく最小振れ角θminより大きい振れ角となった揺動ミラー３０の鏡面により揺動角測定光３３が部分的に遮光された状態を示し、（ｃ）状態は、最小振れ角θminとなった揺動ミラー３０の鏡面Ｂによっては揺動角測定光３３が遮光されない状態を示す。即ち、光源１１及び受光素子１０は、揺動ミラー３０の振れ角が最大の場合と最小の場合とのうちの一方において光源１１から受光素子１０に向かう光を揺動ミラー３０の鏡面が完全に遮光し、その他方において光源１１から受光素子１０に向かう光をその鏡面が遮光せず、振れ角が最大の場合と最小の場合との間において光源１１から受光素子１０に向かう光をその鏡面が部分的に遮光する、位置に配置される。このように、揺動ミラー３０の揺動により（ａ）〜（ｃ）のいずれかの状態に変化する位置に、光源１１及び受光素子１０を配置することにより、受光素子１０での受光量に係るダイナミックレンジが大きくなり、揺動ミラー３０の振れ角の測定精度が十分に高まる。
【００５６】
なお、上述した測定機構５における光源１１及び受光素子１０の位置関係は、反転してもよく、反転は揺動ミラー３０の振れ角の測定機能に影響しない。また、揺動角測定光は、測定装置１００の筐体１０１内部で反射して、測距出射光を受光するための受光部２１で受光されても、ＢＰＦ２７により除去される。即ち、ＢＰＦ２７により、揺動角測定光の測距への影響が抑制されている。
【００５７】
［４．送光部が発するレーザー光の制御動作］
図２に示す光制御部３は、揺動ミラー３０の揺動と関連して、送光部２０が発するレーザー光の光束を変化させる。以下、光制御部３による、送光部２０が発するレーザー光（測距出射光）の出力に係る制御動作について図１２〜図１５を用いて説明する。まず、光制御部３がレーザー光のパワーを制御するときの条件について説明してから、図１２〜図１５を用いて、具体的な制御内容について説明する。
【００５８】
測定装置１００の送光部２０が発して揺動ミラー３０で反射され筐体１０１の外部に出た測距出射光を、測定装置１００の測定対象となる物体８０が反射する。
【００５９】
測定装置１００は物体８０からの反射光（測距反射光と称する）を用いて距離を測定するところ、測距反射光の光量が小さい場合、受光部２１から出力される受光信号のＳ／Ｎ比（Signal-to-Noise ratio）が下がるので、測定精度が下がる。
【００６０】
測距反射光を受光部２１で受光する光量は、測距出射光（送光部２０が発するレーザー光）の光量に比例し、測定装置１００から測定対象の物体８０までの距離の２乗に反比例する。従って、測距出射光のパワーを上げることで測距出射光の光束を増加させれば、測距出射光の光量が増加するため、受光部２１から出力される受光信号のレベルも上がり、測定精度が上がる。ここで、光束は、単位時間当たりにある方向に出射される放射束であり、光量は、一定の面をある時間内に通過する光束の総量である。
【００６１】
一方で距離が離れるほど受光信号のレベルが下がり測定精度が下がる。このことから測定装置１００に要求される測定精度を確保できる距離は、測距出射光のパワーに依存する。即ち、測定装置１００は、測距出射光のパワーを制御することで、必要な精度を確保して測距範囲を可変とすることができる。
【００６２】
例えば、室内で測定装置１００が使用される典型的な場合においては、静止した壁等は測定装置１００から比較的遠い位置にあり、人や室内に置かれている物体は移動し、かつ、相対的に近い位置にある傾向がある。この典型例では、壁等はレーザー光（測距出射光）のパワーを上げて測定する必要があるが測定頻度は高くなくてもよく、人や室内に置かれている物体はレーザー光のパワーを下げて測定することができるが測定頻度は高い必要がある。また、レーザーはパワー密度が高く、人体への影響が大きいため、例えば法規制等の所定基準に従った範囲のパワーとなるようにレーザーを使用しなければならない。ここでは、所定基準に係る条件として、所定期間（例えば１００秒間）における平均パワーが一定閾値以下であるという所定条件（つまり所定期間におけるレーザー光のパワーの積算量の制限）を例として用いて、レーザー光の制御について説明する。
【００６３】
測定装置１００では、揺動ミラーの揺動周期と同期して、送光部２０が発するレーザー光の出力を制御する。制御部１は、揺動角測定光信号から揺動ミラー３０の振れ角を示すミラー揺動角信号を導出し、光制御部３は、このミラー揺動角信号に基づいてレーザー制御信号を生成する。
【００６４】
即ち、光制御部３は、揺動ミラー３０の振れ角を示すミラー揺動角信号に基づいて、レーザー光のパワーを制御するためのレーザー制御信号を生成する。レーザー光のパワーを変化させることで、送光部２０が発するレーザー光の光束が変化することになる。
【００６５】
図１２は、ミラー揺動角信号と走査期間との関係を示す図である。揺動ミラー３０が最大振れ角θmaxから最小振れ角θminまで振れるのに要する単位期間が走査期間Ｔ１となり、測定装置１００では、この走査期間Ｔ１において空間に対する１回分の測定がなされる。各走査期間Ｔ１を区切るタイミングは、図１３に示すように、ミラー揺動角信号（同図中、破線で示す。）を微分してなるミラー揺動角微分信号（同図中、実線で示す。）の値がゼロになるタイミングを検出することで得られる。測定装置１００では、走査期間Ｔ１単位の１回分の測定でレーザー光が揺動する揺動ミラー３０で反射されて空間を走査する範囲の各角度に対して、測定対象物（物体８０等）までの距離が測定される。この走査期間Ｔ１を複数回まとめた期間を、レーザーのパワー制御の周期となる測定単位期間Ｔ２とする。例えば走査期間Ｔ１を５回まとめたときの測定単位期間Ｔ２は、図１４に示すようになる。
【００６６】
光制御部３は、図１５に示すように、測定単位期間Ｔ２を構成する各走査期間Ｔ１のうち１つの走査期間Ｔ１のみにおいてレーザー光（測距出射光）を高パワーで出力させるように制御するレーザー制御信号を生成して送光部２０へと送出する。そして、光制御部３は、他の各走査期間Ｔ１では低パワーで出力させるように制御するレーザー制御信号を生成して送光部２０へと送出する。この高パワーと低パワーとは、測定単位期間Ｔ２において時間的に平均をとると、上述の所定条件における一定閾値以下となるように定められる。なお、走査期間Ｔ１及び測定単位期間Ｔ２は、その所定条件における所定期間（例えば１００秒）に対して十分小さい期間である。従って、その所定期間に亘って連続的に測定装置１００で測定をしたとしても所定条件が満たされることになる。即ち、光制御部３は、測定機構５により測定された揺動ミラー３０の振れ角の変化の一周期分の長さの第１期間（走査期間Ｔ１）において、送光部２０が発する光束が第１値（高パワーに相当する光束の値）となり、その第１期間を包含する、所定時間長の第２期間（測定単位期間Ｔ２）において、送光部２０が発する光束の平均値が第１値より小さい第２値（一定閾値以下のパワーに相当する光束の値）となるように、送光部２０を制御して送光部２０が発する光束を変化させる。
【００６７】
［５．効果］
この測定装置１００では、測定機構５が出力する揺動角測定光信号により揺動ミラー３０の振れ角を適切に測定でき、これにより揺動ミラー３０が任意の最大振れ角となるように揺動を制御できる。また、揺動角測定光信号に基づき揺動ミラー３０の振れ角を示すミラー揺動角信号を用いて、光制御部３が、周期的にレーザー光のパワーが変化するように送光部２０を制御することで、短期的にレーザー光のパワーを上げて遠くの測定対象物の距離の測定を可能にし、かつ、近くの測定対象物の距離を高頻度で測定可能にする。そして、測定単位期間Ｔ２内で出力されるレーザー光の平均パワーを、例えば法規制等の所定基準に係る所定条件を満たすように低く抑えることができる。このように短期的にレーザー光のパワーを上げるが長期的にはレーザー光の平均パワーを抑えるため、揺動ミラー３０の揺動範囲の端における振れ角の角速度が比較的低速となる低角速度期間におけるレーザー光の光束を長期的に積算した光量に関しても所定基準に従った範囲に収まる。これにより、一定方向（低角速度期間の走査方向）へ高パワー（高光量）のレーザー光が出射することが抑制される。
【００６８】
（実施の形態２）
以下、実施の形態１に係る測定装置１００を部分的に変形した実施の形態について説明する。本実施の形態に係る測定装置は、実施の形態１で示した測定装置１００と同様の構成を有すため（図１、図２参照）、ここでは構成要素に同じ符号を用いて説明する。本実施の形態では、光制御部３の制御動作が、実施の形態１とは異なる。なお、ここで、説明しない点については実施の形態１と同様である。
【００６９】
本実施の形態における測定装置１００の光制御部３は、送光部２０が発するレーザー光（測距出射光）のパワーを時間的に変化させるように制御するためのレーザー制御信号を生成して送光部２０へ送出する。光制御部３により生成されるレーザー制御信号は、例えば振幅によりレーザー光のパワーを指示し、上述した走査期間Ｔ１（図１３参照）毎に周期的に変化する。
【００７０】
図１６に、光制御部３が生成するレーザー制御信号の時間的変化を示す。同図に示すように、光制御部３は、レーザー光のパワー（同図中、実線で示す。）を、ミラー揺動角微分信号（同図中、破線で示す。）が示す揺動ミラー３０の振れ角の単位時間当たりの変化量つまり角速度（走査速度）についての絶対値に比例するように定める。これは、次の理由による。
【００７１】
即ち、揺動ミラー３０は、図１３（実線のミラー揺動角微分信号）及び図１６（破線のミラー揺動角微分信号）に示すように走査期間Ｔ１の中間のタイミングで最も振れ角の角速度（走査速度）が速くなる。仮に、走査期間Ｔ１の間のレーザー光のパワーを一定にしたとすれば、走査期間Ｔ１において、単位角当たりに照射されるレーザー光のパワーの積算量は、走査速度が早いほど小さくなり、走査期間Ｔ１の中間のタイミングで最小となる。測定装置１００で、単位角（例えば１°）毎に測定対象物までの距離を測定する場合において、受光部２１が出力する受光信号は、レーザー光のパワーが一定ならばどの角度でも同じＳ／Ｎ比となる。従って、走査速度が遅い角度、つまり振れ角の時間的変化が小さい角度（揺動ミラー３０の揺動範囲の端である最大振れ角θmax或いは最小振れ角θminかその付近の角度）になる期間（低角速度期間）でレーザー光のパワーの上記積算量が、人体に大きく影響を及ぼす量にならないよう、レーザー光のパワーを制御する必要がある。走査期間Ｔ１の間のレーザー光のパワーを一定にして、この必要性に対応すると、揺動範囲の端（走査範囲の端）で制限されるパワーによって、走査範囲の中央付近での単位角当たりのレーザー光のパワーが相対的に小さくなる。測定装置１００において、走査範囲の中央付近の測定可能な距離が長い方が望ましいため、このようにレーザー光のパワーを一定にする方法は、あまり有用ではない。そこで、光制御部３は、図１６に示すように、レーザー光のパワーを走査速度の絶対値に比例させている。
【００７２】
このように光制御部３は、測定機構５により測定された揺動ミラー３０の振れ角の角速度の大きさ（走査速度の絶対値）に応じて、具体的には角速度の大きさに比例するように、送光部２０が発する光束を変化させる。これにより、走査期間Ｔ１全体において単位角当たりのパワーの積算量を、人体に大きく影響を及ぼす量でない一定量に押さえ、かつ、走査範囲の中央付近での測定可能な距離範囲を広げることができる。なお、測定装置１００では、単位角（例えば１°）毎に測定対象物までの距離を測定（つまり制御部１で位相検出器２８からの信号を取得して距離を算定）するのではなく、等時間間隔で距離の算定を行うようにしてもよい。
【００７３】
（実施の形態３）
以下、実施の形態１に係る測定装置１００を部分的に変形した、また別の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る測定装置は、実施の形態１で示した測定装置１００と同様の構成を有すため（図１、図２参照）、ここでは構成要素に同じ符号を用いて説明する。本実施の形態では、光制御部３の制御動作が、実施の形態１とは異なる。なお、ここで、説明しない点については実施の形態１と同様である。
【００７４】
本実施の形態における測定装置１００の光制御部３は、送光部２０が発するレーザー光（測距出射光）のパワーが、受光部２１により測距出射光を受光し得る光量に反比例するように制御するためのレーザー制御信号を生成して送光部２０へ送出する。レーザー光のパワーを変化させることで、送光部２０が発するレーザー光の光束が変化することになる。
【００７５】
受光部２１により測距出射光を受光し得る光量は、受光部２１から見た揺動ミラー３０の鏡面の見かけ上の面積に比例する。即ち、光制御部３は、受光部２１から見た揺動ミラー３０の鏡面の見かけ上の面積に、反比例する光束を送光部２０が発するように制御する。受光部２１から見た揺動ミラー３０の鏡面の見かけ上の面積は、測定機構５により測定された揺動ミラー３０の振れ角（揺動角）の角速度、或いはその振れ角に基づいて算定可能である。図１７に、揺動ミラー３０の振れ角に応じた、受光部２１から見た揺動ミラー３０の鏡面の見かけ上の面積の変化を示す。同図は、揺動ミラー３０の揺動軸Ｃ方向から見た図である。同図の（ａ）と（ｂ）とは、揺動により揺動ミラー３０の振れ角が異なる例を示している。測距出射光が揺動ミラー３０の鏡面で反射しレンズ２１ａを介して受光部２１に受光される。なお、揺動軸Ｃから受光部２１へ向かう方向と揺動ミラー３０の鏡面の法線とのなす角をθとすると、受光部２１から見た揺動ミラー３０の鏡面の見かけ上の面積は、揺動ミラー３０の幅Ｗｍと高さＨとを用いて、Ｈ・Ｗｍｃｏｓθで表される。図１７における（ａ）と（ｂ）とで揺動ミラー３０の振れ角（揺動角）が異なるため、受光部２１から見た揺動ミラー３０の鏡面の見かけ上の幅Ｗ（＝Ｗｍｃｏｓθ）が異なっている。図１８に、時間（揺動ミラーの振れ角が変化する走査期間Ｔ１）と受光部２１の受光可能量との関係を示す。受光部２１が受光可能な光量が小さくなるほど、測定装置１００により測定できる距離範囲が小さくなる。光制御部３がレーザー制御信号により制御して送光部２０が発するレーザー光のパワーの時間的変化を、図１９に示す。図１９に示すように、レーザー光のパワーは、走査期間Ｔ１の２回分毎に周期的に変化することになる。
【００７６】
このように受光部２１から見た揺動ミラー３０の鏡面の見かけ上の面積に反比例したパワーでレーザーを発光させるよう制御することで、時間的な平均パワーを下げ、かつ、揺動ミラー３０の振れ角に依らず測定可能な距離範囲を一定に保つことができる。なお、レーザー光の時間的な平均パワーを下げることで、一定方向（揺動ミラー３０の角速度が比較的低い期間の走査方向）へ高パワーのレーザー光が出射することが抑制され得る。
【００７７】
（他の実施の形態等）
以上、実施の形態１〜３を用いて測定装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。即ち、上述の実施の形態は一例にすぎず、各種の変更、付加、省略等が可能であることは言うまでもない。
【００７８】
上記実施の形態では、送光部２０が発するレーザー光（測距出射光）のパワーの制御について、測定装置１００内の制御部１（光制御部３）が行う例を示した。この他に、測定装置１００の外部の装置（外部装置）が測定装置１００にパワー制御用の信号を与え、この信号に応じて測定装置１００が測距出射光のパワーの制御を実行してもよい。その場合には、外部装置は、測定装置１００からミラー揺動角信号を受信することでそのミラー揺動角信号に応じて、光制御部３と同様の方法で、測距出射光に係るパワー制御用の信号を定めることができる。この場合に測定装置１００は、パワー制御用の信号に応じて、送光部２０の光源から発される測距出射光の光束を変動させ得る。
【００７９】
また、上記実施の形態では、レーザー制御信号が、一定周波数の正弦波状の振幅変調の成分を含み、更にレーザー光のパワーを制御するための情報を含むこととしたが、光制御部３が送光部２０に対して一定周波数の正弦波状の振幅変調の成分を含む信号と、レーザー光のパワーを制御する信号とをそれぞれ伝達することとしてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態では、受光部２１は、物体８０が反射した測距出射光の一部についての揺動ミラー３０により反射された光を受光することとしたが、その代わりに、送光部２０からの測距出射光を反射する揺動ミラー３０と揺動軸Ｃ及び振れ角の角速度が同一となる他の揺動ミラーの鏡面により反射された光を受光することとしてもよい。
【００８１】
また、実施の形態２において光制御部３は、揺動ミラー３０の振れ角の角速度の大きさに比例するように、送光部２０が発する光束を変化させることとした。この他に、光制御部３は、測定機構５により測定された揺動ミラー３０の振れ角の角速度の大きさが所定閾値以下の場合に、所定値以下の光束を送光部が発するように制御することとしてもよい。
【００８２】
また、上述したミラー制御部２及び光制御部３は、それぞれ別個のマイクロコンピュータとして構成されてもよいし、それぞれコンピュータプログラムを利用しない電子回路として構成されてもよい。
【００８３】
また、上記測定装置、外部装置等といった各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード及びマウス等から構成されるコンピュータシステムを含んで構成されてもよい。ＲＡＭ又はハードディスクドライブには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【００８４】
更に、上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【００８５】
更にまた、上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。ＩＣカード又はモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカード又はモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカード又はモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【００８６】
また、本発明は、上記の各装置が実行する方法であるとしてもよい。また、本発明は、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、上記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
【００８７】
更に、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号をコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）、半導体メモリ等に記録したものとしてもよい。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしてもよい。
【００８８】
また、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
【００８９】
また、本発明は、マイクロプロセッサ及びメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。
【００９０】
また、上記プログラム又は上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、又は、上記プログラム又は上記デジタル信号を、上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の測定装置は、例えば、対象物までの距離を測定するためのレーザーレンジファインダ等として利用できる。
【符号の説明】
【００９２】
１  制御部
２  ミラー制御部
３  光制御部
５  測定機構
１０  受光素子
１０ａ、１１ａ、２１ａ、５１  レンズ
１１  光源
１５、２２  増幅器
２０  送光部
２１  受光部
２３  測距出射光の経路
２７  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
２８  位相検出器
３０  揺動ミラー
３３  揺動角測定光
４０ａ、４０ｂ  ミキサー
４１ａ、４１ｂ  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
５０  マスク
８０  物体（測定対象物）
１００  測定装置
１０１  筐体
Ｃ  揺動軸
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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