(57)【要約】  距離測定装置（１）は、回転中心軸（Ｒ１０）に対して傾いて配置されたミラー（３４）と、ミラー（３４）を回転中心軸（Ｒ１０）について回転させる駆動部（１２、２３、２４）と、測距領域において反射されたレーザ光の反射光を検出する光検出器（３７）と、回転中心軸（Ｒ１０）上に配置され、ミラー（３４）によって反射された反射光を光検出器（３７）に集光させる集光レンズ（３５）と、を備える。ミラー（３４）は、一方向に細長い形状を有し、短軸が回転中心軸（Ｒ１０）に対し回転中心軸（Ｒ１０）を含む平面に平行な方向に傾くように配置されている。回転中心軸（Ｒ１０）に平行な方向に見た場合、ミラー（３４）の短軸方向の幅が集光レンズ（３５）のレンズ部の幅よりも小さい。
2019220787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を回転中心軸について回転させて測距領域に存在する物体までの距離を測定する距離測定装置において、
前記回転中心軸に対して傾いて配置されたミラーと、
前記ミラーを前記回転中心軸について回転させる駆動部と、
前記測距領域において反射された前記レーザ光の反射光を検出する光検出器と、
前記回転中心軸上に配置され、前記ミラーによって反射された前記反射光を前記光検出器に集光させる集光レンズと、を備え、
前記ミラーは、一方向に細長い形状を有し、短軸が前記回転中心軸に対し前記回転中心軸を含む平面に平行な方向に傾くように配置され、
前記回転中心軸に平行な方向に見た場合、前記ミラーの短軸方向の幅が前記集光レンズのレンズ部の幅よりも小さい、
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の距離測定装置において、
前記回転中心軸に平行な方向に見た場合、前記ミラーの長軸方向の幅が前記集光レンズのレンズ部の幅以上である、
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の距離測定装置において、
前記ミラーの反射面の中心が前記回転中心軸に略一致するように、前記ミラーが配置されている、
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の距離測定装置において、
固定部と、
前記固定部に対し前記回転中心軸について回転可能に支持された回転部と、を備え、
前記ミラーは、前記回転部に設置され、
前記集光レンズは、前記固定部に設置され、
前記駆動部は、前記回転部を回転させることにより、前記ミラーを回転させる、
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の距離測定装置において、
前記レーザ光を出射する光源と前記光検出器が、前記固定部に設置されている、
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の距離測定装置において、
前記光源は、前記集光レンズに埋め込まれて設置されている、
ことを特徴とする距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を用いて物体との距離を測定する距離測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光を用いて物体との距離を測定する距離測定装置が、種々の機器に搭載されている。光を用いた距離の測定方式として、たとえば、三角測量法を利用した方式が知られている。この方式では、目標領域の物体へ光を投射する光源と、集光レンズと光検出器からなる検出光学系との位置の差（視差）が設けられ、投射光が物体から反射して戻り光検出器に結像される位置が物体までの距離で異なることを利用して距離が計測される。しかし、この方式では、遠い物体の距離を測定するためには、幾何学的原理により視差を大きくする必要があるため距離測定装置が大型化してしまう。この問題を抑制し得る方式として、光を出射してから反射光を受光するまでの時間差（タイムオブフライト）に基づいて物体までの距離を測定する方式などを用いることができる。【０００３】
以下の特許文献１には、ミラーを用いてレーザ光を回転させる構成のレーザスキャナが記載されている。このレーザスキャナには、回転中心軸について回転する回転基板が設けられ、この回転基板に、投射および受光のための光学系が設置される。具体的には、出射光軸が回転中心軸に一致するように発光器が配置され、回転中心軸に対して４５°傾くようにミラーが配置される。また、光軸が回転中心軸に一致するように集光レンズが配置され、さらに、回転中心軸上に受光器が配置される。【０００４】
発光器から出射されたレーザ光は、ミラーにより、回転中心軸に垂直な方向に反射され、目標領域に投射される。回転基板を回転することにより、距離測定装置の周囲の目標領域にレーザ光を走査する。目標領域の物体からの反射光は、ミラーによって反射され、集光レンズによって光検出器に集光される。反射光の有無により目標領域に物体が存在するか否かが判定される。また、物体までの距離が、タイムオブフライト法により測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１４８６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の構成では、目標領域からの反射光を集光レンズに取り込むために、集光レンズの全ての領域を覆う大きなミラーが、集光レンズの上方に傾いて配置されている。このため、集光レンズの上方に、大きなミラーを配置するための空間を設ける必要があり、結果、装置の形状が回転中心軸に平行な方向に大型化するとの問題が生じる。【０００７】
かかる課題に鑑み、本発明は、装置の形状をミラーの回転中心軸に平行な方向に小型化することが可能な距離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】
【０００８】
本発明の主たる態様は、レーザ光を回転中心軸について回転させて測距領域に存在する物体までの距離を測定する距離測定装置に関する。この態様に係る距離測定装置は、前記回転中心軸に対して傾いて配置されたミラーと、前記ミラーを前記回転中心軸について回転させる駆動部と、前記測距領域において反射された前記レーザ光の反射光を検出する光検出器と、前記回転中心軸上に配置され、前記ミラーによって反射された前記反射光を前記光検出器に集光させる集光レンズと、を備える。ここで、前記ミラーは、一方向に細長い形状を有し、短軸が前記回転中心軸に対し前記回転中心軸を含む平面に平行な方向に傾くように配置され、前記回転中心軸に平行な方向に見た場合、前記ミラーの短軸方向の幅が前記集光レンズのレンズ部の幅よりも小さい。【０００９】
本態様に係る距離測定装置によれば、回転中心軸に平行な方向におけるミラーの背高を小さくできる。よって、距離測定装置を回転中心軸方向に小型化することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のとおり、本発明に係る距離測定装置によれば、装置の形状を回転中心軸方向に小型化することが可能な距離測定装置を提供できる。【００１１】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る距離測定装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る距離測定装置の構成を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る、ミラーと集光レンズを回転中心軸に平行な方向に見たときの平面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る距離測定装置の回路部の構成を示す図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、変更例に係る、ミラーと集光レンズを回転中心軸に平行な方向に見たときの平面図である。
【図６】図６（ａ）は、他の変更例に係る距離測定装置の構成を模式的に示す側面透視図、図６（ｂ）は、他の変更例に係る、ミラーと集光レンズを回転中心軸に平行な方向に見たときの平面図である。
【００１３】
ただし、図面はもっぱら説明のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。便宜上、各図には互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。Ｚ軸正方向は、距離測定装置１の高さ方向である。
【００１５】
図１は、距離測定装置１の構成を示す斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、距離測定装置１は、円柱状の固定部１０と、固定部１０に回転可能に配置された回転部２０とを備える。回転部２０は、径の異なる２つの支持部材２１、２２を備えている。支持部材２１の上面に支持部材２２が設置されて、回転部２０が構成される。支持部材２２の側面に開口２２ａが設けられている。開口２２ａから測距領域に向かってレーザ光（投射光）が投射され、測距領域で反射されたレーザ光の反射光が開口２２ａから内部に取り込まれる。
【００１７】
回転部２０は、Ｚ軸に平行、且つ、回転部２０の中心を貫く回転中心軸Ｒ１０を中心に回転する。回転部２０の回転に伴い、開口２２ａから投射されるレーザ光の光軸が回転中心軸Ｒ１０を中心に回転する。これに伴い、測距領域（レーザ光の走査位置）も回転する。後述のように、距離測定装置１は、測距領域にレーザ光を投射したタイミングと、測距領域からレーザ光の反射光を受光したタイミングとの間の時間差（タイムオブフライト）に基づいて、測距領域に存在する物体までの距離を計測する。上記のように回転部２０が回転中心軸Ｒ１０の周りに１回転することにより、距離測定装置１は、周囲３６０度の範囲に存在する物体までの距離を計測できる。
【００１８】
図２は、距離測定装置１の構成を示す断面図である。
【００１９】
図２には、図１に示した距離測定装置１を、Ｘ−Ｚ平面に平行な平面により、Ｙ軸方向の中央位置で切断したときの断面図が示されている。図２では、光源３１から出射され、測距領域へと向かうレーザ光（投射光）が破線で示され、測距領域から反射された反射光が一点鎖線で示されている。
【００２０】
図２に示すように、固定部１０は、円柱状の支持ベース１１と、複数のコイル１２と、ヨーク１３と、カバー１４と、を備えている。支持ベース１１は、たとえば樹脂で形成されている。支持ベース１１の下面が、円形皿状のカバー１４で塞がれる。
【００２１】
支持部材２１は、円筒状のベアリング２４を介して、支持ベース１１に設置されている。ベアリング２４は、内筒２４ａと外筒２４ｂとの間に複数のベアリングボール２４ｃが周方向に並ぶように配置された構成である。支持部材２１には、Ｚ軸負方向に突出する円筒形状の筒部２１ａが形成され、支持ベース１１には、Ｚ軸正方向に突出する円筒形状の筒部１１ａが形成されている。筒部１１ａの外径は、ベアリング２４の内筒２４ａの内径より僅かに大きく、筒部２１ａの内径は、ベアリング２４の外筒２４ｂの外径より僅かに小さい。筒部１１ａと筒部２１ａとの間に、ベアリング２４が嵌め込まれて、支持部材２１が、回転中心軸Ｒ１０について回転可能に、支持ベース１１に支持されている。
【００２２】
支持ベース１１には、筒部１１ａの外側に、円筒状の壁部１１ｂが形成されている。壁部１１ｂの中心軸は、回転中心軸Ｒ１０に整合する。壁部１１ｂの外周にヨーク１３が嵌め込まれている。ヨーク１３は、リング状の基部から放射状に突出する複数の突出部１３ａを備える。周方向における突出部１３ａの間隔は一定である。各突出部１３ａに、それぞれ、コイル１２が巻回されて装着されている。
【００２３】
支持部材２１の外周部には、周方向に連続する段差部２１ｂが形成されている。この段差部２１ｂに、複数の磁石２３が周方向に隙間なく設置されている。隣り合う磁石２３は、内側の極性が互いに相違している。これら磁石２３は、ヨーク１３の突出部１３ａに対向する。したがって、コイル１２に対する電流制御により、回転部２０が回転中心軸Ｒ１０について回転駆動される。コイル１２、ヨーク１３およびベアリング２４は、回転部２０とともにミラー３４を回転中心軸Ｒ１０について回転させる駆動部を構成する。
【００２４】
距離測定装置１は、光学系の構成として、光源３１と、コリメータレンズ３２と、ホルダ３３と、ミラー３４と、集光レンズ３５と、フィルタ３６と、光検出器３７と、を備えている。光源３１は、コリメータレンズ３２とともにホルダ３３に保持されている。
【００２５】
光源３１は、所定波長のレーザ光を出射する。光源３１は、たとえば半導体レーザである。光源３１の出射光軸は、Ｚ軸に平行である。光源３１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ３２によって平行光化される。平行光化されたレーザ光は、集光レンズ３５の上方に配置されたミラー３４に入射する。光源３１とコリメータレンズ３２は、ホルダ３３に保持された状態で、集光レンズ３５に設置される。集光レンズ３５の中央に上下に貫通する円形の開口が形成され、この開口に円柱状のホルダ３３が嵌め込まれて設置されている。
【００２６】
ミラー３４は、片面に反射面３４ａを有する反射ミラーである。反射面３４ａの中心位置は、回転中心軸Ｒ１０に略整合している。反射面３４ａは、Ｙ軸方向に細長い長方形の形状を有する。ミラー３４は、長軸すなわち長手方向に平行な軸がＹ軸に平行で、且つ、短軸すなわち短手方向に平行な軸が回転中心軸Ｒ１０に対して回転中心軸Ｒ１０を含む平面に平行な方向（Ｘ−Ｚ平面に平行な方向）に４５°傾くように、回転部２０の支持部材２２に設置されている。
【００２７】
コリメータレンズ３２を介してミラー３４に入射したレーザ光は、ミラー３４によって、回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向に反射される。その後、レーザ光は、開口２２ａを通って、測距領域へと投射される。
【００２８】
測距領域に物体が存在する場合、開口２２ａから測距領域に投射されたレーザ光は、物体で反射されて、再び、開口２２ａへと向かう。こうして物体から反射された反射光が、開口２２ａから取り込まれ、ミラー３４に導かれる。その後、反射光は、ミラー３４によってＺ軸負方向に反射される。ミラー３４で反射された反射光は、集光レンズ３５により収束作用を受ける。その後、反射光は、支持ベース１１に形成された孔１１ｃを介してフィルタ３６に入射する。こうして、反射光は、フィルタ３６を介して、光検出器３７に収束される。フィルタ３６は、光源３１から出射されるレーザ光の波長帯の光を透過し、その他の波長帯の光を遮光するよう構成されている。光検出器３７は、受光光量に応じた検出信号を出力する。光検出器３７からの検出信号は、図示しない回路基板に配置された回路部に出力される。
【００２９】
なお、本実施形態では、集光レンズ３５に光源３１およびコリメータレンズ３２が設置される構成のため、開口２２ａを介して取り込まれた反射光の一部は、ホルダ３３によって遮光され、光検出器３７へと集光されない。たとえば、図２に一点鎖線で示した反射光は、その大部分が、ホルダ３３によって遮光される。
【００３０】
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ミラー３４と集光レンズ３５を回転中心軸Ｒ１０に平行な方向に見たときの平面図である。図３（ａ）は、レーザ光の投射方向がＸ軸正方向であるときの状態を示し、図３（ｂ）は、レーザ光の投射方向がＹ軸正方向であるときの状態を示している。便宜上、図３（ａ）、（ｂ）では、集光レンズ３５がミラー３４を介して透視された状態で示されている。
【００３１】
図３（ａ）、（ｂ）において、Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ、ミラー３４の長軸および短軸を示している。上記のように、ミラー３４は、短軸Ｌ２が回転中心軸Ｒ１０に対してＸ−Ｚ平面に平行な方向に４５°傾くように配置されている。ミラー３４の長軸Ｌ１は、回転中心軸Ｒ１０に垂直である。ミラー３４は、反射面３４ａの中心が回転中心軸Ｒ１０に整合するように配置されている。
【００３２】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、回転中心軸Ｒ１０に平行な方向に見た場合、ミラー３４は、長軸方向の幅が集光レンズ３５のレンズ部３５ａの幅（径）よりも大きく、短軸方向の幅が集光レンズ３５のレンズ部３５ａの幅（径）よりも小さい。ここで、レンズ部３５ａとは、入射された光を光検出器３７に集光させるレンズ作用をもつ領域のことである。
【００３３】
このように、ミラー３４は、短軸方向の幅が集光レンズ３５のレンズ部３５ａの幅よりも小さいため、集光レンズ３５には、ミラー３４の短軸方向において、ミラー３４が重ならない領域が生じる。このため、集光レンズ３５は、レンズ部３５ａの全領域ではなく、ミラー３４が重なる領域において、反射光を取り込む。
【００３４】
なお、本実施形態では、集光レンズ３５の中央にホルダ３３が配置されるため、ホルダ３３が配置された領域は、反射光の取り込みに寄与しない。また、ホルダ３３の周囲の領域Ａ２では、図２に示すように、入射面において反射光が収束され、集光レンズ３５の内部において反射光がホルダ３３の側面に到達する。このため、この領域Ａ２に入射した反射光は、光検出器３７へと集光されない。
【００３５】
したがって、ミラー３４が重なるレンズ部３５ａの領域のうち、ホルダ３３の配置領域と領域Ａ２とを除いた領域に入射する反射光が、光検出器３７に集光されることになる。すなわち、図３（ａ）の状態では、領域Ａ１に入射する反射光が光検出器３７に集光され、図３（ｂ）の状態では、領域Ａ３に入射する反射光が光検出器３７に集光される。領域Ａ１の面積と領域Ａ３の面積は同じである。ミラー３４の回転に伴い、レンズ部３５ａ上における、反射光を光検出器３７に集光させる領域は変化する。しかし、この領域の面積は、ミラー３４の回転に拘わらず一定である。
【００３６】
このように、本実施形態の構成によれば、ミラー３４の回転位置に拘わらず、測距領域からの反射光を、レンズ部３５ａの領域Ａ２の外側の領域において、光検出器３７に集光させることができる。よって、距離測定装置１は、測距領域からの反射光を適切に検出することができる。
【００３７】
図４は、距離測定装置１の回路部の構成を示す図である。
【００３８】
図４に示すように、距離測定装置１は、回路部の構成として、コントローラ１０１と、レーザ駆動回路１０２と、回転駆動回路１０３と、信号処理回路１０４とを備えている。
【００３９】
コントローラ１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理回路と、メモリとを備え、所定の制御プログラムに従って各部を制御する。レーザ駆動回路１０２は、コントローラ１０１からの制御に応じて、光源３１を駆動する。回転駆動回路１０３は、コントローラ１０１からの制御に応じて、コイル１２に電流を導通させる。たとえば、コントローラ１０１は、回転部２０が所定の回転速度で回転するように、回転駆動回路１０３を制御する。これに応じて、回転駆動回路１０３からコイル１２に導通させる電流の強度とタイミングが調節される。
【００４０】
信号処理回路１０４は、光検出器３７から入力される検出信号に対し、増幅およびノイズ除去の処理を施して、コントローラ１０１に出力する。通信インタフェース１０５は、距離測定装置１が設置される機器との間で通信を行うためのインタフェースである。
【００４１】
測距動作において、コントローラ１０１は、回転駆動回路１０３を制御して回転部２０とともにミラー３４を回転させつつ、レーザ駆動回路１０２を制御して、所定のタイミングごとに、所定パルスのレーザ光を光源３１から出力させる。コントローラ１０１は、信号処理回路１０４から入力される光検出器３７の検出信号に基づいて、各出射タイミングにおいて出射されたレーザ光パルスの受光タイミングを検出する。そして、コントローラ１０１は、レーザ光の出射タイミングと受光タイミングとの間の時間差（タイムオブフライト）に基づいて、各出射タイミングにおいて測距領域に存在した物体までの距離を計測する。
【００４２】
コントローラ１０１は、こうして算出した距離のデータを、随時、通信インタフェース１０５を介して、距離測定装置１が設置された機器に送信する。機器側では、受信した距離データに基づき、周囲３６０度に存在する物体までの距離が取得され、所定の制御が実行される。
【００４３】
＜実施形態の効果＞
以上、実施形態によれば、以下の効果が奏される。
【００４４】
ミラー３４は、一方向に細長い長方形の形状を有し、短軸Ｌ２が回転中心軸Ｒ１０に対し回転中心軸Ｒ１０を含む平面に平行な方向（図２では、Ｘ−Ｚ平面に平行な方向）に傾くように配置され、回転中心軸Ｒ１０に平行な方向に見た場合、ミラー３４の短軸方向の幅が集光レンズ３５のレンズ部３５ａの幅よりも小さい。これにより、回転中心軸Ｒ１０に平行な方向におけるミラー３４の背高を小さくでき、よって、距離測定装置１を回転中心軸Ｒ１０に平行な方向に小型化することができる。
【００４５】
また、図３（ａ）、（ｂ）に示したように、回転中心軸Ｒ１０に平行な方向に見た場合、ミラー３４の長軸方向の幅が集光レンズ３５のレンズ部３５ａの幅より大きくなっている。これにより、ミラー３４の長軸方向においては、測距領域からの反射光を可能な限り十分に集光レンズ３５に取り込むことができる。よって、測距領域からの反射光をより適切に検出することができる。
【００４６】
なお、ミラー３４の長軸方向の幅が集光レンズ３５のレンズ部３５ａの幅と同じであっても、これと同様の効果が奏され得る。すなわち、測距領域からの反射光をミラー３４の長軸方向において可能な限り十分に集光レンズ３５に取り込むためには、ミラー３４の長軸方向の幅が、集光レンズ３５のレンズ部３５ａの幅以上に設定されればよい。
【００４７】
また、図２および図３（ａ）、（ｂ）に示したように、上記実施形態では、ミラー３４の反射面３４ａの中心が回転中心軸Ｒ１０に略一致するように、ミラー３４が配置されている。これにより、ミラー３４が重なるレンズ部３５ａの領域を最も広くでき、測距領域からの反射光を、より効果的に光検出器３７に導くことができる。よって、距離測定装置１において、測距領域からの反射光を、より適切に検出することができる。
【００４８】
また、図２に示したように、距離測定装置１は、固定部１０と、固定部１０に対し回転中心軸Ｒ１０について回転可能に支持された回転部２０と、を備え、ミラー３４は、回転部２０に設置され、集光レンズ３５は、固定部１０に設置され、駆動部（コイル１２、磁石２３等）により回転部２０を回転させることにより、ミラー３４が回転するよう構成されている。このように、ミラー３４と集光レンズ３５のうち、ミラー３４のみを回転部２０に配置することにより、回転部２０の軽量化を図ることができる。よって、回転部２０とともにミラー３４をより円滑に回転させることができる。
【００４９】
また、図２に示したように、光源３１と光検出器３７が、固定部１０に設置されている。このように、光源３１および光検出器３７を固定部１０側に設置することにより、光源３１および光検出器３７と回路部との電気的な接続を簡易且つ円滑に行うことができる。
【００５０】
また、図２に示したように、光源３１は、集光レンズ３５に埋め込まれて、固定部１０に設置されている。この構成によれば、たとえば、集光レンズ３５の下側に、光源３１や、光源３１からのレーザ光と測距領域からの反射光とを分離するための光学系を配置するスペースが不要となる。よって、距離測定装置１を回転中心軸Ｒ１０に平行な方向により効果的に小型化することができる。
【００５１】
＜変更例＞
距離測定装置１の構成は、上記実施形態に示した構成以外に、種々の変更が可能である。
【００５２】
たとえば、上記実施形態では、反射面３４ａの中心と回転中心軸Ｒ１０とが整合するようにミラー３４が配置されたが、反射面３４ａの中心が回転中心軸Ｒ１０からずれるようにミラー３４が配置されてもよい。
【００５３】
図５（ａ）、（ｂ）は、投射方向に対して反対方向に、反射面３４ａの中心が回転中心軸Ｒ１０からずれるように、ミラー３４が配置された場合の構成例を示す図である。図５（ａ）、（ｂ）は、図３（ａ）、（ｂ）と同様、ミラー３４と集光レンズ３５を回転中心軸Ｒ１０に平行な方向に見たときの平面図である。この構成例では、図２の状態からミラー３４がＸ軸負方向にシフトした位置に配置される。これに伴い、支持部材２２の形状が変更される。
【００５４】
この構成例では、集光レンズ３５のレンズ部３５ａのうち、領域Ａ１１、Ａ３１が、反射光の取り込みに用いられる。上記実施形態と同様、反射光の取り込みに用いられるレンズ部３５ａの領域の面積は、ミラー３４の回転に拘わらず一定である。ただし、この構成例では、領域Ａ１１、Ａ３１の面積が、図３（ａ）、（ｂ）の場合の領域Ａ１、Ａ３に比べて、やや減少する。よって、より多くの反射光を光検出器３７に導くためには、上記実施形態のように、反射面３４ａの中心と回転中心軸Ｒ１０とが整合するようにミラー３４を配置するのが好ましい。
【００５５】
また、上記実施形態では、光源３１とコリメータレンズ３２が集光レンズ３５に設置されたが、光源３１とコリメータレンズ３２が集光レンズ３５とは別の位置に配置されてもよい。
【００５６】
図６（ａ）、（ｂ）は、光源３１とコリメータレンズ３２が回転部２０に配置される場合の構成を示す図である。図６（ａ）は、この変更例に係る距離測定装置１の構成を模式的に示す側面透視図であり、図６（ｂ）は、この変更例に係る、ホルダ３３、ミラー３４および集光レンズ３５を回転中心軸Ｒ１０に平行な方向に見たときの平面図である。
【００５７】
この変更例では、ミラー３４の中央にＸ軸方向に貫通する孔が設けられ、この孔にホルダ３３が嵌め込まれる。上記実施形態と同様、ホルダ３３には、光源３１とコリメータレンズ３２が保持されている。図６（ａ）、（ｂ）において、レーザ光は、光源３１からＸ軸正方向に出射される。
【００５８】
この変更例では、集光レンズ３５のレンズ部３５ａの全領域が、反射光の取り込みに用いられ得る。ただし、ホルダ３３を嵌めるための孔がミラー３４に設けられるため、この孔の領域に入射する反射光は、集光レンズ３５へと反射されない。よって、孔を除いた反射面３４ａに入射する反射光が、集光レンズ３５により光検出器３７に集光される。
【００５９】
なお、この変更例では、光源３１が回転部２０に配置されるため、固定部１０側から回転部２０側へと電力を供給するための構成が必要となる。よって、簡素な構成により安定的に光源３１を駆動するためには、上記実施形態のように、固定部１０側に光源３１を配置するのが好ましいと言える。
【００６０】
また、上記実施形態では、ミラー３４が平面視において長方形であったが、ミラー３４は、一方向に長い形状である限りにおいて他の形状であってもよい。たとえば、ミラー３４が平面視において長方形の角が丸められた形状であってもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、ミラー３４の長軸Ｌ１がレンズ部３５ａの幅より大きくなっていたが、ミラー３４の長軸Ｌ１がレンズ部３５ａの幅より小さくてもよい。ただし、この場合は、ミラー３４が重なるレンズ部３５ａの領域が上記実施形態に比べて減少するため、光検出器３７に導かれる反射光の光量が減少することになる。よって、光検出器３７に導かれる反射光の光量をより多く確保するためには、ミラー３４の長軸Ｌ１がレンズ部３５ａの幅以上であることが好ましい。
【００６２】
また、上記実施形態では、固定部１０と回転部２０にそれぞれコイル１２と磁石２３を配置して回転部２０を駆動させたが、回転部２０が他の駆動機構によって駆動されてもよい。たとえば、回転部２０の外周面に、全周に亘ってギアが設けられ、このギアにモータの駆動軸に設置されたギアが噛み合うように駆動機構が構成されてもよい。
【００６３】
また、回転部２０を回転可能に支持する構成も、上記実施形態の構成に限られるものではない。また、レーザ光（投射光）の投射方向は、必ずしも、回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向でなくてもよく、回転中心軸Ｒ１０に垂直な方向に対して所定角度傾いていてもよい。コイル１２の配置数や、磁石２３の配置数も、適宜変更可能である。
【００６４】
なお、距離測定機能がなく光検出器３７からの信号により投射方向に物体が存在するか否かの検出機能のみを備えた装置に本発明に係る構造を適用することも可能である。この場合も、装置の形状を、回転中心軸に平行な方向に小型化できる。
【００６５】
この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１  …  距離測定装置
１０  …  固定部
１２  …  コイル（駆動部）
２０  …  回転部
２３  …  磁石（駆動部）
２４  …  ベアリング（駆動部）
３１  …  光源
３４  …  ミラー
３４ａ  …  反射面
３５  …  集光レンズ
３５ａ  …  レンズ部
３７  …  光検出器
Ｌ１  …  長軸
Ｌ２  …  短軸
Ｒ１０  …  回転中心軸
【図１】
2019220787.tif 000003
【図２】
2019220787.tif 000004
【図３】
2019220787.tif 000005
【図４】
2019220787.tif 000006
【図５】
2019220787.tif 000007
【図６】
2019220787.tif 000008
【国際調査報告】
2019220787.tif 000009
2019220787.tif 000010
2019220787.tif 000011
2019220787.tif 000012