JP2022043007A - Distance measuring device - Google Patents

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light
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方敏 廣野
Masatoshi Hirono
寛 久保田
Hiroshi Kubota
展 松本
Nobu Matsumoto
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
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Abstract

To provide a distance measuring device that can improve the output of light emitted from a light source.SOLUTION: A distance measuring device according to an embodiment includes a light emitting unit and a light receiving unit. The light emitting unit shines light on a target. The light receiving unit detects the light reflected by the target. The light emitting unit includes: a light source for emitting light; a first reflection surface for partially transmitting the light; and a second reflection surface that faces the first reflection surface and reflects the light. The light is reflected multiple times by each of the first reflection surface and the second reflection surface.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、距離計測装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a distance measuring device.

光を用いて距離を計測する装置がある。この距離計測装置について、光源から発せられる光の出力は、大きいことが望ましい。 There is a device that measures distance using light. For this distance measuring device, it is desirable that the output of light emitted from the light source is large.

特開２００５-１５６３３０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-156330

本発明が解決しようとする課題は、光源から発せられる光の出力を向上可能な距離計測装置を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a distance measuring device capable of improving the output of light emitted from a light source.

実施形態に係る距離計測装置は、投光ユニット及び受光ユニットを含む。前記投光ユニットは、対象に光を当てる。前記受光ユニットは、前記対象によって反射された前記光を検出する。前記投光ユニットは、光を発する光源と、前記光を部分的に透過させる第１反射面と、前記第１反射面と対向し、前記光を反射する第２反射面と、を含む。前記光は、前記第１反射面及び前記第２反射面のそれぞれによって複数回反射される。 The distance measuring device according to the embodiment includes a light emitting unit and a light receiving unit. The floodlight unit shines light on the object. The light receiving unit detects the light reflected by the object. The light projecting unit includes a light source that emits light, a first reflecting surface that partially transmits the light, and a second reflecting surface that faces the first reflecting surface and reflects the light. The light is reflected a plurality of times by each of the first reflecting surface and the second reflecting surface.

第１実施形態に係る距離計測装置の構成を表す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the distance measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る距離計測装置の一部を表す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of the distance measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る距離計測装置の一部を表す模式図である。It is a schematic diagram which shows a part of the distance measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態の第１変形例に係る距離計測装置の一部を表す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of the distance measuring apparatus which concerns on 1st modification of 1st Embodiment. 第１実施形態の第２変形例に係る距離計測装置の一部を表す模式図である。It is a schematic diagram which shows a part of the distance measuring apparatus which concerns on the 2nd modification of 1st Embodiment. 第２実施形態に係る距離計測装置の一部を表す側面図である。It is a side view which shows a part of the distance measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る距離計測装置の一部を表す模式図である。It is a schematic diagram which shows a part of the distance measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態の第１変形例に係る距離計測装置の一部を表す模式図である。It is a schematic diagram which shows a part of the distance measuring apparatus which concerns on 1st modification of 2nd Embodiment.

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of the sizes between the parts, etc. are not always the same as the actual ones. Even if the same part is represented, the dimensions and ratios may be different from each other depending on the drawing.
In the present specification and each figure, the same elements as those already described are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図１は、第１実施形態に係る距離計測装置の構成を表す模式図である。
第１実施形態に係る距離計測装置１は、図１に表したように、投光ユニット１００及び受光ユニット２００を含む。投光ユニット１００は、対象Ｏに光Ｌを当てる。受光ユニット２００は、対象Ｏで反射された光Ｌを検出する。また、受光ユニット２００は、検出した光Ｌに基づいて、対象Ｏとの間の距離を計測する。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the distance measuring device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the distance measuring device 1 according to the first embodiment includes a light emitting unit 100 and a light receiving unit 200. The floodlight unit 100 shines light L on the target O. The light receiving unit 200 detects the light L reflected by the target O. Further, the light receiving unit 200 measures the distance from the target O based on the detected light L.

投光ユニット１００は、回路部１０１、光源１０２、及び光学系１１０を含む。光源１０２は、光Ｌを発する。例えば、光源１０２は、レーザ光発振器を含む。光Ｌは、近赤外のレーザ光である。回路部１０１は、光源１０２に電流を供給し、光源１０２を駆動させる。光源１０２から発せられた光Ｌは、光学系１１０を通過し、対象Ｏに当たる。 The floodlight unit 100 includes a circuit unit 101, a light source 102, and an optical system 110. The light source 102 emits light L. For example, the light source 102 includes a laser light oscillator. The light L is a near-infrared laser beam. The circuit unit 101 supplies a current to the light source 102 to drive the light source 102. The light L emitted from the light source 102 passes through the optical system 110 and hits the target O.

受光ユニット２００は、光学系２０１、受光素子２０２、計測回路２０３、及び認識システム２０４を含む。光学系２０１は、対象Ｏによって反射された光Ｌを、受光素子２０２へ収束させる。受光素子２０２は、光Ｌを検出する。受光素子２０２は、例えばフォトダイオードを含む。 The light receiving unit 200 includes an optical system 201, a light receiving element 202, a measuring circuit 203, and a recognition system 204. The optical system 201 converges the light L reflected by the target O on the light receiving element 202. The light receiving element 202 detects the light L. The light receiving element 202 includes, for example, a photodiode.

計測回路２０３は、受光素子２０２から検出信号を受信する。また、計測回路２０３は、光源１０２へ送信される変調信号を回路部１０１から受信する。変調信号を受信してから検出信号を受信するまでの時間差は、距離計測装置１と対象Ｏとの距離に比例する。計測回路２０３は、時間差に基づいて、光飛行時間測距法により、対象Ｏの距離を計測する。認識システム２０４は、計測回路２０３で計測された結果に基づいて、対象Ｏを認識する。計測回路２０３及び認識システム２０４は、図１に表したように受光ユニット２００に組み込まれても良いし、受光ユニット２００とは別に設けられても良い。 The measurement circuit 203 receives a detection signal from the light receiving element 202. Further, the measurement circuit 203 receives the modulation signal transmitted to the light source 102 from the circuit unit 101. The time difference from the reception of the modulated signal to the reception of the detection signal is proportional to the distance between the distance measuring device 1 and the target O. The measurement circuit 203 measures the distance of the target O by the optical flight time distance measurement method based on the time difference. The recognition system 204 recognizes the target O based on the result measured by the measurement circuit 203. The measurement circuit 203 and the recognition system 204 may be incorporated in the light receiving unit 200 as shown in FIG. 1, or may be provided separately from the light receiving unit 200.

例えば、距離計測装置１は、ライダー（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ：ＬＩＤＡＲ）装置に適用可能である。 For example, the distance measuring device 1 can be applied to a lidar (LIDAR) device.

図２は、第１実施形態に係る距離計測装置の一部を表す斜視図である。
例えば図２に表したように、光学系１１０は、第１反射面１１１、第２反射面１１２、コリメータレンズ１１５、及び円筒面を有する平凹レンズ１１６を含む。 FIG. 2 is a perspective view showing a part of the distance measuring device according to the first embodiment.
For example, as shown in FIG. 2, the optical system 110 includes a first reflecting surface 111, a second reflecting surface 112, a collimator lens 115, and a plano-concave lens 116 having a cylindrical surface.

光源１０２は、第１方向Ｄ１に向けて光Ｌを発する。光Ｌは、コリメータレンズ１１５に入射し、第１方向Ｄ１に平行に揃えられる。平行な光Ｌは、平凹レンズ１１６の凹面に入射する。凹面は、第１方向Ｄ１に垂直な第２方向Ｄ２に平行であり、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に垂直な第３方向Ｄ３において湾曲している。光Ｌは、平凹レンズ１１６により、第３方向Ｄ３に拡散される。 The light source 102 emits light L toward the first direction D1. The light L is incident on the collimator lens 115 and is aligned in parallel with the first direction D1. The parallel light L is incident on the concave surface of the plano-concave lens 116. The concave surface is parallel to the second direction D2 perpendicular to the first direction D1 and is curved in the third direction D3 perpendicular to the first direction D1 and the second direction D2. The light L is diffused in the third direction D3 by the plano-concave lens 116.

平凹レンズ１１６を通過した光Ｌは、第１反射面１１１に入射する。第１反射面１１１は、光Ｌを部分的に透過させる。すなわち、光Ｌの一部は、第１反射面１１１を透過する。光Ｌの別の一部は、第１反射面１１１によって反射される。 The light L that has passed through the plano-concave lens 116 is incident on the first reflecting surface 111. The first reflecting surface 111 partially transmits light L. That is, a part of the light L passes through the first reflecting surface 111. Another part of the light L is reflected by the first reflecting surface 111.

第２反射面１１２は、第１反射面１１１と対向している。第１反射面１１１によって反射された光Ｌは、第２反射面１１２に入射する。第２反射面１１２は、光Ｌを反射する。第２反射面１１２によって反射された光Ｌは、第１反射面１１１に再び入射する。光Ｌは、第１反射面１１１及び第２反射面１１２のそれぞれによって、複数回反射される。また、光Ｌは、第１反射面１１１に入射するたびに、部分的に透過する。 The second reflecting surface 112 faces the first reflecting surface 111. The light L reflected by the first reflecting surface 111 is incident on the second reflecting surface 112. The second reflecting surface 112 reflects the light L. The light L reflected by the second reflecting surface 112 is incident on the first reflecting surface 111 again. The light L is reflected a plurality of times by each of the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112. Further, the light L is partially transmitted each time it is incident on the first reflecting surface 111.

第１反射面１１１と第２反射面１１２の間で反射された光Ｌは、最終的に、第１反射面１１１に入射せずに、第１方向Ｄ１に向けて進行する。第１反射面１１１及び第２反射面１１２は、第３方向Ｄ３に平行であり、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に対して傾斜している。第１反射面１１１の透過及び第１反射面１１１と第２反射面１１２の間での反射により、光Ｌは、図２に表したように、第２方向Ｄ２において分割されて取り出される。分割された光Ｌが、対象Ｏに向けて投光される。 The light L reflected between the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 finally travels toward the first direction D1 without being incident on the first reflecting surface 111. The first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 are parallel to the third direction D3 and are inclined with respect to the first direction D1 and the second direction D2. Due to the transmission of the first reflecting surface 111 and the reflection between the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112, the light L is divided and taken out in the second direction D2 as shown in FIG. The divided light L is projected toward the target O.

対象Ｏによって反射された光Ｌは、集光レンズである光学系２０１を通過し、受光素子２０２に向けて収束される。受光素子２０２は、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３に沿って広がり、複数の点で光Ｌを検出する。 The light L reflected by the object O passes through the optical system 201, which is a condensing lens, and is converged toward the light receiving element 202. The light receiving element 202 spreads along the second direction D2 and the third direction D3, and detects the light L at a plurality of points.

図２に表した例では、距離計測装置１は、駆動部３０１、回転部３０２、及びケース３０３をさらに含む。光源１０２、光学系１１０、光学系２０１、及び受光素子２０２は、回転部３０２によって、第３方向Ｄ３まわりに回転される。駆動部３０１は、モータ又はアクチュエータ等を含み、回転部３０２を駆動させる。投光ユニット１００から発せられた光Ｌの進行方向、及び受光ユニット２００による光Ｌの検出方向は、回転部３０２の回転に応じて変化する。 In the example shown in FIG. 2, the distance measuring device 1 further includes a driving unit 301, a rotating unit 302, and a case 303. The light source 102, the optical system 110, the optical system 201, and the light receiving element 202 are rotated around the third direction D3 by the rotating unit 302. The drive unit 301 includes a motor, an actuator, and the like, and drives the rotary unit 302. The traveling direction of the light L emitted from the light projecting unit 100 and the detecting direction of the light L by the light receiving unit 200 change according to the rotation of the rotating unit 302.

例えば、回転部３０２は、ステージである。光源１０２、光学系１１０、光学系２０１、及び受光素子２０２は、ステージ上に載置され、ケース３０３内に収納される。ステージは、ケース３０３内において、第３方向Ｄ３まわりに回転する。 For example, the rotating unit 302 is a stage. The light source 102, the optical system 110, the optical system 201, and the light receiving element 202 are placed on the stage and housed in the case 303. The stage rotates around the third direction D3 in the case 303.

投光ユニット１００において、光源１０２と第１反射面１１１との間の光学系の具体的な構成は、図２に表した例に限らず、適宜変更可能である。第２反射面１１２の後に、別の光学系が設けられても良い。同様に、受光ユニット２００において、光学系２０１の具体的な構成は、適宜変更可能である。 In the light projecting unit 100, the specific configuration of the optical system between the light source 102 and the first reflecting surface 111 is not limited to the example shown in FIG. 2, and can be appropriately changed. Another optical system may be provided after the second reflecting surface 112. Similarly, in the light receiving unit 200, the specific configuration of the optical system 201 can be appropriately changed.

第１実施形態の効果を説明する。
距離計測装置１について、光源１０２から発せられる光Ｌの高出力化が求められている。光Ｌの出力を高めることで、対象Ｏに当たる光量が増大する。これにより、対象Ｏによって反射される光量が増大し、受光ユニット２００において、より大きな信号が得られる。例えば、ＳＮ比の向上により、遠くの対象Ｏの距離をより精度良く計測できる。一方で、距離計測装置１については、安全性も求められる。光Ｌが人の目に入射したときに、光量が大きいと、目を害する可能性がある。目に入射する光量は、単位面積あたりの光Ｌの強度である照度に依存する。すなわち、距離計測装置１について、照度の増大を抑えつつ、全体の光量の向上が求められている。 The effect of the first embodiment will be described.
The distance measuring device 1 is required to have a high output of the light L emitted from the light source 102. By increasing the output of the light L, the amount of light that hits the target O increases. As a result, the amount of light reflected by the target O increases, and a larger signal can be obtained in the light receiving unit 200. For example, by improving the SN ratio, the distance of a distant target O can be measured more accurately. On the other hand, the distance measuring device 1 is also required to be safe. When the light L is incident on the human eye, if the amount of light is large, it may harm the eyes. The amount of light incident on the eye depends on the illuminance, which is the intensity of the light L per unit area. That is, the distance measuring device 1 is required to improve the total amount of light while suppressing the increase in illuminance.

距離計測装置１において、投光ユニット１００は、第１反射面１１１及び第２反射面１１２を含む。図２に表したように、第１反射面１１１及び第２反射面１１２により、光Ｌは、第２方向Ｄ２において複数に分割される。これにより、光源１０２から発せられる光Ｌの出力を高め、光量を増大させた場合でも、光Ｌの照度を低減できる。例えば、照度を維持して安全性を保ったまま、光Ｌの出力を高め、距離計測装置１のＳＮ比を向上できる。 In the distance measuring device 1, the light projecting unit 100 includes a first reflecting surface 111 and a second reflecting surface 112. As shown in FIG. 2, the light L is divided into a plurality of light L in the second direction D2 by the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112. As a result, the illuminance of the light L can be reduced even when the output of the light L emitted from the light source 102 is increased and the amount of light is increased. For example, the output of the light L can be increased and the SN ratio of the distance measuring device 1 can be improved while maintaining the illuminance and the safety.

また、第１実施形態によれば、ビームエキスパンダなどを用いる場合に比べて、効果的に光Ｌの照度を低減でき、投光ユニット１００を小型化できる。 Further, according to the first embodiment, the illuminance of the light L can be effectively reduced and the light projecting unit 100 can be miniaturized as compared with the case of using a beam expander or the like.

第２反射面１１２は、第１反射面１１１と平行であっても良いし、第１反射面１１１に対して傾斜していても良い。第１反射面１１１と第２反射面１１２との間の角度は、２０度未満が好ましい。 The second reflecting surface 112 may be parallel to the first reflecting surface 111, or may be inclined with respect to the first reflecting surface 111. The angle between the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 is preferably less than 20 degrees.

第１反射面１１１の光の透過率が小さすぎる又は大きすぎると、分割された光Ｌの照度のばらつきが大きくなる。分割された光Ｌの照度のばらつきを低減するために、第１反射面１１１の光の透過率は、１０％以上４０％以下が好ましい。第２反射面１１２の光の透過率は、第１反射面１１１の光の透過率よりも低い。対象Ｏに当たる光量を大きくするために、第２反射面１１２における光の反射率は、９０％以上が好ましい。 If the light transmittance of the first reflecting surface 111 is too small or too large, the variation in the illuminance of the divided light L becomes large. In order to reduce the variation in the illuminance of the divided light L, the light transmittance of the first reflecting surface 111 is preferably 10% or more and 40% or less. The light transmittance of the second reflecting surface 112 is lower than the light transmittance of the first reflecting surface 111. In order to increase the amount of light that hits the target O, the reflectance of the light on the second reflecting surface 112 is preferably 90% or more.

第１反射面１１１及び第２反射面１１２の第２方向Ｄ２に対する傾斜角度は、光源１０２から発せられる光Ｌの幅、第１反射面１１１及び第２反射面１１２による反射回数などに応じて、適宜設定される。ただし、角度が小さすぎると、分割された光Ｌ同士の間の第２方向Ｄ２における距離が近くなり、照度を十分に低減できない。角度が大きすぎると、それに応じて第１反射面１１１及び第２反射面１１２を大きくする必要がある。照度の低減及び光学系１１０の小型化の観点から、第１反射面１１１及び第２反射面１１２の第２方向Ｄ２に対する傾斜角度は、１０度以上４５度以下が好ましい。 The tilt angle of the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 with respect to the second direction D2 depends on the width of the light L emitted from the light source 102, the number of reflections by the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112, and the like. It is set appropriately. However, if the angle is too small, the distance between the divided light Ls in the second direction D2 becomes short, and the illuminance cannot be sufficiently reduced. If the angle is too large, it is necessary to increase the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 accordingly. From the viewpoint of reducing the illuminance and reducing the size of the optical system 110, the inclination angles of the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 with respect to the second direction D2 are preferably 10 degrees or more and 45 degrees or less.

図３は、第１実施形態に係る距離計測装置の一部を表す模式図である。
図３では、距離計測装置１における光Ｌの進行が、模式的に表されている。なお、図３では、第１部材１１０ａへの入射時及び出射時における光Ｌの屈折は、省略されている。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a part of the distance measuring device according to the first embodiment.
In FIG. 3, the progress of the light L in the distance measuring device 1 is schematically shown. In FIG. 3, the refraction of the light L at the time of incident on the first member 110a and at the time of emission is omitted.

第１反射面１１１及び第２反射面１１２は、図２に表したように、それぞれ互いに異なる光学部材に設けられても良い。又は、第１反射面１１１及び第２反射面１１２は、図３に表したように、１つの第１部材１１０ａに設けられても良い。例えば、第１部材１１０ａの一方の面の一部には、コーティング（反射膜）Ｃ１が形成される。第１部材１１０ａの反対側の面の一部には、コーティングＣ２が形成される。コーティングＣ１は、光Ｌを部分的に透過させる。コーティングＣ２は、光Ｌを反射する。コーティングＣ１及びＣ２が、それぞれ第１反射面１１１及び第２反射面１１２として機能する。第１反射面１１１と第２反射面１１２との間において、第１部材１１０ａは、光Ｌを透過させる。例えば、第１部材１１０ａは、第１反射面１１１及び第２反射面１１２を有するプリズムである。第１部材１１０ａを用いることで、第１反射面１１１と第２反射面１１２の位置関係の調整が不要となる。例えば、距離計測装置１の製造が容易となる。第１反射面１１１と第２反射面１１２の位置関係のばらつきを低減でき、距離計測装置１の性能のばらつきを低減できる。 As shown in FIG. 2, the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 may be provided on different optical members. Alternatively, the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 may be provided on one first member 110a as shown in FIG. For example, a coating (reflection film) C1 is formed on a part of one surface of the first member 110a. A coating C2 is formed on a part of the opposite surface of the first member 110a. The coating C1 partially transmits the light L. The coating C2 reflects the light L. The coatings C1 and C2 function as the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112, respectively. The first member 110a transmits light L between the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112. For example, the first member 110a is a prism having a first reflecting surface 111 and a second reflecting surface 112. By using the first member 110a, it is not necessary to adjust the positional relationship between the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112. For example, the distance measuring device 1 can be easily manufactured. The variation in the positional relationship between the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 can be reduced, and the variation in the performance of the distance measuring device 1 can be reduced.

（第１変形例）
図４は、第１実施形態の第１変形例に係る距離計測装置の一部を表す斜視図である。
第１変形例に係る距離計測装置１ａでは、図４に表したように、回転部３０２に代えて、第１ミラー３１０が設けられている。第１ミラー３１０は、複数の反射面３１１を有するポリゴンミラーである。 (First modification)
FIG. 4 is a perspective view showing a part of the distance measuring device according to the first modification of the first embodiment.
In the distance measuring device 1a according to the first modification, as shown in FIG. 4, a first mirror 310 is provided in place of the rotating portion 302. The first mirror 310 is a polygon mirror having a plurality of reflecting surfaces 311.

第１反射面１１１及び第２反射面１１２によって反射された光Ｌは、１つの反射面３１１の一部に入射し、反射される。対象Ｏによって反射された光Ｌは、前記１つの反射面３１１の別の一部に入射し、受光素子２０２に向けて反射される。これにより、穴開きミラーやハーフミラー等を使わずに、反射された光Ｌを、対象Ｏへ照射される光Ｌから分離できる。光学的損失を小さくし、距離計測装置１ａのＳＮ比を向上できる。 The light L reflected by the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 is incident on a part of one reflecting surface 311 and reflected. The light L reflected by the object O is incident on another part of the one reflecting surface 311 and is reflected toward the light receiving element 202. As a result, the reflected light L can be separated from the light L radiated to the target O without using a perforated mirror, a half mirror, or the like. The optical loss can be reduced and the SN ratio of the distance measuring device 1a can be improved.

例えば、第１ミラー３１０は、第３方向Ｄ３に平行な第１軸ＡＸ１まわりに回転又は揺動する。前記１つの反射面３１１の前記一部と、前記１つの反射面３１１の前記別の一部と、を結ぶ方向は、第１軸ＡＸ１に平行である。駆動部３０１は、第１ミラー３１０を第１軸ＡＸ１まわりに回転させる。投光ユニット１００から発せられた光Ｌの進行方向は、第１ミラー３１０の回転に応じて変化する。 For example, the first mirror 310 rotates or swings around the first axis AX1 parallel to the third direction D3. The direction connecting the part of the one reflecting surface 311 and the other part of the one reflecting surface 311 is parallel to the first axis AX1. The drive unit 301 rotates the first mirror 310 around the first axis AX1. The traveling direction of the light L emitted from the light projecting unit 100 changes according to the rotation of the first mirror 310.

第１ミラー３１０を用いることで、光Ｌの反射面３１１への入射角が大きい場合でも、光Ｌを投光及び受光でき、第２方向Ｄ２における視野角を向上できる。 By using the first mirror 310, even when the incident angle of the light L on the reflecting surface 311 is large, the light L can be projected and received, and the viewing angle in the second direction D2 can be improved.

また、第１ミラー３１０として複数の反射面３１１のポリゴンミラーを用いる場合、それぞれの反射面３１１の第１軸ＡＸ１に対する傾きを、互いに異ならせても良い。これにより、反射面３１１ごとに、光Ｌの反射方向を異ならせ、第３方向Ｄ３おける視野角を向上できる。 Further, when a polygon mirror of a plurality of reflecting surfaces 311 is used as the first mirror 310, the inclinations of the respective reflecting surfaces 311 with respect to the first axis AX1 may be different from each other. As a result, the reflection direction of the light L can be made different for each reflection surface 311 and the viewing angle in the third direction D3 can be improved.

第１ミラー３１０は、１つの反射面３１１のみを有し、第１軸ＡＸ１まわりに回転する回転ミラーであっても良い。回転ミラーを用いることで、ポリゴンミラーを用いる場合に比べて、第１ミラー３１０の大型化を抑制しつつ、反射面３１１のサイズを大きくできる。これにより、距離計測装置１ａのＳＮ比を向上できる。 The first mirror 310 may be a rotating mirror having only one reflecting surface 311 and rotating around the first axis AX1. By using the rotating mirror, the size of the reflecting surface 311 can be increased while suppressing the increase in size of the first mirror 310 as compared with the case of using the polygon mirror. Thereby, the SN ratio of the distance measuring device 1a can be improved.

第１ミラー３１０は、１つの反射面３１１のみを有し、第１軸ＡＸ１まわりに揺動する揺動ミラーであっても良い。揺動ミラーを用いることで、ポリゴンミラーを用いる場合に比べて、第１ミラー３１０を小型化できる。 The first mirror 310 may be a swing mirror that has only one reflection surface 311 and swings around the first axis AX1. By using the swing mirror, the size of the first mirror 310 can be reduced as compared with the case of using the polygon mirror.

（第２変形例）
図５は、第１実施形態の第２変形例に係る距離計測装置の一部を表す模式図である。
第２変形例に係る距離計測装置１ｂでは、第１反射面１１１が、第１領域１１１ａ～第３領域１１１ｃを含む。第１領域１１１ａ～第３領域１１１ｃのそれぞれの光の透過率は、互いに異なる。 (Second modification)
FIG. 5 is a schematic diagram showing a part of the distance measuring device according to the second modification of the first embodiment.
In the distance measuring device 1b according to the second modification, the first reflecting surface 111 includes the first region 111a to the third region 111c. The light transmittances of the first region 111a to the third region 111c are different from each other.

図５では、距離計測装置１ｂにおける光Ｌの進行が、模式的に表されている。なお、図５では、第１反射面１１１への入射時及び出射時における光Ｌの屈折、第２反射面１１２への入射時及び出射時における光Ｌの屈折は、省略されている。例えば、光源１０２から発せられた光Ｌは、最初に、第１領域１１１ａに入射する。次に、第２反射面１１２によって反射された光Ｌは、第２領域１１１ｂに入射する。第２反射面１１２によってさらに反射された光Ｌは、第３領域１１１ｃに入射する。 In FIG. 5, the progress of the light L in the distance measuring device 1b is schematically shown. In FIG. 5, the refraction of light L at the time of incident on the first reflecting surface 111 and at the time of emission, and the refraction of light L at the time of incident on the second reflecting surface 112 and at the time of emission are omitted. For example, the light L emitted from the light source 102 first enters the first region 111a. Next, the light L reflected by the second reflecting surface 112 is incident on the second region 111b. The light L further reflected by the second reflecting surface 112 is incident on the third region 111c.

第１反射面１１１の光の透過率が一様な場合、第２領域１１１ｂを透過した光Ｌ２の照度は、第１領域１１１ａを透過した光Ｌ１の照度よりも小さい。第３領域１１１ｃを透過した光Ｌ３の照度は、第２領域１１１ｂを透過した光Ｌ２の照度よりも小さい。第１反射面１１１及び第２反射面１１２によって反射される回数が増えるほど、第１反射面１１１を透過した光の照度は低下する。光Ｌ１～Ｌ３の間では、照度のばらつきが存在する。 When the light transmittance of the first reflecting surface 111 is uniform, the illuminance of the light L2 transmitted through the second region 111b is smaller than the illuminance of the light L1 transmitted through the first region 111a. The illuminance of the light L3 transmitted through the third region 111c is smaller than the illuminance of the light L2 transmitted through the second region 111b. As the number of times reflected by the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 increases, the illuminance of the light transmitted through the first reflecting surface 111 decreases. There is a variation in illuminance between the lights L1 and L3.

距離計測装置１ｂでは、第１反射面１１１及び第２反射面１１２によって反射される回数が増えるに連れて、第１反射面１１１において、光Ｌが入射する領域の透過率が大きくなる。これにより、光Ｌ１～Ｌ３の間での照度のばらつきを低減できる。 In the distance measuring device 1b, as the number of times of reflection by the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 increases, the transmittance of the region where the light L is incident increases on the first reflecting surface 111. This makes it possible to reduce the variation in illuminance between the lights L1 and L3.

第１反射面１１１において、光の透過率が互いに異なる領域の数は、第１反射面１１１と第２反射面１１２の間での光Ｌの反射回数に応じて適宜変更可能である。光Ｌが第１反射面１１１及び第２反射面１１２のそれぞれによって複数回反射される場合、第１反射面１１１は、少なくとも３つの領域を含むことが好ましい。 The number of regions of the first reflecting surface 111 in which the light transmittances differ from each other can be appropriately changed according to the number of times the light L is reflected between the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112. When the light L is reflected a plurality of times by each of the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112, it is preferable that the first reflecting surface 111 includes at least three regions.

（第２実施形態）
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第２実施形態に係る距離計測装置の一部を表す側面図である。
図６（ａ）は、第３方向Ｄ３から距離計測装置２を見たときの様子を表す。図６（ｂ）は、第２方向Ｄ２から距離計測装置２を見たときの様子を表す。第２実施形態に係る距離計測装置２では、光学系１１０が、第３反射面１１３及び第４反射面１１４をさらに含む。また、光学系１１０は、平凹レンズ１１６を含まない。 (Second Embodiment)
6 (a) and 6 (b) are side views showing a part of the distance measuring device according to the second embodiment.
FIG. 6A shows a state when the distance measuring device 2 is viewed from the third direction D3. FIG. 6B shows a state when the distance measuring device 2 is viewed from the second direction D2. In the distance measuring device 2 according to the second embodiment, the optical system 110 further includes a third reflecting surface 113 and a fourth reflecting surface 114. Further, the optical system 110 does not include the plano-concave lens 116.

図６（ａ）に表したように、第１反射面１１１及び第２反射面１１２は、距離計測装置１と同様に、光Ｌを第２方向Ｄ２において複数に分割する。 As shown in FIG. 6A, the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 divide the light L into a plurality of pieces in the second direction D2, similarly to the distance measuring device 1.

図６（ｂ）に表したように、第３反射面１１３は、光Ｌを部分的に透過させる。すなわち、光Ｌの一部は、第３反射面１１３を透過する。光Ｌの別の一部は、第３反射面１１３によって反射される。 As shown in FIG. 6B, the third reflecting surface 113 partially transmits the light L. That is, a part of the light L passes through the third reflecting surface 113. Another portion of the light L is reflected by the third reflecting surface 113.

第４反射面１１４は、第３反射面１１３と対向している。第３反射面１１３によって反射された光Ｌは、第４反射面１１４に入射する。第４反射面１１４は、光Ｌを反射する。第４反射面１１４によって反射された光Ｌは、第３反射面１１３に再び入射する。光Ｌは、第３反射面１１３及び第４反射面１１４のそれぞれによって、複数回反射される。また、光Ｌは、第３反射面１１３に入射するたびに、部分的に透過する。 The fourth reflecting surface 114 faces the third reflecting surface 113. The light L reflected by the third reflecting surface 113 is incident on the fourth reflecting surface 114. The fourth reflecting surface 114 reflects the light L. The light L reflected by the fourth reflecting surface 114 re-enters the third reflecting surface 113. The light L is reflected a plurality of times by each of the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114. Further, the light L is partially transmitted each time it is incident on the third reflecting surface 113.

第３反射面１１３と第４反射面１１４の間で反射された光Ｌは、最終的に、第３反射面１１３に入射せずに、第１方向Ｄ１に向けて進行する。第３反射面１１３及び第４反射面１１４は、第２方向Ｄ２に平行であり、第１方向Ｄ１及び第３方向Ｄ３に対して傾斜している。このため、図６（ｂ）に表したように、光Ｌは、第３方向Ｄ３において複数に分割される。 The light L reflected between the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114 finally travels toward the first direction D1 without being incident on the third reflecting surface 113. The third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114 are parallel to the second direction D2 and are inclined with respect to the first direction D1 and the third direction D3. Therefore, as shown in FIG. 6B, the light L is divided into a plurality of pieces in the third direction D3.

第２実施形態に係る距離計測装置２によれば、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３のそれぞれにおいて、光Ｌが複数に分割される。このため、第１実施形態に比べて、光源１０２から発せられる光Ｌの照度を、さらに低減できる。例えば、第１実施形態に比べて、照度を維持したまま、光Ｌの出力をさらに高めることができる。 According to the distance measuring device 2 according to the second embodiment, the light L is divided into a plurality of light L in each of the second direction D2 and the third direction D3. Therefore, the illuminance of the light L emitted from the light source 102 can be further reduced as compared with the first embodiment. For example, as compared with the first embodiment, the output of the light L can be further increased while maintaining the illuminance.

図６（ａ）及び図６（ｂ）に表したように、第１反射面１１１及び第２反射面１１２によって反射された光が、第３反射面１１３及び第４反射面１１４に入射しても良い。又は、第３反射面１１３及び第４反射面１１４によって反射された光が、第１反射面１１１及び第２反射面１１２に入射しても良い。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the light reflected by the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 is incident on the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114. Is also good. Alternatively, the light reflected by the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114 may be incident on the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112.

例えば、光源１０２の発光面の第２方向Ｄ２における径は、発光面の第３方向Ｄ３における径よりも大きい。これにより、図６（ａ）及び図６（ｂ）に表したように、コリメータレンズ１１５透過直後において、光源１０２から発せられる光Ｌの第２方向Ｄ２における径（半値全幅）は、光Ｌの第３方向Ｄ３における径（半値全幅）よりも小さい。この場合、光Ｌは、最初に第１反射面１１１及び第２反射面１１２に入射することが好ましい。 For example, the diameter of the light emitting surface of the light source 102 in the second direction D2 is larger than the diameter of the light emitting surface in the third direction D3. As a result, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the diameter (full width at half maximum) of the light L emitted from the light source 102 in the second direction D2 immediately after the transmission of the collimator lens 115 is the same as that of the light L. It is smaller than the diameter (full width at half maximum) in the third direction D3. In this case, it is preferable that the light L first enters the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112.

一般的に、コリメータレンズ１１５の透過後、光Ｌが進行するほど、発光面の径が大きい方向に、光Ｌが広がりやすい。光Ｌが広がるほど、反射面のサイズも大きくする必要がある。発光面の第２方向Ｄ２における径が第３方向Ｄ３における径よりも大きい場合、コリメータレンズ１１５の透過後、光Ｌは、第３方向Ｄ３に比べて、第２方向Ｄ２に広がり易い。最初に、光Ｌが第３反射面１１３及び第４反射面１１４に入射する場合、第３方向Ｄ３において分割された光Ｌが、それぞれ第２方向Ｄ２に広がる。これにより、第１反射面１１１及び第２反射面１１２のそれぞれの第２方向Ｄ２におけるサイズ（あるいはＤ１－Ｄ２面内におけるサイズ）を大きくする必要がある。この結果、光学系１１０が大型化する。 Generally, as the light L progresses after being transmitted through the collimator lens 115, the light L tends to spread in the direction in which the diameter of the light emitting surface is large. As the light L spreads, it is necessary to increase the size of the reflecting surface. When the diameter of the light emitting surface in the second direction D2 is larger than the diameter in the third direction D3, the light L is more likely to spread in the second direction D2 than in the third direction D3 after being transmitted by the collimator lens 115. First, when the light L is incident on the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114, the light L divided in the third direction D3 spreads in the second direction D2, respectively. Therefore, it is necessary to increase the size (or the size in the D1-D2 plane) of each of the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 in the second direction D2. As a result, the optical system 110 becomes large.

最初に、第２方向Ｄ２における径が小さい状態で、光Ｌを第１反射面１１１及び第２反射面１１２に入射させることで、第１反射面１１１及び第２反射面１１２のそれぞれの第２方向Ｄ２におけるサイズ（あるいはＤ１－Ｄ２面内におけるサイズ）を小さくできる。この結果、光学系１１０を小型化できる。 First, light L is incident on the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 in a state where the diameter in the second direction D2 is small, so that the second of the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112, respectively. The size in direction D2 (or the size in the D1-D2 plane) can be reduced. As a result, the optical system 110 can be miniaturized.

第４反射面１１４は、第３反射面１１３と平行であっても良いし、第３反射面１１３に対して傾斜していても良い。第３反射面１１３と第４反射面１１４との間の角度は、２０度未満が好ましい。例えば、第１反射面１１１と第２反射面１１２は、互いに平行であり、第３反射面１１３と第４反射面１１４は、互いに平行である。第１反射面１１１及び第２反射面１１２の法線方向は、第３反射面１１３と第４反射面１１４の法線方向と直交する。 The fourth reflecting surface 114 may be parallel to the third reflecting surface 113, or may be inclined with respect to the third reflecting surface 113. The angle between the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114 is preferably less than 20 degrees. For example, the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 are parallel to each other, and the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114 are parallel to each other. The normal directions of the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 are orthogonal to the normal directions of the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114.

第３反射面１１３の光の透過率が小さすぎる又は大きすぎると、分割された光Ｌの照度のばらつきが大きくなる。分割された光Ｌの照度のばらつきを低減するために、第３反射面１１３の光の透過率は、１０％以上４０％以下が好ましい。第４反射面１１４の光の透過率は、第３反射面１１３の光の透過率よりも低い。対象Ｏに当たる光量を大きくするために、第４反射面１１４における光の反射率は、９０％以上が好ましい。 If the light transmittance of the third reflecting surface 113 is too small or too large, the variation in the illuminance of the divided light L becomes large. In order to reduce the variation in the illuminance of the divided light L, the light transmittance of the third reflecting surface 113 is preferably 10% or more and 40% or less. The light transmittance of the fourth reflecting surface 114 is lower than the light transmittance of the third reflecting surface 113. In order to increase the amount of light that hits the object O, the reflectance of the light on the fourth reflecting surface 114 is preferably 90% or more.

第３反射面１１３及び第４反射面１１４の第２方向Ｄ２に対する傾斜角度は、光源１０２から発せられる光Ｌの幅、第３反射面１１３及び第４反射面１１４による反射回数などに応じて、適宜設定される。ただし、角度が小さすぎると、分割された光Ｌ同士の間の第３方向Ｄ３における距離が近くなるため、照度を十分に低減できない。角度が大きすぎると、第３反射面１１３及び第４反射面１１４を大きくする必要がある。照度の低減及び光学系１１０の小型化の観点から、第３反射面１１３及び第４反射面１１４の第２方向Ｄ２に対する傾斜角度は、１０度以上４５度以下が好ましい。 The tilt angle of the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114 with respect to the second direction D2 depends on the width of the light L emitted from the light source 102, the number of reflections by the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114, and the like. It is set appropriately. However, if the angle is too small, the distance between the divided light Ls in the third direction D3 becomes short, so that the illuminance cannot be sufficiently reduced. If the angle is too large, it is necessary to increase the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114. From the viewpoint of reducing the illuminance and reducing the size of the optical system 110, the inclination angle of the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114 with respect to the second direction D2 is preferably 10 degrees or more and 45 degrees or less.

第１反射面１１１の光透過率は、第３反射面１１３の光透過率と実質的に同じでも良いし、第３反射面１１３の光透過率とは異なっていても良い。「実質的に同じ」は、２つの反射面の光透過率が完全に同じ場合と、光透過率の差が２０％以下である場合と、を含む。 The light transmittance of the first reflecting surface 111 may be substantially the same as the light transmittance of the third reflecting surface 113, or may be different from the light transmittance of the third reflecting surface 113. "Substantially the same" includes the case where the light transmittances of the two reflecting surfaces are completely the same and the case where the difference in light transmittance is 20% or less.

第１反射面１１１及び第２反射面１１２のそれぞれによる光Ｌの反射回数は、第３反射面１１３及び第４反射面１１４のそれぞれによる光Ｌの反射回数と同じでも良い。第１反射面１１１及び第２反射面１１２のそれぞれによる光Ｌの反射回数は、第３反射面１１３及び第４反射面１１４のそれぞれによる光Ｌの反射回数と異なっていても良い。 The number of times the light L is reflected by each of the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 may be the same as the number of times the light L is reflected by each of the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114. The number of times the light L is reflected by each of the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 may be different from the number of times the light L is reflected by each of the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114.

例えば、第１反射面１１１の光透過率は、第３反射面１１３の光透過率と実質的に同じである。第１反射面１１１及び第２反射面１１２のそれぞれによる光Ｌの反射回数は、第３反射面１１３及び第４反射面１１４のそれぞれによる光Ｌの反射回数と同じである。この場合、第１反射面１１１と第３反射面１１３に同じ光学部材を用い、第２反射面１１２と第４反射面１１４に同じ光学部材を用いることができる。例えば、距離計測装置２の製造が容易となり、距離計測装置２のコストを低減できる。 For example, the light transmittance of the first reflecting surface 111 is substantially the same as the light transmittance of the third reflecting surface 113. The number of times the light L is reflected by each of the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 is the same as the number of times the light L is reflected by each of the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114. In this case, the same optical member can be used for the first reflecting surface 111 and the third reflecting surface 113, and the same optical member can be used for the second reflecting surface 112 and the fourth reflecting surface 114. For example, the distance measuring device 2 can be easily manufactured, and the cost of the distance measuring device 2 can be reduced.

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第２実施形態に係る距離計測装置の一部を表す模式図である。
例えば図７（ａ）及び図７（ｂ）に表したように、第１反射面１１１及び第２反射面１１２は、図３と同様に、１つの第１部材１１０ａに設けられる。第３反射面１１３及び第４反射面１１４は、１つの第２部材１１０ｂに設けられる。すなわち、第２部材１１０ｂの一方の面の一部には、コーティングＣ３が形成される。第２部材１１０ｂの反対側の面の一部には、コーティングＣ４が形成される。コーティングＣ３は、光Ｌを部分的に透過させる。コーティングＣ４は、光Ｌを反射する。コーティングＣ３及びＣ４が、それぞれ第３反射面１１３及び第４反射面１１４として機能する。 7 (a) and 7 (b) are schematic views showing a part of the distance measuring device according to the second embodiment.
For example, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 are provided on one first member 110a as in FIG. The third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114 are provided on one second member 110b. That is, the coating C3 is formed on a part of one surface of the second member 110b. A coating C4 is formed on a part of the opposite surface of the second member 110b. The coating C3 partially transmits the light L. The coating C4 reflects light L. The coatings C3 and C4 function as the third reflective surface 113 and the fourth reflective surface 114, respectively.

第１部材１１０ａは、第１反射面１１１と第２反射面１１２との間において、光Ｌを透過させる。第２部材１１０ｂは、第３反射面１１３と第４反射面１１４との間において、光Ｌを透過させる。例えば、第１部材１１０ａ及び第２部材１１０ｂは、プリズムである。第１部材１１０ａ及び第２部材１１０ｂを用いることで、第１反射面１１１と第２反射面１１２の位置関係の調整、及び第３反射面１１３と第４反射面１１４の位置関係の調整が不要となる。例えば、距離計測装置２の製造が容易となる。距離計測装置２の性能のばらつきを低減できる。 The first member 110a transmits light L between the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112. The second member 110b transmits light L between the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114. For example, the first member 110a and the second member 110b are prisms. By using the first member 110a and the second member 110b, it is not necessary to adjust the positional relationship between the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112, and to adjust the positional relationship between the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114. It becomes. For example, the distance measuring device 2 can be easily manufactured. It is possible to reduce variations in the performance of the distance measuring device 2.

距離計測装置２において、投光ユニット１００から発せられる光Ｌの進行方向は、図２に表した距離計測装置１と同様に、回転部３０２によって変化されても良い。又は、光Ｌの進行方向は、図４に表した距離計測装置１ａと同様に、第１ミラー３１０によって変化されても良い。例えば、第１ミラー３１０は、ポリゴンミラー、回転ミラー、又は揺動ミラーのいずれかから選択される。 In the distance measuring device 2, the traveling direction of the light L emitted from the light projecting unit 100 may be changed by the rotating unit 302 as in the distance measuring device 1 shown in FIG. Alternatively, the traveling direction of the light L may be changed by the first mirror 310 in the same manner as in the distance measuring device 1a shown in FIG. For example, the first mirror 310 is selected from any of polygon mirrors, rotary mirrors, and swing mirrors.

（第１変形例）
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第２実施形態の第１変形例に係る距離計測装置の一部を表す模式図である。
第１変形例に係る距離計測装置２ａでは、図８（ａ）に表したように、第１反射面１１１が、距離計測装置１ｂと同様に、第１領域１１１ａ～第３領域１１１ｃを含む。第１領域１１１ａ～第３領域１１１ｃのそれぞれの光の透過率は、互いに異なる。これにより、第１反射面１１１を透過した光Ｌ１～Ｌ３の間での照度のばらつきを低減できる。 (First modification)
8 (a) and 8 (b) are schematic views showing a part of the distance measuring device according to the first modification of the second embodiment.
In the distance measuring device 2a according to the first modification, as shown in FIG. 8A, the first reflecting surface 111 includes the first region 111a to the third region 111c, similarly to the distance measuring device 1b. The light transmittances of the first region 111a to the third region 111c are different from each other. As a result, it is possible to reduce the variation in illuminance between the light L1 to L3 transmitted through the first reflecting surface 111.

また、第３反射面１１３は、第４領域１１３ｄ～第６領域１１３ｆを含む。第４領域１１３ｄ～第６領域１１３ｆのそれぞれの光の透過率は、互いに異なる。 Further, the third reflecting surface 113 includes the fourth region 113d to the sixth region 113f. The light transmittances of the fourth region 113d to the sixth region 113f are different from each other.

図８では、距離計測装置２ａにおける光Ｌの進行が、模式的に表されている。なお、図８では、第１反射面１１１～第４反射面１１４のそれぞれへの入射時及び出射時における光Ｌの屈折は、省略されている。例えば図８に表したように、第１反射面１１１及び第２反射面１１２によって分割された光Ｌは、最初に、第４領域１１３ｄに入射する。次に、第４反射面１１４によって反射された光Ｌは、第５領域１１３ｅに入射する。第４反射面１１４によってさらに反射された光Ｌは、第６領域１１３ｆに入射する。 In FIG. 8, the progress of the light L in the distance measuring device 2a is schematically shown. In addition, in FIG. 8, the refraction of the light L at the time of incident and at the time of emission to each of the first reflecting surface 111 to the fourth reflecting surface 114 is omitted. For example, as shown in FIG. 8, the light L divided by the first reflecting surface 111 and the second reflecting surface 112 first enters the fourth region 113d. Next, the light L reflected by the fourth reflecting surface 114 is incident on the fifth region 113e. The light L further reflected by the fourth reflecting surface 114 is incident on the sixth region 113f.

第３反射面１１３の光の透過率が一様な場合、第５領域１１３ｅを透過した光Ｌ５の照度は、第４領域１１３ｄを透過した光Ｌ４の照度よりも小さい。第６領域１１３ｆを透過した光Ｌ６の照度は、第５領域１１３ｅを透過した光Ｌ５の照度よりも小さい。第３反射面１１３及び第４反射面１１４によって反射される回数が増えるほど、第３反射面１１３を透過した光の照度は低下する。 When the light transmittance of the third reflecting surface 113 is uniform, the illuminance of the light L5 transmitted through the fifth region 113e is smaller than the illuminance of the light L4 transmitted through the fourth region 113d. The illuminance of the light L6 transmitted through the sixth region 113f is smaller than the illuminance of the light L5 transmitted through the fifth region 113e. As the number of times reflected by the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114 increases, the illuminance of the light transmitted through the third reflecting surface 113 decreases.

第３反射面１１３では、第３反射面１１３及び第４反射面１１４によって反射される回数が増えるに連れて、光Ｌが入射する領域の透過率が大きくなる。これにより、光Ｌ４～Ｌ６の間での照度のばらつきを低減できる。 In the third reflecting surface 113, the transmittance of the region where the light L is incident increases as the number of times of reflection by the third reflecting surface 113 and the fourth reflecting surface 114 increases. This makes it possible to reduce the variation in illuminance between the lights L4 and L6.

以上で説明した投光ユニット又は距離計測装置によれば、光源１０２から発せられる光Ｌの強度を高めた場合でも、光Ｌの照度を低減できる。例えば、照度を維持したまま、光量を増大させることができる。 According to the light projecting unit or the distance measuring device described above, the illuminance of the light L can be reduced even when the intensity of the light L emitted from the light source 102 is increased. For example, the amount of light can be increased while maintaining the illuminance.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been exemplified above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof. In addition, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

１，１ａ，２，２ａ：距離計測装置、 １００：投光ユニット、 １０１：回路部、 １０２：光源、 １１０：光学系、 １１０ａ：第１部材、 １１０ｂ：第２部材、 １１１：第１反射面、 １１１ａ：第１領域、 １１１ｂ：第２領域、 １１１ｃ：第３領域、 １１２：第２反射面、 １１３：第３反射面、 １１３ｄ：第４領域、 １１３ｅ：第５領域、 １１３ｆ：第６領域、 １１４：第４反射面、 １１５：コリメータレンズ、 １１６：平凹レンズ、 ２００：受光ユニット、 ２０１：光学系、 ２０２：受光素子、 ２０３：計測回路、 ２０４：認識システム、 ３０１：駆動部、 ３０２：回転部、 ３０３：ケース、 ３１０：第１ミラー、 ３１１：反射面、 ＡＸ１：第１軸、 Ｃ１～Ｃ４：コーティング、 Ｄ１：第１方向、 Ｄ２：第２方向、 Ｄ３：第３方向、 Ｌ，Ｌ１～Ｌ６：光、 Ｏ：対象 1,1a, 2,2a: Distance measuring device, 100: Floodlight unit, 101: Circuit unit, 102: Light source, 110: Optical system, 110a: First member, 110b: Second member, 111: First reflecting surface , 111a: 1st region, 111b: 2nd region, 111c: 3rd region, 112: 2nd reflective surface, 113: 3rd reflective surface, 113d: 4th region, 113e: 5th region, 113f: 6th region , 114: 4th reflective surface, 115: collimeter lens, 116: plano-concave lens, 200: light receiving unit, 201: optical system, 202: light receiving element, 203: measurement circuit, 204: recognition system, 301: drive unit, 302: Rotating part, 303: Case, 310: 1st mirror, 311: Reflective surface, AX1: 1st axis, C1 to C4: Coating, D1: 1st direction, D2: 2nd direction, D3: 3rd direction, L, L1 to L6: light, O: target

Claims (11)

対象に光を当てる投光ユニットと、
前記対象によって反射された前記光を検出する受光ユニットと、
を備え、
前記投光ユニットは、
光を発する光源と、
前記光を部分的に透過させる第１反射面と、
前記第１反射面と対向し、前記光を反射する第２反射面と、
を含み、
前記光は、前記第１反射面及び前記第２反射面のそれぞれによって複数回反射される、距離計測装置。 A floodlight unit that shines light on the target,
A light receiving unit that detects the light reflected by the object, and
Equipped with
The floodlight unit is
A light source that emits light and
The first reflecting surface that partially transmits the light,
A second reflecting surface that faces the first reflecting surface and reflects the light,
Including
A distance measuring device in which the light is reflected a plurality of times by each of the first reflecting surface and the second reflecting surface. 前記光源は、第１方向に向けて光を発し、
前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記第１方向と、前記第１方向に垂直な第２方向と、に対して傾斜した、請求項１記載の距離計測装置。 The light source emits light in the first direction.
The distance measuring device according to claim 1, wherein the first reflecting surface and the second reflecting surface are inclined with respect to the first direction and the second direction perpendicular to the first direction. 前記投光ユニットは、
前記光を部分的に透過させる第３反射面と、
前記第３反射面と対向し、前記光を反射する第４反射面と、
をさらに含み、
前記第３反射面及び前記第４反射面は、前記第１方向と、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な第３方向と、に対して傾斜し、
前記光は、前記第３反射面及び前記第４反射面のそれぞれによって複数回反射される、請求項２記載の距離計測装置。 The floodlight unit is
A third reflecting surface that partially transmits the light,
A fourth reflecting surface that faces the third reflecting surface and reflects the light,
Including
The third reflecting surface and the fourth reflecting surface are inclined with respect to the first direction and the third direction perpendicular to the first direction and the second direction.
The distance measuring device according to claim 2, wherein the light is reflected a plurality of times by each of the third reflecting surface and the fourth reflecting surface. 前記光源の発光面の前記第２方向における径は、前記発光面の前記第３方向における径よりも大きく、
前記第３反射面及び前記第４反射面には、前記第１反射面及び前記第２反射面によって反射された前記光が入射する、請求項３記載の距離計測装置。 The diameter of the light emitting surface of the light source in the second direction is larger than the diameter of the light emitting surface in the third direction.
The distance measuring device according to claim 3, wherein the light reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface is incident on the third reflecting surface and the fourth reflecting surface. 前記第１反射面における前記光の透過率は、前記第３反射面における前記光の透過率と実質的に同じである、請求項３又は４に記載の距離計測装置。 The distance measuring device according to claim 3 or 4, wherein the light transmittance on the first reflecting surface is substantially the same as the light transmittance on the third reflecting surface. 前記第１反射面、前記第２反射面、前記第３反射面、及び前記第４反射面のそれぞれにおける前記光の反射回数は、同じである、請求項３～５のいずれか１つに記載の距離計測装置。 The number of times the light is reflected on each of the first reflecting surface, the second reflecting surface, the third reflecting surface, and the fourth reflecting surface is the same, according to any one of claims 3 to 5. Distance measuring device. 前記投光ユニットは、コリメータレンズをさらに含み、
前記第１反射面及び前記第２反射面には、前記コリメータレンズを通過した前記光が入射する、請求項１～６のいずれか１つに記載の距離計測装置。 The floodlight unit further includes a collimator lens.
The distance measuring device according to any one of claims 1 to 6, wherein the light that has passed through the collimator lens is incident on the first reflecting surface and the second reflecting surface. 前記第１反射面及び前記第２反射面を有する第１部材を備えた請求項１～７のいずれか１つに記載の距離計測装置。 The distance measuring device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a first member having the first reflecting surface and the second reflecting surface. 可動の第１ミラーをさらに備え、
前記第１反射面及び前記第２反射面によって反射された前記光は、前記第１ミラーの一部に入射して、前記対象に向けて反射され、
前記対象によって反射された前記光は、前記第１ミラーの別の一部に入射して、前記受光ユニットに向けて反射される、請求項１～８のいずれか１つに記載の距離計測装置。 Further equipped with a movable first mirror,
The light reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface is incident on a part of the first mirror and reflected toward the target.
The distance measuring device according to any one of claims 1 to 8, wherein the light reflected by the object is incident on another part of the first mirror and reflected toward the light receiving unit. .. 前記第１ミラーは、第１軸まわりに回転又は揺動し、
前記第１ミラーの前記一部と、前記第１ミラーの前記別の一部と、を結ぶ方向は、前記第１軸に平行である、請求項９記載の距離計測装置。 The first mirror rotates or swings around the first axis and
The distance measuring device according to claim 9, wherein the direction connecting the part of the first mirror and the other part of the first mirror is parallel to the first axis. 前記第１ミラーは、ポリゴンミラー、回転ミラー、又は揺動ミラーである、請求項９又は１０に記載の距離計測装置。 The distance measuring device according to claim 9, wherein the first mirror is a polygon mirror, a rotation mirror, or a swing mirror.
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