JP7162227B2 - 距離測定装置 - Google Patents

Description

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。

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、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や、三角測量法を利用した方式等が知られている。

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距離測定装置が記載されている。この距離測定装置では、ミラーの回転軸に沿って入射されたレーザ光が、ミラーによって反射されて、測距領域に照射される。測距領域に存在する物体によって反射されたレーザ光の反射光は、照射時の光路を逆行して、ミラーに入射する。その後、反射光は、ミラーで反射されて、集光レンズへと導かれ、光検出器に集光される。

特開平０６－２１４０２７号公報

上記構成の距離測定装置では、装置内部で生じ光検出器へと入射する内部迷光が、距離の測定精度において問題となる。

測距領域で反射され光検出器へと入射する反射光の強度は、距離測定装置から測距領域までの距離の２乗に反比例する。このため、測定距離が長くなるほど、反射光の強度は弱くなる。他方、内部迷光は、たとえば、装置内部の光学系を構成する各部材の表面反射等によって生じる。このため、内部迷光が光検出器に入射するまでの光学距離は、反射光が光検出器に入射するまでの光学距離に比べて、顕著に短い。

通常、装置内部の光学系には、内部迷光を極力抑制するために、光学系の各部材に表面反射を抑制するための構成（反射防止膜）等が施されている。しかし、この構成によっても、内部迷光を完全に無くすことはできず、微量の内部迷光が生じてしまう。ところが、上記のように、内部迷光が光検出器に入射するまでの光学距離は、測距領域から光検出器へと入射する反射光の光学距離に比べて顕著に短い。このため、微量の内部迷光であっても、反射光の検出に大きな影響を与えてしまう。

かかる課題に鑑み、本発明は、測距に対する内部迷光の影響を、より確実に抑制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。

本発明の主たる態様は、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、レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射された前記レーザ光を略平行光に収束させるレンズと、前記光源から出射された前記レーザ光の光路に配置され前記光路の周囲を覆う筒状の遮光部材と、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、前記遮光部材の外側を通る前記反射光を前記光検出器に集光する集光レンズと、固定部と、回転中心軸について回転可能に前記固定部に支持された回転部と、を備える。前記遮光部材は、前記レーザ光の出口が前記回転中心軸から離れる方向を向くように前記回転部に配置される。距離測定装置は、前記回転部が所定の回転位置にあるときに前記出口に対向する不透明領域を備え、前記不透明領域に、前記出口から出射される前記レーザ光の一部を反射して前記遮光部材の前記出口側の端部の外側に指向させる凹部または凸部が設けられている。

本態様に係る距離測定装置によれば、遮光部材によって、レーザ光の光路から装置内部にレーザ光が漏れ出ることが防がれる。これにより、内部迷光が光検出器に到達することをより確実に抑止できる。よって、測距に対する内部迷光の影響を、より確実に抑制することができる。また、凹部または凸部によって生じる内部迷光によって、光源および光検出器の劣化を検出することができ、適宜、劣化に基づく報知を行うことができる。これにより、距離測定装置を安定的に動作させることができる。また、凹部または凸部の形状により、内部迷光の光量を容易に制御でき、たとえば、光検出器が飽和しない程度の光量に内部迷光を制御することができる。さらに、凹部または凸部は劣化しにくいため、安定的に、内部迷光を発生させ続けることができる。

以上のとおり、本発明に係る距離測定装置によれば、測距に対する内部迷光の影響を、より確実に抑制することが可能な距離測定装置を提供できる。

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１は、実施形態に係る、カバーが外された状態の距離測定装置の構成を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係る、カバーが装着された状態の距離測定装置の構成を示す斜視図である。 図３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４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る、遮光部材の構成を示す斜視図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る、遮光部材の出口が正面方向を向いたときの遮光部材の出口から出射されるレーザ光の状態を模式的に示す上面図および側面図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る、カバーの内側面に設けられた不透明領域の構成例を模式的に示す斜視図である。 図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る、遮光部材の出口が図６（ａ）の不透明領域に対向したときの遮光部材の出口から出射されるレーザ光の状態を模式的に示す上面図および側面図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る、遮光部材の出口が図６（ｂ）の不透明領域に対向したときの遮光部材の出口から出射されるレーザ光の状態を模式的に示す上面図および側面図である。 図９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１０（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る、不透明領域にレーザ光を照射することにより行われる制御を示すフローチャートである。 図１１（ａ）～（ｅ）は、それぞれ、変更例に係る不透明領域の構成を模式的に示す図である。

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。

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。

図１は、カバー４０が外された状態の距離測定装置１の構成を示す斜視図であり、図２は、カバー４０が装着された状態の距離測定装置１の構成を示す斜視図である。

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、筒状の遮光部材３０がＸ軸に平行に突出している。遮光部材３０のＸ軸正側の端部（出口）から測距領域に向かってレーザ光（投射光）が投射される。遮光部材３０は、レーザ光の出口（Ｘ軸正側の端部）が回転中心軸Ｒ１０から離れる方向を向くように回転部２０に配置されている。ここでは、遮光部材３０が回転中心軸Ｒ１０から放射状に延びている。測距領域で反射されたレーザ光の反射光は、開口２２ａから遮光部材３０の周囲を通って内部に取り込まれる。

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、遮光部材３０が回転中心軸Ｒ１０を中心に回転する。これにより、遮光部材３０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。

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度の略全範囲に存在する物体までの距離を計測できる。

図２を参照して、回転部２０の上方および側方を覆うレーザ光が透過するカバー４０が、固定部１０に設置される。カバー４０は、レーザ光は透過し、それ以外の波長の光は透過しないような樹脂等の材料によって構成される。カバー４０は、有底円筒状の胴部４０ａと、胴部４０ａからＺ軸負方向に突出した６つの鍔部４０ｂとを備える。６つの鍔部４０ｂは、胴部４０ａの周方向に等間隔で設けられている。各鍔部４０ｂは、固定部１０側に形成された凹部１０ａに嵌まる。また、各鍔部４０ｂに設けられた抜き孔４０ｃが凹部１０ａに形成された突片１０ｂに係合する。これにより、カバー４０が固定部１０に固定される。

図１の遮光部材３０から出射されたレーザ光は、胴部４０ａの側面を透過して測距領域に投射される。また、測距領域に存在する物体によって反射されたレーザ光の反射光は、胴部４０ａの側面を透過して、図１の開口２２ａに取り込まれる。

図３は、距離測定装置１の構成を示す断面図である。

図３には、図２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３では、光源５１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。

図３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、底板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、円形皿状の底板１４で塞がれる。

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。

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。

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５４を回転中心軸Ｒ１０について回転させる駆動部を構成する。

なお、回転部２０の回転位置は、図示しない位置検出手段によって検出される。たとえば、回転中心軸Ｒ１０を中心とする周方向に沿って支持部材２１に形成されたスリットの位置が、フォトカプラで検出される。これにより、回転部２０の回転位置が検出される。

距離測定装置１は、光学系の構成として、光源５１と、コリメータレンズ５２と、ホルダ５３と、ミラー５４と、集光レンズ５５と、フィルタ５６と、光検出器５７と、を備えている。光源５１は、コリメータレンズ５２とともにホルダ５３に保持されている。

光源５１は、所定波長のレーザ光を出射する。光源５１は、たとえば半導体レーザである。光源５１の出射光軸は、Ｚ軸に平行である。光源５１から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ５２によって平行光化される。コリメータレンズ５２は、光源５１から出射されたレーザ光を略平行光に収束させる。コリメータレンズ５２は、たとえば、非球面レンズによって構成される。平行光化されたレーザ光は、集光レンズ５５の上方に配置されたミラー５４に入射する。

光源５１とコリメータレンズ５２は、ホルダ５３に保持された状態で、集光レンズ５５に設置される。集光レンズ５５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５３が嵌め込まれて設置されている。光源５１とコリメータレンズ５２は、ホルダ５３の各収容部に、略隙間無く嵌め込まれて設置される。

ミラー５４は、片面に反射面５４ａを有する反射ミラーである。反射面５４ａの中心位置は、回転中心軸Ｒ１０に略整合している。反射面５４ａは、Ｙ軸方向に細長い長方形の形状を有する。ミラー５４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、反射面５４ａと回転中心軸Ｒ１０との角度が４５°となるように、回転部２０の支持部材２２に設置されている。

コリメータレンズ５２を介してミラー５４に入射したレーザ光は、ミラー５４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。

なお、本実施形態では、光源５１から出射されたレーザ光の光路の周囲を覆う筒状の遮光部材３０が、回転部２０の支持部材２２に設置されている。

図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、遮光部材３０の構成を示す斜視図である。図４（ａ）は、遮光部材３０をＺ軸正側から見たときの斜視図であり、図４（ｂ）は、遮光部材３０をＺ軸負側から見たときの斜視図である。

遮光部材３０は、樹脂等の不透明な材料から構成されている。遮光部材３０は、円筒状の筒部３１と、筒部３１のＸ軸負側の下面に形成された台座部３２とを備える。筒部３１のＸ軸正側の端縁は、筒部３１の中心軸Ａ１０に垂直な端面３３となっている。筒部３１のＸ軸負側の端縁は、筒部３１の中心軸Ａ１０に対してＸ－Ｚ平面に平行な方向に傾いた傾斜面３４となっている。筒部３１には、端面３３から傾斜面３４に貫通する円形の貫通孔３５が形成されている。これにより、端面３３に開口３３ａが形成され、傾斜面３４に開口３４ａが形成されている。貫通孔３５の中心軸は、筒部３１の中心軸Ａ１０に一致する。

台座部３２は、Ｘ－Ｙ平面に平行な下面３６を備える。台座部３２には、下面３６からＺ軸正方向に延びる円形の孔３７が形成されている。これにより、下面３６に開口３６ａが形成されている。孔３７は、筒部３１の貫通孔３５に繋がっている。

図３に戻り、遮光部材３０は、台座部３２の下面３６が略隙間なくホルダ５３の上面に対向し、且つ、傾斜面３４に形成された開口３４ａがミラー５４の反射面５４ａで塞がれるようにして、支持部材２２に設置される。図３に示すように、遮光部材３０の傾斜面３４は、ミラー５４と同じ傾き角となっている。すなわち、傾斜面３４は、ミラー５４の傾きに沿っている。

コリメータレンズ５２を透過したレーザ光は、遮光部材３０の開口３６ａから遮光部材３０の内部に進入し、遮光部材３０の孔３７を通ってミラー５４に入射する。その後、レーザ光は、ミラー５４でＸ軸正方向に反射され、遮光部材３０の貫通孔３５を通って、端面３３の開口３３ａからＸ軸正方向に出射される。遮光部材３０の開口３６ａは、遮光部材３０に対するレーザ光の入口であり、遮光部材３０の開口３３ａは、遮光部材３０に対するレーザ光の出口である。開口３３ａから出射されたレーザ光は、カバー４０の側面を透過して、測距領域に投射される。

測距領域に物体が存在する場合、開口３３ａ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、開口２２ａへと向かう。開口２２ａへ向かう反射光のうち、遮光部材３０の外側を通る反射光が、開口２２ａから取り込まれ、ミラー５４に導かれる。その後、反射光は、ミラー５４によってＺ軸負方向に反射される。ミラー５４で反射された反射光は、集光レンズ５５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５６に入射する。こうして、反射光は、フィルタ５６を介して、光検出器５７に収束される。フィルタ５６は、光源５１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５７は、受光光量に応じた検出信号を出力する。光検出器５７は、たとえば、アバランシェフォトダイオードである。光検出器５７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。

なお、本実施形態では、集光レンズ５５に光源５１およびコリメータレンズ５２が設置され、さらに、遮光部材３０が配置される構成のため、開口２２ａに向かう反射光の一部は、遮光部材３０とホルダ５３によって遮光され、光検出器５７へと集光されない。たとえば、図３に一点鎖線で示した範囲の反射光は、その大部分が、遮光部材３０とホルダ５３によって遮光される。しかしながら、本実施形態では、ミラー５４と開口２２ａがＹ軸方向に長い形状であり、且つ、集光レンズ５５の有効径がミラー５４の長辺方向の幅と略同じに設定されている。このため、遮光部材３０に対してＹ軸方向に外れた領域を進む反射光は、集光レンズ５５によって光検出器５７に集光される。これにより、十分な光量の反射光を光検出器５７に導くことができる。

図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、遮光部材３０の出口（開口３３ａ）が正面方向であるＸ軸正方向を向いたときの遮光部材３０の出口（開口３３ａ）から出射されるレーザ光の状態を模式的に示す上面図および側面図である。

図５（ａ）は、Ｘ－Ｙ平面に平行な平面で筒部３１のＺ軸方向の中央位置を切断したときの断面図であり、図５（ｂ）は、Ｘ－Ｚ平面に平行な平面で筒部３１のＹ軸方向の中央位置を切断したときの断面図である。図５（ａ）、（ｂ）において、実線の矢印は、開口３３ａから出射されるレーザ光を示し、点線の矢印は、カバー４０の内側面で反射されたレーザ光を示している。

開口３３ａからカバー４０に向かうレーザ光の大部分は、カバー４０を透過して測距領域へと投射される。しかし、一部のレーザ光は、カバー４０の内側面または外側面で反射されてカバー４０の内部に向かう。遮光部材３０が配置されていない場合、この一部のレーザ光は、内部迷光となって、光検出器５７に入射し得る。

これに対し、本実施形態では、遮光部材３０が配置されているため、カバー４０の内側面または外側面で反射された一部のレーザ光は、略全てが開口３３ａを通って遮光部材３０の内部へと進む。よって、この一部のレーザ光が内部迷光となって光検出器５７に入射することが抑止される。これにより、測距領域からの反射光を精度良く検出でき、測距をより正確に行うことができる。本発明者らの検証によると、図３のように遮光部材３０を配置することにより、内部迷光による光検出器５７の検出信号を略ゼロレベルにまで抑制できた。

ところで、距離測定装置１では、経年変化等の要因により、光源５１および光検出器５７に劣化が生じ得る。したがって、距離測定装置１では、このような劣化を検出して報知する等の制御が求められる。

そこで、本実施形態では、光源５１および光検出器５７の劣化を検出するための構成が設けられている。具体的には、回転部２０が所定の回転位置にあるときに、内部迷光を積極的に生じさせる構成が設けられている。上記のように、本実施形態では、遮光部材３０によって、光検出器５７に入射する内部迷光の光量を略ゼロに抑えることができる。したがって、回転部２０が所定の回転位置にあるときに、所定光量の内部迷光を発生させると、このタイミングで光検出器５７から出力される検出信号は、発生させた内部迷光に基づくものとなる。よって、この検出信号に基づいて、光源５１および光検出器５７の劣化を検出することができる。

本実施形態では、図３に示すように、カバー４０の正面に対して反対側、すなわちＸ軸負側の内側面に、不透明領域ＯＲ１が設けられている。図３の状態から回転部２０が１８０度回転すると、遮光部材３０の開口３３ａ（出口）が、不透明領域ＯＲ１に対向する。このタイミングで光源５１がパルス発光されても、開口３３ａから出射されたレーザ光は、不透明領域ＯＲ１によって遮光されてカバー４０の外部に出射されない。

ここで、不透明領域ＯＲ１には、遮光部材３０の開口３３ａ（出口）から出射されるレーザ光の一部を反射して遮光部材３０の開口３３ａ（出口）側の端部の外側に指向させる構造が設けられている。本実施形態では、この構造として、凹部が不透明領域ＯＲ１に設けられている。

図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、カバー４０の内側面に設けられた不透明領域ＯＲ１の構成例を模式的に示す斜視図である。便宜上、図６（ａ）、（ｂ）では、カバー４０が単純な円筒形状で示されている。

図６（ａ）の構成例では、カバー４０の内側面の不透明領域ＯＲ１に対応する位置に凹部が形成され、この凹部に不透明な部材（以下、「不透明部材」という）４１が嵌め込まれて設置されている。不透明部材４１は、たとえば、樹脂等の材料からなっている。不透明部材４１は、カバー４０の内側面の周方向において、一定の幅を有する。

不透明部材４１の内側面には、周方向の中央位置に、Ｚ軸方向に延びる凹部４１ａが形成されている。凹部４１ａは、周方向の中央位置にＺ軸方向に延びる直線状の谷線Ｌ１を有し、この谷線Ｌ１に対して周方向の両側に、それぞれ、外側に凹んだ曲面状の斜面４１ａ１を有する。２つの斜面４１ａ１は、谷線Ｌ１で接合している。この構成例では、２つの斜面４１ａ１が同じ形状となっている。２つの斜面４１ａ１は、谷線Ｌ１を通りＸ－Ｚ平面に平行な平面について対称となっている。不透明部材４１は、凹部４１ａに対して周方向の両側に、それぞれ、内側面４１ｂを有する。これら内側面４１ｂは、カバー４０の内側面と同様の曲率となっている。

図６（ｂ）の構成例では、カバー４０の内側面の不透明領域ＯＲ１に対応する位置に反射面４２が形成されている。反射面４２は、たとえば、不透明領域ＯＲ１に反射材料を付着させることにより形成される。反射面４２は、カバー４０の内側面の周方向において、一定の幅を有する。

カバー４０の内側面には、不透明領域ＯＲ１の周方向の中央位置に、Ｚ軸方向に延びる凹部４０ｄが形成されている。したがって、この凹部４０ｄに沿うように、反射面４２に凹部４２ａが形成されている。凹部４２ａは、周方向の中央位置にＺ軸方向に延びる直線状の谷線Ｌ２を有し、この谷線Ｌ２に対して周方向の両側に、それぞれ、外側に凹んだ曲面状の斜面４２ａ１を有する。２つの斜面４２ａ１は、谷線Ｌ２で接合している。この構成例では、２つの斜面４２ａ１が同じ形状となっている。２つの斜面４２ａ１は、谷線Ｌ２を通りＸ－Ｚ平面に平行な平面について対称となっている。反射面４２は、凹部４２ａに対して周方向の両側に、それぞれ、内側面４２ｂを有する。これら内側面４２ｂは、カバー４０の内側面と同様の曲率である。

図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、遮光部材３０の出口（開口３３ａ）が図６（ａ）の不透明領域ＯＲ１に対向したときの遮光部材３０の出口（開口３３ａ）から出射されるレーザ光の状態を模式的に示す上面図および側面図である。

図７（ａ）は、Ｘ－Ｙ平面に平行な平面で筒部３１のＺ軸方向の中央位置を切断したときの断面図であり、図７（ｂ）は、Ｘ－Ｚ平面に平行な平面で筒部３１のＹ軸方向の中央位置を切断したときの断面図である。図７（ａ）、（ｂ）において、実線の矢印は、開口３３ａから出射されるレーザ光を示し、点線の矢印は、カバー４０の内側面で反射されたレーザ光を示している。

図７（ａ）に示すように、開口３３ａから出射されたレーザ光は、不透明部材４１により遮光されるため、カバー４０の外部へは投射されない。レーザ光のうち、不透明部材４１の内側面４１ｂに入射したレーザ光は、大部分が不透明部材４１で吸収され、一部が不透明部材４１で反射される。反射されたレーザ光は、略全てが開口３３ａを通って遮光部材３０の内部へと進む。よって、この一部のレーザ光が内部迷光となって光検出器５７に入射することはない。

開口３３ａから出射されたレーザ光のうち、凹部４１ａに入射したレーザ光は、その一部が凹部４１ａの内側面で反射されて、遮光部材３０の端面３３の外側に進む。このレーザ光は、遮光部材３０に取り込まれないため、内部迷光となって、装置内部に放射される。こうして内部迷光となったレーザ光の一部は、光検出器５７に到達する。これにより、光検出器５７から内部迷光に基づく検出信号が生じる。なお、図７（ｂ）に示すように、レーザ光の反射光は、凹部４１ａによってＺ軸方向には広がらないため、Ｚ軸方向においては、全ての反射光が端面３３から外れることがない。よって、Ｚ軸方向においては、内部迷光は生じない。

ここで、凹部４１ａによって生じる内部迷光の光量は、凹部４１ａの形状や曲率、凹部４１ａの幅Ｗ２、貫通孔３５の径（筒部３１の内径Ｄ１）、および、端面３３と不透明部材４１の内側面４１ｂとの間の隙間Ｇ１によって制御できる。したがって、これらのパラメータを調整することにより、所定のパワーでレーザ光が光源５１から出射される場合に、光検出器５７に到達する内部迷光（レーザ光）の光量を調節できる。そして、測距動作時の際に、実際に光検出器５７により検出された内部迷光の検出値が、上記パラメータの調整により取得されるべき検出値から大きく乖離した場合に、光源５１および光検出器５７に劣化が生じたことを検出することができる。あるいは、内部迷光の検出値が大きく減少する傾向が見られた場合に、光源５１および光検出器５７に劣化が生じたことを検出することができる。

なお、遮光部材３０が回転により凹部４１ａからずれると、開口３３ａの一部がカバー４０の透明部分にさしかかり、開口３３ａからの出射光の一部がカバー４０を透過して外部に投射される。この場合、外部に投射された出射光は、周囲の物体で反射して、カバー４０の内部へと進入し、開口３３ａを介して、光検出器５７に入射する。このような光は、内部迷光の検出において不要光となるため、このような光が光検出器５７に入射することを抑止する必要がある。このような光は、物体までの距離と反射率に依存する光量となるため、この光が光検出器５７に入射すると、内部迷光の検出の妨げとなる。このような光が外部から進入することを防ぐために、不透明部材４１の凹部４１ａ両側の範囲の幅Ｗ１は、なるべく広いことが好ましい。この幅Ｗ１は、筒部３１の内径Ｄ１、すなわち、貫通孔３５の径より大きく設定するとよい。

図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、遮光部材３０の出口（開口３３ａ）が図６（ｂ）の不透明領域ＯＲ１に対向したときの遮光部材３０の出口（開口３３ａ）から出射されるレーザ光の状態を模式的に示す上面図および側面図である。

図８（ａ）は、Ｘ－Ｙ平面に平行な平面で筒部３１のＺ軸方向の中央位置を切断したときの断面図であり、図８（ｂ）は、Ｘ－Ｚ平面に平行な平面で筒部３１のＹ軸方向の中央位置を切断したときの断面図である。図８（ａ）、（ｂ）において、実線の矢印は、開口３３ａから出射されるレーザ光を示し、点線の矢印は、カバー４０の内側面で反射されたレーザ光を示している。

図８（ａ）、（ｂ）におけるレーザ光の挙動は、レーザ光の大部分が反射面４２によって反射されることを除いて、図７（ａ）、（ｂ）の場合と同様である。この場合も、反射面４２の内側面４２ｂに入射したレーザ光の反射光は、開口３３ａから遮光部材３０の内部に進入することにより、内部迷光とならない。凹部４２ａに入射したレーザ光の反射光が、遮光部材３０の端面３３の外側に進んで、内部迷光となる。

この場合も、凹部４２ａによって生じる内部迷光の光量は、凹部４２ａの形状や曲率、凹部４２ａの幅Ｗ２、貫通孔３５の径（筒部３１の内径Ｄ１）、および、端面３３と反射面４２の内側面４２ｂとの間の隙間Ｇ１によって制御できる。したがって、これらのパラメータを調整することにより、所定のパワーでレーザ光が光源５１から出射された場合に、光検出器５７に到達する内部迷光（レーザ光）の光量を調節できる。よって、上記と同様、光検出器５７から出力される検出信号の値を参照することにより、光源５１および光検出器５７の劣化を検出することができる。

図９は、距離測定装置１の回路部の構成を示す図である。

図９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。

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５１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。

信号処理回路１０４は、光検出器５７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。

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５４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５１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５７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。

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度のうち、不透明領域ＯＲ１により開口２２ａへの入光が妨げられる角度範囲を除いた周囲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。

ここで、光源５１は、遮光部材３０の出口（開口３３ａ）が不透明領域ＯＲ１に対向したタイミングにおいても、他のタイミングと同様のパワーで、レーザ光をパルス発光させる。このタイミングにおいて、コントローラ１０１は、光検出器５７から出力される検出信号、すなわち、上述の内部迷光に基づく検出信号を参照し、光源５１および光検出器５７の劣化を検出する。

図１０（ａ）は、内部迷光の検出信号を用いて光源５１および光検出器５７の劣化を検出するための制御を示すフローチャートである。

コントローラ１０１は、遮光部材３０の出口（開口３３ａ）が不透明領域ＯＲ１に対向したタイミングにおいて、光検出器５７から出力される検出信号の検出値を取得する（Ｓ１１）。次に、コントローラ１０１は、取得した検出値を履歴情報として記憶し（Ｓ１２）、記憶した履歴情報に基づいて、光源５１および光検出器５７の劣化を評価するための評価パラメータ値を算出する（Ｓ１３）。

ここで、評価パラメータ値は、たとえば、検出値の減少傾向を示す値とされる。あるいは、評価パラメータ値は、距離測定装置１が最初に起動された場合の検出値と現在の検出値との差分であってもよい。

コントローラ１０１は、算出した評価パラメータ値が、予め設定されている劣化条件を充足するか否かを判定する（Ｓ１４）。たとえば、評価パラメータ値が検出値の減少傾向を示す値である場合、コントローラ１０１は、検出値の減少傾向が所定の閾値よりも大きい場合、劣化条件を充足すると判定する。また、評価パラメータ値が、距離測定装置１が最初に起動された場合の検出値と現在の検出値との差分である場合、コントローラ１０１は、この差分が所定の閾値を超えた場合に、劣化条件を充足すると判定する。劣化条件は、光源５１および光検出器５７の劣化を検出し得る他の条件であってもよい。

評価パラメータ値が劣化条件を充足する場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、コントローラ１０１は、光源５１および光検出器５７の少なくとも一方が劣化したとして、距離測定装置１が設置された機器に対し、通信インタフェース１０５を介して、警告情報を送信する（Ｓ１５）。これを受けて、機器側では、警告情報に基づく報知がなされる。これにより、距離測定装置１の故障を未然に防ぐことができる。評価パラメータ値が劣化条件を充足しない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、コントローラ１０１は、警告情報の送信を行うことなく、処理をステップＳ１６に進める。

その後、コントローラ１０１は、距離測定装置１の測距動作が終了したか否かを判定する（Ｓ１６）。測距動作が終了していない場合（Ｓ１６：ＮＯ）、コントローラ１０１は、処理をステップＳ１１に戻して、同様の制御を行う。測距動作が終了した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、コントローラ１０１は、劣化の検出制御を終了する。

なお、図１０（ａ）の制御は、光検出器５７の出力が飽和しない程度の光量で、内部迷光が光検出器５７に入射するよう、不透明領域ＯＲ１の凹部４１ａ、４２ａが調整された場合のものである。これに対し、光検出器５７の出力が飽和する光量で、内部迷光が光検出器５７に入射するように、不透明領域ＯＲ１の凹部４１ａ、４２ａが調整された場合は、たとえば、光検出器５７の検出値が飽和しなくなったことが、劣化条件とされる。すなわち、この場合は、光検出器５７の検出値が飽和しなくなったときに、光源５１および光検出器５７の少なくとも一方に劣化が生じたとして、コントローラ１０１から警告情報が送信される。

また、図１０（ａ）の制御では、内部迷光の検出値に基づいて光源５１および光検出器５７の劣化が検出されたが、内部迷光の検出値に基づいて、光源５１または光検出器５７が制御されてもよい。

図１０（ｂ）は、内部迷光の検出値に基づいて光検出器５７のゲインが制御される場合のフローチャートを示す図である。

図１０（ｂ）の制御において、光源５１は、別途、出射光量が所定値となるように制御される。たとえば、光源５１が、発光素子の後ろ側から出射されるレーザ光をモニタするための受光素子を備えた半導体レーザである場合、この受光素子の出力が所定値となるように、光源５１が制御される。これにより、光源５１の出力は、一定に維持される。不透明領域ＯＲ１の凹部４１ａ、４２ａは、内部迷光により光検出器５７の出力が飽和しないように調整される。

この条件のもと、コントローラ１０１は、遮光部材３０の出口（開口３３ａ）が不透明領域ＯＲ１に対向したタイミングにおいて、光検出器５７から出力される検出信号の検出値を取得する（Ｓ２１）。次に、コントローラ１０１は、取得した検出値を基準値と比較する（Ｓ２２）。ここで、基準値は、内部迷光によって出力されるべき検出信号の値であり、予めコントローラ１０１に保持されている。

検出値と基準値との差分が所定の許容値の範囲を超えている場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、コントローラ１０１は、検出値が基準値に近づくように、検出信号を生成するアンプのゲインを調整する（Ｓ２４）。このアンプは、図９の信号処理回路１０４に含まれている。他方、検出値と基準値との差分が所定の許容値の範囲を超えていない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、コントローラ１０１は、ゲイン調整を行うことなく、処理をステップＳ２５に進める。

コントローラ１０１は、測距動作が継続する間（Ｓ２５：ＮＯ）、ステップＳ２１以降の処理を繰り返し実行する。測距動作が終了した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、コントローラ１０１は、光検出器５７に対するゲイン制御を終了する。

＜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。

遮光部材３０によって、レーザ光の光路から装置内部にレーザ光が漏れ出ることが防がれる。これにより、内部迷光が光検出器５７に到達することをより確実に抑止できる。よって、測距に対する内部迷光の影響を、より確実に抑制することができる。

図３に示したように、光源５１およびコリメータレンズ５２がホルダ５３に収容され、遮光部材３０のレーザ光の入口部分（台座部３２）がホルダ５３をコリメータレンズ５２側（上側）から覆うように、遮光部材３０が配置されている。これにより、ホルダ５３の内部で生じた迷光は遮光部材３０に取り込まれて内部迷光とならず、また、遮光部材３０の出口（開口３３ａ）から遮光部材３０の内部に進入した迷光は、ホルダ５３に取り込まれて内部迷光とならない。よって、内部迷光の発生を、より確実に抑止できる。

図３に示したように、ホルダ５３は、集光レンズ５５の中央に埋め込まれている。これにより、光源５１から出射されるレーザ光と、測距領域から反射され光検出器５７に向かうレーザ光の反射光とを分岐させるための光学素子が不要となり、この光学素子により生じる迷光が内部迷光となることを防ぐことができる。よって、内部迷光の発生を、より確実に抑止できる。

図３に示したように、距離測定装置１は、固定部１０と、回転中心軸Ｒ１０について回転可能に固定部１０に支持された回転部２０と、回転中心軸Ｒ１０に対して傾くように回転部２０に設置されたミラー５４と、を備えている。ここで、集光レンズ５５は、光軸が回転中心軸Ｒ１０に一致するように固定部１０に配置され、遮光部材３０は、ミラー５４の傾きに沿った傾斜面３４と、傾斜面３４に形成された開口３４ａとを備え、開口３４ａがミラー５４で塞がれるようにして、回転部２０に配置され、遮光部材３０は、ミラー５４によって折り曲げられる前後のレーザ光の光路の周囲を覆っている。このように、ミラー５４で開口３４ａを塞ぐことにより、遮光部材３０の内部に、レーザ光の光路を折り曲げるためのミラーを設ける必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。

図３に示したように、距離測定装置１は、回転部２０が所定の回転位置にあるときに遮光部材３０の出口（開口３３ａ）に対向する不透明領域ＯＲ１を備えている。そして、図６（ａ）～図７（ｂ）に示したように、この不透明領域ＯＲ１に、遮光部材３０の出口（開口３３ａ）から出射されるレーザ光の一部を反射して遮光部材３０の出口（開口３３ａ）側の端部（端面３３）の外側に指向させる凹部４１ａ、４２ａが設けられている。これにより、たとえば、図１０（ａ）に示したように、凹部４１ａ、４２ａによって生じる内部迷光によって、光源５１および光検出器５７の劣化を検出することができ、適宜、劣化に基づく報知を行うことができる。これにより、距離測定装置１を安定的に動作させることができる。また、凹部４１ａ、４２ａの形状により、内部迷光の光量を容易に制御でき、たとえば、光検出器５７が飽和しない程度の光量に内部迷光を制御することができる。さらに、凹部４１ａ、４２ａは劣化しにくいため、安定的に、内部迷光を発生させ続けることができる。

図３に示したように、距離測定装置１は、固定部１０に設置され、回転部２０の上方および側方を覆う透明なカバー４０を備え、不透明領域ＯＲ１は、カバー４０に配置されている。これにより、内部迷光を発生させるための不透明領域を別部材により配置せずともよく、構成の簡素化を図ることができる。カバー４０によって、装置内部に塵埃等が侵入することを防ぐことができる。

図６（ｂ）に示したように、不透明領域ＯＲ１は、カバー４０の内側面に反射面４２を形成することにより構成され得る。あるいは、図６（ａ）に示したように、不透明領域ＯＲ１は、カバー４０の内側面に不透明部材４１を設置することにより構成され得る。図６（ｂ）の構成では、別途、不透明部材４１を設置しなくてよいため、作業性が向上する。また、図６（ａ）の構成では、不透明部材４１によってレーザ光を減衰させることができるため、光検出器５７が飽和しない程度の内部迷光を生じさせ易くなる。

なお、図６（ｂ）の構成において、反射面４２は、必ずしも、鏡面でなくてもよく、レーザ光を透過させず、且つ、反射光を生じさせる機能を有していればよい。たとえば、不透明領域ＯＲ１に不透明な材料を塗布することにより、反射面４２が形成されてもよい。

図６（ａ）、（ｂ）に示したとおり、凹部４１ａ、４２ａは、それぞれ、谷線Ｌ１、Ｌ２と、谷線Ｌ１、Ｌ２で接合する２つの斜面４１ａ１、４２ａ１と、を備えた構成となっている。これにより、たとえば、図７（ａ）、（ｂ）および図８（ａ）、（ｂ）に示したとおり、Ｘ－Ｙ平面に平行な方向のみにレーザ光を遮光部材３０の端面３３から逃がして内部迷光を発生させることができ、内部迷光の光量を小さく抑えることができる。これにより、光検出器５７に到達する内部迷光の光量を所望の範囲に円滑に制御できる。

図１０（ａ）に示したように、コントローラ１０１は、不透明領域ＯＲ１に遮光部材３０の出口（開口３３ａ）が対向するタイミングにおいて、光源５１からレーザ光を出射させるとともに光検出器５７の検出信号を取得し、取得した検出信号に基づいて、光源５１および光検出器５７の少なくとも一方に不具合（劣化）が生じているか否かを判定する制御を実行する。これにより、不透明領域ＯＲ１の凹部４１ａ、４２ａで生じた内部迷光に基づいて、光源５１および光検出器５７の不具合（劣化）を適切に判定することができる。

図１０（ｂ）に示したように、コントローラ１０１は、不透明領域ＯＲ１に遮光部材３０の出口（開口３３ａ）が対向するタイミングにおいて、光源５１からレーザ光を出射させるとともに光検出器５７の検出信号を取得し、取得した検出信号に基づいて、光検出器５７の検出信号のゲインを調整する制御を実行する。これにより、不透明領域ＯＲ１の凹部４１ａ、４２ａで生じた内部迷光に基づいて、光検出器５７のゲインを適切に調整できる。

なお、図１０（ｂ）では、内部迷光の検出信号に基づいて光検出器５７のゲインを調整したが、内部迷光の検出信号に基づいて光源５１の出力を制御してもよい。たとえば、内部迷光の検出信号が所定の値となるように、光源５１の出力を制御してもよい。

＜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。

たとえば、上記実施形態では、図６（ａ）、（ｂ）に示したように、谷線Ｌ１、Ｌ２がＺ軸に平行となるように、凹部４１ａ、４２ａが形成されたが、凹部４１ａ、４２ａが延びる方向は、これに限られるものではない。

たとえば、図１１（ａ）に示すように、谷線Ｌ１が、カバー４０の内側面の周方向に延びるように、凹部４１ａが形成されてもよく、あるいは、図１１（ｂ）に示すように、谷線Ｌ１が、カバー４０の内側面の周方向に対して傾くように、凹部４１ａが形成されてもよい。図１１（ａ）、（ｂ）の右側には、それぞれ、図１１（ａ）、（ｂ）の構成のＡ－Ａ’断面およびＢ－Ｂ’断面が示されている。また、Ｌ１０は、レーザ光の照射領域であり、破線の丸は、その後のレーザ光の照射領域である。回転部２０の回転に伴い、不透明領域ＯＲ１は、実線矢印方向に移動し、これに伴い、照射領域Ｌ１０は、不透明領域ＯＲ１に対して、破線矢印方向に相対的に移動する。

これらの構成によっても、上記実施形態と同様、内部迷光の光量を円滑に制御できる。反射面４２に形成される凹部４２ａも、図１１（ａ）、（ｂ）と同様に変更され得る。

また、上記実施形態では、不透明領域ＯＲ１に照射されるレーザ光の照射領域を完全に横切るように、凹部４１ａ、４２ａが形成されたが、凹部４１ａ、４２ａの形成方法は、これに限られるものではない。

たとえば、図１１（ｃ）に示すように、照射領域Ｌ１０を横切らないように凹部４１ａが配置されてもよい。この場合、凹部４１ａによって生じる内部迷光の光量は、上記実施形態のように凹部４１ａが照射領域Ｌ１０を完全に横切る場合に比べて小さくなる。このように、照射領域Ｌ１０に対する凹部４１ａの掛かり具合によっても、内部迷光の光量を制御することができる。反射面４２に形成される凹部４２ａも、図１１（ｃ）と同様に変更され得る。

また、上記実施形態では、図６（ａ）、（ｂ）に示したように、凹部４１ａ、４２ａの断面形状が円弧状であったが、凹部４１ａ、４２ａの断面形状は、これに限られるものではない。

たとえば、図１１（ｄ）に示すように、凹部４２ａの断面形状が平坦な２つの斜面４２ａ１を有する谷形状であってもよく、あるいは、曲面と平面とを含む形状であってもよい。凹部４１ａの断面形状についても同様である。凹部４１ａ、４２ａの断面形状は、内部迷光の光量を適切に制御できる限りにおいて、適宜変更され得る。

また、上記実施形態および図１１（ａ）～（ｄ）の変更例では、内部迷光を発生させる構造として、凹部４１ａ、４２ａが不透明領域ＯＲ１に配置されたが、内部迷光を発生させる構造は、凹部４１ａ、４２ａに限られるものではない。

たとえば、図１１（ｅ）に示すように、Ｚ軸方向に平行な稜線Ｌ３で結合される２つの斜面４２ｃ１を有する凸部４２ｃが不透明領域ＯＲ１に配置されてもよい。この場合、カバー４０の内側面にＺ軸方向に延びる凸部４０ｅが形成され、その内側面に反射面４２が形成されることにより、凸部４２ｃが形成される。この構成によっても、２つの斜面４２ｃ１で反射されたレーザ光を筒部３１の端部から外側に逃がして内部迷光を生じさせることができる。不透明部材４１においても、図１１（ｅ）と同様に凸部を形成して内部迷光を生じさせてもよい。また、凸部は、必ずしも、斜面が平面でなくてもよく、斜面が外側に凸または内側に凹んだ曲面であってもよい。凸部の形状は、内部迷光を適切に制御できる限りにおいて、適宜変更可能である。

また、上記実施形態および変更例では、内部迷光を生じさせる構造が、所定の方向に延びる凹部または凸部、すなわち、谷線または稜線を有する凹部または凸部であったが、内部迷光を生じさせる構造が、谷線または稜線を有さない凹部または凸部であってもよい。たとえば、内部迷光を生じさせる構造が、半球面状の凹部または凸部であってもよい。この場合、凹部または凸部で反射されたレーザ光は、遮光部材３０の端面３３の全周において端面３３から外側にはみ出し、はみ出したレーザ光が内部迷光となる。このように、全周に渡ってレーザ光が端面３３からはみ出す場合、上記実施形態に比べて、内部迷光の光量の制御がやや難しくなる。よって、内部迷光の光量をより円滑に制御するためには、上記実施形態および変更例のように、内部迷光を生じさせる構造として、谷線または稜線を有する凹部または凸部を用いることが好ましい。

なお、凹部４１ａ、４２ａは、必ずしも、谷線Ｌ１、Ｌ２の位置を通り凹部４１ａ、４２ａの深さ方向に平行な平面に対して対称な形状でなくてもよい。同様に、凸部４２ｃも、必ずしも、稜線Ｌ３の位置を通り凸部４２ｃの高さ方向に平行な平面に対して対称な形状でなくてもよい。また、凹部４１ａ、４２ａは、必ずしも、直線状に延びていなくてもよく、凸部４２ｃも、必ずしも、直線状に延びていなくてもよい。

また、上記実施形態では、不透明領域ＯＲ１が、カバー４０の内側面に設けられたが、不透明領域ＯＲ１が、カバー４０の外側面に設けられてもよい。

また、上記実施形態では、カバー４０に不透明領域ＯＲ１が設けられたが、別途、不透明領域ＯＲ１を形成するための部材が配置されてもよい。距離測定装置１がカバー４０を備えない場合は、別途、不透明領域ＯＲ１を形成するための部材を配するとよい。

また、上記実施形態では、図３に示したように、遮光部材３０に開口３４ａを設け、この開口３４ａをミラー５４で塞ぐ構成であったが、開口３４ａを設けずに遮光部材３０の内部を閉じた空間とし、遮光部材３０の内側面の開口３４ａに対応する領域に反射面を形成する構成であってもよい。

また、遮光部材３０でレーザ光の光路を覆う範囲は、必ずしも、図３に示した範囲に限られるものではない。たとえば、端面３３が、さらにカバー４０の内側面に接近していてもよく、あるいは、端面３３が、さらにカバー４０から離間していてもよい。また、遮光部材３０に台座部３２が設けられていなくてもよく、レーザ光を通すための孔３７のみが形成されていてもよい。遮光部材３０は、必ずしも、円筒形状でなくてもよく、たとえば、断面が正方形の筒形状であってもよい。貫通孔３５も、円形でなくてもよく、たとえば、四角形でもよい。この他、遮光部材３０の形状および配置は、光学系の変更に応じて適宜変更され得る。

また、光学系の構成は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、適宜変更され得る。たとえば、上記実施形態では、Ｙ軸方向に長い形状のミラー５４が設けられたが、正方形のミラーが用いられてもよい。また、光源５１とコリメータレンズ５２が集光レンズ５５に埋め込まれていなくてもよく、光源５１から出射されるレーザ光の光路と、測距領域で反射され光検出器５７に入射するレーザ光の反射光の光路とを光学素子で分岐させる光学系であってもよい。

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。

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。

なお、距離測定機能がなく光検出器５７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、不透明領域ＯＲ１で生じた内部迷光によって、光源５１および光検出器５７の不具合を適切に検出できる。

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。

１ … 距離測定装置
１０ … 固定部
２０ … 回転部
３０ … 遮光部材
３４ … 傾斜面
３３ａ … 開口（出口）
３４ａ … 開口
３７ … 開口（入口）
４０ … カバー
４１ … 不透明部材
４１ａ … 凹部
４１ａ … 斜面
４２ … 反射面
４２ａ … 凹部
４２ａ１ … 斜面
４２ｃ … 凸部
４２ｃ１ … 斜面
５１ … 光源
５２ … コリメータレンズ（レンズ）
５３ … ホルダ
５４ … ミラー
５５ … 集光レンズ
５７ … 光検出器
１０１ … コントローラ
ＯＲ１ … 不透明領域
Ｌ１、Ｌ２ … 谷線
Ｌ３ … 稜線

Claims (7)

1. 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、
   レーザ光を出射する光源と、
   前記光源から出射された前記レーザ光を略平行光に収束させるレンズと、
   前記光源から出射された前記レーザ光の光路に配置され前記光路の周囲を覆う筒状の遮光部材と、
   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、
   前記遮光部材の外側を通る前記反射光を前記光検出器に集光する集光レンズと、
   固定部と、
   回転中心軸について回転可能に前記固定部に支持された回転部と、を備え、
   前記遮光部材は、前記レーザ光の出口が前記回転中心軸から離れる方向を向くように前記回転部に配置され、
   前記回転部が所定の回転位置にあるときに前記出口に対向する不透明領域を備え、
   前記不透明領域に、前記出口から出射される前記レーザ光の一部を反射して前記遮光部材の前記出口側の端部の外側に指向させる凹部または凸部が設けられている、 距離測定装置。
2. 請求項１に記載の距離測定装置において、
   前記固定部に設置され、前記回転部の上方および側方を覆う少なくとも前記光源の出射波長において透明なカバーを備え、
   前記不透明領域は、前記カバーに配置されている、距離測定装置。
3. 請求項２に記載の距離測定装置において、
   前記不透明領域は、前記カバーの内側面に反射面を形成することにより構成される、距離測定装置。
4. 請求項２に記載の距離測定装置において、
   前記不透明領域は、前記カバーの内側面に不透明な部材を設置することにより構成される、距離測定装置。
5. 請求項１ないし４の何れか一項に記載の距離測定装置において、
   前記凹部および前記凸部は、それぞれ、稜線および谷線と、前記稜線および前記谷線で接合する２つの斜面とを備える、距離測定装置。
6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載の距離測定装置において、
   前記不透明領域に前記出口が対向するタイミングにおいて、前記光源から前記レーザ光を出射させるとともに前記光検出器の検出信号を取得し、取得した検出信号に基づいて、前記光源および前記光検出器の少なくとも一方に不具合が生じているか否かを判定する制御部を備える、距離測定装置。
7. 請求項１ないし６の何れか一項に記載の距離測定装置において、
   前記不透明領域に前記出口が対向するタイミングにおいて、前記光源から前記レーザ光を出射させるとともに前記光検出器の検出信号を取得し、取得した検出信号に基づいて、前記光源の出力および前記光検出器の検出信号のゲインの少なくとも一方を制御する制御部を備える、距離測定装置。

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