JP2019070625A

JP2019070625A - Distance measuring device

Info

Publication number: JP2019070625A
Application number: JP2017197939A
Authority: JP
Inventors: 井手　和久; Kazuhisa Ide; 和久井手
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2019-05-09

Abstract

To provide a distance measuring device the shape of which can be downsized in the direction of a revolving shaft.SOLUTION: A distance measuring device 1 comprises: a stationary unit 10; a rotary unit 20 arranged in the stationary unit 10 and capable of rotating about a revolving shaft R10; a laser light source 31, arranged in the stationary unit 10, for emitting projection light for distance measurement; a mirror 35, arranged on the revolving shaft R10 in the rotary unit 20, for reflecting the projection light emitted from the laser light source 31 to a distance measurement region; a light detector 37 arranged on the revolving shaft R10 in the stationary unit 10; and a parabolic mirror 36, arranged at a position off the revolving shaft R10 in the rotary unit 20, for reflecting the reflected light that is reflected in the distance measurement region and guiding it to the light detector 37. The projection light enters the mirror 35 in a direction parallel to the revolving shaft R10, and the mirror 35 is arranged at a position off a mirror surface 36a of the parabolic mirror 36 in a direction parallel to the revolving shaft R10.SELECTED DRAWING: Figure 2

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。 The present invention relates to a distance measuring device that measures a distance to an object using light.

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、光の出射方向と、この光が物体で反射された反射光の進行方向との間の角度に基づいて、物体までの距離が計測される。しかし、この方式では、物体までの距離が長い場合に、距離を正確に計測することが困難となる。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（ランタイム）に基づいて物体までの距離を測定する方式や、投射光と反射光の位相差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。 Conventionally, distance measuring devices that measure the distance to an object using light are mounted on various devices. As a method of measuring the distance using light, for example, a method using triangulation is known. In this method, the distance to the object is measured based on the angle between the light emission direction and the traveling direction of the reflected light that is reflected by the object. However, this method makes it difficult to accurately measure the distance when the distance to the object is long. As a method that can suppress this problem, a method of measuring the distance to an object based on the time from emitting light to receiving reflected light (run-time) or based on the phase difference between projected light and reflected light A method of measuring the distance to the object can be used.

以下の特許文献１には、円筒状回転体を用いて投射光を回転させる距離測定装置が記載されている。この距離測定装置では、光源から出射された投射光を物体に向けて反射する投光ミラーと、物体で反射された反射光を円筒状回転体の回転軸に沿う方向に反射する受光ミラーと、受光ミラーにより反射された反射光を受光する受光器とが、円筒状回転体の回転軸に沿って配置されている。光源および受光器は、固定部側に配置され、投光ミラーおよび受光ミラーは、円筒状回転体に配置されている。 Patent Document 1 below describes a distance measuring device that rotates projected light using a cylindrical rotating body. In this distance measuring device, a light projecting mirror that reflects the projection light emitted from the light source toward the object, a light receiving mirror that reflects the light reflected by the object in the direction along the rotation axis of the cylindrical rotating body, A light receiver for receiving the reflected light reflected by the light receiving mirror is disposed along the rotation axis of the cylindrical rotating body. The light source and the light receiver are arranged on the fixed part side, and the light emitting mirror and the light receiving mirror are arranged on a cylindrical rotating body.

特許第３８７５６６５号公報Patent No. 3875665

特許文献１の構成では、投射光を回転軸に沿って投光ミラーに入射させるために、投光ミラーに対して回転軸方向に向き合う位置に、さらにミラーが配置されている。また、このミラーを固定部側に設置するための機構や、投光ミラーおよび受光ミラーを円筒状回転体に設置する構造が、回転軸方向に沿って設けられている。このように、特許文献１の構成では、回転軸方向に、複数のミラーやこれらの設置構造が重なり合うため、回転軸方向において装置が大型化するとの問題が生じる。 In the configuration of Patent Document 1, in order to cause the projection light to be incident on the light projection mirror along the rotation axis, a mirror is further disposed at a position facing the light emission mirror in the rotation axis direction. Further, a mechanism for installing the mirror on the fixed portion side, and a structure for installing the light emitting mirror and the light receiving mirror on the cylindrical rotating body are provided along the rotation axis direction. As described above, in the configuration of Patent Document 1, since a plurality of mirrors and their installation structures overlap in the rotation axis direction, there arises a problem that the size of the apparatus increases in the rotation axis direction.

かかる課題に鑑み、本発明は、装置の形状を回転軸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。 In view of such problems, the present invention has an object to provide a distance measuring device capable of miniaturizing the shape of the device in the rotation axis direction.

本発明の主たる態様は、距離測定装置に関する。この態様に係る距離測定装置は、固定部と、前記固定部に配置され、回転軸について回転可能な回転部と、前記固定部に配置され、測距用の投射光を出射する光源と、前記回転部において前記回転軸上に配置され、前記光源から出射された前記投射光を測距領域へと反射する第１ミラーと、前記固定部において前記回転軸上に配置された光検出器と、前記回転部において前記回転軸上から外れた位置に配置され、前記測距領域で反射された反射光を反射して前記光検出器に導く第２ミラーと、を備える。前記投射光は、前記回転軸に平行な方向に前記第１ミラーに入射し、前記第１ミラーは、前記回転軸に平行な方向において前記第２ミラーの入射面から外れた位置に配置されている。 The main aspect of the present invention relates to a distance measuring device. The distance measurement device according to this aspect includes a fixed unit, a rotating unit disposed on the fixed unit, rotatable about a rotation axis, a light source disposed on the fixed unit, and emitting projected light for distance measurement. A first mirror disposed on the rotation axis in the rotation unit and reflecting the projected light emitted from the light source to the distance measurement area; and a light detector disposed on the rotation axis in the fixed unit; And a second mirror disposed at a position deviated from the rotation axis in the rotation unit, and reflecting the reflected light reflected by the distance measurement area and guiding the reflected light to the light detector. The projection light is incident on the first mirror in a direction parallel to the rotation axis, and the first mirror is disposed at a position deviated from the incident surface of the second mirror in a direction parallel to the rotation axis There is.

本態様に係る距離測定装置によれば、第２ミラーが回転軸から外れた位置に配置されているため、第２ミラーおよびその設置構造が、第１ミラーとの間で回転軸方向に重なりあうことがない。また、光源からの投射光を、固定部側から回転軸に沿って第１ミラーに入射させることができるため、上記特許文献１のように、第１ミラーに対して固定部と反対側に、別途、ミラーを配置する必要がない。よって、本態様に係る距離測定装置によれば、距離測定装置を回転軸方向に小型化できる。 According to the distance measurement device of this aspect, the second mirror and the installation structure thereof overlap in the direction of the rotation axis with the first mirror because the second mirror is disposed at a position deviated from the rotation axis. I have not. Moreover, since the projection light from the light source can be made to enter the first mirror along the rotation axis from the fixed part side, as in the case of Patent Document 1, on the opposite side to the fixed part with respect to the first mirror, There is no need to arrange a mirror separately. Therefore, according to the distance measuring device according to the present aspect, the distance measuring device can be miniaturized in the rotation axis direction.

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。 As mentioned above, according to the distance measuring device concerning the present invention, the distance measuring device which can miniaturize the shape of a device in the direction of a rotating shaft can be provided.

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、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、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。 The effects and significances of the present invention will become more apparent from the description of the embodiments shown below. However, the embodiment shown below is merely an example when implementing the present invention, and the present invention is not limited to the one described in the following embodiment.

図１は、実施形態１に係る距離測定装置の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the distance measuring device according to the first embodiment. 図２は、実施形態１に係る距離測定装置の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the distance measuring device according to the first embodiment. 図３は、実施形態１に係る距離測定装置の構成を示す他の断面図である。FIG. 3 is another cross-sectional view showing the configuration of the distance measuring device according to the first embodiment. 図４は、実施形態１に係る距離測定装置の構成を示す回路ブロック図である。FIG. 4 is a circuit block diagram showing the configuration of the distance measuring device according to the first embodiment. 図５は、実施形態２に係る距離測定装置の構成を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the distance measuring device according to the second embodiment. 図６は、実施形態２の変更例に係る距離測定装置の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a distance measuring device according to a modification of the second embodiment. 図７は、実施形態２の変更例に係る距離測定装置の構成を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a distance measuring device according to a modification of the second embodiment. 図８は、実施形態３に係る距離測定装置の構成を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the distance measuring device according to the third embodiment. 図９は、レーザ光源の配置の変更例に係る距離測定装置の構成を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of a distance measuring device according to a modification of the arrangement of laser light sources.

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軸方向は、距離測定装置１の高さ方向である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience, X, Y, and Z axes orthogonal to each other are added to the respective drawings. The Z-axis direction is the height direction of the distance measuring device 1.

＜実施形態１＞
図１は、距離測定装置１の構成を示す斜視図である。 First Embodiment
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the distance measuring device 1.

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、固定部１０と略同径の大径部２０ａと、大径部２０ａよりも径が小さい小径部２０ｂと、大径部２０ａと小径部２０ｂとを繋ぐ傾斜部２０ｃからなっている。大径部２０ａおよび小径部２０ｂは、何れも、円柱形状である。固定部１０と、回転部２０の大径部２０ａおよび小径部２０ｂとは、互いに同軸に配置されている。小径部２０ｂの側面に開口２１ｄが設けられている。開口２１ｄ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（反射光）が開口２１ｄから内部に取り込まれる。 As shown in FIG. 1, the distance measuring device 1 includes a cylindrical fixed unit 10 and a rotating unit 20 rotatably disposed on the fixed unit 10. The rotating portion 20 includes a large diameter portion 20a having substantially the same diameter as the fixed portion 10, a small diameter portion 20b having a smaller diameter than the large diameter portion 20a, and an inclined portion 20c connecting the large diameter portion 20a and the small diameter portion 20b. There is. Each of the large diameter portion 20a and the small diameter portion 20b has a cylindrical shape. The fixed portion 10 and the large diameter portion 20 a and the small diameter portion 20 b of the rotating portion 20 are arranged coaxially with each other. An opening 21d is provided on the side surface of the small diameter portion 20b. Laser light (projected light) is projected from the opening 21d toward the distance measurement area, and laser light (reflected light) reflected by the distance measurement area is taken into the inside from the opening 21d.

回転部２０は、Ｚ軸に平行、且つ、小径部２０ｂの中心を貫く回転軸Ｒ１０を中心に回転する。回転部２０の回転に伴い、開口２１ｄから投射される投射光の光軸が回転軸Ｒ１０を中心に回転する。これに伴い、測距領域も回転する。後述のように、距離測定装置１は、測距領域に投射光を投射したタイミングと、測距領域から反射光を受光したタイミングとの間の時間差（ランタイム）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。具体的には、この時間差に光の速度を乗じて物体までの距離を求める。上記のように回転部２０が回転軸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。 The rotating portion 20 rotates around a rotation axis R10 which is parallel to the Z axis and penetrates the center of the small diameter portion 20b. With the rotation of the rotation unit 20, the optical axis of the projection light projected from the opening 21d rotates around the rotation axis R10. Along with this, the distance measuring area is also rotated. As described later, the distance measuring device 1 exists in the distance measurement area based on the time difference (run time) between the timing when the projection light is projected to the distance measurement area and the timing when the reflected light is received from the distance measurement area. Measure the distance to the target object. Specifically, the time difference is multiplied by the speed of light to determine the distance to the object. The distance measuring device 1 can measure the distance to an object present in the range of 360 degrees by rotating the rotating unit 20 once around the rotation axis R10 as described above.

図２は、距離測定装置１の構成を示す断面図である。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。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the distance measuring device 1. FIG. 2 is a cross-sectional view of the distance measuring device 1 shown in FIG. 1 cut at a central position in the Y-axis direction by a plane parallel to the XZ plane.

まず、回転部２０が固定部１０に対して回転可能に支持される構成について説明する。 First, a configuration in which the rotating unit 20 is rotatably supported with respect to the fixed unit 10 will be described.

図２に示すように、固定部１０は、支持ベース１１と、ヨーク１２と、コイル１３と、ベアリングボール１４と、を備えている。支持ベース１１の上面には、回転軸Ｒ１０を中心とする周方向に沿って、凹部１１ａが形成されている。この凹部１１ａに、薄板状のヨーク１２が嵌め込まれている。ヨーク１２は、円板の中央部が抜き取られた形状である。 As shown in FIG. 2, the fixing unit 10 includes a support base 11, a yoke 12, a coil 13, and a bearing ball 14. A recess 11 a is formed on the upper surface of the support base 11 along the circumferential direction around the rotation axis R 10. A thin plate-like yoke 12 is fitted into the recess 11a. The yoke 12 has a shape in which the central portion of the disk is pulled out.

さらに、ヨーク１２の上面に複数のコイル１３が周方向に並ぶように配置されている。これらヨーク１２は、回転部２０側の磁石２３とともに、回転部２０を回転させるためのリニアモータを構成する。 Further, a plurality of coils 13 are arranged on the upper surface of the yoke 12 in the circumferential direction. These yokes 12 constitute a linear motor for rotating the rotating portion 20 together with the magnet 23 on the rotating portion 20 side.

支持ベース１１の上面には、凹部１１ａの内側に深さ一定且つループ状の案内溝１１ｂが周方向に延びるように形成されている。案内溝１１ｂは、ベアリングボール１４を周方向に案内するためのものである。案内溝１１ｂに複数のベアリングボール１４が嵌められる。支持ベース１１の中央部には、後述の光学系を構成する光学部材（レーザ光源３１、コリメータレンズ３２、ミラー３３、３４および光検出器３７）が配置される。 On the upper surface of the support base 11, a guide groove 11b having a constant depth and a loop shape is formed to extend in the circumferential direction inside the recess 11a. The guide groove 11 b is for guiding the bearing ball 14 in the circumferential direction. A plurality of bearing balls 14 are fitted in the guide grooves 11b. At a central portion of the support base 11, optical members (laser light source 31, collimator lens 32, mirrors 33 and 34, and light detector 37) constituting an optical system described later are disposed.

回転部２０は、支持部材２１と、ヨーク２２と、磁石２３と、を備えている。支持部材２１の下面には、回転軸Ｒ１０を中心とする周方向に沿って、凹部２１ａが形成されている。この凹部２１ａに、薄板状のヨーク２２が嵌め込まれている。ヨーク２２は、円板の中央部が抜き取られた形状である。 The rotating unit 20 includes a support member 21, a yoke 22, and a magnet 23. A recess 21 a is formed on the lower surface of the support member 21 along the circumferential direction around the rotation axis R 10. A thin plate-like yoke 22 is fitted in the recess 21 a. The yoke 22 has a shape in which the central portion of the disk is pulled out.

さらに、ヨーク２２の下面に、ヨーク２２を覆うようにして、複数の磁石２３が周方向に並ぶように配置されている。これら磁石２３は、隣り合う磁石２３の極性が互いに反転するように配置されている。これら磁石２３は、上記のように、固定部１０側のコイル１３とともに、回転部２０を回転させるためのリニアモータを構成する。 Furthermore, on the lower surface of the yoke 22, a plurality of magnets 23 are arranged in the circumferential direction so as to cover the yoke 22. The magnets 23 are arranged such that the polarities of the adjacent magnets 23 are reversed to each other. As described above, these magnets 23 constitute a linear motor for rotating the rotating unit 20 together with the coil 13 on the fixed unit 10 side.

支持部材２１の下面には、凹部２１ａの内側に深さ一定且つループ状の案内溝２１ｂが周方向に延びるように形成されている。案内溝２１ｂは、固定部１０側の案内溝１１ｂとともに、ベアリングボール１４を周方向に案内するためのものである。ベアリングボール１４が、固定部１０側の案内溝１１ｂと、回転部２０側の案内溝２１ｂとによって挟まれる。これにより、回転部２０が、回転軸Ｒ１０を中心に回転可能に、固定部１０に支持される。 On the lower surface of the support member 21, a guide groove 21b having a constant depth and a loop shape is formed to extend in the circumferential direction inside the recess 21a. The guide groove 21 b is for guiding the bearing ball 14 in the circumferential direction together with the guide groove 11 b on the fixed portion 10 side. The bearing ball 14 is sandwiched between the guide groove 11 b on the fixed portion 10 side and the guide groove 21 b on the rotary portion 20 side. Thereby, the rotation unit 20 is supported by the fixed unit 10 so as to be rotatable around the rotation axis R10.

支持部材２１の下面側には、複数の壁部２１ｃが設けられている。壁部２１ｃは、回転軸Ｒ１０を中心として周方向に一定間隔で形成されている。壁部２１ｃは、回転部２０の回転状態を検出するためのものである。さらに、この壁部２１ｃの内側に開口が設けられている。この開口に、後述の光学系を構成する光学部材（ミラー３５および放物面ミラー３６）が設置される。また、この開口は、小径部２０ｂの側面に形成された開口２１ｄに繋がっている。 A plurality of wall portions 21 c are provided on the lower surface side of the support member 21. The wall portions 21c are formed at regular intervals in the circumferential direction around the rotation axis R10. The wall portion 21 c is for detecting the rotational state of the rotating portion 20. Furthermore, an opening is provided inside the wall 21 c. In this opening, optical members (mirror 35 and parabolic mirror 36) constituting an optical system described later are installed. Further, this opening is connected to an opening 21d formed on the side surface of the small diameter portion 20b.

回転部２０が固定部１０に重ねられると、ベアリングボール１４を介して、回転部２０が、回転軸Ｒ１０を中心に回転可能に、固定部１０に支持される。この状態において、回転部２０側に配置された複数の磁石２３が、固定部１０側に配置された複数のコイル１３に向き合う。こうして、回転部２０を回転方向に駆動するためのリニアモータが構成される。また、この状態において、回転部２０側の磁石２３と、固定部１０側のヨーク１２との間に磁気吸着力が生じる。この磁気吸着力によって、回転部２０が固定部１０に吸着され、固定部１０に対する回転部２０の支持状態が維持される。 When the rotary unit 20 is superimposed on the fixed unit 10, the rotary unit 20 is supported by the fixed unit 10 rotatably via the bearing ball 14 about the rotation axis R10. In this state, the plurality of magnets 23 disposed on the rotary unit 20 side faces the plurality of coils 13 disposed on the fixed unit 10 side. Thus, a linear motor for driving the rotation unit 20 in the rotation direction is configured. Further, in this state, a magnetic attraction force is generated between the magnet 23 on the rotating portion 20 side and the yoke 12 on the fixed portion 10 side. The rotating portion 20 is attracted to the fixed portion 10 by the magnetic attraction force, and the support state of the rotating portion 20 with respect to the fixed portion 10 is maintained.

次に、距離測定装置１の光学系の構成について説明する。 Next, the configuration of the optical system of the distance measuring device 1 will be described.

図２に示すように、距離測定装置１は、光学系の構成として、レーザ光源３１と、コリメータレンズ３２と、ミラー３３、３４、３５と、放物面ミラー３６と、光検出器３７と、を備えている。レーザ光源３１および光検出器３７は、固定部１０の回路基板４１に設置されている。コリメータレンズ３２とミラー３３、３４は、固定部１０に設置されている。ミラー３５と放物面ミラー３６は、回転部２０に設置されている。 As shown in FIG. 2, the distance measuring device 1 includes a laser light source 31, a collimator lens 32, mirrors 33, 34, 35, a parabolic mirror 36, and a light detector 37 as an optical system configuration. Is equipped. The laser light source 31 and the light detector 37 are installed on the circuit board 41 of the fixed unit 10. The collimator lens 32 and the mirrors 33 and 34 are installed in the fixed unit 10. The mirror 35 and the parabolic mirror 36 are installed on the rotating unit 20.

図２では、レーザ光源３１から出射され、測距領域へと向かうレーザ光（投射光）が実線で示され、測距領域から反射されたレーザ光（反射光）が破線で示されている。光学系に付された一点鎖線は、光学系の光軸である。また、図２は、回転部２０の開口２１ｄがＸ軸正側に位置付けられた状態を示している。以下、この状態における光学系について説明する。 In FIG. 2, the laser light (projected light) emitted from the laser light source 31 and traveling toward the distance measurement area is indicated by a solid line, and the laser light (reflected light) reflected from the distance measurement area is indicated by a broken line. An alternate long and short dash line attached to the optical system is an optical axis of the optical system. Moreover, FIG. 2 has shown the state by which the opening 21d of the rotation part 20 was positioned by the X-axis positive side. The optical system in this state will be described below.

レーザ光源３１は、所定波長のレーザ光を出射する。レーザ光源３１は、たとえば半導体レーザである。レーザ光源３１の出射光軸は、Ｚ軸に平行である。すなわち、レーザ光源３１から出射されたレーザ光（投射光）の進行方向は、Ｚ軸正方向である。レーザ光源３１は、支持ベース１１の下面に設置された回路基板４１に設置されている。回路基板４１は、ネジ４２によって、支持ベース１１の下面に設置されている。 The laser light source 31 emits laser light of a predetermined wavelength. The laser light source 31 is, for example, a semiconductor laser. The emission optical axis of the laser light source 31 is parallel to the Z axis. That is, the traveling direction of the laser light (projected light) emitted from the laser light source 31 is the Z-axis positive direction. The laser light source 31 is mounted on a circuit board 41 mounted on the lower surface of the support base 11. The circuit board 41 is installed on the lower surface of the support base 11 by a screw 42.

コリメータレンズ３２は、レーザ光源３１から出射された投射光を平行光に変換する。ミラー３３は、Ｚ軸正方向に進むレーザ光をＸ軸負方向に反射するように配置されている。コリメータレンズ３２によって平行光に変換された投射光は、ミラー３３により、Ｘ軸負方向に反射されミラー３４へと導かれる。ミラー３４は、Ｘ軸負方向に進むレーザ光をＺ軸正方向に反射するように配置されている。また、ミラー３４は、固定部１０において回転軸Ｒ１０上に配置されている。ミラー３３により反射された投射光は、ミラー３４により、Ｚ軸正方向（回転軸Ｒ１０に平行な方向）に反射されミラー３５へと導かれる。 The collimator lens 32 converts the projection light emitted from the laser light source 31 into parallel light. The mirror 33 is disposed to reflect the laser beam traveling in the positive Z-axis direction in the negative X-axis direction. The projection light converted into parallel light by the collimator lens 32 is reflected by the mirror 33 in the negative direction of the X-axis and guided to the mirror 34. The mirror 34 is disposed to reflect the laser beam traveling in the negative direction of the X axis in the positive direction of the Z axis. Further, the mirror 34 is disposed on the rotation axis R10 in the fixed portion 10. The projection light reflected by the mirror 33 is reflected by the mirror 34 in the Z-axis positive direction (direction parallel to the rotation axis R10) and is guided to the mirror 35.

ここで、ミラー３４は、Ｘ軸方向に延びた板状の支持部材３８を介して、固定部１０の支持ベース１１に設置されている。支持ベース１１の中央には、回転部２０がどの角度に回転したとしても反射光が通過できるよう、回転軸Ｒ１０を中心とする円錐形状の凹部が形成されている。支持部材３８は、支持ベース１１の中央に形成された凹部の内側面に架け渡されている。また、支持部材３８は、放物面ミラー３６により反射された反射光が透過可能な透光性の部材である。具体的には、支持部材３８は、Ｚ軸方向の厚みが小さく、反射光の波長すなわちレーザ光源３１から出射されるレーザ光（投射光）の波長に対する透過率が高くなるよう構成される。 Here, the mirror 34 is installed on the support base 11 of the fixed portion 10 via a plate-like support member 38 extending in the X-axis direction. At the center of the support base 11, a conical recess is formed around the rotation axis R10 so that the reflected light can pass regardless of the rotation angle of the rotation unit 20. The support member 38 is bridged to the inner side surface of a recess formed at the center of the support base 11. The support member 38 is a translucent member that can transmit the reflected light reflected by the parabolic mirror 36. Specifically, the support member 38 is configured such that the thickness in the Z-axis direction is small, and the transmittance for the wavelength of the reflected light, that is, the wavelength of the laser light (projected light) emitted from the laser light source 31 is high.

なお、支持部材３８のＺ軸正側の面およびＺ軸負側の面の両方または一方に、反射防止膜が形成されることが好ましい。これにより、支持部材３８を透過して光検出器３７へと進む反射光の光量を高めることができる。 Preferably, an anti-reflection film is formed on both or one of the surface on the Z axis positive side and the surface on the Z axis negative side of the support member 38. Thereby, the light quantity of the reflected light which passes through the support member 38 and proceeds to the light detector 37 can be increased.

ミラー３５は、Ｚ軸正方向に進むレーザ光を回転軸Ｒ１０に垂直な方向（Ｘ−Ｙ平面に平行な方向）に反射するように配置されている。図２に示す回転部２０の回転位置においては、ミラー３５は、Ｚ軸正方向に進むレーザ光をＸ軸正方向に反射する。ミラー３５は、回転部２０において回転軸Ｒ１０上に配置されている。また、ミラー３５は、放物面ミラー３６へと進む反射光と干渉しないように、回転軸Ｒ１０に平行な方向において放物面ミラー３６よりも固定部１０から僅かに離れた位置に配置されている。ミラー３４により反射された投射光は、ミラー３５により、回転軸Ｒ１０に垂直な方向に反射され測距領域へと導かれる。ミラー３５により反射された投射光は、開口２１ｄを通って測距領域へと投射される。 The mirror 35 is disposed so as to reflect the laser beam traveling in the positive direction of the Z-axis in a direction (direction parallel to the XY plane) perpendicular to the rotation axis R10. At the rotational position of the rotating unit 20 shown in FIG. 2, the mirror 35 reflects the laser light traveling in the positive Z-axis direction in the positive X-axis direction. The mirror 35 is disposed on the rotation axis R10 in the rotating unit 20. Also, the mirror 35 is disposed at a position slightly away from the fixed portion 10 than the parabolic mirror 36 in the direction parallel to the rotation axis R10 so as not to interfere with the reflected light traveling to the parabolic mirror 36 There is. The projection light reflected by the mirror 34 is reflected by the mirror 35 in the direction perpendicular to the rotation axis R10 and guided to the ranging area. The projection light reflected by the mirror 35 is projected to the ranging area through the opening 21 d.

測距領域に物体が存在する場合、開口２１ｄから測距領域に投射された投射光は、物体で反射されて、再び、開口２１ｄへと向かう。こうして物体によって反射された投射光（反射光）が、開口２１ｄから取り込まれ、放物面ミラー３６に導かれる。 When an object is present in the distance measurement area, the projection light projected from the opening 21 d to the distance measurement area is reflected by the object and travels to the opening 21 d again. The projection light (reflected light) reflected by the object in this way is taken in from the opening 21 d and guided to the parabolic mirror 36.

放物面ミラー３６は、回転軸Ｒ１０上から外れた位置に配置され、測距領域で反射された反射光を反射して光検出器３７に導く。放物面ミラー３６は、入射面であるミラー面３６ａにより、開口２１ｄから取り込まれた反射光を収束光へと変換して光検出器３７の受光面上に集光させる。ミラー面３６ａは放物面であり、ミラー面３６ａ（放物面）の焦点は、光検出器３７の受光面の中央に設定されている。これにより、測距領域からの反射光（平行光）は、光検出器３７の受光面上に集光される。光検出器３７は、回転軸Ｒ１０上において、回路基板４１に設置されている。光検出器３７は、放物面ミラー３６により収束された反射光を受光し、受光光量に応じた検出信号を出力する。 The parabolic mirror 36 is disposed at a position deviated from the rotation axis R 10, reflects the reflected light reflected by the distance measurement area, and guides the light to the light detector 37. The parabolic mirror 36 converts the reflected light taken in from the opening 21 d into convergent light by the mirror surface 36 a which is an incident surface, and condenses the light on the light receiving surface of the light detector 37. The mirror surface 36 a is a paraboloid, and the focal point of the mirror surface 36 a (paraboloid) is set at the center of the light receiving surface of the light detector 37. Thereby, the reflected light (parallel light) from the distance measurement area is condensed on the light receiving surface of the light detector 37. The photodetector 37 is installed on the circuit board 41 on the rotation axis R10. The photodetector 37 receives the reflected light converged by the parabolic mirror 36, and outputs a detection signal according to the amount of received light.

なお、図２の構成では、回路基板４１の他に、サブ基板４３が支持ベース１１に設置され、このサブ基板４３に、検出器１５が設置されている。検出器１５は、発光部と、発光部に対向する受光部とを備えている。検出器１５は、発光部と受光部との間の隙間に、回転部２０側の壁部２１ｃが位置付けられるように配置されている。 In the configuration of FIG. 2, in addition to the circuit board 41, the sub-substrate 43 is provided on the support base 11, and the detector 15 is provided on the sub-substrate 43. The detector 15 includes a light emitting unit and a light receiving unit facing the light emitting unit. The detector 15 is disposed such that the wall 21 c on the rotating unit 20 side is positioned in the gap between the light emitting unit and the light receiving unit.

回転部２０の回転に伴い、壁部２１ｃが検出器１５の発光部と受光部との間に位置づけられない場合、発光部からの光が受光部により受光され、検出器１５からハイレベルの信号が出力される。壁部２１ｃが検出器１５の発光部と受光部との間に位置づけられた場合、発光部からの光が壁部２１ｃで遮光され、検出器１５の信号がローレベルに立ち下がる。したがって、回転部２０が回転すると、検出器１５から、回転速度に応じた周期のパルス信号が出力される。この信号によって、回転部２０の回転状態が検出可能となる。サブ基板４３は、図示しない信号線によって、回路基板４１に電気的に接続されている。 When the wall 21c is not positioned between the light emitting unit and the light receiving unit of the detector 15 with the rotation of the rotating unit 20, light from the light emitting unit is received by the light receiving unit, and a high level signal from the detector 15 Is output. When the wall portion 21c is positioned between the light emitting portion and the light receiving portion of the detector 15, the light from the light emitting portion is blocked by the wall portion 21c, and the signal of the detector 15 falls to the low level. Therefore, when the rotation unit 20 rotates, the detector 15 outputs a pulse signal having a cycle according to the rotation speed. The rotation state of the rotating unit 20 can be detected by this signal. The sub substrate 43 is electrically connected to the circuit substrate 41 by a signal line (not shown).

図３は、回転部２０の開口２１ｄがＸ軸負側に位置付けられた状態を示している。 FIG. 3 shows a state in which the opening 21 d of the rotary unit 20 is positioned on the X axis negative side.

図３に示すように、固定部１０のミラー３４によって反射された投射光は、常に回転軸Ｒ１０に沿ってＺ軸正方向に進む。したがって、図２の状態から図３の状態へと回転部２０が回転軸Ｒ１０まわりに回転した場合であっても、ミラー３４によって反射された投射光は、常にミラー３５に入射する。よって、投射光は、回転部２０の回転に伴って回転軸Ｒ１０まわりの全方向に投射される。また、支持ベース１１の中央には、上述したように円錐形状の凹部が形成されている。これにより、回転部２０が回転した場合であっても、放物面ミラー３６により反射された反射光は、支持ベース１１に遮られることなく光検出器３７に集光される。 As shown in FIG. 3, the projection light reflected by the mirror 34 of the fixed unit 10 always travels in the positive Z-axis direction along the rotation axis R10. Therefore, even when the rotating unit 20 is rotated about the rotation axis R10 from the state of FIG. 2 to the state of FIG. 3, the projection light reflected by the mirror 34 always enters the mirror 35. Accordingly, the projection light is projected in all directions around the rotation axis R10 as the rotation unit 20 rotates. Further, at the center of the support base 11, a conical recess is formed as described above. Thereby, even when the rotating portion 20 is rotated, the reflected light reflected by the parabolic mirror 36 is condensed on the light detector 37 without being blocked by the support base 11.

図４は、距離測定装置１の構成を示す回路ブロック図である。 FIG. 4 is a circuit block diagram showing the configuration of the distance measuring device 1.

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。 As shown in FIG. 4, the distance measuring device 1 includes a controller 101, a laser drive circuit 102, a rotation drive circuit 103, and a signal processing circuit 104 as the configuration of the circuit unit.

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、レーザ光源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１３に電流を導通させる。たとえば、コントローラ１０１は、検出器１５から入力されるパルス信号に基づいて、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は、コイル１３に導通させる電流量と導通タイミングとを調節する。 The controller 101 includes an arithmetic processing circuit such as a central processing unit (CPU) and a memory, and controls each unit according to a predetermined control program. The laser drive circuit 102 drives the laser light source 31 in accordance with control from the controller 101. The rotation drive circuit 103 causes the coil 13 to conduct current in response to control from the controller 101. For example, based on the pulse signal input from the detector 15, the controller 101 controls the rotation drive circuit 103 so that the rotation unit 20 rotates at a predetermined rotation speed. In response to this, the rotational drive circuit 103 adjusts the amount of current conducted to the coil 13 and the timing of conduction.

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。 The signal processing circuit 104 performs amplification and noise removal processing on the detection signal input from the light detector 37, and outputs the processed detection signal to the controller 101. The communication interface 105 is an interface for communicating with an apparatus in which the distance measurement device 1 is installed.

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レーザ光源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（ランタイム）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。 In the distance measurement operation, the controller 101 controls the rotation drive circuit 103 to rotate the rotation unit 20, and controls the laser drive circuit 102 so that laser light of a predetermined pulse from the laser light source 31 at each predetermined timing. Make it output. The controller 101 detects the light reception timing of the laser light pulse emitted at each emission timing based on the detection signal of the light detector 37 input from the signal processing circuit 104. Then, the controller 101 measures the distance to the object present in the distance measurement area at each emission timing based on the time difference (run time) between the emission timing of the laser beam and the light reception timing.

具体的には、コントローラ１０１は、時間差（ランタイム）に光の速度を乗じて物体までの距離を算出する。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を把握し、所定の制御を実行する。 Specifically, the controller 101 multiplies the time difference (run time) by the speed of light to calculate the distance to the object. The controller 101 transmits the data of the distance thus calculated to the device in which the distance measuring device 1 is installed, as needed, via the communication interface 105. The device grasps the distance to the object present at 360 degrees around based on the received distance data, and executes predetermined control.

＜実施形態１の効果＞
以上、実施形態１によれば、以下の効果が奏される。 <Effect of Embodiment 1>
As described above, according to Embodiment 1, the following effects are achieved.

放物面ミラー３６が回転軸Ｒ１０から外れた位置に配置されているため、放物面ミラー３６およびその設置構造が、ミラー３５との間で回転軸Ｒ１０に平行な方向（回転軸方向）に重なりあうことがない。また、レーザ光源３１からの投射光を、固定部１０側から回転軸Ｒ１０に沿ってミラー３５に入射させることができるため、ミラー３５に対して固定部１０と反対側に、別途ミラーを配置する必要がない。よって、距離測定装置１を回転軸Ｒ１０に平行な方向（回転軸方向）に小型化できる。 Since the parabolic mirror 36 is disposed at a position deviated from the rotation axis R10, the parabolic mirror 36 and its installation structure are in a direction (rotational axis direction) parallel to the rotation axis R10 with the mirror 35. There is no overlap. Moreover, since the projection light from the laser light source 31 can be made to enter the mirror 35 along the rotation axis R10 from the fixed part 10 side, an additional mirror is disposed on the opposite side of the fixed part 10 with respect to the mirror 35. There is no need. Therefore, the distance measuring device 1 can be miniaturized in the direction (rotation axis direction) parallel to the rotation axis R10.

ミラー３５は、回転軸Ｒ１０に平行な方向において、放物面ミラー３６の入射面（ミラー面３６ａ）から外れた位置に配置されている。具体的には、ミラー３５は、回転軸Ｒ１０に平行な方向において、放物面ミラー３６よりも固定部１０から離れた位置に配置されている。これにより、測距領域からの反射光が、ミラー３５と干渉しないため、より多くの反射光を光検出器３７に導くことができる。 The mirror 35 is disposed at a position deviated from the incident surface (mirror surface 36 a) of the parabolic mirror 36 in the direction parallel to the rotation axis R 10. Specifically, the mirror 35 is disposed at a position farther from the fixed portion 10 than the parabolic mirror 36 in the direction parallel to the rotation axis R10. As a result, the reflected light from the distance measurement area does not interfere with the mirror 35, and thus more reflected light can be guided to the light detector 37.

ミラー３４は、固定部１０において回転軸Ｒ１０上に配置され、レーザ光源３１からの投射光を回転軸Ｒ１０に平行な方向に反射して、ミラー３５へと導く。これにより、固定部１０側に配置されたレーザ光源３１からの投射光を、簡素な構成で円滑にミラー３５へと導くことができる。 The mirror 34 is disposed on the rotation axis R10 in the fixed unit 10, reflects the projection light from the laser light source 31 in a direction parallel to the rotation axis R10, and guides the light to the mirror 35. Thereby, the projection light from the laser light source 31 arrange | positioned at the fixing | fixed part 10 side can be smoothly guide | induced to the mirror 35 by simple structure.

ミラー３４を支持する支持部材３８は、放物面ミラー３６で反射された反射光が透過可能な透光性の部材からなっており、反射光に対する透過率が高くなるように構成されている。これにより、ミラー３４を固定部１０に支持させつつ、より多くの反射光を光検出器３７に導くことができる。 The support member 38 for supporting the mirror 34 is made of a translucent member capable of transmitting the reflected light reflected by the parabolic mirror 36, and is configured to have a high transmittance to the reflected light. As a result, it is possible to guide more reflected light to the light detector 37 while supporting the mirror 34 on the fixed unit 10.

レーザ光源３１と光検出器３７とが共通の回路基板４１に配置され、レーザ光源３１から出射された投射光をミラー３４へと反射するミラー３３が、固定部１０に配置されている。このように電力供給が必要なレーザ光源３１および光検出器３７が共通の回路基板４１に設置されることにより、構成の簡素化およびコストの低減を図ることができる。また、ミラー３３で投射光の光路を折り曲げることにより、回路基板４１に設置されたレーザ光源３１から出射された投射光を、円滑にミラー３４へと導くことができる。 The laser light source 31 and the light detector 37 are disposed on a common circuit board 41, and a mirror 33 that reflects the projection light emitted from the laser light source 31 to the mirror 34 is disposed in the fixed unit 10. Since the laser light source 31 and the photodetector 37 which need to be supplied with power as described above are installed on the common circuit board 41, the configuration can be simplified and the cost can be reduced. Further, by bending the light path of the projection light by the mirror 33, the projection light emitted from the laser light source 31 installed on the circuit board 41 can be smoothly guided to the mirror 34.

測距領域からの反射光が、放物面ミラー３６のミラー面３６ａ（放物面）により光検出器３７に集光される。これにより、別途、レンズを配置することなく、反射光を光検出器３７に集光させることができる。よって、構成の簡素化とコストの削減を図ることができる。 Reflected light from the distance measurement area is condensed on the light detector 37 by the mirror surface 36 a (paraboloid surface) of the parabolic mirror 36. Thereby, the reflected light can be condensed on the light detector 37 without arranging a lens separately. Thus, the configuration can be simplified and the cost can be reduced.

＜実施形態２＞
実施形態１では、測距領域からの反射光が、放物面ミラー３６によって光検出器３７に導かれた。これに対し、実施形態２では、放物面ミラー３６に代えて集光レンズ５１とミラー５２が追加され、測距領域からの反射光が、集光レンズ５１とミラー５２によって光検出器３７に導かれる。 Second Embodiment
In the first embodiment, the reflected light from the distance measurement area is guided to the light detector 37 by the parabolic mirror 36. On the other hand, in the second embodiment, the condenser lens 51 and the mirror 52 are added instead of the parabolic mirror 36, and the reflected light from the distance measurement area is detected by the condenser lens 51 and the mirror 52 in the photodetector 37. Led.

図５は、実施形態２の距離測定装置１の構成を示す断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the distance measuring device 1 of the second embodiment.

集光レンズ５１は、回転部２０の支持部材２１に設置され、測距領域で反射された反射光を収束させる。集光レンズ５１は、ミラー３４からミラー３５に向かう投射光の光路に掛からないように、回転軸Ｒ１０よりも測距領域から離れた位置に配置されている。ミラー５２は、回転部２０の支持部材２１に設置されており、反射光を反射する平坦なミラー面５２ａを備える。ミラー５２は、実施形態１の放物面ミラー３６と同様の位置に配置されており、集光レンズ５１を通過した反射光をミラー面５２ａにより反射して、光検出器３７に導く。集光レンズ５１は、集光レンズ５１に入射する反射光が光検出器３７の受光面上において収束するように設定されている。実施形態２のその他の構成は、実施形態１と同様である。 The condenser lens 51 is installed on the support member 21 of the rotation unit 20 and converges the reflected light reflected in the distance measurement area. The condensing lens 51 is disposed at a position farther from the distance measurement area than the rotation axis R10 so as not to get in the optical path of the projection light from the mirror 34 to the mirror 35. The mirror 52 is installed on the support member 21 of the rotating unit 20, and includes a flat mirror surface 52a that reflects the reflected light. The mirror 52 is disposed at the same position as the parabolic mirror 36 of the first embodiment, and the reflected light that has passed through the condenser lens 51 is reflected by the mirror surface 52 a and guided to the light detector 37. The condenser lens 51 is set so that the reflected light incident on the condenser lens 51 converges on the light receiving surface of the light detector 37. The other configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.

実施形態２においても、ミラー５２が回転軸Ｒ１０から外れた位置に配置されているため、ミラー５２およびその設置構造が、ミラー３５との間で回転軸Ｒ１０に平行な方向（回転軸方向）に重なりあうことがない。また、レーザ光源３１からの投射光を、固定部１０側から回転軸Ｒ１０に沿ってミラー３５に入射させることができる。よって、距離測定装置１を回転軸Ｒ１０に平行な方向（回転軸方向）に小型化できる。 Also in the second embodiment, since the mirror 52 is arranged at a position deviated from the rotation axis R10, the mirror 52 and the installation structure thereof are in the direction (rotation axis direction) parallel to the rotation axis R10 with the mirror 35. There is no overlap. In addition, the projection light from the laser light source 31 can be made to enter the mirror 35 along the rotation axis R10 from the fixed part 10 side. Therefore, the distance measuring device 1 can be miniaturized in the direction (rotation axis direction) parallel to the rotation axis R10.

なお、集光レンズ５１は、図６に示すように、回転軸Ｒ１０よりも測距領域に近い位置に配置されてもよい。また、集光レンズ５１は、図７に示すように、ミラー５２と光検出器３７との間に配置されてもよい。図６、７に示すように、いずれの場合の集光レンズ５１も、回転部２０の支持部材２１に配置されており、集光レンズ５１に入射する反射光が光検出器３７の受光面上において収束するように構成される。 The condenser lens 51 may be disposed at a position closer to the distance measurement area than the rotation axis R10 as shown in FIG. Further, the condenser lens 51 may be disposed between the mirror 52 and the light detector 37 as shown in FIG. As shown in FIGS. 6 and 7, the condenser lens 51 in each case is also disposed on the support member 21 of the rotating unit 20, and the reflected light incident on the condenser lens 51 is on the light receiving surface of the light detector 37. Configured to converge at

＜実施形態３＞
実施形態１では、ミラー３５は、回転軸Ｒ１０に平行な方向において、放物面ミラー３６よりも固定部１０から離れた位置に配置された。これに対し、実施形態３では、ミラー３５は、回転軸Ｒ１０に平行な方向において、放物面ミラー３６よりも固定部１０に近い位置に配置される。 Embodiment 3
In the first embodiment, the mirror 35 is disposed at a position farther from the fixed portion 10 than the parabolic mirror 36 in the direction parallel to the rotation axis R10. On the other hand, in the third embodiment, the mirror 35 is disposed at a position closer to the fixing portion 10 than the parabolic mirror 36 in the direction parallel to the rotation axis R10.

図８は、実施形態３の距離測定装置１の構成を示す断面図である。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the distance measuring device 1 of the third embodiment.

実施形態３のミラー３５は、実施形態１に比べて、Ｚ軸負方向に移動した位置に配置されている。ミラー３５は、回転部２０の支持ベース１１の一部である支持部５３によって回転部２０に支持されている。支持部５３は、図８においてＹ軸方向に延びている。実施形態３の放物面ミラー３６は、実施形態１に比べて、Ｚ軸正方向に移動した位置に配置されている。実施形態３のその他の構成は、実施形態１と同様である。 The mirror 35 of the third embodiment is disposed at a position moved in the negative direction of the Z-axis as compared with the first embodiment. The mirror 35 is supported by the rotating portion 20 by a support portion 53 which is a part of the support base 11 of the rotating portion 20. The support portion 53 extends in the Y-axis direction in FIG. The parabolic mirror 36 of the third embodiment is disposed at a position moved in the positive Z-axis direction as compared with the first embodiment. The other configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment.

実施形態３においても、放物面ミラー３６が回転軸Ｒ１０から外れた位置に配置されているため、放物面ミラー３６およびその設置構造が、ミラー３５との間で回転軸Ｒ１０に平行な方向（回転軸方向）に重なりあうことがない。また、レーザ光源３１からの投射光を、固定部１０側から回転軸Ｒ１０に沿ってミラー３５に入射させることができる。よって、距離測定装置１を回転軸Ｒ１０に平行な方向（回転軸方向）に小型化できる。 Also in the third embodiment, since the parabolic mirror 36 is disposed at a position deviated from the rotation axis R10, the parabolic mirror 36 and its installation structure are in a direction parallel to the rotation axis R10 with the mirror 35. It does not overlap (in the direction of the rotation axis). In addition, the projection light from the laser light source 31 can be made to enter the mirror 35 along the rotation axis R10 from the fixed part 10 side. Therefore, the distance measuring device 1 can be miniaturized in the direction (rotation axis direction) parallel to the rotation axis R10.

また、ミラー３５は、実施形態１と同様、回転軸Ｒ１０に平行な方向において、放物面ミラー３６の入射面（ミラー面３６ａ）から外れた位置に配置されている。具体的には、ミラー３５は、回転軸Ｒ１０に平行な方向において、放物面ミラー３６よりも固定部１０に近い位置に配置されている。これにより、測距領域からの反射光が、ミラー３５により干渉しないため、より多くの反射光を光検出器３７に導くことができる。 Further, as in the first embodiment, the mirror 35 is disposed at a position deviated from the incident surface (mirror surface 36 a) of the parabolic mirror 36 in the direction parallel to the rotation axis R 10. Specifically, the mirror 35 is disposed at a position closer to the fixed portion 10 than the parabolic mirror 36 in the direction parallel to the rotation axis R10. As a result, the reflected light from the distance measurement area does not interfere with the mirror 35, so that more reflected light can be guided to the light detector 37.

ただし、実施形態３では、図８に示すように、放物面ミラー３６の位置が、図２に示した実施形態１における放物面ミラー３６の位置よりも、Ｚ軸正方向にシフトする。このため、放物面ミラー３６により反射された反射光が、回転軸Ｒ１０上に位置するミラー３４、３５および支持部５３に接近し、これらの部材に反射光が干渉することが起こり得る。このような問題が生じた場合は、放物面ミラー３６が回転軸Ｒ１０からさらに離れた位置に配置されるように、構成を変更することが好ましい。これにより、反射光がミラー３４、３５および支持部５３に干渉することを抑制できる。しかしながら、このように放物面ミラー３６を回転軸Ｒ１０からさらに離れた位置に配置すると、回転部２０の小径部２０ｂの径を広げる必要があり、これに伴い、距離測定装置１の大きさが、上記実施形態１に比べて、やや大きくなってしまう。したがって、この点を考慮すれば、実施形態１のように、ミラー３５が放物面ミラー３６よりも固定部１０から離れた位置に配置されるのが好ましいと言える。 However, in the third embodiment, as shown in FIG. 8, the position of the parabolic mirror 36 is shifted in the positive Z-axis direction than the position of the parabolic mirror 36 in the first embodiment shown in FIG. 2. Therefore, the reflected light reflected by the parabolic mirror 36 may approach the mirrors 34 and 35 and the support 53 positioned on the rotation axis R10, and the reflected light may interfere with these members. If such a problem occurs, it is preferable to change the configuration so that the parabolic mirror 36 is disposed at a position further away from the rotation axis R10. Thereby, interference of the reflected light with the mirrors 34 and 35 and the support portion 53 can be suppressed. However, when the parabolic mirror 36 is disposed at a position further away from the rotation axis R10 in this manner, it is necessary to widen the diameter of the small diameter portion 20b of the rotation portion 20. The size is slightly larger than that of the first embodiment. Therefore, in consideration of this point, it can be said that the mirror 35 is preferably disposed at a position farther from the fixed portion 10 than the parabolic mirror 36 as in the first embodiment.

＜変更例＞
距離測定装置１の構成は、上記の実施形態および変更例に示した構成以外に、種々の変更が可能である。 <Modification example>
The configuration of the distance measuring device 1 can be variously modified in addition to the configurations shown in the above-described embodiment and modifications.

たとえば、レーザ光源３１の配置は、上記実施形態に限られるものではなく、適宜変更が可能である。たとえば、図９に示すように、出射光軸がＸ軸に平行となるように、レーザ光源３１が配置されてもよい。この場合、図２に示したミラー３３を省略できる。レーザ光源３１から出射された投射光は、コリメータレンズ３２によって平行光に変換された後、ミラー３４に入射する。この場合のレーザ光源３１は、別の回路基板４４に設置される。回路基板４４は、図示しない信号線によって、回路基板４１に電気的に接続される。 For example, the arrangement of the laser light source 31 is not limited to the above embodiment, and can be changed as appropriate. For example, as shown in FIG. 9, the laser light source 31 may be disposed such that the emission optical axis is parallel to the X axis. In this case, the mirror 33 shown in FIG. 2 can be omitted. The projection light emitted from the laser light source 31 is converted into parallel light by the collimator lens 32 and then enters the mirror 34. The laser light source 31 in this case is installed on another circuit board 44. The circuit board 44 is electrically connected to the circuit board 41 by a signal line (not shown).

また、レーザ光源３１が、ミラー３５に対してＺ軸方向に向き合うように、支持部材３８に設置されてもよい。この場合、レーザ光源３１は、出射光軸が回転軸Ｒ１０と一致し、且つ、出射方向がＺ軸正方向となるように、支持部材３８に設置される。コリメータレンズ３２は、支持部材２１側に設置されてもよい。 The laser light source 31 may be installed on the support member 38 so as to face the mirror 35 in the Z-axis direction. In this case, the laser light source 31 is installed on the support member 38 so that the emission optical axis coincides with the rotation axis R10 and the emission direction is the Z-axis positive direction. The collimator lens 32 may be installed on the support member 21 side.

また、支持部材３８は、Ｘ軸方向に延びた板状の部材であったが、Ｘ−Ｙ平面に広がった板状の部材、たとえば円盤状の部材であってもよい。この場合、支持部材３８には、反射光の波長帯の光を透過し、反射光以外の波長帯の光（迷光）を遮光するフィルタが形成されてもよい。このようなフィルタがＸ−Ｙ平面に広がった板状の支持部材３８に形成されると、光検出器３７に迷光が導かれることを抑制できる。 The support member 38 is a plate-like member extending in the X-axis direction. However, the support member 38 may be a plate-like member extending in the X-Y plane, for example, a disk-like member. In this case, the support member 38 may be formed with a filter that transmits light in the wavelength band of reflected light and blocks light (stray light) in wavelength bands other than the reflected light. When such a filter is formed on the plate-like support member 38 extended in the X-Y plane, it is possible to suppress the introduction of stray light to the light detector 37.

また、図８に示した実施形態３および図９に示した変更例において、放物面ミラー３６の代わりに、図５〜７に示した集光レンズ５１とミラー５２による構成が用いられてもよい。また、上記実施形態では、放物面ミラー３６とミラー５２は、回転軸Ｒ１０よりも測距領域から遠い位置に配置されたが、回転軸Ｒ１０よりも測距領域に近い位置に配置されてもよい。この場合、反射光が光検出器３７に導かれるように、放物面ミラー３６およびミラー５２の傾きが調整される。 Further, in the third embodiment shown in FIG. 8 and the modification shown in FIG. 9, even if the configuration using the condenser lens 51 and the mirror 52 shown in FIGS. 5 to 7 is used instead of the parabolic mirror 36. Good. In the above embodiment, the parabolic mirror 36 and the mirror 52 are disposed at a position farther from the ranging area than the rotation axis R10, but may be disposed at a position closer to the ranging area than the rotation axis R10. Good. In this case, the tilt of the parabolic mirror 36 and the mirror 52 is adjusted so that the reflected light is guided to the light detector 37.

また、放物面ミラー３６に代えて、反射型のフレネルレンズミラーが配置されてもよい。また、光源は、レーザ光源３１に限らず、ＬＥＤ等でもあってもよい。また、上記実施形態では、投射光の出射タイミングと反射光の受光タイミングとの間の時間差（ランタイム）に基づいて物体までの距離が計測されたが、これに限らず、投射光と反射光の位相差に基づいて物体までの距離が計測されてもよい。 Also, instead of the parabolic mirror 36, a reflective Fresnel lens mirror may be disposed. Further, the light source is not limited to the laser light source 31 but may be an LED or the like. Further, in the above embodiment, the distance to the object is measured based on the time difference (run time) between the emission timing of the projection light and the light reception timing of the reflection light, but the present invention is not limited thereto. The distance to the object may be measured based on the phase difference.

この他、本発明の実施の形態は、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。 Besides the above, the embodiment of the present invention can be variously modified as appropriate within the scope of the technical idea shown in the claims.

１ … 距離測定装置
１０ … 固定部
２０ … 回転部
３１ … レーザ光源（光源）
３３ … ミラー（第４ミラー）
３４ … ミラー（第３ミラー）
３５ … ミラー（第１ミラー）
３６ … 放物面ミラー（第２ミラー）
３６ａ … ミラー面（入射面）
３７ … 光検出器
３８ … 支持部材
４１ … 回路基板
５１ … 集光レンズ
５２ … ミラー（第２ミラー）
５２ａ … ミラー面（入射面）
Ｒ１０ … 回転軸 1 ... distance measuring device 10 ... fixed part 20 ... rotating part 31 ... laser light source (light source)
33 ... Mirror (4th mirror)
34 ... Mirror (3rd mirror)
35 ... Mirror (1st mirror)
36 ... Parabolic mirror (second mirror)
36a ... Mirror surface (incident surface)
37 ... photodetector 38 ... support member 41 ... circuit board 51 ... condenser lens 52 ... mirror (second mirror)
52a ... Mirror surface (incident surface)
R10 ... rotation axis

Claims

Fixed part,
A rotating unit disposed on the fixed unit and rotatable about a rotation axis;
A light source disposed at the fixed part and emitting projected light for distance measurement;
A first mirror disposed on the rotation axis in the rotation unit, and reflecting the projection light emitted from the light source to a distance measurement area;
A photodetector disposed on the rotation axis at the fixed portion;
And a second mirror disposed at a position deviated from the rotation axis in the rotation unit and reflecting the reflected light reflected by the distance measurement area and guiding the reflected light to the light detector.
The projection light is incident on the first mirror in a direction parallel to the rotation axis,
The first mirror is disposed at a position deviated from the incident surface of the second mirror in a direction parallel to the rotation axis.
Distance measuring device characterized by

In the distance measuring device according to claim 1,
The first mirror is disposed at a position farther from the fixed portion than the second mirror in a direction parallel to the rotation axis.
Distance measuring device characterized by

In the distance measuring device according to claim 1 or 2,
The optical system further comprises a third mirror disposed on the rotation axis at the fixed portion, and reflecting the projection light emitted from the light source in a direction parallel to the rotation axis to guide the light to the first mirror.
Distance measuring device characterized by

In the distance measuring device according to claim 3,
And a translucent support member disposed on the fixed portion and supporting the third mirror and capable of transmitting the reflected light reflected by the second mirror.
Distance measuring device characterized by

In the distance measuring device according to claim 3 or 4,
A circuit board on which the light source and the light detector are disposed;
And a fourth mirror disposed at the fixed part and reflecting the projected light emitted from the light source to the third mirror.
Distance measuring device characterized by

In the distance measuring device according to any one of claims 1 to 5,
The second mirror includes a mirror surface that condenses the reflected light on the light detector.
Distance measuring device characterized by

In the distance measuring device according to claim 6,
The mirror surface is a paraboloid,
Distance measuring device characterized by

In the distance measuring device according to claim 6,
And a condenser lens disposed on the rotating unit to converge the reflected light reflected by the distance measurement area,
The second mirror comprises a flat mirror surface that reflects the reflected light.
Distance measuring device characterized by