JP2019174125A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光の出力に関する安全基準を順守し、かつ遠方に位置する対象物の測距を精度良く行うことが可能な測距装置を提供する。【解決手段】測距装置１００は、出射光が対象物で反射した反射光の方向を可変に偏向する反射光偏向素子２３及び反射光偏向素子によって偏向された反射光を受光する受光素子２２を含む受光部と、少なくとも１つが受光部の光軸と垂直な方向において受光部と離間して配され、かつ出射光を出射する光源１１及び出射光の方向を可変に偏向する出射光偏向素子１２を各々が含む複数の投光部と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、対象物までの距離を計測する測距装置に関する。

光学測距装置は、例えば、レーザ光を対象領域内で走査して対象物までの距離を計測する、すなわち測距する。

このような測距装置としては、例えば、光走査装置の光反射面を揺動駆動する駆動部が位相差変更部及び振幅変更部の少なくとも一方を備えた光測距装置が特許文献１に開示されている。

特開２０１１−０５３１３７号公報

レーザ光は対象物に照射されると散乱する。このため、対象物が測距装置から遠くなるにつれて測距装置が受光するレーザ光の強度が弱くなる。したがって、測距装置から遠方に位置する対象物の測距を行うためには、レーザ光の出力を高くして出射することが望まれる。

しかし、レーザ光はパワー密度が高く人体に有害となる場合があるため、安全基準によってレーザ光の出力が制限されている。この安全基準を順守すると、遠距離を測定する場合戻り光の光量が小さくなることが課題の１つとして挙げられる。

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、レーザ光の強度に関する安全基準を順守し、かつ遠方に位置する対象物の測距を精度良く行うことが可能な測距装置を提供することを課題の１つとする。

本願請求項１に記載の測距装置は、出射光が対象物で反射した反射光の方向を可変に偏向する反射光偏向素子及び前記反射光偏向素子によって偏向された前記反射光を受光する受光素子を含む受光部と、少なくとも１つが前記受光部の光軸と垂直な方向において前記受光部と離間して配され、かつ前記出射光を出射する光源及び前記出射光の方向を可変に偏向する出射光偏向素子を各々が含む複数の投光部と、を有することを特徴とする。

実施例１に係る測距装置の構成を示すブロック図である。 実施例１に係る測距装置の投光系の動作原理を説明する説明図である。 実施例１に係る測距装置の受光系の動作原理を説明する説明図である。 図１の投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例１に係る測距装置からの距離に応じた投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例２に係る測距装置からの距離に応じた投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例３に係る測距装置からの距離に応じた投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例４に係る測距装置からの距離に応じた投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例５に係る測距装置の構成を示すブロック図である。 実施例５に係る測距装置の投光部と受光部の配置例を示す斜視図である。 図９の投光部から出射光が出射される態様を示す概念図である。 実施例５の変形例に係る測距装置から出射された出射光を説明する概念図である。 実施例５の変形例に係る測距装置からの所定の距離における投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例５の変形例に係る測距装置からの所定の距離における投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例５の変形例に係る測距装置からの所定の距離における投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例５の変形例に係る測距装置からの所定の距離における投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例５の変形例に係る測距装置からの所定の距離における投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例５の変形例に係る測距装置からの所定の距離における投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例５の変形例に係る測距装置からの所定の距離における投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例５の変形例に係る測距装置からの所定の距離における投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。 実施例５の変形例に係る測距装置からの所定の距離における投光部の瞬間投光野と受光部の瞬間視野を説明する概念図である。

図１は、本実施例に係る測距装置１００の機能ブロックを示している。図１において、投光部１０ａ，１０ｂは、出射光を出射する発光装置である。投光部１０ａ，１０ｂは、互いに同一の構成を有する。投光部１０ａ、１０ｂの光源１１は、例えば出射光としてパルス光を出射可能なレーザ素子である。

光偏向素子１２は、光反射面（図示せず）を含む出射光反射部材を有している。光偏向素子１２は、当該光反射面にてパルス光を反射して、走査対象となる所定の領域（以下、走査対象領域とする）に向けて走査光を出射可能である。したがって、光偏向素子１２は、出射光偏光素子として機能する
光偏向素子１２は、出射光の方向を可変に偏向させることができる。走査対象領域に存在する物体に反射された走査光は、測距装置１００に向けて反射光として戻ってくる。尚、光偏向素子１２は、ＭＥＭＳミラー装置、ポリゴンミラー等を用いることができる。また、光偏向素子１２は、光反射面を持たない光偏向素子であってもよい。このような光偏向素子としては、音響光学偏向器（ＡＯ偏向器）等が挙げられる。

投受光部２０は、出射光を出射する発光装置であると共に、反射光を受光して、電気信号である受光信号を生成する受光装置でもある。したがって、投受光部２０は、投光部として機能すると共に、受光部としても機能する。

投受光部２０の光源２１は、例えば出射光としてパルス光を出射可能なレーザ素子である。投受光部２０は、反射光を受光して、電気信号である受光信号を生成可能な受光素子２２を有している。尚、受光素子２２としては、例えば、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等を採用することができる。

光偏向素子２３は、当該光反射面にて光源２１から出射されたパルス光を反射して、走査対象領域に向けて走査光を出射可能である。また、光偏向素子２３は、光反射面にて走査対象領域内の物体によってパルス光が反射された反射光を受光素子２２に向けて反射可能である。したがって、光偏向素子２３は、出射光偏向素子及び反射光偏光素子として機能する。言い換えれば、光偏向素子２３は、出射光の方向を可変に偏向させることができ、かつ物体からの反射光の方向を可変に偏向させ受光素子２２へと導くことができる。光偏向素子２３は、光反射面（図示せず）を含む出射光反射部材を有し、この出射光偏向部材は反射光偏光部材としても機能する。

制御部３０は、投受光部２０の光源２１及び投光部１０ａ，１０ｂの各々の光源１１から出射するパルス光の制御並びに投受光部２０の光偏向素子２３及び投光部１０ａ，１０ｂの各々の光偏向素子１２の光反射面の角度の制御を行う。

光源制御部３１は、投受光部２０の光源２１及び投光部１０ａ，１０ｂの各々の光源１１の発光制御を行う。具体的には、例えば、光源２１及び光源１１がパルス発光をするように発光タイミングを規定したテーブル（図示せず）を参照して、その発光を制御する。

ミラー制御部３２は、投受光部２０の光偏向素子２３及び投光部１０ａ，１０ｂの各々の光偏向素子１２の光反射面の傾きの角度を制御する。具体的には、ミラー制御部３２は、光源１１及び光源２１によって出射されて光反射面（図示せず）によって反射されたパルス光によって、走査対象領域の走査がなされるように光偏向素子１２及び光偏向素子２３を制御する。また、ミラー制御部３２は、投受光部２０の光偏向素子２３の出射光反射部材の光反射面の方向と投光部１０ａ及び投光部１０ｂの光偏向素子１２の出射光反射部材の光反射面との方向が連動するように、光偏向素子２３及び光偏向素子１２を制御する。

測距部としての距離測定部４０は、測距装置１００と走査対象領域内にある物体との間の距離を算出する。測距装置１００と走査対象領域内にある物体との距離の算出は、受光素子２２によって生成された受光信号に基づいて行われ、例えばタイムオブフライト法が用いられる。

具体的には、距離測定部４０は、光源１１及び光源２１によって出射された１のパルス光の出射時刻と、当該１のパルス光が走査対象領域内の物体によって反射されて反射光として受光素子２２で検出された受光時刻を取得する。そして、当該出射時刻と当該受光時刻の時刻差に基づいて、測距装置１００と物体との距離を算出する。

図２は、投受光部２０、および投光部１０ａ、１０ｂの投光系の動作を示す概念図である。図２において、光源２１と光偏向素子２３との間には、ビームスプリッタＢＳが設けられている。ビームスプリッタＢＳは、光源２１側から入射した光ビームを光偏向素子２３側に通す光学素子である。したがって、光源２１から出射された光ビームがビームスプリッタＢＳを介して光偏向素子２３に入射される。光偏向素子２３は、入射した出射光ＥＬを走査対象領域Ｒに向けて反射させる。尚、投光部１０ａ、１０ｂではビームスプリッタＢＳは配されない。

具体的には、光偏向素子２３は、可動部を揺動して走査する態様で光ビームを走査対象領域Ｒ内に向けて反射させる。この結果、光偏向素子２３によって反射された出射光ＥＬの照射方向が変化する。具体的には、出射光ＥＬは、出射光ＥＬの反射方向にある仮想の面である仮想面ＶＳにおいて所望の軌跡が描かれるように、光偏向素子２３で反射される。測距装置１００は、走査対象領域Ｒに存在する対象物ＯＢの測距を行う。尚、仮想面ＶＳは実在するものではない。尚、仮想面ＶＳで描かれる軌跡は、ラスタ走査軌跡、リサジュ走査軌跡等が望ましいがこれに限るものではない。

図３は、投受光部２０の受光系の動作を示す概念図である。図３において、走査対象領域Ｒに対象物ＯＢが存在すると、対象物ＯＢから反射された反射光ＲＬが光偏向素子２３に入射され、ビームスプリッタＢＳを介して受光素子２２に入射される。受光素子２２は、入射された反射光ＲＬに基づいて電気信号に変換し距離測定部４０に供給する。距離測定部４０は、光ビームを出射した時刻と光ビームを受光した時刻に基づいて、対象物ＯＢまでの距離を計測する。

図４Ａは、投受光部２０及び投光部１０ａ，１０ｂの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）（Instantaneous Field of Illumination）と投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）（Instantaneous Field of View）の光軸ＡＸに垂直な方向から見た領域を示している。
尚、光軸ＡＸは、光偏向素子１２の反射面ＭＲの傾きがない状態で投受光部２０から出射された出射光ＥＬの光軸である。反射面ＭＲの傾きがない状態とは、例えば、ＭＥＭＳミラー装置の光反射面ＭＲが揺動していない静止状態である。

図４Ｂは、本実施例に係る測距装置１００からの距離に応じた投受光部２０及び投光部１０ａ，１０ｂの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の光軸ＡＸに対して垂直な方向の断面を示している。

ここで、瞬間投光野（ｉＦＯＩ）とは、瞬間的に出射光ＥＬが照射される領域である。また、瞬間視野（ｉＦＯＶ）とは、投受光部２０の受光面が見込む角度であって、受光素子２２が瞬間的に見ることができる領域である。

図中の一点鎖線は、投光部１０ａの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）及び投光部１０ｂの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｃ））を示している。また、図中の破線は、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））及び瞬間視野（ｉＦＯＶ）を示している。

投光部１０ａ及び１０ｂは、投受光部２０の光軸ＡＸと垂直な方向において投受光部２０と離間して配されている。具体的には、投光部１０ａ及び１０ｂは、投受光部２０と出射点が異なる。すなわち、投光部１０ａ及び１０ｂは、投受光部２０と光軸が異なる。

距離Ｌ１は、投受光部２０の光軸ＡＸ上の測距装置１００からの距離であり、安全基準で定められている距離である。距離Ｌ１は、例えば、測距装置１００から１００ｍｍである。尚、安全基準は、所定の距離における光の強度に基づいて定められている。

投受光部２０及び投光部１０ａ，１０ｂの各々は、安全基準を満たす出力でパルス光を出射する。すなわち、距離Ｌ１における投受光部２０及び投光部１０ａ、１０ｂの強度は、安全基準を満たしている。また、投光部１０ａ及び投光部１０ｂが出射する出射光ＥＬの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ），ｉＦＯＩ（ｃ））は、投受光部２０が出射する出射光ＥＬの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））よりも大きい。投受光部２０が出射する出射光ＥＬの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））は、瞬間視野（ｉＦＯＶ）と互いに等しい大きさである。すなわち、投光部１０ａ及び投光部１０ｂが出射する出射光ＥＬの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ），ｉＦＯＩ（ｃ））は瞬間視野（ｉＦＯＶ）よりも大きい。

図４Ｂに示すように、注目する断面の測距装置１００からの距離に応じて瞬間視野（ｉＦＯＶ）と瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）〜（ｃ））の重なり方は変化する。ここで、投受光部２０及び投光部１０ａ，１０ｂから出射された各々の出射光ＥＬのうち、測距装置１００からの距離において瞬間視野（ｉＦＯＶ）内に照射される出射光ＥＬの強度の和を、測距装置１００からの距離における照射光強度とする。

距離Ｌ１の位置において、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））、投光部１０ａの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ））及び投光部１０ｂの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｃ））は、重なっていない。

距離Ｌ１の位置においては、投受光部２０は、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬを受光することができる。このため、測距装置１００は、精度が高い測距を行うことができる。尚、安全基準は、距離Ｌ１の位置において判断される。したがって、本実施例に係る測距装置１００は、安全基準を満たしている。

距離Ｌ２は、投受光部２０の光軸ＡＸ上の測距装置１００からの距離であり、距離Ｌ１よりも長い。距離Ｌ２は、例えば、測距装置１００から５０ｍである。

距離Ｌ２の位置において、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））、投光部１０ａの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ））及び投光部１０ｂの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｃ））は、重なっていない。距離Ｌ２の位置においては、投受光部２０は、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光を得ることができる。このため、測距装置１００は、精度が高い測距を行うことができる。

距離Ｌ３は、投受光部２０の光軸ＡＸ上の測距装置１００からの距離であり、距離Ｌ２よりも長い。距離Ｌ３は、例えば、測距装置１００から１００ｍである。

距離Ｌ３の位置において、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））は、投光部１０ａの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ））の一部と重なっている。

したがって、投受光部２０及び投光部１０ａ、１０ｂのうちの一組の投受光部２０及び投光部１０ａから出射された出射光ＥＬの各々の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）、ｉＦＯＩ（ｂ））は、瞬間視野（ｉＦＯＶ）上の投受光部２０の光軸ＡＸに沿った所定の位置、すなわち距離Ｌ３の位置で互いに重なる。

距離Ｌ３の位置においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））が瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ））の一部と重なる。このため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度は高くなる。したがって、距離Ｌ３の位置において、投受光部２０は、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬが得ることができる。このため、測距装置１００は、精度が高い測距を行うことができる。

距離Ｌ４は、投受光部２０の光軸ＡＸ上の測距装置１００からの距離であり、距離Ｌ３よりも長い。距離Ｌ４は、例えば、測距装置１００から２００ｍである。

距離Ｌ４の位置において、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））は、投光部１０ａの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ））及び投光部１０ｂの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｃ））の一部と重なっている。

距離Ｌ４の位置においては、瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））が瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ））及び瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｃ））と重なるため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度は高くなる。したがって、距離Ｌ４の位置において、投受光部２０は、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬが得られる。このため、測距装置１００は、精度が高い測距を行うことができる。

以上のように、投光部１０ａ、１０ｂは、投受光部２０と離間して配される。また、投受光部２０、投光部１０ａ、１０ｂから出射される各々の出射光ＥＬの強度は、距離Ｌ１の位置において安全基準を満たしている。

また、測距装置１００から遠く離れた距離Ｌ３の位置においては、投受光部２０及び投光部１０ａの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）、ｉＦＯＩ（ｂ））が重なるため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度を高くすることが可能となる。同様に、距離Ｌ４の位置においては、投受光部２０、投光部１０ａ及び１０ｂの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）ｉＦＯＩ（ｂ）及びｉＦＯＩ（ｃ））の各々が重なるため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度を高くすることが可能となる。したがって、本実施例に係る測距装置１００によれば、レーザ光の出力に関する安全基準を順守し、かつ遠方に位置する対象物ＯＢの測距を行うことが可能となる。

尚、本実施例においては、投光部１０ａ及び投光部１０ｂの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）、ｉＦＯＩ（ｃ））は、投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）よりも大きいものとして説明した。投光部１０ａ及び投光部１０ｂの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）、ｉＦＯＩ（ｃ））を投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）と等しくしてもよいが、遠方で重ね合わせるためには光偏光素子１２，２３の偏向角度の精度が求められる。そのため、投光部１０ａ及び投光部１０ｂの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）、ｉＦＯＩ（ｃ））を投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）より大きくすることで、光偏光素子１２，２３の偏向角度の精度を緩めることが出来る。尚、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））は瞬間視野（ｉＦＯＶ）と光偏光素子２３を共用することから偏向角度の精度の問題は発生せず、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））と瞬間視野（ｉＦＯＶ）は同一でもよい。

また、本実施例においては、投受光部２０は、投光部及び受光部として機能するように構成した。しかし、投受光部２０は、投光部及び受光部として機能を分離して設けてもよい。すなわち、投受光部２０の構成のうち、光源２１及び光偏向素子２３を投光部として設け、また、投受光部２０の構成のうち、受光素子２２及び光偏向素子２３を受光部として設けてもよい。

さらに、投受光部２０及び投光部１０ａ、１０ｂは、出射光ＥＬの出射方向に応じて異なる出射タイミングで出射光ＥＬを出射するようにしてもよい。具体的には、出射光ＥＬの出射方向上の所定の位置から最も遠い投光部から順に出射光ＥＬを出射するようにしてもよい。このように、出射光ＥＬを出射させることによって、投受光部２０が反射光ＲＬを受光するタイミングを揃えることが可能となる。したがって、精度が高い測距を行うことができる。

実施例２に係る測距装置１００について説明する。実施例２に係る測距装置１００は、実施例１の測距装置１００とは、投光部の配置数及び各々の瞬間投光野の重なる態様が異なる。尚、実施例１と同一の構成については同一箇所に同一符号を付すことによって説明を省略し、以後同様とする。

図５は、本実施例に係る測距装置１００からの距離に応じた投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）と投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の光軸ＡＸに対して垂直な方向の断面を示している。

投光部１０ａ〜１０ｄは、投受光部２０の光軸ＡＸに対して垂直な方向に投受光部２０と離間して配されている。具体的には、各々の投光部１０ａ〜１０ｄは、等間隔に配置されている。すなわち、投受光部２０から投光部１０ａまでの距離Ｌａは、投光部１０ａから投光部１０ｂまでの距離Ｌｂと等しい。また、投受光部２０から投光部１０ａまでの距離Ｌａは、投受光部２０から投光部１０ｃまでの距離Ｌｃと等しい。また、投光部１０ｃから投光部１０ｄまでの距離Ｌｄは、投受光部２０から投光部１０ｃまでの距離Ｌｃと等しい。

ここで、投受光部２０の瞬間投光野を瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））とする。また、投光部１０ａの瞬間投光野を瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ））、投光部１０ｂの瞬間投光野を瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｃ））、投光部１０ｃの瞬間投光野を瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｄ））、投光部１０ｄの瞬間投光野を瞬間投光野ｉＦＯＩ（ｅ））とする。

投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄの出射光ＥＬの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）、ｉＦＯＩ（ｂ）、ｉＦＯＩ（ｃ）、ｉＦＯＩ（ｄ）、ｉＦＯＩ（ｅ））は、投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）と等しい。距離Ｌ２〜Ｌ４は、投受光部２０の光軸ＡＸ上の測距装置１００からの距離であり、実施例１と同様の距離である。また、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄから出射された各々の出射光ＥＬのうち、測距装置１００からの距離において瞬間視野（ｉＦＯＶ）内に照射される出射光ＥＬの強度の和を、測距装置１００からの距離における照射光強度とする。尚、本実施例においても投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄは、安全基準を満たす出射光ＥＬを出射するため、距離Ｌ１の位置における説明を省略する。

距離Ｌ２の位置において、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））及び投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））は、重なっていない。

距離Ｌ２の位置においては、投受光部２０は、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬを受光することができるため、精度が高い測距を行うことができる。

距離Ｌ３の位置において、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））は、投光部１０ａの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ））及び投光部１０ｃの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｃ））の一部と重なっている。

距離Ｌ３の位置においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））、瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ））及び瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｄ））が重なる。このため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度は２倍弱になる。したがって、距離Ｌ３の位置においては、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬが得られる。

距離Ｌ４の位置において、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の全体が重なっている。言い換えれば、瞬間視野（ｉＦＯＶ）は、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の全てを包含する。すなわち、投光部１０ａ〜１０ｄの光軸Ｅ１〜Ｅ５の各々と、投受光部２０の光軸ＡＸとは、同一の領域ＲＣで互いに重なる。尚、各々の光軸Ｅ１〜Ｅ５が領域ＲＣで互いに重なるとは、領域ＲＣ内で光軸Ｅ１〜Ｅ５同士が交差することだけでなく、光軸Ｅ１〜Ｅ５同士がねじれの関係で近接することをも意味する。このように光軸Ｅ１〜Ｅ５の各々及び光軸ＡＸを領域ＲＣで互いに重ねることにより、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄから出射された出射光ＥＬを効率よく測距に用いることが可能となる。

具体的には、距離Ｌ４の位置においては、全ての瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））が重なるため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度は５倍になる。したがって、距離Ｌ４において、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬが得られる。

以上のように、投光部１０ａ〜１０ｄは、投受光部２０と離間して配される。また、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄから出射される出射光ＥＬの強度は、距離Ｌ１において安全基準を満たしている。

また、測距装置１００から遠く離れた距離Ｌ３の位置においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で投受光部２０、投光部１０ａの瞬間投光野及び投光部１０ｃの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）、ｉＦＯＩ（ｂ）及びｉＦＯＩ（ｄ））が重なるため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度を高くすることが可能となる。同様に、距離Ｌ４の位置においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の各々が重なるため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度を高くすることが可能となる。したがって、本実施例に係る測距装置１００によれば、レーザ光の出力に関する安全基準を順守し、かつ遠方に位置する対象物ＯＢの測距を行うことが可能となる。

実施例３に係る測距装置１００について説明する。実施例３に係る測距装置１００は、実施例２の測距装置１００とは、複数の投光部の各々の瞬間投光野の重なる態様が異なる。

図６は、本実施例に係る測距装置１００からの距離に応じた投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）と投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の光軸ＡＸに対して垂直な方向の断面を示している。

投光部１０ａ〜１０ｄは、投受光部２０の光軸ＡＸに対して垂直な方向に投受光部２０と離間して配されている。具体的には、投光部１０ａ〜１０ｄは、図６に示すように距離Ｌａ〜Ｌｄを有して、各々配置されている。投受光部２０から投光部１０ａまでの距離Ｌａは、投受光部２０から投光部１０ｃまでの距離Ｌｃと等しい。投光部１０ａから投光部１０ｂまでの距離Ｌｂは、投光部１０ｃから投光部１０ｄまでの距離Ｌｄと等しい。例えば、距離Ｌｂ、Ｌｄは、距離Ｌａ、Ｌｃの２倍である。

投光部１０ａ〜１０ｄの出射光ＥＬの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）、ｉＦＯＩ（ｃ）、ｉＦＯＩ（ｄ）、ｉＦＯＩ（ｅ））は、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の４倍である。

距離Ｌ２〜Ｌ４は、投受光部２０の光軸ＡＸ上の測距装置１００からの距離であり、実施例１と同様である。本実施例においても投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄは、安全基準を満たす出射光ＥＬを出射するため、距離Ｌ１の位置における説明を省略する。

距離Ｌ２の位置において、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））及び瞬間視野（ｉＦＯＶ）は、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））とは、重なっていない。

距離Ｌ２の位置においては、投受光部２０は、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬを受光することができるため、精度が高い測距を行うことができる。

距離Ｌ３の位置において、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））及び瞬間視野（ｉＦＯＶ）は、投光部１０ａの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ））及び投光部１０ｃの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｄ））の一部と重なっている。

距離Ｌ３の位置においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））、瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ））及び瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｄ））が重なるため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度は１．５倍になる。したがって、距離Ｌ３の位置において、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬが得られる。

距離Ｌ４の位置において、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））は、互いに全体が重なっている。また、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）は、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））に全体が含まれるように重なっている。

距離Ｌ４の位置においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、全ての瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））が重なるため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度は２倍になる。したがって、距離Ｌ４において、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬが得られる。

以上のように、投光部１０ａ〜１０ｄは、投受光部２０と離間して配される。また、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄから出射される出射光ＥＬの強度は、距離Ｌ１において安全基準を満たしている。すなわち、距離Ｌ１においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）は、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））のみと重なる。したがって距離Ｌ１において照射光強度は、安全基準を満たしている。

また、測距装置１００から遠く離れた距離Ｌ３の位置においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、投受光部２０及び投光部１０ａの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）、ｉＦＯＩ（ｂ）及びｉＦＯＩ（ｄ））が重なるため、照射光強度を高くすることが可能となる。同様に、距離Ｌ４の位置においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、投受光部２０、投光部１０ａ及び１０ｂの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の各々が重なるため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度を高くすることが可能となる。したがって、本実施例に係る測距装置１００によれば、レーザ光の出力に関する安全基準を順守し、かつ遠方に位置する対象物ＯＢの測距を行うことが可能となる。

実施例４に係る測距装置１００について説明する。実施例４に係る測距装置１００は、実施例２又は３の測距装置１００とは、複数の投光部の各々の瞬間投光野の重なる態様が異なる。

図７は、本実施例に係る測距装置１００からの距離に応じた投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）と投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の光軸ＡＸに対して垂直な方向の断面を示している。

投光部１０ａ〜１０ｄは、投受光部２０の光軸ＡＸに対して垂直な方向に投受光部２０と離間して配されている。具体的には、実施例２で説明したように各々投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄは、等間隔に配置されている。

投光部１０ａ〜１０ｄの出射光ＥＬの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））は、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の４倍である。

距離Ｌ２〜Ｌ４は、投受光部２０の光軸ＡＸ上の測距装置１００からの距離であり、実施例１と同様である。本実施例においても投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄは、安全基準を満たす出射光ＥＬを出射するため、距離Ｌ１における説明を省略する。

距離Ｌ２の位置において、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））は、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））とは、重なっていない。

距離Ｌ２の位置においては、投受光部２０は、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬを受光することができるため、精度が高い測距を行うことができる。

距離Ｌ３の位置において、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））及び投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））に含まれるように重なっている。

このため、距離Ｌ３の位置における瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度の強度は２倍になる。したがって、距離Ｌ３の位置において、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬが得られる。

距離Ｌ４の位置において、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））及び投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））に含まれるように重なっている。

このため、距離Ｌ４の位置における瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度は２倍になる。したがって、距離Ｌ４において、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬが得られる。

以上のように、投光部１０ａ〜１０ｄは、投受光部２０と離間して配される。また、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄから出射される出射光ＥＬの強度は、距離Ｌ１において安全基準を満たしている。すなわち、距離Ｌ１においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）は、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））のみと重なる。したがって距離Ｌ１において照射光強度は、安全基準を満たしている。

また、測距装置１００から遠く離れた距離Ｌ３の位置においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、投受光部２０、投光部１０ａの瞬間投光野及び投光部１０ｃの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）、ｉＦＯＩ（ｂ）及びｉＦＯＩ（ｄ））が重なるため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度を高くすることが可能となる。同様に、距離Ｌ４の位置においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、投受光部２０、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の各々が重なるため、瞬間視野（ｉＦＯＶ）範囲内に存在する対象物ＯＢに照射される照射光強度を高くすることが可能となる。したがって、本実施例に係る測距装置１００によれば、レーザ光の出力に関する安全基準を順守し、かつ遠方に位置する対象物ＯＢの測距を行うことが可能となる。

実施例５に係る測距装置１００について説明する。実施例５に係る測距装置１００は、実施例１乃至４の測距装置１００とは、投光部の配置が異なる。

図８は、本実施例に係る測距装置１００の機能ブロックを示している。図８において、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄは、所定の走査領域に向けて各々が出射光を出射する発光装置である。

制御部３０の光源制御部３１は、投光部１０ａ〜１０ｄからの出射光ＥＬの出射方向に応じて、出射光ＥＬを出射する投光部１０ａ〜１０ｄを選択し、選択された投光部から出射光ＥＬを出射させる。

図９は、本実施例に係る測距装置１００の投光部１０ａ〜１０ｄ及び投受光部２０の配置例を示している。図９において、投光部１０ａ〜１０ｄは、投受光部２０の光軸ＡＸ側からみて点対称に配置されている。

すなわち、投受光部２０から投光部１０ａまでの距離ＬＨ１は、投受光部２０から投光部１０ｃまでの距離ＬＨ２に等しい。また、投受光部２０から投光部１０ｂまでの距離ＬＶ１は、投受光部２０から投光部１０ｄまでの距離ＬＶ２に等しい。

図１０は、本実施例に係る測距装置１００の投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄから出射される出射光ＥＬの態様を示している。図１０において、光源制御部３１は、タイムオブフライトの差が小さくなるように投光部を選択して当該選択した投光部から出射光ＥＬを出射させる。

具体的には、光源制御部３１は、出射光ＥＬを出射する方向に基づいて、所定の走査領域Ｒまでの距離の差が相対的に小さい投光部を、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄの中から選択する。言い換えれば、光源制御部３１は、出射光ＥＬを出射する方向に基づいて、投受光部２０により反射光ＲＬが受光されるまでの時間の差が相対的に小さい２以上の投光部を選択する。

例えば、光源制御部３１は、仮想面ＶＳにおける出射光の照射目標点ＰＥ１に対して出射光ＥＬが出射される際に、投光部１０ａ及び投光部１０ｄを選択し、選択された投光部１０ａ及び投光部１０ｄから出射光ＥＬを出射させる。

同様に、仮想面ＶＳにおける出射光の照射目標点ＰＥ２に対して出射光ＥＬが出射される際に、光源制御部３１は、投光部１０ｂ及び投光部１０ｃを選択し、選択された投光部１０ｂ及び投光部１０ｃから出射光ＥＬを出射させる。

また、出射光の照射目標点ＰＥ３に対して出射光ＥＬが出射される際に、光源制御部３１は、投光部１０ａ及び１０ｃ、又は、投光部１０ｂ及び１０ｄを選択し、選択された投光部１０ａ及び１０ｃ、又は、投光部１０ｂ及び１０ｄから出射光ＥＬを出射させる。

さらに、仮想面ＶＳにおける出射光の照射目標点ＰＥ４に対して出射光ＥＬが出射される際に、光源制御部３１は、投光部１０ａ及び投光部１０ｂを選択し、選択された投光部１０ａ及び投光部１０ｂから出射光ＥＬを出射させる。

尚、本実施例において、光源制御部３１は、出射光ＥＬを出射する方向に基づいて、２つの投光部（投光部１０ａ及び投光部１０ｄ、又は投光部１０ｂ及び投光部１０ｃ）を選択して、当該選択された投光部から出射光ＥＬを出射させたが、本発明はこれに限定されない。光源制御部３１は、出射光ＥＬを出射する方向に基づいて、投受光部２０及び各投光部１０ａ〜１０ｄから所定の走査領域Ｒまでの距離の差が小さい投光部を、３つ以上を選択してもよいし、各投光部１０ａ〜１０ｄから所定の走査領域Ｒまでの距離が最も近い１の投光部を選択してもよい。

図１１は、本実施例に係る測距装置から出射された出射光を巨視的に示している。図１１に示すように、測距装置１００は、出射光ＥＬを出射する方向を連続的に変化させて共通の方向に出射光ＥＬを出射する。

具体的には、とある時刻に光源制御部３１は、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄを選択して、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄから方向Ｄ１に向けて出射光ＥＬを出射させる。

また、別の時刻に光源制御部３１は、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄから方向Ｄ１に向けて出射光ＥＬを出射させてから予め定めた所定時間が経過した後に、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄから方向Ｄ２に向けて出射光ＥＬを出射させる。

さらに、別の時刻に光源制御部３１は、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄから方向Ｄ２に向けて出射光ＥＬを出射させてから予め定めた所定時間が経過した後に、投受光部２０及び投光部１０ａ〜１０ｄから方向Ｄ３に向けて出射光ＥＬを出射させる。

図１２Ａ〜図１２Ｃは、方向Ｄ１に向けて出射光ＥＬを出射する際の測距装置１００からの所定の距離の位置における投受光部２０及び各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野及び投受光部２０の瞬間視野の断面を拡大した態様を示している。尚、測距装置１００からの距離に応じて瞬間投光野及び瞬間視野の断面の大きさは変化するが適宜拡大率を変えて表現している。

図１２Ａは、測距装置１００からの距離が２５ｍの位置における各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の断面を拡大した態様を示している。図１２Ａに示すように、測距装置１００からの距離が２５ｍの位置においては、投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中では、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の各々は、互いに重なっていない。

図１２Ｂは、測距装置１００からの距離が５０ｍの位置における各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の断面を拡大した態様を示している。図１２Ｂに示すように、測距装置１００からの距離が５０ｍの位置においては、投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中では、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の各々一部は、互いに重なっている。

図１２Ｃは、測距装置１００からの距離が１００ｍの位置における各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の断面を拡大した態様を示している。図１２Ｃに示すように、測距装置１００からの距離が１００ｍの位置においては、投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中では、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の各々が互いに重なっている。

図１３Ａ〜図１３Ｃは、方向Ｄ２に向けて出射光ＥＬを出射する際の測距装置１００からの所定の距離の位置における各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野及び投受光部２０の瞬間視野の断面を拡大した態様を示している。尚、測距装置１００からの距離に応じて瞬間投光野及び瞬間視野の断面の大きさは変化するが適宜拡大率を変えて表現している。

図１３Ａは、測距装置１００からの距離が２５ｍの位置における各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の断面を拡大した態様を示している。図１３Ａに示すように、測距装置１００からの距離が２５ｍの位置においては、投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中では、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））各々は、互いに重なっていない。

図１３Ｂは、測距装置１００からの距離が５０ｍの位置における各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の断面を拡大した態様を示している。図１３Ｂに示すように、測距装置１００からの距離が５０ｍの位置においては、投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中では、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の各々の一部は、互いに重なっている。

図１３Ｃは、測距装置１００からの距離が１００ｍの位置における各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の断面を拡大した態様を示している。図１３Ｃに示すように、測距装置１００からの距離が１００ｍの位置においては、投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中では、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の各々は、互いに重なっている。

図１４Ａ〜図１４Ｃは、方向Ｄ３に向けて出射光ＥＬを出射する際の測距装置１００からの所定の距離の位置における各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野及び投受光部２０の瞬間視野の断面を拡大した態様を示している。尚、測距装置１００からの距離に応じて瞬間投光野及び瞬間視野の断面の大きさは変化するが適宜拡大率を変えて表現している。

図１４Ａは、測距装置１００からの距離が２５ｍの位置における各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の断面を拡大した態様を示している。図１４Ａに示すように、測距装置１００からの距離が２５ｍの位置においては、投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中では、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の各々は、互いに重なっていない。

図１４Ｂは、測距装置１００からの距離が５０ｍの位置における各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の断面を拡大した態様を示している。図１４Ｂに示すように、測距装置１００からの距離が５０ｍの位置においては、投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中では、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の各々の一部は、互いに重なっている。

図１４Ｃは、測距装置１００からの距離が１００ｍの位置における各投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ）及び投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の断面を拡大した態様を示している。図１４Ｃに示すように、測距装置１００からの距離が１００ｍの位置においては、投受光部２０の瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中では、投光部１０ａ〜１０ｄの瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））は、互いに重なっている。

このように、方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３のいずれにおいても測距装置１００からの距離が２５ｍの位置では、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））が互いに重ならない。すなわち、測距装置１００からの距離が２５ｍの位置においては、瞬間視野（ｉＦＯＶ）は、投受光部２０の瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ａ））のみと重なる。しかしながら測距装置１００からの距離が２５ｍの位置では、近距離であるため対象物ＯＢの測距を行うに当たり十分な反射光ＲＬが得ることが出来る。加えて、測距装置１００からの距離が２５ｍの位置において瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））が互いに重ならないことから、測距装置１００からの距離が２５ｍ未満の位置においても瞬間投光野は重なることはない。したがって本実施例に係る測距装置１００は、安全基準を満たしている。

また、方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３のいずれにおいても測距装置１００からの距離が５０ｍの位置では、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の一部が重なり合うため照射光強度が強くなる。したがって、測距装置１００からの距離が５０ｍの位置において、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬが得られる。

さらに、方向Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３のいずれにおいても測距装置１００からの距離が１００ｍの位置では、瞬間視野（ｉＦＯＶ）の中で、瞬間投光野（ｉＦＯＩ（ｂ）〜ｉＦＯＩ（ｅ））の各々が互いに重なりあうため照射光強度が強くなる。したがって、測距装置１００からの距離が１００ｍの位置において、対象物ＯＢの測距を行うにあたり十分な反射光ＲＬが得られる。

以上のように、光源制御部３１は、出射光ＥＬの出射方向に基づいて、各投光部から所定の走査領域までの距離の差が小さい投光部を、複数の投光部の中から選択する。これによって、出射光ＥＬの出射方向上に存在する対象物ＯＢで反射される反射光ＲＬの受光タイミングを揃える（又はほぼ揃える）ことが可能となる。したがって本実施例に係る測距装置１００によれば、タイムオブフライトを揃える（又はほぼ揃える）ことができ、簡易な処理で精度が高い測距を行うことができる。

１００ 測距装置
１０ａ〜１０ｄ 投光部
１１ 光源
１２ 光偏向素子
２０ 投受光部
２１ 光源
２２ 受光素子
２３ 光偏向素子
３０ 距離測定部

Claims (8)

1. 出射光が対象物で反射した反射光の方向を可変に偏向する反射光偏向素子及び前記反射光偏向素子によって偏向された前記反射光を受光する受光素子を含む受光部と、
   少なくとも１つが前記受光部の光軸と垂直な方向において前記受光部と離間して配され、かつ前記出射光を出射する光源及び前記出射光の方向を可変に偏向する出射光偏向素子を各々が含む複数の投光部と、を有することを特徴とする測距装置。
2. 前記複数の投光部のうち少なくとも一組の投光部から出射された前記出射光の各々の瞬間投光野は、前記受光部の瞬間視野上の前記受光部から所定の距離で互いに重なることを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
3. 前記複数の投光部のうち少なくとも１つの前記投光部が出射する前記出射光の瞬間投光野は、前記他の投光部が出射する前記出射光の瞬間投光野よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の測距装置。
4. 複数の投光部の光軸の各々と、前記受光部の光軸とは、同一の領域で互いに重なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測距装置。
5. 前記複数の投光部の各々は、前記出射光の出射方向に応じて異なる出射タイミングで前記出射光を出射することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の測距装置。
6. 前記複数の投光部のうちの１の投光部は、前記受光部と同位置に設けられ、
   前記複数の投光部のうちの少なくとも１つの投光部の前記出射光の瞬間投光野は、前記受光部の瞬間視野と等しいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の測距装置。
7. 前記反射光偏向素子は、前記反射光を反射する反射光反射部材を有し、
   前記出射光偏向素子は、前記出射光を反射する出射光反射部材を有し、
   前記受光部の各々の前記反射光反射部材は、前記投光部の前記出射光反射部材と連動して揺動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の測距装置
8. 前記反射光偏向素子は、ＭＥＭＳミラーであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の測距装置。

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