JP6982840B2 - Sensor device - Google Patents
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Description
本発明は、センサ装置に関する。 The present invention relates to a sensor device.
特許文献1には、回転可能なレーザー送受手段と、放物線形状を有する反射鏡とを備えたLiDAR(Light Detection and Ranging)装置が開示されている。レーザー送受手段の回転中心は、反射鏡の放物線の焦点に配されている。そのため、レーザー送受手段から射出され、反射鏡で反射された光の経路は放物線の軸に対して平行である。 Patent Document 1 discloses a LiDAR (Light Detection and Ranging) device including a rotatable laser transmitting / receiving means and a reflecting mirror having a parabolic shape. The center of rotation of the laser transfer means is located at the focal point of the parabola of the reflector. Therefore, the path of the light emitted from the laser transmitting / receiving means and reflected by the reflecting mirror is parallel to the axis of the parabola.
特許文献1に記載されているようなLiDAR装置を用いたセンサ装置において、センサユニットから放物線の軸方向に射出された光は、反射鏡で反射された後、センサユニットに再入射する。このとき、測定対象物からの反射光とは異なる反射光をセンサユニットが受け取ることによりノイズが生じることがある。これにより、当該センサ装置は、十分な検出精度が確保できない場合がある。 In a sensor device using a LiDAR device as described in Patent Document 1, the light emitted from the sensor unit in the axial direction of the parabola is reflected by the reflector and then re-entered into the sensor unit. At this time, noise may occur due to the sensor unit receiving reflected light different from the reflected light from the object to be measured. As a result, the sensor device may not be able to secure sufficient detection accuracy.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、検出精度が向上されたセンサ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a sensor device having improved detection accuracy.
本発明の一観点によれば、光を射出するとともに、対象物から反射された光を受けるセンサユニットであって、射出される光の方向を所定の回転軸を中心に回転させる走査を行い得るよう構成されている、センサユニットと、前記センサユニットから射出された光を反射する第1の反射面を有し、前記回転軸に垂直な断面において、前記第1の反射面の少なくとも一部が放物線をなしている第1の反射鏡と、を備え、前記第1の反射面は、前記放物線の頂点を除く位置に設けられていることを特徴とするセンサ装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, it is a sensor unit that emits light and receives light reflected from an object, and can perform scanning that rotates the direction of the emitted light around a predetermined rotation axis. It has a sensor unit and a first reflective surface that reflects light emitted from the sensor unit, and at least a part of the first reflective surface in a cross section perpendicular to the axis of rotation. Provided is a sensor device comprising a first reflecting mirror forming a parabolic beam, wherein the first reflecting surface is provided at a position other than the apex of the parabolic line.
本発明によれば、検出精度が向上されたセンサ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a sensor device with improved detection accuracy.
以下、図面を参照して、本発明の例示的な実施形態を説明する。図面において同様の要素又は対応する要素には同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化することがある。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Similar elements or corresponding elements may be designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof may be omitted or simplified.
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る測距装置100を含む物体検出システムの概略構成を示す模式図である。物体検出システムは、測距装置100及び制御装置200を含む。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an object detection system including the
測距装置100は、例えばLiDAR装置である。測距装置100は、所定の範囲に光を射出し、対象物10からの反射光を検出することにより、測距装置100からの距離の分布を取得することができる。測距装置100はより一般的にセンサ装置と呼ばれることもある。図1では1つの測距装置100が図示されているが、物体検出システムは複数の測距装置100を備える構成であってもよい。なお、本明細書において、光とは、可視光線に限定されるものではなく、赤外線、紫外線等の肉眼で視認できない光を含むものとする。
The distance measuring
制御装置200は、例えばコンピュータである。制御装置200は、インターフェース(I/F)210、制御部220、信号処理部230及び記憶部240を備える。インターフェース210は、制御装置200と測距装置100の間を有線又は無線により通信可能に接続する装置である。これにより、制御装置200と測距装置100の間は通信可能に接続される。インターフェース210は、例えば、イーサネット(登録商標)等の規格に基づく通信装置であり得る。インターフェース210は、スイッチングハブ等の中継装置を含んでもよい。物体検出システムが複数の測距装置100を備えている場合には、スイッチングハブ等により中継を行うことにより、制御装置200が複数の測距装置100を制御することができる。
The
制御部220は、測距装置100の動作を制御する。信号処理部230は、測距装置100から取得された信号を処理することにより、検出範囲内の対象物10の距離情報を取得する。制御部220及び信号処理部230の機能は、例えば、制御装置200に設けられたCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサが記憶装置からプログラムを読み出して実行することにより実現され得る。記憶部240は、測距装置100により取得されたデータ、制御装置200の動作に用いられるプログラム及びデータ等を記憶する記憶装置である。これにより、制御装置200は、測距装置100を制御する機能及び、測距装置100で取得された信号を解析する機能を有する。
The
上述の物体検出システムの構成は一例であり、物体検出システムは、測距装置100及び制御装置200を統括的に制御する装置を更に含んでもよい。また、物体検出システムは、測距装置100内に制御装置200の機能が組み込まれている一体型の装置であってもよい。
The configuration of the object detection system described above is an example, and the object detection system may further include a device that collectively controls the distance measuring
図2は、第1実施形態に係る測距装置100の構造を示す斜視模式図である。図3は、測距装置100を正面から見た構造を示す模式図である。図4は、測距装置100を上面から見た構造を示す模式図である。これらの図を相互に参照しつつ測距装置100の構造を説明する。なお、各図に示されているx軸、y軸及びz軸は、説明の補助のために付されたものであり、測距装置100の設置方向を限定するものではない。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of the distance measuring
図2に示されるように、測距装置100は、基体110、蓋体120、センサユニット130、放物反射鏡140、位置調整機構150、平面反射鏡160及び取付部170を備える。
As shown in FIG. 2, the
基体110は、矩形の板状の部材であり、測距装置100の筐体の一部として機能する。また、基体110は、センサユニット130、放物反射鏡140、平面反射鏡160等を所定の位置に固定する機能を有する。
The
蓋体120は、基体110を覆う蓋であり、測距装置100の筐体の一部として機能する。基体110及び蓋体120で囲まれた筐体の内部空間には、放物反射鏡140、位置調整機構150及び平面反射鏡160が配される。
The
センサユニット130は、2次元LiDAR装置である。センサユニット130は、図3に示されるように、回転軸uを中心にした回転走査が可能である。センサユニット130はレーザー光を射出するレーザー装置と、対象物10で反射された反射光を受けて電気信号に変換する光電変換素子とを備える。センサユニット130は、図2に示されるように基体110及び蓋体120の下方に形成された切り欠きに配置される。センサユニット130から射出された光は放物反射鏡140の反射面140aに入射される。
The
センサユニット130による距離検出手法の例としては、TOF(Time Of Flight)方式が用いられ得る。TOF方式とは、光を射出してから、反射光を受け取るまでの時間を計測することにより、距離を測定する方法である。
As an example of the distance detection method by the
なお、センサユニット130から射出されるレーザー光は、可視光線であってもよいが、赤外線等の不可視光線であってもよい。後述する物品陳列棚の入出品検出用途等においては、利用者に不快感を与えないため、射出光が不可視光線であることが望ましい。当該レーザー光は、例えば、波長905nmの赤外線であり得る。
The laser light emitted from the
放物反射鏡140は、反射面140aを有する反射鏡である。放物反射鏡140は、第1の反射鏡と呼ばれることもある。また、反射面140aは、第1の反射面と呼ばれることもある。反射面140aは、回転軸uに垂直な断面(図3におけるxy平面)において、回転軸u上の点を焦点とする放物線をなしている。言い換えると、センサユニット130は、反射面140aがなす放物線の焦点の近傍に配されており、回転軸uは、反射面140aがなす放物線の焦点を通る位置に配されている。回転軸uは、図3におけるz軸と平行である。当該放物線の方程式は、放物線の頂点の座標をP(0,0)、焦点の座標をF(a,0)としたとき、以下の式(1)で表される。
放物線の数学的性質により、センサユニット130から射出された光が反射面140aで反射されると、射出光の角度によらず、反射光の射出方向は放物線の軸と平行になる。すなわち、図3に示されるように、センサユニット130からの射出角度が異なる光路L1と光路L2において、反射面140aでの反射光は互いに平行となる。このように、反射面140aの焦点にセンサユニット130を配置することにより、射出光の回転に応じて光路がy軸方向に平行移動する平行走査が可能となる。
Due to the mathematical nature of the parabola, when the light emitted from the
なお、放物反射鏡140の材料は、例えばアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であり得る。この場合、反射面140aは、例えば、アルミニウム合金の表面を鏡面研磨又はメッキ加工により平滑化することにより形成され得る。なお、後述する他の放物反射鏡についても同様の材料及び工法により形成され得る。
The material of the
平面反射鏡160は、少なくとも一部が平面をなしている反射面160aを有する反射鏡である。平面反射鏡160は、第3の反射鏡と呼ばれることもある。反射面160aは、反射面140aにおける反射光の光路上に設けられている。図3及び図4に示されるように、平面反射鏡160は、反射面140aで反射された光の向きを、xy平面内とは異なる向きに変化させる。より具体的には、平面反射鏡160での反射光は、略z軸方向、すなわち、回転軸uと略平行な方向となる。平面反射鏡160での反射光は、測距装置の外部に射出される。これにより、測距装置100からの射出光の向きは、反射面140aの軸に平行な方向に限定されなくなる。
The planar reflecting
なお、平面反射鏡160の材料も放物反射鏡140と同様に、例えばアルミニウムを主成分とするアルミニウム合金であり得る。この場合、平面反射鏡160の反射面160aは、反射面140aと同様の平滑化により形成されてもよいが、鏡面光沢を有するアルミニウム合金の板を基材に貼り付けることにより形成されてもよい。なお、後述する他の平面反射鏡についても同様の材料及び工法により形成され得る。
As with the
ここで、蓋体120は、平面反射鏡160での反射光を吸収、反射等しないように構成されている。具体的には、例えば、蓋体120のうちの平面反射鏡160での反射光が通過する領域が透過性を有する材料で形成され得る。透過性を有する材料の例としてはアクリル樹脂が挙げられる。あるいは、蓋体120のうちの平面反射鏡160での反射光が通過する領域を空洞とするような窓が設けられていてもよい。
Here, the
取付部170は、測距装置100を物品陳列棚等に取り付けて固定する部分である。取付部170により固定することにより、測距装置100は、あらゆる向きに取り付けることができる。位置調整機構150は、測距装置100を物品陳列棚等に取り付ける際に平面反射鏡160の位置を微調整するための機構である。なお、位置調整機構150に代えて、平面反射鏡160を移動させる駆動機構が設けられていてもよい。
The
図3及び図4に示されている光路L1、L2は、センサユニット130から外部に光が射出される場合の光路について示したものである。これに対し、対象物10で反射され、測距装置100に入射された光は、光路L1、L2と略同一の経路を逆向きに通過して、センサユニット130で受け取られる。
The optical paths L1 and L2 shown in FIGS. 3 and 4 show an optical path when light is emitted from the
本実施形態の測距装置100は、放物反射鏡140の厚さ、センサユニット130の配置位置の制約等に起因して、放物反射鏡140の軸方向に厚い構造となる。これに対し、本実施形態の測距装置100は、放物反射鏡140で反射された光を反射させる平面反射鏡160を備えている。平面反射鏡160は、測距装置100からの射出光の向きを放物反射鏡がなす放物線の軸の方向と異なる向きに変化させることができる。そのため、本実施形態の測距装置100は、光の射出方向を放物反射鏡140の軸方向と異なる向きにすることができるため、光の射出方向の厚さを小さくすることができる。これにより、本実施形態の測距装置100は、物品陳列棚の間等の狭い場所への設置が容易となる。したがって、本実施形態によれば、設置場所の自由度が向上された測距装置100が提供される。
The
また、本実施形態の測距装置100において、放物反射鏡140の反射面140aは放物線の頂点を除くように設けられている。この構成の理由について、図5乃至図7を参照して説明する。
Further, in the
図5は、放物線の頂点Pに反射面140bが設けられている場合における光路図である。説明の簡略化のため、センサユニット130は、反射面140bの焦点Fに配置された点光源として簡略に表示されている。焦点Fから射出された光が放物線の軸と平行でない場合(頂点Pに向かう向きではない場合)には、反射光は焦点Fを通過しない。しかしながら、焦点Fから射出された光が放物線の軸と平行(頂点Pに向かう向き)であり、頂点Pで反射された場合には、反射光は焦点Fを通過する。したがって、センサユニット130から射出された光が、センサユニット130に再入射する。この場合には、対象物10からの反射光とは異なる反射光をセンサユニット130が受け取ることにより測定された信号に対してノイズが生じることがある。このように、放物線の頂点Pに反射面140bが設けられている場合には、検出精度が低下し、十分な検出精度が確保できない場合がある。
FIG. 5 is an optical path diagram in the case where the
これに対し、本実施形態の測距装置100においては、図6に示されているように、放物線の頂点Pを除くように反射面140aが設けられている。したがって、焦点Fから射出された光が放物線の軸と平行であった場合であっても反射されることはない。したがって、センサユニット130への反射光の再入射は生じないため、検出精度の低減を抑制することができる。以上のように、本実施形態によれば、放物反射鏡140の反射面140aが放物線の頂点を除くように設けられていることにより、検出精度が向上された測距装置100が提供される。
On the other hand, in the
なお、図6においては、反射面140aが放物線の軸の片側に配置されているが、図7に示す変形例のように、反射面140cが放物線の頂点Pを除く両側に配置される構成であってもよい。この変形例に相当する具体的な構成例については後述する。
In FIG. 6, the reflecting
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態として、平面反射鏡を平行移動させることが可能な測距装置の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。
[Second Embodiment]
Next, as a second embodiment of the present invention, a configuration example of a distance measuring device capable of translating a plane reflecting mirror will be described. The description of the elements common to the above-described embodiments will be omitted or simplified.
図8は、本実施形態の測距装置101を上面から見た構造を示す模式図である。本実施形態の測距装置101は、位置調整機構150に代えて駆動機構151を備えており、平面反射鏡160に代えて平面反射鏡161を備えている。駆動機構151は、平面反射鏡161を放物反射鏡140の軸方向(図8中のx軸方向)に平行に駆動させる。駆動機構151は、モータ等の駆動装置を含む。また、駆動機構151は、エンコーダ等の平面反射鏡161の位置情報を取得する装置を含む。これらの装置は制御装置200により制御される。また、駆動機構151により取得された平面反射鏡161の位置情報は、制御装置200に供給される。
FIG. 8 is a schematic view showing the structure of the
駆動機構151により平面反射鏡161が駆動され、x軸方向に平行移動すると、平面反射鏡161での反射光も同様にx軸方向に平行移動する。これにより、本実施形態の測距装置101は、平面反射鏡161での反射光をx軸方向に平行移動させる走査が可能となる。また、第1実施形態と同様に、本実施形態の測距装置101は、平面反射鏡161での反射光をy軸方向に平行移動させる走査も可能である。したがって、本実施形態の測距装置101は、第1実施形態と同様の効果が得られることに加え、x軸方向、y軸方向の2次元の走査とz軸方向の距離測定とを組み合わせることにより、3次元の位置情報の取得が可能な3次元センサ装置として機能する。
When the
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態として、平面反射鏡を回転移動させることが可能な測距装置の構成例を説明する。第1実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。
[Third Embodiment]
Next, as a third embodiment of the present invention, a configuration example of a distance measuring device capable of rotating and moving a planar reflector will be described. The description of the elements common to the first embodiment will be omitted or simplified.
図9は、本実施形態の測距装置102を上面から見た構造を示す模式図である。本実施形態の測距装置102は、位置調整機構150に代えて駆動機構152を備えており、平面反射鏡160に代えて平面反射鏡162を備えている。駆動機構152は、平面反射鏡162をy軸に平行な回転軸vを中心として回転させるように駆動させる。回転軸vの位置は、回転に応じて平面反射鏡162での反射光の向きが変わるような位置であればよく、例えば、放物反射鏡140の反射光が通過する経路上であり得る。駆動機構152は、モータ等の駆動装置を含む。また、駆動機構152は、エンコーダ等の平面反射鏡162の角度情報を取得する装置を含む。これらの装置は制御装置200により制御される。また、駆動機構152により取得された平面反射鏡162の角度情報は、制御装置200に供給される。
FIG. 9 is a schematic view showing the structure of the
駆動機構152により平面反射鏡162が駆動され、平面反射鏡162が回転移動すると、平面反射鏡162での反射光の向きも回転する。これにより、本実施形態の測距装置102は、平面反射鏡162での反射光の向きを回転移動させる走査が可能となる。また、第1実施形態と同様に、本実施形態の測距装置102は、平面反射鏡162での反射光をy軸方向に平行移動させる走査も可能である。したがって、本実施形態の測距装置102は、第1実施形態と同様の効果が得られることに加え、回転軸vでの回転移動、y軸方向の平行移動及び距離測定を組み合わせることにより、3次元の位置情報の取得が可能な3次元センサ装置として機能する。
When the planar reflecting
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態として、対数螺旋反射鏡を更に備えた測距装置の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。
[Fourth Embodiment]
Next, as a fourth embodiment of the present invention, a configuration example of a distance measuring device further including a logarithmic spiral reflector will be described. The description of the elements common to the above-described embodiments will be omitted or simplified.
図10は、第4実施形態に係る測距装置300の構造を示す斜視模式図である。図11は、測距装置300を上面から見た構造を示す模式図である。これらの図を相互に参照しつつ測距装置300の構造を説明する。なお、図10及び図11において、基体110、蓋体120、取付部170等の光路の説明に必要のない要素については図示を省略していることがある。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing the structure of the
測距装置300は、センサユニット130、放物反射鏡340、駆動機構351、対数螺旋反射鏡361及び平面反射鏡362、363、364、365を備える。放物反射鏡340は、反射面340a、340bを有する。反射面340a、340bは、回転軸uに垂直な断面(図10におけるxy平面)において、回転軸u上の点を焦点とする放物線をなしている。反射面340aと反射面304bは、図11に示されているようにxz平面において、互いに垂直な位置関係になっている。
The
センサユニット130からx軸の負方向に射出された光は、反射面340aにおいてz軸方向に反射され、その後、反射面340bにおいて、対数螺旋反射鏡361に向かってx軸の正方向に反射される。反射面340a、340bで2回反射をさせて光路をz方向にシフトさせることにより、放物反射鏡340での反射光がセンサユニット130により阻害されないようにすることができる。また、反射光がセンサユニット130に再入射しないため、図5乃至図7を参照して述べた説明と同様の理由により、検出精度を向上させることができる。
The light emitted from the
対数螺旋反射鏡361は、柱状の形状をなしており、その側面に対数螺旋をなす反射面361aを有する。センサユニット130から射出された光は、反射面361aにより反射される。対数螺旋反射鏡361は、回転軸wを中心として駆動機構351により回転可能である。このとき、対数螺旋反射鏡361の角度に応じて、反射面361aで反射される光は平行移動する。
The
図12及び図13を参照して対数螺旋反射鏡361の構造をより詳細に説明する。図12は、本実施形態に係る対数螺旋反射鏡361の、回転軸wに垂直な面における断面図である。対数螺旋反射鏡361の側面である反射面361aは、回転軸wに垂直な断面において、4個の対数螺旋が連続的に連結された閉曲線をなしている。このように対数螺旋が連続的に連結された閉曲線とすることにより、センサユニット130から射出される光が入射し得る反射面361aのすべてが、回転軸wに対して垂直な断面において対数螺旋をなす構成が実現される。これにより、光が対数螺旋反射鏡361のどの面に入射された場合であっても反射光を走査に活用することができる。なお、対数螺旋は、等角螺旋又はベルヌーイの螺旋と呼ばれることもある。
The structure of the
図13は、対数螺旋をなす反射面における光の反射を説明する図である。対数螺旋Spは、極座標における動径をr、極座標における偏角をθ、θの値がゼロのときのrの値をa、対数螺旋の中心を通る直線と対数螺旋の接線とのなす角度をbとしたとき、以下の式(2)の極方程式で表される。
ここで、対数螺旋Spの外側から式(2)の極方程式の原点Oに向かう入射光I11、I21と、その反射光I12、I22との関係について考える。入射光I11、I21が対数螺旋Spで反射する点における接線をt1、t2とし、その法線をS1、S2とする。入射光I11は、対数螺旋Spの動径r1の点において反射し、入射光I21は、対数螺旋Spの動径r2の点において反射するものとする(ただし、r1≠r2)。このとき、対数螺旋Spの性質により、入射光I11と接線t1とのなす角度及び入射光I21と接線t2とのなす角度はいずれもbとなる。したがって、入射光I11と法線S1のなす入射角φと、入射光I21と法線S2のなす入射角φは同一の角度となる。また、反射光I12と法線S1のなす反射角φと、反射光I22と法線S2のなす反射角φも同一の角度となる。φ及びbが弧度法で表現された角度である場合、φとbの関係は、以下の式(3)のようになる。
以上のことから、対数螺旋Spの外側から原点Oに向かう入射光I11は、対数螺旋Spのどの点で反射した場合においても同じ反射角φで反射することがわかる。そのため、原点Oを中心として対数螺旋Spを回転させた場合、対数螺旋Spへの入射光I11が反射する点は変化するが、反射光I12が反射する方向は変化しないため、反射光I12は平行移動する。 From the above, it can be seen that the incident light I11 heading from the outside of the logarithmic spiral Sp toward the origin O is reflected at the same reflection angle φ regardless of which point of the logarithmic spiral Sp is reflected. Therefore, when the logarithmic spiral Sp is rotated around the origin O, the point where the incident light I11 reflected on the logarithmic spiral Sp is reflected changes, but the direction in which the reflected light I12 is reflected does not change, so that the reflected light I12 is translated. Moving.
本実施形態の対数螺旋反射鏡361は、この性質を利用するため、回転軸wに垂直な断面において、反射面の少なくとも一部を、回転軸wが原点Oとなる対数螺旋としている。これにより、対数螺旋反射鏡361を回転軸wで回転させることにより、反射面361aで反射される光が平行移動するような走査が可能となる。
In order to utilize this property, the
再び図11に戻り、対数螺旋反射鏡361での反射光による平行走査について説明する。対数螺旋反射鏡361で反射された光は、対数螺旋反射鏡361の角度に応じて、平面反射鏡362又は平面反射鏡364のいずれかに入射し反射される。平面反射鏡362で反射された光は、平面反射鏡363で反射され、測距装置300の外部に射出される。このときの射出方向は、z軸の正方向である。平面反射鏡364で反射された光は、平面反射鏡365で反射され、測距装置300の外部に射出される。このときの射出方向は、z軸の負方向である。
Returning to FIG. 11 again, the parallel scanning by the reflected light in the
対数螺旋反射鏡361が図11に示されているように時計回りに回転すると、測距装置300から射出される光は、光路L5から光路L6に向かって平行移動する。射出光が光路L6である状態で更に対数螺旋反射鏡361が回転すると、射出光は光路L6から光路L7に不連続に変化する。その後、射出光は光路L7から光路L8に向かって平行移動し、光路L8から光路L5に不連続に変化する。このように、本実施形態の測距装置300は、z軸の正方向と負方向の異なる向きを交互に走査することができる。
When the
これにより、本実施形態の測距装置300は、射出光をx軸方向に平行移動させる走査が可能である。また、第1実施形態と同様に、本実施形態の測距装置300は、射出光をy軸方向に平行移動させる走査も可能である。したがって、本実施形態の測距装置300は、第1実施形態と同様の効果が得られることに加え、x軸方向、y軸方向の2次元の走査とz軸方向の距離測定とを組み合わせることにより、3次元の位置情報の取得が可能な3次元センサ装置として機能する。更に、本実施形態の測距装置300は、z軸の正方向の走査と負方向とを交互に走査することができるため、1台の測距装置300で互いに異なる2方向の測距を行うことができる。
As a result, the ranging
[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態として、2つの光学系を備えた測距装置の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。
[Fifth Embodiment]
Next, as a fifth embodiment of the present invention, a configuration example of a distance measuring device including two optical systems will be described. The description of the elements common to the above-described embodiments will be omitted or simplified.
図14は、第5実施形態に係る測距装置400を正面から見た構造を示す模式図である。図15は、測距装置400を上面から見た構造を示す模式図である。これらの図を相互に参照しつつ測距装置400の構造を説明する。
FIG. 14 is a schematic view showing a structure of the
測距装置400は、第1の光学系401と、第2の光学系402とを備える。第1の光学系401は、センサユニット130、放物反射鏡140及び平面反射鏡160を備える。第1の光学系401は、第1実施形態の測距装置100と同一のものであるため、説明を省略する。なお、第1の光学系401の上面図は、図4と同様である。
The
第2の光学系402は、放物反射鏡440及び平面反射鏡460を備える。放物反射鏡440は、反射面440aを有している。なお、放物反射鏡440は第2の反射鏡と呼ばれることがあり、平面反射鏡460は第4の反射鏡と呼ばれることもある。また、反射面440aは第2の反射面と呼ばれることがある。反射面440aは、回転軸uに垂直な断面(図14におけるxy平面)において、回転軸u上の点を焦点とする放物線をなしている。放物反射鏡440は、放物反射鏡140と線対称な構造を有している。また、平面反射鏡460は、平面反射鏡160と線対称な構造を有している。放物反射鏡140と放物反射鏡440は、放物線の軸に対して対称な位置に配置される。また、平面反射鏡160と平面反射鏡460は、放物線の軸に対して対称な位置に配置される。なお、第2の光学系402の各要素を格納する筐体の構造は、例えば、第1実施形態の図2で示した筐体をy方向に反転させたものであり得る。
The second
センサユニット130から図中の左下方向に光が射出された場合には、反射面440aに入射される。反射面440aで反射された光は、光路L9、L10のように放物線の軸と平行になる。反射面440aで反射された光は、図15に示されるように、第2の光学系402の外部に射出される。
When light is emitted from the
ここで、放物反射鏡140の反射面140a及び放物反射鏡440の反射面440aはいずれも放物線の頂点を除くように設けられている。この構成は図7に示されている光路図に相当する。これにより、図5乃至図7の説明で述べたように、放物線の頂点での反射光がセンサユニット130に再入射されないため、検出精度の低減を抑制することができる。したがって、本実施形態においても第1実施形態と同様に、検出精度が向上された測距装置400を提供することができる。更に、本実施形態では、2つの光学系を用いることにより、射出光の走査範囲を広くすることができる。
Here, both the reflecting
[第6実施形態]
次に、本発明の第6実施形態として、対数螺旋反射鏡及び2つの放物反射鏡を備えた測距装置の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。
[Sixth Embodiment]
Next, as a sixth embodiment of the present invention, a configuration example of a distance measuring device including a logarithmic spiral reflector and two parabolic reflectors will be described. The description of the elements common to the above-described embodiments will be omitted or simplified.
図16は、第6実施形態に係る測距装置301を正面から見た構造を示す模式図である。図17は、測距装置301を上面から見た構造を示す模式図である。本実施形態の測距装置301は、第4実施形態における測距装置300において、放物反射鏡340を第5実施形態の放物反射鏡140及び放物反射鏡440に置き換えたものである。本実施形態においても第4実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態では、第4実施形態の場合と比べ、放物反射鏡の構造が簡略化される。
FIG. 16 is a schematic view showing a structure of the
[第7実施形態]
次に、本発明の第7実施形態として、第5実施形態の測距装置400を備えた物品陳列棚の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。
[7th Embodiment]
Next, as a seventh embodiment of the present invention, a configuration example of an article display shelf provided with the
図18は、第7実施形態に係る物品陳列棚500の斜視模式図である。図19は、物品陳列棚500の側面模式図である。これらの図を相互に参照しつつ物品陳列棚500の構造を説明する。
FIG. 18 is a schematic perspective view of the
物品陳列棚500は、物品540を陳列するための棚であり、例えば、商業施設に設置される商品陳列棚であり得る。物品陳列棚500は、棚510と、2つの測距装置400とを備える。2つの測距装置400は、棚510の側面に配置されている。棚510は、棚板530で区分された4つの陳列部520を備える。陳列部520には商品等の物品540が陳列される。また、陳列部520は、物品540の出し入れを行うための開口部570を有する。なお、測距装置400及び陳列部520の個数は図示されたものに限定されるものではなく、複数であっても単数であってもよい。
The
測距装置400は、第5実施形態で述べた第1の光学系401と、第2の光学系402とを備えた装置である。第1の光学系401又は第2の光学系402を通過してz軸の正方向に射出される光は、陳列部520の開口部570の前面を横切るように通過する。これにより、陳列部520の開口部570の前面には測距装置400による検出領域550が形成される。顧客560が陳列部520から物品540を取り出した場合、あるいは、取り出した物品540を陳列部520に戻した場合には、物品540及び顧客560の手が検出領域550を通過する。測距装置400は、検出領域550を通過する物品540又は顧客560の手を検出することにより物品540の出し入れの検出を行う。陳列部520に複数の物品540が配置され得る場合には、測距装置400は、出し入れを行った位置又は出し入れを行った物品540の形状を検出することにより、出し入れを行った物品540を特定してもよい。
The
本実施形態の物品陳列棚500は、測距装置400を備えることにより、陳列されている物品540の出し入れの検出を行うことができる。この機能は、例えば、商品の管理、盗難の防止等に用いられ得る。また、上述のように測距装置400は、光の射出方向の厚さが小さいため、物品陳列棚500の側面の狭い場所に設置することが可能である。これにより、物品陳列棚500全体の大きさを低減することができる。
The
必須ではないが、図18に示されているように棚板530のy軸方向の位置は、第1の光学系401と、第2の光学系402の間とすることが望ましい。第5実施形態の測距装置400は、第1の光学系401と、第2の光学系402の間が不感領域となるが、この不感領域に棚板530を配置することにより、不感領域を実質的に少なくすることができる。
Although not essential, it is desirable that the position of the
上述の不感領域に棚板530を配置する構成は、言い換えると以下のように説明することもできる。図18において、上から1段目と3段目の陳列部520を第1の陳列部と呼び、上から2段目と4段目の陳列部520を第2の陳列部と呼ぶ。また、第1の陳列部に対応する開口部570を第1の開口部と呼び、第2の陳列部に対応する開口部570を第2の開口部と呼ぶ。このとき、図18に示されるように、第1の光学系401から射出される光は、第1の開口部の前面を横切るように配置され、第2の光学系402から射出される光は、第2の開口部の前面を横切るように配置される。この場合において、第1の陳列部と第2の陳列部とは、互いに、棚板530で区分されており、棚板530の位置が第1の光学系401と、第2の光学系402の間の不感領域に対応している。
In other words, the configuration in which the
なお、本実施形態の物品陳列棚500に設置される測距装置の一例として第5実施形態の測距装置400を挙げたが他の実施形態の測距装置を用いてもよい。
Although the
[第8実施形態]
次に、本発明の第8実施形態として、第7実施形態に対して測距装置の配置を変更した物品陳列棚の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。
[Eighth Embodiment]
Next, as an eighth embodiment of the present invention, a configuration example of an article display shelf in which the arrangement of the distance measuring device is changed with respect to the seventh embodiment will be described. The description of the elements common to the above-described embodiments will be omitted or simplified.
図20は、第8実施形態に係る物品陳列棚501の正面模式図である。本実施形態の物品陳列棚501は、棚511と、棚511の周囲に配置された4つの測距装置400a、400b、400c、400dとを備える。本実施形態の物品陳列棚501においては、測距装置の配置が第7実施形態におけるものと異なる。測距装置400aは棚511の左側面に配置されている。測距装置400bは棚511の右側面に配置されている。測距装置400cは棚511の上面に配置されている。測距装置400dは棚511の下面に配置されている。各測距装置400から射出される光は、陳列部521の前面を横切るように通過する。これにより、陳列部521の開口部571の前面には測距装置400による検出領域が形成され、測距装置400は、物品540の出し入れの検出を行うことができる。
FIG. 20 is a front schematic view of the
本実施形態において、測距装置400a(第1のセンサ装置)はz軸の負方向である第1の方向に光を射出し、測距装置400b(第2のセンサ装置)はz軸の正方向である第2の方向に光を射出する。すなわち、測距装置400aと測距装置400bは互いに平行で、かつ逆の向きの光を射出する。同様に、測距装置400cと測距装置400dも互いに平行で、かつ逆の向きの光を射出する。これにより、複数の顧客560が同時に物品540の出し入れを行うような場面であっても、物品540等により光が遮られにくくなり、検出精度が向上する。
In the present embodiment, the
また、測距装置400a、400b(第1のセンサ装置)は、z軸方向である第1の方向に光を射出し、測距装置400c、400d(第2のセンサ装置)はy軸方向である第2の方向に光を射出するので、これらは光の射出方向が互いに垂直である。これにより、2方向から顧客560が物品540の出し入れを行った場所を検出することができ、更に検出精度が向上する。
Further, the
[第9実施形態]
次に、本発明の第9実施形態として、第7実施形態に対して測距装置の配置を変更した物品陳列棚の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。
[9th Embodiment]
Next, as a ninth embodiment of the present invention, a configuration example of an article display shelf in which the arrangement of the distance measuring device is changed with respect to the seventh embodiment will be described. The description of the elements common to the above-described embodiments will be omitted or simplified.
図21は、第9実施形態に係る物品陳列棚502の側面模式図である。本実施形態の物品陳列棚502は、棚511の形状と、第2の光学系402の配置が第7実施形態におけるものと異なる。本実施形態の棚511は、最下段の棚板531が顧客側に突出している。これに対応させるため、最下段に設けられた第2の光学系402は、その上段の第1の光学系401に対して、角度θをなすように傾けて設けられている。これにより、最下段に設けられた第2の光学系402により形成される検出領域551は、その上段の第1の光学系401により形成される検出領域550に対して角度θをなしている。これにより、段ごとに棚板の幅が異なる棚に対しても適切な位置に検出領域を配置させることができる。第2の光学系402を傾けて配置する際には、第1の光学系401内のセンサユニット130の回転軸uを中心に第2の光学系402を回転させることにより、平行走査が可能な光学配置を維持したまま検出領域を傾けることができる。
FIG. 21 is a schematic side view of the
なお、角度θの範囲は、例えば、160度より大きく180度より小さい範囲に設定される。第1の光学系401と第2の光学系402はx方向に縦長な形状であるため、角度θが160度以下になると部材同士が干渉する場合があるためである。
The range of the angle θ is set to, for example, a range larger than 160 degrees and smaller than 180 degrees. This is because the first
[第10実施形態]
次に、本発明の第10実施形態として、第6実施形態の測距装置301を備えた物品陳列棚の構成例を説明する。上述の実施形態と共通する要素についての説明は省略又は簡略化する。
[10th Embodiment]
Next, as a tenth embodiment of the present invention, a configuration example of an article display shelf provided with the
図22は、第10実施形態に係る物品陳列棚503の斜視模式図である。本実施形態の物品陳列棚503は、棚510、512と、2つの測距装置301とを備える。2つの測距装置301は、棚510の側面と棚512の側面との間に配置されている。第6実施形態の測距装置301は2方向に光を射出し、検出領域を形成することができるため、測距装置301は左右の棚510、512の両方に対して物品540の出し入れの検出を行うことができる。これにより、例えば、第5実施形態の測距装置400を設置した場合と比べ、測距装置の設置個数を削減することができる。なお、本実施形態の物品陳列棚503に用いる測距装置は、第4実施形態の測距装置300であってもよい。
FIG. 22 is a schematic perspective view of the
上述の実施形態において説明した装置は以下の第11実施形態又は第12実施形態のようにも構成することができる。 The apparatus described in the above-described embodiment can also be configured as in the following 11th embodiment or 12th embodiment.
[第11実施形態]
図23は、第11実施形態に係るセンサ装置600の正面模式図である。センサ装置600は、センサユニット630と、第1の反射鏡640と、第2の反射鏡660とを備える。センサユニット630は、光を射出するとともに、対象物から反射された光を受けるセンサユニットであって、射出される光の方向を第1の回転軸uを中心に回転させる走査を行い得るよう構成されている。第1の反射鏡640は、第1の回転軸uに垂直な断面において、反射面640aの少なくとも一部が放物線をなしている。第2の反射鏡660は、反射面660aの少なくとも一部が平面をなしている。センサユニット630から射出された光は、第1の反射鏡640で反射され、その後第2の反射鏡660で反射されることにより、外部に射出される。
[11th Embodiment]
FIG. 23 is a front schematic diagram of the
本実施形態によれば、設置場所の自由度が向上されたセンサ装置が提供される。 According to this embodiment, a sensor device having an improved degree of freedom in installation location is provided.
[第12実施形態]
図24は、第12実施形態に係るセンサ装置700の機能ブロック図である。センサ装置700は、センサユニット730と、第1の反射鏡740とを備える。センサユニット730は、光を射出するとともに、対象物から反射された光を受けるセンサユニットであって、射出される光の方向を所定の回転軸uを中心に回転させる走査を行い得るよう構成されている。第1の反射鏡740は、センサユニット730から射出された光を反射する第1の反射面740aを有し、回転軸uに垂直な断面において、第1の反射面740aの少なくとも一部が放物線をなしている。第1の反射面740aは、放物線の頂点を除く位置に設けられている。
[12th Embodiment]
FIG. 24 is a functional block diagram of the
本実施形態によれば、検出精度が向上されたセンサ装置が提供される。 According to this embodiment, a sensor device with improved detection accuracy is provided.
[変形実施形態]
なお、上述の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。例えば、いずれかの実施形態の一部の構成を、他の実施形態に追加した実施形態、あるいは他の実施形態の一部の構成と置換した実施形態も本発明を適用し得る実施形態であると理解されるべきである。
[Modification Embodiment]
It should be noted that the above-described embodiments are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or its main features. For example, an embodiment in which a partial configuration of any of the embodiments is added to another embodiment or replaced with a partial configuration of another embodiment is also an embodiment to which the present invention can be applied. Should be understood.
上述の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。 Some or all of the above embodiments may also be described, but not limited to:
(付記1)
光を射出するとともに、対象物から反射された光を受けるセンサユニットであって、射出される光の方向を所定の回転軸を中心に回転させる走査を行い得るよう構成されている、センサユニットと、
前記センサユニットから射出された光を反射する第1の反射面を有し、前記回転軸に垂直な断面において、前記第1の反射面の少なくとも一部が放物線をなしている第1の反射鏡と、
を備え、
前記第1の反射面は、前記放物線の頂点を除く位置に設けられている
ことを特徴とするセンサ装置。
(Appendix 1)
A sensor unit that emits light and receives light reflected from an object, and is configured to perform scanning that rotates the direction of the emitted light around a predetermined rotation axis. ,
A first reflecting mirror having a first reflecting surface that reflects light emitted from the sensor unit, and at least a part of the first reflecting surface forming a parabola in a cross section perpendicular to the rotation axis. When,
Equipped with
A sensor device characterized in that the first reflecting surface is provided at a position other than the apex of the parabola.
(付記2)
前記センサユニットから射出された光を反射する第2の反射面を有し、前記回転軸に垂直な断面において、前記第2の反射面の少なくとも一部が前記放物線をなしている第2の反射鏡を更に備え、
前記第2の反射面は、前記放物線の頂点を除く位置に設けられている
ことを特徴とする付記1に記載のセンサ装置。
(Appendix 2)
A second reflection having a second reflection surface that reflects light emitted from the sensor unit, and in a cross section perpendicular to the axis of rotation, at least a part of the second reflection surface forms the parabola. With more mirrors
The sensor device according to Appendix 1, wherein the second reflecting surface is provided at a position other than the apex of the parabola.
(付記3)
前記回転軸に垂直な断面において、前記放物線の頂点は、前記第1の反射面と前記第2の反射面との間にある
ことを特徴とする付記2に記載のセンサ装置。
(Appendix 3)
The sensor device according to
(付記4)
前記センサユニットは、前記第1の反射面がなす放物線の焦点及び前記第2の反射面がなす放物線の焦点の近傍に配される
ことを特徴とする付記2又は3に記載のセンサ装置。
(Appendix 4)
The sensor device according to
(付記5)
前記回転軸は、前記第1の反射面がなす放物線の焦点及び前記第2の反射面がなす放物線の焦点を通る位置に配される
ことを特徴とする付記2乃至4のいずれか1項に記載のセンサ装置。
(Appendix 5)
Item 1. The sensor device described.
(付記6)
前記センサユニットから射出された光は、光の射出方向に応じて、前記第1の反射鏡又は前記第2の反射鏡で反射される
ことを特徴とする付記2乃至5のいずれか1項に記載のセンサ装置。
(Appendix 6)
(付記7)
前記センサユニットは、前記センサユニットから射出された光が前記第1の反射鏡で反射された光の光路と、前記センサユニットから射出された光が前記第2の反射鏡で反射された光の光路との間に配される
ことを特徴とする付記6に記載のセンサ装置。
(Appendix 7)
The sensor unit has an optical path of light emitted from the sensor unit reflected by the first reflecting mirror and light emitted from the sensor unit reflected by the second reflecting mirror. The sensor device according to Appendix 6, wherein the sensor device is arranged between the optical path and the optical path.
(付記8)
反射面の少なくとも一部が平面をなしている第3の反射鏡を更に備え、
前記センサユニットから射出された光は、前記第1の反射鏡で反射され、その後前記第3の反射鏡で反射されることにより、外部に射出される
ことを特徴とする付記1乃至7のいずれか1項に記載のセンサ装置。
(Appendix 8)
Further equipped with a third reflecting mirror in which at least a part of the reflecting surface is a flat surface,
The light emitted from the sensor unit is reflected by the first reflecting mirror and then reflected by the third reflecting mirror, so that the light is emitted to the outside. The sensor device according to item 1.
(付記9)
反射面の少なくとも一部が平面をなしている第3の反射鏡と、
反射面の少なくとも一部が平面をなしている第4の反射鏡と、
を更に備え、
前記センサユニットから射出された光は、光の射出方向に応じて、前記第1の反射鏡又は前記第2の反射鏡で反射され、その後、前記第1の反射鏡で反射された光は前記第3の反射鏡で反射されることにより、外部に射出され、前記第2の反射鏡で反射された光は前記第4の反射鏡で反射されることにより、外部に射出される
ことを特徴とする付記2乃至7のいずれか1項に記載のセンサ装置。
(Appendix 9)
A third reflecting mirror in which at least a part of the reflecting surface is flat,
A fourth reflector whose at least part of the reflecting surface is flat,
Further prepare
The light emitted from the sensor unit is reflected by the first reflecting mirror or the second reflecting mirror according to the emission direction of the light, and then the light reflected by the first reflecting mirror is the said. It is characterized in that the light reflected by the third reflecting mirror is emitted to the outside, and the light reflected by the second reflecting mirror is emitted to the outside by being reflected by the fourth reflecting mirror. The sensor device according to any one of
(付記10)
前記センサユニット、前記第1の反射鏡及び前記第3の反射鏡を含む第1の光学系と、
前記第2の反射鏡及び前記第4の反射鏡を含む第2の光学系と、
を更に備えることを特徴とする付記9に記載のセンサ装置。
(Appendix 10)
A first optical system including the sensor unit, the first reflector, and the third reflector.
A second optical system including the second reflecting mirror and the fourth reflecting mirror,
The sensor device according to Appendix 9, further comprising.
(付記11)
付記1乃至10のいずれか1項に記載のセンサ装置と、
物品を陳列する陳列部と、
を備える物品陳列棚。
(Appendix 11)
The sensor device according to any one of Supplementary note 1 to 10 and the sensor device.
The display section that displays goods and
Goods display shelves with.
(付記12)
前記陳列部は、前記物品の出し入れを行うための開口部を有し、
前記センサ装置は、前記センサ装置から射出される光が、前記開口部の前面を横切るように配置される
ことを特徴とする付記11に記載の物品陳列棚。
(Appendix 12)
The display portion has an opening for loading and unloading the article.
The article display shelf according to
(付記13)
第1のセンサ装置及び第2のセンサ装置を含む複数の前記センサ装置を備え、
前記第1のセンサ装置は、前記第1のセンサ装置から射出される光が、前記開口部の前面を第1の方向に横切るように配置され、
前記第2のセンサ装置は、前記第2のセンサ装置から射出される光が、前記開口部の前面を前記第1の方向とは異なる第2の方向に横切るように配置される
ことを特徴とする付記12に記載の物品陳列棚。
(Appendix 13)
A plurality of the sensor devices including the first sensor device and the second sensor device are provided.
The first sensor device is arranged so that the light emitted from the first sensor device crosses the front surface of the opening in the first direction.
The second sensor device is characterized in that light emitted from the second sensor device is arranged so as to cross the front surface of the opening in a second direction different from the first direction. The article display shelf according to
(付記14)
前記第1の方向と前記第2の方向とは、互いに平行で、かつ逆の向きである
ことを特徴とする付記13に記載の物品陳列棚。
(Appendix 14)
The article display shelf according to Appendix 13, wherein the first direction and the second direction are parallel to each other and opposite to each other.
(付記15)
前記第1の方向と前記第2の方向とは、互いに垂直である
ことを特徴とする付記13に記載の物品陳列棚。
(Appendix 15)
The article display shelf according to Appendix 13, wherein the first direction and the second direction are perpendicular to each other.
(付記16)
付記10に記載のセンサ装置と、
物品を陳列する第1の陳列部及び第2の陳列部と、
を備え、
前記第1の陳列部と前記第2の陳列部とは、互いに区分されており、
前記第1の陳列部は、前記物品の出し入れを行うための第1の開口部を有し、
前記第2の陳列部は、前記物品の出し入れを行うための第2の開口部を有し、
前記第1の光学系は、前記第3の反射鏡で反射された光が、前記第1の開口部の前面を横切るように配置され、
前記第2の光学系は、前記第4の反射鏡で反射された光が、前記第2の開口部の前面を横切るように配置されている
ことを特徴とする物品陳列棚。
(Appendix 16)
The sensor device according to
The first display section and the second display section for displaying goods,
Equipped with
The first display section and the second display section are separated from each other.
The first display portion has a first opening for loading and unloading the article.
The second display portion has a second opening for loading and unloading the article.
The first optical system is arranged so that the light reflected by the third reflecting mirror crosses the front surface of the first opening.
The second optical system is an article display shelf characterized in that the light reflected by the fourth reflecting mirror is arranged so as to cross the front surface of the second opening.
(付記17)
前記第3の反射鏡で反射された光が通過する面と、前記第4の反射鏡で反射された光が通過する面とは、160度より大きく、180度よりも小さい角度をなす
ことを特徴とする付記16に記載の物品陳列棚。
(Appendix 17)
The surface through which the light reflected by the third reflecting mirror passes and the surface through which the light reflected by the fourth reflecting mirror passes form an angle larger than 160 degrees and smaller than 180 degrees. The article display shelf according to Appendix 16 as a feature.
100 測距装置
130 センサユニット
140 放物反射鏡
100
Claims (17)
前記センサユニットから射出された光を反射する第1の反射面を有し、前記回転軸に垂直な断面において、前記第1の反射面の少なくとも一部が放物線をなしている第1の反射鏡と、
を備え、
前記第1の反射面は、前記放物線の頂点を除く位置に設けられており、
前記センサユニットは、光を射出するレーザー装置と、前記対象物から反射された光を受けて電気信号に変換する光電変換素子とを備え、
前記レーザー装置及び前記光電変換素子は、いずれも、前記第1の反射面がなす放物線の焦点の近傍に配されている
ことを特徴とするセンサ装置。 A sensor unit that emits light and receives light reflected from an object, and is configured to perform scanning that rotates the direction of the emitted light around a predetermined rotation axis. ,
A first reflecting mirror having a first reflecting surface that reflects light emitted from the sensor unit, and at least a part of the first reflecting surface forming a parabola in a cross section perpendicular to the rotation axis. When,
Equipped with
The first reflecting surface is provided at a position other than the apex of the parabola .
The sensor unit includes a laser device that emits light and a photoelectric conversion element that receives light reflected from the object and converts it into an electric signal.
The laser device and the photoelectric conversion element are both sensor devices arranged in the vicinity of the focal point of the parabola formed by the first reflecting surface.
前記第2の反射面は、前記放物線の頂点を除く位置に設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載のセンサ装置。 A second reflection having a second reflection surface that reflects light emitted from the sensor unit, and in a cross section perpendicular to the axis of rotation, at least a part of the second reflection surface forms the parabola. With more mirrors
The sensor device according to claim 1, wherein the second reflecting surface is provided at a position other than the apex of the parabola.
ことを特徴とする請求項2に記載のセンサ装置。 The sensor device according to claim 2, wherein the apex of the parabola is located between the first reflecting surface and the second reflecting surface in a cross section perpendicular to the rotation axis.
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のセンサ装置。 The sensor device according to claim 2 or 3, wherein the sensor unit is arranged in the vicinity of the focal point of the parabola formed by the first reflecting surface and the focal point of the parabola formed by the second reflecting surface.
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載のセンサ装置。 One of claims 2 to 4, wherein the axis of rotation is arranged at a position passing through the focal point of the parabola formed by the first reflecting surface and the focal point of the parabola formed by the second reflecting surface. The sensor device described in.
ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載のセンサ装置。 One of claims 2 to 5, wherein the light emitted from the sensor unit is reflected by the first reflecting mirror or the second reflecting mirror according to the emission direction of the light. The sensor device described in.
ことを特徴とする請求項6に記載のセンサ装置。 The sensor unit has an optical path of light emitted from the sensor unit reflected by the first reflecting mirror and light emitted from the sensor unit reflected by the second reflecting mirror. The sensor device according to claim 6, wherein the sensor device is arranged between the optical path and the optical path.
前記センサユニットから射出された光は、前記第1の反射鏡で反射され、その後前記第3の反射鏡で反射されることにより、外部に射出される
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のセンサ装置。 Further equipped with a third reflecting mirror in which at least a part of the reflecting surface is a flat surface,
Claims 1 to 7, wherein the light emitted from the sensor unit is reflected by the first reflecting mirror and then reflected by the third reflecting mirror to be emitted to the outside. The sensor device according to any one item.
反射面の少なくとも一部が平面をなしている第4の反射鏡と、
を更に備え、
前記センサユニットから射出された光は、光の射出方向に応じて、前記第1の反射鏡又は前記第2の反射鏡で反射され、その後、前記第1の反射鏡で反射された光は前記第3の反射鏡で反射されることにより、外部に射出され、前記第2の反射鏡で反射された光は前記第4の反射鏡で反射されることにより、外部に射出される
ことを特徴とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載のセンサ装置。 A third reflecting mirror in which at least a part of the reflecting surface is flat,
A fourth reflector whose at least part of the reflecting surface is flat,
Further prepare
The light emitted from the sensor unit is reflected by the first reflecting mirror or the second reflecting mirror according to the emission direction of the light, and then the light reflected by the first reflecting mirror is the said. It is characterized in that the light reflected by the third reflecting mirror is emitted to the outside, and the light reflected by the second reflecting mirror is emitted to the outside by being reflected by the fourth reflecting mirror. The sensor device according to any one of claims 2 to 7.
前記第2の反射鏡及び前記第4の反射鏡を含む第2の光学系と、
を更に備えることを特徴とする請求項9に記載のセンサ装置。 A first optical system including the sensor unit, the first reflector, and the third reflector.
A second optical system including the second reflecting mirror and the fourth reflecting mirror,
9. The sensor device according to claim 9, further comprising.
物品を陳列する陳列部と、
を備える物品陳列棚。 The sensor device according to any one of claims 1 to 10.
The display section that displays goods and
Goods display shelves with.
前記センサ装置は、前記センサ装置から射出される光が、前記開口部の前面を横切るように配置される
ことを特徴とする請求項11に記載の物品陳列棚。 The display portion has an opening for loading and unloading the article.
The article display shelf according to claim 11, wherein the sensor device is arranged so that light emitted from the sensor device crosses the front surface of the opening.
前記第1のセンサ装置は、前記第1のセンサ装置から射出される光が、前記開口部の前面を第1の方向に横切るように配置され、
前記第2のセンサ装置は、前記第2のセンサ装置から射出される光が、前記開口部の前面を前記第1の方向とは異なる第2の方向に横切るように配置される
ことを特徴とする請求項12に記載の物品陳列棚。 A plurality of the sensor devices including the first sensor device and the second sensor device are provided.
The first sensor device is arranged so that the light emitted from the first sensor device crosses the front surface of the opening in the first direction.
The second sensor device is characterized in that light emitted from the second sensor device is arranged so as to cross the front surface of the opening in a second direction different from the first direction. The article display shelf according to claim 12.
ことを特徴とする請求項13に記載の物品陳列棚。 The article display shelf according to claim 13, wherein the first direction and the second direction are parallel to each other and opposite to each other.
ことを特徴とする請求項13に記載の物品陳列棚。 The article display shelf according to claim 13, wherein the first direction and the second direction are perpendicular to each other.
物品を陳列する第1の陳列部及び第2の陳列部と、
を備え、
前記第1の陳列部と前記第2の陳列部とは、互いに区分されており、
前記第1の陳列部は、前記物品の出し入れを行うための第1の開口部を有し、
前記第2の陳列部は、前記物品の出し入れを行うための第2の開口部を有し、
前記第1の光学系は、前記第3の反射鏡で反射された光が、前記第1の開口部の前面を横切るように配置され、
前記第2の光学系は、前記第4の反射鏡で反射された光が、前記第2の開口部の前面を横切るように配置されている
ことを特徴とする物品陳列棚。 The sensor device according to claim 10 and
The first display section and the second display section for displaying goods,
Equipped with
The first display section and the second display section are separated from each other.
The first display portion has a first opening for loading and unloading the article.
The second display portion has a second opening for loading and unloading the article.
The first optical system is arranged so that the light reflected by the third reflecting mirror crosses the front surface of the first opening.
The second optical system is an article display shelf characterized in that the light reflected by the fourth reflecting mirror is arranged so as to cross the front surface of the second opening.
ことを特徴とする請求項16に記載の物品陳列棚。 The surface through which the light reflected by the third reflecting mirror passes and the surface through which the light reflected by the fourth reflecting mirror passes form an angle larger than 160 degrees and smaller than 180 degrees. The article display shelf according to claim 16, which is characterized.
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