JP2013170962A - 距離測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成により、高コスト化を抑制しつつ、対象物の表面内の複数箇所との距離を短時間に測定することができる距離測定装置を提供する。
【解決手段】 距離測定装置１００は、２つの発光部を有する光源装置１０と、回転軸２２の軸線周りに回転可能に設けられ、光源装置１０からのレーザ光を対象物に向けて反射する複数の偏向面を有する偏向器２０と、回転軸２２の軸線周りに偏向器２０と一体に回転可能に設けられ、複数の偏向面に個別に対応し、対応する偏向面で反射され対象物で反射されたレーザ光の一部を反射する複数の反射面を有する反射器３０と、反射器３０で反射されたレーザ光を受光する１つの受光素子４４を有する受光手段４０とを備えている。そして、複数の偏向面それぞれの回転軸２２の軸線に対する倒れ角は、互いに異なるように設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、距離測定装置に係り、更に詳しくは、対象物に光を照射し、その反射光を受光して該対象物との距離を測定する距離測定装置に関する。

従来、レーザダイオードからの光を、互いに直交する第１軸及び第２軸周りに揺動可能な揺動ミラー、及び第１軸に直交する第３軸に対する傾斜角度が異なる複数のミラーを有するミラーユニットを介して対象物の表面内の複数箇所に照射し、該複数箇所それぞれからの反射光を、ミラーユニットを介してフォトダイオードで受光して、前記複数箇所との距離を短時間に測定するレーザレーダ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に開示されているレーザレーダ装置では、装置の構成及び制御が煩雑であり、高コスト化を招いていた。

本発明は、対象物に光を照射し、その反射光を受光して前記対象物との距離を測定する距離測定装置であって、少なくとも１つの発光部を有する光源装置と、所定の軸線周りに回転可能に設けられ、前記光源装置からの光を前記対象物に向けて反射する複数の偏向面を有する偏向部と、前記軸線周りに前記偏向部と一体に回転可能に設けられ、前記複数の偏向面に個別に対応し、対応する前記偏向面で反射され前記対象物で反射された光の一部を反射する複数の反射面を有する反射部と、前記反射部で反射された光を受光する少なくとも１つの受光素子を有する受光手段とを備え、前記複数の偏向面それぞれの前記軸線に対する倒れ角は、互いに異なる距離測定装置である。

本発明によれば、簡易な構成により、高コスト化を抑制しつつ、対象物の表面内の複数箇所との距離を短時間に測定することができる。

本発明の第１の実施形態に係る距離測定装置の概略構成を示す図である。 距離測定装置が有する光源装置を説明するための図である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、各光源の発光タイミングを示すタイミングチャートである。 光源装置の各光源から射出されるレーザ光を説明するための図である。 距離測定装置が有する偏向器及び反射器を説明するための図である。 図６（Ａ）は、偏向器の第１偏向ミラーで偏向された２つのレーザ光のＺ軸方向に関する出力角及び広がり角を示す図であり、図６（Ｂ）は、偏向器の第２偏向ミラーで偏向された２つのレーザ光のＺ軸方向に関する出力角及び広がり角を示す図である。 第１偏向ミラーからの２つのレーザ光のＸＹ平面に平行な方向及びＺ軸方向に関する出力角を示す図である。 第２偏向ミラーからの２つのレーザ光のＸＹ平面に平行な方向及びＺ軸方向に関する出力角を示す図である。 図７及び図８に示される出力角を合成した出力角を示す図である。 図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、距離測定装置が有する受光手段を説明するための図（その１及びその２）である。 受光手段の受光素子による受光信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。 第２の実施形態の光源装置を説明するための図である。 図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、第２の実施形態の受光素子を説明するための図（その１及びその２）である。 第２の実施形態の受光素子による受光信号の出力タイミングを示すタイミングチャートである。 図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、第３の実施形態の偏向器を説明するための図である。 図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、第３の実施形態の偏向ミラーを説明するための図である。 第３の実施形態の偏向ミラーにおけるミラー座標と倒れ角との関係を示すグラフである。 第１の変形例（その１）の光源装置を説明するための図である。 第１の変形例（その１）の光源を説明するための図である。 第１の変形例（その２）の光源を説明するための図である。 第２の変形例の光源を説明するための図である。 第３の変形例の光源を説明するための図である。 第４の変形例の偏向反射器を説明するための図である。 第５の変形例の受光手段を説明するための図である。 第６の変形例の受光手段を説明するための図である。

以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１には、第１の実施形態に係る距離測定装置１００の概略構成が示されている。

距離測定装置１００は、一例として、車両に搭載されており、対象物としての他の車両に光を照射し、その反射光を受光して該他の車両との距離を測定する装置であって、より詳細には、他の車両の表面の複数箇所との距離を短時間に測定する装置である。

なお、本発明の距離測定装置は、車両以外の静止物体及び移動物体に搭載されて用いられても良いし、単体で用いられても良い。また、「対象物」には、車両以外の静止物体及び移動物体も含まれる。

距離測定装置１００は、図１に示されるように、光源装置１０、回転軸２２、偏向器２０、反射器３０、受光手段４０、測定処理装置（不図示）などを備えている。

ここでは、距離測定装置１００が搭載されている車両の移動方向に直交する方向をＺ軸方向とするＸＹＺ３次元直交座標系が設定されている。

光源装置１０は、図２に示されるように、２つの光源１２ａ、１２ｂと、光源駆動回路１６を含む回路基板１８と、２つのカップリングレンズ１４ａ、１４ｂとを有している。

２つの光源１２ａ、１２ｂは、一例として実質的に同一であり、回路基板１８に実装されている。各光源は、１つの発光部としての半導体レーザ（端面発光レーザ）を有している。２つの光源１２ａ、１２ｂは、それぞれの射出方向に延びる中心線ＣＬ１、ＣＬ２がＸ軸に平行となり、かつＺ軸方向に互いに離間するように配置されている。光源１２ａは、光源１２ｂの＋Ｚ側に配置されている。光源１２ａは、＋Ｘ側にレーザ光ＬＢ１を射出する。光源１２ｂは、＋Ｘ側にレーザ光ＬＢ２を射出する。

光源駆動回路１６は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、２つの光源１２ａ、１２ｂを、それぞれ断続的に駆動（パルス駆動）する。具体的には、光源駆動回路１６は、２つの光源１２ａ、１２ｂを、発光周期が等しく、かつ発光タイミングが異なるように駆動する。ここでは、一例として光源１２ｂの発光タイミングを、光源１２ａの発光タイミングに比べて発光周期の１／２だけ遅らせている。各光源の１パルス当たりの発光時間は、一例として数ｎ秒〜１００ｎ秒程度とされている。

ここで、２つの光源１２ａ、１２ｂの発光タイミングの時間差は、３μ秒以上とすることが望ましい。この発光タイミングの時間差が短すぎると、２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の対象物からの２つの反射光が干渉し、これら２つ反射光の信号を分離できなくなるおそれがあるからである。これを、以下に、より詳細に説明する。

光源から光パルスを送出した時間と該光パルスの反射光を検出した時間との差をΔｔ、光速をＣとすると、対象物までの距離Ｌは、Ｌ＝Δｔ×Ｃ÷２で与えられる。例えば、Δｔが３μ秒のとき、Ｌは４５０ｍとなる。一般に、距離測定装置では、検出可能な距離は、最大２００ｍ程度であり、仮に４５０ｍ先から反射光が戻ってきたとしてもその光強度は十分に小さいため、連続して送出された２つの光パルスの２つの反射光が干渉してもほとんど影響はない。

また、一般に、距離測定装置では、光パルスの発光周波数は１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度に設定され、これを発光周期に換算すると１０μ秒〜１００μ秒になる。この場合、２つの光源１２ａ、１２ｂの発光タイミングの時間差を１０μ秒以下に設定することが好ましい。この結果、２つの光源１２ａ、１２ｂを交互に発光させることができる。

図２に戻り、２つのカップリングレンズ１４ａ、１４ｂとしては、一例として実質的に同一の光学特性を有する平凸レンズが採用されている。カップリングレンズ１４ａは、光源１２ａの＋Ｘ側、すなわち光源１２ａからのレーザ光の光路上に配置されている。カップリングレンズ１４ｂは、光源１２ｂの＋Ｘ側、すなわち光源１２ｂからのレーザ光の光路上に配置されている。

２つのカップリングレンズ１４ａ、１４ｂの光軸ＯＡ１、ＯＡ２は、Ｘ軸に平行であり、２つの光源１２ａ、１２ｂの中心線ＣＬ１、ＣＬ２をＺ軸方向に関して挟む位置に位置している。

この場合、＋Ｚ側の光源１２ａから射出されたレーザ光ＬＢ１は、カップリングレンズ１４ａの光軸ＯＡ１の−Ｚ側からカップリングレンズ１４ａに入射し、光軸ＯＡ１と交差した後、該光軸ＯＡ１の＋Ｚ側に所定の出力角で、かつ所定の広がり角で射出される。また、−Ｚ側の光源１２ｂから射出されたレーザ光は、カップリングレンズ１４ｂの光軸ＯＡ２の＋Ｚ側からカップリングレンズ１４ｂに入射し、光軸ＯＡ２と交差した後、該光軸ＯＡ２の−Ｚ側に所定の出力角で、かつ所定の広がり角で射出される。ここで、本明細書中、特に断りがない限り、「出力角」は、各レーザ光の主光線がＸＹ平面（水平面）と成す角度を意味し、「広がり角」は、各レーザ光がＺ軸方向（垂直方向）に関して広がる角度を意味する。

ここで、レーザ光の出力角θは、光源の射出方向に延びる中心線（以下、単に光源の中心線と称する）と対応するカップリングレンズの光軸との距離（オフセット量）ΔＷとカップリングレンズの焦点距離ｆを用いて、次の（１）式と表せる。

また、レーザ光の広がり角Δθは、光源の発光領域幅（発光部の発光領域のＺ軸方向に関する幅）Ｗとカップリングレンズの焦点距離ｆとを用いて、次の（２）式と表せる。

したがって、光源の中心線とカップリングレンズの光軸とのオフセット量ΔＷ、光源の発光領域幅Ｗ及びカップリングレンズの焦点距離ｆを調整することで、レーザ光を所望の出力角及び広がり角で射出させることができる。

そこで、本実施形態では、各光源の発光領域幅Ｗと、該光源の中心線と対応するカップリングレンズの光軸のオフセット量ΔＷの大きさとを等しくする（Ｗ＝｜ΔＷ｜）とともに、各光源の中心線と対応するカップリングレンズの光軸とのオフセットの方向を互いに逆向きにしている。

この場合、図４に示されるように、２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の出力角θ及び広がり角Δθの大きさが全て等しい大きさαになり、両レーザ光の出力角の差が広がり角αの２倍となる。この結果、２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の光路間のレーザ光が射出されない領域（以下、非射出領域と称する）の広がり角の大きさもαに等しくなる。

具体的には、光源の発光領域幅Ｗ及びオフセット量ΔＷを８０μｍ、カップリングレンズの焦点距離ｆを５．７ｍｍとすると、２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の出力角α及び広がり角αはそれぞれ０．８°、非射出領域の広がり角αは０．８°、出力角の差２αは１.６°となる。

以上より、光源装置１０は、＋Ｘ側かつ＋Ｚ側の斜め上方に向けてレーザ光ＬＢ１を射出可能であるとともに、＋Ｘ側かつ−Ｚ側の斜め下方に向けてレーザ光ＬＢ２を射出可能である。ここでは、一例として、光源装置１０は、２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２を、異なる出力角（例えば０．８°、−０．８°）で、等しい広がり角（例えば０．８°）で及び互いに異なるタイミングで断続的に射出する。

図５には、回転軸２２、偏向器２０及び反射器３０がＺ軸に平行な所定の断面で切断された断面図が示されている。

回転軸２２は、軸線がＺ軸に平行な軸部材から成り、一例として光源装置１０の＋Ｘ側に配置されている（図１参照）。回転軸２２は、例えばモータ等を含む駆動装置２１により、その軸線周りに所定の回転速度で回転駆動される（図１参照）。なお、回転軸２２は、一例として図５の矢印の方向に回転される。

偏向器２０及び反射器３０は、図５に示されるように、互いにＺ軸方向に離間した状態で回転軸２２に取り付けられている。偏向器２０は、反射器３０の＋Ｚ側に配置されている。以下に、偏向器２０及び反射器３０の構成を詳述する。

偏向器２０は、第１偏向ミラー２４ａ、第２偏向ミラー２４ｂ、ミラーベース２６などを有している。

ミラーベース２６は、一例として４つの側面を有する６面体形状の部材から成り、その中央部にＺ軸方向に延びる貫通孔２６ａが形成されている。貫通孔２６ａには、回転軸２２が挿通されている。ミラーベース２６は、回転軸２２に対して固定され、該回転軸２２と共に該回転軸２２の軸線周りに回転する。

第１及び第２偏向ミラー２４ａ、２４ｂは、ミラーベース２６の、Ｚ軸に直交する方向に回転軸２２を挟んで対向する一対の対向面に取り付けられている。すなわち、各偏向ミラーは、ミラーベース２６における回転軸２２周りの異なる位置に配置されている。各偏向ミラーのミラーベース２６への取り付け面と反対側の面は、レーザ光を反射することで偏向する偏向面となっている。以下、便宜上、第１偏向ミラー２４ａの偏向面を第１偏向面とも称し、第２偏向ミラー２４ｂの偏向面を第２偏向面とも称する。

ここで、光源装置１０と回転軸２２との距離、並びに光源装置１０及び各偏向ミラーの高さは、光源装置１０から射出された２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２が各偏向面に入射し得るように設定されている。ここでは、一例として、光源装置１０及び各偏向ミラーは、対象物としての他の車両（例えば自動車）とほぼ同じ高さに配置されている。

そこで、回転軸２２が回転されると、第１及び第２偏向ミラー２４ａ、２４ｂは、回転軸２２と共に該回転軸２２の軸線周りに回転し、それぞれの偏向面が、光源装置１０に互いに異なるタイミングで（交互に）対向する（図１参照）。この場合、光源装置１０からのレーザ光が第１偏向ミラー２４ａに入射するタイミングと、光源装置１０からのレーザ光が第２偏向ミラー２４ｂに入射するタイミングとは、異なる。

また、各偏向ミラーの偏向面は、互いに平行であり、かつ回転軸２２の軸線に対して同じ角度β（＞０）だけ傾斜している。すなわち、各偏向面は、回転軸２２の軸線に対する倒れ角（垂直方向の傾き角）が異なり、より詳細には、該倒れ角の大きさが等しく、方向が異なる。ここでは、この倒れ角の方向に関して、偏向面が＋Ｚ側ほど回転軸２２に近づくように傾斜している場合を正方向とし、偏向面が＋Ｚ側ほど回転軸２２から離れるように傾斜している場合を負方向としている。例えば、第１偏向ミラー２４ａの倒れ角をβとすると、第２偏向ミラー２４ｂの倒れ角は−βとなる。

ここで、第１偏向ミラー２４ａの倒れ角βは、該第１偏向ミラー２４ａで偏向された各レーザ光の出力角の値が、光源装置１０からの該レーザ光の出力角に該出力角の絶対値の１／２を加えた値になるように設定されている。すなわち、倒れ角βは、第１偏向ミラー２４ａからのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の出力角が、それぞれα＋１／２α、−α＋１／２αとなるように設定されている。具体的には、α＝０．８°とすると、α＋１／２α＝１．２°、−α＋１／２＝−０．４°となる（図７参照）。

また、第２偏向ミラー２４ｂの倒れ角−βは、該第２偏向ミラー２４ａで偏向された各レーザ光の出力角の値が、光源装置１０からの該レーザ光の出力角から該出力角の絶対値の１／２を引いた値になるように設定されている。すなわち、倒れ角−βは、第２偏向ミラー２４ｂからのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の出力角が、それぞれα−１／２α、−α−１／２αとなるように設定されている。具体的には、α＝０．８°とすると、α−１／２α＝０．４°、−α−１／２α＝−１．２°となる（図８参照）。

この場合、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）から分かるように、Ｚ軸方向に関して、第１偏向ミラー２４ａからの２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の光路間に、第２偏向ミラー２４ｂからのレーザ光ＬＢ１の光路を位置させることができ、かつ第２偏向ミラー２４ｂからの２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の光路間に、第１偏向ミラー２４ａからのレーザ光ＬＢ２の光路を位置させることができる。

すなわち、第１偏向ミラー２４ａに倒れ角βを付与するとともに第２偏向ミラー２４ｂに倒れ角−βを付与することで、２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の光路間の非射出領域を互いに補間することができる。

以上より、光源装置１０から射出されたレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２は、光源装置１０と対向する位置に位置した第１偏向ミラー２４ａの偏向面のＺ軸方向に関する異なる位置に異なるタイミングで入射される。そして、第１偏向ミラー２４ａに入射されたレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２は、Ｚ軸方向に関する異なる出力角（例えば１．２°、−０．４°）で、等しい広がり角（例えば０．８°）で、及び異なるタイミングで他の車両に向けて反射される（図７参照）。

また、レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２は、光源装置１０と対向する位置に位置した第１偏向ミラー２４ａで反射される際、該第１偏向ミラー２４ａの回転軸２２の軸線周りの位置（回転位置）に応じた＋Ｚ方向から見てＸＹ平面に平行な所定方向に反射される。

そして、レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２は、それぞれ対応する光源から順次射出され、偏向ミラー２４ａにより、ＸＹ平面に平行な偏向角が徐々に変えられながら偏向（反射）されるため、結果として、他の車両のＺ軸方向に隙間なく並ぶＺ軸方向の長さがほぼ等しい４つの照射領域（Ｌ１〜Ｌ４）のうち、上から１番目及び３番目の照射領域Ｌ１及びＬ３を水平方向に走査することができる（図７参照）。なお、偏向ミラー２４ａでの反射光は、徐々に拡散して他の車両に照射されるため、各照射領域のＺ軸方向の長さは、回転軸２２と該照射領域との距離に依存し、この距離が長いほど長くなる。

また、光源装置１０から射出されたレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２は、光源装置１０と対向する位置に位置した第２偏向ミラー２４ｂの偏向面のＺ軸方向に関する異なる位置に異なるタイミングで入射される。そして、第２偏向ミラー２４ｂに入射されたレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２は、異なる出力角（０．４°、−１．２°）で、等しい広がり角（０．８°）で、及び異なるタイミングで他の車両に向けて反射される（図８参照）。

また、レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２は、光源装置１０と対向する位置に位置した第２偏向ミラー２４ｂで反射される際、該第２偏向ミラー２４ｂの回転軸２２の軸線周りの位置（回転位置）に応じた＋Ｚ方向から見てＸＹ平面に平行な所定方向に反射される。

そして、レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２は、それぞれ対応する光源から順次射出され、第２偏向ミラー２４ｂにより、ＸＹ平面に平行な偏向角が徐々に変えられながら偏向（反射）されるため、結果として、他の車両の４つの照射領域（Ｌ１〜Ｌ４）のうち、上から２番目及び４番目の照射領域Ｌ２及びＬ４を水平方向に走査することができる（図８参照）。

以上より、光源装置１０からそれぞれ順次射出されるレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２を第１及び第２偏向ミラー２４ａ、２４ｂで交互に偏向することで、他の車両の４つの照射領域（Ｌ１〜Ｌ４）を水平方向に短時間に走査することができる。なお、図９は、第１及び第２偏向ミラー２４ａ、２４ｂそれぞれによって走査されるレーザ光の照射領域を合成したものであり、４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４がそれぞれ水平方向に走査されることを示している。

他の車両の各照射領域に照射され反射されたレーザ光の一部は、元の光路を徐々に拡散しながら戻る。

図５に戻り、反射器３０は、第１反射ミラー３２ａ、第２反射ミラー３２ｂ、ミラーベース３４などを有している。

ミラーベース３４は、一例として４つの側面を有する直方体形状の部材から成り、その中央部にＺ軸方向に延びる貫通孔３４ａが形成されている。貫通孔３４ａには、回転軸２２が挿通されている。ミラーベース３４は、回転軸２２に対して固定され、該回転軸２２と共に該回転軸２２の軸線周りに回転するようになっている。

第１及び第２反射ミラー３２ａ、３２ｂは、ミラーベース３４の、Ｚ軸に直交する方向に回転軸２２を挟んで対向する一対の対向面に取り付けられている。各反射ミラーの反射面、すなわちミラーベース３４に対する取り付け面と反対側の面は、互いに平行であり、かつ回転軸２２の軸線と平行になっている。第１反射ミラー３２ａは、第１偏向ミラー２４ａに対応しており、該第１偏向ミラー２４ａとＺ軸周りの位置が同じになっている。第２反射ミラー３２ｂは、第２偏向ミラー２４ｂと対応しており、該第２偏向ミラー２４ｂとＺ軸周りの位置が同じになっている。各反射ミラーは、対応する偏向ミラーに比べてＺ軸方向の寸法が大きく設定されている。以下、便宜上、反射ミラー３２ａの反射面を第１反射面とも称し、第２反射ミラー３２ｂの反射面を第２反射面とも称する。

以上より、第１偏向ミラー２４ａで偏向され他の車両の照射領域Ｌ１及びＬ３それぞれで反射されたレーザ光の一部は、反射ミラー３２ａに入射される。また、偏向ミラー２４ｂで偏向され他の車両の照射領域Ｌ２及びＬ４それぞれで反射されたレーザ光の一部は、反射ミラー３２ｂに入射される。

受光手段４０は、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示されるように、集光レンズ４２、受光素子４４などを有している。

集光レンズ４２は、一例として、平凸レンズであり、各反射ミラーで反射されたレーザ光の光路上に配置されている。より詳細には、集光レンズ４２は、回転軸２２の−Ｘ側であって、各反射ミラーとほぼ同じ高さに、その光軸が回転軸２２の軸線に直交するように配置されている（図１参照）。受光素子４４は、一例として、フォトダイオードであり、集光レンズ４２を介したレーザ光の光路上に配置されている。なお、受光素子４４は、その小型化を図る観点から、集光レンズ４２の焦点位置近傍に配置されることが好ましい。

この場合、第１偏向ミラー２４ａの偏向面が光源装置１０に対向しているときに、第１反射ミラー３２ａの反射面が集光レンズ４２に対向する。この結果、第１偏向ミラー２４ａで偏向され照射領域Ｌ１及びＬ３それぞれで反射されたレーザ光は、第１反射ミラー３２ａ及び集光レンズ４２を介して受光素子４４に異なるタイミングで入射する。

また、第２偏向ミラー２４ｂの偏向面が光源装置１０に対向しているときに、第２反射ミラー３２ｂの反射面が集光レンズ４２に対向する。この結果、第２偏向ミラー２４ｂで偏向され照射領域Ｌ２及びＬ４それぞれで反射されたレーザ光は、第２反射ミラー３２ｂ及び集光レンズ４２を介して受光素子４４に異なるタイミングで入射する。

結果として、偏向器２０で偏向され他の車両の４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４でそれぞれ反射された４つのレーザ光は、互いに異なるタイミングで、受光素子４４で受光される。

図１０（Ａ）には、第１偏向ミラー２４ａで偏向され照射領域Ｌ１及びＬ３でそれぞれ反射された２つのレーザ光が集光レンズ４２を介して受光素子４４に入射される状態が示されている。図１０（Ｂ）には、第２偏向ミラー２４ｂで偏向され照射領域Ｌ２及びＬ４それぞれで反射された２つのレーザ光が集光レンズ４２を介して受光素子４４に入射される状態が示されている。

第１偏向ミラー２４ａで偏向され他の車両の上方の照射領域Ｌ１で反射されたレーザ光の一部は、集光レンズ４２を通過後、受光素子４４の下部（集光レンズ４２の光軸よりも下方の位置）に集光され、その集光時に、受光素子４４から受光信号Ｓ１が測定処理装置に出力される。

第１偏向ミラー２４ａで偏向され他の車両の下方の照射領域Ｌ３で反射されたレーザ光の一部は、集光レンズ４２を通過後、受光素子４４の上部（集光レンズ４２の光軸よりも上方の位置）に集光され、その集光時に、受光素子４４から受光信号Ｓ３が測定処理装置に出力される。

第２偏向ミラー２４ｂで偏向され他の車両の上方の照射領域Ｌ２で反射されたレーザ光の一部は、集光レンズ４２を通過後、受光素子４４の下部（集光レンズ４２の光軸よりも下方の位置）に集光され、その集光時に、受光素子４４から受光信号Ｓ２が測定処理装置に出力される。

第２偏向ミラー２４ｂで偏向され他の車両の下方の照射領域Ｌ４で反射されたレーザ光の一部は、集光レンズ４２を通過後、受光素子４４の上部（集光レンズ４２の光軸よりも上方の位置）に集光され、その集光時に、受光素子４４から受光信号Ｓ４が測定処理装置に出力される。

図１１には、受光素子４４による各受光信号の出力タイミングがタイミングチャートにて示されている。なお、図１１は、便宜上、４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４が回転軸２２の軸線から等距離にあり、かつ４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４でのレーザ光の反射率が等しい場合に基づいて作成されている。図１１から分かるように、先ず、第１偏向ミラー２４ａ及び第１反射ミラー３２ａでレーザ光を偏向及び反射する第１の時間帯において、照射領域Ｌ１及びＬ３にそれぞれ対応する受光信号Ｓ１、Ｓ３が交互に出力され、その後、第２偏向ミラー２４ｂ及び第２反射ミラー３２ｂでレーザ光を偏向及び反射する第２の時間帯において、照射領域Ｌ２及びＬ４にそれぞれ対応する受光信号Ｓ２、Ｓ４が交互に出力される。以後、同様にして、第１の時間帯での受光信号Ｓ１、Ｓ３の出力、及び第２の時間帯での受光信号Ｓ２、Ｓ４の出力が交互に繰り返される。

測定処理装置は、光源１２ａから第１偏向ミラー２４ａに各光パルスを送出したタイミング（図３（Ａ）参照）と、該パルスに対応する受光信号Ｓ１を受信したタイミングとの時間差に基づいて、照射領域Ｌ１との距離を算出する。

また、測定処理装置は、光源１２ｂから第１偏向ミラー２４ａに各光パルスを送出したタイミング（図３（Ｂ）参照）と、該パルスに対応する受光信号Ｓ３を受信したタイミングとの時間差に基づいて、照射領域Ｌ３との距離を算出する。

また、測定処理装置は、光源１２ａから第２偏向ミラー２４ｂに各光パルスを送出したタイミング（図３（Ａ）参照）と、該パルスに対応する受光信号Ｓ２を受信したタイミングとの時間差に基づいて、照射領域Ｌ２との距離を算出する。

また、測定処理装置は、光源１２ｂから第２偏向ミラー２４ｂに各光パルスを送出したタイミング（図３（Ｂ）参照）と、該パルスに対応する受光信号Ｓ４を受信したタイミングとの時間差に基づいて、照射領域Ｌ４との距離を算出する。

以上のようにして、距離測定装置１００は、他の車両のＺ軸方向に隙間なく並ぶ４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４それぞれの水平方向に並ぶ複数箇所、すなわち他の車両の表面内の複数箇所との距離を測定することができる。

以上説明した本実施形態の距離測定装置１００は、Ｚ軸方向に離間して配置された発光タイミングが異なる２つの発光部を有する光源装置１０と、Ｚ軸に平行な回転軸２２の軸線周りに回転可能に設けられ、光源装置１０からのレーザ光を対象物としての他の車両に向けて反射する２つの偏向面を有する偏向器２０と、回転軸２２の軸線周りに偏向器２０と一体に回転可能に設けられ、２つの偏向面に個別に対応し、対応する偏向面で反射され他の車両で反射されたレーザ光の一部を反射する２つの反射面を有する反射器３０と、該反射器３０で反射されたレーザ光を受光する１つの受光素子４４を有する受光手段４０とを備えている。そして、２つの偏向面それぞれの回転軸２２の軸線に対する倒れ角は、互いに異なるように設定されている。

この場合、光源装置１０の２つの発光部それぞれからのレーザ光は、偏向器２０の２つの偏向面のうち、一の偏向面のＺ軸方向に関する異なる位置に異なるタイミングで入射する。一の偏向面に入射した各レーザ光は、該偏向面でＺ軸方向に関する異なる出力角で、かつ偏向器２０の回転位置に応じたＸＹ平面に平行な方向に関する所定の出力角で反射される。そして、２つの偏向面で反射された各レーザ光のＺ軸方向に関する出力角は、互いに異なる。

この結果、他の車両のＺ軸方向に並ぶ４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４がそれぞれ水平方向に走査される。

そして、４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４それぞれからの反射光の一部は、対応する反射ミラーを介して、受光素子４４で異なるタイミングで受光される。

この場合、１つの受光素子を用いて、４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４それぞれの水平方向に並ぶ複数箇所との距離を測定できる。この結果、例えば２つ以上の受光素子を用いる場合に比べて、部品点数の削減及び低コスト化を図ることができる。

結果として、本実施形態の距離測定装置１００によると、簡易な構成により、高コスト化を抑制しつつ、他の車両の表面内の複数箇所との距離を測定できる。

次に、本発明の第２の実施形態を、図１２〜図１４に基づいて説明する。第２の実施形態では、主に上記第１の実施形態と異なる点を説明し、上記第１の実施形態と同様の構成を有する部材には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

第２の実施形態では、光源装置及び受光手段の構成が上記第１の実施形態と異なる。

第２の実施形態の光源装置２１０では、図１２に示されるように、光源１２ａは、出力角（中心線ＣＬ１とＸ軸との成す角度）がα（例えば０．８°）になるように配置され、カップリングレンズ１４ａは、その光軸ＯＡ１が光源１２ａの中心線ＣＬ１と一致するように配置されている。また、光源１２ｂは、出力角（中心線ＣＬ２とＸ軸との成す角度）が−α（例えば−０．８°）になるように配置され、カップリングレンズ１４ｂは、その光軸ＯＡ２が光源１２ｂの中心線ＣＬ２と一致するように配置されている。

この場合、２つの中心線ＣＬ１、ＣＬ２の角度差が、２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の出力角の差に等しくなる。この結果、光源の発光領域幅、カップリングレンズの焦点距離、光源の中心線の角度差を調整することで、各レーザ光を所望の出力角で、かつ所望の広がり角で射出することが可能となる。

そこで、光源１２ａから出力角αで射出されたレーザ光は、カップリングレンズ１４ａの光軸に沿って進み、カップリングレンズ１４ａに入射し、カップリングレンズ１４ａから出力角αで、かつ広がり角αで射出される。また、光源１２ｂから出力角−αで射出されたレーザ光は、カップリングレンズ１４ｂの光軸に沿って進み、カップリングレンズ１４ｂに入射し、カップリングレンズ１４ｂから出力角−αで、かつ広がり角αで射出される。

なお、広がり角は、前述したように、光源の発光領域幅とカップリングレンズの焦点距離とを調整することでαに設定されている。

図１２では、各光源の中心線と対応するカップリングレンズの光軸とが一致しているが、これらをオフセットさせても良く、要は、各光源の中心線と対応するカップリングレンズの光軸とが平行であれば良い。

また、第２の実施形態の光源駆動回路１６０は、２つの光源１２ａ、１２ｂを同一の発光タイミング及び同一の発光周期で発光させる。

また、第２の実施形態の受光手段１４０は、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示されるように、２つの受光素子１４４ａ、１４４ｂを有している。以下、受光素子１４４ａを第１受光素子１４４ａとも称し、受光素子１４４ｂを第２受光素子１４４ｂとも称する。第１受光素子１４４ａは、第２受光素子１４４ｂの＋Ｚ側に配置されている。

第２の実施形態では、光源装置２１０から２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２が同一タイミングで射出され、第１偏向ミラー２４ａを介して、それぞれ照射領域Ｌ１及びＬ３にほぼ同一タイミングで入射する。

そして、照射領域Ｌ１からの反射光の一部は、第１反射ミラー３２ａ、集光レンズ４２を介して、第２受光素子１４４ｂで受光され（図１３（Ａ）参照）、その受光時に、第２受光素子１４４ｂから受光信号Ｓ１が出力される。また、照射領域Ｌ３からの反射光の一部は、第１反射ミラー３２ａ、集光レンズ４２を介して、第１受光素子１４４ａで受光され（図１３（Ａ）参照）、その受光時に、第１受光素子１４４ａから受光信号Ｓ３が出力される。

また、光源装置２１０から２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２が同一タイミングで射出され、第２偏向ミラー２４ｂを介して、それぞれ照射領域Ｌ２及びＬ４にほぼ同一タイミングで入射する。

そして、照射領域Ｌ２からの反射光の一部は、第２反射ミラー３２ｂ、集光レンズ４２を介して、第２受光素子１４４ｂで受光され（図１３（Ｂ）参照）、その受光時に、第２受光素子１４４ｂから受光信号Ｓ２が出力される。また、照射領域Ｌ４からの反射光の一部は、第２反射ミラー３２ｂ、集光レンズ４２を介して、第１受光素子１４４ａで受光され（図１３（Ｂ）参照）、その受光時に、第１受光素子１４４ａから受光信号Ｓ４が出力される。

図１４には、第１又は第２受光素子１４４ａ、１４４ｂによる各受光信号の出力タイミングがタイミングチャートにて示されている。なお、図１４は、便宜上、４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４が回転軸２２の軸線から等距離にあり、かつ４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４でのレーザ光の反射率が等しい場合に基づいて作成されている。

図１４から分かるように、第２受光素子１４４ｂによる受光信号Ｓ１の出力タイミングと、第１受光素子１４４ａによる受光信号Ｓ３の出力タイミングとが等しい。また、第２受光素子１４４ｂによる受光信号Ｓ２の出力タイミングと、第１受光素子１４４ａによる受光信号Ｓ４の出力タイミングとが等しい。

第２の実施形態によると、一の偏向ミラーで偏向され２つの照射領域でそれぞれ反射された２つのレーザ光を異なる受光素子で受光するため、２つの光源１２ａ、１２ｂの発光タイミングを異ならせなくても（該２つのレーザ光の受光タイミングが重複しても）、該２つのレーザ光の受光信号を個別に処理できる。なお、２つの光源１２ａ、１２ｂの発光タイミングを異ならせても良く、この場合、発光タイミングの時間差は任意に設定できる。

また、２つの受光素子を用いて、４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４それぞれの水平方向に並ぶ複数箇所、すなわち他の車両の表面内の複数箇所との距離を測定できる。この結果、例えば３つ以上の受光素子を用いる場合に比べて、部品点数の削減及び低コスト化を図ることができる。

次に、本発明の第３の実施形態を、図１５〜図１７に基づいて説明する。第３の実施形態では、主に上記第１及び第２の各実施形態と異なる点を説明し、上記第１及び第２の各実施形態と同様の構成を有する部材には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

第３の実施形態では、偏向器の構成が上記第１及び第２の各実施形態と異なる。

図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）には、第３の実施形態の偏向器１２０の平面図（上面図）が示されている。ここで、図１５（Ａ）に示されるようなｘｙｚ３次元直交座標系及び各偏向ミラーにｙ軸に直交する方向に延びるＫ軸を設定する。

ところで、平面鏡によるレーザ光の反射方向を光線行列表示で考えた場合、入射光線の方向余弦ベクトルを（Ｌ、Ｍ、Ｎ）、鏡面の法線の方向余弦を（ｌ、ｍ、ｎ）、反射光線の方向余弦を（Ｌ_１、Ｍ_１、Ｎ_１）と定義すると、一般的に、次の式（３）に示す関係が成り立つ。

上記式（３）において、図１５（Ａ）における偏向ミラーへの入射光線の方向余弦ベクトルを（０、０、−１）とすると、次の式（４）が成立する。

ここで、偏向面の倒れ角を一般化して角度θと定義し、偏向器の回転角を角度φとすると、このときの鏡面の法線の方向余弦（ｌ、ｍ、ｎ）は、次の式（５）で表わされる。

上記式（４）及び式（５）より、反射光線の方向余弦は、次の式（６）で表わされる。

上記式（６）より得られる反射光線の方向余弦成分より、偏向面からのレーザ光の水平方向出力角は、次の式（７）で表わされ、垂直方向出力角は、次の式（８）で表わされる。

上記式（７）より、水平方向出力角は、偏向面の倒れ角θの値が小さい場合、偏向器の回転角φのほぼ２倍（２φ）となる。

また、上記式（８）より、垂直方向出力角は、偏向器の回転角φが小さい場合、偏向面の倒れ角θの２倍（２θ）に近い値となるが、回転角φが増大するにつれて減少する。これは、偏向器の回転角φが大きくなるほど偏向面へのレーザ光の入射角が大きくなることに起因する。

このように、偏向器の回転角φを増大させた場合、すなわち水平方向の走査範囲を広げた場合には、偏向面に回転軸の軸線に対する倒れ角θを設定することによって、回転角φが増大にするにつれて垂直方向出力角が減少し、レーザ光による照射範囲が制限され、対象物における測定範囲が狭まってしまうおそれがある。

図１６（Ａ）には、図１５（Ａ）のＡ−Ａ’線断面図が示されており、図１６（Ｂ）には、図１５（Ａ）のＢ−Ｂ’線断面図が示されている。なお、Ａ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ’断面は、いずれもＫ軸に直交している。

図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示されるように、Ｂ−Ｂ’線断面内における倒れ角θ２は、Ａ−Ａ’線断面内における倒れ角θ１よりも大きい。そして、Ａ−Ａ’線断面とＢ−Ｂ’線断面との間のＫ軸に直交する断面内の倒れ角θは、θ１≦θ≦θ２の範囲で好適な値に設定されている。具体的には、倒れ角θは、例えば−Ｋ側ほど大きくなるように設定されている。なお、ここでは、第１偏向面の倒れ角θについて説明したが、第２偏向面の倒れ角も同様に設定されている。

式（８）から分かるように、垂直方向出力角を一定に維持するためにはｓｉｎ２θ・ｃｏｓφを一定に維持すれば良い。そこで、偏向器１２０の回転角φの変化に応じて偏向ミラーの倒れ角θの値を変化させることで、偏向器１２０の回転角φに関わらず垂直方向出力角を一定にできる。この結果、偏向器１２０の回転角φの増大に伴って垂直方向出力角が減少することを抑制することができる。

ここで、偏向器１２０の回転に伴い、偏向ミラーへのレーザ光のＫ軸方向に関する入射位置が変化する。具体的には、図１５（Ａ）に示されるように、光源装置１０からのレーザ光は、偏向器１２０の回転角がφ１のときに入射角ε１で第１偏向ミラー１２４ａの位置Ｐに入射する。また、図１５（Ｂ）に示されるように、光源装置１０からのレーザ光は、偏向器１２０の回転角がφ２（＞φ１）のときに入射角ε２（＞ε１）で第１偏向ミラー１２４ａの位置Ｑ（位置Ｐよりも−Ｋ側の位置）に入射する。すなわち、偏向器１２０の回転に伴って、偏向ミラーへのレーザ光の入射角が大きくなるとともに入射位置が−Ｋ方向にずれることが分かる。

そこで、第３の実施形態では、偏向器１２０の回転角φに応じた偏向ミラーへのレーザ光の入射位置に対して、ｓｉｎ２θ・ｃｏｓφが一定となるような倒れ角θを個別に設定することとしている。

図１７には、偏向ミラーの各ミラー座標（Ｋ座標）における偏向面の倒れ角の設定例がグラフにて示されている。ここでは、偏向器１２０の回転角度、すなわちレーザ光の水平方向の偏向角によらず、該レーザ光の垂直方向出力角に偏向ミラーにより常に０．４°分のオフセットが付与されるように偏向面内の各Ｋ座標に対して個別に倒れ角が設定されている。なお、図１７の横軸には、Ｋ座標として、偏向ミラーの回転半径（ミラー半径）、すなわち偏向ミラーと回転軸との距離で規格化した値をとった。ここでは、ミラー座標−０．４がＢ−Ｂ’断面のＫ座標に対応し、ミラー座標１がＡ−Ａ’断面のＫ座標に対応する。そして、図１７より、第１偏向ミラー１２４ａでの倒れ角は、−Ｋ側ほど大きくなっており、第１偏向ミラー１２４ａの位置Ｑでの倒れ角は、位置Ｐでの倒れ角よりも大きいことが分かる。

なお、既に参照された図７及び図８では、各偏向ミラーで偏向されたレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２について、垂直方向の広がり角が０．８°に設定され、水平方向には幅を持たない理想的なレーザ光を用いた場合に基づいて、各照射領域が示されている。

図７より、第１偏向ミラーにより、水平方向出力角によらず、垂直方向出力角に常に＋０．４°分のオフセットが付与されることが分かる。この結果、レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２により、それぞれ照射領域Ｌ１、Ｌ３が水平方向に走査される。

図８より、第２偏向ミラーにより、水平方向出力角によらず、垂直方向出力角に常に−０．４°分のオフセットが付与されることが分かる。この結果、レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２により、それぞれ照射領域Ｌ２、Ｌ４が水平方向に走査される。

第３の実施形態によると、４つの照射領域Ｌ１〜Ｌ４それぞれを、偏向器１２０の回転角度によらず、Ｚ軸方向に関する所望の照射幅で光走査することができる。

以下に、本発明の複数の変形例を説明する。以下に説明する各変形例では、主に上記各実施形態と異なる点を説明し、上記各実施形態と同様の構成を有する部材には、同一の符号を付して、その説明を省略する。

《第１の変形例》
以下に、第１の変形例を、図１８及び図１９に基づいて説明する。第１の変形例では、光源装置の構成が上記各実施形態と異なる。

第１の変形例の光源装置３１０は、図１８に示されるように、複数（例えば２つ）の発光領域を有する１つの光源３１２、１つのカップリングレンズ３１４などを有している。

光源３１２は、図１９に示されるように、一例として、基板３０２、ｎクラッド層３０４、活性層３０６及びｐクラッド層３０８が−Ｙ側から＋Ｙ側にこの順に積層された積層体から成る半導体レーザ素子である。

ｐクラッド層３０８の上部には、２つのｐ電極３１０ａ、３１０ｂがＺ軸方向に離間した状態で装荷されており、各ｐ電極を介して電流が注入されると、活性層における該ｐ電極に対応する領域が発光する。この領域が、発光領域である。すなわち、各ｐ電極に対応する発光領域は、Ｚ軸方向に並んでいる。各発光領域のＺ軸方向（基板面に平行な方向）の幅（以下、発光領域幅とも称する）は、対応するｐ電極のＺ軸方向の幅（以下、電極幅とも称する）にほぼ等しく、該ｐ電極の電極幅を調整することによって該発光領域の発光領域幅を調整できる。

すなわち、光源３１２は、発光領域幅が大きい複数（例えば２つ）の発光領域を有する端面発光型の半導体レーザ（以下、端面発光レーザとも称する）であり、高出力の光パルスを送出することが可能である。

ところで、一般に、距離測定装置では、水平方向の光走査に関して、高い角度分解能が求められる。

そこで、光源３１２は、各発光領域の幅が大きい方向がＺ軸方向となり、該発光領域の幅が小さい方向がＹ軸方向となるように配置されている。この場合、各発光領域はＹＺ平面上で発光し、レーザ光が＋Ｘ方向に射出される。この結果、レーザ光のうち、発光領域の幅の小さな基板面に垂直な方向（Ｙ軸方向）に射出されるビーム品質の良い成分を水平方向の走査に用い、発光領域の幅の大きな基板面に平行な方向（Ｚ軸方向）に射出される成分を垂直方向の偏向に用いることができる。

各発光領域の発光領域幅及び２つの発光領域の中心の間隔（以下、発光中心間隔とも称する）は、各ｐ電極の電極幅及び２つのｐ電極間の間隔を調整することで、調整することができる。そして、並列に装荷されるｐ電極の数を増やすことで、発光領域の数を容易に増やすことができる。また、２つのｐ電極に入力される電流信号を独立に制御することによって、２つの発光領域間で発光タイミングを異ならせることができる。

光源３１２は、上述の如く、図１９に示されるように、２つの発光領域がＺ軸方向に離間し、各発光領域の射出方向が＋Ｘ方向になるように配置されている。カップリングレンズ３１４としては、一例として平凸レンズが採用されている。カップリングレンズ３１４は、その光軸ＯＡ３が、２つの発光領域間にある領域（非発光領域）のＺ軸方向の中央を通り、Ｘ軸に平行となるように配置されている。以下では、２つの発光領域のうち、＋Ｚ側の発光領域を第１発光領域とも称し、−Ｚ側の発光領域を第２発光領域とも称する。第１発光領域からは、レーザ光が出力角−αで射出され、第２発光領域からは、レーザ光が出力角＋αで射出される。

第１発光領域から出力角−αで射出されたレーザ光は、カップリングレンズ３１４の光軸ＯＡ３の＋Ｚ側から該カップリングレンズ３１４に入射し、光軸ＯＡ３と交差した後、出力角−α及び広がり角αで射出されるため、レーザ光ＬＢ２として用いることができる。一方、第２発光領域から出力角＋αで射出されたレーザ光は、カップリングレンズ３１４の光軸の−Ｚ側から該カップリングレンズ３１４に入射し、光軸ＯＡ３と交差した後、出力角α及び広がり角αで射出されるため、レーザ光ＬＢ１として用いることができる。そして、レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２間には、レーザ光が射出されない非射出領域がある。

上記式（２）から分かるように、レーザ光の広がり角は発光領域幅とカップリングレンズの焦点距離によって調整できる。また、レーザ光の出力角の差は、上記式（１）から分かるように、複数の発光領域の発光中心間隔とカップリングレンズの焦点距離によって調整できる。

具体的な数値例としては、光源３１２の２つの発光領域の発光幅を８０μｍ、発光中心間隔を１６０μｍ、カップリングレンズ３１４の焦点距離を５．７ｍｍとすると、レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の広がり角は、それぞれ０．８°となり、出力角の差は１.６°となり、対象物の垂直方向の測定範囲（照射範囲）３．２°を４つの領域に分割して測定するために好適なレーザ光を生成することができる。

ここで、発光中心間隔は、２つのｐ電極３１０ａ、３１０ｂの間隔で決定されるため、発光領域幅の２倍程度まで狭めることが可能である。この場合、１つの半導体レーザ素子に、複数の近接した発光領域を設けることが可能であり、半導体レーザ素子に１つのカップリングレンズ３１４を配置するだけで、各発光領域とカップリングレンズ３１４とをその光軸に直交する方向（Ｚ軸方向）に平行な互いに異なる方向（反対方向）に同じ量だけオフセットさせて配置させることが可能である。この結果、１つの半導体レーザ素子及び１つのカップリングレンズのみでＺ軸方向に離間する２つのレーザ光を生成でき、装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。

《第２の変形例》
第２の変形例では、光源の構成が第１の変形例と異なる。

図２０には、第２の変形例の光源３５０が斜視図にて示されている。光源３５０は、第１の変形例の光源３１２（図１９参照）に対して、活性層３０６における各発光領域の＋Ｚ側及び−Ｚ側の領域、並びにｐクラッド層３０８における各発光領域の＋Ｚ側かつ＋Ｙ側の領域及び−Ｚ側かつ＋Ｙ側の領域がリッジ加工で除去され、各発光領域の＋Ｚ側及び−Ｚ側の側面が空気と接する構造とされている。

ところで、レーザ光の広がり角は、発光領域幅で決まるため、対象物の測定範囲（照射範囲）を垂直方向に分割した際の測定領域（照射領域）間のクロストークを抑制するためには、発光領域幅を精密に定めることが重要となる。図１９に示される第１の変形例の端面発光レーザでは、各ｐ電極から注入された電子が活性層３０６に至るまでに基板に平行な方向（Ｚ軸方向）に拡散するため、該ｐ電極の電極幅に対して対応する発光領域の発光領域幅が若干広がってしまう。

また、この電子の拡散により発光領域から非発光領域への光の漏れが生じ、発光領域と非発光領域との境界が曖昧になるため、発光領域幅を精密に定めることが困難となる。

そこで、第２の変形例の端面発光レーザでは、上述の如く、各発光領域の＋Ｚ側及び−Ｚ側の面が屈折率の小さな空気と接するようにすることで、該発光領域の＋Ｚ側の面と該面に隣接する領域との間、及び該発光領域の−Ｚ側の面と該面に隣接する領域との間に大きな屈折率差を生じさせている。この屈折率差により各発光領域内部にレーザ光が強く閉じ込められ、該発光領域外部へのレーザ光の漏れを抑制できる。この結果、光源３５０にの各発光領域の発光領域幅を精密に定めることができ、この結果、測定領域間のクロストークを抑制することが可能となる。

ここで、図２０に示されるように発光領域以外の活性層３０６を除去する方法としては、一般的なドライエッチング又はウェットエッチングを利用することができる。いずれの場合でも各ｐ電極をマスクとして、該ｐ電極の下部にある活性層を保護し、残りのクラッド材料及び活性層を除去することが可能である。

また、図２０では、活性層３０６までエッチングが施されているが、エッチング条件を制御してｎクラッド層３０４に至るまでリッジ加工を施しても良い。また、活性層３０６にはエッチングを施さず、ｐクラッド層３０８のみをリッジ形状とすることで、いわゆるリッジ導波路構造を形成し、活性層３０６において各発光領域のみの等価屈折率を高めることも有効である。

さらに、上記リッジ加工を施した後、各発光領域の＋Ｚ側及び−Ｚ側の領域を低屈折率の材料、例えばＳｉＯ_２、ポリマー材料等で埋め込んでも良い。この場合、各発光領域と該発光領域外部との屈折率差を所定の大きさに維持した状態で、レーザ光を該発光領域内部に強く閉じ込めつつ、該発光領域を保護することができる。

《第３の変形例》
以下に、第３の変形例（その１及びその２）を、図２１及び図２２に基づいて説明する。

第３の変形例（その１及びその２）では、光源装置の構成が上記各実施形態及び上記各変形例と異なる。

第３の変形例（その１）の光源装置は、図２１に示されるように、Ｚ軸方向に配列された複数（例えば３つ）の面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を有する１つの面発光型レーザアレイ素子（以下、面発光レーザアレイとも称する）を有している。

面発光レーザアレイは、レーザ光を基板面に対して垂直方向に共振させ、該基板面と垂直方向に射出させるレーザであり、その構造から複数の発光領域を近接して配置させることが容易である。また、各発光領域から射出されるレーザ光の光プロファイルは端面発光レーザと比べて真円に近く、ビーム品質が良好である。さらに、製造工程では基板を劈開せずに、共振器の形成やレーザ特性の検査が可能であり大量生産に向いている等の優れた特性を有する。

そこで、面発光レーザアレイを本発明の距離測定装置の光源として採用することで、複数の発光領域の形成、並びに各発光領域の発光領域幅及び隣り合う２つの発光領域の中心間隔（発光中心間隔）を容易に設定できる。

第３の変形例（その１）では、複数の面発光レーザの発光領域幅を一致させ、かつ発光中心間隔を発光領域幅の例えば２倍に設定することで、面発光レーザアレイの後段にカップリングレンズを１つ配置するのみで、本発明に好適な複数のレーザ光を生成することができる。

ところで、発熱等の問題により、複数の発光領域を近接させて配置することが困難である場合、図２２に示される第３の変形例（その２）のように、複数の発光領域を回転軸２２の軸線に平行な方向（Ｚ軸方向）に対して傾き角γだけ傾斜させて配置することで実効的な発光中心間隔を小さくすることができる。面発光レーザは、発光ビームプロファイルが真円形状に近く、射出光が等方的に広がるため、面発光レーザアレイに傾き角が設けられた場合でも、射出光は、カップリングレンズ通過後、垂直方向の広がり角が変化しない。

すなわち、第３の変形例（その２）では、面発光レーザアレイのＸ軸周りの回転位置を調整することで、複数の発光領域の配列方向を回転軸２２の軸線に平行な方向（Ｚ軸方向）に対して傾き角γだけ傾斜させ、面発光レーザアレイの素子信頼性が十分確保可能な程度に隣り合う２つの発光領域を離間させつつ、Ｚ軸方向に関する所望の発光中心間隔を得ることができる。一方、カップリングレンズ通過後のレーザ光の水平方向の出力角については、複数のレーザ光間でずれが生じるが、予め出力角の差が把握できているため、そのずれ量を考慮した信号処理を施すことで水平方向の誤検知を防止することができる。

第３の変形例（その１及びその２）では、面発光レーザアレイを光源とすることで、１つの素子上に複数の発光領域を設けることができ、１つのカップリングレンズのみで複数のレーザ光を射出することが可能となり、装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。

《第４の変形例》
以下に、第４の変形例を、図２３に基づいて説明する。第４の変形例では、図２３に示されるように、偏向器及び反射器の機能を兼備する偏向反射器６００が回転軸２２に取り付けられている。

偏向反射器６００は、第１偏向ミラーと第１反射ミラーとが一体化された第１偏向反射ミラー６０２ａと、第２偏向ミラーと第２反射ミラーとが一体化された第２偏向反射ミラー６０２ｂと、第１及び第２偏向反射ミラー６０２ａ、６０２ｂが取り付けられ、回転軸２２に固定されたミラーベース６０４とを有している。

すなわち、第１偏向反射ミラー６０２ａは、上部に第１偏向面を有し、下部に第１反射面を有している。また、第２偏向反射ミラーは、上部に第２偏向面を有し、下部に第２反射面を有している。

第１及び第２偏向面それぞれの回転軸２２の軸線に対する倒れ角は、上記各実施形態と同じに設定されている。また、第１及び第２反射面それぞれは、上記各実施形態と同様に、互いに平行で、かつ回転軸２２の軸線に平行とされている。

ところで、前述の説明から分かるように、レーザ光が集光レンズ４２にその光軸に平行に入射されるためには、偏向ミラー及び反射ミラーのＺ軸周りの位置（回転位置）を一致させることが必要である。そこで、第４の変形例では、偏向ミラー及び反射ミラーが一体化された２つの偏向反射ミラーが１つのミラーベースに取り付けられることで、別体の偏向ミラー及び反射ミラーが別体の２つのミラーベースに取り付けられる場合に比べて、偏向面と対応する反射面との位置ずれが防止される。また、別体の２つのミラーベースが回転軸２２に取り付けられる際に生じるＺ軸周りの回転位置のずれ、チルト方向（ＸＹ平面と傾斜する方向）の位置ずれを抑制することができる。

例えば、図２３に示されるような倒れ角が異なる２つの偏向面は、成型技術等で高精度な面精度をもって製作することができ、各偏向面に対して平面形状の反射ミラーを一体化することも容易であるため、一体化した偏向反射ミラーの面形状を調整することにより、対応する偏向面及び反射面の回転位置を高精度に合わせることができる。

《第５の変形例》
第５の変形例では、図２４に示されるように、上記各実施形態及び上記各変形例と受光手段の構成が異なる。

第５の変形例の受光手段４００は、集光レンズ４２に加えて、対象物で反射され、一の反射ミラー、集光レンズ４２を介したレーザ光を受光素子４４に向けて反射するミラー部材４０２を有している。すなわち、第５の変形例では、受光素子４４は、集光レンズ４２を介したレーザ光の光路上から外れた位置（例えば、集光レンズ４２の光軸の＋Ｚ側）に位置している。

ところで、光源装置からのレーザ光は対象物で様々な方向に散乱され、対象物への入射光路とほぼ同じ光路を辿って一の反射ミラーに戻ってくるレーザ光のみが集光レンズ４２に入射される。この場合、一の反射ミラーで反射された拡散光の一部が集光レンズ４２に入射されるため、集光レンズ４２の有効範囲全体をレーザ光が通過する。このため、集光レンズ４２には球面収差を取り除くことが要求され、集光レンズ４２の入射面（曲面）は、非球面形状であることが望ましい。

また、対象物からの反射光の一部は、集光レンズ４２を通過後、ミラー部材４０２で進行方向を変化されて（反射されて）受光素子４４に導かれる。この場合、受光手段の設置スペースを小さくすることができ、ひいては装置の小型化を図ることができる。

《第６の変形例》
第６の変形例では、図２５に示されるように、上記第５の変形例に比べて、受光手段の構成が異なる。

第６の変形例の受光手段は、第５の変形例の集光レンズ４２及びミラー部材４０２の機能を兼備する集光ミラー５０２を有している。集光ミラー５０２は、凹曲面鏡５０２ａを有しており、該凹曲面鏡５０２ａで一の反射ミラーからの反射光を受光素子４４に向けて反射しつつ該受光素子４４上に集光させる。

この場合、第５の変形例に比べて、受光手段の構成部品の数を削減できるとともに、構成部品間の位置決めを容易に行うことができる。

本発明は、上記各実施形態及び各変形例に限らず、種々の変形が可能である。

上記各実施形態及び各変形例では、光源装置は、発光部を複数有しているが、１つだけ有していても良い。この場合、光源装置は、１つの発光部から射出された１つのレーザ光を、第１又は第２偏向面に導いても良い。この結果、対象物のＺ軸方向に並ぶ２つの照射領域それぞれを水平方向に走査することができる。また、光源装置は、１つの発光部から射出された１つのレーザ光を、例えばビームスプリッタ、ハーフミラー、プリズム、ダイクロイックミラーなどの光分岐素子を少なくとも１つ用いて、Ｚ軸方向に離間するＮ個（Ｎ≧２）のレーザ光に分岐して、分岐されたＮ個のレーザ光を、第１又は第２偏向面に導いても良い。この結果、対象物のＺ軸方向に並ぶＮ×２個の照射領域それぞれを水平方向に走査することができる。なお、「Ｚ軸方向に離間するＮ個のレーザ光」は、互いに角度を成していても良いし、互いに平行であっても良い。

上記各実施形態及び各変形例では、偏向器（又は偏向反射器）は、偏向面及び反射面をそれぞれ２つずつ有しているが、３つ以上ずつ有していても良い。但し、この場合も、各偏向面の回転軸２２の軸線に対する倒れ角を互いに異ならせる必要がある。

上記各実施形態及び各変形例の反射器（又は偏向反射器）では、２つの反射面が互いに平行で、かつ回転軸２２の軸線に平行とされているが、これに限らず、要は、２つの反射面それぞれは、対応する偏向面で偏向され対象物で反射されたレーザ光の一部が集光素子（集光レンズ４２又は集光ミラー５０２）に導かれるように配置されていれば良い。この場合、一の反射面で反射されたレーザ光を、集光素子に導くための少なくとも１つの光学部材を別途設けても良い。また、各反射面の配置に応じて集光素子の配置を変更しても良い。

上記各実施形態及び各変形例では、回転軸２２の軸線がＺ軸に平行とされているが、例えばＸ軸、Ｙ軸などのＺ軸と交差する一軸と平行とされても良い。但し、この場合、回転軸２２の軸線が延びる方向に応じて、光源装置、偏向器及び反射器（又は偏向反射器）、受光手段、駆動装置２１、測定処理装置を配置する必要がある。

上記各実施形態及び各変形例では、第１及び第２偏向面の回転軸２２の軸線に対する倒れ角の大きさを同じにし、かつ方向を異ならせているが、これに限らず、例えば、倒れ角の大きさを異ならせ、かつ方向を同じにしても良いし、倒れ角の大きさ及び方向の双方を異ならせても良く、要は、倒れ角を互いに異ならせれば良い。この場合、第１及び第２偏向面からの複数のレーザ光の光路がＺ軸方向に関して互いに重複しても良いし、第１及び第２偏向面からのＺ軸方向に並ぶ複数のレーザ光のうち、隣り合う２つのレーザ光の光路間に隙間が生じても良い。

上記各実施形態及び各変形例では、Ｚ軸方向に離間する２つの光路をそれぞれ進行する２つのレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２と、互いに倒れ角が異なる２つの偏向ミラー（又は偏向反射ミラー）を用いて、対象物の測定範囲（照射範囲）を垂直方向に４分割することとしているが、該測定範囲を垂直方向により多く又はより少なく分割することとしても良い。

すなわち、本発明の距離測定装置では、Ｚ軸方向に離間する複数の光路をそれぞれ進行する複数のレーザ光又は１つのレーザ光と、互いに倒れ角が異なる複数の偏向ミラー（又は偏向反射面）を用いることで、対象物の測定範囲（照射範囲）を垂直方向に複数分割することができ、受光素子の数をレーザ光の数以下にすることができる。そして、光源装置が複数の発光部を有する場合に、該複数の発光部の発光タイミングを互いに異ならせることで、受光素子の数をより少なくすることができる。なお、レーザ光の数は、例えば光源の発光部若しくは発光領域の数を増減させること、又は光源からの光を上記少なくとも１つの光分岐素子を用いて複数の光に分割することで調整することができる。

具体的には、Ｚ軸方向に離間する３つの光路をそれぞれ進行する３つのレーザ光と、互いに倒れ角が異なる２つの偏向ミラー（又は偏向反射ミラー）を用いても良い。この場合、測定範囲を垂直方向に６分割することができる。この場合に、光源装置が、レーザ光をそれぞれ射出する３つの発光部を有しているとき、３つの発光部の発光タイミングを互いに異ならせることにより、６つのレーザ光を異なるタイミングで受光素子に入射させることができるため、受光素子は、１つで足りる。

また、Ｚ軸方向に離間する２つの光路をそれぞれ進行する２つのレーザ光と、互いに倒れ角が異なる３つの偏向ミラー（又は偏向反射ミラー）を用いても、測定範囲を垂直方向に６分割することができる。この場合、２つのレーザ光の広がり角を等しくし、２つのレーザ光の出力角の差を各レーザ光の広がり角の３倍に設定し、２つのレーザ光の光路間の非射出領域の広がり角を各レーザ光の広がり角の２倍に設定する。そして、３つの偏向ミラーの倒れ角を、一の偏向ミラーからの２つのレーザ光の光路間の領域に他の２つの偏向ミラー（又は偏向反射ミラー）それぞれからの１つのレーザ光の光路がＺ軸方向に隣接して位置するように設定することが好ましい。この結果、３つの偏向ミラー（又は偏向反射ミラー）それぞれからの２つのレーザ光の光路間の領域を互いに補間させることができる。

すなわち、光路がＺ軸方向に離間する複数のレーザ光それぞれの広がり角を互いに等しくし、複数のレーザ光のうち、光路が隣り合う２つのレーザ光の光路間の領域の広がり角を複数のレーザ光それぞれの広がり角の整数倍とする。そして、複数の偏向面のうちの一の偏向面で偏向された複数の光のうち、光路が隣り合う２つの光の光路間の領域に、複数の偏向面のうちの前記一の偏向面以外の偏向面で偏向された複数の光のうち、一の光の光路が位置するように複数の偏向面の倒れ角を設定することとすれば良い。

また、上記第１、第２及び第３の変形例では、隣り合う２つの発光領域の中心の間隔（発光中心間隔）が各発光領域のＺ軸方向の幅の２倍とされているが、これに限らず、要は、偶数倍とされていれば良い。この場合、例えば、１つのカップリングレンズを、その光軸が、隣り合う２つの発光領域の中心間の中央に位置するように配置することができ、結果として、２つの発光領域からのＺ軸方向に離間する２つのレーザ光を、該カップリングレンズを介してそれぞれ出力角−θ、θで射出することができる。

いずれにしても、本発明の距離測定装置では、光源装置からのレーザ光を複数の偏向ミラーで異なるタイミングで（交互に）偏向できるため、受光素子の数は、光源装置からの光路がＺ軸方向に離間するレーザ光の数以下で良い。

上記各実施形態及び各変形例では、時間変調されるレーザ光の波形として、ごく短時間（数ｎｓｅｃ〜１００ｎｓｅｃ）の発光を一定時間間隔で繰り返すようなパルス波形が用いられているが、正弦波、三角波等の強度変調を光源に与えて強度変調したレーザ光を射出することとしても良い。

上記各実施形態及び各変形例では、レーザ光が一の偏向面に−Ｘ方向から入射されているが、これに限らず、例えば＋Ｘ方向、＋Ｙ方向、−Ｙ方向などから入射させても良く、要は、回転軸２２の周囲の任意の方向から入射させれば良い。なお、入射される方向に応じて受光手段の位置を変更するか、又は一の反射ミラーからの光を集光レンズ（又は集光ミラー）に導くための少なくとも１つの光学部材を設けても良い。

上記各実施形態及び上記各変形例では、光源装置は、２つの発光部（又は発光領域）からのレーザ光の光路が互いに非平行とされているが、互いに平行とされても良い。具体的には、２つの発光部の射出方向を平行にして、２つの発光部間の間隔を広げるか又は少なくとも一方の発光部からのレーザ光の光路を他方のレーザ光の光路から離れる方向にシフトさせることとすれば良い。

上記各実施形態及び上記各変形例では、対象物の４つの照射領域が互いに重ならないようにされているが、測定漏れを防ぐために、各照射領域が互いに重なり合っていても良い。

上記各実施形態及び上記各変形例では、所望の水平方向走査範囲内において各照射範囲の垂直方向の幅が一定であることが好ましいが、所望の水平方向走査範囲外において水平方向出力角の変化に伴って該照射範囲の垂直方向の幅が変化しても構わない。

上記各実施形態及び上記各変形例（但し、第３の変形例（その２）を除く）では、光源装置からの２つの光の光路がＺ軸方向にのみ離間しているが、要は、少なくともＺ軸方向に離間していれば良い。

上記各実施形態及び上記各変形例では、光源装置は、端面発光レーザ又は面発光レーザを有しているが、他のレーザを有していても良い。

本発明の距離測定装置の光源装置の構成は、上記各実施形態及び上記各変形例における構成に限らず、適宜変更可能である。

上記各実施形態及び上記各変形例では、各偏向面は、対応する反射面の＋Ｚ側に配置されているが、−Ｚ側に配置することとしても良い。

上記各実施形態及び上記各変形例では、Ｚ軸に平行な軸線周りに回転駆動される回転軸２２に、偏向器及び反射器（又は偏向反射器）が固定されているが、これに限らず、例えば、軸線がＺ軸に平行な固定軸に対して、一体化した偏向器及び反射器を又は偏向反射器を該固定軸の軸線周りに回転可能に設けても良い。但し、偏向器及び反射器を一体化にするためには、偏向器と反射器とを連結部材を介して連結する必要がある。

上記各実施形態では、光源装置から射出されるレーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の広がり角を等しくしているが、互いに異ならせても良い。

１０…光源装置、１４ａ、１４ｂ…カップリングレンズ、２０…偏向器（偏向部）、２４ａ…第１偏向ミラー（偏向面を有する部材）、２４ｂ…第２偏向ミラー（偏向面を有する部材）、３０…反射器（反射部）、３２ａ…第１反射ミラー（反射面を有する部材）、３２ｂ…第２反射ミラー（反射面を有する部材）、４０…受光手段、４４…受光素子、１００…距離測定装置。

特開２００９−１４５１０７号公報

Claims (14)

1. 対象物に光を照射し、その反射光を受光して前記対象物との距離を測定する距離測定装置であって、
   少なくとも１つの発光部を有する光源装置と、
   所定の軸線周りに回転可能に設けられ、前記光源装置からの光を前記対象物に向けて反射する複数の偏向面を有する偏向部と、
   前記軸線周りに前記偏向部と一体に回転可能に設けられ、前記複数の偏向面に個別に対応し、対応する前記偏向面で反射され前記対象物で反射された光の一部を反射する複数の反射面を有する反射部と、
   前記反射部で反射された光を受光する少なくとも１つの受光素子を有する受光手段とを備え、
   前記複数の偏向面それぞれの前記軸線に対する倒れ角は、互いに異なる距離測定装置。
2. 前記光源装置は、少なくとも前記軸線に平行な方向に関して光路が互いに離間している複数の光を射出し、
   前記少なくとも１つの受光素子の数は、前記複数の光の数以下であることを特徴とする請求項１に記載の距離測定装置。
3. 前記複数の光それぞれの前記軸線に平行な方向に関する広がり角は、互いに等しく、
   前記複数の光のうち、前記光路が隣り合う２つの光の光路間の領域の広がり角は、前記広がり角の整数倍であり、
   前記複数の偏向面のうちの一の偏向面で反射された前記複数の光のうち、前記光路が隣り合う２つの光の光路間の領域に、前記複数の偏向面のうちの前記一の偏向面以外の偏向面で反射された前記複数の光のうち、一の光の光路が位置するように前記複数の偏向面の前記倒れ角が設定されていることを特徴とする請求項２に記載の距離測定装置。
4. 前記少なくとも１つの発光部は、それぞれがパルス発光される複数の発光部であり、
   前記複数の発光部の発光タイミングは、互いに異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の距離測定装置。
5. 前記複数の発光部のうち、続けて発光される２つの発光部の発光タイミングの時間差は、３μ秒以上１００μ秒以下に設定されていることを特徴とする請求項４に記載の距離測定装置。
6. 前記複数の発光部は、前記軸線に平行な方向に並べて配置されており、
   前記複数の発光部それぞれの発光領域の前記軸線に平行な方向に関する長さは、互いに等しく、
   隣り合う２つの前記発光領域の中心間の前記軸線に平行な方向に関する距離は、前記発光領域の前記軸線に平行な方向に関する長さの偶数倍であることを特徴とする請求項４又は５に記載の距離測定装置。
7. 前記光源は、前記複数の発光領域を有する層を含む複数の層が積層された積層体を有し、
   前記複数の発光領域を有する層では、前記複数の発光領域が互いに分離されていることを特徴とする請求項６に記載の距離測定装置。
8. 前記複数の発光部と前記偏向部との間の前記複数の光の光路上にそれぞれ配置され、それぞれの光軸が前記軸線に直交する複数のカップリングレンズを更に備え、
   前記複数の発光部は、それぞれの射出方向に延びる中心線が前記軸線に直交し、かつ前記軸線に平行な方向に離間するように配置され、
   前記複数の発光部の前記複数の中心線は、前記複数のカップリングレンズのうち、前記軸線に平行な方向の最も一側及び他側に位置する２つのカップリングレンズの光軸間に位置していることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の距離測定装置。
9. 前記複数の発光部と前記偏向部との間の前記複数の光の光路上にそれぞれ配置された複数のカップリングレンズを更に備え、
   前記複数の発光部は、それぞれの中心線が前記軸線に直交する方向に対して異なる角度で傾斜するように配置され、
   前記複数の発光部それぞれの中心線と、対応する前記カップリングレンズの光軸とが平行であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の距離測定装置。
10. 前記光源装置は、前記複数の発光部が１次元配列された面発光レーザアレイを有していること特徴とする請求項４〜９のいずれか一項に記載の距離測定装置。
11. 前記１次元配列の方向は、前記軸線に平行な方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１０に記載の距離測定装置。
12. 前記複数の偏向面それぞれは、該偏向面に沿う前記軸線に直交する方向に関する前記光の入射位置に応じて前記倒れ角が異なることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の距離測定装置。
13. 前記複数の偏向面と、対応する前記複数の反射面とが、一体化されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の距離測定装置。
14. 前記受光手段は、前記複数の反射面それぞれで反射された前記光を前記少なくとも１つの受光素子に向けて反射しつつ該受光素子に集光させる集光ミラーを更に有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の距離測定装置。

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