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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023166837
(43)【公開日】2023-11-22
(54)【発明の名称】測距装置
(51)【国際特許分類】
G01S 7/481 20060101AFI20231115BHJP
G01S 7/497 20060101ALI20231115BHJP
【ＦＩ】
G01S7/481 A
G01S7/497
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022077654
(22)【出願日】2022-05-10
(71)【出願人】
【識別番号】316005926
【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(72)【発明者】
【氏名】佐野 祐太
【テーマコード（参考）】
5J084
【Ｆターム（参考）】
5J084AA05
5J084AB01
5J084AC02
5J084AD01
5J084BA04
5J084BA07
5J084BB02
5J084BB04
5J084BB14
5J084BB28
5J084CA32
5J084CA65
(57)【要約】
【課題】偏光が定まりにくい光源であっても測距性能を向上させることが可能な測距装置を提供する。
【解決手段】本開示の一態様に係る測距装置は、複数の発光素子を有する光源と、複数の発光素子の少なくとも１つから出射された光源光から、測距対象の物体に入射する第１入射光と、第１入射光が物体で反射した第１反射光との光軸が一致する同軸系の光を形成する第１光学部品と、光源光から、物体に入射する第２入射光と、第２入射光が物体で反射した第２反射光との光軸が交差する別軸系の光を形成する第２光学部品と、第１反射光および第２反射光を受光し、受光量に基づいて物体までの距離を測定する受光部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本開示の一態様に係る測距装置は、複数の発光素子を有する光源と、複数の発光素子の少なくとも１つから出射された光源光から、測距対象の物体に入射する第１入射光と、第１入射光が物体で反射した第１反射光との光軸が一致する同軸系の光を形成する第１光学部品と、光源光から、物体に入射する第２入射光と、第２入射光が物体で反射した第２反射光との光軸が交差する別軸系の光を形成する第２光学部品と、第１反射光および第２反射光を受光し、受光量に基づいて物体までの距離を測定する受光部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の発光素子を有する光源と、
前記複数の発光素子の少なくとも１つから出射された光源光から、測距対象の物体に入射する第１入射光と、前記第１入射光が前記物体で反射した第１反射光との光軸が一致する同軸系の光を形成する第１光学部品と、
前記光源光から、前記物体に入射する第２入射光と、前記第２入射光が前記物体で反射した第２反射光との光軸が交差する別軸系の光を形成する第２光学部品と、
前記第１反射光および前記第２反射光を受光し、受光量に基づいて前記物体までの距離を測定する受光部と、
を備える、測距装置。
前記複数の発光素子の少なくとも１つから出射された光源光から、測距対象の物体に入射する第１入射光と、前記第１入射光が前記物体で反射した第１反射光との光軸が一致する同軸系の光を形成する第１光学部品と、
前記光源光から、前記物体に入射する第２入射光と、前記第２入射光が前記物体で反射した第２反射光との光軸が交差する別軸系の光を形成する第２光学部品と、
前記第１反射光および前記第２反射光を受光し、受光量に基づいて前記物体までの距離を測定する受光部と、
を備える、測距装置。
【請求項2】
前記第１光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる無偏光ビームスプリッタであり、
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射させるミラーであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記無偏光ビームスプリッタを透過して前記ミラーで全反射した光である、請求項１に記載の測距装置。
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射させるミラーであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記無偏光ビームスプリッタを透過して前記ミラーで全反射した光である、請求項１に記載の測距装置。
【請求項3】
前記無偏光ビームスプリッタにおいて、透過率が反射率よりも大きくて設定されている、請求項２に記載の測距装置。
【請求項4】
車両の速度の検出結果と、前記車両の周辺環境の検出結果と、の少なくとも１つに基づいて、前記ミラーを駆動する制御部をさらに備える、請求項２に記載の測距装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記検出結果に応じて特定の距離を設定し、前記第１入射光と前記第２入射光との成す角度が、前記特定の距離に応じて設定された角度に調整されるように、前記ミラーを駆動する、請求項４に記載の測距装置。
【請求項6】
前記第１光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記他の２つの光のうち、第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量に基づいて前記光源の故障を検知する制御部と、をさらに備える、請求項１に記載の測距装置。
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記他の２つの光のうち、第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量に基づいて前記光源の故障を検知する制御部と、をさらに備える、請求項１に記載の測距装置。
【請求項7】
前記第２無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも高く設定されている、請求項６に記載の測距装置。
【請求項8】
前記第２光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射するミラーをさらに備える、請求項１に記載の測距装置。
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射するミラーをさらに備える、請求項１に記載の測距装置。
【請求項9】
前記ミラーで全反射した第３入射光が前記物体に入射し、前記第３入射光が前記物体で反射した第３反射光が前記受光部に受光可能であり、
前記第３入射光の光軸が前記第１入射光の光軸と平行である、請求項８に記載の測距装置。
前記第３入射光の光軸が前記第１入射光の光軸と平行である、請求項８に記載の測距装置。
【請求項10】
前記第１無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも高く設定され、
前記第２無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも低く設定されている、請求項９に記載の測距装置。
前記第２無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも低く設定されている、請求項９に記載の測距装置。
【請求項11】
前記受光部は、前記距離に応じて前記第２反射光または前記第３反射光を受光する、請求項９に記載の測距装置。
【請求項12】
前記物体が移動体であり、
前記物体が特定の距離に位置する場合、前記受光部は、第１反射光および前記第２反射光を受光し、
前記物体が、前記測距装置から前記特定の距離よりも離れた位置に移動した場合、前記受光部は、前記第１反射光および前記第３反射光を受光する、請求項１１に記載の測距装置。
前記物体が特定の距離に位置する場合、前記受光部は、第１反射光および前記第２反射光を受光し、
前記物体が、前記測距装置から前記特定の距離よりも離れた位置に移動した場合、前記受光部は、前記第１反射光および前記第３反射光を受光する、請求項１１に記載の測距装置。
【請求項13】
前記第２入射光の光軸が、前記第１入射光の光軸と平行となるように、前記光源が設置されている、請求項７に記載の測距装置。
【請求項14】
前記第２光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光の一部を反射させる反射板と、前記反射板を透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量および前記受光部の受光量に基づいて、前記光源および前記受光部の故障を検知する制御部と、をさらに備える、請求項１に記載の測距装置。
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光の一部を反射させる反射板と、前記反射板を透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量および前記受光部の受光量に基づいて、前記光源および前記受光部の故障を検知する制御部と、をさらに備える、請求項１に記載の測距装置。
【請求項15】
前記制御部は、前記光量が予め設定された基準値よりも小さい場合に前記光源が故障していると判定し、前記光量が前記基準値以上であり、かつ前記受光量が予め設定されたしきい値よりも小さい場合に前記受光部が故障していると判定する、請求項１４に記載の測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、測距装置に関する。
【背景技術】
【0002】
測距装置の一つとしてＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）が知られている。ＬｉＤＡＲは、測距対象物体へレーザ光を出射したときの反射光を受光することによって、測距対象物体までの距離を測定する。ＬｉＤＡＲ方式の測距装置では、測距対象の物体に入射する入射光の光軸と、その入射光が物体で反射した反射した光の光軸とを一致させることが望ましい。入射光及び反射光の各々の光軸が一致していないと、例えば、物体が近距離に位置している場合に、反射光が、検出用の画素に入射しない可能性が高くなる。その結果、測距性能が悪化することが懸念される。
そこで、測距に用いられる入射光および反射光の各々の光軸を一致させるために、光源と測距対象との物体の間に偏光ビームスプリッタ等の光学部品を設置する技術が提案されている。
そこで、測距に用いられる入射光および反射光の各々の光軸を一致させるために、光源と測距対象との物体の間に偏光ビームスプリッタ等の光学部品を設置する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－９１６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来技術では、光源光であるレーザの直線偏光方向が定まっていることが前提となっている。そのため、例えば、光源が複数の垂直共振器面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser; VCSEL)で構成されている場合、ＶＣＳＥＬは垂直共振器を利用しているために光軸に対して対称な構造になりやすく、偏光方向が定まりにくい。また、ＶＣＳＥＬの出力を上げるために開口面積を大きくするとマルチモード発振しやすいため、その観点からも偏光方向が定まりにくい。その結果、測距性能が不十分になり得る。
【0005】
そこで、本開示は、偏光が定まりにくい光源であっても測距性能を向上させることが可能な測距装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係る測距装置は、複数の発光素子を有する光源と、複数の発光素子の少なくとも１つから出射された光源光から、測距対象の物体に入射する第１入射光と、第１入射光が物体で反射した第１反射光との光軸が一致する同軸系の光を形成する第１光学部品と、光源光から、物体に入射する第２入射光と、第２入射光が物体で反射した第２反射光との光軸が交差する別軸系の光を形成する第２光学部品と、第１反射光および第２反射光を受光し、受光量に基づいて物体までの距離を測定する受光部と、を備える。
【0007】
前記第１光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる無偏光ビームスプリッタであり、
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射させるミラーであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記無偏光ビームスプリッタを透過して前記ミラーで全反射した光であってもよい。
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射させるミラーであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記無偏光ビームスプリッタを透過して前記ミラーで全反射した光であってもよい。
【0008】
前記無偏光ビームスプリッタにおいて、透過率が反射率よりも大きくて設定されていてもよい。
【0009】
前記測距装置が、車両の速度の検出結果と、前記車両の周辺環境の検出結果と、の少なくとも１つに基づいて、前記ミラーを駆動する制御部をさらに備えていてもよい。
【0010】
前記制御部は、前記検出結果に応じて特定の距離を設定し、前記第１入射光と前記第２入射光との成す角度が、前記特定の距離に応じて設定された角度に調整されるように、前記ミラーを駆動してもよい。
【0011】
前記第１光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記測距装置が、前記他の２つの光のうち、第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量に基づいて前記光源の故障を検知する制御部と、をさらに備えていてもよい。
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記測距装置が、前記他の２つの光のうち、第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量に基づいて前記光源の故障を検知する制御部と、をさらに備えていてもよい。
【0012】
前記第２無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも高く設定されていてもよい。
【0013】
前記第２光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる前記第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記測距装置が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射するミラーをさらに備えていてもよい。
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる前記第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記測距装置が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射するミラーをさらに備えていてもよい。
【0014】
前記ミラーで全反射した第３入射光が前記物体に入射し、前記第３入射光が前記物体で反射した第３反射光が前記受光部に受光可能であり、
前記第３入射光の光軸が前記第１入射光の光軸と平行であってもよい。
前記第３入射光の光軸が前記第１入射光の光軸と平行であってもよい。
【0015】
前記第１無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも高く設定され、
前記第２無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも低く設定されていてもよい。
前記第２無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも低く設定されていてもよい。
【0016】
前記受光部は、前記距離に応じて前記第２反射光または前記第３反射光を受光してもよい。
【0017】
前記物体が移動体であり、
前記物体が特定の距離に位置する場合、前記受光部は、第１反射光および前記第２反射光を受光し、
前記物体が、前記測距装置から前記特定の距離よりも離れた位置に移動した場合、前記受光部は、前記第１反射光および前記第３反射光を受光してもよい。
前記物体が特定の距離に位置する場合、前記受光部は、第１反射光および前記第２反射光を受光し、
前記物体が、前記測距装置から前記特定の距離よりも離れた位置に移動した場合、前記受光部は、前記第１反射光および前記第３反射光を受光してもよい。
【0018】
前記第２入射光の光軸が、前記第１入射光の光軸と平行となるように、前記光源が設置されていてもよい。
【0019】
前記第２光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる前記第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記測距装置が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光の一部を反射させる反射板と、前記反射板を透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量および前記受光部の受光量に基づいて、前記光源および前記受光部の故障を検知する制御部と、をさらに備えていてもよい。
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる前記第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記測距装置が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光の一部を反射させる反射板と、前記反射板を透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量および前記受光部の受光量に基づいて、前記光源および前記受光部の故障を検知する制御部と、をさらに備えていてもよい。
【0020】
前記制御部は、前記光量が予め設定された基準値よりも小さい場合に前記光源が故障していると判定し、前記光量が前記基準値以上であり、かつ前記受光量が予め設定されたしきい値よりも小さい場合に前記受光部が故障していると判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】第１実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。
【図2】光源の正面図である。
【図3】受光部の概略的な構成を示すブロック図である。
【図4】ヒストグラム生成部で生成されたヒストグラムの一例を示す図である。
【図5】受光レンズのＦ値とヒストグラムとの関係を説明するための図である。
【図6】比較例に係る測距装置の構成を示す模式図である。
【図7】比較例に係る測距装置の測距特性を示す図である。
【図8A】第１実施形態に係る第１光検出画素の測距特性を示す図である。
【図8B】第１実施形態に係る第２光検出画素の測距特性を示す図である。
【図9】第２実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。
【図10】アライメント距離が遠距離に設定された場合の模式図である。
【図11A】アライメント距離が３０ｍに設定されたときの光検出画素のカウントレート特性を示す図である。
【図11B】アライメント距離が１５０ｍに設定されたときの光検出画素のカウントレート特性を示す図である。
【図12】第３実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。
【図13】第４実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。
【図14】第４実施形態に係る測距装置の測距対象の物体が移動したときの状態を示す模式図である。
【図15】第５実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。
【図16】第６実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。
【図17】車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【図18】撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0023】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。図１に示す測距装置１は、物体１００までの距離を測定するＬｉＤＡＲタイプの測距装置である。なお、図１は、物体１００が、測距装置１から近距離に配置されている例を示す。
図１は、第１実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。図１に示す測距装置１は、物体１００までの距離を測定するＬｉＤＡＲタイプの測距装置である。なお、図１は、物体１００が、測距装置１から近距離に配置されている例を示す。
【0024】
本実施形態に係る測距装置１は、光源１１、コリメートレンズ１２、第１無偏光ビームスプリッタ１３、ミラー１４、受光レンズ１５、受光部１６、および制御部１７を備える。以下、各構成要素について説明する。
【0025】
図２は、光源１１の正面図である。図２に示すように、光源１１は、２次元アレイ状に配置された複数の発光素子１１０を有する。各発光素子１１０は、例えばＶＣＳＥＬで構成されている。複数の発光素子１１０は、制御部１７の制御に基づいて、選択的に光源光Ｌ１を出射することができる。また、制御部１７が発光素子１１０に供給される電流値を制御することによって、光源光Ｌ１の強度は可変である。なお、図２に示す発光素子１１０の数やレイアウトは、一例であり、これに限定されるものではない。
【0026】
図１に戻って、コリメートレンズ１２は、光源１１に対して光源光Ｌ１の進行方向の前方に配置されている。コリメートレンズ１２は、光源光Ｌ１を平行光に光学処理する。
【0027】
第１無偏光ビームスプリッタ１３は、コリメートレンズ１２に対して、光源光Ｌ１（平行光）の進行方向の前方に配置されている。第１無偏光ビームスプリッタ１３は、光源光Ｌ１を光Ｌ１０と光Ｌ２０とに分岐させる。光Ｌ１０は、第１無偏光ビームスプリッタ１３で反射した光である。一方、光Ｌ２０は、第１無偏光ビームスプリッタ１３を透過した光である。
【0028】
第１無偏光ビームスプリッタ１３では、光源光Ｌ１の偏光方向や入射角度に依らず反射率が一定である。本実施形態では、反射率が２０％で透過率が８０％に設定されている。ただし、反射率および透過率の設定値は、上記数値に限定されず、透過率が反射率よりも高ければよい。第１無偏光ビームスプリッタ１３は、例えばポルカドットビームスプリッタで構成されている。
【0029】
ミラー１４は、第１無偏光ビームスプリッタ１３に対して、光Ｌ２０の進行方向の前方に配置されている。ミラー１４の反射率は１００％である。そのため、光Ｌ２０はミラー１４で全反射する。
【0030】
第１無偏光ビームスプリッタ１３の光Ｌ１０は、第１入射光として物体１００に入射する。この光Ｌ１０が物体１００で反射した光Ｌ１１は、第１反射光として第１無偏光ビームスプリッタ１３に向かって進行する。このとき光Ｌ１１と光Ｌ１０との成す角度が、ほぼ０度になる。そのため、光Ｌ１１の光軸は、光Ｌ１０の光軸とほぼ一致する。すなわち、第１無偏光ビームスプリッタ１３が、光源光Ｌ１から光軸が一致する同軸系の光Ｌ１０および光Ｌ１１を形成する第１光学部品として機能する。
【0031】
光Ｌ１１は、第１無偏光ビームスプリッタ１３で光Ｌ１２および光Ｌ１３に分岐される。光Ｌ１２は、第１無偏光ビームスプリッタ１３で反射した光である。一方、光Ｌ１３は、第１無偏光ビームスプリッタ１３を透過した光である。光Ｌ１１のうち、光Ｌ１３のみが、受光レンズ１５に入射する。
【0032】
ミラー１４で全反射した光Ｌ２０は、第２入射光として物体１００に入射する。光Ｌ２０が物体１００で反射した光Ｌ２１は、第２反射光として第１無偏光ビームスプリッタ１３に向けて進行する。このとき、光Ｌ２１と光Ｌ２０との成す角度αが０度よりも大きい。そのため、光Ｌ２１の光軸は、互いに交差する。すなわち、ミラー１４が、光源光Ｌ１から光軸が一致しない別軸系の光Ｌ２０および光Ｌ２１を形成する第２光学部品として機能する。
【0033】
光Ｌ２１は、上記角度α、換言すると測距装置１から物体１００までの距離に応じて、第１無偏光ビームスプリッタ１３に入射する場合と入射しない場合とがある。第１無偏光ビームスプリッタ１３に入射する場合、光Ｌ２１は、光Ｌ２２および光Ｌ２３に分岐される。光Ｌ２２は、第１無偏光ビームスプリッタ１３で反射した光である。一方、光Ｌ２３は、第１無偏光ビームスプリッタ１３を透過した光である。図１では、光Ｌ２１のうち、光Ｌ２３のみが、受光レンズ１５に入射する。
【0034】
受光レンズ１５は、第１無偏光ビームスプリッタ１３と受光部１６との間に配置されている。受光レンズ１５は、光Ｌ１３および光Ｌ２３を受光部１６に集光する。
【0035】
【0036】
受光部１６は、画素アレイ１６１と、ＴＤＣ（Time to Digital Converter）１６２と、ヒストグラム生成部１６３と、測距処理部１６４を含む。各構成要素は、制御部１７の制御に従って駆動する。
【0037】
画素アレイ１６１には、複数の画素１６５が２次元アレイ状に配置されている。各画素１６５は、受光レンズ１５を介して入射した光Ｌ１３および光Ｌ２３を光電変換して画素信号を生成する受光素子と、画素信号を読み出す読出回路等を有する。この受光素子は、例えばＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）で構成されている。
【0038】
ＴＤＣ１６２は、画素アレイ１６１の画素信号に基づいて、上記受光素子の受光タイミングをデジタル値に変換する。
【0039】
ヒストグラム生成部１６３は、ＴＤＣ１６２により得られたデジタル値に基づいて、ヒストグラムを生成する。
【0040】
測距処理部１６４は、ヒストグラム生成部１６３が生成したヒストグラムに基づいて、様々な処理を行う。例えば、測距処理部１６４は、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ処理、エコー判定、デプス値（距離値）算出処理、ピーク検出処理などを行う。その結果、測距装置１から物体１００までの距離を示すデプス画像が生成される。
【0041】
【数1】
【0042】
【数2】
【0043】
ここで、式（１）および式（２）の各パラメータは表１の通りである。
【表1】
【0044】
【数3】
【数4】
【数5】
【0045】
図５は、受光レンズ１５のＦ値とヒストグラムとの関係を説明するための図である。上述した信号背景光比ＳＮＲは、受光レンズ１５のＦ値に依存する。受光レンズ１５のＦ値が小さくなるにつれて、ＳＰＡＤのカウントレートは増加する。しかし、ＳＰＡＤのカウント数にはダイナミックレンジがあるため、Ｆ値が小さすぎる場合、図５に示すように、信号光と背景光を区別しにくくなる。この場合、信号背景光比ＳＮＲが悪化する。そのため、図４に示すように、受光レンズ１５のＦ値は、信号背景光比ＳＮＲを最適にするように設定することが望ましい。
【0046】
例えば、投光系の条件として、第１無偏光ビームスプリッタ１３の反射率が２０％であり、透過率が８０％であり、第１無偏光ビームスプリッタ１３とミラー１４との距離が５ｃｍであるとする。さらに、受光系の条件として、複数の画素１６５のうち、互いに隣接する４つの光検出画素１６５（２×２画素）が、複数の発光素子１１０のうちのいずれか１つから出射された光源光Ｌ１の検出動作を行うように設定されている。
【0047】
【0048】
上記のようにカウントレートの回復処置を取ると、式（１）および式（２）によれば、背景光カウントレートは、物体１００までの距離に依存せず、信号光カウントレートのみが上記距離に依存する。
【0049】
図６は、比較例に係る測距装置の構成を示す模式図である。図６に示す測距装置１ａには、第１無偏光ビームスプリッタ１３およびミラー１４は、設けられていない。また、投光系の光軸Ｘ１と受光系の光軸Ｘ２との間における距離ｄは、約５ｃｍである。ここで、投光系の光軸Ｘ１は、複数の発光素子１１０のうちのいずれか１つから出射される光源光Ｌ１の光軸である。一方、受光系の光軸Ｘ２は、受光部１６に設けられた画素１６５（ＳＰＡＤ）の受光面に直交する軸に相当する。また、測距装置１ａでは、測距装置１ａの測距の最大値が１５０ｍになるように設計されている。
【0050】
図７は、比較例に係る測距装置１ａの測距特性を示す図である。図７において、横軸は、測距装置１ａからの距離Ｒを示し、縦軸は、ＳＰＡＤのカウントレートＣＲを示す。図７には、第１光検出画素１６５ａのカウントレートＣＲ特性が特性Ｃ１で示され、第２光検出画素１６５ｂのカウントレートＣＲ特性が特性Ｃ２で示されている。第１光検出画素１６５ａおよび第２光検出画素１６５ｂは、光源光Ｌ１が物体１００で反射した反射光Ｌ２００を検出するように設定された４つの光検出画素（２×２画素）のうちの２つであり、互いに隣接している。
【0051】
なお、図７に示す特性Ｃ３は、光軸Ｘ１と光軸Ｘ２との間における距離ｄがゼロ、すなわち、光軸Ｘ１と光軸Ｘ２とが同軸である場合の光検出画素のＣＲ特性を示す。また、図７に示す最小値ＣＲｍｉｎは、距離Ｒの最大値が１５０ｍである場合に必要なカウントレートの最小値である。本比較例に係る測距装置１ａでは、受光レンズ１５によって結像される反射光Ｌ２００の位置が距離Ｒに応じて変化する。これに伴って、第１光検出画素１６５ａおよび第２光検出画素１６５ｂにおける反射光Ｌ２００の受光量も変化する。図７に示す特性図では、距離Ｒが２３ｍ以下の場合、第１光検出画素１６５ａおよび第２光検出画素１６５ｂの各々のカウントレートＣＲが最小値ＣＲｍｉｎよりも小さくなる。そのため、本比較例に係る測距装置１ａは、２３ｍ以下の距離を測定することができない。しかし、特性Ｃ３に示すように、もし、光軸Ｘ１と光軸Ｘ２とが同軸であれば、２３ｍ以下の距離を測定することができる。そこで、本実施形態では、第１無偏光ビームスプリッタ１３が同軸系の光Ｌ１０および光Ｌ１１を形成する。
【0052】
【0053】
図８Ａおよび図８Ｂにおいて、横軸は、測距装置１からの距離Ｒを示し、縦軸は、各画素のカウントレートＣＲを示す。また、各図において、特性Ｃ１１および特性Ｃ２１は、同軸系の光Ｌ１３の受光に基づくカウントレートＣＲを示す。特性Ｃ１２および特性Ｃ２２は、別軸系の光Ｌ２３の受光に基づくカウントレートＣＲを示す。なお、特性Ｃ１３は、特性Ｃ１１で示されるカウントレートと特性Ｃ１２で示されるカウントレートとを加算した結果を示す。特性Ｃ２３は、特性Ｃ２１で示されるカウントレートと特性Ｃ２２で示されるカウントレートとを加算した結果を示す。
【0054】
第１無偏光ビームスプリッタ１３の反射率が、例えば２０％に設定されている場合、光Ｌ１０の光量は、光源光Ｌ１の２０％の光量になる。そのため、図８Ａの特性Ｃ１１に示すように、第１光検出画素１６５ａが検出可能な距離Ｒは、６７ｍである。その一方で、光Ｌ１３は光Ｌ１１と同軸系であるため、光軸間の距離がほぼゼロになる。これにより、視差がほぼ無くなるため、第１光検出画素１６５ａは、６７ｍ以下の距離を検出可能である。
【0055】
第１無偏光ビームスプリッタ１３を透過した光Ｌ２０の光量は、光源光Ｌ１の８０％の光量になる。そのため、図８Ａの特性Ｃ１２に示すように、第１光検出画素１６５ａが検出可能な距離Ｒの最大値は、１３０ｍになる。その一方で、光２３は、光Ｌ２０と別軸系であるため、視差が生じる。これにより、第１光検出画素１６５ａは、２３ｍ以下の距離Ｒを検出できない。しかし、図８Ａの特性Ｃ１３に示すように、特性Ｃ１１および特性Ｃ１２を加算すると、第１光検出画素１６５ａは、０ｍから１５０ｍまでの距離Ｒを検出することが可能となる。
【0056】
第２光検出画素１６５ｂについては、図８Ｂの特性Ｃ２３に示すように、同軸系の光Ｌ１３の受光に基づくカウントレートと、別軸系の光２３の受光に基づくカウントレートとを加算すると、第１光検出画素１６５ａと同様に、０ｍから１５０ｍまでの距離Ｒを検出することが可能となる。
【0057】
上記のように、本実施形態に係る測距装置１によれば、第１無偏光ビームスプリッタ１３およびミラー１４を用いて光源光Ｌ１から同軸系の光Ｌ１３と別軸系の光２３とを形成している。これにより、光源１１がＶＣＳＥＬのような偏向方向を一方向に定めにくい発光素子１１０で構成されていても、測距性能を向上させることができる。
【0058】
本実施形態に係る測距装置１において、第１無偏光ビームスプリッタ１３の透過率が反射率よりも小さいと、測距性能を確保するためには、受光レンズ１５のＦ値を大きくする必要が生じる。この場合、光学設計への負担が増加する。そのため、第１無偏光ビームスプリッタ１３の透過率は、少なくとも反射率よりも大きくすることが望ましい。また、第１無偏光ビームスプリッタ１３とミラー１４との間の距離が小さくなるにつれて、別軸系の光２３の受光に基づく測距可能な最小距離が縮むので、第１無偏光ビームスプリッタ１３の透過率を大きく保ちやすい。第１無偏光ビームスプリッタ１３の透過率および反射率と、第１無偏光ビームスプリッタ１３とミラー１４との間の距離とは、目標とする最大測距距離に応じて、上記式（１）と式（２）の数値から最適化することができる。
【0059】
また、無偏光ビームスプリッタの分岐比（透過率および反射率）は、入射角度に依存しないため、複数の発光素子１１０の中で、いずれの素子が光源光Ｌ１を出射しても、測距性能を一様に確保することができる。
【0060】
なお、物体１００と測距装置１との距離が近い場合、光Ｌ２０と光Ｌ２１との成す角度α（図１参照）が大きくなる。そのため、受光部１６の光検出画素には、同軸系の光Ｌ１３が入射する一方で、別軸系の光Ｌ２３が入射しない場合が想定される。この場合、光検出画素の受光量は、光Ｌ２３の光量分だけ減少する。しかし、物体１００と測距装置１との距離が近いため、光Ｌ１３の光量が大きくなる。これにより、近距離の測距に必要な光量を十分に確保することができる。また、受光レンズ１５のＦ値を調整することによっても、近距離の測距に必要な光量を十分に確保することができる。
【0061】
一方、物体１００と測距装置１との距離が遠い場合には、上記角度αが小さくなる。そのため、同軸系の光Ｌ１３と別軸系の光Ｌ２３の両方が、光検出画素に入射する。これにより、遠距離の測距に必要な光量を十分に確保することができる。このように光Ｌ１３および光Ｌ２３を測距に用いることによって、遠距離の測距を可能にしつつ、測距に用いられない光量に対応する光損失を実質的にほぼ無くすことができる。
【0062】
（第２実施形態）
図９は、第２実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。図９に示す測距装置２は、車両に設置されている。また、測距装置２では、ミラー１４が、制御部１７の制御に基づいて回転駆動できるように構成されている。制御部１７は、車両に設置された速度センサ２０１および撮像センサ２０２の少なくとも１つの検出結果に基づいてミラー１４の角度を制御する。速度センサ２０１は、車両の速度を検出する。撮像センサ２０２は、例えば車両の周辺環境を撮像する車載カメラで構成されている。
図９は、第２実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。図９に示す測距装置２は、車両に設置されている。また、測距装置２では、ミラー１４が、制御部１７の制御に基づいて回転駆動できるように構成されている。制御部１７は、車両に設置された速度センサ２０１および撮像センサ２０２の少なくとも１つの検出結果に基づいてミラー１４の角度を制御する。速度センサ２０１は、車両の速度を検出する。撮像センサ２０２は、例えば車両の周辺環境を撮像する車載カメラで構成されている。
【0063】
車両の制動距離は、速度によって異なる。例えば、車両が高速道路を走行する場合と駐車場を走行する場合とでは、求められる測距対象の距離であるアライメント距離が異なる。車両が高速道路を走行する場合、アライメント距離は、例えば１００ｍ以上になる。一方、車両が駐車場を走行する場合には、アライメント距離は、数十ｍである。
【0064】
そこで、本実施形態では、制御部１７が、速度センサ２０１で検出された車両速度に応じてアライメント距離を設定する。また、制御部１７は、撮像センサ２０２の撮像画像を解析して車両の周辺環境を特定し、特定した周辺環境に応じてアライメント距離を設定してもよい。さらに、制御部１７は、速度センサ２０１および撮像センサ２０２の両方の検出結果に基づいて、アライメント距離を設定してもよい。
【0065】
続いて、制御部１７は、設定したアライメント距離に応じてミラー１４を駆動する。アライメント距離が、近距離、例えば３０ｍに設定された場合、光Ｌ１０と光Ｌ２０との成す角度が、３０ｍに対応する角度β１になるように、ミラー１４が回転駆動する。ミラー１４が回転駆動すると、第１無偏光ビームスプリッタ１３を透過した光Ｌ２０がミラー１４に入射する角度が変化する。これにより、光Ｌ２０の反射方向が変化するため、光Ｌ１０と光Ｌ２０との成す角度を角度β１に調整することができる。
【0066】
図１０は、アライメント距離が遠距離に設定された場合の模式図である。アライメント距離が、例えば１５０ｍに設定された場合、光Ｌ１０と光Ｌ２０との成す角度が、１５０ｍに対応する角度β２になるように、ミラー１４が回転駆動する。このとき、制御部１７が、ミラー１４に対する光Ｌ２０の入射角が、近距離の場合よりも大きくなるようにミラー１４を駆動制御する。これにより、光Ｌ１０と光Ｌ２０との成す角度を、上記角度β１よりも小さい角度β２に調整することができる。
【0067】
図１１Ａは、アライメント距離が３０ｍに設定されたときの光検出画素のカウントレート特性を示す図である。また、図１１Ｂは、アライメント距離が１５０ｍに設定されたときの光検出画素のカウントレート特性を示す図である。図１１Ａおよび図１１Ｂにおいて、横軸は、測距装置２からの距離Ｒを示す。縦軸は、光検出画素のＳＰＡＤのカウントレートを示す。また、特性Ｃ１０は、第１実施形態の図７に示すように、第１光検出画素１６５ａのカウントレート特性を示す。一方、特性Ｃ２０は、第２光検出画素１６５ｂのカウントレート特性を示す。
【0068】
図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、本実施形態では、特性Ｃ１０と特性Ｃ２０との交点が、アライメント距離に対応付けて移動している。すなわち、光検出画素のカウントレートがアライメント距離に応じて最大化されている。そのため、図１１Ａに示すカウントレートの削減量ΔＣＲ１は、図１１Ｂに示すカウントレートの削減量ΔＣＲ２よりも大きくなる。これは、アライメント距離が近距離の場合、光源光Ｌ１の強度を遠距離の測距に比べて低減して光源１１の消費電力を抑えることができることを意味する。ただし、本実施形態では、カウントレートＣＲ、換言すると信号背景光比ＳＮＲが、アライメント距離に応じて最大化されているため、光源光Ｌ１の強度を低減しても測距性能を確保することができる。
【0069】
（第３実施形態）
図１２は、第３実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。図１２に示す測距装置３は、ミラー１４の代わりに第２光学部品として機能する第２無偏光ビームスプリッタ１８を備える点で上述した第１実施形態に係る測距装置１と異なる。また、本実施形態に係る測距装置３は、集光レンズ１９および光検出器２０をさらに備える。
図１２は、第３実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。図１２に示す測距装置３は、ミラー１４の代わりに第２光学部品として機能する第２無偏光ビームスプリッタ１８を備える点で上述した第１実施形態に係る測距装置１と異なる。また、本実施形態に係る測距装置３は、集光レンズ１９および光検出器２０をさらに備える。
【0070】
第２無偏光ビームスプリッタ１８は、第１無偏光ビームスプリッタ１３を透過した光Ｌ２０を、光Ｌ２０ａと光Ｌ２０ｂとに分岐させる。光Ｌ２０ａは、第２無偏光ビームスプリッタ１８で反射した光であり、第２入射光として物体１００に入射する。一方、光Ｌ２０ｂは、第２無偏光ビームスプリッタ１８を透過した光であり、集光レンズ１９へ入射する。第２無偏光ビームスプリッタ１８の反射率および透過率は、任意の値に設定できる。ただし、光Ｌ２０ａは、測距性能を確保するために必要最小限度の光量を有する必要がある。そのため、第２無偏光ビームスプリッタ１８では、反射率が透過率よりも大きく設定することが望ましい。
【0071】
集光レンズ１９は、第２無偏光ビームスプリッタ１８に対して、光Ｌ２０ｂの進行方向の前方に配置されている。集光レンズ１９は、光Ｌ２０ｂを光検出器２０へ集光する。
【0072】
光検出器２０は、集光レンズ１９を介して入射した光Ｌ２０ｂを受光する。光検出器２０は、例えばフォトダイオードで構成されている。このフォトダイオードは、光Ｌ２０ｂの光量を示す光検出信号を生成して制御部１７へ出力する。
【0073】
光Ｌ２０ｂの光量は、光源光Ｌ１の強度に対応している。そのため、本実施形態では、制御部１７は、光検出器２０からの光検出信号によって、光源光Ｌ１の強度をモニタリングする。このとき、光検出信号に示された光量が、予め設定された許容範囲内であれば、制御部１７は、光源１１が正常であると判定する。一方、上記光量が許容範囲外であれば、制御部１７は、光源１１が故障していると判定する。
【0074】
以上説明した本実施形態によれば、光源光Ｌ１の強度をモニタリングすることによって、光源１１の故障を検知することが可能となる。
【0075】
（第４実施形態）
図１３は、第４実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。図１３に示す測距装置４では、第２無偏光ビームスプリッタ１８が、第１無偏光ビームスプリッタ１３とミラー１４との間に配置されている。本実施形態では、第１無偏光ビームスプリッタ１３において、反射率は、透過率よりも大きく設定されている。例えば、反射率が８０％、透過率が２０％にそれぞれ設定されている。
図１３は、第４実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。図１３に示す測距装置４では、第２無偏光ビームスプリッタ１８が、第１無偏光ビームスプリッタ１３とミラー１４との間に配置されている。本実施形態では、第１無偏光ビームスプリッタ１３において、反射率は、透過率よりも大きく設定されている。例えば、反射率が８０％、透過率が２０％にそれぞれ設定されている。
【0076】
一方、第２無偏光ビームスプリッタ１８では、反射率が透過率よりも小さく設定されている。例えば、反射率が２０％、透過率が８０％にそれぞれ設定されている。なお、各無偏光ビームスプリッタにおける反射率および透過率は、上記の数値でなくてもよい。
【0077】
本実施形態に係る測距装置４では、光源１１から出射された光源光Ｌ１のうち、第１無偏光ビームスプリッタ１３で反射した光Ｌ１０は、第２無偏光ビームスプリッタ１８に入射する。第２無偏光ビームスプリッタ１８は、第１無偏光ビームスプリッタ１３で反射した光Ｌ１０を、光Ｌ３０と光Ｌ４０とに分岐させる。光Ｌ３０は、第２無偏光ビームスプリッタ１８で反射した光である。一方、光Ｌ４０は、第２無偏光ビームスプリッタ１８を透過した光である。
【0078】
上記光Ｌ３０は、第１入射光として物体１００に入射する。光Ｌ３０が物体１００で反射した光Ｌ３１は、第１反射光として第２無偏光ビームスプリッタ１８へ向けて進行する。このとき、光Ｌ３１の光軸は光Ｌ３０の光軸とほぼ一致する。そのため、本実施形態では、第２無偏光ビームスプリッタ１８が、同軸系の光Ｌ３０および光Ｌ３１を形成する第１光学部品として機能する。なお、光Ｌ３１は、第２無偏光ビームスプリッタ１８でさらに透過光と反射光とに分岐される。この透過光である光Ｌ３３が、受光レンズ１５を透過して受光部１６で受光される。
【0079】
第２無偏光ビームスプリッタ１８の透過光である光Ｌ４０は、ミラー１４で全反射する。全反射した光Ｌ４０は、第３入射光として物体１００に入射する。このとき、全反射した光Ｌ４０の光軸が、光Ｌ３０の光軸と平行となるように、ミラー１４は配置されている。また、光Ｌ４０が物体１００で反射したＬ４１は、第３反射光として第２無偏光ビームスプリッタ１８へ向けて進行する。光Ｌ４０および光Ｌ４１は、各々の光軸が不一致な別軸系の光を形成する。光Ｌ４１は、第２無偏光ビームスプリッタ１８で透過光と反射光とに分岐される。この透過光である光Ｌ４３は、受光レンズ１５を透過して受光部１６で受光される。
【0080】
一方、第１無偏光ビームスプリッタ１３を透過した光Ｌ２０は、第２入射光として物体１００に入射する。光Ｌ２０が物体１００で反射した光Ｌ２１は、第２反射光として、第２無偏光ビームスプリッタ１８に向けて進行する。本実施形態では、第１無偏光ビームスプリッタ１３が、光軸が交差する（一致しない）別軸系の光Ｌ２０および光Ｌ２１を形成する第２光学部品として機能する。光Ｌ２１は、第２無偏光ビームスプリッタ１８でさらに透過光と反射光とに分岐される。この透過光である光Ｌ２３は、受光レンズ１５を透過して受光部１６で受光される。
【0081】
本実施形態に係る測距装置４では、予め設定されたアライメント距離で光Ｌ２０と光Ｌ３０とが交差し、光Ｌ４０が光Ｌ３０と平行になるように光学設計されている。この場合、物体１００がアライメント距離に配置されている場合、光Ｌ２０が物体１００で反射した光の一部である光Ｌ２３と、光Ｌ３０が物体１００で反射した光の一部である光Ｌ３３が、受光部１６の光検出画素で受光される。その一方で、光Ｌ４０が物体１００で反射した光の一部である光Ｌ４３は、上記光検出画素からずれている。
【0082】
ここで、図１４を参照して、測距装置４が固定設置され、物体１００が移動体である場合を想定する。
【0083】
図１４は、第４実施形態に係る測距装置４の測距対象の物体１００が移動したときの状態を示す模式図である。図１４では、物体１００は、アライメント距離よりも離れた位置に移動している。この場合、同軸系の光Ｌ３３は、受光部１６の光検出画素で受光される。その一方で、別軸系の光Ｌ２３は、光検出画素からずれる可能性がある。この場合、光検出画素の受光量が減少するため、信号背景光比ＳＮＲが悪化することが想定される。
【0084】
しかし、本実施形態では、物体１００の移動に伴って、別軸系の光Ｌ４０と光Ｌ４１との成す角度γが小さくなるため、光Ｌ４１の一部である光Ｌ４３が光検出画素に近づく。そのため、光Ｌ４３の光量によって、減少した光検出画素の受光量を補うことができる。
【0085】
したがって、本実施形態によれば、物体１００の移動に伴う信号背景光比ＳＮＲの悪化を最小限度に抑えることが可能となる。
【0086】
（第５実施形態）
図１５は、第５実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。ここでは、上述した第４実施形態と異なる点を中心に説明する。
図１５は、第５実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。ここでは、上述した第４実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0087】
上述した第４実施形態では、第１無偏光ビームスプリッタ１３を透過した光Ｌ２０が、アライメント距離で光Ｌ３０と交差するように、光源１１を設置する必要がある。そのため、図１３に示すように受光部１６に対して光源１１を傾斜した状態で設置する制限が生じるため、測距装置５を収容する筐体の設計難易度が高くなる。
【0088】
一方、本実施形態に係る測距装置５では、図１５に示すように、第１無偏光ビームスプリッタ１３を透過した光Ｌ２０の光軸が、第２無偏光ビームスプリッタ１８で反射した光Ｌ３０の光軸と平行になるように、光源１１が設置されている。そのため、光源１１の設置に関する制限は、第４実施形態よりも緩和される。なお、本実施形態では、ミラー１４で全反射した光Ｌ４０が、アライメント距離で光Ｌ３０と交差するように、ミラー１４が配置されている。
【0089】
しかし、このようにミラー１４の配置することは、第４実施形態のように光源１１を設置することよりも容易である。したがって、本実施形態によれば、第４実施形態に比べて筐体の設計難易度が低くなる。これにより、筐体を小型化することが可能となる。
【0090】
（第６実施形態）
図１６は、第６実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。ここでは、上述した第５実施形態と異なる点を中心に説明する。
図１６は、第６実施形態に係る測距装置の構成を示す模式図である。ここでは、上述した第５実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0091】
本実施形態に係る測距装置６は、ミラー１４の代わりに反射板２１を備える。また、この測距装置６は、第３実施形態で説明した光検出器２０（図１２参照）をさらに備える。
【0092】
反射板２１の反射率は、１００％よりも小さい。そのため、第２無偏光ビームスプリッタ１８を透過した光Ｌ４０の一部が反射し、残りの部分が、透過する。反射光である光Ｌ５０は、第２無偏光ビームスプリッタ１８で反射光と透過光とに分岐される。この反射光である光Ｌ５１が、受光レンズ１５を透過して受光部１６に受光される。一方、反射板２１を透過した光Ｌ６０は、光検出器２０に入射する。光検出器２０は、光Ｌ６０の光量を検出し、検出結果を制御部１７へ出力する。
【0093】
上記のように構成された測距装置６において、例えば光源１１が故障していると、光源光Ｌ１の強度が設計値よりも小さく出射されるため、光源光Ｌ１の一部である光Ｌ６０の光量も小さくなる。そのため、例えば、光検出器２０で検出された光Ｌ６０の光量が予め設定された基準値よりも小さい場合に、制御部１７は、光源１１が故障していると判定する。
【0094】
反対に、光Ｌ６０の光量が基準値以上である場合には、制御部１７は、光源１１が正常であると判定する。この場合、受光部１６の光検出画素は、物体１００の反射光である光Ｌ２３および光Ｌ３３と、反射板２１および第２無偏光ビームスプリッタ１８で反射した光Ｌ５１を受光する。しかし、受光部１６で故障が発生していると、各光が光検出画素で正しく受光されない。そこで、制御部１７が、画素アレイ１６１から出力された画素信号に示された光検出画素の受光量が予め設定されたしきい値よりも小さい場合には、受光部１６が故障していると判定する。
【0095】
以上説明した本実施形態によれば、光源１１の故障と受光部１６の故障とを切り分けて検知することが可能となる。
【0096】
＜移動体への応用例＞
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【0097】
図１７は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【0098】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１７に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
【0099】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝送するための駆動力伝送機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【0100】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【0101】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【0102】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【0103】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【0104】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【0105】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【0106】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【0107】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１７の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【0108】
図１８は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【0109】
図１８では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【0110】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【0111】
なお、図１８には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【0112】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【0113】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【0114】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【0115】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【0116】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、撮像部１２０３１に、上述の測距装置を実装することができる。撮像部１２０３１に、本開示に係る技術を適用することにより、測距性能を向上させることができる。その結果、車両１２１００の機能性および安全性を高めることができる。
【0117】
なお、本技術は、以下のような構成をとることができる。
（１） 複数の発光素子を有する光源と、
前記複数の発光素子の少なくとも１つから出射された光源光から、測距対象の物体に入射する第１入射光と、前記第１入射光が前記物体で反射した第１反射光との光軸が一致する同軸系の光を形成する第１光学部品と、
前記光源光から、前記物体に入射する第２入射光と、前記第２入射光が前記物体で反射した第２反射光との光軸が交差する別軸系の光を形成する第２光学部品と、
前記第１反射光および前記第２反射光を受光し、受光量に基づいて前記物体までの距離を測定する受光部と、
を備える、測距装置。
（２） 前記第１光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる無偏光ビームスプリッタであり、
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射させるミラーであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記無偏光ビームスプリッタを透過して前記ミラーで全反射した光である、（１）に記載の測距装置。
（３） 前記無偏光ビームスプリッタにおいて、透過率が反射率よりも大きくて設定されている、（２）に記載の測距装置。
（４） 車両の速度の検出結果と、前記車両の周辺環境の検出結果と、の少なくとも１つに基づいて、前記ミラーを駆動する制御部をさらに備える、（２）または（３）に記載の測距装置。
（５） 前記制御部は、前記検出結果に応じて特定の距離を設定し、前記第１入射光と前記第２入射光との成す角度が、前記特定の距離に応じて設定された角度に調整されるように、前記ミラーを駆動する、（４）に記載の測距装置。
（６） 前記第１光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記他の２つの光のうち、第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量に基づいて前記光源の故障を検知する制御部と、をさらに備える、（１）に記載の測距装置。
（７） 前記第２無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも高く設定されている、（６）に記載の測距装置。
（８） 前記第２光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射するミラーをさらに備える、（１）に記載の測距装置。
（９） 前記ミラーで全反射した第３入射光が前記物体に入射し、前記第３入射光が前記物体で反射した第３反射光が前記受光部に受光可能であり、
前記第３入射光の光軸が前記第１入射光の光軸と平行である、（８）に記載の測距装置。
（１０） 前記第１無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも高く設定され、
前記第２無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも低く設定されている、（９）に記載の測距装置。
（１１） 前記受光部は、前記距離に応じて前記第２反射光または前記第３反射光を受光する、（９）または（１０）に記載の測距装置。
（１２） 前記物体が移動体であり、
前記物体が特定の距離に位置する場合、前記受光部は、第１反射光および前記第２反射光を受光し、
前記物体が、前記測距装置から前記特定の距離よりも離れた位置に移動した場合、前記受光部は、前記第１反射光および前記第３反射光を受光する、（１１）に記載の測距装置。
（１３） 前記第２入射光の光軸が、前記第１入射光の光軸と平行となるように、前記光源が設置されている、（７）に記載の測距装置。
（１４） 前記第２光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光の一部を反射させる反射板と、前記反射板を透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量および前記受光部の受光量に基づいて、前記光源および前記受光部の故障を検知する制御部と、をさらに備える、（１）に記載の測距装置。
（１５） 前記制御部は、前記光量が予め設定された基準値よりも小さい場合に前記光源が故障していると判定し、前記光量が前記基準値以上であり、かつ前記受光量が予め設定されたしきい値よりも小さい場合に前記受光部が故障していると判定する、（１４）に記載の測距装置。
（１） 複数の発光素子を有する光源と、
前記複数の発光素子の少なくとも１つから出射された光源光から、測距対象の物体に入射する第１入射光と、前記第１入射光が前記物体で反射した第１反射光との光軸が一致する同軸系の光を形成する第１光学部品と、
前記光源光から、前記物体に入射する第２入射光と、前記第２入射光が前記物体で反射した第２反射光との光軸が交差する別軸系の光を形成する第２光学部品と、
前記第１反射光および前記第２反射光を受光し、受光量に基づいて前記物体までの距離を測定する受光部と、
を備える、測距装置。
（２） 前記第１光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる無偏光ビームスプリッタであり、
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射させるミラーであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記無偏光ビームスプリッタを透過して前記ミラーで全反射した光である、（１）に記載の測距装置。
（３） 前記無偏光ビームスプリッタにおいて、透過率が反射率よりも大きくて設定されている、（２）に記載の測距装置。
（４） 車両の速度の検出結果と、前記車両の周辺環境の検出結果と、の少なくとも１つに基づいて、前記ミラーを駆動する制御部をさらに備える、（２）または（３）に記載の測距装置。
（５） 前記制御部は、前記検出結果に応じて特定の距離を設定し、前記第１入射光と前記第２入射光との成す角度が、前記特定の距離に応じて設定された角度に調整されるように、前記ミラーを駆動する、（４）に記載の測距装置。
（６） 前記第１光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第２光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記他の２つの光のうち、第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量に基づいて前記光源の故障を検知する制御部と、をさらに備える、（１）に記載の測距装置。
（７） 前記第２無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも高く設定されている、（６）に記載の測距装置。
（８） 前記第２光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光を全反射するミラーをさらに備える、（１）に記載の測距装置。
（９） 前記ミラーで全反射した第３入射光が前記物体に入射し、前記第３入射光が前記物体で反射した第３反射光が前記受光部に受光可能であり、
前記第３入射光の光軸が前記第１入射光の光軸と平行である、（８）に記載の測距装置。
（１０） 前記第１無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも高く設定され、
前記第２無偏光ビームスプリッタにおいて、反射率が透過率よりも低く設定されている、（９）に記載の測距装置。
（１１） 前記受光部は、前記距離に応じて前記第２反射光または前記第３反射光を受光する、（９）または（１０）に記載の測距装置。
（１２） 前記物体が移動体であり、
前記物体が特定の距離に位置する場合、前記受光部は、第１反射光および前記第２反射光を受光し、
前記物体が、前記測距装置から前記特定の距離よりも離れた位置に移動した場合、前記受光部は、前記第１反射光および前記第３反射光を受光する、（１１）に記載の測距装置。
（１３） 前記第２入射光の光軸が、前記第１入射光の光軸と平行となるように、前記光源が設置されている、（７）に記載の測距装置。
（１４） 前記第２光学部品が、前記光源光を２つの光に分岐させる第１無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１光学部品が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタで反射した光を他の２つの光にさらに分岐させる第２無偏光ビームスプリッタであり、
前記第１入射光が、前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタで反射した光であり、
前記第２入射光が、前記２つの光のうち、前記第１無偏光ビームスプリッタを透過した光であり、
前記他の２つの光のうち、前記第２無偏光ビームスプリッタを透過した光の一部を反射させる反射板と、前記反射板を透過した光を検出する光検出器と、前記光検出器で検出された光量および前記受光部の受光量に基づいて、前記光源および前記受光部の故障を検知する制御部と、をさらに備える、（１）に記載の測距装置。
（１５） 前記制御部は、前記光量が予め設定された基準値よりも小さい場合に前記光源が故障していると判定し、前記光量が前記基準値以上であり、かつ前記受光量が予め設定されたしきい値よりも小さい場合に前記受光部が故障していると判定する、（１４）に記載の測距装置。
【符号の説明】
【0118】
１～６：測距装置
１１：光源
１３：第１無偏光ビームスプリッタ
１４：ミラー
１６：受光部
１７：制御部
１８：第２無偏光ビームスプリッタ
２０：光検出器
２１：反射板
１００：物体
１１：光源
１３：第１無偏光ビームスプリッタ
１４：ミラー
１６：受光部
１７：制御部
１８：第２無偏光ビームスプリッタ
２０：光検出器
２１：反射板
１００：物体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
