特許 7436031 センサ装置及び物品陳列棚

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】センサ装置及び物品陳列棚

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/481 20060101AFI20240214BHJP

   A47F 5/00 20060101ALI20240214BHJP

   G01C 3/06 20060101ALI20240214BHJP

   G01S 17/88 20060101ALI20240214BHJP

   G02B 26/08 20060101ALI20240214BHJP

   G02B 26/10 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

G01S7/481 A

A47F5/00 Z

G01C3/06 120Q

G01S17/88

G02B26/08 E

G02B26/10 101

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020553820

(86)(22)【出願日】2019-10-23

(86)【国際出願番号】 JP2019041576

(87)【国際公開番号】W WO2020090592

(87)【国際公開日】2020-05-07

【審査請求日】2022-09-08

(31)【優先権主張番号】P 2018202825

(32)【優先日】2018-10-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(72)【発明者】

【氏名】内村 淳

(72)【発明者】

【氏名】高橋 博

【審査官】渡辺 慶人

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２５４１０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０２０８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０１２９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－００６５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３２８６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１２９３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０９３５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５３１６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０６８１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０８２８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３２５７２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／４８ － ７／５１

１７／００ － １７／９５

Ｇ０２Ｂ ２６／１０ － ２６／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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と、
前記センサユニットから射出された光を前記対象物に向かうように反射するとともに、前記対象物から反射された光を前記センサユニットに向かうように反射する反射鏡ユニットと、
を備え、
前記反射鏡ユニットは、前記センサユニットから射出された光と、前記対象物から反射された光とを同一の反射面で反射する反射鏡を含み、
前記反射鏡は、前記同一の反射面上に第１の部分と、前記第１の部分よりも低い反射率を有し、前記第１の部分を囲うように配された第２の部分とを有し、
前記反射鏡ユニットは複数の前記反射鏡を含み、
前記複数の反射鏡の各々の反射面は、いずれも前記第１の部分と前記第２の部分とを有する、
センサ装置。

【請求項2】

前記センサユニット又は前記反射鏡ユニットは、光の光路を変化させて走査を行うよう構成されており、
前記第１の部分は、前記走査の範囲内において、前記センサユニットから射出された光が入射される範囲であり、
前記第２の部分は、前記走査の範囲内において、前記センサユニットから射出された光が入射されない範囲である、
請求項１に記載のセンサ装置。

【請求項3】

前記第１の部分と前記第２の部分とは同一の基材により構成されており、
前記第２の部分の前記基材の表面には、反射率を低減する処理が施されている、
請求項１又は２に記載のセンサ装置。

【請求項4】

前記第２の部分の前記基材の表面は、光吸収材料により覆われている、
請求項３に記載のセンサ装置。

【請求項5】

前記第２の部分の前記基材の表面粗さは、前記第１の部分の前記基材の表面粗さよりも大きい、
請求項３に記載のセンサ装置。

【請求項6】

前記第１の部分と前記第２の部分とは異なる基材により構成されており、
前記第２の部分の基材の反射率は、前記第１の部分の基材の反射率よりも小さい、
請求項１又は２に記載のセンサ装置。

【請求項7】

前記センサユニットは、前記対象物から反射された光に基づいて距離情報を取得するＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）装置である、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のセンサ装置。

【請求項8】

請求項１乃至７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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサ装置及び物品陳列棚に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、伝送ブロックと、受光ブロックとをハウジング内に備えたＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）装置が開示されている。伝送ブロックは光を射出する光源を備えており、受光ブロックは、光を検出する検出器を備えている。ハウジングは、回転可能に構成されており、ハウジング内には、光を反射する反射面が設けられている。上述の構成により、ＬｉＤＡＲ装置は、周囲環境の三次元計測を行うことが可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１６－５３４３４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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、用途によっては更なる検出精度の向上が求められる場合がある。

【0005】

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及びこれを備えた物品陳列棚を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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と、前記センサユニットから射出された光を反射する反射鏡ユニットと、を備え、前記反射鏡ユニットに含まれる反射鏡の反射面は、第１の部分と、前記第１の部分よりも低い反射率を有する第２の部分とを有する、センサ装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、検出精度が向上されたセンサ装置及びこれを備えた物品陳列棚を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る測距装置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。

【図2】第１実施形態に係る測距装置の構造を示す斜視模式図である。

【図3】第１実施形態に係る測距装置の構造を示す正面模式図である。

【図4】第１実施形態に係る測距装置の構造を示す上面模式図である。

【図5】放物線の頂点に反射面が設けられている場合の光路図である。

【図6】放物線の頂点に反射面が設けられていない場合の光路図である。

【図7】放物線の頂点に反射面が設けられていない場合の光路図である。

【図8】第１実施形態に係る反射面の構成例を示す模式図である。

【図9】第１実施形態に係る反射面の構成例を示す模式図である。

【図10】第２実施形態に係る測距装置の構造を示す上面模式図である。

【図11】第３実施形態に係る測距装置の構造を示す上面模式図である。

【図12】第４実施形態に係る測距装置の構造を示す斜視模式図である。

【図13】第４実施形態に係る測距装置の構造を示す上面模式図である。

【図14】第４実施形態に係る測距装置の対数螺旋反射鏡の断面図である。

【図15】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。

【図16】第４実施形態に係る反射面の構成例を示す模式図である。

【図17】第４実施形態に係る反射面の構成例を示す模式図である。

【図18】第４実施形態に係る反射面の構成例を示す模式図である。

【図19】第５実施形態に係る測距装置の構造を示す正面模式図である。

【図20】第５実施形態に係る測距装置の構造を示す上面模式図である。

【図21】第６実施形態に係る測距装置の構造を示す斜視模式図である。

【図22】第６実施形態に係る測距装置の構造を示す上面模式図である。

【図23】第７実施形態に係る物品陳列棚の構造を示す斜視模式図である。

【図24】第７実施形態に係る物品陳列棚の構造を示す側面模式図である。

【図25】第８実施形態に係る物品陳列棚の構造を示す正面模式図である。

【図26】第９実施形態に係る物品陳列棚の構造を示す側面模式図である。

【図27】第１０実施形態に係る物品陳列棚の構造を示す斜視模式図である。

【図28】第１１実施形態に係るセンサ装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

［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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。なお、測距装置１００に用いられる複数の反射鏡（本例では、放物反射鏡１４０及び平面反射鏡１６０）は、まとめて反射鏡ユニットと呼ばれることもある。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

放物反射鏡１４０は、反射面１４０ａを有する反射鏡である。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。

【数1】

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。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。

【0026】

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。

【0027】

なお、反射面１４０ａ、１６０ａのより詳細な構成については後述する。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

図８及び図９を参照して、反射面１４０ａ、１６０ａのより具体的な構成例を説明する。図８は、反射面１４０ａの構成例を示す模式図であり、図９は、反射面１６０ａの構成例を示す模式図である。なお、図５に示す反射面１４０ｂ、図７に示す反射面１４０ｃにおいても、図８の反射面１４０ａと同様の構成が適用され得る。

【0037】

図８は、反射面１４０ａをｘ軸の負方向から見た図である。反射面１４０ａは、第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する。第２の部分Ｒ２における光の反射率は、第１の部分Ｒ１における光の反射率よりも低い。言い換えると、第２の部分Ｒ２における光の吸収率は、第１の部分Ｒ１における光の吸収率よりも高い。なお、ここでの「反射率」とは、反射面１４０ａの反射率が波長依存性を示す場合には、センサユニット１３０が射出して、検出する光、すなわち、センシングに用いられる光の波長における反射率を指すものとする。また、吸収率についても同様である。例えば、センサユニット１３０から射出されるレーザー光が波長９０５ｎｍの赤外線である場合には、上述の「反射率」は、波長９０５ｎｍの赤外線に対する反射率であるものとする。

【0038】

センサユニット１３０から射出される光とセンサユニット１３０で検出される光は、同じ光路を逆向きに通過する。したがって、反射面１４０ａの中の走査範囲外等のような光路外の構造は、理想的には検出精度には影響しない。しかしながら、センサユニット１３０から射出される光束にはある程度の幅があり、走査範囲外にも光が漏洩し得る。また、放物反射鏡１４０等での反射光には、鏡面反射以外に乱反射の成分も含まれるため、走査範囲外で乱反射された光がセンサユニット１３０に入射されることもある。このように、現実には、想定されている光路外での反射によりノイズとなる迷光が生じることがある。このような迷光は、検出精度に影響を与え得る。図８の反射面１４０ａは、光の反射率が低い第２の部分Ｒ２を有している。第２の部分Ｒ２を適切な位置に配することにより、反射面１４０ａで反射される光のうちの検出精度に影響を与え得る成分を減衰させることができ、検出精度を向上させることができる。

【0039】

第１の部分Ｒ１は、センサユニット１３０が射出光を回転走査させたときに光が入射される範囲であることが望ましく、第２の部分Ｒ２は、センサユニット１３０が射出光を回転走査させたときに光が入射されない範囲であることが望ましい。センサユニット１３０が射出光を回転走査させたときに、反射面１４０ａ上の第２の部分Ｒ２において反射された光は迷光となる。そのような光がセンサユニット１３０に入射されるとノイズとなるため、走査範囲外からの光の反射率を低くしておくことが望ましい。

【0040】

また、図８に示されているように、第２の部分Ｒ２は、第１の部分Ｒ１を囲うように配されていることが望ましい。迷光を生じる反射は走査範囲の周囲で発生する可能性が高いので、第１の部分Ｒ１の周囲に光の反射率が低い第２の部分Ｒ２を設けることが望ましいためである。

【0041】

次に、第１の部分Ｒ１及び第２の部分Ｒ２の具体的な形成方法について説明する。放物反射鏡１４０の全体がアルミニウム合金等の基材によって構成されている場合には、第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とは同一の基材により構成されることになる。この場合、第２の部分Ｒ２の基材の表面に、反射率を低減する処理を施すことにより、第２の部分Ｒ２の反射率を、第１の部分の反射率よりも低くすることができる。

【0042】

この反射率を低減する処理の具体例としては、光吸収性を有する塗料の塗布、光吸収フィルム等の貼付、光吸収薄膜の成膜（例えば、蒸着、めっき）等により第２の部分Ｒ２の表面を光吸収材料で覆う処理が適用され得る。また、上述の手法を用いて第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２の表面をそれぞれ異なる材料で覆ってもよい。このような製造方法を用いることにより、第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを異なる基材で構成する場合と比べて、簡易に放物反射鏡１４０を製造することができる。

【0043】

また、光吸収材料で覆う処理の別の例としては、陽極酸化により、反射面１４０ａの表面を酸化させて光吸収材料を形成するものであってもよい。あるいは、第２の部分Ｒ２の表面を、第１の部分Ｒ１よりも目の荒い研磨材で研磨する等のように第２の部分Ｒ２の表面粗さを第１の部分Ｒ１の表面粗さよりも大きくすることにより反射率を小さくする処理であってもよい。これらの製造方法によれば、光吸収材料を別途供給することなく簡易に放物反射鏡１４０を製造することができる。

【0044】

しかしながら、異なる基材を組み合わせて第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを構成してもよい。この場合、第２の部分Ｒ２の基材には、前記第１の部分の基材よりも反射率が小さい材料が用いられる。例えば、第１の部分Ｒ１の基材にアルミニウム合金等の金属を用い、第２の部分Ｒ２の基材に樹脂等を用いることにより、放物反射鏡１４０を軽量化することができる。

【0045】

図９に示されている反射面１６０ａも反射面１４０ａと同様の構成を有し、同様の効果を奏する。

【0046】

以上のように、本実施形態の図８及び図９に示されている反射面１４０ａ、１６０ａの構成によれば、迷光に起因するノイズが低減され、検出精度が向上された測距装置１００が提供される。

【0047】

なお、反射面１４０ａ、１６０ａのいずれか一方が、第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する構成であっても検出精度向上の効果が得られる。しかしながら、反射面１４０ａ、１６０ａの両方が第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する構成である方が、より高い効果が得られるため望ましい。

【0048】

［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。

【0049】

図１０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１０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。

【0050】

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。

【0051】

なお、本実施形態の放物反射鏡１４０及び平面反射鏡１６１も第１実施形態と同様に反射面が第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する構成であってもよい。この場合、第１実施形態で述べたものと同様の効果が得られる。したがって、検出精度が向上された測距装置１０１が提供される。

【0052】

［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。

【0053】

図１１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。

【0054】

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。

【0055】

なお、本実施形態の放物反射鏡１４０及び平面反射鏡１６２も第１実施形態と同様に反射面が第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する構成であってもよい。この場合、第１実施形態で述べたものと同様の効果が得られる。したがって、検出精度が向上された測距装置１０２が提供される。

【0056】

［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。

【0057】

図１２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１３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１２及び図１３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。

【0058】

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１２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３４０ｂは、図１３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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

図１４及び図１５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１４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。

【0062】

図１５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。

【数2】

【0063】

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。

【数3】

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

再び図１３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。

【0067】

対数螺旋反射鏡３６１が図１３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。

【0068】

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。

【0069】

図１６、図１７及び図１８を参照して、各反射鏡の反射面のより具体的な構成例を説明する。図１６は、放物反射鏡３４０の反射面３４０ａ、３４０ｂの構成例を示す模式図であり、図１７は、対数螺旋反射鏡３６１の反射面３６１ａの構成例を示す模式図であり、図１８は、平面反射鏡３６２の反射面３６２ａの構成例を示す模式図である。なお、図１２に示す平面反射鏡３６３、３６４、３６５の各反射面においても、図１８の反射面３６２ａと同様の構成が適用され得る。

【0070】

図１６に示されるように、反射面３４０ａ、３４０ｂは、それぞれ第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する。反射面３４０ａ、３４０ｂのそれぞれにおいて、第２の部分Ｒ２は、第１の部分Ｒ１を囲うように配されている。

【0071】

図１７に示されるように、反射面３６１ａは、第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する。第２の部分Ｒ２は、第１の部分Ｒ１の上方及び下方に配されている。

【0072】

図１８に示されるように、反射面３６２ａは、第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する。第２の部分Ｒ２は、第１の部分Ｒ１を囲うように配されている。

【0073】

第１実施形態と同様に、第２の部分における光の反射率は、第１の部分における光の反射率よりも低い。第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２の反射面３４０ａ、３４０ｂ、３６１ａ、３６２ａは、いずれも第１実施形態で述べたものと同様の製造方法により形成される。

【0074】

本実施形態においても、第１実施形態で述べたものと同様の理由により、迷光に起因するノイズが低減される。これにより、したがって、検出精度が向上された測距装置３００が提供される。

【0075】

［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。

【0076】

図１９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２０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。

【0077】

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。

【0078】

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。反射面４４０ａは、回転軸ｕに垂直な断面（図１９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。

【0079】

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２０に示されるように、第２の光学系４０２の外部に射出される。

【0080】

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。

【0081】

なお、本実施形態の放物反射鏡１４０、４４０及び平面反射鏡１６０、４６０も第１実施形態と同様に反射面が第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する構成であってもよい。この場合、第１実施形態で述べたものと同様の効果が得られる。したがって、検出精度が向上された測距装置４００が提供される。

【0082】

［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。

【0083】

図２１は、第６実施形態に係る測距装置３０１を斜めから見た構造を示す模式図である。図２２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。

【0084】

なお、本実施形態の放物反射鏡１４０、４４０、対数螺旋反射鏡３６１及び平面反射鏡３６２、３６３、３６４、３６５も第４実施形態と同様に反射面が第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する構成であってもよい。この場合、第４実施形態で述べたものと同様の効果が得られる。したがって、検出精度が向上された測距装置３０１が提供される。

【0085】

［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。

【0086】

図２３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２４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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

必須ではないが、図２３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。

【0091】

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２３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２３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。

【0092】

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。

【0093】

また、物品陳列棚５００には、第１乃至第６実施形態で述べた、反射面が第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する測距装置を用いることがより望ましく、この場合、物品５４０の出し入れの検出精度がより向上する。

【0094】

［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。

【0095】

図２５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５２０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。

【0096】

本実施形態において、測距装置４００ａ（第１のセンサ装置）はｚ軸の正方向である第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軸の負方向である第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。

【0097】

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。

【0098】

また、物品陳列棚５０１には、第１乃至第６実施形態で述べた、反射面が第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する測距装置を用いることがより望ましく、この場合、物品５４０の出し入れの検出精度がより向上する。

【0099】

［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。

【0100】

図２６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。

【0101】

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。

【0102】

また、物品陳列棚５０２には、第１乃至第６実施形態で述べた、反射面が第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する測距装置を用いることがより望ましく、この場合、物品５４０の出し入れの検出精度がより向上する。

【0103】

［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。

【0104】

図２７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。

【0105】

また、物品陳列棚５０３には、第４又は第６実施形態で述べた、反射面が第１の部分Ｒ１と第２の部分Ｒ２とを有する測距装置を用いることがより望ましく、この場合、物品５４０の出し入れの検出精度がより向上する。

【0106】

上述の実施形態において説明した装置は以下の第１１実施形態のようにも構成することができる。

【0107】

［第１１実施形態］
図２８は、第１１実施形態に係るセンサ装置６００のブロック図である。センサ装置６００は、センサユニット６３０と、反射鏡ユニット６４０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。反射鏡ユニット６４０は、センサユニット６３０から射出された光を反射する。反射鏡ユニット６４０に含まれる反射鏡の反射面は、第１の部分と、前記第１の部分よりも低い反射率を有する第２の部分とを有する。

【0108】

本実施形態によれば、検出精度が向上されたセンサ装置６００が提供される。

【0109】

［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。

【0110】

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。

【0111】

（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と、
前記センサユニットから射出された光を反射する反射鏡ユニットと、
を備え、
前記反射鏡ユニットに含まれる反射鏡の反射面は、第１の部分と、前記第１の部分よりも低い反射率を有する第２の部分とを有する、
センサ装置。

【0112】

（付記２）
前記センサユニット又は前記反射鏡ユニットは、光の光路を変化させて走査を行うよう構成されており、
前記第１の部分は、前記走査の範囲内において、前記センサユニットから射出された光が入射される範囲であり、
前記第２の部分は、前記走査の範囲内において、前記センサユニットから射出された光が入射されない範囲である、
付記１に記載のセンサ装置。

【0113】

（付記３）
前記第２の部分は、前記第１の部分を囲うように配されている、
付記１又は２に記載のセンサ装置。

【0114】

（付記４）
前記第１の部分と前記第２の部分とは同一の基材により構成されており、
前記第２の部分の前記基材の表面には、反射率を低減する処理が施されている、
付記１乃至３のいずれか１項に記載のセンサ装置。

【0115】

（付記５）
前記第２の部分の前記基材の表面は、光吸収材料により覆われている、
付記４に記載のセンサ装置。

【0116】

（付記６）
前記第２の部分の前記基材の表面粗さは、前記第１の部分の前記基材の表面粗さよりも大きい、
付記４に記載のセンサ装置。

【0117】

（付記７）
前記第１の部分と前記第２の部分とは異なる基材により構成されており、
前記第２の部分の基材の反射率は、前記第１の部分の基材の反射率よりも小さい、
付記１乃至３のいずれか１項に記載のセンサ装置。

【0118】

（付記８）
前記反射鏡ユニットは複数の前記反射鏡を含み、
前記複数の反射鏡の各々の反射面は、いずれも前記第１の部分と前記第２の部分とを有する、
付記１乃至７のいずれか１項に記載のセンサ装置。

【0119】

（付記９）
前記センサユニットは、前記対象物から反射された光に基づいて距離情報を取得するＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）装置である、
付記１乃至８のいずれか１項に記載のセンサ装置。

【0120】

（付記１０）
付記１乃至９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。

【0121】

この出願は、２０１８年１０月２９日に出願された日本出願特願２０１８－２０２８２５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

【符号の説明】

【0122】

１０：対象物
１００、１０１、１０２、３００、３０１、４００、４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄ：測距装置
１１０：基体
１２０：蓋体
１３０：センサユニット
１４０、３４０、４４０：放物反射鏡
１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１６０ａ、３４０ａ、３４０ｂ、３６１ａ、３６２ａ、４４０ａ：反射面
１５０：位置調整機構
１５１、１５２、３５１：駆動機構
１６０、１６１、１６２、３６２、３６３、３６４、３６５、４６０：平面反射鏡
１７０：取付部
２００：制御装置
２１０：インターフェース
２２０：制御部
２３０：信号処理部
２４０：記憶部
３６１：対数螺旋反射鏡
４０１：第１の光学系
４０２：第２の光学系
５００、５０１、５０２、５０３：物品陳列棚
５１０、５１１、５１２：棚
５２０、５２１：陳列部
５３０、５３１：棚板
５４０：物品
５５０、５５１：検出領域
５６０：顧客
５７０、５７１：開口部
６００：センサ装置
６３０：センサユニット
６４０：反射鏡ユニット
Ｒ１：第１の部分
Ｒ２：第２の部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】