CN112917473B - 光扫描装置、三维计测装置及机器人系统 - Google Patents

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Abstract

光扫描装置、三维计测装置及机器人系统。提供不会使反射镜的摆动不稳定，而检测反射镜的环境的技术。光扫描装置具有MEMS基板；基板固定部，固定有MEMS基板；以及环境检测传感器，检测反射镜的环境。在从垂直于MEMS基板的表面的方向进行俯视观察时，环境检测传感器配置在与基板固定部重叠或邻接而不与MEMS基板重叠的位置。

Description

光扫描装置、三维计测装置及机器人系统
技术领域
本公开涉及光扫描装置、三维计测装置及机器人系统。
背景技术
作为机器人系统等装置所使用的三维计测装置，已知有通过相移法、空间编码法等计测方法，向对象物照射图案光来测量对象物的三维形状的装置。在专利文献1中公开了具备光扫描装置的三维计测装置，该光扫描装置使用有通过MEMS(Micro ElectroMechanical Systems：微电子机械系统)制成的反射镜。该反射镜一般通过切除MEMS基板的一部分而形成。在专利文献1中说明了当温度等的环境变化时反射镜的摆动角发生变化的情况。
专利文献1：日本专利特开2014-89062号公报
为了使反射镜的摆动稳定，期望对温度等的环境进行检测。然而，存在如下问题：根据设置传感器的位置等，而对反射镜、MEMS基板产生不希望的应力，反射镜的摆动变得不稳定。
发明内容
根据本公开的第一方式，提供一种光扫描装置。该光扫描装置具有：MEMS基板，具有以摆动轴为中心进行摆动的反射镜；基板固定部，固定有所述MEMS基板；以及环境检测传感器，检测所述反射镜的环境，在从垂直于所述MEMS基板的表面的方向进行俯视观察时，所述环境检测传感器配置在与所述基板固定部重叠或邻接而不与所述MEMS基板重叠的位置。
根据本公开的第二方式，提供一种使用激光进行对象物的三维计测的三维计测装置。该三维计测装置具备：投射部，具有：激光光源，射出所述激光；以及光扫描装置，对包含所述对象物的区域投射基于所述激光的图案光；拍摄部，拍摄包含照射有所述激光的所述对象物的区域，并获取图像数据；以及计测部，基于所述图像数据，进行包含所述对象物的区域的三维计测。所述光扫描装置具有：MEMS基板，具有以摆动轴为中心进行摆动的反射镜；基板固定部，固定有所述MEMS基板；以及环境检测传感器，检测所述反射镜的环境，在从垂直于所述MEMS基板的表面的方向进行俯视观察时，所述环境检测传感器配置在与所述基板固定部重叠或邻接而不与所述MEMS基板重叠的位置。
根据本公开的第三方式，提供一种机器人系统。该机器人系统具备：机器人，具备机器人臂；三维计测装置，设置于所述机器人臂，并使用激光进行对象物的三维计测；以及机器人控制装置，基于所述三维计测装置的计测结果来控制所述机器人的驱动。所述三维计测装置具备：投射部，具有：激光光源，射出所述激光；以及光扫描装置，对包含所述对象物的区域投射基于所述激光的图案光；拍摄部，拍摄包含照射有所述激光的所述对象物的区域进行，并获取图像数据；以及计测部，基于所述图像数据，进行包含所述对象物的区域的三维计测。所述光扫描装置具有：MEMS基板，具有以摆动轴为中心进行摆动的反射镜；基板固定部，固定有所述MEMS基板；以及环境检测传感器，检测所述反射镜的环境，在从垂直于所述MEMS基板的表面的方向进行俯视观察时，所述环境检测传感器配置在与所述基板固定部重叠或邻接而不与所述MEMS基板重叠的位置。
附图说明
图1是示出一实施方式所涉及的机器人系统的整体构成的图。
图2是示出图1所示的机器人系统具备的三维计测装置的整体构成的图。
图3是示出图2所示的三维计测装置的立体图。
图4是示出图3所示的三维计测装置的内部的立体图。
图5是示出图4所示的投射部所投射的图案光的一例的俯视图。
图6是示出图4所示的三维计测装置所具有的光扫描部的俯视图。
图7是图6所示的光扫描部的剖视图。
图8是图7所示的光扫描部的立体图。
图9是示出光扫描部的温度上升而在第一部件产生翘曲的状态的图。
图10是示出光扫描部的温度上升而在第一部件产生翘曲的状态的图。
图11是示出设置有环境检测传感器的光扫描部的构成的一例的俯视图。
图12是示出设置有环境检测传感器的光扫描部的构成的一例的剖视图。
图13是使用环境检测传感器的检测结果进行控制的构成的框图。
图14是根据环境检测传感器的检测结果来进行反射镜角的控制的处理的流程图。
图15是示出根据环境检测传感器的检测结果来进行反射镜角的控制的情况的时序图。
图16是示出设置有环境检测传感器的光扫描部的构成的另一例的剖视图。
附图标记说明：
1：机器人系统，2：机器人，4：三维计测装置，5：机器人控制装置，6：主机，21：基台，22：机器人臂，24：末端执行器，40：机壳，41：投射部，42：激光光源，44：光学系统，45：光扫描部，46：MEMS基板，47：拍摄部，48：控制部，49：计测部，50：布线基板，52：环境检测传感器，53：布线，221：第一臂，222：第二臂，223：第三臂，224：第四臂，225：第五臂，226：第六臂，251：第一驱动装置，252：第二驱动装置，253：第三驱动装置，254：第四驱动装置，255：第五驱动装置，256：第六驱动装置，401：底面，402：顶面，403：前表面，403a：窗部，404：背面，405、406：侧面，441：聚光透镜，442：柱状透镜，450：反射面，451：反射镜，451a：后表面，452：支承部，452a：后表面，453：轴部，455：永久磁铁，456：电磁线圈，457：第一部件或基板固定部，458：第二部件，459：第三部件，471：照相机，472：拍摄元件，473：聚光透镜，481：图像处理部，482：光输出控制部，483：光源驱动部，484：光扫描控制部，485：光扫描驱动部，4562：卷线，4564：第一面，4566：第二磁芯，4571：开口部，4572：支承面，4592：支承面。
具体实施方式
下面，基于附图所示的实施方式，详细说明本公开的光扫描仪、三维计测装置及机器人系统。需要指出，在图1～图10中，对没有环境检测传感器的构成进行说明，图11之后对设置有环境检测传感器的构成进行说明。
图1是示出一实施方式所涉及的机器人系统的整体构成的图。图2是示出图1所示的机器人系统具备的三维计测装置的整体构成的图。图3是示出图2所示的三维计测装置的立体图。图4是示出图3所示的三维计测装置的内部的立体图。图5是示出图4所示的投射部所投射的图案光的一例的俯视图。图6是示出图4所示的三维计测装置具有的光扫描部的俯视图。
图1所示的机器人系统1具有：机器人2；三维计测装置4，使用激光L进行对象物W的三维计测；机器人控制装置5，基于三维计测装置4的计测结果来控制机器人2的驱动；以及主机6，能够与机器人控制装置5通信。需要指出，这些各部分能够通过有线或无线来进行通信，该通信也可以通过因特网这样的网络进行。
1.机器人
机器人2例如是进行精密设备或构成精密设备的部件的供料、卸料、传送及组装等作业的机器人。不过，作为机器人2的用途，不作特别限定。本实施方式所涉及的机器人2是六轴机器人，如图1所示具有固定于地板、天花板的基台21以及连结于基台21的机器人臂22。
机器人臂22具有：第一臂221，绕第一轴O1转动自如地连结于基台21；第二臂222，绕第二轴O2转动自如地连结于第一臂221；第三臂223，绕第三轴O3转动自如地连结于第二臂222；第四臂224，绕第四轴O4转动自如地连结于第三臂223；第五臂225，绕第五轴O5转动自如地连结于第四臂224；以及第六臂226，绕第六轴O6转动自如地连结于第五臂225。此外，在第六臂226安装有与机器人2所执行的作业对应的末端执行器24。需要指出，下面将第一臂221至第六臂226的末端执行器24侧也称为“前端”或“前端侧”，将基台21侧也称为“基端”或“基端侧”。
此外，机器人2具有：第一驱动装置251，使第一臂221相对于基台21进行转动；第二驱动装置252，使第二臂222相对于第一臂221进行转动；第三驱动装置253，使第三臂223相对于第二臂222进行转动；第四驱动装置254，使第四臂224相对于第三臂223进行转动；第五驱动装置255，使第五臂225相对于第四臂224进行转动；以及第六驱动装置256，使第六臂226相对于第五臂225进行转动。第一驱动装置251至第六驱动装置256例如分别具有作为驱动源的电机、控制电机的驱动的控制器及检测电机的旋转量的编码器。另外，第一驱动装置251至第六驱动装置256分别由机器人控制装置5单独控制。
需要指出，作为机器人2，并不限定于本实施方式的构成，例如，机器人臂22所具有的臂的数量既可以是1个至5个，也可以是7个以上。此外，例如，机器人2的种类也可以是SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm选择顺应性装配机器手臂)机器人或者具有两个机器人臂22的双臂机器人。
2.机器人控制装置
机器人控制装置5从主机6接收机器人2的位置指令，分别单独地控制第一驱动装置251至第六驱动装置256的驱动，以使第一臂221至第六臂226成为对应于所接收的位置指令的位置。机器人控制装置5例如由计算机构成，具有处理信息的处理器(CPU)、可通信地连接于处理器的存储器以及外部接口。存储器中保存可通过处理器执行的各种程序，处理器可以读入并执行存储器中存储的各种程序等。
3.三维计测装置
然后，对一实施方式所涉及的三维计测装置4进行说明。
三维计测装置4使用相移法、空间编码法这样的利用图案光的计测方法进行对象物W的三维计测。如图2所示，三维计测装置4具备：投射部41，对包含对象物W的区域投射基于激光L的三维计测用的图案光PL；拍摄部47，获取拍摄包含投射有图案光PL的对象物W的区域的图像数据；控制部48，控制投射部41和拍摄部47的驱动；计测部49，基于图像数据，计测对象物W的三维形状；以及收纳这些各部的机壳40。
在本实施方式中，如图3所示，机壳40固定于机器人2的第五臂225。此外，机壳40呈箱状，并具有：固定于第五臂225的底面401、与底面401相对的顶面402、位于第五臂225的前端侧的前表面403、位于第五臂225的基端侧的背面404以及一对侧面405、406。另外，如图4所示，在这样的机壳40内收纳有投射部41、拍摄部47、控制部48及计测部49。不过，作为机壳40的形状，不作特别限定。
此外，作为机壳40的构成材料不作特别限定，可以使用例如各种树脂、各种金属、各种陶瓷。不过，从散热性的观点出发，例如优选使用铝、不锈钢等导热率优良的材料。此外，机壳40的底面401也可以是通过未图示的接合部固定于机器人2的第五臂225的构成。
投射部41以向第五臂225的前端侧照射激光L的方式配置于机壳40内，拍摄部47以朝向第五臂225的前端侧对包含激光L的照射范围的区域进行拍摄的方式配置于机壳40内。需要指出，如图3所示，在机壳40的前表面403设置有射出激光L的窗部403a。
需要指出，三维计测装置4的配置不作特别限定，可以配置于第一臂221至第四臂224的任一只，或者也可以配置于第六臂226。此外，投射部41及拍摄部47也可以固定于互不相同的臂。此外，控制部48、计测部49也可以配置在机壳40外，例如也可以包含于机器人控制装置5、主机6。
投射部41具有如下功能：通过朝向对象物W照射激光L，从而向对象物W投射图5所示的图案光PL。如图2及图4所示，这样的投射部41具有：激光光源42，射出激光L；光学系统44，包括供激光L通过的多个透镜；以及光扫描部45，朝向对象物W扫描通过光学系统44的激光L。作为激光光源42不作特别限定，例如，可以使用垂直腔面发射激光器(VCSEL)、垂直外腔面发射激光器(VECSEL)等半导体激光器。
光学系统44具有：聚光透镜441，使从激光光源42射出的激光L在对象物W附近聚光；以及柱状透镜442，使通过聚光透镜441聚光后的激光L成为在平行于后述的摆动轴J的方向即图2的纸面进深方向延伸的线状。
光扫描部45具有扫描通过柱状透镜442而成为线状的激光L的功能。作为光扫描部45，例如可以使用如下装置：使用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微电子机械系统)反射镜对激光L进行扫描的装置。
本实施方式所涉及的光扫描部45由MEMS构成。如图6所示，光扫描部45具有：反射镜451，具有反射面450；永久磁铁455，配置于反射镜451；支承部452，支承反射镜451；轴部453，连接反射镜451与支承部452；第一部件457，配置于支承部452；第二部件458，与第一部件457连接；第三部件459，与第二部件458连接；以及电磁线圈456，与永久磁铁455取向配置。反射镜451和支承部452和轴部453构成MEMS基板46。
需要指出，在图6中，将处于静止状态的反射面450的法线延伸的方向中的纸面朝前侧设为+Z轴方向，将纸面朝里侧设为-Z轴方向。此外，轴部453延伸的方向为与Z轴方向正交的X轴方向。而且，将与Z轴方向及X轴方向的双方正交的方向设为Y轴方向。
在这样的光扫描部45中，摆动轴J与线状的激光L的延伸方向即通过柱状透镜442而扩展的激光L的增宽方向一致。并且，当对电磁线圈456施加驱动信号时，反射镜451绕摆动轴J以规定的周期进行正/反交替摆动，由此以面状扫描线状的激光L。在图5中，上下方向是线状的激光L的延伸方向，左右方向是扫描方向。需要指出，关于光扫描部45将在后面详细描述。
上面，对投射部41进行了说明，但作为其构成，只要是能够向对象物W投射规定的图案光PL即可，而不作特别限定。例如，在本实施方式中，通过光学系统44使激光L扩散为线状，但并不限定于此，例如也可以使用MEMS扩散为线状。也就是说，也可以使用两个光扫描部45来对激光L进行二维扫描。此外，例如，也可以使用具有两轴自由度的悬臂型的MEMS来对激光L进行二维扫描。
拍摄部47拍摄至少一个对象物W投射有图案光PL的状态。如图2所示，拍摄部47例如由照相机471构成，该照相机471具备：CMOS图像传感器、CCD图像传感器等的拍摄元件472以及聚光透镜473。照相机471连接于计测部49，并向计测部49发送图像数据。
控制部48通过对电磁线圈456施加驱动信号来控制光扫描部45的驱动，并且通过向激光光源42施加驱动信号来控制激光光源42的驱动。控制部48使与反射镜451的摆动同步地从激光光源42射出激光L，例如，将图5所示那样的由亮度值的明暗表现的条纹图案的图案光PL投射在对象物W上。不过，作为图案光PL，只要是可以用于相移法、空间编码法这样的利用图案光的计测方法即可，而不作特别限定。此外，控制部48控制照相机471的驱动，在规定的定时拍摄包含对象物W的区域。
在使用相移法的情况下，控制部48将图案光PL以每次错开π/2相位的方式分四次投射至对象物W，每次由拍摄部47对投射有图案光PL的对象物W进行拍摄。不过，图案光PL的投射次数不作特别限定，只要是可以根据摄影结果计算相位的次数即可。此外，也可以使用间隙大的图案、或相反地使用间隙小的图案进行同样的投射和拍摄，而进行相位连接。越增加间隙的种类，越能够提高计测范围和分辨率，但随着拍摄次数增加，获取图像数据所需的时间相应地增加，从而机器人2的运作效率降低。因此，根据兼顾三维计测的精度和计测范围以及机器人2的运作效率，来适当设定图案光PL的投射次数即可。
计测部49基于拍摄部47获取的多个图像数据进行对象物W的三维计测。具体而言，计算出包括对象物W的姿势、空间坐标等的三维信息。另外，计测部49向主机6发送计算出的对象物W的三维信息。
这样的控制部48及计测部49例如由计算机构成，具有：处理信息的处理器(CPU)、可通信地连接于处理器的存储器以及外部接口。存储器存储有能够通过处理器执行的各种程序，处理器可以读入并执行存储器存储的各种程序等。
4.主机
主机6根据计测部49计算出的对象物W的三维信息来生成机器人2的位置指令，并向机器人控制装置5发送所生成的位置指令。机器人控制装置5基于从主机6接收的位置指令分别单独地驱动第一驱动装置251至第六驱动装置256，使第一臂221至第六臂226移动至指示的位置。需要指出，在本实施方式中，主机6与计测部49是分开的，但并不限定于此，也可以主机6搭载有作为计测部49的功能。
5.光扫描部
然后，说明作为一实施方式所涉及的光扫描仪的光扫描部45。如前所述，在图7～图10中，对没有环境检测传感器的光扫描部的构成进行说明，在图11之后，对设置有环境检测传感器的光扫描部的构成进行说明。
图7是图6所示的光扫描部的剖视图。图8是图7所示的光扫描部的立体图。
如前所述，图7及图8所示的光扫描部45具有：反射镜451、支承部452、轴部453、永久磁铁455、电磁线圈456、第一部件457、第二部件458以及第三部件459。下面，对各部分进行说明。
反射镜451具有反射光的反射面450以及位于反射面450的相反侧的后表面451a。反射面450反射激光L。需要指出，未图示的反射膜在反射面450成膜。作为反射膜，例如使用铝等的金属膜。
永久磁铁455粘结、配置于后表面451a，并与反射镜451一起摆动。永久磁铁455在与摆动轴J正交的Y轴方向上磁化。作为永久磁铁455，例如可列举出：钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁体、粘结磁体等。
轴部453将反射镜451与支承部452连接，将反射镜451支承为能够绕摆动轴J的摆动。光扫描部45具有在X轴方向上延伸的两个轴部453、453，夹着反射镜451配置于彼此的相反侧，以在X轴方向上从两侧支承反射镜451。轴部453、453随着反射镜451的绕摆动轴J的摆动而扭曲变形。需要指出，轴部453、453的形状只要是将反射镜451支承为能够绕摆动轴J摆动即可，并不限定于图示的形状。例如，轴部453、453可以分别由多个梁构成，也可以在延伸方向的中途的至少一处具有折曲或弯曲的部分、分支的部分、宽度不同的部分等。
如图6所示，当从Z轴方向俯视观察时，支承部452呈框状，以包围反射镜451的方式配置。并且，支承部452通过两个轴部453、453将反射镜451支承为能够摆动。需要指出，支承部452的形状只要是能够支承反射镜451的形状即可，不作特别限定，例如，也可以分割为支承一个轴部453的部分和支承另一个轴部453的部分。
第一部件457粘结、配置于支承部452的后表面452a。第一部件457具有作为加强支承部452的机械强度的加强部的功能。这样的第一部件457呈沿XY面扩展的板状。此外，当从Z轴方向俯视观察时，第一部件457也呈框状，并如图7所示具有贯通反射镜451对应的区域而成的开口部4571。通过该开口部4571，确保了用于配置永久磁铁455的空间以及用于反射镜451进行摆动的空间。
而且，第一部件457在-Y轴方向上比支承部452延伸得更长。另外，-Y轴方向的端部与第二部件458连接。具体而言，在第一部件457的-Z轴方向的面中的-Y轴方向的端部为由第二部件458支承的支承面4572。
此外，第二部件458具有在Z轴方向为长轴的形状。第二部件458的+Z轴方向的端面连接于第一部件457，-Z轴方向的端面连接于第三部件459。因此，第二部件458介入第一部件457与第三部件459之间。并且，由此在第一部件457与第三部件459之间形成与第二部件458的长轴的长度相等的空间。
第三部件459为沿着XY面扩展的板状。另外，-Y轴方向的端部与第二部件458连接。具体而言，在第三部件459的+Z轴方向的面中的-Y轴方向的端部为支承第二部件458的支承面4592。
在第一部件457与第三部件459之间，配置有电磁线圈456。在电磁线圈456在永久磁铁455的静磁场中，通过交流电流的通电而产生洛伦兹力，使配置有永久磁铁455的反射镜451摆动。通过这样的电磁驱动方式，能够产生大的驱动力，因此能够一边实现低驱动电压化，一边使反射镜451的摆动角变大。
在上面这样的光扫描部中，第二部件458单端支承第一部件457。单端支承例如如图7所示是指第一部件457中的+Y轴方向的端部未被支承而成为所谓的自由端，另一方面，-Y轴方向的端部被第二部件458支承的构造。根据这样的单端支承构造，即使例如第一部件457、第二部件458的温度上升而产生热应力，第一部件457产生了翘曲，也可以校正伴随该翘曲的影响。
具体而言，图9及图10分别是示出图7所示的光扫描部45的温度上升而产生热应力，第一部件457产生了翘曲的状态的图。需要指出，在图9及图10中，为了便于说明，进行了简略的图示。
当光扫描部45的温度上升时，在第一部件457、第二部件458及第三部件459的各部分的边界附近产生热应力。该热应力容易使第一部件457的翘曲明显。另外，如图9所示，在第一部件457中的配置有反射镜451的端部产生向+Z轴方向位移的翘曲。于是，反射面450的中心O随着翘曲的产生而向-Y轴方向移动。
此外，与未产生翘曲的情况相比，由于该翘曲，也会产生反射面450进行非预期的倾斜的问题。具体而言，将包含在未产生翘曲的状态下且反射镜451未摆动时的反射面450的平面设为基准面P0。当产生翘曲时，轴部453、453产生扭曲变形，反射面450相对于基准面P0产生非预期的倾斜。由此，如图10所示，包含有在产生了翘曲的状态下的反射面450的平面P1相对于基准面P0具有角度θ的倾斜。
如上所述的反射面450的中心O的移动、反射面450的倾斜的产生成为前述投射于对象物W上的条纹图案的图案光PL的中心偏离预期的位置的原因。其结果是，产生三维计测的精度降低的问题。
因此，在本实施方式中，如前所述第二部件458单端支承第一部件457。另外，单端支承的支承方向也就是连接第一部件457中的未被支承的端部和第二部件458所支承的端部的方向被设定为与摆动轴J交叉的方向。该交叉角度也可以小于90°，但是，在本实施方式中，特别是支承方向平行于Y轴方向，且摆动轴J平行于X轴方向。因此，支承方向与摆动轴J以90°交叉。
根据这样的单端支承构造，假设即使在第一部件457产生图9及图10所示的翘曲，随之图案光PL的中心发生偏离，也可以使该偏离的方向与随着反射镜451的摆动的图案光PL的扫描方向一致。由此，即使假设图案光PL的中心已偏离，也能够通过调节反射镜451的摆动角来对该偏离进行校正。其结果是，能够使图案光PL的中心回到预期的位置，能够抑制三维计测的精度的降低。
具体而言，当边扫描边投射图案光PL时，通常，对电磁线圈456施加交流电流，并以一定的周期使反射镜451摆动。由此，图案光PL以一定的振幅往返扫描，描画条纹图案。并且，当对图案光PL的中心的位置进行校正时，使直流电流叠加于交流电流。通过该直流电流的叠加，能够执行使反射镜451的摆动角的宽度的中央值根据直流电流的电压值而偏移的操作，即所谓的DC偏移的操作。其结果是，能够校正由图案光PL描画的中心位置，可以抑制三维计测的精度的降低。
如上所述，作为本实施方式所涉及的光扫描仪的光扫描部45具有：反射镜451，具有反射光的反射面450以及位于与反射面450相反一侧的后表面451a(第一后表面)；永久磁铁455，配置于反射镜451的后表面451a；支承部452，具有支承反射镜451并位于与后表面451a相同的一侧的后表面452a；轴部453、453，连接反射镜451与支承部452，能够使反射镜451绕摆动轴J摆动；第一部件457，配置于支承部452的后表面452a；第二部件458，与摆动轴J正交，在沿着后表面452a的方向上，单端支承第一部件457；第三部件459，隔着第二部件458与第一部件457相对配置，并与第二部件458连接；以及电磁线圈456，配置在第一部件457与第三部件459之间。
在这样的光扫描部45中，第二部件458单端支承第一部件457，并且其支承方向与摆动轴J交叉。因此，即使随着热应力的产生而在第一部件457产生翘曲，也能够通过调节反射镜451的摆动角，来校正该翘曲的图案光PL的描画的位置偏离。因此，通过本实施方式所涉及的光扫描部45，即使在光扫描部45中产生温度变化的情况下，也可以实现反射面450的光的扫描位置的精度高的光扫描部45。
需要指出，光扫描部45的温度、加速度、气压、磁场等的环境与图案光PL的位置的偏离量之间存在一定的相关关系。因此，在进行前述的DC偏移的操作时，基于预先获取的相关关系而从光扫描部45的温度、加速度、气压、磁场等环境指标值推定出偏离量，以抵消该偏离量的方式设定DC偏移中的直流电压的电压值即可。此外，同样地，也可以基于相关关系，对前述交流电流进行校正。
此外，优选光扫描部45具备环境检测传感器。由此，能够检测光扫描部45的温度、气压等的环境指标值，因此能够更加准确地进行基于DC偏移的校正、基于交流电流的校正。需要指出，环境检测传感器也可以设置在与光扫描部45相接的位置，还可以设置在机壳40内的任意的位置。此外，在对环境指标值的影响也进行考虑的情况下，也可以设置于机壳40的外部。关于设置有环境检测传感器的构成，将在图11之后进行说明。
此外，在本实施方式中，从Z轴方向俯视观察反射面450时，由第二部件458对第一部件457进行支承的支承面4572与反射镜451及轴部453偏离。而且，在本实施方式中，该支承面4572也与支承部452偏离。
根据这样的构成，前述单端支承构造的效果更加显著。即，通过如上所述的偏离，从而能够确保容易产生热应力的支承面4572与反射镜451之间的距离。由此，即使在支承面4572产生了热应力，也可以抑制在反射镜451附近的第一部件457产生的翘曲等变形。需要指出，上述的“偏离”是指不存在彼此重合的部分。
此外，在本实施方式中，由第二部件458支承的第一部件457的支承面4572如图6所示为具有与摆动轴J平行的长轴的长方形。因此，支承面4572与摆动轴J的距离均等。其结果是，例如即使在第一部件457产生了翘曲，也能够通过调节反射镜451的摆动角，来更加高精度地校正图案光PL的描画的位置偏离。
需要指出，在本说明书中，“平行”是容许伴随制造误差的偏离的概念。伴随制造误差的偏差量例如为±5°左右。同样地，在本说明书中，“正交”是容许随着制造误差的偏离的概念。随着制造误差的偏差量例如为±5°左右。
需要指出，支承面4572的X轴方向的长度X1即长轴的长度，不作特别限定，优选为5mm以上且30mm以下，更优选为7mm以上且15mm以下。
此外，支承面4572的Y轴方向的长度Y1，不作特别限定，优选为2mm以上且5mm以下。
而且，将第一部件457中的未由支承面4572支承的部分的Y轴方向的长度为Y2[mm]时，Y2/Y1之比优选为1.2以上且3.0以下，更优选为1.5以上且2.5以下。通过将Y2/Y1之比设定在所述范围内，从而能够充分确保设置在未由支承面4572支承的部分的反射镜451的面积，并且，能够确保支承面4572上的支承强度。
需要指出，优选支承部452的Y轴方向的长度Y3小于长度Y2，作为一例，优选为3mm以上且10mm以下。
另一方面，第一部件457的Z轴方向的长度Z1即第一部件457的厚度，不作特别限定，优选为0.2mm以上且2.0mm以下，更优选为0.3mm以上且1.0mm以下。由此，能够一边抑制第一部件457的变形，一边避免第一部件457成为阻碍而使永久磁铁455与电磁线圈456无法充分接近。
此外，第二部件458的Z轴方向的长度Z2即第二部件458的高度，不作特别限定，优选为2.5mm以上且8.0mm以下，更优选为3.0mm以上且6.0mm以下。由此，能够确保第一部件457与第三部件459之间的足够的间隔，因此，能够配置足够大的电磁线圈456。此外，能够确保第二部件458的Z轴方向上的热传导路径足够长，因此传递至第三部件459的热不易传递至第一部件457。其结果是，第一部件457更加不易变形。
第三部件459的导热率优选大于第二部件458的导热率。由此，可以减小第三部件459与配置在其上表面的电磁线圈456之间的热阻。其结果是，电磁线圈456中产生的热易于向第三部件459传递。由此，能够抑制电磁线圈456的温度上升，能够抑制产生伴随因热辐射引起的第一部件457、反射镜451的温度上升的歪曲。另一方面，第三部件459与第二部件458之间的热阻变大，因此传递到第三部件459的热不易向第二部件458传递。由此，能够抑制第二部件458的温度上升，能够抑制例如在第二部件458与第三部件459的界面、第二部件458与第一部件457的界面产生热应力。其结果是，能够抑制在第一部件457产生翘曲等变形。
需要指出，第三部件459的导热率与第二部件458的导热率的差优选为10W/m·K以上，更优选为20W/m·K以上。此外，第三部件459的导热率优选为50W/m·K以上，更优选为100W/m·K以上。
另一方面，优选第一部件457的热膨胀系数与第二部件458的热膨胀系数相同。由此，在第一部件457与第二部件458之间，几乎不会产生伴随温度变化的热膨胀差。因此，在支承面4572不易产生热应力，可以将第一部件457的变形抑制得特别小。此外，优选第一部件457的热膨胀系数与支承部452的热膨胀系数相同。由此，在第一部件457与支承部452之间，几乎不会产生伴随温度变化的热膨胀差。因此，在支承部452的后表面452a不易产生热应力，能够将支承部452的变形抑制得特别小。此外，优选第一部件457的热膨胀系数与轴部453的热膨胀系数相同。由此，在第一部件457与轴部453之间，几乎不会产生伴随温度变化的热膨胀差。因此，即使第一部件457和轴部453的周围的气氛的温度发生变化，也能够将轴部453的变形抑制得特别小。此外，优选第一部件457的热膨胀系数与反射镜451的热膨胀系数相同。由此，在第一部件457与反射镜451之间，几乎不会产生伴随温度变化的热膨胀差。因此，即使第一部件457和反射镜451的周围的气氛的温度发生变化，也可以将反射镜451的变形抑制得特别小。需要指出，热膨胀系数相同是指线膨胀系数的差为1.0×10-6/K以下。
需要指出，作为第一部件457的构成材料及第二部件458的构成材料，例如分别除了派热克斯玻璃(注册商标)、TEMPAX玻璃(注册商标)这样的硼硅玻璃、石英玻璃等玻璃材料之外，还可列举出：硅、陶瓷、金属等。其中，优选使用玻璃材料。玻璃材料由于导热率比较小，因此能够抑制第一部件457、第二部件458的温度上升。因此，可以更加有效地抑制第一部件457的变形。此外，硼硅玻璃由于与硅的线膨胀系数接近，因此例如在支承部452的构成材料为硅类材料时优选使用硼硅玻璃。
另一方面，作为第三部件459的构成材料，例如可列举出：铝、铝合金、不锈钢、铜、铜合金、镍、镍合金等金属材料。其中，优选使用铝或铝合金。它们由于导热率比较大，因此能够有效地传递由电磁线圈456所产生的热。
此外，第一部件457与第二部件458之间被粘结或接合。而且，第二部件458与第三部件459之间也被粘结或接合。粘结时例如使用环氧粘结剂、有机硅粘结剂、丙烯酸粘结剂等各种粘结剂。接合时例如使用直接接合。
需要指出，第二部件458与第三部件459的边界面并不限定于图示的位置。例如，也可以是与图7所示的边界面相比向+Z轴方向移位的位置。不过，在这种情况下，随着第二部件458的高度降低，第二部件458中的热阻相应地减少，并且从X轴方向进行俯视观察时，第三部件459的形状成为L字形状，而使制造成本增加，因此优选图7所示的位置。
作为支承部452的构成材料，例如使用硅、氧化硅、氮化硅等硅类材料。具体而言，例如可以通过在SOI(Silicon On Insulator：绝缘体上硅)基板上施与图案化加工，从而形成支承部452以及与其连接的轴部453、453及反射镜451。
另一方面，第一部件457与支承部452之间以及反射镜451与永久磁铁455之间例如使用上述粘结剂等粘结。
此外，图1所示的三维计测装置4具有容纳投射部41的机壳40，而如图1及图8所示，光扫描部45(光扫描仪)的第三部件459与机壳40连接。例如，第三部件459与机壳40之间通过粘结、金属接合、拧紧或其它方法而牢接。通过将第三部件459与机壳40连接，可以将传递至第三部件459的热进一步向机壳40侧散热。由此，抑制了热滞留在第三部件459，并且抑制了向第二部件458的热传递。其结果是，可以进一步抑制第一部件457的变形。
图7所示的电磁线圈456包括：卷线4562；第一磁芯4564，插入卷线4562的内侧；以及第二磁芯4566，支承第一磁芯4564。第二磁芯4566呈板状，并配置在第三部件459的+Z轴方向的表面。此外，第一磁芯4564呈圆柱状，并与第二磁芯4566连接。
通过未图示的布线而从控制部48对卷线4562施加交流电流及直流电流。此外，第一磁芯4564及第二磁芯4566分别是用于调节磁路的磁芯。通过设置这样的第一磁芯4564及第二磁芯4566来调节磁路，从而能够增加使反射镜451摆动的转矩。因此，能够降低电磁线圈456的电力消耗。
此外，通过第二磁芯4566与第三部件459连接，从而由卷线4562产生的热易于向第三部件459侧传递。其结果是，能够进一步缓和电磁线圈456的温度上升。
作为第一磁芯4564的构成材料及第二磁芯4566的构成材料，例如分别可列举出：Mn-Zn系铁氧体、Ni-Zn系铁氧体等各种软铁氧体材料。
如上所述，本实施方式所涉及的三维计测装置4是使用激光L进行对象物W的三维计测的装置，具有：投射部41，具备对包含对象物W的区域投射基于激光L的图案光PL的光的扫描仪即光扫描部45；拍摄部47，拍摄包含照射有激光L的对象物W的区域并获取图像数据；控制部48，控制投射部41和拍摄部47的驱动；以及计测部49，基于图像数据，进行包含对象物W的区域的三维计测。另外，光扫描部45具有：反射镜451，具有反射光的反射面450及位于与反射面450相反一侧的后表面451a；永久磁铁455，配置于反射镜451的后表面451a；支承部452，具有支承反射镜451并位于与后表面451a相同的一侧的后表面452a；轴部453、453，连接反射镜451与支承部452，并使反射镜451能够绕摆动轴J摆动；第一部件457，配置在支承部452的后表面452a；第二部件458，与摆动轴J正交，并在沿着后表面452a的方向上单端支承第一部件457；第三部件459，隔着第二部件458与第一部件457相对配置，并与第二部件458连接；以及电磁线圈456，配置在第一部件457与第三部件459之间。
在这样的三维计测装置4的光扫描部45中，第二部件458单端支承第一部件457，并且其支承方向与摆动轴J交叉。因此，即使伴随热应力而在第一部件457产生翘曲，也能够通过调节反射镜451的摆动角，来校正由该翘曲引起的图案光PL的描画的位置偏离。因此，即使在光扫描部45产生温度变化的情况下，也能够实现基于反射面450的光的扫描位置的精度高的光扫描部45。其结果是，能够实现三维计测的精度高的三维计测装置4。
此外，本实施方式所涉及的机器人系统1具有：机器人2，具备机器人臂22；三维计测装置4，设置于机器人臂22，并使用激光L进行对象物W的三维计测；以及机器人控制装置5，基于三维计测装置4的计测结果来控制机器人2的驱动。
在这样的机器人系统1中，如前所述，三维计测装置4中的三维计测的精度高。因此，能够更加准确地掌握对象物W的三维信息，从而能够提高机器人2对于对象物W进行的各种作业的准确性。
下面的表1是示出对于图7所示的光扫描部45的第二部件458的构成材料不同的两个模型通过应力分析求出使光扫描部45的温度变化时反射面450的中心的移动量以及反射面450的倾斜角度进行比较后的结果的表。
在光扫描部45的第一模型中，反射镜451的构成材料及支承部452的构成材料均为硅，第一部件457的构成材料为TEMPAX玻璃(注册商标)，第二部件458的构成材料及第三部件459的构成材料均为铝。在第一模型中，支承部452与第一部件457的界面、第一部件457与第二部件458的界面通过粘结剂而接合，第二部件458与第三部件459的界面一体形成。
在光扫描部45的第二模型中，第二部件458与第三部件459彼此分开，除了第二部件458的构成材料为TEMPAX玻璃(注册商标)而第三部件459的构成材料为铝之外，与第一模型相同。此外，在第二模型中，第二部件458与第三部件459的界面通过粘结剂接合。
关于这两个模型，通过FEM(Finite Element Method：有限单元法)分析计算出温度从5℃上升至60℃时的行为。
[表1]
其结果如表1所示，可清楚地看出采用玻璃材料作为第二部件458的构成材料的第二模型与采用铝的第一模型相比，即使在温度发生变化的情况下，也能够将反射面450的中心的移动量以及反射面450的倾斜的角度分别抑制得小。这些结果支持了分别优选如下情况：第三部件459的导热率大于第二部件458的导热率、第一部件457的热膨胀系数与第二部件458的热膨胀系数相同以及第一部件457的构成材料和第二部件458的构成材料分别是玻璃材料。
需要指出，由图6～图10说明的光扫描部45的构成仅为一例，也可以采用除此之外的构成。例如，在上述的构成中，单端支承第一部件457，但也可以取而代之，设为两端支承第一部件457。
6.具备环境检测传感器的光扫描部
图11是示出设置有环境检测传感器52的光扫描部45的构成的一例的俯视图，图12是图11的光扫描部45的剖视图。图11是在前述的图6中增加了布线基板50和环境检测传感器52的图，图12是在前述的图7中增加了布线基板50和环境检测传感器52的图。布线基板50设置有环境检测传感器52，还形成有环境检测传感器52的布线53。
作为环境检测传感器52，能够使用检测反射镜451的环境指标值的各种传感器。环境指标值例如是温度、加速度、气压、磁场等，作为环境检测传感器52也可以包括例如温度传感器、惯性传感器、压力传感器以及磁传感器中的至少一种。在下面的说明中，使用温度传感器作为环境检测传感器52。
如前所述，MEMS基板46固定于第一部件457。在下面的说明中，将第一部件457称为“基板固定部457”。环境检测传感器52配置在距离反射镜451尽可能近的位置，但根据设置传感器的位置，会对反射镜451、MEMS基板46产生不期望的应力，而反射镜451的摆动不稳定。因此，在本实施方式中，如下面说明的那样将环境检测传感器52配置在不会使反射镜451的摆动不稳定并能够检测反射镜451的环境的位置。
如图11所示，在从与MEMS基板46的表面垂直的方向进行俯视观察时，环境检测传感器52配置在与基板固定部457重叠或邻接而不与MEMS基板46重叠的位置。MEMS基板46的表面是指MEMS基板46的与固定于第一部件457的面相反一侧的面。需要指出，在本公开中，“重叠”意指至少一部分重合。如图12所示，环境检测传感器52配置在Z方向的高度与MEMS基板46不同的位置。换言之，当从平行于MEMS基板46的表面且垂直于摆动轴J的方向DR进行侧视观察时，环境检测传感器52配置在与MEMS基板46不重叠的位置。如果在这样的位置配置环境检测传感器52，则不会使反射镜451的摆动不稳定，能够检测反射镜451的环境。需要指出，在图11的俯视观察中，也可以设为在与基板固定部457邻接的位置配置环境检测传感器52，来代替在与基板固定部457重叠的位置配置环境检测传感器52。
在图11所示的俯视观察中，示出了使沿着摆动轴J的反射镜451的两端的区间在垂直于摆动轴J的方向上延长的反射镜范围Rm。设想有这样的反射镜范围Rm时，优选将环境检测传感器52配置在与反射镜范围Rm重叠的位置。这样一来，可以将环境检测传感器52配置在靠近反射镜451的位置。
在图11所示的俯视观察中，布线基板50叠加在基板固定部457的一部分的区域之上。这样，如果配置成将设置有环境检测传感器52的布线基板50叠加在基板固定部457的一部分的区域之上，则能够将环境检测传感器52配置在靠近反射镜451的位置。也可以不使用布线基板50而将环境检测传感器52配置在反射镜451的附近。不过，如果使用布线基板50，则可同时进行环境检测传感器52的设置和环境检测传感器52的布线53的铺设，因此能够容易进行光扫描部45的制作。
图13是使用环境检测传感器52的检测结果进行控制的构成的框图。控制部48具有：图像处理部481、光输出控制部482、光源驱动部483、光扫描控制部484以及光扫描驱动部485。
图像处理部481将用于形成线状的图案光PL的图像数据供给至光输出控制部482。光输出控制部482根据该图像数据，将用于形成图案光PL的控制信号供给至光源驱动部483。光源驱动部483根据该控制信号来驱动激光光源42。如前所述，从激光光源42射出的激光L由光扫描部45来进行扫描。光扫描控制部484根据从图像处理部481赋予的定时信号，将用于扫描图案光PL的控制信号供给至光扫描驱动部485。光扫描驱动部485根据该控制信号，使光扫描部45的反射镜451摆动。具体而言，光扫描驱动部485通过对电磁线圈456施加驱动信号，从而使反射镜451绕摆动轴J以规定的周期进行正/反交替摆动。环境检测传感器52的检测结果被发送给图像处理部481，用于光扫描部45的扫描状态的控制。
图14是根据环境检测传感器52的检测结果来进行反射镜角的控制的处理的流程图。由控制部48在光扫描部45的动作中以一定周期来执行该处理。在步骤S110中，获取当前的温度Tk+1作为环境指标值。该温度Tk+1由环境检测传感器52来检测。需要指出，作为环境指标值，也可以使用加速度、气压、磁场等其它环境指标值。在步骤S120中，根据检测到的温度Tk+1确定反射镜451的下一个驱动周期中的振幅电压Tk+1。“驱动电压Tk+1”意指对电磁线圈456供给的驱动信号的电压。在步骤S130中，判断是否是振幅变更期间，在不是振幅变更期间时返回步骤S110。另一方面，在是振幅变更期间时进入步骤S140，将振幅电压更新为通过步骤S120确定的下一个周期的振幅电压Tk+1并驱动反射镜451。
图15是示出根据环境检测传感器52的检测结果进行反射镜角的控制的情况的时序图。图15的上部示出振幅电压的变化例，下部示出反射镜角的变化例。基于三维计测装置4的图像拍摄期间包括描画期间Pd和振幅变更期间Pc。描画期间Pd是扫描线状的激光L照射图案光PL的期间。振幅变更期间Pc不进行这样的描画，是能够变更供给至电磁线圈456的振幅电压的期间。在本实施方式中，振幅电压根据环境检测传感器52的检测结果而在振幅变更期间Pc被变更，通过DC偏移的校正、交流电流的校正来变更电压电平。另一方面，因温度等的环境引起的影响通过控制振幅电压而得以补偿，因此反射镜角维持为大致恒定。这样，在本实施方式中，根据基于环境检测传感器52的检测结果来进行反射镜451的摆动控制，因此能够补偿反射镜451的环境的影响，投射准确的图案光PL。
如以上说明，在本实施方式中，在从垂直于MEMS基板46的表面的方向进行俯视观察时，环境检测传感器52配置在与基板固定部457重叠或邻接并不与MEMS基板46重叠的位置。根据这样的构成，环境检测传感器52配置于上述指定的位置，因此不会使反射镜451的摆动不稳定，并能够检测反射镜451的环境。
图16是示出设置有环境检测传感器52的光扫描部45的构成另一例的剖视图。如前所述，在反射镜451的与光反射面相反一侧的后表面451a，配置有永久磁铁455。光反射面是平行于MEMS基板46的表面且是反射激光L的面。基板固定部457具有：第一面，作为配置MEMS基板46的表面；以及第二面，作为与第一面相反一侧的后表面。此外，光扫描部45具备与反射镜451的后表面相对配置并使反射镜451摆动的电磁线圈456。在图16的例子中，环境检测传感器52及布线基板50设置在基板固定部457的后表面。在该构成中，环境检测传感器52设置在与电磁线圈456相同的一侧，因此存在能够通过环境检测传感器52更准确地检测电磁线圈456的发热的影响的优点。
本公开并不局限于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可以通过各种方式来实现。例如，本公开也可以通过下面的方式(aspect)来实现。为了解决本公开的课题的一部分或全部，或者为了实现本公开的效果的一部分或全部，下面记载的各方式中的技术特征所对应的上述实施方式中的技术特征可以进行适当的替换、组合。此外，只要没有说明该技术特征在本说明书中是必须的特征，则可以适当地删除。
(1)根据本公开的第一方式，提供一种光扫描装置。该光扫描装置具有：MEMS基板，具有以摆动轴为中心进行摆动的反射镜；基板固定部，固定有所述MEMS基板；以及环境检测传感器，检测所述反射镜的环境，在从垂直于所述MEMS基板的表面的方向进行俯视观察时，所述环境检测传感器配置在与所述基板固定部重叠或邻接而不与MEMS基板重叠的位置。
根据该光扫描装置，在上述指定的位置配置环境检测传感器，因此不会使反射镜的摆动不稳定，并能够检测反射镜的环境。
(2)在上述光扫描装置中，也可以是在从平行于所述MEMS基板的表面且垂直于所述摆动轴的方向进行侧视观察时，所述环境检测传感器配置在不与所述MEMS基板重叠的位置。
根据该光扫描装置，在上述指定的位置配置环境检测传感器，因此不会使反射镜的摆动不稳定，并能够检测反射镜的环境。
(3)在上述光扫描装置中，也可以是在所述俯视观察时，设想有使沿着所述摆动轴的所述反射镜的两端的区间在垂直于所述摆动轴的方向上延长的反射镜范围时，所述环境检测传感器配置在与所述反射镜范围重叠的位置。
根据该光扫描装置，能够将环境检测传感器配置在靠近反射镜的位置。
(4)在上述光扫描装置中，也可以是所述环境检测传感器设置在布线基板之上，在所述俯视观察时，所述布线基板叠加在所述基板固定部的一部分的区域之上。
根据光扫描装置，能够将环境检测传感器配置在靠近反射镜的位置。
(5)在上述光扫描装置中，也可以是所述反射镜具有配置在与光反射面相反一侧的后表面的永久磁铁，所述基板固定部具有第一面以及与所述第一面相反一侧的第二面，所述第一面配置有所述MEMS基板，所述光扫描装置还具备电磁线圈，所述电磁线圈与所述反射镜的所述后表面相对配置并使所述反射镜摆动，所述环境检测传感器设置在所述基板固定部的所述第二面。
根据光扫描装置，由于环境检测传感器设置在与电磁线圈相同的一侧，因此，能够更准确地检测电磁线圈的发热的影响。
(6)在上述光扫描装置中，也可以是所述环境检测传感器包括：温度传感器、惯性传感器、压力传感器、以及磁传感器中的至少一个。
根据该光扫描装置，能够检测各种环境。
(7)根据本公开的第二方式，提供一种使用激光进行对象物的三维计测的三维计测装置。该三维计测装置具备：投射部，具有：激光光源，射出所述激光；以及光扫描装置，对包含所述对象物的区域投射基于所述激光的图案光；拍摄部，拍摄包含照射有所述激光的所述对象物的区域，并获取图像数据；以及计测部，基于所述图像数据，进行包含所述对象物的区域的三维计测。所述光扫描装置具有：MEMS基板，具有能够以摆动轴为中心进行摆动的反射镜；基板固定部，固定有所述MEMS基板；以及环境检测传感器，检测所述反射镜的环境，在从垂直于所述MEMS基板的表面的方向进行俯视观察时，所述环境检测传感器配置在与所述基板固定部重叠或邻接而不与MEMS基板46重叠的位置。
根据该三维计测装置，环境检测传感器配置于上述指定的位置，因此，可以在不会使反射镜的摆动不稳定的情况下，检测反射镜的环境。
(8)根据本公开的第三方式，提供一种机器人系统。该机器人系统具备：机器人，具备机器人臂；三维计测装置，设置于所述机器人臂，并使用激光进行对象物的三维计测；以及机器人控制装置，基于所述三维计测装置的计测结果来控制所述机器人的驱动。所述三维计测装置具备：投射部，具有：激光光源，射出所述激光；以及光扫描装置，对包含所述对象物的区域投射基于所述激光的图案光；拍摄部，拍摄包含照射有所述激光的所述对象物的区域，并获取图像数据；以及计测部，基于所述图像数据，进行包含所述对象物的区域的三维计测。所述光扫描装置具有：MEMS基板，具有能够以摆动轴为中心进行摆动的反射镜；基板固定部，固定有所述MEMS基板；以及环境检测传感器，检测所述反射镜的环境，在从垂直于所述MEMS基板的表面的方向进行俯视观察时，所述环境检测传感器配置在与所述基板固定部重叠或邻接而不与MEMS基板46重叠的位置。
根据该机器人系统，在上述指定的位置配置环境检测传感器，因此不会使反射镜的摆动不稳定，并能够检测反射镜的环境。

Claims (8)

1.一种光扫描装置，其特征在于，所述光扫描装置投射基于激光的图案光，具有：
MEMS基板，具有以摆动轴为中心进行摆动的反射镜；
基板固定部，固定有所述MEMS基板；以及
环境检测传感器，检测所述反射镜的环境，
在从垂直于所述MEMS基板的表面的方向进行俯视观察时，所述环境检测传感器配置在与所述基板固定部重叠或邻接而不与所述MEMS基板重叠的位置，
所述反射镜具有配置在与光反射面相反一侧的后表面的永久磁铁，
所述基板固定部具有第一面以及与所述第一面相反一侧的第二面，所述第一面配置有所述MEMS基板，
所述光扫描装置还具备电磁线圈，所述电磁线圈与所述反射镜的所述后表面相对配置并使所述反射镜摆动，
所述环境检测传感器设置在所述基板固定部的所述第二面。
2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，
在从平行于所述MEMS基板的表面且垂直于所述摆动轴的方向进行侧视观察时，所述环境检测传感器配置在不与所述MEMS基板重叠的位置。
3.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，
在所述俯视观察时，设想有使沿着所述摆动轴的所述反射镜的两端的区间在垂直于所述摆动轴的方向上延长的反射镜范围时，所述环境检测传感器配置在与所述反射镜范围重叠的位置。
4.根据权利要求2所述的光扫描装置，其特征在于，
在所述俯视观察时，设想有使沿着所述摆动轴的所述反射镜的两端的区间在垂直于所述摆动轴的方向上延长的反射镜范围时，所述环境检测传感器配置在与所述反射镜范围重叠的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光扫描装置，其特征在于，
所述光扫描装置具有布线基板，所述布线基板具有所述环境检测传感器的布线，
在所述俯视观察时，所述布线基板的一部分叠加于所述基板固定部，
在所述俯视观察时，所述环境检测传感器配置在与所述布线基板的一部分重叠的位置。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的光扫描装置，其特征在于，
所述环境检测传感器包括：温度传感器、惯性传感器、压力传感器以及磁传感器中的至少一个。
7.一种三维计测装置，其特征在于，所述三维计测装置使用激光进行对象物的三维计测，具备：
投射部，具有：激光光源，射出所述激光；以及光扫描装置，对包含所述对象物的区域投射基于所述激光的图案光；
拍摄部，拍摄包含照射有所述激光的所述对象物的区域，并获取图像数据；以及
计测部，基于所述图像数据，进行包含所述对象物的区域的三维计测，
所述光扫描装置具有：
MEMS基板，具有以摆动轴为中心进行摆动的反射镜；
基板固定部，固定有所述MEMS基板；以及
环境检测传感器，检测所述反射镜的环境，
在从垂直于所述MEMS基板的表面的方向进行俯视观察时，所述环境检测传感器配置在与所述基板固定部重叠或邻接而不与所述MEMS基板重叠的位置，
所述反射镜具有配置在与光反射面相反一侧的后表面的永久磁铁，
所述基板固定部具有第一面以及与所述第一面相反一侧的第二面，所述第一面配置有所述MEMS基板，
所述光扫描装置还具备电磁线圈，所述电磁线圈与所述反射镜的所述后表面相对配置并使所述反射镜摆动，
所述环境检测传感器设置在所述基板固定部的所述第二面。
8.一种机器人系统，其特征在于，具备：机器人，具备机器人臂；三维计测装置，设置于所述机器人臂，并使用激光进行对象物的三维计测；以及机器人控制装置，基于所述三维计测装置的计测结果来控制所述机器人的驱动，
所述三维计测装置具备：
投射部，具有：激光光源，射出所述激光；以及光扫描装置，对包含所述对象物的区域投射基于所述激光的图案光；
拍摄部，拍摄包含照射有所述激光的所述对象物的区域，并获取图像数据；以及
计测部，基于所述图像数据，进行包含所述对象物的区域的三维计测，
所述光扫描装置具有：
MEMS基板，具有以摆动轴为中心进行摆动的反射镜；
基板固定部，固定有所述MEMS基板；以及
环境检测传感器，检测所述反射镜的环境，
在从垂直于所述MEMS基板的表面的方向进行俯视观察时，所述环境检测传感器配置在与所述基板固定部重叠或邻接而不与所述MEMS基板重叠的位置，
所述反射镜具有配置在与光反射面相反一侧的后表面的永久磁铁，
所述基板固定部具有第一面以及与所述第一面相反一侧的第二面，所述第一面配置有所述MEMS基板，
所述光扫描装置还具备电磁线圈，所述电磁线圈与所述反射镜的所述后表面相对配置并使所述反射镜摆动，
所述环境检测传感器设置在所述基板固定部的所述第二面。
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