CN115335721A - 扫描装置以及测距装置 - Google Patents
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Abstract
扫描装置包括第一照射部、第二照射部、扫描部、导波部以及检测部。第一照射部照射用于扫描对象物的第一电磁波。第二照射部照射第二电磁波。扫描部使由第一照射部照射的第一电磁波和由第二照射部照射的第二电磁波偏转并输出。导波部将由扫描部输出的第二电磁波的至少一部分引导至与第一电磁波不同的方向。检测部检测被导波部引导至与第一电磁波不同的方向的第二电磁波。
Description
相关申请的相互参照
本申请主张2020年3月19日在日本申请的日本特愿2020-49980的优先权,并将在先申请的全部内容引入于此以用于参照。
技术领域
本发明涉及扫描装置以及测距装置。
背景技术
近年来,正在不断地研发从电磁波的检测结果获取与周边物体等相关的信息的装置。例如,已知有利用激光雷达来测定由红外线摄像头拍摄的图像中的物体的位置的装置等(例如,专利文献1)。另外,作为扫描电磁波的扫描装置,有通过反射镜使从照射部照射的电磁波反射从而偏转的装置(例如,专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-220732号公报
专利文献2:日本特开2015-132762号公报
发明内容
一实施方式的扫描装置包括:
第一照射部,照射用于扫描对象物的第一电磁波;
第二照射部,照射第二电磁波;
扫描部,使由所述第一照射部照射的第一电磁波和由所述第二照射部照射的第二电磁波偏转并输出;
导波部,将由所述扫描部输出的所述第二电磁波的至少一部分引导至与所述第一电磁波不同的方向;以及
检测部,检测被所述导波部引导至与所述第一电磁波不同的方向的第二电磁波。
另外,一实施方式的测距装置包括一实施方式的扫描装置。
另外,一实施方式的扫描装置包括:
扫描部,使射入的电磁波偏转;
导波部,将因所述扫描部而偏转的电磁波分离为第一电磁波和第二电磁波;以及
检测部,检测因所述导波部而分离的第二电磁波。
所述检测部定位于因所述扫描部而偏转的电磁波中的因所述导波部而分离的第一电磁波的照射范围外。
如上所述,以扫描装置以及测距装置说明了本发明的解决问题的手段。本发明可以以包括它们的形态实现,另外,也可以以与它们实质上相同的方法、程序、记录有程序的存储介质实现,应当理解为本发明的范围包括这些。
附图说明
图1是示出一实施方式的扫描装置的概略构成的图。
图2是从另一方向观察图1所示的扫描装置的概略构成的图。
图3是从又一方向观察图1所示的扫描装置的概略构成的图。
图4是示出一实施方式的配置有检测部的基板的图。
图5是示出用于说明一实施方式的扫描装置的效果的比较例的概略构成的图。
具体实施方式
在扫描电磁波的扫描装置中,例如,利用基于微机械技术的机电转换元件等来旋转驱动使电磁波偏转的反射镜。在这种装置中,有时为了检测出被旋转驱动的反射镜的摆动角(摆角),而使用检测因该反射镜而偏转的电磁波的传感器,例如光电二极管。这种传感器有必要配置于可检测因反射镜而偏转的电磁波的位置。因此,在通过电磁波来进行扫描的扫描装置中,照射电磁波的范围(可扫描范围)因用于检测反射镜的摆动角度的传感器的配置位置而受限。本发明的目在于,提供一种可以确保或扩张照射电磁波的范围的扫描装置以及测距装置。根据一实施方式,可以提供一种可确保或扩张照射电磁波的范围的扫描装置以及测距装置。以下,参照附图,对一实施方式的扫描装置进行说明。
图1至图3是示出一实施方式的扫描装置的概略构成的图。图1是示出一实施方式的扫描装置的概略构成的立体图。图2是示出从与图1不同的方向观察图1所示的扫描装置的概略构成的图(俯视图)。图3是从与图1和图2不同的方向观察图1和图2所示的扫描装置的概略构成的图(右视图)。
在图1至图3所示的坐标轴中,X轴正方向可以与图2中的右方向对应,X轴负方向可以与图2中的左方向对应。在图1至图3所示坐标轴中,Y轴正方向可以与图1中的朝内方向(被反射镜反射的电磁波的行进方向)对应,Y轴负方向可以与图1中的朝外方向对应。在图1至图3所示的坐标轴中,Z轴正方向可以与图3中的上方向对应,Z轴负方向可以与图3中的下方向对应。
如图1至图3所示,一实施方式的扫描装置1可以包括基板10、第一检测部21、第二检测部22、第一照射部31、第二照射部32、合成部40、扫描部50、导波部60以及射出部70。一实施方式的扫描装置1可以将上述功能部全部包括,也可以包括上述功能部以外的功能,也可以不包括上述功能部的一部分。
在图1至图3中,上述各功能部彼此充分地分开,以便于说明。在实际构成一实施方式的扫描装置1时,构成扫描装置1的各功能部可以比图1至图3所示的状态更密集。例如,扫描装置1可以将各功能部配置为适合几厘米见方的程度的小型地构成。
在图1至图3中,从各功能块凸出的箭头表示光束状的电磁波。另外,图1至图3所示的各功能块可以以有线或无线的方式适当地与控制和/或驱动所述各功能块的各种功能部连接。在图1至图3中,省略了控制和/或驱动各功能块的各种功能部,以便于说明。进一步,图1至图3所示的各功能块可以适当地与向所述各功能块供电的功能部连接。在图1至图3中,省略了向各功能块供电的功能部,以便于说明。图1至图3所示的各功能块可以适当地固定和/或定位在如图1至图3所示的各位置。在图1至图3中省略了固定和/或定位各功能块的各种部件,以便于说明。
如下述的进一步说明,一实施方式的扫描装置1可以照射电磁波,并且使照射的电磁波偏转输出。通过扫描装置1而偏转的电磁波的至少一部分可以被规定的对象物(物体等)反射。被规定的物体等反射的电磁波(反射波)可以被例如电磁波检测装置等检测。可以以包含一实施方式的扫描装置1和如上所述的电磁波检测装置的方式构成一实施方式的信息获取系统(例如,测距装置)。即,一实施方式的测距装置可以包括一实施方式的扫描装置1并且可以测量到对象物的距离。一实施方式的信息获取系统可以采用,例如,在“光检测和测距”或“激光图像检测和测距”中使用的LIDAR(Light Detection and Ranging(光探测和测距),Laser Imaging Detection and Ranging(激光成像探测与测距”))的技术。根据一实施方式的信息获取系统,例如,可以通过测量针对以脉冲形状发光的激光照射的散乱光,来分析到位于相对远距离的对象的距离和/或该对象的性质等。
如图1和图2所示,在扫描装置1中,基板10可以是将X轴方向设定为长度方向,将Y轴方向设定为宽度方向的基板。另外,如图3所示,基板10可以是在Z轴方向上具有厚度的基板。如图1至图3所示,基板10可以在扫描装置1中固定为与XY平面平行。如图3所示,基板10具有第一面10A和第二面10B。基板10的第一面10A可以是基板10中朝向Z轴负方向的面,即可以是基板10的朝向下方的面。基板10的第二面10B可以是基板10中朝向Z轴正方向的面、即可以是基板10的朝向上方的面。这样一来,基板10可以具有第一面10A和第一面10A的相反侧的第二面10B。
在一实施方式中,基板10可以是例如由绝缘体构成的板状的基板。在基板10的由绝缘体构成的板状的部件的表面或内部可以布置有导体布线。即,基板10可以是安装电子部件之前的状态的印刷布线板(PWB:printed wiring board)。另一方面,基板10可以是电子部件被焊接在印刷布线板并作为电子电路进行动作的印刷电路板(PCB:printedcircuit board)。
基板10可以是JIS标准中JIS C 5603或IEC 60194中定义的各种基板。例如,基板10可以是印刷电路(printed circuits)、印刷布线(printed wiring)、印刷电路板(printed circuit board)、印刷电路组件(printed circuit assembly)、印刷布线板(printed wiring board)或印刷板(printed board)等。
以下,假定基板10为刚性基板并进行说明。然而,基板10不限定于刚性基板,例如,可以是刚柔性基板(flex-rigid)、柔性基板(FPC:Flexible Printed Circuit)。
如图1至图3所示,基板10可以具有通过部12。关于基板10的通过部12,将在后面进行说明。
如图3所示,第一检测部21和第二检测部22可以设置于基板10的第一面10A,即基板10的朝向下方的面。图3为了示出扫描装置1的右侧面而仅示出了第二检测部22,并未示出第一检测部21。在图1和图2中,由于第一检测部21和第二检测部22位于无法看到的位置,因此用虚线示出了第一检测部21和第二检测部22。
第一检测部21和第二检测部22可以检测规定的电磁波。在一实施方式中,第一检测部21可以检测射入到该第一检测部21的例如可见光。在一实施方式中,第二检测部22可以检测射入到该第二检测部22的例如可见光。在图1至图3中,第一检测部21和第二检测部22的检测电磁波的检测面可以是朝向Z轴负方向的面,即第一检测部21和第二检测部22中朝向下方的面。如图1和图3所示,第一检测部21可以检测例如,射入到该第一检测部21的可见光VL(以下,记载为电磁波VL)。同样地,第二检测部22可以检测例如,射入到该第二检测部22的可见光VL。
第一检测部21和第二检测部22可以是例如,作为发挥光检测器功能的半导体二极管的光电二极管(PD:photodiode)。如后述,第一检测部21和第二检测部22可以分别检测由扫描部50扫描(偏转)的电磁波。这样一来,在基板10的第一面10A可以设置有检测电磁波的第一检测部21和检测电磁波的第二检测部22。关于第一检测部21和第二检测部22在基板10的第一面10A中的设置位置,将在后面进行说明。
在图1至图3所示的基板10中,作为两个检测部设置了第一检测部21和第二检测部22。以下,在第一检测部21和第二检测部22没有区別的情况下,有时会直接记载为“检测部20”。在一实施方式中,设置于基板10的检测部不限定于两个。例如,在一实施方式的扫描装置1中,基板10也可以仅包括一个如第一检测部21和第二检测部22中的任意一个的检测部20。另外,在一实施方式的扫描装置1中,基板10可以包括三个以上如第一检测部21和第二检测部22中的任意的检测部20。如上所述地检测部20可以包括检测由第二照射部32照射的可见光VL的光电二极管。
第一照射部31可以照射规定的第一电磁波。在一实施方式中,第一照射部31可以照射例如红外线,作为用于扫描规定的对象物的电磁波。如图1和图2所示,第一照射部31照射第一电磁波的方向可以是例如X轴正方向,即图2中的右方向。如图1和图2所示,第一照射部31可以朝例如合成部40、沿X轴正方向照射红外线IR(以下,记载为电磁波IR)。因此,第一照射部31可以定位或固定成使由第一照射部31照射的红外线IR射入到合成部40。
第一照射部31可以是作为利用半导体的再结合发光的激光而发挥功能的半导体激光,例如激光二极管(LD:laser diode)或二极管激光(diode laser)。这样一来,第一照射部31可以包括照射作为第一电磁波的红外线的激光二极管。第一照射部31可照射例如,脉冲状的电磁波。另外,第一照射部31可以在扫描装置1中例如,由多个激光二极管等构成为阵列状。
第二照射部32可以照射规定的第二电磁波。在一实施方式中,第二照射部32可以照射例如可见光,作为用于检测扫描用电磁波的照射方向(即反射镜的摆动角)的电磁波。如图1至图3所示,第二照射部32照射第二电磁波的方向可以是例如Y轴正方向,即图1中的向内的方向。如图1至图3所示,第二照射部32例如可以在Y轴正方向上朝合成部40照射可见光VL。因此,第二照射部32可以定位和/或固定为使由第二照射部32照射的可见光VL射入到合成部40。另外,可见光VL可以是例如红色,以提高可见性。
第二照射部32可以是作为利用半导体的再结合发光的激光而发挥功能的半导体激光,例如激光二极管(LD:laser diode)或二极管激光(diode laser)。另外,第二照射部32可以是照射可见光的发光二极管(LED:light Emitting Diode)等。这样一来,第二照射部32可以包括照射作为第二电磁波的可见光的激光二极管。第二照射部32可以照射例如,常光。
合成部40将从不同的方向射入的两个电磁波朝规定的方向输出。具体而言,合成部40可以通过使从第一照射部31照射的第一电磁波和从第二照射部32照射的第二电磁波的光轴一致来进行合成。并且,合成部40可以向扫描部50输出所合成的电磁波。如图1和图2所示,合成部40可以对从第一照射部31输入的红外线IR和从第二照射部32输入的可见光VL进行合成,并向扫描部50输出所合成的电磁波IR、VL。因此,合成部40可以以从第一照射部31照射的红外线IR射入的方式进行定位和/或固定。另外,合成部40可以以从第二照射部32照射的可见光VL射入的方式进行定位和/或固定。这样一来,合成部40可以被定位成使由第一照射部31照射的第一电磁波(红外线IR)和由第二照射部32照射的第二电磁波(可见光VL)射入。进一步,合成部40可以以所合成的电磁波IR、VL射入到扫描部50的方式进行定位和/或固定。
合成部40可以包括例如,棱镜或冷光镜(cold mirror)等。合成部40可以采用任意的构成,只要能够使从第一照射部31照射的第一电磁波和从第二照射部32照射的第二电磁波的行进方向一致并向规定的方向输出即可。这样一来,合成部40可以具有使第一电磁波(红外线IR)的行进方向和第二电磁波(可见光VL)的行进方向一致的功能。
在图1至图3中,合成部40可以将从第一照射部31照射的第一电磁波和从第二照射部32照射的第二电磁波合成为同轴的电磁波,并作为同轴电磁波向规定的方向输出。合成部40并非必须将从第一照射部31照射的第一电磁波和从第二照射部32照射的第二电磁波合成为同轴电磁波。但是,优选,第一电磁波和第二电磁波的行进方向一致。在图1至图3中,如从第一照射部31和第二照射部32照射的第一电磁波和第二电磁波,合成部40对从彼此正交的方向照射的电磁波进行合成。另外,在图1至图3中,合成部40可以使从第一照射部31照射的第一电磁波透过,并且使从第二照射部32照射的第二电磁波朝第一电磁波透过的方向反射。由此,在合成部40中,第一电磁波和第二电磁波具有一致的行进方向,并且被合成。合成部40可以朝与从第一照射部31照射的第一电磁波相同的方向即X轴正方向输出所合成的电磁波。需要说明的是,合成部40并非必须使两个电磁波的行进方向一致,只要向扫描部50输出从第一照射部31照射的第一电磁波并向扫描部50输出从第二照射部32照射的第二电磁波即可。
扫描部50使从合成部40输入的电磁波偏转并输出。扫描部50可以包括例如,使所射入的电磁波偏转的反射镜。扫描部50的反射镜包括例如,MEMS(Micro ElectroMechanical Systems,微机电系统)镜、多角镜以及电流镜等。以下,对扫描部50的反射镜包括MEMS镜的情形进行说明。
如图1至图3所示,扫描部50具有与Z轴平行的旋转轴,扫描部50围绕该旋转轴沿左右方向进行转动动作。在此,转动动作并非必须是绕周动作,例如,可以部分地包括转动动作(例如,小于一周)的摇摆动作。如图1和图2所示,扫描部50可以沿箭头S所指的方向进行转动动作。
如图1和图2所示,扫描部50可以通过如箭头S所示进行转动动作,使从合成部40输入的电磁波IR、VL向例如导波部60偏转。如图1至图3所示,因扫描部50而偏转的电磁波IR、VL的轨迹可以包含于与XY平面平行的平面。如图1和图2所示,扫描部50可以定位成使从合成部40照射的电磁波IR、VL射入。另外,扫描部50可以定位成使因扫描部50而偏转的电磁波IR、VL射入到导波部60。
这样一来,扫描部50可以使由第一照射部31照射的第一电磁波(红外线IR)和由第二照射部32照射的第二电磁波(可见光VL)变化并输出。另外,扫描部50可以使从合成部40输出的第一电磁波(红外线IR)和第二电磁波(可见光VL)进行扫描。
导波部60可以使所射入的电磁波中的可见光反射,而使红外线通过。即,导波部60可以使由第一照射部31照射的第一电磁波(红外线IR)通过,使由第二照射部32照射的第二电磁波(可见光VL)反射。导波部60可以包括例如冷光镜等。这样一来,导波部60可以使由第一照射部31照射的红外线IR通过,使由第二照射部32照射的可见光VL反射。导波部60可以采用任意的构成,只要能够使从第一照射部31照射的第一电磁波通过,使由第二照射部32照射的第二电磁波反射即可。
如图1至图3所示,导波部60使从扫描部50射入的电磁波IR、VL中的红外线IR(或红外线IR的至少一部分)通过。另外,如图1至图3所示,导波部60使从扫描部50射入的电磁波IR、VL中的可见光VL(或可见光VL的至少一部分)反射。
如图1和图3所示,导波部60可以以从与XY平面平行的平面仅倾斜规定的角度θ的状态配置。通过这种角度θ的倾斜,导波部60能够使从扫描部50射入的电磁波IR、VL中的可见光VL(或电磁波VL的至少一部分)朝Z轴正方向反射。这样一来,导波部60可以将因扫描部50而偏转的第二电磁波(可见光VL)的至少一部分引向与第一电磁波(红外线IR)不同的方向。
如图1至图3所示,导波部60可以以由扫描部50扫描(偏转)的电磁波IR、VL射入的方式进行定位和/或固定。另外,导波部60可以以使被导波部60反射的第二电磁波(可见光VL)朝基板10方向的方式进行定位和/或固定。如上所述,在基板10的第一面10A配置有第一检测部21和第二检测部22。因此,通过将导波部60定位在适当的位置,能够将由扫描部50扫描的电磁波VL引向第一检测部21和第二检测部22的至少一方。这样一来,检测部20可以检测到被导波部60引向与第一电磁波(红外线IR)不同的方向的第二电磁波VL。
射出部70可以将由扫描部50扫描的第一电磁波(红外线IR)的至少一部分从扫描装置1射出。更详细而言,射出部70可以射出由扫描部50扫描的第一电磁波(红外线IR)和第二电磁波(可见光VL)中通过导波部60的第一电磁波(红外线IR)。
射出部70可以由例如玻璃或丙烯酸等构成,以使全部的第一电磁波(红外线IR)通过。另外,射出部70可以仅在射出第一电磁波(红外线IR)的部分中,使第一电磁波的至少一部分通过。在此情况下,射出部70中射出第一电磁波(红外线IR)的部分以外的部分可以不使第一电磁波的至少一部分通过。这样一来,射出部70可以使由扫描部50输出的第一电磁波(红外线IR)射出。在此情况下,导波部60可以定位在由扫描部50输出的第一电磁波(红外线IR)由射出部70射出为止的路径上。
如上所述,在扫描装置1中,从第一照射部31照射的红外线IR因扫描部50而偏转。因扫描部50而偏转的红外线IR通过导波部60和射出部70从扫描装置1射出,并能够扫描位于周边的物体等。
另外,在扫描装置1中,从第二照射部32照射的可见光VL与从第一照射部31照射的红外线IR一起因扫描部50而偏转。从第二照射部32照射的可见光VL因扫描部50而偏转之后,因导波部60而朝Z轴正方向反射。根据进行转动动作的扫描部50产生的可见光VL的偏转方向,被导波部60反射的可见光VL能够被第一检测部21和/或第二检测部22检测。因此,扫描装置1可以通过检测扫描部50的转动角度(摆动角)来检测红外线IR的照射方向。
这样一来,扫描装置1能够使由扫描部50扫描的电磁波IR、VL中的可见光VL的光束射入到第一检测部21和/或第二检测部22。扫描装置1可以存储角度检测表格,该角度检测表格中,将因进行旋转运动的反射镜而反射的可见光VL被第一检测部21或第二检测部22检测时的反射镜的转动角度和从该状态开始的与经过时间对应的反射镜的转动角度进行关联。由此,扫描装置1能够基于第一检测部21和第二检测部22各自的从受光时间点开始的经过时间,检测扫描部50(反射镜)的转动角度。因此,扫描装置1能够检测红外线IR的照射方向。需要说明的是,为了进行检测扫描部50的转动角度的处理,扫描装置1可以包括未图示的控制部(CPU)。该控制部可以基于第一检测部21和/或第二检测部22检测到的第二电磁波,检测扫描部50的状态。这样一来,扫描装置1可以包括控制部,所述控制部基于由第一检测部21和/或第二检测部22检测的第二电磁波来检测扫描部50的状态。
另外,扫描装置1能够在与扫描用的红外线IR的照射方向不同的方向上检测用于掌握扫描用的红外线IR的摆动角的可见光VL。即,在扫描装置1中,在红外线IR的照射范围内未设置可见光VL的检测部。因此,对于扫描装置1,不仅能够较大地设定基于红外线IR的扫描范围,而且能够使装置的尺寸小型化。
另一方面,如图1至图3所示,在如上所述地构成扫描装置1的情况下,有必要将第一检测部21和第二检测部22配置于基板10的朝向下方的第一面10A,以检测可见光VL。在此情况下,假定第一检测部21和第二检测部22设置于基板10上无法从上侧看到的位置。如上所述,扫描装置1中,有必要将第一检测部21和第二检测部22设置于由扫描部50的MEMS镜扫描的可见光VL射入的位置。即,在扫描装置1中,有必要将第一检测部21和第二检测部22准确地定位于能够检测可见光VL的位置。假定,由于扫描装置1的结构,除非因部件的尺寸公差和/或组装公差等原因而在组装时调整第一检测部21和第二检测部22的位置,否则不能确保准确的定位。另外,考虑到即便在扫描装置1的组装时想要调整第一检测部21和第二检测部22的位置,也无法目视确认第一检测部21和第二检测部22的位置。在此情况下,很难通过目视对第一检测部21和第二检测部22的可见光VL射入的位置进行位置调整。
因此,一实施方式的扫描装置1采用即便处于在组装等时无法目视第一检测部21和第二检测部22的情况下也能够准确且容易进行位置调整的基板10。以下,进一步对一实施方式的基板10进行说明。
图4的(A)和图4的(B)是示出一实施方式的基板10的图。图4的(A)和图4的(B)是示出图1至图3所示的扫描装置1的基板10的图。图4的(A)示出了基板10的第二面10B侧。图4的(B)示出了基板10的第一面10A侧。
与图1和图2同样地,图4的(A)是从朝向Z轴负方向的视点,即从自上看下的视点示出基板10的图。在图4的(A)中,由于第一检测部21和第二检测部22位于不能看到的位置(背面侧),因此用虚线示出了第一检测部21和第二检测部22。
图4的(B)是从朝向Z轴正方向的视点,即从自下向上的视点示出基板10的图。在图4的(B)中,由于第一检测部21和第二检测部22位于能够看到的位置(表面侧),因此用实线示出了第一检测部21和第二检测部22。
如图4的(A)和图4的(B)所示,基板10可以具有通过部12。在一实施方式的基板10中,通过部12可以是例如形成在基板10的狭缝。即,在此情况下,通过部12可以贯穿基板10而形成。另外,通过部12可以贯穿第一面10A和第二面10B而形成在基板10上。另外,在通过部12贯穿基板10而形成的情况下,可以在通过部12设置透明的树脂板或膜等,从而容易视觉确认通过该处的可见光VL。
如图4的(B)所示,通过部12可以设置于第一面10A中通过第一检测部21和第二检测部22的直线α上的位置。在图4的(B)中,以点划线示出了作为假想线的直线α。另外,在此情况下,如图4的(A)所示,通过部12可以在第二面10B设置于与假想线即直线α上的位置对应的位置。这样一来,虽然在基板10的第二面10B未配置第一检测部21和第二检测部22,但是在与假想线即直线α上的位置对应的位置可以设置有通过部12。
如图1至图3所示,在通过部12为形成于基板10的狭缝的情况下,如果因导波部60而反射的可见光VL被通过部12引导,则可见光VL的至少一部分穿过通过部12。因此,由于当红外线IR因扫描部50而偏转时与红外线IR一起偏转的可见光VL因导波部60而向Z轴正方向反射,从而能够穿过通过部12。这样一来,通过部12可以使照射到第一面10A的可见光的至少一部分穿过至第二面10B。
根据一实施方式,在因扫描部50而偏转的可见光VL正在穿过通过部12的情况下,可以假定可见光VL也照射到位于通过部12的延长线上的第一检测部21和第二检测部22。因此,在进行基板10的定位时,如果组装扫描装置1的作业人员(可以是机械手等机械)能够用目视(视觉上地)确认到穿过通过部12的可见光VL,则能够判断第一检测部21和第二检测部22的配置合适。即,如果组装扫描装置1的作业人员能够从通过部12视觉确认可见光VL,则可以判断配置有第一检测部21和第二检测部22的基板10的位置适合。
另一方面,如果在进行基板10的定位时,组装扫描装置1的作业人员不能用目视确认到因扫描部50而偏转的可见光VL的一部分或全部穿过通过部12,则可以判断第一检测部21和第二检测部22的配置不合适(即,第一检测部21和第二检测部22是不能检测可见光VL的配置)。即,如果组装扫描装置1的作业人员不能从通过部12视觉确认可见光VL,则可以判断配置有第一检测部21和第二检测部22的基板10的位置不合适。在此情况下,组装扫描装置1的作业人员可以通过移动配置有第一检测部21和第二检测部22的基板10的位置来进行校正,使得能够从通过部12视觉确认可见光VL。这样一来,根据一实施方式的基板10,能够在扫描装置1中准确地确定对电磁波进行检测的第一检测部21和第二检测部22的位置。
如上所述,穿过通过部12的可见光VL的存在,作为判断用于检测扫描用的电磁波的照射方向(即,反射镜的摆动角)的可见光VL是否正确地向第一检测部21和第二检测部22照射的线索发挥功能。因此,例如,如果图4的(B)所示的通过部12的宽度(垂直于直线α的方向上的宽度)大于第一检测部21和第二检测部22的宽度(垂直于直线α的方向上的宽度),则有时会产生问题。即,例如,可能会发生即便可见光VL穿过通过部12也不一定照射到第一检测部21和第二检测部22的情况。在此情况下,也假定这种可见光VL的存在不能作为上述线索发挥功能。因此,例如,如图4的(B)所示,通过部12的宽度(垂直于直线α的方向上的宽度)可以小于第一检测部21和第二检测部22的宽度(垂直于直线α的方向上的宽度)。
这样一来,可构成为通过部12的垂直于直线α的方向上的宽度小于第一检测部21和第二检测部22的垂直于直线α的方向上的宽度。
基板10的通过部12可以以各种方式实现。总而言之,基板10的通过部12可以采用任意结构,只要能够视觉确认可见光VL穿过通过部12即可。
如图1和图3所示,扫描装置1中,可以设置为使第二电磁波(可见光VL)被导波部60引导的位置与由扫描部50输出的第一电磁波(红外线IR)的照射范围(即,来自扫描部50的第一电磁波的路径)不同。因此,如上所述,检测部20可以检测到被导波部60引导至与第一电磁波(红外线IR)的照射方向不同的方向的第二电磁波VL。在此情况下,检测部20可以设置于由扫描部50输出的第一电磁波(红外线IR)的照射范围外(例如,基板10的第一面10A)的位置。
这样一来,扫描装置1能够在与扫描用红外线IR的照射方向不同的方向上,检测到用于掌握扫描部50的摆动角的可见光VL。即,在扫描装置1中,在红外线IR的照射范围内不配置可见光VL的检测部。因此,扫描装置1能够较大地设定红外线IR的照射范围。因此,根据一实施方式的扫描装置1,可确保或扩张照射电磁波的范围。
图5是示出用于说明一实施方式的扫描装置1的效果的比较例的图。图5所示的扫描装置100与一实施方式的扫描装置1的不同点主要在于,导波部60的有无以及伴随其有无的检测部20的配置。图5所示的扫描装置100没有导波部60。因此,在扫描装置100中,从合成部40向扫描部50照射的红外线IR和可见光VL因扫描部50而朝相同的方向扫描。在此情况下,如图5所示,检测由扫描部50输出的可见光VL的第一检测部21和/或第二检测部22不得不设置在由扫描部50扫描红外线IR的范围内。因此,图5所示的扫描装置100的照射范围Φ2小于图1所示的范围Φ1。即,扫描装置100的扫描范围小于扫描装置1的扫描范围。
另一方面,图1所示的扫描装置1能够在与扫描用红外线IR的照射方向不同的方向上检测到用于掌握扫描部50的摆动角的可见光VL。因此,一实施方式的扫描装置1的扫描范围也可以大于例如图1所示的范围Φ1。这样一来,根据一实施方式的扫描装置1,能够确保或扩张照射电磁波的范围。
在以上说明到的各实施方式中,对基板10包括第一检测部21和第二检测部22两个检测部的情形进行了说明。另一方面,为了检测出用于检测电磁波的照射方向或反射镜的摆动角的可见光VL,基板10例如可以仅包括一个如第一检测部21和第二检测部22的检测部20。
在此情况下,扫描部50例如可以使所射入的电磁波偏转。另外,导波部60例如可以包括半透明反射镜等。在此情况下,导波部60可以将因扫描部50而偏转的电磁波分离成第一电磁波(红外线IR)和第二电磁波(可见光VL)。并且,一个检测部20可以检测被导波部60分离的第二电磁波(可见光VL)。在此,检测部20可以设置于因扫描部50而偏转的电磁波中的因导波部60而分离的第一电磁波(红外线IR)的照射范围外的位置。
在图1至图3所示的实施方式中,假定基板10配置于导波部60的上侧并进行了说明。这样一来,基板10可以定位在包含由扫描部50扫描的电磁波的轨迹的面(即,与XY平面平行的平面)的上方。在此情况下,导波部60可以配置为朝第一检测部21和/或第二检测部22向上引导由扫描部50扫描的电磁波。
另一方面,在其他实施方式中,基板10可以配置在导波部60的下侧。在此情况下,可以采用在Z轴方向上颠倒图1至图3所示的构成。这样一来,基板10可以定位在包含由扫描部50扫描的电磁波的轨迹的面(即,与XY平面平行的平面)的下方。在此情况下,导波部60可以配置为朝第一检测部21和/或第二检测部22向下引导由扫描部50扫描的电磁波。
在图1至图3所示的实施方式中,假定合成部40通过使从第一照射部31照射的第一电磁波和从第二照射部32照射的第二电磁波的光轴一致来进行合成,并进行了说明。另一方面,在其他实施方式中,没有必要合成从第一照射部31照射的第一电磁波和从第二照射部32照射的第二电磁波,只要两个电磁波的行进方向一致即可。例如,从合成部40输出的从第一照射部31照射的第一电磁波和从第二照射部32照射的第二电磁波可以平行地传播到扫描部50。
上述实施方式作为代表性的例子进行了说明,对于本领域技术人员而言,可以在本发明的意图和范围内作出各种变更和置换是不言自明的。因此,不应解释为,本发明被上述实施方式制限,在不脱离权利要求的范围的情况下可作出各种变形和变更。例如,可以将实施方式的构成图中记载的多个构成模块组合成一个,或者将一个构成模块分割开。
附图标记说明
1:扫描装置
10:基板
12:通过部
21:第一检测部
22:第二检测部
31:第一照射部
32:第二照射部
40:合成部
50:扫描部
60:导波部
70:射出部
Claims (12)
1.一种扫描装置,其中,包括:
第一照射部,照射用于扫描对象物的第一电磁波;
第二照射部,照射第二电磁波;
扫描部,使由所述第一照射部照射的第一电磁波和由所述第二照射部照射的第二电磁波偏转并输出;
导波部,将由所述扫描部输出的所述第二电磁波的至少一部分引导至与所述第一电磁波不同的方向;以及
检测部,检测被所述导波部引导至与所述第一电磁波不同的方向的第二电磁波。
2.根据权利要求1所述的扫描装置,其中,
所述检测部定位于由所述扫描部输出的第一电磁波的照射范围外。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的扫描装置,其中,
包括:合成部,使所述第一电磁波的行进方向和所述第二电磁波的行进方向一致,
所述扫描部使从所述合成部输出的第一电磁波和第二电磁波进行扫描。
4.根据权利要求3所述的扫描装置,其中,
所述合成部以使由所述第一照射部照射的第一电磁波和由所述第二照射部照射的第二电磁波射入的方式定位。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的扫描装置,其中,
包括:射出部,使由所述扫描部输出的第一电磁波射出,
所述导波部定位在由所述扫描部输出的第一电磁波由所述射出部射出为止的路径上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的扫描装置,其中,
所述导波部使由所述第一照射部照射的第一电磁波通过并使由所述第二照射部照射的第二电磁波反射。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的扫描装置,其中,
所述第一照射部包括照射作为所述第一电磁波的红外线的激光二极管。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的扫描装置,其中,
所述第二照射部包括照射作为所述第二电磁波的可见光的激光二极管。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的扫描装置,其中,
所述检测部包括光电二极管,所述光电二极管检测由所述第二照射部照射的可见光。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的扫描装置,其中,
包括:控制部,基于由所述检测部进行的所述第二电磁波的检测,检测所述扫描部的状态。
11.一种测距装置,测量到对象物的距离,其中,
包括权利要求1至权利要求10中任一项所记载的扫描装置。
12.一种扫描装置,
包括:
扫描部,使射入的电磁波偏转;
导波部,将因所述扫描部而偏转的电磁波分离为第一电磁波和第二电磁波;以及
检测部,检测因所述导波部而分离的第二电磁波,
其中,
所述检测部定位于因所述扫描部而偏转的电磁波中的因所述导波部而分离的第一电磁波的照射范围外。
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