JP2020003451A - Scanner, scanner drive method, program, recording medium, and distance measuring device - Google Patents

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Abstract

To provide a scanner and a distance measuring device with which it is possible to accurately and reliably receive reflected light from an object while downsizing a light receiving element and perform accurate scanning and distance measurement, method and program for driving these devices and a recording medium.SOLUTION: The scanner comprises: a light source 21 for emitting primary light; a first deflection element 22 for direction-variably deflecting the primary light and projecting the deflected primary light as scanning light; a second deflection element 31 for direction-variably deflecting secondary light derived from scanning light by reflection upon an object and operating following the first deflection element and lagging behind the first deflection element; and a light receiving element 32 for receiving the secondary light having gone through the second deflection element.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光走査を行う走査装置及び光測距を行う測距装置、並びにこれらの装置を駆動する駆動方法、プログラム及び記録媒体に関する。   The present invention relates to a scanning device that performs optical scanning and a ranging device that performs optical ranging, and a driving method, a program, and a recording medium that drive these devices.

従来から、光を物体に照射し、当該物体によって反射された光を検出することで、当該物体までの距離を光学的に測定する測距装置が知られている。また、所定の領域に対して光走査を行い、当該領域内に存在する種々の物体までの距離を測定する走査型の測距装置が知られている。例えば、特許文献1には、測定対象物に対し照射光パルスを投光する投光部と、測定対象物で反射された反射光パルスを受光する複数の受光画素を有する受光部と、を含む光学的測距装置が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a distance measuring device that irradiates an object with light and detects light reflected by the object to optically measure a distance to the object. Further, there is known a scanning distance measuring device that performs optical scanning on a predetermined area and measures distances to various objects existing in the area. For example, Patent Literature 1 includes a light projecting unit that emits an irradiation light pulse to an object to be measured, and a light receiving unit that has a plurality of light receiving pixels that receive the reflected light pulse reflected by the object to be measured. An optical ranging device is disclosed.

特開2016-176750号公報JP 2016-176750 A

走査型の測距装置は、例えば、パルス光を方向可変に偏向しつつ所定の領域に向けて投光することで、当該所定の領域の走査を行う走査装置を有する。また、当該走査装置は、対象物によって反射されたパルス光を受光する受光部を有する。この場合、走査に用いられるパルス光の投光方向が変化する。従って、当該反射されたパルス光の走査装置への入射方向が変化する。   The scanning distance measuring device includes, for example, a scanning device that scans a predetermined area by projecting a pulsed light toward a predetermined area while deflecting the light in a variable direction. Further, the scanning device includes a light receiving unit that receives the pulse light reflected by the object. In this case, the projection direction of the pulse light used for scanning changes. Accordingly, the direction of incidence of the reflected pulse light on the scanning device changes.

また、例えば、測距装置が車両などの移動体に搭載される場合、測距可能な距離範囲は広いことが好ましい。従って、対象物までの距離が大きく異なる場合でも、正確に測距できることが好ましい。従って、パルス光が投光されてから走査装置に戻って来るまでの時間、すなわち受光部が当該対象物からの反射光を受光するタイミングが当該対象物の位置によって大きく異なることを考慮する必要がある。   Further, for example, when the distance measuring device is mounted on a moving object such as a vehicle, it is preferable that the range of distance that can be measured is wide. Therefore, it is preferable that the distance can be accurately measured even when the distance to the object is largely different. Therefore, it is necessary to consider that the time from when the pulsed light is emitted to when the pulsed light returns to the scanning device, that is, the timing at which the light receiving unit receives the reflected light from the object greatly differs depending on the position of the object. is there.

これらを考慮すると、種々の方向から種々のタイミングで入射する光を受光できるように、走査装置には、十分に大きな受光面を有する受光素子が設けられる傾向にある。しかし、受光面が大きな受光素子を設ける場合、ノイズとなる他の光を受光しやすくなる。従って、装置が大型化されるのみならず、複雑な信号処理回路が設けられなければならない場合がある。   Considering these, the scanning device tends to be provided with a light receiving element having a sufficiently large light receiving surface so that light incident from various directions at various timings can be received. However, when a light receiving element having a large light receiving surface is provided, it becomes easy to receive other light that becomes noise. Therefore, not only the device is increased in size, but also a complicated signal processing circuit must be provided.

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、受光素子を小型化しつつ対象物からの反射光を正確かつ確実に受光でき、正確な走査及び測距を行うことが可能な走査装置及び測距装置、並びにこれらの装置を駆動する方法、プログラム及び記録媒体を提供することを課題の1つとしている。   The present invention has been made in view of the above points, a scanning device capable of accurately and reliably receiving reflected light from a target object while reducing the size of a light receiving element, and capable of performing accurate scanning and distance measurement. It is an object to provide a distance measuring device, and a method, a program, and a recording medium for driving these devices.

請求項1に記載の発明は、1次光を出射する光源と、1次光を方向可変に偏向する動作を行い、当該偏向された1次光を走査光として投光する第1の偏向素子と、走査光が対象物によって反射された2次光を方向可変に偏向し、第1の偏向素子に追従しかつ前記第1の偏向素子から遅れて動作する第2の偏向素子と、第2の偏向素子を経た2次光を受光する受光素子と、を有することを特徴とする。   The invention according to claim 1 is a light source that emits primary light, and a first deflecting element that performs an operation of deflecting the primary light in a variable direction and projects the deflected primary light as scanning light. A second deflecting element that deflects the secondary light, the scanning light reflected by the object, in a variable direction to follow the first deflecting element and operate with a delay from the first deflecting element; And a light receiving element for receiving the secondary light having passed through the deflecting element.

また、請求項10に記載の発明は、請求項1に記載の走査装置と、受光素子による2次光の受光結果に基づいて、対象物までの距離を測定する測距部と、を有することを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the scanning device according to the first aspect, and a distance measuring unit that measures a distance to an object based on a result of receiving the secondary light by the light receiving element. It is characterized by.

また、請求項11に記載の発明は、1次光を出射する光源と、1次光を方向可変に偏向する動作を行って当該偏向された1次光を走査光として投光する第1の偏向素子と、走査光が対象物によって反射された2次光を方向可変に偏向する動作を行う第2の偏向素子と、第2の偏向素子を経た2次光を受光する受光素子と、を有する走査装置を駆動する方法であって、第2の偏向素子を第1の偏向素子に追従しかつ第1の偏向素子から遅れて動作させることを特徴とする。   According to the eleventh aspect of the present invention, a first light source for emitting primary light and an operation of deflecting the primary light in a variable direction to project the deflected primary light as scanning light are provided. A deflecting element, a second deflecting element that performs an operation of variably deflecting the secondary light reflected from the object by the scanning light, and a light receiving element that receives the secondary light having passed through the second deflecting element. A method of driving a scanning device having the second deflecting element following the first deflecting element and operating with a delay from the first deflecting element.

また、請求項12に記載の発明は、コンピュータを、1次光を出射する光源と、1次光を方向可変に偏向する動作を行って当該偏向された1次光を走査光として投光する第1の偏向素子と、走査光が対象物によって反射された2次光を方向可変に偏向する動作を行う第2の偏向素子と、2次光を受光する受光素子と、を有する走査装置を、第2の偏向素子が第1の偏向素子に追従しかつ第1の偏向素子から遅れて動作するように、駆動する駆動部として機能させることを特徴とする。   In a twelfth aspect of the present invention, the computer performs a light source for emitting primary light and an operation of deflecting the primary light in a variable direction, and emits the deflected primary light as scanning light. A scanning device including a first deflecting element, a second deflecting element that performs an operation of variably deflecting the secondary light reflected by the object with the scanning light, and a light receiving element that receives the secondary light is provided. The second deflecting element functions as a drive unit that drives the second deflecting element so as to follow the first deflecting element and operate with a delay from the first deflecting element.

また、請求項13に記載の発明は、請求項12に記載のプログラムが記録されていることを特徴とする。   The invention according to claim 13 is characterized in that the program according to claim 12 is recorded.

実施例1に係る測距装置の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a distance measuring apparatus according to the first embodiment. 実施例1に係る測距装置の第1の偏向素子の上面図である。FIG. 3 is a top view of a first deflection element of the distance measuring apparatus according to the first embodiment. 実施例1に係る測距装置の第2の偏向素子の上面図である。FIG. 3 is a top view of a second deflection element of the distance measuring apparatus according to the first embodiment. 実施例1に係る測距装置の第1及び第2の偏向素子の動作例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an operation example of first and second deflection elements of the distance measuring apparatus according to the first embodiment. 実施例1に係る測距装置の動作例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation example of the distance measuring apparatus according to the first embodiment. 実施例1に係る測距装置の動作例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation example of the distance measuring apparatus according to the first embodiment. 比較例1に係る測距装置の動作例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an operation example of the distance measuring apparatus according to Comparative Example 1. 比較例1に係る測距装置の動作例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an operation example of the distance measuring apparatus according to Comparative Example 1. 実施例1の変形例1に係る測距装置の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a distance measuring apparatus according to a first modification of the first embodiment. 実施例1の変形例1に係る測距装置の第1の偏向素子の上面図である。FIG. 9 is a top view of a first deflection element of the distance measuring apparatus according to the first modification of the first embodiment. 実施例1の変形例1に係る測距装置の第2の偏向素子の上面図である。FIG. 9 is a top view of a second deflection element of the distance measuring apparatus according to the first modification of the first embodiment. 実施例1の変形例1に係る測距装置における受光素子に入射する光の位置の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a position of light incident on a light receiving element in the distance measuring apparatus according to the first modification of the first embodiment. 比較例2に係る測距装置における受光素子に入射する光の位置の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a position of light incident on a light receiving element in the distance measuring apparatus according to Comparative Example 2. 実施例1の変形例2に係る測距装置の構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a distance measuring apparatus according to a second modification of the first embodiment. 実施例2に係る測距装置の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a distance measuring apparatus according to a second embodiment. 実施例3に係る測距装置の構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a distance measuring apparatus according to a third embodiment.

以下に本発明の実施例について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

図1は、実施例1に係る測距装置10の構成例を示す図である。測距装置10は、所定の領域(以下、走査領域と称する)R0の光走査を行い、走査領域R0内に存在する対象物OBまでの距離を測定する走査型の測距装置である。まず、測距装置10は、走査装置(走査部)11を有する。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a distance measuring apparatus 10 according to the first embodiment. The distance measuring device 10 is a scanning distance measuring device that performs optical scanning of a predetermined region (hereinafter, referred to as a scanning region) R0 and measures a distance to an object OB existing in the scanning region R0. First, the distance measuring device 10 includes a scanning device (scanning unit) 11.

走査装置11は、光(以下、1次光と称する)L1を出射する光源21及び1次光L2を偏向しつつ走査光L2として走査領域R0に投光する偏向素子(以下、第1の偏向素子と称する)22とを含む投光部20を有する。   The scanning device 11 includes a light source 21 that emits light (hereinafter, referred to as primary light) L1 and a deflecting element (hereinafter, referred to as a first deflection) that deflects the primary light L2 and emits the scanning light L2 to the scanning region R0. (Hereinafter referred to as an element) 22.

例えば、本実施例においては、光源21は、1次光L1としてレーザ光を生成及び出射するレーザ素子を有する。また、本実施例においては、光源21は、赤外領域にピーク波長を有するパルス化されたレーザ光を1次光L1として出射する。例えば、光源21は、点状又は線状のビーム形状を有するレーザ光を1次光L1として出射する。なお、光源21の構成はこれに限定されない。   For example, in the present embodiment, the light source 21 has a laser element that generates and emits a laser beam as the primary light L1. In this embodiment, the light source 21 emits a pulsed laser beam having a peak wavelength in the infrared region as the primary light L1. For example, the light source 21 emits laser light having a point-like or linear beam shape as the primary light L1. The configuration of the light source 21 is not limited to this.

第1の偏向素子22は、1次光L1を方向可変に偏向する動作を行い、当該偏向された1次光L1を走査光L2として走査領域R0に向けて投光する。本実施例においては、第1の偏向素子22は、周期的な動作を行って1次光L1の偏向方向を周期的に変化させる。第1の偏向素子22は、1次光L1の進行方向を屈曲させつつ出射し、またその屈曲方向を周期的に変化させる。   The first deflecting element 22 performs an operation of deflecting the primary light L1 in a variable direction, and projects the deflected primary light L1 as a scanning light L2 toward the scanning region R0. In the present embodiment, the first deflection element 22 performs a periodic operation to periodically change the direction of deflection of the primary light L1. The first deflection element 22 emits the primary light L1 while bending the traveling direction thereof, and changes the bending direction periodically.

また、本実施例においては、第1の偏向素子22は、揺動軸(以下、第1の揺動軸と称する)X1の周りに揺動し、1次光L1を反射させる揺動ミラー(以下、第1の揺動ミラーと称する)ML1を有する。本実施例においては、第1の偏向素子22は、第1の揺動ミラーML1が揺動することで、1次光L1の反射方向を周期的に変化させる。   In the present embodiment, the first deflecting element 22 swings around a swing axis (hereinafter, referred to as a first swing axis) X1 to reflect the primary light L1 ( (Hereinafter referred to as a first swing mirror) ML1. In this embodiment, the first deflecting element 22 periodically changes the reflection direction of the primary light L1 by swinging the first swing mirror ML1.

なお、走査領域R0は、第1の偏向素子22における走査光L2の偏向方向の可変範囲に対応する方向範囲と、走査光L2が所定の強度を維持できる距離に対応する奥行範囲と、を有する仮想の3次元空間である。図1には、走査領域R0の外縁の一部を破線で例示した。   Note that the scanning region R0 has a direction range corresponding to a variable range of the deflection direction of the scanning light L2 in the first deflection element 22, and a depth range corresponding to a distance at which the scanning light L2 can maintain a predetermined intensity. This is a virtual three-dimensional space. In FIG. 1, a part of the outer edge of the scanning region R0 is illustrated by a broken line.

例えば、図1に示すように、走査領域R0内における走査光L2の光路上に対象物OBが存在する場合、対象物OBに走査光L2が照射される。また、対象物OBが走査光L2に対して反射性を有する物体である場合、対象物OBによって走査光L2が反射する。   For example, as shown in FIG. 1, when the target object OB exists on the optical path of the scanning light L2 in the scanning region R0, the target object OB is irradiated with the scanning light L2. Further, when the object OB is an object having reflectivity to the scanning light L2, the scanning light L2 is reflected by the object OB.

走査装置11は、走査光L2のうち、対象物OBによって反射又は散乱した光(以下、2次光と称する)L3を方向可変に偏向する偏向素子(以下、第2の偏向素子と称する)31と、第2の偏向素子31を経た2次光L3Aを受光する受光素子32と、を含む受光部30を有する。   The scanning device 11 deflects the light (hereinafter, referred to as secondary light) L3 reflected or scattered by the object OB in the scanning light L2 in a direction-variable manner (hereinafter, referred to as a second deflecting element) 31. And a light receiving element 32 that receives the secondary light L3A that has passed through the second deflecting element 31.

第2の偏向素子31は、第1の偏向素子22に追従しかつ第1の偏向素子22から遅れて2次光L3の偏向動作を行う。本実施例においては、第2の偏向素子32は、第1の偏向素子22から所定の時間だけ遅れて第1の偏向素子22と同様の態様の周期的な動作を行って2次光L3の偏向方向を周期的に変化させる。第2の偏向素子31は、2次光L3の進行方向を屈曲させつつ出射し、またその屈曲方向を周期的に変化させる。第2の偏向素子31は、2次光L3を偏向し、2次光L3を受光素子32に導く。   The second deflecting element 31 follows the first deflecting element 22 and deflects the secondary light L3 with a delay from the first deflecting element 22. In the present embodiment, the second deflecting element 32 performs a periodic operation in the same manner as the first deflecting element 22 with a delay of a predetermined time from the first deflecting element 22 to generate the secondary light L3. The deflection direction is changed periodically. The second deflection element 31 emits the secondary light L3 while bending the traveling direction thereof, and changes the bending direction periodically. The second deflection element 31 deflects the secondary light L3 and guides the secondary light L3 to the light receiving element 32.

また、本実施例においては、第2の偏向素子31は、第1の偏向素子22における第1の揺動ミラーML1の揺動軸である第1の揺動軸X1の軸方向に平行な方向に沿って延びる揺動軸(以下、第2の揺動軸と称する)X2の周りに第1の揺動ミラーML1から所定の時間だけ遅れて揺動し、2次光L3を反射させる揺動ミラー(以下、第2の揺動ミラーと称する)ML2を有する。   In the present embodiment, the second deflecting element 31 is in a direction parallel to the axial direction of the first oscillating axis X1, which is the oscillating axis of the first oscillating mirror ML1 in the first deflecting element 22. Swings about a swing axis (hereinafter, referred to as a second swing axis) X2 extending along the axis with a delay of a predetermined time from the first swing mirror ML1, and reflects the secondary light L3. And a mirror (hereinafter, referred to as a second swinging mirror) ML2.

受光素子32は、第2の偏向素子31を経た2次光L3Aに対して光電変換を行い、当該2次光L3Aに応じた電気信号を生成する。受光素子32は、2次光L3Aを受光する受光面32Aを有する。受光素子32は、生成した電気信号を2次光L3の受光結果として出力する。   The light receiving element 32 performs photoelectric conversion on the secondary light L3A having passed through the second deflecting element 31, and generates an electric signal corresponding to the secondary light L3A. The light receiving element 32 has a light receiving surface 32A that receives the secondary light L3A. The light receiving element 32 outputs the generated electric signal as a result of receiving the secondary light L3.

走査装置11は、投光部20及び受光部30を駆動する駆動部40を有する。駆動部40は、光源21、第1の偏向素子22、第2の偏向素子31及び受光素子32の各々を駆動する駆動信号を生成し、光源21、第1の偏向素子22、第2の偏向素子31及び受光素子32に当該駆動信号を供給する。   The scanning device 11 has a driving unit 40 that drives the light emitting unit 20 and the light receiving unit 30. The drive section 40 generates a drive signal for driving each of the light source 21, the first deflection element 22, the second deflection element 31, and the light receiving element 32, and generates the light source 21, the first deflection element 22, and the second deflection element. The driving signal is supplied to the element 31 and the light receiving element 32.

このように、走査装置11は、投光部20によって走査光L2を走査領域R0に向けて投光し、受光部30によって対象物OBからの2次光L3を受光する。そして、走査装置11は、2次光L3の受光結果、すなわち走査領域R0の走査結果を電気信号として出力する。   As described above, the scanning device 11 projects the scanning light L2 toward the scanning region R0 by the light projecting unit 20, and receives the secondary light L3 from the object OB by the light receiving unit 30. Then, the scanning device 11 outputs the light receiving result of the secondary light L3, that is, the scanning result of the scanning region R0, as an electric signal.

測距装置10は、受光部30の受光素子32による2次光L3Aの受光結果に基づいて、対象物OBまでの距離を測定する測距部12を有する。本実施例においては、測距部12は、走査装置11と対象物OBとの間の距離を測定し、その測定結果を測距装置10と対象物OBとの間の距離として出力する。   The distance measuring device 10 includes a distance measuring unit 12 that measures a distance to the object OB based on a result of receiving the secondary light L3A by the light receiving element 32 of the light receiving unit 30. In the present embodiment, the distance measuring unit 12 measures the distance between the scanning device 11 and the object OB, and outputs the measurement result as the distance between the distance measuring device 10 and the object OB.

例えば、測距部12は、受光素子32によって生成された電気信号から、2次光L3を示す光パルスを検出する。また、測距部12は、1次光L1(走査光L2)の投光タイミングと2次光L3の受光タイミングとの間の時間差に基づくタイムオブフライト法によって、対象物OB(又はその一部の表面領域)までの距離を測定する。また、測距部12は、測定した距離情報を示すデータ(測距データ)を生成する。   For example, the distance measuring unit 12 detects a light pulse indicating the secondary light L3 from the electric signal generated by the light receiving element 32. In addition, the distance measuring unit 12 uses the time-of-flight method based on the time difference between the light projection timing of the primary light L1 (scanning light L2) and the light reception timing of the secondary light L3 to execute the object OB (or a part thereof). The surface area is measured. Further, the distance measuring unit 12 generates data (distance measurement data) indicating the measured distance information.

また、本実施例においては、測距部12は、走査領域R0を複数の測距点(走査点)に区別し、当該複数の測距点の各々の測距結果(距離値)を画素として示す走査領域R0の画像(測距画像)を生成する。本実施例においては、測距部12は、測距点と第1の揺動ミラーML1の変位(揺動位置)とを示す情報とを対応付け、走査領域R0の2次元マップ又は3次元マップを示す画像データを生成する。   Further, in the present embodiment, the distance measuring unit 12 distinguishes the scanning region R0 into a plurality of distance measuring points (scanning points), and uses the distance measuring results (distance values) of the plurality of distance measuring points as pixels. An image (ranging image) of the indicated scanning region R0 is generated. In the present embodiment, the distance measuring unit 12 associates the distance measuring point with information indicating the displacement (oscillation position) of the first oscillating mirror ML1 and associates the two-dimensional map or the three-dimensional map of the scanning region R0 with the information. Is generated.

また、測距部12は、例えば、走査光L2の投光方向の変化周期、すなわち走査領域R0を走査する周期である走査周期を測距画像の生成周期とし、当該走査周期毎に1つの測距画像を生成する。   Further, the distance measurement unit 12 sets, for example, a change cycle of the projection direction of the scanning light L2, that is, a scan cycle that is a cycle of scanning the scanning region R0 as a distance measurement image generation cycle, and one measurement cycle for each scan cycle. Generate a distance image.

なお、走査周期とは、例えば、走査装置11が走査領域R0に対する光走査を周期的に行う場合において、第1の偏向素子22の第1の揺動ミラーML1における任意の変位の状態が、その後に再度当該変位の状態に戻るまでの期間をいう。また、測距部12は、生成した複数の測距画像を時系列に沿って動画として表示する表示部(図示せず)を有していてもよい。   Note that the scanning cycle is, for example, when the scanning device 11 periodically performs optical scanning on the scanning region R0, a state of an arbitrary displacement of the first oscillating mirror ML1 of the first deflecting element 22 is changed thereafter. Means a period until it returns to the state of the displacement again. Further, the distance measurement unit 12 may include a display unit (not illustrated) that displays the generated plurality of distance measurement images as a moving image in chronological order.

図2は、第1の偏向素子22の上面図である。本実施例においては、第1の偏向素子22は、第1の揺動ミラーML1を有するMEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラーである。まず、本実施例においては、第1の偏向素子22は、フレーム部22Aと、フレーム部22Aによって支持され、第1の揺動軸X1の周りに揺動する揺動部22Bとを有する。揺動部22Bは、一端がフレーム部22Aの内周部に固定され、第1の揺動軸X1に沿って延び、かつ第1の揺動軸X1の周方向の弾性を有する一対のトーションバーTX1を有する。   FIG. 2 is a top view of the first deflection element 22. In the present embodiment, the first deflecting element 22 is a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror having the first oscillating mirror ML1. First, in the present embodiment, the first deflecting element 22 has a frame portion 22A and a swing portion 22B supported by the frame portion 22A and swinging around a first swing axis X1. The oscillating portion 22B has a pair of torsion bars each having one end fixed to the inner peripheral portion of the frame portion 22A, extending along the first oscillating axis X1, and having elasticity in the circumferential direction of the first oscillating axis X1. It has TX1.

また、揺動部22Bは、一対のトーションバーTX1の内側において第1の揺動軸X1の周りに揺動可能なように一対のトーションバーTX1の他端に接続された揺動板SP1を有する。揺動板SP1は、一対のトーションバーTX1が第1の揺動軸X1の周方向に沿ってねじれることで、第1の揺動軸X1の周りに揺動する。   Further, the swing portion 22B has a swing plate SP1 connected to the other end of the pair of torsion bars TX1 so as to be able to swing around the first swing axis X1 inside the pair of torsion bars TX1. . The swing plate SP1 swings around the first swing axis X1 when the pair of torsion bars TX1 are twisted along the circumferential direction of the first swing axis X1.

第1の偏向素子22は、例えば、電磁気的、静電気的、圧電的又は熱的に揺動板SP1を揺動させる揺動力(すなわち揺動部22Bの駆動力)を生成する駆動力生成部(図示せず)に接続された端子22Cを有する。駆動部40は、端子22Cに接続されている。第1の偏向素子22の揺動部22Bは、駆動部40からの駆動信号を受けて揺動する。   The first deflecting element 22 is, for example, a driving force generating unit (for generating a driving force of the rocking unit 22B) that electromagnetically, electrostatically, piezoelectrically, or thermally rocks the rocking plate SP1. (Not shown). The driving section 40 is connected to the terminal 22C. The oscillating portion 22B of the first deflecting element 22 oscillates upon receiving a drive signal from the driving portion 40.

また、第1の偏向素子22は、揺動板SP1上に形成された光反射膜22Dを有する。光反射膜22Dは、揺動板SP1の揺動に従って、第1の揺動軸X1の周りに揺動する。本実施例においては、光反射膜22Dは、円板形状を有する。本実施例においては、光反射膜22Dは、第1の偏向素子22における第1の揺動ミラーML1として機能する。   Further, the first deflection element 22 has a light reflection film 22D formed on the rocking plate SP1. The light reflection film 22D swings around the first swing axis X1 according to the swing of the swing plate SP1. In this embodiment, the light reflection film 22D has a disk shape. In the present embodiment, the light reflection film 22D functions as a first swing mirror ML1 in the first deflection element 22.

図3は、第2の偏向素子31の上面図である。本実施例においては、第2の偏向素子31は、MEMSミラーである。本実施例においては、第2の偏向素子31は、フレーム部31Aと、フレーム部31Aによって支持され、第2の揺動軸X2の周りに揺動する揺動部31Bとを有する。揺動部31Bは、一端がフレーム部31Aの内周部に固定され、第2の揺動軸X2に沿って延び、かつ第2の揺動軸X2の周方向の弾性を有する一対のトーションバーTX2を有する。   FIG. 3 is a top view of the second deflection element 31. In this embodiment, the second deflection element 31 is a MEMS mirror. In the present embodiment, the second deflecting element 31 has a frame portion 31A and a swing portion 31B supported by the frame portion 31A and swinging around a second swing axis X2. The oscillating portion 31B has a pair of torsion bars each having one end fixed to the inner peripheral portion of the frame portion 31A, extending along the second oscillating axis X2, and having elasticity in the circumferential direction of the second oscillating axis X2. It has TX2.

また、揺動部31Bは、一対のトーションバーTX2の内側において第2の揺動軸X2の周りに揺動可能なように一対のトーションバーTX2の他端に接続された揺動板SP2を有する。揺動板SP2は、一対のトーションバーTX2が第2の揺動軸X2の周方向に沿ってねじれることで、第2の揺動軸X2の周りに揺動する。   Further, the swing portion 31B has a swing plate SP2 connected to the other end of the pair of torsion bars TX2 so as to be able to swing around the second swing axis X2 inside the pair of torsion bars TX2. . The swing plate SP2 swings around the second swing axis X2 by twisting the pair of torsion bars TX2 along the circumferential direction of the second swing axis X2.

第2の偏向素子31は、例えば、電磁気的、静電気的、圧電的又は熱的に揺動板SP2を揺動させる揺動力(すなわち揺動部31Bの駆動力)を生成する駆動力生成部(図示せず)に接続された端子31Cを有する。駆動部40は、端子31Cに接続されている。第2の偏向素子31の揺動部31Bは、駆動部40からの駆動信号を受けて揺動する。   The second deflecting element 31 is, for example, a driving force generating unit (for generating an oscillating force (ie, a driving force of the oscillating unit 31B) for electromagnetically, electrostatically, piezoelectrically, or thermally oscillating the oscillating plate SP2). (Not shown). The driving section 40 is connected to the terminal 31C. The oscillating unit 31B of the second deflecting element 31 oscillates upon receiving a drive signal from the driving unit 40.

また、第2の偏向素子31は、揺動板SP2上に形成された光反射膜31Dを有する。光反射膜31Dは、揺動板SP2の揺動に従って、第2の揺動軸X2の周りに揺動する。光反射膜31Dは、円板形状を有する。本実施例においては、光反射膜31Dは、第2の偏向素子31における第2の揺動ミラーML2として機能する。   The second deflecting element 31 has a light reflecting film 31D formed on the oscillating plate SP2. The light reflection film 31D swings around the second swing axis X2 according to the swing of the swing plate SP2. The light reflection film 31D has a disk shape. In the present embodiment, the light reflection film 31D functions as a second swing mirror ML2 in the second deflection element 31.

図4は、第1及び第2の偏向素子22及び31の動作態様の一例を示す図である。図4は、第1の揺動ミラーML1の揺動動作及び第2の揺動ミラーML2の揺動動作の態様を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an operation mode of the first and second deflection elements 22 and 31. FIG. 4 is a diagram showing a mode of the swing operation of the first swing mirror ML1 and the swing operation of the second swing mirror ML2.

図4に示すように、まず、本実施例においては、第1の揺動ミラーML1は、非駆動時の変位(固定部22Aに対する相対的な位置)を基準変位(変位量が0となる変位)とし、当該基準変位を揺動中心として第1の揺動軸X1の周方向に沿って揺動する。例えば、第1の揺動ミラーML1は、当該基準変位から、振幅(最大変位量)A1及び周期C1で揺動する。   As shown in FIG. 4, in the present embodiment, first, the first swing mirror ML1 uses a non-driving displacement (a relative position with respect to the fixed portion 22A) as a reference displacement (a displacement having a displacement amount of 0). ), And swings along the circumferential direction of the first swing axis X1 with the reference displacement as the swing center. For example, the first swing mirror ML1 swings from the reference displacement at an amplitude (maximum displacement) A1 and a cycle C1.

なお、本実施例においては、第1の揺動ミラーML1の変位とは、当該基準変位における第1の揺動ミラーML1のミラー面(光反射面)の垂線と、変位時における第1の揺動ミラーML1の当該ミラー面の垂線と、がなす角度をいうものとする。   In this embodiment, the displacement of the first oscillating mirror ML1 refers to the perpendicular of the mirror surface (light reflecting surface) of the first oscillating mirror ML1 at the reference displacement and the first oscillating mirror at the time of displacement. The angle formed by the perpendicular of the mirror surface of the moving mirror ML1 is defined.

従って、本実施例においては、第1の揺動ミラーML1は、当該基準変位の角度を0°とし、当該基準変位から第1の揺動軸X1の周方向における一方の方向(以下、正の方向と称する場合がある)に角度A1(+A1)だけ傾斜した変位と、当該基準変位から他方の方向(以下、負の方向と称する場合がある)に角度A1(−A1)だけ傾斜した変位との間で揺動する。   Therefore, in the present embodiment, the first swing mirror ML1 sets the angle of the reference displacement to 0 °, and moves from the reference displacement in one direction in the circumferential direction of the first swing axis X1 (hereinafter, positive direction). Direction) and a displacement inclined by an angle A1 (-A1) in the other direction (hereinafter sometimes referred to as a negative direction) from the reference displacement. Rocks between.

また、本実施例においては、第1の揺動ミラーML1は、変位速度(揺動速度)及び変位方向(揺動速度の方向)が周期C1で周期的に変化するように、共振しつつ揺動する。また、第1の揺動ミラーML1は、正の方向に変位する第1の期間P1と、負の方向に変位する第2の期間P2とを交互に繰り返しつつ、周期C1で周期的に揺動する。従って、第1の揺動ミラーML1の変位の時間変化は、図4に示すように、正弦関数に従う。なお、この周期C1は、例えば、走査装置11の走査周期に対応する。   In the present embodiment, the first swing mirror ML1 swings while resonating so that the displacement speed (the swing speed) and the displacement direction (the direction of the swing speed) periodically change at the cycle C1. Move. Further, the first swing mirror ML1 periodically swings in the cycle C1 while alternately repeating the first period P1 displacing in the positive direction and the second period P2 displacing in the negative direction. I do. Therefore, the time change of the displacement of the first swing mirror ML1 follows a sine function, as shown in FIG. The cycle C1 corresponds to, for example, the scanning cycle of the scanning device 11.

次に、本実施例においては、第2の揺動ミラーML2は、非駆動時の変位(固定部31Aに対する相対的な位置)を基準変位(変位量が0となる位置)とし、当該基準変位を揺動中心として第2の揺動軸X2の周方向に沿って揺動する。例えば、第2の揺動ミラーML2は、当該基準変位から、振幅(最大変位量)A2及び周期C2で揺動する。   Next, in the present embodiment, the second oscillating mirror ML2 sets the non-driving displacement (the position relative to the fixed portion 31A) as the reference displacement (the position where the displacement amount becomes 0), and About the swing center along the circumferential direction of the second swing axis X2. For example, the second swing mirror ML2 swings from the reference displacement at an amplitude (maximum displacement) A2 and a cycle C2.

なお、本実施例においては、第2の揺動ミラーML2の変位とは、当該基準変位における第2の揺動ミラーML2のミラー面(光反射面)の垂線と、変位時における第2の揺動ミラーML2の当該ミラー面の垂線と、がなす角度をいうものとする。   In this embodiment, the displacement of the second oscillating mirror ML2 refers to the perpendicular of the mirror surface (light reflecting surface) of the second oscillating mirror ML2 at the reference displacement and the second oscillating mirror at the time of displacement. It refers to the angle formed by the perpendicular of the mirror surface of the moving mirror ML2.

従って、本実施例においては、第2の揺動ミラーML2は、当該基準変位の角度を0°とし、当該基準変位から第2の揺動軸X2の周方向における一方の方向(以下、正の方向と称する場合がある)に角度A2(+A1)だけ傾斜した変位と、当該基準変位から他方の方向(以下、負の方向と称する場合がある)に角度A2(−A2)だけ傾斜した変位との間で揺動する。   Therefore, in the present embodiment, the second oscillating mirror ML2 sets the angle of the reference displacement to 0 °, and moves from the reference displacement in one direction in the circumferential direction of the second oscillating axis X2 (hereinafter referred to as a positive direction). Direction) and a displacement inclined by an angle A2 (-A2) in the other direction (hereinafter sometimes referred to as a negative direction) from the reference displacement. Rocks between.

また、本実施例においては、第2の揺動ミラーML1は、変位速度(揺動速度)及び変位方向(揺動速度の方向)が周期C2で周期的に変化するように、共振しつつ揺動する。また、第2の揺動ミラーML2は、正の方向に変位する第1の期間及び負の方向に変位する第2の期間を交互に繰り返しつつ、周期C2で周期的に揺動する。従って、第2の揺動ミラーML2の変位の時間変化は、正弦関数に従う。   Further, in the present embodiment, the second swing mirror ML1 swings while resonating so that the displacement speed (the swing speed) and the displacement direction (the direction of the swing speed) periodically change at the cycle C2. Move. Further, the second swinging mirror ML2 swings periodically at the cycle C2 while alternately repeating the first period of displacement in the positive direction and the second period of displacement in the negative direction. Therefore, the time change of the displacement of the second oscillating mirror ML2 follows a sine function.

なお、本実施例においては、第1及び第2の偏向素子22及び31は同様の材料及び形状を有する。また、駆動部40から第1及び第2の偏向素子22及び31に供給される駆動信号は、それぞれ第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2の共振周波数に対応する互いに等しい周波数の信号である。また、第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2における揺動時の振幅A1及びA2の値、並びに揺動周期C1及びC2の値は、等しい。   In this embodiment, the first and second deflection elements 22 and 31 have the same material and shape. The drive signals supplied from the drive unit 40 to the first and second deflection elements 22 and 31 are signals having the same frequency corresponding to the resonance frequencies of the first and second oscillating mirrors ML1 and ML2, respectively. is there. Further, the values of the amplitudes A1 and A2 at the time of the swing in the first and second swing mirrors ML1 and ML2, and the values of the swing periods C1 and C2 are equal.

また、本実施例においては、第2の揺動ミラーML2は、第1の揺動ミラーML1から時間D1だけ遅れた位相で揺動する。従って、第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2は、図4に示す態様及び関係で、周期的に揺動動作を行う。例えば、駆動部40は、第1及び第2の偏向素子22及び31のそれぞれに対し、互いに異なる位相で同様の周波数の信号を駆動信号として供給する。   In the present embodiment, the second swing mirror ML2 swings with a phase delayed by the time D1 from the first swing mirror ML1. Therefore, the first and second oscillating mirrors ML1 and ML2 periodically oscillate in the manner and relationship shown in FIG. For example, the drive unit 40 supplies signals having different phases and similar frequencies to the first and second deflection elements 22 and 31 as drive signals.

なお、時間D1、すなわち駆動時に第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2間に設ける時間差は、基準距離(例えば、測距可能な距離範囲の中間付近の値)だけ離れた対象物OBと測距装置10との間を走査光L2が往復する時間に対応するように設定されることができる。すなわち、時間D1は、例えば、1次光L1が第1の揺動ミラーML1から投光されてから基準距離だけ離れた位置の対象物OBによって反射され、2次光L3として受光素子32に受光されるまでの時間に対応する。   The time D1, that is, the time difference provided between the first and second oscillating mirrors ML1 and ML2 at the time of driving is different from the object OB separated by a reference distance (for example, a value near the middle of the measurable distance range). It can be set so as to correspond to the time when the scanning light L2 reciprocates with the distance measuring device 10. That is, during the time D1, for example, the primary light L1 is emitted from the first swinging mirror ML1 and is reflected by the object OB at a position separated by a reference distance from the first swing mirror ML1, and is received by the light receiving element 32 as the secondary light L3. Corresponding to the time it takes.

なお、例えば、時間D1は、走査光L2の速度(光速)と、測距装置10から対象物OBまでの距離と、に基づいて算出することができる。また、第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2間の位相差を位相差DPとした場合、位相差DPは、DP=2π・D1/C1の式によって算出することができる。   Note that, for example, the time D1 can be calculated based on the speed (light speed) of the scanning light L2 and the distance from the distance measuring device 10 to the object OB. When the phase difference between the first and second oscillating mirrors ML1 and ML2 is the phase difference DP, the phase difference DP can be calculated by the equation DP = 2π · D1 / C1.

このように、本実施例においては、第2の揺動ミラーML2は、1次光L1が第1の偏向素子22から投光されてから2次光L3Aが受光素子32に受光されるまでの時間に対応する時間差で第1の揺動ミラーML1から遅れて揺動する。   As described above, in the present embodiment, the second oscillating mirror ML2 operates between the time when the primary light L1 is projected from the first deflection element 22 and the time when the secondary light L3A is received by the light receiving element 32. It swings behind the first swing mirror ML1 with a time difference corresponding to the time.

図5Aは、第1の揺動ミラーML1が第1の期間P1において揺動する際の第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2の動作状態並びに2次光L3Aの受光素子32上の受光位置(破線で示した)を模式的に示す図である。また、図5Bは、第1の揺動ミラーML1が第2の期間P2において揺動する際の第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2の動作状態並びに2次光L3Aの受光素子32上の受光位置(破線で示した)を模式的に示す図である。図5A及び図5Bを用いて、測距装置10の動作について説明する。   FIG. 5A shows the operating states of the first and second oscillating mirrors ML1 and ML2 when the first oscillating mirror ML1 oscillates in the first period P1, and the reception of the secondary light L3A on the light receiving element 32. It is a figure which shows a position (indicated by the broken line) typically. FIG. 5B shows the operation states of the first and second oscillating mirrors ML1 and ML2 when the first oscillating mirror ML1 oscillates in the second period P2, and on the light receiving element 32 of the secondary light L3A. FIG. 3 is a diagram schematically showing a light receiving position (shown by a broken line). The operation of the distance measuring apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.

まず、第1の期間P1においては、第1の揺動ミラーML1は、正の方向(図では時計回り)に揺動している。例えば、第1の揺動ミラーML1は、第1のタイミングt1において、1次光L1を受け、反射させることで走査光L2を投光する。この後、走査光L2は、対象物OBによって反射されて2次光L3となり、受光部30によって受光されることとなる。   First, in the first period P1, the first swing mirror ML1 swings in a positive direction (clockwise in the figure). For example, the first swing mirror ML1 receives the primary light L1 at the first timing t1, and projects the scanning light L2 by reflecting the primary light L1. Thereafter, the scanning light L2 is reflected by the object OB to become the secondary light L3, and is received by the light receiving unit 30.

また、基準距離だけ離れた位置に対象物OBが存在する場合、2次光L3は、第1のタイミングt1から時間D1だけ経過した後のタイミングである第2のタイミングt2に、第2の揺動ミラーML2に入射することとなる。   When the target object OB is located at a position separated by the reference distance, the secondary light L3 moves to the second timing t2 at the second timing t2, which is a timing after the lapse of the time D1 from the first timing t1. The light enters the moving mirror ML2.

ここで、第2の揺動ミラーML2は、第1の揺動ミラーML1から時間D1分だけ遅れた位相で揺動している。すなわち、第2の揺動ミラーML2は、第1の期間P1においては、第1の揺動ミラーML1から時間D1分だけ遅れて正の方向に揺動している。   Here, the second swing mirror ML2 swings with a phase delayed by the time D1 from the first swing mirror ML1. That is, in the first period P1, the second swing mirror ML2 swings in the positive direction with a delay of the time D1 from the first swing mirror ML1.

従って、図5Aに示すように、第1のタイミングt1における第1の揺動ミラーML1の変位と、第2のタイミングt2における第2の揺動ミラーML2の変位と、がほぼ一致する。   Therefore, as shown in FIG. 5A, the displacement of the first oscillating mirror ML1 at the first timing t1 substantially coincides with the displacement of the second oscillating mirror ML2 at the second timing t2.

また、対象物OBが当該基準距離とは異なる距離だけ離れた位置に存在する場合であっても、2次光L3は、第2のタイミングt2からわずかな時間差で第2の揺動ミラーML2に入射する。   Further, even when the object OB is located at a position separated by a distance different from the reference distance, the secondary light L3 is transmitted to the second swing mirror ML2 with a slight time difference from the second timing t2. Incident.

従って、例えば、第2のタイミングt2における第2の揺動ミラーML2に2次光L3が反射された場合の2次光L3Aの光軸上に、受光素子32の受光面32Aの中心位置を配置した場合、種々の距離から戻って来る2次光L3のほとんどが、受光面32Aの中心の近傍に入射することとなる。   Therefore, for example, the center position of the light receiving surface 32A of the light receiving element 32 is arranged on the optical axis of the secondary light L3A when the secondary light L3 is reflected by the second oscillating mirror ML2 at the second timing t2. In this case, most of the secondary light L3 returning from various distances enters near the center of the light receiving surface 32A.

また、第2の揺動ミラーML2は第1の揺動ミラーML1に追従して揺動しているため、所定のタイミングでの第1の揺動ミラーML1の変位と、当該所定のタイミングから時間D1だけ経過したタイミングでの第2の揺動ミラーML2の変位とは、常にほぼ一致している。従って、第1の期間P1において投光された走査光L2に対応する2次光L3は、全て受光面32Aの中心近傍に入射することとなる。   Further, since the second oscillating mirror ML2 is oscillating following the first oscillating mirror ML1, the displacement of the first oscillating mirror ML1 at a predetermined timing and the time from the predetermined timing. The displacement of the second oscillating mirror ML2 at the timing after the lapse of D1 always substantially coincides. Therefore, the secondary light L3 corresponding to the scanning light L2 projected in the first period P1 is all incident near the center of the light receiving surface 32A.

従って、例えば、当該基準距離だけ離れた位置を基準位置とし、基準位置に存在する対象物OBを対象物OB0とし、基準位置よりも近い位置に存在する対象物OBを近距離の対象物OB1とし、基準位置よりも遠い位置に存在する対象物OBを遠距離の対象物OB2とした場合を考える。   Therefore, for example, a position separated by the reference distance is set as a reference position, an object OB existing at the reference position is set as an object OB0, and an object OB existing at a position closer than the reference position is set as a short-distance object OB1. Consider a case where the object OB located at a position farther than the reference position is set as the object OB2 at a long distance.

この場合、近距離の対象物OB1からの2次光L3A(OB1)及び遠距離の対象物OB2からの2次光L3A(OB2)の各々は、基準位置の対象物OBからの2次光L3A(OB0)から、第1の揺動軸X1の軸方向に直交する方向に沿ってわずかにずれた光路を辿る。従って、2次光L3A(OB)、L3A(OB1)及び2次光L3A(OB2)は、それぞれ、受光面32A上において、図5Aに示すような位置に入射する。   In this case, each of the secondary light L3A (OB1) from the short-distance object OB1 and the secondary light L3A (OB2) from the long-distance object OB2 is the secondary light L3A from the target object OB at the reference position. The optical path slightly deviates from (OB0) in a direction orthogonal to the axial direction of the first swing axis X1. Therefore, the secondary lights L3A (OB), L3A (OB1) and the secondary lights L3A (OB2) are respectively incident on the light receiving surface 32A at the positions shown in FIG. 5A.

次に、図5Bに示すように、第2の期間P2においては、第1の揺動ミラーML1は、負の方向(図では反時計回り)に揺動している。例えば、第1の揺動ミラーML1は、第3のタイミングt3において、1次光L1を受け、反射させることで走査光L2を投光する。   Next, as shown in FIG. 5B, in the second period P2, the first swing mirror ML1 swings in the negative direction (counterclockwise in the figure). For example, the first swing mirror ML1 receives the primary light L1 at the third timing t3, and projects the scanning light L2 by reflecting the primary light L1.

また、基準位置に存在する対象物OB0からの2次光L3は、第3のタイミングt3から時間D1だけ経過した後のタイミングである第4のタイミングt4に、第2の揺動ミラーML2に入射することとなる。   Further, the secondary light L3 from the target object OB0 located at the reference position enters the second oscillating mirror ML2 at a fourth timing t4, which is a timing after a lapse of time D1 from the third timing t3. Will be done.

そして、本実施例においては、第2の期間P2においても、第2の揺動ミラーML2は、第1の揺動ミラーML1から時間D1分だけ遅れて揺動している。すなわち、第2の揺動ミラーML2は、第2の期間P2においては、第1の揺動ミラーML1から時間D1分だけ遅れて負の方向に揺動している。   Then, in the present embodiment, even in the second period P2, the second swing mirror ML2 swings with a delay of the time D1 from the first swing mirror ML1. That is, in the second period P2, the second swing mirror ML2 swings in the negative direction with a delay of the time D1 from the first swing mirror ML1.

従って、図5Bに示すように、例えば、第3のタイミングt3(走査光L2の投光時)における第1の揺動ミラーML1の変位と、第4のタイミングt4(2次光L3の受光時)における第2の揺動ミラーML2の変位と、がほぼ一致する。   Therefore, as shown in FIG. 5B, for example, the displacement of the first swing mirror ML1 at the third timing t3 (when the scanning light L2 is projected) and the fourth timing t4 (when the secondary light L3 is received). ) Substantially coincides with the displacement of the second swing mirror ML2.

また、第1の期間P1と同様に、対象物OBが基準位置とは異なる位置に存在する場合であっても、2次光L3は、第4のタイミングt4からわずかな時間差で第2の揺動ミラーML2に入射する。   Further, similarly to the first period P1, even when the target object OB is located at a position different from the reference position, the secondary light L3 is moved by the second swing with a slight time difference from the fourth timing t4. The light enters the moving mirror ML2.

従って、例えば、第1の期間P1内の任意のタイミングである第2のタイミングt2において第2の揺動ミラーML2に2次光L3が反射された場合の2次光L3Aの光軸上に、受光素子32の受光面32Aの中心位置を配置した場合であっても、第2の期間P2内において対象物OBから戻って来る2次光L3のほとんどが、受光面32Aの中心の近傍に入射することとなる。   Accordingly, for example, on the optical axis of the secondary light L3A when the secondary light L3 is reflected by the second oscillating mirror ML2 at the second timing t2 which is an arbitrary timing in the first period P1, Even when the center position of the light receiving surface 32A of the light receiving element 32 is arranged, most of the secondary light L3 returning from the object OB within the second period P2 enters near the center of the light receiving surface 32A. Will be done.

なお、第2の期間P2では、第1の揺動ミラーML1が第1の期間P1とは反対の方向に揺動している。従って、基準位置の対象物OB0からの2次光L3A(OB0)に対する近距離の対象物OB1からの2次光L3A(OB1)及び遠距離の対象物OB2からの2次光L3(OB2)の受光面32A上の入射位置の関係は、第1の期間P1と第2の期間P2との間で対称的となる。   Note that, during the second period P2, the first swing mirror ML1 swings in the direction opposite to the first period P1. Therefore, the secondary light L3A (OB1) from the short-distance object OB1 and the secondary light L3 (OB2) from the long-distance object OB2 with respect to the secondary light L3A (OB0) from the target object OB0 at the reference position. The relationship between the incident positions on the light receiving surface 32A is symmetric between the first period P1 and the second period P2.

従って、例えば、第2の期間P2においては、2次光L3A(OB0)、2次光L3A(OB1)及び2次光L3A(OB2)の各々は、受光面32A上において、図5Bに示すような位置に入射する。   Therefore, for example, in the second period P2, each of the secondary light L3A (OB0), the secondary light L3A (OB1) and the secondary light L3A (OB2) is on the light receiving surface 32A as shown in FIG. 5B. Incident on the right position.

このように、第2の揺動ミラーML2(第2の偏向素子31)が第1の揺動ミラーML1(第1の偏向素子22)に追従しかつわずかに遅れて動作を行うことで、周期C1内のいずれのタイミングにおいても、基準位置の対象物OB0からの2次光L3(OB0)の受光部30内の光路をほぼ一致させることができる。   As described above, the second oscillating mirror ML2 (the second deflecting element 31) follows the first oscillating mirror ML1 (the first deflecting element 22) and operates with a slight delay, so that the period At any timing in C1, the optical path in the light receiving section 30 of the secondary light L3 (OB0) from the target object OB0 at the reference position can be made substantially coincident.

従って、例えば、第2のタイミングt2における2次光L3A(OB0)の光路を考慮して受光素子32の受光面32Aを配置することで、いずれのタイミングにおいても、2次光L3A(OB0)を受光素子32における受光面32Aの中心に入射させることができる。また、例えば二次光L3A(OB1)又はL3A(OB2)のように、走査領域R0内の種々の位置に存在する対象物OBから戻って来る二次光L3Aにおいても、受光面32Aの中心の近傍に入射させることができる。   Therefore, for example, by arranging the light receiving surface 32A of the light receiving element 32 in consideration of the optical path of the secondary light L3A (OB0) at the second timing t2, the secondary light L3A (OB0) is generated at any timing. The light can enter the center of the light receiving surface 32A of the light receiving element 32. Also, for example, the secondary light L3A returning from the object OB located at various positions in the scanning region R0, such as the secondary light L3A (OB1) or L3A (OB2), is at the center of the light receiving surface 32A. It can be incident near.

従って、例えば、第1の期間P1内に投光された1次光L1に対応する全ての二次光L3Aの光路を考慮して受光面32Aを設計することで、周期C1内(すなわち全ての走査周期内)に投光される1次光L1に対応する全ての二次光L3Aを受光するのに最適な形状及びサイズの受光素子32を構成することができる。   Therefore, for example, by designing the light receiving surface 32A in consideration of the optical paths of all the secondary lights L3A corresponding to the primary light L1 projected within the first period P1, the light receiving surface 32A is set within the period C1 (that is, all The light receiving element 32 having an optimum shape and size to receive all the secondary lights L3A corresponding to the primary light L1 projected within the scanning cycle can be configured.

ここで、図6A及び図6Bを用いて、仮に第2の揺動ミラーML2が第1の揺動ミラーML1と同期して動作する場合(D1=0の場合)の二次光L3の光路及び受光素子への入射位置について説明する。ここでは、比較例の走査装置として、走査装置11の受光部30に代えて、第1の偏向素子22の第1の揺動ミラーML1と同期して動作する揺動ミラーを有する偏向素子111及び偏向素子111を経た2次光L3Bを受光する受光素子112を含む受光部110が設けられている場合について説明する。   Here, referring to FIGS. 6A and 6B, the optical path of the secondary light L3 and the case where the second oscillating mirror ML2 operates in synchronization with the first oscillating mirror ML1 (when D1 = 0) will be described. The incident position on the light receiving element will be described. Here, as the scanning device of the comparative example, instead of the light receiving unit 30 of the scanning device 11, a deflecting element 111 having an oscillating mirror that operates in synchronization with the first oscillating mirror ML1 of the first deflecting element 22 is provided. A case will be described in which a light receiving unit 110 including a light receiving element 112 that receives the secondary light L3B that has passed through the deflection element 111 is provided.

図6Aは、比較例の走査装置における第1のタイミングt1(投光部20から第1の期間P1内において1次光L1が投光されるタイミング)及び第2のタイミングt2(2次光L3が受光部110に入射するタイミング)の投光部20及び受光部110の動作状態を示す図である。また、図6Bは、比較例の走査装置における第2の期間P2内の第3及び第4のタイミングt3及びt4における投光部20及び受光部110の動作状態を示す図である。また、図6A及び図6Bには、受光素子111への入射位置を破線で示している。   FIG. 6A illustrates a first timing t1 (a timing at which the primary light L1 is emitted from the light emitting unit 20 within the first period P1) and a second timing t2 (the secondary light L3) in the scanning device of the comparative example. FIG. 3 is a diagram illustrating an operation state of the light projecting unit 20 and the light receiving unit 110 at a timing when light enters the light receiving unit 110). FIG. 6B is a diagram illustrating an operation state of the light projecting unit 20 and the light receiving unit 110 at the third and fourth timings t3 and t4 in the second period P2 in the scanning device of the comparative example. 6A and 6B, the position of incidence on the light receiving element 111 is indicated by a broken line.

まず、比較例の走査装置においては、受光部110の偏向素子111は、常に投光部20の第1の偏向素子22と同期して(第1の偏向素子22とほぼ同一の変位で)動作している。従って、例えば、図6A及び図6Bに示すように、第1〜第4のタイミングt1〜t4の各々において、偏向素子111の揺動ミラーは、第1の偏向素子22の揺動ミラーML1と同一の変位状態で揺動している。   First, in the scanning device of the comparative example, the deflecting element 111 of the light receiving unit 110 always operates in synchronization with the first deflecting element 22 of the light projecting unit 20 (with substantially the same displacement as the first deflecting element 22). are doing. Therefore, for example, as shown in FIGS. 6A and 6B, at each of the first to fourth timings t1 to t4, the oscillating mirror of the deflecting element 111 is the same as the oscillating mirror ML1 of the first deflecting element 22. Swinging in the displaced state.

従って、例えば図6Aに示すように、第2のタイミングt2における偏向素子111の揺動ミラーの変位は、第1のタイミングt1における第1の偏向素子22の第1の揺動ミラーML1の変位とは異なる。また、図6Aに示すように、第2のタイミングt2においては、偏向素子111の揺動ミラーは、第1のタイミングt1における第1の揺動ミラーML1の変位よりも、時計回りに時間D1分だけ変位が変化した状態となる。   Accordingly, for example, as shown in FIG. 6A, the displacement of the oscillating mirror of the deflecting element 111 at the second timing t2 is different from the displacement of the first oscillating mirror ML1 of the first deflecting element 22 at the first timing t1. Is different. Further, as shown in FIG. 6A, at the second timing t2, the swing mirror of the deflecting element 111 is moved clockwise by the time D1 more than the displacement of the first swing mirror ML1 at the first timing t1. Only the displacement changes.

一方、例えば、図6Bに示すように、第4のタイミングt4における偏向素子111の揺動ミラーの変位は、第3のタイミングt3における第1の偏向素子22の第1の揺動ミラーML1の変位とは異なる。しかし、図6Bに示すように、第4のタイミングt4においては、偏向素子111の揺動ミラーは、第3のタイミングt3における第1の揺動ミラーML1の変位よりも、反時計回りに時間D1分だけ変位が変化した状態となる。   On the other hand, for example, as shown in FIG. 6B, the displacement of the oscillating mirror of the deflecting element 111 at the fourth timing t4 is the displacement of the first oscillating mirror ML1 of the first deflecting element 22 at the third timing t3. And different. However, as shown in FIG. 6B, at the fourth timing t4, the oscillating mirror of the deflecting element 111 takes a time D1 more counterclockwise than the displacement of the first oscillating mirror ML1 at the third timing t3. The displacement is changed by the amount.

従って、例えば、基準位置の対象物OB0からの2次光L3は偏向素子111を経た後に2次光L3Bとなるが、2次光L3Bは、第2のタイミングt2及び第4のタイミングt4間で互いに異なる光路を辿る。具体的には、第1の偏向素子22及び偏向素子111の変位(本実施例においては両者の揺動ミラーの揺動速度など)に応じて、2次光L3Bは、第1の揺動軸X1に直交する方向に沿って変位した光路を辿る。   Therefore, for example, the secondary light L3 from the target object OB0 at the reference position becomes the secondary light L3B after passing through the deflection element 111, but the secondary light L3B is between the second timing t2 and the fourth timing t4. Follow different light paths. Specifically, in accordance with the displacement of the first deflecting element 22 and the deflecting element 111 (in this embodiment, the oscillating speed of both oscillating mirrors and the like), the secondary light L3B is supplied to the first oscillating axis. Follow the optical path displaced along the direction orthogonal to X1.

従って、比較例の走査装置においては、基準位置の対象物OB0からの2次光L3B(OB0)であっても、周期C1内の種々のタイミング間で2次光L3B(OB0)の受光素子112への入射位置がずれる。また、例えば、近距離の対象物OB1からの2次光L3B(OB1)及び遠距離の対象物OB2からの2次光L3B(OB2)は、このずれた2次光L3B(OB0)の入射位置からさらにずれた位置に入射する。   Therefore, in the scanning device of the comparative example, even if the secondary light L3B (OB0) from the target object OB0 at the reference position, the light receiving element 112 of the secondary light L3B (OB0) between various timings within the cycle C1. The position of incidence on is shifted. In addition, for example, the secondary light L3B (OB1) from the short-distance object OB1 and the secondary light L3B (OB2) from the long-distance object OB2 are incident positions of the shifted secondary light L3B (OB0). Incident on a position further deviated from.

また、対象物OBまでの距離が遠いほど、投光時からの偏向素子111の変位の進みは大きくなる。特に、偏向素子111の揺動ミラーのように往復運動を行う偏向素子の場合、第1の期間P1における遠距離の対象物OB2からの2次光L3B(OB2)と、第2の期間P2における遠距離の対象物OB2からの2次光L3B(OB2)とは、大きく離れた光路を辿る。   In addition, as the distance to the object OB increases, the advance of the displacement of the deflection element 111 from the time of light projection increases. In particular, in the case of a deflecting element that reciprocates like the oscillating mirror of the deflecting element 111, the secondary light L3B (OB2) from the distant object OB2 in the first period P1 and the deflecting element in the second period P2 The secondary light L3B (OB2) from the object OB2 at a long distance follows an optical path far apart.

従って、図6A及び図6Bに示すように、受光素子112の受光面112Aを設計する場合、周期C1内において最も大きな光路のずれ幅を持つ2次光L3B(OB2)を受光できるように、大きなサイズの受光面112Aを設ける必要がある。しかし、受光面112(受光面積)を大きくすると、ノイズ光の増加などによる受光品質の低下及び信号処理回路の複雑化を招くこととなる。   Therefore, as shown in FIGS. 6A and 6B, when designing the light receiving surface 112A of the light receiving element 112, a large secondary light L3B (OB2) having the largest optical path deviation width within the cycle C1 is received. It is necessary to provide a light receiving surface 112A of a size. However, when the light receiving surface 112 (light receiving area) is increased, the light receiving quality is reduced due to an increase in noise light and the signal processing circuit is complicated.

これに対し、本実施例においては、第2の揺動ミラーML2は、第1の揺動ミラーML1から時間D1だけ遅れて揺動するように構成されている。従って、第1の揺動ミラーML1の揺動の位置、速度及び方向によらず、受光素子32に導かれる2次光L3Aの光路のずれ最小化させることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the second swing mirror ML2 is configured to swing with a delay of the time D1 from the first swing mirror ML1. Therefore, the displacement of the optical path of the secondary light L3A guided to the light receiving element 32 can be minimized regardless of the position, speed, and direction of the swing of the first swing mirror ML1.

従って、受光素子32のサイズ及び形状を最適化することができる。従って、例えば、受光素子32を小型化しつつ対象物OBからの反射光を正確かつ確実に受光することができる。また、走査領域R0の正確な走査情報を得ることができ、対象物OBの正確な測距情報を得ることができる。   Therefore, the size and shape of the light receiving element 32 can be optimized. Therefore, for example, it is possible to accurately and reliably receive the reflected light from the object OB while reducing the size of the light receiving element 32. Further, accurate scanning information of the scanning region R0 can be obtained, and accurate ranging information of the object OB can be obtained.

なお、本実施例においては、第1の揺動ミラーML1の揺動軸である第1の揺動軸X1の軸方向に平行に延びる第2の揺動軸X2の周りに第2の揺動ミラーML2が揺動するように構成されている場合について説明した。   In the present embodiment, the second swing axis X2 extends around the second swing axis X2 extending parallel to the axial direction of the first swing axis X1 which is the swing axis of the first swing mirror ML1. The case where the mirror ML2 is configured to swing is described.

しかし、第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2は、互いに完全に平行な揺動軸の周りに揺動するように構成されている場合に限定されない。第2の揺動ミラーML2は、第1の揺動軸X1の軸方向に対応する方向に沿って延びる第2の揺動軸X2の周りに揺動するように構成及び配置されていればよい。   However, the first and second swing mirrors ML1 and ML2 are not limited to the case where the first and second swing mirrors ML1 and ML2 are configured to swing around swing axes that are completely parallel to each other. The second swing mirror ML2 may be configured and arranged to swing around a second swing axis X2 extending along a direction corresponding to the axial direction of the first swing axis X1. .

また、本実施例においては、第2の揺動ミラーML2は、基準距離だけ離れた対象物OBとの間を走査光L2が往復する時間に対応する時間差で第1の揺動ミラーML1から遅れて揺動する場合について説明した。すなわち、第2の揺動ミラーML2は、1次光L1が第1の偏向素子22から投光されてから2次光L3が受光素子32に受光されるまでの時間に対応する時間差で第1の揺動ミラーML1から遅れて揺動する場合について説明した。   In the present embodiment, the second oscillating mirror ML2 is delayed from the first oscillating mirror ML1 by a time difference corresponding to the time when the scanning light L2 reciprocates with the object OB separated by the reference distance. The case of swinging has been described. That is, the second oscillating mirror ML2 has a first time difference corresponding to the time from when the primary light L1 is projected from the first deflecting element 22 to when the secondary light L3 is received by the light receiving element 32. The case of swinging with a delay from the swinging mirror ML1 has been described.

しかし、この第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2間に設ける位相差に対応する遅れ時間D1は、微調節されてもよい。例えば、駆動部40は、第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2間の位相差を調節しつつ第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2の各々を駆動するように構成されていてもよい。これによって、例えば、種々の条件又は環境下で測距装置10が使用される場合でも、2次光L3Aの受光素子32への入射位置のずれを抑制することができる。   However, the delay time D1 corresponding to the phase difference provided between the first and second oscillating mirrors ML1 and ML2 may be finely adjusted. For example, the drive unit 40 is configured to drive each of the first and second oscillating mirrors ML1 and ML2 while adjusting the phase difference between the first and second oscillating mirrors ML1 and ML2. Is also good. Thereby, for example, even when the distance measuring device 10 is used under various conditions or environments, it is possible to suppress the shift of the incident position of the secondary light L3A on the light receiving element 32.

また、本実施例においては、第1及び第2の偏向素子22及び31がMEMSミラーからなる場合について説明した。しかし、第1及び第2の偏向素子22及び31の各々は、揺動するミラー(第1及び第2の揺動ミラーML1及びML2)を有していればよい。例えば、第1及び第2の偏向素子22又は31は、ガルバノミラーであってもよい。   In the present embodiment, the case where the first and second deflecting elements 22 and 31 are MEMS mirrors has been described. However, each of the first and second deflecting elements 22 and 31 only needs to have a oscillating mirror (first and second oscillating mirrors ML1 and ML2). For example, the first and second deflection elements 22 or 31 may be galvanomirrors.

図7は、実施例1の変形例1に係る測距装置10Aの構成を示す図である。測距装置10Aは、走査装置11Aの構成を除いては、測距装置10と同様の構成を有する。走査装置11Aは、投光部20A及び受光部30A並びにこれらを駆動する駆動部40Aの構成を除いては、走査装置11と同様の構成を有する。   FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the distance measuring device 10A according to the first modification of the first embodiment. The distance measuring device 10A has the same configuration as the distance measuring device 10 except for the configuration of the scanning device 11A. The scanning device 11A has the same configuration as that of the scanning device 11, except for the configuration of the light projecting unit 20A, the light receiving unit 30A, and the driving unit 40A that drives them.

投光部20Aは、第1の偏向素子22Mの構成を除いては、投光部20と同様の構成を有する。また、受光部30Aは、第2の偏向素子31Mの構成を除いては、受光部30と同様の構成を有する。   The light projecting unit 20A has the same configuration as the light projecting unit 20 except for the configuration of the first deflecting element 22M. The light receiving unit 30A has the same configuration as the light receiving unit 30, except for the configuration of the second deflection element 31M.

第1の偏向素子22Mは、互いに直交する第1及び第2の揺動軸X1及びY1の周りに揺動する第1の揺動ミラーML11を有する。第1の揺動ミラーML11は、1次光L1を方向可変に反射させ、当該反射した1次光L1を走査光L2として走査領域R0に向けて投光する。   The first deflecting element 22M has a first oscillating mirror ML11 that oscillates about first and second oscillating axes X1 and Y1 orthogonal to each other. The first oscillating mirror ML11 reflects the primary light L1 in a variable direction, and projects the reflected primary light L1 as a scanning light L2 toward the scanning region R0.

第2の偏向素子31Mは、互いに直交する第3及び第4の揺動軸X2及びY2の周りに揺動する第2の揺動ミラーML21を有する。また、本実施例においては、第2の揺動ミラーML21は、第3の揺動軸X2が第1の揺動軸X1の軸方向に平行な方向に沿うように配置されている。また、第2の揺動ミラーML21は、第1の揺動ミラーML11から遅れた位相で揺動する。   The second deflecting element 31M has a second oscillating mirror ML21 that oscillates around third and fourth oscillating axes X2 and Y2 orthogonal to each other. In the present embodiment, the second swing mirror ML21 is arranged so that the third swing axis X2 is parallel to the axial direction of the first swing axis X1. The second swing mirror ML21 swings with a phase delayed from the first swing mirror ML11.

第1の揺動ミラーML11は、例えば、第1及び第2の揺動軸X1及びY1の周りに共振しつつ揺動し、リサージュスキャンに対応する軌道で光軸の方向が変化するように1次光L1を反射させる。また、第2の揺動ミラーML21は、第1の揺動ミラーML11と同様の態様で第3及び第4の揺動軸X2及びY2の周りに揺動する。   The first oscillating mirror ML11 oscillates while resonating around the first and second oscillating axes X1 and Y1, for example, so that the direction of the optical axis changes in a trajectory corresponding to the Lissajous scan. The next light L1 is reflected. The second swing mirror ML21 swings around the third and fourth swing axes X2 and Y2 in the same manner as the first swing mirror ML11.

図8は、第1の偏向素子22Mの上面図である。また、図9は、第2の偏向素子31Mの上面図である。図8及び図9を用いて、第1及び第2の偏向素子22M及び31Mの構成例について説明する。   FIG. 8 is a top view of the first deflection element 22M. FIG. 9 is a top view of the second deflection element 31M. A configuration example of the first and second deflection elements 22M and 31M will be described with reference to FIGS.

まず、図8に示すように、第1の偏向素子22Mは、フレーム部22Aと、フレーム部22Aに揺動可能に支持された揺動部22BMとを有する。   First, as shown in FIG. 8, the first deflecting element 22M has a frame portion 22A and a swing portion 22BM swingably supported by the frame portion 22A.

揺動部22BMは、一端がフレーム部22Aの内周部に固定され、第2の揺動軸Y1に沿って延び、第2の揺動軸Y1の周方向の弾性を有する一対のトーションバーTY1を有する。また、揺動部22BMは、一対のトーションバーTY1の他端に接続され、第2の揺動軸Y1の周りに揺動する揺動枠SY1を有する。   The swing part 22BM has a pair of torsion bars TY1 whose one ends are fixed to the inner peripheral part of the frame part 22A, extend along the second swing axis Y1, and have elasticity in the circumferential direction of the second swing axis Y1. Having. Further, the swing part 22BM is connected to the other end of the pair of torsion bars TY1, and has a swing frame SY1 that swings around the second swing axis Y1.

また、揺動部22BMは、一端が揺動枠SY1の内周部に接続され、第1の揺動軸X1に沿って延び、第1の揺動軸X1の周方向の弾性を有する一対のトーションバーTX1を有する。また、揺動部22BMは、一対のトーションバーTX1の他端に接続された揺動板SP1Mを有する。従って、揺動部22BMの揺動板SP1Mは、第1及び第2の揺動軸X1及びY1の周りに揺動する。   In addition, the swing portion 22BM has a pair of ends connected to the inner peripheral portion of the swing frame SY1, extends along the first swing axis X1, and has elasticity in the circumferential direction of the first swing axis X1. It has a torsion bar TX1. Further, the swing unit 22BM has a swing plate SP1M connected to the other end of the pair of torsion bars TX1. Therefore, the swing plate SP1M of the swing unit 22BM swings around the first and second swing axes X1 and Y1.

また、第1の偏向素子22Mは、揺動部22BMの揺動板SP1M上に形成された光反射膜22CMを有する。光反射膜22CMは、揺動板SP1Mの揺動に従って、第1及び第2の揺動軸X1及びY1の周りに揺動する。   The first deflecting element 22M has a light reflection film 22CM formed on the oscillating plate SP1M of the oscillating portion 22BM. The light reflection film 22CM swings around the first and second swing axes X1 and Y1 according to the swing of the swing plate SP1M.

光反射膜22CMは、揺動板SP1Mに垂直な方向から見たときに第1及び第2の揺動軸X1及びY1の交点上に揺動中心CA1を有する。光反射膜22CMは、第1の偏向素子22Mにおける第1の揺動ミラーML11として機能する。   The light reflection film 22CM has a swing center CA1 at the intersection of the first and second swing axes X1 and Y1 when viewed from a direction perpendicular to the swing plate SP1M. The light reflection film 22CM functions as a first swing mirror ML11 in the first deflection element 22M.

また、本変形例においては、第1の偏向素子22Mは、揺動板SP1Mを揺動する揺動力(駆動力)を生成する駆動力生成部(図示せず)と、当該駆動力生成部に接続され、駆動部40Aに接続された端子22DMを有する。従って、第1の揺動ミラーML11は、駆動部40Aから供給される駆動信号によって、第1及び第2の揺動軸X1及びY1の周りに揺動する。   In this modification, the first deflecting element 22M includes a driving force generating unit (not shown) that generates a oscillating force (driving force) that oscillates the oscillating plate SP1M, and a driving force generating unit (not shown). It has a terminal 22DM connected to the drive section 40A. Therefore, the first swing mirror ML11 swings around the first and second swing axes X1 and Y1 according to the drive signal supplied from the drive unit 40A.

また、図9に示すように、第2の偏向素子31Mは、フレーム部31Aと、フレーム部31Aに揺動可能に支持された揺動部22BMとを有する。   As shown in FIG. 9, the second deflecting element 31M has a frame portion 31A and a swing portion 22BM swingably supported by the frame portion 31A.

揺動部31BMは、一端がフレーム部31Aの内周部に固定され、第4の揺動軸Y2に沿って延び、第4の揺動軸Y2の周方向の弾性を有する一対のトーションバーTY2を有する。また、揺動部31BMは、一対のトーションバーTY2の他端に接続され、第4の揺動軸Y2の周りに揺動する揺動枠SY2を有する。   The swinging portion 31BM has a pair of torsion bars TY2 each having one end fixed to the inner peripheral portion of the frame portion 31A, extending along the fourth swinging axis Y2, and having elasticity in the circumferential direction of the fourth swinging axis Y2. Having. Further, the swing portion 31BM is connected to the other end of the pair of torsion bars TY2, and has a swing frame SY2 that swings around the fourth swing axis Y2.

また、揺動部31BMは、一端が揺動枠SY2の内周部に接続され、第3の揺動軸X2に沿って延び、第32の揺動軸X2の周方向の弾性を有する一対のトーションバーTX2を有する。また、揺動部31BMは、一対のトーションバーTX2の他端に接続された揺動板SP2Mを有する。従って、揺動部31BMの揺動板SP2Mは、第3及び第3の揺動軸X2及びY2の周りに揺動する。   The swing portion 31BM has one end connected to the inner peripheral portion of the swing frame SY2, extends along the third swing axis X2, and has a pair of elasticity in the circumferential direction of the 32nd swing axis X2. It has a torsion bar TX2. Further, the swing unit 31BM has a swing plate SP2M connected to the other end of the pair of torsion bars TX2. Therefore, the swing plate SP2M of the swing unit 31BM swings around the third and third swing axes X2 and Y2.

また、第2の偏向素子31Mは、揺動部31BMの揺動板SP2M上に形成された光反射膜31CMを有する。光反射膜31CMは、揺動板SP2Mの揺動に従って、第3及び第4の揺動軸X2及びY2の周りに揺動する。   The second deflecting element 31M has a light reflection film 31CM formed on the oscillating plate SP2M of the oscillating portion 31BM. The light reflection film 31CM swings around the third and fourth swing axes X2 and Y2 according to the swing of the swing plate SP2M.

光反射膜31CMは、揺動板SP2Mに垂直な方向から見たときに第3及び第4の揺動軸X2及びY2の交点上に揺動中心CA2を有する。光反射膜31CMは、第2の偏向素子31Mにおける第2の揺動ミラーML21として機能する。   The light reflection film 31CM has a swing center CA2 at the intersection of the third and fourth swing axes X2 and Y2 when viewed from a direction perpendicular to the swing plate SP2M. The light reflection film 31CM functions as the second swing mirror ML21 in the second deflection element 31M.

また、本変形例においては、第2の偏向素子31Mは、揺動板SP2Mを揺動する揺動力(駆動力)を生成する駆動力生成部(図示せず)と、当該駆動力生成部に接続され、駆動部40Aに接続された端子31DMを有する。従って、第2の揺動ミラーML21は、駆動部40Aから供給される駆動信号によって、第3及び第4の揺動軸X1及びY1の周りに揺動する。   In this modification, the second deflecting element 31M includes a driving force generation unit (not shown) that generates a oscillating force (driving force) for oscillating the oscillating plate SP2M, and a driving force generation unit (not shown). It has a terminal 31DM that is connected to the drive section 40A. Therefore, the second swing mirror ML21 swings around the third and fourth swing axes X1 and Y1 according to the drive signal supplied from the drive unit 40A.

図10は、走査装置11における受光素子32の受光面32Aを模式的に示す上面図である。図10は、第1の揺動ミラーML11が第1及び第2の揺動軸X1及びY1の周りにおいて任意の方向(例えば共に正の方向)に揺動している期間中の対象物OBからの反射光L3の受光面32Aへの入射位置を模式的に示す図である。   FIG. 10 is a top view schematically illustrating the light receiving surface 32A of the light receiving element 32 in the scanning device 11. FIG. 10 shows a state in which the first oscillating mirror ML11 is oscillating in an arbitrary direction (for example, both positive directions) around the first and second oscillating axes X1 and Y1 from the object OB during the period. It is a figure which shows typically the incident position on the light receiving surface 32A of reflected light L3 of FIG.

本変形例のように第1及び第2の揺動ミラML11及びML21が複数の揺動軸の周りに揺動する場合でも、第2の揺動ミラーML21は、第1の揺動ミラーML11から時間D1だけ遅れて揺動する。従って、まず、基準位置の対象物OB0からの2次光L3A(OB0)は、揺動周期内におけるいずれのタイミングにおいても受光面32Aのごく狭い所望の領域(例えば設計上の中心領域)内に入射することとなる。   Even when the first and second oscillating mirrors ML11 and ML21 oscillate around a plurality of oscillating axes as in the present modification, the second oscillating mirror ML21 is separated from the first oscillating mirror ML11. It swings with a delay of time D1. Therefore, first, the secondary light L3A (OB0) from the target object OB0 at the reference position is within a very narrow desired area (for example, a design center area) of the light receiving surface 32A at any timing within the oscillation cycle. Will be incident.

また、近距離の対象物OB1からの2次光L3A(OB1)及び遠距離の対象物OB2からの2次光L3A(OB2)においても、その受光面32Aへの入射位置は、基準位置の対象物OB0からの2次光L3A(OB0)の入射位置から2次元的にわずかにずれるものの、受光面32Aにおける当該所望の領域の近傍に入射することとなる。   Also, in the secondary light L3A (OB1) from the short-distance object OB1 and the secondary light L3A (OB2) from the long-distance object OB2, the incident position on the light receiving surface 32A is the target position of the reference position. Although slightly shifted two-dimensionally from the incident position of the secondary light L3A (OB0) from the object OB0, it is incident on the light receiving surface 32A in the vicinity of the desired area.

一方、図11は、比較例として、第1の揺動ミラーML11に同期して揺動する揺動ミラーを有する偏向素子及び当該偏向素子を経た2次光L3Bを受光する受光素子112を有する走査装置における受光素子112の受光面112Aの上面図である。図11は、第1の揺動ミラーML11が図10と同様の揺動を行う期間中の2次光L3Bの受光面112Aへの入射位置を模式的に示す図である。   On the other hand, FIG. 11 shows, as a comparative example, a scan having a deflecting element having a oscillating mirror oscillating in synchronization with the first oscillating mirror ML11 and a light receiving element 112 for receiving the secondary light L3B passing through the deflecting element. FIG. 3 is a top view of a light receiving surface 112A of a light receiving element 112 in the device. FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an incident position of the secondary light L3B on the light receiving surface 112A during a period in which the first swing mirror ML11 performs the same swing as in FIG.

当該比較例に係る走査装置においては、例えば図11に示すように、基準位置の対象物OB0からの2次光L3B(OB0)は、互いに2次元的に異なる光路を辿って受光素子112に向かうこととなる。   In the scanning device according to the comparative example, for example, as illustrated in FIG. 11, the secondary light L3B (OB0) from the target object OB0 at the reference position travels two-dimensionally different optical paths toward the light receiving element 112. It will be.

従って、2次光L3B(OB0)のみならず、近距離の対象物OB1からの2次光L3B(OB1)及び遠距離の対象物OB2からの2次光L3B(OB2)においても、その受光面112Aへの入射位置は、2次元的に大きくずれることとなる。従って、受光素子112に受光面112Aを設ける場合、図11に示すように、これらを全て受光するために2次元的に大きなサイズの受光面112Aを設ける必要がある。   Therefore, not only the secondary light L3B (OB0), but also the light receiving surface of the secondary light L3B (OB1) from the short-distance object OB1 and the secondary light L3B (OB2) from the long-distance object OB2. The incident position on 112A is greatly shifted two-dimensionally. Therefore, when providing the light receiving surface 112A on the light receiving element 112, as shown in FIG. 11, it is necessary to provide a light receiving surface 112A having a two-dimensionally large size to receive all of them.

これに対し、本変形例のように、第1の揺動ミラーML11が2つの揺動軸の周りに揺動する場合でも、その変位に追従して第2の揺動ミラーML21が揺動する。従って、種々の位置の対象物OBからの2次光L3を受光面32Aの所望の領域に入射させることができる。   On the other hand, even when the first swing mirror ML11 swings around two swing axes as in the present modification, the second swing mirror ML21 swings following the displacement. . Therefore, the secondary light L3 from the object OB at various positions can be made incident on a desired region of the light receiving surface 32A.

従って、本変形例においても、受光素子32のサイズを大幅に縮小することができ、ノイズ光を受光することが大幅に抑制される。従って、対象物OBからの反射光L3を正確かつ確実に受光でき、正確な走査及び測距を行うことが可能な走査装置11A及び測距装置10Aを提供することができる。   Therefore, also in the present modification, the size of the light receiving element 32 can be significantly reduced, and the reception of noise light is greatly suppressed. Therefore, it is possible to provide the scanning device 11A and the distance measuring device 10A that can accurately and surely receive the reflected light L3 from the object OB, and that can perform accurate scanning and distance measurement.

なお、第1及び第2の揺動ミラーML11及びML21の各々の構成及び揺動態様はこれに限定されない。例えば、第1の揺動ミラーML11は、第1の揺動軸X1の周りに共振しつつ揺動を行い、第2の揺動軸Y1の周りに非共振で揺動するように構成されていてもよい。この場合、第1の揺動ミラーML11は、ラスタースキャンに対応する軌道で光軸の方向が変化するように1次光L1を反射させる。また、第1及び第2の揺動ミラーML11及びML21の各々は、互いに直交する揺動軸の周りに揺動する場合に限定されない。   Note that the configuration and the swing mode of each of the first and second swing mirrors ML11 and ML21 are not limited thereto. For example, the first swing mirror ML11 is configured to swing while resonating around the first swing axis X1, and swing around the second swing axis Y1 non-resonantly. You may. In this case, the first swing mirror ML11 reflects the primary light L1 such that the direction of the optical axis changes in a trajectory corresponding to the raster scan. Further, each of the first and second swing mirrors ML11 and ML21 is not limited to the case where the first and second swing mirrors swing about the swing axes orthogonal to each other.

換言すれば、第1の偏向素子22Mは、互いに異なる2つの揺動軸(第1及び第2の揺動軸X1及びY1)の周りに揺動し、1次光L1を反射させる第1の揺動ミラーML11を有していればよい。   In other words, the first deflecting element 22M swings around two different swing axes (first and second swing axes X1 and Y1) and reflects the primary light L1. What is necessary is just to have the rocking mirror ML11.

また、第2の偏向素子31Mは、第1の揺動軸X1の軸方向に対応する方向に沿って延びる第3の揺動軸X2及び第2の揺動軸Y1の軸方向に対応する方向に沿って延びる第4の揺動軸Y2の周りに第1の揺動ミラーML11から時間D1だけ遅れて揺動し、2次光L3を反射させる第2の揺動ミラーML21を有していればよい。これによって、受光素子32を小型化しつつ対象物OBからの反射光を正確かつ確実に受光でき、正確な走査及び測距を行うことが可能な走査装置11A及び測距装置10Aを提供することができる。   The second deflecting element 31M has a direction corresponding to the axial direction of the third swing axis X2 and the second swing axis Y1 extending along the direction corresponding to the axial direction of the first swing axis X1. A second oscillating mirror ML21 that oscillates about the fourth oscillating axis Y2 extending along the axis with a delay of the time D1 from the first oscillating mirror ML11 and reflects the secondary light L3. Just fine. Accordingly, it is possible to provide the scanning device 11A and the distance measuring device 10A that can accurately and reliably receive the reflected light from the object OB while reducing the size of the light receiving element 32, and can perform accurate scanning and distance measurement. it can.

図12は、実施例1の変形例2に係る測距装置10Bの構成を示す図である。測距装置10Bは、走査装置11Bの構成を除いては、測距装置10と同様の構成を有する。走査装置11Bは、投光部20B及び受光部30B並びにこれらを駆動する駆動部40Bの構成を除いては、走査装置11と同様の構成を有する。   FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a distance measuring apparatus 10B according to a second modification of the first embodiment. The distance measuring device 10B has the same configuration as the distance measuring device 10 except for the configuration of the scanning device 11B. The scanning device 11B has the same configuration as the scanning device 11 except for the configuration of the light projecting unit 20B, the light receiving unit 30B, and the driving unit 40B that drives them.

投光部20Bは、第1の偏向素子23の構成を除いては、投光部20と同様の構成を有する。また、受光部30Bは、第2の偏向素子33の構成を除いては、受光部30と同様の構成を有する。   The light projecting unit 20B has the same configuration as the light projecting unit 20 except for the configuration of the first deflection element 23. The light receiving unit 30B has the same configuration as the light receiving unit 30 except for the configuration of the second deflection element 33.

第1の偏向素子23は、回動軸(以下、第1の回動軸と称する)X1の周りに回動し、1次光L1を反射させる回動ミラー(以下、第1の回動ミラー)ML12を有する。また、第2の偏向素子33は、第1の回動軸X1の軸方向に対応する方向に沿って延びる回動軸(以下、第2の回動軸と称する)X2の周りに第1の回動ミラーML12から時間D1だけ遅れて回動し、2次光L3を反射させる回動ミラー(以下、第2の回動ミラーと称する)ML22を有する。第1及び第2の回動ミラーML12及びML22の各々は、例えばポリゴンミラーからなる。   The first deflection element 23 rotates around a rotation axis (hereinafter, referred to as a first rotation axis) X1 and reflects a primary light L1 (hereinafter, a first rotation mirror). ) The ML12 is provided. The second deflecting element 33 is provided around a rotation axis (hereinafter, referred to as a second rotation axis) X2 extending along a direction corresponding to the axial direction of the first rotation axis X1. A turning mirror (hereinafter, referred to as a second turning mirror) ML22 that turns after being delayed by the time D1 from the turning mirror ML12 and reflects the secondary light L3. Each of the first and second turning mirrors ML12 and ML22 is composed of, for example, a polygon mirror.

また、走査装置11Bは、投光部20B及び受光部30Bを駆動する駆動部40Bを有する。駆動部40Bは、第1及び第2の回動ミラーML12及びML22を回動させかつその回動動作を制御する制御信号を生成する。第1及び第2の回動ミラーML12及びML22の各々は、当該制御信号を受けて、互いに異なる位相で回動する。   Further, the scanning device 11B includes a driving unit 40B that drives the light emitting unit 20B and the light receiving unit 30B. The drive unit 40B generates a control signal for rotating the first and second rotating mirrors ML12 and ML22 and controlling the rotating operation. Each of the first and second rotation mirrors ML12 and ML22 receives the control signal and rotates with a different phase.

本変形例のように、第1及び第2の偏向素子23及び33が回動式の第1及び第2の回動ミラーML12及びML22によって光の偏向動作を行う場合でも、これらの位相を調節することで、2次光L3Aが受光素子32へ入射する位置を調節することができる。従って、受光素子32を小型化することで受光素子32に入射するノイズの低減を図ることができ、これによって正確な走査及び測距を行うことができる。   Even in the case where the first and second deflecting elements 23 and 33 perform the light deflecting operation by the first and second turning mirrors ML12 and ML22 as in the present modification, the phases thereof are adjusted. By doing so, the position where the secondary light L3A is incident on the light receiving element 32 can be adjusted. Accordingly, by reducing the size of the light receiving element 32, noise incident on the light receiving element 32 can be reduced, and thereby accurate scanning and distance measurement can be performed.

また、例えば、第2の回動ミラーML22の位相調整を行うことで、2次光L3Aの光軸と受光素子32との間の位置関係の微調整を行うことができる。すなわち、例えば、受光素子32の取付位置を機械的に調整する機構(図示せず)を測距装置10内に設ける必要がない。また、これは、他の変形例及び実施例(例えば揺動ミラーの場合)についても同様の利点である。   Further, for example, by performing the phase adjustment of the second rotation mirror ML22, it is possible to finely adjust the positional relationship between the optical axis of the secondary light L3A and the light receiving element 32. That is, for example, there is no need to provide a mechanism (not shown) for mechanically adjusting the mounting position of the light receiving element 32 in the distance measuring device 10. This is a similar advantage for other modifications and embodiments (for example, in the case of a swinging mirror).

なお、本実施例及びその種々の変形例においては、投光部20、20A及び20Bと、受光部30、30A及び30Bと、が分離されている。しかし、第1の偏向素子21、21M及び23と、第2の偏向素子31、31M及び33とは、共通の筐体内に設けられていてもよい。換言すれば、例えば、走査装置11、11A及び11Bは、光源21、第1の偏向素子21、21M及び23、第2の偏向素子31、31M及び33、並びに受光素子32を有していればよい。   In the present embodiment and its various modifications, the light projecting units 20, 20A and 20B and the light receiving units 30, 30A and 30B are separated. However, the first deflecting elements 21, 21M and 23 and the second deflecting elements 31, 31M and 33 may be provided in a common housing. In other words, for example, if the scanning device 11, 11A and 11B has the light source 21, the first deflecting elements 21, 21M and 23, the second deflecting elements 31, 31M and 33, and the light receiving element 32 Good.

また、本実施例及びその種々の変形例においては、第1の偏向素子21、21M及び23並びに第2の偏向素子31、31M及び33が揺動ミラー又は回動ミラーを有する場合について説明した。しかし、第1の偏向素子21、21M及び23並びに第2の偏向素子31、31M及び33は、種々の態様で動作を行って光の偏向を行う偏向素子であればよい。   Further, in the present embodiment and its various modifications, the case where the first deflecting elements 21, 21M and 23 and the second deflecting elements 31, 31M and 33 have a swinging mirror or a rotating mirror has been described. However, the first deflecting elements 21, 21M and 23 and the second deflecting elements 31, 31M and 33 may be any deflecting element that operates in various modes to deflect light.

例えば、1次光L1を偏向する第1の偏向素子は、周期的な動作を行って1次光L1の偏向方向を周期的に変化させ、当該偏向された1次光L1を走査光L2として投光するように構成されていればよい。また、2次光L2を偏向する第2の偏向素子は、例えば、走査光L2が対象物OBによって反射された2次光L3を方向可変に偏向し、当該第1の偏向素子から時間D1だけ遅れて当該第1の偏向素子と同様の態様の周期的な動作を行って2次光L3の偏向方向を周期的に変化させるように構成されていればよい。例えば、第1及び第2の偏向素子は、周期的に移動可能なレンズなどの種々の光学素子であればよい。   For example, the first deflecting element that deflects the primary light L1 performs a periodic operation to periodically change the direction of deflection of the primary light L1, and uses the deflected primary light L1 as a scanning light L2. What is necessary is just to be comprised so that light may be projected. The second deflecting element that deflects the secondary light L2, for example, deflects the secondary light L3 in which the scanning light L2 is reflected by the object OB in a variable direction, and deviates from the first deflecting element for a time D1. It is sufficient that the configuration is such that a periodic operation similar to that of the first deflection element is performed with a delay to periodically change the deflection direction of the secondary light L3. For example, the first and second deflection elements may be various optical elements such as periodically movable lenses.

また、第1及び第2の偏向素子は、周期的な動作を行うように構成されている場合に限定されない。例えば、走査装置11は、ベクタースキャンのように、走査領域R0内を無周期で走査するように構成されていてもよい。また、ラスタースキャン及びリサージュスキャンを行う場合であっても、周期C1毎に異なる領域を走査してもよい。   Further, the first and second deflecting elements are not limited to the case where they are configured to perform a periodic operation. For example, the scanning device 11 may be configured to scan the scanning region R0 in a periodic manner like a vector scan. Further, even when performing the raster scan and the Lissajous scan, different regions may be scanned for each cycle C1.

この場合、第1の偏向素子22は、駆動部40からの駆動信号に従って、特定の軌道で特定の回数だけ1次光L1(走査光L2)を投光するように構成される。この場合、第2の偏向素子は、第1の偏向素子に追従し、かつ第1の偏向素子から遅れて動作することで、2次光L3を方向可変に偏向すればよい。これによって、第1の偏向素子22が周期的な動作を行わない場合であっても、受光素子32への2次光L3の入射位置を安定させることができる。   In this case, the first deflecting element 22 is configured to emit the primary light L1 (scanning light L2) a specific number of times on a specific trajectory in accordance with a drive signal from the drive unit 40. In this case, the second deflecting element may deflect the secondary light L3 in a variable direction by following the first deflecting element and operating with a delay from the first deflecting element. Thus, even when the first deflection element 22 does not perform a periodic operation, the incident position of the secondary light L3 on the light receiving element 32 can be stabilized.

このように、測距装置10(10A、10B)は、1次光L1を出射する光源21と、1次光L1を方向可変に偏向する動作を行い、当該偏向された1次光L1を走査光L2として投光する第1の偏向素子22(22M、23)と、走査光L2が対象物OBによって反射された2次光L3を方向可変に偏向し、第1の偏向素子22に追従しかつ第1の偏向素子22から遅れて動作する第2の偏向素子31(31M、33)と、第2の偏向素子31を経た2次光L3Aを受光する受光素子32と、受光素子32による2次光L3Aの受光結果に基づいて対象物OBまでの距離を測定する測距部12と、を有する。従って、受光素子32を小型化しつつ対象物OBからの反射光を正確かつ確実に受光でき、正確な走査及び測距を行うことが可能な測距装置10を提供することができる。   As described above, the distance measuring device 10 (10A, 10B) performs the light source 21 that emits the primary light L1, the operation of deflecting the primary light L1 in a variable direction, and scans the deflected primary light L1. The first deflecting element 22 (22M, 23) that emits the light L2 and the secondary light L3, which is the scanning light L2 reflected by the object OB, are variably deflected and follow the first deflecting element 22. A second deflecting element 31 (31M, 33) that operates with a delay from the first deflecting element 22, a light receiving element 32 that receives the secondary light L3A passing through the second deflecting element 31, and a light receiving element 32 A distance measuring unit 12 for measuring a distance to the object OB based on a result of receiving the next light L3A. Therefore, it is possible to provide the distance measuring apparatus 10 that can accurately and surely receive the reflected light from the object OB while miniaturizing the light receiving element 32 and perform accurate scanning and distance measurement.

また、例えば、走査装置11は、正確な2次光L3の受光結果を種々の用途に応じた走査情報として出力する走査装置として機能する。従って、例えば、走査装置11は、光源21、第1の偏向素子22、第2の偏向素子31及び受光素子32を有することで、受光素子32を小型化しつつ対象物OBからの反射光L3を正確かつ確実に受光でき、正確な走査を行うことが可能な走査装置となる。   Further, for example, the scanning device 11 functions as a scanning device that outputs an accurate result of receiving the secondary light L3 as scanning information according to various uses. Therefore, for example, the scanning device 11 includes the light source 21, the first deflecting element 22, the second deflecting element 31, and the light receiving element 32, thereby reducing the size of the light receiving element 32 and reducing the reflected light L3 from the object OB. The scanning device can receive light accurately and reliably and can perform accurate scanning.

すなわち、例えば、走査装置11は、1次光L1を出射する光源21と、1次光L1を方向可変に偏向する動作を行い、当該偏向された1次光L1を走査光L2として投光する第1の偏向素子22と、走査光L2が対象物OBによって反射された2次光L3を方向可変に偏向し、第1の偏向素子22に追従しかつ第1の偏向素子22から遅れて動作する第2の偏向素子31と、第2の偏向素子31を経た2次光L3Aを受光する受光素子32と、を有していればよい。これによって、受光素子32を小型化しつつ対象物OBからの反射光を正確かつ確実に受光でき、正確な走査を行うことが可能な走査装置11を提供することができる。   That is, for example, the scanning device 11 performs an operation of variably deflecting the primary light L1 with the light source 21 that emits the primary light L1, and projects the deflected primary light L1 as the scanning light L2. The first deflecting element 22 and the scanning light L2 deflect the secondary light L3 reflected by the object OB in a variable direction, follow the first deflecting element 22, and operate with a delay from the first deflecting element 22. And a light receiving element 32 that receives the secondary light L3A passing through the second deflecting element 31. Accordingly, it is possible to provide the scanning device 11 that can accurately and reliably receive the reflected light from the object OB while reducing the size of the light receiving element 32, and can perform accurate scanning.

また、本発明は、例えば、走査装置11を駆動する駆動方法としても実施されることができる。すなわち、例えば、本発明による走査装置の駆動方法は、1次光L1を出射する光源21と、1次光L1を方向可変に偏向する動作を行って当該偏向された1次光L1を走査光L2として投光する第1の偏向素子22と、走査光L2が対象物OBによって反射された2次光L3を方向可変に偏向する動作を行う第2の偏向素子31と、第2の偏向素子31を経た2次光L3Aを受光する受光素子32と、を有する走査装置11を駆動する方法であって、第2の偏向素子31を第1の偏向素子22に追従しかつ第1の偏向素子22から遅れて動作させるステップを有する。これによって、受光素子32を小型化しつつ対象物OBからの反射光を正確かつ確実に受光でき、正確な走査を行うことが可能な走査装置11の駆動方法を提供することができる。   In addition, the present invention can be implemented, for example, as a driving method for driving the scanning device 11. That is, for example, in the driving method of the scanning device according to the present invention, the light source 21 that emits the primary light L1 and the operation of deflecting the primary light L1 in a variable direction are performed, and the deflected primary light L1 is scanned by the scanning light. A first deflecting element 22 that emits light as L2, a second deflecting element 31 that performs an operation of variably deflecting the secondary light L3 reflected by the object OB with the scanning light L2, and a second deflecting element And a light receiving element 32 for receiving the secondary light L3A passing through the first deflecting element 31. The second deflecting element 31 follows the first deflecting element 22 and has a first deflecting element 32. 22. The operation having a delay from 22. Accordingly, it is possible to provide a driving method of the scanning device 11 that can accurately and surely receive the reflected light from the object OB while reducing the size of the light receiving element 32 and can perform accurate scanning.

また、本発明は、例えば、コンピュータを走査装置11の駆動部40として機能させるプログラムとしても実施されることができる。すなわち、例えば、本発明によるプログラムは、コンピュータを、1次光L1を出射する光源21と、1次光L1を方向可変に偏向する動作を行って当該偏向された1次光L1を走査光L2として投光する第1の偏向素子22と、走査光L2が対象物OBによって反射された2次光L3を方向可変に偏向する動作を行う第2の偏向素子31と、第2の偏向素子31を経た2次光L3Aを受光する受光素子32と、を有する走査装置11を、第2の偏向素子31が第1の偏向素子22に追従しかつ第1の偏向素子22から遅れて動作するように、駆動する駆動部40として機能させる。また、本発明は、例えば、上記したプログラムが記録された記録媒体としても実施されることができる。   In addition, the present invention can be implemented, for example, as a program that causes a computer to function as the driving unit 40 of the scanning device 11. That is, for example, the program according to the present invention is configured such that the computer performs an operation of deflecting the primary light L1 in a direction variably with the light source 21 for emitting the primary light L1, and converts the deflected primary light L1 to the scanning light L2. A first deflecting element 22 for projecting light, a second deflecting element 31 for performing an operation of variably deflecting the secondary light L3 reflected by the object OB with the scanning light L2, and a second deflecting element 31 And the light receiving element 32 that receives the secondary light L3A that has passed through the scanning device 11 such that the second deflecting element 31 operates following the first deflecting element 22 and lagging behind the first deflecting element 22. Then, it is made to function as a driving unit 40 for driving. Further, the present invention can be implemented, for example, as a recording medium in which the above-described program is recorded.

これによって、受光素子32を小型化しつつ対象物OBからの反射光を正確かつ確実に受光でき、正確な走査を行うことが可能な走査装置11の駆動プログラム及び記録媒体を提供することができる。   Accordingly, it is possible to provide a drive program and a recording medium for the scanning device 11 that can accurately and reliably receive reflected light from the object OB while reducing the size of the light receiving element 32 and perform accurate scanning.

図13は、実施例2に係る測距装置50の構成を示す図である。測距装置50は、走査装置51の構成を除いては、測距装置10と同様の構成を有する。走査装置51は、受光部60及び駆動部40Cの構成を除いては、走査装置11と同様の構成を有する。また、本実施例においては、受光部60は、第2の偏向素子61の構成を除いては、受光部30と同様の構成を有する。   FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration of the distance measuring apparatus 50 according to the second embodiment. The distance measuring device 50 has the same configuration as the distance measuring device 10 except for the configuration of the scanning device 51. The scanning device 51 has the same configuration as the scanning device 11 except for the configurations of the light receiving unit 60 and the driving unit 40C. In this embodiment, the light receiving section 60 has the same configuration as the light receiving section 30 except for the configuration of the second deflection element 61.

第2の偏向素子61は、複数の揺動ミラーML23及びML31を有する。具体的には、第2の偏向素子61は、揺動軸(以下、第2の揺動軸と称する)X2の周りに揺動する揺動ミラー(以下、第2の揺動ミラーと称する)ML31を有するミラー素子61Aと、揺動軸(以下、第3の揺動軸と称する)X3の周りに揺動する揺動ミラー(以下、第3の揺動ミラーと称する)ML23を有するミラー素子61Bと、を有する。   The second deflection element 61 has a plurality of oscillating mirrors ML23 and ML31. Specifically, the second deflecting element 61 is a swing mirror (hereinafter, referred to as a second swing mirror) that swings around a swing axis (hereinafter, referred to as a second swing axis) X2. A mirror element 61A having an ML31 and a mirror element having an oscillating mirror (hereinafter, referred to as a third oscillating mirror) ML23 oscillating around an oscillating axis (hereinafter, referred to as a third oscillating axis) X3. 61B.

すなわち、本実施例においては、受光部60の第2の偏向素子61が複数の揺動ミラーを有している。この場合、第2の偏向素子61の全体が第1の偏向素子22に追従しかつ第1の偏向素子22から遅れて動作を行って2次光L3の偏向方向を変化させればよい。   That is, in the present embodiment, the second deflecting element 61 of the light receiving section 60 has a plurality of oscillating mirrors. In this case, the entire second deflection element 61 may follow the first deflection element 22 and operate with a delay from the first deflection element 22 to change the deflection direction of the secondary light L3.

例えば、本実施例においては、第1の偏向素子22は、第1の揺動軸X1の周りに揺動し、1次光L1を反射させる第1の揺動ミラーML13を有する。また、第2の偏向素子61は、第1の揺動軸X1の軸方向に対応する方向に沿って延びる第2の揺動軸X2の周りに第1の揺動ミラーML13と同期して揺動し、2次光L3を反射させる第2の揺動ミラーML31と、第2の揺動軸X2の軸方向に対応する方向に沿って延びる第3の揺動軸X3の周りに第2の揺動ミラーML31から遅れて揺動し、第2の揺動ミラーML31を経た2次光L3を反射させる第3の揺動ミラーML23と、を有する。   For example, in the present embodiment, the first deflecting element 22 has a first oscillating mirror ML13 that oscillates around the first oscillating axis X1 and reflects the primary light L1. The second deflecting element 61 oscillates in synchronization with the first oscillating mirror ML13 around a second oscillating axis X2 extending along a direction corresponding to the axial direction of the first oscillating axis X1. A second oscillating mirror ML31 for moving and reflecting the secondary light L3, and a second oscillating mirror ML31 around a third oscillating axis X3 extending along a direction corresponding to the axial direction of the second oscillating axis X2. A third oscillating mirror ML23 that oscillates later than the oscillating mirror ML31 and reflects the secondary light L3 that has passed through the second oscillating mirror ML31.

例えば、第1及び第2の揺動ミラーML13及びML31は、同期して互いに同様の揺動動作を行う。一方、第3の揺動ミラーML23は、第2の揺動ミラーML31に対して約π/2だけずれた(例えば遅れた)位相で、第2の揺動ミラーML31の揺動速度の向きに基づいた方向に、第2の揺動ミラーML31と同様の揺動動作を行う。なお、第1、第2及び第3の揺動ミラーML13、ML31及びML23間の揺動態様(例えば位相差)の関係はこれに限定されない。   For example, the first and second swing mirrors ML13 and ML31 perform the same swing operation in synchronization with each other. On the other hand, the third oscillating mirror ML23 has a phase shifted (for example, delayed) by about π / 2 with respect to the second oscillating mirror ML31 in the direction of the oscillating speed of the second oscillating mirror ML31. A swing operation similar to that of the second swing mirror ML31 is performed in the direction based on the swing direction. Note that the relationship of the swing mode (for example, phase difference) between the first, second, and third swing mirrors ML13, ML31, and ML23 is not limited to this.

また、駆動部40Cは、投光部20及び受光部60を駆動し、第1の揺動ミラーML13、第2の揺動ミラーML31及び第3の揺動ミラーML23を揺動させかつその揺動態様を制御する制御信号を生成する。第1の揺動ミラーML13、第2の揺動ミラーML31及び第3の揺動ミラーML23は、当該制御信号を受けて、例えば上記したような位相差で揺動する。   The drive unit 40C drives the light projecting unit 20 and the light receiving unit 60 to swing the first swing mirror ML13, the second swing mirror ML31, and the third swing mirror ML23, and swings the swing mirrors. A control signal to control the operation. The first oscillating mirror ML13, the second oscillating mirror ML31, and the third oscillating mirror ML23, upon receiving the control signal, oscillate with, for example, the above-described phase difference.

また、本実施例においては、受光素子32は、第3の揺動ミラーML23を経た2次光L3Aを受光する。第1及び第2の偏向素子22及び61がこのような構成を有する場合でも、受光素子32に入射する2次光L3Aの受光面32A上の位置のずれを抑制することができる。従って、例えば、受光素子32を小型化しつつ対象物OBからの反射光を正確かつ確実に受光でき、正確な走査及び測距を行うことが可能な走査装置51及び測距装置50を提供することができる。   In the present embodiment, the light receiving element 32 receives the secondary light L3A that has passed through the third swing mirror ML23. Even when the first and second deflecting elements 22 and 61 have such a configuration, it is possible to suppress the displacement of the position of the secondary light L3A incident on the light receiving element 32 on the light receiving surface 32A. Therefore, for example, it is possible to provide a scanning device 51 and a distance measuring device 50 that can accurately and surely receive reflected light from the object OB while miniaturizing the light receiving element 32 and perform accurate scanning and distance measurement. Can be.

なお、本実施例においては、2次光L3は、第2の揺動ミラーML13及び第3の揺動ミラーML23をこの順で進んだ後、受光素子32によって受光される場合について説明した。しかし、第2の偏向素子61は、2次光L3を受光素子32に導くように構成及び配置されていればよい。例えば、第2の偏向素子61は、2次光L3を第3の揺動ミラーML23によって偏向し(反射させ)、次いで第2の揺動ミラーML31によって偏向し(反射させ)た後に、受光素子32に導くように構成及び配置されていてもよい。   In the present embodiment, the case has been described where the secondary light L3 is received by the light receiving element 32 after traveling through the second oscillating mirror ML13 and the third oscillating mirror ML23 in this order. However, the second deflection element 61 may be configured and arranged so as to guide the secondary light L3 to the light receiving element 32. For example, the second deflecting element 61 deflects (reflects) the secondary light L3 by the third oscillating mirror ML23 and then deflects (reflects) it by the second oscillating mirror ML31. 32 may be configured and arranged.

図14は、実施例3に係る測距装置70の構成を示す図である。測距装置70は、走査装置71の構成を除いては、測距装置10と同様の構成を有する。走査装置71は、投光80、受光部90及び駆動部40Dを有する。また、本実施例においては、投光部80は、第1の偏向素子81の構成を除いては、投光部20と同様の構成を有する。また、受光90は、第2の偏向素子91の構成を除いては、受光部30と同様の構成を有する。   FIG. 14 is a diagram illustrating the configuration of the distance measuring apparatus 70 according to the third embodiment. The ranging device 70 has the same configuration as the ranging device 10 except for the configuration of the scanning device 71. The scanning device 71 has a light emitting unit 80, a light receiving unit 90, and a driving unit 40D. In the present embodiment, the light projecting unit 80 has the same configuration as the light projecting unit 20 except for the configuration of the first deflection element 81. The light receiver 90 has the same configuration as the light receiver 30 except for the configuration of the second deflection element 91.

本実施例においては、第1の偏向素子81は、複数の揺動ミラーML14及びML24を有する。具体的には、第1の偏向素子81は、揺動軸(以下、第1の揺動軸と称する)X1の周りに揺動する揺動ミラー(以下、第1の揺動ミラーと称する)ML14を有するミラー素子81Aと、揺動軸(以下、第2の揺動軸と称する)X2の周りに揺動する揺動ミラー(以下、第2の揺動ミラーと称する)ML24を有するミラー素子91Bと、を有する。   In the present embodiment, the first deflection element 81 has a plurality of oscillating mirrors ML14 and ML24. Specifically, the first deflecting element 81 is a swing mirror (hereinafter, referred to as a first swing mirror) that swings around a swing axis (hereinafter, referred to as a first swing axis) X1. A mirror element 81A having an ML14 and a mirror element having a swing mirror (hereinafter, referred to as a second swing mirror) ML24 swinging around a swing axis (hereinafter, referred to as a second swing axis) X2. 91B.

また、本実施例においては、受光部90の第2の偏向素子91は、揺動軸(以下、第3の揺動軸と称する)X3の周りに揺動する揺動ミラー(以下、第3の揺動ミラーと称する)ML32を有する。   Further, in the present embodiment, the second deflecting element 91 of the light receiving section 90 includes a swing mirror (hereinafter, referred to as a third swing axis) that swings around a swing axis (hereinafter, referred to as a third swing axis) X3. ML32).

すなわち、本実施例においては、投光部80の第1の偏向素子81が複数の揺動ミラーを有している。この場合、第1の偏向素子81の全体と、第2の偏向素子91との間の動作態様を調節すればよい。例えば、第2の偏向素子91は、第1の偏向素子81に追従しかつ第1の偏向素子81から遅れて動作を行って2次光L3の偏向方向を変化させればよい。   That is, in this embodiment, the first deflecting element 81 of the light projecting unit 80 has a plurality of oscillating mirrors. In this case, the operation between the entire first deflection element 81 and the second deflection element 91 may be adjusted. For example, the second deflection element 91 may follow the first deflection element 81 and operate with a delay from the first deflection element 81 to change the direction of deflection of the secondary light L3.

例えば、本実施例においては、第1の偏向素子81は、第1の揺動軸X1の周りに揺動し、1次光L1を反射させる第1の揺動ミラーML14と、第1の揺動軸X1の軸方向に対応する方向に沿って延びる第2の揺動軸X2の周りに第1の揺動ミラーML14から遅れて揺動し、第1の揺動ミラーML14を経た1次光L1を反射させる第2の揺動ミラーML24と、を有する。例えば、第1の揺動ミラーML14は、第2の揺動ミラーML24の揺動速度の向きに基づいた方向に揺動する。   For example, in this embodiment, the first deflecting element 81 swings around the first swing axis X1 and reflects the primary light L1 with the first swing mirror ML14 and the first swing mirror ML14. Primary light that oscillates about a second oscillating axis X2 extending along a direction corresponding to the axial direction of the moving axis X1 with a delay from the first oscillating mirror ML14, and has passed through the first oscillating mirror ML14. A second oscillating mirror ML24 that reflects L1. For example, the first swing mirror ML14 swings in a direction based on the direction of the swing speed of the second swing mirror ML24.

また、本実施例においては、第2の偏向素子91は、第2の揺動軸X2の軸方向に対応する方向に沿って延びる第3の揺動軸X3の周りに第2の揺動ミラーML24と同期して揺動し、2次光L3を反射させる第3の揺動ミラーML32を有する。   In the present embodiment, the second deflecting element 91 includes a second oscillating mirror around a third oscillating axis X3 extending along a direction corresponding to the axial direction of the second oscillating axis X2. A third swing mirror ML32 that swings in synchronization with the ML24 and reflects the secondary light L3.

例えば、第2及び第3の揺動ミラーML24及び32は、同期して互いに同様の揺動動作を行う。一方、第1の揺動ミラーML14は、第2の揺動ミラーML24に対して約π/2だけずれた(例えば進んだ)位相で揺動動作を行う。なお、第1、第2及び第3の揺動ミラーML14、ML24及びML32間の揺動態様(例えば位相差)の関係はこれに限定されない。   For example, the second and third swing mirrors ML24 and ML32 perform the same swing operation in synchronization with each other. On the other hand, the first swing mirror ML14 performs a swing operation with a phase shifted (for example, advanced) by about π / 2 with respect to the second swing mirror ML24. Note that the relationship of the swing mode (for example, phase difference) between the first, second, and third swing mirrors ML14, ML24, and ML32 is not limited to this.

また、駆動部40Dは、投光部80及び受光部90を駆動し、第1の揺動ミラーML14、第2の揺動ミラーML24及び第3の揺動ミラーML32を揺動させかつその揺動態様を制御する制御信号を生成する。第1の揺動ミラーML14、第2の揺動ミラーML24及び第3の揺動ミラーML32は、当該制御信号を受けて、例えば上記したような位相差で揺動する。   The driving unit 40D drives the light projecting unit 80 and the light receiving unit 90 to swing the first swing mirror ML14, the second swing mirror ML24, and the third swing mirror ML32, and swings the swinging mirrors. A control signal to control the operation. The first oscillating mirror ML14, the second oscillating mirror ML24, and the third oscillating mirror ML32, upon receiving the control signal, oscillate with, for example, the above-described phase difference.

また、本実施例においては、受光素子32は、第3の揺動ミラーML32を経た2次光L3Aを受光する。第1及び第2の偏向素子81及び91がこのような構成を有する場合でも、受光素子32に入射する2次光L3Aの受光面32A上の位置のズレを抑制することができる。従って、例えば、受光素子32を小型化しつつ対象物OBからの反射光を正確かつ確実に受光でき、正確な走査及び測距を行うことが可能な走査装置71及び測距装置70を提供することができる。   In the present embodiment, the light receiving element 32 receives the secondary light L3A having passed through the third swing mirror ML32. Even when the first and second deflection elements 81 and 91 have such a configuration, it is possible to suppress the displacement of the position of the secondary light L3A incident on the light receiving element 32 on the light receiving surface 32A. Therefore, for example, it is possible to provide a scanning device 71 and a distance measuring device 70 that can accurately and surely receive reflected light from the object OB while miniaturizing the light receiving element 32 and perform accurate scanning and distance measurement. Can be.

なお、本実施例においては、1次光L1は、第1の揺動ミラーML14及び第2の揺動ミラーML24をこの順で進んだ後、走査光L2として受光される場合について説明した。しかし、第1の偏向素子81は、1次光L3を偏向して走査光L2として投光するように構成及び配置されていればよい。例えば、第1の偏向素子81は、1次光L3を第2の揺動ミラーML24によって偏向し(反射させ)、次いで第1の揺動ミラーML14によって偏向し(反射させ)た後に、走査領域R0に向けて投光するように構成及び配置されていてもよい。   In this embodiment, the case has been described where the primary light L1 is received as the scanning light L2 after traveling through the first swing mirror ML14 and the second swing mirror ML24 in this order. However, the first deflecting element 81 may be configured and arranged so as to deflect the primary light L3 and project it as the scanning light L2. For example, the first deflecting element 81 deflects (reflects) the primary light L3 by the second oscillating mirror ML24 and then deflects (reflects) it by the first oscillating mirror ML14. It may be configured and arranged to project light toward R0.

10、10A、10B、50、70 測距装置
11、11A、11B、51、71 走査装置
21 光源
22、22M、23、81 第1の偏向素子
31、31M、33、61、91 第2の偏向素子
32 受光素子
12 測距部
10, 10A, 10B, 50, 70 Distance measuring device 11, 11A, 11B, 51, 71 Scanning device 21 Light source 22, 22M, 23, 81 First deflecting element 31, 31M, 33, 61, 91 Second deflection Element 32 Light receiving element 12 Distance measuring unit

Claims (13)

1次光を出射する光源と、
前記1次光を方向可変に偏向する動作を行い、当該偏向された1次光を走査光として投光する第1の偏向素子と、
前記走査光が対象物によって反射された2次光を方向可変に偏向し、前記第1の偏向素子に追従しかつ前記第1の偏向素子から遅れて動作する第2の偏向素子と、
前記第2の偏向素子を経た前記2次光を受光する受光素子と、を有することを特徴とする走査装置。
A light source for emitting primary light,
A first deflection element that performs an operation of deflecting the primary light in a variable direction, and projects the deflected primary light as scanning light;
A second deflecting element in which the scanning light deflects the secondary light reflected by the object in a variable direction, follows the first deflecting element, and operates with a delay from the first deflecting element;
A light receiving element for receiving the secondary light having passed through the second deflecting element.
前記第1の偏向素子は、周期的な動作を行って前記1次光の偏向方向を周期的に変化させ、
前記第2の偏向素子は、前記第1の偏向素子から遅れて前記第1の偏向素子と同様の態様の周期的な動作を行って前記2次光の偏向方向を周期的に変化させることを特徴とする走査装置。
The first deflecting element performs a periodic operation to periodically change a deflecting direction of the primary light,
The second deflecting element performs a periodic operation in a manner similar to that of the first deflecting element after the first deflecting element to periodically change the deflecting direction of the secondary light. Scanning device characterized.
前記第1の偏向素子は、第1の揺動軸の周りに揺動し、前記1次光を反射させる第1の揺動ミラーを有し、
前記第2の偏向素子は、前記第1の揺動軸の軸方向に対応する方向に沿って延びる第2の揺動軸の周りに前記第1の揺動ミラーから遅れて揺動し、前記2次光を反射させる第2の揺動ミラーを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の走査装置。
The first deflection element has a first swing mirror that swings around a first swing axis and reflects the primary light,
The second deflecting element oscillates with a delay from the first oscillating mirror around a second oscillating axis extending along a direction corresponding to an axial direction of the first oscillating axis; The scanning device according to claim 1, further comprising a second oscillating mirror that reflects secondary light.
前記第2の揺動ミラーは、前記1次光が前記第1の偏向素子から投光されてから前記2次光が前記受光素子に受光されるまでの時間に対応する位相差で前記第1の揺動ミラーから遅れて揺動することを特徴とする請求項3に記載の走査装置。   The second oscillating mirror has a phase difference corresponding to a time from when the primary light is projected from the first deflecting element to when the secondary light is received by the light receiving element. 4. The scanning device according to claim 3, wherein the scanning device swings with a delay from the swing mirror. 前記第1及び第2の揺動ミラー間の位相差を調節しつつ前記第1及び第2の揺動ミラーの各々を駆動する駆動部を有することを特徴とする請求項3又は4に記載の走査装置。   The apparatus according to claim 3, further comprising a driving unit configured to drive each of the first and second oscillating mirrors while adjusting a phase difference between the first and second oscillating mirrors. Scanning device. 前記第1の偏向素子は、第1の揺動軸の周りに揺動し、前記1次光を反射させる第1の揺動ミラーを有し、
前記第2の偏向素子は、前記第1の揺動軸の軸方向に対応する方向に沿って延びる第2の揺動軸の周りに前記第1の揺動ミラーと同期して揺動し、前記2次光を反射させる第2の揺動ミラーと、前記第2の揺動軸の軸方向に対応する方向に沿って延びる第3の揺動軸の周りに前記第2の揺動ミラーから遅れて揺動し、前記第2の揺動ミラーを経た前記2次光を反射させる第3の揺動ミラーと、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の走査装置。
The first deflection element has a first swing mirror that swings around a first swing axis and reflects the primary light,
The second deflecting element oscillates in synchronization with the first oscillating mirror around a second oscillating axis extending along a direction corresponding to an axial direction of the first oscillating axis; A second oscillating mirror for reflecting the secondary light, and a second oscillating mirror around a third oscillating axis extending along a direction corresponding to an axial direction of the second oscillating axis. The scanning device according to claim 1, further comprising a third swing mirror that swings with a delay and reflects the secondary light that has passed through the second swing mirror.
前記第1の偏向素子は、第1の揺動軸の周りに揺動し、前記1次光を反射させる第1の揺動ミラーと、前記第1の揺動軸の軸方向に対応する方向に沿って延びる第2の揺動軸の周りに前記第1の揺動ミラーから遅れて揺動し、前記第1の揺動ミラーを経た前記1次光を反射させる第2の揺動ミラーと、を有し、
前記第2の偏向素子は、前記第2の揺動軸の軸方向に対応する方向に沿って延びる第3の揺動軸の周りに前記第2の揺動ミラーと同期して揺動し、前記2次光を反射させる第3の揺動ミラーを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の走査装置。
A first oscillating mirror that oscillates about a first oscillating axis and reflects the primary light, and a direction corresponding to an axial direction of the first oscillating axis. A second oscillating mirror that oscillates about a second oscillating axis extending along with the first oscillating mirror and reflects the primary light passing through the first oscillating mirror; , And
The second deflecting element oscillates in synchronization with the second oscillating mirror around a third oscillating axis extending along a direction corresponding to an axial direction of the second oscillating axis; The scanning device according to claim 1, further comprising a third oscillating mirror that reflects the secondary light.
前記第1の偏向素子は、互いに異なる第1及び第2の揺動軸の周りに揺動し、前記1次光を反射させる第1の揺動ミラーを有し、
前記第2の偏向素子は、前記第1の揺動軸の軸方向に対応する方向に沿って延びる第3の揺動軸及び前記第2の揺動軸の軸方向に対応する方向に沿って延びる第4の揺動軸の周りに前記第1の揺動ミラーから遅れて揺動し、前記2次光を反射させる第2の揺動ミラーを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の走査装置。
The first deflecting element has a first oscillating mirror that oscillates around first and second oscillating axes different from each other and reflects the primary light,
The second deflecting element extends along a direction corresponding to an axial direction of the third oscillating shaft and a second oscillating axis extending along a direction corresponding to the axial direction of the first oscillating shaft. 3. The apparatus according to claim 1, further comprising a second oscillating mirror that oscillates about the extending fourth oscillating axis with a delay from the first oscillating mirror and reflects the secondary light. A scanning device according to claim 1.
前記第1の偏向素子は、第1の回動軸の周りに回動し、前記1次光を反射させる第1の回動ミラーを有し、
前記第2の偏向素子は、前記第1の回動軸の軸方向に対応する方向に沿って延びる第2の回動軸の周りに前記第1の回動ミラーから遅れて回動し、前記2次光を反射させる第2の回動ミラーを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の走査装置。
The first deflecting element has a first turning mirror that turns around a first turning axis and reflects the primary light,
The second deflecting element rotates with a delay from the first rotation mirror around a second rotation axis extending along a direction corresponding to the axial direction of the first rotation axis, The scanning device according to claim 1, further comprising a second rotating mirror that reflects secondary light.
請求項1乃至9のいずれか1つに記載の走査装置と、
前記受光素子による前記2次光の受光結果に基づいて、前記対象物までの距離を測定する測距部と、を有することを特徴とする測距装置。
A scanning device according to any one of claims 1 to 9,
A distance measuring unit for measuring a distance to the object based on a result of receiving the secondary light by the light receiving element.
1次光を出射する光源と、前記1次光を方向可変に偏向する動作を行って当該偏向された1次光を走査光として投光する第1の偏向素子と、前記走査光が対象物によって反射された2次光を方向可変に偏向する動作を行う第2の偏向素子と、前記第2の偏向素子を経た前記2次光を受光する受光素子と、を有する走査装置を駆動する方法であって、
前記第2の偏向素子を第1の偏向素子に追従しかつ前記第1の偏向素子から遅れて動作させることを特徴とする方法。
A light source that emits primary light, a first deflecting element that performs an operation of deflecting the primary light in a variable direction and projects the deflected primary light as scanning light, and the scanning light is an object. For driving a scanning device having a second deflecting element for performing an operation of deflecting the secondary light reflected by the light source in a variable direction, and a light receiving element for receiving the secondary light having passed through the second deflecting element And
The method of claim 2, wherein the second deflecting element follows the first deflecting element and operates behind the first deflecting element.
コンピュータを、
1次光を出射する光源と、前記1次光を方向可変に偏向する動作を行って当該偏向された1次光を走査光として投光する第1の偏向素子と、前記走査光が対象物によって反射された2次光を方向可変に偏向する動作を行う第2の偏向素子と、前記2次光を受光する受光素子と、を有する走査装置を、前記第2の偏向素子が第1の偏向素子に追従しかつ前記第1の偏向素子から遅れて動作するように、駆動する駆動部として機能させるプログラム。
Computer
A light source that emits primary light, a first deflecting element that performs an operation of deflecting the primary light in a variable direction and projects the deflected primary light as scanning light, and the scanning light is an object. A scanning device having a second deflecting element that performs an operation of deflecting the secondary light reflected by the light beam in a variable direction, and a light receiving element that receives the secondary light. A program that functions as a driving unit that drives so as to follow the deflection element and operate with a delay from the first deflection element.
請求項12に記載のプログラムが記録された記録媒体。   A recording medium on which the program according to claim 12 is recorded.
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