WO2023119568A1 - 光学装置及びセンサ装置 - Google Patents

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WO2023119568A1
WO2023119568A1 PCT/JP2021/047926 JP2021047926W WO2023119568A1 WO 2023119568 A1 WO2023119568 A1 WO 2023119568A1 JP 2021047926 W JP2021047926 W JP 2021047926W WO 2023119568 A1 WO2023119568 A1 WO 2023119568A1
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WO
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light
light receiving
receiving area
optical device
emitting element
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PCT/JP2021/047926
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English (en)
French (fr)
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英治 黒木
一 小柳
Original Assignee
パイオニア株式会社
パイオニアスマートセンシングイノベーションズ株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems

Definitions

  • the present invention relates to optical devices and sensor devices.
  • An optical device may have a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror that reflects light emitted from a light emitting element such as a laser diode (LD).
  • a MEMS mirror may be provided with a piezoresistive element for detecting oscillation of the MEMS mirror.
  • the inventor of the present application considered attaching a light-emitting element to the movable reflector in place of or in addition to the piezoresistive element.
  • a light-receiving element such as a four-division photodiode (PD) to detect the rocking movement of the movable reflector.
  • the light receiving element may be irradiated with light different from the light emitted from the light emitting element, such as external light. Therefore, there is room for improvement in the accuracy of detecting the swing of the movable reflector.
  • One example of the problem to be solved by the present invention is to accurately detect the swing of the movable reflector.
  • the invention according to claim 1, a movable reflector; a first light emitting element attached to the movable reflector; an aperture through which at least part of the light emitted from the first light emitting element passes; a first light receiving element that receives the light that has passed through the aperture;
  • An optical device comprising
  • a sensor device comprising:
  • FIG. 1 is a perspective view of an optical device according to an embodiment
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an optical device according to an embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1
  • 2 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 1
  • FIG. 4A and 4B are diagrams for explaining an example of the operation of the optical device according to the embodiment
  • FIG. 4A and 4B are diagrams for explaining an example of the operation of the optical device according to the embodiment
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the sensor apparatus which concerns on an Example.
  • FIG. 1 is a perspective view of an optical device 10 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the optical device 10 according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view along BB in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG.
  • the direction from the proximal end to the distal end of the arrow is the positive direction of the direction indicated by the arrow. It indicates that the direction from the tip of the arrow to the base is the negative direction of the direction indicated by the arrow.
  • the white circle with X indicating the third direction Z is the positive direction of the third direction Z from the front to the back of the paper, and the negative direction of the third direction Z from the back to the front of the paper. It shows that The first direction X, the second direction Y and the third direction Z are orthogonal to each other.
  • the optical device 10 includes a container 100, an optical scanning device 200, a first light emitting element 300, a first light receiving element 400, a flexible substrate 500, a first magnetic circuit 610, and a second magnetic circuit. 620 and a heat sink 630 .
  • container 100 has base 102 and lid 104 .
  • the optical scanning device 200 includes a movable reflector 210, a first frame 220, a pair of first torsion bars 230, a second frame 240, a pair of second torsion bars 250, a second It has a first terminal 262 and a second terminal 264 .
  • a pair of first torsion bars 230 includes a first metal bar 232 and a second metal bar 234 .
  • a pair of second torsion bars 250 includes a third metal bar 252 and a fourth metal bar 254 .
  • the positive direction of the first direction X is the direction from the side where the second metal bar 234 is located toward the side where the first metal bar 232 is located.
  • the negative direction of the first direction X is the direction from the side where the first metal bar 232 is located toward the side where the second metal bar 234 is located.
  • the positive direction of the second direction Y is the direction from the side where the fourth metal bar 254 is located toward the side where the third metal bar 252 is located.
  • the negative direction of the second direction Y is the direction from the side where the third metal bar 252 is located toward the side where the fourth metal bar 254 is located.
  • the positive direction of the third direction Z is the direction from the side where the base 102 is located toward the side where the lid 104 is located.
  • the negative direction of the third direction Z is the direction from the side where the lid 104 is located toward the side where the base 102 is located.
  • the container 100 includes the optical scanning device 200 , the first light emitting element 300 , the first light receiving element 400 , at least part of the flexible substrate 500 , the first magnetic circuit 610 , the second magnetic circuit 620 , and the heat sink 630 . , houses the .
  • the lid 104 is attached to the surface of the base 102 on the positive direction side in the third direction Z. As shown in FIG.
  • the optical scanning device 200 includes at least a portion of the movable reflector 210, at least a portion of the first frame 220, at least a portion of the pair of first torsion bars 230, is exposed from the opening 150 of the lid 104 and mounted on the positive surface side of the third direction Z of the base 102 . At least a portion of the second frame 240 and at least a portion of the pair of second torsion bars 250 are covered with the lid 104 when viewed from the positive direction of the third direction Z. As shown in FIG.
  • the movable reflector 210 has a movable support base 212 and a reflector 214.
  • the movable support base 212 includes a first metal body 212a, a second metal body 212b and a resin base 212c. At least part of the first metal body 212a is positioned on the positive side in the first direction X with respect to at least part of the second metal body 212b. At least part of the second metal body 212b is positioned on the negative direction side in the first direction X with respect to at least part of the first metal body 212a.
  • the resin base 212c covers at least part of the surface of the first metal body 212a on the positive side in the third direction Z and at least part of the surface of the second metal body 212b on the positive side in the third direction Z.
  • the reflector 214 is positioned on the face side of the resin base 212c in the positive direction in the third direction Z. As shown in FIG.
  • the surface of the reflector 214 on the positive side in the third direction Z is a reflecting surface that reflects light from the outside of the optical scanning device 200, such as distance measuring light.
  • the reflector 214 can swing integrally with the movable support base 212 .
  • the first frame 220 includes a first metal frame 222 and a first resin body 224.
  • the first metal frame 222 is located in at least part of the area surrounding the movable reflector 210 and the pair of first torsion bars 230 . At least part of the first metal frame 222 is sealed with a first resin body 224 .
  • the first resin body 224 is provided, unnecessary vibration of the first frame body 220 can be suppressed compared to when the first resin body 224 is not provided.
  • the first metal bar 232 connects the movable reflector 210 and the first frame 220 . Also, the first metal bar 232 extends parallel to the first direction X. As shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 5, the end of the first metal bar 232 on the negative side in the first direction X is connected to the first metal body 212a. The end of the first metal bar 232 on the positive side in the first direction X is connected to the inner edge of the end on the positive side in the first direction X of the first metal frame 222 .
  • the second metal bar 234 connects the movable reflector 210 and the first frame 220 . Also, the second metal bar 234 extends parallel to the first direction X. As shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 5, the end of the second metal bar 234 on the positive side in the first direction X is connected to the second metal body 212b. The negative end of the second metal bar 234 in the first direction X is connected to the inner edge of the negative end of the first metal frame 222 in the first direction X. As shown in FIG.
  • a first permanent magnet 216 is provided on the surface side of the movable reflector 210 in the negative direction of the third direction Z. As shown in FIGS. In the examples shown in FIGS. 2, 3 and 4, the first permanent magnet 216 is located on the negative side in the first direction X with respect to the center of the movable reflector 210 in the first direction X. As shown in FIG. When the first permanent magnet 216 receives the magnetic flux emitted from the first magnetic circuit 610 , the movable reflector 210 swings with respect to the first frame 220 with the pair of first torsion bars 230 as rotation axes.
  • the first magnetic circuit 610 includes a first coil 612, a first yoke 614 and a pair of second yokes 616, as shown in FIGS.
  • a first coil 612 is wound around the first yoke 614 .
  • the first yoke 614 extends parallel to the second direction Y in the space on the negative direction side of the third direction Z with respect to the first light emitting element 300 and the flexible substrate 500.
  • Each of the pair of second yokes 616 is connected to the end of the first yoke 614 on the positive side in the second direction Y and the end of the first yoke 614 on the negative side in the second direction Y, respectively. As shown in FIG.
  • the tips of the pair of second yokes 616 face each other across a space located on the negative side of the third direction Z with respect to the movable reflector 210 .
  • An AC magnetic field is generated from each tip of the pair of second yokes 616 by flowing an AC current through the first coil 612 .
  • the first permanent magnet 216 receives this alternating magnetic field, the movable reflector 210 swings with respect to the first frame 220 with the pair of first torsion bars 230 as the rotation axis.
  • the second frame 240 includes a second metal frame 242 and a second resin body 244.
  • the second metal frame 242 is located in at least part of the region surrounding the first frame 220 and the pair of second torsion bars 250 .
  • At least a portion of the second metal frame 242 is sealed with a second resin body 244 .
  • the third metal bar 252 connects the first frame 220 and the second frame 240 . Also, the third metal bar 252 extends parallel to the second direction Y. As shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 5, the end of the third metal bar 252 on the negative direction side in the second direction Y is the positive direction side in the second direction Y and the first direction X of the first metal frame 222 . connected to the outer edge of the central part of the The end of the third metal bar 252 on the positive side in the second direction Y is connected to the inner edge of the center portion on the positive side in the second direction Y and in the first direction X of the second metal frame 242 .
  • the fourth metal bar 254 connects the first frame 220 and the second frame 240 . Also, the fourth metal bar 254 extends parallel to the second direction Y. As shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 5, the end of the fourth metal bar 254 on the positive direction side in the second direction Y is located on the negative direction side in the second direction Y and the first direction X of the first metal frame 222 . connected to the outer edge of the central part of the The end of the fourth metal bar 254 on the negative side in the second direction Y is connected to the inner edge of the central portion in the first direction X on the negative side in the second direction Y of the second metal frame 242 .
  • a pair of second permanent magnets 226 are provided at each of both ends of the first frame 220 in the first direction X. As shown in FIGS. In the example shown in FIGS. 2 and 3 , each second permanent magnet 226 is provided on the surface side of the first frame 220 in the negative direction in the third direction Z. As shown in FIG. Each of the pair of second permanent magnets 226 receives the magnetic flux emitted from the second magnetic circuit 620, so that the first frame 220 rotates relative to the second frame 240 with the pair of second torsion bars 250 as rotation axes. to swing. As a result, the movable reflector 210 is integrated with the first frame 220 and the pair of first torsion bars 230 and swings with respect to the second frame 240 with the second torsion bar 250 as the rotation axis.
  • the second magnetic circuit 620 includes a pair of second coils 622 positioned on the positive direction side of the first direction X and a pair of second coils 622 positioned on the negative direction side of the first direction X. and a pair of second coils 622 .
  • the pair of second coils 622 positioned on the positive side in the first direction X are opposed to each other with the ends of the first frame 220 on the positive side in the first direction X interposed therebetween.
  • An AC magnetic field is generated from the pair of second coils 622 by the alternating current flowing through the pair of second coils 622 .
  • the other pair of second coils 622 positioned on the negative side in the first direction X are opposed to each other via the ends of the movable reflectors 210 on the negative side in the first direction X.
  • An alternating magnetic field is generated from the other pair of second coils 622 by the alternating current flowing through the other pair of second coils 622 .
  • the second permanent magnets 226 provided at both ends of the first frame 220 in the first direction X receive this alternating magnetic field, so that the first frame 220 rotates about the pair of second frames 240 as rotation axes. It swings with respect to the second frame 240 .
  • the movable reflector 210 is integrated with the first frame 220 and the pair of first torsion bars 230 and swings with respect to the second frame 240 with the second torsion bar 250 as the rotation axis.
  • each of the four second coils 622 is covered by the lid 104 when viewed from the positive direction of the third direction Z. Therefore, compared to the case where at least part of each second coil 622 is exposed from the lid 104 , the diffusely reflected light inside the container 100 of the distance measuring light from the outside of the optical scanning device 200 is To suppress the reflected light from the second coil 622 from returning as stray light to the light receiving element for distance measurement provided outside the optical scanning device 200 even if the metal portion having a relatively high reflectance is irradiated with the light. can be done.
  • the lid 104 when viewed from the positive direction of the third direction Z, includes wiring connecting the flexible substrate 500 and the first coil 612, soldering portions between the wiring and the flexible substrate 500, flexible substrate 500 and the second coil. 622 and the soldered portion between the wiring and the flexible substrate 500, metal portions with relatively high reflectance are covered. Therefore, compared to the case where the metal portion is not covered with the lid 104, even if the metal portion is irradiated with the irregularly reflected light, the reflected light from the metal portion is not provided outside the optical scanning device 200. It is possible to suppress return of the stray light to the light-receiving element for distance measurement.
  • the heat generated from the second magnetic circuit 620 is transferred to the heat sink 630 via a heat transfer agent (not shown). This allows the heat generated from the second magnetic circuit 620 to escape to the outside of the optical device 10 .
  • the first terminal 262 and the second terminal 264 are connected to the second metal frame 242 .
  • the first terminal 262 is connected to the outer edge of the second metal frame 242 on the positive side in the second direction Y and in the center in the first direction X.
  • the second terminal 264 is connected to the outer edge of a portion of the second metal frame 242 on the positive direction side in the second direction Y and shifted from the central portion in the first direction X toward the negative direction side in the first direction X.
  • the positions where the first terminal 262 and the second terminal 264 are provided are not limited to this example.
  • the first terminal 262 and the second terminal 264 are pressed against the flexible substrate 500 by the lid 104 .
  • the continuity between the first terminal 262 and the flexible substrate 500 and the flexibility between the second terminal 264 and the flexible substrate 500 are reduced. It is easy to ensure electrical connection with the substrate 500 .
  • the first light emitting element 300 is, for example, a light emitting diode (LED).
  • the first light emitting element 300 is attached to the negative direction side of the third direction Z of the movable support 212 . Therefore, the first light emitting element 300 can swing integrally with the movable reflector 210 .
  • One of the anode and cathode of the first light emitting element 300 is electrically connected to the first metal body 212a.
  • the other of the anode and cathode of the first light emitting element 300 is electrically connected to the second metal body 212b.
  • a driving current for the first light emitting element 300 can flow between the first terminal 262 and the second terminal 264 .
  • the first metal frame 222 is provided with two first dividing portions 222a.
  • One of the two first dividing portions 222a is provided between the connecting portion between the first metal frame 222 and the first metal bar 232 and the connecting portion between the first metal frame 222 and the fourth metal bar 254. ing.
  • the other of the two first dividing portions 222a is provided between the connecting portion between the first metal frame 222 and the second metal bar 234 and the connecting portion between the first metal frame 222 and the third metal bar 252. ing.
  • a short circuit between the first metal body 212a and the second metal body 212b via the first metal frame 222 is prevented.
  • the third metal bar 252 and the fourth metal bar 254 are prevented from being short-circuited through the first metal frame 222 .
  • FIG. 5 Another second dividing portion 242a on the negative direction side of the direction Y is provided.
  • the second dividing portion 242a on the positive direction side in the second direction Y of the second metal frame 242 extends from the center in the first direction X on the positive direction side in the second direction Y of the second metal frame 242 to the first direction. It is provided in a portion shifted to the negative direction side of X.
  • the second dividing portion 242a on the positive side of the second direction Y of the second metal frame 242 includes the connection portion between the second metal frame 242 and the first terminal 262 and the second metal frame 242. It is positioned between the connection portion between the frame 242 and the second terminal 264 .
  • the other second dividing portion 242a on the negative direction side in the second direction Y of the second metal frame 242 is divided from the central portion in the first direction X on the negative direction side in the second direction Y of the second metal frame 242 to the second dividing portion 242a. It is provided in a portion shifted to the positive direction side of the one direction X. As shown in FIG. These two second dividing portions 242 a prevent the first terminal 262 and the second terminal 264 from being short-circuited through the second metal frame 242 .
  • a drive current for the first light emitting element 300 can flow through the intermediate portion and .
  • the drive current is flowing from first terminal 262 to second terminal 264 .
  • drive current may flow from second terminal 264
  • the first light receiving element 400 is positioned on the negative direction side of the third direction Z with respect to the first light emitting element 300 . At least a portion of the light blocking member 110 of the base 102 is located between the first light emitting element 300 and the first light receiving element 400 in the third direction Z. As shown in FIG. Light shield 110 defines an aperture 112 . Aperture 112 allows at least part of the light emitted from first light emitting element 300 to pass therethrough. The first light receiving element 400 receives light that has passed through the aperture 112 .
  • the aperture 112 includes narrow holes 114 and wide holes 116 .
  • the narrow hole 114 penetrates the surface of the light shielding member 110 on the positive direction side in the third direction Z.
  • the inner surface of the narrow hole 114 is substantially parallel to the third direction Z.
  • the opening area of the narrow hole 114 perpendicular to the third direction Z is constant regardless of the position in the third direction Z.
  • the wide hole 116 penetrates the surface of the light shielding member 110 on the negative direction side in the third direction Z. As shown in FIG.
  • the end of the wide hole 116 on the positive side in the third direction Z communicates with the end on the negative side of the third direction Z of the narrow hole 114 .
  • the opening area perpendicular to the third direction Z of the wide hole 116 is larger than the opening area perpendicular to the third direction Z of the narrow hole 114 .
  • the inner surface of the wide hole 116 is a surface that is inclined with respect to the third direction Z. As shown in FIG. As a result, the opening area of the wide hole 116 perpendicular to the third direction Z increases from the positive direction to the negative direction.
  • the shape of the aperture 112 is not limited to the examples shown in FIGS.
  • the inner surface of the wide hole 116 may be substantially parallel to the third direction Z. In this case, the opening area of the wide hole 116 perpendicular to the third direction Z is constant regardless of the position in the third direction Z.
  • the first light receiving element 400 is, for example, a 4-split PD (photodiode). As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the surface of the first light receiving element 400 on the positive direction side in the third direction Z has a light receiving area 410. As shown in FIGS.
  • the light receiving area 410 includes a first light receiving area 412 , a second light receiving area 414 , a third light receiving area 416 and a fourth light receiving area 418 .
  • the first light receiving area 412, the second light receiving area 414, the third light receiving area 416 and the fourth light receiving area 418 are divided from each other.
  • the first light receiving area 412 is positioned on the positive direction side in the first direction X and the positive direction side in the second direction Y with respect to the center of the light receiving area 410 in the first direction X and the second direction Y.
  • the second light receiving area 414 is positioned on the negative direction side in the first direction X and the positive direction side in the second direction Y with respect to the center of the light receiving area 410 in the first direction X and the second direction Y.
  • the third light receiving area 416 is positioned on the negative direction side in the first direction X and the negative direction side in the second direction Y with respect to the center in the first direction X and the second direction Y of the light receiving area 410 .
  • the fourth light receiving area 418 is positioned on the positive direction side in the first direction X and the negative direction side in the second direction Y with respect to the center of the light receiving area 410 in the first direction X and the second direction Y. As shown in FIG.
  • the flexible substrate 500 is, for example, an FPC (Flexible Printed Circuit). Flexible substrate 500 is electrically connected to first light receiving element 400 . The flexible substrate 500 is provided to transmit a signal generated in the first light receiving element 400 by receiving light by the first light receiving element 400 . The flexible substrate 500 is pulled out from the container 100 toward the negative direction side of the second direction Y. As shown in FIG.
  • FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining an example of the operation of the optical device 10 according to the embodiment.
  • the white circle with a black dot indicating the first direction X is the positive direction of the first direction X, which is the direction from the back to the front of the paper, and the first direction X is the direction from the front to the back of the paper. is in the negative direction.
  • 6 and 7 show only the reflector 214 of the movable support base 212 of the movable reflector 210 and the reflector 214 for the sake of explanation.
  • the first reference line R1, the second reference line R2, and the center line C are virtually illustrated for explanation.
  • the first reference line R1 passes through the center of swinging of the movable reflector 210 around the pair of first torsion bars 230 in parallel to the third direction Z.
  • the second reference line R2 passes through the center of swinging of the movable reflector 210 around the pair of first torsion bars 230 in parallel to the second direction Y.
  • the center line C passes through the center of the movable reflector 210 in a direction perpendicular to the surface of the reflector 214 on the positive side of the third direction Z.
  • the first reference line R1 is the center of the aperture 112 in the first direction X and the second direction Y
  • the center of the light receiving area 410 in the first direction X and the second direction Y is passing through 6 and 7, when viewed from the positive direction of the first direction X
  • the light emitting point where the light L is emitted from the first light emitting element 300 is the pair of first torsion bars of the movable reflector 210.
  • 230 is shifted along the center line C to the side where the first light emitting element 300 is located.
  • the light L spreads toward the periphery of the center line C as it moves away from the light emitting point of the first light emitting element 300 .
  • a portion of the light L irradiated toward the narrow hole 114 passes through the narrow hole 114 in a direction parallel to the center line C as the passing light PL.
  • the portion of the light L irradiated toward the periphery of the narrow hole 114 is blocked by the peripheral portion of the narrow hole 114 on the surface of the light blocking member 110 on the positive direction side in the third direction Z. .
  • the passing light PL passes through the wide hole 116 after passing through the narrow hole 114 .
  • the passing light PL spreads out with distance from the light emitting point of the first light emitting element 300 .
  • the opening area perpendicular to the third direction Z of the wide hole 116 is larger than the opening area perpendicular to the third direction Z of the narrow hole 114 . Therefore, the passing light PL can pass through the wide hole 116 without being blocked by the inner surface of the wide hole 116 .
  • the passing light PL After passing through the wide hole 116, the passing light PL irradiates the center of the light receiving area 410 in the first direction X and the second direction Y and its periphery.
  • the light L spreads toward the periphery of the center line C as it moves away from the light emitting point of the first light emitting element 300 .
  • the portion of the light L irradiated toward the narrow hole 114 passes through the narrow hole 114 in a direction inclined with respect to the first reference line R1 as the passing light PL.
  • the passing light PL is inclined to the side opposite to the side on which the center line C is inclined with respect to the first reference line R1.
  • the portion of the light L irradiated toward the periphery of the narrow hole 114 is blocked by the peripheral portion of the narrow hole 114 on the surface of the light blocking member 110 on the positive direction side in the third direction Z. .
  • the passing light PL passes through the wide hole 116 after passing through the narrow hole 114 .
  • the passing light PL spreads out with distance from the light emitting point of the first light emitting element 300 .
  • the opening area perpendicular to the third direction Z of the wide hole 116 is larger than the opening area perpendicular to the third direction Z of the narrow hole 114 . Therefore, the passing light PL can pass through the wide hole 116 without being blocked by the inner surface of the wide hole 116 .
  • the passing light PL After passing through the wide hole 116, the passing light PL irradiates a position shifted in the negative direction in the second direction Y with respect to the center of the light receiving area 410 in the first direction X and the second direction Y, and the periphery thereof.
  • the spot generated in the light receiving area 410 by the passing light PL is on the side where the center line C is inclined with respect to the first reference line R1. move to the opposite side of For example, as shown in FIGS. 6 and 7, when the movable reflector 210 swings around the pair of first torsion bars 230, the spot generated in the light receiving area 410 by the passing light PL is oriented in the second direction Y , the center line C moves to the side opposite to the side inclined with respect to the first reference line R1.
  • the spot generated in the light receiving area 410 by the passing light PL is such that the center line C in the first direction X coincides with the first reference line R1. Move to the opposite side of the side leaning against.
  • the swing angle of the movable reflector 210 around the pair of second torsion bars 250 is estimated by the first tilt error rate RX shown by the following equation (1).
  • the swing angle of the movable reflector 210 around the pair of first torsion bars 230 is estimated by the second tilt error rate RY shown by the following equation (2).
  • the first tilt error amount EX is the tilt error amount of the swing of the movable reflector 210 around the pair of second torsion bars 250 .
  • the second tilt error amount EY is the tilt error amount of the swing of the movable reflector 210 around the pair of first torsion bars 230 .
  • A, B, C, and D are the intensities of signals generated in the first light receiving area 412, the second light receiving area 414, the third light receiving area 416, and the fourth light receiving area 418, respectively, by the passing light PL.
  • the intensities A, B, C, and D increase as the spot of light irradiated to each of the first light receiving area 412, the second light receiving area 414, the third light receiving area 416, and the fourth light receiving area 418 becomes larger.
  • the set of the first light receiving area 412 and the fourth light receiving area 418 and the set of the second light receiving area 414 and the third light receiving area 416 are set when the movable reflector 210 swings around the pair of second torsion bars 250 . It is divided in the moving direction of the spot generated in the light receiving area 410 by the passing light PL. By moving the spot in the first direction X, the irradiation area of the spot on the first light receiving area 412 and the fourth light receiving area 418 and the irradiation area of the spot on the second light receiving area 414 and the third light receiving area 416 are changed. Relationships fluctuate.
  • the first tilt error rate RX varies according to the position of the spot in the first direction X in the light receiving area 410 . Therefore, the swing angle of the movable reflector 210 around the pair of second torsion bars 250 can be estimated from the first tilt error rate RX.
  • the set of the first light receiving area 412 and the second light receiving area 414 and the set of the third light receiving area 416 and the fourth light receiving area 418 are set when the movable reflector 210 swings around the pair of first torsion bars 230 . It is divided in the moving direction of the spot generated in the light receiving area 410 by the passing light PL. By moving the spot in the second direction Y, the irradiation area of the spot on the first light receiving area 412 and the second light receiving area 414 and the irradiation area of the spot on the third light receiving area 416 and the fourth light receiving area 418 are changed. Relationships fluctuate.
  • the second tilt error rate RY varies according to the position of the spot in the second direction Y in the light receiving area 410 . Therefore, the swing angle of the movable reflector 210 around the pair of first torsion bars 230 can be estimated from the second tilt error rate RY.
  • At least part of the light L passes through the aperture 112 . Therefore, compared to the case where the light blocking member 110 is not provided, it is possible to suppress the irradiation of the light receiving area 410 with light different from the light L, such as external light. Therefore, compared with the case where the light shielding member 110 is not provided, the rocking movement of the movable reflector 210 can be accurately detected.
  • the portion of the light L irradiated toward the periphery of the narrow hole 114 is blocked by the peripheral portion of the narrow hole 114 on the surface of the light blocking member 110 on the positive direction side in the third direction Z. ing. Therefore, the spot generated in the light receiving area 410 by the passing light PL can be made smaller than when the light blocking member 110 is not provided. Therefore, compared to the case where the light shielding member 110 is not provided, it is possible to increase the fluctuation amount of the first tilt error rate RX and the fluctuation amount of the second tilt error rate RY. Sensitivity of detection can be increased.
  • the spot generated in the light receiving area 410 by the passing light PL may be smaller than the light receiving area 410 when viewed from the positive direction of the third direction Z.
  • the length of the spot generated in the light receiving area 410 by the passing light PL in the first direction X is longer than, for example, 0.3 times and 0.7 times the length of the light receiving area 410 in the first direction X. may be less than
  • the variation amount of the first tilt error amount EX can be made larger than when the length of the spot is equal to or less than the lower limit of the above numerical range.
  • the signal-to-noise ratio of detecting the swinging of the movable reflector 210 around the pair of second torsion bars 250 can be increased.
  • the variation amount of the first tilt error rate RX can be increased, Sensitivity of detecting swinging of the movable reflector 210 around the pair of second torsion bars 250 can be increased.
  • the length in the second direction Y of the spot generated in the light-receiving area 410 by the passing light PL may also be, for example, more than 0.3 times and less than 0.7 times the length in the second direction Y of the light-receiving area 410 .
  • the amplitude of the spot generated in the light receiving area 410 by the passing light PL in the first direction X is, for example, more than 0.05 times and less than 0.1 times the length of the light receiving area 410 in the first direction X. good too.
  • the variation amount of the first tilt error rate RX can be increased. Sensitivity of detecting swinging of the reflector 210 around the pair of second torsion bars 250 can be increased.
  • the amplitude in the second direction Y of the spot generated in the light receiving area 410 by the passing light PL may also be, for example, more than 0.05 times and less than 0.1 times the length of the light receiving area 410 in the second direction Y. .
  • the size and amplitude of the spot generated in the light receiving area 410 by the passing light PL are determined by the opening area of the narrow hole 114 perpendicular to the third direction Z, the light emitting point of the first light emitting element 300 and the third The distance between the positive end of the direction Z, the distance between the light emitting point of the first light emitting element 300 and the light receiving area 410 of the first light receiving element 400, the light emitting point of the first light emitting element 300 and the movable reflector It can be changed by appropriately adjusting the conditions such as the distance from the center of oscillation of 210 .
  • the aperture 112 may allow the entire light L to pass therethrough. Even in this case, if the aperture area of the aperture 112 perpendicular to the third direction Z is appropriately set, light different from the light L will reach the light receiving area 410 as compared to the case where the light blocking member 110 is not provided. Irradiation can be suppressed.
  • the opening area of at least a portion of the aperture 112 on the side where the first light receiving element 400 is located is larger than the opening area of at least a portion of the aperture 112 on the side where the first light emitting element 300 is located.
  • the opening area perpendicular to the third direction Z of the wide hole 116 is larger than the opening area perpendicular to the third direction Z of the narrow hole 114 . Therefore, compared to the case where the opening area of the wide hole 116 perpendicular to the third direction Z is equal to or smaller than the opening area of the narrow hole 114 perpendicular to the third direction Z, the irradiation area of the passing light PL in the light receiving area 410 is reduced to You can make it bigger.
  • the strength of the light shielding member 110 can be increased compared to the case where the peripheral portion of the wide hole 116 of the light shielding member 110 does not exist.
  • the inner surface of the wide hole 116 is a surface that is inclined with respect to the third direction Z. As shown in FIG. However, the inner surface of the wide hole 116 may be substantially parallel to the third direction Z. Also in this example, compared to the case where the opening area of the wide hole 116 perpendicular to the third direction Z is less than or equal to the opening area of the narrow hole 114 perpendicular to the third direction Z, the amount of light PL passing through the light receiving area 410 is reduced. The irradiation area can be increased. In addition, the strength of the light shielding member 110 can be increased compared to the case where the peripheral portion of the wide hole 116 of the light shielding member 110 does not exist.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the sensor device 20 according to the embodiment.
  • the sensor device 20 includes the optical device 10 according to the embodiment.
  • the sensor device 20 further comprises a second light emitting element 12 , a second light receiving element 14 and a beam splitter 16 .
  • the sensor device 20 is LiDAR (Light Detection And Ranging).
  • the second light emitting element 12 is, for example, a laser diode (LD). As indicated by solid arrows extending from the second light emitting element 12 via the beam splitter 16 and the movable reflector 210 , the light emitted from the second light emitting element 12 passes through the beam splitter 16 to the movable reflector 210 . reflected by Light reflected by the movable reflector 210 is reflected or scattered by an object (not shown) existing outside the optical device 10 .
  • LD laser diode
  • the second light receiving element 14 is, for example, an avalanche photodiode (APD).
  • the second light receiving element 14 is emitted from the second light emitting element 12 and reflected by the movable reflector 210 , as indicated by the solid arrow extending through the optical device 10 and the beam splitter 16 to the second light receiving element 14 . It receives light reflected or scattered by an object (not shown) existing outside the optical device 10 . In an embodiment, light received by the second light receiving element 14 is reflected or scattered by the object and reflected by the movable reflector 210 and the beam splitter 16 to reach the second light receiving element 14 .
  • APD avalanche photodiode
  • the structure of the sensor device 20 is not limited to the structure according to the embodiment.
  • the optical axis of the light reflected by the movable reflector 210 and irradiated onto an object existing outside the optical device 10 coincides with the optical axis of the light reflected or scattered by the object.
  • the optical axis of the light reflected by the movable reflector 210 and irradiated onto an object existing outside the optical device 10 may be offset from the optical axis of the light reflected or scattered by the object. .
  • the light reflected or scattered by the object reaches the second light receiving element 14 without being reflected by the movable reflector 210 .
  • the swing angle of the movable reflector 210 around the pair of first torsion bars 230 in a state where the swing angle of the movable reflector 210 around the pair of first torsion bars 230 is 0°, the light L is emitted from the light receiving area 410 in the first direction X and the center in the second direction Y and its periphery.
  • the swing angle of the movable reflector 210 around the pair of first torsion bars 230 is 0°
  • the light L is shifted from the center of the light receiving area 410 in the first direction X and the second direction Y. and its surroundings may be irradiated.
  • the swing angle of the movable reflector 210 around the pair of first torsion bars 230 can be estimated by referring to the first tilt error rate RX and the second tilt error rate RY.
  • the first light receiving element 400 is a 4-split PD.
  • the first light receiving element 400 may be a two-split PD.
  • the light-receiving area 410 has two light-receiving areas divided in the moving direction of the spot generated in the light-receiving area 410 by the light emitted from the first light emitting element 300 .
  • the tilt error is more likely to occur when only two divided light receiving areas are provided than when four divided light receiving areas are provided. It can facilitate rate measurement.
  • Second Light Emitting Element Second Light Receiving Element
  • Beam Splitter 20
  • Sensor Device 100 Housing 102 Base 104 Lid 110 Light Shield 112 Aperture 114 Narrow Hole 116 Wide Hole 150 Opening 200 Light Scanning Device 210 Movable Reflector 212 Movable Support base 212a First metal body 212b Second metal body 212c Resin base 214 Reflector 216 First permanent magnet 220 First frame 222 First metal frame 222a First dividing portion 224 First resin body 226 Second permanent magnet 230 First torsion bar 232 First metal bar 234 Second metal bar 240 Second frame 242 Second metal frame 242a Second dividing portion 244 Second resin body 250 Second torsion bar 252 Third metal bar 254 Fourth metal bar 262 First terminal 264 Second terminal 300 First light emitting element 400 First light receiving element 410 Light receiving area 412 First light receiving area 414 Second light receiving area 416 Third light receiving area 418 Fourth light receiving area 500 Flexible substrate 610 First magnetic circuit 612 First coil 614 First yoke 616

Landscapes

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Abstract

本発明の光学装置（１０）は、可動反射体（２１０）と、前記可動反射体（２１０）に取り付けられた第１発光素子（３００）と、前記第１発光素子（３００）から出射された光（Ｌ）の少なくとも一部分を通過させるアパーチャ（１１２）と、前記アパーチャ（１１２）を通過した通過光（ＰＬ）を受光する第１受光素子（４００）と、を備える。

Description

光学装置及びセンサ装置
　本発明は、光学装置及びセンサ装置に関する。
　近年、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）等の様々な光学装置が開発されている。光学装置は、レーザダイオード（ＬＤ）等の発光素子から出射された光を反射するＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーを有することがある。例えば特許文献１に記載されているように、ＭＥＭＳミラーには、ＭＥＭＳミラーの揺動を検出するためのピエゾ抵抗素子が設けられていることがある。
特開２０１４－５６２１１号公報
　本願発明者は、ＭＥＭＳミラー等の可動反射体の揺動を検出するため、ピエゾ抵抗素子に代えて又はピエゾ抵抗素子に加えて、可動反射体に発光素子を取り付けることを検討した。この光学装置では、発光素子から出射された光を４分割フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子によって受信することで、可動反射体の揺動が検出される。しかしながら、この光学装置においては、外部光等、発光素子から出射された光と異なる光が受光素子に照射されることがある。このため、可動反射体の揺動の検出の正確性に改善の余地がある。
　本発明が解決しようとする課題としては、可動反射体の揺動を正確に検出することが一例として挙げられる。
　請求項１に記載の発明は、
　可動反射体と、
　前記可動反射体に取り付けられた第１発光素子と、
　前記第１発光素子から出射された光の少なくとも一部分を通過させるアパーチャと、
　前記アパーチャを通過した前記光を受信する第１受光素子と、
を備える光学装置である。
　請求項６に記載の発明は、
　前記光学装置と、
　第２発光素子と、
　前記第２発光素子から出射されて前記可動反射体によって反射されて前記光学装置の外部に存在する物体によって反射又は散乱された光を受信する第２受光素子と、
を備えるセンサ装置である。
実施形態に係る光学装置の斜視図である。 実施形態に係る光学装置の分解斜視図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 図１のＢ－Ｂ断面図である。 図１のＣ－Ｃ断面図である。 実施形態に係る光学装置の動作の一例を説明するための図である。 実施形態に係る光学装置の動作の一例を説明するための図である。 実施例に係るセンサ装置の構成を示す図である。
　以下、本発明の実施形態及び実施例について、図面を用いて説明する。すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
　図１は、実施形態に係る光学装置１０の斜視図である。図２は、実施形態に係る光学装置１０の分解斜視図である。図３は、図１のＡ－Ａ断面図である。図４は、図１のＢ－Ｂ断面図である。図５は、図１のＣ－Ｃ断面図である。
　図１～図５において、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ又は第３方向Ｚを示す矢印は、当該矢印の基端から先端に向かう方向が当該矢印によって示される方向の正方向であり、当該矢印の先端から基端に向かう方向が当該矢印によって示される方向の負方向であることを示している。図５において、第３方向Ｚを示すＸ付き白丸は、紙面の手前から奥に向かう方向が第３方向Ｚの正方向であり、紙面の奥から手前に向かう方向が第３方向Ｚの負方向であることを示している。第１方向Ｘ、第２方向Ｙ及び第３方向Ｚは、互いに直交している。
　図１～図４に示すように、光学装置１０は、収容体１００、光走査装置２００、第１発光素子３００、第１受光素子４００、フレキシブル基板５００、第１磁気回路６１０、第２磁気回路６２０及びヒートシンク６３０を備えている。図１～図４に示すように、収容体１００は、ベース１０２及びリッド１０４を有している。図１～図５に示すように、光走査装置２００は、可動反射体２１０、第１枠体２２０、一対の第１トーションバー２３０、第２枠体２４０、一対の第２トーションバー２５０、第１端子２６２及び第２端子２６４を有している。一対の第１トーションバー２３０は、第１金属バー２３２及び第２金属バー２３４を含んでいる。一対の第２トーションバー２５０は、第３金属バー２５２及び第４金属バー２５４を含んでいる。
　図１～図５において、第１方向Ｘの正方向は、第２金属バー２３４が位置する側から第１金属バー２３２が位置する側に向かう方向である。第１方向Ｘの負方向は、第１金属バー２３２が位置する側から第２金属バー２３４が位置する側に向かう方向である。第２方向Ｙの正方向は、第４金属バー２５４が位置する側から第３金属バー２５２が位置する側に向かう方向である。第２方向Ｙの負方向は、第３金属バー２５２が位置する側から第４金属バー２５４が位置する側に向かう方向である。第３方向Ｚの正方向は、ベース１０２が位置する側からリッド１０４が位置する側に向かう方向である。第３方向Ｚの負方向は、リッド１０４が位置する側からベース１０２が位置する側に向かう方向である。
　収容体１００は、光走査装置２００と、第１発光素子３００と、第１受光素子４００と、フレキシブル基板５００の少なくとも一部分と、第１磁気回路６１０と、第２磁気回路６２０と、ヒートシンク６３０と、を収容している。リッド１０４は、ベース１０２の第３方向Ｚの正方向側の面に取り付けられている。
　図１、図３及び図４に示すように、光走査装置２００は、可動反射体２１０の少なくとも一部分と、第１枠体２２０の少なくとも一部分と、一対の第１トーションバー２３０の少なくとも一部分と、がリッド１０４の開口１５０から露出した状態で、ベース１０２の第３方向Ｚの正方向の面側に搭載されている。また、第３方向Ｚの正方向から見て、第２枠体２４０の少なくとも一部分と、一対の第２トーションバー２５０の少なくとも一部分と、はリッド１０４によって覆われている。したがって、第３方向Ｚから見て、第２枠体２４０の少なくとも一部分と、一対の第２トーションバー２５０の少なくとも一部分と、がリッド１０４から露出している場合と比較して、外部光が第１受光素子４００に照射されにくくすることができる。また、一対の第２トーションバー２５０の少なくとも一部分がリッド１０４から露出している場合と比較して、光走査装置２００の外部からの測距光の収容体１００の内部での乱反射光が第２トーションバー２５０の比較的反射率が高い金属部分に照射されても、第２トーションバー２５０からの反射光が、光走査装置２００の外部に設けられた測距用の受光素子に迷光として戻ることを抑制することができる。
　図３及び図４に示すように、可動反射体２１０は、可動支持台２１２及び反射体２１４を有している。図５に示すように、可動支持台２１２は、第１金属体２１２ａ、第２金属体２１２ｂ及び樹脂台２１２ｃを含んでいる。第１金属体２１２ａの少なくとも一部分は、第２金属体２１２ｂの少なくとも一部分に対して第１方向Ｘの正方向側に位置している。第２金属体２１２ｂの少なくとも一部分は、第１金属体２１２ａの少なくとも一部分に対して第１方向Ｘの負方向側に位置している。樹脂台２１２ｃは、第１金属体２１２ａの第３方向Ｚの正方向側の面の少なくとも一部分と、第２金属体２１２ｂの第３方向Ｚの正方向側の面の少なくとも一部分と、を覆っている。反射体２１４は、樹脂台２１２ｃの第３方向Ｚの正方向の面側に位置している。反射体２１４の第３方向Ｚの正方向側の面は、測距光等の光走査装置２００の外部からの光を反射する反射面となっている。反射体２１４は、可動支持台２１２と一体となって揺動可能になっている。
　図５に示すように、第１枠体２２０は、第１金属枠体２２２及び第１樹脂体２２４を含んでいる。第３方向Ｚから見て、第１金属枠体２２２は、可動反射体２１０と、一対の第１トーションバー２３０と、を囲む領域の少なくとも一部分に位置している。第１金属枠体２２２の少なくとも一部分は、第１樹脂体２２４によって封止されている。第１樹脂体２２４が設けられている場合、第１樹脂体２２４が設けられていない場合と比較して、第１枠体２２０の不要な振動を抑制することができる。
　第１金属バー２３２は、可動反射体２１０と第１枠体２２０とを接続している。また、第１金属バー２３２は、第１方向Ｘに平行に延伸している。具体的には、図５に示すように、第１金属バー２３２の第１方向Ｘの負方向側の端は、第１金属体２１２ａに接続されている。第１金属バー２３２の第１方向Ｘの正方向側の端は、第１金属枠体２２２の第１方向Ｘの正方向側の端の内縁に接続されている。
　第２金属バー２３４は、可動反射体２１０と第１枠体２２０とを接続している。また、第２金属バー２３４は、第１方向Ｘに平行に延伸している。具体的には、図５に示すように、第２金属バー２３４の第１方向Ｘの正方向側の端は、第２金属体２１２ｂに接続されている。第２金属バー２３４の第１方向Ｘの負方向側の端は、第１金属枠体２２２の第１方向Ｘの負方向側の端の内縁に接続されている。
　図２、図３及び図４に示すように、可動反射体２１０の第３方向Ｚの負方向の面側には、第１永久磁石２１６が設けられている。図２、図３及び図４に示す例において、第１永久磁石２１６は、可動反射体２１０の第１方向Ｘの中心に対して第１方向Ｘの負方向側に位置している。第１磁気回路６１０から発せられた磁束を第１永久磁石２１６が受けることで、可動反射体２１０は、一対の第１トーションバー２３０を回転軸として第１枠体２２０に対して揺動する。
　具体的には、図２、図３及び図４に示すように、第１磁気回路６１０は、第１コイル６１２、第１ヨーク６１４及び一対の第２ヨーク６１６を含んでいる。第１ヨーク６１４には、第１コイル６１２が巻かれている。図３及び図４に示すように、第１ヨーク６１４は、第１発光素子３００及びフレキシブル基板５００に対して第３方向Ｚの負方向側の空間において第２方向Ｙに平行に延伸している。一対の第２ヨーク６１６の各々は、第１ヨーク６１４の第２方向Ｙの正方向側の端及び第１ヨーク６１４の第２方向Ｙの負方向側の端の各々に接続されている。図４に示すように、一対の第２ヨーク６１６の各々の先端は、可動反射体２１０に対して第３方向Ｚの負方向側に位置する空間を介して互いに対向している。第１コイル６１２に交流電流が流れることで、一対の第２ヨーク６１６の各々の先端からは交流磁界が発生する。第１永久磁石２１６がこの交流磁界を受けることで、可動反射体２１０は、一対の第１トーションバー２３０を回転軸として第１枠体２２０に対して揺動する。
　図５に示すように、第２枠体２４０は、第２金属枠体２４２及び第２樹脂体２４４を含んでいる。第３方向Ｚから見て、第２金属枠体２４２は、第１枠体２２０と、一対の第２トーションバー２５０と、を囲む領域の少なくとも一部分に位置している。第２金属枠体２４２の少なくとも一部分は、第２樹脂体２４４によって封止されている。第２樹脂体２４４が設けられている場合、第２樹脂体２４４が設けられていない場合と比較して、第２枠体２４０の不要な振動を抑制することができる。
　第３金属バー２５２は、第１枠体２２０と第２枠体２４０とを接続している。また、第３金属バー２５２は、第２方向Ｙに平行に延伸している。具体的には、図５に示すように、第３金属バー２５２の第２方向Ｙの負方向側の端は、第１金属枠体２２２の第２方向Ｙの正方向側かつ第１方向Ｘの中央部の外縁に接続されている。第３金属バー２５２の第２方向Ｙの正方向側の端は、第２金属枠体２４２の第２方向Ｙの正方向側かつ第１方向Ｘの中央部の内縁に接続されている。
　第４金属バー２５４は、第１枠体２２０と第２枠体２４０とを接続している。また、第４金属バー２５４は、第２方向Ｙに平行に延伸している。具体的には、図５に示すように、第４金属バー２５４の第２方向Ｙの正方向側の端は、第１金属枠体２２２の第２方向Ｙの負方向側かつ第１方向Ｘの中央部の外縁に接続されている。第４金属バー２５４の第２方向Ｙの負方向側の端は、第２金属枠体２４２の第２方向Ｙの負方向側かつ第１方向Ｘの中央部の内縁に接続されている。
　図２及び図３に示すように、第１枠体２２０の第１方向Ｘの両端の各々には、一対の第２永久磁石２２６の各々が設けられている。図２及び図３に示す例において、各第２永久磁石２２６は、第１枠体２２０の第３方向Ｚの負方向の面側に設けられている。第２磁気回路６２０から発せられた磁束を一対の第２永久磁石２２６の各々が受けることで、第１枠体２２０は、一対の第２トーションバー２５０を回転軸として第２枠体２４０に対して揺動する。これによって、可動反射体２１０は、第１枠体２２０及び一対の第１トーションバー２３０と一体となって、第２トーションバー２５０を回転軸として第２枠体２４０に対して揺動する。
　具体的には、図２に示すように、第２磁気回路６２０は、第１方向Ｘの正方向側に位置する一対の第２コイル６２２と、第１方向Ｘの負方向側に位置する他の一対の第２コイル６２２と、を含んでいる。第１方向Ｘの正方向側に位置する一対の第２コイル６２２は、第１枠体２２０の第１方向Ｘの正方向側の端部を介して互いに対向している。当該一対の第２コイル６２２に交流電流が流れることで、当該一対の第２コイル６２２から交流磁界が発生する。また、第１方向Ｘの負方向側に位置する他の一対の第２コイル６２２は、可動反射体２１０の第１方向Ｘの負方向側の端部を介して互いに対向している。当該他の一対の第２コイル６２２に交流電流が流れることで、当該他の一対の第２コイル６２２から交流磁界が発生する。第１枠体２２０の第１方向Ｘの両端の各々に設けられた第２永久磁石２２６がこの交流磁界を受けることで、第１枠体２２０は、一対の第２枠体２４０を回転軸として第２枠体２４０に対して揺動する。これによって、可動反射体２１０は、第１枠体２２０及び一対の第１トーションバー２３０と一体となって、第２トーションバー２５０を回転軸として第２枠体２４０に対して揺動する。
　実施形態では、第３方向Ｚの正方向から見て、４つの第２コイル６２２の各々の少なくとも一部分がリッド１０４によって覆われている。したがって、各第２コイル６２２の少なくとも一部分がリッド１０４から露出している場合と比較して、光走査装置２００の外部からの測距光の収容体１００の内部での乱反射光が第２コイル６２２の比較的反射率が高い金属部分に照射されても、第２コイル６２２からの反射光が、光走査装置２００の外部に設けられた測距用の受光素子に迷光として戻ることを抑制することができる。また、第３方向Ｚの正方向から見て、リッド１０４は、フレキシブル基板５００と第１コイル６１２とを接続する配線やその配線とフレキシブル基板５００とのはんだ付け部分、フレキシブル基板５００と第２コイル６２２とを接続する配線やその配線とフレキシブル基板５００とのはんだ付け部分等、比較的反射率が高い金属部分を覆っている。したがって、当該金属部分がリッド１０４によって覆われていない場合と比較して、当該金属部分に上記乱反射光が照射されても、当該金属部分からの反射光が、光走査装置２００の外部に設けられた測距用の受光素子に迷光として戻ることを抑制することができる。
　なお、第２磁気回路６２０から発生する熱は、不図示の伝熱剤を介してヒートシンク６３０に伝えられている。これによって、第２磁気回路６２０から発生する熱を光学装置１０の外部へ逃がすことができる。
　第１端子２６２及び第２端子２６４は、第２金属枠体２４２に接続されている。具体的には、図５に示すように、第１端子２６２は、第２金属枠体２４２の第２方向Ｙの正方向側かつ第１方向Ｘの中央部の外縁に接続されている。第２端子２６４は、第２金属枠体２４２の第２方向Ｙの正方向側かつ第１方向Ｘの中央部から第１方向Ｘの負方向側にずれた部分の外縁に接続されている。ただし、第１端子２６２及び第２端子２６４が設けられる位置はこの例に限定されない。実施形態において、第１端子２６２及び第２端子２６４は、リッド１０４によってフレキシブル基板５００に向けて押さえつけられている。したがって、第１端子２６２及び第２端子２６４がリッド１０４によってフレキシブル基板５００に向けて押さえつけられていない場合と比較して、第１端子２６２とフレキシブル基板５００との導通と、第２端子２６４とフレキシブル基板５００との導通と、が確保しやすくなっている。
　第１発光素子３００は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。第１発光素子３００は、可動支持台２１２の第３方向Ｚの負方向側に取り付けられている。したがって、第１発光素子３００は、可動反射体２１０と一体となって揺動可能になっている。
　第１発光素子３００のアノード及びカソードの一方は、第１金属体２１２ａに電気的に接続されている。第１発光素子３００のアノード及びカソードの他方は、第２金属体２１２ｂに電気的に接続されている。実施形態では、第１端子２６２と第２端子２６４との間において、第１発光素子３００の駆動電流を流すことができる。
　具体的には、図５に示すように、第１金属枠体２２２には、２つの第１分断部２２２ａが設けられている。２つの第１分断部２２２ａの一方は、第１金属枠体２２２と第１金属バー２３２との接続部と第１金属枠体２２２と第４金属バー２５４との接続部との間に設けられている。２つの第１分断部２２２ａの他方は、第１金属枠体２２２と第２金属バー２３４との接続部と第１金属枠体２２２と第３金属バー２５２との接続部との間に設けられている。これによって、第１金属枠体２２２を介しての第１金属体２１２ａ及び第２金属体２１２ｂの短絡が生じないようになっている。また、第１金属枠体２２２を介しての第３金属バー２５２及び第４金属バー２５４の短絡が生じないようになっている。
　また、図５に示すように、第２金属枠体２４２には、第２金属枠体２４２の第２方向Ｙの正方向側の第２分断部２４２ａと、第２金属枠体２４２の第２方向Ｙの負方向側の他の第２分断部２４２ａと、が設けられている。第２金属枠体２４２の第２方向Ｙの正方向側の第２分断部２４２ａは、第２金属枠体２４２の第２方向Ｙの正方向側かつ第１方向Ｘの中央部から第１方向Ｘの負方向側にずれた部分に設けられている。図５に示す例において、第２金属枠体２４２の第２方向Ｙの正方向側の第２分断部２４２ａは、第２金属枠体２４２と第１端子２６２との接続部と、第２金属枠体２４２と第２端子２６４との接続部と、の間に位置している。第２金属枠体２４２の第２方向Ｙの負方向側の他の第２分断部２４２ａは、第２金属枠体２４２の第２方向Ｙの負方向側かつ第１方向Ｘの中央部から第１方向Ｘの正方向側にずれた部分に設けられている。これらの２つの第２分断部２４２ａこれによって、第２金属枠体２４２を介しての第１端子２６２及び第２端子２６４の短絡が生じないようになっている。
　実施形態においては、第１端子２６２から第２端子２６４にかけて、第３金属バー２５２と、第１金属枠体２２２における第１金属枠体２２２と第３金属バー２５２との接続部と第１金属枠体２２２と第１金属バー２３２との接続部との間の部分と、第１金属バー２３２と、第１金属体２１２ａと、第１発光素子３００と、第２金属体２１２ｂと、第２金属バー２３４と、第１金属枠体２２２における第１金属枠体２２２と第２金属バー２３４との接続部と第１金属枠体２２２と第４金属バー２５４との接続部との間の部分と、第４金属バー２５４と、第２金属枠体２４２における第２金属枠体２４２と第４金属バー２５４との接続部と第２金属枠体２４２と第２端子２６４との接続部との間の部分と、を経由して、第１発光素子３００の駆動電流を流すことができる。この例において、駆動電流は、第１端子２６２から第２端子２６４にかけて流れている。しかしながら、駆動電流は、第２端子２６４から第１端子２６２にかけて流れてもよい。
　図３及び図４に示すように、第１受光素子４００は、第１発光素子３００に対して第３方向Ｚの負方向側に位置している。第３方向Ｚにおいて第１発光素子３００と第１受光素子４００との間には、ベース１０２の遮光体１１０の少なくとも一部分が位置している。遮光体１１０は、アパーチャ１１２を画定している。アパーチャ１１２は、第１発光素子３００から出射された光の少なくとも一部分を通過させている。第１受光素子４００は、アパーチャ１１２を通過した光を受信している。
　図３及び図４に示す例において、アパーチャ１１２は、幅狭孔１１４及び幅広孔１１６を含んでいる。幅狭孔１１４は、遮光体１１０の第３方向Ｚの正方向側の面を貫通している。幅狭孔１１４の内側面は、第３方向Ｚに実質的に平行になっている。これによって、幅狭孔１１４の第３方向Ｚに垂直な開口面積は、第３方向Ｚの位置によらず一定となっている。幅広孔１１６は、遮光体１１０の第３方向Ｚの負方向側の面を貫通している。幅広孔１１６の第３方向Ｚの正方向側の端は、幅狭孔１１４の第３方向Ｚの負方向側の端と連通している。幅広孔１１６の第３方向Ｚに垂直な開口面積は、幅狭孔１１４の第３方向Ｚに垂直な開口面積より大きくなっている。具体的には、図３及び図４に示す例において、幅広孔１１６の内側面は、第３方向Ｚに対して傾いた面となっている。これによって、幅広孔１１６の第３方向Ｚに垂直な開口面積は、第３方向Ｚの正方向から負方向に向かうにつれて大きくなっている。ただし、アパーチャ１１２の形状は、図３及び図４に示す例に限定されない。例えば、幅広孔１１６の内側面は、第３方向Ｚに実質的に平行になっていてもよい。この場合、幅広孔１１６の第３方向Ｚに垂直な開口面積は、第３方向Ｚの位置によらず一定となる。
　第１受光素子４００は、例えば、４分割ＰＤ（フォトダイオード）である。図２、図３及び図４に示すように、第１受光素子４００の第３方向Ｚの正方向側の面は、受光エリア４１０を有している。受光エリア４１０は、第１受光エリア４１２、第２受光エリア４１４、第３受光エリア４１６及び第４受光エリア４１８を含んでいる。第１受光エリア４１２、第２受光エリア４１４、第３受光エリア４１６及び第４受光エリア４１８は、互いに分割されている。具体的には、第１受光エリア４１２は、受光エリア４１０の第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの中心に対して第１方向Ｘの正方向側かつ第２方向Ｙの正方向側に位置している。第２受光エリア４１４は、受光エリア４１０の第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの中心に対して第１方向Ｘの負方向側かつ第２方向Ｙの正方向側に位置している。第３受光エリア４１６は、受光エリア４１０の第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの中心に対して第１方向Ｘの負方向側かつ第２方向Ｙの負方向側に位置している。第４受光エリア４１８は、受光エリア４１０の第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの中心に対して第１方向Ｘの正方向側かつ第２方向Ｙの負方向側に位置している。
　フレキシブル基板５００は、例えば、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。フレキシブル基板５００は、第１受光素子４００に電気的に接続されている。フレキシブル基板５００は、第１受光素子４００による光の受信によって第１受光素子４００において発生した信号を伝送するために設けられている。フレキシブル基板５００は、収容体１００から第２方向Ｙの負方向側に向けて引き出されている。
　図６及び図７は、実施形態に係る光学装置１０の動作の一例を説明するための図である。図６及び図７において、第１方向Ｘを示す黒点付き白丸は、紙面の奥から手前に向かう方向が第１方向Ｘの正方向であり、紙面の手前から奥に向かう方向が第１方向Ｘの負方向であることを示している。また、図６及び図７では、説明のため、可動反射体２１０の可動支持台２１２及び反射体２１４のうち反射体２１４のみを図示している。
　図６及び図７には、説明のため、第１基準線Ｒ１、第２基準線Ｒ２及び中心線Ｃが仮想的に図示されている。第１方向Ｘの正方向から見て、第１基準線Ｒ１は、可動反射体２１０の一対の第１トーションバー２３０の周りの揺動の中心を第３方向Ｚに平行に通過している。第１方向Ｘの正方向から見て、第２基準線Ｒ２は、可動反射体２１０の一対の第１トーションバー２３０の周りの揺動の中心を第２方向Ｙに平行に通過している。第１方向Ｘの正方向から見て、中心線Ｃは、可動反射体２１０の中心を反射体２１４の第３方向Ｚの正方向側の面に垂直な方向に通過している。
　図６及び図７に示す例において、第１基準線Ｒ１は、アパーチャ１１２の第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの中心と、受光エリア４１０の第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの中心と、を通過している。また、図６及び図７に示す例において、第１方向Ｘの正方向から見て、第１発光素子３００から光Ｌが出射される発光点は、可動反射体２１０の一対の第１トーションバー２３０の周りの揺動の中心に対して、中心線Ｃに沿って第１発光素子３００が位置する側にずれている。
　図６に示す状態について説明する。図６に示す状態では、第１方向Ｘの正方向から見て、可動反射体２１０の一対の第１トーションバー２３０の周りの揺動角が０°となっている。このため、第１方向Ｘの正方向から見て、中心線Ｃは、第１基準線Ｒ１と第１方向Ｘに重なっている。
　光Ｌは、第１発光素子３００の発光点から離れるにつれて中心線Ｃの周囲に向けて広がっている。光Ｌの幅狭孔１１４に向けて照射された部分は、通過光ＰＬとして中心線Ｃに平行な方向に幅狭孔１１４を通過している。これに対して、光Ｌの幅狭孔１１４の周辺に向けて照射された部分は、遮光体１１０の第３方向Ｚの正方向側の面の幅狭孔１１４の周辺部分によって遮られている。
　通過光ＰＬは、幅狭孔１１４を通過した後、幅広孔１１６を通過している。通過光ＰＬは、第１発光素子３００の発光点から離れるにつれて広がっている。一方、幅広孔１１６の第３方向Ｚに垂直な開口面積は、幅狭孔１１４の第３方向Ｚに垂直な開口面積より大きくなっている。このため、通過光ＰＬは、幅広孔１１６の内側面によって遮られることなく、幅広孔１１６を通過するすることができる。通過光ＰＬは、幅広孔１１６を通過した後、受光エリア４１０の第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの中心及びその周辺に照射されている。
　図７に示す状態について説明する。図７に示す状態では、第１方向Ｘの正方向から見て、可動反射体２１０は、一対の第１トーションバー２３０の周りの揺動角０°の状態に対して、一対の第１トーションバー２３０の周りに反時計回りに回転した状態となっている。これによって、第１方向Ｘの正方向から見て、中心線Ｃは、第１基準線Ｒ１に対して、反時計回りに回転した状態となっている。
　光Ｌは、第１発光素子３００の発光点から離れるにつれて中心線Ｃの周囲に向けて広がっている。光Ｌの幅狭孔１１４に向けて照射された部分は、通過光ＰＬとして、第１基準線Ｒ１に対して傾いた方向に幅狭孔１１４を通過している。具体的には、通過光ＰＬは、第１基準線Ｒ１に対して中心線Ｃが傾いた側と反対側に傾いている。これに対して、光Ｌの幅狭孔１１４の周辺に向けて照射された部分は、遮光体１１０の第３方向Ｚの正方向側の面の幅狭孔１１４の周辺部分によって遮られている。
　通過光ＰＬは、幅狭孔１１４を通過した後、幅広孔１１６を通過している。通過光ＰＬは、第１発光素子３００の発光点から離れるにつれて広がっている。一方、幅広孔１１６の第３方向Ｚに垂直な開口面積は、幅狭孔１１４の第３方向Ｚに垂直な開口面積より大きくなっている。このため、通過光ＰＬは、幅広孔１１６の内側面によって遮られることなく、幅広孔１１６を通過するすることができる。通過光ＰＬは、幅広孔１１６を通過した後、受光エリア４１０の第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの中心に対して第２方向Ｙの負方向側にずれた位置及びその周辺に照射されている。
　図６及び図７に示す例より、光Ｌの一部分がアパーチャ１１２を通過する場合、通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットは、中心線Ｃが第１基準線Ｒ１に対して傾く側の反対側に移動する。例えば、図６及び図７に示すように、可動反射体２１０が一対の第１トーションバー２３０の周りに揺動した場合、通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットは、第２方向Ｙにおいて中心線Ｃが第１基準線Ｒ１に対して傾く側の反対側に移動する。また、可動反射体２１０が一対の第２トーションバー２５０の周りに揺動した場合、通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットは、第１方向Ｘにおいて中心線Ｃが第１基準線Ｒ１に対して傾く側の反対側に移動する。
　実施形態においては、光Ｌによって第１受光エリア４１２、第２受光エリア４１４、第３受光エリア４１６及び第４受光エリア４１８の各々に発生する信号の強度の割合に応じて、可動反射体２１０の揺動を検出することができる。具体的には、可動反射体２１０の一対の第２トーションバー２５０の周りの揺動角は、以下の式（１）によって示される第１チルトエラー率ＲＸによって推定される。また、可動反射体２１０の一対の第１トーションバー２３０の周りの揺動角は、以下の式（２）によって示される第２チルトエラー率ＲＹによって推定される。
　　ＲＸ＝ＥＸ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）　　（１）
　　ＲＹ＝ＥＹ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）　　（２）
　　ＥＸ＝（Ａ＋Ｄ）－（Ｂ＋Ｃ）　　（３）
　　ＥＹ＝（Ａ＋Ｂ）－（Ｃ＋Ｄ）　　（４）
ただし、第１チルトエラー量ＥＸは、可動反射体２１０の一対の第２トーションバー２５０の周りの揺動のチルトエラー量である。第２チルトエラー量ＥＹは、可動反射体２１０の一対の第１トーションバー２３０の周りの揺動のチルトエラー量である。Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、それぞれ、通過光ＰＬによって第１受光エリア４１２、第２受光エリア４１４、第３受光エリア４１６及び第４受光エリア４１８の各々に発生する信号の強度である。強度Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、第１受光エリア４１２、第２受光エリア４１４、第３受光エリア４１６及び第４受光エリア４１８の各々に照射される光のスポットが大きくなるほど高くなる。
　第１受光エリア４１２及び第４受光エリア４１８の組と第２受光エリア４１４及び第３受光エリア４１６の組とは、可動反射体２１０が一対の第２トーションバー２５０の周りに揺動した場合に通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットの移動方向に分割されている。当該スポットの第１方向Ｘの移動によって、第１受光エリア４１２及び第４受光エリア４１８の当該スポットの照射面積と、第２受光エリア４１４及び第３受光エリア４１６の当該スポットの照射面積と、の関係が変動する。したがって、第１チルトエラー率ＲＸは、受光エリア４１０における当該スポットの第１方向Ｘの位置に応じて変動する。このため、第１チルトエラー率ＲＸから、可動反射体２１０の一対の第２トーションバー２５０の周りの揺動角を推定することができる。
　第１受光エリア４１２及び第２受光エリア４１４の組と第３受光エリア４１６及び第４受光エリア４１８の組とは、可動反射体２１０が一対の第１トーションバー２３０の周りに揺動した場合に通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットの移動方向に分割されている。当該スポットの第２方向Ｙの移動によって、第１受光エリア４１２及び第２受光エリア４１４の当該スポットの照射面積と、第３受光エリア４１６及び第４受光エリア４１８の当該スポットの照射面積と、の関係が変動する。したがって、第２チルトエラー率ＲＹは、受光エリア４１０における当該スポットの第２方向Ｙの位置に応じて変動する。このため、第２チルトエラー率ＲＹから、可動反射体２１０の一対の第１トーションバー２３０の周りの揺動角を推定することができる。
　実施形態においては、光Ｌの少なくとも一部分がアパーチャ１１２を通過している。したがって、遮光体１１０が設けられていない場合と比較して、外部光等、光Ｌと異なる光が受光エリア４１０に照射されることを抑制することができる。このため、遮光体１１０が設けられていない場合と比較して、可動反射体２１０の揺動を正確に検出することができる。
　また、実施形態においては、光Ｌの幅狭孔１１４の周辺に向けて照射された部分が、遮光体１１０の第３方向Ｚの正方向側の面の幅狭孔１１４の周辺部分によって遮られている。このため、遮光体１１０が設けられていない場合と比較して、通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットを小さくすることができる。したがって、遮光体１１０が設けられていない場合と比較して、第１チルトエラー率ＲＸの変動量及び第２チルトエラー率ＲＹの変動量を大きくすることができ、可動反射体２１０の揺動の検出の感度を高くすることができる。
　一例において、第３方向Ｚの正方向から見て、通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットは、受光エリア４１０より小さくしてもよい。具体的には、通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットの第１方向Ｘの長さは、受光エリア４１０の第１方向Ｘの長さの例えば０．３倍より長く０．７倍未満にしてもよい。当該スポットの当該長さが上記数値範囲である場合、当該スポットの当該長さが上記数値範囲の下限以下である場合と比較して、第１チルトエラー量ＥＸの変動量を大きくすることができ、可動反射体２１０の一対の第２トーションバー２５０の周りの揺動の検出のＳＮ比を高くすることができる。当該スポットの当該長さが上記数値範囲である場合、当該スポットの当該長さが上記数値範囲の上限より大きい場合と比較して、第１チルトエラー率ＲＸの変動量を大きくすることができ、可動反射体２１０の一対の第２トーションバー２５０の周りの揺動の検出の感度を高くすることができる。通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットの第２方向Ｙの長さも、受光エリア４１０の第２方向Ｙの長さの例えば０．３倍より長く０．７倍未満にしてもよい。
　また、通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットの第１方向Ｘの振幅は、例えば、受光エリア４１０の第１方向Ｘの長さの０．０５倍より大きく０．１倍未満にしてもよい。当該スポットの当該振幅が上記数値範囲である場合、当該スポットの当該振幅が上記数値範囲の下限以下である場合と比較して、第１チルトエラー率ＲＸの変動量を大きくすることができ、可動反射体２１０の一対の第２トーションバー２５０の周りの揺動の検出の感度を高くすることができる。当該スポットの当該振幅が上記数値範囲である場合、当該スポットの当該振幅が上記数値範囲の上限以上である場合と比較して、当該スポットの少なくとも一部分が受光エリア４１０の第１方向Ｘの外側に照射されることを抑制することができる。通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットの第２方向Ｙの振幅も、例えば、受光エリア４１０の第２方向Ｙの長さの０．０５倍より大きく０．１倍未満にしてもよい。
　通過光ＰＬによって受光エリア４１０に生成されるスポットの大きさ及び振幅は、幅狭孔１１４の第３方向Ｚに垂直な開口面積、第１発光素子３００の発光点と幅狭孔１１４の第３方向Ｚの正方向側の端との間の距離、第１発光素子３００の発光点と第１受光素子４００の受光エリア４１０との間の距離、第１発光素子３００の発光点と可動反射体２１０の揺動の中心との間の距離等の条件を適切に調整することで変更することができる。
　なお、アパーチャ１１２は、光Ｌの全体を通過させてもよい。この場合においても、アパーチャ１１２の第３方向Ｚに垂直な開口面積が適当に設定されている場合、遮光体１１０が設けられていない場合と比較して、光Ｌと異なる光が受光エリア４１０に照射されることを抑制することができる。
　また、実施形態においては、アパーチャ１１２の第１受光素子４００が位置する側の少なくとも一部分の開口面積が、アパーチャ１１２の第１発光素子３００が位置する側の少なくとも一部分の開口面積より大きくなっている。具体的には、幅広孔１１６の第３方向Ｚに垂直な開口面積が幅狭孔１１４の第３方向Ｚに垂直な開口面積より大きくなっている。したがって、幅広孔１１６の第３方向Ｚに垂直な開口面積が幅狭孔１１４の第３方向Ｚに垂直な開口面積以下である場合と比較して、受光エリア４１０の通過光ＰＬの照射面積を大きくすることができる。また、遮光体１１０の幅広孔１１６の周辺部分が存在しない場合と比較して、遮光体１１０の強度を高くすることができる。
　なお、図６及び図７に示す例において、幅広孔１１６の内側面は、第３方向Ｚに対して傾いた面となっている。しかしながら、幅広孔１１６の内側面は、第３方向Ｚに実質的に平行になっていてもよい。この例においても、幅広孔１１６の第３方向Ｚに垂直な開口面積が幅狭孔１１４の第３方向Ｚに垂直な開口面積以下である場合と比較して、受光エリア４１０の通過光ＰＬの照射面積を大きくすることができる。また、遮光体１１０の幅広孔１１６の周辺部分が存在しない場合と比較して、遮光体１１０の強度を高くすることができる。
　図８は、実施例に係るセンサ装置２０の構成を示す図である。
　センサ装置２０は、実施形態に係る光学装置１０を備えている。センサ装置２０は、第２発光素子１２、第２受光素子１４及びビームスプリッタ１６をさらに備えている。実施例において、センサ装置２０は、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）である。
　第２発光素子１２は、例えば、レーザダイオード（ＬＤ）である。第２発光素子１２からビームスプリッタ１６及び可動反射体２１０を経由して延びる実線矢印で示されるように、第２発光素子１２から出射された光は、ビームスプリッタ１６を透過して可動反射体２１０によって反射される。可動反射体２１０によって反射された光は、光学装置１０の外部に存在する不図示の物体によって反射又は散乱される。
　第２受光素子１４は、例えば、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）である。光学装置１０及びビームスプリッタ１６を経由して第２受光素子１４まで延びる実線矢印で示されるように、第２受光素子１４は、第２発光素子１２から出射されて可動反射体２１０によって反射されて光学装置１０の外部に存在する不図示の物体によって反射又は散乱された光を受信する。実施例において、第２受光素子１４によって受信される光は、上記物体によって反射又は散乱されて、可動反射体２１０及びビームスプリッタ１６によって反射されて、第２受光素子１４に達している。
　センサ装置２０の構造は、実施例に係る構造に限定されない。例えば、実施例では、可動反射体２１０によって反射されて光学装置１０の外部に存在する物体に照射される光の光軸と、当該物体によって反射又は散乱された光の光軸と、が一致している。しかしながら、可動反射体２１０によって反射されて光学装置１０の外部に存在する物体に照射される光の光軸と、当該物体によって反射又は散乱された光の光軸と、は互いにずれていてもよい。この場合、当該物体によって反射又は散乱された光は、可動反射体２１０での反射を経ずに、第２受光素子１４に達する。
　以上、図面を参照して本発明の実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
　例えば、実施形態では、図６に示すように、可動反射体２１０の一対の第１トーションバー２３０の周りの揺動角が０°の状態において、光Ｌは、受光エリア４１０の第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの中心及びその周辺に照射されている。しかしながら、可動反射体２１０の一対の第１トーションバー２３０の周りの揺動角が０°の状態において、光Ｌは、受光エリア４１０の第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの中心からずれた位置及びその周辺に照射されてもよい。この場合においても、第１チルトエラー率ＲＸ及び第２チルトエラー率ＲＹを参照することで、可動反射体２１０の一対の第１トーションバー２３０の周りの揺動角を推定することができる。
　また、実施形態において、第１受光素子４００は、４分割ＰＤとなっている。しかしながら、可動反射体２１０が単一の回転軸のみに関して回転する場合、第１受光素子４００は、２分割ＰＤであってもよい。この例において、受光エリア４１０は、第１発光素子３００から出射された光によって受光エリア４１０に生成されるスポットの移動方向に分割された２つの受光エリアを有している。可動反射体２１０が単一の回転軸のみに関して回転する場合、４つの分割された受光エリアが設けられているよりも、２つのみの分割された受光エリアが設けられている方が、チルトエラー率の測定を容易にすることができる。
１０　光学装置
１２　第２発光素子
１４　第２受光素子
１６　ビームスプリッタ
２０　センサ装置
１００　収容体
１０２　ベース
１０４　リッド
１１０　遮光体
１１２　アパーチャ
１１４　幅狭孔
１１６　幅広孔
１５０　開口
２００　光走査装置
２１０　可動反射体
２１２　可動支持台
２１２ａ　第１金属体
２１２ｂ　第２金属体
２１２ｃ　樹脂台
２１４　反射体
２１６　第１永久磁石
２２０　第１枠体
２２２　第１金属枠体
２２２ａ　第１分断部
２２４　第１樹脂体
２２６　第２永久磁石
２３０　第１トーションバー
２３２　第１金属バー
２３４　第２金属バー
２４０　第２枠体
２４２　第２金属枠体
２４２ａ　第２分断部
２４４　第２樹脂体
２５０　第２トーションバー
２５２　第３金属バー
２５４　第４金属バー
２６２　第１端子
２６４　第２端子
３００　第１発光素子
４００　第１受光素子
４１０　受光エリア
４１２　第１受光エリア
４１４　第２受光エリア
４１６　第３受光エリア
４１８　第４受光エリア
５００　フレキシブル基板
６１０　第１磁気回路
６１２　第１コイル
６１４　第１ヨーク
６１６　第２ヨーク
６２０　第２磁気回路
６２２　第２コイル
６３０　ヒートシンク
Ｃ　中心線
Ｌ　光
ＰＬ　通過光
Ｒ１　第１基準線
Ｒ２　第２基準線
Ｘ　第１方向
Ｙ　第２方向
Ｚ　第３方向

Claims (6)

  1. 　可動反射体と、
    　前記可動反射体に取り付けられた第１発光素子と、
    　前記第１発光素子から出射された光の少なくとも一部分を通過させるアパーチャと、
    　前記アパーチャを通過した前記光を受信する第１受光素子と、
    を備える光学装置。
  2. 　請求項１に記載の光学装置において、
    　前記アパーチャを画定する遮光体が、前記第１発光素子から出射された前記光の一部分を遮っている、光学装置。
  3. 　請求項１又は２に記載の光学装置において、
    　前記第１受光素子が、前記光によって前記第１受光素子に生成されるスポットの移動方向に分割された複数の受光エリアを有する、光学装置。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載の光学装置において、
    　前記アパーチャの前記第１受光素子が位置する側の少なくとも一部分の開口面積が、前記アパーチャの前記第１発光素子が位置する側の少なくとも一部分の開口面積より大きい、光学装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の光学装置において、
    　前記光によって前記第１受光素子に生成されるスポットが、前記第１受光素子の受光エリアより小さい、光学装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の光学装置と、
    　第２発光素子と、
    　前記第２発光素子から出射されて前記可動反射体によって反射されて前記光学装置の外部に存在する物体によって反射又は散乱された光を受信する第２受光素子と、
    を備えるセンサ装置。
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