(57)【要約】      （修正有）【課題】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。【解決手段】１次光を出射する光源２１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２２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３１と、第２の偏向素子を経た２次光を受光する受光素子３２と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプログラムが記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2016-176750号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１に係る測距装置の構成例を示す図である。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５Ａ】実施例１に係る測距装置の動作例を示す図である。
【図５Ｂ】実施例１に係る測距装置の動作例を示す図である。
【図６Ａ】比較例１に係る測距装置の動作例を示す図である。
【図６Ｂ】比較例１に係る測距装置の動作例を示す図である。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】実施例２に係る測距装置の構成例を示す図である。
【図１４】実施例３に係る測距装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【実施例２】
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【実施例３】
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【符号の説明】
【０１５６】
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
【図１】
2020003451.tif 000003
【図２】
2020003451.tif 000004
【図３】
2020003451.tif 000005
【図４】
2020003451.tif 000006
【図５Ａ】
2020003451.tif 000007
【図５Ｂ】
2020003451.tif 000008
【図６Ａ】
2020003451.tif 000009
【図６Ｂ】
2020003451.tif 000010
【図７】
2020003451.tif 000011
【図８】
2020003451.tif 000012
【図９】
2020003451.tif 000013
【図１０】
2020003451.tif 000014
【図１１】
2020003451.tif 000015
【図１２】
2020003451.tif 000016
【図１３】
2020003451.tif 000017
【図１４】
2020003451.tif 000018