(57)【要約】【課題】低消費電力化が可能なレーザー走査装置を提供することにある。【解決手段】レーザー走査装置は、第１透過性基板と、第２透過性基板と、前記第１透過性基板と前記第２透過性基板との間に設けられた液晶層と、前記第１透過性基板と前記第２透過性基板の一方に設けられた一対の透明電極と、前記第１透過性基板と前記第２透過性基板の他方に設けられ、配置された透明電極と、を有する。前記一対の透明電極と前記透明電極との間に印加される電圧を制御することで、レーザー光を走査する。【選択図】図１
2020129081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１透過性基板と、
第２透過性基板と、
前記第１透過性基板と前記第２透過性基板との間に設けられた液晶層と、
前記第１透過性基板と前記第２透過性基板の一方に設けられた一対の透明電極と、
前記第１透過性基板と前記第２透過性基板の他方に設けられ、配置された透明電極と、を有し、
前記一対の透明電極と前記透明電極との間に印加される電圧を制御することで、レーザー光を走査する、
レーザー走査装置。
【請求項２】
前記一対の透明電極の中間に位置する前記第２透過性基板の領域に、突起部を有する、請求項１に記載のレーザー走査装置。
【請求項３】
前記第１透過性基板と前記液晶層の間と、前記液晶層と前記第２透過性基板との間とに、水平配向膜と垂直配向膜とを有する、請求項２に記載のレーザー走査装置。
【請求項４】
前記液晶層が、ネガ型液晶材料で構成された場合、
前記第１透過性基板は、前記一対の透明電極を有し、
前記第２透過性基板は、前記透明電極を有する、請求項３に記載のレーザー走査装置。
【請求項５】
前記液晶層が、ポジ型液晶材料で構成された場合、
前記第１透過性基板は、前記透明電極を有し、
前記第２透過性基板は、前記一対の透明電極を有する、請求項３に記載のレーザー走査装置。
【請求項６】
第１液晶素子と、
第２液晶素子と、を含み、
前記第１液晶素子は、第１透明電極と、一対の第２透明電極と、第１液晶層と、を有し、
前記第２液晶素子は、第３透明電極と、一対の第４透明電極と、第２液晶層と、を有し、
前記一対の第２透明電極は第１方向に沿って配置され、
前記一対の第４透明電極は、前記第１方向と異なる第２方向に沿って配置され、
前記第１透明電極と前記一対の第２透明電極との間に印加される電圧を制御することで、レーザー光を前記第２方向に走査し、
前記第３透明電極と前記一対の第４透明電極との間に印加される電圧を制御することで、前記レーザー光を前記第１方向に走査する、
レーザー走査装置。
【請求項７】
請求項６に記載のレーザー走査装置と、
前記レーザー走査装置に前記レーザー光を入力する発光素子と、
前記レーザー走査装置に電圧を印加する電圧印加回路と、
前記レーザー走査装置から照射された前記レーザー光の検出対象物からの反射光を受ける受光レンズと、
前記受光レンズにより集光された前記反射光が入力される受光素子と、
前記受光素子により受光した前記反射光の情報を信号処理する信号処理装置と、
前記発光素子および前記電圧印加回路に接続され、かつ、前記信号処理装置により信号処理されたデータを受け、前記検出対象物との距離および方向を演算し出力する測距演算装置と、を含み、
測距演算装置は、前記レーザー走査装置に印加する電圧ごとの前記レーザー光の走査角度を記憶する、
測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー走査装置および測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両前方にレーザー光や電波を照射して、車両前方の対象物までの距離を検出し、先行車両との車間距離を測距する測距装置が知られている。この種の測距装置として、たとえば、特開２０１７−１５４０４号公報（特許文献１）、国際公開第２０１７／１５４９１０号（特許文献２）が提案されている。
【０００３】
特開２０１７−１５４０４号公報は、測距装置として、回転するポリゴンミラーにレーザー光を照射して、レーザー光を走査する光走査装置を開示している。
【０００４】
国際公開第２０１７／１５４９１０号は、「レーザー走査装置は、対向配置された基板（２１）、（２２）と、基板（２１）、（２２）間に挟持された液晶層（２３）と、基板（２１）に設けられ、第１方向に沿って並んだ複数のセル電極を各々が有する複数の単位電極（２５）と、基板（２２）に設けられた共通電極（２６）と、複数のセル電極にそれぞれ異なる電圧を印加し、電圧の勾配を生じさせる駆動回路（１２）とを含む。」を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１５４０４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１７／１５４９１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ポリゴンミラーを用いる方式では、ポリゴンミラーの大型化により、レーザー走査装置が大型化する傾向にある。しかし、レーザー走査装置の小型化が望まれている。また、ポリゴンミラーをモーターで回転させるため、ポリゴンミラーとモーターとの機械部の耐久性が課題であり、また、モーターの回転速度でレーザーの走査速度が律速されてしまうという課題もある。このため、機械部の無いメカレスのレーザー走査装置が望まれている。
【０００７】
国際公開第２０１７／１５４９１０号は、複数の単位電極（２５）に対しそれぞれ異なる電圧を印加することで光を曲げる方式である。複数の単位電極（２５）ごとに電圧を制御する必要があるため、電圧制御が複雑化してしまうと考えられる。また、複数の単位電極（２５）に電圧を印加するため、消費電力が大きくなってしまうと考えられる。
【０００８】
本発明の目的は、低消費電力化が可能なレーザー走査装置を提供することにある。
【０００９】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１１】
すなわち、レーザー走査装置は、第１透過性基板と、第２透過性基板と、前記第１透過性基板と前記第２透過性基板との間に設けられた液晶層と、前記第１透過性基板と前記第２透過性基板の一方に設けられた一対の透明電極と、前記第１透過性基板と前記第２透過性基板の他方に設けられ、配置された透明電極と、を有する。前記一対の透明電極と前記透明電極との間に印加される電圧を制御することで、レーザー光を走査する。
【００１２】
また、レーザー走査装置は、第１液晶素子と、第２液晶素子と、を含む。前記第１液晶素子は、第１透明電極と、一対の第２透明電極と、第１液晶層と、を有する。前記第２液晶素子は、第３透明電極と、一対の第４透明電極と、第２液晶層と、を有する。前記一対の第２透明電極は第１方向に沿って配置され、前記一対の第４透明電極は、前記第１方向と異なる第２方向に沿って配置される。前記第１透明電極と前記一対の第２透明電極との間に印加される電圧を制御することで、レーザー光を前記第２方向に走査する。前記第３透明電極と前記一対の第４透明電極との間に印加される電圧を制御することで、前記レーザー光を前記第１方向に走査する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施態様に係るレーザー走査装置の構成例を示す断面図である。
【図２】図１のレーザー走査装置の概略的構成を説明するための平面図である。
【図３】図１の液晶素子と発光素子との組み合わせを説明する図である。
【図４】図３の液晶素子を示す斜視図である。
【図５】図１のレーザー走査装置の第１の走査例を説明する図である。
【図６】図１のレーザー走査装置の第２の走査例を説明する図である。
【図７】液晶層としてポジ型液晶材料を用いた場合のレーザー走査装置の構成を示す断面図である。
【図８】図７の液晶素子を示す斜視図である。
【図９】図７のレーザー走査装置の第１の走査例を説明する図である。
【図１０】図７のレーザー走査装置の第２の走査例を説明する図である。
【図１１】図７に示す液晶素子２ｐを２つ用いたレーザー走査装置の構成例を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示すレーザー走査装置１ａの走査方法の一例を説明する図である。
【図１３】実施態様に係る測距装置の構成例１を示す図である。
【図１４】実施態様に係る測距装置の構成例２を示す図である。
【図１５】実施態様に係る測距装置の構成例３を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【００１６】
また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１７】
（実施形態）
（ネガ型液晶を用いた場合のレーザー走査装置の構成例）
図１は、実施態様に係るレーザー走査装置の構成例を示す断面図である。図２は、図１のレーザー走査装置の概略的構成を説明するための平面図である。
【００１８】
図１に示すレーザー走査装置１は、たとえば、自動車の車両検出に用いられている測距装置に含まれるレーザー走査装置である。測距装置は、ＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ，  Ｌａｓｅｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）と言われており、後述されるように、レーザー光を照射するレーザー素子と、レーザー光を走査するレーザー走査装置１と、検出装置と、を備えている。
【００１９】
図１に示す様に、レーザー走査装置１は、液晶素子２を含む。液晶素子２は、第１透過性基板１０と、第２透過性基板１２と、第１透過性基板１０の上面に設けられた水平配向膜１４と、第２透過性基板１２の下面に設けられた垂直配向膜１６と、水平配向膜１４と垂直配向膜１６との間に設けられたシール材１８と、水平配向膜１４と垂直配向膜１６とシール材１８との間に設けられた液晶層２０と、を含む。液晶層２０は、ポジ型の液晶材料により構成されている。シール材１８の高さは、たとえば、５〜１０μｍ程度である。液晶層２０は、水平配向膜１４と垂直配向膜１６とに挟まれるので、液晶層２０の水平配向膜１４に接する部分は水平配向とされ、液晶層２０の垂直配向膜１６に接する部分は垂直配向とされる、ハイブリッド配向とされている。
【００２０】
第１透過性基板１０は、ガラス基板１０１と、ガラス基板１０１の上面に設けられた櫛歯状の２つの透明電極１０２、１０３と、を含む。櫛歯状の一対の透明電極１０２、１０３は、たとえば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）から構成することができる。
【００２１】
第２透過性基板１２は、ガラス基板１２１と、ガラス基板１２１の下面に設けられた透明電極１２２と、透明電極１２２の下面に選択的に設けられた突起部１２３と、を含む。透明電極１２２は、たとえば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などから構成することができる。透明電極１２２は、ガラス基板１２１の下面の全域（全面）に設けられる。
【００２２】
突起部１２３は、断面視において、両側に設けられたシール材１８のほぼ中間の位置に対応する透明電極１２２の表面に、絶縁膜を選択的に設けることにより構成できる。突起部１２３は、一例では、有機絶縁材料によって形成された有機絶縁膜により構成できる。突起部１２３は、無機絶縁材料によってされた無機絶縁膜としてもよい。
【００２３】
突起部１２３は、一例では、断面視において、三角形形状にされており、三角形形状の底辺が透明電極１２２の表面に接するように設けられる。三角形形状の頂点は、液晶層２０の側に向くように配置される。三角形形状の底辺の長さは、たとえば、１μｍ程度であり、三角形形状の高さは、たとえば、１μｍ程度である。突起部１２３の形状は、台形形状とされても良い。突起部１２３が台形形状とされた場合、台形形状の下底（長さが長い方）が透明電極１２２の表面に接するように設けられ、台形形状の上底（長さが短い方）が液晶層２０の側に向くように配置される。
【００２４】
垂直配向膜１６は、突起部１２３が形成された透明電極１２２上に設けられる。透明電極１２２の突起部１２３上には垂直配向膜１６の突起部１６ａが形成され、これにより、液晶層２０の配向が制御される。
【００２５】
図２に示す様に、液晶素子２は、平面視において、矩形形状にされている。一例では、液晶素子２は、ほぼ正方形形状にされている。液晶素子２のＸ方向の長さおよびＹ方向の長さは、一例では、２６μｍ程度である。液晶層２０は、平面視において、四角い点線３の内側の領域に設けられる。シール材１８は、平面視において、四角い点線３の外側に、四角い点線３の周囲を囲む様に設けられた額縁領域に設けられている。
【００２６】
透明電極１０２、１０３の各々のＸ方向の長さＬＬは、一例では、２μｍ程度である。透明電極１０２、１０３の間隔ＬＳは、一例では、１８μｍ〜２０μｍ程度である。透明電極１０２、１０３の各々のＹ方向の長さは、一例では、２４μｍ程度である。
【００２７】
第２透過性基板１２に形成された突起部１２３は、透明電極１０２、１０３の間隔ＬＳのほぼ中間の位置に設けられており、突起部１２３のＸ方向の長さＬ１２３は、一例では、１μｍ程度である。突起部１２３のＹ方向の長さは、一例では、２４μｍ程度である。
【００２８】
図３は、図１の液晶素子と発光素子との組み合わせを説明する図である。図４は、図３の液晶素子を示す斜視図である。
【００２９】
図３に示す様に、液晶素子２において、ガラス基板１０１の下面には偏光版３０が設けられている。発光素子４０は、レーザーダイオード素子などのレーザー光４２を発光する素子である。発光素子４０は、図３に示す様に、レーザー光４２が透明電極１０２と１０３の間を透過するように、配置される。
【００３０】
図４に示す様に、液晶素子２に設けられた偏光版３０の偏光軸は、配向方向に対して、９０°以外の角度とされる。たとえば、４５°にされている。なお、発光素子４０が偏光型レーザーダイオード素子の場合、液晶素子２に偏光版３０を設ける必要はない。
【００３１】
図５は、実施態様に係るレーザー走査装置の第１の走査例を説明する図である。図６は、実施態様に係るレーザー走査装置の第２の走査例を説明する図である。
【００３２】
図５に示す様に、透明電極１０３に正電位の電圧Ｖが印加され、透明電極１２２に接地電位ＧＮＤが印加されるように、透明電極１２２と透明電極１０３との間に電圧を印加すると、断面視において、液晶層２０の液晶は、図１または図３の状態から、左側から右側へ行くにしたがって、水平方向へ、徐々に、傾斜するように配向される。突起部１２３または突起部１６ａから右側に位置する液晶層２０の液晶は、突起部１２３または突起部１６ａから離れるにしたがって、徐々に、水平方向に配向する。これにより、レーザー光４２は、図５に示す様に、右側に曲がるように、走査することができる。
【００３３】
一方、図６に示す様に、透明電極１０２に正電位の電圧Ｖが印加され、透明電極１２２に接地電位ＧＮＤが印加されるように、透明電極１２２と透明電極１０２との間に電圧を印加すると、断面視において、液晶層２０の液晶は、図１または図３の状態から、右側から左側へ行くにしたがって、水平方向へ、徐々に、傾斜するように配向される。突起部１２３または突起部１６ａから左側に位置する液晶層２０の液晶は、突起部１２３または突起部１６ａから離れるにしたがって、徐々に、水平方向に配向する。これにより、レーザー光４２は、図６に示す様に、左側に曲がるように、走査することができる。
【００３４】
したがって、透明電極１０２および透明電極１０３に印加する正電位の電圧Ｖと、透明電極１２２への接地電位ＧＮＤの印加とを制御することで、レーザー光４２を左右に走査することができる。
【００３５】
透明電極１０２および透明電極１０３に印加する正電位の電圧Ｖの最大値は、一例では、たとえば、２０Ｖ程度である。レーザー光４２の走査角度は、液晶層２０と液晶層２０の厚さにより変化するが、一例では、たとえば、左側に６０度程度、右側に６０度程度であり、全体的に１２０度程度とすることができる。
【００３６】
（ポジ型液晶を用いた場合のレーザー走査装置の構成例）
図１から図６は、液晶層２０としてネガ型液晶材料を用いた場合のレーザー走査装置１の構成を示した。図７は、液晶層としてポジ型液晶材料を用いた場合のレーザー走査装置の構成を示す断面図である。図８は、図７の液晶素子を示す斜視図である。
【００３７】
図７に示すレーザー走査装置１ｐの液晶素子２ｐが図３に示すレーザー走査装置１の液晶素子２と異なる部分は、液晶層２０ｐがポジ型液晶材料で構成される点と、第１透過性基板１０がガラス基板１０１の上面の全域（全面）に設けられた透明電極１０４を含む点と、第２透過性基板１２が、透明電極１２２を含まず、ガラス基板１２１の下面に選択的に設けられた突起部１２３と、透明電極１０２ｐ、１０３ｐとを含む点と、である。突起部１２３は、断面視において、透明電極１０２ｐと透明電極１０３ｐとのほぼ中間に位置するように、ガラス基板１２１の下面に選択的に配置される。他の構成は、図１と同じであるので、説明は省略する。
【００３８】
図７に示す様に、液晶素子２ｐにおいて、ガラス基板１０１の下面には偏光版３０が設けられている。発光素子４０は、レーザーダイオード素子などのレーザー光４２を発光する素子である。発光素子４０は、図７に示す様に、レーザー光４２が突起部１２３または突起部１６ａの形成領域に照射されるように、配置される。
【００３９】
図８に示す様に、液晶素子２ｐに設けられた偏光版３０の偏光軸は、配向方向に対して、９０°以外の角度とされる。たとえば、４５°にされている。なお、発光素子４０が偏光型レーザーダイオード素子の場合、液晶素子２に偏光版３０を設ける必要はない。
【００４０】
図９は、図７のレーザー走査装置の第１の走査例を説明する図である。図１０は、図７のレーザー走査装置の第２の走査例を説明する図である。
【００４１】
図９に示す様に、透明電極１０３ｐに正電位の電圧Ｖが印加され、透明電極１０４に接地電位ＧＮＤが印加されるように、透明電極１０３ｐと透明電極１０４との間に電圧を印加すると、断面視において、液晶層２０ｐの液晶は、図７の状態から、左側から右側へ行くにしたがって、垂直方向へ、徐々に、倒立するように配向される。突起部１２３または突起部１６ａから右側に位置する液晶層２０の液晶は、突起部１２３または突起部１６ａから離れるにしたがって、徐々に、垂直方向に配向する。これにより、レーザー光４２は、図８に示す様に、左側に曲がるように、走査することができる。
【００４２】
図１０に示す様に、透明電極１０２ｐに正電位の電圧Ｖが印加され、透明電極１０４に接地電位ＧＮＤが印加されるように、透明電極１０２ｐと透明電極１０４との間に電圧を印加すると、断面視において、液晶層２０ｐの液晶は、図７の状態から、右側から左側へ行くにしたがって、垂直方向へ、徐々に、倒立するように配向される。突起部１２３または突起部１６ａから左側に位置する液晶層２０ｐの液晶は、突起部１２３または突起部１６ａから離れるにしたがって、徐々に、垂直方向に配向する。これにより、レーザー光４２は、図９に示す様に、右側に曲がるように、走査することができる。
【００４３】
したがって、透明電極１０２ｐおよび透明電極１０３ｐへの正電位の電圧Ｖの印加と、透明電極１０４への接地電位ＧＮＤの印加とを制御することで、レーザー光４２を左右に走査することができる。
【００４４】
透明電極１０２ｐ、１０３ｐに印加する正電位の電圧Ｖの最大値は、一例では、たとえば、２０Ｖ程度である。レーザー光４２の走査角度は、液晶層２０と液晶層２０の厚さにより変化するが、一例では、たとえば、左側に６０度程度、右側に６０度程度であり、全体的に１２０度程度とすることができる。
【００４５】
（Ｘ方向およびＹ方向に走査可能なレーザー走査装置の構成例）
図１１は、図７に示す液晶素子２ｐを２つ用いたレーザー走査装置の構成例を示す斜視図である。
【００４６】
図１１に示す様に、レーザー走査装置１ａは、図７に示す液晶素子（第１液晶素子）２ｐと偏光版３０とを含むレーザー走査装置１ｐに、さらに、図７に示す液晶素子２ｐが液晶素子（第２液晶素子）２ｐ１として組み合わせられたものである。液晶素子２ｐのガラス基板１０１と液晶素子２ｐ１のガラス基板１２１とは、たとえば、低屈折率な樹脂などによる光学接着材を用いて、張り合わせるのが良い。光学接着材の屈折率は、ガラス基板１０１、１２１の屈折率であることが望ましい。
【００４７】
液晶素子２ｐは、ガラス基板１０１に設けられた透明電極（第１透明電極）１０４と、図１１に示す様に、液晶素子２ｐのガラス基板１２１に設けられた１対の透明電極（第２透明電極）１０２ｐ、１０３ｐとを有する。１対の透明電極（第２透明電極）１０２ｐ、１０３ｐは、Ｙ方向（第１方向）に沿う方向に設けられている。一方、液晶素子２ｐは、ガラス基板１０１に設けられた透明電極（第３透明電極）１０４と、図１１に示す様に、液晶素子２ｐ１のガラス基板１２１に設けられた一対の透明電極（第４透明電極）１０２ｐ、１０３ｐと、を含む。一対の透明電極（第４透明電極）１０２ｐ、１０３ｐは、Ｙ方向と異なるＸ方向（第２方向）に沿う方向に設けられている。
【００４８】
液晶素子２ｐは、透明電極１０４と一対の透明電極１０２ｐ、１０３ｐとの間に印加される電圧を制御することで、レーザー光をＸ方向に走査することが可能である。一方、液晶素子２ｐ１は、透明電極１０４と一対の透明電極１０２ｐ、１０３ｐとの間に印加される電圧を制御することで、レーザー光をＹ方向に走査することが可能である。したがって、レーザー走査装置１ａは、レーザー光を、Ｘ方向およびＹ方向に走査可能である。つまり、レーザー走査装置１ａでは、レーザー光の走査可能な範囲がＸ方向およびＹ方向に拡大されている。
【００４９】
なお、図１１において、液晶素子２ｐと液晶素子２ｐ１の張り合わせの順番は、入れ替えられてもよい。また、液晶素子２ｐのガラス基板１２１に設けられた透明電極１０２ｐ、１０３ｐの位置は、入れ替えられても良い。また、液晶素子２ｐ１のガラス基板１２１に設けられた透明電極１０２ｐ、１０３ｐの位置は、入れ替えられても良い。
【００５０】
また、液晶素子２ｐと液晶素子２ｐ１は、図１に示す液晶素子２を２つ用いて構成することも可能である。
【００５１】
（走査方法の一例）
図１２は、図１１に示すレーザー走査装置１ａの走査方法の一例を説明する図である。
【００５２】
まず、液晶素子２ｐ１のガラス基板１２１に設けられた透明電極１０２ｐに、正の電位の電圧ｙ１Ｖを印加する。この状態（液晶素子２ｐ１の透明電極１０２ｐ＝ｙ１Ｖ）で、液晶素子２ｐのガラス基板１２１に設けられた透明電極１０２ｐに印加する正の電位を、ｘ１Ｖから徐々に０Ｖまで変化させる。次いで、液晶素子２ｐのガラス基板１２１に設けられた透明電極１０３ｐに印加する正の電位を、０Ｖから徐々にｘ２Ｖまで変化させる。これにより、液晶素子２ｐ１の透明電極１０２ｐ＝ｙ１Ｖの状態において、レーザー光をＸ方向に１２０度走査できる。
【００５３】
次に、液晶素子２ｐの透明電極１０３ｐ＝ｘ２Ｖの状態で、液晶素子２ｐ１のガラス基板１２１に設けられた透明電極１０２ｐに印加された電圧を、ｙ１Ｖからｙ２Ｖへ変化させる。この状態（液晶素子２ｐ１の透明電極１０２ｐ＝ｙ２Ｖ）で、液晶素子２ｐのガラス基板１２１に設けられた透明電極１０３ｐに印加する正の電位を、ｘ２Ｖから徐々に０Ｖまで変化させる。次いで、液晶素子２ｐのガラス基板１２１に設けられた透明電極１０２ｐに印加する正の電位を、０Ｖから徐々にｘ１Ｖまで変化させる。これにより、液晶素子２ｐ１の透明電極１０２ｐ＝ｙ２Ｖの状態において、レーザー光をＸ方向に１２０度走査できる。
【００５４】
液晶素子２ｐ１の透明電極１０２ｐに印加する電圧を、ｙ２Ｖから０Ｖまで変化させ、その後、液晶素子２ｐ１の透明電極１０３ｐに印加する電圧を、０ＶからｙｎＶ（ｙｎＶ＝ｙ１Ｖ）まで変化させる。液晶素子２ｐ１の透明電極１０２ｐに印加する電圧および液晶素子２ｐ１の透明電極１０３ｐに印加する電圧を変化させる毎に、液晶素子２ｐのガラス基板１２１に設けられた透明電極１０２ｐに印加する正の電位および液晶素子２ｐのガラス基板１２１に設けられた透明電極１０３ｐに印加する正の電位を、上記同様に変化させる。これにより、レーザー光を、Ｙ方向およびＸ方向に、１２０度の走査を１回走査できる。このＹ方向およびＸ方向の走査を所望回数繰り返し行うことで、連続した複数の走査を行うことができる。
【００５５】
このように、実施態様においては、液晶素子２ｐ、２ｐ１のガラス基板１２１に設けられた透明電極１０２ｐ、１０３ｐに印加する電位を電気的に制御することで、レーザー光をＹ方向およびＸ方向に走査できる。液晶素子２ｐ、２ｐ１のガラス基板１２１に設けられた透明電極１０２ｐ、１０３ｐに印加する電位を高速に制御すれば、レーザー光をＹ方向およびＸ方向に走査する速度は、高速化できる。
【００５６】
また、レーザー光をＹ方向およびＸ方向に走査する速度を比較的自由に変更できるので、検出回数を多く（密）したり、少なく（粗く）したりすることも可能である。
【００５７】
（測距装置の構成例）
次に、いくつかの測距装置の構成例を説明する。
【００５８】
図１５は、実施態様に係る測距装置の構成例１を示す図である。測距装置５０は、レーザー走査装置１ａと、発光素子４０と、測距演算装置５１と、電圧印加回路５２と、ハーフミラー５３と、受光レンズ５４と、受光素子５７と、信号処理装置５９と、を含む。
【００５９】
測距演算装置５１は、レーザー走査装置１ａに印加する電圧ごとのレーザー光４２の走査角度（曲がる角度）を記憶する記憶装置を有する。また、測距演算装置５１は、発光素子４０の発光を制御する。
【００６０】
電圧印加回路５２は、測距演算装置５１によって制御され、測距演算装置５１から指示された電圧をレーザー走査装置１ａに印加する。
【００６１】
発光素子４０から発光されたレーザー光４２は、ハーフミラー５３を介して、レーザー走査装置１ａに入力される。レーザー走査装置１ａに入力されたレーザー光４２は、レーザー走査装置１ａにより走査されて、たとえば、前方の車両等の検出対象物へ照射される。検出対象物から反射して帰ってきた反射光４４は、レーザー走査装置１ａに入力されて曲げられて、ハーフミラー５３に反射し、受光レンズ５４により集光されて、受光素子５７に入力される。信号処理装置５９は、受光素子５７により受光した反射光の情報を信号処理し、データとして測距演算装置５１へ出力する。これにより、測距演算装置５１は、信号処理装置５９から出力されたデータに基づいて、検出対象物との距離および方向ないし方位を演算し出力する。
【００６２】
図１３に示す様に、実施態様に係る測距装置５０は、ポリゴンミラーやモーターなどの機械部を含まないので、小型化することができる。また、測距装置５０は、機械部を有さないので、耐久性を向上させることができる。
【００６３】
図１４は、実施態様に係る測距装置の構成例２を示す図である。図１４の測距装置５０ａが、図１３の測距装置５０と異なる点は、測距装置５０ａがハーフミラー５３を利用しない点と、受光レンズ５４が反射光４４を直接受ける点である。測距装置５０ａでは、受光レンズ５４の配置角度によって、集光可能な反射光４４の角度が決まるものである。ハーフミラー５３を利用しないので、発光素子４０から発光されるレーザー光４２の光量を有効に活用することができる。受光レンズ５４は、複数設けてもよい。他の構成は、図１４の測距装置５０と同じであるので、説明は省略する。
【００６４】
図１５は、実施態様に係る測距装置の構成例３を示す図である。図１５の測距装置５０ｂが図１４の測距装置５０ａと異なる点は、受光レンズ５４ａ、受光素子５７ａおよび信号処理装置５９ａが設けられている点である。つまり、反射光４４、４４ａを受光レンズ５４、５４ａ、受光素子５７、５７ａで検出することで、集光できる反射光の角度を拡大することができる。他の構成は、図１４の測距装置５０ａと同じであるので、説明は省略する。
【００６５】
実施態様によれば、以下の効果を得ることができる。
【００６６】
１）レーザー走査装置１（１ｐ）は、第１透過性基板１０と第２透過性基板１２との間に設けられた液晶層２０と、第１透過性基板１０と第２透過性基板１２の一方に設けられた一対の透明電極１０２、１０３（１０２ｐ、１０３ｐ）と、第１透過性基板１０と第２透過性基板１２の他方に設けられ、全面配置された透明電極１２２（１０４）と、を有する。一対の透明電極１０２、１０３（１０２ｐ、１０３ｐ）と透明電極１２２（１０４）との間に印加される電圧を制御することで、レーザー光を走査することができる。
【００６７】
２）一対の透明電極１０２、１０３（１０２ｐ、１０３ｐ）の数が少ないので、レーザー走査装置１（１ｐ）の消費電力を低消費電力化することができる。
【００６８】
３）一対の透明電極１０２、１０３（１０２ｐ、１０３ｐ）との中間に位置する第２透過性基板１２の領域に、突起部１２３を設けたので、液晶層２０の配向を制御することができる。
【００６９】
４）第１透過性基板１０と液晶層２０の間と、液晶層２０と第２透過性基板１２との間とに、水平配向膜１４と垂直配向膜１６とを設けたので、液晶層２０の初期配向を制御することができる。
【００７０】
５）レーザー走査装置１ａは、液晶素子（第１液晶素子）２ｐと液晶素子（第２液晶素子）２ｐ１と、を含む。液晶素子２ｐの１対の第１透明電極１０２ｐ、１０３ｐはＹ方向（第１方向）に沿う方向に設けられている。一方、液晶素子２ｐ１のガラス基板１２１に設けられた１対の第２透明電極１０２ｐ、１０３ｐは、Ｙ方向と異なるＸ方向（第２方向）に沿う方向に設けられている。これにより、レーザー走査装置１ａは、レーザー光を、Ｘ方向およびＹ方向に走査可能である。
【００７１】
６）レーザー走査装置１ａを含む測距装置（５０、５０ａ、５０ｂ）は、ポリゴンミラーやモーターなどの機械部を含まないので、測距装置を小型化することができる。また、測距装置は、機械部を有さないので、測距装置の耐久性を向上させることができる。
【００７２】
本発明の実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【００７３】
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、上述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【００７４】
また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【００７５】
上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１、１ａ：レーザー走査装置
２：液晶素子
１０：第１透過性基板
１０１：ガラス基板
１０２、１０３：櫛歯状の一対の透明電極
１０４：透明電極
１２：第２透過性基板
１２１：ガラス基板
１２２：透明電極
１２３：突起部
１０２ｐ、１０３ｐ：櫛歯状の一対の透明電極
１４：水平配向膜
１６：垂直配向膜
１８：シール材
２０：液晶層
３０：偏光板
４０：発光素子（レーザーダイオード）
４２：レーザー光
４４：反射光
５０：測距装置
５１：測距演算装置
５２：電圧印加回路
５３：ハーフミラー
５４：受光レンズ
５７：受光素子
５９：信号処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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