(57)【要約】      （修正有）【課題】高解像度で広偏向角を有する小型で低消費電力な３次元計測用プロジェクタおよび３次元計測装置を提供する。【解決手段】３次元計測用プロジェクタ１００および３次元計測装置１は、参照面上の遠視野像がライン形状のライン光２０２をデバイス表面から直接出射する光放射構造２０と、ライン光を偏向角θが異なる方向に掃引する光掃引構造を備えるビーム偏向デバイス２と、参照面上に、ライン光を時間的に掃引し、ライン光の送出時間と偏向角に基づいてストラクチャードライト２００を生成する光掃引コントローラ３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】
遠視野像がライン形状であるライン光をデバイス表面から出射する光放射構造を含み、前記ライン光が放射される偏向角が可変に構成されるビーム偏向デバイスと、
参照面上に所望のストラクチャードライトが発生するように、前記光放射構造が出射する前記ライン光の時間プロファイルと前記偏向角を同期制御する光掃引コントローラと、
を備えることを特徴とするストラクチャードライト方式の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項２】
前記光放射構造は、スローライト光が伝搬するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）構造を有することを特徴とする請求項１に記載の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項３】
前記ビーム偏向デバイスは、第１波長のシード光を前記光放射構造の入力端に光結合させるシード光源をさらに含み、
前記光放射構造は、第２波長で単体発振するよう構成され、
前記第１波長と前記第２波長の少なくとも一方が制御可能に構成されることを特徴とする請求項２に記載の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項４】
前記ビーム偏向デバイスは、前記シード光源および前記光放射構造の少なくとも一方の共振器長が可変に構成されることを特徴とする請求項３に記載の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項５】
前記ビーム偏向デバイスは、前記シード光源および前記光放射構造の少なくとも一方の温度を制御するヒータを含むことを特徴とする請求項３または４に記載の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項６】
前記光掃引コントローラは、前記シード光源および前記光放射構造の少なくとも一方の駆動電流の量を制御することを特徴とする請求項３または４に記載の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項７】
前記シード光源および前記光放射構造の少なくとも一方はエアギャップ層と、前記エアギャップ層の厚みを制御するＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)構造と、を含むことを特徴とする請求項３または４に記載の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項８】
前記ビーム偏向デバイスは、前記光放射構造の表面に形成され、前記ライン光の長手方向の強度プロファイルを変調するプロファイル調整構造をさらに含むことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の三次元計測用プロジェクタ。
【請求項９】
前記プロファイル調整構造は、前記ライン光の長手方向の強度プロファイルを、離散的な複数のスポットに分割することを特徴とする請求項８に記載の三次元計測用プロジェクタ。
【請求項１０】
プロファイル調整構造は、前記ライン光の断面プロファイルを決定する窓構造および横方向閉じ込め構造の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項８に記載の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項１１】
前記ビーム偏向デバイスを複数備え、
複数のビーム偏向デバイスが出射する複数のライン光が長手方向に連結されて、前記ストラクチャードライトが形成されることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項１２】
前記ビーム偏向デバイスを２個備え、
２個のビーム偏向デバイスは、スローライト伝搬方向がお互い反対方向になるように配置されることを特徴とする請求項２に記載の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項１３】
前記ビーム偏向デバイスを２個備え、
２個のビーム偏向デバイスは、スローライト伝搬方向が直角となるように配置されることを特徴とする請求項２に記載の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項１４】
複数の前記ビーム偏向デバイスを、前記参照面に対し角度をつけて配置することを特徴とする請求項２に記載の３次元計測用プロジェクタ。
【請求項１５】
測定対象物にストラクチャードライトを照射する請求項１から１４のいずれかに記載の３次元計測用プロジェクタと、
前記測定対象物に投光されたストラクチャードライトを撮像するイメージセンサと、
前記イメージセンサで撮像されたストラクチャードライトのライン歪みに基づいて前記測定対象物の３次元位置を識別する形状識別部と、
を有することを特徴とする３次元計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、３次元計測用プロジェクタおよび３次元計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３次元計測の用途が広がりつつある。自動車、ドローン、ロボットなどに搭載されるレーザレーダ（ＬＩＤＡＲ）、パソコンやスマートフォンに搭載され顔認証などを行う３Ｄセンサ、安全監視システム、製造現場での自動検査装置などは、３次元計測の代表である。
【０００３】
３次元計測の方式のひとつとして、ストラクチャードライト方式がある。ストラクチャードライト方式は、ドット状にパターニングされたストラクチャードライトを対象物に照射し、そのパターンの歪みから奥行き情報を取得するものである（特許文献１〜３）。
【０００４】
特許文献２や３には、ストラクチャードライト方式の３次元計測装置のプロジェクタが開示される。特許文献２のプロジェクタは、光源の出射光を、集光レンズおよび２次元のアレイのパターニングデバイスによってマトリクス状に配置されるドット状の光にパターニングし、投影レンズによって投影する。
【０００５】
特許文献３のプロジェクタは、アレイ状に配置された複数の光放射素子を備える。複数の光放射素子の出射光は、投影レンズおよびファンアウト回折光学素子（ＦＯ−ＤＯＥ）によって、マトリクス状に配置されるドット光を含むようにパターニングし、投影レンズによって投影する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８，３２０，６２１Ｂ２号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１４／０２１１２１５Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１６／００２５９９３Ａ１号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】T. Matsuda, F. Abe, and H. Takahashi, "Laser printer scanning system with a parabolic mirror" Appl. Opt., vol. 17, no. 6, pp. 878-884, Mar. 1978.
【非特許文献２】P. F. V. Dessel, L. J. Hornbeck, R. E. Meier, and M. R. Douglass, "A MEMS-based projection display," Proc. IEEE,vol. 86, no. 8, pp. 1687-1704, Aug. 1988.
【非特許文献３】K. Nakamura, J. Miyazu, M. Sasaura, and K. Fujiura, "Wide-angle, low-voltage electro-optic beam deflection based onspace-charge-controlled mode of electrical conduction in KTa1xNbxO3," Appl. Phys. Lett., vol. 89, no. 3, pp. 131115-1-131115-3, Sep. 2006.
【非特許文献４】Y. Kurosaka, S. Iwahashi, Y. Liang, K. Sakai, E. Miyai, W. Kunishi, D. Ohnishi, and S. Noda, "On-chip beam-steering photonic-crystal lasers," Nat. Photon., vol. 4, no. 7, pp. 447-450, May 2010.
【非特許文献５】J. K. Doylend, et.al., "Two-dimensional free-space beam steering with an optical phased array on silicon-on-insulator," Optics Express, vol. 19, no.22, pp.21595-21604, 2011.
【非特許文献６】X. Gu, T. Shimada, and F. Koyama, "Giant and high-resolution beam steering using slow-light waveguide amplifier,"Opt. Exp., vol. 19, no. 23, pp. 22 675-22 683, Nov. 2011.
【非特許文献７】M. Nakahama, X. Gu, T. Shimada, and F. Koyama, "On-Chip high-resolution beam scanner based on Bragg reflector slow-light waveguide amplifier and tunable micro-electro-mechanical system vertical cavity surface emitting laser," Jpn. J. Appl. Phys., vol. 51, no. 4, pp. 040208-1-040208-3, Mar. 2012.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２や３に記載のプロジェクタは、複数のドット光が同時に放射される。アイセーフ安全基準では、単位放射角当たりのパワーに制限が課される。これは従来の方式において、光ドット１個当たりの強度が制限されることを意味し、明るい屋外での利用に制限があるなどの欠点がある。
【０００９】
また従来では、ドットやラインパターンを生成するための光学部品が、光源とは別に必要であるという問題があった。
【００１０】
本発明はかかる状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、ストラクチャード方式の３次元計測装置に利用可能なプロジェクタの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のある態様は、ストラクチャードライト方式の３次元計測用プロジェクタに関する。３次元計測用プロジェクタは、遠視野像がライン形状であるライン光をデバイス表面から出射する光放射構造を含み、ライン光が放射される偏向角が可変に構成されるビーム偏向デバイスと、参照面上に所望のストラクチャードライトが発生するように、光放射構造が出射するライン光の時間プロファイルと偏向角を同期制御する光掃引コントローラと、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のある態様によれば、従来のプロジェクタの問題の少なくともひとつが解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る３次元計測装置のブロック図である。
【図２】図１の３次元計測装置の動作を説明する図である。
【図３】一実施例に係る３次元計測装置の動作を説明する図である。
【図４】一実施例に係る光放射構造の断面図である。
【図５】図４の光放射構造から放射されるストラクチャードライトの概念図である。
【図６】ライン光のライン長を説明する図である。
【図７】一実施例に係るビーム偏向デバイスの断面図である。
【図８】一実施例に係るビーム偏向デバイスの斜視図である。
【図９】一実施例に係るビーム偏向デバイスの断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は、ストラクチャードライト設定部の設定の例を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｃ）は、プロファイル調整構造の断面図である。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）は、窓構造の断面図である。
【図１３】図１３（ａ）、（ｂ）は、複数のビーム偏向デバイスを利用したライン長の拡大を説明する図である。
【図１４】図１４（ａ）〜（ｃ）は、２つのビーム偏向デバイスの配置例を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）、（ｂ）は、２つのビーム偏向デバイスの配置を示す図である。
【図１６】一実施例に係るビーム偏向デバイスの断面図である。
【図１７】図１７（ａ）、（ｂ）は、４つのビーム偏向デバイスの配置例を示す図である。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｆ）は、種々のストラクチャードライトパターンを示す図である。
【図１９】実施形態に係るライン歪検出による３次元計測を説明する図である。
【図２０】実施形態に係る３次元計測のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態の概要）
本明細書に開示される一実施の形態は、ストラクチャードライト方式の３次元計測装置に使用されるプロジェクタに関する。プロジェクタは、遠視野像がライン形状であるライン光をデバイス表面から出射する光放射構造を含み、ライン光が放射される偏向角が可変に構成されるビーム偏向デバイスと、参照面上に所望のストラクチャードライトが発生するように、光放射構造が出射するライン光の時間プロファイルと偏向角を同期制御する光掃引コントローラと、を備える。
【００１５】
この実施の形態において、ストラクチャードライトは、複数の光スポットの集合としてライン状あるいはスポット状に形成されるが、各光スポットは、測定対象に同時には照射されない。このため、従来のプロジェクタに比べて、アイセーフ安全基準下でも光スポットの強度を高めることができる。これにより明るい環境下におけるＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００１６】
また、マトリクス状のスポット光にパターニングするための光学系が不要であるため、プロジェクタを薄型化（低背化）することができる。
【００１７】
光放射構造は、スローライト光が伝搬するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）構造を有してもよい。
【００１８】
ビーム偏向デバイスは、第１波長のシード光を光放射構造の入力端に光結合させるシード光源をさらに含んでもよい。光放射構造は、第２波長で単体発振するよう構成され、第１波長と第２波長の少なくとも一方が制御可能に構成される。第１波長と第２波長の相対関係を変化させることにより、偏向角を制御できる。
【００１９】
ビーム偏向デバイスは、シード光源および光放射構造の少なくとも一方の共振器長が可変に構成されてもよい。これにより波長を変化させることができる。
【００２０】
ビーム偏向デバイスは、シード光源および光放射構造の少なくとも一方の温度を制御するヒータを含んでもよい。温度を制御することで屈折率を変化させ、実効的な共振器長、ひいては波長を制御できる。
【００２１】
光掃引コントローラは、シード光源および光放射構造の少なくとも一方の駆動電流の量を制御してもよい。駆動電流の量に応じて、シード光源あるいは光放射構造の自己発熱を制御することにより屈折率を変化させ、実効的な共振器長ひいては発振波長を制御できる。
【００２２】
シード光源および光放射構造の少なくとも一方はエアギャップ層と、エアギャップ層の厚みを制御するＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)構造と、を含んでもよい。機械的に共振器長を制御することで、より広範囲に波長制御が可能となり、ひいては大きな偏向角の変化が得られる。
【００２３】
ビーム偏向デバイスは、光放射構造の表面に形成され、ライン光の長手方向の強度プロファイルを変調するプロファイル調整構造をさらに含んでもよい。
【００２４】
プロファイル調整構造は、参照面上においてライン光が形成する光スポットの長手方向の強度プロファイルが均一化されるように定められてもよい。
【００２５】
プロファイル調整構造は、ライン光の長手方向の強度プロファイルを、離散的な複数のスポットに分割してもよい。
【００２６】
プロファイル調整構造は、ライン光の断面プロファイルを決定する窓構造および横方向閉じ込め構造の少なくとも一方を備えてもよい。
【００２７】
プロジェクタは、ビーム偏向デバイスを複数備えてもよい。複数のビーム偏向デバイスが出射する複数のライン光が長手方向に連結されて、ストラクチャードライトが形成されてもよい。
【００２８】
プロジェクタは、ビーム偏向デバイスを２個備えてもよい。２個のビーム偏向デバイスは、スローライト伝搬方向がお互い反対方向になるように配置されてもよい。
【００２９】
プロジェクタは、ビーム偏向デバイスを２個備えてもよい。２個のビーム偏向デバイスは、スローライト伝搬方向が直角となるように配置されてもよい。
【００３０】
複数のビーム偏向デバイスを、参照面に対し角度をつけて配置してもよい。
【００３１】
３次元計測装置は、測定対象物にストラクチャードライトを照射する３次元計測用プロジェクタと、測定対象物に投光されたストラクチャードライトを撮像するイメージセンサと、イメージセンサで撮像されたストラクチャードライトのライン歪みに基づいて測定対象物の３次元位置を識別する形状識別部と、を有してもよい。
【００３２】
以下、実施形態についていくつかの図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００３３】
図１は、実施形態に係るストラクチャードライト方式の３次元計測装置のブロック図である。３次元計測装置１は、主として、３次元計測用プロジェクタ（以下、単にプロジェクタと称する）１００と、イメージセンサ４、形状識別部５を備える。
【００３４】
プロジェクタ１００は、測定対象物にストラクチャードライト２００を照射する。イメージセンサ４は、測定対象物に投光されたストラクチャードライトを撮像する。ここでは仮想的な測定対象物として平面を示す。形状識別部５は、イメージセンサ４で撮像されたストラクチャードライトのライン歪みに基づいて測定対象物の３次元位置あるいは形状を識別する。
【００３５】
本実施の形態において、プロジェクタ１００は、ビーム偏向デバイス２および光掃引コントローラ３を備える。ビーム偏向デバイス２は、遠視野像がライン形状であるライン光２０２をデバイス表面から出射する光放射構造２０を含み、ライン光２０２が放射される偏向角θが可変に構成される。ここでは、デバイス表面に対して垂直方向をθ＝０とする。図１に示されるストラクチャードライト２００は、第１方向（図中、ｘ方向）に離間する複数のラインパターン（光スポット）２０４＿１〜２０４＿Ｎを含み、各ラインパターン２０４は、第２方向（ｙ方向）が長手である。なお測定対象に対して、複数のラインパターン２０４＿１〜２０４＿Ｎが同時に照射されることはなく、ある時刻では、一のラインパターン２０４のみが測定対象に照射される。
【００３６】
光掃引コントローラ３は、参照面ＲＳ上に所望のストラクチャードライト２００が発生するように、光放射構造２０が出射するライン光２０２の時間プロファイルと、偏向角θを同期制御する。
【００３７】
以上がプロジェクタ１００の基本構成である。続いてその動作を説明する。図２は、図１のプロジェクタ１００の動作の一例を説明するタイムチャートである。光掃引コントローラ３は、時間とともに偏向角θをスイープする。またそれと同期して、ライン光２０２の強度を時間的に変化させる。この例では、ライン光２０２は時間的にオン、オフを繰り返している。
【００３８】
図２には、偏向角θを一定の傾きでスイープさせる例を示しているが、ライン光２０２の発光期間中、スイープを停止してもよい。
【００３９】
これにより、図１に示すようなストラクチャードライト２００を生成することができる。
【００４０】
本発明は、図１のブロック図として把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、回路に及ぶものであり、特定の構成に限定されるものではない。以下、本発明の範囲を狭めるためではなく、発明の本質や動作の理解を助け、またそれらを明確化するために、より具体的な実施例や変形例を説明する。
【００４１】
図３は、一実施例に係る３次元計測装置１のブロック図である。３次元計測装置１は、ビーム偏向デバイス２、ビーム偏向デバイス２から出射するビームを制御する光掃引コントローラ３、ビーム偏向デバイス２から出射し、測定対象物を投光したビームを２次元画素上で検知するイメージセンサ４、イメージセンサの検知信号から測定対象物の３次元形状を識別する形状識別部５、および種々の制御データを格納するメモリ６を有している。
【００４２】
ビーム偏向デバイス２は、参照面ＲＳ（図中ではＲＳ１、ＲＳ２を示す）上の遠視野像がライン形状のライン光をデバイス表面から直接出射する光放射構造２０と、ライン光を偏向角が異なる方向（図中ではθ１〜θ７）に掃引する光掃引構造２１を有する。また、光掃引コントローラ３は、デバイス表面から直接出射するライン光を時間的に所定の偏向角で順次掃引し、参照面ＲＳ上に所定のライン間隔で、所定数のラインからなるストラクチャードライトパターンを生成する。
【００４３】
この光掃引コントローラ３は、参照面ＲＳ上に投光するストラクチャードライトのパターンを設定するストラクチャードライト設定部３１、ストラクチャードライトのパターンに応じた制御波長を設定する波長設定部３２、およびビーム偏向デバイス２を駆動する駆動部３３を有する。
【００４４】
イメージセンサ４は、グローバルシャッター方式のイメージセンサであり、測定対象物に投光したストラクチャードライトを撮像する。
【００４５】
形状識別部５は、イメージセンサ４で撮像されたライン光のライン歪みと、ライン光の送出時間と偏向角に基づいて測定対象物の３次元位置を識別する。形状識別部５は、ライン光のライン歪を検出するライン歪検出部５１と、必要に応じてＴＯＦ（Time of Flight）方式によってライン光の偏向角を算出するＴＯＦ検出部５２を有する。
【００４６】
そしてストラクチャードライトを形成するライン光全てに対して、測定対象物の３次元位置を求めることで３次元形状を取得し、この３次元形状データの特徴点などを解析する図示しないＡＩ（Artificial Intelligence）処理部やモニタ等に出力する。
【００４７】
メモリ６は、ビーム偏向デバイス２から出射するビームを制御するための制御データ、３次元形状識別のためのキャリブレーションデータ、および測定対象物の３次元形状データなど各種のデータを保存する。
【００４８】
図４は、一実施例に係る光放射構造２０の断面図である。この光放射構造２０は、半導体基板２３上に集積化されたＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）構造２２を有する半導体デバイスであって、ＶＣＳＥＬ構造２２は、半導体基板２３上に形成された下部ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）２４、活性層２５、上部ＤＢＲ２６を備え、スローライト光を伝搬させる。このＶＣＳＥＬ構造２２は、垂直方向（Ｚ方向）の共振長で定まる固有の発振波長λ２を有している。
【００４９】
光放射構造２０は、スローライト光を増幅させながら伝搬させるため、導波路長は、２ｍｍ〜１０ｍｍ程度に長尺化される。駆動部３３は、光放射構造２０に発振しきい値電流より大きな電流を注入し、ＶＣＳＥＬ構造２２で決定する波長λ２で発振させる。この状態で、光放射構造２０の一端側に設けられた入射口２７からコヒーレントな入射光Ｌｉが入力されると、入射光Ｌｉは略垂直方向に多重反射するスローライト光として増幅されながら伝搬し、光放射構造２０の表面上部に形成された出射口２８から、放射角θｒの出射光Ｌｏが放射され、出射光Ｌｏの遠視野像は、ライン形状となる。
【００５０】
ここで光掃引構造２１は、コヒーレントな入射光Ｌｉを発生するシード光源２１ｓを用いることができて、波長可変レーザ（ＴＬＤ：Tunable Laser Diode）構造を有する。シード光源２１ｓは、端面出射型のＴＬＤでも構わないが、シード光源２１ｓが光放射構造２０と一体に集積される構造の方が小型化には効果的である。
【００５１】
光放射構造２０は、シード光Ｌｉの波長λ１に応じた放射角θｒで、出射光Ｌｏを放射する。光放射構造２０内におけるスローライト光の多重反射角をθｉ、出射光Ｌｏの出射角をθｒとするとき、式（１）が成り立つ。
【００５２】
ｓｉｎθｒ＝ｎｓｉｎθｉ＝ｎ√（１−（λ１／λｃ）２）        …（１）
ｎは光放射構造２０の導波路の屈折率であり、λｃは導波路のカットオフ波長であり、λ２と等しい。
【００５３】
この光放射構造２０は、しきい値電流より大きな電流が注入されているため、入射光Ｌｉが入射しないときは単体発振波長λ２での発振状態が維持されるが、波長λ１の入射光Ｌｉが入力されると、入射光Ｌｉは、多重反射するスローライト光として増幅されながら伝搬するため、単体発振波長λ２の成分は非常に小さくなる。
【００５４】
この時、出射光Ｌｏは、波面の揃ったコヒーレントな光となるため、放射角θｒ方向に極めて狭いビーム広がり角Δθｄｉｖを有する。このビーム広がり角Δθｄｉｖは、光放射構造２０の出射口２８の長手方向の開口幅ＷＬを用いて、式（２）で与えられる。
【００５５】
Δθｄｉｖ≒λ１／（ＷＬ・ｃｏｓθｒ）      … （２）
すなわち、出射口２８の開口幅ＷＬが長いほどビーム広がり角Δθｄｉｖは狭くなり、同時に高出力化が達成される。
【００５６】
図５は、図４の光放射構造２０から放射されるストラクチャードライトの概念図である。図５を用いて本実施形態で生成するストラクチャードライトについて説明する。光放射構造２０の左側から波長λ１のシード光を入力すると、光放射構造２０内を多重反射するスローライト光が伝搬し、式（１）に従って偏向角θｒ方向に、ビーム広がり角が非常に狭い光ビームが出射口２８から出射される。今、光放射構造２０からの距離がＷＤ１であり、光放射構造２０が配置される平面と平行な参照面ＲＳ１を考え、この参照面ＲＳ１上に例えば、等間隔なｎ本（ｎは自然数）のライン光からなるストラクチャードライトパターンを形成することを考える。出射口２８から出射された光ビームは、参照面ＲＳ１上にてライン形状となり（以下ライン光と称する）、シード光の波長λ１を時間的に掃引することで、偏向角θｒ変化し、参照面ＲＳ１上にマルチラインのストラクチャードライトパターン（Ｌ１〜Ｌｎ）が形成される。光放射構造２０から放射されるライン光の幅は、式（２）に示すように、光放射構造２０の長さを長くすることで狭くすることができ、かつ光出力も大きくできるため、ライン光強度を高めることができる。これにより明るい環境下におけるＳ／Ｎ比を高めることができる。
【００５７】
ここで参照面ＲＳ１上の各ライン光Ｌ１〜Ｌｎの中心を通るＸ−Ｘ'直線を考え、各ライン光Ｌ１〜Ｌｎとの交点位置をＳ１〜Ｓｎとする。また、最大の偏向角θｓ＿ｍａｘは、シード光の波長λ１の掃引範囲によって決定される。
【００５８】
具体的には、シード光の波長λ１をカットオフ波長の近傍の９９０ｎｍから９５０ｎｍまで約４０ｎｍ掃引すると、偏向角が約１０°〜７５°となり、最大の偏向角θｓ＿ｍａｘは、６０°を超える結果が得られている。この時の解像点数は１０００を超える高解像度である。
【００５９】
次に参照面ＲＳ１上での各ラインのライン長について説明する。図６は、ライン光２０２のライン長を説明する図である。例えば、図５で略垂直方向（即ちθ＝０）に放射しているライン光Ｌ１に対するライン長は、出射口２８の横方向の開口幅ＷＴによって概ね決定する。放射する光の電界が開口幅で一様であると仮定すると、遠方での遠視野像は、フランフォーファ回折となりＳＩＮＣ関数の２乗の強度分布となる。ライン端において電界強度４０が０となるライン長を定義するとすれば、ライン長ＬＴは、回折角θｄで決定され、式（３ａ）、（３ｂ）が成り立つ。
ＬＴ＝２ＷＤ・ｔａｎ（θｄ／２）      … （３ａ）
θｄ≒λ／ＷＴ      …（３ｂ）
光放射構造２０からの距離ＷＤ（図中、ＷＤ１，ＷＤ２）に対応してライン長ＬＴ１、ＬＴ２が求まる。すなわち、測定対象物の大きさと、測定対象物までの距離ＷＤに応じて適切な開口幅ＷＴを設定し、所望のライン長ＬＴを得る必要がある。本実施形態では、さらにライン光のプロファイルを調整するプロファイル調整構造４６を備える。
【００６０】
図７は、一実施例に係るビーム偏向デバイスの断面図である。このビーム偏向デバイス２は、シード光源２１ｓと光放射構造２０がモノリシックに集積される。ここで光掃引構造２１は、シード光源２１ｓ、光放射構造２０、そしてそれらを加熱するヒータ４１、４２、温度制御を行う熱駆動部４３を有する。
【００６１】
この集積化されたビーム偏向デバイスは、ＶＣＳＥＬ構造２２ｓを有するシード光源２１ｓとＶＣＳＥＬ構造２２を有する光放射構造２０を、同一半導体基板上に形成したものである。
【００６２】
ＶＣＳＥＬ構造２２ｓは、光放射構造２０のＶＣＳＥＬ構造２２と同様の構成であり、半導体基板２３上に形成された下部ＤＢＲ２４ｓ、活性層２５、上部ＤＢＲ２６ｓを備え、シード光源２１ｓと光放射構造２０は、結合面５４を介して活性層２５を共通とする光結合状態にある。さらにシード光源２１ｓと光放射構造２０お互いの発振波長が少し異なり、λ１＜λ２となるように共振器長を変える構成となっているほうが好ましい。また、反射率を考慮し、上部ＤＢＲ２６ｓのＤＢＲ層数は、光放射構造２０のものとは異なり高反射となるように設計される。
【００６３】
駆動部３３からしきい値電流以上の電流を駆動電極４５から注入することによってシード光源２１ｓを垂直方向に波長λ１で発振させる。この発振モードの光強度分布５６の一部が光放射構造２０のシード光５６ｓとして染み出す。
【００６４】
一方、駆動部３３から光放射構造２０に対しても、しきい値電流より大きな電流が注入され波長λ２にて発振状態とする。この時、シード光源２１ｓの光強度分布５６の一部が光放射構造２０のシード光入力Ｌｉとなって光結合し、光放射構造の長手方向に波長λ１のスローライト光が増幅されながら伝搬する。そして光放射構造２０の表面に形成された出射口２８から出射光Ｌｏが放射される。
【００６５】
熱駆動部４３の制御について説明する。図７では、説明のため、シード光源２１ｓを加熱するヒータ４１と光放射構造２０を加熱するヒータ４２を基板２３下に記載しているが、加熱効率の観点からビーム偏向デバイス２の上面に配置することが好ましく、さらには熱的なアイソレーションのため、結合面５４付近に、例えば空隙５７などの熱分離が可能な構造を形成する。それぞれのヒータ４１、４２の温度調整をすることにより、屈折率が変化し、発振波長λ１，λ２が変化するため、出射光Ｌｏの偏向角θを掃引することができる。
【００６６】
式（１）をみてわかるように、光放射構造２０のカットオフ波長λｃを変化させても出射光Ｌｏの偏向角を変えることが可能である。ＶＣＳＥＬ構造２２を有する光放射構造２０では、カットオフ波長λｃは、光放射構造２０の単体発振波長λ２と等しいことから、式（１）を式（４）のように書き換える。
【００６７】
ｓｉｎθｒ＝ｎｓｉｎθｉ＝ｎ√（１−（λ１／λ２）２）        …（４）
シード光源２１ｓと光放射構造２０の単体発振波長λ１とλ２の変化が反対になるようにヒータ４１、４２を制御することで効率的な偏向制御が行える。もちろんシード光源２１ｓと光放射構造２０のどちらか一方の温度を変えてもよい。
【００６８】
図８は、一実施例に係るビーム偏向デバイスの斜視図である。ビーム偏向デバイス２のシード光源２１ｓ側の表面には、駆動電極４５が形成される。駆動電極４５は、遮蔽部としての機能を担ってもよい。ビーム偏向デバイス２の光放射構造２０側の表面には、駆動電極３３ａやヒータ電極４２ａが形成される。領域４８には、シード光源２１ｓと光放射構造２０の間の電気的アイソレーションを高めるために、プロトンが注入される。電極３３ａ（４２ａ）の間隔をさらに狭めることにより、それらの間隔によって開口幅ＷＴを規定することができる。
【００６９】
図９は、マイクロマシン構造によるビーム偏向デバイスの断面図である。図７と異なる点は、シード光源２１ｓと光放射構造２０の上部ＤＢＲ２６ｓ、２６にそれぞれエアギャップ層５８ｓ、５８を設け、このエアギャップ層５８ｓの厚みがＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)構造によって可変に構成されている点である。エアギャップ層５８ｓの厚みを変化させることで、上部ＤＢＲ２６ｓで構成される高反射ミラーの位置を制御でき、これによりシード光源２１ｓのキャビティ長が変化し、発振波長λ１を変化させることができる。さらに、このＭＥＭＳ構造を制御するＭＥＭＳ駆動部６０を備える。これにより、光掃引構造２１は、ＭＥＭＳ構造を有するシード光源２１ｓとＭＥＭＳ駆動部６０を有する。なお、図９では、駆動部３３を省略した。
【００７０】
ＭＥＭＳ駆動部６０は、ＭＥＭＳ制御電極５９に印加する電圧を変化させることでシード光源２１ｓのエアギャップ層５８の層厚を変化させ、発振波長λ１を掃引する制御を行う。
【００７１】
なお、光放射構造２０側にもエアギャップ層５８を変化させるＭＥＭＳ構造を形成してもよい。その場合は、熱的制御と同様に、単体発振波長λ１とλ２を変化が反対となるような制御を行うと効率がよい。
【００７２】
（ストラクチャードライトの生成）
以上のように構成されたビーム偏向デバイス２を用いて、光掃引コントローラ３は、ライン光を時間的に掃引し、ライン光を送出した時間とライン光の偏向角に基づいてストラクチャードライトを生成する。その結果、所定のライン間隔で、所定数のラインからなる種々のストラクチャードライトが生成される。
【００７３】
まず、図１と図５用いて、ビーム偏向デバイス２から参照面までの距離（以下ワーキングディスタンスと称する）がＷＤ1だけ離れた参照面ＲＳ１上に７つのライン光からなるストラクチャードライトパターンを形成する方法について説明する。すなわち、図５に示すように、７つのライン光Ｌ１〜Ｌ７（ｎ＝７）がそれぞれｔ１〜ｔ７の時間に掃引され、参照面ＲＳ１上にライン光が等間隔に並ぶように形成される場合である。
【００７４】
そして７つのライン光Ｌ１〜Ｌ７の中心を結ぶＸ−Ｘ'直線上に、等間隔なＳ１〜Ｓ７点を定義する。このようなマルチラインのパターンを投光するための設定値は、図１の設定入力から入力しても良いし、メモリ６内にデータベーステーブルの形式で格納されているストラクチャードライトのパターンデータを読み出してもよい。
【００７５】
図１０（ａ）は、７つのライン光で形成されるマルチラインパターンについて、ストラクチャードライト設定部３１で設定される設定項目の例である。このマルチラインパターンは、ワーキングディスタンスがＷＤ１であり、ビーム偏向デバイス２に対して、参照面ＲＳ１の傾きθＡが０、すなわちビーム偏向デバイス２と平行な参照面の場合である。データ項目には、「デバイス番号」、「送出時間」、「光出力」、「位置」、「偏向角」、「送出情報」などがある。
【００７６】
「デバイス番号」は、複数のビーム偏向デバイス２を同時に使用する場合に、制御すべきビーム偏向デバイスを識別するための番号である。「送出時間」は、ライン光を送出する時間である。ただし、図７に示した熱駆動や、図９に示したＭＥＭＳ駆動の場合、波長が安定するのに時間が必要である。このため波長が安定した時をもって送出時間とするか、波長が安定したことを示す所定の変調をライン光に施し、この変調を開始した時間を送出時間とする。この送出時間の変調は、受光側のライン歪検出部５１で復調できるように構成される。
【００７７】
「光出力」は、各ライン光の光出力パワーであり、通常は各送出時間で同じ値を設定されるが、各ライン光で異なる値を設定することもできる。また、測定対象物の表面粗さ状態などによっては光出力を変更して設定する。
【００７８】
「位置」は、参照面上のライン光中心の位置である。「偏向角」は、ライン光の各位置Ｓｉに対する偏向角θｉ（ｉ＝１〜７）であり、ワーキングディスタンスＷＤ１とライン光の位置Ｓｉ（ｉ＝１〜７）より式（５）で表すことができる（図３参照）。
【００７９】
θｉ＝ｔａｎ−１（Ｓｉ／ＷＤ１）      …（５）
この偏向角も「送出時間」と同様に偏向角を示す所定の変調をライン光に施し、受信側のライン歪検出部５１で復調できるように構成される。
【００８０】
なお、参照面が角度θＡで傾いている場合（参照面ＲＳ２）については、各偏向角の直線と、参照面ＲＳ２を示す直線Ａ−Ａ'との交点（白丸で示す）を求め、この交点の間隔が所定の距離になる偏向角θｉを求めればよい。
【００８１】
「送出情報」は、上述した送出時間ｔと偏向角θ(ｔ)を示すライン光変調をそれぞれ各ライン光に施すかどうかの有無をそれぞれ設定する項目で、無を指定したものには変調がなされない設定となる。
【００８２】
図１０（ｂ）は、波長設定部３２で設定されるストラクチャードライトの送出時間に対応する偏向角と波長の設定例である。波長設定部３２では、ストラクチャードライト設定部３１で設定された設定項目から、ビーム偏向デバイス２の偏向角を制御するための波長を求める。各送信時間ｔｉにおける偏向角θｉを用いて、式（４）から、シード光源２１ｓと光放射構造２０における発振波長λ１とλ２を求め、メモリ６内にデータベーステーブルの形式で格納する。
【００８３】
図１０（ｃ）は、駆動部３３で設定されるストラクチャードライトを放射するための駆動条件の例である。波長設定部３２で設定された各送信時間ｔｉにおけるシード光源２１ｓと光放射構造２０それぞれが、波長λ１とλ２で発振する制御電圧Ｖｓ（ｉ）、Ｖ（ｉ）が設定される。波長と偏向角を示す信号をライン光に重畳するライン光変調は、ストラクチャードライト設定部３１で設定された送出情報の有無に従って、変調を行うかどうかが決定される。そして駆動部３３は、この駆動条件にもとづいてシード光源２１ｓと光放射構造２０を駆動する。
【００８４】
（ライン光のプロファイル調整）
図６で説明したように、ライン光のプロファイルは、放射する光の電界が開口幅で一様であると仮定すると、遠方での遠視野像は、フランフォーファ回折となる。長いライン長ＬＴを得るためには、出射口２８の開口幅ＷＴを狭くして回折角θｄを大きくする必要がある。
【００８５】
図１１（ａ）は、酸化狭窄構造を用いたプロファイル調整構造４６の断面図である。活性層２５の上部に酸化狭窄層９０を設けて電流を狭窄するとともに、横方向の屈折率分布を変えることができるため、屈折率導波構造を形成できる。このため、電流狭窄幅ＣＷとともに開口幅ＷＴを１μｍ程度まで狭くすることができる。この場合、開口幅ＷＴは、電流狭窄幅ＣＷと同じか、それより広くすることで、活性層で発生したレーザ光を有効に回折することができる。
【００８６】
図１１（ｂ）は、イオン注入構造を用いたプロファイル調整構造４６の説明図である。上部ＤＢＲ２６領域にイオン注入領域９２を設けて電流狭窄することができる。このイオン注入構造では、利得導波構造となる。このため電流狭窄幅ＣＷを１０μｍから１５μｍと広く設定することが可能となり、光放射構造２０の大出力が可能となる。従って、開口幅ＷＴは、電流狭窄幅ＣＷより小さくし、開口幅ＷＴにて回折角θｄを設定する。利得導波構造では、波面が湾曲し、強度分布に双峰性を有するため、ライン光の強度分布を均一にする方向に寄与することが期待できる。
【００８７】
図１１（ｃ）は、窓構造を用いたプロファイル調整構造４６の説明図である。ライン光の強度分布はなるべく均一であることが望ましい。本実施形態では、出射口２８に、透過率、位相特性がライン方向に分布する分布型レンズを形成した窓構造１１０を示している。図１１（ｃ）では、図１１（ａ）の酸化狭窄構造に窓構造１１０を採用しているが、これに限定されることはなく、図１１（ｂ）のイオン注入構造やその他の電流狭窄構造に対して有効である。以下、窓構造１１０の例を示す。
【００８８】
図１２（ａ）は、ＮＤフィルタを用いた窓構造の断面図である。窓構造１１０の中心部分の透過率を低くしたＮＤフィルタ構造１２０ａを形成し、ライン光中央部分の強度を落とすことによって強度分布を均一化させる。
【００８９】
図１２（ｂ）は、ＳＩＮＣ関数窓構造の例である。出射口２８での電界分布をＳＩＮＣ関数の形状に調整する構造１２０ｂにより、ライン光のプロファイルを均一化できる。
【００９０】
図１２（ｃ）は、マルチ窓構造の例である。窓構造１１０の上部部分に金（Ａｕ）などの高反射率を有する材料にてマルチ窓構造１２０ｃを形成する。このマルチ窓構造１２０ｃによりライン光のプロファイルを波線形状にすることができる。
【００９１】
（ライン長ＬＴの拡大）
続いて、ライン長ＬＴの拡大について説明する。図１３（ａ）、（ｂ）は、ライン長ＬＴの拡大を説明する図である。図１３（ａ）に示すように、３つのビーム偏向デバイス２を台形状の基板１３０に実装してもよい。図１３（ｂ）に示すように、各ビーム偏向デバイス２の回折角が接する、または重なるように実装することにより、ライン長ＬＴを拡大できる。
【００９２】
（クロスパターン生成）
クロス形状のストラクチャードライトを形成したい場合は、２つのビーム偏向デバイスを直交させて配置すればよい。しかしながら、本実施形態のビーム偏向デバイスは、スローライト光の伝搬方向が一方向なため、偏向角を伝搬方向と反対な方向には掃引できない。従って、２つのビーム偏向デバイス２から投影されるストラクチャードライトの投光位置をオーバーラップさせることが好ましい。図１４（ａ）〜（ｃ）は、２つのビーム偏向デバイス２ａ、２ｂを近接し直交配置させる場合の例である。
【００９３】
図１４（ａ）は、ビーム偏向デバイス２ａを偏向角方向に傾かせて配置する。また、図１４（ｂ）は、ビーム偏向デバイス２ｂを回折角方向に傾かせて配置する。図１４（ｃ）は、２つのビーム偏向デバイス２ａ、２ｂ両者を傾かせて配置する。
【００９４】
（偏向角の拡大）
本実施形態のビーム偏向デバイスは、偏向角をスローライト伝搬方向と反対の方向には掃引できないため２つのビーム偏向デバイス２ａ、２ｂを平行に配置することで、偏向角の拡大が可能である。しかし本実施形態のビーム偏向デバイスは、垂直放射（θ＝０）が難しく最小でも３°〜５°程度の偏向角を有する。そのため、ビーム偏向デバイス２ａ、２ｂを、少なくとも５°程度傾け、スローライト伝搬方向を逆に平行に配置する。図１５（ａ）は、２つのビーム偏向デバイス２ａ、２ｂを直線上に配置する例であり、図１５（ｂ）は、２つのビーム偏向デバイス２ａ、２ｂを並べて配置する場合である。
【００９５】
図１６は、一実施例に係るビーム偏向デバイス２の断面図である。光放射構造２０の出射口２８の長手方向にプリズム１６０を配置する。このプリズム１６０によってビーム偏向デバイス２ａ、２ｂを傾けて実装することなく垂直出射が可能となる。
【００９６】
図１７（ａ）は、４つのビーム偏向デバイスを配置する場合の配置例である。図１５（ｂ）に示したように、ビーム偏向デバイス２Ｘ、２Ｘ'を並べて配置することでＸ方向に偏向角を拡大し、同様にビーム偏向デバイス２Ｙ、２Ｙ'を用いてＹ方向に偏向角を拡大する。この構成によれば、図１７（ｂ）に示すように、ビーム偏向デバイス２Ｘ、２Ｘ'が投光する参照面Ｒｓ＿Ｘと、ビーム偏向デバイス２Ｙ、２Ｙ'が投光する参照面Ｒｓ＿Ｙを、４つのビーム偏向デバイスの垂直上で有効に直交させることができる。
【００９７】
図１８（ａ）〜（ｆ）は、プロジェクタ１００により生成可能なストラクチャードライトを示す図である。図１８（ａ）には、ある時刻で生成されるラインパターン２０４が示される。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のラインパターン２０４が掃引されて形成される縞状のストラクチャードライト２００が示される。実施の形態に係るプロジェクタ１００によれば、図１８（ｂ）に示すようにラインパターン２０４の間隔を任意に（たとえば不等間隔）制御することが可能である。図１８（ｃ）は、ある時刻において生成されるクロスパターン２０６であり、直交する２本のラインパターン２０４ｘ、２０４ｙを含む。クロスパターン２０６は、図１４（ａ）〜（ｃ）を参照して説明したように、直交配置された２個のビーム偏向デバイス２の組み合わせにより実現可能である。図１８（ｃ）のクロスパターン２０６が掃引されると、図１８（ｄ）に示すような格子状のストラクチャードライト２０８が形成される。
【００９８】
図１８（ｅ）は、ライン光を、長手方向に離散的な複数のスポット２１２を含むように変調して得られるラインパターン２１０を示す図である。このようなラインパターン２１０は、図１１（ｃ）に示す窓構造１１０によって実現できる。図１８（ｆ）のストラクチャードライト２１４は、図１８（ｅ）のラインパターン２１０を形成可能なビーム偏向デバイス２を、２個、直交して配置することで実現できる。
【００９９】
（３次元計測）
図１９は、実施形態に係るライン歪検出による３次元計測の説明図である。光放射構造２０から偏向角θ３にてライン光が放射されたと仮定すると、光放射構造２０から距離ＷＤ１離れた参照面ＲＳ１のＸ−Ｘ'直線上ではＳ３点に到達する。この時、イメージセンサ４の中心Ｒ点からみてＳ３方向の角度にライン光が観測される。
【０１００】
今、測定対象物がＲ３点にあると仮定すると、イメージセンサ４の中心Ｒ点からみてＲ３方向の角度にライン光が観測される。すなわち、図中のΔθだけライン光が移動して観測される。このΔθは、イメージセンサ４上では画素点の移動として撮像される。同様に、イメージセンサ４のＹ方向の画素全ておいて同様のことが成り立つから、イメージセンサ４上ではライン歪となって観測される。
【０１０１】
イメージセンサ４から見てＲ３方向には、Ｓ２点、Ｒ４〜Ｒ７点が存在するが、イメージセンサ側では、ライン光の発出時間ｔと偏向角を示すθ（ｔ）情報が通知されることからＲ３点からの反射であることが判別できる。Ｒ３点の位置は、三角法によって算出できる。ビーム偏向デバイス２から送出されるライン光の発出時間ｔと偏向角θ（ｔ）の情報は、図１０（ａ）、（ｃ）に示したようにライン光自体に変調されるか、または光掃引コントローラ３から形状識別部５に直接送られる。
【０１０２】
なお、ビーム偏向デバイス２は、熱駆動もしくはＭＥＭＳ駆動されるため発振波長λ１およびλ２が揺らぎ、送出されるライン光の偏向角の精度がとれない場合があると考えられる。その場合、ＴＯＦ検出回路にて、経路Ｓ−Ｒ３−Ｒの光の到達時間からＲ３点の位置を算出し、その時の偏向角θ３を求めることができる。そしてこの算出したθ３を用いて、ライン全体についてライン歪検出を行えばよい。
【０１０３】
図２０は、実施形態に係る３次元計測のフローチャート図である。まずステップＳＴ１では、まず所望のストラクチャードライトを設定し、ステップＳＴ２において、ビーム偏向デバイス２から、ストラクチャードライトを形成するライン光を時間的に掃引して測定対象物に投光する。ステップＳＴ３では、イメージセンサ４上のライン光の反射角度と、ライン光の送出時間と偏向角を示すθ（ｔ）情報を取得する。
【０１０４】
ステップＳＴ４では、ライン歪検出部５１はイメージセンサ４で撮像されたライン光の反射角度と、このライン光の送出時間ｔと偏向角を示すθ（ｔ）情報を用いて、測定対象物の３次元位置を求める。
【０１０５】
ステップＳＴ５では、ストラクチャードライトを形成する全てのライン光に対して３次元位置求め、測定対象物の３次元像を得る。
【０１０６】
ステップＳＴ６は、偏向角の精度が取れない場合に実施され、ＴＯＦ検出部５２でライン光の到達時間からライン光の偏向角を求め、ライン歪検出部５１に通知する。ライン歪検出部５１では、この偏向角をもちいて３次元位置を算出する。もちろんＴＯＦ検出部５２だけで３次元像を求めることも可能である。
【０１０７】
以上述べたように、本実施形態によれば、広偏向角６０°以上、解像点数は１０００以上のビーム偏向デバイスを用いて３次元計測を行うため、高解像度な３次元データを得ることが可能である。また、本実施形態の利得導波構造や光放射構造の長尺化などを採用することによって高出力化が可能である。このため、外光に強い３次元計測が行える。
【０１０８】
さらに、複数のビーム偏向デバイスを配置する場合は、レンズ系を使用せず、回折角と偏向角を拡大できるため、解像度を落とさず投光面積の拡大ができる。従って比較的近くにある大きな測定対象物に投光して３次元計測が行える。また複数のビーム偏向デバイスを配置することにより、測定対象物に合わせ、最適なストラクチャライトパターンを形成できる。
【０１０９】
また、偏向角を測定対象物に合わせて設定できるため、ストラクチャパターンを一斉に投光するタイプのものに比べ低消費電力が達成される。
【０１１０】
また、イメージセンサ側で、ビーム偏向デバイスから出射されるライン光の偏向角を正確に取得できるため、高解像度の３次元計測が行える。
【０１１１】
尚、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１２】
１…３次元計測装置
２…ビーム偏向デバイス
３…光掃引コントローラ
４…イメージセンサ
５…形状識別部
６…メモリ
２０…光放射構造
２１…光掃引構造
２１ｓ…シード光源
２２…ＶＣＳＥＬ構造
３１…ストラクチャードライト設定部
３２…波長設定部
３３…駆動部
５１…ライン歪検出部
５２…ＴＯＦ検出部。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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