(57)【要約】【課題】装置全体の小型化を実現しつつ、走査範囲の広いレーザ走査装置を提供すること【解決手段】レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を走査する光走査部と、前記光走査部によって走査されたレーザ光が測定対象物に反射して戻ってきた反射光を検出する光検出部と、を備え、前記レーザ光源から出射されたレーザ光は前記光走査部に対して複数の方向から入射する【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を走査する光走査部と、
を備え、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光は前記光走査部に対して複数の方向から入射するレーザ走査装置。
【請求項２】
前記レーザ光源から出射されたレーザ光は複数の異なる光路を通って前記光走査部に対して複数の方向から入射する請求項１に記載のレーザ走査装置。
【請求項３】
前記光走査部は表面及び裏面に反射面を有する反射ミラーを有し、前記レーザ光源から出射されたレーザ光の一部は前記反射ミラーの前記表面に入射し、前記レーザ光源から出射されたレーザ光の他部は前記反射ミラーの前記裏面に入射する請求項２に記載のレーザ走査装置。
【請求項４】
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を複数のレーザ光に分岐させて前記光走査部に導光する導光部を備える請求項２又は請求項３に記載のレーザ走査装置。
【請求項５】
前記複数の異なる光路のうち少なくとも一の光路を通るレーザ光の前記光走査部による走査範囲と他の一の光路を通るレーザ光の前記光走査部による走査範囲の一部が重複する請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載のレーザ走査装置。
【請求項６】
前記反射ミラーは片持ち型のＭＥＭＳミラーである請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のレーザ走査装置。
【請求項７】
前記前記レーザ光源として複数のレーザ光源を備え、各レーザ光源から出射されるレーザ光は異なる変調信号にてレーザパワーが変調される請求項２〜請求項６のいずれか１項に記載のレーザ走査装置。
【請求項８】
前記光走査部によって走査されたレーザ光が測定対象物に反射して戻ってきた反射光を検出する光検出部を備える請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のレーザ走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物までの距離を測定するレーザ走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両やアシストカートなどの歩行支援機器の周囲に存在する障害物や、施設における不審者などセキュリティ監視等を目的として測定対象物（障害物や不審者）の存在を検知して測定対象物までの距離を測定するレーザ走査装置が知られている。
【０００３】
対象物までの距離と形状を測定する方式として、三角測量方式、タイム・オブ・フライト方式、位相差方式がある。三角測量方式は三角形の辺の長さと角の大きさの関係を用いた手法であり、おおよそ０．１〜２ｍの近距離の計測に用いられ、１ｍｍ以下の高い計測精度が得られる。タイム・オブ・フライト方式はレーザ光の往復した時間と照射方向により三次元データを取得する手法であり、数百〜数千ｍまでの遠距離計測が可能であり、計測精度は１〜１０ｍｍ程度である。また、位相計測方式はレーザ光を一定の周波数で強度変調させて出射すると共に測定対象物で反射した光を受光し、出射光（参照光）と反射光の位相差に基づいて測定対象物までの距離を測定する方式であり、タイム・オブ・フライト方式と同程度の性能を持つ（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−３１８６４８号公報
【特許文献２】特開２００９−６３３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一定の範囲内に存在する測定対象物にレーザ光を照射するには、レーザ光源から出射した光を一定の範囲で走査する必要がある。レーザ光を走査する方法としては、ガルバノミラー、ポリゴンミラー、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)ミラーなどの角度の変化するミラーにレーザ光を入射させることで、ミラーから反射されるレーザ光を走査させる方法がある。ガルバノミラー、ポリゴンミラーはモータ回転でミラーが変位するため大きなミラー変位を確保することができるが、モータが必要なため大きくなる傾向がある。一方、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)ミラーは機械的な共振によりミラーを変位させるものが多く、モータが必要でないため小型化することができるが、大きなミラー変位を確保することが難しく、走査範囲が狭いという問題があった。
【０００６】
本発明は上述した問題点に鑑み、装置全体の小型化を実現しつつ、走査範囲の広いレーザ走査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明のレーザ走査装置は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を走査する光走査部と、を備え、前記レーザ光源から出射されたレーザ光は前記光走査部に対して複数の方向から入射することを特徴としている。
【０００８】
また上記構成のレーザ走査装置において、前記レーザ光源から出射されたレーザ光は複数の異なる光路を通って前記光走査部に対して複数の方向から入射することが望ましい。
【０００９】
また上記構成のレーザ走査装置において、前記光走査部は表面及び裏面に反射面を有する反射ミラーを有し、前記レーザ光源から出射されたレーザ光の一部は前記反射ミラーの前記表面に入射し、前記レーザ光源から出射されたレーザ光の他部は前記反射ミラーの前記裏面に入射することが望ましい。
【００１０】
また上記構成のレーザ走査装置において、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を複数のレーザ光に分岐させて前記光走査部に導光する導光部を備えることが望ましい。
【００１１】
また上記構成のレーザ走査装置において、前記複数の異なる光路のうち少なくとも一の光路を通るレーザ光の前記光走査部による走査範囲と他の一の光路を通るレーザ光の前記光走査部による走査範囲の一部が重複することが望ましい。
【００１２】
また上記構成のレーザ走査装置において、前記反射ミラーは片持ち型のＭＥＭＳミラーであることが望ましい。
【００１３】
また上記構成のレーザ走査装置において、前記前記レーザ光源として複数のレーザ光源を備え、各レーザ光源から出射されるレーザ光は異なる変調信号にてレーザパワーが変調されることが望ましい。
【００１４】
また上記構成のレーザ走査装置において、前記光走査部によって走査されたレーザ光が測定対象物に反射して戻ってきた反射光を検出する光検出部を備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レーザ光が光走査部に対して複数の方向から入射する。各光路から入射したレーザ光は夫々光走査部によって走査されるので、同時に複数の異なる範囲を走査することができる。そのため、ミラー変位が小さくても、複数の方向から入射する光による全ての走査範囲を合わせると広い範囲を走査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】レーザ走査装置を示す機能ブロック図
【図２】光走査部の構成の第１例を示す図
【図３】光走査部の構成の第２例を示す図
【図４】第１実施形態のレーザ走査装置の走査範囲を示す模式図
【図５】第２実施形態のレーザ走査装置の走査範囲を示す模式図
【図６】第２実施形態のＭＥＭＳミラーにおける光の入射方向及び反射方向を示す模式図
【図７】第３実施形態のレーザ走査装置の走査範囲を示す模式図
【図８】第４実施形態のレーザ走査装置の走査範囲を示す模式図
【図９】第４実施形態のＭＥＭＳミラーにおける光の入射方向及び反射方向を示す模式図
【図１０】第５実施形態のレーザ走査装置の走査範囲を示す模式図
【図１１】第５実施形態のＭＥＭＳミラーにおける光の入射方向及び反射方向を示す模式図
【図１２】第６実施形態のレーザ走査装置の走査範囲を示す模式図
【図１３】第６実施形態のＭＥＭＳミラーにおける光の入射方向及び反射方向を示す模式図
【図１４】第７実施形態のレーザ走査装置の走査範囲を示す模式図
【図１５】第７実施形態のＭＥＭＳミラーにおける光の入射方向及び反射方向を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
以下に本発明のレーザ走査装置について図面を参照して説明する。なお、本実施形態及び以降の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するためにレーザ走査装置の一例を示すものであって、本発明をこれらレーザ走査装置特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のレーザ走査装置にも等しく適応し得るものである。
【００１８】
図１は本実施形態のレーザ走査装置を示す機能ブロック図である。本実施形態のレーザ走査装置１はレーザ光源１１、レーザ光源１１を駆動するレーザドライバ１２、レーザドライバ１２に変調信号（変調周波数信号）を供給する変調信号発生器１３、レーザ光源１１の出射光を検出する第１の光検出部１４、第１の光検出部１４に直列に接続されると共にグランドに接続される第１の抵抗１５、レーザ光源１１の出射光を後述する光走査部１７に導光する導光部１６、レーザ光源の出射光を走査する光走査部１７、レーザ光源１１の出射光が測定対象物に反射して戻ってきた反射光を集光する集光レンズ１８、集光レンズ１８によって集光された反射光を検出する第２の光検出部１９、第２の光検出部１９に直列に接続されると共にグランドに接続される第２の抵抗２０、第１のミキサ２１、第２のミキサ２２、及び、演算器２３備える。
【００１９】
レーザドライバ１２は変調信号発生器１３から変調信号を供給されてレーザ光源１１の発光パワーを変調信号に応じて制御する。レーザ光源１１の出射光は第１の光検出部１４及び導光部１６に入射される。第１の光検出部１４はフォトダイオード、フォトトランジスタ、光電子倍増管等の光量に応じて電気的な物理量を出力する光電変換手段が使用される。第１の光検出部１４にレーザ光源１１の出射光が入射されると光電変換電流が出力され、当該電流は第１の抵抗１５によって電圧に変換される。
【００２０】
なお、抵抗１５に換えてトランスインピーダンスアンプ等の、電流に応じた電圧を出力する電流電圧変換手段を採用してもよい。
【００２１】
導光部１６はレーザ光源１１からの出射光の少なくとも一部を光走査部１７に供給し、また、レーザ光源１１の出射光が測定対象物に反射して光走査部１７に戻ってきた反射光の少なくとも一部を集光レンズ１８に供給するものであればよく、例えばハーフミラー、ビームスプリッタなどが使用される（以下、「導光部１６」を「ハーフミラー１６」と称することもある。）。
【００２２】
光走査部１７は反射面を有し、入射されるレーザ光源１１の出射光を反射して走査するものであり、例えばＭＥＭＳミラーが使用される（以下、「光走査部１７」を「ＭＥＭＳミラー１７」と称することもある。）。ＭＥＭＳミラー１７は傾きを変化させることが可能であり、ＭＥＭＳミラーにより反射されたレーザ光が走査される角度（走査範囲）はＭＥＭＳミラー１７の角度（傾き）の可変範囲に応じて定まる。
【００２３】
なお、ＭＥＭＳミラー１７の角度を変化させる方法は従来より知られるピエゾ素子等の圧電素子を用いることとすればよい。例えばＭＥＭＳミラー１７は図２に示すようにミラー１７１、ミラー１７１を両側から揺動可能に支持する支持バー１７２、支持バー１７２上に配される４個のピエゾ素子１７３、及び、支持バー１７２を支持する支持枠１７４を備える。当該構成において各ピエゾ素子１７３に異なる位相の電圧を交互に印加することにより、ミラー１７１が支持バー１７２を軸として時計回り又は反時計回りに揺動する。支持枠１７４の両端は支持体Ｓにより両持ち状態で支持される。
【００２４】
なお、図２では両持ちタイプのＭＥＭＳミラー１７を例示したが、これに限られるものではなく図３に示すように片持ちタイプのＭＥＭＳミラーとしてもよい。片持ちタイプとすることで支持枠１７４がミラー１７１の周囲を全てを囲むことがない構成とすることができ、支持枠１７４とその支持体Ｓによって遮られる光量を低減することができる。また、ＭＥＭＳミラー１７の角度を変化させる方法は圧電効果によるものではなく、電磁誘導あるいは静電力により変化させるものであって構わない。
【００２５】
図１に戻って第２の光検出部１９は第１の光検出部１４と同様に光量に応じて電気的な物理量を出力する光電変換手段が使用される（以下、「第２の光検出部１９」を「フォトダイオード１９」と称することもある。）。但し、第１の光検出部１４に入射されるレーザ光源１１の出射光に比べて、測定対象物に反射して第２の光検出部１９に入射される反射光は光量が少ないことから高感度のフォトダイオード、例えばＰＩＮフォトダイオード又はアバランシェフォトダイオード等が好適に使用される。
【００２６】
第２の光検出部１９に反射光が入射されると光電変換されて電流が出力され、当該電流は第２の抵抗２０によって電圧に変換される。第２の抵抗２０によって変換された電圧は増幅器２４及びバンドパスフィルタ２５を介して第１のミキサ２１及び第２のミキサ２２に供給される（以下、「第１のミキサ２１及び第２のミキサ２２に入力される信号」を「第２の光検出部１９の出力信号」と称する）。
【００２７】
第１のミキサ２１は第２の光検出部１９の出力信号と変調信号発生器１３の出力信号を乗算する。第２のミキサ２２は第２の光検出部１９の出力信号と移相器２６によって９０度移相された変調信号発生器１３の出力信号を乗算する。第１のミキサ２１の出力信号及び第２のミキサ２２の出力信号は夫々ローパスフィルタ２７及びＡＤ変換器２８を介して演算器２３に入力される。演算器２３では、第１のミキサ２１の出力信号（信号Ｑ）及び第２のミキサ２２の出力信号（信号Ｉ）からｔａｎ−１（Ｑ／Ｉ）を演算することで、変調信号発生器１３の出力信号と第２の光検出部１９の出力信号との位相差を算出し、この位相差の算出結果に基づいて測定対象物までの距離を測定（算出）する。このような検出方式は一般に直交検波と呼ばれる。
【００２８】
以下、図４を参照して本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲について説明を行う。図４は本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲を示す模式図である。本実施形態においてレーザ走査装置１は１個のレーザ光源１１を備え、ＭＥＭＳミラー１７の表面及び裏面に反射面が形成されている。
【００２９】
レーザ光源１１の出射光は第１のハーフミラー１６ａによって一部が透過し（以下、第１のハーフミラー１６ａを透過した光を「Ｌ１」と称する。）他部が反射される（以下、第１のハーフミラー１６ａを反射した光を「Ｌ２」と称する。）。すなわち本実施形態において第１のハーフミラー１６ａはレーザ光源１１の出射光を２光に分岐して分岐した２光をＭＥＭＳミラー１７に導光する光路の一部を構成する。
【００３０】
Ｌ１は第２のハーフミラー１６ｂに入射されて一部が反射されてＭＥＭＳミラー１７に入射される（以下、第２のハーフミラー１６ａを反射した光を「Ｌ３」と称する。）。Ｌ２は第３のハーフミラー１６ｃに入射されて一部が反射されてＭＥＭＳミラー１７に入射される（以下、第３のハーフミラー１６ｃを反射した光を「Ｌ４」と称する。）。
【００３１】
ＭＥＭＳミラー１７は例えば図４に示すように０度（Ｘ軸に平行）から±２２．５度の範囲で角度変更可能であり、ＭＥＭＳミラー１７がＸ軸に平行な状態においてＬ３はＭＥＭＳミラー１７の表面に、Ｌ４はＭＥＭＳミラー１７の裏面に夫々入射角が４５度となるように入射する。従って、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ３による走査範囲は０度〜９０度の範囲であり、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ４による走査範囲は０度〜−９０度の範囲である。
【００３２】
つまりＭＥＭＳミラー１７に対して異なる２つの光路を通ってレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われることにより、走査範囲が１個の光路を通ってレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われた場合よりも２倍の広範囲（本例では１８０度）になる。また、Ｌ３及びＬ４がＭＥＭＳミラー１７により反射された反射光は夫々第３のハーフミラー１６ｃ及び第２のハーフミラー１６ｂとは異なる方向に反射される（走査方向にハーフミラーが存在しない）ので、Ｌ３及びＬ４の反射方向を水平方向（ＸＹ平面と平行な面内方向）とすることができ、水平方向を走査することができる。
【００３３】
Ｌ３及びＬ４が測定対象物で反射し、拡散した反射光の一部は再びＭＥＭＳミラー１７の表面あるいは裏面に戻って入射して、ＭＥＭＳミラー１７に入射した光の一部が夫々第２のハーフミラー１６ｂ、第３のハーフミラー１６ｃを透過する。第２のハーフミラー１６ｂ、第３のハーフミラー１６ｃを透過した光は第１の集光レンズ１８ａ、第２の集光レンズ１８ｂで集光されて、第１のフォトダイオード１９ａ、第２のフォトダイオード１９ｂに入射する。
【００３４】
本実施形態によれば、レーザ光源の出射光が２つの異なる光路を通って光走査部に入射される（レーザ光源の出射光が光走査部に対して二方向から入射する）。つまり、一方の光路を通る（第１の方向から入射する）レーザ光源の出射光に基づく走査範囲と他方の光路を通る（第１の方向とは異なる第２の方向から入射する）レーザ光源の出射光に基づく走査範囲とが合わされて装置全体の走査範囲となり、広範囲を走査できる。
【００３５】
なお、ＭＥＭＳミラー１７を図３に示すように片持ちタイプのＭＥＭＳミラーにする場合には、支持枠１７４の無い側（図３では下側）が、図４のＸ軸の正方向を向くように配置することが好ましい。なぜなら、Ｘ軸の正方向に支持枠が存在するとＸ軸の正方向（０度）方向に反射された光線が支持枠によって遮られて、検出範囲に制約が発生してしまうからである。したがって、レーザ光を走査する方向に支持枠が来ないように配置することが望ましい。
【００３６】
また、光走査部の表面及び裏面に反射面を有して各面の反射面にレーザ光源の出射光が入射するので、水平方向の同一面内での走査が可能である。
【００３７】
＜第２実施形態＞
上記第１実施形態のレーザ走査装置１は１個のレーザ光源１１を備え、ＭＥＭＳミラー１７の表面及び裏面に反射面が形成されることとした。これに対して本実施形態のレーザ走査装置１は１個のレーザ光源１１を備え、ＭＥＭＳミラー１７の表面に反射面が形成されることとする。なお、ＭＥＭＳミラー１７の裏面に反射面を形成することとしてもよい。
【００３８】
以下、図５及び図６を参照して本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲について説明を行う。図５は本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲を示す模式図である。図６は本実施形態のＭＥＭＳミラー１７における光の入射方向及び反射方向を示す模式図である。なお、図６は紙面に向かって左から順に、ＭＥＭＳミラー１７の正面図、左側面図、右側面図における光の入射方向及び反射方向を示す。
【００３９】
レーザ光源１１の出射光は第１のハーフミラー１６ａによって一部が透過し（以下、第１のハーフミラー１６ａを透過した光を「Ｌ１」と称する。）他部が反射される（以下、第１のハーフミラー１６ａを反射した光を「Ｌ２」と称する。）。Ｌ１は第２のハーフミラー１６ｂに入射されて一部が反射されてＭＥＭＳミラー１７に入射される（以下、第２のハーフミラー１６ａを反射した光を「Ｌ３」と称する。）。Ｌ２は第３のハーフミラー１６ｃに入射されて一部が反射されてＭＥＭＳミラー１７に入射される（以下、第３のハーフミラー１６ｃを反射した光を「Ｌ４」と称する。）。
【００４０】
ＭＥＭＳミラー１７は例えば図５に示すように９０度（Ｙ軸に平行）から±２２．５度の範囲で角度変更可能であり、ＭＥＭＳミラー１７がＹ軸に平行な状態おいてＬ３及びＬ４はＭＥＭＳミラー１７の表面に夫々入射角が４５度となるように入射する。従って、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ３による走査範囲は９０度〜１８０度の範囲であり、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ４による走査範囲は１８０度〜２７０度の範囲である。
【００４１】
つまりＭＥＭＳミラー１７に対して異なる２つの光路を通ってレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われることにより、走査範囲が１個の光路を通ってレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われた場合よりも広範囲（本例では１８０度）になる。
【００４２】
なお、ＭＥＭＳミラー１７に対するＬ３及びＬ４の入射方向を水平方向とすると反射方向も水平方向となって、２つの光路が空間的に互いに干渉して不可能な領域が発生したり、走査方向にハーフミラーが存在することにより、別光路の光線がハーフミラーを透過してフォトダーオードに入射して誤測定がなされる可能性がある。そこで、本実施形態では図６に示すようにＭＥＭＳミラー１７に対してＬ３及びＬ４を斜め上方向から入射することでレーザ光線の走査方向にハーフミラーやレンズなどの光学部品あるいはレーザやフォトダイオードが存在しないようにされる。当該構成により走査方向を周辺下方とすることができ、例えば歩行補助車の前方下方に存在する障害物の存在を検知することが可能になる。なお、本実施形態ではＬ３及びＬ４がＭＥＭＳミラー１７によって反射された光を夫々Ｌ５及びＬ６とする。
【００４３】
本実施形態ではＭＥＭＳミラー１７に対してＬ３及びＬ４を斜め上方向から入射することとしたがこれに限られるものではなく斜め下方向から入射して走査範囲を周辺上方としてもよい。
【００４４】
Ｌ５及びＬ６が測定対象物で反射し、拡散した反射光の一部は再びＭＥＭＳミラー１７に入射して、ＭＥＭＳミラー１７に入射した光の一部が夫々第２のハーフミラー１６ｂ、第３のハーフミラー１６ｃを透過する。第２のハーフミラー１６ｂ、第３のハーフミラー１６ｃを透過した光は第１の集光レンズ１８ａ、第２の集光レンズ１８ｂで集光されて、第１のフォトダイオード１９ａ、第２のフォトダイオード１９ｂに入射する。
【００４５】
本実施形態によれば、レーザ光源の出射光が２つの異なる光路を通って光走査部に入射される（レーザ光源の出射光が光走査部に対して二方向から入射する）。つまり、一方の光路を通る（第１の方向から入射する）レーザ光源の出射光に基づく走査範囲と他方の光路を通る（第１の方向とは異なる第２の方向から入射する）レーザ光源の出射光に基づく走査範囲が装置全体の走査範囲となり、広範囲を走査できる。
【００４６】
また、光走査部の表面及び裏面の一方の面に反射面を有して反射面にレーザ光源の出射光を入射させる際に、斜め上方向又は斜め下方向から入射されるので、下方又は上方への円錐状の走査が可能である。
【００４７】
＜第３実施形態＞
上記第１実施形態及び第２実施形態のレーザ走査装置１は１個のレーザ光源１１を備えることとした。これに対して本実施形態のレーザ走査装置１は２個のレーザ光源１１を備えることとする。なお、反射面はＭＥＭＳミラー１７の表面及び裏面に形成されている。
【００４８】
各レーザ光源１１ａ、１１ｂから出射される光に対して変調信号発生１３はレーザドライバ１２に対して異なる変調信号を供給し、レーザドライバ１２は各レーザ光源１１ａ、１１ｂの発光を異なる変調信号に基づいて制御する。レーザ光源１１ａ、１１ｂの出射光の周波数を異なる周波数とすることにより、各レーザ光源１１ａ、１１ｂに対応するフォトダイオード１９ａ、１９ｂに他方のレーザ光源の出射光や反射光が入射しても当該光に基づく誤測定を防止することができる。
【００４９】
以下、図７を参照して本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲について説明を行う。図７は本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲を示す模式図である。
【００５０】
レーザ光源１１ａの出射光は第１のハーフミラー１６ａによって一部が透過して（以下、第１のハーフミラー１６ａを透過した光を「Ｌ１」と称する。）ＭＥＭＳミラー１７に入射する。またレーザ光源１１ｂの出射光は第２のハーフミラー１６ｂによって一部が透過して（以下、第２のハーフミラー１６ｂを透過した光を「Ｌ２」と称する。）ＭＥＭＳミラー１７に入射する。
【００５１】
ＭＥＭＳミラー１７は例えば図７に示すように０度（Ｘ軸に平行）から±２２．５度の範囲で角度変更可能であり、ＭＥＭＳミラー１７がＸ軸に平行な状態においてＬ１はＭＥＭＳミラー１７の表面に、Ｌ２はＭＥＭＳミラー１７の裏面に夫々入射角が４５度となるように入射する。従って、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ１による走査範囲は０度〜９０度の範囲であり、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ２による走査範囲は０度〜−９０度の範囲である。
【００５２】
つまりＭＥＭＳミラー１７に対して異なる２つの光路を通ってレーザ光源１１ａ及び１１ｂの出射光が入射して走査が行われることにより、走査範囲が１個の光路を通ってレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われた場合よりも２倍の広範囲（本例では１８０度）になる。また、Ｌ１及びＬ２がＭＥＭＳミラー１７により反射された反射光は夫々第２のハーフミラー１６ｂ及び第１のハーフミラー１６ａとは異なる方向に反射される（走査方向にハーフミラーが存在しない）ので、Ｌ１及びＬ２の反射方向を水平方向とすることができ、水平方向を走査することができる。また、異なる光路を通る光を異なるレーザ光源の出射光とすることで光路の構造が簡易になる。
【００５３】
Ｌ１及びＬ２が測定対象物で反射し、拡散した反射光の一部は再びＭＥＭＳミラー１７の表面あるいは裏面に戻って入射して、ＭＥＭＳミラー１７に入射した光の一部が夫々第１のハーフミラー１６ａ、第２のハーフミラー１６ｂで反射する。第１のハーフミラー１６ａ、第２のハーフミラー１６ｂで反射した光は第１の集光レンズ１８ａ、第２の集光レンズ１８ｂで集光されて、第１のフォトダイオード１９ａ、第２のフォトダイオード１９ｂに入射する。
【００５４】
本実施形態によれば第１実施形態と同様の効果を奏する。加えて、異なる光路を通る光を夫々異なるレーザ光源からの出射光を用い、且つ、各レーザ光源の出射光を互いに周波数あるいは周期の異なる変調信号に基づいて変調し、フォトダイオードで受光した信号を夫々の変調信号を用いて直交検波することで、別の光路からの反射光がフォトダイオードに混入してきた場合の干渉を防止することができる。なぜなら、直交検波を構成する乗算器とローパスフィルタとは狭帯域バンドパスフィルタとして振舞うため、他の変調周波数成分を除去することができるからである。これにより、測定対象物の位置に関する誤測定を防止することができる。
例えば、ＭＥＭＳミラー１７の表面側の光路のレーザ光源１１ａの変調周波数をｆ１とし、ＭＥＭＳミラー１７の裏面側の光路のレーザ光源１１ｂの変調周波数をｆ２とし、直交検波器内のローパスフィルタの通過帯域をｆｃとしたとき、それぞれの直交検波器はｆ１±ｆｃ、ｆ２±ｆｃのバンドパスフィルタとして振舞うため変調周波数ｆ１とｆ２との周波数間隔を２ｆｃ以上あけるようにすれば、相互干渉を抑えることができる。
本実施形態によれば、レーザ光源の出射光が２つの異なる光路を通って光走査部に入射される。つまり、一方の光路を通るレーザ光源の出射光に基づく走査範囲と他方の光路を通るレーザ光源の出射光に基づく走査範囲とが合わされて装置全体の走査範囲となり、広範囲を走査できる。
なお、ＭＥＭＳミラー１７を図３に示すように片持ちタイプのＭＥＭＳミラーにする場合には、支持枠１７４の無い側（図３では下側）が、図７のＸ軸の正方向を向くように配置することが好ましい。なぜなら、Ｘ軸の正方向に支持枠が存在するとＸ軸の正方向（０度）方向に反射された光線が支持枠によって遮られて、検出範囲に制約が発生してしまうからである。したがって、レーザ光を走査する方向に支持枠が来ないように配置することが望ましい。
【００５５】
＜第４実施形態＞
上記第３実施形態のレーザ走査装置１は２個のレーザ光源１１（１１ａ、１１ｂ）を備え、ＭＥＭＳミラー１７の表面及び裏面に反射面が形成されることとした。これに対して本実施形態のレーザ走査装置１は２個のレーザ光源１１を備え、ＭＥＭＳミラー１７の表面に反射面が形成されることとする。なお、ＭＥＭＳミラー１７の裏面に反射面を形成することとしてもよい。
【００５６】
以下、図８及び図９を参照して本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲について説明を行う。図８は本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲を示す模式図である。図９は本実施形態のＭＥＭＳミラー１７における光の入射方向及び反射方向を示す模式図である。なお、図９は紙面に向かって左から順に、ＭＥＭＳミラー１７の正面図、左側面図、右側面図における光の入射方向及び反射方向を示す。
【００５７】
レーザ光源１１ａの出射光は第１のハーフミラー１６ａによって一部が透過して（以下、第１のハーフミラー１６ａを透過した光を「Ｌ１」と称する。）ＭＥＭＳミラー１７に入射する。またレーザ光源１１ｂの出射光は第２のハーフミラー１６ｂによって一部が透過して（以下、第２のハーフミラー１６ｂを透過した光を「Ｌ２」と称する。）ＭＥＭＳミラー１７に入射する。
【００５８】
ＭＥＭＳミラー１７は例えば図８に示すように９０度（Ｙ軸に平行）から±２２．５度の範囲で角度変更可能であり、ＭＥＭＳミラー１７がＹ軸に平行な状態においてＬ１及びＬ２はＭＥＭＳミラー１７の表面に夫々入射角が４５度となるように入射する。従って、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ１による走査範囲は９０度〜１８０度の範囲であり、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ２による走査範囲は１８０度〜２７０度の範囲である。
【００５９】
つまりＭＥＭＳミラー１７に対して異なる２つの光路を通ってレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われることにより、走査範囲が１個の光路を通ってレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われた場合よりも広範囲（本例では１８０度）になる。
【００６０】
なお、本実施形態においてＬ１及びＬ２がＭＥＭＳミラー１７により反射された反射光は夫々第２のハーフミラー１６ｂ及び第１のハーフミラー１６ａの方向に反射される。つまりＭＥＭＳミラー１７に対するＬ１及びＬ２の入射方向を水平方向とすると反射方向も水平方向となって、２つの光路が空間的に互いに干渉して不可能な領域が発生したり、走査方向にハーフミラーが存在することにより、別光路の光線がハーフミラーを透過してフォトダーオードに入射して誤測定がなされる可能性がある。そこで、本実施形態では図６に示すようにＭＥＭＳミラー１７に対してＬ１及びＬ２を斜め上方向から入射することでレーザ光線の走査方向にハーフミラーやレンズなどの光学部品あるいはレーザやフォトダイオードが存在しないようにされる。当該構成により走査方向を周辺下方とすることができ、例えば歩行補助車の前方下方に存在する障害物の存在を検知することが可能になる。なお、本実施形態ではＬ１及びＬ２がＭＥＭＳミラー１７によって反射された光を夫々Ｌ３及びＬ４とする。
【００６１】
本実施形態ではＭＥＭＳミラー１７に対してＬ１及びＬ２を斜め上方向から入射することとしたがこれに限られるものではなく斜め下方向から入射して走査範囲を周辺上方としてもよい。
【００６２】
Ｌ３及びＬ４が測定対象物で反射し、拡散した反射光の一部は再びＭＥＭＳミラー１７に入射して、ＭＥＭＳミラー１７に入射した光の一部が夫々第１のハーフミラー１６ａ、第２のハーフミラー１６ｂで反射する。第１のハーフミラー１６ａ、第２のハーフミラー１６ｂで反射した光は第１の集光レンズ１８ａ、第２の集光レンズ１８ｂで集光されて、第１のフォトダイオード１９ａ、第２のフォトダイオード１９ｂに入射する。
【００６３】
本実施形態によれば第２実施形態と同様の効果を奏する。加えて、異なる光路を通る光を夫々異なるレーザ光源の出射光とし、且つ、各レーザ光源の出射光を異なる変調信号に基づいて制御することで、第３実施形態と同様に測定対象物の位置に関する誤測定を防止することができる。
【００６４】
＜第５実施形態＞
上記第１実施形態〜第４実施形態ではＭＥＭＳミラー１７に対して異なる２つの光路を通って１個又は２個のレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われることとしたが光路の数はこれに限られるものではない。光路の数を増やすことによって走査範囲を広げることができる。本実施形態ではＭＥＭＳミラー１７に対して異なる４つの光路を通って１個のレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われる。なお、本実施形態及び後述する第６実施形態においてレーザ走査装置１は光を反射する複数のミラー２９を備える。
【００６５】
以下、図１０及び図１１を参照して本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲について説明を行う。図１０は本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲を示す模式図である。図１１は本実施形態のＭＥＭＳミラー１７における光の入射方向及び反射方向を示す模式図である。なお、図１１は紙面に向かって左から順に、ＭＥＭＳミラー１７の正面図、左側面図、背面図、右側面図における光の入射方向及び反射方向を示す。
【００６６】
レーザ光源１１の出射光は第１のハーフミラー１６ａによって一部が透過し（以下、第１のハーフミラー１６ａを透過した光を「Ｌ１」と称する。）他部が反射される（以下、第１のハーフミラー１６ａを反射した光を「Ｌ２」と称する。）。すなわち本実施形態において第１のハーフミラー１６ａはレーザ光源１１の出射光を２光に分岐して分岐した２光をＭＥＭＳミラー１７に導光する光路の一部を構成する。
【００６７】
Ｌ１は第２のハーフミラー１６ｂによって一部が透過し（以下、第２のハーフミラー１６ｂを透過した光を「Ｌ３」と称する。）他部が反射される（以下、第２のハーフミラー１６ｂを反射した光を「Ｌ４」と称する。）。Ｌ３は第３のハーフミラー１６ｃに入射されて一部が反射される（以下、第３のハーフミラー１６ｃを反射した光を「Ｌ５」と称する。）。第２のハーフミラー１６ｂ及び後述する第４のハーフミラー１６ｄも第１のハーフミラー１６ａと同様にレーザ光源１１の出射光を２光に分岐して分岐した２光をＭＥＭＳミラー１７に導光する光路の一部を構成する。
【００６８】
Ｌ２は第４のハーフミラー１６ｄによって一部が透過し（以下、第４のハーフミラー１６ｄを透過した光を「Ｌ６」と称する。）他部が反射される（以下、第４のハーフミラー１６ｄを反射した光を「Ｌ７」と称する。）。Ｌ６は第５のハーフミラー１６ｅに入射されて一部が反射される（以下、第５のハーフミラー１６ｅを反射した光を「Ｌ８」と称する。）。Ｌ４及びＬ７はＭＥＭＳミラー１７に入射され、Ｌ５及びＬ８は夫々第１のミラー２９ａ、第２のミラー２９ｂによって反射されてＭＥＭＳミラー１７に入射される。
【００６９】
ＭＥＭＳミラー１７は例えば図１０に示すように０度（Ｘ軸に平行）から±２２．５度の範囲で角度変更可能であり、ＭＥＭＳミラー１７がＸ軸に平行な状態においてＬ４及びＬ５はＭＥＭＳミラー１７の表面に、Ｌ７及びＬ８はＭＥＭＳミラー１７の裏面に夫々入射角が４５度となるように入射する。従って、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ４による走査範囲は０度〜９０度の範囲であり、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ５による走査範囲は９０度〜１８０度の範囲である。また、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ７による走査範囲は２７０度〜３６０度の範囲であり、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ８による走査範囲は１８０度〜２７０度の範囲である。
【００７０】
つまりＭＥＭＳミラー１７に対して異なる４つの光路を通ってレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われることにより、走査範囲が１個の光路を通ってレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われた場合よりも４倍の広範囲（本例では３６０度）になる。
【００７１】
なお、ＭＥＭＳミラー１７に対するＬ４、Ｌ５、Ｌ７及びＬ８の入射方向を水平方向とすると反射方向も水平方向となって、４つの光路が空間的に互いに干渉して不可能な領域が発生したり、走査方向にハーフミラーが存在することにより、別光路の光線がハーフミラーを透過してフォトダーオードに入射して誤測定がなされる可能性がある。そこで、本実施形態では図１１に示すようにＭＥＭＳミラー１７に対してＬ４、Ｌ５、Ｌ７及びＬ８を斜め上方向から入射することでレーザ光線の走査方向にハーフミラーやレンズなどの光学部品あるいはレーザやフォトダイオードが存在しないようにされる。当該構成により円錐の側面上を沿うように周辺下方を走査することができ、例えば歩行補助車の前方下方に存在する障害物の存在を検知することが可能になる。なお、図１１ではＬ４、Ｌ５、Ｌ７及びＬ８がＭＥＭＳミラー１７によって反射された光を夫々Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１及びＬ１２としている。
【００７２】
本実施形態ではＭＥＭＳミラー１７に対してＬ４、Ｌ５、Ｌ７及びＬ８を斜め上方向から入射することとしたがこれに限られるものではなく斜め下方向から入射して走査範囲を周辺上方としてもよい。
【００７３】
Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１及びＬ１２が測定対象物で反射し、拡散した反射光の一部は再びＭＥＭＳミラー１７に入射して、ＭＥＭＳミラー１７に入射した光の一部が夫々第２のハーフミラー１６ｂ、第３のハーフミラー１６ｃ、第４のハーフミラー１６ｄ、第５のハーフミラー１６ｅを透過する。第２のハーフミラー１６ｂ、第３のハーフミラー１６ｃ、第４のハーフミラー１６ｄ、第５のハーフミラー１６ｅを透過した光は第１の集光レンズ１８ａ、第２の集光レンズ１８ｂ、第３の集光レンズ１８ｃ、第４の集光レンズ１８ｄで集光されて、第１のフォトダイオード１９ａ、第２のフォトダイオード１９ｂ、第３のフォトダイオード１９ｃ、第４のフォトダイオード１９ｄに入射する。
【００７４】
本実施形態によれば、レーザ光源の出射光が４つの異なる光路を通って光走査部に入射される。つまり、各光路を通るレーザ光源の出射光に基づく走査範囲が装置全体の走査範囲となり、広範囲を走査できる。
【００７５】
また、光走査部の表面及び裏面の反射面にレーザ光源の出射光を入射させる際に、斜め上方向又は斜め下方向から入射されるので、下方又は上方の走査が可能である。
【００７６】
＜第６実施形態＞
上記第５実施形態ではＭＥＭＳミラー１７に対して異なる４つの光路を通って１個のレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われることとした。これに対して本実施形態ではＭＥＭＳミラー１７に対して異なる４つの光路を通って２個のレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われる。
【００７７】
以下、図１２及び図１３を参照して本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲について説明を行う。図１２は本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲を示す模式図である。図１３は本実施形態のＭＥＭＳミラー１７における光の入射方向及び反射方向を示す模式図である。なお、図１３は紙面に向かって左から順に、ＭＥＭＳミラー１７の正面図、左側面図、背面図、右側面図における光の入射方向及び反射方向を示す。
【００７８】
レーザ光源１１ａの出射光は第１のハーフミラー１６ａによって一部が透過し（以下、第１のハーフミラー１６ａを透過した光を「Ｌ１」と称する。）他部が反射される（以下、第１のハーフミラー１６ａを反射した光を「Ｌ２」と称する。）。すなわち本実施形態において第１のハーフミラー１６ａ及び後述する第３のハーフミラー１６ｃはレーザ光源１１の出射光を２光に分岐して分岐した２光をＭＥＭＳミラー１７に導光する光路の一部を構成する。Ｌ２は第２のハーフミラー１６ｂに入射されて一部が反射される（以下、第２のハーフミラー１６ｂを反射した光を「Ｌ３」と称する。）。
【００７９】
レーザ光源１１ｂの出射光は第３のハーフミラー１６ｃによって一部が透過し（以下、第３のハーフミラー１６ｃを透過した光を「Ｌ４」と称する。）他部が反射される（以下、第３のハーフミラー１６ｃを反射した光を「Ｌ５」と称する。）。Ｌ５は第４のハーフミラー１６ｅに入射されて一部が反射される（以下、第４のハーフミラー１６ｅを反射した光を「Ｌ６」と称する。）。Ｌ１及びＬ４はＭＥＭＳミラー１７に入射され、Ｌ３及びＬ６は夫々第１のミラー２９ａ、第２のミラー２９ｂによって反射されてＭＥＭＳミラー１７に入射される。
【００８０】
ＭＥＭＳミラー１７は例えば図１２に示すように０度（Ｘ軸に平行）から±２２．５度の範囲で角度変更可能であり、ＭＥＭＳミラー１７がＸ軸に平行な状態においてＬ１及びＬ３はＭＥＭＳミラー１７の表面に、Ｌ４及びＬ６はＭＥＭＳミラー１７の裏面に夫々入射角が４５度となるように入射する。従って、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ１による走査範囲は０度〜９０度の範囲であり、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ３による走査範囲は９０度〜１８０度の範囲である。また、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ４による走査範囲は２７０度〜３６０度の範囲であり、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ６による走査範囲は１８０度〜２７０度の範囲である。
【００８１】
つまりＭＥＭＳミラー１７に対して異なる４つの光路を通ってレーザ光源１１ａ、１１ｂの出射光が入射して走査が行われることにより、走査範囲が１個の光路を通ってレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われた場合よりも４倍の広範囲（本例では３６０度）になる。
【００８２】
なお、ＭＥＭＳミラー１７に対するＬ１、Ｌ３、Ｌ４及びＬ６の入射方向を水平方向とすると反射方向も水平方向となって、２つの光路が空間的に互いに干渉して不可能な領域が発生したり、走査方向にハーフミラーが存在することにより、別光路の光線がハーフミラーを透過してフォトダーオードに入射して誤測定がなされる可能性がある。そこで、本実施形態では図１３に示すようにＭＥＭＳミラー１７に対してＬ１、Ｌ３、Ｌ４及びＬ６を斜め上方向から入射することでレーザ光線の走査方向にハーフミラーやレンズなどの光学部品あるいはレーザやフォトダイオードが存在しないようにされる。当該構成により走査方向を周辺下方とすることができ、例えば歩行補助車の前方下方に存在する障害物の存在を検知することが可能になる。なお、図１３ではＬ１、Ｌ３、Ｌ４及びＬ６がＭＥＭＳミラー１７によって反射された光を夫々Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９及びＬ１０としている。
【００８３】
本実施形態ではＭＥＭＳミラー１７に対してＬ１、Ｌ３、Ｌ４及びＬ６を斜め上方向から入射することとしたがこれに限られるものではなく斜め下方向から入射して走査範囲を周辺上方としてもよい。
【００８４】
Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９及びＬ１０が測定対象物で反射し、拡散した反射光の一部は再びＭＥＭＳミラー１７に入射して、ＭＥＭＳミラー１７に入射した光の一部が夫々第１のハーフミラー１６ａ、第２のハーフミラー１６ｂ、第３のハーフミラー１６ｃ、第４のハーフミラー１６ｄを透過する。第１のハーフミラー１６ａ、第２のハーフミラー１６ｂ、第３のハーフミラー１６ｃ、第４のハーフミラー１６ｄを透過した光は第１の集光レンズ１８ａ、第２の集光レンズ１８ｂ、第３の集光レンズ１８ｃ、第４の集光レンズ１８ｄで集光されて、第１のフォトダイオード１９ａ、第２のフォトダイオード１９ｂ、第３のフォトダイオード１９ｃ、第４のフォトダイオード１９ｄに入射する。
【００８５】
本実施形態によれば第５実施形態と同様の効果を奏する。加えて、異なる光路を通る光を夫々異なるレーザ光源の出射光とし、且つ、各レーザ光源の出射光を異なる変調信号に基づいて制御することで、第３実施形態と同様に測定対象物の位置に関する誤測定を防止することができる。
【００８６】
＜第７実施形態＞
上記第５実施形態及び第６実施形態ではＭＥＭＳミラー１７に対して異なる４つの光路を通って１個又は２個のレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われることとした。これに対して本実施形態ではＭＥＭＳミラー１７に対して異なる４つの光路を通って４個のレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われる。
【００８７】
以下、図１４及び図１５を参照して本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲について説明を行う。図１４は本実施形態のレーザ走査装置１の走査範囲を示す模式図である。図１５は本実施形態のＭＥＭＳミラー１７における光の入射方向及び反射方向を示す模式図である。なお、図１５は紙面に向かって左から順に、ＭＥＭＳミラー１７の正面図、左側面図、背面図、右側面図における光の入射方向及び反射方向を示す。
【００８８】
第１のレーザ光源１１ａの出射光は第１のハーフミラー１６ａによって一部が透過して（以下、第１のハーフミラー１６ａを透過した光を「Ｌ１」と称する。）ＭＥＭＳミラー１７に入射する。また第２のレーザ光源１１ｂの出射光は第２のハーフミラー１６ｂによって一部が透過して（以下、第２のハーフミラー１６ｂを透過した光を「Ｌ２」と称する。）ＭＥＭＳミラー１７に入射する。第３のレーザ光源１１ｃの出射光は第３のハーフミラー１６ｃによって一部が透過して（以下、第３のハーフミラー１６ｃを透過した光を「Ｌ３」と称する。）ＭＥＭＳミラー１７に入射する。また第４のレーザ光源１１ｄの出射光は第４のハーフミラー１６ｄによって一部が透過して（以下、第４のハーフミラー１６ｄを透過した光を「Ｌ４」と称する。）ＭＥＭＳミラー１７に入射する。
【００８９】
ＭＥＭＳミラー１７は例えば図１４に示すように０度（Ｘ軸に平行）から±２２．５度の範囲で角度変更可能であり、ＭＥＭＳミラー１７がＸ軸に平行な状態においてＬ１及びＬ２はＭＥＭＳミラー１７の表面に、Ｌ３及びＬ４はＭＥＭＳミラー１７の裏面に夫々入射角が４５度となるように入射する。従って、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ１による走査範囲は０度〜９０度の範囲であり、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ２による走査範囲は９０度〜１８０度の範囲である。また、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ３による走査範囲は２７０度〜３６０度の範囲であり、ＭＥＭＳミラー１７の角度調整に伴うＬ４による走査範囲は１８０度〜２７０度の範囲である。
【００９０】
つまりＭＥＭＳミラー１７に対して異なる４つの光路を通ってレーザ光源１１（１１ａ〜１１ｄ）の出射光が入射して走査が行われることにより、走査範囲が１個の光路を通ってレーザ光源１１の出射光が入射して走査が行われた場合よりも広範囲（本例では３６０度）になる。
【００９１】
なお、ＭＥＭＳミラー１７に対するＬ１〜Ｌ４の入射方向を水平方向とすると反射方向も水平方向となって、２つの光路が空間的に互いに干渉して不可能な領域が発生したり、走査方向にハーフミラーが存在することにより、別光路の光線がハーフミラーを透過してフォトダーオードに入射して誤測定がなされる可能性がある。そこで、本実施形態では図１１に示すようにＭＥＭＳミラー１７に対してＬ１〜Ｌ４を斜め上方向から入射することでレーザ光線の走査方向にハーフミラーやレンズなどの光学部品あるいはレーザやフォトダイオードが存在しないようにされる。当該構成により走査方向を周辺下方とすることができ、例えば歩行補助車の前方下方に存在する障害物の存在を検知することが可能になる。なお、本実施形態ではＬ１〜Ｌ４がＭＥＭＳミラー１７によって反射された光を夫々Ｌ５〜Ｌ８としている。
【００９２】
本実施形態ではＭＥＭＳミラー１７に対してＬ１〜Ｌ４を斜め上方向から入射することとしたがこれに限られるものではなく斜め下方向から入射して走査範囲を周辺上方としてもよい。
【００９３】
Ｌ５〜Ｌ８が測定対象物で反射し、拡散した反射光の一部は再びＭＥＭＳミラー１７に入射して、ＭＥＭＳミラー１７に入射した光の一部が夫々第１のハーフミラー１６ａ、第２のハーフミラー１６ｂ、第３のハーフミラー１６ｃ、第４のハーフミラー１６ｄを透過する。第１のハーフミラー１６ａ、第２のハーフミラー１６ｂ、第３のハーフミラー１６ｃ、第４のハーフミラー１６ｄを透過した光は第１の集光レンズ１８ａ、第２の集光レンズ１８ｂ、第３の集光レンズ１８ｃ、第４の集光レンズ１８ｄで集光されて、第１のフォトダイオード１９ａ、第２のフォトダイオード１９ｂ、第３のフォトダイオード１９ｃ、第４のフォトダイオード１９ｄに入射する。
【００９４】
本実施形態によれば、第６実施形態と同様の効果を奏する。
【００９５】
＜補足＞
上記各実施形態では各光路を通ってＭＥＭＳミラーに入射する光のＭＥＭＳミラーに対する入射角が等しい（夫々４５度）としているが、これに限られるものではなく入射角は任意の角度とすればよい。その際、各光路を通る光毎の一部又は全部を異なる入射角に設定することとしてもよい。
【００９６】
また、上記各実施形態では一の光路を通る光による走査範囲が他の光路を通る光による走査範囲と重複しないように設定されているがこれに限られるものではなく、一部走査範囲を重複させてもよい。走査範囲を一部重複させることにより、重複領域で測定データをマッチングさせて、光学系のずれ（例えば取付角度のずれ）を補正することができ、測定対象物が存在する方向及び距離をシームレスにかつ正確に測定することができる。
【００９７】
また、上記各実施形態に係るレーザ走査装置１は測定対象物までの距離を測定する距離測定装置として記載したが、レーザ走査装置１としてはこれに限られるものではなく、他の装置としてはレーザプロジェクタにおいても利用することができる。レーザプロジェクタとして使用される場合には、レーザ光源と、レーザ光源から出射されたレーザ光を走査する光走査部と、を備え、レーザ光源から出射されたレーザ光が複数の異なる光路を通って光走査部に入射することとすればよい。
【符号の説明】
【００９８】
１      レーザ走査装置
１１      レーザ光源
１２      レーザドライバ
１３      変調信号発生器
１４      第１の光検出部（モニター用フォトダイオード）
１５      第１の抵抗
１６      導光部（ハーフミラー）
１７      光走査部（ＭＥＭＳミラー）
１８      集光レンズ
１９      第２の光検出部（検出用フォトダイオード）
２０      第２の抵抗
２１      第１のミキサ
２２      第２のミキサ
２３      演算器
【図１】
2015025901.tif 000003
【図２】
2015025901.tif 000004
【図３】
2015025901.tif 000005
【図４】
2015025901.tif 000006
【図５】
2015025901.tif 000007
【図６】
2015025901.tif 000008
【図７】
2015025901.tif 000009
【図８】
2015025901.tif 000010
【図９】
2015025901.tif 000011
【図１０】
2015025901.tif 000012
【図１１】
2015025901.tif 000013
【図１２】
2015025901.tif 000014
【図１３】
2015025901.tif 000015
【図１４】
2015025901.tif 000016
【図１５】
2015025901.tif 000017