(57)【要約】【課題】  小型化が可能であり、安価で安全な光源を使用して高精度の検知を実現できる物体検知装置を提供する。【解決手段】  物体検知装置１は、光を被検知領域に照射する発光素子２と、被検知領域にある被検知物から反射された反射光を受光する第１の受光素子５ａと、被検知領域からの反射光と異なる波長の光を受光する第２の受光素子５ｂと、該反射光及びこれと波長が異なる光を第１、第２の受光素子５ａ、５ｂが受光する方向に偏向させる光反射部３と、該光反射部３を所定の角度範囲で回転させる回転駆動手段４と、第1、第２の受光素子に受光された光の、光反射部３の回転角度に対する強度分布から、被検知物の存在とその方向を検知する検知手段６とを備える。【選択図】  図１
2009145264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を被検知領域に照射する発光素子と、
前記被検知領域にある被検知物から反射された反射光を受光する第１の受光素子と、
前記被検知領域からの前記反射光と異なる波長の光を受光する第２の受光素子と、
前記反射光及びこれと波長が異なる光を前記第１、第２の受光素子が受光する方向に偏向させる偏向手段と、
前記偏向手段を所定の角度範囲で回転させる回転駆動手段と、
前記第1、第２の受光素子に受光された光の、前記偏向手段の回転角度に対する強度分布から前記被検知物の存在とその方向を検知する検知手段と
を備えることを特徴とする物体検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の物体検知装置において、
前記回転駆動手段は、少なくとも一対の圧電ユニモルフ振動板と、前記圧電ユニモルフ振動板の一端を固定して支持する空洞部を有する支持体と、前記圧電ユニモルフ振動板に弾性体を介して接続され、前記圧電ユニモルフ振動板の圧電駆動により前記空洞部内で回転振動する基板とで構成され、
前記偏向手段は、前記被検知領域からの光を反射するミラーを前記基板上に形成した光反射部からなることを特徴とする物体検知装置。
【請求項３】
前記発光素子は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１又は２に記載の物体検知装置。
【請求項４】
前記発光素子は、特定の周波数で変調した可視光又は近赤外光を照射し、
前記第１の受光素子は可視光又は近赤外光を受光し、前記第２の受光素子は遠赤外光を受光することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の物体検知装置。
【請求項５】
前記偏向手段は所定の２次元座標の２軸まわりに回転可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の物体検知装置。
【請求項６】
互いに異なる複数の波長の光を合成して被検知領域に照射する発光手段と、
前記被検知領域にある被検知物から反射された反射光を受光して特定の波長の光を検出する複数の受光素子と、
前記反射光を前記受光素子が受光する方向に偏向させる偏向手段と、
前記偏向手段を所定の角度範囲で回転させる回転駆動手段と、
前記複数の受光素子に受光された光の、前記偏向手段の回転角度に対する強度分布から前記被検知物の存在とその方向を検知する検知手段と
を備えたことを特徴とする物体検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光或いは近赤外、遠赤外光を利用して人体、自動車、障害物などの物体（被検知物）を検知する物体検知装置に関し、特にＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術によって形成される小型のミラーを利用して小型化される物体検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波、電波もしくは赤外光を利用して物体検知を行う種々の技術が知られている。例えば特許文献１には、赤外発光素子及び赤外受光素子を用いて被検知物に対する反射光を検知し、被検知物の有無を判定する技術が開示されているが、これは、被検知物の方向や距離或いは複数の物体を検知することができない。
【０００３】
また、被検知物の方向や距離又は複数の物体を検知するために、特許文献２では、複数の超音波発振器及び受信機を用いる技術、特許文献３では、複数の受光素子を用いた技術が示されているが、いずれも複数の送受信器を使用するため小型化が難しい。
【０００４】
近年は、微細加工の発達とともにＭＥＭＳ技術を用いた小型の物体検知装置が提案されている。例えば、特許文献４では、半導体微細加工プロセスを利用して、電気的に回転揺動可能な小型のミラーを形成し、これにレーザ光などのコヒーレント光を反射させる光偏向器が開示されている。この光偏向器は、２対の圧電ユニモルフ振動板と、各圧電ユニモルフ振動板の一端を支持する空洞部を有する支持体と、各圧電ユニモルフ振動板に弾性体を介して接続され、圧電ユニモルフ振動板の圧電駆動により前記空洞部内で回転振動するミラーとで構成され、これらの構成要素を一体形成することで、小型かつ薄型に形成される。そして、各圧電ユニモルフ振動板に対して１８０°位相の異なる２つの交流電圧を印加して駆動することにより、ミラーに回転トルクを与え、これと弾性体との接続部を支軸とする所定角度の回転運動に変換することにより、ミラーに入射する光を偏向することができる。
【０００５】
この光偏向器を利用して、自動車や障害物等の物体（被検知物）の存在を検知する物体検知装置を小型に形成することが考えられる。その場合、被検知領域に光を照射し、被検知領域に存在する物体で反射された光を前記ミラーで偏向することになるので、偏向された光を適宜の受光手段で受けるようにすれば、物体の存在とその方向を検知することができる。ここで、物体からの反射光を受けるミラーの面は微小であるから、その面に当たる光は充分に収束したスポット光であることが要求される。そのため、微小なスポット光を発生し得る光源としてレーザ源を使用することが考えられる。
【０００６】
また、光源にレーザを使用するものとして、特許文献５には、ガルバノミラーやポリゴンミラーを利用してレーザなどのビーム光を２次元方向に偏向させて周囲に照射し、反射してきた光を受光素子で検知して、ミラーの位置と受光量の変化から、物体の方向と距離を検知する手法が提案されている。
【０００７】
上記のようにレーザによるスポット光をスキャンして物体を検知するために、光源には小型化などの理由から半導体レーザが用いられるが、半導体レーザは、製造工程が複雑であり、温度その他の環境条件に敏感であることに加えて、自動パワー制御（ＡＰＣ）等の技術を用いて駆動電流を制御する必要がある。このため、レーザを用いた検知装置は、周辺の駆動回路を含めて構造が複雑で高価なものとなっている。
【０００８】
レーザを用いた場合のもう１つの課題として、アイセーフ上の問題がある。すなわち、小さく集光された光が人の眼に入射すると、網膜の損傷などをもたらす危険性があるため、特に人間が検出範囲ないし領域に入る可能性がある場合には、安全な光源に替えることが望まれている。
【０００９】
これらの課題を解決するためには、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることが考えられる。ＬＥＤは素子の全面で発光するため、発光サイズが大きく、通常数百μｍ以上である。これに対し、半導体レーザは、原理的に半導体素子のほぼ一点から光が出るもので、発光サイズは、数μｍから数十μｍ程度である。
【００１０】
また、大きな光源から放出された光をレンズなどの光学的手法で小さなスポットに集光することは困難であるから、発光サイズの大きいＬＥＤから出た光は、光学系を介して人の眼に集光したとしても、小さなスポットにはならず、損傷を与えるようなエネルギー密度には至らない。よって、安全な光源が実現できる。さらにその発光は安定性が高く、駆動回路は簡素で十分な実用性が得られる。そして、ＬＥＤはレーザに比べて製造工程も簡素であり、低価格化が可能という利点がある。
【特許文献１】特開平１０−１３２９５３号公報
【特許文献２】特開平０２−２２２８５３号公報
【特許文献３】特開平０７−０４３４５０号公報
【特許文献４】特開２００５−１２８１４７号公報
【特許文献５】特開２０００−０１９２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来のレーザ光源をＬＥＤに置き換えて、前述のようにＭＥＭＳ技術を用いて形成したミラーを利用する物体検知装置を実現しようとすると、以下の問題が生じる。
【００１２】
まず、ＬＥＤは発光時の広がり角度がレーザに比べて大きいので、その光を有効に捉えるためには大きなレンズが必要になる。その結果、その光をスキャンするミラーも相応に大きくすることとなり、装置全体が大型化する。このため、ＭＥＭＳ技術を用いたミラーの利点である小型化を実現できない。換言すれば、ＭＥＭＳ技術によるミラーでは、ＬＥＤを光源とする場合に必要な大きさが得られず、ＬＥＤの全光束の一部しか有効に利用することができず、実用的な装置を実現できないという問題である。
【００１３】
また、別の問題として、物体に可視光や赤外光などを照射し、その反射光の強弱で物体検知を行う方式では、反射光の強度は被検知物の反射率に依存していることから、反射率が低い場合や近似する物体同士、或いは反射率と距離又は形状の組合せによっては、誤った検知をしてしまうことになる。そこで、反射光だけでなく検知対象の別の特性を検知し、複数の検知情報の組合せで検知の精度を上げる方法が考えられる。例えば、検知対象に人間などのように熱を発生する物体が含まれる場合には、その熱線（遠赤外線）量を検出して、反射光による検出と組合せるようにする。
【００１４】
しかし、このような複数の検知情報の組合せによる検知装置を実現しようとすると、各検知情報を得るために少なくとも２つの情報系を用意することでコスト高となり、装置の小型化にも反することになる。さらに複数の検知情報を得るためには、可視光から赤外線まで受光できる手段として、可視光から近赤外光まではシリコンを材料とする受光素子、遠赤外光には別の材料で製造される受光素子を使用せざるを得ず、一体に複合化した素子を実現することは非常に困難であった。
【００１５】
本発明は、以上の問題を解決するものとして、ＭＥＭＳ技術により小型化が可能であり且つ安価で安全な光源を使用して高精度の検知を実現できる物体検知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】
【００１６】
本発明は、光を被検知領域に照射する発光素子と、前記被検知領域にある被検知物から反射された反射光を受光する第１の受光素子と、前記被検知領域からの前記反射光と異なる波長の光を受光する第２の受光素子と、前記反射光及びこれと波長が異なる光を前記第１、第２の受光素子が受光する方向に偏向させる偏向手段と、前記偏向手段を所定の角度範囲で回転させる回転駆動手段と、前記第1、第２の受光素子に受光された光の、前記偏向手段の回転角度に対する強度分布から前記被検知物の存在とその方向を検知する検知手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、発光素子から被検知領域に照射され、被検知物により反射された光は、偏向手段により変更されて、第１の受光素子に受光され、検知手段により反射光の強度が検知される。そして、偏向手段の回転角度に対する強度分布から、被検知領域で被検知物が存在する方向が求められる。ここで、被検知物が人間や動物のように一定の熱を発生するものである場合、その発生熱は、上記反射光とは波長が異なる赤外領域の光として検出される。すなわち、被検知物から反射光とは異なる波長の光が放射されるが、この光は偏向手段により変更されて第２の受光素子に受光され、検知手段により強度が検知される。このため、第１の受光素子による反射光の強度と第２の受光素子による検出との組合せで、より精度の高い物体検知が可能となる。特に、反射光のみの検出では被検知物が検知し難い場合でも、第２の受光素子による検出によって物体を的確に検知することができる。
【００１８】
本発明では、上記のように被検知物からの反射光及びこれと波長が異なる光を第１、第２の受光素子が受光するように偏向するので、発光素子から照射される光のスポットが大きい場合でも、被検知物から来る光を受光素子に集束させるためにレンズ等の光学系を設ける必要がなく、装置を小型化することができる。また、発光素子として指向性や収束性に優れていない光を照射するＬＥＤのような光源を利用することができるので、レーザ源を使用する場合と比較して安全である。したがって、小型かつ安全な物体検知装置を実現することができる。
【００１９】
本発明の装置において、回転駆動手段は、少なくとも一対の圧電ユニモルフ振動板と、前記振動板の一端を固定して支持する空洞部を有する支持体と、前記振動板に弾性体を介して接続され、前記振動板の圧電駆動により前記空洞部内で回転振動する基板とで構成されることが好ましい。その場合、偏向手段は、圧電ユニモルフ振動板の圧電駆動により回転振動する基板に配置されたミラーで構成できる。これらの構成は、ＭＥＭＳ技術により超小型に形成されるので、本装置を全体として小型化することができる。
【００２０】
本発明の好ましい態様では、発光素子は発光ダイオードで構成される。発光ダイオードは安全で安価であることに加えて、駆動回路を簡易に構成できる。
【００２１】
また、発光素子は特定の周波数で変調した可視光又は近赤外光を照射し、第１の受光素子は可視光又は近赤外光を受光し、第２の受光素子は遠赤外光を受光するように構成することが好ましい。更に、偏向手段は、所定の２次元座標の２軸まわりに回転可能であることが好ましい。
【００２２】
上記のようにＭＥＭＳ技術により形成される光偏向器を用いると共に、第１の受光素子に可視光又は近赤外受光素子、第２の受光素子に遠赤外受光素子を用いることにより、人体のような発熱体の検知精度が向上し、小型かつ安価な物体検知装置を実現できる。
【００２３】
本発明の別態様は、互いに異なる複数の波長の光を合成して被検知領域に照射する発光手段と、前記被検知領域にある被検知物から反射された反射光を受光して特定の波長の光を検出する複数の受光素子と、前記反射光を前記受光素子が受光する方向に偏向させる偏向手段と、前記偏向手段を所定の角度範囲で回転させる回転駆動手段と、前記複数の受光素子に受光された光の、前記偏向手段の回転角度に対する強度分布から前記被検知物の存在とその方向を検知する検知手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
この態様によれば、発光手段から青、緑、赤のような複数の波長の光を照射し、複数の受光素子で各波長の光を受光して、各々の受光強度から被検知物の存在を検知すると共に、被検知物を色で判別することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の物体検知装置は、光を被検知領域に照射する発光素子２と、被検知領域にある被検知物Ｗから反射された反射光及びこれとは波長が異なる光を偏向させる偏向手段としての光反射部３と、この光反射部３を軸線Ｒのまわりに回転させる回転駆動手段４と、前記光反射部３に当って偏向された反射光を受光する第１の受光素子５ａと、前記反射光と異なる波長の光を光反射部３で偏向して受光する第２の受光素子５ｂと、これら２つの受光素子に受光された光の強度を検知する検知回路５とを備える。
【００２７】
発光素子２は、安価で扱いやすいインコヒーレント光を発生するＬＥＤからなり、これによって可視光又は近赤外光を、物体の所在を検知したい被検知領域に照射する。
【００２８】
光反射部３は、後述のように回転駆動手段４を構成する圧電ユニモルフ振動板の圧電駆動により回転振動する基板に配置されたＭＥＭＳミラー（ＭＥＭＳ技術を用いて形成されたミラー）からなる。
【００２９】
第１の受光素子５ａは、例えばシリコン系半導体のフォトダイオードからなる近赤外受光素子、第２の受光素子５ｂは、例えばＩｎＳｂを用いた量子型赤外線センサで、波長４〜５μｍをピーク受光感度とする遠赤外受光素子である。これら第１、第２の受光素子５ａ、５ｂはそれぞれ、光反射部３により反射された光を受光する。
【００３０】
詳細には、発光素子２から照射され被検知物Ｗで反射された可視光又は近赤外光は、ＭＥＭＳミラー３で反射（偏向）されて第１の受光素子５ａで検出される。一方、被検知物Ｗが人体のような熱発生源である場合、被検知物から放射された遠赤外光は、ＭＥＭＳミラー３で反射（偏向）されて第２の受光素子５ｂで検出される。このとき、各受光素子５ａ、５ｂは、ミラーの回転角度θ（図３）の方向から到来する光量に応じた出力を生成する。
【００３１】
図２（Ａ）に示すように、回転駆動手段４は、互いに対向するように配置された一対二組の圧電ユニモルフ振動板４１ａ〜４１ｄと、各圧電ユニモルフ振動板４１の一端を固定して支持する空洞部４２ａを有する支持体４２と、各圧電ユニモルフ振動板４１に弾性体４３を介して接続され、各圧電ユニモルフ振動板４１の圧電駆動により空洞部４２ａ内で回転振動する基板４４とで構成され、これらの構成要素を一体形成することで、小型かつ薄型に形成される。そして、基板４４上に光反射部３としてのミラーが形成されている。
【００３２】
圧電ユニモルフ振動板４１上には、下部電極４５と、圧電膜４６と、上部電極４７とがこの順に積層されることにより，圧電アクチュエータ４８が構成されている。下部電極４５と上部電極４７との間に所定の交流電圧が印加されることにより圧電アクチュエータ４８が変位し、圧電ユニモルフ振動板４１の端部を上下方向に振動させることにより、弾性体４３を介して基板４４を振動させる。すなわち、一対二組の圧電ユニモルフ振動板４１ａ，４１ｂと４１ｃ，４１ｄに、位相が互いに１８０°異なる二つの交流電圧を印加することにより、図２（Ｂ）に示すように、基板４４が回転軸Ｒ−Ｒを中心に揺動回転する。従って、ミラー３が所定の角度範囲（例えば４５°の範囲）で回転することとなる。
【００３３】
次に、実施形態の物体検知装置の作動について説明する。
【００３４】
図３（Ａ）に示すように、基板４４上のミラー３がＸ−Ｙ平面上に存在し且つ回転軸Ｒ−ＲがＸ軸となるように物体検知装置１を設置する。次に、発光素子２から被検知領域に光を照射すると、照射された光は被検知領域にある被検知物Ｗにより反射される。次に、各圧電ユニモルフ振動板４１の圧電駆動により、基板４４はＸ軸を中心として回転角度θで回転し、基板４４上のミラー３が被検知物Ｗからの反射光を反射する。これにより、反射光は第１の受光素子５ａの方向に偏向されて受光される。このとき、受光素子５ａにより受光された光の強度が検知回路６により検知され、例えば図３（Ｂ）の実線で示すように、ミラー３の回転角度θに対する反射光（この場合、近赤外光）の強度分布が得られる。
【００３５】
ここで、ミラー３から見た被検知物Ｗの方向線とＺ軸のなす角をα、ミラー３から見た受光素子５ａの方向線とＺ軸のなす角をα’とすると、受光素子５ａに受光される反射光の強度が最大となるのは、ミラー３の法線がミラー３から見た被検知物Ｗと受光素子５ａのなす角を二等分するときであり、θ＝（α−α’）／２のときである。
【００３６】
しかしながら、被検知物からの近赤外光の反射率が低い場合には、近赤外の受光波形ではピークがはっきりせず、被検知物体の存在を判定するのが難しいが、被検知物が人体のような発熱体である場合であれば、被検知物から来る遠赤外光がミラー３で反射されることにより、第２の受光素子５ｂの方向に偏向されて受光される。この受光素子５ｂにより受光された遠赤外光の強度が検知回路６により検知され、図３（Ｂ）に２点鎖線で示すように、被検知物の位置方向によるピークがはっきりした受光波形が得られる。これにより、被検知物の存在（方向）を検知することができる。
【００３７】
図３（Ｂ）において、近赤外と遠赤外の受光波形のピークがずれているのは、２以上の受光素子は同位置には配置されず、各受光素子の位置が異なるので、ミラーに対する各受光素子の角度に差（ずれ）が生じることによる。図１の実施形態において、図３（Ａ）に示すように第１の受光素子５ａに対する第２の受光素子５ｂの角度差をβとすれば、図３（Ｂ）のグラフでは、ミラー３の回転角度θを示す横軸方向において、近赤外の波形に対して遠赤外の波形が右側に角度β／２だけずれるので、遠赤外波形のピークによる被検知物の位置を角度β／２分、左に補正することで、遠赤外光による被検知物の位置（方向）を的確に検出することができる。
【００３８】
図４は、人体等の発熱体の一部のみ直接露出し、他は衣服などで覆われている場合の受光量を示す。この場合、遠赤外光による検知は被検知物の一部のみである。このような場合、被検知物の大きさ（存在範囲）が、第１の受光素子である近赤外センサから検知され、その存在範囲の一部が、第２の受光素子である遠赤外センサで検出される。このように近赤外と遠赤外の検知結果（受光波形）を合わせることで、被検知物の存在とそれが人体などの発熱体であることを判別することができる。
【００３９】
また、第１の受光素子５ａで受光される被検知物からの反射光による検知のために、発光素子２から照射される光は、例えば数ＫＨｚ程度の周波数で変調したものとすることができる。このとき、受光素子５ａからの信号をフィルタ回路等で変調成分を選択して復調すれば、発光素子２から照射されて被検知物で反射された反射光のみの角度による分布が得られる。これによれば、周囲光の影響で被検知物の片側から光が当っているような場合でも、照射した光の反射のみ受けられるため、周囲光に影響されず、物体の形状や距離に応じた信号のみを検出できる。
【００４０】
本実施形態の物体検知装置１は、回転駆動手段４が上記構成要素を一体形成することにより小型かつ薄型に形成されているので、全体として小型化することができる。また、発光ダイオードのように発光素子２から照射される光のスポットが大きい場合でも、受光素子３が被検知物Ｗから反射された反射光を直接受光し、検知手段５が該反射光の強度を検知するように構成されているので、発光素子２及び被検知領域の間又は被検知領域及び受光素子３の間に大きなレンズ等の光学系を設ける必要がなく、全体として小型化することができる。また、発光素子２として指向性や収束性に優れていない光を照射する光源を利用することができるので、レーザ源を使用する場合と比較して安全である。
【００４１】
本実施形態では、発光素子２として発光ダイオードを用いることにより、安全で安価である上に駆動回路の構成を簡易にできる。また、発光素子２として指向性や収束性に優れていない光を照射する他の光源を用いるようにしてもよい。
【００４２】
また、発光素子２から照射される光の強度や被検知物までの距離等によっては、第１の受光素子３で受光される反射光の強度が十分でないことがある。すなわち、反射光のみの検出では被検知物が検知し難い場合でも、上記のように第２の受光素子による検出によって物体を的確に検知することができる。
【００４３】
以上、実施形態について説明したが、本発明はこの形態に限定されるものでなく、種々の変形及び変更が可能である。
【００４４】
例えば、上記実施形態では、１次元方向のスキャンの例を示しているが、ミラーを直交した２軸で回転させれば、２次元領域をスキャンすることができる。また、反射光量を検出するために照射される光としては、近赤外のみならず、可視光とすることも設計の範囲である。
【００４５】
更に別の実施形態として、図５に示すように、発光素子２は複数の波長を合成した光を照射するものと使用し、受光手段５は各々対応する波長に選択的感度を有する複数の受光素子で構成してもよい。詳細には、発光素子２は、例えば、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の複数の波長の光を発生するＬＥＤで構成する。或いは、ＬＥＤの光で励起される蛍光体の蛍光、又は蛍光と励起光を合成した光を照射光とする。受光手段５は、波長透過特性が異なる光学フィルタを備えた複数の受光素子で構成される。そして、偏向手段としての光反射部（ミラー）３を直交する２軸のまわりに回転させることで２次元スキャンを行い、２次元領域での受光強度について角度補正を行うことで、被検知物の存在位置を検知することができる。この実施形態によれば、被検知物を色で判別することも可能となる。
【００４６】
また、回転駆動手段４は、図６に示すように、弾性体４３として片持ち梁を用いる構成でもよい。この回転駆動手段４は、互いに対向するように配置され、互いに対向するように配置された一対二組の圧電ユニモルフ振動板４１ａ〜４１ｄと、各圧電ユニモルフ振動板４１ａ〜４１ｄが搭載された片持ち梁４３ａ〜４３ｄと、互いに対向する各片持ち梁４３ａ，４３ｂの一端を固定して支持する空洞部４２ａを有する支持体と、互いに対向する各片持ち梁４３ａ，４３ｂの他端を固定して支持するとともに、各片持ち梁４３ｃ，４３ｄの一端を固定して支持する可動枠６１と、各片持ち梁４３ｃ，４３ｄの他端に支持された基板４４とを備え、圧電ユニモルフ振動板４１ａ〜４１ｄの圧電駆動により基板４４を可動枠６１内で回転振動させるように構成されている。基板４４上には受光素子３が設置されている。また、各圧電ユニモルフ振動板４１ａに交流電圧を印加するための電極６２が設けられている。
【００４７】
各圧電ユニモルフ振動板４１は、４枚を１セットとしている。基板４４に近い側から奇数番目の圧電ユニモルフ振動板４１と偶数番目の圧電ユニモルフ振動板４１とに、位相が互いに１８０°異なる二つの交流電圧を印加することにより、片持ち梁４３の奇数番目の圧電ユニモルフ振動板４１が搭載されている部分を上方向に屈曲変形させるとともに、片持ち梁４３の偶数番目の圧電ユニモルフ振動板４１が搭載されている部分を下方向に屈曲変形させる。これにより、片持ち梁４３には、上方向の屈曲変形と下方向の屈曲変形とを合算した大きさの角度変位が発生する。
【００４８】
外側の一対の圧電ユニモルフ振動板４３ａ，４３ｂに交流電圧を印加することにより、片持ち梁４３ａ，４３ｂの角度変位により、可動枠６１が回転軸Ｒ１−Ｒ１を中心に回転振動する。さらに、内側の一対の圧電ユニモルフ振動板４３ｃ，４３ｄに交流電圧を印加することにより、片持ち梁４３ｃ，４３ｄの角度変位により、基板４４が回転軸Ｒ２−Ｒ２を中心に回転振動することとなる。
【００４９】
以上の実施形態によれば、安全な光源としてＬＥＤを利用してアイセーフ上の問題を無くすと共に光を広く照射できる。加えて、受光側をＭＥＭＳ技術により形成された小型ミラーで検知物体からの反射光を受ける位置に、例えば近赤外受光素子と遠赤外受光素子のような感度波長の異なる複数の受光素子を設けることにより、反射光及び温度、又は複数の波長別の光というスキャン情報を総合し、より精度の高い物体検知を実現することができる。
【００５０】
また、受光素子はＣＣＤなどのような電子走査をする必要が無いので、実施例で述べた変調とフィルタの関係を自由に設定でき、高い柔軟性でＳ／Ｎの向上を図ることができる。
【００５１】
本発明の小型かつ簡易構造の物体検知装置は、以下の分野で好適に用いられる。
・  車載用の障害物検知装置、衝突防止用レーダ、乗員検知装置として利用可能。
・  ロボット産業において、ロボット内部に設置することが可能な物体検知装置。
・  トイレなどの人体感知装置。
・  防犯装置内での人体等の侵入検知装置。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施形態の物体検知装置と被検知物の位置関係を示す図。
【図２】図１の物体検知装置の回転駆動手段を示す図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図３】図１の物体検知装置の作動及び検知結果の光強度分布を示す図。
【図４】検知結果の補正した光強度分布を示す図。
【図５】別実施形態の物体検知装置の概略構成を示す図。
【図６】図１の物体検知装置に用いられる回転駆動手段の変形例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００５３】
１…物体検知装置、２…発光素子、３…光反射部（偏向手段）、４…回転駆動手段、５ａ，５ｂ…受光素子、６…検知回路、４１…圧電ユニモルフ振動板、４２…支持体、４３…弾性体、４４…基板、Ｗ…被検知物。
【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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