光扫描装置以及测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光扫描装置以及测距装置，其能够简化控制。本发明专利技术一个方式的光扫描装置具有：发光部(3)，其发出光(L1)；光扫描部(120)，其使所述光进行扫描；光接收部(8)，其接收所述光扫描部的扫描光(L2)被物体(200)反射或散射后的返回光(R)；以及光扫描控制部(150)，其控制所述光扫描部，所述光扫描部具有：旋转多面体(5)，其包含多个反射面(51)，一边绕第一轴(A1)旋转一边通过所述反射面反射所述光，由此使所述光绕所述第一轴扫描；支承部(9)，其支承所述旋转多面体；以及旋转机构(10)，其使所述支承部绕与所述第一轴交叉的第二轴(A2)旋转，由此使被所述反射面反射的所述光绕所述第二轴扫描。光绕所述第二轴扫描。光绕所述第二轴扫描。

【技术实现步骤摘要】
光扫描装置以及测距装置


[0001]本专利技术涉及光扫描装置和测距装置。

技术介绍

[0002]以往，已知一种光扫描装置，其接收通过发光部发出的光进行扫描的扫描光被物体反射或散射后的返回光。
[0003]另外，公开了一种结构，其具有：第一偏转机构，其具备能够绕第一轴心摆动的可动部和对该可动部进行摆动驱动的驱动部；第二偏转机构，其对第一偏转机构绕与第一轴心不同的第二轴心进行旋转驱动；光偏转部，其设置在可动部，对于从光发射接收部沿着第二轴心射出的测定光进行偏转反射；以及摆动控制部，其控制上述驱动部(例如，参照专利文献1)。
[0004]然而，在专利文献1的结构中，由于对可动部的摆动进行控制，因此存在控制变得复杂的情况。
[0005]专利文献1：日本专利6069628号公报

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种能够简化控制的光扫描装置。
[0007]本专利技术一个方式的光扫描装置具有：发光部(3)，其发出光(L1)；光扫描部(120)，其使所述光进行扫描；光接收部(8)，其接收所述光扫描部的扫描光(L2)被物体(200)反射或散射后的返回光(R)；以及光扫描控制部(150)，其控制所述光扫描部，所述光扫描部具有：旋转多面体(5)，其包含多个反射面(51)，一边绕第一轴(A1)旋转一边通过所述反射面反射所述光，由此使所述光绕所述第一轴扫描；支承部(9)，其支承所述旋转多面体；以及旋转机构(10)，其使所述支承部绕与所述第一轴交叉的第二轴(A2)旋转，由此使被所述反射面反射的所述光绕所述第二轴扫描。
[0008]上述括号内的参照符号是为了容易理解而标注的，只不过是一例，并不限于图示的方式。
[0009]根据本专利技术，能够提供一种能够简化控制的光扫描装置。
附图说明
[0010]图1是表示实施方式的测距装置的整体结构例的立体图。
[0011]图2是表示图1的LD和APD周边的结构例的局部放大立体图。
[0012]图3是表示图1的多面镜周边的结构例的局部放大立体图。
[0013]图4是表示实施方式的测距装置的整体结构例的框图。
[0014]图5是实施方式的测距装置所具有的控制部的功能结构例的框图。
[0015]图6是表示实施方式的测距装置的动作例的流程图。
[0016]图7表示实施方式的测距装置进行的光扫描例，图7的(a)从侧方观察测距装置，图
7的(b)从上方观察测距装置。
[0017]图8表示扫描线的轨迹的一例。
[0018]图9表示扫描线的轨迹的另一例子，图9的(a)表示比较例，图9的(b)表示实施方式。
[0019]图10表示第一轴与第二轴的轴间距离的第一例。
[0020]图11表示第一轴与第二轴的轴间距离的第二例。
[0021]图12表示第一轴与第二轴的轴间距离的第三例。
具体实施方式
[0022]以下，参照附图对用于实施专利技术的方式进行说明。在各附图中，对相同的构成部分标注相同的符号，有时省略重复的说明。
[0023]另外，以下所示的实施方式例示了用于将本专利技术的技术思想具体化的光扫描装置以及测距装置，本专利技术并不限于以下所示的实施方式。以下记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别的限定，就不是将本专利技术的范围限定于此的意思，而只是进行例示。另外，附图所示的部件的大小、位置关系等有时为了使说明明确而夸张地表示。
[0024]实施方式的光扫描装置具有：发光部，其发出光；光扫描部，其使该光进行扫描；光接收部，其接收光扫描部的扫描光被物体反射或散射后的返回光；以及光扫描控制部，其控制光扫描部。
[0025]这样的光扫描装置搭载在根据由物体反射或散射的返回光来测定到物体的距离的测距装置等中，用于向物体所在的一侧投射扫描光。到物体的距离也可称作物体与测距装置之间的距离。
[0026]在此，例如，当光扫描部包含使具有反射面的可动部往复摆动从而使光进行扫描的结构时，有时用于抑制可动部的摆动速度的变动的控制或可动部的共振频率的控制等使控制变得复杂。
[0027]在实施方式中，光扫描部具有旋转多面体，该旋转多面体包含多个反射面，一边绕第一轴旋转一边通过反射面反射发光部发出的光，从而使该光绕第一轴进行扫描。另外，光扫描部具有：支承部，其支承旋转多面体；以及旋转机构，其使支承部绕第二轴旋转，从而使旋转多面体的反射面反射的光绕第二轴进行扫描。
[0028]例如，旋转多面体是多面镜。另外，旋转机构是放置多面镜及其支承部并能够旋转的旋转台。旋转多面体和旋转机构分别向恒定的旋转方向持续旋转，因此可以不进行用于抑制可动部的摆动速度的变动的控制和共振控制等。由此，能够提供一种能够简化控制的光扫描装置。
[0029]以下，以搭载在服务机器人上的测距装置所具备的光扫描装置为一例，对实施方式进行说明，其中，测距装置能够测定直到服务机器人的行进方向上的物体或服务机器人周围的物体的距离。
[0030]在此，服务机器人是指主要以工厂内的材料搬运、接待设施中的商品搬运以及引导业务、设施内警备、或者清扫等服务目的而使用的自主移动型的移动体。另外，移动体是指能够移动的物体。
[0031]搭载在服务机器人的测距装置用于检测存在于服务机器人的行进方向或服务机
器人周围的物体、或者制作服务机器人工作的设施的设施内地图等。另外，测距装置例如是LiDAR(Light Detection and Ranging(光探测和测距)、Laser Imaging Detection and Rang(激光成像检测和测距))装置。
[0032]在以下所示的附图中，有时通过X轴、Y轴以及Z轴表示方向，沿着X轴的X方向表示沿着实施方式的测距装置所具备的多面镜的旋转轴即第一轴的方向。沿着Z轴的Z方向表示沿着实施方式的测距装置所具备的旋转台的旋转轴即第二轴的方向。X轴与Z轴交叉。沿着Y轴的Y方向表示与X轴以及Z轴双方交叉的方向。
[0033]另外，在X方向上将箭头所朝向的方向标记为+X方向，将+X方向的相反方向标记为﹣X方向，在Y方向上将箭头所朝向的方向标记为+Y方向，将+Y方向的相反方向标记为﹣Y方向，在Z方向上将箭头所朝向的方向标记为+Z方向，将+Z方向的相反方向标记为﹣Z方向。但是，这些并不限制测距装置以及光扫描装置在使用时的朝向，测距装置以及光扫描装置能够以任意的朝向配置。
[0034]<测距装置100的结构例>
[0035]首先，参照图1至图3，对实施方式的测距装置100的整体结构例进行说明。图1是说明测距装置100的整体结构的一例的立体图。另外，图2是说明LD以及APD周边的结构的一例的局部放大立体图。图3是说明多面镜周边的结构的一例的局部放大立体图。
[0036]如图1至图3所示，测距装置100具有：基底板1、保持部2、LD(Laser Diode：激光二极管)3(参照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光扫描装置，其特征在于，具有：发光部，其发出光；光扫描部，其使所述光进行扫描；光接收部，其接收所述光扫描部的扫描光被物体反射或散射后的返回光；以及光扫描控制部，其控制所述光扫描部，所述光扫描部具有：旋转多面体，其包含多个反射面，一边绕第一轴旋转一边通过所述反射面反射所述光，由此使所述光绕所述第一轴扫描；支承部，其支承所述旋转多面体；以及旋转机构，其使所述支承部绕与所述第一轴交叉的第二轴旋转，由此使被所述反射面反射的所述光绕所述第二轴扫描。2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，所述光扫描控制部将所述旋转多面体的转速作为非控制对象。3.根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其特征在于，具有：基座部；以及保持部，其保持所述发光部和所述光接收部，所述保持部和所述旋转机构设置在所述基座部上的不同区域。4.根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其特征在于，所述光接收部接收被所述旋转多面体所包含的所述多个反射面中的预定的面反射的所述扫描光被所述物体反射或散射后再次被所述预定的面反射的所述返回光。5.根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其特征在于，所述光扫描装置具有使所述返回光偏转的光偏转部，所述光偏转部包含使所述发光部发出的光通过的开口部。6.根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其特征在于，所述发光部发出的光沿着所述第二轴入射到所述旋转多面体的所述反射面。7.根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其特征在于，在与所述第一轴以及所述第二轴双方交叉的方向上，在与所述第二轴相分离的位置设置了所述第一轴。8.根据权利要求7所述的光扫描装置，其特征在于，所述旋转多面体是以所述第一轴为中心轴的正多棱柱，从所述第二轴到所述第一轴的从所述第二轴离开的位置为止的轴间距离d为所述正多棱柱中的正多边形的内切圆半...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田健介，西山隆彦，田中丰树，木村祐司，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：