JP2008298520A - 走査型距離計測装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型軽量かつ広範囲、高速な2次元走査を実現する、走査型距離計測装置を提供する。
【解決手段】レーザ出力部1より出力されたレーザ光を、走査機構により第1の方向と第1の方向と直交する第2の方向に2次元に走査して発信し、測定対象で反射されたレーザ光を受信する。走査機構において、レーザ光は、ポリゴンミラー3を第1の走査アクチュエータによって第1の走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第1の方向に走査され、第1の走査アクチュエータとポリゴンミラー3から構成される走査ミラー土台を、第2の走査アクチュエータによって第1の走査回転軸と直交する第2の走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第2の方向に走査される。
【選択図】図1
【解決手段】レーザ出力部1より出力されたレーザ光を、走査機構により第1の方向と第1の方向と直交する第2の方向に2次元に走査して発信し、測定対象で反射されたレーザ光を受信する。走査機構において、レーザ光は、ポリゴンミラー3を第1の走査アクチュエータによって第1の走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第1の方向に走査され、第1の走査アクチュエータとポリゴンミラー3から構成される走査ミラー土台を、第2の走査アクチュエータによって第1の走査回転軸と直交する第2の走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第2の方向に走査される。
【選択図】図1
Description
本発明はレーザなどの光を走査してその反射光を観測し距離を計測する装置、特に、レーザなどの光を2軸の回転方向で走査し、測定対象や測定対象環境の3次元形状を復元可能とする走査型距離計測装置に関する。
環境認識、障害物検出などの用途に広い範囲の3次元形状を高速に測定したいという要求があり、レーザなどの光を利用したさまざまな2次元走査式の距離計測装置が提案されている。
光ビームスキャン機構の一例が特許文献1に記載されている。
図6は、特許文献1に記載されている光ビームスキャン機構の概略図である。
本光ビームスキャン機構において、光ビームスキャン用のミラー101は、強磁性体又は永久磁石からなる被駆動部102を備えて、入射ビームの光軸と直交する回転軸103回りに揺動可能に軸支されている。ミラーの被駆動部102に磁力を加えてミラー101に上記回転軸103の軸周りの回転力を与える駆動手段として磁極104−1、コイル104−2を備えた電磁部材104が有る。他の駆動手段であるモータ105は、ミラー101と電磁部材104を、上記回転軸103と直交する軸回りに回転させる。モータ105による回転と電磁部材104の磁力による揺動により光ビームLの2次元走査を実現している。
また、3−Dレーザ計測装置の一例が特許文献2に記載されている。
本3−Dレーザ計測装置において、2つの支脚部と回転ヘッドを有する計測ヘッドは、垂直な回転軸線を中心に180°回動自在である。回転ヘッドは、回転可能なミラーを有し、このミラーは、ミラーに当たる計測ビームのビーム軸線と、平行又は同軸に配置した回転軸線を中心に連続的に回転自在である。計測ビームは、回転ヘッドから射出されて走査される。支脚部に、回転可能なミラーの駆動機構、光エミッタ、受光器が搭載される構成としている。
更に、レーザ距離測定装置の一例が特許文献3に記載されている。
本レーザ距離測定装置において、レーザ光源から発せられた送信レーザ光を目標に向けて反射させるとともに目標で反射した受信レーザ光を受ける回転多面鏡と、回転多面鏡で反射した受信レーザ光を受光用光学系側に反射させる凹面鏡を備えている。回転多面鏡と凹面鏡とレーザ光源を搭載した枠を回転多面鏡の回転軸とは直交するピッチ軸回りに回動可能にした構成としている(図1)。
特開2003−287693号公報
特開2003−177014号公報
特許第3463781号公報
上記の走査型距離計測装置には、次のような問題がある。
第一の問題点として、構成が複雑であることである。上記の走査型距離計測装置は、2次元の走査機構を有するが、1軸の走査については無限回転可能な機構であり単純なアクチュエータによる走査が可能である。しかしながら、特に、特許文献1、特許文献3の装置は、他の1軸の走査については往復の制御をする必要がある。往復の制御を実現するためにはアクチュエータとセンサの構成が複雑になる。
第二の問題点は小型軽量化が困難であることである。これは第一の問題点である構成が複雑であることにも関連する。特許文献1の装置は、ミラーの被駆動部に磁力を加えてミラー揺動させる電磁部材を有し、これらのミラーと電磁部材をモータにより上記回転軸と直交する軸回りに回転させるが、ミラーを駆動するのに必要な電磁部材の小型化は困難である。
特許文献2の装置は、1軸の走査についてミラーを連続回転させている。しかし、垂直な回転軸線を中心に半回転される計測ヘッドは、光エミッタ、回転可能なミラーの駆動機構、受光器がすべて搭載した構成としており、構成部品が多く小型化が困難である。
特許文献3の装置は、回転多面鏡と凹面鏡とレーザ光源をピッチ軸回りに一体的に回動可能にする構成としており、やはり構成部品が多く小型化が困難である。
そして、駆動対象の機構が重量化すると、高速な走査の実現に支障を来すことになる。
[発明の目的]
本発明の目的は、小型軽量かつ広範囲、高速な2次元走査を実現する走査型距離計測装置を提供することにある。
本発明の目的は、小型軽量かつ広範囲、高速な2次元走査を実現する走査型距離計測装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明の走査型距離計測装置は、レーザ出力部より出力されたレーザ光を、走査機構により第1の方向と前記第1の方向と直交する第2の方向に2次元に走査して発信し、測定対象で反射されたレーザ光を受信する走査型距離計測装置であって、
前記走査機構において、前記レーザ光は、前記ポリゴンミラーを第1の走査アクチュエータによって第1の走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第1の方向に走査され、前記第1の走査アクチュエータと前記ポリゴンミラーから構成される走査ミラー土台を、第2の走査アクチュエータによって前記第1の走査回転軸と直交する第2の走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第2の方向に走査される。
前記走査機構において、前記レーザ光は、前記ポリゴンミラーを第1の走査アクチュエータによって第1の走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第1の方向に走査され、前記第1の走査アクチュエータと前記ポリゴンミラーから構成される走査ミラー土台を、第2の走査アクチュエータによって前記第1の走査回転軸と直交する第2の走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第2の方向に走査される。
また、他の本発明の走査型距離計測装置は、レーザ出力部より出力されたレーザ光を、走査機構により第1の方向と前記第1の方向と直交する第2の方向に2次元に走査して発信し、測定対象で反射されたレーザ光を受信する走査型距離計測装置であって、
前記走査機構において、前記レーザ光は、前記平面ミラーを第1の走査アクチュエータからの常時無限回転される動力を入力とする走査揺動リンク機構により走査揺動軸回りに揺動することにより第1の方向に走査され、前記第1の走査アクチュエータと前記平面ミラーと前記走査揺動リンク機構から構成される走査ミラー土台を、第2の走査アクチュエータによって前記走査揺動軸と直交する走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第2の方向に走査される。
前記走査機構において、前記レーザ光は、前記平面ミラーを第1の走査アクチュエータからの常時無限回転される動力を入力とする走査揺動リンク機構により走査揺動軸回りに揺動することにより第1の方向に走査され、前記第1の走査アクチュエータと前記平面ミラーと前記走査揺動リンク機構から構成される走査ミラー土台を、第2の走査アクチュエータによって前記走査揺動軸と直交する走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第2の方向に走査される。
本発明の走査型距離計測装置において、ポリゴンミラーを常時無限回転の駆動をして、更にポリゴンミラーと駆動機構から構成される走査ミラー土台を、上記回転とは直交方向に常時無限回転の駆動をしている。これにより、構成部品を少なくし小型軽量化を可能にし、走査速度の高速化が可能になった。
また、他の本発明の走査型距離計測装置において、平面ミラーを常時無限回転される動力を入力として揺動して、更に平面ミラーと駆動機構から構成される走査ミラー土台を、上記揺動とは直交方向に常時無限回転の駆動をしている。これにより、構成部品を少なくし小型軽量化を可能にし、走査速度の高速化が可能になった。
本発明の走査型距離計測装置は、2次元のレーザ光の走査機構に特徴がある。
後述の実施例1−4の概略を説明する。
実施例1,2においては、レーザ投光器から出力される光を、まずは第1の走査回転軸で常時無限回転しているポリゴンミラーで反射させて第1の方向に走査する。第1の方向に走査するためのミラーとミラーを駆動するアクチュエータから構成される走査ミラー土台がある。走査ミラー土台は、第2の方向への走査用アクチュエータによりレーザ光の投光される軸と同軸で第1の走査回転軸と直交する第2の走査回転軸で常時無限回転する。 この構成によりレーザ光は直交する2次元の方向に走査される。なお、第1の走査回転軸と直交する第2の走査回転軸という表現について、実際には後述するように両軸は一定の距離をおいて配置されており、この場合を含むものとする。
測定対象で反射したレーザ光はミラーに戻り反射する。その反射光を受光部で受信する。レーザ光を発信して受信するまでの時間又は生じた位相差を計測することで、測定対象までの距離が計算可能となる。
走査ミラー土台へのアクチュエータの制御信号及びポリゴンミラーの角度情報信号を、第2の走査回転軸に搭載するスリップリングで伝達することにより、走査ミラー土台を無限回転させることができる。
第2の方向に駆動される機構は走査ミラー土台のみとすることで、構成部品を少なくし小型軽量化を可能にした。更に、走査ミラー土台を小型軽量にしたので第2の方向の走査速度の高速化を可能にした。
2軸とも常時無限回転による駆動をすることで走査が可能な構成になっており、走査制御方式が簡単になる。
また、常時2軸の走査をすることで走査型距離計測装置周辺の距離情報を絶えず計測する。具体的な走査の例について述べる。第2の走査回転軸で1秒間に10回走査する。第1の走査回転軸では第2の走査回転軸の1回の走査につき10.1回の走査を実行すると、1秒間に101回の走査を実行することになる。2軸の走査を常時無限回転で実行することにより1秒間という短時間で走査型距離計測装置周辺の3次元形状の詳細の計測が可能となる。
実施例3,4においては、常時無限回転しているポリゴンミラーの代わりに常時無限回転する入力により走査揺動軸で揺動される1枚の平面ミラー又は1対の平面ミラーを用いている。第1の方向に走査するための平面ミラーと平面ミラーを駆動するアクチュエータから構成される走査ミラー土台がある。走査ミラー土台は、第2の方向への走査用アクチュエータによりレーザの投光される軸と同軸で走査揺動軸と直交する走査回転軸回りに常時無限回転する。この構成によりレーザ光は直交する2次元の方向に走査される。
実施例3,4も、実施例1,2と同様に、第2の方向に駆動される機構は走査ミラー土台のみとすることで、構成部品を少なくし小型軽量化を可能にした。更に、走査ミラー土台を小型軽量にしたので第2の方向の走査速度の高速化を可能にした。
2軸とも常時無限回転による駆動をすることで走査が可能な構成になっており、走査制御方式が簡単になる。
以下、発明を実施するための最良の形態の具体例を実施例1−4として図面を参照して詳細に説明する。
以下、実施例の説明において、2つの走査方向については便宜上、第1の方向を垂直走査、第2の方向を水平走査と呼ぶ。実体として装置全体を傾けると実際の走査方向は垂直、水平から傾くこととなる。例えば、装置全体を横向きに置けば、垂直、水平の立場が逆になる。垂直走査アクチュエータは第1の走査アクチュエータ、水平走査アクチュエータは第2の走査アクチュエータである。
[実施例1]
図1は、本発明の実施例1の構成を示す概略図である。
図1は、本発明の実施例1の構成を示す概略図である。
図1を参照して、本発明の走査型距離計測装置の実施例1について説明する。
装置本体に固定されたレーザ出力部1より出力されたレーザの出力光2が、垂直走査アクチュエータ6によって垂直走査回転軸7で常時無限回転の駆動をされるポリゴンミラー3によって反射し測定対象4に向かって発射される。垂直走査アクチュエータ6には、角度センサが組み込まれている。
垂直走査アクチュエータ6とポリゴンミラー3から構成される垂直走査ミラー土台は、更に水平走査回転軸9回りに水平走査アクチュエータ8によって常時無限回転の駆動がなされ、垂直方向に走査されているレーザ光を水平方向に走査する。水平走査アクチュエータ8には、角度センサが組み込まれている。
出力光2が測定対象4で反射すると反射光5は、ポリゴンミラー3に戻り、ポリゴンミラー3でレーザ出力部1の方向へ反射する。更に反射光5は、装置本体に固定されたハーフミラー10で反射して同じく装置本体に固定された受光センサ11で受光される。
距離の測定方法について説明する。レーザ出力部1でパルス状のレーザ光を発射してから受光センサ11でレーザ光の反射を受光するまでの時間を計測することで、光路の距離を測定する。別の距離測定手法として、レーザ光をある周波数で変調し、受光センサ11で受けたレーザ光とレーザ出力部1で発射したレーザ光の位相差を計測し、光路の距離を測定してもよい。
レーザが2軸の走査方向で発射された方向については、垂直走査の角度センサ、水平走査の角度センサによって計測する。
レーザが発射された方向の角度センサの情報と、その方向の距離情報を組み合わせることで、走査型距離計測装置周辺の3次元形状が測定可能となる。
次に回転軸の配置について説明する。レーザ出力部1のレーザ光の方向と同軸に水平走査回転軸9を配置する。また垂直走査回転軸7はレーザ出力部1のレーザ光の方向と直交し、更に、ポリゴンミラー3が回転するときに適切な方向にレーザ光が反射するように、レーザ光の軸からある一定の距離をおいて配置する。また垂直走査回転軸7はポリゴンミラー3の中心に配置する。
垂直走査ミラー土台上の垂直走査アクチュエータ6と角度センサに対して、アクチュエータを駆動するための電力供給、及び角度センサの情報の信号伝達については、水平走査回転軸9に配置するスリップリング12を利用して行う。これにより垂直走査ミラー土台を水平走査回転軸9回りに無限回転をすることが可能となる。
[実施例2]
図2は、本発明の実施例2の構成を示す概略図である。
図2は、本発明の実施例2の構成を示す概略図である。
図2を参照して、本発明の走査型距離計測装置の実施例2について説明する。
本実施例ではポリゴンミラー3を4の倍数の辺を持った正多角柱の柱形状としていることが特徴である。このようなポリゴンミラーは、ある辺となす角度が90度となる辺を必ず有する。図2ではポリゴンミラーを4角形としている。
装置本体に固定されたレーザ出力部1より出力されたレーザの出力光2が、垂直走査アクチュエータ6によって垂直走査回転軸7で常時無限回転の駆動をされるポリゴンミラー3によって反射し測定対象4に向かって発射される。垂直走査アクチュエータ6には、角度センサが組み込まれている。
垂直走査アクチュエータ6とポリゴンミラー3から構成される垂直走査ミラー土台は、更に水平走査回転軸9回りに水平走査アクチュエータ8によって常時無限回転の駆動がなされ、垂直方向に走査されているレーザ光を水平方向に走査する。水平走査アクチュエータ8には、角度センサが組み込まれている。
出力光2が測定対象4で反射すると反射光5はポリゴンミラー3に戻り、ポリゴンミラー3でレーザ出力部1の反対方向へ反射し、装置本体に固定された受光センサ11で受光する。スリップリング12の利用は、実施例1と同様である。
ポリゴンミラー3を4の倍数の辺をもった多角柱形状とすることで、出力光2を反射したミラーと90度のなす角度にある辺が存在する。その辺のミラーによって反射光5をレーザ出力部と反対方向に反射することができるため、ハーフミラーによる出力光と反射光の干渉の問題を回避することが可能となる。
[実施例3]
図3は、本発明の実施例3の構成を示す概略図である。
図3は、本発明の実施例3の構成を示す概略図である。
図3を参照して、本発明の走査型距離計測装置の実施例3について説明する。
本実施例では垂直走査をポリゴンミラーではなく、無限回転するアクチュエータにリンク機構で接続された揺動する平面ミラー(以下、単に「ミラー」ともいう)により垂直走査を実現することが特徴である。
垂直走査アクチュエータ23によって垂直走査アクチュエータ回転軸24で常時無限回転の駆動されるリンクは、垂直走査揺動リンク機構25に接続され、更にそのリンクの短点が平面の垂直走査ミラー21の短点に接続される。垂直走査ミラー21は、垂直走査揺動軸22回りに揺動される構造としている。垂直走査アクチュエータ23には、角度センサが組み込まれている。
装置本体に固定されたレーザ出力部1より出力されたレーザの出力光2は垂直走査ミラー21によって反射し測定対象に向かって発射される。出力光2が測定対象で反射すると反射光5は垂直走査ミラー21に戻り、垂直走査ミラー21でレーザ出力部1の方向へ反射し、更に装置本体に固定されたハーフミラー12で反射して同じく装置本体に固定された受光センサ11で受光する。
垂直走査アクチュエータ23と垂直走査ミラー21と垂直走査揺動リンク機構25から構成される垂直走査ミラー土台は、更に、図示されていないが実施例1と同様に水平走査回転軸回りに水平走査アクチュエータによって常時無限回転の駆動がなされ、垂直方向に走査されているレーザ光を水平方向に走査する。水平走査アクチュエータには、角度センサが組み込まれている。
垂直走査揺動軸22はレーザ出力部1から出力されるレーザ光の方向と直交するように配置する。
本構成によりレーザ光の垂直走査は往復運動となる。垂直走査ミラー21はリンク機構により揺動されるため構造が複雑になるが、垂直走査アクチュエータ23自体は単純な無限回転をするのみであり、制御は簡便である。
また、ポリゴンミラーを用いずに平面ミラーを用いており、中実体のポリゴンミラーよりも軽量であり、揺動軸回りの慣性モーメントも小さい。このため、平面ミラーを揺動させても駆動制御が容易である。
[実施例4]
図4は、本発明の実施例4の構成を示す概略図である。
図4は、本発明の実施例4の構成を示す概略図である。
図4を参照して、本発明の走査型距離計測装置の実施例4について説明する。
実施例3と同様に揺動する平面ミラーを用いる。
本実施例では無限回転するアクチュエータにリンク機構で接続されて揺動する平面ミラーは、一対のミラーである。ミラー2台により垂直走査を実現することが特徴である。
ミラーの一方は、レーザの出力光2を反射して測定対象へ向ける垂直走査出力ミラーで単に「出力ミラー」といい、他方は、測定対象からの反射光5を受ける垂直走査入力ミラーで単に「入力ミラー」という。
垂直走査アクチュエータ・駆動伝達機構51は、駆動伝達機構を有する垂直走査アクチュエータである。これによって、出力ミラーリンク機構回転軸33で出力ミラー揺動リンク機構34が、入力ミラーリンク機構回転軸43で入力ミラー走査揺動リンク機構44が、それぞれ常時無限回転の駆動の入力を受ける。垂直走査アクチュエータ・駆動伝達機構51には、角度センサが組み込まれている。
出力ミラー揺動リンク機構34のリンクの短点は出力ミラー31の短点と接続される。また、入力ミラー揺動リンク機構44のリンクの短点は入力ミラー41の短点と接続される。これにより、出力ミラー31は出力ミラー揺動軸32回りに揺動し、入力ミラー41は入力ミラー揺動軸42回りに揺動される。出力ミラー31と入力ミラー41の互いのミラーの面のなす角度は直交するように制御する。
装置本体に固定されたレーザの出力光2は、垂直走査出力ミラー31によって反射し測定対象に向かって発射される。そして測定対象で反射した反射光は入力ミラー41によってレーザ出力部1とは反対方向に反射され、装置本体に固定された受光センサ11によって受光される。
垂直走査アクチュエータ・駆動伝達機構51と、出力ミラー31と、入力ミラー41と、出力ミラー揺動リンク機構34と、入力ミラー揺動リンク機構44から垂直走査ミラー土台は構成される。この垂直走査ミラー土台は、更に実施例3と同様に水平走査回転軸回りに水平走査アクチュエータによって常時無限回転の駆動がなされ、垂直方向に走査されているレーザ光を水平方向に走査する。水平走査アクチュエータには、角度センサが組み込まれている。
レーザ光の入出力を垂直走査するミラーを分け、出力ミラー31と入力ミラー41の互いのミラーの面なす角度は直交するように制御する。これにより、反射光5をレーザ出力部1と反対方向に反射することができるため、ハーフミラーによる出力光と反射光の干渉の問題を回避することが可能となる。
次に、実施例1,2においてレーザ光の軌跡について説明する。
本発明の実施例1,2におけるレーザの軌跡を示す概念図である。
水平走査1回に対して、垂直走査のアクチュエータが高速で何倍の回数の走査ができない場合には水平走査と垂直走査の位相をずらす。これにより水平走査を何回かすることで、垂直走査の密度を増やすことができる。図5の例では、水平走査1回に対して垂直走査を4.75回実行する例である。この場合、水平走査を4回行うことで垂直走査をする軌跡の位相を少しずつずらして、密度の高い計測をすることが可能となる。実施例3,4では、レーザの軌跡が垂直方向について往復する軌跡となる。これらの実施例でも水平走査と垂直走査の位相をずらすことで密度の高い計測をすることが可能となる。
本発明の走査型距離計測装置は、移動ロボットや自動車に搭載することで障害物を検出するための用途に適用できる。また、本発明の装置は、遠隔操作をするロボットにおいてロボットの周辺環境を計測して操作者にその情報を伝達することで、遠隔操作をより確実に実行可能にするための用途に適用できる。更に、本発明の装置は自律的に移動するロボットの周辺の環境を計測し、ロボットの自己位置を推定するための用途に適用できる。
1…レーザ出力部
2…出力光
3…ポリゴンミラー
4…測定対象
5…反射光
6…垂直走査アクチュエータ
7…垂直走査回転軸
8…水平走査アクチュエータ
9…水平走査回転軸
10…ハーフミラー
11…受光センサ
12…スリップリング
21…垂直走査ミラー
22…垂直走査揺動軸
23…垂直走査アクチュエータ
24…垂直走査アクチュエータ回転軸
25…垂直走査揺動リンク機構
31…出力ミラー
32…出力ミラー揺動軸
33…出力ミラーリンク機構回転軸
34…出力ミラー揺動リンク機構
41…入力ミラー
42…入力ミラー揺動軸
43…入力ミラーリンク機構回転軸
44…入力ミラー揺動リンク機構
51…垂直走査アクチュエータ・駆動伝達機構
2…出力光
3…ポリゴンミラー
4…測定対象
5…反射光
6…垂直走査アクチュエータ
7…垂直走査回転軸
8…水平走査アクチュエータ
9…水平走査回転軸
10…ハーフミラー
11…受光センサ
12…スリップリング
21…垂直走査ミラー
22…垂直走査揺動軸
23…垂直走査アクチュエータ
24…垂直走査アクチュエータ回転軸
25…垂直走査揺動リンク機構
31…出力ミラー
32…出力ミラー揺動軸
33…出力ミラーリンク機構回転軸
34…出力ミラー揺動リンク機構
41…入力ミラー
42…入力ミラー揺動軸
43…入力ミラーリンク機構回転軸
44…入力ミラー揺動リンク機構
51…垂直走査アクチュエータ・駆動伝達機構
Claims (12)
- レーザ出力部より出力されたレーザ光を、走査機構により第1の方向と前記第1の方向と直交する第2の方向に2次元に走査して発信し、測定対象で反射されたレーザ光を受信する走査型距離計測装置であって、
前記走査機構において、前記レーザ光は、前記ポリゴンミラーを第1の走査アクチュエータによって第1の走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第1の方向に走査され、前記第1の走査アクチュエータと前記ポリゴンミラーから構成される走査ミラー土台を、第2の走査アクチュエータによって前記第1の走査回転軸と直交する第2の走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第2の方向に走査されることを特徴とする走査型距離計測装置。 - 前記測定対象で反射されたレーザ光は、前記ポリゴンミラーに戻りレーザ出力部側に反射され、更に前記レーザ出力部と前記ポリゴンミラーの間で設置されハーフミラーによって受光センサの方向に反射して、受光センサに到達する光路を構成することを特徴とする請求項1に記載の走査型距離計測装置。
- レーザ光を走査する方向を、第1の走査回転軸回りの角度センサ及び第2の走査回転軸回りの角度センサによって計測することを特徴とする請求項1又は2に記載の走査型距離計測装置。
- 前記第1の走査アクチュエータ及び前記第1の走査回転軸回りの角度センサに対して、駆動するための電力供給、情報の信号伝達は、第2の走査回転軸に配置するスリップリングにより行うことを特徴とする請求項3に記載の走査型距離計測装置。
- 前記ポリゴンミラーは、4の倍数の辺を持つ多角柱形状とすることを特徴とする請求項1に記載の走査型距離計測装置。
- 前記測定対象で反射されたレーザ光は、前記ポリゴンミラーに戻り、前記レーザ出力部と反対側に設置された受光センサの方向に反射して、反射光が受光センサに到達する光路を構成することを特徴とする請求項5に記載の走査型距離計測装置。
- レーザ出力部より出力されたレーザ光を、走査機構により第1の方向と前記第1の方向と直交する第2の方向に2次元に走査して発信し、測定対象で反射されたレーザ光を受信する走査型距離計測装置であって、
前記走査機構において、前記レーザ光は、前記平面ミラーを第1の走査アクチュエータからの常時無限回転される動力を入力とする走査揺動リンク機構により走査揺動軸回りに揺動することにより第1の方向に走査され、前記第1の走査アクチュエータと前記平面ミラーと前記走査揺動リンク機構から構成される走査ミラー土台を、第2の走査アクチュエータによって前記走査揺動軸と直交する走査回転軸回りに常時無限回転の駆動をすることにより第2の方向に走査されることを特徴とする走査型距離計測装置。 - 前記測定対象で反射されたレーザ光は、前記平面ミラーに戻り前記レーザ出力部側に反射し、更に前記レーザ出力部と前記平面ミラーの間に設置されたハーフミラーによって受光センサの方向に反射して、反射光が受光センサに到達する光路を構成することを特徴とする請求項7に記載の走査型距離計測装置。
- 前記平面ミラーは、一対のミラーであって、前記一対のミラーを第1の走査アクチュエータからの常時無限回転される動力を入力とする走査揺動リンク機構により走査揺動軸回りにその面が直角をなすように揺動されることを特徴とする請求項7に記載の走査型距離計測装置。
- 前記測定対象で反射されたレーザ光は、前記一対のミラーに戻り、前記レーザ出力部と反対側に設置された受光センサの方向に反射して、反射光が受光センサに到達する光路を構成することを特徴とする請求項9に記載の走査型距離計測装置。
- 請求項1ないし10のいずれかに記載の走査型距離計測装置を搭載したことを特徴とする移動ロボット。
- 請求項1ないし10のいずれかに記載の走査型距離計測装置を搭載したことを特徴とする自動車。
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