本發(fā)明的技術(shù)涉及一種光掃描裝置。
背景技術(shù):
1、作為使用硅(si)的細微加工技術(shù)制作的微機電系統(tǒng)(micro?electro?mechanicalsystems:mems)器件之一已知有微鏡器件(也被稱為微型掃描儀。)。微鏡器件由設(shè)置于光掃描裝置的驅(qū)動控制部驅(qū)動。驅(qū)動控制部通過驅(qū)動微鏡器件的反射鏡部,使由反射鏡部反射的光束對對象物進行二維掃描。
2、由微鏡器件進行的光掃描方式與以往的由多面反射鏡進行的光掃描方式相比,在小型、輕量且低耗電量等方面上優(yōu)異。因此,微鏡器件對lidar(light?detection?andranging:激光雷達)裝置或掃描光束顯示器等的適用受到關(guān)注。
3、在這種光掃描裝置中,通過變更反射鏡部的角度而使光束偏轉(zhuǎn),因此為了掌握對象物中的光束的掃描位置,需要檢測反射鏡部的動作(motion)。作為檢測反射鏡部的動作的方法的一例,已知有在反射鏡部的附近設(shè)置應(yīng)變傳感器并根據(jù)應(yīng)變傳感器的輸出值計算反射鏡部的角度的方法。但是,應(yīng)變傳感器檢測材料的物理性質(zhì)變化,因此檢測靈敏度具有溫度依賴性,并且因材料的劣化而發(fā)生變化。因此,由應(yīng)變傳感器進行的反射鏡部的動作的檢測精度低。
4、作為檢測反射鏡部的動作的其他方法,已知有通過對反射鏡部的背面照射光束來檢測反射鏡部的角度的方法。在日本特開2021-025938號公報中,提出了如下內(nèi)容:設(shè)置與實施了防反射加工的反射鏡部的背面平行地射出光束的光源,在光束的光路上設(shè)置光檢測器,并根據(jù)光檢測器的受光結(jié)果來檢測反射鏡部的角度。根據(jù)通過反射鏡部傾斜時反射鏡部的背面遮擋光束,從而基于光檢測器的受光量發(fā)生變化的情況,能夠檢測反射鏡部的角度。并且,在日本特開2012-198511號公報中,提出了如下內(nèi)容:通過使用二維位置檢測元件測量照射到反射鏡部的背面并由背面反射的光束的位置來檢測反射鏡部的角度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的技術(shù)課題
2、然而,在日本特開2021-025938號公報中所記載的方法中,由于與反射鏡部的背面平行地射出光束,因此無法高精度地檢測反射鏡部的動作。并且,在日本特開2021-025938號公報中所記載的方法中,由于需要對反射鏡部的背面實施防反射加工,因此還存在用于制造微鏡器件的制造工序增加且制造成本增加的問題。
3、并且,在日本特開2012-198511號公報中所記載的方法中,使用二維位置檢測元件檢測由反射鏡部的背面反射的光束的位置,因此能夠高精度地檢測反射鏡部的動作,但存在使用二維位置檢測元件會導(dǎo)致光掃描裝置變得非常昂貴的問題。
4、本發(fā)明的技術(shù)的目的在于,提供一種能夠以低成本且高精度地檢測反射鏡部的動作的光掃描裝置。
5、用于解決技術(shù)課題的手段
6、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的光掃描裝置具備:微鏡器件,具有具備反射入射光的反射面的反射鏡部、使反射鏡部圍繞與反射鏡部靜止時的反射面平行的第1軸線擺動的第1致動器及使反射鏡部圍繞與反射面平行且與第1軸線正交的第2軸線擺動的第2致動器;光源,射出光束;第1光檢測元件及第2光檢測元件,檢測由反射鏡部反射的光束的一維方向的位置;及處理器,根據(jù)從第1光檢測元件及第2光檢測元件輸出的檢測信號,計算反射鏡部的圍繞第1軸線的振幅、反射鏡部的圍繞第2軸線的振幅、反射鏡部的圍繞第1軸線的擺動與圍繞第2軸線的擺動的相位差。
7、優(yōu)選第1光檢測元件及第2光檢測元件分別檢測由反射鏡部的反射面或與反射面相反的一側(cè)的面即背面反射的光束的一維方向的位置。
8、優(yōu)選處理器通過對第1致動器及第2致動器分別施加具有相同的驅(qū)動頻率的第1驅(qū)動信號及第2驅(qū)動信號而使反射鏡部進行進動運動或螺旋運動。
9、優(yōu)選第1光檢測元件和第2光檢測元件的位置信息檢測方向彼此不同且不是直線狀。
10、優(yōu)選第1光檢測元件的位置檢測方向與第1軸線平行,第2光檢測元件的位置檢測方向與第2軸線平行。
11、優(yōu)選處理器根據(jù)從第1光檢測元件輸出的檢測信號與從第2光檢測元件輸出的檢測信號的時間差來計算相位差。
12、優(yōu)選處理器進行如下處理:根據(jù)圍繞第1軸線的振幅、圍繞第2軸線的振幅及相位差,計算用于將反射鏡部的動作作為目標動作的校正量;根據(jù)所計算出的校正量,校正第1驅(qū)動信號和/或第2驅(qū)動信號。
13、優(yōu)選第1光檢測元件及第2光檢測元件分別為具有沿一個方向延伸的帶狀的受光面的一維位置檢測元件。
14、第1光檢測元件及第2光檢測元件可以分別為在一個方向上排列有多個光電二極管的光電二極管陣列。
15、發(fā)明效果
16、根據(jù)本發(fā)明的技術(shù),能夠提供一種能夠低成本且高精度地檢測反射鏡部的動作的光掃描裝置。
1.一種光掃描裝置,其具備:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置,其中,
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置,其中,
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光掃描裝置,其中,
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光掃描裝置,其中,
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光掃描裝置,其中,
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光掃描裝置,其中,
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置,其中,
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置,其中,