[发明专利]光扫描装置、对象物识别装置以及光扫描方法

说明书

本发明的空间相位调制元件22为通过使条片221位移来对光执行相位调制的所谓的光栅光阀。若使测量光束Lm(测量光)入射至该空间相位调制元件22，则测量光束Lm向与条片221的位移方式相对应的方向射出。即，能够通过控制条片221的位移方式，变更射出测量光束Lm的方向，来对对象物J扫描测量光束Lm。此时，通过空间相位调制元件22执行相位调制后的测量光束Lm成形为直线状后被投影至对象物J。即，将直线状的测量光束Lm对对象物J扫描。

技术领域

本发明涉以及一种通过一边扫描投影至对象物的光的波长一边检测被对象物反射的光来识别对象物的技术，涉以及例如LiDAR(Light Detection and Ranging(光探测以及测距)、Laser Imaging Detection and Ranging(激光成像探测以及测距))等所使用的技术。

背景技术

以往，在通过例如LiDAR等识别对象物时，使用FMCW(Frequency ModulatedContinuous Wave：调频连续波)。该FMCW基于一边将扫描波长的光投影至对象物一边由光电检测器检测从对象物反射的光的结果来计测到对象物为止的距离。

为了使用该技术识别例如存在于车辆等周围的对象物，需要向对象物二维地扫描光。这种光的二维扫描能够通过例如专利文献1所公开的MEMS(Micro Electro MechanicalSystems：微机电系统)镜执行。该MEMS镜能够以正交的两个轴彼此为中心转动。通过一边使MEMS镜以一个轴为中心转动一边使MEMS镜反射光，沿主扫描方向扫描光(主扫描)。在该主扫描中，入射至对象物的光朝向MEMS镜反射，进而通过MEMS镜向光电检测器反射，并通过光电检测器检测。并且，通过一边使MEMS镜以另一个轴为中心转动而使光的位置向副扫描方向位移一边反复进行主扫描，能够二维地扫描光。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020-016481

发明内容

发明要解决的问题

在使用这种MEMS镜的光的二维扫描中，一边使光的位置向副扫描方向位移一边反复进行主扫描。因此，扫描需要时间。

本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于，提供一种能够减少光的二维扫描所需的时间的技术。

解决问题的技术手段

本发明的光扫描装置具有：波长扫描光生成部，生成波长连续地变化的基准光以及测量光；空间相位调制元件，具有反射所述测量光的多个光栅构件，通过使光栅构件位移来对测量光执行相位调制；投影光学系统，通过将由空间相位调制元件执行相位调制后的测量光成形为直线状，将直线状地延伸的测量光投影至对象物；以及受光部，具有直线状地排列的多个光电检测器，将被对象物反射的测量光引导至多个光电检测器，受光部将与基准光重叠的测量光引导至多个光电检测器，多个光电检测器检测重叠的基准光以及测量光，空间相位调制元件通过控制多个光栅构件彼此的位移，对对象物扫描所述测量光。

本发明的光扫描方法具有：生成波长连续地变化的基准光以及测量光的工序；通过使具有反射测量光的多个光栅构件的空间相位调制元件的光栅构件位移，来对测量光执行相位调制的工序；通过将执行相位调制后的测量光成形为直线状，将直线状地延伸的测量光投影至对象物的工序；使被对象物反射的测量光与基准光重叠的工序；以及通过直线状地排列的多个光电检测器检测重叠的测量光和基准光的工序，通过控制空间相位调制元件的多个光栅构件彼此的位移，对对象物扫描测量光。