JP6019866B2

JP6019866B2 - Distance measuring device, light emission timing control device, and program

Info

Publication number: JP6019866B2
Application number: JP2012160694A
Authority: JP
Inventors: 飯田　弘一; 弘一飯田; 手塚　耕一; 耕一手塚
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2032-07-19
Also published as: JP2014020963A

Description

本発明は、距離測定装置、発光タイミング制御装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a distance measuring device, a light emission timing control device, and a program.

レーザビームを用いた２次元走査型の距離測定装置は、対象物までの距離計測に限らず、例えば自動車の障害物検知、電車とホームの開閉扉間の人検知といった周辺監視などにも利用されている。レーザビームを用いた走査型の距離測定装置は、レーザレーダとも呼ばれる。 A two-dimensional scanning type distance measuring device using a laser beam is not limited to measuring a distance to an object, but is also used for, for example, peripheral monitoring such as detection of an obstacle in a car and detection of a person between a train and a door of a platform. ing. A scanning distance measuring apparatus using a laser beam is also called a laser radar.

レーザレーダは、例えば回転ミラーの回転角度を制御系で制御することで、回転ミラーで反射されるレーザビームの出射角度を制御して２次元走査を行い、対象物から反射されたレーザビームを受光した結果に基づいて対象物までの距離を測定する。回転ミラーの回転角度は、例えばロータリーエンコーダなどのセンサで検出して制御系へ出力する。測定の位置精度を向上するには、レーザビームが等角度間隔で出射されるように、回転ミラーの回転角度をセンサで逐次高精度に検出してレーザ発光を行う制御系へフィードバックすることが好ましい。しかし、回転ミラーの回転角度をセンサで高精度に検出するためには分解能の高いエンコーダーが必要であり、かつ結果を高速に処理してレーザビームの出射角度を制御する制御系は比較的高価であるため、比較的安価なレーザレーダに搭載することは難しい。また、回転ミラーの回転角度をセンサで高精度に検出するには、センサが比較的短い時間間隔で回転ミラーの回転角度を検出することが好ましい。ところが、回転ミラーの回転角度を比較的短い時間間隔で検出すると、レーザレーダの消費電力が増加してしまい、比較的消費電力の低いレーザレーダを実現することは難しい。 Laser radar, for example, controls the rotation angle of a rotating mirror with a control system, controls the emission angle of the laser beam reflected by the rotating mirror, performs two-dimensional scanning, and receives the laser beam reflected from the object. The distance to the object is measured based on the result. The rotation angle of the rotary mirror is detected by a sensor such as a rotary encoder and output to the control system. In order to improve the position accuracy of the measurement, it is preferable that the rotation angle of the rotating mirror is successively detected with high accuracy by a sensor and fed back to a control system that emits laser light so that the laser beam is emitted at equal angular intervals. . However, in order to detect the rotation angle of the rotary mirror with high accuracy, a high-resolution encoder is required, and a control system that processes the results at high speed and controls the laser beam emission angle is relatively expensive. Therefore, it is difficult to mount on a relatively inexpensive laser radar. In order to detect the rotation angle of the rotating mirror with high accuracy by the sensor, the sensor preferably detects the rotation angle of the rotating mirror at a relatively short time interval. However, if the rotation angle of the rotating mirror is detected at a relatively short time interval, the power consumption of the laser radar increases, and it is difficult to realize a laser radar with a relatively low power consumption.

このように、例えばレーザレーダに要求される価格、消費電力などの条件を考慮すると、レーザビームの出射角度を高精度に制御することは難しい。 In this way, it is difficult to control the emission angle of the laser beam with high accuracy in consideration of conditions such as price and power consumption required for the laser radar.

特開平８−２４８１３１号公報JP-A-8-248131 特開２０１１−８５５７７号公報JP 2011-85577 A 特開平８−２６１７５３号公報JP-A-8-261653 特開２０１１−１１２５８５号公報JP 2011-112585 A 特開２００８−２４１２７３号公報JP 2008-241273 A 特開２００９−５８３４１号公報JP 2009-58341 A

従来の距離測定装置では、レーザビームの出射角度を高精度に制御することは難しい。 In the conventional distance measuring device, it is difficult to control the emission angle of the laser beam with high accuracy.

そこで、本発明は、レーザビームの出射角度を高精度に制御可能な距離測定装置、発光タイミング制御装置及びプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a distance measuring device, a light emission timing control device, and a program that can control the emission angle of a laser beam with high accuracy.

本発明の一観点によれば、レーザビームを偏向する往復振動型のミラーのミラー角度と、前記ミラーで偏向されたレーザビームの走査角度を拡大する走査角度拡大レンズからの出射角度との関係を、前記ミラーが基準位置にある状態から各ミラー角度に達するまでの経過時間で表して格納した記憶部と、前記ミラー角度を検出するセンサの出力信号に基づいて前記基準位置と前記ミラーの振動振幅とを検出する検出部と、前記検出部が検出した前記基準位置と、前記ミラー角度とに基づいて前記ミラーの振動周波数とを検出するミラードライバと、前記検出部が前記基準位置を検出したことをカウント開始のトリガとしてクロックをカウントして時間を計測する計測部と、前記検出部が検出した前記ミラーの振動振幅と、前記ミラードライバが検出した前記振動周波数とに基づいて前記記憶部に格納された前記経過時間を補正する補正部と、前記計測部が計測した前記時間と前記記憶部に格納された経過時間とが一致した時点で前記レーザビームを発光するようにレーザ光源を駆動する制御部と、を備え、前記補正部は、前記レーザビームの発光周波数より低い周波数で前記経過時間を間欠的に補正し、前記クロックの周波数は、前記ミラー角度の水平方向のサンプリング数をＮ、前記振動周波数をｆで表すと、Ｎ×ｆ以上に設定される発光タイミング制御装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, the mirror angle of the reciprocating vibratory mirror for deflecting the laser beam, the relationship between the emission angle from the scanning angle magnifying lens to enlarge the scan angle of the deflected laser beam by the mirror A storage unit that represents and stores the elapsed time from when the mirror is in the reference position to each mirror angle, and the vibration amplitude of the reference position and the mirror based on the output signal of the sensor that detects the mirror angle a detector for detecting the door, and the reference position where the detection unit has detected, and the mirror driver for detecting the vibration frequency of the mirror on the basis of said mirror angle, said detecting unit detects the reference position a measuring unit for measuring time by counting the clock as a trigger for count start and a vibration amplitude of the mirror the detection unit has detected, the mirror driver When the correction unit for correcting the elapsed time stored in the storage unit based on the detected the vibration frequency, and the elapsed measuring unit is stored in the time and the storage unit measured time matches and a control unit for driving the laser light source so that to emit the laser beam, wherein the correction unit, the laser beam the elapsed time at a frequency lower than the emission frequency of the intermittently correction, the frequency of the clock Provides a light emission timing control device that is set to N × f or more, where N represents the number of samplings of the mirror angle in the horizontal direction and f represents the vibration frequency .

開示の距離測定装置、発光タイミング制御装置及びプログラムによれば、レーザビームの出射角度を高精度に制御することができる。 According to the disclosed distance measuring device, light emission timing control device, and program, the laser beam emission angle can be controlled with high accuracy.

ＭＥＭＳミラーの走査特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the scanning characteristic of a MEMS mirror. 走査角度拡大レンズの入出射走査特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the entrance / exit scanning characteristic of a scanning angle expansion lens. 本発明の第１実施例における発光タイミング制御系の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light emission timing control system in 1st Example of this invention. 図３の発光タイミング制御系で用いるテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the table used with the light emission timing control system of FIG. 制御部の動作の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining an example of operation | movement of a control part. 本発明の第２実施例における発光タイミング制御系の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light emission timing control system in 2nd Example of this invention. ラスタ走査を説明する図である。It is a figure explaining raster scanning. 角度センサが出力する信号電圧とミラー角度の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the signal voltage which an angle sensor outputs, and a mirror angle. ミラー角度とレーザビームの出射角度の関係の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the relationship between a mirror angle and the radiation angle of a laser beam. 基準位置を説明する図である。It is a figure explaining a reference position. ミラー角度とクロックの関係の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the relationship between a mirror angle and a clock. 発光タイミングテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light emission timing table. レーザビームの出射角度と時間の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the emission angle of a laser beam, and time. ミラー角度と時間の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between a mirror angle and time. 発光タイミング制御処理の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining an example of light emission timing control processing. 発光タイミングテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light emission timing table. 発光タイミングテーブルの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a light emission timing table. 受光系を含む制御系の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the control system containing a light reception system. コンピュータの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a computer.

開示の距離測定装置、発光タイミング制御装置及びプログラムでは、レーザビームを偏向する往復振動型ミラーのミラー角度と、ミラーで偏向されたレーザビームの走査角度を拡大する走査角度拡大レンズからの出射角度の関係を、ミラー角度をミラーの基準位置からの経過時間で表して、例えばテーブル形式で記憶部に格納する。検出部は、ミラー角度を検出するセンサの出力信号に基づいて基準位置を検出し、計測部は、検出部が検出した基準位置に基づいて時間を計測する。制御部は、計測部の計測時間と記憶部に格納された経過時間が一致した時点でレーザビームを発光させるようにレーザ光源を駆動する。制御部は、ミラー角度振幅から駆動するタイミングを補正しても良い。 In the disclosed distance measuring device, light emission timing control device, and program, the mirror angle of the reciprocating vibration type mirror that deflects the laser beam and the emission angle from the scanning angle expanding lens that expands the scanning angle of the laser beam deflected by the mirror are calculated. The relationship is expressed in the elapsed time from the mirror reference position by the mirror angle, and is stored in the storage unit in a table format, for example. The detection unit detects a reference position based on an output signal of a sensor that detects a mirror angle, and the measurement unit measures time based on the reference position detected by the detection unit. The control unit drives the laser light source so that the laser beam is emitted when the measurement time of the measurement unit matches the elapsed time stored in the storage unit. The control unit may correct the driving timing from the mirror angle amplitude.

以下に、開示の距離測定装置、発光タイミング制御装置及びプログラムの各実施例を図面と共に説明する。 Hereinafter, embodiments of the disclosed distance measuring device, light emission timing control device, and program will be described with reference to the drawings.

視認性向上のため、例えば自動車などの車両に車載カメラを搭載することが提案されている。このような車載カメラとレーザレーダを組み合わせることで、自動車の障害物検知及び安全性のさらなる向上が期待できる。この場合、カメラの撮像範囲は例えば１８０度×１４０度でありレーザレーダの走査範囲と比較すると広いため、カメラの撮像範囲に合わせてレーザレーダの走査角度を広げることが好ましい。そこで、レーザレーダの走査角度を拡大するため、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーと、ＭＥＭＳミラーで偏向されたレーザビームの走査角度を拡大する走査角度拡大レンズを組み合わせることが考えられる。走査角度拡大レンズ自体は、例えば特許文献６などから周知である。 In order to improve visibility, it has been proposed to mount an in-vehicle camera on a vehicle such as an automobile. By combining such an in-vehicle camera and a laser radar, it is possible to expect further improvement in vehicle obstacle detection and safety. In this case, since the imaging range of the camera is, for example, 180 degrees × 140 degrees and is wider than the scanning range of the laser radar, it is preferable to widen the scanning angle of the laser radar according to the imaging range of the camera. Therefore, in order to expand the scanning angle of the laser radar, it is conceivable to combine a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror and a scanning angle expanding lens that expands the scanning angle of the laser beam deflected by the MEMS mirror. The scanning angle magnifying lens itself is known from, for example, Patent Document 6.

しかし、ＭＥＭＳミラーのような２次元スキャナは、往復走査を行うために、回転走査のような等速度走査を行うことができず、実際の走査軌跡は例えば図１に示すような正弦波的な走査軌跡となる。図１は、ＭＥＭＳミラーの走査特性の一例を示す図であり、縦軸は相対ビーム振り角（％）を示し、横軸は相対時間（％）を示す。 However, a two-dimensional scanner such as a MEMS mirror cannot perform constant speed scanning such as rotational scanning in order to perform reciprocal scanning, and the actual scanning locus is, for example, a sinusoidal wave as shown in FIG. It becomes a scanning locus. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of scanning characteristics of a MEMS mirror, where the vertical axis indicates relative beam swing angle (%) and the horizontal axis indicates relative time (%).

また、走査角度拡大レンズでは、例えば図２に示すようにレーザビームの入射角度が大きくなるにつれて、レーザビームの出射角度の変化率も大きくなり、入射角度は出射角度に比例しない。図２は、走査角度拡大レンズの入出射走査特性の一例を示す図であり、縦軸は相対ビーム出射角（％）を示し、横軸は相対ビーム入射角（％）を示す。このため、走査角度拡大レンズを介した単一周波数でのレーザービームの出射（即ち、一定間隔の発光）では、レーザビームを等角度間隔で出射することができない。レーザビームを等角度間隔で出射するためには、例えば図３に示す制御部１５によりレーザビームの出射タイミング（即ち、発光タイミング）を可変制御することが考えられる。 Further, in the scanning angle magnifying lens, for example, as shown in FIG. 2, as the incident angle of the laser beam increases, the rate of change of the emission angle of the laser beam increases, and the incident angle is not proportional to the emission angle. FIG. 2 is a diagram showing an example of the incident / exit scanning characteristics of the scanning angle expanding lens. The vertical axis represents the relative beam exit angle (%), and the horizontal axis represents the relative beam incident angle (%). For this reason, the laser beam cannot be emitted at equiangular intervals when the laser beam is emitted at a single frequency through the scanning angle expanding lens (that is, light emission at a constant interval). In order to emit the laser beam at equal angular intervals, for example, it is conceivable to variably control the emission timing (that is, the emission timing) of the laser beam by the control unit 15 shown in FIG.

図３は、本発明の第１実施例における距離測定装置の発光タイミング制御系の一例を示す図である。図３において、発光タイミング制御系は、発光タイミング制御装置の一例であり、ＭＥＭＳミラー１１、角度センサ１２、ミラー角度検出部１３、制御部１４、及びレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）部１５を有する。図３では、ＭＥＭＳミラー１１自体は周知であり、ＭＥＭＳミラー１１は周知の方法で２次元的に駆動可能であるため、ＭＥＭＳミラー１１の駆動系の図示は省略する。角度センサ１２はＭＥＭＳミラー１１の位置（傾き）を検出して位置信号をミラー角度検出部１３に出力する。ミラー角度検出部１３は、位置信号に基づいてＭＥＭＳミラー１１のミラー角度を検出し、ミラー角度を示す信号を制御部１４に出力する。制御部１４は、ミラー角度に応じた設定出射角度を示す制御信号をＬＤ部１５に出力する。ＬＤ部１５は、ＬＤドライバと、レーザ光源の一例であるＬＤを有し、ＬＤドライバは制御信号に応じたタイミングでＬＤを駆動してＬＤを発光させてレーザビームを出射させる。レーザビームは、ＭＥＭＳミラー１１で反射されて設定出射角度で出射され、走査角度拡大レンズ１６を介して対象物（図示せず）の２次元走査を行う。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a light emission timing control system of the distance measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, the light emission timing control system is an example of a light emission timing control device, and includes a MEMS mirror 11, an angle sensor 12, a mirror angle detection unit 13, a control unit 14, and a laser diode (LD) unit 15. . In FIG. 3, the MEMS mirror 11 itself is well known, and the MEMS mirror 11 can be driven two-dimensionally by a well-known method, and therefore the drive system of the MEMS mirror 11 is not shown. The angle sensor 12 detects the position (tilt) of the MEMS mirror 11 and outputs a position signal to the mirror angle detector 13. The mirror angle detection unit 13 detects the mirror angle of the MEMS mirror 11 based on the position signal, and outputs a signal indicating the mirror angle to the control unit 14. The control unit 14 outputs a control signal indicating a set emission angle corresponding to the mirror angle to the LD unit 15. The LD unit 15 includes an LD driver and an LD that is an example of a laser light source. The LD driver drives the LD at a timing according to a control signal to emit the LD and emit a laser beam. The laser beam is reflected by the MEMS mirror 11 and emitted at a set emission angle, and two-dimensional scanning of an object (not shown) is performed via the scanning angle magnification lens 16.

この場合、例えば図４に示すように、ＭＥＭＳミラー１１の振れ角（deg）とレーザビームの設定出射角度（deg）の関係を示すテーブルを予め作成しておくことで、制御部１４は、ＭＥＭＳミラー１１の位置を角度センサ１２で逐次検出しながらテーブルから対応する設定出射角度を読み出してＬＤ部１５のＬＤを読み出した設定出射角度に応じたタイミングで駆動することで、レーザビームの出射角度を等間隔化することができる。図５は、制御部１４の動作の一例を説明するフローチャートである。図５において、ステップＳ１は、検出されたミラー角度を示す信号をミラー角度検出部１３から入力する。ステップＳ２は、図４のテーブルを参照し、検出されたミラー角度が当該テーブル中のミラー角度であるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると、処理はステップＳ１へ戻る。一方、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ３は、検出されたミラー角度に対応する設定出射角度をテーブルから読み出し、読み出した設定出射角度を示す制御信号をＬＤ部１５に出力することで発光を指示してＬＤからレーザビームを出射させる。このような発光タイミング制御系によれば、ＬＤの発光タイミングを正確に制御することができるので、レーザビームの出射角度を高精度に制御することができる。 In this case, for example, as shown in FIG. 4, the control unit 14 can create the table indicating the relationship between the deflection angle (deg) of the MEMS mirror 11 and the set emission angle (deg) of the laser beam in advance. By sequentially detecting the position of the mirror 11 with the angle sensor 12 and reading the corresponding set emission angle from the table and driving the LD of the LD unit 15 at the timing corresponding to the set emission angle read, the laser beam emission angle is set. It can be equally spaced. FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of the operation of the control unit 14. In FIG. 5, in step S 1, a signal indicating the detected mirror angle is input from the mirror angle detection unit 13. Step S2 refers to the table of FIG. 4 to determine whether or not the detected mirror angle is a mirror angle in the table. If the determination result is NO, the process returns to step S1. On the other hand, if the decision result in the step S2 is YES, a step S3 reads a set emission angle corresponding to the detected mirror angle from the table and outputs a control signal indicating the read set emission angle to the LD unit 15. The light emission is instructed to emit a laser beam from the LD. According to such a light emission timing control system, since the light emission timing of the LD can be accurately controlled, the emission angle of the laser beam can be controlled with high accuracy.

しかし、ＬＤの発光周期に対して少なくとも数分の１程度の短い時間でミラー位置の検出（ステップＳ１）とレーザビームの出射角度の判断（ステップＳ２）を行うためには、ＭＥＭＳミラー１１の位置を角度センサ１２で逐次検出して図５のループＬを高速で実行することが求められ、消費電力が増加してしまう。 However, in order to detect the mirror position (step S1) and to determine the laser beam emission angle (step S2) in a time as short as at least a fraction of the light emission period of the LD, the position of the MEMS mirror 11 is used. 5 is sequentially detected by the angle sensor 12, and the loop L in FIG. 5 is required to be executed at high speed, resulting in an increase in power consumption.

このため、高速なミラー位置の検出及びレーザビームの出射角度の判断を行わずにＬＤの発光タイミングを制御することが好ましい。また、比較的簡易な方法でレーザビームの出射角度を高精度に制御可能とすることが好ましい。さらに、外乱の影響、消費電力、コストなどを抑えて、レーザビームの出射角度を高精度に制御可能とすることが好ましい。 For this reason, it is preferable to control the light emission timing of the LD without performing high-speed mirror position detection and determination of the laser beam emission angle. It is preferable that the laser beam emission angle can be controlled with high accuracy by a relatively simple method. Furthermore, it is preferable that the laser beam emission angle can be controlled with high accuracy while suppressing the influence of disturbance, power consumption, cost, and the like.

図６は、本発明の第２実施例における発光タイミング制御系の一例を示す図である。発光タイミング制御系は、発光タイミング制御装置の一例である。図６中、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。発光タイミング制御系２１が、図６に示す如く接続されたミラー角度検出部２３、発光タイミング制御部２４、クロック生成部２５、クロックカウンタ２６、テーブル補正部２７、走査回数カウンタ２８、及びミラードライバ（ミラー駆動回路）２９を有する。ＬＤ部１５は、ＬＤドライバ（ＬＤ駆動回路）１５−１及びＬＤ１５−２を有する。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a light emission timing control system in the second embodiment of the present invention. The light emission timing control system is an example of a light emission timing control device. In FIG. 6, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The light emission timing control system 21 includes a mirror angle detection unit 23, a light emission timing control unit 24, a clock generation unit 25, a clock counter 26, a table correction unit 27, a scanning number counter 28, and a mirror driver ( Mirror driving circuit) 29. The LD unit 15 includes an LD driver (LD drive circuit) 15-1 and an LD 15-2.

ＬＤ１５−２から出射されたレーザビームは、ＭＥＭＳミラー１１にて偏向され、さらに走査角度拡大レンズ１６にて走査角度が広げられる。図７は、ラスタ走査を説明する図である。レーザビームによる走査は、例えば図７の上部に示すように、ＭＥＭＳミラー１１の水平走査軸（図６中、紙と垂直な軸）を中心とした往復運動時の往路（例えば、Ｐ１→Ｐ１'）のみで発光を行い、その後ＭＥＭＳミラー１１の垂直走査軸（図６中、紙と平行な軸）を中心として移動させ（例えば、Ｐ１'→Ｐ２）、再度ＭＥＭＳミラー１１の垂直軸を中心とした往復運動時の往路（例えば、Ｐ２→Ｐ２'）のみで発光を行う。図７の上部に示された丸印は、ＬＤ１５−２の発光タイミングを示す。このような走査を例えばＰｎ→Ｐｎ'（ｎは２以上の自然数）まで繰り返して２次元的にラスタ走査を行なう。図７の下部は、ＭＥＭＳミラー１１のミラー角度（任意単位）と時間（任意単位）の関係を例えば地面に対して水平方向上の走査位置ＨＰ及び垂直方向上の走査位置ＶＰについて示す。図７の下部に示すように、垂直方向については階段状の走査となるので、水平方向の走査との組み合わせにより２次元的なラスタ走査が行われる。なお、ＭＥＭＳミラー１１の垂直方向の駆動については、階段状の駆動に限定されず、線形の駆動、鋸波状の駆動などを用いても良い。このようなＭＥＭＳミラー１１の水平及び垂直方向の駆動は、ミラードライバ２９が生成出力する、ＭＥＭＳミラー１１の振動振幅及び振動周波数を決定する駆動信号に基づいて行われる。 The laser beam emitted from the LD 15-2 is deflected by the MEMS mirror 11, and the scanning angle is expanded by the scanning angle magnifying lens 16. FIG. 7 is a diagram for explaining raster scanning. For example, as shown in the upper part of FIG. 7, the scanning with the laser beam is a forward path (for example, P1 → P1 ′) at the time of reciprocating movement around the horizontal scanning axis of the MEMS mirror 11 (axis perpendicular to the paper in FIG. 6). ), And then moved around the vertical scanning axis of the MEMS mirror 11 (in FIG. 6, the axis parallel to the paper) (for example, P1 ′ → P2), and again centered on the vertical axis of the MEMS mirror 11 The light emission is performed only in the forward path (for example, P2 → P2 ′) during the reciprocating motion. The circles shown in the upper part of FIG. 7 indicate the light emission timing of the LD 15-2. Such scanning is repeated up to, for example, Pn → Pn ′ (n is a natural number of 2 or more), and raster scanning is performed two-dimensionally. The lower part of FIG. 7 shows the relationship between the mirror angle (arbitrary unit) and time (arbitrary unit) of the MEMS mirror 11 with respect to the scanning position HP in the horizontal direction and the scanning position VP in the vertical direction with respect to the ground, for example. As shown in the lower part of FIG. 7, since the scanning in the vertical direction is stepped, two-dimensional raster scanning is performed in combination with the scanning in the horizontal direction. Note that the vertical drive of the MEMS mirror 11 is not limited to a step-like drive, and a linear drive, a sawtooth drive, or the like may be used. Such driving of the MEMS mirror 11 in the horizontal and vertical directions is performed based on a drive signal that is generated and output by the mirror driver 29 and determines the vibration amplitude and vibration frequency of the MEMS mirror 11.

ＭＥＭＳミラー１１には、角度センサ１２が設けられており、角度センサ１２は周知の方法でＭＥＭＳミラー１１の位置を検出してＭＥＭＳミラー１１のミラー角度を表す信号を出力する。角度センサ１２は、例えばＭＥＭＳミラー１１の回転軸にコーティングされた圧電素子からの電圧に基づいてＭＥＭＳミラー１１の位置を検出しても良い。また、角度センサ１２は、ＭＥＭＳミラー１１の位置を光学的に検出するものであっても良い。例えば、角度センサ１２は、ミラー角度検出用のレーザビームをＭＥＭＳミラー１１に照射し、ＭＥＭＳミラー１１からの反射光を複数分割のフォトダイオード（ＰＤ：Photo-Diode）で受光して反射光の方向からＭＥＭＳミラー１１の位置を検出するものであっても良い。角度センサ１２は、検出したＭＥＭＳミラー１１の位置を表す信号をミラー角度検出部２３に出力する。図８は、角度センサ１２が出力する信号電圧（任意単位）と、ＭＥＭＳミラー１１のミラー角度（deg）の関係の一例を示す図である。 The MEMS mirror 11 is provided with an angle sensor 12. The angle sensor 12 detects the position of the MEMS mirror 11 by a known method and outputs a signal representing the mirror angle of the MEMS mirror 11. The angle sensor 12 may detect the position of the MEMS mirror 11 based on, for example, a voltage from a piezoelectric element coated on the rotation axis of the MEMS mirror 11. Further, the angle sensor 12 may optically detect the position of the MEMS mirror 11. For example, the angle sensor 12 irradiates the MEMS mirror 11 with a laser beam for mirror angle detection, receives the reflected light from the MEMS mirror 11 with a plurality of divided photodiodes (PD: Photo-Diode), and the direction of the reflected light. Alternatively, the position of the MEMS mirror 11 may be detected. The angle sensor 12 outputs a signal indicating the detected position of the MEMS mirror 11 to the mirror angle detection unit 23. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the relationship between the signal voltage (arbitrary unit) output from the angle sensor 12 and the mirror angle (deg) of the MEMS mirror 11.

ミラー角度検出部２３は、ＭＥＭＳミラー１１の傾き角が負から正、または、正から負に遷移する時の傾き角が０度を基準位置（または、基準点）とした基準位置信号と、傾き角の振幅の情報（以下、「振幅情報」とも言う）を出力する。傾き角が０度の状態とは、例えばＭＥＭＳミラー１１がミラードライバ２９により駆動されていない状態である。振幅情報は、基準位置（０度）を基準とした最大および最小のミラー角度の差分を表す。図９は、ミラー角度とレーザビームの出射角度の関係の一例を説明する図であり、図１０は、基準位置を説明する図である。図９中、図６と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。 The mirror angle detection unit 23 includes a reference position signal in which the inclination angle of the MEMS mirror 11 changes from negative to positive or from positive to negative, with the reference angle (or reference point) being 0 degree, and the inclination angle Information on the amplitude of the corner (hereinafter also referred to as “amplitude information”) is output. The state where the tilt angle is 0 degree is a state where the MEMS mirror 11 is not driven by the mirror driver 29, for example. The amplitude information represents the difference between the maximum and minimum mirror angles with reference to the reference position (0 degree). FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the relationship between the mirror angle and the laser beam emission angle, and FIG. 10 is a diagram for explaining the reference position. 9, parts that are the same as the parts shown in FIG. 6 are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.

図９に示す例では、ＭＥＭＳミラー１１はミラー角度が０度の状態に対し、正方向には＋θ度、負方向へは−θ度までの範囲で変位可能である。また、ＭＥＭＳミラー１１で偏向（即ち、反射）されたレーザビームは、走査角度拡大レンズ１６の光軸に対し、＋φ方向の出射角度から−φ方向の出射角度までの範囲で走査可能である。つまり、ＭＥＭＳミラー１１のミラー角度が−θ度から＋θ度まで変位すると、走査角度拡大レンズ１６を介したレーザビームの出射角度は−φ度から＋φ度までの走査範囲を走査する。なお、ＭＥＭＳミラー１１は、例えば図７と共に説明した水平方向上で−θ度から＋θ度の範囲で変位（即ち、振動）すると共に、水平方向と垂直な垂直方向上で−β度から＋β度の範囲で変位（即ち、振動）するがその図示は省略する。同様に、走査角度拡大レンズ１６を介したレーザビームの出射角度は第１の走査面上で−φ度から＋φ度までの走査範囲を走査すると共に、第１の走査面と垂直な第２の走査面上で−γ度から＋γ度までの走査範囲を走査するがその図示は省略する。 In the example shown in FIG. 9, the MEMS mirror 11 can be displaced in a range of + θ degrees in the positive direction and −θ degrees in the negative direction with respect to a state where the mirror angle is 0 degrees. Further, the laser beam deflected (that is, reflected) by the MEMS mirror 11 can be scanned with respect to the optical axis of the scanning angle magnifying lens 16 in the range from the emission angle in the + φ direction to the emission angle in the −φ direction. That is, when the mirror angle of the MEMS mirror 11 is displaced from −θ degrees to + θ degrees, the emission angle of the laser beam via the scanning angle magnifying lens 16 scans the scanning range from −φ degrees to + φ degrees. Note that the MEMS mirror 11 is displaced (that is, vibrates) in the range of −θ degrees to + θ degrees on the horizontal direction described with reference to FIG. 7, for example, and −β degrees to + β degrees on the vertical direction perpendicular to the horizontal direction. The displacement (that is, vibration) in the range is shown, but illustration thereof is omitted. Similarly, the emission angle of the laser beam via the scanning angle magnifying lens 16 scans the scanning range from −φ degrees to + φ degrees on the first scanning plane and the second angle perpendicular to the first scanning plane. The scanning range from −γ degrees to + γ degrees is scanned on the scanning plane, but illustration thereof is omitted.

図１０において、縦軸は水平方向上でのミラー角度を任意単位で示し、横軸は時間を任意単位で示す。図１０中、細かい破線、実線、粗い破線は、互いに異なるθ値の場合を示す。図１０からもわかるように、θ値が異なる場合でもミラー角度が０度の位置は変動しないので、ＭＥＭＳミラー１１の基準位置（または、基準点）として用いるのに好適である。 In FIG. 10, the vertical axis indicates the mirror angle in the horizontal direction in arbitrary units, and the horizontal axis indicates time in arbitrary units. In FIG. 10, a fine broken line, a solid line, and a coarse broken line indicate cases of different θ values. As can be seen from FIG. 10, even when the θ value is different, the position where the mirror angle is 0 degrees does not fluctuate, which is suitable for use as the reference position (or reference point) of the MEMS mirror 11.

なお、基準位置は、ミラー角度が０度の位置に限定されるものではなく、任意のミラー角度の位置に設定可能である。例えば、基準位置は、ミラー角度が＋θの最大値の位置であっても、−θの最小値の位置であっても良い。 The reference position is not limited to the position where the mirror angle is 0 degrees, and can be set to a position of an arbitrary mirror angle. For example, the reference position may be the position of the maximum value of the mirror angle + θ or the position of the minimum value of −θ.

図６の説明に戻るに、クロック生成部２５はクロックを生成してクロックカウンタ２６に出力する。また、ミラー角度検出部２３は、基準位置信号をクロックカウンタ２６に出力する。クロックカウンタ２６は、基準位置信号をクロックカウント開始トリガとして、クロックをカウントする。クロックカウンタ２６は、ＭＥＭＳミラー１１が基準位置にある状態からの経過時間、即ち、基準位置からの経過時間を計測する計測部の一例である。 Returning to the description of FIG. 6, the clock generator 25 generates a clock and outputs it to the clock counter 26. Further, the mirror angle detector 23 outputs a reference position signal to the clock counter 26. The clock counter 26 counts the clock using the reference position signal as a clock count start trigger. The clock counter 26 is an example of a measuring unit that measures an elapsed time from a state in which the MEMS mirror 11 is at the reference position, that is, an elapsed time from the reference position.

図１１は、ミラー角度とクロックの関係の一例を説明する図である。図１１において、縦軸は上から順にミラー角度、クロック、及びクロックカウント開始トリガ（即ち、基準位置信号）を任意単位で示し、横軸は時間を任意単位で示す。図１１に示すサンプリング領域は、例えばミラー角度検出部２３が角度センサ１２の出力信号に基づいてＭＥＭＳミラー１１のミラー角度をサンプリングする領域である。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the relationship between the mirror angle and the clock. In FIG. 11, the vertical axis indicates the mirror angle, the clock, and the clock count start trigger (that is, the reference position signal) in arbitrary units in order from the top, and the horizontal axis indicates the time in arbitrary units. The sampling area shown in FIG. 11 is an area where the mirror angle detector 23 samples the mirror angle of the MEMS mirror 11 based on the output signal of the angle sensor 12, for example.

図１２は、発光タイミングテーブルの一例を示す図である。発光タイミングテーブルは、レーザビームの走査角度拡大レンズ１６からの設定出射角度（deg）に対するＭＥＭＳミラー１１のミラー角度（deg）、及びクロックカウント数を格納している。クロックカウント数は、例えばクロック周波数及びＭＥＭＳミラー１１の振動振幅と振動周波数によって決定しても良い。発光タイミングテーブル及びＭＥＭＳミラー１１の振動振幅と振動周波数は、テーブル補正部２７内の記憶部（図示せず）に格納しても、テーブル補正部２７に外部接続された記憶部（図示せず）に格納しても良い。テーブル補正部２７は、ミラー角度検出部２３が出力する振幅情報が表すミラー角度に相当するクロックカウント数を発光タイミングテーブルから読み出して発光タイミング制御部２４に出力する。発光タイミング制御部２４は、テーブル補正部２７が出力するクロックカウント数（または、経過時間）をクロックカウンタ２６が出力するクロックカウント値（または、計測時間）と照合し、一致した時点で発光を指示する発光トリガをＬＤ部１５のＬＤドライバ１５−１に出力する。これにより、ＬＤドライバ１５−１は発光トリガに応答してＬＤ１５−２を駆動して発光させるので、ＬＤ１５−２が出射されるレーザビームがＭＥＭＳミラー１１に照射される。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a light emission timing table. The light emission timing table stores the mirror angle (deg) of the MEMS mirror 11 with respect to the set emission angle (deg) of the laser beam scanning angle expansion lens 16 and the clock count number. The clock count number may be determined by, for example, the clock frequency and the vibration amplitude and vibration frequency of the MEMS mirror 11. Even if the vibration amplitude and vibration frequency of the light emission timing table and the MEMS mirror 11 are stored in a storage unit (not shown) in the table correction unit 27, a storage unit (not shown) externally connected to the table correction unit 27. You may store in. The table correction unit 27 reads out the clock count corresponding to the mirror angle represented by the amplitude information output from the mirror angle detection unit 23 from the light emission timing table and outputs it to the light emission timing control unit 24. The light emission timing control unit 24 collates the clock count number (or elapsed time) output from the table correction unit 27 with the clock count value (or measurement time) output from the clock counter 26, and instructs light emission when they match. The light emission trigger to be output is output to the LD driver 15-1 of the LD unit 15. As a result, the LD driver 15-1 drives the LD 15-2 in response to the light emission trigger to emit light, so that the MEMS mirror 11 is irradiated with the laser beam emitted from the LD 15-2.

このように、レーザビームの走査角度拡大レンズ１６を介した設定出射角度を得るためのＭＥＭＳミラー１１のミラー角度と、このミラー角度をＭＥＭＳミラー１１の基準位置からの経過時間から算出するためのクロックカウント数をテーブル化して、予め図１２に示す発光タイミングテーブルに格納しておく。クロックカウンタ２６のクロックカウント値がこの発光タイミングテーブルに格納されたクロックカウント数に達したタイミングでＬＤ１５−２を発光させることで、走査角度拡大レンズ１６から設定出射角度でレーザビームを出射することができる。このため、図５のように逐次ミラー角度を検出して出射タイミングの判定を行わなくても良い。 In this way, the clock angle for calculating the mirror angle of the MEMS mirror 11 for obtaining the set emission angle through the scanning angle magnifying lens 16 of the laser beam and the elapsed time from the reference position of the MEMS mirror 11. The count numbers are tabulated and stored in advance in the light emission timing table shown in FIG. By causing the LD 15-2 to emit light at the timing when the clock count value of the clock counter 26 reaches the clock count number stored in the light emission timing table, the laser beam can be emitted from the scanning angle expansion lens 16 at the set emission angle. it can. For this reason, it is not necessary to detect the mirror angle sequentially and determine the emission timing as shown in FIG.

ＭＥＭＳミラー１１の基準位置からの経過時間に応じてミラー角度を決定してレーザビームを出射させる場合、何らかの原因（例えば、温度変化）でＭＥＭＳミラー１１の傾き角の振幅変動が発生すると、同じ発光タイミングでＬＤを駆動したのでは実際の出射角度に設定出射角度からのずれが生じてしまう場合がある。 In the case where the mirror angle is determined according to the elapsed time from the reference position of the MEMS mirror 11 and the laser beam is emitted, if the amplitude fluctuation of the tilt angle of the MEMS mirror 11 occurs due to some cause (for example, temperature change), the same light emission. If the LD is driven at the timing, the actual emission angle may deviate from the set emission angle.

次に、ＭＥＭＳミラー１１の振幅揺らぎなどの振幅変動に対する補正について説明する。図１３は、レーザビームの出射角度と時間の関係の一例を示す図であり、図１４は、ミラー角度と時間の関係の一例を示す図である。図１３において、縦軸は相対出射角（％）を示し、横軸は相対時間を任意単位で示す。図１３に示ように、振動振幅が□印の基準データから▲印の振幅が例えば２０％低下したデータに変化すると、例えば予め決定され初期発光タイミングテーブルに格納されている設定出射角度を得るためのレーザビームの出射では、相対出射角が０（％）で相対時間が０の位置以外では出射角度が小さくなり補正することが好ましい。ＭＥＭＳミラー１１のミラー角度θは、θ＝Ａ×sin(２πｔｆ)なる数式で表すことができる。ここで、ＡはＭＥＭＳミラー１１の振動振幅／２で表される角度振幅、ｔは時間、ｆはＭＥＭＳミラー１１の振動周波数である。この数式より好ましいミラー角度θは図１２の発光タイミングテーブルより既知であり、角度振幅Ａと振動周波数ｆは図６に示すミラー角度検出部２３及びミラードライバ２９より検出でき、ミラー角度θに対応する時間ｔは算出可能である。時間ｔをクロックカウント数に反映させることで、クロックカウント数を補正することが可能である。図１３の例では、水平方向の矢印で示された振幅低下を、クロックカウント数を補正するクロック補正により補正する。 Next, correction for amplitude variation such as amplitude fluctuation of the MEMS mirror 11 will be described. FIG. 13 is a diagram showing an example of the relationship between the laser beam emission angle and time, and FIG. 14 is a diagram showing an example of the relationship between the mirror angle and time. In FIG. 13, the vertical axis represents the relative emission angle (%), and the horizontal axis represents the relative time in arbitrary units. As shown in FIG. 13, when the vibration amplitude changes from the reference data marked with □ to the data where the amplitude marked with ▲ is reduced by, for example, 20%, for example, in order to obtain a preset emission angle determined in advance and stored in the initial light emission timing table. In the laser beam emission, it is preferable that the emission angle be small and corrected except for the position where the relative emission angle is 0 (%) and the relative time is 0. The mirror angle θ of the MEMS mirror 11 can be expressed by an equation: θ = A × sin (2πtf). Here, A is the angular amplitude represented by the vibration amplitude / 2 of the MEMS mirror 11, t is time, and f is the vibration frequency of the MEMS mirror 11. The mirror angle θ preferred from this equation is known from the light emission timing table of FIG. 12, and the angle amplitude A and the vibration frequency f can be detected by the mirror angle detector 23 and the mirror driver 29 shown in FIG. 6, and correspond to the mirror angle θ. The time t can be calculated. By reflecting the time t on the clock count number, the clock count number can be corrected. In the example of FIG. 13, the amplitude decrease indicated by the horizontal arrow is corrected by clock correction for correcting the clock count number.

図１４の例では、対応する時間ｔは、ｔ＝（１／２πｆ）×arcsin｛（θ／（Ａ／２））｝なる数式で表され、クロックカウント数はｔ／Ｔ＋αなる数式で表される。ここで、Ｔはクロック周期、αは位相調整分のクロックである。ただし、振動振幅が所定値以下でありレーザビームを好ましい角度へ出射できない程度まで小さい部分については、上記のクロック補正は行わないようにして発光タイミング制御系の誤作動（または、エラー）を防いても良い。つまり、ＭＥＭＳミラー１１の傾き角の振幅低下により、傾き角の高振幅側における好ましい角度位置でレーザビームを出射できない場合は、１水平走査期間内のレーザ発光回数を減らして、発光タイミング制御系の誤動作を防いでも良い。 In the example of FIG. 14, the corresponding time t is represented by an equation of t = (1 / 2πf) × arcsin {(θ / (A / 2))}, and the clock count is represented by an equation of t / T + α. The Here, T is a clock cycle, and α is a clock for phase adjustment. However, in the portion where the vibration amplitude is less than a predetermined value and the laser beam cannot be emitted to a preferable angle, the above-described clock correction is not performed to prevent malfunction (or error) of the light emission timing control system. Also good. That is, when the laser beam cannot be emitted at a preferable angular position on the high amplitude side of the tilt angle due to the decrease in the tilt angle of the MEMS mirror 11, the number of times of laser light emission within one horizontal scanning period is reduced, and the light emission timing control system It is possible to prevent malfunction.

上記の如き計算をテーブル補正部２７で行い、テーブル補正部２７内の記憶部（または、外部接続された記憶部）に格納された発光タイミングテーブルの内容及び発光タイミング制御部２４の制御内容を更新する。つまり、図１４のテーブルを発光タイミングテーブルとして用いても良い。これにより、外乱などによる、ＭＥＭＳミラー１１の傾き角の振幅揺らぎなどの振幅変動に対する補正を行い、レーザビームを高精度で好ましい角度に出射することが可能となる。また、クロックの周波数は、ミラー角度の水平方向のサンプリング数をＮとした時、Ｎ×ｆよりも高く設定される。クロックの周波数は、例えばＮ×ｆ×２０程度としても良い。この場合、角度分解能がサンプリング周期の略１／１０となる。 The calculation as described above is performed by the table correction unit 27, and the contents of the light emission timing table stored in the storage unit (or externally connected storage unit) in the table correction unit 27 and the control content of the light emission timing control unit 24 are updated. To do. That is, the table of FIG. 14 may be used as the light emission timing table. As a result, it is possible to correct the amplitude fluctuation such as the amplitude fluctuation of the tilt angle of the MEMS mirror 11 due to disturbance or the like, and to emit the laser beam at a preferable angle with high accuracy. The frequency of the clock is set higher than N × f, where N is the number of mirror samplings in the horizontal direction. The frequency of the clock may be about N × f × 20, for example. In this case, the angular resolution is approximately 1/10 of the sampling period.

次に、発光タイミングテーブルの更新の頻度について説明する。ＭＥＭＳミラー１１の振動振幅は外乱の影響を受けて変化し得るが、外乱は温度、空気の流れなどによるものが多く、ＭＥＭＳミラー１１の振動周波数ｆ（例えば数ｋＨｚ〜数１０ｋＨｚ）に比べて発生する周波数（即ち、頻度）が非常に低い。このため、逐次ＭＥＭＳミラー１１の振動振幅のサンプリングを行わなくても、１ラスタ走査期間（Ｐ１〜Ｐｎ）以下の周期でサンプリングを行えば良い。図６の例では、ミラー角度検出部２３が出力する基準位置信号を走査回数カウンタ２８に出力して、水平走査回数をカウントする。この走査回数カウンタ２８のカウント値を表す走査回数情報をテーブル補正部２７に出力し、この例ではカウント値が２４０回（Ｐｎ＝２４０とした場合）となった時点でテーブル補正部２７における発光タイミングテーブルの補正を行う。これにより、逐次発光タイミングテーブルを補正するのではなく、レーザビームの発光周波数より低い周波数で間欠的に補正することで、消費電力を低減することができる。 Next, the frequency of updating the light emission timing table will be described. The vibration amplitude of the MEMS mirror 11 may change due to the influence of the disturbance, but the disturbance is often caused by temperature, air flow, etc., and is generated in comparison with the vibration frequency f (for example, several kHz to several tens of kHz) of the MEMS mirror 11. The frequency (i.e. frequency) to be played is very low. For this reason, even if sampling of the vibration amplitude of the MEMS mirror 11 is not performed sequentially, the sampling may be performed at a cycle of one raster scanning period (P1 to Pn) or less. In the example of FIG. 6, the reference position signal output from the mirror angle detector 23 is output to the scanning number counter 28, and the number of horizontal scanning is counted. Scan number information indicating the count value of the scan number counter 28 is output to the table correction unit 27. In this example, when the count value reaches 240 times (when Pn = 240), the light emission timing in the table correction unit 27 is displayed. Perform table correction. Accordingly, power consumption can be reduced by correcting the light emission timing table intermittently at a frequency lower than the light emission frequency of the laser beam, instead of correcting the light emission timing table sequentially.

図１５は、距離測定装置の発光タイミング制御処理の一例を説明するフローチャートである。図１５において、ステップＳ１１では、ミラードライバ２９は駆動信号を出力してＭＥＭＳミラー１１を駆動する。ステップＳ１２では、ミラー角度検出部２３は角度センサ１２が出力する位置信号に基づいてＭＥＭＳミラー１１の振動振幅を確認する。ステップＳ１３では、テーブル補正部２７は振動振幅が規定値以上であるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ１２へ戻る。ステップＳ１３の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ１４では、テーブル補正部２７は初期発光タイミングテーブルを記憶部にセットする。ステップＳ１５では、テーブル補正部２７はテーブル補正機能が有効であるか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ１６へ進み、判定結果がＮＯであると処理は後述するステップＳ３１へ進む。発光タイミングテーブルの補正を許容する場合には、テーブル補正機能が有効に設定される。 FIG. 15 is a flowchart for explaining an example of the light emission timing control process of the distance measuring apparatus. In FIG. 15, in step S 11, the mirror driver 29 outputs a drive signal to drive the MEMS mirror 11. In step S 12, the mirror angle detection unit 23 confirms the vibration amplitude of the MEMS mirror 11 based on the position signal output from the angle sensor 12. In step S13, the table correction unit 27 determines whether or not the vibration amplitude is greater than or equal to a specified value. If the determination result is NO, the process returns to step S12. If the decision result in the step S13 is YES, in a step S14, the table correction unit 27 sets an initial light emission timing table in the storage unit. In step S15, the table correction unit 27 determines whether or not the table correction function is valid. If the determination result is YES, the process proceeds to step S16, and if the determination result is NO, the process is described later in step S31. Proceed to When the correction of the light emission timing table is allowed, the table correction function is set to be valid.

ステップＳ１６では、ミラードライバ２９はミラー角度検出部２３からの振幅情報を取得する。また振動周波数となる駆動周波数情報をテーブル補正部２７に出力する。ステップＳ１７では、ミラードライバ２９は振動振幅が規定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ１７の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ１８では、ミラードライバ２９は振動振幅を既定値に補正する駆動信号をＭＥＭＳミラー１１に出力し、処理はステップＳ１６へ戻る。一方、ステップＳ１７の判定結果がＮＯであると、ステップＳ１９では、テーブル補正部２７は発光タイミングテーブルの補正処理を行う。ステップＳ１８で振動振幅が補正されると、テーブル補正部２７にはミラー角度検出部２３からの補正後の振動振幅とミラードライバ２９からの補正後の振動周波数を含む駆動周波数情報が供給されるので、テーブル補正部２７は例えば上記の数式に振動周波数及び駆動周波数情報に含まれる振動周波数を代入することで発光タイミングデーブルに格納されたクロックカウント数の補正値を求めて発光タイミングテーブルを補正することができる。 In step S 16, the mirror driver 29 acquires amplitude information from the mirror angle detector 23. Further, the drive frequency information that becomes the vibration frequency is output to the table correction unit 27. In step S17, the mirror driver 29 determines whether or not the vibration amplitude is equal to or less than a specified value. If the decision result in the step S17 is YES, in a step S18, the mirror driver 29 outputs a drive signal for correcting the vibration amplitude to a predetermined value to the MEMS mirror 11, and the process returns to the step S16. On the other hand, if the decision result in the step S17 is NO, in a step S19, the table correction unit 27 performs a light emission timing table correction process. When the vibration amplitude is corrected in step S18, the table correction unit 27 is supplied with drive frequency information including the corrected vibration amplitude from the mirror angle detection unit 23 and the corrected vibration frequency from the mirror driver 29. The table correction unit 27 corrects the light emission timing table by obtaining the correction value of the clock count number stored in the light emission timing table by substituting the vibration frequency included in the vibration frequency and drive frequency information into the above formula, for example. Can do.

ステップＳ２０では、走査回数カウンタ２８はミラー角度検出部２３からの基準位置信号に基づいて水平走査数のカウントを開始する。ステップＳ２１では、クロックカウンタ２６は基準位置信号に基づいてクロック生成部２５からのクロックのカウントを開始する。ステップＳ２２では、発光タイミング制御部２４はクロックカウンタ２６のクロックカウント値を確認する。ステップＳ２３では、発光タイミング制御部２４は発光対象クロックであるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ２２へ戻る。クロックカウンタ２６のクロックカウント値がテーブル補正部２７の発光タイミングテーブルから読み出されたクロックカウント数（または、クロックカウント数の補正値）と一致してステップＳ２３の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ２４では、発光タイミング制御部２４は発光を指示する発光トリガをＬＤ部１５に出力する。ステップＳ２５では、テーブル補正部２７は走査回数カウンタ２８からの走査回数情報に基づき、水平走査数のカウント値が規定値に達したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ２２へ戻る。ステップＳ２５の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ２６では、ミラードライバ２９は走査回数カウンタの水平走査数のカウント値をリセットし、処理はステップＳ１６へ戻る。従って、テーブル補正部２７は、水平走査カウントが既定値に達しないと発光タイミングテーブルを補正しない。 In step S 20, the scanning number counter 28 starts counting the horizontal scanning number based on the reference position signal from the mirror angle detection unit 23. In step S21, the clock counter 26 starts counting the clock from the clock generator 25 based on the reference position signal. In step S22, the light emission timing control unit 24 checks the clock count value of the clock counter 26. In step S23, the light emission timing control part 24 determines whether it is a light emission object clock, and a process returns to step S22, if a determination result is NO. If the clock count value of the clock counter 26 matches the clock count number read from the light emission timing table of the table correction unit 27 (or the correction value of the clock count number) and the determination result in step S23 is YES, In S 24, the light emission timing control unit 24 outputs a light emission trigger instructing light emission to the LD unit 15. In step S25, the table correction unit 27 determines whether or not the count value of the horizontal scanning number has reached a specified value based on the scanning number information from the scanning number counter 28. If the determination result is NO, the process is stepped. Return to S22. If the decision result in the step S25 is YES, in a step S26, the mirror driver 29 resets the count value of the horizontal scanning number of the scanning number counter, and the process returns to the step S16. Therefore, the table correction unit 27 does not correct the light emission timing table unless the horizontal scanning count reaches a predetermined value.

一方、ステップＳ３１では、ミラードライバ２９はミラー角度検出部２３からの振幅情報に基づいてＭＥＭＳミラー１１の振動振幅を検出する。ステップＳ３２では、ミラードライバ２９は振動振幅が規定値であるか否かを判定する。ステップＳ３２の判定結果がＮＯであると、ステップＳ４１では、ミラードライバ２９は振動振幅を既定値に補正する駆動信号をＭＥＭＳミラー１１に出力し、処理はステップＳ３１へ戻る。一方、ステップＳ３２の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ３３では、走査回数カウンタ２８はミラー角度検出部２３からの基準位置信号に基づいて水平走査数のカウントを開始する。ステップＳ３４では、クロックカウンタ２６は基準位置信号に基づいてクロック生成部２５からのクロックのカウントを開始する。ステップＳ３５では、発光タイミング制御部２４はクロックカウンタ２６のクロックカウント値を確認する。ステップＳ３６では、発光タイミング制御部２４は発光対象クロックであるか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ３５へ戻る。ステップＳ３６の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ３７では、発光タイミング制御部２４は発光を指示する発光トリガをＬＤ部１５に出力する。ステップＳ３８では、ミラードライバ２９は走査回数カウンタ２８からの走査回数情報に基づき、水平走査数のカウント値が規定値に達したか否かを判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ３５へ戻る。ステップＳ３８の判定結果がＹＥＳであると、ステップＳ４０では、ミラードライバ２９は走査回数カウンタの水平走査数のカウント値をリセットし、処理はステップＳ３１へ戻る。 On the other hand, in step S31, the mirror driver 29 detects the vibration amplitude of the MEMS mirror 11 based on the amplitude information from the mirror angle detector 23. In step S32, the mirror driver 29 determines whether or not the vibration amplitude is a specified value. If the decision result in the step S32 is NO, in a step S41, the mirror driver 29 outputs a drive signal for correcting the vibration amplitude to a predetermined value to the MEMS mirror 11, and the process returns to the step S31. On the other hand, if the decision result in the step S32 is YES, the scanning number counter 28 starts counting the horizontal scanning number based on the reference position signal from the mirror angle detection unit 23 in a step S33. In step S34, the clock counter 26 starts counting the clock from the clock generator 25 based on the reference position signal. In step S35, the light emission timing control unit 24 checks the clock count value of the clock counter 26. In step S36, the light emission timing control unit 24 determines whether or not it is a light emission target clock, and if the determination result is NO, the process returns to step S35. If the decision result in the step S36 is YES, the light emission timing control unit 24 outputs a light emission trigger for instructing light emission to the LD unit 15 in a step S37. In step S38, the mirror driver 29 determines whether or not the count value of the horizontal scanning number has reached the specified value based on the scanning number information from the scanning number counter 28. If the determination result is NO, the process is step S35. Return to. If the decision result in the step S38 is YES, in a step S40, the mirror driver 29 resets the count value of the horizontal scanning number of the scanning number counter, and the process returns to the step S31.

図１６は、発光タイミングテーブルの一例を示す図である。図１６に示すように、発光タイミングテーブルをクロックカウント数と設定出射角度を格納するよう構成し、ミラー角度は特に格納しないようにしても良い。この場合、出射角とＭＥＭＳミラー１１のミラー角度に対しての関係を数式化し、さらに上記の方法で発光タイミングテーブルを補正することで、レーザビームを好ましい出射角度で出射することが可能となる。図１６に示すように、直接的に時間と出射角度の関係をテーブル化した発光タイミングテーブルを用いた場合、基本的には図１２に示す発光タイミングテーブルを用いた場合と同様の効果が得られる。 FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a light emission timing table. As shown in FIG. 16, the light emission timing table may be configured to store the clock count number and the set emission angle, and the mirror angle may not be particularly stored. In this case, the relationship between the emission angle and the mirror angle of the MEMS mirror 11 is formulated into a numerical formula, and the light emission timing table is corrected by the above method, whereby the laser beam can be emitted at a preferable emission angle. As shown in FIG. 16, when a light emission timing table in which the relationship between the time and the emission angle is directly tabulated is used, basically the same effect as that obtained when the light emission timing table shown in FIG. 12 is used can be obtained. .

図１７は、発光タイミングテーブルの他の例を示す図である。図１４に示すように数式より発光タイミングテーブルを補正する代わりに、図１７に示すように角度振幅Ａｉ（ｉ＝１，...，ｎ）及び振動周波数ｆｊ（ｊ＝１，...，ｍ）の各対に対するミラー角度と角度時間対応を格納した発光タイミングテーブルを用いても良い。 FIG. 17 is a diagram illustrating another example of the light emission timing table. As shown in FIG. 14, instead of correcting the light emission timing table using mathematical expressions, as shown in FIG. 17, the angular amplitude Ai (i = 1,..., N) and the vibration frequency fj (j = 1,. A light emission timing table storing the mirror angle and the angle time correspondence for each pair of m) may be used.

次に、距離測定装置の制御系について、図１８と共に説明する。図１８は、受光系を含む制御系の一例を説明する図である。図１８中、図６と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。 Next, the control system of the distance measuring apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a control system including a light receiving system. In FIG. 18, the same parts as those in FIG.

図１８において、制御系は、システム制御部６１、ＬＤドライバ１５−１、ミラードライバ２９、及びフォトダイオード（ＰＤ：Photo-Diode）信号処理部５３を含む。システム制御部６１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサで形成可能であり、距離測定装置１全体の制御を司る。ＣＰＵが実行するプログラムを格納する記憶部（図示せず）は、システム制御部６１内でＣＰＵに接続されていても、システム制御部６１に外部接続されていても良い。ＬＤドライバ１５−１は、システム制御部６１の制御下でＬＤ１５−２のオン、オフ、光出射パワーなどを制御する。ミラードライバ２９は、システム制御部６１の制御下で、ミラー角度検出部２３からの振幅情報及び走査回数カウンタ２８からの走査回数情報に基づいてＭＥＭＳミラー１１を駆動する駆動信号を生成する。 In FIG. 18, the control system includes a system control unit 61, an LD driver 15-1, a mirror driver 29, and a photodiode (PD: Photo-Diode) signal processing unit 53. The system control unit 61 can be formed by a processor such as a CPU (Central Processing Unit), for example, and controls the entire distance measuring apparatus 1. A storage unit (not shown) for storing a program executed by the CPU may be connected to the CPU within the system control unit 61 or may be externally connected to the system control unit 61. The LD driver 15-1 controls on / off of the LD 15-2, light emission power, and the like under the control of the system control unit 61. The mirror driver 29 generates a drive signal for driving the MEMS mirror 11 based on the amplitude information from the mirror angle detection unit 23 and the scanning number information from the scanning number counter 28 under the control of the system control unit 61.

投光角度拡大レンズ１６を介して出射され対象物で反射されたレーザビームは、受光レンズ５１を介してＰＤ５２で検出される。ＰＤ信号処理部５３は、システム制御部３１の制御下でＰＤ５２からの検出信号に所定の信号処理を施してシステム制御部６１などに出力する。受光レンズ５１、ＰＤ５２、及びＰＤ信号処理部５３は、受光系の一例である。システム制御部６１は、ＰＤ信号処理部５３からの所定の信号処理を施された信号に基づいて、距離測定装置１から走査された対象物までの距離を示す距離情報を周知の方法で生成する。システム制御部６１は、距離情報を生成する距離情報生成部としても機能する。システム制御部６１を形成するＣＰＵは、ＬＤドライバ１５−１、ミラードライバ２９、及びＰＤ信号処理部５３の少なくとも一部の機能を実現しても良い。 The laser beam emitted through the projection angle expanding lens 16 and reflected by the object is detected by the PD 52 through the light receiving lens 51. The PD signal processing unit 53 performs predetermined signal processing on the detection signal from the PD 52 under the control of the system control unit 31 and outputs the signal to the system control unit 61 and the like. The light receiving lens 51, the PD 52, and the PD signal processing unit 53 are an example of a light receiving system. Based on the signal subjected to the predetermined signal processing from the PD signal processing unit 53, the system control unit 61 generates distance information indicating the distance from the distance measuring device 1 to the scanned object by a known method. . The system control unit 61 also functions as a distance information generation unit that generates distance information. The CPU forming the system control unit 61 may realize at least some functions of the LD driver 15-1, the mirror driver 29, and the PD signal processing unit 53.

また、システム制御部６１を形成するＣＰＵは、図６に示すミラー角度検出部２３、発光タイミング制御部２４、及びテーブル補正部２７などの機能を実現しても良い。この場合、システム制御部６１を形成するＣＰＵは、図１５に示す発光タイミング制御処理を実行する。 Further, the CPU forming the system control unit 61 may realize functions such as the mirror angle detection unit 23, the light emission timing control unit 24, and the table correction unit 27 shown in FIG. In this case, the CPU forming the system control unit 61 executes the light emission timing control process shown in FIG.

図１９は、コンピュータの一例を示すブロック図である。図１９に示すコンピュータ７１は、バス７６で接続されたＣＰＵ７２、記憶部７３、入力部７４、及び表示部７５を有する。コンピュータ７１のＣＰＵ７２は、例えば図１８に示すシステム制御部６１を形成する。 FIG. 19 is a block diagram illustrating an example of a computer. A computer 71 illustrated in FIG. 19 includes a CPU 72, a storage unit 73, an input unit 74, and a display unit 75 connected by a bus 76. The CPU 72 of the computer 71 forms, for example, a system control unit 61 shown in FIG.

ＣＰＵ７２は、距離測定装置１全体の制御を司り、図６に示すＬＤドライバ１５−１、ミラー角度検出部２３、発光タイミング制御部２４、テーブル補正部２７、ミラードライバ２９、及び図１８に示すＰＤ信号処理部５３などの機能を実現できる。ＣＰＵ７２は、図６に示すカウンタ２６，２８の機能を実現しても良い。記憶部７３は、ＣＰＵ７２が実行するプログラム、ＣＰＵ７２が実行する演算の中間データなどを含む各種データを格納する。この例では便宜上、記憶部７３は図６に示すテーブル補正部２７が用いる発光タイミングテーブルなども格納するものとする。記憶部７３は、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体記憶装置などを含む、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体で形成可能である。記憶部７３に格納されるプログラムは、ＣＰＵ７２に距離測定装置１の少なくとも発光タイミング制御処理を実行させるプログラムを含み、発光タイミング制御処理を含む距離測定処理を実行させるプログラムを含んでも良い。 The CPU 72 controls the distance measuring apparatus 1 as a whole, and includes an LD driver 15-1, a mirror angle detection unit 23, a light emission timing control unit 24, a table correction unit 27, a mirror driver 29, and a PD shown in FIG. Functions such as the signal processing unit 53 can be realized. The CPU 72 may realize the functions of the counters 26 and 28 shown in FIG. The storage unit 73 stores various data including a program executed by the CPU 72, intermediate data of operations executed by the CPU 72, and the like. In this example, for the sake of convenience, the storage unit 73 also stores a light emission timing table used by the table correction unit 27 shown in FIG. The storage unit 73 can be formed of a computer-readable storage medium including a magnetic recording medium, an optical recording medium, a magneto-optical recording medium, a semiconductor storage device, and the like. The program stored in the storage unit 73 may include a program that causes the CPU 72 to execute at least the light emission timing control process of the distance measuring device 1 and may execute a distance measurement process that includes the light emission timing control process.

入力部７４は、距離測定装置１に対する指示などを入力可能なキーボードなどで形成されている。表示部７５は、距離測定装置１がオペレータ（または、ユーザ）に対して操作上の案内、距離測定装置１の動作状態などを表示可能な液晶表示パネルなどで形成されている。なお、入力部７４と表示部７５は、入力部及び表示部を一体的に設けたタッチパネルで形成されていても良い。 The input unit 74 is formed of a keyboard or the like that can input an instruction to the distance measuring device 1. The display unit 75 is formed of a liquid crystal display panel or the like on which the distance measuring device 1 can display operational guidance for the operator (or user), the operation state of the distance measuring device 1, and the like. Note that the input unit 74 and the display unit 75 may be formed of a touch panel integrally provided with the input unit and the display unit.

上記第２実施例によれば、高速なミラー位置の検出及びレーザビームの出射判断を行わずにＬＤの発光タイミングを制御することができる。また、比較的簡易な方法でレーザビームの出射角度を高精度に制御可能とすることができる。さらに、外乱の影響、消費電力、コストなどを抑えて、レーザビームの出射角度を高精度に制御可能とすることができる。 According to the second embodiment, it is possible to control the light emission timing of the LD without performing high-speed mirror position detection and laser beam emission determination. In addition, the laser beam emission angle can be controlled with high accuracy by a relatively simple method. Furthermore, the influence of disturbance, power consumption, cost, etc. can be suppressed, and the laser beam emission angle can be controlled with high accuracy.

上記の各実施例では、２次元スキャナの一例としてＭＥＭＳミラーを用いているが、２次元ラスタ走査型スキャナの往復振動型ミラーはＭＥＭＳミラーに限定されず、例えばガルバノミラーなどを用いても良いことは言うまでもない。 In each of the above embodiments, a MEMS mirror is used as an example of a two-dimensional scanner. However, the reciprocating vibration type mirror of a two-dimensional raster scanning scanner is not limited to a MEMS mirror, and for example, a galvanometer mirror may be used. Needless to say.

開示の距離測定装置は、対象物までの距離計測に限らず、例えば自動車の障害物検知、電車とホームの開閉扉間の人検知といった周辺監視などにも利用可能である。さらに、発光タイミング制御系は、距離測定装置に限定されず、レーザビームを比較的広い走査範囲内で高精度に等角度間隔で出射すること、あるいは、レーザビームの出射角度を高精度に制御することが好ましい各種装置に適用可能である。 The disclosed distance measuring device is not limited to measuring the distance to an object, but can be used for, for example, peripheral monitoring such as detection of an obstacle in an automobile and detection of a person between a train and a door of a platform. Further, the light emission timing control system is not limited to the distance measuring device, and emits the laser beam at a uniform angular interval with high accuracy within a relatively wide scanning range, or controls the emission angle of the laser beam with high accuracy. It is applicable to various devices that are preferable.

以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
レーザビームを偏向する往復振動型ミラーのミラー角度と、前記ミラーで偏向されたレーザビームの走査角度を拡大する走査角度拡大レンズからの出射角度の関係を、前記ミラー角度を前記ミラーの基準位置からの経過時間で表して格納した記憶部と、
前記ミラー角度を検出するセンサの出力信号に基づいて前記基準位置を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記基準位置に基づいて時間を計測する計測部と、
前記計測部の計測時間と前記記憶部に格納された経過時間が一致した時点で前記レーザビームを発光させるようにレーザ光源を駆動する制御部
を備えたことを特徴とする、発光タイミング制御装置。
（付記２）
前記検出部が検出した前記基準位置と前記ミラー角度に基づいて前記ミラーの振動周波数を検出するミラードライバと、
前記検出部が前記ミラー角度に基づいて検出した前記ミラーの振動振幅と、前記ミラードライバが検出した前記振動周波数に基づいて前記記憶部に格納された前記経過時間を補正する補正部
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１記載の発光タイミング制御装置。
（付記３）
前記補正部は、前記レーザビームの発光周波数より低い周波数で前記経過時間を間欠的に補正することを特徴とする、付記２記載の発光タイミング制御装置。
（付記４）
前記補正部は、振動振幅が所定値以下であると、前記経過時間を補正せずに、１水平走査期間内のレーザビームの発光回数を減らすことを特徴とする、付記２または３記載の発光タイミング制御装置。
（付記５）
前記計測部はクロックをカウントして時間を計測し、
前記クロックの周波数は、前記ミラー角度の水平方向のサンプリング数をＮ、前記振動周波数をｆで表すと、Ｎ×ｆ以上にて設定されることを特徴とする、付記２乃至４のいずれか１項記載の発光タイミング制御装置。
（付記６）
レーザ光源と、
前記レーザ光源からのレーザビームを偏向する往復振動型ミラーと、
前記ミラーで偏向されたレーザビームの走査角度を拡大する走査角度拡大レンズと、
前記ミラー角度を検出するセンサと、
前記ミラー角度と走査角度拡大レンズからのレーザビームの出射角度の関係を、前記ミラー角度を前記ミラーの基準位置からの経過時間で表して格納した記憶部と、
前記センサの出力信号に基づいて前記基準位置を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記基準位置に基づいて時間を計測する計測部と、
前記計測部の計測時間と前記記憶部に格納された経過時間が一致した時点で前記レーザビームを発光させるように前記レーザ光源を駆動する制御部と、
前記走査角度拡大レンズから出射されたレーザビームで走査された対象物から反射されるレーザビームを検出する受光系と、
前記受光系で検出されたレーザビームに基づいて前記距離測定装置から前記対象物までの距離を示す距離情報を生成する距離情報生成部
を備えたことを特徴とする、距離測定装置。
（付記７）
前記検出部が検出した前記基準位置と前記ミラー角度に基づいて前記ミラーの振動周波数を検出するミラードライバと、
前記検出部が前記ミラー角度に基づいて検出した前記ミラーの振動振幅と、前記ミラードライバが検出した前記振動周波数に基づいて前記記憶部に格納された前記経過時間を補正する補正部
をさらに備えたことを特徴とする、請求項６記載の距離測定装置。
（付記８）
前記補正部は、前記レーザビームの発光周波数より低い周波数で前記経過時間を間欠的に補正することを特徴とする、付記７記載の距離測定装置。
（付記９）
前記補正部は、振動振幅が所定値以下であると、前記経過時間を補正せずに、１水平走査期間内のレーザビームの発光回数を減らすことを特徴とする、付記７または８記載の距離測定装置。
（付記１０）
前記計測部はクロックをカウントして時間を計測し、
前記クロックの周波数は、前記ミラー角度の水平方向のサンプリング数をＮ、前記振動周波数をｆで表すと、Ｎ×ｆ以上にて設定されることを特徴とする、付記７乃至９のいずれか１項記載の距離測定装置。
（付記１１）
前記基準位置は、前記ミラーが前記ミラードライバにより駆動されていない状態での前記ミラーの位置であることを特徴とする、付記７乃至１０のいずれか１項記載の距離測定装置。
（付記１２）
レーザ光源がレーザビームを発光するタイミングを制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記レーザビームを偏向する往復振動型ミラーのミラー角度を検出するセンサの出力信号に基づいて前記ミラーの基準位置を検出する第１検出手順と、
前記第１検出手順が検出した前記基準位置に基づいて時間を計測する計測手順と、
前記ミラー角度と前記ミラーで偏向されたレーザビームの走査角度を拡大する走査角度拡大レンズからの出射角度の関係を、前記ミラー角度を前記ミラーの基準位置からの経過時間で表して格納した記憶部を参照し、前記計測手順が計測した計測時間と前記記憶部に格納された経過時間が一致した時点で前記レーザビームを発光させるように前記レーザ光源を駆動する制御手順
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、プログラム。
（付記１３）
前記第１検出手順が検出した前記基準位置と前記ミラー角度に基づいて前記ミラーの振動周波数を検出する第２検出手順と、
前記第１検出手順が前記ミラー角度に基づいて検出した前記ミラーの振動振幅と、前記第２検出手順が検出した前記振動周波数に基づいて前記記憶部に格納された前記経過時間を補正する補正手順
をさらに前記コンピュータに実行させることを特徴とする、請求項１２記載のプログラム。
（付記１４）
前記補正手順は、前記レーザビームの発光周波数より低い周波数で前記経過時間を間欠的に補正することを特徴とする、付記１３記載のプログラム。
（付記１５）
前記補正手順は、振動振幅が所定値以下であると、前記経過時間を補正せずに、１水平走査期間内のレーザビームの発光回数を減らすことを特徴とする、付記１３または１４記載のプログラム。
（付記１６）
前記計測手順はクロックをカウントして時間を計測し、
前記クロックの周波数は、前記ミラー角度の水平方向のサンプリング数をＮ、前記振動周波数をｆで表すと、Ｎ×ｆ以上にて設定されることを特徴とする、付記１３乃至１５のいずれか１項記載のプログラム。
（付記１７）
前記走査角度拡大レンズから出射されたレーザビームで走査された対象物から反射されるレーザビームを検出する受光系からの信号に基づいて前記走査角度拡大レンズから前記対象物までの距離を示す距離情報を生成する手順
をさらに前記コンピュータに実行させることを特徴とする、付記１３乃至１６のいずれか１項記載のプログラム。 The following supplementary notes are further disclosed with respect to the embodiments including the above examples.
(Appendix 1)
The relationship between the mirror angle of the reciprocating vibration type mirror that deflects the laser beam and the emission angle from the scanning angle enlarging lens that enlarges the scanning angle of the laser beam deflected by the mirror, and the mirror angle from the reference position of the mirror A storage unit that represents and stores the elapsed time of
A detection unit that detects the reference position based on an output signal of a sensor that detects the mirror angle;
A measurement unit that measures time based on the reference position detected by the detection unit;
A light emission timing control device comprising: a control unit that drives a laser light source to emit the laser beam when the measurement time of the measurement unit and the elapsed time stored in the storage unit coincide.
(Appendix 2)
A mirror driver that detects a vibration frequency of the mirror based on the reference position detected by the detection unit and the mirror angle;
A correction unit for correcting the elapsed time stored in the storage unit based on the vibration amplitude of the mirror detected by the detection unit based on the mirror angle and the vibration frequency detected by the mirror driver; The light emission timing control device according to claim 1, wherein:
(Appendix 3)
The light emission timing control device according to claim 2, wherein the correction unit intermittently corrects the elapsed time at a frequency lower than a light emission frequency of the laser beam.
(Appendix 4)
The light emission according to appendix 2 or 3, wherein the correction unit reduces the number of times of laser beam emission within one horizontal scanning period without correcting the elapsed time when the vibration amplitude is a predetermined value or less. Timing control device.
(Appendix 5)
The measurement unit measures the time by counting the clock,
The frequency of the clock is set to N × f or more, where N is the number of samplings in the horizontal direction of the mirror angle, and f is the vibration frequency. The light emission timing control device according to item.
(Appendix 6)
A laser light source;
A reciprocating vibration type mirror for deflecting a laser beam from the laser light source;
A scanning angle magnifying lens for enlarging the scanning angle of the laser beam deflected by the mirror;
A sensor for detecting the mirror angle;
A storage unit that stores the relationship between the mirror angle and the emission angle of the laser beam from the scanning angle magnifying lens, representing the mirror angle as an elapsed time from the reference position of the mirror, and
A detection unit for detecting the reference position based on an output signal of the sensor;
A measurement unit that measures time based on the reference position detected by the detection unit;
A control unit that drives the laser light source to emit the laser beam when the measurement time of the measurement unit matches the elapsed time stored in the storage unit;
A light receiving system for detecting a laser beam reflected from an object scanned with the laser beam emitted from the scanning angle magnifying lens;
A distance measuring device comprising: a distance information generating unit that generates distance information indicating a distance from the distance measuring device to the object based on a laser beam detected by the light receiving system.
(Appendix 7)
A mirror driver that detects a vibration frequency of the mirror based on the reference position detected by the detection unit and the mirror angle;
A correction unit for correcting the elapsed time stored in the storage unit based on the vibration amplitude of the mirror detected by the detection unit based on the mirror angle and the vibration frequency detected by the mirror driver; The distance measuring device according to claim 6, wherein:
(Appendix 8)
8. The distance measuring device according to appendix 7, wherein the correction unit intermittently corrects the elapsed time at a frequency lower than the emission frequency of the laser beam.
(Appendix 9)
The distance according to appendix 7 or 8, wherein the correction unit reduces the number of times of laser beam emission within one horizontal scanning period without correcting the elapsed time when the vibration amplitude is a predetermined value or less. measuring device.
(Appendix 10)
The measurement unit measures the time by counting the clock,
Any one of appendices 7 to 9, wherein the clock frequency is set to N × f or more, where N is the number of samplings in the horizontal direction of the mirror angle, and f is the vibration frequency. The distance measuring device according to item.
(Appendix 11)
11. The distance measuring device according to claim 7, wherein the reference position is a position of the mirror when the mirror is not driven by the mirror driver.
(Appendix 12)
A program for causing a computer to execute processing for controlling the timing at which a laser light source emits a laser beam,
A first detection procedure for detecting a reference position of the mirror based on an output signal of a sensor for detecting a mirror angle of a reciprocating vibration type mirror for deflecting the laser beam;
A measurement procedure for measuring time based on the reference position detected by the first detection procedure;
A storage unit that stores a relationship between the mirror angle and an emission angle from a scanning angle magnifying lens that expands a scanning angle of a laser beam deflected by the mirror, by representing the mirror angle as an elapsed time from a reference position of the mirror. And causing the computer to execute a control procedure for driving the laser light source so that the laser beam is emitted when the measurement time measured by the measurement procedure coincides with the elapsed time stored in the storage unit. A program characterized by
(Appendix 13)
A second detection procedure for detecting a vibration frequency of the mirror based on the reference position detected by the first detection procedure and the mirror angle;
A correction procedure for correcting the elapsed time stored in the storage unit based on the vibration amplitude of the mirror detected by the first detection procedure based on the mirror angle and the vibration frequency detected by the second detection procedure. 13. The program according to claim 12, further causing the computer to execute.
(Appendix 14)
14. The program according to appendix 13, wherein the correction procedure intermittently corrects the elapsed time at a frequency lower than the emission frequency of the laser beam.
(Appendix 15)
15. The program according to appendix 13 or 14, wherein the correction procedure reduces the number of times of laser beam emission within one horizontal scanning period without correcting the elapsed time when the vibration amplitude is a predetermined value or less. .
(Appendix 16)
The measurement procedure measures the time by counting the clock,
Any one of Supplementary notes 13 to 15, wherein the clock frequency is set to N × f or more, where N represents the number of horizontal samplings of the mirror angle and f represents the vibration frequency. Program described in the section.
(Appendix 17)
Distance information indicating the distance from the scanning angle expansion lens to the object based on a signal from a light receiving system that detects a laser beam reflected from the object scanned by the laser beam emitted from the scanning angle expansion lens The program according to any one of appendices 13 to 16, further causing the computer to execute a procedure for generating

以上、開示の距離測定装置、発光タイミング制御装置及びプログラムを実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。 As described above, the disclosed distance measuring device, light emission timing control device, and program have been described by way of examples. However, the present invention is not limited to the above examples, and various modifications and improvements can be made within the scope of the present invention. Needless to say.

１距離測定装置
１１ＭＥＭＳミラー
１２角度センサ
１５ＬＤ部
１６走査角度拡大レンズ
２１発光タイミング制御系
２３ミラー角度検出部
２４発光タイミング制御部
２５クロック生成部
２６クロックカウンタ
２７テーブル補正部
２８走査回数カウンタ
２９ミラードライバ
５２ＰＤ
５３ＰＤ信号処理部
６１システム制御部
７２ＣＰＵ
７３記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Distance measuring device 11 MEMS mirror 12 Angle sensor 15 LD part 16 Scanning angle expansion lens 21 Light emission timing control system 23 Mirror angle detection part 24 Light emission timing control part 25 Clock generation part 26 Clock counter 27 Table correction part 28 Scan frequency counter 29 Mirror Driver 52 PD
53 PD Signal Processing Unit 61 System Control Unit 72 CPU
73 Memory unit

Claims

Conditions that the mirror angle of the reciprocating vibratory mirror for deflecting the laser beam, the relationship between the emission angle from the scanning angle magnifying lens to enlarge the scan angle of the deflected laser beam in the mirror, the mirror reference position A storage unit that represents and stores the elapsed time from reaching each mirror angle to
A detection unit that detects the reference position and the vibration amplitude of the mirror based on an output signal of a sensor that detects the mirror angle;
A mirror driver that detects a vibration frequency of the mirror based on the reference position detected by the detection unit and the mirror angle;
A measuring unit for measuring time by counting the clock as a trigger for count start said detecting unit detects the reference position,
A correction unit that corrects the elapsed time stored in the storage unit based on the vibration amplitude of the mirror detected by the detection unit and the vibration frequency detected by the mirror driver;
And a control unit for the measurement unit drives the laser light source so that to emit the laser beam at the time when the elapsed time stored in said time and said storage unit measured match,
Equipped with a,
The correction unit intermittently corrects the elapsed time at a frequency lower than the emission frequency of the laser beam,
The frequency of the clock is set to N × f or more, where N is the number of horizontal samplings of the mirror angle and f is the vibration frequency .

The correction unit may intermittently correct the elapsed time at a frequency lower than the emission frequency of the laser beam, the light-emitting timing control device according to claim 1.

A distance measuring device,
A laser light source;
A reciprocating vibratory mirror for deflecting the laser beam from the laser light source,
A scanning angle magnifying lens for enlarging the scanning angle of the laser beam deflected by the mirror;
A sensor for detecting a mirror angle of the mirror;
A storage unit that stores the relationship between the mirror angle and the emission angle of the laser beam from the scanning angle magnifying lens in terms of the elapsed time from the state where the mirror is in the reference position until each mirror angle is reached , and
A detection unit that detects the reference position and the vibration amplitude of the mirror based on an output signal of the sensor;
A mirror driver that detects a vibration frequency of the mirror based on the reference position detected by the detection unit and the mirror angle;
A measuring unit for measuring time by counting the clock as a trigger for count start said detecting unit detects the reference position,
A correction unit that corrects the elapsed time stored in the storage unit based on the vibration amplitude of the mirror detected by the detection unit and the vibration frequency detected by the mirror driver;
A control unit for driving the laser light source so that to emit the laser beam at the time when said measuring portion elapses stored in the time and the storage unit measured time match,
A light receiving system for detecting a laser beam reflected from an object scanned with the laser beam emitted from the scanning angle magnifying lens;
A distance information generating unit that generates distance information indicating a distance from the distance measuring device to the object based on a laser beam detected by the light receiving system ;
Equipped with a,
The correction unit intermittently corrects the elapsed time at a frequency lower than the emission frequency of the laser beam,
The frequency of the clock is set to N × f or more, where N is the number of horizontal samplings of the mirror angle and f is the vibration frequency .

A program for causing a computer to execute processing for controlling the timing at which a laser light source emits a laser beam,
A first detection procedure for detecting a reference position of the mirror and a vibration amplitude of the mirror based on an output signal of a sensor that detects a mirror angle of a reciprocating vibration type mirror that deflects the laser beam;
A second detection procedure for detecting a vibration frequency of the mirror based on the reference position detected by the first detection procedure and the mirror angle;
A measuring procedure for measuring time by counting the clock as a trigger for count start that the first detection procedure has detected the reference position,
The relationship between the mirror angle and the emission angle from the scanning angle magnifying lens that enlarges the scanning angle of the laser beam deflected by the mirror is the elapsed time from the state where the mirror is at the reference position until each mirror angle is reached. It represents referring to the storage unit which stores, the measurement procedure is controlled for driving the laser light source so that to emit the laser beam at the point where the elapsed time stored in the storage unit and the measurement time measured was consistent Procedure and
A correction procedure for correcting the elapsed time stored in the storage unit based on the vibration amplitude of the mirror detected by the first detection procedure and the vibration frequency detected by the second detection procedure;
To the computer ,
The correction procedure intermittently corrects the elapsed time at a frequency lower than the emission frequency of the laser beam,
The program is characterized in that the frequency of the clock is set to N × f or more, where N is the number of horizontal samplings of the mirror angle and f is the vibration frequency .