光扫描装置、光学测量装置及机器人的制作方法

[0001]
本发明涉及光扫描装置、光学测量装置及机器人。


背景技术：

[0002]
关于光扫描装置，例如专利文献1公开了一种通过能够摆动的镜来反射激光从而对被扫描面进行扫描的装置。专利文献1所公开的装置由封装和盖板玻璃包覆镜的周围，盖板玻璃配置在激光光源与镜之间。由此，成为通过盖板玻璃而透射激光并且进行防尘的结构。
[0003]
专利文献1：日本特开2019－53331号公报
[0004]
然而，在专利文献1所公开的装置中，由于在激光光源与镜之间配置有盖板玻璃，因此难以使光源与镜靠近，难以将装置小型化。这样的技术问题不限于光扫描装置，在具备光扫描装置的光学测量装置、机器人等中也是共通的技术问题。


技术实现要素：

[0005]
一种光扫描装置，其特征在于，具备：光源单元，具有发射光的光出射部；扫描部，具有支承于支承部的镜，以摆动轴为中心使所述镜摆动，并且反射从所述光出射部发射的光；以及壳体，具有由包括第一壁部及第二壁部的多个壁部所划分出的封闭空间，所述光出射部及所述扫描部配置于所述封闭空间，所述第一壁部透射由所述扫描部反射出的光，所述第二壁部包括所述光源单元的一部分。
[0006]
一种光学测量装置，其特征在于，具备：上述的光扫描装置；拍摄部，拍摄从所述光扫描装置发射出的光所照射的对象物；以及测量部，基于所述拍摄部的拍摄结果来进行所述对象物的测量。
[0007]
一种机器人，其特征在于，具备：上述的光学测量装置；以及臂，通过使用所述光学测量装置的测量结果而被控制。
附图说明
[0008]
图1是示出第一实施方式中的机器人的概略结构的图。
[0009]
图2是光学测量装置的立体图。
[0010]
图3是简要示出光学测量装置的内部结构的图。
[0011]
图4是扫描部的俯视图。
[0012]
图5是扫描部的剖视图。
[0013]
图6是扫描部的立体图。
[0014]
图7是示出光扫描装置的外观的立体图。
[0015]
图8是示出从光扫描装置取出光源单元后的状态的图。
[0016]
图9是示出光扫描装置内的部件配置的立体图。
[0017]
图10是示出光扫描装置内的部件配置的俯视图。
[0018]
附图标记说明
[0019]2…
机器人、4
…
光学测量装置、5
…
机器人控制装置、6
…
主机计算机、21
…
基座、22
…
臂、24
…
末端执行器、30
…
光扫描装置、31
…
壳体、33
…
盖部、40
…
外壳、41
…
光源单元、42
…
发光元件、44
…
光学系、45
…
扫描部、46
…
锥部、47
…
拍摄部、48
…
控制部、49
…
测量部、61
…
一端部、62
…
另一端部、221
…
第一臂部、222
…
第二臂部、223
…
第三臂部、224
…
第四臂部、225
…
第五臂部、226
…
第六臂部、251
…
第一驱动装置、252
…
第二驱动装置、253
…
第三驱动装置、254
…
第四驱动装置、255
…
第五驱动装置、256
…
第六驱动装置、311
…
第一壁部、312
…
第二壁部、313
…
第三壁部、314
…
第四壁部、315
…
第五壁部、316
…
第六壁部、318
…
封闭空间、320
…
保持部、321
…
贯通孔、401
…
底面、402
…
顶面、403
…
前面、403a
…
窗部、404
…
后面、405
…
第一侧面、406
…
第二侧面、441
…
第一聚光透镜、442
…
线化透镜、445
…
光出射部、450
…
反射面、451
…
镜、451a
…
第一背面、452
…
支承板、452a
…
第二背面、453
…
轴部、455
…
永磁铁、456
…
电磁线圈、457
…
第一部件、458
…
第二部件、459
…
第三部件、460
…
支承部、471
…
相机、472
…
拍摄元件、473
…
第二聚光透镜、4562
…
卷线、4564
…
第一磁芯、4566
…
第二磁芯、4571
…
开口部、4572
…
第一支承面、4592
…
第二支承面。
具体实施方式
[0020]
a.第一实施方式：
[0021]
图1是示出本发明的第一实施方式中的机器人2的概略结构的图。机器人2具备：基座21、臂22和光学测量装置4。光学测量装置4是使用激光l进行对象物w的三维测量的装置。在机器人2中，机器人控制装置5与主机计算机6连接，机器人控制装置5基于光学测量装置4的测量结果来控制机器人2的驱动，主机计算机6与机器人控制装置5能够通信。机器人2、机器人控制装置5、主机计算机6及光学测量装置4通过有线或无线方式而能够进行通信。通信也可以经由互联网等网络。
[0022]
机器人2例如是进行部件的给料、卸料、输送及组装等作业的机器人。不过，机器人2的用途不限定于此。本实施方式中的机器人2是六轴机器人，如图1所示具有：基座21，固定于地板、天花板；以及臂22，连结于基座21。
[0023]
臂22具备：第一臂部221、第二臂部222、第三臂部223、第四臂部224、第五臂部225及第六臂部226。第一臂部221绕第一轴o1旋动自如地连结于基座21。第二臂部222绕第二轴o2旋动自如地连结于第一臂部221。第三臂部223绕第三轴o3旋动自如地连结于第二臂部222。第四臂部224绕第四轴o4旋动自如地连结于第三臂部223。第五臂部225绕第五轴o5旋动自如地连结于第四臂部224。第六臂部226绕第六轴o6旋动自如地连结于第五臂部225。与机器人2所执行的作业相应的末端执行器24安装于第六臂部226。以下，对于臂22将末端执行器24侧也称为“末端”或“末端侧”，将基座21侧也称为“基端”或“基端侧”。
[0024]
机器人2具备：第一驱动装置251、第二驱动装置252、第三驱动装置253、第四驱动装置254、第五驱动装置255及第六驱动装置256。第一驱动装置251使第一臂部221相对于基座21旋动。第二驱动装置252使第二臂部222相对于第一臂部221旋动。第三驱动装置253使第三臂部223相对于第二臂部222旋动。第四驱动装置254使第四臂部224相对于第三臂部223旋动。第五驱动装置255使第五臂部225相对于第四臂部224旋动。第六驱动装置256使第六臂部226相对于第五臂部225旋动。从第一驱动装置251到第六驱动装置256例如分别具
有：电机，作为驱动源；控制器，控制电机的驱动；以及编码器，检测电机的旋转量。从第一驱动装置251到第六驱动装置256分别由机器人控制装置5独立控制。
[0025]
机器人2不限定于本实施方式的结构。例如，臂22所具有的臂部的数量也可以是1个至5个，也可以是7个以上。另外，例如机器人2的种类还可以是scara(selective compliance assembly robot arm，选择顺应性装配机器手臂)机器人、具有两个臂22的双腕机器人。
[0026]
机器人控制装置5从主机计算机6接受指令，分别独立地控制第一驱动装置251至第六驱动装置256的驱动以使第一臂部221至第六臂部226成为对应于指令的位置。机器人控制装置5例如由计算机构成，并具有：一个或多个处理器，处理信息；存储器，连接于处理器；以及外部接口。存储器存储有通过处理器能够执行的各种程序。处理器通过读取并执行存储于存储器的各种程序等，从而控制机器人控制装置5和机器人2的动作。
[0027]
图2是光学测量装置4的立体图。光学测量装置4具备外壳40。在本实施方式中，如图1所示外壳40固定于机器人2的第五臂部225。需要指出，外壳40所固定的位置不限定于第五臂部225，也可以在第一臂部221至第四臂部224、第六臂部226或末端执行器24。
[0028]
外壳40呈被6个壁面包围的箱状。6个壁面包括：底面401，固定于第五臂部225；顶面402，与底面401相对；前面403，位于第五臂部225的末端侧；后面404，位于第五臂部225的基端侧；以及彼此相对的第一侧面405和第二侧面406。它们中，前面403设置有供激光l发射的窗部403a，另外，也可以从前面403暴露拍摄部47的一部分。需要指出，外壳40的形状任意而不作特别限定。
[0029]
作为外壳40的构成材料，优选使用铝、不锈钢等热传导率优异的材料。不过，外壳40的构成材料不限定于此，例如也可使用树脂、陶瓷。另外，外壳40可以通过其底面401而直接固定于机器人2的第五臂部225，也可以经由用于固定的连接部件而固定于第五臂部225。
[0030]
图3是简要示出光学测量装置4的内部结构的图。本实施方式中的光学测量装置4是使用相移法来进行对象物w的三维测量的装置。光学测量装置4具备光扫描装置30、拍摄部47、控制部48及测量部49。
[0031]
光扫描装置30是将图案光pl投射到包括对象物w的区域的装置，其中，图案光pl是基于激光l的用于三维测量的光。光扫描装置30具备光源单元41和扫描部45。
[0032]
光源单元41具有：发光元件42，发射激光l；以及光学系44，包括供激光l通过的多个透镜。作为发光元件42，例如可使用垂直共振器面发光激光器(vcsel)、外部共振器型垂直面发光激光器(vecsel)等半导体激光器。光学系44具有第一聚光透镜441和线化透镜442。第一聚光透镜441是用于对从发光元件42发射的激光l进行聚光的透镜。线化透镜442是使通过第一聚光透镜441聚光后的激光l成为在与在后面描述的摆动轴j平行的方向上延伸的线状的透镜，其中，与在后面描述的摆动轴j平行的方向即图3的纸面进深方向，具体而言为棒形透镜、鲍威尔透镜及柱面透镜等。通过光学系44的激光l朝向扫描部45射出。
[0033]
扫描部45具有将通过线化透镜442而变为线状的激光l进行扫描的功能。作为扫描部45，例如可使用mems(micro electro mechanical systems，微机电系统)、电流镜、多面反射镜等。对于扫描部45的详细结构在后面进行描述。由扫描部45扫描的激光l从窗部403a射出。
[0034]
拍摄部47拍摄包括投射有图案光pl的对象物w的区域并生成图像数据。拍摄部47
配置成从第五臂部225朝向末端侧。拍摄部47在包括激光l的照射范围的区域中，拍摄图案光pl投射于至少一个对象物w的状态。拍摄部47例如具备相机471，相机471具备cmos影像传感器、ccd影像传感器等拍摄元件472和第二聚光透镜473。拍摄部47将生成的图像数据发送至测量部49。
[0035]
控制部48通过控制扫描部45的驱动并且向发光元件42施加驱动信号，从而控制发光元件42的驱动。另外，控制部48控制相机471的驱动，而在预定的定时对包括对象物w的区域进行拍摄。
[0036]
测量部49基于从拍摄部47获取的多个图像数据而进行对象物w的三维测量。具体而言，算出包括对象物w的姿态、空间坐标等在内的三维信息。然后，测量部49将算出的对象物w的三维信息发送至主机计算机6。
[0037]
控制部48及测量部49例如由计算机构成，并具有：一个或多个处理器，处理信息；存储器，连接于处理器；以及外部接口。存储器存储有通过处理器能够执行的各种程序。处理器通过读取并执行存储于存储器的各种程序等，从而对光学测量装置4的动作进行控制。需要指出，测量部49的功能也可以嵌入控制部48。控制部48、测量部49也可以配置于外壳40外，例如也可以包括于机器人控制装置5、主机计算机6。
[0038]
图4是扫描部45的俯视图。图5是扫描部45的剖视图。图6是扫描部45的立体图。如这些图所示，扫描部45具有：镜451，具有反射面450；永磁铁455，配置于镜451的背面；支承板452，用于支承镜451；以及轴部453，将镜451与支承板452连接。另外，扫描部45具有：第一部件457，配置有支承板452；第二部件458，与第一部件457连接；第三部件459，与第二部件458连接；电磁线圈456，配置成与永磁铁455相对。
[0039]
在图4～6中，处于静止状态的反射面450的法线延伸的方向中，纸面前面一侧作为+z轴方向，纸面后面一侧作为－z轴方向。另外，轴部453所延伸的方向是与z轴方向正交的x轴方向。而且，与z轴方向和x轴方向这两者正交的方向是y轴方向。
[0040]
镜451、轴部453及支承板452由mems构成。作为它们的构成材料，例如可使用硅、氧化硅、氮化硅等硅系材料。具体而言，例如通过对soi(silicon on insulator，绝缘体上硅)基板施与构图加工，从而能形成支承板452和与其连接的轴部453、453及镜451。
[0041]
镜451具有：反射面450，对光进行反射；以及第一背面451a，位于与反射面450相反的一侧。反射面450反射激光l。需要指出，反射面450成膜有未图示的反射膜。作为反射膜，例如使用铝等金属膜。
[0042]
第一背面451a粘着有永磁铁455，永磁铁455与镜451一起摆动。永磁铁455在与摆动轴j正交的y轴方向上磁化。作为永磁铁455，例如可使用钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、粘结磁铁等。
[0043]
轴部453将镜451与支承板452连接，并以使镜451绕摆动轴j能够摆动的方式支承镜451。轴部453在x轴方向上以从两侧支承镜451的方式夹着镜451配置。轴部453随着镜451绕摆动轴j的摆动而扭曲变形。
[0044]
支承板452在从z轴方向俯视时为框状，并以围绕镜451的方式配置。支承板452经由两个轴部453、453以使镜451能够摆动的方式支承镜451。
[0045]
支承板452具有第二背面452a。第二背面452a配置有第一部件457。第一部件457具有作为增强支承板452的机械强度的增强部的功能。第一部件457是沿着xy面扩展的板状。
第一部件457与支承板452同样地在从z轴方向的俯视时为框状，如图5所示具有供镜451所对应的区域贯通的开口部4571。通过该开口部4571可确保用于配置永磁铁455的空间及用于供镜451摆动的空间。下面，将支承板452和第一部件457称为支承部460，支承部460对镜451进行支承。支承部460在扫描部45中具有对镜451进行支承的功能，并构成朝向+z轴方向的面。
[0046]
第一部件457在－y轴方向上延伸并长于支承板452。并且，－y轴方向的端部与第二部件458连接。具体而言，第一部件457的－z轴方向的面中，－y轴方向的端部是由第二部件458支承的第一支承面4572。需要指出，支承板452也可以延长至第一部件457的－y轴方向的端部。
[0047]
第二部件458的+z轴方向的端面连接于第一部件457，－z轴方向的端面连接于第三部件459。在本实施方式中，包括第一部件457的支承部460通过第二部件458只对其－y轴方向的端部进行支承。也就是在本实施方式中，第二部件458以悬臂方式对支承部460进行支承。第二部件458介于第一部件457与第三部件459之间。由此，在第一部件457与第三部件459之间形成有与第二部件458的高度相等的空间。
[0048]
第三部件459为沿着xy面扩展的板状。第三部件459的－y轴方向的端部与第二部件458连接。具体而言，第三部件459的+z轴方向的面中，－y轴方向的端部成为支承第二部件458的第二支承面4592。
[0049]
作为第一部件457及第二部件458的构成材料，例如除了硼硅酸玻璃、石英玻璃等玻璃材料之外，还可使用硅、陶瓷、金属等。它们中优选由玻璃材料构成第一部件457及第二部件458。玻璃材料因热传导率较小，而抑制第一部件457、第二部件458的温度上升。因此，能够有效地抑制第一部件457的变形。另外，硼硅酸玻璃由于与硅的线膨胀系数接近，例如在支承板452的构成材料是硅系材料时优选使用。
[0050]
作为第三部件459的构成材料，例如可使用铝、铝合金、不锈钢、铜、铜合金、镍、镍合金等金属材料。这些金属由于热传导率较大，因此能高效地传递由电磁线圈456产生的热。
[0051]
在第一部件457与第三部件459之间配置有电磁线圈456。电磁线圈456在基于永磁铁455的静磁场中通过基于控制部48的交流电流的通电而产生洛伦兹力，而使配置有永磁铁455的镜451摆动。
[0052]
图5所示电磁线圈456包括：卷线4562；第一磁芯4564，插通于卷线4562的内侧；以及第二磁芯4566，对第一磁芯4564进行支承。第二磁芯4566为板状，并配置于第三部件459的+z轴方向的面。另外，第一磁芯4564为圆柱状并连接于第二磁芯4566。
[0053]
经由未图示的配线从控制部48对卷线4562施加交流电流及直流电流。另外，第一磁芯4564及第二磁芯4566分别是用于磁路调节的芯。通过设置这样的第一磁芯4564及第二磁芯4566来调节磁路，能够增加使镜451摆动的扭矩。因此，能够降低电磁线圈456的电力消耗。
[0054]
另外，通过将第二磁芯4566与第三部件459连接，从而由卷线4562产生的热容易传递到第三部件459侧。其结果是能进一步缓和电磁线圈456的温度上升。
[0055]
作为第一磁芯4564的构成材料及第二磁芯4566的构成材料，例如分别可列举mn－zn系铁氧体、ni－zn系铁氧体等各种柔性铁氧体材料。
[0056]
在扫描部45中，摆动轴j与线状的激光l的延伸方向即由线化透镜442扩张后的激光l的加宽方向一致。若从控制部48向电磁线圈456施加驱动信号，则镜451绕摆动轴j以预定周期正/反交替摆动，由此线状的激光l成面状扫描。控制部48使与镜451的摆动同步地从发光元件42发射激光l，将通过辉度值的明暗而表现出竖条纹模样的图案光pl投射到对象物w上。不过，只要由图案光pl表示的模样能用于相移法即可，不作特别限定。
[0057]
关于本实施方式中的相移法，控制部48控制光源单元41和扫描部45，将图案光pl以相位每次移动π/2而分4次投射于对象物w，并在每次通过拍摄部47对投射有图案光pl的对象物w进行拍摄。图案光pl的投射次数不作特别限定，只要是从摄影结果能够计算相位的次数即可。另外，也可以使用间距大的图案、间距小的图案进行相同的投射和摄影，并进行相位连接。虽然越是增加间距的种类越能够提高测量范围和分辨率，但是当摄影次数增加时获取图像数据所需要的时间增加，机器人2的运转效率降低。因此，根据兼顾三维测量的精度和测量范围以及机器人2的运转效率，适当设定图案光pl的投射次数即可。
[0058]
主机计算机6根据测量部49基于通过拍摄部47的拍摄结果而算出的对象物w的三维信息来生成机器人2的位置指令，并将生成的位置指令发送至机器人控制装置5。机器人控制装置5基于从主机计算机6接收的位置指令分别独立地驱动第一驱动装置251至第六驱动装置256，使第一臂部221至第六臂部226移动到指示的位置。
[0059]
下面，使用图7～图10来对光扫描装置30的具体结构进行说明。图7是示出光扫描装置30的外观的立体图。图8是示出从光扫描装置30取出光源单元41后的状态的图。图9是示出光扫描装置30内的部件配置的立体图。图10是示出光扫描装置30内的部件配置的俯视图。如这些图所示，光扫描装置30具备壳体31、光源单元41以及扫描部45。
[0060]
如图7所示，光扫描装置30的壳体31为大致立方体形状，在本实施方式中，具有切除立方体一部分的角部的形态。壳体31具备第一壁部311。第一壁部311构成为使由内部所具备的扫描部45的镜451反射的光透射。在本实施方式中，通过在第一壁部311设置开口部并在该开口部粘着玻璃板，从而构成第一壁部311。在光扫描装置30配置于光学测量装置4的外壳40内时，第一壁部311面对光学测量装置4所具备的窗部403a。需要指出，在其它的实施方式中，也可以省略壳体31的第一壁部311，配置成该部分紧贴光学测量装置4的外壳40及窗部403a。另外，也可以省略光学测量装置4的窗部403a，光扫描装置30的第一壁部311作为光学测量装置4的窗部而发挥功能。
[0061]
如图8所示，壳体31具备保持光源单元41的保持部320。在本实施方式中，光源单元41具有大致圆柱状的外观形状，在内部具备发光元件42和光学系44，光学系44包括第一聚光透镜441和线化透镜442。光源单元41的端部具备发射光的光出射部445。保持部320形成有用于容纳光源单元41的贯通孔321。通过向该贯通孔321压入光源单元41，从而保持部320对光源单元41进行保持。保持部320也可以具备用于将光源单元41定位于壳体31的定位结构。定位结构例如由穿过保持部320的外壁且贯穿光源单元41的表面的螺孔和与该螺孔螺合的螺钉构成。需要指出，在本实施方式中，光源单元41为大致圆柱状的外观形状，但也可以是大致四边形柱状、大致三角形柱状的外观形状。无论是何形状，只要光源单元41和保持部320的形状能将光源单元41固定于外壳40即可。
[0062]
壳体31在其上表面具备盖部33。当取出盖部33时，如图9及图10所示暴露光扫描装置30的内部结构。
[0063]
如图9所示，壳体31具有由多个壁部划分出的封闭空间318，多个壁部包括第一壁部311和第二壁部312。封闭空间318具有防止从外部侵入尘埃的程度的气密性即可，也可以不完全密闭。在封闭空间318中配置有扫描部45和光源单元41所具备的光出射部445。扫描部45如已说明的那样具有支承于支承部460的镜451，以摆动轴j为中心使镜451摆动，并且朝向外部反射从光出射部445发射的光。
[0064]
在本实施方式中，第二壁部312包括光源单元41的一部分。即在本实施方式中，光源单元41的一部分突出到封闭空间318内，通过该突出的部分来构成划分封闭空间318的第二壁部312的一部分。另外，在本实施方式中，保持部320的一部分与封闭空间318相接。也就是保持部320的一部分与光源单元41一起构成划分封闭空间318的第二壁部312的一部分。
[0065]
划分封闭空间318的多个壁部除了第一壁部311和第二壁部312之外，还包括：第四壁部314，固定有扫描部45；第三壁部313，由盖部33构成；第五壁部315，与第一壁部311相对；第六壁部316，与第三壁部313相对。在本实施方式中，扫描部45配置成相对于光源单元41的光轴ox而倾斜，以能够朝向第一壁部311反射从光出射部445发射的光。固定有扫描部45的第四壁部314相对于第一壁部311、第五壁部315倾斜，以使扫描部45配置成相对于光源单元41的光轴ox倾斜。扫描部45的第三部件459由螺钉锁定或粘着于第四壁部314。
[0066]
如上所述，在本实施方式中，扫描部45相对于光源单元41的光轴ox倾斜。因此，如图10所示扫描部45所具备的支承部460具有一端部61和另一端部62，另一端部62距光源单元41的距离d2比一端部61距光源单元41的距离d1远。在本实施方式中，从镜451的摆动轴j到一端部61的距离d3比从摆动轴j到另一端部62的距离d4短。从摆动轴j到一端部61的距离d3与从摆动轴j到另一端部62的距离d4不同，这是因为如图6所示由第二部件458以悬臂方式支承设置有镜451的支承部460。因此，在本实施方式中，第二部件458配置在比第五壁部315更靠近第一壁部311的位置。
[0067]
在本实施方式中，光源单元41在光出射部445的周围具有锥部46。也就是光源单元41在封闭空间318内具有朝向光出射部445变细的锥部46。光源单元41设置有光出射部445的部分的外径小于光源单元41其它部分的外径。锥部46的锥角θ是使由扫描部45的镜451反射出的激光l不被光源单元41遮挡的角度。
[0068]
在本实施方式中，光源单元41在内部具有发光元件42。该发光元件42在使光源单元41保持于保持部320时位于封闭空间318外部的位置。并且，沿着光源单元41的光轴ox，光出射部445与发光元件42之间的第二距离d2比光出射部445与镜451之间的第一距离d1长。
[0069]
根据上面说明的本实施方式的光扫描装置30，光源单元41的光出射部445和扫描部45配置于壳体31内的封闭空间318。因此，比起将它们配置在另外的空间，能够使光扫描装置30小型化。而且，在本实施方式中，由于光出射部445和扫描部45配置于同一封闭空间318中，因此能够通过一次透射第一壁部311来进行向激光l的外部的发射。从这点来看，例如比起将光出射部445配置在第一壁部311的外部而使激光l多次透射第一壁部311，也能够提高光的输出。
[0070]
另外，在本实施方式中，对镜451进行支承的支承部460具有一端部61和另一端部62，另一端部62距光源单元41的距离d2比一端部61距光源单元41的距离d1远，从摆动轴j到一端部61的距离d3比从摆动轴j到另一端部62的距离d4短。因此，能够将扫描部45有效地配置于封闭空间318。特别是在本实施方式中，根据这样的结构，由于对支承部460进行支承的
第二部件458配置在比第五壁部315更靠近第一壁部311的位置，因此相比于将第二部件458配置于比第一壁部311更靠近第五壁部315的位置，能够使光扫描装置30的进深方向的大小即图10中的上下方向的大小变小。而且，根据上述这样的结构，能够使一端部61更靠近光出射部445，能够使光扫描装置30的光轴ox方向的大小即图10中的左右方向的大小变小。
[0071]
另外，在本实施方式中，光扫描装置30具备对光源单元41进行保持的保持部320。因此，通过将光源单元41配置在外部也能够使装置整体的结构小型化。而且，在本实施方式中，由于光源单元41构成为大致圆柱状并将其配置于保持部320所形成的贯通孔321内，因此光源单元41与保持部320通过面接触，而能够将光源单元41稳定地固定于保持部320。
[0072]
另外，在本实施方式中，保持部320构成第二壁部312的一部分。因此，由保持部320能够划分出封闭空间318的一部分，能够使光扫描装置30小型化。
[0073]
另外，在本实施方式中，光源单元41具备朝向光出射部445变细的锥部46。因此，能够抑制光源单元41对从镜451反射出的光的遮挡，从而能够使光源单元41接近扫描部45配置。因此，能够使光扫描装置30小型化。
[0074]
另外，在本实施方式中，光源单元41具有发光元件42，光出射部445与发光元件42之间的第二距离d2比光出射部445与镜451之间的第一距离d1长。其结果是使由发光元件42产生的热难以传达到扫描部45，能够抑制对扫描部45的激光的扫描的精度产生的影响。
[0075]
另外，在本实施方式中，如上所述由于能够使光扫描装置30小型化，因此能够使光学测量装置4及机器人2小型化。
[0076]
b.其它的实施方式：
[0077]
(b－1)在上述实施方式中，从镜451的摆动轴j到支承部460的一端部61的距离d3比从摆动轴j到支承部460的另一端部62的距离d4短。然而，与之相反地从摆动轴j到一端部61的距离d3也可以比从摆动轴j到支承部460的另一端部62的距离d4长。即使在该情况下，在上述实施方式中也由于光源单元41具备锥部46，因此能够抑制扫描部45的一端部61附近对光源单元41的干扰。
[0078]
(b－2)在上述实施方式中，光扫描装置30的壳体31具备对光源单元41进行保持的保持部320。然而，保持部320也可以构成为与光扫描装置30的壳体31分开的部件。例如，保持部320也可以组装于光学测量装置4的外壳40。该情况下，保持部320不构成第二壁部312的一部分，由壳体31所具备的其它壁部构成第二壁部312。
[0079]
(b－3)在上述实施方式中，保持部320构成光扫描装置30的第二壁部312的一部分。与此相对，保持部320也可以不构成第二壁部312的一部分。也就是保持部320也可以不划分出封闭空间318。
[0080]
(b－4)在上述实施方式中，光源单元41具备锥部46。然而，光源单元41也可以不具备锥部46。例如，也可以使光源单元41的光出射部445侧的端部的直径小于配置于保持部320内的部分的直径。
[0081]
(b－5)在上述实施方式中，光出射部445与发光元件42之间的第二距离d2比光源单元41的光出射部445与镜451之间的第一距离d1长。与此相对，这些距离也可以是相反的关系，也可以使光出射部445与镜451之间的第一距离d1比光出射部445与发光元件42之间的第二距离d2长。
[0082]
(b－6)在上述实施方式中，光学测量装置4具备光扫描装置30。然而，不限于光学
测量装置4具备光扫描装置30，投影仪、平视显示器等图像显示装置也可以具备光扫描装置30。
[0083]
(b－7)在上述实施方式中，机器人2具备光学测量装置4。然而，不限于机器人2具备光学测量装置4，光学测量装置4也可以通过连接于计算机而作为三维测量装置来利用，也可以搭载于重型机械、建设机械、汽车等而作为用于控制它们的动作的装置来利用。
[0084]
(b－8)在上述实施方式中，光扫描装置30只要将预定的图案光pl投射于对象物w即可，其结构不作特别限定。例如，在上述实施方式中，由光学系44将激光l扩散成线状，但不限定于此，例如也可以使用mems、电流镜扩散成线状。也就是还可以使用两个扫描部45对激光l进行二维扫描。另外，例如也可以使用具有双轴自由度的常平架型的mems对激光l进行二维扫描。
[0085]
(b－9)在上述实施方式中，机器人控制装置5、测量部49、控制部48分别由计算机构成。然而，它们也可由各种硬件实现。作为硬件，例如能够利用集成电路、分立电路或组合这些电路的模块。集成电路包括fpga(field-programmable gate array，现场可编程门阵列)、asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)等各种lsi(large scale integrated circuit，大规模集成电路)。
[0086]
c.其它的方式：
[0087]
本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内可通过各种结构而实现。例如，为了解决上述技术问题的一部分或全部，或者为了达成上述效果的一部分或全部，对应于以下所记载的各方式中的技术特征的实施方式的技术的特征可进行适当、替换、组合。另外，若该技术的特征在本说明书中未说明为必须的，则可适当删除。
[0088]
(1)根据本发明的第一方式，提供一种光扫描装置。该光扫描装置其特征在于，具备：光源单元，具有发射光的光出射部；扫描部，具有支承于支承部的镜，以摆动轴为中心使所述镜摆动，并且反射从所述光出射部发射的光；以及壳体，具有由包括第一壁部及第二壁部的多个壁部划分出的封闭空间，所述光出射部及所述扫描部配置于所述封闭空间，所述第一壁部透射由所述扫描部反射出的光，所述第二壁部包括所述光源单元的一部分。
[0089]
若为这样的方式的光扫描装置，则由于能够将光源单元的光出射部和扫描部配置于壳体内的封闭空间，因此能够使装置小型化。
[0090]
(2)在上述方式中，也可以是，所述支承部具有一端部和另一端部，所述另一端部比所述一端部距所述光源单元的距离远，从所述摆动轴到所述一端部的距离比从所述摆动轴到所述另一端部的距离短。若为这样的方式，则能够将扫描部有效地配置于封闭空间。
[0091]
(3)在上述方式中，也可以是，光扫描装置具有保持部，所述保持部保持对所述光源单元。若为这样的方式，则由于通过光扫描装置来保持光源单元，因此能够使装置小型化。
[0092]
(4)在上述方式中，也可以是，所述保持部的一部分构成所述第二壁部的一部分。若为这样的方式，则由于能够通过保持部划分封闭空间的一部分，因此能够使装置小型化。
[0093]
(5)在上述方式中，也可以是，在所述封闭空间中所述光源单元具有朝向所述光出射部而变细的锥部。若为这样的方式，则由于光源单元能够抑制对从镜反射的光的遮挡，因此能够使装置小型化。另外，能够抑制光源单元对支承部的干扰。
[0094]
(6)在上述方式中，也可以是，所述光源单元具有发光元件，所述光出射部与所述
发光元件之间的第二距离比所述光出射部与所述镜之间的第一距离长。若为这样的方式，则能够抑制由发光元件产生的热对基于扫描部的扫描的精度的影响。
[0095]
(7)根据本发明的第二方式，提供一种光学测量装置。该光学测量装置其特征在于，具备：上述任意方式中的光扫描装置；拍摄部，拍摄从所述光扫描装置发射出的光所照射的对象物；测量部，基于所述拍摄部的拍摄结果来进行所述对象物的测量。根据这样的方式，能够使光学测量装置小型化。
[0096]
(8)根据本发明的第三方式，提供一种机器人。该机器人其特征在于，具备：第二的方式中的光学测量装置；臂，通过使用所述光学测量装置的测量结果而被控制。根据这样的方式，能够使机器人小型化。