JP6182740B2 - Mirror actuator, beam irradiation device and laser radar - Google Patents
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Description
本発明は、２つの軸を回動軸としてミラーを回動させるミラーアクチュエータ、および、このミラーアクチュエータを搭載したビーム照射装置およびレーザレーダに関する。 The present invention relates to a mirror actuator that rotates a mirror about two axes as a rotation axis, and a beam irradiation apparatus and a laser radar equipped with the mirror actuator.
近年、建物への侵入検知等のセキュリティ用途として、レーザレーダが用いられている。一般に、レーダレーダは、レーザ光を目標領域内でスキャンさせ、各スキャン位置における反射光の有無から、各スキャン位置における物体の有無を検出する。さらに、各スキャン位置におけるレーザ光の照射タイミングから反射光の受光タイミングまでの所要時間をもとに、各スキャン位置における物体までの距離が検出される（特許文献１）。 In recent years, laser radar has been used for security purposes such as intrusion detection into buildings. In general, radar radar scans a laser beam within a target area, and detects the presence or absence of an object at each scan position from the presence or absence of reflected light at each scan position. Further, the distance to the object at each scan position is detected based on the required time from the laser light irradiation timing at each scan position to the reflected light reception timing (Patent Document 1).
目標領域においてレーザ光を走査させるためのアクチュエータとして、たとえば、２つの軸を回動軸としてミラーを回動させるジンバル方式のミラーアクチュエータを用いることができる。このミラーアクチュエータを用いる場合、レーザ光は、斜め方向からミラーに入射される。２つの軸を回動軸としてミラーが水平方向と鉛直方向に回動されると、目標領域内においてレーザ光が水平方向と鉛直方向に振られる。 As an actuator for scanning a laser beam in a target area, for example, a gimbal mirror actuator that rotates a mirror about two axes as rotation axes can be used. When this mirror actuator is used, the laser light is incident on the mirror from an oblique direction. When the mirror is rotated in the horizontal direction and the vertical direction using the two axes as rotation axes, the laser light is oscillated in the horizontal direction and the vertical direction in the target area.
この構成において、ミラーの制御性を高めるために、たとえば、ミラー回動部と固定部を繋ぐばね部材が用いられ得る。 In this configuration, in order to improve the controllability of the mirror, for example, a spring member that connects the mirror rotating portion and the fixed portion may be used.
上記のミラーアクチュエータでは、ミラーの回動に伴って、ミラー回動部とばね部材との接合部に応力が加わる。この応力が大きいと、ばね部材が断線することが起こり得る。また、複数のばね部材が互いに接近して配されるような場合には、ミラー回動部の回動時に各ばね部材の撓み具合が不均一であると、一つのばね部材が隣のばね部材に接触することが起こり得る。これにより、さらにばね部材の断線が起こり易くなる。 In the above mirror actuator, stress is applied to the joint between the mirror rotating portion and the spring member as the mirror rotates. If this stress is large, the spring member may break. In addition, when a plurality of spring members are arranged close to each other, if the degree of bending of each spring member is non-uniform when the mirror rotating portion rotates, one spring member is adjacent to the adjacent spring member. Touching can occur. This further facilitates disconnection of the spring member.
本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、ミラー回動部の回動の際に、隣り合うばね部材間の接触を回避でき、且つ、ばね部材に加わる負荷によりばね部材の断線を防ぐことが可能なミラーアクチュエータおよびこのミラーアクチュエータを搭載したビーム照射装置およびレーザレーダを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and can avoid contact between adjacent spring members when the mirror rotating portion rotates, and the spring member can be disconnected by a load applied to the spring members. It is an object of the present invention to provide a mirror actuator capable of preventing the above, a beam irradiation apparatus equipped with the mirror actuator, and a laser radar.
本発明の第１の局面はミラーアクチュエータに関する。第１の局面に係るミラーアクチュエータは、ベースと、第１回動軸について回動可能なように前記ベースに支持された第１回動部と、前記第１回動軸に垂直な第２回動軸について回動可能なように前記第１回動部に支持された第２回動部と、前記第２回動部に配されたミラーと、前記第１回動部と第２回動部を回動させるミラー駆動部と、前記第２回動軸に並ぶように配置され、前記第２回動部と前記第１回動部とを連結する複数の線状弾性部材と、を備える。そして、前記複数の線状弾性部材の一端が、それぞれ、前記第２回動軸を中心とする第１の円上に略並ぶ位置において、前記第１回動部に固定され、前記複数の線状弾性部材の他端が、それぞれ、前記第２回動軸を中心とする第２の円上に略並ぶ位置において、前記第２回動部に固定されている。 A first aspect of the present invention relates to a mirror actuator. The mirror actuator according to the first aspect includes a base, a first rotating portion supported by the base so as to be rotatable about the first rotating shaft, and a second rotation perpendicular to the first rotating shaft. A second rotating part supported by the first rotating part so as to be rotatable about the moving shaft, a mirror disposed on the second rotating part, the first rotating part and the second rotating part And a plurality of linear elastic members arranged so as to be aligned with the second rotation shaft and connecting the second rotation unit and the first rotation unit. . One end of each of the plurality of linear elastic members is fixed to the first rotating portion at a position substantially aligned on a first circle centered on the second rotating shaft, and the plurality of lines The other ends of the elastic members are fixed to the second rotating part at positions approximately lined up on a second circle centered on the second rotating shaft.
本発明の第２の局面はビーム照射装置に関する。第２の局面に係るビーム照射装置は、前記第１の局面に係るミラーアクチュエータと、前記ミラーアクチュエータのミラーにレーザ光を供給するレーザ光源と、を備える。 The second aspect of the present invention relates to a beam irradiation apparatus. A beam irradiation apparatus according to a second aspect includes the mirror actuator according to the first aspect and a laser light source that supplies laser light to a mirror of the mirror actuator.
本発明の第３の局面はレーザレーダに関する。第３の局面に係るレーザレーダは、前記第１の局面に係るミラーアクチュエータと、前記ミラーアクチュエータのミラーにレーザ光を供給するレーザ光源と、目標領域から反射された前記レーザ光を受光する受光部と、前記受光部からの出力に基づき前記目標領域における物体を検出する検出部と、を備える。 The third aspect of the present invention relates to a laser radar. A laser radar according to a third aspect includes a mirror actuator according to the first aspect, a laser light source that supplies laser light to a mirror of the mirror actuator, and a light receiving unit that receives the laser light reflected from a target area. And a detection unit that detects an object in the target area based on an output from the light receiving unit.
本発明によれば、ミラー回動部の回動の際に、隣り合うばね部材間の接触を回避でき、且つ、ばね部材に加わる負荷によりばね部材の断線を防ぐことが可能なミラーアクチュエータおよびこのミラーアクチュエータを搭載したビーム照射装置およびレーザレーダを提供することができる。 According to the present invention, a mirror actuator capable of avoiding contact between adjacent spring members during rotation of the mirror rotation portion and preventing disconnection of the spring member due to a load applied to the spring member, and this A beam irradiation apparatus and a laser radar equipped with a mirror actuator can be provided.
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。 The effects and significance of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the embodiment described below is merely an example when the present invention is implemented, and the present invention is not limited to what is described in the following embodiment.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下に示す実施の形態において、インナーユニット１０は、請求の範囲に記載の「第１回動部」に相当する。パンシャフト１２は、請求の範囲に記載の「第２回動部」および「第２回動軸」に相当する。パンコイルユニット１５は、請求の範囲に記載の「第２回動部」に相当する。パンコイル１５１、チルトコイル２２１、２３１、パンマグネット１６１、チルトマグネット１７１、１８１は、請求の範囲に記載の「ミラー駆動部」に相当する。ワイヤー１９ａ〜１９ｄは、請求の範囲に記載の「線状弾性部材」に相当する。ワイヤー固定基板１９１、１９２は、請求の範囲に記載の「弾性部」に相当する。アウターユニット２０は、請求の範囲に記載の「ベース」に相当する。チルトシャフト２５、２６は、請求の範囲に記載の「第１回動軸」に相当する。受光レンズ３５０、光検出器３７０は、請求の範囲に記載の「受光部」に相当する。ＤＳＰ５０６は、請求の範囲に記載の「検出部」に相当する。ただし、上記請求項と本実施の形態との対応の記載はあくまで一例であって、請求項に係る発明を本実施の形態に限定するものではない。
In the embodiment described below, the
図１は、ミラーアクチュエータ１の分解斜視図である。図示の如く、ミラーアクチュエータ１は、インナーユニット１０と、アウターユニット２０とを備えている。
FIG. 1 is an exploded perspective view of the
図２は、ミラーアクチュエータ１のインナーユニット１０を上側から見た一部分解斜視図である。なお、図２では、一部の部材が既に組付けられた状態が示されている。
FIG. 2 is a partially exploded perspective view of the
図２を参照して、インナーユニット１０は、フレーム１１と、パンシャフト１２と、ＬＥＤ１３と、ミラーユニット１４と、パンコイルユニット１５と、パンマグネットユニット１６と、チルトマグネットユニット１７、１８と、ワイヤー１９ａ〜１９ｄとを備えている。
Referring to FIG. 2, the
フレーム１１は、パンシャフト１２を回動可能に支持する枠部材である。パンシャフト１２は、ミラー１４１をＰａｎ方向に回動させる回動軸である。ＬＥＤ１３は、走査用のレーザ光の目標領域内での走査位置を検出するための拡散光（サーボ光）を出射する。ＬＥＤ１３は、パンシャフト１２の後側に取り付けられている。
The
ミラーユニット１４は、ミラー１４１と、ミラーホルダ１４２を備えている。ミラー１４１は、反射面がミラーホルダ１４２により、パンシャフト１２の軸方向から所定の角度だけ前方向に傾いている。
The
図３（ａ）は、パンコイルユニット１５を上側から見たときの分解斜視図である。
FIG. 3A is an exploded perspective view of the
パンコイルユニット１５は、パンコイル１５１と、ホルダ１５２と、ヨーク１５３と、ワイヤー固定基板１５４を備えている。
The
ホルダ１５２の下部には、４つのパンコイル１５１が扇形に巻回されて固着されている。また、ホルダ１５２の隅には、それぞれ、ワイヤー１９ａ〜１９ｄを通すためのワイヤー孔１５２ａ〜１５２ｄが形成されている。ワイヤー孔１５２ａ〜１５２ｄは、パンシャフト１２を中心とした円上に位置付けられるよう形成されている。
Four pan coils 151 are wound in a fan shape and fixed to the lower portion of the
ワイヤー固定基板１５４は、ガラスエポキシ樹脂からなっている。ワイヤー固定基板１５４には、ワイヤー孔１５２ａ〜１５２ｄに対応する位置に、それぞれ、ワイヤー１９ａ〜１９ｄを通すための端子穴１５４ａ〜１５４ｄが形成されている。また、ワイヤー固定基板１５４の上面には、パンコイル１５１およびＬＥＤ１３に電流を供給するための導線が接続される端子と端子穴１５４ａ〜１５４ｄが電気的に接続されるよう回路パターンが配されている。ホルダ１５２の上面には、ヨーク１５３とワイヤー固定基板１５４が接着固定される。
The
図２に戻り、パンマグネットユニット１６は、パンマグネット１６１と、ホルダ１６２を備えている。チルトマグネットユニット１７、１８は、それぞれ、チルトマグネット１７１、１８１とホルダ１７２、１８２を備えている。
Returning to FIG. 2, the
ワイヤー１９ａ〜１９ｄは、線状の弾性部材である。ワイヤー１９ａ〜１９ｄは、たとえば、りん青銅、ベリリウム銅等からなり、導電性に優れ、ばね性を有する。ワイヤー１９ａ〜１９ｄは、互いに同じ形状および特性を持ち、パンコイル１５１とＬＥＤ１３への電流供給と、ミラー１４１のＰａｎ方向の回動時において、ミラー１４１に安定した抗力を与えるために用いられる。なお、ワイヤー１９ａ〜１９ｄは、長手方向に力が加えられたとしても、略伸縮することはない。
The
図３（ｂ）は、フレーム１１とワイヤー固定基板１９１、１９２を下側から見た斜視図である。
FIG. 3B is a perspective view of the
フレーム１１の下側面には、ワイヤー固定基板１９１、１９２を装着するための溝が形成されている。フレーム１１の下側面の左右端には、それぞれ、後方に突出する鍔部１１ａ、１１ｂが形成されている。
Grooves for mounting the
ワイヤー固定基板１９１、１９２は、それぞれ、ガラスエポキシ樹脂等からなる薄板状の回路基板であり、可撓性を有している。ワイヤー固定基板１９１は、フレーム１１に装着するためのフレーム接続部１９１ａと、フレーム接続部１９１ａから左方向に延びる板状のワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃを備えている。ワイヤー固定基板１９２は、ワイヤー固定基板１９１と左右対称の形状を有しており、フレーム接続部１９２ａとワイヤー接続部１９２ｂ、１９２ｃを備えている。ワイヤー固定基板１９１、１９２は、それぞれ、ワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃの間、およびワイヤー接続部１９２ｂ、１９２ｃの間に所定の隙間を有している。したがって、ワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃ、１９２ｂ、１９２ｃは、上下方向に撓み得る。
The
フレーム接続部１９１ａには、後述するワイヤー２８ａ、２８ｂ（図１参照）を接続するための端子１９１ｄ、１９１ｅが形成されている。フレーム接続部１９２ａには、後述するワイヤー２８ｃ、２８ｂ（図１参照）を接続するための端子１９２ｄ、１９２ｅが形成されている。
ワイヤー接続部１９１ｂ、１９２ｂは、それぞれ、左右に直線状に延びており、端部に、ワイヤー１９ａ、１９ｃを通すための端子穴１９１ｆ、１９２ｆが形成されている。ワイヤー接続部１９１ｃ、１９２ｃは、それぞれ、左右に略直線状に延びており、端部が前方向に折り曲げられている。ワイヤー接続部１９１ｃ、１９２ｄは、折り曲げられた端部に、ワイヤー１９ｂ、１９ｄを通すための端子穴１９１ｇ、１９２ｇが形成されている。
Each of the
なお、このように、ワイヤー１９ａ〜１９ｄに対して、それぞれ個別に、ワイヤー接続部が設けられている構成は、請求項６に記載の構成の一例である。
In addition, in this way, the structure in which the wire connection part is provided individually for each of the
また、ワイヤー固定基板１９１には、端子１９１ｄと端子穴１９１ｇが電気的に接続される回路パターンと、端子１９１ｅと端子穴１９１ｆが電気的に接続される回路パターンが配されている。同様に、ワイヤー固定基板１９２には、端子１９２ｄと端子穴１９２ｇが電気的に接続される回路パターンと、端子１９２ｅが端子穴１９２ｆに電気的に接続される回路パターンが配されている。
In addition, a circuit pattern in which the
図２に戻り、パンシャフト１２と、ＬＥＤ１３と、ミラーユニット１４と、パンコイルユニット１５と、パンマグネットユニット１６と、チルトマグネットユニット１７、１８と、ワイヤー１９ａ〜１９ｄと、ワイヤー固定基板１９１、１９２が、フレーム１１に組付けられることにより、インナーユニット１０が完成する。
Returning to FIG. 2, the
図４（ａ）、図４（ｂ）は、それぞれ、組み立てられたインナーユニット１０を前側および後側から見た斜視図である。この状態で、ミラー１４１は、パンシャフト１２を軸としてＰａｎ方向に回動可能となる。なお、パンコイルユニット１５は、ミラー１４１のＰａｎ方向の回動に伴って、Ｐａｎ方向に回動する。他方、ワイヤー固定基板１９１、１９２は、インナーユニット１０の下面に固着されているため、ミラー１４１のＰａｎ方向の回動に伴って、Ｐａｎ方向に回動しない。
FIG. 4A and FIG. 4B are perspective views of the assembled
図１に戻り、アウターユニット２０は、フレーム２１と、チルトコイルユニット２２、２３と、サーボユニット２４と、チルトシャフト２５、２６と、２つのマグネット２７と、ワイヤー２８ａ〜２８ｄとを備えている。
Returning to FIG. 1, the
フレーム２１０は、前方が開いた枠部材からなっている。フレーム２１０の左右の側面には、チルトコイルユニット２２、２３が装着される。チルトコイルユニット２２、２３は、それぞれ、チルトコイル２２１、２３１と、ホルダ２２２、２３２とを備えている。図１では、チルトコイル２２１とホルダ２２２が隠れて見えないが、これらの部材は、チルトコイル２３１とホルダ２３２と同様の構成となっている。
The frame 210 is made of a frame member that is open at the front.
また、フレーム２１の後側面には、サーボユニット２４が装着される。サーボユニット２４は、ＰＳＤ２４１と、バンドパスフィルタ２４２と、ピンホール箱２４３とを備えている。サーボユニット２４の構成は、追って図１１を参照して説明する。
A
チルトシャフト２５、２６は、ミラー１４１をＴｉｌｔ方向に回動させる回動軸である。また、フレーム２１の左内側面には、２つのマグネット２７が装着されている。
The
ワイヤー２８ａ〜２８ｄは、線状の弾性部材である。ワイヤー２８ａ〜２８ｄは、互いに同じ形状および特性を持ち、パンコイル１５１とＬＥＤ１３への電流供給のために利用される。ワイヤー２８ａ〜２８ｄは、通常の状態において、後方に湾曲した形状を有している。
The
インナーユニット１０は、チルトシャフト２５、２６により、アウターユニット２０に回動可能に取り付けられる。こうして、ミラーアクチュエータ１の組立が完了する。
The
図５は、ミラーアクチュエータ１を前方から見た斜視図である。この状態で、フレーム１１は、チルトシャフト２５、２６の周りにＴｉｌｔ方向に回動可能となる。なお、パンコイルユニット１５とワイヤー固定基板１９１、１９２は、フレーム１１のＴｉｌｔ方向の回動に伴って、Ｔｉｌｔ方向に回動する。
FIG. 5 is a perspective view of the
図５に示すアセンブル状態において、パンコイル１５１に電流を流すと、パンコイル１５１と、パンマグネット１６１に生じる電磁駆動力によってパンシャフト１２が回動し、これにより、ミラー１４１が、パンシャフト１２を軸としてＰａｎ方向に回動する。チルトコイル２２１、２３１に電流を流すと、チルトコイル２２１、２３１と、チルトマグネット１７１、１８１に生じる電磁駆動力によってフレーム１１がチルトシャフト２５、２６を軸としてＴｉｌｔ方向に回動し、これにより、ミラー１４１が、Ｔｉｌｔ方向に回動する。
In the assembled state shown in FIG. 5, when a current is passed through the
ミラー１４１がＰａｎ方向に回動すると、フレーム１１の背面に張られたワイヤー１９ａ〜１９ｄのばね性により、パンシャフト１２を中心とした、ミラー１４１のＰａｎ方向の回動方向と逆向きのトルクが発生する。このように、ミラー１４１がＰａｎ方向に回動した状態では、常に逆向きのトルクが発生するため、パンコイル１５１への電流の印加を中止すると、ミラー１４１は、回動前の位置に戻される。
When the
なお、本実施の形態におけるミラーアクチュエータ１は、ミラー１４１がパンシャフト１２の軸方向から所定の角度だけ前方向に傾いているため、ミラー１４１をＰａｎ方向に回動させた場合の目標領域におけるレーザ光の軌跡を水平に近付けることができる。しかしながら、ミラー１４１が傾いていない場合と同じ範囲でレーザ光を走査させるためには、ミラー１４１の振り角を、ミラー１４１が傾いていない場合の振り角よりも大きくする必要がある。このため、本実施の形態におけるミラーアクチュエータ１では、ミラー１４１を傾けていない場合に比べ、ワイヤー１９ａ〜１９ｄとワイヤー固定基板１９１、１９２との接合部にかかる応力が大きくなり易い。
The
ここで、ワイヤー１９ａ〜１９ｄとワイヤー固定基板１９１、１９２との接合部にかかる応力について説明する。
Here, the stress concerning the junction part of the
図６（ａ）は、本実施の形態にかかるインナーユニット１０の上面図、図６（ｂ）は、インナーユニット１０の下面図である。
FIG. 6A is a top view of the
図６（ａ）に示すように、ワイヤー固定基板１５４の端子穴１５４ａ〜１５４ｄは、パンシャフト１２を中心する半径ｒ１の同一円周上に位置付けられている。また、図６（ｂ）に示すように、ワイヤー固定基板１９１、１９２の端子穴１９１ｆ、１９１ｇ、１９２ｆ、１９２ｇは、パンシャフト１２を中心とする半径ｒ２の同一円周上に位置している。本実施の形態では、半径ｒ１と半径ｒ２は同一となるように設定されている。
As shown in FIG. 6A, the terminal holes 154 a to 154 d of the
なお、端子穴１５４ａ〜１５４ｄおよび端子穴１９１ｆ、１９１ｇ、１９２ｆ、１９２ｇがパンシャフト１２を中心とする同一円周上に位置付けられる構成は、請求項１に記載の構成の一例である。また、ワイヤー１９ａ〜１９ｄの下端がワイヤー固定基板１９１、１９２のワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃ、１９２ｂ、１９２ｃに接合される構成は、請求項２に記載の構成の一例である。
The configuration in which the
図７（ａ）は、本実施の形態にかかるミラー１４１がＰａｎ方向に回動したときのインナーユニット１０の上面図である。図７（ｂ）は、ミラー１４１がＰａｎ方向に回動したときのワイヤー１９ａ、１９ｂとワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃの状況を後側から見た模式図である。
FIG. 7A is a top view of the
図７（ａ）に示すように、ミラー１４１がＰａｎ方向に回動すると、パンシャフト１２に固定されたワイヤー固定基板１５４が回動する。このとき、端子穴１５４ａ〜１５４ｄは、パンシャフト１２を中心とする半径ｒ１の同一円周上を移動する。すなわち、ミラー１４１のＰａｎ方向の回動に伴う、端子穴１５４ａ〜１５４ｄの移動距離Ｌ１、Ｌ２は、互いに、略同一となる。
As shown in FIG. 7A, when the
このようにミラー１４１が回動すると、端子穴１５４ａ、１５４ｂと端子穴１９１ｇ、１９１ｆは、ねじれの位置に位置づけられる。このため、ワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃは、ワイヤー１９ａ、１９ｂに引っ張られて、図７（ｂ）に示すように捩れるように変形する。本実施の形態では、端子穴１９１ｇ、１９１ｆが、端子穴１５４ａ、１５４ｂと同じく、パンシャフト１２を中心とする円周上に位置付けられているため、ワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃは、ミラー１４１の回動に伴い、互いに同じ方向に同じ距離だけ引っ張られる。このため、ワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃは、ミラー１４１の回動に伴い、同様に変形する。
When the
図８（ａ）は、比較例にかかるミラー１４１がＰａｎ方向に回動したときのインナーユニット１０の上面図である。図８（ｂ）は、比較例にかかるミラー１４１がＰａｎ方向に回動したときのワイヤー１９ａ、１９ｂとワイヤー接続部１９３ａの状況を後側から見た模式図である。
FIG. 8A is a top view of the
図８（ａ）を参照して、比較例では、ワイヤー固定基板１５５に形成された端子穴１５５ａ〜１５５ｄが直線状に並んでいる。ここで、外側の端子穴１５５ａ、１５５ｃは、パンシャフト１２を中心とする半径ｒ３の円周上に位置し、内側の端子穴１５５ｂ、１５５ｄは、パンシャフト１２を中心とする半径ｒ４の円周上に位置している。また、ワイヤー１９ａ、１９ｂは、１つのワイヤー接続部１９３ａに連結され、ワイヤー１９ｃ、１９ｄは、１つのワイヤー接続部１９４ａに連結されている。ワイヤー接続部１９３ａ、１９４ａには、それぞれ、端子穴１９３ｂ、１９３ｃと、端子穴１９４ｂ、１９４ｃが、直線状に並ぶように形成されている。
With reference to Fig.8 (a), in the comparative example, the
図８（ａ）に示すように、ミラー１４１がＰａｎ方向に回動すると、外側の端子穴１５５ａ、１５５ｃは、パンシャフト１２を中心とする半径ｒ３の円周上を移動する。また、内側の端子穴１５５ｂ、１５５ｄは、パンシャフト１２を中心とする半径ｒ４の円周上を移動する。このため、外側の端子穴１５５ａ、１５５ｃの移動距離Ｌ３は、内側の端子穴１５５ｂ、１５５ｄの移動距離Ｌ４よりも大きくなる。
As shown in FIG. 8A, when the
比較例では、このように外側の端子穴１５５ａと内側の端子穴１５５ｂの移動距離に差が生じるため、ミラー１４１の回動時にワイヤー１９ａ、１９ｂがワイヤー接続部１９３ａを引っ張る力に差が生じる。すなわち、外側の端子穴１５５ａの移動距離Ｌ３が内側の端子穴１５５ｂの移動距離Ｌ４よりも大きいため、外側のワイヤー１９ａの方が内側のワイヤー１９ｂよりも、ワイヤー接続部１９３ａを大きく引っ張る。このため、ワイヤー接続部１９３ａは、移動距離の大きい外側のワイヤー１９ａに引っ張られて、図８（ｂ）のように撓む。この場合、内側のワイヤー１９ｂは弛んだ状態となって略張力が加わらず、外側のワイヤー１９ａの方に大きな張力が加わる。特に、外側のワイヤー１９ａのワイヤー接続部１９３ａとの接合部に、ワイヤー接続部１９３ａの弾性復帰力に基づく大きな応力が加わる。
In the comparative example, a difference occurs in the movement distance between the outer
また、比較例では、ワイヤー接続部１９３ａがワイヤー１９ａ、１９ｂに対応するように２つに分かれておらず、一つのワイヤー接続部１９３ａにワイヤー１９ａ、１９ｂの端部が固定されている。このため、比較例では、本実施の形態の場合よりも、ワイヤー接続部１９３ａの剛性が強い。したがって、外側のワイヤー１９ａのワイヤー接続部１９３ａとの接合部に加わる応力は、さらに大きくなり易い。
Moreover, in the comparative example, the
また、このとき、内側のワイヤー１９ｂは、上記のように弛んだ状態となるため、ミラー１４１の回動角が大きい範囲では、内側のワイヤー１９ｂが外側のワイヤー１９ａに接触して絡むことが起こり得る。このように内側のワイヤー１９ｂが外側のワイヤー１９ａに接触すると、上記のように高い応力が加わっている外側のワイヤー１９ａの接合部が破断する惧れがある。
At this time, since the
これに対し、本実施の形態では、図７（ｂ）に示すように、端子穴１５４ａ〜１５４ｄが同一円周上にあるため、ミラー１４１のＰａｎ方向の回動に伴う端子穴１５４ａ〜１５４ｄの移動距離は略同一となる。これにより、ワイヤー１９ａとワイヤー１９ｂのいずれか一方に大きな応力が加わることもなく、これら２つのワイヤー１９ａ、１９ｂには、略等しい応力が加わる。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 7B, since the
また、本実施の形態では、端子穴１９１ｇ、１９１ｆが、端子穴１５４ａ、１５４ｂと同じく、パンシャフト１２を中心とする円周上に位置付けられているため、ミラー１４１の回動時には、ワイヤー１９ａによるワイヤー接続部１９１ｂの引っ張り方向と、ワイヤー１９ｂによるワイヤー接続部１９１ｃの引っ張り方向に差が生じにくい。このため、ミラー１４１の回動時にワイヤー１９ａ、１９ｂが接触することが防止される。
Further, in the present embodiment, since the
さらに、本実施の形態では、ワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃの間に隙間が設けられているため、一方の形状の変形が、他方に影響することが抑制される。これにより、隣り合うワイヤー１９ａ、１９ｂの一方が弛んで湾曲することがさらに抑制され得る。また、ワイヤー１９ａ、１９ｂの湾曲の発生が抑制されるため、ワイヤー１９ａ、１９ｂの間隔を小さくすることができ、装置全体の小型化を図ることができる。
Furthermore, in this Embodiment, since the clearance gap is provided between the
なお、パンシャフト１２を中心とする端子穴１９１ｆ、１９２ｆを通る円の半径とパンシャフト１２を中心とする端子穴１９１ｇ、１９２ｇを通る円の半径は、やや異なっていても良い。たとえば、図７（ｂ）に示すように、ワイヤー固定基板１９１の固定端となる鍔部１１ａから端子穴１９１ｆまでの距離は、鍔部１１ａから端子穴１９１ｇまでの距離よりも遠いため、ミラー１４１のＰａｎ方向の回動によって、ワイヤー接続部１９１ｃの方がワイヤー接続部１９１ｂよりもやや大きく変形する。このように、基板の変形量の差を考慮すると、端子穴１９１ｆ、１９２ｆを通る円の半径と端子穴１９１ｇ、１９２ｇを通る円の半径は、やや異なっていた方が望ましいと考えられる。ただし、本実施の形態では、ワイヤー１９ａ、１９ｂおよびワイヤー１９ｃ、１９ｄの間隔は非常に狭く構成されており、基板の変形量の差はごく僅かであるため、端子穴１９１ｆ、１９２ｆと端子穴１９１ｇ、１９２ｇが同一円周上にあっても問題ない。
The radius of the circle passing through the terminal holes 191f and 192f centered on the
図９は、ミラーアクチュエータ１が搭載されたレーザレーダ３００の構成を示す斜視図である。図１０は、レーザ光の出射光と反射光の光路を模式的に示した図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a
図１０を参照して、レーザレーダ３００は、レーザ光源３１０と、ビーム整形レンズ３２０と、折り曲げミラー３３０と、ミラーアクチュエータ１と、可視光カットフィルタ３４０とを備える。また、レーザレーダ３００は、受光レンズ３５０と、バンドパスフィルタ３６０と、光検出器３７０とを備える。
Referring to FIG. 10, the
レーザ光源３１０は、波長８８０ｎｍ〜９４０ｎｍ程度のレーザ光を出射する。ビーム整形レンズ３２０は、出射レーザ光が、目標領域において所定の形状となるよう、出射レーザ光を収束させる。折り曲げミラー３３０は、レーザ光源３１０から出射される波長帯域の光をミラーアクチュエータ１に向かう方向に向かって反射させる。可視光カットフィルタ３４０は、外部から入射する可視光の波長帯域の光を遮断する。
The
受光レンズ３５０は、目標領域から反射された光を集光する。バンドパスフィルタ３６０は、レーザ光源３１０から出射される波長帯域の光のみを透過し、それ以外の波長帯域の迷光を除去する。光検出器３７０は、ＡＰＤ（アバランシェ・フォトダイオード）またはＰＩＮフォトダイオードからなり、受光光量に応じた大きさの電気信号を回路基板に出力する。
The
レーザ光源３１０から出射されたレーザ光は、ビーム整形レンズ３２０を透過した後、折り曲げミラー３３０によって、ミラーアクチュエータ１のミラー１４１に入射する。ミラー１４１が中立位置にあるとき、ミラー１４１に入射したレーザ光は、ミラー１４１によって反射され、Ｚ軸正方向に進んで目標領域に投射される。
The laser light emitted from the
なお、レーザ光源３１０とミラーアクチュエータ１によって、目標領域にレーザ光を照射させる構成は、請求項７に記載の構成の一例である。
The configuration in which the
目標領域からの反射光は、レーザ光が目標領域へと向かう光路を逆行して、ミラー１４１に入射し、ミラー１４１によって反射される。その後、反射光は、折り曲げミラー３３０により反射され、受光レンズ３５０によって、光検出器３７０に収束される。光検出器３７０は、受光光量に応じた大きさの電気信号を出力する。光検出器３７０からの信号に基づいて、目標領域における物体の有無および物体までの距離が測定される。
Reflected light from the target area travels back along the optical path of the laser light toward the target area, enters the
なお、光検出器３７０の信号に基づき、目標領域における物体を検出する構成は、請求項８に記載の構成の一例である。
The configuration for detecting an object in the target region based on the signal from the
図１１（ａ）、（ｂ）は、ミラー１４１の位置を検出するためのサーボ光学系を説明する図である。図１１（ａ）には、ミラーアクチュエータ１の一部断面図と折り曲げミラー３３０とレーザ光源３１０のみが示されている。
FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating a servo optical system for detecting the position of the
図１１（ａ）を参照して、ＬＥＤ１３、ＰＳＤ２４１およびピンホール２４３ａは、ミラーアクチュエータ１のミラー１４１が上記中立位置にあるときに、ＬＥＤ１３がピンホール箱２４３のピンホール２４３ａとＰＳＤ２４１の中心に向き合うように配置されている。すなわち、ミラー１４１が中立位置にあるとき、ＬＥＤ１３から出射されピンホール２４３ａを通るサーボ光が、ＰＳＤ２４１の中心に垂直に入射するよう、ピンホール箱２４３およびＰＳＤ２４１が配置されている。また、ピンホール２４３ａは、ＬＥＤ１３とＰＳＤ２４１の中間位置よりもＰＳＤ２４１に近い位置に配置されている。ＰＳＤ２４１は、サーボ光の受光位置に応じた電流信号を出力する。
Referring to FIG. 11A, the
たとえば、図１１（ｂ）のようにミラー１４１が破線で示す中立位置から矢印方向に回動すると、ＬＥＤ１３からの拡散光（サーボ光）のうちピンホール２４３ａを通る光の光路は、ＬＰ１からＬＰ２へと変位する。その結果、ＰＳＤ２４１上におけるサーボ光の入射位置が変化し、ＰＳＤ２４１から出力される位置検出信号が変化する。この場合、ＬＥＤ１３からのサーボ光の発光位置と、ＰＳＤ２４１の受光面上におけるサーボ光の入射位置は一対一に対応する。したがって、ＰＳＤ２４１にて検出されるサーボ光の入射位置によって、ミラー１４１の位置を検出することができ、結果、目標領域における走査レーザ光の走査位置を検出することができる。
For example, as shown in FIG. 11B, when the
図１２は、レーザレーダ３００の回路構成を示す図である。なお、同図には、便宜上、光学系の主要な構成が併せて示されている。
FIG. 12 is a diagram illustrating a circuit configuration of the
ＰＳＤ信号処理回路５０１は、ＰＳＤ２４１からの出力信号をもとに求めた位置検出信号をＤＳＰ５０６に出力する。サーボＬＥＤ駆動回路５０２は、ＤＳＰ５０６からの信号をもとに、ＬＥＤ１３に駆動信号を供給する。アクチュエータ駆動回路５０３は、ＤＳＰ５０６からの信号をもとに、ミラーアクチュエータ１を駆動する。具体的には、目標領域においてレーザ光を所定の軌道に沿って走査させるための駆動信号がミラーアクチュエータ１に供給される。
The PSD
スキャンＬＤ駆動回路５０４は、ＤＳＰ５０６からの信号をもとに、レーザ光源３１０に駆動信号を供給する。ＰＤ信号処理回路５０５は、光検出器３７０の受光光量に応じた電圧信号を増幅およびデジタル化してＤＳＰ５０６に供給する。
The scan
ＤＳＰ５０６は、ＰＳＤ信号処理回路５０１から入力された位置検出信号をもとに、目標領域におけるレーザ光の走査位置を検出し、ミラーアクチュエータ１の駆動制御や、レーザ光源３１０の駆動制御等を実行する。また、ＤＳＰ５０６は、ＰＤ信号処理回路５０５から入力される電圧信号に基づいて、目標領域内のレーザ光照射位置に物体が存在するかを判定し、同時に、レーザ光源３１０から出力されるレーザ光の照射タイミングと、光検出器３７０にて受光される目標領域からの反射光の受光タイミングの間の時間差をもとに、物体までの距離を測定する。
The
＜実施の形態の効果＞
以上、本実施の形態によれば、端子穴１５４ａ〜１５４ｄと、端子穴１９１ｆ、１９１ｇ、１９２ｆ、１９２ｇが、それぞれ、パンシャフト１２を軸とする円周上に配置されているため、ミラー１４１のＰａｎ方向の回動時におけるワイヤー１９ａ〜１９ｄとワイヤー固定基板１９１、１９２の接合部にかかる応力を略均一にすることができる。これにより、ワイヤー１９ａ〜１９ｄとワイヤー固定基板１９１、１９２との接合部への負荷を軽減することができる。また、ワイヤー１９ａ〜１９ｄの湾曲が抑制される。<Effect of Embodiment>
As described above, according to the present embodiment, since the
また、本実施の形態によれば、ワイヤー１９ａ〜１９ｄに対して、それぞれ個別に、ワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃ、１９２ｂ、１９２ｃが設けられているため、一つのワイヤー接続部の形状の変形が、これに隣り合うワイヤー接続部に影響することが抑制される。これにより、ワイヤー１９ａ〜１９ｄの湾曲が抑制され得る。このようにワイヤー１９ａ〜１９ｄの湾曲の発生が抑制されるため、ワイヤー１９ａ〜１９ｄの間隔を小さくすることができ、装置全体の小型化を図ることができる。
Moreover, according to this Embodiment, since the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も上記以外に種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made to the embodiments of the present invention other than the above.
＜変更例１＞
たとえば、上記実施の形態では、ワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃ、１９２ｂ、１９２ｃが、それぞれ、左右方向に略直線上に延びる形状を有していたが、これらがその他の形状を有しても良い。<
For example, in the above-described embodiment, the
図１３は、変更例１にかかるワイヤー固定基板１９５、１９６とフレーム１１を下側から見た斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view of the
ワイヤー固定基板１９５は、フレーム１１に装着するためのフレーム接続部１９５ａと、ワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃとを備えている。ワイヤー固定基板１９６は、ワイヤー固定基板１９５と左右対称の形状を有しており、フレーム接続部１９６ａとワイヤー接続部１９６ｂ、１９６ｃを備えている。フレーム接続部１９５ａには、端子１９５ｄ、１９５ｅが設けられ、フレーム接続部１９６ａには、端子１９５ｄ、１９５ｅが設けられている。
The
ワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃは、中央付近で左右方向から前方向に向かって折り曲げられた形状を有している。ワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃの折り曲げられた一端には、それぞれ、端子穴１９５ｆ、１９５ｇが形成されている。また、ワイヤー固定基板１９５には、端子１９５ｄと端子穴１９５ｇが電気的に接続される回路パターンと端子１９５ｅと端子穴１９５ｆが電気的に接続される回路パターンが配されている。同様に、ワイヤー固定基板１９６には、端子穴１９６ｆ、１９６が形成されており、端子１９６ｅ、１９６ｆと電気的に接続するための回路パターンが配されている。
The
図１４（ａ）は、変更例１にかかるワイヤー固定基板１９５、１９６が装着された状態のインナーユニット１０を前側から見た斜視図である。図１４（ｂ）は、変更例１にかかるワイヤー固定基板１９５、１９６が装着された状態のインナーユニット１０を後側から見た斜視図である。
FIG. 14A is a perspective view of the
図示の如く、ワイヤー固定基板１９５、１９６の後端は、フレーム１１の鍔部１１ａ、１１ｂよりも後側に位置し、ワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃおよびワイヤー接続部１９６ｂ、１９６ｃは、パンシャフト１２に向かうように略同一の角度で折り曲げられている。
As shown in the drawing, the rear ends of the
なお、ワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃ、１９６ｂ、１９６ｃがパンシャフト１２に向かうように折り曲げられている構成は、請求項３に記載の構成の一例である。
The configuration in which the
ここで、変更例１にかかるミラー１４１のＰａｎ方向の回動時におけるワイヤー１９ａ〜１９ｄとワイヤー固定基板１９５、１９６の接合部にかかる応力について説明する。
Here, the stress applied to the joint portion between the
図１５（ａ）は、変更例１にかかるインナーユニット１０の上面図、図１５（ｂ）は変更例１インナーユニット１０の下面図である。
FIG. 15A is a top view of the
図１５（ａ）を参照して、上記実施の形態と同様、ワイヤー固定基板１５４の端子穴１５４ａ〜１５４ｄは、パンシャフト１２を中心する半径ｒ５の同一円周上に位置付けられている。また、図１５（ｂ）を参照して、ワイヤー固定基板１９５、１９６の端子穴１９５ｆ、１９５ｇ、１９６ｆ、１９６ｇは、パンシャフト１２を中心とする半径ｒ６の同一円周上に位置している。変更例１では、半径ｒ５と半径ｒ６は同一となるように設定されている。
Referring to FIG. 15A, similarly to the above embodiment,
ワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃは、それぞれ、パンシャフト１２に向かう直線部１９５ｈ、１９５ｉが互いに平行となっている。同様に、ワイヤー接続部１９６ｂ、１９６ｃは、それぞれ、パンシャフト１２に向かう直線部１９６ｈ、１９６ｉが互いに平行になっている。変更例１では、ワイヤー固定基板１９５、１９６の後端がフレーム１１の鍔部１１ａ、１１ｂよりも後側に位置付けられることにより、直線部１９５ｈ、１９５ｉおよび直線部１９６ｈ、１９６ｉがある程度長くなるように構成されている。
In the
図１５（ａ）中の矢印で示すように、ミラー１４１がＰａｎ方向に回動すると、端子穴１５４ａ〜１５４ｄは、パンシャフト１２を中心とする半径ｒ５の同一円周上を移動する。
As indicated by the arrows in FIG. 15A, when the
図１６（ａ）、図１６（ｂ）は、変更例１にかかるミラー１４１がＰａｎ方向に回動したときのインナーユニット１０の下面を示す模式図である。図１６（ｃ）、図１６（ｄ）は、ミラー１４１がＰａｎ方向に回動したときのワイヤー１９ａとワイヤー接続部１９５ｂの状況を後側から見た模式図である。
FIGS. 16A and 16B are schematic views illustrating the lower surface of the
図１６（ａ）中の矢印で示すように、ミラー１４１がＰａｎ方向に回動すると、端子穴１５４ａが鍔部１１ａに近付く方向（右前方向）に引っ張られる。これにより、ワイヤー接続部１９５ｂの直線部１９５ｈは、ワイヤー１９ａとの接合部が右上方向、且つ、前方向に引っ張られて、その形状が捩れるように変形する（図１６（ｃ）参照）。
As indicated by the arrow in FIG. 16A, when the
図１６（ｂ）中の矢印で示すように、ミラー１４１がＰａｎ方向に回動すると、端子穴１５４ａが鍔部１１ａに遠ざかる方向（左後方向）に引っ張られる。これにより、ワイヤー接続部１９５ｂの直線部１９５ｈは、ワイヤー１９ａとの接合部が左上方向、且つ、後方向に引っ張られることにより、形状が捩れるように変形する（図１６（ｄ）参照）。
As indicated by the arrow in FIG. 16B, when the
変更例１では、ワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃ、１９６ｂ、１９６ｃの直線部１９５ｈ、１９５ｉ、１９６ｈ、１９６ｉが、パンシャフト１２に向かう直線と略平行となるように設けられているため、ワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃ、１９６ｂ、１９６ｃは、ミラー１４１が右回り、左回りのどちらに回動した場合であっても、略同様に撓むようになる。このため、ミラー１４１が右回り、左回りのどちらに回動した場合であっても、ワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃ、１９６ｂ、１９６ｃに、略均等な応力が付与され、ミラー１４１の回転方向によって応力が大きくなることが抑制される。よって、ワイヤー１９ａ〜１９ｄの破断を、より確実に防止できる。
In the first modification, the
＜変更例２＞
また、上記実施の形態および変更例１では、ワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃ、１９２ｂ、１９２ｃ、１９５ｂ、１９５ｃ、１９６ｂ、１９６ｃが、樹脂製のワイヤー固定基板１９１、１９２、１９５、１９６の一部となっていたが、これらが、よりばね性の優れる素材からなっていても良い。たとえば、樹脂製の回路基板に代えて、板ばねが設けられても良い。<Modification 2>
Moreover, in the said embodiment and the
図１７（ａ）は、変更例２にかかる板ばね１９７ａ、１９７ｂ、１９８ａ、１９８ｂの構成を示す斜視図である。図１７（ｂ）は、変更例２にかかる板ばね１９７ａ、１９７ｂ、１９８ａ、１９８ｂによりワイヤー１９ａ〜１９ｄが接続された状態のインナーユニット１０を下から見た斜視図である。
FIG. 17A is a perspective view illustrating the configuration of
図１７（ａ）を参照して、ワイヤー固定部１９７は、板ばね１９７ａ、１９７ｂと装着基板１９７ｇを備えている。板ばね１９７ａ、１９７ｂは、それぞれ、ワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃと同様に、パンシャフト１２に向かう直線部１９７ｃ、１９７ｄを有している。直線部１９７ｃ、１９７ｄの一端には、それぞれ、端子穴１９７ｅ、１９７ｆが形成されている。同様に、ワイヤー固定部１９８は、板ばね１９８ａ、１９８ｂと装着基板１９８ｇを備えている。板ばね１９８ａ、１９８ｂは、それぞれ、端子穴１９８ｅ、１９８ｆが形成された直線部１９８ｃ、１９８ｄを有している。
Referring to FIG. 17A, the
板ばね１９７ａ、１９７ｂが装着基板１９７ｇに接着固定され、また、板ばね１９８ａ、１９８ｂが装着基板１９８ｇに接着固定される。この状態で、図１７（ｂ）に示すように、装着基板１９７ｇ、１９８ｇがフレーム１１に装着される。
The
変更例２の構成とすれば、上記変更例１と略同様の効果が奏される。さらに、ばね性が優れる板ばね１９７ａ、１９７ｂ、１９８ａ、１９８ｂに、ワイヤー１９ａ〜１９ｄが接続されているため、ワイヤー１９ａ〜１９ｄとワイヤー固定部１９７、１９８との接合部にかかる応力がより緩衝され得る。
If it is set as the structure of the modification 2, the effect similar to the said
なお、変更例２では、装着基板１９７ｇ、１９８ｇにより、フレーム１１に板ばね１９７ａ、１９７ｂ、１９８ａ、１９８ｂが装着されたが、板ばね１９７ａ、１９７ｂ、１９８ａ、１９８ｂが直接フレーム１１に装着されても良い。
In the second modification, the
また、ワイヤー固定部１９７、１９８は、導電性を有し、且つ、ばね性の優れる素材であれば、種々の素材から形成され得る。
The
＜変更例３＞
また、上記変更例１では、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すように、上側の端子穴１５４ａ〜１５４ｄを通る円の半径ｒ５と、下側の端子穴１９５ｆ、１９５ｇ、１９６ｆ、１９６ｇを通る円の半径ｒ６が略同一とされたが、これに限られるものではない。パンシャフト１２を中心とする同心円であれば、半径ｒ５と半径ｒ６は同一でなくても良い。<
In the first modification, as shown in FIGS. 15A and 15B, the radius r5 of the circle passing through the
図１８（ａ）は、変更例３にかかるワイヤー固定基板と端子穴の位置関係を示す模式図である。変更例３では、変更例１のようにワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃ、１９６ｃ、１９６ｂの端部がパンシャフト１２に向かう構成において、半径ｒ７、ｒ８が調整されている。
FIG. 18A is a schematic diagram illustrating a positional relationship between the wire fixing substrate and the terminal holes according to the third modification. In the third modification, the radii r7 and r8 are adjusted in the configuration in which the ends of the
図１８（ａ）を参照して、下側の端子穴１９５ｆを通る円の半径ｒ６は、上側の端子穴１５４ａ、１５４ｂを通る円の半径ｒ５よりも小さくなるように構成されている。
Referring to FIG. 18A, the radius r6 of the circle passing through the lower
なお、下側の端子穴１９５ｆを通る円の半径ｒ６が上側の端子穴１５４ａ、１５４ｂを通る円の半径ｒ５よりも小さくなる構成は、請求項４に記載の構成の一例である。
The configuration in which the radius r6 of the circle passing through the lower
この場合、ミラー１４１がＰａｎ方向に回動されると、ワイヤー１９ａ、１９ｂの引っ張り方向が、ワイヤー接続部１９５ｂを撓ませる方向の成分を持つこととなる。すなわち、下側の端子穴１９５ｆが、上側の端子穴１５４ａ、１５４ｂよりも内側に位置付けられているため、ミラー１４１回動時のワイヤー１９ａ、１９ｂの引っ張り方向が、所定の回転範囲において外側を向き、このため、ワイヤー接続部１９５ｂがより撓み易くなる。これにより、ワイヤー１９ａ、１９ｂとワイヤー接続部１９５ｂとの接合部にかかる応力が、より効果的に緩衝され得る。
In this case, when the
したがって、上記変更例１のようにワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃ、１９６ｂ、１９６ｃの端部がパンシャフト１２に向かうような構成においては、下側の端子穴１９５ｆ、１９６ｆを通る円の半径ｒ６が、上側の端子穴１５４ａ、１５４ｂを通る円の半径ｒ５よりも小さくなるように構成されたが方がより望ましい。
Therefore, in the configuration in which the ends of the
なお、ワイヤー接続部がパンシャフト１２に向かっていなくても、上記実施の形態のように、ワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃ、１９２ｂ、１９２ｃの端部が根元よりもパンシャフト１２に近づく構成であれば、ミラー１４１の所定の角度範囲において、上記と同様の効果が奏され得る。ただし、この場合に上記効果が奏され得る角度範囲は、本変更例に比べて小さいものとなる。
In addition, even if the wire connection portion does not face the
＜変更例４＞
また、上記変更例１では、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すように、端部（直線部１９５ｈ、１９５ｉ、１９６ｈ、１９６ｉ）が外側からパンシャフト１２に向かうようにワイヤー接続部１９５ｂ、１９５ｃ、１９６ｂ、１９６ｃが構成されたが、端部がパンシャフト１２から離れる方向に向かうようにワイヤー接続部が構成されても良い。<Modification 4>
Moreover, in the said
図１８（ｂ）は、変更例４にかかるワイヤー固定基板と端子穴の位置関係を示す模式図である。 FIG. 18B is a schematic diagram illustrating a positional relationship between the wire fixing substrate and the terminal holes according to the fourth modification.
図１８（ｂ）を参照して、ワイヤー固定基板１９９ｅは、パンシャフト１２付近に形成された鍔部１１ｃによって固定されている。ワイヤー固定基板１９９ｅは、上記変更例１と同様に、ワイヤー接続部１９９ｆと、直線部１９９ｇと、端子穴１９９ｈとを備えている。鍔部１１ｃは、端子穴１５４ａ、１５４ｂよりもパンシャフト１２に近い位置に位置付けられている。下側の端子穴１９９ｈを通る円の半径ｒ８は、上側の端子穴１５４ａ、１５４ｂを通る円の半径ｒ７よりも大きくなるように構成されている。
Referring to FIG. 18B, the
なお、下側の端子穴１９９ｈを通る円の半径ｒ８は、上側の端子穴１５４ａ、１５４ｂを通る円の半径ｒ７よりも大きくなる構成は、請求項５に記載の構成の一例である。
The configuration in which the radius r8 of the circle passing through the
この場合、ミラー１４１がＰａｎ方向に回動されると、ワイヤー１９ａ、１９ｂの引っ張り方向が内側を向き、このため、ワイヤー接続部１９９ｅがより撓み易くなる。これにより、ワイヤー１９ａとワイヤー接続部１９９ｅとの接合部にかかる応力が、より効果的に緩衝され得る。
In this case, when the
したがって、ワイヤー接続部１９９ｅの端部がパンシャフト１２から離れる方向に向かうようにワイヤー接続部１９９ｅが構成される場合には、下側の端子穴１９９ｈを通る円の半径ｒ８が、上側の端子穴１５４ａ、１５４ｂを通る円の半径ｒ７よりも大きくなるように構成されることが望ましい。
Therefore, when the
＜その他の変更例＞
また、上記実施の形態では、ミラー１４１のＰａｎ方向の回動のために、ワイヤー１９ａ〜１９ｄの合計４本のワイヤーが用いられたが、ワイヤーの本数はこれに限られるものではなく、たとえば、片側に３本ずつの合計６本のワイヤーが用いられても良い。<Other changes>
In the above embodiment, a total of four
また、上記実施の形態では、ワイヤー固定基板１９１、１９２は、それぞれ、ワイヤー接続部１９１ｂ、１９１ｃ、１９２ｂ、１９２ｃの間に隙間を有するように形成されたが、ワイヤー１９ａ〜１９ｄは、それぞれ、別個のワイヤー固定基板に接合されても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the wire fixing board |
さらに、上記実施の形態では、ミラー１４１がパンシャフト１２の軸方向から所定の角度で傾いていたが、ミラー１４１が傾いていなくても良い。なお、上述のように、ミラー１４１がパンシャフト１２の軸方向から傾いている方が、傾いていない場合よりもミラー１４１の振り角を大きくする必要があるため、本発明の効果がより顕著に奏される。
Further, in the above embodiment, the
この他、本発明の実施の形態は、請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。 In addition, the embodiment of the present invention can be variously modified as appropriate within the scope of the technical idea shown in the claims.
１ … ミラーアクチュエータ
１０ … インナーユニット（第１回動部）
１２ … パンシャフト（第２回動部、第２回動軸）
１５ … パンコイルユニット（第２回動部）
１４１ … ミラー
１５１ … パンコイル（ミラー駆動部）
１６１ … パンマグネット（ミラー駆動部）
１７１、１８１ … チルトマグネット（ミラー駆動部）
１９ａ〜１９ｄ … ワイヤー（線状弾性部材）
１９１、１９２、１９５、１９６ … ワイヤー固定基板（弾性部）
１９７、１９８ … ワイヤー固定部（弾性部）
１９９ａ〜１９９ｄ … ワイヤー固定基板（弾性部）
１９９ｅ ワイヤー固定基板（弾性部）
２０ … アウターユニット（ベース）
２５、２６ … チルトシャフト（第１回動軸）
２２１、２３１ … チルトコイル（ミラー駆動部）
３１０ … レーザ光源
３５０ … 受光レンズ（受光部）
３７０ … 光検出器（受光部）
５０６ … ＤＳＰ（検出部）DESCRIPTION OF
12 ... Pan shaft (second rotating part, second rotating shaft)
15 ... Pan coil unit (second rotating part)
141 ...
161: Pan magnet (mirror drive unit)
171, 181 ... Tilt magnet (mirror drive unit)
19a-19d ... Wire (Linear elastic member)
191, 192, 195, 196... Wire fixing substrate (elastic portion)
197, 198 ... Wire fixing part (elastic part)
199a to 199d: Wire fixing substrate (elastic portion)
199e Wire fixing substrate (elastic part)
20 ... Outer unit (base)
25, 26 ... Tilt shaft (first rotation axis)
221, 231 ... Tilt coil (mirror drive unit)
310 ... Laser
370 ... Photodetector (light receiving part)
506 ... DSP (detection unit)
Claims (8)
第１回動軸について回動可能なように前記ベースに支持された第１回動部と、
前記第１回動軸に垂直な第２回動軸について回動可能なように前記第１回動部に支持された第２回動部と、
前記第２回動部に配されたミラーと、
前記第１回動部と第２回動部を回動させるミラー駆動部と、
前記第２回動軸に並ぶように配置され、前記第２回動部と前記第１回動部とを連結する複数の線状弾性部材とを備え、
前記複数の線状弾性部材の一端が、それぞれ、前記第２回動軸を中心とする第１の円上に略並ぶ位置において、前記第１回動部に固定され、前記複数の線状弾性部材の他端が、それぞれ、前記第２回動軸を中心とする第２の円上に略並ぶ位置において、前記第２回動部に固定されている、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。Base and
A first rotation part supported by the base so as to be rotatable about a first rotation axis;
A second rotation part supported by the first rotation part so as to be rotatable about a second rotation axis perpendicular to the first rotation axis;
A mirror disposed on the second rotating part;
A mirror driving unit for rotating the first rotating unit and the second rotating unit;
A plurality of linear elastic members arranged so as to be aligned with the second rotation shaft and connecting the second rotation portion and the first rotation portion;
One end of each of the plurality of linear elastic members is fixed to the first rotating portion at a position substantially aligned on a first circle centered on the second rotating shaft, and the plurality of linear elastic members The other ends of the members are respectively fixed to the second rotating portion at positions approximately lined up on a second circle around the second rotating shaft.
A mirror actuator characterized by that.
前記線状弾性部材の前記一端は、少なくとも前記第２回動軸に平行に撓み得る弾性部に固定されている、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。The mirror actuator according to claim 1, wherein
The one end of the linear elastic member is fixed to an elastic portion that can be bent in parallel to at least the second rotation axis.
A mirror actuator characterized by that.
前記弾性部は、端部が前記第１の円の径方向に沿うように延びており、当該端部に前記線状弾性部材の前記一端が固定されている、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。The mirror actuator according to claim 2,
The elastic portion extends such that an end portion is along the radial direction of the first circle, and the one end of the linear elastic member is fixed to the end portion.
A mirror actuator characterized by that.
前記弾性部の前記端部は、前記第２回動軸に向かって延びており、
前記第１の円の径が前記第２の円の径よりも小さくなっている、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。The mirror actuator according to claim 3, wherein
The end portion of the elastic portion extends toward the second rotation shaft,
The diameter of the first circle is smaller than the diameter of the second circle;
A mirror actuator characterized by that.
前記弾性部の前記端部は、前記第２回動軸から離れる方向に延びており、
前記第１の円の径が前記第２の円の径よりも大きくなっている、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。The mirror actuator according to claim 3, wherein
The end of the elastic portion extends in a direction away from the second rotation shaft,
The diameter of the first circle is larger than the diameter of the second circle;
A mirror actuator characterized by that.
前記複数の線状弾性部材に対して、それぞれ個別に、複数の前記弾性部が設けられている、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。The mirror actuator according to any one of claims 2 to 5,
For each of the plurality of linear elastic members, a plurality of the elastic portions are individually provided.
A mirror actuator characterized by that.
前記ミラーアクチュエータのミラーにレーザ光を供給するレーザ光源と、を備えることを特徴とするビーム照射装置。A mirror actuator according to any one of claims 1 to 6;
And a laser light source for supplying a laser beam to the mirror of the mirror actuator.
前記ミラーアクチュエータのミラーにレーザ光を供給するレーザ光源と、
目標領域から反射された前記レーザ光を受光する受光部と、
前記受光部からの出力に基づき前記目標領域における物体を検出する検出部と、
を備える、
ことを特徴とするレーザレーダ。A mirror actuator according to any one of claims 1 to 6;
A laser light source for supplying laser light to the mirror of the mirror actuator;
A light receiving portion for receiving the laser light reflected from the target area;
A detection unit for detecting an object in the target region based on an output from the light receiving unit;
Comprising
A laser radar characterized by that.
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