(57)【要約】  走査光と反射光との相互干渉を抑制することができ、高精度の物体検知を行うことができる光走査型センサを提供する。この目的のため、光を投光する投光素子２と、光を反射するミラー３３を介して投光素子２が投光した光を出射し、この出射した光をミラー３３が揺動することによって走査する光走査用アクチュエータ３と、光走査用アクチュエータ３が出射する走査光が外部の物体によって反射された反射光を、ミラー３３を介して受光する受光素子４と、を備え、ミラー３３は、投光素子２が投光した光を反射し、この反射した光を走査光として外部へ出射する第１の表面３３ａと、第１の表面３３ａに平行かつ反射領域において不連続であり、外部の物体による反射光を反射して受光素子４へ照射する第２の表面３３ｂと、を有する。
2008152979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を投光する投光手段と、
光を反射するミラーを介して前記投光手段が投光した光を出射し、この出射した光を前記ミラーが揺動することによって走査する光走査用アクチュエータと、
前記光走査用アクチュエータが出射した走査光の外部の物体による反射光を、前記ミラーを介して受光する受光手段と、
を備え、
前記ミラーは、
前記投光手段が投光した光を反射し、この反射した光を前記走査光として外部へ出射する第１の表面と、
前記第１の表面に平行かつ反射領域において不連続であり、前記反射光を反射して前記受光手段へ照射する第２の表面と、
を有することを特徴とする光走査型センサ。
【請求項２】
前記第１および第２の表面は、前記ミラーが揺動する方向と直交する方向に沿って並んでいることを特徴とする請求項１記載の光走査型センサ。
【請求項３】
前記投光手段は前記第１の表面と対向する一方、前記受光手段は前記第２の表面と対向していることを特徴とする請求項２記載の光走査型センサ。
【請求項４】
前記投光手段および前記受光手段の間に介在し、前記走査光と前記反射光との相互干渉を抑制する相互干渉抑制手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の光走査型センサ。
【請求項５】
前記第１の表面と前記第２の表面とは、段差がなく面一であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光走査型センサ。
【請求項６】
前記投光手段と前記第１の表面との距離は、前記受光手段と前記第２の表面との距離よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の光走査型センサ。
【請求項７】
前記光走査用アクチュエータは、
前記ミラーを支持し、前記ミラーとともに移動可能な可動部と、
薄板状をなし、長手方向の一端部が固定されるとともに長手方向の他端部が前記可動部に取り付けられる複数の板バネと、
磁束を発生する磁石と、一部が前記磁石に積層され、前記磁石とともに閉じた磁気回路を形成するヨークと、前記可動部に保持され、前記磁石と前記ヨークとの隙間に位置し、開口面が前記磁石と前記ヨークとの積層方向に略直交するコイルとを有し、前記コイルに加わる電磁力によって前記可動部を駆動する電磁駆動手段と、
を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の光走査型センサ。
【請求項８】
前記コイルは、
前記開口面と直交する方向の高さが前記開口面と平行な方向の任意の幅よりも小さい扁平な形状をなすことを特徴とする請求項７記載の光走査型センサ。
【請求項９】
前記ヨークは、２つの半円環形状をなす表面を有し、この表面同士が平行に対向する２つの弧状部を備え、
前記ミラーは、前記弧状部の外縁近傍を当該外縁に沿って移動可能であることを特徴とする請求項７または８記載の光走査型センサ。
【請求項１０】
前記磁石は、
前記ヨークが有する前記弧状部の表面と略同形の半円環形状をなす表面を有し、
前記２つの弧状部のうち一方の弧状部の表面であって他方の弧状部と対向する表面に積層して固着されたことを特徴とする請求項９記載の光走査型センサ。
【請求項１１】
前記複数の板バネは並列に配置され、各板バネがたわんでいない状態で、互いに対応する表面同士が同じ平面を通過し、かつ各々の長手方向が互いに略平行であり、
前記磁石、前記ヨークおよび前記コイルは、前記複数の板バネのうち隣接するいずれか２つの板バネの間に位置することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項記載の光走査型センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出射した光を走査するとともに、走査した光の外部の物体による反射光を受光することによって物体の検知を行う光走査型センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光等の光を走査する光走査装置は、レーダ、スキャナ、プリンタ、印字マーカなど、様々な分野で利用されている。このような光走査装置を実現する技術として、１枚の可動ミラーをモータの駆動によって揺動または回転運動させ、所定の光源からの光を可動ミラーに向けて照射し、この照射した光を可動ミラーが反射することによって光を走査する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この技術を物体の検知に適用する場合、可動ミラーは、走査光の外部の物体による反射光を反射し、所定の受光手段へ照射する機能も有している。【０００３】
【特許文献１】国際公開第０２／００８８１８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、同一の可動ミラーを用いることによって走査光の外部への出射と反射光の受光手段への照射を行うため、走査光と反射光との間で相互干渉を生じる可能性があった。この結果、物体の検知精度にも影響が及んでしまう恐れがあった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、走査光と反射光との相互干渉を抑制することができ、高精度の物体検知を行うことができる光走査型センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光走査型センサは、光を投光する投光手段と、光を反射するミラーを介して前記投光手段が投光した光を出射し、この出射した光を前記ミラーが揺動することによって走査する光走査用アクチュエータと、前記光走査用アクチュエータが出射した走査光の外部の物体による反射光を、前記ミラーを介して受光する受光手段と、を備え、前記ミラーは、前記投光手段が投光した光を反射し、この反射した光を前記走査光として外部へ出射する第１の表面と、前記第１の表面に平行かつ反射領域において不連続であり、前記反射光を反射して前記受光手段へ照射する第２の表面と、を有することを特徴とする。【０００７】
また、本発明に係る光走査型センサは、上記発明において、前記第１および第２の表面は、前記ミラーが揺動する方向と直交する方向に沿って並んでいることを特徴とする。【０００８】
また、本発明に係る光走査型センサは、上記発明において、前記投光手段は前記第１の表面と対向する一方、前記受光手段は前記第２の表面と対向していることを特徴とする。【０００９】
また、本発明に係る光走査型センサは、上記発明において、前記投光手段および前記受光手段の間に介在し、前記走査光と前記反射光との相互干渉を抑制する相互干渉抑制手段をさらに備えたことを特徴とする。【００１０】
また、本発明に係る光走査型センサは、上記発明において、前記第１の表面と前記第２の表面とは、段差がなく面一であることを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係る光走査型センサは、上記発明において、前記投光手段と前記第１の表面との距離は、前記受光手段と前記第２の表面との距離よりも小さいことを特徴とする。【００１２】
また、本発明に係る光走査型センサは、上記発明において、前記光走査用アクチュエータは、前記ミラーを支持し、前記ミラーとともに移動可能な可動部と、薄板状をなし、長手方向の一端部が固定されるとともに長手方向の他端部が前記可動部に取り付けられる複数の板バネと、磁束を発生する磁石と、一部が前記磁石に積層され、前記磁石とともに閉じた磁気回路を形成するヨークと、前記可動部に保持され、前記磁石と前記ヨークとの隙間に位置し、開口面が前記磁石と前記ヨークとの積層方向に略直交するコイルとを有し、前記コイルに加わる電磁力によって前記可動部を駆動する電磁駆動手段と、を有することを特徴とする。【００１３】
また、本発明に係る光走査型センサは、上記発明において、前記コイルは、前記開口面と直交する方向の高さが前記開口面と平行な方向の任意の幅よりも小さい扁平な形状をなすことを特徴とする。【００１４】
また、本発明に係る光走査型センサは、上記発明において、前記ヨークは、２つの半円環形状をなす表面を有し、この表面同士が平行に対向する２つの弧状部を備え、前記ミラーは、前記弧状部の外縁近傍を当該外縁に沿って移動可能であることを特徴とする。【００１５】
また、本発明に係る光走査型センサは、上記発明において、前記磁石は、前記ヨークが有する前記弧状部の表面と略同形の半円環形状をなす表面を有し、前記２つの弧状部のうち一方の弧状部の表面であって他方の弧状部と対向する表面に積層して固着されたことを特徴とする。【００１６】
また、本発明に係る光走査型センサは、上記発明において、前記複数の板バネは並列に配置され、各板バネがたわんでいない状態で、互いに対応する表面同士が同じ平面を通過し、かつ各々の長手方向が互いに略平行であり、前記磁石、前記ヨークおよび前記コイルは、前記複数の板バネのうち隣接するいずれか２つの板バネの間に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光を走査する光走査用アクチュエータが具備するミラーが、投光手段で投光した光を走査光として外部へ出射する第１の表面と、この第１の表面に平行かつ反射領域において不連続であり、第１の表面から出射した光の反射光を受光手段へ向けて反射する第２の表面とを有することにより、走査光と反射光との相互干渉を抑制することができ、高精度の物体検知を行うことができる光走査型センサを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る光走査型センサの要部の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の矢視Ａ方向から見た光走査型センサの平面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係る光走査型センサを含む物体検知装置の機能構成を模式的に示す図である。
【図４】図４は、光走査用アクチュエータの動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  光走査型センサ
２  投光素子
３  光走査用アクチュエータ
４  受光素子
５  投光レンズ
６  集光レンズ
７  保持部材
８  遮光板
９  発振回路
１０  受光回路
１１  制御回路
３１ａ、３１ｂ  板バネ
３２  固定部材
３３  ミラー
３３ａ  第１の表面
３３ｂ  第２の表面
３３ｃ  開口部
３４  ヨーク
３４ａ、３４ｂ  弧状部
３４ｃ  連結部
３５  磁石
３６  コイル
３７  ネジ部材
３８  ベース部材
３９  フレーム部材
３９ａ  板バネ取付部
３９ｂ  ミラー支持部
３９ｃ  コイル載置部
４０  移動量検出部
１００  物体検知装置
３１１ａ、３１１ｂ  電極端子部
３１２ａ、３１２ｂ  欠切部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る光走査型センサの要部の構成を示す図である。また、図２は、図１の矢視Ａ方向から見た平面図である。さらに、図３は、本実施の形態に係る光走査型センサを含み、所定の範囲内における物体を検知する物体検知装置の機能構成を模式的に示す図である。【００２１】
光走査型センサ１は、光を投光する投光素子２と、投光素子２が投光した光を出射し、所定の範囲で走査する光走査用アクチュエータ３と、光走査用アクチュエータ３を介して走査光が外部の物体によって反射されて戻ってきた反射光を受光する受光素子４と、を備える。投光素子２は、例えばレーザダイオードであり、受光素子４は、例えばフォトダイオードである。【００２２】
また、光走査型センサ１は、投光素子２が投光した光をビームとして光走査用アクチュエータ３に照射する投光レンズ５と、光走査用アクチュエータ３を介して伝搬してくる外部からの反射光を集光する集光レンズ６と、投光素子２および受光素子４を収容保持する保持部材７と、を備える。投光レンズ５および集光レンズ６は保持部材７の上下方向（図１の上下方向）に沿って並んだ状態で保持部材７の表面からそれぞれ表出している。投光素子２および投光レンズ５は投光手段を構成し、受光素子４および集光レンズ６は受光手段を構成する。【００２３】
図１に示すように、保持部材７の表面のうち投光レンズ５および集光レンズ６を表出する表面には、投光レンズ５と集光レンズ６との中間位置からその表面と直交する方向であって光走査用アクチュエータ３へ近づく方向に延在した遮光板８が設けられている。遮光板８は、光走査用アクチュエータ３が有するミラー３３と接触しない形状をなしている。より具体的には、遮光板８は、略円形に切り欠いた縁端部を有する薄い舌片状をなす。このような遮光板８は、走査光と反射光との相互干渉を抑制する機能を有しており、相互干渉抑制手段を構成している。【００２４】
光走査用アクチュエータ３は、２つの板バネ３１ａ、３１ｂと、板バネ３１ａ、３１ｂの各基端部を固定する固定部材３２と、投光素子２が投光した光を反射し、この反射した光を出射する光学素子であるミラー３３と、閉じた磁気回路を形成するヨーク３４および磁石３５と、ヨーク３４と磁石３５との隙間に配設されるコイル３６と、固定部材３２を保持する一方、ネジ部材３７を介してヨーク３４が固設されるベース部材３８と、ミラー３３とともに移動可能な可動部を構成するフレーム部材３９と、光走査用アクチュエータ３の所定箇所における初期状態（板バネ３１ａ、３１ｂがたわんでいない状態）からの移動量を検出する移動量検出部４０と、を備える。なお、図３に示す光走査用アクチュエータ３は、図２のＢ−Ｂ線部分断面に相当している。【００２５】
板バネ３１ａ、３１ｂは同じ形状をなして並列に配置され、初期状態において互いに対応する表面同士が同じ平面を通過し、かつ各々の長手方向が平行である。板バネ３１ａ、３１ｂの各々は、固定部材３２によって固定される基端部から変位可能な先端部へ向けて徐々にその幅が狭くなっている。これにより、片持ちはりとして機能する板バネ３１ａ、３１ｂの応力分布を略均一とすることができ、ヨーク３４、磁石３５およびコイル３６を配置するスペースを効率よく確保することができる。また、板バネ３１ａ、３１ｂは、ヨーク３４、磁石３５およびコイル３６を図３の上下方向に沿って挟むように配置されているため、ミラー３３が揺動する方向の剛性が高く、外乱による影響を受けにくい。【００２６】
板バネ３１ａの基端部には、その基端部から板バネ３１ａの初期状態における長手方向に沿って突出し、コイル３６に流す電流を発生する制御回路１１との間を接続する配線を取り付ける電極端子部３１１ａが設けられている。また、板バネ３１ａの先端部には、板バネ３１ａの初期状態における長手方向と略直交する方向に切り欠かれ、コイル３６の一端を引っ掛けてコイル３６との通電を確保する欠切部３１２ａが設けられている。板バネ３１ｂは、板バネ３１ａと同様、電極端子部３１１ｂと欠切部３１２ｂとを有する。【００２７】
上述した構成を有する板バネ３１ａ、３１ｂは、電極端子部３１１ａ、３１１ｂにそれぞれ接続される配線を介して制御回路１１に接続される一方、欠切部３１２ａ、３１２ｂをそれぞれ介してコイル３６の一端に接続される。これにより、制御回路１１とコイル３６とが電気的に接続され、コイル３６に電流を流すことができる。なお、図３では、コイル３６の巻線端部と欠切部３１２ａ、３１２ｂとの接続を破線によって示している。【００２８】
板バネ３１ａ、３１ｂは、ベリリウム銅、リン青銅またはステンレスなどの薄板バネ材からなり、プレス加工による打ち抜き成形やエッチング成形によって形成される。なお、板バネ３１ａ、３１ｂの表面に粘弾性を有するポリマーシート等を貼付してもよい。これにより、フレーム部材３９に対して適切なダンピング作用を与えることができ、共振時に装置自体の破壊や外乱の入力に起因した不要な振動の誘発も抑制され、揺動運動の折り返し位置においてコイル３６に大きな制動力を発生させる必要がなくなる。したがって、光走査用アクチュエータ３の省電力化を図ることができるとともに、良好な応答性を実現することができる。【００２９】
固定部材３２は、軽量かつ高剛性なガラス繊維などを充填した液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などのエンジニアリングプラスチックを射出成形することによって形成されている。【００３０】
ミラー３３は、投光素子２が投光した光を反射して外部へ照射する第１の表面３３ａと、第１の表面３３ａに平行で面一であり、反射光を反射して受光素子４へ照射する第２の表面３３ｂと、を有する。第１の表面３３ａおよび第２の表面３３ｂは、ミラー３３が揺動する方向と直交する方向（図１、３の上下方向）に沿って並んでいる。第１の表面３３ａは投光レンズ５と対向する一方、第２の表面３３ｂは集光レンズ６と対向している。【００３１】
ミラー３３の第１の表面３３ａと第２の表面３３ｂとの間には、開口部３３ｃが形成されている。このため、第１の表面３３ａと第２の表面３３ｂとは反射領域が不連続である。このようにミラー３３が開口部３３ｃを有することにより、相互干渉を生じやすい領域への走査光および反射光の伝播を著しく減少させることができる。したがって、走査光と反射光との相互干渉を抑制することが可能となる。【００３２】
ミラー３３は、ガラス、合成樹脂またはアルミニウムなどの軽金属を用いて実現され、その表面（ミラー面）が板バネ３１ａ、３１ｂの初期状態における長手方向と直交するようにフレーム部材３９によって支持される。ミラー３３の表面には、アルミニウム蒸着などによって平滑に形成した反射層が設けられている。この反射層の表面には、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）などの薄膜からなり、腐食や酸化などから表面を保護する保護層が形成されている。本実施の形態においては、ミラー３３の表面が面一であるため、ミラー３３を形成するのが容易である。【００３３】
ヨーク３４は、互いに同じ半円環形状をなす表面をそれぞれ有し、その表面同士が平行でありかつ離間した状態で対向する２つの弧状部３４ａ、３４ｂと、弧状部３４ａ、３４ｂの対向する端部同士をそれぞれ連結する２つの連結部３４ｃとを有し、全体として閉じた形状をなしている。連結部３４ｃは、ネジ部材３７を介してベース部材３８に固設される。このような構成を有するヨーク３４は、純鉄等の軟磁性材からなり、磁石３５とともに閉じた磁気回路を形成する。【００３４】
磁石３５は、ヨーク３４の弧状部３４ａ、３４ｂと略同形の表面を有する薄板状をなし、下側に位置する弧状部３４ｂの表面であって弧状部３４ａと対向する表面に積層した状態でヨーク３４に固着されている。【００３５】
コイル３６は、フレーム部材３９によって保持され、ヨーク３４の弧状部３４ａと磁石３５との隙間に位置する。より具体的には、コイル３６は、その開口面が、ヨーク３４と磁石３５との積層方向に直交する位置、すなわちヨーク３４および磁石３５によって形成される磁束を直角に横切る位置に配置されている。【００３６】
コイル３６の開口面は略等脚台形をなしており、短辺側が弧状部３４ａ、３４ｂの内周側に位置する一方、長辺側が弧状部３４ａ、３４ｂの外周側に位置している。このような形状をなす開口面を有するコイル３６を上記の如く配置することにより、径が小さい内周側におけるフレーム部材３９の動きをスムーズにすることができる。また、径が大きい外周側の断面積を大きくすることで、多くの磁束を横切らせることができるため、フレーム部材３９の移動に必要な駆動力を発生することも可能となる。【００３７】
コイル３６は、少なくとも開口面と直交する方向の高さ（図１のｈ）が開口面と平行な方向の任意の幅（例えば図２のｗ１、ｗ２）よりも小さい扁平な形状をなしている。このようにコイル３６が扁平な形状をなすことにより、ヨーク３４と磁石３５との隙間を小さくし、省スペース化、小型化に適した構成とすることができる。【００３８】
ヨーク３４、磁石３５およびコイル３６は、可動部を構成するフレーム部材３９を電磁力によって駆動し、ミラー３３が出射する光を走査する電磁駆動手段を構成する。【００３９】
フレーム部材３９は、板バネ３１ａ、３１ｂの先端部を取り付ける板バネ取付部３９ａと、ミラー３３を支持するミラー支持部３９ｂと、コイル３６を載置するコイル載置部３９ｃとを有する。図３に示すように、ミラー支持部３９ｂの延在方向（図３の上下方向）とコイル載置部３９ｃの延在方向（図３の左右方向）とは直交している。フレーム部材３９は、固定部材３２と同様のエンジニアリングプラスチックなどを用いて実現される。【００４０】
なお、板バネ３１ａ、３１ｂを固定部材３２およびフレーム部材３９に取り付ける際には、板バネ３１ａ、３１ｂをインサート材として、固定部材３２および／またはフレーム部材３９と一体成形するようにしてもよい。【００４１】
物体検知装置１００は、図３に示すように、光走査型センサ１に加えて、投光素子２を発振させる発振回路９と、集光レンズ６を介して受光素子４が受光した光を光電変換して出力する受光回路１０と、光走査用アクチュエータ３、発振回路９および受光回路１０を制御する制御回路１１と、を備える。【００４２】
以上の構成を有する物体検知装置１００では、制御回路１１がコイル３６に電流を流すことにより、コイル３６の開口面を貫く磁束を変化させる。その結果、コイル３６には、磁束の変化を妨げる向きにローレンツ力が発生する。このローレンツ力は、コイル３６の駆動力となってミラー３３やフレーム部材３９を揺動させる。ここで、コイル３６に流す電流は、例えば周波数が１０〜１００Ｈｚ程度の交流電流である。【００４３】
制御回路１１は、移動量検出部４０が検出する移動量に基づいてコイル３６に流れる電流を制御する。移動量検出部４０は、例えばホールＩＣなどの磁気センサを備えており、板バネ３１ａ、３１ｂ、ミラー３３またはフレーム部材３９の所定箇所の初期状態からの移動量を検出し、この検出した移動量を制御回路１１に出力する。【００４４】
図４は、光走査型センサ１が備える光走査用アクチュエータ３の動作を説明する図であり、揺動運動の概要を示す図である。図４では、板バネ３１ａ（３１ｂ）が最もたわんで揺動運動の一方の折り返し位置にある場合を実線で示している。図４に示すように、ミラー３３およびフレーム部材３９は、原点位置（図４の左右方向）に対し、図４で上下方向に等しい角度θだけ揺動する。この揺動を行う際、ミラー３３は、ヨーク３４の弧状部３４ａ、３４ｂの外縁近傍を当該外縁に沿って移動する。例えば、ミラー３３の原点位置からの最大揺動角θをθ＝２２．５（度）とすると、ミラー３３は原点位置を中心として４５度の範囲で揺動し、ミラー３３が出射する光の走査角は９０度となる。【００４５】
光走査用アクチュエータ３は、コイル３６の開口面がヨーク３４の弧状部３４ａ、３４ｂおよび磁石３５の表面とほぼ平行であり、ヨーク３４の一部がコイル３６の開口面を貫通することがない。このため、光走査用アクチュエータ３では、揺動角の値が大きい広角領域でフレーム部材３９が固定部材３２の方向に退避したりしても、コイル３６がヨーク３４と接触することがない。したがって、光走査用アクチュエータ３は、広角領域でも光を正確に走査することができ、コイル３６やヨーク３４を傷つけてしまう恐れもない。【００４６】
以上説明した本発明の一実施の形態によれば、光を走査する光走査用アクチュエータが具備するミラーが、投光手段で投光した光を走査光として外部へ出射する第１の表面と、この第１の表面に平行かつ反射領域において不連続であり、第１の表面から出射した光の反射光を受光手段へ向けて反射する第２の表面とを有することにより、走査光と反射光との相互干渉を抑制することができ、高精度の物体検知を行うことができる光走査型センサを提供することが可能となる。【００４７】
また、本実施の形態によれば、ミラーの第１および第２の表面を、ミラーが揺動する方向と直交する方向に沿って並べたことにより、走査光と反射光との相互干渉を一段と確実に抑制することができる。【００４８】
また、本実施の形態によれば、投光手段および受光手段が、ミラーの第１および第２の表面とそれぞれ対向するように配設されているため、走査光と反射光との相互干渉を生じにくくすることができる。【００４９】
また、本実施の形態によれば、投光手段と受光手段との間に走査光と反射光との相互干渉を抑制する相互干渉抑制手段を介在させることにより、一段と高精度の物体検知を行うことができる。【００５０】
また、本実施の形態によれば、光走査用アクチュエータの可動部を広い範囲で移動させてもコイルがヨークと接触することがなく、正確に光を走査することができる。したがって、光の走査角の広角化を実現することができ、耐久性に優れた光走査用アクチュエータを有する光走査型センサを提供することが可能となる。【００５１】
また、本実施の形態によれば、光走査用アクチュエータの磁石とヨークとの隙間にコイルを配置するだけなので、コイルの取り付け許容交差を大きく設けることができ、ヨークをコイルに貫通させる構成と比較して、ヨークおよびコイルの各形状に対する制約が少なくて済み、設計の自由度が大きくなる。その結果、光走査用センサの構成を単純化することが可能となり、組み立てが容易で生産性に優れ、小型化にも好適である。【００５２】
また、本実施の形態によれば、光走査用アクチュエータで使用するコイルは一つだけであるため、複数のコイルを用いる場合のように、駆動力の不釣合いを解消するための補正手段を設ける必要がなく、可動部の質量を低減することができる。したがって、小さい駆動力でミラーを大きく駆動することが可能となり、省電力化を実現することができる。【００５３】
また、本実施の形態によれば、光走査用アクチュエータはモータを用いずに構成されているため、従来のようにモータを用いて光走査用アクチュエータを構成した場合と比較して、駆動時に騒音が発生せず、動作時の静寂性を確保することができる。また、モータを用いる場合のように、摩擦に起因した経時劣化を生じる恐れもないため、耐久性にも優れている。【００５４】
なお、本発明は、上述した一実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、本発明では、ミラーの第１の表面と第２の表面との間に開口部を設ける代わりに、第１の表面と第２の表面とを分離してもよい。この場合には、２つの領域が平行であればよく、段差があってもかまわない。【００５５】
ミラーの第１および第２の表面を分離した構成とする場合、遮光板の形状を、第１および第２の表面まで潜り込むことができる形状としてもよい。これにより、走査光と反射光との相互干渉を一段と確実に抑制することができる。加えて、第１の表面と第２の表面とを分離することにより、光走査型センサの軽量化を実現することもできる。【００５６】
また、本発明において、投光レンズと第１の表面との距離を、集光レンズと第２の表面との距離よりも小さくしてもよい。この場合にも、走査光と反射光との相互干渉を一段と確実に抑制することが可能となる。【００５７】
さらに、本発明に適用する光走査用アクチュエータにおいて、上側に位置する弧状部に磁石を取り付けてもよい。また、光走査用アクチュエータにおいて、板バネ、ヨーク、磁石、コイルの形状は、上述したものに限られるわけではない。加えて、板バネを３枚以上用いた構成としてもよい。【００５８】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明に係る光走査型センサは、走査型レーザレーダ装置、レーザスキャナ、レーザプリンタ、レーザマーカ、物体監視装置等に有用であり、特に、走査型レーザレーダ装置に適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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