(57)【要約】【課題】回動軸における摩擦や不要な制動力を抑制でき、ミラーの回動性能を高めることができ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を提供する。【解決手段】ミラーアクチュエータ１００は、マグネットユニット１３０と、マグネットユニット１３０に固定された支軸１１１と、支軸１１１に回動可能に軸支されたチルトユニット１１０と、チルトユニット１１０に固定され支軸１１１に垂直な支軸１２５と、支軸１２５に回動可能に軸支されたパンユニット１２０と、パンユニット１２０に装着されたミラー１４０とを備える。チルトユニット１１０とパンユニット１２０は、それぞれ、支軸１１１と支軸１２５を１ヵ所で軸受けする軸受部１１２と軸受部１２２を有する。【選択図】図１
2011002672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースに固定された第１の回動軸と、
前記第１の回動軸に回動可能に軸支された第１の回動部と、
前記第１の回動部に固定され前記第１の回動軸に垂直な第２の回動軸と、
前記第２の回動軸に回動可能に軸支された第２の回動部と、
前記第２の回動部に装着されたミラーと、を備え、
前記第１の回動部と前記第２の回動部は、それぞれ、前記第１の回動軸と前記第２の回動軸を１ヵ所で軸受けする第１の軸受部と第２の軸受部を有する、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のミラーアクチュエータにおいて、
前記ベースに配された磁石部と、
前記第１の回動部に配され前記磁石部から磁界を印加される第１のコイルと、
前記第２の回動部に配され前記磁石部から磁界を印加される第２のコイルと、
を備え、
前記第１のコイルおよび前記第２のコイルに電流が印加されることにより前記第１の回動部と前記第２の回動部が前記第１の回動軸と前記第２の回動軸の周りに回動する、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載のミラーアクチュエータにおいて、
前記第１の回動部と前記ベースとの間に配されるとともに前記第１のコイルに給電を行うための第１の導電性バネ部材と、
前記第２の回動部と前記ベースとの間に配されるとともに前記第２のコイルに給電を行うための第２の導電性バネ部材と、を備える、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。
【請求項４】
請求項２または３に記載のミラーアクチュエータにおいて、
前記磁石部は、前記第２の回動軸に垂直な方向において前記第２のコイルに対向する磁石を備え、
前記磁石は、前記第２の回動部が前記第２の回動軸を軸として回動したときに前記第２のコイルに印加される磁界の変化が小さくなるよう、前記第２のコイルに対向する面が傾いている、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のミラーアクチュエータにおいて、
前記第１の回動軸における前記ミラーの回動を安定化させるためのバランサをさらに備える、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の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、
を有することを特徴とするビーム照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行時の安全性を高めるために、レーザレーダが、家庭用乗用車等に搭載されている。一般に、レーザレーダは、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障害物の有無を検出する。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、障害物までの距離が検出される。
【０００３】
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ミラーアクチュエータを用いることができる（特許文献１）。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８１３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ミラーアクチュエータでは、それぞれの回動軸における摩擦や不要な制動力をなるべく抑制して、ミラーの回動性能を高めるのが望ましい。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、回動軸における摩擦や不要な制動力を抑制でき、これにより、ミラーの回動性能を高めることができ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】
【０００７】
本発明の第１の態様は、ミラーアクチュエータに関する。第１の態様に係るミラーアクチュエータは、ベースと、前記ベースに固定された第１の回動軸と、前記第１の回動軸に回動可能に軸支された第１の回動部と、前記第１の回動部に固定され前記第１の回動軸に垂直な第２の回動軸と、前記第２の回動軸に回動可能に軸支された第２の回動部と、前記第２の回動部に装着されたミラーとを備える。ここで、前記第１の回動部と前記第２の回動部は、それぞれ、前記第１の回動軸と前記第２の回動軸を１ヵ所で軸受けする第１の軸受部と第２の軸受部を有する。
【０００８】
本発明の第２の態様は、ビーム照射装置に関する。本態様に係るビーム照射装置は、上記第１の態様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有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回動軸における摩擦や不要な制動力を抑制でき、これにより、ミラーの回動性能を高めることができ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を提供することができる。
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係るミラーアクチュエータの分解斜視図を示す図である。
【図２】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立を示す図である。
【図３】実施の形態および変更例に係るマグネットの構成を示す図である。
【図４】実施の形態に係るビーム照射装置の光学系を示す図である。
【図５】実施の形態に係るビーム照射装置の光学系を示す図である。
【図６】実施の形態に係るレーザレーダの回路構成を示す図である。
【図７】実施の形態の効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本実施の形態に係るミラーアクチュエータ１００の分解斜視図を示す図である。
【００１３】
同図において、１１０は、チルトユニットである。チルトユニット１１０は、支軸１１１と、支軸１１１に回動可能に装着された軸受部１１２と、軸受部１１２に対して左右対称な位置に配されたコイル支持板１１３、１１４と、コイル支持板１１３、１１４に装着されるコイル１１５、１１６と、軸受部１１２とコイル支持板１１３、１１４を連結する連結部１１７とを備えている。
【００１４】
軸受部１１２には、左右方向に貫通する軸孔１１２ａが設けられている。この軸孔１１２ａに、支軸１１１が通される。軸受部１１２は、支軸１１１の中央部分に装着される。また、軸受部１１２の上面には、孔１１２ｂが設けられている。
【００１５】
コイル支持板１１３、１１４の上部側面には、それぞれ、左右方向に突出する鍔部が形成されており、これら鍔部に、それぞれ、留め孔１１３ａ、１１４ａが設けられている。留め孔１１３ａ、１１４ａは、軸受部１１２に対して左右方向に対称となる位置に設けられ、また、上下方向および前後方向の位置は同じである。
【００１６】
コイル支持板１１３、１１４には、それぞれ、方形状に巻回されたコイル１１５、１１６が装着される。コイル１１５の出力端は、信号線（図示せず）によりコイル１１６の入力端に接続されている。
【００１７】
１２０は、パンユニットである。パンユニット１２０は、チルトユニット１１０を収容するための凹部１２１と、凹部１２１の上部に連接された軸受部１２２と、凹部１２１の下部に連接された受け部１２３と、凹部１２１の背面に装着されるコイル１２４と、支軸１２５と、Ｅリング１２６と、バランサ１２７とを備えている。
【００１８】
軸受部１２２には、上下方向に貫通する軸孔１２２ａが設けられている。軸孔１２２ａには、後述のように、チルトユニット１１０とパンユニット１２０のアセンブルの際に、支軸１２５が上下方向に通される。支軸１２５には、図示の如く、Ｅリング１２６が留められるための溝１２５ａが形成されており、支軸１２５の上部には、バランサ１２７が装着されるためのネジ溝１２５ｂが形成されている。
【００１９】
受け部１２３には、留め孔１２３ａ、１２３ｂが設けられている。留め孔１２３ａ、１２３ｂは、支軸１２５に対して左右方向に対称となる位置に設けられ、また、上下方向および前後方向の位置は同じである。また、受け部１２３には、下端に凹部１２３ｃが形成されている。凹部１２３ｃの前後方向のギャップは、透明体２００の厚みと略同じ寸法となっており、この凹部１２３ｃに透明体２００の上部が装着される。
【００２０】
パンユニット１２０の背面には、コイル装着部（図示せず）が形成されている。このコイル装着部に、方形状に巻回されたコイル１２４が装着される。
【００２１】
１３０は、マグネットユニットである。マグネットユニット１３０は、パンユニット１２０を収容するための凹部１３１と、支軸１１１の両端に係合する溝１３２、１３３と、コイル１１５、１１６に磁界を印加する８個のマグネット１３４と、コイル１２４に磁界を印加する２個のマグネット１３５とを備えている。
【００２２】
８個のマグネット１３４は、凹部１３１の左右の内側面に、上下２段に分けて装着されている。また、２個のマグネット１３５は、図示の如く、凹部１３１の内側面に、前後方向に傾くように装着されている。さらに、凹部１３１には、給電バネ１５１ａ、１５１ｂ、１５２ａ、１５２ｂが挿入される孔１３６、１３７が形成されている。
【００２３】
次に、ミラーアクチュエータ１００のアセンブル手順について説明する。
【００２４】
ミラーアクチュエータ１００のアセンブル時には、まず、チルトユニット１１０のアセンブルが行われる。すなわち、軸孔１１２ａに支軸１１１が装着され、さらにコイル１１５、１１６がコイル支持板１１３、１１４に装着される。
【００２５】
その後、アセンブルされたチルトユニット１１０が、パンユニット１２０の凹部１２１に入れられる。そして、チルトユニット１１０の孔１１２ｂと、パンユニット１２０の軸孔１２２ａが、上下方向に合わせられた状態で、支軸１２５が上から通される。支軸１２５の下端は、孔１１２ｂに固定される。しかる後、Ｅリング１２６が、溝１２５ａに留められる。こうすると、支軸１２５が、パンユニット１２０に対してＥリング１２６が留められた位置から下方向に移動しなくなる。こうして、パンユニット１２０が、チルトユニット１１０に対し、支軸１２５により回動自在に支持される。
【００２６】
しかる後、バランサ１２７が、支軸１２５のネジ溝１２５ｂに留められる。また、凹部１２３ｃに透明体２００が装着される。さらに、パンユニット１２０の前面にミラー１４０が装着される。こうして、図２（ａ）に示す如く、チルトユニット１１０と、パンユニット１２０と、ミラー１４０のアセンブルが完了する。
【００２７】
なお、バランサ１２７は、支軸１１１のまわりを回動するミラーアクチュエータ１００の構成部品が、支軸１１１を軸として回動するとき、かかる回動がバランス良く行われるよう調整するためのものである。かかる回動のバランスは、バランサ１２７の重さによって調整される他、バランサ１２７が、支軸１２５のネジ溝１２５ｂにより上下方向の位置を微調整されることにより行われる。
【００２８】
しかる後、図２（ａ）に示す構成体がマグネットユニット１３０に装着される。
【００２９】
図１に戻って、まず、支軸１１１の両端が、上方向から、マグネットユニット１３０の溝１３２、１３３に固定される。支軸１１１の両端には、溝１３２、１３３に係合する係合部が形成されており、これら係合部が溝１３２、１３３に嵌め込まれることにより、支軸１１１が回動することなく溝１３２、１３３に固定される。
【００３０】
続いて、給電バネ１５１ａ、１５１ｂ、１５２ａ、１５２ｂが、凹部１３１の背面側から孔１３６、１３７に通される。このとき、給電バネ１５１ａ、１５１ｂの先端が、それぞれ、チルトユニット１１０の留め孔１１３ａ、１１４ａに係止される。さらに、係止された給電バネ１５１ａ、１５１ｂの先端が、それぞれ、半田等によって、コイル１１５の入力端とコイル１１６の出力端に電気的に接続される。給電バネ１５１ａ、１５１ｂの後端は、マグネットユニット１３０の背面側に設けられた留め孔に係止される。
【００３１】
また、給電バネ１５２ａ、１５２ｂの先端は、それぞれ、パンユニット１２０の留め孔１２３ａ、１２３ｂに係止される。さらに、係止された給電バネ１５２ａ、１５２ｂの先端が、それぞれ、半田等によって、コイル１２４の入力端と出力端に電気的に接続される。給電バネ１５２ａ、１５２ｂの後端は、マグネットユニット１３０の背面側に設けられた留め孔に係止される。
【００３２】
なお、マグネットユニット１３０の背面に中継基板が配される場合には、この中継基板に形成された留め孔に、給電バネ１５１ａ、１５１ｂ、１５２ａ、１５２ｂの後端が係止される。
【００３３】
なお、給電バネ１５１ａ、１５１ｂ、１５２ａ、１５２ｂの素材には、抵抗値が小さく耐久性に優れたベリリウム銅等が用いられる。本実施の形態では、給電バネ１５１ａ、１５１ｂ、１５２ａ、１５２ｂとして、導電性に優れた線材がコイル状に巻かれたコイルバネが用いられている。
【００３４】
こうして、図２（ｂ）に示す如く、ミラーアクチュエータ１００のアセンブルが完了する。アセンブルされたミラーアクチュエータ１００を、図１に示す上下方向が鉛直方向に平行となるように設置すると、支軸１１１と支軸１２５が、それぞれ、図１に示す左右方向と上下方向に平行となり、ミラー１４０は正面前方を向く。
【００３５】
給電バネ１５１ａ、１５１ｂ、１５２ａ、１５２ｂは、アセンブル後にミラーアクチュエータ１００のミラー１４０が正面前方を向くように、長さやバネ係数等が設定される。さらに、給電バネ１５１ａ、１５１ｂ、１５２ａ、１５２ｂは、ミラーアクチュエータ１００のアセンブル後に、ミラー１４０の回動許容範囲で伸びしろと縮みしろを有するように設定される。
【００３６】
図１および図２を参照して、パンユニット１２０がチルトユニット１１０に対し、支軸１２５を軸として回動すると、これに伴ってミラー１４０が回動する。また、チルトユニット１１０がマグネットユニット１３０に対し、支軸１１１を軸として回動すると、これに伴ってパンユニット１２０が回動し、パンユニット１２０と一体的にミラー１４０が回動する。このように、ミラー１４０は、互いに直交する支軸１１１、１２５によって回動可能に支持され、コイル１１５、１１６、１２４への通電によって、支軸１１１、１２５の周りに回動する。このとき、パンユニット１２０に装着された透明体２００も、ミラー１４０の回動に伴って回動する。
【００３７】
なお、図２（ｂ）に示すアセンブル状態において、８個のマグネット１３４は、給電バネ１５１ａ、１５１ｂを介して、コイル１１５、１１６に電流を印加することにより、チルトユニット１１０に支軸１１１を軸とする回動力が生じるよう配置および極性が調整されている。したがって、コイル１１５、１１６に電流を印加すると、コイル１１５、１１６に生じる電磁駆動力によって、チルトユニット１１０が、支軸１１１を軸として回動する。
【００３８】
また、図２（ｂ）に示すアセンブル状態において、２個のマグネット１３５は、コイル１２４に電流を印加することにより、パンユニット１２０に支軸１２５を軸とする回動力が生じるよう配置および極性が調整されている。したがって、コイル１２４に電流を印加すると、コイル１２４に生じる電磁駆動力によって、パンユニット１２０が、支軸１２５を軸として回動し、これに伴って、透明体２００が回動する。
【００３９】
図３（ａ）は、アセンブル後のミラーアクチュエータ１００を上方向から見た一部平面図である。図示の如く、２つのマグネット１３５は、支軸１２５をとおり、且つ、左右方向に垂直な面Ｓ０に対して互いに対称となるように傾いて配置されている。また、これら２つのマグネット１３５は、図示の如く、コイル１２４に対向する面が、それぞれ、Ｎ極およびＳ極となるよう配されている。
【００４０】
次に、図４および図５を参照して、ビーム照射装置の光学系について説明する。
【００４１】
まず、図４を参照して、走査光学系について説明する。図中、５００は、ベースである。同図では、ベース５００の上面が水平になっている。ベース５００には、ミラーアクチュエータ１００の設置位置に開口５０３ａが形成され、この開口５０３ａに透明体２００が挿入されるようにして、ミラーアクチュエータ１００がベース５００上に装着されている。ミラーアクチュエータ１００は、図１に示す上下方向が、図４に示す鉛直方向となるように、ベース５００に装着される。
【００４２】
ベース５００の上面には、レーザ光源４０１と、ビーム整形用のレンズ４０２、４０３が配置されている。レーザ光源４０１は、ベース５００の上面に配されたレーザ光源用の基板４０１ａに装着されている。
【００４３】
レーザ光源４０１から出射されたレーザ光（以下、「走査用レーザ光」という）は、レンズ４０２、４０３によって、それぞれ、水平方向および鉛直方向の収束作用を受ける。レンズ４０２、４０３は、目標領域（たとえば、ビーム照射装置のビーム出射口から前方１００ｍ程度の位置に設定される）におけるビーム形状が、所定の大きさ（たとえば、縦２ｍ、横１ｍ程度の大きさ）になるよう設計されている。
【００４４】
レンズ４０２は、鉛直方向にレンズ効果があるシリンドリカルレンズであり、レンズ４０３は、走査用レーザ光を略平行光とするための非球面レンズである。レーザ光源から出射されたビームは、鉛直方向と水平方向で広がり角が異なる。１つ目のレンズ４０２は、鉛直方向と水平方向におけるレーザ光の広がり角の比率を変える。２つ目のレンズ４０３は、出射ビームの広がり角(鉛直方向と水平方向の両方）の倍率を変える。
【００４５】
レンズ４０２、４０３を透過した走査用レーザ光は、ミラーアクチュエータ１００のミラー１４０に入射し、ミラー１４０によって目標領域に向かって反射される。ミラーアクチュエータ１００によってミラー１４０が二軸駆動されることにより、走査用レーザ光が目標領域内においてスキャンされる。
【００４６】
ミラーアクチュエータ１００は、ミラー１４０が中立位置にあるときに、レンズ４０３からの走査用レーザ光がミラー１４０のミラー面に対し水平方向において４５度の入射角で入射するよう配置されている。なお、「中立位置」とは、ミラー面が鉛直方向に対し平行で、且つ、走査用レーザ光がミラー面に対し水平方向において４５度の入射角で入射するときのミラー１４０の位置をいう。ミラー１４０は、上記コイル１１５、１１６、１２４に通電されていない状態で、この中立位置に位置づけられる。
【００４７】
ベース５００の下面には、回路基板３００が配されている。さらに、ベース５００の裏面と側面にも回路基板３０１、３０２が配されている。
【００４８】
図５（ａ）は、ベース５００を裏面側から見たときの一部平面図である。同図（ａ）には、ベース５００の裏側に配されたサーボ光学系とその周辺の構成が示されている。
【００４９】
図示の如く、ベース５００の裏側周縁には、壁５０１、５０２が形成されており、壁５０１、５０２よりも中央側は、壁５０１、５０２よりも一段低い平面５０３となっている。壁５０１には、半導体レーザ３０３を装着するための開口が形成されている。この開口に半導体レーザ３０３を挿入するようにして、半導体レーザ３０３が装着された回路基板３０１が壁５０１の外側面に装着されている。他方、壁５０２の近傍には、ＰＳＤ３０８が装着された回路基板３０２が装着されている。
【００５０】
ベース５００裏側の平面５０３には、取り付け具３０７によって集光レンズ３０４と、アパーチャ３０５と、ＮＤ（ニュートラルデンシティ）フィルタ３０６が装着されている。さらに、この平面５０３には上記開口５０３ａが形成されており、この開口５０３ａを介して、ミラーアクチュエータ１００に装着された透明体２００がベース５００の裏側に突出している。ここで、透明体２００は、ミラーアクチュエータ１００のミラー１４０が中立位置にあるときに、２つの平面が、鉛直方向に平行で、且つ、半導体レーザ３０３の出射光軸に対し４５度傾くように位置づけられる。
【００５１】
半導体レーザ３０３から出射されたレーザ光（以下、「サーボ光」という）は、集光レンズ３０４を透過した後、アパーチャ３０５によってビーム径が絞られ、さらにＮＤフィルタ３０６によって減光される。その後、サーボ光は、透明体２００に入射され、透明体２００によって屈折作用を受ける。しかる後、透明体２００を透過したサーボ光は、ＰＳＤ３０８によって受光され、ＰＳＤ３０８から、受光位置に応じた位置検出信号が出力される。
【００５２】
図５（ｂ）は、透明体２００の回動位置がＰＳＤ３０８によって検出されることを模式的に示す図である。なお、同図（ｂ）では、便宜上、同図（ａ）の透明体２００、半導体レーザ３０３、ＰＳＤ３０８のみが図示されている。
【００５３】
サーボ光は、レーザ光軸に対し傾いて配置された透明体２００によって屈折され、ＰＳＤ３０８に受光される。ここで、透明体２００が破線矢印のように回動すると、サーボ光の光路が図中の点線のように変化し、ＰＳＤ３０８上におけるサーボ光の受光位置が変化する。これにより、ＰＳＤ３０８にて検出されるサーボ光の受光位置によって、透明体２００の回動位置を検出することができる。透明体２００の回動位置は、目標領域における走査用レーザ光の走査位置に対応する。よって、ＰＳＤ３０８からの信号をもとに目標領域における走査用レーザ光の走査位置を検出することができる。
【００５４】
図６は、レーザレーダの構成を示す図である。図示の如く、レーザレーダは、走査部１と、受光部２と、ＰＳＤ信号処理回路３と、サーボＬＤ駆動回路４と、アクチュエータ駆動回路５と、スキャンＬＤ駆動回路６と、ＰＤ信号処理回路７と、ＤＳＰ８を備えている。
【００５５】
走査部１は、図４に示す走査光学系と、図５（ａ）に示すサーボ光学系を備えている。なお、図６には、便宜上、走査部１の構成として、レーザ光源４０１、ミラーアクチュエータ１００、半導体レーザ３０３およびＰＳＤ３０８のみが図示されている。受光部２は、目標領域から反射された走査用レーザ光を集光する集光レンズ４０４と、集光された走査用レーザ光を受光するＰＤ（Photo Detector）４０５を備えている。
【００５６】
ＰＳＤ信号処理回路３は、ＰＳＤ３０８からの出力信号から位置検出信号を生成してＤＳＰ８に出力する。
【００５７】
サーボＬＤ駆動回路４は、ＤＳＰ８からの信号をもとに、半導体レーザ３０３に駆動信号を供給する。具体的には、走査部１の作動時において、一定出力のサーボ光が、半導体レーザ３０３から出力される。
【００５８】
アクチュエータ駆動回路５は、ＤＳＰ８からの信号をもとに、ミラーアクチュエータ１００を駆動する。具体的には、目標領域において走査用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１００に供給される。
【００５９】
スキャンＬＤ駆動回路６は、ＤＳＰ８からの信号をもとに、レーザ光源４０１に駆動信号を供給する。具体的には、目標領域内において走査用レーザ光のスキャン位置が所定の位置になったタイミングで半導体レーザ３０３がパルス発光される。
【００６０】
ＰＤ信号処理回路７は、ＰＤ４０５からの信号を増幅およびデジタル化してＤＳＰ８に供給する。
【００６１】
ＤＳＰ８は、ＰＳＤ信号処理回路３から入力された位置検出信号をもとに、目標領域における走査用レーザ光の走査位置を検出し、ミラーアクチュエータ１００の駆動制御や、レーザ光源４０１の駆動制御等を実行する。また、ＤＳＰ８は、ＰＤ処理回路７から入力される信号にもとづいて、目標領域内の走査用レーザ光の照射位置に障害物が存在するかを判定し、同時に、レーザ光源４０１から出力される走査用レーザ光の照射タイミングと、ＰＤ４０５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、障害物までの距離を測定する。
【００６２】
以上、本実施の形態によれば、支軸１１１および支軸１２５における摩擦や不要な制動力を抑制でき、これにより、ミラー１４０の回動性能を高めることができるミラーアクチュエータ１００を実現することができる。
【００６３】
すなわち、本実施の形態では、支軸１１１はマグネットユニット１３０に固定され、軸受部１１２の方が支軸１１１に対して回動するよう構成されている。ここで、軸受部１１２は、支軸１１１の中央部１ヵ所のみを軸受けする構成となっている。この構成によれば、支軸１１１の中央部１ヵ所のみにおいて摩擦が生じるため、支軸１１１を軸としてミラー１４０が回動する際の摩擦による影響を抑制することができる。
【００６４】
たとえば、図７（ａ）のように、支軸１１１自身が回動し、支軸１１１の両端が回動可能に軸受けされる構成では、支軸１１１の両端２ヵ所において摩擦が生じる。この場合、支軸１１１における摩擦力は比較的大きなものとなる。これに対し、本実施の形態では、同図（ｂ）に示すように、支軸１１１の中央部１ヵ所のみにおいて摩擦が生じるため、同図（ａ）の構成に比べ、支軸１１１を軸としてミラー１４０が回動する際の摩擦による影響を抑制することができる。
【００６５】
また、同図（ａ）の構成では、熱等によって、支軸１１１を支持する支持部が同図の破線矢印で示すように変形すると、この変形によって、支軸１１１の両端に回動を制止する力が加わる。これにより、支軸１１１を軸とするミラー１４０の回動が不安定となってしまう。これに対し、本実施の形態では、支軸１１１は支持部に固定されているため、このように支持部が変形しても、これにより、ミラー１４０の回動が阻害されることはない。
【００６６】
なお、ここでは、特に、支軸１１１における作用・効果を説明したが、支軸１２５についても同様の作用・効果が奏される。すなわち、支軸１２５も１ヵ所において軸受けされているため、摩擦や不要な制動力を効果的に抑制することができる。
【００６７】
このように、本実施の形態によれば、支軸１１１および支軸１２５における摩擦や不要な制動力を抑制でき、これにより、ミラー１４０の回動性能を高めることができる。
【００６８】
また、本実施の形態によれば、コイル１１５、１１６、１２４への給電が、給電バネ１５１ａ、１５１ｂ、１５２ａ、１５２ｂによって行われるため、コイル１１５、１１６、１２４への給電を、安定的かつ確実に行うことができる。本実施の形態のようにミラーアクチュエータ１００がレーザレーダに搭載される場合、チルトユニット１１０とパンユニット１２０は、比較的短い周期で振動する。この場合、給電に引き出し線を用いると、かかる振動によって引き出し線が劣化し断線する惧れがある。これに対し、給電バネ１５１ａ、１５１ｂ、１５２ａ、１５２ｂは、チルトユニット１１０とパンユニット１２０が高周波で振動しても、劣化や断線が起こりにくい。よって、本実施の形態によれば、チルトユニット１１０およびパンユニット１２０への給電を安定的かつ確実に行うことができ、結果、ミラーアクチュエータ１００の信頼性を向上させることができる。
【００６９】
また、本実施の形態によれば、２つのマグネット１３５が、図１および図３（ａ）に示すように前後方向に傾いて配置されているため、支軸１２５を軸としてチルトユニット１２０が回動しても、マグネット１３５とコイル１２４との間の距離の変化が抑制され、コイル１２４に対し略一定の磁界を印加することができる。これにより、支軸１２５を軸とするミラー１４０の回動制御を容易に行うことができる。
【００７０】
さらに、本実施の形態によれば、バランサ１２７が配されているため、支軸１１１を軸とするミラー１４０の回動を安定的に行うことができる。
【００７１】
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。
【００７２】
たとえば、上記実施の形態では、サーボ光の光源として半導体レーザを用いたが、これに替えて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることもできる。
【００７３】
また、上記実施の形態では、バランサ１２７が支軸１２５の上端に設置されたが、支軸１１１を軸とした回動バランスを調整可能な位置であれば、他の位置にバランサ１２７を設置しても良い。
【００７４】
また、上記実施の形態では、マグネット１３５は、図１および図３（ａ）に示すように前後に傾くよう配置したが、これに替えて、円弧形状を有するマグネットが２つ設置されても良い。
【００７５】
図３（ｂ）に、２つの円弧形状のマグネット１３６を用いる場合の構成例を示す。同図（ｂ）は、同図（ａ）と同様、ミラーアクチュエータ１００を上方向から見た一部平面図である。なお、マグネット１３６の上下方向は直線形状となっている。
【００７６】
同図に示す如く、２つのマグネット１３６は、コイル１２４に対向する面が、それぞれ、Ｎ極およびＳ極となるよう配されている。これら２つのマグネット１３６は、支軸１２５を中心として、コイル１２４に対向する面が円弧形状となっている。すなわち、コイル１２４に対向する面が円弧状に傾いている。また、これら２つのマグネット１３６は、支軸１２５をとおり、且つ、左右方向に垂直な面Ｓ０に対して互いに対称となるように配置されている。これにより、パンユニット１２０が支軸１２５を中心軸として回動しても、マグネット１３６によりコイル１２４に印加される磁界が略一定となるため、電磁駆動力を略一定にすることが容易となる。
【００７７】
なお、マグネット１３６の上下方向は直線形状としたが、上下方向についても円弧形状としても良い。こうすると、支軸１１１を軸としてミラー１４０が回動する場合にも、マグネット１３６からコイル１２４に印加される磁界の変化を抑制することができる。
【００７８】
また、上記実施の形態では、チルトユニット１１０に設置されるコイル１１５、１１６が、支軸１１１に対して垂直となるよう設置されたが、これらコイル１１５、１１６を支軸１１１に対して平行となるよう設置しても良い。この場合、これらコイル１１５、１１６の位置に合わせてマグネット１３４の構成および配置を変更する必要がある。
【００７９】
また、上記実施の形態では、パンユニット１２０に設置されるコイル１２４が、支軸１２５に対して平行となるよう設置されたが、コイル１２４を支軸１２５に対して垂直となるよう設置しても良い。この場合も、コイル１２４の位置に合わせてマグネット１３５の構成および配置を変更する必要がある。
【００８０】
また、上記実施の形態では、回動部側にコイルが設置され、固定部側にマグネットが設置されたが、固定部側にコイルが設置され、回動部側にマグネットが設置されても良い。
【００８１】
さらに、上記実施の形態では、透明体２００を用いてサーボ光の進行方向を変化させるようにしたが、透明体に替えてサーボ用のミラーをパンユニット１２０の下端に装着し、かかるサーボ用のミラーによってサーボ光を反射させることによりサーボ光の進行方向を変化させるようにしても良い。この他、パンユニット１２０の下端にサーボ光を発光する光源を配置するようにしても良い。
【００８２】
この他、本発明の実施の形態は、特許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。
【００８３】
なお、上記実施の形態では、支軸１１１と支軸１２５の両方に対し、１ヵ所で軸受けする構成としたが、何れか一方のみを１ヵ所で軸受けする構成も考え得る。たとえば、重力の影響を受け難いパンユニット１２０の回動を、２ヵ所の軸受けにより行うようにすることもできる。この場合、たとえば、軸受部１１２の上下にそれぞれ支軸が固着され、これら支軸をそれぞれ回動可能に軸受する２つの軸受部（軸孔）がパンユニットに配される。あるいは、支軸１１１の方を、図７（ａ）で述べた如く２ヵ所で軸受けすることも考え得る。このように、支軸１１１、１２５の何れか一方のみを１ヵ所で軸受けすると、上記実施の形態には劣るものの、支軸１１１、１２５の両方を２ヵ所で軸受けする場合に比べて、ミラー１４０の回動を安定化させることができる。
【符号の説明】
【００８４】
１００  …  ミラーアクチュエータ
１１０  …  チルトユニット（第１の回動部）
１１１  …  支軸（第１の回動軸）
１１２  …  軸受部（第１の軸受部）
１１２ａ  …  軸孔（第１の軸受部）
１１５、１１６  …  コイル（第１のコイル）
１２０  …  パンユニット（第２の回動部）
１２２  …  軸受部（第２の軸受部）
１２２ａ  …  軸孔（第２の軸受部）
１２４  …  コイル（第２のコイル）
１２５  …  支軸（第２の回動軸）
１２７  …  バランサ
１３０  …  マグネットユニット（ベース）
１３４  …  マグネット（磁石部）
１３５  …  マグネット（磁石部、磁石）
１３６  …  マグネット（磁石部、磁石）
１４０  …  ミラー
１５１ａ、１５１ｂ  …  給電バネ（第１の導電性スプリング部材）
１５２ａ、１５２ｂ  …  給電バネ（第２の導電性スプリング部材）
４０１  …  レーザ光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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