(57)【要約】  レーザ光の走査軌跡を水平に近づけることができるビーム照射装置、レーザレーダおよび該ビーム照射装置に搭載されるミラーアクチュエータを提供する。レーザレーダ（１）は、出射ユニット（３）と、ミラーアクチュエータ（２）を備える。ミラーアクチュエータ（２）は、レーザ光を反射させるミラー（１４１）を備え、ミラー（１４１）をＰａｎ方向およびＴｉｌｔ方向に回動させる。レーザ光は、ミラー（１４１）が中立位置にあるときに、所定の入射角（θ２）でミラー（１４１）の反射面（Ｂ）に入射する。ミラー（１４１）を中立位置からＴｉｌｔ方向に回動させた位置に保ちながら、Ｐａｎ方向にミラー（１４１）を回動させて、目標領域内においてレーザ光を走査させる場合に、レーザ光の走査ラインが直線に近づくように、反射面（Ｂ）が、パンシャフト（１２０）に対して、所定の角度（α）だけ傾いている。
2014174734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する出射部と、
目標領域において前記レーザ光を走査させるミラーアクチュエータと、を備え、
前記ミラーアクチュエータは、
前記レーザ光を、目標領域に向かって反射させるミラーと、
第１の回動軸と前記第１の回動軸に直交する第２の回動軸とによって前記ミラーをそれぞれ第１の方向および第２の方向に回動させるミラー駆動部と、を備え、
前記レーザ光は、前記ミラーが中立位置にあるときに、前記第２の回動軸に垂直な平面内において、所定の入射角度で前記ミラーの反射面に入射し、
前記ミラーを前記中立位置から前記第２の方向に回動させた位置に保ちながら、前記第１の方向に前記ミラーを回動させて、前記レーザ光を走査させる場合に、前記目標領域内において前記レーザ光の走査ラインが直線に近づくように、前記反射面が、前記第１の回動軸に対して、所定の角度だけ傾いている、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項２】
請求項１に記載のビーム照射装置において、
前記ミラーが、前記第１の方向における所定の回動範囲の中心位置にあるときと、前記回動範囲の最大角度の位置にときとの間の、前記走査ラインのずれ量が、所定の閾値以下となるよう、前記反射面が、前記第１の回動軸に対して傾いている、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のビーム照射装置において、
前記ミラーは、前記反射面の中心が、前記第１の回動軸よりも前記目標領域に近づく位置に位置づけられている、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項４】
請求項３に記載のビーム照射装置において、
前記ミラーは、前記反射面の下端が、前記第１の回動軸よりも前記目標領域に近づく位置に位置づけられている、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載のビーム照射装置において、
前記ミラーは、前記反射面が、前記第１の回動軸に対して、前記第２の回動軸に垂直な平面内において、所定の角度で傾くように傾斜したミラーホルダによって、前記第１の回動軸に装着される、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載のビーム照射装置において、
前記出射部から出射された前記レーザ光を反射して前記ミラーに入射させる折り曲げミラーをさらに備える、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか一項に記載のビーム照射装置と、
前記目標領域において反射され、前記ミラーによって反射された反射光を集光する集光素子と、
前記集光素子により集光された前記反射光を受光する光検出器と、を備える、
ことを特徴とするレーザレーダ。
【請求項８】
目標領域においてレーザ光を走査させるためのミラーアクチュエータであって、
前記レーザ光が入射するミラーと、
第１の回動軸と前記第１の回動軸に直交する第２の回動軸とによって前記ミラーをそれぞれ第１の方向および第２の方向に回動させるミラー駆動部と、を備え、
前記ミラーは、反射面が、前記第１の回動軸に対して所定の角度で傾くように配置される、
ことを特徴とするミラーアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標領域においてビームを走査させるビーム照射装置、目標領域にレーザ光を照射したときの反射光をもとに目標領域の状況を検出するレーザレーダおよび該ビーム照射装置に搭載されるミラーアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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）。【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、レーザレーダでは、レーザ光が目標領域において水平にスキャンされる。また、水平方向の走査ラインは鉛直方向に複数段設定される。このため、目標領域中央から鉛直方向にずれた位置にある走査ラインでは、レーザ光を、水平方向から所定角度（目標の走査ラインに応じた角度）だけ鉛直方向に振った状態で、水平方向に走査させる必要がある。【０００６】
しかし、上記ジンバル方式のスキャン機構では、一方の軸を固定軸としてミラーを鉛直方向に固定させた状態で、他方の軸を回動軸としてミラーを水平方向に回動させると、目標領域におけるレーザ光の走査軌跡は水平とはならず、水平から傾いた状態となる。このため、かかるスキャン機構では、各走査ラインに対するスキャン動作時に、スキャン軌跡が水平となるよう、ミラーを、２軸周りに同時に回動させる必要があり、動作制御が複雑になり易く、また、駆動に要する電流量が増加するとの問題が生じる。【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、レーザ光の走査軌跡を水平に近づけることができるビーム照射装置、レーザレーダおよび該ビーム照射装置に搭載されるミラーアクチュエータ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】
【０００８】
本発明の第１の局面はビーム照射装置に関する。第１の局面に係るビーム照射装置は、レーザ光を出射する出射部と、目標領域において前記レーザ光を走査させるミラーアクチュエータと、を備える。前記ミラーアクチュエータは、前記レーザ光を、目標領域に向かって反射させるミラーと、第１の回動軸と前記第１の回動軸に直交する第２の回動軸とによって前記ミラーをそれぞれ第１の方向および第２の方向に回動させるミラー駆動部と、を備える。前記レーザ光は、前記ミラーが中立位置にあるときに、前記第２の回動軸に垂直な平面内において、所定の入射角度で前記ミラーの反射面に入射する。また、前記ミラーを前記中立位置から前記第２の方向に回動させた位置に保ちながら、前記第１の方向に前記ミラーを回動させて、前記レーザ光を走査させる場合に、前記目標領域内において前記レーザ光の走査ラインが直線に近づくように、前記反射面が、前記第１の回動軸に対して、所定の角度だけ傾いている。【０００９】
本発明の第２の局面はレーザレーダに関する。第２の局面に係るレーザレーダは、前記第１の局面に係るビーム照射装置と、前記目標領域において反射され、前記ミラーによって反射された反射光を集光する集光素子と、前記集光素子により集光された前記反射光を受光する光検出器と、を備える。【００１０】
本発明の第３の局面は目標領域においてレーザ光を走査させるためのミラーアクチュエータに関する。第３の局面に係るミラーアクチュエータは、前記レーザ光が入射するミラーと、第１の回動軸と前記第１の回動軸に直交する第２の回動軸とによって前記ミラーをそれぞれ第１の方向および第２の方向に回動させるミラー駆動部と、を備える。前記ミラーは、反射面が、前記第１の回動軸に対して所定の角度で傾くように配置される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レーザ光の走査軌跡を水平に近づけることができるビーム照射装置、レーザレーダおよび該ビーム照射装置に搭載されるミラーアクチュエータを提供することができる。【００１２】
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】
【００１３】
【図１】実施の形態に係るレーザレーダ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分解斜視図を示す図である。
【図３】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図４】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図５】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図６】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図７】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図８】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図９】実施の形態に係るミラーアクチュエータの組立過程を示す図である。
【図１０】実施の形態に係るミラーアクチュエータの構成を示す図である。
【図１１】実施の形態に係るレーザレーダの組立過程を示す図である。
【図１２】実施の形態に係るレーザレーダの組立過程を示す図である。
【図１３】実施の形態に係るレーザレーダの組立過程を示す図である。
【図１４】実施の形態に係るレーザレーダの構成を示す図である。
【図１５】実施の形態に係るレーザレーダの構成を示す図である。
【図１６】実施の形態に係るレーザ光の出射光と反射光の光路を示す図である。
【図１７】実施の形態に係るレーザ光の走査ラインの軌跡を示す図である。
【図１８】実施の形態に係るサーボ光学系の構成および作用を説明する図である。
【図１９】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２０】変更例に係るレーザ光の出射光と反射光の光路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
以下に示す実施の形態において、レーザ光源３１を含む出射ユニット３は、特許請求の範囲に記載の「出射部」に相当する。受光レンズ５１は、特許請求の範囲に記載の「集光素子」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およびチルトマグネット１７１、１８１は、特許請求の範囲に記載の「ミラー駆動部」に相当する。パンシャフト１２０は、特許請求の範囲に記載の「第１の回動軸」に相当する。チルトシャフト２６０、２７０は、特許請求の範囲に記載の「第２の回動軸」に相当する。ミラーアクチュエータ２とレーザ光源３１を含む出射ユニット３の組み合わせは、特許請求の範囲に記載の「ビーム照射装置」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。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係るレーザレーダ１の分解斜視図である。レーザレーダ１は、ミラーアクチュエータ２と、出射ユニット３と、折り曲げミラーユニット４と、受光ユニット５と、ベースユニット６と回路基板７１、７２を備えている。
【００１７】
図２は、ミラーアクチュエータ２の分解斜視図である。図示の如く、ミラーアクチュエータ２は、インナーユニット１００と、アウターユニット２００とを備えている。
【００１８】
図３は、ミラーアクチュエータ２のインナーユニット１００を前側から見た分解斜視図である。図４は、インナーユニット１００を後側から見た分解斜視図である。
【００１９】
図３を参照して、インナーユニット１００は、インナーユニットフレーム１１０と、パンシャフト１２０と、ＬＥＤ１３０と、ミラーユニット１４０と、パンコイルユニット１５０と、パンマグネットユニット１６０と、チルトマグネットユニット１７０、１８０と、サスペンションワイヤー１９１、１９２とを備えている。
【００２０】
インナーユニットフレーム１１０は、パンシャフト１２０を回動可能に支持する枠部材である。インナーユニットフレーム１１０は、正面視において長方形の輪郭を有している。インナーユニットフレーム１１０は、軽量な樹脂等で形成されている。また、インナーユニットフレーム１１０は、左右対称な形状となっている。
【００２１】
図３に示すように、インナーユニットフレーム１１０の上側面と右側面には、それぞれ、パンマグネットホルダ１６２とチルトマグネットホルダ１７２を装着するためのマグネット装着溝１１１、１１２が設けられている。また、図４に示すように、インナーユニットフレーム１１０の左側面には、チルトマグネットホルダ１８２を装着するためのマグネット装着溝１１３が設けられている。さらに、インナーユニットフレーム１１０の下側面には、回路基板装着溝１１４、１１５が設けられている。回路基板装着溝１１４、１１５には、それぞれ、後方に突出する鍔部１１４ａ、１１５ａが形成されている。また、回路基板装着溝１１４、１１５には、それぞれ、サスペンションワイヤー固定基板１９３、１９４と係合する係合部１１４ｂ、１１５ｂが形成されている。
【００２２】
また、インナーユニットフレーム１１０には、上下に並ぶ軸孔１１６、１１７と、左右に並ぶ軸孔１１８、１１９が形成されている。軸孔１１６、１１７は、上下の側面の中心位置に配置され、軸孔１１８、１１９は、左右の側面の中心位置に配置されている。
【００２３】
図３に示すように、パンシャフト１２０の前側には、ミラーホルダ１４２を嵌め込むための段部１２１が形成されている。段部１２１の上下端には、それぞれ、ミラーホルダ１４２と係合する孔１２１ａ、１２１ｂが形成されている。また、図４に示すように、パンシャフト１２０の後側には、ＬＥＤ装着部１２２が形成されている。パンシャフト１２０は、後述するように、ミラー１４１をＰａｎ方向に回動させる回転軸として利用される。
【００２４】
ＬＥＤ１３０は、拡散タイプ（広指向タイプ）であり、広い範囲に光を拡散させることができる。ＬＥＤ１３０からの拡散光は、後述するように、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に利用される。ＬＥＤ１３０は、ＬＥＤ回路基板１３１に取り付けられている。ＬＥＤ回路基板１３１は、後側から、パンシャフト１２０のＬＥＤ装着部１２２に取り付けられる。
【００２５】
ミラーユニット１４０は、ミラー１４１と、ミラーホルダ１４２を備えている。ミラー１４１の反射面は、誘電体多層膜により形成されている。ミラー１４１の反射面は、光の入射角に対する反射率の依存性を抑制する特性を有するように誘電体薄膜の膜厚、層数が設計されている。すなわち、ミラー１４１がどのように回動したとしても、略同様に高い反射率が得られるように、誘電体多層膜が設計されている。
【００２６】
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、ミラーホルダ１４２の構成を示す図である。
【００２７】
ミラーホルダ１４２は、パンシャフト１２０に対して、ミラー１４１を所定の角度で傾けた状態で保持するための保持部材である。ミラーホルダ１４２の前側には、ミラー１４１を保持するためのミラー保持部１４２ａが形成されている。ミラー保持部１４２ａは、正面視において、略菱形の形状を有する。ミラー保持部１４２ａは、パンシャフト１２０の長手方向から前方に所定の角度で傾いている。
【００２８】
ミラーホルダ１４２の後側には、パンシャフト１２０の段部１２１と係合するパンシャフト装着部１４２ｂが形成されている。パンシャフト装着部１４２ｂの上下端には、それぞれ、パンシャフト１２０の孔１２１ａ、１２１ｂと係合する凸部１４２ｃ、１４２ｄが形成されている。
【００２９】
図６は、パンコイルユニット１５０の構成を示す図である。図６（ａ）は、パンコイルユニット１５０を上側から見たときの分解斜視図、図６（ｂ）は、パンコイルホルダ１５２を下側から見たときの斜視図、図６（ｃ）は、パンコイルユニット１５０を上側から見たときの斜視図である。
【００３０】
図６（ａ）を参照して、パンコイルユニット１５０は、パンコイル１５１と、パンコイルホルダ１５２と、ヨーク１５３と、サスペンションワイヤー固定基板１５４を備えている。
【００３１】
パンコイルホルダ１５２は、樹脂材料からなっている。図６（ｂ）を示すように、パンコイルホルダ１５２には、４つのパンコイル装着部１５２ａが設けられている。パンコイル装着部１５２ａは、上下に貫通する略扇形の開口の周りに壁が形成された構成となっている。これら４つのパンコイル装着部１５２ａには、それぞれ、パンコイル１５１が壁に沿って巻回されるようにして固着される。４つのパンコイル１５１は、略扇形の同じ形状を有している。４つのパンコイル１５１が、それぞれ、対応するパンコイル装着部１５２ａに装着されると、パンコイル１５１全体の輪郭は、平面視において略円形形状になる。この状態で、４つのパンコイル１５１は、扇形の辺が互いに隣接するように、円周方向に均等に並ぶ。４つのパンコイル１５１は、一続きとなっており、ミラーアクチュエータ２が組み立てられた状態において電流を流入することにより、それぞれのパンコイル１５１に同じ回転方向の電磁駆動力が発生するよう、巻き方向が調整されている。
【００３２】
また、図６（ａ）を示すように、パンコイルホルダ１５２の中央には、パンシャフト１２０の端部を通すための軸孔１５２ｂが設けられている。また、ヨーク１５３の中央には、パンシャフト１２０の端部を通すための軸孔１５３ａが設けられている。ヨーク１５３は、対向するパンマグネット１６１の磁界の作用を強める。
【００３３】
また、パンコイルホルダ１５２の隅は台状に盛り上がっており、この部分に、サスペンションワイヤー１９１を通すための２つのワイヤー孔１５２ｃと、サスペンションワイヤー１９２を通すための２つのワイヤー孔１５２ｄが形成されている。ワイヤー孔１５２ｃ、１５２ｄは、上下に貫通している。サスペンションワイヤー固定基板１５４は、長方形の薄板形状を有している。
【００３４】
サスペンションワイヤー固定基板１５４は、ガラスエポキシ樹脂からなっている。サスペンションワイヤー固定基板１５４には、ワイヤー孔１５２ｃ、１５２ｄに対応する位置に、サスペンションワイヤー１９１を通すための２つの端子穴１５４ｂと、サスペンションワイヤー１９２を通すための２つの端子穴１５４ｃが形成されている。端子穴１５４ｂ、１５４ｃは、上下に貫通している。また、サスペンションワイヤー固定基板１５４上面の端子穴１５４ｂ、１５４ｃの周りには、半田を載せるための凹部が形成されている。また、サスペンションワイヤー固定基板１５４上面には、パンコイル１５１およびＬＥＤ１３０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１５４ｂ、１５４ｃ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。
【００３５】
また、パンコイルホルダ１５２の上面には、円柱状の凸部１５２ｅ、１５２ｆが形成されている。ヨーク１５３には、凸部１５２ｅに対応する位置に、２つの孔１５３ｂが形成されている。凸部１５２ｅに孔１５３ｂが通されることにより、ヨーク１５３がパンコイルホルダ１５２に位置決めされる。この状態で、ヨーク１５３がパンコイルホルダ１５２の上面に接着固定される。
【００３６】
サスペンションワイヤー固定基板１５４には、凸部１５２ｆに対応する位置に、２つの孔１５４ａが形成されている。サスペンションワイヤー固定基板１５４は、凸部１５２ｆに孔１５４ａが通されることにより、パンコイルホルダ１５２に対して位置決めされる。この状態で、サスペンションワイヤー固定基板１５４が、パンコイルホルダ１５２の上面に接着固定される。これにより、図６（ｃ）に示すパンコイルユニット１５０が完成する。
【００３７】
この状態で、パンコイルホルダ１５２の軸孔１５２ｂの位置は、ヨーク１５３の軸孔１５３ａの位置に合わされる。また、パンコイルホルダ１５２のワイヤー孔１５２ｃの位置は、サスペンションワイヤー固定基板１５４の端子穴１５４ｂの位置に合わされ、パンコイルホルダ１５２のワイヤー孔１５２ｄの位置は、サスペンションワイヤー固定基板１５４の端子穴１５４ｃの位置に合わされる。
【００３８】
図３に戻り、パンマグネットユニット１６０は、４つのパンマグネット１６１と、パンマグネットホルダ１６２を備えている。４つのパンマグネット１６１は、略方形形状である。また、パンマグネット１６１は、ミラーアクチュエータ２が組み立てられた状態においてパンコイル１５１に電流を印加することにより、パンシャフト１２０を軸とする回動力が生じるように極性と配置が調整されている。
【００３９】
パンマグネットホルダ１６２は、磁性体で構成されており、パンマグネット１６１に発生する磁界の作用を強める。パンマグネットホルダ１６２は、パンマグネット１６１に引きつけられて固定される。パンマグネットホルダ１６２には、パンマグネット１６１の位置を決めるための２つの凸部１６２ａ〜１６２ｄが形成されている。２つの凸部１６２ａ〜１６２ｄの間に、パンマグネット１６１が嵌め込まれる。パンマグネットホルダ１６２に対するパンマグネット１６１の配置調整が完了した後、パンマグネット１６１がパンマグネットホルダ１６２に接着固定される。
【００４０】
チルトマグネットユニット１７０も、パンマグネットユニット１６０と同様の構成を有する。チルトマグネットホルダ１７２には、チルトマグネット１７１の位置を決めるための２つの凸部１７２ａ〜１７２ｄが形成されている。２つの凸部１７２ａ〜１７２ｄの間に、チルトマグネット１７１が嵌め込まれ、接着固定される。
【００４１】
図４に示すように、チルトマグネットユニット１８０は、チルトマグネットユニット１７０と同様にして構成され、チルトマグネット１８１と、チルトマグネットホルダ１８２とを備えている。チルトマグネットホルダ１８２にも、チルトマグネット１８１の位置を決めるための２つの凸部１８２ａ〜１８２ｄが形成されている。
【００４２】
サスペンションワイヤー１９１、１９２は、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。サスペンションワイヤー１９１、１９２は、断面が円形状となっている。サスペンションワイヤー１９１、１９２は、互いに同じ形状および特性を持ち、パンコイル１５１とＬＥＤ１３０への電流供給と、ミラー１４１のＰａｎ方向の回動時において、安定した負荷を与えるために利用される。なお、サスペンションワイヤー１９１、１９２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。
【００４３】
サスペンションワイヤー固定基板１９３は、ガラスエポキシ樹脂等からなる回路基板であり、可撓性を有している。サスペンションワイヤー固定基板１９３には、孔１９３ａが形成されている。また、サスペンションワイヤー固定基板１９３には、サスペンションワイヤー１９１を通すための２つの端子穴１９３ｂが形成されている。また、サスペンションワイヤー固定基板１９３には、後述するサスペンションワイヤー２８１を接続するための２つの端子１９３ｃが形成されている。また、サスペンションワイヤー固定基板１９３には、２つの端子穴１９３ｂと２つの端子１９３ｃ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。
【００４４】
サスペンションワイヤー固定基板１９４は、サスペンションワイヤー固定基板１９３と左右対称に構成されている。サスペンションワイヤー固定基板１９４には、孔１９４ａと、２つの端子穴１９４ｂと、２つの端子１９４ｃが形成されている。
【００４５】
インナーユニット１００の組立時には、まず、パンシャフト１２０が、軸孔１１６に通され、インナーユニットフレーム１１０内に収容される。そして、パンシャフト１２０の両端の軸に軸受け１１６ａ、１１７ａが取り付けられる。そして、この状態で、軸受け１１６ａ、１１７ａが、それぞれ、インナーユニットフレーム１１０に形成された軸孔１１６、１１７に嵌め込まれる。また、チルトシャフト２６０、２７０のための軸受け１１８ａ、１１９ａが、それぞれ、インナーユニットフレーム１１０に形成された軸孔１１８、１１９に嵌め込まれる。これにより、図７（ａ）に示す組立体が完成する。
【００４６】
その後、パンマグネットホルダ１６２が、インナーユニットフレーム１１０のマグネット装着溝１１１に嵌め込まれ、接着固定される。同様にして、チルトマグネットホルダ１７２が、インナーユニットフレーム１１０のマグネット装着溝１１２に嵌め込まれ、接着固定される。また、同様にして、チルトマグネットホルダ１８２が、インナーユニットフレーム１１０のマグネット装着溝１１３に嵌め込まれ、接着固定される。これにより、図７（ｂ）に示す組立体が完成する。
【００４７】
次に、パンコイルユニット１５０が、パンシャフト１２０上端の軸に通されて、パンコイルユニット１５０が、パンシャフト１２０の上端に装着される。そして、パンシャフト１２０両端に、それぞれ、ナット１２３、１２４が装着され、ナット１２３により、パンコイルユニット１５０が、パンシャフト１２０の上端に固着される。これにより、パンコイルユニット１５０が、パンシャフト１２０と一体的に回動可能となる。
【００４８】
その後、サスペンションワイヤー固定基板１９３が、インナーユニットフレーム１１０の底面に形成された係合部１１４ｂに孔１９３ａが整合するように、インナーユニットフレーム１１０の底面に接着固定される。同様にして、サスペンションワイヤー固定基板１９４が、インナーユニットフレーム１１０の底面に形成された係合部１１５ｂに孔１９４ａが整合するように、インナーユニットフレーム１１０の底面に接着固定される  この状態で、サスペンションワイヤー固定基板１５４の端子穴１５４ｂが、サスペンションワイヤー固定基板１９３の端子穴１９３ｂに対向し、サスペンションワイヤー固定基板１５４の端子穴１５４ｃが、サスペンションワイヤー固定基板１９４の端子穴１９４ｂに対向する。そして、サスペンションワイヤー１９１が、サスペンションワイヤー固定基板１５４の端子穴１５４ｂと、パンコイルホルダ１５２のワイヤー孔１５２ｃを介して、サスペンションワイヤー固定基板１９３の端子穴１９３ｂに通される。同様に、サスペンションワイヤー１９２が、サスペンションワイヤー固定基板１５４の端子穴１５４ｃと、パンコイルホルダ１５２のワイヤー孔１５２ｄを介して、サスペンションワイヤー固定基板１９４の端子穴１９４ｂに通される。サスペンションワイヤー１９１、１９２は、それぞれ、パンコイル１５１と、ＬＥＤ１３０に電流を供給するための導線とともにサスペンションワイヤー固定基板１５４、１９３、１９４に半田付けられる。これにより、図７（ｃ）に示す組立体が完成する。
【００４９】
そして、図７（ｄ）に示すように、ミラー１４１がミラーホルダ１４２に装着され、接着固定される。その後、ミラーホルダ１４２の凸部１４２ｃ、１４２ｄがパンシャフト１２０の孔１２１ａ、１２１ｂに通されて、ミラーユニット１４０がパンシャフト１２０に装着される。そして、ミラーホルダ１４２がパンシャフト１２０に接着固定される。
【００５０】
これにより、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、インナーユニット１００の組立が完了する。図８（ａ）は、組み立てられたインナーユニット１００を前側から見た斜視図であり、図８（ｂ）は、組み立てられたインナーユニット１００を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１２０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１５０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、サスペンションワイヤー固定基板１９３、１９４は、インナーユニット１００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。
【００５１】
図９は、ミラーアクチュエータ２のアウターユニット２００を前側から見た分解斜視図である。
【００５２】
アウターユニット２００は、アクチュエータフレーム２１０と、チルトコイルユニット２２０、２３０と、サーボユニット２４０と、マグネット２５１、２５２と、チルトシャフト２６０、２７０と、サスペンションワイヤー２８１、２８２とを備えている。
【００５３】
アクチュエータフレーム２１０は、前方が開いた枠部材からなっている。アクチュエータフレーム２１０の左右の側面の中央には、チルトシャフト２６０、２７０を通すための軸孔２１１ａ、２１２ａが形成されている。また、アクチュエータフレーム２１０の左右の側面には、チルトコイルユニット２２０、２３０を固定するためのネジ穴２１１ｂ、２１１ｃ、２１２ｂ、２１２ｃが形成されている。また、アクチュエータフレーム２１０の後側面には、サーボユニット２４０のピンホール箱２４４を通すための開口２１３ａと、ＰＳＤ基板２４１を固定するためのネジ穴２１３ｂ、２１３ｃと、ピンホール箱２４４を固定するためのネジ穴２１３ｄ、２１３ｅと、ベースユニット６にミラーアクチュエータ２を固定するためのネジ穴２１３ｆ、２１３ｇが形成されている。
【００５４】
チルトコイルユニット２２０は、チルトコイル２２１と、チルトコイルホルダ２２２とを備えている。
【００５５】
チルトコイルホルダ２２２は、樹脂材料からなっている。チルトコイルホルダ２２２には、４つのチルトコイル装着部２２２ａが設けられている。チルトコイル装着部２２２ａは、左右に貫通する略扇形の開口の周りに壁が形成された構成となっている。これら４つのチルトコイル装着部２２２ａには、それぞれ、チルトコイル２２１が壁に沿って巻回されるようにして固着される。４つのチルトコイル２２１は、略扇形の同じ形状を有している。４つのチルトコイル２２１が、それぞれ、対応するチルトコイル装着部２２２ａに装着されると、チルトコイル２２１全体の輪郭は、平面視において略円形形状になる。この状態で、４つのチルトコイル２２１は、扇形の辺が互いに隣接するように、円周方向に均等に並ぶ。４つのチルトコイル２２１は、一続きとなっており、ミラーアクチュエータ２が組み立てられた状態において電流を流入することによりそれぞれのチルトコイル２２１とチルトマグネット１７１との間に同じ回転方向の電磁駆動力が発生するよう、巻き方向が調整されている。
【００５６】
チルトコイルホルダ２２２の中央には、チルトシャフト２６０を通すための円形の軸孔２２２ｂが設けられている。また、チルトコイルホルダ２２２の両端には、アクチュエータフレーム２１０に固定するためのネジ孔２２２ｃ、２２２ｄが形成されている。
【００５７】
チルトコイルユニット２３０は、チルトコイルユニット２２０と同様にして構成されている。ここでは、各部の詳細な説明は省略する。
【００５８】
また、サーボユニット２４０は、ＰＳＤ基板２４１と、ＰＳＤ２４２と、バンドパスフィルタ２４３と、ピンホール箱２４４とを備えている。
【００５９】
ＰＳＤ基板２４１には、サスペンションワイヤー２８１を通すための２つの端子穴２４１ａが形成されている。また、ＰＳＤ基板２４１には、サスペンションワイヤー２８２を通すための２つの端子穴２４１ｂが形成されている。ＰＳＤ基板２４１には、ＰＳＤ基板２４１をアクチュエータフレーム２１０に固定するための２つのネジ孔２４１ｃ、２４１ｄが形成されている。ＰＳＤ基板２４１には、ＰＳＤ２４２が装着されている。ＰＳＤ２４２は、サーボ光の受光位置に応じた信号を出力する。
【００６０】
バンドパスフィルタ２４３は、ＬＥＤ１３０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。バンドパスフィルタ２４３は、ピンホール箱２４４の凹部２４４ａに取り付けられ、接着固定される。
【００６１】
ピンホール箱２４４は、内部が空洞となっており、中央に凹部２４４ａが形成されており、凹部２４４ａには、ピンホール２４４ｂが形成されている。ピンホール２４４ｂは、ＬＥＤ１３０から出射された拡散光のうち、一部の光を透過させる。ピンホール箱２４４は、遮光性のある物質からなり、ピンホール２４４ｂを透過する光以外の迷光が、ＰＳＤ２４２に入射することを防ぐ。ピンホール箱２４４の左右両端には、アクチュエータフレーム２１０に固着するためのネジ孔２４４ｃ、２４４ｄが形成されている。
【００６２】
マグネット２５１、２５２は、略方形形状を有し、チルトマグネットホルダ１８２（図８（ａ）参照）と対向するアクチュエータフレーム２１０の左内側面に接着固定される。マグネット２５１、２５２は、チルトマグネットホルダ１８２を左方向に引き付け、インナーユニット１００を左方向に引き付ける力を生じさせる。
【００６３】
チルトシャフト２６０は、アクチュエータフレーム２１０の軸孔２１１ａの径よりもやや小さい大径部２６０ａと、インナーユニットフレーム１１０の軸受け１１８ａの径よりもやや小さい中径部２６０ｂと、中径部２６０ｂよりも小さい小径部２６０ｃが形成されている。同様に、チルトシャフト２７０は、アクチュエータフレーム２１０の軸孔２１２ａの径よりもやや小さい大径部２７０ａと、インナーユニットフレーム１１０の軸受け１１９ａの径よりもやや小さい中径部２７０ｂと、中径部２７０ｂよりも小さい小径部２７０ｃが形成されている。チルトシャフト２６０、２７０は、ミラー１４１をＴｉｌｔ方向に回動させる回転軸として利用される。
【００６４】
サスペンションワイヤー２８１、２８２は、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。サスペンションワイヤー２８１、２８２は、断面が矩形状となっている。サスペンションワイヤー２８１、２８２は、互いに同じ形状および特性を持ち、パンコイル１５１とＬＥＤ１３０への電流供給のために利用される。サスペンションワイヤー２８１、２８２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。
【００６５】
アウターユニット２００の組立時には、まず、チルトコイルユニット２２０、２３０が、アクチュエータフレーム２１０の左右側面に取り付けられる。この状態で、ネジ孔２２２ｃ、２２２ｄを介して、ネジ２２２ｅ、２２２ｆをネジ穴２１１ｂ、２１１ｃに螺着する。これにより、チルトコイルユニット２２０がアクチュエータフレーム２１０に固着される。同様に、ネジ孔２３２ｃ、２３２ｄを介して、ネジ２３２ｅ、２３２ｆをネジ穴２１２ｂ、２１２ｃに螺着する。これにより、チルトコイルユニット２３０がアクチュエータフレーム２１０に固着される。
【００６６】
次に、ＰＳＤ基板２４１が、アクチュエータフレーム２１０の背面に取り付けられる。この状態で、ネジ孔２４１ｃ、２４１ｄを介して、ネジ２４１ｅ、２４１ｆをネジ穴２１３ｂ、２１３ｃに螺着する。これにより、ＰＳＤ基板２４１がアクチュエータフレーム２１０に固着される。その後、ピンホール箱２４４が、前側から開口２１３ａに通されて、アクチュエータフレーム２１０の前面に取り付けられる。この状態で、ネジ孔２４４ｃ、２４４ｄを介して、ネジ２４４ｅ、２４４ｆをネジ穴２１３ｄ、２１３ｅに螺着する。これにより、ピンホール箱２４４がアクチュエータフレーム２１０に固着される。こうして、図２に示す構成体が組み立てられる。
【００６７】
インナーユニット１００とアウターユニット２００の組立時には、まず、インナーユニット１００が、アウターユニット２００内に収容される。そして、右から、チルトシャフト２６０の大径部２６０ａがアクチュエータフレーム２１０の軸孔２１１ａに通され、中径部２６０ｂが、インナーユニットフレーム１１０の軸受け１１８ａに通される。その後、ナット２６１が、チルトシャフト２６０の小径部２６０ｃに装着される。
【００６８】
また、同様にして、左から、チルトシャフト２７０の大径部２７０ａがアクチュエータフレーム２１０の軸孔２１２ａに通され、中径部２７０ｂが、インナーユニットフレーム１１０の軸受け１１９ａに通される。そして、ナット２７１が、チルトシャフト２７０の小径部２７０ｃに装着される。そして、チルトシャフト２６０、２７０が、アクチュエータフレーム２１０に接着固定される。
【００６９】
これにより、インナーユニットフレーム１１０がＴｉｌｔ方向に回動しても、チルトシャフト２６０、２７０は、回動しないよう固定される。
【００７０】
アクチュエータフレーム２１０には、左側のみにマグネット２５１が配されているため、チルトマグネット１８１が左方向に引き付けられる。これにより、インナーユニットフレーム１１０に左方向の力が働く。すなわち、左側の軸受け１１９ａがナット２７１に当接した状態で、インナーユニットフレーム１１０がＴｉｌｔ方向に回動される。
【００７１】
こうして、インナーユニット１００がアウターユニット２００に回動可能に取り付けられると、図１０（ｂ）に示すように、サスペンションワイヤー２８１の一端が、サスペンションワイヤー固定基板１９３の端子１９３ｃに半田付けられる。また、サスペンションワイヤー２８１の他端が、ＰＳＤ基板２４１の２つの端子穴２４１ａに通され、半田付けられる。
【００７２】
同様に、サスペンションワイヤー２８２の一端が、サスペンションワイヤー固定基板１９４の端子１９４ｃに半田付けられる。また、サスペンションワイヤー２８２の他端が、ＰＳＤ基板２４１の２つの端子穴２４１ｂに通され、半田付けられる。サスペンションワイヤー２８２により、インナーユニットフレーム１１０に取り付けられたパンコイル１５１、およびＬＥＤ１３０に対して、電流が供給される。
【００７３】
また、図示しないが、チルトコイル２２１、２３１には、ＰＳＤ基板２４１から、導線が直接接続され、電流が供給される。
【００７４】
こうして、ミラーアクチュエータ２の組立が完了する。図１０（ａ）は、ミラーアクチュエータ２を前方から見た斜視図、図１０（ｂ）は、ミラーアクチュエータ２を後方から見た斜視図である。この状態で、インナーユニットフレーム１１０は、チルトシャフト２６０、２７０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１５０とサスペンションワイヤー固定基板１９３、１９４は、インナーユニットフレーム１１０のＴｉｌｔ方向の回動に伴って、Ｔｉｌｔ方向に回動する。
【００７５】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）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１２０が回動し、これにより、ミラー１４１が、パンシャフト１２０を軸としてＰａｎ方向に回動する。
【００７６】
ミラー１４１がＰａｎ方向に回動すると、インナーユニットフレーム１１０の背面に張られたサスペンションワイヤー１９１、１９２のばね性により、パンシャフト１２０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。
【００７７】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すアセンブル状態において、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インナーユニットフレーム１１０がチルトシャフト２６０、２７０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。
【００７８】
インナーユニットフレーム１１０がＴｉｌｔ方向に回動すると、マグネット２５１、２５２とチルトマグネット１８１の間に働く磁力により、インナーユニットフレーム１１０に、Ｔｉｌｔ中立位置へと向かうトルク（抗力）が加わる。このように、ミラー１４１がインナーユニットフレーム１１０と一体になってＴｉｌｔ中立位置から回動すると、常に逆向きのトルクが発生するため、チルトコイル２２１、２３１への電流の印加を中止すると、ミラー１４１は、Ｔｉｌｔ中立位置に戻される。
【００７９】
このようにして、ミラー１４１をＰａｎ方向およびＴｉｌｔ方向に回動させることができる。なお、本実施の形態におけるミラーアクチュエータ２は、ミラー１４１がミラーホルダ１４２によりＰａｎ方向の支軸となるパンシャフト１２０に取り付けられるため、ミラー１４１をＴｉｌｔ方向よりもＰａｎ方向に大きく回動することができる。
【００８０】
ミラー１４１は、ミラーホルダ１４２により、パンシャフト１２０の軸方向から所定の角度だけ前方向に傾いている。また、ミラー１４１は、下端がパンシャフト１２０の段部１２１の下端に位置づけられている。すなわち、ミラー１４１の中心は、Ｐａｎ方向の回転の中心となるパンシャフト１２０よりもやや前に位置づけられている。
【００８１】
図１１（ａ）は、出射ユニット３の分解斜視図である。図１１（ａ）を参照して、出射ユニット３は、レーザ光源３１と、レーザホルダ３２と、ビーム整形レンズ３３と、レンズホルダ３４とを備える。
【００８２】
レーザ光源３１は、波長８８０ｎｍ〜９４０ｎｍ程度のレーザ光を出射するＣＡＮパッケージ型のレーザ光源である。レーザ光源３１には、レーザ光源３１を駆動させるための回路が搭載された回路基板３１ｂが、ソケット３１ａを介して接続される。
【００８３】
レーザホルダ３２は、レーザ光源３１とビーム整形レンズ３３を保持するための保持部材である。レーザホルダ３２には、正面中央に略円筒形状のレーザ保持部３２ａが形成されている。レーザ保持部３２ａは、内部にレンズホルダ３４を収容するための円形の開口３２ｂとレーザ光源３１を収容するための円形の開口３２ｃが形成されている。レーザ光源３１は、後方から開口３２ｃに嵌め込まれる。この状態で、レーザ光源３１がレーザ保持部３２ａに接着固定される。
【００８４】
レーザ保持部３２ａは、後述する受光レンズ５１に入射する光を遮る部分を減らせるよう、左右端から延びる薄い板部３２ｆによって、保持されている。
【００８５】
ビーム整形レンズ３３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。レンズホルダ３４は、前後で外周の径が異なる略円筒形状となっている。レンズホルダ３４には、内部にビーム整形レンズ３３を収容し、レーザ光源３１から出射されたレーザ光をビーム整形レンズ３３に導くための円形の開口３４ａが形成されている。ビーム整形レンズ３３は、前方からビーム整形レンズ３３が開口３４ａに嵌め込まれる。この状態で、ビーム整形レンズ３３がレンズホルダ３４に接着固定される。
【００８６】
図１１（ｂ）は、折り曲げミラーユニット４の分解斜視図である。折り曲げミラーユニット４は、折り曲げミラー４１と折り曲げミラー保持部４２を備えている。
【００８７】
折り曲げミラー４１の反射面は、誘電体多層膜により形成されており、レーザ光源３１から出射される波長帯域の光に対して高反射率が得られるよう、誘電体多層膜が設計されている。折り曲げミラー保持部４２には、底面に垂直な方向から所定の角度だけ傾いた斜面とこの斜面から突出する凸部からなる支持部４２ａが形成されている。折り曲げミラー４１は、背面が折り曲げミラー保持部４２の支持部４２ａに支持された状態で、折り曲げミラー保持部４２に接着固定される。
【００８８】
図１２（ａ）は、受光ユニット５の分解斜視図である。図１２（ｂ）は、レンズホルダ５２を後側から見た斜視図である。図１２（ａ）を参照して、受光ユニット５は、受光レンズ５１と、レンズホルダ５２と、バンドパスフィルタ５３と、光検出器５４とを備える。
【００８９】
受光レンズ５１は、樹脂製のレンズである。受光レンズ５１は、目標領域から反射された光を集光する。
【００９０】
レンズホルダ５２は、光を透過しない樹脂材等により形成されている。レンズホルダ５２は、光検出器５４に反射光を導くため、前方に開口５２ａが形成されている。受光レンズ５１は、前方から開口５２ａに装着され、レンズホルダ５２に接着固定される。
【００９１】
また、レンズホルダ５２には、後背面に凹部５２ｂが形成されており、凹部５２ｂの中央には、バンドパスフィルタ５３を嵌め込むためのフィルタ装着部５２ｃが形成されており、フィルタ装着部５２ｃの奥には、受光レンズ５１を透過した反射光を光検出器５４に導くための開口５２ｄが形成されている。バンドパスフィルタ５３は、レーザ光源３１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。バンドパスフィルタ５３は、レンズホルダ５２のフィルタ装着部５２ｃに取り付けられ、接着固定される。
【００９２】
光検出器５４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、回路基板５４ａに装着されている。光検出器５４は、受光光量に応じた大きさの電気信号を回路基板５４ａに出力する。回路基板５４ａは、レンズホルダ５２の後背面に取り付けられ、ネジ５５ａ〜５５ｄにより、レンズホルダ５２に固着される。こうして、受光ユニット５が組み立てられる。
【００９３】
図１に戻り、ベースユニット６は、ベース６１と、カバー６２を備えている。ベース６１は、ミラーアクチュエータ２、出射ユニット３、折り曲げミラーユニット４、受光ユニット５、および回路基板７１、７２を組付けるための枠部材である。回路基板７１、７２は、ＣＰＵやメモリ等を備え、ミラーアクチュエータ２、レーザ光源３１および光検出器５４等の回路基板と電気的に接続される。
【００９４】
レーザレーダ１の組立時には、まず、出射ユニット３が、ベース６１の中央に載置され、ネジ３５ａ〜３５ｄにより、ベース６１に固着される。また、折り曲げミラーユニット４が、ベース６１の前方に載置され、ネジ４３ａ〜４３ｄにより、ベース６１に固着される。さらに、受光ユニット５が、ベース６１の後方に載置され、ネジ５６ａ、５６ｂにより、ベース６１に固着される。そして、回路基板７１が、ネジ７１ａ〜７１ｄにより、ベース６１の右側面に固着される。また、回路基板７２が、ネジ７２ａ〜７２ｄにより、ベース６１の左側面に固着される。
【００９５】
図１３は、出射ユニット３、折り曲げミラーユニット４、受光ユニット５、回路基板７１、７２がベース６１に組みつけられた構成体を後側から見た斜視図である。
【００９６】
図１３を参照して、ベース６１のミラーアクチュエータ装着部６１１の上部には鍔部６１１ａ、６１１ｃが形成されている。鍔部６１１ａ、６１１ｃには、ネジ穴６１１ｂ、６１１ｄが形成されている。また、ミラーアクチュエータ装着部６１１の上部やや下方には、鍔部６１１ｅ、６１１ｇが形成されている。鍔部６１１ｅ、６１１ｇは、上下方向から後方向に所定の傾きで傾いている。鍔部６１１ｅ、６１１ｇには、ネジ孔６１１ｆ、６１１ｈが形成されている。
【００９７】
カバー６２は、ミラーアクチュエータ２を保護する保護部材である。カバー６２には、ネジ孔６２ａ、６２ｂが形成されている。
【００９８】
ミラーアクチュエータ２が、上下方向から所定の角度だけ傾いた状態でミラーアクチュエータ装着部６１１の鍔部６１１ｅ、６１１ｇに取り付けられる。そして、ネジ孔６１１ｆ、６１１ｈを介して、ネジ６３ａ、６３ｂが、ミラーアクチュエータ２のネジ穴２１３ｆ、２１３ｇに螺着される。これにより、ミラーアクチュエータ２がベース６１に固着される。
【００９９】
次に、カバー６２が、ネジ６４ａ、６４ｂにより、ミラーアクチュエータ装着部６１１の鍔部６１１ａ、６１１ｃに取り付けられる。そして、ネジ孔６２ａ、６２ｂを介して、ネジ６４ａ、６４ｂが、ネジ穴６１１ｂ、６１１ｄに螺着される。これにより、カバー６２がベース６１に固着される。
【０１００】
この状態で、レンズホルダ３４を前後に移動させることにより、ビーム整形レンズ３３を前後方向に位置調整することできる。そして、レーザ光源３１からレーザ光が出射され、所定の距離（たとえば、１５ｍ）において、レーザ光が焦点を結ぶように、レンズホルダ３４が前後方向に位置調整される。具体的には、まず、目標の距離（略１５ｍ）の位置にスクリーンを立てて、このスクリーンにレーザ光が照射される。この状態でスクリーン上に焦点が結ばれるようにビーム整形レンズ３３が前後方向に移動される。そして、スクリーン上におけるビームスポット径が最小となる位置に、ビーム整形レンズ３３が位置付けられる。こうして、ビーム整形レンズ３３の位置調整がなされた後、レーザ保持部３２ａの上部に形成されたネジ穴３２ｄに、押さえネジ３２ｅが螺着され、押さえネジ３２ｅの平坦な先端部によって、レンズホルダ３４がレーザ保持部３２ａに押し付けられる。これにより、レンズホルダ３４が、レーザ保持部３２ａに固着される。
【０１０１】
こうして、図１４に示す構成体が組み立てられる。図１４は、カバーが取り外された状態のレーザレーダ１を示す斜視図である。最後に、カバーが取り付けられ、レーザレーダ１の組立が完了する。なお、図示を省略するが、カバーには、可視光の波長帯域の光を減衰させるための可視光カットフィルタ８１（図１６（ａ）参照）が取り付けられる。
【０１０２】
この状態で、レーザ光源３１から出射されたレーザ光は、ビーム整形レンズ３３を透過し、折り曲げミラー４１によって反射される。その後、レーザ光は、ミラーアクチュエータ２のミラー１４１によって反射される。そして、レーザ光は、カバーに備え付けられた可視光カットフィルタ８１を透過し、目標領域に投射される。
【０１０３】
図１５は、ミラーアクチュエータ２がベース６１に取り付けられた状態のミラーアクチュエータ２の断面を示す図である。
【０１０４】
図１５に示すように、ミラーアクチュエータ２がベース６１に取り付けられた状態で、パンシャフト１２０は、上下方向からやや後方向に傾いている。ミラー１４１は、ミラーホルダ１４２により、反射面Ｂがパンシャフト１２０の回転軸Ａから角度αだけ前方に傾いた状態でパンシャフト１２０に装着されている。本実施の形態では、パンシャフト１２０の回転軸Ａとミラー１４１の反射面Ｂがなす角度αは、２８°の角度に設定されている。
【０１０５】
なお、ミラー１４１がミラーホルダ１４２により、反射面Ｂがパンシャフト１２０の回転軸Ａから角度αだけ前方に傾いた状態でパンシャフト１２０に装着される構成は、請求項５に記載の構成の一例である。
【０１０６】
また、ミラー１４１は、反射面Ｂの中心Ｏがパンシャフト１２０の回転軸Ａよりも前方に離れた位置に位置づけられている。これにより、ミラー１４１の下端が前方に位置づけられる。したがって、インナーユニットフレーム１１０によって、ミラー１４１に入射する折り曲げミラー１４１からの反射光が遮られることを抑えることができる。
【０１０７】
なお、ミラー１４１の反射面Ｂの中心Ｏがパンシャフト１２０の回転軸Ａよりも前方に位置づけられる構成は、請求項３に記載の構成の一例である。
【０１０８】
また、本実施の形態では、ミラー１４１は、反射面Ｂの下端がパンシャフト１２０の段部１２１よりも前方に位置づけられているため、ミラー１４１がパンシャフト１２０を貫くことなく、ミラーアクチュエータ２を構成することができる。したがって、ミラー１４１をパンシャフト１２０に装着するための構造を簡素なものとすることができる。
【０１０９】
なお、ミラー１４１の反射面Ｂの下端がパンシャフト１２０の段部１２１よりも前方に位置づけられる構成は、請求項４に記載の構成の一例である。
【０１１０】
図１６（ａ）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。図１６（ｂ）は、受光レンズ５１を折り曲げミラー４１側から見た正面図である。なお、図１６（ａ）には、ＸＹＺ軸が示されており、Ｘ軸は、図１４における左右方向に相当し、Ｙ軸は、図１４における上下方向に相当し、Ｚ軸は、図１４における前後方向に相当する。
【０１１１】
本実施の形態のミラーアクチュエータ２は、ミラー１４１の反射面Ｂが、パンシャフト１２０の回転軸ＡからＹＺ平面の面内方向において、Ｚ軸正方向に近づくように角度αで傾くように配置される。ここでは、角度αが、２８°に設定される。また、本実施の形態の折り曲げミラー４１は、反射面が、Ｙ軸正方向からＹＺ平面の面内方向において、Ｚ軸正方向に近づくように１５．５°の角度で傾くように配置される。本実施の形態のレーザ光源３１は、出射光軸がＺ軸に平行となるように配置されている。
【０１１２】
この場合、折り曲げミラー４１に対するレーザ光源３１から出射されるレーザ光の入射角θ１は、１５．５°となる。また、ミラーアクチュエータ２のミラー１４１が中立位置にあるとき、折り曲げミラー４１に反射されたレーザ光の入射角θ２も、１５．５°となる。なお、「中立位置」とは、ミラー１４１がミラーアクチュエータ２によって回動されず、ミラー１４１の反射面Ｂがパンシャフト１２０の回転軸Ａから角度αで傾く位置をいう。中立位置において、折り曲げミラー４１により反射されたレーザ光は、ミラー１４１の略中心に入射する。
【０１１３】
このように、レーザ光源３１と折り曲げミラー４１とミラーアクチュエータ２を配置することにより、ミラー１４１が中立位置にあるときにレーザ光源３１から出射されたレーザ光は、折り曲げミラー４１、ミラー１４１に反射されてＺ軸正方向に進むようになる。このとき、レーザ光は、目標領域上において、走査範囲の中心位置に入射する。
【０１１４】
なお、レーザ光源３１を出射したレーザ光が折り曲げミラー４１によって反射され、折り曲げミラー４１によって反射されたレーザ光がミラー１４１に入射する構成は、請求項６に記載の構成の一例である。
【０１１５】
ミラーアクチュエータ２は、前述のように、ビーム整形レンズ３３を透過した後、折り曲げミラー４１によって反射されたレーザ光と、目標領域からの反射光の両方が入射するミラー１４１と、このミラー１４１を２つの軸の周りに回動させるための機構とを備える。ミラー１４１が回動することにより、目標領域においてレーザ光が走査される。レーザ光は、目標領域において、ＸＺ平面に平行な複数の走査ラインに沿ってスキャンされる。各走査ラインに沿ってレーザ光を走査させるために、ミラー１４１は、Ｐａｎ方向に駆動される。また、走査ラインを変更するために、ミラー１４１がＴｉｌｔ方向に駆動される。
【０１１６】
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に入射する。ミラー１４１に入射した反射光は、ミラー１４１により反射され、折り曲げミラー４１に入射する。折り曲げミラー４１に入射した反射光は、折り曲げミラー４１により反射され、受光レンズ５１に向かう方向（Ｚ軸負方向）に進行する。
【０１１７】
図１６（ｂ）に示すように、折り曲げミラー４１により反射された反射光のうち、レーザ保持部３２ａと板部３２ｆの部分を通過する反射光は遮光され、それ以外の破線に囲まれた部分を通過する反射光が、受光レンズ５１に入射する。図示の如く、破線に囲まれた部分の面積に対し、レーザ保持部３２ａと板部３２ｆの部分の面積は小さい。したがって、折り曲げミラー４１により反射された反射光の大半は、遮光されず、受光レンズ５１に入射する。受光レンズ５１に入射した反射光は、受光レンズ５１によって、光検出器５４に収束される。なお、光検出器５４の前には、バンドパスフィルタ５３が配されているため、レーザ光源３１から出射されたレーザ光の波長帯域と異なる波長帯域の迷光が光検出器５４に入射することを防ぐことができる。
【０１１８】
なお、目標領域からの反射光が受光レンズ５１によって光検出器５４に集光される構成は、請求項７に記載の構成の一例である。
【０１１９】
かかる反射光の挙動は、ミラー１４１がどのような回動位置にあっても同じである。すなわち、ミラー１４１がどのような回動位置にあっても、目標領域からの反射光は、レーザ光の出射時の光路を逆行し、ビーム整形レンズ３３の光軸に平行に進んで、受光レンズ５１に入射する。
【０１２０】
光検出器５４は、受光光量に応じた大きさの電気信号を回路基板５４ａに出力し、回路基板５４ａは、その信号をデジタル化して、後段の回路基板７１、７２に出力する。回路基板７１、７２は、光検出器５４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を測定する。具体的には、レーザ光が出射されたタイミングと、光検出器５４から信号が出力されたタイミングとの時間差から、この物体までの距離が測定される。レーザレーダ１の回路構成は、追って図１９を参照して説明する。
【０１２１】
このように、本実施の形態では、ミラー１４１は、パンシャフト１２０の回転軸Ａからの傾き角度αだけ前方（Ｘ軸正側）に傾くように構成されている。
【０１２２】
本願の発明者らは、ミラー１４１のパンシャフト１２０の回転軸Ａからの傾き角度αを変化させて、ミラー１４１をＰａｎ方向にのみ回動させてレーザ光を走査させたときの、目標領域における走査ラインの軌跡をシミュレーションによって算出した。なお、本シミュレーションでは、目標領域に平坦なスクリーンまでの距離が、１５ｃｍに設定されている。実際には、目標領域は、たとえば、１５ｍ程度の距離に設定される。
【０１２３】
図１７（ａ）〜図１７（ｄ）は、本シミュレーションにおける走査ラインの軌跡を示す図である。各図において、横軸は、Ｐａｎ方向の回転軸の角度、縦軸は、目標領域におけるＴｉｌｔ方向の走査位置（ｍｍ）である。各図には、ミラー１４１をＴｉｌｔ方向に＋１．２５°、０°、−１．２５°で回動させた状態で、ミラー１４１をＰａｎ方向に−３０°〜３０°の範囲で回動させたときの走査ラインＬ１〜Ｌ３の軌跡が示されている。
【０１２４】
図１７（ａ）は、ミラー１４１に対するレーザ光の入射角θ２（図１６（ａ）参照）が０°すなわち、ミラー１４１に対して、正面からレーザ光を入射させた場合のシミュレーション結果を示す図である。なお、この場合、パンシャフト１２０の回転軸Ａに対するミラー１４１の傾き角度αは０°に設定され、回転軸Ａは鉛直方向（Ｙ軸方向）に平行に設定される。図１７（ｂ）〜図１７（ｄ）は、ミラー１４１に対するレーザ光の入射角θ２が１５．５°の場合におけるシミュレーション結果を示す図である。
【０１２５】
なお、図１７（ａ）のシミュレーションにおいて想定されたレイアウトは、比較例として便宜上設定されたものであって、実際の装置では用いられ得ないものである。すなわち、ミラー１４１に対して、レーザ光を正面から入射させる構成とすると、ミラー１４１により反射された光の一部が、出射ユニット３等によって遮られ、目標領域に対してレーザ光を適正に照射できなくなる。
【０１２６】
図１７（ａ）のシミュレーションでは、ミラー１４１のＴｉｌｔ方向の傾き０°の場合、目標領域における走査ラインＬ１は略水平となっている。また、ミラー１４１のＴｉｌｔ方向の傾きが±１．２５°の場合の走査ラインＬ２、Ｌ３も、それほど大きく湾曲していない。走査ラインＬ２において、Ｐａｎ方向の回転軸角度が０°のときのＴｉｌｔ方向の走査位置は６．５ｍｍであり、Ｐａｎ方向の回転軸角度が±３０°のときのＴｉｌｔ方向の走査位置は９．８ｍｍである。すなわち、Ｐａｎ方向の回転範囲における走査ラインＬ２のＴｉｌｔ方向のずれは、５ｍｍ以下である。同様に、目標領域における走査ラインＬ３のＴｉｌｔ方向のずれも、５ｍｍ以下である。
【０１２７】
図１７（ｂ）は、ミラー１４１のパンシャフト１２０の回転軸Ａからの傾き角度αが０°である場合のシミュレーション結果を示す図である。図１７（ｂ）のシミュレーションでは、走査ラインＬ１〜Ｌ３の何れも大きく湾曲している。走査ラインＬ１において、Ｐａｎ方向の回転軸角度が０°、＋３０°のときのＴｉｌｔ方向の走査位置は、それぞれ、０ｍｍ、３５．８ｍｍである。すなわち、Ｐａｎ方向の回転範囲における走査ラインＬ１のＴｉｌｔ方向のずれは、３５ｍｍを超える。また、走査ラインＬ２において、Ｐａｎ方向の回転軸角度が０°、＋３０°のときのＴｉｌｔ方向の走査位置は、それぞれ、６．５ｍｍ、４５ｍｍであり、Ｐａｎ方向の回転範囲における走査ラインＬ２のＴｉｌｔ方向のずれも、３５ｍｍを超える。同様に、走査ラインＬ３におけるＴｉｌｔ方向のずれも、３５ｍｍを超える。
【０１２８】
このように、ミラー１４１に対して、レーザ光を入射角１５．５°で入射させた場合、ミラー１４１のパンシャフト１２０の回転軸Ａからの傾き角度αを０°に設定すると、目標領域における走査ラインは、Ｔｉｌｔ方向にも大きくずれることとなる。
【０１２９】
図１７（ｃ）は、ミラー１４１のパンシャフト１２０の回転軸Ａからの傾き角度αが１４°である場合のシミュレーション結果を示す図である。
【０１３０】
図１７（ｃ）のシミュレーションでは、図１７（ｂ）の場合に比べて、走査ラインＬ１〜Ｌ３の湾曲が抑えられている。走査ラインＬ１において、Ｐａｎ方向の回転軸角度が０°、＋３０°のときのＴｉｌｔ方向の走査位置は、それぞれ、０ｍｍ、１７．２ｍｍであり、Ｐａｎ方向の回転範囲における走査ラインＬ１のＴｉｌｔ方向のずれは、１７ｍｍ程度に留まる。また、走査ラインＬ２において、Ｐａｎ方向の回転軸角度が０°、＋３０°のときのＴｉｌｔ方向の走査位置は、それぞれ、６．５ｍｍ、２６ｍｍであり、Ｐａｎ方向の回転範囲における走査ラインＬ２のＴｉｌｔ方向のずれは、２０ｍｍ程度に抑えられる。
【０１３１】
このように、ミラー１４１をパンシャフト１２０の回転軸Ａから傾けると、目標領域における走査ラインは、Ｔｉｌｔ方向にずれるものの、そのずれ量が、図１７（ｂ）に示す傾き角度αが０°のときよりも、抑えられる。
【０１３２】
図１７（ｄ）は、ミラー１４１のパンシャフト１２０の回転軸Ａからの傾き角度αが２８°である場合のシミュレーション結果を示す図である。
【０１３３】
図１７（ｄ）のシミュレーションでは、走査ラインＬ１〜Ｌ３は、湾曲が顕著に抑えられ、直線に近づいている。走査ラインＬ１において、Ｐａｎ方向の回動範囲（±３０°）におけるＴｉｌｔ方向の走査位置は、Ｐａｎ方向の回転軸角度が０°のときに最大となり、Ｐａｎ方向の回転軸角度が±２７．５°のときに最小となる。Ｔｉｌｔ方向の走査位置の最小値、最大値は、それぞれ、−０．５ｍｍ、０ｍｍであり、Ｐａｎ方向の回転範囲における走査ラインＬ１のＴｉｌｔ方向のずれは、０．５ｍｍ以下である。また、走査ラインＬ２において、Ｔｉｌｔ方向の走査位置の最小値は、Ｐａｎ方向の回転軸角度が±３０°のときの７．８ｍｍであり、Ｔｉｌｔ方向の走査位置の最大値は、Ｐａｎ方向の回転軸角度が０°のときの６．５ｍｍである。よって、Ｐａｎ方向の回転範囲における走査ラインＬ２のＴｉｌｔ方向のずれは、１．５ｍｍ以下である。同様に、走査ラインＬ３において、Ｐａｎ方向の回転範囲におけるＴｉｌｔ方向のずれは、１．５ｍｍ以下である。
【０１３４】
このように、ミラー１４１に対して、レーザ光を入射角１５．５°で入射させた場合には、パンシャフト１２０の回転軸Ａに対するミラー１４１の傾き角度αを２８°に設定すると、目標領域における走査ラインのＴｉｌｔ方向のずれ量が、図１７（ｃ）の場合に比べて、さらに抑えられ、略水平となる。図１７（ｄ）の場合、目標領域における走査ラインは、図１７（ａ）に示す正面入射の場合よりも、さらにＴｉｌｔ方向のずれ量が小さく抑えられており、図１７（ａ）の場合よりもさらに水平性が保たれている。
【０１３５】
図１７（ｂ）〜図１７（ｄ）に示すように、パンシャフト１２０の回転軸Ａに対するミラー１４１の傾き角度αを大きくするに従って、目標領域における走査ラインを水平に近づけることができることがわかる。また、図１７（ａ）と図１７（ｂ）を比較すると、ミラー１４１に対するレーザ光の入射角θ２が大きくなるに従って、目標領域における走査ラインの湾曲が大きくなることがわかる。
【０１３６】
したがって、光学系のレイアウトを設計する場合には、まず、出射ユニット３と折り曲げミラー４１の配置に基づいて、ミラー１４１が中立位置にあるときに、レーザ光が目標領域に向かって水平に進むように、ミラー１４１に対するレーザ光の入射角θ２を所定の角度に設定する。その後、目標領域における走査ラインが水平に近づくように、パンシャフト１２０の回転軸Ａに対するミラー１４１の傾き角度αを設定する。これにより、目標領域においてレーザ光を水平に走査させることができる。
【０１３７】
このようにして、目標領域における走査ラインを水平に近づけることにより、レーザ光の走査時におけるＴｉｌｔ方向のミラー１４１の制御を簡素にすることができ、また、ミラー１４１の駆動に要する電流量を抑えることができる。たとえば、図１７（ｄ）に示すように、目標領域における走査ラインが略水平になるように、傾き角度αを設定すると、各走査ラインに対する走査の際に、ミラー１４１をＴｉｌｔ方向に駆動制御する必要がない。よって、この場合には、Ｔｉｌｔ方向におけるミラー１４１の制御が最も簡素となり、ミラー１４１の駆動に要する電流量を最も抑えることができる。また、図１７（ｃ）の場合にも、図１７（ｂ）の場合に比べ、Ｔｉｌｔ方向に対するミラー１４１の制御量を半分程度に抑えることができる。
【０１３８】
なお、このように、目標領域における走査ラインが水平に近づくように、ミラー１４１のパンシャフト１２０の回転軸Ａからの傾き角度αが設定される構成は、請求項１に記載の構成の一例である。
【０１３９】
なお、Ｐａｎ方向の回動範囲において、各走査ラインのＴｉｌｔ方向のずれ量が所定の基準値以下であれば、各走査ラインに対する走査において、ミラー１４１をＴｉｌｔ方向に駆動制御する必要がない。この場合、光学系のレイアウト設計は、上記のように、ミラー１４１に対するレーザ光の入射角θ２を所定の角度に設定した後、パンシャフト１２０の回転軸Ａに対するミラー１４１の傾き角度αを徐々に大きくして、Ｐａｎ方向の回動範囲における各走査ラインのＴｉｌｔ方向のずれ量が所定の基準値以下となる傾き角度αを求める。これにより、目標領域における走査ラインが略水平となる傾き角度αを求めることができる。
【０１４０】
ここで、所定の基準値は、たとえば、Ｔｉｌｔ方向の角度が１°であるときのＴｉｌｔ方向のずれ量に設定される。こうして求めた傾き角度αとなるように、パンシャフト１２０とミラー１４１のレイアウトを設定することにより、目標領域における走査ラインが略水平となるようにレーザレーダ１を構成することができる。
【０１４１】
なお、このように、目標領域における走査ラインが略水平となるように、目標領域における走査ラインのＴｉｌｔ方向のずれ量が所定の基準値以下のずれ量となるミラー１４１のパンシャフト１２０の回転軸Ａからの傾き角度αが設定される構成は、請求項２に記載の構成の一例である。
【０１４２】
なお、パンシャフト１２０は、図１６（ａ）に示すように、パンシャフト１２０の回転軸Ａが鉛直方向（Ｙ軸方向）からＺ軸負側に所定の角度で傾いているが、鉛直方向に対するパンシャフト１２０の傾き方向と傾き角は、ミラー１４１の傾きや、ミラー１４１に対するレーザ光の入射角θ２によって決定されるものであって、目標領域における走査ラインを水平に近づけることができれば、回転軸Ａは、鉛直方向に対して、上記以外の方向と角度に傾いていても良い。たとえば、パンシャフト１２０の回転軸Ａが鉛直方向（Ｙ軸方向）と平行となるように設定されていても良く、また、回転軸Ａが鉛直方向（Ｙ軸方向）からＺ軸正側に所定の角度で傾いていても良い。
【０１４３】
図１８（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１８（ａ）には、ミラーアクチュエータ２の一部断面図と折り曲げミラー４１とレーザ光源３１のみが示されている。
【０１４４】
図１８（ａ）を参照して、上述のように、ミラーアクチュエータ２には、ＬＥＤ１３０と、ピンホール２４４ｂが形成されたピンホール箱２４４と、ＰＳＤ２４２が搭載されたＰＳＤ基板２４１が配されている。
【０１４５】
ＬＥＤ１３０、ＰＳＤ２４２およびピンホール２４４ｂは、ミラーアクチュエータ２のミラー１４１が上記中立位置にあるときに、ＬＥＤ１３０がピンホール箱２４４のピンホール２４４ｂとＰＳＤ２４２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、ＬＥＤ１３０から出射されピンホール２４４ｂを通るサーボ光が、ＰＳＤ２４２の中心に垂直に入射するよう、ピンホール箱２４４およびＰＳＤ２４２が配置されている。また、ピンホール２４４ｂは、ＬＥＤ１３０とＰＳＤ２４２の中間位置よりもＰＳＤ２４２に近い位置に配置されている。ＰＳＤ２４２は、サーボ光の受光位置に応じた電流信号を出力する。
【０１４６】
たとえば、図１８（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、ＬＥＤ１３０からの拡散光（サーボ光）のうちピンホール２４４ｂを通る光の光路は、ＬＰ１からＬＰ２へと変位する。その結果、ＰＳＤ２４２上におけるサーボ光の入射位置が変化し、ＰＳＤ２４２から出力される位置検出信号が変化する。この場合、ＬＥＤ１３０からのサーボ光の発光位置と、ＰＳＤ２４２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、ＰＳＤ２４２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。
【０１４７】
図１９は、レーザレーダ１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。
【０１４８】
図示の如く、レーザレーダ１は、ＰＳＤ信号処理回路７０１と、サーボＬＥＤ駆動回路７０２と、アクチュエータ駆動回路７０３と、スキャンＬＤ駆動回路７０４と、ＰＤ信号処理回路７０５と、ＤＳＰ７０６を備えている。
【０１４９】
ＰＳＤ信号処理回路７０１は、ＰＳＤ２４２からの出力信号をもとに求めた位置検出信号をＤＳＰ７０６に出力する。サーボＬＥＤ駆動回路７０２は、ＤＳＰ７０６からの信号をもとに、ＬＥＤ１３０に駆動信号を供給する。アクチュエータ駆動回路７０３は、ＤＳＰ７０６からの信号をもとに、ミラーアクチュエータ２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２に供給される。
【０１５０】
スキャンＬＤ駆動回路７０４は、ＤＳＰ７０６からの信号をもとに、レーザ光源３１に駆動信号を供給する。具体的には、目標領域にレーザ光を照射するタイミングで、パルス状の駆動信号（電流信号）がレーザ光源３１に供給される。ＰＤ信号処理回路７０５は、光検出器５４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ＤＳＰ７０６に供給する。
【０１５１】
ＤＳＰ７０６は、ＰＳＤ信号処理回路７０１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２の駆動制御や、レーザ光源３１の駆動制御等を実行する。また、ＤＳＰ７０６は、ＰＤ信号処理回路７０５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３１から出力されるレーザ光の照射タイミングと、光検出器５４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。
【０１５２】
＜実施の形態の効果＞
以上、本実施の形態によれば、ミラー１４１がパンシャフト１２０の回転軸Ａに対して、所定の傾き角度αを有するようにミラーアクチュエータ２が構成されるため、目標領域における走査ラインを水平に近づけることができる。これにより、ミラー１４１の動作制御を簡素なものとすることができる。また、ミラー１４１の駆動に要する電流量を抑えることができる。
【０１５３】
また、目標領域における走査ラインのＴｉｌｔ方向のずれ量が所定の基準値以下となるように、傾き角度αを設定することにより、目標領域における走査ラインを略水平とすることができ、走査ラインに対する走査において、Ｔｉｌｔ方向に対するミラー１４１の制御を不要とすることができる。したがって、ミラー１４１の動作制御をさらに簡素なものとすることができ、また、ミラー１４１の駆動に要する電流量をさらに抑えることができる。
【０１５４】
また、本実施の形態によれば、ミラー１４１は、ミラー１４１の中心Ｏがパンシャフト１２０の回転軸Ａから前方に離れた位置に位置づけられているため、折り曲げミラーによって反射されミラー１４１へと向かうレーザ光が、インナーユニットフレーム１１０によって遮られることを抑えることができる。
【０１５５】
また、本実施の形態によれば、ミラー１４１は、ミラー１４１の下端がパンシャフト１２０の段部１２１よりも前方に位置づけられているため、ミラー１４１がパンシャフト１２０を貫くことなくミラーアクチュエータ２を構成することができる。したがって、ミラー１４１をパンシャフト１２０に装着するための構造を簡素なものとすることができる。
【０１５６】
また、本実施の形態によれば、目標領域からの反射光の受光光路が折り曲げミラー４１により折り曲げられるため、ミラーアクチュエータ２下方のスペースに、出射ユニット３、受光ユニット５を効率よく配置することができる。これにより、レーザレーダ１の小型化を図ることができる。
【０１５７】
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。
【０１５８】
たとえば、上記実施の形態では、図１６（ａ）に示すように、目標領域からの反射光の受光光路が折り曲げミラー４１により折り曲げられたが、図２０に示すように、目標領域からの反射光の受光光路が折り曲げられなくても良い。この場合、折り曲げミラー４１を省略できるものの、光学系がＺ軸方向に大きくなり易い。したがって、この構成例では、レーザレーダ１全体として大型化し易いため、レーザレーダ１をコンパクトにするためには、上記実施形態のように、目標領域からの反射光の受光光路が折り曲げミラー４１により折り曲げられる構成の方が望ましい。
【０１５９】
また、上記実施の形態では、ミラー１４１に対するレーザ光の入射角θ２は、１５．５°、パンシャフト１２０の回転軸Ａに対するミラー１４１の傾き角度αは、２８°に設定されたが、その他の角度に設定されても良い。図１７（ａ）〜図１７（ｄ）のシミュレーションによって示されたとおり、入射角θ２が大きくなるほど、目標領域における走査ラインの水平性は損なわれる。また、入射角θ２が大きくなるほど、レーザレーダ１のＹ軸方向の高さが大きくなり易い。したがって、入射角θ２は、目標領域からの反射光が、ミラー１４１によって反射された後、可視光カットフィルタ８１や出射ユニット３によって遮られない範囲で、できるだけ小さい方が望ましい。たとえば、入射角θ２を１５．５°以下の角度に設定した場合は、目標領域における走査ラインが略水平となる回転軸Ａからの傾き角度αは、２８°以下になるものと想定される。
【０１６０】
また、上記実施の形態では、出射ユニット３が折り曲げミラー４１と受光レンズ５１の間に配置されたが、これに限られるものではない。たとえば、出射ユニット３は、折り曲げミラー４１とミラー１４１の間に配置されても良い。
【０１６１】
また、上記実施の形態では、ミラーホルダ１４２により、ミラー１４１がパンシャフト１２０の回転軸Ａに対して所定の傾き角度αを有するように、ミラー１４１がパンシャフト１２０に装着されたが、パンシャフト１２０に所定の傾きを有する傾斜部が形成され、この傾斜部にミラー１４１が直接装着されても良い。
【０１６２】
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。
【符号の説明】
【０１６３】
１  …  レーザレーダ
２  …  ミラーアクチュエータ
３  …  出射ユニット（出射部）
３１  …  レーザ光源（出射部）
４１  …  折り曲げミラー
５１  …  受光レンズ（集光素子）
５４  …  光検出器
１２０  …  パンシャフト（第１の回動軸）
１４１  …  ミラー
１４２  …  ミラーホルダ
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  …  チルトマグネット（ミラー駆動部）
１８１  …  チルトマグネット（ミラー駆動部）
２２１  …  チルトコイル（ミラー駆動部）
２３１  …  チルトコイル（ミラー駆動部）
２６０、２７０  …  チルトシャフト（第２の回動軸）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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