(57)【要約】【課題】２軸駆動方式のビーム照射装置において、目標領域におけるビームの照射位置を、簡素な構成にて円滑に検出できるようにする。【解決手段】ミラーホルダ１０の支軸１２に平行平板状の光屈折素子１７を装着し、光屈折素子１７を挟む位置に半導体レーザ２０５とＰＳＤ２０６を配置する。ミラー１５の回動に伴って光屈折素子１７が回動し、これにより、ＰＳＤ２０６の受光面上におけるレーザ光の照射位置が変位する。受光面上におけるレーザ光の照射位置は、ミラー１５の回動位置に対応する。よって、ＰＳＤ２０６からの出力をもとに、ミラー１５の回動位置を検出でき、さらには、目標領域内におけるレーザ光のスキャン位置を検出することができる。【選択図】図２
2008224408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミラーと、
前記ミラーを保持するミラーホルダと、
前記ミラーホルダを第１の方向に回動可能に軸支する第１の保持体と、
前記第１の保持体を前記第１の方向に垂直な第２の方向に回動可能に軸支する第２の保持体と、
前記第１および第２の保持体をそれぞれ前記第１および第２の方向に駆動する電磁駆動部と、
前記ミラーホルダに一体的に配された光屈折素子と、
前記光屈折素子にサーボ用の光を照射するサーボ用光源と、
前記光屈折素子によって屈折された前記サーボ用の光を受光してその受光位置に応じた信号を出力する光検出器とを有する、
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、
前記光屈折素子は、平板形状の透光性部材である、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項３】
請求項１に記載のビーム照射装置において、
前記光屈折素子は、レンズ形状の透光性部材である、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載のビーム照射装置において、
前記光屈折素子は、ミラーホルダの回動軸に装着されている、
ことを特徴とするビーム照射装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のビーム照射装置において、
前記電磁駆動部は、前記ミラーホルダと前記第１の保持体にそれぞれ配された第１および第２のコイルと、前記第２の保持体に前記第１および第２のコイルに対向するよう配置された第１および第２のマグネットとを有する、
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、目標領域にレーザ光を照射するビーム照射装置に関し、特に、目標領域にレーザ光を照射したときの反射光をもとに、目標領域内における障害物の有無や障害物までの距離を検出する、いわゆるレーザレーザに搭載されるビーム照射装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行時の安全性を高めるために、走行方向前方にレーザ光を照射し、その反射光の状態から、目標領域内における障害物の有無や障害物までの距離を検出するレーザレーダが、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し、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、そのスキャン位置における障害物までの距離を検出するものである。
【０００３】
レーザレーダの検出精度を高めるには、レーザ光を目標領域内において適正にスキャンさせる必要があり、また、レーザ光の各スキャン位置を適正に検出する必要がある。これまでに、レーザ光のスキャン機構として、ポリゴンミラーを用いるスキャン機構と、走査用レンズを２次元駆動するレンズ駆動タイプのスキャン機構が知られている。
【０００４】
ポリゴンミラーを用いるスキャン機構は、ポリゴンミラーを回転させながら、レーザ光をポリゴンミラー側面に照射することによって、レーザ光をスキャンさせるものである。ポリゴンミラーは、断面多角形となっており、且つ、各側面にミラーが形成されている。ポリゴンミラーを回転させながらレーザ光を側面に照射することにより、各側面に対するレーザ光の入射角度が変化し、その反射光がポリゴンミラーの回転方向にスキャンされる。
【０００５】
しかし、このスキャン機構では、ミラー面の平面精度やミラーの回転状態がスキャン性能に大きく影響するため、高精度の平面加工技術や、高性能モータの適用が必要となる。また、レーザ光に対するミラー面の角度変化が小さいため、レーザ光の振り角をあまり大きくできないとの問題が生じる。
【０００６】
これに対し、レンズアクチュエータを用いたスキャン機構（たとえば、以下の特許文献１参照）では、レンズ駆動によってスキャンが行われるため、比較的簡単な構成にて、２次元方向のスキャン動作を実現できる。しかし、このアクチュエータでは、レンズが板バネやワイヤによって支持されるため、外部からの振動に弱いとの問題があり、また、振動抑制のために板バネやワイヤの剛性を高めると、スキャン動作のレンズポンス特性が低下するとの問題がある。また、スキャン動作時にレーザ光がレンズ光軸に対して偏心した位置に入射するため、レーザ光の強度分布に歪が生じるとの問題が生じる。
【０００７】
これに対し、出願人は、先に特願２００６−１２１７６２号を出願し、簡単な構成にて、レスポンス特性を高めることができ、かつ、レーザ光の歪みを抑制できるアクチュエータを提案した。この発明に係るアクチュエータでは、ミラーが２軸駆動可能に支持され、コイルとマグネット間の電磁駆動力によって、ミラーが各駆動軸を軸として回動される。レーザ光は、ミラーに斜め方向から入射され、ミラーが各駆動軸を軸として２次元駆動されることにより、ミラーによるレーザ光の反射光が、目標領域内において、２次元方向に走査される。
【特許文献１】特開平１１−８３９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、２軸駆動方式のビーム照射装置において、目標領域におけるビームの照射位置を、簡素な構成にて円滑に検出できるようにすることを課題とする。特に、ビーム照射位置を検出するための構成を小型かつ低コスト化でき、これにより、ビーム照射装置全体の低コスト化を実現できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るビーム照射装置は、ミラーと、前記ミラーを保持するミラーホルダと、前記ミラーホルダを第１の方向に回動可能に軸支する第１の保持体と、前記第１の保持体を前記第１の方向に垂直な第２の方向に回動可能に軸支する第２の保持体と、前記第１および第２の保持体をそれぞれ前記第１および第２の方向に駆動する電磁駆動部と、前記ミラーホルダに一体的に配された光屈折素子と、前記光屈折素子にサーボ用の光を照射するサーボ用光源と、前記光屈折素子によって屈折された前記サーボ用の光を受光してその受光位置に応じた信号を出力する光検出器とを有することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、光屈折素子による屈折作用を利用してサーボ用の光が振られるため、光検出器上におけるサーボ用の光の振り幅を小さくすることができる。このため、光検出器の受光面積を小さくでき、ビーム照射位置を検出するための構成を小型かつ低コスト化することができる。なお、本発明の効果については、以下の実施の形態において、さらに明らかにする。
【００１１】
本発明において、光屈折素子は、平板形状の透光性部材にて構成され得る。たとえば、光屈折素子は、ガラスやポリカーボネートまたはアクリル等からなる平行平板にて構成され得る。この場合、光屈折素子は、安価かつシンプルな形状となるため、コスト面で有利となる。特に、光屈折素子を軽量かつ高屈折率のポリカーボネートにて構成すると、光屈折素子を薄型かつ軽量化でき、ミラーのレスポンス特性を高めることができる。
【００１２】
また、本発明において、光屈折素子は、レンズ形状の透光性部材にて構成され得る。ここで、レンズの形状は、たとえば、ミラーの駆動に応じてサーボ用の光が光検出器上の受光面を円滑に走査するよう設定され得る。たとえば、レンズの形状は、ミラーの振り幅に応じてサーボ用の光が受光面の端から端まで隈なく走査するような形状に設定される。この場合、受光面が有効利用され、その結果、サーボ用の光の位置検出精度を高めることができる。
【００１３】
本発明において、光屈折素子は、ミラーホルダの回動軸に装着することができる。
【００１４】
また、本発明において、電磁駆動部は、ミラーホルダと第１の保持体にそれぞれ配された第１および第２のコイルと、第２の保持体に第１および第２のコイルに対向するよう配置された第１および第２のマグネットとを有する構成とすることができる。このように、可動側であるミラーホルダと第１の保持体にコイルを配するようにすると、可動部が軽量化されるため、ミラーのレスポンス特性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のとおり、本発明によれば、２軸駆動方式のビーム照射装置において、目標領域におけるビームの照射位置を、簡素な構成にて円滑に検出でき、特に、ビーム照射位置を検出するための構成を小型かつ低コスト化することができる。
【００１６】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に、実施の形態に係るビーム照射用アクチュエータの構成を示す。同図（ａ）はアクチュエータの分解斜視図、同図（ｂ）はアセンブル状態にあるアクチュエータの斜視図である。
【００１８】
同図（ａ）において、１０は、ミラーホルダである。ミラーホルダ１０には、支軸１１、１２が形成され、これら支軸１１、１２の端部には、軸受け１３、１４が装着される。軸受け１４には、端部が突出する状態で、支軸１２が挿入・装着される。また、ミラーホルダ１０の前面にはミラー１５が装着されており、背面にはコイル１６が装着されている。なお、コイル１６は、方形状に巻回されている。さらに、ミラーホルダ１０の支軸１２の端部には、平行平板状の光屈折素子１７が装着される。光屈折素子１７は、透光性材料からなっている。
【００１９】
２０は、ミラーホルダ１０をＸ−Ｙ平面方向に回動可能に軸支する可動枠（第１の保持体）である。可動枠２０には、ミラーホルダ１０を収容するための開口２１が形成され、また、ミラーホルダ１０の支軸１１、１２を収容する溝２２、２３が形成されている。さらに、可動枠２０の側面には、端部に抜け留めを有する支軸２４、２５が形成され、背面には、コイル２６が装着されている。コイル２６は、方形状に巻回されている。
【００２０】
３０は、可動枠２０をＹ−Ｚ平面方向に回動可能に軸支する固定枠（第２の保持体）である。固定枠３０には、可動枠２０を収容するための凹部３１が形成され、また、可動枠２０の支軸２４、２５と係合する溝３２、３３が形成されている。さらに、固定枠３０の内面には、コイル１５に磁界を印加するマグネット３４と、コイル２６に磁界を印加するマグネット３５が装着されている。なお、溝３２、３３は、それぞれ固定枠３０の前面から上下２つのマグネット３５間の隙間内まで延びている。
【００２１】
４０は、可動枠２０の支軸２４、２５が溝３２、３３から脱落しないよう、支軸２４、２５を前方から押さえる押さえ板である。
【００２２】
アクチュエータをアセンブルする際には、支軸１２を軸受け１４に挿入・装着した後、支軸１２の端部に光屈折素子１７を装着する。この状態で、ミラーホルダ１０の支軸１１、１２を可動枠２０の溝２２、２３に収容し、さらに、支軸１１の端部に軸受け１３を装着した状態で、軸受け１３、１４をそれぞれ可動枠２０の上面および下面に固着する。これにより、ミラーホルダ１０が、可動枠２０によって、Ｘ−Ｙ平面方向に回動可能に支持される。なお、軸受け１３、１４は、支軸１１、１２を回転可能に支持するとともに、支軸１１、１２の軸方向におけるミラーホルダ１０のがたつきを規制するよう機能する。
【００２３】
このようにしてミラーホルダ１０を可動枠２０に装着した後、可動枠２０の支軸２４、２５を固定枠３０の溝３２、３３に係合させ、さらに、支軸３２、３３の前面を押さえるようにして、押さえ板４０をマグネット３５の前面に装着する。これにより、可動枠２０が、Ｙ−Ｚ平面方向に回動可能に固定枠３０に装着され、アクチュエータのアセンブルが完了する。
【００２４】
ミラーホルダ１０が可動枠２０に対しＸ−Ｙ平面方向に回動すると、これに伴ってミラー１５と光屈折素子１７が回動する。また、可動枠２０が固定枠３０に対しＹ−Ｚ平面方向に回動すると、これに伴ってミラーホルダ１０が回動し、ミラーホルダ１０と一体的にミラー１５と光屈折素子１７が回動する。このように、ミラーホルダ１０は、互いに直交する支軸１１、１２と支軸２４、２５によって、２次元方向に回動可能に支持される。
【００２５】
なお、同図（ｂ）に示すアセンブル状態において、２つのマグネット３４は、コイル１６をＸ軸方向に２分割したときの各分割パートにそれぞれ対向している。これら２つのマグネット３４は、コイル１６に電流を印加すると、コイル１６の各分割パートにそれぞれＹ軸に平行な反対方向の電磁駆動力が生じるよう極性が調整されている。このため、コイル１６に所定方向の電流を印加すると、コイル１６に生じる電磁駆動力によって、ミラーホルダ１０が、支軸１１、１２を軸として、Ｘ−Ｙ平面方向に回動する。
【００２６】
また、同図（ｂ）に示すアセンブル状態において、上下方向に分割された２つのマグネット３５は、Ｚ軸方向に平行なコイル２６の一辺をＺ軸方向に２分割したときの各分割パートにそれぞれ対向している。ここで、２つのマグネット３５は、コイル２６に電流を印加すると、コイル２６の各分割パートにそれぞれＹ軸に平行な反対方向の電磁駆動力が生じるよう極性が調整されている。このため、コイル２６に電流を印加すると、コイル２６に生じる電磁駆動力によって、可動枠２０が、支軸２４、２５を軸として、Ｙ−Ｚ平面方向に回動する。
【００２７】
このように、コイル１６とコイル２６に電流を印加することにより、ミラーホルダ１０と可動枠２０がそれぞれＸ−Ｙ平面方向およびＹ−Ｚ平面方向に回動する。これにより、ミラー１５と光屈折素子１７が、ミラーホルダ１０と一体となって、Ｘ−Ｙ平面方向およびＹ−Ｚ平面方向に回動する。
【００２８】
図２は、アクチュエータ１００が装着された状態の光学系の構成を示す図である。なお、図中のアクチュエータ１００は、図１に示すものに比べ、固定枠３５の形状等が細部においてやや変更されているが、基本的な構成は、図１に示すアクチュエータと同じである。
【００２９】
図２において、３００は、光学系を支持するベースである。ベース３００には、凹部３０１が形成され、この凹部３０１に光屈折素子１７が収容されるようにして、アクチュエータ１００がベース３００上に装着されている。
【００３０】
ベース３００の上面には、ミラー２０１、２０２と、ビーム整形用のレンズ２０３、２０４が装着されている。また、ベース３００には、ミラー２０１に対向する位置にレーザ光源（図示せず）が装着されている。さらに、ベース３００には、アクチュエータ１００の背面位置に壁部３０２が形成されており、この壁部３０２に、回路基板３０３が装着されている。アクチュエータ１００のコイル１６、２６は、リード線を介して回路基板３０３に接続されている。かかるリード線を介して、回路基板３０３からサーボ信号がコイル１６、２６に供給される。
【００３１】
レーザ光源（図示せず）から上向きに出射されたレーザ光は、ミラー２０２によって水平方向に反射された後、さらにミラー２０２によって、進行方向が水平方向に９０度折り曲げられる。その後、レーザ光は、レンズ２０３、２０４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。なお、レンズ２０３、２０４は、目標領域（たとえば、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）になるようレンズ面が設計されている。
【００３２】
レンズ２０３、２０４を透過したレーザ光は、アクチュエータ１００のミラー１５に入射し、ミラー１５によって目標領域に向かって反射される。アクチュエータ１００によってミラー１５が２次元駆動されることにより、レーザ光が目標領域内において２次元方向にスキャンされる。
【００３３】
アクチュエータ１００は、ミラー１５が中立位置にあるときに、レンズ２０４からのレーザ光がミラー１５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。光屈折素子１７は、板面がミラー１５の反射面に対して平行となるよう、ミラーホルダ１０の支軸１２に装着されている。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、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１５の位置をいう。
【００３４】
凹部３０１の内側面には、光屈折素子１７を水平方向に挟む位置に半導体レーザ２０５とＰＳＤ（Position Sensing Device）２０６（図２には図示せず）が配されている。半導体レーザ２０５は、水平方向にレーザ光を出射するとともに、ミラー１５が中立位置にあるときに、光屈折素子１７の平面に対し水平方向において４５度の角度でレーザ光が入射するよう配置されている。ＰＳＤ２０６は、ミラー１５が中立位置にあるときに、光屈折素子１７を透過したレーザ光が受光面の中心位置に照射されるよう配置されている。
【００３５】
図３（ａ）は、ＰＳＤ２０６の構成を示す図（側断面図）、図３（ｂ）はＰＳＤ２０６の受光面を示す図である。
【００３６】
図３（ａ）を参照して、ＰＳＤ２０６は、Ｎ型高抵抗シリコン基板の表面に、受光面と抵抗層を兼ねたＰ型抵抗層を形成した構造となっている。抵抗層表面には、同図（ｂ）の横方向における光電流を出力するための電極Ｘ１、Ｘ２と、縦方向における光電流を出力するための電極Ｙ１、Ｙ２（同図（ａ）では図示省略）が形成されている。また、裏面側には共通電極が形成されている。
【００３７】
受光面にレーザ光が照射されると、照射位置に光量に比例した電荷が発生する。この電荷は光電流として抵抗層に到達し、各電極までの距離に逆比例して分割されて、電極Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２から出力される。ここで、電極Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２から出力される電流は、レーザ光の照射位置から各電極までの距離に逆比例して分割された大きさを有している。よって、電極Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２から出力される電流値をもとに、受光面上における光の照射位置を検出することができる。
【００３８】
半導体レーザ２０５から出射されたレーザ光は、光屈折素子１７によって屈折された後、ＰＳＤ２０６に到達する。ここで、ＰＳＤ２０６上におけるレーザ光の照射位置は、光屈折素子１７の傾斜状態に応じて変位する。他方、光屈折素子１７はミラー１５と一体的に回動するため、ミラー１５の回動位置と光屈折素子１７の回動位置は一対一に対応する。したがって、光屈折素子１７を透過したレーザ光のＰＳＤ２０６受光面上における照射位置は、ミラー１５の回動位置に対応することとなる。よって、ＰＳＤ２０６受光面上におけるレーザ光の照射位置をもとに、ミラー１５の回動位置を検出でき、さらには、目標領域内におけるビームのスキャン位置を検出することができる。
【００３９】
次に、図４を参照して、光屈折素子１７の作用について説明する。同図（ａ）は、光屈折素子１７と半導体レーザ２０５およびＰＳＤ２０６からなるサーボ系の構成部分を図２の上面側から見たときの図である。
【００４０】
ミラー１５が中立位置にあるとき、光屈折素子１７は実線で示す位置にある。この状態において、半導体レーザ２０５からのレーザ光は、光屈折素子１７の入射面に対し、水平方向において４５度の入射角で入射する。光屈折素子１７に入射したレーザ光は、光屈折素子１７の入射面によって、同図（ａ）の下段に実線で示すように屈折される。レーザ光は、このように屈折された後、光屈折素子１７を透過し、再び、光屈折素子１７の出射面により、同図（ａ）の下段に実線で示すように屈折される。その後、レーザ光は、実線で示す光路でもってＰＳＤ２０６へと入射する。
【００４１】
ミラー１５が中立位置から水平方向において半時計方向に所定角度だけ回動すると、これに伴って光屈折素子１７が回動する。この回動によって光屈折素子１７が同図（ａ）の破線位置に位置づけられると、光屈折素子１７に入射したレーザ光は、光屈折素子１７の入射面により、同図（ａ）の下段に破線で示すように屈折される。レーザ光は、このように屈折された後、光屈折素子１７を透過し、再び、光屈折素子１７の出射面により、同図（ａ）の下段に破線で示すように屈折される。その後、レーザ光は、破線で示す光路でもってＰＳＤ２０６へと入射する。
【００４２】
このように、ミラー１５の回動に伴い光屈折素子１７が回動すると、光屈折素子１７による屈折作用によって、ＰＳＤ２０６上におけるレーザ光の入射位置が変位する。ただし、光屈折素子１７が回動しても、光屈折素子１７を透過した後のレーザ光の進行方向は変わらない。つまり、ＰＳＤ２０６に入射する際のレーザ光の光軸は、光屈折素子１７の回動前後において、互いに平行となる。
【００４３】
図５は、ミラー１５を水平方向に回動させたときの、ミラー１５の回動角度とＰＳＤ２０６上におけるレーザ光の入射位置の変位量の関係をシミュレーションしたものである。なお、横軸は、中立位置に対するミラー１５の回動角度であり、縦軸は、ＰＳＤ２０６受光面の中心位置に対するレーザ光入射位置の変位量である。ミラー１５の回動角度は、図２（ａ）の時計方向の回動が正とされ、また、レーザ光入射位置の変位量は、図２（ａ）の上方向の変位が正とされている。また、このシミュレーションでは、光屈折素子１７の屈折率ｎと厚みｔはそれぞれ、ｎ＝１．５、ｔ＝３ｍｍとされている。
【００４４】
図示の如く、本シミュレーションでは、ミラー１５を中立位置から水平方向に±１５度の範囲で回動させると、ＰＳＤ２０６受光面上におけるレーザ光の入射位置が水平方向に±０．４ｍｍ程度の範囲で変位する。なお、ミラー１５を中立位置から鉛直方向に回動させたときも、本シミュレーション結果と同様の特性が得られる。
【００４５】
ここで、たとえば、ミラー１５の振り角を中立位置から±１２度程度とすることで、ビームの振り角は４５度程度となり、実用上は十分な走査範囲を確保できる。
【００４６】
したがって、本実施の形態に係るビーム照射装置を車載用レーザレーダに搭載する場合には、ミラー１５を中立位置から水平方向に±１２度程度の範囲で振ることを想定してサーボ系を構成すれば良い。つまり、光屈折素子１７が中立位置から水平方向に±１２度程度で回動したときのレーザ光の変位範囲に対応できるよう、ＰＳＤ２０６の受光面の寸法を設定すれば良い。
【００４７】
図５のシミュレーションによれば、水平方向の変位量は±０．４ｍｍであるから、ＰＳＤ２０６の受光面は、±０．４ｍｍ程度のビーム変位に対応できる程度の寸法とすればよい。実際には、ＰＳＤ２０６受光面上においてレーザスポットはある程度の広がりを持つため、ＰＳＤ２０６によって適正に位置検出を行うには、ＰＳＤ２０６の受光面をビーム変位範囲よりも広げる必要がある。図５のシミュレーション条件と同様、光屈折素子１７の屈折率ｎと厚みｔをそれぞれｎ＝１．５、ｔ＝３ｍｍとすると、ＰＳＤ２０６の受光面は、レーザスポットの広がりを見込んで、２ｍｍ×２ｍｍ程度の大きさに設定され得る。
【００４８】
図４（ｂ）は、比較例の構成を示す図である。この比較例では、光屈折素子１７がミラー１７’に置き換えられている。この場合、ミラー１７’によって反射されたレーザ光は、ミラー１７’の回動角αの２倍の回動角で振れるため、レーザ光をＰＳＤ２０６で受光する場合には、ＰＳＤ２０６の受光面をかなり大きく設定する必要がある。
【００４９】
これに対し、本実施の形態では、光屈折素子１７による屈折作用を利用してレーザ光を変位させるため、上記の如く、ＰＳＤ２０６受光面上におけるレーザ光照射位置の変位範囲をかなり小さくすることができる。したがって、本実施の形態によれば、比較例に比べ、ＰＳＤ２０６の受光面を数段小さくすることができ、その分、サーボ光学系の小型化とコストの低減を図ることができる。
【００５０】
なお、本実施の形態において、光屈折素子１７は、可動部であるミラーホルダ１０の支軸１２に装着されるため、ミラー１５のレスポンス性能を考慮すると、なるべく軽量であるのが望ましい。ここで、光屈折素子１７の軽量化は、比重の小さな材料を用いることにより実現できる。また、屈折率が高いほど光屈折素子１７を薄型化できるため、高屈折率の材料を用いることによっても光屈折素子１７の軽量化を実現できる。
【００５１】
代表的な材料として、ポリカーボネート、アクリル、塩化ビニール、無機ガラスを挙げると、これらの屈折率と比重（水に対する比重）は以下のとおりである。
【００５２】
【表１】
2008224408.tif 000003
【００５３】
これらの材料の中では、ポリカーボネートが屈折率および比重において他の材料よりも優位である。よって、光屈折素子１７の材料としてポリカーボネートを選択するのが好ましい。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態によって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。
【００５５】
たとえば、上記実施の形態では、光屈折素子１７を平行平板形状としたが、他の形状とすることもできる。なお、光屈折素子１７をレンズ形状としてレーザ光を収束させるようにすれば、受光面上におけるレーザスポットの広がりが抑制されるため、受光面の形状をさらに小さくすることができる。この他、レンズ形状は、ミラー１５の振り幅に応じてサーボ用のレーザ光が受光面の端から端まで隈なく走査するような形状に設定され得る。こうすると、受光面が有効利用され、その結果、サーボ用のレーザ光の位置検出精度を高めることができる。
【００５６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態に係るアクチュエータの構成を示す図
【図２】実施の形態に係るビーム照射装置の構成を示す図
【図３】実施の形態に係るＰＳＤの構成を示す図
【図４】実施の形態に係る光屈折素子の作用を示す図
【図５】実施の形態に係るアクチュエータの特性を示す図
【符号の説明】
【００５８】
１０  ミラーホルダ
１２  支軸
１５  ミラー
１６  コイル
１７  光屈折素子
２０  可動枠（第１の保持体）
２６  コイル
３０  固定枠（第２の保持体）
３４  マグネット
３５  マグネット
２０５  半導体レーザ（サーボ用光源）
２０６  ＰＳＤ（光検出器）
【図１】
2008224408.tif 000004
【図２】
2008224408.tif 000005
【図３】
2008224408.tif 000006
【図４】
2008224408.tif 000007
【図５】
2008224408.tif 000008