CN101578546A - 光扫描用执行器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光扫描用执行器(10),其具备设置有光源(13)的固定部件(11),可动部件(14)以及连接部件(16),所述可动部件(14)搭载有使从光源射出的光折射的光学部件(15),并在驱动部(12)的作用下向与光学部件的光轴正交的方向摆动,所述连接部件(16)将固定部件和可动部件之间连接起来,并且支承可动部件,伴随可动部件的摆动向与从光源射出的光的光轴正交的方向弯曲变形,所述光扫描用执行器(10)通过伴随可动部件的摆动的光学部件的摆动,使从光源射出的光向摆动方向进行扫描。连接部件(16)具有多对连接部件(17、18),多对连接部件通过一个或者多个变形缓和部件(19)而互相连接,所述变形缓和部件(19)缓和伴随可动部件的摆动的连接部件的弯曲变形。
Description
技术领域
本发明涉及一种光扫描用执行器。
背景技术
在现有的利用激光等的扫描装置的装置中,公知有扫描型激光雷达装置、激光扫描仪、激光打印机、激光打标机(marker)、物体监视装置等。在这些装置中,例如,在用于防止车辆碰撞的扫描型激光雷达装置使用的扫描装置中,公知的是板簧式的光扫描用执行器,该板簧式的光扫描用执行器在基端被固定了的板簧部件前端的可动部件上安装透镜等光学部件,通过电磁驱动机构使所述可动部件摆动,利用所述光学部件使从被固定在固定位置上的光源射出的光折射从而进行扫描(例如,参照专利文献1)。
这样,作为板簧式的光扫描用执行器,例如,图20所示的光扫描用执行器1具有主体2,主体2的一端为固定部件,在主体2上安装有负荷-弯曲特性相同的一对板簧3,在一对板簧3的另一端设有可动部件5,可动部件5上立起设置有扫描透镜4,通过设置于主体2前部的驱动部6,使可动部件5在与板簧3的板面正交的方向上摆动。为了减小对可动部件5的摆动的影响,扫描透镜4使用重量轻的菲涅耳透镜(Fresnel lens)。驱动部6由线圈、磁铁及轭6a构成磁回路。驱动部6的线圈设置在可动部件5上,磁铁设置在主体2侧。扫描光源7固定在主体2或者光扫描用执行器1的外部,射出的光在扫描透镜4折射,并被投射向前方。在此,在图20所示的光扫描用执行器1中,箭头X表示前后方向,箭头Y表示左右方向,箭头Z表示上下方向,在以下说明的各实施方式中也一样。
光扫描用执行器1,向线圈通电,在设置于主体2侧的磁铁与线圈之间产生的洛伦兹力的作用下,使可动部件5沿箭头所示的轭6a的长度方向摆动,并使板簧3向与板面正交的方向弯曲,同时使从扫描光源7射出的光被扫描透镜4折射而投向前方。此时,通过用摆动的可动部件5使折射角变化而扫描光。
专利文献1:日本特开2003-177348号公报
但是,因为上述光扫描用执行器靠一对板簧来支承可动部件并使可动部件摆动自如,所以确定了伴随着摆动的可动部件的可动范围。因此,现有的光扫描用执行器存在如下问题:无法调整可动部件的可动范围,特别是可动部件在沿板簧的长度方向上的可动范围无法调整,灵活性不好。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提供一种可以调整可动部件的可动范围,可动范围调整具有灵活性的光扫描用执行器。
为解决上述课题,达成目的,本发明的光扫描用执行器具备设置有光源的固定部件,可动部件以及连接部件,所述可动部件搭载有使从所述光源射出的光折射的光学部件,并在驱动机构的作用下向与所述光学部件的光轴正交的方向摆动,所述连接部将所述固定部件和所述可动部件之间连接起来,并且支承所述可动部件,伴随所述可动部件的摆动向与从所述光源射出的光的光轴正交的方向弯曲变形,所述光扫描用执行器利用随所述可动部件的摆动而产生的所述光学部件的摆动,让从所述光源射出的光沿摆动方向进行扫描,其特征在于,所述连接部件具有多对连接部件,所述多对连接部件通过一个或者多个变形缓和部件而互相连接,所述变形缓和部件用于缓和因所述可动部件的摆动而产生的所述连接部件的弯曲变形。
另外,本发明的光扫描用执行器的特征在于,在上述发明中,所述一个或者多个变形缓和部件连接相邻的一对连接部件。
另外,本发明的光扫描用执行器的特征在于,在上述发明中,所述一个变形缓和部件或者所述多个变形缓和部件中的各个变形缓和部件,分别从两对不同的连接部件的各对中选出的两个连接部件进行连接。
另外,本发明的光扫描用执行器的特征在于,在上述发明中,所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光正交的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性相同。
另外,本发明的光扫描用执行器的特征在于,在上述发明中,所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光正交的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性不同。
另外,本发明的光扫描用执行器的特征在于,在上述发明中,所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光平行的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性相同。
另外,本发明的光扫描用执行器的特征在于,在上述发明中,所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光平行的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性不同。
发明效果
本发明的光扫描用执行器,因为连接部件具有多对对可动部件和固定部件之间进行连接的连接部件,多对的连接部件对通过对可动部件的变形进行缓和的变形缓和部件而相互连接,所以利用变形缓和部件缓和可动部件的变形,结果是起到可以灵活地调节可动部件的可动范围的效果。
附图说明
图1是表示实施方式1的光扫描用执行器的立体图;
图2是卸下驱动部后的光扫描用执行器的立体图;
图3是模式地表示在可动部件向右摆动时,固定部件、可动部件、变形缓和部件、固定侧板簧以及可动侧板簧的位置关系的模式图;
图4是表示光扫描用执行器的扫描光源射出的光伴随着可动部件在水平方向上的摆动而在直线上沿水平方向扫描的情况的立体图;
图5是模式地表示在使用负荷-弯曲特性比固定侧板簧大的可动侧板簧的情况下,在可动部件向右摆动时,固定部件、可动部件、变形缓和部件、固定侧板簧以及可动侧板簧的位置关系的模式图;
图6是模式地表示在使用负荷-弯曲特性比固定侧板簧小的可动侧板簧的情况下,在可动部件向右摆动时,固定部件、可动部件、变形缓和部件、固定侧板簧以及可动侧板簧的位置关系的模式图;
图7是表示实施方式1的比较例涉及的光扫描用执行器的立体图;
图8是模式地表示在可动部件向右摆动时,固定部件、可动部件以及板簧的位置关系的模式图;
图9是表示在实施方式1的光扫描用执行器中使用的连接部件的第一变形例的立体图;
图10是表示在实施方式1的光扫描用执行器中使用的连接部件的第二变形例的立体图;
图11是表示实施方式2的光扫描用执行器的立体图;
图12是模式地表示在可动部件向右摆动时,固定部件、可动部件、变形缓和部件、固定侧板簧及可动侧板簧的位置关系的模式图;
图13是在相邻的板簧对的负荷-弯曲特性不同的情况下可动部件向右摆动时、对应于图12的模式图;
图14是表示实施方式3的光扫描用执行器的立体图;
图15是表示本发明的光扫描用执行器中多对板簧的配置的第一变形例的模式图;
图16是表示本发明的光扫描用执行器中多对板簧的配置的第二变形例的模式图;
图17是表示本发明的光扫描用执行器中多对板簧的配置的第三变形例的模式图;
图18是表示本发明的光扫描用执行器中多对板簧的配置的第四变形例的模式图;
图19是表示本发明的光扫描用执行器中与板簧和变形缓和部件的配置相关的第五变形例的模式图;
图20是表示现有的光扫描用执行器的立体图。
图中:
1-光扫描用执行器;
11、31-主体;
12、32-驱动部;
13、33-扫描光源;
14、34-可动部件;
15、35-扫描透镜;
16、36-连接部件;
17、37-固定侧板簧;
18、38-可动侧板簧;
19、39-变形缓和部件;
20-连接部件。
具体实施方式
(实施方式1)
下面,参照附图对本发明的光扫描用执行器涉及的实施方式1进行详细的说明。图1是表示实施方式1的光扫描用执行器的立体图。图2是卸下驱动部后的光扫描用执行器的立体图。
如图1所示,光扫描用执行器10具备主体11、可动部件14、连接部件16以及变形缓和部件19。
如图1及图2所示,主体11是在基部11a上立起设置支柱11b,在支柱11b的上部经台阶状的设置部11c而形成有工作台11d,并在设置部11c设置了驱动部12的固定部件。驱动部12在上表面设置扫描光源13,与现有的光扫描用执行器1的驱动部6一样,由线圈、磁铁及轭12a构成磁回路。驱动部12的线圈设置在可动部件14上,磁铁设置在主体11一侧,在洛伦兹力的作用下使可动部件14沿箭头Y在左右方向上摆动。
如图1及图2所示,可动部件14在与上表面的扫描光源13相对的位置,沿长度方向立起配置扫描透镜15。扫描透镜15与扫描透镜4一样,使用重量轻的菲涅耳透镜。
如图1及图2所示,连接部件16被配置在与从扫描光源13射出的光正交的上下方向上,并具有一对固定侧板簧17和一对可动侧板簧18。一对固定侧板簧17和一对可动侧板簧18都被设定为具有相同的负荷-弯曲特性。固定侧板簧17的上端与主体11的工作台11d的侧面连接,下端与变形缓和部件19的侧面连接。可动侧板簧18的上端与可动部件14的侧面连接,下端与变形缓和部件19的侧面连接。由此,一对固定侧板簧17和一对可动侧板簧18分别伴随可动部件14的摆动而向与从扫描光源13射出的光的光轴正交的方向弯曲变形。
如图1及图2所示,变形缓和部件19是将互相并列的固定侧板簧17的下端和可动侧板簧18的下端连结起来,且用于缓和可动部件14的变形的框架状的部件。变形缓和部件19被固定侧板簧17和可动侧板簧18支承,用于缓和伴随着可动部件14的摆动的、邻接的固定侧板簧17和可动侧板簧18的弯曲变形。
光扫描用执行器10如上所述构成,靠驱动部12使可动部件14摆动。这样,因为一对固定侧板簧17和一对可动侧板簧18都被设定为具有相同的负荷-弯曲特性,所以可动部件14向以箭头Y表示的左右方向水平摆动。此时,在可动部件14向以箭头Y所示的右方摆动时,从可动部件14侧看去的主体11的工作台11d、可动部件14、变形缓和部件19、一对固定侧板簧17和一对可动侧板簧18的位置关系在图3中模式表示。在此,图中,用虚线表示在可动部件14开始摆动前的停止时变形缓和部件19及两板簧17、18的位置。
如图3所示,当可动部件14向右方摆动时,一对固定侧板簧17和一对可动侧板簧18分别向与从扫描光源13射出的光的光轴正交的箭头Y方向的相反方向弯曲变形。即,一对固定侧板簧17从左上方向右下方弯曲,而一对可动侧板簧18从右上方向左下方弯曲,弯曲方向相反。此时,固定侧板簧17及可动侧板簧18的负荷-弯曲特性被设定为相同。因此,固定侧板簧17和可动侧板簧18分别向相反方向变形的弯曲量相等。
由此,变形缓和部件19相对于可动部件14在箭头Y方向上的摆动距离LY1只沿箭头Y方向移动1/2LY1的距离。因此,两板簧17、18只分别向相反方向弯曲变形相当于可动部件14的摆动距离LY1的1/2的量即可。因此,与只用一对板簧连接工作台11d和可动部件14,且摆动与可动部件14相同的量的情况时的板簧的弯曲变形相比,一对固定侧板簧17及一对可动侧板簧18的弯曲变形被变形缓和部件19缓和。另外,因为变形缓和部件19通过固定侧板簧17与作为固定部的工作台11d连接,所以变形缓和部件19因两板簧17、18的弯曲变形而沿箭头Z所示的上方被拉起。对于向该上方被拉起的距离LZ1,也是只用一对板簧连接工作台11d与可动部件14的情况时的1/2。因此,可动部件14不向下方移动,而是向箭头Y所示的左右方向在一条直线上摆动。它们的关系与可动部件14向箭头Y所示的左方向摆动时相同。
这样,变形缓和部件19对伴随可动部件14的摆动而相邻的一对连接部件即一对固定侧板簧17和一对可动侧板簧18的弯曲变形进行缓和,由此,可动部件14可以向箭头Y所示的左右方向在一条直线上摆动。
结果,如图4所示,当光扫描用执行器10的可动部件14向水平箭头所示的右方向摆动时,从扫描光源13射出的光L被扫描透镜15折射向水平方向而投向前方。因此,光扫描用执行器10使从扫描光源13射出的光L伴随可动部件14的摆动而在水平方向上在一条直线上进行扫描。此外,图中的虚线表示在可动部件14开始摆动前的停止时可动部件14、扫描透镜15、连接部件16以及变形缓和部件19的位置。
在此,当光扫描用执行器10使用弹簧常数比固定侧板簧17小的可动侧板簧18A时,可动侧板簧18A容易弯曲,相对于此,固定侧板簧17难以弯曲。因此,如图5所示,可动部件14向箭头Y所示的水平方向的摆动距离为LYM1,对此,变形缓和部件19的摆动距离LYC1是可动部件14的摆动距离LYM1的1/2以下。另外,变形缓和部件19虽然沿箭头Z方向向上方被拉起距离LZ2,但比两板簧17、18的负荷-弯曲特性相同的情况下的距离LZ1小(LZ1>LZ2)。
而且,可动侧板簧18A在沿长度方向的箭头Z方向的长度比弯曲变形小的固定侧板簧17在箭头Z方向上的长度短。由此,可动部件14沿箭头Z方向向下方下降距离LZ3而移动。它们的关系与可动部件14向箭头Y所示的左方向摆动时一样。
结果,光扫描用执行器10通过变形缓和部件19对伴随可动部件14的摆动的相邻的一对连接部件即固定侧板簧17和可动侧板簧18A的弯曲变形进行缓和,可动部件14不仅向箭头Y所示的左右方向移动,而且也沿箭头Z的方向向下移动。因此,光扫描用执行器10若使固定侧板簧17和可动侧板簧18A的负荷-弯曲特性不同,则可以对应于使用的扫描透镜15的光学特性使可动部件14不仅在左右方向上而且也在上下方向上摆动。
另一方面,光扫描用执行器10也可以使用弹簧常数比固定侧板簧17大的可动侧板簧18B。在这种情况下,如图6所示,因为可动侧板簧18B与固定侧板簧17相比不易弯曲,所以可动部件14伴随摆动沿箭头Z方向向上移动。
(比较例)
在此,为了进行比较,如图7所示,对于通过一对板簧3将主体2和可动部件5之间连接起来的光扫描用执行器,对板簧3的弯曲变形进行研究,所述一对板簧3被配置在与从扫描光源7射出的光正交的上下方向上。在此,图7所示的光扫描用执行器在主体2的上部设置驱动部6,在驱动部6上设有扫描光源7。另外,扫描透镜4立起设置在可动部件5上。
图7所示的光扫描用执行器通过驱动部6使可动部件5摆动。这样,伴随着一对板簧3的挠曲,可动部件5在向箭头Y所示的左右方向移动的同时也向箭头Z所示的上下方向移动。此时,图8模式地表示在可动部件5向箭头Y所示的右方摆动时,从可动部件5侧看去的主体2、可动部件5及一对板簧3的位置关系。在此,图中用虚线表示可动部件5开始摆动前的停止时可动部件5及板簧3的位置。
如图8所示,图7所示的光扫描用执行器通过利用可动部件5的摆动使一对板簧3挠曲,从而使可动部件5沿箭头Z向下方下降距离LZ4同时移动。结果是,图7所示的光扫描用执行器,当可动部件5摆动时,扫描透镜4也伴随可动部件5的摆动而向下方移动,同时向右方移动。所以,图7所示的光扫描用执行器,如图8所示,从扫描光源7射出的光向右下方一边扫描圆弧一边扫描。因此,图7所示的光扫描用执行器不能沿一条直线进行水平方向上的扫描。并且,因为图7所示的光扫描用执行器伴随可动部件5的摆动沿板簧只可向下方变形,所以不能调节可动部件5的可动范围。
这样,实施方式1的光扫描用执行器10可以通过变形缓和部件19缓和伴随着可动部件14的摆动的一对固定侧板簧17和一对可动侧板簧18的弯曲变形,并且可以使两板簧17、18的负荷-弯曲特性相同,或者使其不同而任意改变。因此,因为光扫描用执行器10可以通过使可动部件14在左右方向上在一条直线上摆动,或者使两板簧17、18A或两板簧17、18B的负荷-弯曲特性不同,不仅可以在左右方向上摆动而且也可以在上下方向上移动,因此可以调整可动部件14在沿使用的板簧对的长度方向上的可动范围,与用一对板簧连接主体和可动部件的现有的光扫描用执行器相比,可动部件14的可动范围调整具有灵活性。
在此,在作为连接部件的固定侧板簧17和可动侧板簧18在箭头X方向上的配置距离进一步缩短的情况下,光扫描用执行器10也可以使用图9所示的连接部件20。连接部件20通过变形缓和部件21连接固定侧板簧17和可动侧板簧18。另外,也可以使用图10所示的板簧22。板簧22在衬底的宽度方向中央处形成从上部到下部附近的狭缝22a,隔着狭缝22a的一边是固定侧板簧22b,另一边是可动侧板簧22c,狭缝22a下部的连接固定侧板簧22b和可动侧板簧22c的部分是与变形缓和部件19对应的变形缓和部22d。
若使用这样构成的板簧22,则光扫描用执行器10的结构变得更简单,且可以进一步谋求结构的小型化。另外,板簧22若使用具有相同负荷-弯曲特性的板材,则可以使固定侧板簧22b和可动侧板簧22c的负荷-弯曲特性相同,若使用负荷-弯曲特性不同的板材,则可以使固定侧板簧22b和可动侧板簧22c的负荷-弯曲特性不同。在这种情况下,也可以通过分别使箭头所示的板宽W不同而调整连接部件20的固定侧板簧17和可动侧板簧18以及板簧22的固定侧板簧22b和可动侧板簧22c的负荷-弯曲特性。
(实施方式2)
下面,参照附图对关于本发明的光扫描用执行器的实施方式2进行详细地说明。实施方式1的光扫描用执行器将固定侧板簧和可动侧板簧前后配置,相对于此,实施方式2的光扫描用执行器将固定侧板簧和可动侧板簧左右配置。图11是表示实施方式2的光扫描用执行器的立体图。图12是模式地表示在可动部件向右方摆动时,固定部件、可动部件、变形缓和部件、固定侧板簧及可动侧板簧的位置关系的模式图。
如图11所示,光扫描用执行器30具备主体31、可动部件34、连接部件36以及变形缓和部件39。
如图11所示,主体31是在基部31a上立起设置支柱31b,并在支柱31b的上部在水平方向上形成有设置部31c的固定部件。主体31在设置部31c两侧的侧壁31d上设置沿箭头X方向延伸的臂31e,在设置部31c上设置有驱动部32。驱动部32的结构与驱动部12相同,在上表面设置扫描光源33,由线圈、磁铁及轭32a构成磁回路。驱动部32的线圈设置在可动部件34上,磁铁设置在主体31侧,使可动部件34在沿箭头Y的左右方向上摆动。
如图11所示,可动部件34在与上表面的扫描光源33相对的位置,在长度方向上立起配置有扫描透镜35。扫描透镜35与扫描透镜15一样,采用重量轻的菲涅耳透镜。
如图11所示,连接部件36被配置在与从扫描光源33射出的光正交的上下方向上,具有一对固定侧板簧37和一对可动侧板簧38。一对固定侧板簧37和一对可动侧板簧38被设定为都具有相同的负荷-弯曲特性。固定侧板簧37的上端与主体31的臂31e侧面连接,下端与变形缓和部件39的侧面连接。可动侧板簧38的上端与可动部件34的侧面连接,下端与在变形缓和部件39上形成的开口39a的内侧面连接。因此,一对固定侧板簧37和可动侧板簧38伴随着可动部件34的摆动而向与从扫描光源33射出的光的光轴正交的方向弯曲变形。
如图11所示,变形缓和部件39是连接互相并列配置的固定侧板簧17的下端和可动侧板簧18的下端,并且缓和可动部件14的变形的框架状部件,变形缓和部件39在中央形成有开口39a。变形缓和部件39被固定侧板簧37和可动侧板簧38支承,用于缓和伴随可动部件34的摆动的邻接的固定侧板簧37和可动侧板簧38的弯曲变形。
光扫描用执行器30如上所述地构成,通过驱动部32使可动部件34摆动。这样,因为一对固定侧板簧37和一对可动侧板簧38分别被设定为都具有相同的负荷-弯曲特性,所以可动部件34向箭头Y所示的左右方向水平地摆动。此时,图12模式地表示在可动部件34向箭头Y所示的右方向摆动时,从可动部件34侧看去的主体31的臂31e、可动部件34、变形缓和部件39、一对固定侧板簧37及一对可动侧板簧38的位置关系。在此,图中虚线表示可动部件34开始摆动前的停止时变形缓和部件39以及两板簧37、38的位置。
如图12所示,若可动部件34向右方摆动,则一对固定侧板簧37和一对可动侧板簧38向与从扫描光源33射出的光的光轴正交的箭头Y方向分别向反方向弯曲变形。即,一对固定侧板簧37从左上向右下方向弯曲,相对于此,一对可动侧板簧38从右上向左下方向弯曲,弯曲方向相反。此时,一对固定侧板簧37和一对可动侧板簧38被设定为具有相同的负荷-弯曲特性。因此,固定侧板簧37及可动侧板簧38分别向相反方向弯曲变形的量相等。
因此,相对于可动部件34在箭头Y方向上的摆动距离LY2,变形缓和部件39在箭头Y方向上只移动距离1/2LY2。因此,两板簧37、38只要分别向反方向弯曲变形相当于可动部件34的摆动距离LY2的1/2的量即可。因此,与不使用变形缓和部件39而将可动部件34配置在下方,只用一对板簧连接两侧的臂31e和可动部件34,摆动与可动部件34相等量的情况下的板簧的弯曲变形相比,通过变形缓和部件39缓和了一对固定侧板簧37及一对可动侧板簧38的弯曲变形。另外,因为变形缓和部件39通过固定侧板簧37与作为固定部的臂31e连结,所以通过两板簧37、38的弯曲变形,变形缓和部件39向箭头Z所示的上方向上升。对于其向上方上升的距离LZ5,也是只用一对板簧连接臂31e和可动部件34的情况下的1/2。因此,可动部件34不向下方移动而是向箭头Y所示的左右方向在一条直线上摆动。所述关系与可动部件34向箭头Y所示的左方向摆动时相同。
这样,变形缓和部件39对伴随可动部件34的摆动的相邻的一对连接部件即一对固定侧板簧37和一对可动侧板簧38的弯曲变形进行缓和,由此可动部件34可以向箭头Y所示的左右方向在一条直线上摆动。
结果是光扫描用执行器30的从扫描光源33射出的光伴随可动部件34的摆动在一条直线上沿水平方向进行扫描。
在此,若光扫描用执行器30使固定侧板簧37A的弹簧常数大于可动侧板簧38,则与可动侧板簧38相比,固定侧板簧37A难以弯曲。由此,如图13所示,可动部件34向箭头Y所示的水平方向的摆动距离为LYM2,相对于此,变形缓和部件39的摆动距离LYC2是可动部件34的摆动距离LYM2的1/2以下。另外,变形缓和部件39虽然沿箭头Z的方向向上方被拉起距离LZ6,但比两板簧37、38的负荷-弯曲特性相同的情况下的距离LZ5小(LZ5>LZ6)。
另一方面,弯曲变形大的可动侧板簧38在沿长度方向的箭头Z方向上的长度比弯曲变形小的固定侧板簧37A在箭头Z方向上的长度短。由此,可动部件34一边沿箭头Z方向向下方下降距离LZ7一边移动。所述关系与可动部件34向箭头Y所示的左方向摆动时一样。
结果是光扫描用执行器30通过变形缓和部件39缓和伴随可动部件34的摆动的相邻的一对连接部件即固定侧板簧37A和可动侧板簧38的弯曲变形,并且可动部件34不仅向箭头Y方向水平移动,而且也沿箭头Z方向向下移动。因此,光扫描用执行器30可以对应于使用的扫描透镜35的光学特性而使可动部件34不仅在左右方向上而且在上下方向上摆动。
另外,因为光扫描用执行器30将固定侧板簧37和可动侧板簧38在左右方向上相邻配置,所以与实施方式1的光扫描用执行器10相比,可以减小沿着从扫描光源33射出的光的光轴方向的光轴方向尺寸。
在此,光扫描用执行器30根据扫描透镜35的光学特性,也可以将固定侧板簧37的弹簧常数设置得大于可动侧板簧38来使用。在这种情况下,可动部件34伴随着摆动沿箭头Z方向向上方移动。
(实施方式3)
下面,参照附图对本发明的光扫描用执行器的实施方式3进行详细地说明。实施方式1的光扫描用执行器将固定侧板簧和可动侧板簧配置在与从扫描光源射出的光的光轴正交的方向上,相对于此,实施方式3的光扫描用执行器将固定侧板簧和可动侧板簧配置在从扫描光源射出的光的光轴方向上。图14是表示实施方式3的光扫描用执行器的立体图。在此,实施方式3的光扫描用执行器与实施方式1的光扫描用执行器的结构相同的部件使用同一符号。
光扫描用执行器40在主体11上设置驱动部12,连接主体11和可动部件14之间的连接部件16,即一对固定侧板簧17和一对可动侧板簧18经变形缓和部件19而互相连接。在此,扫描光源13通过调节高度方向的位置的调节部件而如图中点划线所示被设置在主体11上。
因此,光扫描用执行器40在将一对固定侧板簧17和一对可动侧板簧18的负荷-弯曲特性设定得相同时,若通过驱动部12使可动部件14向箭头Y方向摆动,则可以通过变形缓和部件19缓和固定侧板簧17和可动侧板簧18的弯曲变形,可以使可动部件14向箭头Y所示的左右方向在一条直线上摆动。另外,若光扫描用执行器40使一对固定侧板簧17和一对可动侧板簧18的负荷-弯曲特性不同,则因为不仅在水平方向上摆动而且向光轴方向移动,所以可以调整可动部件14在沿着两板簧17、18的长度方向上的可动范围,可动部件14的可动范围调整具有灵活性。
在此,上述各实施方式的光扫描用执行器虽然对作为连接部件具有两对板簧的情况进行了说明,但是本发明的光扫描用执行器具有多对连接部件。因此,在具有三对在上下方向配置的连接部件的情况下,例如,关于实施方式1的光扫描用执行器,如用模式地表示的模式图来说明主体11的工作台11d、可动部件14、连接部件及变形缓和部件19,则如图15所示,一端与工作台11d连接的板簧对16A的另一端与板簧对16B的一端由变形缓和部件19A连接,并且板簧对16B的另一端与板簧对16C的一端由变形缓和部件19B连接,板簧对16C的另一端与可动部件14连接。另外,如图16所示,也可以通过变形缓和部件19A连接一端与工作台11d连接的板簧对16A的另一端与板簧对16D的一端,通过变形缓和部件19B连接板簧对16D的另一端与板簧对16E的一端,将板簧对16E的另一端与可动部件14连接。
另一方面,在具有四对在上下方向配置的连接部件的情况下,如图17所示,通过变形缓和部件19A连接一端与工作台11d连接的板簧对16A的另一端与板簧对16D的一端,通过变形缓和部件19B连接板簧对16D的另一端与板簧对16E的一端,通过变形缓和部件19C连接板簧对16E的另一端与板簧对16F的一端,将板簧对16F的另一端与可动部件14连接。在这种情况下,如图18所示,也可以用板簧对16B取代板簧对16D、16E。
在此,根据在光扫描用执行器中使用的扫描透镜的光学特性,可以将板簧对16A~16F中相邻的板簧对的负荷-弯曲特性设定得相同,也可以设定得不同。
另外,变形缓和部件也可以是多个,例如两个,在这种情况下,各变形缓和部件可以对从不同的两对连接部件的各个对中选出的两个连接部件进行连接。用图19说明该关系,图19使用实施方式2中说明了的在光扫描用执行器30使用的结构部件的符号,模式地表示固定部件、可动部件、变形缓和部件、固定侧板簧及可动侧板簧的配置。即,如图19所示,变形缓和部件39A在位于左侧的臂31e与可动部件34之间,对从不同的一对固定侧板簧37和一对可动侧板簧38选出的两个固定侧板簧37和可动侧板簧38进行连接。另外,变形缓和部件39B在位于右侧的臂31e与可动部件34之间,对从不同的一对固定侧板簧37和一对可动侧板簧38中选后余下的两个固定侧板簧37和可动侧板簧38进行连接。
这样,变形缓和部件39A、39B可以缓和各个固定侧板簧37和可动侧板簧38的变形。
并且,上述各实施方式的光扫描用执行器虽然作为连接部件使用了板簧,但是只要可以使可动部件摆动而使光进行扫描,也可以用金属线、螺旋弹簧等代替板簧来支承可动部件使其摆动。
工业实用性
如上所述,本发明的光扫描用执行器对于在扫描型激光雷达装置、激光扫描仪、激光打印机、激光打标机、物体监视装置等中利用的激光等的光扫描用执行器有用。
并且,本发明的光扫描用执行器还有如下用途:例如作为在主要用于检测障碍物、前方行驶车辆、行人等的车载用激光雷达扫描仪;主要用于检测障碍物、车辆、行人等的基础设施用激光雷达扫描仪;主要用于检测室内状况的变化、室内的人的动作等的防范或者护理用的激光雷达扫描仪;主要用于照明机器的光线照射或者图像投影机器的影像照射的激光雷达扫描仪等中使用的光扫描用执行器。
Claims (15)
1.一种光扫描用执行器,其具备:
固定部件,其设置有光源;
可动部件,其搭载有使从所述光源射出的光折射的光学部件,并在驱动机构的作用下向与所述光学部件的光轴正交的方向摆动;以及
连接部件,其将所述固定部件和所述可动部件之间连接起来,并且支承所述可动部件,伴随所述可动部件的摆动向与从所述光源射出的光的光轴正交的方向弯曲变形;
所述光扫描用执行器利用随所述可动部件的摆动而产生的所述光学部件的摆动,让从所述光源射出的光沿摆动方向进行扫描,该光扫描用执行器的特征在于:
所述连接部件具有多对连接部件,
所述多对连接部件通过一个或者多个变形缓和部件而互相连接,所述变形缓和部件用来缓和因所述可动部件的摆动而产生的所述连接部件的弯曲变形。
2.如权利要求1所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述一个或者多个变形缓和部件连接相邻的一对连接部件。
3.如权利要求1所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述一个变形缓和部件或者所述多个变形缓和部件中的各个变形缓和部件,分别从两对不同的连接部件的各对中选出的两个连接部件进行连接。
4.如权利要求1所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光正交的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性相同。
5.如权利要求2所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光正交的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性相同。
6.如权利要求3所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光正交的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性相同。
7.如权利要求1所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光正交的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性不同。
8.如权利要求2所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光正交的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性不同。
9.如权利要求3所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光正交的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性不同。
10.如权利要求1所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光平行的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性相同。
11.如权利要求2所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光平行的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性相同。
12.如权利要求3所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光平行的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性相同。
13.如权利要求1所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光平行的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性不同。
14.如权利要求2所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光平行的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性不同。
15.如权利要求3所述的光扫描用执行器,其特征在于:
所述多对连接部件是板簧,沿着与从所述光源射出的光平行的方向设置,且各对连接部件之间的负荷-弯曲特性不同。
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