JP3853204B2 - Laser beam scanning actuator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光走査用アクチュエータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
レーザ光を用いた走査装置として、走査型レーザレーダ装置や、レーザスキャナ、レーザプリンタ、レーザマーカ、物体監視装置などが知られている。その中で、例えば車両の衝突防止のための走査型レーザレーダ装置に用いられるレーザ光走査用アクチュエータにあっては、例えば特開平7−92270号公報に開示されているものがある。そのアクチュエータでは、送光素子と受光素子との間に配置したミラーをモータ及びカムにより駆動している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記したようなレーザ光走査用アクチュエータにあっては、レーザ光を水平及び垂直方向に確実に走査させると共に、レーザ光出射素子としての例えば半導体レーザの出射光軸上にアクチュエータの各部品が存在しないようにすることが望ましい。レーザ光を走査させるためにはレンズを光軸に対して横切る方向に運動させることになるため、レンズ支持枠や駆動装置などを半導体レーザ及びその光軸から離れた所に配置する必要がある。
【0004】
しかしながら、単純にそれぞれを離しただけでは、アクチュエータが大型化するため、車載用レーダとして用いる場合に他の部品と干渉してレイアウト性が悪化するばかりでなく、組み立て性・駆動特性・耐外乱特性・駆動効率も悪化するという問題が生じる。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、他の機器との干渉をできるだけ回避してレイアウト性を高め得ると共に、組み立て性・駆動特性・耐外乱特性・駆動効率の向上を実現するために、本発明に於いては、出射手段から出射されるレーザ光を通すためのレンズと、前記レンズを保持するレンズホルダと、取り付け対象に固定される固定ベースと、前記レンズホルダを前記固定された状態の固定ベースに対して前記レンズの光軸を前後方向とした場合の上下左右方向に変位可能に前記固定ベースにより片持ち支持するように前記固定ベースと前記レンズホルダとの間に設けられた片持ち支持手段と、前記レンズホルダを前記上下左右方向に駆動するための駆動手段とを有し、前記レンズホルダが、前記レンズを保持するレンズ保持部と、前記レンズ保持部と並列して設けられかつ前記片持ち支持手段と連結される連結部とを有し、前記固定ベースと前記片持ち支持手段と前記駆動手段と前記レンズホルダの前記連結部とを前記光軸の側方の同じ側に配置し、前記レンズホルダの前記連結部が前記光軸方向に前記レンズ保持部に対して前記固定ベース寄りにオフセットしていると共に、当該オフセットしている前記連結部に前記駆動手段の一部が設けられているものとした。
【0006】
これによれば、固定ベースと片持ち支持手段と駆動手段とレンズホルダの連結部とが光軸の側方に位置することから、光軸上に他の部品が無く、光軸上に位置する出射手段としての例えば半導体レーザの組み付け方向を任意にすることができ、組み付け方向を規定するための部品を必要とせず、部品点数を削減し得るため、組み立て性が向上し、低コスト化を促進し得る。また、レンズの光軸上が開放されることにより駆動回路部(駆動手段など)が集約されるため、スペース効率を向上し得ると共に、小型化を促進し得る。
【0007】
また、前記片持ち支持手段が、前記レンズホルダに対して上下左右の4箇所に各一端部を結合された4本の左右方向変位用ばねと、前記左右方向変位用ばねの各他端部が結合された可動支持部と、前記可動支持部に対して上下左右の4箇所と前記ベースとを連結するように設けられた4本の上下方向変位用ばねとからなり、前記駆動手段が、前記ベースに固定されたヨークと、可動側に設けられた磁気コイルとからなり、前記4本の左右方向変位用ばね及び前記4本の上下方向変位用ばねにおける左右方向スパン及び上下方向スパンの少なくともいずれか一方のスパン内に前記磁気コイルが配設されていることによれば、上下・左右方向の各支持が独立するため前後方向軸線回りに対する回転方向の支持剛性が向上すると共に、各板ばねのスパンを広く取った配置にすることにより、より一層回転支持剛性を高めることができる。さらに、各板ばねを導電性ばね材で形成することにより、各コイルへのリード線として各板ばねを用いることができ、部品点数を削減し得る。
【0008】
また、請求項3によれば、上下左右方向がそれぞれ他の方向に対して規制されるため、前後方向軸の軸線回りに対する回転方向支持剛性を高めることができる。
【0009】
また、各板ばねのスパンを広く取った配置にすることにより、より一層回転支持剛性を高めることができる。さらに、各板ばねを導電性ばね材で形成することにより、各コイルへのリード線として各板ばねを用いることができ、部品点数を削減し得る。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明が適用された車両の衝突防止のための走査型レーザレーダ装置に用いられるレーザ光走査用アクチュエータを示す斜視図である。また、図2はレーザ光走査用アクチュエータを示す上面図であり、図3は図2の矢印III線から見た側面図であり、図4は要部分解組み立て斜視図である。なお、図示例のレーザ光走査用アクチュエータにあっては、その前後・上下・左右の各方向を図1の矢印で示されるものとし、その前後を車両への取り付け状態で車両の前後方向に合わせるものとして、以下に説明する。
【0012】
本レーザ光走査用アクチュエータは、図示されない車両ボディ(フレーム)に固定される固定ベース1と、片持ち支持手段として固定ベース1から延出する4枚の上下方向変位用板ばね2を介して支持された可動支持部としての矩形枠状のコイル支持体3と、コイル支持体3に4枚の左右方向変位用板ばね4を介して支持されたレンズホルダ5とを有する。そのレンズホルダ5には、出射手段としてのレーザダイオード6の出射光を通すための走査用レンズ7と、障害物などで反射して戻ってくる反射光を受光する受光フォトダイオード8に集光するための受光用レンズ9とが一体に設けられている。
【0013】
上記4枚の上下方向変位用板ばね2は、各主面を図の上下方向に向けて、ベース1の上下方向に延在する立壁部の上下両面に各一端部を固定され、かつ後側へ互いに平行に延出するように配設されている。それら上下方向変位用板ばね2の各他端部がコイル支持体3の上下左右の適所に結合されている。これにより、上下方向変位用板ばね2が図の上下方向にのみ撓み得るため、コイル支持体3は、ベース1に対して上下方向に変位自在に支持されていることになる。
【0014】
なお、ベース1及びコイル支持体3は合成樹脂製であって良く、図示例では、上下方向変位用板ばね2の長手方向両端部に各一対の孔を設け、結合対象となるベース1及びコイル支持体3の対応する部分に突状ボス部を形成している。そして、突状ボス部に板ばねに設けた孔を嵌合し、板状の押さえ部材10を板ばねに重ね合わせかつ押さえ部材10に設けた結合孔を突状ボス部にはめて、板ばねの端部を結合対象に押さえ付けるようにして固定している。このようにして、簡単に組み付け可能にしている。また、これら各部品にあっては、板ばねをインサート成形することにより一体化することができ、その場合にはさらに簡単かつ位置精度が高い組付けを行うことが可能になる。
【0015】
また、上記4枚の左右方向変位用板ばね4は、各主面を図の左右方向に向けて、コイル支持体3の図における左右の枠部に各一端部を固定され、かつ前側へ互いに平行にベース1を越えて延出するように配設されている。それら左右方向変位用板ばね4の各端端部がレンズホルダ5の適所に結合されている。これにより、左右方向変位用板ばね4が図の左右方向にのみ撓み得るため、レンズホルダ5は、ベース1に対して左右方向に変位自在に支持されていることになる。この左右方向変位用板ばね4の結合対象(コイル支持体3・レンズホルダ5)に対する固定も上記と同様である。なお、各押さえ部材10は、それぞれ形状の違いがあるが、同一の符号を付している。
【0016】
このレイアウトによれば、レンズホルダ5はベース1に対して各板ばね2・4を介して上下左右方向に変位自在に支持されている。そして、ベース1から後方に向けて上下方向変位用板ばね2が延出し、上下方向変位用板ばね2に結合されたコイル支持体3から前側へベース1を越えて左右方向変位用板ばね4が延出していることから、上下方向変位用板ばね2よりも左右方向変位用板ばね4の方が長い。すなわち、レンズホルダ5(レンズ7・9)の上下左右方向の各変位代は、左右方向に大きく取れるようにしている。これは、車載用レーダにあっては、進行方向に対する障害物などを検出するには、上下方向よりも左右方向に大きく走査するためである。
【0017】
なお、レンズホルダ5は、左右方向変位用板ばね4の各端端部が結合された連結部5aと、各レンズ7・9を保持するレンズ保持部5bとを有し、それら連結部5a及びレンズ保持部5bを図の左右方向に並列に配置するように例えば合成樹脂材にて一体成形されて形成されている。また、各レンズ7・9は、本図示例では軽量かつコンパクト化に好適なフルネルレンズであるが、それに限られるものではない。
【0018】
次に、レンズホルダ5を上下左右方向に駆動するための駆動手段の構造について示す。上記コイル支持枠3に、左右方向に長軸を向けた長円形に巻かれた上下駆動用コイル11が一体に固着されている。図5に併せて示されるように、その上下駆動用コイル11と共働して磁気回路を構成するヨーク12が、上下駆動用コイル11をその長軸回りに外囲するようにベース1の立設壁の後面に固設されている。このヨーク12とベース1との結合も凹凸のはめ合いによるものであって良い。なお、ヨーク12の上下駆動用コイル11を挟んで対峙する両内面の一方(図示例ではベース1側)には、上下で磁極を変えた一対のマグネット13a・13bがそれぞれ固設されている。
【0019】
また、図6に併せて示されるように、レンズホルダ5の連結部5aには、左右方向について各左右方向変位用板ばね4の内側に上下方向に延在する2本の支持枠5cが設けられており、それら両支持枠5c間に、上下方向に長軸を向けた長円形に巻かれた左右駆動用コイル14が設けられている。その左右駆動用コイル14と共働して磁気回路を構成するヨークは、一対のU字状ヨーク15を左右駆動用コイル14のコイル軸線を対称軸とする対称形に互いに並列にかつ両者間に隙間を有して設けられている。なお、各コイル11・14にあっては、上述した板ばねの他の例と同様にインサート成形しても良く、板ばねの場合と同様に簡単かつ位置精度が高い組付けを行うことが可能になると共に、板ばね及びコイルを共にインサート成形するようにすれば、その効果をより一層高め得る。
【0020】
両U字状ヨーク15の開放端面には上記ヨーク12と一体に形成されたL字状延出部12aが結合され、両U字状ヨーク15は、各開放端面を延出部12aにより閉塞されると共に、延出部12aを介してヨーク12に一体的に支持される。また、各U字状ヨーク15の左右駆動用コイル14を挟んで対峙する各両内面の一方(図示例では左右駆動用コイル14の外側)には、左右駆動用コイル14に対して同じ磁極を向けたマグネット16a・16bがそれぞれ固設されている。
【0021】
本図示例のものにあっては、図7に示されるように、各コイル11・14と図示されない外部駆動回路とを各板ばね2・4を介して接続するものである。そのために、各板ばね2・4を導電性ばね材により形成すると共に、各板ばね2・4には、図7に良く示されるように、それぞれ一対の端子部2a及び4aが両長手方向端に設けられている。各端子部2a・4aは、各板ばね2・4をそれぞれベース1・コイル支持枠3・レンズホルダ5に結合した状態で露出するようにされている。
【0022】
例えば、4枚の上下方向変位用板ばね2のベース1側の端子部2aが外部駆動回路の出力端子とリード線を介して接続される。4枚の板ばね2の内の2枚のベース1側とは相反する側の各端子部2aに上下駆動用コイル11のコイル素線の両端が接続されている。また、4枚の板ばね2の残りの2枚のベース1側とは相反する側の各端子部2aと、4枚の左右方向変位用板ばね4の内の2枚の対応する側(コイル支持体3側)の各端子部4aとがリード線を介して接続されている。そして、それら2枚の板ばね4のコイル支持体3側とは相反する側の各端子部4aに左右駆動用コイル13のコイル素線の両端が接続されている。
【0023】
このように各コイル11・13への電気的接続に板ばね2・4を用いることにより、コイル用リード線を板ばね(端子部)に直接半田付けすることができるため、別個に端子台を設ける必要がなく、部品点数を削減し得る。また、コイルに直接リード線を接続する(またはコイル素線を引き出す)場合には、リード線を長くして余裕をもたせるようにしてもコイルの運動に対してリード線が揺れ動くことになり、コイルの運動に対してリード線が抵抗となって応答性に支障を来す虞がある。それに対して、本発明によれば、板ばね2のコイル11と接続された部分及びコイル11がコイル支持体3と共に一緒に変位するため、リード線の両端間に変位差が生じることが無く、コイルの運動に対してリード線が抵抗となることがない。板ばね4とコイル13との間にあっても同様である。
【0024】
このようにして駆動手段が構成されており、上下駆動用コイル11に流す電流の向きを変えることにより、コイル支持体3をベース1に対して図5の矢印Aに示されるように上下方向に変位させることができる。同様に、左右駆動用コイル14に流す電流の向きを変えることにより、レンズホルダ5をコイル支持体3すなわちベース1に対して図6の矢印Bに示されるように左右方向に変位させることができる。
【0025】
本願発明におけるレンズホルダ5にあっては、板ばね4との連結部5aに対してレンズ保持部5bがその側方に設けられている。したがって、図2に示されるように、レンズ7・9の光軸上であってレンズ保持部5bの後方(レーザダイオード6・フォトダイオード8側)が開放されている。そのため、光軸C上に配設するレーザダイオード6・フォトダイオード8の取り付け方向を任意にすることができる。さらに、光軸Cの側方に磁気回路部が集約されるため、装置全体としてコンパクトになる。
【0026】
なお、本図示例における片持ち支持手段は、固定ベース1とレンズホルダ5との間にコイル支持体3を介して各板ばね2・4を連結した構造からなるが、板ばねの代わりに線ばねを用い、固定ベース1により線ばねを介して直接的にレンズホルダ5を片持ち支持することができる。このようにしても、上記レイアウトを達成することができる。
【0027】
また、左右(水平)方向及び上下(垂直)方向が各板ばね2・4の上記した構造により、上下左右方向がそれぞれ他の方向に対して規制されるため、前後方向軸の軸線回りに対する回転方向支持剛性を高めることができる。さらに、各板ばね2・4をそれぞれ4枚の分割構造にしていることから、各1枚ずつのスパンを広く取った配置にすることにより、より一層回転支持剛性を高めることができる。
【0028】
また、上記したように使用状態におけるレンズ7・9の変位量が大きい方向(図示例の左右方向)用のコイル(左右駆動用コイル14)をレンズホルダ5で支持している。この左右駆動用コイル14は、左右方向だけでなく、上下方向にも変位することから、上下方向に変位した時にはその変位した位置でも十分な駆動力が得られるように巻線数を増やしている。しかしながら、上下方向の変位量は少ないため、余分な巻線数を少なくするようにしている。これにより、余分な巻線数を必要とせず、必要な駆動力を確保することができる。
【0029】
また、駆動点(上下左右方向に駆動する磁気回路)が各板ばね2・4間に配置されており、これにより、ばらつき等で発生する回転モーメントを削減することができ、駆動特性に影響を及ぼすことを防止し得る。
【0030】
また、上記レンズホルダ5の連結部5aが、図2に示されるようにレンズ保持部5bに対して光軸C方向後方側(ベース1寄り)にオフセットするように、レンズホルダ5の連結部5a及びレンズ保持部5b間が曲成されている。これにより、レンズ7・9の取り付け面(レンズ保持部5b)に対して、左右駆動用コイル14が後方に位置するようになり、レンズ面よりも前方(固定ベース1寄りとは相反する側)に部品が存在しないため、レンズ7・9が投受光するための光路が確保されると共に、可動部(主に左右駆動用コイル14)の重心位置をばね端に位置させるように設定することができ、外乱入力時の不安定モーメントの発生を小さくすることができる。
【0031】
本図示例の車両の衝突防止のための走査型レーザレーダ装置にあっては、車両の外乱による振動数が比較的低く(例えば10Hz程度)、そのような低い周波数と共振させないようにするためには共振周波数を高めると良く、上記したように可動部の重心位置をばね端に位置させるレイアウトで共振周波数を高めることができるため、本願発明に基づくアクチュエータを車載用に適用することは好ましい。
【0032】
【発明の効果】
このように本発明によれば、固定ベースと片持ち支持手段と駆動手段とレンズホルダの連結部とが光軸の側方に位置することから、光軸上に他の部品が無く、光軸上に配置する出射手段としての例えば半導体レーザの組み付け方向を任意にすることができ、組み付け方向を規定するための部品を必要とせず、部品点数を削減し得るため、組み立て性が向上し、低コスト化を促進し得る。また、レンズの光軸上が開放されると共に、その結果駆動回路部(駆動手段など)が集約されるため、スペース効率を向上し得ると共に、小型化を促進し得る。
【0033】
また、レンズホルダの連結部が光軸方向の固定ベース寄りにオフセットしていることにより、レンズ面よりも前方(固定ベース寄りとは相反する側)に部品が存在しないため、レンズが投受光するための光路が確保されると共に、レンズホルダに組み付けられた可動部分の重心位置をばね端に位置させることができ、外乱入力時に不要なモーメントが発生し難く、特性が安定する。
【0034】
また、レンズホルダに、レンズを大きく変位させる方向に駆動する方の磁気コイルを取り付けることにより、レンズホルダに取り付ける磁気コイルにあっては、他の磁気コイルによる変位量が小さく、大きな駆動力を得るための余分な巻線数を必要としないため、重量増を防止しかつ十分な駆動力を確保することができる。
【0035】
また、各4枚の板ばねを用いて、上下方向変位用と左右方向変位用との片持ち支持手段を構成することにより、上下・左右方向の支持が各独立するため前後方向軸線回りに対する回転方向の支持剛性が向上すると共に、各板ばねのスパンを広く取った配置にすることにより、より一層回転支持剛性を高めることができる。さらに、各板ばねを導電性ばね材で形成することにより、各コイルへのリード線として各板ばねを用いることができ、部品点数を削減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されたレーザ光走査用アクチュエータを示す斜視図。
【図2】図1のレーザ光走査用アクチュエータの上面図。
【図3】図2の矢印III線から見た側面図。
【図4】図1のレーザ光走査用アクチュエータの要部分解組み立て斜視図
【図5】上下方向駆動磁気回路を示す要部破断側面図。
【図6】左右方向駆動磁気回路を示す要部破断平面図。
【図7】板ばねとコイルとの電気的接続状態を示す斜視図。
【符号の説明】
1 固定ベース
2 上下方向変位用板ばね
3 コイル支持体
4 左右方向変位用板ばね
5 レンズホルダ
6 レーザダイオード
7 走査用レンズ
8 受光フォトダイオード
9 受光用レンズ
10 押さえ部材
11 上下駆動用コイル
12 ヨーク
13a・13b マグネット
14 左右駆動用コイル
15 U字状ヨーク
16a・16b マグネット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser beam scanning actuator.
[0002]
[Prior art]
As scanning devices using laser light, scanning laser radar devices, laser scanners, laser printers, laser markers, object monitoring devices, and the like are known. Among them, for example, a laser beam scanning actuator used in a scanning laser radar device for preventing collision of a vehicle is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-92270. In the actuator, a mirror disposed between a light transmitting element and a light receiving element is driven by a motor and a cam.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the laser beam scanning actuator as described above, the laser beam is surely scanned in the horizontal and vertical directions, and each component of the actuator does not exist on the emission optical axis of, for example, a semiconductor laser as a laser beam emitting element. It is desirable to do so. In order to scan the laser beam, the lens is moved in a direction transverse to the optical axis. Therefore, it is necessary to dispose the lens support frame, the driving device, and the like at a position away from the semiconductor laser and the optical axis.
[0004]
However, if the actuators are simply separated from each other, the size of the actuator will increase. When used as an in-vehicle radar, not only will the layout deteriorate due to interference with other components, but also the assembly, drive characteristics, and disturbance resistance characteristics.・ A problem arises in that drive efficiency also deteriorates.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such problems and avoid the interference with other devices as much as possible to improve the layout, the present invention has been made in order to improve assembly, driving characteristics, disturbance resistance characteristics, and driving efficiency. In this case, a lens for passing the laser light emitted from the emitting means, a lens holder for holding the lens, a fixed base fixed to an attachment target, and a fixed base in the state in which the lens holder is fixed The cantilever support means provided between the fixed base and the lens holder so as to be cantilevered by the fixed base so as to be displaceable in the vertical and horizontal directions when the optical axis of the lens is the front-rear direction. And a driving means for driving the lens holder in the vertical and horizontal directions, the lens holder holding the lens, and the lens holding Connected to the cantilever support means, and the fixed base, the cantilever support means, the drive means, and the connection part of the lens holder are connected to the optical axis. It is arranged on the same side , and the connecting portion of the lens holder is offset toward the fixed base with respect to the lens holding portion in the optical axis direction, and the offset connecting portion is A part of driving means is provided .
[0006]
According to this, since the fixed base, the cantilever support means, the drive means, and the connecting portion of the lens holder are located on the side of the optical axis, there are no other components on the optical axis and the optical base is located on the optical axis. Assembling direction of the semiconductor laser, for example, as the emitting means can be set arbitrarily, no parts are required to define the assembling direction, and the number of parts can be reduced, so that assembling is improved and cost reduction is promoted. Can do. Further, since the drive circuit portion (drive means and the like) is collected by opening the optical axis of the lens, space efficiency can be improved and downsizing can be promoted.
[0007]
Further, the cantilever support means includes four lateral displacement springs each having one end coupled to the lens holder at four locations on the upper, lower, left and right sides, and each other end of the lateral displacement spring. A movable support unit coupled to the movable support unit, and four vertical displacement springs provided so as to connect the base to the movable support unit in four directions, up and down, left and right; The yoke includes a yoke fixed to the base and a magnetic coil provided on the movable side, and at least one of the four horizontal displacement springs and the four vertical displacement springs. Since the magnetic coil is disposed in one of the spans, the support in the vertical and horizontal directions is independent, so that the support rigidity in the rotational direction around the longitudinal axis is improved, and each leaf spring is The By the down widely took place, it can be further increased rotation supporting rigidity. Furthermore, by forming each leaf spring with a conductive spring material, each leaf spring can be used as a lead wire to each coil, and the number of parts can be reduced.
[0008]
Further, according to the 請 Motomeko 3, since the vertical and horizontal directions are respectively restricted with respect to the other direction, it is possible to increase the rotation direction support stiffness relative to the axis about the longitudinal axis.
[0009]
Further, by the arrangement took wide span of the plate spring, it can be further increased rotation supporting rigidity. Furthermore, by forming each leaf spring with a conductive spring material, each leaf spring can be used as a lead wire to each coil, and the number of parts can be reduced.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on specific examples shown in the accompanying drawings.
[0011]
FIG. 1 is a perspective view showing a laser beam scanning actuator used in a scanning laser radar apparatus for vehicle collision prevention to which the present invention is applied. 2 is a top view showing the laser beam scanning actuator, FIG. 3 is a side view seen from the arrow III line of FIG. 2, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the main part. In the illustrated laser beam scanning actuator, the front / rear, up / down, and left / right directions are indicated by arrows in FIG. 1, and the front / rear direction is aligned with the front / rear direction of the vehicle in the state of being attached to the vehicle. This will be described below.
[0012]
This laser beam scanning actuator is supported via a
[0013]
The four
[0014]
The
[0015]
Further, the four
[0016]
According to this layout, the
[0017]
The
[0018]
Next, the structure of the driving means for driving the
[0019]
Further, as shown in FIG. 6, the connecting
[0020]
The open end surfaces of both
[0021]
In the illustrated example, as shown in FIG. 7, the
[0022]
For example, the
[0023]
In this way, by using the
[0024]
The drive means is configured in this way, and by changing the direction of the current flowing through the
[0025]
In the
[0026]
The cantilever support means in the illustrated example has a structure in which the plate springs 2 and 4 are connected between the fixed
[0027]
In addition, the horizontal (horizontal) direction and the vertical (vertical) direction are controlled by the above-described structure of the
[0028]
Further, as described above, the
[0029]
In addition, a driving point (a magnetic circuit that drives in the vertical and horizontal directions) is disposed between the
[0030]
Further, as shown in FIG. 2, the connecting
[0031]
In the scanning laser radar device for preventing the collision of the vehicle in the illustrated example, the frequency due to the disturbance of the vehicle is relatively low (for example, about 10 Hz), so as not to resonate with such a low frequency. It is preferable to increase the resonance frequency, and the resonance frequency can be increased by the layout in which the center of gravity of the movable part is positioned at the spring end as described above. Therefore, it is preferable to apply the actuator according to the present invention for vehicle use.
[0032]
【The invention's effect】
Thus, according to the present invention, since the fixed base, the cantilever support means, the drive means, and the connecting portion of the lens holder are located on the side of the optical axis, there are no other parts on the optical axis, and the optical axis Assembling direction of, for example, a semiconductor laser as the emitting means arranged on the top can be made arbitrary, and parts for defining the assembling direction are not required, and the number of parts can be reduced. Costing can be promoted. In addition, the optical axis of the lens is opened, and as a result, the driving circuit unit (driving means, etc.) is integrated, so that space efficiency can be improved and miniaturization can be promoted.
[0033]
In addition, since the lens holder connecting portion is offset toward the fixed base in the optical axis direction, there is no component in front of the lens surface (the side opposite to the fixed base), so the lens projects and receives light. The center of gravity of the movable part assembled to the lens holder can be positioned at the spring end, and an unnecessary moment is hardly generated at the time of disturbance input, and the characteristics are stabilized.
[0034]
In addition, by attaching a magnetic coil that drives the lens in a direction that greatly displaces the lens holder, the magnetic coil attached to the lens holder has a small amount of displacement by the other magnetic coil and a large driving force. Therefore, it is possible to prevent an increase in weight and to secure a sufficient driving force.
[0035]
In addition, by using four leaf springs each for cantilever support means for vertical displacement and lateral displacement, the vertical and horizontal support is independent, so that rotation about the longitudinal axis is possible. The support rigidity in the direction is improved, and the rotation support rigidity can be further increased by arranging the leaf springs to have a wide span. Further, by forming each leaf spring with a conductive spring material, each leaf spring can be used as a lead wire to each coil, and the number of parts can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a laser beam scanning actuator to which the present invention is applied.
2 is a top view of the laser beam scanning actuator of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a side view taken along the line III of FIG.
4 is an exploded perspective view of the main part of the laser beam scanning actuator of FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is a fragmentary plan view showing a main part of a left-right direction driving magnetic circuit.
FIG. 7 is a perspective view showing an electrical connection state between a leaf spring and a coil.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記レンズホルダが、前記レンズを保持するレンズ保持部と、前記レンズ保持部と並列して設けられかつ前記片持ち支持手段と連結される連結部とを有し、
前記固定ベースと前記片持ち支持手段と前記駆動手段と前記レンズホルダの前記連結部とを前記光軸の側方の同じ側に配置し、
前記レンズホルダの前記連結部が前記光軸方向に前記レンズ保持部に対して前記固定ベース寄りにオフセットしていると共に、当該オフセットしている前記連結部に前記駆動手段の一部が設けられていることを特徴とするレーザ光走査用アクチュエータ。 Wherein a lens for passing the laser light emitted from the emitting means, and a lens holder for holding the lens, and a fixed base fixed to the attachment object, the lens holder with respect to the fixed base of the fixed state A cantilever support means provided between the fixed base and the lens holder so as to be cantilevered by the fixed base so as to be displaceable in the vertical and horizontal directions when the optical axis of the lens is the longitudinal direction; Drive means for driving the holder in the vertical and horizontal directions,
The lens holder includes a lens holding portion for holding the lens, and a connecting portion provided in parallel with the lens holding portion and connected to the cantilever support means;
The fixed base, the cantilever support means, the drive means, and the connecting portion of the lens holder are arranged on the same side of the optical axis ,
The connecting portion of the lens holder is offset toward the fixed base with respect to the lens holding portion in the optical axis direction, and a part of the driving means is provided in the offset connecting portion. laser beam scanning actuator, characterized in that there.
前記レンズホルダが、前記レンズを保持するレンズ保持部と、前記レンズ保持部と並列して設けられかつ前記片持ち支持手段と連結される連結部とを有し、
前記固定ベースと前記片持ち支持手段と前記駆動手段と前記レンズホルダの前記連結部とを前記光軸の側方の同じ側に配置し、
前記片持ち支持手段が、前記レンズホルダに対して上下左右の4箇所に各一端部を結合された4本の左右方向変位用ばねと、前記左右方向変位用ばねの各他端部が結合された可動支持部と、前記可動支持部に対して上下左右の4箇所と前記ベースとを連結するように設けられた4本の上下方向変位用ばねとからなり、
前記駆動手段が、前記ベースに固定されたヨークと、可動側に設けられた磁気コイルとからなり、
前記4本の左右方向変位用ばね及び前記4本の上下方向変位用ばねにおける左右方向スパン及び上下方向スパンの少なくともいずれか一方のスパン内に前記磁気コイルが配設されていることを特徴とする請求項1に記載のレーザ光走査用アクチュエータ。A lens for passing laser light emitted from the emitting means; a lens holder for holding the lens; a fixed base fixed to an attachment target; and the lens holder with respect to the fixed base in the fixed state. A cantilever support means provided between the fixed base and the lens holder so as to be cantilevered by the fixed base so as to be displaceable in the vertical and horizontal directions when the optical axis of the lens is the longitudinal direction; Drive means for driving the holder in the vertical and horizontal directions,
The lens holder includes a lens holding portion for holding the lens, and a connecting portion provided in parallel with the lens holding portion and connected to the cantilever support means;
The fixed base, the cantilever support means, the drive means, and the connecting portion of the lens holder are arranged on the same side of the optical axis,
The cantilever support means is composed of four left and right direction displacement springs each having one end coupled to the lens holder at four locations on the top, bottom, left and right, and each other end of the left and right direction displacement spring. A movable support portion, and four vertical displacement springs provided so as to connect the base to the movable support portion at four locations on the upper, lower, left and right sides,
The drive means comprises a yoke fixed to the base and a magnetic coil provided on the movable side,
The magnetic coil is disposed in at least one of a horizontal span and a vertical span in the four horizontal displacement springs and the four vertical displacement springs. The laser beam scanning actuator according to claim 1.
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