JP6962183B2 - 光走査装置及びレーダ装置 - Google Patents
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Description
低下し、外部振動に対して共振し破壊しやすい構造となってしまう。
[1.第1実施形態]
[1−1.構成]
図1に示すレーダ装置100は、車両に搭載され、照射部101と、光走査装置1と、駆動部102と、受光部103と、制御部104と、を備える。
光走査装置1は、照射部101により照射された光ビームを走査する。
駆動部102は、光走査装置1を駆動させる駆動信号を発信する。
制御部104は、照射部101により照射された光ビームに基づいて、光ビームを反射した物標との相対関係を示す相対値を測定する。
22の面に直交する方向とは、方向X及び方向Yに直交する方向である。
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1a)本実施形態では、リブ23は、変形部21を方向Yに延長した位置に設けられ、その両端部が、方向Xにおいて、接続部25の外縁よりも外側に位置する。このため、方向Yに沿った圧電体13の外縁の延長線と、リブ23と、が交差する交差部26からリブ23の両端部が離れるので、電圧が印加されることによって圧電体13が屈曲する際にリブ23にかかる応力が分散され、リブ23が破壊されにくくなる。したがって、リブ23にかかる応力を分散することにより走査角を拡大することができる。図4は、リブ23の端部と交差部26との間の距離L1に対するリブ23におけるBOX層にかかる応力比を示すグラフである。ここで、距離L1が135umの場合、距離L1が0umの場合と比較して、リブ23のBOX層にかかる応力比が約50%となるので、走査角を2倍に拡大してもリブ23が破壊されにくくなる。
[2−1.構成]
図5及び図6に示すように、第2実施形態では、リブ33及び連結リブ34の形状が第1実施形態のリブ23及び連結リブ24の形状と異なる。また、第2実施形態では、連結部22にスリット35が設けられる点で第1実施形態の構成と異なる。その他、基本的な構成は第1実施形態と同様であり、第1実施形態と共通する構成については、同一符号を用いて説明を省略する。
第2実施形態の連結リブ34は、連結部22の面に直交する方向から見て、連結リブ34の両端部が変形部21側を向くようにU字状であり、2つのリブ33同士を連結する。具体的には、隣り合う2つのリブ33の中央部にそれぞれ連結リブ24の両端部が連結される。
以上詳述した第2実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(2a)第2実施形態では、リブ33は湾曲した形状である。このため、第1実施形態の構成と比較して、方向Xにおけるリブ33の外形寸法を小さくすることができる。また、第2実施形態では、連結部22にスリット35が設けられている。このため、電圧が印加されることによって圧電体13が屈曲する際にリブ33にかかる応力をスリット35に集中させ、湾曲した形状のリブ33で比較的均一に応力を受け止めることができる。したがって、第1実施形態の構成と比較して、方向Xにおける外形寸法を小さくしつつリブ33にかかる応力を緩和することができる。図7は、リブ33の端部における湾曲した形状の内側の内縁と、スリット35のリブ33側の外縁と、の間の距離L2に対する、リブ33におけるBOX層にかかる応力比を示すグラフである。ここで、距離L2が10umの場合、距離L2が0umの場合と比較して、リブ33のBOX層にかかる応力比を約50%まで下げることができる。
[3−1.構成]
図8及び図9に示すように、第3実施形態では、変形部41及び圧電体43の形状が第2実施形態の変形部21及び圧電体13の形状と異なる。その他、基本的な構成は第2実施形態と同様であり、第2実施形態と共通する構成については、同一符号を用いて説明を省略する。
以上詳述した第3実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(3a)第3実施形態では、幅B1よりも幅B2が広く形成されており、幅B3よりも幅B4が広く形成されている。また、第3実施形態でも第2実施形態と同様に変形部41の外縁から少し余白を残して圧電体43が設けられる。このため、第3実施形態の余白の方向Xにおける幅が第2実施形態と同じ場合、変形部41の方向Xに沿った幅に対する圧電体43の方向Xに沿った幅の比率を高くすることができる。したがって、第2実施形態の構成と比較して、低電圧で大きい走査角を得ることができる。図10は、接続部25の幅B1に対する、一定の共振周波数での走査角比率を示すグラフである。ここで、幅B1が一定である場合、幅B2が幅B1よりも広い構成は、幅B2が幅B1と同じ構成と比較して、一定の共振周波数での走査角比率を上げることができる。また、共振周波数の狙い値が同じ場合、図10に示すように、例えば、幅B2が幅B1と同じ構成においては幅B1が約550umで100%の走査角比率を得ることができるのに対して、幅B2が幅B1よりも広い構成においては幅B1が約400umで同等の走査角比率を得ることができ
る。つまり、第2実施形態の構成と比較して、方向Xにおける連結部22の外形寸法を小さくしても第2実施形態の構成と同等の走査角が得られる。このように、方向Xにおける連結部22の外形寸法が小さくなることにより、方向Xにおける支持梁12の外形寸法を小さくすることができる。したがって、光走査装置1のサイズを低減することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
Claims (11)
- 光ビームを走査する光走査装置(1)であって、
光ビームを反射させる反射面を有する反射部(11)と、
前記反射部を揺動可能に支持する板状の梁であって、直線状に延びる少なくとも1つの変形部(21,21a〜21d,41)と、前記変形部の端部に連結する少なくとも1つの連結部(22)と、前記連結部において突出するリブ(23,33)と、を有する支持梁(12)と、
前記支持梁における少なくとも前記変形部に固定され、電圧が印加されることにより屈曲して前記変形部を変形させる圧電体(13,43)と、
を備え、
前記リブは、前記変形部をその長手方向に延長した位置において前記連結部の外縁内に設けられ、その両端部が、前記長手方向に直交する直交方向において、前記変形部における前記連結部と接続する部分である接続部(25)の外縁よりも外側に位置する、光走査装置。 - 請求項1に記載の光走査装置であって、
前記圧電体は、前記接続部における前記圧電体の前記直交方向に沿った幅が、前記変形部の中央部における前記圧電体の前記直交方向に沿った幅よりも狭い、光走査装置。 - 光ビームを走査する光走査装置(1)であって、
光ビームを反射させる反射面を有する反射部(11)と、
前記反射部を揺動可能に支持する板状の梁であって、直線状に延びる少なくとも1つの変形部(21,21a〜21d,41)と、前記変形部の端部に連結する少なくとも1つの連結部(22)と、前記連結部において突出するリブ(23,33)と、を有する支持梁(12)と、
前記支持梁における少なくとも前記変形部に固定され、電圧が印加されることにより屈曲して前記変形部を変形させる圧電体(13,43)と、
を備え、
前記リブは、前記変形部をその長手方向に延長した位置に設けられ、その両端部が、前記長手方向に直交する直交方向において、前記変形部における前記連結部と接続する部分である接続部(25)の外縁よりも外側に位置し、
前記圧電体は、前記接続部における前記圧電体の前記直交方向に沿った幅が、前記変形部の中央部における前記圧電体の前記直交方向に沿った幅よりも狭い、光走査装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光走査装置であって、
前記変形部は、前記接続部の前記直交方向に沿った幅が、前記変形部の中央部の前記直交方向に沿った幅よりも狭い、光走査装置。 - 光ビームを走査する光走査装置(1)であって、
光ビームを反射させる反射面を有する反射部(11)と、
前記反射部を揺動可能に支持する板状の梁であって、直線状に延びる少なくとも1つの変形部(21,21a〜21d,41)と、前記変形部の端部に連結する少なくとも1つの連結部(22)と、前記連結部において突出するリブ(23,33)と、を有する支持梁(12)と、
前記支持梁における少なくとも前記変形部に固定され、電圧が印加されることにより屈曲して前記変形部を変形させる圧電体(13,43)と、
を備え、
前記リブは、前記変形部をその長手方向に延長した位置に設けられ、その両端部が、前記長手方向に直交する直交方向において、前記変形部における前記連結部と接続する部分である接続部(25)の外縁よりも外側に位置し、
前記変形部は、前記接続部の前記直交方向に沿った幅が、前記変形部の中央部の前記直交方向に沿った幅よりも狭い、光走査装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の光走査装置であって、
前記支持梁は、前記直交方向に間隔を空けて並設された複数の前記変形部と、互いに隣り合う2つの前記変形部の端部同士を連結し、2つの前記変形部に対応する2つの前記リブを有する少なくとも1つの前記連結部と、前記連結部において前記リブとは別に突出する連結リブ(24,34)と、を有し、
前記連結リブは、前記リブよりもばね定数が低く、2つの前記リブ同士を連結する形状である、光走査装置。 - 光ビームを走査する光走査装置(1)であって、
光ビームを反射させる反射面を有する反射部(11)と、
前記反射部を揺動可能に支持する板状の梁であって、直線状に延びる少なくとも1つの変形部(21,21a〜21d,41)と、前記変形部の端部に連結する少なくとも1つの連結部(22)と、前記連結部において突出するリブ(23,33)と、を有する支持梁(12)と、
前記支持梁における少なくとも前記変形部に固定され、電圧が印加されることにより屈曲して前記変形部を変形させる圧電体(13,43)と、
を備え、
前記リブは、前記変形部をその長手方向に延長した位置に設けられ、その両端部が、前記長手方向に直交する直交方向において、前記変形部における前記連結部と接続する部分である接続部(25)の外縁よりも外側に位置し、
前記支持梁は、前記直交方向に間隔を空けて並設された複数の前記変形部と、互いに隣り合う2つの前記変形部の端部同士を連結し、2つの前記変形部に対応する2つの前記リブを有する少なくとも1つの前記連結部と、前記連結部において前記リブとは別に突出する連結リブ(24,34)と、を有し、
前記連結リブは、前記リブよりもばね定数が低く、2つの前記リブ同士を連結する形状である、光走査装置。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の光走査装置であって、
前記リブは、前記リブの両端部が前記変形部側を向くように湾曲した形状である、光走査装置。 - 光ビームを走査する光走査装置(1)であって、
光ビームを反射させる反射面を有する反射部(11)と、
前記反射部を揺動可能に支持する板状の梁であって、直線状に延びる少なくとも1つの変形部(21,21a〜21d,41)と、前記変形部の端部に連結する少なくとも1つの連結部(22)と、前記連結部において突出するリブ(23,33)と、を有する支持梁(12)と、
前記支持梁における少なくとも前記変形部に固定され、電圧が印加されることにより屈曲して前記変形部を変形させる圧電体(13,43)と、
を備え、
前記リブは、前記変形部をその長手方向に延長した位置に設けられ、その両端部が、前記長手方向に直交する直交方向において、前記変形部における前記連結部と接続する部分である接続部(25)の外縁よりも外側に位置し、
前記リブは、前記リブの両端部が前記変形部側を向くように湾曲した形状である、光走査装置。 - 請求項8又は請求項9に記載の光走査装置であって、
前記連結部には、前記直交方向において前記圧電体を挟む両側に、前記リブの両端部のそれぞれと前記圧電体とを前記直交方向において離間させるスリット(35)が設けられる、光走査装置。 - 車両に搭載されるレーダ装置(100)であって、
光ビームを照射する照射部(101)と、
前記照射部により照射された光ビームを走査する請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の光走査装置と、
前記光走査装置により走査された光ビームの反射光を受光する受光部(102)と、
を備える、レーダ装置。
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JP2017251972A JP6962183B2 (ja) | 2017-12-27 | 2017-12-27 | 光走査装置及びレーダ装置 |
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