JP7651925B2 - 可動装置、画像投影装置、ヘッドアップディスプレイ、物体認識装置、計測装置、ロボット、移動体及び車両 - Google Patents

Description

本発明は、可動装置、画像投影装置、ヘッドアップディスプレイ、物体認識装置、計測装置、ロボット、移動体及び車両に関する。

近年、半導体製造技術を応用したマイクロマシニング技術の発達に伴い、シリコンやガラスを微細加工して製造されるＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)デバイスの開発が進んでいる。

ＭＥＭＳデバイスとして、例えば、ミラー部を支持する支持部と、一端がミラー部に、他端が支持部にそれぞれ連結され、圧電駆動によりミラー部を支持部に対して所定の軸周りに揺動させる圧電アクチュエータと、支持部に伝達される振動を検知する検知用圧電素子とを備える構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この圧電アクチュエータは、複数の圧電カンチレバーを折り返し状に連結して構成されており、検知用圧電素子は支持部に配置されている。

しかしながら、上記に例示した光偏向器の構成では、光偏向器等の可動装置に加速度が作用した場合に、作用する加速度に応じてミラー部等の可動部にずれが生じることで、所望の方向に光を偏向できない懸念がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、可動装置に作用する加速度に応じた可動部のずれを抑制することを課題とする。

本発明の一態様に係る可動装置は、可動部と、前記可動部を回動軸周りに回動可能な駆動部と、を備え、前記駆動部は、複数の梁部と、隣り合う前記梁部を接続する第１の接続部と、前記梁部と前記可動部を接続する第２の接続部と、を有し、前記第２の接続部のうち、前記回動軸と直交する直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離は、前記可動部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離よりも長く、前記第２の接続部が前記可動部に接続する位置は、前記回動軸に沿った方向において前記可動部の中央よりも前記駆動部とは反対側である。

本発明の一態様に係る可動装置は、可動部と、前記可動部を回動軸周りに回動可能な駆動部と、を備え、前記駆動部は、複数の梁部と、隣り合う前記梁部を接続する第１の接続部と、前記梁部と前記可動部とを接続する第２の接続部と、を有し、前記第２の接続部のうち、前記回動軸と直交する直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離は、前記第１の接続部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離よりも長く、前記第２の接続部が前記可動部に接続する位置は、前記回動軸に沿った方向において前記可動部の中央よりも前記駆動部とは反対側である。

本発明によれば、可動装置に作用する加速度に応じた可動部のずれを抑制できる。

第１実施形態に係る可動装置の光偏向器を例示する平面図である。 図１のＡ－Ａ切断線に沿う断面図である。 加速度が作用した場合の可動部のずれを例示する図である。 第１変形例に係る光偏向器を例示する平面図である。 第２変形例に係る光偏向器を例示する平面図である。 第３変形例に係る光偏向器を例示する平面図である。 第４変形例に係る光偏向器を例示する平面図である。 第５変形例に係る光偏向器を例示する平面図である。 光走査システムの一例の概略図である。 光走査システムの一例のハードウェア構成図である。 制御装置の一例の機能ブロック図である。 光走査システムに係る処理の一例のフローチャートである。 ヘッドアップディスプレイ装置搭載の自動車の一例の図である。 ヘッドアップディスプレイ装置の一例の概略図である。 ライダ装置を搭載した自動車の一例の概略図である。 ライダ装置の一例の概略図である。 パッケージングされた可動装置の一例を示す概略図である。 三次元計測装置のブロック図である。 対象物に計測用パターンが投影されている状態例の図である。 ロボットの多関節を有するロボットアームを示す図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について詳細に説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を適宜省略する。

なお、以下の実施形態の説明では、回動、揺動、可動は同義であるとする。また、矢印により示した方向のうち、アクチュエータ等における各層の積層方向をＺ方向、Ｚ方向に垂直な平面内で互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向とする。また、平面視とは、対象をＺ方向から見ることをいう。但し、これらのことは、可動装置の使用時における向きを制限するものではなく、可動装置の向きは任意である。

〈第１実施形態〉
図１は、第１実施形態に係る可動装置である光偏向器を例示する平面図である。図２は、図１のＡ－Ａ切断線に沿う断面図である。

図１に示すように、光偏向器１００は、可動部１０３と、アクチュエータ１０４ａ及び１０４ｂと、支持体１２０と、を有する。光偏向器１００は、可動部１０３を回動軸Ｅ周りに回動させることで、可動部１０３に入射する光を偏向する可動装置の一例である。

可動部１０３は、平面視が略矩形状のミラー部１０１と、ミラー部１０１の基体の＋Ｚ側の面上に形成されたミラー反射面１０２等を有する。ミラー部１０１は、例えば、シリコン層から構成される。ミラー部１０１は、酸化材や無機材料、有機材料で構成されてもよいし、複数の材料又は同じ材料の複数層で構成されてもよい。

ミラー反射面１０２は、例えば、アルミニウム、金、銀等を含む金属薄膜やその多層膜で構成される。また、ミラー部１０１の基体の－Ｚ側の面にミラー部補強用のリブ構造が形成されていてもよい。リブ構造は、例えば、シリコン支持層及び酸化シリコン層から構成され、可動によって生じるミラー部１０１及びミラー反射面１０２の変形歪を抑制する。

可動部１０３は、アクチュエータ１０４ａ及び１０４ｂにより回動可能な状態で支持されている。本実施形態では、ミラー部１０１及び可動部１０３は、平面視が略矩形状の形状に形成されているが、これに限定されるものではなく、円形状、楕円形状、又は多角形状、その他如何なる形状に形成されていてもよい。

アクチュエータ１０４ａ及び１０４ｂの各々は、可動部１０３を回動軸Ｅ周りに回動可能な駆動部の一例である。アクチュエータ１０４ａ及び１０４ｂの各々の一端は可動部１０３に接続されており、他端は支持体１２０に接続されている。

アクチュエータ１０４ａは、複数の梁部１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ及び１０５ｄと、第１の接続部１０８ａ、１０８ｂ及び１０８ｃと、第２の接続部１０７ａと、を有する。

複数の梁部１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ及び１０５ｄは、隣り合う梁部同士が第１の接続部１０８ａ、１０８ｂ及び１０８ｃにより折り返すように接続されることで、ミアンダ構造をなしている。

梁部１０５ａには第２の圧電部材１１０ａが設けられており、梁部１０５ｂには第１の圧電部材１１０ｂが設けられており、梁部１０５ｃには第２の圧電部材１１０ｃが設けられており、梁部１０５ｄには第１の圧電部材１１０ｄが設けられている。

アクチュエータ１０４ａは、第２の接続部１０７ａを介して回動軸Ｅと交差する方向で可動部１０３に接続されている。第２の接続部１０７ａは、梁部１０５ａと、可動部１０３と、を接続している。第２の接続部１０７ａが可動部１０３に接続する位置は、回動軸Ｅに沿った方向における可動部１０３の中央よりもアクチュエータ１０４ａ側である。

アクチュエータ１０４ｂは、複数の梁部１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ及び１０６ｄと、第１の接続部１０９ａ、１０９ｂ及び１０９ｃと、第２の接続部１０７ｂと、を有する。

複数の梁部１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ及び１０６ｄは、隣り合う梁部同士が第１の接続部１０９ａ、１０９ｂ及び１０９ｃにより折り返すように接続されることで、折り返し構造（ミアンダ構造）をなしている。

梁部１０６ａには第１の圧電部材１１１ａが設けられており、梁部１０６ｂには第２の圧電部材１１１ｂが設けられており、梁部１０６ｃには第１の圧電部材１１１ｃが設けられており、梁部１０６ｄには第２の圧電部材１１１ｄが設けられている。

アクチュエータ１０４ｂは、第２の接続部１０７ｂを介して回動軸Ｅと交差する方向で可動部１０３に接続されている。第２の接続部１０７ｂは、梁部１０６ａと、可動部１０３とを接続している。第２の接続部１０７ｂが可動部１０３に接続する位置は、回動軸Ｅに沿った方向における可動部１０３の中央よりもアクチュエータ１０４ｂ側である。

第１の圧電部材１１０ｂ、１１０ｄ、１１１ａ及び１１１ｃは、第１の駆動電圧が印加されることにより変形し、第２の圧電部材１１０ａ、１１０ｃ、１１１ｂ及び１１１ｄは、第１の駆動電圧とは逆位相となる第２の駆動電圧が印加されることにより変形する。第１及び第２の圧電部材の各々が変形することで、各梁部に反りが発生する。

各梁部の反りにより隣り合う梁部が異なる方向に撓み、撓みが累積されることにより、アクチュエータ１０４ａ及び１０４ｂの各々に接続されている可動部１０３が回動軸Ｅ周りに往復回動する。

可動部１０３の回動軸Ｅ周りの共振モードに合わせた駆動周波数で第１の駆動電圧及び第２の駆動電圧が印加されることで、可動部１０３が共振振動し、低い駆動電圧で大きな回動角度を得ることができる。

駆動電圧の波形には、正弦波、ノコギリ波、又は三角波等を用いることができる。共振モードに限定されず、非共振モードで可動部１０３を回動させてもよい。光偏向器１００の駆動方式には、例えば静電式、圧電式又は電磁式等の何れの駆動方式が適用されてもよい。

これらの中でも、駆動部を効果的に配置でき、光偏向器全体のサイズの大型化を抑制できる点では、圧電式による駆動が好ましい。例えば、静電式による駆動では駆動部の外周に櫛歯電極を配置するため、光偏向器全体のサイズが大きくなりやすい。電磁式による駆動では複数の駆動部それぞれへの配線レイアウトとそれぞれに磁界がかかるような磁石の配置が難しく、光偏向器全体のサイズが大きくなりやすい。

駆動方式が圧電式である場合には、アクチュエータ１０４ａの断面構造は、例えば、図２のようになる。図２に示すように、アクチュエータ１０４ａは、厚み方向（Ｚ方向）に複数の層からなる。具体的には、アクチュエータ１０４ａにおいて、弾性部となる基部がシリコン層１３０により形成されている。シリコン層１３０の厚みは、例えば、２０［μｍ］～６０［μｍ］程度である。シリコン層１３０により形成された基部は、剛性を有し、半導体プロセス処理に適用可能な材料であればよく、無機材料又は有機材料、金属ガラス等により形成されていてもよい。また、複数の材料を多層化した多層構造であってもよい。

アクチュエータ１０４ａにおいて、シリコン層１３０の＋Ｚ側の面の上に、下部電極１３１、圧電層１３２、上部電極１３３が順に積層されている。下部電極１３１、圧電層１３２、及び上部電極１３３は圧電駆動部を構成している。

下部電極１３１及び上部電極１３３は、例えば、金（Ａｕ）又は白金（Ｐｔ）等により形成されている。圧電層１３２は、例えば、圧電材料であるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等により形成されているが、その他の圧電材料であってもよく、種類は問わない。

また、圧電駆動部は、圧電層が複数積層され、中間電極を含む構造のものであってもよい。圧電駆動部は、外部制御装置に電気的に接続されており、駆動電圧が印加されることで駆動する。圧電駆動部の＋Ｚ側は、酸化シリコン等により形成された不図示の絶縁膜で覆われており、その絶縁膜の＋Ｚ側の面の上に電気配線が形成されていてもよい。

なお、図２では、アクチュエータ１０４ａの断面構造を例示したが、アクチュエータ１０４ｂにおいても同様である。

アクチュエータ１０４ａ及び１０４ｂの各々に何らかのセンサが形成されていてもよい。センサは特に限定されないが、例えば、変形に応じて信号を出力する変位検出用センサ（圧電式、ひずみ抵抗式等）や温度センサ等が挙げられる。

＜可動部、第１の接続部及び第２の接続部の各端部と回動軸との距離＞
図１において、距離Ｌ１は、第２の接続部１０７ａのうち、回動軸Ｅと直交する直交方向Ｆで回動軸Ｅから最も離れた部分１４０ａと、回動軸Ｅと、の間の距離を表している。距離Ｌ２は、可動部１０３のうち、直交方向Ｆで回動軸Ｅから最も離れた部分１４１と、回動軸Ｅと、の間の距離を表している。距離Ｌ３は、第１の接続部１０８ｂのうち、直交方向Ｆで回動軸Ｅから最も離れた部分１４２と、回動軸Ｅと、の間の距離を表している。図１に示すように、本実施形態では、距離Ｌ１は距離Ｌ２よりも長い。なお、距離Ｌ２と距離Ｌ３は等しいため、図１では距離Ｌ３を括弧書きで表示している。

光偏向器は、一般に回動軸に直交する方向に加速度が作用すると、回動軸周りに可動部が大きく回動することにより、可動部の初期角度がずれる場合がある。初期角度とは、可動部が回動していない時の可動部の傾き角度をいう。また、上記の加速度には、例えば光偏向器に作用する重力加速度や、光偏向器が自動車やロボットアーム等の移動体に搭載された場合に移動体の加速に応じて光偏向器に作用する加速度等が挙げられる。

図３は、加速度が作用した場合に生じる可動部の初期角度のずれの一例を示す図であり、図１の光偏向器１００における可動部１０３を－Ｙ側から視た図である。なお、図３では、光偏向器１００における可動部１０３以外の構成部の図示が省略されている。

図３において、可動部１０３の初期角度は、角度基準Ａ０に対して角度θ傾いている。角度基準Ａ０は、例えば、可動部１０３の初期角度が理想的な状態である場合における可動部１０３のミラー反射面１０２に対応する。光偏向器１００に＋Ｘ方向への加速度が作用すると、可動部１０３は角度基準Ａ０に対して初期角度が角度θずれた状態になる。

初期角度が角度θずれた状態で可動部１０３が回動すると、可動部１０３のミラー反射面１０２に入射して光偏向器１００により偏向される光の偏向方向が、角度θに対応して所望の方向からずれる。

角度θと距離Ｌ１との間には、次式で表される関係がある。従って、距離Ｌ１が長くなるほど角度θが抑制される。
θ∝１／Ｌ１^２

＜光偏向器１００の作用効果＞
以上説明したように、本実施形態に係る光偏向器１００（可動装置）は、可動部１０３と、可動部１０３を回動軸Ｅ周りに回動可能なアクチュエータ１０４ａ（駆動部）と、を備える。アクチュエータ１０４ａは、複数の梁部１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ及び１０５ｄと、隣り合う梁部を接続する第１の接続部１０８ａ、１０８ｂ及び１０８ｃと、第２の接続部１０７ａと、を有する。

第２の接続部１０７ａのうち、回動軸Ｅと直交する直交方向Ｆで回動軸Ｅから最も離れた部分１４０ａと、回動軸Ｅと、の間の距離Ｌ１は、可動部１０３のうち、直交方向Ｆで回動軸Ｅから最も離れた部分１４１と、回動軸Ｅと、の間の距離Ｌ２よりも長い。この構成により、角度基準Ａ０に対する初期角度のずれである角度θを抑制できる。

一方、距離Ｌ１を長くすることにより可動部１０３の面積が大きくなると、共振周波数の低下や駆動感度の低下等を招く懸念がある。なお、駆動感度とは、単位駆動電圧当たりの回動角度をいう。

本実施形態では、距離Ｌ１を距離Ｌ２よりも長くすることにより、可動部１０３の面積が大きくなることを防ぎ、距離Ｌ１を長くすることに伴う共振周波数の低下や駆動感度の低下等を回避しつつ、角度θを抑制できる。

また本実施形態では、アクチュエータ１０４ａは、第２の接続部１０７ａを介して回動軸Ｅと交差する方向で可動部１０３に接続されている。これにより、距離Ｌ１を距離Ｌ２よりも長くする場合に、第２の接続部１０７ａを配置しやすくなる。

また本実施形態では、第２の接続部１０７ａが可動部１０３に接続する位置は、回動軸Ｅに沿った方向において可動部１０３の中央よりもアクチュエータ１０４ａ側である。これにより、距離Ｌ１を距離Ｌ２よりも長くする場合に、第２の接続部１０７ａを配置しやすくなる。

なお、本実施形態では、距離Ｌ２と距離Ｌ３が等しい構成を例示したが、距離Ｌ１が距離Ｌ２よりも長ければ、距離Ｌ３の長さは任意でよい。但し、距離Ｌ２と距離Ｌ３を等しくすると、アクチュエータ１０４ａ及び１０４ｂと可動部１０３の構成を簡略化できるため、より好ましい。

また本実施形態では、直交方向Ｆにおける可動部１０３の端部を含む可動部１０３の端面が回動軸Ｅと略平行である構成を例示したが、これに限定されるものではない。可動部１０３の端面が回動軸Ｅに交差する構成であっても、距離Ｌ１を距離Ｌ２より長くすることで、上記と同様の作用効果が得られる。

また、アクチュエータ１０４ａの作用効果について説明したが、アクチュエータ１０４ｂにおいても同様である。つまりアクチュエータ１０４ｂにおいて、第２の接続部１０７ｂのうち、直交方向Ｆで回動軸Ｅから最も離れた部分１４０ｂと、回動軸Ｅと、の間の距離Ｌ１は、可動部１０３のうち、直交方向Ｆで回動軸Ｅから最も離れた部分１４１と、回動軸Ｅと、の間の距離Ｌ２よりも長い。この構成によっても、上記と同様の作用効果が得られる。換言すると、第２の接続部１０７ａ又は１０７ｂの少なくとも一方における距離Ｌ１を、距離Ｌ２よりも長くすることにより、上記の作用効果を得ることができる。

また、直交方向Ｆにおける部分１４０ａと、回動軸Ｅと、の間の距離が、直交方向Ｆにおける部分１４０ｂと、回動軸Ｅと、の間の距離と等しい場合を例示したが、これに限定されず、両者は異なっていてもよい。両者が異なる場合には、部分１４０ａと部分１４０ｂのうち、回動軸Ｅから離れている方と、回動軸Ｅと、の間の距離が距離Ｌ１に該当する。この距離Ｌ１が上記の条件を満たすことで、上記と同様の作用効果を得ることができる。

＜変形例＞
次に、第１実施形態の変形例について説明する。なお、上述した実施形態と同一の構成部には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

図４は、第１変形例に係る光偏向器１００ａを例示する平面図である。図４に示すように、本変形例では、距離Ｌ１は距離Ｌ３よりも長い。この構成によっても、角度基準Ａ０に対する初期角度のずれである角度θを抑制できる。また、可動部１０３の面積の増大を防ぐことにより、距離Ｌ１を長くすることに伴う共振周波数の低下や駆動感度の低下等を回避できる。

なお、距離Ｌ１が距離Ｌ３よりも長ければ、距離Ｌ２の長さは任意でよい。但し、距離Ｌ１、Ｌ２及びＬ３が次の（１）式の関係を満たすようにすると、アクチュエータ１０４ａ及び１０４ｂのばね定数を小さくできるため、駆動感度の向上や回動角度の増大等の点で有利となる。
Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２ ・・・ （１）

次に図５は、第２変形例に係る光偏向器１００ｂを例示する平面図である。図５に示すように、本変形例では、距離Ｌ１と、距離Ｌ２と、距離Ｌ３と、の間で次の（２）式の関係がある。
Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３ ・・・ （２）

この構成により、アクチュエータ１０４ａ及び１０４ｂのばね定数を大きくすることができるため、光偏向器１００ｂに衝撃が加わった場合における破壊耐性の向上等の点で有利となる。

次に図６は、第３変形例に係る光偏向器１００ｃを例示する平面図である。また図７は、第４変形例に係る光偏向器１００ｄを例示する平面図である。

図６に示すように、光偏向器１００ｃでは、第２の接続部１０７ａｃが可動部１０３に接続する位置は、回動軸Ｅに沿った方向における可動部１０３の中央である。また図７に示すように、光偏向器１００ｄでは、第２の接続部１０７ａｄが可動部１０３に接続する位置は、回動軸Ｅに沿った方向における可動部１０３の中央よりもアクチュエータ１０４ａとは反対側である。

第３及び第４変形例に示すように、第２の接続部１０７ａが可動部１０３に接続する位置は、回動軸Ｅに沿った方向で任意であり、何れの位置においても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また第３又は第４変形例を、第１変形例と組み合わせることにより、第１変形例と同様の作用効果を得ることができ、また第２変形例と組み合わせることにより、第２変形例と同様の作用効果を得ることができる。

次に図８は、第５変形例に係る光偏向器１００ｅを例示する平面図である。図７に示すように、光偏向器１００ｅは、第２の接続部１０７ｅａ及び１０７ｅｂを有する。

第２の接続部１０７ｅａは、直交方向Ｆに沿った幅が＋Ｙ側ほど長い形状であって、平面視が略三角形状の形状を有する。第２の接続部１０７ｅｂは、直交方向Ｆに沿った幅が－Ｙ側ほど長い形状であって、平面視が略三角形状の形状を有する。

可動部１０３と、第２の接続部１０７ｅａ及び１０７ｅｂと、の結合形状１５０は、平面視が平行四辺形状である。この構成により、第２の接続部１０７ｅａ及び１０７ｅｂの各々が、可動部１０３に接続する部分の長さを長くでき、第２の接続部１０７ｅａ及び１０７ｅｂの各々と、可動部１０３と、を安定して接続することができる。

なお、第２の接続部１０７ｅａ及び１０７ｅｂの形状は、略三角形状に限定されず、任意に選択可能である。そのため、第２の接続部１０７ｅａ及び１０７ｅｂの形状を調整することにより、光偏向器１００ｅが有する複数の固有振動モード間の間隔の調整等を行うことができる。

以上に説明した実施形態に係る光偏向器は、光走査システム、光偏向システム、画像投影装置、光書込装置、物体認識装置、レーザヘッドランプ、及びヘッドマウントディスプレイに使用することができる。それぞれについて、以下に順次説明する。

［光走査システム］
まず、実施形態に係る可動装置を適用した光走査システムについて、図９乃至図１２に基づいて詳細に説明する。

図９には、光走査システムの一例の概略図が示されている。図９に示すように、光走査システム１０は、制御装置１１の制御に従って光源装置１２から照射された光を可動装置１３の有する反射面１４により偏向して被走査面１５を光走査するシステムである。

光走査システム１０は、制御装置１１，光源装置１２、反射面１４を有する可動装置１３により構成される。

制御装置１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等を備えた電子回路ユニットである。可動装置１３は、例えば反射面１４を有し、反射面１４を可動可能なＭＥＭＳ（Micro Electromechanical Systems）デバイスである。光源装置１２は、例えばレーザを照射するレーザ装置である。なお、被走査面１５は、例えばスクリーンである。

制御装置１１は、取得した光走査情報に基づいて光源装置１２及び可動装置１３の制御命令を生成し、制御命令に基づいて光源装置１２及び可動装置１３に駆動信号を出力する。

光源装置１２は、入力された駆動信号に基づいて光源の照射を行う。可動装置１３は、入力された駆動信号に基づいて反射面１４を１軸方向又は２軸方向の少なくとも何れかに可動させる。

これにより、例えば、光走査情報の一例である画像情報に基づいた制御装置１１の制御によって、可動装置１３の反射面１４を所定の範囲で２軸方向に往復可動させ、反射面１４に入射する光源装置１２からの照射光をある１軸周りに偏向して光走査することにより、被走査面１５に任意の画像を投影できる。なお、実施形態に係る可動装置の詳細及び制御装置による制御の詳細については後述する。

次に、光走査システム１０一例のハードウェア構成について図１０を用いて説明する。図１０は、光走査システム１０の一例のハードウェア構成図である。図１０に示すように、光走査システム１０は、制御装置１１、光源装置１２及び可動装置１３を備え、それぞれが電気的に接続されている。このうち、制御装置１１は、ＣＰＵ２０、ＲＡＭ２１（Random Access Memory）、ＲＯＭ２２（Read Only Memory）、ＦＰＧＡ２３、外部Ｉ／Ｆ２４、光源装置ドライバ２５、可動装置ドライバ２６を備えている。

ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２２等の記憶装置からプログラムやデータをＲＡＭ２１上に読み出し、処理を実行して、制御装置１１の全体の制御や機能を実現する演算装置である。

ＲＡＭ２１は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の記憶装置である。

ＲＯＭ２２は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ２０が光走査システム１０の各機能を制御するために実行する処理用プログラムやデータを記憶している。

ＦＰＧＡ２３は、ＣＰＵ２０の処理に従って、光源装置ドライバ２５及び可動装置ドライバ２６に適した制御信号を出力する回路である。

外部Ｉ／Ｆ２４は、例えば外部装置やネットワーク等とのインタフェースである。外部装置には、例えば、ＰＣ（Personal Computer）等の上位装置、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の記憶装置が含まれる。また、ネットワークは、例えば自動車のＣＡＮ(Controller Area Network)やＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット等である。外部Ｉ／Ｆ２４は、外部装置との接続又は通信を可能にする構成であればよく、外部装置ごとに外部Ｉ／Ｆ２４が用意されてもよい。

光源装置ドライバ２５は、入力された制御信号に従って光源装置１２に駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。

可動装置ドライバ２６は、入力された制御信号に従って可動装置１３に駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。

制御装置１１において、ＣＰＵ２０は、外部Ｉ／Ｆ２４を介して外部装置やネットワークから光走査情報を取得する。なお、ＣＰＵ２０が光走査情報を取得することができる構成であればよく、制御装置１１内のＲＯＭ２２やＦＰＧＡ２３に光走査情報を格納する構成としてもよいし、制御装置１１内に新たにＳＳＤ等の記憶装置を設けて、その記憶装置に光走査情報を格納する構成としてもよい。

ここで、光走査情報とは、被走査面１５にどのように光走査させるかを示した情報であり、例えば、光走査により画像を表示する場合は、光走査情報は画像データである。また、例えば、光走査により光書込みを行う場合は、光走査情報は書込み順や書込み箇所を示した書込みデータである。他にも、例えば、光走査により物体認識を行う場合は、光走査情報は物体認識用の光を照射するタイミングと照射範囲を示す照射データである。

制御装置１１は、ＣＰＵ２０の命令及び図１０に示したハードウェア構成によって、次に説明する機能構成を実現することができる。

次に、光走査システム１０の制御装置１１の機能構成について図１１を用いて説明する。図１１は、光走査システムの制御装置の一例の機能ブロック図である。

図１１に示すように、制御装置１１は、機能として制御部３０と駆動信号出力部３１とを有する。

制御部３０は、例えばＣＰＵ２０、ＦＰＧＡ２３等により実現され、外部装置から光走査情報を取得し、光走査情報を制御信号に変換して駆動信号出力部３１に出力する。例えば、制御部３０は、外部装置等から画像データを光走査情報として取得し、所定の処理により画像データから制御信号を生成して駆動信号出力部３１に出力する。駆動信号出力部３１は、光源装置ドライバ２５、可動装置ドライバ２６等により実現され、入力された制御信号に基づいて光源装置１２又は可動装置１３に駆動信号を出力する。

駆動信号は、光源装置１２又は可動装置１３の駆動を制御するための信号である。例えば、光源装置１２においては、光源の照射タイミング及び照射強度を制御する駆動電圧である。また、例えば、可動装置１３においては、可動装置１３の有する反射面１４を可動させるタイミング及び可動範囲を制御する駆動電圧である。

次に光走査システム１０が被走査面１５を光走査する処理について図１２を用いて説明する。図１２は光走査システムに係る処理の一例のフローチャートである。

ステップＳ１１において、制御部３０は、外部装置等から光走査情報を取得する。

ステップＳ１２において、制御部３０は、取得した光走査情報から制御信号を生成し、制御信号を駆動信号出力部３１に出力する。

ステップＳ１３において、駆動信号出力部３１は、入力された制御信号に基づいて駆動信号を光源装置１２及び可動装置１３に出力する。

ステップ１４において、光源装置１２は、入力された駆動信号に基づいて光照射を行う。また、可動装置１３は、入力された駆動信号に基づいて反射面１４の可動を行う。光源装置１２及び可動装置１３の駆動により、任意の方向に光が偏向され、光走査される。

なお、上記光走査システム１０では、１つの制御装置１１が光源装置１２及び可動装置１３を制御する装置及び機能を有しているが、光源装置用の制御装置及び可動装置用の制御装置と、別体に設けてもよい。

また、上記光走査システム１０では、一つの制御装置１１に光源装置１２及び可動装置１３の制御部３０の機能及び駆動信号出力部３１の機能を設けているが、これらの機能は別体として存在していてもよく、例えば制御部３０を有した制御装置１１とは別に駆動信号出力部３１を有した駆動信号出力装置を設ける構成としてもよい。なお、上記光走査システム１０のうち、反射面１４を有した可動装置１３と制御装置１１により、光偏向を行う光偏向システムを構成してもよい。

このように本実施形態に係る可動装置を光走査システムに用いることにより、可動装置に作用する加速度に応じた可動部のずれを抑制し、適切に光を走査させることができる。

［画像投影装置］
次に、実施形態に係る可動装置を適用した画像投影装置について、図１３及び図１４を用いて詳細に説明する。画像投影装置は、光走査により画像を投影する装置であり、例えばヘッドアップディスプレイ装置である。

図１３は、画像投影装置の一例であるヘッドアップディスプレイ装置５００を搭載した自動車４００の概略図である。また、図１４はヘッドアップディスプレイ装置５００の一例の概略図である。

図１３に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置５００は、例えば、自動車４００のウインドシールド（フロントガラス４０１等）の付近に設置される。ヘッドアップディスプレイ装置５００から発せられる投射光Ｌがフロントガラス４０１で反射され、ユーザーである観察者（運転者４０２）に向かう。これにより、運転者４０２は、ヘッドアップディスプレイ装置５００によって投影された画像等を虚像として視認することができる。なお、ウインドシールドの内壁面にコンバイナを設置し、コンバイナによって反射する投射光によってユーザーに虚像を視認させる構成にしてもよい。

図１４に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置５００は、赤色、緑色、青色のレーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂからレーザ光が出射される。出射されたレーザ光は、各レーザ光源に対して設けられるコリメートレンズ５０２，５０３，５０４と、２つのダイクロイックミラー５０５，５０６と、光量調整部５０７と、から構成される入射光学系を経た後、反射面１４を有する可動装置１３にて偏向される。そして、偏向されたレーザ光は、自由曲面ミラー５０９と、中間スクリーン５１０と、投射ミラー５１１とから構成される投射光学系を経て、スクリーンに投影される。なお、上記ヘッドアップディスプレイ装置５００では、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂ、コリメートレンズ５０２，５０３，５０４、ダイクロイックミラー５０５，５０６は、光源ユニット５３０として光学ハウジングによってユニット化されている。

上記ヘッドアップディスプレイ装置５００は、中間スクリーン５１０に表示される中間像を自動車４００のフロントガラス４０１に投射することで、その中間像を運転者４０２に虚像として視認させる。

レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから発せられる各色レーザ光は、それぞれ、コリメートレンズ５０２，５０３，５０４で略平行光とされ、合成部となる２つのダイクロイックミラー５０５，５０６により合成される。合成されたレーザ光は、光量調整部５０７で光量が調整された後、反射面１４を有する可動装置１３によって二次元走査される。可動装置１３で二次元走査された投射光Ｌは、自由曲面ミラー５０９で反射されて歪みを補正された後、中間スクリーン５１０に集光され、中間像を表示する。中間スクリーン５１０は、マイクロレンズが二次元配置されたマイクロレンズアレイで構成されており、中間スクリーン５１０に入射してくる投射光Ｌをマイクロレンズ単位で拡大する。

可動装置１３は、反射面１４を２軸方向に往復可動させ、反射面１４に入射する投射光Ｌを二次元走査する。この可動装置１３の駆動制御は、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂの発光タイミングに同期して行われる。

以上、画像投影装置の一例としてのヘッドアップディスプレイ装置５００の説明をしたが、画像投影装置は、反射面１４を有した可動装置１３により光走査を行うことで画像を投影する装置であればよい。例えば、机等に置かれ、表示スクリーン上に画像を投影するプロジェクタや、観測者の頭部等に装着される装着部材に搭載され、装着部材が有する反射透過スクリーンに投影、又は眼球をスクリーンとして画像を投影するヘッドマウントディスプレイ装置等にも、同様に適用することができる。

また、画像投影装置は、車両や装着部材だけでなく、例えば、車両の他に航空機、船舶、移動式ロボット等を含む移動体、あるいは、その場から移動せずにマニピュレータ等の駆動対象を操作する作業ロボットなどの非移動体に搭載されてもよい。自動車４００は、移動体の一例であり、車両の一例である。

このように本実施形態に係る可動装置を画像投影装置に用いることにより、可動装置に作用する加速度に応じた可動部のずれを抑制し、高品質な画像を投影できる。

［物体認識装置］
次に、実施形態に係る可動装置を適用した物体認識装置について、図１５及び図１６を用いて詳細に説明する。物体認識装置は、対象方向の物体を認識する装置であり、例えばライダ装置である。

図１５は、物体認識装置の一例であるライダ（ＬｉＤＡＲ；Laser Imaging Detection and Ranging）装置を搭載した自動車の概略図である。また、図１６はライダ装置の一例の概略図である。

図１５に示すように、ライダ装置７００は、例えば自動車７０１に搭載され、対象方向を光走査して、対象方向に存在する被対象物７０２からの反射光を受光することで、被対象物７０２を認識する。

図１６に示すように、光源装置１２から出射されたレーザ光は、発散光を略平行光とする光学系であるコリメートレンズ７０３と、平面ミラー７０４とから構成される入射光学系を経て、反射面１４を有する可動装置１３で１軸もしくは２軸方向に走査される。そして、投光光学系である投光レンズ７０５等を経て装置前方の被対象物７０２に照射される。光源装置１２及び可動装置１３は、制御装置１１により駆動を制御される。被対象物７０２で反射された反射光は、光検出器７０９により光検出される。すなわち、反射光は入射光検出受光光学系である集光レンズ７０６等を経て撮像素子７０７により受光され、撮像素子７０７は検出信号を信号処理回路７０８に出力する。信号処理回路７０８は、入力された検出信号に２値化やノイズ処理等の所定の処理を行い、結果を測距回路７１０に出力する。

測距回路７１０は、光源装置１２がレーザ光を発光したタイミングと、光検出器７０９でレーザ光を受光したタイミングとの時間差、又は受光した撮像素子７０７の画素ごとの位相差によって、被対象物７０２の有無を認識し、さらに被対象物７０２との距離情報を算出する。

反射面１４を有する可動装置１３は多面鏡に比べて破損しづらく、小型であるため、耐久性の高い小型のレーダ装置を提供することができる。このようなライダ装置は、例えば車両、航空機、船舶、ロボット等に取り付けられ、所定範囲を光走査して障害物の有無や障害物までの距離を認識することができる。

上記物体認識装置では、一例としてのライダ装置７００の説明をしたが、物体認識装置は、反射面１４を有した可動装置１３を制御装置１１で制御することにより光走査を行い、光検出器により反射光を受光することで被対象物７０２を認識する装置であればよく、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、手や顔を光走査して得た距離情報から形状等の物体情報を算出し、記録と参照することで対象物を認識する生体認証や、対象範囲への光走査により侵入物を認識するセキュリティセンサ、光走査により得た距離情報から形状等の物体情報を算出して認識し、３次元データとして出力する３次元スキャナの構成部材などにも同様に適用することができる。

このように実施形態に係る可動装置を物体認識装置に用いることにより、可動装置に作用する加速度に応じた可動部のずれを抑制し、認識精度が高い物体認識装置を提供できる。

［パッケージング］
次に、実施形態に係る可動装置のパッケージングについて図１７を用いて説明する。図１７は、パッケージングされた可動装置の一例の概略図である。

図１７に示すように、可動装置１３は、パッケージ部材８０１の内側に配置される取付部材８０２に取り付けられ、パッケージ部材８０１の一部を透過部材８０３で覆われて、密閉されることでパッケージングされる。さらに、パッケージ内は窒素等の不活性ガスが密封されている。これにより、可動装置１３の酸化による劣化が抑制され、さらに温度等の環境の変化に対する耐久性が向上する。

［計測装置］
次に、実施形態に係る可動装置１３を適用した計測装置について、図１８及び図１９を用いて詳細に説明する。ここでは、パターン投影法を用いて対象物の三次元計測を行う三次元計測装置を計測装置の一例とする。図１８は、三次元計測装置の構成の一例を示すブロック図である。図１９は、三次元計測装置により対象物に計測用パターンが投影されている状態を示す図である。

図１８に示すように、三次元計測装置１は、計測情報取得ユニット２０と、制御ユニット３００と、を有する。

計測情報取得ユニット２０は、投影装置２と、カメラ装置２１と、を有する。図１に示す投影装置２は、ＶＣＳＥＬアレイ（垂直共振器面発光レーザアレイ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）３と、光学系４と、可動装置１３と、を有する。ＶＣＳＥＬアレイ３を光源とすることにより、発光間隔を細かくでき、且つ集光点を複数形成できる。

計測情報取得ユニット２０は、制御ユニット３００の制御部３０１の制御に従い、ＶＣＳＥＬアレイ３に含まれる複数の発光素子の光を可動装置１３により偏向させて計測領域の対象物に投影する。制御部３０１は、ＶＣＳＥＬアレイ３の各発光素子の輝度と点灯タイミングを制御することで、図１９に示すように、対象物７を含む計測領域全体に所定の計測用パターンの投影光６を投影する。

計測用パターンとして、ＶＣＳＥＬアレイ３の発光素子の点灯及び消灯（オン／オフ）を制御することで、白黒のグレイコードパターン等の所定の投影パターンが投影される。図１８では、ＶＣＳＥＬアレイ３の光をライン状へとするための光学系４が光源部とは独立して設けられているが、光源部に含まれていてもよい。

カメラ装置２１は、投影装置２が対象物に投影する投影光６の投影中心４１が撮像領域４０の略中心となるように固定された位置及び角度で、上述の計測領域を撮像する。

カメラ装置２１は、受光光学系であるレンズ２１０、撮像素子２１１を有する。撮像素子２１１としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）のイメージセンサ等を用いることができる。カメラ装置２１に入射した光は、レンズ２１０を介して撮像素子２１１上に結像して光電変換される。撮像素子２１１で光電変換により生成された画像信号は、制御ユニット３００の演算処理部３０２に供給される。

レンズ２１０には、ＶＣＳＥＬアレイ３の発光波長を透過する狭帯域のフィルタを用いてもよい。これにより、計測時の周辺光（蛍光灯などの外乱となる光）の影響を抑え、精度の良い計測を可能とすることができる。なお、レンズ２１０の前段に狭帯域フィルタを設けてもよい。この場合も、同じ効果を得ることができる。

制御ユニット３００は、投影装置２によって、計測用パターン光の投影制御及びカメラ装置２１による撮像制御等を行い、カメラ装置２１が撮像した画像に関する情報に基づいて、計測対象の三次元計測等の演算処理を行う。なお、制御部３０１は、投影装置２が投影する計測用パターン光を別のパターン光に切り替える制御を行ってもよい。また、制御部３０１は、演算処理部３０２が三次元座標の算出に用いるキャリブレーション情報を出力制御してもよい。

制御ユニット３００の演算処理部３０２は、供給された画像に関する情報に基づいて、対象物７の三次元形状に対応する三次元座標、又は、三次元座標に関する情報を算出（計測）する。演算処理部３０２は、算出された三次元形状を示す三次元形状情報を、制御部３０１の制御に従ってパーソナルコンピュータ装置等の外部機器に出力してもよい。

なお、図１８は、制御ユニット３００に対して１組の計測情報取得ユニット２０が設けられている例であるが、制御ユニット３００に対し複数組の計測情報取得ユニット２０を設けてもよい。また、図１８では計測情報取得ユニット２０と制御ユニット３００が独立して設けられている例であるが、制御ユニット３００の一部又は全てが計測情報取得ユニット２０に含まれていてもよい。

このように実施形態に係る可動装置を計測装置に用いることにより、可動装置に作用する加速度に応じた可動部のずれを抑制し、計測精度が高い計測装置を提供できる。

［ロボット］
次に、実施形態に係る可動装置１３を適用したロボットについて、図２０を用いて詳細に説明する。図２０は、ロボット７０の多関節を有するロボットアームを示す図である。

図２０において、多関節アームであるロボットアーム７２は、対象物７をピッキングするためのハンド部７１を備え、ハンド部７１の直近に三次元計測装置１が設けられている。ロボットアーム７２は、それぞれ屈曲可能な複数の関節を備え、ハンド部７１の位置及び姿勢を、制御に従い変更する。

三次元計測装置１は、光の投影方向がハンド部７１の向く方向に一致するように設けられ、ハンド部７１のピッキング対象を計測の対象物７として計測する。

ロボット７０は、ロボットアーム７２に設けられた三次元計測装置１により、ピッキングの対象物７を近距離から計測することができる。このため、カメラ装置等により、ピッキングの対象物７を遠方からの計測する場合と比較して、計測精度の向上を図ることができる。例えば、工場の様々な組立てライン等におけるＦＡ分野においては、部品の検査及び認識等のために、ロボットアーム７２を備えるロボット７０が利用される。ロボット７０に三次元計測装置１を設けることにより、部品の検査及び認識を精度よく行うことができる。

また、測距用の撮像画像に無効領域が存在する場合、画像信号及び三次元形状に基づき、補完データの取得が可能となる位置及び姿勢を示す位置姿勢情報を、ロボットアーム７２にフィードバックする。これにより、ロボットアーム７２の制御を簡易に行うことができ、データ補完した計測結果より、より高精度な部品検査又は認識等を行うことができる。

また、計測器と計測対象の位置及び姿勢の関係が相対的に変更すればよい。このため、三次元計測装置１をロボットアーム７２に設けているが、計測対象をロボットアーム７２に設け、位置及び姿勢を変更しても良い。

三次元計測装置１をロボットアーム７２に搭載して、被計測物体を三次元計測する場合、三次元計測装置１から２００ｍｍの間隔が好適である。そのため、パターン光（ライン光）の出射光線の広がり角が２１度以上必要となるが、本実施形態ではこれを達成する。

このように実施形態に係る可動装置をロボットに用いることにより、可動装置に作用する加速度に応じた可動部のずれを抑制し、位置及び姿勢を高精度に制御可能なロボットを提供できる。

以上、好ましい実施形態等について詳説したが、上述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記の各実施形態では可動部がミラー部を有しているが、可動部はミラー部の代わりに回折格子、フォトダイオード、ヒータ（例えば、ＳｉＮを用いたヒータ）、光源（例えば、面発光型レーザ）等を有してもよい。

１ 三次元計測装置
２ 投影装置
３ ＶＣＳＥＬアレイ
４ 光学系
６ 投影光
７ 対象物
７０ ロボット
７１ ハンド部
７２ ロボットアーム
１０ 光走査システム
１１ 制御装置
１２、１２ｂ 光源装置
１３ 可動装置
１４ 反射面
１５ 被走査面
２５ 光源装置ドライバ
２６ 可動装置ドライバ
３０ 制御部
３１ 駆動信号出力部
１００ 光偏向器（可動装置の一例）
１０１ ミラー部
１０２ ミラー反射面
１０３ 可動部
１０４ａ、１０４ｂ アクチュエータ（駆動部の一例）
１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ 梁部
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ 梁部
１０７ａ、１０７ｂ 第２の接続部
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ 第１の接続部
１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ 第１の接続部
１１０ｂ、１１０ｄ、１１１ａ、１１１ｃ 第１の圧電部材
１１０ａ、１１０ｃ、１１１ｂ、１１１ｄ 第２の圧電部材
１３０ シリコン層
１３１ 下部電極
１３２ 圧電層
１３３ 上部電極
１４０ａ、１４０ｂ 第２の接続部のうち、直交方向で回動軸から最も離れた部分
１４１ 可動部のうち、直交方向で回動軸から最も離れた部分
１４２ 第１の接続部のうち、直交方向で回動軸から最も離れた部分
１５０ 結合形状
４００ 自動車（移動体の一例、車両の一例）
Ｅ 回動軸
Ｆ 直交方向
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 距離
θ 角度

特開２０１３－７７８０号公報

Claims (17)

1. 可動部と、
   前記可動部を回動軸周りに回動可能な駆動部と、を備え、
   前記駆動部は、
   複数の梁部と、
   隣り合う前記梁部を接続する第１の接続部と、
   前記梁部と前記可動部を接続する第２の接続部と、を有し、
   前記第２の接続部のうち、前記回動軸と直交する直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離は、前記可動部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離よりも長く、
   前記第２の接続部が前記可動部に接続する位置は、前記回動軸に沿った方向において前記可動部の中央よりも前記駆動部とは反対側であることを特徴とする可動装置。
2. 可動部と、
   前記可動部を回動軸周りに回動可能な駆動部と、を備え、
   前記駆動部は、
   複数の梁部と、
   隣り合う前記梁部を接続する第１の接続部と、
   前記梁部と前記可動部を接続する第２の接続部と、を有し、
   前記第２の接続部のうち、前記回動軸と直交する直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離は、前記可動部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離よりも長く、
   前記可動部と、前記第２の接続部と、の結合形状は、平面視が平行四辺形状であることを特徴とする可動装置。
3. 可動部と、
   前記可動部を回動軸周りに回動可能な駆動部と、を備え、
   前記駆動部は、
   複数の梁部と、
   隣り合う前記梁部を接続する第１の接続部と、
   前記梁部と前記可動部とを接続する第２の接続部と、を有し、
   前記第２の接続部のうち、前記回動軸と直交する直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離は、前記第１の接続部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離よりも長く、
   前記第２の接続部が前記可動部に接続する位置は、前記回動軸に沿った方向において前記可動部の中央よりも前記駆動部とは反対側であることを特徴とする可動装置。
4. 可動部と、
   前記可動部を回動軸周りに回動可能な駆動部と、を備え、
   前記駆動部は、
   複数の梁部と、
   隣り合う前記梁部を接続する第１の接続部と、
   前記梁部と前記可動部とを接続する第２の接続部と、を有し、
   前記第２の接続部のうち、前記回動軸と直交する直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離は、前記第１の接続部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離よりも長く、
   前記可動部と、前記第２の接続部と、の結合形状は、平面視が平行四辺形状であることを特徴とする可動装置。
5. 前記駆動部は、前記第２の接続部を介して前記回動軸と交差する方向で前記可動部に接続されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の可動装置。
6. 前記第２の接続部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離をＬ１とし、前記可動部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離をＬ２とし、前記第１の接続部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離をＬ３とすると、以下の（１）式の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の可動装置。
   Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２ ・・・ （１）
7. 前記第２の接続部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離をＬ１とし、前記可動部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離をＬ２とし、前記第１の接続部のうち、前記直交方向で前記回動軸から最も離れた部分と、前記回動軸と、の間の距離をＬ３とすると、以下の（２）式の条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の可動装置。
   Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３ ・・・ （２）
8. 前記第２の接続部が前記可動部に接続する位置は、前記回動軸に沿った方向において前記可動部の中央よりも前記駆動部側であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の可動装置。
9. 前記第２の接続部が前記可動部に接続する位置は、前記回動軸に沿った方向において前記可動部の中央であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の可動装置。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の可動装置と、
    光を発する光源と、
    を備え、
    前記光源から発せられた光を偏向して投影することを特徴とする画像投影装置。
11. 前記光源は複数設けられており、
    複数の前記光源は、異なる波長の光を発するものであって、
    複数の前記光源から発した複数の前記光を合成する合成部を更に備え、
    前記合成部において合成された光を偏向して投影することを特徴とする請求項１０に記載の画像投影装置。
12. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の可動装置を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
13. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の可動装置と、
    光を発する光源と、を備え、
    前記光源から発せられた光を偏向し、前記光が物体に照射され、前記物体において反射された反射光を検出することにより、前記物体を認識することを特徴とする物体認識装置。
14. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の可動装置と、
    光を発する光源と、
    を備え、
    前記光源から発せられた光を偏向し、前記光が物体に照射され、前記物体において反射された反射光に基づき、前記物体の形状を計測することを特徴とする計測装置。
15. 請求項１４に記載の計測装置を有するロボット。
16. 請求項１２に記載のヘッドアップディスプレイ、又は請求項１３に記載の物体認識装置の少なくとも１つを有する移動体。
17. 請求項１２に記載のヘッドアップディスプレイ、又は請求項１３に記載の物体認識装置の少なくとも１つを有する車両。

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