WO2022014532A1 - 光反射装置、センサ装置、および照明装置 - Google Patents

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light reflecting
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宙 井上
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株式会社小糸製作所
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    • F21Y2115/30Semiconductor lasers

Definitions

  • the present disclosure relates to a light reflecting device that reflects light emitted from a light source in a desired direction.
  • the present disclosure also relates to each of the sensor device and the lighting device provided with the light reflecting device.
  • Patent Document 1 discloses a MEMS mirror as an example of a light reflecting device mounted on a vehicle lamp which is an example of a lighting device.
  • the MEMS mirror is configured so that the reflection direction of the light emitted from the laser light source can be changed.
  • a desired light distribution pattern is formed on the outside of the vehicle.
  • the first aspect of the present disclosure that may be provided to meet the above requirements is a light reflector.
  • a light-reflecting member having a mirror surface capable of reflecting light, The arm member joined to the light reflecting member and An actuator that changes the angle of the mirror surface with respect to the light by displacing the arm member in a direction intersecting the mirror surface. Equipped with The coefficient of thermal expansion of the material for forming the light-reflecting member is smaller than the coefficient of thermal expansion of the material for forming the arm member.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device according to the first aspect is placed may cause deformation in each of the light reflecting member and the arm member.
  • the light reflecting device by configuring the light reflecting device so that the coefficient of thermal expansion becomes smaller as it gets closer to the mirror surface, it is easy to suppress the occurrence of distortion on the mirror surface due to the thermal change of the environment. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light reflected on the mirror surface deviates from a desired direction due to a thermal change in the environment.
  • a second aspect of the disclosure that may be provided to meet the above requirements is a light reflector.
  • a light-reflecting member having a mirror surface capable of reflecting light
  • a support member joined to the light reflecting member and a support member
  • the arm member joined to the support member and An actuator that changes the angle of the mirror surface with respect to the light by displacing the arm member in a direction intersecting the mirror surface. Equipped with The coefficient of thermal expansion of the material for forming the light-reflecting member is smaller than at least one of the coefficient of thermal expansion of the material for forming the support member and the coefficient of thermal expansion of the material for forming the arm member.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device according to the second aspect is placed may cause deformation in each of the light reflecting member, the support member, and the arm member.
  • the light reflecting device by configuring the light reflecting device so that the coefficient of thermal expansion becomes smaller as it gets closer to the mirror surface, it is easy to suppress the occurrence of distortion on the mirror surface due to the thermal change of the environment. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light reflected on the mirror surface deviates from a desired direction due to a thermal change in the environment.
  • a third aspect of the present disclosure that may be provided to meet the above requirements is a light reflector.
  • a light-reflecting member having a mirror surface capable of reflecting light, The arm member joined to the light reflecting member and An actuator that changes the angle of the mirror surface with respect to the light by displacing the arm member in a direction intersecting the mirror surface. Equipped with The light reflecting member has a thick portion that increases the distance from the mirror surface. The arm member is joined to the thick portion.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device according to the third aspect is placed may cause deformation in each of the light reflecting member and the arm member.
  • the strain stress that can occur with the deformation tends to concentrate at the place where the arm member is joined to the light reflecting member.
  • the thick portion so that the distance from the mirror surface becomes long in such a place, it is possible to make it difficult for the strain stress to reach the mirror surface. That is, since it is easy to suppress the occurrence of distortion on the mirror surface due to the thermal change in the environment, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light reflected on the mirror surface deviates from the desired direction due to the thermal change in the environment. can.
  • a fourth aspect of the present disclosure that may be provided to meet the above requirements is a light reflector.
  • a light-reflecting member having a mirror surface capable of reflecting light
  • a support member joined to the light reflecting member and a support member
  • the arm member joined to the support member and An actuator that changes the angle of the mirror surface with respect to the light by displacing the arm member in a direction intersecting the mirror surface. Equipped with At least one of the light reflecting member and the supporting member is formed with a convex portion having a large dimension in the direction intersecting the mirror surface.
  • the light reflecting member and the support member are joined at the convex portion.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device according to the fourth aspect is placed may cause deformation in each of the light reflecting member, the support member, and the arm member.
  • the strain stress that can occur with deformation tends to concentrate at the joint between the light reflecting member and the supporting member, which is limited to a narrow area.
  • by forming the convex portion so that the distance to the mirror surface becomes long in such a place it is possible to make it difficult for the strain stress to reach the mirror surface. That is, since it is easy to suppress the occurrence of distortion on the mirror surface due to the thermal change in the environment, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light reflected on the mirror surface deviates from the desired direction due to the thermal change in the environment. can.
  • a fifth aspect of the present disclosure that may be provided to meet the above requirements is a sensor device.
  • the light reflecting device according to any one of the first to fourth aspects, and A light emitting element that emits invisible light and A light receiving element that outputs a signal corresponding to the intensity of incident invisible light, and Equipped with The mirror surface of the light reflecting device reflects invisible light emitted from the light emitting element toward the detection region, and directs invisible light reflected by an object located in the detection region toward the light receiving element. Reflects.
  • the deterioration of the object detection accuracy by the sensor device using the mirror surface can also be suppressed.
  • a sixth aspect of the present disclosure that may be provided to meet the above requirements is a luminaire.
  • the light reflecting device according to any one of the first to fourth aspects, and A light source that emits visible light and Equipped with The mirror surface of the light reflecting device reflects the visible light toward the illumination region.
  • the accuracy of the arrangement and shape of the light distribution pattern formed by the lighting device using the mirror surface is improved.
  • the decline can also be suppressed.
  • a seventh aspect of the present disclosure that may be provided to meet the above requirements is a light reflector.
  • a light-reflecting member having a mirror surface capable of reflecting light, The arm member joined to the light reflecting member and An actuator that changes the angle of the mirror surface with respect to the light by displacing the arm member in a direction intersecting the mirror surface.
  • a strain sensor that outputs a strain detection signal corresponding to the strain generated in at least one of the light reflecting member and the arm member. It is equipped with.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device according to the seventh aspect is placed may cause deformation in each of the light reflecting member and the arm member.
  • Such deformation causes distortion in the mirror surface of the light reflecting member, and a situation may occur in which the traveling direction of the light reflected on the mirror surface deviates from a desired direction.
  • the strain detection signal output from the strain sensor the deviation in the traveling direction of the reflected light due to the distortion generated on the mirror surface is eliminated. It is possible to control the light reflecting member to change the reflection angle. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light reflected on the mirror surface deviates from a desired direction due to a thermal change in the environment.
  • An eighth aspect of the present disclosure that may be provided to meet the above requirements is a light reflector.
  • a light-reflecting member having a mirror surface capable of reflecting light
  • a support member joined to the light reflecting member and a support member
  • the arm member joined to the support member and
  • An actuator that changes the angle of the mirror surface with respect to the light by displacing the arm member in a direction intersecting the mirror surface.
  • a strain sensor that outputs a signal corresponding to the strain generated in at least one of the light reflecting member, the support member, and the arm member. It is equipped with.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device according to the eighth aspect is placed may cause deformation in each of the light reflecting member, the support member, and the arm member.
  • Such deformation causes distortion in the mirror surface of the light reflecting member, and a situation may occur in which the traveling direction of the light reflected on the mirror surface deviates from a desired direction.
  • the traveling direction of the reflected light due to the distortion generated on the mirror surface is determined. It is possible to control the light reflecting member to change the reflection angle so as to eliminate the deviation. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light reflected on the mirror surface deviates from a desired direction due to a thermal change in the environment.
  • a ninth aspect of the present disclosure that may be provided to meet the above requirements is a sensor device.
  • the light reflecting device according to any of the seventh aspect and the eighth aspect, A light emitting element that emits invisible light and A light receiving element that outputs a signal corresponding to the intensity of incident invisible light, and A control unit that controls the angle of the mirror surface in the light reflecting device based on the distortion detection signal. Equipped with The mirror surface of the light reflecting device reflects invisible light emitted from the light emitting element toward the detection region, and directs invisible light reflected by an object located in the detection region toward the light receiving element. Reflects.
  • the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light reflected on the mirror surface deviates from the desired direction due to the thermal change of the environment is suppressed, so that the object by the sensor device using the mirror surface can be used.
  • a decrease in detection accuracy can also be suppressed.
  • a tenth aspect of the present disclosure that may be provided to meet the above requirements is a luminaire.
  • the light reflecting device according to any of the seventh aspect and the eighth aspect, A light source that emits visible light and A control unit that controls the angle of the mirror surface in the light reflecting device based on the distortion detection signal. Equipped with The mirror surface of the light reflecting device reflects the visible light toward the illumination region.
  • the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light reflected on the mirror surface deviates from the desired direction due to the thermal change of the environment is suppressed, so that the mirror surface is used to form the lighting device. It is also possible to suppress a decrease in accuracy related to the arrangement and shape of the light distribution pattern.
  • the configuration of the light reflecting device according to the first embodiment is illustrated.
  • the configuration of the light reflecting device according to the first embodiment is illustrated.
  • the operation of the light reflecting device according to the first embodiment is illustrated.
  • the configuration of the light reflecting device according to the second embodiment is illustrated.
  • An example of the configuration of the light reflecting device according to the third embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the light reflecting device according to the third embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the light reflecting device according to the third embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the light reflecting device according to the third embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the light reflecting device according to the third embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the light reflecting device according to the third embodiment is shown.
  • An example of the configuration of the light reflecting device according to the fourth embodiment is shown. Another example of the configuration of the light reflecting device according to the fourth embodiment is shown.
  • An example of the configuration of the light reflecting device according to the fourth embodiment is shown.
  • An example is a housing that can be provided by the light reflecting device according to each of the first to fourth embodiments.
  • the configuration of the cross section XIV in FIG. 13 as viewed from the direction of the arrow is illustrated.
  • the configuration in which the cross section XV in FIG. 13 is viewed from the direction of the arrow is illustrated.
  • the configuration of the sensor device to which the light reflection device according to each of the first to fourth embodiments can be mounted is illustrated.
  • the configuration of a lighting device to which the light reflecting device according to each of the first to fourth embodiments can be mounted is illustrated.
  • An example is a vehicle in which the sensor device of FIG. 16 and the lighting device of FIG. 17 can be mounted.
  • the configuration of the light reflecting device according to the fifth embodiment is illustrated.
  • the configuration of the light reflecting device according to the fifth embodiment is illustrated.
  • the operation of the light reflecting device according to the fifth embodiment is illustrated.
  • the configuration of the light reflecting device according to the sixth embodiment is illustrated.
  • An example of the configuration of the light reflecting device according to the seventh embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the light reflecting device according to the seventh embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the light reflecting device according to the seventh embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the light reflecting device according to the seventh embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the light reflecting device according to the seventh embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the light reflecting device according to the seventh embodiment is shown.
  • An example of the configuration of the light reflecting device according to the eighth embodiment is shown.
  • Another example of the configuration of the light reflecting device according to the eighth embodiment is shown.
  • FIG. 8 Another example of the configuration of the light reflecting device according to the eighth embodiment is shown.
  • the configuration of the sensor device to which the light reflection device according to each of the fifth to eighth embodiments can be mounted is illustrated.
  • the configuration of a lighting device to which the light reflecting device according to each of the fifth to eighth embodiments can be mounted is illustrated.
  • the arrow F indicates the forward direction of the illustrated structure.
  • Arrow B represents the backward direction of the illustrated structure.
  • the arrow L represents the left direction of the illustrated structure.
  • the arrow R represents the right direction of the illustrated structure.
  • the arrow U represents the upward direction of the illustrated structure.
  • the arrow D indicates the downward direction of the illustrated structure.
  • the expressions relating to these directions are used for convenience of explanation, and are not intended to limit the direction or posture of the illustrated structure in actual use.
  • a and B as used herein for two entities, A and B, is used when only A is specified, only B is specified, and both A and B are specified. It means that it includes the case where it is done.
  • Each subject of A and B may be singular or plural unless otherwise specified.
  • A, B, and C as used herein for the three entities A, B, and C is C when only A is specified, when only B is specified, C. Meaning including when only is specified, A and B are specified, B and C are specified, A and C are specified, and all of A, B, and C are specified. Is. Each subject of A, B, and C may be singular or plural unless otherwise specified. The same applies to the case where there are four or more subjects to be described.
  • FIG. 1 schematically illustrates the configuration of the light reflecting device 10A according to the first embodiment.
  • FIG. 2 illustrates the light reflecting device 10A viewed from the front.
  • the light reflecting device 10A includes a light reflecting member 11.
  • the light reflecting member 11 has a mirror surface 111 capable of reflecting the incident light IL.
  • the mirror surface 111 may be formed by subjecting the base material of the light reflecting member 11 to mirror surface processing such as polishing, or is formed by depositing or adhering a metal layer such as aluminum or gold to the base material. May be good.
  • the mirror surface 111 has a circular shape when viewed from the normal direction.
  • the diameter of the mirror surface is, for example, 10 mm.
  • the shape and dimensions of the mirror surface 111 can be appropriately determined according to the specifications required for the light reflecting device 10A.
  • the light reflecting device 10A includes a first arm member 121.
  • the first arm member 121 extends so that the direction intersecting the mirror surface 111 of the light reflecting member 11 is the longitudinal direction.
  • One end of the first arm member 121 in the longitudinal direction is joined to the back surface 112 of the light reflecting member 11.
  • the back surface 112 is a surface different from the mirror surface 111. In other words, the back surface 112 is a surface that is not configured as a mirror surface.
  • the light reflecting device 10A includes a second arm member 122.
  • the second arm member 122 extends so that the direction intersecting the mirror surface 111 of the light reflecting member 11 is the longitudinal direction.
  • One end of the second arm member 122 in the longitudinal direction is joined to the back surface 112 of the light reflecting member 11.
  • joining means a process in which the interfaces of two members are inseparable without the intervention of other members or materials.
  • processing include direct wafer bonding, anode bonding, fusion bonding, and the like. That is, the process is distinguished from mechanical joining, gluing, soldering, brazing and the like.
  • the light reflecting device 10A includes a first actuator 131.
  • the first actuator 131 supports the first arm member 121.
  • the first actuator 131 displaces the first arm member 121 in a direction intersecting the mirror surface 111 of the light reflecting member 11.
  • the first actuator 131 may be configured to include a piezoelectric element that expands and contracts along the direction according to the applied voltage.
  • the light reflecting device 10A includes a second actuator 132.
  • the second actuator 132 supports the second arm member 122.
  • the second actuator 132 displaces the second arm member 122 in a direction intersecting the mirror surface 111 of the light reflecting member 11.
  • the second actuator 132 may be configured to include a piezoelectric element that expands and contracts along the direction in response to the applied voltage.
  • FIG. 3 illustrates a state in which the first arm member 121 is pulled backward by the first actuator 131, and the initial state of the second arm member 122 is maintained by the second actuator 132.
  • the material for forming the light reflecting member 11 and the material for forming each of the first arm member 121 and the second arm member 122 have a coefficient of thermal expansion of the first arm of the light reflecting member 11. It is selected to be smaller than the coefficient of thermal expansion of each of the member 121 and the second arm member 122.
  • each of the light reflecting member 11 silicon, glass, low melting point glass, metal, and the like can be mentioned.
  • the coefficient of thermal expansion of silicon is smaller than the coefficient of thermal expansion of glass.
  • the coefficient of thermal expansion of glass is smaller than the coefficient of thermal expansion of low melting point glass.
  • the coefficient of thermal expansion of low melting point glass is smaller than the coefficient of thermal expansion of metal. Therefore, as an example, when each of the first arm member 121 and the second arm member 122 is formed of metal, the light reflecting member 11 can be formed of any of silicon, glass, and low melting point glass.
  • each of the first arm member 121 and the second arm member 122 may be made of low melting point glass or metal.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device 10A is placed may cause deformation in each of the light reflecting member 11, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • the coefficient of thermal expansion becomes smaller as it approaches the mirror surface 111, it is easy to suppress the occurrence of distortion on the mirror surface 111 due to a thermal change in the environment. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light RL reflected on the mirror surface 111 deviates from a desired direction due to a thermal change in the environment.
  • FIG. 4 schematically illustrates the configuration of the light reflecting device 10B according to the second embodiment.
  • the same reference numerals are given to the components substantially the same as the components of the light reflecting device 10A according to the first embodiment, and the repeated description will be omitted.
  • the light reflecting device 10B includes a support member 14.
  • the support member 14 includes a support surface 141 and a back surface 142.
  • the support surface 141 is joined to the back surface 112 of the light reflecting member 11.
  • One end in the longitudinal direction of the first arm member 121 and one end in the longitudinal direction of the second arm member 122 are joined to the back surface 142.
  • the material for forming the light reflecting member 11, the material for forming each of the first arm member 121 and the second arm member 122, and the material for forming the support member 14 are light.
  • the coefficient of thermal expansion of the reflective member 11 is selected to be smaller than at least one of the coefficient of thermal expansion of each of the first arm member 121 and the second arm member 122 and the coefficient of thermal expansion of the support member 14.
  • the coefficient of thermal expansion of the light reflecting member 11 is configured to be smaller than the coefficient of thermal expansion of the support member 14, and the coefficient of thermal expansion of the support member 14 is each of the first arm member 121 and the second arm member 122. It may be configured to be smaller than the coefficient of thermal expansion. That is, it can be configured so that the coefficient of thermal expansion gradually decreases as it approaches the mirror surface 111.
  • the light reflecting member 11 and the supporting member 14 may be made of the same material.
  • the coefficient of thermal expansion of the material is selected to be smaller than the coefficient of thermal expansion of the material forming each of the first arm member 121 and the second arm member 122.
  • the support member 14, the first arm member 121, and the second arm member 122 may be made of the same material.
  • the coefficient of thermal expansion of the material is selected to be larger than the coefficient of thermal expansion of the material forming the light reflecting member 11.
  • each of the light reflecting member 11, the support member 14, the first arm member 121, and the second arm member 122 satisfies the above conditions from the silicon, glass, low melting point glass, and metal exemplified above. Can be selected to do.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device 10B is placed may cause deformation in each of the light reflecting member 11, the support member 14, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • the light reflecting device 10B by configuring the light reflecting device 10B so that the coefficient of thermal expansion becomes smaller as it approaches the mirror surface 111, it is easy to suppress the occurrence of distortion on the mirror surface 111 due to a thermal change in the environment. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light RL reflected on the mirror surface 111 deviates from a desired direction due to a thermal change in the environment.
  • FIG. 5 illustrates a part of the light reflecting device 10C according to the third embodiment.
  • the same reference numerals are given to the components substantially the same as the components of the light reflecting device 10A according to the first embodiment, and the repeated description will be omitted.
  • the back surface 112 of the light reflecting member 11 includes a thick portion 112a in which the distance from the mirror surface 111 becomes long.
  • the distance from the mirror surface 111 in the thick portion 112a is about 0.5 mm to 1 mm longer than the distance from the mirror surface 111 in the portion not formed as the thick portion 112a.
  • Each of the first arm member 121 and the second arm member 122 is joined to the thick portion 112a.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device 10C is placed may cause deformation in each of the light reflecting member 11, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • the strain stress that can occur due to the deformation tends to concentrate at the position where each of the first arm member 121 and the second arm member 122 is joined to the light reflecting member 11.
  • by forming the thick portion 112a so that the distance from the mirror surface 111 becomes long at such a location it is possible to make it difficult for the strain stress to reach the mirror surface 111.
  • the traveling direction of the light RL reflected on the mirror surface 111 deviates from the desired direction due to the thermal change of the environment. Occurrence can be suppressed.
  • each of the first arm member 121 and the second arm member 122 and the material for forming the light reflecting member 11 may be the same or different. When both materials are different, the material may be selected so that the coefficient of thermal expansion of the light reflecting member 11 is smaller than the coefficient of thermal expansion of each of the first arm member 121 and the second arm member 122. That is, by configuring the light reflecting device 10C so that the coefficient of thermal expansion becomes smaller as it approaches the mirror surface 111, it is possible to further easily suppress the occurrence of distortion on the mirror surface 111 due to a thermal change in the environment.
  • a plurality of thick portions 112a are formed in the light reflecting member 11, and each of the first arm member 121 and the second arm member 122 is one of the plurality of thick portions 112a. It is joined to. However, as illustrated in FIG. 6, the first arm member 121 and the second arm member 122 may be joined to a single thick portion 112a.
  • one end surface of the first arm member 121 in the longitudinal direction and one end surface of the second arm member 122 in the longitudinal direction are joined to the thick portion 112a of the light reflecting member 11.
  • the side surface of the first arm member 121 that intersects one end surface in the longitudinal direction may be joined to the side portion of the thick portion 112a.
  • the side surface of the second arm member 122 that intersects one end surface in the longitudinal direction may be joined to the side portion of the thick portion 112a.
  • the thick portion 112a of the light reflecting member 11 can be formed so as to partition the recess 112b.
  • the first arm member 121 and the second arm member 122 may be joined to the light reflecting member 11 in the recess 112b.
  • the side surface of the first arm member 121 that intersects one end surface in the longitudinal direction is joined to the side portion of the thick portion 112a that partitions a part of the recess 112b.
  • the side surface of the second arm member 122 that intersects one end surface in the longitudinal direction is joined to the side portion of the thick portion 112a that partitions another portion of the recess 112b.
  • the thick portion 112a of the light reflecting member 11 can be formed so as to partition a plurality of recesses 112b.
  • the first arm member 121 and the second arm member 122 may be joined to the light reflecting member 11 in one of the plurality of recesses 112b.
  • the side surface of the first arm member 121 that intersects one end surface in the longitudinal direction is joined to the side portion of the thick portion 112a that partitions one of the plurality of recesses 112b.
  • the side surface of the second arm member 122 that intersects one end surface in the longitudinal direction is joined to the side portion of the thick portion 112a that partitions another one of the plurality of recesses 112b.
  • FIG. 10 schematically illustrates the configuration of the light reflecting device 10D according to the fourth embodiment.
  • the same reference numerals are given to the components substantially the same as the components of the light reflecting device 10B according to the second embodiment, and the repeated description will be omitted.
  • the back surface 112 of the light reflecting member 11 includes a convex portion 112c protruding in a direction intersecting the mirror surface 111. That is, in the convex portion 112c, the dimension of the light reflecting member 11 in the direction intersecting the mirror surface 111 is large.
  • the diameter of the mirror surface 111 is 10 mm
  • the height h of the convex portion 112c in the direction intersecting the mirror surface 111 and the width w of the convex portion 112c in the direction parallel to the mirror surface 111 may be, for example, 0.5 mm to 1 mm.
  • the height h and the width w may be the same or different.
  • the support surface 141 of the support member 14 faces the back surface 112 of the light reflecting member 11.
  • the support surface 141 is joined to the light reflecting member 11 at the convex portion 112c.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device 10D is placed may cause deformation in each of the light reflecting member 11, the support member 14, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • the strain stress that can occur due to the deformation tends to be concentrated on the joint portion between the light reflecting member 11 and the support member 14 limited to a narrow region.
  • the convex portion 112c so that the distance to the mirror surface 111 becomes long at such a location, it is possible to make it difficult for the strain stress to reach the mirror surface 111.
  • the traveling direction of the light RL reflected on the mirror surface 111 deviates from the desired direction due to the thermal change of the environment. Occurrence can be suppressed.
  • the support surface 141 of the support member 14 may include a convex portion 141a projecting in a direction intersecting the mirror surface 111, instead of the convex portion 112c of the light reflecting member 11. That is, in the convex portion 141a, the dimension of the support member 14 in the direction intersecting the mirror surface 111 is large.
  • the diameter of the mirror surface 111 is 10 mm
  • the height h of the convex portion 141a in the direction intersecting the mirror surface 111 and the width w of the convex portion 141a in the direction parallel to the mirror surface 111 may be, for example, 0.5 mm to 1 mm.
  • the height h and the width w may be the same or different. The above-mentioned effect can also be obtained by such a configuration.
  • the light reflecting member 11 on which at least one convex portion 112c is formed may be joined to the support member 14 on which at least one convex portion 141a is formed.
  • the back surface 142 of the support member 14 may include a wall thickness portion 142a that increases the distance from the mirror surface 111, as illustrated in FIG.
  • the distance from the mirror surface 111 in the thick portion 142a is about 0.5 mm to 1 mm longer than the distance from the mirror surface 111 in the portion not formed as the thick portion 142a.
  • Each of the first arm member 121 and the second arm member 122 is joined to the thick portion 142a.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device 10D is placed may cause deformation in each of the light reflecting member 11, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • the strain stress that can occur due to the deformation tends to concentrate at the position where each of the first arm member 121 and the second arm member 122 is joined to the support member 14.
  • the thick portion 142a so that the distance from the mirror surface 111 becomes long at such a location, it is possible to make it difficult for the strain stress to reach the mirror surface 111.
  • the traveling direction of the light RL reflected on the mirror surface 111 deviates from the desired direction due to the thermal change of the environment. Occurrence can be suppressed.
  • the material for forming the light reflecting member 11, the material for forming each of the first arm member 121 and the second arm member 122, and the material for forming the support member 14 are light.
  • the coefficient of thermal expansion of the reflective member 11 is selected to be smaller than at least one of the coefficient of thermal expansion of each of the first arm member 121 and the second arm member 122 and the coefficient of thermal expansion of the support member 14. Thereby, it is possible to further easily suppress the occurrence of distortion on the mirror surface 111 due to the thermal change of the environment.
  • the coefficient of thermal expansion of the light reflecting member 11 is configured to be smaller than the coefficient of thermal expansion of the support member 14, and the coefficient of thermal expansion of the support member 14 is each of the first arm member 121 and the second arm member 122. It may be configured to be smaller than the coefficient of thermal expansion. That is, it can be configured so that the coefficient of thermal expansion gradually decreases as it approaches the mirror surface 111.
  • the light reflecting member 11 and the supporting member 14 may be made of the same material.
  • the coefficient of thermal expansion of the material is selected to be smaller than the coefficient of thermal expansion of the material forming each of the first arm member 121 and the second arm member 122.
  • the support member 14, the first arm member 121, and the second arm member 122 may be made of the same material.
  • the coefficient of thermal expansion of the material is selected to be larger than the coefficient of thermal expansion of the material forming the light reflecting member 11.
  • the first actuator 131 includes a piezoelectric element that displaces the first arm member 121.
  • the second actuator 132 includes a piezoelectric element that displaces the second arm member 122.
  • the piezoelectric element is suitable for controlling the displacement amount finely and with high responsiveness.
  • each of the first arm member 121 and the second arm member 122 may be configured to include a piezoelectric element.
  • each of the first arm member 121 and the second arm member 122 is displaced (expanded / contracted) in a direction intersecting the mirror surface 111 of the light reflecting member 11 according to the applied voltage. That is, each of the first arm member 121 and the second arm member 122 can be a part of the actuator.
  • the light reflecting device 10A may include a housing 15 and a window 16.
  • FIG. 14 illustrates a configuration in which the cross section XIV in FIG. 13 is viewed from the direction of the arrow.
  • FIG. 15 illustrates a configuration in which the cross section XV in FIG. 13 is viewed from the direction of the arrow.
  • the housing 15 and the window 16 partition an airtightly sealed space S while allowing displacement of the light reflecting member 11, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • the housing 15 is molded by a resin mold.
  • a portion of each of the first actuator 131 and the second actuator 132 that is displaced is exposed in the space S.
  • the portion with displacement is covered with the resin mold portion.
  • the light IL arriving from the light source passes through the window 16 and is incident on the mirror surface 111 of the light reflecting member 11 arranged in the space S.
  • the light RL reflected by the mirror surface 111 passes through the window 16 and goes out of the housing 15.
  • the mirror surface 111 is arranged in the airtightly sealed space S, the influence of thermal changes in the external environment can be less likely to reach the mirror surface 111. Thereby, it is possible to further easily suppress the occurrence of distortion on the mirror surface 111 due to the thermal change of the environment.
  • the space S can be filled with an inert gas. In this case, the influence of the thermal change of the external environment on the mirror surface 111 can be further suppressed.
  • the space S may be filled with dry air.
  • Each of the light reflecting device 10B according to the second embodiment, the light reflecting device 10C according to the third embodiment, and the light reflecting device 10D according to the fourth embodiment also has the configurations described with reference to FIGS. 13 to 15. Can be equipped.
  • the light reflecting device 10A according to the first embodiment, the light reflecting device 10B according to the second embodiment, the light reflecting device 10C according to the third embodiment, and the light reflecting device 10D according to the fourth embodiment. are collectively referred to as "light reflecting device 10" as necessary.
  • the light reflecting device 10 can be mounted on the sensor device 20 exemplified in FIG.
  • the sensor device 20 is a device for detecting an object OB located in a predetermined detection area SA.
  • the sensor device 20 includes a light emitting element 21.
  • the light emitting element 21 is configured to emit invisible light IV.
  • the light emitting element 21 can be realized by a light emitting diode, a laser diode, or the like.
  • the sensor device 20 includes a light receiving element 22.
  • the light receiving element 22 is sensitive to the wavelength of the invisible light IV emitted by the light emitting element 21, and is configured to output a light detection signal LS corresponding to the intensity of the incident light.
  • the light receiving element 22 can be realized by a photodiode, a photodiode, a photoresistor, or the like.
  • the sensor device 20 includes a control unit 23.
  • the control unit 23 is configured to output an emission control signal C1 for emitting invisible light IV to the light emitting element 21 and a reflection control signal C2 for adjusting the posture of the light reflection member 11 to the light reflection device 10.
  • the control unit 23 is configured to receive the photodetection signal LS output from the light receiving element 22.
  • the control unit 23 outputs the emission control signal C1 to cause the light emitting element 21 to emit the pulsed invisible light IV.
  • the invisible light IV emitted from the light emitting element 21 is incident on the light reflecting member 11.
  • An appropriate optical system may be arranged between the light emitting element 21 and the light reflecting member 11.
  • the invisible light IV reflected on the mirror surface 111 of the light reflecting member 11 travels toward the detection region SA.
  • the control unit 23 displaces at least one of the first arm member 121 and the second arm member 122 to at least one of the first actuator 131 and the second actuator 132 of the light reflection device 10. ..
  • the reflection angle of the light reflecting member 11 by the mirror surface 111 is changed. Specifically, the posture of the light reflecting member 11 is adjusted so that the return light from the object OB is reflected toward the light receiving element 22.
  • An appropriate optical system may be arranged between the light reflecting member 11 and the light receiving element 22.
  • the return light from the object OB reflected by the mirror surface 111 is incident on the light receiving element 22.
  • the light receiving element 22 outputs the photodetection signal LS corresponding to the change.
  • the control unit 23 receives the photodetection signal LS corresponding to the pulsed light reception intensity change, so that the object OB is located on the path of the invisible light IV emitted from the light emitting element 21 and reflected by the light reflection member 11. Can be detected. Further, the control unit 23 can detect the distance to the object OB based on the time from the emission of the invisible light IV by the light emitting element 21 to the detection of the return light by the light receiving element 22.
  • the control unit 23 repeats the above process while changing the posture of the light reflecting member 11 at the time of emitting the invisible light IV to the light emitting element 21 with the reflection control signal C2.
  • the traveling direction of the invisible light IV is changed within the range shown by the alternate long and short dash line in FIG.
  • the range corresponds to the detection area SA. Therefore, a configuration in which the object OB is detected by scanning the detection region SA with the invisible light IV emitted from the single light emitting element 21 can be realized.
  • the control unit 23 having the above-mentioned functions includes an output interface for outputting an emission control signal C1 and a reflection control signal C2, an input interface for receiving an optical detection signal LS, an emission control signal C1, a reflection control signal C2, and an optical detection. It can be realized by a processor that executes processing related to the signal LS.
  • the processor can be realized by a dedicated integrated circuit such as a microcontroller, ASIC, FPGA.
  • the processor may be realized by a general-purpose processor that operates in cooperation with general-purpose memory.
  • the light reflecting device 10 according to each embodiment described so far can be mounted on the lighting device 30 exemplified in FIG.
  • the lighting device 30 is a device that illuminates a predetermined lighting area LA with visible light V.
  • the lighting device 30 includes a light source 31.
  • the light source 31 is configured to emit visible light V.
  • the light source 31 can be realized by a semiconductor light emitting element such as a light emitting diode, a laser diode, or an EL element.
  • the lighting device 30 includes a control unit 32.
  • the control unit 32 is configured to output an emission control signal C3 that emits visible light V to the light source 31 and a reflection control signal C4 that adjusts the posture of the light reflection member 11 to the light reflection device 10.
  • the control unit 32 outputs visible light V to the light source 31 by outputting the emission control signal C3.
  • the visible light V emitted from the light source 31 is incident on the light reflecting member 11.
  • An appropriate optical system may be arranged between the light source 31 and the light reflecting member 11.
  • the visible light V reflected on the mirror surface 111 of the light reflecting member 11 travels toward the illumination region LA.
  • the visible light V forms a part of a predetermined light distribution pattern P in the illumination region LA.
  • the control unit 32 repeats the above process while changing the posture of the light reflecting member 11 at the time when the light source 31 emits visible light V with the reflection control signal C4.
  • the traveling direction of the visible light V is changed within the range shown by the alternate long and short dash line in FIG.
  • the range corresponds to the illumination area LA.
  • the control unit 32 causes the emission control signal to stop the emission of the visible light V by the light source 31 when the light reflection member 11 is in a posture capable of reflecting the visible light V toward a specific direction in the illumination region LA.
  • the combination of C3 and the reflection control signal C4 can be changed. In this case, as illustrated in FIG. 17, a light distribution pattern P including a partially non-illuminated region UA can be formed in the illuminated region LA.
  • the arrangement of the light distribution pattern P formed by the lighting device 30 using the mirror surface 111 can be performed. A decrease in shape accuracy can also be suppressed.
  • the control unit 32 having the above-mentioned functions can be realized by an output interface that outputs an emission control signal C3 and a reflection control signal C4, and a processor that executes processing related to the emission control signal C3 and the reflection control signal C4.
  • the processor can be realized by a dedicated integrated circuit such as a microcontroller, ASIC, FPGA.
  • the processor may be realized by a general-purpose processor that operates in cooperation with general-purpose memory.
  • At least one of the sensor device 20 and the lighting device 30 can be mounted on the vehicle 40.
  • the vehicle 40 is an example of a moving body.
  • at least one of the sensor device 20 and the lighting device 30 is mounted on the left front portion of the vehicle 40.
  • the left front portion of the vehicle 40 is a portion located on the left side of the center in the left-right direction of the vehicle 40 and on the front side of the center in the front-rear direction of the vehicle 40.
  • the detection area SA of the sensor device 20 and the lighting area LA of the lighting device 30 are set outside the vehicle 40.
  • the above-mentioned non-illuminated area UA is formed to suppress glare that may be given to the occupants and pedestrians of another vehicle located in the illuminated area LA.
  • the light reflecting member 11 of the single light reflecting device 10 is the light emitting element 21 and the light receiving element 22 of the sensor device 20, and the light source of the lighting device 30. It may be shared by 31.
  • FIG. 19 schematically illustrates the configuration of the light reflecting device 10E according to the fifth embodiment.
  • FIG. 20 illustrates the light reflecting device 10E seen from the front.
  • the same reference numerals are given to the components substantially the same as the components of the light reflecting device 10A according to the first embodiment, and the repeated description will be omitted.
  • FIG. 21 illustrates a state in which the first arm member 121 is pulled backward by the first actuator 131, and the initial state of the second arm member 122 is maintained by the second actuator 132.
  • the light reflecting device 10E is provided with a plurality of strain gauges 17.
  • the strain gauge 17 is arranged on each of the light reflecting member 11, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • the strain gauge 17 is a device for detecting the strain generated at the arranged portion.
  • the strain gauge 17 is configured to output a strain detection signal DS corresponding to the detected strain.
  • the strain gauge 17 is an example of a strain sensor.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device 10E is placed may cause deformation in each of the light reflecting member 11, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • Such deformation causes distortion in the mirror surface 111 of the light reflecting member 11, and a situation may occur in which the traveling direction of the light RL reflected on the mirror surface 111 deviates from a desired direction.
  • the strain generated in the mirror surface 111 can be detected. It is possible to control the light reflecting member 11 to change the reflection angle so as to eliminate the deviation in the traveling direction of the reflected light RL due to the change. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light RL reflected on the mirror surface 111 deviates from a desired direction due to a thermal change in the environment.
  • the number of strain gauges 17 arranged in at least one of the light reflecting member 11, the first arm member 121, and the second arm member 122 may be two or more.
  • the strain gauge 17 may be arranged on at least one of the light reflecting member 11, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • the strain gauge 17 is arranged on the light reflecting member 11, as illustrated in FIG. 20, the strain gauge 17 is arranged at a position on the mirror surface 111 that does not interfere with light reflection, and the strain gauge 17 is more directly generated on the mirror surface 111. Distortion may be detected.
  • the light reflector 10E may include a temperature sensor 19.
  • the temperature sensor 19 is configured to detect the temperature of the light reflecting member 11 and output a temperature detection signal TS corresponding to the temperature.
  • the light reflector 10E may include a temperature sensor 19 that outputs a temperature detection signal TS corresponding to the temperature of at least one of the first arm member 121 and the second arm member 122.
  • the information related to at least one strain of the light reflecting member 11, the first arm member 121, and the second arm member 122 acquired through the strain detection signal DS is acquired through the temperature detection signal TS. It is possible to add information relating to at least one temperature of the light reflecting member 11, the first arm member 121, and the second arm member 122. As a result, control for causing the light reflecting member 11 to change the reflection angle so as to eliminate the deviation in the traveling direction of the reflected light RL due to the distortion generated in the mirror surface 111 can be performed based on more information. ..
  • FIG. 22 schematically illustrates the configuration of the light reflecting device 10F according to the sixth embodiment.
  • the same reference numerals are given to the components substantially the same as the components of the light reflecting device 10E according to the fifth embodiment, and the repeated description will be omitted.
  • the light reflecting device 10F includes a support member 18.
  • the support member 18 includes a support surface 181 and a back surface 182.
  • the support surface 181 is joined to the back surface 112 of the light reflecting member 11.
  • One end in the longitudinal direction of the first arm member 121 and one end in the longitudinal direction of the second arm member 122 are joined to the back surface 182.
  • the strain gauge 17 is also arranged on the support member 18.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device 10F is placed may cause deformation in each of the light reflecting member 11, the support member 18, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • Such deformation causes distortion in the mirror surface 111 of the light reflecting member 11, and a situation may occur in which the traveling direction of the light RL reflected on the mirror surface 111 deviates from a desired direction.
  • the mirror surface 111 is formed. It is possible to control the light reflecting member 11 to change the reflection angle so as to eliminate the deviation of the reflected light RL due to the generated distortion in the traveling direction. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light RL reflected on the mirror surface 111 deviates from a desired direction due to a thermal change in the environment.
  • the number of strain gauges 17 arranged in at least one of the light reflecting member 11, the support member 18, the first arm member 121, and the second arm member 122 may be two or more.
  • the strain gauge 17 may be arranged on at least one of the light reflecting member 11, the support member 18, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • the temperature sensor 19 described with reference to FIG. 19 may be arranged on at least one of the light reflecting member 11, the support member 18, the first arm member 121, and the second arm member 122. That is, the reflection caused by the distortion generated on the mirror surface 111 is also based on the temperature detection signal TS corresponding to at least one temperature of the light reflecting member 11, the support member 18, the first arm member 121, and the second arm member 122. Control can be performed to cause the light reflecting member 11 to change the reflection angle so as to eliminate the deviation in the traveling direction of the light RL.
  • FIG. 23 illustrates a part of the light reflecting device 10G according to the seventh embodiment.
  • the same reference numerals are given to the components substantially the same as the components of the light reflecting device 10E according to the fifth embodiment, and the repeated description will be omitted.
  • the back surface 112 of the light reflecting member 11 includes a thick portion 112a having a large dimension in the direction intersecting the mirror surface 111.
  • Each of the first arm member 121 and the second arm member 122 is joined to the thick portion 112a.
  • the strain gauge 17 is arranged in the thick portion 112a.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device 10G is placed may cause deformation in each of the light reflecting member 11, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • the strain stress that can be generated due to the deformation tends to be concentrated in a place where the surface shape is changed, such as the thick portion 112a.
  • a plurality of thick portions 112a are formed in the light reflecting member 11, and each of the first arm member 121 and the second arm member 122 is one of the plurality of thick portions 112a. It is joined to. However, as illustrated in FIG. 24, the first arm member 121 and the second arm member 122 may be joined to a single thick portion 112a.
  • one end surface of the first arm member 121 in the longitudinal direction and one end surface of the second arm member 122 in the longitudinal direction are joined to the thick portion 112a of the light reflecting member 11.
  • the side surface of the first arm member 121 that intersects one end surface in the longitudinal direction may be joined to the side portion of the thick portion 112a.
  • the side surface of the second arm member 122 that intersects one end surface in the longitudinal direction may be joined to the side portion of the thick portion 112a.
  • the thick portion 112a of the light reflecting member 11 can be formed so as to partition the recess 112b.
  • the first arm member 121 and the second arm member 122 may be joined to the light reflecting member 11 in the recess 112b.
  • the side surface of the first arm member 121 that intersects one end surface in the longitudinal direction is joined to the side portion of the thick portion 112a that partitions a part of the recess 112b.
  • the side surface of the second arm member 122 that intersects one end surface in the longitudinal direction is joined to the side portion of the thick portion 112a that partitions another portion of the recess 112b.
  • the thick portion 112a of the light reflecting member 11 can be formed so as to partition a plurality of recesses 112b.
  • the first arm member 121 and the second arm member 122 may be joined to the light reflecting member 11 in one of the plurality of recesses 112b.
  • the side surface of the first arm member 121 that intersects one end surface in the longitudinal direction is joined to the side portion of the thick portion 112a that partitions one of the plurality of recesses 112b.
  • the side surface of the second arm member 122 that intersects one end surface in the longitudinal direction is joined to the side portion of the thick portion 112a that partitions another one of the plurality of recesses 112b.
  • FIG. 28 schematically illustrates the configuration of the light reflecting device 10H according to the eighth embodiment.
  • the same reference numerals are given to the components substantially the same as the components of the light reflecting device 10F according to the sixth embodiment, and the repeated description will be omitted.
  • the back surface 112 of the light reflecting member 11 includes a thick portion 112a having a large dimension in the direction intersecting the mirror surface 111.
  • the support surface 181 of the support member 18 faces the back surface 112 of the light reflecting member 11.
  • the support surface 181 is joined to the light reflecting member 11 at the thick portion 112a.
  • the strain gauge 17 is arranged in the thick portion 112a.
  • a thermal change in the environment in which the light reflecting device 10H is placed may cause deformation in each of the light reflecting member 11, the support member 18, the first arm member 121, and the second arm member 122.
  • the strain stress that can occur due to the deformation tends to be concentrated on the joint portion between the light reflecting member 11 and the support member 18 limited to a narrow region.
  • the support surface 181 of the support member 18 may include the thick portion 181a having a large dimension in the direction intersecting the mirror surface 111.
  • the strain gauge 17 is arranged in the thick portion 181a. The above-mentioned effect can also be obtained by such a configuration.
  • the light reflecting member 11 on which at least one thick portion 112a is formed may be joined to the support member 18 on which at least one thick portion 181a is formed.
  • the back surface 182 of the support member 18 has a wall thickness portion 182a having a large dimension in the direction intersecting the mirror surface 111.
  • Can include.
  • the strain gauge 17 is arranged in the thick portion 182a.
  • the first actuator 131 includes a piezoelectric element that displaces the first arm member 121.
  • the second actuator 132 includes a piezoelectric element that displaces the second arm member 122.
  • the piezoelectric element is suitable for controlling the displacement amount finely and with high responsiveness.
  • each of the first arm member 121 and the second arm member 122 may be configured to include a piezoelectric element.
  • each of the first arm member 121 and the second arm member 122 is displaced (expanded / contracted) in a direction intersecting the mirror surface 111 of the light reflecting member 11 according to the applied voltage. That is, each of the first arm member 121 and the second arm member 122 can be a part of the actuator.
  • the light reflecting device 10E according to the fifth embodiment, the light reflecting device 10F according to the sixth embodiment, the light reflecting device 10G according to the seventh embodiment, and the light reflecting device 10H according to the eighth embodiment. are collectively referred to as "light reflecting device 10" as necessary.
  • the light reflecting device 10 can be mounted on the sensor device 20 exemplified in FIG. 31.
  • the sensor device 20 is a device for detecting an object OB located in a predetermined detection area SA.
  • the same reference numerals are given to the components substantially the same as those of the sensor device 20 exemplified in FIG. 16, and the repeated description will be omitted.
  • the control unit 23 is configured to receive the strain detection signal DS from the strain gauge 17.
  • the control unit 23 detects the distortion generated in the light reflecting device 10 due to the thermal change of the environment based on the distortion detection signal DS, and the deviation in the traveling direction of the reflected light RL caused by the distortion generated in the mirror surface 111. It is configured to output a reflection control signal C2 that changes the posture of the light reflecting member 11 so as to eliminate the above.
  • the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light RL reflected on the mirror surface 111 deviates from a desired direction due to a thermal change in the environment is suppressed, so that the object OB by the sensor device 20 using the mirror surface 111 is suppressed.
  • a decrease in detection accuracy can also be suppressed.
  • the control unit 23 having the above-mentioned functions includes an output interface that outputs an emission control signal C1 and a reflection control signal C2, an input interface that receives an optical detection signal LS and a distortion detection signal DS, an emission control signal C1, and a reflection control signal. It can be realized by a processor that executes processing related to C2, an optical detection signal LS, and a distortion detection signal DS.
  • the processor can be realized by a dedicated integrated circuit such as a microcontroller, ASIC, FPGA.
  • the processor may be realized by a general-purpose processor that operates in cooperation with general-purpose memory.
  • the light reflecting device 10 can be mounted on the lighting device 30 exemplified in FIG. 32.
  • the lighting device 30 is a device that illuminates a predetermined lighting area LA with visible light V.
  • the same reference numerals are given to the components substantially the same as those of the lighting device 30 illustrated in FIG. 17, and the repeated description will be omitted.
  • the control unit 32 is configured to receive the strain detection signal DS from the strain gauge 17.
  • the control unit 32 detects the distortion generated in the light reflecting device 10 due to the thermal change of the environment based on the distortion detection signal DS, and the deviation in the traveling direction of the reflected light RL caused by the distortion generated in the mirror surface 111. It is configured to output a reflection control signal C4 that changes the posture of the light reflecting member 11 so as to eliminate the above.
  • the occurrence of a situation in which the traveling direction of the light RL reflected on the mirror surface 111 deviates from a desired direction due to a thermal change in the environment is suppressed, so that the lighting device 30 is formed by using the mirror surface 111. It is also possible to suppress a decrease in accuracy related to the arrangement and shape of the light distribution pattern P.
  • the control unit 32 having the above-mentioned functions includes an input interface for receiving the distortion detection signal DS, an output interface for outputting the emission control signal C3 and the reflection control signal C4, and the distortion detection signal DS, the emission control signal C3, and the reflection control. It can be realized by a processor that executes the processing related to the signal C4.
  • the processor can be realized by a dedicated integrated circuit such as a microcontroller, ASIC, FPGA.
  • the processor may be realized by a general-purpose processor that operates in cooperation with general-purpose memory.
  • the sensor device 20 exemplified in FIG. 31 and the lighting device 30 exemplified in FIG. 32 can also be mounted on the vehicle 40 exemplified in FIG.
  • the vehicle 40 is an example of a moving body.
  • at least one of the sensor device 20 and the lighting device 30 is mounted on the left front portion of the vehicle 40.
  • the left front portion of the vehicle 40 is a portion located on the left side of the center in the left-right direction of the vehicle 40 and on the front side of the center in the front-rear direction of the vehicle 40.
  • the detection area SA of the sensor device 20 and the lighting area LA of the lighting device 30 are set outside the vehicle 40.
  • the above-mentioned non-illuminated area UA is formed to suppress glare that may be given to the occupants and pedestrians of another vehicle located in the illuminated area LA.
  • the light reflecting member 11 of the single light reflecting device 10 is the light emitting element 21 and the light receiving element 22 of the sensor device 20, and the light source of the lighting device 30. It may be shared by 31.
  • an optical fiber sensor can be used as an example of the strain sensor instead of the strain gauge 17 that can acquire the strain detection signal DS with a simple configuration.
  • the optical fiber sensor includes a method of detecting reflected light by FBG (Fiber Bragg Grating) formed in the optical fiber, a method of detecting Rayleigh scattered light or Brilliant scattered light generated by glass particles forming the optical fiber, and the like. Can be adopted. Since the configuration itself of the optical fiber sensor according to each method is well known, detailed description thereof will be omitted.
  • FBG Fiber Bragg Grating
  • the optical fiber is lightweight and flexible, so that the degree of freedom of arrangement with respect to the light reflecting device 10 is high. Further, since the optical fiber is very thin, even if it is arranged on the surface of the light reflecting device 10, the influence on the appearance and the design is small.
  • the light reflection direction is changed in the plane including the front-back direction and the left-right direction by the displacement of at least one of the first arm member 121 and the second arm member 122 arranged so as to be arranged in the left-right direction.
  • a pair of arm members arranged so as to be arranged in the vertical direction may be provided. By displacementing at least one of the pair of arm members in a direction intersecting the mirror surface 111 of the light reflecting member 11, it is possible to change the light reflecting direction in a plane including the front-back direction and the up-down direction.
  • the light reflecting direction can be changed even by the displacement of a single arm member.
  • the position of the vehicle 40 in which at least one of the sensor device 20 and the lighting device 30 is arranged depends on at least one of the preset detection area SA and the lighting area LA in addition to or instead of the example shown in FIG. Can be determined as appropriate.
  • the moving body on which at least one of the sensor device 20 and the lighting device 30 is mounted is not limited to the vehicle 40. Examples of other mobiles include railroads, flying objects, aircraft, ships and the like.
  • the moving body on which at least one of the sensor device 20 and the lighting device 30 is mounted does not have to require a driver.
  • At least one of the sensor device 20 and the lighting device 30 does not need to be mounted on a moving body.
  • the sensor device 20 can also be applied to a crime prevention system installed in a house, a facility, or the like to detect an object that has entered the detection area.
  • the lighting device 30 can also be applied to a device that temporarily displays a predetermined figure, character, sign, or the like on a specific road surface or wall surface.

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Abstract

光反射部材(11)は、入射する光(IL)を反射可能な鏡面(111)を有している。第一腕部材(121)と第二腕部材(122)は、光反射部材(11)に接合されている。第一アクチュエータ(131)と第二アクチュエータ(132)は、それぞれ第一腕部材(121)と第二腕部材(122)を鏡面(111)と交差する方向へ変位させることにより、光(IL)に対する鏡面(111)の角度を変更する。光反射部材(11)を形成するための材料の熱膨張係数は、第一腕部材(121)と第二腕部材(122)の各々を形成するための材料の熱膨張係数よりも小さい。

Description

光反射装置、センサ装置、および照明装置
 本開示は、光源から出射された光を所望の方向へ反射する光反射装置に関連する。本開示は、当該光反射装置を備えたセンサ装置および照明装置の各々にも関連する。
 特許文献1は、照明装置の一例である車両用灯具に搭載される光反射装置の一例として、MEMSミラーを開示している。MEMSミラーは、レーザ光源から出射された光の反射方向を変更可能に構成されている。MEMSミラーによる反射方向に応じてレーザ光源の点消灯を制御することにより、所望の配光パターンが車両の外部に形成される。
特開2020-057511号公報
 熱的な環境変化に起因して反射光の進行方向が所望の方向からずれる事態の発生を抑制することが求められている。
 上記の要求に応えるために提供されうる本開示の第一態様は、光反射装置であって、
 光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
 前記光反射部材に接合されている腕部材と、
 前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
を備えており、
 前記光反射部材を形成するための材料の熱膨張係数は、前記腕部材を形成するための材料の熱膨張係数よりも小さい。
 第一態様に係る光反射装置が置かれている環境の熱的変化は、光反射部材と腕部材の各々に変形をもたらしうる。しかしながら、鏡面に近づくほど熱膨張係数が小さくなるように光反射装置が構成されることにより、環境の熱的変化に起因する鏡面における歪みの発生を抑制しやすい。したがって、鏡面に反射された光の進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 上記の要求に応えるために提供されうる本開示の第二態様は、光反射装置であって、
 光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
 前記光反射部材に接合されている支持部材と、
 前記支持部材に接合されている腕部材と、
 前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
を備えており、
 前記光反射部材を形成するための材料の熱膨張係数は、前記支持部材を形成するための材料の熱膨張係数と前記腕部材を形成するための材料の熱膨張係数の少なくとも一方よりも小さい。
 第二態様に係る光反射装置が置かれている環境の熱的変化は、光反射部材、支持部材、および腕部材の各々に変形をもたらしうる。しかしながら、鏡面に近づくほど熱膨張係数が小さくなるように光反射装置が構成されることにより、環境の熱的変化に起因する鏡面における歪みの発生を抑制しやすい。したがって、鏡面に反射された光の進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 上記の要求に応えるために提供されうる本開示の第三態様は、光反射装置であって、
 光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
 前記光反射部材に接合されている腕部材と、
 前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
を備えており、
 前記光反射部材は、前記鏡面からの距離が長くなる肉厚部を有しており、
 前記腕部材は、前記肉厚部に接合されている。
 第三態様に係る光反射装置が置かれている環境の熱的変化は、光反射部材と腕部材の各々に変形をもたらしうる。変形に伴って生じうる歪み応力は、腕部材が光反射部材に接合されている箇所に集中しやすい。しかしながら、このような箇所において鏡面からの距離が長くなるように肉厚部が形成されることにより、歪み応力を鏡面に到達しにくくできる。すなわち、環境の熱的変化に起因する鏡面における歪みの発生を抑制しやすいので、鏡面に反射された光の進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 上記の要求に応えるために提供されうる本開示の第四態様は、光反射装置であって、
 光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
 前記光反射部材に接合されている支持部材と、
 前記支持部材に接合されている腕部材と、
 前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
を備えており、
 前記光反射部材と前記支持部材の少なくとも一方には、前記鏡面と交差する方向の寸法が大きくなる凸部が形成されており、
 前記光反射部材と前記支持部材の接合は、前記凸部においてなされている。
 第四態様に係る光反射装置が置かれている環境の熱的変化は、光反射部材、支持部材、および腕部材の各々に変形をもたらしうる。変形に伴って生じうる歪み応力は、狭い領域に限定された光反射部材と支持部材の接合部に集中しやすい。しかしながら、このような箇所において鏡面までの距離が長くなるように凸部が形成されることにより、歪み応力を鏡面に到達しにくくできる。すなわち、環境の熱的変化に起因する鏡面における歪みの発生を抑制しやすいので、鏡面に反射された光の進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 上記の要求に応えるために提供されうる本開示の第五態様は、センサ装置であって、
 第一態様から第四態様のいずれかに係る光反射装置と、
 非可視光を出射する発光素子と、
 入射した非可視光の強度に対応する信号を出力する受光素子と、
を備えており、
 前記光反射装置の前記鏡面は、前記発光素子から出射された非可視光を検出領域へ向けて反射するとともに、当該検出領域内に位置する物体に反射された非可視光を前記受光素子へ向けて反射する。
 前述の通り、環境の熱的変化に起因する光反射部材の鏡面における歪みの発生が抑制されているので、鏡面を利用するセンサ装置による物体の検出精度の低下もまた抑制されうる。
 上記の要求に応えるために提供されうる本開示の第六態様は、照明装置であって、
 第一態様から第四態様のいずれかに係る光反射装置と、
 可視光を出射する光源と、
を備えており、
 前記光反射装置の前記鏡面は、前記可視光を照明領域へ向けて反射する。
 前述の通り、環境の熱的変化に起因する光反射部材の鏡面における歪みの発生が抑制されているので、鏡面を利用して照明装置により形成される配光パターンの配置や形状に係る精度の低下もまた抑制されうる。
 上記の要求に応えるために提供されうる本開示の第七態様は、光反射装置であって、
 光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
 前記光反射部材に接合されている腕部材と、
 前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
 前記光反射部材と前記腕部材の少なくとも一方に生じた歪みに対応する歪み検出信号を出力する歪みセンサと、
を備えている。
 第七態様に係る光反射装置が置かれている環境の熱的変化は、光反射部材と腕部材の各々に変形をもたらしうる。そのような変形は、光反射部材の鏡面に歪みを生じさせ、鏡面に反射された光の進行方向が所望の方向からずれる事態が発生しうる。しかしながら、歪みセンサから出力される歪み検出信号を通じて光反射部材と腕部材の少なくとも一方に生じた変形を検出することにより、鏡面に生じた歪みに起因する反射光の進行方向のずれを解消するような反射角度の変更を光反射部材に行なわせる制御が可能になる。したがって、鏡面に反射された光の進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 上記の要求に応えるために提供されうる本開示の第八態様は、光反射装置であって、
 光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
 前記光反射部材に接合されている支持部材と、
 前記支持部材に接合されている腕部材と、
 前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
 前記光反射部材、前記支持部材、および前記腕部材の少なくとも一つに生じた歪みに対応する信号を出力する歪みセンサと、
を備えている。
 第八態様に係る光反射装置が置かれている環境の熱的変化は、光反射部材、支持部材、および腕部材の各々に変形をもたらしうる。そのような変形は、光反射部材の鏡面に歪みを生じさせ、鏡面に反射された光の進行方向が所望の方向からずれる事態が発生しうる。しかしながら、歪みセンサから出力される歪み検出信号を通じて光反射部材、支持部材、および腕部材の少なくとも一つに生じた変形を検出することにより、鏡面に生じた歪みに起因する反射光の進行方向のずれを解消するような反射角度の変更を光反射部材に行なわせる制御が可能になる。したがって、鏡面に反射された光の進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 上記の要求に応えるために提供されうる本開示の第九態様は、センサ装置であって、
 第七態様と第八態様のいずれかに係る光反射装置と、
 非可視光を出射する発光素子と、
 入射した非可視光の強度に対応する信号を出力する受光素子と、
 前記歪み検出信号に基づいて、前記光反射装置における前記鏡面の角度を制御する制御部と、
を備えており、
 前記光反射装置の前記鏡面は、前記発光素子から出射された非可視光を検出領域へ向けて反射するとともに、当該検出領域内に位置する物体に反射された非可視光を前記受光素子へ向けて反射する。
 このような構成によれば、鏡面に反射された光の進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生が抑制されるので、鏡面を利用するセンサ装置による物体の検出精度の低下もまた抑制されうる。
 上記の要求に応えるために提供されうる本開示の第十態様は、照明装置であって、
 第七態様と第八態様のいずれかに係る光反射装置と、
 可視光を出射する光源と、
 前記歪み検出信号に基づいて、前記光反射装置における前記鏡面の角度を制御する制御部と、
を備えており、
 前記光反射装置の前記鏡面は、前記可視光を照明領域へ向けて反射する。
 このような構成によれば、鏡面に反射された光の進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生が抑制されるので、鏡面を利用して照明装置により形成される配光パターンの配置や形状に係る精度の低下もまた抑制されうる。
第一実施形態に係る光反射装置の構成を例示している。 第一実施形態に係る光反射装置の構成を例示している。 第一実施形態に係る光反射装置の動作を例示している。 第二実施形態に係る光反射装置の構成を例示している。 第三実施形態に係る光反射装置の構成の一例を示している。 第三実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第三実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第三実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第三実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第四実施形態に係る光反射装置の構成の一例を示している。 第四実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第四実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第一実施形態から第四実施形態の各々に係る光反射装置が備えうる筐体を例示している。 図13における断面XIVを矢印方向から見た構成を例示している。 図13における断面XVを矢印方向から見た構成を例示している。 第一実施形態から第四実施形態の各々に係る光反射装置が搭載されうるセンサ装置の構成を例示している。 第一実施形態から第四実施形態の各々に係る光反射装置が搭載されうる照明装置の構成を例示している。 図16のセンサ装置と図17の照明装置が搭載されうる車両を例示している。 第五実施形態に係る光反射装置の構成を例示している。 第五実施形態に係る光反射装置の構成を例示している。 第五実施形態に係る光反射装置の動作を例示している。 第六実施形態に係る光反射装置の構成を例示している。 第七実施形態に係る光反射装置の構成の一例を示している。 第七実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第七実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第七実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第七実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第八実施形態に係る光反射装置の構成の一例を示している。 第八実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第八実施形態に係る光反射装置の構成の別例を示している。 第五実施形態から第八実施形態の各々に係る光反射装置が搭載されうるセンサ装置の構成を例示している。 第五実施形態から第八実施形態の各々に係る光反射装置が搭載されうる照明装置の構成を例示している。
 添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について以下詳細に説明する。以下の説明に用いられる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
 添付の図面において、矢印Fは、図示された構造の前方向を表している。矢印Bは、図示された構造の後方向を表している。矢印Lは、図示された構造の左方向を表している。矢印Rは、図示された構造の右方向を表している。矢印Uは、図示された構造の上方向を表している。矢印Dは、図示された構造の下方向を表している。これらの方向に係る表現は、説明の便宜のために用いられており、図示された構造の実使用時における方向や姿勢を限定する意図はない。
 AおよびBという二つの主体について本明細書で用いられる「AとBの少なくとも一方」という表現は、Aのみが特定される場合、Bのみが特定される場合、およびAとBの双方が特定される場合を含む意味である。AとBの各主体は、特に断りのない限り単数であってもよいし、複数であってもよい。
 A、B、およびCという三つの主体について本明細書で用いられる「A、B、およびCの少なくとも一つ」という表現は、Aのみが特定される場合、Bのみが特定される場合、Cのみが特定される場合、AとBが特定される場合、BとCが特定される場合、AとCが特定される場合、およびA、B、Cの全てが特定される場合を含む意味である。A、B、およびCの各主体は、特に断りのない限り単数であってもよいし、複数であってもよい。記述の対象となる主体が四つ以上の場合についても同様である。
 図1は、第一実施形態に係る光反射装置10Aの構成を模式的に例示している。図2は、前方から見た光反射装置10Aを例示している。
 光反射装置10Aは、光反射部材11を備えている。光反射部材11は、入射する光ILを反射可能な鏡面111を有している。鏡面111は、研磨などによる鏡面加工を光反射部材11の基材に施すことによって形成されてもよいし、当該基材にアルミニウムや金などの金属層が蒸着や接着されることによって形成されてもよい。本例においては、鏡面111は、その法線方向から見たとき円形を呈している。鏡面の直径は、例えば10mmである。鏡面111の形状と寸法は、光反射装置10Aに求められる仕様に応じて適宜に定められうる。
 光反射装置10Aは、第一腕部材121を備えている。第一腕部材121は、光反射部材11の鏡面111と交差する方向を長手方向とするように延びている。第一腕部材121の長手方向における一端部は、光反射部材11の背面112に接合されている。背面112は、鏡面111と異なる面である。換言すると、背面112は、鏡面として構成されていない面である。
 光反射装置10Aは、第二腕部材122を備えている。第二腕部材122は、光反射部材11の鏡面111と交差する方向を長手方向とするように延びている。第二腕部材122の長手方向における一端部は、光反射部材11の背面112に接合されている。
 本明細書で用いられる「接合」という語は、二つの部材の界面同士が、他の部材や材料の介在なしに一体不可分とされる処理を意味する。当該処理の例としては、ウェハ直接接合、陽極接合、溶融接合などが挙げられる。すなわち、当該処理は、機械的接合、接着、はんだ付け、蝋付けなどとは区別される。
 光反射装置10Aは、第一アクチュエータ131を備えている。第一アクチュエータ131は、第一腕部材121を支持している。第一アクチュエータ131は、第一腕部材121を光反射部材11の鏡面111と交差する方向に変位させる。例えば、第一アクチュエータ131は、印加される電圧に応じて当該方向に沿って伸縮する圧電素子を含むように構成されうる。
 光反射装置10Aは、第二アクチュエータ132を備えている。第二アクチュエータ132は、第二腕部材122を支持している。第二アクチュエータ132は、第二腕部材122を光反射部材11の鏡面111と交差する方向に変位させる。例えば、第二アクチュエータ132は、印加される電圧に応じて当該方向に沿って伸縮する圧電素子を含むように構成されうる。
 図3は、第一アクチュエータ131により第一腕部材121が後方へ引かれ、かつ第二アクチュエータ132により第二腕部材122の初期状態が維持されている状態が例示されている。入射する光ILに対する光反射部材11の鏡面111の角度が図1に例示された初期状態から変化することにより、反射された光RLの進行方向が変更される。すなわち、第一アクチュエータ131による第一腕部材121の変位量と第二アクチュエータ132による第二腕部材122の変位量の各々が適宜に設定されることにより、光反射部材11により反射された光RLの進行方向を調節できる。
 本実施形態においては、光反射部材11を形成するための材料と第一腕部材121および第二腕部材122の各々を形成するための材料は、光反射部材11の熱膨張係数が第一腕部材121および第二腕部材122の各々の熱膨張係数よりも小さくなるように選択されている。
 例えば、光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々を形成しうる材料として、シリコン、ガラス、低融点ガラス、金属などが挙げられる。シリコンの熱膨張係数は、ガラスの熱膨張係数よりも小さい。ガラスの熱膨張係数は、低融点ガラスの熱膨張係数よりも小さい。低融点ガラスの熱膨張係数は、金属の熱膨張係数よりも小さい。したがって、一例として第一腕部材121と第二腕部材122の各々が金属により形成される場合、光反射部材11は、シリコン、ガラス、および低融点ガラスのいずれかにより形成されうる。別例として光反射部材11がガラスにより形成される場合、第一腕部材121と第二腕部材122の各々は、低融点ガラスまたは金属により形成されうる。
 光反射装置10Aが置かれている環境の熱的変化は、光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に変形をもたらしうる。しかしながら、鏡面111に近づくほど熱膨張係数が小さくなるように光反射装置10Aが構成されることにより、環境の熱的変化に起因する鏡面111における歪みの発生を抑制しやすい。したがって、鏡面111に反射された光RLの進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 図4は、第二実施形態に係る光反射装置10Bの構成を模式的に例示している。第一実施形態に係る光反射装置10Aの構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。
 光反射装置10Bは、支持部材14を備えている。支持部材14は、支持面141と背面142を備えている。支持面141は、光反射部材11の背面112に接合されている。第一腕部材121の長手方向における一端部と第二腕部材122の長手方向に一端部は、背面142に接合されている。
 本実施形態においては、光反射部材11を形成するための材料、第一腕部材121および第二腕部材122の各々を形成するための材料、ならびに支持部材14を形成するための材料は、光反射部材11の熱膨張係数が第一腕部材121および第二腕部材122の各々の熱膨張係数と支持部材14の熱膨張係数の少なくとも一方よりも小さくなるように選択されている。
 一例として、光反射部材11の熱膨張係数が支持部材14の熱膨張係数よりも小さくなるように構成され、支持部材14の熱膨張係数が第一腕部材121および第二腕部材122の各々の熱膨張係数よりも小さくなるように構成されうる。すなわち、鏡面111に近づくに連れて徐々に熱膨張係数が小さくなるように構成されうる。
 光反射部材11と支持部材14は、同じ材料により形成されてもよい。この場合、当該材料の熱膨張係数は、第一腕部材121と第二腕部材122の各々を形成する材料の熱膨張係数よりも小さくなるように選択される。
 支持部材14、第一腕部材121、および第二腕部材122は、同じ材料により形成されてもよい。この場合、当該材料の熱膨張係数は、光反射部材11を形成する材料の熱膨張係数よりも大きくなるように選択される。
 光反射部材11、支持部材14、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々を形成する材料は、先に例示されたシリコン、ガラス、低融点ガラス、および金属から上記の条件を満足するように選択されうる。
 光反射装置10Bが置かれている環境の熱的変化は、光反射部材11、支持部材14、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に変形をもたらしうる。しかしながら、鏡面111に近づくほど熱膨張係数が小さくなるように光反射装置10Bが構成されることにより、環境の熱的変化に起因する鏡面111における歪みの発生を抑制しやすい。したがって、鏡面111に反射された光RLの進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 図5は、第三実施形態に係る光反射装置10Cの一部を例示している。第一実施形態に係る光反射装置10Aの構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。
 本実施形態においては、光反射部材11の背面112は、鏡面111からの距離が長くなる肉厚部112aを含んでいる。例えば、鏡面111の直径が10mmである場合、肉厚部112aにおける鏡面111からの距離は、肉厚部112aとして形成されていない部分における鏡面111からの距離よりも0.5mm~1mm程度長い。第一腕部材121と第二腕部材122の各々は、肉厚部112aに接合されている。
 光反射装置10Cが置かれている環境の熱的変化は、光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に変形をもたらしうる。変形に伴って生じうる歪み応力は、第一腕部材121および第二腕部材122の各々が光反射部材11に接合されている箇所に集中しやすい。しかしながら、このような箇所において鏡面111からの距離が長くなるように肉厚部112aが形成されることにより、歪み応力を鏡面111に到達しにくくできる。すなわち、環境の熱的変化に起因する鏡面111における歪みの発生を抑制しやすいので、鏡面111に反射された光RLの進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 第一腕部材121と第二腕部材122の各々を形成するための材料と、光反射部材11を形成するための材料とは、同じであってもよいし相違していてもよい。両材料が相違する場合、光反射部材11の熱膨張係数が第一腕部材121および第二腕部材122の各々の熱膨張係数よりも小さくなるように材料の選択がなされうる。すなわち、鏡面111に近づくほど熱膨張係数が小さくなるように光反射装置10Cが構成されることにより、環境の熱的変化に起因する鏡面111における歪みの発生の抑制をさらに容易にできる。
 図5に示される例においては、複数の肉厚部112aが光反射部材11に形成されており、第一腕部材121と第二腕部材122の各々が、複数の肉厚部112aの一つに接合されている。しかしながら、図6に例示されるように、第一腕部材121と第二腕部材122が単一の肉厚部112aに接合されてもよい。
 図5と図6に示される例においては、第一腕部材121の長手方向における一端面と第二腕部材122の長手方向における一端面が、光反射部材11の肉厚部112aに接合されている。しかしながら、図7に例示されるように、第一腕部材121の長手方向における一端面に交差する側面が、肉厚部112aの側部に接合されてもよい。同様に、第二腕部材122の長手方向における一端面に交差する側面が、肉厚部112aの側部に接合されてもよい。
 図8に例示されるように、光反射部材11の肉厚部112aは、凹部112bを区画するように形成されうる。この場合、第一腕部材121と第二腕部材122は、凹部112b内において光反射部材11と接合されうる。具体的には、第一腕部材121の長手方向における一端面に交差する側面が、凹部112bの一部を区画している肉厚部112aの側部に接合される。同様に、第二腕部材122の長手方向における一端面に交差する側面が、凹部112bの別の一部を区画している肉厚部112aの側部に接合される。
 図9に例示されるように、光反射部材11の肉厚部112aは、複数の凹部112bを区画するように形成されうる。この場合、第一腕部材121と第二腕部材122は、複数の凹部112bの一つにおいて光反射部材11と接合されうる。具体的には、第一腕部材121の長手方向における一端面に交差する側面が、複数の凹部112bの一つを区画している肉厚部112aの側部に接合される。同様に、第二腕部材122の長手方向における一端面に交差する側面が、複数の凹部112bの別の一つを区画している肉厚部112aの側部に接合される。
 図10は、第四実施形態に係る光反射装置10Dの構成を模式的に例示している。第二実施形態に係る光反射装置10Bの構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。
 本実施形態においては、光反射部材11の背面112は、鏡面111と交差する方向に突出する凸部112cを含んでいる。すなわち、凸部112cにおいては、鏡面111と交差する方向における光反射部材11の寸法が大きくなっている。鏡面111の直径が10mmである場合、鏡面111と交差する方向における凸部112cの高さhと鏡面111と平行な方向における凸部112cの幅wは、例えば0.5mm~1mmとされうる。高さhと幅wは、同一であってもよいし、相違していてもよい。
 支持部材14の支持面141は、光反射部材11の背面112と対向している。支持面141は、凸部112cにおいて光反射部材11と接合されている。
 光反射装置10Dが置かれている環境の熱的変化は、光反射部材11、支持部材14、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に変形をもたらしうる。変形に伴って生じうる歪み応力は、狭い領域に限定された光反射部材11と支持部材14の接合部に集中しやすい。しかしながら、このような箇所において鏡面111までの距離が長くなるように凸部112cが形成されることにより、歪み応力を鏡面111に到達しにくくできる。すなわち、環境の熱的変化に起因する鏡面111における歪みの発生を抑制しやすいので、鏡面111に反射された光RLの進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 光反射部材11の凸部112cに代えて、図11に例示されるように、支持部材14の支持面141は、鏡面111と交差する方向に突出する凸部141aを含みうる。すなわち、凸部141aにおいては、鏡面111と交差する方向における支持部材14の寸法が大きくなっている。鏡面111の直径が10mmである場合、鏡面111と交差する方向における凸部141aの高さhと鏡面111と平行な方向における凸部141aの幅wは、例えば0.5mm~1mmとされうる。高さhと幅wは、同一であってもよいし、相違していてもよい。このような構成によっても、前述の効果が得られる。
 少なくとも一つの凸部112cが形成された光反射部材11と、少なくとも一つの凸部141aが形成された支持部材14が接合されてもよい。
 図10または図11に例示された構成に加えてあるいは代えて、図12に例示されるように、支持部材14の背面142は、鏡面111からの距離が長くなる肉厚部142aを含みうる。例えば、鏡面111の直径が10mmである場合、肉厚部142aにおける鏡面111からの距離は、肉厚部142aとして形成されていない部分における鏡面111からの距離よりも0.5mm~1mm程度長い。第一腕部材121と第二腕部材122の各々は、肉厚部142aに接合される。
 光反射装置10Dが置かれている環境の熱的変化は、光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に変形をもたらしうる。変形に伴って生じうる歪み応力は、第一腕部材121および第二腕部材122の各々が支持部材14に接合されている箇所に集中しやすい。しかしながら、このような箇所において鏡面111からの距離が長くなるように肉厚部142aが形成されることにより、歪み応力を鏡面111に到達しにくくできる。すなわち、環境の熱的変化に起因する鏡面111における歪みの発生を抑制しやすいので、鏡面111に反射された光RLの進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 本実施形態においては、光反射部材11を形成するための材料、第一腕部材121および第二腕部材122の各々を形成するための材料、ならびに支持部材14を形成するための材料は、光反射部材11の熱膨張係数が第一腕部材121および第二腕部材122の各々の熱膨張係数と支持部材14の熱膨張係数の少なくとも一方よりも小さくなるように選択されている。これにより、環境の熱的変化に起因する鏡面111における歪みの発生の抑制をさらに容易にできる。
 一例として、光反射部材11の熱膨張係数が支持部材14の熱膨張係数よりも小さくなるように構成され、支持部材14の熱膨張係数が第一腕部材121および第二腕部材122の各々の熱膨張係数よりも小さくなるように構成されうる。すなわち、鏡面111に近づくに連れて徐々に熱膨張係数が小さくなるように構成されうる。
 光反射部材11と支持部材14は、同じ材料により形成されてもよい。この場合、当該材料の熱膨張係数は、第一腕部材121と第二腕部材122の各々を形成する材料の熱膨張係数よりも小さくなるように選択される。
 支持部材14、第一腕部材121、および第二腕部材122は、同じ材料により形成されてもよい。この場合、当該材料の熱膨張係数は、光反射部材11を形成する材料の熱膨張係数よりも大きくなるように選択される。
 これまで説明した各実施形態においては、第一アクチュエータ131が第一腕部材121を変位させる圧電素子を備えている。同様に、第二アクチュエータ132が第二腕部材122を変位させる圧電素子を備えている。圧電素子は、変位量を精細かつ応答性高く制御するのに適している。
 しかしながら、第一腕部材121と第二腕部材122の各々が圧電素子を含むように構成してもよい。この場合、印加される電圧に応じて、第一腕部材121と第二腕部材122の各々が光反射部材11の鏡面111と交差する方向に変位(伸縮)する。すなわち、第一腕部材121と第二腕部材122の各々は、アクチュエータの一部でありうる。
 図13に例示されるように、第一実施形態に係る光反射装置10Aは、筐体15と窓16を備えうる。図14は、図13における断面XIVを矢印方向から見た構成を例示している。図15は、図13における断面XVを矢印方向から見た構成を例示している。
 筐体15と窓16は、光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の変位を許容しつつ気密的に封止された空間Sを区画している。具体的には、筐体15は、樹脂モールドにより成形されている。本例においては、第一アクチュエータ131と第二アクチュエータ132の各々において変位を伴う部分が空間S内に露出している。他方、第一アクチュエータ131と第二アクチュエータ132の各々において変位を伴う部分は、樹脂モールド部分に覆われている。
 光源から到来する光ILは、窓16を通過して空間S内に配置された光反射部材11の鏡面111に入射する。鏡面111により反射された光RLは、窓16を通過して筐体15の外へ出る。
 鏡面111が気密的に封止された空間S内に配置されているので、外部環境の熱的変化の影響を鏡面111に及びにくくできる。これにより、環境の熱的変化に起因する鏡面111における歪みの発生の抑制をさらに容易にできる。
 空間S内には不活性ガスが充填されうる。この場合、外部環境の熱的変化の鏡面111への影響をさらに抑制できる。不活性ガスに代えて、乾燥空気が空間Sに充填されてもよい。
 第二実施形態に係る光反射装置10B、第三実施形態に係る光反射装置10C、および第四実施形態に係る光反射装置10Dの各々もまた、図13から図15を参照して説明した構成を備えうる。
 以降の説明においては、第一実施形態に係る光反射装置10A、第二実施形態に係る光反射装置10B、第三実施形態に係る光反射装置10C、および第四実施形態に係る光反射装置10Dを、必要に応じて「光反射装置10」と総称する。
 第一実施形態から第四実施形態の各々において、光反射部材11に入射する光ILがレーザ光である場合、光反射装置10が置かれている環境に熱的変化が生じやすい。したがって、これまで説明した各種の効果がより顕著となる。
 第一実施形態から第四実施形態の各々に係る光反射装置10は、図16に例示されるセンサ装置20に搭載されうる。センサ装置20は、所定の検出領域SA内に位置する物体OBを検出するための装置である。
 センサ装置20は、発光素子21を備えている。発光素子21は、非可視光IVを出射するように構成されている。発光素子21は、発光ダイオード、レーザダイオードなどにより実現されうる。
 センサ装置20は、受光素子22を備えている。受光素子22は、発光素子21により出射される非可視光IVの波長に感度を有しており、入射した光の強度に対応する光検出信号LSを出力するように構成されている。受光素子22は、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトレジスタなどにより実現されうる。
 センサ装置20は、制御部23を備えている。制御部23は、発光素子21に非可視光IVを出射させる出射制御信号C1と、光反射装置10に光反射部材11の姿勢を調節させる反射制御信号C2を出力するように構成されている。制御部23は、受光素子22から出力された光検出信号LSを受け付けるように構成されている。
 制御部23は、出射制御信号C1を出力することにより、発光素子21にパルス状の非可視光IVを出射させる。発光素子21から出射された非可視光IVは、光反射部材11に入射する。発光素子21と光反射部材11の間には、適宜の光学系が配置されうる。光反射部材11の鏡面111に反射された非可視光IVは、検出領域SAに向かって進行する。
 非可視光IVの進路上に物体OBが位置している場合、非可視光IVは、物体OBにより反射され、光反射部材11に向かって戻る。制御部23は、反射制御信号C2を出力することにより、光反射装置10の第一アクチュエータ131と第二アクチュエータ132の少なくとも一方に第一腕部材121と第二腕部材122の少なくとも一方を変位させる。これにより、光反射部材11の鏡面111による反射角が変更される。具体的には、物体OBからの戻り光が受光素子22へ向かって反射されるように光反射部材11の姿勢が調節される。光反射部材11と受光素子22の間には、適宜の光学系が配置されうる。
 鏡面111によって反射された物体OBからの戻り光は、受光素子22に入射する。受光素子22においては、パルス状の受光強度変化が検出される。受光素子22は、当該変化に対応する光検出信号LSを出力する。制御部23は、パルス状の受光強度変化に対応する光検出信号LSを受け付けることにより、発光素子21から出射され光反射部材11により反射された非可視光IVの進路上に物体OBが位置していることを検出できる。また、制御部23は、発光素子21によって非可視光IVが出射されてから受光素子22によって戻り光が検出されるまでの時間に基づいて、物体OBまでの距離を検出できる。
 制御部23は、発光素子21に非可視光IVを出射させる時点での光反射部材11の姿勢を反射制御信号C2で変更しながら、上述の処理を繰り返す。これにより、図16に一点鎖線で示される範囲内において非可視光IVの進行方向が変更される。当該範囲は、検出領域SAに対応している。したがって、単一の発光素子21から出射された非可視光IVで検出領域SAを走査することにより物体OBを検出する構成が実現されうる。
 前述の通り、環境の熱的変化に起因する光反射部材11の鏡面111における歪みの発生が抑制されているので、鏡面111を利用するセンサ装置20による物体OBの検出精度の低下もまた抑制されうる。
 上記のような機能を有する制御部23は、出射制御信号C1と反射制御信号C2を出力する出力インターフェース、光検出信号LSを受け付ける入力インターフェース、および出射制御信号C1、反射制御信号C2、および光検出信号LSに係る処理を実行するプロセッサにより実現されうる。当該プロセッサは、マイクロコントローラ、ASIC、FPGAなどの専用集積回路によって実現されうる。当該プロセッサは、汎用メモリと協働して動作する汎用プロセッサにより実現されてもよい。
 これまで説明した各実施形態に係る光反射装置10は、図17に例示される照明装置30に搭載されうる。照明装置30は、所定の照明領域LAを可視光Vで照明する装置である。
 照明装置30は、光源31を備えている。光源31は、可視光Vを出射するように構成されている。光源31は、発光ダイオード、レーザダイオード、EL素子などの半導体発光素子により実現されうる。
 照明装置30は、制御部32を備えている。制御部32は、光源31に可視光Vを出射させる出射制御信号C3と、光反射装置10に光反射部材11の姿勢を調節させる反射制御信号C4を出力するように構成されている。
 制御部32は、出射制御信号C3を出力することにより、光源31に可視光Vを出射させる。光源31から出射された可視光Vは、光反射部材11に入射する。光源31と光反射部材11の間には、適宜の光学系が配置されうる。光反射部材11の鏡面111に反射された可視光Vは、照明領域LAに向かって進行する。可視光Vは、照明領域LAにおいて所定の配光パターンPの一部を形成する。
 制御部32は、光源31に可視光Vを出射させる時点での光反射部材11の姿勢を反射制御信号C4で変更しながら、上述の処理を繰り返す。これにより、図17に一点鎖線で示される範囲内において可視光Vの進行方向が変更される。当該範囲は、照明領域LAに対応している。単一の光源31から出射された可視光Vによる照明領域LAの走査を、人間の目が認識不能な周波数で繰り返すことにより、単一の光源31から出射された可視光Vで照明可能な面積よりも広い面積を有する配光パターンPが連続的に形成されているように見える。
 制御部32は、光反射部材11が照明領域LA内の特定の方向へ向けて可視光Vを反射可能な姿勢にあるときに光源31による可視光Vの出射を停止させるように、出射制御信号C3と反射制御信号C4の組合せを変更しうる。この場合、図17に例示されるように、照明領域LA内に部分的な非照明領域UAを含む配光パターンPを形成できる。
 前述の通り、環境の熱的変化に起因する光反射部材11の鏡面111における歪みの発生が抑制されているので、鏡面111を利用して照明装置30により形成される配光パターンPの配置や形状に係る精度の低下もまた抑制されうる。
 上記のような機能を有する制御部32は、出射制御信号C3と反射制御信号C4を出力する出力インターフェース、および出射制御信号C3と反射制御信号C4に係る処理を実行するプロセッサにより実現されうる。当該プロセッサは、マイクロコントローラ、ASIC、FPGAなどの専用集積回路によって実現されうる。当該プロセッサは、汎用メモリと協働して動作する汎用プロセッサにより実現されてもよい。
 図18に例示されるように、上記のセンサ装置20と照明装置30の少なくとも一方は、車両40に搭載されうる。車両40は、移動体の一例である。本例においては、センサ装置20と照明装置30の少なくとも一方は、車両40の左前部に搭載されている。車両40の左前部は、車両40の左右方向における中央よりも左側かつ車両40の前後方向における中央よりも前側に位置する部分である。センサ装置20の検出領域SAと照明装置30の照明領域LAは、車両40の外側に設定されている。前述した非照明領域UAは、照明領域LA内に位置する別車両の乗員や歩行者に与えうるグレアを抑制するために形成される。
 センサ装置20と照明装置30の双方が車両40に搭載される場合、単一の光反射装置10の光反射部材11が、センサ装置20の発光素子21および受光素子22、ならびに照明装置30の光源31によって共有されてもよい。
 車両40のような移動体においては、光反射装置10が置かれている環境に熱的変化が生じやすい。したがって、これまで説明した各種の効果がより顕著となる。
 図19は、第五実施形態に係る光反射装置10Eの構成を模式的に例示している。図20は、前方から見た光反射装置10Eを例示している。第一実施形態に係る光反射装置10Aの構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。
 図21は、第一アクチュエータ131により第一腕部材121が後方へ引かれ、かつ第二アクチュエータ132により第二腕部材122の初期状態が維持されている状態が例示されている。入射する光ILに対する光反射部材11の鏡面111の角度が図19に例示された初期状態から変化することにより、反射された光RLの進行方向が変更される。すなわち、第一アクチュエータ131による第一腕部材121の変位量と第二アクチュエータ132による第二腕部材122の変位量の各々が適宜に設定されることにより、光反射部材11により反射された光RLの進行方向を調節できる。
 光反射装置10Eは、複数の歪みゲージ17を備えている。本例においては、光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に歪みゲージ17が配置されている。歪みゲージ17は、配置された箇所に生じた歪みを検出する装置である。歪みゲージ17は、検出された歪みに対応する歪み検出信号DSを出力するように構成されている。歪みゲージ17は、歪みセンサの一例である。
 光反射装置10Eが置かれている環境の熱的変化は、光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に変形をもたらしうる。そのような変形は、光反射部材11の鏡面111に歪みを生じさせ、鏡面111に反射された光RLの進行方向が所望の方向からずれる事態が発生しうる。しかしながら、歪みゲージ17から出力される歪み検出信号DSを通じて光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に生じた変形を検出することにより、鏡面111に生じた歪みに起因する反射光RLの進行方向のずれを解消するような反射角度の変更を光反射部材11に行なわせる制御が可能になる。したがって、鏡面111に反射された光RLの進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の少なくとも一つに配置される歪みゲージ17の数は二つ以上であってもよい。歪みゲージ17は、光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の少なくとも一つに配置されてもよい。歪みゲージ17が光反射部材11に配置される場合、図20に例示されるように、鏡面111における光反射に支障のない位置に歪みゲージ17を配置し、より直接的に鏡面111に生じた歪みを検出してもよい。
 図19に例示されるように、光反射装置10Eは、温度センサ19を備えうる。温度センサ19は、光反射部材11の温度を検出し、当該温度に対応する温度検出信号TSを出力するように構成される。これに加えてあるいは代えて、光反射装置10Eは、第一腕部材121と第二腕部材122の少なくとも一方の温度に対応する温度検出信号TSを出力する温度センサ19を備えうる。
 このような構成によれば、歪み検出信号DSを通じて取得される光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の少なくとも一つの歪みに係る情報に、温度検出信号TSを通じて取得される光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の少なくとも一つの温度に係る情報を加味することが可能になる。これにより、鏡面111に生じた歪みに起因する反射光RLの進行方向のずれを解消するような反射角度の変更を光反射部材11に行なわせる制御が、より多くの情報に基づいて遂行されうる。
 図22は、第六実施形態に係る光反射装置10Fの構成を模式的に例示している。第五実施形態に係る光反射装置10Eの構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。
 光反射装置10Fは、支持部材18を備えている。支持部材18は、支持面181と背面182を備えている。支持面181は、光反射部材11の背面112に接合されている。第一腕部材121の長手方向における一端部と第二腕部材122の長手方向に一端部は、背面182に接合されている。本例においては、支持部材18にも歪みゲージ17が配置されている。
 光反射装置10Fが置かれている環境の熱的変化は、光反射部材11、支持部材18、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に変形をもたらしうる。そのような変形は、光反射部材11の鏡面111に歪みを生じさせ、鏡面111に反射された光RLの進行方向が所望の方向からずれる事態が発生しうる。しかしながら、歪みゲージ17から出力される歪み検出信号DSを通じて光反射部材11、支持部材18、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に生じた変形を検出することにより、鏡面111に生じた歪みに起因する反射光RLの進行方向のずれを解消するような反射角度の変更を光反射部材11に行なわせる制御が可能になる。したがって、鏡面111に反射された光RLの進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生を抑制できる。
 光反射部材11、支持部材18、第一腕部材121、および第二腕部材122の少なくとも一つに配置される歪みゲージ17の数は二つ以上であってもよい。歪みゲージ17は、光反射部材11、支持部材18、第一腕部材121、および第二腕部材122の少なくとも一つに配置されてもよい。
 図19を参照して説明した温度センサ19は、光反射部材11、支持部材18、第一腕部材121、および第二腕部材122の少なくとも一つに配置されうる。すなわち、光反射部材11、支持部材18、第一腕部材121、および第二腕部材122の少なくとも一つの温度に対応する温度検出信号TSにも基づいて、鏡面111に生じた歪みに起因する反射光RLの進行方向のずれを解消するような反射角度の変更を光反射部材11に行なわせる制御が遂行されうる。
 図23は、第七実施形態に係る光反射装置10Gの一部を例示している。第五実施形態に係る光反射装置10Eの構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。
 本実施形態においては、光反射部材11の背面112は、鏡面111と交差する方向の寸法が大きくなる肉厚部112aを含んでいる。第一腕部材121と第二腕部材122の各々は、肉厚部112aに接合されている。歪みゲージ17は、肉厚部112aに配置されている。
 光反射装置10Gが置かれている環境の熱的変化は、光反射部材11、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に変形をもたらしうる。変形に伴って生じうる歪み応力は、肉厚部112aのように表面形状が変化している箇所に集中しやすい。このような箇所に歪みゲージ17が配置されることにより、歪みの検出を効率よく遂行できる。
 図23に示される例においては、複数の肉厚部112aが光反射部材11に形成されており、第一腕部材121と第二腕部材122の各々が、複数の肉厚部112aの一つに接合されている。しかしながら、図24に例示されるように、第一腕部材121と第二腕部材122が単一の肉厚部112aに接合されてもよい。
 図23と図24に示される例においては、第一腕部材121の長手方向における一端面と第二腕部材122の長手方向における一端面が、光反射部材11の肉厚部112aに接合されている。しかしながら、図25に例示されるように、第一腕部材121の長手方向における一端面に交差する側面が、肉厚部112aの側部に接合されてもよい。同様に、第二腕部材122の長手方向における一端面に交差する側面が、肉厚部112aの側部に接合されてもよい。
 図26に例示されるように、光反射部材11の肉厚部112aは、凹部112bを区画するように形成されうる。この場合、第一腕部材121と第二腕部材122は、凹部112b内において光反射部材11と接合されうる。具体的には、第一腕部材121の長手方向における一端面に交差する側面が、凹部112bの一部を区画している肉厚部112aの側部に接合される。同様に、第二腕部材122の長手方向における一端面に交差する側面が、凹部112bの別の一部を区画している肉厚部112aの側部に接合される。
 図27に例示されるように、光反射部材11の肉厚部112aは、複数の凹部112bを区画するように形成されうる。この場合、第一腕部材121と第二腕部材122は、複数の凹部112bの一つにおいて光反射部材11と接合されうる。具体的には、第一腕部材121の長手方向における一端面に交差する側面が、複数の凹部112bの一つを区画している肉厚部112aの側部に接合される。同様に、第二腕部材122の長手方向における一端面に交差する側面が、複数の凹部112bの別の一つを区画している肉厚部112aの側部に接合される。
 図28は、第八実施形態に係る光反射装置10Hの構成を模式的に例示している。第六実施形態に係る光反射装置10Fの構成要素と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。
 本実施形態においては、光反射部材11の背面112は、鏡面111と交差する方向の寸法が大きくなる肉厚部112aを含んでいる。支持部材18の支持面181は、光反射部材11の背面112と対向している。支持面181は、肉厚部112aにおいて光反射部材11と接合されている。歪みゲージ17は、肉厚部112aに配置されている。
 光反射装置10Hが置かれている環境の熱的変化は、光反射部材11、支持部材18、第一腕部材121、および第二腕部材122の各々に変形をもたらしうる。変形に伴って生じうる歪み応力は、狭い領域に限定された光反射部材11と支持部材18の接合部に集中しやすい。このような箇所に歪みゲージ17が配置されることにより、歪みの検出を効率よく遂行できる。
 光反射部材11の肉厚部112aに代えて、図29に例示されるように、支持部材18の支持面181は、鏡面111と交差する方向の寸法が大きくなる肉厚部181aを含みうる。この場合、歪みゲージ17は、肉厚部181aに配置される。このような構成によっても、前述の効果が得られる。
 少なくとも一つの肉厚部112aが形成された光反射部材11と、少なくとも一つの肉厚部181aが形成された支持部材18が接合されてもよい。
 図28または図29に例示された構成に加えてあるいは代えて、図30に例示されるように、支持部材18の背面182は、鏡面111と交差する方向の寸法が大きくなる肉厚部182aを含みうる。この場合、歪みゲージ17は、肉厚部182aに配置される。
 これまで説明した各実施形態においては、第一アクチュエータ131が第一腕部材121を変位させる圧電素子を備えている。同様に、第二アクチュエータ132が第二腕部材122を変位させる圧電素子を備えている。圧電素子は、変位量を精細かつ応答性高く制御するのに適している。
 しかしながら、第一腕部材121と第二腕部材122の各々が圧電素子を含むように構成してもよい。この場合、印加される電圧に応じて、第一腕部材121と第二腕部材122の各々が光反射部材11の鏡面111と交差する方向に変位(伸縮)する。すなわち、第一腕部材121と第二腕部材122の各々は、アクチュエータの一部でありうる。
 以降の説明においては、第五実施形態に係る光反射装置10E、第六実施形態に係る光反射装置10F、第七実施形態に係る光反射装置10G、および第八実施形態に係る光反射装置10Hを、必要に応じて「光反射装置10」と総称する。
 第五実施形態から第八実施形態の各々において、光反射部材11に入射する光ILがレーザ光である場合、光反射装置10が置かれている環境に熱的変化が生じやすい。したがって、これまで説明した各種の効果がより顕著となる。
 第五実施形態から第八実施形態の各々に係る光反射装置10は、図31に例示されるセンサ装置20に搭載されうる。センサ装置20は、所定の検出領域SA内に位置する物体OBを検出するための装置である。図16に例示されたセンサ装置20と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。
 制御部23は、歪みゲージ17から歪み検出信号DSを受け付けるように構成されている。制御部23は、環境の熱的変化に起因して光反射装置10に生じた歪みを歪み検出信号DSに基づいて検出し、鏡面111に生じた歪みに起因する反射光RLの進行方向のずれを解消するように光反射部材11の姿勢を変更する反射制御信号C2を出力するように構成されている。
 これにより、鏡面111に反射された光RLの進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生が抑制されるので、鏡面111を利用するセンサ装置20による物体OBの検出精度の低下もまた抑制されうる。
 上記のような機能を有する制御部23は、出射制御信号C1と反射制御信号C2を出力する出力インターフェース、光検出信号LSと歪み検出信号DSを受け付ける入力インターフェース、ならびに出射制御信号C1、反射制御信号C2、光検出信号LS、および歪み検出信号DSに係る処理を実行するプロセッサにより実現されうる。当該プロセッサは、マイクロコントローラ、ASIC、FPGAなどの専用集積回路によって実現されうる。当該プロセッサは、汎用メモリと協働して動作する汎用プロセッサにより実現されてもよい。
 これまで説明した各実施形態に係る光反射装置10は、図32に例示される照明装置30に搭載されうる。照明装置30は、所定の照明領域LAを可視光Vで照明する装置である。図17に例示された照明装置30と実質的に同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。
 制御部32は、歪みゲージ17から歪み検出信号DSを受け付けるように構成されている。制御部32は、環境の熱的変化に起因して光反射装置10に生じた歪みを歪み検出信号DSに基づいて検出し、鏡面111に生じた歪みに起因する反射光RLの進行方向のずれを解消するように光反射部材11の姿勢を変更する反射制御信号C4を出力するように構成されている。
 これにより、鏡面111に反射された光RLの進行方向が環境の熱的変化に起因して所望の方向からずれる事態の発生が抑制されるので、鏡面111を利用して照明装置30により形成される配光パターンPの配置や形状に係る精度の低下もまた抑制されうる。
 上記のような機能を有する制御部32は、歪み検出信号DSを受け付ける入力インターフェース、出射制御信号C3と反射制御信号C4を出力する出力インターフェース、ならびに歪み検出信号DS、出射制御信号C3、および反射制御信号C4に係る処理を実行するプロセッサにより実現されうる。当該プロセッサは、マイクロコントローラ、ASIC、FPGAなどの専用集積回路によって実現されうる。当該プロセッサは、汎用メモリと協働して動作する汎用プロセッサにより実現されてもよい。
 図31に例示されるセンサ装置20と図32に例示される照明装置30もまた、図18に例示される車両40に搭載されうる。車両40は、移動体の一例である。本例においては、センサ装置20と照明装置30の少なくとも一方は、車両40の左前部に搭載されている。車両40の左前部は、車両40の左右方向における中央よりも左側かつ車両40の前後方向における中央よりも前側に位置する部分である。センサ装置20の検出領域SAと照明装置30の照明領域LAは、車両40の外側に設定されている。前述した非照明領域UAは、照明領域LA内に位置する別車両の乗員や歩行者に与えうるグレアを抑制するために形成される。
 センサ装置20と照明装置30の双方が車両40に搭載される場合、単一の光反射装置10の光反射部材11が、センサ装置20の発光素子21および受光素子22、ならびに照明装置30の光源31によって共有されてもよい。
 車両40のような移動体においては、光反射装置10が置かれている環境に熱的変化が生じやすい。したがって、これまで説明した各種の効果がより顕著となる。
 上記の各実施形態は、本開示の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の各実施形態に係る構成は、本開示の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更や改良がなされうる。
 第五実施形態から第八実施形態の各々においては、簡易な構成で歪み検出信号DSを取得できる歪みゲージ17に代えて、歪みセンサの一例として光ファイバセンサが用いられうる。光ファイバセンサは、光ファイバ内に形成されたFBG(Fiber Bragg Grating)による反射光を検出する方式、光ファイバを形成しているガラス粒子により生じるレイリー散乱光あるいはブリルアン散乱光を検出する方式などが採用されうる。各方式に係る光ファイバセンサの構成自体は周知であるので、詳細な説明を省略する。
 歪み検出信号DSを取得するための発光素子と受光素子を個別に用意する必要があるものの、光ファイバは軽量かつ柔軟であるので、光反射装置10に対する配置自由度が高い。また、光ファイバは非常に細いので、光反射装置10の表面に配置しても外観や意匠に与える影響が小さい。
 上記の各実施形態においては、左右方向に並ぶように配置された第一腕部材121と第二腕部材122の少なくとも一方の変位によって、前後方向と左右方向を含む平面内で光反射方向の変更が可能とされている。加えて、上下方向に並ぶように配置された一対の腕部材が設けられうる。当該一対の腕部材の少なくとも一方が光反射部材11の鏡面111と交差する方向へ変位されることにより、前後方向と上下方向を含む平面内での光反射方向の変更も可能とされうる。あるいは、適宜の支点を光反射部材11に設けることにより、単一の腕部材の変位によっても光反射方向の変更が可能とされうる。
 センサ装置20と照明装置30の少なくとも一方が配置される車両40の位置は、図18に示された例に加えてあるいは代えて、予め設定される検出領域SAと照明領域LAの少なくとも一方に応じて適宜に定められうる。
 センサ装置20と照明装置30の少なくとも一方が搭載される移動体は、車両40に限られない。その他の移動体の例としては、鉄道、飛行体、航空機、船舶などが挙げられる。センサ装置20と照明装置30の少なくとも一方が搭載される移動体は、運転者を必要としなくてもよい。
 センサ装置20と照明装置30の少なくとも一方は、移動体に搭載されることを要しない。例えば、センサ装置20は、住宅や施設などに設置されて検出領域内に進入した物体を検出する防犯システムにも適用可能である。照明装置30は、特定の路面や壁面に所定の図形、文字、標識などを一時的に表示させる装置にも適用可能である。
 本出願の記載の一部を構成するものとして、2020年7月15日に提出された日本国特許出願2020-121504号、および2020年7月15日に提出された日本国特許出願2020-121505号の内容が援用される。

Claims (32)

  1.  光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
     前記光反射部材に接合されている腕部材と、
     前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
    を備えており、
     前記光反射部材を形成するための材料の熱膨張係数は、前記腕部材を形成するための材料の熱膨張係数よりも小さい、
    光反射装置。
  2.  光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
     前記光反射部材に接合されている支持部材と、
     前記支持部材に接合されている腕部材と、
     前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
    を備えており、
     前記光反射部材を形成するための材料の熱膨張係数は、前記支持部材を形成するための材料の熱膨張係数と前記腕部材を形成するための材料の熱膨張係数の少なくとも一方よりも小さい、
    光反射装置。
  3.  光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
     前記光反射部材に接合されている腕部材と、
     前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
    を備えており、
     前記光反射部材は、前記鏡面からの距離が長くなる肉厚部を有しており、
     前記腕部材は、前記肉厚部に接合されている、
    光反射装置。
  4.  前記光反射部材を形成するための材料の熱膨張係数は、前記腕部材を形成するための材料の熱膨張係数よりも小さい、
    請求項3に記載の光反射装置。
  5.  光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
     前記光反射部材に接合されている支持部材と、
     前記支持部材に接合されている腕部材と、
     前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
    を備えており、
     前記光反射部材と前記支持部材の少なくとも一方には、前記鏡面と交差する方向の寸法が大きくなる凸部が形成されており、
     前記光反射部材と前記支持部材の接合は、前記凸部においてなされている、
    光反射装置。
  6.  前記支持部材には、前記鏡面からの距離が長くなる肉厚部が形成されており、
     前記支持部材と前記腕部材の接合は、前記肉厚部においてなされている、
    請求項5に記載の光反射装置。
  7.  前記光反射部材を形成するための材料の熱膨張係数は、前記支持部材を形成するための材料の熱膨張係数と前記腕部材を形成するための材料の熱膨張係数の少なくとも一方よりも小さい、
    請求項5または6に記載の光反射装置。
  8.  前記アクチュエータは、圧電素子を含んでいる、
    請求項1から7のいずれか一項に記載の光反射装置。
  9.  前記腕部材は、前記圧電素子を含んでいる、
    請求項8に記載の光反射装置。
  10.  前記光反射部材と前記腕部材の変位を許容しつつ気密的に封止された空間を区画する樹脂モールド部を備えている、
    請求項1から9のいずれか一項に記載の光反射装置。
  11.  前記空間には不活性ガスが充填されている、
    請求項10に記載の光反射装置。
  12.  前記鏡面は、レーザ光を反射可能に構成されている、
    請求項1から11のいずれか一項に記載の光反射装置。
  13.  請求項1から12のいずれか一項に記載の光反射装置と、
     非可視光を出射する発光素子と、
     入射した非可視光の強度に対応する光検出信号を出力する受光素子と、
    を備えており、
     前記光反射装置の前記鏡面は、前記発光素子から出射された非可視光を検出領域へ向けて反射するとともに、当該検出領域内に位置する物体に反射された非可視光を前記受光素子へ向けて反射する、
    センサ装置。
  14.  移動体に搭載されるように構成されている、
    請求項13に記載のセンサ装置。
  15.  請求項1から12のいずれか一項に記載の光反射装置と、
     可視光を出射する光源と、
    を備えており、
     前記光反射装置の前記鏡面は、前記可視光を照明領域へ向けて反射する、
    照明装置。
  16.  非可視光を出射する発光素子と、
     入射した非可視光の強度に対応する光検出信号を出力する受光素子と、
    を備えており、
     前記鏡面は、前記発光素子から出射された非可視光を検出領域へ向けて反射するとともに、当該検出領域内に位置する物体に反射された非可視光を前記受光素子へ向けて反射する、
    請求項15に記載の照明装置。
  17.  移動体に搭載されるように構成されている、
    請求項15または16に記載の照明装置。
  18.  光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
     前記光反射部材に接合されている腕部材と、
     前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
     前記光反射部材と前記腕部材の少なくとも一方に生じた歪みに対応する歪み検出信号を出力する歪みセンサと、
    を備えている、
    光反射装置。
  19.  前記光反射部材は、前記鏡面と交差する方向の寸法が大きくなる肉厚部を有しており、
     前記歪みセンサは、前記肉厚部に配置されている、
    請求項18に記載の光反射装置。
  20.  前記光反射部材と前記腕部材の少なくとも一方の温度に対応する温度検出信号を出力する温度センサを備えている、
    請求項18または19に記載の光反射装置。
  21.  光を反射可能な鏡面を有している光反射部材と、
     前記光反射部材に接合されている支持部材と、
     前記支持部材に接合されている腕部材と、
     前記腕部材を前記鏡面と交差する方向へ変位させることにより前記光に対する前記鏡面の角度を変更するアクチュエータと、
     前記光反射部材、前記支持部材、および前記腕部材の少なくとも一つに生じた歪みに対応する信号を出力する歪みセンサと、
    を備えている、
    光反射装置。
  22.  前記光反射部材と前記支持部材の少なくとも一方には、前記鏡面と交差する方向の寸法が大きくなる肉厚部が形成されており、
     前記歪みセンサは、前記肉厚部に配置されている、
    請求項21に記載の光反射装置。
  23.  前記光反射部材、前記支持部材、および前記腕部材の少なくとも一つの温度に対応する温度検出信号を出力する温度センサを備えている、
    請求項21または22に記載の光反射装置。
  24.  前記歪みセンサは、歪みゲージである、
    請求項18から23のいずれか一項に記載の光反射装置。
  25.  前記アクチュエータは、圧電素子を含んでいる、
    請求項18から24のいずれか一項に記載の光反射装置。
  26.  前記腕部材は、前記圧電素子を含んでいる、
    請求項25に記載の光反射装置。
  27.  前記鏡面は、レーザ光を反射可能に構成されている、
    請求項18から26のいずれか一項に記載の光反射装置。
  28.  請求項18から27のいずれか一項に記載の光反射装置と、
     非可視光を出射する発光素子と、
     入射した非可視光の強度に対応する光検出信号を出力する受光素子と、
     前記歪み検出信号に基づいて、前記光反射装置における前記鏡面の角度を制御する制御部と、
    を備えており、
     前記光反射装置の前記鏡面は、前記発光素子から出射された非可視光を検出領域へ向けて反射するとともに、当該検出領域内に位置する物体に反射された非可視光を前記受光素子へ向けて反射する、
    センサ装置。
  29.  移動体に搭載されるように構成されている、
    請求項28に記載のセンサ装置。
  30.  請求項18から27のいずれか一項に記載の光反射装置と、
     可視光を出射する光源と、
     前記歪み検出信号に基づいて、前記光反射装置における前記鏡面の角度を制御する制御部と、
    を備えており、
     前記光反射装置の前記鏡面は、前記可視光を照明領域へ向けて反射する、
    照明装置。
  31.  非可視光を出射する発光素子と、
     入射した非可視光の強度に対応する光検出信号を出力する受光素子と、
    を備えており、
     前記鏡面は、前記発光素子から出射された非可視光を検出領域へ向けて反射するとともに、当該検出領域内に位置する物体に反射された非可視光を前記受光素子へ向けて反射する、
    請求項30に記載の照明装置。
  32.  移動体に搭載されるように構成されている、
    請求項30または31に記載の照明装置。
PCT/JP2021/026145 2020-07-15 2021-07-12 光反射装置、センサ装置、および照明装置 WO2022014532A1 (ja)

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