JP2011190817A - 走査駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサを保持するセンサホルダを１個のモータで２次元方向に順次回転させて、センサの指向方向を変化させる。
【解決手段】ステッピングモータ２の出力軸４にカムロータ６０を結合し、センサホルダ５０を回転軸線Ｌｓまわりに回転可能に支持するホルダケース４０を結合した回転ベース８０を、出力軸と同軸の主軸線Ｌｍまわりに回転可能に配置する。カムロータと回転ベースの間には、所定のトルク以下では両者を一体に回転させ、所定のトルクを越えると相対回転を許すトルクリミッタ７７を設ける。初期位置からカムロータが回転すると回転ベース、ホルダケースおよびセンサホルダが一体に主軸線Ｌｍまわりに回転し、ストッパで回転ベースが停止するとカムロータのみが回転して、回転軸変換機構１５０によりセンサホルダ５０が回転軸線Ｌｓまわりに回転して、これによりセンサが２軸方向に走査可能となる。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば赤外線センサやカメラなどの検出方向や撮影方向など指向方向を変化させる走査駆動装置に関する。

赤外線センサやカメラなどを例えば監視装置として用いる場合には、その検出領域が広いことが望まれるが、要求される監視範囲が検出装置単体の検出領域よりも広い場合には、複数の検出装置をそれぞれの検出方向を異ならせて設置するか、あるいは１つの検出装置をその検出方向を移動させて走査する方式が採用される。
複数の検出装置を設置することは、コストがかかる上に、設置スペースの確保が困難な場合もあるので、検出方向を変化させるようにした走査駆動装置が望まれる。

このような走査駆動装置として、本出願人は先に特開２００７−２４５７３号公報に示されるような監視装置を提案している。
これは、検出器の指向方向と平行な第１の軸と交差する方向に延びた第２の軸をモータで回転させるとともに、第２の軸と第１の軸との間に円板を介在させて、第２の軸を１回回転させる間に同時に第１の軸周りに逆方向の回転を１回行わせるように構成して、検出器の走査操作方向が円を描くようにしたものである。
これにより、１個のモータにより検出器の走査方向を２次元に変化させることができる。

特開２００７−２４５７３号公報

しかしながら、上記の構成では、検出器の走査方向が円を描くため、検出範囲も円形形状に限られてしまって、例えば矩形視野範囲を監視対象とするとき、検出可能最大幅（円の直径）を監視対象範囲の左右方向に合わせても、監視対象範囲の四隅が検出可能範囲の円から外れて監視不能となるおそれが残る。
監視不能範囲を作らないためには、検出器の走査方向を矩形、例えば水平方向および上下方向に変化させる必要があるが、各方向への移動にそれぞれモータを備えることとすれば、コスト高となってしまうという問題がある。
このような問題は、監視装置における検出器の走査だけでなく、電磁波や音波のビームなどを送出する場合の走査についても同様である。

したがって本発明は、上記問題に鑑み、走査駆動する対象を被駆動体として、１個のモータで被駆動体の指向方向を互いに交差する方向、例えば横方向および上下方向に変化させた走査が可能な走査駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の走査駆動装置は、モータによって駆動される第１の回転部材と、断接手段を介して第１の回転部材に連結された第２の回転部材と、該第２の回転部材に連動して第１の軸まわりに回転する被駆動体と、第１の回転部材と第２の回転部材の相対回転によって第１の軸と異なる第２の軸まわりに被駆動体を回転させる回転軸変換機構とを有し、断接手段は第１の回転部材の初期位置から第１の所定位置の間は第２の回転部材を第１の回転部材と一体に回転させ、第１の所定位置で第２の回転部材と第１の回転部材を相対回転させるものとした。
第２の回転部材が第１の所定位置までは第１の回転部材と第２の回転部材が一体に回転するので、モータの回転に応じて被駆動体が第１の回転部材と同じ第１の軸まわりに回転し、第１の所定位置からは第１の回転部材と第２の回転部材が相対回転するので、回転軸変換機構により被駆動体が第２の軸まわりに回転する。

これにより、被駆動体を１個のモータにより順次相異なる２軸まわり、すなわち、互いに交差する横方向および上下方向に走査させることができる。
また、モータの逆転位置を任意に設定することにより、被駆動体の走査範囲を広狭制御することが容易である。
ここで、被駆動体は例えば走査対象の例えばセンサやカメラ装置自体であってもよく、あるいは走査対象を保持するホルダなどの形態をとるものであってもよいものとする。

さらに第２の回転部材の回転を第２の所定位置で阻止する第２回転阻止手段と、第１の回転部材の第３の所定位置で第２回転阻止手段による阻止を解除する阻止解除手段とを有して、モータの逆回転に応じて、第２の回転部材が第２の所定位置で回転を阻止されるまでは第１の回転部材と第２の回転部材が一体に回転して被駆動体が第１の軸まわりに逆方向に回転し、第２の回転部材が第２の所定位置で回転を阻止されると第１の回転部材と第２の回転部材に対して相対回転して第３の所定位置に至るまで被駆動体が第２の軸まわりに逆方向に回転するものとすることにより、走査経路が８の字を描き、走査一巡中に第１の軸まわりの中間位置で第２の軸まわりの回転が２回行われ、当該位置での走査がとくに密となる。

第２回転阻止手段を、第２の回転部材の周面に形成された凹部と、モータを支持する固定側に支持され上記凹部に係合する方向に付勢されたロック部材とで構成して、第２の所定位置を第２の回転部材の初期位置とし、第２の回転部材が該初期位置にあるときロック部材が凹部に係合するよう設定し、阻止解除手段は、第１の回転部材に設けられ、第１の回転部材の初期位置においてロック部材を凹部との係合から離脱する方向に付勢するカム山とすることにより、簡単な構成で第２の回転部材の回転阻止および解除が行われる。

さらに、回転軸変換機構は、第１の回転部材に結合されたレバーと、第２の回転部材に支持され、レバーの端がスライドする長孔を備えて、レバーの回転により第２の回転部材に対して直線移動するスライダとを有し、該スライダで被駆動体における第２の軸から離間した部位を変位させることにより、被駆動体を第２の軸まわりに回転させる構成とすることにより、部品を樹脂成形品で構成でき、簡単に組立ることができる。

上記の断接手段は、トルクリミッタと、第２の回転部材の回転を第１の所定位置で阻止する第１回転阻止手段とで構成することができ、トルクリミッタは、所定のトルク以下で第１の回転部材と第２の回転部材を連結して一体に回転させ、第２の回転部材の回転阻止により所定のトルクを越えると第１の回転部材と第２の回転部材を相対回転させる。

この際、第１回転阻止手段は、第２の回転部材に設けられたストッパブロックと、モータを支持する固定側に設けられ第２の回転部材の回転方向においてストッパブロックと当接可能なストッパ部からなるものとすることができる。
また、トルクリミッタを、第１の回転部材側と第２の回転部材の一方に設けられたカム面と、他方に設けられて該カム面に爪を弾性的に係合するクラッチアームとからなるものとすることにより、狭いスペースに配置可能な小型に実現でき、走査駆動装置全体のサイズの大型化を避けることができる。

断接手段の他の形態として、第１の回転部材と第２の回転部材の一方と一体回転かつ軸方向に変位可能に連結され、第１の回転部材と第２の回転部材の他方と当接可能に付勢されたクラッチ部材を含む一方向クラッチとすることもでき、該一方向クラッチは、第１の回転部材の初期位置から第１の所定位置の間は締結状態で第１の回転部材と第２の回転部材を一体に回転させ、第１の所定位置で解放状態となって第２の回転部材と第１の回転部材を相対回転させ、逆転すると締結状態となる。

一方向クラッチは、とくにクラッチ部材とモータを支持する固定側の対向面の一方にカム突起を設け、対向面の他方には第２の回転部材の初期位置においてカム突起の周方向両側に離間してカム突起と当接可能なカム面を設けて、第２の回転部材が第１の所定位置まで回転するとカム面がカム突起に到達するように構成することにより、カム面がカム突起に乗り上げて解放状態となる。径方向のサイズを拡大不要で、これによっても走査駆動装置全体のサイズの大型化を避けることができる。

本発明によれば、１個のモータにより被駆動体を順次に相異なる２軸まわり、例えば横方向および上下方向に走査させることができるので、低コストで実現できるとともに、例えば監視装置に用いる場合には監視対象範囲の四隅まで確実に検出可能であるという効果を有する。
また、モータの逆転位置の調整により、走査領域を任意に変化させることができるという利点も有する。

第１の実施例の形態の外観を示す図である。 センサホルダの外観斜視図である。 図１の（ｂ）におけるＡ−Ａ部の縦断面図である。 図１の（ｂ）におけるＢ−Ｂ部の縦断面図である。 スライド部まわりの拡大横断面図である。 図３におけるＣ−Ｃ部の断面図である。 ガイドリングを示す図である。 回転軸変換機構のスライダを示す図である。 スライダの移動によるセンサホルダの回転を示す説明図である。 １軸往復モード時の動作課程を示す説明図である。 ８の字ループモード時の動作課程を示す説明図である。 ８の字ループモード時の動作課程を示す説明図である。 ８の字ループモード時の動作課程を示す説明図である。 ８の字ループモード時の姿勢変化を示す説明図である。 矩形ループモード時の動作課程を示す説明図である。 矩形ループモード時の動作課程を示す説明図である。 矩形ループモード時の姿勢変化を示す説明図である。 第２の実施例の形態の外観を示す図である。 図１８の（ｂ）におけるＤ−Ｄ部の縦断面図である。 図１８の（ｂ）におけるＥ−Ｅ部の縦断面図である。 クラッチ部材まわりの拡大図である。 回転ベースの上面図である。 アッパボディの下面図である。 回転ベースの裏面側のレバーとスライダまわりを示す下面図である。 レバーとスライダまわりを示す斜視図である。 一方向クラッチの構成を示す斜視図である。 ８の字ループモード時の動作課程を示す説明図である。 ８の字ループモード時の動作課程を示す説明図である。 ８の字ループモード時の動作課程を示す説明図である。 ８の字ループモード時の動作課程を示す説明図である。 矩形ループモード時の動作課程を示す説明図である。

次に本発明を監視装置のセンサ走査用に適用した実施の形態について説明する。
図１は実施の形態にかかるセンサ駆動装置の外観を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図である。
センサ駆動装置１は、外観的には、駆動源としてステッピングモータ２を取り付けたベースボディ１０と、ベースボディ１０に対して回転可能に設けられたホルダケース４０と、ホルダケース４０に回転可能に支持されたセンサホルダ５０とからなる。
ステッピングモータ２は不図示の制御装置によりその正転、逆転、回転角度が任意に制御される。
以下の説明では、センサ駆動装置１を構成する部材の名称や部材相互の配置関係は（ａ）に示すようにベースボディ１０を上方、ホルダケース４０を下方に位置させた姿勢におけるものとする。また、ステッピングモータ２の出力軸が延びる線を主軸線Ｌｍとし、必要に応じて主軸線Ｌｍが通る位置を中心と呼ぶ。

ベースボディ１０は、アッパボディ１１とロアボディ３１からなり、平面形状が円形である。ステッピングモータ２はモータ本体３内に図示しない減速機構を内蔵し、アッパボディ１１の上壁１２に取り付けられている。
アッパボディ１１とロアボディ３１は、アッパボディ１１の側壁１３の外周面に形成した爪１４とロアボディ３１の側壁３３の外周面に形成したフック３５とを係合させるファスナ３０により結合される。
センサホルダ５０は基本形状が球形で、その直径線上の２つの軸孔５２（図２参照）を結んで回転軸線Ｌｓとするとともに、正面には表面に向かって末広がりの四角形に開口した凹部状の検出窓５３を備え、検出窓５３の底部に赤外線センサ５４を取り付けてある。

ホルダケース４０は主軸線Ｌｍと平行な切断面で２分割した半部４０ａ、４０ｂからなり、一方の側縁部の外周面に形成した爪４２と他方の側縁部の外周面に形成したフック４３とを係合させるファスナ４１で一体化され、基本形状が円筒をなす。
そして、各半部４０ａ、４０ｂの下部内壁に形成した突軸４８を軸孔５２に差し込んで、センサホルダ５０を回転可能に支持する。
ホルダケース４０の先端（下端）側は、センサホルダ５０が設定された角度だけ上下に回転する間センサホルダ５０の検出窓５３が外部に臨むように切り欠かれて開口している。

図２は、センサホルダ５０の背面側の外観斜視図であり、後述するスライダ１００も併せて示している。センサホルダ５０は、その球形外周面における回転軸線Ｌｓから上方へオフセットした部位を切り欠いて形成した凹部５５に、回転軸線Ｌｓに垂直な平板部５６を有する。平板部５６はスライダ１００から延びる２本のアーム１０５に対応している。
平板部５６は、回転軸線Ｌｓからの径方向にそうスリット５７を備えている。

図３は、図１の（ｂ）におけるＡ−Ａ部の縦断面を示し、図４は図１の（ｂ）におけるＢ−Ｂ部の縦断面を示す。
ステッピングモータ２はそのブラケット３ａ部分をビス７によりアッパボディ１１の上壁１２に内側から固定して取り付けられる。
なお、両図においてステッピングモータ２は外観で示している。
ステッピングモータ２のモータ本体３からベースボディ１０内に延びる出力軸４には、カムロータ６０が取り付けられる。

カムロータ６０は、出力軸４に被さったボス部６１と、ボス部の根元（モータ本体側）から外方へ延びる円板状のディスク部６４と、その外周縁から下方（ボス部６１の先端方向）へ延びる周壁６５とを有する。カムロータの周壁６５には、それぞれ外方へ突出するカム山６６と規制突起６７とが形成されている。
出力軸４には２面幅部５（図６参照）が形成され、ボス部６１の穴もこれと整合する２面幅部を有して、カムロータ６０が一体回転可能に結合される。

ボス部６１は根元側の大径部６２と先端側の小径部６３とからなる。大径部６２と小径部６３には出力軸４と同様にそれぞれ２面幅部が形成されて、大径部６２には後述のクラッチ部材７０が一体に結合され、小径部６３にはレバー１１０が一体に結合される。
ロアボディ３１の底壁３２にはホルダケース４０を回転可能に貫通させる開口３４が設けられ、したがってロアボディ３１の底壁３２は側壁３３に沿った細幅のフランジ状となっている。

ベースボディ１０内には、基本平面形状が円形の回転ベース８０がロアボディ３１の底壁３２に支持されて配置されている。
ホルダケース４０はこの回転ベース８０に結合されて一体に回転する。
すなわち、回転ベース８０はその外周の複数箇所、ここでは中心を挟んだ対称位置２箇所に切り欠き８１（８１ａ、８１ｂ）を有している。ホルダケース４０の各半部はその上端縁を回転ベース８０の下面（スライダ配置側の面）に当接させるとともに、上端縁から延ばした連結爪４５を切り欠き８１を通して回転ベース８０の上面に係止させて、回転ベース８０に結合される。

回転ベース８０の外周縁近傍には、切り欠き８１部分を除いて、下方（底壁３２側）へ突出する突条８２が形成され、回転ベース８０回転の際ロアボディ３１の底壁３２に対し突条８２による線接触となるので、低抵抗で滑らかに回転する。

カムロータ６０のボス部６１は回転ベース８０中央の穴８３を貫通し、前述のレバー１１０は回転ベース８０の下側、すなわち回転ベースを挟んでクラッチ部材７０と反対側に位置している。
回転ベース８０は、上方（クラッチ部材７０側）に立ち上がる円筒状のガイドリング８５とリミッタリング９０を備えている。
ガイドリング８５はカムロータ６０のディスク部６４近傍まで延び、その外周面はカムロータ６０の周壁６５の内周面に互いに回転可能に整合する。またガイドリング８５の内周面はカム面８６となっている。カム面８６については後述する。

リミッタリング９０はその端面上をカムロータ６０のカム山６６と規制突起６７がスライドするようになっている。
回転ベース８０の下側には、それぞれ所定間隔をおいた２つの直線壁組８７が穴８３を挟んで両側に設けられ、それぞれ後述するスライダのための互いに平行な直線状のガイド溝８８を形成している。
回転ベース８０の穴８３の周縁には下方に延びる短筒部８４が形成されており、カムロータ６０のボス部６１の大径部６２は短筒部８４の下端の開口部分まで延びている。

ベースボディ１０内部において、上壁１２から側壁１３にかけてロック保持部１６が形成されている。
ロック保持部１６は、中心へ向かってスプリング１７により付勢されたロック部材２０と、ロック部材２０をスライド可能に保持するスライドレール１８とからなっている。
ロック部材２０は、内部をスプリング収容空間としたスライド部２１とスライド部の先端から延びる縦板状の係入部２４とからなっている。

図５はスライド部２１まわりの横断面を示す。ロック部材２０のスライド部２１は、コ字形の両脚の先端から互いに離間する方向に延びるフランジ部２２を有するハット形状を有し、両脚の間をスプリング収容空間としている。
フランジ部２２の上下両面にはそれぞれスライド方向に延びる突条２３が形成されている。
スライドレール１８は上壁１２から延ばした断面Ｌ字形とされ、上壁１２との間にロック部材２０のフランジ部２２のスライド空間を形成している。

ロック部材２０は上壁１２あるいはスライドレール１８に対し突条２３による線接触となるので、低抵抗で滑らかにスライドする。
ロック部材２０の係入部２４の先端は、主軸線Ｌｍと平行で断面が弧状（図６参照）となっている。係入部２４の主軸線Ｌｍ方向の長さは、リミッタリング９０と、その端面上をスライドするカムロータ６０のカム山６６との双方にまたがっている。

図６は図３におけるＣ−Ｃ部の断面を示す。
ベースボディ１０の側壁（アッパボディ１１の側壁１３）の内側に回転ベース８０が収まっている。中心に位置するステッピングモータの出力軸４にカムロータ６０が固定されている。
カムロータ６０の周壁６５には、前述のように、中心を挟んだ対称位置（直径線上）にカム山６６と規制突起６７とが形成されている。

カムロータ６０と回転ベース８０の間には、クラッチ部材７０とガイドリング８５とで形成されるトルクリミッタ７７が設けられている。
クラッチ部材７０は、カムロータ６０の大径部６２に結合されてカムロータ６０と一体に回転するリング部７１と、リング部７１の外周面と所定間隙をもって当該外周面に沿って半周近く延びる２本のクラッチアーム７３とからなる。各クラッチアーム７３の一端はリング部７１の外周に接続するとともに、クラッチアーム７３の他端には外方へ突出する爪７４を備えて、ガイドリング８５の内周面のカム面８６と係合するようになっている。

カム面８６は、図７にガイドリング８５のみを取り出して示すように、初期位置に対応する谷Ｔａから周方向両側の所定角度α１位置、およびα２（＝９０°）位置に谷Ｔｂ、Ｔｃが形成されている。各谷Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ間の山は緩やかな曲線でクラッチアーム７３と接触するように設定されている。
これにより、トルクリミッタ７７は、回転ベース８０（ガイドリング８５）とカムロータ６０の間のトルクが所定値範囲内ではクラッチアーム７３の爪７４がカム面８６の谷Ｔａ等に係合して一体に回転するが、ストッパブロック９６がストッパ部２６に当接して回転ベース８０が回転阻止されて所定値以上のトルクがかかると相対的にカムロータ６０のみの回転を許す。

図６に戻って、回転ベース８０のリミッタリング９０はその周方向所定角度範囲β１の端面（上端）が残りの角度範囲β２の端面よりも低く設定され、当該所定角度範囲β１の両端において角度範囲β２部分が規制面９２（９２ａ、９２ｂ）として立ち上がっている。したがって、リミッタリング９０の端面上をスライドするカムロータ６０のカム山６６と規制突起６７は図３に示されるように主軸線Ｌｍ方向の高さ位置が異なっている。
当該所定角度範囲β１はその端面上をカムロータ６０の規制突起６７がスライドするので、規制突起６７の移動可能範囲、すなわちカムロータ６０の回転可能範囲となる。

リミッタリング９０における残りの角度範囲β２の中央には、径方向に貫通する切り欠きにより形成されたロック凹部９４が設けられ、ロック部材２０の係入部２４が係入可能となっている。
ベースボディ１０の上壁１２から側壁（アッパボディ１１の側壁１３）にかけて、周方向の端面をストッパ面２７（２７Ｌ、２７Ｒ）とするストッパ部２６（２６Ｌ、２６Ｒ）が形成されている。両ストッパ部のストッパ面２７Ｌ、２７Ｒはロック部材２０の両側同角度位置に設定されている。
回転ベース８０の上面には回転したときにストッパ部２６と当接可能なストッパブロック９６（９６Ｌ、９６Ｒ）が設けられている。
２つのストッパブロック９６Ｌ、９６Ｒのそれぞれが対応するストッパ部２６と当接するストッパ面９７（９７Ｌ、９７Ｒ）は、回転ベース８０の直径線上に位置する。

図６は回転ベース８０およびステッピングモータ２（およびこれと一体のカムロータ６０、レバー１１０）がそれぞれ初期位置にある状態を示し、カムロータ６０のカム山６６と規制突起６７、およびロック部材２０が一直線上に並び、リミッタリング９０のロック凹部９４上に位置するカム山６６がロック部材２０の係入部２４と当接して当該係入部２４を径方向外方へ変位させている。

この初期位置において、回転ベース８０のストッパブロック９６Ｌ、９６Ｒのストッパ面９７Ｌ、９７Ｒをつなぐ線は、カムロータ６０の規制突起６７、カム山６６、およびロック部材２０を結ぶ上記一直線に対して直角となり、ストッパブロック９６のストッパ面９７とストッパ部２６のストッパ面２７との間は、それぞれ５０°となっている。
カムロータ６０の規制突起６７は、リミッタリング９０上の移動可能範囲の中央位置にある。

つぎに、回転軸変換機構１５０について説明する。
回転軸変換機構１５０はスライダ１００、レバー１１０およびセンサホルダに形成されたスリット５７を備える平板部５６とで構成される。
ホルダケース４０内において、回転ベース８０の下方に、回転ベース８０と平行な基板部１０１を有するスライダ１００が配置される。
先の図２に示すように、スライダ１００は、基板部１０１から立ち上がって回転ベース８０の各ガイド溝８８内に延びるスライド壁１０２を有して、ガイド溝８８にそって回転ベース８０と平行にスライド可能となっている。

図８に示すように、基板部１０１には、スライド方向に対して直角に延びる長孔１０３が設けられ、レバー１１０はその先端に長孔１０３の幅に径サイズを対応させたピン１１１を備えて、ピン１１１を長孔１０３内に位置させてある。これにより、レバー１１０が回転すると、仮想線で示すように、長孔１０３の側壁をピン１１１に押されたスライダ１００がガイド溝８８にそってスライドする。

スライダ１００はさらに、下方に延びる２本のアーム１０５を有している。２本のアーム１０５はそれぞれ先端に、センサホルダ５０との連結軸１０６を備え、両連結軸１０６を結ぶ線が回転ベース８０と平行で、かつガイド溝８８とのスライド方向に対して垂直となっている。
図９は、スライダ１００の移動によるセンサホルダ５０の回転を示す図である。
アーム１０５の連結軸１０６はその径サイズを、センサホルダ５０の対応する平板部５６のスリット５７の幅に対応させてあり、スリット５７に嵌めこまれて、当該スリット５７にそってスライド可能となっている。

図９において実線で示すアーム１０５は、レバー１１０がスライダ１００のスライド方向と平行、すなわち、レバー１１０のピンが長孔１０３の長手方向中央位置にあるとき（図８における実線位置）を示し、レバー１１０の回転に伴うスライダ１００のスライドによって、アーム１０５が実線位置から仮想線位置へ移動すると、連結軸１０６がスリット５７の側縁を押してセンサホルダ５０をその回転軸線Ｌｓまわりに縦方向に回転させる。ここでは、図８に仮想線で示したようにレバー１１０が９０°回転したとき検出窓５３の指向方向が下方へ５０°回転するように設定されている。

先の図３、図４に示すように、スライダ１００のスライド方向を横切る幅方向の両端には、下方（アーム１０５と同方向）に突出する突条１０７がスライド方向と平行に延びている。
ホルダケース４０はその円筒形状の側壁から主軸線Ｌｍに垂直に内方へ延びる保持壁４７を有し、保持壁４７でスライダ１００を支持することによりスライダ１００の軸方向位置を保持する。
スライダ１００は保持壁４７に対し突条１０７による線接触となるので、低抵抗で滑らかにスライドする。
以上により、回転軸変換機構１５０は、回転ベース８０に対するカムロータ６０の主軸線Ｌｍまわりの相対回転を、主軸線Ｌｍに直交する回転軸線Ｌｓまわりの回転に変換する。

つぎに、上記構成になるセンサ駆動装置の作動について説明する。
カムロータ６０とレバー１１０はステッピングモータ２の出力軸４に結合されて、ステッピングモータ２と一体に回転する。
カムロータ６０のクラッチアーム７３の爪７４が回転ベースのガイドリング８５内周面のカム面８６における谷に係合している状態で、回転ベース８０はカムロータ６０と一体に回転しようとする。また、カム面８６の山がクラッチアーム７３と接触していることもガイドリング８５とカムロータ６０の相対回転に対する抵抗となる。これにより回転ベース８０とカムロータ６０間に所定のトルクが印加されない間は、回転ベース８０はカムロータ６０と一体、すなわちステッピングモータ２と一体に回転する。

回転ベース８０とステッピングモータ２が一体に回転する間、回転ベース８０あるいはスライダ１００とレバー１１０の関係は変化しない。
一方、回転ベース８０とカムロータ６０間に所定値以上のトルクが印加されると、トルクリミッタが作動して相対回転を許す。すなわち、クラッチアーム７３の爪７４がカム面８６の谷から緩やかな山面へ外れ、クラッチアーム７３が撓んで他の山との接触による抵抗が低減することも相俟って、回転ベース８０とカムロータ６０は相対的に回転することになる。
したがって回転ベース８０を強制的に停止させた状態でステッピングモータ２のみを回転させると、カムロータ６０を介してステッピングモータ２と一体のレバー１１０がスライダ１００に対して回転し、この結果、スライダ１００がスライドして直線移動することになる。

以上の特性により、センサ駆動装置１は以下のように複数の動作モードを実現することができる。
１）１軸往復モード
図１０の（ａ）に示す初期位置（図６と同じ）からステッピングモータ２を一方向へ駆動し、回転ベース８０のストッパブロック９６がストッパ部２６に当接するまでの範囲内の（ｂ）に示す位置で、停止、逆転させると、回転ベース８０はステッピングモータ２と一体に回転し、ホルダケース４０を介して回転ベース８０に支持されたセンサホルダ５０は主軸線Ｌｍまわりに回転する。

この際、ロック部材２０の係入部２４はカムロータ６０のカム山６６と当接状態にあって径方向外方へ変位しているので、リミッタリング９０（回転ベース８０）はロック凹部９４の角で断面弧状の係入部２４を押し出してロック解除され、回転ベース８０はカムロータ６０と一体に回転することができる。
初期位置におけるストッパブロック９６のストッパ面９７とストッパ部２６のストッパ面２７との間は、時計方向および反時計方向にそれぞれ５０°となっているから、逆転位置を任意に設定することで、センサホルダ５０を合計１００°の範囲内で１軸まわり、すなわち１次元の回転走査が可能となる。

２）８の字ループモード
ステッピングモータ２をカムロータ６０と回転ベース８０の双方が初期位置にある状態から回転ベース８０のストッパブロック９６がストッパ部２６に当接する位置を越える範囲まで駆動する。
（１）まず、図１１の（ａ）に示す初期位置からストッパブロック９６がストッパ部２６に当接するまでは、１軸往復モードと同様に、回転ベース８０およびこれと一体のセンサホルダ５０は主軸線Ｌｍまわりに回転する。
図１１の（ｂ）に示すように、カムロータ６０が反時計方向に５０°回転するとストッパブロック９６Ｌがストッパ部２６Ｌに当接する。
図中の矢印は図示の位置から次のステップへ進む回転方向を示し、とくに白抜き矢印はカムロータ６０と回転ベース８０の一体回転を、ハッチング矢印はカムロータ６０のみの回転を示す。以下図１２、１３、１５、１６においても同じである。

（２）回転ベース８０はストッパ部２６Ｌに阻止されて回転を停止するが、トルクリミッタが作動して、すなわちクラッチアーム７３の爪７４がガイドリング８５内周面のカム面８６における谷Ｔａから外れて、カムロータ６０はそのステッピングモータ２と一体に回転を継続する。
これによりレバー１１０が回転ベース８０に対して回転し、スライダ１００がスライドする結果、スライダ１００のアーム１０５先端の連結軸１０６がセンサホルダ５０を主軸線Ｌｍに対して垂直な軸まわり、すなわち回転軸線Ｌｓまわりに縦方向に回転させる。

図１１の（ｃ）のように、クラッチアーム７３の爪７４がガイドリング８５内周面のカム面８６における谷Ｔｃに係合するまでステッピングモータ２を駆動すると、カムロータ６０の規制突起６７がリミッタリング９０の規制面９２ａに当接して、それ以上のカムロータ６０の回転を阻止する。
センサホルダ５０の回転軸線Ｌｓに対する連結軸１０６とスリット５７との係合位置の設定により、例えば縦方向に５０°の回転角度を得ることができる。

（３）この位置で、ステッピングモータ２を停止、時計方向に逆転させる。
図１１の（ｃ）の状態からは、回転ベース８０はストッパブロック９６Ｌとストッパ部２６Ｌが離間する方向なので回転阻止されず、今度はカムロータ６０とリミッタリング９０（回転ベース８０）が一体に回転して、センサホルダ５０は主軸線Ｌｍまわりに戻る。
そして、図１２の（ｄ）に示すように、回転ベース８０がその初期位置に来ると、リミッタリング９０のロック凹部９４がロック部材２０に対向し、ロック部材２０の係入部２４がロック凹部９４に係入してリミッタリング９０がロックされ、回転ベース８０はこの初期位置に保持される。

（４）さらにステッピングモータ２の時計方向の駆動を継続すると、トルクリミッタ７７が作動して、レバー１１０が回転ベース８０に対して戻り方向に回転し、センサホルダ５０を回転軸線Ｌｓまわりの戻り方向に回転させる。
そしてカムロータ６０がその初期位置まで戻ると、図１２の（ｅ）に示すように、カムロータ６０のカム山６６がロック部材２０の係入部２４を径方向外方へ変位させるのでリミッタリング９０のロックが解除される。クラッチアーム７３の爪７４とガイドリング８５内周面のカム面８６との係合関係も図１１の（ａ）と同一となる。

（５）ステッピングモータ２の時計方向の駆動を継続すると、ロック解除により、カムロータ６０とリミッタリング９０（回転ベース８０）は一体となって主軸線Ｌｍまわりの時計方向回転を再開し、センサホルダ５０が同方向に回転する。
図１２の（ｆ）に示すように、カムロータ６０が初期位置から時計方向に５０°回転してストッパブロック９６Ｒがストッパ部２６Ｒに当接すると、回転ベース８０はストッパ部２６Ｒに阻止されて回転を停止する。

（６）しかし、カムロータ６０はトルクリミッタが作動してステッピングモータ２と一体に回転を継続する。
これによりレバー１１０が回転ベース８０に対して回転し、スライダ１００がスライドする結果、センサホルダ５０を縦方向（回転軸線Ｌｓまわり）に回転させる。
図１３の（ｇ）のように、トルクリミッタが作動して、クラッチアーム７３の爪７４がガイドリング８５内周面のカム面８６における谷Ｔｃに係合するまでステッピングモータ２を駆動すると、カムロータ６０の規制突起６７がリミッタリング９０の規制面９２ｂに当接して、それ以上のカムロータ６０の回転を阻止する。

（７）この位置で、ステッピングモータ２を停止、反時計方向へ切り換える。
（ｇ）の状態からは、カムロータ６０とリミッタリング９０（回転ベース８０）が一体に回転して、センサホルダ５０は主軸線Ｌｍまわりに戻る。
そして、図１３の（ｈ）に示すように、リミッタリング９０のロック凹部９４がロック部材２０に対向する回転ベース８０の初期位置に来ると、ロック部材２０によりリミッタリング９０がロックされて、回転ベース８０は初期位置に保持される。

（８）さらにステッピングモータ２の反時計方向の駆動を継続すると、レバー１１０が回転ベース８０に対して戻り方向に回転し、センサホルダ５０を縦戻り方向に回転させる。
そしてカムロータ６０がその初期位置まで戻ると、図１１の（ａ）の状態に戻って、一巡の走査が完了する。

図１４は以上の作動状態をセンサホルダ５０およびこれを支持するホルダケース４０の外観変化として示す。
図中の（１）〜（８）は上述の（１）〜（８）のステップに順次対応する。
以上のように、センサホルダ５０に取り付けられた赤外線センサ５４の指向方向が、左右方向および上下方向の移動を組み合わせた８の字の経路を辿るものとなっている。
左右方向の走査と上下方向の走査が順次に行われるため、全体として矩形の赤外線検出領域が得られ、４隅部分の検出を漏らすことがない。
そして、全体の検出領域のなかで左右方向の中央部（回転ベース８０の初期位置）では、走査一巡中に上下方向の回転を２回行うので、検出領域中央の重要領域の監視がとくに強化されるという利点を有する。

なお、ステップ（３）および（７）においてステッピングモータ２を逆転させる位置として、クラッチアーム７３の爪７４がガイドリング８５内周面のカム面８６における谷Ｔｃに係合する位置を例示したが、谷Ｔｃに限定されず、ステッピングモータ２を停止、逆転する位置を谷Ｔａから谷Ｔｃの間で任意位置に設定することができる。

３）矩形ループモード
センサ駆動装置１は、ロック部材２０を取外すことにより、走査パターンを単純矩形とすることができる。
（１）まず、図１５の（ａ）に示すカムロータ６０と回転ベース８０の双方が初期位置にある状態から、一方のストッパブロック９６Ｌがストッパ部２６Ｌに当接するまでは、１軸往復モードと同様に、回転ベース８０（センサホルダ５０）は主軸線Ｌｍまわりに反時計方向に回転する。
図１５の（ｂ）に示すように、カムロータ６０が５０°回転するとストッパブロック９６Ｌがストッパ部２６Ｌに当接する。

（２）回転ベース８０はストッパ部２６Ｌに阻止されて回転を停止するが、トルクリミッタ７７が作動してカムロータ６０はそのクラッチアーム７３の爪７４がガイドリング８５内周面のカム面８６における谷Ｔａから外れて、ステッピングモータ２と一体に回転を継続する。
回転ベース８０に対して任意の回転角度、例えば図１５の（ｃ）のように、クラッチアーム７３の爪７４がガイドリング８５内周面のカム面８６における谷Ｔｂに係合するまでステッピングモータ２を駆動すると、レバー１１０が回転ベース８０に対して回転し、スライダ１００がスライドする結果、スライダのアーム１０５先端の連結軸１０６がセンサホルダ５０を縦方向（回転軸線Ｌｓまわり）に回転させる。

（３）この位置で、ステッピングモータ２を停止、時計方向に逆転させる。
（ｃ）の状態からは、今度はカムロータ６０とリミッタリング９０（回転ベース８０）が一体に回転し、センサホルダ５０は主軸線Ｌｍまわりに時計方向に戻る。
ロック部材がないために、リミッタリング９０はロックされることなく、回転ベース８０はその初期位置を越えて、図１６の（ｄ）に示すように、他方のストッパブロック９６Ｒがストッパ部２６Ｒに当接するまで初期位置から逆方向に５０°の位置まで回転して停止する。

（４）しかし、トルクリミッタが作動してカムロータ６０はステッピングモータ２と一体に回転を継続する。
これによりレバー１１０が回転ベース８０に対して回転し、スライダ１００が逆方向にスライドする結果、センサホルダ５０は縦方向に戻る。
そして、図１６の（ｅ）に示すように、回転ベース８０に対して上述の任意の回転角度、すなわちクラッチアーム７３の爪７４がガイドリング８５内周面のカム面８６の谷Ｔａに係合するまで駆動する。これにより、センサホルダ５０は縦方向が初期の姿勢に戻る。

（５）この位置で、ステッピングモータを停止、反時計方向に切り換える。
回転ベース８０はそのストッパブロック９６Ｒがストッパ部２６Ｒから離れる方向であるので、その回転を阻害するものはなく、カムロータ６０と一体に回転して、（ａ）に示した初期位置へ戻る。

図１７は以上の作動状態をセンサホルダ５０およびこれを支持するホルダケース４０の外観変化として示す。
図中の（１）〜（５）は上述の（１）〜（５）のステップに順次対応する。
以上により、センサホルダ５０に取り付けられた赤外線センサ５４の指向方向が、左右方向および上下方向の移動を組み合わせた矩形に変化するものとなっている。
したがって、検出領域全体を均等に走査するだけでよい場合に有効であり、ロック部材が不要な分だけ、低コストとなる。
左右方向の走査と上下方向の走査が順次に行われるため、全体として矩形の赤外線検出領域が得られ、４隅部分の検出を漏らすことがない。

また、ステップ（２）における縦方向回転に関連する回転ベースの任意の回転角度として、クラッチアーム７３の爪７４がガイドリング８５内周面のカム面８６における谷Ｔｂに係合する位置を例示したが、谷Ｔｂに限定されず、ステッピングモータ２を停止、逆転する位置を谷Ｔａから谷Ｔｃの間で任意位置に設定することにより、要求に応じた走査領域を得ることができる。

本実施例においては、赤外線センサ５４を保持したセンサホルダ５０が発明における被駆動体に該当し、カムロータ６０が第１の回転部材に、回転ベース８０とホルダケース４０が第２の回転部材にそれぞれ該当する。
ステッピングモータ２が発明におけるモータに該当し、ステッピングモータ２の出力軸４が延びる主軸線Ｌｍが第１の軸、センサホルダ５０の回転軸線Ｌｓが第２の軸に該当する。

回転ベース８０のストッパブロック９６Ｌ、９６Ｒとベースボディ１０のストッパ部２６Ｌ、２６Ｒが発明における第１回転阻止手段を構成し、この第１回転阻止手段とトルクリミッタ７７とで断接手段を構成している。
また、スプリング１７で付勢されたロック部材２０と回転ベースにおけるリミッタリング９０のロック凹部９４が第２回転阻止手段を構成している。そして、とくにロック凹部９４が凹部に該当し、カムロータ６０のカム山６６がロック解除手段に該当する。

本実施例は以上のように構成され、ステッピングモータ２によって駆動されるカムロータ６０と、赤外線センサ５４を保持するセンサホルダ５０と、センサホルダ５０を支持する回転ベース８０（およびホルダケース４０）と、カムロータ６０と回転ベース８０の間に設けられ、所定のトルク以下でカムロータ６０と回転ベース８０を一体に回転させ、所定のトルクを越えるとカムロータ６０と回転ベース８０を相対回転させるトルクリミッタと、カムロータ６０と回転ベース８０の相対回転によってホルダケース４０が回転する主軸線Ｌｍと異なる回転軸線Ｌｓまわりにセンサホルダ５０を回転させる回転軸変換機構１５０を有するとともに、回転ベース８０の回転を初期位置から第１の所定位置として５０°位置で阻止するストッパブロック９６Ｌ、９６Ｒおよびストッパ部２６Ｌ、２６Ｒを備えるものとした。

これにより、回転ベース８０の回転が阻止されるまでは、ステッピングモータ２の駆動に伴って回転ベース８０がカムロータ６０と一体に回転するので、センサホルダ５０はホルダケース４０が回転する主軸線Ｌｍまわりに回転する。
回転ベース８０の回転が阻止されたあともステッピングモータ２の駆動を継続すると、トルクリミッタの所定トルクを越えて、カムロータ６０のみが回転してセンサホルダ５０を回転軸線Ｌｓまわりに回転させる。

そして、回転軸線Ｌｓまわりに回転中、任意の位置でステッピングモータ２を逆転させると、回転ベース８０がカムロータ６０と一体に回転して、センサホルダ５０は回転軸線Ｌｓまわりの回転位置を保持したまま主軸線Ｌｍ周りに逆方向に回転する。
したがって、センサホルダに保持された赤外線センサ５４を１個のステッピングモータ２により順次相異なる２軸まわり、すなわち、互いに交差する横方向および上下方向に走査させることができる。
また、ステッピングモータ２の逆転位置を任意に設定することができるので、赤外線センサ５４の走査範囲を広狭制御することが容易である。

なお、ストッパブロック９６Ｌ（または９６Ｒ）がストッパ部２６Ｌ（または２６Ｒ）に当接して回転ベース８０の回転が阻止される前にステッピングモータ２を逆転させると、センサホルダ５０は主軸線Ｌｍまわりにのみ往復回転するので、赤外線センサ５４を１次元で走査させることができるのはもちろんである。

さらに、回転ベース８０は第２の所定位置として当該回転ベース８０の初期位置で回転を阻止可能とされるとともに、カムロータ６０が第３の所定位置として当該カムロータ６０の初期位置で回転ベース８０の回転阻止を解除するようになっているので、これにより、センサホルダ５０を回転軸線Ｌｓまわりに回転させた位置からステッピングモータ２を逆回転させると、センサホルダ５０は主軸線Ｌｍまわりに初期位置まで戻ったところで回転軸線Ｌｓまわりに回転して逆方向に戻る。ステッピングモータ２の逆回転をさらに継続すると逆方向に順次主軸線Ｌｍまわりと回転軸線Ｌｓまわりに回転するので、その後ステッピングモータ２を反転させることにより、一連の過程を繰り返して赤外線センサ５４の走査経路は８の字を描く。
したがって、走査一巡中に回転ベースの初期位置で上下方向の回転を２回行うことになるので、検出領域中央の重要領域の監視がとくに強化される。

また、トルクリミッタは、カムロータ６０に結合したクラッチ部材７０のクラッチアーム７３の爪７４を回転ベース８０のガイドリング８５のカム面８６の谷に弾性的に係合させて構成されているので、狭いスペースに配置可能な小型に実現できて、所定のトルク以下ではカムロータ６０と回転ベース８０を一体に回転させ、ストッパブロック９６Ｌ（または９６Ｒ）がストッパ部２６Ｌ（または２６Ｒ）に当接して回転ベース８０の回転が阻止されることにより所定のトルクを越えると爪７４がカム面８６上を滑ってカムロータ６０のみの回転を許す。

さらに、回転ベース８０の回転をその初期位置で阻止可能とするため、リミッタリング９０の周面に開口するロック凹部９４を設け、ロック保持部１６のスプリング１７で付勢されたロック部材２０をロック凹部９４に係入する構成とする一方、この回転ベース８０の回転阻止を解除するため、カムロータ６０の初期位置でカム山６６がロック部材２０の係入部２４を径方向外方へ変位させるようにしているので、簡単な構成で回転ベース８０の回転阻止および解除が行われる。

回転軸変換機構１５０は、カムロータ６０に結合されたレバー１１０と、ホルダケース４０に支持され、レバー１１０の端がスライドする長孔１０３を備えて、レバー１１０の回転によりホルダケース４０に対して直線移動するスライダ１００とを有し、スライダ１００から延びるアーム１０５先端の連結軸１０６でセンサホルダ５０における平板部５６のスリット５７の回転軸線Ｌｓから離間した部位を付勢して変位させることにより、センサホルダ５０を回転軸線Ｌｓまわりに回転させるので、部品を樹脂成形品で構成でき、組立も簡単である。

なお、上記実施例における各部の配置や回転角度における数値は例示であって、記載の値に限定されず、要求される仕様に応じて任意に設定可能である。
トルクリミッタも図示のクラッチアーム７３をガイドリング８５のカム面８６を係合させるものに限定されず、カムロータ６０と回転ベース８０間のトルクが所定値範囲内では回転ベースがカムロータと一体に回転し、ストッパなどにより回転ベースが強制的に回転阻止されてトルクが所定値以上となったときにはカムロータのみが相対的に回転するものであれば、その方式は問わず、任意の構造を採用することができる。

ロック部材２０の係入部２４が係入するリミッタリング９０のロック凹部９４は、リミッタリングの内壁、外壁間を径方向に切り欠いたものとしたが、回転ベースの回転を禁止できる程度に係入部２４が係入可能であれば、必ずしも径方向に貫通しなくてもよい。
クラッチ部材７０はカムロータ６０に結合された別部品としたが、カムロータの一部として両者を一体の部品としてもよい。

なお、本実施例では、カムロータ６０と回転ベース８０間のトルクが所定値までは両者を一体に回転させ、所定値以上のトルクがかかると相対回転を許すトルクリミッタ７７として、クラッチアーム７３の爪７４をガイドリング８５におけるカム面８６の谷に係合させる構成を用いたが、トルクリミッタはこれに限定されない。
例えば、特開平１０−２３８５３３号公報に開示したようなニードルを用いた自立保持装置をトルクリミッタとして組み込んでもよい。
この自立保持装置は、相対回転可能の部材の一方を外周面に形成した溝に第１のニードルの径方向半部を保持した回動軸とし、他方の部材には溝から突出したニードルを収納する間隙を置いて回動軸を包囲する保持壁を設け、保持壁に形成した貫通穴状のスリットに位置させた第２のニードルをバネ部材により間隙側へ付勢する構成を有する。

これによれば、第１のニードルを間隙内に突出した第２のニードルに当接させることにより両部材を一体に回転させることができるとともに、バネ部材の付勢力に抗して第２のニードルを第１のニードルが乗り越えれば、その後は相対回転可能となる。
バネ部材の付勢力の設定を調節することにより、一体に回転するトルクを大きくすることができる一方、第１のニードルが第２のニードルを乗り越えたあとは、クラッチアームの爪をカム面の谷に係合させるトルクリミッタ７７で発生するような摩擦によるブレーキを受けず、相対回転時のトルク損失も低減できるという利点が得られる。

また、特開２００８−５７７０６号公報に開示したような摩擦を用いたトルクリミッタを用いてもよい。
このトルクリミッタは、円周面を備えた相対回転可能の一方の部材と円周面に被さる円筒状胴部が底板部から延設され、当該円筒状胴部が軸線方向に延びた複数の切り欠きにより複数の弾性板部に分割された他方の部材と、複数の弾性板部を円周面に向けて付勢する付勢部材とを有する。

第１の実施例ではカムロータ６０とリミッタリング９０（回転ベース８０）が一体で回転してセンサホルダ５０が主軸線Ｌｍまわりに戻る位置が、図１５、図１６の（ｃ）、（ｄ）に示すようにクラッチアーム７３の爪７４がカム面８６の谷Ｔｂに係合する位置となるが、上記特開２００８−５７７０６号公報に示したトルクリミッタの採用によれば、円周面と弾性板部間の摩擦力が円周方向において均等であるため、カムロータ６０と回転ベース８０の相対位置によらず、カムロータ６０と回転ベース８０間のトルクが所定値までは両者を一体に回転させることが可能となる。

つぎに、第２の実施例について説明する。
図１８は第２の実施例にかかるセンサ駆動装置の外観を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図である。
センサ駆動装置１Ａは、外観的には、駆動源としてステッピングモータ２を取り付けたベースボディ１０Ａと、ベースボディ１０Ａに対して回転可能に設けられたホルダケース４０Ａと、ホルダケース４０Ａに回転可能に支持されたセンサホルダ５０とからなる。
なお、第１の実施例と同じ部材については同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
本実施例でも、上下関係はベースボディ１０Ａを上方、ホルダケース４０Ａを下方に位置させた姿勢におけるものとする。また、ステッピングモータ２の出力軸が延びる線を主軸線Ｌｍとし、必要に応じて主軸線Ｌｍが通る位置を中心と呼ぶ。

ベースボディ１０Ａは、アッパボディ１１Ａとロアボディ３１Ａからなり、平面形状が円形である。
アッパボディ１１Ａとロアボディ３１Ａは、第１の実施例と同様に、ファスナ３０Ａにより結合される。ホルダケース４０Ａも同様に２分割した半部からなり、ファスナ４１で一体化されて基本形状が円筒をなしている。
なお、図１９以降では簡単のためファスナ３０Ａ、４１は図示省略する。

ホルダケース４０Ａは、ベースボディ１０Ａ内に配置された後述の回転ベース８０Ａに結合されており、ロアボディ３１Ａの底壁３２Ａにはホルダケース４０Ａを回転可能に貫通させる開口３４が設けられている。
センサホルダ５０は検出窓５３の底部に赤外線センサ５４を取り付けてある。
ホルダケース４０Ａは下部内壁に形成した突軸４８をセンサホルダ５０の軸孔５２（図２参照）に差し込んで、センサホルダ５０を回転可能に支持するとともに、先端（下端）側は、センサホルダ５０が設定された角度だけ上下に回転する間センサホルダ５０の検出窓５３が外部に臨むように切り欠かれて開口している。

図１９は、図１８の（ｂ）におけるＤ−Ｄ部の縦断面を示し、図２０は図１８の（ｂ）におけるＥ−Ｅ部の縦断面を示す。図２１はクラッチ部材まわりの拡大図である。
ステッピングモータ２はそのブラケット３ａ部分をビス７Ａによりアッパボディ１１Ａの上壁１２Ａに外側から固定して取り付けられる。
上壁１２Ａの穴１５を貫通してステッピングモータ２からベースボディ１０Ａ内に延びる出力軸４には、その２面幅部と整合する２面幅部６（図２２参照）を有する軸穴１２０により一体回転可能にカムロータ６０Ａが取り付けられる。

カムロータ６０Ａは、後掲の図２２に示すように、ステッピングモータ２側から外径が順次拡径する第１ロータ部１２１、第２ロータ部１２２、第３ロータ部１２３を有する。第１ロータ部１２１と第２ロータ部１２２は同一径方向にそれぞれ１つの滑らかなカム山１２４、１２５を備え、各カム山の頂点は第３ロータ部１２３の外径と一致させてある。
図１９に示すように、カムロータ６０Ａは第３ロータ部１２３に続いてさらに、第３ロータ部１２３に対して所定量縮小した外径の第１軸部１２６から順次に縮径する第２軸部１２７、および第３軸部１２８が軸方向に並んでいる。したがって第３ロータ部１２３がカムロータ６０Ａにおける最大径となる。
第３軸部１２８は２面幅部１２９を有するとともに、端面には中心に形成されたネジ孔１３１が開口している。

カムロータ６０Ａの第１軸部１２６にはクラッチ部材１３４が相対変位可能に挿し込まれ、第２軸部１２７と第３軸部１２８にはレバー１１０Ａのボス部１１２が嵌まり込んでネジ１１５により結合されている。
レバー１１０Ａのボス部１１２は、第２軸部１２７と第３軸部１２８のそれぞれに整合させた形状の穴を有して、第３軸部１２８の２面幅部１２９によりカムロータ６０Ａと一体回転可能となる。
なお、レバー１１０Ａはボス部１１２とアーム１１３とピン１１１からなっており、ボス部１１２はアーム１１３の根元から上方へ延びており、ピン１１１はアームの１１３先端から下方に延びている。ボス部１１２は外周にフランジ部１１４を有し、フランジ部１１４よりも先端側（上部）の外径はカムロータ６０Ａの第１軸部１２６と同径の小径部となっている。

クラッチ部材１３４は厚肉円盤状で、第３ロータ部１２３の下端面１３０と対向する上面側を底壁として第１軸部１２６の外周面との間に所定の間隙を形成する拡径穴１３６を下面に開口させている。
第３ロータ部１２３の下端面１３０と対向する上面の外周縁には、第３ロータ部１２３との干渉を避けて軸方向に突出するフランジ１３５が形成してある。このフランジ１３５の上面は後述のガイドリング１４０の下端面と対向する。
クラッチ部材１３４とフランジ部１１４の間にクラッチスプリング１１７が設けられ、クラッチ部材１３４はクラッチスプリング１１７により第３ロータ部１２３の下端面１３０に上面が当接するよう付勢されている。拡径穴１３６はクラッチスプリング１１７の収容部となって、クラッチ部材１３４まわりの全体の軸長を短くしている。

ベースボディ１０Ａ内には、基本平面形状が円形の回転ベース８０Ａがロアボディ３１Ａの底壁３２Ａに支持されて配置されている。
底壁３２Ａの開口３４の穴縁には短筒状のフランジ３６が底壁３２Ａの上面および下面の両方向に延ばして設けられ、上側の端縁は円弧断面となっている。
回転ベース８０Ａの回転の際、底壁３２Ａに対し円弧断面による線接触となるので、低抵抗で滑らかに回転する。
ホルダケース４０Ａはこの回転ベース８０Ａに結合されて一体に回転する。
すなわち、回転ベース８０Ａは中心を挟んだ対称位置２箇所に切り欠き８１Ａを有している。ホルダケース４０Ａはその上端縁を回転ベース８０Ａの下面に当接させるとともに、上端縁から延ばした連結爪４５を切り欠き８１Ａを通して回転ベース８０Ａの上面に係止させて、回転ベース８０Ａに結合される。

回転ベース８０Ａ中央の穴８３はレバー１１０Ａのフランジ部１１４が貫通可能な穴径を有し、ボス部１１２をカムロータ６０Ａに結合されたレバー１１０Ａは、回転ベース８０Ａの下側、すなわち回転ベースを挟んでクラッチ部材１３４と反対側にアーム１１３とピン１１１を位置させている。

回転ベース８０Ａは、上面（クラッチ部材１３４側）に円筒状のリミッタリング９０Ａを備えている。リミッタリング９０Ａはクラッチ部材１３４を囲んで延びている。
図２２は回転ベース８０Ａの上面をカムロータ６０Ａとともに示す。
リミッタリング９０Ａは穴８３を中心とし、その周方向所定角度範囲β１の端面（上端）が残りの角度範囲β２の端面よりも低く設定され、当該角度範囲β２部分が所定角度範囲β１の周方向両端に規制面９２ａ、９２ｂとして立ち上がっている。

角度範囲β２におけるリミッタリング９０Ａの高さは、カムロータ６０Ａの第３ロータ部１２３をカバーして、第２ロータ部１２２と第３ロータ部１２３の境界付近にあり、後述するロック部材２０Ａの第１係入部２４Ａと干渉しないように設定してある。
リミッタリング９０Ａの角度範囲β２の上端における中央位置にはロック部材２０Ａの第２係入部２５が進入可能のロック凹部９４Ａが軸方向に形成してある。

回転ベース８０Ａの下面には、図１９に示すように、２つの直線壁８９が穴８３を挟んだ両側に所定間隔で設けられて、後述するスライダ１００Ａのためのガイドとなっている。各直線壁８９の両端は穴８３を中心とする円弧壁８９ａ（後掲の図２４、２５参照）で接続され、円弧壁８９ａはホルダケース４０Ａを回転ベース８０Ａに結合する際のガイドとなる。

アッパボディ１１Ａは上壁１２Ａの下面から穴１５を中心として下方に延びる円筒状のガイドリング１４０を備えている。
ガイドリング１４０はカムロータ６０Ａにおける第１ロータ部１２１、第２ロータ部１２２および第３ロータ部１２３を囲み、第３ロータ部１２３の下端面１３０に相当する位置まで延びている。
回転ベース８０Ａはそのリミッタリング９０Ａをガイドリング１４０の外周に沿わせて回転することになる。
ガイドリング１４０の下端面１４２は、カムロータ６０Ａにおける第３ロータ部１２３の下端面１３０よりもわずかに高い位置となるように設定してある。

ガイドリング１４０の外周面には第１ストッパ１４３が設けられ、第１ストッパ１４３の上壁１２Ａからの高さ（下方向）は、回転ベース８０Ａのリミッタリング９０Ａにおける規制面９２ａ、９２ｂをなす所定角度範囲β２の範囲と軸方向（上下方向）に重なり、リミッタリング９０Ａの角度範囲β１の範囲とは重ならない（干渉しない）ように設定してある。
さらに、ガイドリング１４０の内周面にも第２ストッパ１４４が設けられ、第２ストッパ１４４の上壁１２Ａからの高さ（下方向）は、カムロータ６０Ａの第１ロータ部１２１に重なり、第２ロータ部１２２とは重ならないように設定してある。

図２３はアッパボディ１１Ａの下面図である。
第１ストッパ１４３はガイドリング１４０の周方向所定角度範囲α１をリミッタリング９０Ａ（回転ベース８０Ａ）の回転許可範囲として、残りの角度範囲α２において張出すように形成してある。
ガイドリング１４０内周面の第２ストッパ１４４は、角度範囲α２の中央位置に第１ストッパ１４３と背中合わせに、所定角度範囲例えばγ＝２０°にわたって内方へ張出すように形成してある。

ガイドリング１４０の下端面１４２には、中心と所定角度範囲α１の中央位置を結ぶ直線に垂直で中心を通る線上にカム突起１４５が形成してある。カム突起１４５は中心を挟んで対称位置に２箇所設けられ、それぞれ周方向両側に同じ傾斜面１４５ａを有する山形状である。
同じくガイドリング１４０には、ガイドリングの角度範囲α１の中央位置に軸方向の貫通切欠き１４６が形成されて下端面に開口し、後述するロック部材２０Ａの第１係入部２４Ａが貫通切欠き１４６を貫通しカムロータ６０Ａの第２ロータ部１２２に当接可能になっている。

なお、回転ベース８０Ａはそのリミッタリング９０Ａのロック凹部９４Ａをガイドリング１４０の貫通切欠き１４６に一致させた回転位置を中立位置とする。
なお、カムロータ６０Ａはカム山１２４、１２５が貫通切欠き１４６に向いた状態を中立位置とする。
先の図２２は中立位置の回転ベース８０Ａを示し、またカムロータ６０Ａ、したがってステッピングモータ２が中立位置にある状態を示している。

図２０に示すように、アッパボディ１１Ａ内には、第１の実施例と同様なロック保持部１６Ａが形成されている。
ロック保持部１６Ａは、主軸線Ｌｍへ向かって垂直にスプリング１７により付勢されたロック部材２０Ａと、ロック部材２０Ａをスライド可能に保持するスライドレール１８とからなっている。第１の実施例のロック保持部１６とは、ロック部材２０Ａのみ異なる。
ロック部材２０Ａは、スライド部２１とスライド部の先端から延びる係入部とからなっており、係入部は上下（軸方向）に並ぶ第１係入部２４Ａと第２係入部２５からなり、先端が中心寄りの上側の第１係入部２４Ａに対して下側の第２係入部２５は外方へ退避している。第１係入部２４Ａと第２係入部２５は、いずれも中心に向いた先端の断面が弧状（図２３参照）をなしている。

第１係入部２４Ａはカムロータ６０Ａの第２ロータ部１２２に対向し、第２係入部２５は第３ロータ部１２３に対向している。なお、第２係入部２５は一部が第２ロータ部１２２に対向していてもかまわない。
そして、第１係入部２４Ａが第２ロータ部１２２のカム山の頂点に当接しているとき、第２係入部２５の先端は回転ベース８０Ａのリミッタリング９０Ａの角度範囲β２の外周面に近接するように設定してある。
ここで、近接とは、外周面に接触しない直近位置であることが好ましいが、相対回転可能な摺接状態も含む。
なお、回転ベース８０Ａの中立位置において、第２係入部２５はリミッタリング９０Ａのロック凹部９４Ａに対向している。

第２係入部２５とこれに対向するロック凹部９４Ａの関係は、回転ベース８０Ａの中立位置（リミッタリング９０Ａのロック凹部９４Ａとガイドリング１４０の貫通切欠き１４６が一致）からカムロータ６０Ａと回転ベース８０Ａ（リミッタリング）が一体に回転する際に、スプリング１７で付勢されて第２ロータ部１２２に当接していた第１係入部２４Ａがカム山の頂点から斜面への移行に伴って中心方向に変位しようとしても、弧状断面をもつ第２係入部２５がリミッタリング９０Ａの外周面に乗り上げるように設定してある。

つぎに、図２４は回転ベース８０Ａの裏面側におけるレバー１１０Ａとスライダまわりを示す下面図、図２５は斜視図である。
レバー１１０Ａは、カムロータ６０Ａに結合されたボス部１１２からアーム１１３が回転ベース８０Ａの下面と平行に延び、アームの先端にピン１１１を備える。
回転ベース８０の下方（図中、手前）に、回転ベース８０Ａと平行な基板部１０１Ａを有するスライダ１００Ａが配置される。
スライダ１００Ａは、基板部１０１Ａから立ち上がって回転ベース８０Ａの下面の直線壁８９に沿うスライド壁１０２を有する。
基板部１０１Ａのスライド方向に直角方向の両端には、スライド壁１０２と平行で下方に突出する突条１０４が形成されている。突条１０４は断面が半円状である。

突条１０４の内側において、２本のアーム１０５が平行に下方に延びており、２本のアーム１０５はそれぞれ先端に、センサホルダ５０との連結軸１０６を備えている。
基板部１０１Ａの２本のアーム１０５に挟まれた内側部分は、外側に比較して細い平面形を有し、スライド方向に対して直角方向の長孔１０３を有している。長孔１０３の幅とレバー１１０Ａのピン１１１の径サイズとは対応させてあり、ピン１１１が長孔１０３内に位置させてある。
長孔１０３の孔縁は上下方向に厚肉となっており、ピン１１１との接触圧を低くしている。

図２４に戻り、ホルダケース４０Ａはその円筒形状の側壁から主軸線Ｌｍに垂直に内方へ延びる保持壁４７（図１９、２０も参照）を有し、保持壁４７でスライダ１００Ａを支持することによりスライダ１００Ａの軸方向位置を保持する。
以上により、レバー１１０Ａが回転すると、仮想線で示すように、長孔１０３の側壁をピン１１１に押されたスライダ１００Ａが直線壁８９にそってスライドする。
スライダ１００は保持壁４７に対し突条１０４による線接触となるので、低抵抗で滑らかにスライドする。

図２４においてレバー１１０Ａのピン１１１が長孔１０３の長手方向中央位置にある状態（実線位置）から、レバー１１０Ａの回転に伴うスライダ１００Ａのスライドによって、アーム１０５が実線位置から仮想線位置へ移動すると、先の図９に示したと同様に、連結軸１０６が平板部５６のスリット５７の側縁を押してセンサホルダ５０をその回転軸線Ｌｓまわりに縦方向に回転させる。
以上のレバー１１０Ａ、スライダ１００Ａ、およびセンサホルダ５０に形成されたスリット５７を備える平板部５６とで、回転軸変換機構１５０Ａ（図２０参照）が構成される。

図１９に示すように、回転ベース８０Ａの中心から外れた位置に連結ピン９３が設けられ、クラッチ部材１３４はこの連結ピン９３と嵌り合うピン穴１３７を有している。これにより、クラッチ部材１３４と回転ベース８０Ａは一体に回転するようになっている。
図２６に示すように、クラッチ部材１３４のガイドリング下端面１４２と対向するフランジ１３５には、周方向に沿った切欠き１３８が形成されている。切欠き１３８は中心を挟んだ対称位置に２箇所設けられている。

切欠き１３８の軸方向高さ（深さ）はガイドリング下端面１４２のカム突起１４５と干渉しない一定高さであり、クラッチ部材１３４の第３ロータ部１２３の下端面１３０と対向する上面より下方まで切欠かれてもよい。切欠き１３８の周方向両端の角部にはカム突起１４５の傾斜面１４５ａに対応する傾斜面１３９（１３９ａ、１３９ｂ）が設けてある。
ここでは、切欠き１３８の周方向長さは例えばδ＝１００°とし、回転ベース８０Ａ（およびクラッチ部材１３４）の中立位置において、ガイドリング１４０のカム突起１４５はクラッチ部材１３４の切欠き１３８の周方向中央位置に位置するように設定してある。

カム突起１４５が切欠き１３８の範囲内に位置しているときは、クラッチスプリング１１７により付勢されたクラッチ部材１３４はカムロータ６０Ａの第３ロータ部１２３の下端面１３０に押圧されて、カムロータ６０Ａと締結状態にある。そして、クラッチ部材１３４は連結ピン９３により回転ベース８０Ａと連結しているから、結局、回転ベース８０Ａはカムロータ６０Ａを介してステッピングモータ２と一体に回転する。

一方、カムロータ６０Ａとクラッチ部材１３４が共に回転し、相対的にカム突起１４５が切欠き１３８の両端のいずれかに到達すると、クラッチ部材１３４の傾斜面１３９がカム突起１４５に乗り上げて、クラッチ部材１３４が軸方向に変位し第３ロータ部１２３の下端面１３０から離れ、カムロータ６０Ａから解放状態となる。そして、カムロータ６０Ａが同方向に回転を継続している間、その回転トルクにより傾斜面１４５ａに生じる軸方向の力成分とクラッチスプリング１１７の力がバランスして、クラッチ部材１３４は解放状態となった回転位置を保持し、回転ベース８０Ａも当該位置を保持する。すなわちカムロータ６０Ａと回転ベース８０Ａは相対回転する。
カムロータ６０Ａは第１ロータ部１２１のカム山１２４がガイドリング１４０の第２ストッパ１４４に当接して規制されるまでの範囲で、任意の位置まで回転させることができる。

つぎにカムロータ６０Ａが停止して逆方向に回転を始めると、傾斜面１４５ａで生じる力のバランスが無くなるので、直ちにクラッチ部材１３４がカムロータ６０Ａと締結し、したがって回転ベース８０Ａがカムロータ６０Ａと一体に回転することになる。
以上のように、クラッチスプリング１１７で付勢されてガイドリング下端面１３０と当接可能なクラッチ部材１３４と、クラッチ部材１３４の切欠き１３８端部の傾斜面１３９と、ガイドリング１４０のカム突起１４５とで一方向クラッチ１３３が構成されている。

回転ベース８０Ａとカムロータ６０Ａが一体に回転する間、回転ベース８０Ａあるいはスライダ１００Ａとレバー１１０の関係は変化しない。
一方、カムロータ６０Ａと回転ベース８０Ａが相対回転している間は、レバー１１０がスライダ１００Ａに対して回転し、この結果、スライダ１００Ａがスライドして直線移動することになる。

以上の特性により、センサ駆動装置１Ａは第１の実施例と同様に、以下のように複数の動作モードを実現することができる。
１）１軸往復モード
回転ベース８０Ａの中立位置（初期位置）において、ガイドリング１４０のカム突起１４５はクラッチ部材１３４の切欠き１３８の周方向中央位置に位置しており、クラッチ部材１３４とカムロータ６０Ａの締結状態であるから、ステッピングモータ２を一方向へ駆動し、切欠き１３８端部の傾斜面１３９がカム突起１４５に乗り上げて締結状態が解放されるまでの範囲内で停止、逆転させると、回転ベース８０Ａはカムロータ６０Ａと一体に回転し、ホルダケース４０Ａを介して回転ベース８０Ａに支持されたセンサホルダ５０は主軸線Ｌｍまわりに回転する。

初期位置における切欠き１３８端部の傾斜面１３９とカム突起１４５との間は、切欠き１３８の周方向長さδ＝１００°のとき、時計方向および反時計方向にそれぞれ５０°となるから、逆転位置を任意に設定することで、センサホルダ５０を合計１００°の範囲内で１軸まわり、すなわち１次元の回転走査が可能となる。

２）８の字ループモード
（１）図２７の（ａ）は初期位置状態を示す。
上段はカムロータ６０Ａ、固定側のガイドリング１４０とロック部材２０Ａの第１係入部２４Ａ、および回転ベース８０Ａのリミッタリング９０Ａを上から透視した図であり、識別容易のためガイドリング１４０にハッチングを付してある。下段はカムロータ６０Ａ、リミッタリング９０Ａ、ロック部材２０Ａの第２係入部２５、およびガイドリング１４０のカム突起１４５とクラッチ部材１３４の傾斜面１３９ａ、１３９ｂを上から透視した図であり、識別容易のためリミッタリング９０Ａの角度範囲β１の領域にハッチングを付してある。なお、部材間の隙間は省略している。上段、下段は以下の図３０まで同様である。

初期位置において、リミッタリング９０Ａのロック凹部９４Ａがガイドリングの貫通切欠き１４６と重なり、第２ロータ部１２２のカム山１２５がロック凹部９４Ａに臨むロック部材２０Ａの第１係入部２４Ａと対向して当接している。
ガイドリング１４０のカム突起１４５はクラッチ部材１３４の２つの傾斜面１３９ａ、１３９ｂで区画された切欠き１３８内にあり、クラッチ部材１３４とカムロータ６０Ａが締結状態にある。

この初期位置からステッピングモータ２を駆動してカムロータ６０Ａが図中反時計方向に回転すると、締結状態にあるクラッチ部材１３４を介して回転ベース８０Ａ（リミッタリング９０Ａ）がカムロータ６０Ａと一体に回転する。
第１係入部２４Ａは第２ロータ部１２２のカム山１２５との対向から外れるが、第２係入部２５はリミッタリング９０Ａの外周面を滑る。
これにより回転ベース８０Ａと一体のセンサホルダ５０は主軸線Ｌｍまわりに回転する。
図中の矢印は図示の位置から次のステップへ進む回転方向を示し、とくに白抜き矢印はカムロータ６０Ａと回転ベース８０Ａの一体回転を、ハッチング矢印はカムロータ６０Ａのみの回転を示す。以下図２８、２９、３０と、さらに図３１、３２、３３においても同じである。

（２）図２７の（ｂ）は、回転ベース８０Ａが５０°回転してクラッチ部材１３４の傾斜面１３９ａがガイドリング１４０のカム突起１４５に到達した状態を示す。
傾斜面１３９ａがカム突起１４５の傾斜面１４５ａに乗り上げて、クラッチ部材１３４とカムロータ６０Ａの締結状態から解放されるので、さらにステッピングモータ２の駆動を継続している間、回転ベース８０Ａは位置保持して停止状態となり、カムロータ６０Ａのみが回転する。
なお、傾斜面１３９が乗り上げたカム突起１４５の傾斜面１４５ａをハッチングで示している。以下、同様である。

これによりレバー１１０Ａが回転ベース８０Ａに対して回転し、スライダ１００Ａがスライドする結果、スライダ１００Ａのアーム１０５先端の連結軸１０６がセンサホルダ５０を主軸線Ｌｍに対して垂直な軸まわり、すなわちセンサホルダ５０を回転軸線Ｌｓまわりに縦方向に回転させる。
以下、同様に、センサホルダ５０は回転ベース８０Ａがカムロータ６０Ａと一体に回転する間は主軸線Ｌｍまわりに回転し、回転ベース８０Ａが停止してカムロータ６０Ａのみが回転する間は回転軸線Ｌｓまわりに縦方向に回転することになる。

（３）図２８の（ｃ）は回転ベース８０Ａが停止してからカムロータ６０Ａがさらに９０°回転した状態を示す。
ここでステッピングモータ２を逆転させると、クラッチ部材１３４の傾斜面１３９ａのカム突起１４５に対する乗り上げが止まり、直ちにクラッチ部材１３４とカムロータ６０Ａは締結状態となり、回転ベース８０Ａとカムロータ６０Ａは時計方向に一体に回転する。

（４）そして、図２８の（ｄ）に示すように、回転ベース８０Ａの中立位置まで５０°戻ると、第１係入部２４Ａは第２ロータ部１２２のカム山１２５を外れた領域に対向しているのでロック部材２０Ａがスライドして、第２係入部２５がリミッタリング９０Ａのロック凹部９４Ａに係入する。
これにより、回転ベース８０Ａは回転を阻止され、さらにステッピングモータ２の駆動を継続すると、カムロータ６０Ａのみが回転する。

（５）図２９の（ｅ）は、カムロータ６０Ａがさらに時計方向に９０°回転して第２ロータ部１２２のカム山１２５が第１係入部２４Ａに対向する位置に来た状態を示す。
第２ロータ部１２２のカム山１２５によりロック部材２０Ａが押し戻され、第２係入部２５がリミッタリング９０Ａのロック凹部９４Ａから抜ける。これにより、回転ベース８０Ａは回転阻止を解除され、再度カムロータ６０Ａと一体に回転可能となる。

（６）ステッピングモータ２の駆動を継続してカムロータ６０Ａを時計方向に回転させると、図２９の（ｆ）に示すように、５０°の位置でクラッチ部材１３４の傾斜面１３９ｂがガイドリング１４０のカム突起１４５に到達し、傾斜面１３９ｂがカム突起１４５の傾斜面１４５ａに乗り上げる。これにより、クラッチ部材１３４とカムロータ６０Ａの締結状態から解放される。
さらにステッピングモータ２の駆動を継続している間、回転ベース８０Ａは位置保持して停止状態となり、カムロータ６０Ａのみが回転する。

（７）図３０の（ｇ）は回転ベース８０Ａが停止してからカムロータ６０Ａがさらに時計方向に９０°回転した状態を示す。
ここでステッピングモータ２を逆転させると、クラッチ部材１３４の傾斜面１３９ｂのカム突起１４５に対する乗り上げが止まり、直ちにクラッチ部材１３４とカムロータ６０Ａは締結状態となり、回転ベース８０Ａとカムロータ６０Ａは反時計方向に一体に回転する。

（８）そして、図３０の（ｈ）に示すように、回転ベース８０Ａの中立位置まで５０°戻ると、第１係入部２４Ａが第２ロータ部１２２のカム山１２５を外れた領域に対向しているのでロック部材２０Ａの第２係入部２５がリミッタリング９０Ａのロック凹部９４Ａに係入する。
これにより、回転ベース８０Ａは回転を阻止され、さらにステッピングモータ２の駆動を継続すると、カムロータ６０Ａのみが回転する。

カムロータ６０Ａが９０°回転して第２ロータ部１２２のカム山１２５が第１係入部２４Ａに対向する位置に来ると、カム山１２５によりロック部材２０Ａが押し戻され、第２係入部２５がリミッタリング９０Ａのロック凹部９４Ａから抜けて、図２７の（ａ）に示した初期位置状態に戻る。

以上の作動により、センサホルダ５０およびこれを支持するホルダケース４０Ａは、先の図１４と同様の左右方向および上下方向の移動を組み合わせた８の字の経路を辿る姿勢変化を示す。
左右方向の走査と上下方向の走査が順次に行われるため、全体として矩形の赤外線検出領域が得られ、４隅部分の検出を漏らすことがない。
そして、全体の検出領域のなかで左右方向の中央部（回転ベース８０Ａの初期位置）では、走査一巡中に上下方向の回転を２回行うので、検出領域中央の重要領域の監視がとくに強化されるという利点を有する。

そしてさらに、クラッチ部材１３４の傾斜面１３９がカム突起１４５に乗り上げて回転ベース８０Ａの回転が停止した後のカムロータ６０Ａの逆転位置を、第１ロータ部１２１のカム山１２４がガイドリング１４０の第２ストッパ１４４に当接するまでの範囲で任意に設定することができるから、センサホルダ５０の上下方向の回転範囲をステッピングモータ２の制御で自由に変化させることが可能である。

３）矩形ループモード
センサ駆動装置１Ａは、ロック部材２０Ａを取外すことにより、走査パターンを単純矩形とすることができる。
図３１はカムロータ６０Ａ、リミッタリング９０Ａ、およびガイドリング１４０のカム突起１４５とクラッチ部材１３４の傾斜面１３９ａ、１３９ｂを上から透視した図であり、識別容易のためリミッタリング９０Ａの角度範囲β１の領域にハッチングを付してある。なお、各部材間の隙間は省略している。
（１）まず図３１の（ａ）に示すカムロータ６０Ａと回転ベース８０Ａの双方が初期位置にある状態から、クラッチ部材１３４の切欠き１３８の傾斜面１３９ａがガイドリング１４０のカム突起１４５に到達するまでは、１軸往復モードと同様に、回転ベース８０Ａは主軸線Ｌｍまわりに反時計方向に回転する。

（２）図３１の（ｂ）に示すように、回転ベース８０Ａが５０°回転して切欠き１３８の傾斜面１３９ａがカム突起１４５の傾斜面１４５ａに乗り上げると、クラッチ部材１３４とカムロータ６０Ａの締結状態から解放され、回転ベース８０Ａ（リミッタリング９０Ａ）は位置保持して停止するが、カムロータ６０Ａのみは回転を継続する。
（３）図３１の（ｃ）に示すように、回転ベース８０Ａの停止位置からカムロータ６０Ａがさらに９０°回転した位置でステッピングモータ２を停止、逆転させると、今度はカムロータ６０Ａと回転ベース８０Ａが一体に回転し、センサホルダ５０は軸線Ｌｍまわりに時計方向に戻る。

ロック部材がないために、リミッタリング９０Ａはロックされることなく、回転ベース８０Ａはその初期位置を越えて、図３１の（ｄ）に示すように、クラッチ部材１３４の切欠き１３８の他方の傾斜面１３９ｂがカム突起１４５に到達する位置まで１００°回転し、傾斜面１３９ｂがカム突起１４５に乗り上げて初期位置から逆方向に５０°の位置で停止する。

（４）この後はカムロータ６０Ａのみが回転を継続する。
図３１の（ｅ）は回転ベース８０Ａ（リミッタリング９０Ａ）が停止してからカムロータ６０Ａがさらに時計方向に９０°回転した状態を示す。
（５）ここでステッピングモータ２を逆転させると、クラッチ部材１３４の傾斜面１３９ｂのカム突起１４５に対する乗り上げが止まり、直ちにクラッチ部材１３４とカムロータ６０Ａは締結状態となり、回転ベース８０Ａとカムロータ６０Ａは反時計方向に一体に回転して、図３１の（ａ）に示した初期位置へ戻る。

以上の作動により、センサホルダ５０およびこれを支持するホルダケース４０Ａは、先の図１７と同様の左右方向および上下方向の移動を組み合わせた矩形の経路を辿る姿勢変化を示す。
したがって、検出領域全体を均等に走査するだけでよい場合に有効であり、ロック部材が不要な分だけ、低コストとなる。
左右方向の走査と上下方向の走査が順次に行われるため、全体として矩形の赤外線検出領域が得られ、４隅部分の検出を漏らすことがない。

本実施例においては、カムロータ６０Ａが発明における第１の回転部材に、回転ベース８０Ａとホルダケース４０Ａが第２の回転部材にそれぞれ該当する。
赤外線センサ５４を保持したセンサホルダ５０が発明における被駆動体に、ステッピングモータ２がモータに、そしてステッピングモータ２の出力軸４が延びる主軸線Ｌｍが第１の軸、センサホルダ５０の回転軸線Ｌｓが第２の軸に該当する点は第１の実施例と同じである。

カムロータ６０Ａに押圧付勢されるクラッチ部材１３４のガイドリング１４０との対向面に切欠き１３８を設け、ガイドリング１４０のカム突起１４５に切欠きの端部の傾斜面１３９が乗り上げてカムロータ６０Ａとクラッチ部材１３４の締結を解放する一方向クラッチ１３３が発明における断接手段を構成している。
スプリング１７で付勢されたロック部材２０Ａと回転ベース８０Ａにおけるリミッタリング９０Ａのロック凹部９４Ａが第２回転阻止手段を構成している。そして、とくにロック凹部９４Ａが凹部に該当し、カムロータ６０Ａのカム山１２５がロック解除手段に該当する。

本実施例は以上のように構成され、ステッピングモータ２によって駆動されるカムロータ６０Ａと、赤外線センサ５４を保持するセンサホルダ５０と、センサホルダ５０を支持する回転ベース８０Ａ（およびホルダケース４０Ａ）と、カムロータ６０Ａと回転ベース８０Ａの間に設けられ回転ベース８０Ａの回転を初期位置から第１の所定位置として５０°位置でカムロータ６０Ａと回転ベース８０Ａの締結を解放する一方向クラッチ１３３と、カムロータ６０Ａと回転ベース８０Ａの相対回転によってホルダケース４０Ａが回転する主軸線Ｌｍと異なる回転軸線Ｌｓまわりにセンサホルダ５０を回転させる回転軸変換機構１５０Ａを有するものとした。

これにより、５０°位置で一方向クラッチ１３３が解放するまでは、ステッピングモータ２の駆動に伴って回転ベース８０Ａがカムロータ６０Ａと一体に回転するので、センサホルダ５０はホルダケース４０Ａが回転する主軸線Ｌｍまわりに回転する。
一方向クラッチ１３３が解放して回転ベース８０Ａの回転が停止したあともステッピングモータ２の駆動を継続すると、カムロータ６０Ａのみが回転してセンサホルダ５０を回転軸線Ｌｓまわりに回転させる。

そして、回転軸線Ｌｓまわりに回転中、任意の位置、例えばクラッチ１３３が解放した位置から９０°位置でステッピングモータ２を逆転させると、一方向クラッチが締結して回転ベース８０Ａがカムロータ６０Ａと一体に回転して、センサホルダ５０は回転軸線Ｌｓまわりの回転位置を保持したまま主軸線Ｌｍ周りに逆方向に回転する。
したがって、センサホルダ５０に保持された赤外線センサ５４を１個のステッピングモータ２により順次相異なる２軸まわり、すなわち、互いに交差する横方向および上下方向に走査させることができる。
また、ステッピングモータ２の逆転位置を任意に設定することができるので、赤外線センサ５４の走査範囲を広狭制御することが容易である。

なお、初期位置から５０°で一方向クラッチ１３３が解放する前にステッピングモータ２を逆転させると、センサホルダ５０は主軸線Ｌｍまわりにのみ往復回転するので、赤外線センサ５４を１次元で走査させることができるのはもちろんである。

一方向クラッチ１３３は、クラッチ部材１３４のガイドリング１４０との対向面に切欠き１３８を設け、ガイドリング１４０には回転ベース８０Ａの初期位置において切欠き１３８内に位置するカム突起１４５を設けて、第１の所定位置（５０°）で切欠き１３８の端部の傾斜面１３９がカム突起１４５に乗り上げてカムロータ６０Ａとクラッチ部材１３４の締結を解放するものとしたので、径方向のサイズを拡大不要のコンパクトなクラッチ構造が得られる。

さらに、回転ベース８０Ａは第２の所定位置として当該回転ベース８０Ａの初期位置で回転を阻止可能とされるとともに、カムロータ６０Ａが第３の所定位置として当該カムロータ６０Ａの初期位置で回転ベース８０Ａの回転阻止を解除するようになっているので、これにより、センサホルダ５０を回転軸線Ｌｓまわりに回転させた位置からステッピングモータ２を逆回転させると、センサホルダ５０は主軸線Ｌｍまわりに初期位置まで戻ったところで回転軸線Ｌｓまわりに回転して逆方向に戻る。ステッピングモータ２の逆回転をさらに継続すると逆方向に順次主軸線Ｌｍまわりと回転軸線Ｌｓまわりに回転するので、その後ステッピングモータ２を反転させることにより、一連の過程を繰り返して赤外線センサ５４の走査経路は８の字を描く。
したがって、走査一巡中に回転ベース８０Ａの初期位置で上下方向の回転を２回行うことになるので、検出領域中央の重要領域の監視がとくに強化される。

さらに、回転ベース８０Ａの回転をその初期位置で阻止可能とするため、リミッタリング９０Ａの周面に開口するロック凹部９４Ａを設け、ロック保持部１６Ａのスプリング１７で付勢されたロック部材２０Ａの第２係入部２５をロック凹部９４Ａに係入する構成とする一方、この回転ベース８０Ａの回転阻止を解除するため、カムロータ６０Ａの初期位置で第２ロータ部１２２のカム山１２５がロック部材２０Ａの第１係入部２４Ａを径方向外方へ変位させることにより第２係入部２５をロック凹部９４Ａから外方へ変位させるようにしているので、簡単な構成で回転ベース８０Ａの回転阻止および解除が行われる。

回転軸変換機構１５０Ａは、カムロータ６０Ａに結合されたレバー１１０Ａと、ホルダケース４０Ａに支持され、レバー１１０Ａの端がスライドする長孔１０３を備えて、レバー１１０Ａの回転によりホルダケース４０Ａに対して直線移動するスライダ１００Ａとを有し、スライダ１００Ａから延びるアーム１０５先端の連結軸１０６でセンサホルダ５０における平板部５６のスリット５７の回転軸線Ｌｓから離間した部位を付勢して変位させることにより、センサホルダ５０を回転軸線Ｌｓまわりに回転させるので、部品を樹脂成形品で構成でき、組立も簡単である。

断接手段としての一方向クラッチ１３３は、クラッチ部材１３４に切欠き１３８を形成してその端部の傾斜面１３９をガイドリング１４０のカム突起１４５に乗り上げさせるものとしたが、切欠き１３８を形成することなく、ガイドリング１４０の下端面１４２に対向するクラッチ部材１３４の端面をガイドリングの下端面１４２から離間させて、当該クラッチ部材１３４の端面上に傾斜面を有する突起を設けてもよい。
さらには、ガイドリング１４０のカム突起１４５に乗り上げるためには必ずしも傾斜面である必要もない。
また実施例では連結ピン９３により回転ベース８０Ａと連結したクラッチ部材１３４をカムロータ６０Ａと当接（締結）可能としたが、逆にカムロータ６０Ａと連結したクラッチ部材１３４を回転ベース８０Ａと当接可能としてもよく、要はクラッチ部材１３４を介して回転ベース８０Ａとカムロータ６０Ａとが断接可能な構成であればよい。

ロック部材２０Ａの第２係入部２５が係入するリミッタリング９０Ａのロック凹部９４Ａは、リミッタリングの内壁、外壁間を径方向に切り欠いたものとしたが、回転ベース８０Ａの回転を禁止できる程度に第２係入部２５が係入可能であれば、必ずしも径方向に貫通しなくてもよい。

なお、各実施例における各部の配置や回転角度における数値も例示であって、記載の値に限定されず、要求される仕様に応じて任意に設定可能である。
さらに実施の形態では、センサホルダ５０に保持させるセンサを赤外線センサ５４としたが、センサには種々のカメラも含まれ、監視の目的に応じて任意に選択することができる。
また、走査対象の被駆動体として赤外線センサ５４を保持するセンサホルダ５０を２次元に回転させるものとしたが、センサがカメラなどのように機械的強度を有するケースや枠体を備えている場合には、当該センサ自体を被駆動体とすることができる。
さらにまた、実施の形態は監視装置のセンサ走査用として説明したが、本発明は電磁波や音波のビーム送出方向の走査にも適用可能である。

１、１Ａ センサ駆動装置
２ ステッピングモータ
３ａ ブラケット
４ 出力軸
５ ２面幅部
６ ２面幅部
７、７Ａ ビス
１０、１０Ａ ベースボディ
１１、１１Ａ アッパボディ
１２、１２Ａ 上壁
１３ 側壁
１４ 爪
１５ 穴
１６、１６Ａ ロック保持部
１７ スプリング
１８ スライドレール
２０、２０Ａ ロック部材
２１ スライド部
２２ フランジ部
２３ 突条
２４ 係入部
２４Ａ 第１係入部
２５ 第２係入部
２６Ｌ、２６Ｒ ストッパ部
２７Ｌ、２７Ｒ ストッパ面
３０、３０Ａ ファスナ
３１、３１Ａ ロアボディ
３２、３２Ａ 底壁
３３ 側壁
３４ 開口
３５ フック
４０、４０Ａ ホルダケース
４０ａ、４０ｂ 半部
４１ ファスナ
４２ 爪
４３ フック
４５ 連結爪
４７ 保持壁
４８ 突軸
５０ センサホルダ
５２ 軸孔
５３ 検出窓
５４ 赤外線センサ
５５ 凹部
５６ 平板部
５７ スリット
６０、６０Ａ カムロータ
６１ ボス部
６２ 大径部
６３ 小径部
６４ ディスク部
６５ 周壁
６６ カム山
６７ 規制突起
７０ クラッチ部材
７１ リング部
７３ クラッチアーム
７４ 爪
７７ トルクリミッタ
８０、８０Ａ 回転ベース
８１ａ、８１ｂ、８１Ａ 切り欠き
８２ 突条
８３ 穴
８４ 短筒部
８５ ガイドリング
８６ カム面
８８ ガイド溝
８９ 直線壁
８９ａ 円弧壁
９０、９０Ａ リミッタリング
９２ａ、９２ｂ 規制面
９３ 連結ピン
９４、９４Ａ ロック凹部
９６Ｌ、９６Ｒ ストッパブロック
９７Ｌ、９７Ｒ ストッパ面
１００、１００Ａ スライダ
１０１、１０１Ａ 基板部
１０２ スライド壁
１０３ 長孔
１０４ 突条
１０５ アーム
１０６ 連結軸
１０７ 突条
１１０、１１０Ａ レバー
１１１ ピン
１１２ ボス部
１１３ アーム
１１４ フランジ部
１１５ ネジ
１１７ クラッチスプリング
１２０ 軸穴
１２１ 第１ロータ部
１２２ 第２ロータ部
１２３ 第３ロータ部
１２４、１２５ カム山
１２６ 第１軸部
１２７ 第２軸部
１２８ 第３軸部
１２９ ２面幅部
１３０ 下端面
１３１ ネジ孔
１３３ 一方向クラッチ
１３４ クラッチ部材
１３５ フランジ
１３６ 拡径穴
１３７ ピン穴
１３８ 切欠き
１３９ａ、１３９ｂ 傾斜面
１４０ ガイドリング
１４２ 下端面
１４３ 第１ストッパ
１４４ 第２ストッパ
１４５ カム突起
１４５ａ 傾斜面
１４６ 貫通切欠き
１５０、１５０A 回転軸変換機構
Ｌｓ 回転軸線
Ｌｍ 主軸線
Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ 谷

Claims (9)

1. モータによって駆動される第１の回転部材と、
   断接手段を介して前記第１の回転部材に連結された第２の回転部材と、
   該第２の回転部材に連動して第１の軸まわりに回転する被駆動体と、
   前記第１の回転部材と第２の回転部材の相対回転によって前記第１の軸と異なる第２の軸まわりに前記被駆動体を回転させる回転軸変換機構とを有し、
   前記断接手段は前記第１の回転部材の初期位置から第１の所定位置の間は第２の回転部材を第１の回転部材と一体に回転させ、第１の所定位置で前記第２の回転部材と第１の回転部材を相対回転させるものであることを特徴とする走査駆動装置。
2. 前記断接手段が、トルクリミッタと、前記第２の回転部材の回転を前記第１の所定位置で阻止する第１回転阻止手段とからなり、
   前記トルクリミッタは、所定のトルク以下で前記第１の回転部材と第２の回転部材を連結して一体に回転させ、第２の回転部材の回転阻止により所定のトルクを越えると前記第１の回転部材と第２の回転部材を相対回転させるものであることを特徴とする請求項１に記載の走査駆動装置。
3. 前記トルクリミッタは、前記第１の回転部材側と第２の回転部材の一方に設けられたカム面と、他方に設けられて該カム面に爪を弾性的に係合するクラッチアームとからなることを特徴とする請求項２に記載の走査駆動装置。
4. 前記第１回転阻止手段が、第２の回転部材に設けられたストッパブロックと、モータを支持する固定側に設けられ第２の回転部材の回転方向においてストッパブロックと当接可能なストッパ部からなることを特徴とする請求項２または３に記載の走査駆動装置。
5. 前記断接手段が、前記第１の回転部材と第２の回転部材の一方と一体回転かつ軸方向に変位可能に連結され、第１の回転部材と第２の回転部材の他方と当接可能に付勢されたクラッチ部材を含む一方向クラッチであり、
   該一方向クラッチは、前記第１の回転部材の初期位置から第１の所定位置の間は締結状態で前記第１の回転部材と第２の回転部材を一体に回転させ、第１の所定位置で解放状態となって前記第２の回転部材と第１の回転部材を相対回転させ、逆転すると締結状態となるものであることを特徴とする請求項１に記載の走査駆動装置。
6. 前記一方向クラッチは、前記クラッチ部材とモータを支持する固定側の対向面の一方にカム突起を設け、対向面の他方には第２の回転部材の初期位置において前記カム突起の周方向両側に離間して前記カム突起と当接可能なカム面を設けて、前記第１の所定位置で前記カム面が前記カム突起に乗り上げて解放状態となることを特徴とする請求項５に記載の走査駆動装置。
7. さらに前記第２の回転部材の回転を第２の所定位置で阻止する第２回転阻止手段と、
   前記第１の回転部材の第３の所定位置で前記第２回転阻止手段による阻止を解除する阻止解除手段とを有して、
   モータの逆回転に応じて、前記第２の回転部材が前記第２の所定位置で回転を阻止されるまでは前記第１の回転部材と第２の回転部材が一体に回転して前記被駆動体が第１の軸まわりに逆方向に回転し、前記第２の回転部材が前記第２の所定位置で回転を阻止されると前記第１の回転部材が前記第２の回転部材に対して相対回転して前記第３の所定位置に至るまで前記被駆動体が第２の軸まわりに逆方向に回転することを特徴とする請求項２から６のいずれか１に記載の走査駆動装置。
8. 前記第２回転阻止手段が、第２の回転部材の周面に形成された凹部と、モータを支持する固定側に支持され前記凹部に係合する方向に付勢されたロック部材とからなり、
   前記第２の所定位置が第２の回転部材の初期位置であり、第２の回転部材が該初期位置にあるとき前記ロック部材が前記凹部に係合するよう設定され、
   前記阻止解除手段は、前記第１の回転部材に設けられ、第１の回転部材の初期位置において前記ロック部材を前記凹部との係合から離脱する方向に付勢するカム山であることを特徴とする請求項７に記載の走査駆動装置。
9. 回転軸変換機構は、
   第１の回転部材に結合されたレバーと、
   第２の回転部材に支持され、レバーの端がスライドする長孔を備えて、レバーの回転により第２の回転部材に対して直線移動するスライダとを有し、
   該スライダで被駆動体における第２の軸から離間した部位を変位させることにより、被駆動体を第２の軸まわりに回転させることを特徴とする請求項１から８のいずれか１に記載の走査駆動装置。

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