JP2020003629A

JP2020003629A - Optical scanner

Info

Publication number: JP2020003629A
Application number: JP2018122611A
Authority: JP
Inventors: 北澤　正吾; Shogo Kitazawa; 正吾北澤
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-01-09
Also published as: JP2024022659A; JP2022186801A

Abstract

【課題】設置スペースを抑えて広い走査対象領域を走査することができる光走査装置を提供する。【解決手段】光走査装置１が、第１光源１０１と、第２光源１０２と、両面のうちの一方に第１光源１０１からの照射光を反射する第１反射面１１１が形成され、他方に第２光源１０２からの照射光を反射する第２反射面１１２が形成された反射板１１０と、反射板１１０の面方向に延在する第１回動軸１２１を中心に反射板１１０を回動可能に支持する第１支持部１２０と、第１回動軸１２１を中心に反射板１１０を回動させる駆動部１３０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanning device capable of scanning a wide scanning target area while suppressing an installation space. SOLUTION: The optical scanning device 1 has a first light source 101, a second light source 102, and a first reflecting surface 111 for reflecting the irradiation light from the first light source 101 on one of both surfaces thereof. The reflector 110 is rotated around a reflector 110 formed with a second reflecting surface 112 that reflects the irradiation light from the second light source 102 and a first rotating shaft 121 extending in the plane direction of the reflector 110. It is characterized by including a first support portion 120 that can support the light source 120, and a drive portion 130 that rotates the reflector 110 around the first rotation shaft 121. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、光源からの照射光で走査対象領域を走査する光走査装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device that scans an area to be scanned with irradiation light from a light source.

従来、光源からの照射光で走査対象領域を走査し、その走査対象領域からの戻り光が光ディテクタで検出されるまでの時間に基づいて、走査対象領域に存在する物体までの距離等を測定する光走査装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の光走査装置では、光源からの照射光が反射板で反射されて走査対象領域へと照射される。反射板の回動によって照射光の反射方向が変わり、これにより走査が行われる。走査対象領域からの戻り光は、反射板で反射されて光ディテクタへと向かう。 Conventionally, the scanning target area is scanned with the irradiation light from the light source, and the distance to the object existing in the scanning target area is measured based on the time until the return light from the scanning target area is detected by the light detector. A known optical scanning device is known (for example, see Patent Document 1). In the optical scanning device described in Patent Literature 1, irradiation light from a light source is reflected by a reflection plate and irradiated to a scanning target area. The rotation of the reflector changes the direction of reflection of the illuminating light, thereby performing scanning. The return light from the scanning target area is reflected by the reflection plate and travels to the light detector.

特開２０００−２７５３４０号公報JP 2000-275340 A

ここで、上記の光走査装置によってなるべく広い走査対象領域を走査したいとの要望がある。このような要望に応えるために、光走査装置を複数台並べて配置することが考えられる。このとき、上記の光走査装置では、反射板の回動が、磁気回路を用いて行われている。このため、光走査装置を複数台並べて配置するに当たっては、磁気回路どうしの磁気的な干渉を回避するために、ある程度の間隔を開けて光走査装置を配置する必要がある。その結果、このように複数台の光走査装置を用いて広い走査対象領域を走査する構成では、設置に相当な広さの設置スペースが必要となる。 Here, there is a demand for scanning the scanning target area as large as possible by the optical scanning device. In order to meet such a demand, it is conceivable to arrange a plurality of optical scanning devices side by side. At this time, in the above-described optical scanning device, the rotation of the reflection plate is performed using a magnetic circuit. For this reason, when arranging a plurality of optical scanning devices side by side, it is necessary to arrange the optical scanning devices at a certain interval in order to avoid magnetic interference between magnetic circuits. As a result, in such a configuration in which a wide scanning target area is scanned using a plurality of optical scanning devices, a considerably large installation space is required for installation.

したがって、本発明の課題は、設置スペースを抑えて広い走査対象領域を走査することができる光走査装置を提供すること等が一例として挙げられる。 Therefore, an object of the present invention is to provide, for example, an optical scanning device capable of scanning a wide scanning target area with a small installation space.

前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の光走査装置は、第１光源と、第２光源と、両面のうちの一方に前記第１光源からの照射光を反射する第１反射面が形成され、他方に前記第２光源からの照射光を反射する第２反射面が形成された反射板と、前記反射板の面方向に延在する第１回動軸を中心に前記反射板を回動可能に支持する第１支持部と、前記第１回動軸を中心に前記反射板を回動させる駆動部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem and achieve the object, an optical scanning device according to the present invention according to claim 1, wherein one of a first light source, a second light source, and both surfaces is irradiated from the first light source. A reflecting plate having a first reflecting surface for reflecting light and a second reflecting surface for reflecting irradiation light from the second light source formed on the other side; and a first plate extending in a surface direction of the reflecting plate. It is provided with the 1st support part which supports the reflective board so that rotation is possible centering on the axis of rotation, and the drive part which rotates the reflector about the first rotation axis.

本発明の第１実施例に係る光走査装置を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention. 図１に示されている光走査装置によって第１走査対象領域及び第２走査対象領域の走査が行われる様子を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a state where a first scanning target area and a second scanning target area are scanned by the optical scanning device illustrated in FIG. 1. 図１及び図２に模式的に示されている反射板及び駆動部を詳細に示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating in detail a reflector and a driving unit schematically illustrated in FIGS. 1 and 2. 図３に示されている反射板及び駆動部を、図中の矢印Ｖ１１方向から見た側面図である。FIG. 5 is a side view of the reflection plate and the driving unit illustrated in FIG. 3 when viewed from a direction of an arrow V11 in the figure. 第２実施例における反射板の支持構造及び駆動部を示した斜視図である。FIG. 9 is a perspective view illustrating a support structure and a driving unit of a reflection plate according to a second embodiment. 図５に示されている反射板の支持構造及び駆動部を、図中の矢印Ｖ２１方向から見た平面図、及び、その支持構造及び駆動部の側面図である。FIG. 6 is a plan view of a support structure and a driving unit of the reflection plate shown in FIG. 5 when viewed from a direction of an arrow V21 in the figure, and a side view of the support structure and the driving unit. 図５に示されている反射板の支持構造及び駆動部を、図中の矢印Ｖ２２方向から見た正面図である。FIG. 6 is a front view of a support structure and a driving unit of the reflection plate illustrated in FIG. 5 when viewed from a direction of an arrow V22 in the figure. 第３実施例における反射板の支持構造及び駆動部を示した斜視図である。FIG. 13 is a perspective view illustrating a support structure and a driving unit of a reflection plate according to a third embodiment. 図８に示されている反射板の支持構造及び駆動部を、図中の矢印Ｖ３１方向から見た平面図、及び、その支持構造及び駆動部の側面図である。FIG. 9 is a plan view of the support structure and the drive unit of the reflector shown in FIG. 8 when viewed from the direction of arrow V31 in the figure, and a side view of the support structure and the drive unit.

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る光走査装置は、第１光源と、第２光源と、反射板と、第１支持部と、駆動部と、を備える。反射板は、両面のうちの一方に第１光源からの照射光を反射する第１反射面が形成され、他方に第２光源からの照射光を反射する第２反射面が形成されている。第１支持部は、反射板の面方向に延在する第１回動軸を中心に反射板を回動可能に支持する。そして、駆動部は、第１回動軸を中心に反射板を回動させる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. An optical scanning device according to an embodiment of the present invention includes a first light source, a second light source, a reflector, a first support, and a driver. The reflection plate has a first reflection surface that reflects irradiation light from the first light source on one of both surfaces, and a second reflection surface that reflects irradiation light from the second light source on the other. The first supporter supports the reflector so as to be rotatable about a first rotation axis extending in a plane direction of the reflector. Then, the drive unit rotates the reflection plate about the first rotation axis.

本実施形態の光走査装置によれば、両面反射タイプの反射板における各反射面で反射された各光源からの照射光が、反射板が回動したときに各反射面での反射範囲に応じた走査対象領域を走査することとなる。これにより、２つの走査対象領域を足し合わせた広い走査対象領域を走査することができる。そして、このような広い走査対象領域が、両面反射タイプの１枚の反射板を用いた１台の光走査装置で実現されていることから、設置スペースを抑えることができる。 According to the optical scanning device of the present embodiment, the irradiation light from each light source reflected on each reflection surface of the double-sided reflection type reflection plate depends on the reflection range on each reflection surface when the reflection plate rotates. The scanning target area is scanned. Thus, it is possible to scan a wide scanning target area obtained by adding the two scanning target areas. Since such a wide scanning target area is realized by one optical scanning device using one reflection plate of a double-sided reflection type, the installation space can be reduced.

ここで、本実施形態の光走査装置では、駆動部は、反射板の第１回動軸とずれた位置に取付けられる第１磁気素子、及び、この第１磁気素子に対して磁気を加えて、第１回動軸を中心に反射板を回動させる第１磁気アクチュエータ、を有している。これにより、第１磁気アクチュエータで第１磁気素子を磁気駆動するという簡単な構造で反射板を確実に回動させることができるので好適である。 Here, in the optical scanning device of the present embodiment, the drive unit applies a magnetism to the first magnetic element mounted at a position shifted from the first rotation axis of the reflection plate, and applies a magnetism to the first magnetic element. And a first magnetic actuator for rotating the reflection plate about the first rotation axis. This is preferable because the reflector can be reliably rotated with a simple structure in which the first magnetic element is magnetically driven by the first magnetic actuator.

また、本実施形態の光走査装置では、第１回動軸が、反射板を、第１回動軸に対する直交方向について長さが異なる２つの領域に二分し、第１磁気素子が、長さが短い方の領域に取り付けられている。 Further, in the optical scanning device of the present embodiment, the first rotation axis bisects the reflection plate into two regions having different lengths in the direction orthogonal to the first rotation axis, and the first magnetic element has the length. Are attached to the shorter area.

これにより、２つの領域のうちの長い方の領域について、第１磁気素子の駆動量に対して、第１回動軸を中心とした大きな回動量を得ることができる。照射光や戻り光は、第１磁気素子を避けて、この長い方の領域で反射されることとなるので、第１磁気素子の駆動量に対して大きな走査量を得ることができるので、一層広い走査対象領域を走査することができる。 Accordingly, a larger rotation amount about the first rotation axis can be obtained with respect to the driving amount of the first magnetic element in the longer one of the two regions. Irradiation light and return light are reflected by this longer area, avoiding the first magnetic element, and a large scanning amount can be obtained with respect to the driving amount of the first magnetic element. A wide scanning target area can be scanned.

また、本実施形態の光走査装置は、反射板との間に間隙を開けるとともに、第１光源からの照射光及び第２光源からの照射光それぞれが反射された反射光の出射側を除いて反射板を囲むように面内方向に延在するフレームを更に備えている。そして、第１支持部は、反射板とフレームとの間の間隙に設けられている。 In addition, the optical scanning device of the present embodiment has a gap between the light source and the reflection plate, and excludes the emission side of the reflected light from which the irradiation light from the first light source and the irradiation light from the second light source are reflected. The frame further includes a frame extending in an in-plane direction so as to surround the reflection plate. The first support is provided in a gap between the reflector and the frame.

これにより、反射板を所定の取付け箇所に、上記のフレームを利用することで容易に取り付けることができる。そして、そのフレームが、上記の反射光の出射側を除いて反射板を囲むように面内方向に延在することから、その反射光や、走査対象領域からの戻り光を、フレームが遮ることで走査可能な領域を狭めてしまうといった事態を回避することができる。 Thus, the reflector can be easily attached to a predetermined attachment location by using the above-described frame. Then, since the frame extends in the in-plane direction so as to surround the reflector except for the emission side of the reflected light, the frame blocks the reflected light and the return light from the scanning target area. It is possible to avoid a situation in which the scannable area is narrowed by using.

また、本実施形態の光走査装置は、第１回動軸とは異なる方向に延在する第２回動軸を中心に反射板を回動可能に支持する第２支持部を備えている。そして、駆動部は、第２磁気素子及び第２磁気アクチュエータを有している。第２磁気素子は、反射板において、第１回動軸に対して第１磁気素子と同じ側にずれた位置に、当該第１磁気素子との間に第２回動軸を挟んで取り付けられる。また、第２磁気アクチュエータは、第２磁気素子に磁気を加え、第１磁気アクチュエータと協働して第１回動軸及び第２回動軸それぞれを中心に反射板を回動させる。 In addition, the optical scanning device of the present embodiment includes a second support unit that supports the reflection plate so as to be rotatable around a second rotation axis extending in a direction different from the first rotation axis. The drive section has a second magnetic element and a second magnetic actuator. The second magnetic element is attached to the reflector at a position shifted to the same side as the first magnetic element with respect to the first rotation axis with the second rotation axis interposed between the second magnetic element and the first magnetic element. . The second magnetic actuator applies magnetism to the second magnetic element, and cooperates with the first magnetic actuator to rotate the reflector about the first rotation axis and the second rotation axis.

これにより、反射板を、第１回動軸と第２回動軸との二軸で回動させることができる。つまり、走査対象領域を二次元的に走査可能な光走査装置を構築することができる。 Thereby, the reflection plate can be rotated about two axes of the first rotation axis and the second rotation axis. That is, an optical scanning device capable of two-dimensionally scanning the scanning target area can be constructed.

また、本実施形態の光走査装置は、以下の構成を有するものであってもよい。即ち、第１支持部が、その延在方向について伸縮可能な伸縮構造を有することで、第１回動軸とは異なる方向に延在する第２回動軸を中心とした回動についても可能に反射板を支持するものであってもよい。この場合にも、駆動部は、第２磁気素子及び第２磁気アクチュエータを有している。第２磁気素子は、反射板において、第１回動軸に対して第１磁気素子と同じ側にずれた位置に、当該第１磁気素子との間に第２回動軸を挟んで取り付けられる。第２磁気アクチュエータは、第２磁気素子に磁気を加え、第１磁気アクチュエータと協働して第１回動軸及び第２回動軸それぞれを中心に反射板を回動させる。 Further, the optical scanning device of the present embodiment may have the following configuration. That is, since the first support portion has a telescopic structure that can expand and contract in the direction in which the first support portion extends, the first support portion can be rotated around a second rotation shaft that extends in a direction different from the first rotation shaft. May support the reflector. Also in this case, the drive unit has the second magnetic element and the second magnetic actuator. The second magnetic element is attached to the reflector at a position shifted to the same side as the first magnetic element with respect to the first rotation axis with the second rotation axis interposed between the second magnetic element and the first magnetic element. . The second magnetic actuator applies magnetism to the second magnetic element, and cooperates with the first magnetic actuator to rotate the reflector about the first rotation axis and the second rotation axis.

このような構成によっても、反射板を、第１回動軸と第２回動軸との二軸で回動させることができる。つまり、走査対象領域を二次元的に走査可能な光走査装置を構築することができる。 Even with such a configuration, the reflection plate can be rotated about two axes of the first rotation axis and the second rotation axis. That is, an optical scanning device capable of two-dimensionally scanning the scanning target area can be constructed.

また、反射板を二軸で回動させる本実施形態の光走査装置では、第１回動軸が、反射板を、第１回動軸に対する直交方向について長さが異なる２つの領域に二分し、第２回動軸が、反射板を、第２回動軸に対する直交方向について二等分する。そして、第１磁気素子及び第２磁気素子は、長さが短い方の領域が第２回動軸で二等分された２つの領域部分に、それぞれ取り付けられている。 Further, in the optical scanning device according to the present embodiment in which the reflection plate is rotated about two axes, the first rotation axis bisects the reflection plate into two regions having different lengths in a direction orthogonal to the first rotation axis. , The second rotation axis bisects the reflection plate in a direction orthogonal to the second rotation axis. Then, the first magnetic element and the second magnetic element are respectively attached to two area portions in which the shorter area is bisected by the second rotation axis.

これにより、第１回動軸を中心とした反射板の回動によって一層広い走査対象領域を走査することができ、反射板を二等分する第２回動軸を中心とした反射板の回動によってバランスよく走査することができる。 Thus, a wider scanning target area can be scanned by the rotation of the reflector about the first rotation axis, and the rotation of the reflector about the second rotation axis that bisects the reflector can be performed. Scanning can be performed in good balance by movement.

また、本実施形態の光走査装置は、第１受光素子、第２受光素子、第１光学素子、及び第２光学素子を備えている。第１受光素子は、光を検出する素子であり、第２受光素子は、その光とは異なる光路の光を検出する素子である。第１光学素子は、第１光源からの照射光で第１走査対象領域が走査された結果、当該第１走査対象領域から戻って第１反射面で反射された戻り光を第１受光素子に導光する素子である。また、第２光学素子は、第２光源からの照射光で第２走査対象領域が走査された結果、当該第２走査対象領域から戻って第２反射面で反射された戻り光を第２受光素子に導光する素子である。 Further, the optical scanning device according to the present embodiment includes a first light receiving element, a second light receiving element, a first optical element, and a second optical element. The first light receiving element is an element that detects light, and the second light receiving element is an element that detects light in an optical path different from the light. The first optical element scans the first scan target area with the irradiation light from the first light source, and returns the return light from the first scan target area and reflected by the first reflection surface to the first light receiving element. It is a light guiding element. Further, the second optical element receives the return light returned from the second scanning target area and reflected by the second reflecting surface as a result of the second scanning target area being scanned with the irradiation light from the second light source, and receiving the second light. An element that guides light to the element.

これにより、第１走査対象領域及び第２走査対象領域それぞれについての走査結果を、第１受光素子及び第２受光素子での検出結果という数値データとして取得し、様々な処理装置での利用に供することができる。 As a result, the scanning results for each of the first scanning target area and the second scanning target area are acquired as numerical data of the detection results of the first light receiving element and the second light receiving element, and are used in various processing devices. be able to.

以下、本発明の実施例について図を参照して具体的に説明する。まず、第１実施例について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. First, a first embodiment will be described.

図１は、本発明の第１実施例に係る光走査装置を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention.

図１に示されている光走査装置１は、第１光源１０１、第２光源１０２、第１受光素子１０３、第２受光素子１０４、第１光学素子１０５、第２光学素子１０６、反射板１１０、第１支持部１２０、及び駆動部１３０、を備える。 The optical scanning device 1 shown in FIG. 1 includes a first light source 101, a second light source 102, a first light receiving element 103, a second light receiving element 104, a first optical element 105, a second optical element 106, and a reflecting plate 110. , A first support unit 120, and a driving unit 130.

この光走査装置１は、第１光源１０１からの照射光Ｌ１１で第１走査対象領域ＡＬ１１を走査し、第２光源１０２からの照射光Ｌ１２で第２走査対象領域ＡＬ１２を走査する装置である。 The optical scanning device 1 is a device that scans a first scanning target area AL11 with irradiation light L11 from a first light source 101 and scans a second scanning target area AL12 with irradiation light L12 from a second light source 102.

この光走査装置１では、第１光源１０１からの照射光Ｌ１１は、ビームスプリッタとしての第１光学素子１０５を通過し、反射板１１０の両面のうちの一方に形成された第１反射面１１１で反射されて第１走査対象領域ＡＬ１１に照射される。第１走査対象領域ＡＬ１１から戻って第１反射面１１１で反射された戻り光Ｌ１３は、第１光学素子１０５で更に反射されて第１受光素子１０３へと導光されて検出される。 In the optical scanning device 1, the irradiation light L11 from the first light source 101 passes through the first optical element 105 as a beam splitter, and is reflected on a first reflection surface 111 formed on one of both surfaces of the reflection plate 110. The light is reflected and radiated to the first scanning target area AL11. The return light L13 returned from the first scanning target area AL11 and reflected by the first reflection surface 111 is further reflected by the first optical element 105, guided to the first light receiving element 103, and detected.

第２光源１０２からの照射光Ｌ１２は、第１光学素子１０５と同様のビームスプリッタとしての第２光学素子１０６を通過し、反射板１１０の両面のうちの他方に形成された第２反射面１１２で反射されて第２走査対象領域ＡＬ１２に照射される。第２走査対象領域ＡＬ１２から戻って第２反射面１１２で反射された戻り光Ｌ１４は、第２光学素子１０６で更に反射されて第２受光素子１０４へと導光されて検出される。 Irradiation light L12 from the second light source 102 passes through a second optical element 106 as a beam splitter similar to the first optical element 105, and a second reflection surface 112 formed on the other of both surfaces of the reflection plate 110. And irradiates the second scanning target area AL12. The return light L14 returned from the second scanning target area AL12 and reflected by the second reflection surface 112 is further reflected by the second optical element 106, guided to the second light receiving element 104, and detected.

反射板１１０は、この反射板１１０の面方向に延在する第１回動軸１２１を中心に、図中に矢印で示されている回動方向Ｄ１１に回動可能となるように、第１支持部１２０によって支持されている。そして、駆動部１３０が、この反射板１１０を、第１回動軸１２１を中心に回動させるように構成されている。駆動部１３０が、反射板１１０を回動方向Ｄ１１に回動させることで、第１光源１０１及び第２光源１０２それぞれからの照射光Ｌ１１，Ｌ１２の反射方向が変えられて第１走査対象領域ＡＬ１１及び第２走査対象領域ＡＬ１２の走査が行われる。 The first reflection plate 110 is rotatable about a first rotation shaft 121 extending in the surface direction of the reflection plate 110 in a rotation direction D11 indicated by an arrow in the drawing. It is supported by the support part 120. The drive unit 130 is configured to rotate the reflection plate 110 about the first rotation shaft 121. When the driving unit 130 rotates the reflection plate 110 in the rotation direction D11, the reflection directions of the irradiation lights L11 and L12 from the first light source 101 and the second light source 102 are changed, and the first scanning target area AL11 is changed. Then, scanning of the second scanning target area AL12 is performed.

図２は、図１に示されている光走査装置によって第１走査対象領域及び第２走査対象領域の走査が行われる様子を示す模式図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the first scanning target area and the second scanning target area are scanned by the optical scanning device shown in FIG.

駆動部１３０は、反射板１１０を、第１支持部１２０で定められる第１回動軸１２１を中心とした回動方向Ｄ１１に、図中左側の第１限界位置Ｐ１１と右側の第２限界位置Ｐ１２の間で回動させる。その結果、第１光源１０１からの照射光Ｌ１１は、第１限界位置Ｐ１１の反射板１１０で反射されたときの反射方向と、第２限界位置Ｐ１２の反射板１１０で反射されたときの反射方向と、の間を第１走査対象領域ＡＬ１１として走査する。また、第２光源１０２からの照射光Ｌ１２も、第１限界位置Ｐ１１の反射板１１０で反射されたときの反射方向と、第２限界位置Ｐ１２の反射板１１０で反射されたときの反射方向と、の間を第２走査対象領域ＡＬ１２として走査する。このように、光走査装置１では、図２に示されているように、第１走査対象領域ＡＬ１１と第２走査対象領域ＡＬ１２とを合わせた広い領域について走査可能となっている。なお、第１光源１０１及び第２光源１０２光源として、ラインビームを照射可能な光源を使用し、第１受光素子１０３及び第２受光素子１０４として、光センサを複数並べるように形成されたライン受光素子を使用することとしてもよい。この場合、第１走査対象領域ＡＬ１１及び第２走査対象領域ＡＬ１２のそれぞれを２次元の走査対象領域とすることができる。 The drive unit 130 moves the reflection plate 110 in the rotation direction D11 about the first rotation axis 121 defined by the first support unit 120 in the first limit position P11 on the left side and the second limit position on the right side in the drawing. Rotate between P12. As a result, the direction of reflection of the irradiation light L11 from the first light source 101 when reflected by the reflector 110 at the first limit position P11 and the direction of reflection when reflected by the reflector 110 at the second limit position P12 Is scanned as the first scanning target area AL11. Also, the direction of reflection of the irradiation light L12 from the second light source 102 when reflected by the reflector 110 at the first limit position P11 and the direction of reflection when reflected by the reflector 110 at the second limit position P12 Are scanned as the second scanning target area AL12. As described above, the optical scanning device 1 can scan a wide area including the first scanning target area AL11 and the second scanning target area AL12 as shown in FIG. In addition, as the first light source 101 and the second light source 102, a light source capable of irradiating a line beam is used, and as the first light receiving element 103 and the second light receiving element 104, a line receiving light formed by arranging a plurality of optical sensors is arranged. An element may be used. In this case, each of the first scanning target area AL11 and the second scanning target area AL12 can be a two-dimensional scanning target area.

第１走査対象領域ＡＬ１１からの戻り光Ｌ１３が第１光学素子１０５を経て第１受光素子１０３で検出されるまでの時間に基づいて、第１走査対象領域ＡＬ１１に存在する物体までの距離等が測定される。また、第２走査対象領域ＡＬ１２からの戻り光Ｌ１４が第２受光素子１０４で検出されるまでの時間に基づいて、第２走査対象領域ＡＬ１２に存在する物体までの距離等が測定される。 Based on the time until the return light L13 from the first scanning target area AL11 passes through the first optical element 105 and is detected by the first light receiving element 103, the distance to the object existing in the first scanning target area AL11 and the like are determined. Measured. Further, a distance to an object existing in the second scanning target area AL12 is measured based on a time until the return light L14 from the second scanning target area AL12 is detected by the second light receiving element 104.

次に、反射板１１０及び駆動部１３０について詳細に説明する。 Next, the reflection plate 110 and the driving unit 130 will be described in detail.

図３は、図１及び図２に模式的に示されている反射板及び駆動部を詳細に示す図であり、図４は、図３に示されている反射板及び駆動部を、図中の矢印Ｖ１１方向から見た側面図である。 FIG. 3 is a view showing in detail the reflector and the driver shown schematically in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4 shows the reflector and the driver shown in FIG. 5 is a side view as viewed from the direction of arrow V11.

反射板１１０は、円板部１１０ａと矩形板部１１０ｂとを有しており、円板部１１０ａの両面に金もしくはアルミニウム等の蒸着により第１反射面１１１及び第２反射面１１２が形成されている。この反射板１１０における円板部１１０ａが、第１支持部１２０によって、フレーム１０７に対して、反射板１１０の面方向に延在する第１回動軸１２１を中心に回動可能に支持されている。反射板１１０、第１支持部１２０、及びフレーム１０７は、シリコン材で一体に形成されている。 The reflection plate 110 has a disk portion 110a and a rectangular plate portion 110b, and a first reflection surface 111 and a second reflection surface 112 are formed on both surfaces of the disk portion 110a by vapor deposition of gold or aluminum. I have. The disk portion 110a of the reflection plate 110 is supported by the first support portion 120 so as to be rotatable about the first rotation shaft 121 extending in the surface direction of the reflection plate 110 with respect to the frame 107. I have. The reflection plate 110, the first support 120, and the frame 107 are integrally formed of a silicon material.

フレーム１０７は、反射板１１０との間に間隙を開けて反射板１１０を囲むように、反射板１１０の面内方向に延在する四角枠である。ただし、フレーム１０７は、図３及び図４における上方側となる、第１光源１０１からの照射光Ｌ１１及び第２光源１０２からの照射光Ｌ１２それぞれが反射された反射光Ｌ１１１，Ｌ１２１の出射側を除いて反射板１１０を囲んでいる。なお、フレーム１０７の形状は、四角には限定されず、任意の形状とすることができる。 The frame 107 is a square frame extending in the in-plane direction of the reflector 110 so as to surround the reflector 110 with a gap between the frame 107 and the reflector 110. However, the frame 107 is located on the upper side in FIGS. 3 and 4, and is the emission side of the reflected light L111 and L121 from which the irradiation light L11 from the first light source 101 and the irradiation light L12 from the second light source 102 are respectively reflected. Except for the above, the reflector 110 is surrounded. Note that the shape of the frame 107 is not limited to a square, but may be any shape.

第１支持部１２０は、反射板１１０とフレーム１０７との間の間隙に設けられている。第１支持部１２０は、面方向について反射板１１０を両側から支持し、この反射板１１０の第１回動軸１２１を定めるように一対が設けられている。反射板１１０は、この一対の第１回動軸１２１によってフレーム１０７に連結されており、一対の第１支持部１２０は、第１回動軸１２１を中心に捩れるトーションバーとなっている。 The first support portion 120 is provided in a gap between the reflection plate 110 and the frame 107. The first support portions 120 support the reflector 110 from both sides in the surface direction, and a pair is provided so as to define a first rotation axis 121 of the reflector 110. The reflection plate 110 is connected to the frame 107 by the pair of first rotation shafts 121, and the pair of first support portions 120 are torsion bars that are twisted about the first rotation shaft 121.

駆動部１３０は、第１磁気素子１３１及び第１磁気アクチュエータ１３２を有している。第１磁気素子１３１は、反射板１１０における第１回動軸１２１とずれた位置、具体的には反射板１１０の矩形板部１１０ｂに取り付けられる永久磁石である。第１磁気アクチュエータ１３２は、第１磁気素子１３１に対して磁気を加えて、第１回動軸１２１を中心に反射板１１０を回動させる。 The driving section 130 has a first magnetic element 131 and a first magnetic actuator 132. The first magnetic element 131 is a permanent magnet attached to a position of the reflector 110 shifted from the first rotation axis 121, specifically, to the rectangular plate 110 b of the reflector 110. The first magnetic actuator 132 applies magnetism to the first magnetic element 131 to rotate the reflection plate 110 about the first rotation shaft 121.

ここで、本実施例では、第１回動軸１２１が、反射板１１０を、第１回動軸１２１に対する直交方向について長さが異なる２つの領域１１０ｃ，１１０ｄに二分する。駆動部１３０における第１磁気素子１３１は、長さが短い方の領域１１０ｄに位置する矩形板部１１０ｂに取り付けられている。 Here, in the present embodiment, the first rotating shaft 121 divides the reflection plate 110 into two regions 110c and 110d having different lengths in a direction orthogonal to the first rotating shaft 121. The first magnetic element 131 in the drive unit 130 is attached to the rectangular plate 110b located in the shorter region 110d.

第１磁気アクチュエータ１３２は、第１磁気素子１３１に磁気を加える位置に１つ設けられた電磁石であり、ヨーク１３２ａとコイル１３２ｂとを備えている。この第１磁気アクチュエータ１３２が、第１磁気素子１３１に磁気を加えて、この第１磁気素子１３１を第１回動軸１２１を中心に反射板１１０を回動させる方向に動かす。 The first magnetic actuator 132 is an electromagnet provided at a position for applying magnetism to the first magnetic element 131, and includes a yoke 132a and a coil 132b. The first magnetic actuator 132 applies magnetism to the first magnetic element 131 and moves the first magnetic element 131 in a direction for rotating the reflection plate 110 about the first rotation shaft 121.

第１磁気素子１３１は永久磁石であり、常時に磁界を発している。この第１磁気素子１３１に対し、第１磁気アクチュエータ１３２が磁界を発生したとすると、これら２つの磁界の相互間の反発と吸引とにより、第１磁気素子１３１には駆動力が生じる。この駆動力により、反射板１１０は、第１支持部１２０で定められる第１回動軸１２１を中心に回動することとなる。このときの回動量は、不図示の制御部により第１磁気アクチュエータ１３２が発生する磁界の強さを制御することで調整される。また、回動方向は、第１磁気アクチュエータ１３２が発生する磁界の向きを制御することで調整される。 The first magnetic element 131 is a permanent magnet and constantly emits a magnetic field. Assuming that the first magnetic actuator 132 generates a magnetic field with respect to the first magnetic element 131, a driving force is generated in the first magnetic element 131 due to repulsion and attraction between the two magnetic fields. With this driving force, the reflection plate 110 rotates around the first rotation shaft 121 defined by the first support 120. The amount of rotation at this time is adjusted by controlling the strength of the magnetic field generated by the first magnetic actuator 132 by a control unit (not shown). Further, the rotation direction is adjusted by controlling the direction of the magnetic field generated by the first magnetic actuator 132.

図１及び図２に示されている光走査装置１では、駆動部１３０が反射板１１０を上記のように回動させながら反射板１１０が照射光Ｌ１１，Ｌ１２を反射することで、第１走査対象領域ＡＬ１１及び第２走査対象領域ＡＬ１２が走査されることとなる。 In the optical scanning device 1 shown in FIGS. 1 and 2, the driving unit 130 rotates the reflecting plate 110 as described above while the reflecting plate 110 reflects the irradiation light L11 and L12, thereby performing the first scanning. The target area AL11 and the second scanning target area AL12 are scanned.

本実施例の光走査装置１によれば、反射板１１０の第１反射面１１１及び第２反射面１１２で反射された２つの照射光Ｌ１１，Ｌ１２が、反射板１１０の回動によって第１走査対象領域ＡＬ１１及び第２走査対象領域ＡＬ１２を走査することとなる。これにより、第１走査対象領域ＡＬ１１及び第２走査対象領域ＡＬ１２を足し合わせた広い走査対象領域を走査することができる。そして、このような広い走査対象領域が、両面反射タイプの１枚の反射板１１０を用いた１台の光走査装置１で実現されていることから、設置スペースを抑えることができる。 According to the optical scanning device 1 of the present embodiment, the two irradiation lights L11 and L12 reflected by the first reflection surface 111 and the second reflection surface 112 of the reflection plate 110 are subjected to the first scanning by the rotation of the reflection plate 110. The target area AL11 and the second scanning target area AL12 are scanned. Thereby, it is possible to scan a wide scanning target area obtained by adding the first scanning target area AL11 and the second scanning target area AL12. Since such a wide scanning target area is realized by one optical scanning device 1 using one reflection plate 110 of a double-sided reflection type, the installation space can be reduced.

ここで、本実施例の光走査装置１では、駆動部１３０は、永久磁石である第１磁気素子１３１と、電磁石である第１磁気アクチュエータ１３２と、を有している。これにより、第１磁気アクチュエータ１３２で第１磁気素子１３１を磁気駆動するという簡単な構造で反射板１１０を確実に回動させることができるので好適である。 Here, in the optical scanning device 1 according to the present embodiment, the driving unit 130 includes the first magnetic element 131 that is a permanent magnet and the first magnetic actuator 132 that is an electromagnet. This is preferable because the reflecting plate 110 can be reliably rotated with a simple structure in which the first magnetic element 132 is magnetically driven by the first magnetic actuator 132.

また、本実施例の光走査装置１では、反射板１１０において第１回動軸１２１によって二分される２つの領域１１０ｃ，１１０ｄのうち、長さが短い方の領域１１０ｄに第１磁気素子１３１が取り付けられている。 Further, in the optical scanning device 1 of the present embodiment, the first magnetic element 131 is disposed in the shorter one of the two regions 110c and 110d of the reflector 110 that is divided by the first rotation shaft 121. Installed.

これにより、２つの領域１１０ｃ，１１０ｄのうちの長い方の領域１１０ｃについて、第１磁気素子１３１の駆動量に対して、第１回動軸１２１を中心とした大きな回動量を得ることができる。照射光Ｌ１１，Ｌ１２や戻り光Ｌ１３，Ｌ１４は、第１磁気素子１３１を避けて、この長い方の領域１１０ｃで反射されることとなる。その結果、第１磁気素子１３１の駆動量に対して大きな走査量を得ることができるので、一層広い走査対象領域を走査することができる。 As a result, in the longer one of the two regions 110c and 110d, a large amount of rotation about the first rotation shaft 121 with respect to the driving amount of the first magnetic element 131 can be obtained. The irradiation light L11, L12 and the return light L13, L14 are reflected by the longer region 110c, avoiding the first magnetic element 131. As a result, a large scanning amount can be obtained with respect to the driving amount of the first magnetic element 131, so that a wider scanning target area can be scanned.

また、本実施例の光走査装置１は、第１光源１０１及び第２光源１０２からの照射光Ｌ１１，Ｌ１２それぞれが反射された反射光Ｌ１１１，Ｌ１２１の出射側を除いて反射板１１０を囲むフレーム１０７を更に備えている。そして、第１支持部１２０は、反射板１１０とフレーム１０７との間の間隙に設けられている。 The optical scanning device 1 according to the present embodiment includes a frame that surrounds the reflecting plate 110 except for the emission sides of the reflected lights L111 and L121 obtained by reflecting the irradiation lights L11 and L12 from the first light source 101 and the second light source 102, respectively. 107 is further provided. The first support section 120 is provided in a gap between the reflection plate 110 and the frame 107.

これにより、反射板１１０を所定の取付け箇所に、上記のフレーム１０７を利用することで容易に取り付けることができる。そして、そのフレーム１０７が、上記の反射光Ｌ１１１，Ｌ１２１の出射側を除いて反射板１１０を囲むように面内方向に延在する。このため、反射光Ｌ１１１，Ｌ１２１や戻り光Ｌ１３，Ｌ１４を、フレーム１０７が遮ることで走査可能な領域を狭めてしまうといった事態を回避することができる。 Thus, the reflection plate 110 can be easily attached to a predetermined attachment location by using the frame 107 described above. Then, the frame 107 extends in the in-plane direction so as to surround the reflecting plate 110 except for the emission side of the reflected lights L111 and L121. For this reason, it is possible to avoid a situation in which the reflected light L111 and L121 and the return light L13 and L14 are blocked by the frame 107 to reduce the scannable area.

また、本実施例の光走査装置１によれば、第１走査対象領域ＡＬ１１及び第２走査対象領域ＡＬ１２それぞれについての走査結果が、第１受光素子１０３及び第２受光素子１０４での検出結果という数値データとして取得される。このため、その走査結果を、様々な処理装置での利用に供することができる。 Further, according to the optical scanning device 1 of the present embodiment, the scanning results of the first scanning target area AL11 and the second scanning target area AL12 are referred to as detection results of the first light receiving element 103 and the second light receiving element 104, respectively. Obtained as numerical data. For this reason, the scanning result can be used for various processing apparatuses.

次に第２実施例について説明する。この第２実施例は、反射板の支持構造及び駆動部が、上述した第１実施例とは異なっている。一方で、光走査装置における他の構成は、図１及び図２に示されている第１実施例の光走査装置１と同じである。以下では、第２実施例について、第１実施例との相違点である反射板の支持構造及び駆動部に注目して説明を行ない、同一点である光走査装置の構成については説明を割愛する。 Next, a second embodiment will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in the support structure of the reflector and the driving unit. On the other hand, the other configuration of the optical scanning device is the same as that of the optical scanning device 1 of the first embodiment shown in FIGS. In the following, the second embodiment will be described focusing on the support structure of the reflector and the driving unit which are different from the first embodiment, and the description of the configuration of the optical scanning device which is the same as that of the first embodiment will be omitted. .

図５は、第２実施例における反射板の支持構造及び駆動部を示した斜視図である。また、図６は、図５に示されている反射板の支持構造及び駆動部を、図中の矢印Ｖ２１方向から見た平面図、及び、その支持構造及び駆動部の側面図である。また、図７は、図５に示されている反射板の支持構造及び駆動部を、図中の矢印Ｖ２２方向から見た正面図である。 FIG. 5 is a perspective view showing a support structure and a driving unit of the reflector in the second embodiment. FIG. 6 is a plan view of the support structure and the drive unit of the reflection plate shown in FIG. 5 as viewed from the direction of arrow V21 in the figure, and a side view of the support structure and the drive unit. FIG. 7 is a front view of the support structure and the driving unit of the reflector shown in FIG. 5, as viewed from the direction of arrow V22 in the figure.

まず、本実施例では、反射板２１０が、上述した第１実施例と同様に、両面のうちの一方に第１反射面２１１が形成され他方に第２反射面２１２が形成された両面反射タイプの反射板となっている。そして、この反射板２１０が、第１実施例と同様の第１支持部２２０と、第２支持部２４０と、で支持されている。第２支持部２４０は、一対の第１支持部２２０で定められる第１回動軸２２１と直交する方向に延在する第２回動軸２４１を中心に反射板２１０を回動可能に支持するように一対が設けられている。本実施例では、反射板２１０が、一対の第１支持部２２０及び一対の第２支持部２４０によって二軸で支持されている。 First, in this embodiment, the reflection plate 210 is a double-sided reflection type in which the first reflection surface 211 is formed on one of the two surfaces and the second reflection surface 212 is formed on the other, similarly to the first embodiment described above. It is a reflection plate. The reflector 210 is supported by a first support 220 and a second support 240 similar to those of the first embodiment. The second support part 240 supports the reflector 210 so as to be rotatable around a second rotation axis 241 extending in a direction orthogonal to the first rotation axis 221 defined by the pair of first support parts 220. So that a pair is provided. In this embodiment, the reflector 210 is supported biaxially by the pair of first support portions 220 and the pair of second support portions 240.

ここで、第１支持部２２０は、反射板２１０との間に間隙を開けて、この反射板２１０を全周に亘って囲むように、反射板２１０の面方向に延在する四角枠である内フレーム２０７に対して反射板２１０を回動可能に支持している。なお、内フレーム２０７の形状は、四角には限定されず、任意の形状とすることができる。第１支持部２２０は、反射板２１０と内フレーム２０７との間隙に設けられている。 Here, the first support portion 220 is a rectangular frame extending in the plane direction of the reflection plate 210 so as to surround the reflection plate 210 over the entire circumference with a gap provided between the first support portion 220 and the reflection plate 210. The reflector 210 is rotatably supported with respect to the inner frame 207. Note that the shape of the inner frame 207 is not limited to a square, and may be any shape. The first support portion 220 is provided in a gap between the reflection plate 210 and the inner frame 207.

他方、第２支持部２４０は、上記の内フレーム２０７との間に間隙を開けて、内フレーム２０７を全周に亘って囲むように、反射板２１０の面方向に延在する四角枠である外フレーム２０８に対して内フレーム２０７を回動可能に支持している。なお、内フレーム２０８の形状についても、四角には限定されず、任意の形状とすることができる。第２支持部２４０は、外フレーム２０８に対して内フレーム２０７を回動可能に支持することで、反射板２１０を間接的に支持している。 On the other hand, the second support portion 240 is a rectangular frame extending in the surface direction of the reflection plate 210 so as to leave a gap between the second support portion 240 and the inner frame 207 and surround the entire circumference of the inner frame 207. The inner frame 207 is rotatably supported with respect to the outer frame 208. The shape of the inner frame 208 is not limited to a square, but may be any shape. The second support 240 indirectly supports the reflector 210 by rotatably supporting the inner frame 207 with respect to the outer frame 208.

本実施例では、反射板２１０、内フレーム２０７、外フレーム２０８、一対の第１支持部２２０、一対の第２支持部２４０、がシリコン材で一体に形成されている。そして、一対の第１支持部２２０が、第１回動軸２２１を中心に捩れるトーションバーとなっており、一対の第２支持部２４０が、第２回動軸２４１を中心に捩れるトーションバーとなっている。 In this embodiment, the reflection plate 210, the inner frame 207, the outer frame 208, the pair of first support portions 220, and the pair of second support portions 240 are integrally formed of a silicon material. The pair of first support portions 220 is a torsion bar that is twisted about the first rotation shaft 221, and the pair of second support portions 240 is a torsion bar that is twisted about the second rotation shaft 241. It has become a bar.

駆動部２３０は、第１磁気素子２３１及び第１磁気アクチュエータ２３２のセットと、第２磁気素子２３３及び第２磁気アクチュエータ２３４のセットと、を有している。第１磁気素子２３１及び第２磁気素子２３３は、いずれも永久磁石であって、反射板２１０において、第１回動軸２２１に対して互いに同じ側にずれた位置に、相互間に第２回動軸２４１を挟んで取り付けられる。 The drive unit 230 has a set of a first magnetic element 231 and a first magnetic actuator 232 and a set of a second magnetic element 233 and a second magnetic actuator 234. Each of the first magnetic element 231 and the second magnetic element 233 is a permanent magnet, and is located at a position shifted to the same side with respect to the first rotation shaft 221 on the reflection plate 210, and is disposed between the first magnetic element 231 and the second magnetic element 233. It is attached with the driving shaft 241 interposed therebetween.

反射板２１０は、第１実施例と同様に円板部２１０ａと矩形板部２１０ｂとを有している。ただし、本実施例の反射板２１０における矩形板部２１０ｂは、第１実施例の反射板１１０における矩形板部１１０ｂよりも長めに形成されている。本実施例では、この長めに形成された矩形板部２１０ｂに、第１磁気素子２３１及び第２磁気素子２３３が、相互間に第２回動軸２４１を挟むように配列されている。 The reflection plate 210 has a disk portion 210a and a rectangular plate portion 210b as in the first embodiment. However, the rectangular plate portion 210b of the reflector 210 of the present embodiment is formed longer than the rectangular plate portion 110b of the reflector 110 of the first embodiment. In this embodiment, the first magnetic element 231 and the second magnetic element 233 are arranged on the longer rectangular plate portion 210b so as to sandwich the second rotation shaft 241 therebetween.

また、本実施例では、第１回動軸２２１が、反射板２１０を、第１回動軸２２１に対する直交方向について長さが異なる２つの領域２１０ｃ，２１０ｄに二分する。他方、第２回動軸２４１は、反射板２１０を、第２回動軸２４１に対する直交方向について互いに同等な２つの領域２１０ｅに二等分する。第１磁気素子２３１及び第２磁気素子２３３は、長さが短い方の領域２１０ｄ、具体的には矩形板部２１０ｂが第２回動軸２４１で二等分された２つの領域部分に、それぞれ取り付けられている。 In the present embodiment, the first rotation shaft 221 divides the reflection plate 210 into two regions 210 c and 210 d having different lengths in a direction orthogonal to the first rotation shaft 221. On the other hand, the second rotation shaft 241 bisects the reflection plate 210 into two regions 210 e equivalent to each other in a direction orthogonal to the second rotation shaft 241. The first magnetic element 231 and the second magnetic element 233 are respectively provided in a region 210 d having a shorter length, specifically, two regions where the rectangular plate portion 210 b is bisected by the second rotation shaft 241. Installed.

第１磁気アクチュエータ２３２は、第１磁気素子２３１に対して磁気を加えて、第１回動軸２２１を中心に反射板２１０を回動させる電磁石であり、ヨーク２３２ａとコイル２３２ｂとを備えている。また、第２磁気アクチュエータ２３４は、第２磁気素子２３３に対して磁気を加えて、第１回動軸２２１を中心に反射板２１０を回動させる電磁石であって、ヨーク２３４ａとコイル２３４ｂとを備えている。 The first magnetic actuator 232 is an electromagnet that applies magnetism to the first magnetic element 231 to rotate the reflection plate 210 about the first rotation shaft 221. The first magnetic actuator 232 includes a yoke 232a and a coil 232b. . The second magnetic actuator 234 is an electromagnet that applies magnetism to the second magnetic element 233 to rotate the reflection plate 210 about the first rotation shaft 221. The second magnetic actuator 234 includes a yoke 234a and a coil 234b. Have.

このとき、第１磁気アクチュエータ２３２及び第２磁気アクチュエータ２３４の相互間で、発生させる磁界の強さや向きを制御することで、第２回動軸２４１を中心に反射板２１０を回動させるように構成されている。即ち、第１磁気アクチュエータ２３２及び第２磁気アクチュエータ２３４は、互いに協働して第１回動軸２２１及び第２回動軸２４１それぞれを中心に反射板２１０を回動させるものとなっている。 At this time, by controlling the strength and direction of the generated magnetic field between the first magnetic actuator 232 and the second magnetic actuator 234, the reflection plate 210 can be rotated about the second rotation shaft 241. It is configured. That is, the first magnetic actuator 232 and the second magnetic actuator 234 cooperate with each other to rotate the reflection plate 210 about the first rotation shaft 221 and the second rotation shaft 241 respectively.

以上に説明した第２実施例によっても、上述した第１実施例と同様に、設置スペースを抑えて広い走査対象領域を走査することができることは言うまでもない。 According to the second embodiment described above, it is needless to say that a wide scanning target area can be scanned with a small installation space, similarly to the first embodiment.

また、本実施例によれば、反射板２１０を、第１回動軸２２１と第２回動軸２４１との二軸で回動させ、走査対象領域を二次元的に走査することができる。 Further, according to the present embodiment, it is possible to rotate the reflection plate 210 about two axes of the first rotation axis 221 and the second rotation axis 241 and two-dimensionally scan the scan target area.

また、本実施例によれば、長さが短い方の領域２１０ｄに取り付けられた第１磁気素子２３１及び第２磁気素子２３３を駆動することで、第１回動軸２２１を中心とした反射板２１０の回動によって一層広い走査対象領域を走査することができる。そして、第１磁気素子２３１及び第２磁気素子２３３が、第２回動軸２４１で二等分された領域２１０ｅに取り付けられていることで、第２回動軸２４１を中心とした反射板２１０の回動によってバランスよく走査することができる。 Further, according to the present embodiment, by driving the first magnetic element 231 and the second magnetic element 233 attached to the shorter region 210d, the reflecting plate about the first rotating shaft 221 is driven. By rotating the 210, a wider scanning target area can be scanned. Since the first magnetic element 231 and the second magnetic element 233 are attached to the area 210 e bisected by the second rotation axis 241, the reflection plate 210 centering on the second rotation axis 241 is provided. Scanning can be performed in good balance by the rotation of.

次に第３実施例について説明する。この第３実施例も、反射板の支持構造及び駆動部が、上述した第１実施例とは異なっている。一方で、光走査装置における他の構成は、図１及び図２に示されている第１実施例の光走査装置１と同じである。以下では、第３実施例についても、上述の第２実施例と同様、第１実施例との相違点である反射板の支持構造及び駆動部に注目して説明を行ない、同一点である光走査装置の構成については説明を割愛する。 Next, a third embodiment will be described. This third embodiment also differs from the above-described first embodiment in the support structure of the reflector and the drive section. On the other hand, the other configuration of the optical scanning device is the same as that of the optical scanning device 1 of the first embodiment shown in FIGS. In the following, the third embodiment will be described focusing on the support structure of the reflector and the driving unit, which are different from the first embodiment, similarly to the above-described second embodiment. The description of the configuration of the scanning device is omitted.

図８は、第３実施例における反射板の支持構造及び駆動部を示した斜視図である。また、図９は、図８に示されている反射板の支持構造及び駆動部を、図中の矢印Ｖ３１方向から見た平面図、及び、その支持構造及び駆動部の側面図である。 FIG. 8 is a perspective view showing a support structure and a driving unit of the reflection plate in the third embodiment. FIG. 9 is a plan view of the support structure and the drive unit of the reflector shown in FIG. 8 as viewed from the direction of arrow V31 in the figure, and a side view of the support structure and the drive unit.

本実施例でも、反射板３１０は、上述した第１実施例と同様に、両面のうちの一方に第１反射面３１１が形成され他方に第２反射面３１２が形成された両面反射タイプの反射板となっている。そして、この反射板３１０が、第１実施例と同様に、第１反射面３１１及び第２反射面３１２での反射光の出射側を除いて反射板３１０を囲むフレーム３０７に対して一対の第１支持部３２０によって支持されている。 Also in this embodiment, the reflection plate 310 is a double-sided reflection type reflection plate in which the first reflection surface 311 is formed on one of the two surfaces and the second reflection surface 312 is formed on the other, similarly to the first embodiment described above. It is a plate. Then, similarly to the first embodiment, the reflecting plate 310 is provided with a pair of first and second frames 307 surrounding the reflecting plate 310 except for the emission side of the light reflected by the first reflecting surface 311 and the second reflecting surface 312. It is supported by one support portion 320.

ここで、本実施例では、第１支持部３２０が、その延在方向について伸縮可能な伸縮構造３２２を有している。この伸縮構造３２２は、第１支持部３２０の一部が延在方向と交差する方向に屈曲を繰り返して形成されたバネ構造である。 Here, in the present embodiment, the first support portion 320 has a telescopic structure 322 that can expand and contract in the extending direction. The expansion / contraction structure 322 is a spring structure formed by repeatedly bending a part of the first support portion 320 in a direction intersecting the extending direction.

第１支持部３２０は、第１実施例における第１支持部１２０と同様に、第１回動軸３２１を定めるように、反射板３１０を面方向に挟んで一対が設けられて、反射板３１０を、第１回動軸３２１を中心に回動可能に支持している。このとき、各第１支持部３２０が上記の伸縮構造３２２を有することで、反射板３１０は、第１回動軸３２１と直交する第２回動軸３４１を中心とした回動についても可能となっている。 Similar to the first support portion 120 in the first embodiment, a pair of first support portions 320 are provided so as to sandwich the reflection plate 310 in the plane direction so as to define the first rotation axis 321. Are supported so as to be rotatable about the first rotation shaft 321. At this time, since each of the first support portions 320 has the above-described elastic structure 322, the reflection plate 310 can rotate about a second rotation axis 341 orthogonal to the first rotation axis 321. Has become.

一対の第１支持部３２０が定める第１回動軸３２１は、反射板３１０を、第１回動軸３２１に対する直交方向について長さが異なる２つの領域３１０ｃ，３１０ｄに二分する。 The first rotation shaft 321 defined by the pair of first support portions 320 divides the reflection plate 310 into two regions 310 c and 310 d having different lengths in a direction orthogonal to the first rotation shaft 321.

また、一対の第１支持部３２０における伸縮構造３２２が互いに同等であるために、反射板３１０は、一対の第１支持部３２０それぞれの側において互いに同程度に回動可能となっている。このため、伸縮構造３２２によって可能となる回動の回動軸たる第２回動軸３４１は、反射板３１０を、互いに同等な領域３１０ｅに二等分するように生じる。 Further, since the expansion and contraction structures 322 of the pair of first support portions 320 are equal to each other, the reflection plate 310 is rotatable to the same extent on each side of the pair of first support portions 320. Therefore, the second rotation axis 341 as a rotation axis of the rotation enabled by the elastic structure 322 is generated so as to bisect the reflection plate 310 into regions 310e equivalent to each other.

このように、本実施例では、各々が伸縮構造３２２を有する一対の第１支持部３２０によって、反射板３１０が、第１回動軸３２１及び第２回動軸３４１それぞれを中心に二軸で回動可能に支持されている。 As described above, in this embodiment, the pair of first support portions 320 each having the elastic structure 322 allows the reflection plate 310 to be biaxially centered on the first rotation shaft 321 and the second rotation shaft 341. It is rotatably supported.

そして、反射板３１０を二軸で回動させるために、上述した第２実施形態と同様の駆動部３３０が設けられている。 Further, a driving unit 330 similar to that of the above-described second embodiment is provided to rotate the reflection plate 310 about two axes.

即ち、駆動部３３０は、第２実施例と同様に、第１磁気素子３３１及び第１磁気アクチュエータ３３２のセットと、第２磁気素子３３３及び第２磁気アクチュエータ３３４のセットと、を有している。いずれも永久磁石である第１磁気素子３３１及び第２磁気素子３３３が、円板部３１０ａと矩形板部３１０ｂとを有する反射板３１０における矩形板部３１０ｂに、相互間に第２回動軸３４１を挟んで取り付けられる。 That is, the driving unit 330 has a set of the first magnetic element 331 and the first magnetic actuator 332 and a set of the second magnetic element 333 and the second magnetic actuator 334, as in the second embodiment. . The first magnetic element 331 and the second magnetic element 333, both of which are permanent magnets, are attached to the rectangular plate portion 310b of the reflective plate 310 having the disk portion 310a and the rectangular plate portion 310b, and the second rotating shaft 341 therebetween. Can be attached across.

第１磁気アクチュエータ３３２は、第１磁気素子３３１に対して磁気を加えて、第１回動軸３２１を中心に反射板２１０を回動させる電磁石であり、ヨーク３３２ａとコイル３３２ｂとを備えている。また、第２磁気アクチュエータ３３４は、第２磁気素子３３３に対して磁気を加えて、第１回動軸３２１を中心に反射板２１０を回動させる電磁石であって、ヨーク３３４ａとコイル３３４ｂとを備えている。そして、これらの第１磁気アクチュエータ３３２及び第２磁気アクチュエータ３３４が、互いに協働して第１回動軸３２１及び第２回動軸３４１それぞれを中心に反射板３１０を回動させるものとなっている。 The first magnetic actuator 332 is an electromagnet that applies magnetism to the first magnetic element 331 to rotate the reflection plate 210 about the first rotation shaft 321, and includes a yoke 332 a and a coil 332 b. . The second magnetic actuator 334 is an electromagnet that applies magnetism to the second magnetic element 333 to rotate the reflection plate 210 about the first rotation shaft 321. The second magnetic actuator 334 connects the yoke 334a and the coil 334b. Have. Then, the first magnetic actuator 332 and the second magnetic actuator 334 cooperate with each other to rotate the reflection plate 310 about the first rotation shaft 321 and the second rotation shaft 341 respectively. I have.

以上に説明した第３実施例によっても、上述した第１実施例と同様に、設置スペースを抑えて広い走査対象領域を走査することができることは言うまでもない。 According to the third embodiment described above, it is needless to say that a wide scanning target area can be scanned with a small installation space as in the first embodiment.

また、本実施例によれば、反射板３１０を支持する第１支持部３２０に伸縮構造３２２を持たせることで、反射板３１０を第１回動軸３２１と第２回動軸３４１との二軸で回動させることができる。つまり、本実施例によっても、上述した第２実施例と同様に走査対象領域を二次元的に走査することができる。 Further, according to the present embodiment, by providing the first support portion 320 supporting the reflection plate 310 with the elastic structure 322, the reflection plate 310 can be connected to the first rotation shaft 321 and the second rotation shaft 341. It can be pivoted on a shaft. That is, also in the present embodiment, the scanning target area can be two-dimensionally scanned in the same manner as in the above-described second embodiment.

尚、本発明は、以上に説明した実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。 It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, but includes other configurations that can achieve the object of the present invention, and also includes the following modifications and the like.

例えば、上述した第１〜第３実施例では、本発明にいう第１磁気素子の一例として永久磁石の第１磁気素子１３１，２３１，３３１が例示されている。同様に、本発明にいう第２磁気素子の一例として、永久磁石の第２磁気素子２３２，３３２が例示されている。しかしながら、本発明にいう第１磁気素子や第２磁気素子は、これらに限るものではなく、例えば電流が流されて磁界を受けると駆動力が生じるコイル等であってもよい。この場合、このコイルを動かす磁気アクチュエータは永久磁石であってもよい。 For example, in the above-described first to third embodiments, the first magnetic elements 131, 231, 331 of permanent magnets are illustrated as examples of the first magnetic element according to the present invention. Similarly, permanent magnet second magnetic elements 232 and 332 are illustrated as an example of the second magnetic element according to the present invention. However, the first magnetic element and the second magnetic element according to the present invention are not limited to these, and may be, for example, a coil or the like that generates a driving force when a current flows and receives a magnetic field. In this case, the magnetic actuator that moves the coil may be a permanent magnet.

また、上述した第１〜第３実施例では、本発明にいう反射板の一例として円板部１１０ａ，２１０ａ，３１０ａと矩形板部１１０ｂ，２１０ｂ，３１０ｂとを備えた反射板１１０，３１０が例示されている。しかしながら、本発明にいう反射板はこれらに限るものではない。本発明にいう反射板は、両面に反射領域が形成されたものであれば、単純な円板状であっても矩形板状であってもよく、その具体的形状を問うものではない。 In the above-described first to third embodiments, the reflectors 110 and 310 provided with the disk portions 110a, 210a and 310a and the rectangular plate portions 110b, 210b and 310b are illustrated as examples of the reflector in the present invention. Have been. However, the reflector according to the present invention is not limited to these. The reflecting plate according to the present invention may have a simple disk shape or a rectangular plate shape as long as reflecting regions are formed on both surfaces, and the specific shape is not limited.

また、上述した第１〜第３実施例では、本発明にいう第１磁気素子や第２磁気素子の各一例として、反射板１１０，２１０，３１０の一方の面に取り付けられた第１磁気素子１３１，２３１，３３１や第２磁気素子２３３，３３３が例示されている。しかしながら、本発明にいう第１磁気素子や第２磁気素子はこれらに限るものではない。本発明にいう第１磁気素子や第２磁気素子は、例えば反射板の両方の面に取り付けてもよい。又は、反射板の磁石取付位置に開口を設け、そこに第１磁気素子や第２磁気素子をはめ込んでもよい。この場合、反射板の両方の面に第１磁気素子や第２磁気素子が現れることになる。第１磁気素子や第２磁気素子を両面に取り付けた場合、又は開口にはめ込んだ場合は、反射板が縦になるように取り付けても、反射板の回動軸に対してバランスがとれた状態にできる。このため、例えば非駆動時において反射板が回動して一方に傾いてしまうことがない。 In the above-described first to third embodiments, the first magnetic element attached to one surface of each of the reflectors 110, 210, and 310 is an example of the first magnetic element and the second magnetic element according to the present invention. 131, 231, 331 and second magnetic elements 233, 333 are illustrated. However, the first magnetic element and the second magnetic element according to the present invention are not limited to these. The first magnetic element and the second magnetic element according to the present invention may be attached to, for example, both surfaces of the reflector. Alternatively, an opening may be provided at the magnet mounting position of the reflector, and the first magnetic element and the second magnetic element may be fitted therein. In this case, the first magnetic element and the second magnetic element appear on both surfaces of the reflector. When the first magnetic element and the second magnetic element are mounted on both sides or when they are fitted into the openings, even if the reflector is mounted vertically, it is in a state of being balanced with respect to the rotation axis of the reflector. Can be. For this reason, for example, the reflector does not rotate and tilt to one side when not driven.

また、上述した第１〜第３実施例では、本発明にいう第１磁気素子や第２磁気素子の各一例として、長手方向を有する長方形の形状の第１磁気素子１３１，２３１，３３１や第２磁気素子２３３，３３３が例示されている。しかしながら、本発明にいう第１磁気素子や第２磁気素子はこれらに限るものではない。本発明にいう第１磁気素子や第２磁気素子は、反射板を回動駆動させるのに十分な力が得られるのであれば、磁気素子の形状やサイズは任意に設定してよく、例えば正方形に形成した磁気素子を用いることもできる。 In the above-described first to third embodiments, as the first magnetic element and the second magnetic element according to the present invention, for example, the first magnetic elements 131, 231, 331 having a rectangular shape having a longitudinal direction, Two magnetic elements 233 and 333 are illustrated. However, the first magnetic element and the second magnetic element according to the present invention are not limited to these. In the first magnetic element and the second magnetic element according to the present invention, the shape and size of the magnetic element may be arbitrarily set as long as a sufficient force for rotating the reflection plate can be obtained. Can be used.

また、上述した第２及び第３実施例では、本発明にいう第１磁気素子や第２磁気素子の各一例として、互いに別体に形成され、個別に反射板２１０，３１０に取り付けられた第１磁気素子２３１，３３１や第２磁気素子２３３，３３３が例示されている。しかしながら、本発明にいう第１磁気素子や第２磁気素子はこれらに限るものではない。本発明にいう第１磁気素子や第２磁気素子は、例えば、長尺に形成された１個の磁石を反射板に取り付け、その一端側を第１磁気素子として使用し、他端側を第２磁気素子として使用するものであってもよい。 In the above-described second and third embodiments, each of the first magnetic element and the second magnetic element according to the present invention is formed separately from each other and individually attached to the reflection plates 210 and 310 as examples. The first magnetic elements 231 and 331 and the second magnetic elements 233 and 333 are illustrated. However, the first magnetic element and the second magnetic element according to the present invention are not limited to these. In the first magnetic element and the second magnetic element according to the present invention, for example, one elongated magnet is attached to a reflector, one end of which is used as a first magnetic element, and the other end is used as a first magnetic element. It may be used as two magnetic elements.

また、上述した第２及び第３実施例では、本発明にいう駆動部の一例として、反射板２１０，３１０の二軸回動のために、第１磁気素子２３１，３３１や第２磁気素子２３３，３３３という２つの磁気素子を横並びに配列した駆動部２３０，３３０が例示されている。また、各実施例の駆動部２３０，３３０では、これら２つの磁気素子を駆動すべく第１磁気アクチュエータ２３２，３３２や第２磁気アクチュエータ２３４，３３４が横並びに配列されている。しかしながら、本発明にいう駆動部は、二軸回動のためのものであっても、第２及び第３実施例に例示された構造に限るものではなく、磁気素子や磁気アクチュエータの数や配置は任意に設定し得る。例えば、反射板や、これを囲むフレームに、反射面を三方から囲むように３つの磁気素子を配置し、各磁気素子を駆動すべく３つの磁気アクチュエータを設けることとしてもよい。この場合、１つの磁気素子と磁気アクチュエータで１つの回動軸を中心として反射板を回動させ、他の２つの磁気素子と磁気アクチュエータでもう１つの回動軸を中心として反射板を回動させることとなる。このように、本発明にいう駆動部は、第１回動軸を中心に前記反射板を回動させるものであれば、他の回動軸を中心とした回動構造の有無を含めて、その具体的な構成を問うものではない。 In the above-described second and third embodiments, as an example of the driving unit according to the present invention, the first magnetic element 231 and the second magnetic element 233 are used for the biaxial rotation of the reflection plates 210 and 310. , 333 are illustrated as driving units 230 and 330 in which two magnetic elements are arranged side by side. In the drive units 230 and 330 of each embodiment, the first magnetic actuators 232 and 332 and the second magnetic actuators 234 and 334 are arranged side by side to drive these two magnetic elements. However, the drive unit according to the present invention is not limited to the structure illustrated in the second and third embodiments, even if it is for biaxial rotation. Can be set arbitrarily. For example, three magnetic elements may be arranged on a reflector or a frame surrounding the reflector so as to surround the reflective surface from three sides, and three magnetic actuators may be provided to drive each magnetic element. In this case, the reflection plate is rotated about one rotation axis by one magnetic element and the magnetic actuator, and the reflection plate is rotated about another rotation axis by the other two magnetic elements and the magnetic actuator. Will be done. As described above, the driving unit according to the present invention includes the presence or absence of a rotation structure about another rotation axis, as long as the reflection plate is rotated about the first rotation axis. It does not ask about the specific configuration.

１光走査装置
１０１第１光源
１０２第２光源
１０３第１受光素子
１０４第２受光素子
１０５第１光学素子
１０６第２光学素子
１０７，３０７フレーム
１１０，２１０，３１０反射板
１１０ａ，２１０ａ，３１０ａ円板部
１１０ｂ，２１０ｂ，３１０ｂ矩形板部
１１０ｃ，１１０ｄ，２１０ｃ，２１０ｄ，２１０ｅ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅ領域
１１１，２１１，３１１第１反射面
１１２，２１２，３１２第２反射面
１２０，２２０，３２０第１支持部
１２１，２２１，３２１第１回動軸
１３０，２３０，３３０駆動部
１３１，２３１，３３１第１磁気素子
１３２，２３２，３３２第１磁気アクチュエータ
１３２ａ，２３２ａ，２３４ａ，３３２ａ，３３４ａヨーク
１３２ｂ，２３２ｂ，２３４ｂ、３３２ｂ、３３４ｂコイル
２０７内フレーム
２０８外フレーム
２３３，３３３第２磁気素子
２３４，３３４第２磁気アクチュエータ
２４０第２支持部
２４１，３４１第２回動軸
３２２伸縮構造
ＡＬ１１第１走査対象領域
ＡＬ１２第２走査対象領域
Ｄ１１回動方向
Ｌ１１，Ｌ１２照射光
Ｌ１１１，Ｌ１２１反射光
Ｌ１３，Ｌ１４戻り光
Ｐ１１第１限界位置
Ｐ１２第２限界位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical scanning device 101 1st light source 102 2nd light source 103 1st light receiving element 104 2nd light receiving element 105 1st optical element 106 2nd optical element 107,307 Frame 110,210,310 Reflector 110a, 210a, 310a Disk Part 110b, 210b, 310b Rectangular plate part 110c, 110d, 210c, 210d, 210e, 310c, 310d, 310e Area 111, 211, 311 First reflecting surface 112, 212, 312 Second reflecting surface 120, 220, 320 First Supporting parts 121, 221, 321 First rotating shafts 130, 230, 330 Driving parts 131, 231, 331 First magnetic elements 132, 232, 332 First magnetic actuators 132a, 232a, 234a, 332a, 334a Yoke 132b, 232b , 234b, 332b 334b Coil 207 Inner frame 208 Outer frame 233, 333 Second magnetic element 234, 334 Second magnetic actuator 240 Second support portion 241, 341 Second rotation axis 322 Telescopic structure AL11 First scan target area AL12 Second scan target area D11 Rotation direction L11, L12 Irradiation light L111, L121 Reflected light L13, L14 Return light P11 First limit position P12 Second limit position

Claims

A first light source;
A second light source;
A reflector having a first reflection surface formed on one of both surfaces for reflecting irradiation light from the first light source, and a second reflection surface formed on the other surface for reflecting irradiation light from the second light source;
A first support unit that rotatably supports the reflection plate around a first rotation axis extending in a surface direction of the reflection plate;
A drive unit for rotating the reflection plate about the first rotation axis;
An optical scanning device comprising:

A driving unit configured to apply a magnet to the first magnetic element and a first magnetic element attached to the reflection plate at a position shifted from the first rotation axis; 2. The optical scanning device according to claim 1, further comprising a first magnetic actuator for rotating the reflection plate.

The first rotation axis bisects the reflection plate into two regions having different lengths in a direction orthogonal to the first rotation axis;
The optical scanning device according to claim 2, wherein the first magnetic element is attached to the shorter area.

A gap is formed between the reflector and the reflector, and the reflector and the irradiating light from the first light source and the irradiating light from the second light source are respectively surrounded by the reflector except for the emission side of the reflected light. Further comprising a frame extending in the in-plane direction,
4. The optical scanning device according to claim 2, wherein the first support portion is provided in a gap between the reflection plate and the frame. 5.

A second support portion that rotatably supports the reflection plate around a second rotation axis extending in a direction different from the first rotation axis;
The drive unit sandwiches the second rotation axis between the reflection plate and the first magnetic element at a position shifted to the same side as the first magnetic element with respect to the first rotation axis. A magnetic element attached to the second magnetic element, and magnetism applied to the second magnetic element, and the reflection plate is provided around the first and second rotation axes in cooperation with the first magnetic actuator. 4. The optical scanning device according to claim 2, further comprising a second magnetic actuator that rotates the light scanning device. 5.

Since the first support portion has a telescopic structure that can expand and contract in the direction in which the first support portion extends, the first support portion can be rotated around a second rotation axis that extends in a direction different from the first rotation axis. To support the reflector,
The drive unit sandwiches the second rotation axis between the reflection plate and the first magnetic element at a position shifted to the same side as the first magnetic element with respect to the first rotation axis. A second magnetic element attached to the second magnetic element, and magnetism applied to the second magnetic element, and the reflection plate is provided around the first and second rotation axes in cooperation with the first magnetic actuator. 5. The optical scanning device according to claim 2, further comprising a second magnetic actuator configured to rotate the optical scanning device. 6.

The first rotation axis bisects the reflection plate into two regions having different lengths in a direction orthogonal to the first rotation axis;
The second rotation axis bisects the reflection plate in a direction orthogonal to the second rotation axis;
The first magnetic element and the second magnetic element are characterized in that the shorter area is respectively attached to two area parts bisected by the second rotation axis. The optical scanning device according to claim 5.

A first light receiving element for detecting light,
A second light receiving element that detects light in an optical path different from the light,
As a result of scanning the first scan target area with the irradiation light from the first light source, the return light reflected from the first reflection surface returning from the first scan target area is guided to the first light receiving element. A first optical element,
As a result of scanning the second scan target area with the irradiation light from the second light source, the return light reflected from the second reflection surface after returning from the second scan target area is guided to the second light receiving element. A second optical element,
The optical scanning device according to claim 1, further comprising: