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公開番号2024037208
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-19
出願番号2022141844
出願日2022-09-07
発明の名称揺動角検出装置
出願人日本信号株式会社
代理人個人,個人
主分類G02B 26/10 20060101AFI20240312BHJP(光学)
要約【課題】揺動体に設けたコイルの対辺部分に逆向きの磁界が作用するような構成でも該コイルを流れる誘導電流を基に揺動角を検出できる揺動角検出装置を提供する。
【解決手段】電磁アクチュエータ1は、揺動体40の第1軸A1周りに揺動する内側揺動部41に設けた高速検出コイル63を流れる誘導電流を基に内側揺動部41の揺動角を検出する機能を備える。揺動体40の内側揺動部41は、同一平面上に第1軸A1を挟んで配置された第1及び第2領域41₁,41₂を有し、該平面に沿う方向の第1磁界H1が第1領域41₁側に与えられ、第1磁界H1と反対方向の第2磁界H2が第2領域41₂側に与えられる。高速検出コイル63は、第1及び第2領域41₁,41₂に設けた第1及び第2配線部63₁,63₂に発生する各誘導電流I₁,I₂が同方向となるように構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１軸周りに揺動する揺動体に設けたコイルを流れる誘導電流を基に揺動角を検出する装置であって、
前記揺動体は、同一平面上に前記第１軸を挟んで配置された第１及び第２領域を有し、該平面に沿う方向の第１磁界が第１領域側に与えられ、第１磁界と反対方向の第２磁界が第２領域側に与えられ、
前記コイルは、前記第１及び第２領域に設けた第１及び第２配線部に発生する各誘導電流が同方向となるように構成される、揺動角検出装置。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記揺動体は、前記第１及び第２領域の少なくとも一方に光を反射するミラーが形成されている、請求項１に記載の揺動角検出装置。
【請求項３】
前記揺動体は、内側揺動部と、外側揺動部とを有し、
前記内側揺動部は、前記外側揺動部によって前記第１軸周りに揺動可能に支持され、
前記外側揺動部は、前記外側揺動部の外側に配置された支持体によって前記第１軸と交差する第２軸周りに揺動可能に支持される、請求項１に記載の揺動角検出装置。
【請求項４】
前記外側揺動部は、同一平面上に前記第１軸を挟んで配置された第３及び第４領域を有し、
前記コイルは、前記第３及び第４領域に設けた第３及び第４配線部に発生する各誘導電流が同方向となり、かつ、前記第１及び第２配線部に発生する各誘導電流と前記第３及び第４配線部に発生する各誘導電流とが逆方向となるように構成される、請求項３に記載の揺動角検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、揺動体に設けたコイルを流れる誘導電流を基に揺動角を検出する揺動角検出装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電磁アクチュエータを使用した光スキャナーなどでは、揺動可能に軸支された可動ミラー（揺動体）上にコイルを設け、該コイルを流れる誘導電流を基に可動ミラーの揺動角を検出するようにしたものが知られている。例えば、特許文献１には、揺動して光ビームを偏向する可動部の周縁部分に沿ってコイルを設け、可動部に対して反射面に沿った一方向の磁界を与えるようにした電磁アクチュエータが開示されている。この電磁アクチュエータでは、可動部の軸周りの揺動によって可動部上のコイル内側を貫く磁束が変化することで、可動部の角速度に比例した起電圧がコイルに発生し、該起電圧の値に基づいて可動部の振れ角（揺動角）が検出されている。
【０００３】
また、上記のような光スキャナーなどに使用される電磁アクチュエータの駆動方式に関して、例えば、特許文献２には、第１回動体（揺動体）の外側に配置された第２回動体上において、第１及び第２回転軸により４分割された同一平面上の各領域に駆動用のコイルをそれぞれ設け、各コイルに対してコイル面に平行で内外の一方に向かう磁界を与え、駆動信号を各コイルに正相及び逆相で印加することにより、駆動効率が良く、大きな振り角を実現できるようにした技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４２２３３２８号公報
特開２０２１－８１４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような特許文献２の駆動方式が適用された電磁アクチュエータに対して、特許文献１に開示されている技術を応用して揺動体の揺動角を検出しようとした場合、該揺動体に設けたコイルにおける軸方向に平行な対辺部分には、逆向きの磁界が作用することになる。この場合、揺動体の軸周りの揺動によってコイルの対辺部分にそれぞれ発生する起電圧が正負で打ち消し合うようになり、揺動体上のコイルから揺動角を検出するための信号を取り出すことができないという課題があった。
【０００６】
本発明は上記の点に着目してなされたもので、揺動体に設けたコイルの対辺部分に逆向きの磁界が作用するような構成でも該コイルを流れる誘導電流を基に揺動角を検出できる揺動角検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため本発明の一態様は、第１軸周りに揺動する揺動体に設けたコイルを流れる誘導電流を基に揺動角を検出する揺動角検出装置であって、前記揺動体は、同一平面上に前記第１軸を挟んで配置された第１及び第２領域を有し、該平面に沿う方向の第１磁界が第１領域側に与えられ、第１磁界と反対方向の第２磁界が第２領域側に与えられ、前記コイルは、前記第１及び第２領域に設けた第１及び第２配線部に発生する各誘導電流が同方向となるように構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る揺動角検出装置によれば、揺動体に設けたコイルの配線を工夫して、該コイルにおける揺動体の第１及び第２領域に設けた第１及び第２配線部に発生する各誘導電流が同方向となるようにしたことで、コイルの対辺部分に逆向きの磁界が作用するような構成でもコイルを流れる誘導電流を基に揺動角を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る揺動角検出装置が適用された電磁アクチュエータの構成を示す概略図である。
電磁アクチュエータの駆動制御回路の機能構成を示すブロック図である。
電磁アクチュエータの第１系統の駆動コイルを拡大して示す平面図である。
電磁アクチュエータの第２系統の駆動コイルを拡大して示す平面図である。
電磁アクチュエータの高速検出コイルを拡大して示す平面図である。
電磁アクチュエータの低速検出コイルを拡大して示す平面図である。
低速駆動信号の供給による電磁作用を説明する図である。
高速駆動信号の供給による電磁作用を説明する図である。
電磁駆動された揺動体の状態を示す斜視図である。
内側揺動部の第１軸周りの揺動角検出動作を説明する図である。
外側揺動部の第２軸周りの揺動角検出動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る揺動角検出装置が適用された電磁アクチュエータの構成を示す概略図である。
図１において、電磁アクチュエータ１は、例えば、レーザ光等の光ビームを走査させる光スキャナーとして使用されるものであり、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）などの光走査デバイス２と、駆動制御回路３とを備えて構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

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