反射装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种镜面积大、且能够进行广角扫描的经小型化的反射装置，尤其是包括作为车载LiDAR而言优选的规格的经小型化的反射装置。反射装置包括摆动部，所述摆动部具有：支撑于支撑框架上的镜部、及将所述镜部与所述支撑框架结合的铰链部。所述镜部相对于所述支撑框架摆动，且所述铰链部的拉伸强度为1500MPa以上。所述镜部的质量M与所述摆动部的共振频率f0满足以下的关系式(1)，0.49*f0+6.23≤M≤68.6*f0+46.8…(1)。

Reflector

The present invention provides a miniaturized reflector with large mirror area and capable of wide-angle scanning, in particular including a miniaturized reflector as a preferred specification for on-board LiDAR. The reflecting device includes a swing part which has a mirror part supported on a support frame and a hinge part which combines the mirror part with the support frame. The mirror part swings with respect to the supporting frame, and the tensile strength of the hinge part is more than 1500MPa. The mass M of the mirror part and the resonance frequency f 0 of the oscillating part satisfy the following relation (1), 0.49 * f 0 + 6.23 < < M < < 68.6 * f 0 + 46.8]. (1).

【技术实现步骤摘要】
反射装置
本专利技术涉及一种反射装置。更详细而言，涉及一种镜面积大、且能够进行广角扫描的经小型化的反射装置。
技术介绍
在反射装置中，作为对自测定位置至对象物为止的距离进行测定的光扫描装置，提出有所谓的测距传感器。测距传感器采用所谓的飞行时间(TimeOfFlight，TOF)方式并利用经脉冲调制的光源，输出发光及受光的时序的位相差信息，并对输出的位相差信息信号进行运算处理，由此取得距离数据。关于作为测定范围经广角化的反射装置的光扫描装置，存在采用电动机并使所述电动机驱动而进行光扫描的测距传感器。例如，提出有采用多面镜(polygonmirror)作为激光光反射用构件且将其与电动机组合的测距传感器。另外，已知有采用驱动电动机并利用所述驱动电动机使测距传感器所包括的光学系统整体的构成旋转的测距传感器。另一方面，作为使用光的遥感(remotesensing)技术，提出有所谓的“LiDAR”(激光雷达(LightDetectionandRanging))。LiDAR对相对于以脉冲状发光的激光照射的散射光进行测定，由此可对直至位于远距离的对象物为止的距离、及对象物的性质进行分析。研究有将所述LiDAR作为光扫描装置而应用于先进驾驶辅助系统(AdvancedDriver-AssistanceSystems，ADAS)、自动驾驶等中。在先进驾驶辅助系统(ADAS)、自动驾驶等中，至少需要相机、激光、LiDAR。主要而言，相机与激光是为了掌握汽车周围的信息而使用，LiDAR是作为雷达(radar)的备用(backup)而使用。在先进驾驶辅助系统(ADAS)、汽车自动驾驶等中，为了汽车自身进行安全且准确的决定，重要的是进行对象物的正确的检测与对象物的分类的性能。因此，需要作为镜部的面积大、且测定范围经广角化的反射装置的光扫描装置。且说，提出有不使镜部的尺寸(size)变小，能够对应于高共振频率的振动镜元件(例如，专利文献1)。所述振动镜元件通过设置，将一对第1驱动部彼此连结，并且在一对第1驱动部之间的部分连结有镜部的连结部，而将镜部直接连结于连结部。因此，和将连结部与镜部经由细长形状的扭梁部而间接地连结的情况相比，可提高镜部与连结部的连接部分的刚性。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2014-142517号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]但是，通过采用电动机而可使测定范围广角化的反射装置，因采用电动机而有反射装置整体的外形变大的问题。另外，在欲使反射装置的镜面积大的情况下，反射装置整体也会变大。尤其是，为了采用光扫描装置来作为车载LiDAR，而需要较现有的作为反射装置的光扫描装置而言经小型化的装置，且优选为能够进行广角扫描。进而，即便为作为经小型化的反射装置的光扫描装置，也优选镜面积在装置整体中所占的比例大的装置。专利文献1中记载的振动镜元件采用将镜部直接连结于连结部的构成，只不过是提高了镜部与连结部的连接部分的刚性，因此有难以将镜部的面积保持得大，且难以实现高共振频率的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种镜面积大、且能够进行广角扫描并且经小型化的反射装置。另外，本专利技术的目的在于提供一种作为测距传感器而言优选的金属镜(METAL镜)、尤其是包括作为车载LiDAR而言优选的规格的经小型化的反射装置。[解决问题的技术手段]本案专利技术人等利用具有规定的拉伸强度的材料形成反射装置所包括的包含镜部与铰链部的摆动部，并着眼于镜部的质量M与摆动部的共振频率f0的关系，由此发现可提供一种镜面积大、且能够实现广角扫描的经小型化的反射装置，从而完成了本专利技术。具体而言，本专利技术是由以下的技术事项构成。本专利技术的反射装置包括：摆动部，所述摆动部具有支撑于支撑框架上的镜部、及将所述镜部与所述支撑框架结合的铰链部，所述镜部相对于所述支撑框架摆动，且所述铰链部的拉伸强度为1500MPa以上，所述镜部的质量M与所述摆动部的共振频率f0满足以下的关系式(1)，0.49*f0+6.23≤M≤68.6*f0+46.8…(1)。在一实施方式中，在所述镜部的与反射面不同的面上形成有厚度减少部，所述镜部的质量M与所述摆动部的共振频率f0满足以下的关系式(2)，0.49*f0+6.23≤M≤43.68*f0-3.12…(2)。在一实施方式中，所述镜部包含金属部、及与所述金属部接合的反射部，且在所述反射部的表面形成有反射层。在一实施方式中，所述反射部的面积S1与所述金属部的面积S2满足以下的关系式(3)，S1≥S2…(3)。在一实施方式中，所述铰链部是由金属形成。在一实施方式中，所述金属部具有用于将电磁驱动用磁铁固定于所述镜部的固定部，且在所述固定部的周围具有厚度减少部。在一实施方式中，在所述支撑框架上搭载有压电元件。在一实施方式中，所述铰链部的拉伸强度为3500MPa以下。在一实施方式中，所述铰链部的与摆动轴平行的长度的尺寸为28mm以下。在一实施方式中，所述摆动部以相对于所述镜部的中心对称的方式形成。[专利技术的效果]根据本专利技术，可提供一种镜面积大、且能够进行广角扫描的反射装置。附图说明图1A是表示实施方式1的反射装置的概要的立体图(表面侧)。图1B是表示实施方式1的反射装置的概要的立体图(背面侧)。图2是表示实施方式1的反射装置的反射面(镜面)的平面图。图3A是表示包括线圈的实施方式1的反射装置的概要的立体图。图3B是表示实施方式1的反射装置的A-A剖面结构的剖面图。图4是表示实施方式1的反射装置的反射(光扫描)的状态的模式图。图5是表示设计实施方式1的反射装置时所需的参数的模式图。图6是表示实施方式1的反射装置的摆动部40的规格的模式图。图7是表示实施方式1的反射装置的、共振频率f0(kHz)与镜部的质量M(mg)的关系的曲线图。图8A是表示实施方式2的反射装置的概要的立体图(表面侧)。图8B是表示实施方式2的反射装置的概要的立体图(背面侧)。图8C是实施方式2的反射装置的镜部的背面侧的扩大图。图9是表示实施方式2的反射装置的B-B剖面结构的剖面图。图10是表示实施方式2的反射装置的、共振频率f0(kHz)与镜部的质量M(mg)的关系的曲线图。图11A是表示实施方式3的反射装置的概要的立体图(表面侧)。图11B是表示实施方式3的反射装置的概要的立体图(背面侧)。图12是实施方式3的反射装置的镜部的表面侧的平面图。图13是实施方式4的反射装置的镜部的表面侧的平面图。图14是实施方式5的反射装置的镜部的表面侧的平面图。图15是实施方式6的反射装置的镜部的表面侧的平面图。[符号的说明]1～6：反射装置；10：镜部；12：镜部表面；14：镜部背面；16：凹部(厚度减少部)；18：玻璃基板/反射构件/反射部；20：支撑框架；30：铰链部；40：摆动部；50：电磁驱动用磁铁；60：线圈；100：摆动轴；140：电磁驱动用磁铁支承凹部/磁铁支承面；142：开口部；142a～142d：开口部(厚度减少部)；144a、144b：开口部(厚度减少部)；146a、146b：开口部(厚度减少部)；148：开口部(厚度减少部)；182：反射膜(铝薄膜)；a：铰链部的宽度的一半；b：铰链部的厚度的一半；D：镜部的长度；Lm：镜部的宽度；Lf：铰链部的长度；tm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反射装置，其特征在于包括：摆动部，所述摆动部包括：支撑于支撑框架上的镜部；以及将所述镜部与所述支撑框架结合的铰链部，其中，所述镜部相对于所述支撑框架摆动，且所述铰链部的拉伸强度为1500MPa以上，所述镜部的质量M与所述摆动部的共振频率f0满足以下的关系式(1)，0.49*f0+6.23≤M≤68.6*f0+46.8…(1)。

【技术特征摘要】
2017.03.06 JP 2017-0417021.一种反射装置，其特征在于包括：摆动部，所述摆动部包括：支撑于支撑框架上的镜部；以及将所述镜部与所述支撑框架结合的铰链部，其中，所述镜部相对于所述支撑框架摆动，且所述铰链部的拉伸强度为1500MPa以上，所述镜部的质量M与所述摆动部的共振频率f0满足以下的关系式(1)，0.49*f0+6.23≤M≤68.6*f0+46.8…(1)。2.根据权利要求1所述的反射装置，其特征在于：在所述镜部的与反射面不同的面上形成有厚度减少部，所述镜部的质量M与所述摆动部的共振频率f0满足以下的关系式(2)，0.49*f0+6.23≤M≤43.68*f0-3.12…(2)。3.根据权利要求1或2所述的反射装置，其特征在于：所述镜部包含金属部、及与所述金属部接合的反射部...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中史记，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP