光学扫描装置制造方法及图纸

提供一种光学扫描装置，使装置在轴向上扁平化以实现小型化，将投光侧和受光侧的光学元件紧凑地组装。在转子轴(3)的中空空间(S)内，具有投光用或受光用的光学元件中的至少任一个，在所述转子轴(3)的中空空间(S)内，从发光部(7)照射出的光沿轴线方向平行前进至反射镜(6)，被反射镜(6)反射并朝转子(2)的径向外侧投光，从被照射体反射的、朝向转子(2)的径向内侧的反射光利用反射镜(6)在转子轴(3)的中空空间(S)内沿轴向受光。

Optical Scanning Device

An optical scanning device is provided to flatten the device in the axial direction to achieve miniaturization, and to compactly assemble the optical elements on the casting side and the receiving side. In the hollow space (S) of the rotor axis (3), there is at least one of the optical elements for casting or receiving light. In the hollow space (S) of the rotor axis (3), the light emitted from the luminous part (7) advances parallel along the axis direction to the mirror (6), is reflected by the mirror (6) and projected to the radial outer side of the rotor (2), and is reflected from the irradiated body towards the radial inner side of the rotor (2). The beam is received along the axis in the hollow space (S) of the rotor shaft (3) by using a mirror (6).

【技术实现步骤摘要】
光学扫描装置
本专利技术涉及一种光学扫描装置，将例如从光源照射出的激光向周围投光或接收反射光。
技术介绍
例如，为了实现车辆的自动运转，开发了一种在对行驶的车辆周围的状况(存在路人、其它车辆、障碍物等)进行判断的同时进行运转控制的技术。在这种情况下，代替驾驶者，使用传感器作为车辆的眼睛。作为上述传感器，存在以下作为防碰撞系统而实用化的装置。例如，存在以下方式：使用毫米波作为发射的电波的毫米波雷达方式；发射红外线激光而使测距性能提高的红外线雷达方式；装设有相机并通过图像识别对障碍物进行识别的相机方法，或者可以将上述方式组合使用。在车载上述传感器的情况下，如果存在有高度，则不但会使装设变难，也会使设计性降低。此外，如果设置于多处的传感器的数量增多，那么不但会影响设计性，也会使成本提高。例如，如图6所示的光学扫描装置那样，将转子轭52上组装有反射镜51的电动机53、光学元件(投光部54、反射透镜55、56、受光元件57等)沿轴向一列配置，会使装置大型化，难以进行装设，并且也会降低设计性。为了消除上述不良情况，提出了一种光学扫描装置(参照专利文献1：日本专利特许2690591号公报)，以插入于定子的轴承壳体的中空转子轴的内部作为光路并安装准直仪透镜，在定子上安装半导体激光器，在转子上配置光偏向元件以实现小型化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特许2690591号公报为了促进车辆的完全自动运转化，需要在360度范围内进行感测，并且为了抑制制造成本，要求减少传感器的数量。此外，由于是作为车辆零件组装，因此，要求一种不破坏设计性、小型、轻量且没有旋转不均匀的传感器装置。此外，专利文献1的光学扫描装置具有用于投射激光以进行扫描的结构，但关于接收来自物体等的反射光的光学元件没有作任何公开。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种光学扫描装置，使装置在轴向上扁平化以实现小型化，并将投光侧和受光侧的光学元件紧凑地组装。为了实现上述目的，本专利技术包括以下结构。一种光学扫描装置，其特征在于，包括：电动机，上述电动机具有转子和定子，上述转子具有中空结构的转子轴，具有反射面的反射镜一体地组装于转子轭的旋转中心部，上述定子具有将上述转子轴以能旋转的方式轴支承的轴承壳体；以及光学元件，上述光学元件具有光源、发光部和受光部，上述发光部以上述转子轴的中空空间作为光路将激光从上述光源向上述反射镜沿轴向照射，并将反射光朝向上述转子的径向外侧投光，上述受光部利用上述反射镜使从被照射体反射的、朝向上述转子的径向内侧的反射光沿轴向反射，并以上述转子轴的中空空间作为光路而成像于受光元件，在上述转子轴的中空空间内，具有上述光学元件中的至少任一个。通过上述结构，将转子轴的中空空间内作为投光和受光的光路来使用，并且在转子轴的中空空间内具有光学元件中的至少任一个，从而能在轴向上实现扁平化，也能将光学元件紧凑地组装，藉此能实现装置的小型化。较为理想的是，上述发光部设置于上述转子轴的中空空间的旋转中心，除了上述光源的投光方向以外的部分被遮光构件遮住。藉此，在转子轴的中空空间内，光源的除了投光方向以外的部分被遮光构件遮住，因此，能防止投光和受光相互干涉，从而能维持灵敏度。上述受光部包括将被上述反射镜反射的反射光聚光的聚光透镜以及通过上述聚光透镜成像的受光元件，上述受光部可以设置于上述转子轴的中空空间内。藉此，不仅将发光部也将受光部收纳于转子轴的中空空间内，因此，能在电动机的轴向高度范围内将光学元件紧凑地组装以促进小型化。上述发光部可以与曲面透镜一起，和上述转子轭一体地组装，可以在上述转子轴的中空空间内配置有上述受光部。藉此，能从发光部朝转子的径向外侧投光，并能利用曲面透镜使反射光沿轴向反射，且成像于在转子轴的中空空间内设置的受光部。这样，从投光到受光的光路变短，从而不易受到干扰的影响，能提高检测精度。此外，即使不设置遮光构件，也不会使投光和受光相互干涉。上述反射镜也可以支承成能以摆动轴为中心摆动。藉此，能使从光源照射出的投光沿轴向扫描，从而能将扫描范围从径向扩大至轴向。上述发光部的上述光源的照射角度可以设置成可变，可以在上述电动机的上述转子轭以能旋转的方式一体地组装具有倾斜角不同的多个反射面的倾斜镜。藉此，例如传递电动机驱动力以驱动倾斜镜旋转，从而能利用反射面使从光源照射出的投光反射，以沿径向和轴向扫描。如上所述，能提供一种光学扫描装置，使装置在轴向上扁平化以实现小型化，并将投光侧和受光侧的光学元件紧凑地组装。附图说明图1是第一实施例的光学扫描装置的轴向剖视图。图2是第二实施例的光学扫描装置的轴向剖视图。图3是第三实施例的光学扫描装置的轴向剖视图。图4是第四实施例的光学扫描装置的轴向剖视图。图5是第五实施例的光学扫描装置的轴向剖视图。图6是现有例的光学扫描装置的轴向剖视图。具体实施方式(第一实施例)以下，参照图1，对第一实施例的光学扫描装置进行说明。另外，光学扫描装置作为车辆装设用来使用，一体地包括电动机以及具有发光部和受光部的光学元件。如图1所示，作为驱动电动机，可以使用外转子型DC无刷电动机1。转子2具有中空结构的转子轴3。作为转子轴3，可以使用SUS(不锈钢)、S45C(机械结构用碳素钢)等。在转子轴3的轴端，一体地组装有杯状的转子轭4。在转子轭4的内周面，一体地组装有沿周向交替地励磁成N极和S极的转子磁体5。在转子轭4的顶面部，一体地组装有将后述的反射镜6固定的固定零件8。此外，在转子轭4的旋转中心部(转子轴3的轴端上方)，一体地组装有反射镜6。具体而言，反射镜6通过由螺钉紧固等设于转子轭4的顶面部的固定零件8支承成一体。反射镜6因固定零件8而相对于垂直轴倾斜45°并由粘接、弹性构件支承固定，从而与转子轭4一体地旋转。在转子轴3内设置有发光部7，上述发光部7将激光从光源7a照射到反射镜6，以将反射光朝转子2的径向外侧照射。具体而言，将转子轴13的中空空间S内作为发光用和受光用的光路来使用，在中空空间S内具有发光部7，从而能在轴向上实现扁平化，能将光学元件紧凑地组装，藉此实现小型化。另外，发光部7不仅可以是单一的光源，也可以是照射角度不同的多个光源7a形成为阵列状的光源。发光部7例如包括照射红外线激光的激光光源7a，并且配置于转子轴3的中空空间S的旋转中心。除了投光方向以外，光源7a被遮光构件9遮住。遮光构件9采用树脂制或金属制的有底筒体，例如从外周面放射状地延伸设置多个梁以与转子轴3的内周壁一体地组装。在转子轴3内从光源7a向垂直上方照射的激光被反射镜6反射并朝转子2的径向外侧投光。藉此，从光源7a照射的激光被遮光构件9遮住并朝向反射镜6沿轴线方向平行前进，然后由反射镜6反射从而朝转子2的径向外侧投光。此外，从被照射体反射的、朝向转子2的径向内侧的反射光利用反射镜6在转子轴3的中空空间S内，沿轴向受光。具体而言，来自物体的反射光被反射镜6反射，将转子轴3的内壁与遮光构件9之间的中空空间S作为光路，通过比转子轴3靠垂直下方配置的受光部17进行受光。藉此，在转子轴3的中空空间S内，利用遮光构件9来防止发光和受光相互干涉，从而能维持灵敏度。此外，定子10是在中心部设置有比转子轴3大径的贯通孔11a的底座部11的周围，分别支承有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学扫描装置，其特征在于，包括：电动机，所述电动机具有转子及定子，所述转子具有中空结构的转子轴，具有反射面的反射镜一体地组装于转子轭的旋转中心部，所述定子具有将所述转子轴以能旋转的方式轴支承的轴承壳体；以及光学元件，所述光学元件具有光源、发光部及受光部，所述发光部以所述转子轴的中空空间作为光路，将激光从所述光源向所述反射镜沿轴向照射，并将反射光朝向所述转子的径向外侧投光，所述受光部利用所述反射镜使从被照射体反射的、朝向所述转子的径向内侧的反射光沿轴向反射，并以所述转子轴的中空空间作为光路而成像于受光元件，在所述转子轴的中空空间内，具有所述光学元件中的至少任一个。

【技术特征摘要】
2017.09.12 JP 2017-1749951.一种光学扫描装置，其特征在于，包括：电动机，所述电动机具有转子及定子，所述转子具有中空结构的转子轴，具有反射面的反射镜一体地组装于转子轭的旋转中心部，所述定子具有将所述转子轴以能旋转的方式轴支承的轴承壳体；以及光学元件，所述光学元件具有光源、发光部及受光部，所述发光部以所述转子轴的中空空间作为光路，将激光从所述光源向所述反射镜沿轴向照射，并将反射光朝向所述转子的径向外侧投光，所述受光部利用所述反射镜使从被照射体反射的、朝向所述转子的径向内侧的反射光沿轴向反射，并以所述转子轴的中空空间作为光路而成像于受光元件，在所述转子轴的中空空间内，具有所述光学元件中的至少任一个。2.如权利要求1所述的光学扫描装...

【专利技术属性】
技术研发人员：丸山将见，
申请(专利权)人：信浓绢糸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP