特許 7007214 振れ補正機構付きレーザポインタおよびその揺れ抑制制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-11

(45)【発行日】2022-01-24

(54)【発明の名称】振れ補正機構付きレーザポインタおよびその揺れ抑制制御方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/20 20060101AFI20220117BHJP

   G09B 19/00 20060101ALI20220117BHJP

【ＦＩ】

G02B27/20

G09B19/00 F

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018033357

(22)【出願日】2018-02-27

(65)【公開番号】P2019148704

(43)【公開日】2019-09-05

【審査請求日】2021-01-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101465

【弁理士】

【氏名又は名称】青山 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100104204

【弁理士】

【氏名又は名称】峯岸 武司

(72)【発明者】

【氏名】須江 猛

(72)【発明者】

【氏名】五明 正人

(72)【発明者】

【氏名】小松 亮二

【審査官】右田 昌士

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２８６０４１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０００－０３９６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１０９４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０５２４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２４４４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１００８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９３１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／００１５１２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０８１７４０７９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ２７／２０

Ｇ０９Ｂ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザ光線を出射するレーザ光出射体と、前記レーザ光出射体を収容する筐体と、前記筐体に生じる揺れを検出する揺れ検出センサと、前記レーザ光出射体から出射されるレーザ光線の方向を変更する振れ補正機構と、前記振れ補正機構によって変更されるレーザ光線の方向を前記揺れ検出センサによって検出される揺れを相殺する方向に制御する制御部とを備えて構成される振れ補正機構付きレーザポインタにおいて、
前記制御部は、前記揺れ検出センサによって検出される揺れの周波数を算出する揺れ周波数算出手段と、前記揺れ検出センサによって検出される揺れの移動量を算出する揺れ移動量算出手段と、前記揺れ周波数算出手段によって算出される揺れの周波数と前記揺れ移動量算出手段によって算出される揺れの移動量とに基づいて手振れに起因して前記筐体に加わる揺れを判別する手振れ判別手段と、前記揺れ検出センサによって検出される揺れが前記手振れ判別手段によって手振れに起因する揺れと判別される場合に前記振れ補正機構を作動させる振れ補正機構駆動手段とから構成され、
前記手振れ判別手段は、前記揺れ周波数算出手段によって算出される揺れの周波数を基準周波数と比較する周波数比較手段と、前記揺れ移動量算出手段によって算出される揺れの移動量を基準移動量と比較する移動量比較手段と、前記揺れ周波数算出手段によって算出される揺れの周波数が前記基準周波数より高く、かつ、前記揺れ移動量算出手段によって算出される揺れの移動量が前記基準移動量より小さい場合に、前記揺れ検出センサによって検出される揺れが手振れに起因して生じる揺れと判別する判別手段とから構成され、
前記基準周波数および前記基準移動量の各値を任意の値に設定する基準値設定手段を備えることを特徴とする振れ補正機構付きレーザポインタ。

【請求項2】

レーザ光線を出射するレーザ光出射体を収容する筐体に生じる揺れを揺れ検出センサによって検出する検出工程と、前記レーザ光出射体から出射されるレーザ光線の方向を、前記検出工程において検出される揺れを相殺する方向に振れ補正機構によって制御する制御工程とを備える振れ補正機構付きレーザポインタの揺れ抑制制御方法において、
前記制御工程は、前記揺れ検出センサによって検出される揺れの周波数および揺れの移動量を算出する算出工程と、前記算出工程において算出される揺れの周波数と揺れの移動量とに基づいて前記筐体に加わる揺れが手振れに起因するものであるか否かを判別する判別工程と、前記揺れ検出センサによって検出される揺れが手振れに起因する揺れであると前記判別工程において判別される場合に前記振れ補正機構を作動させる駆動工程とから構成され、
前記判別工程は、基準値設定手段に設定される基準周波数および基準移動量の各値を入力する基準値入力工程と、前記算出工程において算出される揺れの周波数を前記基準周波数、揺れの移動量を前記基準移動量と比較する比較工程と、前記比較工程において、揺れの周波数が前記基準周波数より高く、かつ、揺れの移動量が前記基準移動量より小さい比較結果となる場合に、前記揺れ検出センサによって検出される揺れが手振れに起因して生じる揺れと判別する識別工程とから構成されることを特徴とする振れ補正機構付きレーザポインタの揺れ抑制制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザ光出射体から出射されるレーザ光線に手振れに起因して生じる揺れを抑制する機能を備える振れ補正構付きレーザポインタ、および、その揺れを抑制制御する揺れ抑制制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の振れ補正機構付きレーザポインタとしては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。このレーザポインタは、レーザ発光部の光を受光して、Ｚ軸方向の光軸を、Ｘ軸およびＹ軸方向に可変して出射する光方向可変部を備え、Ｘ軸およびＹ軸方向の回転角速度ｄθx、ｄθyをレートセンサによって検出する。そして、その回転角速度ｄθx、ｄθyを積分器で積分して、Ｘ軸およびＹ軸方向の回転角信号θx、θyを出力する。レーザポインタの振動周波数が比較的高い動きは意図によらない揺れであり、振動周波数がかなり低い動きは意図的な指示点変更である。このため、制御部は、低周波成分がハイパスフィルタによってカットされた回転角信号θx、θyを入力し、Ｘ軸およびＹ軸方向に－θx、－θyの角度だけ光の方向を変える。

【0003】

また、従来、特許文献２に開示されたものもある。このレーザポインタは、筐体に対して光源もしくは投影光学系の少なくとも一部を移動させることによりブレを補正する防振機構部であるアクチュエータと、角度センサから出力される信号に基づいてアクチュエータの移動を制御する制御部とを備える。制御部へは、角速度センサから出力される信号のうち、所定の周波数帯域の信号のみを通過させるフィルタ部を有する。フィルタ部は、角速度センサから出力される信号のうち、特定の周数波成分を有する信号は、手振れではなく支持者が意図的にレーザポインタを比較的ゆっくり動かしているものとして除去し、手振れ補正を働かせないようにする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平７－２７９９９号公報

【文献】特開２０１１－２２１３４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記従来の特許文献１および特許文献２に開示されたいずれのレーザポインタにおいても、レーザポインタに加わる揺れのうち、特定の振動周波数の揺れを意図的なレーザポインタの指示点変更による揺れと捉え、フィルタによってこの特定の振動周波数の揺れを除去して、手振れ補正を行っている。しかしながら、特定の振動周波数の揺れであっても、必ずしも意図的なレーザポインタの指示点変更に限らず、従来のレーザポインタにおける手振れ補正は、手振れに起因する揺れを適切に除去するものとはいえない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、レーザ光線を出射するレーザ光出射体と、レーザ光出射体を収容する筐体と、筐体に生じる揺れを検出する揺れ検出センサと、レーザ光出射体から出射されるレーザ光線の方向を変更する振れ補正機構と、振れ補正機構によって変更されるレーザ光線の方向を揺れ検出センサによって検出される揺れを相殺する方向に制御する制御部とを備えて構成される振れ補正機構付きレーザポインタにおいて、制御部が、揺れ検出センサによって検出される揺れの周波数を算出する揺れ周波数算出手段と、揺れ検出センサによって検出される揺れの移動量を算出する揺れ移動量算出手段と、揺れ周波数算出手段によって算出される揺れの周波数と揺れ移動量算出手段によって算出される揺れの移動量とに基づいて手振れに起因して筐体に加わる揺れを判別する手振れ判別手段と、揺れ検出センサによって検出される揺れが手振れ判別手段によって手振れに起因する揺れと判別される場合に振れ補正機構を作動させる振れ補正機構駆動手段とから構成され、手振れ判別手段が、揺れ周波数算出手段によって算出される揺れの周波数を基準周波数と比較する周波数比較手段と、揺れ移動量算出手段によって算出される揺れの移動量を基準移動量と比較する移動量比較手段と、揺れ周波数算出手段によって算出される揺れの周波数が基準周波数より高く、かつ、揺れ移動量算出手段によって算出される揺れの移動量が基準移動量より小さい場合に、揺れ検出センサによって検出される揺れが手振れに起因して生じる揺れと判別する判別手段とから構成され、基準周波数および基準移動量の各値を任意の値に設定する基準値設定手段を備えることを特徴とする。

【0007】

また、レーザ光線を出射するレーザ光出射体を収容する筐体に生じる揺れを揺れ検出センサによって検出する検出工程と、レーザ光出射体から出射されるレーザ光線の方向を、検出工程において検出される揺れを相殺する方向に振れ補正機構によって制御する制御工程とを備える振れ補正機構付きレーザポインタの揺れ抑制制御方法において、制御工程が、揺れ検出センサによって検出される揺れの周波数および揺れの移動量を算出する算出工程と、算出工程において算出される揺れの周波数と揺れの移動量とに基づいて筐体に加わる揺れが手振れに起因するものであるか否かを判別する判別工程と、揺れ検出センサによって検出される揺れが手振れに起因する揺れであると判別工程において判別される場合に振れ補正機構を作動させる駆動工程とから構成され、判別工程が、基準値設定手段に設定される基準周波数および基準移動量の各値を入力する基準値入力工程と、算出工程において算出される揺れの周波数を基準周波数、揺れの移動量を基準移動量と比較する比較工程と、比較工程において、揺れの周波数が基準周波数より高く、かつ、揺れの移動量が基準移動量より小さい比較結果となる場合に、揺れ検出センサによって検出される揺れが手振れに起因して生じる揺れと判別する識別工程とから構成されることを特徴とする。

【0008】

これら本構成によれば、揺れ検出センサによって検出されるレーザ光出射体を収容する筐体に生じる揺れは、揺れの周波数と揺れの移動量とに基づいて、手振れに起因するものであるか否かが判別される。そして、手振れに起因する揺れであると判別される場合に、振れ補正機構が作動させられて、手振れ補正が行われる。したがって、レーザ光出射体を収容する筐体に生じる揺れは、揺れの周波数に加えて揺れの移動量が参照されて、手振れに起因するものであるか否かが判別される。このため、特定の振動周波数の揺れであっても、揺れの移動量が大きいものは意図的な指示点変更による揺れ、揺れの移動量が小さいものはレーザポインタを持つ者の手の震えによるものと判断され、手振れに起因する揺れが適切に除去されるようになる。

【0011】

これら本構成によれば、揺れ検出センサによって検出されるレーザ光出射体を収容する筐体に生じる揺れの周波数が基準周波数より高く、かつ、この揺れの移動量が基準移動量より小さい比較結果となる場合に、揺れ検出センサによって検出される揺れが手振れに起因して生じる揺れと判別される。したがって、揺れの周波数および揺れの移動量はそれぞれの基準値と単に比較されることで、揺れの周波数の高低および揺れの移動量の大小が判別される。このため、振れ補正構付きレーザポインタにおける手振れ判別手段は従来のフィルタを用いる構成と比較して簡略化され、また、レーザポインタの揺れ抑制制御方法における判別工程は簡潔に迅速に行える。

【0014】

これら本構成によれば、レーザポインタを使用する者の個性に応じて、揺れの周波数の高低および揺れの移動量の大小を判別する基準値が適切に調整される。このため、レーザポインタを使用する者の個性に応じた振れ補正構付きレーザポインタおよびその揺れ抑制制御方法を提供することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、手振れに起因する揺れが適切に除去される振れ補正構付きレーザポインタおよびその揺れ抑制制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタの外観斜視図である。

【図2】（ａ）は、一実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタの正面図、（ｂ）は側面図である。

【図3】一実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタの断面図である。

【図4】一実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタを一方向から見た分解斜視図である。

【図5】一実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタを他方向から見た分解斜視図である。

【図6】（ａ）は一実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタを構成する可動体の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す状態から取付調整部材を取り外した状態における可動体の斜視図である。

【図7】（ａ）は一実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタの全体構成の概略を示すブロック構成図、（ｂ）は（ａ）に示す制御部の構成を示すブロック構成図である。

【図8】本発明の一実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタの揺れ抑制制御方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

次に、本発明による振れ補正機構付きレーザポインタおよびその揺れ抑制制御方法を実施するための形態について説明する。

【0018】

（全体構成）
図１は、本発明の一実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタ１の外観斜視図、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面図、図３は図２（ｂ）に示すＡ－Ａ線に沿って破断して矢視方向から見た断面図である。また、図４は、レーザ光線の被照射側から見た分解斜視図、図５はレーザ光線の照射側から見た分解斜視図である。

【0019】

本明細書において、同一または相当する部分には同一符号を付して説明する。また、各図に示すＸＹＺの３軸は互いに直交する方向であり、Ｘ軸方向の一方側を＋Ｘ、他方側を－Ｘで示し、Ｙ軸方向の一方側を＋Ｙ、他方側を－Ｙで示し、Ｚ軸方向の一方側を＋Ｚ、他方側を－Ｚで示す。Ｚ軸方向は、レーザポインタ１の後述する可動体３が揺動していない状態で、可動体３に収納されるレーザモジュール５から出射されるレーザ光線の光軸Ｌに沿う方向である。また、＋Ｚ方向が光軸Ｌ方向の被照射側、－Ｚ方向が光軸Ｌ方向の照射側である。

【0020】

レーザポインタ１は、筐体１ａに振れ補正アクチュエータ１ｂを収容して構成される。振れ補正アクチュエータ１ｂは、筒状ケース２ａ、前面ケース２ｂ、および背面ケース２ｃから構成される固定体２を備える。筒状ケース２ａは略８角形の外形をしており、磁性材料から形成されている。前面ケース２ｂは、この筒状ケース２ａに対して＋Ｚ方向の側（被照射側）から組み付けられ、背面ケース２ｃは、筒状ケース２ａに対して－Ｚ方向の側（照射側）から組み付けられる。前面ケース２ｂおよび背面ケース２ｃは樹脂材料から形成されている。

【0021】

固定体２の内部には、可動体３が環状をした可動枠１２に後述するように支持されて内蔵されている。可動体３は、ホルダ４の－Ｚ側に取り付けられるスペーサ１１を取り外した状態が図６（ａ）の外観斜視図に示される。ホルダ４は樹脂によって形成され、略四角形状をした底板部４ｂの中央に中空円筒状をした筒部４ａがＺ軸を中心軸にして立設されている。ホルダ４の中央部に形成された筒部４ａの内周には、レーザモジュール５が取付調整部材６を介して収納されている。本実施形態では取付調整部材６は金属によって形成される。筒部４ａは、固定体２の一面にある前面ケース２ｂに形成された窓２b1に対峙して配置される収納部を構成する。レーザモジュール５は円柱状をしており、その－Ｚ側の端部からは２本のリード線５ａ，５ｂが引き出されている。レーザモジュール５はレーザ光出射体を構成し、リード線５ａ，５ｂ間に所定の電圧が印加されると、その＋Ｚ側の端部からレーザ光線Ｂを出射する。

【0022】

（レーザ光出射体の取付構造）
図６（ｂ）は図６（ａ）に示す状態の可動体３から取付調整部材６を外した状態の斜視図である。同図に示すように、取付調整部材６は中空部を有する円柱状をしており、中空部におけるその内周６ａの直径はレーザモジュール５の外周５ｃが嵌まる寸法、その外周６ｂの直径は筒部４ａの内周４a1に嵌まる寸法に設定されている。

【0023】

本実施形態においては、取付調整部材６の内周６ａとレーザモジュール５の外周５ｃとの間は接着剤によって固定され、取付調整部材６とレーザモジュール５とが一体に固定されている。また、取付調整部材６の外周６ｂには雄ネジが刻まれ、取付調整部材６の外周６ｂを囲む筒部４ａの内周４a1には雌ネジが刻まれている。取付調整部材６はその雄ネジが筒部４ａの内周４a1の雌ネジに締結されて、レーザモジュール５と共に可動体３に取り付けられる。取付調整部材６の外周６ｂに刻まれる雄ネジと、筒部４ａの内周４a1に刻まれる雌ネジとは、取付調整部材６の外周６ｂおよびこれを囲む筒部４ａの内周４a1に形成される、光軸Ｌ方向における取付調整部材６の取付位置を可変する第１移動機構を構成する。

【0024】

筒部４ａの中心軸は、取付調整部材６によって筒部４ａに保持されるレーザモジュール５から出射されるレーザ光線Ｂの光軸Ｌに一致する。取付調整部材６は、レーザモジュール５の側周囲を覆ってレーザモジュール５と共に筒部４ａに収納されて、窓２b1を介してレーザモジュール５からレーザ光線Ｂを光軸Ｌ方向に出射させる。また、筒部４ａの＋Ｚ側の端部には、光軸Ｌ方向における可動体３の重心位置を調整するウエイト７が接着剤によって固定されている。

【0025】

（可動体駆動機構）
ホルダ４の底板部４ｂのＸ軸方向およびＹ軸方向の各両側には、壁部４ｃが４箇所に＋Ｚ方向に向かって立設されている。４箇所の各壁部４ｃの外周側にはそれぞれ揺動駆動用コイル８が取り付けられている。また、筒状ケース２ａのＸ軸方向に対向する両内壁およびＹ軸方向に対向する両内壁には、各揺動駆動用コイル８に対向して揺動駆動用マグネット９がそれぞれ取り付けられている。また、可動体３には、筐体１ａを介して固定体２に加わる揺れの量を検出する図示しないジャイロスコープやホールセンサ等が揺れ検出センサとして設けられている。揺動駆動用コイル８および揺動駆動用マグネット９は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の２方向における可動体３の外周囲、および当該外周囲に対向する固定体２の内周囲に設けられ、後述する第１軸線Ｒ１および第２軸線Ｒ２の２方向の周りに可動体３を駆動して、ジャイロスコープ等によって検出される量の揺れを相殺する可動体駆動機構を構成する。

【0026】

本実施形態では、揺動駆動用マグネット９は、揺動駆動用コイル８の側に位置する内面側とその反対側の外面側とで異なる磁極に着磁されている。また、揺動駆動用マグネット９は、光軸Ｌ方向において２つに分割されており、揺動駆動用コイル８の側に位置する内面側の磁極が＋Ｚ側と－Ｚ側とで異なる磁極に着磁されている。したがって、揺動駆動用マグネット９が揺動駆動用コイル８に及ぼす磁界の作用により、揺動駆動用コイル８の各長辺に流れる電流にはフレミングの左手の法則にしたがう同じ方向の力が作用し、揺動駆動用コイル８の各短辺に流れる電流には互いに逆向きの力が作用して相殺される。このため、揺動駆動用コイル８の各長辺が可動体３に揺動トルクを与える有効辺として利用されて、振れ補正が行われる。

【0027】

なお、可動体駆動機構は、揺動駆動用コイル８を筒状ケース２ａの側に、揺動駆動用マグネット９をホルダ４の側に設けるように構成してもよい。また、ジャイロスコープは可動体２ではなく、固定体２または筐体１ａに設けられていてもよく、かかるジャイロスコープによって固定体２または筐体１ａに加わる揺れの量を検出し、可動体３に搭載されるホール素子によって可動体３の揺れの量を検出するように構成してもよい。

【0028】

ホルダ４の底板部４ｂの－Ｚ側の底面には、フレシキブル配線基板１０の矩形枠部分１０ａが底板部４ｂの底面外縁に沿って接して設けられている。矩形枠部分１０ａからは帯状の引き回し部１０ｂが引き出されている。矩形枠部分１０ａに＋Ｚ方向に突出する第１立設部分１０a1（図４，図５参照）には、Ｙ軸周りの揺れの量を検出するホール素子や温度の変化量を検出するサーミスタが接続され、矩形枠部分１０ａに＋Ｚ方向に突出する第２立設部分１０a2（図４，図５参照）には、Ｘ軸周りの揺れの量を検出するホール素子が接続される。引き回し部１０ｂはスペーサ１１の底板１１ａの上面および下面に沿ってＵ字状に曲げられ、レーザモジュール５のリード線５ａ，５ｂと共に－Ｚ方向に背面カバー２ｃから引き出されて、図示しない制御基板に接続される。４つの揺動駆動用コイル８へは制御基板からフレシキブル配線基板１０を介して駆動電流が供給され、ジャイロスコープ等によって検出される揺れを相殺するように、可動体３が後述する第１軸線Ｒ１および第２軸線Ｒ２の２方向の周りに駆動される。レーザモジュール５へは、後述する電源スイッチ２３の操作に応じて、制御基板からリード線５ａ，５ｂを介してレーザ発振の制御信号が出力される。

【0029】

（可動体支持機構）
固定体２と可動体３との間には、レーザモジュール５から出射されるレーザ光線Ｂの光軸Ｌ方向に交差する第１軸線Ｒ１および第２軸線Ｒ２（図４，図５参照）の２方向の周りに、可動体３を固定体２に対して揺動自在に支持するジンバル機構が、可動体支持機構として構成されている。第１軸線Ｒ１は、レーザモジュール５から出射されるレーザ光線の光軸Ｌ方向であるＺ軸方向と直交し、第２軸線Ｒ２はＺ軸方向および第１軸線Ｒ１の双方に直交する。しかも、第１軸線Ｒ１および第２軸線Ｒ２はそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向に対して４５度傾く。上記の可動体駆動機構および可動体支持機構は、ジャイロスコープ等によって検出される揺れを相殺する方向にレーザモジュール５から出射されるレーザ光線Ｂの方向を変更する振れ補正機構１７（図７（ａ）参照）を構成し、後述する制御部２２によってその挙動が制御される。

【0030】

可動体支持機構は、可動体３の外周囲を囲む環状の可動枠１２を固定体２との間に備える。本実施形態では、可動枠１２は、光軸Ｌ方向における可動体３の重心位置と一致する箇所で図３に示すように筒部４ａのやや－Ｚ側の外周囲を囲み、可動体３の重心位置と可動体支持機構による可動体３の揺動支持中心位置とが光軸Ｌ方向において一致して配置されている。可動枠１２は、光軸Ｌの周りに第１角部１２ａ、第２角部１２ｂ、第３角部１２ｃおよび第４角部１２ｄ（図４，図５参照）を有し、第１角部１２ａおよび第３角部１２ｃは第１軸線Ｒ１方向で離間する。第２角部１２ｂおよび第４角部１２ｄは第２軸線Ｒ２方向で離間する。可動枠１２の第１角部１２ａおよび第３角部１２ｃは次述する２箇所の固定体側揺動支持部によって固定体２に揺動自在に支持され、可動枠１２の第２角部１２ｂおよび第４角部１２ｄは次述する２箇所の可動体側揺動支持部によって可動体３を揺動自在に支持する。

【0031】

固定体側揺動支持部は、可動枠１２の第１角部１２ａおよび第３角部１２ｃと固定体２との間のそれぞれに、可動枠１２および固定体２のうちの一方に設けられる突部と、他方に設けられる、突部の先端側を受ける凹状の受け部とから構成される。本実施形態では、可動枠１２の第１角部１２ａおよび第３角部１２ｃに溶接された金属製の球体１３によって突部が構成される。また、第１軸線Ｒ１方向に離間する一対の板状バネ１４は、互いに対向する面に半球状の窪み１４ａが形成されており、窪み１４ａは凹状の受け部を構成する。これら板状バネ１４は、前面カバー２ｂの背面に第１軸線Ｒ１方向に離間して－Ｚ方向に突出する支持板部２b2の、互いに対向して形成される囲みに収められて取り付けられる。板状バネ１４の各窪み１４ａには、第１角部１２ａおよび第３角部１２ｃにおいて可動枠１２の周方向外側に突出する球体１３の先端側が受けられる。

【0032】

可動体側揺動支持部は、可動枠１２の第２角部１２ｂおよび第４角部１２ｄと可動体３との間のそれぞれに、可動枠１２および可動体３のうちの一方に設けられる突部と、他方に設けられる、突部の先端側を受ける凹状の受け部とから構成される。本実施形態では、可動枠１２の第２角部１２ｂおよび第４角部１２ｄに溶接された金属製の球体１３によって突部が構成される。また、第２軸線Ｒ２方向に離間する一対の板状バネ１５は、互いに対向する面に半球状の窪み１５ａが形成されており、窪み１５ａは凹状の受け部を構成する。これら板状バネ１５は、筒部４ａを挟む第２軸線Ｒ２方向に離間する位置に、ホルダ４の隣接する一対の壁部４ｃと底板部４ｂに３方が囲まれて形成される差し込み部４ｄ（図４，図６参照）に収められて、取り付けられる。板状バネ１５の各窪み１５ａには、第２角部１２ｂおよび第４角部１２ｄにおいて可動枠１２の周方向外側に突出する球体１３の先端側が受けられる。

【0033】

したがって、可動枠１２は、第１軸線Ｒ１の方向で離間するその第１角部１２ａおよび第３角部１２ｃが固定体２に対して第１軸線Ｒ１の周りに揺動自在に支持され、第２軸線方向で離間するその第２角部１２ｂおよび第４角部１２ｄにおいて可動体３を第２軸線Ｒ２の周りに揺動自在に支持する。また、可動体３は、可動枠１２の第１角部１２ａおよび第３角部１２ｃと固定体２との間のそれぞれに突部と受け部とにより構成される固定体側揺動支持部によって、第１軸線Ｒ１の周りに揺動自在に支持される。また、可動体３は、第２角部１２ｂおよび第４角部１２ｄと可動体３との間のそれぞれに突部と受け部とにより構成される可動体側揺動支持部によって、第２軸線Ｒ２の周りに揺動自在に支持される。この結果、可動体３は可動枠１２を介して固定体２に対して第１軸線Ｒ１の周りおよび第２軸線Ｒ２の周りに揺動自在に支持される。

【0034】

また、前面カバー２ｂの各支持板部２b2に取り付けられる一対の板状バネ１４は第１軸線Ｒ１方向に、ホルダ４の差し込み部４ｄに取り付けられる一対の板状バネ１５は第２軸線Ｒ２方向に弾性変形可能である。また、スペーサ１１の底板１１ａを＋Ｚ側で挟むＹ軸方向の両端には、一対の脚部１１ｂ（図４，図５参照）が互いに対向して形成されている。各脚部１１ｂの上端は、図３に示すように、ホルダ４の底板部４ｂの底面に－Ｚ側へ突出する突部４ｅに当接して、固定される。

【0035】

（制御部の構成）
図７（ａ）は、上記のレーザポインタ１の全体構成の概略を示すブロック構成図である。

【0036】

固定体２の内部には、レーザモジュール５、揺れ検出センサ１６、および、上述した可動体駆動機構および可動体支持機構から構成される振れ補正機構１７が収容されている。固定体２の背面ケース２ｃには－Ｚ側から第２固定体２１が取り付けられる。フレキシブル配線基板１０の引き回し部１０ｂおよびレーザモジュール５のリード線５ａ，５ｂは、固定体２の背面ケース２ｃ側から引き出されてこの第２固定体２１に引き込まれ、第２固定体２１に内蔵される前述した制御基板に接続される。この制御基板には制御部２２が電子回路として構成されている。制御部２２には、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れ信号ｓ１が入力され、制御部２２は、揺れ信号ｓ１を入力すると制御信号ｓ２を振れ補正機構１７へ出力する。振れ補正機構１７は、この制御信号ｓ２に応じ、レーザモジュール５から出射されるレーザ光線Ｂの方向を、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れを相殺する方向に変更する。ここで、第２固定体２１がなくてもよく、筐体２１に直接制御基板が設置されてもよい。

【0037】

また、筐体１ａの外側面には、レーザポインタ１の使用者によって操作される電源スイッチ２３および基準値設定スイッチ２４が設けられている。電源スイッチ２３からは制御部２２へスイッチ信号ｓ３、基準値設定スイッチ２４からは制御部２２へ設定値信号ｓ４が出力される。電源スイッチ２３から出力されるスイッチ信号ｓ３がオン操作信号である場合、制御部２２へ動作電源が供給され、制御部２２はレーザモジュール５へ動作信号ｓ５を出力する。レーザモジュール５はこの動作信号ｓ５を受けると、レーザ光線Ｂを出射する。また、スイッチ信号ｓ３がオフ操作信号である場合、制御部２２への動作電源供給が停止させられる。この場合、レーザモジュール５へ出力される動作信号ｓ５が停止し、レーザモジュール５はレーザ光線Ｂの出射を止める。また、制御部２２は、基準値設定スイッチ２４から入力される設定値信号ｓ４に応じ、次述する周波数比較手段４１で用いられる揺れ周波数ｆの基準周波数値ｆ0、および、次述する移動量比較手段４２で用いられる揺れ移動量ｍの基準移動量値ｍ0を設定する。

【0038】

図７（ｂ）は制御部２２の内部構成を示すブロック構成図である。

【0039】

制御部２２は、揺れ周波数算出手段３１、揺れ移動量算出手段３２、手振れ判別手段３３および振れ補正機構駆動手段３４から構成される。本実施形態では、手振れ判別手段３３は、周波数比較手段４１、移動量比較手段４２および識別手段４３から構成される。これら各手段は、制御基板に実装されるマイクロコンピュータのソフトウエア演算処理によって構成され、あるいは、電子回路のハードウエアによって、あるいは、ソフトウエアとハードウエアとの組み合わせによって構成される。

【0040】

揺れ周波数算出手段３１および揺れ移動量算出手段３２には、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れ信号ｓ１がそれぞれ入力される。揺れ周波数算出手段３１は、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れの周波数ｆを揺れ信号ｓ１に基づいて算出し、揺れ移動量算出手段３２は、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れの移動量ｍを揺れ信号ｓ１に基づいて算出する。この揺れの移動量ｍはレーザモジュール５から出射されるレーザ光線Ｂの傾きθ（図７（ａ）参照）に影響を与え、揺れの移動量ｍが小さいときにはレーザ光線Ｂの傾きθも小さく、揺れの移動量ｍが大きいときにはレーザ光線Ｂの傾きθも大きくなる。

【0041】

手振れ判別手段３３は、揺れ周波数算出手段３１によって算出される揺れの周波数ｆと、揺れ移動量算出手段３２によって算出される揺れの移動量ｍとに基づいて、手振れに起因して筐体１ａを介して固定体２に加わる揺れを判別する。この判別は、本実施形態では、揺れ周波数算出手段３１によって算出される揺れの周波数ｆが周波数比較手段４１において基準周波数ｆ0と比較され、揺れ移動量算出手段３２によって算出される揺れの移動量ｍが移動量比較手段４２において基準移動量ｍ0と比較されることで、行われる。揺れの周波数ｆの比較結果は、周波数比較手段４１から識別手段４３へ比較結果信号ｓ６として、揺れの移動量ｍの比較結果は、移動量比較手段４２から識別手段４３へ比較結果信号ｓ７として、識別手段４３へ出力される。

【0042】

識別手段４３は、揺れ周波数算出手段３１によって算出される揺れの周波数ｆが基準周波数ｆ0より高く、かつ、揺れ移動量算出手段３２によって算出される揺れの移動量ｍが基準移動量ｍ0より小さい場合に、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れが手振れに起因して生じる揺れと判別し、振れ補正機構駆動手段３４へ制御信号ｓ８を出力する。すなわち、本実施形態では、レーザポインタ１を持つ使用者の手に生じる震えによって固定体２に加わる揺れは、周波数ｆが基準周波数ｆ0より高く、かつ、移動量ｍが基準移動量ｍ0より小さいものと捉え、このような周波数ｆおよび移動量ｍの特性を持つ揺れを排除すべく、振れ補正を行う。振れ補正機構駆動手段３４は、制御信号ｓ８を入力すると、その制御信号ｓ８に示されるＸ軸周りの変位角θxおよびＹ軸周りの変位角θyの分、可動体３がＸ軸およびＹ軸の各周りを回るように各揺動駆動用コイル８へ駆動電流を制御信号ｓ２として出力し、可動体３を第１軸線Ｒ１周りおよび第２軸線Ｒ２周りに揺動させる。

【0043】

また、識別手段４３には、電源スイッチ２３から出力されるスイッチ信号ｓ３が与えられ、識別手段４３はスイッチ信号ｓ３がオン操作信号である場合にレーザモジュール５へ制御信号ｓ５を出力する。また、スイッチ信号ｓ３がオフ操作信号である場合にレーザモジュール５への制御信号ｓ５の出力を停止する。

【0044】

（揺れ抑制制御方法）
図８は、制御部２２によって行われるレーザポインタ１の揺れ抑制制御方法を示すフローチャートである。

【0045】

制御部２２は電源スイッチ２３を監視しており、電源スイッチ２３がオン操作されたか否かを判別している（図８、ステップ１０１参照）。電源スイッチ２３がオン操作され、ステップ１０１の判別結果がＹｅｓになると、制御部２２には、揺れ検出センサ１６から出力される揺れ信号ｓ１が入力され、レーザ光線Ｂを出射するレーザモジュール５３を収容する固定体２に生じる揺れを検出する（ステップ１０２参照）。そして、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れの周波数ｆおよび揺れの移動量ｍを揺れ周波数算出手段３１および揺れ移動量算出手段３２によって算出する。次に、制御部２２は、基準値設定スイッチ２４によって設定される、揺れの周波数ｆの基準周波数ｆ0および揺れの移動量ｍの基準移動量ｍ0を基準値として読み込む（ステップ１０３参照）。

【0046】

次に、制御部２２は、揺れ周波数算出手段３１によって算出される揺れの周波数ｆを周波数比較手段４１によって基準周波数ｆ0と比較し、揺れの周波数ｆが基準周波数ｆ0よりも大きいか否かを判別する（ステップ１０４参照）。揺れの周波数ｆが基準周波数ｆ0よりも小さく、ステップ１０４の判別結果がＮｏである場合には、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れの角速度が小さい。この場合、レーザポインタ１の使用者によってレーザ光線Ｂの方向が意図的にゆっくりと変更され、対象物に形成される光点が意図的にゆっくりと移動したものと判断し、制御部２２は、振れ補正機構１７による振れ補正は行わず、振れ補正をＯＦＦとする（ステップ１０５参照）。

【0047】

また、揺れの周波数ｆが基準周波数ｆ0よりも大きく、ステップ１０４の判別結果がＹｅｓである場合には、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れの角速度が大きく、使用者の指先が意図に反して震えている可能性がある。この場合、制御部２２は、次に、揺れ移動量算出手段３２によって算出される揺れの移動量ｍを移動量比較手段４２によって基準移動量ｍ0と比較し、揺れの移動量ｍが基準移動量ｍ0よりも小さいか否かを判別する（ステップ１０６参照）。揺れの移動量ｍが基準移動量ｍ0よりも大きく、ステップ１０６の判別結果がＮｏである場合には、レーザポインタ１の使用者によってレーザ光線Ｂの方向が意図的に大きく変更され、対象物に形成される光点が意図的に大きく移動したものと判断する。この場合、制御部２２は、振れ補正機構１７による振れ補正は行わず、振れ補正をＯＦＦとする（ステップ１０７参照）。

【0048】

また、揺れの移動量ｍが基準移動量ｍ0よりも小さく、ステップ１０６の判別結果がＹｅｓである場合には、制御部２２は、使用者の指先が意図に反して速く細かく震えているものと判断し、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れが手振れに起因する揺れであると判別する。この場合、制御部２２は、振れ補正の作動をＯＮとし、振れ補正機構１７に振れ補正を行わせる（ステップ１０８参照）。したがって、レーザモジュール５から出射されるレーザ光線Ｂの方向が、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れを相殺する方向に制御される。

【0049】

ステップ１０５、ステップ１０７またはステップ１０８の処理を行った後、制御部２２は、次に、電源スイッチ２３がオフ操作されたか否かを判別する（ステップ１０９参照）。電源スイッチ２３がオフ操作されず、ステップ１０９の判別結果がＮｏである場合には、ステップ１０２の処理に戻り、制御部２２は上述した処理を繰り返す。また、電源スイッチ２３がオフ操作され、ステップ１０９の判別結果がＹｅｓである場合には、制御部２２は揺れ抑制制御処理を終了する。

【0050】

（作用効果）
このような本実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタ１およびその揺れ抑制制御方法によれば、揺れ検出センサ１６によって検出されるレーザモジュール５を収容する固定体２に筐体１ａを介して生じる揺れは、揺れの周波数ｆと揺れの移動量ｍとに基づいて、上述のように、手振れに起因するものであるか否かが判別される。そして、手振れに起因する揺れであると判別される場合に、振れ補正機構１７が作動させられて、手振れ補正が行われる。したがって、レーザモジュール５を収容する固定体２に生じる揺れは、揺れの周波数ｆに加えて揺れの移動量ｍが参照されて、手振れに起因するものであるか否かが手振れ判別手段３３（図７（ｂ）参照）によって判別される。このため、図８、ステップ１０４の処理によって特定の振動周波数ｆの揺れが固定体２に生じていると判断されても、ステップ１０６の処理により、揺れの移動量ｍが大きいものは意図的な指示点変更による揺れ、揺れの移動量ｍが小さいものはレーザポインタ１を持つ者の手の震えによるものと判断され、手振れに起因する揺れが適切に除去されるようになる。

【0051】

また、本実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタ１およびその揺れ抑制制御方法によれば、揺れ検出センサ１６によって検出されるレーザモジュール５を収容する固定体２に生じる揺れの周波数ｆが基準周波数ｆ0より高く、かつ、この揺れの移動量ｍが基準移動量ｍ0より小さい比較結果となる場合に、揺れ検出センサ１６によって検出される揺れが手振れに起因して生じる揺れと、手振れ判別手段３３によって判別される。したがって、揺れの周波数ｆおよび揺れの移動量ｍはそれぞれの基準値と単に比較されることで、揺れの周波数ｆの高低および揺れの移動量ｍの大小が判別される。このため、振れ補正構付きレーザポインタ１における手振れ判別手段３３は、従来のフィルタを用いる構成と比較して簡略化される。また、レーザポインタ１の揺れ抑制制御方法におけるステップ１０４およびステップ１０６によって構成される判別工程は、簡潔に迅速に行える。

【0052】

また、本実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタ１は、基準周波数ｆ0および基準移動量ｍ0の各値を任意の値に設定する基準値設定スイッチ２４を基準値設定手段として備える。また、本実施形態による振れ補正機構付きレーザポインタ１の揺れ抑制制御方法によれば、基準値設定スイッチ２４に設定される基準周波数ｆ0および基準移動量ｍ0の各値を入力する基準値入力工程をステップ１０３として、ステップ１０４およびステップ１０６によって構成される比較工程の前に備える。このため、本実施形態によれば、レーザポインタ１を使用する者の個性に応じて、揺れの周波数ｆの高低および揺れの移動量ｍの大小を判別する基準値である基準周波数ｆ0および基準移動量ｍ0が適切に調整される。このため、レーザポインタ１を使用する者の個性に応じた振れ補正構付きレーザポインタ１およびその揺れ抑制制御方法を提供することができる。

【0053】

（変形例）
なお、上記の実施形態では、図８、ステップ１０４において、揺れ周波数算出手段３１によって算出される揺れの周波数ｆを周波数比較手段４１によって基準周波数ｆ0と比較し、揺れの周波数ｆが基準周波数ｆ0よりも大きいか否かを判別してから、ステップ１０６において、揺れ移動量算出手段３２によって算出される揺れの移動量ｍを移動量比較手段４２によって基準移動量ｍ0と比較し、揺れの移動量ｍが基準移動量ｍ0よりも小さいか否かを判別する場合について、説明した。しかし、最初に、揺れ移動量算出手段３２によって算出される揺れの移動量ｍを移動量比較手段４２によって基準移動量ｍ0と比較し、揺れの移動量ｍが基準移動量ｍ0よりも小さいか否かを判別してから、揺れ周波数算出手段３１によって算出される揺れの周波数ｆを周波数比較手段４１によって基準周波数ｆ0と比較し、揺れの周波数ｆが基準周波数ｆ0よりも大きいか否かを判別するように構成してもよい。このような構成によっても上記実施形態と同様な作用効果が奏される。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明による振れ補正機構付きレーザポインタおよびその揺れ抑制制御方法は、スクリーン等に映し出される映像の所望箇所をレーザ光線の光点で指し示しながらプレゼンテーションを聴衆の前で行う際に有用である。レーザポインタを把持するプレゼンターの手先に生じる震えがレーザポインタに伝わっても、光点の震えが適切に抑制され、プレゼンターがプレゼンテーションに集中することが可能となる。

【0055】

また、本発明による振れ補正機構付きレーザポインタおよびその揺れ抑制制御方法は、レーザポインタに限らず、レーザ光線を対象物に照射して対象物に光点を形成する、レーザポインタと同様な構成を備えるピコプロジェクタやバーコードリーダなどにも同様に適用することができる。そして、その場合においても上記の実施形態と同様な作用効果が奏される。

【符号の説明】

【0056】

１…振れ補正機構付きレーザポインタ、１ａ…筐体、１ｂ…振れ補正アクチュエータ、２…固定体、２ａ…筒状ケース、２ｂ…前面ケース、２b1…窓、２ｃ…背面ケース、２c1…上面、３…可動体、４…ホルダ、４ａ…筒部、４ｂ…底板部、４ｃ…壁部、４ｄ…差し込み部、４ｅ…突部、５…レーザモジュール（レーザ光出射体）、５ａ，５ｂ…リード線、６…取付調整部材、６ａ…内周、６ｂ…外周、７…ウエイト、８…揺動駆動用コイル、９…揺動駆動用マグネット、１０…フレキシブル配線基板、１１…スペーサ、１１ａ…底板、１１ｂ…脚部、１２…可動枠、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…角部、１３…球体（突部）、１４，１５…板状バネ、１４ａ，１５ａ…窪み（受け部）、１６…揺れ検出センサ、１７…振れ補正機構、２１…第２固定体、２２…制御部、２３…電源スイッチ、２４…基準値設定スイッチ（基準値設定手段）、３１…揺れ周波数算出手段、３２…揺れ移動量算出手段、３３…手振れ判別手段、３４…振れ補正機構駆動手段、４１…周波数比較手段、４２…移動量比較手段、４３…識別手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】