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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023015903
(43)【公開日】2023-02-01
(54)【発明の名称】回転往復駆動アクチュエーター
(51)【国際特許分類】
G02B 26/10 20060101AFI20230125BHJP
H02K 33/16 20060101ALI20230125BHJP
G02B 26/08 20060101ALI20230125BHJP
【ＦＩ】
G02B26/10 104Z
H02K33/16 A
H02K33/16 B
G02B26/08 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021119980
(22)【出願日】2021-07-20
(71)【出願人】
【識別番号】000006220
【氏名又は名称】ミツミ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高橋 勇樹
(72)【発明者】
【氏名】北村 泰隆
(72)【発明者】
【氏名】加賀美 雅春
(72)【発明者】
【氏名】正本 佳
【テーマコード（参考）】
2H045
2H141
5H633
【Ｆターム（参考）】
2H045AB01
2H045AB06
2H045AB34
2H045AB44
2H045BA02
2H045CB65
2H045DA04
2H141MA12
2H141MB24
2H141MC05
2H141MD12
2H141MD20
2H141MD40
2H141ME01
2H141ME09
2H141ME25
2H141MF03
2H141MF08
2H141MF10
2H141MF14
2H141MF28
2H141MZ13
5H633BB08
5H633BB10
5H633BB18
5H633GG02
5H633GG04
5H633GG10
5H633HH03
5H633HH06
5H633HH15
5H633JB05
(57)【要約】
【課題】小型化が可能であり、実装される製品の占有寸法を抑制しつつ、好適に走査すること。
【解決手段】入射される光を反射して出射するミラーと、ミラーに接続される軸部を有し、軸部を往復回転駆動する駆動ユニットと、を有する回転往復駆動アクチュエーターである。駆動ユニットは、光路を回避する光路回避部が形成されたユニット本体を有する。
【選択図】図１
【解決手段】入射される光を反射して出射するミラーと、ミラーに接続される軸部を有し、軸部を往復回転駆動する駆動ユニットと、を有する回転往復駆動アクチュエーターである。駆動ユニットは、光路を回避する光路回避部が形成されたユニット本体を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入射される光を反射して出射するミラーと、
前記ミラーに接続される軸部を有し、前記軸部を往復回転駆動する駆動ユニットと、
を有し、
前記駆動ユニットは、光路を回避する光路回避部が形成されたユニット本体を有する、
回転往復駆動アクチュエーター。
前記ミラーに接続される軸部を有し、前記軸部を往復回転駆動する駆動ユニットと、
を有し、
前記駆動ユニットは、光路を回避する光路回避部が形成されたユニット本体を有する、
回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項2】
前記軸部は、前記ユニット本体において前記軸部が突設された一面において、前記一面の中心部よりも前記光路回避部に近い位置で突出し、
前記光路回避部は、前記一面の縁部の出隅部に形成されている、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記光路回避部は、前記一面の縁部の出隅部に形成されている、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項3】
前記光路回避部は、前記ユニット本体において、前記軸部が突設された一面の縁部の出隅部において、前記軸部を中心に一部を切り欠いて設けられている、
請求項１または２記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項１または２記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項4】
前記光路回避部は、前記光路の方向に沿って延びる光案内面を規定する面取り形状を有する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項１から３のいずれか一項に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項5】
前記光路回避部は、前記光路の方向に沿って延びる光案内面の延長上にある仮想面が、前記ミラーの有効反射領域における前記ユニット本体側の端部よりも前記ユニット本体に近い位置で、前記ミラー又は前記軸部と交差するように、形成されている、
請求項１から３のいずれか一項に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項１から３のいずれか一項に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項6】
前記仮想面と前記軸部とのなす角度は、略４５°である、
請求項５に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項５に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項7】
前記光路回避部は、前記光路の方向に沿って延びる接線を含む光案内面を規定するＲ形状を有する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項１から３のいずれか一項に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項8】
前記駆動ユニットは、
前記軸部に固定された可動マグネットと、
前記可動マグネットに径方向で対向配置されたコアと、前記コアに隣接配置されたコイルと、前記コアとは異なる基準位置で前記可動マグネットを磁気吸引するよう配置された磁性体とを有する固定体と、
を有し、
前記コイルへの通電により前記コアを通過する磁束を発生させて、前記磁束と前記可動マグネットとの電磁相互作用により、前記可動マグネットを、前記基準位置を中心として前記軸部の軸回りに往復回転させる、
請求項１から７のいずれか一項に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記軸部に固定された可動マグネットと、
前記可動マグネットに径方向で対向配置されたコアと、前記コアに隣接配置されたコイルと、前記コアとは異なる基準位置で前記可動マグネットを磁気吸引するよう配置された磁性体とを有する固定体と、
を有し、
前記コイルへの通電により前記コアを通過する磁束を発生させて、前記磁束と前記可動マグネットとの電磁相互作用により、前記可動マグネットを、前記基準位置を中心として前記軸部の軸回りに往復回転させる、
請求項１から７のいずれか一項に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項9】
前記固定体は、前記可動マグネットに対向して配置された磁性体であって、前記マグネットを基準位置に磁気吸引するマグネット位置保持部を有する、
請求項８に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項８に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項10】
前記マグネット位置保持部が前記可動マグネットを磁気吸引する前記基準位置は、前記可動マグネットの往復回転の回転中心位置である、
請求項９に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項９に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項11】
前記軸部の延在方向で前記コアを挟持し、前記コアの両側で夫々前記軸部を回転自在に支持する一対の軸支持体を有する、
請求項８から１０のいずれか一項に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項８から１０のいずれか一項に記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項12】
前記一対の軸支持体のうちの一方には、前記軸部の回転角度位置を検出する角度センサーを有する、
請求項１１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
光走査装置。
請求項１１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
光走査装置。
【請求項13】
前記コアは、複数の磁極を含む一体構造の磁極コアと、前記磁極コアと面接触して組付けられ、前記磁束の磁路を構成する磁路コアと、を有する、
請求項８記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項８記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ミラーを往復回転駆動することで光を走査する回転往復駆動アクチュエーターに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複合機、レーザービームプリンタ等の光走査装置に使用されるアクチュエーターとして、回転往復駆動アクチュエーターが使用されている。具体的には、回転往復駆動アクチュエーターは、光走査装置のミラーを往復回転させることで、レーザー光の反射角度を変更して対象物に対する光走査を実現する。
【0003】
この種の回転往復駆動アクチュエーターとしてガルバノモーターを用いたものが、特許文献１に開示されている。ガルバノモーターとしては、特許文献１に開示された構造のタイプのものや、コイルをミラーに取り付けたコイル可動タイプの他、様々なタイプのものが知られている。
【0004】
特許文献１には、４つの永久磁石が、ミラーが取り付けられる回転軸に、回転軸径方向に着磁するように設けられ、コイルが巻回された磁極を有するコアが、回転軸を挟むように配置された光走査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第４７２７５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、特許文献１に示すように、一般的な光走査装置に用いられるアクチュエーターでは、回転するミラーに光を入射して、入射する光の角度を調整して光を走査する。
【0007】
ミラーの回転角度によっては、アクチュエーターの角部を含む出隅部が光路の邪魔となり、ミラーへの光路と重なり光が届かない場合が生じる可能性がある。この場合、ミラーを軸方向に延伸した位置に配置して、ミラーを回転して光で走査する際に、ミラーのどの回転角度であっても、ミラーへの光路を確実に確保するようにすることが必要となる。
【0008】
しかしながら、この構成では、ミラーを回転支持する軸を長くする分、搭載される製品寸法が大きくなるという問題がある。
また、光走査装置は、一般に製品全体に占めるスペースの割合が大きいので、光走査装置を小型化できれば、製品全体も小型化できる。よって、光走査装置を小型化することが求められる。
また、光走査装置は、一般に製品全体に占めるスペースの割合が大きいので、光走査装置を小型化できれば、製品全体も小型化できる。よって、光走査装置を小型化することが求められる。
【0009】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、小型化が可能であり、実装される製品の占有寸法を抑制しつつ、好適に走査できる回転往復駆動アクチュエーターを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の回転往復駆動アクチュエーターの一つの態様は、
入射される光を反射して出射するミラーと、
前記ミラーに接続される軸部を有し、前記軸部を往復回転駆動する駆動ユニットと、
を有し、
前記駆動ユニットは、光路を回避する光路回避部が形成されたユニット本体を有する構成を採る。
入射される光を反射して出射するミラーと、
前記ミラーに接続される軸部を有し、前記軸部を往復回転駆動する駆動ユニットと、
を有し、
前記駆動ユニットは、光路を回避する光路回避部が形成されたユニット本体を有する構成を採る。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、小型化が可能であり、実装される製品の占有寸法を抑制しつつ、好適に走査できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施の形態の回転往復駆動アクチュエーターの外観斜視図である。
【図2】回転往復駆動アクチュエーターの正面側分解斜視図である。
【図3】回転往復駆動アクチュエーターの駆動ユニットの縦断面図である。
【図4】回転往復駆動アクチュエーターの平面図である。
【図5】回転往復駆動アクチュエーターのコア組立体の要部構成を示す断面図である。
【図6】光路回避部を有する第１軸支持体を示す図である。
【図7】角度センサー装置の説明に供する図である。
【図8】回転往復駆動アクチュエーターの磁気回路の動作の説明に供する図である。
【図9】回転往復駆動アクチュエーターの磁気回路の動作の説明に供する図である。
【図10】回転往復駆動アクチュエーターの動作の説明に供する図である。
【図11】変形例１の回転往復駆動アクチュエーターを示す外観斜視図である。
【図12】変形例１の同回転往復駆動アクチュエーターの第１軸支持体の支持本体部を示す図である。
【図13】変形例２の回転往復駆動アクチュエーターを示す外観斜視図である。
【図14】変形例２の同回転往復駆動アクチュエーターの動作の説明に供する図である。
【図15】変形例３の回転往復駆動アクチュエーターの外観斜視図である。
【図16】変形例３の回転往復駆動アクチュエーターの正面側分解斜視図である。
【図17】変形例３の回転往復駆動アクチュエーターの動作の説明に供する図である。
【図18】回転往復駆動アクチュエーターを用いたスキャナーシステムの要部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0014】
図１は、実施の形態の回転往復駆動アクチュエーターの外観斜視図であり、図２は、回転往復駆動アクチュエーターの正面側分解斜視図である。また、図３は、回転往復駆動アクチュエーターの駆動ユニットの縦断面図であり、図４は、回転往復駆動アクチュエーターの平面図である。
【0015】
回転往復駆動アクチュエーター１は、例えば、ライダー（ＬｉＤＡＲ：Laser Imaging Detection and Ranging）装置に用いられる。なお、回転往復駆動アクチュエーター１は、複合機、レーザービームプリンタ等の光走査装置にも適用可能である。
【0016】
図１に示す回転往復駆動アクチュエーター１は、大きく分けて、ミラー部２２と、ミラー部２２を回転自在に支持し且つ往復回転駆動する駆動ユニット１０と、ミラー部２２の回転角度位置を検出する角度センサー部７０と、を有する。
回転往復駆動アクチュエーター１は、駆動ユニット１０に、駆動ユニット１０側からミラー部２２に入射する光路を形成する光路回避部９０が設けられている。
回転往復駆動アクチュエーター１は、駆動ユニット１０に、駆動ユニット１０側からミラー部２２に入射する光路を形成する光路回避部９０が設けられている。
【0017】
光路回避部９０は、ミラー部２２に入射する光路を確保するものであり、駆動ユニット１０の出隅部に設けられる。光路回避部９０は、例えば、出隅部を切り欠いた形状を有し、その底面の延長した仮想面上に、ミラー部２２における有効な反射領域の基端側の端部が重ならない、つまり、延長した仮想面よりも、軸部の先端側に位置するように設けられる。ここで有効な反射領域とは、ミラー２２に光が入射した際に、回転して、走査光として反射して出射可能な入射光の範囲である。この範囲内で光を入射すれば、ミラー部２２の回転角度にかかわらず、好適に光を走査できる。
【0018】
すなわち、光路回避部９０は、光案内面９０１の延長上にある仮想面（図１０のＣ１参照）が、ミラーの有効反射領域におけるユニット固定部３０側の端部よりもユニット固定部３０に近い位置で、ミラー又は回転軸２４と交差するように、形成されている。なお、光路回避部９０とは別に光路回避部９００を設けてもよい。
【0019】
このように、ミラー部２２は、その回転角度に関わらず、入射される光を反射して、走査光として出射できる。なお、仮想面（Ｃ１）と回転軸２４とのなす角度は、４５°であることが好ましい。４５°の場合、光源配置とミラー部２２による反射光の反射角度のバランスがとりやすく、配置しやすい角度となる。また、反射角度も９０°となり、光路設計も容易となる。なお、仮想面（Ｃ１）と回転軸２４とのなす角度４５°（略４５°であり４５°近傍の値を含む）は、後述する各変形例においても同様に適用されることが好ましい。
【0020】
振動アクチュエーター１では、図４に示すように、回転軸２４は、振動アクチュエーター１の端面、ここでは、第１軸支持体５０の支持体本体５２の中央部から、光が入射する側にずれた位置から突出するように設けられている。回転軸２４の配置位置が、支持部穂本体５２の中央部よりも、光路回避部９０側の縁部に位置する。これにより、回転軸２４の長さを長くすることなく、光路回避部９０の案内面９０１を延長した仮想面上から外れた位置に、ミラー部２２を配置でき、ミラー部２２を支持する回転軸２４の軸寸法を短縮することが可能となり、搭載される製品の占有寸法を抑制、小型化に寄与することができる。
【0021】
以下では、回転往復駆動アクチュエーター１の構成の一例について具体的に説明する。
【0022】
＜ミラー部２２＞
ミラー部２２は、入射される光を反射して走査光として出射する。ミラー部２２は、回転軸２４に接続され、回転軸２４の回転により往復回転する。
ミラー部２２は、例えば、ミラーホルダー２２２の一面にミラー２２１を貼り付けることで形成される。回転軸２４は、その一端部を、ミラーホルダー２２２の挿通孔２２３に挿通され、固着される。ミラー部２２は、回転軸２４の軸回りの回転により往復回転し、ミラーの反射面を放射方向に向けることができる。
ミラー部２２は、入射される光を反射して走査光として出射する。ミラー部２２は、回転軸２４に接続され、回転軸２４の回転により往復回転する。
ミラー部２２は、例えば、ミラーホルダー２２２の一面にミラー２２１を貼り付けることで形成される。回転軸２４は、その一端部を、ミラーホルダー２２２の挿通孔２２３に挿通され、固着される。ミラー部２２は、回転軸２４の軸回りの回転により往復回転し、ミラーの反射面を放射方向に向けることができる。
【0023】
＜駆動ユニット１０＞
駆動ユニット１０は、図１～図４に示すように、筐体から突出する回転軸２４を有し、回転軸２４にマグネット２６を固定したユニット可動部２０と、ユニット可動部２０を往復回転駆動するユニット固定部３０と、を備える。
駆動ユニット１０は、図１～図４に示すように、筐体から突出する回転軸２４を有し、回転軸２４にマグネット２６を固定したユニット可動部２０と、ユニット可動部２０を往復回転駆動するユニット固定部３０と、を備える。
【0024】
駆動ユニット１０は、キューブ状のユニット固定部３０から突出する回転軸２４でミラー部２２を支持し、回転軸２４を介してミラー部２２を往復回転駆動する。なお、ユニット固定部３０は、柱状等どのような形状でもよく、直方体形状であってもよい。ユニット固定部３０は、本実施の形態では、キューブ状であるので、配置スペースを小さくでき、対応する立方形状の隙間等、省スペースで配置させることができる。なお、駆動ユニット１０では、回転軸２４は、ユニット固定部３０を挿通して両端部がユニット固定部３０から突出した状態で往復回転自在に支持されている。なお、ユニット可動部２０は、ミラー部２２とともに、回転往復駆動アクチュエーター１の可動体を構成する。
【0025】
【0026】
ユニット固定部３０は、回転往復駆動アクチュエーター１の固定体を構成する。
ユニット固定部３０は、内部にユニット可動部２０のマグネット２６を収容し、ユニット可動部２０の回転軸２４が突出したコア組立体４０と、第１軸支持体５０と、第２軸支持体６０とを有する。
ユニット固定部３０は、内部にユニット可動部２０のマグネット２６を収容し、ユニット可動部２０の回転軸２４が突出したコア組立体４０と、第１軸支持体５０と、第２軸支持体６０とを有する。
【0027】
ユニット固定部３０は、コア組立体４０を、回転軸２４の延在方向の両側から、第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０で挟持して、第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０がコア組立体４０に固定することで構成されている。
【0028】
ユニット固定部３０では、第１軸支持体５０、コア組立体４０及び第２軸支持体６０は止着材３２により、一体に固定される。ユニット固定部３０では、直方形状のコア組立体４０の回転軸２４の延在方向の両側の端面が、第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０によりそれぞれ全面的に被覆されている。
【0029】
【0030】
コア組立体４０は、コイル４４、４５、コイル４４、４５が巻回されるコア体Ｋ、及び、回転角度位置保持部４８を有する。
【0031】
コア組立体４０は、本実施の形態では、内側に磁極４１１ａ、４１２ａが配設された直方形状に形成されている。
【0032】
コア体Ｋは、本実施の形態では、図２に示すように、２つの分割体を軸方向で組み合わせることで構成されている。コア体Ｋは、直方体状の棒状体４１１、４１２と、長方体状の辺部で矩形枠状に形成される包囲部４２０と、から構成されている。
コア体Ｋは、複数の磁極４１１ａ、４１２ａを含む一体構造の磁極コア４１と、磁極コア４１と磁気的に結合されて一体化し、磁極コア４１とともに磁路を構成する磁路コア４２とを有する。
コア体Ｋは、複数の磁極４１１ａ、４１２ａを含む一体構造の磁極コア４１と、磁極コア４１と磁気的に結合されて一体化し、磁極コア４１とともに磁路を構成する磁路コア４２とを有する。
【0033】
磁極コア４１及び磁路コア４２は、コイル４４、４５に通電したときに発生する磁束を複数の磁極４１１ａ、４１２ａに通過させる。磁極コア４１及び磁路コア４２は、例えば、ケイ素鋼板等の電磁鋼板（積層部材）を積層してなる積層コアである。磁極コア４１及び磁路コア４２を積層構造とすることにより、低コストで、且つ、複雑な形状に形成可能となっている。
【0034】
＜磁極コア４１＞
磁極コア４１は、複数の磁極４１１ａ、４１２ａを先端部にそれぞれ有する複数の棒状体４１１、４１２と、複数の磁極４１１ａ、４１２ａを接続する接続枠状体４１３とを一体構造で有する。
磁極コア４１は、複数の磁極４１１ａ、４１２ａを先端部にそれぞれ有する複数の棒状体４１１、４１２と、複数の磁極４１１ａ、４１２ａを接続する接続枠状体４１３とを一体構造で有する。
【0035】
棒状体４１１、４１２は、基端部４１１ｂ、４１２ｂから先端部（磁極４１１ａ、４１２ａを含む）まで互いに並行して延在し、中間部に複数のコイル４４、４５がそれぞれ外装される。
【0036】
コイル４４、４５への通電により励磁したときに、棒状体４１１、４１２の先端部の磁極４１１ａ、４１２ａは、通電方向に応じた極性を生じる。
【0037】
棒状体４１１、４１２は、コア体Ｋの厚み（回転軸２４の延在方向の長さ）と同様の厚みである。棒状体４１１、４１２は、接続枠状体４１３に対して、一方側(図２における下側)の面どうしでは面一であるが、他方側（図２における上側）の面どうしでは、棒状体４１１、４１２の方が接続枠状体４１３よりも突出する位置に配置されている。
【0038】
磁極４１１ａ、４１２ａのマグネット２６と対向する部分は、マグネット２６の外周面に沿って湾曲する形状を有している。これら湾曲する形状は、例えば、棒状体４１１、４１２の延在方向と直交する方向で対向するように配置される。
【0039】
磁極４１１ａ、４１２ａは、例えば、コイル４４、４５が巻回されたボビン４６、４７を、先端側から外挿可能な外形寸法を有する。これにより、棒状体４１１、４１２の延在方向の先端側、つまり、磁極４１１ａ、４１２ａの先端から、ボビン４６、４７を外挿して、棒状体４１１、４１２を囲む位置まで位置させることができる。
【0040】
接続枠状体４１３は、Ｕ字状をなし、棒状体４１１、４１２どうしを接続して、複数の磁極４１１ａ、４１２ａを一体化して接合している。なお、接続枠状体４１３は、磁極コア４１が磁路コア４２に組付けられた際に、磁路コア４２の包囲部４２０に当接して囲み磁路を構成する。
接続枠状体４１３は、直方形状の接続辺部４１３ａと、接続辺部４１３ａの両端部から、接続辺部４１３ａと直交する方向に延在する突出辺部４１３ｂ、４１３ｃを有する。
接続枠状体４１３は、直方形状の接続辺部４１３ａと、接続辺部４１３ａの両端部から、接続辺部４１３ａと直交する方向に延在する突出辺部４１３ｂ、４１３ｃを有する。
【0041】
接続辺部４１３ａは、棒状体４１１、４１２の並行方向と直交する方向に延在して配置され、両端部のそれぞれが棒状体４１１、４１２の基端部４１１ｂ、４１２ｂと一体に設けられている。接続辺部４１３ａでは、棒状体４１１、４１２は、突出辺部４１３ｂ、４１３ｃの間で突出辺部４１３ｂ、４１３ｃと並行に接合されている。
【0042】
接続辺部４１３ａは、主に、棒状体４１１、４１２の基端部４１１ｂ、４１２ｂと、磁路コア４２の側辺部４２１、４２２の基端部４２１ｂ、４２２ｂとを接続し、コイル４４、４５を囲むように配置される磁路を形成する。接続辺部４１３ａと突出辺部４１３ｂ、接続辺部４１３ａと突出辺部４１３ｃとがそれぞれ接合する角部には、取付孔４０１が設けられている。これら角部は、コア体Ｋにおいて平面視して四隅のうちの角部でもあり、取付孔４０１に止着材３２を挿入して、第１軸支持体５０、磁路コア４２、第２軸支持体６０を固定する。
【0043】
突出辺部４１３ｂ、４１３ｃは、接続辺部４１３ａと、それぞれ磁路コア４２の磁路側接触面４２０ａと面接触する面状の磁極側接触面４１３０を有する。
【0044】
磁極側接触面４１３０は、Ｕ字状の接続枠状体４１３において磁路コア４２と対向する部位に全面的に設けられている。接続枠状体４１３は、磁極側接触面４１３０を、磁路コア４２の磁路側接触面４２０ａに面接触させて接合することにより、磁路コア４２の磁路側接続辺部４２４に全面的に積層した状態で接合される。
【0045】
また、接続辺部４１３ａには、磁路コア４２、第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０を一体に接合する際に、各部を位置決めするための位置決め孔４０３が設けられている。
【0046】
なお、磁極コア４１では、棒状体４１１、４１２及び接続枠状体４１３が一体構造であるので、回転往復駆動アクチュエーター１を組み立てる際に、複数の磁極４１１ａ、４１２ａの位置関係が変化することがない。すなわち、磁路コア４２とともにコア組立体４０のコア体として、磁極４１１ａ、４１２ａをマグネット２６と向かい合う位置に配置してユニット固定部３０を配置する場合、磁極４１１ａ、４１２ａどうしを向かい合う正確な位置で互いにずれることなく位置させることができる。
【0047】
＜磁路コア４２＞
磁路コア４２は、磁極コア４１に接続して、コイル４４、４５へ通電した際に、磁極４１１ａ、４１２ａに磁束が通過する磁路を形成する。
磁路コア４２は、磁極コア４１に接続して、コイル４４、４５へ通電した際に、磁極４１１ａ、４１２ａに磁束が通過する磁路を形成する。
【0048】
磁路コア４２は、回転軸２４の延在方向で磁極コア４１の接続枠状体４１３と対面して互いに面接触し、且つ、回転軸２４を中心に複数の磁極４１１ａ、４１２ａを位置決めした状態で、磁極コア４１と組み付けられる。
【0049】
磁路コア４２は、包囲部４２０の他、磁路側接触面４２０ａ、切り欠き部４２０ｂ、係合凹部４０２、位置決め孔４０４を有する。
【0050】
磁路コア４２は、コイル４４、４５を包囲する包囲部４２０を有し、その包囲部４２０の一部の切り欠き部４２０ｂで、磁極コア４１の接続枠状体４１３が係合して接続する。
包囲部４２０は、コイル４４、４５に加えて、磁極４１１ａ、４１２ａも包囲するよう回転軸２４の周囲に配置される。
包囲部４２０は、コイル４４、４５に加えて、磁極４１１ａ、４１２ａも包囲するよう回転軸２４の周囲に配置される。
【0051】
包囲部４２０は、例えば、矩形枠状に形成され、高い強度を有する。磁路コア４２は、包囲部４２０に接続枠状体４１３が係合した際には、磁路側接触面４２０ａと、磁極側接触面４１３０とで面接触して密着し、四方全て同じ厚み（軸方向の長さ）の一体化された矩形枠状体となる。
【0052】
包囲部４２０は、磁極コア４１の磁極４１１ａ、４１２ａを安定的に位置決めできる。また、磁路コア４２の包囲部４２０は、コイル４４、４５を四方から包囲しているので、外部からコイル４４、４５への接触を防ぐことができる。
【0053】
包囲部４２０は、具体的には、枠状に接合された磁路側接続辺部４２４、両側辺部４２１、４２１及び橋架部４２３を有する。包囲部４２０では、切り欠き部４２０ｂは、磁路側接続辺部４２４と、両側辺部４２１、４２２のそれぞれの一部を、磁極コア４１との対向面側を切り欠いて形成されている。
【0054】
磁路側接触面４２０ａは、接続枠状体４１３に対応したＵ字状であり、切り欠き部４２０ｂの底面部分、すなわち、磁路側接続辺部４２４及び両側辺部４２１、４２１の磁極４１側の面の一部に設けられている。磁路側接触面４２０ａが、接続枠状体４１３の磁極側接触面４１３０と全面と重なるように接触することで、包囲部４２０と接続枠状体４１３との接合部分における磁気抵抗を減少できる。
【0055】
磁路側接続辺部４２４は、接続枠状体４１３に当接して重なるように積層した状態において、磁路側接続辺部４２４のマグネット２６側の面に、複数の棒状体４１１、４１２の基端面が当接し、磁束が通過し易くなっている。
【0056】
係合凹部４０２は、包囲部４２０の四隅、つまり、磁路の角部の屈曲部分のそれぞれに、軸方向に延在するように設けられている。係合凹部４０２は、第１軸支持体５０の取付脚部５６が嵌合し、第１軸支持体５０に対してコア組立体４０が軸方向で離脱するのみに移動するように規制する。
【0057】
位置決め孔４０４、４０５は、ユニット固定部３０を構成する軸方向で積層する各部の位置決めのために用いられる孔である。位置決め孔４０４は、磁極コア４１の位置決め孔４０３、第１軸支持体５０の位置決め孔５０１、第２軸支持体６０の位置決め孔６０１のそれぞれと軸一軸心を有し同径で形成され、軸方向に連続する位置決め貫通孔を形成する。
【0058】
位置決め孔４０５は、第１軸支持体５０の位置決め孔５０２、第２軸支持体６０の位置決め孔６０２のそれぞれと軸一軸心を有し同径で形成され、軸方向に連続する位置決め貫通孔を形成する。磁路コア４２の位置決め孔４０５、第１軸支持体５０の位置決め孔５０２、第２軸支持体６０の位置決め孔６０２は、本実施の形態では長穴である。
【0059】
このように、位置決め孔４０３、４０４、５０１、６０１と、位置決め孔４０５、５０２、６０２が、それぞれ共通の位置決め孔として機能する。これら共通の位置決め貫通孔に棒体を挿入して、これを基準して各部を位置決めでき、組立精度の向上を図ることができ、往復回転性能の低下を抑制し、往復回転出力のばらつき発生の抑制を図ることができる。
【0060】
回転往復駆動アクチュエーター１を組み立てた状態では、磁極４１１ａ、４１２ａで囲まれた空間に回転軸２４が挿通される。また、この空間に、回転軸２４に取り付けられたマグネット２６が位置し、このマグネット２６に対して、正確な位置で磁極４１１ａ、４１２ａがエアギャップＧを介して対向する。
【0061】
コイル４４、４５は、筒状のボビン４６、４７に巻回される。コイル４４、４５及びボビン４６，４７からなるコイル体が、磁極コア４１の棒状体４１１、４１２に外挿されることにより、コイル４４、４５は、棒状体４１１、４１２を巻回するように配置される。こうして、コイル４４、４５は、棒状体４１１、４１２の先端部の磁極４１１ａ、４１２ａに隣接配置されている。
【0062】
コイル４４、４５の巻線方向は、通電が行われた際に、磁極コア４１の磁極４１１ａ、４１２ａの一方から他方に向かって好適に磁束が生じるように設定される。
【0063】
＜回転角度位置保持部(マグネット位置保持部)４８＞
回転角度位置保持部４８は、回転往復駆動アクチュエーター１を組み立てた状態において、マグネット２６とエアギャップＧを介して対向するようにコア組立体４０に組み込まれる。回転角度位置保持部４８は、ユニット固定部３０、例えば、コア組立体４０に固定されてもよい。回転角度位置保持部４８は、例えば、磁路コア４２の橋架部４２３（磁極コア４１の棒状体４１１、４１２の上方の部分）に、磁極がマグネット２６に対向する姿勢で取り付けられる。
回転角度位置保持部４８は、回転往復駆動アクチュエーター１を組み立てた状態において、マグネット２６とエアギャップＧを介して対向するようにコア組立体４０に組み込まれる。回転角度位置保持部４８は、ユニット固定部３０、例えば、コア組立体４０に固定されてもよい。回転角度位置保持部４８は、例えば、磁路コア４２の橋架部４２３（磁極コア４１の棒状体４１１、４１２の上方の部分）に、磁極がマグネット２６に対向する姿勢で取り付けられる。
【0064】
回転角度位置保持部４８は、例えば、マグネット２６とは別のマグネットにより構成され、マグネット２６との間に磁気吸引力を生じさせ、マグネット２６を吸引する。すなわち、回転角度位置保持部４８は、棒状体４１１、４１２とともに、マグネット２６との間に磁気バネを形成する。この磁気バネにより、コイル４４、４５への通電が行われていない常態時（非通電時）には、マグネット２６の回転角度位置、すなわち、回転軸２４の回転角度位置が中立位置に保持される。
【0065】
中立位置とは、マグネット２６の往復回転動作の回動中心位置であり、マグネット２６の揺動の中心位置である基準位置である。マグネット２６が、回転角度保持部４８との間の磁気吸引力により、中立位置に保持されているとき、マグネット２６の境界部分２６ｃ、２６ｄは、棒状体４１１、４１２の磁極４１１ａ、４１２ａと正対する。また、マグネット２６が中立位置にある状態を基準にして、ミラー部２２の取付け姿勢が調整される。なお、回転角度位置保持部４８は、マグネットでなくてもよく、マグネット２６との間に磁気吸引力を発生する磁性体で構成されてもよい。
【0066】
＜第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０＞
図２及び図３に示す第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０は、電磁シールドとして機能するとともに、回転軸２４を回動自在に支持し、コア組立体４０を挟持して、コア組立体４０に固定される。
図２及び図３に示す第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０は、電磁シールドとして機能するとともに、回転軸２４を回動自在に支持し、コア組立体４０を挟持して、コア組立体４０に固定される。
【0067】
第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０は、コア組立体４０のコア体Ｋの軸方向の両側に、それぞれ配置されている。第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０により、外部からコア体Ｋへのノイズの入射及びコア体Ｋから外部へのノイズの出射を抑制することができる。なお、第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０には、それぞれ側面に、回転往復駆動アクチュエーター１自体を製品に実装する際の位置決めとして機能する位置決め凹部１５が設けられている。これにより、例えば、製品の実装箇所に設けた係合部に、位置決め凹部１５に係合することで、回転往復駆動アクチュエーター１の位置決めを行うことができる。
【0068】
第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０は、貫通孔５２１、６２１が設けられた支持本体部５２、６２と、貫通孔５２１、６２１に嵌合する軸受５４、６４とを有する。
【0069】
支持本体部５２、６２は、それぞれ電気伝導材からなり、コア組立体４０、具体的には、コア体Ｋの軸方向で離間する端面のそれぞれを被覆する。第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０の支持本体部５２、６２は、例えば、アルミ合金により形成されるのが好ましい。アルミ合金は設計の自由度が高く、容易に所望の剛性を付与することができる。したがって、回転軸２４を受けて支持する軸受支持体として第１軸支持体５０、第２軸支持体６０を機能させる場合に好適である。
【0070】
【0071】
第１軸支持体５０は、支持本体部５２の貫通孔５２１に嵌入された第１軸受５４を有する。第１軸受５４には、回転軸２４が回転自在に挿通されている。第１支持体５０は、回転軸２４を、その一端部側を突出させた状態で、支持本体部５２に設けられた第１軸受５４を介して、往復回転自在に支持している。なお、貫通孔５２１には、裏面側（コア組立体４０側）に軸受取付部が形成されている。
【0072】
第１軸受５４は、貫通孔５２１内で嵌入方向への移動が規制された状態で取り付けられる。なお、第１軸受５４は、例えば、転がり軸受や滑り軸受で構成される。
【0073】
また、第１軸支持体５０は、支持本体部５２からコア組立体４０の内側に突出して設けられたコア保持部５８を有する。
【0074】
コア保持部５８は、図５に示すように、コア組立体４０のコア体Ｋの磁路間に配置されて介在し、磁路の移動を抑制する。コア保持部５８は、磁極４１１ａ、４１２ａと磁路を構成する側辺部４２１、４２２、突出辺部４１３ｂ、４１３ｃとの間に介在する。これにより、コア組立体４０において、磁極４１１ａ、４１２ａが、磁極４１１ａ、４１２ａと磁路を構成する側辺部４２１、４２２、突出辺部４１３ｂ、４１３ｃに対して移動すること防止してその位置で保持することができる。よって、コア組立体４０におけるコア体Ｋの衝撃や振動に対する変形等を抑制できる。なお、コア保持部５８は、磁極４１１ａ、４１２ａと、一体化された側辺部４２１、４２２及び突出辺部４１３ｂ、４１３ｃからなる大包囲部の両側辺部のそれぞれとの間に介在すればよい。コア保持部５８は、図１０に示すように、第１軸支持体５０の支持本体部５２の裏面から突出して、磁極４１１ａ、４１２ａの中央部分までの高さで吐出して配置されている。
【0075】
また、第１軸支持体５０の支持本体部５２には、位置決め孔５０１、５０２と取付脚部５６と、光路回避部９０が、設けられている。図６は、光路回避部９０を有する第１軸支持体５０を示す図である。
【0076】
光路回避部９０は、光路を回避してミラー部２２に光が安定して入射するように、駆動ユニット１０の一部が邪魔にならないように、光路を案内する。
光路回避部９０は、回転軸２４が突設された一面である第１軸支持体５０の縁部の出隅部に設けられている。
光路回避部９０は、回転軸２４が突設された一面である第１軸支持体５０の縁部の出隅部に設けられている。
【0077】
位置決め孔５０１、５０２は、支持本体部５２に、対向する辺部のそれぞれの中央部にそれぞれ軸方向に貫通して形成されている。
【0078】
取付脚部５６は、支持本体部５２の裏面側で、四隅から突出して設けられている。取付脚部５６は、第１軸支持体５０、第２軸支持体６０、コア組立体４０を一体に接合するために用いられる。取付脚部５６の形状は、例えば、コア体Ｋの係合凹部４０２の形状に対応している。取付脚部５６には、それぞれ軸方向に延在する止着孔が形成されている。この止着孔には、止着材３２が挿通される。止着孔に挿通される止着材３２を介して第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０は、コア組立体４０に固定される。
【0079】
第２軸支持体６０は、回転軸２４の他端側からコア組立体４０を覆うようにコア組立体４０に取り付けられる。
第２軸支持体６０は、支持本体部６２の貫通孔６２１に嵌入された第２軸受６４を有する。第２軸受６４には、回転軸２４が回転自在に挿通されている。第２軸支持体６０は、回転軸２４を、その他端部側を突出させた状態で、支持本体部６２に設けられた第２軸受６４を介して、往復回転自在に支持している。
第２軸支持体６０は、支持本体部６２の貫通孔６２１に嵌入された第２軸受６４を有する。第２軸受６４には、回転軸２４が回転自在に挿通されている。第２軸支持体６０は、回転軸２４を、その他端部側を突出させた状態で、支持本体部６２に設けられた第２軸受６４を介して、往復回転自在に支持している。
【0080】
第２軸受６４は、軸受取付部にコア組立体４０側から貫入することで、貫通孔６２１の開口縁部でフランジ部が係合して嵌入方向への移動が規制された状態で取り付けられる
【0081】
これら第１軸支持体５０及び第２軸支持体６０は、止着材３２により、磁極コア４１及び磁路コア４２からなるコア体Ｋを有するコア組立体４０を挟持し、且つ、コア組立体４０に固定されて、駆動ユニット１０のユニット固定部３０として一体化される。
【0082】
＜ユニット可動部２０＞
マグネット２６は、Ｓ極２６ａ及びＮ極２６ｂが周方向に交互に配置されているリング型マグネットである。マグネット２６は、回転往復駆動アクチュエーター１を組み立てた状態において、コア体Ｋの磁極４１１ａ、４１２ａで囲まれた空間に位置するように、回転軸２４の周面に取り付けられる。コイル４４、４５に通電が行われると、棒状体４１１、４１２及び磁路コア４２が励磁されて磁極４１１ａ、４１２ａに通電方向に応じた極性が生じ、磁極４１１ａ、４１２ａとマグネット２６との間で磁気力（吸引力及び反発力）が生じる。
マグネット２６は、Ｓ極２６ａ及びＮ極２６ｂが周方向に交互に配置されているリング型マグネットである。マグネット２６は、回転往復駆動アクチュエーター１を組み立てた状態において、コア体Ｋの磁極４１１ａ、４１２ａで囲まれた空間に位置するように、回転軸２４の周面に取り付けられる。コイル４４、４５に通電が行われると、棒状体４１１、４１２及び磁路コア４２が励磁されて磁極４１１ａ、４１２ａに通電方向に応じた極性が生じ、磁極４１１ａ、４１２ａとマグネット２６との間で磁気力（吸引力及び反発力）が生じる。
【0083】
本実施の形態では、マグネット２６は、回転軸２４の軸方向に沿う平面を境界として異なる極性に着磁されている。すなわち、マグネット２６は、Ｓ極２６ａとＮ極２６ｂに等分割されるように着磁された２極マグネットである。マグネット２６の磁極の数（本実施の形態では２つ）は、コア体Ｋの磁極４１１ａ、４１２ａの数と等しい。なお、マグネット２６は、可動時の振幅に応じて２極以上に着磁されていてもよい。この場合、コア体Ｋの磁極部は、マグネット２６の磁極に対応して設けられる。
【0084】
また、図２及び図３に示すように、マグネット２６は、第１軸支持体５０の軸受５４と、第２軸支持体６０の軸受６４との間で、環状のスペーサ２５と、予圧バネ２７との間に配置されている。また、マグネット２６は、回転軸２４に固着されている。回転軸２４には、第２軸受６４を挿通してコア組立体４０の外側に突出する他端部側の部位に、軸支持リング２８が放射方向に突出するように設けられている。軸支軸リング２８は、具体的には、回転軸２４に形成された切り欠き２４６に嵌め込まれることで取りつけられており、第２軸受６４に対して、回転軸２４の他端側で隣接する。
【0085】
マグネット２６は、回転軸２４をユニット固定部３０に取り付けると、軸方向においてユニット固定部３０内では、回転軸２４の他端部側で、第２軸受６４との間にスペーサ２５を介して配置される。一方、マグネット２６は、回転軸２４の一端部側では、第１軸受５４との間で、ワッシャー２７ａ、２７ａで挟まれた予圧バネ２７を介して、スペーサ側に予圧を付与された状態で配置される。
【0086】
このようにマグネット２６はユニット固定部３０内で位置決めされた状態で配置される。この状態において、予圧バネ２７に対して予圧バネ２７の圧縮方向に外力が加わる場合に、軸支持リング２８は、回転軸２４及びマグネット２６のユニット固定部３０に対するスラスト方向（例えば図３上側）への移動を規制する。よって、特に、回転軸２４の他端部側に設けられる角度センサー部７０の部品（エンコーダディスク７４等）が、回転軸２４とともに移動して、他の部品、例えば、第２軸受６４に衝突したりすることがなく、損傷することがない。
【0087】
マグネット２６は、図５に示すように、Ｓ極２６ａとＮ極２６ｂとの境界部分２６ｃ、２６ｄ（以下、「磁極切替部」と称する）で極性が切り替わる。磁極切替部２６ｃ、２６ｄは、マグネット２６が中立位置で保持されているとき、磁極４１１ａ、４１２ａのそれぞれと正対する。
【0088】
中立位置において、マグネット２６の磁極切替部２６ｃ、２６ｄが、磁極４１１ａ、４１２ａと正対することにより、ユニット固定部３０は最大トルクを発生して可動体を安定して駆動することができる。
【0089】
また、マグネット２６を２極マグネットで構成することにより、コア体Ｋとの協働により、可動対象物を高振幅で駆動しやすくなるとともに、駆動性能の向上を図ることができる。なお、実施の形態では、マグネット２６が一対の磁極切替部２６ｃ、２６ｄを有する場合について説明したが、二対以上の磁極切替部を有していてもよい。
【0090】
図７は、角度センサー装置の説明に供する図である。
図１、図２及び図７に示すように、角度センサー部７０は、回路基板７１と、回路基板７１に実装された光センサー７３と、エンコーダーディスク７４とセンサー取付部７８と、を有する。回路基板７１は止着材３３によりセンサー取付部７８に固定される。センサー取付部７８は、光センサー７３を覆うカバーとしても機能し、センサー取付部７８は、止着材３４により第２軸支持体６０の支持本体部６２に固定される。センサー取付部７８は、光センサー７３を覆う。これにより、光センサー７３へのごみ等の不純物の侵入を防ぎ、また光の干渉を防ぐことができ、安定した検出を行うことができる。
図１、図２及び図７に示すように、角度センサー部７０は、回路基板７１と、回路基板７１に実装された光センサー７３と、エンコーダーディスク７４とセンサー取付部７８と、を有する。回路基板７１は止着材３３によりセンサー取付部７８に固定される。センサー取付部７８は、光センサー７３を覆うカバーとしても機能し、センサー取付部７８は、止着材３４により第２軸支持体６０の支持本体部６２に固定される。センサー取付部７８は、光センサー７３を覆う。これにより、光センサー７３へのごみ等の不純物の侵入を防ぎ、また光の干渉を防ぐことができ、安定した検出を行うことができる。
【0091】
エンコーダーディスク７４は、円環状をなし内周部分の円筒部を介して回転軸２４に固着して取り付けられ、マグネット２６及びミラー部２２と一体に回転する。エンコーダーディスク７４の回転位置が回転軸２４の回転位置と同一となるように設けられ、光センサー７３は、エンコーダーディスク７４に光を出射しその反射光に基づいてエンコーダーディスク７４の回転位置（角度）を検出する。これにより、光センサー７３によってマグネット２６及びミラー部２２の回転位置を検出できる。
【0092】
本実施の形態の回転往復駆動アクチュエーター１においては、ミラー部２２を、回転軸２４により往復回転駆動する駆動ユニット１０を有する。駆動ユニット１０は、マグネット２６や、ミラー部２２に接続される回転軸２４を有するユニット可動部２０と、第１軸支持体５０、コア組立体４０及び第２軸支持体６０を有するユニット固定部３０とを有する。
【0093】
ユニット固定部３０では、第１軸支持体５０側から突出する回転軸２４でミラー部２２を支持し、第２軸支持体６０に、第２軸支持体６０側から突出する回転軸２４の回転角度を検知する角度センサー部７０が設けられている。角度センサー部７０は、第２軸支持体６０と回転軸２４とに跨って第２軸支持体６０の外面側に取り付けられている。
【0094】
角度センサー部７０は、マグネット２６及び回転軸２４を含む可動体の回転角度を検知可能とし、駆動時の可動体、具体的には、可動対象物であるミラー部２２の回転角度位置及び回転速度を制御する。
【0095】
角度センサー部７０の光センサー７３は、第２軸支持体６０に取り付けられるセンサー取付部７８に取り付けられている。センサー取付部７８を第２軸支持体６０から取り外すだけで、光センサー７３の取り外しを容易に行うことができる。なお、センサー取付部７８には、振動アクチュエーター１の駆動電源用の基板７９が取り付けられている。この基板７９にコイル４４、４５が接続され、コイル４４、４５に電源供給する。
【0096】
これにより、角度センサー部７０に不具合が生じた場合に容易に交換できるようになる。また、角度センサー部７０の組み付けを組み立ての最終段階で行うことが可能となる。この結果、他の部品の組み立てが正常であることを確認してから高価な角度センサー部７０を組み付けることができるので、高価な角度センサー部７０、特に光センサー７３を、他の部品の組み立て不良が原因で無駄にするといったリスクを抑制することができる。また、取付後、アクチュエーターに不具合があった場合でも、センサー取付部７８を外すことで光センサー７３をすぐに取り外すことができる。
【0097】
また、図１、図２及び図７に示すように、回転軸２４において、ミラー部２２が接続された一端部とは反対側の端部は、センサー取付部７８から突出して配置され、回転軸２４の回転を規制するストッパ部７５が設けられている。ストッパ部７５には半径方向に突出する突部７６が設けられている。センサー取付部７８の外面において、突部７６の回転範囲内に、規制部７７が配置されている。ストッパ部７５は、回転した際に、突部７６が規制部７７（図７参照）に当接することにより、その回転範囲が規制される。これにより回転軸２４の最大回転角度を限定し、他部品との干渉を防ぐことができ、干渉による変形・破損を防ぐことができる。
【0098】
次に、回転往復駆動アクチュエーター１の動作について、図５、図８及び図９を用いて説明する。図８及び図９は、回転往復駆動アクチュエーター１の磁気回路の動作の説明に供する図であり、図３のＢ－Ｂ線断面図に基づいた磁気回路構成を示す図である。
【0099】
コア組立体４０のコア体Ｋの２つの磁極４１１ａ、４１２ａは、エアギャップＧを空けてマグネット２６を挟むように配置されている。コイル４４、４５への非通電時は、図５に示すように、マグネット２６は、回転角度位置保持部４８との間の磁気吸引力により、中立位置に保持される。
【0100】
この中立位置では、マグネット２６のＳ極２６ａ及びＮ極２６ｂの一方（図８でＳ極２６ａ）が回転角度位置保持部４８に吸引される（図８の磁気バネトルクＦＭ、図９の磁気バネトルク－ＦＭ参照）。このとき、磁極切替部２６ｃ、２６ｄは、コア体Ｋの磁極４１１ａ、４１２ａの中心位置と対向する。
【0101】
コイル４４、４５に対して通電が行われると、コア体Ｋが励磁され、磁極４１１ａ、４１２ａに通電方向に応じた極性が生じる。図８に示すようにコイル４４、４５への通電が行われると、コア体Ｋの内部に磁束が生じ、磁極４１１ａはＳ極、磁極４１２ａはＮ極となる。これにより、Ｓ極に磁化された磁極４１１ａは、マグネット２６のＮ極２６ｂと引き合い、Ｎ極に磁化された磁極４１２ａは、マグネット２６のＳ極２６ａと引き合う。そして、マグネット２６には回転軸２４の軸回りにＦ方向のトルクが発生し、マグネット２６はＦ方向に回転する。これに伴い、回転軸２４もＦ方向に回転し、回転軸２４に固定されているミラー部２２もＦ方向に回転する。
【0102】
次に、図９に示すように、コイル４４、４５に対して逆向きに通電が行われると、コア体Ｋの内部に生じる磁束の流れは逆方向になり、磁極４１１ａは、Ｎ極、磁極４１２ａはＳ極となる。Ｎ極に磁化された磁極４１１ａは、マグネット２６のＳ極２６ａと引き合い、Ｓ極に磁化された磁極４１２ａは、マグネット２６のＮ極２６ｂと引き合う。そして、マグネット２６には回転軸２４の軸回りにＦ方向とは逆向きのトルク－Ｆが発生し、マグネット２６は－Ｆ方向に回転する。これに伴い、回転軸２４も回転し、回転軸２４に固定されるミラー部２２も回転する。
【0103】
回転往復駆動アクチュエーター１は、以上の動作を繰り返すことで、ミラー部２２を往復回転駆動する。
【0104】
実際上、回転往復駆動アクチュエーター１は、電源供給部（例えば図１６の駆動信号供給部１０３に相当）からコイル４４、４５に入力される交流波によって駆動される。つまり、コイル４４、４５の通電方向は周期的に切り替わる。通電方向の切り替わり時には、回転角度位置保持部４８とマグネット２６との間の磁気吸引力、つまり磁気バネの復元力（図８及び図９で示す磁気バネトルクＦＭ、－ＦＭ）により、マグネット２６は中立位置に戻るように付勢される。これにより、可動体には、軸回りにＦ方向のトルクと、Ｆ方向とは逆の方向（－Ｆ方向）のトルクが交互に作用する。これにより、可動体は、往復回転駆動される。
【0105】
以下に、回転往復駆動アクチュエーター１の駆動原理について簡単に説明する。本実施の形態の回転往復駆動アクチュエーター１では、可動体（可動体）の慣性モーメントをＪ［ｋｇ・ｍ２］、磁気バネ（磁極４１１ａ、４１２ａ、回転角度位置保持部４８及びマグネット２６）のねじり方向のバネ定数をＫｓｐとした場合、可動体は、固定体（ユニット固定部３０）に対して、式（１）によって算出される共振周波数Ｆｒ［Ｈｚ］で振動（往復回転）する。
【0106】
【数1】
【0107】
可動体は、バネマス系の振動モデルにおけるマス部を構成するので、コイル４４、４５に可動体の共振周波数Ｆｒに等しい周波数の交流波が入力されると、可動体は共振状態となる。すなわち、電源供給部からコイル４４、４５に対して、可動体の共振周波数Ｆｒと略等しい周波数の交流波を入力することにより、可動体を効率良く振動させることができる。
【0108】
回転往復駆動アクチュエーター１の駆動原理を示す運動方程式及び回路方程式を以下に示す。回転往復駆動アクチュエーター１は、式（２）で示す運動方程式及び式（３）で示す回路方程式に基づいて駆動する。
【0109】
【数2】
【0110】
【数3】
【0111】
すなわち、回転往復駆動アクチュエーター１における可動体の慣性モーメントＪ［ｋｇ・ｍ２］、回転角度θ（ｔ）［ｒａｄ］、トルク定数Ｋｔ［Ｎ・ｍ／Ａ］、電流ｉ（ｔ）［Ａ］、バネ定数Ｋｓｐ［Ｎ・ｍ／ｒａｄ］、減衰係数Ｄ［Ｎ・ｍ／（ｒａｄ／ｓ）］、負荷トルクＴＬｏｓｓ［Ｎ・ｍ］等は、式（２）を満たす範囲内で適宜変更できる。また、電圧ｅ（ｔ）［Ｖ］、抵抗Ｒ［Ω］、インダクタンスＬ［Ｈ］、逆起電力定数Ｋｅ［Ｖ／（ｒａｄ／ｓ）］は、式（３）を満たす範囲内で適宜変更できる。
【0112】
このように、回転往復駆動アクチュエーター１は、可動体の慣性モーメントＪと磁気バネのバネ定数Ｋｓｐにより決まる共振周波数Ｆｒに対応する交流波によりコイルへの通電を行った場合に、効率良い大きな振動出力を得ることができる。
【0113】
＜まとめ＞
図１０は、本実施の形態の回転往復駆動アクチュエーターの動作の説明に供する図である。図１０に示すように、本実施の形態の回転往復駆動アクチュエーター１は、入射される光を反射して出射するミラー部２２と、ミラー部２２に接続される回転軸２４を有し、回転軸２４を往復回転駆動する駆動ユニット１０とを有する。駆動ユニット１０は、光路を回避する光路回避部９０が形成されたユニット固定部（ユニット本体）３０を有する。回転軸２４は、ユニット固定部３０において回転軸２４が突設された支持本体部（一面）５２において、支持本体部５２の中心部よりも光路回避部９０に近い位置で突出する。また、光路回避部９０は、支持本体部５２の縁部の出隅部５２２に形成されている。
図１０は、本実施の形態の回転往復駆動アクチュエーターの動作の説明に供する図である。図１０に示すように、本実施の形態の回転往復駆動アクチュエーター１は、入射される光を反射して出射するミラー部２２と、ミラー部２２に接続される回転軸２４を有し、回転軸２４を往復回転駆動する駆動ユニット１０とを有する。駆動ユニット１０は、光路を回避する光路回避部９０が形成されたユニット固定部（ユニット本体）３０を有する。回転軸２４は、ユニット固定部３０において回転軸２４が突設された支持本体部（一面）５２において、支持本体部５２の中心部よりも光路回避部９０に近い位置で突出する。また、光路回避部９０は、支持本体部５２の縁部の出隅部５２２に形成されている。
【0114】
これにより、駆動ユニット１０自体が、ミラー部２２へ入射する光路を回避して、ミラー部２２への光路を確保し、軸部を伸長することがなく、製品全体の小型化を図ことができる。
【0115】
また、回転軸２４は、ユニット固定部３０において回転軸２４が突設された第１軸支持体５０において、第１軸支持体５０の中心部Ｊ０よりも光路回避部９０に近い位置Ｊで突出し、光路回避部９０は、第１軸支持体５０の縁部の出隅部５２２に形成されている。これによりミラー部２２の配置を、軸寸法を短くすることで変更でき、当該光路を確保でき、実装される製品の占有寸法を抑え、小型化することができる。
【0116】
また、光路回避部９０は、コア組立体４０を挟む第１軸支持体５０に設けられているので、製品としての剛性が高く、軸を安定させることができ、優れた回転往復駆動アクチュエーターとなる。
【0117】
【0118】
図１１に示す回転往復駆動アクチュエーター１Ａは、回転往復駆動アクチュエーター１と比較して、光路回避部９０Ａの構成が異なり、その他の構成は同様である。そのため、同様の構成要素については、同名称、同符号にＡを付して詳細な説明は省略する。
【0119】
回転往復駆動アクチュエーター１Ａは、回転往復駆動アクチュエーター１と同様の機能を有し、駆動ユニット１０Ａと、ミラー部２２Ａと、角度センサー部７０と、を有する。駆動ユニット１０Ａは、回転軸２４Ａにマグネットを固定したユニット可動部２０Ａと、ユニット可動部２０Ａを往復回転駆動するユニット固定部３０Ａと、を備える。
【0120】
駆動ユニット１０Ａは、ユニット本体としてのユニット固定部３０Ａに形成された光路回避部９０Ａが、駆動ユニット１０とは異なる。
光路回避部９０Ａは、ミラー部２２Ａへ入射する光路を回避する。光路回避部９０Ａは、ユニット固定部３０Ａにおいて、回転軸２４Ａが突設された第１軸支持体５０Ａの支持本体部（一面）５２Ａの縁部の出隅部５２２Ａにおいて、回転軸２４Ａを中心に一部を切り欠いて設けられている。
光路回避部９０Ａは、ミラー部２２Ａへ入射する光路を回避する。光路回避部９０Ａは、ユニット固定部３０Ａにおいて、回転軸２４Ａが突設された第１軸支持体５０Ａの支持本体部（一面）５２Ａの縁部の出隅部５２２Ａにおいて、回転軸２４Ａを中心に一部を切り欠いて設けられている。
【0121】
図１１に示すように、軸受５４を有し、光路回避部９０Ａが設けられた第１軸支持体５０Ａは、第２軸支持体６０Ａとでコア組立体４０Ａ（コア組立体４０と同じ）を挟み固定するものである。光路回避部９０Ａは、支持本体部５２Ａの矩形状の天面の一辺部における出隅部５２２Ａの一部として中央部を切り欠いて設けられている。光路回避部９０Ａは、回転軸２４Ａを中心に天面から側面に向かって傾斜して設けられており、出隅部５２２Ａでは、光路回避部９０Ａの両側に、コア組立体４０、第２軸支持体６０Ａ等に固定するため止着孔５０３が設けられている。なお、光路回避部９０Ａは、光案内面９０２を有し、回転往復駆動アクチュエーター１Ａでは、光路回避部９０Ａの案内面９０２を延長した仮想面上から外れた位置に、ミラー部２２が配置されている。
【0122】
この構成により、駆動ユニット１０Ａでは、ミラー部２２Ａへの光の入射の邪魔をせず、光路を回避しつつ、第１軸支持体５０Ａの取付も確実に行うことができる。これにより、回転往復駆動アクチュエーター１Ａ自体の剛性や止着孔５０３を介した止着材３２等によるネジ固定等もおこなうことができる。
【0123】
なお、光路回避部９０Ａの幅を、ミラー部２２Ａと同幅にしてもよく、この場合、光路回避部９０Ａを介して、他部材へのネジ固定を可能にしつつ、ミラー部２２Ａに光を効率良く入射させることができる。
【0124】
（変形例２）
図１３は、変形例２の回転往復駆動アクチュエーターを示す外観斜視図であり、図１４は、変形例２の同回転往復駆動アクチュエーターの動作の説明に供する図である。
なお、回転往復駆動アクチュエーター１Ｂについても、回転往復駆動アクチュエーター１と比較して、同様の構成については、同名称、同符号にＢを付して詳細な説明は省略する。
図１３は、変形例２の回転往復駆動アクチュエーターを示す外観斜視図であり、図１４は、変形例２の同回転往復駆動アクチュエーターの動作の説明に供する図である。
なお、回転往復駆動アクチュエーター１Ｂについても、回転往復駆動アクチュエーター１と比較して、同様の構成については、同名称、同符号にＢを付して詳細な説明は省略する。
【0125】
回転往復駆動アクチュエーター１Ｂは、回転往復駆動アクチュエーター１と同様の機能を有し、駆動ユニット１０Ｂと、ミラー部２２Ｂと、角度センサー部７０と、を有する。駆動ユニット１０Ｂは、回転軸２４Ｂにマグネットを固定したユニット可動部２０Ｂと、ユニット可動部２０Ｂを往復回転駆動するユニット固定部３０Ｂと、を備える。
【0126】
駆動ユニット１０Ｂは、ユニット本体としてのユニット固定部３０Ｂに形成された光路回避部９０Ｂは、出隅部５２２Ｂに、光路の方向に沿って延びる接線Ｃ１を含む光案内面（光路回避部９０Ｂの面）５２２１を規定するＲ形状を有する。これにより、回転往復駆動アクチュエーター１Ｂでは、光路回避部９０Ｂが、Ｒ形状で構成されるので、光路回避部９０Ｂの寸法の管理が容易かつ、加工も容易であり、低コストで機能を実現することが可能となる。
【0127】
【0128】
図１５及び図１６に示す回転往復駆動アクチュエーター１Ｃは、回転往復駆動アクチュエーター１と比較して、可動対象物が大型化した場合等の可動対象物を往復回転動自在に支持する回転往復駆動アクチュエーターである。
【0129】
回転往復駆動アクチュエーター１Ｃは、回転往復駆動アクチュエーター１と比較して、補助フレーム８０を有する点と、補助フレーム８０が取り付けられる第１軸支持体５０Ｃの構成と、回転軸２４Ｃの長さが異なり、その他の構成は同様である。よって、以下では、回転往復駆動アクチュエーター１Ｃについて、回転往復駆動アクチュエーター１と比較して、異なる構成のみ説明し、その他、同様の構成についての説明は省略する。
【0130】
回転往復駆動アクチュエーター１Ｃは、回転往復駆動アクチュエーター１と同様の機能を有し、駆動ユニット１０Ｃと、ミラー部２２Ｃと、補助フレーム８０と、角度センサー部７０と、を有する。駆動ユニット１０Ｃは、回転軸２４Ｃにマグネットを固定したユニット可動部２０Ｃと、ユニット可動部２０Ｃを往復回転駆動するユニット固定部３０Ｃと、を備える。
【0131】
駆動ユニット１０Ｃにおいて、第１軸支持体５０Ｃの支持本体部５２Ｃの天面は、第１軸支持体５０と比較して、補助フレーム８０の一側壁部８１ａが固定されるフレーム固定面５７を有する点で異なる。
【0132】
フレーム固定面５７には、補助フレーム８０が止着材３６を介して固定される。駆動ユニット１０Ｃは、駆動ユニット１０と比較して、回転軸２４Ｃは長く、第１軸支持体５０Ｃと、第２軸支持体６０Ｃとで、コア組立体４０Ｃを挟持して構成される。
【0133】
回転軸２４Ｃは、補助フレーム８０の壁部８１ａ、８１ｂ間を架設するような長さを有し、挿通孔８２ｂから挿通孔８２ａにまで延在するように配置される。
【0134】
回転往復駆動アクチュエーター１Ｃは、駆動ユニット１０Ｃに、補助フレーム８０を取り付けて、可動対象物であるミラー部２２Ｃを往復回転駆動自在に支持する。
【0135】
補助フレーム８０は、一対の壁部８１ａ、８１ｂを有する断面が略コ字状の部材である。
【0136】
一対の壁部８１ａ、８１ｂにはそれぞれ回転軸２４Ｃが挿通される挿通孔８２ａ、８２ｂが形成されている。挿通孔８２ａには、回転軸２４Ｃの先端が回動自在に挿通される回転支持部３９が嵌合されている。さらに、一対の壁部８１ａ、８１ｂにはそれぞれ挿通孔８２ａ、８２ｂと壁部８１ａ、８１ｂの外縁とを連通する切欠穴８３ａ、８３ｂが形成されている。
【0137】
壁部８１ｂには、光路回避部９０Ｃが設けられている。光路回避部９０Ｃは、補助フレーム８０の一対の壁部８１ａ、８１ｂ間で往復動自在に保持されるミラー部２２Ｃへの光路を回避して、ミラー部２２Ｃの可動中に好適に光を入射して出射させる。壁部８１ｂは、フレーム固定面５７に固定され、回転軸２４Ｃが突出する。
【0138】
回転支持部３９は、挿入される回転軸２４Ｃを、回転自在に支持すればどのように構成されてもよく、すべり軸受、樹脂からなるブッシュ等で構成されてもよい。回転支持部３９は、補助フレーム８０の一対の壁部８１ａ、８１ｂ間でミラー部２２Ｃが取り付けられた回転軸２４Ｃの先端部２４２を支持する。
【0139】
これにより、回転軸２４Ｃにミラー部２２Ｃを固着させた状態で、回転軸２４を切欠穴８３ａ、８３ｂを介して回転軸２４Ｃの位置に配置させることができる。
また、回転軸２４Ｃは、補助フレーム８０の壁部８１ａ、８１ｂ間に配置される。
また、回転軸２４Ｃは、補助フレーム８０の壁部８１ａ、８１ｂ間に配置される。
【0140】
切欠穴８３ａ、８３ｂが無い場合には、一対の壁部８１ａ、８１ｂの間にミラー部２２を配置させた状態で、回転軸２４を壁部８１ａ、８１ｂの挿通孔８２ａ、８２ｂの両方に挿通し、さらに回転軸２４とミラー２２を固着させるといった煩雑な組立て作業が必要となる。これに対して、本実施の形態においては、切欠穴８３ａ、８３ｂを形成したので、予めミラー部２２を固着させた回転軸２４を、簡単に挿通孔８２ａ、８２ｂに挿通させることができる。
【0141】
図１７は、変形例３の回転往復駆動アクチュエーターの動作の説明に供する図である。
図１７に示すように、光路回避部９０Ｃは、光案内面９ｃの延長上にある仮想面Ｃ１が、ミラー部２２Ｃの有効反射領域におけるユニット固定部３０Ｃ側の端部よりもユニット固定部３０に近い位置で、ミラー部２２Ｃ又は回転軸２４Ｃと交差するように、形成されている。
図１７に示すように、光路回避部９０Ｃは、光案内面９ｃの延長上にある仮想面Ｃ１が、ミラー部２２Ｃの有効反射領域におけるユニット固定部３０Ｃ側の端部よりもユニット固定部３０に近い位置で、ミラー部２２Ｃ又は回転軸２４Ｃと交差するように、形成されている。
【0142】
この構成によれば、可動対象物が大型化した場合、つまり、ミラー部２２Ｃを、片持ち構造の駆動ユニット１０Ｃで支持する場合であっても、駆動ユニット１０Ｃにおいて光路を回避して、ミラー部２２Ｃへ安定して光を入射させることができる。また、ミラー部２２Ｃの挙動を安定させて、耐衝撃性や振動特性を確保して、安定して往復回転動自在に支持させることができる。
【0143】
図１８は、回転往復駆動アクチュエーター１を用いたスキャナーシステム１００の要部構成を示すブロック図である。
【0144】
スキャナーシステム１００は、回転往復駆動アクチュエーター１に加えて、レーザー発光部１０１、レーザー制御部１０２、駆動信号供給部１０３及び位置制御信号計算部１０４を有する。
【0145】
レーザー発光部１０１は、例えば、光源となるＬＤ（レーザーダイオード）と、この光源から出力されるレーザー光を収束するためのレンズ系などを有する。レーザー制御部１０２は、レーザー発光部１０１を制御する。レーザー発光部１０１から照射されたレーザー光は、回転往復駆動アクチュエーター１のミラー２２１に入射される。
【0146】
位置制御信号計算部１０４は、角度センサー部７０により取得された回転軸２４（ミラー２２１）の角度位置と、目標角度位置とを参照して、回転軸２４（ミラー２２１）を目標角度位置となるように制御する駆動信号を生成して出力する。例えば、位置制御信号計算部１０４は、取得した回転軸２４（ミラー２２１）の角度位置と、図示しない波形メモリに格納されているのこぎり波形データ等を用いて変換された目標角度位置を示す信号とに基づいて位置制御信号を生成して、この位置制御信号を駆動信号供給部１０３に出力する。
【0147】
駆動信号供給部１０３は、位置制御信号に基づいて、回転往復駆動アクチュエーター１のコイル４４、４５に、回転軸２４（ミラー２２１）の角度位置が所望の角度位置となるような駆動信号を供給する。これにより、スキャナーシステム１００は、回転往復駆動アクチュエーター１から所定の走査領域に走査光を出射することができる。
【0148】
＜まとめ＞
以上説明したように、本実施の形態に係る回転往復駆動アクチュエーター１は、ミラー部（可動対象物）が接続される回転軸（軸部）２４と、回転軸２４に固定されたマグネット２６とを有する可動部２０を有する。なお、マグネット２６は、外周面においてＳ極２６ａ及びＮ極２６ｂが周方向に交互に配置されているリング型マグネットである。
以上説明したように、本実施の形態に係る回転往復駆動アクチュエーター１は、ミラー部（可動対象物）が接続される回転軸（軸部）２４と、回転軸２４に固定されたマグネット２６とを有する可動部２０を有する。なお、マグネット２６は、外周面においてＳ極２６ａ及びＮ極２６ｂが周方向に交互に配置されているリング型マグネットである。
【0149】
加えて、回転往復駆動アクチュエーター１は、ユニット固定部３０を有する。ユニット固定部３０は、複数の磁極４１１ａ、４１２ａを有するコア体Ｋ及び通電時にコア体Ｋに磁束を発生させる複数のコイル４４、４５を含むコア組立体４０を有する。ユニット固定部３０は、複数の磁極４１１ａ、４１２ａをマグネット２６の外周に対向させ且つ複数のコイル４４、４５を互いに並行にして、コア組立体４０を配置している。
【0150】
コア組立体４０の回転軸２４の延在方向の両側には、それぞれ回転軸２４を回転自在に支持する一対の軸支持体である第１軸支持体５０、第２軸支持体６０が設けられている。これら一対の軸支持体５０、６０は、コア組立体４０を挟持して固定され、磁束とマグネット２６との電磁相互作用により可動部２０を回転軸２４の軸回りに往復回転させる。
【0151】
このように可動対象物であるミラー部２２は、コア組立体４０を挟み固定された一対の軸支持体５０、６０の双方で回動自在に支持され、ユニット固定部３０から一方に突出した回転軸２４を介して、往復回転自在に支持されている。これにより、回転往復駆動アクチュエーター１では、片持ちであっても回転軸２４を介して、ミラー部２２を確実に安定して可動可能に支持できる。
【0152】
すなわち、ユニット固定部３０では、回転軸２４のマグネット２６が配置されている部分は、第１軸支持体５０と第２軸支持体６０によってコア組立体４０を挟んで２点支持されている。これにより、マグネット２６と回転角度位置保持部４８との間の磁気吸引力が大きくなっても、回転軸２４の直線性を確保することができる。つまり、回転軸２４のマグネット２６が配置されている部分が、第２軸支持体６０だけで支持され片持ちとなっている場合には、マグネット２６と回転角度位置保持部４８との間の磁気吸引力が大きくなると、回転軸２４が回転角度位置保持部４８側に撓んで直線性が低下する虞があるが、このような問題は生じない。
【0153】
このように、回転往復駆動アクチュエーター１によれば、より小型化及び小スペースを図ることができ、耐衝撃性や耐振動特性を有し、軸部を介して可動対象物を、より安定した状態で、高振幅で駆動できる。
【0154】
また、光路回避部９０は、光路の方向に沿って延びる光案内面９０１を規定する面取り形状を有してもよい。この構成によれば、寸法の定義が容易となり、例えば、部分的に切断すること無く、側面視すれば形状を容易に把握することができる。
【0155】
なお、変形例３のように、第１軸支持体５０と、回転軸２４の先端が第１軸受５４から離れた構成でも、補助フレーム８０、回転支持部３９により好適に支持できる。
【0156】
コア体Ｋを、磁極コア４１と磁路コア４２の別体で構成し、磁極コア４１では磁極４１１ａ、４１２ａがマグネット２６の外周に対向させた位置で一体構造であるので、磁極コア４１及び磁路コア４２を有するコア体Ｋの形状が複雑であっても、複数の磁極４１１ａ、４１２ａの配置精度を下げることなく容易に製造できる。また、複数の磁極４１１ａ、４１２ｂという２極の磁極を有するので、振り幅角を大きくすることができる。
【0157】
なお、マグネット２６の磁極の数と磁極４１１ａ、４１２ａの数は等しい。ユニット固定部３０は、マグネット２６にエアギャップＧを介して対向して設けられた回転角度位置保持部（マグネット位置保持部）４８を有する。回転角度位置保持部４８は、マグネット２６、を基準位置、つまり、回転軸２４またはマグネット２６の回転角度位置を中立位置に、マグネット２６との間で発生する磁気吸引力により保持する。基準位置は、マグネット２６の往復回転の回転中心位置である。
【0158】
複数のコイル４４、４５への通電方向を切り替えることにより、一体構造の磁極コア４１及び磁路コア４２を通過する磁束の流れを切り替えてコア組立体４０に発生させて、磁束とマグネット２６との電磁相互作用により、可動体は、回転軸２４の軸回りに往復回転する。
【0159】
磁極コア４１および磁路コア４２は積層部材であるので、製造に手間がかからず、低コストで複雑な形状の磁極コア４１及び磁路コア４２を構成することができる。
磁極コア４１は、複数の棒状体４１１、４１２と、複数の棒状体４１１、４１２を互いに接続する接続枠状体４１３と、を一体構造で有する。複数の棒状体４１１、４１２は、先端部に複数の磁極４１１ａ、４１２ａをそれぞれ有し、基端部４１１ｂ、４１２ｂから先端部まで互いに並行して延在し、中間部に複数のコイル４４、４５がそれぞれ外装される。接続枠状体４１３は、基端部４１１ｂ、４１２ｂで棒状体４１１、４１２の並行方向と交差する方向に延在する。
磁極コア４１は、複数の棒状体４１１、４１２と、複数の棒状体４１１、４１２を互いに接続する接続枠状体４１３と、を一体構造で有する。複数の棒状体４１１、４１２は、先端部に複数の磁極４１１ａ、４１２ａをそれぞれ有し、基端部４１１ｂ、４１２ｂから先端部まで互いに並行して延在し、中間部に複数のコイル４４、４５がそれぞれ外装される。接続枠状体４１３は、基端部４１１ｂ、４１２ｂで棒状体４１１、４１２の並行方向と交差する方向に延在する。
【0160】
磁路コア４２は、回転軸２４の延在方向で接続枠状体４１３と対面して互いに面接触し、且つ、回転軸２４を中心に複数の磁極４１１ａ、４１２ａを、コイル４４、４５を隣接させた状態で位置決めして、磁極コア４１が組み付けられる。
【0161】
これにより、マグネット２６を挟んで向かい合うように配置される磁極４１１ａ、４１２ａを有するコアであっても、高出力化を実現しつつ、製造コストの低廉化を図り、磁極４１１ａ、４１２ａの配置精度を高めて、ばらつきなく配置することができる。よって、回転往復駆動アクチュエーター１の信頼性の向上を図ることができる。
【0162】
また、磁路コア４２は、棒状体４１１、４１２の外側に延長する延長部（側辺部４２１、４２２、橋架部４２３）を有し、延長部は、接続枠状体４１３とともにコイル４４、４５を包囲するよう回転軸２４の周囲に配置されている。これにより、通電されるコイル４４、４５から発生する電磁ノイズを抑制することができ、さらにコイル４４、４５およびマグネット２６からの漏れ磁束を抑制することができ、外部機器への電磁的な影響を防ぐことができる。
【0163】
また、回転角度位置保持部４８が、マグネットであれば、可動体を往復回転駆動する際の可動体の基準位置へ、より正確に位置させ、その位置から往復駆動させることができ、確実に往復駆動させることができる。
【0164】
また、可動対象物は、走査光を反射するミラー部２２（特にミラー２２１）である。これにより、回転往復駆動アクチュエーター１を、光走査を行うスキャナーの用途に使用することができる。
【0165】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【0166】
例えば、実施の形態では、可動対象物がミラー部２２である場合について述べたが、可動対象物はこれに限らない。可動対象物は、例えば、カメラなどの撮像装置であってもよい。
【0167】
また例えば、実施の形態では、回転往復駆動アクチュエーター１を共振駆動する場合について説明したが、本発明は、非共振駆動する場合にも適用できる。
【0168】
また、ユニット固定部３０の構成は、実施の形態で説明したものに限定されない。例えば、コアは、コイルへの通電により励磁され極性を生じる磁極部を有し、回転軸をユニット固定部に取り付けたときに、磁極部とマグネットの外周面とがエアギャップを介して対向するようになっていればよい。また、コイルは、通電したときに、コアの磁極部の一方から他方に向かって好適に磁束を生じさせる構成を有していればよい。
【0169】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0170】
本発明は、例えばＬｉＤＡＲ装置やスキャナーシステム等に好適である。
【符号の説明】
【0171】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 回転往復駆動アクチュエーター
９ｃ、９０１、５２２１ 光案内面
１０、１０Ａ 駆動ユニット
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｂ、２０Ｃ ユニット可動部
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ ミラー部
２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ 回転軸
２５ スペーサ
２６ マグネット（可動マグネット）
２６ａ、２６ｂ 極
２６ｃ、２６ｄ 境界部分
２７ 予圧バネ
２７ａ ワッシャー
２８ 軸支持リング
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ ユニット固定部（ユニット本体）
３２、３３、３４、３６ 止着材
３９ 回転支持部
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ コア組立体
４１ 磁極コア
４２ 磁路コア
４４、４５ コイル
４６、４７ ボビン
４８ 角度位置保持部
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ 第１軸支持体
５１ａ、６１ａ 貫通孔
５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、６２ 支持本体部
５４ 第１軸受
５６ 取付脚部
５７ フレーム固定面
５８ コア保持部
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ 第２軸支持体
６４ 第２軸受
７０ 角度センサー部
７１ 回路基板
７３ 光センサー
７４ エンコーダーディスク
７５ ストッパ部
７６ 突部
７７ 規制部
７８ センサー取付部
７９ 基板
８０ フレーム
８１ａ、８１ｂ 一側壁部
８２ａ、８２ｂ 挿通孔
８３ａ、８３ｂ 切欠穴
９０、９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ 光路回避部
１００ スキャナーシステム
１０１ レーザー発光部
１０２ レーザー制御部
１０３ 信号供給部
１０４ 信号計算部
２２１ ミラー
２２２ ミラーホルダー
２２３ 挿通孔
２４２ 先端部
２４２ａ 切り欠き面
４０１ 取付孔
４０２ 係合凹部
４０３、４０４、４０５、５０１、５０２、６０１、６０２ 位置決め孔
４１１、４１２ 棒状体
４１１ａ、４１２ａ 磁極
４１１ｂ、４１２ｂ、４２１ｂ、４２２ｂ 基端部
４１３ 接続枠状体
４１３ａ 接続辺部
４１３ｂ、４１３ｃ 突出辺部
４２０ 包囲部
４２０ａ 磁路側接触面
４２０ｂ 切り欠き部
４２１、４２２ 側辺部
４２３ 橋架部
４２４ 磁路側接続辺部
５０３ 止着孔
５２１、６２１ 貫通孔
４１３０ 磁極側接触面
５２２、５２２Ａ、５２２Ｂ 出隅部
Ｋ コア体
９ｃ、９０１、５２２１ 光案内面
１０、１０Ａ 駆動ユニット
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｂ、２０Ｃ ユニット可動部
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ ミラー部
２４、２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ 回転軸
２５ スペーサ
２６ マグネット（可動マグネット）
２６ａ、２６ｂ 極
２６ｃ、２６ｄ 境界部分
２７ 予圧バネ
２７ａ ワッシャー
２８ 軸支持リング
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ ユニット固定部（ユニット本体）
３２、３３、３４、３６ 止着材
３９ 回転支持部
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ コア組立体
４１ 磁極コア
４２ 磁路コア
４４、４５ コイル
４６、４７ ボビン
４８ 角度位置保持部
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ 第１軸支持体
５１ａ、６１ａ 貫通孔
５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、６２ 支持本体部
５４ 第１軸受
５６ 取付脚部
５７ フレーム固定面
５８ コア保持部
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ 第２軸支持体
６４ 第２軸受
７０ 角度センサー部
７１ 回路基板
７３ 光センサー
７４ エンコーダーディスク
７５ ストッパ部
７６ 突部
７７ 規制部
７８ センサー取付部
７９ 基板
８０ フレーム
８１ａ、８１ｂ 一側壁部
８２ａ、８２ｂ 挿通孔
８３ａ、８３ｂ 切欠穴
９０、９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ 光路回避部
１００ スキャナーシステム
１０１ レーザー発光部
１０２ レーザー制御部
１０３ 信号供給部
１０４ 信号計算部
２２１ ミラー
２２２ ミラーホルダー
２２３ 挿通孔
２４２ 先端部
２４２ａ 切り欠き面
４０１ 取付孔
４０２ 係合凹部
４０３、４０４、４０５、５０１、５０２、６０１、６０２ 位置決め孔
４１１、４１２ 棒状体
４１１ａ、４１２ａ 磁極
４１１ｂ、４１２ｂ、４２１ｂ、４２２ｂ 基端部
４１３ 接続枠状体
４１３ａ 接続辺部
４１３ｂ、４１３ｃ 突出辺部
４２０ 包囲部
４２０ａ 磁路側接触面
４２０ｂ 切り欠き部
４２１、４２２ 側辺部
４２３ 橋架部
４２４ 磁路側接続辺部
５０３ 止着孔
５２１、６２１ 貫通孔
４１３０ 磁極側接触面
５２２、５２２Ａ、５２２Ｂ 出隅部
Ｋ コア体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】