(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】P2023184604
(43)【公開日】2023-12-28
(54)【発明の名称】駆動装置
(51)【国際特許分類】
G02B 26/08 20060101AFI20231221BHJP
G02B 26/10 20060101ALI20231221BHJP
B81B 3/00 20060101ALI20231221BHJP
【ＦＩ】
G02B26/08 E
G02B26/10 104Z
B81B3/00
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023184335
(22)【出願日】2023-10-27
(62)【分割の表示】P 2019122863の分割
【原出願日】2019-07-01
(71)【出願人】
【識別番号】000005016
【氏名又は名称】パイオニア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100134832
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧野 文雄
(74)【代理人】
【識別番号】100165308
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 俊明
(74)【代理人】
【識別番号】100115048
【弁理士】
【氏名又は名称】福田 康弘
(72)【発明者】
【氏名】北澤 正吾
(57)【要約】
【課題】装置全体を小型化することができる駆動装置を提供する。
【解決手段】ヨーク部７Ａ、７Ｂの延在部７１、７２がベース部４を挟み込み、その端部７１１、７２１が、中間フレーム３に設けられた磁気素子５Ａ、５Ｂに対向することで、ヨーク部全体をベース部に対してＺ方向の一面側に配置する構成と比較して、駆動装置１Ａ全体のＺ方向寸法を小さくすることができる。また、ベース部４がミラー２を略半周分囲むとともに開口していることで、全周分囲む構成と比較して、駆動装置１Ａ全体のＹ方向寸法を小さくすることができる。このように、駆動装置１Ａ全体を小型化することができる。
【選択図】図１
【解決手段】ヨーク部７Ａ、７Ｂの延在部７１、７２がベース部４を挟み込み、その端部７１１、７２１が、中間フレーム３に設けられた磁気素子５Ａ、５Ｂに対向することで、ヨーク部全体をベース部に対してＺ方向の一面側に配置する構成と比較して、駆動装置１Ａ全体のＺ方向寸法を小さくすることができる。また、ベース部４がミラー２を略半周分囲むとともに開口していることで、全周分囲む構成と比較して、駆動装置１Ａ全体のＹ方向寸法を小さくすることができる。このように、駆動装置１Ａ全体を小型化することができる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被駆動部と、
前記被駆動部を支持する一対の軸部と、
前記被駆動部を少なくとも半周分囲むように設けられて前記軸部を支持するベース部と、
前記被駆動部に設けられる磁気素子と、
前記ベース部を挟む一対の延在部を有し、前記一対の延在部の一対の端部が前記磁気素子に対向するように配置され、前記一対の端部に発生する磁界を前記磁気素子に作用させることにより、前記被駆動部を回動させるヨーク部と、
前記ヨーク部の前記一対の延在部の間を通過するように設けられるコイル部と、を備え、
前記ベース部は、前記被駆動部を基準として前記ヨーク部の反対側において開口していることを特徴とする駆動装置。
前記被駆動部を支持する一対の軸部と、
前記被駆動部を少なくとも半周分囲むように設けられて前記軸部を支持するベース部と、
前記被駆動部に設けられる磁気素子と、
前記ベース部を挟む一対の延在部を有し、前記一対の延在部の一対の端部が前記磁気素子に対向するように配置され、前記一対の端部に発生する磁界を前記磁気素子に作用させることにより、前記被駆動部を回動させるヨーク部と、
前記ヨーク部の前記一対の延在部の間を通過するように設けられるコイル部と、を備え、
前記ベース部は、前記被駆動部を基準として前記ヨーク部の反対側において開口していることを特徴とする駆動装置。
【請求項2】
前記被駆動部は、ミラーと、前記軸部によって支持されるとともに前記磁気素子が配置される磁気素子配置部と、前記軸部と同軸上に配置されて前記ミラーと前記磁気素子配置部とを接続する第２軸部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項3】
前記ミラーおよび前記第２軸部を含む第１振動系の共振周波数は、前記第１振動系と前記磁気素子配置部と前記磁気素子と前記軸部とを含む第２振動系の共振周波数とは異なり、
前記コイル部は、前記磁界として、前記第１振動系を共振させる周波数の交流磁界を発生することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
前記コイル部は、前記磁界として、前記第１振動系を共振させる周波数の交流磁界を発生することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項4】
前記磁気素子は、前記軸部の軸方向に並んだ少なくとも一対の磁気素子対を含み、
前記軸方向において、前記磁気素子対の中間部と、前記ミラーの中央部と、が一致し、
前記ヨーク部は、前記一対の端部が前記磁気素子対のそれぞれに対向するように配置された少なくとも一対のヨーク対を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の駆動装置。
前記軸方向において、前記磁気素子対の中間部と、前記ミラーの中央部と、が一致し、
前記ヨーク部は、前記一対の端部が前記磁気素子対のそれぞれに対向するように配置された少なくとも一対のヨーク対を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の駆動装置。
【請求項5】
前記磁気素子配置部は、前記ベース部と同じ側から前記ミラーを少なくとも半周部囲むように設けられるとともに、前記ベース部の開口と同じ側において開口していることを特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項6】
前記磁気素子および前記ヨーク部の端部は、それぞれ、前記磁気素子配置部と前記ベース部との最近接位置に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
【請求項7】
前記ヨーク部は、前記一対の延在部を連結する連結部を有し、
前記ベース部は、前記連結部が通過する通過部を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の駆動装置。
前記ベース部は、前記連結部が通過する通過部を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、枠体に対し、一対の梁部によって可動板を回転可能に支持するとともに、永久磁石の近傍にヨークを設けることにより、可動板を回転させる磁気力型駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された磁気力型駆動装置では、ヨークの一対の端部に互いに異なる磁極が現れるように、ヨークに巻回されたコイルに導通することにより、可動部の振角を大きくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－２０８３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載されたように枠体（ベース部）によって可動部（被駆動部）が支持され、永久磁石（磁気素子）と可動部とが板厚方向において対向する駆動装置においては、可動部を平面視した際の装置全体の寸法が、枠体の大きさ以上となり、装置全体の板厚方向寸法が、可動部と永久磁石との間隔以上となる。しかしながら、枠体と可動部との間、及び、可動部と永久磁石との間のそれぞれには、所定のクリアランスを確保する必要があり、各部品を小型化したとしても装置全体を小型化することが困難であった。
【0005】
したがって、本発明の課題は、装置全体を小型化することができる駆動装置を提供することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の駆動装置は、被駆動部と、前記被駆動部を支持する一対の軸部と、前記被駆動部を少なくとも半周分囲むように設けられて前記軸部を支持するベース部と、前記被駆動部に設けられる磁気素子と、前記ベース部を挟む一対の延在部を有し、前記一対の延在部の一対の端部が前記磁気素子に対向するように配置され、前記一対の端部に発生する磁界を前記磁気素子に作用させることにより、前記被駆動部を回動させるヨーク部と、前記ヨーク部の前記一対の延在部の間を通過するように設けられるコイル部と、を備え、前記ベース部は、前記被駆動部を基準として前記ヨーク部の反対側において開口していることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の第１実施例に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図2】前記駆動装置を下面側からみた様子を示す斜視図である。
【図3】本発明の第２実施例に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図4】前記駆動装置を下面側からみた様子を示す斜視図である。
【図5】本発明の第３実施例に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図6】前記駆動装置を下面側からみた様子を示す斜視図である。
【図7】本発明の第４実施例に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図8】前記駆動装置を下面側からみた様子を示す斜視図である。
【図9】本発明の第５実施例に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図10】前記駆動装置を下面側からみた様子を示す斜視図である。
【図11】前記駆動装置の要部を示す斜視図である。
【図12】本発明の第６実施例に係る駆動装置を示す斜視図である。
【図13】本発明の変形例に係る駆動装置の要部を示す平面図である。
【図14】本発明の他の変形例に係る駆動装置の要部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る光偏向器は、被駆動部と、被駆動部を支持する一対の軸部と、被駆動部を少なくとも半周分囲むように設けられて軸部を支持するベース部と、被駆動部に設けられる磁気素子と、ベース部を挟む一対の延在部を有し、一対の延在部の端部が磁気素子に対向するように配置され、一対の端部に発生する磁界を磁気素子に作用させることにより、被駆動部を回動させるヨーク部と、ヨーク部の一対の延在部の間を通過するように設けられるコイル部と、を備える。ベース部は、被駆動部を基準としてヨーク部の反対側において開口している。
【0009】
ヨーク部の延在部がベース部を挟み込み、その端部が、被駆動部に設けられた磁気素子に対向することで、ヨーク部全体をベース部に対する一面側に配置する構成と比較して、駆動装置全体の高さ（ベース部が延在する平面との直交方向における寸法）を小さくすることができる。また、ベース部が被駆動部を少なくとも半周分囲むとともに開口していることで、全周分囲む構成と比較して、駆動装置全体の平面視寸法（ベース部が延在する平面内の寸法）を小さくすることができる。このように、駆動装置全体を小型化することができる。
【0010】
被駆動部は、ミラーと、軸部によって支持されるとともに磁気素子が配置される磁気素子配置部と、軸部と同軸上に配置されてミラーと磁気素子配置部とを接続する第２軸部と、を有することが好ましい。これにより、ミラーに対して磁気素子が直接配置されないようにすることができる。従って、例えば被駆動部に対して磁気素子を接着により設ける場合に、ミラーにおいて接着による歪み等が発生することを抑制し、磁気素子を設けることによる光学特性の悪化を抑制することができる。尚、このような構成では、ヨーク部の端部に発生した磁界が磁気素子に作用することにより、磁気素子配置部が回動し、この回動力が第２軸部によってミラーに伝達され、ミラーが回動するようになっている。
【0011】
ミラーおよび第２軸部を含む第１振動系の共振周波数は、第１振動系と磁気素子配置部と磁気素子と軸部とを含む第２振動系の共振周波数とは異なり、コイル部は、磁界として、第１振動系を共振させる周波数の交流磁界を発生することが好ましい。これにより、ヨーク部の一端に磁界を発生させた際に、ミラーの振角を大きくするとともに磁気素子配置部の振角を小さくすることができる。従って、磁気素子とヨークの端部とを近接配置してもこれらが干渉しにくく、エネルギー損失を小さくすることができる。このように、小さな駆動エネルギーであってもミラーの振角を大きくすることができる。
【0012】
磁気素子は、軸部の軸方向に並んだ少なくとも一対の磁気素子対を含み、軸方向において、磁気素子対の中間部と、ミラーの中央部と、が一致し、ヨーク部は、端部が磁気素子対のそれぞれに対向するように配置された少なくとも一対のヨーク対を含むことが好ましい。これにより、一対のヨーク対に発生する磁界を一対の磁気素子対に作用させる際に、ミラーに対して対称な位置において駆動力を加えることができ、ミラーに対して捩れるような力が加わることを抑制することができる。
【0013】
磁気素子配置部は、ベース部と同じ側からミラーを少なくとも半周部囲むように設けられるとともに、ベース部の開口と同じ側において開口していてもよい。
【0014】
このとき、磁気素子およびヨーク部の端部は、それぞれ、磁気素子配置部とベース部との最近接位置に配置されていることが好ましい。これにより、小さな駆動エネルギーであってもミラーの振角を大きくすることができる。
【0015】
ヨーク部は、一対の延在部を連結する連結部を有し、ベース部は、連結部が通過する通過部を有することが好ましい。これにより、連結部が通過部を通過するようにヨーク部をベース部に組み付けることができ、組立性を向上させることができる。
【実施例0016】
以下、本発明の各実施例について具体的に説明する。尚、第２～６実施例においては、第１実施例で説明する構成部材と同じ構成部材及び同様な機能を有する構成部材には、第１実施例と同じ符号を付すとともに説明を省略する。
【0017】
［第１実施例］
本実施例の駆動装置１Ａは、図１、２に示すように、ミラー２と、中間フレーム３と、ベース部４と、２つの磁気素子５Ａ、５Ｂと、コイル部６と、２つのヨーク部７Ａ、７Ｂと、一対の内側トーションバー２０と、一対の外側トーションバー３０と、を備えた光偏向器である。駆動装置１Ａは、例えば車両に搭載されて赤外線等の光を送受信することで他車両や設置物等との距離を検出する検出装置に用いられる。
本実施例の駆動装置１Ａは、図１、２に示すように、ミラー２と、中間フレーム３と、ベース部４と、２つの磁気素子５Ａ、５Ｂと、コイル部６と、２つのヨーク部７Ａ、７Ｂと、一対の内側トーションバー２０と、一対の外側トーションバー３０と、を備えた光偏向器である。駆動装置１Ａは、例えば車両に搭載されて赤外線等の光を送受信することで他車両や設置物等との距離を検出する検出装置に用いられる。
【0018】
本実施例では、内側トーションバー２０と外側トーションバー３０とが同軸上に配置されており、これらの延在方向（軸方向）をＸ方向とし、ミラー２の板厚方向をＺ方向とする。Ｘ方向およびＺ方向の両方に直交する方向をＹ方向とし、即ち、ミラー２がＸＹ平面に沿って延在しているものとする。
【0019】
ミラー２は、Ｘ方向を長手方向とする楕円板状に形成され、表面２１が鏡面加工されて反射面となっている。以下では、駆動装置１Ａの各部について、表面２１と同じ側の面を単に上面と呼び、反対側の面を単に下面と呼ぶことがある。尚、ミラー２の両面が鏡面加工され、両面が使用される構成としてもよい。ミラー２のＸ方向における両端部には、内側トーションバー２０が接続されている。
【0020】
中間フレーム３は、Ｘ方向に沿って延びる直線部３１と、直線部３１の両端から互いに離れるようにＹ方向に対して傾斜して延びる一対の傾斜部３２、３３と、を有し、Ｙ方向における一方側からミラー２を半周分だけ囲むとともに、Ｙ方向の他方側において開口した形状を有し、ＸＹ平面に沿って延在する。傾斜部３２、３３における直線部３１とは反対側の端部３４、３５には、内側（ミラー２側）に内側トーションバー２０が接続され、外側に外側トーションバー３０が接続されている。即ち、ミラー２は、内側トーションバー２０を介して、中間フレーム３によって回動可能に支持されている。
【0021】
ベース部４は、Ｘ方向に沿って延びる直線部４１と、直線部４１の両端から突出してＹ方向に沿って延びる一対の側部４２、４３と、直線部４１に接続された付属枠部４４と、を有し、Ｙ方向における一方側からミラー２を略半周分だけ囲むとともに、Ｙ方向の他方側において開口した形状を有し、ＸＹ平面に沿って延在する。中間フレーム３とベース部４とが、ミラー２に対して同じ側に設けられ、同じ側に開口している。
【0022】
側部４２、４３の内側には、外側トーションバー３０が接続されており、中間フレーム３が、外側トーションバー３０を介して、ベース部４によって回動可能に支持されている。このとき、側部４２、４３における直線部４１とは反対側の端部４２１、４３１は、外側トーションバー３０から突出し、且つ、Ｙ方向においてミラー２のうち中間フレーム３とは反対側の端部よりも中間フレーム３側に位置している（Ｘ方向から見た際、端部４２１、４３１がミラー２から突出していない）。
【0023】
付属枠部４４は、Ｘ方向に沿って延びる部分と、Ｙ方向に沿って延びる部分と、を有して直線部４１に接続されることにより、直線部４１との間に長方形状の開口部４５が形成される。ここで、ベース部４が延在する面を基準面とする。基準面は、ＸＹ平面に沿っており、ミラー２および中間フレーム３も基準面に沿って延在する。
【0024】
上記のようなミラー２と、中間フレーム３と、第２軸部としての内側トーションバー２０と、が被駆動部を構成し、被駆動部は、軸部としての外側トーションバー３０を介して、ベース部４によって回動可能に支持されている。また、ミラー２および内側トーションバー２０が第１振動系を構成し、第１振動系と中間フレーム３と磁気素子５Ａ、５Ｂと外側トーションバー３０とが第２振動系を構成する。第１振動系と第２振動系とは、共振周波数が互いに異なっており、且つ、一方の共振周波数が他方の共振周波数の整数倍とはなっていない。
【0025】
磁気素子５Ａ、５Ｂは、板状に形成された永久磁石であって、それぞれ、中間フレーム３の下面のうち、直線部３１と傾斜部３２、３３との接続部３６、３７に配置されるとともに接着され、中間フレーム３が磁気素子配置部として機能する。中間フレーム３は、直線部３１および接続部３６、３７においてベース部４と最も近接しており、接続部３６、３７が最近接位置となる。
【0026】
２つの磁気素子５Ａ、５Ｂは、Ｘ方向に並んだ磁気素子対を構成し、Ｘ方向において、磁気素子対の中間部と、ミラー２の中央部と、が一致する。即ち、駆動装置１ＡをＹ方向から見た際に、２つの磁気素子５Ａ、５Ｂの中間部と、ミラー２の中央部と、が重なる配置となっている。尚、Ｘ方向におけるミラー２の中央部は、寸法上の中央部であってもよいし、重心位置であってもよい。磁気素子５Ａ、５Ｂは、磁極（Ｎ極及びＳ極）がＹ方向に並んでいる。
【0027】
コイル部６は、ベース部４の下面のうち、付属枠部４４と直線部４１とによって形成される長方形状枠部（開口部４５の周囲）に沿って延びる配線６１によって形成されている。即ち、配線６１が、Ｚ方向を軸方向として、Ｘ方向を長手方向とする長方形状に巻回されることによって、コイル部６が構成される。尚、コイル部６はベース部４の上面に設けられていてもよい。
【0028】
配線６１の両端には、適宜な電源が接続され、必要に応じて電力が供給されるようになっている。即ち、配線６１の両端には、ミラー２を含む第１振動系の共振周波数に応じた周波数の電圧が印加され、磁界が発生するようになっている。
【0029】
ヨーク部７Ａ、７Ｂは、例えば鉄等の強磁性体金属によって構成され、それぞれ、Ｙ方向に沿って延びる一対の延在部７１、７２と、Ｚ方向に沿って延びて一対の延在部７１、７２を連結する連結部７３と、を有する。ヨーク部７Ａ、７Ｂは、連結部７３が通過部としての開口部４５を通過するように配置され、連結部７３は、開口部４５のＸ方向両端部に配置される。
【0030】
一対の延在部７１、７２は、ベース部４の直線部４１およびコイル部６の一部をＺ方向から挟み込み、即ち、一方の延在部７１が基準面の上面側に配置され、他方の延在部７２が下面側に配置される。一対の延在部７１、７２は、連結部７３からミラー２側に向かって延び、その端部７１１、７２１が磁気素子５Ａ、５Ｂと対向する（Ｘ方向位置が一致する）。一対のヨーク部７Ａ、７Ｂは、その端部７１１、７２１が磁気素子対のそれぞれに対向するヨーク対を構成する。
【0031】
延在部７１、７２のＹ方向寸法は、開口部４５のＹ方向寸法よりも小さく設定されている。これにより、一対の延在部７１、７２のうち一方が開口部４５を通過するように、ベース部４に対してヨーク部７を組み付けることができるようになっている。
【0032】
ここで、ミラー２および中間フレーム３に加えられる駆動力の詳細について説明する。コイル部６に電流が流れて磁界が発生すると、ヨーク部７Ａ、７Ｂ内を磁力線が通過しようとする。これにより、一対の端部７１１、７２１の一方から他方に向かって（Ｚ方向に沿って）磁力線が通過しようとする。また、磁気素子５Ａ、５Ｂは、磁極がＹ方向に並んでいる。
【0033】
これらの磁気的な相互作用により、磁気素子５Ａ、５Ｂが設けられて外側トーションバー３０によって支持された中間フレーム３には、Ｘ方向を軸方向として回動させるような駆動力が作用する。尚、磁気素子５Ａに生じる駆動力と、磁気素子５Ｂに生じる駆動力と、は回転の向きが同じとなっている。コイル部６は、ミラー２を含む第１振動系を共振させる周波数の交流磁界を発生するため、中間フレーム３を含む第２振動系は、駆動力が加わっても大きく回動しないようになっている。
【0034】
中間フレーム３の回動が内側トーションバー２０を介してミラー２に伝達されると、この回動の周波数と第１振動系の共振周波数とが略一致することから、ミラー２が中間フレーム３よりも大きく回動する。このように、中間フレーム３に加えられた駆動力は、ミラー２まで伝達される。
【0035】
上記の構成により、ヨーク部７Ａ、７Ｂの延在部７１、７２がベース部４を挟み込み、その端部７１１、７２１が、中間フレーム３に設けられた磁気素子５Ａ、５Ｂに対向することで、ヨーク部全体をベース部に対してＺ方向の一面側に配置する構成と比較して、駆動装置１Ａ全体のＺ方向寸法を小さくすることができる。また、ベース部４がミラー２を略半周分囲むとともに開口していることで、全周分囲む構成と比較して、駆動装置１Ａ全体のＹ方向寸法を小さくすることができる。このように、駆動装置１Ａ全体を小型化することができる。
【0036】
また、磁気素子配置部としての中間フレーム３が設けられていることで、ミラー２に対して磁気素子５Ａ、５Ｂが直接配置されないようにすることができる。従って、磁気素子５Ａ、５Ｂを被駆動部に対して接着する場合に、ミラー２において接着による歪み等が発生することを抑制し、磁気素子５Ａ、５Ｂを設けることによる光学特性の悪化を抑制することができる。
【0037】
また、ミラー２を含む第１振動系と中間フレーム３を含む第２振動系との共振周波数が異なるとともに、コイル部６が第１振動系を共振させる周波数の交流磁界を発生することで、ミラー２の振角を大きくするとともに中間フレーム３の振角を小さくすることができる。従って、磁気素子５Ａ、５Ｂとヨーク部７Ａ、７Ｂの端部とを近接配置してもこれらが干渉しにくく、エネルギー損失を小さくすることができる。このように、小さな駆動エネルギーであってもミラー２の振角を大きくすることができる。
【0038】
また、一対の磁気素子対および一対のヨーク対が設けられ、Ｘ方向において磁気素子対の中間部とミラー２の中央部とが一致することで、一対のヨーク対に発生する磁界を一対の磁気素子対に作用させる際に、ミラー２に対して対称な位置において駆動力を加えることができ、ミラー２に対して捩れるような力が加わることを抑制することができる。
【0039】
また、磁気素子５Ａ、５Ｂおよびヨーク部７Ａ、７Ｂの端部７１１、７２１が、それぞれ、中間フレーム３とベース部４との最近接位置に配置されていることで、小さな駆動エネルギーであってもミラー２の振角を大きくすることができる。
【0040】
また、ベース部４が、ヨーク部７Ａ、７Ｂの連結部７３が通過する開口部４５を有することで、連結部７３が開口部４５を通過するようにヨーク部７Ａ、７Ｂをベース部４に組み付けることができ、組立性を向上させることができる。
【0041】
［第２実施例］
本実施例の駆動装置１Ｂは、図３、４に示すように、ミラー２と、中間フレーム３と、ベース部４Ｂと、２つの磁気素子５Ａ、５Ｂと、コイル部６Ｂと、２つのヨーク部７Ａ、７Ｂと、一対の内側トーションバー２０と、一対の外側トーションバー３０と、を備えた光偏向器である。本実施例においても、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、第１実施例と同様とする。
本実施例の駆動装置１Ｂは、図３、４に示すように、ミラー２と、中間フレーム３と、ベース部４Ｂと、２つの磁気素子５Ａ、５Ｂと、コイル部６Ｂと、２つのヨーク部７Ａ、７Ｂと、一対の内側トーションバー２０と、一対の外側トーションバー３０と、を備えた光偏向器である。本実施例においても、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、第１実施例と同様とする。
【0042】
本実施例の駆動装置１Ｂは、第１実施例の駆動装置１Ａに対し、ベース部４Ｂの形状と、コイル部６Ｂの形状および配置と、ヨーク部７Ａ、７Ｂの配置と、が異なっている。
【0043】
ベース部４Ｂは、第１実施例におけるベース部４から付属枠部４４が取り除かれたものである。
【0044】
コイル部６Ｂは、Ｙ方向を軸方向として配線６１が巻回されることで形成されたものであり、ベース部４Ｂの直線部４１に対して下面側に配置される。
【0045】
ヨーク部７Ａ、７Ｂは、一方の延在部７１が直線部４１に対して上面側に配置され、他方の延在部７２がコイル部６Ｂ内に配置される。連結部７３は、直線部４１に対してミラー２の反対側に配置される。
【0046】
上記の構成により、第１実施例と同様に、ヨーク部７Ａ、７Ｂの延在部７１、７２がベース部４Ｂを挟み込み、ベース部４Ｂがミラー２を略半周分囲むとともに開口していることで、駆動装置１Ｂ全体を小型化することができる。さらに、付属枠部４４が省略されていることで、Ｙ方向寸法をさらに小さくすることができる。
【0047】
［第３実施例］
本実施例の駆動装置１Ｃは、図５、６に示すように、ミラー２と、中間フレーム３と、ベース部４Ｃと、２つの磁気素子５Ａ、５Ｂと、２つのコイル部６Ｃ、６Ｄと、２つのヨーク部７Ａ、７Ｂと、一対の内側トーションバー２０と、一対の外側トーションバー３０と、を備えた光偏向器である。本実施例においても、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、第１実施例と同様とする。
本実施例の駆動装置１Ｃは、図５、６に示すように、ミラー２と、中間フレーム３と、ベース部４Ｃと、２つの磁気素子５Ａ、５Ｂと、２つのコイル部６Ｃ、６Ｄと、２つのヨーク部７Ａ、７Ｂと、一対の内側トーションバー２０と、一対の外側トーションバー３０と、を備えた光偏向器である。本実施例においても、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、第１実施例と同様とする。
【0048】
本実施例の駆動装置１Ｃは、第１実施例の駆動装置１Ａに対し、ベース部４Ｃの形状と、コイル部６Ｃ、６Ｄの数および形状および配置と、ヨーク部７Ａ、７Ｂの配置と、が異なっている。
【0049】
ベース部４Ｃは、第１実施例のベース部４Ａの付属枠部４４に代えて、２つの付属枠部４４Ａ、４４Ｂが設けられたものである。２つの付属枠部４４Ａ、４４Ｂは、それぞれ、中間フレーム３の接続部３６、３７（即ち磁気素子５Ａ、５Ｂが配置される位置）に対してＹ方向において対向するように設けられている。直線部４１と付属枠部４４Ａ、４４Ｂとのそれぞれの間に、開口部４５Ａ、４５Ｂが形成されている。
【0050】
２つのコイル部６Ｃ、６Ｄは、それぞれ、付属枠部４４Ａ、４４Ｂと直線部４１によって形成される（開口部４５Ａ、４５Ｂ周囲の）２つの正方形状枠部に沿って延びる配線６１によって形成されている。
【0051】
２つのヨーク部７Ａ、７Ｂは、それぞれ、連結部７３が開口部４５Ａ、４５Ｂを通過するように設けられ、一対の延在部７１、７２によって直線部４１およびコイル部６Ｃ、６Ｄの一部をＺ方向から挟み込む。
【0052】
上記の構成により、第１実施例と同様に、ヨーク部７Ａ、７Ｂの延在部７１、７２がベース部４Ｃを挟み込み、ベース部４Ｃがミラー２を略半周分囲むとともに開口していることで、駆動装置１Ｃ全体を小型化することができる。
【0053】
さらに、２つのコイル部６Ｃ、６Ｄが設けられていることで、１つのコイル部が設けられる構成と比較して、コイル部を構成する配線６１の合計長さを短くすることができ、コイル部の合計抵抗値を低減し、発熱およびエネルギー損失を抑制することができる。
【0054】
［第４実施例］
本実施例の駆動装置１Ｄは、図７、８に示すように、ミラー２と、中間フレーム３と、ベース部４Ｄと、２つの磁気素子５Ａ、５Ｂと、コイル部６と、２つのヨーク部７Ａ、７Ｂと、一対の内側トーションバー２０と、一対の外側トーションバー３０と、を備えた光偏向器である。本実施例においても、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、第１実施例と同様とする。
本実施例の駆動装置１Ｄは、図７、８に示すように、ミラー２と、中間フレーム３と、ベース部４Ｄと、２つの磁気素子５Ａ、５Ｂと、コイル部６と、２つのヨーク部７Ａ、７Ｂと、一対の内側トーションバー２０と、一対の外側トーションバー３０と、を備えた光偏向器である。本実施例においても、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、第１実施例と同様とする。
【0055】
本実施例の駆動装置１Ｄは、第１実施例の駆動装置１Ａに対し、ベース部４Ｄの形状が異なっている。ベース部４Ｄは、第１実施例のベース部４Ａが枠状に形成されているのに対し、全体が板状に形成されている。具体的には、板本体４７に、中間フレーム３に沿った凹部４８が形成されるとともに、凹部４８とＹ方向に隣り合うように開口部４５が形成されている。また、凹部４８をＸ方向の両側から挟み込む位置には、一対の突出部４９が形成されている。ベース部４Ｄは、ベース部４Ａと同様に、ミラー２を略半周分囲むとともにＹ方向において開口している。
【0056】
上記の構成により、第１実施例と同様に、ヨーク部７Ａ、７Ｂの延在部７１、７２がベース部４Ｄを挟み込み、ベース部４Ｄがミラー２を略半周分囲むとともに開口していることで、駆動装置１Ｄ全体を小型化することができる。
【0057】
さらに、ベース部４Ｄが板状に形成されていることで、枠状に形成されている構成と比較して、ベース部４Ｄの強度を向上させることができる。
【0058】
［第５実施例］
本実施例の駆動装置１Ｅは、図９、１０に示すように、ミラー２と、磁気素子配置部８Ａ、８Ｂと、ベース部４Ｅと、４つの磁気素子５Ａ、５Ｂと、４つのコイル部６Ｃ、６Ｄと、２つのヨーク部７Ａ、７Ｂと、一対の内側トーションバー２０と、一対の外側トーションバー３０と、を備えた光偏向器である。本実施例においても、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、第１実施例と同様とする。
本実施例の駆動装置１Ｅは、図９、１０に示すように、ミラー２と、磁気素子配置部８Ａ、８Ｂと、ベース部４Ｅと、４つの磁気素子５Ａ、５Ｂと、４つのコイル部６Ｃ、６Ｄと、２つのヨーク部７Ａ、７Ｂと、一対の内側トーションバー２０と、一対の外側トーションバー３０と、を備えた光偏向器である。本実施例においても、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、第１実施例と同様とする。
【0059】
本実施例の駆動装置１Ｅは、第１実施例の駆動装置１Ａに対し、中間フレーム３に代えて磁気素子配置部８が設けられている点、ベース部４Ｅの形状、磁気素子５Ａ、５Ｂの数、及び、コイル部６Ｃ、６Ｄの数が異なっている。
【0060】
磁気素子配置部８Ａ、８Ｂは、Ｙ方向を長手方向としてＸＹ平面に沿って延びる長方形板状に形成され、ミラー２をＸ方向から挟み込む位置に配置される。ミラー２と磁気素子配置部８Ａ、８Ｂとが内側トーションバー２０によって接続され、磁気素子配置部８Ａ、８Ｂとベース部４Ｅとが外側トーションバー３０によって接続される。即ち、ミラー２と磁気素子配置部８Ａ、８Ｂと内側トーションバー２０とによって構成される被駆動部が、外側トーションバー３０を介してベース部４Ｅによって回動可能に支持される。
【0061】
図１１にも示すように、磁気素子配置部８Ａの両面それぞれに磁気素子５Ａが設けられ、同様に、磁気素子配置部８Ｂの両面それぞれに、磁気素子５Ｂが設けられる。このとき、磁気素子５Ａ、５Ｂは、磁気素子配置部８Ａ、８Ｂの各面全体を覆うことができる寸法を有していることが好ましい。
【0062】
ベース部４Ｅは、第４実施例のベース部４Ｄと同様に全体が板状に形成され、板本体４７Ｅに被駆動部を配置可能な凹部４８Ｅが形成されるとともに、２つの磁気素子配置部８Ａ、８ＢのそれぞれとＹ方向に対向する位置に開口部４５Ｅが形成されている。また、凹部４８ＥをＸ方向の両側から挟み込む位置には、外側トーションバー３０が接続される一対の突出部４９が形成されている。ベース部４Ｅは、ベース部４Ａと同様に、ミラー２を略半周分囲むとともにＹ方向において開口している。
【0063】
ベース部４Ｅの両面それぞれに、開口部４５Ｅの周囲に沿って延びる配線６１によって形成されたコイル部６Ｃ、６Ｄが配置される。２つのヨーク部７Ａ、７Ｂは、それぞれ、連結部７３が開口部４５Ｅを通過するように設けられ、一対の延在部７１、７２によってベース部４Ｅおよび２つのコイル部６Ｃ、６Ｄの一部をＺ方向から挟み込む。
【0064】
本実施形態においても、中間フレーム３を採用した第１実施例と同様に、ヨーク部７Ａ、７Ｂと磁気素子５Ａ、５Ｂとの磁気的な相互作用により、Ｘ方向を軸方向として磁気素子配置部８を回動させるような駆動力が生じ、この回動がミラー２に伝達されるようになっている。このとき、コイル部６Ｃ、６Ｄが発生する交流磁界は、ミラー２と内側トーションバー２０とによって構成される第１振動系を共振させる周波数を有しており、ミラー２が中間フレーム３よりも大きく回動するようになっている。
【0065】
上記の構成により、第１実施例と同様に、ヨーク部７Ａ、７Ｂの延在部７１、７２がベース部４Ｅを挟み込み、ベース部４Ｅがミラー２を略半周分囲むとともに開口していることで、駆動装置１Ｅ全体を小型化することができる。
【0066】
さらに、ミラー２のＸ方向両側に磁気素子配置部８Ａ、８Ｂが配置されていることで、Ｙ方向においてミラーとベース部との間に中間フレームが配置される構成と比較して、Ｙ方向においてミラー２とベース部４Ｅとを接近させることができ、駆動装置１ＥのＹ方向寸法をさらに小さくすることができる。
【0067】
［第６実施例］
本実施例の駆動装置１Ｆは、図１２に示すように、ミラー２と、１つの磁気素子配置部８Ａと、ベース部４Ｆと、２つの磁気素子５Ａと、２つのコイル部６Ｅと、１つのヨーク部７Ａと、１本の内側トーションバー２０と、１本の外側トーションバー３０と、１本の軸部４０と、を備えた光偏向器である。本実施例においても、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、第１実施例と同様とする。
本実施例の駆動装置１Ｆは、図１２に示すように、ミラー２と、１つの磁気素子配置部８Ａと、ベース部４Ｆと、２つの磁気素子５Ａと、２つのコイル部６Ｅと、１つのヨーク部７Ａと、１本の内側トーションバー２０と、１本の外側トーションバー３０と、１本の軸部４０と、を備えた光偏向器である。本実施例においても、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、第１実施例と同様とする。
【0068】
本実施例の駆動装置１Ｆは、第５実施例の駆動装置１Ｅに対し、１つのみの磁気素子配置部８Ａが設けられ、Ｘ方向の一方側からミラー２に駆動力が作用する点において異なっている。このとき、ミラー２には、磁気素子配置部８Ａ側には内側トーションバー２０が接続され、その反対側には軸部４０が接続され、軸部４０はベース部４Ｆに接続される。
【0069】
ベース部４Ｆの板本体４７Ｆには、被駆動部を配置可能な凹部４８Ｆが形成されるとともに、磁気素子配置部８Ａに対応して１つの開口部４５Ｅが形成されている。コイル部６Ｅは、Ｙ方向を軸方向として配線６１が巻回されることで構成されたものであり、ベース部４Ｆの両面それぞれにおいて、開口部４５Ｅに対して磁気素子配置部８Ａ側に配置される。ヨーク部７Ａは、連結部７３が開口部４５Ｅを通過するように設けられ、一対の延在部７１、７２が、ベース部ＥをＺ方向から挟み込むとともに、それぞれ上下のコイル部６Ｅに挿入される。
【0070】
ここで、ミラー２、内側トーションバー２０、および磁気素子配置部８Ａが、被駆動部を構成し、被駆動部は、一対の軸部としての外側トーションバー３０および軸部４０を介して、ベース部４Ｆによって回動可能に支持されている。また、ミラー２、内側トーションバー２０、および軸部４０が第１振動系を構成し、コイル部６Ｅが発生する交流磁界は第１振動系を共振させる周波数を有しており、ミラー２が磁気素子配置部８Ａよりも大きく回動するようになっている。
【0071】
上記の構成により、第１実施例と同様に、ヨーク部７Ａの延在部７１、７２がベース部４Ｆを挟み込み、ベース部４Ｆがミラー２を略半周分囲むとともに開口していることで、駆動装置１Ｆ全体を小型化することができる。
【0072】
さらに、磁気素子配置部８Ａが１つのみ設けられていることで、ミラー２の両側に磁気素子配置部を設ける構成と比較して、磁気素子配置部が設けられない側においてミラー２とベース部４Ｆとを接近させることができ、駆動装置１ＦのＸ方向寸法をさらに小さくすることができる。
【0073】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
【0074】
例えば、前記第１～第６実施例では、ミラー２が楕円板状であるものとしたが、ミラーは、例えば円板状や多角形板状等の他の形状であってもよく、用途に応じた適宜な形状を有していればよい。
【0075】
また、前記第１～第６実施例では、内側トーションバー２０と外側トーションバー３０とが同軸上に配置されているものとしたが、内側トーションバー２０の延在方向と外側トーションバー３０の延在方向とは交差していてもよい。即ち、中間フレーム３、３Ｂが回動した際に、この回動がミラー２に伝達されるようにトーションバーが配置されていればよい。
【0076】
また、前記第１～第６実施例では、中間フレーム３と磁気素子配置部８Ａ、８Ｂとのうちいずれを用いるか、ベース部の形状、磁気素子の配置および形状、コイル部の数および形状、ヨーク部の数および配置等が互いに異なっているが、これらの特徴は各装置に固有のものではなく、各々の特徴を適宜に組み合わせてもよい。例えば、第１実施例のような枠状のベース部を採用するとともに、第５実施例のような磁気素子配置部を採用してもよい。
【0077】
また、前記第５実施例では、コイル部６Ｃ、６Ｄを構成する配線６１が開口部４５Ｅの周囲に沿って延びるものとしたが、図１３に示すように、配線６１が開口部４５Ｅ上を通過する（Ｚ方向から見て配線６１が開口部４５Ｅに重なる）構成としてもよい。このような構成によれば、配線６１の全長をさらに短くし、低抵抗化して発熱およびエネルギー損失を抑制することができる。尚、このような構成では、まず開口部４５Ｅにヨーク部７Ａ、７Ｂの連結部７３のみを通過させた後、ヨーク部７Ａ、７Ｂにコイル部６Ｃ、６Ｄを組み付け、ヨーク部７Ａ、７Ｂ及びコイル部６Ｃ、６Ｄを磁気素子５Ａ、５Ｂに近づけるようにＹ方向にスライドさせればよい。
【0078】
また、図１４に示すように、開口部４５Ｅに代えて、磁気素子５Ａ、５Ｂとは反対側に開口した切欠き部４５１を形成してもよい。このような構成によれば、ベース部に対してヨーク部７Ａ、７Ｂを容易に組み付けることができる。
【0079】
また、前記第１実施例では、ベース部４の側部４２、４３の端部４２１、４３１が、外側トーションバー３０との接続位置から突出しているものとしたが、突出しない形状としてもよい。また、端部４２１、４３１からミラー２に近づくようにＸ方向に延びる延長部を設けてもよい。このとき、延長部は、ミラー２からＸ方向におけるヨーク部７Ａ、７Ｂの反対側に突出しないことが好ましい。
【0080】
また、前記第１～第６実施例では、ミラー２と、中間フレーム又は磁気素子配置部と、内側トーションバー２０と、によって被駆動部が構成されるものとしたが、ミラーのみによって被駆動部が構成されていてもよい。
【0081】
また、前記第１～第６実施例では、配線によってコイル部が形成され、コイル部とベース部とが別体であるものとしたが、ベース部の表面に例えば渦巻き状に金属メッキ加工を施すことにより、ベース部とコイル部とを一体に形成してもよい。
【0082】
また、前記第１～第６実施例では、磁気素子５Ａ、５Ｂおよびヨーク部７Ａ、７Ｂの端部７１１、７２１が、それぞれ、中間フレームとベース部との最近接位置に配置されるものとしたが、磁気素子およびヨーク部は、例えば駆動装置全体を小型化することができるように配置されていてもよく、最近接位置に配置されていなくてもよい。
【0083】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施例に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施例に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【0084】
１Ａ～１Ｆ 駆動装置
２ ミラー
３ 中間フレーム（磁気素子配置部）
４ ベース部
４５ 開口部（通過部）
５Ａ、５Ｂ 磁気素子
６ コイル部
７Ａ、７Ｂ ヨーク部
７１、７２ 延在部
７３ 連結部
８Ａ、８Ｂ 磁気素子配置部
２０ 内側トーションバー（第２軸部）
３０ 外側トーションバー（軸部）
２ ミラー
３ 中間フレーム（磁気素子配置部）
４ ベース部
４５ 開口部（通過部）
５Ａ、５Ｂ 磁気素子
６ コイル部
７Ａ、７Ｂ ヨーク部
７１、７２ 延在部
７３ 連結部
８Ａ、８Ｂ 磁気素子配置部
２０ 内側トーションバー（第２軸部）
３０ 外側トーションバー（軸部）
【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】