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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】P2024031438
(43)【公開日】2024-03-07
(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】
H02K 33/16 20060101AFI20240229BHJP
G02B 26/10 20060101ALN20240229BHJP
【ＦＩ】
H02K33/16 B
H02K33/16 A
G02B26/10 104Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022134985
(22)【出願日】2022-08-26
(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】大塚 裕樹
(72)【発明者】
【氏名】正本 佳
【テーマコード（参考）】
2H045
5H633
【Ｆターム（参考）】
2H045AB03
2H045AB23
2H045AB38
2H045AB43
2H045AB62
5H633BB08
5H633BB18
5H633GG02
5H633GG04
5H633GG07
5H633GG23
5H633HH03
5H633HH06
5H633HH09
5H633JA09
5H633JB05
(57)【要約】
【課題】可動対象物をより好適に高振幅で駆動すること。
【解決手段】一端部側で可動対象物が接続される軸部と他端部側で軸部に固定されたマグネットとを有し、軸周りに往復回転可能に支持された可動体と、一端部側で軸受けを介して軸部を回転自在に支持し、可動対象物を挟むように配置された一対の壁部を有するベース部と、マグネットを挟むようにマグネットの外周に対向する複数の磁極を有するコア体と、コア体に巻回され、マグネットと相互作用する磁束を通電により発生して可動体を往復回転させるコイル体と、マグネットとの間に磁気吸引力を発生して往復回転の基準位置を規定するマグネット位置保持部とを有し、一対の壁部のうちの他方の壁部に取り付けられたコア組立体と、一対の壁部のうちの一方の壁部に取り付けられ、軸部の回転角度を検知するセンサーが実装され、センサーを一方の壁部側に向けて一端部側から一方の壁部に配置されるセンサー基板と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】一端部側で可動対象物が接続される軸部と他端部側で軸部に固定されたマグネットとを有し、軸周りに往復回転可能に支持された可動体と、一端部側で軸受けを介して軸部を回転自在に支持し、可動対象物を挟むように配置された一対の壁部を有するベース部と、マグネットを挟むようにマグネットの外周に対向する複数の磁極を有するコア体と、コア体に巻回され、マグネットと相互作用する磁束を通電により発生して可動体を往復回転させるコイル体と、マグネットとの間に磁気吸引力を発生して往復回転の基準位置を規定するマグネット位置保持部とを有し、一対の壁部のうちの他方の壁部に取り付けられたコア組立体と、一対の壁部のうちの一方の壁部に取り付けられ、軸部の回転角度を検知するセンサーが実装され、センサーを一方の壁部側に向けて一端部側から一方の壁部に配置されるセンサー基板と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一端部側で可動対象物が接続される軸部と他端部側で前記軸部に固定されたマグネットとを有し、軸周りに往復回転可能に支持された可動体と、
前記一端部側で軸受けを介して前記軸部を回転自在に支持し、前記可動対象物を挟むように配置された一対の壁部を有するベース部と、
前記マグネットを挟むように前記マグネットの外周に対向する複数の磁極を有するコア体と、前記コア体に巻回され、前記マグネットと相互作用する磁束を通電により発生して前記可動体を往復回転させるコイル体と、前記マグネットとの間に磁気吸引力を発生して前記往復回転の基準位置を規定するマグネット位置保持部とを有し、前記一対の壁部のうちの他方の壁部に取り付けられたコア組立体と、
前記一対の壁部のうちの一方の壁部に取り付けられ、前記軸部の回転角度を検知するセンサーが実装され、前記センサーを前記一方の壁部側に向けて前記一端部側から前記一方の壁部に配置されるセンサー基板と、
を備える、
回転往復駆動アクチュエーター。
前記一端部側で軸受けを介して前記軸部を回転自在に支持し、前記可動対象物を挟むように配置された一対の壁部を有するベース部と、
前記マグネットを挟むように前記マグネットの外周に対向する複数の磁極を有するコア体と、前記コア体に巻回され、前記マグネットと相互作用する磁束を通電により発生して前記可動体を往復回転させるコイル体と、前記マグネットとの間に磁気吸引力を発生して前記往復回転の基準位置を規定するマグネット位置保持部とを有し、前記一対の壁部のうちの他方の壁部に取り付けられたコア組立体と、
前記一対の壁部のうちの一方の壁部に取り付けられ、前記軸部の回転角度を検知するセンサーが実装され、前記センサーを前記一方の壁部側に向けて前記一端部側から前記一方の壁部に配置されるセンサー基板と、
を備える、
回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項2】
前記複数の磁極の極数は２極である、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項3】
前記センサーは、光センサーである、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項4】
前記一方の壁部の前記一端部側には、前記センサーを囲むとともに、前記センサー基板を取り付けて保持する基板保持部と、
を有する、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
を有する、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
【請求項5】
前記可動対象物は、走査光を反射するミラーである、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
請求項１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、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、スキャナー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ビームスキャナが開示されている。
【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、回転往復駆動アクチュエーターにおいては、特許文献１にも記載されているように、ミラーに接続された回転軸の回転角度を検出する角度センサーが設けられる。スキャナーとしてのスキャン精度は、この角度センサーの検知精度に大きく依存する。角度センサーの検知精度を高めるためには、角度センサーと、ミラー等の回転往復駆動アクチュエーターの他の構成部品との相対関係が決まった関係となるように、高精度で角度センサーの組み付け位置を調整する必要がある。
【0007】
角度センサーが、回転軸を支持する軸受近傍に配置されていない場合では、軸ブレの影響を受けて、回転軸の回転角度を精度高く検出することが困難となる。また、角度センサーをモータに近接配置する場合、モータからの電磁ノイズや発熱等の影響により好適な測定が行うことが困難であるという問題がある。
【0008】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、可動対象物をより好適に高振幅で駆動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】
【0009】
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、
一端部側で可動対象物が接続される軸部と他端部側で前記軸部に固定されたマグネットとを有し、軸周りに往復回転可能に支持された可動体と、
前記一端部側で軸受けを介して前記軸部を回転自在に支持し、前記可動対象物を挟むように配置された一対の壁部を有するベース部と、
前記マグネットを挟むように前記マグネットの外周に対向する複数の磁極を有するコア体と、前記コア体に巻回され、前記マグネットと相互作用する磁束を通電により発生して前記可動体を往復回転させるコイル体と、前記マグネットとの間に磁気吸引力を発生して前記往復回転の基準位置を規定するマグネット位置保持部とを有し、前記一対の壁部のうちの他方の壁部に取り付けられたコア組立体と、
前記一対の壁部のうちの一方の壁部に取り付けられ、前記軸部の回転角度を検知するセンサーが実装され、前記センサーを前記一方の壁部側に向けて前記一端部側から前記一方の壁部に配置されるセンサー基板と、
を備える構成を採る。
一端部側で可動対象物が接続される軸部と他端部側で前記軸部に固定されたマグネットとを有し、軸周りに往復回転可能に支持された可動体と、
前記一端部側で軸受けを介して前記軸部を回転自在に支持し、前記可動対象物を挟むように配置された一対の壁部を有するベース部と、
前記マグネットを挟むように前記マグネットの外周に対向する複数の磁極を有するコア体と、前記コア体に巻回され、前記マグネットと相互作用する磁束を通電により発生して前記可動体を往復回転させるコイル体と、前記マグネットとの間に磁気吸引力を発生して前記往復回転の基準位置を規定するマグネット位置保持部とを有し、前記一対の壁部のうちの他方の壁部に取り付けられたコア組立体と、
前記一対の壁部のうちの一方の壁部に取り付けられ、前記軸部の回転角度を検知するセンサーが実装され、前記センサーを前記一方の壁部側に向けて前記一端部側から前記一方の壁部に配置されるセンサー基板と、
を備える構成を採る。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、可動対象物に接続される軸の回転を正確に検出できるので可動対象物をより好適に高振幅で駆動できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明に係る一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。
【図2】同回転往復駆動アクチュエーターの軸心を通る縦断面図。
【図4】同回転往復駆動アクチュエーターの分解斜視図。
【図5】予圧用ばねの拡大図。
【図6】予圧用ばねの変形例であるウェーブスプリングを示す図。
【図7】駆動ユニットの分解斜視図。
【図8】コイル体の斜視図。
【図9】コイル体の分解図。
【図10】コイル体におけるコイルの結線状態を示す斜視図。
【図11】ボトムカバーの正面側斜視図。
【図12】回転往復駆動アクチュエーターにおける角度センサー部の外観斜視図。
【図13】角度センサー部の表面側分解斜視図。
【図14】角度センサー部の裏面側分解斜視図。
【図15】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。
【図16】回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の外観斜視図。
【図17】回転往復駆動アクチュエーターの変形例１を示す縦断面図。
【図18】回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の分解斜視図。
【図19】回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の表面側の壁部の斜視図。
【図20】同一端部側の壁部に配置されるセンサー部の表面側分解斜視図。
【図21】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。
【図26】マグネットの変形例４を有する回転往復駆動アクチュエーターのコア組立体を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0013】
図１は、本発明に係る実施の形態１の回転往復駆動アクチュエーター１の外観斜視図であり、図２は、同回転往復駆動アクチュエーター１の軸心を通る縦断面図である。また、図３は、図２において、駆動ユニット４の内部が見えるように正面側端面から左側の部材を外したＡ－Ａ線部分の端面図であり、図４は、同回転往復駆動アクチュエーター１の分解斜視図である。
【0014】
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。
【0015】
回転往復駆動アクチュエーター１は、大きく分けて、可動体１０と、可動体１０を回転自在に支持するとともに角度センサー部７０が取り付けられたベース部２１と、ベース部２１に対して可動体１０を往復回転駆動する駆動ユニット４と、を備える。ベース部２１と駆動ユニット４は、可動体１０を往復回転駆動自在支持する固定体２０を構成する。
【0016】
また、回転往復駆動アクチュエーター１では、可動体１０をベース部２１に取り付けて本体ユニット２を構成し、回転往復駆動アクチュエーター１は、本体ユニット２の一方の端部に駆動ユニット４を有する。
【0017】
図１に示すように回転往復駆動アクチュエーター１では、可動体１０をベース部２１に装着した本体ユニット２と、駆動ユニット４とが、止着部材８１により、接合されている。なお、止着部材８１は、本体ユニット２と駆動ユニット４とを一体に固定できればどのような部材でもよいが、例えば、ビス、ねじ等の雄ねじやボルトナットを用いてもよい。
【0018】
可動体１０は、図４に示すように、回転軸１３、ミラー部１２及び可動マグネット（以下、単に「マグネット」と称する）３２を有する。なお、マグネット３２についての詳細は、後述する駆動ユニット４とともに詳細に説明する。
【0019】
ミラー部１２は、回転往復駆動アクチュエーター１における可動対象物であり、回転軸１３に接続される。ミラー部１２は、例えば、ミラーホルダー１２２の一面にミラー１２１を貼り付けることで形成される。回転軸１３は、ミラーホルダー１２２の挿通孔１２２ａに挿通され、固着される。ミラー部１２は、走査光を反射する。
【0020】
ベース部２１は、平板状の底部２１３と、互いに離間して配置される一対の壁部２１１、２１２とを有する。底部２１３は、平板状であり、軸方向に延在して設けられ、底部２１３の両端のそれぞれに、一対の壁部２１１、２１２が互いに対向するように立設されている。ベース部２１は、底部２１３及び一対の壁部２１１、２１２により断面が略コ字状（Ｕ字状）に形成されている。
【0021】
一対の壁部２１１、２１２は、それぞれ矩形板状であり、その中央部には、挿通孔２１１ａ、２１２ａが形成されている（図４参照）。挿通孔２１１ａ、２１２ａには軸受２２、２３が内嵌され、軸受２２、２３には、回転軸１３が挿通されている。
【0022】
なお、挿通孔２１１ａ、２１２ａには、壁部２１１、２１２の軸方向外側の開口縁部にそれぞれ、貫通する部分よりも径が大きいざぐり部が設けられている。このざぐり部には、軸受２２、２３のフランジ２２４、２３４が嵌合する。
【0023】
軸受２２、２３では、ドーナッツ状の軸受本体２２２、２３２の一方側の開口縁にフランジ２２４、２３４が設けられている。軸受２２、２３が、ベース部２１の壁部２１１、２１２の挿通孔２１１ａ、２１２ａに対して軸方向外側から嵌め込まれることで、フランジ２２４、２３４がざぐり部に嵌合する。軸受２２、２３は、軸受２２、２３の嵌合方向の抜けを防止された状態で、ベース部２１に圧入等で固定されている。
【0024】
これにより、ベース部２１に対して軸受２２、２３の軸受本体２２２、２３２が壁部２１１、２１２から外側に突出することがなく、ベース部２１の壁部２１１、２１２を薄型化し、ひいては、回転往復駆動アクチュエーター１の全長の短縮小型化を図ることができる。
【0025】
また、軸受２２、２３のフランジ２２４、２３４が、挿通孔２１１ａ、２１２ａの軸方向外側（壁部２１１、２１２の外面側）のざぐり部と嵌合している。これにより、本体ユニット２の組み立て中に、フランジ２２４、２３４と挿通孔２１１ａ、２１２ａとの嵌合状態を、壁部２１１、２１２の外側から容易に視認、計測できる。
【0026】
軸受２２、２３は、ベース部２１用の転がり軸受（例えば、ボールベアリング）や滑り軸受で構成されてよい。例えば、軸受２２、２３が、転がり軸受であれば、摩擦係数が低く、回転軸１３をスムーズに回転させることができるので、回転往復駆動アクチュエーター１の駆動性能が向上する。これにより、回転軸１３は、軸受２２、２３を介して、回転自在にベース部２１に取り付けられ、一対の壁部２１１、２１２の間には、可動対象物であるミラー部１２が配置される。
【0027】
軸受２２、２３には回転軸１３が挿通され、回転軸１３の両端部は、軸方向で軸受２２、２３のそれぞれから外側に突出している。軸受２２、２３は、回転軸１３をベース部２１に軸周りに回動自在に支持させる。
【0028】
回転軸１３の一端部１３１には、ベース部２１の一対の壁部２１１、２１２間に挿通された部位に、可動対象であるミラー部１２が固着され、回転軸１３の他端部１３２側には、マグネット３２が固着されている。これにより回転軸１３は、ベース部２１の一対の壁部２１１、２１２に軸支される。ベース部１２は、回転軸１３を介して一対の壁部２１１、２１２の間に配置されたミラー部１２を両側から支持しているので、回転軸を片持ちで軸支された回転軸でミラー部１２を支持する構成よりも強固に支持でき、耐衝撃性や耐振動性が高められている。
【0029】
マグネット３２は、後述する駆動ユニット４内に配置され、駆動ユニット４により発生される磁束によって往復回転駆動される。なお、回転軸１３は、駆動ユニット４とマグネット３２の相互電磁作用によりミラー部１２を往復回転させる。
【0030】
回転軸１３において、軸受２３の外側に突出する一端部１３１には、嵌合溝１３３に止め部（止め輪）１４が嵌め込まれ、この止め部１４により、回転軸１３は、他端部１３２側への移動が規制される。また、回転軸１３は、一端部１３１は、一端部側の壁部２１２を挿通しており、壁部２１２の外面側で、角度センサー部７０に接続されている。角度センサー部７０は回転軸１３の角度を検出するものであり、回転往復駆動アクチュエーター１では、ミラー部１２を駆動ユニット４と挟むように配置されている。すなわち、角度センサー部７０は、駆動ユニット４の磁気回路から離間し、軸受２３の近傍に配置されている。この角度センサー部７０についての詳細は後述する。
【0031】
回転軸１３には、ミラー部１２のミラーホルダー１２２と、一対の壁部のうちの一端部１３１側の壁部２１２との間の部位に、筒状のストッパ部１５が外挿されている。
【0032】
ストッパ部１５は、回転軸１３に対して固定されている。回転軸１３の一端部１３１側への移動は、軸受２３により規制され、回転軸１３の他端部１３２側への移動は、止め部１４に規制されている。回転軸１３に固着されているミラー部１２は、止め部１４を介してベース部２１に対して軸方向の他端部１３２側への移動が規制されている。
【0033】
ストッパ部１５は、ミラー部１２を介して、回転軸１３が軸受２３から軸方向一端部側、つまり、外側に抜けることを防止する。
【0034】
ストッパ部１５は、止め部１４とともに、ミラー部１２、回転軸１３及びマグネット３２を含む可動体１０の軸方向の移動を、公差等を含めた所定の範囲となるように規制しており、ベース部２１からの抜けが防止されている。
【0035】
回転軸１３は、ベース部２１において他端部１３２側が軸受２２を挿通して壁部２１１からベース部２１の外側に突出するように、ベース部２１に配置されている。壁部２１１から突出する部分は、駆動ユニット４内を挿通する。
【0036】
回転軸１３の他端部１３２側に固着されたマグネット３２は、ベース部２１の壁部２１１から外側に突出する部位に配置されている。
【0037】
回転軸１３において、壁部２１１から他端部１３２側に突出する部位には、壁部２１１側から順に、予圧用ばね３５、環状受け部３７及びマグネット３２が配設されている。
【0038】
予圧用ばね３５は、軸方向に伸縮して軸受２２を軸方向に付勢する。
予圧用ばね３５は、例えば、図５に示すように、予圧用ばね３５が配置されるスペースに対応した所定の長さＬ１を有し且つ所定の長さ方向で離間する両端にフラット面が形成された円筒コイルスプリングである。
予圧用ばね３５は、例えば、図５に示すように、予圧用ばね３５が配置されるスペースに対応した所定の長さＬ１を有し且つ所定の長さ方向で離間する両端にフラット面が形成された円筒コイルスプリングである。
【0039】
予圧用ばね３５は、回転軸１３に外挿して配置され、壁部２１１に嵌合する軸受２２からマグネット３２を離間する方向に付勢する。
予圧用ばね３５は、回転軸１３が挿通された状態で、マグネット３２に隣接する環状受け部３７と軸受２２との間で介在する。
予圧用ばね３５は、回転軸１３が挿通された状態で、マグネット３２に隣接する環状受け部３７と軸受２２との間で介在する。
【0040】
予圧用ばね３５は、軸受２２に定圧予圧を付与する。予圧用ばね３５が軸受２２に定圧予圧を付与することにより、荷重の変動や回転中の回転軸１３とベース部２１との温度差による回転軸１３の伸縮等をばねで吸収して、予圧量の変動が少なく、安定した予圧量を得ることができる。よって、予圧用ばね３５は、回転軸１３の高速回転及び回転軸１３の軸方向の振動を防止し、定位置予圧と比較して高速で回転駆動させることができ、軸方向の振動を防止できる。
【0041】
予圧用ばね３５は、軸受（特に、ボールベアリング）２２、２３に予圧を付与することにより回転軸１３の回転駆動の低摺動性及び高信頼性を維持し、安定した駆動を行うことができる。
【0042】
なお、予圧用ばね３５は、強固に固定されている部品に当接して、当該部品で予圧を受ける構造とすることが望ましい。環状受け部３７は、圧入リングであり、回転軸１３に対して、回転軸１３の外周部分に圧入されることにより回転軸１３に固着されている。
【0043】
環状受け部３７は、一端部側で軸受２２に当接する予圧用ばね３５の一端部を受けることにより、接着固定部品であるマグネット３２に直接衝撃が付与されることを防止する。これにより、マグネット３２への不要な力がかかることが防止され、信頼性を高めることができる。
【0044】
また、予圧用ばね３５は回転往復駆動アクチュエーター１の内部に配置されているので、回転往復駆動アクチュエーター１の外部から影響を受けず安定した予圧の設計を確保できる。
【0045】
なお、予圧用ばね３５は、丸状鋼線を螺旋状に巻いてなる円筒状のコイルスプリングに変えて、伸縮方向、つまり、ばねとしての高さの低いばねとして、板状鋼線を螺旋状あるいは円環状に巻いて波を加えた形状のウェーブスプリングを用いてもよい。
【0046】
例えば、予圧用ばね３５としての軸方向の長さＬ１の円筒コイルスプリングよりも軸方向の長さが短い予圧用ばね３５０として、図６に示すウェーブスプリングとしての予圧用ばね３５０を用いてもよい。
【0047】
ウェーブスプリングである予圧用ばね３５０では、伸縮方向である軸方向の長さＬ２が、円筒コイルスプリングの長さＬ１よりも短く伸縮する長さが短い。
【0048】
予圧用ばね３５０は、壁部２１１と環状受け部３７の長さＬ０が、長さＬ２＜Ｌ０＜Ｌ１の範囲等の条件に対応させる場合、予圧用ばね３５０を長さＬ２の方向で複数重ねることで、その伸縮長を変更できる。
【0049】
このように予圧用ばね３５、３５０は、その設置箇所または予圧対象に応じて適宜変更して予圧力を調整して、好適な高速回転、軸方向の振動を防止して安定して駆動させることができる。
【0050】
＜駆動ユニット４＞
図２～図４及び図７に示す駆動ユニット４は、ベース部２１の軸方向で離間する両端部のうちの一方に設けられ、固定体２０の一部を構成する。駆動ユニット４は、ベース部２１を軸方向で角度センサー部７０とで挟むように配置されている。駆動ユニット４は、マグネット３２とともに駆動部３０を構成し、可動体１０を可動する。駆動ユニット４は、ボトムカバー５０、コア組立体４０及びトップカバー６０を有する。駆動ユニット４は、例えば、正面視正方形状の直方体状に形成されている。
図２～図４及び図７に示す駆動ユニット４は、ベース部２１の軸方向で離間する両端部のうちの一方に設けられ、固定体２０の一部を構成する。駆動ユニット４は、ベース部２１を軸方向で角度センサー部７０とで挟むように配置されている。駆動ユニット４は、マグネット３２とともに駆動部３０を構成し、可動体１０を可動する。駆動ユニット４は、ボトムカバー５０、コア組立体４０及びトップカバー６０を有する。駆動ユニット４は、例えば、正面視正方形状の直方体状に形成されている。
【0051】
【0052】
コア組立体４０は、本実施の形態では、内側に磁極４１０ａ、４１０ｂが配設された矩形枠型のブロック状（詳細には、直方体形状）に形成されている。コア組立体４０は、枠状の外周部分で、外周部分の内側に配置された磁極４１０ａ、４１０ｂを囲むように形成されている。コア組立体４０は、例えば、ベース部２１の壁部２１１において軸方向から見た壁面の矩形領域内においてマグネット３２を挟む磁極４１０ａ、４１０ｂのそれぞれから折り返して延在し、磁極４１０ａ、４１０ｂを囲む一本の磁路を形成する。
【0053】
＜コア体４００＞
コア体４００は、マグネット３２を囲むように配置された磁路を含む磁気回路を構成する。コア体４００は、複数の磁極４１０ａ、４１０ｂ及びＣ字状の磁路部（接続辺部４１２及び側辺部４１３）を含む一体構造の第１コア４１と、第１コア４１の側辺部４１３の一端部間に架設するように配置される第２コア４２と、枠状の第３コア４３とを有する。コア体４００は、第１～第３コアを磁気的に結合して一体化されている。
コア体４００は、マグネット３２を囲むように配置された磁路を含む磁気回路を構成する。コア体４００は、複数の磁極４１０ａ、４１０ｂ及びＣ字状の磁路部（接続辺部４１２及び側辺部４１３）を含む一体構造の第１コア４１と、第１コア４１の側辺部４１３の一端部間に架設するように配置される第２コア４２と、枠状の第３コア４３とを有する。コア体４００は、第１～第３コアを磁気的に結合して一体化されている。
【0054】
第１コア４１～第３コア４３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４１０ａ、４１０ｂに通過させる。第１コア４１～第３コア４３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。コア体４００を積層構造とすることにより、低コストで、且つ、複雑な形状を有する第１コア４１～第３コア４３を構成することができる。
【0055】
＜第１コア４１＞
第１コア４１は、棒状部４１１（４１１ａ、４１１ｂ）、接続辺部４１２及び側辺部４１３を含む。第１コア４１は、対向する磁極４１０ａ、４１０ｂを先端部に夫々有し、互いに平行に配置される複数の棒状部４１１（４１１ａ、４１１ｂ）を夫々有する。棒状部４１１（４１１ａ、４１１ｂ）の基端部に、それらの延在方向と垂直に延在する接続辺部４１２が接続されている。接続辺部４１２の両端部には、それぞれ垂直に両側辺部４１３ａ、４１３ｂが突設されている。接続辺部４１２には、棒状部４１１ａ、４１１ｂの間に、且つ、棒状部４１１ａ、４１１ｂと平行となるように延在する補極部４１４が設けられている。
第１コア４１は、棒状部４１１（４１１ａ、４１１ｂ）、接続辺部４１２及び側辺部４１３を含む。第１コア４１は、対向する磁極４１０ａ、４１０ｂを先端部に夫々有し、互いに平行に配置される複数の棒状部４１１（４１１ａ、４１１ｂ）を夫々有する。棒状部４１１（４１１ａ、４１１ｂ）の基端部に、それらの延在方向と垂直に延在する接続辺部４１２が接続されている。接続辺部４１２の両端部には、それぞれ垂直に両側辺部４１３ａ、４１３ｂが突設されている。接続辺部４１２には、棒状部４１１ａ、４１１ｂの間に、且つ、棒状部４１１ａ、４１１ｂと平行となるように延在する補極部４１４が設けられている。
【0056】
棒状部４１１（４１１ａ、４１１ｂ）、接続辺部４１２、側辺部４１３（４１３ａ、４１３ｂ）及び補極部４１４は、一体構造であり、第１コア４１は、櫛歯形状である。
【0057】
棒状部４１１ａ、４１１ｂは、それぞれ先端部の側面部に磁極が配設され、棒状部４１１ａ、４１１ｂの外周の基端部側にボビン４６、４７が外挿されている。これにより、コイル４４、４５は棒状部４１１ａ、４１１ｂを巻回するように配置されている。
【0058】
コイル４４、４５への通電により励磁したときに、棒状部４１１ａ、４１１ｂの先端部の磁極は、通電方向に応じた極性を生じる。磁極は、それぞれマグネット３２と対向して配置され、磁極は、それぞれマグネット３２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、棒状部４１１ａ、４１１ｂ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。
【0059】
棒状部４１１ａ、４１１ｂは、例えば、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、棒状部４１１ａ、４１１ｂの延在方向の先端側、つまり、磁極４１０ａ、４１０ｂの先端から、ボビン４６、４７を外挿して、棒状部４１１ａ、４１１ｂの基端部側の位置で、それらを囲むように位置させることができる。外挿されたボビン４６、４７はそれぞれ、側辺部４１３と補極部４１４との間に配置される。
【0060】
接続辺部４１２は、矩形状のコア体４００の一辺部を構成し、棒状部４１１ａ、４１１ｂの基端部で接続し、棒状部４１１ａ、４１１ｂの並行方向と直交する方向に延在して配設されている。
【0061】
接続辺部４１２は、主に、棒状部４１１ａ、４１１ｂの基端部と、両側辺部４１３ａ、４１３ｂとを接続する。両側辺部４１３ａ、４１３ｂは、第２コア４２の両端部に密着していることが好ましいが、ここでは両側辺部４１３ａ、４１３ｂのそれぞれと第２コア４２の両端部のそれぞれのとの間に隙間が開くように配置されている。
接続辺部４１２及び両側辺部４１３ａ、４１３ｂは、第２コア４２とともに、第３コア４３に軸方向で密着した状態で積層するように設けられている。
接続辺部４１２及び両側辺部４１３ａ、４１３ｂは、第２コア４２とともに、第３コア４３に軸方向で密着した状態で積層するように設けられている。
【0062】
補極部４１４は、回転角度位置保持部４８に対向配置され、マグネット３２が回転角度位置保持部４８を吸引する場合に、マグネット３２の別極と引き合い、回転角度位置保持部４８との吸引状態を補強する。
【0063】
具体的には、補極部４１４は、磁性体により構成され、例えば、磁極４１０ａ、４１０ｂ及び回転角度位置保持部４８とともにマグネット３２を四方で囲むように配置される。
補極部４１４は、マグネット３２（より具体的には極３２ｂ）との間で磁気吸引力を発生し、マグネット３２において、回転角度位置保持部４８に吸引する極３２ａとは異なる極３２ｂを、対向する位置に移動させる。補極部４１４は、この作用により、回転角度位置保持部４８における磁気吸引力により可動体１０に作用する軸径方向荷重を相殺する。なお、「軸径方向荷重を相殺する」は、「軸径方向荷重を相殺するようにする」ことも含む。
補極部４１４は、マグネット３２（より具体的には極３２ｂ）との間で磁気吸引力を発生し、マグネット３２において、回転角度位置保持部４８に吸引する極３２ａとは異なる極３２ｂを、対向する位置に移動させる。補極部４１４は、この作用により、回転角度位置保持部４８における磁気吸引力により可動体１０に作用する軸径方向荷重を相殺する。なお、「軸径方向荷重を相殺する」は、「軸径方向荷重を相殺するようにする」ことも含む。
【0064】
なお、補極部４１４においてマグネット３２の外周面と対向する補極面は、マグネット３２の外周面の形状に対応した湾曲面であり、マグネット３２の外周面との間に全面的に均一なギャップを有する。なお、補極部４１４は、回転角度位置保持部４８とともに、コア組立体４０内で、マグネット３２を囲むように配置されているので、最少のスペースでレイアウトされた状態となり、より小型化された回転往復駆動アクチュエーター１を実現できる。
【0065】
＜第２コア４２＞
第２コア４２は、第１コア４１とともに、棒状部４１１ａ、４１１ｂの先端部の磁極を四方から囲むように配置される磁路を構成する。第２コア４２は、角柱状に形成され、コイル４４、４５へ通電した際に、磁極４１０ａ、４１０ｂに磁束が通過する磁路を形成する。
第２コア４２は、第１コア４１とともに、棒状部４１１ａ、４１１ｂの先端部の磁極を四方から囲むように配置される磁路を構成する。第２コア４２は、角柱状に形成され、コイル４４、４５へ通電した際に、磁極４１０ａ、４１０ｂに磁束が通過する磁路を形成する。
【0066】
第２コア４２は、両側辺部４１３ａ、４１３ｂと同じ厚み（軸方向の長さ）を有する。
第２コア４２は、第１コア４１の接続辺部の両端部に設けられた取付孔（止着孔）４０２と同様の取付孔（止着孔）４０２に挿入される止着部材８６を介して第３コア４３に密着した状態で、ボトムカバー５０及びトップカバー６０に固定されている（図１３参照）。取付孔４０２は、ボトムカバー５０の貫通孔５４と同径であり、回転軸１３と平行に延在するように形成されている。
第２コア４２は、第１コア４１の接続辺部の両端部に設けられた取付孔（止着孔）４０２と同様の取付孔（止着孔）４０２に挿入される止着部材８６を介して第３コア４３に密着した状態で、ボトムカバー５０及びトップカバー６０に固定されている（図１３参照）。取付孔４０２は、ボトムカバー５０の貫通孔５４と同径であり、回転軸１３と平行に延在するように形成されている。
【0067】
第２コア４２には、延在方向の中央部で且つマグネット３２と対向する部位に回転角度位置保持部４８が取り付けられている。第２コア４２の両端部に接合するように、他のコアが配置され、第２コア４２は、マグネット３２及び磁極４１０ａ、４１０ｂを、他のコアと囲む位置に配置される。
【0068】
＜第３コア４３＞
第３コア４３は、第１コア４１の接続辺部４１２、側辺部４１３と、第２コア４２とともに、複数の磁極を囲み、且つ複数の磁極を連絡する磁路を形成する。
第３コア４３は、矩形枠板状をなし、第１コア４１及び第２コア４２の双方で構成される矩形枠状部分に面接触して取り付けられる。
第３コア４３は、第１コア４１の接続辺部４１２、側辺部４１３と、第２コア４２とともに、複数の磁極を囲み、且つ複数の磁極を連絡する磁路を形成する。
第３コア４３は、矩形枠板状をなし、第１コア４１及び第２コア４２の双方で構成される矩形枠状部分に面接触して取り付けられる。
【0069】
具体的には、第３コア４３は、回転軸１３の延在方向で第１コア４１の接続辺部４１２及び両側辺部４１３ａ、４１３ｂと対面して互いに面接触する。加えて第３コア４３は、回転軸１３を中心に第１コア４１の棒状部４１１ａ、４１１ｂの複数の磁極を、位置決めした状態で、第１コア４１に組み付けられる。また、第３コア４３は、回転軸１３の延在方向で第２コア４２と対面して面接触する。
【0070】
これにより、第３コア４３は、棒状部４１１ａ、４１１ｂの磁極及びコイル４４、４５を包囲するよう回転軸１３の周囲に配置され、回転軸１３周りでシームレスの磁路を構成する。第１～第３コア４１～４３は、コイル４４、４５を包囲する包囲部を有し、一方の磁極から第１コア４１＋第３コア４３、第３コア４３、第３コア４３＋第２コア４２、第３コア４３＋第１コア４１の他方の磁極の順に通る磁束の流れを形成できる。また、第１～第３コア４１～４３で、磁極と、磁極の間のマグネット３２とを環状で包囲しているので、外部からコイル４４、４５への接触を防ぐことができる。
【0071】
駆動ユニット４を組み立てた状態では、磁極で囲まれた空間に回転軸１３が挿通される。また、この空間に、回転軸１３に取り付けられたマグネット３２が位置し、このマグネット３２に対して、正確な位置で磁極がエアギャップＧを介して対向する。
【0072】
マグネット３２は、Ｓ極３２ａ及びＮ極３２ｂ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３２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４００の磁極４１０ａ、４１０ｂで囲まれた空間に位置するように、回転軸１３の周面に取り付けられる。マグネット３２は回転軸１３の外周を囲むように固定されている。コイル４４、４５に通電が行われると、棒状部４１１ａ、４１１ｂを含む第１コア４１、第２コア４２及び第３コア４３が励磁されて磁極４１０ａ、４１０ｂに通電方向に応じた極性が生じる。これにより、磁極４１０ａ、４１０ｂとマグネット３２との間で磁気力（吸引力及び反発力）が発生する。
【0073】
本実施の形態では、マグネット３２は、回転軸１３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３２は、Ｓ極３２ａとＮ極３２ｂ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３２の磁極の数（本実施の形態では２つ）は、コア体４００の磁極４１０ａ、４１０ｂの数と等しい。なお、マグネット３２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４００の磁極部は、マグネット３２の磁極に対応して設けられる。
【0074】
＜マグネット３２＞
マグネット３２は、Ｓ極３２ａとＮ極３２ｂとの境界部分３２ｃ、３２ｄ（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３２ｃ、３２ｄは、マグネット３２の一方の端面に、軸心を通るように延在する溝状に形成されている。磁極切替部３２ｃ、３２ｄは、マグネット３２が中立位置で保持されているとき、磁極４１０ａ、４１０ｂのそれぞれと正対する。なお、磁極切替部３２ｃ、３２ｄは、回転往復駆動アクチュエーター１を組み立てる際の各部の構成要素の位置決めの基準として機能する。
マグネット３２は、Ｓ極３２ａとＮ極３２ｂとの境界部分３２ｃ、３２ｄ（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３２ｃ、３２ｄは、マグネット３２の一方の端面に、軸心を通るように延在する溝状に形成されている。磁極切替部３２ｃ、３２ｄは、マグネット３２が中立位置で保持されているとき、磁極４１０ａ、４１０ｂのそれぞれと正対する。なお、磁極切替部３２ｃ、３２ｄは、回転往復駆動アクチュエーター１を組み立てる際の各部の構成要素の位置決めの基準として機能する。
【0075】
特に回転軸１３にマグネット３２が固定されているので、磁極切替部３２ｃ、３２ｄの溝に、治具を軸方向で当てて、マグネット３２の回転を制限し、ミラー部１２と、センサー部品との位置関係を調整して決定できる。また、回転往復駆動アクチュエーター１の中心となる回転軸１３を基準に規定できるので他の部品の寸法も設定しやすく精度高く製造できる。
【0076】
磁極切替部３２ｃ、３２ｄが溝状に形成されていれば、この溝を基準として、回転往復駆動アクチュエーター１の組立時或いはメンテナンス時等において、回転軸１３に固定される各部品の位置関係を調整できる。特に、マグネット３２の磁極切替部３２ｃ、３２ｄの位置に合わせて、回転軸１３に対してミラー部１２の位置、角度センサー部７０のエンコーダーの取付位置等を好適に精度良く規定できる。例えば、溝に軸方向で治具を当てて、溝に突起を嵌合して回転軸１３の軸周りの回転を規制して不動にし、回転軸１３に取り付けられる他の構成要素の基準位置となる。特にミラーのマグネット３２の極に対する角度調整には精度が必要であり、これを可能とする。
【0077】
中立位置において、マグネット３２の磁極切替部３２ｃ、３２ｄが、磁極４１０ａ、４１０ｂと正対することにより、駆動ユニット４は最大トルクを発生して可動体１０を安定して駆動することができる。
【0078】
また、マグネット３２を２極マグネットで構成することにより、コア体４００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。すなわち、可動対象であるミラー部１２をワイドアングルで駆動できる。なお、実施の形態では、マグネット３２が一対の磁極切替部３２ｃ、３２ｄ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。
【0079】
＜コイル体（コイルとボビン）＞
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、第１コア４１の棒状部４１１ａ、４１１ｂに外挿されることにより、コイル４４、４５は、棒状部４１１ａ、４１１ｂを巻回するように配置される。こうして、コイル４４、４５は、棒状部４１１ａ、４１１ｂの先端部の磁極に隣り合うように配置されている。
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、第１コア４１の棒状部４１１ａ、４１１ｂに外挿されることにより、コイル４４、４５は、棒状部４１１ａ、４１１ｂを巻回するように配置される。こうして、コイル４４、４５は、棒状部４１１ａ、４１１ｂの先端部の磁極に隣り合うように配置されている。
【0080】
コイル４４、４５の巻線方向は、通電が行われた際に、第１コア４１の複数の磁極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。
【0081】
【0082】
コイル４４が巻回されたボビン４６であるコイル体と、コイル４５が巻回されたボビン４７の構成は同様であるので、コイル４４が巻回されたボビン４６を有するコイル体の説明を行い、コイル４５及びボビン４７を有するコイル体の説明は省略する。
【0083】
コイル体４９は、コイル４４が巻回されるボビン部４９２と、端子４９６を支持し、ボビン部４９２と一体に設けられる端子支持部４９４とを有する。
【0084】
ボビン部４９２は、棒状部４１１（４１１ａ、４１１ｂ）が挿通する貫通孔を有し、ボビン部４９２の一方側の開口縁部のフランジに端子支持部４９４が突設されている。
【0085】
端子支持部４９４は各筒状を有し、内部に端子４９６が挿入されており、当該端子４９６を保持している。
【0086】
端子４９６は、Ｌ字状であり、一辺部４９６２でコイル４４の端部を絡げて接続し、他辺部４９６４の基端部が端子支持部４９４に挿通されて支持され、他辺部４９６４の先端部側が端子支持部４９４から外部に突出する。
【0087】
他辺部４９６４の先端部側で、コイル４４に電源を供給する外部機器或いは、隣り合うコイルの端部に接続する。本実施の形態では、端子４９６は、一辺部４９６２の延在方向をコイル４４の軸方向と平行にし、他辺部４９６４の延在方向を、コイル４４の軸方向と直交する方向としている。
【0088】
コイル体４９では、ボビン部４９２の開口部の開口方向に、端子４９６の一辺部４９６２が延在するように配置され、他辺部４９６４がボビン部４９２のフランジの張出方向に延在して配置されている。
【0089】
一辺部４９６２では半田などからなる結線部Ｈでコイル４４の両端のコイル線がそれぞれ結線されている。
【0090】
このように、端子４９６は、Ｌ字状であり、一方の辺部である一辺部４９６２にコイル巻線を結線（フィレットである結線部Ｈ）し、他辺部４９６４でセンサー基板７２と接合される。
【0091】
端子４９６は、Ｌ字状であるので、センサー基板結線側と、コイル結線側で分離してそれぞれ結線でき、特に、半田によりコイル巻線を結線する結線部（フィレット）Ｈを形成するときの作業を、半田や巻線の干渉がなく簡単に行うことができる。
【0092】
すなわち、センサー基板７２の結線作業と、同一の端子４９６の巻線を固定する作業とが生じる場合でも、巻線を導通する際の半田が付着する等の基板との結線工程の阻害要因となることがない。センサー基板７２と端子４９６との結線は、駆動ユニット４に対して、軸方向でセンサー基板７２を配置することで、位置決めしつつ、コンタミ対応を行うことができ、光センサー７６を軸方向垂直に容易に配置できる。
【0093】
＜回転角度位置保持部(マグネット位置保持部)４８＞
図２～図４に示す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３２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、例えば、第２コア４２に、磁極がマグネット３２に対向する姿勢で取り付けられている。
図２～図４に示す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３２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、例えば、第２コア４２に、磁極がマグネット３２に対向する姿勢で取り付けられている。
【0094】
回転角度位置保持部４８は、例えば、磁極をマグネット３２に向けたマグネットを用いて、マグネット３２との間に磁気吸引力を生じさせ、マグネット３２を吸引する。すなわち、回転角度位置保持部４８は、棒状部４１１ａ、４１１ｂとともに、マグネット３２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３２の回転角度位置、すなわち、回転軸１３の回転角度位置が中立位置に保持される。
【0095】
このとき、回転角度位置保持部４８と引き合うマグネット３２の磁極３２ａ（図３ではＳ極）とは反対側の磁極３２ｂ（図３で示すＮ極）が、近接する磁性体である第１コア４１の補極部４１４を吸引する。これにより、より効果的にマグネット３２、つまり、可動対象物であるミラー部１２が、中立位置に保持される。
【0096】
中立位置とは、マグネット３２の往復回転動作の基準位置、すなわち、往復回転（揺動）の中心位置であり、往復回転する際に、軸周りに左右に回転する際に同一回転角度となる位置である。マグネット３２が中立位置に保持されているとき、マグネット３２の磁極切替部３２ｃ、３２ｄは、棒状部４１１ａ、４１１ｂの磁極と正対する。
【0097】
また、マグネット３２が中立位置にある状態を基準にして、ミラー部１２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３２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。
【0098】
＜ボトムカバー５０及びトップカバー６０＞
図１、図２、図４～図６及び図１１～図１４に示すボトムカバー５０及びトップカバー６０は、非磁性を有し通電性の高い電気伝導材からなることが好ましく、電磁シールドとして機能する。
図１、図２、図４～図６及び図１１～図１４に示すボトムカバー５０及びトップカバー６０は、非磁性を有し通電性の高い電気伝導材からなることが好ましく、電磁シールドとして機能する。
【0099】
ボトムカバー５０及びトップカバー６０は、コア組立体４０の軸方向（厚み方向）の両側に、それぞれ配置されている。
【0100】
ボトムカバー５０及びトップカバー６０は、コア組立体４０へのノイズの入射及びコア体４００から外部へのノイズの出射を抑制することができる。
【0101】
ボトムカバー５０及びトップカバー６０は例えばアルミ合金等の非磁性であり通電性を有し熱伝導率の高い材料等により形成される。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、ボトムカバー５０及びトップカバー６０をアルミ合金にすれば、トップカバー６０を、回転軸１３を支持する支持体として機能させる場合に好適である。
【0102】
図１１にボトムカバーの正面側斜視図を示す。ボトムカバー５０は、壁部２１１の外面に重なるように取り付けられる。ボトムカバー５０は壁部２１１の外形に対応して矩形板状に形成されている。ボトムカバー５０は矩形板状のカバー本体５２を有し、カバー本体５２の中央部には、回転軸１３が挿通される開口部５３が形成されている。開口部５３は、軸受２２と対向する位置に配置され、開口部５３の内径はマグネット３２の外径より大きい。ボトムカバー５０は、開口部５３内にマグネット３２を装着した回転軸１３を挿通させて、マグネット３２を、コア組立体４０内に挿入して配置できる。
【0103】
開口部５３内には、回転軸１３が挿通されるとともに回転軸１３に外挿された予圧用ばね３５が配設されている（図２参照）。
【0104】
ボトムカバー５０のカバー本体５２には、貫通孔５４、ベース部２１に固定するための貫通孔５５、位置決め孔５６、位置調整孔５７及びコア保持用突起５８が設けられている。貫通孔５４には、ボトムカバー５０をコア組立体４０、トップカバー６０とともに駆動ユニット４として一体化する止着部材８６が挿通される。貫通孔５５は、壁部２１１に取り付けられる取り付け部５２２に形成されている。なお、取り付け部５２２は、カバー本体５２において軸方向と直交する方向で離間する左右の辺部を構成しており、カバー本体５２の４つの角部を含む。これら角部にそれぞれ貫通孔５５が形成されている。
【0105】
開口部５３、貫通孔５４、５５、位置決め孔５６及び位置調整孔５７は、回転軸１３の軸方向と平行に形成されている。止着部材８１、８６を貫通孔５４、５５に挿通して、ベース部２１への組み付け或いは駆動ユニット４の組み立て、ひいては、回転往復駆動アクチュエーター１の組立を、軸方向の一方向で行うことができる。
【0106】
【0107】
【0108】
コア保持用突起５８は、棒状部４１１ａ、４１１ｂと、両側辺部４１３ａ、４１３ｂとの間に挿入され、双方間を流れる磁束の漏れを防止する。
【0109】
また、ボトムカバー５０の裏面には、図６に示すように、位置決め突起５９が突設されている。位置決め突起５９は、ボトムカバー５０がベース部２１に、互いの中心同士が一致した状態で当接した際に、壁部２１１に形成された凹部２１８（図２及び図４参照）に係合する。
【0110】
位置決め突起５９は、例えば、環状突起である。一方、壁部２１１の凹部２１８は、図２及び図４に示すように、ベース部２１において挿通孔２１１ａを囲むように形成された環状の溝である。位置決め突起５９は、環状の溝の凹部２１８に係合し、壁部２１２と駆動ユニット４との双方が位置決めされる。
【0111】
トップカバー６０は、ボトムカバー５０とともにコア組立体４０を軸方向両側から挟み、止着部材８６で一体的に固定されて、駆動ユニット４を構成する。本実施の形態のトップカバー６０は、図２及び図４に示すように、可動体１０、つまり回転軸１３の回転角度を検出する光センサー７６を収容するセンサー用収容部６５として機能する。
【0112】
トップカバー６０は、コア組立体４０の先端側の面を覆うトップカバー本体６２と、トップカバー本体６２の外周縁部から軸方向の他端部１３２側に突出する周壁部６４とを有する。
【0113】
トップカバー本体６２は、軸方向からみて正方形をなし、コア組立体４０側に向けて開口する凹状部６２１を有する板状体である。トップカバー本体６２は、トップカバー本体６２は正方形の板状体であり、周壁部６４は、トップカバー本体６２の外周部から立ち上がる矩形枠状に形成されている。
【0114】
トップカバー６０のトップカバー本体６２には、貫通孔６６が設けられている。貫通孔６６は、ボトムカバー５０の開口部５３、ベース部２１の軸受２２、２３と同一軸を有するようにトップカバー本体６２に配設されている。貫通孔６６には裏面側（一端部１３１側）から、回転軸１３が挿通されたブッシュ３９が内嵌されている。これにより、ブッシュ３９は、移動方向が規制された状態でトップカバー本体６２に取り付けられている。なお、ブッシュ３９と回転軸１３とは互いに摺動するように配置されてもよいし、隙間を空けて配置されてもよい。
【0115】
ブッシュ３９は、回転軸１３の他端部１３２側を支持する。ブッシュ３９は、回転軸１３が衝撃を受けた際等、その衝撃で軸ブレしないように他端部１３２側のトップカバー６０で支持する。ブッシュ３９は、その他端部が貫通孔６６に内嵌し、一端部が凹状部６２１内に位置するように、トップカバー６０に取り付けられている。
【0116】
トップカバー本体６２には、貫通孔６６の他に、ボビン４６、４７と係合するボビン係合孔６７が軸方向に貫通して設けられている。
【0117】
ボビン係合孔６７には、ボビン４６、４７を有するコイル体４９の端子支持部４９４内嵌される。これにより、端子支持部４９４がトップカバー本体６２に挿入され、端子支持部４９４から他辺部４９６４が突出して配置される。
【0118】
ボビン係合孔６７と端子支持部４９４との係合は、コア組立体４０とトップカバー６０とを組み付ける際の位置決めとしても機能する。
【0119】
トップカバー６０、コア組立体４０（コア体４００）及びボトムカバー５０は、止着孔４０２、貫通孔５４等の軸方向に連続する同径の孔を介して止着部材８６により固定されている。
【0120】
＜角度センサー部７０＞
図１２は、回転往復駆動アクチュエーター１における角度センサー部の外観斜視図であり、図１３は、角度センサー部の表面側分解斜視図であり、図１４は、角度センサー部の裏面側分解斜視図である。
図１２は、回転往復駆動アクチュエーター１における角度センサー部の外観斜視図であり、図１３は、角度センサー部の表面側分解斜視図であり、図１４は、角度センサー部の裏面側分解斜視図である。
【0121】
角度センサー部７０は、ベース部２１の一端部側の壁部２１２の外面２１ａに設けられている。
【0122】
角度センサー部７０は、マグネット３２及び回転軸１３を含む可動体１０（ミラー部１２も同様）の回転角度を検知する。回転往復駆動アクチュエーター１は、角度センサー部７０の検知結果に基づいて、制御部を介して、駆動時の可動体、具体的には、可動対象物であるミラー部１２の回転角度位置及び回転速度を制御することができる。
【0123】
角度センサー部７０は、磁気式や光学式のいずれの方式のセンサーでもよい。本実施の形態では、角度センサー部７０は、センサー部品と、センサー基板７２と、基板保持部７３と、を有する。
【0124】
角度センサー部７０が備えるセンサー部品は、例えば、エンコーダーディスク７４と、光源及び受光素子等を有する光センサー（センサー）７６であり、光センサー７６は、例えば、センサー基板７２に実装される。
【0125】
基板保持部７３は、取り付けられるセンサー基板７２を保持するとともに、センサー基板７２と壁部２１２とにより、センサー部品を配置する配置空間（センサ配置部７０１）を形成する。
【0126】
基板保持部７３は、例えば、中央に開口部７３２を有する板状体であり、壁部２１２の外面２１ａに固定されて、内部に回転軸１３が挿通する凹状のセンサー配置部７０１を構成する。基板保持部７３には、内部空間を覆うようにセンサー基板７２が取り付けられている。これにより基板保持部７３は、コンタミを防止した状態でセンサー部品を収容可能である。
【0127】
基板保持部７３は、枠状に形成されているが、これに限らず、回転軸１３が挿通されるともに、センサー部品を配置可能な空間を形成するものであれば、凹状に形成されてもよい。基板保持部７３は、止着孔７０２を挿通する止着部材８５を壁部２１２の止着孔２１５に挿入して嵌合（例えば、螺合）することにより、壁部２１２に固定されている。
【0128】
エンコーダーディスク７４は、中央部の取付部（エンコーダハブ）７４２を介して、回転軸１３の一端部１３１側に固定されているとともに、基板保持部７３の開口部７３２内（センサー配置部７０１内）に配置されている。
【0129】
エンコーダーディスク７４は、回転軸１３の回転数を検出するためのものであり、マグネット３２及びミラー部１２と一体に回転する。エンコーダーディスク７４の軸周りの回転位置は、回転軸１３の回転位置と同一となる。
【0130】
光センサー７６は、エンコーダーディスク７４に対向して配置される。光センサー７６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の回転位置（角度）を検出する。これにより、マグネット３２及びミラー部１２の回転位置を高分解能での正確な回転位置を検出できる。
【0131】
光センサー７６は、センサー基板７２の裏面に実装されている。センサー基板７２が基板保持部７３に取り付けられることにより、光センサー７６は、センサー配置部７０１内で、エンコーダーディスク７４と軸方向で対向するように配置されている。光センサー７６は、光センサー配置部７０１内で、エンコーダーディスク７４に対して、その回転数、回転位置を検出可能に配置されている。
【0132】
センサー基板７２は、一端部１３１側から基板保持部７３の開口部７３２を塞ぐように配置され、閉塞されたセンサー配置部７０１を構成する。
【0133】
センサー基板７２は、中央部に開口部７２４を有し、この開口部７２４には、エンコーダーディスク７４を取り付ける取付軸部（エンコーダハブ）７４２及び回転軸１３が挿入されており、これらをセンサ基板７２は支持可能である。止着孔７２３を介して止着部材８４が基板保持部７３の止着孔７０３に止着されることで、センサー基板７２は、基板保持部７３に固定される。これにより、センサー基板７２は、壁部２１２に固定される基板保持部７３に固定されているので、基板保持部７３を介して壁部２１２に固定されている。
【0134】
なお、壁部２１２、基板保持部７３、センサー基板７２には、壁部２１２に角度センサー部７０を好適な位置に位置決め固定するために用いられる位置決め孔２０５、７０５、７２５と位置調整孔２０７、７０７、７２７が設けられている。
【0135】
位置決め孔２０５、７０５、７２５同士は、回転軸１３と平行な同一軸上に同径（略同径含む）で配設されている。位置調整孔２０７、７０７、７２７同士は、回転軸１３と平行な同軸上に同形状で配設され、棒状の調整部材（図示省略）が挿通された際に隙間ができる形状である。
【0136】
これらの構成により、壁部２１２、基板保持部７３、センサー基板７２を止着部材８４で止着する前に、位置調整孔２０７、７０７、７２７に調整部材（図示省略）を挿入する。この状態で、壁部２１２、基板保持部７３、センサー基板７２を移動させて好適な位置に調整しつつ、位置決め孔２０５、７０５、７２５の夫々を挿通するように、棒状の位置決め材を挿通することができる。これにより、壁部２１２に対して、基板保持部７３、センサー基板７２は、回転軸１３を中心に好適な位置に位置決めされる。この状態で、基板保持部７３、センサー基板７２は壁部２１２に好適な位置で固定できる。
【0137】
センサー基板７２は、実装する光センサー７６が開口部７３２内でエンコーダーディスク７４に対向するように、止着孔７０３を挿通する止着部材８４を介して基板保持部７３に固定されている。
【0138】
センサー基板７２は、基板保持部７３に取り付けるだけで、光センサー７６やエンコーダーディスク７４を含む角度センサー部７０のセンシング部分にゴミなど外部からの不要物の侵入を防止できる。
【0139】
【0140】
コア組立体４０のコア体４００の２つの棒状部４１１ａ、４１１ｂの磁極４１０ａ、４１０ｂは、エアギャップＧを空けてマグネット３２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３に示すように、マグネット３２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。
【0141】
この中立位置では、マグネット３２のＳ極３２ａ及びＮ極３２ｂの一方（図２０でＳ極３２ａ）が回転角度位置保持部４８に吸引される（図２０の磁気バネトルクＦＭ参照）。このとき、磁極切替部３２ｃ、３２ｄは、コア体４００の磁極４１０ａ、４１０ｂの中心位置と対向する。また、補極部４１４がマグネット３２のＳ極３２ａ及びＮ極３２ｂの他方（図２０でＮ極３２ｂ）と引き合う。これにより、マグネット３２は、より効果的に中立位置に移動する。
【0142】
コイル４４、４５に対して通電が行われると、コア体４００が励磁され、磁極４１０ａ、４１０ｂに通電方向に応じた極性が生じる。例えば、図２０に示すようにコイル４４、４５への通電が行われると、コア体４００の内部に磁束が生じ、磁極４１０ａはＮ極、磁極４１０ｂはＳ極となる。
【0143】
これにより、Ｎ極に磁化された磁極４１０ａは、マグネット３２のＳ極３２ａと引き合い、Ｓ極に磁化された磁極４１０ｂは、マグネット３２のＮ極３２ｂと引き合う。そして、マグネット３２には回転軸１３の軸回りにＦ方向のトルクが発生し、マグネット３２はＦ方向に回転する。これに伴い、回転軸１３もＦ方向に回転し、回転軸１３に固定されているミラー部１２もＦ方向に回転する。
【0144】
次に、コイル４４、４５に対して逆向きに通電が行われると、コア体４００の内部に生じる磁束の流れは図１５で示す方向とは逆方向になり、磁極４１０ａは、Ｓ極、磁極４１０ｂはＮ極となる。Ｓ極に磁化された磁極４１０ａは、マグネット３２のＮ極３２ｂと引き合い、Ｎ極に磁化された磁極４１０ｂは、マグネット３２のＳ極３２ａと引き合う。そして、マグネット３２には回転軸１３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３２は－Ｆ方向に回転する。これに伴い、回転軸１３も回転し、回転軸１３に固定されるミラー部１２も図１５に示すよう方向とは逆方向に回転する。
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１２を回転往復駆動する。
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１２を回転往復駆動する。
【0145】
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２１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３２との間の磁気吸引力、つまり磁気バネの復元力（図２０で示す磁気バネトルクＦＭとその逆方向のトルクである「－ＦＭ」）により、マグネット３２は中立位置に戻るように付勢される。これにより、可動体１０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１０は、回転往復駆動される。
【0146】
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１０）の慣性モーメントをＪ［ｋｇ・ｍ２］、磁気バネ（磁極４１０ａ、４１０ｂ、回転角度位置保持部４８及びマグネット３２）のねじり方向のバネ定数をＫｓｐ［Ｎ・ｍ／ｒａｄ］とした場合、可動体は、固定体（固定体２０）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。
【0147】
【数1】
【0148】
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。
【0149】
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。
【0150】
【数2】
【0151】
【数3】
【0152】
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。
【0153】
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。
【0154】
＜変形例１＞
図１６は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の外観斜視図であり、図１７は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の軸心を通る縦断面図である。また、図１８は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の分解斜視図であり、図１９は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の一端部側の壁部の斜視図である。また、図２０は、同一端部側の壁部に配置されるセンサー部の表面側分解斜視図である。
図１６は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の外観斜視図であり、図１７は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の軸心を通る縦断面図である。また、図１８は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の分解斜視図であり、図１９は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の一端部側の壁部の斜視図である。また、図２０は、同一端部側の壁部に配置されるセンサー部の表面側分解斜視図である。
【0155】
変形例１の回転往復駆動アクチュエーター１Ａは、略同様に構成された回転往復駆動アクチュエーター１と比較して、ベース部２１Ａの一端部側の壁部２１２Ａ側に取り付けられる角度センサー部７０Ａにおける基板保持部を、壁部２１２Ａに設けた構成のみが異なり、その他の構成は同様である。よって、同機能を有する同名称には同符号を付して説明は省略し、異なる点のみ説明する。
【0156】
図１６～図２０に示す回転往復駆動アクチュエーター１Ａでは、可動体１０Ａをベース部２１Ａに取り付けて本体ユニット２Ａを構成する。なお、本体ユニット２Ａは、可動体１０を、ベース部２１Ａに装着して構成される。また、ベース部２１Ａと駆動ユニット４は、可動体１０を往復回転駆動自在支持する固定体２０Ａを構成する。回転往復駆動アクチュエーター１Ａは、本体ユニット２Ａの一方の端部である壁部２１２Ａに角度センサー部７０Ａを有し、本体ユニット２Ａの他方の端部側に配置された壁部２１１Ａに、駆動ユニット４を有している。また、角度センサー部７０Ａは、エンコーダーディスク７４、光センサー７６、センサー基板７２を有する。
【0157】
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、基板保持部を有しておらず、基板保持部の機能を壁部２１２Ａに一体に設けたものである。壁部２１２Ａは、壁部２１１Ａとともに、底部２１３と同様に構成される平板状の底部２１３Ａの両端部の夫々から垂直に立設し、互いに離間して対向する。ベース部２１Ａの壁部２１２Ａに、他端部１３１の方向に開口する凹状のセンサー配置部２３０が設けられている。
【0158】
具体的には、ベース部２１と同様に構成されたベース部２１Ａの他端部側の壁部２１２Ａが、基板保持部７３と同様の機能を有する枠状周壁部２４０を有する。壁部２１２Ａの外面２１ａでは、枠状周壁部２４０に囲まれる中央部に凹状のセンサー配置部２３０が設けられている。センサー配置部２３０には、壁部２１２Ａを挿通する回転軸１３の一端部１３１が突出されている。
【0159】
このセンサー配置部２３０は、実施の形態のものと同様に、内部で回転軸１３に、取付軸部７４２を介してエンコーダーディスクが７４が固定されている。また、センサー配置部２３０内で、センサー基板７２に実装された光センサー７６がエンコーダーディスク７４を向くように、センサー基板７２は、壁部２１２Ａに取り付けられている。
【0160】
センサー基板７２は、止着部材８４により、止着孔７２３、２１５を介して、壁部２１２Ａの外面２１ａに、センサー配置部２３０を覆うように取り付けられている。回転往復駆動アクチュエーター１Ａの構成によれば、実施の形態と同様の効果を有するとともに、基板保持部として別体の部材を用いる必要がないので、部品点数を少なくして製作時間も短くできる。なお、センサー基板７２を壁部２１２Ａに取り付ける際に、壁部２１２、センサー基板７２に設けられた位置決め孔２０５、７２５と位置調整孔２０７、７２７とにより、センサー基板７２を壁部２１２Ａに、回転軸１３を中心とした好適な位置で位置決めできる。
【0161】
＜スキャナーシステム１００＞
図２１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。
図２１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。
【0162】
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、１Ａのいずれかであり、これら回転往復駆動アクチュエーター１、１Ａ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。
【0163】
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１２１に入射される。
【0164】
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１３（ミラー１２１）の角度位置と、目標角度位置とを参照して、回転軸１３（ミラー１２１）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１３（ミラー１２１）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する。位置制御信号計算部１０４は、生成した位置制御信号を駆動信号供給部１０３に出力する。
【0165】
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１３（ミラー１２１）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。
【0166】
＜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）１３と、回転軸１３に固定されたマグネット３２とを有する可動体１０を有する。なお、マグネット３２は、外周面においてＳ極３２ａ及びＮ極３２ｂ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。加えて、回転往復駆動アクチュエーター１は、コア組立体４０を有する固定体２０を有する。
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）１３と、回転軸１３に固定されたマグネット３２とを有する可動体１０を有する。なお、マグネット３２は、外周面においてＳ極３２ａ及びＮ極３２ｂ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。加えて、回転往復駆動アクチュエーター１は、コア組立体４０を有する固定体２０を有する。
【0167】
回転軸１３はベース部２１の一対の壁部２１１、２１２により回動自在に支持されている。コア組立体４０は、一対の壁部２１１、２１２のうちの他方の壁部２１１に取り付けられ、一対の壁部２１１、２１２のうちの一方の壁部２１２には、回転軸１３の回転角度を検知する角度センサー部７０が配置される。角度センサー部７０では、センサー（光センサー）７６が実装され、センサーを前記一方の壁部側に向けて一端部１３１側から一方の壁部２１２にセンサー基板７２が取り付けられている。
【0168】
このように、角度センサー部品（エンコーダーディスク等）は、コア組立体４０から離間した位置で軸受２３近傍に配置されているので、駆動時においてコア組立体からの電磁ノイズや発熱の影響や機械的な影響の懸念がなく、回転軸１３の軸ブレの影響なく、角度検出を好適に行うことができる。よって、可動対象物に接続される軸の回転を正確に検出でき、可動対象物をより好適に高振幅で駆動できる。
【0169】
センサー基板７２は、センサー配置部７０１、２３０よりも外側で、センサー部品の検出部（エンコーダーディスク）を覆う。これにより、センサー基板７２によりセンサー配置部７０１、２３０内へのコンタミを防止できる。このように、センサー配置部７０１、２３０内への異物の混入を防止して、正確な回転角度検出の行い好適に可動対象物を駆動させることができる。
【0170】
また、角度センサー部７０は、回転軸１３の一端部１３１に被検出部であるエンコーダーディスク７４を配置し、回転軸１３の軸方向でセンサー基板７６に実施された光センサー７６を対向することにより構成されている。この構成により、角度センサー部７０が配設される構成の寸法が最小となるレイアウトになり、回転往復駆動アクチュエーター１自体の小型化を図ることができるとともに光センサー７６を安定して保持できる。
【0171】
また、角度センサー部７０をメンテナンスする際に、止着部材８４を外すだけで、不具合時に高額部品であるセンサー部品を外部に露出させて、容易に回収或いは交換を行うことができる。
【0172】
また、センサー部が光学センサーである場合、別途遮光部材を用いることなく、センサー配置部（センサーを収容する収容部でもよい）７０１、２３０への光の干渉を防止できる。
【0173】
駆動ユニット４を本体ユニット２に固定する際に、回転軸１３を基準とした場合、その基準から寸法を規定できる位置で固定することが望ましい。また、軸を垂直に立てて回転往復駆動アクチュエーターを製品の筐体に固定する際に、軸と平行な方向から、位置決め・固定して、回転往復駆動アクチュエーターの組み立て、回転往復駆動アクチュエーターの筐体への取り付けを行うことができる。これにより、軸方法と異なる方向で組み立てたりする場合によりも、追い寸法が少なく高精度の位置決め・固定を行うことができる。
【0174】
また、ブッシュ３９と、回転軸１３の外周との間には、マグネット３２とコア組立体４０とのエアギャップよりも狭い隙間（クリアランス）が設けられていてもよい。この場合、ブッシュ３９と回転軸１３との摺動が無くなり耐衝撃を確保できる。またブッシュ３９と回転軸１３とが摺動する構成であれば、確実に衝撃を受けて、センサー部へ衝撃を防止でき可動体の不要振動を減衰して、低騒音化を図ることができる。
【0175】
また、可動対象物は、走査光を反射するミラー部１２（特にミラー１２１）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。
【0176】
また、本実施の形態の回転往復駆動アクチュエーター１、１Ａのリング状のマグネット３２は、磁極切替部３２ｃ、３２ｄを、図２２に示すように、一方側の端面３２２に形成されたＵ字状の溝で構成しているが、Ｕ字状の溝で構成しなくてもよい。磁極切替部は、マグネット３２において磁極が替わる位置を示すものであればどのように構成されてもよい。マグネット３２の変形例を、図２２～図２６を参照して説明する。
【0177】
図２２～図２６は、回転往復駆動アクチュエーター１、１Ａにおけるマグネットの変形例１～４を示す。なお、図２３～図２５の各図Ａ、図Ｂは、それぞれ変形例としてのマグネットの正面図、右側面図を示し、図２６は、変形例４を有する回転往復駆動アクチュエーターのコア組立体を示す図であり、マグネット３２を有する回転往復駆動アクチュエーターの図２のＡ－Ａ線部分の端面図に対応する。
【0178】
【0179】
図２３に示すマグネット３２０は、一方の端面３２２の直径部分上に、突状の磁極切替部３２ｅ、３２ｆを一体に有する。磁極切替部３２ｅ、３２ｆは、端面３２２上で開口部３２１を挟み、同一直線上に形成された突状体（突条）であり、その先端面は丸みを帯びてもよいし、平らな先端面であってもよい。
【0180】
磁極切替部３２ｅ、３２ｆによりマグネット３２０は、その形状でマグネット３２０における磁極の切り替わり位置を判定させることができる。
【0181】
また、図２４に示すマグネット３２０Ａは、マグネット３２０と比較して、リング状の本体の端面３２２に、断面Ｕ字状に変えて断面Ｖ字状の磁極切替部３２ｇ、３２ｈを有する。
【0182】
磁極切替部３２ｇ、３２ｈによりマグネット３２０Ａは、その形状でマグネット３２０Ａにおける磁極の切り替わり位置を判定させることができる。
【0183】
ここで、マグネット３２に加え、マグネット３２０、３２０Ａの磁極方向の組立精度は、可動対象物であるミラー部１２の角度基準や角度センサー７６の角度基準に合わせバランス良く配置することが望ましい。各角度基準にずれが発生すると、回転軸１３の回転角度により特性の変化が起こり、性能ばらつきの要因となるという問題がある。
【0184】
これに対し、本実施の形態では、マグネット３２、３２０、３２０Ａにおいて磁極切替部３２ｃ～３２ｈはＵ字型、突状型、Ｖ字型等に形成されており、マグネット３２、３２０、３２０Ａは、着磁方向に凹凸する形状を有する。
【0185】
よって、Ｕ字型、突状型、Ｖ字型等に対応するピンを有する位置決め治具を用いて、これら磁極切替部３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈを基準として他部品等を組み付けたり回転往復駆動アクチュエーターを組み立てたりすることができる。
【0186】
すなわち、凹凸部（磁極切替部３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ）を基準として、回転往復駆動アクチュエーター１の組立時或いはメンテナンス時等において、回転軸１３に固定される各部品の位置関係を調整できる。回転往復駆動アクチュエーター１では、ミラー部１２の角度精度、角度センサー部７０の角度基準及びマグネット３２の磁極の基準を容易に揃えることが出来、高精度な組立を容易に実現することができる。
【0187】
また、マグネット３２では、凹凸が着磁方向に設けられる構成にすれば、外周面で対向する磁極４１０ａ、４１０ｂ、回転角度位置保持部（磁気ばね）４８への影響は小さく、トルクへの影響が少なく、また、回転角度位置保持部４８の磁気吸引力の特性がばらつくことがない。
【0188】
例えば、図２５に示すマグネット３２０Ｂは、外周面３２６の一部を切り欠いた形状のフラット面３２８を有する。フラット面３２８は、マグネット３２０Ｂにおいて異なる磁極の一方の外周面の一部として設けられる。
【0189】
マグネット３２０Ｂを有するコア組立体４０Ｂが、回転往復駆動アクチュエーター１に設けられた場合、図２６に示す回転角度位置保持部４８に対向する磁極３２ａと反対側の磁極３２ｂにフラット面３２８を有するように配置される。このフラット面３２８は、補極部４１４の湾曲面と対向する。具体的には、マグネット３２０Ｂが基準位置にある場合、フラット面３２８は、その周方向（水平方向）の長さの中心と、補極部４１４の周方向（水平方向）の中心とが、開口部３２１（或いは回転軸１３）の中心を通り、フラット面３２８と直交する線上に位置するように配置される。
【0190】
マグネット３２０Ｂにおいて、例えばフラット面３２８を回転角度位置保持部４８やコア（磁極４１０ａ、４１０ｂ）側に対向配置すると、マグネット３２０Ｂにおいて一部分しかないフラット部分であるので、発生する磁束の流れはアンバランスであり、磁気回路特性への影響や、性能が劣化することが考えられる。
【0191】
これに対して本実施の形態では、マグネット３２０Ｂのフラット面３２８は、非通電状態時、例えば、基準位置にあるとき、回転角度位置保持部４８と回転軸１３を挟み反対側に配置されるように構成されている。これによりフラット面３２８は、回転角度位置保持部４８に影響を避けて、つまり、トルク発生のアンバランスを避けて補極部４１４との間で磁気吸引力を発生させることができる。なお、フラット面３２８を用いてマグネット３２０Ｂを基準として他部品等を組み付けたり回転往復駆動アクチュエーターを組み立てたりすることもできる。
【0192】
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。
【0193】
例えば、実施の形態では、可動対象物がミラー部１２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。
【0194】
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。
【0195】
また、駆動ユニット４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、回転軸を固定体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。
【0196】
さらに、固定体２０に設けられる回転角度位置保持部４８を、第２コア４２に取り付けた構成としたが、これに限らず、固定体２０の他の構成要素に設ける構成としてもよい。また、例えば、回転角度位置保持部４８は、第２コア４２に取り付けた位置と同じ位置に配置されるように、カバー本体５２の表面或いはトップカバー本体６２の裏面から突出するように設けてもよい。また、これらの場合、回転角度位置保持部４８は、駆動ユニット４内に収容されるようにしてもよい。
【0197】
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及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】
【0198】
本発明は、例えばＬｉＤＡＲ装置やスキャナーシステム等に用いられるものとして好適である。
【符号の説明】
【0199】
１、１Ａ 回転往復駆動アクチュエーター
２ 本体ユニット
４ 駆動ユニット
１０、１０Ａ 可動体
１２ ミラー部
１３ 回転軸
１４ 止め部
１５、１５Ａ ストッパ部
２０ 固定体
２１、２１Ａ ベース部
２１ａ 外面
２２、２３ 軸受
３０ 駆動部
３２、３２０、３２０Ａ、３２０Ｂ マグネット
３２ａ、３２ｂ、４１０ａ、４１０ｂ 磁極
３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ 磁極切替部
３５ 予圧用ばね
３７ 環状受け部
３９ ブッシュ
４０ コア組立体
４１ 第１コア
４２ 第２コア（架橋部）
４３ 第３コア
４４、４５ コイル
４６、４７ ボビン
４８ 回転角度位置保持部
４９ コイル体
５０ ボトムカバー
５２ カバー本体
５３、３２１、７３２ 開口部
５４、５５、６６ 貫通孔
５６、２０５、７０５、７２５ 位置決め孔
５７、２０７、７０７、７２７ 位置調整孔
５８ 位置決め突起
６０ トップカバー
６２ トップカバー本体
６４ 周壁部
６７ ボビン係合孔
７０、７０Ａ 角度センサー部
７２ センサー基板
７３ 基板保持部
７４ エンコーダーディスク（被検出部）
７６ 光センサー（センサー）
８１、８４、８５、８６ 止着部材
１００ レーザーシステム
１０１ レーザー発光部
１０２ レーザー制御部
１０３ 駆動信号供給部
１０４ 位置制御信号計算部
１２１ ミラー
１２２ ミラーホルダー
１２２ａ、２１１a、２１２ａ 挿通孔
１３１ 一端部
１３２ 他端部
１３３ 嵌合溝
２０３、２１５、４０２、７０２、７０３、７２３ 止着孔
２１１、２１１Ａ、２１２、２１２Ａ 壁部
２１１ａ、２１１Ａａ、２１２ａ 挿通孔
２１３、２１３Ａ 底部
２１８ 凹部
２２２、２３２ 軸受本体
２２４、２３４ フランジ
２３０、７０１ センサー配置部
３２２ 端面
３２６ 外周面
３２８ フラット面
４００ コア体
４１１、４１１ａ、４１１ｂ 棒状部
４１２ 接続辺部
４１３、４１３ａ、４１３ｂ 側辺部
４１４ 補極部
４９２ ボビン部
４９４ 端子支持部
４９６ 端子
５２２ 取り付け部
５４１ ざぐり部
６２１ 凹状部
７４２ 取付軸部
４９６４ 他辺部
４９６２ 一辺部
２ 本体ユニット
４ 駆動ユニット
１０、１０Ａ 可動体
１２ ミラー部
１３ 回転軸
１４ 止め部
１５、１５Ａ ストッパ部
２０ 固定体
２１、２１Ａ ベース部
２１ａ 外面
２２、２３ 軸受
３０ 駆動部
３２、３２０、３２０Ａ、３２０Ｂ マグネット
３２ａ、３２ｂ、４１０ａ、４１０ｂ 磁極
３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ 磁極切替部
３５ 予圧用ばね
３７ 環状受け部
３９ ブッシュ
４０ コア組立体
４１ 第１コア
４２ 第２コア（架橋部）
４３ 第３コア
４４、４５ コイル
４６、４７ ボビン
４８ 回転角度位置保持部
４９ コイル体
５０ ボトムカバー
５２ カバー本体
５３、３２１、７３２ 開口部
５４、５５、６６ 貫通孔
５６、２０５、７０５、７２５ 位置決め孔
５７、２０７、７０７、７２７ 位置調整孔
５８ 位置決め突起
６０ トップカバー
６２ トップカバー本体
６４ 周壁部
６７ ボビン係合孔
７０、７０Ａ 角度センサー部
７２ センサー基板
７３ 基板保持部
７４ エンコーダーディスク（被検出部）
７６ 光センサー（センサー）
８１、８４、８５、８６ 止着部材
１００ レーザーシステム
１０１ レーザー発光部
１０２ レーザー制御部
１０３ 駆動信号供給部
１０４ 位置制御信号計算部
１２１ ミラー
１２２ ミラーホルダー
１２２ａ、２１１a、２１２ａ 挿通孔
１３１ 一端部
１３２ 他端部
１３３ 嵌合溝
２０３、２１５、４０２、７０２、７０３、７２３ 止着孔
２１１、２１１Ａ、２１２、２１２Ａ 壁部
２１１ａ、２１１Ａａ、２１２ａ 挿通孔
２１３、２１３Ａ 底部
２１８ 凹部
２２２、２３２ 軸受本体
２２４、２３４ フランジ
２３０、７０１ センサー配置部
３２２ 端面
３２６ 外周面
３２８ フラット面
４００ コア体
４１１、４１１ａ、４１１ｂ 棒状部
４１２ 接続辺部
４１３、４１３ａ、４１３ｂ 側辺部
４１４ 補極部
４９２ ボビン部
４９４ 端子支持部
４９６ 端子
５２２ 取り付け部
５４１ ざぐり部
６２１ 凹状部
７４２ 取付軸部
４９６４ 他辺部
４９６２ 一辺部
【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】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】