JP2002174794A

JP2002174794A - 光スキャナ

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Publication number: JP2002174794A
Application number: JP2000373248A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Nishikawa; 英昭西川; Nobuaki Kawahara; 伸章川原; Takeshi Matsui; 松井　　武
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2002-06-21
Anticipated expiration: 2020-12-07
Also published as: JP4407046B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成であり、外乱加速度が作用した場
合でも安定した走査が可能な光スキャナを提供する。【解決手段】可動部２０を揺動自在に支持する支持部
３０を、ハウジング１０及び可動部２０への固定に使用
される折返部位が設けられた第１及び第２スプリング３
２，３４を用いて構成する。折曲加工により形成される
稜線部が、互いに近接した状態で配置されるように、両
スプリング３２，３４を固定することにより、稜線部の
配列軸ｉが可動部２０の揺動運動の回転中心となる。折
曲加工されたスプリング３２，３４は、可動部２０の揺
動方向以外の方向の変形に対する剛性が高くなり、走査
軌跡を乱す不要な振動が発生し難い構造となる。更に、
外乱加速度が作用しても、可動部２０の光走査に使用す
る揺動方向の振動を乱すモーメントが発生しないよう
に、可動部２０の重心を配列軸ｉにほぼ一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザスキャン型
バーコードリーダ，レーザスキャン型障害物センサ等に
使用され、光源からの光を反射し、その反射光を用いて
１次元的に走査を行う光スキャナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザスキャン型バーコード
リーダや、レーザスキャン型障害物センサ等において、
レーザ光を走査するために用いられる低コスト型の光ス
キャナとして、例えば、特開平９−１３８３６６号に開
示されているように、鏡面加工された磁石をトーション
バネで支持し、外部から交番磁界を作用させることによ
り、トーションバネが捻れる方向に磁石を揺動させ、光
源からの入射光を鏡面にて反射させ、この鏡面からの反
射光を用いて走査するように構成されたものが知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来装置では、広い走査角を得るためには、トーション
バネが十分に弾性変形できるように、トーションバネの
径を細く（ここでは１４０μｍ）しなければならない。
しかし細径のトーションバネは、走査に必要なねじり方
向以外に、延び方向や曲げ方向にも変形し易く、即ち、
トーションバネに支持された磁石は、走査に使用するね
じり方向以外にも、振動可能な方向（振動の自由度）を
多数持つことになる。

【０００４】このため、例えば車載用機器に用いられる
等、強い外乱加速度が作用する環境で上述の従来装置
（光スキャナ）を使用した場合、これら振動の自由度に
応じた様々な振動モードが励振されてしまい、その結
果、走査軌跡が乱れてしまうという問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ために、外乱加速度が作用した場合でも安定した走査が
可能な光スキャナを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の発明である請求項１記載の光スキャナでは、ハウジン
グが、隣接して配置された一対の腕部を有し、可動部を
ハウジングに対して揺動可能に支持する支持部が、一対
の板状弾性体からなる。

【０００７】各板状弾性体は、先端に形成された折返部
が一対の腕部のいずれか一方の先端に固定されるハウジ
ング固定片と、先端に形成された折返部が可動部に固定
される可動部固定片とを有し、折返部を設けたことによ
りハウジング固定片及び可動部固定片に形成される稜線
部が単一軸上に配置されるように構成されている。

【０００８】このように構成された一対の板状弾性体
は、稜線部が互いに近接した状態で一対の腕部の間に配
置され、両板状弾性体の稜線部が並んだ配列軸を中心と
して可動部が揺動運動するようにされている。これによ
り、支持部は、稜線部に沿った方向、即ち揺動運動の中
心となる配列軸に沿った方向への変形に対しては剛性が
高くなり、これに直交した方向、即ち可動部を揺動させ
る揺動方向への変形に対しては剛性が低くなる。

【０００９】従って、本発明の光スキャナによれば、可
動部に、揺動方向以外の不要な振動モードが発生するこ
とを十分に抑えることができ、その結果、外乱加速度作
用時にも、可動部から放射される光ビームの走査軌跡が
乱れることなく、安定した走査を行うことができる。

【００１０】また、可動部を支持する支持部が板状弾性
体からなるため、可動部の揺動時に摩擦を生じる部分が
なく、優れた耐久性を得ることができる。なお、可動部
には、光源を取り付けて光ビームを直接放射させるよう
にしてもよいし、請求項２記載のように、外部の光源か
ら照射された光を反射する反射面を設けることにより、
この反射面から放射される反射光を光ビームとして用い
るようにしてもよい。

【００１１】また、可動部の重心は、請求項３記載のよ
うに、可動部の揺動運動の中心となる配列軸上に位置し
ていることが望ましい。この場合、外乱加速度作用時で
あっても、可動部の揺動方向への振動（「１次モードの
振動」ともいう）を変化させようとするモーメントが発
生しないため、可動部の振動状態が乱れることがなく、
より安定した走査を行うことができる。

【００１２】但し、可動部の重心と配列軸とは、必ずし
も正確に一致している必要はなく、配列軸の近傍に可動
部の重心があれば十分に効果を得ることができる。次
に、駆動手段は、請求項４記載のように、可動部の質量
及び支持部のばね定数から決定される共振周波数にて、
可動部を揺動させることが望ましい。

【００１３】この場合、可動部が共振することで、可動
部の振幅を最大にでき、また同じ振幅を得るのであれ
ば、駆動手段での消費電力を最小限に抑えることができ
る。ところで、駆動手段は、請求項５記載のように、可
動部と一体に設けられた永久磁石と、永久磁石に対向配
置されたソレノイドとにより構成し、ソレノイドに交流
電流を印加して交番磁界を発生させることにより、可動
部を揺動駆動することができる。

【００１４】永久磁石は、請求項６記載のように、可動
部の揺動方向に位置する両端部のいずれか一方に固定し
てもよいし、請求項７記載のように、可動部の揺動方向
に沿った両端部のいずれか一方に固定してもよい。な
お、前者の場合には、例えば、ビームの反射面を貫通す
る方向に沿って両磁極が配列するように永久磁石を固定
し、永久磁石の両磁極の中間にソレノイドを対抗させ、
このソレノイドに両磁極を交互に吸引，反発させること
により可動部を揺動させることができる。また、後者の
場合には、例えば、揺動方向に沿って両磁極が配列する
ように永久磁石を固定し、前者の場合と同様に、永久磁
石の両磁極の中間にソレノイドを対抗させ、このソレノ
イドに両磁極を交互に吸引，反発することにより、可動
部を揺動させることができる。

【００１５】これらいずれの場合も、駆動手段を簡易な
構成とすることができるため、装置の小型化に対応する
ことができる。また、可動部の重心位置の調整を容易に
するために、請求項８記載のように、永久磁石の取付端
とは反対側の端部に慣性体を取り付けたり、更に請求項
９記載のように、永久磁石の取付端に直交する両端部に
も慣性体を取り付けたりしてもよい。

【００１６】特に、永久磁石が、可動部の水平方向に位
置する一方の端部に固定されている場合には、永久磁石
と同じ質量を有する慣性体を、永久磁石の取付端とは反
対側の端部に取り付けることで可動部の水平方向の重心
位置を簡単に調整することができる。

【００１７】また、請求項１０記載のように、永久磁石
や慣性体を、可動部からビーム放射面を貫通する方向に
突設されたアームに取り付けるようにすれば、可動部の
重心位置がビーム反射面を貫通する方向に大きく偏って
いる場合でも、その重心位置の調整を容易に行うことが
できる。

【００１８】ところで、支持部を構成する板状弾性体に
おいては、請求項１１記載のように、ハウジング固定片
及び可動部固定片が同数，或いはいずれか一方が一つだ
け多く形成され、これら両固定片が交互に配列されてい
ることが望ましい。この場合、支持部の揺動方向以外へ
の剛性がより大きくなり、可動部が、揺動方向以外の方
向に振動することをより確実に防止できる。

【００１９】なお、板状弾性体は、請求項１２記載のよ
うに、ハウジング固定片と可動部固定片との間にスリッ
トが形成されている場合、請求項１３記載のように、こ
のスリットの輪郭が曲線形状を有するように構成するこ
とが望ましい。この場合、可動部の揺動に従って板状弾
性体が弾性変形した際に、特にスリットの先端部分、即
ち固定片の付根部分に生じる応力を分散させることがで
き、光スキャナに衝撃荷重が作用する等して固定片に過
剰な変形が加えられた場合に、固定片の付根部分が破損
してしまうことを防止できる。

【００２０】ところで、可動部の揺動動作の共振周波数
は、板状弾性体のばね定数により決まり、ひいては、板
状弾性体の材質や形状によって決まる。そして、ゆっく
りとした動作を実現するために揺動動作の共振周波数を
小さくするには、例えば、板状弾性体を、ハウジング固
定片と可動部固定片との間で弾性変形する領域が長くな
るように構成すればよい。具体的には、請求項１４記載
のように、ハウジング固定片と可動部固定片との連結部
分を波形状に形成してもよいし、請求項１５記載のよう
に、一端にハウジング固定片、他端に可動部固定片を形
成したものを、稜線部が同一軸上に配置される形状に弾
性変形してなる板状弾性体を用いるようにしてもよい。
これらの場合、支持部を大型化することなく、ばね定数
を小さくすることができる。

【００２１】また、支持部を構成する一対の板状弾性体
は、請求項１６記載のように、ハウジング固定片や可動
部固定片の付根側にて一体に連結されていてもよい。こ
の場合、支持部を単一の部品にて構成することができ、
組立や部品の管理を容易化できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。［第１実施形態］図１は、第１実施形態の光スキャナ１
の全体構成を表す斜視図、図２はその分解図である。

【００２３】図１及び図２に示すように、本実施形態の
光スキャナ１は、装置の筐体等に固定されるハウジング
１０と、光源からの入射光を反射する反射面を備えた可
動部２０と、可動部２０をハウジング１０に対して所定
の揺動方向（図中Ｙ軸方向）への揺動が可能となるよう
に支持する支持部３０と、可動部２０を揺動駆動するた
めの駆動部４０とを備えている。

【００２４】このうち、ハウジング１０は、鉄製の物体
からなり、先端が近接するように形成された一対の腕部
１０ａ，１０ｂを有するように、平面形状がＣ字状に機
械加工されている。また、可動部２０は、反射面を形成
する反射鏡２２を備え、この反射鏡２２を支持部３０に
固定される可動部本体２６に、スペーサ２４を介して固
定することにより構成されている。そして、可動部２０
の揺動方向に位置する一方の端部には永久磁石４２、他
方の端部にはこの永久磁石４２と同じ質量を有する慣性
体５０が固定されている。

【００２５】なお、スペーサ２４及び可動部本体２６
は、いずれも長方形状に機械加工された鉄板（厚さ０．
５ｍｍ程度）からなり、長方形状の穴２４ａ，２６ａが
形成され、特に可動部本体２６には、この穴２６ａか
ら、後述する可動部固定片を挿通させるための切欠部２
６ｂが連設されている。また、反射鏡２２は、ガラス板
（厚さ０．２ｍｍ程度）からなり、その表面には、光を
効率よく反射できるようにアルミが蒸着されている。

【００２６】次に、支持部３０は、第１及び第２スプリ
ング（板状弾性体に相当）３２，３４からなり、それぞ
れ、先端に形成された折返部位がハウジング１０への固
定に使用されるハウジング固定片３２ａ，３４ａ、ハウ
ジング固定片３２ａ，３４ａの両側に設けられ、先端に
形成された折返部位が可動部２０への固定に使用される
可動部固定片３２ｂ，３４ｂを有している。

【００２７】なお、第１及び第２スプリング３２，３４
の図中Ｚ軸方向の幅は、可動部本体２６の切欠部２６ｂ
を挿通可能な大きさに形成され、また、ハウジング固定
片３２ａ，３４ａの図中Ｚ軸方向の幅は、当該スプリン
グ３２，３４を切欠部２６ｂに挿通させた時に、スペー
サ２４及び可動部本体２６の穴２４ａ，２６ａの縁部に
接触しない大きさに形成されている。

【００２８】また、第１及び第２スプリング３２，３４
は、図３に示すように、バネ用ステンレス鋼（厚さ０．
０５ｍｍ程度）を、エッチングや打ち抜き加工等により
Ｅ字形状に加工することにより、ハウジング固定片３２
ａ，３４ａ及び可動部固定片３２ｂ，３４ｂを形成し、
これら両固定片の先端部から所定長さｌの折曲位置（図
中１点鎖線にて示す）にて折曲加工を施すことにより、
折返部位が形成されている。

【００２９】但し、バネ用ステンレス鋼をＥ字形状に加
工する際に、各固定片の間に形成されるスリットＳは、
固定部の根元部分Ｐでの輪郭が曲線形状となるようにさ
れている。また、折返部位を形成する折曲加工の際に、
ハウジング固定片３２ａ，３４ａは７５度の角度に、可
動部固定片３２ｂ，３４ｂは６０度の角度に折り曲げら
れる。

【００３０】なお、ここでは、第１及び第２スプリング
３２，３４をステンレス鋼により構成しているが、ベリ
リウム銅、リン青銅、バネ鋼などを使用してもよい。こ
のように構成された第１及び第２スプリング３２，３４
は、各固定片の折返部位が互いに逆方向に折り返された
状態となるように組み合わされ、この状態で、可動部固
定片３２ｂ，３４ｂの折返部位が可動部本体２６のスペ
ーサ取付面側に配置されるように、可動部本体２６の切
欠部２６ｂに挿通される。そして、可動部固定片３２
ｂ，３４ｂの折返部位を、可動部本体２６のスペーサ取
付面に溶接することにより、第１及び第２スプリング３
２，３４からなる支持部３０は、可動部本体２６に固定
される。この時、両スプリング３２，３４は、折曲加工
により形成された稜線部が、互いに接触する程度に近接
した状態で配置されるように固定する。

【００３１】このようにして支持部３０が固定された可
動部本体２６を、図３に示すように、両スプリング３
２，３４がハウジング１０の両腕部１０ａ，１０ｂの間
に収納されるように配置し、各スプリング３２，３４の
ハウジング固定片３２ａ，３４ａの折返部位を、ハウジ
ング１０の各腕部１０ａ，１０ｂの先端にそれぞれ溶接
する。

【００３２】これにより、可動部本体２６は、支持部３
０を介してハウジング１０に揺動自在に連結される。ま
た、両スプリング３２，３４の稜線部が接触するように
配列された配列軸ｉが、可動部本体２６（ひいては可動
部２０）の揺動運動の回転中心となる。

【００３３】その後、可動部本体２６に、スペーサ２
４，反射鏡２２が固定されることにより可動部２０が組
み立てられる。この時、ハウジング固定片３２ａ，３２
ｂの稜線部が、可動部本体２６のスペーサ取付面と同一
面に位置する。しかし、ハウジング固定片３２ａ，３２
ｂがスペーサ２４と接触することのないように、スペー
サ２４には穴２４ａが形成されている。つまり、可動部
２０は他の部位からの干渉を受けることなく揺動するこ
とが可能なようにされている。

【００３４】更に、可動部２０に取り付けられる永久磁
石４２及び慣性体５０は、支持部３０を介してハウジン
グ１０に取り付けられた可動部２０の重心が、可動部２
０の揺動運動の中心となる配列軸ｉ上に位置するように
配置される。なお、永久磁石４２や慣性体５０にネジ孔
を形成し、このネジ孔に螺合されるネジのねじ込み量を
調節することにより、可動部２０の重心位置を微調整で
きるように構成してもよい。

【００３５】次に駆動部４０は、可動部２０に取り付け
られた永久磁石４２と、この永久磁石４２に対向配置さ
れるソレノイド４４と、ソレノイド４４への通電状態を
制御する図示しない通電制御回路とからなる。但し、永
久磁石４２は、可動部２０のビーム反射面を貫通する方
向（図中Ｘ軸方向）に沿って両磁極が並ぶように配置さ
れている。従って、例えば、ビーム反射面側（以下「前
面側」という）にＳ極、その反対面側（以下「後面側」
という）にＮ極を配置した場合、ソレノイド４４の永久
磁石４２側にＮ極を発生させると、可動部２０の前面側
にある永久磁石４２のＳ極が吸引され、後面側にあるＮ
極が反発することにより、可動部２０は、図１中では右
回りに回転するモーメントを受け、逆に、ソレノイド４
４の永久磁石４２側にＳ極を発生させると、前面側にあ
る永久磁石４２のＳ極が反発し、後面側にあるＮ極が吸
引されることにより、可動部２０は、図１中では左回り
に回転するモーメントを受ける。

【００３６】このため、通電制御回路により、正弦波や
矩形波等の周期的な駆動信号をソレノイド４４に印加し
て交番磁界を発生させると、この交番磁界と永久磁石４
２との相互作用により、可動部２０が配列軸ｉを中心に
揺動する。その結果、反射鏡２２が形成する反射面に照
射された光ビームは、可動部２０の揺動方向（Ｙ軸方
向）に沿って反射方向が直線的に変化するため、この反
射面からの反射光を用いることにより、配列軸ｉに直交
する面に沿った一次元的な走査を行うことが可能とな
る。なお、光ビームの走査速度は、可動部２０の揺動周
期、即ち駆動信号の周波数にて制御され、また、光ビー
ムの走査範囲は、可動部２０の揺動の大きさ、即ち駆動
信号の振幅（電圧レベル）にて制御される。

【００３７】但し、本実施形態では、通電制御回路が生
成する駆動信号の周波数を、可動部２０の慣性モーメン
トと支持部３０を構成する第１及び第２スプリング３
２，３４のばね定数から決定される共振周波数と一致さ
せており、可動部２０が共振状態で揺動するようにされ
ている。

【００３８】また、ソレノイド４４に過大な駆動信号が
印加され、可動部２０の揺動の振幅が大きくなり過ぎる
と、可動部本体２６がハウジング１０の腕部１０ａ，１
０ｂに当接し、可動部２０の揺動が制限されるように構
成されている。以上説明したように、本実施形態の光ス
キャナ１では、可動部２０を揺動自在に支持する支持部
３０が、弾性変形する第１及び第２スプリング３２，３
４からなり、しかも、両スプリング３２，３４を折曲加
工することにより形成された稜線部の配列軸ｉが、可動
部２０の揺動運動の中心となるようにされている。

【００３９】つまり、第１及び第２スプリング３２，３
４は、可動部２０の揺動方向への変形に対する剛性が低
く、それ以外の方向、特に配列軸ｉに沿った方向への変
形に対する剛性が高くなるようにされている。これに加
えて、本実施形態の光スキャナ１では、可動部２０の重
心位置を、可動部２０の揺動運動の回転中心となる配列
軸ｉにほぼ一致させ、当該光スキャナ１に外乱加速度が
作用しても、可動部２０の光走査に使用する揺動方向の
振動を乱すようなモーメントが発生しないようにされて
いる。

【００４０】つまり、本実施形態の光スキャナ１によれ
ば、支持部３０が、走査軌跡を乱す不要な振動を発生し
難い構造とされているだけでなく、外乱加速度が作用し
ても、不要振動を励振するモーメントが発生し難いよう
に可動部２０の重心位置が設定されている。このため、
当該光スキャナ１を、外部から様々な振動が作用する車
載装置等に適用した場合でも、可動部２０の揺動に基づ
く光ビームの走査軌跡が乱れることがなく、安定した走
査を行うことができる。

【００４１】また、本実施形態の光スキャナ１では、第
１及び第２スプリング３２，３４により支持された可動
部２０が、動作時に摩擦を生じないため、耐久性に優れ
ており、しかも、ハウジング１０の腕部１０ａ，１０ｂ
にて、可動部２０の過大な揺動動作を制限し、支持部３
０（第１及び第２スプリング３２，３４）が、必要以上
に変形することを防止しているため、装置の信頼性を向
上させることができる。

【００４２】また、第１及び第２スプリング３２，３４
に形成されたスリットＳの輪郭を曲線形状にすること
で、各固定片の変形時に生じる固定片の根元部分Ｐの応
力を分散することができ、当該光スキャナ１に外部から
の衝撃荷重が作用した場合でもスプリング３２，３４の
破損を防止することができる。

【００４３】更に、本実施形態の光スキャナ１では、永
久磁石４２及びソレノイド４４からなる単純な構成の駆
動部４０を用いているため、装置を安価に構成すること
ができ、また、可動部２０を共振状態となるように駆動
し、小さな駆動力で大きな揺動が得られるようにされて
いるため、駆動部４０での消費電力を低減できる。［第２実施形態］次に、第２実施形態について説明す
る。

【００４４】本実施形態の光スキャナ１ａは、第１実施
形態の光スキャナ１とは、構成の一部が異なっているだ
けであるため、同じ構成部分については同一符号を付し
て説明を省略し、構成の相違する部分を中心に説明す
る。即ち、本実施形態の光スキャナ１ａでは、図５に示
すように、可動部本体２６の上下端（図中Ｚ軸方向両
端）に、ビーム反射面を貫通する前後方向（図中Ｘ軸方
向）に向けてビーム反射面側に突出したアーム２８がそ
れぞれ設けられており、これらアーム２８のそれぞれ
に、可動部２０の前後方向の重心位置を調整するための
慣性体５２が取り付けられている。

【００４５】なお、可動部２０の前後方向の重心位置
は、永久磁石４２及びこれと対向する位置に設けられた
慣性体５０の形状や取付位置によっても調整することが
可能であるが、本実施形態のように、アーム２８を介し
て慣性体５２を取り付けることにより、重心位置の偏り
が大きい場合でも、小さな質量の慣性体５２を用いて精
度よく調整することが可能となる。

【００４６】なお、本実施形態では、アーム２８に慣性
体５２を取り付けたが、一方のアーム２８に、永久磁石
を取り付けて、この永久磁石に対向配置したソレノイド
により、可動部２０を揺動駆動するように構成してもよ
い。また、本実施形態では、アーム２８をビーム反射面
側に突出させているが、重心位置によっては、これと反
対側に突出させるように構成してもよい。［他の実施形態］上記実施形態では、可動部２０に反射
鏡２２が取り付けられており、外部から照射された光を
反射鏡２２で反射させて光走査を行なうようにされてい
るが、反射鏡２２の代わりに光源を可動部２０に搭載し
て、光源からの光ビームにて直接光走査を行なうように
構成してもよい。

【００４７】また、上記実施形態では、支持部３０を構
成する第１及び第２スプリング３２，３４として、Ｅ字
形に形成されたものを用いているが、図６に示すよう
に、ハウジング固定片３６ａと可動部固定片３６ｂとの
間の連結部３６ｃの形状を、波形状に形成し、可動部２
０の揺動運動時に、両固定片３６ａ，３６ｂの間で弾性
変形する領域が長くなるように構成したスプリング３６
を用いてもよい。

【００４８】この場合、支持部３０のばね定数を小さく
でき、ひいては、揺動の共振周波数を小さくできるた
め、遅い光走査が必要な場合に、支持部３０の構成を大
型化することなく対応することができる。また、図７
（ａ）に示すように、一端にハウジング固定片３８ａ、
他端に可動部固定片３８ｂが形成された台形の板状のス
プリングを用い、各固定片３８ａ，３８ｂを図中一点鎖
線及び点線にて示す所定位置にて折曲加工して折返部位
を形成し、更に図７（ｂ）に示すように、折曲加工によ
り形成された稜線部が同一軸上に配列されるよう弾性変
形させることでスプリング３８を構成してもよい。

【００４９】この場合も、先に説明したスプリング３６
の場合と同様に、揺動運動時に、両固定片３８ａ，３８
ｂの間で弾性変形する領域が長くなるため、先のスプリ
ング３６を用いた場合と同様の効果を得ることができ
る。更に、上記実施形態では、支持部３０を構成する第
１及び第２スプリング３２，３４が別体に構成されてい
るが、図８に示すように、両スプリングの固定片の根元
側を一体に接続するように構成してもよい。但し、両ス
プリング３２，３４を連結する部分は、揺動方向への弾
性変形が妨げられることのないように、湾曲させておく
ことが望ましい。

【００５０】この場合、支持部３０を構成する部品を一
つにすることができ、部品の管理や装置の組立を容易に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の光スキャナの全体構成を表す
斜視図である。

【図２】第１実施形態の光スキャナの分解図である。

【図３】第１及び第２スプリングの構成を表す説明図
である。

【図４】第１実施形態の光スキャナにおいて、支持部
の接続状態を明確にするため一部の部品を取り除いた状
態を表す斜視図である。

【図５】第２実施形態の光スキャナの全体構成を表す
斜視図である。

【図６】第１及び第２スプリングの他の実施形態を表
す説明図である。

【図７】第１及び第２スプリングの他の実施形態を表
す説明図である。

【図８】第１及び第２スプリングの他の実施形態を表
す説明図である。

【符号の説明】１，１ａ…光スキャナ１０…ハウジング１０
ａ，１０ｂ…腕部２０…可動部２２…反射鏡２４…スペーサ
２６…可動部本体２８…アーム３０…支持部３２，３４，３６，
３８…スプリング３２ａ，３４ａ，３６ａ，３８ａ…ハウジング固定片３２ｂ，３４ｂ，３６ｂ，３８ｂ…可動部固定片３６ｃ…連結部４０…駆動部４２…永久磁
石４４…ソレノイド５０，５２…慣性体

フロントページの続き (72)発明者松井武愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 2H045 AB03 AB06 AB10 AB38 5B072 AA02 CC24 DD02 JJ08 LL01 LL12 5J084 AA01 AB01 AC02 BA49 DA01 EA01 EA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被取付体に固定されるハウジングと、光ビームを放射する可動部と、該可動部をハウジングに対して揺動可能に支持する支持
部と、前記可動部を予め設定された揺動方向に揺動駆動する駆
動部と、を備え、前記可動部から放射された光ビームにより対象
物を走査する光スキャナにおいて、前記ハウジングは、隣接して配置された一対の腕部を有
し、前記支持部は、先端に形成された折返部が前記一対の腕部のいずれか一
方の先端に固定されるハウジング固定片と、先端に形成
された折返部が前記可動部に固定される可動部固定片と
を有し、前記折返部を設けたことにより前記ハウジング
固定片及び前記可動部固定片に形成される稜線部が単一
軸上に配置された一対の板状弾性体からなり、該一対の板状弾性体は、前記稜線部が互いに近接した状
態で前記一対の腕部の間に配置され、両板状弾性体の稜
線部が並んだ配列軸を中心として前記可動部が揺動運動
することを特徴とする光スキャナ。
【請求項２】前記可動部は、外部の光源から照射され
た光を反射する反射面を有し、該反射面から放射される
反射光を前記光ビームとして用いることを特徴とする請
求項１記載の光スキャナ。
【請求項３】前記可動部の重心が、前記配列軸上に位
置することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光
スキャナ。
【請求項４】前記駆動手段は、前記可動部の質量及び
支持部のばね定数から決定される共振周波数にて、前記
可動部を揺動させることを特徴とする請求項１ないし請
求項３いずれか記載の光スキャナ。
【請求項５】前記駆動手段は、前記可動部と一体に設けられた永久磁石と、該永久磁石に対向配置されたソレノイドと、を備え、前記ソレノイドに交番磁界を発生させ、前記永
久磁石を吸引，反発することにより前記可動部を揺動駆
動することを特徴とする請求項１ないし請求項４いずれ
か記載の光スキャナ。
【請求項６】前記永久磁石は、前記可動部の揺動方向
に位置する両端部のいずれか一方に固定されていること
を特徴とする請求項５記載の光スキャナ。
【請求項７】前記永久磁石は、前記可動部の揺動方向
に沿った両端部のいずれか一方に固定されていることを
特徴とする請求項５記載の光スキャナ。
【請求項８】前記可動部には、前記永久磁石の取付端
とは反対側の端部に、該可動部の重心位置を調整するた
めの慣性体が固定されていることを特徴とする請求項５
ないし請求項７いずれか記載の光スキャナ。
【請求項９】前記可動部には、前記永久磁石の取付端
に直交する両端部にも、該可動部の重心位置を調整する
ための慣性体が固定されていることを特徴とする請求項
８記載の光スキャナ。
【請求項１０】前記永久磁石及び慣性体は、前記可動
部からビーム放射面を貫通する方向に突設されたアーム
に取り付けられていることを特徴とする請求項８又は請
求項９記載の光スキャナ。
【請求項１１】前記板状弾性体は、前記ハウジング固
定片及び前記可動部固定片が同数，或いはいずれか一方
が一つだけ多く形成され、両固定片が交互に配列されて
いることを特徴とする請求項１ないし請求項１０いずれ
か記載の光スキャナ。
【請求項１２】前記板状弾性体は、前記ハウジング固
定片及び前記可動部固定片との間にスリットが形成され
ていることを特徴とする請求項１ないし請求項１１いず
れか記載の光スキャナ。
【請求項１３】前記スリットの輪郭が曲線形状を有す
ることを特徴とする請求項１２記載の光スキャナ。
【請求項１４】前記板状弾性体は、前記ハウジング固
定片と前記可動部固定片との連結部分が波形状に形成さ
れていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３い
ずれか記載の光スキャナ。
【請求項１５】前記板状弾性体は、一端に前記ハウジ
ング固定片、他端に前記可動部固定片を形成したもの
を、前記稜線部が同一軸上に配置される形状に弾性変形
してなることを特徴とする請求項１ないし請求項１１い
ずれか記載の光スキャナ。
【請求項１６】前記一対の板状弾性体は、前記ハウジ
ング固定片や前記可動部固定片の付根側にて一体に連結
されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３
いずれか記載の光スキャナ。