JP2021051219A - 光学素子および光走査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上下に延びる中心軸方向の上面に反射面を有する平板部11と、中心軸と交差する第1軸方向に延びるとともに平板部の下面に固定されたシャフト12と、シャフトの中心軸方向の下方に配置されたマグネット13と、平板部の下方に配置されてマグネットを保持するホルダ6と、を有し、ホルダは、マグネットが収容されるマグネット収容部63を有し、マグネット収容部は、収容されたマグネットの下面の少なくとも一部を覆うマグネット押え部614を有する光学素子1。【効果】揺動時におけるマグネットの揺動部からの脱落を抑制できる。【選択図】図9
Description
本発明は、光学素子および光走査装置に関する。
従来、光スキャナーでは、可動板を捩り変形可能な連結部で支持する。駆動部にて可動板を、連結部に沿った所定の軸周りに回動させ、可動板に設けられた光反射部に光を照射する。これにより、光反射部で反射した光を所定の一方向に走査する。
駆動部は、可動板の下面に接着剤で固定された永久磁石と、コイルとを有する。駆動部は、コイルに電流を流すことで発生する磁界によって、永久磁石を引き付けることで、可動板を所定の軸周りに回動させている(特開2012−218098号公報参照)。
上述の光スキャナーの場合、可動板が所定の軸周りに回動するとき、永久磁石の可動板と接触する方向と可動板の回動方向とが、逆方向になる場合がある。可動板の回動によって永久磁石に作用するモーメント、換言すると、遠心力が接着剤の接着力よりも大きくなる可能性があり、永久磁石の接着が不完全になり、可動板の動作が不安定になる虞がある。
そこで、本発明は、揺動時におけるマグネットの揺動部からの脱落を抑制できる光学素子を提供することを目的とする。
本発明の例示的な光学素子は、上下に延びる中心軸方向の上面に反射面を有する平板部と、前記中心軸と交差する第1軸方向に延びるとともに前記平板部の下面に固定されたシャフトと、前記シャフトの前記中心軸方向の下方に配置されたマグネットと、前記平板部の下方に配置されて前記マグネットを保持するホルダと、を有し、前記ホルダは、前記マグネットが収容されるマグネット収容部を有し、前記マグネット収容部は、収容された前記マグネットの下面の少なくとも一部を覆うマグネット押え部を有する。
本発明の例示的な光学素子によれば、揺動時におけるマグネットの揺動部からの脱落を抑制できる。
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書において、中心軸Cx、第1軸C1、第2軸C2を次のとおり定義する。図1に示す光走査装置100において、中心軸Cxは、上下に延びる。また、第1軸C1および第2軸C2は、互いに直交する。中心軸Cxは、第1軸C1および第2軸C2のそれぞれと、第1軸C1と第2軸C2の交差する部分で交差する。第2軸C2は、中心軸Cxと常に直交する。また、第1軸C1は、光学素子1の停止時に中心軸Cxと直交する。また、図1に示す光走査装置100を基準として、中心軸Cxに沿って上下を定義する。なお、上述した方向の呼称は説明のために用いるものであり、光走査装置100の使用状態における位置関係及び方向を限定するものではない。
<1.光走査装置100>
図1は、本発明にかかる光走査装置100の斜視図である。図2は、図1に示す光走査装置100の分解斜視図である。図3は、図1に示す光走査装置100の第1軸C1を含む面で切断した断面図である。図4は、光走査装置100を図3と直交する面で切断した断面図である。光走査装置100は、アクチュエータの使用例の一つである。アクチュエータは光学素子1を互いに直交する第1軸C1および第2軸C2周りに揺動する。
図1は、本発明にかかる光走査装置100の斜視図である。図2は、図1に示す光走査装置100の分解斜視図である。図3は、図1に示す光走査装置100の第1軸C1を含む面で切断した断面図である。図4は、光走査装置100を図3と直交する面で切断した断面図である。光走査装置100は、アクチュエータの使用例の一つである。アクチュエータは光学素子1を互いに直交する第1軸C1および第2軸C2周りに揺動する。
そして、光走査装置100は、光学素子1に設けられた後述する反射面111で、不図示の光源からの光を反射する。反射面111は、揺動しつつ光を反射することで、反射光を移動させて広い範囲に光を照射する、つまり、光を走査する。図1〜図4に示すとおり、光走査装置100は、光学素子1と、枠部2と、固定部3と、第1軸受41と、第2軸受42と、を有する。すなわち、光走査装置100は、光学素子1と、枠部2と、固定部3とを有する。次に、光走査装置100の各部の詳細について説明する。
<2.固定部3>
図5は、固定部3の斜視図である。図6は、固定部3の平面図である。固定部3は、例えば、自動車、無人飛行体等の取り付け対象体に固定される。図1から図6に示すとおり、固定部3は、台座部31と、支持部32と、インシュレータ33と、第1ステータコア51、第2ステータコア52と、第1コイル55、第2コイル58と、を有する。
図5は、固定部3の斜視図である。図6は、固定部3の平面図である。固定部3は、例えば、自動車、無人飛行体等の取り付け対象体に固定される。図1から図6に示すとおり、固定部3は、台座部31と、支持部32と、インシュレータ33と、第1ステータコア51、第2ステータコア52と、第1コイル55、第2コイル58と、を有する。
<2.1 台座部31、支持部32>
図5、図6に示すとおり、台座部31は、長方形板状である。図2から図4等に示すとおり、台座部31は、長手方向が第2軸C2に沿う方向である。台座部31は、例えば、鉄等の磁性体で形成されてもよい。台座部31は、中央に中心軸Cxに沿って貫通する台座孔311を有する。台座孔311は、第1コイル55および第2コイル58の導線を通す孔である。台座部31の中心軸Cx方向の上面には、2個の支持部32が配置される。支持部32は、第2軸C2方向に離れて配置されており、台座部31の上面から中心軸Cxに沿って上方に延びる。
図5、図6に示すとおり、台座部31は、長方形板状である。図2から図4等に示すとおり、台座部31は、長手方向が第2軸C2に沿う方向である。台座部31は、例えば、鉄等の磁性体で形成されてもよい。台座部31は、中央に中心軸Cxに沿って貫通する台座孔311を有する。台座孔311は、第1コイル55および第2コイル58の導線を通す孔である。台座部31の中心軸Cx方向の上面には、2個の支持部32が配置される。支持部32は、第2軸C2方向に離れて配置されており、台座部31の上面から中心軸Cxに沿って上方に延びる。
支持部32の上端には、第2軸C2方向に貫通するとともに上方が開口した凹状の第2軸受保持部321が形成される。第2軸受保持部321は、第2軸受42を保持する。第2軸受保持部321は、第2軸受42を介して、枠部2を揺動可能に支持する。すなわち、固定部3は、枠部2を第1軸C1と直交する第2軸C2周りに揺動可能に支持する。図6に示すとおり、支持部32は、ねじBr2で台座部31に固定される。なお、支持部32の台座部31への固定は、ねじに限定されず、溶接、接着等、台座部31に支持部32を強固に固定できる方法を広く採用できる。
台座部31の中心軸Cx方向の上面には、2個の第1ステータコア51と、2個の第2ステータコア52とが配置される。なお、第1ステータコア51と第2ステータコア52とは、同じ構成および形状である。
<2.2 第1ステータコア51、第2ステータコア52>
第1ステータコア51、第2ステータコア52の詳細について、図面を参照して説明する。なお、第1ステータコア51と第2ステータコア52とは、同じ構成および形状である。そのため、本章において、第1ステータコア51および第2ステータコア52を代表して、第1ステータコア51を説明する。図7は、第1ステータコア51の斜視図である。図8は、図7とは異なる角度から見た第1ステータコア51の斜視図である。
第1ステータコア51、第2ステータコア52の詳細について、図面を参照して説明する。なお、第1ステータコア51と第2ステータコア52とは、同じ構成および形状である。そのため、本章において、第1ステータコア51および第2ステータコア52を代表して、第1ステータコア51を説明する。図7は、第1ステータコア51の斜視図である。図8は、図7とは異なる角度から見た第1ステータコア51の斜視図である。
第1ステータコア51は、鉄粉等の磁性体の紛体を焼結して同一の部材として形成した成形体であるが、これに限定されない。例えば、磁性板を積層した積層体であってもよい。図7、図8に示すとおり、第1ステータコア51は、ティース部53と、延伸部54とを有する。
ティース部53は、柱状である。ここでは、ティース部53が延びる方向は、中心軸Cxに沿う方向とする。図7、図8に示す、ティース部53は、直方体形状であるが、これに限定されない。例えば、円柱であってもよいし、例えば、六角形、八角形等の四角以外の多角形の断面形状を有する柱状であってもよい。
延伸部54は、第1腕部541と、第2腕部542とを有する。延伸部54の第1腕部541は、ティース部53の上端からティース部53と直交する方向に延びる。第2腕部542は、第1腕部541の自由端部から中心軸Cxに沿うとともに、中心軸Cxに対して傾斜した方向に延びる。第2腕部542の自由端部には、端面543を有する。端面543は、第2腕部542が延びる方向と交差する面、詳しくは、直交する面である。
中心軸Cx方向に見たとき、第1腕部541は、第2腕部542が延びる方向と反対側に外側面540を有する。外側面540は、第2腕部542が延びる方向と同じ方向に傾斜する。
第1ステータコア51は以上示した構成を有する。また、第1ステータコア51のティース部53および延伸部54は、第2ステータコア52のティース部56および延伸部57とそれぞれ対応する。また、第1ステータコア51の延伸部54の第1腕部541、第2腕部542および端面543は、第2ステータコア52の延伸部57の第1腕部571、第2腕部572および端面573とそれぞれ対応する。
固定部3は、上述したとおり、台座部31の上面に第1ステータコア51、第2ステータコア52が配置される。第1ステータコア51のティース部53は、台座部31にねじBr1で固定され、第2ステータコア52のティース部56は、台座部31にねじBr1で固定される(図3、図4参照)。なお、ティース部53およびティース部56の固定は、ねじに限定されず、溶接、接着等を採用してもよい。
図6に示す固定部3において、第1軸C1をx軸、第2軸C2をy軸としたとき、第1象限にあたる領域を第1領域Ar1として説明する。同様に、第2象限にあたる領域を第2領域Ar2、第3象限にあたる領域を第3領域Ar3および第4象限にあたる領域を第4領域Ar4として説明する。
図5、図6に示すとおり、中心軸Cx方向に見たとき、2個の第1ステータコア51のティース部53は、中心軸Cxを挟んで反対の位置に配置される。また、2個の第2ステータコア52のティース部56は、中心軸Cxを挟んで反対の位置に配置される。第1ステータコア51および第2ステータコア52は、周方向に交互に配置される。
2個の第1ステータコア51の各端面543は、第1軸C1方向に対向する。また、各端面543は、上方に配置されるマグネット13に面する(図3等参照)。中心軸Cxを中心として、各ティース部53の周方向の中心は、端面543の周方向の中心に対して同じ方向、ここでは、図6における反時計回り方向に45°離れた場所に配置される。上述のとおりティース部53は直方体形状であり、各側面は、第1軸C1および第2軸C2と平行に配置される。図6において、2個の第1ステータコア51それぞれのティース部53が、第1領域Ar1および第3領域Ar3に配置される。
各第1ステータコア51の延伸部54の第1腕部541は、ティース部53の上端から中心軸Cxの周方向において時計回り方向に延びる。第1腕部541は、台座部31と平行に配置されるとともに、中心軸Cx方向に見て第1軸C1と直交する。なお、第1腕部541は、台座部31と平行でなくてもよい。また、中心軸方向に見て第1軸C1と垂直以外の角度で交差してもよい。
第2腕部542は、第1腕部541の自由端部から中心軸Cx方向の上方に延びる。第2腕部542は、中心軸Cx方向の上方に向かうにつれて中心軸Cxに接近する。つまり、第2腕部542は、第1軸C1に沿って中心軸Cxに向かうにつれて、上方に向かう方向に傾斜する。これにより、第2腕部542は、中心軸Cxに近づきつつ、台座部31から離れる方向に延びる。第2腕部542の自由端部側の面が端面543である。
また、2個の第2ステータコア52の各端面573は、第2軸C2方向に対向する。また、各端面573は、上方に配置されるマグネット13に面する(図4等参照)。そして、中心軸Cxを中心として、各ティース部56の周方向の中心は、端面573の周方向の中心に対して同じ方向、ここでは、図6における反時計回り方向に45°離れた場所に配置される。上述のとおりティース部56は直方体形状であり、各側面は、第2軸C2および第1軸C1と平行に配置される。図6において、2個の第2ステータコア52それぞれのティース部56は、第2領域Ar2および第4領域Ar4に配置される。
各第2ステータコア52の延伸部57の第1腕部571は、ティース部56の上端から中心軸Cxの周方向において時計回り方向に延びる。第1腕部571は、台座部31と平行に配置されるとともに、中心軸Cx方向に見て第2軸C2と直交する。なお、第1腕部571は、台座部31と平行でなくてもよい。また、中心軸方向に見て第2軸C2と垂直以外の角度で交差してもよい。
第2腕部572は、第1腕部571の自由端部から第2軸C2に沿って中心軸Cx方向の上方に延びる。また、第2腕部572は、中心軸Cx方向の上方に向かうにつれて、中心軸Cxに接近する。つまり、第2腕部572は、第2軸C2に沿って中心軸Cxに向かうにつれて、上方に向かう方向に傾斜する。これにより、第2腕部572は、中心軸Cxに近づきつつ、台座部31から離れる方向に延びる。第2腕部572の自由端部側の面が端面573である。
<2.3 インシュレータ33、第1コイル55、第2コイル58>
第1コイル55および第2コイル58は、ティース部53およびティース部56それぞれにインシュレータ33を介して導線を巻き付けることで形成される。インシュレータ33は、絶縁性を有する材料で形成される。インシュレータ33は、ティース部53およびティース部56それぞれの外側面を覆う。そして、インシュレータ33に覆われたティース部53およびティース部56それぞれの外側面に導線を巻き付けることで、第1コイル55および第2コイル58が形成される。
第1コイル55および第2コイル58は、ティース部53およびティース部56それぞれにインシュレータ33を介して導線を巻き付けることで形成される。インシュレータ33は、絶縁性を有する材料で形成される。インシュレータ33は、ティース部53およびティース部56それぞれの外側面を覆う。そして、インシュレータ33に覆われたティース部53およびティース部56それぞれの外側面に導線を巻き付けることで、第1コイル55および第2コイル58が形成される。
インシュレータ33は、導電性を有する導線と導電性を有するティース部53およびティース部56それぞれとを絶縁する。固定部3では、台座部31も導電性を有する。そのため、インシュレータ33は、台座部31とも絶縁可能に形成される。インシュレータ33は、台座部31の上面に配置される板状部材331と、板状部材331から中心軸Cxに沿う方向に突出し、ティース部53およびティース部56それぞれが収容される筒状部材332とが同一の部材で形成される。なお、インシュレータ33は、板状部材331と筒状部材332とが別体で形成されてもよい。
ティース部53およびティース部56それぞれに巻き付けられた導線は、台座部31の台座孔311を通して、台座部31の下方に配線される。導線は、図示を省略したドライバ回路等の制御回路に接続される。すなわち、第1ステータコア51のティース部53および第2ステータコア52のティース部56それぞれに第1コイル55および第2コイル58を形成することで、電磁石が形成される。第1コイル55および第2コイル58のそれぞれに電流を流したとき、端面543および端面573がそれぞれ磁極面となる。
また、ティース部53およびティース部56それぞれを端面543および端面573に対して周方向に45°ずれた位置に配置することで、第1コイル55および第2コイル58を狭い領域に配置することができる。これにより、第1コイル55および第2コイル58の占積率を高めることが可能である。このことから、光走査装置100を小型化できるとともに、光学素子1の揺動トルクを高めるまたは消費電力を低減することが可能である。
<3. 光学素子1、枠部2>
次に光学素子1の詳細について図面を参照して説明する。図9は、光学素子1の下方から見た斜視図である。光学素子1は、平板部11と、シャフト12と、マグネット13と、ホルダ6と、2個のプレート7とを有する。
次に光学素子1の詳細について図面を参照して説明する。図9は、光学素子1の下方から見た斜視図である。光学素子1は、平板部11と、シャフト12と、マグネット13と、ホルダ6と、2個のプレート7とを有する。
<3.1 平板部11、シャフト12、マグネット13>
平板部11は、中心軸Cx方向に見て正方形の角部を曲面状に形成した板状である。平板部11は、反射面111と、突出部112とを有する。反射面111は、平板部11の中心軸Cx方向の上面に形成される。すなわち、平板部11は、上下に延びる中心軸Cx方向の上面に反射面111を有する。
平板部11は、中心軸Cx方向に見て正方形の角部を曲面状に形成した板状である。平板部11は、反射面111と、突出部112とを有する。反射面111は、平板部11の中心軸Cx方向の上面に形成される。すなわち、平板部11は、上下に延びる中心軸Cx方向の上面に反射面111を有する。
反射面111は、図示を省略した光源から出された光を反射する。平板部11は、例えば、ステンレス、アルミニウム合金等の金属で形成される。反射面111は、平板部11の中心軸Cx方向の上面を鏡面処理することで形成される。なお、反射面111は、鏡面処理にて形成されるものに限定されない。例えば、平板部11の上面の少なくとも一部に、光を反射するメッキにて形成してもよい。反射面111としては、光源からの光を反射できる構成を広く採用できる。
突出部112は、平板部11の中心軸Cx方向の下面の中央部から下方に延びる筒状である。突出部112は、シャフト12を挟んで第2軸C2方向に並んで配置される。突出部112は、下方に開口したねじ穴を有する。突出部112には、プレート7の後述する平板部固定部72が固定される。
シャフト12は、第1軸C1方向に延びる。シャフト12は、第1軸C1方向の両端を第1軸受41に揺動可能に支持される。シャフト12は、プレート7を介して平板部11の下面に固定される。プレート7の詳細については、後述する。すなわち、シャフト12は、中心軸Cxと交差する第1軸C1方向に延びるとともに平板部11の下面に固定される。
図3〜図6等に示すとおり、マグネット13は、横断面が正方形の板状である。マグネット13は、側面に2個の第1平面131と2個の第2平面132とを有する。2個の第1平面131は直方体の側面のうち平行な2面であり、2個の第2平面132は第1平面131の並び方向と直交する方向に平行に並んで配置される。マグネット13は、ホルダ6を介してシャフト12の下方に固定される。すなわち、マグネット13は、シャフト12の中心軸Cx方向の下方に配置される。
マグネット13がシャフト12に固定されたとき、第1平面131は、第1軸C1方向に並んで配置され、第2平面132は、第2軸C2方向に並んで配置される。さらに説明すると、第1平面131のそれぞれは、端面543のそれぞれと第1軸C1に沿う方向に対向する(図3参照)。また、第2平面132のそれぞれは、端面573のそれぞれと第2軸C2に沿う方向に対向する(図4参照)。
なお、マグネット13は、横断面が正方形状の直方体であるが、第1平面および第2平面を有する形状であれば、横断面が八角形などの多角形柱状であってもよい。また、マグネット13は、第1平面および第2平面を有しない形状、例えば、円柱状、楕円柱状であってもよい。
<3.2 ホルダ6、プレート7>
ホルダ6およびプレート7の詳細および光学素子1の組み立て手順について、光学素子1の製造工程の図面を参照しつつ説明する。図10は、シャフト12にホルダ6の第2ホルダ部材62を取り付ける工程を示す斜視図である。図11は、第2ホルダ部材62が取り付けられたシャフト12にプレート7を固定する工程を示す斜視図である。図12は、シャフト12を平板部11に固定する工程を示す斜視図である。図13は、第2ホルダ部材62に第1ホルダ部材61を取り付ける工程を示す斜視図である。図14は、第1ホルダ部材61にマグネット13を取り付ける工程を示す斜視図である。なお、すべての工程を経て組み立てられた光学素子1は、図9に示す光学素子1である。
ホルダ6およびプレート7の詳細および光学素子1の組み立て手順について、光学素子1の製造工程の図面を参照しつつ説明する。図10は、シャフト12にホルダ6の第2ホルダ部材62を取り付ける工程を示す斜視図である。図11は、第2ホルダ部材62が取り付けられたシャフト12にプレート7を固定する工程を示す斜視図である。図12は、シャフト12を平板部11に固定する工程を示す斜視図である。図13は、第2ホルダ部材62に第1ホルダ部材61を取り付ける工程を示す斜視図である。図14は、第1ホルダ部材61にマグネット13を取り付ける工程を示す斜視図である。なお、すべての工程を経て組み立てられた光学素子1は、図9に示す光学素子1である。
ホルダ6は、平板部11の中心軸Cx方向の下面に配置される。ホルダ6は、マグネット13を保持するとともに、シャフト12に固定される。すなわち、ホルダ6は、平板部11の下方に配置されてマグネット13を保持する。ホルダ6は、例えば、鉄等の磁性材料で形成される。すなわち、ホルダ6は、磁性材料で形成される。このように、ホルダ6を磁性材料で形成することで、ホルダ6はヨークとしての役割も果たす。これにより、マグネット13の磁気の利用効率を高めることが可能である。このことから、高出力化が可能または省電力化が可能である。高出力化した場合、光学素子1の揺動角度を大きくすることも可能である。
図9、図13等に示すとおり、ホルダ6は、第1ホルダ部材61と、第2ホルダ部材62とを有する。第2ホルダ部材62は、シャフト12に固定される。また、第1ホルダ部材61は、第2ホルダ部材62に固定される。すなわち、第2ホルダ部材62は、シャフト12に固定されるとともに、第1ホルダ部材61が固定される。第2ホルダ部材62として、金属板を曲げて製造する構成を挙げることができるが、これに限定されない。第2ホルダ部材62は、第2底板部621と、一対の第2側板部622と、を有する。
図9に示すとおり、第2底板部621は、平板部11の中心軸Cx方向の下面に沿って拡がる。第2底板部621は、長尺状の部材であり、第2軸C2方向が長手方向である。一対の第2側板部622は、第2底板部621の第1軸C1方向の両端縁から、中心軸Cx方向の下方に延びる。2個の第2側板部622は、同じ形状を有し、第1軸C1方向に平行に並んで配置される。
第2底板部621は、厚み方向に貫通する底板孔625を有する。底板孔625は、長手方向に並んで2個形成される。底板孔625は、平板部11の突出部112を収容可能な大きさである。
一対の第2側板部622のそれぞれには、第2貫通部623を有する。第2貫通部623は、第2側板部622を厚み方向に貫通する。すなわち、一対の第2側板部622のそれぞれには、厚み方向に貫通する第2貫通部623を有する。一対の第2側板部622のそれぞれに設けられた第2貫通部623は第1軸C1方向に重なる。
第2ホルダ部材62は、さらに、収容孔624を有する。すなわち、ホルダ6は、シャフト12に沿う方向に貫通する収容孔624をさらに有する。中心軸Cx方向に見たときに、各第2側板部622の2個の収容孔624は、シャフト12を挟んで第2軸C2方向に並んで配置される。そして、対向する第2側板部622の2個ずつの収容孔624は、それぞれ、第1軸C1方向に重なる。各第2側板部622の中心軸Cx方向の下端には、端部側に開口したホルダ凹部626が形成される(図9等参照)。2個の第2側板部622のそれぞれに形成されたホルダ凹部626も第1軸C1方向に重なる。詳細は後述するが、ホルダ凹部626には、第1ホルダ部材61が収容されて、固定される。
図9に示すとおり、第1軸C1方向に延びるシャフト12は、2個の第2側板部622のそれぞれに形成された第2貫通部623を貫通して、固定される。すなわち、シャフト12が各第2貫通部623の両方を貫通するとともに、第2ホルダ部材62に固定される。また、2個の収容孔624を、プレート7の後述する平板部固定部72が第1軸C1方向に貫通する。このとき、平板部固定部72に形成された後述するプレート貫通部721が突出部112に形成されたねじ穴と中心軸Cx方向に重なる。平板部固定部72は、突出部112にねじSc1で固定される。なお、プレート7、つまり、平板部固定部72と平板部11との固定の詳細については、後述する。
図9に示すとおり、第1ホルダ部材61は、第2ホルダ部材62の中心軸Cx方向の下端部に固定される。第1ホルダ部材61は、第1底板部611と、一対の第1側板部612とを有する。第1底板部611は、平板部11の下面に沿って拡がる。第1底板部611は、長尺状の部材であり、第1軸C1方向が長手方向である。一対の第1側板部612は、第1底板部611の第2軸C2方向の両端縁から、中心軸Cx方向の下方に延びる。2個の第1側板部612は、同じ形状を有し、第2軸C2方向に平行に並んで配置される。
2個の第1側板部612のそれぞれは、第1貫通部613を有する。第1貫通部613は、それぞれの第1側板部612を厚み方向に貫通する。すなわち、一対の第1側板部612のそれぞれは、厚み方向に貫通する第1貫通部613を有する。第1貫通部613は、第2軸C2方向に重なる。すなわち、各第1側板部612に設けられた第1貫通部613同士は、第1軸C1と交差する方向に重なる。マグネット13の一部が、一対の第1貫通部613の内部に収容される。つまり、一対の第1貫通部613は、マグネット収容部63を形成する。
すなわち、各第1貫通部613が、マグネット収容部63を形成する。また、ホルダ6は、マグネット13が収容されるマグネット収容部63を有する。また、マグネット収容部63は、平板部11の中心軸Cx方向の下面に沿うとともに前記第1軸方向と交差する方向に延びる。これにより、マグネット13をシャフト12が延びる第1軸C1方向と交差する方向からマグネット収容部63にマグネット13を挿入させて配置可能である。これにより、マグネット13のホルダ6への取り付けが容易になる。
第1側板部612は、第1貫通部613よりも中心軸Cx方向の下方が閉じられる。換言すると、第1貫通部613は、周囲が閉じた貫通孔である。そして、中心軸Cx方向において、第1側板部612の第1貫通部613よりも下部がマグネット押え部614である。すなわち、マグネット収容部63は、収容されたマグネット13の下面の少なくとも一部を覆うマグネット押え部614を有する。
マグネット13の中心軸Cx方向の下面は、マグネット押え部614に覆われる。なお、マグネット押え部614は、マグネット13の中心軸Cx方向の下面と接触してもよいし、非接触であってもよい。マグネット押え部614が、マグネット13の中心軸Cx方向の下面を覆うことで、光学素子1が第1軸C1および第2軸C2周りに揺動したときのモーメントでマグネット13が脱落しにくい。これにより、光学素子1を安定して揺動させることが可能である。なお、マグネット押え部614がマグネット13の下面と接触する構成であればよく、一部が離れた構成であってもよい。すなわち、第1貫通部613は下部が開いた切り欠き状であってもよい。
マグネット収容部63に収容されたマグネット13は、例えば、接着にて第1側板部612に固定される。すなわち、第1ホルダ部材61はマグネット13を保持する。なお、マグネット13の固定は、第1側板部612に限定されず、第1底板部611であってもよい。また、固定方法としては、接着に限定されない。ホルダ6を介して、マグネット13がシャフト12に固定される。なお、マグネット13をシャフト12に固定することが可能であれば、ホルダ6を省略してもよい。
上述したとおり、ホルダ6を第1ホルダ部材61と第2ホルダ部材62とを組み合わせて形成する構成である。そのため、第1ホルダ部材61と、第2ホルダ部材62との両方をそれぞれ、金属板を折り曲げて形成することが可能である。そのため、ホルダ6の製造が容易である。
2個のプレート7は、同じ形状を有する。プレート7は、金属板を曲げて製造される。プレート7の厚みは、平板部11の厚みよりも薄い。プレート7は、平板部11とシャフト12とを固定する。すなわち、光学素子1は、平板部11とシャフト12とを固定するプレート7をさらに有する。プレート7は、シャフト固定部71と、平板部固定部72と、連結部73とを有する。すなわち、プレート7は、シャフト固定部71と、平板部固定部72とを有する。
シャフト固定部71は、平板部11の中心軸Cx方向の下面に沿って拡がる平板である。シャフト固定部71は、長尺状の部材であり、長手方向が第1軸C1に沿う方向である。シャフト固定部71の長手方向一方側の端部は、平板部11に沿って第2軸C2方向に張り出した張り出し部711を有する。シャフト固定部71の中心軸Cx方向の下面には、シャフト12が固定される。すなわち、シャフト固定部71は、シャフト12が固定される。なお、シャフト12のシャフト固定部71への固定方法は、例えば、溶接を挙げることができるが、これに限定されない。シャフト固定部71は、平板部11の下面とシャフト12との間に配置される。
平板部固定部72は、平板部11の中心軸Cx方向の下面に沿って拡がる平板である。平板部固定部72は、長尺状であり、長手方向が第1軸C1方向に延びる。中心軸Cx方向において、平板部固定部72は、シャフト固定部71よりも下に位置する。また、中心軸Cx方向に見て、シャフト固定部71と平板部固定部72とは、第1軸C1方向にずれるとともに、第2軸C2方向にずれて配置される。つまり、中心軸Cx方向から見てシャフト固定部71はシャフト12と重なる。また、中心軸Cx方向から見て、平板部固定部72はシャフト12と重ならない。平板部固定部72は、厚み方向に貫通するプレート貫通部721を有する。連結部73は、シャフト固定部71の張り出し部711と平板部固定部72とを連結する。連結部73は、中心軸Cx方向に沿って延びる。
中心軸Cx方向から見て、プレート7の平板部固定部72は、2個の収容孔624の内部に収容される。平板部固定部72が収容される2個の収容孔624は、中心軸Cx方向から見たときに、シャフト12を基準に左右に分けたときの同じ側に配置される。このとき、各プレート7のシャフト固定部71は、第2ホルダ部材62から見て、第1軸C1方向に沿ってそれぞれ逆方向に延びる。そして、シャフト固定部71は、シャフト12に固定される。つまり、中心軸Cx方向に見たとき、2個のプレート7は、互いに他方に対し、中心軸Cxに対して点対称の位置に配置される。
平板部固定部72のプレート貫通部721と平板部11の突出部112とが中心軸Cx方向から見て同心で並んで配置される。そして、ねじSc1をプレート貫通部721に中心軸Cx方向の下側から挿入するとともに、突出部112にねじ込んでプレート7と平板部11とが固定される。これにより、ホルダ6と平板部11も固定される。すなわち、平板部固定部72は、シャフト固定部71と連結されて平板部11に固定される。そして、平板部固定部72が、収容孔624に収容された状態で平板部11に固定される。
プレート7を用いて平板部11とシャフト12とを固定するため、平板部11とシャフト12とを強固に固定できる。また、プレート7がホルダ6の収容孔724に収容されることで、プレート7がホルダ6を安定して保持することができる。これにより、ホルダ6に保持されたマグネット13を平板部11およびシャフト12に対して安定して保持される。なお、シャフト12と平板部11とを強固に固定可能な構成を有する場合、プレート7を省略してもよい。
次に、光学素子1の製造工程について説明する。図10に示すとおり、第2ホルダ部材62の第2側板部622に形成された第2貫通部623にシャフト12を挿入する。そして、第2ホルダ部材62をシャフト12に沿って移動させる。シャフト12の長手方向中央部で第2ホルダ部材62をシャフト12に固定する(図11参照)。このとき、シャフト12は、第2ホルダ部材62の第2側板部622に固定されてもよいし、第2底板部621に固定されてもよい。あるいは、第2底板部621および第2側板部622の両方に固定されてもよい。
シャフト12と第2ホルダ部材62との固定は、溶接を挙げることができるが、それに限定されない。例えば、接着、圧入等の固定方法を採用してもよい。シャフト12と第2ホルダ部材62とが強固に固定される方法を広く採用できる。
次に、図11に示すとおり、シャフト12に固定された第2ホルダ部材62の第1軸C1方向の両側から、各プレート7の平板部固定部72を第1軸C1方向に重ねて配置された収容孔624のそれぞれに挿入する。このとき、各プレート7のシャフト固定部71は、中心軸Cx方向においてシャフト12の上方に配置される。そして、平板部固定部72のプレート貫通部721が底板孔625と中心軸Cx方向に重なった状態で、シャフト固定部71をシャフト12に固定する(図12参照)。
この状態で、第2ホルダ部材62は、シャフト12に固定される。また、2個のプレート7の平板部固定部72が第2ホルダ部材62の収容孔624に収容されるとともに、シャフト固定部71が中心軸Cx方向においてシャフト12の上方に配置される。そして、シャフト固定部71がシャフト12に固定される。
そして、図12に示すとおり、シャフト12に固定された第2ホルダ部材62には、プレート7の平板部固定部72が取り付けられる。第2ホルダ部材62の第2底板部621の2個の底板孔625には、平板部11の突出部112が挿入される。このとき、突出部112の中心軸Cx方向の下端面がプレート7の平板部固定部72と接触する。そして、突出部112に形成されたねじ穴と平板部固定部72のプレート貫通部721とが中心軸Cx方向に重なる。この状態で、プレート貫通部721にねじSc1を挿入するとともに、突出部112のねじ穴にねじ込むことで、プレート7の平板部固定部72が突出部112に固定される(図13参照)。つまり、プレート7が平板部11とシャフト12とを固定する。
図14に示すように、シャフト12は、プレート7を介して平板部11に固定される。そして、第2ホルダ部材62は、シャフト12に固定される。第1ホルダ部材61は、第2ホルダ部材62の第2側板部622のホルダ凹部626に挿入され、固定される。ホルダ凹部626に第1ホルダ部材61を取り付けたとき、第1側板部612に形成された第1貫通部613は、第1軸C1方向において、第2ホルダ部材62の2個の第2側板部622の間に収まる。このとき、第1ホルダ部材61は、第2ホルダ部材62に固定される。
第1ホルダ部材61の第2ホルダ部材62への固定は、第1側板部612と第2側板部622との接触部分を溶接することで固定される。しかしながら、固定方法は、溶接に限定されない。また、第1側板部612と第2側板部622との固定に限定されない。第1ホルダ部材61と第2ホルダ部材62とを強固に固定する方法を広く採用できる。以上示したとおり、ホルダ6には、平板部11の下面に固定されたシャフト12が固定される。また、ホルダ6は、プレート7を介して平板部11に保持される。
そして、図14に示すとおり、マグネット13は第2平面132から、第2ホルダ部材62の第2側板部622の間の隙間から第2軸C2に沿う方向に、第1ホルダ部材61の第1側板部612に形成された第1貫通部613に挿入される。そして、マグネット13が第1貫通部613の内部に収容された状態で固定される(図9参照)。マグネット13の固定は、例えば、接着にて行われる。なお、マグネット13の固定は、接着に限定されないが、マグネット13の磁力を低下させない固定方法が用いられる。このとき、マグネット13の第1平面131は、第1軸C1方向の外側に面する。また、マグネット13の第2平面132は、第2軸C2方向の外側に面する。
<4. 枠部2、第1軸受41、第2軸受42>
図1、図2等に示すとおり、枠部2は、環状部21と、回転突部22とを有する。環状部21は、中心軸Cxを中心とする円環状である。回転突部22は、環状部21から、第2軸C2方向の外側に突出する円柱状である。環状部21は、第1軸C1方向の端部に第1軸受保持部211を有する。第1軸受保持部211は、中心軸Cx方向の上方に向かって凹む凹部である。第1軸受41は第1軸受保持部211に保持される。
図1、図2等に示すとおり、枠部2は、環状部21と、回転突部22とを有する。環状部21は、中心軸Cxを中心とする円環状である。回転突部22は、環状部21から、第2軸C2方向の外側に突出する円柱状である。環状部21は、第1軸C1方向の端部に第1軸受保持部211を有する。第1軸受保持部211は、中心軸Cx方向の上方に向かって凹む凹部である。第1軸受41は第1軸受保持部211に保持される。
回転突部22は環状部21に設けられた貫通孔に圧入されて固定される。しかしながらこれに限定されず、環状部21と回転突部22とは、同一部材で形成されてもよい。そして、回転突部22は、第2軸受42を介して、固定部3の支持部32に形成された第2軸受保持部321に揺動可能に支持される。第2軸受42は、内部に回転突部22を保持するスリーブ421を有する。なお、第2軸受42は、滑り軸受であるが、これに限定されず、玉軸受等を採用してもよい。
また、光学素子1のシャフト12は、第1軸受41を介して、枠部2の環状部21の第1軸受保持部211に揺動可能支持される。第1軸受41は、内部にシャフト12を保持するスリーブ411を有する。なお、第1軸受41は、滑り軸受であるが、これに限定されず、玉軸受等を採用してもよい。
これにより、光学素子1は、第1軸受41を介して枠部2に第1軸C1を中心として揺動可能に支持される。また、枠部2は、第2軸受42を介して第2軸C2を中心として揺動可能に支持される。このことから、光学素子1は、第1軸C1周りに揺動可能であるとともに、光学素子1は枠部2とともに第2軸C2周りに揺動可能である。
<5.光走査装置100の動作>
光走査装置100は、以上示した構成を有する。以下に、光走査装置100の動作について説明する。光走査装置100は、固定部3に配置された第1コイル55および第2コイル58に電流を供給し、第1コイル55および第2コイル58の通電により第1ステータコア51および第2ステータコア52に発生する磁力と、マグネット13の磁力とで光学素子1を動作させる。すなわち、固定部3は、マグネット13と磁気回路を形成する。光学素子1の動作は、次のとおりである。
光走査装置100は、以上示した構成を有する。以下に、光走査装置100の動作について説明する。光走査装置100は、固定部3に配置された第1コイル55および第2コイル58に電流を供給し、第1コイル55および第2コイル58の通電により第1ステータコア51および第2ステータコア52に発生する磁力と、マグネット13の磁力とで光学素子1を動作させる。すなわち、固定部3は、マグネット13と磁気回路を形成する。光学素子1の動作は、次のとおりである。
例えば、第2コイル58に電流を供給することで、第2ステータコア52の内部に磁界が発生する。第2ステータコア52の端面573が磁極面である。なお、第2ステータコア52は、内部に発生した磁束線と直交する断面積の変化が少ない形状である(図7、図8参照)。つまり、ティース部56と延伸部57との連結部分、延伸部57の自由端部を切り欠くことで、磁束線と交差する断面の面積の変化が抑制される。このようにすることで、磁束密度の変化を抑制し、第2コイル58への通電により発生する磁力を効率よく使用する。なお、同形状の第1ステータコア51も同様であり、同様の効果を有する。
2個の第2コイル58にそれぞれ、逆向きの電流を流すことで、第2軸C2に沿う方向に対向する端面573の一方がN極、他方がS極となる。マグネット13の中心軸Cx方向の下面が磁極面でS極であるとすると、N極になった端面573側に引かれるとともに、S極になった端面573と反発する。このとき、マグネット13が保持されたシャフト12は、第1軸受41を介して枠部2に揺動可能に支持される。すなわち、枠部2は、シャフト12を第1軸C1周りに揺動可能に支持する。そのため、シャフト12が固定された平板部11を有する光学素子1は、第1軸C1を中心に傾く。そして、第2コイル58に流す電流を制御して、端面573のN極とS極とを切り替えることで、光学素子1は、第1軸C1周りに揺動する。
ホルダ6は、第1軸C1よりも中心軸Cx方向の下方に突出する部分を有する。そのため、光学素子1が第1軸C1周りに揺動することで、ホルダ6の中心軸Cx方向の下端部の軌跡が、第1軸C1を中心とする円弧となる。図4に示すとおり、端面573は、中心軸Cx方向の上方に向かうにつれて、中心軸Cxから離れる方向に傾斜する。端面573をこのように形成することで、ホルダ6の下端部の軌跡に近接させることが可能である。これにより、端面573とマグネット13との距離を短くでき、第2ステータコア52とマグネット13との間で発生する磁力を高めることが可能である。
また、図4に示すとおり、マグネット13は第2平面132が、端面573と第2軸C2方向に対向する。このことからも、端面573とマグネット13との距離を短くできる。
光学素子1が第1軸C1周りに揺動した場合、第1軸C1と直交する第2軸C2方向の端部の振幅が最大となる。図5、図6等に示すとおり、ティース部56が、端面573に対して中心軸Cxを中心とする周方向に45°ずれる。つまり、ティース部56および第2コイル58が、第1軸C1および第2軸C2とずれる。これにより、光学素子1の第1軸C1周りの揺動時に、振幅が最大となる部分とティース部56および第2コイル58とが干渉しにくい。このため、光学素子1との干渉を抑制するためのティース部56および第2コイル58の中心軸Cx方向の退避量を小さくし、固定部3の中心軸Cx方向の高さを抑えることができる。これにより、光走査装置100の高さを低く抑えることができる。つまり、光走査装置100を小型化可能である。
また、第2腕部572が、第2軸C2方向に中心軸Cx方向の上方に向かうにつれて、中心軸Cxに近づく。このような形状とすることで、第2腕部572が第2軸C2方向に中心軸Cxと直交する方向に延びる構成に比べて、光学素子1の揺動時に光学素子1と干渉しにくい。また、中心軸Cxに沿って延びる場合に比べて、太く形成することが可能である。これにより、第2腕部572が傾斜して形成されることで、光学素子1の揺動時に干渉しにくく、また、磁束線と直交する断面の面積を大きくすることが可能である。そのため、磁束を有効利用できるとともに、光学素子1の揺動角度を大きくすることが可能である。
さらに、第1腕部571の外側面570は中心軸Cx方向の上方に向かうにつれて中心軸に接近する傾斜である。このように傾斜することで、光学素子1の揺動時に、光学素子1が第1腕部571と干渉しにくい。そのため、光学素子1の揺動角度を大きくすることが可能である。なお、外側面570の傾斜方向と、第2腕部572の傾斜方向は同じである。
同様に、第1コイル55に電流を供給することで、第1ステータコア51の内部に磁界が発生する。第1ステータコア51の端面543が磁極面となる。2個の第1コイル55にそれぞれ、逆向きの電流を流すことで、第1軸C1に沿う方向に対向する端面543の一方がN極、他方がS極となる。
マグネット13の中心軸Cx方向の下面は、N極になった端面543側に引かれるとともに、S極になった端面543と反発する。2個の端面543は、シャフト12が延びる第1軸C1方向に対向して配置される。そのため、マグネット13と端面543との間で発生する磁力では、光学素子1は、シャフト12周りに揺動しない。
一方で、第1軸受41を介してシャフト12を支持する枠部2の回転突部22が第2軸受42を介して支持部32に揺動可能に支持される。そのため、2個の端面543とマグネット13との磁力によって、光学素子1および枠部2が第2軸C2を中心として傾く。換言すると、光学素子1は、枠部2とともに第2軸C2を中心として傾く。そして、第1コイル55に流す電流を制御して、端面543のN極とS極とを切り替えることで、光学素子1は、枠部2とともに第2軸C2周りに揺動する。
2個の端面543および2個の端面573によって、四角錐状の空間が規定される。4個の端面にて規定される四角錐状の空間内において、マグネット13は揺動される。
ホルダ6は、回転突部22よりも中心軸Cx方向の下方に突出する部分を有する。そのため、光学素子1が枠部2とともに、第2軸C2周りに揺動することで、ホルダ6の中心軸Cx方向の下端部の軌跡が、第2軸C2を中心とする円弧となる。図3に示すとおり、端面543は、中心軸Cx方向の上方に向かうにつれて、中心軸Cxから離れる方向に傾斜する。端面543をこのように形成することで、ホルダ6の下端部の軌跡に近接させることが可能である。これにより、端面543とマグネット13との距離を短くでき、第2ステータコア52とマグネット13との間で発生する磁力を高めることが可能である。
また、図4に示すとおり、マグネット13は第1平面131が、端面543と第1軸C1方向に対向する。このことからも、端面543とマグネット13との距離を短くできる。
光学素子1が枠部2とともに第2軸C2周りに揺動した場合、第2軸C2と直交する第1軸C1方向の端部の振幅が最大となる。つまり、シャフト12を回転可能に支持する第1軸受41の端部の振幅が最大になる。図5、図6等に示すとおり、ティース部53が、端面543に対して中心軸Cxを中心とする周方向に45°ずれる。つまり、ティース部53および第1コイル55が、第1軸C1および第2軸C2とずれる。光学素子1および枠部2の第2軸C2周りに揺動するときに、第1軸受41がティース部53および第1コイル55と干渉しにくい。このため、第1軸受41との干渉を抑制するためのティース部53および第1コイル55の中心軸Cx方向の退避量を小さくし、固定部3の中心軸Cx方向の高さを抑えることができる。これにより、光走査装置100の高さを低く抑えることができる。つまり、光走査装置100を小型化可能である。
また、第2腕部542が、第1軸C1方向に中心軸Cx方向の上方に向かうにつれて、中心軸Cxに近づく。このような形状とすることで、第2腕部542が第1軸C1方向に中心軸Cxと直交する方向に延びる構成に比べて、光学素子1の揺動時に光学素子1と干渉しにくい。また、中心軸Cxに沿って延びる場合に比べて、太く形成することが可能である。これにより、第2腕部542が傾斜して形成されることで、光学素子1の揺動時に干渉しにくく、また、磁束線と直交する断面の面積を大きくすることが可能である。そのため、磁束を有効利用できるとともに、光学素子1の揺動角度を大きくすることが可能である。
さらに、第1腕部541の外側面540は中心軸Cx方向の上方に向かうにつれて中心軸Cxに接近する傾斜である。このように傾斜することで、光学素子1の揺動時に、光学素子1が第1腕部541と干渉しにくい。そのため、光学素子1の揺動角度を大きくすることが可能である。なお、外側面540の傾斜方向と、第2腕部542の傾斜方向は同じである。
そして、光走査装置100では、不図示の制御回路によって第1コイル55および第2コイル58に供給する電流が制御されて、光学素子1が、第1軸C1および第2軸C2周りに揺動する。光走査装置は、光学素子1の平板部11の反射面111に不図示の光源からの光を照射することで、反射光を、第1軸C1に沿う方向および第2軸C2に沿う方向に走査することが可能である。
<6. 変形例等>
図15は、本発明にかかる光走査装置100aの他の例の断面図である。図15に示す光走査装置100aは、第1ステータコア51aおよび第2ステータコア52aが、図4等に示す第1ステータコア51および第2ステータコア52と異なる。さらに説明すると、第1ステータコア51aは、端面543を端面544に置き換えた以外、第1ステータコア51と同じ構成である。また、第2ステータコア52aは、端面573を端面574に置き換えた以外、第1ステータコア51と同じ構成である。光走査装置100aのこれ以外の部分については、光走査装置100と同じ構成であり、実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
図15は、本発明にかかる光走査装置100aの他の例の断面図である。図15に示す光走査装置100aは、第1ステータコア51aおよび第2ステータコア52aが、図4等に示す第1ステータコア51および第2ステータコア52と異なる。さらに説明すると、第1ステータコア51aは、端面543を端面544に置き換えた以外、第1ステータコア51と同じ構成である。また、第2ステータコア52aは、端面573を端面574に置き換えた以外、第1ステータコア51と同じ構成である。光走査装置100aのこれ以外の部分については、光走査装置100と同じ構成であり、実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。
図15に示すとおり、光走査装置100aの第2ステータコア52aの端面574は、中心軸Cx方向の上方に向かうにつれて、中心軸Cxから離れる傾斜を有する。さらに、端面544の中心軸Cx方向の上方に向かうにつれて中心軸Cxと直交する面に対する角度が大きくなる曲面状である。第1ステータコア51aの端面544も端面574と同様の構成を有する。このような構成とすることで、光学素子1が第1軸C1周りに揺動するときに端面574をホルダ6にさらに接近させることができる。同様に、光学素子1および枠部2が第2軸C2周りに揺動するときに端面544をホルダ6にさらに接近させることができる。これにより、第1ステータコア51aおよび第2ステータコア52aとマグネット13との間の磁力をより有効に利用可能である。
以上示した、光走査装置100、100aでは、光学素子1が第1軸C1周りに揺動され、光学素子1とともに枠部2が第2軸C2周りに揺動される。これにより、反射光は2次元方向に走査される。しかしながら、これに限定されない。例えば、第1軸C1周りにだけ揺動させて、光を1次元方向に走査させてもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
本発明の光走査装置は、周囲に光を走査しつつ照射し、その反射光を取得することで周囲の対象物までの距離、対象物の形状等を検出する検出装置に利用可能である。また、これ以外にも、直交する2軸周りまたは1軸周りに揺動させて用いる装置のアクチュエータとして利用可能である。
100 光走査装置
100a 光走査装置
1 光学素子
11 平板部
111 反射面
112 突出部
12 シャフト
13 マグネット
131 第1平面
132 第2平面
2 枠部
21 環状部
211 第1軸受保持部
22 回転突部
3 固定部
31 台座部
311 台座孔
32 支持部
321 第2軸受保持部
33 インシュレータ
331 板状部材
332 筒状部材
41 第1軸受
411 スリーブ
42 第2軸受
421 スリーブ
51 第1ステータコア
51a 第1ステータコア
52 第2ステータコア
52a 第2ステータコア
53 ティース部
54 延伸部
540 外側面
541 第1腕部
542 第2腕部
543 端面
544 端面
55 第1コイル
56 ティース部
57 延伸部
570 外側面
571 第1腕部
572 第2腕部
573 端面
574 端面
58 第2コイル
6 ホルダ
61 第1ホルダ部材
611 第1底板部
612 第1側板部
613 第1貫通部
614 マグネット押え部
62 第2ホルダ部材
621 第2底板部
622 第2側板部
623 第2貫通部
624 収容孔
625 底板孔
626 ホルダ凹部
63 マグネット収容部
7 プレート
71 シャフト固定部
711 張り出し部
72 平板部固定部
721 プレート貫通部
724 収容孔
73 連結部
Ar1 第1領域
Ar2 第2領域
Ar3 第3領域
Ar4 第4領域
C1 第1軸
C2 第2軸
Cx 中心軸
100a 光走査装置
1 光学素子
11 平板部
111 反射面
112 突出部
12 シャフト
13 マグネット
131 第1平面
132 第2平面
2 枠部
21 環状部
211 第1軸受保持部
22 回転突部
3 固定部
31 台座部
311 台座孔
32 支持部
321 第2軸受保持部
33 インシュレータ
331 板状部材
332 筒状部材
41 第1軸受
411 スリーブ
42 第2軸受
421 スリーブ
51 第1ステータコア
51a 第1ステータコア
52 第2ステータコア
52a 第2ステータコア
53 ティース部
54 延伸部
540 外側面
541 第1腕部
542 第2腕部
543 端面
544 端面
55 第1コイル
56 ティース部
57 延伸部
570 外側面
571 第1腕部
572 第2腕部
573 端面
574 端面
58 第2コイル
6 ホルダ
61 第1ホルダ部材
611 第1底板部
612 第1側板部
613 第1貫通部
614 マグネット押え部
62 第2ホルダ部材
621 第2底板部
622 第2側板部
623 第2貫通部
624 収容孔
625 底板孔
626 ホルダ凹部
63 マグネット収容部
7 プレート
71 シャフト固定部
711 張り出し部
72 平板部固定部
721 プレート貫通部
724 収容孔
73 連結部
Ar1 第1領域
Ar2 第2領域
Ar3 第3領域
Ar4 第4領域
C1 第1軸
C2 第2軸
Cx 中心軸
Claims (8)
- 上下に延びる中心軸方向の上面に反射面を有する平板部と、
前記中心軸と交差する第1軸方向に延びるとともに前記平板部の下面に固定されたシャフトと、
前記シャフトの前記中心軸方向の下方に配置されたマグネットと、
前記平板部の下方に配置されて前記マグネットを保持するホルダと、を有し、
前記ホルダは、前記マグネットが収容されるマグネット収容部を有し、
前記マグネット収容部は、収容された前記マグネットの下面の少なくとも一部を覆うマグネット押え部を有する光学素子。 - 前記マグネット収容部は、前記平板部の前記中心軸方向の下面に沿うとともに前記第1軸方向と交差する方向に延びる請求項1に記載の光学素子。
- 前記ホルダは、
前記マグネットを保持する第1ホルダ部材と、
前記シャフトに固定されるとともに、前記第1ホルダ部材が固定される第2ホルダ部材とを有する請求項1に記載の光学素子。 - 前記第1ホルダ部材は、
前記平板部の前記中心軸方向の下面に沿って拡がる第1底板部と、
前記第1底板部の前記第1軸方向と直交する方向の両端縁から前記中心軸方向の下方に延びる一対の第1側板部と、を有し、
一対の前記第1側板部のそれぞれは、厚み方向に貫通する第1貫通部を有し、
各前記第1側板部に設けられた前記第1貫通部同士は、前記第1軸と交差する方向に重なり、
各前記第1貫通部が、前記マグネット収容部を形成する請求項3に記載の光学素子。 - 前記第2ホルダ部材は、
前記平板部の前記中心軸方向の下面に沿って拡がる第2底板部と、
前記第2底板部の前記第1軸方向の両端縁から前記中心軸方向の下方に延びる一対の第2側板部と、を有し、
一対の前記第2側板部のそれぞれには、厚み方向に貫通する第2貫通部を有し、
一対の前記第2側板部のそれぞれに設けられた前記第2貫通部は、前記第1軸方向に重なり、
前記シャフトが各前記第2貫通部の両方を貫通するとともに、前記第2ホルダ部材に固定される請求項3または請求項4に記載の光学素子。 - 前記平板部と前記シャフトとを固定するプレートをさらに有し、
前記ホルダは、前記シャフトに沿う方向に貫通する収容孔をさらに有し、
前記プレートは、
前記シャフトが固定されるシャフト固定部と、
前記シャフト固定部と連結されて前記平板部に固定される平板部固定部と、を有し、
前記平板部固定部が、前記収容孔に収容された状態で前記平板部に固定される請求項1から請求項5のいずれかに記載の光学素子。 - 前記ホルダは、磁性材料で形成される請求項1から請求項6のいずれかに記載の光学素子。
- 請求項1から請求項7のいずれかに記載の光学素子と、
前記シャフトを前記第1軸周りに揺動可能に支持する枠部と、
前記枠部を前記第1軸と直交する第2軸周りに揺動可能に支持するとともに前記マグネットと磁気回路を形成する固定部と、を有する光走査装置。
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- 2019-09-25 JP JP2019174628A patent/JP2021051219A/ja active Pending
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