JP7507948B2

JP7507948B2 - Drive unit

Info

Publication number: JP7507948B2
Application number: JP2023184335A
Authority: JP
Inventors: 正吾北澤
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2023-10-27
Publication date: 2024-06-28
Anticipated expiration: 2039-07-01
Also published as: JP2023184604A; JP2021009220A

Description

本発明は、駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device.

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。 Conventionally, a magnetic force type drive device has been proposed in which a movable plate is rotatably supported by a pair of beams on a frame body, and a yoke is provided near a permanent magnet to rotate the movable plate (see, for example, Patent Document 1). In the magnetic force type drive device described in Patent Document 1, the oscillation angle of the movable part is increased by conducting current through a coil wound around the yoke so that different magnetic poles appear at the pair of ends of the yoke.

特開２０１２－２０８３９５号公報JP 2012-208395 A

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。 As described in Patent Document 1, in a drive device in which a movable part (driven part) is supported by a frame (base part) and a permanent magnet (magnetic element) and the movable part face each other in the plate thickness direction, the dimensions of the entire device when the movable part is viewed in a plan view are equal to or larger than the size of the frame, and the dimensions of the entire device in the plate thickness direction are equal to or larger than the distance between the movable part and the permanent magnet. However, a certain clearance must be secured between the frame and the movable part, and between the movable part and the permanent magnet, and it was difficult to miniaturize the entire device even if each component was miniaturized.

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。 Therefore, one example of the objective of the present invention is to provide a drive device that can reduce the size of the entire device.

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。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the driving device of the present invention described in claim 1 comprises a driven part, a pair of shaft parts supporting the driven part, a base part arranged to surround at least half of the driven part and support the shaft parts, a magnetic element provided on the driven part, a pair of extension parts sandwiching the base part, a yoke part having a pair of ends of the pair of extension parts arranged to face the magnetic element, a magnetic field generated at the pair of ends acting on the magnetic element to rotate the driven part, and a coil part arranged to pass between the pair of extension parts of the yoke part, and the base part is characterized in that it opens on the opposite side of the yoke part with respect to the driven part.

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。1 is a perspective view showing a drive device according to a first embodiment of the present invention; 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。FIG. 2 is a perspective view showing the driving device as viewed from the bottom side. 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。FIG. 11 is a perspective view showing a drive device according to a second embodiment of the present invention. 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。FIG. 2 is a perspective view showing the driving device as viewed from the bottom side. 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。FIG. 11 is a perspective view showing a drive device according to a third embodiment of the present invention. 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。FIG. 2 is a perspective view showing the driving device as viewed from the bottom side. 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。FIG. 13 is a perspective view showing a drive device according to a fourth embodiment of the present invention. 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。FIG. 2 is a perspective view showing the driving device as viewed from the bottom side. 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。FIG. 13 is a perspective view showing a drive device according to a fifth embodiment of the present invention. 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。FIG. 2 is a perspective view showing the driving device as viewed from the bottom side. 前記駆動装置の要部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the drive device. 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。FIG. 13 is a perspective view showing a drive device according to a sixth embodiment of the present invention. 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。FIG. 11 is a plan view showing a main part of a drive device according to a modified example of the present invention. 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。FIG. 13 is a plan view showing a main part of a drive device according to another modified example of the present invention.

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。 The following describes an embodiment of the present invention. An optical deflector according to an embodiment of the present invention comprises a driven part, a pair of shaft parts supporting the driven part, a base part arranged to surround at least half of the driven part and support the shaft parts, a magnetic element provided on the driven part, a yoke part having a pair of extension parts sandwiching the base part and arranged so that the ends of the pair of extension parts face the magnetic element, and rotating the driven part by applying a magnetic field generated at the pair of ends to the magnetic element, and a coil part arranged to pass between the pair of extension parts of the yoke part. The base part opens on the opposite side of the yoke part with respect to the driven part.

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。 The extension of the yoke sandwiches the base, with its end facing the magnetic element provided in the driven part, making it possible to reduce the height of the entire drive unit (the dimension in the direction perpendicular to the plane in which the base extends) compared to a configuration in which the entire yoke is located on one side of the base. Also, because the base surrounds at least half the circumference of the driven part and is open, it is possible to reduce the planar dimensions of the entire drive unit (the dimensions in the plane in which the base extends) compared to a configuration in which the entire circumference is surrounded. In this way, the entire drive unit can be made smaller.

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。 The driven part preferably has a mirror, a magnetic element arrangement part supported by the shaft part and on which the magnetic element is arranged, and a second shaft part arranged coaxially with the shaft part and connecting the mirror and the magnetic element arrangement part. This makes it possible to prevent the magnetic element from being arranged directly on the mirror. Therefore, for example, when the magnetic element is attached to the driven part by adhesion, it is possible to suppress the occurrence of distortion due to adhesion in the mirror and to suppress the deterioration of optical characteristics due to the provision of the magnetic element. In this configuration, the magnetic field generated at the end of the yoke part acts on the magnetic element, causing the magnetic element arrangement part to rotate, and this rotational force is transmitted to the mirror by the second shaft part, causing the mirror to rotate.

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。 The resonant frequency of the first vibration system including the mirror and second shaft portion is different from the resonant frequency of the second vibration system including the first vibration system, the magnetic element arrangement portion, the magnetic element, and the shaft portion, and it is preferable that the coil portion generates an AC magnetic field of a frequency that resonates the first vibration system. This makes it possible to increase the oscillation angle of the mirror and decrease the oscillation angle of the magnetic element arrangement portion when a magnetic field is generated at one end of the yoke portion. Therefore, even if the magnetic element and the end of the yoke are arranged close to each other, they are unlikely to interfere with each other, and energy loss can be reduced. In this way, the oscillation angle of the mirror can be increased even with small driving energy.

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。 The magnetic element preferably includes at least one pair of magnetic element pairs aligned in the axial direction of the shaft portion, with the middle portion of the magnetic element pair coinciding with the center portion of the mirror in the axial direction, and the yoke portion preferably includes at least one pair of yoke pairs arranged such that their ends face each of the magnetic element pairs. This allows a driving force to be applied at a position symmetrical to the mirror when the magnetic field generated in the pair of yoke pairs is applied to the pair of magnetic element pairs, making it possible to prevent a twisting force from being applied to the mirror.

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。 The magnetic element arrangement portion may be arranged to surround at least half of the mirror from the same side as the base portion, and may have an opening on the same side as the opening of the base portion.

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。 In this case, it is preferable that the ends of the magnetic element and the yoke are arranged at the positions closest to the magnetic element arrangement section and the base section, respectively. This allows the mirror's oscillation angle to be large even with a small driving energy.

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。 It is preferable that the yoke portion has a connecting portion that connects the pair of extension portions, and the base portion has a passing portion through which the connecting portion passes. This allows the yoke portion to be assembled to the base portion so that the connecting portion passes through the passing portion, improving assembly.

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。 Each embodiment of the present invention will be described in detail below. In the second to sixth embodiments, components that are the same as those described in the first embodiment and components that have similar functions will be given the same reference numerals as in the first embodiment and descriptions of these components will be omitted.

［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。 [First embodiment]
1 and 2, the driving device 1A of this embodiment is an optical deflector including a mirror 2, an intermediate frame 3, a base portion 4, two magnetic elements 5A and 5B, a coil portion 6, two yoke portions 7A and 7B, a pair of inner torsion bars 20, and a pair of outer torsion bars 30. The driving device 1A is used in a detection device that is mounted on a vehicle and detects the distance to another vehicle, an installed object, etc. by transmitting and receiving light such as infrared rays.

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。 In this embodiment, the inner torsion bar 20 and the outer torsion bar 30 are arranged coaxially, and the extension direction (axial direction) of these is the X direction, and the plate thickness direction of the mirror 2 is the Z direction. The direction perpendicular to both the X direction and the Z direction is the Y direction, that is, the mirror 2 extends along the XY plane.

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。 The mirror 2 is formed in an elliptical plate shape with the X direction as the longitudinal direction, and the surface 21 is mirror-finished to form a reflective surface. In the following, for each part of the drive device 1A, the surface on the same side as the surface 21 may be simply referred to as the upper surface, and the opposite surface may be simply referred to as the lower surface. Note that both sides of the mirror 2 may be mirror-finished, and both sides may be used. An inner torsion bar 20 is connected to both ends of the mirror 2 in the X direction.

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。 The intermediate frame 3 has a straight portion 31 extending along the X direction, and a pair of inclined portions 32, 33 that extend from both ends of the straight portion 31 at an angle in the Y direction so as to move away from each other, surrounding half the circumference of the mirror 2 from one side in the Y direction and opening on the other side in the Y direction, and extending along the XY plane. The inner torsion bar 20 is connected to the inside (mirror 2 side) and the outer torsion bar 30 is connected to the outside of the ends 34, 35 of the inclined portions 32, 33 opposite the straight portion 31. In other words, the mirror 2 is rotatably supported by the intermediate frame 3 via the inner torsion bar 20.

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。 The base portion 4 has a straight portion 41 extending along the X direction, a pair of side portions 42, 43 protruding from both ends of the straight portion 41 and extending along the Y direction, and an attached frame portion 44 connected to the straight portion 41, and has a shape that surrounds approximately half the circumference of the mirror 2 from one side in the Y direction and opens on the other side in the Y direction, and extends along the XY plane. The intermediate frame 3 and the base portion 4 are provided on the same side of the mirror 2 and open on the same side.

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）。 The outer torsion bar 30 is connected to the inside of the side parts 42, 43, and the intermediate frame 3 is rotatably supported by the base part 4 via the outer torsion bar 30. At this time, the ends 421, 431 of the side parts 42, 43 opposite the straight part 41 protrude from the outer torsion bar 30 and are located closer to the intermediate frame 3 in the Y direction than the end of the mirror 2 opposite the intermediate frame 3 (when viewed from the X direction, the ends 421, 431 do not protrude from the mirror 2).

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。 The auxiliary frame portion 44 has a portion that extends along the X direction and a portion that extends along the Y direction, and is connected to the straight portion 41, forming a rectangular opening 45 between the straight portion 41 and the auxiliary frame portion 44. Here, the surface along which the base portion 4 extends is taken as the reference plane. The reference plane is along the XY plane, and the mirror 2 and intermediate frame 3 also extend along the reference plane.

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。 The mirror 2, intermediate frame 3, and inner torsion bar 20 as the second axis constitute the driven part, which is rotatably supported by base 4 via outer torsion bar 30 as the axis. The mirror 2 and inner torsion bar 20 constitute a first vibration system, while the first vibration system, intermediate frame 3, magnetic elements 5A and 5B, and outer torsion bar 30 constitute a second vibration system. The first vibration system and second vibration system have mutually different resonant frequencies, and the resonant frequency of one is not an integer multiple of the resonant frequency of the other.

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。 The magnetic elements 5A and 5B are plate-shaped permanent magnets that are arranged and bonded to the connection parts 36 and 37 between the straight part 31 and the inclined parts 32 and 33 on the underside of the intermediate frame 3, with the intermediate frame 3 functioning as the magnetic element arrangement part. The intermediate frame 3 is closest to the base part 4 at the straight part 31 and the connection parts 36 and 37, with the connection parts 36 and 37 being the closest positions.

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。 The two magnetic elements 5A, 5B form a magnetic element pair aligned in the X direction, with the middle part of the magnetic element pair coinciding with the center of the mirror 2 in the X direction. In other words, when the drive device 1A is viewed from the Y direction, the middle parts of the two magnetic elements 5A, 5B overlap with the center of the mirror 2. The center of the mirror 2 in the X direction may be the dimensional center or the center of gravity. The magnetic poles (north and south poles) of the magnetic elements 5A, 5B are aligned in the Y direction.

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。 The coil section 6 is formed by wiring 61 that extends along the rectangular frame section (around the opening 45) formed by the accessory frame section 44 and the straight section 41 on the underside of the base section 4. That is, the coil section 6 is formed by winding the wiring 61 in a rectangular shape with the Z direction as the axial direction and the X direction as the longitudinal direction. The coil section 6 may also be provided on the upper surface of the base section 4.

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。 An appropriate power source is connected to both ends of the wiring 61 so that power can be supplied as needed. That is, a voltage with a frequency corresponding to the resonant frequency of the first vibration system including the mirror 2 is applied to both ends of the wiring 61 so that a magnetic field is generated.

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。 The yoke portions 7A and 7B are made of a ferromagnetic metal such as iron, and each has a pair of extension portions 71 and 72 extending along the Y direction, and a connecting portion 73 extending along the Z direction and connecting the pair of extension portions 71 and 72. The yoke portions 7A and 7B are arranged so that the connecting portion 73 passes through the opening 45 as a passage portion, and the connecting portion 73 is arranged at both ends of the opening 45 in the X direction.

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。 The pair of extensions 71, 72 sandwich the straight portion 41 of the base portion 4 and a part of the coil portion 6 from the Z direction, i.e., one extension 71 is arranged on the upper side of the reference plane and the other extension 72 is arranged on the lower side. The pair of extensions 71, 72 extend from the connecting portion 73 toward the mirror 2 side, and their ends 711, 721 face the magnetic elements 5A, 5B (they are positioned in the same direction in the X direction). The pair of yoke portions 7A, 7B form a yoke pair whose ends 711, 721 face each of the magnetic element pairs.

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。 The Y-direction dimension of the extensions 71, 72 is set to be smaller than the Y-direction dimension of the opening 45. This allows the yoke portion 7 to be assembled to the base portion 4 so that one of the pair of extensions 71, 72 passes through the opening 45.

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。 Here, the details of the driving force applied to the mirror 2 and intermediate frame 3 will be described. When a current flows through the coil portion 6 and a magnetic field is generated, magnetic field lines attempt to pass through the yoke portions 7A and 7B. This causes magnetic field lines to pass from one of the pair of ends 711 and 721 to the other (along the Z direction). In addition, the magnetic poles of the magnetic elements 5A and 5B are aligned in the Y direction.

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。 Due to these magnetic interactions, a driving force acts on the intermediate frame 3, which is provided with magnetic elements 5A and 5B and supported by the outer torsion bar 30, to rotate it about the X direction as the axial direction. The driving force generated in the magnetic element 5A and the driving force generated in the magnetic element 5B have the same rotational direction. The coil section 6 generates an AC magnetic field with a frequency that resonates the first vibration system including the mirror 2, so the second vibration system including the intermediate frame 3 does not rotate significantly even when a driving force is applied.

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。 When the rotation of the intermediate frame 3 is transmitted to the mirror 2 via the inner torsion bar 20, the frequency of this rotation approximately matches the resonance frequency of the first vibration system, so the mirror 2 rotates more than the intermediate frame 3. In this way, the driving force applied to the intermediate frame 3 is transmitted to the mirror 2.

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。 With the above configuration, the extensions 71, 72 of the yoke portions 7A, 7B sandwich the base portion 4, and their ends 711, 721 face the magnetic elements 5A, 5B provided on the intermediate frame 3, making it possible to reduce the Z-direction dimension of the entire drive unit 1A compared to a configuration in which the entire yoke portion is disposed on one side of the base portion in the Z direction. Also, because the base portion 4 surrounds approximately half the circumference of the mirror 2 and is open, it is possible to reduce the Y-direction dimension of the entire drive unit 1A compared to a configuration in which the entire circumference is surrounded. In this way, the entire drive unit 1A can be made smaller.

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。 In addition, by providing the intermediate frame 3 as the magnetic element placement section, the magnetic elements 5A and 5B can be prevented from being placed directly on the mirror 2. Therefore, when the magnetic elements 5A and 5B are bonded to the driven section, the occurrence of distortion due to bonding in the mirror 2 can be suppressed, and the deterioration of optical characteristics due to the provision of the magnetic elements 5A and 5B can be suppressed.

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。 In addition, the resonance frequencies of the first vibration system including the mirror 2 and the second vibration system including the intermediate frame 3 are different, and the coil portion 6 generates an AC magnetic field with a frequency that resonates the first vibration system, so that the oscillation angle of the mirror 2 can be increased and the oscillation angle of the intermediate frame 3 can be decreased. Therefore, even if the magnetic elements 5A, 5B and the ends of the yoke portions 7A, 7B are arranged close to each other, they are unlikely to interfere with each other, and energy loss can be reduced. In this way, the oscillation angle of the mirror 2 can be increased even with a small driving energy.

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。 In addition, a pair of magnetic element pairs and a pair of yoke pairs are provided, and the middle part of the magnetic element pair coincides with the center part of the mirror 2 in the X direction. This allows a driving force to be applied at a position symmetrical to the mirror 2 when the magnetic field generated in the pair of yoke pairs acts on the pair of magnetic element pairs, thereby preventing a twisting force from being applied to the mirror 2.

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。 In addition, the magnetic elements 5A and 5B and the ends 711 and 721 of the yoke portions 7A and 7B are positioned at the closest positions to the intermediate frame 3 and the base portion 4, respectively, so that the oscillation angle of the mirror 2 can be increased even with a small driving energy.

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。 In addition, since the base portion 4 has an opening 45 through which the connecting portion 73 of the yoke portions 7A and 7B passes, the yoke portions 7A and 7B can be assembled to the base portion 4 so that the connecting portion 73 passes through the opening 45, improving assembly.

［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。 [Second embodiment]
3 and 4, the driving device 1B of this embodiment is an optical deflector including a mirror 2, an intermediate frame 3, a base portion 4B, two magnetic elements 5A and 5B, a coil portion 6B, two yoke portions 7A and 7B, a pair of inner torsion bars 20, and a pair of outer torsion bars 30. In this embodiment, the X-direction, Y-direction, and Z-direction are the same as those in the first embodiment.

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。 The drive unit 1B of this embodiment differs from the drive unit 1A of the first embodiment in the shape of the base portion 4B, the shape and arrangement of the coil portion 6B, and the arrangement of the yoke portions 7A and 7B.

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。 The base portion 4B is the base portion 4 in the first embodiment with the accessory frame portion 44 removed.

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。 The coil portion 6B is formed by winding the wiring 61 with the Y direction as the axial direction, and is positioned on the underside of the straight portion 41 of the base portion 4B.

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。 One of the extension parts 71 of the yoke parts 7A and 7B is disposed on the upper surface side of the straight part 41, and the other extension part 72 is disposed within the coil part 6B. The connecting part 73 is disposed on the opposite side of the mirror 2 from the straight part 41.

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。 As with the first embodiment, the above configuration allows the extensions 71 and 72 of the yoke portions 7A and 7B to sandwich the base portion 4B, which surrounds approximately half the circumference of the mirror 2 and is open, making it possible to reduce the overall size of the drive unit 1B. Furthermore, the omission of the accessory frame portion 44 allows the Y-direction dimension to be further reduced.

［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。 [Third Example]
5 and 6, the driving device 1C of this embodiment is an optical deflector including a mirror 2, an intermediate frame 3, a base portion 4C, two magnetic elements 5A and 5B, two coil portions 6C and 6D, two yoke portions 7A and 7B, a pair of inner torsion bars 20, and a pair of outer torsion bars 30. In this embodiment, the X-direction, Y-direction, and Z-direction are the same as those in the first embodiment.

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。 The drive unit 1C of this embodiment differs from the drive unit 1A of the first embodiment in the shape of the base portion 4C, the number, shape, and arrangement of the coil portions 6C and 6D, and the arrangement of the yoke portions 7A and 7B.

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。 In the base portion 4C, two accessory frames 44A and 44B are provided instead of the accessory frame 44 of the base portion 4A of the first embodiment. The two accessory frames 44A and 44B are provided so as to face the connection portions 36 and 37 of the intermediate frame 3 (i.e., the positions where the magnetic elements 5A and 5B are arranged) in the Y direction. Openings 45A and 45B are formed between the straight portion 41 and the accessory frames 44A and 44B, respectively.

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。 The two coil sections 6C and 6D are formed by wiring 61 that extends along the two square frame sections (around the openings 45A and 45B) formed by the auxiliary frame sections 44A and 44B and the straight section 41, respectively.

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。 The two yoke sections 7A and 7B are arranged so that the connecting section 73 passes through the openings 45A and 45B, respectively, and the pair of extending sections 71 and 72 sandwich the straight section 41 and a part of the coil sections 6C and 6D from the Z direction.

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。 As with the first embodiment, the above configuration allows the extensions 71 and 72 of the yoke portions 7A and 7B to sandwich the base portion 4C, which surrounds approximately half of the mirror 2 and has an opening, making it possible to reduce the size of the entire drive unit 1C.

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。 Furthermore, by providing two coil sections 6C, 6D, the total length of the wiring 61 constituting the coil section can be shortened compared to a configuration in which one coil section is provided, the total resistance value of the coil section can be reduced, and heat generation and energy loss can be suppressed.

［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。 [Fourth embodiment]
7 and 8, a driving device 1D of this embodiment is an optical deflector including a mirror 2, an intermediate frame 3, a base portion 4D, two magnetic elements 5A and 5B, a coil portion 6, two yoke portions 7A and 7B, a pair of inner torsion bars 20, and a pair of outer torsion bars 30. In this embodiment, the X-direction, Y-direction, and Z-direction are the same as those in the first embodiment.

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。 The driving device 1D of this embodiment differs from the driving device 1A of the first embodiment in the shape of the base portion 4D. Whereas the base portion 4A of the first embodiment is formed in a frame shape, the base portion 4D is formed in a plate shape as a whole. Specifically, a recess 48 is formed in the plate body 47 along the intermediate frame 3, and an opening portion 45 is formed adjacent to the recess 48 in the Y direction. In addition, a pair of protrusions 49 are formed at positions sandwiching the recess 48 from both sides in the X direction. Like the base portion 4A, the base portion 4D surrounds approximately half the circumference of the mirror 2 and is open in the Y direction.

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。 As with the first embodiment, the above configuration allows the extensions 71 and 72 of the yoke portions 7A and 7B to sandwich the base portion 4D, which surrounds approximately half of the mirror 2 and has an opening, making it possible to reduce the size of the entire drive unit 1D.

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。 Furthermore, by forming the base portion 4D in a plate shape, the strength of the base portion 4D can be improved compared to a configuration in which the base portion 4D is formed in a frame shape.

［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。 [Fifth Example]
9 and 10, a driving device 1E of this embodiment is an optical deflector including a mirror 2, magnetic element arrangement portions 8A and 8B, a base portion 4E, four magnetic elements 5A and 5B, four coil portions 6C and 6D, two yoke portions 7A and 7B, a pair of inner torsion bars 20, and a pair of outer torsion bars 30. In this embodiment, the X-direction, Y-direction, and Z-direction are the same as those in the first embodiment.

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。 The drive device 1E of this embodiment differs from the drive device 1A of the first embodiment in that a magnetic element arrangement section 8 is provided instead of the intermediate frame 3, the shape of the base section 4E, the number of magnetic elements 5A and 5B, and the number of coil sections 6C and 6D.

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。 The magnetic element arrangement parts 8A and 8B are formed in the shape of rectangular plates extending along the XY plane with the Y direction as the longitudinal direction, and are arranged in a position sandwiching the mirror 2 from the X direction. The mirror 2 and the magnetic element arrangement parts 8A and 8B are connected by an inner torsion bar 20, and the magnetic element arrangement parts 8A and 8B and the base part 4E are connected by an outer torsion bar 30. In other words, the driven part constituted by the mirror 2, the magnetic element arrangement parts 8A and 8B, and the inner torsion bar 20 is rotatably supported by the base part 4E via the outer torsion bar 30.

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。 As shown in FIG. 11, a magnetic element 5A is provided on each of both sides of the magnetic element arrangement portion 8A, and similarly, a magnetic element 5B is provided on each of both sides of the magnetic element arrangement portion 8B. In this case, it is preferable that the magnetic elements 5A and 5B have a size that can cover the entire surfaces of the magnetic element arrangement portions 8A and 8B.

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。 The base portion 4E is formed as a plate like the base portion 4D of the fourth embodiment, and a recess 48E in which a driven portion can be arranged is formed in the plate body 47E, and an opening 45E is formed at a position facing each of the two magnetic element arrangement portions 8A and 8B in the Y direction. In addition, a pair of protrusions 49 to which the outer torsion bar 30 is connected is formed at a position sandwiching the recess 48E from both sides in the X direction. The base portion 4E, like the base portion 4A, surrounds approximately half the circumference of the mirror 2 and is open in the Y direction.

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。 Coil sections 6C and 6D formed by wiring 61 extending along the periphery of the opening 45E are arranged on both sides of the base section 4E. The two yoke sections 7A and 7B are each provided so that the connecting section 73 passes through the opening 45E, and a pair of extending sections 71 and 72 sandwich a portion of the base section 4E and the two coil sections 6C and 6D from the Z direction.

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。 In this embodiment, as in the first embodiment employing the intermediate frame 3, the magnetic interaction between the yoke portions 7A, 7B and the magnetic elements 5A, 5B generates a driving force that rotates the magnetic element arrangement portion 8 about the X direction as the axial direction, and this rotation is transmitted to the mirror 2. At this time, the AC magnetic field generated by the coil portions 6C, 6D has a frequency that resonates the first vibration system formed by the mirror 2 and the inner torsion bar 20, so that the mirror 2 rotates more than the intermediate frame 3.

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。 As with the first embodiment, the above configuration allows the extensions 71 and 72 of the yoke portions 7A and 7B to sandwich the base portion 4E, which surrounds approximately half of the mirror 2 and has an opening, making it possible to reduce the size of the entire drive unit 1E.

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。 Furthermore, by arranging the magnetic element arrangement sections 8A and 8B on both sides of the mirror 2 in the X direction, the mirror 2 and the base section 4E can be brought closer together in the Y direction compared to a configuration in which an intermediate frame is arranged between the mirror and the base section in the Y direction, and the Y direction dimension of the drive unit 1E can be further reduced.

［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。 [Sixth Example]
12, a driving device 1F of this embodiment is an optical deflector including a mirror 2, one magnetic element arrangement portion 8A, a base portion 4F, two magnetic elements 5A, two coil portions 6E, one yoke portion 7A, one inner torsion bar 20, one outer torsion bar 30, and one shaft portion 40. In this embodiment, the X-direction, Y-direction, and Z-direction are the same as those in the first embodiment.

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。 The driving device 1F of this embodiment differs from the driving device 1E of the fifth embodiment in that only one magnetic element arrangement section 8A is provided, and a driving force acts on the mirror 2 from one side in the X direction. In this case, the inner torsion bar 20 is connected to the magnetic element arrangement section 8A side of the mirror 2, and the shaft section 40 is connected to the opposite side, and the shaft section 40 is connected to the base section 4F.

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。 A recess 48F in which a driven part can be placed is formed in the plate body 47F of the base part 4F, and one opening 45E is formed corresponding to the magnetic element arrangement part 8A. The coil part 6E is formed by winding wiring 61 with the Y direction as the axial direction, and is arranged on the magnetic element arrangement part 8A side of the opening 45E on each side of the base part 4F. The yoke part 7A is arranged so that the connecting part 73 passes through the opening 45E, and a pair of extension parts 71, 72 sandwich the base part E from the Z direction and are inserted into the upper and lower coil parts 6E, respectively.

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。 Here, the mirror 2, the inner torsion bar 20, and the magnetic element arrangement section 8A constitute the driven section, which is rotatably supported by the base section 4F via the outer torsion bar 30 and the shaft section 40 as a pair of shaft sections. The mirror 2, the inner torsion bar 20, and the shaft section 40 constitute a first vibration system, and the AC magnetic field generated by the coil section 6E has a frequency that resonates the first vibration system, so that the mirror 2 rotates more than the magnetic element arrangement section 8A.

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。 As with the first embodiment, the above configuration allows the extensions 71 and 72 of the yoke portion 7A to sandwich the base portion 4F, and the base portion 4F surrounds approximately half of the mirror 2 and is open, making it possible to reduce the size of the entire drive unit 1F.

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。 Furthermore, by providing only one magnetic element arrangement section 8A, the mirror 2 and the base section 4F can be brought closer together on the side where the magnetic element arrangement section is not provided, compared to a configuration in which magnetic element arrangement sections are provided on both sides of the mirror 2, and the X-direction dimension of the drive unit 1F can be further reduced.

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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes other configurations that can achieve the object of the present invention, and the following modifications are also included in the present invention.

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。 For example, in the first to sixth embodiments, the mirror 2 is an elliptical plate, but the mirror may be of other shapes, such as a circular plate or a polygonal plate, as long as it has an appropriate shape depending on the application.

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。 In addition, in the first to sixth embodiments, the inner torsion bar 20 and the outer torsion bar 30 are arranged coaxially, but the extension direction of the inner torsion bar 20 and the extension direction of the outer torsion bar 30 may intersect. In other words, it is sufficient that the torsion bars are arranged so that when the intermediate frames 3, 3B rotate, this rotation is transmitted to the mirror 2.

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。 In addition, the first to sixth embodiments differ from one another in which of the intermediate frame 3 and the magnetic element arrangement 8A, 8B is used, the shape of the base portion, the arrangement and shape of the magnetic elements, the number and shape of the coil portions, the number and arrangement of the yoke portions, etc., but these features are not unique to each device, and each feature may be combined as appropriate. For example, a frame-shaped base portion as in the first embodiment may be used along with a magnetic element arrangement portion as in the fifth embodiment.

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。 In the fifth embodiment, the wiring 61 constituting the coil portions 6C and 6D extends along the periphery of the opening 45E. However, as shown in FIG. 13, the wiring 61 may pass over the opening 45E (overlapping the opening 45E when viewed from the Z direction). With this configuration, the overall length of the wiring 61 can be further shortened, and the resistance can be reduced to suppress heat generation and energy loss. In this configuration, first, only the connecting portion 73 of the yoke portions 7A and 7B is passed through the opening 45E, and then the coil portions 6C and 6D are assembled to the yoke portions 7A and 7B, and the yoke portions 7A and 7B and the coil portions 6C and 6D are slid in the Y direction so as to approach the magnetic elements 5A and 5B.

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。 Also, as shown in FIG. 14, instead of the opening 45E, a notch 451 opening on the side opposite the magnetic elements 5A and 5B may be formed. With this configuration, the yoke parts 7A and 7B can be easily assembled to the base part.

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。 In the first embodiment, the ends 421, 431 of the side portions 42, 43 of the base portion 4 protrude from the connection position with the outer torsion bar 30, but they may not protrude. Also, an extension portion may be provided that extends in the X direction from the ends 421, 431 so as to approach the mirror 2. In this case, it is preferable that the extension portion does not protrude from the mirror 2 to the opposite side of the yoke portions 7A, 7B in the X direction.

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。 In addition, in the first to sixth embodiments, the driven part is configured by the mirror 2, the intermediate frame or the magnetic element arrangement part, and the inner torsion bar 20, but the driven part may be configured by the mirror alone.

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。 In addition, in the first to sixth embodiments, the coil portion is formed by wiring, and the coil portion and the base portion are separate bodies, but the base portion and the coil portion may be integrally formed by, for example, applying a spiral metal plating process to the surface of the base portion.

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。 In addition, in the first to sixth embodiments, the magnetic elements 5A, 5B and the ends 711, 721 of the yoke portions 7A, 7B are respectively arranged in the closest positions between the intermediate frame and the base portion, but the magnetic elements and the yoke portions may be arranged in a manner that allows the entire drive device to be made smaller, for example, and may not be arranged in the closest positions.

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。 Although the best configurations and methods for implementing the present invention have been disclosed above, the present invention is not limited thereto. That is, the present invention has been mainly illustrated and described with reference to specific embodiments, but those skilled in the art can make various modifications to the above-described embodiments in terms of shape, material, quantity, and other detailed configurations without departing from the scope of the technical idea and purpose of the present invention. Therefore, the descriptions limiting the shapes, materials, etc. disclosed above are provided as examples to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the present invention. Therefore, descriptions of the names of components that have some or all of the limitations on the shapes, materials, etc. removed are included in the present invention.

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） 1A to 1F Driving device 2 Mirror 3 Intermediate frame (magnetic element arrangement section)
4 Base portion 45 Opening portion (passage portion)
5A, 5B Magnetic element 6 Coil portion 7A, 7B Yoke portion 71, 72 Extension portion 73 Connection portion 8A, 8B Magnetic element arrangement portion 20 Inner torsion bar (second shaft portion)
30 Outer torsion bar (shaft)

Claims

A driven part;
A pair of shaft portions supporting the driven portion;
a base portion that is provided so as to surround at least half of the driven portion and support the shaft portion;
A magnetic element provided in the driven portion;
a yoke portion having a pair of extending portions sandwiching the base portion, a pair of ends of the pair of extending portions being arranged to face the magnetic element, and a magnetic field generated at the pair of ends being applied to the magnetic element to rotate the driven portion;
a coil portion provided to pass between the pair of extension portions of the yoke portion,
The drive device according to claim 1, wherein the base portion is open on an opposite side of the yoke portion with respect to the driven portion.

The driving device according to claim 1, characterized in that the driven part has a mirror, a magnetic element arrangement part supported by the shaft part and on which the magnetic element is arranged, and a second shaft part arranged coaxially with the shaft part and connecting the mirror and the magnetic element arrangement part.

a resonance frequency of a first vibration system including the mirror and the second shaft portion is different from a resonance frequency of a second vibration system including the first vibration system, the magnetic element arrangement portion, the magnetic element, and the shaft portion;
3. The drive device according to claim 2, wherein the coil portion generates, as the magnetic field, an AC magnetic field having a frequency that resonates the first vibration system.

The magnetic element includes at least one pair of magnetic elements arranged in an axial direction of the shaft portion,
a middle portion of the magnetic element pair coincides with a center portion of the mirror in the axial direction;
4. The drive device according to claim 2, wherein the yoke portion includes at least one pair of yokes arranged such that the pair of ends faces each of the magnetic element pairs.

The driving device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the magnetic element arrangement portion is arranged to surround at least half of the mirror from the same side as the base portion, and opens on the same side as the opening of the base portion.

The drive device according to claim 5, characterized in that the ends of the magnetic element and the yoke portion are respectively arranged at positions closest to the magnetic element arrangement portion and the base portion.

the yoke portion has a connecting portion that connects the pair of extending portions,
7. The drive device according to claim 1, wherein the base portion has a passage portion through which the connecting portion passes.