JP7817562B2

JP7817562B2 - 回転往復駆動アクチュエーター

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Publication number: JP7817562B2
Application number: JP2022114256A
Authority: JP
Inventors: 勇樹高橋; 泰隆北村; 雅春加賀美; 裕樹大塚; 佳正本
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2022-07-15
Filing date: 2022-07-15
Publication date: 2026-02-19
Anticipated expiration: 2042-07-15
Also published as: EP4307527A1; JP2024011914A; US12438428B2; US20240022153A1; CN117411270A

Description

本発明は、回転往復駆動アクチュエーターに関する。

従来、複合機、レーザービームプリンタ等の光走査装置に使用されるアクチュエーターとして、回転往復駆動アクチュエーターが使用されている。具体的には、回転往復駆動アクチュエーターは、スキャナーのミラーを往復回転させることで、レーザー光の反射角度を変更して対象物に対する光走査を実現する。

この種の回転往復駆動アクチュエーターとしてガルバノモーターを用いたものが、特許文献１に開示されている。ガルバノモーターとしては、特許文献１に開示された構造のタイプのものや、コイルをミラーに取り付けたコイル可動タイプの他、様々なタイプのものが知られている。

特許文献１には、４つの永久磁石が、ミラーが取り付けられる回転軸に、回転軸径方向に着磁するように設けられ、コイルが巻回された磁極を有するコアが、回転軸を挟むように配置されたビームスキャナが開示されている。

特許第４７２７５０９号公報

ところで、コイル可動タイプの回転往復駆動アクチュエーターにおいては、駆動時のコイルの発熱により、ミラーの表面状態、回転軸へのミラーの接合状態、反りを含むミラーの形状等に悪影響を与えるおそれがある。また、コイル可動タイプの回転往復駆動アクチュエーターにおいては、通電時のコイルの発熱を考慮するとコイルへの入力電流も大きくしにくく、可動体であるミラーの大型化や高振幅化が困難であるという問題がある。

これらの問題に対して、特許文献１のように、マグネットを可動体側に配置する構成、所謂ムービングマグネットの構成とすれば、コイル発熱によるミラーへの悪影響やミラーの大型化或いは高振幅化も可能となる。

また、ムービングマグネット或いはムービングコイルの何れかの構成においても、コイルが巻回されるコアとマグネットとの間に相対的に往復回転可能なギャップ部を設ける必要がある。このギャップ部に異物が混入すると、動作不良の原因となるという問題がある。また、回転往復駆動アクチュエーターでは、マグネットが装置の外側に配置される場合、磁束が装置の外側に分布するので、磁気影響を被る製品の近傍に配置できず、その配置の自由度が小さいという問題となる。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、設置の自由度が高く可動対象物をより好適に高振幅で駆動できる回転往復駆動アクチュエーターを提供する。

本発明の回転往復駆動アクチュエーターの一つの態様は、
一端部側で可動対象物が接続される軸部と他端部側で前記軸部に固定されたマグネットとを有し、軸周りに往復回転可能に支持された可動体と、
前記マグネットを挟むように前記マグネットの外周に対向する複数の磁極を有するコア体と、前記コア体に巻回され、前記マグネットと相互作用する磁束を通電により発生して前記可動体を往復回転させるコイル体と、前記マグネットとの間に磁気吸引力を発生して前記往復回転の基準位置を規定するマグネット位置保持部と、を有するコア組立体と、
前記他端部側から前記コア組立体に取り付けられ、前記軸部が挿通する凹状のセンサー収容部を有するトップカバーと、
前記軸部の回転角度を検知するセンサーが実装され、前記センサーを前記マグネット側に向けて前記他端部側から前記トップカバーに設けられ、前記センサー収容部及び前記コア組立体を覆うセンサー基板と、
を備える構成を採る。

本発明によれば、設置の自由度が高く可動対象物をより好適に高振幅で駆動できる。

本発明に係る実施の形態１の回転往復駆動アクチュエーターの外観斜視図。同回転往復駆動アクチュエーターの軸心を通る縦断面図。図２において、駆動ユニットの正面側端面から左側の部材を外したＡ－Ａ線部分の端面図。同回転往復駆動アクチュエーターの分解斜視図。本体ユニットから駆動ユニットを外した状態の正面側斜視図。本体ユニットから駆動ユニットを外した状態の背面側斜視図。本体ユニットの斜視図。図７のＢ－Ｂ線断面図。予圧用ばねの拡大図。予圧用ばねの変形例であるウェーブスプリングを示す図。同回転往復駆動アクチュエーターの正面側端部の拡大斜視図。図１１においてセンサー基板を外した状態のトップカバー内部を示す斜視図。図１１のＣ－Ｃ線矢視断面図。駆動ユニットの分解斜視図。コイル体の斜視図。ボビンの分解図。コイル体におけるコイルの結線状態を示す斜視図。ボトムカバーの正面側斜視図。図１１のＤ－Ｄ線矢視断面図。回転往復駆動アクチュエーターの磁気回路の動作の説明に供する図である。回転往復駆動アクチュエーターの変形例１を示す縦断面図。回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の分解斜視図。回転往復駆動アクチュエーターの変形例２の外観斜視図。回転往復駆動アクチュエーターの変形例２の本体ユニットの斜視図。同回転往復駆動アクチュエーターの変形例２における駆動ユニットの要部構成を示す正面図。製品に取り付けられる回転往復駆動アクチュエーターの変形例２の斜視図。回転往復駆動アクチュエーターの変形例３の外観斜視図。回転往復駆動アクチュエーターの変形例３のトップカバーの外観斜視図。製品に取り付けられる回転往復駆動アクチュエーターの変形例３を示す斜視図。回転往復駆動アクチュエーターの変形例４のボトムカバーの外観斜視図。製品に取り付けられる回転往復駆動アクチュエーターの変形例４を示す斜視図。回転往復駆動アクチュエーターを用いたスキャナーシステムの要部構成を示す図。図３３Ａ及び図３３Ｂは、マグネットの変形例１の正面図と右側面図。図３４Ａ及び図３４Ｂは、マグネットの変形例２の正面図と右側面図図３５Ａ及び図３５Ｂは、マグネットの変形例３の正面図と右側面図。図３６Ａ及び図３６Ｂは、マグネットの変形例４の正面図と右側面図。マグネットの変形例４を有する回転往復駆動アクチュエーターのコア組立体を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る実施の形態１の回転往復駆動アクチュエーター１の外観斜視図であり、図２は、同回転往復駆動アクチュエーター１の軸心を通る縦断面図である。また、図３は、図２において、駆動ユニット４の内部が見えるように正面側端面から左側の部材を外したＡ－Ａ線部分の端面図であり、図４は、同回転往復駆動アクチュエーター１の分解斜視図である。

回転往復駆動アクチュエーター１は、例えば、ライダー（ＬｉＤＡＲ：Laser Imaging Detection and Ranging）装置に用いられる。なお、回転往復駆動アクチュエーター１は、複合機、レーザービームプリンタ等の光走査装置にも適用可能である。

回転往復駆動アクチュエーター１は、大きく分けて、可動体１０と、可動体１０を回転自在に支持するベース部２１と、ベース部２１に対して可動体１０を往復回転駆動する駆動ユニット４と、を備える。ベース部２１と駆動ユニット４は、可動体１０を往復回転駆動自在支持する固定体２０を構成する。

また、回転往復駆動アクチュエーター１では、可動体１０をベース部２１に取り付けて本体ユニット２を構成し、回転往復駆動アクチュエーター１は、本体ユニット２の一方の端部に駆動ユニット４を有する。

図５は、本体ユニット２から駆動ユニット４を外した状態の正面側斜視図であり、図６は、本体ユニット２から駆動ユニット４を外した状態の背面側斜視図である。

図５及び図６に示すように、可動体１０をベース部２１に装着した本体ユニット２と、駆動ユニット４とが、止着部材８１により、取り付けられている。なお、止着部材８１は、双方を固定できればどのような部材でもよいが、例えば、ビス、ねじ等の雄ねじやボルトナットを用いてもよい。

可動体１０は、回転軸１３、ミラー部１２及び可動マグネット（以下、単に「マグネット」と称する）３２を有する。なお、マグネット３２についての詳細は、後述する駆動ユニット４とともに詳細に説明する。

ミラー部１２は、回転往復駆動アクチュエーター１における可動対象物であり、回転軸１３に接続される。ミラー部１２は、例えば、ミラーホルダー１２２の一面にミラー１２１を貼り付けることで形成される。回転軸１３は、ミラーホルダー１２２の挿通孔１２２ａに挿通され、固着される。ミラー部１２は、走査光を反射する。

図７は、本体ユニットの斜視図であり、図８は、図７のＢ－Ｂ線断面図である。
図４～図８に示すように、ベース部２１は、平板状の底部２１３と、互いに離間して配置される一対の壁部２１１、２１２とを有する。底部２１３は、平板状であり、軸方向に延在して設けられ、その両端のそれぞれに、一対の壁部２１１、２１２が互いに対向するように立設されている。ベース部２１は、底部２１３及び一対の壁部２１１、２１２により断面が略コ字状（Ｕ字状）に形成されている。

一対の壁部２１１、２１２は、それぞれ矩形板状であり、その中央部には、挿通孔２１１ａ、２１２ａが形成されている。挿通孔２１１ａ、２１２ａには軸受２２、２３が内嵌され、軸受２２、２３には、回転軸１３が挿通されている。

なお、挿通孔２１１ａ、２１２ａには、軸方向外側の開口縁部にそれぞれ、貫通する部分よりも径が大きいざぐり部が設けられている。このざぐり部には、軸受２２、２３のフランジ２２４、２３４が嵌合する。

軸受２２、２３では、ドーナッツ状の軸受本体２２２、２３２の一方側の開口縁にフランジ２２４、２３４が設けられている。軸受２２、２３が、ベース部２１の壁部２１１、２１２に対して軸方向外側から嵌め込まれることで、フランジ２２４、２３４がざぐり部に嵌合する。軸受２２、２３は、軸受２２、２３の嵌合方向の抜けを防止された状態で、ベース部２１に固定されている。

これにより、ベース部２１に対して軸受２２、２３の軸受本体２２２、２３２が壁部２１１、２１２から外方に突出することがなく、ベース部２１の壁部２１１、２１２を薄型化し、ひいては、回転往復駆動アクチュエーター１の全長の短縮小型化を図ることができる。

また、軸受２２、２３のフランジ２２４、２３４が、挿通孔２１１ａ、２１２ａの軸方向外側（壁部２１１、２１２の外面側）のざぐり部と嵌合している。これにより、本体ユニット２の組み立て中に、フランジ２２４、２３４と挿通孔２１１ａ、２１２ａとの嵌合状態を、壁部２１１、２１２の外方から容易に視認、計測できる。

軸受２２、２３は、ベース部２１用の転がり軸受（例えば、ボールベアリング）や滑り軸受で構成されてよい。例えば、軸受２２、２３が、転がり軸受であれば、摩擦係数が低く、回転軸１３をスムーズに回転させることができるので、回転往復駆動アクチュエーター１の駆動性能が向上する。これにより、回転軸１３は、軸受２２、２３を介して、回転自在にベース部２１に取り付けられ、一対の壁部２１１、２１２の間には、可動対象物であるミラー部１２が配置される。

軸受２２、２３には回転軸１３が挿通され、回転軸１３の両端部は、軸方向で軸受２２、２３のそれぞれから外方に突出している。軸受２２、２３は、回転軸１３をベース部２１に軸周りに回動自在に支持させる。

回転軸１３の一端部には、ベース部２１の一対の壁部２１１、２１２間に挿通された部位に、可動対象であるミラー部１２が固着され、回転軸１３の他端部１３２側には、マグネット３２が固着されている。これにより回転軸１３は、ベース部２１の一対の壁部２１１、２１２に軸支される。ベース部１２は、回転軸１３を介して一対の壁部２１１、２１２の間に配置されたミラー部１２を両側から支持しているので、回転軸を片持ちで軸支された回転軸でミラー部１２を支持する構成よりも強固に支持でき、耐衝撃性や耐振動性が高められている。

マグネット３２は、後述する駆動ユニット４内に配置され、駆動ユニット４により発生される磁束によって往復回転駆動される。なお、回転軸１３は、駆動ユニット４とマグネット３２の相互電磁作用によりミラー部１２を往復回転させる。

回転軸１３において、軸受２３の外側に突出する一端部１３１には、嵌合溝１３３に止め部（止め輪）１４が嵌め込まれ、この止め部１４により、回転軸１３は、他端部１３２側への移動が規制される。

回転軸１３には、ミラー部１２のミラーホルダー１２２と、一対の壁部のうちの一端部１３１側の壁部２１２との間の部位に、筒状のストッパ部１５が外挿されている。

ストッパ部１５は、回転軸１３に対して固定されている。回転軸１３の一端部１３１側への移動は、軸受２３により規制され、回転軸１３の他端部１３２側への移動は、止め部１４に規制されている。回転軸１３に固着されているミラー部１２は、止め部１４を介してベース部２１に対して軸方向の他端部１３２側への移動が規制されている。

ストッパ部１５は、ミラー部１２を介して、回転軸１３が軸受２３から軸方向一端部側、つまり、外方に抜けることを防止する。

ストッパ部１５は、止め部１４とともに、ミラー部１２、回転軸１３及びマグネット３２を含む可動体１０の軸方向の移動を、公差等を含めた所定の範囲となるように規制しており、ベース部２１からの抜けが防止されている。

回転軸１３は、ベース部２１において他端部１３２側が軸受２２を挿通して壁部２１１からベース部２１の外側に突出するように、ベース部２１に配置されている。壁部２１１から突出する部分は、駆動ユニット４内を挿通する。

回転軸１３の他端部１３２側に固着されたマグネット３２は、ベース部２１の壁部２１１から外方に突出する部位に配置されている。

回転軸１３において、壁部２１１から他端部１３２側に突出する部位には、壁部２１１側から順に、予圧用ばね３５、環状受け部３７及びマグネット３２が配設されている。

予圧用ばね３５は、軸方向に伸縮して軸受２２を軸方向に付勢する。
予圧用ばね３５は、例えば、図９に示すように、予圧用ばね３５が配置されるスペースに対応した所定の長さＬ１を有し且つ所定の長さ方向で離間する両端にフラット面が形成された円筒コイルスプリングである。

予圧用ばね３５は、回転軸１３に外挿して配置され、壁部２１１に嵌合する軸受２２からマグネット３２を離間する方向に付勢する。
予圧用ばね３５は、回転軸１３が挿通された状態で、マグネット３２に隣接する環状受け部３７と軸受２２との間で介在する。

予圧用ばね３５は、軸受２２に定圧予圧を付与する。予圧用ばね３５が軸受２２に定圧予圧を付与することにより、荷重の変動や回転中の回転軸１３とベース部２１との温度差による回転軸１３の伸縮等をばねで吸収して、予圧量の変動が少なく、安定した予圧量を得ることができる。よって、予圧用ばね３５は、回転軸１３の高速回転及び回転軸１３の軸方向の振動を防止し、定位置予圧と比較して高速で回転駆動させることができ、軸方向の振動を防止できる。

予圧用ばね３５は、軸受（特に、ボールベアリング）２２、２３に予圧を付与することにより回転軸１３の回転駆動の低摺動性及び高信頼性を維持し、安定した駆動を行うことができる。

なお、予圧用ばね３５は、強固に固定されている部品に当接して、当該部品で予圧を受ける構造とすることが望ましい。環状受け部３７は、圧入リングであり、回転軸１３に対して、回転軸１３の外周部分に圧入されることにより回転軸１３に固着されている。

環状受け部３７は、一端部側で軸受２２に当接する予圧用ばね３５の一端部を受けることにより、接着固定部品であるマグネット３２に直接衝撃が付与されることを防止する。これにより、マグネット３２への不要な力がかかることが防止され、信頼性を高めることができる。

また、予圧用ばね３５は回転往復駆動アクチュエーター１の内部に配置されているので、回転往復駆動アクチュエーター１の外部から影響を受けず安定した予圧の設計を確保できる。

なお、予圧用ばね３５は、丸状鋼線を螺旋状に巻いてなる円筒状のコイルスプリングに変えて、伸縮方向、つまり、ばねとしての高さの低いばねとして、板状鋼線を螺旋状あるいは円環状に巻いて波を加えた形状のウェーブスプリングを用いてもよい。

例えば、予圧用ばね３５としての軸方向の長さＬ１の円筒コイルスプリングよりも軸方向の長さが短い予圧用ばね３５０として、図１０に示すウェーブスプリングとしての予圧用ばね３５０を用いてもよい。

ウェーブスプリングである予圧用ばね３５０では、伸縮方向である軸方向の長さＬ２が、円筒コイルスプリングの長さＬ１よりも短く伸縮する長さが短い。

予圧用ばね３５０は、壁部２１１と環状受け部３７の長さＬ０が、長さＬ２＜Ｌ０＜Ｌ１の範囲等の条件に対応させる場合、予圧用ばね３５０を長さＬ２の方向で複数重ねることで、その伸縮長を変更できる。

このように予圧用ばね３５、３５０は、その設置箇所または予圧対象に応じて適宜変更して予圧力を調整して、好適な高速回転、軸方向の振動を防止して安定して駆動させることができる。

図１１は、回転往復駆動アクチュエーターの正面側端部の拡大斜視図であり、図１２は、図１１においてセンサー基板７２を外した状態のトップカバー内部を示す斜視図であり、図１３は図１１のＣ－Ｃ線矢視断面図であり、図１４は、駆動ユニットの分解斜視図である。

＜駆動ユニット４＞
図２～図６及び図１１～図１４に示す駆動ユニット４は、ベース部２１の軸方向で離間する両端部のうちの一方に設けられ、固定体２０の一部を構成する。駆動ユニット４は、マグネット３２とともに駆動部３０を構成し、可動体１０を可動する。駆動ユニット４は、ボトムカバー５０、コア組立体４０及びトップカバー６０を有する。駆動ユニット４は、例えば、正面視正方形状の直方体状に形成されている。

＜コア組立体４０＞
図３、図４及び図１４に示すコア組立体４０は、コイル４４、４５と、コイル４４、４５が巻回されたボビン４６、４７と、コア体４００と、回転角度位置保持部４８とを有する。

コア組立体４０は、本実施の形態では、内側に磁極４１０ａ、４１０ｂが配設された矩形枠型のブロック状（詳細には、直方体形状）に形成されている。コア組立体４０は、枠状の外周部分で、外周部分の内側に配置された磁極４１０ａ、４１０ｂを囲むように形成されている。コア組立体４０は、例えば、ベース部２１の壁部２１１において軸方向から見た壁面の矩形領域内においてマグネット３２を挟む磁極４１０ａ、４１０ｂのそれぞれから折り返して延在し、磁極４１０ａ、４１０ｂを囲む一本の磁路を形成する。

＜コア体４００＞
コア体４００は、マグネット３２を囲むように配置された磁路を有する磁気回路を構成する。コア体４００は、複数の磁極４１０ａ、４１０ｂ及びＣ字状の磁路部（接続辺部４１２及び側辺部４１３）を含む一体構造の第１コア４１と、第１コア４１の側辺部４１３間に架設するように配置される第２コア４２と、枠状の第３コア４３とを有する。コア体４００は、第１～第３コアを磁気的に結合して一体化されている。

第１コア４１～第３コア４３は、コイル４４、４５に通電したときに発生する磁束を複数の磁極４１０ａ、４１０ｂに通過させる。第１コア４１～第３コア４３は、例えば、ケイ素鋼板等の電磁鋼板（積層部材）を積層してなる積層コアである。コア体４００を積層構造とすることにより、低コストで、且つ、複雑な形状を有する第１コア４１～第３コア４３を構成することができる。

＜第１コア４１＞
第１コア４１では、対向する磁極を先端部にそれぞれ有する複数の棒状体４１１（４１１ａ、４１１ｂ）の基端部に、それらの延在方向と垂直に延在する接続辺部４１２が接続されている。この接続辺部４１２の両端部には、それぞれ垂直に両側辺部４１３ａ、４１３ｂが突設されている。接続辺部４１２には、棒状体４１１ａ、４１１ｂの間に、且つ、棒状体４１１ａ、４１１ｂと平行となるように延在する補極部４１４が設けられている。

棒状体４１１（４１１ａ、４１１ｂ）、接続辺部４１２、側辺部４１３（４１３ａ、４１３ｂ）及び補極部４１４は、一体構造であり、第１コア４１は、櫛歯形状である。

棒状体４１１ａ、４１１ｂは、それぞれ先端部の側面部に磁極が配設され、棒状体４１１ａ、４１１ｂの外周の基端部側にボビン４６、４７が外挿されている。これにより、コイル４４、４５は棒状体４１１ａ、４１１ｂを巻回するように配置されている。

コイル４４、４５への通電により励磁したときに、棒状体４１１ａ、４１１ｂの先端部の磁極は、通電方向に応じた極性を生じる。磁極は、それぞれマグネット３２と対向して配置され、磁極は、それぞれマグネット３２の外周面に沿って湾曲する形状を有している。これら湾曲する形状は、例えば、棒状体４１１ａ、４１１ｂの延在方向と直交する方向で対向するように配置される。

棒状体４１１ａ、４１１ｂは、例えば、ボビン４６、４７を、先端側から外挿可能な外形寸法を有する。これにより、棒状体４１１ａ、４１１ｂの延在方向の先端側、つまり、磁極４１０ａ、４１０ｂの先端から、ボビン４６、４７を外挿して、棒状体４１１ａ、４１１ｂの基端部側の位置で、それらを囲むように位置させることができる。外挿されたボビン４６、４７はそれぞれ、側辺部４１３と補極部４１４との間に配置される。

接続辺部４１２は、矩形状のコア体４００の一辺部を構成し、棒状体４１１ａ、４１１ｂの基端部で接続し、棒状体４１１ａ、４１１ｂの並行方向と直交する方向に延在して配設されている。

接続辺部４１２は、主に、棒状体４１１ａ、４１１ｂの基端部と、両側辺部４１３ａ、４１３ｂとを接続する。両側辺部４１３ａ、４１３ｂは、第２コア４２の両端部に密着していることが好ましいが、ここでは両側辺部４１３ａ、４１３ｂのそれぞれと第２コア４２の両端部のそれぞれのとの間に隙間が開くように配置されている。
接続辺部４１２及び両側辺部４１３ａ、４１３ｂは、第２コア４２とともに、第３コア４３に軸方向で密着した状態で積層するように設けられている。

補極部４１４は、回転角度位置保持部４８に対向配置され、マグネット３２が回転角度位置保持部４８を吸引する場合に、マグネット３２の別極と引き合い、回転角度位置保持部４８との吸引状態を補強する。

具体的には、補極部４１４は、磁性体により構成され、例えば、磁極４１０ａ、４１０ｂ及び回転角度位置保持部４８とともにマグネット３２を四方で囲むように配置される。
補極部４１４は、マグネット３２（より具体的には極３２ｂ）との間で磁気吸引力を発生し、マグネット３２において、回転角度位置保持部４８に吸引する極３２ａとは異なる極３２ｂを、対向する位置に移動させる。補極部４１４は、この作用により、回転角度位置保持部４８における磁気吸引力により可動体１０に作用する軸径方向荷重を相殺する。なお、「軸径方向荷重を相殺する」は、「軸径方向荷重を相殺するようにする」ことも含む。

なお、補極部４１４においてマグネット３２の外周面と対向する補極面は、マグネット３２の外周面の形状に対応した湾曲面であり、マグネット３２の外周面との間に全面的に均一なギャップを有する。なお、補極部４１４は、回転角度位置保持部４８とともに、コア組立体４０内で、マグネット３２を囲むように配置されているので、最少のスペースでレイアウトされた状態となり、より小型化された回転往復駆動アクチュエーター１を実現できる。

＜第２コア４２＞
第２コア４２は、第１コア４１とともに、棒状体４１１ａ、４１１ｂの先端部の磁極を四方から囲むように配置される磁路を構成する。第２コア４２は、角柱状に形成され、コイル４４、４５へ通電した際に、磁極４１０ａ、４１０ｂに磁束が通過する磁路を形成する。

第２コア４２は、両側辺部４１３ａ、４１３ｂと同じ厚み（軸方向の長さ）を有する。
第２コア４２は、第１コア４１の接続辺部の両端部に設けられた取付孔（止着孔）４０２と同様の取付孔（止着孔）４０２に挿入される止着部材８６を介して第３コア４３に密着した状態で、ボトムカバー５０及びトップカバー６０に固定されている（図１３参照）。取付孔４０２は、ボトムカバー５０の貫通孔５４と同径であり、回転軸１３と平行に延在するように形成されている。
第２コア４２には、延在方向の中央部で且つマグネット３２と対向する部位に回転角度位置保持部４８が取り付けられている。

＜第３コア４３＞
第３コア４３は、第１コア４１の接続辺部４１２、両側辺部４１３と、第２コア４２とともに、複数の磁極を囲み、且つ複数の磁極を連絡する磁路を形成する。
第３コア４３は、矩形枠板状をなし、第１コア４１及び第２コア４２の双方で構成される矩形枠状部分に面接触して取り付けられる。

具体的には、第３コア４３は、回転軸１３の延在方向で第１コア４１の接続辺部４１２及び両側辺部４１３ａ、４１３ｂと対面して互いに面接触する。加えて第３コア４３は、回転軸１３を中心に第１コア４１の棒状体４１１ａ、４１１ｂの複数の磁極を、位置決めした状態で、第１コア４１に組み付けられる。また、第３コア４３は、回転軸１３の延在方向で第２コア４２と対面して面接触する。

これにより、第３コア４３は、棒状体４１１ａ、４１１ｂの磁極及びコイル４４、４５を包囲するよう回転軸１３の周囲に配置され、回転軸１３周りでシームレスの磁路を構成する。第１～第３コア４１～４３は、コイル４４、４５を包囲する包囲部を有し、一方の磁極から第１コア４１＋第３コア４３、第３コア４３、第３コア４３＋第２コア４２、第３コア４３＋第１コア４１の他方の磁極の順に通る磁束の流れを形成できる。また、第１～第３コア４１～４３で、磁極と、磁極の間のマグネット３２とを環状で包囲しているので、外部からコイル４４、４５への接触を防ぐことができる。

駆動ユニット４を組み立てた状態では、磁極で囲まれた空間に回転軸１３が挿通される。また、この空間に、回転軸１３に取り付けられたマグネット３２が位置し、このマグネット３２に対して、正確な位置で磁極がエアギャップＧを介して対向する。

マグネット３２は、Ｓ極３２ａ及びＮ極３２ｂが周方向に交互に配置されているリング型マグネットである。マグネット３２は、回転往復駆動アクチュエーター１を組み立てた状態において、コア体４００の磁極４１０ａ、４１０ｂで囲まれた空間に位置するように、回転軸１３の周面に取り付けられる。マグネット３２は回転軸１３の外周を囲むように固定されている。コイル４４、４５に通電が行われると、棒状体４１１ａ、４１１ｂを含む第１コア４１、第２コア４２及び第３コア４３が励磁されて磁極４１０ａ、４１０ｂに通電方向に応じた極性が生じる。これにより、磁極４１０ａ、４１０ｂとマグネット３２との間で磁気力（吸引力及び反発力）が発生する。

本実施の形態では、マグネット３２は、回転軸１３の軸方向に沿う平面を境界として異なる極性に着磁されている。すなわち、マグネット３２は、Ｓ極３２ａとＮ極３２ｂに等分割されるように着磁された２極マグネットである。マグネット３２の磁極の数（本実施の形態では２つ）は、コア体４００の磁極４１０ａ、４１０ｂの数と等しい。なお、マグネット３２は、可動時の振幅に応じて２極以上に着磁されていてもよい。この場合、コア体４００の磁極部は、マグネット３２の磁極に対応して設けられる。

＜マグネット３２＞
マグネット３２は、Ｓ極３２ａとＮ極３２ｂとの境界部分３２ｃ、３２ｄ（以下、「磁極切替部」と称する）で極性が切り替わる。磁極切替部３２ｃ、３２ｄは、マグネット３２の一方の端面に、軸心を通るように延在する溝状に形成されている。磁極切替部３２ｃ、３２ｄは、マグネット３２が中立位置で保持されているとき、磁極４１０ａ、４１０ｂのそれぞれと正対する。

磁極切替部３２ｃ、３２ｄが溝状に形成されていれば、この溝を基準として、回転往復駆動アクチュエーター１の組立時或いはメンテナンス時等において、回転軸１３に固定される各部品の位置関係を調整できる。特に、マグネット３２の磁極切替部３２ｃ、３２ｄの位置に合わせて、回転軸１３に対してミラー部１２の位置、角度センサー部７０のエンコーダの取付位置等を好適に精度良く規定できる。例えば、溝に軸方向で治具を当てて、溝に突起を嵌合して回転軸１３の軸周りの回転を規制して不動にし、回転軸１３に取り付けられる他の構成要素の基準位置となる。特にミラーのマグネット３２の極に対する角度調整には精度が必要であり、これを可能とする。

中立位置において、マグネット３２の磁極切替部３２ｃ、３２ｄが、磁極４１０ａ、４１０ｂと正対することにより、駆動ユニット４は最大トルクを発生して可動体１０を安定して駆動することができる。

また、マグネット３２を２極マグネットで構成することにより、コア体４００との協働により、可動対象物を高振幅で駆動しやすくなるとともに、駆動性能の向上を図ることができる。すなわち、可動対象であるミラー部１２をワイドアングルで駆動できる。なお、実施の形態では、マグネット３２が一対の磁極切替部３２ｃ、３２ｄを有する場合について説明したが、二対以上の磁極切替部を有していてもよい。

＜コイル体（コイルとボビン）＞
コイル４４、４５は、筒状のボビン４６、４７に巻回される。コイル４４、４５及びボビン４６、４７からなるコイル体が、第１コア４１の棒状体４１１ａ、４１１ｂに外挿されることにより、コイル４４、４５は、棒状体４１１ａ、４１１ｂを巻回するように配置される。こうして、コイル４４、４５は、棒状体４１１ａ、４１１ｂの先端部の磁極に隣り合うように配置されている。

コイル４４、４５の巻線方向は、通電が行われた際に、第１コア４１の複数の磁極の一方から他方に向かって好適に磁束が生じるように設定される。

図１５は、コイル体の斜視図であり、図１６は、ボビンの分解図であり、図１７は、コイル体におけるコイルの結線状態を示す斜視図である。

コイル４４が巻回されたボビン４６であるコイル体と、コイル４５が巻回されたボビン４７の構成は同様であるので、コイル４４が巻回されたボビン４６を有するコイル体の説明を行い、コイル４５及びボビン４７を有するコイル体の説明は省略する。

コイル体４９は、コイル４４が巻回されるボビン部４９２と、端子４９６を支持し、ボビン部４９２と一体に設けられる端子支持部４９４とを有する。

ボビン部４９２は、棒状体４１１（４１１ａ、４１１ｂ）が挿通する貫通孔を有し、ボビン部４９２の一方側の開口縁部のフランジに端子支持部４９４が突設されている。

端子支持部４９４は各筒状を有し、内部に端子４９６が挿入されており、当該端子４９６を保持している。

端子４９６は、Ｌ字状であり、一辺部４９６２でコイル４４の端部を絡げて接続し、他辺部４９６４の基端部が端子支持部４９４に挿通されて支持され、他辺部４９６４の先端部側が端子支持部４９４から外部に突出する。

他辺部４９６４の先端部側で、コイル４４に電源を供給する外部機器或いは、隣り合うコイルの端部に接続する。本実施の形態では、端子４９６は、一辺部４９６２の延在方向をコイル４４の軸方向と平行にし、他辺部４９６４の延在方向を、コイル４４の軸方向と直交する方向としている。

コイル体４９では、ボビン部４９２の開口部の開口方向に、端子４９６の一辺部４９６２が延在するように配置され、他辺部４９６４がボビン部４９２のフランジの張出方向に延在して配置されている。

一辺部４９６２では半田などからなる結線部Ｈでコイル４４の両端のコイル線がそれぞれ結線されている。

このように、端子４９６は、Ｌ字状であり、一方の辺部である一辺部４９６２にコイル巻線を結線（フィレットである結線部Ｈ）し、他辺部４９６４でセンサー基板７２と接合される。

端子４９６は、Ｌ字状であるので、センサー基板結線側と、コイル結線側で分離してそれぞれ結線でき、特に、半田によりコイル巻線を結線する結線部（フィレット）Ｈを形成するときの作業を、半田や巻線の干渉がなく簡単に行うことができる。

すなわち、センサー基板７６の結線作業と、同一の端子４９４の巻線を固定する作業とが生じる場合でも、巻線を導通する際の半田が付着する等の基板との結線工程の阻害要因となることがない。センサー基板７２と端子４９６との結線は、駆動ユニット４に対して、軸方向でセンサー基板７２を配置することで、位置決めしつつ、コンタミ対応を行うことができ、光センサーを軸方向垂直に容易に配置できる。

＜回転角度位置保持部(マグネット位置保持部)４８＞
図２～図４に示す回転角度位置保持部４８は、回転往復駆動アクチュエーター１を組み立てた状態において、マグネット３２とエアギャップＧを介して対向するようにコア組立体４０に組み込まれる。回転角度位置保持部４８は、例えば、第２コア４２に、磁極がマグネット３２に対向する姿勢で取り付けられている。

回転角度位置保持部４８は、例えば、磁極をマグネット３２に向けたマグネットを用いて、マグネット３２との間に磁気吸引力を生じさせ、マグネット３２を吸引する。すなわち、回転角度位置保持部４８は、棒状体４１１ａ、４１１ｂとともに、マグネット３２との間に磁気バネを形成する。この磁気バネにより、コイル４４、４５への通電が行われていない常態時（非通電時）には、マグネット３２の回転角度位置、すなわち、回転軸１３の回転角度位置が中立位置に保持される。

このとき、回転角度位置保持部４８と引き合うマグネット３２の磁極３２ａ（図３ではＳ極）とは反対側の磁極３２ｂ（図３で示すＮ極）が、近接する磁性体である第１コア４１の補極部４１４を吸引する。これにより、より効果的にマグネット３２、つまり、可動対象物であるミラー部１２が、中立位置に保持される。

中立位置とは、マグネット３２の往復回転動作の基準位置、すなわち、往復回転（揺動）の中心位置であり、往復回転する際に、軸周りに左右に回転する際に同一回転角度となる位置である。マグネット３２が中立位置に保持されているとき、マグネット３２の境界部分３２ｃ、３２ｄは、棒状体４１１ａ、４１１ｂの磁極と正対する。

また、マグネット３２が中立位置にある状態を基準にして、ミラー部１２の取付け姿勢が調整される。なお、回転角度位置保持部４８は、マグネット３２との間に磁気吸引力を発生する磁性体で構成されてもよい。

＜ボトムカバー５０及びトップカバー６０＞
図１、図２、図４～図６及び図１１～図１４に示すボトムカバー５０及びトップカバー６０は、非磁性を有し通電性の高い電気伝導材からなることが好ましく、電磁シールドとして機能する。

ボトムカバー５０及びトップカバー６０は、コア組立体４０の軸方向（厚み方向）の両側に、それぞれ配置されている。

ボトムカバー５０及びトップカバー６０は、コア組立体４０へのノイズの入射及びコア体４００から外部へのノイズの出射を抑制することができる。

ボトムカバー５０及びトップカバー６０は例えばアルミ合金等の非磁性であり通電性を有し熱伝導率の高い材料等により形成される。アルミ合金は設計の自由度が高く、容易に所望の剛性を付与することができる。したがって、ボトムカバー５０及びトップカバー６０をアルミ合金にすれば、トップカバー６０を、回転軸１３を支持する支持体として機能させる場合に好適である。

図１８は、ボトムカバーの正面側斜視図である。図１９は、図１１のＤ－Ｄ線矢視断面図である。

ボトムカバー５０は、壁部２１１の外面に重なるように取り付けられる。ボトムカバー５０は壁部２１１の外形に対応して矩形板状に形成されている。ボトムカバー５０は矩形板状のカバー本体５２を有し、カバー本体５２の中央部には、回転軸１３が挿通される開口部５３が形成されている。開口部５３は、軸受２２と対向する位置に配置され、開口部５３の内径はマグネット３２の外径より大きい。ボトムカバー５０は、開口部５３内にマグネット３２を装着した回転軸１３を挿通させて、マグネット３２を、コア組立体４０内に挿入して配置できる。

開口部５３内には、回転軸１３が挿通されるとともに回転軸１３に外挿された予圧用ばね３５が配設されている（図２参照）。

ボトムカバー５０のカバー本体５２には、貫通孔５４、ベース部２１に固定するための貫通孔５５、位置決め孔５６、位置調整孔５７及びコア保持用突起５８が設けられている。貫通孔５４には、ボトムカバー５０をコア組立体４０、トップカバー６０とともに駆動ユニット４として一体化する止着部材８６が挿通される。貫通孔５５は、壁部２１１に取り付けられる取り付け部５２２に形成されている。なお、取り付け部５２２は、カバー本体５２において軸方向と直交する方向で離間する左右の辺部を構成しており、カバー本体５２の４つの角部を含む。これら角部にそれぞれ貫通孔５５が形成されている。

開口部５３、貫通孔５４、５５、位置決め孔５６及び位置調整孔５７は、回転軸１３の軸方向と平行に形成されている。止着部材８１、８６を貫通孔５４、５５に挿通して、ベース部２１への組み付け或いは駆動ユニット４の組み立て、ひいては、回転往復駆動アクチュエーター１の組立を、軸方向の一方向で行うことができる。

貫通孔５４は、図１３に示すように、カバー本体５２の裏面に凹状のざぐり部５４１が形成され、ざぐり部５４１は、ねじ等の止着部材８６の頭部を収容する。

コア保持用突起５８は、カバー本体５２において開口部５３を挟む位置から軸方向に突設され、コア組立体４０と組み合わせる際に、コア組立体４０と嵌合して位置決めする。

コア保持用突起５８は、棒状体４１１ａ、４１１ｂと、側辺部４１３ａ、４１３ｂとの間に挿入され、双方間を流れる磁束の漏れを防止する。

また、ボトムカバー５０の裏面には、図６に示すように、位置決め突起５９が突設されている。位置決め突起５９は、ボトムカバー５０がベース部２１に、互いの中心同士が一致した状態で当接した際に、壁部２１１の凹部２１８に係合し、位置決めする。

位置決め突起５９は、例えば、環状突起である。一方、壁部２１１の凹部２１８は、図５、図７及び図８に示すように、ベース部２１において挿通孔２１１ａを囲むように形成された環状の溝である。位置決め突起５９は、環状の溝の凹部２１８に係合し、壁部２１２と駆動ユニット４との双方が位置決めされる。

トップカバー６０は、ボトムカバー５０とともにコア組立体４０を軸方向両側から挟み、止着部材８６で一体的に固定されて、駆動ユニット４を構成する。本実施の形態のトップカバー６０は、図２、図４及び図１２に示すように、可動体１０、つまり回転軸１３の回転角度を検出する光センサー７６を収容するセンサー用収容部として機能する。

トップカバー６０は、コア組立体４０の先端側の面を覆うトップカバー本体６２と、トップカバー本体６２の外周縁部から軸方向の他端部１３２側に突出し、凹状のセンサー用収容部６５を構成するセンサー用周壁部（周壁部）６４とを有する。

トップカバー本体６２は、軸方向からみて正方形をなし、コア組立体４０側に向けて開口する凹状部６２１を有する板状体である。トップカバー本体６２は、トップカバー本体６２は正方形の板状体であり、周壁部６４は、トップカバー本体６２の外周部から立ち上がる矩形枠状に形成されている。

トップカバー６０のトップカバー本体６２には、貫通孔６６が設けられている。貫通孔６６は、ボトムカバー５０の開口部５３、ベース部２１の軸受２２、２３と同一軸を有するようにトップカバー本体６２に配設されている。貫通孔６６には裏面側（一端部１３１側）から、回転軸１３が挿通されたブッシュ３９が内嵌されている。これにより、ブッシュ３９は、移動方向が規制された状態でトップカバー本体６２に取り付けられている。なお、ブッシュ３９と回転軸１３とは互いに摺動するように配置されてもよいし、隙間を空けて配置されてもよい。

ブッシュ３９は、回転軸１３が衝撃を受けた際に、その衝撃が他端部１３２側のセンサー部品（エンコーダディスク）に伝わらないようにする。ブッシュ３９は、その他端部が貫通孔６６に内嵌し、一端部が凹状部６２１内に位置するように、トップカバー６０に取り付けられている。

トップカバー本体６２には、貫通孔６６の他に、ボビン４６、４７と係合するボビン係合孔６７が軸方向に貫通して設けられている。

ボビン係合孔６７には、ボビン４６、４７を有するコイル体４９の端子支持部４９４内嵌される。これにより、端子支持部４９４がトップカバー本体６２に挿入され、端子支持部４９４から他辺部４９６４が突出して配置される。

ボビン係合孔６７と端子支持部４９４との係合は、コア組立体４０とトップカバー６０とを組み付ける際の位置決めとしても機能する。

＜角度センサー部７０＞
トップカバー６０には、角度センサー部７０が取り付けられている。角度センサー部７０は、マグネット３２及び回転軸１３を含む可動体１０の回転角度を検知する。回転往復駆動アクチュエーター１は、角度センサー部７０の検知結果に基づいて、制御部を介して、駆動時の可動体、具体的には、可動対象物であるミラー部１２の回転角度位置及び回転速度を制御することができる。

角度センサー部７０は、磁気式や光学式のいずれの方式のセンサーでもよい。本実施の形態では、角度センサー部７０は、センサー基板７２を有し、センサー用収容部６５内に収容された、角度センサー部７０を構成するエンコーダーディスク７４と、光源及び受光素子等を有する光センサー（センサー）７６とを有する。

角度センサー部７０は、回転軸１３、ひいてはミラー部１２の回転角度を検出する。エンコーダーディスク７４は、センサー用収容部６５内で、回転軸１３の他端部１３２側に固定されており、マグネット３２及びミラー部１２と一体に回転する。つまり、エンコーダーディスク７４の回転位置が回転軸１３の回転位置と同一となる。

光センサー７６は、エンコーダーディスク７４に光を出射しその反射光に基づいてエンコーダーディスクの回転位置（角度）を検出する。これにより、マグネット３２及びミラー部１２の回転位置を検出できる。

光センサー７６は、センサー基板７２に実装されており、このセンサー基板７２は、周壁部６４を塞ぐように配置され、センサー用収容部６５を閉塞する。

センサー基板７２は、回転軸１３の回転角度を検出する光センサー７６が実装された基板である。センサー基板７２は、光センサー７６をマグネット３２側に向けて他端部１３２側からコア組立体４０を覆うように配置される。
センサー基板７２は、中央部に設けられ、エンコーダーディスクを取り付ける取付部（エンコーダハブ）及び回転軸１３が挿入される開口部７２４の他に、止着孔７２２、スルーホール７２６を有する。

センサー基板７２は、止着部材８４を介して、トップカバー６０に止着されている。
トップカバー６０に設けられた止着孔は、コア組立体４０の止着孔４０２の延長上に形成され、止着孔と同じ軸の同径である。すなわち、センサー基板７２は、コア組立体４０側に、コア組立体４０の取付孔（止着孔）４０２に連続する同径の止着孔に止着部材８４を介して固定されている。

このように、センサー基板７２、トップカバー６０、コア組立体４０（コア体４００）及びボトムカバー５０は、止着孔、取付孔４０２、貫通孔５４等の軸方向に連続する同径の孔を介して止着部材により固定されている。

センサー基板７２は、エンコーダーディスクの回転位置（角度）を検出する回路の他、コイル４４、４５に電力供給を行う回路が実装されている。
電力供給を行う回路として、コイル４４、４５の一端部同士を接続する回路を含み、この回路は、コイル４４、４５を有するボビンに設けられた端子支持部４９４の他辺部４９６４が挿入されて回路に接続されるスルーホール７２６を有する。

スルーホール７２６に他辺部４９６４がそれぞれ挿入されることにより、コイル４４、４５は、センサー基板７２を介して、一端部同士が接続され、それぞれの他端部に、電力供給の入出力の回路が接続される。

これにより、駆動ユニット４を組み立てて、センサー基板７２をトップカバー６０に取り付けるだけで、コイル４４、４５への電力供給を行う回路を構成できるとともに、センサー部７０のセンシング部分に異物など外部からの不要物の侵入を防止できる。

また、センサー基板７２には、コイル体における端子支持部４９４の他辺部４９６４が直接接続されるので、センサー部と、アクチュエータ（モータ部分）を駆動する端子とを一枚の基板であるセンサー基板７２に集約して、配線できる。すなわち、回転往復駆動アクチュエーター１で使用する基板に、センサー用の回路に加えて、アクチュエーター駆動用の回路を実装して、基板を共有化でき、アクチュエーター自体を外部機器に接続する際のコネクタを統一できる。

次に、回転往復駆動アクチュエーター１の動作について、図３及び図２０を用いて説明する。図２０は、回転往復駆動アクチュエーター１の磁気回路の動作の説明に供する図である。

コア組立体４０のコア体４００の２つの棒状体４１１ａ、４１１ｂの磁極４１０ａ、４１０ｂは、エアギャップＧを空けてマグネット３２を挟むように配置されている。コイル４４、４５への非通電時は、図３に示すように、マグネット３２は、回転角度位置保持部４８との間の磁気吸引力により、中立位置に保持される。

この中立位置では、マグネット３２のＳ極３２ａ及びＮ極３２ｂの一方（図２０でＳ極３２ａ）が回転角度位置保持部４８に吸引される（図２０の磁気バネトルクＦＭ参照）。このとき、磁極切替部３２ｃ、３２ｄは、コア体４００の磁極４１０ａ、４１０ｂの中心位置と対向する。また、補極部４１４がマグネット３２のＳ極３２ａ及びＮ極３２ｂの他方（図２０でＮ極３２ｂ）と引き合う。これにより、マグネット３２は、より効果的に中立位置に移動する。

コイル４４、４５に対して通電が行われると、コア体４００が励磁され、磁極４１０ａ、４１０ｂに通電方向に応じた極性が生じる。例えば、図２０に示すようにコイル４４、４５への通電が行われると、コア体４００の内部に磁束が生じ、磁極４１０ａはＮ極、磁極４１０ｂはＳ極となる。

これにより、Ｎ極に磁化された磁極４１０ａは、マグネット３２のＳ極３２ａと引き合い、Ｓ極に磁化された磁極４１０ｂは、マグネット３２のＮ極３２ｂと引き合う。そして、マグネット３２には回転軸１３の軸回りにＦ方向のトルクが発生し、マグネット３２はＦ方向に回転する。これに伴い、回転軸１３もＦ方向に回転し、回転軸１３に固定されているミラー部１２もＦ方向に回転する。

次に、コイル４４、４５に対して逆向きに通電が行われると、コア体４００の内部に生じる磁束の流れは図２０で示す方向とは逆方向になり、磁極４１０ａは、Ｓ極、磁極４１０ｂはＮ極となる。Ｓ極に磁化された磁極４１０ａは、マグネット３２のＮ極３２ｂと引き合い、Ｎ極に磁化された磁極４１０ｂは、マグネット３２のＳ極３２ａと引き合う。そして、マグネット３２には回転軸１３の軸回りにＦ方向とは逆向きのトルク－Ｆが発生し、マグネット３２は－Ｆ方向に回転する。これに伴い、回転軸１３も回転し、回転軸１３に固定されるミラー部１２も図２０に示すよう方向とは逆方向に回転する。
回転往復駆動アクチュエーター１は、以上の動作を繰り返すことで、ミラー部１２を回転往復駆動する。

実際上、回転往復駆動アクチュエーター１は、電源供給部（例えば図３２の駆動信号供給部１０３に相当）からコイル４４、４５に入力される交流波によって駆動される。つまり、コイル４４、４５の通電方向は周期的に切り替わる。通電方向の切り替わり時には、回転角度位置保持部４８とマグネット３２との間の磁気吸引力、つまり磁気バネの復元力（図２０で示す磁気バネトルクＦＭとその逆方向のトルクである「－ＦＭ」）により、マグネット３２は中立位置に戻るように付勢される。これにより、可動体１０には、軸回りにＦ方向のトルクと、Ｆ方向とは逆の方向（－Ｆ方向）のトルクが交互に作用する。これにより、可動体１０は、回転往復駆動される。

以下に、回転往復駆動アクチュエーター１の駆動原理について簡単に説明する。本実施の形態の回転往復駆動アクチュエーター１では、可動体（可動体１０）の慣性モーメントをＪ［ｋｇ・ｍ^２］、磁気バネ（磁極４１０ａ、４１０ｂ、回転角度位置保持部４８及びマグネット３２）のねじり方向のバネ定数をＫ_ｓｐ［Ｎ・ｍ／ｒａｄ］とした場合、可動体は、固定体（固定体２０）に対して、式（１）によって算出される共振周波数Ｆ_ｒ［Ｈｚ］で振動（往復回転）する。

可動体は、バネマス系の振動モデルにおけるマス部を構成するので、コイル４４、４５に可動体の共振周波数Ｆ_ｒに等しい周波数の交流波が入力されると、可動体は共振状態となる。すなわち、電源供給部からコイル４４、４５に対して、可動体の共振周波数Ｆ_ｒと略等しい周波数の交流波を入力することにより、可動体を効率良く振動させることができる。

回転往復駆動アクチュエーター１の駆動原理を示す運動方程式及び回路方程式を以下に示す。回転往復駆動アクチュエーター１は、式（２）で示す運動方程式及び式（３）で示す回路方程式に基づいて駆動する。

すなわち、回転往復駆動アクチュエーター１における可動体の慣性モーメントＪ［ｋｇ・ｍ^２］、回転角度θ（ｔ）［ｒａｄ］、トルク定数Ｋ_ｔ［Ｎ・ｍ／Ａ］、電流ｉ（ｔ）［Ａ］、バネ定数Ｋ_ｓｐ［Ｎ・ｍ／ｒａｄ］、減衰係数Ｄ［Ｎ・ｍ／（ｒａｄ／ｓ）］、負荷トルクＴ_Ｌｏｓｓ［Ｎ・ｍ］等は、式（２）を満たす範囲内で適宜変更できる。また、電圧ｅ（ｔ）［Ｖ］、抵抗Ｒ［Ω］、インダクタンスＬ［Ｈ］、逆起電力定数Ｋ_ｅ［Ｖ／（ｒａｄ／ｓ）］は、式（３）を満たす範囲内で適宜変更できる。

このように、回転往復駆動アクチュエーター１は、可動体の慣性モーメントＪと磁気バネのバネ定数Ｋ_ｓｐにより決まる共振周波数Ｆ_ｒに対応する交流波によりコイルへの通電を行った場合に、効率良い大きな振動出力を得ることができる。

＜変形例１＞
図２１は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例１を示す縦断面図であり、図２２は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例１の分解斜視図である。

変形例１の回転往復駆動アクチュエーター１Ａでは、回転往復駆動アクチュエーター１と比較して、ベース部２１Ａに取り付けられる軸受２２、２３の向きと、予圧用ばね３５、ストッパ部１５Ａ及び止め部１４の位置とが異なり、その他の構成は同様である。よって、同機能を有する同名称には同符号を付して説明は省略し、異なる点のみ説明する。

回転往復駆動アクチュエーター１Ａでは、可動体１０Ａをベース部２１Ａに取り付けて本体ユニットＡを構成し、回転往復駆動アクチュエーター１Ａは、本体ユニット２の一方の端部である壁部２１１に駆動ユニット４を有する。

回転往復駆動アクチュエーター１Ａは、回転往復駆動アクチュエーター１と比較して、予圧用ばね３５を軸受２２とミラーホルダー１２２との間に配置している。

ベース部２１Ａは、底部２１３の延在方向で離間する両端部から立設する一対の壁部２１１Ａ、２１２Ａのそれぞれの中央部に、軸方向内側にフランジが配置される軸受２２、２３が配置されている。例えば、挿通孔２１１Ａａ、２１２Ａａには軸方向内側から軸受２２、２３が圧入されて内嵌している。軸受２２、２３には、回転軸１３が挿通されている。

また、ストッパ部１５Ａが、ストッパ部１５よりも短くし、ベース部２１Ａの外側から回転軸１３の基端部に取り付けられている。

また、止め部１４は、壁部２１２Ａを挿通する回転軸１３Ａの端部において、壁部２１２の内側で嵌合溝１３３Ａに嵌合している。

この構成では、回転軸１３Ａに対して、ストッパ１５Ａの軸方向外側、別言すれば、回転軸１３Ａの基端部（一端部１３１）側から荷重が掛かる場合、ストッパ１５Ａによって、回転軸１３Ａは位置が保持される。また、予圧用ばね３５の力が掛かる場合でも、止め部１４によって位置が保持され、回転往復駆動アクチュエーター１における予圧用ばね３５の機能を同様の機能を有し、同様の効果を得ることができる。

すなわち、可動体１０Ａは、軸方向の両側に外向き予圧がかかり、可動対象物付近に予圧用ばね３５が配置された構成となっている。これにより、ベース部２１Ａの一対の壁部（両側壁部）２１１Ａ、２１２Ａ間で架設される回転軸１３のデッドスペースに予圧用ばね３５を配置するので、予圧用ばね３５を駆動ユニット４内に配置する構成と比較して、低背化・小型化が可能である。

＜変形例２＞
図２３は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例２の外観斜視図であり、図２４は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例２の本体ユニットの斜視図である。図２５は、同回転往復駆動アクチュエーターの変形例２における駆動ユニットの要部構成を示す正面図であり、図２６は、製品に取り付けられる回転往復駆動アクチュエーターの変形例２の斜視図である。

図２３～図２６に示す回転往復駆動アクチュエーター１Ｂは、回転往復駆動アクチュエーター１同様の機能を有するとともに、製品の躯体の固定台部８００に固定するアクチュエーター固定部としての固定孔２１５を有する。

固定孔２１５は、例えば、固定体２０と略同様の機能を有する固定体２０Ｂにおけるベース部２１Ｂの壁部２１１Ｂに設けられる。固定孔２１５は、壁部２１１Ｂにおいて駆動ユニット４が固定される部位から軸方向と直交する方向に張り出すフランジ状の両側突辺部２１１０に形成されている。なお、固定孔２１５は、両側突辺部２１１０の一方の側辺突部に設けられてもよい。

両側突辺部２１１０は、正面視して、駆動ユニット４の左右で隣接するように配置されている。両側突辺部２１１０は、駆動ユニット４のボトムカバー５０において、止着部材８１を介して壁部２１１Ｂに取り付けられる取り付け部５２２の両辺部（正面視して左右の外側の辺）よりも、外側に配置されている。

両側突辺部２１１０の裏面側には、固定孔２１５の周囲にざぐり部２１１２が設けられ、止着部材８７の頭部が、壁部２１１Ｂにおいて軸方向で突出しないように形成されている。

壁部２１１Ｂは、駆動ユニット４を製品の筐体（例えば固定台部８００）に取り付ける際の位置決めを可能とする位置決め切り欠き部２１７と位置決め孔２１６とを有する。位置決め切り欠き部２１７は、壁部２１１Ｂの外縁、例えば、両側突辺部２１１０のうちの一方の中央部に設けられている。壁部２１１Ｂにおいて、中心部を中心に位置決め切り欠き部２１７と対称な位置に位置決め孔２１６が形成されている。

この回転往復駆動アクチュエーター１Ｂを製品の躯体に取り付ける際には、回転往復駆動アクチュエーター１Ｂは、躯体側に設けられた（例えば、躯体の一部として）固定台部８００に固定される。

固定台部８００は、離間して対向して立設する固定壁部８０４、８０６を有したＵ字状部に構成されている。このＵ字状の内部に、駆動ユニット４が位置するように、回転往復駆動アクチュエーター１Ｂを、固定台部８００に固定する。回転往復駆動アクチュエーター１Ｂを、固定台部８００の立設方向と軸方向とを平行にして、固定壁部８０４、８０６の上端面に、壁部２１１Ｂの両側突辺部２１１０を当接させて、固定孔２１５を挿通する止着部材８７により止着される。なお、固定壁部８０４、８０６の上端面には、止着部材８７が挿入される止着孔８０７の他に、位置決め孔２１６に挿入される位置決め突起８０８が設けられている。

回転往復駆動アクチュエーター１Ｂを固定台部８００に取り付ける際には、軸と平行方向の位置決め孔２１６に、軸と平行の位置決め突起８０８を挿入して、これを中心に回動などさせることにより、双方の位置を調整する。位置決め切り欠き部２１７に、棒など挿入して、更に位置調整を行い、固定孔２１５と、止着孔８０７とを合致させて止着部材８７を双方に挿通して固定することができる。

軸方向は、ミラー部１２の位置に起因する軸受２２の軸方向と同じ方向であるので、回転往復駆動アクチュエーター１Ｂを固定台部８００に精度良く位置決めして固定できる。

また、位置決め切り欠き部２１７、位置決め孔２１６、固定孔２１５が、ミラー部１２を保持する壁部２１１Ｂに設けられており、これらを用いて壁部２１１Ｂは固定台部８００に固定される。壁部２１１Ｂには、ミラーホルダー１２２が固定された回転軸１３の軸受（ベアリング）２２の挿入穴であり、且つ、ミラー位置に起因する挿通孔２１１ａ（挿通孔２１１ｂと同一軸）が形成されているので、これらと同一加工面で固定台部８０への位置決め・固定が可能であり、精度高く固定できる。

アクチュエーター固定部は、駆動ユニット４側に設けられていれば、回転往復駆動アクチュエーターの重心付近で製品の躯体、つまり固定台部８００に固定でき、外乱振動或いは衝撃を効果的に抑制できる。アクチュエーター固定部は、駆動ユニット４のトップカバーに設けられてもよい。

＜変形例３＞
図２７は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例３の外観斜視図であり、図２８は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例３のトップカバーの外観斜視図である。また、図２９は、製品に取り付けられる回転往復駆動アクチュエーターの変形例３を示す斜視図である。

図２７及び図２８に示す変形例３の回転往復駆動アクチュエーター１Ｃは、回転往復駆動アクチュエーター１と比較して、トップカバー６０Ｃのみ異なり、その他の構成は同様である。よって、回転往復駆動アクチュエーター１と同様の構成要素には同符号を付して説明は省略する。

図２７及び図２８に示す回転往復駆動アクチュエーター１Ｃは、アクチュエーター固定部としての固定孔６２５が設けられたトップカバー６０Ｃを有する。

トップカバー６０Ｃには、矩形板状のトップカバー本体６２Ｃに、変形例２の壁部２１１Ｂと同様に軸方向と直交する方向に張り出す両側突辺部６２１０が設けられている。両側突辺部６２１０には、軸方向と平行に延在する固定孔６２５が設けられている。なお、トップカバー６０Ｃは、トップカバー６０と同様に、その表面側には凹状のセンサー用収容部６５が設けられ、裏面側には凹部が形成され、それぞれトップカバー６０のセンサー用収容部、凹部と同様の機能を有する。

トップカバー本体６２Ｃの両側突辺部６２１０の裏面側には、固定孔６２５に連続して、固定孔６２５の周囲を切り欠いた形状のざぐり部６２１２が設けられている。このざぐり部６２１２により、駆動ユニット４Ｃに挿入される止着部材８７（図２９参照）の頭部が、壁部２１１Ｂにおいて軸方向で突出しない。なお、センサー用収容部６５内には、貫通孔６６とボビン係合孔６７とが設けられ、センサー基板７２によりセンサー用収容部６５は覆われている。

また、トップカバー本体６２Ｃには、壁部２１１Ｂと同様の機能を有する位置決め孔６２６と位置決め切り欠き部６２７とが設けられている。位置決め切り欠き部６２７は、外縁、例えば、一方の側突辺部６２１０の中央部に設けられている。トップカバー本体６２Ｃにおいて、中心部を中心に位置決め切り欠き部６２７と対称な位置に位置決め孔６２６が形成されている。

この回転往復駆動アクチュエーター１Ｃでは、アクチュエーター固定部である固定孔６２５は、駆動ユニット４Ｃのトップカバー６０Ｃに設けられている。これにより、回転往復駆動アクチュエーター１Ｃは、図２９に示すように固定台部８００における凹状部分の一対の固定壁部８０４、８０６に、固定孔６２５と止着孔８０７とに、軸方向と平行に止着部材８７を挿入して締め付けて固定する。
このとき、トップカバー６０Ｃで固定台部８００に固定されているので、固定壁部８０４、８０６間に、駆動ユニット４Ｃを挿入することなく容易に精度良く固定できる。

また、駆動ユニット４Ｃが固定台部８００に固定されるので回転往復駆動アクチュエーター１Ｃは、その重心に近い位置で固定台部８００に固定されるので、外乱振動や衝撃を効果的に減衰できる。

トップカバー６０Ｃには、位置決め孔６２６、位置決め切り欠き部６２７が軸方向に貫通して設けられている。位置決め孔６２６に、固定壁部８０６の上端面の位置決め突起８０８を挿入し、位置決め切り欠き部６２７に別の位置決め突起を挿入することにより、双方を固定する前に双方の位置決めを行うことができる。

また、回転往復駆動アクチュエーター１Ｃを固定台部８００に取り付ける際に、軸と平行方向の位置決め孔６２６に、軸と平行の位置決め突起８０８を挿入できる。そして、これを中心に回転往復駆動アクチュエーター１Ｃを回転などさせて、回転往復駆動アクチュエーター１Ｃと固定台部８００との位置を調整し、位置決め切り欠き部６２７に、棒など挿入して、更にさらに精度良く、位置調整を行ことができる。

＜変形例４＞
図３０は、回転往復駆動アクチュエーターの変形例４のボトムカバーの外観斜視図であり、図３１は、製品に取り付けられる回転往復駆動アクチュエーターの変形例４を示す斜視図である。

変形例４の回転往復駆動アクチュエーター１Ｄは、アクチュエーター固定部である固定孔５２５を、駆動ユニット４のボトムカバー５０Ｄに設けている。回転往復駆動アクチュエーター１Ｄは、回転往復駆動アクチュエーター１と比較して、ボトムカバー５０Ｄの構成のみ異なり、その他の構成要素は同様である。よって異なる点についてのみ説明し同様の構成については同名称同符号を付して説明は省略する。

図３０に示すようにボトムカバー５０Ｄは、ボトムカバー５０と同様であり、中央部に開口部５３を有する矩形板状のカバー本体５２において軸方向と直交する方向である両側方に、変形例２の壁部２１１Ｂと同様に、張り出す両側突辺部５２１０を有する。

両側突辺部５２１０には、駆動ユニット４よりも外方には張り出した部位であり、軸方向と平行に延在する固定孔５２５を有する。なお、ボトムカバー５０Ｄは、ボトムカバー５０と同様に、ボトムカバー５０の裏面には、位置決め突起（図示省略）が突設されている。位置決め突起は、ベース部２１の壁部２１１の凹部２１８に係合し、位置決めする。

このボトムカバー５０Ｄを有する回転往復駆動アクチュエーター１Ｄは、図３１に示すように、固定台部８００における凹状部分の一対の固定壁部８０４、８０６に、固定孔５２５と止着孔８０７とに、軸方向と平行に止着部材８７を挿入して締め付けて固定する。

このとき、ボトムカバー５０Ｄで固定台部８００に固定されているので、固定壁部８０４、８０６間に、駆動ユニット４Ｃのトップカバー６０及びコア組立体４０を配置させて軸方向に短くした状態で容易に精度良く固定できる。

また、駆動ユニット４Ｄが固定台部８００に固定されるので、回転往復駆動アクチュエーター１Ｄは、その重心に近い位置で固定台部８００に固定されることになり、外乱振動や衝撃を効果的に減衰できる。

特に、回転往復駆動アクチュエーター１Ｄは、コア組立体４０と、ミラー部１２との間に配設されるボトムカバー５０Ｄで、固定台部８００に固定されている。これにより、コア組立体４０とミラー部１２間にある重心で固定台部８００に固定されるので、安定した保持が可能である。

ボトムカバー５０Ｄには、位置決め孔５２６、位置決め切り欠き部５２７が軸方向に貫通して設けられている。これにより、位置決め孔５２６に、固定壁部８０６の上端面の位置決め突起８０８を挿入して位置決め切り欠き部５２７に別の位置決め突起８０８を挿入できる。このように、止着孔８０７と固定孔５２５を介して双方を固定する前に、双方を正確に置決めすることができる。

また、回転往復駆動アクチュエーター１Ｃを固定台部８００に取り付ける際に、軸と平行方向の位置決め孔２１６に、軸と平行の位置決め突起８０８を挿入して、これを中心に回動などさせて双方の位置を調整できる。加えて、位置決め切り欠き部２１７に、棒など挿入して、更にさらに精度良く、位置調整を行ことができる。

図３２は、回転往復駆動アクチュエーター１を用いたスキャナーシステム１００の要部構成を示すブロック図である。

スキャナーシステム１００は、回転往復駆動アクチュエーター１、１Ａ～１Ｄのいずれかあり、これら回転往復駆動アクチュエーター１、１Ａ～１Ｄに加えて、レーザー発光部１０１、レーザー制御部１０２、駆動信号供給部１０３及び位置制御信号計算部１０４を有する。

レーザー発光部１０１は、例えば、光源となるＬＤ（レーザーダイオード）と、この光源から出力されるレーザー光を収束するためのレンズ系などを有する。レーザー制御部１０２は、レーザー発光部１０１を制御する。レーザー発光部１０１から照射されたレーザー光は、回転往復駆動アクチュエーター１のミラー１２１に入射される。

位置制御信号計算部１０４は、角度センサー部７０により取得された回転軸１３（ミラー１２１）の角度位置と、目標角度位置とを参照して、回転軸１３（ミラー１２１）を目標角度位置となるように制御する駆動信号を生成して出力する。例えば、位置制御信号計算部１０４は、取得した回転軸１３（ミラー１２１）の角度位置と、図示しない波形メモリに格納されているのこぎり波形データ等を用いて変換された目標角度位置を示す信号とに基づいて位置制御信号を生成する。位置制御信号計算部１０４は、生成した位置制御信号を駆動信号供給部１０３に出力する。

駆動信号供給部１０３は、位置制御信号に基づいて、回転往復駆動アクチュエーター１のコイル４４、４５に、回転軸１３（ミラー１２１）の角度位置が所望の角度位置となるような駆動信号を供給する。これにより、スキャナーシステム１００は、回転往復駆動アクチュエーター１から所定の走査領域に走査光を出射することができる。

＜まとめ＞
以上説明したように、本実施の形態に係る回転往復駆動アクチュエーター１は、ミラー部（可動対象物）が接続される回転軸（軸部）１３と、回転軸１３に固定されたマグネット３２とを有する可動体１０を有する。なお、マグネット３２は、外周面においてＳ極３２ａ及びＮ極３２ｂが周方向に交互に配置されているリング型マグネットである。加えて、回転往復駆動アクチュエーター１は、コア組立体４０を有する固定体２０を有する。

センサー基板７２は、駆動部３０（コア体４００、マグネット３２）よりも外側で、マグネット３２とともに、センサー部品の検出部（エンコーダディスク）周囲を覆う。これにより、センサー基板７２によりセンサー用収容部６５、ひいては、マグネットとコア体４００との間のエアギャップＧへのコンタミを防止できる。このように、エアギャップＧへの異物の混入を防止して、動作不良を防ぐことができ、好適に駆動させることができる。

また、回転往復駆動アクチュエーターの駆動ユニット４の内部にマグネット３２が配置されているので、外側にマグネットが配置されず、磁束が外側（正面側）に分布することがなく、正面側への漏れ磁束を低減でき、周辺に磁気に弱い製品があっても配置できる。

駆動ユニット４のコア組立体４０が、矩形枠型のブロック状であるので、コア組立体４０の設置スペースが限られたスペース、例えば、ベース部２１の壁部２１１における壁面の矩形領域（軸方向でみた領域）であってもその矩形領域に収まり、十分な磁路長を確保して、可動体２０を高振幅駆動できる。

また、角度センサー部７０をメンテナンスする際に、止着部材８４を外すだけで、不具合時に高額部品であるセンサー部品を外部に露出させて、容易に改修或いは交換を行うことができる。

また、センサー部が光学センサーである場合、別途遮光部材を用いることなく、センサー用収容部６５への光の干渉を防止できる。

駆動ユニット４を本体ユニット２に固定する際に、回転軸１３を基準とした場合、その基準から寸法を規定できる位置で固定することが望ましい。また、軸を垂直に立てて回転往復駆動アクチュエーターを製品の筐体に固定する際に、軸と平行な方向から、位置決め・固定して回転往復駆動アクチュエーターの組み立て、取り付けを行うことができる。これにより、軸方法と異なる方向で組み立てたりする場合よりも、追い寸法が少なく高精度の位置決め・固定を行うことができる。

また、回転往復駆動アクチュエーター１の駆動ユニット４は、図４、図１１及び図１３に示すように、ボトムカバー５０、コア組立体４０及びトップカバー６０を締結する止着部材８６が挿入される貫通孔と、トップカバー６０とセンサー基板７２とを締結する止着部材８１が挿入される貫通孔とは軸方向と平行に延在する同じ軸心の貫通孔である。すなわち、センサー基板７２の締結は、駆動ユニット４の固定に用いたネジ穴（貫通孔）を共通で用いているので、センサー基板７２を固定するために追加のネジ穴が不要となり低コスト化を図ることができる。

センサー部品であるロータリーエンコーダ等に隣接して耐衝撃用のブッシュ３９が配置されている。これにより、回転往復駆動アクチュエーター１が受けた衝撃等の外乱により回転軸１３が振れる場合があっても、ブッシュ３９でその衝撃を受けて、センサー部品が衝撃を受けることを防止できる。

また、ブッシュ３９と、回転軸１３の外周のとの間には、マグネット３２とコア組立体４０とのエアギャップＧ、Ｇ１よりも狭い隙間（クリアランス）が設けられていてもよい。この場合、ブッシュ３９と回転軸１３との摺動が無くなり耐衝撃を確保できる。またブッシュ３９と回転軸１３とが摺動する構成であれば、確実に衝撃を受けて、センサー部へ衝撃を防止でき可動体の不要振動を減衰して、低騒音化を図ることができる。

また、可動対象物は、走査光を反射するミラー部１２（特にミラー１２１）である。これにより、回転往復駆動アクチュエーター１を、光走査を行うスキャナーの用途に使用することができる。

また、本実施の形態の回転往復駆動アクチュエーター１、１Ａ～１Ｄのリング状のマグネット３２は、磁極切替部３２ｃ、３２ｄを、図３３に示すように、一方側の端面３２２に形成されたＵ字状の溝で構成しているが、Ｕ字状の溝で構成しなくてもよい。磁極切替部は、マグネット３２において磁極が替わる位置を示すものであればどのように構成されてもよい。マグネット３２の変形例を、図３３～図３７を参照して説明する。

図３３～図３７は、回転往復駆動アクチュエーター１、１Ａ～１Ｄにおけるマグネットの変形例１～４を示す。なお、図３４～図３６の各図Ａ、図Ｂは、それぞれ変形例としてのマグネットの正面図、右側面図を示し、図３７は、変形例４を有する回転往復駆動アクチュエーターのコア組立体を示す図である。

図３４～図３６に示すマグネット３２０、３２０Ａ、３２０Ｂは、それぞれ中央に回転軸１３、１３Ａが挿通される開口部３２１を有するリング上に形成されている。図３４に示すマグネット３２０は、一方の端面３２２の直径部分上に、突条の磁極切替部３２ｅ、３２ｆを一体に有する。

磁極切替部３２ｅ、３２ｆによりマグネット３２０の形状でマグネット３２０における磁極の切り替わり位置を判定できる。

また、図３５に示すマグネット３２０Ａは、リング状の本体の端面３２２に、断面Ｕ字状に変えて断面Ｖ字状の磁極切替部３２ｇを有する。

磁極切替部３２ｇ、３２ｆによりマグネット３２０Ａの形状でマグネット３２０における磁極の切り替わり位置を判定できる。

ここで、マグネット３２０、３２０Ａの磁極方向の組立精度は、可動対象物であるミラー部１２の角度基準や角度センサー７６の角度基準に合わせバランス良く配置することが望ましい。各角度基準にずれが発生すると、回転軸１３の回転角度により特性の変化が起こり、性能ばらつきの要因となるという問題がある。

これに対し、本実施の形態では、マグネット３２、３２０、３２０Ａにおいて磁極切替部３２ｃ～３２ｈはＵ字型、突状型、Ｖ字型等に形成されており、マグネット３２、３２０、３２０Ａは、着磁方向に凹凸する形状を有する。

よって、Ｕ字型、突状型、Ｖ字型等に対応するピンを有する位置決め治具を用いて、これら磁極切替部３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈを基準として他部品等を組み付けたり回転往復駆動アクチュエーターを組み立てたりすることができる。

すなわち、凹凸部を基準として、回転往復駆動アクチュエーター１の組立時或いはメンテナンス時等において、回転軸１３に固定される各部品の位置関係を調整できる。ミラー部１２の角度精度、角度センサー部７０の角度基準及びマグネット３２の磁極の基準を容易に揃えることが出来、高精度な組立を容易に実現することができる。

また、マグネット３２では、凹凸が着磁方向に設けられる構成にすれば、外周面で対向する磁極４１０ａ、４１０ｂ、回転角度保持部（磁気ばね）４８への影響は小さく、トルクへの影響が少なく、また、回転角度保持部４８の磁気吸引力の特性がばらつくことがない。

図３６に示すマグネット３２０Ｂは、外周面３２６の一部を切り欠いた形状のフラット面３２８を有する。フラット面３２８は、マグネット３２０Ｂにおいて異なる磁極の一方の外周面の一部として設けられる。

例えば、マグネット３２０Ｂを有するコア組立体４０Ｂが、回転往復駆動アクチュエーター１に設けられた場合、図３７に示す回転角度位置保持部４８に対向する磁極３２ａと反対側の磁極３２ｂにフラット面３２８を有するように配置される。このフラット面３２８は、補極部４１４の湾曲面と対向する。具体的には、マグネット３２０Ｂが基準位置にある場合、フラット面３２８は、その周方向（水平方向）の長さの中心と、補極部４１４の周方向（水平方向）の中心とが、開口部３２１（回転軸１３、１３Ａ）の中心を通り、フラット面３２８と直交する線上に位置するように配置される。

マグネット３２０Ｂにおいて、例えばフラット面３２８を回転角度保持部４８やコア（磁極４１０）側に配置すると、マグネット３２０Ｂにおいて一部分しかないフラット部分であるので、発生する磁束の流れはアンバランスであり、磁気回路特性への影響や、性能が劣化することが考えられる。

これに対して本実施の形態では、マグネット３２０Ｂのフラット面３２８は、非通電状態時、例えば、基準位置にあるとき、回転角度保持部４８と回転軸１３を挟み反対側に配置されるように構成されている。これによりフラット面３２８は、回転角度保持部４８に影響を避けて、つまり、トルク発生のアンバランスを避けて補極部４１４との間で磁気吸引力を発生させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、実施の形態では、可動対象物がミラー部１２である場合について述べたが、可動対象物はこれに限らない。可動対象物は、例えば、カメラなどの撮像装置であってもよい。

また例えば、実施の形態では、回転往復駆動アクチュエーター１を共振駆動する場合について説明したが、本発明は、非共振駆動する場合にも適用できる。

また、駆動ユニット４の構成は、実施の形態で説明したものに限定されない。例えば、コアは、コイルへの通電により励磁され極性を生じる磁極部を有し、回転軸を固定体に取り付けたときに、磁極部とマグネットの外周面とがエアギャップを介して対向するようになっていればよい。また、コイルは、通電したときに、コアの磁極部の一方から他方に向かって好適に磁束を生じさせる構成を有していればよい。

さらに、固定体２０に設けられる回転角度位置保持部４８を、第２コア４２に取り付けた構成としたが、これに限らず、固定体２０の他の構成要素に設ける構成としてもよい。また、これらの場合、回転角度位置保持部４８は、第２コア４２に収容されるようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、例えばＬｉＤＡＲ装置やスキャナーシステム等に好適である。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ回転往復駆動アクチュエーター
２本体ユニット
４、４Ｃ、４Ｄ駆動ユニット
１０、１０Ａ可動体
１２ミラー部
１３、１３Ａ回転軸
１４止め部
１５、１５Ａストッパ部
２０固定体
２１、２１Ａ、２１Ｂベース部
２２、２３軸受
３０駆動部
３２、３２０、３２０Ａ、３２０Ｂマグネット
３２ａ、３２ｂ、４１０ａ、４１０ｂ磁極
３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ磁極切替部
３５、３５０予圧用ばね
３７環状受け部
３９ブッシュ
４０、４０Ｂコア組立体
４１第１コア
４２第２コア
４３第３コア
４４、４５コイル
４６、４７ボビン
４８回転角度位置保持部
４９コイル体
５０、５０Ｄボトムカバー
５２カバー本体
５３、３２１開口部
５４、５５、６６貫通孔
５６、５２６、６２６位置決め孔
５７位置調整孔
５８コア保持用突起
５９、８０８位置決め突起
６０、６０Ｃトップカバー
６２、６２Ｃトップカバー本体
６４周壁部
６５センサー用収容部
６７ビン係合孔
７０角度センサー部
７２センサー基板
７４エンコーダーディスク（被検出部）
７６光センサー（センサー）
８１、８４、８６、８７止着部材
１００レーザーシステム
１０１レーザー発光部
１０２レーザー制御部
１０３駆動信号供給部
１０４位置制御信号計算部
１２１ミラー
１２２ミラーホルダー
１２２ａ、２１１a、２１１ｂ、２１１Ａａ、２１２ａ、２１１Ａａ、２１２Ａａ挿通孔
１３１一端部
１３２他端部
１３３、１３３Ａ嵌合溝
２１１、２１１Ａ、２１１Ｂ、２１２、２１２Ａ壁部
２１３、２１３Ａ、２１３Ｂ底部
２１７、５２７，６２７位置決め切り欠き部
２１８凹部
２２２、２３２軸受本体
２２４、２３４フランジ
３２２端面
３２６外周面
３２８フラット面
４００コア体
４１１、４１１ａ、４１１ｂ棒状体
４１２接続辺部
４１３、４１３ａ、４１３ｂ側辺部
４１４補極部
４１４補強部
４９２ボビン部
４９４端子支持部
４９６端子
５２２取り付け部
５４１、２１１２、６２１、６２１２ざぐり部
６２１凹状部
７２６スルーホール
８００固定台部
８０４、８０６固定壁部
８０７止着孔
２１１０、５２１０、６２１０両側突辺部
４９６４他辺部
４９６２一辺部

Claims

一端部側で可動対象物が接続される軸部と他端部側で前記軸部に固定されたマグネットとを有し、軸周りに往復回転可能に支持された可動体と、
前記マグネットを挟むように前記マグネットの外周に対向する複数の磁極を有するコア体と、前記コア体に巻回され、前記マグネットと相互作用する磁束を通電により発生して前記可動体を往復回転させるコイル体と、前記マグネットとの間に磁気吸引力を発生して前記往復回転の基準位置を規定するマグネット位置保持部と、を有するコア組立体と、
前記他端部側から前記コア組立体に取り付けられ、前記軸部が挿通する凹状のセンサー収容部を有するトップカバーと、
前記軸部の回転角度を検知するセンサーが実装され、前記センサーを前記マグネット側に向けて前記他端部側から前記トップカバーに設けられ、前記センサー収容部及び前記コア組立体を覆うセンサー基板と、
を備える、
回転往復駆動アクチュエーター。
前記複数の磁極の個数は２個である、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記コア体は、前記複数の磁極及び前記マグネット位置保持部の周囲を囲むように配置される磁路を有する、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記センサーは、光センサーであり、
前記マグネットと一体に回転するよう、前記軸部に取り付けられ、前記光センサーによって回転位置が検出される被検出部を有し、
前記コア組立体の前記他端部側には、前記被検出部を前記軸部とともに回転可能に囲む周壁部が設けられ、
前記センサー基板は、前記光センサーを前記被検出部に対面させて前記周壁部内を閉塞するように、前記周壁部に取り付けられる、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記コイル体は、前記他端部側に突設され、前記コイルの端部が接続される端子部を有し、
前記センサー基板は、前記端子部が挿通して接続する接続孔を有する、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記トップカバーと前記コア組立体は、前記コア組立体に設けられた取付孔に挿入される第１の止着部材を介して固定され、
前記センサー基板は、前記コア組立体の前記取付孔に連続する前記トップカバーに設けられた止着孔に第２の止着部材を介して固定される、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記軸部には、前記被検出部より前記一端部側に、移動方向が規制されたブッシュが外挿されている、
請求項４記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記ブッシュと前記軸部との間には、前記マグネットと前記磁極との間よりも狭い隙間を有する、
請求項７記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記ブッシュは前記軸部に摺動自在に設けられている、
請求項７記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記可動対象物は、走査光を反射するミラーである、
請求項１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
一端部側で可動対象物が接続される軸部と他端部側で前記軸部に固定されたマグネットとを有し、軸周りに往復回転可能に支持された可動体と、
前記マグネットを挟むように前記マグネットの外周に対向する複数の磁極を有するコア体と、前記コア体に巻回され、前記マグネットと相互作用する磁束を通電により発生して前記可動体を往復回転させるコイル体と、前記マグネットとの間に磁気吸引力を発生して前記往復回転の基準位置を規定するマグネット位置保持部と、を有するコア組立体と、
前記軸部の回転角度を検知するセンサーが実装され、前記センサーを前記マグネット側に向けて前記他端部側から前記コア組立体を覆うように配置されるセンサー基板と、
を備え、
前記センサーは、光センサーであり、
前記マグネットと一体に回転するよう、前記軸部に取り付けられ、前記光センサーによって回転位置が検出される被検出部を有し、
前記コア組立体の前記他端部側には、前記被検出部を前記軸部とともに回転可能に囲む周壁部が設けられ、
前記センサー基板は、前記光センサーを前記被検出部に対面させて前記周壁部内を閉塞するように、前記周壁部に取り付けられる、
回転往復駆動アクチュエーター。
前記軸部には、前記被検出部より前記一端部側に、移動方向が規制されたブッシュが外挿されている、
請求項１１記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記ブッシュと前記軸部との間には、前記マグネットと前記磁極との間よりも狭い隙間を有する、
請求項１２記載の回転往復駆動アクチュエーター。
前記ブッシュは前記軸部に摺動自在に設けられている、
請求項１２記載の回転往復駆動アクチュエーター。