CN112558289A - 光学元件以及光扫描装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学元件以及光扫描装置。具有在沿上下延伸的中心轴方向的上面具有反射面的平板部、在与中心轴相交的第一轴方向上延伸且固定于平板部的下面的轴、配置于轴的上述中心轴方向的下方的磁铁以及配置于平板部的下方且保持磁铁的支架，支架具有收纳磁铁的磁铁收纳部，磁铁收纳部具有覆盖所收纳的磁铁的下面的至少一部分的磁铁按压部。

Description

光学元件以及光扫描装置

技术领域

本发明涉及光学元件以及光扫描装置。

背景技术

以往，在光扫描机中，利用能扭转变形的连结部支撑可动板。利用驱动部使可动板绕沿着连结部的预定的轴转动，向设置于可动板的光反射部照射光。由此，使由光反射部反射的光沿预定的一方向进行扫描。

驱动部具有利用粘接剂固定于可动板的下面的永久磁铁和线圈。驱动部利用通过使电流在线圈中流过而产生的磁场来拉永久磁铁，使可动板绕预定的轴转动(参照日本特开2012-218098号公报)。

现有专利文献

专利文献1：日本特开2012-218098号公报

在上述光扫描机的情况下，在可动板绕预定的轴转动时，与永久磁铁的可动板接触的方向和可动板的转动方向存在为相反方向的情况。存在由于可动板的转动而作用于永久磁铁的力矩、换言之离心力比粘接剂的粘接力大的可能性，存在永久磁铁的粘接不完全而可动板的动作不稳定的可能。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制摆动时磁铁从摆动部脱落的光学元件。

本发明的示例的光学元件具有在沿上下延伸的中心轴方向的上面具有反射面的平板部、在与上述中心轴相交的第一轴方向上延伸且固定于上述平板部的下面的轴、配置于上述轴的上述中心轴方向的下方的磁铁以及配置于上述平板部的下方且保持上述磁铁的支架，上述支架具有收纳上述磁铁的磁铁收纳部，上述磁铁收纳部具有覆盖所收纳的上述磁铁的下面的至少一部分的磁铁按压部。

本发明的效果如下。

根据本发明的示例的光学元件，能够抑制摆动时磁铁从摆动部脱落。

附图说明

图1是本发明的驱动器的使用例的光扫描装置的立体图。

图2是图1所示的光扫描装置的分解立体图。

图3是以包含图1所示的光扫描装置的第一轴的面剖切的剖视图。

图4是以与图3正交的面剖切光扫描装置的剖视图。

图5是固定部的立体图。

图6是固定部的俯视图。

图7是定子铁芯的立体图。

图8是从与图7不同的角度观察的定子铁芯的立体图。

图9是从摆动部的下方观察的立体图。

图10是表示在轴上安装支架的第二支架部件的工序的立体图。

图11是表示在安装了第二支架部件的轴上固定板的工序的立体图。

图12是表示将轴固定于平板部的工序的立体图。

图13是表示在第二支架部件上安装第一支架部件的工序的立体图。

图14是表示在第一支架部件上安装磁铁的工序的立体图。

图15是本发明的光扫描装置的其他例子的剖视图。

图中：100—光扫描装置，100a—光扫描装置，1—光学元件，11—平板部，111—反射面，112—突出部，12—轴，13—磁铁，131—第一平面，132—第二平面，2—框部，21—环状部，211—第一轴承保持部，22—旋转突部，3—固定部，31—底座部，311—底座孔，32—支撑部，321—第二轴承保持部，33—绝缘体，331—板状部件，332—筒状部件，41—第一轴承，411—套筒，42—第二轴承，421—套筒，51—第一定子铁芯，51a—第一定子铁芯，52—第二定子铁芯，52a—第二定子铁芯，53—T形部，54—延伸部，540—外侧面，541—第一臂部，542—第二臂部，543—端面，544—端面，55—第一线圈，56—T形部，57—延伸部，570—外侧面，571—第一臂部，572—第二臂部，573—端面，574—端面，58—第二线圈，6—支架，61—第一支架部件，611—第一底板部，612—第一侧板部，613—第一贯通部，614—磁铁按压部，62—第二支架部件，621—第二底板部，622—第二侧板部，623—第二贯通部，624—收纳孔，625—底板孔，626—支架凹部，63—磁铁收纳部，7—板，71—轴固定部，711—鼓出部，72—平板部固定部，721—板贯通部，724—收纳孔，73—连结部，Ar1—第一区域，Ar2—第二区域，Ar3—第三区域，Ar4—第四区域，C1—第一轴，C2—第二轴，Cx—中心轴。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的示例的实施方式。另外，在本说明书中，如下那样定义中心轴Cx、第一轴C1、第二轴C2。在图1所示的光扫描装置100中，中心轴Cx在上下延伸。另外，第一轴C1以及第二轴C2相互正交。中心轴Cx与第一轴C1以及第二轴C2的各个在第一轴C1与第二轴C2相交的部分相交。第二轴C2总是与中心轴Cx正交。另外，第一轴C1在光学元件1停止时与中心轴Cx正交。另外，以图1所示的光扫描装置100为基准沿中心轴Cx定义上下。另外，上述的方向的称呼是为了进行说明而使用，并不限定光扫描装置100的使用状态下的位置关系以及方向。

<1.光扫描装置100>

图1是本发明的光扫描装置100的立体图。图2是图1所示的光扫描装置100的分解立体图。图3是以包含图1所示的光扫描装置100的第一轴C1的面剖切的剖视图。图4是以与图3正交的面剖切光扫描装置100的剖视图。光扫描装置100是驱动器的使用例的一个。驱动器使光学元件1绕相互正交的第一轴C1以及第二轴C2摆动。

并且，光扫描装置100利用设于光学元件1的后述的反射面111反射来自未图示的光源的光。反射面111通过一边摆动一边反射光而使反射光移动并使光照射到较宽的范围、即使光扫描。如图1～图4所示，光扫描装置100具有光学元件1、框部2、固定部3、第一轴承41以及第二轴承42。即，光扫描装置100具有光学元件1、框部2、固定部3。接着，关于光扫描装置100的各部的详细进行说明。

<2.固定部3>

图5是固定部3的立体图。图6是固定部3的俯视图。固定部3例如被固定于汽车、无人飞行体等安装对象体。如图1至图6所示，固定部3具有底座部31、支撑部32、绝缘体33、第一定子铁芯51、第二定子铁芯52、第一线圈55以及第二线圈58。

<2.1底座部31、支撑部32>

如图5、图6所示，底座部31是长方形板状。如图2至图4等所示，底座部31的长边方向是沿着第二轴C2的方向。底座部31例如可以由铁等磁性体形成。底座部31在中央具有沿中心轴Cx贯通的底座孔311。底座孔311是通过第一线圈55以及第二线圈58的导线的孔。在底座部31的中心孔Cx方向的上面配置有两个支撑部32。支撑部32在第二轴C2方向上离开地配置，从底座部31的上面沿中心轴Cx向上方延伸。

在支撑部32的上端形成有在第二轴C2方向上贯通且上方开口的凹状的第二轴承保持部321。第二轴承保持部321保持第二轴承42。第二轴承保持部321通过第二轴承42能摆动地支撑框部2。即，固定部3能绕与第一轴C1正交的第二轴C2摆动地支撑框部2。如图6所示，支撑部32利用螺钉Br2固定于底座部31。另外，支撑部32向底座部31的固定未限定于螺钉，也能普遍采用焊接、粘接等能够将支撑部32结实地固定于底座部31的方法。

在底座部31的中心轴Cx方向的上面配置有两个第一定子铁芯51、两个第二定子铁芯52。另外，第一定子铁芯51和第二定子铁芯52是相同的结构及形状。

<2.2第一定子铁芯51、第二定子铁芯52>

关于第一定子铁芯51、第二定子铁芯52的详细，参照附图进行说明。另外，第一定子铁芯51和第二定子铁芯52是相同的结构及形状。因此，在本章中，代表第一定子铁芯51以及第二定子铁芯52，说明第一定子铁芯51。图7是第一定子铁芯51的立体图。图8是从与图7不同的角度观察的第一定子铁芯51的立体图。

第一定子铁芯51是对铁粉等磁性体的粉体进行烧结并形成为相同的部件的成形体，但并未限定于此。例如，可以是层叠了磁性板的层叠体。如图7、图8所示，第一定子铁芯51具有T形部53和延伸部54。

T形部53是柱状。在此，T形部53延伸的方向为沿着中心轴Cx的方向。图7、图8所示的T形部53是长方体形状，但并未限定于此。例如，可以是圆柱状，例如也可以是具有六边形、八边形等四边以外的多边形的剖面形状的柱状。

延伸部54具有第一臂部541和第二臂部542。延伸部54的第一臂部541从T形部53的上端向与T形部53正交的方向延伸。第二臂部542从第一臂部541的自由端部沿着中心轴Cx且向相对于中心轴Cx倾斜的方向延伸。在第二臂部542的自由端部具有端面543。端面543是与第二臂部542延伸的方向相交的面、详细地为正交的面。

在中心轴Cx方向上观察时，第一臂部541在与第二臂部542延伸的方向相反侧具有外侧面540。外侧面540向与第二臂部542延伸的方向相同的方向倾斜。

第一定子铁芯51具有以上所示的结构。另外，第一定子铁芯51的T形部53以及延伸部54分别与第二定子铁芯52的T形部56以及延伸部57对应。另外，第一定子铁芯51的延伸部54的第一臂部541、第二臂部542以及端面543分别与第二定子铁芯52的延伸部57的第一臂部571、第二臂部572以及端面573对应。

固定部3如上所述，在底座部31的上面配置第一定子铁芯51、第二定子铁芯52。第一定子铁芯51的T形部53利用螺钉Br1固定于底座部31，第二定子铁芯52的T形部56利用螺钉Br1固定于底座部31(参照图3、图4)。另外，T形部53以及T形部56的固定未限定于螺钉，也可以采用焊接、粘接等。

在图6所示的固定部3中，在将第一轴C1作为x轴、将第二轴C2作为y轴时，将位于第一象限的区域作为第一区域Ar1进行说明。同样，将位于第二象限的区域作为第二区域Ar1进行说明，将位于第三象限的区域作为第三区域Ar3进行说明，将位于第四象限的区域作为第四区域Ar4进行说明。

如图5、图6所示，在中心轴Cx方向上观察时，两个第一定子铁芯51的T形部53隔着中心轴Cx配置于相反的位置。另外，两个第二定子铁芯52的T形部56隔着中心轴Cx配置于相反的位置。第一定子铁芯51以及第二定子铁芯52在圆周方向上交替地配置。

两个第一定子铁芯51的各端面543在第一轴C1方向上对置。另外，各端面543与配置于上方的磁铁13面对(参照图3等)。以中心轴Cx为中心，各T形部53的圆周方向的中心配置于绕相对于端面543的圆周方向的中心相同的方向、在此为图6中的逆时针方向离开45°的部位。如上所述，T形部53是长方体形状，各侧面与第一轴C1以及第二轴C2平行地配置。在图6中，两个第一定子铁芯51的各个T形部53配置于第一区域Ar1以及第三区域Ar3。

各第一定子铁芯51的延伸部54的第一臂部541从T形部53的上端在中心轴Cx的圆周方向上向顺时针方向延伸。第一臂部541与底座部31平行地配置且在中心轴Cx上观察与第一轴C1正交。另外，第一臂部541可以不与底座部31平行。另外，在中心轴方向上观察，可以以与第一轴C1垂直以外的角度相交。

第二臂部542从第一臂部541的自由端部向中心轴Cx方向的上方延伸。第二臂部542随着朝向中心轴Cx方向的上方而接近中心轴Cx。即，第二臂部542随着沿第一轴C1向中心轴Cx而向朝向上方的方向倾斜。由此，第二臂部542边接近中心轴Cx边向从底座部31离开的方向延伸。第二臂部542的自由端部侧的面是端面543。

另外，两个第二定子铁芯52的各端面573在第二轴C2方向上对置。另外，各端面573与配置于上方的磁铁13面对(参照图4等)。并且，以中心轴Cx为中心，各T形部56的圆周方向的中心配置于绕相对于端面573的圆周方向的中心相同的方向、在此为图6中的逆时针方向离开45°的部位。如上所述，T形部56是长方体形状，各侧面与第二轴C2以及第二轴C1平行地配置。在图6中，两个第二定子铁芯52的各个T形部56配置于第二区域Ar2以及第四区域Ar4。

各第二定子铁芯52的延伸部57的第一臂部571从T形部56的上端在中心轴Cx的圆周方向上沿顺时针方向延伸。第一臂部571与底座部31平行地配置，并且，在中心轴Cx方向上观察，与第二轴C2正交。另外，第一臂部571可以不与底座部31平行。另外，在中心轴方向上观察，可以以与第二轴C2垂直以外的角度相交。

第二臂部572从第一臂部571的自由端部沿第二轴C2向中心轴Cx方向的上方延伸。另外，第二臂部572随着朝向中心轴Cx方向的上方而接近中心轴Cx。即，第二臂部572随着沿第二轴C2向中心轴Cx而向朝向上方的方向倾斜。由此，第二臂部572边靠近中心轴Cx边向离开底座部31的方向延伸。第二臂部572的自由端部侧的面是端面573。

<2.3绝缘体33、第一线圈55、第二线圈58>

第一线圈55以及第二线圈58通过在T形部53以及T形部56上分别隔着绝缘体33卷绕导线而形成。绝缘体33由具有绝缘性的材料形成。绝缘体33覆盖T形部53以及T形部56各个的外侧面。并且，通过在被绝缘体33覆盖的T形部53以及T形部56各个的外侧面卷绕导线，形成第一线圈55以及第二线圈58。

绝缘体33使具有导电性的导线与具有导电性的T形部53以及T形部56分别绝缘。在固定部3中，底座部31也具有导电性。因此，绝缘体33也与底座部31绝缘地形成。绝缘体33由相同的部件形成配置于底座部31的上面的板状部件331和从板状部件331向沿着中心轴Cx的方向突出且收纳T形部53以及T形部56的各个的筒状部件332。另外，绝缘体33也可以由不同体形成板状部件331和筒状部件332。

卷绕在T形部53以及T形部56各个上的导线通过底座部31的底座孔311在底座部31的下方配线。导线与省略图示的驱动电路等控制电路连接。即，通过在第一定子铁芯51的T形部53以及第二定子铁芯52的T形部56各个上形成第一线圈55以及第二线圈58，形成电磁铁。在使电流流经第一线圈55以及第二线圈58的各个时，端面543以及端面573分别为磁极面。

另外，通过将T形部53以及T形部56分别配置于相对于端面543以及端面573在圆周方向上偏离45°的位置，能够将第一线圈55以及第二线圈58配置在狭窄的区域。由此，能够提高第一线圈55以及第二线圈58的占有率。因此，能够使光扫描装置100小型化，并且能提高光学元件1的摆动转矩或减少消耗电力。

<3.光学元件1、框部2>

接着，参照附图关于光学元件1的详细进行说明。图9是从光学元件1的下方观察的立体图。光学元件1具有平板部11、轴12、磁铁13、支架6以及两个板7。

<3.1平板部11、轴12、磁铁13>

平板部11是在中心轴Cx方向上观察使正方形的角部形成为曲面状的板状。平板部11具有反射面111和突出部112。反射面111形成于平板部11的中心轴Cx方向的上面。即，平板部11在沿上下延伸的中心轴Cx方向的上面具有反射面111。

反射面111反射从省略图示的光源发出的光。平板部11例如由不锈钢、铝合金等金属形成。反射面111通过对平板部11的中心轴Cx方向的上面进行镜面处理而形成。另外，反射面111未限定于通过镜面处理形成。例如，可以在平板部11的上面的至少一部分利用反射光的电镀形成。作为反射面111，能够广泛采用能够反射来自光源的光的结构。

突出部112是从平板部11的中心轴Cx方向的下面的中央部向下方延伸的筒状。突出部112隔着轴12在第二轴C2方向上排列地配置。突出部112具有向下方开口的螺纹孔。在突出部112上固定板7的后述的平板部固定部72。

轴12在第一轴C1方向上延伸。轴12能摆动地将第一轴C1方向的两端支撑于第一轴承41。轴12通过板7固定于平板部11的下面。关于板7的详细将于后述。即，轴12在与中心轴Cx相交的第一轴C1方向上延伸且固定于平板部11的下面。

如图3～图6等所示，磁铁13是横剖面为正方形的板状。磁铁13在侧面具有两个第一平面131和两个第二平面132。两个第一平面131是长方体的侧面中的平行的两面，两个第二平面132在与第一平面131的排列方向正交的方向上平行地配置。磁铁13通过支架6固定于轴12的下方。即，磁铁13配置于轴12的中心轴Cx方向的下方。

在将磁铁13固定于轴12时，第一平面131在第一轴C1方向上排列地配置，第二平面132在第二轴C2方向上排列地配置。若进一步说明，则第一平面131的各个与端面543的各个在沿着第一轴C1的方向上对置(参照图3)。另外，第二平面132的各个与端面573的各个在沿着第二轴C2的方向上对置(参照图4)。

另外，磁铁13是横剖面为正方形状的长方体，但只要是具有第一平面以及第二平面的形状，则也可以是横剖面为八角形等的多边形柱状。另外，磁铁13也可以是不具有第一平面以及第二平面的形状、例如圆柱状、椭圆柱状。

<3.2支架6、板7>

关于支架6以及板7的详细以及光学元件1的组装顺序，参照光学元件1的制造工序的附图进行说明。图10是表示在轴12上安装支架6的第二支架部件62的工序的立体图。图11是表示在安装了第二支架部件62的轴12上固定板7的工序的立体图。图12是表示将轴12固定于平板部11的工序的立体图。图13是表示在第二支架部件62上安装第一支架部件61的工序的立体图。图14是表示在第一支架部件61上安装磁铁13的工序的立体图。另外，经过全部的工序而组装的光学元件1是图9所示的光学元件1。

支架6配置于平板部11的中心轴Cx方向的下面。支架6保持磁铁13且固定于轴12。即，支架6配置于平板部11的下方且保持磁铁13。支架6例如由铁等磁性材料形成。即，支架6由磁性材料形成。这样，通过由磁性材料形成支架6，支架6还起到作为磁轭的作用。由此，能提高磁铁13的磁性的利用效率。根据这一点，能实现高输出化或者省电力化。在高输出化了的情况下，也能增大光学元件1的摆动角度。

如图9、图13等所示，支架6具有第一支架部件61和第二支架部件62。第二支架部件62固定于轴12。另外，第一支架部件61固定于第二支架部件62。即，第二支架部件62固定于轴12，并且固定第一支架部件61。作为第二支架部件62，能够列举弯曲金属板而制造的结构，但并未限定于此。第二支架部件62具有第二底板部621和一对第二侧板部622。

如图9所示，第二底板部621沿平板部11的中心轴Cx方向的下面扩大。第二底板部621是长条状的部件，第二轴C2方向是长边方向。一对第二侧板部622从第二底板部621的第一轴C1方向的两端缘向中心轴Cx方向的下方延伸。两个第二侧板部622具有相同的形状，在第一轴C1方向上平行地排列而配置。

第二底板部621具有在厚度方向上贯通的底板孔625。底板孔625在长边方向上排列地形成两个。底板孔625是能收纳平板部11的突出部112的大小。

在一对第二侧板部622的各个上具有第二贯通部623。第二贯通部623在厚度方向上贯通第二侧板部622。即，在一对第二侧板部622的各个上具有在厚度方向上贯通的第二贯通部623。设于一对第二侧板部622的各个上的第二贯通部623在第一轴C1方向上重合。

第二支架部件62还具有收纳孔624。即，支架6还具有在沿着轴12的方向上贯通的收纳孔624。在中心轴Cx方向上观察时，各第二侧板部622的两个收纳孔624隔着轴12在第二轴C2方向上排列地配置。并且，对置的第二侧板部622的两个收纳孔624分别在第一轴C1方向上重合。在各第二侧板部622的中心轴Cx方向的下端形成有向端部侧开口的支架凹部626(参照图9等)。形成于两个第二侧板部622的各个的支架凹部626也在第一轴C1方向上重合。详细后述，在支架凹部626中收纳第一支架部件61且固定。

如图9所示，在第一轴C1方向上延伸的轴12贯通形成于两个第二侧板部622的各个的第二贯通部623并被固定。即，轴12贯通各第二贯通部623的双方且固定于第二支架部件62。另外，板7的后述的平板部固定部72在第一轴C1方向上贯通两个收纳孔624。此时，形成于平板部固定部72的后述的板贯通部721与形成于突出部112的螺纹孔在中心轴Cx方向上重合。平板部固定部72利用螺钉Sc1固定于突出部112。另外，关于板7、即平板部固定部72与平板部11的固定的详细将于后述。

如图9所示，第一支架部件61固定于第二支架部件62的中心轴Cx方向的下端部。第一支架部件61具有第一底板部611和一对第一侧板部612。第一底板部611沿平板部11的下面扩大。第一底板部611是长条状的部件，第一轴C1方向是长边方向。一对第一侧板部612从第一底板部611的第二轴C2方向的两端缘向中心轴Cx方向的下方延伸。两个第一侧板部612具有相同的形状，与第二轴C2方向平行地排列而配置。

两个第一侧板部612分别具有第一贯通部613。第一贯通部613在厚度方向上贯通各个第一侧板部612。即，一对第一侧板部612的各个具有在厚度方向上贯通的第一贯通部613。第一贯通部613在第二轴C2方向上重合。即，设于各第一侧板部612的第一贯通部613彼此在与第一轴C1相交的方向上重合。磁铁13的一部分被收纳于一对第一贯通部613的内部。即，一对第一贯通部613形成磁铁收纳部63。

即，各第一贯通部613形成磁铁收纳部63。另外，支架6具有收纳磁铁13的磁铁收纳部63。另外，磁铁收纳部63沿着平板部11的中心轴Cx方向的下面且在与上述第一轴方向相交的方向上延伸。由此，能将磁铁13从与轴12所延伸的第一轴C1方向相交的方向将磁铁13插入磁铁收纳部63并配置。由此，磁铁13向支架6的安装变得容易。

第一侧板部612的相比于第一贯通部613靠中心轴Cx方向的下方关闭。换言之，第一贯通部613是周围关闭了的贯通孔。并且，在中心轴Cx方向上，比第一侧板部612的第一贯通部613靠下部是磁铁按压部614。即，磁铁收纳部63具有覆盖所收纳的磁铁13的下面的至少一部分的磁铁按压部614。

磁铁13的中心轴Cx方向的下面被磁铁按压部614覆盖。另外，磁铁按压部614可以与磁铁13的中心轴Cx方向的下面接触，也可以非接触。通过磁铁按压部614覆盖磁铁13的中心轴Cx方向的下面，磁铁13难由于光学元件1绕第一轴C1以及第二轴C2摆动时的力矩而脱落。由此，能够使光学元件1稳定地摆动。另外，只要是磁铁按压部614与磁铁13的下面接触的结构即可，也可以是一部分离开的结构。即，第一贯通部613可以是下部打开的切口状。

收纳于磁铁收纳部63的磁铁13例如通过粘接固定于第一侧板部612。即，第一支架部件61保持磁铁13。另外，磁铁13的固定未限定于第一侧板部612，可以是第一底板部611。另外，作为固定方法，未限定于粘接。通过支架6将磁铁13固定于轴12。另外，只要能将磁铁13固定于轴12，可以省略支架6。

如上所述，是组合第一支架部件61和第二支架部件62而形成支架6的结构。因此，能分别折弯金属板而形成第一支架部件61和第二支架部件62双方。因此，支架6的制造容易。

两个板7具有相同的形状。板7对金属板进行弯曲而制造。板7的厚度比平板部11的厚度薄。板7固定平板部11和轴12。即，光学元件1还具有固定平板部11和轴12的板7。板7具有轴固定部71、平板部固定部72以及连结部73。即，板7具有轴固定部71和平板部固定部72。

轴固定部71是沿平板部11的中心轴Cx方向的下面扩大的平板。轴固定部71是长条状的部件，长边方向是沿着第一轴C1的方向。轴固定部71的长边方向一侧的端部具有沿平板部11向第二轴C2方向鼓出的鼓出部711。在轴固定部71的中心轴Cx方向的下面固定轴12。即，轴固定部71固定轴12。另外，轴12向轴固定部71的固定方法例如能够列举焊接，但并未限于此。轴固定部71配置于平板部11的下面与轴12之间。

平板部固定部72是沿平板部11的中心轴Cx方向的下面扩大的平板。平板部固定部72是长条状，长边方向在第一轴C1方向上延伸。在中心轴Cx方向中，平板部固定部72位于比轴固定部71靠下。另外，在中心轴Cx方向上观察，轴固定部71和平板部固定部72在第一轴C1方向上偏离且在第二轴C2方向上偏离地配置。即，从中心轴Cx方向观察，轴固定部71与轴12重合。另外，从中心轴Cx方向观察，平板部固定部72不与轴12重合。平板部固定部72具有在厚度方向上贯通的板贯通部721。连结部73连结轴固定部71的鼓出部711和平板部固定部72。连结部73沿中心轴Cx方向延伸。

从中心轴Cx方向观察，板7的平板部固定部72被收纳于两个收纳孔624的内部。收纳平板部固定部72的两个收纳孔624在从中心轴Cx方向观察时，配置于以轴12为基准向左右分开时的相同侧。此时，各板7的轴固定部71从第二支架部件62观察，沿第一轴C1方向分别向相反方向延伸。并且，轴固定部71被固定于轴12。即，在中心轴Cx方向上观察时，两个板7互相相对于另一方配置于相对于中心轴Cx点对称的位置。

平板部固定部72的板贯通孔721和平板部11的突出部112从中心轴Cx方向观察同心地排列配置。并且，将螺钉Sc1从中心轴Cx方向的下侧插入板贯通部721且拧入突出部112而固定板7和平板部11。由此，也固定支架6和平板部11。即，平板部固定部72与轴固定部71连结且固定于平板部11。并且，平板部固定部72在收纳于收纳孔624的状态下固定于平板部11。

为了使用板7固定平板部11和轴12，因此能结实地固定平板部11和轴12。另外，通过将板7收纳于支架6的收纳孔724，板7能稳定地保持支架6。由此，将保持于支架6的磁铁13相对于平板部11以及轴12稳定地保持。另外，在具有能够结实地固定轴12和平板部11的结构的情况下，可以省略板7。

接着，关于光学元件1的制造工序进行说明。如图10所示，在形成于第二支架部件62的第二侧板部622的第二贯通部623上插入轴12。并且，使第二支架部件62沿轴12移动。在轴12的长边方向中央部将第二支架部件62固定于轴12(参照图11)。此时，轴12可以固定于第二支架部件62的第二侧板部622，也可以固定于第二底板部621。或者，也可以固定于第二底板部621以及第二侧板部622双方。

轴12与第二支架部件62的固定能够列举焊接，但并未限定于此。例如，可以采用粘接、压入等固定方法。能够广泛地采用结实地固定轴12和第二支架部件62的方法。

接着，如图11所示，从固定于轴12的第二支架部件62的第一轴C1方向的两侧将各板7的平板部固定部72插入在第一轴C1方向上重叠地配置的收纳孔624的各个。此时，各板7的轴固定部71在中心轴Cx方向上配置于轴12的上方。并且，在平板部固定部72的板贯通孔721与底板孔625在中心轴Cx方向上重合的状态下将轴固定部71固定于轴12(参照图12)。

在该状态下，将第二支架部件62固定于轴12。另外，将两个板7的平板部固定部72收纳于第二支架部件62的收纳孔624且将轴固定部71在中心轴Cx方向上配置于轴12的上方。并且，将轴固定部71固定于轴12。

并且，如图12所示，在固定于轴12的第二支架部件62上安装板7的平板部固定部72。在第二支架部件62的第二底板部621的两个底板孔625中插入平板部11的突出部112。此时，突出部112的中心轴Cx方向的下端面与板7的平板部固定部72接触。并且，形成于突出部112的螺纹孔和平板部固定部72的板贯通部721在中心轴Cx方向上重合。在该状态下，通过在板贯通部721插入螺钉Sc1且拧入突出部112的螺纹孔，将板7的平板部固定部72固定于突出部112(参照图13)。即，板7固定平板部11和轴12。

如图14所示，轴12通过板7被固定于平板部11。并且，第二支架部件62被固定于轴12。第一支架部件61插入第二支架部件62的第二侧板部622的支架凹部626并固定。在支架凹部626上安装第一支架部件61时，形成于第一侧板部612的第一贯通部613在第一轴C1方向上收纳于第二支架部件62的两个第二侧板部622之间。此时，第一支架部件61被固定于第二支架部件62。

第一支架部件61向第二支架部件62的固定通过焊接第一侧板部612与第二侧板部622的接触部分而固定。但是，固定方法未限定于焊接。另外，未限定于第一侧板部612与第二侧板部622的固定。能够广泛地采用结实地固定第一支架部件61和第二支架部件62的方法。如以上所示，在支架6上固定被固定于平板部11的下面的轴12。另外，支架6通过板7被保持于平板部11。

并且，如图14所示，磁铁13从第二平面132，从第二支架部件62的第二侧板部622之间的间隙向沿着第二轴C2的方向插入形成于第一支架部件61的第一侧板部612的第一贯通部613。并且，磁铁13在收纳于第一贯通部613的内部的状态下被固定(参照图9)。磁铁13的固定例如通过粘接进行。另外，磁铁13的固定未限定于粘接，使用不使磁铁13的磁力下降的固定方法。此时，磁铁13的第一平面131面向第一轴C1方向的外侧。另外，磁铁13的第二平面132面向第二轴C2方向的外侧。

<4.框部2、第一轴承41、第二轴承42>

如图1、图2等所示，框部2具有环状部21和旋转突部22。环状部21是以中心轴Cx为中心的圆环状。旋转突部22是从环状部21向第二轴C2方向的外侧突出的圆柱状。环状部21在第一轴C1方向的端部具有第一轴承保持部211。第一轴承保持部211是向中心轴Cx方向的上方凹的凹部。第一轴承41被保持于第一轴承保持部211。

旋转突部22被压入设于环状部21的贯通孔并被固定。但是，并未限于此，环状部21和旋转突部22可以由相同部件形成。并且，旋转突部22通过第二轴承42能摆动地被支撑于形成于固定部3的支撑部32的第二轴承保持部321。第二轴承42具有在内部保持旋转突部22的套筒421。另外，第二轴承42是滑动轴承，但并未限于此，可以采用球轴承等。

另外，光学元件1的轴12通过第一轴承41能摆动地被支撑于框部2的环状部21的第一轴承保持部211。第一轴承41具有在内部保持轴12的套筒411。另外，第一轴承41是滑动轴承，但并未限于此，可以采用球轴承等。

由此，光学元件1通过第一轴承41以第一轴C1为中心能摆动地支撑于框部2。另外，框部2通过第二轴承42以第二轴C2为中心摆动地被支撑。因此，光学元件1能绕第一轴C1稳定地摆动，并且，光学元件1与框部2一起能绕第二轴C2摆动。

<5.光扫描装置100的动作>

光扫描装置100具有以上所示的结构。以下，关于光扫描装置100的动作进行说明。光扫描装置100向配置于固定部3的第一线圈55以及第二线圈58供给电流，利用通过第一线圈55以及第二线圈58的通电而在第一定子铁芯51以及第二铁芯52上产生的磁力和磁铁13的磁力使光学元件1进行动作。即，固定部3与磁铁13形成磁回路。光学元件1的动作如下。

例如，通过向第二线圈58供给电流，在第二铁芯52的内部产生磁场。第二定子铁芯52的端面573是磁极面。另外，第二定子铁芯52是与在内部产生的磁通线正交的剖面积的变化少的形状(参照图7、图8)。即，通过切割T形部56与延伸部57的连结部分、延伸部57的自由端部，抑制与磁通线相交的剖面的面积的变化。通过这样，能抑制磁通密度的变化，有效地使用由向第二线圈58的通电产生的磁力。另外，相同形状的第一定子铁芯51也相同，具有相同的效果。

通过在两个第二线圈58中分别流经逆向的电流，在沿着第二轴C2的方向上对置的端面573的一方为N极，另一方为S极。若磁铁13的中心轴Cx方向的下面是磁极面且是S极，则被拉到成为N极的端面573侧，并且与成为S极的端面573排斥。此时，保持磁铁13的轴12通过第一轴承41能摆动地支撑于框部2。即，框部2能绕第一轴C1摆动地支撑轴12。因此，具有固定轴12的平板部11的光学元件1以第一轴C1为中心倾斜。并且，通过控制在第二线圈58中流动的电流且切换端面573的N极和S极，光学元件1绕第一轴C1摆动。

支架6具有比第一轴C1向中心轴Cx方向的下方突出的部分。因此，通过光学元件1绕第一轴C1摆动，支架6的中心轴Cx方向的下端部的轨迹为以第一轴C1为中心的圆弧。如图4所示，端面573随着朝向中心轴Cx方向的上方而向离开中心轴Cx的方向倾斜。通过如此形成端面573，能接近支架6的下端部的轨迹。由此，能缩短端面573与磁铁13的距离，能提高在第二定子铁芯52与磁铁13之间产生的磁力。

另外，如图4所示，磁铁13的第二平面132与端面573在第二轴C2方向上对置。根据这一点也能缩短端面573与磁铁13的距离。

在光学元件1绕第一轴C1摆动的情况下，与第一轴C1正交的第二轴C2方向的端部的振幅为最大。如图5、图6等所示，T形部56相对于端面573在以中心轴Cx为中心的圆周方向上偏离45°。即，T形部56以及第二线圈58与第一轴C1以及第二轴C2偏离。由此，在光学元件1绕第一轴C1摆动时，振幅为最大的部分与T形部56以及第二线圈58难以干涉。因此，能减小用于抑制与光学元件1的干涉的T形部56以及第二线圈58的中心轴Cx方向的退避量，抑制固定部3的中心轴Cx方向的高度。由此，能较低地抑制光扫描装置100的高度。即，能使光扫描装置100小型化。

另外，第二臂部572随着在第二轴C2方向上朝向中心轴Cx方向的上方而靠近中心轴Cx。通过为这种形状，与第二臂部572在第二轴C2方向上向与中心轴Cx正交的方向上延伸的结构相比，在光学元件1摆动时，难以与光学元件1干涉。另外，与沿中心轴Cx延伸的情况相比，能较粗地形成。由此，通过第二臂部572倾斜地形成，在光学元件1摆动时难以干涉，另外，能增大与磁通线相交的剖面的面积。因此，能有效利用磁通，并且能增大光学元件1的摆动角度。

另外，第一臂部571的外侧面570是随着朝向中心轴Cx方向的上方而向中心轴接近的倾斜。通过这样倾斜，在光学元件1摆动时，光学元件1难以与第一臂部571干涉。因此，能增大光学元件1的摆动角度。另外，外侧面570的倾斜方向与第二臂部572的倾斜方向相同。

同样，通过向第一线圈55供给电流，在第一定子铁芯51的内部产生磁场。第一定子铁芯51的端面543为磁极面。通过在两个第一线圈55中分别流过逆向的电流，在沿着第一轴C1的方向上对置的端面543的一方为N极、另一方为S极。

磁铁13的中心轴Cx方向的下面被拉向为N极的端面543侧，并且与为S极的端面543排斥。两个端面543在轴12延伸的第一轴C1方向上对置地配置。因此，在磁铁13与端面543之间产生的磁力中，光学元件1不绕轴12摆动。

另外，通过第一轴承41支撑轴12的框部2的旋转突部22通过第二轴承42能摆动地支撑于支撑部32。因此，通过两个端面543和磁铁13的磁力，光学元件1以及框部2以第二轴C2为中心倾斜。换而言之，光学元件1与框部2一起以第二轴C2为中心倾斜。并且，通过控制在第一线圈55中流动的电流并切换端面543的N极和S极，光学元件1与框部2一起绕第二轴C2摆动。

通过两个端面543以及两个端面573规定四角锥状的空间。在利用四个端面规定的四角锥状的空间内，磁铁13摆动。

支架6具有比旋转突部22向中心轴Cx方向的下方突出的部分。因此，通过光学元件1与框部2一起绕第二轴C2摆动，支架6的中心轴Cx方向的下端部的轨迹成为以第二轴C2为中心的圆弧。如图3所示，端面543随着朝向中心轴Cx方向的上方而向离开中心轴Cx的方向倾斜。通过这样形成端面543，能接近支架6的下端部的轨迹。由此，能够缩短端面543与磁铁13的距离，能够提高在第二定子铁芯52与磁铁13之间产生的磁力。

另外，如图4所示，磁铁13的第一平面131与端面543在第一轴C1方向上对置。通过这些也能够缩短端面543与磁铁13的距离。

在光学元件1与框部2一起绕第二轴C2摆动的情况下，与第二轴C2正交的第一轴C1方向的端部的振幅为最大。即，能旋转地支撑轴12的第一轴承41的端部的振幅为最大。如图5、图6等所示，T形部53相对于端面543在以中心轴Cx为中心的圆周方向上偏离45°。即，T形部53以及第一线圈55与第一轴C1以及第二轴C2偏离。在光学元件1以及框部2绕第二轴C2摆动时，第一轴承41难以与T形部53以及第一线圈55干涉。因此，能减小用于抑制与第一轴承41的干涉的T形部53以第一线圈55的中心轴Cx方向的退避量，能够抑制固定部3的中心轴Cx方向的高度。由此，能够较低地抑制光扫描装置100的高度。即，能使光扫描装置100小型化。

另外，第二臂部542随着在第一轴C1方向上朝向中心轴Cx方向的上方而接近中心轴Cx。通过为这种形状，与第二臂部542在沿第一轴C1方向与中心轴Cx正交的方向延伸的结构相比，在光学元件1摆动时难以与光学元件1干涉。另外，与沿中心轴Cx延伸的情况相比，能较粗地形成。由此，通过第二臂部542倾斜地形成，在光学元件1摆动时难以干涉，另外，能够增大与磁通线相交的剖面的面积。因此，能有效利用磁通，并且能增大光学元件1的摆动角度。

另外，第一臂部541的外侧面540是随着朝向中心轴Cx方向的上方而接近中心轴Cx的倾斜。通过这样倾斜，在光学元件1摆动时，光学元件1难以与第一臂部541干涉。因此，能增大光学元件1的摆动角度。另外，外侧面540的倾斜方向与第二臂部542的倾斜方向相同。

并且，在光扫描装置100中，通过未图示的控制电路控制向第一线圈55以及第二线圈58供给的电流，光学元件1绕第一轴C1以及第二轴C2摆动。光扫描装置通过向光学元件1的平板部11的反射面111照射来自未图示的光源的光，能够使反射光在沿着第一轴C1的方向以及沿着第二轴C2的方向上进行扫描。

<6.变形例等>

图15是本发明的光扫描装置100a的其他例子的剖视图。图15所示的光扫描装置100a的第一定子铁芯51a以及第二定子铁芯52a与图4等所示的第一定子铁芯51以及第二定子铁芯52不同。另外，若进行说明，则第一定子铁芯51a除了将端面543置换为端面544之外，是与第一定子铁芯51相同的结构。另外，第二定子铁芯52a除了将端面573置换为端面574之外，是与第一定子铁芯51相同的结构。关于光扫描装置100a的这些以外的部分，是与光扫描装置100相同的结构，对实质上相同的部分标注相同的符号，并且省略相同部分的详细的说明。

如图15所示，光扫描装置100a的第二定子铁芯52a的端面574具有随着朝向中心轴Cx方向的上方而离开中心轴Cx的倾斜。另外，是随着朝向端面544的中心轴Cx方向的上方而相对于与中心轴Cx正交的面的角度变大的曲面状。第一定子铁芯51a的端面544也具有与端面574相同的结构。通过为这样的结构，在光学元件1绕第一轴C1摆动时能够使支架6进一步接近支架6。同样，在光学元件1以及框部2绕第二轴C2摆动时能够使端面544进一步接近支架6。由此，能更有效地利用第一定子铁芯51a以及第二定子铁芯52a与磁铁13之间的磁力。

在以上所示的光扫描装置100、100a中，光学元件1绕第一轴C1摆动，框部2与光学元件1一起绕第二轴C2摆动。由此，反射光在二维方向上进行扫描。但是，并未限于此，例如可以只绕第一轴C1摆动，使光在一维方向上扫描。

以上，关于本发明的实施方式进行了说明，但本发明未限定于该内容。另外，本发明的实施方式只要不脱离发明的主旨，能进行多种改变。

产业上的可利用性如下。

本发明的光扫描装置能利用于在周围一边使光扫描一边照射，通过获得该反射光，能够检测到周围的对象物的距离、对象物的形状等的检测装置。另外，除此之外，也能作为绕正交的两轴摆动的装置的驱动器而使用。

Claims (8)

1.一种光学元件，其特征在于，

具有：

在沿上下延伸的中心轴方向的上面具有反射面的平板部；

在与上述中心轴相交的第一轴方向上延伸且固定于上述平板部的下面的轴；

配置于上述轴的上述中心轴方向的下方的磁铁；以及

配置于上述平板部的下方且保持上述磁铁的支架，

上述支架具有收纳上述磁铁的磁铁收纳部，

上述磁铁收纳部具有覆盖所收纳的上述磁铁的下面的至少一部分的磁铁按压部。

2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，

上述磁铁收纳部沿着上述平板部的上述中心轴方向的下面且在与上述第一轴方向相交的方向上延伸。

3.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，

上述支架具有保持上述磁铁的第一支架部件和固定于上述轴且固定上述第一支架部件的第二支架部件。

4.根据权利要求3所述的光学元件，其特征在于，

上述第一支架部件具有沿上述平板部的上述中心轴方向的下面扩大的第一底板部和从上述第一底板部的与上述第一轴方向正交的方向的两端缘向上述中心轴方向的下方延伸的一对第一侧板部，

一对上述第一侧板部分别具有在厚度方向上贯通的第一贯通部，

设置于各上述第一侧板部的上述第一贯通部彼此在与上述第一轴相交的方向上重合，

各上述第一贯通部形成上述磁铁收纳部。

5.根据权利要求3或4所述的光学元件，其特征在于，

上述第二支架部件具有沿上述平板部的上述中心轴方向的下面扩大的第二底板部和从上述第二底板部的上述第一轴方向的两端缘向上述中心轴方向的下方延伸的一对第二侧板部，

在一对上述第二侧板部上分别具有在厚度方向上贯通的第二贯通部，

分别设置于一对上述第二侧板部的上述第二贯通部在上述第一轴方向上重合，

上述轴贯通各上述第二贯通部的双方且固定于上述第二支架部件。

6.根据权利要求1～5任一项所述的光学元件，其特征在于，

还具有固定上述平板部和上述轴的板，

上述支架还具有在沿着上述轴的方向上贯通的收纳孔，

上述板具有固定上述轴的轴固定部和与上述轴固定部连结且固定于上述平板部的平板部固定部，

上述平板部固定部在被收纳于上述收纳孔的状态下固定于上述平板部。

7.根据权利要求1～6任一项所述的光学元件，其特征在于，

上述支架由磁性材料形成。

8.一种光扫描装置，其特征在于，

具有：

权利要求1至权利要求7任一项所述的光学元件；

以能够绕上述第一轴摆动的方式支撑上述轴的框部；以及

固定部，其以能够绕与上述第一轴正交的第二轴摆动的方式支撑上述框部，并且与上述磁铁形成磁回路。

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