(57)【要約】【課題】  外乱加速度の印加時にも安定した走査が可能であり、小型で量産性に優れた光スキャナを提供する。【解決手段】  光源からの入射光を反射する反射面３３を備えた可動部３を、ハウジング２に軸支される支持軸４３によって揺動自在に支持する。また、可動部３の動作を規制するための弾性力を、可動部３の突出部３２に埋設された可動側マグネット４１、及びハウジング２の突出部２３に埋設された固定側マグネット４２からなり、物理的な変形を必要としない磁気バネ４０によって得る。【選択図】  図２
2006119420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取付体に固定される固定部と、
光源からの入射光を反射する反射面を有した可動部と、
該可動部を前記固定部に対して揺動自在に支持する支持部と、
前記可動部を予め設定された揺動方向に駆動する駆動部と
を備え、前記反射面からの反射光により対象物を走査する光スキャナにおいて、
前記支持部は、
前記可動部の揺動中心に設けられ、前記固定部に形成された一対の軸受け部にて両端が軸支された支持軸と、
前記固定部と前記可動部との間に磁力を発生させ、該磁力のバランスにより、予め設定された静止位置に前記可動部が保持されるように該可動部を付勢する磁気バネと、
からなることを特徴とする光スキャナ。
【請求項２】
前記磁気バネは、
前記可動部に設けられた可動側マグネットと、
前記固定部に設けられ、前記可動側マグネットの揺動方向の両側に、同極性の端部が互いに対向するように配置された一対の固定側マグネットと、
からなり、
前記一対の固定側マグネットの対向配置された側の端部を作用端として、該作用端の極性と同じ極性を有する前記可動側マグネットの端部である同極端が、前記作用端の極性とは異なる極性を有する前記可動側マグネットの端部である異極端より、前記作用端に接近した位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光スキャナ。
【請求項３】
前記可動側マグネットは、前記一対の固定側マグネットの作用端の中心同士を結ぶ線より前記支持軸側に配置され、且つ、前記異極端と前記作用端との間に吸引力が作用する形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光スキャナ。
【請求項４】
前記可動側マグネットを含んだ前記可動部の重心が前記支持軸上に位置することを特徴とする請求項２又は３に記載の光スキャナ。
【請求項５】
前記可動部の前記反射面は蒸着により形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光スキャナ。
【請求項６】
前記駆動部は、
外部から印加される電気信号に従って、前記一対の固定側マグネット間の磁力のバランスを変化させる電磁石からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光スキャナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの入射光を反射し、その反射光により対象物を走査する光スキャナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車の障害物検知センサとしてレーザレーダが用いられており、このレーザレーダを大衆車にまで展開させるためには、レーザ光を走査するために用いるスキャナを小型かつ低コスト化することが望まれている。
【０００３】
この種のスキャナの一つとして、図６に示すように、走査用の反射ミラーを備えた可動部１１０を、板バネ１３１，１３２を立体交差させてなる支持部１３０によって、ハウジング１５０に対して揺動自在に支持する構造の光スキャナ１００が知られている。
【０００４】
この光スキャナ１００において、支持部１３０を構成する板バネ１３１，１３２は板面と交差する方向へは容易に弾性変形し、板面に沿った方向へは容易に弾性変形しないことを利用して、回転軸Ｘを中心とする揺動方向Ｒにのみ変形し易い構造となるように組み付けられている。
【０００５】
また、可動部１１０やハウジング１５０に対する支持部１３０の固定は、可動部１１０やハウジング１５０の端部に形成された折返部１１０ａ，１５０ａに、板バネ１３１，１３２の端部を挟持させてカシメることにより行われている。
【０００６】
更に、可動部１１０を揺動駆動する駆動部１７０は、可動部１１０と一体に固定された永久磁石１７１と、永久磁石１７１と対向して配置され、永久磁石１７１の両磁極を交互に吸引，反発させる磁力を発生させる電磁石１７２とにより構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１４２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述の光スキャナ１００では、自動車が急加速又は急減速する等して、その加速度（外乱加速度）に基づく外力が支持部１３０に作用すると、支持部１３０を構成する板バネ１３１，１３２は圧縮又は伸張し、支持部１３０の弾性係数が変化する。すると、可動部１１０と支持部１３０とからなる振動系の共振周波数が変化してしまい、可動部１１０の揺動状態（特に振幅）が乱れ、走査範囲が変化してしまうという問題があった。
【０００８】
また、光スキャナ１００では、精度よく走査を行うためには、支持部１３０が揺動方向以外に振動することを抑制する必要があり、そのためには、板バネ１３１，１３２の剛性を高める必要がある。そして、板バネ１３１，１３２の剛性を高めると弾性係数が低下するため、共振周波数を一定に保つためには、その弾性係数の低下分を可動部１１０を重くすることで補償しなければならない。しかし、可動部１１０を重くすると、上述した外乱加速度に基づく共振周波数の変化を増大させてしまうという問題もあった。即ち、同じ加速度であれば質量が大きい分だけ支持部１３０に作用する力が大きくなるからである。
【０００９】
更に、可動部１１０の揺動駆動のために、可動部１１０には、別途、永久磁石１７１を設けなければならず、可動部１１０を更に重くしてしまうだけでなく、多くの構成部品を要するという問題もあった。
【００１０】
また、光スキャナ１００では、支持部１３０の固定にカシメを用いており、支持部１３０の特性が組付作業の精度に左右されるため、光スキャナ１００にとって重要な特性である原点の角度や共振周波数のバラツキが大きく、量産性に乏しいという問題もあった。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するために、外乱加速度の印加時にも安定した走査が可能であり、小型で量産性に優れた光スキャナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するためになされた本発明の光スキャナでは、可動部を固定部に対して揺動自在に支持する支持部が、可動部の揺動中心に設けられ、固定部に形成された一対の軸受け部にて両端が軸支された支持軸と、固定部と可動部との間に発生させた磁力のバランスにより、予め設定された静止位置に可動部が保持されるように可動部を付勢する磁気バネとからなる。
【００１３】
つまり、可動部は支持軸によって支持され、しかも、可動部の動作を規制するための弾性力を、物理的な変形を必要としない磁気バネを用いて得るようにされている。
従って、本発明の光スキャナによれば、外乱加速度に基づく外力が作用しても、支持部の特性（特に磁気バネの弾性力）、ひいては可動部と支持部とからなる振動系の共振周波数が変化してしまうことがなく、可動部の揺動状態（振幅や周波数）を一定に保持することができる。
【００１４】
また、磁気バネの弾性力は、板バネとは異なり他の構成に影響を与える（例えば、所望の共振周波数を得るために可動部の重量増を強いる）ことなく、任意の大きさに設定可能であるため、可動部の重さも任意に設定することができ、その結果、可動部の軽量化を図ることができる。
【００１５】
更に、本発明の光スキャナでは、支持軸で可動部を支持しているため、支持部の特性が、組付作業の精度によって左右されることがなく、部品の加工精度によって決まる。つまり、製造工程で生じる特性のばらつきが小さいため、量産性に優れるという効果を得ることができる。
【００１６】
しかも、物理的な変形を必要としない磁気バネは、耐久性に優れ、板バネと比較して特性の温度変動も小さいため、高い信頼性，安定性を得ることができる。
なお、支持軸と軸受け部とが接触する部位には摺動抵抗が存在し、この摺動抵抗は、外乱加速度に基づく外力が作用すると増大して、可動部の振動状態に影響を及ぼす可能性がある。このため、支持軸及び軸受け部は、耐磨耗性のある材料により、互いに接触する接触面の部分を滑らかに形成し、且つ支持軸の強度が許す限り小径に形成して、支持軸の周速や摺動抵抗を可能な限り小さくすることが望ましい。
【００１７】
ところで、磁気バネは、例えば、可動部に設けられた可動側マグネットと、固定部に設けられ、可動側マグネットの揺動方向両側にて、同極性の端部が互いに対向するように配置された一対の固定側マグネットとにより構成することができる。
【００１８】
この場合、一対の固定側マグネットの対向配置された側の端部を作用端として、その作用端の極性と同じ極性を有する可動側マグネットの端部である同極端が、作用端の極性とは異なる極性を有する可動側マグネットの端部である異極端より、作用端に接近した位置に配置すればよい。
【００１９】
これにより、可動側マグネットの同極端（即ち、可動部における可動側マグネットの取付端）は、一対の固定側マグネットの双方から受ける反発力により、その反発力が等しければ、一対の固定側マグネットの作用端から等距離の位置に保持されることになる。
【００２０】
更に、可動側マグネットは、一対の固定側マグネットの作用端の中心同士を結ぶ線より支持軸側に配置され、且つ、異極端と作用端との間に吸引力が作用する形状に形成されていることが望ましい。
【００２１】
この場合、可動部全体が作用端側に吸引されることにより、可動部と一体に形成された支持軸は軸受け部の一方向に接触するように付勢されるため、支持軸と軸受け部との間のクリアランスによる支持軸のがたつきを防止することができ、可動部の揺動状態をより安定したものとすることができる。
【００２２】
なお、外乱加速度がスキャナに作用することによって、可動部が直接回転方向への力を受けないようにするため、可動側マグネットを含んだ可動部の重心が、支持軸上に位置することが望ましい。
【００２３】
また、可動部の軽量化および簡素化を図るために、可動部の反射面は蒸着によって形成することが望ましい。
また、駆動部は、例えば、外部から印加される電気信号に従って、一対の固定側マグネット間の磁力のバランスを変化させる電磁石により構成することができる。
【００２４】
この場合、周期的に変化する電気信号を印加することにより、電磁石が発生させる磁力、ひいては一対の固定側マグネット間の磁力のバランスを周期的に変化させることで、可動部を揺動運動させることができる。そして、可動部及び支持部からなる振動系の共振周波数で揺動運動をさせれば、小さな駆動力で大きな振幅を得ることができる。
【００２５】
また、この場合、駆動部は、磁気バネを利用して駆動力を得るようにされているため、駆動のためだけに、可動部に新たな部品を追加する必要がなく、可動部の軽量化、装置全体の簡略化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、実施形態の光スキャナ１の全体構成を示す斜視図、図２は、（ｂ）が左側面図、（ａ）がそのＡ−Ａ断面図である。
【００２７】
図１及び図２に示すように、光スキャナ１は、装置の筐体等に固定されるハウジング２と、光源からの入射光を反射する反射面３３を備え、先端部分に永久磁石（以下「可動側マグネット」と称する。）４１が埋設された可動部３と、可動部３をハウジング２に対して揺動自在に支持する支持部４と、可動部３を揺動駆動するための駆動部５とを備えている。
【００２８】
このうち、可動部３は、長方形の板状に形成され、一方の板面に光の反射物質を蒸着することによって上記反射面３３が形成された可動部本体３１と、可動部本体３１の反射面３３とは反対側の面に突設された突出部３２とからなり、これら可動部本体３１と突出部３２とは、比重の小さい非磁性体材料（本実施形態では合成樹脂）により一体成形されている。
【００２９】
なお、光源から反射面３３への入射光が均一な特定波長（例えばレーザ光線）を有している場合、反射面３３は、その特定波長を反射する薄膜により形成してもよい。
そして、可動部本体３１と突出部３２との境界部分には、可動部３を揺動運動させる際に、揺動中心となる支持軸４３が埋設され、更に、可動側マグネット４１を含む可動部３全体の重心は、この支持軸上４３に位置するように設定されている。
【００３０】
次に、ハウジング２は、長方形の板状に形成されたハウジング本体２１の一方の板面（以下「正面」と称する。）２１ａに突設され、支持軸４３を支持するための軸受け部が先端に形成された一対のアーム部２２と、同じくハウジング本体２１の正面２１ａに突設され、永久磁石（以下「固定側マグネット」と称する。）４２がそれぞれ埋設された一対の突出部２３とからなり、これらハウジング本体２１，アーム部２２，突出部２３は、非磁性体材料（本実施形態では銅）により一体成形されている。また、ハウジング本体２１には、当該光スキャナ１を筐体等に取り付ける際に使用する一対の取付穴２１ｃが形成されている。
【００３１】
なお、ハウジング本体２１の正面２１ａが図１中Ｙ軸方向に直交するように配置されているものとして、一対のアーム部２２同士は、Ｙ軸方向と直交するＺ軸方向に沿って、互いに対向するように配置され、一方、一対の突出部２３同士は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向のいずれにも直交するＸ軸方向に沿って、互いに対向するように配置されている。
【００３２】
つまり、支持軸４３はＺ軸方向に沿って配置され、この支持軸４３によって揺動自在に支持される可動部３は、その突出部３２の先端部分が、ハウジング２に形成された一対の突出部２３の間に位置するように設定されている。
【００３３】
そして、ハウジング２の突出部２３に埋設された一対の固定側マグネット４２は、同極性側（本実施形態ではＮ極）を互いに対向させ、且つ着磁方向と配列方向（即ちＺ軸方向）とが一致する向きで一直線上に並ぶように配置されている。以下では、一対の固定側マグネット４２の互いに対向配置された側の端部を作用端４２ａと称する。
【００３４】
一方、可動部３の突出部３２に埋設された可動側マグネット４１は、固定側マグネット４２の作用端４２ａの極性と同じ極性を有する端部（以下「同極端」と称する。）４１ａが、突出部３２の先端側に、作用端の極性とは異なる極性を有する端部（以下「異極端」と称する。）４１ｂが、可動部本体３１側に向くように配置され、即ち、同極端４１ａが異極端４１ｂより作用端４２ａに接近した位置に配置されている。
【００３５】
但し、可動側マグネット４１は、固定側マグネット４２の作用端４２ａ同士を結ぶ中心線Ｌと交わることのないように配置され、また、固定側マグネット４２の形状（特に長さ）や、固定側マグネット４２の作用端４２ａ間の間隔は、同極端４１ａと両作用端４２ａとの間に生じる反発力の合成力（図１中Ｙ軸方向でハウジング本体２１から離れる方向への力）が、異極端４１ｂと両作用端４２ａとの間に生じる吸引力の合成力（同じくＹ軸方向でハウジング本体２１に接近する方向への力）より小さくなるように設定されている。
【００３６】
このように配置された可動側マグネット４１及び固定側マグネット４２は、これらの間に作用する磁力（反発力／吸引力）によって可動部３の動作を規制する磁気バネ４０を構成し、この磁気バネ４０と上述の支持軸４３とが支持部４を構成する。
【００３７】
つまり、支持軸４３によって揺動自在に支持された可動部３において、突出部３２の先端部分（即ち可動側マグネット４１の同極端４１ａ）は、固定側マグネット４２の両作用端４２ａから受ける反発力（付勢力）によって、ハウジング２に形成された一対の突出部２３の中心付近（両作用端４２ａから等距離の位置）に保持される。これと同時に、可動部３全体は、上記合成力によって、ハウジング本体２１に接近する方向に付勢されることになる。
【００３８】
次に、駆動部５は、一端が固定側マグネット４２と接触すると共に、他端がハウジング本体２１の背面２１ｂ側に突出し、ハウジング２を両側面から挟持するように設けられた一対のヨーク５１と、この一対のヨーク５１の突出端の間に保持された鉄心５２と、鉄心５２に巻回された駆動コイル５３とからなり、これらヨーク５１，鉄心５２，駆動コイル５３は、馬蹄形の電磁石を形成する。
【００３９】
つまり、この電磁石の両磁極のそれぞれに、固定側マグネット４２が配置されており、駆動コイル５３に電流を流すことで電磁石に磁気を発生させると、一対の固定側マグネット４２の作用端４２ａのうち、一方では同じ極性の磁気が加わるため、可動側マグネット４１の同極端４１ａとの間の反発力が増大し、他方では異なる極性の磁気が加わり磁気が相殺されるため、可動側マグネット４１の同極端４１ａとの間の反発力が減少する。この磁気バランスの変化によって、可動部３を駆動するための駆動力を得るようにされている。
【００４０】
従って、駆動コイル５３に、正弦波や矩形波等の周期的な駆動信号を印加して、駆動部（電磁石）５に交番磁界を発生させると、一対の固定側マグネット４２間の磁気バランスが周期的に変化することにより、可動部３が支持軸４３を中心に揺動する。
【００４１】
その結果、可動部３の反射面３３に照射された光ビームは、可動部３の揺動方向に沿って反射方向が直線的に変化するため、この反射面からの反射光を用いることにより、支持軸４３（Ｚ軸方向）に直交する面に沿った一次元的な走査を行うことが可能となる。
【００４２】
なお、光ビームの走査速度は、可動部３の揺動周期、即ち、駆動信号の周波数（以下「加振周波数」と称する。）にて制御され、また、光ビームの走査範囲は、可動部３の揺動の大きさ、即ち駆動信号の振幅にて制御される。
【００４３】
ここで、図３は、光スキャナ１を駆動信号の周波数（以下「加振周波数」と称する。）を徐々に変化させて、可動部３の振幅を測定することで得られた周波数特性を示すグラフである。図中において、◆印は、加振周波数を低から高へ変化させた場合の測定結果であり、●印は、加振周波数を高から低へ変化させた場合の測定結果である。
【００４４】
また、図４は、駆動信号の波形と可動部３の共振波形とを示すグラフであり、（ａ）は、加振周波数が２８．０Ｈｚの場合、（ｂ）は加振周波数が２９．４Ｈｚの場合、（ｃ）は加振周波数が３１．０Ｈｚの場合である。
【００４５】
但し、駆動コイル５３は、巻線の直径がφ０．０７、巻数が２０００ｔであり、また、駆動信号の電圧は３．３Ｖ（ピークは±２．５Ｖ）、デューティは５０％である。
図３に示すように、周波数２６．５Ｈｚ〜２９．０Ｈｚの間は、加振周波数の変化方向によって振幅・位相が大きく異なる２通りの共振現象が現れ（不安定域）、周波数２９．０Ｈｚ以上では、振幅・位相が一意に決まる安定した共振現象が現れる（安定域）。なお、このような傾向は、非線形バネの場合に発生する現象で、板バネでも観測されるものである。
【００４６】
つまり、加振周波数を安定域に設定して駆動すれば、可動部３を所望の周波数で共振させることができ、特に、安定域の中でも、周波数２９．０Ｈｚ〜２９．５Ｈｚの間では、３０°以上の振幅が得られ、自動車の障害物検知センサにおいて一般的に必要とされる２０°（±１０°）以上の振幅（光の反射角は、反射面の動作角度の2倍となることから走査範囲としては、±20°）を確保できることがわかる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の光スキャナ１では、可動部３は支持軸４３によって支持され、しかも、可動部３の動作を規制するための弾性力を、物理的な変形を必要としない磁気バネ４０（可動側マグネット４１，固定側マグネット４２）を用いて得るようにされている。
【００４８】
従って、本実施形態の光スキャナ１によれば、外乱加速度に基づく外力が作用しても、可動部３及び磁気バネ４０からなる振動系の特性（特に磁気バネ４０の弾性力）、ひいては振動系の共振周波数が変化してしまうことがなく、可動部３の揺動状態（振幅や周波数）を一定に保持することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、磁気バネ４０の弾性力（磁気強度）を調整することで振動系の共振周波数を任意に設定可能なため、可動部３を任意の重さに設定することができ、しかも、可動部３の反射面３３は蒸着によって形成されるため、可動部３の軽量化を図ることができる。
【００５０】
更に、本実施形態の光スキャナ１では、支持軸４３で可動部３を支持しているため、振動系の特性が、組付作業の精度によって左右されることがなく、部品の加工精度によって決まるため、製造工程で生じる特性のばらつきが小さく、量産性に優れるという効果を得ることができる。
【００５１】
しかも、物理的に変形を必要としない磁気バネ４０は、耐久性に優れ、板バネと比較して特性の温度変動も小さいため、高い信頼性，安定性を得ることができる。
また、本実施形態では、磁気バネ４０の作用により、可動部３全体がハウジング本体２１側に付勢され、可動部３と一体に形成された支持軸４３は、常に軸受け部の一方向に接触するようにされているため、支持軸４３と軸受け部との間のクリアランスによる支持軸のがたつきを防止することができ、可動部３の揺動状態をより安定したものとすることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、可動側マグネット４１を含んだ可動部３の重心が、支持軸上４３に位置するようにされているため、外乱加速度が作用しても可動部を直接回転させるような力が作用せず、しかも、振動系の共振周波数を加振周波数とすることによって、小さな駆動力で大きな振幅を得ることができる。
【００５３】
また、駆動部５は、磁気バネ４０を利用して駆動力を得るようにされているため、駆動のためだけに、可動部３に新たな部品を追加する必要がなく、可動部３の軽量化、装置全体の簡略化を図ることができる。
【００５４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な形態にて実施することが可能である。
【００５５】
例えば、上記実施形態では、固定側マグネット４２を、ハウジング２の突出部２３に単純に埋設しているが、固定側マグネット４２を、その配列方向（Ｘ軸方向）に沿って移動可能に構成し、ヨーク５１の先端部分に、ヨーク５１と固定側マグネット４２を接触させると共に、固定側マグネット４２の配列方向に沿った位置を調整するための部材（例えばネジ）を設けてもよい。
【００５６】
この場合、固定側マグネット４２の位置によって磁気バネ４０の磁気バランスが変化するため、非駆動時の可動部３の向き（原点位置）や、共振周波数を簡単に調整することができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、ハウジング２を銅、可動部３を合成樹脂により構成したが、ハウジング２や可動部３は、他の磁性体材料（例えばアルミニウム）にて構成してもよい。特に、ハウジング２のアーム部２２に形成される軸受け部を、ポリアセタール樹脂等の耐磨耗性のある材料を選定すれば、軸受け部の磨耗を無給油でも非常に少ないレベルに保つことができ、メンテナンス要するコストを低く抑えることができる。
【００５８】
ここで、実際に軸受け部の磨耗量を求めた結果を以下に示す。
なお、図５は、算出条件を示す説明図であり、（ａ）（ｂ）に示すように、支持軸Ｐを軸支するハウジングＨは、１３ｍｍの間隔を空けて対向配置された２ｍｍの厚さを有する一対のアーム部を備え、そのアーム部を貫通する穴を軸受け部Ｕとしている。つまり、２箇所で支持する滑り軸受け構造である。但し、（ｂ）は正面図、（ａ）はその平面図である。
【００５９】
ハウジングＨは、ポリアセタール樹脂からなるユピタール（登録商標）Ｆ２０−０３又はＬＯ−２１Ａで形成され、軸受け部Ｕの穴径はφ０．５＋０．０２ｍｍである。また、支持軸Ｐは、高炭素クローム軸受鋼ＳＵＪ２で形成され、軸径はφ０．５ｍｍである。なお、支持軸Ｐは、ＨＲＣ６０程度の熱処理が施され、面粗度は０．２Ｒａであるものとする。
【００６０】
そして、支持軸Ｐには、常時２ｇ・ｆのラジアル荷重が加わっているものとして（図５（ｂ）参照）、振幅３０°の角度範囲（図５（ａ）参照）を、周波数３０Ｈｚでサインカーブの速度変化をしながら２．５万時間揺動運動させた時の軸受け部Ｕの磨耗量を求めた。但し、支持軸Ｐ及び軸受け部Ｕは無給油であり、ゴミ・ホコリは付着しないものとする。
【００６１】
この条件で、支持軸Ｐと軸受け部Ｕとの接触面に加わる面圧（単位面積当たりの圧力）Ｐは、（１）式で表され、Ｐ＝０．１ｋｇｆ／ｃｍ2 となる。但し、Ｗは総荷重（２ｇ．ｆ）、Ｄは軸径（φ０．５ｍｍ）、Ｌは軸受け長さ（２ｍｍ×２箇所）である。
【００６２】
Ｐ＝Ｗ／（Ｄ×Ｌ）                                  （１）
また、支持軸Ｐの周速Ｖは（２）式で表され、Ｖ＝０．００７８４ｍ／ｓとなり、更に、その走行距離は（３）式で表され、Ｒ＝７０５．６ｋｍとなる。但し、Ｎは回転数（３０°×２×３０Ｈｚ）、ｔは動作時間（２５０００ｈ）である。
【００６３】
Ｖ＝π×Ｄ×Ｎ                                      （２）
Ｒ＝Ｖ×ｔ                                          （３）
そして、磨耗量Ｍは（４）式、磨耗寸法Ｓは（５）式で表され（図５（ｃ）参照）、軸受け部Ｕの材質がＦ２０−０３である場合、Ｍ＝０．０３５２８ｍｍ3 ，Ｓ＝０．０１７６４ｍｍとなり、軸受け部Ｕの材質がＬＯ−２１の場合、Ｍ＝０．０１５５２ｍｍ3 ，Ｓ＝０．００７７６ｍｍとなる。但し、Ａは材料特性（Ｆ２０−０３ではＡ＝２．５，ＬＯ−２１ＡではＡ＝１．１）である。
【００６４】
Ｍ＝Ａ×０．０１［ｍｍ3 ／ｋｇｆ・ｋｍ］×Ｗ×Ｒ    （４）
Ｓ＝Ｍ／（Ｄ×Ｌ）                                  （５）
このように、軸受け部Ｕがポリアセタール樹脂からなる場合には、磨耗量Ｍ，磨耗寸法Ｓが非常に小さく、無給油でも、十分に実用に耐え得ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施形態の光スキャナの全体構成を示す斜視図。
【図２】（ｂ）が光スキャナの側面図、（ａ）はそのＡ−Ａ断面図。
【図３】可動部の振幅の周波数特性を示すグラフ。
【図４】駆動信号の波形と可動部の共振波形を示すグラフ。
【図５】軸受け部の磨耗量の算出条件を示す説明図。
【図６】従来装置の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００６６】
１…光スキャナ、２…ハウジング、３…可動部、４…支持部、５…駆動部、２１…ハウジング本体、２２…アーム部、２３…突出部、３１…可動部本体、３２…突出部、３３…反射面、４０…磁気バネ、４１…可動側マグネット、４１ａ…同極端、４１ｂ…異極端、４２…固定側マグネット、４２ａ…作用端、４３…支持軸、５１…ヨーク、５２…鉄心、５３…駆動コイル。
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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