JP2002189187A - 電磁駆動プレーナー型ガルバノミラー及びその駆動方法 - Google Patents
電磁駆動プレーナー型ガルバノミラー及びその駆動方法Info
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- JP2002189187A JP2002189187A JP2000387962A JP2000387962A JP2002189187A JP 2002189187 A JP2002189187 A JP 2002189187A JP 2000387962 A JP2000387962 A JP 2000387962A JP 2000387962 A JP2000387962 A JP 2000387962A JP 2002189187 A JP2002189187 A JP 2002189187A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 可動板を駆動させるため、平面コイルパター
ンに通電するにることによって発生するミラー平面度の
低下を低減した電磁駆動プレーナー型ガルバノミラーと
その駆動方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板１４に、平板状の可動板１５
と該可動板を半導体基板に対して揺動可能に支持するト
ーションバー１６，１７とを中抜き状態で一体形成し、
前記可動板の上面には反射ミラーを形成し、もう一方の
下面には磁性膜を形成し、該磁性膜は膜面の垂直方向に
磁化されている。半導体基板１４はベース基板２０に搭
載され、トーションバーを挟むように磁界発生コイルが
それぞれ固定配置される。各コイルに通電されることに
よって、可動板上に形成されている磁性膜の磁界とによ
り、相互磁界の反力及び吸引力によって可動板１５を駆
動させる電磁駆動プレーナー型ガルバノミラーとする。
ンに通電するにることによって発生するミラー平面度の
低下を低減した電磁駆動プレーナー型ガルバノミラーと
その駆動方法を提供する。 【解決手段】 半導体基板１４に、平板状の可動板１５
と該可動板を半導体基板に対して揺動可能に支持するト
ーションバー１６，１７とを中抜き状態で一体形成し、
前記可動板の上面には反射ミラーを形成し、もう一方の
下面には磁性膜を形成し、該磁性膜は膜面の垂直方向に
磁化されている。半導体基板１４はベース基板２０に搭
載され、トーションバーを挟むように磁界発生コイルが
それぞれ固定配置される。各コイルに通電されることに
よって、可動板上に形成されている磁性膜の磁界とによ
り、相互磁界の反力及び吸引力によって可動板１５を駆
動させる電磁駆動プレーナー型ガルバノミラーとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばレーザー光
を偏向走査するレーザースキャナまたは光スイッチ等に
利用する電磁駆動プレーナー型ガルバノミラー及びその
駆動方法に関する。
を偏向走査するレーザースキャナまたは光スイッチ等に
利用する電磁駆動プレーナー型ガルバノミラー及びその
駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プレーナ型ガルバノミラーは、レーザー
光を偏向走査するレーザースキャナまたは光スイッチ等
に利用されるもので、その原理は磁界中に配置した可動
コイルに電流を流すことにより電流と磁束に応じた電磁
力が発生すると共に電流に比例した回転力を生じるのを
利用している。回転力と可動コイル保持部材のバネ力と
が平衡する角度まで可動コイルが回転し、この可動コイ
ルを介して指針を振らせて電流の有無もしくは大小を検
出するというガルバノメーターを利用したもので、可動
コイルと一体に回転する軸（可動コイル保持部材）に、
前記指針の代わりミラーを設けて構成されるものであ
る。
光を偏向走査するレーザースキャナまたは光スイッチ等
に利用されるもので、その原理は磁界中に配置した可動
コイルに電流を流すことにより電流と磁束に応じた電磁
力が発生すると共に電流に比例した回転力を生じるのを
利用している。回転力と可動コイル保持部材のバネ力と
が平衡する角度まで可動コイルが回転し、この可動コイ
ルを介して指針を振らせて電流の有無もしくは大小を検
出するというガルバノメーターを利用したもので、可動
コイルと一体に回転する軸（可動コイル保持部材）に、
前記指針の代わりミラーを設けて構成されるものであ
る。
【０００３】図１は従来のプレーナー型ガルバノミラー
を示す図で、（ａ）は上面図（ｂ）は正面断面図、
（ｃ）は側面断面図である。シリコン基板１に一体形成
された可動板２の上面の中央部には、ミラー３が形成さ
れており、周縁部には平面コイル４が形成されている。
可動板２はシリコン基板１に中抜き状態で形成され、シ
リコン基板１より一体形成されたトーションバー５，６
により保持されている。シリコン基板１は、ベース基板
７の上面に固定された台座８の上面に固定されている。
上面図（ａ）において、シリコン基板１上下には永久磁
石９，１０が配置され、ベース基板７の周縁部にはヨー
ク１１が載置されている。ヨーク１１は中抜きにされ角
状に形成されたものを複数枚積み重ねることによって構
成している。
を示す図で、（ａ）は上面図（ｂ）は正面断面図、
（ｃ）は側面断面図である。シリコン基板１に一体形成
された可動板２の上面の中央部には、ミラー３が形成さ
れており、周縁部には平面コイル４が形成されている。
可動板２はシリコン基板１に中抜き状態で形成され、シ
リコン基板１より一体形成されたトーションバー５，６
により保持されている。シリコン基板１は、ベース基板
７の上面に固定された台座８の上面に固定されている。
上面図（ａ）において、シリコン基板１上下には永久磁
石９，１０が配置され、ベース基板７の周縁部にはヨー
ク１１が載置されている。ヨーク１１は中抜きにされ角
状に形成されたものを複数枚積み重ねることによって構
成している。
【０００４】可動板２に形成された平面コイル４に通電
すると、可動板２はトーションバー５，６を回転中心と
して回転する。この可動板は上下に約２０度回転可能で
ある。ベース基板７上にはパターン７ａが形成されてお
り、該パターンとシリコン基板１に形成されたパターン
１ａとをワイヤー１３により接続している。ワイヤー１
３は断線不良等を考慮し、予め複数本接続されている。
パターン７ａにはスルーホール７ｂが設けられており、
スルーホール７ｂを介して外部との接続を行う構造であ
る。スルーホール７ｂはベース基板７の下面に設けられ
た配線用パターン（不図示）を介してサイドスルーホー
ル７ｃと接続されている。尚、ヨーク１１上にはカバー
部材（不図示）が設けられる。
すると、可動板２はトーションバー５，６を回転中心と
して回転する。この可動板は上下に約２０度回転可能で
ある。ベース基板７上にはパターン７ａが形成されてお
り、該パターンとシリコン基板１に形成されたパターン
１ａとをワイヤー１３により接続している。ワイヤー１
３は断線不良等を考慮し、予め複数本接続されている。
パターン７ａにはスルーホール７ｂが設けられており、
スルーホール７ｂを介して外部との接続を行う構造であ
る。スルーホール７ｂはベース基板７の下面に設けられ
た配線用パターン（不図示）を介してサイドスルーホー
ル７ｃと接続されている。尚、ヨーク１１上にはカバー
部材（不図示）が設けられる。
【０００５】図２は従来のプレーナー型ガルバノミラー
の斜視図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図である。ヨ
ーク１１上には、半導体基板の保護を目的に樹脂等で形
成された平板状のカバー部材１２が設けられる。カバー
部材１２は接着剤でヨーク１１上に固定され、プレーナ
ー型ガルバノミラーが構成されている。
の斜視図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図である。ヨ
ーク１１上には、半導体基板の保護を目的に樹脂等で形
成された平板状のカバー部材１２が設けられる。カバー
部材１２は接着剤でヨーク１１上に固定され、プレーナ
ー型ガルバノミラーが構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のプレーナー型ガ
ルバノミラーは構造は、シリコン基板に一体形成された
可動板上面の周縁部にコイルパターンが形成されてお
り、その平面コイルパターンに通電すると、可動板はト
ーションバーを回転中心として回転する。しかし、コイ
ルパターンに通電させることによってコイルが発熱し、
その発熱によって可動板が反ってきてしまう。この反り
によって、可動板上面の中央部にあるミラーにまで反り
が影響を及ぼすためミラー平面度が低下しまう。
ルバノミラーは構造は、シリコン基板に一体形成された
可動板上面の周縁部にコイルパターンが形成されてお
り、その平面コイルパターンに通電すると、可動板はト
ーションバーを回転中心として回転する。しかし、コイ
ルパターンに通電させることによってコイルが発熱し、
その発熱によって可動板が反ってきてしまう。この反り
によって、可動板上面の中央部にあるミラーにまで反り
が影響を及ぼすためミラー平面度が低下しまう。
【０００７】また、可動板を斜めに静止させる場合、コ
イルパターンにＤＣ電流を通電させる必要があるが、高
い電流を通電することによってコイルの発熱が著しく高
くなり、その発熱によって可動板も著しく反ってきてし
まう。本発明は可動板を駆動させるため、平面コイルパ
ターンに通電するにることによって発生するミラー平面
度の低下をなくした電磁駆動プレーナー型ガルバノミラ
ーとその駆動方法を提供しようとするものである。
イルパターンにＤＣ電流を通電させる必要があるが、高
い電流を通電することによってコイルの発熱が著しく高
くなり、その発熱によって可動板も著しく反ってきてし
まう。本発明は可動板を駆動させるため、平面コイルパ
ターンに通電するにることによって発生するミラー平面
度の低下をなくした電磁駆動プレーナー型ガルバノミラ
ーとその駆動方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】半導体基板に、平板状の
可動板と該可動板を半導体基板に対して揺動可能に支持
するトーションバーとを中抜き状態で一体形成し、前記
可動板の上面には反射ミラーを形成し、もう一方の下面
には磁性膜を形成し、該磁性膜を膜面の垂直方向に磁化
した電磁駆動プレーナー型ガルバノミラーとする。
可動板と該可動板を半導体基板に対して揺動可能に支持
するトーションバーとを中抜き状態で一体形成し、前記
可動板の上面には反射ミラーを形成し、もう一方の下面
には磁性膜を形成し、該磁性膜を膜面の垂直方向に磁化
した電磁駆動プレーナー型ガルバノミラーとする。
【０００９】半導体基板はベース基板に搭載され、ベー
ス基板には半導体基板の搭載方向かつ可動板に形成され
た磁性膜の磁化方向に凹形状の溝もしくは穴が形成され
ている。その凹形状の溝もしくは穴には可動板の反射ミ
ラー形成方向からみて、トーションバーを挟むように磁
界発生用コイルがそれぞれ固定配置された電磁駆動プレ
ーナー型ガルバノミラーとする。
ス基板には半導体基板の搭載方向かつ可動板に形成され
た磁性膜の磁化方向に凹形状の溝もしくは穴が形成され
ている。その凹形状の溝もしくは穴には可動板の反射ミ
ラー形成方向からみて、トーションバーを挟むように磁
界発生用コイルがそれぞれ固定配置された電磁駆動プレ
ーナー型ガルバノミラーとする。
【００１０】それぞれのコイルは固定配置前に結線され
ており、その各コイルの巻き方向はトーションバーを挟
んで時計方向と反時計方向に巻かれている。ベース基板
上には各コイル接続用の配線パターンが形成されてお
り、各コイルとベース基板上の配線パターンとを半田付
け等により接続し、その配線パターンと接続されている
コネクターから成る電磁駆動プレーナー型ガルバノミラ
ーとする。
ており、その各コイルの巻き方向はトーションバーを挟
んで時計方向と反時計方向に巻かれている。ベース基板
上には各コイル接続用の配線パターンが形成されてお
り、各コイルとベース基板上の配線パターンとを半田付
け等により接続し、その配線パターンと接続されている
コネクターから成る電磁駆動プレーナー型ガルバノミラ
ーとする。
【００１１】電磁駆動プレーナー型ガルバノミラーの駆
動方法としては、外部からの通電はコネクターを介して
行われ、ベース基板上の配線パターンを経由しそれぞれ
のコイルに通電されることによって、各コイルから磁界
が発生する。各コイルの巻き方向は逆方向で巻かれてい
るため、発生する磁界も逆方向になる。この逆方向の磁
界が平板状の可動板を支持しているトーションバーを挟
むようにして発生してくるため、可動板上に形成されて
いる磁性膜の膜面と垂直方向に一様に磁化された磁界と
により、相互磁界の反力及び吸引力によって可動板を駆
動させる電磁駆動プレーナー型ガルバノミラーとする。
動方法としては、外部からの通電はコネクターを介して
行われ、ベース基板上の配線パターンを経由しそれぞれ
のコイルに通電されることによって、各コイルから磁界
が発生する。各コイルの巻き方向は逆方向で巻かれてい
るため、発生する磁界も逆方向になる。この逆方向の磁
界が平板状の可動板を支持しているトーションバーを挟
むようにして発生してくるため、可動板上に形成されて
いる磁性膜の膜面と垂直方向に一様に磁化された磁界と
により、相互磁界の反力及び吸引力によって可動板を駆
動させる電磁駆動プレーナー型ガルバノミラーとする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図４は本発明の実施形態を示す電
磁駆動プレーナー型ガルバノミラーであり、（ａ）は上
面図、（ｂ）は側面断面図である。図５は半導体基板詳
細図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面断面図であ
る。図６はベース基板組み立て図であり、（ａ）は上面
図、（ｂ）は側面断面図である。図７は駆動磁界方向図
である。半導体基板１４に、平板状の可動板１５と該可
動板１５を半導体基板１４に対して揺動可能に支持する
トーションバー１６，１７とを中抜き状態で一体形成さ
れている。前記可動板１５の上面には反射ミラー１８を
蒸着等により形成し、もう一方の下面には磁性膜１９を
形成してあり、該磁性膜１９は膜面の垂直方向２６に磁
化されている。
磁駆動プレーナー型ガルバノミラーであり、（ａ）は上
面図、（ｂ）は側面断面図である。図５は半導体基板詳
細図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面断面図であ
る。図６はベース基板組み立て図であり、（ａ）は上面
図、（ｂ）は側面断面図である。図７は駆動磁界方向図
である。半導体基板１４に、平板状の可動板１５と該可
動板１５を半導体基板１４に対して揺動可能に支持する
トーションバー１６，１７とを中抜き状態で一体形成さ
れている。前記可動板１５の上面には反射ミラー１８を
蒸着等により形成し、もう一方の下面には磁性膜１９を
形成してあり、該磁性膜１９は膜面の垂直方向２６に磁
化されている。
【００１３】半導体基板１４はベース基板２０に搭載さ
れ、接着剤等により固定されている。ベース基板２０に
は半導体基板１４の搭載方向かつ可動板１５に形成され
た磁性膜１９の磁化方向２６に凹形状の穴２１が形成さ
れている。凹形状の穴２１には可動板１５の反射ミラー
１８形成方向からみて、トーションバー１６，１７を挟
むように磁界発生コイル２２，２３がそれぞれ配置固定
される。それぞれのコイル２２，２３は配置固定前に結
線されており、その各コイル２２，２３の巻き方向はト
ーションバー１６，１７を挟んで時計方向と反時計方向
に巻かれている。
れ、接着剤等により固定されている。ベース基板２０に
は半導体基板１４の搭載方向かつ可動板１５に形成され
た磁性膜１９の磁化方向２６に凹形状の穴２１が形成さ
れている。凹形状の穴２１には可動板１５の反射ミラー
１８形成方向からみて、トーションバー１６，１７を挟
むように磁界発生コイル２２，２３がそれぞれ配置固定
される。それぞれのコイル２２，２３は配置固定前に結
線されており、その各コイル２２，２３の巻き方向はト
ーションバー１６，１７を挟んで時計方向と反時計方向
に巻かれている。
【００１４】ベース基板２０上には各コイル２２，２３
接続用の配線パターン２４が形成されており、各コイル
２２，２３とベース基板２０上の配線パターン２４とを
半田付け等により接続し、その配線パターンには外部入
力されるコネクター２５が接続されている。
接続用の配線パターン２４が形成されており、各コイル
２２，２３とベース基板２０上の配線パターン２４とを
半田付け等により接続し、その配線パターンには外部入
力されるコネクター２５が接続されている。
【００１５】電磁駆動プレーナー型ガルバノミラーの駆
動方法としては、外部からの通電はコネクター２５を介
して行われ、ベース基板２０上の配線パターン２４を経
由しそれぞれのコイル２２，２３に通電される。これに
よって、各コイル２２，２３から磁力２７，２８が発生
するが、各コイル２２，２３の巻き方向は逆方向で巻か
れているため、発生する磁力２７，２８も逆方向にな
る。この各コイル２２，２３から発生する磁力２７，２
８が平板状の可動板１５を支持しているトーションバー
１６，１７を挟むようにした位置で発生してくるため、
可動板１５上に形成されている磁性膜１９の膜面と垂直
方向に一様に磁化された磁力２６に対して一方のコイル
によって反発力、もう一方のコイルによって吸引力の力
が生じる。このため可動板１５を駆動させることが可能
となる。
動方法としては、外部からの通電はコネクター２５を介
して行われ、ベース基板２０上の配線パターン２４を経
由しそれぞれのコイル２２，２３に通電される。これに
よって、各コイル２２，２３から磁力２７，２８が発生
するが、各コイル２２，２３の巻き方向は逆方向で巻か
れているため、発生する磁力２７，２８も逆方向にな
る。この各コイル２２，２３から発生する磁力２７，２
８が平板状の可動板１５を支持しているトーションバー
１６，１７を挟むようにした位置で発生してくるため、
可動板１５上に形成されている磁性膜１９の膜面と垂直
方向に一様に磁化された磁力２６に対して一方のコイル
によって反発力、もう一方のコイルによって吸引力の力
が生じる。このため可動板１５を駆動させることが可能
となる。
【００１６】
【発明の効果】平板形状の可動板上には発熱するものが
なくなった為、ミラーの反りを低減することができる。
なくなった為、ミラーの反りを低減することができる。
【００１７】コイルにＤＣ電源を通電し、可動板（ミラ
ー）を斜めに静止させる時もミラー反りが発生しない。
ー）を斜めに静止させる時もミラー反りが発生しない。
【００１８】各コイルが結線されていることによって、
ベース基板上の配線パターン数を減らすことができる。
また各コイルの通電での同期制御が簡単に行える。
ベース基板上の配線パターン数を減らすことができる。
また各コイルの通電での同期制御が簡単に行える。
【図１】従来のプレーナー型ガルバノミラーを示す図
で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は側
面断面図
で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は側
面断面図
【図２】従来のプレーナー型ガルバノミラーの斜視図
【図３】図２のＡ−Ａ断面図
【図４】本発明の実施形態を示す電磁駆動プレーナー型
ガルバノミラーを示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は
側面断面図
ガルバノミラーを示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は
側面断面図
【図５】本発明の半導体基板詳細を示す図で、（ａ）は
上面図、（ｂ）は側面断面図
上面図、（ｂ）は側面断面図
【図６】本発明のベース基板組み立て図で、（ａ）は上
面図、（ｂ）は側面断面図
面図、（ｂ）は側面断面図
【図７】図４の（ｂ）の駆動磁界方向を示す図
１ シリコン基板 １ａ パターン ２ 可動板 ３ ミラー ４ 平面コイル ５ トーションバー ６ トーションバー ７ ベース基板 ７ａ パターン ７ｂ スルーホール ７ｃ サイドスルーホール ８ 台座 ９ 永久磁石 １０ 永久磁石 １１ ヨーク １２ カバー部材 １３ ワイヤー １４ 半導体基板 １５ 可動板 １６ トーションバー １７ トーションバー １８ 反射ミラー １９ 磁性膜 ２０ ベース基板 ２１ 穴 ２２ 磁界発生コイル ２３ 磁界発生コイル ２４ 配線パターン ２５ コネクター ２６ 磁性膜磁化方向 ２７ コイル発生磁力 ２８ コイル発生磁力
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板に、平板状の可動板と該可動
板を半導体基板に対して揺動可能に支持するトーション
バーとを一体形成し、前記可動板の上面には反射ミラー
を設け、もう一方の下面には磁性膜を設け、該磁性膜を
膜面の垂直方向に磁化したことを特徴とする電磁駆動プ
レーナー型ガルバノミラー。 - 【請求項２】 請求項１記載の平板状可動板の下方向
に、磁界を発生させるコイルがトーションバーを挟んだ
位置に配置固定してあることを特徴とした電磁駆動プレ
ーナー型ガルバノミラー。 - 【請求項３】 請求項２記載のトーションバーを挟んだ
位置に配置した各コイルは結線されているとともに、該
各コイルの巻き方向はトーションバーを挟んで時計方向
と反時計方向に巻かれていることを特徴とした電磁駆動
プレーナー型ガルバノミラー。 - 【請求項４】 ガルバノミラー駆動方法は、請求項１記
載の可動板下面に形成されている磁性膜の膜面垂直方向
の磁力と、請求項２又は３記載の配置固定された各コイ
ルに通電することで発生する磁力とにより、相互磁力の
反発力及び吸引力によって可動板を駆動させることを特
徴とした電磁駆動プレーナー型ガルバノミラー駆動方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387962A JP2002189187A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 電磁駆動プレーナー型ガルバノミラー及びその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387962A JP2002189187A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 電磁駆動プレーナー型ガルバノミラー及びその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002189187A true JP2002189187A (ja) | 2002-07-05 |
Family
ID=18854791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000387962A Pending JP2002189187A (ja) | 2000-12-21 | 2000-12-21 | 電磁駆動プレーナー型ガルバノミラー及びその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002189187A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016085299A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | スタンレー電気株式会社 | 二軸光偏向器及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000214407A (ja) * | 1998-11-16 | 2000-08-04 | Victor Co Of Japan Ltd | 光偏向子及びこれを用いた表示装置 |
-
2000
- 2000-12-21 JP JP2000387962A patent/JP2002189187A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000214407A (ja) * | 1998-11-16 | 2000-08-04 | Victor Co Of Japan Ltd | 光偏向子及びこれを用いた表示装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016085299A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | スタンレー電気株式会社 | 二軸光偏向器及びその製造方法 |
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