JP2002221687A - プレーナー型ガルバノミラー - Google Patents

プレーナー型ガルバノミラー

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JP2002221687A
JP2002221687A JP2001016727A JP2001016727A JP2002221687A JP 2002221687 A JP2002221687 A JP 2002221687A JP 2001016727 A JP2001016727 A JP 2001016727A JP 2001016727 A JP2001016727 A JP 2001016727A JP 2002221687 A JP2002221687 A JP 2002221687A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレーナー型ガルバノミラーに光源を備え
る。 【解決手段】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半導体基板上下方向に揺動可能に
軸支するトーションバーとを一体に形成し、前記可動板
に通電により磁界を発生する平面コイルとミラーを設
け、該半導体基板を台座基板に搭載し、該台座基板と前
記半導体基板のトーションバーの軸方向と平行に配置さ
れた可動板の平面コイルに磁界を作用させるための対を
なす永久磁石とヨークをベース基板に固定し、前記ベー
ス基板に設けられたパターン部と前記半導体基板に形成
されたパターン部とが電気的に接続され、さらに前記半
導体基板を保護するためのカバー部材が設けられてなる
プレーナー型ガルバノミラーであり、前記カバー部材に
光源を設けたプレーナー型ガルバノミラーとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばレーザー光
のスキャニングシステム等に利用するプレーナー型ガル
バノミラーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プレーナー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
を流すと電流と磁束に関連して電磁力が発生して電流に
比例した回転力が生じ、この回転力と可動コイル保持部
材のばね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や大
小を検出するというガルバノメータを利用したもので、
可動コイルと一体に回転する軸（可動コイル保持部材）
に、前記指針の代わりにミラー（反射鏡）を設けて構成
されるものである。小型のプレーナー型ガルバノミラー
として、半導体基板を使用したものが提案されている。
【０００３】図１は従来技術による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。半導体である、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より一体に形成された
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の上下には永久磁石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２は上下に約２０度回転可能
である（トーションバーの形状により回転可能角度は変
えられる）。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７ａ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１３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
はカバー部材が設けられる。
【０００５】図２は従来技術による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には、半導体基板１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。１
２ａは開口部であり図３中に示す矢印はレーザー光の動
きを示すものである。外部より照射されるレーザー光は
開口部１２ａを通過し、ミラー面で偏向され開口部１２
ａを通過して矢印方向に進むものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、プ
レーナー型ガルバノミラー以外に光源となるレーザー光
等が別途必要であり、光源とプレーナー型ガルバノミラ
ーを位置合わせして固定しなければならない。
【０００７】そのため、光源の入手と、位置決め固定す
るための組立て、調整工数が必要となる。また、そのた
めの装置が必要となる。
【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半導体基板上下
方向に揺動可能に軸支するトーションバーとを一体に形
成し、前記可動板に通電により磁界を発生する平面コイ
ルとミラーを設け、該半導体基板を台座基板に搭載し、
該台座基板と前記半導体基板のトーションバーの軸方向
と平行に配置された可動板の平面コイルに磁界を作用さ
せるための対をなす永久磁石とヨークをベース基板に固
定し、前記ベース基板に設けられたパターン部と前記半
導体基板に形成されたパターン部とが電気的に接続さ
れ、さらに前記半導体基板を保護するためのカバー部材
が設けられてなるプレーナー型ガルバノミラーであり、
前記カバー部材に光源を設けたプレーナー型ガルバノミ
ラーとする。
【０００９】光源をＦＰＣに搭載し、該ＦＰＣをカバー
部材に固定するプレーナー型ガルバノミラーとする。
【００１０】ミラーは、可動板が非可動時に光源からの
入射光の反射光がベース基板の下面と直交するように配
置されているプレーナー型ガルバノミラーとする。
【００１１】光源からの入射光はベース基板の下面と４
５度の角度をなして入射するように光源を配置したプレ
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プ
レーナー型ガルバノミラーの断面図である。従来技術と
同じ部分については同じ符号を用いている。１４は開口
部１４ａを有する箱状のカバー部材である。カバー部材
１４はベース基板７の側面部まで覆う形状であるが、サ
イドスルーホールが設けられた側面部は覆わない形状と
してある。図示しないが、カバー部材１４を基板外周面
をすべて覆う形状にする場合は、外部との接続はＢＧＡ
タイプにすることで対処できる。
【００１３】カバー部材１４には、光源（例えばレーザ
ー発光ダイオード）１５を搭載したＦＰＣ（フレキシブ
回路基板）１６が位置決め固定されている。この位置関
係は、光源１５からのミラー３への照射部分がミラー３
の回転中心になるように設定される。ミラー３が非可動
状態では、光源１５からの光は方向に反射される。ミ
ラー３が時計回りに１５度回転すると、光は方向に反
射される。ミラー３が半時計回りに１５度回転すると、
光は方向に反射される。ミラー３が左右に１５度回転
することにより、反射光は方向を中心としてその左右
に３０度ずつの広がりを持つ回転でスキャンされること
になる。ミラー３が非可動時に光が反射される方向
は、光源１５の位置とミラー３の位置関係で決まるの
で、プレーナー型ガルバノミラーは、ミラー３が非可動
時に光が反射される方向がスキャンしたいものの中心
になるように固定しなければならない。
【００１４】光源１５は直接カバー部材１４に固定せ
ず、ＦＰＣ１６に搭載してからカバー部材１４に位置決
め固定するのが好ましく、組立ての作業性、組立て精度
の確保が容易となる。
【００１５】図５は請求項３に関する発明の実施形態を
示す断面図である。ミラー３は、可動板が非可動時に光
源１５からの入射光の反射光がベース基板７の下面と
直交するようにミラー３が配置されているプレーナー型
ガルバノミラーである。
【００１６】この位置関係も、光源１５からのミラー３
への照射部分がミラー３の回転中心になるように設定さ
れる。ミラー３が非可動状態では、光源１５からの光は
方向に反射される。ミラー３が時計回りに１５度回転
すると、光は方向に反射される。ミラー３が半時計回
りに１５度回転すると、光は方向に反射される。ミラ
ー３が左右に１５度回転することにより、反射光は方
向を中心としてその左右に３０度ずつの広がりを持つ回
転でスキャンされることになる。ミラー３が非可動時に
光が反射される方向は、光源１５の位置とミラー３の
位置関係で決まるので、プレーナー型ガルバノミラー
は、ミラー３が非可動時に光が反射される方向がベー
ス基板７の下面と直交するように設定されている。図
４、図５では光源１５からミラー３への照射角はベース
基板７下面の鉛直線（即ち）に対して３５度である。
【００１７】図６は請求項４に関する発明の実施形態を
示す断面図である。ミラー３は、可動板が非可動時に光
源１５からの入射光の反射光がベース基板７の下面と
直交するようにミラー３が配置されているプレーナー型
ガルバノミラーである。そして、光源１５からミラー３
への照射角はベース基板７下面の鉛直線（即ち）に対
して４５度にしてある。ミラー３が時計回りに２０度回
転すると、光は方向に反射される。ミラー３が半時計
回りに２０度回転すると、光は方向に反射される。ミ
ラー３が左右に２０度回転することにより、反射光は
方向を中心としてその左右に４０度ずつの広がりを持つ
回転でスキャンされる例である。
【００１８】
【発明の効果】請求項１の発明によると、プレーナー型
ガルバノミラーに光源を備えたので、プレーナー型ガル
バノミラーをスキャナ等に搭載するだけで使用でき、ガ
ルバノミラーと光源との位置合わせが不要となる。よっ
て、大変使用しやすいプレーナー型ガルバノミラーとな
る。
【００１９】請求項２の発明によると、光源をＦＰＣに
搭載してからカバー部材に固定するので、光源の搭載作
業が容易になり、また、組立て精度も向上できる。
【００２０】請求項３の発明によると、プレーナー型ガ
ルバノミラのベース基板に対して反射光の中心が鉛直線
になるので、プレーナ型ガルバノミラーを搭載する位置
決めが容易になる。
【００２１】請求項４の発明によると、光源をカバー部
材またはＦＰＣに搭載するだけで光源からの入射光が４
５度に設定できるので、光源をカバー部材またはＦＰＣ
に搭載する作業が容易となる。すなわち、光源を搭載す
るカバー部材の面がベース基板の下面とのなす角を４５
度にすることにより自動的に入射角が４５度になるの
で、組立て時の調整が不要となる。ＦＰＣを使用する場
合でも条件は同じとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による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
【図２】従来技術による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プレーナー型ガルバノ
ミラーの断面図
【図５】本発明の実施形態を示す断面図
【図６】本発明の実施形態を示す断面図
【符号の説明】
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 １２ａ 開口部 １３ ワイヤー １４ カバー １４ａ 開口部 １５ 光源 １６ ＦＰＣ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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半導体基板上下方向に揺動可能
    に軸支するトーションバーとを一体に形成し、前記可動
    板に通電により磁界を発生する平面コイルとミラーを設
    け、該半導体基板を台座基板に搭載し、該台座基板と前
    記半導体基板のトーションバーの軸方向と平行に配置さ
    れた可動板の平面コイルに磁界を作用させるための対を
    なす永久磁石とヨークをベース基板に固定し、前記ベー
    ス基板に設けられたパターン部と前記半導体基板に形成
    されたパターン部とが電気的に接続され、さらに前記半
    導体基板を保護するためのカバー部材が設けられてなる
    プレーナー型ガルバノミラーであり、前記カバー部材に
    光源を設けたことを特徴とするプレーナー型ガルバノミ
    ラー。
  2. 【請求項２】 光源をＦＰＣに搭載し、該ＦＰＣをカバ
    ー部材に固定したことを特徴とする請求項１記載のプレ
    ーナー型ガルバノミラー。
  3. 【請求項３】 ミラーは、可動板が非可動時に光源から
    の入射光の反射光がベース基板の下面と直交するように
    配置されていることを特徴とする請求項１または２記載
    のプレーナー型ガルバノミラー。
  4. 【請求項４】 光源からの入射光はベース基板の下面と
    ４５度の角度をなして入射するように光源が配置されて
    いることを特徴とする請求項１、２または３記載のプレ
    ーナー型ガルバノミラー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010175677A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Hoya Corp スキャナモジュールを備えたカメラ

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