JP4380233B2 - 光偏向器 - Google Patents
光偏向器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4380233B2 JP4380233B2 JP2003169702A JP2003169702A JP4380233B2 JP 4380233 B2 JP4380233 B2 JP 4380233B2 JP 2003169702 A JP2003169702 A JP 2003169702A JP 2003169702 A JP2003169702 A JP 2003169702A JP 4380233 B2 JP4380233 B2 JP 4380233B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- pair
- permanent magnet
- beam portions
- mirror body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光などを２次元的に偏向できる光偏向器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の半導体プロセス技術と、最近のマイクロマシン技術とを利用して、シリコン基板を用いてマイクロミラーによる光偏向器が各種の機器に適用されている。この種の光偏向器は、レーザー光などを所望の方向に偏向できるため、レーザービームプリンタやバーコードリーダとか、光ＬＡＮモジュールなど種々の用途に適用されている。
【０００３】
上記した光偏向器は、レーザー光などを所望の方向に偏向する際に、マイクロミラーをＸ軸方向（又はＹ軸方向）のみ揺動させる１軸方向揺動型と、マイクロミラーをＸ軸方向及びＹ軸方向に２次元的に揺動させる２軸方向揺動型とに大別できるが、本発明に係る光偏向器は後述するように２軸方向揺動型に構成しているために、以下、２軸方向揺動型について説明する。
【０００４】
ここで、２軸方向揺動型の光偏向器の従来例として、光偏向器のミラー体内に形成したミラー部を２次元的に揺動させることができるものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１８０４２８号公報（第３頁、第１図）
【０００６】
【特許文献２】
特開平８−３２２２７号公報（第３頁、第１−２図）
【０００７】
図１５（ａ），（ｂ）は従来例１の静電力駆動小型光スキャナを説明するために示した上面図，縦断面図、
図１６（ａ），（ｂ）は従来例２のプレーナ型電磁アクチュエータを説明するためにそれぞれ示した斜視図である。
【０００８】
まず、図１５（ａ），（ｂ）に示した従来例１の静電力駆動小型光スキャナ（光偏向器）１００は、特許文献１（特開平６−１８０４２８号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。
【０００９】
図１５（ａ），（ｂ）に示した如く、上記した従来例１の静電力駆動小型光スキャナ１００では、シリコン基板を用いて矩形状のミラー体１０１内の各部がエッチング加工により薄肉に一体的に形成されている。即ち、ミラー体１０１は、外枠部１０１ａの内側にＹ軸走査用の梁１０１ｂとＹ軸方向静電吸引部１０１ｃとが一体に形成され、且つ、Ｙ軸方向静電吸引部１０１ｃの内側にＸ軸走査用の梁１０１ｄとミラー部１０１ｅとが一体に形成されている。また、ミラ−部１０１ｅの下部にＸ軸方向駆動電極１０２が配置され、且つ、Ｙ軸方向静電吸引部１０１ｃの下部にＹ軸方向駆動電極１０３が配置されており、これらの各駆動電極１０２，１０３は電極基板１０４上に形成されて駆動電極配線部１０５に接続されている。この際、各駆動電極１０２，１０３上には絶縁膜１０６が膜付けされている。
【００１０】
また、ミラー体１０１と電極基板１０４との間には、ミラー体１０１内に形成したミラ−部１０１ｅと各駆動電極１０２，１０３間のギャップをきめる支持スペ−サ部１０７が設けられている。
【００１１】
ここで、上記のように構成された２軸方向走査可能な静電力駆動小型光スキャナ１００の動作について説明する。
【００１２】
まず、Ｘ軸方向駆動電極１０２に電圧を印加することにより、ミラー体１０１内に形成したミラ−部１０１ｅは静電力を受けて、Ｘ軸走査用の梁１０１ｄと支持スペ−サ部１０７を支点として傾動するので、レーザー光をＸ軸方向に走査する。
【００１３】
次に、Ｙ軸方向駆動電極１０３に電圧を印加すると、Ｙ軸方向静電吸引部１０１ｃが静電力を受けて、Ｙ軸走査用の梁１０１ｂと支持スペ−サ部１０７を支点として傾動するので、ミラ−部１０１ｅはＹ軸方向静電吸引部１０１ｃと一体となりレーザー光をＹ軸方向に走査する。
【００１４】
従って、Ｘ軸，Ｙ軸方向の各駆動電極１０２，１０３にそれぞれ電圧を印加して、ミラー体１０１内に形成したミラ−部１０１ｅを静電力により吸引させた時に、ミラ−部１０１ｅに照射したレ−ザー光が２軸方向走査可能となる。
【００１５】
次に、図１６（ａ），（ｂ）に示した従来例２のプレーナ型電磁アクチュエータ（光偏向器）２００は、特許文献２（特開平８−３２２２７号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献２を参照して簡略に説明する。
【００１６】
図１６（ａ）に示した如く、上記した従来例２のプレーナ型電磁アクチュエータ（ガルバノミラー）２００では、絶縁基板２０１上の中央部位に例えばシリコン基板を用いて可動部と軸支部とを一体形成したスキャナ本体２１０が略４５°の角度を持って斜めに配置されていると共に、絶縁基板２０１の上面周囲に例えば磁性体である純鉄からなる枠状のヨーク２０２が設けられている。また、スキャナ本体２１０を挟んでヨーク２０２の互いに対面する２辺の内側には、静磁界発生手段として一対の永久磁石２０３，２０４が設けられている。更に、スキャナ本体２１０は、４本の導線２０５を介して４本のコネクタピン２０６に接続されている。
【００１７】
また、図１６（ｂ）に拡大して示した如く、上記したスキャナ本体２１０は、シリコン基板２１１に、枠状の外側可動板２１２Ａと平板状の内側可動板２１２Ｂとからなる可動部と、外側可動板２１２Ａを軸支する第１トーションバー２１３Ａ，２１３Ａと外側可動板２１２Ａに対して内側可動板２１２Ｂを軸支する第２トーションバー２１３Ｂ，２１３Ｂとを互いに直交させた軸支部とを、異方エッチングによって一体形成している。
【００１８】
また、外側可動板２１２Ａ上には、例えば銅薄膜の駆動コイルとしての平面コイル２１５Ａが形成され、且つ、この平面コイル２１５Ａは第１トーションバー２１３Ａ，２１３Ａの一方を介してシリコン基板２１１上の一対の外側電極端子２１４Ａ，２１４Ａに電気的に接続されている。
【００１９】
また、内側可動板２１２Ｂ上にも平面コイル２１５Ｂが形成され、且つ、この平面コイル２１５Ｂも第２トーションバー２１３Ｂ，２１３Ｂの一方から外側可動板２１２Ａ部分を通り第１トーションバー２１３Ａ，２１３Ａの他方側を介してシリコン基板２１１上の内側電極端子２１４Ｂ，２１４Ｂに電気的に接続されている。
【００２０】
更に、内側可動板２１２Ｂの上面中央部には、例えばアルミニウム蒸着により全反射ミラー２１６が形成されている。
【００２１】
ここで、上記のように構成された２軸方向走査可能な電磁アクチュエータの動作について説明すると、永久磁石２０３で発生した磁界は、絶縁基板２０１上のスキャナー本体２１０を横切って永久磁石２０４に向かう。この際、磁界はスキャナ本体２１０の平面内で互いに直交する横成分磁界と縦成分磁界とが存在し、横成分磁界は外側可動板２１２Ａを軸支する第１トーションバー２１３Ａ，２１３Ａの軸方向と直角方向であり、縦成分磁界は内側可動板２１２Ｂを軸支する第２トーションバー２１３Ｂ，２１３Ｂの軸方向と直角方向となるので、外側可動板２１２Ａ上の平面コイル２１５Ａに電流を流すと、この電流と前記横成分磁界との作用により磁気力が発生して外側可動板２１２Ａが駆動され、また、同様にして、内側可動板２１２Ｂ上の平面コイル２１５Ｂに電流を流すと、この電流と前記縦成分磁界との作用により磁気力が発生して内側可動板２１２Ｂが駆動されるので、内側可動板２１２Ｂ上に形成した反射ミラー２１６が２軸方向に揺動自在となっている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１５（ａ），（ｂ）を用いて説明した従来例１の静電力駆動小型光スキャナ（光偏向器）１００では、ミラー体１０１内に形成したミラー部１０１ｅの振れ角（光偏向角度）を大きくするためには、ミラー部１０１ｅとＸ軸，Ｙ軸方向の各駆動電極１０２，１０３とのギャップ（間隔）を大きくする必要がある。この際、一般的に静電力はギャップの２乗に反比例するので、ギャップを大きくすると、ミラー体１０１内に形成したミラー部１０１ｅへの駆動力を得るのに大きな電圧を必要とするなどの問題がある。
【００２３】
一方、図１６（ａ），（ｂ）を用いて説明した従来例２の静電力駆動小型光スキャナ（光偏向器）２００において、平面コイル２１５Ａ，２１５Ｂにそれぞれ電流を流した時にローレンツ力で発生させることの出来る力は、磁界の吸引力に比べて小さいので、ミラー体２１０内に形成した反射ミラー２１６を傾動させる際に大きな駆動力を得ることは難しい。また、ミラー体２１０内に形成した反射ミラー２１６が小さくなるとそこに巻く平面コイル２１５Ａ，２１５Ｂの巻き数が少なくなってしまう。
【００２４】
そこで、ミラー体内に形成したミラー部を少ない駆動電力で２次元的に大きく傾動させることができ、且つ、構造が簡単な２軸揺動型の光偏向器が望まれている。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、第１の空隙を有する枠部と、
前記第１の空隙に配置されたミラー部と、
前記枠部と前記ミラー部とを互いに異なる位置で連接する一対の梁部と、
前記枠部が固定されると共に、前記ミラー部とによって第２の空隙を形成する半球面状の凹面を有するミラー支持部と、
前記第２の空隙内で前記ミラー部及び前記凹面にそれぞれ接して配置された球状の磁性体と、
前記磁性体を磁気的に吸引して該磁性体を前記凹面に沿って移動させることで、前記ミラー部を傾動させる磁界発生部と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
また、第２の発明は、外枠部内から一対の第１梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第１梁部間に形成した内枠部を該一対の第１梁部を中心にして揺動可能に支持すると共に、前記一対の第１梁部に対して直交させた一対の第２梁部を前記内枠部内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第２梁部間に形成したミラー部を該一対の第２梁部を中心にして揺動可能に支持したミラー体と、
前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するための上面外周部と、この上面外周部の内側に開口して半径Ｒの半球状有底穴部とを形成したミラー体支持台と、
前記ミラー体支持台に形成した前記半球状有底穴部の半径Ｒに対してＲ／２の半径で球状に磁性材を用いて形成され、且つ、前記ミラー体を前記ミラー体支持台の上面外周部上に取り付けた状態で前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面中心部と、前記半球状有底穴部の内周面との間に挟まれながら両者にそれぞれ点接触する磁性球体と、
前記磁性球体を磁気的に吸引して該磁性球体を前記ミラー体支持台に形成した前記半球状有底穴部の内周面に沿って移動させることで、前記ミラー体内に形成した前記一対の第１梁部及び前記内枠部並びに前記一対の第２梁部を介して前記ミラー部を２次元的に傾動させる磁界発生手段と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
【００２６】
また、第３の発明は、第１の空隙を有する枠部と、
前記第１の空隙に配置されたミラー部と、
前記枠部と前記ミラー部とを互いに異なる位置で連接する一対の梁部と、
前記枠部が固定されると共に、前記ミラー部とによって第２の空隙を形成する凹面を有するミラー支持部と、
前記ミラー部から前記凹面に向かって延出された永久磁石棒と、
前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を挟んで互いに対向する一対の磁極面を有し、前記永久磁石棒と前記磁極面とによって形成される磁力で、前記一対の梁部を揺動中心にして前記永久磁石棒を揺動させて前記ミラー部を傾動させる磁界発生部と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
また、第４の発明は、外枠部内から一対の第１梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第１梁部間に形成した内枠部を該一対の第１梁部を中心にして揺動可能に支持すると共に、前記一対の第１梁部に対して直交させた一対の第２梁部を前記内枠部内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第２梁部間に形成したミラー部を該一対の第２梁部を中心にして揺動可能に支持したミラー体と、
前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面中心部に一端部が固着され、且つ、前記一端部から他端部に向かって棒状に延出し、それぞれの端部にＮ極，Ｓ極の磁化方向が与えられた永久磁石棒と、
前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するための上面外周部と、この上面外周部の内側に開口した有底穴部とを形成したミラー体支持台と、
前記ミラー体を前記ミラー体支持台の上面外周部上に取り付けて、前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面に固着した前記永久磁石棒を前記ミラー体支持台の有底穴部内に収納した状態で、前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を挟んで互いに対向する一対の磁極面を有し、前記永久磁石棒の前記他端部と前記磁極面とで形成される磁界によって前記他端部を磁気的に吸引及び／又は反発させることで、前記ミラー体内に形成した前記一対の第１梁部及び前記内枠部並びに前記一対の第２梁部を介して前記ミラー部を２次元的に傾動させる磁界発生手段と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
また、第５の発明は、第１の空隙を有する枠部と、
前記第１の空隙に配置され、鏡面を有するミラー部と、
前記枠部と前記ミラー部とを互いに異なる位置で連接する一対の梁部と、
前記枠部が固定されると共に、前記ミラー部とによって第２の空隙を形成する凹面を有するミラー支持部と、
前記ミラー部から前記凹面に向かって延出された永久磁石棒と、
前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を向くと共に、前記永久磁石棒が揺動していない状態における前記鏡面に対して前記永久磁石棒における前記凹面側の端部の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜した磁極面を有し、前記永久磁石棒と前記磁極面とによって形成される磁力で、前記一対の梁部を揺動中心にして前記永久磁石棒を揺動させて前記ミラー部を傾動させる磁界発生部と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
また、第６の発明は、外枠部内から一対の第１梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第１梁部間に形成した内枠部を該一対の第１梁部を中心にして揺動可能に支持すると共に、前記一対の第１梁部に対して直交させた一対の第２梁部を前記内枠部内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第２梁部間に形成され鏡面を有するミラー部を該一対の第２梁部を中心にして揺動可能に支持したミラー体と、
前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の前記鏡面とは異なる面の中心部に一端部が固着され、且つ、前記一端部から他端部に向かって棒状に延出し、それぞれの端部にＮ極，Ｓ極の磁化方向が与えられた永久磁石棒と、
前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するための上面外周部と、この上面外周部の内側に開口した有底穴部とを形成したミラー体支持台と、
前記ミラー体を前記ミラー体支持台の上面外周部上に取り付けて、前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面に固着した前記永久磁石棒を前記ミラー体支持台の有底穴部内に収納した状態で、前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を向くと共に、前記永久磁石棒が揺動していない状態における前記鏡面に対して前記永久磁石棒の前記他端部の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜した磁極面を有し、前記永久磁石棒の前記他端部と前記磁極面とで形成される磁界によって前記他端部を磁気的に吸引及び／又は反発させることで、前記ミラー体内に形成した前記一対の第１梁部及び前記内枠部並びに前記一対の第２梁部を介して前記ミラー部を２次元的に傾動させる磁界発生手段と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る光偏向器の一実施例を図１乃至図１４を参照して、第１実施例，第２実施例の順に詳細に説明する。
【００２８】
＜第１実施例の光偏向器＞
図１は本発明に係る第１実施例の光偏向器の構成を説明するための分解斜視図、図２は本発明に係る第１実施例の光偏向器の動作を説明するための縦断面図であり、（ａ）はミラー体の初期状態を示し、（ｂ）はミラー体内に形成したミラー部を一対の第２梁部（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示し、（ｃ）はミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部並びにミラー部を一対の第１梁部（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺した状態を示した図である。
【００２９】
図１に示した如く、本発明に係る第１実施例の光偏向器１０Ａでは、ミラー体１１が薄い厚みのシリコン，ポリイミド，ステンレスなどの材料を用いて正方形状に形成され、且つ、このミラー体１１を支持するミラー体支持台１２の上面外周部１２ａも正方形状に形成されている。
【００３０】
尚、以下の説明の都合上、ミラー体１１の中心及びミラー体支持台１２の上面外周部１２ａの中心を２軸座標系のＸ軸とＹ軸とで直交させて図示している。
【００３１】
上記したミラー体１１は、外枠部１１ａの内側に、一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂと、内枠部１１ｃと、一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄと、ミラー部１１ｅとが一体的に形成されている。
【００３２】
より具体的に説明すると、ミラー体１１は、外枠部１１ａ内から一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂをＹ軸上で互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ間に形成したリング状の内枠部１１ｃを一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ（Ｙ軸）を中心にしてＸ軸方向に揺動可能に支持すると共に、一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂに対して直交させた一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄをＸ軸上でリング状の内枠部１１ｃ内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ間に形成した円盤状のミラー部１１ｅを一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にしてＹ軸方向に揺動可能に支持している。
【００３３】
この際、ミラー体１１内に形成した一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄは、捩じりバネ性を備える材料特性、構造を有している。また、ミラー体１１の外枠部１１ａと内枠部１１ｃとの間で一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂが接続している部位を除いてエッチングなどの処理により貫通してくりぬかれていると共に、内枠部１１ｃとミラー部１１ｅとの間で一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄが接続している部位を除いてエッチングなどの処理により貫通してくりぬかれている。また、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅは上面側が鏡面に形成されている。
【００３４】
次に、ミラー体１１を支持するためのミラー体支持台１２は直方形状に形成されている。このミラー体支持台１２は、ミラー体１１の外枠部１１ａの裏面を取り付けるために上面外周部１２ａが平坦に正方形状に形成され、且つ、正方形状の上面外周部１２ａの内側にこの上面外周部１２ａの中心点を中心にして半径Ｒの半球状有底穴部１２ｂが開口して形成されている。
【００３５】
また、ミラー体支持台１２に形成した半球状有底穴部１２ｂ内には、磁性球体１３が回転可能に収納されている。この磁性球体１３は磁性材を用いてミラー体支持台１２の半球状有底穴部１２ｂの半径Ｒに対してＲ／２の半径で球状に形成されている。
【００３６】
そして、ミラー体１１の外枠部１１ａの裏面をミラー体支持台１２の上面外周部１２ａ上に取り付けた時に、磁性球体１３がミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの裏面中心部と、ミラー体支持台１２に形成した半球状有底穴部１２ｂの内周面との間に挟まれた状態で収納されるので、磁性球体１３はミラー部１１ｅの裏面中心部に対して一点で接触し、且つ、半球状有底穴部１２ｂの内周面に対しても一点で接触している。
【００３７】
また、直方形状のミラー体支持台１２において、互いに対向する外側面１２ｃ，１２ｅの外側にはＸ軸に沿って一対の電磁石１４Ｘ，１４Ｘがそれぞれ設置され、且つ、互いに対向する外側面１２ｄ，１２ｆの外側にもＹ軸に沿って一対の電磁石１４Ｙ，１４Ｙがそれぞれ設置されている。
【００３８】
上記した一対の電磁石１４Ｘ，１４Ｘ及び一対の電磁石１４Ｙ，１４Ｙは共に同じように構成されて磁性球体１３に対する磁界発生手段となっており、各電磁石１４Ｘ，１４Ｙは鉄心１５に沿ってコイル１６が巻回され、且つ、コイル１６にスイッチ１７と可変抵抗器１８と直流電源１９とが直列で接続されている。
【００３９】
ここで、上記構成による第１実施例の光偏向器１０Ａの動作を図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００４０】
まず、図２（ａ）に示した如く、ミラー体１１の外枠部１１ａの裏面をミラー体支持台１２上に取り付けて、光偏向器１０Ａが初期状態の時に、ミラー体１１内に形成した一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ（図１）及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄの捩じりバネ性による復元力により内枠部１１ｃ及びミラー部１１ｅはミラー体支持台１２上で略水平な姿勢を維持している。また、この初期状態の時に、ミラー体支持台１２の外側面１２ｄ，１２ｆの外側でＹ軸に沿って設けた一対の電磁石１４Ｙ，１４ＹはＯＦＦ状態を維持しているので磁界が発生しない。勿論、ここでの図示を省略しているがミラー体支持台１２の外側面１２ｃ，１２ｅの外側でＸ軸に沿って設けた一対の電磁石１４Ｘ，１４ＸもＯＦＦ状態を維持している。従って、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの裏面中心部と、ミラー体支持台１２に形成した半球状有底穴部１２ｂの内周面との間に挟まれた磁性球体１３は、この半径が半球状有底穴部１２ｂの半径Ｒの半分（Ｒ／２）に形成されているので、ミラー部１１ｅの裏面中心部と半球状有底穴部１２ｂの内周面真下中央部とにそれぞれ点接触している。
【００４１】
次に、図２（ｂ）に示した如く、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅのみを初期状態から一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台１２の外側面１２ｆの外側に設けた電磁石１４ＹだけをＯＮ状態にする。ここで、ミラー体支持台１２の外側面１２ｆの外側に設けた電磁石１４Ｙは、スイッチ１７をＯＮした時に直流電源１９から可変抵抗器１８の抵抗値に応じた電流がコイル１６を通して流れるので、鉄心１５に電流値に応じた磁界が発生し、この磁界に応じた電磁力（吸引力）によって磁性球体１３が半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って矢印方向に吸引されて移動する。この際、上記した電磁石１４Ｙによる電磁力は、磁性球体１３を吸引するための吸引力が作用するようにコイル１６の巻回方向と直流電源１９の±極の接続方向とを予め設定している。そして、磁性球体１３の矢印方向の移動に伴って、磁性球体１３は、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの裏面中心部と、半球状有底穴部１２ｂの内周面真下中央部からＹ軸上でＲｔａｎαだけ右斜め上方に変位した部位とにそれぞれ点接触するので、ミラー部１１ｅのみが一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして角度αだけ反時計方向（矢印方向）に傾動する。この際、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの傾斜角度は可変抵抗器１８の抵抗値を制御すれば良い。
【００４２】
尚、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅのみを初期状態から一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図２（ｂ）の場合とは逆に、ミラー体支持台１２の外側面１２ｄの外側に設けた電磁石１４Ｙを作動させれば良いものである。
【００４３】
次に、図２（ｃ）に示した如く、ミラー体１１内に形成した内枠部１１ｃ及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ並びにミラー部１１ｅを初期状態から一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台１２の外側面１２ｃの外側に設けた電磁石１４ＸだけをＯＮ状態にする。ここでも、ミラー体支持台１２の外側面１２ｃの外側に設けた電磁石１４Ｘは、スイッチ１７をＯＮした時に直流電源１９から可変抵抗器１８の抵抗値に応じた電流がコイル１６を通して流れるので、鉄心１５に電流値に応じた磁界が発生し、この磁界に応じた電磁力（吸引力）によって磁性球体１３が半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って矢印方向に吸引されて移動する。そして、磁性球体１３の矢印方向の移動に伴って、磁性球体１３は、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの裏面中心部と、半球状有底穴部１２ｂの内周面真下中央部からＸ軸上でＲｔａｎβだけ右斜め上方に変位した部位とにそれぞれ点接触するので、内枠部１１ｃ及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ並びにミラー部１１ｅが一体となって一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ（Ｙ軸）を中心にして角度βだけ反時計方向（矢印方向）に傾動する。この際、ミラー体１１内に形成した内枠部１１ｃ及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ並びにミラー部１１ｅの傾斜角度は可変抵抗器１８の抵抗値を制御すれば良い。
【００４４】
尚、ミラー体１１内に形成した内枠部１１ｃ及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ並びにミラー部１１ｅを初期状態から一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ（Ｙ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図２（ｃ）の場合とは逆に、ミラー体支持台１２の外側面１２ｅの外側に設けた電磁石１４Ｘを作動させれば良いものである。
【００４５】
上記では、図２（ｂ）の動作と、図２（ｃ）の動作とをそれぞれ個別に説明したが、ミラー体支持台１２の外側面１２ｃ，１２ｅの外側に設けた一対の電磁石１４Ｘ，１４Ｘのいずれか一方と、ミラー体支持台１２の外側面１２ｄ，１２ｆの外側に設けた一対の電磁石１４Ｙ，１４Ｙのいずれか一方とを選択的に組み合わせて動作させれば、両電磁石１４Ｘ，１４Ｙの組み合わせに応じて発生する合成磁界による吸引力の方向に磁性球体１３が半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って移動するので、ミラー体１１内に形成した一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ及び内枠部１１ｃ並びに一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄを介してミラー部１１ｅをＸＹ平面内で２次元的に揺動させることができる。これにより、レーザー光をミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅに照射すれば、レーザー光がミラー部１１ｅの傾動方向に対応して２次元的に反射される。
【００４６】
次に、本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１について図３を用いて簡略に説明する。
【００４７】
図３は本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１を説明するための縦断面図である。
図３に示した如く、本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１の光偏向器１０Ｂでは、ミラー体１１が先に説明した第１実施例の光偏向器１０Ａ（図１）と同様に形成されてミラー体支持台１２上に取り付けられ、且つ、ミラー体支持台１２の半球状有底穴部１２ｂ内に磁性球体１３が回転可能に収納されている点は第１実施例と同じであるものの、磁性球体１３への磁界発生手段となる不図示の電磁石１４Ｘ，１４Ｘと、電磁石１４Ｙ，１４Ｙとがミラー体支持台１２の底面１２ｇに沿って設けられている点が第１実施例に対して異なっている。
【００４８】
即ち、変形例１の光偏向器１０Ｂにおいて、ミラー体支持台１２の底面１２ｇでＸ軸に沿って一対の電磁石１４Ｘ，１４Ｘ（図示せず）が配置され、且つ、Ｙ軸に沿って一対の電磁石１４Ｙ，１４Ｙが配置されており、両電磁石１４Ｘ，１４Ｙの組み合わせに応じた合成磁界による吸引力が磁性球体１３に作用するようになっている。
【００４９】
従って、例えば、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅを一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、先に説明した図２（ｂ）の場合と同様に、ミラー体支持台１２の底面１２ｇで側面１２ｆ側に配置した電磁石１４ＹをＯＮ状態にすれば、磁性球体１３が半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って矢印方向に吸引されて移動するので、ミラー部１１ｅのみが一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして角度αだけ反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【００５０】
次に、本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２について図４を用いて簡略に説明する。
【００５１】
図４は本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２を説明するための縦断面図である。
図４に示した如く、本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２の光偏向器１０Ｃでも、ミラー体１１が先に説明した第１実施例の光偏向器１０Ａ（図１）と同様に形成されてミラー体支持台１２上に取り付けられ、且つ、ミラー体支持台１２の半球状有底穴部１２ｂ内に磁性球体１３が回転可能に収納されている点は第１実施例と同じであるものの、磁性球体１３への磁界発生手段となる永久磁石９がミラー体支持台１２の底面１２ｇに沿ってＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に移動可能に設けられている点が第１実施例に対して異なっている。
【００５２】
即ち、変形例２の光偏向器１０Ｃにおいて、ミラー体支持台１２の底面１２ｇの下方にＸＹステージ５が底面１２ｇに沿って移動自在に設けられている。このＸＹステージ５は、固定ベース６上にＸ軸方向に移動するＸステージ７と、Ｙ軸方向に移動するＹステージ８とが積層されており、且つ、上層のＹステージ８上に永久磁石９が固着されている。そして、ＸＹステージ５上に固着させた永久磁石９をミラー体支持台１２の底面１２ｇに沿ってＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に移動させて、永久磁石９の移動磁界に応じた吸引力が磁性球体１３に作用するようになっている。従って、永久磁石９が静止した時に、その位置でミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの傾斜は保たれるので、電力を与えることなく永久磁石９によってミラー部１１ｅの角度を保持する機能を備えることになる。
【００５３】
尚、永久磁石９をミラー体支持台１２の底面１２ｇに沿って移動させる手段はＸＹステージ５に限られることなく、いかなる構成でも良い。
【００５４】
従って、例えば、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅを一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ＸＹステージ５上に固着させた永久磁石９をＹ軸線上に沿って右方に移動すれば、磁性球体１３が半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って矢印方向に吸引されて移動するので、ミラー部１１ｅのみが一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして角度αだけ反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【００５５】
上記した第１実施例の光偏向器１０Ａ及び第１実施例を一部変形させた変形例１，２の光偏向器１０Ｂ，１０Ｃによれば、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの裏面中心部と、ミラー体支持台１２に形成した半球状有底穴部１２ｂの内周面との間に挟まれた磁性球体１３を、磁気的な吸引力でミラー体支持台１２の半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って移動させているので、ミラー部１１ｅをＸＹ平面内で２次元的に揺動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能であると共に、大きな偏向角度に対してもミラー部１１ｅを低電力で傾動させることができる。
【００５６】
＜第２実施例の光偏向器＞
図５は本発明に係る第２実施例の光偏向器の構成を説明するための分解斜視図、図６は本発明に係る第２実施例の光偏向器の動作を説明するための縦断面図であり、（ａ）はミラー体の初期状態を示し、（ｂ）はミラー体内に形成したミラー部を一対の第２梁部（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示し、（ｃ）はミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部並びにミラー部を一対の第１梁部（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示した図である。
【００５７】
図５に示した如く、本発明に係る第２実施例の光偏向器２０Ａでは、第１実施例と同様に、ミラー体２１が薄い厚みのシリコン，ポリイミド，ステンレスなどの材料を用いて正方形状に形成され、且つ、このミラー体２１を支持するミラー体支持台２３の上面外周部２３ａも正方形状に形成されている。
【００５８】
尚、以下の説明の都合上、ミラー体２１の中心及びミラー体支持台２３の上面外周部２３ａの中心を２軸座標系のＸ軸とＹ軸とで直交させて図示している。
【００５９】
上記したミラー体２１は、外枠部２１ａの内側に、一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂと、内枠部２１ｃと、一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄと、ミラー部２１ｅとが一体的に形成されている。
【００６０】
より具体的に説明すると、ミラー体２１は、外枠部２１ａ内から一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂをＹ軸上で互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ間に形成したリング状の内枠部２１ｃを一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にしてＸ軸方向に揺動可能に支持すると共に、一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂに対して直交させた一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄをＸ軸上でリング状の内枠部２１ｃ内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ間に形成した円盤状のミラー部２１ｅを一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にしてＹ軸方向に揺動可能に支持している。
【００６１】
この際、ミラー体２１内に形成した一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄは、捩じりバネ性を備える材料特性、構造を有している。また、ミラー体２１の外枠部２１ａと内枠部２１ｃとの間で一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂが接続している部位を除いてエッチングなどの処理により貫通してくりぬかれていると共に、内枠部２１ｃとミラー部１２ｅとの間で一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄが接続している部位を除いてエッチングなどの処理により貫通してくりぬかれている。また、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅは上面側が鏡面に形成されている。
【００６２】
更に、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部には、永久磁石棒２２の一端部が接着剤などを用いて固着され、且つ、この永久磁石棒２２は一端部から他端部に向かって棒状に延出されて、各端部にＮ極，Ｓ極の磁化方向が与えられており、他端部側が自由端となっている。そして、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に永久磁石棒２２を固着した時に、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した一端部側が例えばＳ極（又はＮ極）に着磁され且つ自由端側がＮ極（又はＳ極）に着磁されて、永久磁石棒２がミラー部２１ｅに対して垂直な姿勢を保った状態でミラー部２１ｅと一体的になっている。
【００６３】
次に、ミラー体２１を支持するためのミラー体支持台２３は直方形状に形成されている。このミラー体支持台２３は、ミラー体２１の外枠部２１ａの裏面を取り付けるために上面外周部２３ａが平坦に正方形状に形成され、且つ、正方形状の上面外周部２３ａの内側にこの上面外周部２３ａの中心点を中心にして正方形状有底穴部２３ｂが開口して形成されている。
【００６４】
そして、ミラー体２１の外枠部２１ａの裏面をミラー体支持台２３の上面外周部２３ａ上に取り付けた時に、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２が、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内の中心部に納まっている。
【００６５】
また、ミラー体２１をミラー体支持台２３上に取り付けた状態で、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内には、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の周面から所定距離隔てて一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘ及び一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙが載置されている。
【００６６】
そして、一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘは、正方形状有底穴部２３ｂ内の互いに対向する内側面２３ｃ，２３ｅの内側でＸ軸に沿ってそれぞれ設置され、且つ、一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙは、互いに対向する内側面２３ｄ，２３ｆの内側でＹ軸に沿ってそれぞれ設置されている。
【００６７】
また、上記した一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘ及び一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙは共に同じように構成されて、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２に対する磁界発生手段となっており、各電磁石２４Ｘ，２４Ｙは鉄心２５に沿ってコイル２６が巻回され、且つ、コイル２６にスイッチ２７と可変抵抗器２８と直流電源２９とが直列で接続されている。
【００６８】
ここで、上記構成による第２実施例の光偏向器２０Ａの動作を図６（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００６９】
まず、図６（ａ）に示した如く、ミラー体２１の外枠部２１ａの裏面をミラー体支持台２３上に取り付けて、光偏向器２０Ａが初期状態の時に、ミラー体２１内に形成した一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（図１）及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄの捩じりバネ性による復元力により内枠部２１ｃ及びミラー部２１ｅはミラー体支持台２３上で略水平な姿勢を維持していると共に、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２は、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内の中心部で下方に垂れ下がっている。この際、永久磁石棒２２は、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した一端部が例えばＳ極に着磁され、且つ、一端部と反対側の自由端（他端部）がＮ極に着磁されているものとする。
【００７０】
また、この初期状態の時に、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄ，２３ｆの内側でＹ軸に沿って設けた一対の電磁石２４Ｙ，２４ＹはＯＦＦ状態を維持しているので磁界が発生しない。勿論、ここでの図示を省略しているがミラー体支持台２３の内側面２３ｃ，２３ｅの内側でＸ軸に沿って設けた一対の電磁石２４Ｘ，２４ＸもＯＦＦ状態を維持している。
【００７１】
次に、図６（ｂ）に示した如く、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅのみを初期状態から一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台２３の内側面２３ｆの内側に設けた電磁石２４ＹだけをＯＮ状態にする。ここで、ミラー体支持台２３の内側面２３ｆの外側に設けた電磁石２４Ｙは、スイッチ２７をＯＮした時に直流電源２９から可変抵抗器２８の抵抗値に応じた電流がコイル２６を通して流れるので、鉄心２５中で永久磁石棒２２と対向する面側に電流値に応じた磁界Ｓ極が発生し、この磁界Ｓ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（吸引力）によってミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に吸引されて移動する。この際、上記した電磁石２４Ｙによる電磁力は、永久磁石棒２２の自由端のＮ極に対してこれと対向する鉄心２５の先端にＳ極が発生して永久磁石棒２２の自由端を吸引するための吸引力が作用するようにコイル２６の巻回方向と直流電源２９の±極の接続方向とを予め設定している。そして、永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。この際、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの傾斜角度は可変抵抗器２８の抵抗値を制御すれば良い。
【００７２】
尚、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅを初期状態から一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図６（ｂ）の場合とは逆に、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄの内側に設けた電磁石２４Ｙを作動させれば良いものである。
【００７３】
次に、図６（ｃ）に示した如く、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅを初期状態から一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台２３の内側面２３ｃの内側に設けた電磁石２４ＸだけをＯＮ状態にする。ここでも、ミラー体支持台２３の内側面２３ｃの内側に設けた電磁石２４Ｘは、スイッチ２７をＯＮした時に直流電源２９から可変抵抗器２８の抵抗値に応じた電流がコイル２６を通して流れるので、鉄心２５中で永久磁石棒２２と対向する面側に電流値に応じた磁界Ｓ極が発生し、この磁界Ｓ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（吸引力）によってミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に吸引されて移動する。そして、永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に移動すると、この永久磁石棒２２と一体となって内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅが一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【００７４】
尚、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅを初期状態から一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図６（ｃ）の場合とは逆に、ミラー体支持台２３の内側面２３ｅの内側に設けた電磁石２４Ｘを作動させれば良いものである。
【００７５】
上記では、図６（ｂ）の動作と、図６（ｃ）の動作とをそれぞれ個別に説明したが、ミラー体支持台２３の内側面２３ｃ，２３ｅの内側に設けた一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘのいずれか一方と、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄ，２３ｆの内側に設けた一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙのいずれか一方とを選択的に組み合わせて動作させれば、両電磁石２４Ｘ，２４Ｙの組み合わせに応じて発生する合成磁界による吸引力の方向に永久磁石棒２２の自由端が正方形状有底穴部２３ｂ内で移動するので、ミラー体２１内に形成した一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ及び内枠部２１ｃ並びに一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄを介してミラー部２１ｅをＸＹ平面内で２次元的に揺動させることができる。これにより、レーザー光をミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅに照射すれば、レーザ光がミラー部２１ｅの傾動方向に対応して２次元的に反射される。
【００７６】
次に、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１について図７を用いて簡略に説明する。
【００７７】
図７は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１を説明するための縦断面図である。
図７に示した如く、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１の光偏向器２０Ｂでは、ミラー体２１が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）と同様に形成され、且つ、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の固着側（一端部側）をＳ極，自由端側（他端部側）をＮ極に着磁した状態で、ミラー体２１がミラー体支持台２３上に取り付けられている点は第２実施例と同じであるものの、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に固着させた永久磁石棒２２を、磁界発生手段による反発力を用いて傾動させている点が第２実施例に対して異なっている。
【００７８】
即ち、変形例１の光偏向器２０Ｂにおいて、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄの内側でＹ軸に沿って設けた電磁石２４Ｙのスイッチ２７をＯＮした時に直流電源２９から可変抵抗器２８の抵抗値に応じた電流がコイル２６を通して流れるので、鉄心２５中で永久磁石棒２２と対向する面側に電流値に応じた磁界Ｎ極が発生し、この磁界Ｎ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（反発力）によってミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に反発されて移動する。これに伴って、永久磁石棒２２と一体となってミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【００７９】
次に、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２について図８を用いて簡略に説明する。
【００８０】
図８は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２を説明するための縦断面図である。
図８に示した如く、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２の光偏向器２０Ｃでは、ミラー体２１が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）と同様に形成され、且つ、ミラー体２１がミラー体支持台２３上に取り付けられている点は第２実施例と同じであるものの、ここではミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に固着させた永久磁石棒２２の一端部が例えばＮ極に着磁され、且つ、一端部と反対側の自由端（他端部）がＳ極に着磁され、且つ、永久磁石棒２２を磁界発生手段による吸引力と反発力とを併用して傾動させている点が第２実施例に対して異なっている。
【００８１】
即ち、変形例２の光偏向器２０Ｃにおいて、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄ，２３ｆの内側に設けた左右一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙの鉄心２５，２５に巻回させたコイル２６，２６の一端同士を結線すると共に、コイル２６，２６の他端間にスイッチ２７Ａ及び直流電源２９Ａと、スイッチ２７Ｂ及び直流電源２９Ａに対して極性を反転させた直流電源２９Ｂとを並列に接続し、更に、可変抵抗器２８を直列に接続している。そして、スイッチ２７ＡをＯＮすると、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着させた永久磁石棒２２の自由端に着磁したＳ極に対して、左側の電磁石２４ＹではＳ極による反発力が発生し、且つ、右側の電磁石２４ＹではＮ極による吸引力が発生するので、永久磁石棒２２の自由端に反発力だけ又は吸引力だけの場合よりも２倍の力が加わるために、永久磁石棒２２と一体となってミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に大きく傾動する。
【００８２】
次に、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例３について図９（ａ），（ｂ）を用いて簡略に説明する。
【００８３】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例３を説明するための斜視図，縦断面図である。
図９（ａ），（ｂ）に示した如く、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例３の光偏向器２０Ｄでも、ミラー体２１が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）と同様に形成され、且つ、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の固着側（一端部側）をＳ極，自由端側（他端部側）をＮ極に着磁した状態で、ミラー体２１がミラー体支持台２３上に取り付けられている点は第２実施例と同じであるものの、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＸ軸，Ｙ軸に沿って設置した磁界発生手段となる電磁石３０Ｘ，３０Ｙの形状が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）内でＸ軸，Ｙ軸に沿って設置した一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘ，一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙの場合と異なっている。
【００８４】
即ち、変形例３の光偏向器２０Ｄにおいて、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＸ軸に沿って設置した電磁石３０Ｘは、リング状コア３１の中間部位に形成した連結部３１ｃに沿ってコイル３３が巻回され、且つ、コイル３３にスイッチ３４と可変抵抗器３５と直流電源３６とが直列で接続されている。
【００８５】
上記したリング状コア３１は、リング状に巻回した矩形内でＸ軸に沿った長辺の中央をミラー体２１側に向かって開口して幅広のギャップが形成され、且つ、ギャップ内の左右両端に一対の矩形面３１ａ，３１ｂが互いに対向して形成されている。そして、リング状コア３１の一対の矩形面３１ａ，３１ｂ間に形成したギャップ内にミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の自由端側が揺動可能に進入している。
【００８６】
一方、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＹ軸に沿って設置した電磁石３０Ｙは、リング状コア３２の中間部位に形成した連結部３２ｃに沿ってコイル３３が巻回され、且つ、コイル３３にスイッチ３４と可変抵抗器３５と直流電源３６とが直列で接続されている。
【００８７】
上記したリング状コア３２も、リング状コア３１と略同様に、リング状に巻回した矩形内でＹ軸に沿った長辺の中央をミラー体２１側に向かって開口して幅広のギャップが形成され、且つ、ギャップ内の前後両端に一対の矩形面３２ａ，３２ｂが互いに対向してリング状コア３１の一対の矩形面３１ａ，３１ｂと同じ高さ位置に形成されており、これら一対の矩形面３２ａ，３２ｂ間に形成したギャップ内にミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の自由端側が揺動可能に進入している。
【００８８】
そして、リング状コア３２はミラー体２１に対して垂設され、一方、リング状コア３１はミラー体２１と略平行に横設されている。
【００８９】
上記構成による第２実施例における変形例３の光偏向器２０Ｄの動作について図９（ｂ）を用いて説明すると、例えば、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅを一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、Ｙ軸に沿って設けた電磁石３０ＹをＯＮ状態にする。ここで、電磁石３０Ｙ中のスイッチ３４をＯＮした時に直流電源３６から可変抵抗器３５の抵抗値に応じた電流がコイル３３を通して流れるので、リング状コア３２に形成した一対の矩形面３２ａ，３２ｂに電流値に応じた磁界Ｎ極，Ｓ極がそれぞれ発生し、これらの磁界Ｎ極，Ｓ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（矩形面３２ａからの反発力，矩形面３２ｂからの吸引力）によって、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に移動する。
【００９０】
そして、永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【００９１】
次に、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４について図１０〜図１４を用いて説明する。
【００９２】
図１０は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４を説明するために初期状態を示した斜視図、
図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４を説明するために初期状態をそれぞれ示したＹ軸方向縦断面図，Ｘ軸方向縦断面図、
図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４において、ミラー体内に形成したミラー部をＸ軸を中心に反時計方向，時計方向に揺動させる状態をそれぞれ示したＹ軸方向縦断面図，Ｙ軸方向縦断面図、
図１３（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４において、ミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部ｄ並びにミラー部をＹ軸を中心に反時計方向，時計方向に揺動させる状態をそれぞれ示したＸ軸方向縦断面図，Ｘ軸方向縦断面図、
図１４は本発明に係る第２実施例の光偏向器と、第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４の光偏向器とを比較する際に、ミラー体内に形成したミラー部の電流に対する偏向角特性を示した図である。
【００９３】
図１０に示した如く、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４の光偏向器２０Ｅでも、ミラー体２１が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）と同様に形成され、且つ、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の固着側（一端部側）をＳ極，自由端側（他端部側）をＮ極に着磁した状態で、ミラー体２１がミラー体支持台２３上に取り付けられている点は第２実施例と同じであるものの、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＸ軸，Ｙ軸に沿って設置した磁界発生手段となる電磁石４０Ｘ，４０Ｙの形状が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）内でＸ軸，Ｙ軸に沿って設置した一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘ，一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙの場合と異なっている。
【００９４】
即ち、変形例４の光偏向器２０Ｅにおいて、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＸ軸に沿って設置した電磁石４０Ｘは、コ字状コア４１の中間部位に形成した連結部４１ｃに沿ってコイル４３が巻回され、且つ、コイル４３にスイッチ４４と可変抵抗器４５と直流電源４６とが直列で接続されている。
【００９５】
上記したコ字状コア４１は、ミラー体２１側に向かって上向きコ字状に形成された状態でＸ軸に沿って垂設されている。また、コ字状コア４１は、Ｘ軸に沿って上方に向かってコ字状に突出した左右上端部の各内側に一対の傾斜面４１ａ，４１ｂが互いに対称に対向して形成されている。また、コ字状コア４１の一対の傾斜面４１ａ，４１ｂ間に幅広のギャップが形成されている。そして、コ字状コア４１の一対の傾斜面４１ａ，４１ｂ間に形成したギャップ内にミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の自由端側が揺動可能に進入している。
【００９６】
この際、コ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂは、永久磁石棒２２の自由端側がギャップ内に進入した時に永久磁石棒２２の自由端に衝突しないように、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央を中心にして揺動する永久磁石棒２２の自由端の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜して形成されている。
【００９７】
一方、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＹ軸に沿って設置した電磁石４０Ｙは、コ字状コア４２の中間部位に形成した連結部４２ｃに沿ってコイル４３が巻回され、且つ、コイル４３にスイッチ４４と可変抵抗器４５と直流電源４６とが直列で接続されている。
【００９８】
上記したコ字状コア４２は、ミラー体２１側に向かって上向きコ字状に形成された状態で、コ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂ間に上方から進入してＹ軸に沿って垂設されている。また、コ字状コア４２は、コ字状コア４１と略同様に、Ｙ軸に沿って上方に向かってコ字状に突出した前後上端部の各内側に一対の傾斜面４２ａ，４２ｂが互いに対称に対向し、且つ、コ字状コア４１の一対の傾斜面４１ａ，４１ｂと同じ高さ位置に形成されている。また、コ字状コア４２の一対の傾斜面４２ａ，４２ｂ間に幅広のギャップが形成されている。そして、コ字状コア４２の一対の傾斜面４２ａ，４２ｂ間に形成したギャップ内にミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の自由端側が揺動可能に進入している。
【００９９】
この際、コ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂは、永久磁石棒２２の自由端側がギャップ内に進入した時に永久磁石棒２２の自由端に衝突しないように、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央を中心にして揺動する永久磁石棒２２の自由端の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜して形成されている。
【０１００】
上記構成による第２実施例における変形例４の光偏向器２０Ｅの動作について図１１〜図１３を用いて順に説明する、
まず、光偏向器２０Ｅが初期状態の時には、ミラー体２１内に形成した一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄの捩じりバネ性による復元力により内枠部２１ｃ及びミラー部２１ｅはミラー体支持台２３上で略水平な姿勢を維持していると共に、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の自由端側が、図１１（ａ）に示したようにコ字状コア４２の一対の傾斜面４２ａ，４２ｂ間に形成したギャップの中心部位に進入していると共に、図１１（ｂ）に示したようにコ字状コア４１の一対の傾斜面４１ａ，４１ｂ間に形成したギャップの中心部位に進入している。この時、電磁石４０Ｙ，４０ＸはそれぞれＯＦＦ状態を維持しているので磁界が発生しない。
【０１０１】
次に、図１２（ａ）に示した如く、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅのみを初期状態から一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄ，２３ｆの内側でＹ軸に沿って設けた電磁石４０ＹだけをＯＮ状態にする。ここで、図１２（ａ）に示した如く、電磁石４０Ｙ中のスイッチ４４をＯＮした時に直流電源４６から可変抵抗器４５の抵抗値に応じた電流Ｉａがコイル４３を通して流れるので、コ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂに電流値に応じた磁界Ｎ極，Ｓ極がそれぞれ発生し、これらの磁界Ｎ極，Ｓ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（傾斜面４２ａからの反発力，傾斜面４２ｂからの吸引力）によって、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４２ｂ側に向かって移動する。
【０１０２】
そして、永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４２ｂ側に向かって移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【０１０３】
この際、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの傾斜角度は可変抵抗器４５の抵抗値を制御すれば良い。ここで、より少ない電流でミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅを傾動させるためには、コ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂからの発生磁界をより有効に永久磁石棒２２の自由端に作用させる必要がある。
【０１０４】
そのためには、永久磁石棒２２の自由端と、コ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂとの間の距離ができるだけ近い方が望ましく、一対の傾斜面４２ａ，４２ｂは永久磁石棒２２の自由端の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜しているために、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅが傾動しても一対の傾斜面４２ａ，４２ｂの傾斜で永久磁石棒２２の自由端の衝突を防ぎながら永久磁石棒２２の自由端側を傾斜面４２ｂ側に近づけることが可能になる。
【０１０５】
尚、図１２（ｂ）に示した如く、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅを初期状態から一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図１２（ａ）の場合に対して逆方向の電流Ｉｂが流れるように直流電源４６の極性を反転させた直流電源４６’を用いれば良く、この場合にはコ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂにそれぞれ発生する磁界Ｓ極，Ｎ極が上記した図１２（ａ）の場合とは逆向きになるので、これらの磁界Ｓ極，Ｎ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（傾斜面４２ａからの吸引力，傾斜面４２ｂからの反発力）によって、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４２ａ側に向かって移動する。
【０１０６】
そして、永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４２ａ側に向かって移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして時計方向（矢印方向）に傾動する。
【０１０７】
従って、電磁石４０Ｙ中で直流電源４６と直流電源４６’とを切り換え可能に一体的に備えた直流電源を用いれば、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅをＸ軸を中心にして反時計方向，時計方向に揺動できる。
【０１０８】
次に、図１３（ａ）に示した如く、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅを初期状態から一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台２３の内側面２３ｃ，２３ｅの内側でＸ軸に沿って設けた電磁石４０ＸだけをＯＮ状態にする。ここでも、図１３（ａ）に示した如く、電磁石４０Ｘ中のスイッチ４４をＯＮした時に直流電源４６から可変抵抗器４５の抵抗値に応じた電流Ｉｃがコイル４３を通して流れるので、コ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂに電流値に応じた磁界Ｎ極，Ｓ極がそれぞれ発生し、これらの磁界Ｎ極，Ｓ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（傾斜面４１ａからの反発力，傾斜面４１ｂからの吸引力）によって、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４１ｂ側に向かって移動する。
【０１０９】
そして、永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４１ｂ側に向かって移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅが一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【０１１０】
この際、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅの傾斜角度は可変抵抗器４５の抵抗値を制御すれば良い。ここで、より少ない電流でミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅを傾動させるためには、コ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂからの発生磁界をより有効に永久磁石棒２２の自由端に作用させる必要がある。
【０１１１】
そのためには、永久磁石棒２２の自由端と、コ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂとの間の距離ができるだけ近い方が望ましく、一対の傾斜面４１ａ，４１ｂは永久磁石棒２２の自由端の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜しているため、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅが傾動しても一対の傾斜面４１ａ，４１ｂの傾斜で永久磁石棒２２の自由端の衝突を防ぎながら永久磁石棒２２の自由端側を傾斜面４１ｂ側に近づけることが可能になる。
【０１１２】
尚、図１３（ｂ）に示した如く、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅを初期状態から一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図１３（ａ）の場合に対して逆方向の電流Ｉｄが流れるように直流電源４６の極性を反転させた直流電源４６’を用いれば良く、この場合にはコ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂにそれぞれ発生する磁界Ｓ極，Ｎ極が上記した図１３（ａ）の場合とは逆向きになるので、これらの磁界Ｓ極，Ｎ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（傾斜面４１ａからの吸引力，傾斜面４１ｂからの反発力）によって、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４１ａ側に向かって移動する。
【０１１３】
そして、永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４１ａ側に向かって移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして時計方向（矢印方向）に傾動する。
【０１１４】
従って、電磁石４０Ｘ中で直流電源４６と直流電源４６’を切り換え可能に一体的に備えた直流電源を用いれば、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅをＸ軸を中心にして反時計方向，時計方向に揺動できる。
【０１１５】
本構造の場合、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの最大傾斜角度、又は、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅの最大傾斜角度は、永久磁石棒２２の長さ，一対の傾斜面４１ａ，４１ｂ間に形成したギャップ幅，永久磁石棒２２の自由端と一対の傾斜面４１ａ，４１ｂとの間の距離，永久磁石棒２２の自由端の先端形状などで決定される。たとえば、永久磁石棒２２の長さを短くすれば、その他のパラメータが同じでもより大きな角度に傾斜が可能である。
【０１１６】
上記では、図１３（ａ），（ｂ）の動作と、図１４（ａ），（ｂ）の動作とをそれぞれ個別に説明したが、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内に設けた電磁石４０Ｘと電磁石４０Ｙとを選択的に組み合わせて動作させれば、両電磁石４０Ｘ，４０Ｙの組み合わせに応じて発生する合成磁界による（吸引力＋反発力）の方向に永久磁石棒２２の自由端が正方形状有底穴部２３ｂ内で移動するので、ミラー体２１内に形成した一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ及び内枠部２１ｃ並びに一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄを介してミラー部２１ｅをＸＹ平面内で２次元的に揺動させることができる。これにより、レーザー光をミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅに照射すれば、レーザ光がミラー部２１ｅの傾動方向に対応して２次元的に反射される。
【０１１７】
次に、図１４に示した如く、先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａと、第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４の光偏向器２０Ｅとを比較するにあたって、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの電流に対する偏向角特性を測定した。この際、光偏向器２０Ａ，２０Ｅ内の各ミラー体２１は各ミラー部２１ｅを大きく傾動させるためにポリイミド材を用いて同一形状に作製し、且つ、各ミラー部２１ｅ上に鏡面加工を施すか、又は、ミラーを貼着したものを用いて、各ミラー部２１ｅをＸ軸を中心に揺動させた場合について測定した。
【０１１８】
ここでは、光偏向器２０Ａ内に設けた一対の磁気コア２４Ｙ，２４Ｙ（図５，図６）の外形形状と、光偏向器２０Ｅ内に設けた電磁石４０Ｙのコ字状コア４２（図１０〜図１２）の外形形状とが異なっており、コイル巻数などは両者同一に設定した。
【０１１９】
尚、光偏向器２０Ａではミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面に固着させた永久磁石棒２２の自由端が一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙの互いに対向する端部に衝突する可能性があるために、永久磁石棒２２の太さを５００μｍ（角）に設定した。一方、光偏向器２０Ｅではミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面に固着させた永久磁石棒２２の自由端がコ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂに衝突しないので、永久磁石棒２２の太さを上記よりも太く１ｍｍ（角）に設定でき、これにより永久磁石棒２２の磁束量か大きくなった。
【０１２０】
この結果、図１４からもわかるとおり、光偏向器２０Ａに対して光偏向器２０Ｅの方が電流効率が良い。より具体的には、電流値を例えば−１００ｍＡ〜＋１００ｍＡの範囲内で振った場合に、光偏向器２０Ｅ内に設けたミラー体２１のミラー部２１ｅの方が光偏向器２０Ａ内に設けたミラー体２１のミラー部２１ｅよりも−側で約４倍傾けることができ、＋側で約１１倍と大きく傾けることができるので、光偏向器２０Ｅ内に設けた電磁石４０Ｙの方が光偏向器２０Ａ内に設けた一対の磁気コア２４Ｙ，２４Ｙよりも電流効率が良い。同様に、光偏向器２０Ｅ内に設けた電磁石４０Ｘの方が光偏向器２０Ａ内に設けた一対の磁気コア２４Ｘ，２４Ｘよりも電流効率が良い。
【０１２１】
尚、光偏向器２０Ａ，光偏向器２０Ｅ内で永久磁石棒２２の太さを同じにした場合でも、光偏向器２０Ｅの場合の方が光偏向器２０Ａの場合よりも電流効率が良いことも確認した。
【０１２２】
上記した第２実施例の光偏向器２０Ａ及び第２実施例を一部変形させた変形例１〜４の光偏向器２０Ｂ〜２０Ｅによれば、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に一端部を固着させた永久磁石棒２２の自由端を磁気的な吸引力及び／又は反発力でミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内で移動させているので、ミラー部２１ｅをＸＹ平面内で２次元的に揺動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能であると共に、大きな偏向角度に対してもミラー部２１ｅを低電力で傾動させることができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る光偏向器において、請求項１記載によると、枠部が固定されると共に、ミラー部とによって形成されるミラー支持部の半球面状の凹面内に球状の磁性体をミラー部及び凹面にそれぞれ接して配置し、この磁性体を磁界発生部により磁気的に吸引して磁性体を凹面に沿って移動させているので、ミラー部を傾動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能であると共に、大きな偏向角度に対してもミラー部を低電力で傾動させることができる。
また、請求項２記載によると、ミラー体内に形成したミラー部の裏面中心部と、ミラー体支持台に形成した半球状有底穴部の内周面との間に挟まれた磁性球体を、磁気的な吸引力でミラー体支持台の半球状有底穴部の周面に沿って移動させているので、ミラー部をＸＹ平面内で２次元的に傾動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能であると共に、大きな偏向角度に対してもミラー部を低電力で傾動させることができる。
【０１２４】
また、請求項３記載によると、枠部が固定されると共に、ミラー部とによって形成されるミラー支持部の凹面内でミラー部から凹面に向かって永久磁石棒を延出させ、且つ、永久磁石棒の長手方向の側面を永久磁石棒が揺動していない状態において側面を挟んで互いに対向する磁界発生部の磁極面で磁気的に吸引して永久磁石棒を揺動させているので、永久磁石棒と磁極面とで形成される磁界の磁力が横方向に強く働くため、少ない電力でミラー部を傾動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能である。
また、請求項４記載によると、ミラー体内に形成したミラー部の裏面中心部に一端部を固着させた永久磁石棒をミラー体支持台の有底穴部内に収納した状態で、永久磁石棒の長手方向の側面を永久磁石棒が揺動していない状態において側面を挟んで互いに対向する磁界発生部の磁極面で磁気的に吸引して永久磁石棒の他端部を磁気的な吸引力及び／又は反発力でミラー体支持台の有底穴部内で移動させているので、永久磁石棒の他端部と磁極面とで形成される磁界の磁力が横方向に強く働くため、少ない電力でミラー部をＸＹ平面内で２次元的に傾動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能である。
また、請求項５記載によると、枠部が固定されると共に、鏡面を有するミラー部とによって形成されるミラー支持部の凹面内でミラー部から凹面に向かって永久磁石棒を延出させ、且つ、永久磁石棒の凹面側の端部を永久磁石棒が揺動していない状態における鏡面に対して傾斜した磁界発生部の磁極面で磁気的に吸引して永久磁石棒を揺動させているので、永久磁石棒と傾斜した磁極面とで形成される磁界の磁力が横方向に強く働くため、少ない電力でミラー部を傾動させることができると共に、ミラー部が傾動しているときにも、永久磁石棒と傾斜した磁極面との距離が短く保たれているため、傾動しているミラー部を更に傾動させる際にも少ない電力でミラー部を傾動させることができる。
また、請求項６記載によると、ミラー体内に形成したミラー部の鏡面とは異なる面の中心部に一端部を固着させた永久磁石棒をミラー体支持台の有底穴部内に収納した状態で、永久磁石棒の他端部を永久磁石棒が揺動していない状態における鏡面に対して傾斜した磁界発生部の磁極面で磁気的に吸引して永久磁石棒の他端部を磁気的な吸引力及び／又は反発力でミラー体支持台の有底穴部内で移動させているので、永久磁石棒の他端部と傾斜した磁極面とで形成される磁界の磁力が横方向に強く働くため、少ない電力でミラー部をＸＹ平面内で２次元的に傾動させることができると共に、ミラー部が傾動しているときにも、永久磁石棒と傾斜した磁極面との距離が短く保たれているため、傾動しているミラー部を更に傾動させる際にも少ない電力でミラー部を傾動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の光偏向器の構成を説明するための分解斜視図である。
【図２】本発明に係る第１実施例の光偏向器の動作を説明するための縦断面図であり、（ａ）はミラー体の初期状態を示し、（ｂ）はミラー体内に形成したミラー部を一対の第２梁部（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示し、（ｃ）はミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部並びにミラー部を一対の第１梁部（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示した図である。
【図３】本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１を説明するための縦断面図である。
【図４】本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２を説明するための縦断面図である。
【図５】本発明に係る第２実施例の光偏向器の構成を説明するための分解斜視図である。
【図６】本発明に係る第２実施例の光偏向器の動作を説明するための縦断面図であり、（ａ）はミラー体の初期状態を示し、（ｂ）はミラー体内に形成したミラー部を一対の第２梁部（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示し、（ｃ）はミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部並びにミラー部を一対の第１梁部（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示した図である。
【図７】本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１を説明するための縦断面図である。
【図８】本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２を説明するための縦断面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例３を説明するための斜視図，縦断面図である。
【図１０】本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４を説明するために初期状態を示した斜視図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４を説明するために初期状態をそれぞれ示したＹ軸方向縦断面図，Ｘ軸方向縦断面図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４において、ミラー体内に形成したミラー部をＸ軸を中心に反時計方向，時計方向に揺動させる状態をそれぞれ示したＹ軸方向縦断面図，Ｙ軸方向縦断面図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４において、ミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部ｄ並びにミラー部をＹ軸を中心に反時計方向，時計方向に揺動させる状態をそれぞれ示したＸ軸方向縦断面図，Ｘ軸方向縦断面図である。
【図１４】本発明に係る第２実施例の光偏向器と、第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４の光偏向器とを比較する際に、ミラー体内に形成したミラー部の電流に対する偏向角特性を示した図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）は従来例１の静電力駆動小型光スキャナを説明するために示した上面図，縦断面図である。
【図１６】（ａ），（ｂ）は従来例２のプレーナ型電磁アクチュエータを説明するためにそれぞれ示した斜視図である。
【符号の説明】
５…ＸＹステージ、９…永久磁石、
１０Ａ…第１実施例の光偏向器、
１０Ｂ…第１実施例を一部変形させた変形例１の光偏向器、
１０Ｃ…第１実施例を一部変形させた変形例２の光偏向器、
１１…ミラー体、１１ａ…外枠部、１１ｂ，１１ｂ…一対の第１梁部、
１１ｃ…内枠部、１１ｄ，１１ｄ…一対の第２梁部、１１ｅ…ミラー部、
１２…ミラー体支持台、１２ａ…上面外周部、１２ｂ…半球状有底穴部、
１２ｃ〜１２ｆ…外側面、
１３…磁性球体、
１４Ｘ，１４Ｙ…電磁石、１５…鉄心、１６…コイル、１７…スイッチ、
１８…可変抵抗器、１９…直流電源、
２０Ａ…第２実施例の光偏向器、
２０Ｂ…第２実施例を一部変形させた変形例１の光偏向器、
２０Ｃ…第２実施例を一部変形させた変形例２の光偏向器、
２０Ｄ…第２実施例を一部変形させた変形例３の光偏向器、
２０Ｅ…第２実施例を一部変形させた変形例４の光偏向器、
２１…ミラー体、２１ａ…外枠部、２１ｂ，２１ｂ…一対の第１梁部、
２１ｃ…内枠部、２１ｄ，２１ｄ…一対の第２梁部、２１ｅ…ミラー部、
２２…永久磁石棒、
２３…ミラー体支持台、２３ａ…上面外周部、２３ｂ…正方形状有底穴部、
２３ｃ〜２３ｆ…内側面、
２４Ｘ，２４Ｙ…電磁石、２５…鉄心、２６…コイル、２７…スイッチ、
２８…可変抵抗器、２９，２９Ａ，２９Ｂ…直流電源、
３０Ｘ，３０Ｙ…電磁石、
３１…リング状コア、３１ａ，３１ｂ…一対の矩形面、
３２…リング状コア、３２ａ，３２ｂ…一対の矩形面、
３３…コイル、３４…スイッチ、３５…可変抵抗器、３６…直流電源。
４０Ｘ，４０Ｙ…電磁石、
４１…コ字状コア、４１ａ，４１ｂ…一対の傾斜面、
４２…コ字状コア、４２ａ，４２ｂ…一対の傾斜面、
４３…コイル、４４…スイッチ、４５…可変抵抗器、４６…直流電源。
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光などを２次元的に偏向できる光偏向器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の半導体プロセス技術と、最近のマイクロマシン技術とを利用して、シリコン基板を用いてマイクロミラーによる光偏向器が各種の機器に適用されている。この種の光偏向器は、レーザー光などを所望の方向に偏向できるため、レーザービームプリンタやバーコードリーダとか、光ＬＡＮモジュールなど種々の用途に適用されている。
【０００３】
上記した光偏向器は、レーザー光などを所望の方向に偏向する際に、マイクロミラーをＸ軸方向（又はＹ軸方向）のみ揺動させる１軸方向揺動型と、マイクロミラーをＸ軸方向及びＹ軸方向に２次元的に揺動させる２軸方向揺動型とに大別できるが、本発明に係る光偏向器は後述するように２軸方向揺動型に構成しているために、以下、２軸方向揺動型について説明する。
【０００４】
ここで、２軸方向揺動型の光偏向器の従来例として、光偏向器のミラー体内に形成したミラー部を２次元的に揺動させることができるものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１８０４２８号公報（第３頁、第１図）
【０００６】
【特許文献２】
特開平８−３２２２７号公報（第３頁、第１−２図）
【０００７】
図１５（ａ），（ｂ）は従来例１の静電力駆動小型光スキャナを説明するために示した上面図，縦断面図、
図１６（ａ），（ｂ）は従来例２のプレーナ型電磁アクチュエータを説明するためにそれぞれ示した斜視図である。
【０００８】
まず、図１５（ａ），（ｂ）に示した従来例１の静電力駆動小型光スキャナ（光偏向器）１００は、特許文献１（特開平６−１８０４２８号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。
【０００９】
図１５（ａ），（ｂ）に示した如く、上記した従来例１の静電力駆動小型光スキャナ１００では、シリコン基板を用いて矩形状のミラー体１０１内の各部がエッチング加工により薄肉に一体的に形成されている。即ち、ミラー体１０１は、外枠部１０１ａの内側にＹ軸走査用の梁１０１ｂとＹ軸方向静電吸引部１０１ｃとが一体に形成され、且つ、Ｙ軸方向静電吸引部１０１ｃの内側にＸ軸走査用の梁１０１ｄとミラー部１０１ｅとが一体に形成されている。また、ミラ−部１０１ｅの下部にＸ軸方向駆動電極１０２が配置され、且つ、Ｙ軸方向静電吸引部１０１ｃの下部にＹ軸方向駆動電極１０３が配置されており、これらの各駆動電極１０２，１０３は電極基板１０４上に形成されて駆動電極配線部１０５に接続されている。この際、各駆動電極１０２，１０３上には絶縁膜１０６が膜付けされている。
【００１０】
また、ミラー体１０１と電極基板１０４との間には、ミラー体１０１内に形成したミラ−部１０１ｅと各駆動電極１０２，１０３間のギャップをきめる支持スペ−サ部１０７が設けられている。
【００１１】
ここで、上記のように構成された２軸方向走査可能な静電力駆動小型光スキャナ１００の動作について説明する。
【００１２】
まず、Ｘ軸方向駆動電極１０２に電圧を印加することにより、ミラー体１０１内に形成したミラ−部１０１ｅは静電力を受けて、Ｘ軸走査用の梁１０１ｄと支持スペ−サ部１０７を支点として傾動するので、レーザー光をＸ軸方向に走査する。
【００１３】
次に、Ｙ軸方向駆動電極１０３に電圧を印加すると、Ｙ軸方向静電吸引部１０１ｃが静電力を受けて、Ｙ軸走査用の梁１０１ｂと支持スペ−サ部１０７を支点として傾動するので、ミラ−部１０１ｅはＹ軸方向静電吸引部１０１ｃと一体となりレーザー光をＹ軸方向に走査する。
【００１４】
従って、Ｘ軸，Ｙ軸方向の各駆動電極１０２，１０３にそれぞれ電圧を印加して、ミラー体１０１内に形成したミラ−部１０１ｅを静電力により吸引させた時に、ミラ−部１０１ｅに照射したレ−ザー光が２軸方向走査可能となる。
【００１５】
次に、図１６（ａ），（ｂ）に示した従来例２のプレーナ型電磁アクチュエータ（光偏向器）２００は、特許文献２（特開平８−３２２２７号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献２を参照して簡略に説明する。
【００１６】
図１６（ａ）に示した如く、上記した従来例２のプレーナ型電磁アクチュエータ（ガルバノミラー）２００では、絶縁基板２０１上の中央部位に例えばシリコン基板を用いて可動部と軸支部とを一体形成したスキャナ本体２１０が略４５°の角度を持って斜めに配置されていると共に、絶縁基板２０１の上面周囲に例えば磁性体である純鉄からなる枠状のヨーク２０２が設けられている。また、スキャナ本体２１０を挟んでヨーク２０２の互いに対面する２辺の内側には、静磁界発生手段として一対の永久磁石２０３，２０４が設けられている。更に、スキャナ本体２１０は、４本の導線２０５を介して４本のコネクタピン２０６に接続されている。
【００１７】
また、図１６（ｂ）に拡大して示した如く、上記したスキャナ本体２１０は、シリコン基板２１１に、枠状の外側可動板２１２Ａと平板状の内側可動板２１２Ｂとからなる可動部と、外側可動板２１２Ａを軸支する第１トーションバー２１３Ａ，２１３Ａと外側可動板２１２Ａに対して内側可動板２１２Ｂを軸支する第２トーションバー２１３Ｂ，２１３Ｂとを互いに直交させた軸支部とを、異方エッチングによって一体形成している。
【００１８】
また、外側可動板２１２Ａ上には、例えば銅薄膜の駆動コイルとしての平面コイル２１５Ａが形成され、且つ、この平面コイル２１５Ａは第１トーションバー２１３Ａ，２１３Ａの一方を介してシリコン基板２１１上の一対の外側電極端子２１４Ａ，２１４Ａに電気的に接続されている。
【００１９】
また、内側可動板２１２Ｂ上にも平面コイル２１５Ｂが形成され、且つ、この平面コイル２１５Ｂも第２トーションバー２１３Ｂ，２１３Ｂの一方から外側可動板２１２Ａ部分を通り第１トーションバー２１３Ａ，２１３Ａの他方側を介してシリコン基板２１１上の内側電極端子２１４Ｂ，２１４Ｂに電気的に接続されている。
【００２０】
更に、内側可動板２１２Ｂの上面中央部には、例えばアルミニウム蒸着により全反射ミラー２１６が形成されている。
【００２１】
ここで、上記のように構成された２軸方向走査可能な電磁アクチュエータの動作について説明すると、永久磁石２０３で発生した磁界は、絶縁基板２０１上のスキャナー本体２１０を横切って永久磁石２０４に向かう。この際、磁界はスキャナ本体２１０の平面内で互いに直交する横成分磁界と縦成分磁界とが存在し、横成分磁界は外側可動板２１２Ａを軸支する第１トーションバー２１３Ａ，２１３Ａの軸方向と直角方向であり、縦成分磁界は内側可動板２１２Ｂを軸支する第２トーションバー２１３Ｂ，２１３Ｂの軸方向と直角方向となるので、外側可動板２１２Ａ上の平面コイル２１５Ａに電流を流すと、この電流と前記横成分磁界との作用により磁気力が発生して外側可動板２１２Ａが駆動され、また、同様にして、内側可動板２１２Ｂ上の平面コイル２１５Ｂに電流を流すと、この電流と前記縦成分磁界との作用により磁気力が発生して内側可動板２１２Ｂが駆動されるので、内側可動板２１２Ｂ上に形成した反射ミラー２１６が２軸方向に揺動自在となっている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１５（ａ），（ｂ）を用いて説明した従来例１の静電力駆動小型光スキャナ（光偏向器）１００では、ミラー体１０１内に形成したミラー部１０１ｅの振れ角（光偏向角度）を大きくするためには、ミラー部１０１ｅとＸ軸，Ｙ軸方向の各駆動電極１０２，１０３とのギャップ（間隔）を大きくする必要がある。この際、一般的に静電力はギャップの２乗に反比例するので、ギャップを大きくすると、ミラー体１０１内に形成したミラー部１０１ｅへの駆動力を得るのに大きな電圧を必要とするなどの問題がある。
【００２３】
一方、図１６（ａ），（ｂ）を用いて説明した従来例２の静電力駆動小型光スキャナ（光偏向器）２００において、平面コイル２１５Ａ，２１５Ｂにそれぞれ電流を流した時にローレンツ力で発生させることの出来る力は、磁界の吸引力に比べて小さいので、ミラー体２１０内に形成した反射ミラー２１６を傾動させる際に大きな駆動力を得ることは難しい。また、ミラー体２１０内に形成した反射ミラー２１６が小さくなるとそこに巻く平面コイル２１５Ａ，２１５Ｂの巻き数が少なくなってしまう。
【００２４】
そこで、ミラー体内に形成したミラー部を少ない駆動電力で２次元的に大きく傾動させることができ、且つ、構造が簡単な２軸揺動型の光偏向器が望まれている。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、第１の空隙を有する枠部と、
前記第１の空隙に配置されたミラー部と、
前記枠部と前記ミラー部とを互いに異なる位置で連接する一対の梁部と、
前記枠部が固定されると共に、前記ミラー部とによって第２の空隙を形成する半球面状の凹面を有するミラー支持部と、
前記第２の空隙内で前記ミラー部及び前記凹面にそれぞれ接して配置された球状の磁性体と、
前記磁性体を磁気的に吸引して該磁性体を前記凹面に沿って移動させることで、前記ミラー部を傾動させる磁界発生部と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
また、第２の発明は、外枠部内から一対の第１梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第１梁部間に形成した内枠部を該一対の第１梁部を中心にして揺動可能に支持すると共に、前記一対の第１梁部に対して直交させた一対の第２梁部を前記内枠部内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第２梁部間に形成したミラー部を該一対の第２梁部を中心にして揺動可能に支持したミラー体と、
前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するための上面外周部と、この上面外周部の内側に開口して半径Ｒの半球状有底穴部とを形成したミラー体支持台と、
前記ミラー体支持台に形成した前記半球状有底穴部の半径Ｒに対してＲ／２の半径で球状に磁性材を用いて形成され、且つ、前記ミラー体を前記ミラー体支持台の上面外周部上に取り付けた状態で前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面中心部と、前記半球状有底穴部の内周面との間に挟まれながら両者にそれぞれ点接触する磁性球体と、
前記磁性球体を磁気的に吸引して該磁性球体を前記ミラー体支持台に形成した前記半球状有底穴部の内周面に沿って移動させることで、前記ミラー体内に形成した前記一対の第１梁部及び前記内枠部並びに前記一対の第２梁部を介して前記ミラー部を２次元的に傾動させる磁界発生手段と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
【００２６】
また、第３の発明は、第１の空隙を有する枠部と、
前記第１の空隙に配置されたミラー部と、
前記枠部と前記ミラー部とを互いに異なる位置で連接する一対の梁部と、
前記枠部が固定されると共に、前記ミラー部とによって第２の空隙を形成する凹面を有するミラー支持部と、
前記ミラー部から前記凹面に向かって延出された永久磁石棒と、
前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を挟んで互いに対向する一対の磁極面を有し、前記永久磁石棒と前記磁極面とによって形成される磁力で、前記一対の梁部を揺動中心にして前記永久磁石棒を揺動させて前記ミラー部を傾動させる磁界発生部と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
また、第４の発明は、外枠部内から一対の第１梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第１梁部間に形成した内枠部を該一対の第１梁部を中心にして揺動可能に支持すると共に、前記一対の第１梁部に対して直交させた一対の第２梁部を前記内枠部内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第２梁部間に形成したミラー部を該一対の第２梁部を中心にして揺動可能に支持したミラー体と、
前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面中心部に一端部が固着され、且つ、前記一端部から他端部に向かって棒状に延出し、それぞれの端部にＮ極，Ｓ極の磁化方向が与えられた永久磁石棒と、
前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するための上面外周部と、この上面外周部の内側に開口した有底穴部とを形成したミラー体支持台と、
前記ミラー体を前記ミラー体支持台の上面外周部上に取り付けて、前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面に固着した前記永久磁石棒を前記ミラー体支持台の有底穴部内に収納した状態で、前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を挟んで互いに対向する一対の磁極面を有し、前記永久磁石棒の前記他端部と前記磁極面とで形成される磁界によって前記他端部を磁気的に吸引及び／又は反発させることで、前記ミラー体内に形成した前記一対の第１梁部及び前記内枠部並びに前記一対の第２梁部を介して前記ミラー部を２次元的に傾動させる磁界発生手段と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
また、第５の発明は、第１の空隙を有する枠部と、
前記第１の空隙に配置され、鏡面を有するミラー部と、
前記枠部と前記ミラー部とを互いに異なる位置で連接する一対の梁部と、
前記枠部が固定されると共に、前記ミラー部とによって第２の空隙を形成する凹面を有するミラー支持部と、
前記ミラー部から前記凹面に向かって延出された永久磁石棒と、
前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を向くと共に、前記永久磁石棒が揺動していない状態における前記鏡面に対して前記永久磁石棒における前記凹面側の端部の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜した磁極面を有し、前記永久磁石棒と前記磁極面とによって形成される磁力で、前記一対の梁部を揺動中心にして前記永久磁石棒を揺動させて前記ミラー部を傾動させる磁界発生部と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
また、第６の発明は、外枠部内から一対の第１梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第１梁部間に形成した内枠部を該一対の第１梁部を中心にして揺動可能に支持すると共に、前記一対の第１梁部に対して直交させた一対の第２梁部を前記内枠部内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第２梁部間に形成され鏡面を有するミラー部を該一対の第２梁部を中心にして揺動可能に支持したミラー体と、
前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の前記鏡面とは異なる面の中心部に一端部が固着され、且つ、前記一端部から他端部に向かって棒状に延出し、それぞれの端部にＮ極，Ｓ極の磁化方向が与えられた永久磁石棒と、
前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するための上面外周部と、この上面外周部の内側に開口した有底穴部とを形成したミラー体支持台と、
前記ミラー体を前記ミラー体支持台の上面外周部上に取り付けて、前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面に固着した前記永久磁石棒を前記ミラー体支持台の有底穴部内に収納した状態で、前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を向くと共に、前記永久磁石棒が揺動していない状態における前記鏡面に対して前記永久磁石棒の前記他端部の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜した磁極面を有し、前記永久磁石棒の前記他端部と前記磁極面とで形成される磁界によって前記他端部を磁気的に吸引及び／又は反発させることで、前記ミラー体内に形成した前記一対の第１梁部及び前記内枠部並びに前記一対の第２梁部を介して前記ミラー部を２次元的に傾動させる磁界発生手段と、
を備えたことを特徴とする光偏向器である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る光偏向器の一実施例を図１乃至図１４を参照して、第１実施例，第２実施例の順に詳細に説明する。
【００２８】
＜第１実施例の光偏向器＞
図１は本発明に係る第１実施例の光偏向器の構成を説明するための分解斜視図、図２は本発明に係る第１実施例の光偏向器の動作を説明するための縦断面図であり、（ａ）はミラー体の初期状態を示し、（ｂ）はミラー体内に形成したミラー部を一対の第２梁部（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示し、（ｃ）はミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部並びにミラー部を一対の第１梁部（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺した状態を示した図である。
【００２９】
図１に示した如く、本発明に係る第１実施例の光偏向器１０Ａでは、ミラー体１１が薄い厚みのシリコン，ポリイミド，ステンレスなどの材料を用いて正方形状に形成され、且つ、このミラー体１１を支持するミラー体支持台１２の上面外周部１２ａも正方形状に形成されている。
【００３０】
尚、以下の説明の都合上、ミラー体１１の中心及びミラー体支持台１２の上面外周部１２ａの中心を２軸座標系のＸ軸とＹ軸とで直交させて図示している。
【００３１】
上記したミラー体１１は、外枠部１１ａの内側に、一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂと、内枠部１１ｃと、一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄと、ミラー部１１ｅとが一体的に形成されている。
【００３２】
より具体的に説明すると、ミラー体１１は、外枠部１１ａ内から一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂをＹ軸上で互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ間に形成したリング状の内枠部１１ｃを一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ（Ｙ軸）を中心にしてＸ軸方向に揺動可能に支持すると共に、一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂに対して直交させた一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄをＸ軸上でリング状の内枠部１１ｃ内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ間に形成した円盤状のミラー部１１ｅを一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にしてＹ軸方向に揺動可能に支持している。
【００３３】
この際、ミラー体１１内に形成した一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄは、捩じりバネ性を備える材料特性、構造を有している。また、ミラー体１１の外枠部１１ａと内枠部１１ｃとの間で一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂが接続している部位を除いてエッチングなどの処理により貫通してくりぬかれていると共に、内枠部１１ｃとミラー部１１ｅとの間で一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄが接続している部位を除いてエッチングなどの処理により貫通してくりぬかれている。また、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅは上面側が鏡面に形成されている。
【００３４】
次に、ミラー体１１を支持するためのミラー体支持台１２は直方形状に形成されている。このミラー体支持台１２は、ミラー体１１の外枠部１１ａの裏面を取り付けるために上面外周部１２ａが平坦に正方形状に形成され、且つ、正方形状の上面外周部１２ａの内側にこの上面外周部１２ａの中心点を中心にして半径Ｒの半球状有底穴部１２ｂが開口して形成されている。
【００３５】
また、ミラー体支持台１２に形成した半球状有底穴部１２ｂ内には、磁性球体１３が回転可能に収納されている。この磁性球体１３は磁性材を用いてミラー体支持台１２の半球状有底穴部１２ｂの半径Ｒに対してＲ／２の半径で球状に形成されている。
【００３６】
そして、ミラー体１１の外枠部１１ａの裏面をミラー体支持台１２の上面外周部１２ａ上に取り付けた時に、磁性球体１３がミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの裏面中心部と、ミラー体支持台１２に形成した半球状有底穴部１２ｂの内周面との間に挟まれた状態で収納されるので、磁性球体１３はミラー部１１ｅの裏面中心部に対して一点で接触し、且つ、半球状有底穴部１２ｂの内周面に対しても一点で接触している。
【００３７】
また、直方形状のミラー体支持台１２において、互いに対向する外側面１２ｃ，１２ｅの外側にはＸ軸に沿って一対の電磁石１４Ｘ，１４Ｘがそれぞれ設置され、且つ、互いに対向する外側面１２ｄ，１２ｆの外側にもＹ軸に沿って一対の電磁石１４Ｙ，１４Ｙがそれぞれ設置されている。
【００３８】
上記した一対の電磁石１４Ｘ，１４Ｘ及び一対の電磁石１４Ｙ，１４Ｙは共に同じように構成されて磁性球体１３に対する磁界発生手段となっており、各電磁石１４Ｘ，１４Ｙは鉄心１５に沿ってコイル１６が巻回され、且つ、コイル１６にスイッチ１７と可変抵抗器１８と直流電源１９とが直列で接続されている。
【００３９】
ここで、上記構成による第１実施例の光偏向器１０Ａの動作を図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００４０】
まず、図２（ａ）に示した如く、ミラー体１１の外枠部１１ａの裏面をミラー体支持台１２上に取り付けて、光偏向器１０Ａが初期状態の時に、ミラー体１１内に形成した一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ（図１）及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄの捩じりバネ性による復元力により内枠部１１ｃ及びミラー部１１ｅはミラー体支持台１２上で略水平な姿勢を維持している。また、この初期状態の時に、ミラー体支持台１２の外側面１２ｄ，１２ｆの外側でＹ軸に沿って設けた一対の電磁石１４Ｙ，１４ＹはＯＦＦ状態を維持しているので磁界が発生しない。勿論、ここでの図示を省略しているがミラー体支持台１２の外側面１２ｃ，１２ｅの外側でＸ軸に沿って設けた一対の電磁石１４Ｘ，１４ＸもＯＦＦ状態を維持している。従って、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの裏面中心部と、ミラー体支持台１２に形成した半球状有底穴部１２ｂの内周面との間に挟まれた磁性球体１３は、この半径が半球状有底穴部１２ｂの半径Ｒの半分（Ｒ／２）に形成されているので、ミラー部１１ｅの裏面中心部と半球状有底穴部１２ｂの内周面真下中央部とにそれぞれ点接触している。
【００４１】
次に、図２（ｂ）に示した如く、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅのみを初期状態から一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台１２の外側面１２ｆの外側に設けた電磁石１４ＹだけをＯＮ状態にする。ここで、ミラー体支持台１２の外側面１２ｆの外側に設けた電磁石１４Ｙは、スイッチ１７をＯＮした時に直流電源１９から可変抵抗器１８の抵抗値に応じた電流がコイル１６を通して流れるので、鉄心１５に電流値に応じた磁界が発生し、この磁界に応じた電磁力（吸引力）によって磁性球体１３が半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って矢印方向に吸引されて移動する。この際、上記した電磁石１４Ｙによる電磁力は、磁性球体１３を吸引するための吸引力が作用するようにコイル１６の巻回方向と直流電源１９の±極の接続方向とを予め設定している。そして、磁性球体１３の矢印方向の移動に伴って、磁性球体１３は、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの裏面中心部と、半球状有底穴部１２ｂの内周面真下中央部からＹ軸上でＲｔａｎαだけ右斜め上方に変位した部位とにそれぞれ点接触するので、ミラー部１１ｅのみが一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして角度αだけ反時計方向（矢印方向）に傾動する。この際、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの傾斜角度は可変抵抗器１８の抵抗値を制御すれば良い。
【００４２】
尚、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅのみを初期状態から一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図２（ｂ）の場合とは逆に、ミラー体支持台１２の外側面１２ｄの外側に設けた電磁石１４Ｙを作動させれば良いものである。
【００４３】
次に、図２（ｃ）に示した如く、ミラー体１１内に形成した内枠部１１ｃ及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ並びにミラー部１１ｅを初期状態から一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台１２の外側面１２ｃの外側に設けた電磁石１４ＸだけをＯＮ状態にする。ここでも、ミラー体支持台１２の外側面１２ｃの外側に設けた電磁石１４Ｘは、スイッチ１７をＯＮした時に直流電源１９から可変抵抗器１８の抵抗値に応じた電流がコイル１６を通して流れるので、鉄心１５に電流値に応じた磁界が発生し、この磁界に応じた電磁力（吸引力）によって磁性球体１３が半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って矢印方向に吸引されて移動する。そして、磁性球体１３の矢印方向の移動に伴って、磁性球体１３は、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの裏面中心部と、半球状有底穴部１２ｂの内周面真下中央部からＸ軸上でＲｔａｎβだけ右斜め上方に変位した部位とにそれぞれ点接触するので、内枠部１１ｃ及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ並びにミラー部１１ｅが一体となって一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ（Ｙ軸）を中心にして角度βだけ反時計方向（矢印方向）に傾動する。この際、ミラー体１１内に形成した内枠部１１ｃ及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ並びにミラー部１１ｅの傾斜角度は可変抵抗器１８の抵抗値を制御すれば良い。
【００４４】
尚、ミラー体１１内に形成した内枠部１１ｃ及び一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ並びにミラー部１１ｅを初期状態から一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ（Ｙ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図２（ｃ）の場合とは逆に、ミラー体支持台１２の外側面１２ｅの外側に設けた電磁石１４Ｘを作動させれば良いものである。
【００４５】
上記では、図２（ｂ）の動作と、図２（ｃ）の動作とをそれぞれ個別に説明したが、ミラー体支持台１２の外側面１２ｃ，１２ｅの外側に設けた一対の電磁石１４Ｘ，１４Ｘのいずれか一方と、ミラー体支持台１２の外側面１２ｄ，１２ｆの外側に設けた一対の電磁石１４Ｙ，１４Ｙのいずれか一方とを選択的に組み合わせて動作させれば、両電磁石１４Ｘ，１４Ｙの組み合わせに応じて発生する合成磁界による吸引力の方向に磁性球体１３が半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って移動するので、ミラー体１１内に形成した一対の第１梁部１１ｂ，１１ｂ及び内枠部１１ｃ並びに一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄを介してミラー部１１ｅをＸＹ平面内で２次元的に揺動させることができる。これにより、レーザー光をミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅに照射すれば、レーザー光がミラー部１１ｅの傾動方向に対応して２次元的に反射される。
【００４６】
次に、本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１について図３を用いて簡略に説明する。
【００４７】
図３は本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１を説明するための縦断面図である。
図３に示した如く、本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１の光偏向器１０Ｂでは、ミラー体１１が先に説明した第１実施例の光偏向器１０Ａ（図１）と同様に形成されてミラー体支持台１２上に取り付けられ、且つ、ミラー体支持台１２の半球状有底穴部１２ｂ内に磁性球体１３が回転可能に収納されている点は第１実施例と同じであるものの、磁性球体１３への磁界発生手段となる不図示の電磁石１４Ｘ，１４Ｘと、電磁石１４Ｙ，１４Ｙとがミラー体支持台１２の底面１２ｇに沿って設けられている点が第１実施例に対して異なっている。
【００４８】
即ち、変形例１の光偏向器１０Ｂにおいて、ミラー体支持台１２の底面１２ｇでＸ軸に沿って一対の電磁石１４Ｘ，１４Ｘ（図示せず）が配置され、且つ、Ｙ軸に沿って一対の電磁石１４Ｙ，１４Ｙが配置されており、両電磁石１４Ｘ，１４Ｙの組み合わせに応じた合成磁界による吸引力が磁性球体１３に作用するようになっている。
【００４９】
従って、例えば、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅを一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、先に説明した図２（ｂ）の場合と同様に、ミラー体支持台１２の底面１２ｇで側面１２ｆ側に配置した電磁石１４ＹをＯＮ状態にすれば、磁性球体１３が半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って矢印方向に吸引されて移動するので、ミラー部１１ｅのみが一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして角度αだけ反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【００５０】
次に、本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２について図４を用いて簡略に説明する。
【００５１】
図４は本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２を説明するための縦断面図である。
図４に示した如く、本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２の光偏向器１０Ｃでも、ミラー体１１が先に説明した第１実施例の光偏向器１０Ａ（図１）と同様に形成されてミラー体支持台１２上に取り付けられ、且つ、ミラー体支持台１２の半球状有底穴部１２ｂ内に磁性球体１３が回転可能に収納されている点は第１実施例と同じであるものの、磁性球体１３への磁界発生手段となる永久磁石９がミラー体支持台１２の底面１２ｇに沿ってＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に移動可能に設けられている点が第１実施例に対して異なっている。
【００５２】
即ち、変形例２の光偏向器１０Ｃにおいて、ミラー体支持台１２の底面１２ｇの下方にＸＹステージ５が底面１２ｇに沿って移動自在に設けられている。このＸＹステージ５は、固定ベース６上にＸ軸方向に移動するＸステージ７と、Ｙ軸方向に移動するＹステージ８とが積層されており、且つ、上層のＹステージ８上に永久磁石９が固着されている。そして、ＸＹステージ５上に固着させた永久磁石９をミラー体支持台１２の底面１２ｇに沿ってＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に移動させて、永久磁石９の移動磁界に応じた吸引力が磁性球体１３に作用するようになっている。従って、永久磁石９が静止した時に、その位置でミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの傾斜は保たれるので、電力を与えることなく永久磁石９によってミラー部１１ｅの角度を保持する機能を備えることになる。
【００５３】
尚、永久磁石９をミラー体支持台１２の底面１２ｇに沿って移動させる手段はＸＹステージ５に限られることなく、いかなる構成でも良い。
【００５４】
従って、例えば、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅを一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ＸＹステージ５上に固着させた永久磁石９をＹ軸線上に沿って右方に移動すれば、磁性球体１３が半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って矢印方向に吸引されて移動するので、ミラー部１１ｅのみが一対の第２梁部１１ｄ，１１ｄ（Ｘ軸）を中心にして角度αだけ反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【００５５】
上記した第１実施例の光偏向器１０Ａ及び第１実施例を一部変形させた変形例１，２の光偏向器１０Ｂ，１０Ｃによれば、ミラー体１１内に形成したミラー部１１ｅの裏面中心部と、ミラー体支持台１２に形成した半球状有底穴部１２ｂの内周面との間に挟まれた磁性球体１３を、磁気的な吸引力でミラー体支持台１２の半球状有底穴部１２ｂの内周面に沿って移動させているので、ミラー部１１ｅをＸＹ平面内で２次元的に揺動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能であると共に、大きな偏向角度に対してもミラー部１１ｅを低電力で傾動させることができる。
【００５６】
＜第２実施例の光偏向器＞
図５は本発明に係る第２実施例の光偏向器の構成を説明するための分解斜視図、図６は本発明に係る第２実施例の光偏向器の動作を説明するための縦断面図であり、（ａ）はミラー体の初期状態を示し、（ｂ）はミラー体内に形成したミラー部を一対の第２梁部（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示し、（ｃ）はミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部並びにミラー部を一対の第１梁部（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示した図である。
【００５７】
図５に示した如く、本発明に係る第２実施例の光偏向器２０Ａでは、第１実施例と同様に、ミラー体２１が薄い厚みのシリコン，ポリイミド，ステンレスなどの材料を用いて正方形状に形成され、且つ、このミラー体２１を支持するミラー体支持台２３の上面外周部２３ａも正方形状に形成されている。
【００５８】
尚、以下の説明の都合上、ミラー体２１の中心及びミラー体支持台２３の上面外周部２３ａの中心を２軸座標系のＸ軸とＹ軸とで直交させて図示している。
【００５９】
上記したミラー体２１は、外枠部２１ａの内側に、一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂと、内枠部２１ｃと、一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄと、ミラー部２１ｅとが一体的に形成されている。
【００６０】
より具体的に説明すると、ミラー体２１は、外枠部２１ａ内から一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂをＹ軸上で互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ間に形成したリング状の内枠部２１ｃを一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にしてＸ軸方向に揺動可能に支持すると共に、一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂに対して直交させた一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄをＸ軸上でリング状の内枠部２１ｃ内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ間に形成した円盤状のミラー部２１ｅを一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にしてＹ軸方向に揺動可能に支持している。
【００６１】
この際、ミラー体２１内に形成した一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄは、捩じりバネ性を備える材料特性、構造を有している。また、ミラー体２１の外枠部２１ａと内枠部２１ｃとの間で一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂが接続している部位を除いてエッチングなどの処理により貫通してくりぬかれていると共に、内枠部２１ｃとミラー部１２ｅとの間で一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄが接続している部位を除いてエッチングなどの処理により貫通してくりぬかれている。また、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅは上面側が鏡面に形成されている。
【００６２】
更に、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部には、永久磁石棒２２の一端部が接着剤などを用いて固着され、且つ、この永久磁石棒２２は一端部から他端部に向かって棒状に延出されて、各端部にＮ極，Ｓ極の磁化方向が与えられており、他端部側が自由端となっている。そして、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に永久磁石棒２２を固着した時に、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した一端部側が例えばＳ極（又はＮ極）に着磁され且つ自由端側がＮ極（又はＳ極）に着磁されて、永久磁石棒２がミラー部２１ｅに対して垂直な姿勢を保った状態でミラー部２１ｅと一体的になっている。
【００６３】
次に、ミラー体２１を支持するためのミラー体支持台２３は直方形状に形成されている。このミラー体支持台２３は、ミラー体２１の外枠部２１ａの裏面を取り付けるために上面外周部２３ａが平坦に正方形状に形成され、且つ、正方形状の上面外周部２３ａの内側にこの上面外周部２３ａの中心点を中心にして正方形状有底穴部２３ｂが開口して形成されている。
【００６４】
そして、ミラー体２１の外枠部２１ａの裏面をミラー体支持台２３の上面外周部２３ａ上に取り付けた時に、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２が、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内の中心部に納まっている。
【００６５】
また、ミラー体２１をミラー体支持台２３上に取り付けた状態で、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内には、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の周面から所定距離隔てて一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘ及び一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙが載置されている。
【００６６】
そして、一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘは、正方形状有底穴部２３ｂ内の互いに対向する内側面２３ｃ，２３ｅの内側でＸ軸に沿ってそれぞれ設置され、且つ、一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙは、互いに対向する内側面２３ｄ，２３ｆの内側でＹ軸に沿ってそれぞれ設置されている。
【００６７】
また、上記した一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘ及び一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙは共に同じように構成されて、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２に対する磁界発生手段となっており、各電磁石２４Ｘ，２４Ｙは鉄心２５に沿ってコイル２６が巻回され、且つ、コイル２６にスイッチ２７と可変抵抗器２８と直流電源２９とが直列で接続されている。
【００６８】
ここで、上記構成による第２実施例の光偏向器２０Ａの動作を図６（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００６９】
まず、図６（ａ）に示した如く、ミラー体２１の外枠部２１ａの裏面をミラー体支持台２３上に取り付けて、光偏向器２０Ａが初期状態の時に、ミラー体２１内に形成した一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（図１）及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄの捩じりバネ性による復元力により内枠部２１ｃ及びミラー部２１ｅはミラー体支持台２３上で略水平な姿勢を維持していると共に、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２は、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内の中心部で下方に垂れ下がっている。この際、永久磁石棒２２は、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した一端部が例えばＳ極に着磁され、且つ、一端部と反対側の自由端（他端部）がＮ極に着磁されているものとする。
【００７０】
また、この初期状態の時に、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄ，２３ｆの内側でＹ軸に沿って設けた一対の電磁石２４Ｙ，２４ＹはＯＦＦ状態を維持しているので磁界が発生しない。勿論、ここでの図示を省略しているがミラー体支持台２３の内側面２３ｃ，２３ｅの内側でＸ軸に沿って設けた一対の電磁石２４Ｘ，２４ＸもＯＦＦ状態を維持している。
【００７１】
次に、図６（ｂ）に示した如く、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅのみを初期状態から一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台２３の内側面２３ｆの内側に設けた電磁石２４ＹだけをＯＮ状態にする。ここで、ミラー体支持台２３の内側面２３ｆの外側に設けた電磁石２４Ｙは、スイッチ２７をＯＮした時に直流電源２９から可変抵抗器２８の抵抗値に応じた電流がコイル２６を通して流れるので、鉄心２５中で永久磁石棒２２と対向する面側に電流値に応じた磁界Ｓ極が発生し、この磁界Ｓ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（吸引力）によってミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に吸引されて移動する。この際、上記した電磁石２４Ｙによる電磁力は、永久磁石棒２２の自由端のＮ極に対してこれと対向する鉄心２５の先端にＳ極が発生して永久磁石棒２２の自由端を吸引するための吸引力が作用するようにコイル２６の巻回方向と直流電源２９の±極の接続方向とを予め設定している。そして、永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。この際、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの傾斜角度は可変抵抗器２８の抵抗値を制御すれば良い。
【００７２】
尚、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅを初期状態から一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図６（ｂ）の場合とは逆に、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄの内側に設けた電磁石２４Ｙを作動させれば良いものである。
【００７３】
次に、図６（ｃ）に示した如く、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅを初期状態から一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台２３の内側面２３ｃの内側に設けた電磁石２４ＸだけをＯＮ状態にする。ここでも、ミラー体支持台２３の内側面２３ｃの内側に設けた電磁石２４Ｘは、スイッチ２７をＯＮした時に直流電源２９から可変抵抗器２８の抵抗値に応じた電流がコイル２６を通して流れるので、鉄心２５中で永久磁石棒２２と対向する面側に電流値に応じた磁界Ｓ極が発生し、この磁界Ｓ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（吸引力）によってミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に吸引されて移動する。そして、永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に移動すると、この永久磁石棒２２と一体となって内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅが一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【００７４】
尚、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅを初期状態から一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図６（ｃ）の場合とは逆に、ミラー体支持台２３の内側面２３ｅの内側に設けた電磁石２４Ｘを作動させれば良いものである。
【００７５】
上記では、図６（ｂ）の動作と、図６（ｃ）の動作とをそれぞれ個別に説明したが、ミラー体支持台２３の内側面２３ｃ，２３ｅの内側に設けた一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘのいずれか一方と、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄ，２３ｆの内側に設けた一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙのいずれか一方とを選択的に組み合わせて動作させれば、両電磁石２４Ｘ，２４Ｙの組み合わせに応じて発生する合成磁界による吸引力の方向に永久磁石棒２２の自由端が正方形状有底穴部２３ｂ内で移動するので、ミラー体２１内に形成した一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ及び内枠部２１ｃ並びに一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄを介してミラー部２１ｅをＸＹ平面内で２次元的に揺動させることができる。これにより、レーザー光をミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅに照射すれば、レーザ光がミラー部２１ｅの傾動方向に対応して２次元的に反射される。
【００７６】
次に、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１について図７を用いて簡略に説明する。
【００７７】
図７は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１を説明するための縦断面図である。
図７に示した如く、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１の光偏向器２０Ｂでは、ミラー体２１が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）と同様に形成され、且つ、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の固着側（一端部側）をＳ極，自由端側（他端部側）をＮ極に着磁した状態で、ミラー体２１がミラー体支持台２３上に取り付けられている点は第２実施例と同じであるものの、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に固着させた永久磁石棒２２を、磁界発生手段による反発力を用いて傾動させている点が第２実施例に対して異なっている。
【００７８】
即ち、変形例１の光偏向器２０Ｂにおいて、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄの内側でＹ軸に沿って設けた電磁石２４Ｙのスイッチ２７をＯＮした時に直流電源２９から可変抵抗器２８の抵抗値に応じた電流がコイル２６を通して流れるので、鉄心２５中で永久磁石棒２２と対向する面側に電流値に応じた磁界Ｎ極が発生し、この磁界Ｎ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（反発力）によってミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に反発されて移動する。これに伴って、永久磁石棒２２と一体となってミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【００７９】
次に、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２について図８を用いて簡略に説明する。
【００８０】
図８は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２を説明するための縦断面図である。
図８に示した如く、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２の光偏向器２０Ｃでは、ミラー体２１が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）と同様に形成され、且つ、ミラー体２１がミラー体支持台２３上に取り付けられている点は第２実施例と同じであるものの、ここではミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に固着させた永久磁石棒２２の一端部が例えばＮ極に着磁され、且つ、一端部と反対側の自由端（他端部）がＳ極に着磁され、且つ、永久磁石棒２２を磁界発生手段による吸引力と反発力とを併用して傾動させている点が第２実施例に対して異なっている。
【００８１】
即ち、変形例２の光偏向器２０Ｃにおいて、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄ，２３ｆの内側に設けた左右一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙの鉄心２５，２５に巻回させたコイル２６，２６の一端同士を結線すると共に、コイル２６，２６の他端間にスイッチ２７Ａ及び直流電源２９Ａと、スイッチ２７Ｂ及び直流電源２９Ａに対して極性を反転させた直流電源２９Ｂとを並列に接続し、更に、可変抵抗器２８を直列に接続している。そして、スイッチ２７ＡをＯＮすると、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着させた永久磁石棒２２の自由端に着磁したＳ極に対して、左側の電磁石２４ＹではＳ極による反発力が発生し、且つ、右側の電磁石２４ＹではＮ極による吸引力が発生するので、永久磁石棒２２の自由端に反発力だけ又は吸引力だけの場合よりも２倍の力が加わるために、永久磁石棒２２と一体となってミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に大きく傾動する。
【００８２】
次に、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例３について図９（ａ），（ｂ）を用いて簡略に説明する。
【００８３】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例３を説明するための斜視図，縦断面図である。
図９（ａ），（ｂ）に示した如く、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例３の光偏向器２０Ｄでも、ミラー体２１が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）と同様に形成され、且つ、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の固着側（一端部側）をＳ極，自由端側（他端部側）をＮ極に着磁した状態で、ミラー体２１がミラー体支持台２３上に取り付けられている点は第２実施例と同じであるものの、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＸ軸，Ｙ軸に沿って設置した磁界発生手段となる電磁石３０Ｘ，３０Ｙの形状が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）内でＸ軸，Ｙ軸に沿って設置した一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘ，一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙの場合と異なっている。
【００８４】
即ち、変形例３の光偏向器２０Ｄにおいて、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＸ軸に沿って設置した電磁石３０Ｘは、リング状コア３１の中間部位に形成した連結部３１ｃに沿ってコイル３３が巻回され、且つ、コイル３３にスイッチ３４と可変抵抗器３５と直流電源３６とが直列で接続されている。
【００８５】
上記したリング状コア３１は、リング状に巻回した矩形内でＸ軸に沿った長辺の中央をミラー体２１側に向かって開口して幅広のギャップが形成され、且つ、ギャップ内の左右両端に一対の矩形面３１ａ，３１ｂが互いに対向して形成されている。そして、リング状コア３１の一対の矩形面３１ａ，３１ｂ間に形成したギャップ内にミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の自由端側が揺動可能に進入している。
【００８６】
一方、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＹ軸に沿って設置した電磁石３０Ｙは、リング状コア３２の中間部位に形成した連結部３２ｃに沿ってコイル３３が巻回され、且つ、コイル３３にスイッチ３４と可変抵抗器３５と直流電源３６とが直列で接続されている。
【００８７】
上記したリング状コア３２も、リング状コア３１と略同様に、リング状に巻回した矩形内でＹ軸に沿った長辺の中央をミラー体２１側に向かって開口して幅広のギャップが形成され、且つ、ギャップ内の前後両端に一対の矩形面３２ａ，３２ｂが互いに対向してリング状コア３１の一対の矩形面３１ａ，３１ｂと同じ高さ位置に形成されており、これら一対の矩形面３２ａ，３２ｂ間に形成したギャップ内にミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の自由端側が揺動可能に進入している。
【００８８】
そして、リング状コア３２はミラー体２１に対して垂設され、一方、リング状コア３１はミラー体２１と略平行に横設されている。
【００８９】
上記構成による第２実施例における変形例３の光偏向器２０Ｄの動作について図９（ｂ）を用いて説明すると、例えば、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅを一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、Ｙ軸に沿って設けた電磁石３０ＹをＯＮ状態にする。ここで、電磁石３０Ｙ中のスイッチ３４をＯＮした時に直流電源３６から可変抵抗器３５の抵抗値に応じた電流がコイル３３を通して流れるので、リング状コア３２に形成した一対の矩形面３２ａ，３２ｂに電流値に応じた磁界Ｎ極，Ｓ極がそれぞれ発生し、これらの磁界Ｎ極，Ｓ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（矩形面３２ａからの反発力，矩形面３２ｂからの吸引力）によって、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に移動する。
【００９０】
そして、永久磁石棒２２の自由端が矢印方向に移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【００９１】
次に、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４について図１０〜図１４を用いて説明する。
【００９２】
図１０は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４を説明するために初期状態を示した斜視図、
図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４を説明するために初期状態をそれぞれ示したＹ軸方向縦断面図，Ｘ軸方向縦断面図、
図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４において、ミラー体内に形成したミラー部をＸ軸を中心に反時計方向，時計方向に揺動させる状態をそれぞれ示したＹ軸方向縦断面図，Ｙ軸方向縦断面図、
図１３（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４において、ミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部ｄ並びにミラー部をＹ軸を中心に反時計方向，時計方向に揺動させる状態をそれぞれ示したＸ軸方向縦断面図，Ｘ軸方向縦断面図、
図１４は本発明に係る第２実施例の光偏向器と、第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４の光偏向器とを比較する際に、ミラー体内に形成したミラー部の電流に対する偏向角特性を示した図である。
【００９３】
図１０に示した如く、本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４の光偏向器２０Ｅでも、ミラー体２１が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）と同様に形成され、且つ、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の固着側（一端部側）をＳ極，自由端側（他端部側）をＮ極に着磁した状態で、ミラー体２１がミラー体支持台２３上に取り付けられている点は第２実施例と同じであるものの、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＸ軸，Ｙ軸に沿って設置した磁界発生手段となる電磁石４０Ｘ，４０Ｙの形状が先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａ（図５）内でＸ軸，Ｙ軸に沿って設置した一対の電磁石２４Ｘ，２４Ｘ，一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙの場合と異なっている。
【００９４】
即ち、変形例４の光偏向器２０Ｅにおいて、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＸ軸に沿って設置した電磁石４０Ｘは、コ字状コア４１の中間部位に形成した連結部４１ｃに沿ってコイル４３が巻回され、且つ、コイル４３にスイッチ４４と可変抵抗器４５と直流電源４６とが直列で接続されている。
【００９５】
上記したコ字状コア４１は、ミラー体２１側に向かって上向きコ字状に形成された状態でＸ軸に沿って垂設されている。また、コ字状コア４１は、Ｘ軸に沿って上方に向かってコ字状に突出した左右上端部の各内側に一対の傾斜面４１ａ，４１ｂが互いに対称に対向して形成されている。また、コ字状コア４１の一対の傾斜面４１ａ，４１ｂ間に幅広のギャップが形成されている。そして、コ字状コア４１の一対の傾斜面４１ａ，４１ｂ間に形成したギャップ内にミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の自由端側が揺動可能に進入している。
【００９６】
この際、コ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂは、永久磁石棒２２の自由端側がギャップ内に進入した時に永久磁石棒２２の自由端に衝突しないように、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央を中心にして揺動する永久磁石棒２２の自由端の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜して形成されている。
【００９７】
一方、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内でＹ軸に沿って設置した電磁石４０Ｙは、コ字状コア４２の中間部位に形成した連結部４２ｃに沿ってコイル４３が巻回され、且つ、コイル４３にスイッチ４４と可変抵抗器４５と直流電源４６とが直列で接続されている。
【００９８】
上記したコ字状コア４２は、ミラー体２１側に向かって上向きコ字状に形成された状態で、コ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂ間に上方から進入してＹ軸に沿って垂設されている。また、コ字状コア４２は、コ字状コア４１と略同様に、Ｙ軸に沿って上方に向かってコ字状に突出した前後上端部の各内側に一対の傾斜面４２ａ，４２ｂが互いに対称に対向し、且つ、コ字状コア４１の一対の傾斜面４１ａ，４１ｂと同じ高さ位置に形成されている。また、コ字状コア４２の一対の傾斜面４２ａ，４２ｂ間に幅広のギャップが形成されている。そして、コ字状コア４２の一対の傾斜面４２ａ，４２ｂ間に形成したギャップ内にミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の自由端側が揺動可能に進入している。
【００９９】
この際、コ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂは、永久磁石棒２２の自由端側がギャップ内に進入した時に永久磁石棒２２の自由端に衝突しないように、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央を中心にして揺動する永久磁石棒２２の自由端の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜して形成されている。
【０１００】
上記構成による第２実施例における変形例４の光偏向器２０Ｅの動作について図１１〜図１３を用いて順に説明する、
まず、光偏向器２０Ｅが初期状態の時には、ミラー体２１内に形成した一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄの捩じりバネ性による復元力により内枠部２１ｃ及びミラー部２１ｅはミラー体支持台２３上で略水平な姿勢を維持していると共に、ミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面中央に固着させた永久磁石棒２２の自由端側が、図１１（ａ）に示したようにコ字状コア４２の一対の傾斜面４２ａ，４２ｂ間に形成したギャップの中心部位に進入していると共に、図１１（ｂ）に示したようにコ字状コア４１の一対の傾斜面４１ａ，４１ｂ間に形成したギャップの中心部位に進入している。この時、電磁石４０Ｙ，４０ＸはそれぞれＯＦＦ状態を維持しているので磁界が発生しない。
【０１０１】
次に、図１２（ａ）に示した如く、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅのみを初期状態から一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台２３の内側面２３ｄ，２３ｆの内側でＹ軸に沿って設けた電磁石４０ＹだけをＯＮ状態にする。ここで、図１２（ａ）に示した如く、電磁石４０Ｙ中のスイッチ４４をＯＮした時に直流電源４６から可変抵抗器４５の抵抗値に応じた電流Ｉａがコイル４３を通して流れるので、コ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂに電流値に応じた磁界Ｎ極，Ｓ極がそれぞれ発生し、これらの磁界Ｎ極，Ｓ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（傾斜面４２ａからの反発力，傾斜面４２ｂからの吸引力）によって、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４２ｂ側に向かって移動する。
【０１０２】
そして、永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４２ｂ側に向かって移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【０１０３】
この際、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの傾斜角度は可変抵抗器４５の抵抗値を制御すれば良い。ここで、より少ない電流でミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅを傾動させるためには、コ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂからの発生磁界をより有効に永久磁石棒２２の自由端に作用させる必要がある。
【０１０４】
そのためには、永久磁石棒２２の自由端と、コ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂとの間の距離ができるだけ近い方が望ましく、一対の傾斜面４２ａ，４２ｂは永久磁石棒２２の自由端の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜しているために、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅが傾動しても一対の傾斜面４２ａ，４２ｂの傾斜で永久磁石棒２２の自由端の衝突を防ぎながら永久磁石棒２２の自由端側を傾斜面４２ｂ側に近づけることが可能になる。
【０１０５】
尚、図１２（ｂ）に示した如く、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅを初期状態から一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図１２（ａ）の場合に対して逆方向の電流Ｉｂが流れるように直流電源４６の極性を反転させた直流電源４６’を用いれば良く、この場合にはコ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂにそれぞれ発生する磁界Ｓ極，Ｎ極が上記した図１２（ａ）の場合とは逆向きになるので、これらの磁界Ｓ極，Ｎ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（傾斜面４２ａからの吸引力，傾斜面４２ｂからの反発力）によって、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４２ａ側に向かって移動する。
【０１０６】
そして、永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４２ａ側に向かって移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして時計方向（矢印方向）に傾動する。
【０１０７】
従って、電磁石４０Ｙ中で直流電源４６と直流電源４６’とを切り換え可能に一体的に備えた直流電源を用いれば、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅをＸ軸を中心にして反時計方向，時計方向に揺動できる。
【０１０８】
次に、図１３（ａ）に示した如く、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅを初期状態から一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動させる場合には、ミラー体支持台２３の内側面２３ｃ，２３ｅの内側でＸ軸に沿って設けた電磁石４０ＸだけをＯＮ状態にする。ここでも、図１３（ａ）に示した如く、電磁石４０Ｘ中のスイッチ４４をＯＮした時に直流電源４６から可変抵抗器４５の抵抗値に応じた電流Ｉｃがコイル４３を通して流れるので、コ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂに電流値に応じた磁界Ｎ極，Ｓ極がそれぞれ発生し、これらの磁界Ｎ極，Ｓ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（傾斜面４１ａからの反発力，傾斜面４１ｂからの吸引力）によって、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４１ｂ側に向かって移動する。
【０１０９】
そして、永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４１ｂ側に向かって移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅが一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして反時計方向（矢印方向）に傾動する。
【０１１０】
この際、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅの傾斜角度は可変抵抗器４５の抵抗値を制御すれば良い。ここで、より少ない電流でミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅを傾動させるためには、コ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂからの発生磁界をより有効に永久磁石棒２２の自由端に作用させる必要がある。
【０１１１】
そのためには、永久磁石棒２２の自由端と、コ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂとの間の距離ができるだけ近い方が望ましく、一対の傾斜面４１ａ，４１ｂは永久磁石棒２２の自由端の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜しているため、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅが傾動しても一対の傾斜面４１ａ，４１ｂの傾斜で永久磁石棒２２の自由端の衝突を防ぎながら永久磁石棒２２の自由端側を傾斜面４１ｂ側に近づけることが可能になる。
【０１１２】
尚、図１３（ｂ）に示した如く、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅを初期状態から一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ（Ｙ軸）を中心にして時計方向に揺動させる場合には、上記した図１３（ａ）の場合に対して逆方向の電流Ｉｄが流れるように直流電源４６の極性を反転させた直流電源４６’を用いれば良く、この場合にはコ字状コア４１に形成した一対の傾斜面４１ａ，４１ｂにそれぞれ発生する磁界Ｓ極，Ｎ極が上記した図１３（ａ）の場合とは逆向きになるので、これらの磁界Ｓ極，Ｎ極と永久磁石棒２２の自由端の磁界Ｎ極とに応じた電磁力（傾斜面４１ａからの吸引力，傾斜面４１ｂからの反発力）によって、ミラー部２１ｅの裏面中心部に固着した永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４１ａ側に向かって移動する。
【０１１３】
そして、永久磁石棒２２の自由端が傾斜面４１ａ側に向かって移動すると、この永久磁石棒２２と一体となってミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅが一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ（Ｘ軸）を中心にして時計方向（矢印方向）に傾動する。
【０１１４】
従って、電磁石４０Ｘ中で直流電源４６と直流電源４６’を切り換え可能に一体的に備えた直流電源を用いれば、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅをＸ軸を中心にして反時計方向，時計方向に揺動できる。
【０１１５】
本構造の場合、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの最大傾斜角度、又は、ミラー体２１内に形成した内枠部２１ｃ及び一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄ並びにミラー部２１ｅの最大傾斜角度は、永久磁石棒２２の長さ，一対の傾斜面４１ａ，４１ｂ間に形成したギャップ幅，永久磁石棒２２の自由端と一対の傾斜面４１ａ，４１ｂとの間の距離，永久磁石棒２２の自由端の先端形状などで決定される。たとえば、永久磁石棒２２の長さを短くすれば、その他のパラメータが同じでもより大きな角度に傾斜が可能である。
【０１１６】
上記では、図１３（ａ），（ｂ）の動作と、図１４（ａ），（ｂ）の動作とをそれぞれ個別に説明したが、ミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内に設けた電磁石４０Ｘと電磁石４０Ｙとを選択的に組み合わせて動作させれば、両電磁石４０Ｘ，４０Ｙの組み合わせに応じて発生する合成磁界による（吸引力＋反発力）の方向に永久磁石棒２２の自由端が正方形状有底穴部２３ｂ内で移動するので、ミラー体２１内に形成した一対の第１梁部２１ｂ，２１ｂ及び内枠部２１ｃ並びに一対の第２梁部２１ｄ，２１ｄを介してミラー部２１ｅをＸＹ平面内で２次元的に揺動させることができる。これにより、レーザー光をミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅに照射すれば、レーザ光がミラー部２１ｅの傾動方向に対応して２次元的に反射される。
【０１１７】
次に、図１４に示した如く、先に説明した第２実施例の光偏向器２０Ａと、第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４の光偏向器２０Ｅとを比較するにあたって、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの電流に対する偏向角特性を測定した。この際、光偏向器２０Ａ，２０Ｅ内の各ミラー体２１は各ミラー部２１ｅを大きく傾動させるためにポリイミド材を用いて同一形状に作製し、且つ、各ミラー部２１ｅ上に鏡面加工を施すか、又は、ミラーを貼着したものを用いて、各ミラー部２１ｅをＸ軸を中心に揺動させた場合について測定した。
【０１１８】
ここでは、光偏向器２０Ａ内に設けた一対の磁気コア２４Ｙ，２４Ｙ（図５，図６）の外形形状と、光偏向器２０Ｅ内に設けた電磁石４０Ｙのコ字状コア４２（図１０〜図１２）の外形形状とが異なっており、コイル巻数などは両者同一に設定した。
【０１１９】
尚、光偏向器２０Ａではミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面に固着させた永久磁石棒２２の自由端が一対の電磁石２４Ｙ，２４Ｙの互いに対向する端部に衝突する可能性があるために、永久磁石棒２２の太さを５００μｍ（角）に設定した。一方、光偏向器２０Ｅではミラー体２１のミラー部２１ｅの裏面に固着させた永久磁石棒２２の自由端がコ字状コア４２に形成した一対の傾斜面４２ａ，４２ｂに衝突しないので、永久磁石棒２２の太さを上記よりも太く１ｍｍ（角）に設定でき、これにより永久磁石棒２２の磁束量か大きくなった。
【０１２０】
この結果、図１４からもわかるとおり、光偏向器２０Ａに対して光偏向器２０Ｅの方が電流効率が良い。より具体的には、電流値を例えば−１００ｍＡ〜＋１００ｍＡの範囲内で振った場合に、光偏向器２０Ｅ内に設けたミラー体２１のミラー部２１ｅの方が光偏向器２０Ａ内に設けたミラー体２１のミラー部２１ｅよりも−側で約４倍傾けることができ、＋側で約１１倍と大きく傾けることができるので、光偏向器２０Ｅ内に設けた電磁石４０Ｙの方が光偏向器２０Ａ内に設けた一対の磁気コア２４Ｙ，２４Ｙよりも電流効率が良い。同様に、光偏向器２０Ｅ内に設けた電磁石４０Ｘの方が光偏向器２０Ａ内に設けた一対の磁気コア２４Ｘ，２４Ｘよりも電流効率が良い。
【０１２１】
尚、光偏向器２０Ａ，光偏向器２０Ｅ内で永久磁石棒２２の太さを同じにした場合でも、光偏向器２０Ｅの場合の方が光偏向器２０Ａの場合よりも電流効率が良いことも確認した。
【０１２２】
上記した第２実施例の光偏向器２０Ａ及び第２実施例を一部変形させた変形例１〜４の光偏向器２０Ｂ〜２０Ｅによれば、ミラー体２１内に形成したミラー部２１ｅの裏面中心部に一端部を固着させた永久磁石棒２２の自由端を磁気的な吸引力及び／又は反発力でミラー体支持台２３の正方形状有底穴部２３ｂ内で移動させているので、ミラー部２１ｅをＸＹ平面内で２次元的に揺動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能であると共に、大きな偏向角度に対してもミラー部２１ｅを低電力で傾動させることができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る光偏向器において、請求項１記載によると、枠部が固定されると共に、ミラー部とによって形成されるミラー支持部の半球面状の凹面内に球状の磁性体をミラー部及び凹面にそれぞれ接して配置し、この磁性体を磁界発生部により磁気的に吸引して磁性体を凹面に沿って移動させているので、ミラー部を傾動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能であると共に、大きな偏向角度に対してもミラー部を低電力で傾動させることができる。
また、請求項２記載によると、ミラー体内に形成したミラー部の裏面中心部と、ミラー体支持台に形成した半球状有底穴部の内周面との間に挟まれた磁性球体を、磁気的な吸引力でミラー体支持台の半球状有底穴部の周面に沿って移動させているので、ミラー部をＸＹ平面内で２次元的に傾動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能であると共に、大きな偏向角度に対してもミラー部を低電力で傾動させることができる。
【０１２４】
また、請求項３記載によると、枠部が固定されると共に、ミラー部とによって形成されるミラー支持部の凹面内でミラー部から凹面に向かって永久磁石棒を延出させ、且つ、永久磁石棒の長手方向の側面を永久磁石棒が揺動していない状態において側面を挟んで互いに対向する磁界発生部の磁極面で磁気的に吸引して永久磁石棒を揺動させているので、永久磁石棒と磁極面とで形成される磁界の磁力が横方向に強く働くため、少ない電力でミラー部を傾動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能である。
また、請求項４記載によると、ミラー体内に形成したミラー部の裏面中心部に一端部を固着させた永久磁石棒をミラー体支持台の有底穴部内に収納した状態で、永久磁石棒の長手方向の側面を永久磁石棒が揺動していない状態において側面を挟んで互いに対向する磁界発生部の磁極面で磁気的に吸引して永久磁石棒の他端部を磁気的な吸引力及び／又は反発力でミラー体支持台の有底穴部内で移動させているので、永久磁石棒の他端部と磁極面とで形成される磁界の磁力が横方向に強く働くため、少ない電力でミラー部をＸＹ平面内で２次元的に傾動させることができ、且つ、構造が非常に簡単であるので低価格が可能である。
また、請求項５記載によると、枠部が固定されると共に、鏡面を有するミラー部とによって形成されるミラー支持部の凹面内でミラー部から凹面に向かって永久磁石棒を延出させ、且つ、永久磁石棒の凹面側の端部を永久磁石棒が揺動していない状態における鏡面に対して傾斜した磁界発生部の磁極面で磁気的に吸引して永久磁石棒を揺動させているので、永久磁石棒と傾斜した磁極面とで形成される磁界の磁力が横方向に強く働くため、少ない電力でミラー部を傾動させることができると共に、ミラー部が傾動しているときにも、永久磁石棒と傾斜した磁極面との距離が短く保たれているため、傾動しているミラー部を更に傾動させる際にも少ない電力でミラー部を傾動させることができる。
また、請求項６記載によると、ミラー体内に形成したミラー部の鏡面とは異なる面の中心部に一端部を固着させた永久磁石棒をミラー体支持台の有底穴部内に収納した状態で、永久磁石棒の他端部を永久磁石棒が揺動していない状態における鏡面に対して傾斜した磁界発生部の磁極面で磁気的に吸引して永久磁石棒の他端部を磁気的な吸引力及び／又は反発力でミラー体支持台の有底穴部内で移動させているので、永久磁石棒の他端部と傾斜した磁極面とで形成される磁界の磁力が横方向に強く働くため、少ない電力でミラー部をＸＹ平面内で２次元的に傾動させることができると共に、ミラー部が傾動しているときにも、永久磁石棒と傾斜した磁極面との距離が短く保たれているため、傾動しているミラー部を更に傾動させる際にも少ない電力でミラー部を傾動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の光偏向器の構成を説明するための分解斜視図である。
【図２】本発明に係る第１実施例の光偏向器の動作を説明するための縦断面図であり、（ａ）はミラー体の初期状態を示し、（ｂ）はミラー体内に形成したミラー部を一対の第２梁部（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示し、（ｃ）はミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部並びにミラー部を一対の第１梁部（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示した図である。
【図３】本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１を説明するための縦断面図である。
【図４】本発明に係る第１実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２を説明するための縦断面図である。
【図５】本発明に係る第２実施例の光偏向器の構成を説明するための分解斜視図である。
【図６】本発明に係る第２実施例の光偏向器の動作を説明するための縦断面図であり、（ａ）はミラー体の初期状態を示し、（ｂ）はミラー体内に形成したミラー部を一対の第２梁部（Ｘ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示し、（ｃ）はミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部並びにミラー部を一対の第１梁部（Ｙ軸）を中心にして反時計方向に揺動した状態を示した図である。
【図７】本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例１を説明するための縦断面図である。
【図８】本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例２を説明するための縦断面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例３を説明するための斜視図，縦断面図である。
【図１０】本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４を説明するために初期状態を示した斜視図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４を説明するために初期状態をそれぞれ示したＹ軸方向縦断面図，Ｘ軸方向縦断面図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４において、ミラー体内に形成したミラー部をＸ軸を中心に反時計方向，時計方向に揺動させる状態をそれぞれ示したＹ軸方向縦断面図，Ｙ軸方向縦断面図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４において、ミラー体内に形成した内枠部及び一対の第２梁部ｄ並びにミラー部をＹ軸を中心に反時計方向，時計方向に揺動させる状態をそれぞれ示したＸ軸方向縦断面図，Ｘ軸方向縦断面図である。
【図１４】本発明に係る第２実施例の光偏向器と、第２実施例の光偏向器を一部変形させた変形例４の光偏向器とを比較する際に、ミラー体内に形成したミラー部の電流に対する偏向角特性を示した図である。
【図１５】（ａ），（ｂ）は従来例１の静電力駆動小型光スキャナを説明するために示した上面図，縦断面図である。
【図１６】（ａ），（ｂ）は従来例２のプレーナ型電磁アクチュエータを説明するためにそれぞれ示した斜視図である。
【符号の説明】
５…ＸＹステージ、９…永久磁石、
１０Ａ…第１実施例の光偏向器、
１０Ｂ…第１実施例を一部変形させた変形例１の光偏向器、
１０Ｃ…第１実施例を一部変形させた変形例２の光偏向器、
１１…ミラー体、１１ａ…外枠部、１１ｂ，１１ｂ…一対の第１梁部、
１１ｃ…内枠部、１１ｄ，１１ｄ…一対の第２梁部、１１ｅ…ミラー部、
１２…ミラー体支持台、１２ａ…上面外周部、１２ｂ…半球状有底穴部、
１２ｃ〜１２ｆ…外側面、
１３…磁性球体、
１４Ｘ，１４Ｙ…電磁石、１５…鉄心、１６…コイル、１７…スイッチ、
１８…可変抵抗器、１９…直流電源、
２０Ａ…第２実施例の光偏向器、
２０Ｂ…第２実施例を一部変形させた変形例１の光偏向器、
２０Ｃ…第２実施例を一部変形させた変形例２の光偏向器、
２０Ｄ…第２実施例を一部変形させた変形例３の光偏向器、
２０Ｅ…第２実施例を一部変形させた変形例４の光偏向器、
２１…ミラー体、２１ａ…外枠部、２１ｂ，２１ｂ…一対の第１梁部、
２１ｃ…内枠部、２１ｄ，２１ｄ…一対の第２梁部、２１ｅ…ミラー部、
２２…永久磁石棒、
２３…ミラー体支持台、２３ａ…上面外周部、２３ｂ…正方形状有底穴部、
２３ｃ〜２３ｆ…内側面、
２４Ｘ，２４Ｙ…電磁石、２５…鉄心、２６…コイル、２７…スイッチ、
２８…可変抵抗器、２９，２９Ａ，２９Ｂ…直流電源、
３０Ｘ，３０Ｙ…電磁石、
３１…リング状コア、３１ａ，３１ｂ…一対の矩形面、
３２…リング状コア、３２ａ，３２ｂ…一対の矩形面、
３３…コイル、３４…スイッチ、３５…可変抵抗器、３６…直流電源。
４０Ｘ，４０Ｙ…電磁石、
４１…コ字状コア、４１ａ，４１ｂ…一対の傾斜面、
４２…コ字状コア、４２ａ，４２ｂ…一対の傾斜面、
４３…コイル、４４…スイッチ、４５…可変抵抗器、４６…直流電源。
Claims (6)
- 第１の空隙を有する枠部と、
前記第１の空隙に配置されたミラー部と、
前記枠部と前記ミラー部とを互いに異なる位置で連接する一対の梁部と、
前記枠部が固定されると共に、前記ミラー部とによって第２の空隙を形成する半球面状の凹面を有するミラー支持部と、
前記第２の空隙内で前記ミラー部及び前記凹面にそれぞれ接して配置された球状の磁性体と、
前記磁性体を磁気的に吸引して該磁性体を前記凹面に沿って移動させることで、前記ミラー部を傾動させる磁界発生部と、
を備えたことを特徴とする光偏向器。 - 外枠部内から一対の第１梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第１梁部間に形成した内枠部を該一対の第１梁部を中心にして揺動可能に支持すると共に、前記一対の第１梁部に対して直交させた一対の第２梁部を前記内枠部内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第２梁部間に形成したミラー部を該一対の第２梁部を中心にして揺動可能に支持したミラー体と、
前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するための上面外周部と、この上面外周部の内側に開口して半径Ｒの半球状有底穴部とを形成したミラー体支持台と、
前記ミラー体支持台に形成した前記半球状有底穴部の半径Ｒに対してＲ／２の半径で球状に磁性材を用いて形成され、且つ、前記ミラー体を前記ミラー体支持台の上面外周部上に取り付けた状態で前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面中心部と、前記半球状有底穴部の内周面との間に挟まれながら両者にそれぞれ点接触する磁性球体と、
前記磁性球体を磁気的に吸引して該磁性球体を前記ミラー体支持台に形成した前記半球状有底穴部の内周面に沿って移動させることで、前記ミラー体内に形成した前記一対の第１梁部及び前記内枠部並びに前記一対の第２梁部を介して前記ミラー部を２次元的に傾動させる磁界発生手段と、
を備えたことを特徴とする光偏向器。 - 第１の空隙を有する枠部と、
前記第１の空隙に配置されたミラー部と、
前記枠部と前記ミラー部とを互いに異なる位置で連接する一対の梁部と、
前記枠部が固定されると共に、前記ミラー部とによって第２の空隙を形成する凹面を有するミラー支持部と、
前記ミラー部から前記凹面に向かって延出された永久磁石棒と、
前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を挟んで互いに対向する一対の磁極面を有し、前記永久磁石棒と前記磁極面とによって形成される磁力で、前記一対の梁部を揺動中心にして前記永久磁石棒を揺動させて前記ミラー部を傾動させる磁界発生部と、
を備えたことを特徴とする光偏向器。 - 外枠部内から一対の第１梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第１梁部間に形成した内枠部を該一対の第１梁部を中心にして揺動可能に支持すると共に、前記一対の第１梁部に対して直交させた一対の第２梁部を前記内枠部内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第２梁部間に形成したミラー部を該一対の第２梁部を中心にして揺動可能に支持したミラー体と、
前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面中心部に一端部が固着され、且つ、前記一端部から他端部に向かって棒状に延出し、それぞれの端部にＮ極，Ｓ極の磁化方向が与えられた永久磁石棒と、
前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するための上面外周部と、この上面外周部の内側に開口した有底穴部とを形成したミラー体支持台と、
前記ミラー体を前記ミラー体支持台の上面外周部上に取り付けて、前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面に固着した前記永久磁石棒を前記ミラー体支持台の有底穴部内に収納した状態で、前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を挟んで互いに対向する一対の磁極面を有し、前記永久磁石棒の前記他端部と前記磁極面とで形成される磁界によって前記他端部を磁気的に吸引及び／又は反発させることで、前記ミラー体内に形成した前記一対の第１梁部及び前記内枠部並びに前記一対の第２梁部を介して前記ミラー部を２次元的に傾動させる磁界発生手段と、
を備えたことを特徴とする光偏向器。 - 第１の空隙を有する枠部と、
前記第１の空隙に配置され、鏡面を有するミラー部と、
前記枠部と前記ミラー部とを互いに異なる位置で連接する一対の梁部と、
前記枠部が固定されると共に、前記ミラー部とによって第２の空隙を形成する凹面を有するミラー支持部と、
前記ミラー部から前記凹面に向かって延出された永久磁石棒と、
前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を向くと共に、前記永久磁石棒が揺動していない状態における前記鏡面に対して前記永久磁石棒における前記凹面側の端部の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜した磁極面を有し、前記永久磁石棒と前記磁極面とによって形成される磁力で、前記一対の梁部を揺動中心にして前記永久磁石棒を揺動させて前記ミラー部を傾動させる磁界発生部と、
を備えたことを特徴とする光偏向器。 - 外枠部内から一対の第１梁部を互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第１梁部間に形成した内枠部を該一対の第１梁部を中心にして揺動可能に支持すると共に、前記一対の第１梁部に対して直交させた一対の第２梁部を前記内枠部内から互いに対向してそれぞれ内側に延出させ、且つ、前記一対の第２梁部間に形成され鏡面を有するミラー部を該一対の第２梁部を中心にして揺動可能に支持したミラー体と、
前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の前記鏡面とは異なる面の中心部に一端部が固着され、且つ、前記一端部から他端部に向かって棒状に延出し、それぞれの端部にＮ極，Ｓ極の磁化方向が与えられた永久磁石棒と、
前記ミラー体の外枠部の裏面を支持するための上面外周部と、この上面外周部の内側に開口した有底穴部とを形成したミラー体支持台と、
前記ミラー体を前記ミラー体支持台の上面外周部上に取り付けて、前記ミラー体内に形成した前記ミラー部の裏面に固着した前記永久磁石棒を前記ミラー体支持台の有底穴部内に収納した状態で、前記永久磁石棒の長手方向の側面から所定距離隔てて配置され、且つ、前記永久磁石棒が揺動していない状態において前記側面を向くと共に、前記永久磁石棒が揺動していない状態における前記鏡面に対して前記永久磁石棒の前記他端部の揺動軌跡に接近して直線状又は円弧状に傾斜した磁極面を有し、前記永久磁石棒の前記他端部と前記磁極面とで形成される磁界によって前記他端部を磁気的に吸引及び／又は反発させることで、前記ミラー体内に形成した前記一対の第１梁部及び前記内枠部並びに前記一対の第２梁部を介して前記ミラー部を２次元的に傾動させる磁界発生手段と、
を備えたことを特徴とする光偏向器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003169702A JP4380233B2 (ja) | 2002-10-18 | 2003-06-13 | 光偏向器 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002304384 | 2002-10-18 | ||
| JP2003169702A JP4380233B2 (ja) | 2002-10-18 | 2003-06-13 | 光偏向器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004191918A JP2004191918A (ja) | 2004-07-08 |
| JP4380233B2 true JP4380233B2 (ja) | 2009-12-09 |
Family
ID=32774435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003169702A Expired - Fee Related JP4380233B2 (ja) | 2002-10-18 | 2003-06-13 | 光偏向器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4380233B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9477078B2 (en) | 2012-11-15 | 2016-10-25 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | MEMS device |
| CN110764253A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-07 | 中科融合感知智能研究院(苏州工业园区)有限公司 | 一种二维矢量扫描微镜 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005084571A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Memusu Technology:Kk | 光スキャナ装置 |
| IL165212A (en) * | 2004-11-15 | 2012-05-31 | Elbit Systems Electro Optics Elop Ltd | Device for scanning light |
| JP2009205704A (ja) * | 2006-06-15 | 2009-09-10 | Alps Electric Co Ltd | アクチュエータ |
| JP2010026226A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Canon Inc | 光学走査装置及び画像形成装置 |
| WO2013121366A1 (en) | 2012-02-15 | 2013-08-22 | Primesense Ltd. | Scanning depth engine |
| WO2013140307A1 (en) | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Primesense Ltd. | Gimbaled scanning mirror array |
| AU2013294616B2 (en) | 2012-07-26 | 2016-04-28 | Apple Inc. | Dual-axis scanning mirror |
| DE112013005128T5 (de) | 2012-10-23 | 2015-08-13 | Apple Inc. | Produktion mikromechanischer Vorrichtungen |
| KR101685249B1 (ko) * | 2014-05-08 | 2016-12-12 | 단국대학교 산학협력단 | 정자기력 구동 스캐닝 마이크로 미러 |
| US9784838B1 (en) | 2014-11-26 | 2017-10-10 | Apple Inc. | Compact scanner with gimbaled optics |
| US9835853B1 (en) | 2014-11-26 | 2017-12-05 | Apple Inc. | MEMS scanner with mirrors of different sizes |
| US9798135B2 (en) | 2015-02-16 | 2017-10-24 | Apple Inc. | Hybrid MEMS scanning module |
| EP3115826A1 (de) * | 2015-07-06 | 2017-01-11 | Trumpf Laser Marking Systems AG | Vorrichtung zur ablenkung eines laserstrahls |
| US9897801B2 (en) | 2015-09-30 | 2018-02-20 | Apple Inc. | Multi-hinge mirror assembly |
| US9703096B2 (en) | 2015-09-30 | 2017-07-11 | Apple Inc. | Asymmetric MEMS mirror assembly |
| US10488652B2 (en) | 2016-09-21 | 2019-11-26 | Apple Inc. | Prism-based scanner |
| EP3899635A1 (en) * | 2019-02-11 | 2021-10-27 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Device and method for sensing magnetic field distribution |
| US11604347B2 (en) | 2019-08-18 | 2023-03-14 | Apple Inc. | Force-balanced micromirror with electromagnetic actuation |
| CN110737088A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-31 | 贺思源 | 用于大角度激光扫描的外置电磁铁柔性印刷电路板微镜 |
| EP4047410A4 (en) * | 2019-11-19 | 2023-11-08 | Pioneer Corporation | MIRROR SCANNING DEVICE |
-
2003
- 2003-06-13 JP JP2003169702A patent/JP4380233B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9477078B2 (en) | 2012-11-15 | 2016-10-25 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | MEMS device |
| CN110764253A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-07 | 中科融合感知智能研究院(苏州工业园区)有限公司 | 一种二维矢量扫描微镜 |
| CN110764253B (zh) * | 2018-07-26 | 2022-04-08 | 中科融合感知智能研究院(苏州工业园区)有限公司 | 一种二维矢量扫描微镜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004191918A (ja) | 2004-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4380233B2 (ja) | 光偏向器 | |
| JP3552601B2 (ja) | 光偏向子及びこれを用いた表示装置 | |
| US7256926B2 (en) | Optical deflector | |
| US6768569B2 (en) | Module for receiving a light beam and converting it to a scanning beam | |
| JP5099020B2 (ja) | 光走査装置および画像形成装置 | |
| JP5080785B2 (ja) | アクチュエータ | |
| JP5084121B2 (ja) | アクチュエータ | |
| JP2007094109A (ja) | 光スキャナ | |
| JP5641176B2 (ja) | 電磁駆動アクチュエータ | |
| JP2004215389A (ja) | 弾性表面波アクチュエータ及び弾性表面波アクチュエータを適用した偏向器 | |
| JP4286553B2 (ja) | プレーナー型アクチュエータ | |
| JP2010107666A (ja) | 光スキャナ | |
| JP2014199326A (ja) | 駆動装置 | |
| JP5007648B2 (ja) | アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置 | |
| JP6633734B2 (ja) | アクチュエータ | |
| JP5294033B2 (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
| JP2002328317A (ja) | 光偏向器 | |
| JP5151756B2 (ja) | 光学装置 | |
| JP4376513B2 (ja) | プレーナー型電磁アクチュエータ | |
| WO2018179041A1 (ja) | 光偏向器 | |
| JP7469940B2 (ja) | 光偏向器 | |
| US10775610B2 (en) | Micromechanical actuator device and method for tilting a micromechanical actuator device | |
| JP2003302585A (ja) | プレーナ型電磁アクチュエータ及びその制御方法 | |
| US20100149614A1 (en) | Optical scanner | |
| WO2021100803A1 (ja) | ミラースキャナ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050929 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090310 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090310 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090428 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090609 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090807 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090901 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090914 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4380233 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121002 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131002 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |