JP5681759B2 - 電磁式アクチュエータ - Google Patents

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Description

本発明は、電磁式アクチュエータに関するものである。
光素子技術の発展と共にあらゆる情報の入力・出力端及び情報伝達の媒介体として光を用いる様々な技術が台頭しているが、その代表例として、バーコードスキャナーや基礎レベルのスキャニングレーザーディスプレイなどといった、光源から出るビームを走査して用いる技術が挙げられる。
特に、最近は、高空間分解能(High Spatial Resolution)のビームスキャニングを利用したシステムが開発されており、このようなシステムとしては、レーザースキャニングを用いた高解像度の原色の再現力に優れた投射方式のディスプレイシステム(projection display system)やHMD(Head Mounted Display)、レーザープリンターなどがある。
かかるビームスキャニング技術は、適用例によって様々な走査速度(Scanning Speed)と走査範囲(Scanning Range;角変位;Angular displacement、Tilting Angle)を有するスキャニングミラーが求められるが、既存のビームスキャニングは、ガルバノミラーや回転型ポリゴンミラー(rotating polygon mirror)など駆動されるミラーの反射面と入射光が成す入射角度を調節して具現化される。
ガルバノミラーを用いる場合、数ないし数十ヘルツHz程度の走査速度を具現化することができ、ポリゴンミラーを用いる場合、数キロヘルツkHz程度の走査速度を具現化することができる。即ち、ポリゴンミラーの場合、高速回転するモーターにポリゴンミラーが装着されている形であるため、走査速度はポリゴンミラーの回転角速度に比例し、これは可動部モーターの回転速度に依存するため、通常、モーター回転速度の限界によって走査速度を増加させるに限界があり、全体システムのボリュームと消費電力を減少し難いという短所がある。また、駆動モーター部の機械的摩擦による騒音を根本的に解決しなければならないが、複雑な構造のため、原価節減を期待し難い。
一方、マイクロミラーを用いた走査装置の場合、両方向走査が可能であり、数十kHzに至る高走査速度を具現化することができる。このようなマイクロミラーは、ローレンツ力(Lorentz Force)を駆動力として用いる電磁式アクチュエータに該当する。
このように電磁式アクチュエータによって具現化されるスキャニングマイクロミラーについて、図1を参照して説明する。
図1を参照すると、従来のマイクロミラー10には、ミラー板20の縁部に沿ってループ形状の導電コイル40が設けられ、ミラー板20を介して互いに反対の磁極が向かい合うように2つの磁石51、52が配置される。
このような場合、2つの磁石51、52の間の磁場Hと導電コイル40に流れる電流の相互作用で発生されたローレンツ力により、磁場Hの方向に垂直な方向の回転軸RAを中心としてミラー板20が所定角度で回転できるようになる。
このように従来のマイクロミラーにおいては、磁場を発生させる2つの磁石がミラー板を介してミラー板と同一平面上に配置される。そのため、2つの磁石は少なくともミラー板の幅以上、離隔しなければならない。従って、導電コイルに作用する磁場の強さには限界が存在し、結果的にミラー板の駆動にも限界が存在することになる。
本発明は、導電コイルに作用する磁場の強さを効果的に向上できる方法を提供することを目的とする。
前述した目的を達成するために、本発明は、基板の開口領域に位置し、外側に連結された弾性体の延長方向を回転軸として駆動される可動構造物及び駆動電流が流れ、磁場との相互作用で前記可動構造物に対する駆動力を発生させる導電コイルを含む可動部と;前記可動部の下部に位置して前記磁場を発生させ、平面的に見て、前記回転軸と鋭角を成して交差する基準線を基準にして、上面に互いに反対の磁極が構成された第1及び第2領域、前記第1領域の外側に、前記第1領域と反対の磁極が上面に構成された第3領域、そして前記第2領域の外側に、前記第2領域と反対の磁極が上面に構成された第4領域を含む磁場発生部とを含む電磁式アクチュエータを提供する。
前記第1及び第2領域のそれぞれは、多角形または半円形状で構成され、前記第3及び第4領域は、前記第1及び第2領域を囲むように構成することができる。
前記第1及び第2領域のそれぞれは、前記基準線に沿って前記磁場発生部の両側辺まで延長するように構成することができる。
前記磁場発生部は、前記第1ないし第4領域のそれぞれに対応し、垂直方向に磁化された第1ないし第4磁石を含むことができる。
前記基準線は、前記回転軸と45度の角度を成して交差することができる。
前記可動構造物は、前記弾性体を介して前記基板に連結され、前記導電コイルは、前記可動構造物に設けることができる。
前記弾性体を介して前記可動構造物と連結され、前記弾性体に垂直な方向に延長した第2弾性体を介して前記基板と連結され、前記導電コイルが設けられた可動フレームを含むことができる。
前記可動フレームと前記可動構造物との間に位置し、前記弾性体を介して前記可動構造物と連結され、前記弾性体の延長方向と同一方向に延長した第3弾性体を介して前記可動フレームと連結され、第2導電コイルが設けられた第2可動フレームを含むことができる。
前記第2可動フレームと前記可動構造物との間に位置し、前記弾性体を介して前記可動構造物と連結され、第4弾性体を介して前記第2可動フレームと連結された強化フレームを含むことができる。
前記可動構造物の上面は、光を反射させる反射面で構成されることができる。
本発明によると、可動構造物と導電コイルが構成された可動部の下部に磁石部を配置し、平面的に見て、可動構造物の回転軸と斜めに交差する基準線に垂直した方向に沿って反対の磁極が表面上で交互し、基準線の両側のそれぞれに少なくとも1つの磁極対が存在するように構成される。それにより、導電コイルに作用する磁場の強さは、相当増加することができる。
従来のスキャニングマイクロミラーを概略的に示す斜視図である。 本発明の実施例に係るスキャニングマイクロミラーを概略的に示す斜視図である。 本発明の実施例に係る磁石部の磁石配置構造に関する一例を概略的に示す図面である。 本発明の実施例に係る磁石部の磁石配置構造に関する別の例を概略的に示す図面である。 本発明の実施例に係る磁石部の磁石配置構造に関する更に別の例を概略的に示す図面である。 本発明の実施例に係る可動部の他の例を概略的に示す図面である。 本発明の実施例に係る可動部の更に別の例を概略的に示す図面である。 本発明の実施例に係る可動部の更に別の例を概略的に示す図面である。 図6のスキャニングマイクロミラーの2軸駆動のため、導電コイルに印加される駆動電流の波形を示す図面である。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
以下では、説明の都合上、電磁式アクチュエータとしてスキャニングマイクロミラーを例に挙げ、説明する。
図2は、本発明の実施例に係るスキャニングマイクロミラーを概略的に示す斜視図である。
図2を参照すると、本発明の実施例に係るマイクロミラー100は、磁場を形成させる磁場発生部300と、磁場発生部300で形成された磁場と相互作用する電場を形成し、それによって発生されるローレンツ力を可動力として用いてマイクロスキャニング駆動を行う可動部200とを含むことができる。
可動部200は、基板210と、可動構造物220と、弾性体230とを含むことができる。
基板210の内部には開口領域OSが構成され、開口領域OSの内部には可動構造物220が位置する。
可動構造物220はミラー板として働く構成物であって、上面が反射面で形成され、入射光を反射することができる。
可動構造物220は平面的に見て、三角形以上の多角形または円形形状を有するように構成されることができる。本発明の実施例においては、説明の都合上、四角形の形状を有する場合を例に挙げる。
可動構造物220は、弾性体230を介して基板210と連結され、支持されることができる。弾性体230は、トーションバーのような役割をする構成物であって、可動構造物220の互いに向かい合う両端に連結され、可動構造物220の回転軸RAとして働くことができる。
一方、可動構造物220には、その縁部に沿って可動構造物220と同一平面形状を有し、駆動電流が流れる導電コイル240を構成することができる。導電コイル240は、反射面である上面に構成されても良く、上面の反対面である背面に構成されても良い。
このような導電コイル240は、可動構造物220の一側に連結された弾性体230に沿って基板210に延長するように構成されることができる。即ち、導電コイル240は、基板210から弾性体230を経由して可動構造物220に引き入れられ、その後、可動構造物220の縁部に沿って一方向に一周し、弾性体230に引出された後、基板210に回ってくるように構成することができる。
それによって、駆動電流は、ループ形状に時計回りと反時計回りのうち、一方向に一周し、入力側と同一側に出力される。
このように導電コイル240に駆動電流が流れると、磁場発生部300から発生された磁場によって導電コイル240にローレンツ力が作用することになり、それによって弾性体230の延長方向を回転軸RAとして、可動構造物220は所定角度で回転できるようになる。
このように磁場を発生させる磁場発生部300は、下部のポールピース310と、ポールピース310の上部の磁石部320とで構成することができる。
ポールピース310は透磁率の高い物質からなり、磁石部320で発生される磁場の強さを増加させることができる。
本発明の実施例に係る磁石部320は、平面的に見て、回転軸RAと鋭角を成して交差し、かつ、可動構造物220の中心を通る基準線を基準として、両側に互いに反対の磁極が分割されて位置するように構成することができる。特に、磁石部320には、導電コイル240に対応し、基準線の両側に2つの反対の磁極が構成された第1及び第2領域と、第1及び第2領域の外側のそれぞれに、基準線を基準に対称し、隣接した内側領域と反対の磁極が構成された第3及び第4領域とが含まれることができる。
このような磁極配置を有する磁石部300は、複数の磁石を用いて様々な形態で構成することができるが、それについて図3ないし図5を参照して更に詳細に説明する。
図3ないし図5は、本発明の実施例に係る磁石部の磁石配置構造に関する様々な例を概略的に示す図面である。
図3ないし図5においては、説明の都合上、磁石部320には第1ないし第4領域のそれぞれに、第1ないし第4磁石321ないし324が構成された場合を例に挙げる。
かかる場合、第1ないし第4磁石321ないし324は、基板面に垂直な方向に磁化されるように構成される。ここで、第1ないし第4磁石321ないし324の表面における磁極は、それぞれN極、S極、S極、N極である場合を例に挙げる。
まず、図3の構造を説明すると、互いに反対の磁極の第1及び第2磁石321、322は、回転軸RAと鋭角を成して交差する基準線RLの両側に互いに向かい合い、対称するように位置する。回転軸RAと基準線RLは45度を成すように構成されるのが好ましいが、それに限定されるものではない。
そして、第3及び第4磁石323、324はそれぞれ、第1及び第2磁石321、322の外側に、基準線RLを基準に互いに対称となるように位置する。
第1及び第2磁石321、322のそれぞれは、外側に位置する第3及び第4磁石323、324との間で発生される磁場の方向が少なくとも2つ以上の方向を有するように構成することができるが、例えば、第1及び第2磁石321、322は直角三角形の形状で形成されることができる。
かかる場合、第3及び第4磁石323、324は、第1及び第2磁石321、322の外側を囲むように形成することができる。
一方、導電コイル240は、第1及び第2磁石321、322と対応するように構成することができる。平面的に見て、導電コイル240によって囲まれた領域は、第1及び第2磁石321、322が形成された領域と実質的に一致する、またはそれを完全に覆うように構成するのが好ましいが、それに限定されるものではない。例えば、導電コイル240によって囲まれた領域が、第1及び第2磁石321、322が形成された領域より小さいように構成されても良い。
前述したように磁石部320を構成することによって、導電コイル240に作用する磁場の強さは、相当増加することができる。
即ち、磁石部320を可動構造物220の下部に形成することにより、磁場を発生させる2つの磁石の間は互いに接触するように構成することができるため、それら磁石の間の離隔間隔に対する制限は実質的に存在しないと考えることができる。
更に、導電コイル240に作用する磁場を発生させるにおいて、第1及び第3磁石321、323は、基準線RAを基準に2つに区分される導電コイル240の一部に対応する1つの磁極対として働き、第2及び第4磁石322、324は、導電コイル240の他の一部に対応する他の1つの磁極対として働くことになる。
このような磁石部320の構成によって、導電コイル240に作用する磁場の強さは、従来に比べて相当増加させることができる。
次に、図4の構造を説明すると、図3の構造とは異なって、第1及び第2磁石321、322は半円形状で形成することができる。かかる場合、図3と同様に導電コイル240は、第1及び第2磁石321、322と対応するように構成することができる。
前述した図3及び図4の構造においては、第1及び第2磁石321、322が形成された領域は、第3及び第4磁石323、324が形成された領域によって囲まれ、第1及び第2磁石321、322は三角形と半円形状で形成され、第3及び第4磁石323、324はその内側が第1及び第2磁石321、322の外側に沿って形成される。一方、第1及び第2磁石321、322は、三角形の他に四角形などの多角形の形状で形成することもできる。
次に、図5の構造を説明すると、図3及び図4の構造とは異なって、第1及び第2磁石321、322は基準線RLに沿って両方向に延長し、磁石部320の側辺まで延長するように構成することができる。
かかる場合、導電コイル240は第1及び第2磁石321、322と対応するように構成することができる。特に、導電コイル240が第1及び第2磁石321、322の最外側内に位置するように構成することができるが、それに限定されるものではない。
一方、前述のような例においては、磁石部320が平面的に四角形の形状を有する場合を説明したが、それとは異なって磁石部320は五角形などの多角形または円形形状で構成することができる。
前述においては、可動構造物220が1つの回転軸に沿って回転し、スキャニングが行われる1軸スキャニング構造の可動部200を例に挙げ、説明した。
一方、可動部200は前述とは異なる形態で構成され、2軸スキャニング駆動を行うことができるが、それについて図6ないし図8を参照して説明する。
図6ないし図8は、本発明の実施例に係る可動部の他の例を概略的に示す図面である。
まず、図6を参照すると、可動部200は、基板210と、可動構造物220と、可動フレーム250と、第1及び第2弾性体231、232とを含むことができる。
このように図6の可動部200には、図2の駆動部と比べ、可動フレーム250と1つの弾性体が更に構成される。
可動フレーム250は、可動構造物220の外側を囲む形で構成される。可動フレーム250は、可動構造物220の両側に連結された第1弾性体231を介して可動構造物220と連結され、それを支持することができる。そして、可動フレーム250は、両側に形成された第2弾性体232を介して基板210と連結され、支持されることができる。
第1弾性体231は第1方向に沿って延長し、かかる第1弾性体231の延長方向を第1回転軸RA1として、可動構造物220は回転できるようになる。
第2弾性体232は第1方向に垂直な第2方向に沿って延長し、かかる第2弾性体232の延長方向を第2回転軸RA2として、可動フレーム250は回転できるようになる。
このように、第2回転軸RA2を中心とした可動フレーム250の回転と、第1回転軸RA1を中心とした可動構造物220の回転とによって、2軸スキャニング駆動が具現化できる。
可動フレーム250には、ループ形状に構成され、駆動電流が流れる導電コイル240を形成することができる。このような導電コイル240は、可動フレーム250の一側に連結された第2弾性体232に沿って基板210に延長するように構成することができる。即ち、導電コイル240は、基板210から第2弾性体232を経由して可動フレーム250に引き入れられ、その後、可動フレーム250に沿って一周し、第2弾性体232に引出された後、基板210に戻ってくるように構成することができる。
このような導電コイル240に駆動電流が印加されると、第1及び第2回転軸RA1、RA2両方と斜めに交差する磁石部320の磁極分割の基準線RLを中心に、互いに反対方向のローレンツ力が導電コイル240に発生する。
従って、導電コイル240に印加される駆動電流の周波数などを調節することにより、2軸スキャニング駆動を具現化することができる。
2軸駆動のために導電コイル240に印加される駆動電流は、図9に示すような形態で構成することができる。例えば、60Hzの第1周波数f1を有する波形の電流と、20kHzの第2周波数f2を有する波形の電流を同時に印加することにより、第1周波数f1の波形に第2周波数f2の波形が加えられた駆動電流を印加することができる。
可動フレーム250と可動構造物220は、互いに異なる共振周波数で駆動されるように構成される。例えば、可動構造物220は、第1回転軸RA1を基準に水平方向スキャンのための回転をするが、そのために、約20kHzの共振周波数で駆動することができる。一方、可動フレーム250は、第2回転軸RA2を基準に垂直方向スキャンのための回転をするが、そのために、約300Hzの共振周波数で駆動することができる。
かかる場合に、可動フレーム250の共振周波数より低い第1周波数f1の電流が駆動電流として印加されると、可動フレーム250は第1周波数f1による共振モードで強制駆動され、第2回転軸RA2を中心に回転できるようになる。
そして、可動構造物220の共振周波数と同一の第2周波数f2の電流が駆動電流として印加されると、可動構造物220は該当周波数で共振駆動され、第1回転軸RA1を中心に回転できるようになる。
一方、第1周波数f1を有する電流と第2周波数f2を有する電流が同時に印加されると、可動フレーム250と可動構造物220両方とも該当回転軸を中心に回転できるようになる。
前述のような方式により、1つの導電コイル240を用いて2軸スキャニング駆動を具現化することができる。
次に、図7を参照すると、可動部200は、基板210と、可動構造物220と、第1及び第2可動フレーム251、252と、第1ないし第3弾性体231ないし233とを含むことができる。
このように図7の可動部200には、図6の駆動部と比べ、1つの可動フレームと1つの弾性体が更に構成される。
第1可動フレーム251は、可動構造物220の外側を囲む形で構成される。第1可動フレーム251は、可動構造物220の両側に連結された第1弾性体231を介して可動構造物220と連結され、それを支持することができる。そして、第1可動フレーム251は、両側に形成された第2弾性体232を介して、それを囲む形で構成された第2可動フレーム252に連結され、支持されることができる。また、第2可動フレーム252は、両側に形成された第3弾性体233を介して基板210に連結され、支持されることができる。
第1弾性体231は第1方向に沿って延長し、第2弾性体232は第1弾性体231と同様に第1方向に沿って延長する。従って、可動構造物220と第1可動フレーム251は、第1回転軸RA1を中心に回転することができる。
第3弾性体233は第1方向に垂直な第2方向に沿って延長し、かかる第3弾性体233の延長方向を第2回転軸RA2として、第2可動フレーム252は回転できるようになる。
このように、第2回転軸RA2を中心とした第2可動フレーム252の回転と、第1回転軸RA1を中心とした第1可動フレーム及び可動構造物251、220の回転とによって、結果的に2軸スキャニング構造が具現化できる。
第1及び第2可動フレーム251、252のそれぞれには、ループ形状に構成され、駆動電流が流れる第1及び第2導電コイル241、242を形成することができる。
導電コイル241、242に駆動電流が流れると、磁場発生部300から発生された磁場によって導電コイル241、242にローレンツ力が作用することになる。
それによって第3弾性体233の延長方向である第2回転軸RA2を中心に、第2可動フレーム252は所定角度で回転できるようになり、それによって第2可動フレーム252と連結された第1可動フレーム及び可動構造物251、220も第2回転軸RA2に沿って回転できるようになる。
また、第2弾性体232の延長方向である第1回転軸RA1を中心に、第1可動フレーム251は所定角度で回転できるようになり、それによって第1可動フレーム251と連結された可動構造物220も第1回転軸RA1を中心に回転できるようになる。
このように前述のような第1及び第2回転軸RA1、RA2を中心とした回転により、2軸スキャニング構造が具現化できる。
特に、第2可動フレーム252の内側に、可動構造物220と第1弾性体231を介して連結された第1可動フレーム251を備えることで、可動構造物220の角変位を増幅させることができる。
第1可動フレーム251に設けられた第1導電コイル241に流れる駆動電流の周波数、大きさ、方向などを制御することで、第1可動フレーム251と可動構造物220は、第1回転軸RA1を中心に互いに逆位相、即ち、逆方向に回転できるようになる。これは、第1可動フレーム251の駆動電流の周波数と可動構造物220の共振周波数が一致するように駆動電流を制御することによって具現化できる。
次に、図8を参照すると、可動部200は、基板210と、可動構造物220と、第1及び第2可動フレーム251、252と、強化フレーム(reinforcememnt rim)253と、第1ないし第4弾性体231ないし234とを含むことができる。
このように図8の可動部200には、図7の駆動部と比べ、強化フレーム253と1つの弾性体が更に構成される。
強化フレーム253は、可動構造物220の外側を囲む形で構成され、第4弾性体234を介して可動構造物220と連結される。強化フレーム253は、可動構造物220が外部熱によって熱変形されたり、動かされるときのふらつきによる動的変形(dynamic deformation)が発生したりすることを防止するための構成要素に該当する。このような強化フレーム253は、可動構造物220と同一方向及び同一回転角で動くことができる。
一方、強化フレーム253は、第4弾性体234を介して第1可動フレーム251に連結されるように構成され、第1可動フレーム251の第1回転軸RA1を中心とした回転によって、強化フレーム及び可動構造物253、220は共に回転できるようになる。
前述したように、本発明の実施例によると、可動構造物と導電コイルが構成された可動部の下部に磁石部を配置し、平面的に見て、可動構造物の回転軸と斜めに交差する基準線に垂直な方向に沿って反対の磁極が表面上で交互し、基準線の両側のそれぞれに、少なくとも1つの磁極対が存在するように構成される。それにより、導電コイルに作用する磁場の強さを、相当増加させることができる。
なお、前述した本発明の実施例は本発明の一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。従って、本発明には、後述する特許請求の範囲及び等価範囲内における変形が含まれる。
100…スキャニングマイクロミラー、200…可動部、210…基板、220…可動構造物、230…弾性体、240…導電コイル、300…磁場発生部、310…ポールピース、320…磁石部

Claims (9)

  1. 基板の開口領域に位置し、外側に連結された弾性体の延長方向を回転軸として駆動される可動構造物及び駆動電流が流れ、磁場との相互作用で前記可動構造物に対する駆動力を発生させる導電コイルを含む可動部と;
    前記基板及び可動部の下部に位置して前記磁場を発生させ、
    平面的に見て、前記回転軸と鋭角を成して交差する基準線の両側に互いに隣接するように位置し、上面に互いに反対の磁極が構成された第1及び第2領域、前記第1領域の外側に隣接し、前記第1領域と反対の磁極が上面に構成された第3領域、そして前記第2領域の外側に隣接し、前記第2領域と反対の磁極が上面に構成された第4領域を含む磁場発生部とを含み、
    前記磁場発生部は、前記第1ないし第4領域のそれぞれに対応し、垂直方向に磁化された第1ないし第4磁石を含むことを特徴とする電磁式アクチュエータ。
  2. 前記第1及び第2領域のそれぞれは、多角形または半円形状で構成され、
    前記第3及び第4領域は、前記第1及び第2領域を囲むように構成されることを特徴とする請求項1に記載の電磁式アクチュエータ。
  3. 前記第1及び第2領域のそれぞれは、前記基準線に沿って前記磁場発生部の両側辺まで延長するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の電磁式アクチュエータ。
  4. 前記基準線は、前記回転軸と45度の角度を成して交差することを特徴とする請求項1に記載の電磁式アクチュエータ。
  5. 前記可動構造物は、前記弾性体を介して前記基板に連結され、前記導電コイルは、前記可動構造物に設けられることを特徴とする請求項1に記載の電磁式アクチュエータ。
  6. 前記弾性体を介して前記可動構造物と連結され、前記弾性体に対して垂直な方向に延長した第2弾性体を介して前記基板と連結され、前記導電コイルが設けられた可動フレームを含むことを特徴とする請求項1に記載の電磁式アクチュエータ。
  7. 前記弾性体を介して前記可動構造物と連結され、第1導電コイルが設けられた第1可動フレームと;
    前記第1可動フレームと前記基板との間に位置し、前記弾性体の延長方向と同一方向に延長した第2弾性体を介して前記第1可動フレームと連結され、前記第2弾性体に対して垂直な方向に延長した第3弾性体を介して前記基板と連結され、第2導電コイルが設けられた第2可動フレームとを含むことを特徴とする請求項1に記載の電磁式アクチュエータ。
  8. 前記第1可動フレームと前記可動構造物との間に位置し、第4弾性体を介して前記可動構造物と連結され、前記弾性体を介して前記第1可動フレームと連結された強化フレームを含むことを特徴とする請求項に記載の電磁式アクチュエータ。
  9. 前記可動構造物の上面は、光を反射させる反射面で構成されることを特徴とする請求項1に記載の電磁式アクチュエータ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6691784B2 (ja) * 2016-01-21 2020-05-13 浜松ホトニクス株式会社 アクチュエータ装置
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2722314B2 (ja) * 1993-12-20 1998-03-04 日本信号株式会社 プレーナー型ガルバノミラー及びその製造方法
JPH08334723A (ja) * 1995-06-06 1996-12-17 Olympus Optical Co Ltd 光偏向素子
JP2003066362A (ja) * 2001-08-23 2003-03-05 Olympus Optical Co Ltd 光偏向器
JP3808756B2 (ja) * 2001-11-09 2006-08-16 日本信号株式会社 プレーナ型電磁アクチュエータ
JP4164421B2 (ja) * 2002-08-26 2008-10-15 キヤノン株式会社 揺動装置、揺動装置を用いた光偏向器、及び光偏向器を用いた画像表示装置、画像形成装置、並びにその製法
JP4260470B2 (ja) 2002-12-17 2009-04-30 日本信号株式会社 プレーナ型アクチュエータ
JP2010172190A (ja) * 2002-12-27 2010-08-05 Nippon Signal Co Ltd:The プレーナ型電磁アクチュエータ
JP4409186B2 (ja) * 2003-02-25 2010-02-03 日本信号株式会社 プレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法
JP4729289B2 (ja) * 2003-12-04 2011-07-20 オリンパス株式会社 光偏向器
JP4928301B2 (ja) * 2007-02-20 2012-05-09 キヤノン株式会社 揺動体装置、その駆動方法、光偏向器、及び光偏向器を用いた画像表示装置

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