JPWO2019031420A1

JPWO2019031420A1 - ミラー装置

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Publication number: JPWO2019031420A1
Application number: JP2019535628A
Authority: JP
Inventors: 大幾鈴木; 拓真大崎
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2018-08-03
Publication date: 2020-07-09
Anticipated expiration: 2038-08-03
Also published as: US11733511B2; EP3667394A1; JP2023059920A; US20230324673A1; CN116224573A; KR20200036001A; CN110998408B; US11474345B2; JP2024055944A; EP4242723A3; JP7448702B2; US20220390737A1; CN110998408A; EP4242723A2; JP7229160B2; US20200249463A1; EP3667394A4; WO2019031420A1

Abstract

本発明のミラー装置は、支持部と、可動部（４）と、第１軸線（Ｘ）上における可動部（４）の両側に配置された一対のトーションバー（７，８）と、を備える。可動部（４）は、一対のトーションバー（７，８）が接続された枠状のフレーム（４２）と、フレーム（４２）の内側に配置されたミラー部（４１）と、を有する。ミラー部（４１）は、第２軸線（Ｙ）に平行な方向におけるミラー部（４１）の両側に位置する一対の接続領域（４０ａ，４０ｂ）のそれぞれにおいてフレーム（４２）に接続されている。ミラー部（４１）とフレーム（４２）との間の領域のうち一対の接続領域（４０ａ，４０ｂ）以外の領域は、空間である。ラー部（４１）の外縁とフレーム（４２）の内縁とは、第１軸線（Ｘ）及び第２軸線（Ｙ）に垂直な方向から見た場合に、一対の接続領域（４０ａ，４０ｂ）のそれぞれにおいて曲率が連続するように接続されている。

Description

本開示は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスとして構成されたミラー装置に関する。

ＭＥＭＳデバイスとして、支持部と、ミラー部が設けられた可動部と、所定の軸線を中心線として可動部が揺動可能となるように可動部を支持部に連結する一対のトーションバーと、を備えるミラー装置が知られている。このようなミラー装置では、可動部が高速で（例えば、可動部の共振周波数レベル（数ＫＨｚ〜数十ＫＨｚ）で）揺動させられた際にミラー部が撓むのを抑制するために、可動部において、ミラー部が、上記の軸線上に配置された一対の連結部を介して枠状のフレームに連結される場合がある（例えば、特許文献１参照）。

米国特許第７６１９８０２号明細書

上述したようなミラー装置においては、一対のトーションバー及び一対の連結部が同一の軸線上に配置されているため、可動部が高速で揺動させられると、一対のトーションバーの捩れに起因して一対の連結部に発生する応力が大きくなり、連結部において可動部が破損するおそれがある。

本開示は、ミラー部が撓むこと及び可動部が破損することの両方を抑制することができるミラー装置を提供することを目的とする。

本開示の一側面のミラー装置は、支持部と、可動部と、第１軸線上における可動部の両側に配置され、第１軸線を中心線として可動部が揺動可能となるように、可動部を支持部に連結する一対のトーションバーと、を備え、可動部は、一対のトーションバーが接続された枠状のフレームと、フレームの内側に配置されたミラー部と、を有し、ミラー部は、第１軸線に垂直な第２軸線に平行な方向におけるミラー部の両側に位置する一対の第１接続領域のそれぞれにおいてフレームに接続されており、ミラー部とフレームとの間の領域のうち一対の第１接続領域以外の領域は、空間であり、ミラー部の外縁とフレームの内縁とは、第１軸線及び第２軸線に垂直な方向から見た場合に、一対の第１接続領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように接続されている。

このミラー装置では、枠状のフレームに接続された一対のトーションバーが第１軸線上に配置されており、ミラー部と枠状のフレームとが互いに接続された一対の第１接続領域が第１軸線に垂直な第２軸線に平行な方向におけるミラー部の両側に位置している。これにより、可動部が高速で揺動させられたとしても、例えば、一対の接続領域のみが第１軸線上に位置している場合や、１つの接続領域のみにおいてミラー部と枠状のフレームとが互いに接続されている場合等に比べ、一対のトーションバーの捩れに起因して一対の第１接続領域のそれぞれに発生する応力が小さくなる。更に、このミラー装置では、ミラー部の外縁とフレームの内縁とが、第１軸線及び第２軸線に垂直な方向から見た場合に、一対の第１接続領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように接続されている。これにより、一対の第１接続領域のそれぞれにおいて応力集中が起こり難くなる。以上により、このミラー装置によれば、ミラー部が撓むこと及び可動部が破損することの両方を抑制することができる。

本開示の一側面のミラー装置は、支持部と、可動部と、第１軸線上における可動部の両側に配置され、第１軸線を中心線として可動部が揺動可能となるように、可動部を支持部に連結する一対のトーションバーと、を備え、可動部は、一対のトーションバーが接続された枠状のフレームと、フレームの内側に配置されたミラー部と、を有し、ミラー部は、第１軸線に垂直な第２軸線に平行な方向におけるミラー部の両側に位置する一対の第１接続領域のそれぞれ、及び第１軸線に平行な方向におけるミラー部の両側に位置する一対の第２接続領域のそれぞれにおいて、フレームに接続されており、ミラー部とフレームとの間の領域のうち一対の第１接続領域及び一対の第２接続領域以外の領域は、空間であり、ミラー部の外縁とフレームの内縁とは、第１軸線及び第２軸線に垂直な方向から見た場合に、一対の第１接続領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように接続されている。

このミラー装置では、枠状のフレームに接続された一対のトーションバーが第１軸線上に配置されており、ミラー部と枠状のフレームとが互いに接続された一対の第１接続領域が第１軸線に垂直な第２軸線に平行な方向におけるミラー部の両側に位置している。更に、ミラー部と枠状のフレームとが互いに接続された一対の第２接続領域が第１軸線に平行な方向におけるミラー部の両側に位置している。これにより、可動部が高速で揺動させられたとしても、例えば、一対の接続領域のみが第１軸線上に位置している場合や、１つの接続領域のみにおいてミラー部と枠状のフレームとが互いに接続されている場合等に比べ、一対のトーションバーの捩れに起因して一対の第１接続領域のそれぞれ及び一対の第２接続領域のそれぞれに発生する応力が小さくなる。更に、このミラー装置では、ミラー部の外縁とフレームの内縁とが、第１軸線及び第２軸線に垂直な方向から見た場合に、一対の第１接続領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように接続されている。これにより、一対の第１接続領域のそれぞれにおいて応力集中が起こり難くなる。以上により、このミラー装置によれば、ミラー部が撓むこと及び可動部が破損することの両方を抑制することができる。

本開示の一側面のミラー装置では、ミラー部の外縁とフレームの内縁とは、第１軸線及び第２軸線に垂直な方向から見た場合に、一対の第２接続領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように接続されていてもよい。これにより、一対の第２接続領域のそれぞれにおいて応力集中が起こり難くなる。

本開示の一側面のミラー装置では、一対の第２接続領域は、第１軸線上におけるミラー部の両側に位置していてもよい。これにより、第１軸線周りにおける可動部の慣性モーメントを小さくすることができる。

本開示の一側面のミラー装置では、一対の第１接続領域は、第２軸線上におけるミラー部の両側に位置していてもよい。これにより、一対のトーションバーのそれぞれと一対の第１接続領域のそれぞれとの間に十分な距離（一対のトーションバーの捩れの影響が一対の第１接続領域のそれぞれに及び難い距離）を確保することができる。したがって、可動部の構成を単純化しつつも、ミラー部が撓むこと及び可動部が破損することの両方を抑制することができる。

本開示の一側面のミラー装置では、フレームは、ミラー部が接続され且つ第１軸線に平行な方向に延在する一対の第１部分を含み、第２軸線に平行な方向における一対の第１部分のそれぞれの幅は、一対の第１接続領域のそれぞれから離れるほど小さくなっていてもよい。これにより、一対のトーションバーの捩れに起因して発生する応力を、一対の第１部分のそれぞれにおいて幅が小さくなっている部分に分散させ、一対の第１接続領域のそれぞれに発生する応力をより小さくすることができる。更に、一対の第１接続領域のそれぞれでの接続強度を確保しつつも、一対の第１部分のそれぞれにおいて幅が小さくなっている分だけ可動部の慣性モーメントを小さくすることができる。可動部の慣性モーメントを小さくすることは、可動部を高速で揺動させる上で有利である。

本開示の一側面のミラー装置では、フレームは、一対のトーションバーが接続され且つ第２軸線に平行な方向に延在する一対の第２部分を更に含んでもよい。これにより、一対のトーションバーの捩れに起因して発生する応力を、互いに連結又は接続される第１部分と第２部分との間の部分に分散させ、一対の第１接続領域のそれぞれに発生する応力をより小さくすることができる。

本開示の一側面のミラー装置では、一対の第１部分のそれぞれの内縁と一対の第２部分のそれぞれの内縁とは、第１軸線及び第２軸線に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される複数の領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように互いに接続されていてもよい。これにより、第１部分の内縁と第２部分の内縁とが互いに接続される複数の領域のそれぞれにおいて応力集中が起こるのを抑制することができる。

本開示の一側面のミラー装置では、一対の第１部分のそれぞれの外縁と一対の第２部分のそれぞれの外縁とは、第１軸線及び第２軸線に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される複数の領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように互いに接続されていてもよい。これにより、第１部分の外縁と第２部分の外縁とが互いに接続される複数の領域のそれぞれにおいて応力集中が起こるのを抑制することができる。

本開示の一側面のミラー装置では、第１軸線に平行な方向における一対の第１部分のそれぞれの長さは、第２軸線に平行な方向における一対の第２部分のそれぞれの長さよりも長くてもよい。これにより、可動部の慣性モーメントの増大を抑制しつつも、一対のトーションバーのそれぞれと一対の第１接続領域のそれぞれとの間に十分な距離（一対のトーションバーの捩れの影響が一対の第１接続領域のそれぞれに及び難い距離）を確保することができる。

本開示の一側面のミラー装置では、一対の第１接続領域のそれぞれと一対の第２部分の一方との距離、及び一対の第１接続領域のそれぞれと一対の第２部分の他方との距離は、第１軸線と一対の第１部分のそれぞれとの距離よりも長くてもよい。これにより、可動部の慣性モーメントの増大を抑制しつつも、一対のトーションバーのそれぞれと一対の第１接続領域のそれぞれとの間に十分な距離（一対のトーションバーの捩れの影響が一対の第１接続領域のそれぞれに及び難い距離）を確保することができる。

本開示の一側面のミラー装置では、第１軸線及び第２軸線に垂直な方向から見た場合におけるミラー部の形状は、第１軸線に沿った長軸を有する楕円形であってもよい。これにより、可動部の慣性モーメントの増大を抑制しつつも、十分なミラー面の面積を確保することができる。

本開示の一側面のミラー装置では、第１軸線に平行な方向における一対の第１接続領域のそれぞれの幅は、第１軸線に平行な方向におけるミラー部の幅の３０％以下であってもよい。これにより、ミラー部とフレームとの十分な接続強度の確保、及び、一対のトーションバーのそれぞれと一対の第１接続領域のそれぞれとの間の十分な距離の確保の両立を図ることができる。

本開示によれば、ミラー部が撓むこと及び可動部が破損することの両方を抑制することができるミラー装置を提供することが可能となる。

図１は、一実施形態のミラー装置の平面図である。図２は、図１に示されるミラー装置の可動部の平面図である。図３は、図１に示されるミラー装置のトーションバーの平面図である。図４は、図１に示されるミラー装置の主要部分の底面図である。図５の（ａ）は、比較例の可動部の平面図である。図５の（ｂ）は、実施例の可動部の平面図である。図６の（ａ）は、比較例の可動部の平面図である。図６の（ｂ）は、実施例の可動部の平面図である。図７の（ａ）は、第１変形例の可動部の平面図である。図７の（ｂ）は、第２変形例の可動部の平面図である。図８は、第３変形例の可動部の平面図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［ミラー装置の構成］

図１に示されるように、ミラー装置１は、ベース２と、支持部３と、可動部４と、一対のトーションバー５，６と、一対のトーションバー７，８と、磁界発生部１０と、を備えている。ベース２、支持部３、可動部４、一対のトーションバー５，６及び一対のトーションバー７，８は、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板によって一体的に形成されている。つまり、ミラー装置１は、ＭＥＭＳデバイスとして構成されている。磁界発生部１０は、例えばハルバッハ配列がとられた永久磁石等によって構成されている。ミラー装置１では、互いに直交するＸ軸（第１軸線）及びＹ軸（第１軸線に垂直な第２軸線）のそれぞれを中心線として、ミラー部４１が設けられた可動部４が揺動させられる。ミラー装置１は、例えば、光通信用光スイッチ、光スキャナ等に用いられる。

ベース２は、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に例えば四角形状の外形を有しており、枠状に形成されている。ベース２は、磁界発生部１０の一方の側に配置されている。支持部３は、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に例えば八角形状の外形を有しており、枠状に形成されている。支持部３は、磁界発生部１０から離間した状態で、ベース２の内側に配置されている。可動部４は、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に例えば四角形状の外形を有している。可動部４は、磁界発生部１０から離間した状態で、支持部３の内側に配置されている。

一対のトーションバー５，６は、Ｙ軸上における支持部３の両側に配置されている。一対のトーションバー５，６は、Ｙ軸を中心線として支持部３が揺動可能となるように、支持部３をベース２に連結している。各トーションバー５，６は、強度の向上及び捩りばね定数の調整の容易化のために、蛇行状に延在している。一対のトーションバー７，８は、Ｘ軸上における可動部４の両側に配置されている。一対のトーションバー７，８は、Ｘ軸を中心線として可動部４が揺動可能となるように、可動部４を支持部３に連結している。各トーションバー７，８は、Ｘ軸に沿って直線状に延在している。

ミラー装置１は、コイル９と、コイル１１と、複数の配線１２，１３，１４，１５と、複数の電極パッド１６，１７，１８，１９と、を更に備えている。コイル９は、支持部３に設けられている。コイル９は、例えば支持部３に埋設された状態で、渦巻き状に延在している。コイル１１は、可動部４に設けられている。コイル９は、例えば可動部４に埋設された状態で、渦巻き状に延在している。各コイル９，１１は、例えば銅等の金属材料によって構成されている。なお、図面では、各コイル９，１１が配置されている領域が、ハッチングで示されている。

複数の電極パッド１６，１７，１８，１９は、ベース２に設けられている。各電極パッド１６，１７，１８，１９は、ベース２において、絶縁層２１から外部に露出している。絶縁層２１は、ベース２、支持部３、可動部４、一対のトーションバー５，６及び一対のトーションバー７，８の表面（磁界発生部１０とは反対側の表面）を覆うように一体的に形成されている。絶縁層２１は、例えば、二酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等によって構成されている。

配線１２は、コイル９の一端と電極パッド１６とを電気的に接続している。配線１２は、絶縁層２１に埋設された状態で、コイル９の一端からトーションバー５を介して電極パッド１６に延在している。配線１３は、コイル９の他端と電極パッド１７とを電気的に接続している。配線１３は、絶縁層２１に埋設された状態で、コイル９の他端からトーションバー６を介して電極パッド１７に延在している。各配線１２，１３は、例えばアルミニウム等の金属材料によって構成されている。

配線１４は、コイル１１の一端と電極パッド１８とを電気的に接続している。配線１４は、絶縁層２１に埋設された状態で、コイル１１の一端からトーションバー７、支持部３の一部及びトーションバー５を介して電極パッド１８に延在している。配線１５は、コイル１１の他端と電極パッド１９とを電気的に接続している。配線１５は、絶縁層２１に埋設された状態で、コイル１１の他端からトーションバー８、支持部３の一部及びトーションバー６を介して電極パッド１９に延在している。各配線１４，１５のうち各トーションバー７，８を通る部分は、例えばタングステン等の金属材料によって構成されており、その他の部分は、アルミニウム等の金属材料によって構成されている。後述するように、一対のトーションバー７，８には、固有振動数での可動部４の共振に伴う捩りが生じるため、各配線１４，１５のうち各トーションバー７，８を通る部分に、その他の部分よりも大きい負荷が掛かる。しかし、ミラー装置１では、各配線１４，１５のうち各トーションバー７，８を通る部分が、その他の部分よりも大きいビッカース硬さを有する金属材料によって構成されているため、各トーションバー７，８上で各配線１４，１５に金属疲労が生じ難い。なお、図面では、各配線１４，１５のうち各トーションバー７，８を通る部分が、ハッチングで示されている。

以上のように構成されたミラー装置１では、電極パッド１６，１７及び配線１２，１３を介してコイル９にリニア動作用の駆動信号が入力されると、磁界発生部１０が発生する磁界との相互作用によってコイル９にローレンツ力が作用する。当該ローレンツ力と一対のトーションバー５，６の弾性力とのつり合いを利用することで、Ｙ軸を中心線としてミラー部４１を支持部３と共にリニア動作させることができる。一方、電極パッド１８，１９及び配線１４，１５を介してコイル１１に共振動作用の駆動信号が入力されると、磁界発生部１０が発生する磁界との相互作用によってコイル１１にローレンツ力が作用する。当該ローレンツ力に加え、固有振動数での可動部４の共振を利用することで、Ｘ軸を中心線としてミラー部４１を共振動作させることができる。なお、固有振動数は、可動部４の慣性モーメント、一対のトーションバー７，８の捩りばね定数等で決まる。
［各部の構成］

図２に示されるように、可動部４は、ミラー部４１に加え、枠状のフレーム４２を有している。フレーム４２には、一対のトーションバー７，８が接続されている。ミラー部４１は、フレーム４２の内側に配置されている。ミラー部４１は、Ｙ軸に平行な方向（以下、「Ｙ軸方向」という）におけるミラー部４１の両側に位置する一対の接続領域（第１接続領域）４０ａ，４０ｂのそれぞれにおいてフレーム４２に接続されている。より具体的には、ミラー部４１は、Ｙ軸上におけるミラー部４１の両側に位置する一対の接続領域４０ａ，４０ｂのそれぞれにおいてフレーム４２に接続されている。ミラー部４１とフレーム４２との間の領域のうち一対の接続領域４０ａ，４０ｂ以外の領域は、空間である。つまり、ミラー部４１とフレーム４２とは、一対の接続領域４０ａ，４０ｂのみにおいて互いに接続されている。Ｘ軸に平行な方向（以下、「Ｘ軸方向」という）における各接続領域４０ａ，４０ｂの幅（最小幅）Ｗ２は、Ｘ軸方向におけるミラー部４１の幅（最大幅）Ｗ１の３０％以下である。

Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合におけるミラー部４１の形状は、Ｘ軸とＹ軸との交点Ｏを中心とし且つＸ軸に沿った長軸及びＹ軸に沿った短軸を有する楕円形である。ミラー部４１の表面（磁界発生部１０とは反対側の表面）には、例えばアルミニウム等からなる金属膜によってミラー面４１ａが形成されている。

フレーム４２は、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に例えば四角形状の外形を有しており、枠状に形成されている。より具体的には、フレーム４２は、Ｘ軸方向に延在する一対の第１部分４３，４４及びＹ軸方向に延在する一対の第２部分４５，４６によって、枠状に形成されている。Ｘ軸方向における各第１部分４３，４４の長さは、Ｙ軸方向における各第２部分４５，４６の長さよりも長い。なお、Ｘ軸方向における各第１部分４３，４４の長さは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合における各第１部分４３，４４の外縁又は内縁の長さと捉えることができる。Ｙ軸方向における各第２部分４５，４６の長さは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合における各第２部分４５，４６の外縁又は内縁の長さと捉えることができる。

接続領域４０ａと第２部分４５との距離、接続領域４０ａと第２部分４６との距離、接続領域４０ｂと第２部分４５との距離、及び接続領域４０ｂと第２部分４６との距離のそれぞれは、Ｘ軸と第１部分４３との距離、及びＸ軸と第１部分４４との距離のそれぞれよりも長い。なお、接続領域４０ａと第２部分４５との距離は、Ｘ軸方向に沿って、接続領域４０ａにおける第２部分４５側の外縁から第２部分４５の内縁に至る距離（最大距離）と捉えることができる。接続領域４０ａと第２部分４６との距離は、Ｘ軸方向に沿って、接続領域４０ａにおける第２部分４６側の外縁から第２部分４６の内縁に至る距離（最大距離）と捉えることができる。接続領域４０ｂと第２部分４５との距離は、Ｘ軸方向に沿って、接続領域４０ｂにおける第２部分４５側の外縁から第２部分４５の内縁に至る距離（最大距離）と捉えることができる。接続領域４０ｂと第２部分４６との距離は、Ｘ軸方向に沿って、接続領域４０ｂにおける第２部分４６側の外縁から第２部分４６の内縁に至る距離（最大距離）と捉えることができる。Ｘ軸と第１部分４３との距離は、Ｙ軸方向に沿って、Ｘ軸から第１部分４３の内縁に至る距離（最大距離）と捉えることができる。Ｘ軸と第１部分４４との距離は、Ｙ軸方向に沿って、Ｘ軸から第１部分４４の内縁に至る距離（最大距離）と捉えることができる。

ミラー部４１は、第１部分４３における内側（ミラー部４１側）の側面４３ａ及び第１部分４４における内側（ミラー部４１側）の側面４４ａに接続されている。トーションバー７は、第２部分４５における外側（ミラー部４１とは反対側）の側面４５ｂに接続されている。トーションバー８は、第２部分４６における外側（ミラー部４１とは反対側）の側面４６ｂに接続されている。

ミラー部４１の側面４１ｂと第１部分４３における内側の側面４３ａとは、接続領域４０ａにおいて曲率が連続するように接続されている。ミラー部４１の側面４１ｂと第１部分４４における内側の側面４４ａとは、接続領域４０ｂにおいて曲率が連続するように接続されている。つまり、ミラー部４１の外縁とフレーム４２の内縁とは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、各接続領域４０ａ，４０ｂにおいて曲率が連続するように接続されている。なお、「曲率が連続するように接続されている」とは、曲率が不連続な点（例えば、尖った角部（鋭角、直角、鈍角のいずれの場合も含む）の頂点）が存在せずに接続されていることを意味する。したがって、曲率が不連続な点が存在しなければ、各接続領域４０ａ，４０ｂにおいてミラー部４１の外縁及びフレーム４２の内縁に直線部が含まれていてもよい（直線部の曲率の値は０とみなすことができる）。

Ｙ軸方向における第１部分４３の幅は、接続領域４０ａからＸ軸方向に沿ってトーションバー７に近づくほど、また、接続領域４０ａからＸ軸方向に沿ってトーションバー８に近づくほど、小さくなっている。つまり、Ｙ軸方向における第１部分４３の幅は、接続領域４０ａから離れるほど小さくなっている。ここでは、第１部分４３における外側（ミラー部４１とは反対側）の側面４３ｂがＸ軸に平行な平坦面となっており、第１部分４３における内側の側面４３ａが接続領域４０ａから離れるほど側面４３ｂに近づくようにミラー部４１とは反対側に凹状に湾曲した湾曲面となっている。Ｙ軸方向における第１部分４４の幅は、接続領域４０ｂからＸ軸方向に沿ってトーションバー７に近づくほど、また、接続領域４０ｂからＸ軸方向に沿ってトーションバー８に近づくほど、小さくなっている。つまり、Ｙ軸方向における第１部分４４の幅は、接続領域４０ｂから離れるほど小さくなっている。ここでは、第１部分４４における外側（ミラー部４１とは反対側）の側面４４ｂがＸ軸に平行な平坦面となっており、第１部分４４における内側の側面４４ａが接続領域４０ｂから離れるほど側面４４ｂに近づくようにミラー部４１とは反対側に凹状に湾曲した湾曲面となっている。

第１部分４３における内側の側面４３ａと第２部分４５における内側（ミラー部４１側）の側面４５ａとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される領域において曲率が連続するように互いに接続されている。第１部分４３における内側の側面４３ａと第２部分４６における内側（ミラー部４１側）の側面４６ａとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される領域において曲率が連続するように互いに接続されている。第１部分４４における内側の側面４４ａと第２部分４５における内側の側面４５ａとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される領域において曲率が連続するように互いに接続されている。第１部分４４における内側の側面４４ａと第２部分４６における内側の側面４６ａとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される領域において曲率が連続するように互いに接続されている。つまり、各第１部分４３，４４の内縁と各第２部分４５，４６の内縁とは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。

第１部分４３における外側の側面４３ｂと第２部分４５における外側の側面４５ｂとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される領域において曲率が連続するように互いに接続されている。第１部分４３における外側の側面４３ｂと第２部分４６における外側の側面４６ｂとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される領域において曲率が連続するように互いに接続されている。第１部分４４における外側の側面４４ｂと第２部分４５における外側の側面４５ｂとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される領域において曲率が連続するように互いに接続されている。第１部分４４における外側の側面４４ｂと第２部分４６における外側の側面４６ｂとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される領域において曲率が連続するように互いに接続されている。つまり、各第１部分４３，４４の外縁と各第２部分４５，４６の外縁とは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。

第２部分４５には、Ｙ軸方向に延在するスリット４５ｃが形成されている。スリット４５ｃは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、トーションバー７とミラー部４１との間に位置している。第２部分４６には、Ｙ軸方向に延在するスリット４６ｃが形成されている。スリット４６ｃは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、トーションバー８とミラー部４１との間に位置している。

コイル１１は、各第１部分４３，４４においては外側の各側面４３ｂ，４４ｂに沿って延在している。第１部分４３においてコイル１１が延在する領域の中心位置（Ｙ軸方向における幅の中心位置）は、第１部分４３の中心位置（Ｙ軸方向における幅の中心位置）よりも外側（接続領域４０ａとは反対側）に位置している。第１部分４４においてコイル１１が延在する領域の中心位置（Ｙ軸方向における幅の中心位置）は、第１部分４４の中心位置（Ｙ軸方向における幅の中心位置）よりも外側（接続領域４０ｂとは反対側）に位置している。

コイル１１は、各第２部分４５，４６においては内側の各側面４５ａ，４６ａに沿って延在している。第２部分４５においてコイル１１が延在する領域の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）は、第２部分４５の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）よりも内側（トーションバー７とは反対側）に位置している（ここでは、スリット４５ｃよりも内側に位置している）。第２部分４６においてコイル１１が延在する領域の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）は、第２部分４６の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）よりも内側（トーションバー８とは反対側）に位置している（ここでは、スリット４６ｃよりも内側に位置している）。

図３に示されるように、トーションバー７における両方の側面７ａと第２部分４５における外側の側面４５ｂとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。つまり、トーションバー７の外縁と第２部分４５の外縁とは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。トーションバー７における両方の側面７ａと支持部３における内側（ミラー部４１側）の側面３ａとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。つまり、トーションバー７の外縁と支持部３の内縁とは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。第２部分４５の外縁に接続される領域におけるトーションバー７の外縁の曲率は、支持部３の内縁に接続される領域におけるトーションバー７の外縁の曲率よりも小さい。

同様に、トーションバー８における両方の側面と第２部分４６における外側の側面４６ｂとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている（図１及び図２参照）。つまり、トーションバー８の外縁と第２部分４６の外縁とは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。トーションバー８における両方の側面と支持部３における内側の側面３ａとは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている（図１及び図２参照）。つまり、トーションバー８の外縁と支持部３の内縁とは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。第２部分４６の外縁に接続される領域におけるトーションバー８の外縁の曲率は、支持部３の内縁に接続される領域におけるトーションバー８の外縁の曲率よりも小さい（図１及び図２参照）。

図３に示されるように、コイル９は、支持部３における外側（ミラー部４１とは反対側）の側面３ｂに沿って延在している。支持部３のうちトーションバー７が接続される部分においてコイル９が延在する領域の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）は、当該部分の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）よりも外側（トーションバー７とは反対側）に位置している。支持部３のうちトーションバー８が接続される部分においてコイル９が延在する領域の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）は、当該部分の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）よりも外側（トーションバー８とは反対側）に位置している（図１及び図２参照）。

図４に示されるように、支持部３の裏面（磁界発生部１０側の表面）には、梁構造３１が設けられている。梁構造３１は、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、枠状の支持部３に沿って環状に延在している。梁構造３１のうちＹ軸方向に延在する部分の幅（Ｘ軸方向における幅）は、梁構造３１のうちＸ軸方向に延在する部分の幅（Ｙ軸方向における幅）よりも小さい。梁構造３１のうちＸ軸方向に延在する部分には、Ｙ軸を横切る中間部分を除き、複数の肉抜き３１ａが形成されている。各肉抜き３１ａの大きさは、Ｙ軸から離れるほど大きくなっている。

梁構造３１のうちトーションバー７側においてＹ軸方向に延在する部分の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）は、支持部３のうちＹ軸方向に延在し且つトーションバー７が接続された部分の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）よりも外側（トーションバー７とは反対側）に位置している。梁構造３１のうちトーションバー８側においてＹ軸方向に延在する部分の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）は、支持部３のうちＹ軸方向に延在し且つトーションバー８が接続された部分の中心位置（Ｘ軸方向における幅の中心位置）よりも外側（トーションバー８とは反対側）に位置している。

ミラー部４１の裏面（磁界発生部１０側の表面）には、複数の梁構造４７，４８，４９が設けられている。梁構造４７は、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、交点ＯからＸ軸方向における接続領域４０ａの両縁部に向かってＶ字状に延在している。梁構造４８は、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、交点ＯからＸ軸方向における接続領域４０ｂの両縁部に向かってＶ字状に延在している。梁構造４９は、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、交点ＯからＸ軸方向における両側にＸ字状に延在している。
［作用及び効果］

ミラー装置１では、枠状のフレーム４２に接続された一対のトーションバー７，８がＸ軸上に配置されており、ミラー部４１と枠状のフレーム４２とが互いに接続された一対の接続領域４０ａ，４０ｂがＹ軸方向におけるミラー部４１の両側に位置している。これにより、Ｘ軸を中心線として可動部４が高速で揺動させられたとしても、例えば一対の接続領域４０ａ，４０ｂのみがＸ軸上に位置している場合や、１つの接続領域４０ａ（又は４０ｂ）のみにおいてミラー部４１と枠状のフレーム４２とが互いに接続されている場合等に比べ、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して各接続領域４０ａ，４０ｂに発生する応力が小さくなる。更に、ミラー装置１では、ミラー部４１の外縁とフレーム４２の内縁とが、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、各接続領域４０ａ，４０ｂにおいて曲率が連続するように接続されている。これにより、各接続領域４０ａ，４０ｂにおいて応力集中が起こり難くなる。以上により、ミラー装置１によれば、ミラー部４１が撓むこと及び可動部４が破損することの両方を抑制することができる。

ミラー装置１では、一対の接続領域４０ａ，４０ｂが、Ｙ軸上におけるミラー部４１の両側に位置している。これにより、各トーションバー７，８と各接続領域４０ａ，４０ｂとの間に十分な距離（一対のトーションバー７，８の捩れの影響が各接続領域４０ａ，４０ｂに及び難い距離）を確保することができる。したがって、可動部４の構成を単純化しつつも、ミラー部４１が撓むこと及び可動部４が破損することの両方を抑制することができる。

ミラー装置１では、フレーム４２が、ミラー部４１が接続され且つＸ軸方向に延在する一対の第１部分４３，４４を含み、Ｙ軸方向における各第１部分４３，４４の幅が、各接続領域４０ａ，４０ｂから離れるほど小さくなっている。これにより、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して発生する応力を、各第１部分４３，４４において幅が小さくなっている部分に分散させ、各接続領域４０ａ，４０ｂに発生する応力をより小さくすることができる。更に、各接続領域４０ａ，４０ｂでの接続強度を確保しつつも、各第１部分４３，４４において幅が小さくなっている分だけ、Ｘ軸を回転軸とした場合における可動部４の慣性モーメントを小さくすることができる。Ｘ軸を回転軸とした場合における可動部４の慣性モーメントを小さくすることは、Ｘ軸を中心線として可動部４を高速で揺動させる上で有利である。特に、第１部分４３における内側の側面４３ａが接続領域４０ａから離れるほど第１部分４３における外側の側面４３ｂに近づくようにミラー部４１とは反対側に凹状に湾曲した湾曲面となっており、第１部分４４における内側の側面４４ａが接続領域４０ｂから離れるほど第１部分４４における外側の側面４４ｂに近づくようにミラー部４１とは反対側に凹状に湾曲した湾曲面となっているため、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して発生する応力をより確実に分散させ、各第１部分４３，４４において応力集中が起こるのを抑制することができる。

図５の（ａ）は、比較例の可動部４の平面図であり、図５の（ｂ）は、実施例の可動部４（上述した可動部４）の平面図である。図６の（ａ）は、比較例の可動部４の平面図であり、図６の（ｂ）は、実施例の可動部４の平面図である。図５の（ａ）に示される比較例の可動部４では、Ｙ軸方向における各第１部分４３，４４の幅が一定であり、Ｙ軸方向における可動部４の幅が、図５の（ｂ）に示される実施例の可動部４における当該幅と等しい。図６の（ａ）に示される比較例の可動部４では、Ｙ軸方向における各第１部分４３，４４の幅が一定であり、Ｙ軸方向における可動部４の幅が、図６の（ｂ）に示される実施例の可動部４における当該幅よりも小さい。

図５の（ａ）に示される比較例の可動部４と図６の（ａ）に示される比較例の可動部４とを対比すると、図５の（ａ）に示される比較例の可動部４では、Ｘ軸を回転軸とした場合における可動部４の慣性モーメントが大きくなり、図６の（ａ）に示される比較例の可動部４では、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して発生する応力を緩和しきれない。これらに対し、図５の（ｂ）及び図６の（ｂ）に示される実施例の可動部４によれば、図５の（ａ）に示される比較例の可動部４に比べ、Ｘ軸を回転軸とした場合における可動部４の慣性モーメントを小さくすることができる。また、図５の（ｂ）及び図６の（ｂ）に示される実施例の可動部４によれば、図６の（ａ）に示される比較例の可動部４に比べ、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して発生する応力を緩和することができる。

ミラー装置１では、フレーム４２が、一対の第１部分４３，４４に加え、一対のトーションバー７，８が接続され且つＹ軸方向に延在する一対の第２部分４５，４６を含んでいる。これにより、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して発生する応力を、互いに接続される各第１部分４３，４４と各第２部分４５，４６との間の部分に分散させ、各接続領域４０ａ，４０ｂに発生する応力をより小さくすることができる。

ミラー装置１では、各第１部分４３，４４の内縁と各第２部分４５，４６の内縁とが、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。これにより、各第１部分４３，４４の内縁と各第２部分４５，４６の内縁とが互いに接続される各領域において応力集中が起こるのを抑制することができる。

ミラー装置１では、各第１部分４３，４４の外縁と各第２部分４５，４６の外縁とが、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。これにより、各第１部分４３，４４の外縁と各第２部分４５，４６の外縁とが互いに接続される各領域において応力集中が起こるのを抑制することができる。

ミラー装置１では、Ｘ軸方向における各第１部分４３，４４の長さが、Ｙ軸方向における各第２部分４５，４６の長さよりも長い。これにより、Ｘ軸を回転軸とした場合における可動部４の慣性モーメントの増大を抑制しつつも、各トーションバー７，８と各接続領域４０ａ，４０ｂとの間に十分な距離（一対のトーションバー７，８の捩れの影響が各接続領域４０ａ，４０ｂに及び難い距離）を確保することができる。

ミラー装置１では、接続領域４０ａと第２部分４５との距離、接続領域４０ａと第２部分４６との距離、接続領域４０ｂと第２部分４５との距離、及び接続領域４０ｂと第２部分４６との距離のそれぞれは、Ｘ軸と第１部分４３との距離、及びＸ軸と第１部分４４との距離のそれぞれよりも長い。これにより、Ｘ軸を回転軸とした場合における可動部４の慣性モーメントの増大を抑制しつつも、各トーションバー７，８と各接続領域４０ａ，４０ｂとの間に十分な距離（一対のトーションバー７，８の捩れの影響が各接続領域４０ａ，４０ｂに及び難い距離）を確保することができる。

ミラー装置１では、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合におけるミラー部４１の形状が、Ｘ軸に沿った長軸を有する楕円形である。これにより、Ｘ軸を回転軸とした場合における可動部４の慣性モーメントの増大を抑制しつつも、十分なミラー面４１ａの面積を確保することができる。

ミラー装置１では、Ｘ軸方向における各接続領域４０ａ，４０ｂの幅が、Ｘ軸方向におけるミラー部４１の幅の３０％以下である。これにより、ミラー部４１とフレーム４２との十分な接続強度の確保、及び、各トーションバー７，８と各接続領域４０ａ，４０ｂとの間の十分な距離の確保の両立を図ることができる。

ミラー装置１では、コイル１１が、各第１部分４３，４４においては外側の各側面４３ｂ，４４ｂに沿って延在しており、各第２部分４５，４６においては内側の各側面４５ａ，４６ａに沿って延在している。これにより、各接続領域４０ａ，４０ｂ及び各トーションバー７，８からコイル１１が離れることになるため、一対のトーションバー７，８の捩れに起因してコイル１１に発生する応力が小さくなる。したがって、コイル１１に金属疲労が生じるのを抑制することができる。上述したように、各接続領域４０ａ，４０ｂでは、ミラー部４１の撓み及び可動部４の破損に繋がらない程度にまで応力が低減されるが、コイル１１の金属疲労に繋がる程度の応力は残存するおそれがある。そのため、コイル１１を各第１部分４３，４４において外側の各側面４３ｂ，４４ｂに沿って延在させ、各接続領域４０ａ，４０ｂからコイル１１を離すことは、安全面から有効である。

ミラー装置１では、トーションバー７とミラー部４１との間に位置するスリット４５ｃが第１部分４３に形成されており、トーションバー８とミラー部４１との間に位置するスリット４６ｃが第１部分４４に形成されている。これにより、一対のトーションバー７，８の捩れの影響がコイル１１に及び難くなる。したがって、コイル１１に金属疲労が生じるのを抑制することができる。更に、一対のトーションバー７，８の捩れの影響が各接続領域４０ａ，４０ｂにも及び難くなる。したがって、ミラー部４１が撓むこと及び可動部４が破損することの両方をより確実に抑制することができる。

ミラー装置１では、コイル９が、支持部３における外側の側面３ｂに沿って延在している。これにより、各トーションバー７，８からコイル９が離れることになるため、一対のトーションバー７，８の捩れに起因してコイル９に発生する応力が小さくなる。したがって、コイル９に金属疲労が生じるのを抑制することができる。

ミラー装置１では、第２部分４５の外縁に接続される領域におけるトーションバー７の外縁の曲率が、支持部３の内縁に接続される領域におけるトーションバー７の外縁の曲率よりも小さい。同様に、第２部分４６の外縁に接続される領域におけるトーションバー８の外縁の曲率が、支持部３の内縁に接続される領域におけるトーションバー８の外縁の曲率よりも小さい。フレーム４２に接続される領域において各トーションバー７，８の外縁の曲率を小さくすることで、一対のトーションバー７，８の捩れに起因してフレーム４２に発生する応力を小さくすることができる。一方、支持部３に接続される領域において各トーションバー７，８の外縁の曲率を大きくすることで、各トーションバー７，８の長さを確保し、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して発生する応力自体を小さくすることができる。なお、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して発生する応力については、支持部３側で小さくするよりも、リニア動作させられる可動部４側で小さくするほうが、有効である。

ミラー装置１では、枠状の支持部３に沿って環状に延在する梁構造３１が支持部３の裏面に設けられている。これにより、支持部３の変形を抑制することができる。しかも、梁構造３１が一続きに形成されているため、梁構造３１が断続的に形成されている場合に比べ、応力集中が起こるのを抑制することができる。また、ミラー装置１では、梁構造３１のうちＹ軸方向に延在する部分の幅（Ｘ軸方向における幅）が、梁構造３１のうちＸ軸方向に延在する部分の幅（Ｙ軸方向における幅）よりも小さい。これにより、Ｙ軸を回転軸とした場合における支持部３の慣性モーメントを小さくすることができる。また、ミラー装置１では、梁構造３１のうちＸ軸方向に延在する部分に形成された各肉抜き３１ａの大きさが、Ｙ軸から離れるほど大きくなっている。これにより、Ｙ軸を回転軸とした場合における支持部３の慣性モーメントを小さくすることができる。また、ミラー装置１では、梁構造３１のうちＹ軸を横切る中間部分に肉抜き３１ａが形成されていない。これにより、Ｘ軸を回転軸とした場合における支持部３の慣性モーメントを大きくし、Ｘ軸を中心線として支持部３が揺動するのを抑制することができる。更に、ミラー装置１では、梁構造３１のうちＹ軸方向に延在する部分の中心位置が、支持部３のうちＹ軸方向に延在する部分の中心位置よりも外側に位置している。これにより、梁構造３１のうちトーションバー７側においてＹ軸方向に延在する部分がトーションバー７から離れ、梁構造３１のうちトーションバー８側においてＹ軸方向に延在する部分がトーションバー８から離れることになるため、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して梁構造３１に発生する応力を小さくすることができる。

ミラー装置１では、交点ＯからＸ軸方向における接続領域４０ａの両縁部に向かってＶ字状に延在する梁構造４７、及び交点ＯからＸ軸方向における接続領域４０ｂの両縁部に向かってＶ字状に延在する梁構造４８が、ミラー部４１の裏面に設けられている。これにより、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して各接続領域４０ａ，４０ｂに発生する応力を小さくすることができる。
［変形例］

本開示は、上述した実施形態に限定されない。例えば、各部の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。一例として、フレーム４２は、枠状に形成されていれば、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に例えば四角形以外の多角形状等の外形を有していてもよい。また、ミラー面４１ａは、ミラー部４１における少なくとも一部に形成されていればよい。また、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合におけるミラー部４１の形状は、円形状等であってもよい。また、ミラー装置１の駆動方式は、電磁駆動式に限定されず、静電駆動式、圧電駆動式、熱駆動式等であってもよい。また、ベース２及び一対のトーションバー５，６がミラー装置１に設けられておらず、支持部３がベースとして機能してもよい。

また、一対のトーションバー７，８が第１軸線上における可動部４の両側に配置されている場合には、一対の接続領域４０ａ，４０ｂは、第１軸線に垂直な第２軸線に平行な方向におけるミラー部４１の両側に位置していればよい。一例として、多角形枠状に形成されたフレーム４２の一対の部分（対辺を構成する部分）が第２軸線と交差する場合には、当該一対の部分内に一対の接続領域４０ａ，４０ｂが配置されていればよい。上述した実施形態であれば、一対の第１部分４３，４４内に一対の接続領域４０ａ，４０ｂが配置されていればよい。或いは、フレーム４２の形状に拘わらず、第１軸線と第２軸線との交点を中心点として第１軸線から一方向に４５度以上１３５度以下の領域、及び第１軸線から他方向に４５度以上１３５度以下の領域に、一対の接続領域４０ａ，４０ｂが配置されていればよい。なお、各接続領域４０ａ，４０ｂは、物理的に分離された複数の領域によって構成されていてもよい。

また、Ｙ軸方向における第１部分４３の幅は、接続領域４０ａから離れるほど小さくなっていれば、図７の（ａ）に示されるように、第１部分４３における内側の側面４３ａが、接続領域４０ａから離れるほど第１部分４３における外側の側面４３ｂに近づくように傾斜した平坦面であってもよい。同様に、Ｙ軸方向における第１部分４４の幅は、接続領域４０ｂから離れるほど小さくなっていれば、図７の（ａ）に示されるように、第１部分４４における内側の側面４４ａが、接続領域４０ｂから離れるほど第１部分４４における外側の側面４４ｂに近づくように傾斜した平坦面であってもよい。

また、Ｙ軸方向における第１部分４３の幅は、接続領域４０ａから離れるほど小さくなっていれば、図７の（ｂ）に示されるように、第１部分４３における内側の側面４３ａが、接続領域４０ａから離れるほど第１部分４３における外側の側面４３ｂに近づくようにステップ状に屈曲した屈曲面であってもよい。同様に、Ｙ軸方向における第１部分４４の幅は、接続領域４０ｂから離れるほど小さくなっていれば、図７の（ｂ）に示されるように、第１部分４４における内側の側面４４ａが、接続領域４０ｂから離れるほど第１部分４４における外側の側面４４ｂに近づくようにステップ状に屈曲した屈曲面であってもよい。

また、第３変形例の可動部４では、図８に示されるように、ミラー部４１が、Ｙ軸方向におけるミラー部４１の両側に位置する一対の接続領域（第１接続領域）４０ａ，４０ｂのそれぞれ、及びＸ軸方向におけるミラー部４１の両側に位置する一対の接続領域（第２接続領域）４０ｃ，４０ｄのそれぞれにおいて、フレーム４２に接続されている。ミラー部４１とフレーム４２との間の領域のうち一対の接続領域４０ａ，４０ｂ及び一対の接続領域４０ｃ，４０ｄ以外の領域は、空間である。つまり、ミラー部４１とフレーム４２とは、一対の接続領域４０ａ，４０ｂ及び一対の接続領域４０ｃ，４０ｄのみにおいて互いに接続されている。

ミラー部４１の側面４１ｂと第１部分４３における内側の側面４３ａとは、接続領域４０ａにおいて曲率が連続するように接続されている。ミラー部４１の側面４１ｂと第１部分４４における内側の側面４４ａとは、接続領域４０ｂにおいて曲率が連続するように接続されている。つまり、ミラー部４１の外縁とフレーム４２の内縁とは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、各接続領域４０ａ，４０ｂにおいて曲率が連続するように接続されている。

ミラー部４１の側面４１ｂと第２部分４５における内側の側面４５ａとは、接続領域４０ｄにおいて曲率が連続するように接続されている。ミラー部４１の側面４１ｂと第２部分４６における内側の側面４６ａとは、接続領域４０ｃにおいて曲率が連続するように接続されている。つまり、ミラー部４１の外縁とフレーム４２の内縁とは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、各接続領域４０ｃ，４０ｄにおいて曲率が連続するように接続されている。

Ｙ軸方向における第１部分４３の幅は、接続領域４０ａから離れるほど小さくなっている。ここでは、第１部分４３における外側の側面４３ｂがＸ軸に平行な平坦面となっており、第１部分４３における内側の側面４３ａが接続領域４０ａから離れるほど側面４３ｂに近づく面となっている。Ｙ軸方向における第１部分４４の幅は、接続領域４０ｂから離れるほど小さくなっている。ここでは、第１部分４４における外側の側面４４ｂがＸ軸に平行な平坦面となっており、第１部分４４における内側の側面４４ａが接続領域４０ｂから離れるほど側面４４ｂに近づく面となっている。

なお、第１部分４３における内側の側面４３ａは、接続領域４０ａから離れるほど第１部分４３における外側の側面４３ｂに近づくように傾斜した平坦面であってもよい。同様に、第１部分４４における内側の側面４４ａは、接続領域４０ｂから離れるほど第１部分４４における外側の側面４４ｂに近づくように傾斜した平坦面であってもよい。また、第１部分４３における内側の側面４３ａは、接続領域４０ａから離れるほど第１部分４３における外側の側面４３ｂに近づくようにステップ状に屈曲した屈曲面であってもよい。同様に、第１部分４４における内側の側面４４ａは、接続領域４０ｂから離れるほど第１部分４４における外側の側面４４ｂに近づくようにステップ状に屈曲した屈曲面であってもよい。

Ｘ軸方向における第２部分４５の幅は、接続領域４０ｄから離れるほど小さくなっている。ここでは、第２部分４５における外側の側面４５ｂがＹ軸に平行な平坦面となっており、第２部分４５における内側の側面４５ａが接続領域４０ｄから離れるほど側面４５ｂに近づく面となっている。Ｘ軸方向における第２部分４６の幅は、接続領域４０ｃから離れるほど小さくなっている。ここでは、第２部分４６における外側の側面４６ｂがＹ軸に平行な平坦面となっており、第２部分４６における内側の側面４６ａが接続領域４０ｃから離れるほど側面４６ｂに近づく面となっている。

なお、第２部分４５における内側の側面４５ａは、接続領域４０ｄから離れるほど第２部分４５における外側の側面４５ｂに近づくように傾斜した平坦面であってもよい。同様に、第２部分４６における内側の側面４６ａは、接続領域４０ｃから離れるほど第２部分４６における外側の側面４６ｂに近づくように傾斜した平坦面であってもよい。また、第２部分４５における内側の側面４５ａは、接続領域４０ｄから離れるほど第２部分４５における外側の側面４５ｂに近づくようにステップ状に屈曲した屈曲面であってもよい。同様に、第２部分４６における内側の側面４６ａは、接続領域４０ｃから離れるほど第２部分４６における外側の側面４６ｂに近づくようにステップ状に屈曲した屈曲面であってもよい。

第３変形例の可動部４を備えるミラー装置１では、枠状のフレーム４２に接続された一対のトーションバー７，８がＸ軸上に配置されており、ミラー部４１と枠状のフレーム４２とが互いに接続された一対の接続領域４０ａ，４０ｂがＹ軸方向におけるミラー部４１の両側に位置している。更に、ミラー部４１と枠状のフレーム４２とが互いに接続された一対の接続領域４０ｃ，４０ｄがＸ軸方向におけるミラー部４１の両側に位置している。これにより、Ｘ軸を中心線として可動部４が高速で揺動させられたとしても、例えば一対の接続領域４０ａ，４０ｂのみがＸ軸上に位置している場合や、１つの接続領域４０ａ（又は４０ｂ）のみにおいてミラー部４１と枠状のフレーム４２とが互いに接続されている場合等に比べ、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して各接続領域４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに発生する応力が小さくなる。更に、第３変形例の可動部４を備えるミラー装置１では、ミラー部４１の外縁とフレーム４２の内縁とが、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、各接続領域４０ａ，４０ｂにおいて曲率が連続するように接続されている。これにより、各接続領域４０ａ，４０ｂにおいて応力集中が起こり難くなる。以上により、第３変形例の可動部４を備えるミラー装置１によれば、ミラー部４１が撓むこと及び可動部４が破損することの両方を抑制することができる。

第３変形例の可動部４を備えるミラー装置１では、ミラー部４１の外縁とフレーム４２の内縁とが、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、各接続領域４０ｃ，４０ｄにおいて曲率が連続するように接続されていている。これにより、各接続領域４０ｃ，４０ｄにおいて応力集中が起こり難くなる。

第３変形例の可動部４を備えるミラー装置１では、一対の接続領域４０ｃ，４０ｄが、Ｘ軸上におけるミラー部４１の両側に位置している。これにより、Ｘ軸周りにおける可動部の慣性モーメントを小さくすることができる。

一対のトーションバー７，８が第１軸線上における可動部４の両側に配置されている場合には、一対の接続領域４０ｃ，４０ｄは、第１軸線に平行な方向におけるミラー部４１の両側に位置していればよい。一例として、多角形枠状に形成されたフレーム４２の一対の部分（対辺を構成する部分）が第１軸線と交差する場合には、当該一対の部分内に一対の接続領域４０ｃ，４０ｄが配置されていればよい。第３変形例の可動部４であれば、一対の第２部分４５，４６内に一対の接続領域４０ｃ，４０ｄが配置されていればよい。或いは、フレーム４２の形状に拘わらず、第１軸線と第２軸線との交点を中心点として第２軸線から一方向に４５度以上１３５度以下の領域、及び第２軸線から他方向に４５度以上１３５度以下の領域に、一対の接続領域４０ｃ，４０ｄが配置されていればよい。なお、各接続領域４０ｃ，４０ｄは、物理的に分離された複数の領域によって構成されていてもよい。

第３変形例の可動部４を備えるミラー装置１では、Ｙ軸方向における各第１部分４３，４４の幅が、各接続領域４０ａ，４０ｂから離れるほど小さくなっており、Ｘ軸方向における各第２部分４５，４６の幅が、各接続領域４０ｃ，４０ｄから離れるほど小さくなっている。これにより、一対のトーションバー７，８の捩れに起因して発生する応力を、各第１部分４３，４４及び各第２部分４５，４６において幅が小さくなっている部分に分散させ、各接続領域４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに発生する応力をより小さくすることができる。更に、各接続領域４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄでの接続強度を確保しつつも、各第１部分４３，４４及び各第２部分４５，４６において幅が小さくなっている分だけ、Ｘ軸を回転軸とした場合における可動部４の慣性モーメントを小さくすることができる。ただし、Ｘ軸方向における各第２部分４５，４６の幅は、各接続領域４０ｃ，４０ｄから離れるほど小さくなっていなくてもよい。

第３変形例の可動部４を備えるミラー装置１では、トーションバー７とミラー部４１との間に位置するスリット４５ｃが第１部分４３に形成されており、トーションバー８とミラー部４１との間に位置するスリット４６ｃが第１部分４４に形成されている。更に、第２部分４５の外縁に接続される領域におけるトーションバー７の外縁の曲率が、支持部３の内縁に接続される領域におけるトーションバー７の外縁の曲率よりも小さい。同様に、第２部分４６の外縁に接続される領域におけるトーションバー８の外縁の曲率が、支持部３の内縁に接続される領域におけるトーションバー８の外縁の曲率よりも小さい。これらにより、第３変形例の可動部４を備えるミラー装置１では、４つの接続領域４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄによってミラー部４１の安定的な支持が実現されつつも、一対のトーションバー７，８の捩れの影響が一対の接続領域４０ｃ，４０ｄに及び難くなっている。

上述した実施形態における各構成は、第３変形例の可動部４を備えるミラー装置１にも適用されている。例えば、各第１部分４３，４４の内縁と各第２部分４５，４６の内縁とは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。また、各第１部分４３，４４の外縁と各第２部分４５，４６の外縁とは、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される各領域において曲率が連続するように互いに接続されている。また、Ｘ軸方向における各第１部分４３，４４の長さは、Ｙ軸方向における各第２部分４５，４６の長さよりも長い。また、接続領域４０ａと第２部分４５との距離、接続領域４０ａと第２部分４６との距離、接続領域４０ｂと第２部分４５との距離、及び接続領域４０ｂと第２部分４６との距離のそれぞれは、Ｘ軸と第１部分４３との距離、及びＸ軸と第１部分４４との距離のそれぞれよりも長い。また、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合におけるミラー部４１の形状は、Ｘ軸に沿った長軸を有する楕円形である。また、Ｘ軸方向における各接続領域４０ａ，４０ｂの幅は、Ｘ軸方向におけるミラー部４１の幅の３０％以下である。また、コイル１１は、各第１部分４３，４４においては外側の各側面４３ｂ，４４ｂに沿って延在しており、各第２部分４５，４６においては内側の各側面４５ａ，４６ａに沿って延在している。また、コイル９は、支持部３における外側の側面３ｂに沿って延在している。また、支持部３の裏面には、枠状の支持部３に沿って環状に延在する梁構造３１が設けられている。また、ミラー部４１の裏面には、交点ＯからＸ軸方向における接続領域４０ａの両縁部に向かってＶ字状に延在する梁構造４７、及び交点ＯからＸ軸方向における接続領域４０ｂの両縁部に向かってＶ字状に延在する梁構造４８が設けられている。

第３変形例の可動部４を備えるミラー装置１においても、各部の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。一例として、フレーム４２は、枠状に形成されていれば、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合に例えば四角形以外の多角形状等の外形を有していてもよい。また、ミラー面４１ａは、ミラー部４１における少なくとも一部に形成されていればよい。また、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向から見た場合におけるミラー部４１の形状は、円形状等であってもよい。

上述した実施形態及び各変形例では、可動部４を揺動させるためのコイル１１が可動部４に設けられており、支持部３を揺動させるためのコイル９が支持部３に設けられていたが、可動部４を揺動させるためのコイル、及び支持部３を揺動させるためのコイルが、それぞれ、支持部３に設けられていてもよいし、或いは、可動部４を揺動させ且つ支持部３を揺動させるための単一のコイルが、支持部３に設けられていてもよい。

上述した一の実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。

１…ミラー装置、３…支持部、４…可動部、７，８…トーションバー、４０ａ，４０ｂ…接続領域（第１接続領域）、４０ｃ，４０ｄ…接続領域（第２接続領域）、４１…ミラー部、４２…フレーム、４３，４４…第１部分、４５，４６…第２部分。

Claims

支持部と、
可動部と、
第１軸線上における前記可動部の両側に配置され、前記第１軸線を中心線として前記可動部が揺動可能となるように、前記可動部を前記支持部に連結する一対のトーションバーと、を備え、
前記可動部は、
前記一対のトーションバーが接続された枠状のフレームと、
前記フレームの内側に配置されたミラー部と、を有し、
前記ミラー部は、前記第１軸線に垂直な第２軸線に平行な方向における前記ミラー部の両側に位置する一対の第１接続領域のそれぞれにおいて前記フレームに接続されており、
前記ミラー部と前記フレームとの間の領域のうち前記一対の第１接続領域以外の領域は、空間であり、
前記ミラー部の外縁と前記フレームの内縁とは、前記第１軸線及び前記第２軸線に垂直な方向から見た場合に、前記一対の第１接続領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように接続されている、ミラー装置。
支持部と、
可動部と、
第１軸線上における前記可動部の両側に配置され、前記第１軸線を中心線として前記可動部が揺動可能となるように、前記可動部を前記支持部に連結する一対のトーションバーと、を備え、
前記可動部は、
前記一対のトーションバーが接続された枠状のフレームと、
前記フレームの内側に配置されたミラー部と、を有し、
前記ミラー部は、前記第１軸線に垂直な第２軸線に平行な方向における前記ミラー部の両側に位置する一対の第１接続領域のそれぞれ、及び前記第１軸線に平行な方向における前記ミラー部の両側に位置する一対の第２接続領域のそれぞれにおいて、前記フレームに接続されており、
前記ミラー部と前記フレームとの間の領域のうち前記一対の第１接続領域及び前記一対の第２接続領域以外の領域は、空間であり、
前記ミラー部の外縁と前記フレームの内縁とは、前記第１軸線及び前記第２軸線に垂直な方向から見た場合に、前記一対の第１接続領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように接続されている、ミラー装置。
前記ミラー部の外縁と前記フレームの内縁とは、前記第１軸線及び前記第２軸線に垂直な方向から見た場合に、前記一対の第２接続領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように接続されている、請求項２に記載のミラー装置。
前記一対の第２接続領域は、前記第１軸線上における前記ミラー部の両側に位置している、請求項２又は３に記載のミラー装置。
前記一対の第１接続領域は、前記第２軸線上における前記ミラー部の両側に位置している、請求項１〜４のいずれか一項に記載のミラー装置。
前記フレームは、前記ミラー部が接続され且つ前記第１軸線に平行な方向に延在する一対の第１部分を含み、
前記第２軸線に平行な方向における前記一対の第１部分のそれぞれの幅は、前記一対の第１接続領域のそれぞれから離れるほど小さくなっている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のミラー装置。
前記フレームは、前記一対のトーションバーが接続され且つ前記第２軸線に平行な方向に延在する一対の第２部分を更に含む、請求項６に記載のミラー装置。
前記一対の第１部分のそれぞれの内縁と前記一対の第２部分のそれぞれの内縁とは、前記第１軸線及び前記第２軸線に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される複数の領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように互いに接続されている、請求項７に記載のミラー装置。
前記一対の第１部分のそれぞれの外縁と前記一対の第２部分のそれぞれの外縁とは、前記第１軸線及び前記第２軸線に垂直な方向から見た場合に、互いに接続される複数の領域のそれぞれにおいて曲率が連続するように互いに接続されている、請求項７又は８に記載のミラー装置。
前記第１軸線に平行な方向における前記一対の第１部分のそれぞれの長さは、前記第２軸線に平行な方向における前記一対の第２部分のそれぞれの長さよりも長い、請求項７〜９のいずれか一項に記載のミラー装置。
前記一対の第１接続領域のそれぞれと前記一対の第２部分の一方との距離、及び前記一対の第１接続領域のそれぞれと前記一対の第２部分の他方との距離は、前記第１軸線と前記一対の第１部分のそれぞれとの距離よりも長い、請求項７〜１０のいずれか一項に記載のミラー装置。
前記第１軸線及び前記第２軸線に垂直な方向から見た場合における前記ミラー部の形状は、前記第１軸線に沿った長軸を有する楕円形である、請求項７〜１１のいずれか一項に記載のミラー装置。
前記第１軸線に平行な方向における前記一対の第１接続領域のそれぞれの幅は、前記第１軸線に平行な方向における前記ミラー部の幅の３０％以下である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のミラー装置。