KR20200036001A

KR20200036001A - 미러 장치

Info

Publication number: KR20200036001A
Application number: KR1020207005875A
Authority: KR
Inventors: 다이키 스즈키; 다쿠마 오사키
Original assignee: 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2018-08-03
Publication date: 2020-04-06
Also published as: JP7448702B2; US11733511B2; CN110998408B; EP3667394A1; JPWO2019031420A1; JP2024055944A; WO2019031420A1; CN110998408A; US20220390737A1; CN116224573A; EP4242723A3; JP7229160B2; US11474345B2; EP3667394A4; JP2023059920A; US20230324673A1; EP4242723A2; US20200249463A1

Abstract

본 발명의 미러 장치는, 지지부와, 가동부(4)와, 제1 축선(X) 상에서의 가동부(4)의 양측에 배치된 한 쌍의 토션 바(7, 8)를 구비한다. 가동부(4)는, 한 쌍의 토션 바(7, 8)가 접속된 틀 모양의 프레임(42)과, 프레임(42)의 내측에 배치된 미러부(41)를 가진다. 미러부(41)는, 제2 축선(Y)에 평행한 방향에서의 미러부(41)의 양측에 위치하는 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)의 각각에서 프레임(42)에 접속되어 있다. 미러부(41)와 프레임(42)과의 사이의 영역 중 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b) 이외의 영역은, 공간이다. 미러부(41)의 외부 가장자리와 프레임(42)의 내부 가장자리는, 제1 축선(X) 및 제2 축선(Y)에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)의 각각에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다.

Description

미러 장치

본 개시는, 예를 들면 MEMS(Micro　Electro　Mechanical　Systems) 디바이스로서 구성된 미러 장치에 관한 것이다.

MEMS 디바이스로서, 지지부와, 미러부가 마련된 가동부와, 소정의 축선을 중심선으로 하여 가동부가 요동(搖動) 가능하게 되도록 가동부를 지지부에 연결하는 한 쌍의 토션 바를 구비하는 미러 장치가 알려져 있다. 이러한 미러 장치에서는, 가동부가 고속으로 (예를 들면, 가동부의 공진 주파수 레벨(수 KHz~수십 KHz)로) 요동시켜졌을 때에 미러부가 휘는 것을 억제하기 위해서, 가동부에서, 미러부가, 상기의 축선 상에 배치된 한 쌍의 연결부를 통해서 틀 모양의 프레임에 연결되는 경우가 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 미국특허 제7619802호 명세서

상술한 바와 같은 미러 장치에서는, 한 쌍의 토션 바 및 한 쌍의 연결부가 동일한 축선 상에 배치되어 있기 때문에, 가동부가 고속으로 요동시켜지면, 한 쌍의 토션 바의 비틀림에 기인하여 한 쌍의 연결부에 발생하는 응력이 커져, 연결부에서 가동부가 파손될 우려가 있다.

본 개시는, 미러부가 휘는 것 및 가동부가 파손되는 것 양쪽 모두를 억제할 수 있는 미러 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치는, 지지부와, 가동부와, 제1 축선 상에서의 가동부의 양측에 배치되고, 제1 축선을 중심선으로 하여 가동부가 요동(搖動) 가능하게 되도록, 가동부를 지지부에 연결하는 한 쌍의 토션 바를 구비하며, 가동부는, 한 쌍의 토션 바가 접속된 틀 모양의 프레임과, 프레임의 내측에 배치된 미러부를 가지며, 미러부는, 제1 축선에 수직인 제2 축선에 평행한 방향에서의 미러부의 양측에 위치하는 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에서 프레임에 접속되어 있고, 미러부와 프레임과의 사이의 영역 중 한 쌍의 제1 접속 영역 이외의 영역은, 공간이며, 미러부의 외부 가장자리와 프레임의 내부 가장자리는, 제1 축선 및 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다.

이 미러 장치에서는, 틀 모양의 프레임에 접속된 한 쌍의 토션 바가 제1 축선 상에 배치되어 있고, 미러부와 틀 모양의 프레임이 서로 접속된 한 쌍의 제1 접속 영역이 제1 축선에 수직인 제2 축선에 평행한 방향에서의 미러부의 양측에 위치하고 있다. 이것에 의해, 가동부가 고속으로 요동시켜졌다고 해도, 예를 들면, 한 쌍의 접속 영역만이 제1 축선 상에 위치하고 있는 경우나, 1개의 접속 영역에서만 미러부와 틀 모양의 프레임이 서로 접속되어 있는 경우 등에 비해, 한 쌍의 토션 바의 비틀림에 기인하여 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에 발생하는 응력이 작아진다. 게다가, 이 미러 장치에서는, 미러부의 외부 가장자리와 프레임의 내부 가장자리가, 제1 축선 및 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 이것에 의해, 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에서 응력 집중이 일어나기 어려워진다. 이상에 의해, 이 미러 장치에 의하면, 미러부가 휘는 것 및 가동부가 파손되는 것 양쪽 모두를 억제할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치는, 지지부와, 가동부와, 제1 축선 상에서의 가동부의 양측에 배치되고, 제1 축선을 중심선으로 하여 가동부가 요동 가능하게 되도록, 가동부를 지지부에 연결하는 한 쌍의 토션 바를 구비하며, 가동부는, 한 쌍의 토션 바가 접속된 틀 모양의 프레임과, 프레임의 내측에 배치된 미러부를 가지며, 미러부는, 제1 축선에 수직인 제2 축선에 평행한 방향에서의 미러부의 양측에 위치하는 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각, 및 제1 축선에 평행한 방향에서의 미러부의 양측에 위치하는 한 쌍의 제2 접속 영역의 각각에서, 프레임에 접속되어 있고, 미러부와 프레임과의 사이의 영역 중 한 쌍의 제1 접속 영역 및 한 쌍의 제2 접속 영역 이외의 영역은, 공간이며, 미러부의 외부 가장자리와 프레임의 내부 가장자리는, 제1 축선 및 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다.

이 미러 장치에서는, 틀 모양의 프레임에 접속된 한 쌍의 토션 바가 제1 축선 상에 배치되어 있고, 미러부와 틀 모양의 프레임이 서로 접속된 한 쌍의 제1 접속 영역이 제1 축선에 수직인 제2 축선에 평행한 방향에서의 미러부의 양측에 위치하고 있다. 게다가, 미러부와 틀 모양의 프레임이 서로 접속된 한 쌍의 제2 접속 영역이 제1 축선에 평행한 방향에서의 미러부의 양측에 위치하고 있다. 이것에 의해, 가동부가 고속으로 요동시켜졌다고 해도, 예를 들면, 한 쌍의 접속 영역만이 제1 축선 상에 위치하고 있는 경우나, 1개의 접속 영역에서만 미러부와 틀 모양의 프레임이 서로 접속되어 있는 경우 등에 비해, 한 쌍의 토션 바의 비틀림에 기인하여 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각 및 한 쌍의 제2 접속 영역의 각각에 발생하는 응력이 작아진다. 게다가, 이 미러 장치에서는, 미러부의 외부 가장자리와 프레임의 내부 가장자리가, 제1 축선 및 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 이것에 의해, 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에서 응력 집중이 일어나기 어려워진다. 이상에 의해, 이 미러 장치에 의하면, 미러부가 휘는 것 및 가동부가 파손되는 것 양쪽 모두를 억제할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치에서는, 미러부의 외부 가장자리와 프레임의 내부 가장자리는, 제1 축선 및 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 한 쌍의 제2 접속 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있어도 괜찮다. 이것에 의해, 한 쌍의 제2 접속 영역의 각각에서 응력 집중이 일어나기 어려워진다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치에서는, 한 쌍의 제2 접속 영역은, 제1 축선 상에서의 미러부의 양측에 위치하고 있어도 괜찮다. 이것에 의해, 제1 축선 둘레에서의 가동부의 관성 모멘트를 작게 할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치에서는, 한 쌍의 제1 접속 영역은, 제2 축선 상에서의 미러부의 양측에 위치하고 있어도 괜찮다. 이것에 의해, 한 쌍의 토션 바의 각각과 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각과의 사이에 충분한 거리(한 쌍의 토션 바의 비틀림의 영향이 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각과의 사이에 미치기 어려운 거리)를 확보할 수 있다. 따라서, 가동부의 구성을 단순화하면서도, 미러부가 휘는 것 및 가동부가 파손되는 것 양쪽 모두를 억제할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치에서는, 프레임은, 미러부가 접속되고 또한 제1 축선에 평행한 방향으로 연장되는 한 쌍의 제1 부분을 포함하고, 제2 축선에 평행한 방향에서의 한 쌍의 제1 부분의 각각의 폭은, 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각으로부터 멀어질수록 작게 되어 있어도 괜찮다. 이것에 의해, 한 쌍의 토션 바의 비틀림에 기인하여 발생하는 응력을, 한 쌍의 제1 부분의 각각에서 폭이 작게 되어 있는 부분으로 분산시켜, 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에 발생하는 응력을 보다 작게 할 수 있다. 게다가, 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에서의 접속 강도를 확보하면서도, 한 쌍의 제1 부분의 각각에서 폭이 작게 되어 있는 분(分)만큼 가동부의 관성 모멘트를 작게 할 수 있다. 가동부의 관성 모멘트를 작게 하는 것은, 가동부를 고속으로 요동시키는데 있어서 유리하다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치에서는, 프레임은, 한 쌍의 토션 바가 접속되고 또한 제2 축선에 평행한 방향으로 연장되는 한 쌍의 제2 부분을 더 포함해도 괜찮다. 이것에 의해, 한 쌍의 토션 바의 비틀림에 기인하여 발생하는 응력을, 서로 연결 또는 접속되는 제1 부분과 제2 부분과의 사이의 부분으로 분산시켜, 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에 발생하는 응력을 보다 작게 할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치에서는, 한 쌍의 제1 부분의 각각의 내부 가장자리와 한 쌍의 제2 부분의 각각의 내부 가장자리는, 제1 축선 및 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 복수의 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있어도 괜찮다. 이것에 의해, 제1 부분의 내부 가장자리와 제2 부분의 내부 가장자리가 서로 접속되는 복수의 영역의 각각에서 응력 집중이 일어나는 것을 억제할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치에서는, 한 쌍의 제1 부분의 각각의 외부 가장자리와 한 쌍의 제2 부분의 각각의 외부 가장자리는, 제1 축선 및 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 복수의 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있어도 괜찮다. 이것에 의해, 제1 부분의 외부 가장자리와 제2 부분의 외부 가장자리가 서로 접속되는 복수의 영역의 각각에서 응력 집중이 일어나는 것을 억제할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치에서는, 제1 축선에 평행한 방향에서의 한 쌍의 제1 부분의 각각의 길이는, 제2 축선에 평행한 방향에서의 한 쌍의 제2 부분의 각각의 길이보다도 길어도 좋다. 이것에 의해, 가동부의 관성 모멘트의 증대를 억제하면서도, 한 쌍의 토션 바의 각각과 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각과의 사이에 충분한 거리(한 쌍의 토션 바의 비틀림의 영향이 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에 미치기 어려운 거리)를 확보할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치에서는, 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각과 한 쌍의 제2 부분의 일방과의 거리, 및 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각과 한 쌍의 제2 부분의 타방과의 거리는, 제1 축선과 한 쌍의 제1 부분의 각각과의 거리보다도 길어도 좋다. 이것에 의해, 가동부의 관성 모멘트의 증대를 억제하면서도, 한 쌍의 토션 바의 각각과 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각과의 사이에 충분한 거리(한 쌍의 토션 바의 비틀림의 영향이 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에 미치기 어려운 거리)를 확보할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치에서는, 제1 축선 및 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에서의 미러부의 형상은, 제1 축선을 따른 장축을 가지는 타원형이라도 좋다. 이것에 의해, 가동부의 관성 모멘트의 증대를 억제하면서도, 충분한 미러면의 면적을 확보할 수 있다.

본 개시의 일 측면의 미러 장치에서는, 제1 축선에 평행한 방향에서의 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각의 폭은, 제1 축선에 평행한 방향에서의 미러부의 폭의 30% 이하라도 괜찮다. 이것에 의해, 미러부와 프레임과의 충분한 접속 강도의 확보, 및 한 쌍의 토션 바의 각각과 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각과의 사이의 충분한 거리의 확보의 양립을 도모할 수 있다.

본 개시에 의하면, 미러부가 휘는 것 및 가동부가 파손되는 것 양쪽 모두를 억제할 수 있는 미러 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은, 일 실시 형태의 미러 장치의 평면도이다.
도 2는, 도 1에 나타내어지는 미러 장치의 가동부의 평면도이다.
도 3은, 도 1에 나타내어지는 미러 장치의 토션 바의 평면도이다.
도 4는, 도 1에 나타내어지는 미러 장치의 주요 부분의 저면도이다.
도 5의 (a)는, 비교예의 가동부의 평면도이고, 도 5의 (b)는, 실시예의 가동부의 평면도이다.
도 6의 (a)는, 비교예의 가동부의 평면도이고, 도 6의 (b)는, 실시예의 가동부의 평면도이다.
도 7의 (a)는, 제1 변형예의 가동부의 평면도이고, 도 7의 (b)는, 제2 변형예의 가동부의 평면도이다.
도 8은, 제3 변형예의 가동부의 평면도이다.

이하, 본 개시의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또, 각 도면에서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복하는 설명을 생략한다.

[미러 장치의 구성]

도 1에 나타내어지는 바와 같이, 미러 장치(1)는, 베이스(2)와, 지지부(3)와, 가동부(4)와, 한 쌍의 토션 바(5, 6)와, 한 쌍의 토션 바(7, 8)와, 자계(磁界) 발생부(10)를 구비하고 있다. 베이스(2), 지지부(3), 가동부(4), 한 쌍의 토션 바(5, 6) 및 한 쌍의 토션 바(7, 8)는, SOI(Silicon　on　Insulator) 기판에 의해서 일체적으로 형성되어 있다. 즉, 미러 장치(1)는, MEMS 디바이스로서 구성되어 있다. 자계 발생부(10)는, 예를 들면 할바흐(Halbach) 배열이 취해진 영구 자석 등에 의해서 구성되어 있다. 미러 장치(1)에서는, 서로 직교하는 X축(제1 축선) 및 Y축(제1 축선에 수직인 제2 축선)의 각각을 중심선으로 하여, 미러부(41)가 마련된 가동부(4)가 요동시켜진다. 미러 장치(1)는, 예를 들면, 광 통신용 광 스위치, 광 스캐너 등에 이용된다.

베이스(2)는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에 예를 들면 사각 형상의 외형을 가지고 있고, 틀 모양으로 형성되어 있다. 베이스(2)는, 자계 발생부(10)의 일방의 측에 배치되어 있다. 지지부(3)는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에 예를 들면 팔각 형상의 외형을 가지고 있고, 틀 모양으로 형성되어 있다. 지지부(3)는, 자계 발생부(10)로부터 이간한 상태에서, 베이스(2)의 내측에 배치되어 있다. 가동부(4)는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에 예를 들면 사각 형상의 외형을 가지고 있다. 가동부(4)는, 자계 발생부(10)로부터 이간한 상태에서, 지지부(3)의 내측에 배치되어 있다.

한 쌍의 토션 바(5, 6)는, Y축 상에서의 지지부(3)의 양측에 배치되어 있다. 한 쌍의 토션 바(5, 6)는, Y축을 중심선으로 하여 지지부(3)가 요동 가능하게 되도록, 지지부(3)를 베이스(2)에 연결하고 있다. 각 토션 바(5, 6)는, 강도의 향상 및 비틀림 스프링 정수(定數)의 조정의 용이화를 위해서, 사행(蛇行) 모양으로 연장되어 있다. 한 쌍의 토션 바(7, 8)는, X축 상에서의 가동부(4)의 양측에 배치되어 있다. 한 쌍의 토션 바(7, 8)는, X축을 중심선으로 하여 가동부(4)가 요동 가능하게 되도록, 가동부(4)를 지지부(3)에 연결하고 있다. 각 토션 바(7, 8)는, X축을 따라 직선 모양으로 연장되어 있다.

미러 장치(1)는, 코일(9)과, 코일(11)과, 복수의 배선(12, 13, 14, 15)과, 복수의 전극 패드(16, 17, 18, 19)를 더 구비하고 있다. 코일(9)은, 지지부(3)에 마련되어 있다. 코일(9)은, 예를 들면 지지부(3)에 매설(埋設)된 상태에서, 소용돌이 모양으로 연장되어 있다. 코일(11)은, 가동부(4)에 마련되어 있다. 코일(9)은, 예를 들면 가동부(4)에 매설된 상태에서, 소용돌이 모양으로 연장되어 있다. 각 코일(9, 11)은, 예를 들면 동일한 금속재료에 의해서 구성되어 있다. 또, 도면에서는, 각 코일(9, 11)이 배치되어 있는 영역이, 해칭으로 나타내어져 있다.

복수의 전극 패드(16, 17, 18, 19)는, 베이스(2)에 마련되어 있다. 각 전극 패드(16, 17, 18, 19)는, 베이스(2)에서, 절연층(21)으로부터 외부로 노출되어 있다. 절연층(21)은, 베이스(2), 지지부(3), 가동부(4), 한 쌍의 토션 바(5, 6) 및 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 표면(자계 발생부(10)와는 반대측의 표면)을 덮도록 일체적으로 형성되어 있다. 절연층(21)은, 예를 들면, 이산화 실리콘막, 질화 실리콘막등에 의해서 구성되어 있다.

배선(12)은, 코일(9)의 일단과 전극 패드(16)를 전기적으로 접속하고 있다. 배선(12)은, 절연층(21)에 매설된 상태에서, 코일(9)의 일단으로부터 토션 바(5)를 통해서 전극 패드(16)로 연장되어 있다. 배선(13)은, 코일(9)의 타단과 전극 패드(17)를 전기적으로 접속하고 있다. 배선(13)은, 절연층(21)에 매설된 상태에서, 코일(9)의 타단으로부터 토션 바(6)를 통해서 전극 패드(17)로 연장되어 있다. 각 배선(12, 13)은, 예를 들면 알루미늄 등의 금속재료에 의해서 구성되어 있다.

배선(14)은, 코일(11)의 일단과 전극 패드(18)를 전기적으로 접속하고 있다. 배선(14)은, 절연층(21)에 매설된 상태에서, 코일(11)의 일단으로부터 토션 바(7), 지지부(3)의 일부 및 토션 바(5)를 통해서 전극 패드(18)로 연장되어 있다. 배선(15)은, 코일(11)의 타단과 전극 패드(19)를 전기적으로 접속하고 있다. 배선(15)은, 절연층(21)에 매설된 상태에서, 코일(11)의 타단으로부터 토션 바(8), 지지부(3)의 일부 및 토션 바(6)를 통해서 전극 패드(19)로 연장되어 있다. 각 배선(14, 15) 중 각 토션 바(7, 8)를 통과하는 부분은, 예를 들면 텅스텐 등의 금속재료에 의해서 구성되어 있고, 그 외의 부분은, 알루미늄 등의 금속재료에 의해서 구성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 한 쌍의 토션 바(7, 8)에는, 고유 진동수에서의 가동부(4)의 공진에 따른 비틀림이 생기기 때문에, 각 배선(14, 15) 중 각 토션 바(7, 8)를 통과하는 부분에, 그 외의 부분보다도 큰 부하가 걸린다. 그러나, 미러 장치(1)에서는, 각 배선(14, 15) 중 각 토션 바(7, 8)를 통과하는 부분이, 그 외의 부분보다도 큰 비커스 경도를 가지는 금속재료에 의해서 구성되어 있기 때문에, 각 토션 바(7, 8) 상에서 각 배선(14, 15)에 금속 피로가 생기기 어렵다. 또, 도면에서는, 각 배선(14, 15) 중 각 토션 바(7, 8)를 통과하는 부분이, 해칭으로 나타내어져 있다.

이상과 같이 구성된 미러 장치(1)에서는, 전극 패드(16, 17) 및 배선(12, 13)을 통해서 코일(9)에 리니어 동작용의 구동 신호가 입력되면, 자계 발생부(10)가 발생하는 자계와의 상호작용에 의해서 코일(9)에 로렌츠 힘이 작용한다. 당해 로렌츠 힘과 한 쌍의 토션 바(5, 6)의 탄성력과의 균형을 이용함으로써, Y축을 중심선으로 하여 미러부(41)를 지지부(3)와 함께 리니어 동작시킬 수 있다. 한편, 전극 패드(18, 19) 및 배선(14, 15)을 통해서 코일(11)에 공진 동작용의 구동 신호가 입력되면, 자계 발생부(10)가 발생하는 자계와의 상호작용에 의해서 코일(11)에 로렌츠 힘이 작용한다. 당해 로렌츠 힘에 더하여, 고유 진동수에서의 가동부(4)의 공진을 이용함으로써, X축을 중심선으로 하여 미러부(41)를 공진 동작시킬 수 있다. 또, 고유 진동수는, 가동부(4)의 관성 모멘트, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림 스프링 정수 등에 의해 정해진다.

[각 부의 구성]

도 2에 나타내어지는 바와 같이, 가동부(4)는, 미러부(41)에 더하여, 틀 모양의 프레임(42)을 가지고 있다. 프레임(42)에는, 한 쌍의 토션 바(7, 8)가 접속되어 있다. 미러부(41)는, 프레임(42)의 내측에 배치되어 있다. 미러부(41)는, Y축에 평행한 방향(이하, 「Y축 방향」이라고 함)에서의 미러부(41)의 양측에 위치하는 한 쌍의 접속 영역(제1 접속 영역)(40a, 40b)의 각각에서 프레임(42)에 접속되어 있다. 보다 구체적으로는, 미러부(41)는, Y축 상에서의 미러부(41)의 양측에 위치하는 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)의 각각에서 프레임(42)에 접속되어 있다. 미러부(41)와 프레임(42)과의 사이의 영역 중 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b) 이외의 영역은, 공간이다. 즉, 미러부(41)와 프레임(42)은, 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)에서만 서로 접속되어 있다. X축에 평행한 방향(이하, 「X축 방향」이라고 함)에서의 각 접속 영역(40a, 40b)의 폭(최소폭)(W2)은, X축 방향에서의 미러부(41)의 폭(최대폭)(W1)의 30% 이하이다.

X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에서의 미러부(41)의 형상은, X축과 Y축과의 교점(O)을 중심으로 하고 또한 X축을 따른 장축 및 Y축을 따른 단축을 가지는 타원형이다. 미러부(41)의 표면(자계 발생부(10)와는 반대측의 표면)에는, 예를 들면 알루미늄 등으로 이루어지는 금속막에 의해서 미러면(41a)이 형성되어 있다.

프레임(42)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에 예를 들면 사각 형상의 외형을 가지고 있고, 틀 모양으로 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 프레임(42)은, X축 방향으로 연장되는 한 쌍의 제1 부분(43, 44) 및 Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 제2 부분(45, 46)에 의해서, 틀 모양으로 형성되어 있다. X축 방향에서의 각 제1 부분(43, 44)의 길이는, Y축 방향에서의 각 제2 부분(45, 46)의 길이보다도 길다. 또, X축 방향에서의 각 제1 부분(43, 44)의 길이는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에서의 각 제1 부분(43, 44)의 외부 가장자리 또는 내부 가장자리의 길이로 파악할 수 있다. Y축 방향에서의 각 제2 부분(45, 46)의 길이는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에서의 각 제2 부분(45, 46)의 외부 가장자리 또는 내부 가장자리의 길이로 파악할 수 있다.

접속 영역(40a)과 제2 부분(45)과의 거리, 접속 영역(40a)과 제2 부분(46)과의 거리, 접속 영역(40b)과 제2 부분(45)과의 거리, 및 접속 영역(40b)과 제2 부분(46)과의 거리의 각각은, X축과 제1 부분(43)과의 거리, 및 X축과 제1 부분(44)과의 거리의 각각보다도 길다. 또, 접속 영역(40a)과 제2 부분(45)과의 거리는, X축 방향을 따라서, 접속 영역(40a)에서의 제2 부분(45)측의 외부 가장자리로부터 제2 부분(45)의 내부 가장자리에 이르는 거리(최대 거리)로 파악할 수 있다. 접속 영역(40a)과 제2 부분(46)과의 거리는, X축 방향을 따라서, 접속 영역(40a)에서의 제2 부분(46)측의 외부 가장자리로부터 제2 부분(46)의 내부 가장자리에 이르는 거리(최대 거리)로 파악할 수 있다. 접속 영역(40b)과 제2 부분(45)과의 거리는, X축 방향을 따라서, 접속 영역(40b)에서의 제2 부분(45)측의 외부 가장자리로부터 제2 부분(45)의 내부 가장자리에 이르는 거리(최대 거리)로 파악할 수 있다. 접속 영역(40b)과 제2 부분(46)과의 거리는, X축 방향을 따라서, 접속 영역(40b)에서의 제2 부분(46)측의 외부 가장자리로부터 제2 부분(46)의 내부 가장자리에 이르는 거리(최대 거리)로 파악할 수 있다. X축과 제1 부분(43)과의 거리는, Y축 방향을 따라서, X축으로부터 제1 부분(43)의 내부 가장자리에 이르는 거리(최대 거리)로 파악할 수 있다. X축과 제1 부분(44)과의 거리는, Y축 방향을 따라서, X축으로부터 제1 부분(44)의 내부 가장자리에 이르는 거리(최대 거리)로 파악할 수 있다.

미러부(41)는, 제1 부분(43)에서의 내측(미러부(41)측)의 측면(43a) 및 제1 부분(44)에서의 내측(미러부(41)측)의 측면(44a)에 접속되어 있다. 토션 바(7)는, 제2 부분(45)에서의 외측(미러부(41)와는 반대측)의 측면(45b)에 접속되어 있다. 토션 바(8)는, 제2 부분(46)에서의 외측(미러부(41)와는 반대측)의 측면(46b)에 접속되어 있다.

미러부(41)의 측면(41b)과 제1 부분(43)에서의 내측의 측면(43a)은, 접속 영역(40a)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 미러부(41)의 측면(41b)과 제1 부분(44)에서의 내측의 측면(44a)은, 접속 영역(40b)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 즉, 미러부(41)의 외부 가장자리와 프레임(42)의 내부 가장자리는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 각 접속 영역(40a, 40b)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 또, 「곡률이 연속하도록 접속되어 있다」라는 것은, 곡률이 불연속인 점(예를 들면, 뾰족한 모서리부(예각, 직각, 둔각 중 어느 하나의 경우도 포함함)의 정점)가 존재하지 않고 접속되어 있는 것을 의미한다. 따라서, 곡률이 불연속인 점이 존재하지 않으면, 각 접속 영역(40a, 40b)에서 미러부(41)의 외부 가장자리 및 프레임(42)의 내부 가장자리에 직선부가 포함되어 있어도 괜찮다(직선부의 곡률의 값은 0으로 간주할 수 있다).

Y축 방향에서의 제1 부분(43)의 폭은, 접속 영역(40a)으로부터 X축 방향을 따라서 토션 바(7)에 가까워질수록, 또, 접속 영역(40a)으로부터 X축 방향을 따라서 토션 바(8)에 가까워질수록, 작게 되어 있다. 즉, Y축 방향에서의 제1 부분(43)의 폭은, 접속 영역(40a)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있다. 여기에서는, 제1 부분(43)에서의 외측(미러부(41)와는 반대측)의 측면(43b)이 X축에 평행한 평탄면으로 되어 있고, 제1 부분(43)에서의 내측의 측면(43a)이 접속 영역(40a)으로부터 멀어질수록 측면(43b)에 가까워지도록 미러부(41)와는 반대측에 오목 모양으로 만곡된 만곡면으로 되어 있다. Y축 방향에서의 제1 부분(44)의 폭은, 접속 영역(40b)으로부터 X축 방향을 따라서 토션 바(7)에 가까워질수록, 또, 접속 영역(40b)으로부터 X축 방향을 따라서 토션 바(8)에 가까워질수록, 작게 되어 있다. 즉, Y축 방향에서의 제1 부분(44)의 폭은, 접속 영역(40b)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있다. 여기에서는, 제1 부분(44)에서의 외측(미러부(41)와는 반대측)의 측면(44b)이 X축에 평행한 평탄면으로 되어 있고, 제1 부분(44)에서의 내측의 측면(44a)이 접속 영역(40b)으로부터 멀어질수록 측면(44b)에 가까워지도록 미러부(41)와는 반대측에 오목 모양으로 만곡된 만곡면으로 되어 있다.

제1 부분(43)에서의 내측의 측면(43a)과 제2 부분(45)에서의 내측(미러부(41)측)의 측면(45a)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 제1 부분(43)에서의 내측의 측면(43a)과 제2 부분(46)에서의 내측(미러부(41)측)의 측면(46a)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 제1 부분(44)에서의 내측의 측면(44a)과 제2 부분(45)에서의 내측의 측면(45a)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 제1 부분(44)에서의 내측의 측면(44a)과 제2 부분(46)에서의 내측의 측면(46a)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 즉, 각 제1 부분(43, 44)의 내부 가장자리와 각 제2 부분(45, 46)의 내부 가장자리는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다.

제1 부분(43)에서의 외측의 측면(43b)과 제2 부분(45)에서의 외측의 측면(45b)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 제1 부분(43)에서의 외측의 측면(43b)과 제2 부분(46)에서의 외측의 측면(46b)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 제1 부분(44)에서의 외측의 측면(44b)과 제2 부분(45)에서의 외측의 측면(45b)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 제1 부분(44)에서의 외측의 측면(44b)과 제2 부분(46)에서의 외측의 측면(46b)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 즉, 각 제1 부분(43, 44)의 외부 가장자리와 각 제2 부분(45, 46)의 외부 가장자리는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다.

제2 부분(45)에는, Y축 방향으로 연장되는 슬릿(45c)이 형성되어 있다. 슬릿(45c)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 토션 바(7)와 미러부(41)와의 사이에 위치하고 있다. 제2 부분(46)에는, Y축 방향으로 연장되는 슬릿(46c)이 형성되어 있다. 슬릿(46c)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 토션 바(8)와 미러부(41)와의 사이에 위치하고 있다.

코일(11)은, 각 제1 부분(43, 44)에서는 외측의 각 측면(43b, 44b)을 따라서 연장되어 있다. 제1 부분(43)에서 코일(11)이 연장되는 영역의 중심 위치(Y축 방향에서의 폭의 중심 위치)는, 제1 부분(43)의 중심 위치(Y축 방향에서의 폭의 중심 위치)보다도 외측(접속 영역(40a)과는 반대측)에 위치하고 있다. 제1 부분(44)에서 코일(11)이 연장되는 영역의 중심 위치(Y축 방향에서의 폭의 중심 위치)는, 제1 부분(44)의 중심 위치(Y축 방향에서의 폭의 중심 위치)보다도 외측(접속 영역(40b)과는 반대측)에 위치하고 있다.

코일(11)은, 각 제2 부분(45, 46)에서는 내측의 각 측면(45a, 46a)을 따라서 연장되어 있다. 제2 부분(45)에서 코일(11)이 연장되는 영역의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)는, 제2 부분(45)의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)보다도 내측(토션 바(7)과는 반대측)에 위치하고 있다(여기에서는, 슬릿(45c)보다도 내측에 위치하고 있다). 제2 부분(46)에서 코일(11)이 연장되는 영역의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)는, 제2 부분(46)의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)보다도 내측(토션 바(8)와는 반대측)에 위치하고 있다(여기에서는, 슬릿(46c)보다도 내측에 위치하고 있다).

도 3에 나타내어지는 바와 같이, 토션 바(7)에서의 양쪽 모두의 측면(7a)과 제2 부분(45)에서의 외측의 측면(45b)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 즉, 토션 바(7)의 외부 가장자리와 제2 부분(45)의 외부 가장자리는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 토션 바(7)에서의 양쪽 모두의 측면(7a)과 지지부(3)에서의 내측(미러부(41)측)의 측면(3a)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 즉, 토션 바(7)의 외부 가장자리와 지지부(3)의 내부 가장자리는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 제2 부분(45)의 외부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(7)의 외부 가장자리의 곡률은, 지지부(3)의 내부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(7)의 외부 가장자리의 곡률보다도 작다.

마찬가지로, 토션 바(8)에서의 양쪽 모두의 측면과 제2 부분(46)에서의 외측의 측면(46b)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다(도 1및 도 2 참조). 즉, 토션 바(8)의 외부 가장자리와 제2 부분(46)의 외부 가장자리는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 토션 바(8)에서의 양쪽 모두의 측면과 지지부(3)에서의 내측의 측면(3a)은, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다(도 1 및 도 2 참조). 즉, 토션 바(8)의 외부 가장자리와 지지부(3)의 내부 가장자리는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 제2 부분(46)의 외부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(8)의 외부 가장자리의 곡률은, 지지부(3)의 내부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(8)의 외부 가장자리의 곡률보다도 작다(도 1 및 도 2 참조).

도 3에 나타내어지는 바와 같이, 코일(9)은, 지지부(3)에서의 외측(미러부(41)와는 반대측)의 측면(3b)을 따라서 연장되어 있다. 지지부(3) 중 토션 바(7)가 접속되는 부분에서 코일(9)이 연장되는 영역의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)는, 당해 부분의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)보다도 외측(토션 바(7)과는 반대측)에 위치하고 있다. 지지부(3) 중 토션 바(8)가 접속되는 부분에서 코일(9)이 연장되는 영역의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)는, 당해 부분의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)보다도 외측(토션 바(8)와는 반대측)에 위치하고 있다(도 1 및 도 2 참조).

도 4에 나타내어지는 바와 같이, 지지부(3)의 이면(裏面)(자계 발생부(10)측의 표면)에는, 빔(beam) 구조(31)가 마련되어 있다. 빔 구조(31)는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 틀 모양의 지지부(3)를 따라서 고리 모양으로 연장되어 있다. 빔 구조(31) 중 Y축 방향으로 연장되는 부분의 폭(X축 방향에서의 폭)은, 빔 구조(31) 중 X축 방향으로 연장되는 부분의 폭(Y축 방향에서의 폭)보다도 작다. 빔 구조(31) 중 X축 방향으로 연장되는 부분에는, Y축을 횡단하는 중간 부분을 제외하고, 복수의 두께 제거부(31a)가 형성되어 있다. 각 두께 제거부(31a)의 크기는, Y축으로부터 멀어질수록 커지고 있다.

빔 구조(31) 중 토션 바(7)측에서 Y축 방향으로 연장되는 부분의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)는, 지지부(3) 중 Y축 방향으로 연장되고 또한 토션 바(7)가 접속된 부분의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)보다도 외측(토션 바(7)과는 반대측)에 위치하고 있다. 빔 구조(31) 중 토션 바(8)측에서 Y축 방향으로 연장되는 부분의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)는, 지지부(3) 중 Y축 방향으로 연장되고 또한 토션 바(8)가 접속된 부분의 중심 위치(X축 방향에서의 폭의 중심 위치)보다도 외측(토션 바(8)와는 반대측)에 위치하고 있다.

미러부(41)의 이면(자계 발생부(10)측의 표면)에는, 복수의 빔 구조(47, 48, 49)가 마련되어 있다. 빔 구조(47)는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 교점(O)으로부터 X축 방향에서의 접속 영역(40a)의 양 가장자리부를 향해 V자 모양으로 연장되어 있다. 빔 구조(48)는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 교점(O)으로부터 X축 방향에서의 접속 영역(40b)의 양 가장자리를 향해 V자 모양으로 연장되어 있다. 빔 구조(49)는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 교점(O)으로부터 X축 방향에서의 양측에 X자 모양으로 연장되어 있다.

[작용 및 효과]

미러 장치(1)에서는, 틀 모양의 프레임(42)에 접속된 한 쌍의 토션 바(7, 8)가 X축 상에 배치되어 있고, 미러부(41)와 틀 모양의 프레임(42)이 서로 접속된 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)이 Y축 방향에서의 미러부(41)의 양측에 위치하고 있다. 이것에 의해, X축을 중심선으로 하여 가동부(4)가 고속으로 요동시켜졌다고 해도, 예를 들면 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)만이 X축 상에 위치하고 있는 경우나, 1개의 접속 영역(40a)(또는 40b)에서만 미러부(41)와 틀 모양의 프레임(42)이 서로 접속되어 있는 경우 등에 비해, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 각 접속 영역(40a, 40b)에 발생하는 응력이 작아진다. 게다가, 미러 장치(1)에서는, 미러부(41)의 외부 가장자리와 프레임(42)의 내부 가장자리가, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 각 접속 영역(40a, 40b)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 이것에 의해, 각 접속 영역(40a, 40b)에서 응력 집중이 일어나기 어려워진다. 이상에 의해, 미러 장치(1)에 의하면, 미러부(41)가 휘는 것 및 가동부(4)가 파손되는 것 양쪽 모두를 억제할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)이, Y축 상에서의 미러부(41)의 양측에 위치하고 있다. 이것에 의해, 각 토션 바(7, 8)와 각 접속 영역(40a, 40b)과의 사이에 충분한 거리(한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림의 영향이 각 접속 영역(40a, 40b)에 이르기 어려운 거리)를 확보할 수 있다. 따라서, 가동부(4)의 구성을 단순화하면서도, 미러부(41)가 휘는 것 및 가동부(4)가 파손되는 것 양쪽 모두를 억제할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, 프레임(42)이, 미러부(41)가 접속되고 또한 X축 방향으로 연장되는 한 쌍의 제1 부분(43, 44)을 포함하고, Y축 방향에서의 각 제1 부분(43, 44)의 폭이, 각 접속 영역(40a, 40b)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있다. 이것에 의해, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 발생하는 응력을, 각 제1 부분(43, 44)에서 폭이 작게 되어 있는 부분으로 분산시켜, 각 접속 영역(40a, 40b)에 발생하는 응력을 보다 작게 할 수 있다. 게다가, 각 접속 영역(40a, 40b)에서의 접속 강도를 확보하면서도, 각 제1 부분(43, 44)에서 폭이 작게 되어 있는 분만큼, X축을 회전축으로 한 경우에서의 가동부(4)의 관성 모멘트를 작게 할 수 있다. X축을 회전축으로 한 경우에서의 가동부(4)의 관성 모멘트를 작게 하는 것은, X축을 중심선으로 하여 가동부(4)를 고속으로 요동시키는데 있어서 유리하다. 특히, 제1 부분(43)에서의 내측의 측면(43a)이 접속 영역(40a)으로부터 멀어질수록 제1 부분(43)에서의 외측의 측면(43b)에 가까워지도록 미러부(41)와는 반대측에 오목 모양으로 만곡된 만곡면으로 되어 있고, 제1 부분(44)에서의 내측의 측면(44a)이 접속 영역(40b)으로부터 멀어질수록 제1 부분(44)에서의 외측의 측면(44b)에 가까워지도록 미러부(41)와는 반대측에 오목 모양으로 만곡된 만곡면으로 되어 있기 때문에, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 발생하는 응력을 보다 확실히 분산시켜, 각 제 1 부분(43, 44)에서 응력 집중이 일어나는 것을 억제할 수 있다.

도 5의 (a)는, 비교예의 가동부(4)의 평면도이며, 도 5의 (b)는, 실시예의 가동부(4)(상술한 가동부(4))의 평면도이다. 도 6의 (a)는, 비교예의 가동부(4)의 평면도이며, 도 6의 (b)는, 실시예의 가동부(4)의 평면도이다. 도 5의 (a)에 나타내어지는 비교예의 가동부(4)에서는, Y축 방향에서의 각 제1 부분(43, 44)의 폭이 일정하고, Y축 방향에서의 가동부(4)의 폭이, 도 5의 (b)에 나타내어지는 실시예의 가동부(4)에서의 당해 폭과 동일하다. 도 6의 (a)에 나타내어지는 비교예의 가동부(4)에서는, Y축 방향에서의 각 제1 부분(43, 44)의 폭이 일정하고, Y축 방향에서의 가동부(4)의 폭이, 도 6의 (b)에 나타내어지는 실시예의 가동부(4)에서의 당해 폭보다도 작다.

도 5의 (a)에 나타내어지는 비교예의 가동부(4)와 도 6의 (a)에 나타내어지는 비교예의 가동부(4)를 대비하면, 도 5의 (a)에 나타내어지는 비교예의 가동부(4)에서는, X축을 회전축으로 한 경우에서의 가동부(4)의 관성 모멘트가 커지고, 도 6의 (a)에 나타내어지는 비교예의 가동부(4)에서는, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 발생하는 응력을 완화할 수 없다. 이들에 대해, 도 5의 (b) 및 도 6의 (b)에 나타내어지는 실시예의 가동부(4)에 의하면, 도 5의 (a)에 나타내어지는 비교예의 가동부(4)에 비해, X축을 회전축으로 한 경우에서의 가동부(4)의 관성 모멘트를 작게 할 수 있다. 또, 도 5의 (b) 및 도 6의 (b)에 나타내어지는 실시예의 가동부(4)에 의하면, 도 6의 (a)에 나타내어지는 비교예의 가동부(4)에 비해, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 발생하는 응력을 완화할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, 프레임(42)이, 한 쌍의 제1 부분(43, 44)에 더하여, 한 쌍의 토션 바(7, 8)가 접속되고 또한 Y축 방향으로 연장되는 한 쌍의 제2 부분(45, 46)을 포함하고 있다. 이것에 의해, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 발생하는 응력을, 서로 접속되는 각 제1 부분(43, 44)과 각 제2 부분(45, 46)과의 사이의 부분으로 분산시켜, 각 접속 영역(40a, 40b)에 발생하는 응력을 보다 작게 할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, 각 제1 부분(43, 44)의 내부 가장자리와 각 제2 부분(45, 46)의 내부 가장자리가, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 이것에 의해, 각 제1 부분(43, 44)의 내부 가장자리와 각 제2 부분(45, 46)의 내부 가장자리가 서로 접속되는 각 영역에서 응력 집중이 일어나는 것을 억제할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, 각 제1 부분(43, 44)의 외부 가장자리와 각 제2 부분(45, 46)의 외부 가장자리가, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 이것에 의해, 각 제1 부분(43, 44)의 외부 가장자리와 각 제2 부분(45, 46)의 외부 가장자리가 서로 접속되는 각 영역에서 응력 집중이 일어나는 것을 억제할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, X축 방향에서의 각 제1 부분(43, 44)의 길이가, Y축 방향에서의 각 제2 부분(45, 46)의 길이보다도 길다. 이것에 의해, X축을 회전축으로 한 경우에서의 가동부(4)의 관성 모멘트의 증대를 억제하면서도, 각 토션 바(7, 8)와 각 접속 영역(40a, 40b)과의 사이에 충분한 거리(한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림의 영향이 각 접속 영역(40a, 40b)에 이르기 어려운 거리)를 확보할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, 접속 영역(40a)과 제2 부분(45)과의 거리, 접속 영역(40a)과 제2 부분(46)과의 거리, 접속 영역(40b)과 제2 부분(45)과의 거리, 및 접속 영역(40b)과 제2 부분(46)과의 거리의 각각은, X축과 제1 부분(43)과의 거리, 및 X축과 제1 부분(44)과의 거리의 각각보다도 길다. 이것에 의해, X축을 회전축으로 한 경우에서의 가동부(4)의 관성 모멘트의 증대를 억제하면서도, 각 토션 바(7, 8)와 각 접속 영역(40a, 40b)과의 사이에 충분한 거리(한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림의 영향이 각 접속 영역(40a, 40b)에 이르기 어려운 거리)를 확보할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에서의 미러부(41)의 형상이, X축을 따른 장축을 가지는 타원형이다. 이것에 의해, X축을 회전축으로 한 경우에서의 가동부(4)의 관성 모멘트의 증대를 억제하면서도, 충분한 미러면(41a)의 면적을 확보할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, X축 방향에서의 각 접속 영역(40a, 40b)의 폭이, X축 방향에서의 미러부(41)의 폭의 30% 이하이다. 이것에 의해, 미러부(41)와 프레임(42)과의 충분한 접속 강도의 확보, 및 각 토션 바(7, 8)와 각 접속 영역(40a, 40b)과의 사이의 충분한 거리의 확보의 양립을 도모할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, 코일(11)이, 각 제1 부분(43, 44)에서는 외측의 각 측면(43b, 44b)을 따라서 연장되어 있고, 각 제2 부분(45, 46)에서는 내측의 각 측면(45a, 46a)을 따라서 연장되어 있다. 이것에 의해, 각 접속 영역(40a, 40b) 및 각 토션 바(7, 8)로부터 코일(11)이 멀어지게 되기 때문에, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 코일(11)에 발생하는 응력이 작아진다. 따라서, 코일(11)에 금속 피로가 생기는 것을 억제할 수 있다. 상술한 바와 같이, 각 접속 영역(40a, 40b)에서는, 미러부(41)의 휨 및 가동부(4)의 파손으로 이어지지 않을 정도까지 응력이 저감되지만, 코일(11)의 금속 피로로 이어질 정도의 응력은 잔존할 우려가 있다. 그 때문에, 코일(11)을 각 제1 부분(43, 44)에서 외측의 각 측면(43b, 44b)을 따라서 연장시키고, 각 접속 영역(40a, 40b)으로부터 코일(11)을 멀어지게 하는 것은, 안전의 면에서 유효하다.

미러 장치(1)에서는, 토션 바(7)와 미러부(41)와의 사이에 위치하는 슬릿(45c)이 제1 부분(43)에 형성되어 있고, 토션 바(8)와 미러부(41)와의 사이에 위치하는 슬릿(46c)이 제1 부분(44)에 형성되어 있다. 이것에 의해, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림의 영향이 코일(11)에 이르기 어려워진다. 따라서, 코일(11)에 금속 피로가 생기는 것을 억제할 수 있다. 게다가, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림의 영향이 각 접속 영역(40a, 40b)에도 미치기 어려워진다. 따라서, 미러부(41)가 휘는 것 및 가동부(4)가 파손되는 것 양쪽 모두를 보다 확실히 억제할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, 코일(9)이, 지지부(3)에서의 외측의 측면(3b)을 따라서 연장되어 있다. 이것에 의해, 각 토션 바(7, 8)로부터 코일(9)이 멀어지게 되기 때문에, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 코일(9)에 발생하는 응력이 작아진다. 따라서, 코일(9)에 금속 피로가 생기는 것을 억제할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, 제2 부분(45)의 외부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(7)의 외부 가장자리의 곡률이, 지지부(3)의 내부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(7)의 외부 가장자리의 곡률보다도 작다. 마찬가지로, 제2 부분(46)의 외부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(8)의 외부 가장자리의 곡률이, 지지부(3)의 내부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(8)의 외부 가장자리의 곡률보다도 작다. 프레임(42)에 접속되는 영역에서 각 토션 바(7, 8)의 외부 가장자리의 곡률을 작게 함으로써, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 프레임(42)에 발생하는 응력을 작게 할 수 있다. 한편, 지지부(3)에 접속되는 영역에서 각 토션 바(7, 8)의 외부 가장자리의 곡률을 크게 함으로써, 각 토션 바(7, 8)의 길이를 확보하고, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 발생하는 응력 자체를 작게 할 수 있다. 또, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 발생하는 응력에 대해서는, 지지부(3)측에서 작게 하는 것보다도, 리니어 동작시켜지는 가동부(4)측에서 작게 하는 쪽이, 유효하다.

미러 장치(1)에서는, 틀 모양의 지지부(3)를 따라서 고리 모양으로 연장되는 빔 구조(31)가 지지부(3)의 이면에 마련되어 있다. 이것에 의해, 지지부(3)의 변형을 억제할 수 있다. 게다가, 빔 구조(31)가 연속적으로 형성되어 있기 때문에, 빔 구조(31)가 단속적으로 형성되어 있는 경우에 비해, 응력 집중이 일어나는 것을 억제할 수 있다. 또, 미러 장치(1)에서는, 빔 구조(31) 중 Y축 방향으로 연장되는 부분의 폭(X축 방향에서의 폭)이, 빔 구조(31) 중 X축 방향으로 연장되는 부분의 폭(Y축 방향에서의 폭)보다도 작다. 이것에 의해, Y축을 회전축으로 한 경우에서의 지지부(3)의 관성 모멘트를 작게 할 수 있다. 또, 미러 장치(1)에서는, 빔 구조(31) 중 X축 방향으로 연장되는 부분에 형성된 각 두께 제거부(31a)의 크기가, Y축으로부터 멀어질수록 크게 되어 있다. 이것에 의해, Y축을 회전축으로 한 경우에서의 지지부(3)의 관성 모멘트를 작게 할 수 있다. 또, 미러 장치(1)에서는, 빔 구조(31) 중 Y축을 횡단하는 중간 부분에 두께 제거부(31a)가 형성되어 있지 않다. 이것에 의해, X축을 회전축으로 한 경우에서의 지지부(3)의 관성 모멘트를 크게 하고, X축을 중심선으로 하여 지지부(3)가 요동하는 것을 억제할 수 있다. 게다가, 미러 장치(1)에서는, 빔 구조(31) 중 Y축 방향으로 연장되는 부분의 중심 위치가, 지지부(3) 중 Y축 방향으로 연장되는 부분의 중심 위치보다도 외측에 위치하고 있다. 이것에 의해, 빔 구조(31) 중 토션 바(7)측에서 Y축 방향으로 연장되는 부분이 토션 바(7)로부터 멀어지게 되고, 빔 구조(31) 중 토션 바(8)측에서 Y축 방향으로 연장되는 부분이 토션 바(8)로부터 멀어지게 되기 때문에, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 빔 구조(31)에 발생하는 응력을 작게 할 수 있다.

미러 장치(1)에서는, 교점(O)으로부터 X축 방향에서의 접속 영역(40a)의 양 가장자리를 향해 V자 모양으로 연장되는 빔 구조(47), 및 교점(O)으로부터 X축 방향에서의 접속 영역(40b)의 양 가장자리부를 향해 V자 모양으로 연장되는 빔 구조(48)가, 미러부(41)의 이면에 마련되어 있다. 이것에 의해, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 각 접속 영역(40a, 40b)에 발생하는 응력을 작게 할 수 있다.

[변형예]

본 개시는, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 각 부의 재료 및 형상에는, 상술한 재료 및 형상에 한정하지 않고, 여러가지 재료 및 형상을 채용할 수 있다. 일 예로서, 프레임(42)은, 틀 모양으로 형성되어 있으면, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에 예를 들면 사각형 이외의 다각형 모양 등의 외형을 가지고 있어도 괜찮다. 또, 미러면(41a)은, 미러부(41)에서의 적어도 일부에 형성되어 있으면 된다. 또, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에서의 미러부(41)의 형상은, 원형 모양 등이라도 괜찮다. 또, 미러 장치(1)의 구동 방식은, 전자(電磁) 구동식에 한정되지 않고, 정전(靜電) 구동식, 압전 구동식, 열 구동식 등이라도 괜찮다. 또, 베이스(2) 및 한 쌍의 토션 바(5, 6)가 미러 장치(1)에 마련되어 있지 않고, 지지부(3)가 베이스로서 기능해도 괜찮다.

또, 한 쌍의 토션 바(7, 8)가 제1 축선 상에서의 가동부(4)의 양측에 배치되어 있는 경우에는, 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)은, 제1 축선에 수직인 제2 축선에 평행한 방향에서의 미러부(41)의 양측에 위치하고 있으면 좋다. 일 예로서, 다각형 틀 모양으로 형성된 프레임(42)의 한 쌍의 부분(대변(對邊)을 구성하는 부분)이 제2 축선과 교차하는 경우에는, 당해 한 쌍의 부분 내에 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)이 배치되어 있으면 좋다. 상술한 실시 형태이면, 한 쌍의 제1 부분(43, 44) 내에 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)이 배치되어 있으면 좋다. 혹은, 프레임(42)의 형상에 관계없이, 제1 축선과 제2 축선과의 교점을 중심점으로 하여 제1 축선으로부터 일방향으로 45도 이상 135도 이하의 영역, 및 제1 축선으로부터 타방향으로 45도 이상 135도 이하의 영역에, 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)이 배치되어 있으면 좋다. 또, 각 접속 영역(40a, 40b)은, 물리적으로 분리된 복수의 영역에 의해서 구성되어 있어도 괜찮다.

또, Y축 방향에서의 제1 부분(43)의 폭은, 접속 영역(40a)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있으면, 도 7의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 제1 부분(43)에서의 내측의 측면(43a)이, 접속 영역(40a)으로부터 멀어질수록 제1 부분(43)에서의 외측의 측면(43b)에 가까워지도록 경사진 평탄면이라도 괜찮다. 마찬가지로, Y축 방향에서의 제1 부분(44)의 폭은, 접속 영역(40b)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있으면, 도 7의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 제1 부분(44)에서의 내측의 측면(44a)이, 접속 영역(40b)으로부터 멀어질수록 제1 부분(44)에서의 외측의 측면(44b)에 가까워지도록 경사진 평탄면이라도 좋다.

또, Y축 방향에서의 제1 부분(43)의 폭은, 접속 영역(40a)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있으면, 도 7의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 제1 부분(43)에서의 내측의 측면(43a)이, 접속 영역(40a)으로부터 멀어질수록 제1 부분(43)에서의 외측의 측면(43b)에 가까워지도록 스텝(step) 모양으로 굴곡된 굴곡면이라도 괜찮다. 마찬가지로, Y축 방향에서의 제1 부분(44)의 폭은, 접속 영역(40b)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있으면, 도 7의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 제1 부분(44)에서의 내측의 측면(44a)이, 접속 영역(40b)으로부터 멀어질수록 제1 부분(44)에서의 외측의 측면(44b)에 가까워지도록 스텝 모양으로 굴곡된 굴곡면이라도 좋다.

또, 제3 변형예의 가동부(4)에서는, 도 8에 나타내어지는 바와 같이, 미러부(41)가, Y축 방향에서의 미러부(41)의 양측에 위치하는 한 쌍의 접속 영역(제1 접속 영역)(40a, 40b)의 각각, 및 X축 방향에서의 미러부(41)의 양측에 위치하는 한 쌍의 접속 영역(제2 접속 영역)(40c, 40d)의 각각에서, 프레임(42)에 접속되어 있다. 미러부(41)와 프레임(42)과의 사이의 영역 중 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b) 및 한 쌍의 접속 영역(40c, 40d) 이외의 영역은, 공간이다. 즉, 미러부(41)와 프레임(42)은, 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b) 및 한 쌍의 접속 영역(40c, 40d)에서만 서로 접속되어 있다.

미러부(41)의 측면(41b)과 제1 부분(43)에서의 내측의 측면(43a)은, 접속 영역(40a)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 미러부(41)의 측면(41b)과 제1 부분(44)에서의 내측의 측면(44a)은, 접속 영역(40b)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 즉, 미러부(41)의 외부 가장자리와 프레임(42)의 내부 가장자리는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 각 접속 영역(40a, 40b)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다.

미러부(41)의 측면(41b)과 제2 부분(45)에서의 내측의 측면(45a)은, 접속 영역(40d)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 미러부(41)의 측면(41b)과 제2 부분(46)에서의 내측의 측면(46a)은, 접속 영역(40c)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 즉, 미러부(41)의 외부 가장자리와 프레임(42)의 내부 가장자리는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 각 접속 영역(40c, 40d)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다.

Y축 방향에서의 제1 부분(43)의 폭은, 접속 영역(40a)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있다. 여기에서는, 제1 부분(43)에서의 외측의 측면(43b)이 X축에 평행한 평탄면으로 되어 있고, 제1 부분(43)에서의 내측의 측면(43a)이 접속 영역(40a)으로부터 멀어질수록 측면(43b)에 가까워지는 면으로 되어 있다. Y축 방향에서의 제1 부분(44)의 폭은, 접속 영역(40b)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있다. 여기에서는, 제1 부분(44)에서의 외측의 측면(44b)이 X축에 평행한 평탄면으로 되어 있고, 제1 부분(44)에서의 내측의 측면(44a)이 접속 영역(40b)으로부터 멀어질수록 측면(44b)에 가까워지는 면으로 되어 있다.

또, 제1 부분(43)에서의 내측의 측면(43a)은, 접속 영역(40a)으로부터 멀어질수록 제1 부분(43)에서의 외측의 측면(43b)에 가까워지도록 경사진 평탄면이라도 좋다. 마찬가지로, 제1 부분(44)에서의 내측의 측면(44a)은, 접속 영역(40b)으로부터 멀어질수록 제1 부분(44)에서의 외측의 측면(44b)에 가까워지도록 경사진 평탄면이라도 좋다. 또, 제1 부분(43)에서의 내측의 측면(43a)은, 접속 영역(40a)으로부터 멀어질수록 제1 부분(43)에서의 외측의 측면(43b)에 가까워지도록 스텝 모양으로 굴곡된 굴곡면이라도 좋다. 마찬가지로, 제1 부분(44)에서의 내측의 측면(44a)은, 접속 영역(40b)으로부터 멀어질수록 제1 부분(44)에서의 외측의 측면(44b)에 가까워지도록 스텝 모양으로 굴곡된 굴곡면이라도 좋다.

X축 방향에서의 제2 부분(45)의 폭은, 접속 영역(40d)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있다. 여기에서는, 제2 부분(45)에서의 외측의 측면(45b)이 Y축에 평행한 평탄면으로 되어 있고, 제2 부분(45)에서의 내측의 측면(45a)이 접속 영역(40d)으로부터 멀어질수록 측면(45b)에 가까워지는 면으로 되어 있다. X축 방향에서의 제2 부분(46)의 폭은, 접속 영역(40c)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있다. 여기에서는, 제2 부분(46)에서의 외측의 측면(46b)이 Y축에 평행한 평탄면으로 되어 있고, 제2 부분(46)에서의 내측의 측면(46a)이 접속 영역(40c)으로부터 멀어질수록 측면(46b)에 가까워지는 면으로 되어 있다.

또, 제2 부분(45)에서의 내측의 측면(45a)은, 접속 영역(40d)으로부터 멀어질수록 제2 부분(45)에서의 외측의 측면(45b)에 가까워지도록 경사진 평탄면이라도 좋다. 마찬가지로, 제2 부분(46)에서의 내측의 측면(46a)은, 접속 영역(40c)으로부터 멀어질수록 제2 부분(46)에서의 외측의 측면(46b)에 가까워지도록 경사진 평탄면이라도 괜찮다. 또, 제2 부분(45)에서의 내측의 측면(45a)은, 접속 영역(40d)으로부터 멀어질수록 제2 부분(45)에서의 외측의 측면(45b)에 가까워지도록 스텝 모양으로 굴곡된 굴곡면이라도 좋다. 마찬가지로 제2 부분(46)에서의 내측의 측면(46a)은, 접속 영역(40c)으로부터 멀어질수록 제2 부분(46)에서의 외측의 측면(46b)에 가까워지도록 스텝 모양으로 굴곡된 굴곡면이라도 좋다.

제3 변형예의 가동부(4)를 구비하는 미러 장치(1)에서는, 틀 모양의 프레임(42)에 접속된 한 쌍의 토션 바(7, 8)가 X축 상에 배치되어 있고, 미러부(41)와 틀 모양의 프레임(42)이 서로 접속된 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)이 Y축 방향에서의 미러부(41)의 양측에 위치하고 있다. 게다가, 미러부(41)와 틀 모양의 프레임(42)이 서로 접속된 한 쌍의 접속 영역(40c, 40d)이 X축 방향에서의 미러부(41)의 양측에 위치하고 있다. 이것에 의해, X축을 중심선으로 하여 가동부(4)가 고속으로 요동시켜졌다고 해도, 예를 들면 한 쌍의 접속 영역(40a, 40b)만이 X축 상에 위치하고 있는 경우나, 1개의 접속 영역(40a)(또는 40b)에서만 미러부(41)와 틀 모양의 프레임(42)이 서로 접속되어 있는 경우 등에 비해, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 각 접속 영역(40a, 40b, 40c, 40d)에 발생하는 응력이 작아진다. 게다가, 제3 변형예의 가동부(4)를 구비하는 미러 장치(1)에서는, 미러부(41)의 외부 가장자리와 프레임(42)의 내부 가장자리가, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 각 접속 영역(40a, 40b)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 이것에 의해, 각 접속 영역(40a, 40b)에서 응력 집중이 일어나기 어려워진다. 이상에 의해, 제3 변형예의 가동부(4)를 구비하는 미러 장치(1)에 의하면, 미러부(41)가 휘는 것 및 가동부(4)가 파손되는 것 양쪽 모두를 억제할 수 있다.

제3 변형예의 가동부(4)를 구비하는 미러 장치(1)에서는, 미러부(41)의 외부 가장자리와 프레임(42)의 내부 가장자리가, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 각 접속 영역(40c, 40d)에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있다. 이것에 의해, 각 접속 영역(40c, 40d)에서 응력 집중이 일어나기 어려워진다.

제3 변형예의 가동부(4)를 구비하는 미러 장치(1)에서는, 한 쌍의 접속 영역(40c, 40d)이, X축 상에서의 미러부(41)의 양측에 위치하고 있다. 이것에 의해, X축 둘레에서의 가동부의 관성 모멘트를 작게 할 수 있다.

한 쌍의 토션 바(7, 8)가 제1 축선 상에서의 가동부(4)의 양측에 배치되어 있는 경우에는, 한 쌍의 접속 영역(40c, 40d)은, 제1 축선에 평행한 방향에서의 미러부(41)의 양측에 위치하고 있으면 좋다. 일 예로서, 다각형 틀 모양으로 형성된 프레임(42)의 한 쌍의 부분(대변을 구성하는 부분)이 제1 축선과 교차하는 경우에는, 당해 한 쌍의 부분 내에 한 쌍의 접속 영역(40c, 40d)이 배치되어 있으면 좋다. 제3 변형예의 가동부(4)이면, 한 쌍의 제2 부분(45, 46) 내에 한 쌍의 접속 영역(40c, 40d)이 배치되어 있으면 된다. 혹은, 프레임(42)의 형상에 관계없이, 제1 축선과 제2 축선과의 교점을 중심점으로 하여 제2 축선으로부터 일방향으로 45도 이상 135도 이하의 영역, 및 제2 축선으로부터 타방향으로 45도 이상 135도 이하의 영역에, 한 쌍의 접속 영역(40c, 40d)이 배치되어 있으면 좋다. 또, 각 접속 영역(40c, 40d)은, 물리적으로 분리된 복수의 영역에 의해서 구성되어 있어도 괜찮다.

제3 변형예의 가동부(4)를 구비하는 미러 장치(1)에서는, Y축 방향에서의 각 제1 부분(43, 44)의 폭이, 각 접속 영역(40a, 40b)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있고, X축 방향에서의 각 제2 부분(45, 46)의 폭이, 각 접속 영역(40c, 40d)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있다. 이것에 의해, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림에 기인하여 발생하는 응력을, 각 제1 부분(43, 44) 및 각 제2 부분(45, 46)에서 폭이 작게 되어 있는 부분으로 분산시켜, 각 접속 영역(40a, 40b, 40c, 40d)에 발생하는 응력을 보다 작게 할 수 있다. 게다가, 각 접속 영역(40a, 40b, 40c, 40d)에서의 접속 강도를 확보하면서도, 각 제1 부분(43, 44) 및 각 제2 부분(45, 46)에서 폭이 작게 되어 있는 분만큼, X축을 회전축으로 한 경우에서의 가동부(4)의 관성 모멘트를 작게 할 수 있다. 다만, X축 방향에서의 각 제2 부분(45, 46)의 폭은, 각 접속 영역(40c, 40d)으로부터 멀어질수록 작게 되어 있지 않아도 된다.

제3 변형예의 가동부(4)를 구비하는 미러 장치(1)에서는, 토션 바(7)와 미러부(41)와의 사이에 위치하는 슬릿(45c)이 제1 부분(43)에 형성되어 있고, 토션 바(8)와 미러부(41)와의 사이에 위치하는 슬릿(46c)이 제1 부분(44)에 형성되어 있다. 게다가, 제2 부분(45)의 외부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(7)의 외부 가장자리의 곡률이, 지지부(3)의 내부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(7)의 외부 가장자리의 곡률보다도 작다. 마찬가지로, 제2 부분(46)의 외부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(8)의 외부 가장자리의 곡률이, 지지부(3)의 내부 가장자리에 접속되는 영역에서의 토션 바(8)의 외부 가장자리의 곡률보다도 작다. 이들에 의해, 제3 변형예의 가동부(4)를 구비하는 미러 장치(1)에서는, 4개의 접속 영역(40a, 40b, 40c, 40d)에 의해서 미러부(41)의 안정적인 지지가 실현되면서도, 한 쌍의 토션 바(7, 8)의 비틀림의 영향이 한 쌍의 접속 영역(40c, 40d)에 이르기 어렵게 되어 있다.

상술한 실시 형태에서의 각 구성은, 제3 변형예의 가동부(4)를 구비하는 미러 장치(1)에도 적용되어 있다. 예를 들면, 각 제1 부분(43, 44)의 내부 가장자리와 각 제2 부분(45, 46)의 내부 가장자리는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 또, 각 제1 부분(43, 44)의 외부 가장자리와 각 제2 부분(45, 46)의 외부 가장자리는, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 각 영역에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있다. 또, X축 방향에서의 각 제1 부분(43, 44)의 길이는, Y축 방향에서의 각 제2 부분(45, 46)의 길이보다도 길다. 또, 접속 영역(40a)과 제2 부분(45)과의 거리, 접속 영역(40a)과 제2 부분(46)과의 거리, 접속 영역(40b)과 제2 부분(45)과의 거리, 및 접속 영역(40b)과 제2 부분(46)과의 거리의 각각은, X축과 제1 부분(43)과의 거리, 및 X축과 제1 부분(44)과의 거리의 각각보다도 길다. 또, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에서의 미러부(41)의 형상은, X축을 따른 장축을 가지는 타원형이다. 또, X축 방향에서의 각 접속 영역(40a, 40b)의 폭은, X축 방향에서의 미러부(41)의 폭의 30% 이하이다. 또, 코일(11)은, 각 제1 부분(43, 44)에서는 외측의 각 측면(43b, 44b)을 따라서 연장되어 있고, 각 제2 부분(45, 46)에서는 내측의 각 측면(45a, 46a)을 따라서 연장되어 있다. 또, 코일(9)은, 지지부(3)에서의 외측의 측면(3b)을 따라서 연장되어 있다. 또, 지지부(3)의 이면에는, 틀 모양의 지지부(3)를 따라서 고리 모양으로 연장되는 빔 구조(31)가 마련되어 있다. 또, 미러부(41)의 이면에는, 교점(O)으로부터 X축 방향에서의 접속 영역(40a)의 양 가장자리부를 향해 V자 모양으로 연장되는 빔 구조(47), 및 교점(O)으로부터 X축 방향에서의 접속 영역(40b)의 양 가장자리부를 향해 V자 모양으로 연장되는 빔 구조(48)가 마련되어 있다.

제3 변형예의 가동부(4)를 구비하는 미러 장치(1)에서도, 각 부의 재료 및 형상에는, 상술한 재료 및 형상에 한정하지 않고, 여러가지 재료 및 형상을 채용할 수 있다. 일 예로서, 프레임(42)은, 틀 모양으로 형성되어 있으면, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에 예를 들면 사각형 이외의 다각형 모양 등의 외형을 가지고 있어도 괜찮다. 또, 미러면(41a)은, 미러부(41)에서의 적어도 일부에 형성되어 있으면 좋다. 또, X축 및 Y축에 수직인 방향으로부터 본 경우에서의 미러부(41)의 형상은, 원형 모양 등이라도 괜찮다.

상술한 실시 형태 및 각 변형예에서는, 가동부(4)를 요동시키기 위한 코일(11)이 가동부(4)에 마련되어 있고, 지지부(3)를 요동시키기 위한 코일(9)이 지지부(3)에 마련되어 있었지만, 가동부(4)를 요동시키기 위한 코일, 및 지지부(3)를 요동시키기 위한 코일이, 각각, 지지부(3)에 마련되어 있어도 괜찮고, 혹은, 가동부(4)를 요동시키고 또한 지지부(3)를 요동시키기 위한 단일의 코일이, 지지부(3)에 마련되어 있어도 괜찮다.

상술한 일 실시 형태 또는 변형예에서의 각 구성은, 다른 실시 형태 또는 변형예에서의 각 구성에 임의로 적용할 수 있다.

1 - 미러 장치 3 - 지지부
4 - 가동부 7, 8 - 토션 바
40a, 40b - 접속 영역(제1 접속 영역)
40c, 40d - 접속 영역(제2 접속 영역)
41 - 미러부 42 - 프레임
43, 44 - 제1 부분 45, 46 - 제2 부분

Claims

지지부와,
가동부와,
제1 축선 상에서의 상기 가동부의 양측에 배치되고, 상기 제1 축선을 중심선으로 하여 상기 가동부가 요동(搖動) 가능하게 되도록, 상기 가동부를 상기 지지부에 연결하는 한 쌍의 토션 바를 구비하며,
상기 가동부는,
상기 한 쌍의 토션 바가 접속된 틀 모양의 프레임과,
상기 프레임의 내측에 배치된 미러부를 가지며,
상기 미러부는, 상기 제1 축선에 수직인 제2 축선에 평행한 방향에서의 상기 미러부의 양측에 위치하는 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에서 상기 프레임에 접속되어 있고,
상기 미러부와 상기 프레임과의 사이의 영역 중 상기 한 쌍의 제1 접속 영역 이외의 영역은, 공간이며,
상기 미러부의 외부 가장자리와 상기 프레임의 내부 가장자리는, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 상기 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있는 미러 장치.
지지부와,
가동부와,
제1 축선 상에서의 상기 가동부의 양측에 배치되고, 상기 제1 축선을 중심선으로 하여 상기 가동부가 요동 가능하게 되도록, 상기 가동부를 상기 지지부에 연결하는 한 쌍의 토션 바를 구비하며,
상기 가동부는,
상기 한 쌍의 토션 바가 접속된 틀 모양의 프레임과,
상기 프레임의 내측에 배치된 미러부를 가지며,
상기 미러부는, 상기 제1 축선에 수직인 제2 축선에 평행한 방향에서의 상기 미러부의 양측에 위치하는 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각, 및 상기 제1 축선에 평행한 방향에서의 상기 미러부의 양측에 위치하는 한 쌍의 제2 접속 영역의 각각에서, 상기 프레임에 접속되어 있고,
상기 미러부와 상기 프레임과의 사이의 영역 중 상기 한 쌍의 제1 접속 영역 및 상기 한 쌍의 제2 접속 영역 이외의 영역은, 공간이며,
상기 미러부의 외부 가장자리와 상기 프레임의 내부 가장자리는, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 상기 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있는 미러 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 미러부의 외부 가장자리와 상기 프레임의 내부 가장자리는, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 상기 한 쌍의 제2 접속 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 접속되어 있는 미러 장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 한 쌍의 제2 접속 영역은, 상기 제1 축선 상에서의 상기 미러부의 양측에 위치하고 있는 미러 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 접속 영역은, 상기 제2 축선 상에서의 상기 미러부의 양측에 위치하고 있는 미러 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나에 있어서,
상기 프레임은, 상기 미러부가 접속되고 또한 상기 제1 축선에 평행한 방향으로 연장되는 한 쌍의 제1 부분을 포함하고,
상기 제2 축선에 평행한 방향에서의 상기 한 쌍의 제1 부분의 각각의 폭은, 상기 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각으로부터 멀어질수록 작게 되어 있는 미러 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 프레임은, 상기 한 쌍의 토션 바가 접속되고 또한 상기 제2 축선에 평행한 방향으로 연장되는 한 쌍의 제2 부분을 더 포함하는 미러 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 부분의 각각의 내부 가장자리와 상기 한 쌍의 제2 부분의 각각의 내부 가장자리는, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 복수의 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있는 미러 장치.
청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 부분의 각각의 외부 가장자리와 상기 한 쌍의 제2 부분의 각각의 외부 가장자리는, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에, 서로 접속되는 복수의 영역의 각각에서 곡률이 연속하도록 서로 접속되어 있는 미러 장치.
청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 축선에 평행한 방향에서의 상기 한 쌍의 제1 부분의 각각의 길이는, 상기 제2 축선에 평행한 방향에서의 상기 한 쌍의 제2 부분의 각각의 길이보다도 긴 미러 장치.
청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 하나에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각과 상기 한 쌍의 제2 부분의 일방과의 거리, 및 상기 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각과 상기 한 쌍의 제2 부분의 타방과의 거리는, 상기 제1 축선과 상기 한 쌍의 제1 부분의 각각과의 거리보다도 긴 미러 장치.
청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 수직인 방향으로부터 본 경우에서의 상기 미러부의 형상은, 상기 제1 축선을 따른 장축을 가지는 타원형인 미러 장치.
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 축선에 평행한 방향에서의 상기 한 쌍의 제1 접속 영역의 각각의 폭은, 상기 제1 축선에 평행한 방향에서의 상기 미러부의 폭의 30% 이하인 미러 장치.