(57)【要約】      （修正有）【課題】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電磁式アクチュエータを提供する。【解決手段】基板２１０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２２０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２４０を含む可動部２００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３００とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項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ことを特徴とする電磁式アクチュエータ。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項４】
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請求項１に記載の電磁式アクチュエータ。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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８に記載の電磁式アクチュエータ。
【請求項１０】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁式アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【発明の効果】
【００２２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】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。
【図２】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３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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８】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９】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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。 
【００９４】
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。
【符号の説明】
【００９５】
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
【図１】
2014228861.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年8月19日(2014.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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７に記載の電磁式アクチュエータ。
【請求項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。