(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記第１の軸に沿う方向の端部に接続された第１の軸部材と、
前記可動部に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第１の軸を挟んで配置された磁石と、
前記可動部の前記光反射部を備える面と異なる面に設けられた下地層と、を備え、
前記下地層と前記磁石とは、半田で構成された半田層によって接合され、
前記下地層は、軟磁性体を含み、前記可動部よりも前記半田の濡れ性が高く、
前記可動部の平面視で、前記下地層は、前記可動部と前記磁石とが重なる第１の領域に形成されている、ことを特徴とするミラーデバイス。
【請求項２】
前記下地層は、互いに異なる材料で構成された第１層と、第２層と、第３層とが前記半田層と反対側からこの順序で積層された積層体で構成され、
前記第１層は、前記可動部と前記第２層との密着性を向上させる機能を有し、
前記第２層は、前記軟磁性体で構成され、
前記第３層は、前記半田の濡れ性を向上させる機能を有する請求項１に記載のミラーデバイス。
【請求項３】
前記第１層の構成材料は、Ｃｒ、ＴｉおよびＴａのうちの少なくとも１種を含み、
前記第２層の構成材料は、Ｎｉを含み、
前記第３層の構成材料は、ＡｕおよびＰｄのうちの少なくとも１種を含む請求項２に記載のミラーデバイス。
【請求項４】
前記磁石と前記半田層との間に介在し、前記磁石よりも前記半田の濡れ性が高い磁石側下地層を有する請求項１ないし３のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項５】
前記磁石側下地層は、前記磁石の前記可動部側の面に設けられている請求項４に記載のミラーデバイス。
【請求項６】
前記磁石側下地層は、前記磁石の側面に設けられている請求項４または５に記載のミラーデバイス。
【請求項７】
前記可動部の平面視で、前記下地層は、前記第１の領域に連続して形成される第２の領域を備える、請求項１ないし請求項６に記載のミラーデバイス。
【請求項８】
前記可動部の平面視で、前記下地層は、前記磁石の両極を結ぶ線分の方向において前記第２の領域が形成されており、前記下地層の前記磁石から前記線分の方向において、前記第２の領域に形成された部位における前記線分に対して直交する方向の長さは、前記線分に沿って前記磁石から離間する方向に向って、漸増している請求項７に記載のミラーデバイス。
【請求項９】
前記可動部の平面視で、前記下地層は、前記第２の領域は前記第１の領域を囲んで形成されている請求項７または８のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項１０】
前記可動部は、枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、前記光反射部を備え、前記第１の軸に直交する第２の軸周りに揺動可能な可動板と、
前記可動板の前記第２の軸に沿う方向の端部に接続され、前記可動板と前記枠状部材とを接続する第２の軸部材とを備え、
前記第１の軸部材は、前記枠状部材を前記第１の軸周りに揺動可能とするように、前記枠状部材の前記第１の軸に沿う方向の端部に接続されたものである請求項１ないし９のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項１１】
前記磁石は、前記枠状部材に１対配置され、前記１対の磁石は、それぞれ、前記磁石の両極を結ぶ線分が前記第１の軸部材の軸線および前記第２の軸部材の軸線のそれぞれに対して傾斜して配置され、
前記半田層は、１対配置され、前記１対の半田層は、それぞれ、前記枠状部材と前記１対の磁石との間に介在して前記枠状部材と前記１対の磁石とを接合し、
前記下地層は、１対配置され、前記１対の下地層は、それぞれ、前記枠状部材よりも前記半田の濡れ性が高く、前記枠状部材と前記１対の半田層との間に介在している請求項１０に記載のミラーデバイス。
【請求項１２】
光反射性を有する光反射部を備え、軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記軸に沿う方向の端部に接続された軸部材と、
前記可動部に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記軸を挟んで配置された磁石と、を備えるミラーデバイスの製造方法であって、
前記可動部に、前記可動部よりも半田の濡れ性が高く、軟磁性体を含み、前記可動部の平面視で前記可動部と前記磁石とが重なる第１の領域に形成され得る下地層を形成する工程と、
前記下地層上に半田を配置する工程と、
前記半田を溶融し、前記可動部の平面視で、前記下地層が前記可動部と前記磁石とが重なる第１の領域に形成され、該下地層の少なくとも一部が前記第１の領域と、前記第１の領域に連続して第２の領域を形成するように、半田層により前記磁石または着磁前の前記磁石を前記下地層に接合する工程とを有することを特徴とするミラーデバイスの製造方法。
【請求項１３】
基板の所定の位置に前記下地層を形成した後、前記基板を所定の形状に加工し、前記可動部と、前記軸部材とをそれぞれ形成する請求項１２に記載のミラーデバイスの製造方法。
【請求項１４】
光反射性を有する光反射部を備え、軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記軸に沿う方向の両端に接続された軸部材と、
前記可動部に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記軸を挟んで配置された磁石と、
前記可動部と前記磁石との間に介在して前記可動部と前記磁石とを接合し、半田で構成された半田層と、
前記可動部と前記半田層との間に介在し、前記可動部よりも前記半田の濡れ性が高く、軟磁性体を含む下地層と、
前記可動部に対向して配置され、電圧の印加により前記磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記可動部の平面視で、前記下地層は、前記可動部と前記磁石とが重なる第１の領域に形成され、該下地層の少なくとも一部が前記第１の領域に連続して第２の領域が形成されており、
前記電圧印加手段により、所定の周波数の電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動部を前記所定の周波数で前記軸周りに揺動させるよう構成されていることを特徴とする光スキャナー。
【請求項１５】
光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備え、軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記軸に沿う方向の両端に接続された軸部材と、
前記可動部に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記軸を挟んで配置された磁石と、
前記可動部と前記磁石との間に介在して前記可動部と前記磁石とを接合し、半田で構成された半田層と、
前記可動部と前記半田層との間に介在し、前記可動部よりも前記半田の濡れ性が高く、軟磁性体を含む下地層と、
前記可動部に対向して配置され、電圧の印加により前記磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記可動部の平面視で、前記下地層は、前記可動部と前記磁石とが重なる第１の領域に形成され、該下地層の少なくとも一部が前記第１の領域に連続して第２の領域が形成されており、
前記電圧印加手段により、所定の周波数の電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動部を前記所定の周波数で前記軸周りに揺動させるよう構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーデバイス、ミラーデバイスの製造方法、光スキャナーおよび画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プロジェクター、プリンター等にて光走査により描画を行うための光スキャナーとして、特許文献１に、２次元的に光を走査する光スキャナーが開示されている。
特許文献１に記載の光スキャナーは、可動板と、支持枠と、可動板を支持枠に対してねじり回転可能に支持する１対の弾性支持部と、永久磁石と、ホルダーと、電圧の印加により永久磁石に作用する磁界を発生するコイルとを有している。永久磁石は、直方体形状をなしており、可動板の裏面に、接着剤により接合されている。また、支持枠は、ホルダーに接合されており、そのホルダーの可動板に対向する部位に、コイルが設置されている。
【０００３】
しかながら、特許文献１に記載の光スキャナーでは、接着剤により永久磁石と可動板とが接合されているので、高温多湿の環境下において、永久磁石が可動板から剥離してしまうという問題がある。
また、コイルで発生した磁界における磁束を永久磁石に導く手段がないので、そのコイルで発生した磁界を永久磁石に十分に作用させることができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１６９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、磁石の剥離を防止することができ、磁路を設けることで磁石に作用する磁界の磁束密度を高くすることができ、可動部を第１の軸の周りに回動（搖動）させることのできるミラーデバイス、ミラーデバイスの製造方法、光スキャナーおよび画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のミラーデバイスは、光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記第１の軸に沿う方向の端部に接続された第１の軸部材と、
前記可動部に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第１の軸を挟んで配置された磁石と、
前記可動部と前記磁石との間に介在して前記可動部と前記磁石とを接合し、半田で構成された半田層と、
前記可動部と前記半田層との間に介在し、前記可動部よりも前記半田の濡れ性が高く、軟磁性体を含む下地層と、を備え、
前記可動部の平面視で、前記下地層は、前記磁石を包含し、該下地層の少なくとも一部が前記磁石から突出していることを特徴とする。
【０００７】
これにより、半田層により可動部と磁石とが接合されているので、可動部と磁石とを強固に接合することができ、高温多湿の環境下においても磁石が可動部から剥離してしまうことを防止することができる。
また、下地層により磁路が構成され、その下地層により磁界の磁束を磁石に導くことができ、これにより、磁石に作用する磁界の磁束密度を高くすることができる。これによって、駆動力が大きくなり、可動部の回動角を大きくすることができる。
また、下地層が、磁路の機能を有しているので、別途磁路が形成されている場合に比べて、製造の際、別途磁路を形成する工程が不要となり、製造にかかる手間を低減することができる。
【０００８】
本発明のミラーデバイスでは、前記下地層は、互いに異なる材料で構成された第１層と、第２層と、第３層とが前記半田層と反対側からこの順序で積層された積層体で構成され、
前記第１層は、前記可動部と前記第２層との密着性を向上させる機能を有し、
前記第２層は、前記軟磁性体で構成され、
前記第３層は、前記半田の濡れ性を向上させる機能を有することが好ましい。
これにより、下地層により磁路を確実に構成することができるとともに、可動部と磁石とをより強固に接合することができる。
【０００９】
本発明のミラーデバイスでは、前記第１層の構成材料は、Ｃｒ、ＴｉおよびＴａのうちの少なくとも１種を含み、
前記第２層の構成材料は、Ｎｉを含み、
前記第３層の構成材料は、ＡｕおよびＰｄのうちの少なくとも１種を含むことが好ましい。
これにより、下地層により磁路を確実に構成することができるとともに、可動部と磁石とをより強固に接合することができる。
【００１０】
本発明のミラーデバイスでは、前記磁石と前記半田層との間に介在し、前記磁石よりも前記半田の濡れ性が高い磁石側下地層を有することが好ましい。
これにより、可動部と磁石とをより強固に接合することができる。
本発明のミラーデバイスでは、前記磁石側下地層は、前記磁石の前記可動部側の面に設けられていることが好ましい。
これにより、可動部と磁石とをより強固に接合することができる。
【００１１】
本発明のミラーデバイスでは、前記磁石側下地層は、前記磁石の側面に設けられていることが好ましい。
これにより、可動部と磁石とをより強固に接合することができる。
本発明のミラーデバイスでは、前記可動部の平面視で、前記下地層は、前記磁石から該磁石の両極を結ぶ線分の方向に突出しており、前記下地層の前記磁石から前記線分の方向に突出した部位における前記線分に対して直交する方向の長さは、前記線分に沿って前記磁石から離間する方向に向って、漸増していることが好ましい。
これにより、より多くの磁束を磁石に導くことができ、これによって、磁石に作用する磁界の磁束密度をより高くすることができ、また、可動部と磁石とをより強固に接合することができる。
【００１２】
本発明のミラーデバイスでは、前記可動部の平面視で、前記下地層は、前記磁石全体から突出していることが好ましい。
これにより、より多くの磁束を磁石に導くことができ、これによって、磁石に作用する磁界の磁束密度をより高くすることができ、また、可動部と磁石とをより強固に接合することができる。
【００１３】
本発明のミラーデバイスでは、前記可動部は、枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、前記光反射部を備え、前記第１の軸に直交する第２の軸周りに揺動可能な可動板と、
前記可動板の前記第２の軸に沿う方向の端部に接続され、前記可動板と前記枠状部材とを接続する第２の軸部材とを備え、
前記第１の軸部材は、前記枠状部材を前記第１の軸周りに揺動可能とするように、前記枠状部材の前記第１の軸に沿う方向の端部に接続されたものであることが好ましい。
これにより、可動板を第１の軸および第１の軸に直交する第２の軸の周りに回動させることができる。
【００１４】
本発明のミラーデバイスでは、前記磁石は、前記枠状部材に１対配置され、前記１対の磁石は、それぞれ、前記磁石の両極を結ぶ線分が前記第１の軸部材の軸線および前記第２の軸部材の軸線のそれぞれに対して傾斜して配置され、
前記半田層は、１対配置され、前記１対の半田層は、それぞれ、前記枠状部材と前記１対の磁石との間に介在して前記枠状部材と前記１対の磁石とを接合し、
前記下地層は、１対配置され、前記１対の下地層は、それぞれ、前記枠状部材よりも前記半田の濡れ性が高く、前記枠状部材と前記１対の半田層との間に介在していることが好ましい。
これにより、可動板を第１の軸および第１の軸に直交する第２の軸の周りに回動させることができる。
【００１５】
本発明のミラーデバイスの製造方法は、光反射性を有する光反射部を備え、軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記軸に沿う方向の端部に接続された軸部材と、
前記可動部に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記軸を挟んで配置された磁石と、を備えるミラーデバイスの製造方法であって、
前記可動部に、前記可動部よりも半田の濡れ性が高く、軟磁性体を含み、前記可動部の平面視で前記磁石を包含し得る下地層を形成する工程と、
前記下地層上に半田を配置する工程と、
前記半田を溶融し、前記可動部の平面視で、前記下地層が前記磁石を包含し、該下地層の少なくとも一部が前記磁石から突出するように、半田層により前記磁石または着磁前の前記磁石を前記下地層に接合する工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
これにより、本発明のミラーデバイスを容易かつ確実に製造することができる。
すなわち、下地層は、磁路の機能を有しているので、製造の際、別途磁路を形成する工程が不要となり、製造にかかる手間を低減することができる。
また、磁石または着磁前の磁石を接合する際は、下地層上の溶融された半田により、磁石または着磁前の磁石が適切な位置に自動的に移動し、その磁石または着磁前の磁石の位置決めがなされるので、磁石または着磁前の磁石を適切な位置に容易かつ確実に位置決めすることができる。
【００１７】
本発明のミラーデバイスの製造方法では、基板の所定の位置に前記下地層を形成した後、前記基板を所定の形状に加工し、前記可動部と、前記軸部材とをそれぞれ形成することが好ましい。
これにより、可動部を形成する際に、同時に、可動部における下地層の位置決めを行うことができ、これによって、製造工程を削減することができ、また、可動部における下地層の位置を正確に設定することができる。
【００１８】
本発明の光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備え、軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記軸に沿う方向の両端に接続された軸部材と、
前記可動部に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記軸を挟んで配置された磁石と、
前記可動部と前記磁石との間に介在して前記可動部と前記磁石とを接合し、半田で構成された半田層と、
前記可動部と前記半田層との間に介在し、前記可動部よりも前記半田の濡れ性が高く、軟磁性体を含む下地層と、
前記可動部に対向して配置され、電圧の印加により前記磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記可動部の平面視で、前記下地層は、前記磁石を包含し、該下地層の少なくとも一部が前記磁石から突出しており、
前記電圧印加手段により、所定の周波数の電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動部を前記所定の周波数で前記軸周りに揺動させるよう構成されていることを特徴とする。
【００１９】
これにより、半田層により可動部と磁石とが接合されているので、可動部と磁石とを強固に接合することができ、高温多湿の環境下においても磁石が可動部から剥離してしまうことを防止することができる。
また、下地層により磁路が構成され、その下地層により、コイルで発生した磁界の磁束を磁石に導くことができ、これにより、磁石に作用する磁界の磁束密度を高くすることができる。これによって、駆動力が大きくなり、可動部の回動角を大きくすることができる。
また、下地層が、磁路の機能を有しているので、別途磁路が形成されている場合に比べて、製造の際、別途磁路を形成する工程が不要となり、製造にかかる手間を低減することができる。
【００２０】
本発明の画像形成装置は、光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備え、軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記軸に沿う方向の両端に接続された軸部材と、
前記可動部に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記軸を挟んで配置された磁石と、
前記可動部と前記磁石との間に介在して前記可動部と前記磁石とを接合し、半田で構成された半田層と、
前記可動部と前記半田層との間に介在し、前記可動部よりも前記半田の濡れ性が高く、軟磁性体を含む下地層と、
前記可動部に対向して配置され、電圧の印加により前記磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記可動部の平面視で、前記下地層は、前記磁石を包含し、該下地層の少なくとも一部が前記磁石から突出しており、
前記電圧印加手段により、所定の周波数の電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動部を前記所定の周波数で前記軸周りに揺動させるよう構成されていることを特徴とする。
【００２１】
これにより、半田層により可動部と磁石とが接合されているので、可動部と磁石とを強固に接合することができ、高温多湿の環境下においても磁石が可動部から剥離してしまうことを防止することができる。
また、下地層により磁路が構成され、その下地層により、コイルで発生した磁界の磁束を磁石に導くことができ、これにより、磁石に作用する磁界の磁束密度を高くすることができる。これによって、駆動力が大きくなり、可動部の回動角を大きくすることができる。
また、下地層が、磁路の機能を有しているので、別途磁路が形成されている場合に比べて、製造の際、別途磁路を形成する工程が不要となり、製造にかかる手間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す光スキャナーのミラーデバイスを示す背面図である。
【図４】図１に示す光スキャナーにおいてコイルに印加する電圧波形の一例を示す図である。
【図５】図１に示す光スキャナーのミラーデバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図６】図１に示す光スキャナーのミラーデバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図７】図１に示す光スキャナーのミラーデバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図８】本発明の光スキャナーの第２実施形態における永久磁石および下地層を示す平面図である。
【図９】本発明の光スキャナーの第３実施形態を示す平面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１１】図９に示す光スキャナーが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す第１の電圧発生部および第２の電圧発生部での発生電圧の一例を示す図である。
【図１３】本発明の画像形成装置の実施形態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明のミラーデバイス、ミラーデバイスの製造方法、光スキャナーおよび画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、下記の実施形態では、代表的に、本発明のミラーデバイスを光スキャナーに適用した場合について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示す光スキャナーのミラーデバイスを示す背面図、図４は、図１に示す光スキャナーにおいてコイルに印加する電圧波形の一例を示す図、図５〜図７は、図１に示す光スキャナーのミラーデバイスの製造方法を説明するための断面図である。この場合、図５〜図７は、図３のＢ−Ｂ線断面図に対応するものである。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。また、図３では、図１に対して上下が逆になっているが、図３中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。同様に、図５〜図７では、図２に対して上下が逆になっているが、図５〜図７中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。なお、図１、図３の平面視が、それぞれ、可動部の平面視である。
【００２４】
図１〜図３に示すように、光スキャナー１０は、ミラーデバイス１と、ホルダー１９と、コイル３０と、コイル３０に電圧を印加する電圧印加手段４０とを備えている。ミラーデバイス１は、可動板本体１１０および光反射性を有する光反射部１２を備える可動板１１と、１対の軸部材１３ａ、１３ｂと、支持枠１８と、永久磁石（磁石）２０と、可動板１１と永久磁石２０とを接合する半田層２１と、可動板１１と半田層２１との間に介在する下地層２２と、永久磁石２０と半田層２１との間に介在する下地層（磁石側下地層）２３とを備えている。光反射部１２は、可動板本体１１０の上面に設けられている。なお、可動板１１により、可動部が構成される。また、１対の軸部材１３ａ、１３ｂにより、１対の第１の軸部材が構成される。
【００２５】
また、可動板１１（光反射部１２）と、軸部材１３ａ、１３ｂと、永久磁石２０と、半田層２１と、下地層２２、２３とで、軸部材１３ａ、１３ｂを回動軸とする振動系が構成される。
可動板１１は、軸部材１３ａ、１３ｂによって支持枠１８に支持されている。また、支持枠１８は、ホルダー１９に支持されている。
可動板１１の形状は、図示の構成では、平面視で円形をなしているが、これに限定されず、平面視で、例えば、楕円形、四角形等の多角形であってもよい。
【００２６】
軸部材１３ａ、１３ｂは、それぞれ、弾性変形可能であり、可動板１１を図１に示すＸ軸（第１の軸）周りに回動（搖動）可能とするように、可動板１１と支持枠１８を連結している。この場合、軸部材１３ａ、１３ｂは、可動板１１のＸ軸に沿う方向の両端に接続され、可動板１１を枠状部材１４に両持ち支持する。なお、枠状部材１４の中心および可動板１１の中心は、図１の平面視にて、Ｘ軸と、Ｘ軸に直交するＹ軸との交点上に位置している。また、軸部材１３ａ、１３ｂの軸線は、Ｘ軸と一致している。
【００２７】
可動板１１、軸部材１３ａ、１３ｂおよび支持枠１８は、例えばシリコンを主材料として一体に形成されている。シリコンを主材料とすることにより、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、微細な処理（加工）が可能であり、光スキャナー１０の小型化を図ることができる。なお、ＳＯＩ基板等の積層構造を有する基板を用いてこれらを形成してもよく、この場合、可動板１１、軸部材１３ａ、１３ｂおよび支持枠１６が一体となるように、積層構造基板の１つの層で形成するのが好ましい。
【００２８】
ホルダー１９は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。ホルダー１９の形状は、図示の構成では、凹状をなし、また、平面視で四角形をなしているが、支持枠１８を支持することができれば特に限定されない。支持枠１８とホルダー１９との接合方法は、特に限定されず、例えば接着剤を用いて接合してもよいし、陽極接合により接合してもよい。また、例えば、支持枠１８とホルダー１９との間にＳｉＯ２を主材料として構成されたＳｉＯ２層が介在していてもよい。
【００２９】
可動板１１の下面（光反射部１２とは反対側の面）には、永久磁石２０が設けられている。この永久磁石２０は、半田層２１により、下地層２２、２３を介して可動板１１に接合されている。具体的には、まず、可動板１１の下面に下地層２２が形成され、永久磁石２０の表面全体、すなわち、永久磁石２０の上面（可動部側の面）、下面、４つの側面のそれぞれに下地層２３が形成されている。そして、半田層２１は、下地層２２と、永久磁石２０の上面に形成された下地層２３との間に介在しており、また、半田層２１は、永久磁石２０の４つの側面に形成された下地層２３の図２中の上側の端部にも密着している。
また、ホルダー１９の上面には、永久磁石２０に作用する磁界を発生するコイル３０が設けられている。コイル３０は電圧印加手段４０に電気的に接続されている。永久磁石２０、コイル３０および電圧印加手段４０によって可動板１１を回動（搖動）させる駆動手段が構成される。
【００３０】
永久磁石２０は、長手形状、図示の構成では、直方体形状、すなわち、横断面が四角形をなす真っ直ぐな棒状をなしており、その長手方向に磁化されている。すなわち、永久磁石２０のＳ極とＮ極とを結ぶ線分の方向が、永久磁石２０の長手方向と一致している。換言すれば、永久磁石２０のＳ極とＮ極とを結ぶ線分が、永久磁石２０の軸線と一致している。なお、永久磁石２０の形状は、図示の形状に限定されるものではない。
【００３１】
永久磁石２０は、その両極がＸ軸を挟んで配置されている。換言すれば、永久磁石２０は、両端部（各磁極）が、Ｘ軸で分割される２つの領域に位置するように配置されている。そして、永久磁石２０は、その軸線がＸ軸に対して直交するように配置されている。また、図１の平面視にて、永久磁石２０の中心は、可動板１１の中心と一致している。これにより、円滑かつ確実に可動板１１をＸ軸の周りに回動させることができる。なお、永久磁石２０の軸線と、Ｙ軸とが一致している。
永久磁石２０としては、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石などの硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。
【００３２】
なお、光スキャナー１０を製造する際は、既に着磁がなされて永久磁石２０となったものを可動板１１に設置してもよいし、また、着磁前の硬磁性体を可動板１１に設置してから、その硬磁性体を着磁することで永久磁石２０としてもよい。但し、着磁前の硬磁性体を可動板１１に設置してから、その硬磁性体を着磁することで永久磁石２０とすることが好ましい。
【００３３】
半田層２１は、半田で構成されている。用いる半田としては、特に限定されず、例えば、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｉｎ−Ａｇ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｉｎ系、Ｐｂ−Ａｇ系、Ａｕ系等が挙げられる。
なお、半田層２１には、それぞれ、半田以外の材料、例えば、フラックス機能（活性）を有する化合物等が含まれていてもよい。
【００３４】
永久磁石２０は、半田層２１により、下地層２２、２３を介して可動板１１に接合されている。これにより、可動板１１と永久磁石２０とを強固に接合することができ、高温多湿の環境下においても半田層２１は接着剤に比べて劣化が小さく、永久磁石２０が可動板１１から剥離してしまうことを防止することができる。
下地層２２は、可動板１１の下面（光反射部１２とは反対側の面）に設けられている。そして、下地層２２は、その半田層２１側の表面の半田の濡れ性が可動板１１よりも高くなるように構成されている。これにより半田層２１により永久磁石２０を接合する際、下地層２２上に半田が確実に、かつ均一に濡れ広がることができる。
【００３５】
また、下地層２２は、軟磁性体を含み、磁路を構成している。そして、平面視で、下地層２２は、永久磁石２０を包含し、下地層２２の少なくとも一部が永久磁石２０から突出している。本実施形態では、平面視で、下地層２２は、永久磁石２０全体から突出している。すなわち、平面視で、下地層２２は、永久磁石２０のＸ軸方向（永久磁石２０の両極を結ぶ線分に対して直交する方向）の両端からそれぞれＸ軸方向に突出し、かつ、永久磁石２０のＹ軸方向（永久磁石２０の両極を結ぶ線分の方向）の両端からそれぞれＹ軸方向に突出している。
【００３６】
この下地層２２により、コイル３０で発生した磁界の磁束を永久磁石２０に導くことができ、これにより、永久磁石２０に作用する磁界の磁束密度を高くすることができる。これによって、駆動力が大きくなり、可動板１１の回動角を大きくすることができる。また、平面視で下地層２２が永久磁石２０全体から突出していることにより、半田層２１が、永久磁石２０の４つの側面に形成された下地層２３の図２中の上側の端部に、その全周に亘って密着し、これにより、可動板１１と永久磁石２０とを強固に接合することができる。
【００３７】
また、下地層２３は、永久磁石２０の表面全体に設けられている。そして、下地層２３は、その表面の半田の濡れ性が永久磁石２０よりも高くなるように構成されている。これにより半田層２１により永久磁石２０を接合する際、下地層２３上に半田が確実に、かつ均一に濡れ広がることができる。なお、下地層２３は、軟磁性体を含んでいることが好ましい。
このように、可動板１１と半田層２１との間に下地層２２を介在させ、永久磁石２０と半田層２１との間に下地層２３を介在させることにより、それらの下地層２２、２３を介して可動板１１と永久磁石２０とを確実に接合することができる。
【００３８】
下地層２２の構成材料としては、軟磁性材料を含み、下地層２２の表面の半田の濡れ性が可動板１１よりも高くなるものであれば、特に限定されず、例えば、Ｎｉを含む金属、合金等が挙げられる。
また、下地層２３の構成材料としては、下地層２３の表面の半田の濡れ性が永久磁石２０よりも高くなるものであれば、特に限定されないが、軟磁性材料を含むことが好ましく、例えば、Ｎｉを含む金属や合金等が挙げられる。
【００３９】
また、下地層２２、２３は、それぞれ、単層であってもよく、また、複数の層が積層された積層体で構成されていてもよいが、下地層２２は、互いに異なる材料で構成された第１層２２１と、第２層２２２と、第３層２２３とが半田層２１と反対側、すなわち下地層２２側からこの順序で積層された積層体で構成されていることが好ましい。本実施形態では、図２に示すように、下地層２２は、前記積層体で構成されている。また、下地層２３は、互いに異なる材料で構成された第１層２３１と、第２層２３２と、第３層２３３とが半田層２１と反対側、すなわち下地層２３側からこの順序で積層された積層体で構成されていることが好ましい。本実施形態では、図２に示すように、下地層２３は、前記積層体で構成されている。
なお、下地層２２の第１層２２１、第２層２２２、第３層２２３は、それぞれ、下地層２３の第１層２３１、第２層２３２、第３層２３３と同様であるので、以下では、代表的に、下地層２２の第１層２２１、第２層２２２、第３層２２３について説明する。
【００４０】
第１層２２１は、可動板１１と第２層２２２との密着性を向上させる機能を有している。
この第１層２２１の構成材料としては、例えば、Ｃｒ、ＴｉおよびＴａのうちの１種または２種以上を含むものが好ましく、Ｃｒがより好ましい。２種以上含むものとしては、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ系合金等が挙げられる。
また、第２層２２２は、軟磁性体で構成されている。そして、第２層２２２は、さらに、第１層２２１と第３層２２３との密着を保持しつつ、半田を溶融して半田層２１を形成する際、その半田の構成材料の可動板１１への拡散を防止する機能を有していることが好ましい。
【００４１】
この第２層２２２の構成材料としては、例えば、Ｎｉを含むものが好ましい。なお、合金としては、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ系合金等が挙げられる。
また、第３層２２３は、半田の濡れ性を向上させる機能を有している。そして、第３層２２３は、さらに、半田層２１と第２層２２２との密着性を向上させる機能と、第１層２２１および第２層２２２の酸化を防止する機能とを有していることが好ましい。
【００４２】
この第３層２２３の構成材料としては、例えば、ＡｕおよびＰｄのうちの少なくとも１種または２種以上を含むものが好ましく、Ａｕがより好ましい。
そして、第１層２２１をＣｒで構成し、第２層２２２をＮｉで構成し、第３層２２３をＡｕで構成することが特に好ましい。
なお、下地層２２、２３を２層の積層体で構成する場合の具体例としては、それぞれ、例えば、Ｃｒで構成されたＣｒ層（第１層）と、Ｎｉで構成されたＮｉ層（第２層）とをＮｉ層が半田層２１側に位置するように積層した積層体、Ｎｉで構成されたＮｉ層（第１層）と、Ａｕで構成されたＡｕ層（第２層）とをＡｕ層が半田層２１側に位置するように積層した積層体等が挙げられる。
【００４３】
永久磁石２０の直下には、コイル３０が設けられている。すなわち、可動板１１の下面に対向するように、コイル３０が設けられている。これにより、コイル３０から発生する磁界を効率的に永久磁石２０に作用させることができる。これにより、光スキャナー１０の省電力化および小型化を図ることができる。
コイル３０は、電圧印加手段４０と電気的に接続されている。そして、電圧印加手段４０によりコイル３０に電圧が印加されることで、コイル３０から永久磁石２０に作用する磁束を有する磁界が発生する。なお、コイル３０は磁心に巻き付けられていてもよい。
【００４４】
次に、光スキャナー１０の駆動方法について説明する。
例えば、図４に示す交流電圧を印加する。
すると、可動板１１と永久磁石２０のＮ極との接合部付近をコイル３０に引き付けようとするとともに、可動板１１と永久磁石２０のＳ極との接合部付近をコイル３０から離間させようとする磁界（この磁界を「磁界Ａ１」という）と、可動板１１と永久磁石２０のＮ極との接合部付近をコイル３０から離間させようとするとともに、可動板１１と永久磁石２０のＳ極との接合部付近をコイル３０に引き付けようとする磁界（この磁界を「磁界Ａ２」という）とが交互に切り換わる。
【００４５】
ここで、上述したように、永久磁石２０は、それぞれの端部（磁極）が、Ｘ軸で分割される２つの領域に位置するように配置される。すなわち図１の平面視において、Ｘ軸を挟んで一方側に永久磁石２０のＮ極が位置し、他方側にＳ極が位置している。そのため、磁界Ａ１と磁界Ａ２とが交互に切り換わることで、軸部材１３ａ、１３ｂを捩れ変形させつつ、可動板１１が、第１の電圧Ｖ１の周波数でＸ軸周りに回動する。
【００４６】
なお、コイル３０に印加する交流電圧の周波数は、可動板１１と軸部材１３ａ、１３ｂと、永久磁石２０と、半田層２１と、下地層２２、２３とで構成される振動系のねじり共振周波数（共振周波数）と一致していてもよいし、異なっていてもよい。
また、本実施形態では、電圧印加手段４０によりコイル３０へ図４に示す交流電圧を印加するものについて説明したが、可動板１１を回動させることができれば、これに限定されず、例えば、電圧印加手段４０によりコイル３０へ直流電圧を間欠的に印加するように構成されていてもよい。
【００４７】
次に、ミラーデバイス１の製造方法の一例について説明する。
まず、シリコンで構成された基板（シリコン基板）５を用意する。
次に、図５（ａ）に示すように、基板５の上面に、レジスト膜６１を形成する。
次に、図５（ｂ）に示すように、基板５の上面の下地層２２を形成する部位のレジスト膜６１を除去する。すなわち、基板５の上面の下地層２２を形成する部位以外を覆うようにレジスト膜６１のパターニングを行う。下地層２２を形成する部位の位置は、後述する溶融した半田６６により永久磁石２０の位置決めがなされる際、永久磁石２０が適切な位置に位置するように設定される。また、下地層２２を形成する部位は、平面視で、後に形成される下地層２２が永久磁石２０を包含し得るように設定される（本実施形態では、平面視で、下地層２２が永久磁石２０全体から突出し得るように設定される）。
【００４８】
次に、図５（ｃ）に示すように、基板５の上面に、下地層２２となる部位を含む層６２を形成する。なお、層６２の構成材料は、下地層２２の構成材料と同一のものである。
次に、図５（ｄ）に示すように、レジスト膜６１を除去する。これにより、基板５の上面の所定の位置に、下地層２２が形成される。
次に、図５（ｅ）に示すように、基板５の上面および下地層２２の上面に、レジスト膜６３を形成する。
【００４９】
次に、図６（ａ）に示すように、可動板本体１１０（可動板１１）と、軸部材１３ａ、１３ｂと、支持枠１８との平面視形状に対応する形状をなすようにレジスト膜６１のパターニングを行う。
次に、図６（ｂ）に示すように、レジスト膜６３をマスクとして、基板５を上面側からエッチングする。
【００５０】
エッチング方法としては、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、前記レジスト膜６３をマスクとする基板５のエッチングにおいては、例えば、誘導結合型反応性イオンエッチングを行う。
【００５１】
次に、図６（ｃ）に示すように、レジスト膜６３を除去する。これにより、下地層２２が設けられた可動板本体１１０と、軸部材１３ａ、１３ｂと、支持枠１８とを備えた基板５が得られる。
次に、図６（ｄ）に示すように、可動板本体１１０の下面に、光反射部１２を形成する。この光反射部１２の形成は、例えば、所定のマスクを用いて行うことができる。これにより、光反射部１２を有し、下地層２２が設けられた可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂと、支持枠１８とを備えた基板５が得られる。
【００５２】
次に、図６（ｅ）に示すように、下地層２２上に、フラックス機能を有する化合物を塗布して、フラックス膜６４を形成する。
次に、図７（ａ）に示すように、フラックス膜６４上に半田ボール６５を配置する。
次に、図７（ｂ）に示すように、半田ボール６５を溶融する。これにより、半田６６が、それぞれ下地層２２上全体に濡れ広がる。この際、フラックス膜６４により、半田６６の濡れ性が向上し、また、半田６６の表面の酸化膜が除去されたり、酸化が防止される。
【００５３】
次に、図７（ｃ）に示すように、半田６６上に、フラックス機能を有する化合物を塗布して、フラックス膜６７を形成する。
次に、着磁前の永久磁石２０、すなわち着磁により永久磁石２０となる硬磁性体２００の表面全体に、下地層２３を形成する。
次に、図７（ｄ）に示すように、硬磁性体２００を下地層２２上に載置し、半田６６を溶融し、半田層２１を形成し、半田層２１により、下地層２２、２３介して可動板１１と硬磁性体２００とを接合する。この際、半田層２１は、硬磁性体２００の下面に形成された下地層２３のみならず、硬磁性体２００の４つの側面に形成された下地層２３の図７（ｄ）中の下側の端部にも密着する。
【００５４】
また、半田６６を溶融した際は、その半田６６により、硬磁性体２００が適切な位置に自動的に移動し、その硬磁性体２００の位置決めがなされる。これによって、硬磁性体２００を適切な位置に容易かつ確実に位置決めすることができる。また、平面視で、下地層２２は、永久磁石２０を包含し、その永久磁石２０全体から突出する。
また、半田６６上にフラックス膜６７を設けることにより、半田層２１の表面の酸化膜を除去したり、酸化を防止することができる。
次に、硬磁性体２００に対して着磁を行う。これにより、硬磁性体２００が永久磁石２０となる。以上のようにして、ミラーデバイス１が製造される。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、永久磁石２０は、半田層２１により、下地層２２、２３を介して可動板１１に接合されているので、可動板１１と永久磁石２０とを強固に接合することができ、高温多湿の環境下においても永久磁石２０が枠状部材１４から剥離してしまうことを防止することができる。
また、下地層２２により磁路が構成され、その下地層２２により磁束を永久磁石２０に導くことができ、これにより、永久磁石２０に作用する磁界の磁束密度を高くすることができる。これによって、駆動力が大きくなり、可動板１１の回動角を大きくすることができる。
【００５６】
また、ミラーデバイス１の製造において着磁前の永久磁石２０である硬磁性体２００を接合する際は、下地層２２上の溶融された半田により、硬磁性体２００が適切な位置に自動的に移動し、その硬磁性体２００の位置決めがなされるので、硬磁性体２００を適切な位置に容易かつ確実に位置決めすることができる。なお、着磁がなされた永久磁石２０を接合する際も同様である。
【００５７】
また、ミラーデバイス１を製造する際は、基板５の所定の位置に下地層２２を形成した後、基板５を所定の形状に加工し、可動板本体１１０（可動板１１）と、軸部材１３ａ、１３ｂとをそれぞれ形成するので、可動板本体１１０を形成する際に、同時に、可動板本体１１０における下地層２２の位置決めをそれぞれ行うことができ、これによって、製造工程を削減することができ、また、可動板本体１１０における下地層２２の位置を正確に設定することができる。
【００５８】
また、下地層２２が、磁路の機能を有しているので、別途磁路が形成されている場合に比べて、製造の際、別途磁路を形成する工程が不要となり、製造にかかる手間を低減することができる。
また、光スキャナー１０は、可動板１１に永久磁石２０を設け、永久磁石２０に対向するようにホルダー１９上にコイル３０を設けている。つまり、振動系上には発熱体であるコイル３０が設けられていない。そのため、通電によってコイル３０から発生する熱による振動系の撓みや共振周波数の変化を防止または抑制することができる。その結果、光スキャナー１０は、長時間の連続使用であっても所望の振動特性を発揮することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、平面視で、下地層２２は、永久磁石２０全体から突出しているが、平面視で、下地層２２は、永久磁石２０を包含し、下地層２２の少なくとも一部が永久磁石２０から突出していればよい。例えば、平面視で、下地層２２は、永久磁石２０からＸ軸方向のみに突出していてもよく、また、Ｙ軸方向のみに突出していてもよい。
また、下地層２３は、省略されていてもよい。下地層２３を省略した場合、永久磁石２０としてＮd−Ｆｅ−Ｂ磁石を用いるときは、永久磁石２０の錆（酸化）を防止するため、永久磁石２０に保護層を形成することが好ましい。そして、その保護層をＮｉを含む金属や合金で形成することが好ましく、これにより、永久磁石２０と半田層２１とを容易に接合することができる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
図８は、本発明の光スキャナーの第２実施形態における永久磁石および下地層を示す平面図である。なお、図８では、半田層の図示は、省略されている。また、図８の平面視が、可動部の平面視である。
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００６１】
図８に示すように、第２実施形態の光スキャナー１０（ミラーデバイス１）では、下地層２２の永久磁石２０からＹ軸方向（永久磁石２０の両極を結ぶ線分の方向）に突出した部位２２４、２２５は、それぞれ、斜面の傾斜角度が等しい台形状をなしている。そして、突出した部位２２４、２２５におけるＸ軸方向（永久磁石２０の両極を結ぶ線分に対して直交する向）の長さをＬ１としたとき、その長さＬ１は、Ｙ軸に沿って永久磁石２０から離間する方向に向って、漸増している。
これにより、より多くの磁束を永久磁石２０に導くことができ、これによって永久磁石２０に作用する磁界の磁束密度をより高くすることができる。
【００６２】
また、永久磁石２０の軸線、すなわちＹ軸（永久磁石２０の両極を結ぶ線分）と、突出した部位２２４、２２５の斜辺２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄとのなす角θは、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、３０°以上６０°以下であることが好ましく、４０°以上５０°以下であることがより好ましい。これにより、より多くの磁束を永久磁石２０に導くことができる。
【００６３】
＜第３実施形態＞
図９は、本発明の光スキャナーの第３実施形態を示す平面図、図１０は、図９のＣ−Ｃ線断面図、図１１は、図９に示す光スキャナーが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図、図１２は、図１１に示す第１の電圧発生部および第２の電圧発生部での発生電圧の一例を示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図９中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図１０中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。なお、図９の平面視が、可動部の平面視である。
以下、第３実施形態について、前述した第１、第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００６４】
図９および図１０に示すように、光スキャナー１０は、ミラーデバイス１と、ホルダー１７と、コイル３０と、コイル３０に電圧を印加する電圧印加手段４０とを備えている。ミラーデバイス１は、可動板本体１１０および光反射性を有する光反射部１２を備える可動板１１と、１対の軸部材（第２の軸部材）１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、１対の軸部材（第１の軸部材）１５ａ、１５ｂと、支持枠１６と、１対の永久磁石（磁石）２０ａ、２０ｂと、枠状部材１４と永久磁石２０ａとを接合する半田層２１ａと、枠状部材１４と永久磁石２０ｂとを接合する半田層２１ｂと、枠状部材１４と半田層２１ａとの間に介在する下地層２２ａと、枠状部材１４と半田層２１ｂとの間に介在する下地層２２ｂと、永久磁石２０ａと半田層２１ａとの間に介在する下地層２３ａと、永久磁石２０ｂと半田層２１ｂとの間に介在する下地層２３ｂとを備えている。光反射部１２は、可動板本体１１０の上面に設けられている。なお、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、軸部材１５ａ、１５ｂとにより、可動部が構成される。
【００６５】
また、可動板１１（光反射部１２）と、軸部材１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、軸部材１５ａ、１５ｂと、永久磁石２０ａ、２０ｂと、半田層２１ａ、２１ｂと、下地層２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂとで、軸部材１５ａ、１５ｂを回動軸とする第１の振動系が構成され、可動板１１（光反射部１２）と、軸部材１３ａ、１３ｂとで、軸部材１３ａ、１３ｂを回動軸とする第２の振動系が構成される。
【００６６】
枠状部材１４は、軸部材１５ａ、１５ｂによって支持枠１６に支持されている。また、可動板１１は、枠状部材１４の内側に配置され、軸部材１３ａ、１３ｂによって枠状部材１４に支持されている。すなわち、枠状部材１４は、可動板１１を囲んでいる。また、支持枠１６は、ホルダー１７に支持されている。
可動板１１の形状は、図示の構成では、平面視で円形をなしているが、これに限定されず、平面視で、例えば、楕円形、四角形等の多角形であってもよい。
【００６７】
軸部材１３ａ、１３ｂおよび軸部材１５ａ、１５ｂは、それぞれ、弾性変形可能である。軸部材１５ａ、１５ｂは、枠状部材１４を図９に示すＸ軸（第１の軸）周りに回動（回動）可能とするように、枠状部材１４と支持枠１６を連結している。この場合、軸部材１５ａ、１５ｂは、枠状部材１４のＸ軸に沿う方向の両端に接続され、枠状部材１４を支持枠１６に両持ち支持する。また、軸部材１３ａ、１３ｂは、可動板１１を図９に示すＹ軸（第２の軸）周りに回動（回動）可能とするように、可動板１１と枠状部材１４を連結している。この場合、軸部材１３ａ、１３ｂは、可動板１１のＹ軸に沿う方向の両端に接続され、可動板１１を枠状部材１４に両持ち支持する。なお、Ｘ軸とＹ軸は、互いに直交している。また、枠状部材１４の中心および可動板１１の中心は、図９の平面視にて、Ｘ軸とＹ軸の交点上に位置している。なお、軸部材１５ａ、１５ｂの軸線は、Ｘ軸と一致し、軸部材１３ａ、１３ｂの軸線は、Ｙ軸と一致している。
【００６８】
枠状部材１４をＸ軸周りに回動可能とし、可動板１１をＹ軸周りに回動可能とすることにより、可動板１１をＸ軸およびＹ軸の直交する２軸周りに回動させることができる。
可動板１１、軸部材１３ａ、１３ｂ、枠状部材１４、軸部材１５ａ、１５ｂ、および支持枠１６は、例えばシリコンを主材料として一体に形成されている。シリコンを主材料とすることにより、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、微細な処理（加工）が可能であり、光スキャナー１０の小型化を図ることができる。なお、ＳＯＩ基板等の積層構造を有する基板を用いてこれらを形成してもよく、この場合、可動板１１、軸部材１３ａ、１３ｂ、枠状部材１４、軸部材１５ａ、１５ｂ、および支持枠１６が一体となるように、積層構造基板の１つの層で形成するのが好ましい。
【００６９】
ホルダー１７は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。ホルダー１７の形状は、図示の構成では、凹状をなし、また、平面視で四角形をなしているが、支持枠１６を支持することができれば特に限定されない。支持枠１６とホルダー１７との接合方法は、特に限定されず、例えば接着剤を用いて接合してもよいし、陽極接合により接合してもよい。また、例えば、支持枠１６とホルダー１７との間にＳｉＯ２を主材料として構成されたＳｉＯ２層が介在していてもよい。
【００７０】
枠状部材１４の下面（ホルダー１７と対向する面）には、永久磁石２０ａ、２０ｂが設けられている。この永久磁石２０ａ、２０ｂは、半田層２１ａ、２１ｂにより、下地層２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂを介して枠状部材１４に接合されている。具体的には、まず、枠状部材１４の下面に下地層２２ａ、２２ｂが形成され、永久磁石２０ａ、２０ｂの表面全体、すなわち、永久磁石２０ａ、２０ｂの上面（可動部側の面）、下面、４つの側面のそれぞれに下地層２３ａ、２３ｂが形成されている。そして、半田層２１ａは、下地層２２ａと、永久磁石２０ａの上面に形成された下地層２３ａとの間に介在しており、また、半田層２１ａは、永久磁石２０ａの４つの側面に形成された下地層２３ａの図１０中の上側の端部にも密着している。同様に、半田層２１ｂは、下地層２２ｂと、永久磁石２０ｂの上面に形成された下地層２３ｂとの間に介在しており、また、半田層２１ｂは、永久磁石２０ｂの４つの側面に形成された下地層２３ｂの図１０中の上側の端部にも密着している。
【００７１】
また、ホルダー１７の上面には、永久磁石２０ａ、２０ｂに作用する磁界を発生するコイル３０が設けられている。コイル３０は電圧印加手段４０に電気的に接続されている。永久磁石２０ａ、２０ｂ、コイル３０および電圧印加手段４０によって可動板１１および枠状部材１４を回動させる駆動手段が構成される。
永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれ、長手形状、図示の構成では、直方体形状、すなわち、横断面が四角形をなす真っ直ぐな棒状をなしており、その長手方向に磁化されている。すなわち、永久磁石２０ａのＳ極とＮ極とを結ぶ線分の方向が、永久磁石２０ａの長手方向と一致している。換言すれば、永久磁石２０ａのＳ極とＮ極とを結ぶ線分が、永久磁石２０ａの軸線と一致している。永久磁石２０ｂについても同様である。
【００７２】
永久磁石２０ａと永久磁石２０ｂとは、形状、寸法等が異なっていてもよいが、本実施形態では、永久磁石２０ａと永久磁石２０ｂとは、形状および寸法が同一に設定されている。なお、永久磁石２０ａ、２０ｂの形状は、それぞれ、図示の形状に限定されるものではない。
永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれ、その両極がＸ軸を挟んで配置されている。すなわち、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれ、両端部（各磁極）が、Ｘ軸で分割される２つの領域に位置するように配置されている。そして、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれ、その軸線がＸ軸およびＹ軸に対して傾斜するように配置されている。
【００７３】
また、Ｘ軸、すなわち軸部材１５ａ、１５ｂの軸線と、永久磁石２０ａ、２０ｂの軸線（永久磁石２０ａ、２０ｂの両極を結ぶ線分）とのなす角（Ｘ軸に対する永久磁石２０ａ、２０ｂの軸線の傾斜角）θａは、それぞれ、特に限定されないが、３０°以上６０°以下であるのが好ましく、４５°以上６０°以下であることがより好ましく、４５°であるのがさらに好ましい。このように永久磁石２０ａ、２０ｂを設けることで、円滑かつ確実に可動板１１をＸ軸の周りおよびＹ軸の周りに回動させることができる。
【００７４】
永久磁石２０ａの傾斜角θａと、永久磁石２０ｂの傾斜角θａとは、同一でもよく、また、異なっていてもよいが、本実施形態では、同一に設定されている。すなわち、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれの軸線が互いに平行となるように配置されている。そして、本実施形態では、永久磁石２０ａ、２０ｂは、平面視にて、永久磁石２０ａと永久磁石２０ｂとが枠状部材１４（可動板１１）の中心に対して点対称となるように配置されている。これにより、可動板１１を円滑にＸ軸周りおよびＹ軸周りに回動させることができる。なお、永久磁石２０ａのＮ極と永久磁石２０ｂのＳ極とが点対称となり、永久磁石２０ａのＳ極と永久磁石２０ｂのＮ極とが点対称となっている。
【００７５】
なお、本実施形態では、永久磁石２０ａ、２０ｂは、枠状部材１４の下面（ホルダー１７と対向する面）に設けられているが、これに限らず、永久磁石２０ａは、枠状部材１４の上面（光反射部１２が設けられている側の面）に設けられていてもよく、また、枠状部材１４の下面と上面の両方に設けられていてもよい。同様に、永久磁石２０ｂは、枠状部材１４の上面に設けられていてもよく、また、枠状部材１４の下面と上面の両方に設けられていてもよい。なお、永久磁石２０ａが枠状部材１４の上面に設けられる場合は、永久磁石２０ｂも枠状部材１４の上面に設けられることが好ましく、また、永久磁石２０ａが枠状部材１４の下面と上面の両方に設けられる場合は、永久磁石２０ｂも枠状部材１４の下面と上面の両方に設けられることが好ましい。
【００７６】
なお、永久磁石２０ａ、２０ｂとしては、それぞれ、前述した第１実施形態で挙げたものと同様のものを用いることができる。また、光スキャナー１０を製造する際は、既に着磁がなされて永久磁石２０ａ、２０ｂとなったもの枠状部材１４に設置してもよいし、また、着磁前の硬磁性体を枠状部材１４に設置してから、その硬磁性体を着磁することで永久磁石２０としてもよい。但し、着磁前の硬磁性体を枠状部材１４に設置してから、その硬磁性体を着磁することで永久磁石２０とすることが好ましい。
【００７７】
また、半田層２１ａ、２１ｂとしては、それぞれ、前述した第１実施形態で挙げたものと同様のものを用いることができる。
また、下地層２２ａ、２２ｂは、枠状部材１４の下面（ホルダー１７と対向する面）に設けられており、その半田層２１ａ、２１ｂ側の表面の半田の濡れ性が枠状部材１４よりも高くなるように構成されている。
これらの下地層２２ａ、２２ｂは、軟磁性体を含み、磁路を構成している。そして、平面視で、下地層２２ａ、２２ｂは、永久磁石２０ａ、２０ｂを包含し、下地層２２ａ、２２ｂの少なくとも一部が永久磁石２０ａ、２０ｂから突出している。本実施形態では、平面視で、下地層２２ａ、２２ｂは、永久磁石２０ａ、２０ｂ全体から突出している。
【００７８】
また、下地層２３ａ、２３ｂは、永久磁石２０ａ、２０ｂの表面全体に設けられている。そして、下地層２３ａ、２３ｂは、その表面の半田の濡れ性が永久磁石２０ａ、２０ｂよりも高くなるように構成されている。
また、下地層２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂとしては、それぞれ、前述した第１実施形態で挙げたものと同様のものを用いることができる。
【００７９】
電圧印加手段４０は、図１１に示すように、可動板１１をＸ軸周りに回動させるための第１の電圧Ｖ１を発生させる第１の電圧発生部４１と、可動板１１をＹ軸周りに回動させるための第２の電圧Ｖ２を発生させる第２の電圧発生部４２と、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２とを重畳し、その電圧をコイル３０に印加する電圧重畳部４３とを備えている。
第１の電圧発生部４１は、図１２（ａ）に示すように、周期Ｔ１で周期的に変化する第１の電圧Ｖ１（垂直走査用電圧）を発生させるものである。
【００８０】
第１の電圧Ｖ１は、鋸波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー１０は効果的に光を垂直走査（副走査）することができる。なお、第１の電圧Ｖ１の波形は、これに限定されない。ここで、第１の電圧Ｖ１の周波数（１／Ｔ１）は、垂直走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、３０〜８０Ｈｚ（６０Ｈｚ程度）であるのが好ましい。
本実施形態では、第１の電圧Ｖ１の周波数は、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、軸部材１５ａ、１５ｂと、永久磁石２０ａ、２０ｂと、半田層２１ａ、２１ｂと、下地層２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂとで構成された第１の振動系のねじり共振周波数（共振周波数）と異なる周波数となるように調整されている。
【００８１】
一方、第２の電圧発生部４２は、図１２（ｂ）に示すように、周期Ｔ１と異なる周期Ｔ２で周期的に変化する第２の電圧Ｖ２（水平走査用電圧）を発生させるものである。
第２の電圧Ｖ２は、正弦波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー１０は効果的に光を主走査することができる。なお、第２の電圧Ｖ２の波形は、これに限定されない。
【００８２】
このような第２の電圧Ｖ２の周波数（第２周波数）は、第１の電圧Ｖ１の周波数（第１周波数）よりも大きいことが好ましい。すなわち、周期Ｔ２は、周期Ｔ１よりも短いことが好ましい。これにより、より確実かつより円滑に、可動板１１をＸ軸周りに第１周波数で回動させつつ、Ｙ軸周りに第２周波数で回動させることができる。
また、第２周波数は、第１周波数と異なり、かつ、水平走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、１０〜４０ｋＨｚであるのが好ましい。このように、第２の電圧Ｖ２の周波数を１０〜４０ｋＨｚとし、前述したように第１の電圧Ｖ１の周波数を６０Ｈｚ程度とすることで、ディスプレイでの描画に適した周波数で、可動板１１を互いに直交する２軸（Ｘ軸およびＹ軸）のそれぞれの軸周りに回動させることができる。ただし、可動板１１をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸周りに回動させることができれば、第１の電圧Ｖ１の周波数と第２の電圧Ｖ２の周波数との組み合わせは、特に限定されない。
【００８３】
本実施形態では、第２周波数は、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂとで構成される軸部材１３ａ、１３ｂを回動軸とする第２の振動系のねじり共振周波数（ｆ２）と等しくなるように設定されている。つまり、第２の振動系は、そのねじり共振周波数ｆ２が水平走査に適した周波数になるように設計（製造）されている。これにより、可動板１１のＹ軸周りの回動角を大きくすることができる。また、第１周波数は、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、軸部材１５ａ、１５ｂと、永久磁石２０ａ、２０ｂと、半田層２１ａ、２１ｂと、下地層２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂとで構成される軸部材１５ａ、１５ｂを回動軸とする第１の振動系のねじり共振周波数（ｆ１）の１０分の１以下であることが望ましい。第１の振動系を非共振状態（振幅ゲインが１）で駆動するためには、第１周波数はｆ１の１０分の１以下に設定する必要がある。１０分の１より大きい周波数で駆動すると、第１の振動系の共振を起こす可能性があるからである。
【００８４】
また、第２周波数は、第１の振動系を非共振状態（振幅ゲインが１）で駆動するため、第１周波数の１０倍以上に設定することが望ましい。第２周波数が第１周波数に対して１０倍未満であると、第２の電圧Ｖ２をコイル３０に印加した時に、第１の振動系も回転運動してしまい、駆動信号のクロストークが発生してしまう。なお、上述のように、第１周波数はｆ１の１０分の１以下が望ましいので、これらの関係から第２周波数は第１周波数よりも大きいことが望ましい。
【００８５】
また、第１の振動系のねじり共振周波数をｆ１［Ｈｚ］とし、第２の振動系のねじり共振周波数をｆ２［Ｈｚ］としたとき、ｆ１とｆ２とが、ｆ２＞ｆ１の関係を満たすことが好ましく、ｆ２≧１０ｆ１の関係を満たすことがより好ましい。これにより、より円滑に、可動板１１をＸ軸周りに第１の電圧Ｖ１の周波数で回動させつつ、Ｙ軸周りに第２の電圧Ｖ２の周波数で回動させることができる。ｆ２≦ｆ１とした場合は、第１周波数による第２の振動系の振動が起こる可能性がある。
このような第１の電圧発生部４１および第２の電圧発生部４２は、それぞれ、制御部７に接続され、この制御部７からの信号に基づき駆動する。このような第１の電圧発生部４１および第２の電圧発生部４２には、電圧重畳部４３が接続されている。
【００８６】
電圧重畳部４３は、コイル３０に電圧を印加するための加算器４３ａを備えている。加算器４３ａは、第１の電圧発生部４１から第１の電圧Ｖ１を受けるとともに、第２の電圧発生部４２から第２の電圧Ｖ２を受け、これらの電圧を重畳しコイル３０に印加するようになっている。
次に、光スキャナー１０の駆動方法について説明する。なお、本実施形態では、前述したように、第１の電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数と異なる値に設定されており、第２の電圧Ｖ２の周波数は、第２の振動系のねじり共振周波数と等しく、かつ、第１の電圧Ｖ１の周波数よりも大きくなるように設定されている（例えば、第１の電圧Ｖ１の周波数が６０Ｈｚで、第２の電圧Ｖ２の周波数が１５ｋＨｚ）。
【００８７】
例えば、図１２（ａ）に示すような第１の電圧Ｖ１と、図１２（ｂ）に示すような第２の電圧Ｖ２とを電圧重畳部４３にて重畳し、重畳した電圧をコイル３０に印加する。
すると、第１の電圧Ｖ１によって、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極との接合部付近をコイル３０に引き付けようとするとともに、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＳ極との接合部付近をコイル３０から離間させようとする磁界（この磁界を「磁界Ａ１」という）と、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極との接合部付近をコイル３０から離間させようとするとともに、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＳ極との接合部付近をコイル３０に引き付けようとする磁界（この磁界を「磁界Ａ２」という）とが交互に切り換わる。
【００８８】
ここで、上述したように、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれの端部（磁極）が、Ｘ軸で分割される２つの領域に位置するように配置される。すなわち図９の平面視において、Ｘ軸を挟んで一方側に永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極が位置し、他方側にＳ極が位置している。そのため、磁界Ａ１と磁界Ａ２とが交互に切り換わることで、軸部材１５ａ、１５ｂを捩れ変形させつつ、枠状部材１４が可動板１１とともに、第１の電圧Ｖ１の周波数でＸ軸周りに回動する。
【００８９】
なお、第１の電圧Ｖ１の周波数は、第２の電圧Ｖ２の周波数に比べて極めて低く設定されている。また、第１の振動系のねじり共振周波数は、第２の振動系のねじり共振周波数よりも低く設計されている（例えば、第２の振動系のねじり共振周波数の１／１０以下）。つまり、第１の振動系は、第２の振動系よりも振動しやすいように設計されているため、枠状部材１４は第１の電圧Ｖ１によってＸ軸周りに回動する。すなわち、第２の電圧Ｖ２によって、枠状部材１４がＸ軸周りに回動してしまうことを防止することができる。
【００９０】
一方、第２の電圧Ｖ２によって、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極との接合部付近をコイル３０に引き付けようとするとともに、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＳ極との接合部付近をコイル３０から離間させようとする磁界（この磁界を「磁界Ｂ１」という）と、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極との接合部付近をコイル３０から離間させようとするとともに、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＳ極との接合部付近をコイル３０に引き付けようとする磁界（この磁界を「磁界Ｂ２」という）とが交互に切り換わる。
【００９１】
ここで、上述したように、永久磁石２０ａ、２０ｂは、その軸線がＸ軸およびＹ軸に対して傾斜するように配置されている。そのため、磁界Ｂ１と磁界Ｂ２とが交互に切り換わることで、軸部材１３ａ、１３ｂを捩れ変形させつつ、可動板１１が第２の電圧Ｖ２の周波数でＹ軸まわりに回動する。
なお、第２の電圧Ｖ２の周波数は、第２の振動系のねじり共振周波数と等しい。そのため、第２の電圧Ｖ２によって可動板１１をＹ軸まわりに回動させることができる。つまり、第１の電圧Ｖ１によって、可動板１１がＹ軸まわりに回動してしまうことを防止することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、可動板１１には、永久磁石２０が設けられていないが、これに限らず、例えば、可動板１１の下面（光反射部１２とは反対側の面）に、永久磁石２０が設けられていてもよい。この場合、可動板１１と永久磁石２０とは、前述した第１実施形態や第２実施形態のように、半田層２１により下地層２２、２３を介して接合されていることが好ましい。
また、本実施形態では、平面視で、下地層２２ａ、２２ｂは、永久磁石２０ａ、２０ｂ全体から突出しているが、平面視で、下地層２２ａ、２２ｂは、永久磁石２０ａ、２０ｂを包含し、下地層２２ａ、２２ｂの少なくとも一部が永久磁石２０ａ、２０ｂから突出していればよい。
【００９３】
また、下地層２３ａ、２３ｂは、省略されていてもよい。下地層２３ａ、２３ｂを省略した場合、永久磁石２０ａ、２０ｂとしてＮd−Ｆｅ−Ｂ磁石を用いるときは、永久磁石２０ａ、２０ｂの錆（酸化）を防止するため、永久磁石２０ａ、２０ｂに保護層を形成することが好ましい。そして、その保護層をＮｉを含む金属や合金で形成することが好ましく、これにより、永久磁石２０ａ、２０ｂと半田層２１ａ、２１ｂとを容易に接合することができる。
【００９４】
以上説明したような光スキャナー１０は、光反射部１２を備えているため、例えば、レーザープリンター、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡や、プロジェクター、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）のようなイメージング用ディスプレイ等の画像形成装置が備える光スキャナーに好適に適用することができる。
【００９５】
＜画像形成装置の実施形態＞
図１３は、本発明の画像形成装置の実施形態を模式的に示す図である。
本実施形態では、画像形成装置の一例として、光スキャナー１０をイメージング用ディスプレイの光スキャナーとして用いた場合を説明する。なお、スクリーンＳの長手方向を「横方向」といい、長手方向に直角な方向を「縦方向」という。また、Ｘ軸、すなわち回動中心軸ＸがスクリーンＳの横方向と平行であり、Ｙ軸、すなわち回動中心軸ＹがスクリーンＳの縦方向と平行である。
【００９６】
画像形成装置（プロジェクター）９は、レーザーなどの光を照出する光源装置（光源）９１と、複数のダイクロイックミラー９２、９２、９２と、第３実施形態の光スキャナー１０とを有している。
光源装置９１は、赤色光を照出する赤色光源装置９１１と、青色光を照出する青色光源装置９１２と、緑色光を照出する緑色光源装置９１３とを備えている。
【００９７】
各ダイクロイックミラー９２は、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３のそれぞれから照出された光を合成する光学素子である。
このようなプロジェクター９は、図示しないホストコンピューターからの画像情報に基づいて、光源装置９１（赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３）から照出された光をダイクロイックミラー９２で合成し、この合成された光が光スキャナー１０によって２次元走査され、スクリーンＳ上でカラー画像を形成するように構成されている。
【００９８】
２次元走査の際、光スキャナー１０の可動板１１の、回動中心軸Ｙ回りの回動により光反射部１２で反射した光がスクリーンＳの横方向に走査（主走査）される。一方、光スキャナー１０の可動板１１の、回動中心軸Ｘ回りの回動により光反射部１２で反射した光がスクリーンＳの縦方向に走査（副走査）される。
なお、図１３中では、ダイクロイックミラー９２で合成された光を光スキャナー１０によって２次元的に走査した後、その光を固定ミラーＫで反射させてからスクリーンＳに画像を形成するように構成されているが、固定ミラーＫを省略し、光スキャナー１０によって２次元的に走査された光を直接スクリーンＳに照射してもよい。
【００９９】
以上、本発明のミラーデバイス、ミラーデバイスの製造方法、光スキャナーおよび画像形成装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
なお、前記実施形態では、磁石として、永久磁石を用いているが、本発明では、磁石として、電磁石を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１００】
１…ミラーデバイス  １０…光スキャナー  １１…可動板  １１０…可動板本体  １２…光反射部  １３ａ、１３ｂ…軸部材  １４…枠状部材  １５ａ、１５ｂ…軸部材  １６、１８…支持枠  １７、１９…ホルダー  ２０、２０ａ、２０ｂ…永久磁石  ２００…硬磁性体  ２１、２１ａ、２１ｂ…半田層  ２２、２２ａ、２２ｂ、２３、２３ａ、２３ｂ…下地層  ２２１、２３１…第１層  ２２２、２３２…第２層  ２２３、２３３…第３層  ２２４、２２５…突出した部位  ２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄ…斜辺  ３０…コイル  ４０…電圧印加手段  ４１…第１の電圧発生部  ４２…第２の電圧発生部  ４３…電圧重畳部  ４３ａ…加算器  ５…基板  ６１、６３…レジスト膜  ６２…層  ６４、６７…フラックス膜  ６５…半田ボール  ６６…半田  ７…制御部  ９…プロジェクター  ９１…光源装置  ９１１…赤色光源装置  ９１２…青色光源装置  ９１３…緑色光源装置  ９２…ダイクロイックミラー  Ｋ…固定ミラー  Ｓ…スクリーン
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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