(57)【要約】【課題】構造が簡単で安価に形成でき、かつ安定性のよいミラー支持装置を提供する。【解決手段】可動部を構成するコイルホルダ３１にはミラー１５、コイル３６、３７等が取り付けられ、支持部材としてのバネ３３により固定部材としてのマグネットホルダ３２に対して傾き（回転）可能に支持され、その回転軸Ｏｘ、Ｏｙで回転自在に支持する部分のヒンジ４３はマグネットホルダ３２にその両端が固定されたアーム４２の中央の突起４２ａの穴からこれに近接して対向するミラー１５の裏面に設けた台座４４に接着剤を流し込んで両部材間にブリッジを形成した状態で硬化させることにより簡単に形成でき、かつ台座４４を設けることにより、接着剤の塗布されるサイズ、形状を安定して形成でき、特性が揃ったミラー支持装置を製造可能とした。【選択図】  図１０
2004205836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのミラーを有する可動部と、
この可動部を固定部材に対して少なくとも第１の軸回りに傾き可能に支持する支持手段と、
前記可動部を前記第１の軸回りに駆動する第１の駆動手段と、
前記可動部の略中央部に位置し、第一の部位と第二の部位の間に注入されて形成されたヒンジとを有し、
前記第一の部位、または第二の部位、または両方の部位が凹面または凸面にしたことを特徴とするミラー支持装置。
【請求項２】
少なくとも１つのミラーを有する可動部と、
この可動部を固定部材に対して少なくとも第１の軸回りに傾き可能に支持する支持手段と、
前記可動部を前記第１の軸回りに駆動する第１の駆動手段と、
前記可動部の略中央部に位置し、第一の部位と第二の部位の間に注入されて形成されたヒンジとを有し、
前記ヒンジを硬化させる際に、可動部と固定部材を規定長で硬化させることを特徴とするミラー支持装置。
【請求項３】
少なくとも１つのミラーを有する可動部と、
この可動部を固定部材に対して少なくとも第１の軸回りに傾き可能に支持する支持手段と、
前記可動部を前記第１の軸回りに駆動する第１の駆動手段と、
前記可動部の略中央部に位置し、第一の部位と第二の部位の間に注入されて形成されたヒンジとを有し、
前記ヒンジの材料が、付加型シリコーン接着剤であることを特徴とするミラー支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、光磁気ディスクドライブ、追記型ディスクドライブ、相変化型ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光カード等の光記録媒体に対して情報を記録および／または再生する情報記録再生装置や、光スキャナー、光通信用の光偏向器等の光学装置に使用するミラー支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気ディスクドライブ、追記型ディスクドライブ、相変化型ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光カード等の光記録媒体に対して情報を記録および／または再生する情報記録再生装置等の光学装置や、光スキャナー等の光学装置においては、光束を傾けるためにミラー支持装置が使用される。
【０００３】
情報記録再生装置等の光学的記録媒体は、その記録容量を増すために、トラックの間隔がミクロンオーダーまで近接しており、情報を正確に記録再生するために、一般に光学ヘッドをディスクの半径方向に広範囲に駆動する粗アクチュエータと精密なトラッキング動作を行うための精アクチュエータとを使用し、その精アクチュエータの一つとしてガルバノミラー或いはミラー支持装置がある。
【０００４】
前記ガルバノミラーとしては、例えば特開平４−３３７５２７号公報に図２７、図２８に示されるような構成が開示されている。
図２７を用いて従来例の構造を説明する。このガルバノミラーは、反射ミラー８０と、該反射ミラー８０を支持する支持部８２と、該支持部８２に形成したヒンジ部８３と、該ヒンジ部８３を通り前記反射ミラー８０の反射面に平行な仮想平面からほぼ同一の距離に配置され、前記反射ミラー８０側面を通るように該反射ミラー８０に結合された少なくとも２個のコイル８１と、これらの各コイル８１のミラー側面に位置する部分に対向するように配置した永久磁石８６、８７とを備え、前記各コイル８１は前記反射面に向かう方向から見て前記支持部８２を取り囲むようにほぼ矩形状に形成される。
【０００５】
この場合、ヒンジ部８３の構造は以下のようになっている。
つまり、前記ヒンジ部８３は、熱可撓性ポリエステルエラストマを材料として、モールド成形されたヒンジからなっており、該ヒンジ部８３を介してベース８４に一体的に支持されており、前記ミラー８０はほぼ任意の方向に回動することが可能となっている。
【０００６】
また、ヒンジ部８３の製造プロセスは図２８に示すようになる。
（１）まず、半導体基板９０に円形の凹部９１を形成し、該凹部９１の平坦な底面の円周に沿って静電アクチュエータの電極９２を形成する（図２８（ａ），（ｂ））。
（２）次にポリシリコン層９３の析出とエッチングを繰り返して階段状の突起９４を作る（図２８（ｃ）〜（ｈ））。
【０００７】
（３）次いで犠牲層となるＳｉ０2層９５を形成した後（図２８（ｉ））、中央部９６をエッチングし（図２８（ｊ））、
（４）さらにポリシリコン層９７を析出させ（図２８（ｋ））、
（５）中央付近を残してエッチングし（図２８（ｌ））、
（６）更に犠牲層９５を除去すると（図２８（ｍ））、
（７）ヒンジ部９８を有する支持部が完成する。
【０００８】
（８）その後、ヒンジ部９８を有する支持部にミラー８０を接着して（図２８（ｎ））、ミラー８０を回動可能に支持することにより、ヒンジ部９８を通りミラー８０の反射面に平行な仮想平面からほぼ同一の距離に固定部に配置された少なくとも３個の電極９２を有するガルバノミラーが完成する。
【０００９】
この従来例の動作は以下のようになる。
前記半導体基板９０の前記凹部９１に形成した前記電極９２に電圧を印加することによって電極９２には電荷が生じ、ミラー表面は誘電体で構成されているので電極９２に対向する位置には誘電分極により逆極性の電荷が誘起される。
【００１０】
これによって電極９２とミラーの間に静電引力が生じ、この力を利用して前記ミラー８０を回動させる。電圧を印加する電極９２を変えることによって回動軸が変化するため、上述したように、ガルバノミラーの回動軸を決定し、それに対応した１つあるいは２つの前記電極９２に適当な電圧を印加すればよい。
【００１１】
【特許文献１】
特開平４−３３７５２７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開平４−３３７５２７号公報に示される従来例には、以下のような問題点がある。
（ａ）  ヒンジ部の断面形状について
階段状のエッチング構造であり連続的な曲線が得られず、屈曲させた場合に階段部に応力が集中し、強度が弱くなるとともに、最悪は予想より小さい負荷で破断するリスクがある。
【００１３】
（ｂ）弾性率（材質）について
熱可撓性樹脂を使用する場合、硬度の選択できる範囲は、４０Ａ〜６０Ａと硬めとなる。材質に制限があり、仕様を満たす材質を選定できない。
【００１４】
（ｃ）成形安定性、費用について
小さなヒンジを作る場合には、ゴムの形状が小さいため通常のモールド成形方法では安定した品質を得られない。たとえばφ０．３ｍｍ、Ｌ０．３ｍｍ程度としても、成形精度±０．０２ｍｍと非常に高い精度が必要である。
（ｄ）耐久性に関する変化、材料変化について
成形後のヒンジ形状が、耐久性に関しては経時的に収縮により変化して、ガルバノミラーの特性変化を生じてしまう可能性がある。
【００１５】
（発明の目的）
本発明は、このような前記の問題点に着目してなされたもので、構造が簡単で安価に形成でき、かつ安定性のよいミラー支持装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
少なくとも１つのミラーを有する可動部と、
この可動部を固定部材に対して少なくとも第１の軸回りに傾き可能に支持する支持手段と、
前記可動部を前記第１の軸回りに駆動する第１の駆動手段と、
前記可動部の略中央部に位置し、第一の部位と第二の部位の間に注入されて形成されたヒンジとを有し、
前記第一の部位、または第二の部位、または両方の部位が凹面または凸面にしたことにより、簡単な構造で、注入により形成されるヒンジの形状及びサイズを安定して形成できるようにしている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１〜図１１は、本発明の第１の実施の形態を示したもので、図１は光通信用の光路切り替え装置に適用した例を示している。
図１に示すように光路切り替え装置１０では１本の光ファイバ１１から出射される光通信用信号伝送用の光をコリメータレンズ１２で平行光にしてその出射光１３をミラー支持装置１４（或いはガルバノミラー）を構成するミラー１５に導光し、このミラー１５で反射された反射光１６を、この反射光１６に略垂直な平面上に３段にならんでいる合計９つのレンズ１７−１〜１７−９の中から一つに選択的に入射させ９本の光ファイバ１８−１〜１８−９５の１本に選択的に入射させる。
【００１８】
前記ミラー１５を回転軸０ｙの周りに傾けることによりミラー１５での前記反射光１６を図１の左右方向であるＸ方向に偏向させ、前記ミラー１５を回転軸０ｘの周りに傾けることにより該ミラー１５での反射光１６を図１の上下方向であるＹ方向に偏向させ、９つのレンズ１７−１〜１７−９に選択的に入射させて、光ファイバ１８−１〜１８−９に選択的に入射させる。
これにより入射側の一本の前記光ファイバ１１からの光を出力する光ファイバを９本の光ファイバ１８−１〜１８−９の中から選択する。
【００１９】
このミラー支持装置１４は、ミラー支持装置１４を構成するミラー１５を直交する２軸０ｘ，０ｙ周りで傾動支持する支持駆動機構と、傾動されるミラー１５を２軸方向でその（傾き）角度を検出するセンサ部とで基本的に構成されている。
【００２０】
また、前記支持駆動機構はミラー１５と、このミラーを駆動するためのコイルを保持し、２方向に傾き可能となる可動部本体となるコイルホルダ３１と、コイルに対向して、磁気的に作用するマグネット及びヨークとを保持する固定部材となるマグネットホルダ３２とで構成される。
【００２１】
次に図２ないし図１１を参照して、ミラー支持装置１４の具体的な構成を説明する。
図２に示すミラー支持装置１４は図３に分解して示すように、ミラー１５を有し、光偏向させる光偏向器２１、この光偏向器２１の後述する第１のコイル３６及び第２のコイル３７に駆動電流を供給するドライブ回路等を含むＩＣ３０が搭載されるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣと略記）２２、光偏向器２１等が組み付けられるハウジング２３、ミラー１５の傾きを検出する傾きセンサ部の光源としての半導体レーザ２４、偏光状態に応じて反射、透過する偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳと略記）２５、互いに直交する方向で振動する直線偏光に１／４波長の光路差（位相差）を与える１／４波長板２６、レーザ光を集光する集光レンズ２７、レーザ光を受光して２次元位置を検出する半導体位置検出器（ＰＳＤ）２８、ハウジング２３の上面側に配置されるスペーサ２９とを有している。
【００２２】
光偏向器２１等が組み付けられるハウジング２３は、ＰＢＳ２５と共にこれに接合された１／４波長板２６が収納される略立方体形状の収納部が形成され、この収納部を形成した前壁の前面は平坦にされて光偏向器２１が取り付けられる取付面２３ａとなり、その背面側にはミラー１５の反射面１５ａの傾きを検出する傾きセンサ部が設けられている。
【００２３】
図６に示すようにハウジング２３における収納部を形成した肉厚にした後壁には後面側に形成した凹部（開口部）２３ｂが形成され、センサ用の光源としての半導体レーザ２４が圧入して位置決め固定され、この半導体レーザ２４の光学窓を介して出射されるレーザ光は、この光学窓に対向する位置に形成された孔を介してその前方の収納部の底面に形成した台座部に接着されたＰＢＳ２５にＰ偏光の光で入射される。
【００２４】
このＰＢＳ２５は２つの３角プリズムが接合される斜面部に誘電体多層膜を設けて、Ｐ偏光の光を透過し、Ｓ偏光の光を反射する特性の偏光面２５ａが形成されている。このＰＢＳ２５の透過光側の面には１／４波長板２６が接合して取り付けてあり、Ｐ偏光の光は円偏光となる。
【００２５】
この１／４波長板２６に対向するハウジング２３の前壁には図３、図６に示すように円形の開口部２３ｃが形成されて、集光レンズ２７が挿入して接着して取り付けられており、１／４波長板２６を経た光はこの集光レンズ２７により集光されて、図６、図９、図１０等で示すように光偏向器２１の後面側に組み付けられるミラー４１における裏面側の反射面４１ａに入射される。
【００２６】
また、図６に示すようにハウジング２３におけるＰＢＳ２５の偏光面２５ａで反射された光が進行する側面は開口し、この開口部分にはＰＳＤ２８が取り付けられ、このＰＢＳ２８における受光面２８ａにはＰＢＳ２５の接合面２５ａで反射された光がスポット状にフォーカスした状態で入射される。
このＰＳＤ２８はこの受光面２５ａに入射された光の直交する２方向の光量中心位置を電流で検出する２次元センサである。
【００２７】
つまり、受光面２８ａに入射された光のスポット位置により、ミラー４１面の傾きを検出できるようにしていると共に、後述するようにこのミラー４１面の傾きからミラー１５の反射面１５ａの傾きを検出できるようにしている。
このＰＳＤ２８として、例えば浜松ホトニクス（株）製のＳ５９９０−０１、Ｓ７８４８−０１等を用いることができる。このＰＳＤ２８は図３にも示すようにＦＰＣ２２と半田付けされている。
【００２８】
なお、この図３に示すようにハウジング２３における収納部の上面側は開口し、図４に示すようにスペーサ２９を介してドライブ回路を構成するＩＣ３０が実装されたＦＰＣ２２が組み付けられる。
図３に示すようにこのＦＰＣ２２はその中央付近でＰＳＤ２８と連結され、またその前端側は斜め下方を向くように折り曲げられた後、その前端面の半田付け面２２ａが水平面となるように逆に折り曲げられ、光偏向器２１と電気的に接続される。
【００２９】
例えば、図４に示すようにＦＰＣ２２の前端面の半田付け面２２ａ部分には４つのスルーホールが設けてあり、光偏向器２１の上面から突出する４つの端子３８を通して半田付け固定することにより、ドライブ回路の駆動電流を光偏向器２１における後述する第１のコイル３６及び第２のコイル３７に給電できるようにしている。
【００３０】
また、このＦＰＣ２２には図５に示すように後端側に半田付け面２２ｂが延出され、この半田付け面２２ｂに設けた３つのスルーホールは図６に示すように半導体レーザ２４の電極ピンを通して半田付け固定することにより、ＦＰＣ２２を半導体レーザ２４と電気的に接続でき、この半導体レーザ２４を発光駆動できるようにしている。
【００３１】
次に主に図７ないし図１１を参照して光偏向器２１の構成を説明する。
図９に分解して示すように光偏向器２１は固定部となるマグネットホルダ３２と、このマグネットホルダ３２の内側に配置され、可動部となるコイルホルダ３１とが薄板状のバネ３３をインサート成形して一体的に形成されている。
【００３２】
具体的には、コイルホルダ３１およびマグネットホルダ３２は非導電性プラスチックである例えばチタン酸ウイスカ入りの液晶ポリマーで成形され、その際に、図１１に詳細に示すように、ベリリウム銅の２０μｍの箔をエッチング加工して表面に金メッキを施した４本のバネ３３を、それらの可動部側端部をコイルホルダ３１に、固定部側端部をマグネットホルダ３２にインサート成形して各バネ３３の両端を保持している。
【００３３】
各バネ３３は略１／４円弧状に形成された円弧で形成される連結部３３ｃと、この連結部３３ｃの一端を直角に折り曲げ、例えば回転軸Ｏｙに平行に延出した第１の変形部３３ａと、他端を直角に折り曲げ、例えば回転軸Ｏｘに平行に延出した第２の変形部３３ｂとを有する。換言すると、回転軸Ｏｙ、Ｏｘにそれぞれ平行に延出した第１及び第２の変形部３３ａと３３ｂとが円弧形状の連結部３３ｃで連結されている。
【００３４】
そして、これら４本のバネ３３をマグネットホルダ３２の略円形の内周面に沿い、かつコイルホルダ３１の４隅を取り囲むように略円を形成する如くに配置され、この場合２本でそれぞれ対にした２組の第１の変形部３３ａが回転軸Ｏｙに平行に近接して配置され、その端部がコイルホルダ３１の上端と下端とで保持され、また、２本でそれぞれ対にした２組の第２の変形部３３ｂが回転軸Ｏｘに平行に近接して配置され、その端部がマグネットホルダ３２の左右の両端で保持されるようにしている。
【００３５】
なお、上述した４本のバネ３３は成形後に連結部３３ｅを切り落とした後の場合のものであり、成形の際には、図１１に示すようにコイルホルダ３１の上端と下端で保持される第１の変形部３３ａの端部はコイルホルダ３１の中央側にまで延出されて左右の２本のバネ３３は連結部３３ｅで一体に連結されたものとなっている。
【００３６】
そして、成形後に中央側の連結部３３ｅをそれぞれ切り落とすことで、４本のバネ３３にできるようにしている。これによりインサート成型時にバネ３３の前記コイルホルダ３１側の型への位置決め、保持が容易となりより正確に前記コイルホルダ３１にインサート成形される。
【００３７】
また、上述のようにバネ３３のコイルホルダ３１の中央側に延出された部分は成形後に中央側の連結部３３ｅは切り落とされるが、コイルホルダ３１の外側に延出された部分はコイルホルダ３１に取り付けられるコイル３６，３７の端末部分を半田付けする半田付け部３９となる。
【００３８】
前記第２の変形部３３ｂの端部が前記マグネットホルダ３２にインサートされているが、このインサート部は前記マグネットホルダ３２の中を通り、それぞれ４つの端子３８に至っている。そして４つの端子３８はＦＰＣ２２の前端面側の半田付け部２２ａで半田付けされ、該ＦＰＣ２２から給電することにより４本のバネ３３を介して２つの前記コイル３６，３７に給電できるようにしている。
【００３９】
図１１に示すように隣り合った２本の第１の変形部３３ａ同士、連結部３３ｃと半田付け部３９，連結部４０ｃとマグネットホルダ３２を紫外線硬化等のシリコンゲルであるダンパ４０で連結するように付着し、前記バネ３３の両端部のダンピングを取るようにしている。
【００４０】
前記ミラー１５はコイルホルダ３１の中央の円形開口周囲の前面部にその反射面１５ａを表面側にして、その外周位置が位置決め部３１ａで決めされてその裏面がコイルホルダ３１に接着固定される。このミラー１５は表側の反射面１５ａを主な光の波長１．５μｍの反射率が高い様に金または誘電体多層膜がコーティングされている。
【００４１】
前記コイルホルダ３１の後面の集光レンズ２７側には、取付部３１ｃ（図８、図１０参照）が形成され、厚さ０．２ｍｍのシリコンウェハでできたミラー４１が周囲を前記取付部３１ｃに位置決めされて接着固定される。ミラー４１の反射面４１ａはセンサ用の光７８０ｎｍの反射率が高い様に金がコーティングされている。
【００４２】
前記コイルホルダ３１の両面周囲にはそれぞれ図７、図８に示すように前記第１のコイル３６と第２のコイル３７がその内側をそれぞれ前記位置決め部３１ａ、３１ｃの外側の段差面により位置決めされ、前記コイルホルダ３１に位置決め接着される。
【００４３】
図１０に示すように、２枚のミラー１５，４１の間には空間があり、この空間部分に０．１ｍｍのステンレス板を屈曲形成した（図９にもその外形を示す）アーム４２の中央部が位置し、前記ミラー４１の外周部を取り囲む様に配置され、両端４２ｂは前記マグネットホルダ３２に接着固定される。
図１０に示すようにこのアーム４２の中央部は中央に穴が開けられた突起４２ａが形成され、ミラー１５の裏面と例えば０．３ｍｍの隙間をあけて位置している。
【００４４】
この突起４２ａと前記ミラー１５の間には、例えばシリコーン接着剤により、その形状を自己保持できるダンピング剤として注入され、常温で硬化、或いは必要に応じて紫外線、熱等により硬化、されて略円柱状のヒンジ（或いはピボット）４３が形成される。
【００４５】
つまり、固定部材側となるアーム４２の中央の突起４２ａと、可動部を構成するミラー１５の裏面中央部との両部材の間には液体状の接着剤が注入（或いは塗布）されて可動部を傾き可能に支持するヒンジ４３が形成される。
この場合、このヒンジ４３の中央部に回転中心０ｘ，０ｙと可動部の重心Ｇとが位置するように設定されている。
【００４６】
また、本実施の形態では、前記突起４２ａと対向するミラー１５の裏面の中央部には、シリコーン接着剤が塗布される部分を安定して形成するための凸状の台座４４が設けてある。
【００４７】
このように本実施の形態ではミラー１５の裏面側のヒンジ４３形成側には、この部分を拡大した図１２に示すように凸状の台座４４を形成することで、接着剤を塗布した場合にその濡れ面の形状、サイズを安定して形成できる構造にしている。
換言すると、液体状の接着剤の塗布或いは注入によりヒンジ４３を形成する場合、ミラー１５の裏面側に塗布される面積サイズを凸状の台座４４によりこの台座部分のものとなるように規制する規制手段を形成して安定した面積サイズ及び形状のヒンジ４３を形成できるようにしている。
【００４８】
また、前記コイル３６の上には図９に示すように４角枠状のストッパー４５が接着される。そして、その前面には２つの略Ｔ字状のカバー４６が前記マグネットホルダ３２の表側の面に形成された４本のボス３２ａを基準として接着される。
【００４９】
そして、可動部が外部振動等で前記ミラー１５の反射面１５ａに垂直方向に移動したときにストッパー４５とカバー４６の中央部の突起が当接し、可動部の過移動を防止する。
【００５０】
また、図９に示す様に前記第１のコイル３６用に、例えば水平方向に着磁された２つのマグネット４７が背面にヨーク４８が接着されて、前記マグネットホルダ３２に接着されている。また、前記第２のコイル３７用に、例えば上下方向に着磁された２つのマグネット４９が背面にヨーク５０が接着されて、前記マグネットホルダ３２に接着される。
【００５１】
前記コイルホルダ３１，第１のコイル３６，第２のコイル３７、ミラー１５、４１により可動部を構成している。図１０に示す様に、可動部の重心Ｇは回転軸０ｘと０ｙ上にある。また、可動部の慣性主軸Ｓは回転軸０ｘと回転軸０ｙに一致している。また、前記バネ３３は回転軸０ｘと回転軸０ｙが構成する平面上に一致する様に配置されている。また、前記第１の変形部３３ａは回転軸０ｙにほぼ一致する位置に配置され、前記第２の変形部３３ｂは回転軸０ｘにほぼ一致する位置に配置されている。
【００５２】
前記第１のコイル３６は前記第２のコイル３７よりも前記バネ３３に近い位置に配置されている。これにより前記ミラー１５を含めた重心位置をバランサ無しで、回転軸０ｘ，０ｙに一致させることが出来る。
【００５３】
４角枠状の前記マグネットホルダ３２は、図３に示すように例えば亜鉛ダイキャストで成形されたハウジング２３の前面の取付面２３ａに２本のボス３２ｂ（図８，図１０参照）を穴に嵌合させることにより位置決めして、接着固定される。
【００５４】
上述のようにハウジング２３には前記ミラー１５の傾きを検出する傾きセンサが設けてある。
つまり、ハウジング２３の後端側に位置決め固定した半導体レーザ２４のレーザ光をＰＢＳ２５、１／４波長板２６、集光レンズ２７を介してミラー４１の反射面４１ａに照射し、その反射光をＰＳＤ２８の受光部２８ａで受光して光の２次元位置を検出する。
【００５５】
この場合、ＰＳＤ２８の出力はＦＰＣ２２に入力され、このＦＰＣ２２にはＰＳＤの出力電流を電圧に変換する回路と、コイル３６，３７のドライバ回路を構成するＩＣ３０が搭載されている。
【００５６】
上述のようにＦＰＣ２２に搭載されたドライバ回路用のＩＣ３０は前記ハウジング２３のＰＢＳ２８の上部に固定されたアルミ製のスペーサ２９にその表面を当接し固定されている。これによりスペーサ２９と、前記ハウジング２３が前記ＩＣ３０の放熱部材となる。またＦＰＣ２２の前端面に設けられた半田付部２２ａは光偏向器２１の４つの端子３８と半田付けされ、ＦＰＣ２２の後面側の半田付部２２ｂは前記半導体レーザ２４の３本の端子が半田付けされる。またＦＰＣ２２の後端２２ｃは図示しないコネクタに差し込まれる。
【００５７】
このような構成の本実施の形態では、図１２に示すようにミラー１５を回動自在に保持する中心点（支点）となるヒンジ４３を形成したヒンジ構造（ピボット）５１を形成していることが特徴となっている。
【００５８】
この図１２（Ａ）に示すように、このヒンジ構造５１は（固定部となるマグネットホルダ３２にその両端４２ｂが固定されている）アーム４２と、可動部となるコイルホルダ３１に固定されているミラー１５と、このミラー１５の裏面（背面）側に形成され、可動部の略中央部に位置しているヒンジ４３とから構成され、この場合ミラー１５の接着剤塗布部として、凸状台座４４が形成されていることが特徴となっている。
【００５９】
前記ヒンジ４３は接着剤からなり、その材質と形状により、可動部の回転方向の周波数特性（ｆ特性と略記）、Ｚ方向のｆ特性が規定される。耐性を確保して位置変化が少ないヒンジ構造５１を作成したい場合には、たとえば▲１▼ＪＣＲ６１２５（東レ・ダウコーニング）、▲２▼ＪＣＲ６１２６（東レ・ダウコーニング）、▲３▼ＳＥ１８２１（東レ・ダウコーニング）、▲４▼ＫＥ１０３１（信越）、▲５▼ＫＥ１０９（信越）など付加型シリコーン接着剤を用いれば、圧縮永久ひずみが小さく、縦向き、横向きなど、保持状態によって可動部が移動するものの、静止状態に戻すと位置変化がない。
また、付加型の中でも常温で硬化するシリコーン接着剤であれば、ＫＥ１０９Ｅ（信越）などがよい。
【００６０】
また、▲１▼ＴＳＥ３２２１Ｓ（ＧＥ東芝）、ＦＥー６１（信越）など１液付加型を使用すれば、混合する必要がない。
【００６１】
またヒンジ形状は塗布量、隙間距離、そして塗布面積（濡れ面）により左右される。図１２のように、凸状の台座４４を設け、ヒンジ４３を形成する接着剤の濡れ面積部分を規制することでヒンジ形状が安定し、バラツキの少ない特性が均一なミラー支持装置を簡単な構造でしかも安価に製造できる。
【００６２】
なお、図１２（Ｂ）は、ミラー１５を上面側にして示したもので、図１２（Ａ）ではアーム４２の中央部の突起４２ａの穴の内側にのみ接着剤によるヒンジ４３が形成されているが、これに限定されるものでなく、図１２（Ｂ）に示すようにミラー面を上側にしたり、先端面が濡れるように形成したり、２点鎖線で示すようにより外側にはみ出る形状でも良い。
【００６３】
次にこのヒンジ構造５１を製造する方法、より具体的にはヒンジ４３を安定して形成する接着剤の塗布方法を説明する。
図１３〜図１８は接着剤５３の塗布方法を示したものである。
図１３（Ａ）に示すようにアーム４２の略中央部に開けられた突起４２ａの穴の上からシリコーン接着剤等の接着剤５３を塗布することで、接着剤５３はその穴を下側のミラー１５側の凸状台座４４まで流れ、図１３（Ｂ）に示すように接着剤５３はアーム４２とミラー１５とに跨って連結したブリッジを形成し、それが硬化してヒンジ４３が形成される。比較的流れやすい接着剤（１Ｐａ・ｓ〜１０Ｐａ・ｓ程度の粘度を持った接着剤）については有効な手法である。
【００６４】
また、図１４（Ａ）に示すように穴の上から接着剤５３を塗布した後、接着剤５３の流れ込みを待つだけでなく、図１４（Ｂ）に示すようにアーム４２とミラー１５を接近させることにより、より短い時間でアーム４２とミラー１５とに接着剤５３によるブリッジを形成した後、アーム４２とミラー１５とを所定の距離まで離して、接着剤５３を硬化させて図１４（Ｃ）に示すようにヒンジ４３が形成されるようにしても良い。
図１４に示す方法は接着剤５３がミラー１５側に流れ込む時間の短縮にもなるし、接着剤５３で確実にブリッジさせることができる。
【００６５】
また、図１５（Ａ）に示すように、予めミラー１５とアーム４２とを近づけた状態で接着剤５３の塗布を行い、アーム４２の中央の突起４２ａの穴から接着剤５３をミラー１５側に流し込みブリッジを形成した後、図１５（Ｂ）に示すようにアーム４２とミラー１５とを所定の距離まで引き離して硬化させることでヒンジ４３を形成する方法もある。
【００６６】
また、図１６（Ａ）に示すように比較的流れのない接着剤５３（例えば、１０Ｐａ・ｓ〜５０Ｐａ・ｓ程度の粘度を持った接着剤）の場合については、アーム４２の穴に塗布するのに加えて、ミラー１５の凸状台座４４にも接着剤５３を塗布して、その上面の濡れ面に予め接着剤５３を位置させておくことで図１６（Ｂ）のようにアーム４２とミラー１５との接近させることで接着剤５３が確実にブリッジを形成するようにした後、所定の距離まで離して接着剤５３を硬化させて図１６（Ｃ）に示すようにヒンジ４３を形成する方法もある。
【００６７】
この場合、図１７（Ａ）に示すようにアーム４２とミラー１５とを接近させた状態でアーム４２の穴とミラー１５の台座４４とに接着剤５３を塗布して、ブリッジを形成した後、所定の距離まで離して硬化させることにより図１７（Ｂ）に示すようにヒンジ４３を形成するようにしても良い。
【００６８】
以上はアーム４２の中央の突起４２ａに設けた穴から接着剤５３をミラー１５の台座４４側に突出させるようにしていたが、穴を必要とするものに限定されるものでない。
【００６９】
例えば図１８（Ａ）に示すようにアーム４２の突起４２ａには穴が設けてなく、例えば台座４４の上面に接着剤５３を塗布した後、図１８（Ｂ）に示すようにアーム４２とミラー１５とを接近させて接着剤５３でブリッジを形成した後、アーム４２とミラー１５とを所定の距離まで離して、接着剤５３を硬化させて図１８（Ｃ）に示すようにヒンジ４３を形成する方法を採用しても良い。
【００７０】
なお、図１８（Ａ）では、台座４４の上面の接着剤濡れ面部側のみ、つまり片方のみに接着剤５３を塗布した場合を示しているが、台座４４の上面とアーム４２の突起４２ａの（台座４４に対向する）先端面との両方に接着剤５３を塗布しても良いし、アーム４２の突起４２ａの先端面側に塗布しても良い。
【００７１】
また、前記ミラー１５とアーム４２との距離を近接させたり遠ざけたりする作業を繰り返し行えば、接着剤５３の部材へ濡れ面にまわりがよくなり、結果として適切なサイズのヒンジ４３を成形できる。
【００７２】
次に接着剤５３の硬化方法を説明する。
また熱硬化性の接着剤を用いた場合は、硬化時に可動部と固定部を規定長で硬化させることで、ヒンジ４３が適切な長さとなり、製造された製品の性能が安定する。図１９（Ａ）は硬化時の位置規制方法或いは位置矯正方法の模式的な装置構成例を示し、図１９（Ｂ）はその実際的な構成例を示す。
図１９（Ａ）に示すように基本的には位置規制用の治具における上側治具６１によりアーム４２の高さ位置の設定を行い、下側治具６２によりミラー１５の高さ位置のを設定を行うことにより、接着剤５３の硬化時の位置を規制する。
【００７３】
より具体的には図１９（Ｂ）に示すように、光偏向器２１における固定部としてのマグネットホルダ３２を上下２個からなる上側治具６１、下側治具６２にて挟み込み、下側治具６２により可動部としてのコイルホルダ３１をバネにより押し上げ、上側治具６１ではマグネットホルダ３２を治具の重みで押さえることで、可動部と固定部との位置は矯正される。
結果として可動部と固定部は規定長で保持され、この状態で接着剤５３を硬化させれば規定長のヒンジ４３を形成できることになる。
【００７４】
次に本実施の形態のミラー支持装置１４の作用を説明する。
４本のバネ３３の２本を介して第１のコイル３６に駆動電流を流すとマグネット４７から受ける磁界により回転軸０ｙ周りのトルクを発生し、主に第１の変形部３３ａがねじり変形を、ヒンジ４３がたわみ変形を受け、可動部を回転軸０ｙ周りに傾けることができる。この場合、駆動電流の値により傾きの角度を調整できる。
【００７５】
４本のバネ３３の他の２本を介して第２のコイル３７に電流を流すとマグネット４９から受ける磁界により回転軸０ｘ周りのトルクを発生し、主に第２の変形部３３ｂがねじり変形を、ヒンジ４３がたわみ変形を受け可動部を回転軸０ｘ周りに傾ける。この場合、駆動電流の値により傾きの角度を調整できる。
【００７６】
図６に示すように半導体レーザ２４からの光はＰ偏光にてＰＢＳ２５に入射し、偏光面２５ａを透過し、１／４波長板２６を介してレンズ２７に入射し、ミラー３１の裏面の反射面３１ａに入射する。この反射面３１ａにて反射した光は１／４波長板２６を透過し、偏光面が９０度回転させられたＳ偏光で偏光面２５ａに入射する為、ここで反射されてＰＳＤ２８の受光面２８ａに入射する。
【００７７】
ミラー１５或いはミラー３１が回転軸０ｙ周りに傾くと、ＰＳＤ２８の受光面２８ａ上の光は図６のＺ方向に移動し、ミラー１５が回転軸０ｘ周りに傾くと受光面２８ａ上の光はＹ方向に移動する為、ＰＳＤ２８の出力によりミラー１５の２方向の傾きを検出できる。
【００７８】
また、本実施の形態では可動部を直交する２方向の回転軸Ｏｘ、Ｏｙの回りで回動自在に支持するヒンジ構造５１として、アーム４２とミラー１５の裏面中央部分との間に接着剤５３を注入してブリッジを形成して硬化させたもので簡単に形成でき、その際にミラー１５の裏面中央に台座４４を形成してアーム４２とで形成されるブリッジの形状、サイズを規定或いは規制するようにしているので、形状、サイズが揃ったヒンジ（或いはピボット）４３を安定して形成でき、安定した特性の可動部、つまりミラー支持装置１４を製造することができる。
【００７９】
より具体的には従来例よりも以下の項目についての利点がある。
（ａ）ヒンジの断面形状について
ヒンジが適切な弾性率を選べるようシリコーン系接着剤からなっており、接着剤の流動性を利用し連続曲線的に形成でき、動作時に応力集中が起こらない形状にできる。
（ｂ）弾性率（材質）について
シリコーン接着剤を選定することで、硬度は１６Ａ〜７０Ａまでと選択の範囲が広い。
【００８０】
（ｃ）成形安定性、費用について
接着剤濡れ面によりヒンジ形状がきまり、また長さ方向についても矯正させた状態でヒンジ成形（接着剤を硬化）させることでヒンジは安定した形状、サイズとなる。また、低コストで製造できる。
（ｄ）耐久性に関する変化（材料変化）について
付加型シリコーン接着剤を使用することで、耐久性に関しては経時的に収縮による変形は起こらない材質であるため、ガルバノミラー等のミラー支持の特性変化に影響しない。
【００８１】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態は第１の実施の形態と、ヒンジ構造が若干異なるのみで基本的に同じ構成であり、第１の実施の形態の変形例ともいえるものである。
図２０（Ａ）は本発明の第２の実施の形態におけるヒンジ構造５１Ｂを示す。本実施の形態では、図２０（Ａ）に示すように、ミラー１５に台座４４設けていると共に、アーム４２の中央の突起４２ａにも台座６４を形成している。
【００８２】
このようにアーム４２の中央の突起４２ａの先端面と、これに近接して対向するミラー１５の裏面中央とにそれぞれ台座６４、４４を設けているので、これらの間に接着剤５３でブリッジを形成した場合にその形状、サイズがより安定する。つまり、接着剤５３を硬化させてヒンジ４３を形成した場合に、その形状、サイズが揃った、特性が均一なヒンジ構造５１Ｂを形成できる。
【００８３】
このため、第１の実施の形態よりも精度の良いヒンジ構造５１Ｂを提供することができる。なお、図２０（Ａ）の場合にはアーム４２の中央の突起４２ａに穴を設けることは不用となる。
なお、本実施の形態の変形例として、図２０（Ｂ）に示すようにアーム４２側にのみ台座６４を形成したものでも良い。
【００８４】
以下、その他の変形例をまとめて説明する。
図２１（Ａ）〜２１（Ｃ）では、アーム４２側、ミラー１５側に半球形状の凸部を設けて、形成されるヒンジ形状を安定すると共に濡れ性を上げるようにしている。塗布部に半球面を設けて接着剤５３の濡れ面のサイズを大きくする。
このように、半球面とすることで接着剤５３の濡れ面が大きくなり、界面での破壊強度が増す作用、効果がある。
【００８５】
具体的には、図２１（Ａ）は、ミラー１５側を半球面６６ａを形成し、アーム４２は穴のある突起４２ａを有する形状であり、図２１（Ｂ）はアーム４２側に半球面６６ｂを形成し、ミラー１５は台座４４等を形成しない場合を示し、図２１（Ｃ）はミラー１５側及びアーム４２側共に半球面６６ａ、６６ｂを設けた場合を示している。
【００８６】
上述のように、図２１の場合には半球面とすることで接着剤の濡れ面が大きくなり、界面での破壊強度を増すことができ、振動その他に対してミラー支持装置の機械的強度を大きくできる。
【００８７】
図２１では半球面としたが、図２２では円錐面とした場合を示す。この場合にも、円錐面とすることで接着剤５３の濡れ面が大きくなり、界面での破壊強度を増大できると共に、さらに接着剤５３の塗布が容易となる。
【００８８】
具体的には、図２２（Ａ）は、ミラー１５側に円錐面６７ａを形成し、アーム４２側には穴のある突起４２ａを有する形状であり、図２２（Ｂ）はアーム４２側に円錐面６７ｂを形成し、ミラー１５側には台座４４等も形成しない場合を示し、図２２（Ｃ）はミラー１５側及びアーム４２側共に円錐面６７ａ、６７ｂを設けた場合を示している。
この場合にもヒンジ４３を安定して形成できると共に、機械的強度を大きくすることもできる。
【００８９】
また、図２３ではミラー１５或いはアーム４２に凹部を形成した形状にして、この凹部を塗布面とすることにより、濡れ面の広がりを規制する。このため、多少多めに塗布をしても、また流れやすい接着剤５３を用いたとしても、ヒンジ４３の形状を安定して形成できるようにしている。
【００９０】
具体的には、図２３（Ａ）は、ミラー１５側に凹部６８ａを形成し、アーム４２は穴のある突起４２ａを有する形状であり、図２３（Ｂ）はアーム４２側に凹部６８ｂを形成し、ミラー１５側には台座４４等も形成しない場合を示し、図２３（Ｃ）はミラー１５側及びアーム４２側共に凹部６８ａ、６８ｂを設けた場合を示している。
この場合にもヒンジ４３を安定して形成できると共に、機械的強度を大きくすることもできる。
【００９１】
また、図２４ではミラー１５或いはアーム４２に球形凹部を設けることにより、濡れ面形状が安定し、安定したヒンジ４３を形成できるようにしている。
また塗布面を球形凹部の形状とすることにより、濡れ面の広がりを規制でき、多少多めに塗布を行ったとしても、また流れやすい接着剤５３を用いたとしても、形成されるヒンジ４３の形状が安定する。例えば図２３の場合よりも、加工を行しやすい。
【００９２】
具体的には、図２４（Ａ）は、ミラー１５側に球形凹部６９ａを形成し、アーム４２は穴のある突起４２ａを有する形状であり、図２４（Ｂ）はアーム４２側に球形凹部６９ｂを形成し、ミラー１５側には台座４４等も形成しない場合を示し、図２４（Ｃ）はミラー１５側及びアーム４２側共に球形凹部６９ａ、６９ｂを設けた場合を示している。
この場合にもヒンジ４３を安定して形成できると共に、機械的強度を大きくすることもできる。
本説明では球形凹部の形状としたが、非球面凹形状、曲凹形状でもよい。
【００９３】
また、図２５ではミラー１５或いはアーム４２に凹凸の組み合わせたものを形成したものとしている。
つまり、凹部と凸部の組み合わせとすることにより、凹部同士の組み合わせの場合よりも、ヒンジ４３形成時に面同士を近接させることができ、接着剤５３が適切に付着する。
【００９４】
具体的には図２５（Ａ）ではミラー１５側に凹部６８ａを形成し、アーム４２側には穴のない凸部４２ａを形成し、図２５（Ｂ）ではミラー１５側に球形凹部６９ａを形成し、アーム４２側には球形凸部７０ａを形成したものとしている。
また、上述の実施の形態或いは変形例では両持ちのアーム４２の場合で示しているが、図２６に示すように片持ちアーム７２としても良い。
この場合には塗布スペースができ、作業性がよい。
【００９５】
なお、図２６ではアーム７２に台座６４を形成した場合で示しているが、他の形状にしても良い。また、ミラー１５側にも台座４４を形成した場合を示しているが、他の形状にしても良い。
【００９６】
上述した実施の形態或いは変形例において、耐性保存が必要なく、位置安定性が重要でない場所にて、常温で硬化させたい場合には、▲１▼スーパーＸ（セメダイン製）、ＴＢ１５３０Ｃ（スリーボンド）、ＴＢ１２２０Ｄ（スリーボンド）、ＳＥ９１８６Ｌ（東レ・ダウコーニング）、ＳＥ９１８６（東レ・ダウコーニング）などの１液ＲＴＶを使用することもできる。
この場合には、粘性が高いため、さらに細いヒンジ４３を形成することができる。
【００９７】
第２の実施の形態は第１の実施の形態と基本的にはほぼ同様の効果を有する。
なお、本実施の形態の利用分野として、上述の説明では光通信用としたが、測定器や光記録用のピックアップ等に使用される光偏向器にも適用できる。
また、上述した実施の形態では、ムービングコイルとしたが、ムービングマグネットにすることもできる。
【００９８】
また、上述した実施の形態では、２軸で回動自在としたミラー１５を支持するミラー支持装置、つまり２軸ガルバノミラーで説明したが、１軸で回動自在のものでもよい。また、上述した実施の形態等を部分的に組み合わせる等して形成される実施の形態等も本発明に属する。
また、接着剤５３の塗布部は、ミラー１５、アーム４２の場合で説明したが、可動部と固定部との間であればよい。また、ミラー１５に限らず、他の光学素子、或いは光学部品のヒンジによる支持にも使用可能である。
【００９９】
［付記］
１．請求項１において、さらに前記支持手段は前記可動部を固定部材に対して第２の軸回りに傾き可能に支持し、
かつ前記可動部を前記第２の軸回りに駆動する第２の駆動手段を有する。
２．少なくとも１つのミラーを有する可動部と、
この可動部を固定部に対して少なくとも第１の軸回りに傾き可能に支持する支持手段と、
前記可動部を前記第１の軸回りに駆動する第１の駆動手段と、
前記可動部の略中央部に位置し、前記固定部を構成する第１の部位と、前記可動部を構成する第２の部位の間に注入されて形成されたヒンジとを有し、
前記第１の部位、または第２の部位、または両方の部位が凹面または凸面にしたことを特徴とするミラー支持装置。
【０１００】
３．少なくとも１つのミラーを有する可動部と、
この可動部を固定部に対して少なくとも第１の軸回りに傾き可能に支持する支持手段と、
前記可動部を前記第１の軸回りに駆動する第１の駆動手段と、
前記可動部の略中央部に位置し、前記固定部を構成する第１の部位と、前記可動部を構成する第２の部位の間に注入されて形成されたヒンジと、
前記第１の部位及び第２の部位に跨って注入により形成されるヒンジの形状及びサイズを規制する規制部と、
を設けたミラー支持装置。
４．付記３において、前記規制部は、前記第１の部位、または第２の部位、または両方の部位に形成した凹面または凸面部である。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構造で、注入により形成されるヒンジの形状及びサイズを安定して形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を備えた光路切り替え装置の概略の構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態のミラー支持装置の構成を示す斜視図。
【図３】図２を分解して示す斜視図。
【図４】図２の反対側の側面側から見た斜視図。
【図５】図３におけるＦＰＣ及びＰＳＤの反対側の側面の構成を示す斜視図。
【図６】図２の高さ方向の断面によりミラーの傾きを検出する傾きセンサの構造を示す断面図。
【図７】図３の光偏向器を拡大斜視図。
【図８】図７の背面側から見た光偏向器の構成を示す斜視図。
【図９】光偏光器の分解斜視図。
【図１０】図６における光偏光器部分の拡大断面図。
【図１１】バネをインサート成形したマグネットホルダ及びコイルホルダを示す図。
【図１２】ヒンジ構造部分を示す平面図。
【図１３】ヒンジを形成するプロセスにおける主に接着剤の塗布方法に関し、アームの穴から接着剤を流し込んで形成する場合の説明図。
【図１４】図１３の変形例で、アームの穴から接着剤を流し込んだ後、両部材を近づけた後離して形成する場合の説明図。
【図１５】ヒンジを形成する場合、両部材を近づけた状態でアームの穴から接着剤を流し込んだ後離して形成する場合の説明図。
【図１６】ヒンジを形成する場合、両部材に接着剤を塗布し、近づけた後離して形成する場合の説明図。
【図１７】ヒンジを形成する場合、両部材を近づけた状態で両部材に接着剤を塗布した後離して形成する場合の説明図。
【図１８】ヒンジを形成する場合、ミラーの台座に接着剤を塗布し、両部材を近づけた後離して形成する場合の説明図。
【図１９】接着剤の塗布後に硬化させる際の位置規制方法の模式例と実際例とを示す図。
【図２０】本発明の第２の実施の形態におけるヒンジを形成する場合における接着剤が塗布されるアーム部分とミラー部分とに台座を形成した場合とその変形例を示す説明図。
【図２１】第１変形例に相当し、ヒンジを形成する場合における接着剤が塗布されるアーム部分とミラー部分との少なくとも一方を半球面にした場合の説明図。
【図２２】第２変形例に相当し、ヒンジを形成する場合における接着剤が塗布されるアーム部分とミラー部分との少なくとも一方を円錐面にした場合の説明図。
【図２３】第３変形例に相当し、ヒンジを形成する場合における接着剤が塗布されるアーム部分とミラー部分との少なくとも一方に凹部を設けた場合の説明図。
【図２４】第４変形例に相当し、図２３の凹部を球形凹部にした場合の説明図。
【図２５】第５変形例に相当し、ヒンジを形成する場合における接着剤が塗布されるアーム部分とミラー部分との一方に凹部、他方を凸部にした場合の説明図。
【図２６】アーム側を片持ちアームにした場合の説明図。
【図２７】従来例のガルバノミラーの構成を示す図。
【図２８】従来例のヒンジ部の製造プロセスの説明図。
【符号の説明】
１０…光路切り替え装置
１４…ミラー支持装置
１５…ミラー
１５ａ…反射面
２１…光偏向器
２２…ＦＰＣ
２３…ハウジング
２４…半導体レーザ
２５…ＰＢＳ
２８…ＰＳＤ
３０…ＩＣ
３１…コイルホルダ
３１ａ…位置決め部
３２…マグネットホルダ
３３…バネ
３３ａ…第１の変形部
３３ｂ…第２の変形部
３３ｃ…連結部
３６…第１のコイル
３７…第２のコイル
３８…端子
４０…ダンパ
４１…ミラー
４２…アーム
４２ａ…突起
４３…ヒンジ（ピボット）
４４…台座
４５…ストッパー
４６…カバー
４７、４９…マグネット
５１…ヒンジ構造
５３…接着剤
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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