(57)【要約】【課題】ガルバノミラー動作時の角度ズレを軽減する。【解決手段】ガルバノミラー１５の組み立ての際のミラー４のホルダー１１への接着時において、紫外線硬化型の接着剤等を使用し、ミラーの四隅にこれを適量塗布し、紫外線を照射して硬化させる。この接着過程において、コイルに電流を流した状態で実施する。【選択図】  図１
2004233571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットの内側に設けたコイルと一体のホルダーに対してミラーを接着・硬化する接着・硬化工程を有し、
前記ミラーの接着・硬化工程において、前記コイルに所定の電流値の電流を流す
ことを特徴とするガルバノミラーの組み立て方法。
【請求項２】
マグネットの内側に設けたコイルと一体のホルダーに対してミラーを接着・硬化する接着・硬化工程を有し、
前記ミラーの接着、硬化工程において、前記コイル、前記ホルダー及び前記ミラーを所定の温度に加熱する
ことを特徴とするガルバノミラーの組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ヘッド装置のトラッキング手段や、光スイッチの手段として用いられるガルバノミラーの組み立て方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガルバノミラーというのは、マグネットとコイルからなるアクチュエータに、ミラーを設置したもので、電磁力によって、ミラーの角度を制御する光学デバイスである。
【０００３】
例えば特開平１０−２０８２６６号公報記載のガルバノミラーは、コイルと一体のホルダーに、ガラス製のミラーを接着し、その周囲に、Ｓ極とＮ極を対向させた、一対のマグネットを配置した構成をなし、ミラーの傾き制御は、コイルに流す電流をコントロールすることで実施されている。
【０００４】
ここで、ミラーの傾き制御の原理を簡略に説明する。図８に示すように、対向するマグネットが形成する磁場Ｂに対して、マグネット直近のコイル銅線は直交するすので、コイルに電流Ｉを流すとＦ＝Ｉ×Ｂなるローレンツ力Ｆを受ける。この時、２つのマグネット直近の銅線は、それぞれ電流Ｉの向きが逆であるがために、ローレンツカも逆向きとなり、偶力が生ずる。この偶力に対して、軸のねじり変形の抵抗力が働くため、これらの力が拮抗するところまで、ミラーが傾いて止まる。従って、ミラーを大きく傾けたい場合は、コイルに電流を多くし、小さく傾けたい場合は、少なくすることによって、ミラーの傾きを制御する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２０８２６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光スイッチヘ適用するため、従来のものより小型のガルバノミラーでは、コイルに流す電流を一定にしておいても、ガルバノミラーの角度が、コイルの発熱でミラーが歪むことに起因して、最初の角度から徐々にずれてしまうという不具合が発生する。
【０００７】
光スイッチにガルバノミラーを用いる場合、この角度ずれは、ファイバー同士のカップリング効率を低下させるという問題となる。
【０００８】
図９にガルバノミラー駆動時のコイルの温度上昇と、ミラーの角度ズレの様子をグラフに示す。コイルの温度は、最終的に５０°Ｃ近くまで上昇し、ミラーの角度ズレは０．３ｍｒａｄ  程度に達する。
【０００９】
ガルバノミラーの温度上昇がこれ程まで高くなったのは、小型化によって、寸法の３乗に比例して熱容量が小さくなるのに対して、コイル及びミラーの熱伝導による放熱は、唯一、回転軸の支点を通じて行われるのみで、放熱が十分なされないからである。
【００１０】
一方、ミラーは、ホルダーの複数箇所に接着材を塗布し、接着固定されている。接着材の熱膨張率は１０−４／°Ｃであるのに対して、ガラスのそれは１０−６／°Ｃと２桁異なるので、温度変化に対して、ミラーは熱歪みを生ずる。この時、複数箇所の接着材の塗布位置、及び塗布量は不均一であるので、非対称に歪み、予測不能の角度ずれを生じる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ガルバノミラー動作時の角度ズレを軽減することのできるガルバノミラーの組み立て方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のガルバノミラーの組み立て方は、マグネットの内側に設けたコイルと一体のホルダーに対してミラーを接着・硬化する接着・硬化工程を有し、前記ミラーの接着・硬化工程において、コイルに所定の電流値の電流を流すことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２に記載のガルバノミラーの組み立て方は、マグネットの内側に設けたコイルと一体のホルダーに対してミラーを接着・硬化する接着・硬化工程を有し、前記ミラーの接着、硬化工程で、コイル、ホルダー及びミラーを所定の温度に加熱し、前記を接着・硬化することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１５】
図１〜図４は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１はガルバノミラーの詳細を示した斜視図、図２は図１のガルバノミラーの作用を説明する第１の図、図３は図１のガルバノミラーの作用を説明する第２の図、図４は図１のガルバノミラーの作用を説明する第３の図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態のガルバノミラー１５では、ホルダー１１がＬＣＰ，ＰＰＳ，ＰＥＩ，ＰＣ等の非導電性プラスチックで成形されており、略四角な枠状の形状をしている。このホルダー１１に支持されるミラー４は大きさが４ｍｍ角で、厚さ０．２ｍｍのガラス製であって、ホルダー１１の上面にミラー外周の４面を基準にして接着固定される。このミラー４の外周を取り囲むような位置に、４角に巻回されたコイル１０がホルダー１１の立ち上がり部１１ｅに接着固定される。
【００１７】
前記ミラー４、コイル１０を有する可動部１４を回転可能に支持する支持部材である２枚のバネ１２は、ベリリウム銅の厚さ０．０５ｍｍの薄板をエッチング加工して形成されている。コイル１０は抵抗値が３５Ωで、ガルバノミラー動作時には、最大５０ｍＡの電流が流れる。
【００１８】
２枚のバネ１２の形状は同一の形状であり、それぞれのバネ１２のバネ両端間はバネ部１２ｅで連結されている。このバネ部１２ｅには、中央部が略Ｕ字状のＵ字状部と、その両端に平行部が形成されている。なお、バネ部１２ｅの幅は０．１ｍｍ程度としてある。また、バネ部１２ｅの表面には硬化したシリコーンゲルを付着させバネ部１２ｅの振動を抑制している。
【００１９】
２枚のバネ１２のそれぞれの形状は、バネの厚み方向であるＹ方向（２枚のバネを左右に見る方向）からみて、回転する際の軸Ｃに対して非対称な形状になるように可動部１４の側面に固着されている。
【００２０】
また、バネ１２は、ＸＺ平面に延在するように可動部１４に固着されている。そして、２枚のバネ１２のそれぞれのバネ部１２ｅは、２枚のバネ１２の中間で、ＸＺ平面と軸Ｃとに垂直な軸に対して回転対称形状になるように配設されている。つまり、２枚のバネ１２のそれぞれのバネ部１２ｅは、軸Ｃに対して垂直な平面であるＹＺ面に対して鏡対称な形状に配置されていない。
【００２１】
次に、ベース１３はＬＣＰ，ＰＰＳ，ＰＥＩ，ＰＣ等の非導電性プラスチックで形成されており、ベース１３の中央部には組み立て用の孔１３ｄが開けられている。ベース１３のＹ方向両端の取り付け部１３ａには、背面にヨーク１７を固定されたマグネット１６が接着されている。２つのマグネット１６は異極が向かい合うように着磁されており、マグネット１６はコイル１０のＹ方向側の辺に向かい合うように位置している。
【００２２】
本実施の形態では、上記ガルバノミラー１５の組み立ての際のミラー４のホルダー１１への接着時において、スリーボンド社の紫外線硬化型の接着剤ＴＢ３０３０（商品名）を使用し、ミラーの四隅にこれを適量塗布し、紫外線を照射して硬化さる。この接着過程において、コイルに電流２５ｍＡを流した状態で実施する。
【００２３】
本実施の形態においては、コイル１０の抵抗値が３５Ωであり、ガルバノミラー動作時には最大５０ｍＡの電流が流れるとすると、コイル１０では最大８７．５ｍＷの発熱量がある。このときコイル１０の温度は、室温２５°Ｃにおいては例えば６５°Ｃに達する。
【００２４】
ここで、電流値を２５ｍＡとした理由は、ガルバノミラー動作時に、コイルに流れる電流がＯ〜５０ｍＡの範囲であって、その中間の電流値だからである。
【００２５】
一般的に、ガルバノミラーの角度範囲全体にわたって、平均的に角度ズレを小さくしたい場合は、範囲中央の電流値に設定し、ある特定の角度において角度ズレを小さくしたい場合は、その時の電流値に適宜設定すればよく、本発明の本質は、ここに挙げた電流値に限定されるものではない。
【００２６】
以上の接着方法によって、ガルバノミラー１５が２５ｍＡで動作している時と同じ温度で、ミラー４が接着されたことになる。従って、２５ｍＡで動作時にミラー４の熱歪はもっとも小さく、５０ｍＡの動作時には、熱歪がもっとも大きくなり角度ズレが大きくなる。
【００２７】
しかしながら、コイル１０に電流をまったく流さず、接着を行った場合に比べて、２５ｍＡ相当の温度差分だけ熱歪が小さくなり角度ズレは軽減される。
【００２８】
実際、図２に示すように、両者の角度ズレを比較すると、本実施の形態の方法で接着したミラー４の角度ズレは、未実施で接着したミラーに比べ６割程度に軽減されている。また、このとき、ミラー４の面の歪を干渉計にて調べてみると、図３（通電０ｍＡ）及び図４（通電２５ｍＡ：本実施の形態）に示すように、本実施の形態の方法で接着したミラー４の方が、歪の傾斜成分が少なく、角度ズレが少ないということを確認することができる。
【００２９】
すなわち、本実施の形態の方法でガルバノミラー１５を組み立てると、ミラー４の動作時の角度ズレを小さくすることができる。
【００３０】
図５〜図７は本発明の第２の実施の形態に係わり、図５はガルバノミラーの作用を説明する第１の図、図６はガルバノミラーの作用を説明する第２の図、図６はガルバノミラーの作用を説明する第３の図である。
【００３１】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明を省略する。
【００３２】
本実施の形態においては、ミラー４の接着作業を、ホルダー１１およびコイル１０をヒーター（図示せず）で加熱した状態で行うことを特徴とする。
【００３３】
ガルバノミラー動作時において、上述したように例えばコイル温度は最大６５°Ｃに達することを考慮し、ホルダー１１類を中間温度の４０°Ｃに暖めた状態で、接着剤を塗布して、硬化させた後、室温２５°Ｃまで冷却する。
【００３４】
前記した接着時の温度は、一般的には、ミラー５の角度ずれを最小にしたい角度における動作時のコイル温度に設定する。角度範囲全体にわたって、平均的に角度ずれを小さくしたい場合は、コイル１０の温度範囲の中央に設定するればよく、ガルバノミラー１５の動作時のコイル温度範囲内で、適宜設定すればよい。
【００３５】
以上の手順で接着したミラー４は、コイルが４０°Ｃの温度に発熱するような動作状況と、同じ状態で接着されたことになるので、その状況において熱歪はない。他方、ガルバノミラーのコイルに最大の駆動電流が流れる状況においては、コイル温度が６５°Ｃになって熱歪が最大になるが、室温で接着した場合に比べて、接着時の温度が高いので、温度差の分だけ熱歪が小さくなり角度ずれは軽減される。
【００３６】
実際、図５に示すように、例えば角度ずれは、室温接着の場合に比べて３割程度まで軽減されることを確認することができる。
【００３７】
また、このとき、図６（室温）及び図７（４０°Ｃ：本実施の形態）に示すように、本実施の形態の方法で接着したミラー４の方が、歪の傾斜成分が少なく、角度ズレが少ないということが確認できる。
【００３８】
すなわち、本実施の形態の方法でガルバノミラーを接着した場合においても、動作時の角度ズレを小さくすることができる。
【００３９】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ガルバノミラー動作時の角度ズレを軽減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るガルバノミラーの詳細を示した斜視図
【図２】図１のガルバノミラーの作用を説明する第１の図
【図３】図１のガルバノミラーの作用を説明する第２の図
【図４】図１のガルバノミラーの作用を説明する第３の図
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るガルバノミラーの作用を説明する第１の図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るガルバノミラーの作用を説明する第２の図
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るガルバノミラーの作用を説明する第３の図
【図８】ガルバノミラーの動作原理を説明する図
【図９】ガルバノミラーのミラー角度のドリフトを説明する図
【符号の説明】
４…ミラー
１０…  コイル
１１…ホルダー
１１ｅ…立ち上がり部
１２…バネ
１３…ベース
１３ａ…取り付け部
１３ｄ…孔
１４…可動部
１５…ガルバノミラー
１６…マグネット
１７…ヨーク
【図１】
2004233571.tif 000003
【図２】
2004233571.tif 000004
【図３】
2004233571.tif 000005
【図４】
2004233571.tif 000006
【図５】
2004233571.tif 000007
【図６】
2004233571.tif 000008
【図７】
2004233571.tif 000009
【図８】
2004233571.tif 000010
【図９】
2004233571.tif 000011