(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともミラーと、第１のコイルと第２のコイルとを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して少なくとも互いに直交する第１の軸および、第２の軸の周りに傾き可能に支持する支持部材と磁気回路とを有するガルバノミラーにおいて、
前記支持部材は、一端が前記可動部に固定され、他端が前記固定部材に固定された、当該支持部材を介して前記第１のコイルと前記第２のコイルとに電流を流す導電性部材により形成され、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは前記可動部の重心を挟む位置に配置されていることを特徴とするガルバノミラー。
【請求項２】
少なくともミラーと、第１のコイルと第２のコイルとを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して少なくとも互いに直交する第１の軸および、第２の軸の周りに傾き可能に支持する支持部材と磁気回路とを有するガルバノミラーにおいて、
前記支持部材は、一端が前記可動部に固定され、他端が前記固定部材に固定された、当該支持部材を介して前記第１のコイルと前記第２のコイルとに電流を流す導電性部材により形成され、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは前記可動部の前記支持部材を挟む位置に配置されていることを特徴とするガルバノミラー。
【請求項３】
少なくともミラーと、第１の磁性部材と第２の磁性部材とを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して少なくとも互いに直交する第１の軸および、第２の軸の周りに傾き可能に支持する支持部材とコイルとを有するガルバノミラーにおいて、
前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材とは、前記第１の軸に対して対称位置であって、かつ、前記可動部の重心を挟む位置に配置されていることを特徴とするガルバノミラー。
【請求項４】
少なくともミラーと、第１の磁性部材と第２の磁性部材とを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して少なくとも互いに直交する第１の軸および、第２の軸の周りに傾き可能に支持する支持部材とコイルとを有するガルバノミラーにおいて、
前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材とは、前記第１の軸に対して対称位置であって、かつ、前記可動部の前記支持部材を挟む位置に配置されていることを特徴とするガルバノミラー。
【請求項５】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記ミラーの反射面に垂直方向に離間して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のガルバノミラー。
【請求項６】
前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材とは、前記ミラーを挟む位置に配置していることを特徴とする請求項３または４に記載のガルバノミラー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、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、光通信用の光偏向器等の光学装置に使用するガルバノミラーに関する。
【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、光スキャナ等の光学装置においては、光束を傾けるためにミラーを用いたガルバノミラー等の光学素子駆動装置が使用される。
【０００３】
光学素子駆動装置としては、例えば、特開平５−１２６８６においては図１６（Ａ），（Ｂ）に示すようなガルバノミラー６１が開示されている。なお、図１６（Ａ）はガルバノミラー６１の断面構造を示し、図１６（Ｂ）はガルバノミラー６１を部分平面図で示す。
【０００４】
このガルバノミラー６１では、円形の反射ミラー６５を設け、この反射ミラー６５の裏面にロの字状に巻回した複数のコイル６６ａ〜６６ｅを反射ミラー６５の中心に対して対称に設けて、これらコイル６６ａ〜６６ｅの両側の短辺を反射ミラー６５の側面に折り曲げて固定する。反射ミラー６５はミラー支持部６７の上表面に固定し、このミラー支持部６７を該支持部６７の裏面中央に形成された一体型のヒンジ６８およびベース６９を介して筒状のハウジング７０に取り付けて、反射ミラー６５をほぼ任意の方向に回動可能に支持する。
【０００５】
また、ハウジング７０には、反射ミラー６５の側面と対向するようにリング状のバックヨーク７１を設け、このバックヨーク７１の内周面に多極着磁マグネット７２を、その磁極を反射ミラー６５の側面に固定したコイル６６ａ〜６６ｅの折り曲げ部と一体一に対応させて設ける。このようにして、所望のコイルに電流を流してその両側で逆向きの力を発生させることにより、反射ミラー６５を当該コイルと直交する方向を回動軸とじて回動させる。例えばコイル６６ｃに電流を流すと、その両側の短辺にはｘ方向に対して互いに逆向きに電流が流れるので、これら両側の短辺には多極着磁マグネット７２からの磁界との電磁作用により、紙面垂直方向に対して互いに逆向きの力が作用する。すなわち、コイル６６ｃの一方の短辺には紙面垂直方向上方に、他方の短辺には紙面垂直方向下方に力が作用する。その結果、反射ミラー６５はｘ軸を回動軸として回動変位する。また、隣接する２個のコイルに所要の電流比で同時に電流を流すことにより、反射ミラー６５を任意の回動軸で回動させることができる。
【０００６】
複数の力の発生する複数のコイルを支持部材で傾き中心となるヒンジ６８に対して反射ミラー６５の反射面に垂直な方向に関して一方に配置している。ヒンジ６８とミラー支持部６７とベース６９は一体成形されているが、ミラーを傾ける為の支持部材としてはヒンジ６８の部分であり、このヒンジ６８が変形しミラーを傾き支持する。ミラー支持部６７とベース６９はミラー傾け時に変形せず、構造部材としての機能を有する。ヒンジ６８はミラーを傾けるときに変形し傾きの中心となる支持中心であり傾き中心Ｓである。また、ミラーを傾けたときに一体に傾く可動部とヒンジ６８をつなぐ支持点Ｓとなる。
【０００７】
マグネット７２からの磁界により、コイルの短辺には図１５（Ａ）のＤを駆動点として紙面内の下方及び上方の力が発生し、ミラー６５を含む可動部にヒンジ６８周りのトルクを発生させ可動部をヒンジ６８を中心として傾ける。両側の駆動点Ｄに発生する力によるトルクの中心はＤａである。
【０００８】
このガルバノミラー６１においては、ミラー６５を多方向に傾ける複数のコイル６６ａ〜６６ｅをミラー６５と、このミラー６５の支持部材で挟む様に一部を配置し、力を発生する有効辺をミラー６５の側面に折り曲げて配置し、そのさらに外周部にマグネット７２を配置し、支持部材は円形断面の線状のヒンジ状の支持部をミラー６５の裏面に配置し、ミラー６５を多方向に支持駆動可能に構成している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１６に示す従来例においては、ミラー６５の傾きの回転軸が位置し、傾き中心であり、支持部材であるヒンジ６８の片側にミラー６５と駆動用のコイル６６ａ〜６６ｅ、マグネット７２が配置されている。
【００１０】
そのため、ヒンジ６８にコイル６６ａ〜６６ｅの駆動点Ｄに発生するトルクの中心Ｄ１を一致させることが困難となる。また、ヒンジ６８の片側にミラー６５、コイル６６ａ〜６６ｅが配置されているため、従来例における可動部の重心Ｇはヒンジ６８から離れた位置となり、支持部材と重心を一致させる事が困難になる。そのため、ミラー６５を傾けるように駆動する時に共振が発生し、駆動特性が劣化してしまう。
【００１１】
（発明の目的）
本発明は、このような上記の問題点に着目してなされたもので、ミラーを傾けるように駆動する場合、可動部に働くトルクの中心が可動部の重心付近、あるいは可動支持部の中心付近に設定できる駆動特性が良好なガルバノミラーを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のガルバノミラーは、少なくともミラーと、第１のコイルと第２のコイルとを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して少なくとも互いに直交する第１の軸および、第２の軸の周りに傾き可能に支持する支持部材と磁気回路とを有するガルバノミラーにおいて、前記支持部材は、一端が前記可動部に固定され、他端が前記固定部材に固定された、当該支持部材を介して前記第１のコイルと前記第２のコイルとに電流を流す導電性部材により形成され、前記第１のコイルと前記第２のコイルとは前記可動部の重心を挟む位置に配置されていることを特徴とする。
本発明の第２のガルバノミラーは、少なくともミラーと、第１のコイルと第２のコイルとを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して少なくとも互いに直交する第１の軸および、第２の軸の周りに傾き可能に支持する支持部材と磁気回路とを有するガルバノミラーにおいて、前記支持部材は、一端が前記可動部に固定され、他端が前記固定部材に固定された、当該支持部材を介して前記第１のコイルと前記第２のコイルとに電流を流す導電性部材により形成され、前記第１のコイルと前記第２のコイルとは前記可動部の前記支持部材を挟む位置に配置されていることを特徴とする。
本発明の第３のガルバノミラーは、少なくともミラーと、第１の磁性部材と第２の磁性部材とを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して少なくとも互いに直交する第１の軸および、第２の軸の周りに傾き可能に支持する支持部材とコイルとを有するガルバノミラーにおいて、前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材とは、前記第１の軸に対して対称位置であって、かつ、前記可動部の重心を挟む位置に配置されていることを特徴とする。
本発明の第４のガルバノミラーは、少なくともミラーと、第１の磁性部材と第２の磁性部材とを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して少なくとも互いに直交する第１の軸および、第２の軸の周りに傾き可能に支持する支持部材とコイルとを有するガルバノミラーにおいて、前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材とは、前記第１の軸に対して対称位置であって、かつ、前記可動部の前記支持部材を挟む位置に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図８は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態を備えた光路切り替え装置の概略の構成を示し、図２はガルバノミラーの構成を斜視図で示し、図３はガルバノミラーの構成を分解して示し、図４はガルバノミラーを正面から見た図を示し、図５は図４において、ミラー内側の構造を示し、図６は垂直方向からの断面構造を示し、図７は水平面で切り欠いて傾きセンサの光学系の構成を示し、図８は垂直面で切り欠いて傾きセンサの光学系の構成を示す。
【００１４】
図１に示すように、光通信用の光路切り替え装置１０には第１の実施の形態のガルバノミラー１が採用されている。
１本の光ファイバ３から出射される光通信用信号伝送用の光はレンズ４で平行光にしてその入射光５はガルバノミラー１を構成するミラー６の前面（表面）の反射面６ａに投射され、この反射面６ａで反射されて反射光７となる。
【００１５】
ミラー６は、互いに直交する２つの方向の回転軸８と９とで回転自在に支持されており、後述する２つのコイルに駆動信号を印加することにより、ミラー６を回転軸８と９の周りで自由に回動変位させて、反射面６ａの傾き方向を自由に設定できるようにしている。
【００１６】
上記ミラー６の反射面６ａでの反射光７はこの反射光７の方向に略垂直な平面上に、例えば３段（行）、３列に配置された合計９つのレンズ１１−１，１１−２，…，１１−９の内の一つに選択的に入射され、各レンズ１１−ｉ（ｉ＝１，２，…，９）の光軸上にそれぞれ配置された９本の光ファイバ１２−ｉの内の１本に選択的に入射される（ように駆動信号でミラー６の反射面６ａの傾き方向が制御される）。
【００１７】
例えばミラー６を回転軸８の周りに傾けることによりミラー６での反射光７を図１の左右方向であるＸ方向に偏向させ、ミラー６を回転軸９の周りに傾けることによりミラー６での反射光７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１１−１から１１−９に選択的に入射させて、光ファイバ１２−１から１２−９に選択的に入射させることができる。
【００１８】
これにより入射側の一本の光ファイバ３からの光を出力する光ファイバを９本の光ファイバ１２−ｉから選択して出力する光路切り替えを行うことができる。この入射光５と反射光７はガルバノミラー１のミラー６で偏向する主な光線である。以下、このガルバノミラー１の具体的な構成を図２ないし図８を参照して説明する。
【００１９】
図２に示すようにガルバノミラー１は、ハウジング１３の前側開口部に取り付けたマグネットホルダ１４の中央部に配置したミラー６を垂直方向及びこれに直交する水平方向の２軸８，９の周りで回動自在に支持する支持駆動機構と、またミラー６の２軸方向での回転変位をミラー６の裏面側のハウジング１３内に配置した（２次元或いは２方向に対する光を利用した）位置検出装置とで構成されている。
【００２０】
図２等に示すようにミラー６は正方形（ないしは長方形）の板形状であり、その表側の反射面６ａは、例えば光通信に用いる主な光の波長１．５μｍに対しての反射率が高い様にコーティング膜が施されている。また、このミラー６の裏面６ｂ（図３参照）はセンサ用の光を発生するレーザ１７（図３参照）の例えば波長７８０ｎｍに対する反射率が高い様にコーティング膜が施されている。
【００２１】
このミラー６は四角枠状のミラーホルダ１８の中央部の取り付け凹部１８ａに収納され、位置決めして周囲が接着固定されている。
【００２２】
このミラーホルダ１８は、図６に示すように外側に四角枠状に形成された第１の成形部１９とその内側にほぼ四角枠状に形成される第２の成形部２０とからなり、第２の成形部２０の前面内にミラー６が収納固定されている。第２の成形部２０の外側における前後方向の略中央位置に第１の成形部１９が段差状に形成され、この第１の成形部１９（の段差部）とその前後に隣接する第２の成形部２０の外周面とで第１のコイル２１及び第２のコイル２２を固定保持するコイルホルダの機能を持つ。
【００２３】
また、この第１の成形部１９の外周位置には略円弧形状にした４本のバネ２３（図５参照）が配置され、このバネ２３の両端はマグネットホルダ１４に、他端はミラーホルダ１８にインサート成形される。バネ２３はマグネットホルダ１４とミラーホルダ１８内にインサート成形される。
【００２４】
ミラーホルダ１８の第１の成形部１９とマグネットホルダ１４とがプラスチックで成形される時に、（ベリリウム銅の２０μｍの箔をエッチング加工し表面に金メッキされた）４本のバネ２３が、その内側部分はミラーホルダ１８の第１の成形部１９に、外側部分はマグネットホルダ１４に最初にインサート成形され、その両端が保持される。
【００２５】
その次にバネ２３の前後両側に第１のコイル２１と第２のコイル２２とが第２の成形部２０の成形時にインサート成形されて、ミラーホルダ１８に固定される。ミラー６が取り付けられたミラーホルダ１８、及びこのミラーホルダ１８の外周面に取り付けられる第１のコイル２１と第２のコイル２２は可動部を構成する。
【００２６】
図５に示すように４本のバネ２３はミラーホルダ１８の回転軸８に近い上面中央及び下面中央のそれぞれ２箇所に一端が固定されている。その固定端付近は回転軸８に平行となるようにされた第１の変形部２３ａを有する。
【００２７】
このバネ２３の他端はマグネットホルダ１４の回転軸９に近い左右の側面壁でそれぞれ２箇所固定されている。その他端の固定端付近は回転軸９に平行となるようにされた第２の変形部２３ｂを有する。なお、第２の変形部２３ｂはマグネットホルダ１４の左右の側面から突出する長方形状の突出部２４内に通すようにしている。
【００２８】
第１の変形部２３ａと第２の変形部２３ｂを連結する連結部２３ｃがミラーホルダ１８の４角を取り囲む様に配置されている。この４本の変形部２３ａ、連結部２３ｃ、変形部２３ｂを有するバネ２３が本実施の形態における支持部材となる。
【００２９】
第１の変形部２３ａ付近にはその第１の変形部２３ａにミラーホルダ１８の内部で接続されている半田付け部２５が配置され、合計４箇所の半田付け部２５に第１コイル２１及び第２のコイル２２の両端の端末が導電性接着剤にて固定されている。
【００３０】
第２の変形部２３ｂの端部がマグネットホルダ１４にインサートされているが、このインサート部はマグネットホルダ１４の中を通り、マグネットホルダ１４の外面に突出する４つの端子２６に至っている。この４つの端子２６にフレキシブルケーブルをハンダ付けすることによりフレキシブルケーブルを経て給電することにより４本のバネ２３を介して２つのコイル２１，２２に駆動信号を供給し、可動部を回動させることができる。
【００３１】
第１の変形部２３ａと半田付け部２５、第２の変形部２３ｂと突出部２４には紫外線硬化のシリコンゲルであるダンパ２７，２８が付着するように設けてあり、バネ２３の両端部の振動に対するダンピングの機能を保持するようにしている。
【００３２】
図３、図４、図６等に示すように水平方向に着磁された２つのマグネット３１がその背面にヨーク３２が接着されて、その内側に第１のコイル２１が臨むようにしてその左右両側の位置でマグネットホルダ１４に接着固定されている。
そして、マグネット３１による磁界がその内側に対向配置された第１のコイル２１に作用するような磁気回路を構成している。
【００３３】
ミラーホルダ１８とマグネットホルダ１４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ている。
図３の様に上下方向に着磁された２つのマグネット３３が背面にヨーク３４が接着されて、その内側に第２のコイル２２が臨むようにしてその上下両側の位置で、マグネットホルダ１４に接着されている。
略四角枠状のマグネットホルダ１４は例えば亜鉛ダイキヤストで成形されたハウジング１３の開口する前面の取り付け面１３ａに接着されている。
【００３４】
上述のようにミラー６を取り付けたミラーホルダ１８、第１及び第２のコイル２１、２２は可動部を構成し、図６に示すように、可動部の重心Ｇは回転軸８上で、かつ回転軸９上ともなるようにしている。また、可動部の慣性主軸は回転軸８と回転軸９に一致している。
【００３５】
また、バネ２３は回転軸８と回転軸９が構成する平面上に一致する様に配置されている。また、図５に示す第１の変形部２３ａは回転軸８にほぼ一致する位置に配置され、第２の変形部２３ｂは回転軸９にほぼ一致する位置に配置されている。
【００３６】
図６に示すように前後に取り付けられた第１のコイル２１と第２のコイル２２との中央位置にバネ２３を配置するのでなく、ミラー６が配置された第１のコイル２１寄りの位置にバネ２３を配置して、これによりミラー６を含めた重心位置をバランサ無しで、回転軸８，９に一致させることが出来るようにしている。
【００３７】
また、第１のコイル２１に発生する力は駆動点Ｄ１に、この図６の紙面内で上下方向に発生する。この結果、両駆動点Ｄ１、Ｄ１を結ぶ中点Ｄ１−１を中心とするトルクが発生する。なお、図６は回転軸９を含む水平面で切断した場合の断面を示す。そして、駆動点Ｄ１及びＤ１−１を中心とするトルクは、回転軸９を含む水平面上にある。
【００３８】
また、第２のコイル２２には図６の紙面裏表方向の辺に力が発生し、その力は図６の駆動点Ｄ２に図６の紙面垂直な上下の面に上下方向に発生する。この結果両駆動点Ｄ２、Ｄ２を結ぶ中点Ｄ２−１（図６上では２つの点Ｄ２、Ｄ２と点Ｄ２−１が一致する）を中心とするトルクが発生する。なお、図８ではより分かり易いように駆動点Ｄ２等を分離して示している。図８は、回転軸８を含む垂直面で切断した場合の斜視図を示し、駆動点Ｄ２及びＤ２−１を中心とするトルクは、回転軸８を含む垂直面上にあることを示している。
図６に示すようにＤ１−１を中心とするトルクと、Ｄ２−１を中心とするトルクは重心Ｇに近い距離となるように形成されている。
【００３９】
また、ハウジング１３には回転軸８、９での回転によるミラー６の傾き面を検出するセンサを取り付けている。
図３、図７に示すようにセンサ用の光源であるレーザ（ダイオード）１７がハウジング１３の後端の開口部３０ｂに圧入して固着される。また、このレーザ１７から出射されるレーザ光はその前方位置に、１／４λ板３５が接合された偏光面３６ａを有するＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）３６が、その一方の側面による接着面３６ｂがハウジング１３の（一方の）内壁面に接着固定される。
【００４０】
また、このＰＢＳ３６の前方位置にレンズ３７がハウジング１３に配置され、接着固定される。そして、レーザ１７によるレーザ光はＰＢＳ３６、１／４λ板３５、レンズ３７を経て集光され、レンズホルダ１８に保持されたミラー６の裏面６ｂに入射されるようにしている。なお、レンズホルダ１８の後面側の内壁形状は円形の開口１８ｂが形成されるようにしている（図５参照）。
【００４１】
また、図７に示すようにＰＢＳ３６における接着面３６ｂと反対側の側面に対向するように、投射される光の２方向の光照射中心位置を検出する位置検出センサ（ＰＳＤ）３８がハウジング１３の側面に設けた開口部に接着固定される。このＰＳＤ３８はその受光部３８ａに投射された光の２方向（Ｙ，Ｚ方向）の中心位置を電圧で出力する２次元位置センサであり、例えば浜松ホトニクス（株）のＳ５９９０−０１，Ｓ７８４８−０１等を採用することができる。
【００４２】
このような構成のガルバノミラー１の作用を説明する。
４本のバネ２３の２本を介して第１のコイル２１に電流を流すと、その左右両側に配置されたマグネット３１から受ける磁界により回転軸８の周りに回転させるトルクを発生し、主に第１の変形部２３ａがねじり変形を受け、可動部を回転軸８の周りで傾ける（回動させる）。
【００４３】
４本のバネ２３の他の２本を介して第２のコイル２２に電流を流すと、その上下両側に配置されたマグネット３３から受ける磁界により回転軸９の周りに回転させるトルクを発生し、主に第２の変形部２３ｂがねじり変形を受け、可動部を回転軸９の周りで傾ける（回動させる）。
【００４４】
レーザ１７で発生したレーザ光はＰ偏光にてＰＢＳ３６に入射し、偏光面３６ａを殆ど１００パーセント透過し、１／４λ板３５を介して円偏光の光となり、レンズ３７に入射し、このレンズ３７で集光されてミラー６の裏面６ｂに入射する。この裏面６ｂにて反射された光は１／４λ板３５を透過して、偏光面が９０度回転させられたＳ偏光となり、このＳ偏光の光で偏光面３２ａに入射する為、ここで殆ど１００パーセント反射されてＰＳＤ３８の受光面３８ａにスポット状に入射する。
【００４５】
ミラー６が回転軸８の周りで傾くと、受光面３８ａ上の光は図３、図７のＺ方向に移動し、ミラー６が回転軸９周りで傾くと受光面３８ａ上の光はＹ方向に移動する為、ＰＳＤ３８の出力によりミラー６の２方向の傾きを検出できる。
【００４６】
従って、ＰＳＤ３８からの位置検出信号が所望の値になるように第１のコイル２１と第２のコイル２２に駆動信号を供給することにより、可動部と共に、ミラー６（の反射面６ａ）の傾き角を所望とする値に制御することができる。
【００４７】
本実施の形態は以下の効果を有する。
光学素子であるミラー６を２軸の周りに傾けるガルバノミラーにおいて、そのミラー６と一体に構成された２軸方向に傾ける２種類のコイル２１、２２を支持部材であり、２方向の回転中心を含むバネ２３をミラー６の反射面に垂直な方向に挟む様に配置した。そのため、コイル２１、２２の駆動トルクの中心が支持部材、回転中心と大きくずれないように設定できる。
【００４８】
また、２種類のコイル２１、２２を含む可動部の重心位置を回転中心に容易に一致させることができる。そのため、ミラー６の傾きの駆動特性において、共振の発生を抑制でき、サーボ特性を向上できる。
【００４９】
また、２方向に傾けるコイル２１、２２を支持部材の両側に配置し、またミラー６の反射面６ａに垂直方向に離間させた。そのため、２つのコイル２１、２２及び、それぞれの磁気回路であるマグネット３１、３３が各々干渉せずに容易に配置できる。また、この様な配置により、２つのコイル２１、２２をミラー６の反射面６ａに垂直方向に離間させても、支持点とのずれを小さくできる。そのため、２方向回転用のマグネット３１、３３を容易に配置できると共に、２方向の回転用マグネット３１、３３の相互の磁気干渉を小さくでき、２つのコイル２１、２２に作用する磁界の乱れを小さくできる。
【００５０】
バネ２３を４本としたため、２方向に駆動するコイル２１、２２のそれぞれ＋／−の合計４本の給電ライン（駆動ライン）を兼ねる事ができる。そのため可動部への給電用のフレキシブルケーブル等が不要となり、ミラー６の支持駆動動作に影響を及ぼさない。
【００５１】
また、バネ２３の両端にダンピング部材を配置したので、バネ２３を捻り変形させた場合に発生する振動を有効に抑制できる。
さらにミラー６の傾きセンサを主な光線に対する反射面６ａとは裏側の方向に配置した。そのため、傾きセンサが主な光線と干渉しないようにできる。
【００５２】
なお、ミラー６の代わりにプリズム、レンズあるいはこれらの複合光学素子等や他の光学素子でも良い。
また、ＰＳＤ３８の代わりに図３のＸＹ方向に、４分割された光検出器（ＰＤ）を使用しても良い。或いは他の傾きセンサでも良い。
また、本実施の形態では、光通信用として説明したが、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適用することもできる。
【００５３】
（第２の実施の形態）
次に図９及び図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態のガルバノミラー４０は１つの軸の周りで回転するものである。
図９に示すガルバノミラー４０は、シリコン基板を半導体プロセスにてエッチングしてフレーム４１と、その中央に四角板状のミラー４２と、このミラー４２の上辺及び下辺の左右方向の中央位置でそれぞれ上下方向に細く直線状に延出され、フレーム４１と連結されたバネ部４３とが形成される。
【００５４】
また、ミラー４２の両面には四角形状のコイル４４ａ、４４ｂ（図１０参照）を電鋳にて形成される。そのコイル４４ａ、４４ｂの端末は２本の直線状のバネ部４３（及びフレーム４１）の両面に形成された導電パターン４５により、フレーム４１に設けた半田付け用のランド４６に接続されている。両側のコイル４４ａ、４４ｂが支持部材であるバネ部４３とミラー４２，バネ部４３の中心軸で形成される回転軸８を挟むように構成してある。
【００５５】
フレーム４１には２つのコイル４４ａ、４４ｂに対向する様に２つのマグネット４７が、フレーム４１の切り欠き部に位置決めされて接着固定されている。
ミラー４２の表面には、例えば金のコーティング膜を設けて反射率を高くした反射面４２ａが形成されている。また、ミラー４２の裏面にもセンサ用光に対して高い反射率にした金等のコーティング膜が施されている。
【００５６】
ミラー４２の裏面側には第１の実施の形態で説明したようなセンサが配置される。この場合には、１次元的なセンサでよい（例えば、図３でＸ方向の位置のみを検出するＰＳＤ）。その他は第１の実施の形態で説明したものと同様の構成であり、その説明を省略する。
【００５７】
両面の２つのコイル４４ａ、４４ｂには図１０に示す用に駆動点Ｄに力が発生し、その駆動によるトルクの中心はＤ１に位置する。
図１０に示す様にこのガルバノミラー４０はミラー４２，コイル４４ａ、４４ｂで構成される可動部の重心Ｇに回転軸８と、トルクの中心Ｄ１が一致し、対称的な構造となっている。
【００５８】
本実施の形態は以下の効果を有する。
２つのコイル４４ａ、４４ｂへの給電をミラー４２を支持するバネ部４３の両面を利用し、４本の給電ラインを２箇所の支持用バネ部４３の両面に形成したため、１本の給電ラインをバネ部の各面に配置すれば良い。そのため、バネ部４３の幅が狭くても容易に給電ラインを配置できる。
【００５９】
また、フレーム４１と可動部を半導体プロセスにより容易に加工できるため、量産性が良い。
また、回転軸８に対して完全な対称形状なので、完全（高精度）にバランスがとれた状態に設定でき、トルクの中心を重心Ｇ、及び回転中心となる回転軸８に高精度に一致するように設定できる。
【００６０】
（第３の実施の形態）
次に図１１ないし図１４を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。図１１は第３の実施の形態におけるガルバノミラーの主要部の構成を分解して示し、図１２はその前面側から見た状態を示し、図１３は図１２の水平な面での断面構造を示し、図１４は垂直な面での断面構造を示す。
【００６１】
図１１に分解して示す（センサ部分をのぞく）ガルバノミラー５０は、例えば厚さ０．１ｍｍのシリコン基板をエッチングしてフレーム５１，ミラー５２，バネ５３を同時に形成している。
【００６２】
フレーム５１の中央に形成される正方形ないしは長方形の板状のミラー５２の両面にはそれぞれ２個の第１のマグネット５４と第２のマグネット５５とが上下方向と左右方向とに平行に固着される。
【００６３】
また、フレーム５１の両面にはそれぞれ２個の第１のコイル５６と第２のコイル５７とがそれぞれスペーサ５８，５９を介して固定される。バネ５３は中央のミラー５２に接続され、上下方向に形成された第１の変形部５３ａと、フレーム５１に接続され、水平方向に形成された第２の変形部５３ｂと、これらを連結する正方形ないしは長方形の枠状の連結部５３ｃを有する。
【００６４】
そして、第１の変形部５３ａは回転軸８の周りでマグネット５４、５５を両面に取り付けたミラー５２を回転自在に支持し、また第２の変形部５３ｂは回転軸９の周りでマグネット５４、５５を両面に取り付けたミラー５２を回転自在に支持する。
【００６５】
そして、図１２に示すように入射光５をミラー５２の前面で反射し、その反射光７をファイバ１２−ｉ（図１参照）側に導く。
【００６６】
本実施の形態では第１の実施の形態とは違い、可動部にマグネット５４、５５を配置し、固定部側にコイル５６、５７を配置する構成であるため、可動部から固定部に給電ラインを引き回す必要がない。そのため、４本のバネ５３は連結された形状になっており、第１の変形部５３ａ、第２の変形部５３ｂはそれぞれ１本がミラー５２の上下、左右の各側面に配置されている。
【００６７】
図１３，１４に示すように、第１のマグネット５４は第１のコイル５６の（左右方向の）内側の１辺と対向し、第２のマグネット５５は第２のコイル５７の（上下方向の）内側の１辺と対向している。
【００６８】
第１のコイル５６に電流を流すと、第１のマグネット５４が力を受け、回転軸８の周りに可動部が回転する。また、第２のコイル５７に電流を流すと、第２のマグネット５５が力を受け、回転軸９の周りに可動部が回転する。
【００６９】
その他は第１の実施の形態と同様の構成である。
【００７０】
本実施の形態は以下の効果を有する。
ミラー５２を２方向に傾き駆動する２種類の磁性部材であるマグネット５４、５５をミラー５２の左右方向と、上下方向との両側にそれぞれ配置し、ミラー５２および可動部の重心を挟むように構成し、また、支持部材であるバネ５３ａ、５３ｂを２種類の磁性部材で挟むように構成したので、可動部の重心と支持点を容易に一致させることができ、２方向の駆動点と支持点のずれを小さくできる。従って、可動部を駆動した場合における共振の発生を抑制でき、サーボ特性を向上できる。また、支持点に対して完全な対称形状に構成したため、バランサが不要となる効果もある。
【００７１】
可動部に２方向に駆動するマグネットを配置したので、可動部への給電が不要となる。
また、固定側に配置した２種類のコイル５６同士、５７同士の間隔を確保できるため、２種類のコイル５６、５７の配置が容易となる。
【００７２】
（第４の実施の形態）
次に図１５を参照して本発明の第４の実施の形態を説明する。本実施の形態は第３の実施の形態の一部の配置を変更したのもである。
つまり、本実施の形態のガルバノミラーは図１１において、ミラー５２の前面の左右に取り付けた一対のマグネット５４、５４の１つをミラー５２の裏面に、バネの第１の変形部５３ａの軸に対して対称となる位置に取り付ける。これに伴って、一対の第１のコイル５６、５６における一方の第１のコイル５６もスペーサ５８により、フレーム５１の裏面側に固着する。
【００７３】
また、同様に図１１におけるミラー５１の裏面の上下位置に取り付けた一対のマグネット５５、５５の１つをミラー５２の表面に、バネの第２の変形部５３ｂの軸に対して対称となる位置に取り付ける。これに伴って、一方の第２のコイル５７もスペーサ５９により、フレーム５１の表面側に固着する。
【００７４】
このような構造にした場合における水平面で切断した場合の断面図を図１５に示す。
本実施の構成によれば、第１のコイル５６、５６に駆動電流を流した場合に、該コイル５６、５６による磁界により磁気的に作用する両マグネット５４、５４に働く駆動点を重心Ｇを通る直線上で、重心Ｇを挟む等距離の位置に設定できる（し、両駆動点のトルク中心位置を重心Ｇの位置に設置できる）。
【００７５】
同様に第２のコイル５７、５７に駆動電流を流した場合に、該コイル５７、５７による磁界により磁気的に作用する両マグネット５５、５５に働く駆動点も重心Ｇを通る直線上で、重心Ｇを挟む等距離の位置に設定できる（し、両駆動点のトルク中心位置を重心Ｇの位置に設置できる）。
【００７６】
従って、本実施の形態によれば、駆動特性が良好なガルバノミラーを実現することができる。
なお、例えば図１５において、可動部側のマグネット５４、５４の代わりに一対のコイルを配置し、固定側のコイル５６の代わりに一対のマグネットを配置するようにしても良い。
【００７７】
なお、本発明は上述した実施の形態の構成に限定されるものでない。また、上述したミラーとして、シリコンミラーや、プラスチックの成型品、プリズム等でも良い。
【００７８】
［付記］
１．少なくともミラーと、第１のコイルと第２のコイルとを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して少なくとも第１の軸の周りに傾き可能に支持する支持部材と磁気回路とを有するガルバノミラーにおいて、
前記支持部材を前記可動部の重心から小さい距離に設けると共に、前記第１のコイルと前記第２のコイルは前記可動部の支持部材を挟む様に配置されている事を特徴とするガルバノミラー。
２．少なくともミラー及びマグネットを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して所定の支持軸の周りに傾き可能に支持する支持部材及び前記マグネットと磁気的作用するコイルとを有するガルバノミラーにおいて、
前記支持部材の支持軸を前記可動部の重心から小さい距離に設けると共に、前記重心を挟むように前記重心から略等距離の位置に一対のマグネットを設けた事を特徴とするガルバノミラー。
【００７９】
３．少なくともミラー及び複数のマグネットを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して第１及び第２の支持軸の周りに傾き可能に支持する支持部材及び前記マグネットと磁気的作用するコイルとを有するガルバノミラーにおいて、
前記支持部材の第１及び第２の支持軸を前記可動部の重心から小さい距離に設けると共に、前記重心を挟むように前記重心から略等距離の位置にそれぞれ一対のマグメットを設けた事を特徴とするガルバノミラー。
４．少なくともミラー及びコイルを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して少なくとも第１の軸の周りに傾き可能に支持する支持部材及び前記コイルと磁気的作用するマグネットとを有するガルバノミラーにおいて、
前記支持部材の支持軸を前記可動部の重心から小さい距離に設けると共に、前記重心を挟むように前記重心から略等距離の位置に一対のコイルを設けた事を特徴とするガルバノミラー。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、少なくともミラーと、第１のコイルと第２のコイルとを有する可動部と、この可動部を固定部材に対して少なくとも第１の軸の周りに傾き可能に支持する支持部材と磁気回路とを有するガルバノミラーにおいて、
前記第１のコイルと前記第２のコイルは前記可動部の重心、或いは支持部材を挟む様に配置されるようにしているので、第１のコイルと第２のコイルを介して可動部に働くトルクの中心を重心付近或いは支持部材の支持中心付近に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態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の実施の形態のガルバノミラーの構成を示す斜視図。
【図３】ガルバノミラーの構成を分解して示す図。
【図４】ガルバノミラーを正面から見た図。
【図５】図４において、ミラー内側の構造を示す図。
【図６】垂直方向からの断面構造を示す平面断面図。
【図７】水平面で切り欠いて傾きセンサの光学系の構成を示す斜視図。
【図８】垂直面で切り欠いて傾きセンサの光学系の構成を示す斜視図。
【図９】本発明の第２の実施の形態のガルバノミラーの主要部の構成を示す斜視図。
【図１０】図９の断面構造を示す平面断面図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態のガルバノミラーの主要部の構成を分解して示す斜視図。
【図１２】図１１におけるミラー前面側の構造を示す斜視図。
【図１３】ガルバノミラーの主要部の構成を示す平面断面図。
【図１４】ガルバノミラーの主要部の構成を示す側面断面図。
【図１５】本発明の第４の実施の形態のガルバノミラーの主要部の構成を示す平面断面図。
【図１６】従来例の構造を示す図。
【符号の説明】
１…ガルバノミラー
６…ミラー
８，９…回転軸
１３…ハウジング
１４…マグネットホルダ
１７…レーザ
１８…ミラーホルダ
１９…第１成形部
２０…第２成形部
２１…第１のコイル
２２…第２のコイル
２３…バネ
２５…半田付け部
２６…端子
２７，２８…ダンパ
３１，３３…マグネット
３２，３４…ヨーク
３６…ＰＢＳ
３８…ＰＳＤ
【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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