(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に、平板状の可動板と該可動板を半導体基板に対して半導体基板上下方向に揺動可能に軸支するトーションバーとを一体形成し、前記可動板に通電により磁界を発生する平面コイルと、ミラーを設けた半導体基板と、該半導体基板を搭載するベース基板と、前記半導体基板のトーションバーの軸方向と平行に配置される可動板の平面コイルに磁界を作用させるための対をなす永久磁石と、ヨークと、前記半導体基板を保護するためのカバー部材により構成されたプレーナー型ガルバノミラーにおいて、前記カバー部材を半導体基板上方及びヨーク側面を覆う箱状に形成し、当該カバー部材には永久磁石及びベース基板の位置決め部材を一体形成し、カバー部材の内壁面でヨークの位置決めがなされる構造とし、前記半導体基板を搭載したベース基板と、前記永久磁石と、ヨークとを前記カバー部材内部に支持固定したことを特徴とするプレーナー型ガルバノミラー。
【請求項２】
前記カバー部材に外部から照射されるレーザー光を前記半導体基板のミラー面に通過させるための開口部を設けたことを特徴とする請求項１記載のプレーナー型ガルバノミラー。
【請求項３】
前記カバー部材内に支持固定するベース基板と、永久磁石と、ヨークの端面が、カバー部材の端面と同一平面になるように支持固定されて成ることを特徴とする請求項１又は２記載のプレーナー型ガルバノミラー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレーザー光のスキャニングシステム等に利用するプレーナー型ガルバノミラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プレーナー型ガルバノミラーは、レーザー光を偏向走査するレーザースキャナ等に利用されるもので、その原理は、磁界中に配置した可動コイルに電流を流すと電流と磁束とに関連して電磁力が発生して電流に比例した回転力が生じる。この回転力と可動コイル保持部材のバネ力とが平衡する角度まで可動コイルが回転し、この可動コイルを介して指針を振らせて電流の有無や大小を検出するというガルバノメータを利用したもので、可動コイルと一体に回転する軸（可動コイル保持部材）に、前記指針の代わりにミラー（反射鏡）を設けて構成されるものである。
小型のガルバノミラーとして、半導体を使用したものが提案されている。
【０００３】
図１は従来のプレーナー型ガルバノミラーを示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は側面断面図である。
半導体基板１に一体形成された可動板２の上面の中央部にはミラー３が形成されており、周縁部には平面コイル４が形成されている。可動板２は半導体基板１に中抜き状態で形成され、半導体基板１より一体に形成されたトーションバー５、６により保持されている。半導体基板１はベース基板７の上面に固定された台座８の上面に固定されている。上面図（ａ）において半導体基板１の上下には永久磁石９、１０が配置され、ベース基板７の周縁部にはヨーク１１が載置されている。ヨーク１１は中抜きにされ、角状に形成されたものを複数枚積み重ねることによって構成している。
【０００４】
可動板２に形成された平面コイル４に通電すると、可動板２はトーションバー５、６を回転中心として回転する。この可動板２は上下に約２０度回転可能である。ベース基板７上にはパターン７ａが形成されており、該パターン７ａと半導体基板１に形成されたパターン１ａとをワイヤー１３により接続している。ワイヤー１３は断線不良等を考慮し、予め複数本接続されている。パターン７ａにはスルーホール７ｂが設けられており、スルーホール７ｂを介して外部との接続を行う構造である。スルーホール７ｂはベース基板７の下面に設けられた配線用パターン（不図示）を介してサイドスルーホール７ｃと接続されている。尚ヨーク１１上にはカバー部材が設けられる。
【０００５】
図２は従来のプレーナー型ガルバノミラーの斜視図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図である。ヨーク１１上には、半導体基板１の保護を目的に樹脂等で形成された平板状のカバー部材１２が設けられる。カバー部材１２は接着剤でヨーク１１上に固定され、プレーナー型ガルバノミラーが構成されている。１２ａは開口部であり図３中に示す矢印はレーザー光の動きを示すものである。外部より照射されるレーザー光は開口部１２ａ部を通過し、ミラー面で偏向され開口部１２ａを通過して矢印方向へ進むものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
中抜き状態に形成される角状ヨークは打ち抜き加工によって製造されるが、厚みと幅の断面的比率が１対１以上になると金型で精度良く抜くことが困難になってくるため、厚みの薄いものを何枚か積層して目的の厚みを達成している。しかしヨーク一枚一枚を接着剤で貼り合わせていく作業は熟練工が時間をかけて行う必要があり生産性が悪い。
【０００７】
また、ヨークの貼り合わせ（積み重ね）には専用の位置決め治具を用いて接着することになるがヨーク端面は積層したヨークとヨークの隙間から接着剤がはみ出すので拭き取る必要性が生じる。また、永久磁石表面はレーザー光の乱反射防止のために艶消し塗料を塗布する必要があり工数を増やしている。
【０００８】
落下等により衝撃を受けた場合には、ヨークに傷が入り錆の原因となる。永久磁石においては割れて機能不良を引き起こすこともある。
【０００９】
半導体を利用したガルバノミラーは、比較的小型に作られているが、さらなる小型化、薄型化の要求がある。
本発明は上記問題点に鑑み、生産性がよく耐衝撃性に優れ、より小型・薄型化したプレーナー型ガルバノミラーを提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
半導体基板に、平板状の可動板と該可動板を半導体基板に対して半導体基板上下方向に揺動可能に軸支するトーションバーとを一体形成し、前記可動板に通電により磁界を発生する平面コイルと、ミラーを設けた半導体基板と、該半導体基板を搭載するベース基板と、前記半導体基板のトーションバーの軸方向と平行に配置される可動板の平面コイルに磁界を作用させるための対をなす永久磁石と、ヨークと、前記半導体基板を保護するためのカバー部材により構成されたプレーナー型ガルバノミラーにおいて、前記カバー部材を半導体基板上方及びヨーク側面を覆う箱状に形成し、当該カバー部材には永久磁石及びベース基板の位置決め部材を一体形成し、カバー部材の内壁面でヨークの位置決めがなされる構造とし、前記半導体基板を搭載したベース基板と、前記永久磁石と、ヨークとを前記カバー部材内部に支持固定したプレーナー型ガルバノミラーとする。
【００１２】
前記カバー部材に外部から照射されるレーザー光を前記半導体基板のミラー面に通過させるための開口部を設けたプレーナー型ガルバノミラーとする。
【００１３】
前記カバー部材内に支持固定するベース基板と、永久磁石と、ヨークの端面が、カバー部材の端面と同一平面になるように支持固定されプレーナー型ガルバノミラーとする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図４は本発明の実施形態を示すプレーナー型ガルバノミラーの斜視図であり、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。従来例と同じ部分については同じ符号を用いている。
【００１５】
１４は開口部１４ａを有する箱状のカバー部材である。カバー部材１４内には、ヨーク１１、永久磁石９、１０、ベース基板１５が支持固定されている。ベース基板１５の段部１５ａには半導体基板１が搭載されている。ベース基板１５の穴１５ｂは、可動板２の振れ角を得るために設けられたものである。
【００１６】
永久磁石９、１０はカバー部材１４の位置決め部材１４ｂにより位置決めされ、配置されている。ヨーク１１は中抜きにされ、角状に形成されたものを複数枚積み重ねることによって構成される。ヨーク１１はその外周面とカバー部材１４の内壁面とが一致する構造であるため、カバー部材１４の内壁面がヨーク１１の位置決め機能を有している。
【００１７】
図６は本発明のプレーナー型ガルバノミラーのカバー部材の下面図である。
１４ｂは永久磁石９、１０とベース基板１５の位置決め部材であり、コ字状に形成されたものである。位置決め部材１４ｂはその内壁面で永久磁石９、１０の位置決めをし、端面部でベース基板１５の位置決めをするものである。なお、位置決め部材１４ｂはカバー部材１４に一体形成されている。永久磁石の位置決め部材１４ｂを設けることで、開口部１４ａ側に位置する永久磁石の側面を覆うことができるので、レーザー光の乱反射を防ぐことができる。図５に示したように、位置決め部材１４ｂの高さはベース基板１５の端面が永久磁石９、１０とヨーク１１の端面と同一の平面となるように設けられている。
【００１８】
図７は本発明のプレーナー型ガルバノミラーの組み立てを説明する図で、カバー部材、ヨーク、永久磁石の分解斜視図である。カバー部材１４の下面側を上向きに置き、二枚のヨーク１１をカバー部材１４内に組み込む。ヨーク１１はその外周面がカバー部材１４の内壁面にガイドされ、組み込まれる。また、ヨーク１１は複数枚のものを積層するものであり、接着剤を介在させながら一枚ずつ組み込み、固定する。続いて永久磁石９、１０をカバー部材１４に一体形成されたコ字状の位置決め部材１４ｂ内に組み込む。永久磁石９、１０は、ヨーク１１との接触面で磁力により固定される。
【００１９】
前記したように、カバー部材内部にヨーク及び永久磁石が組み込まれた後、半導体基板が搭載されたベース基板がカバー部材の中心に配置固定され、図４に示す本発明のプレーナー型ガルバノミラーが完成する。
【００２０】
図８は本発明の半導体基板をベース基板に搭載した上面図である。
半導体基板１はベース基板１５に設けられた段部１５ａに直接搭載される。ベース基板１５にはパターン１６ａが形成されており、半導体基板１に形成されたパターン１ａとワイヤー１７により接続している。パターン１６ａは接続パターン１６ｂを介して外部接続用パターン１６ｃに接続される構成である。
【００２１】
図９は本発明のプレーナー型ガルバノミラーの一部側面断面図である。
１８はＦＰＣ基板である。ＦＰＣ基板１８は、図８に示した外部接続用パターン１６ｃと半田付け等により接続し、ベース基板１５、永久磁石９、位置決め部材１４ｂの間を通して外部との電気的接続を可能とするものである。
【００２２】
前記はＦＰＣ基板を用いた外部との接続方法であるが、図８に示す外部接続用パターン１６ｃをスルーホールとし、半田ボール等を用いて所謂ＢＧＡタイプの接続方法としても良い。
【００２３】
【発明の効果】
カバー部材内にヨークを複数枚入れて接着固定すればよく、ヨーク一枚一枚を専用治具で位置決めし、接着剤で貼り合わせていく作業が必要ないため工数が大幅に削減できる。
【００２４】
ヨークそれぞれの貼り合わせ時に塗布する接着剤量の管理が容易になる。また、端面からはみ出す接着剤を拭き取る必要がないため工数が削減できる。
【００２５】
永久磁石とベース基板は、カバー部材の内部に一体形成された位置決め部材により固定されるので、専用治具による位置出し等は不要になり、治具及び工数が削減できる。
【００２６】
プレーナー型ガルバノミラーが、カバー部材の樹脂で覆われるためヨークの積層端面及び接着剤のはみ出しが外から見えなくなり外観品質の大幅な向上が図れる。また、ヨーク全体が接着剤に埋没するので錆が発生しにくくなる。
【００２７】
永久磁石上面はカバー部材の樹脂に覆われ、側面は永久磁石位置決め部材によって覆われるので、反射防止用の塗料を塗布する必要がなく工数が削減され、部品価格が低く抑えられる。
【００２８】
ヨーク、永久磁石及びベース基板全体が樹脂製カバーで覆われているので、樹脂の弾力性により耐衝撃性が向上する。
【００２９】
台座基板をなくし、半導体基板を直接ベース基板に搭載してカバー部材内に支持固定したのでより小型・薄型化したプレーナー型ガルバノミラーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のプレーナー型ガルバノミラーを示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面断面図、（ｃ）は側面断面図。
【図２】従来のプレーナー型ガルバノミラーの斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】本発明の実施形態を示すプレーナー型ガルバノミラーの斜視図。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図。
【図６】本発明のプレーナー型ガルバノミラーのカバー部材の下面図。
【図７】本発明のプレーナー型ガルバノミラーの組み立てを説明する分解斜視図。
【図８】本発明の半導体基板をベース基板に搭載した上面図。
【図９】本発明のプレーナー型ガルバノミラーの一部側面断面図。
【符号の説明】
１    半導体基板
１ａ  パターン
２    可動板
３    ミラー
４    平面コイル
５    トーションバー
６    トーションバー
７    ベース基板
７ａ  パターン
７ｂ  スルーホール
７ｃ  サイドスルーホール
８    台座
９    永久磁石
１０    永久磁石
１１    ヨーク
１２    カバー部材
１２ａ  開口部
１３    ワイヤー
１４    カバー部材
１４ａ  開口部
１４ｂ  位置決め部材
１５    ベース基板
１５ａ  段部
１５ｂ  穴
１６ａ  パターン
１６ｂ  配線パターン
１６ｃ  外部接続用パターン
１７    ワイヤー
１８    ＦＰＣ基板
【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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