(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の可動板と該可動板を揺動可能に軸支するトーションバーとが一体形成され、前記可動板に通電により磁界を発生する平面コイル及びミラーを設けた半導体基板が、台座基板上に搭載され、前記半導体基板及び前記台座基板を挟んで互いに対向し前記トーションバーの軸方向と平行に配置された前記可動板の前記平面コイル部分に磁界を作用させる対をなす永久磁石と、前記半導体基板、前記台座基板及び前記対をなす永久磁石を囲む積層構造のヨークと、前記台座基板とが、ベース基板上に配置され、前記ベース基板に設けられたパターン部と前記半導体基板に形成されたパターン部とが電気的に接続され、前記半導体基板を保護するためのカバー部材が設けられて成る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、前記半導体基板上方から前記ヨークの外周面までを覆う下面が開口した箱状に形成し、その内壁面を前記ヨークの外周面と一致させて前記ヨークの位置決め機能を有すると共に、その上面内壁に前記永久磁石の位置決め部材を一体形成する構成と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可動部上のミラー面まで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】
請求項１記載のプレーナー型ガルバノミラーを製造するに際し、
前記カバー部材内に、下面開口側から内壁面をガイドとして前記ヨークを積層して組み込み接着固定する工程と、
前記カバー部材内の前記位置決め部材と前記ヨークの間に前記永久磁石を組み込み固定する工程と、
ヨーク及び永久磁石を組み込んだ前記カバー部材を、その下面側から、前記台座基板を介して前記半導体基板が搭載されたベース基板上に固定する工程と、
を有することを特徴とするプレーナー型ガルバノミラーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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及びその製造方法に関する。
【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。
シリコン基板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はシリコン基板１に中抜き状態で形成され、シリコン基板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。シリコン基板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）においてシリコン基板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とシリコン基板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、半導体基板であるシリコン基板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ぬ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。
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たプレーナー型ガルバノミラー及びその製造方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
平板状の可動板と該可動板を揺動可能に軸支するトーションバーとが一体形成され、前記可動板に通電により磁界を発生する平面コイル及びミラーを設けた半導体基板が、台座基板上に搭載され、前記半導体基板及び前記台座基板を挟んで互いに対向し前記トーションバーの軸方向と平行に配置された可動板の平面コイル部分に磁界を作用させる対をなす永久磁石と、前記半導体基板、前記台座基板及び前記対をなす永久磁石を囲む積層構造のヨークと、前記台座基板とが、ベース基板上に配置され、前記ベース基板に設けられたパターン部と前記半導体基板に形成されたパターン部とが電気的に接続され、前記半導体基板を保護するためのカバー部材が設けられて成る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、前記半導体基板上方から前記ヨークの外周面までを覆う下面が開口した箱状に形成し、その内壁面を前記ヨークの外周面と一致させて前記ヨークの位置決め機能を有すると共に、その上面内壁に前記永久磁石の位置決め部材を一体形成する構成とした。
【００１１】
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可動部上のミラー面まで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。
【００１２】
請求項１記載のプレーナー型ガルバノミラーを製造するに際し、前記カバー部材内に、下面開口側から内壁面をガイドとして前記ヨークを積層して組み込み接着固定する工程と、前記カバー部材内の前記位置決め部材と前記ヨークの間に前記永久磁石を組み込み固定する工程と、ヨーク及び永久磁石を組み込んだ前記カバー部材を、その下面側から、前記台座基板を介して前記半導体基板が搭載されたベース基板上に固定する工程とを有するプレーナー型ガルバノミラーの製造方法とする。
【００１３】
【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。
【００１４】
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はベース基板７の側面部まで覆う状態に設けられている。図４、図５に示す実施形態では、ベース基板７の外部との接続用端子となるサイドスルーホール７ｃが設けられた側面部は覆われない構造である。図示しないが、基板外周面を全て覆う形状にする場合には、外部との接続をＢＧＡタイプにすることで可能になる。
【００１５】
基板７上には半導体基板であるシリコン基板１がベース基板７の上面に固定された台座８上に固定されている。９、１０は永久磁石で、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。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。
【００１６】
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において、位置決め部材１４ｂはベース基板７の基板面に接触する位置まで形成されているが、永久磁石の厚みの半分以上を覆うように形成されていればよい。
【００１７】
次に本発明のプレーナー型ガルバノミラーの製造方法について、図７に基づいて説明する。
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。
【００１８】
前記したように、ヨーク及び永久磁石が組み込まれたカバー部材を、シリコン基板が搭載されたベース基板上に配置固定して図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。
【００１９】
【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。
【００２０】
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を行わなくて良い。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。
【００２１】
永久磁石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。
【００２２】
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、ヨーク全体がカバー部材内に埋没するので錆が発生しにくくなる。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【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
【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
【符号の説明】
１    シリコン基板
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
【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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