(57)【要約】【課題】従来よりも小さい駆動電力で、レーザー光を広い範囲に走査、偏向することが可能な光偏向器及びその駆動方法を提供する。【解決手段】開口部１１ａを有する枠部１１、開口部内に配置された板状のミラー部１２、枠部とミラー部とを連結する一対の梁部１３ａ，１３ｂを有する光偏向部１０と、これに離間して設けられた永久磁石２とを備え、一対の梁部は、その各重心を結ぶ線ｙ１がミラー部の重心Ｏ１２を通るように配置され、ミラー部は、その一面Ａ１２が光を反射する反射面であり、一面とは反対側の面Ｂ１２に、上記線に対して対称に配置された一対のコイル１５ａ，１５ｂを有し、永久磁石は、一対のコイルとそれぞれ対向する一対の傾斜面部１７ａ，１７ｂを有し、一対のコイルと一対の傾斜面部との距離Ｌａ，Ｌｂが、ミラー部の重心に近づくに従ってそれぞれ短くなるように構成する。【選択図】図１
2009265479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する枠部、前記開口部内に配置された板状のミラー部、及び前記枠部と前記ミラー部とを連結する一対の梁部を有する光偏向部と、
前記光偏向部に離間して設けられた永久磁石と、
を備え、
前記一対の梁部は、前記一対の梁部の各重心を結ぶ線が前記ミラー部の重心を通るように配置され、
前記ミラー部は、その一面が外部から前記ミラー部に向かって照射された光を反射する反射面であり、前記一面とは反対側の面に、前記線に対して対称に配置された一対のコイルを有し、
前記永久磁石は、前記一対のコイルとそれぞれ対向する一対の傾斜面部を有し、
前記一対のコイルと前記一対の傾斜面部との距離が、前記ミラー部の重心に近づくに従ってそれぞれ短くなるように構成されてなる光偏向器。
【請求項２】
請求項１記載の光偏向器の駆動方法であって、
前記一対のコイルに外部から電流を供給して、前記一対のコイルに互いに逆向きの磁界を発生させることにより、前記線を中心軸として、前記ミラー部を駆動させることを特徴とする光偏向器の駆動方法。
【請求項３】
第１の開口部を有する枠部、前記第１の開口部内に配置されて第２の開口部を有する枠状の偏向部、前記第２の開口部内に配置された板状のミラー部、前記枠部と前記偏向部とを連結する一対の第１の梁部、及び前記偏向部と前記ミラー部とを連結する一対の第２の梁部を有する光偏向部と、
前記光偏向部に離間して設けられた永久磁石と、
を備え、
前記一対の第１の梁部は、前記一対の第１の梁部の各重心を結ぶ第１の線が前記ミラー部の重心を通るように配置され、
前記一対の第２の梁部は、前記一対の第２の梁部の各重心を結ぶ第２の線が前記ミラー部の重心を通ると共に前記第１の線と直交するように配置され、
前記ミラー部は、その一面が外部から前記ミラー部に向かって照射された光を反射する反射面であり、前記一面とは反対側の面に、前記第１の線に対して対称に配置された一対の第１のコイル、及び、前記第２の線に対して対称に配置された一対の第２のコイルを有し、
前記永久磁石は、前記一対の第１のコイル及び前記一対の第２のコイルと対向する傾斜面部を有し、
前記一対の第１のコイルと前記傾斜面部との距離、及び、前記一対の第２のコイルと前記傾斜面部との距離が、前記ミラー部の重心に近づくに従ってそれぞれ短くなるように構成されてなる光偏向器。
【請求項４】
請求項３記載の光偏向器の駆動方法であって、
前記一対の第１のコイルに外部から電流を供給して、前記一対の第１のコイルに互いに逆向きの磁界を発生させることにより、前記第１の線を中心軸として、前記ミラー部を駆動させ、
前記一対の第２のコイルに外部から電流を供給して、前記一対の第２のコイルに互いに逆向きの磁界を発生させることにより、前記第２の線を中心軸として、前記ミラー部を駆動させることを特徴とする光偏向器の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向器及びその駆動方法に係り、特に、レーザー光を１次元または２次元に走査、偏向するための光偏向器及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、バーコードリーダ、レーザービームプリンタ、光ＬＡＮモジュール等の用途に対し、レーザー光を１次元または２次元に走査、偏向するための様々な光偏向器が提案されている。
中でも、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を応用した光偏向器は、小型化や軽量化が可能になり、特に注目されている。
このようなＭＥＭＳ技術を応用した光偏向器の一例が特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平８−２４８３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載されている光偏向器は、一面が反射面であり、他面側にコイル素子が形成されたミラー部と、このミラー部と所定の間隙を有して配置され、上記コイル素子と対向する永久磁石と、を備えた構成を有している。
【０００４】
ところで、レーザー光を広い範囲に走査、偏向するためには、光偏向器のミラー部の偏向角度を大きくしなければならないので、ミラー部（コイル素子）と永久磁石との距離（上記所定の間隙）が長くなる。
しかしながら、ミラー部と永久磁石との距離が長くなると、永久磁石からの漏洩磁界がコイル素子及びその近傍では小さくなってしまうので、ミラー部を駆動させる駆動力が低下する。
そのため、ミラー部を駆動させるために大きな駆動電力が必要であり、その改善が求められている。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、従来よりも小さい駆動電力で、レーザー光を広い範囲に走査、偏向することが可能な光偏向器及びその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本願各発明は次の手段を有する。
１）開口部（１１ａ）を有する枠部（１１）、前記開口部内に配置された板状のミラー部（１２）、及び前記枠部と前記ミラー部とを連結する一対の梁部（１３ａ，１３ｂ）を有する光偏向部（１０）と、前記光偏向部に離間して設けられた永久磁石（２）と、を備え、前記一対の梁部は、前記一対の梁部の各重心を結ぶ線（ｙ１）が前記ミラー部の重心（Ｏ１２）を通るように配置され、前記ミラー部は、その一面（Ａ１２）が外部から前記ミラー部に向かって照射された光を反射する反射面であり、前記一面とは反対側の面（Ｂ１２）に、前記線に対して対称に配置された一対のコイル（１５ａ，１５ｂ）を有し、前記永久磁石は、前記一対のコイルとそれぞれ対向する一対の傾斜面部（１７ａ，１７ｂ）を有し、前記一対のコイルと前記一対の傾斜面部との距離（Ｌａ，Ｌｂ）が、前記ミラー部の重心に近づくに従ってそれぞれ短くなるように構成されてなる光偏向器（５０）である。
２）１）記載の光偏向器の駆動方法であって、前記一対のコイルに外部から電流を供給して、前記一対のコイルに互いに逆向きの磁界を発生させることにより、前記線を中心軸として、前記ミラー部を駆動させることを特徴とする光偏向器の駆動方法である。
３）第１の開口部（７１ａ）を有する枠部（７１）、前記第１の開口部内に配置されて第２の開口部（７２ａ）を有する枠状の偏向部（７２）、前記第２の開口部内に配置された板状のミラー部（７３）、前記枠部と前記偏向部とを連結する一対の第１の梁部（７４ａ，７４ｂ）、及び前記偏向部と前記ミラー部とを連結する一対の第２の梁部（７５ａ，７５ｂ）を有する光偏向部（７０）と、前記光偏向部に離間して設けられた永久磁石（６２）と、を備え、前記一対の第１の梁部は、前記一対の第１の梁部の各重心を結ぶ第１の線（ｙ２）が前記ミラー部の重心（Ｏ７３）を通るように配置され、前記一対の第２の梁部は、前記一対の第２の梁部の各重心を結ぶ第２の線（ｘ２）が前記ミラー部の重心を通ると共に前記第１の線と直交するように配置され、前記ミラー部は、その一面（Ａ７３）が外部から前記ミラー部に向かって照射された光を反射する反射面であり、前記一面とは反対側の面（Ｂ７３）に、前記第１の線に対して対称に配置された一対の第１のコイル（７７ｂ，７７ｄ）、及び、前記第２の線に対して対称に配置された一対の第２のコイル（７７ａ，７７ｃ）を有し、前記永久磁石は、前記一対の第１のコイル及び前記一対の第２のコイルと対向する傾斜面部（８０）を有し、前記一対の第１のコイルと前記傾斜面部との距離（Ｌｄ，Ｌｆ）、及び、前記一対の第２のコイルと前記傾斜面部との距離（Ｌｃ，Ｌｅ）が、前記ミラー部の重心に近づくに従ってそれぞれ短くなるように構成されてなる光偏向器（１００）である。
４）３）記載の光偏向器の駆動方法であって、前記一対の第１のコイルに外部から電流を供給して、前記一対の第１のコイルに互いに逆向きの磁界を発生させることにより、前記第１の線を中心軸として、前記ミラー部を駆動させ、前記一対の第２のコイルに外部から電流を供給して、前記一対の第２のコイルに互いに逆向きの磁界を発生させることにより、前記第２の線を中心軸として、前記ミラー部を駆動させることを特徴とする光偏向器の駆動方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る光偏向器及びその駆動方法によれば、従来よりも小さい駆動電力で、レーザー光を広い範囲に走査、偏向することが可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例である第１実施例及び第２実施例により図１〜図４を用いて説明する。
【０００９】
＜第１実施例＞
まず、本発明に係る光偏向器の第１実施例について、図１を用いて説明する。
図１は、本発明に係る光偏向器の第１実施例を説明するための図であり、同図中の（ａ）は組立斜視図、（ｂ）は（ａ）中の矢視Ｓ１から見た上面図、（ｃ）及び（ｄ）は（ａ）中のＡａ−Ａｂ線における断面図である。
第１実施例の光偏向器５０は、１次元の光偏向器であり、特に、ミラー部１２を駆動させた際のデッドスペースを有効活用する点に特徴を有する。
【００１０】
図１に示すように、光偏向器５０は、主として、断面形状が略コ字状の支持部１と、支持部１の内側底面Ａ１に固定された永久磁石２と、支持部１の各端面Ｂａ１，Ｂｂ１に固定された光偏向部１０と、を有して構成されている。
【００１１】
光偏向部１０は、主として、中央開口部１１ａを有する枠部１１と、中央開口部１１ａに設けられたミラー部１２と、ミラー部１２と枠部１１とを揺動自在に連結する一対の梁部１３ａ，１３ｂと、を有して構成されている。
【００１２】
ミラー部１２及び一対の梁部１３ａ，１３ｂは、枠部１１に対して薄くなされており、これら枠部１１、ミラー部１２、及び一対の梁部１３ａ，１３ｂは、例えばＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハ等のＳｉ（シリコン）ウエハを周知の半導体プロセスを用いて加工することにより、一体化させて作製することができる。
また、これら枠部１１、ミラー部１２、及び一対の梁部１３ａ，１３ｂの材料として、ステンレス等の金属材料や、ポリイミド等の高分子材料を用いることができる。
【００１３】
ミラー部１２は、永久磁石２と対向する面Ｂ１２側に、導線がそれぞれ巻回された一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂが固定されており、反対側の面Ａ１２には、外部から照射される光（例えばレーザー光）を反射する反射膜１６が形成されている。
反射膜１６は、Ａｌ（アルミニウム），Ａｕ（金），Ａｇ（銀）等の高反射率を有する金属またはその合金を、蒸着やスパッタリング等の周知の成膜方法を用いて成膜することにより、形成することができる。
なお、ミラー部１２の面Ａ１２は、光を反射することが目的であり、反射膜１６を設けなくとも光を十分に反射できるようであれば、この反射膜１６を特に設ける必要はない。
【００１４】
一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂは、特に図１（ｂ）に示すように、一対の梁部１３ａ，１３ｂの各重心を結ぶ線ｙ１を対称にしてそれぞれ配置されており、これらコイル１５ａ，１５ｂに通電したときに発生する磁力線の向きが互いに逆向きになるように、図示しない配線を介して、例えば直列に接続されている。
【００１５】
また、ミラー部１２は、特に図１（ｂ）に示すように、上記線ｙ１と、一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂの各軸中心Ｏ１５ａ，Ｏ１５ｂを結ぶ線ｘ１とが、互いに直交し、かつ、ミラー部１２の重心Ｏ１２をそれぞれ通るように構成されている。
【００１６】
永久磁石２は、一極性側（図１ではＮ極側）に、一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂとそれぞれ対向すると共に、ミラー部１２を駆動させた際にこれら一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂと接触しないように配置された一対の傾斜面部１７ａ，１７ｂを有している。
なお、一対の傾斜面部１７ａ，１７ｂの傾斜角度θ１７ａ，θ１７ｂは、ミラー部１２を駆動させた際に、一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂと接触しない角度であればよいが、ミラー部１２の偏向角度θ１２ａ，θ１２ｂと略同じにすることが好ましい。
即ち、この一対の傾斜面部１７ａ，１７ｂは、ミラー部１２を駆動させた際に生じるデッドスペースに設けたものであり、上述した光偏向器５０は、特に図１（ｃ）に示すように、ミラー部１２の一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂと永久磁石２の一対の傾斜面部１７ａ，１７ｂとの距離Ｌａ，Ｌｂが、ミラー部１２の重心Ｏ１２に近づくに従ってそれぞれ短くなるように構成されている。
【００１７】
次に、上述した光偏向器５０のミラー部１２の駆動方法について、同じく図１を用いて説明する。
【００１８】
まず、一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂに通電することにより、これらコイル１５ａ，１５ｂに互いに逆向きの磁力線を有する磁界が発生する。
すると、一方の空芯コイル（例えば１５ａ）と永久磁石２との間に電磁反発力が生じ、他方の空芯コイル（例えば１５ｂ）と永久磁石２との間に電磁吸引力が生じる。
この電磁反発力及び電磁吸引力によって、ミラー部１２は、線ｙ１を中心軸として図１における右側（時計回り）に駆動する。
これにより、外部からミラー部１２に向かって照射された光（レーザー光）はミラー部１２で反射されて図１における右側に走査、偏向される。
【００１９】
ところで、上記電磁反発力及び電磁吸引力は、空芯コイル１５ａ，１５ｂと永久磁石２との距離が短いほど大きくなるが、上述したように、第１実施例の光偏向器５０では、ミラー部１２の一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂと永久磁石２の一対の傾斜面部１７ａ，１７ｂとの距離Ｌａ，Ｌｂがミラー部１２の重心Ｏ１２に近づくにつれてそれぞれ短くなるように構成されている。
そのため、ミラー部１２の重心Ｏ１２近傍では、上記距離Ｌａ，Ｌｂが特に短いので、大きな電磁反発力及び電磁吸引力が生じるため、小さい駆動電力でもミラー部１２を容易に駆動させることができる。
【００２０】
また、一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂに上述とは逆向きに通電することにより、ミラー部１２を上述とは逆向き｛図１における左側（反時計回り）｝に駆動させることができる。
これにより、外部からミラー部１２に向かって照射された光（レーザー光）はミラー部１２で反射されて図１における左側に走査、偏向される。
【００２１】
従って、一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂへの通電方向を制御することにより、ミラー部１２を、図１における左右方向に駆動させることができ、これにより、外部からミラー部１２に向かって照射された光（レーザー光）を図１における左右方向に走査、偏向することができる。
【００２２】
上述した第１実施例の光偏向器５０によれば、特に、ミラー部１２を駆動させた際のデッドスペースに、一対の傾斜面部１７ａ，１７ｂを有する永久磁石２を配置する構成としたため、従来よりも小さい駆動電力で、光（レーザー光）を広い範囲に走査、偏向することが可能になる。
【００２３】
＜第２実施例＞
次に、本発明に係る光偏向器の第２実施例について、図２〜図４を用いて説明する。
図２は、本発明に係る光偏向器の第２実施例を説明するための組立斜視図であり、図３は、図２中の矢視Ｓ２から見た上面図、図４の（ａ）及び（ｂ）は、図２中のＢａ−Ｂｂ線における断面図、図４の（ｃ）及び（ｄ）は、図２中のＣａ−Ｃｂ線における断面図である。
第２実施例の光偏向器１００は、２次元の光偏向器であり、特に、ミラー部７３を駆動させた際に生じるデッドスペースを有効活用する点に特徴を有する。
【００２４】
特に図２に示すように、光偏向器１００は、主として、断面形状が略コ字状の支持部６１と、支持部６１の内側底面Ａ６１に固定された永久磁石６２と、支持部６１の各端面Ｂａ６１，Ｂｂ６１に固定された光偏向部７０と、を有して構成されている。
【００２５】
光偏向部７０は、主として、第１の中央開口部７１ａを有する枠部７１と、第１の中央開口部７１ａに設けられ、第２の中央開口部７２ａを有する枠状の偏向部７２と、第２の中央開口部７２ａに設けられたミラー部７３と、枠部７１と偏向部７２とを揺動自在に連結する一対の第１の梁部７４ａ，７４ｂと、偏向部７２とミラー部７３とを揺動自在に連結する一対の第２の梁部７５ａ，７５ｂと、を有して構成されている。
【００２６】
偏向部７２、ミラー部７３、一対の第１の梁部７４ａ，７４ｂ、及び一対の第２の梁部７５ａ，７５ｂは、枠部７１に対して薄くなされており、これら枠部７１、偏向部７２、ミラー部７３、一対の第１の梁部７４ａ，７４ｂ、及び一対の第２の梁部７５ａ，７５ｂは、例えばＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハ等のＳｉ（シリコン）ウエハを周知の半導体プロセスを用いて加工することにより、一体化させて作製することができる。
また、これら枠部７１、偏向部７２、ミラー部７３、一対の第１の梁部７４ａ，７４ｂ、及び一対の第２の梁部７５ａ，７５ｂの材料として、ステンレス等の金属材料や、ポリイミド等の高分子材料を用いることができる。
【００２７】
ミラー部７３は、永久磁石６２と対向する面Ｂ７３（図４参照）側に、導線がそれぞれ巻回された第１〜第４の空芯コイル７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄが固定されており、反対側の面Ａ７３には、外部から照射される光（レーザー光）を反射する反射膜７８が形成されている。
反射膜７８は、Ａｌ（アルミニウム），Ａｕ（金），Ａｇ（銀）等の高反射率を有する金属またはその合金を、蒸着やスパッタリング等の周知の成膜方法を用いて成膜することにより、形成することができる。
なお、ミラー部７３の面Ａ７３は、光を反射することが目的であり、反射膜７８を設けなくとも光を十分に反射できるようであれば、この反射膜７８を特に設ける必要はない。
【００２８】
光偏向部７０は、特に図３に示すように、一対の第１の梁部７４ａ，７４ｂの各重心を結ぶ線ｙ２が、第２の空芯コイル７７ｂの軸中心Ｏ７７ｂ上，第４の空芯コイル７７ｄの軸中心Ｏ７７ｄ上，及びミラー部７３の重心Ｏ７３上を通り、一対の第２の梁部７５ａ，７５ｂの各重心を結ぶ線ｘ２が、第１の空芯コイル７７ａの軸中心Ｏ７７ａ上，第３の空芯コイル７７ｃの軸中心Ｏ７７ｃ上，及びミラー部７３の重心Ｏ７３上を通るように構成されている。
また、光偏向部７０は、線ｘ２と線ｙ２とが互いに直交するように構成されている。
【００２９】
第１の空芯コイル７７ａ及び第３の空芯コイル７７ｃは、線ｙ２を対称にしてそれぞれ配置されており、これら第１の空芯コイル７７ａ及び第３の空芯コイル７７ｃに通電したときに発生する磁力線の向きが互いに逆向きになるように、図示しない配線を介して、例えば直列に接続されている。
第２の空芯コイル７７ｂ及び第４の空芯コイル７７ｄは、線ｘ２を対称にしてそれぞれ配置されており、これら第２の空芯コイル７７ｂ及び第４の空芯コイル７７ｄに通電したときに発生する磁力線の向きが互いに逆向きになるように、図示しない配線を介して、例えば直列に接続されている。
【００３０】
永久磁石６２は、一極性側（図２〜図４ではＮ極側）に、第１〜第４の空芯コイル７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄと対向すると共に、ミラー部７３を駆動させた際に、これらコイル７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄと接触しないように配置された円錐状の傾斜面部８０を有している。
なお、傾斜面部８０の傾斜角度θ８０（図４参照）は、ミラー部７３を駆動させた際に、第１〜第４の空芯コイル７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄと接触しない角度であればよいが、ミラー部７３の偏向角度θ７３ａ，θ７３ｂ，θ７３ｃ，θ７３ｄと略同じにすることが好ましい。
即ち、この傾斜面部８０は、ミラー部７３を駆動させた際のデッドスペースに設けたものであり、光偏向器５０は、ミラー部７３の第１〜第４の空芯コイル７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄと、永久磁石６２の傾斜面部８０と、の距離Ｌｃ，Ｌｄ，Ｌｅ，Ｌｆが、ミラー部７３の重心Ｏ７３に近づくに従ってそれぞれ短くなるように構成されている。
【００３１】
次に、上述した光偏向器１００のミラー部７３の駆動方法について、同じく図２〜図４を用いて説明する。
【００３２】
まず、ミラー部７３を図２，図３，及び図４（ａ），（ｂ）における左右方向に駆動させる場合について、特に図４（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
【００３３】
第１の空芯コイル７７ａ及び第３の空芯コイル７７ｃに通電することにより、これらコイル７７ａ，７７ｃに互いに逆向きの磁力線を有する磁界が発生する。
すると、一方の空芯コイル（例えば第１の空芯コイル７７ａ）と永久磁石６２との間に電磁反発力が生じ、他方の空芯コイル（例えば第３の空芯コイル７７ｃ）と永久磁石６２との間に電磁吸引力が生じる。
この電磁反発力及び電磁吸引力によって、ミラー部７３は、一対の第２の梁部７５ａ，７５ｂによって連結された偏向部７２と共に、線ｙ２を中心軸として図２，図３，及び図４（ａ），（ｂ）における右側（時計回り）に駆動する。
これにより、外部からミラー部７３に向かって照射された光（レーザー光）はミラー部７３で反射されて図２，図３，及び図４（ａ），（ｂ）における右側（時計回り）に走査、偏向される。
【００３４】
ところで、上記電磁反発力及び電磁吸引力は、第１の空芯コイル７７ａ及び第３の空芯コイル７７ｃと永久磁石６２との距離が短いほど大きくなるが、上述したように、第２実施例の光偏向器１００は、ミラー部７３の第１の空芯コイル７７ａ及び第３の空芯コイル７７ｃと永久磁石６２の傾斜面部８０との距離Ｌｃ及びＬｅがミラー部７３の重心Ｏ７３に近づくに従ってそれぞれ短くなるように構成されている。
そのため、ミラー部７３の重心Ｏ７３近傍では、上記距離Ｌｃ，Ｌｅが特に短いので、大きな電磁反発力及び電磁吸引力が生じるため、小さい駆動電力でもミラー部１２を容易に駆動させることができる。
【００３５】
また、第１の空芯コイル７７ａ及び第３の空芯コイル７７ｃに上述とは逆向きに通電することにより、ミラー部７３を上述とは逆向き｛図２，図３，及び図４（ａ），（ｂ）における左側（反時計回り）｝に駆動させることができる。
これにより、外部からミラー部７３に向かって照射された光（レーザー光）はミラー部７３で反射されて図２，図３，及び図４（ａ），（ｂ）における左側（反時計回り）に走査、偏向される。
【００３６】
従って、第１の空芯コイル７７ａ及び第３の空芯コイル７７ｃへの通電方向を制御することにより、ミラー部７３を、図２，図３，及び図４（ａ），（ｂ）における左右方向に駆動することができ、これにより、外部からミラー部７３に向かって照射された光（レーザー光）を図２，図３，及び図４（ａ），（ｂ）における左右方向に走査、偏向することができる。
【００３７】
次に、ミラー部７３を、図２における手前−奥方向、図３における上下方向、図４（ｃ），（ｄ）における左右方向に駆動させる場合について、特に図４（ｃ），（ｄ）を用いて説明する。
【００３８】
第２の空芯コイル７７ｂ及び第４の空芯コイル７７ｄに通電することにより、これらコイル７７ｂ，７７ｄに互いに逆向きの磁力線を有する磁界が発生する。
すると、一方の空芯コイル（例えば第２の空芯コイル７７ｂ）と永久磁石６２との間に電磁反発力が生じ、他方の空芯コイル（例えば第４の空芯コイル７７ｄ）と永久磁石６２との間に電磁吸引力が生じる。
この電磁反発力及び電磁吸引力によって、ミラー部７３は、線ｘ２を中心軸として、図２における奥側、図３における上側、図４（ｃ），（ｄ）における右側に駆動する。
これにより、外部からミラー部７３に向かって照射された光（レーザー光）はミラー部７３で反射されて図２における奥側、図３における上側、図４（ｃ），（ｄ）における右側に走査、偏向される。
【００３９】
ところで、上記電磁反発力及び電磁吸引力は、第２の空芯コイル７７ｂ及び第４の空芯コイル７７ｄと永久磁石６２との距離が短いほど大きくなるが、上述したように、第２実施例の光偏向器１００は、ミラー部７３の第２の空芯コイル７７ｂ及び第４の空芯コイル７７ｄと永久磁石６２の傾斜面部８０との距離Ｌｄ及びＬｆがミラー部７３の重心Ｏ７３に近づくにつれてそれぞれ短くなるように構成されている。
そのため、ミラー部７３の重心Ｏ７３近傍では、上記距離Ｌｄ，Ｌｆが特に短いので、大きな電磁反発力及び電磁吸引力が生じるため、小さい駆動電力でもミラー部７３を容易に駆動させることができる。
【００４０】
また、第２の空芯コイル７７ｂ及び第４の空芯コイル７７ｄに上述とは逆向きに通電することにより、ミラー部７３を上述とは逆向き｛図２における手前側、図３における下側、図４（ｃ），（ｄ）における左側｝に駆動させることができる。
これにより、外部からミラー部７３に向かって照射された光（レーザー光）はミラー部７３で反射されて図２における手前側、図３における下側、図４（ｃ），（ｄ）における左側に走査、偏向される。
【００４１】
従って、第２の空芯コイル７７ｂ及び第４の空芯コイル７７ｄへの通電方向を制御することにより、ミラー部７３を、図２における手前−奥方向、図３における上下方向、図４（ｃ），（ｄ）における左右方向に駆動することができ、これにより、外部からミラー部７３に向かって照射された光（レーザー光）を図２における手前−奥方向、図３における上下方向、図４（ｃ），（ｄ）における左右方向に走査、偏向することができる。
【００４２】
上述した第２実施例の光偏向器１００によれば、特に、ミラー部７３を駆動させた際に生じるデッドスペースに傾斜面部８０を有する永久磁石６２を配置する構成としたため、従来よりも小さい駆動電力で、光（レーザー光）を２次元にそれぞれ広い範囲に走査、偏向することが可能になる。
【００４３】
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
【００４４】
例えば、第１実施例の光偏向器５０及び第２実施例の光偏向器１００における空芯コイル１５ａ，１５ｂ、及び、７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄを、図１〜図４ではそれぞれ円筒形状で示しているが、これら形状や個数に限定されるものではない。
【００４５】
ここで、第１実施例の光偏向器の変形例、特にその一構成部である空芯コイルの変形例を、第１変形例として、図５を用いて説明する。
図５は、第１実施例の光偏向器の変形例、特にその一構成部である空芯コイルの変形例を説明するための上面図であり、前述の図１（ｂ）に対応するものである。
【００４６】
＜第１変形例＞
第１変形例の光偏向器は、第１実施例の光偏向器と比較して、空芯コイルの形状または数が異なり、それ以外の構成は第１実施例の光偏向器と同じであるため、同じ構成部にはそれぞれ同じ符号を付している。
第１実施例（図１参照）では、一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂを、それぞれ円筒形状としているが、例えば、図５（ａ）に示すように、細長の筒状としてもよい。
細長の筒状の一対の空芯コイル１２５ａ，１２５ｂは、一対の空芯コイル１５ａ，１５ｂと同様に、一対の梁部１３ａ，１３ｂの各重心を結ぶ線ｙ１を対称にしてそれぞれ配置されており、これら１２５ａ，１２５に通電したときに発生する磁力線の向きが互いに逆向きになるように、図示しない配線を介して、例えば直列に接続されている。
【００４７】
また、図５（ｂ）に示すように、一対の空芯コイルをそれぞれ複数個としてもよい。
図５（ｂ）には、一例として、それぞれ３個の空芯コイル１１５ａ，１１５ｂ，及び１１５ｃと、１１５ｄ，１１５ｅ，及び１１５ｆとを示しており、この場合は、これら空芯コイル１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄ，１１５ｅ，１１５ｆに通電した際に、一対の梁部１３ａ，１３ｂの各重心を結ぶ線ｙ１を対称にして、一側に設けられた３個の空芯コイル１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃでは互いに同じ方向の磁力線を有する磁界が発生し、他側に設けられた３個の空芯コイル１１５ｃ，１１５ｄ，１１５ｅでは、上記方向とは逆方向の磁力線を有する磁界がそれぞれ発生するように構成されている。
【００４８】
また、第２実施例では、光偏向器１００における永久磁石６２の傾斜面部８０を円錐形状としたが、これに限定されるものではない。
ここで、第２実施例の光偏向器の変形例、特にその一構成部である永久磁石の変形例を、第２変形例として、図６を用いて説明する。
図６は、第２実施例の光偏向器の変形例、特にその一構成部である永久磁石の変形例を説明するための組立斜視図であり、前述の図２に対応するものである。
【００４９】
＜第２変形例＞
第２変形例の光偏向器は、第２実施例の光偏向器と比較して、永久磁石の形状が異なり、それ以外の構成は第２実施例の光偏向器と同じであるため、同じ構成部にはそれぞれ同じ符号を付している。
第２実施例では、永久磁石６２を円錐形状としているが、例えば、図６に示すように、第１〜第４の傾斜面１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃ，１８０ｄを有する四角錐形状としてもよい。
第１〜第４の傾斜面１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃ，１８０ｄは、第１〜第４の空芯コイル７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄにそれぞれ対向するように配置されている。
【００５０】
上述した構成によれば、第１の空芯コイル７７ａ及び第３の空芯コイル７７ｃに通電することにより、例えば、第１の空芯コイル７７ａと第１の傾斜面１８０ａとの間に電磁反発力が生じ、第３の空芯コイル７７ｃと第３の傾斜面１８０ｃとの間に電磁吸引力が生じるため、ミラー部７３を、一対の第２の梁部７５ａ，７５ｂによって連結された偏向部７２と共に、図６における右側に駆動させることができる。
また、上記とは逆向きに通電することにより、ミラー部７３を、一対の第２の梁部７５ａ，７５ｂによって連結された偏向部７２と共に、図６における左側に駆動させることができる。
従って、第１の空芯コイル７７ａ及び第３の空芯コイル７７ｃへの通電方向を制御することにより、外部からミラー部７３に向かって照射された光（レーザー光）を図６における左右方向に走査、偏向することができる。
【００５１】
また、上述した構成によれば、第２の空芯コイル７７ｂ及び第４の空芯コイル７７ｄに通電することにより、例えば、第２の空芯コイル７７ｂと第２の傾斜面１８０ｂとの間に電磁反発力が生じ、第４の空芯コイル７７ｄと第４の傾斜面１８０ｄとの間に電磁吸引力が生じるため、ミラー部７３を、図６における奥側に駆動させることができる。
また、上記とは逆向きに通電することにより、ミラー部７３を、図６における手前側に駆動させることができる。
従って、第２の空芯コイル７７ｂ及び第４の空芯コイル７７ｄへの通電方向を制御することにより、外部からミラー部７３に向かって照射された光（レーザー光）を図６における手前−奥方向に走査、偏向することができる。
【００５２】
また、第１実施例の光偏向器５０及び第２実施例の光偏向器１００における支持部１，６１や光偏向部１０，７０の形状に限定されるものではなく、光偏向部１０，７０と永久磁石２，６２とを互いに対向させて固定できる形状であればよい。
ここで、第２実施例の光偏向器の変形例、特にその一構成部である支持部及び枠部の変形例を、第３変形例として、図７を用いて説明する。
図７は、第２実施例の光偏向器の変形例、特にその一構成部である支持部及び枠部の変形例を説明するための組立斜視図であり、前述の図２に対応するものである。
【００５３】
＜第３変形例＞
第３変形例の光偏向器は、第２実施例の光偏向器と比較して、支持部及び枠部の形状が異なり、それ以外の構成は第２実施例の光偏向器と同じであるため、同じ構成部にはそれぞれ同じ符号を付している。
図７に示すように、第３変形例の光偏向器は、その支持部１６１の形状が、底面部Ａ１６１を有して上方に開口する円筒形状を有している。
支持部１６１の底面部Ａ１６１には第１実施例と同じ永久磁石６２が固定されている。
なお、この永久磁石６２に替えて第２変形例の永久磁石１６２を用いることもできる。
また、第３変形例の光偏向器は、その光偏向部１７０の枠部１７１の形状が、支持部１６１の端面部Ｂ１６１の形状に合わせてリング状となっており、端面部Ｂ１６１に固定されている。
【００５４】
ここで、第３変形例の光偏向器のさらなる変形例を、第４変形例として、図８を用いて説明する。
図８は、第３変形例の光偏向器のさらなる変形例を説明するための断面図であり、同図中の（ｂ）は、図７のＤａ−Ｄｂ線における断面図、（ｄ）は、図７のＥａ−Ｅｂ線における断面図である。
また、同図中の（ａ）及び（ｃ）は第２実施例の光偏向器１００を比較のために示したものであり、図４の（ａ）及び（ｃ）と同じものである。
【００５５】
＜第４変形例＞
前述した第２実施例の光偏向器１００は、図８（ａ）及び（ｃ）に示すように、磁力線（破線で示す）が永久磁石６２の傾斜面部８０から外側に広がりながら大きく回って永久磁石６２の底面側に向かう漏洩磁界が発生する。
これに対して、第４変形例の光偏向器２００では、各構成部の形状は第３変形例の光偏向器と同じであり、さらに支持部６１の構成材料を磁性体としている点に特徴を有する。
支持部６１の構成材料を磁性体とすることにより、支持部６１をヨークとし、支持部１６１の端面部Ｂ１６１を他極性（Ｓ極）の磁極面とすることができる。
即ち、第４変形例の光偏向器２００では、図８（ｂ）及び（ｄ）に示すように、磁力線（破線で示す）が永久磁石６２の傾斜面部８０から支持部１６１の端面部Ｂ１６１に向かう閉磁界が形成されるので、磁極間の距離が短くなるため、磁界強度が大きくなる。
これにより、偏向部７２及びミラー部７３を第２実施例よりもさらに小さい駆動電力で駆動させることができる。
【００５６】
また、第４変形例の光偏向器２００において、さらに光偏向部１７０の枠部１７１を磁性体とすることにより、枠部１７１の表面Ａ１７１を他極性（Ｓ極）の磁極面とすることができるので、磁極間の距離がさらに短くなるため、磁界強度がさらに大きくなり、偏向部７２及びミラー部７３をさらに小さい駆動電力で駆動させることができる。
【００５７】
また、上述した理由と同様の理由により、第１実施例の光偏向器５０においても、支持部１を磁性体とすることによってミラー部１２をより小さい駆動電力で駆動させることができ、さらに枠部１１を磁性体とすることによってミラー部１２をさらに小さい駆動電力で駆動させることができる。
【００５８】
また、第１実施例の光偏向器５０及び第２実施例の光偏向器１００では、導線が巻回された空芯コイル１５ａ，１５ｂ，７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄを用いたが、これに限定されるものではなく、これら空芯コイルの替わりに、例えば、導電性材料からなる渦巻き状パターンのコイルを用いることができる。
このパターンコイルは、例えば、導電性材料を成膜し、これをフォトリソグラフィ法でパターンすることによって形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る光偏向器の第１実施例を説明するための図である。
【図２】本発明に係る光偏向器の第２実施例を説明するための組立斜視図である。
【図３】図２中の矢視Ｓ２から見た上面図である。
【図４】図２中のＢa−Ｂｂ線及びＣａ−Ｃｂ線における断面図である。
【図５】第１実施例の変形例（第１変形例）を説明するための上面図である。
【図６】第２実施例の変形例（第２変形例）を説明するための組立斜視図である。
【図７】第２実施例の変形例（第３変形例）を説明するための組立斜視図である。
【図８】第３変形例のさらなる変形例（第４変形例）を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，６１＿支持部、  ２，６２＿永久磁石、  １０，７０＿光偏向部、  １１ａ，７１ａ，７２ａ＿中央開口部、  １１，７１＿枠部、  １２，７３＿ミラー部、  １３ａ，１３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂ＿梁部、  １５ａ，１５ｂ，７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄ＿空芯コイル、  １６，７８＿反射膜、  １７ａ，１７ｂ＿傾斜面部、  ５０，１００＿光偏向器、  ７２＿偏向部、  Ａ１，Ａ６１＿内側底面、  Ｂａ１，Ｂｂ１，Ｂａ６１，Ｂｂ６１＿端面、  Ａ１２，Ｂ１２，Ａ７３，Ｂ７３＿面、  Ｏ１５ａ，Ｏ１５ｂ，Ｏ７７ａ，Ｏ７７ｂ，Ｏ７７ｃ，Ｏ７７ｄ＿軸中心、  ｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２＿線、  Ｏ１２，Ｏ７３＿重心、  θ１７ａ，θ１７ｂ，θ８０＿傾斜角度、  θ１２ａ，θ１２ｂ，θ７３ａ，θ７３ｂ，θ７３ｃ，θ７３ｄ＿偏向角度、  Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ，Ｌｅ，Ｌｆ＿距離
【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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