JP2001272627A - プレーナー型ガルバノミラー及びその製造方法 - Google Patents

プレーナー型ガルバノミラー及びその製造方法

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JP2001272627A JP2000087943A JP2000087943A JP2001272627A JP 2001272627 A JP2001272627 A JP 2001272627A JP 2000087943 A JP2000087943 A JP 2000087943A JP 2000087943 A JP2000087943 A JP 2000087943A JP 2001272627 A JP2001272627 A JP 2001272627A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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する。 【解決手段】 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、該
半導体基板を台座基板に搭載し、該台座基板と、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た
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
永久磁石とヨークをベース基板に固定し、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、さらに前記半導体
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、前記カバー部材を半
導体基板上方及びヨーク側面を覆う箱状に形成してプレ
ーナー型ガルバノミラーを構成する。

Description

【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12
a部を通過し、ミラー面で偏向され開口部12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】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、該半導体基板を台座基板に搭載し、該台座
基板と、前記半導体基板のトーションバーの軸方向と平
行に配置された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をベース基板に固定
し、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、
さらに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
記カバー部材を半導体基板上方及びヨーク側面を覆う箱
状に形成し、プレーナー型ガルバノミラーを構成する。
【0010】前記カバー部材は、永久磁石の位置決め部
材が一体形成され、カバー部材の内壁面でヨークの位置
決めがなされるプレーナー型ガルバノミラーとする。
【0011】前記カバー部材に外部から照射されるレー
ザー光を前記シリコン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。
【0012】前記カバー部材内にヨークを積層して接着
する工程と、カバー部材内の永久磁石の位置決め部材と
前記ヨークの間に永久磁石を搭載して固定する工程と、
ヨーク及び永久磁石を組み込んだ前記カバー部材と前記
半導体基板が搭載されたベース基板とを固定する工程と
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1
1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、ヨーク全体が接着剤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

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、該
    半導体基板を台座基板に搭載し、該台座基板と、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た
    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
    永久磁石とヨークをベース基板に固定し、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、さらに前記半導体
    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、前記カバー部材を半
    導体基板上方及びヨーク側面を覆う箱状に形成したこと
    を特徴とするプレーナー型ガルバノミラー。
  2. 【請求項2】 前記カバー部材には永久磁石の位置決め
    部材が一体形成され、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た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。
  3. 【請求項3】 前記カバー部材に外部から照射されるレ
    ーザー光を前記シリコン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又は2記
    載のプレーナー型ガルバノミラー。
  4. 【請求項4】 前記カバー部材内にヨークを積層して接
    着する工程と、カバー部材内の永久磁石の位置決め部材
    と前記ヨークの間に永久磁石を搭載して固定する工程
    と、ヨーク及び永久磁石を組み込んだ前記カバー部材と
    前記半導体基板が搭載されたベース基板とを固定する工
    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。
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