JP5768803B2

JP5768803B2 - Ｍｅｍｓ装置

Info

Publication number: JP5768803B2
Application number: JP2012251417A
Authority: JP
Inventors: 村田　香苗; 香苗村田; 勲青柳; 裕野々村; 明石　照久; 照久明石
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2032-11-15
Also published as: US9477078B2; JP2014098850A; US20140132091A1

Description

本明細書は、ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）装置に関する。

基板と、基板に対して相対的に傾動可能な可動部を備えるＭＥＭＳ装置が知られている。このようなＭＥＭＳ装置は、例えば光偏向装置として応用される。この種の光偏向装置では、可動部にミラーを固定し、可動部を基板に対して傾動させることで、ミラーの角度を調整する。

可動部を傾動させる方式の１つとして、電磁駆動が挙げられる。可動部に永久磁石を固定し、この永久磁石に、電磁石によって磁場を与えることで、可動部を傾動させることができる。また、ＭＥＭＳ装置では、可動部の傾動角を検知するために、ホール素子等の磁界検出手段を設置することが好ましい。磁界検出手段によって可動部の傾動角を正確に検知するためには、磁界検出手段を電磁石の磁極の間に配置することが好ましい。特許文献１では、ホール素子を含むＭＥＭＳ装置全体を電磁石の磁極の間に配置している。このように配置すれば、可動部の永久磁石に磁場を与えることと、磁界検出手段を磁極の間に配置することが両立できる。

特開２０１１−１９７２３３号公報

特許文献１のように、ＭＥＭＳ装置全体を電磁石の磁極の間に配置すると、電磁石を大きくする必要がある。

本明細書が開示するＭＥＭＳ装置は、基板と、磁性体を有し、基板に対して相対的に傾動可能な可動部と、磁性体に磁界を印加可能な第１磁極および第２磁極と、磁性体の磁界を検出する磁界検出手段と、を備えている。このＭＥＭＳ装置では、可動部の磁性体が設けられている側に第１磁極と第２磁極が配置され、磁界検出手段は、第１磁極と第２磁極との間に配置されている。第１磁極と第２磁極との間の距離は、可動部の第１磁極から第２磁極に向かう方向の長さよりも短い。

上記のＭＥＭＳ装置では、第１磁極と第２磁極は、可動部の磁性体が設けられている側に配置され、磁界検出手段は、第１磁極と第２磁極との間に配置されている。第１磁極と第２磁極は、磁性体に近い位置に配置され、かつ、磁界検出手段は、第１磁極と第２磁極との間に配置されているため、可動部の駆動力を損なうことなく、可動部の傾動角を高精度に検知することができる。また、第１磁極と第２磁極との間の距離は、可動部の第１磁極から第２磁極に向かう方向の長さよりも短いため、第１磁極と第２磁極を備える部材を小さくすることができ、ＭＥＭＳ装置の小型化に寄与することができる。

上記のＭＥＭＳ装置は、第１磁極および第２磁極を有するコアと、コアに捲回されるコイルと、磁界検出手段をコアの第１磁極と第２磁極との間となる位置で支持する支持部材とをさらに備えていてもよい。

上記のＭＥＭＳ装置では、磁性体と磁界検出手段との間の距離は、可動部が基板に対して最も傾動した場合の可動部の端部と基板との距離よりも短いことが好ましい。

上記のＭＥＭＳ装置は、コアと、コアに捲回されるコイルと、を備えており、コアは、磁界検出手段を挟んで配置された第１磁極および第２磁極と、第１磁極から磁界検出手段に対して遠ざかる第１方向に伸びる第１横延在部と、第１横延在部から基板に対して遠ざかる第２方向に屈曲して伸びる第１縦延在部と、第２磁極から第１方向と逆方向に伸びる第２横延在部と、第２横延在部から第２方向に屈曲して伸びる第２縦延在部と、第１縦延在部と第２縦延在部とを接続する接続部とを含んでいてもよい。

上記のＭＥＭＳ装置のコアの接続部は、第１縦延在部から第１方向と逆方向に屈曲して伸びる第３横延在部と、第３横延在部から第２方向に屈曲して伸びる第３縦延在部と、第２縦延在部から第１方向に屈曲して伸びる第４横延在部と、第４横延在部から第２方向に屈曲して伸びる第４縦延在部と、第３縦延在部の第２方向の端部と第４縦延在部の第２方向の端部とを接続する端部接続部とを含んでいてもよい。この場合、コイルは、第３縦延在部および第４縦延在部に捲回されることが好ましい。

第３磁極をさらに備え、磁界検出手段は、第１磁極と、第２磁極と、第３磁極との間に配置されていてもよい。

また、本明細書は、基板と、磁性体を有し、基板に対して相対的に傾動可能な可動部と、磁性体に磁界を印加可能な第１磁極および第２磁極と、を備えており、磁性体と第１磁極との間の距離および磁性体と第２磁極との間の距離は、可動部が基板に対して最も傾動した場合の可動部と基板との距離よりも短い、ＭＥＭＳ装置をも開示する。

本明細書が開示する技術によれば、可動部の傾動角の検出精度が高く、かつ小型化が可能なＭＥＭＳ装置を提供することができる。

光偏向装置１の概略の構成を示す斜視図である。光偏向装置１の一部を側面から見た状態を概念的に示す図である。光偏向装置１の一部を側面から見た状態を概念的に示す図である。磁界検出手段の配置の一例を概念的に示す図である。変形例に係る光偏向装置に用いるコアを示す斜視図である。変形例に係る光偏向装置の一部を側面から見た状態を概念的に示す図である。変形例に係る光偏向装置の一部を側面から見た状態を概念的に示す図である。変形例に係る光偏向装置の一部を側面から見た状態を概念的に示す図である。変形例に係る光偏向装置の一部を側面から見た状態を概念的に示す図である。

以下では図１−図３を参照しながら、実施例に係るＭＥＭＳ装置である光偏向装置１について説明する。光偏向装置１は、上部基板１０と、下部基板２０と、可動部１２と、コア３１，３２とを備えている。図１では、上部基板１０と下部基板２０が離間して図示されているが、実際は、上部基板１０の下面と、下部基板２０の上面とは接合されており、図１では、下部基板２０の内側にコア３１，３２の上方（ｚ軸の正方向）の部分が収まるように配置されている。上部基板１０と可動部１２は、半導体基板を材料として、ＭＥＭＳ技術を用いて一体に成形されている。下部基板２０は非磁性材料によって形成されており、下部基板２０を介して、コア３１，３２と上部基板１０が固定されている。コア３１，３２にはそれぞれコイルが捲回されているが、図示を省略している。

可動部１２は、ジンバル構造を有し、支持枠１１２と、ミラー構造体１４０と、上部基板１０と支持枠１１２とを接続する可撓梁１１１ａ，１１１ｂと、支持枠１１２とミラー構造体１４０とを接続する可撓梁１２１ａ，１２１ｂとを備えている。可撓梁１１１ａ，１１１ｂは、図１に示すｙ軸方向に伸びており、ｙ軸周りに捻じれる。これによって、支持枠１１２はｙ軸周りに回転し、そのｘ方向の両端部は上部基板１０に対してｚ方向に傾動することができる。可撓梁１２１ａ，１２１ｂは、図１に示すｘ軸方向に伸びており、ｘ軸周りに捻じれる。これによって、ミラー構造体１４０はｘ軸周りに回転し、そのｙ方向の両端部は上部基板１０に対してｚ方向に傾動することができる。

ミラー構造体１４０の上面（ｚ軸の正方向の面）はミラーとなっており、これによって光が偏向される。ミラー構造体１４０の下面（ｚ軸の負方向の面）には、直方体形状の永久磁石１５０が固定されている。永久磁石１５０としては、例えば、ネオジム磁石（Ｎｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ）、サマリウムコバルト磁石（ＳｍＣｏ_５（１−５系）、Ｓｍ_２Ｃｏ_１７（２−１７系）等）、フェライト磁石等を用いることができる。永久磁石１５０は、可動部１２側（ｚ軸の正方向側）がＮ極であり、コア３１，３２側（ｚ軸の負方向側）がＳ極であるが、Ｎ極とＳ極の向きを逆向きにすることもできる。

図２，３に示すように、永久磁石１５０の下方に、磁界検出手段１６０が配置されている。磁界検出手段１６０は、限定されないが、ホール素子である。磁界検出手段１６０は、ｚ軸方向の磁束密度を検出することができる位置および向きに設置されている。磁界検出手段１６０には、ｘ軸方向の定電流が流れており、ｚ軸方向の磁界が作用すると、ｙ軸方向に電圧が発生する。ｙ軸方向に発生した電圧を検出することによって、ｚ軸方向の磁束密度を検出することができる。可動部１２が傾くと、磁界検出手段１６０においてｚ軸方向の磁束密度が変化し、磁界検出手段１６０の出力電圧が変化する。これによって、可動部１２の傾動角を検出することができる。ミラー構造体が、ｘ軸周りに捩れる周波数と、ｙ軸周りに捩れる周波数とは相違しているため、１つの磁界検出手段１６０を用いて、２つの傾動軸についての可動部の傾動角をそれぞれ検出することができる。

図１〜３に示すように、コア３１は、磁界検出手段１６０を挟んで対向する磁極３１１ａ，３１２ａと、磁極３１１ａから磁界検出手段１６０に対して遠ざかるｘ軸の負方向に伸びる第１横延在部３１１ｂ，３１１ｃと、第１横延在部３１１ｃから上部基板１０に対して遠ざかるｚ軸の負方向に屈曲して伸びる第１縦延在部３１１ｄと、磁極３１２ａから磁界検出手段１６０に対して遠ざかるｘ軸の正方向に伸びる第２横延在部３１２ｂ，３１２ｃと、第２横延在部３１２ｃから上部基板１０に対して遠ざかるｚ軸の負方向に屈曲して伸びる第２縦延在部３１２ｄと、第１縦延在部３１１ｄと第２縦延在部３１２ｄとを接続する接続部３１ｅとを含んでいる。コア３１は、そのｘ方向の中央を通るｙｚ平面について対称である。

コア３２は、磁界検出手段１６０を挟んで対向する磁極３２１ａ，３２２ａと、磁極３２１ａから磁界検出手段１６０に対して遠ざかるｙ軸の負方向に伸びる第１横延在部３２１ｂ，３２１ｃと、第１横延在部３２１ｃから上部基板１０に対して遠ざかるｚ軸の負方向に屈曲して伸びる第１縦延在部３２１ｄと、磁極３２２ａから磁界検出手段１６０に対して遠ざかるｙ軸の正方向に伸びる第２横延在部３２２ｂ，３２２ｃと、第２横延在部３２２ｃから上部基板１０に対して遠ざかるｚ軸の負方向に屈曲して伸びる第２縦延在部３２２ｄと、第１縦延在部３２１ｄと第２縦延在部３２２ｄとを接続する接続部３２ｅとを含んでいる。コア３２は、そのｙ方向の中央を通るｚｘ平面について対称である。なお、図示されていないコイルは、コア３１，３２の第１縦延在部３１１ｄ，３２１ｄ、第２縦延在部３１２ｄ，３２２ｄ、または接続部３１ｅ，３２ｅのうちの少なくともいずれか一箇所に捲回されることが好ましい。

第１横延在部３１１ｃ，３２１ｃおよび第２横延在部３１２ｃ，３２２ｃは、上部基板１０に平行な平坦部である。第１横延在部３１１ｂ，３２１ｂおよび第２横延在部３１２ｂ，３２２ｂは、それぞれ第１横延在部３１１ｃ，３２１ｃおよび第２横延在部３１２ｃ，３２２ｃから磁極３１１ａ，３２１ａ，３１２ａ，３２２ａに向かって（すなわち、磁界検出手段１６０に向かって）斜め上方に伸びており、磁極３１１ａ，３２１ａ，３１２ａ，３２２ａに向かうほど上部基板１０に近づいている。なお、本明細書では、便宜的に上部基板１０に概ね垂直な方向を「縦」と呼び、平面方向に概ね沿う方向を「横」と呼んでおり、「縦延在部」と「横延在部」は直交する必要はない。また、図１では、光偏向装置１は上部基板１０が上方に、コア３１，３２が下方に配置された状態を図示しているが、光偏向装置１の設置方向は、この方向に限定されない。

磁界検出手段は、可動部を駆動させる磁界のｚ成分がゼロであるところに配置するとよい。具体例としては、例えば、磁極３１１ａと磁極３１２ａとは、磁界検出手段１６０を挟んで対向しており、磁極３１１ａと磁極３１２ａの断面の中心を結ぶ線３は、磁界検出手段１６０のｙ方向およびｚ方向の中央位置を通っている。磁極３２１ａと磁極３２２ａとは、磁界検出手段１６０を挟んで対向しており、磁極３２１ａと磁極３２２ａの面の中心を結ぶ線４は、磁界検出手段１６０のｘ方向およびｚ方向の中央位置を通っている。また、例えば、上記に代えて、図４に示すように、磁界検出手段１６２ａ〜１６２ｄを４つ配置してもよい。この場合には、４つの磁界検出手段１６２ａ〜１６２ｄのｚ方向の中央位置は、線３および線４のｚ方向の位置と一致するようにする。さらに磁界検出手段１６２ａのｘｙ方向の中央位置と線３、線４との距離をそれぞれａ１、ｂ１とし、磁界検出手段１６２ｂのｘｙ方向の中央位置と線３、線４との距離をそれぞれａ２、ｂ１とし、磁界検出手段１６２ｃのｘｙ方向の中央位置と線３、線４との距離をそれぞれａ１、ｂ２とし、磁界検出手段１６２ｄのｘｙ方向の中央位置と線３、線４との距離をそれぞれａ２、ｂ２とした場合に、ａ１＝ａ２かつｂ１＝ｂ２となるように配置する。これによって、線３と線４との交点からの各磁界検出手段１６２ａ〜１６２ｄの位置ベクトルの和がゼロとなるように配置することができる。このように、磁界検出手段を複数配置し、それらの出力値を差動演算することによっても、２つの傾動角についての可動部の傾動角をそれぞれ検出することができる。

コア３１のコイルに電流が流れると、磁極３１１ａ，３１２ａによって永久磁石１５０にｘ軸方向の磁界が印加され、可撓梁１１１ａ，１１１ｂが捻じれて上部基板１０に対して支持枠１１２がｙ軸の周りに傾動する。コア３２のコイルに電流が流れると、磁極３２１ａ，３２２ａによって永久磁石１５０にｙ軸方向の磁界が印加され、可撓梁１２１ａ，１２１ｂが捻じれてミラー構造体１４０がｘ軸の周りに傾動する。コア３１，３２のコイルに流れる電流の向きおよび大きさを制御することによって、支持枠１２およびミラー構造体１４０の傾動する向きおよび傾動角を制御することができる。なお、限定されないが、コア３１のコイルにはミラー構造体のｙ軸周りの捩れの共振周波数とは異なる周波数の電流が流れ、コア３２のコイルにはミラー構造体のｘ軸周りの捩れの共振周波数の電流が流れるようにすることが好ましい。

第１横延在部３１１ｃ，３２１ｃおよび第２横延在部３１２ｃ，３２２ｃと、上部基板１０とのｚ方向の距離は、可動部１２が上部基板１０に対して最も傾動した場合の可動部１２の端部と上部基板１０とのｚ方向の距離よりも大きい。第１横延在部３１１ｂ，３２１ｂおよび第２横延在部３１２ｂ，３２２ｂは、磁界検出手段１６０に向かって斜め上方に伸びているため、永久磁石１５０と磁界検出手段１６０との間のｚ方向の距離を、可動部１２が上部基板１０に対して最も傾動した場合の可動部１２の端部と上部基板１０とのｚ方向の距離よりも狭くすることができる。

上記のとおり、光偏向装置１では、１対の磁極３１１ａ，３１２ａおよび１対の磁極３２１ａ，３２２ａは、可動部１２の永久磁石１５０が設けられている下面側（ｚ軸の負方向側）に配置され、磁界検出手段１６０を挟んでそれぞれ対向している。１対の磁極３１１ａ，３１２ａおよび１対の磁極３２１ａ，３２２ａは、永久磁石１５０に近い位置で磁界検出手段１６０を挟んで対向しているため、可動部１２を傾動させるための駆動力を損なうことなく、磁界検出手段１６０によって可動部１２の傾動角を高精度に検知することができる。また、磁極３１１ａ，３１２ａの間のｘ方向の距離および磁極３２１ａ，３２２ａの間のｙ方向の距離は、それぞれ可動部１２のｘ方向およびｙ方向の長さよりも短いため、磁極３１１ａ，３１２ａ，３２１ａ，３２２ａを備えるコア３１，３２を小さくすることができ、光偏向装置１を小型化できる。

また、光偏向装置１では、第１横延在部３１１ｂ，３２１ｂおよび第２横延在部３１２ｂ，３２２ｂは、磁界検出手段１６０に向かって斜め上方に伸びている。これによって、永久磁石１５０と磁界検出手段１６０との間のｚ方向の距離を、可動部１２が上部基板１０に対して最も傾動した場合の可動部１２の端部と上部基板１０とのｚ方向の距離よりも狭くすることができる。永久磁石１５０と磁界検出手段１６０を近接して配置できるため、磁界検出手段１６０を磁極３１１ａ，３１２ａ，３２１ａ，３２２ａの面の中央の線３，４上に配置しても、永久磁石１５０を線３，４から近い位置に配置でき、可動部１２の駆動力を確保できる。なお、第１横延在部３１１ｂ，３２１ｂおよび第２横延在部３１２ｂ，３２２ｂが斜め上方に伸びている形状は、磁界検出手段１６０を備えていない光偏向装置においても有用である。永久磁石１５０と磁極３１１ａ，３１２ａ，３２１ａ，３２２ａとの間の距離を、可動部１２０が上部基板１０に対して最も傾動した場合の可動部１２と上部基板１０との距離よりも短くできるため、永久磁石１５０を磁極３１１ａ，３１２ａ，３２１ａ，３２２ａにより近い位置に配置でき、可動部１２の駆動力を高めることができる。

また、光偏向装置１では、下部基板２０に磁界検出手段１６０が固定されており、下部基板２０を介してコア３１，３２と上部基板１０が固定されている。さらには、下部基板２０は、コア３１，３２の平坦部である第１横延在部３１１ｃ，３２１ｃおよび第２横延在部３１２ｃ，３２２ｃにおいてコア３１，３２と固定されており、ｚ方向の位置を調整し易い。このため、磁界検出手段１６０のｚ方向の位置を調整し易い。

（変形例）
図５は、光偏向装置１の変形例に係るコア３３を示している。コア３３は、第１縦延在部３３１ｄからｘ軸の正方向に屈曲して伸びる第３横延在部３３１ｅと、第３横延在部３３１ｅからｚ軸の負方向に屈曲して伸びる第３縦延在部３３１ｆと、第２縦延在部３３２ｄからｘ軸の負方向に屈曲して伸びる第４横延在部３３２ｅと、第４横延在部３３２ｅからｚ軸の負方向に屈曲して伸びる第４縦延在部３３２ｆと、第３縦延在部３３１ｆおよび第４縦延在部３３２ｆのｚ軸の負方向の端部同士を接続する端部接続部３３ｇとを含んでいる。なお、磁極３３１ａ，３３２ａ、第１横延在部３３１ｂ，３３１ｃ、第１縦延在部３３１ｄ、第２横延在部３３２ｂ，３３２ｃ、第２縦延在部３３２ｄの形態は図１〜３に示す磁極３１１ａ，３１２ａ、第１横延在部３１１ｂ，３１１ｃ、第１縦延在部３１１ｄ、第２横延在部３１２ｂ，３１２ｃ、第２縦延在部３１２ｄと同様であるため、説明を省略する。

仮想線で示すように、コイル３６ａ，３６ｂは、それぞれ第３縦延在部３３１ｆ、第４縦延在部３３２ｆに捲回される。第３縦延在部３３１ｆと第４縦延在部３３２ｆとのｘ方向の距離は、第１縦延在部３３１ｄと第２縦延在部３３２ｄとのｘ方向の距離よりも短い。このため、この距離の差がコイルの捲き代となってコイル３６ａ，３６ｂを捲回しても、ｘ方向のスペースが大きくなり過ぎることがない。コア３３によれば、コイルの巻き数を多くしても光偏向装置が大きくなり過ぎることがない。

限定されないが、コア３３にコイル３６ａ，３６ｂを容易に捲く方法の一例について以下に説明する。例えば、まず、端部接続部３３ｇの上面（ｚ軸の正方向の面）に沿ってｘ方向にコア３３を切断し、端部接続部３３ｇと、第３縦延在部３３１ｆおよび第４縦延在部３３２ｆとを切り離す。次に、コイル３６ａ，３６ｂをそれぞれ第３縦延在部３３１ｆ、第４縦延在部３３２ｆに捲く。そして、再度、切断面を溶接または接着する。これによって、容易にコイル３６ａ，３６ｂを捲くことができる。端部接続部３３ｇと、第３縦延在部３３１ｆおよび第４縦延在部３３２ｆとを切り離す場合、ｚ方向にコア３３を切断することもできるが、上記のように、ｘ方向に切断することが好ましい。ｚ方向にコア３３を切断すると、切断によってｘ方向にコア３３が短くなる等によって、磁極３３１ａ，３３２ａの間の距離が変化し易い。ｘ方向にコア３３を切断すれば、切断によってコア３３がｚ方向に短くなることはあっても、磁極３３１ａ，３３２ａの間のｘ方向の距離は維持されるため、コア３３を用いた電磁石の性能を確保し易い。

また、磁界検出手段をコアの第１磁極と第２磁極との間となる位置で支持する支持部材をさらに備えていてもよく、支持部材は、コアの第１縦延在部と第２縦延在部との間に配置されてもよい。この場合、支持部材は、コアの第３横延在部と第４横延在部とによって支持されていてもよい。また、このコアの第３横延在部と第４横延在部は、コアとミラー構造体との相対位置や、コアが複数ある場合に、他のコアとの相対位置を決める基準としても利用できる。例えば、図６に示すように、光偏向装置１は、磁界検出手段１６０をコア３３の磁極３３１ａと磁極３３２ａとの間となる位置で支持する支持部材１６２をさらに備えていてもよい。支持部材１６２は、第１縦延在部３３１ｄと第２縦延在部３３２ｄとの間に配置されており、第３横延在部３３１ｅの上面３４１と第４横延在部３３２ｅの上面３４２上に載置されている。磁界検出手段１６０は、支持部材１６２と、これを支持する第３横延在部３３１ｅおよび第４横延在部３３２ｅによって支持されている。このため、磁界検出手段１６０の位置合わせが容易である。

また、支持部材は、磁界検出手段と電気的に接続する回路基板と、回路基板からコアの第１磁極と第２磁極との間に向かって伸びるスペーサとを含んでいてもよい。例えば、図７に示すように、支持部材１６３は、磁界検出手段１６０と電気的に接続する回路基板１６３ｂと、回路基板１６３ｂからコア３３の磁極３３１ａと磁極３３２ａとの間に向かって伸びるスペーサ１６３ａとを含んでいてもよい。例えば、回路基板１６３ｂをコア３３の第３横延在部３３１ｅの上面３４１と第４横延在部３３２ｅの上面３４２上に載置し、磁界検出手段１６０を磁極３３１ａと磁極３３２ａに配置する場合には、回路基板１６３ｂ上にスペーサ１６３ａを固定し、スペーサ１６３ａの上面に磁界検出手段１６０を固定することによって、磁界検出手段１６０を適切な位置に設置することができる。磁界検出手段１６０の近傍のスペースが回路基板１６３ｂを設置するには不十分である場合、スペーサ１６３ａを用いれば、回路基板１６３ｂと磁界検出手段１６０とを離れた状態で配置できる。

また、支持部材とコアの少なくとも一方に、固定用の孔部が設けられており、他方に、孔部に挿し込む挿込部が設けられていてもよい。さらには、挿込部は、非磁性材料によって形成されていてもよい。この固定用の孔部は、コアの磁気抵抗が上がらない位置に設けることが望ましい。また、この孔部は、コアとミラー構造体との相対位置や、コアが複数ある場合に、他のコアとの相対位置を決める基準としても利用できる。例えば、図８に示すように、支持部材１６４を固定するための孔部３３３ａ，３３３ｂを備えたコア３３ａであってもよい。コア３３ａのその他の構造は、コア３３と同様であるため、説明を省略する。孔部３３３ａ，３３３ｂは、それぞれ、第３横延在部３３１ｅのｘ軸の正方向の端部の屈曲した角部および第４横延在部３３２ｅのｘ軸の負方向の端部の屈曲した角部に設けられている。このため、孔部３３３ａ，３３３ｂによってコア３３ａの磁力線が受ける影響を小さくすることができる。支持部材１６４には、孔部３３３ａ，３３３ｂに挿し込むための挿込部１６４ａ，１６４ｂが設けられている。挿込部１６４ａ，１６４ｂは、非磁性材料によって形成されている。また、挿込部は、支持部材とは独立したピンでもよい。孔部３３３ａ，３３３ｂに挿込部１６４ａ，１６４ｂを挿し込むことで、支持部材１６４をコア３３ａに容易に位置合わせして固定することができる。支持部材１６４の上面には磁界検出手段１６０が固定されているから、支持部材１６４を介して、コア３３ａと磁界検出手段１６０とを容易に位置合わせして固定することができる。

また、コアの第１横延在部は、基板に面し、基板に平行な第１平坦部を有し、第２横延在部は、基板に面し、基板に平行な第２平坦部を有していてもよい。この場合、第１平坦部と第２平坦部の少なくともいずれか一方に、基板とコアとの距離を規定する位置決め部材が設けられていてもよい。例えば、図９に示すように、コア３３の平坦部である第１横延在部３３１ｃと第２横延在部３３２ｃに、上部基板１０とコア３３との距離を規定する位置決め部材３４６ａ，３４６ｂが設けられていてもよい。また、この平坦部は、ねじなどを押し付けてコアを固定することにも利用できる。

なお、光偏向装置１においては、下部基板２０をコア３１，３２の平坦部と固定したが、コア３１，３２のその他の部分を用いて固定してもよい。また、変形例に係るコアの一部と下部基板２０とを固定してもよい。例えば、コア３３の第３横延在部３３１ｅ、第４横延在部３３２ｅと下部基板２０とを固定してもよい。または、コア３３ａの孔部３３３ａ，３３３ｂを利用して、コア３３ａと下部基板２０とを固定してもよい。また、光偏向装置１は、ｘ方向およびｙ方向に対向する１組の磁極をそれぞれ有する２対の電磁石を備えていたが、これに限定されない。例えば、第３磁極をさらに備え、磁界検出手段は、第１磁極と、第２磁極と、第３磁極との間に配置されていてもよい。例えば、電磁石は、ｚ軸に垂直な面について平面視したときに、磁束の向きが１２０°の角度を成すように配置された３つの磁極を有していてもよく、３つの磁極の間に磁界検出手段が配置されていてもよい。なお、３つの磁極の間の角度は１２０°である必要はなく、他に駆動用の磁極をさらに備えていてもよい。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１：光偏向装置
３，４：磁極の面の中心を結ぶ線
１０：上部基板
１２：可動部
２０：下部基板
３１，３２，３３，３３ａ：コア
３１ｅ，３２ｅ：接続部
３３ｇ：端部接続部
３６ａ，３６ｂ：コイル
１１１ａ，１１１ｂ，１２１ａ，１２１ｂ：可撓梁
１１２：支持枠
１４０：ミラー構造体
１５０：永久磁石
１６０，１６２ａ〜１６２ｄ：磁界検出手段
１６２，１６３，１６４：支持部材
１６３ａ：スペーサ
１６３ｂ：回路基板
１６４ａ，１６４ｂ：挿込部
３１１ａ，３１２ａ，３２１ａ，３２２ａ，３３１ａ，３３２ａ：磁極
３１１ｂ，３１１ｃ，３２１ｂ，３２１ｃ，３３１ｂ，３３１ｃ：第１横延在部
３１２ｂ，３１２ｃ，３２２ｂ，３２２ｃ，３３２ｂ，３３２ｃ：第２横延在部
３１１ｄ，３２１ｄ，３３１ｄ：第１縦延在部
３１２ｄ，３２２ｄ，３３２ｄ：第２縦延在部
３３１ｅ：第３横延在部
３３１ｆ：第３縦延在部
３３２ｅ：第４横延在部
３３２ｆ：第４縦延在部
３３３ａ，３３３ｂ：孔部
３４１，３４２：上面
３４６ａ，３４６ｂ：位置決め部材

Claims

基板と、
磁性体を有し、基板に対して相対的に傾動可能な可動部と、
磁性体に磁界を印加可能な第１磁極および第２磁極と、
磁性体の磁界を検出する磁界検出手段と、を備えており、
可動部の磁性体が設けられている側に第１磁極と第２磁極が配置され、
磁界検出手段は、第１磁極と第２磁極との間に配置されており、
第１磁極と第２磁極との間の距離は、可動部の第１磁極から第２磁極に向かう方向の長さよりも短い、ＭＥＭＳ装置。
第１磁極および第２磁極を有するコアと、
コアに捲回されるコイルと、
磁界検出手段をコアの第１磁極と第２磁極との間となる位置で支持する支持部材とをさらに備えている、請求項１に記載のＭＥＭＳ装置。
可動部は、傾動体と、その傾動体と基板とを接続する可撓梁とを有しており、可撓梁がその軸周りに捻じれることで、傾動体が基板に対して傾動するように構成されており、
傾動体が基板に対して傾動していない状態では、基板と傾動体とは同一平面に位置しており、
前記同一平面と直交する直交方向の磁界検出手段と磁性体の距離は、傾動体が基板に対して最も傾動した場合の傾動体の先端と基板との前記直交方向の距離よりも短い、請求項１または２に記載のＭＥＭＳ装置。
コアと、コアに捲回されるコイルと、を備えており、
コアは、
磁界検出手段を挟んで配置された第１磁極および第２磁極と、
第１磁極から磁界検出手段に対して遠ざかる第１方向に伸びる第１横延在部と、
第１横延在部から基板に対して遠ざかる第２方向に屈曲して伸びる第１縦延在部と、
第２磁極から第１方向と逆方向に伸びる第２横延在部と、
第２横延在部から第２方向に屈曲して伸びる第２縦延在部と、
第１縦延在部と第２縦延在部とを接続する接続部とを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ装置。
接続部は、
第１縦延在部から第１方向と逆方向に屈曲して伸びる第３横延在部と、
第３横延在部から第２方向に屈曲して伸びる第３縦延在部と、
第２縦延在部から第１方向に屈曲して伸びる第４横延在部と、
第４横延在部から第２方向に屈曲して伸びる第４縦延在部と、
第３縦延在部の第２方向の端部と第４縦延在部の第２方向の端部とを接続する端部接続部とを含み、
コイルは、第３縦延在部および第４縦延在部に捲回される、請求項４に記載のＭＥＭＳ装置。
第３磁極をさらに備え、
磁界検出手段は、第１磁極と、第２磁極と、第３磁極との間に配置されている、請求項１に記載のＭＥＭＳ装置。