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JP2004243512A - Planar type electromagnetic actuator - Google Patents

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JP2004243512A
JP2004243512A JP2003429580A JP2003429580A JP2004243512A JP 2004243512 A JP2004243512 A JP 2004243512A JP 2003429580 A JP2003429580 A JP 2003429580A JP 2003429580 A JP2003429580 A JP 2003429580A JP 2004243512 A JP2004243512 A JP 2004243512A
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JP
Japan
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movable plate
torsion bar
magnetic field
static magnetic
electromagnetic actuator
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Pending
Application number
JP2003429580A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kawamura
真 河村
Yuzuru Ueda
譲 上田
Osamu Fujiwara
修 藤原
Naoyuki Ishigaki
尚幸 石垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Signal Co Ltd
Proterial Ltd
Original Assignee
Nippon Signal Co Ltd
Neomax Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Signal Co Ltd, Neomax Co Ltd filed Critical Nippon Signal Co Ltd
Priority to JP2003429580A priority Critical patent/JP2004243512A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and inexpensive planar electromagnetic actuator constituted by arranging a plurality of movable plates. <P>SOLUTION: This actuator comprises one yoke member 5 formed like a frame; a plurality of movable plates 3 rotatably supported and aligned with a fixing part 1 inside the yoke member 5 by a torsion bar 2; a driving coil installed along an peripheral edge of each movable plate 3; and a static magnetic field generating means 4 installed outside the fixing part 1, and arranged in a manner that reverse magnetic poles are opposed to each other between the movable plates 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電磁駆動するプレーナ型電磁アクチュエータに関し、特に、可動板を複数配列して構成した小型で安価なプレーナ型電磁アクチュエータに関する。   The present invention relates to an electromagnetically driven planar electromagnetic actuator, and more particularly to a small and inexpensive planar electromagnetic actuator having a plurality of movable plates arranged.

従来のプレーナ型電磁アクチュエータには、例えば、図20(a)に示す枠状の固定部1にトーションバー2で回動可能に軸支した可動板3と、該可動板3の周縁部に沿って敷設した図示省略の駆動コイルと、上記トーションバー2の軸線に直交する方向で固定部1の外側に上記可動板3を間にして一対配置し、上記駆動コイルに流れる電流との相互作用により発生する電磁力で、上記トーションバー2の軸方向に平行な可動板3の対辺部分に回動力を発生させる静磁界発生手段4と、上記固定部1の外側に上記一対の静磁界発生手段4を互いに磁気的に結合する枠状のヨーク部材5とを備えて構成した一次元走査のプレーナ型電磁アクチュエータや、図20(b)に示すように上記可動板3を、内側可動板6と該内側可動板6の外側に設けた枠状の外側可動板7とで構成し、該外側可動板7が上記固定部1に外側トーションバー8で回動可能に軸支され、内側可動板6が上記外側可動板7に上記外側トーションバー8の軸方向に直交する内側トーションバー9で回動可能に軸支され、上記各可動板の周縁部に沿って図示省略の駆動コイルを敷設し、上記外側トーションバー8及び内側トーションバー9の軸線に直交する方向で固定部1の外側に上記各可動板を間にしてそれぞれ一対の静磁界発生手段4,10を対向配置して構成した二次元走査のプレーナ型電磁アクチュエータがある。そして、これらプレーナ型電磁アクチュエータの可動板3に反射ミラーを設けることで一次元及び二次元走査のアクチュエータが得られる。   A conventional planar type electromagnetic actuator includes, for example, a movable plate 3 rotatably supported by a torsion bar 2 on a frame-shaped fixed portion 1 shown in FIG. And a pair of movable coils 3 arranged outside the fixed portion 1 in a direction perpendicular to the axis of the torsion bar 2 with the movable plate 3 interposed therebetween. Static magnetic field generating means 4 for generating a rotating force on the opposite side of the movable plate 3 parallel to the axial direction of the torsion bar 2 by the generated electromagnetic force, and the pair of static magnetic field generating means 4 outside the fixed portion 1. And a one-dimensional scanning planar type electromagnetic actuator including a frame-shaped yoke member 5 for magnetically coupling the movable plate 3 to the inner movable plate 6 and the inner movable plate 6 as shown in FIG. Provided outside the inner movable plate 6 A frame-shaped outer movable plate 7, the outer movable plate 7 is rotatably supported by the fixed portion 1 by an outer torsion bar 8, and the inner movable plate 6 is fixed to the outer movable plate 7 by the outer torsion. A drive coil (not shown) is rotatably supported by an inner torsion bar 9 orthogonal to the axial direction of the bar 8, and a drive coil (not shown) is laid along a peripheral edge of each movable plate, and the outer torsion bar 8 and the inner torsion bar 9 are provided. There is a two-dimensional scanning planar electromagnetic actuator in which a pair of static magnetic field generating means 4 and 10 are arranged opposite to each other with the movable plates interposed therebetween, in the direction orthogonal to the axis of the fixed portion 1. By providing a reflecting mirror on the movable plate 3 of the planar type electromagnetic actuator, a one-dimensional and two-dimensional scanning actuator can be obtained.

一方、光MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)が近年特に注目されている。この光MEMSは、マイクロマシン技術とマイクロ光学技術とを融合したものであり、光ファイバ通信、光ディスクメモリ、光電子機器、画像処理、光計算等様々な分野で研究開発及び用途展開が進められている。この光MEMSには、例えば、アレイ状に配置したマイクロミラーを素早く動かすことで光を反射させ光ファイバ通信の光スイッチとして利用したものや(例えば、特許文献1参照)、マイクロミラーを数十万枚も集積した半導体光スイッチに光源から光を照射し、画像情報に応じて個々のマイクロミラーを素早く傾けて反射光をオン/オフし、画像を表示するようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。
特開平11−258527号公報 特開平8−146911号公報
On the other hand, optical MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) has recently received particular attention. This optical MEMS is a fusion of micro-machine technology and micro-optical technology, and research and development and application development are proceeding in various fields such as optical fiber communication, optical disk memory, opto-electronic equipment, image processing, and optical calculation. This optical MEMS uses, for example, an optical switch for optical fiber communication that reflects light by quickly moving micromirrors arranged in an array (see, for example, Patent Document 1), and hundreds of thousands of micromirrors. There is a device in which light is emitted from a light source to a semiconductor optical switch that is also integrated, and individual micromirrors are quickly tilted according to image information to turn on / off reflected light, thereby displaying an image (for example, see Patents). Reference 2).
JP-A-11-258527 JP-A-8-146911

しかし、このような従来の光スイッチは、いずれも静電駆動する可動板で構成したものであり、プレーナ型電磁アクチュエータを複数アレイ状に配置して構成した光スイッチは未だない。   However, such conventional optical switches are all configured by movable plates that are electrostatically driven, and there is no optical switch configured by arranging a plurality of planar-type electromagnetic actuators in an array.

ところで、図20に示すプレーナ型電磁アクチュエータを用いてアレイ状の光スイッチを構成しようとすると、例えば、図21または図22に示す構成となる。即ち、図20(a)に示す一次元走査のプレーナ型電磁アクチュエータを、図21(a)に示すようにトーションバー2の軸線に直交する方向に複数一列状に配置する構成や、図21(b)に示すようにマトリクス状に配置する構成が考えられる。また、同様にして、図20(b)に示す二次元走査のプレーナ型電磁アクチュエータを、図22(a)に示すように複数一列状に配置する構成や、図22(b)に示すようにマトリクス状に配置する構成も考えられる。   By the way, when an array of optical switches is to be constructed using the planar type electromagnetic actuator shown in FIG. 20, for example, the configuration shown in FIG. 21 or FIG. 22 is obtained. That is, as shown in FIG. 21A, a plurality of one-dimensional scanning planar electromagnetic actuators shown in FIG. 20A are arranged in a line in a direction perpendicular to the axis of the torsion bar 2, or FIG. A configuration in which the components are arranged in a matrix as shown in b) is conceivable. Similarly, a two-dimensional scanning planar type electromagnetic actuator shown in FIG. 20B is arranged in a plurality of lines as shown in FIG. 22A, or as shown in FIG. 22B. A configuration in which they are arranged in a matrix is also conceivable.

しかし、このように個別に製造した一次元または二次元走査のプレーナ型電磁アクチュエータをそのままアレイ状に配列して光スイッチを構成した場合は、ヨーク部材5の存在で光スイッチが大型化し、また部品点数が増えてコストアップとなる問題がある。   However, in the case where an optical switch is formed by arranging the individually manufactured one-dimensional or two-dimensional scanning planar electromagnetic actuators as they are in an array, the presence of the yoke member 5 increases the size of the optical switch, There is a problem that the score increases and the cost increases.

そこで、本発明は上記問題点に着目してなされたもので、可動板を複数配列して構成した小型で安価なプレーナ型電磁アクチュエータを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a small and inexpensive planar-type electromagnetic actuator configured by arranging a plurality of movable plates.

このために、請求項1の発明は、枠状に形成した一つのヨーク部材と、該ヨーク部材の内側に、固定部にトーションバーで回動可能に軸支されて整列して備えた複数の可動板と、該各可動板の周縁部に沿って敷設した駆動コイルと、前記固定部の外側に設けられ、前記各可動板を間にして互いに反対磁極を対向して配置した静磁界発生手段と、を備えて構成とした。   For this purpose, the invention according to claim 1 includes one yoke member formed in a frame shape, and a plurality of yoke members which are rotatably supported by a torsion bar on a fixed portion and are aligned and provided inside the yoke member. A movable plate, a driving coil laid along a peripheral edge of each movable plate, and a static magnetic field generating means provided outside the fixed portion and having opposite magnetic poles opposed to each other with the movable plate interposed therebetween. And was provided.

このような構成により、枠状のヨーク部材の内側に、固定部にトーションバーで回動可能に軸支され周縁部に沿って駆動コイルを敷設して複数整列配置した可動板に対して、固定部の外側から静磁界発生手段で静磁界を作用させる。   With such a configuration, a fixed portion is fixed to a movable plate that is rotatably supported by a torsion bar on a fixed portion inside a frame-shaped yoke member and that has a plurality of drive coils laid along a peripheral portion and arranged in a line. A static magnetic field is applied from outside the portion by static magnetic field generating means.

本発明のプレーナ型電磁アクチュエータは、具体的には請求項2のように、前記静磁界発生手段の磁極面の法線と前記トーションバーの軸線とが直交するように前記複数の可動板を配置する構成とするとよい。または、請求項3のように前記静磁界発生手段の磁極面の法線と前記トーションバーの軸線とが斜めに交差するように前記複数の可動板を配置する構成としてもよい。   Specifically, in the planar-type electromagnetic actuator according to the present invention, the plurality of movable plates are arranged such that a normal to a pole face of the static magnetic field generating means and an axis of the torsion bar are orthogonal to each other. It is preferable to adopt a configuration in which Alternatively, the plurality of movable plates may be arranged so that a normal to a magnetic pole surface of the static magnetic field generating means and an axis of the torsion bar obliquely intersect.

この場合、請求項4のように前記各可動板を、それぞれ個別に形成した枠状の固定部にトーションバーで軸支して整列配置する構成としてもよく、請求項5のようにそれぞれ個別に形成した枠状の固定部にトーションバーで軸支し、該各固定部を互いに密接配置する構成としてもよく、さらには、請求項6のように一つの固定部にトーションバーで軸支して一体的に形成する構成としてもよい。   In this case, a configuration may be adopted in which each of the movable plates is axially supported by a torsion bar on a separately formed frame-shaped fixing portion and arranged separately, as in claim 4, and individually as in claim 5. The frame-shaped fixing portion may be pivotally supported by a torsion bar, and the respective fixing portions may be arranged in close contact with each other. It may be configured to be integrally formed.

また、請求項7の場合は、前記複数の可動板を前記静磁界発生手段の対向方向に整列して配置した。   In the case of the seventh aspect, the plurality of movable plates are arranged in a direction facing the static magnetic field generating means.

または、請求項8のように前記複数の可動板を前記静磁界発生手段の対向方向と直交する方向に整列して配置してもよく、さらには、請求項9のように前記静磁界発生手段の対向方向及び対向方向と直交する方向にそれぞれ整列して配置してもよい。この場合、請求項10のように前記静磁界発生手段を複数の可動板に跨るように一対配置するとよい。また、請求項11のように前記複数の可動板を千鳥状に配置してもよい。   Alternatively, the plurality of movable plates may be arranged and arranged in a direction orthogonal to the facing direction of the static magnetic field generating means as in claim 8, and further, as in claim 9, the static magnetic field generating means May be arranged in alignment with each other in the facing direction and the direction orthogonal to the facing direction. In this case, a pair of the static magnetic field generating means may be disposed so as to straddle a plurality of movable plates. Further, the plurality of movable plates may be arranged in a staggered manner.

さらに、請求項12のように前記可動板を円形形状に形成してもよい。   Further, the movable plate may be formed in a circular shape.

そして、請求項3の場合、請求項13のように前記固定部の前記トーションバーとの接合面部を前記トーションバーの軸線を挟んで対称形状に形成するとよい。また、請求項14のように前記固定部の前記静磁界発生手段に対向する側面部を、前記可動板の配列方向に平行する形状に形成するとよい。   In the case of the third aspect, it is preferable that the joint surface of the fixing portion with the torsion bar is formed in a symmetrical shape with the axis of the torsion bar interposed therebetween. It is preferable that the side surface of the fixed portion facing the static magnetic field generating means has a shape parallel to the arrangement direction of the movable plates.

また、請求項15の構成は、前記可動板は、内側可動板と該内側可動板の外側に設けた枠状の外側可動板とからなり、該外側可動板を前記固定部に外側トーションバーで回動可能に軸支し、前記内側可動板を前記外側可動板に外側トーションバーの軸方向に直交する内側トーションバーで回動可能に軸支する構成とし、前記各トーションバーの軸線に直交する方向にそれぞれ静磁界発生手段を配置した。   Further, in the configuration of claim 15, the movable plate includes an inner movable plate and a frame-shaped outer movable plate provided outside the inner movable plate, and the outer movable plate is fixed to the fixed portion by an outer torsion bar. The inner movable plate is rotatably supported, and the inner movable plate is rotatably supported on the outer movable plate by an inner torsion bar orthogonal to the axial direction of the outer torsion bar, and is orthogonal to the axis of each of the torsion bars. Static magnetic field generating means were arranged in each direction.

さらに、請求項16の構成は、前記可動板は、内側可動板と該内側可動板の外側に設けた枠状の外側可動板とからなり、該外側可動板を前記固定部に外側トーションバーで回動可能に軸支し、前記内側可動板を前記外側可動板に外側トーションバーの軸方向に直交する内側トーションバーで回動可能に軸支する構成とし、一対の静磁界発生手段を配置した。   Further, in the configuration of claim 16, the movable plate includes an inner movable plate and a frame-shaped outer movable plate provided outside the inner movable plate, and the outer movable plate is fixed to the fixed portion by an outer torsion bar. The inner movable plate is rotatably supported, and the inner movable plate is rotatably supported on the outer movable plate by an inner torsion bar orthogonal to the axial direction of the outer torsion bar, and a pair of static magnetic field generating means is disposed. .

本発明のプレーナ型電磁アクチュエータによれば、一つのヨーク部材の内側に、固定部にトーションバーで回動可能に軸支した可動板を複数整列して配置し、上記可動板を間にして固定部の外側に静磁界発生手段を配置する構成としたことにより、複数の可動板をアレイ状に配置して構成したプレーナ型電磁アクチュエータの部品点数を減らすことができる。従って、プレーナ型電磁アクチュエータの小型化及び低コスト化を図ることができる。   According to the planar type electromagnetic actuator of the present invention, a plurality of movable plates rotatably supported by a torsion bar on a fixed portion are arranged and arranged inside one yoke member, and the movable plates are fixed with the movable plates therebetween. With the configuration in which the static magnetic field generating means is arranged outside the portion, the number of parts of a planar type electromagnetic actuator configured by arranging a plurality of movable plates in an array can be reduced. Accordingly, the size and cost of the planar electromagnetic actuator can be reduced.

また、静磁界発生手段の磁極面の法線と各トーションバーの軸線とが互いに斜めに交差するように静磁界発生手段を配置すれば、静磁界発生手段から各可動板までの距離をそれぞれ略等しくすることができ、可動板の必要部分に略均等な静磁界を作用させることができる。したがって、各可動板の回動角のばらつきを抑制することができる。   In addition, if the static magnetic field generating means is arranged so that the normal to the magnetic pole surface of the static magnetic field generating means and the axis of each torsion bar obliquely intersect each other, the distance from the static magnetic field generating means to each movable plate is substantially reduced. It can be made equal, and a substantially uniform static magnetic field can be applied to a required portion of the movable plate. Therefore, it is possible to suppress variations in the rotation angle of each movable plate.

さらに、複数の可動板を一つの固定部に軸支させた構成とすれば、複数の可動板及びトーションバー並びに固定部をマイクロマシニング技術により一体的に形成することができ、可動板間の距離を縮めて該可動板を稠密配置することができる。したがって、プレーナ型電磁アクチュエータのより小型化及び低コスト化を図ることができる。   Further, if a plurality of movable plates are pivotally supported by one fixed portion, the plurality of movable plates, the torsion bar, and the fixed portion can be integrally formed by micromachining technology, and the distance between the movable plates can be increased. And the movable plate can be densely arranged. Therefore, the size and cost of the planar electromagnetic actuator can be further reduced.

そして、複数の可動板を千鳥状に配置すれば、マルチアレイのプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、可動板を稠密配置することができる。したがって、プレーナ型電磁アクチュエータのより小型化を図ることができる。   If a plurality of movable plates are arranged in a staggered manner, the movable plates can be densely arranged in a multi-array planar electromagnetic actuator. Therefore, the size of the planar type electromagnetic actuator can be further reduced.

さらに、一対の静磁界発生手段で複数の可動板に対して静磁界を作用させるようにすれば、部品点数をより減らすことができプレーナ型電磁アクチュエータのより一層の低コスト化を図ることができる。   Furthermore, if a static magnetic field is applied to a plurality of movable plates by a pair of static magnetic field generating means, the number of components can be further reduced, and the cost of the planar type electromagnetic actuator can be further reduced. .

また、可動板を円形形状とすれば、各可動板をより近接して配置することができ、プレーナ型電磁アクチュエータのより一層の小型化を図ることができる。   Further, if the movable plate is formed in a circular shape, each movable plate can be arranged closer to each other, and the size of the planar electromagnetic actuator can be further reduced.

そして、上記可動板を、二つのトーションバーの軸回りに回動可能な構成とすれば、二次元方向に光路を切換えることができる。   If the movable plate is configured to be rotatable around the axis of the two torsion bars, the optical path can be switched in a two-dimensional direction.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第1実施形態で、例えば光スイッチに適用した場合の概略構成図を示す。なお、図20に示すプレーナ型電磁アクチュエータの要素と同一の要素については、同一符号を用いて示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a first embodiment of a planar electromagnetic actuator according to the present invention when applied to, for example, an optical switch. The same elements as those of the planar electromagnetic actuator shown in FIG. 20 are denoted by the same reference numerals.

図1において、本第1実施形態のプレーナ型電磁アクチュエータは、可動板を複数アレイ状に配列して備えた光スイッチ用プレーナ型電磁アクチュエータであり、枠状のヨーク部材5と、複数の可動チップ11と、静磁界発生手段4とを備えて構成する。   In FIG. 1, the planar electromagnetic actuator according to the first embodiment is a planar electromagnetic actuator for an optical switch having a plurality of movable plates arranged in an array, and includes a frame-shaped yoke member 5 and a plurality of movable chips. 11 and a static magnetic field generating means 4.

上記ヨーク部材5は、後述の静磁界発生手段4の異なる磁極端部を磁気的に結合して静磁界発生手段4の磁気効率を向上させるものであり、一般には、軟磁性材料により形成される。   The yoke member 5 improves the magnetic efficiency of the static magnetic field generating means 4 by magnetically coupling different magnetic pole portions of the static magnetic field generating means 4 described later, and is generally formed of a soft magnetic material. .

上記ヨーク部材5の内側には、可動チップ11が設けられている。この可動チップ11は、回動して光路を切換える光スイッチ部であり、表面に反射ミラー12を備えた可動板3を個別に形成した枠状の固定部1にトーションバー2で回動可能に軸支した構成を有し、図1に示すように、後述の静磁界発生手段4で挟まれて上記トーションバー2の軸線に直交する方向に三つ整列して備える。または、図2に示すように、上記個別に形成した枠状の固定部1を互いに密接して静磁界発生手段4の対向方向でトーションバー2の軸線に直交する方向に三つ(同図(a)参照)、または静磁界発生手段4の対向方向に直交する方向でトーションバー2の軸方向に三つ(同図(b)参照)整列して備えてもよい。   A movable tip 11 is provided inside the yoke member 5. The movable chip 11 is an optical switch unit that rotates to switch an optical path, and is rotatable by a torsion bar 2 on a frame-shaped fixed unit 1 in which a movable plate 3 having a reflection mirror 12 on the surface is individually formed. As shown in FIG. 1, three torsion bars 2 are arranged in a direction perpendicular to the axis of the torsion bar 2 and sandwiched by a static magnetic field generating means 4 described later. Alternatively, as shown in FIG. 2, the individually formed frame-shaped fixing portions 1 are closely contacted with each other, and three in the direction orthogonal to the axis of the torsion bar 2 in the direction facing the static magnetic field generating means 4 (see FIG. a)) or three in the axial direction of the torsion bar 2 in a direction perpendicular to the opposing direction of the static magnetic field generating means 4 (see FIG. 3B).

そして、上記各可動板3にはその周縁部に沿って図示省略の駆動コイルが敷設され、この駆動コイルは、上記トーションバー2を介して固定部1に設けた図示省略の電極端子部に接続して外部から駆動電流が供給できるようになっている。   A drive coil (not shown) is laid on each of the movable plates 3 along the periphery thereof. The drive coil is connected to an electrode terminal (not shown) provided on the fixed portion 1 via the torsion bar 2. As a result, a drive current can be supplied from outside.

また、上記固定部1の外側には、磁極面の法線とトーションバー2の軸線とが直交するように可動板3を間にして互いに反対磁極を対向して一対の静磁界発生手段4を配置している。この静磁界発生手段4は、上記トーションバー2の軸方向に平行な可動板3の対辺近傍部の上記駆動コイル部分に静磁界を作用し、駆動コイルの当該部分を流れる電流との相互作用により、上記可動板3に回動力を発生させるものであり、例えば永久磁石で構成する。なお、上記静磁界発生手段4は、図1に示すように三つ一列に配列した可動チップ11の間に挿入してそれぞれ配置してもよく、また図2(a)に示すようにトーションバー2の軸線に直交する方向に密接して配列した三つの可動チップ11を間にしてその両端の部位に一対配置してもよく、図2(b)に示すようにトーションバー2の軸方向に密接して配列した三つの可動チップ11を間にして、該三つの可動チップ11に跨る一対の細長い静磁界発生手段4を配置してもよい。   Outside the fixed part 1, a pair of static magnetic field generating means 4 are provided with the movable plate 3 interposed therebetween such that the normal to the magnetic pole surface and the axis of the torsion bar 2 are perpendicular to each other and the opposite magnetic poles are opposed to each other. Are placed. The static magnetic field generating means 4 applies a static magnetic field to the drive coil portion near the opposite side of the movable plate 3 parallel to the axial direction of the torsion bar 2, and interacts with the current flowing through the drive coil at the portion. , For generating a rotating force on the movable plate 3 and is constituted by, for example, a permanent magnet. The static magnetic field generating means 4 may be inserted and arranged between the movable chips 11 arranged in three rows as shown in FIG. 1, or as shown in FIG. 2 (a). Two movable chips 11 closely arranged in a direction perpendicular to the axis 2 may be interposed and a pair of movable chips 11 may be arranged at both ends thereof, as shown in FIG. 2 (b), in the axial direction of the torsion bar 2. A pair of elongated static magnetic field generating means 4 that straddles the three movable chips 11 may be arranged with the three movable chips 11 arranged closely.

この場合、図1の構成では、静磁界発生手段4から各可動板3の対辺部までの距離が各可動板3について等しくなるため、トーションバー2の軸方向に平行な各可動板3の対辺近傍部の駆動コイル部分に均等な静磁界を作用させることができる。これにより、トーションバー2の軸方向に平行な可動板3の対辺近傍部の駆動コイル部分の電流と上記静磁界とが相互作用して各可動板3を略同じ回動角で回動し、各可動板3の表面に設けた反射ミラー12で入射光の光路を一次元方向に切換える。一方、図2(a)の構成は、図1の可動チップ11間から静磁界発生手段4を排除したものと同じであり、排除された静磁界発生手段4の厚み分だけ小型化でき、また静磁界発生手段4の排除分だけ部品点数が減り低コスト化が可能となる。ただし、この場合、図2(a)に示す真中の可動板3は、静磁界発生手段4からの距離が他の可動板3に比べて遠くなるため、該可動板3に敷設した駆動コイルに作用する静磁界強度が低下する。したがって、駆動電流を他の可動板3の駆動電流と同じにしたときは、該可動板3の回動角が小さくなるが、駆動電流または駆動コイルの巻数等を調整して各可動板3の回動角を一致させることができる。また、図2(b)の構成では、図1と同様に静磁界発生手段4から各可動板3の対辺部までの距離が各可動板3について等しくなるため、駆動コイルに均等な静磁界を作用させることができる。   In this case, in the configuration of FIG. 1, since the distance from the static magnetic field generating means 4 to the opposite side of each movable plate 3 is equal for each movable plate 3, the opposite side of each movable plate 3 parallel to the axial direction of the torsion bar 2. A uniform static magnetic field can be applied to the drive coil portion in the vicinity. Thereby, the current of the drive coil portion near the opposite side of the movable plate 3 parallel to the axial direction of the torsion bar 2 interacts with the static magnetic field to rotate each movable plate 3 at substantially the same rotation angle, The optical path of the incident light is switched in a one-dimensional direction by a reflection mirror 12 provided on the surface of each movable plate 3. On the other hand, the configuration in FIG. 2A is the same as the configuration in which the static magnetic field generating means 4 is eliminated from between the movable chips 11 in FIG. 1, and can be reduced in size by the thickness of the eliminated static magnetic field generating means 4. The number of parts is reduced by an amount corresponding to the elimination of the static magnetic field generating means 4, and cost reduction is possible. However, in this case, the movable plate 3 in the middle shown in FIG. 2A has a longer distance from the static magnetic field generating means 4 than the other movable plates 3. The working static magnetic field strength is reduced. Therefore, when the driving current is the same as the driving current of the other movable plates 3, the rotation angle of the movable plate 3 becomes small. The rotation angles can be matched. In the configuration of FIG. 2B, the distance from the static magnetic field generating means 4 to the opposite side of each movable plate 3 is equal for each movable plate 3 as in FIG. Can work.

このように構成したことにより、上記第1実施形態は、一次元方向に光路を切換えるアレイ状の光スイッチ用プレーナ型電磁アクチュエータを提供することができ、アレイ状に複数配列した可動チップ11を囲んで枠状のヨーク部材5を一つ設けるだけでよく、図20(a)の個別のプレーナ型電磁アクチュエータを複数配列して構成した図21(a)の場合よりも小型化することができる。また、部品点数が減り安価なアレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータを提供することができる。   With this configuration, the first embodiment can provide an array-type planar electromagnetic actuator for an optical switch that switches an optical path in a one-dimensional direction, and surrounds the movable chips 11 arranged in an array. Only one frame-shaped yoke member 5 needs to be provided, and the size can be reduced as compared with the case of FIG. 21A in which a plurality of individual planar type electromagnetic actuators of FIG. 20A are arranged. Further, it is possible to provide an inexpensive array type planar electromagnetic actuator with a reduced number of components.

図1または図2(b)に示す構成の場合は、複数配列した可動チップ11の各可動板3に作用する静磁界強度を均等にすることができ、各可動板3の回動角のばらつきを抑えることができる。また、図2(a)に示す構成とした場合には、アレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータのさらに小型化及びコスト低減を図ることができる。   In the case of the configuration shown in FIG. 1 or FIG. 2B, the intensity of the static magnetic field acting on each movable plate 3 of the plurality of movable chips 11 can be equalized, and the variation in the rotation angle of each movable plate 3 can be made. Can be suppressed. In the case of the configuration shown in FIG. 2A, the size and cost of the array-type planar electromagnetic actuator can be further reduced.

次に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第2実施形態について説明する。なお、図1と同一の要素については、同一符号で示し、ここでは第1実施形態と異なる部分について説明する。
図3に示す第2実施形態は、可動チップ11を、三つの可動板3がそれぞれ一つの固定部1にトーションバー2で回動可能に軸支され該トーションバー2の軸線に直交する方向に互いに近接して整列された一チップ構成とし、マイクロマシニング技術により固定部1と、トーションバー2と、可動板3と、可動板3の周縁部に沿って敷設する図示省略の駆動コイルとを一体的に形成したものである。または、可動チップ11を、図4に示すように可動板3をトーションバー2の軸方向に複数整列配置して構成してもよい。この場合、静磁界発生手段4は、上記トーションバー2の軸線に直交する方向で上記可動チップ11を間にして互いに反対磁極を対向して一対配置される。
Next, a second embodiment of the planar type electromagnetic actuator according to the present invention will be described. Note that the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and here, the parts different from the first embodiment will be described.
In the second embodiment shown in FIG. 3, the movable chip 11 is configured such that three movable plates 3 are rotatably supported by one torsion bar 2 on one fixed portion 1 in a direction perpendicular to the axis of the torsion bar 2. A fixed chip 1, a torsion bar 2, a movable plate 3, and a drive coil (not shown) laid along the periphery of the movable plate 3 are integrally formed by a micro-machining technique in a one-chip configuration arranged close to each other. It was formed in a typical manner. Alternatively, the movable chip 11 may be configured by arranging a plurality of movable plates 3 in the axial direction of the torsion bar 2 as shown in FIG. In this case, a pair of the static magnetic field generating means 4 are arranged with the opposite magnetic poles facing each other with the movable chip 11 therebetween in a direction orthogonal to the axis of the torsion bar 2.

このように構成したことにより、本第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて可動チップ11をマイクロマシニング技術により一体的に形成することができ製造が容易となる。また、この場合、必要な静磁界発生手段4は、一対だけでよいので部品点数が減りアレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータのコスト低減を図ることができる。   With such a configuration, according to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the movable chip 11 can be integrally formed by the micromachining technology, which facilitates manufacturing. Further, in this case, only one pair of the required static magnetic field generating means 4 is required, so that the number of components is reduced and the cost of the array type planar electromagnetic actuator can be reduced.

また、図3に示す構成の場合は、複数の可動板3を近接して配置することができるので稠密構造のアレイ状の光スイッチ用プレーナ型電磁アクチュエータを提供することができる。ただし、この場合、図2(a)と同様に図3に示す真中の可動板3は、静磁界発生手段4からの距離が遠くなるため、該可動板3に敷設した駆動コイルに作用する静磁界強度が低下し、該可動板3の回動角が小さくなるが、駆動電流または駆動コイルの巻数等を調整すれば各可動板3の回動角を一致させることができる。一方、図4に示す構成の場合は、図2(b)と同様に静磁界発生手段4から各可動板3の対辺部までの距離が各可動板3について等しくなるため、各可動板3の必要部分に均等な静磁界を作用させることができ、各可動板3の回動角を略同一に揃えることができる。   Further, in the case of the configuration shown in FIG. 3, a plurality of movable plates 3 can be arranged close to each other, so that it is possible to provide a planar type electromagnetic actuator for an optical switch having a dense structure. However, in this case, as in FIG. 2A, the middle movable plate 3 shown in FIG. 3 is far from the static magnetic field generating means 4 and therefore acts on the drive coil laid on the movable plate 3. Although the magnetic field strength decreases and the rotation angle of the movable plate 3 decreases, the rotation angle of each movable plate 3 can be matched by adjusting the drive current or the number of turns of the drive coil. On the other hand, in the case of the configuration shown in FIG. 4, the distance from the static magnetic field generating means 4 to the opposite side of each movable plate 3 is equal for each movable plate 3 as in FIG. A uniform static magnetic field can be applied to necessary portions, and the rotation angles of the movable plates 3 can be made substantially the same.

次に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第3実施形態について説明する。なお、図1と同一の要素については、同一符号で示し、ここでは第1実施形態と異なる部分について説明する。
図5に示す第3実施形態は、可動チップ11を、二つの可動板3が一つの固定部1にトーションバー2で回動可能に軸支されて、該トーションバー2の軸方向に配列された構成とし、該可動チップ11を上記トーションバー2の軸線に直交する方向に静磁界発生手段4に挟まれて三つ整列配置し、マトリクス状の光スイッチを構成したものである。
Next, a third embodiment of the planar type electromagnetic actuator according to the present invention will be described. Note that the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and here, the parts different from the first embodiment will be described.
In the third embodiment shown in FIG. 5, two movable plates 3 are rotatably supported on one fixed part 1 by a torsion bar 2 so as to be rotatable, and are arranged in the axial direction of the torsion bar 2. In this configuration, three movable chips 11 are sandwiched between static magnetic field generating means 4 in a direction perpendicular to the axis of the torsion bar 2 and arranged in three rows to form a matrix-shaped optical switch.

このように構成したことにより、上記第3実施形態は、図20(a)の一次元走査のアクチュエータを個別にマトリクス状に配置した図21(b)の構成に比べて小型化を図ることができ、また部品点数が減り安価なマトリクスアレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータを提供することができる。さらに、図1と同様に複数配列した可動チップ11の各可動板3に均等な静磁界を作用させることができ、各可動板3の回動角のばらつきを抑えることができる。なお、この場合も図2(a)と同様に、可動チップ11を互いに密接して配列し、複数の可動チップ11を間にしてその両端の部位に静磁界発生手段4を一対配置してもよい。   With this configuration, in the third embodiment, the size can be reduced as compared with the configuration in FIG. 21B in which the one-dimensional scanning actuators in FIG. 20A are individually arranged in a matrix. In addition, it is possible to provide an inexpensive matrix-type planar electromagnetic actuator with a reduced number of components. Further, a uniform static magnetic field can be applied to each of the movable plates 3 of the movable chips 11 arranged in the same manner as in FIG. 1, and variation in the rotation angle of each of the movable plates 3 can be suppressed. In this case as well, as in FIG. 2A, the movable chips 11 are arranged in close contact with each other, and a pair of static magnetic field generating means 4 are arranged at both ends of the movable chips 11 with the movable chips 11 interposed therebetween. Good.

次に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第4実施形態について説明する。なお、図3と同一の要素については、同一符号で示し、ここでは第2実施形態と異なる部分について説明する。
図6に示す第4実施形態は、可動チップ11を、トーションバー2で回動可能に軸支された可動板3が上記トーションバー2の軸線に直交する方向に三つ近接して整列配置されると共に、上記トーションバー2の軸方向に二つ配置され、該各可動板3が一つの固定部1に軸支された一チップ構成としたものである。そして、静磁界発生手段4は、トーションバー2の軸線に直交する方向で固定部1の外側に可動チップ11を間にして対向して配置される。
Next, a fourth embodiment of the planar electromagnetic actuator according to the present invention will be described. Note that the same elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and here, only the parts different from the second embodiment will be described.
In the fourth embodiment shown in FIG. 6, the movable chip 11 is provided with three movable plates 3 rotatably supported by the torsion bar 2 in a direction orthogonal to the axis of the torsion bar 2. In addition, two movable plates 3 are arranged in the axial direction of the torsion bar 2, and each movable plate 3 is supported by one fixed portion 1 in a one-chip configuration. The static magnetic field generating means 4 is arranged to face the outside of the fixed part 1 with the movable chip 11 therebetween in a direction orthogonal to the axis of the torsion bar 2.

このように構成したことにより、上記第4実施形態は、第2実施形態の効果に加えてマトリクスアレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータのコストのより一層の低減を図ることができる。さらに、小型で稠密構造の光スイッチ用プレーナ型電磁アクチュエータを提供することができる。   With this configuration, the fourth embodiment can further reduce the cost of the matrix-type planar electromagnetic actuator in addition to the effects of the second embodiment. Furthermore, a planar electromagnetic actuator for an optical switch having a small and dense structure can be provided.

次に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第5実施形態について説明する。なお、図1と同一の要素については、同一符号で示し、ここでは第1実施形態と異なる部分について説明する。
図7に示す第5実施形態は、可動チップ11を、第1実施形態における可動板3が内側可動板6と該内側可動板6の外側に設けた枠状の外側可動板7とで構成され、該内側可動板6が外側可動板7に内側トーションバー9で回動可能に軸支され、外側可動板7が固定部1に内側トーションバー9の軸方向に直交する外側トーションバー8で回動可能に軸支された構成としたものであり、該可動チップ11を上記内側トーションバー9の軸線に直交する方向に三つ整列配置している。また、上記内側可動板6及び外側可動板7にはその周縁部に沿って図示省略の駆動コイルを敷設している。そして、上記各トーションバーの軸線に直交する方向で上記固定部1の外側に静磁界発生手段4,10を上記可動チップ11を間にして互いに反対磁極を対向して配置している。この場合、静磁界発生手段4,10から各内側及び外側可動板6,7の対辺部までの距離が各内側及び外側可動板6,7について等しくなるため、駆動コイルに均等な静磁界を作用させることができる。
Next, a fifth embodiment of the planar type electromagnetic actuator according to the present invention will be described. Note that the same elements as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and here, the parts different from the first embodiment will be described.
In the fifth embodiment shown in FIG. 7, the movable chip 11 is constituted by the inner movable plate 6 in which the movable plate 3 in the first embodiment is provided and the frame-shaped outer movable plate 7 provided outside the inner movable plate 6. The inner movable plate 6 is rotatably supported on the outer movable plate 7 by an inner torsion bar 9, and the outer movable plate 7 is turned around the fixed portion 1 by an outer torsion bar 8 orthogonal to the axial direction of the inner torsion bar 9. The movable tip 11 is arranged in three rows in a direction perpendicular to the axis of the inner torsion bar 9. In addition, a drive coil (not shown) is laid on the inner movable plate 6 and the outer movable plate 7 along the periphery thereof. Then, static magnetic field generating means 4 and 10 are arranged outside the fixed portion 1 in a direction perpendicular to the axis of each torsion bar and opposite magnetic poles with the movable chip 11 interposed therebetween. In this case, since the distance from the static magnetic field generating means 4, 10 to the opposite side of each of the inner and outer movable plates 6, 7 is equal for each of the inner and outer movable plates 6, 7, an even static magnetic field acts on the drive coil. Can be done.

これにより、静磁界発生手段10で内側トーションバー9の軸方向に平行な内側可動板6の対辺近傍部の駆動コイル部分の電流に静磁界を作用し、該電流と静磁界の相互作用により内側可動板6を回動し、静磁界発生手段4で外側トーションバー8の軸線に平行な外側可動板7の対辺近傍部の駆動コイル部分の電流に静磁界を作用し、該電流と静磁界の相互作用により外側可動板7を回動し、反射ミラー12で入射光の光路を二次元方向に切換える。   As a result, a static magnetic field is applied to the current in the drive coil portion near the opposite side of the inner movable plate 6 parallel to the axial direction of the inner torsion bar 9 by the static magnetic field generating means 10, and the inner side is generated by the interaction between the current and the static magnetic field. The movable plate 6 is rotated, and the static magnetic field generating means 4 applies a static magnetic field to the current in the drive coil portion near the opposite side of the outer movable plate 7 parallel to the axis of the outer torsion bar 8. The outer movable plate 7 is rotated by the interaction, and the optical path of the incident light is switched in the two-dimensional direction by the reflection mirror 12.

ここで、静磁界発生手段4,10のうち静磁界発生手段4は、図7(a)に示すように各可動チップ11に対応して個別に設けてもよく、同図(b)に示すように三つの可動チップ11に跨るような細長い形状としてもよい。また、図2と同様にして、可動チップ11を三つ密接させて配置し、三つの可動チップ11を間にしてその両端部に静磁界発生手段10を一対設けてもよい。   Here, the static magnetic field generating means 4 of the static magnetic field generating means 4 and 10 may be provided individually corresponding to each movable chip 11 as shown in FIG. 7A, or as shown in FIG. Thus, it may be an elongated shape that straddles the three movable chips 11 as described above. 2, three movable chips 11 may be arranged in close contact with each other, and a pair of static magnetic field generating means 10 may be provided at both ends with the three movable chips 11 interposed therebetween.

このように構成したことにより、上記第5実施形態によれば、二次元方向に光路を切換えるアレイ状の光スイッチ用プレーナ型電磁アクチュエータを提供することができ、図20(b)の二次元光走査のプレーナ型電磁アクチュエータを個別に一列に配列して構成した図22(a)の場合に比べ小型化することができ、部品点数が減って安価なアレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータを提供することができる。   With this configuration, according to the fifth embodiment, it is possible to provide an array-type planar electromagnetic actuator for an optical switch that switches an optical path in a two-dimensional direction. To provide an inexpensive array-type planar electromagnetic actuator which can be reduced in size as compared with the case of FIG. 22A in which scanning planar electromagnetic actuators are individually arranged in a line, and which has a reduced number of parts. Can be.

なお、各可動チップ11は、互いに密接して配置し、両端の固定部1の外側に静磁界発生手段10を配置してもよい。   The movable chips 11 may be arranged close to each other, and the static magnetic field generating means 10 may be arranged outside the fixed portions 1 at both ends.

次に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第6実施形態について説明する。なお、図7と同一の要素については、同一符号で示し、ここでは第5実施形態と異なる部分について説明する。
図8に示す第6実施形態は、可動チップ11を、内側可動板6と外側可動板7とからなる可動板3が外側トーションバー8の軸方向に三つ整列して配置され、各可動板3が外側トーションバー8で一つの固定部1に軸支された一チップ構成としたものであり、図3に示す可動チップ11と同様にしてマイクロマシニング技術により一体的に形成する。なお、図9に示すように可動板3を内側トーションバー9の軸方向に、例えば三つ配置してもよい。そして、上記各トーションバーの軸線に直交する方向で上記固定部1の外側に静磁界発生手段4,10を上記可動チップ11を間にして互いに反対磁極を対向して配置する。
Next, a sixth embodiment of the planar type electromagnetic actuator according to the present invention will be described. Note that the same elements as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and only the parts different from the fifth embodiment will be described.
In the sixth embodiment shown in FIG. 8, the movable chip 11 is configured such that three movable plates 3 each including an inner movable plate 6 and an outer movable plate 7 are arranged in the axial direction of the outer torsion bar 8, and each movable plate 11 Reference numeral 3 denotes a one-chip configuration in which the outer torsion bar 8 is pivotally supported by one fixed part 1, and is integrally formed by a micromachining technique in the same manner as the movable tip 11 shown in FIG. As shown in FIG. 9, for example, three movable plates 3 may be arranged in the axial direction of the inner torsion bar 9. Then, static magnetic field generating means 4 and 10 are disposed outside the fixed portion 1 in a direction perpendicular to the axis of each torsion bar, with the opposite magnetic poles facing each other with the movable chip 11 interposed therebetween.

ここで、図8に示す構成においては、図7の第5実施形態と同様に、静磁界発生手段4から各外側可動板7の対辺部までの距離が各外側可動板7について等しくなるため、該外側可動板7に敷設した駆動コイルに均等な静磁界を作用させることができるが、図8に示す真中の内側可動板6は、静磁界発生手段10からの距離が他の内側可動板6に比べ遠くなるため、該内側可動板6に敷設した駆動コイルに作用する静磁界は弱くなる。一方、図9に示す構成においては、図8の構成と逆の関係になり、各内側可動板6の駆動コイルには均等な静磁界が作用するものの、図9に示す真中の外側可動板7の駆動コイルに作用する静磁界は弱くなる。したがって、作用する静磁界が弱くなる図8に示す真中の内側可動板6または図9に示す真中の外側可動板7については、駆動電流または駆動コイルの巻数等を調整して他の各可動板の回動角と一致させる必要がある。   Here, in the configuration shown in FIG. 8, since the distance from the static magnetic field generating means 4 to the opposite side of each outer movable plate 7 is equal for each outer movable plate 7, as in the fifth embodiment of FIG. Although a uniform static magnetic field can be applied to the drive coil laid on the outer movable plate 7, the middle inner movable plate 6 shown in FIG. Therefore, the static magnetic field acting on the drive coil laid on the inner movable plate 6 becomes weaker. On the other hand, in the configuration shown in FIG. 9, the relationship is the reverse of the configuration shown in FIG. 8, and although a uniform static magnetic field acts on the drive coil of each inner movable plate 6, the outer movable plate 7 shown in FIG. The static magnetic field that acts on the drive coil of the motor is weakened. Accordingly, for the inner movable plate 6 in the middle shown in FIG. 8 or the outer movable plate 7 in the middle shown in FIG. 9 in which the acting static magnetic field is weakened, the drive current or the number of turns of the drive coil is adjusted to adjust the other movable plates. It is necessary to match with the rotation angle of.

このように構成したことにより、第6実施形態によれば、第2実施形態と同様にして可動チップ11をマイクロマシニング技術により一体的に形成することができ、二次元方向に光路を切換えるアレイ状の光スイッチ用プレーナ型電磁アクチュエータを容易に製造することができる。また、第5実施形態に比べ静磁界発生手段の使用数量を減らすことができ、アレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータのコスト低減を図ることができる。さらに、小型で稠密構造の光スイッチ用プレーナ型電磁アクチュエータを提供することができる。   With such a configuration, according to the sixth embodiment, the movable chip 11 can be integrally formed by the micromachining technology in the same manner as in the second embodiment, and the array shape that switches the optical path in the two-dimensional direction can be formed. Can easily be manufactured. Further, the number of static magnetic field generating means used can be reduced as compared with the fifth embodiment, and the cost of the array type planar electromagnetic actuator can be reduced. Furthermore, a planar electromagnetic actuator for an optical switch having a small and dense structure can be provided.

次に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第7実施形態について説明する。なお、図7と同一の要素については、同一符号で示し、ここでは第5実施形態と異なる部分について説明する。
図10に示す第7実施形態は、二軸で回動する可動板3を備えた二次元走査の可動チップ11を外側トーションバー8の軸方向に三つ及び内側トーションバー9の軸方向に二つ整列して配置している。そして、各可動チップ11を間にして該可動チップ11の上記各トーションバーの軸線に直交する方向の両端部に静磁界発生手段4,10を配置している。なお、図10(a)は、上記複数整列して配置した可動チップ11の外側に配置した静磁界発生手段4,10のうち、静磁界発生手段4を各可動チップ11に対応して個別に設けたものであり、同図(b)は静磁界発生手段4を三つの可動チップ11に跨る細長い静磁界発生手段で形成したものである。なお、本第7実施形態においても、図2に示すように可動チップ11に挟まれて配置した静磁界発生手段4,10を排除して可動チップ11を互いに密接して配置し、複数の可動チップ11を間にして各トーションバーに直交する二方向からそれぞれ一対の静磁界発生手段4,10で可動板3の必要部分に静磁界を作用させてもよい。また、図8に示すように外側トーションバー8の軸方向に配置した三つの可動チップ11を一体的に形成してもよく、図9に示すように内側トーションバー9の軸方向に配置した二つの可動チップ11を一体的に形成してもよい。
Next, a seventh embodiment of the planar type electromagnetic actuator according to the present invention will be described. Note that the same elements as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and only the parts different from the fifth embodiment will be described.
In the seventh embodiment shown in FIG. 10, three movable chips 11 for two-dimensional scanning having the movable plate 3 that rotates about two axes are three in the axial direction of the outer torsion bar 8 and two in the axial direction of the inner torsion bar 9. Are aligned. Then, the static magnetic field generating means 4 and 10 are arranged at both ends of the movable chip 11 in the direction orthogonal to the axis of each of the torsion bars with the movable chip 11 therebetween. FIG. 10A shows that the static magnetic field generating means 4 among the static magnetic field generating means 4 and 10 arranged outside the plurality of aligned movable chips 11 are individually associated with the respective movable chips 11. FIG. 2B shows a static magnetic field generating means 4 formed by an elongated static magnetic field generating means extending over three movable chips 11. Also in the seventh embodiment, as shown in FIG. 2, the static magnetic field generating means 4 and 10 sandwiched between the movable chips 11 are eliminated, and the movable chips 11 are arranged in close contact with each other. A static magnetic field may be applied to a required portion of the movable plate 3 by a pair of static magnetic field generating means 4 and 10 from two directions orthogonal to each torsion bar with the chip 11 therebetween. Further, three movable tips 11 arranged in the axial direction of the outer torsion bar 8 may be integrally formed as shown in FIG. 8, and two movable tips 11 arranged in the axial direction of the inner torsion bar 9 as shown in FIG. The two movable tips 11 may be formed integrally.

このように構成したことにより、第7実施形態によれば、図20(b)に示す二次元走査のプレーナ型電磁アクチュエータを個別にマトリクス状に配置した図22(b)の場合に比べ小型化することができ、部品点数も減って安価なマトリクスアレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータを提供することができる。   With this configuration, according to the seventh embodiment, the size is reduced as compared with the case of FIG. 22B in which the two-dimensional scanning planar electromagnetic actuators shown in FIG. 20B are individually arranged in a matrix. It is possible to provide an inexpensive matrix-type planar electromagnetic actuator with a reduced number of components.

次に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第8実施形態について説明する。なお、図7と同一の要素については、同一符号で示し、ここでは第5実施形態と異なる部分について説明する。
図11に示す第8実施形態は、可動チップ11を、二軸の下に回動する可動板3が外側トーションバー8の軸方向に三つ整列して配置されると共に、上記内側トーションバー9の軸方向に二つ配置され、各可動板3が一つの固定部1に軸支されてマトリクス構造を有する一チップ構成としたものである。この場合、静磁界発生手段4,10は、各トーションバーの軸線に直交する方向で固定部1の外側に可動チップ11を間にして対向して配置する。
Next, an eighth embodiment of the planar type electromagnetic actuator according to the present invention will be described. Note that the same elements as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and only the parts different from the fifth embodiment will be described.
In the eighth embodiment shown in FIG. 11, the movable tip 11 is provided with three movable plates 3 which are pivoted below two axes arranged in the axial direction of the outer torsion bar 8. Are arranged in the axial direction, and each movable plate 3 is pivotally supported by one fixed portion 1 to form a one-chip configuration having a matrix structure. In this case, the static magnetic field generating means 4 and 10 are arranged facing the outside of the fixed portion 1 with the movable chip 11 therebetween in a direction perpendicular to the axis of each torsion bar.

このように構成したことにより、第8実施形態によれば、図6の第4実施形態と同様にして、二次元走査の可動板3がマトリクス状に複数配置された可動チップ11を、マイクロマシニング技術により一体的に形成することができ、製造が容易となると共に、部品点数が減りマトリクスアレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータのコストのより一層の低減を図ることができる。さらに、小型で稠密構造の光スイッチ用プレーナ型電磁アクチュエータを提供することができる。   With this configuration, according to the eighth embodiment, similarly to the fourth embodiment in FIG. 6, the movable chip 11 in which the two-dimensional scanning movable plates 3 are arranged in a matrix is formed by micromachining. It can be integrally formed by the technology, manufacturing becomes easy, the number of parts is reduced, and the cost of the matrix type planar type electromagnetic actuator can be further reduced. Furthermore, a planar electromagnetic actuator for an optical switch having a small and dense structure can be provided.

次に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第9実施形態について説明する。なお、図3と同一の要素については、同一符号で示し、ここでは第2実施形態と異なる部分について説明する。
図12に示す第9実施形態は、一つの固定部1にトーションバー2で回動可能に軸支した円形形状の可動板3を、一対の静磁界発生手段4の間に、該静磁界発生手段4の磁極面4aにおける法線Pと上記トーションバー2の軸線Oとが角度θで互いに斜めに交差するように傾けて、静磁界発生手段4の対向方向に直交する方向に互いに近接して、例えば三つ整列配置し一チップ構成としたものである。そして、上記可動チップ11は、マイクロマシニング技術を用いて固定部1と、トーションバー2と、可動板3とを一体的に形成される。なお、上記トーションバー2の磁極面4aの法線Pに対する傾き角度θは任意である。例えば、可動板3の配列状態及び静磁界発生手段4から可動板3までの距離を維持したままトーションバー2を長くしたい場合は、傾き角度θを45度付近にすることによって実現することができる。逆に、トーションバー2は短くなるが駆動コイルに作用する磁力を強くしたい場合は、傾き角度θを90度付近にすればよい。
Next, a ninth embodiment of the planar electromagnetic actuator according to the present invention will be described. Note that the same elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and here, only the parts different from the second embodiment will be described.
In a ninth embodiment shown in FIG. 12, a circular movable plate 3 rotatably supported by one fixed portion 1 by a torsion bar 2 is provided between a pair of static magnetic field generating means 4. The normal line P on the pole face 4a of the means 4 and the axis O of the torsion bar 2 are inclined so as to obliquely intersect each other at an angle θ, and come close to each other in a direction orthogonal to the opposing direction of the static magnetic field generating means 4. For example, three chips are arranged and arranged to form one chip. In the movable chip 11, the fixed portion 1, the torsion bar 2, and the movable plate 3 are integrally formed by using a micromachining technique. The inclination angle θ of the magnetic pole surface 4a of the torsion bar 2 with respect to the normal P is arbitrary. For example, when it is desired to lengthen the torsion bar 2 while maintaining the arrangement state of the movable plate 3 and the distance from the static magnetic field generating means 4 to the movable plate 3, it can be realized by setting the inclination angle θ to around 45 degrees. . Conversely, if the torsion bar 2 is shortened but it is desired to increase the magnetic force acting on the drive coil, the inclination angle θ may be set to around 90 degrees.

また、固定部1のトーションバー2との接合面部1aをトーションバー2の軸線Oを挟んで略対称形状に形成する。これにより、トーションバー2の可動板3から固定部1に至る長さがトーションバー2のいずれの側面部でも等しくなるようにして捩じり応力がトーションバー2に略均一に発生するようにしている。   Further, the joint surface 1a of the fixed portion 1 with the torsion bar 2 is formed in a substantially symmetric shape with the axis O of the torsion bar 2 interposed therebetween. Thereby, the length from the movable plate 3 to the fixed part 1 of the torsion bar 2 is made equal on any side surface of the torsion bar 2 so that the torsion stress is generated almost uniformly on the torsion bar 2. I have.

さらに、固定部1の静磁界発生手段4に対向する側面部1bを、可動板3の配列方向に平行に形成した。これにより、静磁界発生手段4を可動板3に対して接近して配置することができるようにして、可動板3に作用する静磁界強度を増し駆動効率を向上させている。   Further, a side surface portion 1b of the fixed portion 1 facing the static magnetic field generating means 4 is formed parallel to the arrangement direction of the movable plates 3. As a result, the static magnetic field generating means 4 can be arranged close to the movable plate 3, thereby increasing the intensity of the static magnetic field acting on the movable plate 3 and improving the driving efficiency.

なお、図13に示すように、可動板3を個別に形成した固定部1にトーションバー2で回動可能に軸支して可動チップ11を構成し、該可動チップ11を、対向して配置した静磁界発生手段4の間に該静磁界発生手段4の磁極面4aにおける法線とトーションバー2の軸線とが互いに斜めに交差するように、可動チップ11を傾けて静磁界発生手段4の対向方向に直交する方向に複数整列配置してもよい。また、図14に示すように、個別に形成した矩形状の固定部1の対角方向にトーションバー2で可動板3を回動可能に軸支して可動チップ11を構成し、該可動チップ11を、対向配置した静磁界発生手段4の間に該静磁界発生手段4の対向方向に直交する方向に互いに密接して一列に複数整列配置してもよい。   As shown in FIG. 13, a movable chip 11 is formed by rotatably supporting a movable plate 3 on a separately formed fixed portion 1 with a torsion bar 2, and the movable chip 11 is arranged to face the movable chip 3. The movable chip 11 is inclined by tilting the movable tip 11 so that the normal to the magnetic pole surface 4a of the static magnetic field generating means 4 and the axis of the torsion bar 2 intersect obliquely with each other. A plurality of lines may be arranged in a direction orthogonal to the facing direction. As shown in FIG. 14, the movable plate 3 is rotatably supported by the torsion bar 2 in the diagonal direction of the individually formed rectangular fixing portion 1 to form the movable chip 11. A plurality of 11 may be arranged in a line between the opposingly arranged static magnetic field generating means 4 in close contact with each other in a direction orthogonal to the opposing direction of the static magnetic field generating means 4.

このような構成により、静磁界発生手段4でトーションバー2の軸方向に平行な可動板3の対辺部に静磁界を作用し、該対辺近傍部の駆動コイル部分の電流と上記トーションバー2の軸線に直交する静磁界成分との相互作用により可動板3を回動し、反射ミラー12で入射光の光路を一次元方向に切換える。   With such a configuration, a static magnetic field is applied to the opposite side of the movable plate 3 parallel to the axial direction of the torsion bar 2 by the static magnetic field generating means 4, and the current of the drive coil near the opposite side and the current of the torsion bar 2 are reduced. The movable plate 3 is rotated by an interaction with a static magnetic field component orthogonal to the axis, and the reflection mirror 12 switches the optical path of the incident light in a one-dimensional direction.

このように構成したことにより、上記第9実施形態によれば、第2実施形態の効果に加えて、可動板3を、互いに対向する静磁界発生手段4の磁極面4aにおける法線と上記トーションバー2の軸線とが互いに斜めに交差するように整列配置することにより、静磁界発生手段4から各可動板3の対辺部までの距離を各可動板3について略等しくすることができ、可動板3の必要部分に略均等な静磁界を作用させることができる。これにより、各可動板3の回動角のばらつきを抑制することができる。   With this configuration, according to the ninth embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, the movable plate 3 is connected to the normal to the magnetic pole surface 4a of the static magnetic field generating means 4 and the torsion. By arranging the bars 2 so as to obliquely intersect with each other, the distance from the static magnetic field generating means 4 to the opposite side of each movable plate 3 can be made substantially equal for each movable plate 3. A substantially uniform static magnetic field can be made to act on the necessary portions of (3). Thereby, it is possible to suppress variation in the rotation angle of each movable plate 3.

さらに、可動板3を円形形状とすれば、隣接する可動板3を互いに近接して配置することができ、アレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータのより一層の小型化を図ることができる。   Furthermore, if the movable plate 3 is formed in a circular shape, the adjacent movable plates 3 can be arranged close to each other, and the size of the array type planar electromagnetic actuator can be further reduced.

なお、複数の可動板3を静磁界発生手段4の対向方向に整列して配置することも可能である。この場合、静磁界発生手段4からの距離が遠くなる真中の可動板3に対しては、作用する静磁界強度が弱くなるため他の可動板4の回動角と一致させるためには、真中の可動板3の駆動電流または駆動コイルの巻数等を調整する必要がある。   In addition, it is also possible to arrange the plurality of movable plates 3 in alignment with the direction in which the static magnetic field generating means 4 faces. In this case, with respect to the movable plate 3 in the middle where the distance from the static magnetic field generating means 4 is long, the strength of the static magnetic field acting on the middle is weakened. It is necessary to adjust the drive current of the movable plate 3 or the number of turns of the drive coil.

また、個別に形成した各可動チップ11を静磁界発生手段4の対向方向に整列して配置すると共に、図1と同様に各可動チップ11の間に静磁界発生手段4を配置してもよい。この場合は、各可動板3に作用する静磁界強度は均等になる。   Further, the individually formed movable chips 11 may be arranged in a direction facing the static magnetic field generating means 4 and the static magnetic field generating means 4 may be arranged between the movable chips 11 as in FIG. . In this case, the intensity of the static magnetic field acting on each movable plate 3 becomes equal.

次に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第10実施形態について説明する。なお、図12と同一の要素については、同一符号で示し、ここでは第9実施形態と異なる部分について説明する。
図15に示す第10実施形態は、可動チップ11を、トーションバー2に軸支されて回動する可動板3がマトリクス状に配置され、一つの固定部1に回動可能に軸支された一チップ構成としたものである。そして、第9実施形態と同様に静磁界発生手段4の磁極面4aにおける法線とトーションバー2とが互いに斜めに交差するようにトーションバー2を傾けて、可動板3を静磁界発生手段4の対向方向と直交する方向に二列状態で千鳥状に配置している。
Next, a tenth embodiment of the planar type electromagnetic actuator according to the present invention will be described. Note that the same elements as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and here, the parts different from the ninth embodiment will be described.
In the tenth embodiment shown in FIG. 15, the movable chip 11 is pivotally supported by the torsion bar 2, and the movable plate 3 is arranged in a matrix, and is rotatably supported by one fixed part 1. It has a one-chip configuration. Then, as in the ninth embodiment, the torsion bar 2 is inclined so that the normal to the magnetic pole surface 4a of the static magnetic field generating means 4 and the torsion bar 2 obliquely intersect each other, and the movable plate 3 is moved to the static magnetic field generating means 4. Are arranged in a zigzag pattern in two rows in a direction orthogonal to the facing direction of.

このように構成したことにより、上記第10実施形態によれば、第9実施形態の効果に加えてマトリクスアレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータのコスト低減を図ることができる。さらに、小型で稠密構造の光スイッチ用プレーナ型電磁アクチュエータを提供することができる。   With this configuration, according to the tenth embodiment, in addition to the effects of the ninth embodiment, it is possible to reduce the cost of the matrix-type planar electromagnetic actuator. Furthermore, a planar electromagnetic actuator for an optical switch having a small and dense structure can be provided.

なお、可動板3の配列は、上述の二列の千鳥配置に限定されず、三列以上の千鳥配置としてもよい。この場合、静磁界発生手段4から距離が離れており、駆動コイルに作用する静磁界が弱い可動板3に対しては、作用する静磁界の強度に応じて各駆動コイルの駆動電流または駆動コイルの巻数や駆動コイルの必要部分の長さを変化させる等により回動角のばらつきを抑えることができる。   The arrangement of the movable plates 3 is not limited to the above-described two-row staggered arrangement, but may be a three-row or more staggered arrangement. In this case, for the movable plate 3 which is far from the static magnetic field generating means 4 and has a weak static magnetic field acting on the drive coil, the drive current or the drive coil of each drive coil depends on the strength of the static magnetic field acting on the movable plate 3. The variation in the rotation angle can be suppressed by changing the number of turns and the length of a necessary portion of the drive coil.

次に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第11実施形態について説明する。なお、図12と同一の要素については、同一符号で示し、ここでは第9実施形態と異なる部分について説明する。
図16に示す第11実施形態は、可動板3が円形の内側可動板6と円形枠状の外側可動板7とからなり、内側可動板6は外側可動板7に内側トーションバー9で回動可能に軸支され、外側可動板7は固定部1に内側トーションバー9の軸線に直交する外側トーションバー8で回動可能に軸支されて構成されている。そして、一つの固定部1に可動板3を互いに近接して複数整列配置して可動チップ11を形成している。
Next, an eleventh embodiment of the planar electromagnetic actuator according to the present invention will be described. Note that the same elements as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and here, the parts different from the ninth embodiment will be described.
In the eleventh embodiment shown in FIG. 16, the movable plate 3 includes a circular inner movable plate 6 and a circular frame-shaped outer movable plate 7, and the inner movable plate 6 is rotated by the inner movable plate 7 with the inner torsion bar 9. The outer movable plate 7 is rotatably supported on the fixed portion 1 by an outer torsion bar 8 orthogonal to the axis of the inner torsion bar 9. The movable chip 3 is formed by arranging a plurality of movable plates 3 on one fixed portion 1 in close proximity to each other.

このような構成により、一対の静磁界発生手段4で内側トーションバー9の軸方向に平行な可動板3の対辺部及び外側トーションバー8の軸方向に平行な外側可動板7の対辺部に静磁界を作用し、上記各対辺近傍部の駆動コイル部分の電流と、内側トーションバー9の軸線に直交する静磁界成分及び外側トーションバー8の軸線に直交する静磁界成分との相互作用により内側可動板6と外側可動板7とを回動し、反射ミラー12で入射光の光路を二次元方向に切換える。   With such a configuration, the pair of static magnetic field generating means 4 statically moves the opposite side of the movable plate 3 parallel to the axial direction of the inner torsion bar 9 and the opposite side of the outer movable plate 7 parallel to the axial direction of the outer torsion bar 8. A magnetic field is actuated, and the current in the drive coil portion near the opposite side is interacted with a static magnetic field component orthogonal to the axis of the inner torsion bar 9 and a static magnetic field component orthogonal to the axis of the outer torsion bar 8 to move inward. The plate 6 and the outer movable plate 7 are rotated, and the optical path of the incident light is switched in the two-dimensional direction by the reflection mirror 12.

なお、図16においては、可動板3を円形形状で示しているがこれに限られず、例えば図17に示すように四角形状であっても、または他のいかなる形状であってもよい。   In FIG. 16, the movable plate 3 is shown in a circular shape, but is not limited to this. For example, the movable plate 3 may have a square shape as shown in FIG. 17, or may have any other shape.

また、図18に示すように、可動板3を固定部1に回動可能に軸支して構成した可動チップ11を個別に形成し、該可動チップ11を、対向して配置した静磁界発生手段4の間に該静磁界発生手段4の磁極面4aにおける法線と外側及び内側トーションバー8,9とが互いに斜めに交差するように、外側及び内側トーションバー8,9を傾けて静磁界発生手段4の対向方向に直交する方向に複数配置してもよい。   Further, as shown in FIG. 18, movable chips 11 each having a movable plate 3 rotatably supported by the fixed portion 1 are separately formed, and the movable chips 11 are arranged opposite to each other to generate a static magnetic field. The outer and inner torsion bars 8, 9 are tilted between the means 4 so that the normal to the pole face 4a of the static magnetic field generating means 4 and the outer and inner torsion bars 8, 9 obliquely intersect each other. A plurality of generators 4 may be arranged in a direction orthogonal to the facing direction.

このように構成したことにより、上記第11実施形態によれば、第9実施形態の効果に加えて二次元方向に光路を切換えるアレイ状の光スイッチ用プレーナ型電磁アクチュエータを提供することができる。   With this configuration, according to the eleventh embodiment, in addition to the effects of the ninth embodiment, it is possible to provide an array-type planar electromagnetic actuator for an optical switch that switches an optical path in a two-dimensional direction.

次に、本発明に係るプレーナ型電磁アクチュエータの第12実施形態について説明する。なお、図16と同一の要素については、同一符号で示し、ここでは第11実施形態と異なる部分について説明する。
図19に示す第12実施形態は、可動チップ11を、二つのトーションバーの軸回りに回動する可動板3がマトリクス状に配置され、第11実施形態と同様に複数の可動板3を一体化して一チップ構成としたものである。そして、可動チップ11を、静磁界発生手段4の磁極面4aにおける法線と外側及び内側トーションバー8,9とが互いに斜めに交差するように外側及び内側トーションバー8,9を傾けて、静磁界発生手段4の対向方向に直交する方向に二列状態で千鳥状に配置している。
Next, a twelfth embodiment of the planar electromagnetic actuator according to the present invention will be described. Note that the same elements as those in FIG. 16 are denoted by the same reference numerals, and only the parts different from the eleventh embodiment will be described.
In the twelfth embodiment shown in FIG. 19, a movable chip 11 is formed by arranging a movable plate 3 that rotates around an axis of two torsion bars in a matrix, and a plurality of movable plates 3 are integrated as in the eleventh embodiment. This is a single chip configuration. The movable tip 11 is tilted by tilting the outer and inner torsion bars 8, 9 so that the normal to the magnetic pole surface 4a of the static magnetic field generating means 4 and the outer and inner torsion bars 8, 9 obliquely cross each other. The magnetic field generating means 4 are arranged in a staggered manner in two rows in a direction orthogonal to the facing direction of the magnetic field generating means 4.

このような構成としたことにより、上記第12実施形態は、第11実施形態の効果に加えて二次元方向に光路を切換えるマトリクスアレイ状のプレーナ型電磁アクチュエータのコスト低減を図ることができる。さらに、小型で稠密構造の光スイッチ用プレーナ型電磁アクチュエータを提供することができる。   With this configuration, in the twelfth embodiment, in addition to the effects of the eleventh embodiment, it is possible to reduce the cost of a matrix-type planar electromagnetic actuator that switches an optical path in a two-dimensional direction. Furthermore, a planar electromagnetic actuator for an optical switch having a small and dense structure can be provided.

なお、第10実施形態において説明したように、可動板3の配列は、三列以上の千鳥配置としてもよい。この場合も、静磁界発生手段4から距離が離れているため、駆動コイルに作用する静磁界が弱い可動板3に対しては、作用する静磁界の強度に応じて各駆動コイルの駆動電流または駆動コイルの巻数や駆動コイルの必要部分の長さを変化させる等により回動角のばらつきを抑えることができる。   Note that, as described in the tenth embodiment, the arrangement of the movable plates 3 may be a staggered arrangement of three or more rows. Also in this case, since the distance from the static magnetic field generating means 4 is large, the drive current of each drive coil or the drive current of each drive coil depends on the intensity of the static magnetic field acting on the movable plate 3 having a weak static magnetic field acting on the drive coil. Variations in the rotation angle can be suppressed by changing the number of turns of the drive coil or the length of a necessary portion of the drive coil.

なお、本発明のプレーナ型電磁アクチュエータは、光スイッチに限定されるものでなく、複数の可動板3をアレイ状に配置して構成したものであればいかなるものにも適用できる。また、可動板3の形状は四角形状又は円形形状に限られず、いかなる形状であってもよい。また、可動板3の個数は各図に示するものに限られず複数であれば幾つでもよい。   The planar type electromagnetic actuator of the present invention is not limited to an optical switch, but may be applied to any type of actuator having a plurality of movable plates 3 arranged in an array. Further, the shape of the movable plate 3 is not limited to a square shape or a circular shape, but may be any shape. Further, the number of the movable plates 3 is not limited to that shown in each figure, and may be any number as long as it is plural.

本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第1実施形態を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a first embodiment of a planar electromagnetic actuator according to the present invention. 第1実施形態における可動チップの他の配置例を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing other examples of arrangement of a movable chip in a 1st embodiment. 本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第2実施形態を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the planar electromagnetic actuator according to the present invention. 第2実施形態における可動チップの変形例を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing the modification of the movable tip in a 2nd embodiment. 本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第3実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a 3rd embodiment of a planar type electromagnetic actuator by the present invention. 本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第4実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a 4th embodiment of a planar type electromagnetic actuator by the present invention. 本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第5実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a 5th embodiment of a planar type electromagnetic actuator by the present invention. 本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第6実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a 6th embodiment of a planar type electromagnetic actuator by the present invention. 第6実施形態における可動チップの変形例を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing the modification of the movable tip in a 6th embodiment. 本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第7実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a 7th embodiment of a planar type electromagnetic actuator by the present invention. 本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第8実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an 8th embodiment of a planar type electromagnetic actuator by the present invention. 本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第9実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a 9th embodiment of a planar type electromagnetic actuator by the present invention. 図12に示す可動チップの他の構成とその配置例を示す概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram illustrating another configuration of the movable chip illustrated in FIG. 12 and an arrangement example thereof. 図12に示す可動チップの更に他の構成とその配置例を示す概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing still another configuration of the movable chip shown in FIG. 12 and an example of its arrangement. 本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第10実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a 10th embodiment of a planar type electromagnetic actuator by the present invention. 本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第11実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an eleventh embodiment of a planar type electromagnetic actuator by the present invention. 図16に示す可動板の他の構成例を示す概略構成図である。FIG. 17 is a schematic configuration diagram illustrating another configuration example of the movable plate illustrated in FIG. 16. 第11実施形態において個別に形成した可動チップの配置例を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an example of arrangement of a movable chip formed individually in an 11th embodiment. 本発明によるプレーナ型電磁アクチュエータの第12実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a 12th embodiment of a planar type electromagnetic actuator by the present invention. プレーナ型電磁アクチュエータの概略構成図であり、(a)は一次元走査用、(b)は二次元走査用を示す。It is a schematic block diagram of a planar type electromagnetic actuator, (a) shows for one-dimensional scanning, (b) shows for two-dimensional scanning. 図20(a)の一次走査のプレーナ型電磁アクチュエータを複数配列した構成例を示す説明図である。21A is an explanatory diagram showing a configuration example in which a plurality of primary scanning planar electromagnetic actuators are arranged in FIG. 図20(b)の二次元走査のプレーナ型電磁アクチュエータを複数配列した構成例を示す説明図である。21B is an explanatory diagram illustrating a configuration example in which a plurality of two-dimensional scanning planar electromagnetic actuators in FIG. 20B are arranged.

符号の説明Explanation of reference numerals

1…固定部
1a…接合面部
1b…側面部
2…トーションバー
3…可動板
4,10…静磁界発生手段
4a…磁極面
5…ヨーク部材
6…内側可動板
7…外側可動板
8…外側トーションバー
9…内側トーションバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fixed part 1a ... Joint surface part 1b ... Side surface part 2 ... Torsion bar 3 ... Movable plate 4, 10 ... Static magnetic field generation means 4a ... Magnetic pole surface 5 ... Yoke member 6 ... Inner movable plate 7 ... Outer movable plate 8 ... Outer torsion Bar 9 ... Inside torsion bar

Claims (16)

枠状に形成した一つのヨーク部材と、
該ヨーク部材の内側に、固定部にトーションバーで回動可能に軸支されて整列して備えた複数の可動板と、
該各可動板の周縁部に沿って敷設した駆動コイルと、
前記各可動板を間にして互いに反対磁極を対向して前記固定部の外側に設けられ、前記トーションバーの軸方向に平行な前記可動板の対辺部に静磁界を作用する静磁界発生手段と、
を備えて構成したことを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータ。
One yoke member formed in a frame shape,
Inside the yoke member, a plurality of movable plates that are rotatably supported by a torsion bar on a fixed portion and are aligned and provided,
A drive coil laid along the periphery of each movable plate,
Static magnetic field generating means provided outside the fixed portion with the opposite magnetic poles facing each other with the movable plates in between, and applying a static magnetic field to the opposite side of the movable plate parallel to the axial direction of the torsion bar; ,
A planar electromagnetic actuator characterized by comprising:
前記静磁界発生手段の磁極面の法線と前記トーションバーの軸線とが直交するように前記複数の可動板を配置する構成としたことを特徴とする請求項1に記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   2. The planar electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the plurality of movable plates are arranged so that a normal to a magnetic pole surface of the static magnetic field generating means and an axis of the torsion bar are orthogonal to each other. 前記静磁界発生手段の磁極面の法線と前記トーションバーの軸線とが斜めに交差するように前記複数の可動板を配置する構成としたことを特徴とする請求項1に記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   2. The planar electromagnetic device according to claim 1, wherein the plurality of movable plates are arranged so that a normal line of a magnetic pole surface of the static magnetic field generating means and an axis of the torsion bar obliquely intersect. Actuator. 前記各可動板を、それぞれ個別に形成した枠状の固定部にトーションバーで軸支して整列配置する構成としたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   The planar type according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the movable plates is arranged so as to be pivotally supported by a torsion bar on a frame-shaped fixing portion formed separately. Electromagnetic actuator. 前記各可動板を、それぞれ個別に形成した枠状の固定部にトーションバーで軸支し、該各固定部を互いに密接配置する構成としたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   4. The movable plate according to claim 1, wherein each of the movable plates is rotatably supported by a torsion bar on a frame-shaped fixing portion formed individually, and the fixing portions are closely arranged to each other. A planar type electromagnetic actuator according to any one of the first to third aspects. 前記複数の可動板を、一つの固定部にトーションバーで軸支して一体的に形成する構成としたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   The planar type electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of movable plates are formed integrally with one fixed portion by being pivotally supported by a torsion bar. 前記複数の可動板を前記静磁界発生手段の対向方向に整列して配置したことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   The planar type electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of movable plates are arranged in a direction facing the static magnetic field generating means. 前記複数の可動板を前記静磁界発生手段の対向方向と直交する方向に整列して配置したことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   The planar type electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of movable plates are arranged in a direction orthogonal to a direction in which the static magnetic field generating means faces. 前記複数の可動板を前記静磁界発生手段の対向方向及び対向方向と直交する方向にそれぞれ整列して配置したことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   The planar type electromagnetic actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of movable plates are arranged in a direction facing the static magnetic field generating unit and in a direction orthogonal to the facing direction. . 前記静磁界発生手段を複数の可動板に跨るように一対配置したことを特徴とする請求項7〜9のいずれか一つに記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   The planar electromagnetic actuator according to any one of claims 7 to 9, wherein a pair of the static magnetic field generating means are arranged so as to straddle a plurality of movable plates. 前記複数の可動板を千鳥状に配置したことを特徴とする請求項7〜9のいずれか一つに記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   The planar type electromagnetic actuator according to any one of claims 7 to 9, wherein the plurality of movable plates are arranged in a staggered manner. 前記可動板を円形形状に形成した特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   The planar type electromagnetic actuator according to claim 1, wherein the movable plate is formed in a circular shape. 前記固定部の前記トーションバーとの接合面部を前記トーションバーの軸線を挟んで対称形状に形成したことを特徴とする請求項3に記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   The planar type electromagnetic actuator according to claim 3, wherein a joint surface of the fixed portion with the torsion bar is formed symmetrically with respect to an axis of the torsion bar. 前記固定部の前記静磁界発生手段に対向する側面部を、前記可動板の配列方向に平行する形状に形成したことを特徴とする請求項3に記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   4. The planar type electromagnetic actuator according to claim 3, wherein a side surface of the fixed portion facing the static magnetic field generating means is formed in a shape parallel to an arrangement direction of the movable plates. 前記可動板は、内側可動板と該内側可動板の外側に設けた枠状の外側可動板とからなり、該外側可動板を前記固定部に外側トーションバーで回動可能に軸支し、前記内側可動板を前記外側可動板に外側トーションバーの軸方向に直交する内側トーションバーで回動可能に軸支する構成とし、前記各トーションバーの軸線に直交する方向にそれぞれ静磁界発生手段を配置したことを特徴とする請求項2に記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。   The movable plate includes an inner movable plate and a frame-shaped outer movable plate provided outside the inner movable plate, and the outer movable plate is rotatably supported on the fixed portion by an outer torsion bar. The inner movable plate is rotatably supported on the outer movable plate by an inner torsion bar orthogonal to the axial direction of the outer torsion bar, and static magnetic field generating means are arranged in a direction orthogonal to the axis of each torsion bar. 3. The planar type electromagnetic actuator according to claim 2, wherein: 前記可動板は、内側可動板と該内側可動板の外側に設けた枠状の外側可動板とからなり、該外側可動板を前記固定部に外側トーションバーで回動可能に軸支し、前記内側可動板を前記外側可動板に外側トーションバーの軸方向に直交する内側トーションバーで回動可能に軸支する構成とし、一対の静磁界発生手段を配置したことを特徴とする請求項3に記載のプレーナ型電磁アクチュエータ。
The movable plate includes an inner movable plate and a frame-shaped outer movable plate provided outside the inner movable plate, and the outer movable plate is rotatably supported on the fixed portion by an outer torsion bar. The inner movable plate is rotatably supported on the outer movable plate by an inner torsion bar orthogonal to the axial direction of the outer torsion bar, and a pair of static magnetic field generating means is disposed. The planar electromagnetic actuator as described.
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