CN105549201B - 光扫描装置 - Google Patents

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CN105549201B CN201510707121.4A CN201510707121A CN105549201B CN 105549201 B CN105549201 B CN 105549201B CN 201510707121 A CN201510707121 A CN 201510707121A CN 105549201 B CN105549201 B CN 105549201B
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Abstract

本发明提供一种光扫描装置,其能够减少检测反射镜的摆角的传感器的输出信号的变动。本光扫描装置是使反射镜摆动来扫描入射光的光扫描装置,具有:光扫描部,其具备检测上述反射镜的摆角的传感器以及与上述传感器连接的配线;以及遮光部,其对上述入射光对上述传感器以及上述配线的杂光以及干扰光进行遮光。

Description

光扫描装置
技术领域
本发明涉及光扫描装置。
背景技术
以往,公知有如下光扫描装置:具有具备反射镜的光扫描部,使反射镜绕旋转轴旋转来使激光等入射光反射。在该光扫描装置设有在反射镜被驱动且摆动的状态下检测反射镜的摆角的传感器,基于该传感器的输出信号来检测反射镜的倾斜且对反射镜进行驱动控制(例如,参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-26192号公报
专利文献2:日本特开2011-186124号公报
然而,在上述的光扫描装置中,存在如下情况:在光扫描部配置有检测反射镜的摆角的传感器、与该传感器连接的传感器配线。该情况下,存在如下问题:若向传感器、传感器配线照射光(激光的杂光、干扰光),则传感器的输出信号发生变动,其结果,不能适当进行反射镜的驱动控制。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述问题点而提出的方案,课题是提供一种能够减少检测反射镜的摆角的传感器的输出信号的变动的光扫描装置。
用于解决课题的方案
本光扫描装置200、200A是使反射镜110来扫描入射光的光扫描装置200、200A,其特征在于,具有:光扫描部100,其具备检测上述反射镜110的摆角的传感器191以及与上述传感器191连接的配线199;以及遮光部400、410,其对上述入射光对上述传感器191以及上述配线199的杂光以及干扰光进行遮光。
此外,上述的参照符号是为了容易理解为标注的,只不过一个例子,并不限定于图示的形态。
发明的效果如下。
根据公开的技术,能够提供一种光扫描装置,其能够减少检测反射镜的摆角的传感器的输出信号的变动。
附图说明
图1是例示第一实施方式的光扫描装置的光扫描部的表面侧的立体图。
图2是例示第一实施方式的光扫描装置的光扫描部的背面侧的立体图。
图3是例示图2的肋175附近的局部放大俯视图。
图4是例示第一实施方式的光扫描装置的立体图(未图示封装罩)。
图5是例示第一实施方式的光扫描装置的立体图(图示了封装罩)。
图6是例示第一实施方式的光扫描装置的立体剖视图。
图7是放大例示第一实施方式的光扫描装置的开口部附近的立体图。
图8是放大例示比较例的光扫描装置的开口部附近的立体图。
图9是例示激光入射光Li的强度分布的图。
图10是说明在实验中直接照射激光的位置的立体图。
图11是例示压电传感器的输出信号的变动的实验结果的图(之一)。
图12是例示压电传感器的输出信号的变动的实验结果的图(之二)。
图13是表示在压电传感器上设置有热缓冲层以及反射膜的例子的剖视图。
图14是例示压电传感器的输出信号的变动减少后的实验结果的图。
图15是例示第一实施方式的变形例的光扫描装置的立体图。
图16是例示第一实施方式的变形例的光扫描装置的立体剖视图。
图17是放大例示第一实施方式的变形例的光扫描装置的开口部附近的立体图。
图中:
100—光扫描部,110—反射镜,191—压电传感器,199—传感器配线,200、200A—光扫描装置,250—热缓冲层,260—反射膜,300—陶瓷封装件,400、410—封装罩,400x、410x—开口部,420—玻璃盖片。
具体实施方式
以下,参照附图对具体实施方式进行说明。在各附图中,存在对于相同的构成部分标注相同符号而省略重复的说明的情况。
〈第一实施方式〉
图1是例示第一实施方式的光扫描装置的光扫描部的表面侧的立体图。图1所示的光扫描部100是使反射镜摆动来扫描激光等从光源照射的入射光的部分,例如是利用压电元件来驱动反射镜的MEMS(微机电系统(Micro Electro Mechanical System))反射镜等。
具体而言,光扫描部100具有反射镜110、反射镜支撑部120、扭转梁130A、130B、连结梁140A、140B、第一驱动梁150A、150B、可动框160、第二驱动梁170A、170B、以及固定框180。并且,第一驱动梁150A、150B分别具有驱动源151A、151B。并且,第二驱动梁170A、170B分别具有驱动源171A、171B。第一驱动梁150A、150B、第二驱动梁170A、170B作为使反射镜110向上下或者左右摆动来扫描激光的促动器发挥功能。
在反射镜支撑部120,以沿反射镜110的圆周的方式形成有狭缝122。通过狭缝122能够使反射镜支撑部120轻型化并且将扭转梁130A、130B产生的扭转传递到反射镜110。
在光扫描部100,在反射镜支撑部120的表面支撑有反射镜110,反射镜支撑部120与处于两侧的扭转梁130A、130B的端部连结。扭转梁130A、130B构成摆动轴,沿轴向延伸而从轴向两侧支撑反射镜支撑部120。扭转梁130A、130B通过扭转,使支撑于反射镜支撑部120的反射镜110摆动,进行使照射到反射镜110的光的反射光扫描的动作。扭转梁130A、130B分别连结地支撑于连结梁140A、140B,且与第一驱动梁150A、150B连结。
第一驱动梁150A、150B、连结梁140A、140B、扭转梁130A、130B、反射镜支撑部120以及反射镜110由可动框160包围。第一驱动梁150A、150B各自的一方侧支撑于可动框160。第一驱动梁150A的另一方侧向内周侧延伸而与连结梁140A、140B连结。第一驱动梁150B的另一方侧也相同地向内周侧延伸而与连结梁140A、140B连结。
第一驱动梁150A、150B以隔着反射镜110以及反射镜支撑部120的方式成对地设置在与扭转梁130A、130B正交的方向上。在第一驱动梁150A、150B的表面,分别形成有驱动源151A、151B。驱动源151A、151B由第一驱动梁150A、150B的表面上的形成于压电元件的薄膜的上表面的上部电极、和形成于压电元件的下表面的下部电极构成。驱动源151A、151B根据施加于上部电极和下部电极的驱动电压的极性而伸长或缩小。
因此,如果用第一驱动梁150A和第一驱动梁150B交替施加不同相位的驱动电压,则第一驱动梁150A和第一驱动梁150B在反射镜110的左侧和右侧向上下相反侧交替振动。由此,能够将扭转梁130A、130B作为摆动轴或者旋转轴来使反射镜110绕轴摆动。以后将反射镜110绕扭转梁130A、130B的轴摆动的方向称为水平方向。例如在利用了第一驱动梁150A、150B的水平驱动中,能够使用共振振动,高速地对反射镜110进行摆动驱动。
并且,在可动框160的外部,连结有第二驱动梁170A、170B的一端。第二驱动梁170A、170B以从左右两侧夹着可动框160的方式成对地设置。第二驱动梁170A的与第一驱动梁150A平行延伸的梁在端部与相邻的梁连结,作为整体具有锯齿状的形状。并且,第二驱动梁170A的另一端连结于固定框180的内侧。第二驱动梁170B也相同,与第一驱动梁150B平行延伸的梁在端部与相邻的梁连结,作为整体具有锯齿状的形状。并且,第二驱动梁170B的另一端连结于固定框180的内侧。
在第二驱动梁170A、170B的表面,分别在不包含曲线部的每个矩形单位,形成有驱动源171A、171B。驱动源171A由第二驱动梁170A的表面上的形成于压电元件的薄膜的上表面的上部电极、和形成于压电元件的下表面的下部电极构成。驱动源171B由第二驱动梁170B的表面上的形成于压电元件的薄膜的上表面的上部电极、和形成于压电元件的下表面的下部电极构成。
第二驱动梁170A、170B通过利用相邻的驱动源171A、171B彼此对每个矩形单位施加不同极性的驱动电压,使相邻的矩形梁向上下相反方向翘曲,将各矩形梁的上下运动的积蓄能传递到可动框160。通过该动作,第二驱动梁170A、170B使反射镜110向与平行方向正交的方向即垂直方向摆动。例如在利用了第二驱动梁170A、170B的垂直驱动中能够使用非共振振动。
例如,使驱动源171A包含从可动框160侧朝向右侧排列的驱动源171AR、171BR、171CR以及171DR。并且,使驱动源171B包含从可动框160侧朝向左侧排列的驱动源171AL、171BL、171CL以及171DL。该情况下,通过对驱动源171AR、171AL、171CR以及171CL以同波形进行驱动,对驱动源171BR、171BL、171DR以及171DL以与前者相位不同的同波形进行驱动,从而能够向垂直方向摆动。
对驱动源151A的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框180的端子组TA所包含的规定的端子连接。并且,对驱动源151B的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框180的端子组TB所包含的规定的端子连接。并且,对驱动源171A的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框180的端子组TA所包含的规定的端子连接。并且,对驱动源171B的上部电极以及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框180的端子组TB所包含的规定的端子连接。
并且,光扫描部100具有压电传感器191、192作为水平摆角传感器,该水平摆角传感器检测由驱动源151A、151B施加驱动电压而反射镜110沿水平方向摆动的状态下的反射镜110的水平方向的倾斜状况(水平方向的摆角)。压电传感器191设于连结梁140B,压电传感器192设于连结梁140A。此外,在本实施方式中,压电传感器192是用于取得与连结梁140A、140B的重量的平衡的虚拟传感器。
并且,光扫描部100具有压电传感器195、196作为垂直摆角传感器,该垂直摆角传感器检测由驱动源171A、171B施加驱动电压而反射镜110沿垂直方向摆动的状态下的反射镜110的垂直方向的倾斜状况(垂直方向的摆角)。压电传感器195设于第二驱动梁170A所具有的一个矩形梁上,压电传感器196设于第二驱动梁170B所具有的一个矩形梁上。
压电传感器191伴随反射镜110的水平方向的倾斜状况,输出与从扭转梁130B传递的连结梁140B的位移对应的电流值。压电传感器195伴随反射镜110的垂直方向的倾斜状况,输出第二驱动梁170A中与设有压电传感器195的矩形梁的位移对应的电流值。压电传感器196伴随反射镜110的垂直方向的倾斜状况,输出第二驱动梁170B中与设有压电传感器196的矩形梁的位移对应的电流值。
在本实施方式中,使用压电传感器191的输出来检测反射镜110的水平方向的倾斜状况。并且,在本实施方式中,使用压电传感器195、196的输出来检测反射镜110的垂直方向的倾斜状况。此外,在本实施方式中,也可以在光扫描部100的外部设有倾斜检测部,该倾斜检测部根据从各压电传感器输出的电流值来进行反射镜110的倾斜状况的检测。并且,在本实施方式中,也可以在光扫描部100的外部设有驱动控制部,该驱动控制部基于倾斜检测部的检测结果来控制向驱动源151A、151B、驱动源171A、171B供给的驱动电压。
压电传感器191、195、以及196由形成于压电元件的薄膜的上表面的上部电极、和形成于压电元件的下表面的下部电极构成。在本实施方式中,各压电传感器的输出成为与上部电极和下部电极连接的传感器配线的电流值。
从压电传感器191的上部电极以及下部电极引出的传感器配线199与设于固定框180的端子组TB所包含的规定的端子连接。并且,从压电传感器195的上部电极以及下部电极引出的传感器配线与设于固定框180的端子组TA所包含的规定的端子连接。并且,从压电传感器196的上部电极以及下部电极引出的传感器配线与设于固定框180的端子组TB所包含的规定的端子连接。也可以不在作为虚拟传感器的压电传感器192连接传感器配线。
图2是例示第一实施方式的光扫描装置的光扫描部的背面侧的立体图。在图2中,在反射镜支撑部120的背面设有肋125。通过设置肋125,能够抑制在驱动过程中反射镜110产生变形,将反射镜110保持为平坦。肋125形成为外形大致与反射镜110的形状一致。由此,能够使反射镜110遍及整体地平坦。并且,利用形成于反射镜支撑部120的狭缝122,使从扭转梁130A、130B传递的应力在反射镜支撑部120内分散,从而能够防止应力传递至肋125。
在可动框160设有减轻重量部165。减轻重量部165是为了使可动框160轻型化而形成的凹陷。可动框160为了具有支撑第一驱动梁150A、150B的作用而由厚壁部构成,但由于自身是在垂直方向上摆动的驱动对象,因此若重量大,则即使施加相同的电压,位移也会变小,从而导致灵敏度降低。因此,通过在可动框160设置减轻重量部165而使之轻型化,从而能够提高灵敏度。
并且,在可动框160以例如60Hz驱动的情况下,若60Hz的倍数(120Hz、180Hz、240Hz…)存在不必要的共振频率,则噪音变大。也就是,作为振动特性,优选驱动频率的倍数附近不存在不必要的共振频率。通过轻型化,能够使不必要的共振频率高频率化,能够使不必要的共振频率远离驱动频率的倍数附近。并且,即使在不必要的共振频率为驱动频率的倍数的情况下,远离60Hz的频率、也就是高频率一侧影响少。也就是,通过可动框160的轻型化,能够使不必要的共振频率高频率化,从而能够减少噪音。
在第二驱动梁170A、170B的背面,在连结相邻的驱动梁彼此的部分设有肋175、176。通过设置肋175、176,对连结相邻的驱动梁彼此的部分进行加强,提高刚性而防止变形。以下,使用图3对肋175、176进一步进行说明。
图3是例示的图2的肋175附近的部分放大俯视图。光扫描部100能够使用例如具有支撑层、BOX(Buried Oxide:埋入)层以及活性层的SOI(Silicon On Insulator)基板来形成。该情况下,在第二驱动梁170A、170B,成为弯曲起点的用点划线A表示的部分成为应力集中部分。若在该应力集中部分的外形端面B存在支撑层、BOX层以及活性层,则容易被破坏,特别是由SiO2构成BOX层容易被破坏。
即、第二驱动梁170A、170B的破坏的主要原因是在成为应力集中部分的用点划线A表示的弯曲起点上的BOX层的破坏。因此,在应力集中部分设置肋175、176,但通过使肋175、176的用虚线C围起的部分位于比外形端面靠内侧并进一步使角为圆形,来分散应力。此外,肋的效果根据宽度和高度来决定,但若体积大,则导致一次共振频率的降低,因此需要以更少的体积得到高的防止变形效果。在肋175、176中,通过在相邻的驱动梁的间隙部分的端部附近设置半圆环状部分,从而以更少的体积得到高的防止变形效果。
图4是例示第一实施方式的光扫描装置的立体图(未图示封装罩)。图5是例示第一实施方式的光扫描装置的立体图(图示了封装罩)。图6是例示第一实施方式的光扫描装置的立体剖视图。如图4~图6所示,光扫描装置200具有:光扫描部100;搭载光扫描部100的陶瓷封装件300;以及配置于陶瓷封装件300上并覆盖光扫描部100的封装罩400。光扫描装置200也可以在陶瓷封装件300的下侧具备基板500、控制电路600。
在光扫描装置200,在封装罩400的大致中央部设有将反射镜110的附近露出的开口部400x。开口部400x为不遮蔽向反射镜110的激光入射光Li、以及来自反射镜110的激光射出光Lo(扫描光)的形状。此外,在开口部400x,激光入射光Li通过的一侧比激光射出光Lo通过的一侧开口小。即、针对激光入射光Li侧狭窄地开口为大致半圆形状,激光射出光Lo侧宽阔地开口为大致矩形。这是因为,激光入射光Li从恒定的方向入射因而仅在该方向开口即可,对此,激光射出光Lo进行二维扫描,为了不遮蔽进行二维扫描的激光射出光Lo,而需要在所扫描的全范围开口。
如图7所示,开口部400x不露出配置于反射镜110的附近的压电传感器191、和从压电传感器191的上部电极以及下部电极引出的传感器配线199。也就是,封装罩400覆盖压电传感器191以及传感器配线199,防止向压电传感器191以及传感器配线199照射光。此外,图7是放大例示第一实施方式的光扫描装置的开口部附近的立体图,在图7中,为了方便而用虚线表示开口部400x。用虚线围起的部分成为向开口部400x内露出的部分。
在此,参照比较例,对用封装罩400覆盖压电传感器191以及传感器配线199的技术方面的意义进行说明。图8是放大例示比较例的光扫描装置的开口部附近的立体图。在图8中,大致矩形的开口部400z设置成露出反射镜110,并且露出压电传感器191以及传感器配线199。也就是,压电传感器191以及传感器配线199未由封装罩覆盖。因此,压电传感器191以及传感器配线199也被照射光。
然而,激光入射光Li的强度分布成为图9那样。在图9中,Ic是激光入射光Li的强度中心,Wh是当激光入射光Li的强度达到强度中心Ic的一半的情况下的宽度(半值)。半值Wh的部分主要照射到反射镜110,但此时半值外光Ls(杂光)照射到包含压电传感器191以及传感器配线199的反射镜110的附近。并且,除了激光入射光Li的半值外光Ls以外,还存在被照射荧光灯的光、太阳光等干扰光的情况。
发明人根据以下的实验结果发现,若激光入射光Li的半值外光Ls、干扰光照射到压电传感器191、传感器配线199,则压电传感器191的输出信号发生变动。此外,反射镜110的水平方向的驱动控制以压电传感器191的输出信号为基准进行。因此,若压电传感器191的输出信号发生变动,则不能准确地检测反射镜110的水平方向的摆角,从而不能适当地进行反射镜110的水平方向的驱动控制。
对发明人进行的实验进行说明。首先,在拆下封装罩400的状态下,向光扫描部100的图10的D部直接照射激光,确认了此时的压电传感器191的输出信号的变动。其结果,如图11(a)所示可知,在将激光从断开切换到接通的瞬间,压电传感器191的输出信号一度急剧变动,然后逐渐变动。这被认为,第一驱动梁150B以及驱动源151B因激光而被加热,构成光扫描部100的硅的物性值发生变动而共振频率偏移,由此压电传感器191的输出逐渐变动。
接下来,在拆下封装罩400的状态下,向光扫描部100的图10的E部直接照射激光,确认了此时的压电传感器191的输出信号的变动。其结果,如图11(b)所示可知,在将激光从断开切换到接通的瞬间,压电传感器191的输出信号一度急剧变动,之后保持该状态。并且,如图11(c)所示可知,在图10的E部,即使在以称为100KHz的高频将激光接通/断开的情况下,压电传感器191的输出信号也会随之发生变动。
由于图10的E部距离压电传感器191足够远,因此认为在向图10的E部直接照射了激光时的图10的E部附近的发热给压电传感器191带来的影响能够忽略。并且,由于追随以100KHz进行的接通/断开,因此也难以认为受热的影响。该情况下,由于确认静电电容变动,因此认为由于激光的照射而产生向构成光扫描部100的硅的漏电电流,压电传感器191的输出信号发生变动。也就是,认为由于形成于构成光扫描部100的硅上的配线的寄生成分因光电效果而产生漏电电流,从而产生压电传感器191的输出信号的急剧的变动。
这样,压电传感器191的输出信号存在急剧变动的模式和逐渐变动的模式这两种,原因分别根据情况而不同。在向图10的D部直接照射了激光的情况下,压电传感器191的输出信号同时产生急剧变动的模式和逐渐变动的模式。并且,在向图10的E部直接照射了激光的情况下,压电传感器191的输出信号仅产生急剧变动的模式。
此外,如以下那样能够确认,共振频率因温度上升而偏移,由此压电传感器191的输出信号逐渐变动。图12(a)表示基于驱动频率的反射镜110的水平方向的摆角的变化。例如,在常温且没有光照射的情况(光断开)下,驱动频率=f0(Hz),水平方向的摆角成为最大(f0(Hz)为共振频率)。另外,在有光照射的情况下,频率特性因温度上升而偏移,驱动频率=f0-15(Hz),水平方向的摆角成为最大(f0-15(Hz)为共振频率)。该情况下,驱动频率=f0+15(Hz),若进行比较,则相比光断开的情况,水平方向的摆角变小。
在此,表示了以下试验结果,即、在用具备图8所示的开口部400z的封装罩400覆盖的光扫描部100(比较例)中,确认了向反射镜110照射了激光的情况的压电传感器191的输出信号的变动。
图12(b)表示在常温下、光断开、以驱动频率=f0-15(Hz)开始驱动、然后进行了光照射的情况的压电传感器191的输出信号的变动。若温度因光照射而上升且共振频率从f0(Hz)向f0-15(Hz)偏移,则如图12(a)所示,驱动频率=f0-15(Hz)时的摆角增加。因此,在图12(b)中,压电传感器191的输出信号的振幅逐渐增加。此外,图12(b)的左上侧是压电传感器191的输出信号,左下侧是水平驱动信号,各自的右侧是使左侧的时间轴变大后的图(对于图12(c)以及图12(d)也相同)。
图12(c)表示在常温下、光断开、以驱动频率=f0(Hz)开始驱动、然后进行了光照射的情况的压电传感器191的输出信号的变动。即使温度因光照射而上升且共振频率从f0(Hz)向f0-15(Hz)偏移,如图12(a)所示,驱动频率=f0(Hz)时的摆角也不会较大地改变。因此,在图12(c)中,压电传感器191的输出信号的振幅的变动较小。
图12(d)表示在常温下、光断开、以驱动频率=f0+15(Hz)开始驱动、然后进行了光照射的情况的压电传感器191的输出信号的变动。若温度因光照射而上升且共振频率从f0(Hz)向f0-15(Hz)偏移,则如图12(a)所示,驱动频率=f0+15(Hz)时的摆角减少。因此,在图12(d)中,压电传感器191的输出信号的振幅逐渐减少。
这样,反射镜110的共振频率因温度上升而偏移,由此压电传感器191的输出信号逐渐变动。图11(a)所示的波形与图12(b)~图12(d)所示的波形相同。由此可以认为,向光扫描部100的图10的D部直接照射了激光时产生的压电传感器191的输出信号的变动起因于反射镜110的共振频率因温度上升而偏移。
这样,确认到若向压电传感器191、传感器配线199照射激光入射光Li的半值外光Ls、干扰光,则压电传感器191的输出信号发生变动。特别是,压电传感器191的输出信号急剧变动的模式是在100KHz的光的接通/断开下也产生的高速变动,因此难以在电方面修正变动,需要构造方面的对策。
因此,在本实施方式中,用封装罩400覆盖光扫描部100的压电传感器191以及传感器配线199。也就是,除开口部400x以外的封装罩400成为遮光部,对压电传感器191以及传感器配线199进行遮光,以免受激光入射光Li的半值外光、干扰光的影响。由此,能够防止根据上述实验所示的压电传感器191的输出信号急剧变动的模式的产生、以及逐渐变动的模式的产生。
此外,用封装罩400覆盖光扫描部100的压电传感器191以及传感器配线199对于防止压电传感器191的输出信号的变动起到足够的效果。但是,也考虑激光入射光Li的半值外光Ls、干扰光以小的角度从光扫描部100和封装罩400的间隙进入。为了排除因从这样的间隙进入的光而产生压电传感器191的的输出信号的变动的担忧,优选设置热缓冲层以及反射膜。
图13是表示在压电传感器上设置有热缓冲层以及反射膜的例子的剖视图。如图13所示,在光扫描部100,隔着绝缘膜220在硅210上形成有压电传感器191。压电传感器191具有上部电极191A、压电元件191B以及下部电极191C。
热缓冲层250能够以覆盖压电传感器191以及传感器配线199(图13中未图示)的方式设置。热缓冲层250也能够以覆盖包含压电传感器191以及传感器配线199的光扫描部100的表面侧的整面的方式设置。热缓冲层250是对来自外部的热进行吸收以及分散的层,具有难以向压电传感器191以及传感器配线199传导热的功能。热缓冲层250优选由热传导率、每单位体积的热容量大的材料构成。
作为热缓冲层250的材料,能够使用例如铝膜(Al2OX)、氧化钛膜(TiOX)等氧化膜、硅氧化膜(SiOX)等非晶膜。作为热缓冲层250的材料,也可以使用例如环氧树脂、光致抗蚀剂等。热缓冲层250的厚度能够为例如10~1000nm左右。热缓冲层250能够利用例如ALD(Atomic Layer Deposition)法来形成。
此外,热缓冲层250也可以不是对来自外部的热进行吸收以及分散的层,而是对来自外部的热进行隔热的层。此时,作为热缓冲层250的材料,能够使用例如多孔铝膜(Al2OX)、多孔玻璃膜(SiOX)、多孔氧化钛膜(TiOX)等多孔膜。
反射膜260能够以覆盖热缓冲层250的方式设置。反射膜260具有反射激光入射光Li的半值外光Ls、干扰光,防止照射的部分发热的功能。反射膜260优选由反射率高的材料构成。作为反射膜260的材料,能够使用例如银、银合金、铝、铝合金、金、金合金等。反射膜260的厚度能够为例如10~1000nm左右。反射膜260能够利用例如溅射法来形成。
此外,也可以以压电传感器191以及传感器配线199的方式仅设置热缓冲层250,也可以以覆盖压电传感器191以及传感器配线199的方式仅设置反射膜260。但是,在反射膜260由导电性材料构成的情况下,需要在压电传感器191以及传感器配线199上隔着绝缘层设置反射膜260。
图14是例示压电传感器的输出信号的变动减少的实验结果的图。具体而言,表示在由具备图7所示的开口部400x的封装罩400覆盖的光扫描部100,确认了向反射镜110照射了激光的情况的压电传感器191的输出信号的变动的实验结果。此外,在实验所使用的光扫描部100,设有覆盖压电传感器191以及传感器配线199的热缓冲层250、以及覆盖热缓冲层250的反射膜260。
如图14所示,即使将照射到反射镜110的激光从断开切换为接通,压电传感器191的输出信号也不变动。也就是,确认到通过设置覆盖压电传感器191以及传感器配线199的封装罩400、热缓冲层250以及反射膜260,从而即使将照射到反射镜110的激光从断开切换为接通,压电传感器191的输出信号也不变动。此外,根据发明者们的研究,仅利用覆盖压电传感器191以及传感器配线199的封装罩400,也能够大幅度地抑制压电传感器191的输出信号的变动,因此根据需要设置热缓冲层250以及反射膜260的任意一方或者双方即可。
这样,在第一实施方式的光扫描装置200中,封装罩400覆盖检测水平方向的倾斜状况的压电传感器191以及与该压电传感器191连接的传感器配线199,防止向压电传感器191以及传感器配线199的光照射。
由此,能够抑制向通过压电传感器191以及传感器配线199照射光而产生的漏电电流以及反射镜110的共振频率的偏移,能够减少压电传感器191的输出信号的变动。并且,通过以覆盖压电传感器191以及传感器配线199的方式设置热缓冲层250、反射膜260,从而能够进一步减少压电传感器191的输出信号的变动。其结果,能够准确地检测反射镜110的水平方向的摆角,并能够适当地进行反射镜110的水平方向的驱动控制。
〈第一实施方式的变形例〉
在第一实施方式的变形例中,表示在封装罩设有玻璃盖片的光扫描装置。此外,在第一实施方式的变形例中,对于与已经说明的实施方式相同的结构部的说明有省略的情况。
图15是例示第一实施方式的变形例的光扫描装置的立体图。图16是例示第一实施方式的变形例的光扫描装置的立体剖视图。如图15以及图16所示,光扫描装置200A具有光扫描部100、搭载光扫描部100的陶瓷封装件300、以及配置在陶瓷封装件300上而覆盖光扫描部100的封装罩410。光扫描装置200A也可以在陶瓷封装件300的下侧具备基板500、控制电路600。
在光扫描装置200A,在封装罩410的大致中央部设有露出反射镜110的附近的开口部410x。开口部410x成为不遮蔽向反射镜110的激光入射光Li、以及来自反射镜110的激光射出光Lo(扫描光)的形状。并且,以覆盖开口部410x的方式,设有透过激光入射光Li以及激光射出光Lo的玻璃盖片420。由此,光扫描装置200A成为光扫描部100由陶瓷封装件300和设有玻璃盖片420的封装罩410密封的构造。此外,根据与开口部400x相同的理由,在开口部410x,激光入射光Li通过的一侧比激光射出光Lo通过的一侧开口小。
如图17所示,开口部410x不露出配置于反射镜110的附近的压电传感器191、和从压电传感器191的上部电极以及下部电极引出的传感器配线199。也就是,除开口部410x以外的封装罩410成为遮光部,对压电传感器191以及传感器配线199进行遮光,以免受激光入射光Li的半值外光、干扰光的影响。由此,能够防止根据上述实验所示的压电传感器191的输出信号产生急剧变动的模式、以及产生逐渐变动的模式。此外,图17是例示反射镜110的附近的立体图,在图17中,为了方便,用虚线表示开口部410x。用虚线围起的部分成为在开口部410x内露出的部分。
这样,也可以将光扫描装置200A做成在封装罩410设有玻璃盖片420的密封构造。在这种情况下,由于封装罩410也覆盖压电传感器191以及传感器配线199,防止向压电传感器191以及传感器配线199的光照射,因此与第一实施方式相同,能够减少压电传感器191的输出信号的变动。其结果,能够准确地检测反射镜110的水平方向的摆角,从而能够适当地进行反射镜110的水平方向的驱动控制。此外,根据必要设置热缓冲层250、反射膜260这点也与第一实施方式相同。
以上,对优选的实施方式进行了详细叙述,但并不限制于上述的实施方式,能够不脱离专利权利要求所记载的范围地对上述的实施方式加以各种变形以及置换。
例如,在上述实施方式中,通过对封装罩的开口部的形状进行研究,实现了防止向压电传感器191以及传感器配线199的光照射的遮光构造。但是,封装罩的开口部也可以以露出压电传感器191以及传感器配线199的方式预先较大地形成,并与封装罩不同地在反射镜110的附近设置防止向压电传感器191以及传感器配线199的光照射的遮光构件。

Claims (7)

1.一种光扫描装置,使反射镜摆动来扫描入射光,其特征在于,
具有:
光扫描部,其具备检测上述反射镜的摆角的传感器以及与上述传感器连接的配线;
搭载上述光扫描部的封装件;以及
罩,其配置于上述封装件上并覆盖上述光扫描部,对上述入射光对上述传感器以及上述配线的杂光以及干扰光进行遮光,
在上述罩设有开口部,该开口部的形状为不遮蔽向上述反射镜的入射光以及来自上述反射镜的扫描光的形状,
上述开口部包含设置在供上述入射光通过的一侧的大致半圆形状的开口和设置在供上述扫描光通过的一侧的大致矩形状的开口。
2.根据权利要求1所述的光扫描装置,其特征在于,
在上述开口部,上述入射光通过的一侧比上述扫描光通过的一侧开口小。
3.根据权利要求1所述的光扫描装置,其特征在于,
上述入射光是激光,
上述入射光的杂光是上述激光的半值外光。
4.根据权利要求2所述的光扫描装置,其特征在于,
上述入射光是激光,
上述入射光的杂光是上述激光的半值外光。
5.根据权利要求1~4任一项中所述的光扫描装置,其特征在于,
在上述传感器以及上述配线上设有热缓冲层。
6.根据权利要求5所述的光扫描装置,其特征在于,
在上述热缓冲层上设有反射膜。
7.根据权利要求1~4任一项中所述的光扫描装置,其特征在于,
在上述传感器以及上述配线上隔着绝缘层设有反射膜。
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