CN113552715A - 振动镜元件以及光扫描装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种振动镜元件以及光扫描装置，其即便在已使镜部的尺寸变大的情况下，也可以抑制使振动镜元件整体的尺寸大型化，并使镜部稳定地揺动。所述振动镜元件包括：镜部；金属制的基板，包含一对梁部、支撑一对梁部各者的支撑部、及可揺动地支撑镜部的扭转部；驱动源，产生使镜部揺动的板波；以及振动抑制部，抑制传导至一对梁部的振动；且振动抑制部以如下方式构成：在一对梁部延长的第一方向上，在镜部的端部之中，与支撑部)侧的第一镜端部(相反侧的第二镜端部和扭转部之间的位置上，与一对梁部抵接，由此抑制传导至一对梁部的振动。

Description

振动镜元件以及光扫描装置
技术领域
本发明涉及一种振动镜元件以及光扫描装置。
背景技术
以往，振动镜元件以及光扫描装置已为人所知(例如，参照专利文献1)。
在所述专利文献1中公开有一种包括基板、压电膜、扭力梁部、以及镜部的光扫描装置。
所述专利文献1中所公开的光扫描装置以如下方式构成：利用通过压电膜而在基板激发的板波，使由扭力梁部支撑的镜部揺动。另外，基板具有设置有开口的框状形状，镜部经由扭力梁部而设置在开口的内部。另外，所述专利文献1中所公开的基板的一端由支撑构件呈悬臂状地支撑。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2006-293116号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
此处，虽然在所述专利文献1中未载明，但振动镜元件伴随包括振动镜元件的扫描仪单元等的小型化，被要求使镜部的尺寸变大后，使元件整体的尺寸变小。另外，为了适应使用环境及使用环境的变动，要求使镜部在规定的揺动角度范围内稳定地揺动。但是，在如所述专利文献1中所记载的光扫描装置(振动镜元件)那样，欲使配置在具有框状形状的基板的内部的镜部变大的情况下，存在为了抑制基板抵接在镜部，基板自身也变大的不良状况。另外，所述专利文献1中所记载的光扫描装置(振动镜元件)由于基板呈悬臂状地得到支撑，因此存在如下的情况：不仅用于使镜部环绕揺动轴的轴线揺动的振动(板波)经由扭力梁部(扭转部)而传导至镜部，而且与镜的表面正交的方向的振动经由扭力梁部(扭转部)而传导至镜部。在此情况下，存在使镜部在规定的揺动角度范围内稳定地揺动变得困难的不良状况。因此，要求一种即便在已使镜部的尺寸变大的情况下，也可以抑制使振动镜元件整体的尺寸大型化，并使镜部稳定地揺动的振动镜元件。
本发明是为了解决如上所述的课题而形成的发明，本发明的一个目的是提供一种即便在已使镜部的尺寸变大的情况下，也可以抑制振动镜元件整体的尺寸大型化，并使镜部稳定地揺动的振动镜元件以及光扫描装置。
[解决问题的技术手段]
本发明的第一实施例的振动镜元件包括：镜部，反射光；金属制的基板，包含具有第一端部及第二端部的一对梁部、支撑一对梁部各自的第一端部的支撑部、及可揺动地支撑镜部的扭转部；驱动源，设置在支撑部，产生使镜部揺动的板波；以及振动抑制部，抵接在一对梁部，由此抑制传导至一对梁部的振动；且扭转部在沿着镜部的表面的方向上，在与一对梁部延长的第一方向正交的第二方向上延长，并且与一对梁部分别连接，振动抑制部以如下方式构成：在第一方向上，在镜部的端部之中，与支撑部侧的第一镜端部相反侧的第二镜端部和扭转部之间的位置上，与一对梁部抵接，由此抑制传导至一对梁部的振动。
在本发明的第一实施例的振动镜元件中，如上所述，包括金属制的基板，所述金属制的基板包含一对梁部、支撑一对梁部的第一端部的支撑部、及可揺动地支撑镜部的扭转部。由此，一对梁部的第一端部由支撑部支撑，因此与在设置在框状的基板的开口的内部配置镜部的结构不同，即便在已使镜部的尺寸变大的情况下，也可以在第二端部侧抑制镜部抵接在基板。因此，可使镜部变大，并抑制振动镜元件整体大型化。另外，包括在第二镜端部与扭转部之间的位置上与一对梁部抵接，由此抑制传导至一对梁部的振动的振动抑制部，因此不仅可抑制用于使镜部环绕揺动轴的轴线揺动的振动经由扭转部而传导至镜部，而且可抑制与镜部的表面正交的方向的振动经由扭转部而传导至镜部。因此，可抑制镜部的揺动角度因使镜部在与镜部的表面正交的方向上揺动的振动而偏离规定的揺动角度范围。其结果，即便在已使镜部的尺寸变大的情况下，也可以抑制振动镜元件整体的尺寸大型化，并使镜部稳定地揺动。
在所述第一实施例的振动镜元件中，优选还包括：保持构件，保持支撑部，并且保持一对梁部各者；且保持构件以如下方式构成：在振动抑制部与一对梁部抵接的位置、或比振动抑制部与一对梁部抵接的位置更靠近第二端部侧的位置上，保持一对梁部各者。若如此构成，则基板在支撑部及一对梁部的第二端部侧由保持构件保持，因此与基板以悬臂状态由支撑构件保持的结构不同，可抑制基板自身振动。其结果，可抑制镜部的揺动的中心位置因基板自身振动而移动，因此可使镜部更稳定地揺动。
在此情况下，优选振动抑制部包含第一振动抑制部与第二振动抑制部，所述第一振动抑制部抵接在一对梁部中的一者，由此抑制振动，所述第二振动抑制部与第一振动抑制部分开设置，抵接在一对梁部中的另一者，由此抑制振动，第一振动抑制部及第二振动抑制部分别与基板及保持构件分体设置，保持构件具有载置第一振动抑制部及第二振动抑制部的载置面，载置面以在第一方向上延长的方式形成。若如此构成，则可个别地调整第一振动抑制部及第二振动抑制部的位置。其结果，在一对梁部的一个梁部与另一个梁部中，可将第一振动抑制部及第二振动抑制部个别地配置在可抑制不需要的振动的位置，因此可使镜部更稳定地揺动。
在所述第一实施例的振动镜元件中，优选镜部以如下方式构成：第一方向上的从扭转部至第二镜端部为止的第一距离成为第一方向上的从扭转部至第二端部为止的第二距离以上。若如此构成，则可抑制一对梁部的第二端部被配置在比第二镜端部更远离扭转部的位置。其结果，在第一方向上，可抑制第二端部比第二镜端部更突出，因此可一边使镜部变大，一边抑制第一方向上的振动镜元件的尺寸大型化。
在此情况下，优选振动抑制部以如下方式构成：第一方向上的从扭转部至振动抑制部的第二端部侧的端部为止的第三距离成为未满第一距离。若如此构成，则在第一方向上，可抑制振动抑制部的第二端部侧的端部被配置在比镜部的第二镜端部更远离扭转部的位置。其结果，可抑制第一方向上的振动镜元件的尺寸大型化。
在所述第一实施例的振动镜元件中，优选镜部与基板分体设置，基板还包含与扭转部连接，且配置镜部的镜部配置部，扭转部以与镜部重叠而在第二方向延长的方式设置，在第二方向上的与镜部重叠的位置上，与镜部配置部连接。若如此构成，则扭转部在第二方向上，在与镜部重叠的位置上与镜部配置部连接，因此即便在为了使镜部的揺动角度变大，而使第二方向上的扭转部的长度变大的情况下，也可以抑制第二方向上的基板的尺寸变大。其结果，可抑制第二方向上的振动镜元件的尺寸大型化。
在此情况下，优选镜部与镜部配置部至少在两个部位上，通过具有弹性的粘接剂来接合。若如此构成，则例如即便在镜部与镜部配置部包含不同的原材料，相互的线膨胀系数不同的情况下，也可以抑制因镜部及镜部配置部的线膨胀系数的不同而在镜部产生变形。其结果，可抑制通过镜部来进行扫描的光的扫描范围因镜部变形而成为与规定的扫描范围不同的范围。
在所述镜部与镜部配置部至少在两个部位上，通过具有弹性的粘接剂来接合的结构中，优选粘接剂至少在与镜部的重心或镜部的面的中心大致等距离的两个部位上，将镜部与镜部配置部接合。若如此构成，则在与镜部的重心或镜部的面的中心大致等距离的位置上，将镜部与镜部配置部接合，因此可抑制接合后的重量平衡崩溃。其结果，当使镜部揺动时，可抑制因镜部与镜部配置部的重量平衡崩溃而产生不需要的振动，因此可使镜部稳定地揺动。
在所述扭转部在第二方向上的与镜部重叠的位置上，与镜部配置部连接的结构中，优选镜部配置部在包含镜部的重心或镜部的面的中心的基准面中，以成为对称的质量的方式实施空心化而形成为梁状。若如此构成，则与镜部配置部未被空心化，而具有平板形状的结构相比，可使镜部配置部轻量化。另外，在包含镜部的重心或镜部的面的中心的基准面中，以成为对称的质量的方式实施空心化，因此可抑制空心化后的镜部配置部的重量平衡崩溃。其结果，可使镜部稳定地揺动，并减少为了使镜部以规定的揺动角度揺动而需要的电力。
在所述第一实施例的振动镜元件中，优选在驱动源或一对梁部设置有重物构件。若如此构成，则在将重物构件设置在驱动源的情况下，可抑制不需要的振动，因此可抑制从驱动源施加的振动衰减。另外，在将重物构件设置在一对梁部的情况下，可使从驱动源施加的振动增大，因此可容易地使镜部的揺动角度变大。
在所述第一实施例的振动镜元件中，优选对基板中的镜部的附近、及驱动源的表面中的至少任一者，实施了处理以防止由镜部反射的光反射。若如此构成，则抑制已照射至镜部的光由镜部附近的基板、及驱动源的表面中的至少任一者反射。因此，可抑制已由镜部以外的部分反射的光成为扫描光的噪声。
本发明的第二形态的光扫描装置包括：光源，照射光；镜部，反射从光源照射的光；金属制的基板，包含具有第一端部及第二端部的一对梁部、支撑一对梁部各自的第一端部的支撑部、及可揺动地支撑镜部的扭转部；驱动源，设置在支撑部，产生使镜部揺动的板波；以及振动抑制部，抵接在一对梁部，由此抑制传导至一对梁部的振动；且扭转部在沿着镜部的表面的方向上，在与一对梁部延长的第一方向正交的第二方向上延长，并且与一对梁部分别连接，振动抑制部以如下方式构成：在第一方向上，在镜部的端部之中，与支撑部侧的第一镜端部相反侧的第二镜端部和扭转部之间的位置上，与一对梁部抵接，由此抑制传导至一对梁部的振动。
在本发明的第二形态的光扫描装置中，如上所述，包括金属制的基板与振动抑制部，所述金属制的基板包含一对梁部、支撑一对梁部的第一端部的支撑部、及可揺动地支撑镜部的扭转部，所述振动抑制部以在第二镜端部与扭转部之间的位置上，与一对梁部抵接，由此抑制传导至一对梁部的振动的方式构成。由此，与所述第一实施例中的振动镜元件同样地，即便在已使镜部的尺寸变大的情况下，也可以抑制使振动镜元件整体的尺寸大型化，并使镜部稳定地揺动。
[发明的效果]
根据本发明，如上所述，可提供一种即便在已使镜部的尺寸变大的情况下，也可以抑制使振动镜元件整体的尺寸大型化，并使镜部稳定地揺动的振动镜元件以及光扫描装置。
附图说明
图1是表示一实施方式的光扫描装置的整体结构的框图。
图2是一实施方式的振动镜元件的立体图。
图3是一实施方式的振动镜元件的平面图。
图4是从揺动轴延长的方向观察一实施方式的振动镜元件的示意图。
图5是用于说明一实施方式的振动抑制部抵接在一对梁部的位置的示意图。
图6是用于说明一实施方式的将镜部与镜部配置部接合的位置的立体图。
图7是用于说明一实施方式的镜配置部的结构的立体图。
图8是用于说明一实施方式的对基板实施的防反射处理的立体图。
图9是用于说明第一变形例的镜部配置部的结构的立体图。
图10是用于说明第二变形例的振动镜元件的结构的立体图。
图11是用于说明第三变形例的振动镜元件的结构的立体图。
图12是用于说明第四变形例的镜部配置部的结构的立体图。
图13是用于说明第五变形例的镜部及镜部配置部的结构的立体图。
[符号的说明]
1：光源
2、102、202、302、402、502：振动镜元件
20：镜部
20a：第一镜端部
20b：第二镜端部
21：基板
21a：一对梁部
21b：支撑部
21c：扭转部
22：驱动源
23a：第一振动抑制部(振动抑制部)
23b：第二振动抑制部(振动抑制部)
24：保持构件
24a：载置面
25、125、425、525：镜部配置部
26：粘接剂
27、127：重物构件
100：光扫描装置
121a：第一端部(梁部的第一端部)
121b：第二端部(梁部的第二端部)
D1：第一距离
D2：第二距离
D5：第三距离
G：镜部的重心
Rp：基准面
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
参照图1～图8，对一实施方式的振动镜元件2的结构、及包括振动镜元件2的光扫描装置100的结构进行说明。
(光扫描装置的结构)
如图1所示，本实施方式的光扫描装置100包括：光源1、振动镜元件2、以及控制部3。光扫描装置100以对投影面60照射光的方式构成。
光源1以输出光的方式构成。具体而言，光源1以经由透镜等而对振动镜元件2所包括的镜部20进行照射的方式构成。光源1例如包含发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、或激光二极管(Laser Diode，LD)等。
振动镜元件2以如下方式构成：一边利用驱动源22已产生的板波来使镜部20揺动，一边利用镜部20来使已从光源1照射的光反射，以使所述光投影在投影面60。振动镜元件2的详细的结构将后述。
控制部3以控制利用光源1的激光的照射的方式构成。具体而言，控制部3以进行从光源1照射的蓝色的激光、红色的激光及绿色的激光各自的时机的控制的方式构成。
另外，控制部3以控制光扫描装置100的各部的方式构成。控制部3以从外部获取对投影面60投影的影像信号的方式构成。控制部3以基于已获取的影像信号，控制利用光源1的激光的照射的方式构成。控制部3例如包含中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等处理器。
(振动镜元件的结构)
如图2所示，振动镜元件2包括：镜部20、基板21、驱动源22、振动抑制部、以及保持构件24。另外，在本说明书中，将与镜部20的表面正交的方向设为Z方向，将上方向设为Z1方向，将下方向设为Z2方向。另外，将在与Z方向正交的面内相互正交的两个方向分别设为X方向及Y方向。将X方向中的一侧设为X1方向，将另一侧设为X2方向。另外，将Y方向中的一侧设为Y1方向，将另一侧设为Y2方向。
镜部20以反射已从光源1照射的光的方式构成。镜部20具有矩形形状。另外，镜部20例如包含铝材。在本实施方式中，镜部20与基板21分体设置。具体而言，镜部20设置在镜部配置部25。另外，在图2中所示的例子中，为了方便说明，对镜部20附加影线来图示。
基板21包含一对梁部21a、支撑部21b、以及扭转部21c。另外，基板21包含配置镜部20的镜部配置部25。基板21例如包含平板形状的不锈钢材。
一对梁部21a具有第一端部121a及第二端部121b。另外，各个第一端部121a由支撑部21b支撑。在本实施方式中，一对梁部21a经由重物构件27而由支撑部21b支撑。即，第一端部121a是与重物构件27连接的部分。另外，第二端部121b是一对梁部21a之中，在第一方向(Y方向)上未与重物构件27连接的端部。另外，在图2中所示的例子中，在一对梁部21a的第二端部121b侧，设置有由保持构件24保持的保持部21d。另外，保持部21d是一对梁部21a的一部分。
在图2中所示的例子中，使一对梁部21a的第二端部121b侧的X方向的宽度变大，由此形成保持部21d。另外，例如通过进行螺固来将保持部21d保持在保持构件24。因此，在保持部21d设置有在Z方向上贯穿的贯穿孔30。
支撑部21b以支撑一对梁部21a各自的第一端部121a的方式构成。另外，在支撑部21b设置有驱动源22。具体而言，支撑部21b具有支撑驱动源22的驱动源支撑部21e，驱动源22配置在驱动源支撑部21e。驱动源支撑部21e与驱动源22同样地具有半圆形状。另外，支撑部21b在第一方向(Y方向)上，在未支撑一对梁部21a之侧的端部具有保持部21f。例如通过进行螺固来将支撑部21b保持在保持构件24。因此，在保持部21f设置有在Z方向上贯穿的贯穿孔31。
扭转部21c可揺动地支撑镜部20。扭转部21c在沿着镜部20的表面的方向上，在与一对梁部21a延长的第一方向(Y方向)正交的第二方向(X方向)上延长。另外，扭转部21c具有柱状形状。另外，扭转部21c设置有一对。一对扭转部21c的一者与一对梁部21a的一者连接，另一个扭转部21c与另一个梁部21a连接。另外，一对扭转部21c分别与镜部配置部25连接。
镜部配置部25以配置镜部20的方式构成。另外，镜部配置部25经由扭转部21c而与一对梁部21a连接。镜部配置部25的详细的结构将后述。
驱动源22以产生使镜部20揺动的板波的方式构成。驱动源22例如包含压电元件。压电元件例如包含锆钛酸铅(Lead zirconate titanate，PZT)。在图2中所示的例子中，将具有半圆形状的PZT作为驱动源22而设置在基板21。
振动抑制部以抵接在一对梁部21a，由此抑制传导至一对梁部21a的振动的方式构成。振动抑制部包含第一振动抑制部23a与第二振动抑制部23b，所述第一振动抑制部23a抵接在一对梁部21a中的一者，由此抑制振动，所述第二振动抑制部23b与第一振动抑制部23a分开设置，抵接在一对梁部21a中的另一者，由此抑制振动。第一振动抑制部23a及第二振动抑制部23b分别与基板21及保持构件24分体设置。第一振动抑制部23a及第二振动抑制部23b分别具有抵接在梁部21a的抵接面123a(参照图5)。第一振动抑制部23a及第二振动抑制部23b抵接在一对梁部21a的位置等的详细情况将后述。
保持构件24以保持支撑部21b的方式构成。如图2所示，保持构件24保持支撑部21b之中，在第一方向(Y方向)上，设置在未支撑一对梁部21a之侧的端部的保持部21f。另外，保持构件24以保持一对梁部21a各者的方式构成。如图2所示，保持构件24以保持一对梁部21a中的保持部21d的方式构成。
另外，如图2所示，保持构件24以在振动抑制部与一对梁部21a抵接的位置、或比振动抑制部与一对梁部21a抵接的位置更靠近第二端部121b侧的位置上，保持一对梁部21a各者的方式构成。在图2中所示的例子中，保持构件24在比振动抑制部与一对梁部21a抵接的位置更靠近第二端部121b侧的位置上，保持一对梁部21a各者。
另外，保持构件24具有载置第一振动抑制部23a及第二振动抑制部23b的载置面24a。载置面24a以在第一方向(Y方向)上延长的方式形成。另外，载置面24a是保持构件24的Z1方向侧的表面之中，在一对梁部21a的下方(Z2方向侧)，在一对梁部21a延长的方向(Y方向)上延长的部分。
如图3所示，基板21的一对梁部21a由支撑部21b支撑。因此，在本实施方式中，基板21在平视中，具有U字状形状。另外，虽然在图3中未图示，但保持构件24也与基板21同样地具有U字状形状。
另外，在驱动源22或一对梁部21a设置有重物构件27。如图3所示，在本实施方式中，在一对梁部21a中的第一端部121a侧中，与基板21一体地设置有重物构件27。具体而言，重物构件27通过使第一端部121a侧的X方向上的尺寸变大而一体地设置在基板21。
另外，在本实施方式中，如图3所示，镜部20以如下方式构成：第一方向(Y方向)上的从扭转部21c至第二镜端部20b为止的第一距离D1成为第一方向上的从扭转部21c至第二端部121b为止的第二距离D2以上。另外，在本实施方式中，将Y方向上的从扭转部21c的中心至第二镜端部20b为止之间的长度设为第一距离D1。另外，将Y方向上的从扭转部21c的中心至第二端部121b为止之间的长度设为第二距离D2。
另外，扭转部21c在第二方向(X方向)上，在不与镜部20重叠的位置上与镜部配置部25连接。具体而言，扭转部21c在X方向上的从梁部21a至镜部20的X方向的端部20c为止的距离D3、与X方向上的扭转部21c的长度D4成为相等的位置上，与镜部配置部25连接。
(镜部的揺动)
如图4所示，镜部20将揺动轴Ax作为中心，以成为规定的揺动角度R的方式揺动。在本实施方式中，镜部20通过驱动源22所产生的板波，而环绕揺动轴Ax的轴线揺动。具体而言，驱动源22通过在与基板21的面平行的方向(与XY平面平行的方向)上伸缩来使基板21在Z方向上弯曲，由此产生板波。由驱动源22所产生的板波经由一对梁部21a而传导至扭转部21c。扭转部21c因经由一对梁部21a所传导的板波而扭歪，由此使镜部配置部25揺动。通过扭转部21c来使镜部配置部25揺动，由此使镜部20揺动。扭转部21c以成为驱动源22所产生的板波的波腹部分、或波节部分的位置的方式配置。另外，板波包含对称的板波与不对称的板波。在板波对称的情况下，振幅的最大点为波腹部分，振幅的最小点为波节部分。另外，在板波不对称的情况下，位移最大的部分为波腹部分，位移最小的部分为波节部分。
另外，如图4所示，镜部20与镜部配置部25至少在两个部位上，通过具有弹性的粘接剂26来接合。镜部20与镜部配置部25通过具有弹性的粘接剂26来接合，因此如图4所示，在Z方向上以略微空开间隙的状态来接合。由此，当扭转部21c已扭歪时，可抑制扭转部21c抵接在镜部20，可使镜部20以规定的揺动角度R稳定地揺动。另外，图4并非图示剖面的图，为了容易识别镜部20、扭转部21c、镜部配置部25、及粘接剂26而附加有影线。
(振动抑制部的抵接位置)
继而，参照图5对振动抑制部抵接在一对梁部21a的位置进行说明。振动抑制部以如下方式构成：在第一方向(Y方向)上，在镜部20的端部之中，与支撑部21b侧的第一镜端部20a相反侧的第二镜端部20b和扭转部21c之间的位置上，与一对梁部21a抵接，由此抑制传导至一对梁部21a的振动。具体而言，振动抑制部以抑制使基板21在Z方向上揺动的振动传导至一对梁部21a的方式构成。
如图5所示，第一振动抑制部23a从Z2方向侧，抵接在一对梁部21a中的X2方向侧的梁部。此时，以第一振动抑制部23a抵接在梁部的抵接面123a之中，Y1方向侧的端部的抵接部分123b位于第二镜端部20b与扭转部21c之间的方式，调整第一方向(Y方向)上的第一振动抑制部23a的位置。抵接部分123b的位置由镜部20的尺寸，扭转部21c的粗度、长度等来决定。另外，虽然在图5中未图示，但第二振动抑制部23b抵接在一对梁部21a中的X1方向侧的梁部。关于第二振动抑制部23b，也与第一振动抑制部23a同样地调整位置。换言之，第一振动抑制部23a及第二振动抑制部23b以通过调节一对梁部21a之中，振动部分的长度(从抵接部分123b至第一端部121a为止的长度)，而抑制不需要的振动模式的产生或强度的方式构成。
第一振动抑制部23a以第一方向(Y方向)上的从扭转部21c至第一振动抑制部23a的第二端部121b侧的端部为止的第三距离D5成为未满第一距离D1的方式构成。另外，在本实施方式中，将Y方向上的从扭转部21c的中心至第一振动抑制部23a的第二端部121b侧的端部为止之间的长度设为第三距离D5。另外，虽然在图5中未图示，但第二振动抑制部23b的第一方向(Y方向)上的从扭转部21c至第二振动抑制部23b的第二端部121b侧的端部为止的距离也以成为未满第一距离D1的方式构成。
(镜部与镜部配置部的接合位置)
继而，参照图6对利用粘接剂26的镜部20与镜部配置部25的接合位置进行说明。
粘接剂26至少在与镜部20的重心G或镜部20的面的中心大致等距离的两个部位上，将镜部20与镜部配置部25接合。在图6中所示的例子中，粘接剂26在与镜部20的重心G大致等距离的八个部位上，将镜部20与镜部配置部25接合。具体而言，粘接剂26在第一接合位置P1～第八接合位置P8的八个部位上，将镜部20与镜部配置部25接合。
在图6中所示的例子中，针对与镜部20的重心G的距离相互相等的接合位置的粘接剂26，在将粘接剂26的配置位置与镜部20的重心G连结的虚线上附加相同的标识。即，附加有第一标识40a的第一接合位置P1与第八接合位置P8是与镜部20的重心G的距离相互相等的接合位置。另外，附加有第二标识40b的第二接合位置P2与第七接合位置P7是与镜部20的重心G的距离相互相等的接合位置。另外，附加有第三标识40c的第三接合位置P3与第六接合位置P6是与镜部20的重心G的距离相互相等的接合位置。另外，附加有第四标识40d的第四接合位置P4与第五接合位置P5是与镜部20的重心G的距离相互相等的接合位置。
(镜部配置部的结构)
如图7所示，镜部配置部25在包含镜部20的重心G或镜部20的面的中心的基准面Rp中，以成为对称的质量的方式实施空心化而形成为梁状。在图7中所示的例子中，基准面Rp是YZ平面。在图7中所示的例子中，镜部配置部25在包含镜部20的重心G的基准面Rp中，以成为对称的质量的方式实施空心化而形成为梁状。即，镜部配置部25以比基准面Rp更靠近X1方向侧的质量、与比基准面Rp更靠近X2方向侧的质量相互相等的方式，实施空心化而形成为梁状。
具体而言，镜部配置部25包含一对第一梁部25a、一对第二梁部25b、以及第三梁部25c。一对第一梁部25a以在第一方向(Y方向)上延长的方式配置。另外，一对第二梁部25b以在第二方向(X)方向上延长的方式配置。另外，第三梁部25c设置在一对第二梁部25b之中，设在Y1方向侧的第二梁部25b，以在第一方向(Y方向)上延长的方式配置。扭转部21c在第二方向(X方向)上，在不与镜部20重叠的位置上与一对第一梁部25a连接。
(防反射处理)
如图8所示，对基板21中的镜部20的附近、及驱动源22的表面中的至少任一者，实施了处理以防止由镜部20反射的光反射。在图8中所示的例子中，对镜部20的附近及驱动源22的表面均实施了防反射处理。具体而言，在本实施方式中，对基板21中的一对梁部21a、扭转部21c、第三梁部25c之中不与镜部20重叠的部分、以及驱动源22的表面实施了防反射处理。
防反射处理例如包含对镜部20的附近及驱动源22的表面涂布黑色的涂料的处理。另外，例如也可以通过形成黑色的氧化被膜来对镜部20的附近及驱动源22的表面实施防反射处理。在形成黑色的氧化被膜作为防反射处理的情况下，可提升基板21的机械强度。
(本实施方式的效果)
在本实施方式中，可获得如下的效果。
在本实施方式中，如上所述，振动镜元件2包括：镜部20，反射光；金属制的基板21，包含具有第一端部121a及第二端部121b的一对梁部21a、支撑所述一对梁部21a各自的第一端部121a的支撑部21b、及可揺动地支撑镜部20的扭转部21c；驱动源22，设置在支撑部21b，产生使镜部20揺动的板波；以及振动抑制部，抵接在一对梁部21a，由此抑制传导至一对梁部21a的振动，扭转部21c在沿着镜部20的表面的方向上，在与一对梁部21a延长的第一方向正交的第二方向上延长，并且与一对梁部21a分别连接，振动抑制部以如下方式构成：在第一方向上，在镜部20的端部之中，与支撑部21b侧的第一镜端部20a相反侧的第二镜端部20b和扭转部21c之间的位置上，与一对梁部21a抵接，由此抑制传导至一对梁部21a的振动。
由此，一对梁部21a的第一端部121a由支撑部21b支撑，因此与在设置在框状的基板的开口的内部配置镜部20的结构不同，即便在已使镜部20的尺寸变大的情况下，也可以在第二端部121b侧抑制镜部20抵接在基板21。因此，可使镜部20变大，并抑制振动镜元件2整体大型化。另外，包括在第二镜端部20b与扭转部21c之间的位置上与一对梁部21a抵接，由此抑制传导至一对梁部21a的振动的振动抑制部，因此不仅可抑制用于使镜部20环绕揺动轴Ax的轴线揺动的振动经由扭转部21c而传导至镜部20，而且可抑制与镜部20的表面正交的方向(Z方向)的振动经由扭转部21c而传导至镜部20。因此，可抑制镜部20的揺动角度R因使镜部20在Z方向上揺动的振动而偏离规定的揺动角度范围。其结果，即便在已使镜部20的尺寸变大的情况下，也可以抑制振动镜元件2整体的尺寸大型化，并使镜部20稳定地揺动。
另外，在本实施方式中，如上所述，还包括保持构件24，所述保持构件24保持支撑部21b，并且保持一对梁部21a各者，保持构件24以在振动抑制部与一对梁部21a抵接的位置、或比振动抑制部与一对梁部21a抵接的位置更靠近第二端部121b侧的位置上，保持一对梁部21a各者的方式构成。由此，基板21在支撑部21b及一对梁部21a的第二端部121b侧由保持构件24保持，因此与基板21以悬臂状态由支撑构件保持的结构不同，可抑制基板21自身振动。其结果，可抑制镜部20的揺动的中心位置因基板21自身振动而移动，因此可使镜部20更稳定地揺动。
另外，在本实施方式中，如上所述，振动抑制部包含第一振动抑制部23a与第二振动抑制部23b，所述第一振动抑制部23a抵接在一对梁部21a中的一者，由此抑制振动，所述第二振动抑制部23b与第一振动抑制部23a分开设置，抵接在一对梁部21a中的另一者，由此抑制振动，第一振动抑制部23a及第二振动抑制部23b分别与基板21及保持构件24分体设置，保持构件24具有载置第一振动抑制部23a及第二振动抑制部23b的载置面24a，载置面24a以在第一方向上延长的方式形成。由此，可个别地调整第一振动抑制部23a及第二振动抑制部23b的位置。其结果，在一对梁部21a的一个梁部21a与另一个梁部21a中，可将第一振动抑制部23a及第二振动抑制部23b个别地配置在可抑制不需要的振动的位置，因此可使镜部20更稳定地揺动。
另外，在本实施方式中，如上所述，镜部20以如下方式构成：第一方向上的从扭转部21c至第二镜端部20b为止的第一距离D1成为第一方向上的从扭转部21c至第二端部121b为止的第二距离D2以上。由此，可抑制一对梁部21a的第二端部121b被配置在比第二镜端部20b更远离扭转部21c的位置。其结果，在第一方向(Y方向)上，可抑制第二端部121b比第二镜端部20b更突出，因此可一边使镜部20变大，一边抑制第一方向上的振动镜元件2的尺寸大型化。
另外，在本实施方式中，如上所述，振动抑制部以第一方向上的从扭转部21c至振动抑制部的第二端部121b侧的端部为止的第三距离D5成为未满第一距离D1的方式构成。由此，在第一方向上，可抑制振动抑制部的第二端部121b侧的端部被配置在比镜部20的第二镜端部20b更远离扭转部21c的位置。其结果，可抑制第一方向上的振动镜元件2的尺寸大型化。
另外，在本实施方式中，如上所述，镜部20与镜部配置部25至少在两个部位上，通过具有弹性的粘接剂26来接合。由此，例如即便在镜部20与镜部配置部25包含不同的原材料，相互的线膨胀系数不同的情况下，也可以抑制因镜部20及镜部配置部25的线膨胀系数的不同而在镜部20产生变形。其结果，可抑制通过镜部20来进行扫描的光的扫描范围因镜部20变形而成为与规定的扫描范围不同的范围。
另外，在本实施方式中，如上所述，粘接剂26至少在与镜部20的重心G或镜部20的面的中心大致等距离的两个部位上，将镜部20与镜部配置部25接合。由此，在与镜部20的重心G或镜部20的面的中心大致等距离的位置上，将镜部20与镜部配置部25接合，因此可抑制接合后的重量平衡崩溃。其结果，当使镜部20揺动时，可抑制因镜部20与镜部配置部25的重量平衡崩溃而产生不需要的振动，因此可使镜部20稳定地揺动。
另外，在本实施方式中，如上所述，镜部配置部25在包含镜部20的重心G或镜部20的面的中心的基准面Rp中，以成为对称的质量的方式实施空心化而形成为梁状。由此，与镜部配置部25未被空心化，而具有平板形状的结构相比，可使镜部配置部25轻量化。另外，在包含镜部20的重心G或镜部20的面的中心的基准面Rp中，以成为对称的质量的方式实施空心化，因此可抑制空心化后的镜部配置部25的重量平衡崩溃。其结果，可使镜部20稳定地揺动，并减少为了使镜部20以规定的揺动角度R揺动而需要的电力。
另外，在本实施方式中，如上所述，在驱动源22或一对梁部21a设置有重物构件27。由此，在将重物构件27设置在驱动源22的情况下，可抑制不需要的振动，因此可抑制从驱动源22施加的振动衰减。另外，在将重物构件27设置在一对梁部21a的情况下，可使从驱动源22施加的振动增大，因此可容易地使镜部20的揺动角度R变大。
另外，在本实施方式中，如上所述，对基板21中的镜部20的附近、及驱动源22的表面中的至少任一者，实施了处理以防止由镜部20反射的光反射。由此，抑制已照射至镜部20的光由镜部20附近的基板21、及驱动源22的表面中的至少任一者反射。因此，可抑制已由镜部20以外的部分反射的光成为扫描光的噪声。
另外，在本实施方式中，如上所述，光扫描装置100包括：光源1，照射光；镜部20，反射已从光源1照射的光；金属制的基板21，包含具有第一端部121a及第二端部121b的一对梁部21a、支撑所述一对梁部21a各自的第一端部121a的支撑部21b、及可揺动地支撑镜部20的扭转部21c；驱动源22，设置在支撑部21b，产生使镜部20揺动的板波；以及振动抑制部，抵接在一对梁部21a，由此抑制传导至一对梁部21a的振动，扭转部21c在沿着镜部20的表面的方向上，在与一对梁部21a延长的第一方向正交的第二方向上延长，并且与一对梁部21a分别连接，振动抑制部以如下方式构成：在第一方向上，在镜部20的端部之中，与支撑部21b侧的第一镜端部20a相反侧的第二镜端部20b和扭转部21c之间的位置上，与一对梁部21a抵接，由此抑制传导至一对梁部21a的振动。由此，可提供一种光扫描装置100，其与所述振动镜元件2同样地，即便在已使镜部20的尺寸变大的情况下，也可以抑制使振动镜元件2整体的尺寸大型化，并使镜部20稳定地揺动。
[变形例]
另外，本次所公开的实施方式应认为在所有方面均为例示而非进行限制的实施方式。本发明的范围由权利要求而非所述实施方式的说明来表示，进而包含与权利要求均等的意思及范围内的所有变更(变形例)。
例如，在所述实施方式中，表示了扭转部21c在第二方向(X方向)上，在不与镜部20重叠的位置上与镜部配置部25连接的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，如图9中所示的第一变形例的振动镜元件102那样，扭转部21c以如与镜部20重叠那样在第二方向(X方向)延长的方式设置，在第二方向上的与镜部20重叠的位置上，与镜部配置部125连接。
在第一变形例中，镜部配置部125包含：一对第一梁部125a、一对第二梁部125b、一对第三梁部125c、一对第四梁部125d、以及第五梁部125e。一对第一梁部125a、一对第三梁部125c、以及一对第四梁部125d分别以在第一方向(Y方向)延长的方式配置。另外，一对第二梁部125b以在第二方向(X)方向延长的方式配置。一对第一梁部125a的Y1方向侧的端部与一对第二梁部125b之中，设置在Y2方向侧的第二梁部125b连接。另外，一对第三梁部125c与一对第二梁部125b分别连接。另外，一对第四梁部125d的Y2方向侧的端部与设置在Y1方向侧的第二梁部125b连接。
第三梁部125c与第一梁部125a及第四梁部125d相比，配置在镜部20的内侧。具体而言，设置在X1方向侧的第三梁部125c设置在比设置在X1方向侧的第一梁部125a及第四梁部125d更靠近X2方向侧，且比穿过镜部20的第二方向(X方向)的中心，在第一方向(Y方向)上延长的中心线Cx更靠近X1方向侧的位置。另外，设置在X2方向侧的第三梁部125c设置在比设置在X2方向侧的第一梁部125a及第四梁部125d更靠近X1方向侧，且比中心线Cx的位置更靠近X2方向侧的位置。
另外，第四梁部125d设置在一对第二梁部125b之中，设在Y1方向侧的第二梁部125b，以在第一方向(Y方向)上延长的方式配置。扭转部21c与一对第三梁部125c连接。
在第一变形例中，如上所述，镜部20与基板21分体设置，基板21还包含与扭转部21c连接，配置镜部20的镜部配置部125，扭转部21c以如与镜部20重叠那样在第二方向(X方向)延长的方式设置，在第二方向上的与镜部20重叠的位置上，与镜部配置部125连接。由此，扭转部21c在第二方向上，在与镜部20重叠的位置上与镜部配置部125连接，因此即便在为了使镜部20的揺动角度R变大，而使第二方向上的扭转部21c的长度变大的情况下，也可以抑制第二方向上的基板21的尺寸变大。其结果，可抑制第二方向上的振动镜元件2的尺寸大型化。
另外，在所述实施方式中，表示了第一振动抑制部23a与第二振动抑制部23b为分体的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，也可以将第一振动抑制部23a与第二振动抑制部23b一体形成。
另外，在所述实施方式中，表示了基板21与保持构件24为分体的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，如图10中所示的第二变形例的振动镜元件202那样，也可以将基板与保持构件一体地形成。具体而言，也可以对保持部21f进行弯曲加工，由此形成保持部21g。另外，在图10中所示的例子中，保持部21g具有框状形状。另外，也可以对保持部21d进行弯曲加工，由此形成保持部21h。另外，保持部21h具有载置第一振动抑制部23a及第二振动抑制部23b的载置面24a。
另外，在所述实施方式中，表示了将重物构件27设置在一对梁部21a的第一端部121a侧的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，如图11中所示的第三变形例的振动镜元件302那样，也可以将重物构件127设置在驱动源322的附近。在图11中所示的例子中，驱动源322具有三角形形状。另外，在第三变形例中，支撑部21b具有与所述实施方式相同的形状。在第三变形例中，将支撑驱动源322的驱动源支撑部21e之中，未配置驱动源322的部分用作重物构件127。
另外，在所述实施方式中，表示了镜部配置部25具有一对第一梁部25a、一对第二梁部25b、以及第三梁部25c的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，如图12中所示的第四变形例的振动镜元件402那样，镜部配置部425也可以仅具有一对第一梁部425a。
另外，在所述实施方式中，表示了镜部20具有矩形形状的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，如图13中所示的第五变形例的振动镜元件502那样，镜部520也可以具有矩形形状以外的形状。即便在镜部520具有矩形形状以外的形状的情况下，也只要在与镜部520的重心G的距离相互相等的位置上将镜部520与镜部配置部525接合即可。
在图13中所示的例子中，在第九接合位置P9～第十五接合位置P15上，将镜部520与镜部配置部525接合。在第五变形例中，也在将位于与镜部520的重心G的距离相等的位置的粘接剂26与镜部520的重心G连结的虚线上，附加有相同的标识。附加有第五标识40e的第九接合位置P9与第十二接合位置P12是与镜部520的重心G的距离相互相等的接合位置。另外，附加有第六标识40f的第十一接合位置P11与第十四接合位置P14是与镜部520的重心G的距离相互相等的接合位置。另外，附加有第七标识40g的第十三接合位置P13与第十五接合位置P15是与镜部520的重心G的距离相互相等的接合位置。
另外，在图13中所示的第五变形例中，第九接合位置P9及第十接合位置P10与基准面Rp的距离相互相等，因此附加有第八标识40h。另外，在第十一接合位置P11及第十四接合位置P14上，由于与基准面Rp的距离相互相等，因此也附加有第八标识40h。
另外，在所述实施方式中，表示了振动抑制部具有抵接面123a，与梁部21a进行面接触的结构例，但本发明并不限定于此。例如，振动抑制部也能够以与梁部21a进行点接触的方式构成。即便在振动抑制部与梁部21a进行点接触的结构的情况下，也只要使振动抑制部与梁部21a接触的位置成为第二镜端部20b与扭转部21c之间的位置即可。
另外，在所述实施方式中，表示了振动抑制部与基板21及保持构件24分体地构成的例子，但本发明并不限定于此。例如，也可以将振动抑制部与基板21或保持构件24一体地形成。在将振动抑制部与基板21一体地形成的情况下，通过改变一对梁部21a的第二端部121b侧的第二方向(X方向)上的尺寸，可抑制振动。因此，例如也可以将所述实施方式中的保持部21d设为振动抑制部。另外，在将振动抑制部与保持构件24一体地形成的情况下，只要将固定基板21的部分中的Y1方向侧的端部设为振动抑制部即可。
另外，在所述实施方式中，表示了保持构件24在比振动抑制部与一对梁部21a抵接的位置更靠近第二端部121b侧的位置上，保持一对梁部21a各者的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，保持构件24也能够以在振动抑制部与一对梁部21a抵接的位置上，保持一对梁部21a各者的方式构成。
另外，在所述实施方式中，表示了振动抑制部包含第一振动抑制部23a与第二振动抑制部23b的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，也能够以一个振动抑制部抵接在一对梁部21a两者，由此抑制一对梁部21a的振动的方式构成。
另外，在所述实施方式中，表示了第一距离D1与第二距离D2相等的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，也能够以第二距离D2变得比第一距离D1更小的方式，构成基板21。
另外，在所述实施方式中，表示了第三距离D5变得比第一距离D1更小的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，也能够以第三距离D5变得与第一距离D1相等的方式，构成振动抑制部。
另外，在所述实施方式中，表示了粘接剂26在八个部位的接合位置上，将镜部20与镜部配置部25接合的结构的例子，但本发明并不限定于此。只要在两个部位以上的接合部位上将镜部20与镜部配置部25接合，则利用粘接剂26的接合部位可为任何部位。
另外，在所述实施方式中，表示了粘接剂26在与镜部20的重心G大致等距离的接合位置上，将镜部20与镜部配置部25接合的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，粘接剂26也可以在与镜部20的面的中心大致等距离的接合位置上，将镜部20与镜部配置部25接合。
另外，在所述实施方式中，表示了镜部配置部25在包含镜部20的重心G的基准面Rp中，以成为对称的质量的方式实施了空心化的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，镜部配置部25也可以在包含镜部20的面的中心的基准面中，以成为对称的质量的方式实施空心化。
另外，在所述实施方式中，表示了将重物构件27与基板21一体地形成的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，重物构件27也可以是与基板21分体地构成，配置在基板21的结构。
另外，在所述实施方式中，表示了对基板21中的镜部20的附近、及驱动源22的表面实施了防反射处理的结构的例子，但本发明并不限定于此。例如，也可以不对基板21中的镜部20的附近、及驱动源22的表面实施防反射处理。但是，在不对基板21中的镜部20的附近、及驱动源22的表面实施防反射处理的情况下，已由镜部20以外的部分反射的光成为噪声，因此优选对基板21中的镜部20的附近、及驱动源22的表面中的至少任一者实施防反射处理。另外，为了进一步抑制由镜部20以外的部分反射光，更优选对对基板21中的镜部20的附近、及驱动源22的表面实施防反射处理。
另外，在所述实施方式中，表示了基板21具有U字状形状的结构的例子，但本发明并不限定于此。只要一对梁部21a的第一端部121a由支撑部21b支撑，则基板21也可以具有U字状形状以外的形状。

Claims (12)

1.一种振动镜元件，其特征在于，包括：
镜部，反射光；
金属制的基板，包含具有第一端部及第二端部的一对梁部、支撑所述一对梁部各自的所述第一端部的支撑部、及能揺动地支撑所述镜部的扭转部；
驱动源，设置在所述支撑部，产生使所述镜部揺动的板波；以及
振动抑制部，抵接在所述一对梁部，由此抑制传导至所述一对梁部的振动；且
所述扭转部在沿着所述镜部的表面的方向上，在与所述一对梁部延长的第一方向正交的第二方向上延长，并且与所述一对梁部分别连接，
所述振动抑制部以如下方式构成：在所述第一方向上，在所述镜部的端部之中，与所述支撑部侧的第一镜端部相反侧的第二镜端部和所述扭转部之间的位置上，与所述一对梁部抵接，由此抑制传导至所述一对梁部的振动。
2.根据权利要求1所述的振动镜元件，其特征在于，还包括：
保持构件，保持所述支撑部，并且保持所述一对梁部各者；且
所述保持构件以如下方式构成：在所述振动抑制部与所述一对梁部抵接的位置、或比所述振动抑制部与所述一对梁部抵接的位置更靠近所述第二端部侧的位置上，保持所述一对梁部各者。
3.根据权利要求2所述的振动镜元件，其特征在于，
所述振动抑制部包含第一振动抑制部与第二振动抑制部，所述第一振动抑制部抵接在所述一对梁部中的一者，由此抑制振动，所述第二振动抑制部与第一振动抑制部分开设置，抵接在所述一对梁部中的另一者，由此抑制振动，
所述第一振动抑制部及所述第二振动抑制部分别与所述基板及所述保持构件分体设置，
所述保持构件具有载置所述第一振动抑制部及所述第二振动抑制部的载置面，
所述载置面以在所述第一方向上延长的方式形成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的振动镜元件，其特征在于，
所述镜部以如下方式构成：所述第一方向上的从所述扭转部至所述第二镜端部为止的第一距离成为所述第一方向上的从所述扭转部至所述第二端部为止的第二距离以上。
5.根据权利要求4所述的振动镜元件，其特征在于，
所述振动抑制部以如下方式构成：所述第一方向上的从所述扭转部至所述振动抑制部的所述第二端部侧的端部为止的第三距离成为未满所述第一距离。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的振动镜元件，其特征在于，
所述镜部与所述基板分体设置，
所述基板还包含与所述扭转部连接，且配置所述镜部的镜部配置部，
所述扭转部以与所述镜部重叠而在所述第二方向延长的方式设置，在所述第二方向上的与所述镜部重叠的位置上，与所述镜部配置部连接。
7.根据权利要求6所述的振动镜元件，其特征在于，
所述镜部与所述镜部配置部至少在两个部位上，通过具有弹性的粘接剂来接合。
8.根据权利要求7所述的振动镜元件，其特征在于，
所述粘接剂至少在与所述镜部的重心或所述镜部的面的中心大致等距离的两个部位上，将所述镜部与所述镜部配置部接合。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的振动镜元件，其特征在于，
所述镜部配置部在包含所述镜部的重心或所述镜部的面的中心的基准面中，以成为对称的质量的方式实施空心化而形成为梁状。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的振动镜元件，其特征在于，
在所述驱动源或所述一对梁部设置有重物构件。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的振动镜元件，其特征在于，
对所述基板中的所述镜部的附近、及所述驱动源的表面中的至少任一者，实施了处理以防止由所述镜部反射的光反射。
12.一种光扫描装置，其特征在于，包括：
光源，照射光；
镜部，反射从所述光源照射的光；
金属制的基板，包含具有第一端部及第二端部的一对梁部、支撑所述一对梁部各自的所述第一端部的支撑部、及能揺动地支撑所述镜部的扭转部；
驱动源，设置在所述支撑部，产生使所述镜部揺动的板波；以及
振动抑制部，抵接在所述一对梁部，由此抑制传导至所述一对梁部的振动；且
所述扭转部在沿着所述镜部的表面的方向上，在与所述一对梁部延长的第一方向正交的第二方向上延长，并且与所述一对梁部分别连接，
所述振动抑制部以如下方式构成：在所述第一方向上，在所述镜部的端部之中，与所述支撑部侧的第一镜端部相反侧的第二镜端部和所述扭转部之间的位置上，与所述一对梁部抵接，由此抑制传导至所述一对梁部的振动。
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