JP2009075587A - 2軸駆動電磁気スキャナー - Google Patents

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Abstract

【課題】ミラーの変形を防止しつつミラーを直接駆動させることができ、かつ、ノイズを防止して解像度を向上させつつ消費電力を低減できる2軸駆動電磁気スキャナーを提供する。
【解決手段】この電磁気スキャナー100は、第1軸に対して回動可能に形成された外側駆動部120と、上記第1軸に直交する第2軸に対して回動可能に上記外側駆動部120の内側に懸架された内側駆動部133と、上記内側駆動部133の上部に配置され、上記内側駆動部133と共に回動するステージ131と、を備え、上記ステージ131は、上記ステージ131の下部の中心から突出したリンク部136を通じて上記内側駆動部133と連結される。
【選択図】図2

Description

本発明は、2軸駆動電磁気スキャナーに関し、特にミラーが駆動部から分離されており、直接的に駆動される構造を有する2軸駆動電磁気スキャナーに関する。
最近、例えば映像ディスプレイ装置・レーザープリンタ・精密測定・精密加工など多様な技術分野で、マイクロ電子技術(Micro−Electro−Mechanical Systems:MEMS)により製造される微小構造を有するマイクロ電磁気スキャナーについての研究が活発に進められている。
磁場内のコイルに作用する電磁気力により駆動される2軸駆動電磁気スキャナーは、異なる振動軸に対してミラー面が揺動しつつ、入射光を所定の画面領域に対して水平方向及び垂直方向に走査する。例えば、2軸駆動電磁気スキャナーによる水平方向への走査角変化は、高周波で往復振動する正弦波で表す。一方、2軸駆動電磁気スキャナーによる垂直方向への走査角変化は、低周波ののこぎり歯波関数で表す。特に、2軸駆動電磁気スキャナーを利用して映像を投射するためには、ミラーを、水平振動軸を中心に、例えば約60Hzののこぎり歯波形態で非共振駆動させ、垂直振動軸を中心に、例えば比較的高周波である約20kHzのサイン波で共振駆動させることが望ましい。
かかる2軸駆動電磁気スキャナーを具現するために、多様な技術が提案された。
例えば、ミラーに第1コイルを形成し、ミラーを支持するフレームに第2コイルを形成した後、第1コイル及び第2コイルに20kHzのサイン波水平信号及び60Hzののこぎり歯波垂直信号をそれぞれ独立的に印加する方式がある。しかし、この方式の場合、ミラーにコイルが直接形成されているため、コイルとミラーとの熱膨張係数の差によるミラーの変形が発生する。
他の方式として、ミラーを支持するフレームに一つのコイルのみを形成し、そのコイルに20kHzのサイン波水平走査信号と60Hzののこぎり歯波垂直走査信号との合成信号を印加する方式がある。かかる方式によれば、垂直方向の駆動力と水平方向の駆動力とがいずれもフレームに作用し、ミラーは、フレームに作用する水平方向の駆動力により間接的に駆動される。しかし、この方式の場合、垂直に駆動するフレームに20kHzの微細な水平方向の振動(すなわち、水平方向のノイズ)が存在するという問題がある。かかる水平方向のノイズにより、高解像度のスキャナーを具現するのにも限界がある。さらに、水平共振駆動の場合、フレームの駆動力を使用する間接駆動方式であるため、消費電力が増加する。
さらに他の方式として、ミラーを支持するフレームに水平走査信号用コイルと垂直走査信号用コイルとを交互に形成する方式がある。しかし、この場合にも、垂直方向の駆動力と水平方向の駆動力とがいずれもフレームに作用し、フレームに作用する水平方向の駆動力によりミラーを間接的に駆動する方式であるため、水平方向のノイズがフレームに発生する。また、コイルを交互に使用するため、駆動に必要な電流量が多くて消費電力が大きく増加する。
米国特許第5,912,608号明細書 米国特許第2005/0253055号明細書
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ミラーの変形を防止しつつミラーを直接駆動させることができ、かつ、ノイズを防止して解像度を向上させつつ消費電力を低減可能な、新規かつ改良された2軸駆動電磁気スキャナーを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第1軸に対して回動可能に形成された外側駆動部と、上記第1軸に直交する第2軸に対して回動可能に上記外側駆動部の内側に懸架された内側駆動部と、上記内側駆動部の上部に配置され、上記内側駆動部と共に回動するステージと、を備え、上記ステージは、上記ステージの下部の中心から突出したリンク部を通じて上記内側駆動部と連結されることを特徴とする、電磁気スキャナーが提供される。
また、上記外側駆動部の下部面に設けられ、上記外側駆動部を第1軸方向に回動する第1信号が印加される外側駆動コイルと、上記内側駆動部の下部面に設けられ、上記内側駆動部を第2軸方向に回動する第2信号が印加される内側駆動コイルと、をさらに備えてもよい。
また、上記外側駆動コイルには、低周波非共振信号が印加され、上記内側駆動コイルには、高周波共振信号が印加されてもよい。
また、上記低周波非共振信号は、のこぎり歯波信号であり、上記高周波共振信号は、正弦波信号であってもよい。
また、上記外側駆動部を回動可能に支持するフレームをさらに備えてもよい。
また、上記外側駆動部は、第1軸方向に形成された第1トーションバネを通じて上記フレームに懸架されてもよい。
また、上記内側駆動部は、第2軸方向に形成された第2トーションバネを通じて上記外側駆動部に懸架されてもよい。
また、上記外側駆動部及び上記内側駆動部は、リングの形態を有してもよい。
また、上記リンク部は、ビーム形態の連結ビームを通じて上記内側駆動部と連結されてもよい。
また、上記連結ビームは、上記リンク部の下部と上記リング状の内側駆動部の内周面との間を連結してもよい。
また、上記連結ビームは、機械的フィルタバネの役割を行ってもよい。
また、上記ビーム形態の連結ビームは、第1軸方向に平行に形成されてもよい。
また、上記リンク部は、円形の断面を有してもよい。
また、上記ステージの変形を防止するために、上記リンク部の両側側面に沿って蝶形態に突出部が形成されていてもよい。
また、慣性モーメントを減少させるために、上記外側駆動部と上記内側駆動部との上面に沿って溝が形成されていてもよい。
また、上記ステージの上面には、光を偏向走査するためのミラー面が形成されていてもよい。
以上説明したように本発明によれば、ミラーの変形を防止しつつミラーを直接駆動させることができ、かつ、ノイズを防止して解像度を向上させつつ消費電力を低減できる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
<2軸駆動電磁気スキャナー100の構成の概要>
図1は、本発明の良好な実施形態による2軸駆動電磁気スキャナー100の上面構造を概略的に示す平面図であり、図2は、前記2軸駆動電磁気スキャナー100の背面構造を概略的に示す背面図である。
図1及び図2に示すように、本発明の良好な実施形態による前記2軸駆動電磁気スキャナー100は、第1軸に対して回動可能に形成された外側駆動部120と、その外側駆動部120を支持するフレーム110と、前記第1軸に直交する第2軸に対して回動可能に形成された内側駆動部133と、その内側駆動部133と共に回動するステージ131と、を備える。
また、フレーム110の両側には、第1軸と第2軸との間の方向に均一な磁場Bを形成するための第1磁石M1及び第2磁石M2がそれぞれ配置される。例えば、第1磁石M1のN極がフレーム110と対向して配置され、第2磁石M2のS極がフレーム110と対向して配置される。第1磁石M1及び第2磁石M2は、例えば、永久磁石または電磁石で形成できる。
外側駆動部120は、第1軸方向に沿って外側駆動部120の両側に形成された第1トーションバネ121を通じてフレーム110内に懸架されている。したがって、外側駆動部120は、フレーム110により支持されつつ、第1トーションバネ121を中心に第1軸方向に対して回動する(つまり回動の中心が第1軸になる。)。本実施形態によれば、外側駆動部120は、内部が空いている輪(円形のリング)の形態である。図面には、外側駆動部120が円形の輪であると示されているが、例えば長方形または他の形態の多角形の輪(非円形のリング)で形成されてもよい。
また、図2に示すように、外側駆動部120の下部面には、外側駆動部120を第1軸方向に回動させるための外側駆動コイル125が設けられている。例えば、外側駆動コイル125は、フレーム110の下部面に設けられた第1電極パッドP1から、第1トーションバネ121を経て外側駆動部120の下部面で数回〜数十回巻き取られた後、再び第1トーションバネ121を経てフレーム110の下部面に設けられた第2電極パッドP2に戻る。外側駆動コイル125には、外側駆動部120を駆動させるための第1信号が印加される。外側駆動コイル125に第1信号が印加されれば、第1磁石M1及び第2磁石M2により形成された磁場B、及び外側駆動コイル125に流れる電流により発生したローレンツ力が、外側駆動部120を駆動させる。
外側駆動部120が垂直駆動を行う場合、外側駆動コイル125に印加される第1信号は、例えば約60Hzの低周波非共振信号でありうる。このために、外側駆動部120と第1トーションバネ121とは、それぞれ低周波振動に適した質量及び弾性剛性を有するように設計される。ここで、非共振信号とは、外側駆動部120の固有振動数(共振周波数)と一致しない信号を意味する。この場合、外側駆動部120は、外側駆動コイル125に印加される第1信号により非共振回動運動を行う。特に、外側駆動部120が映像ディスプレイ装置の垂直走査に使われる場合、第1信号は、のこぎり歯波形態の低周波非共振信号であることが適当である。
一方、ステージ131と内側駆動部133とは、外側駆動部120の内部に配置されている。図3の斜視図に明確に示したように、内側駆動部133のみが外側駆動部120と直接連結され、ステージ131は、内側駆動部133の上面に配置される。内側駆動部133は、第2軸方向に沿って内側駆動部133の両側に形成された第2トーションバネ132を通じて外側駆動部120の内部に懸架されている。したがって、内側駆動部133は、外側駆動部120により支持されつつ、第2トーションバネ132を中心に第2軸方向に対して回動される(つまり回動の中心が第2軸になる。)。ここで、第1軸方向と第2軸方向とは、互いに直交する方向である。したがって、第1トーションバネ121と第2トーションバネ132との延長線も互いに直交する。
図2に示すように、内側駆動部133も内部が空いている輪の形態である。図面には、内側駆動部133が円形の輪であると示されているが、例えば長方形または他の形態の多角形の輪で形成されてもよい
かかる輪形態の内側駆動部133の下部面には、図2に示すように、内側駆動部133を第2軸方向に回動させるための内側駆動コイル134が設けられている。例えば、内側駆動コイル134は、フレーム110の下部面に設けられた第3電極パッドP3から、第1トーションバネ121と第2トーションバネ132とを経て内側駆動部133の下部面で数回〜数十回巻き取られた後、再び第1トーションバネ121と第2トーションバネ132とを経てフレーム110の下部面に設けられた第4電極パッドP4に戻る。内側駆動コイル134には、内側駆動部133を駆動させるための第2信号が印加される。内側駆動コイル134に第2信号が印加されれば、第1磁石M1及び第2磁石M2により形成された磁場Bと、内側駆動コイル134に流れる電流とにより発生したローレンツ力により内側駆動部133を駆動させる。
内側駆動部133が水平駆動を行う場合、内側駆動コイル134に印加される第2信号は、例えば約20kHzの高周波共振信号でありうる。このために、内側駆動部133と第2トーションバネ132とは、それぞれ高周波振動に適した質量及び弾性剛性を有するように設計される。例えば、内側駆動部133と第2トーションバネ132との固有振動数を第2信号の周波数のような約20kHzに設計できる。この場合、内側駆動部133は、内側駆動コイル134に印加される第2信号により共振回動運動を行う。特に、内側駆動部133が映像ディスプレイ装置の水平走査に使われる場合、第2信号は、正弦波形態の高周波共振信号であることが適当である。
本実施形態による2軸駆動電磁気スキャナー100のステージ131の上面には、光を偏向走査するためのミラー面が形成される。かかるステージ131は、内側駆動部133と連結されて、内側駆動部133と共に第2軸に対して回動する。ステージ131と内側駆動部133との連結は、図2に示すように、ステージ131の下部の中心から突出したリンク部136を通じて行われる。また、リンク部136は、内側駆動部133と直接連結されず、ビーム形態の連結ビーム135を通じて内側駆動部133と連結される。
<ステージ131等の連結>
かかるステージ131、内側駆動部133、リンク部136及び連結ビーム135の連結関係を、図4〜図7にさらに明確に示す。図4は、図1に示した2軸駆動電磁気スキャナー100のI−I断面(すなわち、第1軸方向の断面)の構造を概略的に示し、図5は、図4に示した2軸駆動電磁気スキャナー100の断面を斜視図の形態として示している。また、図6は、図1に示した2軸駆動電磁気スキャナー100のII−II断面(すなわち、第2軸方向の断面)の構造を概略的に示し、図7は、図6に示した2軸駆動電磁気スキャナー100の断面を斜視図の形態として示している。
図4〜図7に示すように、リング形態を有する外側駆動部120は、第1トーションバネ121を通じてフレーム110に回動可能に支持され、外側駆動部120の下部面には、外側駆動コイル125が設けられる。また、リング形態を有する内側駆動部133は、第1トーションバネ121と直交する第2トーションバネ132を通じて外側駆動部120に回動可能に支持され、内側駆動部133の下部面には、内側駆動コイル134が設けられる。
そして、円板形態のステージ131は、内側駆動部133の上部に配置されている。より具体的に、ステージ131と内側駆動部133との連結状態について説明する。ステージ131の裏面、つまり、内側駆動部133が配置された方向の面には、図4に示すように、突出形成されたリンク部136が形成される。このリンク部136は、円板状のステージ131の略中心から、中心軸が一致するように円柱状に突出形成される。そして、円柱形態を有するリンク部136の上部は、ステージ131の下部の中心に連結され、リンク部136の下部は、リング形態の内側駆動部133の内部(略中央)に位置する。そして、ビーム形態を有する連結ビーム135が、リンク部136の下部と内側駆動部133とを連結する。例えば、ビーム形態の連結ビーム135は、リンク部136の下部(下部外周であってもよい。)と内側駆動部133の内周面とを連結する。なお、連結ビーム135は、例えば、リンク部136及び内側駆動部133の少なくとも一方と一体に形成されてもよい。また、このビーム形態の連結ビーム135は、例えば、リンク部136と内側駆動部133との間を繋ぐ四角柱形に形成されてもよい。更に、この連結ビーム135は、例えば、適切な形態に材料をエッチングすることによって他の部分と一緒に同時に形成することも可能である。
かかる本発明によれば、ミラー面が形成されているステージ131がリンク部136を通じて内側駆動部133と別個の構造で分離されている。その結果、内側駆動部133にコイルを設置して内側駆動部133を直接駆動しても、ステージ131の上面に形成されたミラー面が変形しない。したがって、従来に比べて電力消費を低減し、かつミラー面の変形なしにステージ131を高周波で水平共振駆動できる。
また、本実施形態によれば、リンク部136の下部と内側駆動部133の内周面との間に連結された連結ビーム135は、例えば棒状のビームのような形態で形成され、ツイストに対する弾性でバネのように作用することにより、機械的なフィルタバネ(Mechanical Filter Spring)の役割を行える。このために、ビーム形態を有する連結ビーム135は、第1軸方向に平行に形成されることが望ましい。すなわち、連結ビーム135は、第1トーションバネ121の延長線上に位置し、第2トーションバネ132の延長線と直交する。かかる方式により、リンク部136がビーム形態の連結ビーム135を通じて内側駆動部133と間接的に連結されるため、内側駆動部133で発生する高周波ノイズが除去される。つまり、連結ビーム135が第1軸方向に平行に形成されることにより、第1軸を中心とした回動方向への振動(高周波ノイズ)は、その第1軸方向に延設された連結ビーム135のねじれ(トーション)と、ステージ131の慣性力により吸収される。従って、連結ビーム135は、高周波ノイズを除去するフィルタのような役割を担うことができる。したがって、ステージ131と外側駆動部120との間にノイズの伝達が抑制されるので、従来に比べて高い解像度を達成することが可能である。
<変更例1>
一方、図8は、本発明の他の実施形態による2軸駆動電磁気スキャナー100のリンク部136の断面図を例示的に示している。図2に示した実施形態の場合、リンク部136は、円形の断面を有する。この場合、ステージ131とリンク部136との連結部位近辺でステージ131の変形が発生することもある。かかる変形を更に確実に防止するために、図8に示したように、リンク部136の両側側面に沿って突出部137が、さらに形成されてもよい。例えば、リンク部136の両側にそれぞれ平行な二つずつの突出部137を対称的な蝶形態に形成できる。つまり、突出部137は、例えば、連結ビーム135の両脇に、連結ビーム135に沿って形成することができる。これにより、突出部137により、連結ビーム135が接続されるリンク部136の付け根の部位の強度が高まるため、ステージ131とリンク部136との連結部位近辺でステージ131の変形が抑制される。
<変更例2>
また、図9は、本発明の更に他の実施形態による2軸駆動電磁気スキャナー100の構造を概略的に示す断面図である。図9に示すように、リング形態を有する外側駆動部120と内側駆動部133との上面に沿ってそれぞれ溝126,138が形成されている。このように形成された溝126,138は、外側駆動部120と内側駆動部133との質量をそれぞれ減少させる。したがって、外側駆動部120と内側駆動部133とを駆動させるための消費電力をさらに低減させることができる。さらに、外側駆動部120と内側駆動部133との質量減少により、外側駆動部120と内側駆動部133との慣性モーメントが大きく減少する。その結果、外側駆動部120と内側駆動部133との反応時間が速くなり、さらに正確に動作を制御することが可能である。
<まとめ>
以上、本発明の各実施形態に係る2軸駆動電磁気スキャナー100について説明した。
本発明の各実施形態によれば、内側駆動部133に別途の独立的な駆動用コイル134を形成して内側駆動部133を直接駆動するため、消費電力が低減される。
また、ミラー面が内側駆動部133に直接形成されず、リンク部136を通じて内側駆動部133と連結されるステージ131上に形成されるため、ミラー面の変形を防止できる。
また、ビーム形態の連結ビーム135を通じてリンク部136と内側駆動部133とが連結されるため、内側駆動部135と外側駆動部120との間のノイズを除去することが可能である。
さらに、上記各実施形態は、構造が簡単であるため、製造工程が容易であり、2軸駆動電磁気スキャナー100の全体的なサイズを縮小させることができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、精密電子機器関連の技術分野に適用可能である。
本発明の良好な実施形態による2軸駆動電磁気スキャナーの上面構造を概略的に示す平面図である。 本発明の良好な実施形態による2軸駆動電磁気スキャナーの背面構造を概略的に示す背面図である。 図1に示した2軸駆動電磁気スキャナーの外側及び内側駆動部を概略的に示す斜視図である。 図1に示した2軸駆動電磁気スキャナーのI−I断面構造を概略的に示す断面図である。 図4に示した2軸駆動電磁気スキャナーの断面を示す斜視図である。 図1に示した2軸駆動電磁気スキャナーのII−II断面構造を概略的に示す断面図である。 図6に示した2軸駆動電磁気スキャナーの断面を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態による2軸駆動電磁気スキャナーのリンク部の断面図を例示的に示す図面である。 本発明の他の実施形態による2軸駆動電磁気スキャナーの構造を概略的に示す断面図である。
符号の説明
100 2軸駆動電磁気スキャナー
110 フレーム
120 外側駆動部
121 第1トーションバネ
125 外側駆動コイル
131 ステージ
132 第2トーションバネ
133 内側駆動部
134 内側駆動コイル
135 連結ビーム
136 リンク部
B 磁場
M1 第1磁石
M2 第2磁石
P1 第1電極パッド
P2 第2電極パッド
P3 第3電極パッド
P4 第4電極パッド

Claims (16)

  1. 第1軸に対して回動可能に形成された外側駆動部と、
    前記第1軸に直交する第2軸に対して回動可能に前記外側駆動部の内側に懸架された内側駆動部と、
    前記内側駆動部の上部に配置され、前記内側駆動部と共に回動するステージと、
    を備え、
    前記ステージは、前記ステージの下部の中心から突出したリンク部を通じて前記内側駆動部と連結されることを特徴とする、電磁気スキャナー。
  2. 前記外側駆動部の下部面に設けられ、前記外側駆動部を第1軸方向に回動する第1信号が印加される外側駆動コイルと、
    前記内側駆動部の下部面に設けられ、前記内側駆動部を第2軸方向に回動する第2信号が印加される内側駆動コイルと、
    をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の電磁気スキャナー。
  3. 前記外側駆動コイルには、低周波非共振信号が印加され、
    前記内側駆動コイルには、高周波共振信号が印加されることを特徴とする、請求項2に記載の電磁気スキャナー。
  4. 前記低周波非共振信号は、のこぎり歯波信号であり、
    前記高周波共振信号は、正弦波信号であることを特徴とする、請求項3に記載の電磁気スキャナー。
  5. 前記外側駆動部を回動可能に支持するフレームをさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の電磁気スキャナー。
  6. 前記外側駆動部は、第1軸方向に形成された第1トーションバネを通じて前記フレームに懸架されることを特徴とする、請求項5に記載の電磁気スキャナー。
  7. 前記内側駆動部は、第2軸方向に形成された第2トーションバネを通じて前記外側駆動部に懸架されることを特徴とする、請求項6に記載の電磁気スキャナー。
  8. 前記外側駆動部及び前記内側駆動部は、リングの形態を有することを特徴とする、請求項1に記載の電磁気スキャナー。
  9. 前記リンク部は、ビーム形態の連結ビームを通じて前記内側駆動部と連結されることを特徴とする、請求項8に記載の電磁気スキャナー。
  10. 前記連結ビームは、前記リンク部の下部と前記リング状の内側駆動部の内周面との間を連結することを特徴とする、請求項9に記載の電磁気スキャナー。
  11. 前記連結ビームは、機械的フィルタバネの役割を行うことを特徴とする、請求項10に記載の電磁気スキャナー。
  12. 前記ビーム形態の連結ビームは、第1軸方向に平行に形成されたことを特徴とする、請求項9に記載の電磁気スキャナー。
  13. 前記リンク部は、円形の断面を有することを特徴とする、請求項8に記載の電磁気スキャナー。
  14. 前記ステージの変形を防止するために、前記リンク部の両側側面に沿って蝶形態に突出部が形成されていることを特徴とする、請求項13に記載の電磁気スキャナー。
  15. 慣性モーメントを減少させるために、前記外側駆動部と前記内側駆動部との上面に沿って溝が形成されていることを特徴とする、請求項8に記載の電磁気スキャナー。
  16. 前記ステージの上面には、光を偏向走査するためのミラー面が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の電磁気スキャナー。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011521288A (ja) * 2008-05-16 2011-07-21 マイクロビジョン,インク. 誘起共振櫛型駆動スキャナ
JP2012528343A (ja) * 2009-05-27 2012-11-12 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング マイクロマシニング型の構成素子及び該マイクロマシニング型の構成素子の製造方法
JP2014123020A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Seiko Epson Corp アクチュエーター、光スキャナー、画像表示装置、ヘッドマウントディスプレイ
JP2014240911A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 セイコーエプソン株式会社 光学デバイス、光スキャナーおよび画像表示装置
EP2869110A1 (en) 2013-10-29 2015-05-06 Seiko Epson Corporation Optical scanner, image display device, head mount display, and head-up display
CN104749771A (zh) * 2013-12-26 2015-07-01 精工爱普生株式会社 光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器
US9341841B2 (en) 2013-12-26 2016-05-17 Seiko Epson Corporation Optical scanner, image display apparatus, and head-mount display
US9958671B2 (en) 2015-08-05 2018-05-01 Seiko Epson Corporation Optical scanner, manufacturing method of optical scanner, image display device, and head mounted display
WO2018168349A1 (ja) 2017-03-13 2018-09-20 パイオニア株式会社 駆動装置および距離測定装置
JP2019503506A (ja) * 2015-12-23 2019-02-07 ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングLeica Microsystems CMS GmbH 走査顕微鏡における使用のための、対象物を走査する走査装置
DE102021204345A1 (de) 2020-05-08 2021-11-11 Mitsubishi Electric Corporation Optische abtastvorrichtung und einstellverfahren für optische abtastvorrichtung
US11199696B2 (en) 2019-03-19 2021-12-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012206269B4 (de) 2012-04-17 2023-12-14 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches Bauteil und Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil
US8716094B1 (en) 2012-11-21 2014-05-06 Global Foundries Inc. FinFET formation using double patterning memorization
US9651775B2 (en) 2012-12-20 2017-05-16 Intel Corporation MEMS device
JP6250323B2 (ja) 2013-08-01 2017-12-20 浜松ホトニクス株式会社 ミラー駆動装置
JP6550207B2 (ja) 2013-10-29 2019-07-24 セイコーエプソン株式会社 光スキャナー、画像表示装置、ヘッドマウントディスプレイおよびヘッドアップディスプレイ
DE102013223937B4 (de) * 2013-11-22 2022-01-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mikrospiegelanordnung
JP2019061181A (ja) * 2017-09-27 2019-04-18 日本信号株式会社 アクチェータ
CN109521561A (zh) * 2018-12-11 2019-03-26 苏州希景微机电科技有限公司 一种电磁mems微镜

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08322227A (ja) * 1995-05-26 1996-12-03 Nippon Signal Co Ltd:The プレーナ型電磁アクチュエータ
JP2002131685A (ja) * 2000-10-25 2002-05-09 Nippon Signal Co Ltd:The アクチュエ−タ
JP2003344787A (ja) * 2002-05-28 2003-12-03 Matsushita Electric Works Ltd 光スイッチ及びその製造方法
JP2004226548A (ja) * 2003-01-21 2004-08-12 Nissan Motor Co Ltd 光走査装置及びこれを用いた物体検出装置、描画装置
JP2005185276A (ja) * 1995-02-24 2005-07-14 Sloan-Kettering Inst For Cancer Research Psm’活性のプロモータ
US20050253065A1 (en) * 2004-05-17 2005-11-17 Souma Sengupta Methods, apparatus, and software for adjusting the focal spot of an electron beam
JP2006227144A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Seiko Epson Corp 光走査装置及び画像表示装置
US20070139752A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Systems, methods and devices for actuating a moveable miniature platform

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3214583B2 (ja) 1993-07-07 2001-10-02 富士電機株式会社 光偏向子
US7400432B2 (en) * 2002-05-17 2008-07-15 Microvision, Inc. Scanning-mirror structure having a cut or a composite design to reduce deformation of the mirror face, and related system and method
JP4432406B2 (ja) 2003-08-13 2010-03-17 日本ビクター株式会社 光検出装置及び方法
JP2005250078A (ja) 2004-03-04 2005-09-15 Canon Inc 光偏向器
US7099063B2 (en) 2004-03-09 2006-08-29 Lucent Technologies Inc. MEMS device for an adaptive optics mirror
US7442918B2 (en) 2004-05-14 2008-10-28 Microvision, Inc. MEMS device having simplified drive
KR100707185B1 (ko) 2005-03-16 2007-04-13 삼성전자주식회사 복층 플레이트 구조의 액츄에이터

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005185276A (ja) * 1995-02-24 2005-07-14 Sloan-Kettering Inst For Cancer Research Psm’活性のプロモータ
JPH08322227A (ja) * 1995-05-26 1996-12-03 Nippon Signal Co Ltd:The プレーナ型電磁アクチュエータ
JP2002131685A (ja) * 2000-10-25 2002-05-09 Nippon Signal Co Ltd:The アクチュエ−タ
JP2003344787A (ja) * 2002-05-28 2003-12-03 Matsushita Electric Works Ltd 光スイッチ及びその製造方法
JP2004226548A (ja) * 2003-01-21 2004-08-12 Nissan Motor Co Ltd 光走査装置及びこれを用いた物体検出装置、描画装置
US20050253065A1 (en) * 2004-05-17 2005-11-17 Souma Sengupta Methods, apparatus, and software for adjusting the focal spot of an electron beam
JP2006227144A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Seiko Epson Corp 光走査装置及び画像表示装置
US20070139752A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Systems, methods and devices for actuating a moveable miniature platform

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011521288A (ja) * 2008-05-16 2011-07-21 マイクロビジョン,インク. 誘起共振櫛型駆動スキャナ
JP2012528343A (ja) * 2009-05-27 2012-11-12 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング マイクロマシニング型の構成素子及び該マイクロマシニング型の構成素子の製造方法
JP2014123020A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Seiko Epson Corp アクチュエーター、光スキャナー、画像表示装置、ヘッドマウントディスプレイ
US9681015B2 (en) 2013-06-12 2017-06-13 Seiko Epson Corporation Optical device, optical scanner, and image display apparatus
JP2014240911A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 セイコーエプソン株式会社 光学デバイス、光スキャナーおよび画像表示装置
EP2869110A1 (en) 2013-10-29 2015-05-06 Seiko Epson Corporation Optical scanner, image display device, head mount display, and head-up display
US9256067B2 (en) 2013-12-26 2016-02-09 Seiko Epson Corporation Optical scanner, image display apparatus, and head-mount display
US9341841B2 (en) 2013-12-26 2016-05-17 Seiko Epson Corporation Optical scanner, image display apparatus, and head-mount display
CN104749771A (zh) * 2013-12-26 2015-07-01 精工爱普生株式会社 光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器
US9958671B2 (en) 2015-08-05 2018-05-01 Seiko Epson Corporation Optical scanner, manufacturing method of optical scanner, image display device, and head mounted display
JP2019503506A (ja) * 2015-12-23 2019-02-07 ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングLeica Microsystems CMS GmbH 走査顕微鏡における使用のための、対象物を走査する走査装置
US11150453B2 (en) 2015-12-23 2021-10-19 Leica Microsystems Cms Gmbh Scanning device for scanning an object for use in a scanning microscope
WO2018168349A1 (ja) 2017-03-13 2018-09-20 パイオニア株式会社 駆動装置および距離測定装置
US11555892B2 (en) 2017-03-13 2023-01-17 Pioneer Corporation Drive device and distance measurement apparatus
EP4220917A1 (en) 2017-03-13 2023-08-02 Pioneer Corporation Drive device and distance measuring device
US11199696B2 (en) 2019-03-19 2021-12-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
DE102021204345A1 (de) 2020-05-08 2021-11-11 Mitsubishi Electric Corporation Optische abtastvorrichtung und einstellverfahren für optische abtastvorrichtung
JP2021177214A (ja) * 2020-05-08 2021-11-11 三菱電機株式会社 光走査装置及び光走査装置の調整方法

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