JP2009186652A - 光スキャナ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各基体部25A、25Bの各反射ミラー部12側の端縁部は、その両端部を各支持梁部21A、21Bによって連結され、この各基体部25A、25Bの外側端縁部は、固定枠5に固定されている。また、各基体部25A、25Bには、各上部電極28A、28Bが形成された各圧電素子26A、26Bが形成されている。更に、各基体部25A、25B、各支持梁部21A、21B及び各圧電素子26A、26Bは、揺動軸15に対して直角方向に対称になるように設けられている。また、各捻れ梁部22A、22Bは、反射ミラー部12の揺動軸15上の両側面部から外側方向に同一面上に延びて、各支持梁部21A、21Bに連結されている。
【選択図】図1
Description
例えば、ミラー部と、このミラー部の両側に一端側が接続された一対の捻れ梁部とを残して中抜きされた基板が、その一端側を支持部材によって片持ち状に支持されると共に、この基板上の一部に圧電素子が形成された光スキャナがある(例えば、特許文献1参照。)。
図9に示すように、特許文献1に記載される構成の光スキャナ100では、基板111上に形成された圧電素子112に駆動電圧を印加して板波を発生させることによって、共振状態でミラー部113に捻れ振幅を発生させている。
先ず、本実施例に係る光スキャナ1の概略構成について図1乃至図3に基づき説明する。図1は光スキャナ1の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。図2は光スキャナ1の平面図である。図3は図2のX1−X1矢視断面図である。
図1乃至図3に示すように、光スキャナ1は、本体部2がベース3に装着されて構成されている。この本体部2は、ステンレス(例えば、SUS304やSUS430等である。)、チタン、鉄等、弾性を有する導電性材料を用いて、プレス加工又はエッチングによって形成されている。本体部2の厚さは、約30μm〜100μmとされている。
また、一対の圧電素子26A、26Bは、反射ミラー部12の揺動軸15上の揺動軸方向中央位置を通り、この揺動軸15に対して直交している軸線27上に中心位置が位置し、且つ、反射ミラー部12を挟んで揺動軸15に対して対称になるように形成されている。
次に、光スキャナ1の揺動駆動について図4乃至図6に基づいて説明する。
図4は反射ミラー部12の揺動駆動の一例を示す図である。図5は各支持梁部21A、21Bと反射ミラー部12が同位相で揺動する第1共振状態を示す図である。図6は各支持梁部21A、21Bと反射ミラー部12が逆位相で揺動する第2共振状態を示す図である。
2 本体部
3 ベース
5 固定枠
6、10 貫通孔
12 反射ミラー部
15、115 揺動軸
18 支持部
19 凹部
21A、21B 支持梁部
22A、22B、114 捻れ梁部
25A、25B 基体部
26A、26B、112 圧電素子
27 軸線
28A、28B 上部電極
31、32 駆動回路
35 変位量変化図
36 変化曲線
41 配置例テーブル
55 直線
111 基板
113 ミラー部
Claims (10)
- ミラー部を揺動軸回りに揺動駆動して所定方向に光を走査する光スキャナにおいて、
前記ミラー部の揺動軸に沿って前記ミラー部の揺動軸方向両端に一端が接続される一対の捻れ梁部と、
前記一対の捻れ梁部のそれぞれの他端が長手方向中央部に連結されて相対向するように形成される一対の支持梁部と、
前記ミラー部を挟んで前記一対の支持梁部の各長手方向端部にそれぞれ内側端縁部が連結されて、前記揺動軸に対して直角方向に対称に配置される一対の平板状の基体部と、
前記一対の基体部の外側端縁部が連結される固定部材と、
前記一対の基体部の少なくとも一方の基体部の表面部に形成された励振手段と、
を備え、
前記励振手段の前記揺動軸に対して直角方向外側の端縁部は、前記基体部の外側端縁部から前記ミラー部側方向に離れるように形成されていることを特徴とする光スキャナ。 - 前記励振手段は、前記ミラー部の揺動軸上の揺動軸方向中央位置を通り前記揺動軸に対して直交している軸線上に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光スキャナ。
- 前記励振手段は、前記一対の基体部のそれぞれの表面に形成され、
前記一対の基体部の一方の基体部に形成された励振手段と他方の基体部に形成された励振手段とは、互いに逆位相で振動するように駆動されることを特徴とする請求項1に記載の光スキャナ。 - 前記励振手段は、前記ミラー部の揺動軸上の揺動軸方向中央位置に対して前記ミラー部を挟んで点対称になるように形成されていることを特徴とする請求項3に記載の光スキャナ。
- 前記励振手段は、前記ミラー部の揺動軸上の揺動軸方向中央位置を通り前記揺動軸に対して直交している軸線上に前記ミラー部を挟んで対称になるように形成されていることを特徴とする請求項4に記載の光スキャナ。
- 前記ミラー部は、前記揺動軸に対して対称になるように形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の光スキャナ。
- 前記励振手段は、前記ミラー部が前記一対の支持梁部の揺動と同位相で揺動するように駆動されることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の光スキャナ。
- 前記励振手段は、圧電素子を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の光スキャナ。
- 前記一対の基体部は導電性材料で形成され、
前記圧電素子を含む励振手段は、前記圧電素子上に積層された上部電極を有することを特徴とする請求項8に記載の光スキャナ。 - 前記一対の基体部は非導電性材料で形成され、
前記圧電素子を含む励振手段は、
前記基体部の表面部に積層されると共にその上側に前記圧電素子が積層される下部電極と、
前記圧電素子上に積層された上部電極と、
を有することを特徴とする請求項8に記載の光スキャナ。
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