JP2021189323A - Movable device, deflection device, distance measuring device, image projection device, and vehicle - Google Patents

Movable device, deflection device, distance measuring device, image projection device, and vehicle Download PDF

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Abstract

To provide a highly reliable movable device.SOLUTION: A movable device according to an embodiment of the present invention includes: a movable part; a first beam part connected to the movable part at a predetermined position, the first beam part rocking the movable part; a second beam part connected to the movable part at another position, the second beam part rocking the movable part; a first support part for supporting the first beam part; a second support part for supporting the second beam part; and a fixing part for fixing the first support part and the second support part. The first support part has a first hole part, the second support part has a second hole part, and the fixing part has a third hole part corresponding to the first hole part and a fourth hole part corresponding to the second hole part. Between the first and third hole parts and between the second and fourth hole parts, there is a positioning member.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、可動装置、偏向装置、距離測定装置、画像投影装置、及び車両に関する。 The present invention relates to a movable device, a deflection device, a distance measuring device, an image projection device, and a vehicle.

従来、半導体製造技術を応用したマイクロマシニング技術によりシリコンやガラスを微細加工して製造されるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイスが知られている。 Conventionally, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) device manufactured by microfabricating silicon or glass by a micromachining technology applying a semiconductor manufacturing technology is known.

また、MEMSデバイスとして、反射面を設けた可動部と弾性梁とをウエハ上に一体に形成し、弾性梁に薄膜化した圧電材料を重ね合わせて構成した駆動梁で可動部を揺動させる可動装置で、
支持部に開放部を設けるものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
Further, as a MEMS device, a movable part provided with a reflective surface and an elastic beam are integrally formed on a wafer, and the movable part is swung by a drive beam formed by superimposing a thin-film piezoelectric material on the elastic beam. With the device
A support portion provided with an open portion is disclosed (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1の可動装置は、開放部を設けることで2つの支持部を備える構成になるため、2つの支持部間の距離の変化により、可動装置の共振周波数が変化したり、可動装置が破損したりする場合がある。 However, since the movable device of Patent Document 1 is configured to include two support portions by providing an open portion, the resonance frequency of the movable device may change or the movable device may change due to a change in the distance between the two support portions. May be damaged.

本発明は、信頼性に優れる可動装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a movable device having excellent reliability.

本発明の一態様に係る可動装置は、可動部と、前記可動部と所定の箇所で接続され、前記可動部を揺動させる第1の梁部と、前記所定の箇所とは異なる箇所で可動部と接続され、前記可動部を揺動させる第2の梁部と、前記第1の梁部を支持する第1の支持部と、前記第2の梁部を支持する第2の支持部と、前記第1の支持部と前記第2の支持部を固定する固定部と、を備え、前記第1の支持部は第1の孔部を備え、前記第2の支持部は第2の孔部を備え、前記固定部は、前記第1の孔部に対応するように設けられた第3の孔部と、前記第2の孔部に対応するように設けられた第4の孔部と、を備え、前記第1の孔部と前記第3の孔部との間、並びに前記第2の孔部と前記第4の孔部との間のそれぞれに、位置決め部材が設けられている。 The movable device according to one aspect of the present invention is movable at a position different from the movable portion, the first beam portion that is connected to the movable portion at a predetermined location and swings the movable portion, and the predetermined location. A second beam portion that is connected to the portion and swings the movable portion, a first support portion that supports the first beam portion, and a second support portion that supports the second beam portion. The first support portion is provided with a fixing portion for fixing the first support portion and the second support portion, the first support portion is provided with a first hole portion, and the second support portion is provided with a second hole. The fixing portion includes a third hole portion provided so as to correspond to the first hole portion, and a fourth hole portion provided to correspond to the second hole portion. , And a positioning member is provided between the first hole and the third hole, and between the second hole and the fourth hole.

本発明によれば、信頼性に優れる可動装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a movable device having excellent reliability.

第1実施形態に係る可動装置の全体構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure example of the movable device which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る可動装置の構成例を示す図であり、(a)は本体部の構成を示す図、(b)は固定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the movable device which concerns on 1st Embodiment, (a) is the figure which shows the structure of the main body part, (b) is the figure which shows the structure of a fixed part. 比較例に係る可動装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the movable device which concerns on a comparative example. 第1変形例に係る可動装置の全体構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure example of the movable device which concerns on 1st modification. 第1変形例に係る可動装置の構成例を示す図であり、(a)は本体部の構成を示す図、(b)は固定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the movable device which concerns on 1st modification, (a) is the figure which shows the structure of the main body part, (b) is the figure which shows the structure of the fixed part. 第2実施形態に係る可動装置の全体構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure example of the movable device which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る可動装置の構成例を示す図であり、(a)は本体部の構成を示す図、(b)は固定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the movable device which concerns on 2nd Embodiment, (a) is the figure which shows the structure of the main body part, (b) is the figure which shows the structure of a fixed part. 第2変形例に係る可動装置の全体構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure example of the movable device which concerns on 2nd modification. 第2変形例に係る可動装置の構成例を示す図であり、(a)は本体部の構成を示す図、(b)は固定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the movable device which concerns on 2nd modification, (a) is the figure which shows the structure of the main body part, (b) is the figure which shows the structure of the fixed part. 第3実施形態に係る可動装置の構成例を示す図であり、(a)は本体部の構成を示す図、(b)は固定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the movable device which concerns on 3rd Embodiment, (a) is the figure which shows the structure of the main body part, (b) is the figure which shows the structure of a fixed part. 第3変形例に係る可動装置の構成例を示す図であり、(a)は本体部の構成を示す図、(b)は固定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the movable device which concerns on 3rd modification, (a) is the figure which shows the structure of the main body part, (b) is the figure which shows the structure of the fixed part. 第4実施形態に係る可動装置の構成例を示す図であり、(a)は本体部の構成を示す図、(b)は固定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the movable device which concerns on 4th Embodiment, (a) is the figure which shows the structure of the main body part, (b) is the figure which shows the structure of a fixed part. 第4変形例に係る可動装置の構成例を示す図であり、(a)は本体部の構成を示す図、(b)は固定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the movable device which concerns on 4th modification, (a) is the figure which shows the structure of the main body part, (b) is the figure which shows the structure of the fixed part. 第5実施形態に係る可動装置の全体構成例を示す図である。It is a figure which shows the whole structure example of the movable device which concerns on 5th Embodiment. 第5実施形態に係る可動装置の構成例を示す図であり、(a)は本体部の構成を示す図、(b)は固定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the movable device which concerns on 5th Embodiment, (a) is the figure which shows the structure of the main body part, (b) is the figure which shows the structure of a fixed part. 第5変形例に係る可動装置の構成例を示す図であり、(a)は本体部の構成を示す図、(b)は固定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the movable device which concerns on 5th modification, (a) is the figure which shows the structure of the main body part, (b) is the figure which shows the structure of the fixed part. 光走査システムの一例の概略図である。It is a schematic diagram of an example of an optical scanning system. 光走査システムの一例のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of an example of an optical scanning system. 制御装置の一例の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an example of a control device. 光走査システムに係る処理の一例のフローチャートである。It is a flowchart of an example of the process which concerns on an optical scanning system. ヘッドアップディスプレイ装置を搭載した自動車の一例の概略図である。It is a schematic diagram of an example of an automobile equipped with a head-up display device. ヘッドアップディスプレイ装置の一例の概略図である。It is a schematic diagram of an example of a head-up display device. 光書込装置を搭載した画像形成装置の一例の概略図である。It is a schematic diagram of an example of an image forming apparatus equipped with an optical writing apparatus. 光書込装置の一例の概略図である。It is a schematic diagram of an example of an optical writing device. ライダ装置を搭載した自動車の一例の概略図である。It is a schematic diagram of an example of an automobile equipped with a rider device. ライダ装置の一例の概略図である。It is a schematic diagram of an example of a rider device. レーザヘッドランプの構成の一例を説明する概略図である。It is a schematic diagram explaining an example of the structure of a laser headlamp. ヘッドマウントディスプレイの構成の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of the structure of a head-mounted display. ヘッドマウントディスプレイの構成の一部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a part of the structure of a head-mounted display. パッケージングされた可動装置の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of the packaged movable device.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一の構成部には同一符号を付し、重複した説明を適宜省略する。また以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための可動装置を例示するものであって、本発明を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted as appropriate. Further, the embodiments shown below exemplify a movable device for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments shown below. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described below are not intended to limit the scope of the present invention to the specific description, but are intended to be exemplified. It is a thing. In addition, the size and positional relationship of the members shown in the drawings may be exaggerated in order to clarify the explanation.

なお以下に示す各図面では、便宜上、可動装置の揺動軸に直交する方向をX軸方向とし、揺動軸に平行な方向をY軸方向とし、X軸及びY軸のそれぞれに直交する方向(高さ方向)をZ軸方向とする。 In each of the drawings shown below, for convenience, the direction orthogonal to the swing axis of the movable device is defined as the X-axis direction, the direction parallel to the swing axis is defined as the Y-axis direction, and the directions orthogonal to the X-axis and the Y-axis are respectively. (Height direction) is the Z-axis direction.

[第1実施形態]
<可動装置100の構成例>
図1は、第1実施形態に係る可動装置100の全体構成の一例を示す図である。図1における断面100Pは、可動装置100のC−C'矢視断面を示している。
[First Embodiment]
<Configuration example of movable device 100>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of the movable device 100 according to the first embodiment. The cross section 100P in FIG. 1 shows a cross section taken along the line CC'of the movable device 100.

図1に示すように、可動装置100は、図1右図において実線で表される本体部120と、図1右図において破線で表される固定部130とを有する。また本体部120は、可動部101と、ばね部102A及び102Bと、駆動部103A及び103Bと、支持部106A及び106Bとを有する。 As shown in FIG. 1, the movable device 100 has a main body portion 120 represented by a solid line in the right figure of FIG. 1 and a fixed portion 130 represented by a broken line in the right figure of FIG. Further, the main body portion 120 has a movable portion 101, spring portions 102A and 102B, drive portions 103A and 103B, and support portions 106A and 106B.

ばね部102Aは、可動部101と所定の箇所で接続され、可動部101を揺動させる第1の梁部の一例である。ばね部102Bは、上記の所定の箇所とは異なる箇所で可動部101と接続され、可動部101を揺動させる第2の梁部の一例である。ばね部102A及び102Bは、それぞれミアンダ構造(折り返し構造)で梁部を構成し、揺動軸に対応する図1のE軸回りに可動部101を揺動させる。 The spring portion 102A is an example of a first beam portion that is connected to the movable portion 101 at a predetermined position and swings the movable portion 101. The spring portion 102B is an example of a second beam portion that is connected to the movable portion 101 at a location different from the above-mentioned predetermined location and swings the movable portion 101. The spring portions 102A and 102B each have a beam portion having a meander structure (folded structure), and the movable portion 101 is swung around the E axis of FIG. 1 corresponding to the swing axis.

また可動部101の表面は、入射する光を反射する反射面となっている。可動装置100は、可動部101がE軸回りに揺動することで、反射面による反射光をE軸と直交する方向(X軸方向)に走査することができる。なお、反射面は、可動部101の表面自体を反射面としてもよいし、可動部101の表面に反射面を形成した構成にしてもよい。 Further, the surface of the movable portion 101 is a reflecting surface that reflects incident light. The movable device 100 can scan the light reflected by the reflecting surface in the direction orthogonal to the E axis (X-axis direction) by swinging the movable portion 101 around the E axis. As the reflective surface, the surface of the movable portion 101 itself may be used as the reflective surface, or the reflective surface may be formed on the surface of the movable portion 101.

駆動部103Aは、ばね部102A上に設けられた薄膜の圧電材料である。駆動電圧に応答してばね部102Aを変形させることで、可動部101を揺動させるための駆動力を供給する。駆動部103Bは、ばね部102B上に設けられた薄膜の圧電材料である。駆動電圧に応答してばね部102Bを変形させることで、可動部101を揺動させるための駆動力を供給する。圧電材料としては、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等が挙げられるが、その他の圧電材料であってもよく、種類は問わない。 The drive unit 103A is a thin-film piezoelectric material provided on the spring unit 102A. By deforming the spring portion 102A in response to the driving voltage, a driving force for swinging the movable portion 101 is supplied. The drive unit 103B is a thin-film piezoelectric material provided on the spring unit 102B. By deforming the spring portion 102B in response to the driving voltage, a driving force for swinging the movable portion 101 is supplied. Examples of the piezoelectric material include PZT (lead zirconate titanate) and the like, but other piezoelectric materials may be used, and any type may be used.

支持部106Aは、ばね部102Aを支持する第1の支持部の一例である。支持部106Bは、ばね部102Bを支持する第2の支持部の一例である。固定部130は、支持部106Aと支持部106Bを固定する固定部である。 The support portion 106A is an example of a first support portion that supports the spring portion 102A. The support portion 106B is an example of a second support portion that supports the spring portion 102B. The fixing portion 130 is a fixing portion for fixing the support portion 106A and the support portion 106B.

固定部130は、位置決め部材110Aを介して支持部106Aを固定し、また位置決め部材110Bを介して支持部106Bを固定する。固定部130は接着剤111により支持部106A及び106Bを固定することができる。この接着剤111には、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等の如何なる樹脂材料系の接着剤も利用可能である。また、支持部106A及び10Bと固定部130の間よりも小さな充填部材が混合されていてもよい。 The fixing portion 130 fixes the support portion 106A via the positioning member 110A, and also fixes the support portion 106B via the positioning member 110B. The fixing portion 130 can fix the support portions 106A and 106B by the adhesive 111. As the adhesive 111, any resin material-based adhesive such as epoxy-based, acrylate-based, and silicone-based adhesives can be used. Further, a filling member smaller than between the support portions 106A and 10B and the fixing portion 130 may be mixed.

図2は、可動装置100の構成の一例を示す図であり、(a)は本体部120の構成を示す図、(b)は固定部130の構成を示す図である。図2(a)における断面120Pは、本体部120のA−A'矢視断面を示し、図2(b)における断面130Pは、固定部130のB−B'矢視断面を示している。 2A and 2B are views showing an example of the configuration of the movable device 100, FIG. 2A is a diagram showing the configuration of the main body portion 120, and FIG. 2B is a diagram showing the configuration of the fixed portion 130. The cross section 120P in FIG. 2A shows the cross section taken along the line AA'of the main body portion 120, and the cross section 130P in FIG. 2B shows the cross section taken along the line BB'of the fixed portion 130.

図2(a)に示すように、可動装置100は、開放部105を備え、揺動軸と直交する方向に沿う可動部101の両側に遮るものがない、開放された構成になっている。 As shown in FIG. 2A, the movable device 100 is provided with an open portion 105, and has an open configuration in which there is no obstruction on both sides of the movable portion 101 along the direction orthogonal to the swing axis.

また可動装置100の支持部106Aには、第1の孔部の一例としての孔部107Aが形成されている。孔部107Aは、貫通孔であってもよいし、固定部130が支持部106Aを固定する際に固定部130に対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。孔部107Aは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 Further, the support portion 106A of the movable device 100 is formed with a hole portion 107A as an example of the first hole portion. The hole 107A may be a through hole or a recess provided on the surface of the fixing portion 130 facing the fixing portion 130 when the supporting portion 106A is fixed. The hole portion 107A is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

また支持部106Bには、第2の孔部の一例としての孔部107Bが形成されている。孔部107Bは、貫通孔であってもよいし、固定部130が支持部106Bを固定した際に固定部130に対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部107Bは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 Further, the support portion 106B is formed with a hole portion 107B as an example of the second hole portion. The hole 107B may be a through hole or a recess provided on the surface of the fixing portion 130 facing the fixing portion 130 when the support portion 106B is fixed. Further, the hole portion 107B is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

孔部107Aと孔部107Bは、可動部101を挟んで略対称となる位置に設けられている。 The hole 107A and the hole 107B are provided at positions that are substantially symmetrical with respect to the movable portion 101.

また、図2(b)に示すように、固定部130には、孔部108Aと孔部108Bが形成されている。孔部108Aは、孔部107Aに対応するように設けられた第3の孔部の一例である。孔部108Aは、貫通孔であってもよいし、固定部130が支持部106Aを固定する際に支持部106Aに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部108Aは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 Further, as shown in FIG. 2B, the hole portion 108A and the hole portion 108B are formed in the fixing portion 130. The hole 108A is an example of a third hole provided so as to correspond to the hole 107A. The hole 108A may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130 facing the support portion 106A when fixing the support portion 106A. Further, the hole portion 108A is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

孔部108Bは、孔部107Bに対応するように設けられた第4の孔部の一例である。孔部108Bは、貫通孔であってもよいし、固定部130が支持部106Bを固定する際に支持部106Bに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部108Bは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 The hole 108B is an example of a fourth hole provided so as to correspond to the hole 107B. The hole 108B may be a through hole or a recess provided on the surface of the fixing portion 130 facing the support portion 106B when fixing the support portion 106B. Further, the hole portion 108B is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

位置決め部材110A(図1参照)は、孔部107Aと孔部108Aとの間に設けられ、位置決め部材110B(図1参照)は、孔部107Bと孔部108Bとの間に設けられている。位置決め部材110A及び110Bには、孔部107A、107B、108A及び108Bの形状に合わせて、様々な形状のものを使用できる。 The positioning member 110A (see FIG. 1) is provided between the hole 107A and the hole 108A, and the positioning member 110B (see FIG. 1) is provided between the hole 107B and the hole 108B. As the positioning members 110A and 110B, various shapes can be used according to the shapes of the holes 107A, 107B, 108A and 108B.

例えば、孔部107A、107B、108A及び108Bのそれぞれの断面形状が円形状である場合には、位置決め部材110A及び110Bとして、球状部材、回転楕円体状部材、又は両端に円錐部が設けられた円柱状部材等を使用できる。 For example, when the cross-sectional shapes of the holes 107A, 107B, 108A and 108B are circular, the positioning members 110A and 110B are provided with a spherical member, a spheroidal member, or conical portions at both ends. Cylindrical members and the like can be used.

また孔部107A、107B、108A及び108Bのそれぞれの断面形状が正三角形状である場合には、位置決め部材110A及び110Bとして、球状部材、回転楕円体状部材、又は両端に円錐部が設けられた円柱状部材の他、正六面体状部材、又は両端に正四面体が設けられた三角柱状部材等を使用できる。 When the cross-sectional shapes of the holes 107A, 107B, 108A, and 108B are equilateral triangles, spherical members, spheroidal members, or conical portions are provided at both ends as the positioning members 110A and 110B. In addition to the columnar member, a regular hexahedron-shaped member, a triangular columnar member provided with regular tetrahedrons at both ends, and the like can be used.

また孔部107A、107B、108A及び108Bのそれぞれの断面形状が正三角形状であり、且つ互いの位置関係が正三角形の重心周りに180度回転している場合には、位置決め部材110A及び110Bとして、球状部材、回転楕円体状部材、両端に円錐部が設けられた円柱状部材、或いは正十二面体状部材等を使用できる。 Further, when the cross-sectional shapes of the holes 107A, 107B, 108A and 108B are equilateral triangles and the positional relationship between the holes 107A, 107B, 108A and 108B is rotated 180 degrees around the center of gravity of the equilateral triangles, the positioning members 110A and 110B are used. , Spheroidal members, spheroidal members, columnar members with conical portions at both ends, equilateral dodecaural members, and the like can be used.

また孔部107A、107B、108A及び108Bのそれぞれの断面形状が正方形の場合には、位置決め部材110A及び110Bとして、球状部材、回転楕円体状部材、両端に円錐部が設けられた円柱状部材、正八面体状部材、両端に四角錐部が設けられた四角柱状部材を使用できる。 When the cross-sectional shapes of the holes 107A, 107B, 108A and 108B are square, the positioning members 110A and 110B include a spherical member, a spheroidal member, and a columnar member having conical portions at both ends. A regular octahedron-shaped member and a square columnar member provided with quadrangular pyramids at both ends can be used.

また孔部107A、107B、108A及び108Bのそれぞれの断面形状が正五角形状であり、且つ互いの位置関係が正五角形の重心周りに180度回転している場合には、位置決め部材110A及び110Bとして、球状部材、回転楕円体状部材、両端に円錐部が設けられた円柱状部材、正十二面体状部材、正二十面体状部材等を使用できる。 When the cross-sectional shapes of the holes 107A, 107B, 108A, and 108B are regular pentagons, and the positional relationship between the holes 107A, 107B, 108A, and 108B is rotated 180 degrees around the center of gravity of the regular pentagons, the positioning members 110A and 110B are used. , Spheroidal members, spheroidal members, columnar members with conical portions at both ends, regular dodecahedron members, regular icosahedron members, and the like can be used.

孔部107Aと孔部108Aとの間に位置決め部材110Aを設けることで、孔部107Aと孔部108Aの両方に位置決め部材110Aが嵌り、孔部107A、孔部108A、位置決め部材110Aのそれぞれの中心または重心が略一直線上に並ぶ。 By providing the positioning member 110A between the hole 107A and the hole 108A, the positioning member 110A fits into both the hole 107A and the hole 108A, and the center of each of the hole 107A, the hole 108A, and the positioning member 110A. Or the center of gravity is lined up in a straight line.

また孔部107Bと孔部108Bとの間に位置決め部材110Bを設けることで、孔部107Bと孔部108Bの両方に位置決め部材110Bが嵌り、孔部107B、孔部108B、位置決め部材110Bのそれぞれの中心または重心が略一直線上に並ぶ。 Further, by providing the positioning member 110B between the hole portion 107B and the hole portion 108B, the positioning member 110B fits into both the hole portion 107B and the hole portion 108B, and each of the hole portion 107B, the hole portion 108B, and the positioning member 110B is provided. The center or center of gravity is aligned approximately in a straight line.

このように位置決め部材110A及び110Bを設けることで、固定部130と支持部106Aをアライメントし、また固定部130と支持部106Bをアライメントできるようになっている。 By providing the positioning members 110A and 110B in this way, the fixed portion 130 and the support portion 106A can be aligned, and the fixed portion 130 and the support portion 106B can be aligned.

ここで、位置決め部材110A及び110Bにおける球状部材の直径をd、孔部107A、107B、108A及び108Bの断面形状が円形である場合の直径をdとすると、以下の(1)式を満足することが好ましい。なお、dは位置決め部材110A及び110Bにおける回転楕円体状部材、または両端に円錐部が設けられた円柱状部材の直径にも対応する。 Here, satisfies d 1 the diameter of the spherical member in the positioning member 110A and 110B, holes 107A, 107B, the cross-sectional shape of 108A and 108B to the diameter when it is circular and d 2, the following equation (1) It is preferable to do so. Note that d 1 also corresponds to the diameter of the spheroidal member in the positioning members 110A and 110B, or the cylindrical member provided with conical portions at both ends.

Figure 2021189323
Figure 2021189323

また、孔部107A、107B、108A及び108Bのそれぞれの断面形状が多角形である場合に、多角形の一辺の長さをa、辺の数をnとすると、以下の(2)式を満足することが好ましい。 Further, when the cross-sectional shapes of the holes 107A, 107B, 108A and 108B are polygons, and the length of one side of the polygon is a 1 and the number of sides is n, the following equation (2) is obtained. It is preferable to be satisfied.

Figure 2021189323
Figure 2021189323

また、位置決め部材110A及び11Bと、孔部107A、107B、108A及び108Bにおけるそれぞれの断面形状が正多面体である場合には、正多面体の一辺の長さをa、孔部107A、107B、108A及び108Bのそれぞれの正多角形の一辺の長さをaとすると、以下の(3)式を満たすことが好ましい。 Further, a positioning member 110A and 11B, holes 107A, 107B, if the respective cross-sectional shape in 108A and 108B is a regular polyhedron is the length of the regular polyhedron side a 2, holes 107A, 107B, 108A and when each of the length of one side of the regular polygon of 108B and a 3, it is preferable to satisfy the following equation (3).

Figure 2021189323
Figure 2021189323

また、孔部107A、107B、108A及び108Bが貫通孔でない場合には、孔部107A及び108Aのそれぞれの深さは、孔部107A及び108Aの入口部に位置決め部材110Aが接触した際に、孔部107A及び108Aの底部に位置決め部材110Aが接触しない深さであることが好ましい。 When the holes 107A, 107B, 108A and 108B are not through holes, the respective depths of the holes 107A and 108A are such that when the positioning member 110A comes into contact with the inlets of the holes 107A and 108A, the holes are formed. It is preferable that the depth is such that the positioning member 110A does not come into contact with the bottom portions of the portions 107A and 108A.

同様に、孔部107B及び108Bのそれぞれの深さは、孔部107B及び108Bの入口部に位置決め部材110Bが接触した際に、孔部107B及び108Bの底部に位置決め部材110Bが接触しない深さであることが好ましい。 Similarly, the respective depths of the holes 107B and 108B are such that the positioning member 110B does not contact the bottoms of the holes 107B and 108B when the positioning member 110B contacts the inlets of the holes 107B and 108B. It is preferable to have.

一方、孔部107A、107B、108A及び108Bのそれぞれを貫通孔にすると、固定部130における支持部106A及び10Bに対向する面とは反対側の面に接着するパッケージ部材等に対する位置決めのために、孔部107A、107B、108A及び108Bを利用できるため、好適である。 On the other hand, when each of the holes 107A, 107B, 108A and 108B is made into a through hole, the fixing portion 130 is positioned for the package member or the like to be adhered to the surface opposite to the surface facing the support portions 106A and 10B. It is suitable because the holes 107A, 107B, 108A and 108B can be used.

<可動装置100の作用効果>
近年、プロジェクタ等に代表される画像表示装置や、LiDAR(Light Detection And Ranging)等の距離測定装置に搭載される小型光走査手段として、MEMS技術によって製造される可動装置の開発が進んでいる。これらの可動装置では、反射面を含む可動部を揺動軸回りに揺動させて、反射面に入射する光を揺動軸と直交する方向に走査する。また可動装置による走査光の走査角度を拡大するために、可動装置における反射面のサイズとして、円形の反射面の場合には直径1mm以上、矩形の反射面の場合には辺の長さ1mm以上等の大きなサイズが求められる場合がある。また可動部の揺動角度として、10度以上等の大きな揺動角度が求められる場合がある。
<Action and effect of the movable device 100>
In recent years, the development of a movable device manufactured by MEMS technology has been progressing as a small optical scanning means mounted on an image display device typified by a projector or the like and a distance measuring device such as LiDAR (Light Detection And Ranging). In these movable devices, the movable portion including the reflecting surface is swung around the swing axis, and the light incident on the reflecting surface is scanned in the direction orthogonal to the swing axis. Further, in order to increase the scanning angle of the scanning light by the movable device, the size of the reflective surface in the movable device is 1 mm or more in diameter in the case of a circular reflective surface and 1 mm or more in the side length in the case of a rectangular reflective surface. In some cases, a large size such as is required. Further, as the swing angle of the movable portion, a large swing angle such as 10 degrees or more may be required.

ここで、図3は比較例に係る可動装置100Xの構成を示している。可動装置100Xも可動装置100と同様に、ばね部102AXは可動部101Xと所定の箇所で接続され、ばね部102BXは上記の所定の箇所とは異なる箇所で可動部101Xと接続され、可動部101Xを図3のE軸回りに揺動可能に構成されている。可動装置100Xは、反射面としての可動部101Xの表面に入射する光をE軸と直交する方向に走査できる。 Here, FIG. 3 shows the configuration of the movable device 100X according to the comparative example. Similar to the movable device 100, the movable device 100X also has the spring portion 102AX connected to the movable portion 101X at a predetermined location, and the spring portion 102BX is connected to the movable portion 101X at a location different from the above predetermined location. Is configured to be swingable around the E axis in FIG. The movable device 100X can scan the light incident on the surface of the movable portion 101X as the reflecting surface in the direction orthogonal to the E axis.

しかし、可動装置100Xでは、可動部101X、ばね部102AX、及びばね部102BXの周囲を囲むように支持部106Xが設けられている。この構成で可動部101Xの反射面のサイズを大きくすると、支持部106Xにおける可動部101Xの側部105Xに、可動部101Xがぶつかるために、反射面のサイズが制限される場合がある。また可動部101Xの揺動角度を大きくすると、支持部106Xにおける側部105Xで、可動部101Xによる反射光が遮られるために、可動装置100Xによる光の走査角度が制限される場合がある。 However, in the movable device 100X, the support portion 106X is provided so as to surround the movable portion 101X, the spring portion 102AX, and the spring portion 102BX. If the size of the reflective surface of the movable portion 101X is increased in this configuration, the size of the reflective surface may be limited because the movable portion 101X collides with the side portion 105X of the movable portion 101X in the support portion 106X. Further, when the swing angle of the movable portion 101X is increased, the scanning angle of the light by the movable device 100X may be limited because the light reflected by the movable portion 101X is blocked by the side portion 105X of the support portion 106X.

本実施形態では、揺動軸と直交する方向に沿う可動部101の両側に開放部105を設けているため(図2(a)参照)、可動部101における反射面のサイズを大きくしても、可動部101に支持部がぶつからない構成になっている。また可動部101の揺動角度を大きくしても、可動部101による反射光を支持部が遮らない構成になっている。これにより、可動部101における反射面のサイズを拡大でき、また可動部101の揺動角度を大きくすることができる。 In the present embodiment, since the open portions 105 are provided on both sides of the movable portion 101 along the direction orthogonal to the swing axis (see FIG. 2A), even if the size of the reflective surface in the movable portion 101 is increased. The support portion does not collide with the movable portion 101. Further, even if the swing angle of the movable portion 101 is increased, the support portion does not block the light reflected by the movable portion 101. As a result, the size of the reflective surface of the movable portion 101 can be increased, and the swing angle of the movable portion 101 can be increased.

一方で、可動装置100では、開放部105を設けることで、支持部が可動部101を挟んで支持部106Aと支持部106Bの2つに分断された構成になっている。支持部が分断された構成では、可動装置100の製造の際や、可動装置100の使用時に周囲の環境温度が変化した際等に、支持部106Aと支持部106Bの間の距離が変化する場合がある。このような距離変化によって、可動装置100の共振周波数が変化したり、可動装置100の破壊(破損)角度が低下したりする場合があり、信頼性の点で改善の余地があった。 On the other hand, in the movable device 100, by providing the open portion 105, the support portion is divided into two parts, the support portion 106A and the support portion 106B, with the movable portion 101 interposed therebetween. In the configuration in which the support portion is divided, the distance between the support portion 106A and the support portion 106B changes when the movable device 100 is manufactured or when the ambient environmental temperature changes when the movable device 100 is used. There is. Due to such a change in distance, the resonance frequency of the movable device 100 may change or the breaking (damage) angle of the movable device 100 may decrease, and there is room for improvement in terms of reliability.

本実施形態では、支持部106A(第1の支持部)と支持部106B(第2の支持部)を固定部130により固定する。また支持部106Aに設けられた孔部107A(第1の孔部)と固定部130に設けられた孔部108A(第3の孔部)との間に位置決め部材110Aを設け、支持部106Bに設けられた孔部107B(第2の孔部)と固定部130に設けられた孔部108B(第4の孔部)との間に位置決め部材110Bを設けている。 In the present embodiment, the support portion 106A (first support portion) and the support portion 106B (second support portion) are fixed by the fixing portion 130. Further, a positioning member 110A is provided between the hole 107A (first hole) provided in the support 106A and the hole 108A (third hole) provided in the fixing 130, and the support 106B is provided with a positioning member 110A. A positioning member 110B is provided between the hole 107B (second hole) provided and the hole 108B (fourth hole) provided in the fixing 130.

固定部130が固定することで、支持部106Aと支持部106Bの間の距離の変化を抑制でき、位置決め部材110A及び110Bにより規定した支持部106Aと支持部106Bの間の距離を維持することができる。 By fixing the fixing portion 130, the change in the distance between the support portion 106A and the support portion 106B can be suppressed, and the distance between the support portion 106A and the support portion 106B defined by the positioning members 110A and 110B can be maintained. can.

また、可動装置100をシリコンウエハやSOI((Silicon on Insulator))ウエハを用いて半導体プロセスで製造すると、数μm以下の高い寸法精度で支持部106Aに孔部107Aを形成し、支持部106Bに孔部107Bを形成できるため、支持部106Aと支持部106Bの間の距離を正確に規定できる。 Further, when the movable device 100 is manufactured by a semiconductor process using a silicon wafer or an SOI ((Silicon on Insulator)) wafer, a hole 107A is formed in the support portion 106A with a high dimensional accuracy of several μm or less, and the support portion 106B is formed. Since the hole 107B can be formed, the distance between the support 106A and the support 106B can be accurately defined.

また、支持部106A及び106Bと同じ素材のシリコンウエハ又はSOIウエハを用いて固定部130を形成すると、支持部106A及び106Bと固定部130との線膨張係数が等しくなるため、周囲の環境温度等に起因する支持部106Aと支持部106Bの間の距離の変化を抑制できる。 Further, when the fixed portion 130 is formed by using a silicon wafer or an SOI wafer made of the same material as the support portions 106A and 106B, the linear expansion coefficients of the support portions 106A and 106B and the fixed portion 130 become equal, so that the ambient temperature and the like are equal. It is possible to suppress the change in the distance between the support portion 106A and the support portion 106B due to the above.

また、固定部130の素材としてシリコン又はSOIを用いると、半導体プロセスで固定部130を製造できるため、高精度に固定部130を製造できる。但し、固定部130の素材は、シリコン又はSOIに限定されるものではなく、シリコンまたはSOIを素材として用いた支持部106A及び106Bとの線膨張係数の差が小さい酸化シリコン又はセラミック等の素材を固定部130用いることもできる。なお、支持部106A及び106Bを形成する素材と固定部130を形成する素材との線膨張係数の差は10ppm以下であることが望ましい。 Further, when silicon or SOI is used as the material of the fixing portion 130, the fixing portion 130 can be manufactured by the semiconductor process, so that the fixing portion 130 can be manufactured with high accuracy. However, the material of the fixing portion 130 is not limited to silicon or SOI, and a material such as silicon oxide or ceramic having a small difference in linear expansion coefficient from the support portions 106A and 106B using silicon or SOI as a material is used. The fixed portion 130 can also be used. It is desirable that the difference in linear expansion coefficient between the material forming the support portions 106A and 106B and the material forming the fixed portion 130 is 10 ppm or less.

ここで、本実施形態では、矩形形状の可動部101と、ミアンダ構造のばね部102A及び102Bを備える可動装置100の構成を例示したが、これに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。以下にその一例を示す。 Here, in the present embodiment, the configuration of the movable device 100 including the rectangular movable portion 101 and the spring portions 102A and 102B of the meander structure is illustrated, but the present invention is not limited to this, and various modifications are possible. Is. An example is shown below.

<変形例に係る可動装置200の構成例>
図4は、変形例に係る可動装置200の全体構成の一例を示す図である。図4における断面200Pは、可動装置200のC−C'矢視断面を示している。なお、可動装置100と同じ構成及び機能等を有する部分については適宜重複する説明を省略する。
<Structure example of the movable device 200 according to the modified example>
FIG. 4 is a diagram showing an example of the overall configuration of the movable device 200 according to the modified example. The cross section 200P in FIG. 4 shows a cross section taken along the line CC'of the movable device 200. It should be noted that the description of the parts having the same configuration and functions as those of the movable device 100 will be omitted as appropriate.

図4に示すように、可動装置200は、本体部220と、固定部230とを有する。また本体部220は、可動部201と、ばね部202A及び202Bと、駆動部203A及び203Bと、支持部206A及び206Bとを有する。 As shown in FIG. 4, the movable device 200 has a main body portion 220 and a fixing portion 230. Further, the main body 220 has a movable portion 201, spring portions 202A and 202B, drive portions 203A and 203B, and support portions 206A and 206B.

ばね部202Aは、可動部201と所定の箇所で接続され、可動部201を揺動させる第1の梁部の一例である。ばね部202Bは、上記の所定の箇所とは異なる箇所で可動部201と接続され、可動部201を揺動させる第2の梁部の一例である。ばね部202A及び202Bは可動部201を図4のE軸回りに揺動させる。 The spring portion 202A is an example of a first beam portion that is connected to the movable portion 201 at a predetermined position and swings the movable portion 201. The spring portion 202B is an example of a second beam portion that is connected to the movable portion 201 at a location different from the above-mentioned predetermined location and swings the movable portion 201. The spring portions 202A and 202B swing the movable portion 201 around the E axis in FIG.

また可動部201は円形に形成され、入射する光を反射する反射面が表面に形成されている。可動装置200は、可動部201がE軸回りに揺動することで、可動部201の反射面による反射光をE軸と直交する方向に走査することができる。なお、反射面は、可動部201の表面自体を反射面としてもよいし、可動部201の表面に反射面を形成した構成にしてもよい。 Further, the movable portion 201 is formed in a circular shape, and a reflective surface for reflecting incident light is formed on the surface thereof. The movable device 200 can scan the light reflected by the reflecting surface of the movable portion 201 in the direction orthogonal to the E axis by swinging the movable portion 201 around the E axis. The reflective surface may be the surface of the movable portion 201 itself as the reflective surface, or the reflective surface may be formed on the surface of the movable portion 201.

駆動部203Aは、ばね部202A状に設けられた薄膜の圧電材料である。駆動電圧に応答してばね部202Aを変形させることで、可動部201を揺動させるための駆動力を供給する。駆動部203Bは、ばね部202B上に設けられた薄膜の圧電材料である。駆動電圧に応答してばね部202Bを変形させることで、可動部201を揺動させるための駆動力を供給する。圧電材料としては、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等が挙げられるが、その他の圧電材料であってもよく、種類は問わない。 The drive portion 203A is a thin-film piezoelectric material provided in the shape of the spring portion 202A. By deforming the spring portion 202A in response to the driving voltage, a driving force for swinging the movable portion 201 is supplied. The drive unit 203B is a thin-film piezoelectric material provided on the spring unit 202B. By deforming the spring portion 202B in response to the driving voltage, a driving force for swinging the movable portion 201 is supplied. Examples of the piezoelectric material include PZT (lead zirconate titanate) and the like, but other piezoelectric materials may be used, and any type may be used.

支持部206Aは、ばね部202Aを支持する第1の支持部の一例である。支持部206Bは、ばね部202Bを支持する第2の支持部の一例である。固定部230は、支持部206Aと支持部206Bを固定する固定部である。 The support portion 206A is an example of a first support portion that supports the spring portion 202A. The support portion 206B is an example of a second support portion that supports the spring portion 202B. The fixing portion 230 is a fixing portion for fixing the support portion 206A and the support portion 206B.

固定部230は、位置決め部材210Aを介して支持部206Aを固定し、また位置決め部材210Bを介して支持部206Bを固定する。固定部230は接着剤211により支持部206A及び206Bを固定することができる。 The fixing portion 230 fixes the support portion 206A via the positioning member 210A, and also fixes the support portion 206B via the positioning member 210B. The fixing portion 230 can fix the support portions 206A and 206B by the adhesive 211.

図5は、可動装置200の構成の一例を示す図であり、(a)は本体部220の構成を示す図、(b)は固定部230の構成を示す図である。図5(a)における断面220Pは、本体部220のA−A'矢視断面を示し、図5(b)における断面230Pは、固定部230のB−B'矢視断面を示している。 5A and 5B are views showing an example of the configuration of the movable device 200, FIG. 5A is a diagram showing the configuration of the main body portion 220, and FIG. 5B is a diagram showing the configuration of the fixed portion 230. The cross section 220P in FIG. 5A shows the cross section taken along the line AA'of the main body 220, and the cross section 230P in FIG. 5B shows the cross section taken along the line BB'of the fixed portion 230.

図5(a)に示すように、可動装置200は、開放部205を備え、揺動軸と直交する方向に沿う可動部201の両側に遮るものがない、開放された構成になっている。可動装置200の支持部206Aには、第1の孔部の一例としての孔部207Aが形成され、支持部206Bには、第2の孔部の一例としての孔部207Bが形成されている。 As shown in FIG. 5A, the movable device 200 is provided with an open portion 205, and has an open configuration in which there is no obstruction on both sides of the movable portion 201 along the direction orthogonal to the swing axis. The support portion 206A of the movable device 200 is formed with a hole portion 207A as an example of the first hole portion, and the support portion 206B is formed with a hole portion 207B as an example of the second hole portion.

また図5(b)に示すように、固定部230には、孔部208Aと孔部208Bが形成されている。孔部208Aは、孔部207Aに対応するように設けられた第3の孔部の一例である。孔部108Bは、孔部207Bに対応するように設けられた第4の孔部の一例である。 Further, as shown in FIG. 5 (b), the hole portion 208A and the hole portion 208B are formed in the fixing portion 230. The hole 208A is an example of a third hole provided so as to correspond to the hole 207A. The hole 108B is an example of a fourth hole provided so as to correspond to the hole 207B.

このように構成された可動装置200によっても、可動装置100と同様の作用効果を得ることができる。 The movable device 200 configured in this way can also obtain the same effect as that of the movable device 100.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係る可動装置100aについて説明する。なお、第1実施形態に係る可動装置100と説明が重複する部分については適宜説明を省略する。この点は、以降に示す他の実施形態においても同様とする。
[Second Embodiment]
Next, the movable device 100a according to the second embodiment will be described. It should be noted that the description of the portion that overlaps with the movable device 100 according to the first embodiment will be omitted as appropriate. This point shall be the same in other embodiments shown below.

<可動装置100aの構成例>
図6は、可動装置100aの全体構成の一例を示す図である。図6における断面100aPは、可動装置100aのC−C'矢視断面を示している。図6に示すように、可動装置100aは、本体部120aと、固定部130aとを有する。
<Configuration example of movable device 100a>
FIG. 6 is a diagram showing an example of the overall configuration of the movable device 100a. The cross section 100aP in FIG. 6 shows the cross section of the movable device 100a viewed from the arrow C-C'. As shown in FIG. 6, the movable device 100a has a main body portion 120a and a fixing portion 130a.

固定部130aは、位置決め部材110Aaを介して支持部106Aを固定し、また位置決め部材110Baを介して支持部106Bを固定する。固定部130aは接着剤111により支持部106A及び106Bを固定することができる。 The fixing portion 130a fixes the support portion 106A via the positioning member 110Aa, and also fixes the support portion 106B via the positioning member 110Ba. The fixing portion 130a can fix the support portions 106A and 106B by the adhesive 111.

図7は、可動装置100aの構成の一例を示す図であり、(a)は本体部120aの構成を示す図、(b)は固定部130aの構成を示す図である。図7(a)における断面120aPは、本体部120aのA−A'矢視断面を示し、図7(b)における断面130aPは、固定部130aのB−B'矢視断面を示している。 7A and 7B are views showing an example of the configuration of the movable device 100a, FIG. 7A is a diagram showing the configuration of the main body portion 120a, and FIG. 7B is a diagram showing the configuration of the fixed portion 130a. The cross section 120aP in FIG. 7A shows the cross section taken along the line AA'of the main body portion 120a, and the cross section 130aP in FIG. 7B shows the cross section taken along the line BB'of the fixed portion 130a.

図7(a)に示すように、可動装置100aの支持部106Aには、第1の孔部の一例としての孔部107Aaが形成されている。孔部107Aaは3つの孔により構成されている。孔部107Aaにおける3つの孔のそれぞれは、貫通孔であってもよいし、固定部130aが支持部106Aを固定する際に固定部130aに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。孔部107Aaは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。なお、本実施形態では孔部107Aaが3つの孔により構成される例を示すが、個数はこれに限定されるものではなく、2個以上であれば任意の個数であってもよい。 As shown in FIG. 7A, the support portion 106A of the movable device 100a is formed with a hole portion 107Aa as an example of the first hole portion. The hole 107Aa is composed of three holes. Each of the three holes in the hole 107Aa may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130a facing the fixing portion 130a when fixing the support portion 106A. good. The hole portion 107Aa is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected. In this embodiment, an example in which the hole portion 107Aa is composed of three holes is shown, but the number is not limited to this, and any number may be used as long as it is two or more.

また支持部106Bには、第2の孔部の一例としての孔部107Baが形成されている。孔部107Baも3つの孔により構成されている。孔部107Baにおける3つの孔のそれぞれは、貫通孔であってもよいし、固定部130aが支持部106Bを固定する際に固定部130aに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部107Baは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 Further, the support portion 106B is formed with a hole portion 107Ba as an example of the second hole portion. The hole 107Ba is also composed of three holes. Each of the three holes in the hole 107Ba may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130a facing the fixing portion 130a when fixing the support portion 106B. good. Further, the hole portion 107Ba is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

孔部107Aaと孔部107Baは、可動部101を挟んで略対称となる位置に設けられている。また孔部107Aaにおける3つの孔と、孔部107Baの3つの孔は、それぞれE軸を挟んで略対称となる位置に設けられている。 The hole portion 107Aa and the hole portion 107Ba are provided at positions that are substantially symmetrical with respect to the movable portion 101. Further, the three holes in the hole 107Aa and the three holes in the hole 107Ba are provided at positions that are substantially symmetrical with respect to the E axis.

また図7(b)に示すように、固定部130aには、孔部108Aaと孔部108Baが形成されている。孔部108Aaは、孔部107Aaに対応するように設けられた第3の孔部の一例である。孔部107Aaに対応して3つの孔で構成されている。孔部108Aaは、貫通孔であってもよいし、固定部130aが支持部106Aを固定する際に支持部106Aに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部108Aaは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 Further, as shown in FIG. 7 (b), the hole portion 108Aa and the hole portion 108Ba are formed in the fixing portion 130a. The hole 108Aa is an example of a third hole provided so as to correspond to the hole 107Aa. It is composed of three holes corresponding to the hole 107Aa. The hole 108Aa may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130a facing the support portion 106A when fixing the support portion 106A. Further, the hole portion 108Aa is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

孔部108Baは、孔部107Baに対応するように設けられた第4の孔部の一例である。孔部107Baに対応して3つの孔で構成されている。孔部108Baは、貫通孔であってもよいし、固定部130aが支持部106Bを固定する際に支持部106Bに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部108Baは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 The hole 108Ba is an example of a fourth hole provided so as to correspond to the hole 107Ba. It is composed of three holes corresponding to the hole 107Ba. The hole 108Ba may be a through hole or a recess provided on the surface of the fixing portion 130a facing the support portion 106B when the support portion 106B is fixed. Further, the hole portion 108Ba is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

位置決め部材110Aa(図6参照)は、孔部107Aaと孔部108Aaとの間に設けられている。位置決め部材110Aaは、孔部107Aaと孔部108Aaのそれぞれの個数に対応して、3つの部材により構成されている。また位置決め部材110Ba(図6参照)は、孔部107Baと孔部108Baとの間に設けられている。位置決め部材110Baは、孔部107Baと孔部108Baのそれぞれの個数に対応して、3つの部材により構成されている。 The positioning member 110Aa (see FIG. 6) is provided between the hole portion 107Aa and the hole portion 108Aa. The positioning member 110Aa is composed of three members corresponding to the respective numbers of the hole portion 107Aa and the hole portion 108Aa. Further, the positioning member 110Ba (see FIG. 6) is provided between the hole portion 107Ba and the hole portion 108Ba. The positioning member 110Ba is composed of three members corresponding to the respective numbers of the hole portion 107Ba and the hole portion 108Ba.

位置決め部材110Aaは個数が3つに変更されている点以外は位置決め部材110Aと同様の部材であり、位置決め部材110Baも個数が3つに変更されている点以外は位置決め部材110Bと同様の部材である。そのため、ここでは位置決め部材110Aa及び110Baの機能や形状に関する重複する説明を省略する。 The positioning member 110Aa is the same member as the positioning member 110A except that the number is changed to three, and the positioning member 110Ba is also the same member as the positioning member 110B except that the number is changed to three. be. Therefore, here, overlapping description regarding the functions and shapes of the positioning members 110Aa and 110Ba will be omitted.

<可動装置100aの作用効果>
以上説明したように、本実施形態では、孔部107Aa及び107Baがそれぞれ複数(本実施形態では3つ)の孔により構成され、孔部107Aa及び107Baの個数に対応して、孔部108Aa及び108Baが複数の孔により構成されている。また孔部107Aa、107Ba、108Aa及び108Baの個数に対応して、位置決め部材110Aa及び110Baのそれぞれは複数の部材で構成されている。
<Action and effect of movable device 100a>
As described above, in the present embodiment, the holes 107Aa and 107Ba are each composed of a plurality of holes (three in the present embodiment), and the holes 108Aa and 108Ba correspond to the number of holes 107Aa and 107Ba. Is composed of a plurality of holes. Further, each of the positioning members 110Aa and 110Ba is composed of a plurality of members corresponding to the number of holes 107Aa, 107Ba, 108Aa and 108Ba.

本体部120aと固定部130aとの位置決めを複数の孔を利用して行うことで、可動装置100aの製造の際や、可動装置100aの使用時に周囲の環境温度が変化した際に、支持部106Aと支持部106Bの間の距離の変化をより好適に抑制できる。 By positioning the main body portion 120a and the fixing portion 130a using a plurality of holes, the support portion 106A is used when the movable device 100a is manufactured or when the ambient temperature changes when the movable device 100a is used. It is possible to more preferably suppress the change in the distance between the support portion 106B and the support portion 106B.

また本実施形態では、孔部107Aa、107Ba、108Aa及び108Baのそれぞれにおける複数の孔を、揺動軸であるE軸に対して線対称になるような位置に配置する。これにより、支持部106Aと支持部106Bの間の距離の変化に対して均等に応力が発生するため、特定箇所に応力が集中して可動装置100aが破壊又は破損することを防止できる。 Further, in the present embodiment, a plurality of holes in each of the holes 107Aa, 107Ba, 108Aa and 108Ba are arranged at positions that are line-symmetric with respect to the E axis, which is the swing axis. As a result, stress is evenly generated with respect to the change in the distance between the support portion 106A and the support portion 106B, so that it is possible to prevent the movable device 100a from being destroyed or damaged due to the stress being concentrated at a specific location.

なお、上記以外の効果については、第1実施形態で説明したものと同様である。 The effects other than the above are the same as those described in the first embodiment.

<変形例に係る可動装置200aの構成例>
ここで図8は、変形例に係る可動装置200aの全体構成の一例を示す図である。図8における断面200aPは、可動装置200aのC−C'矢視断面を示している。なお、上述した実施形態及び変形例で説明したものと同じ構成及び機能等を有する部分については重複する説明を適宜省略する。この点は、以降で変形例に係る可動装置を説明する場合にも同様とする。
<Structure example of the movable device 200a according to the modified example>
Here, FIG. 8 is a diagram showing an example of the overall configuration of the movable device 200a according to the modified example. The cross section 200aP in FIG. 8 shows the cross section of the movable device 200a viewed from the arrow C-C'. It should be noted that duplicate explanations will be omitted as appropriate for parts having the same configurations and functions as those described in the above-described embodiments and modifications. This point also applies to the case where the movable device according to the modified example will be described below.

図8に示すように、可動装置200aは、本体部220aと、固定部230aとを有する。固定部230aは、位置決め部材210Aaを介して支持部206Aを固定し、また位置決め部材210Baを介して支持部206Bを固定する。固定部230aは接着剤211により支持部206Aa及び206Baを固定することができる。 As shown in FIG. 8, the movable device 200a has a main body portion 220a and a fixing portion 230a. The fixing portion 230a fixes the support portion 206A via the positioning member 210Aa, and also fixes the support portion 206B via the positioning member 210Ba. The fixing portion 230a can fix the support portions 206Aa and 206Ba by the adhesive 211.

図9は、可動装置200aの構成の一例を示す図であり、(a)は本体部220aの構成を示す図、(b)は固定部230aの構成を示す図である。図9(a)における断面220aPは、本体部220aのA−A'矢視断面を示し、図9(b)における断面230aPは、固定部230aのB−B'矢視断面を示している。 9A and 9B are views showing an example of the configuration of the movable device 200a, FIG. 9A is a diagram showing the configuration of the main body portion 220a, and FIG. 9B is a diagram showing the configuration of the fixed portion 230a. The cross section 220aP in FIG. 9A shows the cross section taken along the line AA'of the main body portion 220a, and the cross section 230aP in FIG. 9B shows the cross section taken along the line BB'of the fixed portion 230a.

図9(a)に示すように、可動装置200aの支持部206Aには、第1の孔部の一例としての孔部207Aaが形成され、支持部206Bには、第2の孔部の一例としての孔部207Baが形成されている。孔部207Aa及び207Baは、それぞれ3つの孔により構成されている。 As shown in FIG. 9A, the support portion 206A of the movable device 200a is formed with a hole portion 207Aa as an example of the first hole portion, and the support portion 206B is formed as an example of the second hole portion. The hole portion 207Ba of the above is formed. The holes 207Aa and 207Ba are each composed of three holes.

また図9(b)に示すように、固定部230aには、孔部208Aaと孔部208Baが形成されている。孔部208Aaは、孔部207Aaに対応するように設けられた第3の孔部の一例である。孔部207Aaに対応して3つの孔により構成されている。孔部208Baは、孔部207Baに対応するように設けられた第4の孔部の一例である。孔部207Baに対応して3つの孔により構成されている。 Further, as shown in FIG. 9B, the hole portion 208Aa and the hole portion 208Ba are formed in the fixing portion 230a. The hole 208Aa is an example of a third hole provided so as to correspond to the hole 207Aa. It is composed of three holes corresponding to the hole portion 207Aa. The hole 208Ba is an example of a fourth hole provided so as to correspond to the hole 207Ba. It is composed of three holes corresponding to the hole 207Ba.

このように構成された可動装置200aによっても、可動装置100aと同様の作用効果を得ることができる。 Even with the movable device 200a configured in this way, the same effect as that of the movable device 100a can be obtained.

[第3実施形態]
次に、第3実施形態に係る可動装置100bについて説明する。
[Third Embodiment]
Next, the movable device 100b according to the third embodiment will be described.

<可動装置100bの構成例>
図10は、可動装置100bの構成の一例を示す図であり、(a)は本体部120bの構成を示す図、(b)は固定部130bの構成を示す図である。図10(a)における断面120bPは、本体部120bのA−A'矢視断面を示し、図10(b)における断面130bPは、固定部130bのB−B'矢視断面を示している。
<Configuration example of movable device 100b>
10A and 10B are views showing an example of the configuration of the movable device 100b, FIG. 10A is a diagram showing the configuration of the main body portion 120b, and FIG. 10B is a diagram showing the configuration of the fixed portion 130b. The cross section 120bP in FIG. 10A shows the cross section taken along the line AA'of the main body portion 120b, and the cross section 130bP in FIG. 10B shows the cross section taken along the line BB'of the fixed portion 130b.

図10(a)に示すように、可動装置100bの支持部106Aには、第1の孔部の一例としての孔部107Abが形成されている。孔部107Abは3つの孔により構成されている。孔部107Abにおける3つの孔のそれぞれは、貫通孔であってもよいし、固定部130bが支持部106Aを固定する際に固定部130bに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。孔部107Abは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。なお、本実施形態では孔部107Abが3つの孔により構成される例を示すが、個数はこれに限定されるものではなく、1つ以上であれば任意の個数であってもよい。 As shown in FIG. 10A, the support portion 106A of the movable device 100b is formed with a hole portion 107Ab as an example of the first hole portion. The hole 107Ab is composed of three holes. Each of the three holes in the hole 107Ab may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130b facing the fixing portion 130b when fixing the support portion 106A. good. The hole portion 107Ab is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected. In this embodiment, an example in which the hole portion 107Ab is composed of three holes is shown, but the number is not limited to this, and any number may be used as long as it is one or more.

また支持部106Bには、第2の孔部の一例としての孔部107Bbが形成されている。孔部107Bbも3つの孔により構成されている。孔部107Bbにおける3つの孔のそれぞれは、貫通孔であってもよいし、固定部130bが支持部106Bを固定する際に固定部130bに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部107Bbは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 Further, the support portion 106B is formed with a hole portion 107Bb as an example of the second hole portion. The hole 107Bb is also composed of three holes. Each of the three holes in the hole 107Bb may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130b facing the fixing portion 130b when fixing the support portion 106B. good. Further, the hole portion 107Bb is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

孔部107Abと孔部107Bbは、可動部101を挟んで対称となる位置に設けられている。また孔部107Aaと孔部107Baにおける3つの孔は、それぞれE軸を挟んで対称となる位置に設けられている。 The hole portion 107Ab and the hole portion 107Bb are provided at positions symmetrical with respect to the movable portion 101. Further, the three holes in the hole portion 107Aa and the hole portion 107Ba are provided at positions symmetrical with respect to the E axis.

また図10(b)に示すように、固定部130bには、孔部108Abと孔部108Bbが形成されている。孔部108Abは、孔部107Abに対応するように設けられた第3の孔部の一例である。孔部107Abに対応して3つの孔により構成されている。孔部108Abは、貫通孔であってもよいし、固定部130bが支持部106Aを固定する際に支持部106Aに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部108Abは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 Further, as shown in FIG. 10B, the hole portion 108Ab and the hole portion 108Bb are formed in the fixing portion 130b. The hole 108Ab is an example of a third hole provided so as to correspond to the hole 107Ab. It is composed of three holes corresponding to the hole 107Ab. The hole portion 108Ab may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130b on the side facing the support portion 106A when the support portion 106A is fixed. Further, the hole portion 108Ab is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

孔部108Bbは、孔部107Bbに対応するように設けられた第4の孔部の一例である。孔部107Bbに対応して3つの孔により構成されている。孔部108Bbは、貫通孔であってもよいし、固定部130bが支持部106Bを固定する際に支持部106Bに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部108Bbは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 The hole 108Bb is an example of a fourth hole provided so as to correspond to the hole 107Bb. It is composed of three holes corresponding to the holes 107Bb. The hole portion 108Bb may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130b on the side facing the support portion 106B when the support portion 106B is fixed. Further, the hole portion 108Bb is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

ここで、固定部130bにおける支持部106Aを固定する部分は、支持部106Aに対応する形状に形成されている。支持部106Aに対応する形状とは、例えば支持部106Aと同じ形状である。但し、厳密に同じ形状でなくてもよく、一般に製造誤差と認められる程度の違いは許容される。 Here, the portion of the fixing portion 130b for fixing the support portion 106A is formed in a shape corresponding to the support portion 106A. The shape corresponding to the support portion 106A is, for example, the same shape as the support portion 106A. However, the shapes do not have to be exactly the same, and differences to the extent generally recognized as manufacturing errors are acceptable.

同様に、固定部130bにおける支持部106Bを固定する部分は、支持部106Bに対応する形状に形成されている。支持部106Bに対応する形状とは、例えば支持部106Bと同じ形状である。但し、厳密に同じ形状でなくてもよく、一般に製造誤差と認められる程度の違いは許容される。 Similarly, the portion of the fixing portion 130b for fixing the support portion 106B is formed in a shape corresponding to the support portion 106B. The shape corresponding to the support portion 106B is, for example, the same shape as the support portion 106B. However, the shapes do not have to be exactly the same, and differences to the extent generally recognized as manufacturing errors are acceptable.

なお、第1及び第2実施形態で説明したものと同様に、孔部107Aaと孔部108Aaとの間、並びに孔部107Baと孔部108Baとの間には、それぞれ位置決め部材が設けられる。この位置決め部材の機能及び形状は、第1及び第2実施形態で説明したものと同様である。 Similar to those described in the first and second embodiments, positioning members are provided between the hole 107Aa and the hole 108Aa, and between the hole 107Ba and the hole 108Ba, respectively. The function and shape of the positioning member are the same as those described in the first and second embodiments.

<可動装置100bの作用効果>
以上説明したように、本実施形態では、固定部130bにおける支持部106Aを固定する部分は、支持部106Aに対応する形状に形成され、固定部130bにおける支持部106Bを固定する部分は、支持部106Bに対応する形状に形成されている。
<Action and effect of movable device 100b>
As described above, in the present embodiment, the portion of the fixing portion 130b for fixing the support portion 106A is formed in a shape corresponding to the support portion 106A, and the portion of the fixing portion 130b for fixing the support portion 106B is the support portion. It is formed in a shape corresponding to 106B.

このようにすることで、固定部130bが本体部120bを固定した後の可動装置100bを、パッケージ部材や回路基板等に実装する際に、固定部130bにおける支持部106A及び106Bに対向する面とは反対側の面全体を、パッケージ部材や回路基板に接着できる。これにより、固定部130bを配置するための凹凸形状等をパッケージ部材や回路基板に設けなくてもよくなり、パッケージ部材や回路基板の構成を簡略化できる。また、固定部130bと支持部106A及び106Bとの接着面積が大きくなるため、支持部106A及び106Bが変形しにくくなり、製造の際や、使用時に周囲の環境温度が変化した際の影響を受けにくくすることができる。 By doing so, when the movable device 100b after the fixing portion 130b fixes the main body portion 120b is mounted on a package member, a circuit board, or the like, the surface of the fixing portion 130b facing the support portions 106A and 106B Can bond the entire opposite surface to a package member or circuit board. As a result, it is not necessary to provide the package member or the circuit board with an uneven shape or the like for arranging the fixing portion 130b, and the configuration of the package member or the circuit board can be simplified. Further, since the adhesive area between the fixed portion 130b and the supporting portions 106A and 106B becomes large, the supporting portions 106A and 106B are less likely to be deformed, and are affected by changes in the ambient environmental temperature during manufacturing and use. It can be made difficult.

なお、上記以外の効果については、第1及び第2実施形態で説明したものと同様である。 The effects other than the above are the same as those described in the first and second embodiments.

<変形例に係る可動装置200bの構成例>
ここで、図11は、変形例に係る可動装置200bの構成の一例を示す図であり、(a)は本体部220bの構成を示す図、(b)は固定部230bの構成を示す図である。図11(a)における断面220bPは、本体部220bのA−A'矢視断面を示し、図11(b)における断面230bPは、固定部230bのB−B'矢視断面を示している。
<Structure example of the movable device 200b according to the modified example>
Here, FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of the movable device 200b according to the modified example, (a) is a diagram showing the configuration of the main body portion 220b, and (b) is a diagram showing the configuration of the fixed portion 230b. be. The cross section 220bP in FIG. 11A shows the cross section taken along the line AA'of the main body portion 220b, and the cross section 230bP in FIG. 11B shows the cross section taken along the line BB'of the fixed portion 230b.

図11(a)に示すように、可動装置200bの支持部206Aには、第1の孔部の一例としての孔部207Abが形成され、支持部206Bには、第2の孔部の一例としての孔部207Bbが形成されている。孔部207Ab及び207Bbは、それぞれ3つの孔により構成されている。 As shown in FIG. 11A, the support portion 206A of the movable device 200b is formed with a hole portion 207Ab as an example of the first hole portion, and the support portion 206B is formed as an example of the second hole portion. The hole portion 207Bb of the above is formed. The holes 207Ab and 207Bb are each composed of three holes.

また図11(b)に示すように、固定部230bには、孔部208Abと孔部208Bbが形成されている。孔部208Abは、孔部207Abに対応するように設けられた第3の孔部の一例である。孔部207Abに対応して3つの孔により構成されている。孔部208Bbは、孔部207Bbに対応するように設けられた第4の孔部の一例である。孔部207Bbに対応して3つの孔により構成されている。 Further, as shown in FIG. 11B, the hole portion 208Ab and the hole portion 208Bb are formed in the fixed portion 230b. The hole 208Ab is an example of a third hole provided so as to correspond to the hole 207Ab. It is composed of three holes corresponding to the hole 207Ab. The hole 208Bb is an example of a fourth hole provided so as to correspond to the hole 207Bb. It is composed of three holes corresponding to the holes 207Bb.

ここで、固定部230bにおける支持部206Aを固定する部分は、支持部206Aに対応する形状に形成されている。支持部206Aに対応する形状とは、例えば支持部206Aと同じ形状である。但し、厳密に同じ形状でなくてもよく、一般に製造誤差と認められる程度の違いは許容される。 Here, the portion of the fixing portion 230b for fixing the support portion 206A is formed in a shape corresponding to the support portion 206A. The shape corresponding to the support portion 206A is, for example, the same shape as the support portion 206A. However, the shapes do not have to be exactly the same, and differences to the extent generally recognized as manufacturing errors are acceptable.

同様に、固定部230bにおける支持部206Bを固定する部分は、支持部206Bに対応する形状に形成されている。支持部206Bに対応する形状とは、例えば支持部206Bと同じ形状である。但し、厳密に同じ形状でなくてもよく、一般に製造誤差と認められる程度の違いは許容される。 Similarly, the portion of the fixing portion 230b for fixing the support portion 206B is formed in a shape corresponding to the support portion 206B. The shape corresponding to the support portion 206B is, for example, the same shape as the support portion 206B. However, the shapes do not have to be exactly the same, and differences to the extent generally recognized as manufacturing errors are acceptable.

このように構成された可動装置200bによっても、可動装置100bと同様の作用効果を得ることができる。 Even with the movable device 200b configured in this way, the same effect as that of the movable device 100b can be obtained.

[第4実施形態]
次に、第4実施形態に係る可動装置100cについて説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, the movable device 100c according to the fourth embodiment will be described.

<可動装置100cの構成例>
図12は、可動装置100cの構成の一例を示す図であり、(a)は本体部120cの構成を示す図、(b)は固定部130cの構成を示す図である。図12(a)における断面120cPは、本体部120cのA−A'矢視断面を示し、図12(b)における断面130cPは、固定部130cのB−B'矢視断面を示している。
<Configuration example of movable device 100c>
12A and 12B are views showing an example of the configuration of the movable device 100c, FIG. 12A is a diagram showing the configuration of the main body portion 120c, and FIG. 12B is a diagram showing the configuration of the fixed portion 130c. The cross section 120cP in FIG. 12A shows the cross section taken along the line AA'of the main body portion 120c, and the cross section 130cP in FIG. 12B shows the cross section taken along the line BB'of the fixed portion 130c.

図12(a)に示すように、可動装置100cの支持部106Aには、第1の孔部の一例としての孔部107Acが形成されている。孔部107Acは3つの孔により構成されている。孔部107Acにおける3つの孔のそれぞれは、貫通孔であってもよいし、固定部130cが支持部106Aを固定する際に固定部130cに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。孔部107Acは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。なお、本実施形態では孔部107Acが3つの孔により構成される例を示すが、個数はこれに限定されるものではなく、1つ以上であれば任意の個数であってもよい。 As shown in FIG. 12A, the support portion 106A of the movable device 100c is formed with a hole portion 107Ac as an example of the first hole portion. The hole 107Ac is composed of three holes. Each of the three holes in the hole 107Ac may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130c facing the fixing portion 130c when fixing the support portion 106A. good. The hole portion 107Ac is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected. In this embodiment, an example in which the hole 107Ac is composed of three holes is shown, but the number is not limited to this, and any number may be used as long as it is one or more.

また支持部106Bには、第2の孔部の一例としての孔部107Bcが形成されている。孔部107Bcも3つの孔により構成されている。孔部107Bcにおける3つの孔のそれぞれは、貫通孔であってもよいし、固定部130cが支持部106Bを固定する際に固定部130cに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部107Bcは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 Further, the support portion 106B is formed with a hole portion 107Bc as an example of the second hole portion. The hole 107Bc is also composed of three holes. Each of the three holes in the hole 107Bc may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130c facing the fixing portion 130c when fixing the support portion 106B. good. Further, the hole portion 107Bc is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

孔部107Acと孔部107Bcは、可動部101を挟んで対称となる位置に設けられている。また孔部107Acと孔部107Bcにおける3つの孔は、E軸を挟んで対称となる位置に設けられている。 The hole portion 107Ac and the hole portion 107Bc are provided at positions symmetrical with respect to the movable portion 101. Further, the three holes in the hole portion 107Ac and the hole portion 107Bc are provided at positions symmetrical with respect to the E axis.

また、図12(b)に示すように、固定部130cには、孔部108Acと孔部108Bcが形成されている。孔部108Acは、孔部107Acに対応するように設けられた第3の孔部の一例である。孔部107Acに対応して3つの孔により構成されている。孔部108Acは、貫通孔であってもよいし、固定部130cが支持部106Aを固定する際に支持部106Aに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部108Acは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 Further, as shown in FIG. 12B, the hole portion 108Ac and the hole portion 108Bc are formed in the fixing portion 130c. The hole 108Ac is an example of a third hole provided so as to correspond to the hole 107Ac. It is composed of three holes corresponding to the hole 107Ac. The hole 108Ac may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130c on the side facing the support portion 106A when fixing the support portion 106A. Further, the hole portion 108Ac is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

孔部108Bcは、孔部107Bcに対応するように設けられた第4の孔部の一例である。孔部107Bcに対応して3つの孔により構成されている。孔部108Bcは、貫通孔であってもよいし、固定部130cが支持部106Bを固定する際に支持部106Bに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部108Bcは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 The hole 108Bc is an example of a fourth hole provided so as to correspond to the hole 107Bc. It is composed of three holes corresponding to the hole 107Bc. The hole portion 108Bc may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130c on the side facing the support portion 106B when the support portion 106B is fixed. Further, the hole portion 108Bc is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

ここで、固定部130cは、固定部130cが支持部106A及び106Bを固定する際に可動部101に対向する部分が、固定部130cにおける他の部分より細く形成されている。図12(b)では、対向部分131が、固定部130cが支持部106A及び106Bを固定する際に可動部101に対向する部分に対応する。対向部分131の太さwは、固定部130cにおける他の部分の太さwより細く形成されている。 Here, in the fixed portion 130c, the portion facing the movable portion 101 when the fixed portion 130c fixes the support portions 106A and 106B is formed thinner than the other portions in the fixed portion 130c. In FIG. 12B, the facing portion 131 corresponds to a portion facing the movable portion 101 when the fixing portion 130c fixes the support portions 106A and 106B. The thickness w 1 of the facing portion 131 is formed to be thinner than the thickness w 2 of the other portion in the fixed portion 130c.

なお、第1及び第2実施形態で説明したものと同様に、孔部107Aaと孔部108Aaとの間、並びに孔部107Baと孔部108Baとの間には、それぞれ位置決め部材が設けられる。この位置決め部材の機能及び形状は、第1及び第2実施形態で説明したものと同様である。 Similar to those described in the first and second embodiments, positioning members are provided between the hole 107Aa and the hole 108Aa, and between the hole 107Ba and the hole 108Ba, respectively. The function and shape of the positioning member are the same as those described in the first and second embodiments.

<可動装置100cの作用効果>
以上説明したように、本実施形態では、固定部130cは、固定部130cが支持部106A及び106Bを固定する際に可動部101に対向する部分が、固定部130cにおける他の部分より細く形成されている。
<Action and effect of movable device 100c>
As described above, in the present embodiment, in the fixed portion 130c, the portion facing the movable portion 101 when the fixed portion 130c fixes the support portions 106A and 106B is formed thinner than the other portions in the fixed portion 130c. ing.

このようにすることで、可動部101の揺動角度が大きくなっても可動部101と固定部130cの接触を回避するとともに、固定部130cの剛性の低下を抑制することができる。ここで、可動部101の回転中心Qから可動部101における固定部130cに対向する面までの距離をtとし(図12(a)に破線の丸Rで示した部分拡大図参照)、可動部101における固定部130cに対向する面から、支持部106A及び106Bにおける固定部130cに対向する面までの距離をHとする(図12(a)参照)。また可動部101の最大揺動角度をθとすると、以下の(4)式を満足することが好ましい。 By doing so, even if the swing angle of the movable portion 101 becomes large, the contact between the movable portion 101 and the fixed portion 130c can be avoided, and the decrease in the rigidity of the fixed portion 130c can be suppressed. Here, the distance from the rotation center Q of the movable portion 101 to the surface of the movable portion 101 facing the fixed portion 130c is t (see the partially enlarged view shown by the broken line circle R in FIG. 12A). Let H be the distance from the surface of the 101 facing the fixed portion 130c to the surface of the support portions 106A and 106B facing the fixed portion 130c (see FIG. 12A). Further, assuming that the maximum swing angle of the movable portion 101 is θ, it is preferable that the following equation (4) is satisfied.

Figure 2021189323
Figure 2021189323

(4)式を満足することで、可動部101の揺動角度が大きくなっても、可動部101と固定部130cの接触を回避するとともに、固定部130cの剛性の低下を抑制する効果をより好適に得ることができる。 By satisfying the equation (4), even if the swing angle of the movable portion 101 becomes large, the effect of avoiding the contact between the movable portion 101 and the fixed portion 130c and suppressing the decrease in the rigidity of the fixed portion 130c is further improved. It can be preferably obtained.

なお、上記以外の効果については、第1及び第2実施形態で説明したものと同様である。 The effects other than the above are the same as those described in the first and second embodiments.

<変形例に係る可動装置200cの構成例>
ここで、図13は、変形例に係る可動装置200cの構成の一例を示す図であり、(a)は本体部220cの構成を示す図、(b)は固定部230cの構成を示す図である。図13(a)における断面220cPは、本体部220cのA−A'矢視断面を示し、図13(b)における断面230cPは、固定部230cのB−B'矢視断面を示している。
<Structure example of the movable device 200c according to the modified example>
Here, FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of the movable device 200c according to the modified example, (a) is a diagram showing the configuration of the main body portion 220c, and (b) is a diagram showing the configuration of the fixed portion 230c. be. The cross section 220cP in FIG. 13A shows the cross section taken along the line AA'of the main body portion 220c, and the cross section 230cP in FIG. 13B shows the cross section taken along the line BB'of the fixed portion 230c.

図13(a)に示すように、可動装置200cの支持部206Aには、第1の孔部の一例としての孔部207Acが形成され、支持部206Bには、第2の孔部の一例としての孔部207Bcが形成されている。 As shown in FIG. 13A, the support portion 206A of the movable device 200c is formed with the hole portion 207Ac as an example of the first hole portion, and the support portion 206B is formed with the hole portion 206B as an example of the second hole portion. The hole portion 207Bc of the above is formed.

また図13(b)に示すように、固定部230cには、孔部208Acと孔部208Bcが形成されている。孔部208Acは、孔部207Acに対応するように設けられた第3の孔部の一例である。孔部208Bcは、孔部207Bcに対応するように設けられた第4の孔部の一例である。 Further, as shown in FIG. 13B, the hole portion 208Ac and the hole portion 208Bc are formed in the fixing portion 230c. The hole 208Ac is an example of a third hole provided so as to correspond to the hole 207Ac. The hole 208Bc is an example of a fourth hole provided so as to correspond to the hole 207Bc.

ここで、固定部230cは、固定部230cが支持部206A及び206Bを固定する際に可動部201に対向する部分が、固定部230cにおける他の部分より細く形成されている。図13(b)では、対向部分231が可動部201に対向する部分に対応する。対向部分231の太さxは、固定部230cにおける他の部分の太さxより細くなっている。 Here, in the fixed portion 230c, the portion facing the movable portion 201 when the fixed portion 230c fixes the support portions 206A and 206B is formed thinner than the other portions in the fixed portion 230c. In FIG. 13B, the facing portion 231 corresponds to the portion facing the movable portion 201. The thickness x 1 of the facing portion 231 is thinner than the thickness x 2 of the other portion in the fixed portion 230c.

このように構成された可動装置200cによっても、可動装置100cと同様の作用効果を得ることができる。 Even with the movable device 200c configured in this way, the same effect as that of the movable device 100c can be obtained.

[第5実施形態]
次に、第5実施形態に係る可動装置100dについて説明する。
[Fifth Embodiment]
Next, the movable device 100d according to the fifth embodiment will be described.

<可動装置100dの構成例>
図14は、可動装置100dの全体構成の一例を示す図である。図14における断面100dPは、可動装置100dのC−C'矢視断面を示している。図14に示すように、可動装置100dは、本体部120dと、固定部130dとを有する。
<Configuration example of movable device 100d>
FIG. 14 is a diagram showing an example of the overall configuration of the movable device 100d. The cross section 100dP in FIG. 14 shows the cross section of the movable device 100d as seen from the arrow C-C'. As shown in FIG. 14, the movable device 100d has a main body portion 120d and a fixing portion 130d.

固定部130dは、位置決め部材110Adを介して支持部106Aを固定し、また位置決め部材110Bdを介して支持部106Bを固定する。固定部130dは接着剤111により支持部106A及び106Bを固定することができる。位置決め部材110Ad及び110Bdの機能及び形状は、第1及び第2実施形態で説明したものと同様である。 The fixing portion 130d fixes the support portion 106A via the positioning member 110Ad, and also fixes the support portion 106B via the positioning member 110Bd. The fixing portion 130d can fix the support portions 106A and 106B by the adhesive 111. The functions and shapes of the positioning members 110Ad and 110Bd are the same as those described in the first and second embodiments.

図15は、可動装置100dの構成の一例を示す図であり、(a)は本体部120dの構成を示す図、(b)は固定部130dの構成を示す図である。図15(a)における断面120dPは、本体部120dのA−A'矢視断面を示し、図15(b)における断面130dPは、固定部130dのB−B'矢視断面を示している。 15A and 15B are views showing an example of the configuration of the movable device 100d, FIG. 15A is a diagram showing the configuration of the main body portion 120d, and FIG. 15B is a diagram showing the configuration of the fixed portion 130d. The cross section 120dP in FIG. 15A shows the cross section taken along the line AA'of the main body portion 120d, and the cross section 130dP in FIG. 15B shows the cross section taken along the line BB'of the fixed portion 130d.

図15(a)に示すように、可動装置100dの支持部106Aには、第1の孔部の一例としての孔部107Adが形成されている。孔部107Adは、貫通孔であってもよいし、固定部130dが支持部106Aを固定する際に固定部130dに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。孔部107Adは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 As shown in FIG. 15A, the support portion 106A of the movable device 100d is formed with a hole portion 107Ad as an example of the first hole portion. The hole 107Ad may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130d facing the fixing portion 130d when fixing the support portion 106A. The hole portion 107Ad is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

また支持部106Bには、第2の孔部の一例としての孔部107Bdが形成されている。孔部107Bdは、貫通孔であってもよいし、固定部130dが支持部106Bを固定する際に固定部130dに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。また孔部107Bdは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 Further, the support portion 106B is formed with a hole portion 107Bd as an example of the second hole portion. The hole 107Bd may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130d facing the fixing portion 130d when fixing the support portion 106B. Further, the hole portion 107Bd is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

孔部107Adと孔部107Bdは、可動部101を挟んで対称となる位置に設けられている。 The hole 107Ad and the hole 107Bd are provided at symmetrical positions with the movable portion 101 interposed therebetween.

また、図15(b)に示すように、固定部130dには、孔部108Adと孔部108Bdが形成されている。孔部108Adは、孔部107Adに対応するように設けられた第3の孔部の一例である。孔部108Adは、貫通孔であってもよいし、固定部130dが支持部106Aを固定する際に支持部106Aに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。孔部108Adは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 Further, as shown in FIG. 15B, the hole portion 108Ad and the hole portion 108Bd are formed in the fixing portion 130d. The hole 108Ad is an example of a third hole provided so as to correspond to the hole 107Ad. The hole 108Ad may be a through hole or a recess provided on the surface of the fixing portion 130d facing the support portion 106A when the support portion 106A is fixed. The hole portion 108Ad is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

孔部108Bdは、孔部107Bdに対応するように設けられた第4の孔部の一例である。孔部108Bdは、貫通孔であってもよいし、固定部130dが支持部106Bを固定する際に支持部106Bに対向する側の面に設けられた凹部であってもよい。孔部108Bdは、断面形状が矩形の孔部であるが、これに限定されるものではなく、断面形状を適宜選択可能である。 The hole 108Bd is an example of a fourth hole provided so as to correspond to the hole 107Bd. The hole 108Bd may be a through hole, or may be a recess provided on the surface of the fixing portion 130d facing the support portion 106B when the support portion 106B is fixed. The hole portion 108Bd is a hole portion having a rectangular cross-sectional shape, but the cross-sectional shape is not limited to this, and the cross-sectional shape can be appropriately selected.

ここで、固定部130dにおける支持部106A及び106Bのそれぞれを接着する接着領域132は、固定部130dにおける接着領域132以外の領域より高くなるように形成されている。また固定部130dにおいて、固定部130dが支持部106A及び106Bを固定する際に可動部101に対向する対向領域133は、固定部130dにおける対向領域133以外の領域より低くなるように形成されている。 Here, the adhesive region 132 for adhering each of the support portions 106A and 106B in the fixed portion 130d is formed so as to be higher than the region other than the adhesive region 132 in the fixed portion 130d. Further, in the fixed portion 130d, the facing region 133 facing the movable portion 101 when the fixed portion 130d fixes the support portions 106A and 106B is formed so as to be lower than the region other than the facing region 133 in the fixed portion 130d. ..

また、可動部101において、固定部130dが支持部106A及び106Bを固定する際に固定部130dに対向する面には、可動部101の変形を抑制するためのリブ構造108が形成されている。 Further, in the movable portion 101, a rib structure 108 for suppressing deformation of the movable portion 101 is formed on a surface facing the fixed portion 130d when the fixed portion 130d fixes the support portions 106A and 106B.

<可動装置100dの作用効果>
以上説明したように、本実施形態では、固定部130dにおける支持部106A及び106Bのそれぞれを接着する接着領域132は、固定部130dにおける接着領域132以外の領域より高くなるように形成されている。これにより、可動部101の揺動角度が大きくなった場合にも、可動部101及びばね部102A及び102Bと、固定部130dが接触することを防止できる。
<Action and effect of movable device 100d>
As described above, in the present embodiment, the adhesive region 132 for adhering each of the support portions 106A and 106B in the fixed portion 130d is formed to be higher than the region other than the adhesive region 132 in the fixed portion 130d. As a result, even when the swing angle of the movable portion 101 becomes large, it is possible to prevent the movable portion 101 and the spring portions 102A and 102B from coming into contact with the fixed portion 130d.

また、本実施形態のように、可動部101において、固定部130dが支持部106A及び106Bを固定する際に固定部130dに対向する面にリブ構造108が形成されていると、可動部101の揺動角度を大きくした場合に、可動部101及びばね部102A及び102Bと、固定部130dとが接触する場合がある。接触によって、可動装置100dの共振周波数が変化したり、可動部101が破損したり、信頼性の点で懸念が生じる場合がある。 Further, as in the present embodiment, when the rib structure 108 is formed on the surface of the movable portion 101 facing the fixed portion 130d when the fixed portion 130d fixes the support portions 106A and 106B, the movable portion 101 of the movable portion 101. When the swing angle is increased, the movable portion 101 and the spring portions 102A and 102B may come into contact with the fixed portion 130d. The contact may change the resonance frequency of the movable device 100d, damage the movable portion 101, or raise a concern in terms of reliability.

本実施形態では、固定部130dにおいて、固定部130dが支持部106A及び106Bを固定する際に可動部101に対向する対向領域133を、固定部130dにおける対向領域133以外の領域より低くなるように形成する。これにより、可動部101の揺動角度を大きくしても、可動部101及びばね部102A及び102Bと、固定部130dとの接触を回避でき、信頼性を向上させることができる。 In the present embodiment, in the fixed portion 130d, the facing region 133 facing the movable portion 101 when the fixed portion 130d fixes the support portions 106A and 106B is lower than the region other than the facing region 133 in the fixed portion 130d. Form. As a result, even if the swing angle of the movable portion 101 is increased, contact between the movable portion 101 and the spring portions 102A and 102B and the fixed portion 130d can be avoided, and the reliability can be improved.

なお、リブ構造108において、固定部130dが支持部106A及び106Bを固定する際に固定部130dに対向する面109と、支持部106A及び106Bにおいて、固定部130dが支持部106A及び106Bを固定する際に固定部130dに対向する面110との高さが同じである場合、接着領域132と対向領域133との高さの差Hは以下の(5)式を満足することが好ましい。 In the rib structure 108, when the fixing portion 130d fixes the support portions 106A and 106B, the surface 109 facing the fixing portion 130d, and in the support portions 106A and 106B, the fixing portion 130d fixes the support portions 106A and 106B. If the height of the surface 110 facing the fixed portion 130d when are the same, the difference of H 2 height of the bonding region 132 and the opposing region 133 preferably satisfies the following equation (5).

Figure 2021189323
なお、上記以外の効果については、第1実施形態で説明したものと同様である。
Figure 2021189323
The effects other than the above are the same as those described in the first embodiment.

<変形例に係る可動装置200dの構成例>
ここで図16は、変形例に係る可動装置200dの構成の一例を示す図であり、(a)は本体部220dの構成を示す図、(b)は固定部230dの構成を示す図である。図16(a)における断面220dPは、本体部220dのA−A'矢視断面を示し、図16(b)における断面230dPは、固定部230dのB−B'矢視断面を示している。
<Structure example of the movable device 200d according to the modified example>
Here, FIG. 16 is a diagram showing an example of the configuration of the movable device 200d according to the modified example, (a) is a diagram showing the configuration of the main body portion 220d, and (b) is a diagram showing the configuration of the fixed portion 230d. .. The cross section 220dP in FIG. 16A shows the cross section taken along the line AA'of the main body portion 220d, and the cross section 230dP in FIG. 16B shows the cross section taken along the line BB'of the fixed portion 230d.

図16(a)に示すように、可動装置200dの支持部206Aには、第1の孔部の一例としての孔部207Adが形成され、支持部206Bには、第2の孔部の一例としての孔部207Bdが形成されている。 As shown in FIG. 16A, the support portion 206A of the movable device 200d is formed with a hole portion 207Ad as an example of the first hole portion, and the support portion 206B is formed as an example of the second hole portion. The hole portion 207Bd of the above is formed.

ここで、図16(b)に示すように、固定部230dにおける支持部206A及び206Bのそれぞれを接着する接着領域232は、固定部230dにおける接着領域232以外の領域より高くなるように形成されている。また固定部230dにおいて、固定部230dが支持部206A及び206Bを固定する際に可動部201に対向する対向領域233は、固定部230dにおける対向領域233以外の領域より低くなるように形成されている。 Here, as shown in FIG. 16B, the adhesive region 232 for adhering each of the support portions 206A and 206B in the fixed portion 230d is formed so as to be higher than the region other than the adhesive region 232 in the fixed portion 230d. There is. Further, in the fixed portion 230d, the facing region 233 facing the movable portion 201 when the fixed portion 230d fixes the support portions 206A and 206B is formed so as to be lower than the region other than the facing region 233 in the fixed portion 230d. ..

このように構成された可動装置200aによっても、可動装置100aと同様の作用効果を得ることができる。 Even with the movable device 200a configured in this way, the same effect as that of the movable device 100a can be obtained.

[その他の好適な実施形態]
実施形態に係る可動装置は、各種のシステム及び装置に適用可能である。以下では、実施形態に係る可動装置の各種システム及び装置への適用例を説明する。以降では、実施形態に係る可動装置を可動装置13として説明するが、この可動装置13には、上述した可動装置100a乃至100d、及び200a乃至200dの何れを適用することもできる。
[Other preferred embodiments]
The movable device according to the embodiment can be applied to various systems and devices. Hereinafter, an example of application of the movable device according to the embodiment to various systems and devices will be described. Hereinafter, the movable device according to the embodiment will be described as the movable device 13, but any of the above-mentioned movable devices 100a to 100d and 200a to 200d can be applied to the movable device 13.

[光走査システム]
まず、実施形態の可動装置を適用した光走査システムについて、図17〜図20に基づいて詳細に説明する。
[Optical scanning system]
First, the optical scanning system to which the movable device of the embodiment is applied will be described in detail with reference to FIGS. 17 to 20.

図17には、光走査システムの一例の概略図が示されている。図17に示すように、光走査システム10は、制御装置11の制御に従って光源装置12から照射された光を可動装置13の有する反射面14により偏向して被走査面15を光走査するシステムである。 FIG. 17 shows a schematic diagram of an example of an optical scanning system. As shown in FIG. 17, the optical scanning system 10 is a system in which the light emitted from the light source device 12 is deflected by the reflecting surface 14 of the movable device 13 under the control of the control device 11 to lightly scan the scanned surface 15. be.

光走査システム10は、制御装置11と、光源装置12と、反射面14とを有する可動装置13により構成される。ここで、可動装置13は光偏向器の一例である。 The optical scanning system 10 includes a control device 11, a light source device 12, and a movable device 13 having a reflecting surface 14. Here, the movable device 13 is an example of a light deflector.

制御装置11は、CPU(Central Processing Unit)、及びFPGA(Field-Programmable Gate Array)等を備えた電子回路ユニットである。可動装置13は、反射面14を有し、反射面14を可動可能なMEMS(Micro Electromechanical Systems)デバイスである。光源装置12は、レーザを照射するレーザ装置等である。被走査面15は、スクリーン等である。 The control device 11 is an electronic circuit unit including a CPU (Central Processing Unit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), and the like. The movable device 13 is a MEMS (Micro Electromechanical Systems) device having a reflecting surface 14 and capable of moving the reflecting surface 14. The light source device 12 is a laser device or the like that irradiates a laser. The surface to be scanned 15 is a screen or the like.

制御装置11は、取得した光走査情報に基づいて光源装置12及び可動装置13の制御命令を生成し、制御命令に基づいて光源装置12及び可動装置13に駆動信号を出力する。 The control device 11 generates a control command for the light source device 12 and the movable device 13 based on the acquired optical scanning information, and outputs a drive signal to the light source device 12 and the movable device 13 based on the control command.

光源装置12は、入力された駆動信号に基づいて光源を駆動させる。可動装置13は、入力された駆動信号に基づいて、反射面14を1軸方向または2軸方向の少なくとも何れかに可動させる。 The light source device 12 drives the light source based on the input drive signal. The movable device 13 moves the reflecting surface 14 in at least one of the uniaxial direction and the biaxial direction based on the input drive signal.

光走査情報の一例である画像情報に基づいた制御装置11の制御によって、可動装置13の反射面14を所定の範囲で2軸方向に往復可動させ、反射面14に入射する光源装置12からの照射光を、所定の1軸周りに偏向して光走査する。これにより、被走査面15に任意の画像を投影することができる。なお、実施形態の可動装置の詳細および制御装置による制御の詳細については後述する。 By controlling the control device 11 based on the image information which is an example of the optical scanning information, the reflective surface 14 of the movable device 13 is reciprocated in a predetermined range in the biaxial direction, and the light source device 12 incident on the reflective surface 14 is used. The irradiation light is deflected around a predetermined axis and light-scanned. This makes it possible to project an arbitrary image on the scanned surface 15. The details of the movable device of the embodiment and the details of the control by the control device will be described later.

次に、光走査システム10のハードウェア構成について、図18を用いて説明する。図18は、光走査システム10の一例のハードウェア構成図である。図18に示すように、光走査システム10は、制御装置11、光源装置12および可動装置13を備え、それぞれが電気的に接続されている。このうち、制御装置11は、CPU20と、RAM21(Random Access Memory)と、ROM22(Read Only Memory)と、FPGA(Field Programmable Gate Array)23と、外部I/F(Interface)24と、光源装置ドライバ25と、可動装置ドライバ26とを備えている。 Next, the hardware configuration of the optical scanning system 10 will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a hardware configuration diagram of an example of the optical scanning system 10. As shown in FIG. 18, the optical scanning system 10 includes a control device 11, a light source device 12, and a movable device 13, each of which is electrically connected. Of these, the control device 11 includes a CPU 20, a RAM 21 (Random Access Memory), a ROM 22 (Read Only Memory), an FPGA (Field Programmable Gate Array) 23, an external I / F (Interface) 24, and a light source device driver. 25 and a movable device driver 26 are provided.

CPU20は、ROM22等の記憶装置からプログラムやデータをRAM21上に読み出し、処理を実行して、制御装置11の全体の制御や機能を実現する演算装置である。 The CPU 20 is an arithmetic unit that reads programs and data from a storage device such as the ROM 22 onto the RAM 21 and executes processing to realize overall control and functions of the control device 11.

RAM21は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の記憶装置である。 The RAM 21 is a volatile storage device that temporarily holds programs and data.

ROM22は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の記憶装置であり、CPU20が光走査システム10の各機能を制御するために実行する処理用プログラムやデータを記憶している。 The ROM 22 is a non-volatile storage device that can retain programs and data even when the power is turned off, and stores processing programs and data executed by the CPU 20 to control each function of the optical scanning system 10. There is.

FPGA23は、CPU20の処理に従って、光源装置ドライバ25および可動装置ドライバ26に適した制御信号を出力する回路である。 The FPGA 23 is a circuit that outputs a control signal suitable for the light source device driver 25 and the movable device driver 26 according to the processing of the CPU 20.

外部I/F24は、外部装置やネットワーク等とのインタフェースである。外部装置には、PC(Personal Computer)等の上位装置、USBメモリ、SDカード、CD、DVD、HDD、SSD等の記憶装置が含まれる。また、ネットワークは、自動車のCAN(Controller Area Network)やLAN(Local Area Network)、インターネット等である。外部I/F24は、外部装置との接続または通信を可能にする構成であればよく、外部装置ごとに外部I/F24が用意されてもよい。 The external I / F 24 is an interface with an external device, a network, or the like. The external device includes a host device such as a PC (Personal Computer) and a storage device such as a USB memory, an SD card, a CD, a DVD, an HDD, and an SSD. The network is a CAN (Controller Area Network), a LAN (Local Area Network), the Internet, or the like of an automobile. The external I / F 24 may be configured to enable connection or communication with an external device, and an external I / F 24 may be prepared for each external device.

光源装置ドライバ25は、入力された制御信号に従って光源装置12に駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。 The light source device driver 25 is an electric circuit that outputs a drive signal such as a drive voltage to the light source device 12 according to the input control signal.

可動装置ドライバ26は、入力された制御信号に従って可動装置13に駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。 The movable device driver 26 is an electric circuit that outputs a drive signal such as a drive voltage to the movable device 13 according to an input control signal.

制御装置11において、CPU20は、外部I/F24を介して外部装置やネットワークから光走査情報を取得する。なお、CPU20が光走査情報を取得することができる構成であればよく、制御装置11内のROM22やFPGA23に光走査情報を格納する構成としてもよい。また、制御装置11内に新たにSSD等の記憶装置を設けて、その記憶装置に光走査情報を格納する構成としてもよい。 In the control device 11, the CPU 20 acquires optical scanning information from the external device or network via the external I / F 24. The configuration may be such that the CPU 20 can acquire the optical scanning information, and the optical scanning information may be stored in the ROM 22 or the FPGA 23 in the control device 11. Further, a storage device such as an SSD may be newly provided in the control device 11, and the optical scanning information may be stored in the storage device.

ここで、光走査情報とは、被走査面15にどのように光走査させるかを示した情報であり、光走査により画像を表示する場合は、光走査情報は画像データである。また、光走査により光書込みを行う場合は、光走査情報は書込み順や書込み箇所を示した書込みデータである。さらに、光走査により距離測定を行う場合は、光走査情報は距離測定用の光を照射するタイミングと照射範囲を示す照射データである。 Here, the optical scanning information is information indicating how the surface to be scanned 15 is optical-scanned, and when the image is displayed by optical scanning, the optical scanning information is image data. Further, when optical writing is performed by optical scanning, the optical scanning information is write data indicating the writing order and the writing location. Further, when the distance is measured by optical scanning, the optical scanning information is irradiation data indicating the timing and irradiation range of irradiating the light for distance measurement.

制御装置11は、CPU20の命令及び図18に示したハードウェア構成によって、次に説明する機能構成を実現できる。 The control device 11 can realize the functional configuration described below by the instruction of the CPU 20 and the hardware configuration shown in FIG.

次に、光走査システム10の制御装置11の機能構成について図19を用いて説明する。図19は、光走査システムの制御装置の一例の機能ブロック図である。 Next, the functional configuration of the control device 11 of the optical scanning system 10 will be described with reference to FIG. FIG. 19 is a functional block diagram of an example of a control device for an optical scanning system.

図19に示すように、制御装置11は、機能として制御部30と駆動信号出力部31とを有する。 As shown in FIG. 19, the control device 11 has a control unit 30 and a drive signal output unit 31 as functions.

制御部30は、CPU20、FPGA23等により実現され、外部装置から光走査情報を取得し、光走査情報を制御信号に変換して駆動信号出力部31に出力する。具体的には、制御部30は、外部装置等から画像データを光走査情報として取得し、所定の処理により画像データから制御信号を生成して駆動信号出力部31に出力する。 The control unit 30 is realized by the CPU 20, FPGA 23, or the like, acquires optical scanning information from an external device, converts the optical scanning information into a control signal, and outputs the optical scanning information to the drive signal output unit 31. Specifically, the control unit 30 acquires image data as optical scanning information from an external device or the like, generates a control signal from the image data by a predetermined process, and outputs the control signal to the drive signal output unit 31.

駆動信号出力部31は、光源装置ドライバ25、可動装置ドライバ26等により実現され、入力された制御信号に基づいて光源装置12または可動装置13に駆動信号を出力する。 The drive signal output unit 31 is realized by the light source device driver 25, the movable device driver 26, and the like, and outputs a drive signal to the light source device 12 or the movable device 13 based on the input control signal.

駆動信号は、光源装置12または可動装置13の駆動を制御するための信号である。光源装置12においては、光源の照射タイミングおよび照射強度を制御する駆動電圧である。また、可動装置13においては、可動装置13の有する反射面14を可動させるタイミング及び可動範囲を制御する駆動電圧である。 The drive signal is a signal for controlling the drive of the light source device 12 or the movable device 13. In the light source device 12, it is a drive voltage that controls the irradiation timing and the irradiation intensity of the light source. Further, in the movable device 13, it is a drive voltage that controls the timing and the movable range of moving the reflective surface 14 of the movable device 13.

次に、光走査システム10が被走査面15を光走査する処理について図20を用いて説明する。図20は、光走査システムに係る処理の一例のフローチャートである。 Next, the process of optical scanning the surface to be scanned 15 by the optical scanning system 10 will be described with reference to FIG. FIG. 20 is a flowchart of an example of processing related to the optical scanning system.

ステップS11において、制御部30は、外部装置等から光走査情報を取得する。 In step S11, the control unit 30 acquires optical scanning information from an external device or the like.

ステップS12において、制御部30は、取得した光走査情報から制御信号を生成し、制御信号を駆動信号出力部31に出力する。 In step S12, the control unit 30 generates a control signal from the acquired optical scanning information and outputs the control signal to the drive signal output unit 31.

ステップS13において、駆動信号出力部31は、入力された制御信号に基づいて駆動信号を光源装置12および可動装置13に出力する。 In step S13, the drive signal output unit 31 outputs a drive signal to the light source device 12 and the movable device 13 based on the input control signal.

ステップ14において、光源装置12は、入力された駆動信号に基づいて光照射を行う。また、可動装置13は、入力された駆動信号に基づいて反射面14を可動させる。光源装置12及び可動装置13の駆動により、任意の方向に光が偏向され、光走査される。 In step 14, the light source device 12 irradiates light based on the input drive signal. Further, the movable device 13 moves the reflecting surface 14 based on the input drive signal. By driving the light source device 12 and the movable device 13, light is deflected in an arbitrary direction and light is scanned.

なお、上記光走査システム10では、1つの制御装置11が光源装置12及び可動装置13を制御する装置および機能を有しているが、光源装置用の制御装置および可動装置用の制御装置と、別体に設けてもよい。 In the optical scanning system 10, one control device 11 has a device and a function of controlling the light source device 12 and the movable device 13, but the control device for the light source device and the control device for the movable device It may be provided separately.

また、上記光走査システム10では、一つの制御装置11に光源装置12及び可動装置13の制御部30の機能及び駆動信号出力部31の機能を設けているが、これらの機能は別体として存在していてもよく、例えば制御部30を有した制御装置11とは別に駆動信号出力部31を有した駆動信号出力装置を設ける構成としてもよい。なお、上記光走査システム10のうち、反射面14を有した可動装置13と制御装置11により、光偏向を行う光偏向システムを構成してもよい。 Further, in the optical scanning system 10, one control device 11 is provided with the functions of the control unit 30 of the light source device 12 and the movable device 13 and the functions of the drive signal output unit 31, but these functions exist as separate bodies. For example, a drive signal output device having a drive signal output unit 31 may be provided separately from the control device 11 having the control unit 30. In the optical scanning system 10, a movable device 13 having a reflecting surface 14 and a control device 11 may be used to configure an optical deflection system that performs optical deflection.

このように、実施形態の可動装置を光走査システムに適用することにより、信頼性に優れた光走査システムを提供することができる。 As described above, by applying the movable device of the embodiment to the optical scanning system, it is possible to provide an optical scanning system having excellent reliability.

[画像投影装置]
次に、実施形態の可動装置を適用した画像投影装置について、図21及び図22を用いて詳細に説明する。
[Image projection device]
Next, the image projection device to which the movable device of the embodiment is applied will be described in detail with reference to FIGS. 21 and 22.

図21は、画像投影装置の一例であり、偏向装置の一例であるヘッドアップディスプレイ装置500を搭載した自動車400の実施形態に係る概略図である。また、図22はヘッドアップディスプレイ装置500の一例の概略図である。画像投影装置は、光走査により画像を投影する装置である。 FIG. 21 is an example of an image projection device, and is a schematic view of an embodiment of an automobile 400 equipped with a head-up display device 500, which is an example of a deflection device. Further, FIG. 22 is a schematic view of an example of the head-up display device 500. An image projection device is a device that projects an image by optical scanning.

図21に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置500は、「車両」の一例である自動車400のウインドシールド(フロントガラス401等)の付近に設置される。ヘッドアップディスプレイ装置500から発せられる投射光Lがフロントガラス401で反射され、ユーザーである観察者(運転者402)に向かう。これにより、運転者402は、ヘッドアップディスプレイ装置500によって投影された画像等を虚像として視認することができる。なお、ウインドシールドの内壁面にコンバイナを設置し、コンバイナによって反射する投射光によってユーザーに虚像を視認させる構成にしてもよい。 As shown in FIG. 21, the head-up display device 500 is installed near a windshield (windshield 401, etc.) of an automobile 400, which is an example of a “vehicle”. The projected light L emitted from the head-up display device 500 is reflected by the windshield 401 and heads toward the observer (driver 402) who is the user. As a result, the driver 402 can visually recognize the image or the like projected by the head-up display device 500 as a virtual image. A combiner may be installed on the inner wall surface of the windshield so that the user can visually recognize the virtual image by the projected light reflected by the combiner.

図22に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置500は、赤色、緑色、青色のレーザ光源501R,501G,501Bからレーザ光が出射される。出射されたレーザ光は、各レーザ光源に対して設けられるコリメートレンズ502,503,504と、2つのダイクロイックミラー505,506と、光量調整部507とから構成される入射光学系を経た後、反射面14を有する可動装置13にて偏向される。そして、偏向されたレーザ光は、自由曲面ミラー509と、中間スクリーン510と、投射ミラー511とから構成される投射光学系を経て、スクリーンに投影される。なお、上記ヘッドアップディスプレイ装置500では、レーザ光源501R,501G,501B、コリメートレンズ502,503,504、ダイクロイックミラー505,506は、光源ユニット530として光学ハウジングによってユニット化されている。 As shown in FIG. 22, the head-up display device 500 emits laser light from red, green, and blue laser light sources 501R, 501G, and 501B. The emitted laser light passes through an incident optical system composed of collimating lenses 502, 503, 504 provided for each laser light source, two dichroic mirrors 505, 506, and a light amount adjusting unit 507, and then reflected. It is deflected by a movable device 13 having a surface 14. Then, the deflected laser beam is projected onto the screen via a projection optical system including a free curved mirror 509, an intermediate screen 510, and a projection mirror 511. In the head-up display device 500, the laser light source 501R, 501G, 501B, the collimating lenses 502, 503, 504, and the dichroic mirrors 505, 506 are unitized by an optical housing as a light source unit 530.

ヘッドアップディスプレイ装置500は、中間スクリーン510に表示される中間像を自動車400のフロントガラス401に投射することで、その中間像を運転者402に虚像として視認させる。 The head-up display device 500 projects the intermediate image displayed on the intermediate screen 510 onto the windshield 401 of the automobile 400, so that the intermediate image is visually recognized by the driver 402 as a virtual image.

レーザ光源501R,501G,501Bから発せられる各色レーザ光は、それぞれ、コリメートレンズ502,503,504で略平行光とされ、2つのダイクロイックミラー505,506により合成される。合成されたレーザ光は、光量調整部507で光量が調整された後、反射面14を有する可動装置13によって二次元走査される。可動装置13で二次元走査された投射光Lは、自由曲面ミラー509で反射されて歪みを補正された後、中間スクリーン510に集光され、中間像を表示する。中間スクリーン510は、マイクロレンズが二次元配置されたマイクロレンズアレイで構成されており、中間スクリーン510に入射してくる投射光Lをマイクロレンズ単位で拡大する。 The laser light of each color emitted from the laser light sources 501R, 501G, and 501B is regarded as substantially parallel light by the collimated lenses 502, 503, and 504, respectively, and is combined by two dichroic mirrors 505 and 506. The combined laser light is two-dimensionally scanned by the movable device 13 having the reflecting surface 14 after the light amount is adjusted by the light amount adjusting unit 507. The projected light L two-dimensionally scanned by the movable device 13 is reflected by the free-form surface mirror 509, corrected for distortion, and then condensed on the intermediate screen 510 to display an intermediate image. The intermediate screen 510 is composed of a microlens array in which microlenses are two-dimensionally arranged, and magnifies the projected light L incident on the intermediate screen 510 in microlens units.

可動装置13は、反射面14を2軸方向に往復揺動させ、反射面14に入射する投射光Lを二次元走査する。この可動装置13の駆動制御は、レーザ光源501R,501G,501Bの発光タイミングに同期して行われる。 The movable device 13 reciprocates the reflecting surface 14 in the biaxial direction, and two-dimensionally scans the projected light L incident on the reflecting surface 14. The drive control of the movable device 13 is performed in synchronization with the light emission timing of the laser light sources 501R, 501G, and 501B.

以上、画像投影装置の一例としてのヘッドアップディスプレイ装置500の説明をしたが、画像投影装置は、反射面14を有した可動装置13により光走査を行うことで画像を投影する装置であればよい。例えば、机等に置かれ、表示スクリーン上に画像を投影するプロジェクタや、観測者の頭部等に装着される装着部材に搭載され、装着部材が有する反射透過スクリーンに投影、または眼球をスクリーンとして画像を投影するヘッドマウントディスプレイ装置等にも、同様に適用することができる。 The head-up display device 500 as an example of the image projection device has been described above, but the image projection device may be a device that projects an image by performing optical scanning by a movable device 13 having a reflecting surface 14. .. For example, it is mounted on a projector that is placed on a desk or the like and projects an image on a display screen, or is mounted on a mounting member mounted on an observer's head or the like, and is projected onto a reflection / transmission screen of the mounting member, or an eyeball is used as a screen. The same can be applied to a head-mounted display device or the like that projects an image.

また、画像投影装置は、車両や装着部材だけでなく、例えば、航空機、船舶、移動式ロボット等の移動体、あるいは、その場から移動せずにマニピュレータ等の駆動対象を操作する作業ロボットなどの非移動体に搭載されてもよい。 Further, the image projection device is not only a vehicle or a mounting member, but also a moving object such as an aircraft, a ship, or a mobile robot, or a work robot that operates a drive target such as a manipulator without moving from the place. It may be mounted on a non-moving body.

このように、実施形態の可動装置を画像投影装置に適用することにより、信頼性に優れた画像投影装置を提供することができる。 As described above, by applying the movable device of the embodiment to the image projection device, it is possible to provide an image projection device having excellent reliability.

[光書込装置]
次に、実施形態の可動装置13を適用した光書込装置について図23及び図24を用いて詳細に説明する。
[Optical writing device]
Next, the optical writing device to which the movable device 13 of the embodiment is applied will be described in detail with reference to FIGS. 23 and 24.

図23は、光書込装置600を組み込んだ画像形成装置の一例である。また、図24は、光書込装置の一例の概略図である。 FIG. 23 is an example of an image forming apparatus incorporating the optical writing apparatus 600. Further, FIG. 24 is a schematic diagram of an example of an optical writing device.

図23に示すように、上記光書込装置600は、レーザ光によるプリンタ機能を有するレーザプリンタ650等に代表される画像形成装置の構成部材として使用される。画像形成装置において光書込装置600は、1本または複数本のレーザビームで被走査面15である感光体ドラムを光走査することにより、感光体ドラムに光書込を行う。 As shown in FIG. 23, the optical writing device 600 is used as a constituent member of an image forming device represented by a laser printer 650 or the like having a printer function using a laser beam. In the image forming apparatus, the optical writing device 600 performs optical writing on the photoconductor drum by lightly scanning the photoconductor drum, which is the surface to be scanned 15, with one or a plurality of laser beams.

図24に示すように、光書込装置600において、レーザ素子等の光源装置12からのレーザ光は、コリメートレンズなどの結像光学系601を経た後、反射面14を有する可動装置13により1軸方向または2軸方向に偏向される。そして、可動装置13で偏向されたレーザ光は、その後、第一レンズ602aと第二レンズ602b、反射ミラー部602cからなる走査光学系602を経て、被走査面15(感光体ドラムや感光紙等)に照射されて光書込みを行う。走査光学系602は、被走査面15にスポット状に光ビームを結像させる。また、光源装置12及び反射面14を有する可動装置13は、制御装置11の制御に基づき駆動する。 As shown in FIG. 24, in the optical writing device 600, the laser light from the light source device 12 such as a laser element passes through an imaging optical system 601 such as a collimating lens and then is transferred by a movable device 13 having a reflecting surface 14. It is deflected axially or biaxially. Then, the laser beam deflected by the movable device 13 passes through the scanning optical system 602 including the first lens 602a, the second lens 602b, and the reflection mirror portion 602c, and then passes through the scanned surface 15 (photoreceptor drum, photosensitive paper, etc.). ) Is irradiated and optical writing is performed. The scanning optical system 602 forms a spot-shaped light beam on the scanned surface 15. Further, the movable device 13 having the light source device 12 and the reflecting surface 14 is driven under the control of the control device 11.

このように光書込装置600は、レーザ光によるプリンタ機能を有する画像形成装置の構成部材として使用することができる。また、走査光学系を異ならせて1軸方向だけでなく2軸方向に光走査可能にすることで、レーザ光をサーマルメディアに偏向して光走査し、加熱することで印字するレーザラベル装置等の画像形成装置の構成部材として使用することができる。 As described above, the optical writing device 600 can be used as a component of an image forming device having a printer function by laser light. Further, by making the scanning optical system different so that optical scanning can be performed not only in the uniaxial direction but also in the biaxial direction, the laser beam is deflected to the thermal media to scan the light, and the laser label device for printing by heating and the like. It can be used as a constituent member of the image forming apparatus of.

可動装置13は、ポリゴンミラー等を用いた回転多面鏡に比べ駆動のための消費電力が小さいため、光書込装置600の省電力化に有利である。また、可動装置13の振動時における風切り音は回転多面鏡に比べ小さいため、光書込装置600の静粛性の改善に有利である。光書込装置600は回転多面鏡に比べ設置スペースが圧倒的に少なくて済み、また可動装置13の発熱量もわずかであるため、小型化が容易であり、よって画像形成装置の小型化に有利である。 Since the movable device 13 consumes less power for driving than the rotary multifaceted mirror using a polygon mirror or the like, it is advantageous for power saving of the optical writing device 600. Further, since the wind noise at the time of vibration of the movable device 13 is smaller than that of the rotating polymorphic mirror, it is advantageous for improving the quietness of the optical writing device 600. The optical writing device 600 requires an overwhelmingly small installation space as compared with a rotating multi-sided mirror, and the amount of heat generated by the movable device 13 is small, so that it is easy to miniaturize, which is advantageous for miniaturizing the image forming device. Is.

このように、実施形態の可動装置を光書込装置に適用することにより、信頼性に優れた光書込装置を提供することができる。 As described above, by applying the movable device of the embodiment to the optical writing device, it is possible to provide a highly reliable optical writing device.

[距離測定装置]
次に、実施形態の可動装置13を適用した距離測定装置について、図25及び図26を用いて詳細に説明する。
[Distance measuring device]
Next, the distance measuring device to which the movable device 13 of the embodiment is applied will be described in detail with reference to FIGS. 25 and 26.

図25は、距離測定装置の一例であり、また偏向装置の一例であるライダ(LiDAR;Laser Imaging Detection and Ranging)装置を搭載した自動車の概略図である。また、図26はライダ装置の一例の概略図である。 FIG. 25 is a schematic view of an automobile equipped with a lidar (Laser Imaging Detection and Ranging) device, which is an example of a distance measuring device and also an example of a deflection device. Further, FIG. 26 is a schematic view of an example of the rider device.

距離測定装置は、対象方向の距離を測定する装置である。 A distance measuring device is a device that measures a distance in a target direction.

図25に示すように、ライダ装置700は、「車両」の一例である自動車701に搭載され、対象方向を光走査して、対象方向に存在する被対象物702からの反射光を受光することで、被対象物702の距離を測定する。 As shown in FIG. 25, the rider device 700 is mounted on an automobile 701 which is an example of a “vehicle”, scans light in a target direction, and receives reflected light from an object 702 existing in the target direction. Then, the distance of the object 702 is measured.

図26に示すように、光源装置12から出射されたレーザ光は、発散光を略平行光とする光学系であるコリメートレンズ703と、平面ミラー704とから構成される入射光学系を経て、反射面14を有する可動装置13で1軸もしくは2軸方向に走査される。そして、投光光学系である投光レンズ705等を経て装置前方の被対象物702に照射される。光源装置12及び可動装置13は、制御装置11により駆動を制御される。被対象物702で反射された反射光は、光検出器709により光検出される。すなわち、反射光は入射光検出受光光学系である集光レンズ706等を経て撮像素子707により受光され、撮像素子707は検出信号を信号処理回路708に出力する。信号処理回路708は、入力された検出信号に2値化やノイズ処理等の所定の処理を行い、結果を測距回路710に出力する。 As shown in FIG. 26, the laser light emitted from the light source device 12 is reflected through an incident optical system composed of a collimating lens 703, which is an optical system whose divergent light is substantially parallel light, and a plane mirror 704. The movable device 13 having the surface 14 scans in one or two axial directions. Then, the object is irradiated to the object 702 in front of the apparatus via the projection lens 705 or the like which is a projection optical system. The drive of the light source device 12 and the movable device 13 is controlled by the control device 11. The reflected light reflected by the object 702 is photodetected by the photodetector 709. That is, the reflected light is received by the image pickup element 707 via the condenser lens 706, which is an incident light detection light receiving optical system, and the image pickup element 707 outputs the detection signal to the signal processing circuit 708. The signal processing circuit 708 performs predetermined processing such as binarization and noise processing on the input detection signal, and outputs the result to the distance measuring circuit 710.

測距回路710は、光源装置12がレーザ光を発光したタイミングと、光検出器709でレーザ光を受光したタイミングとの時間差、または受光した撮像素子707の画素ごとの位相差によって、被対象物702の有無を認識し、さらに被対象物702との距離情報を算出する。 In the distance measuring circuit 710, the object is determined by the time difference between the timing at which the light source device 12 emits the laser beam and the timing at which the laser beam is received by the photodetector 709, or the phase difference for each pixel of the image pickup element 707 that receives the light. The presence or absence of the 702 is recognized, and the distance information to the object 702 is calculated.

可動装置13は多面鏡に比べて破損しづらく、小型であるため、耐久性の高い小型のレーダ装置を提供することができる。このようなライダ装置は、車両、航空機、船舶、ロボット等に取り付けられ、所定範囲を光走査して障害物の有無や障害物までの距離を測定できる。ライダ装置700の搭載位置は、自動車701の上部前方に限定されず、側面や後方に搭載されてもよい。 Since the movable device 13 is less likely to be damaged and is smaller than the polymorphic mirror, it is possible to provide a small radar device with high durability. Such a rider device can be attached to a vehicle, an aircraft, a ship, a robot, or the like, and can lightly scan a predetermined range to measure the presence or absence of an obstacle and the distance to the obstacle. The mounting position of the rider device 700 is not limited to the upper front of the automobile 701, and may be mounted on the side surface or the rear.

上述した例では、ライダ装置700の説明をしたが、これに限定されるものではない。距離測定装置は、可動装置13を制御装置11で制御することにより光走査を行い、光検出器により反射光を受光することで被対象物702の距離を測定する装置であればよい。 In the above-mentioned example, the rider device 700 has been described, but the present invention is not limited thereto. The distance measuring device may be any device that measures the distance of the object 702 by performing light scanning by controlling the movable device 13 with the control device 11 and receiving the reflected light by the photodetector.

例えば、手や顔を光走査して得た距離情報から形状等の物体情報を算出し、記録と参照することで対象物を認識する生体認証や、対象範囲への光走査により侵入物を認識するセキュリティセンサ、光走査により得た距離情報から形状等の物体情報を算出して認識し、3次元データとして出力する3次元スキャナの構成部材等にも同様に適用できる。 For example, biometric authentication that recognizes an object by calculating object information such as shape from distance information obtained by light scanning the hand or face and referring to it as a record, or recognition of an intruder by optical scanning to the target range. It can also be applied to a security sensor, a component of a three-dimensional scanner that calculates and recognizes object information such as a shape from distance information obtained by optical scanning, and outputs it as three-dimensional data.

このように、実施形態の可動装置を距離測定装置に適用することにより、信頼性に優れた距離測定装置を提供することができる。 As described above, by applying the movable device of the embodiment to the distance measuring device, it is possible to provide a highly reliable distance measuring device.

[レーザヘッドランプ]
次に、実施形態の可動装置13を自動車のヘッドライトに適用したレーザヘッドランプ50について、図27を用いて説明する。図27は、レーザヘッドランプ50の構成の一例を説明する概略図である。
[Laser headlamp]
Next, the laser headlamp 50 in which the movable device 13 of the embodiment is applied to the headlight of an automobile will be described with reference to FIG. 27. FIG. 27 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the laser headlamp 50.

レーザヘッドランプ50は、制御装置11と、光源装置12bと、反射面14を有する可動装置13と、ミラー51と、透明板52とを有する。 The laser headlamp 50 includes a control device 11, a light source device 12b, a movable device 13 having a reflecting surface 14, a mirror 51, and a transparent plate 52.

光源装置12bは、青色のレーザ光を発する光源である。光源装置12bから発せられた光は、可動装置13に入射し、反射面14にて反射される。可動装置13は、制御装置11からの信号に基づき、反射面をXY方向に駆動させ、光源装置12bからの青色のレーザ光をXY方向に二次元走査する。 The light source device 12b is a light source that emits a blue laser beam. The light emitted from the light source device 12b is incident on the movable device 13 and reflected by the reflecting surface 14. The movable device 13 drives the reflecting surface in the XY direction based on the signal from the control device 11, and scans the blue laser light from the light source device 12b in the XY direction in two dimensions.

可動装置13による走査光は、ミラー51で反射され、透明板52に入射する。透明板52は、表面又は裏面を黄色の蛍光体により被覆されている。ミラー51からの青色のレーザ光は、透明板52における黄色の蛍光体の被覆を通過する際に、ヘッドライトの色として法定される範囲の白色に変化する。これにより自動車の前方は、透明板52からの白色光で照明される。 The scanning light from the movable device 13 is reflected by the mirror 51 and incident on the transparent plate 52. The front surface or the back surface of the transparent plate 52 is covered with a yellow fluorescent substance. The blue laser beam from the mirror 51 changes to white within the legal range of the color of the headlights as it passes through the yellow phosphor coating on the transparent plate 52. As a result, the front of the automobile is illuminated with white light from the transparent plate 52.

可動装置13による走査光は、透明板52の蛍光体を通過する際に所定の散乱をする。これにより自動車前方の照明対象における眩しさは緩和される。 The scanning light from the movable device 13 scatters predeterminedly as it passes through the phosphor of the transparent plate 52. This alleviates the glare in the illuminated object in front of the vehicle.

可動装置13を自動車のヘッドライトに適用する場合、光源装置12b及び蛍光体の色は、それぞれ青及び黄色に限定されない。例えば、光源装置12bを近紫外線とし、透明板52を光の三原色の青色、緑色及び赤色の各蛍光体を均一に混ぜたもので被覆してもよい。この場合でも、透明板52を通過する光を白色に変換でき、自動車の前方を白色光で照明することができる。 When the movable device 13 is applied to the headlight of an automobile, the colors of the light source device 12b and the phosphor are not limited to blue and yellow, respectively. For example, the light source device 12b may be near-ultraviolet rays, and the transparent plate 52 may be coated with a uniform mixture of blue, green, and red phosphors of the three primary colors of light. Even in this case, the light passing through the transparent plate 52 can be converted into white, and the front of the automobile can be illuminated with white light.

このように、実施形態の可動装置をレーザヘッドランプに適用することにより、信頼性に優れたレーザヘッドランプを提供することができる。 As described above, by applying the movable device of the embodiment to the laser headlamp, it is possible to provide a highly reliable laser headlamp.

[ヘッドマウントディスプレイ]
次に、実施形態の可動装置13を適用したヘッドマウントディスプレイ60について、図28〜13を用いて説明する。ここでヘッドマウントディスプレイ60は、人間の頭部に装着可能な頭部装着型ディスプレイで、眼鏡に類する形状とすることができる。ヘッドマウントディスプレイを、以降ではHMDと省略して示す。
[Head-mounted display]
Next, the head-mounted display 60 to which the movable device 13 of the embodiment is applied will be described with reference to FIGS. 28 to 13. Here, the head-mounted display 60 is a head-mounted display that can be worn on a human head and can be shaped like eyeglasses. The head-mounted display is hereinafter abbreviated as HMD.

図28は、HMD60の外観を例示する斜視図である。図28において、HMD60は、左右に1組ずつ略対称に設けられたフロント60a、及びテンプル60bにより構成されている。フロント60aは、導光板61等により構成することができ、光学系や制御装置はテンプル60bに内蔵することができる。 FIG. 28 is a perspective view illustrating the appearance of the HMD 60. In FIG. 28, the HMD 60 is composed of a front 60a and a temple 60b provided in pairs on the left and right in a substantially symmetrical manner. The front 60a can be configured by a light guide plate 61 or the like, and the optical system and the control device can be built in the temple 60b.

図29は、HMD60の構成を部分的に例示する図である。なお、図29では、左眼用の構成を例示しているが、HMD60は右眼用としても同様の構成を有している。 FIG. 29 is a diagram partially illustrating the configuration of the HMD 60. Although the configuration for the left eye is illustrated in FIG. 29, the HMD 60 has the same configuration for the right eye.

HMD60は、制御装置11と、光源ユニット530と、光量調整部507と、反射面14を有する可動装置13と、導光板61と、ハーフミラー62とを有している。 The HMD 60 includes a control device 11, a light source unit 530, a light amount adjusting unit 507, a movable device 13 having a reflecting surface 14, a light guide plate 61, and a half mirror 62.

光源ユニット530は、レーザ光源501R,501G,501Bと、コリメートレンズ502,503,504と、ダイクロイックミラー505,506とを、光学ハウジングによってユニット化したものである。光源ユニット530において、レーザ光源501R,501G,501Bからの三色のレーザ光は、ダイクロイックミラー505,506で合成される。光源ユニット530からは、合成された平行光が発せられる。 The light source unit 530 is a unitization of a laser light source 501R, 501G, 501B, a collimating lens 502, 503, 504, and a dichroic mirror 505, 506 by an optical housing. In the light source unit 530, the three-color laser light from the laser light sources 501R, 501G, and 501B is combined by the dichroic mirrors 505 and 506. The combined parallel light is emitted from the light source unit 530.

光源ユニット530からの光は、光量調整部507により光量調整された後、可動装置13に入射する。可動装置13は、制御装置11からの信号に基づき、反射面14をXY方向に駆動させ、光源ユニット530からの光を二次元走査する。この可動装置13の駆動制御は、レーザ光源501R,501G,501Bの発光タイミングに同期して行われ、走査光によりカラー画像が形成される。 The light from the light source unit 530 is incident on the movable device 13 after the light amount is adjusted by the light amount adjusting unit 507. The movable device 13 drives the reflecting surface 14 in the XY directions based on the signal from the control device 11, and two-dimensionally scans the light from the light source unit 530. The drive control of the movable device 13 is performed in synchronization with the light emission timing of the laser light sources 501R, 501G, and 501B, and a color image is formed by the scanning light.

可動装置13による走査光は、導光板61に入射する。導光板61は、走査光を内壁面で反射させながらハーフミラー62に導光する。導光板61は、走査光の波長に対して透過性を有する樹脂等により形成されている。 The scanning light from the movable device 13 is incident on the light guide plate 61. The light guide plate 61 guides the scanning light to the half mirror 62 while reflecting the scanning light on the inner wall surface. The light guide plate 61 is made of a resin or the like having transparency with respect to the wavelength of the scanning light.

ハーフミラー62は、導光板61からの光をHMD60の背面側に反射し、HMD60の装着者63の眼の方向に出射する。ハーフミラー62は、自由曲面形状を有している。走査光による画像は、ハーフミラー62での反射により、装着者63の網膜に結像する。或いは、ハーフミラー62での反射と眼球における水晶体のレンズ効果とにより、装着者63の網膜に結像する。またハーフミラー62での反射により、画像は空間歪が補正される。装着者63は、XY方向に走査される光で形成される画像を、観察することができる。 The half mirror 62 reflects the light from the light guide plate 61 toward the back surface of the HMD 60 and emits the light toward the eyes of the wearer 63 of the HMD 60. The half mirror 62 has a free curved surface shape. The image by the scanning light is imaged on the retina of the wearer 63 by the reflection by the half mirror 62. Alternatively, an image is formed on the retina of the wearer 63 due to the reflection by the half mirror 62 and the lens effect of the crystalline lens on the eyeball. Further, the spatial distortion of the image is corrected by the reflection by the half mirror 62. The wearer 63 can observe the image formed by the light scanned in the XY directions.

62はハーフミラーであるため、装着者63には、外界からの光による像と走査光による画像が重畳して観察される。ハーフミラー62に代えてミラーを設けることで、外界からの光をなくし、走査光による画像のみを観察できる構成としてもよい。 Since the 62 is a half mirror, the image of the light from the outside world and the image of the scanning light are superimposed and observed on the wearer 63. By providing a mirror instead of the half mirror 62, the light from the outside world may be eliminated and only the image by the scanning light can be observed.

このように、実施形態の可動装置をヘッドマウントディスプレイに適用することにより、信頼性に優れたヘッドマウントディスプレイを提供することができる。 As described above, by applying the movable device of the embodiment to the head-mounted display, it is possible to provide a highly reliable head-mounted display.

[パッケージング]
次に、実施形態の可動装置13のパッケージングについて図30を用いて説明する。
[Packaging]
Next, the packaging of the movable device 13 of the embodiment will be described with reference to FIG.

図30は、パッケージングされた可動装置13の一例の概略図である。 FIG. 30 is a schematic diagram of an example of the packaged movable device 13.

図30に示すように、可動装置13は、パッケージ部材801の内側に配置される取付部材802に取り付けられ、パッケージ部材801の一部を透過部材803で覆われて、密閉されることでパッケージングされる。さらに、パッケージ内は窒素等の不活性ガスが密封されている。これにより、可動装置13の酸化による劣化が抑制され、さらに温度等の環境の変化に対する耐久性が向上する。 As shown in FIG. 30, the movable device 13 is attached to a mounting member 802 arranged inside the package member 801 and is packaged by covering a part of the package member 801 with the transmission member 803 and sealing the package member 801. Will be done. Further, the package is sealed with an inert gas such as nitrogen. As a result, deterioration of the movable device 13 due to oxidation is suppressed, and durability against changes in the environment such as temperature is further improved.

以上、本発明の実施形態の例について記述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although examples of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various aspects are described within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be transformed and changed.

なお、上述した実施形態では、可動部が反射面を有する構成を例示したが、これに限定されるものではない。可動部が反射面に代えて回折格子、フォトダイオード、ヒータ(例えば、SiNを用いたヒータ)、光源(例えば、面発光型レーザ)等を有する構成であってもよい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the movable portion has a reflecting surface is exemplified, but the present invention is not limited to this. The movable portion may be configured to have a diffraction grating, a photodiode, a heater (for example, a heater using SiN), a light source (for example, a surface emitting laser), or the like instead of the reflecting surface.

また、上述した実施形態では、可動部を2方向から支持する構成を例示したが、これに限定されるものではない。可動装置は可動部を2方向以上の方向から支持してもよい。換言すると、可動装置は可動部を揺動させる駆動梁を2つ以上備えることもできる。 Further, in the above-described embodiment, a configuration in which the movable portion is supported from two directions is exemplified, but the present invention is not limited to this. The movable device may support the movable portion from two or more directions. In other words, the movable device can also include two or more drive beams that swing the movable portion.

100 可動装置
101 可動部
102A ばね部(第1の梁部の一例)
102B ばね部(第2の梁部の一例)
103A 駆動部
103B 駆動部
106A 支持部(第1の支持部の一例)
106B 支持部(第2の支持部の一例)
107A 孔部(第1の孔部)
107B 孔部(第2の孔部)
108A 孔部(第3の孔部)
108B 孔部(第4の孔部)
110A,110B 位置決め部材
120 本体部
130 固定部
131 対向部分(可動部に対向する部分の一例)
132 接着領域
200 可動装置
201 可動部
202A ばね部(第1の梁部の一例)
202B ばね部(第2の梁部の一例)
203A 駆動部
203B 駆動部
206A 支持部(第1の支持部の一例)
206B 支持部(第2の支持部の一例)
207A 孔部(第1の孔部)
207B 孔部(第2の孔部)
208A 孔部(第3の孔部)
208B 孔部(第4の孔部)
210A,210B 位置決め部材
220 本体部
230 固定部
231 対向部分(可動部に対向する部分の一例)
232 接着領域
500 ヘッドアップディスプレイ装置(画像投影装置の一例)
700 ライダ装置(距離測定装置の一例)
400,701 自動車(車両の一例)
対向部分131の太さ
他の部分の太さ
E軸 揺動軸
100 Movable device 101 Movable part 102A Spring part (an example of the first beam part)
102B Spring part (an example of the second beam part)
103A Drive unit 103B Drive unit 106A Support unit (example of first support unit)
106B support part (an example of the second support part)
107A hole (first hole)
107B hole (second hole)
108A hole (third hole)
108B hole (fourth hole)
110A, 110B Positioning member 120 Main body 130 Fixed part 131 Facing part (an example of the part facing the movable part)
132 Adhesive area 200 Movable device 201 Movable part 202A Spring part (example of first beam part)
202B Spring part (an example of the second beam part)
203A Drive unit 203B Drive unit 206A Support unit (example of first support unit)
206B support (an example of the second support)
207A hole (first hole)
207B hole (second hole)
208A hole (third hole)
208B hole (fourth hole)
210A, 210B Positioning member 220 Main body 230 Fixed part 231 Opposing part (an example of the part facing the movable part)
232 Adhesive area 500 Head-up display device (an example of image projection device)
700 Rider device (an example of a distance measuring device)
400,701 Automobile (an example of a vehicle)
w 1 Thickness of facing part 131 w 2 Thickness of other parts E-axis Swing axis

特許3552601号公報Japanese Patent No. 355261

Claims (13)

可動部と、
前記可動部と所定の箇所で接続され、前記可動部を揺動させる第1の梁部と、
前記所定の箇所とは異なる箇所で前記可動部と接続され、前記可動部を揺動させる第2の梁部と、
前記第1の梁部を支持する第1の支持部と、
前記第2の梁部を支持する第2の支持部と、
前記第1の支持部と前記第2の支持部を固定する固定部と、を備え、
前記第1の支持部は第1の孔部を備え、
前記第2の支持部は第2の孔部を備え、
前記固定部は、
前記第1の孔部に対応するように設けられた第3の孔部と、
前記第2の孔部に対応するように設けられた第4の孔部と、を備え、
前記第1の孔部と前記第3の孔部との間、並びに前記第2の孔部と前記第4の孔部との間のそれぞれに、位置決め部材が設けられている
可動装置。
Moving parts and
A first beam portion that is connected to the movable portion at a predetermined position and swings the movable portion,
A second beam portion that is connected to the movable portion at a location different from the predetermined location and swings the movable portion, and a second beam portion.
The first support portion that supports the first beam portion and the first support portion
A second support portion that supports the second beam portion and
A fixing portion for fixing the first support portion and the second support portion is provided.
The first support portion comprises a first hole portion.
The second support portion comprises a second hole portion.
The fixed part is
A third hole provided so as to correspond to the first hole,
A fourth hole provided so as to correspond to the second hole is provided.
A movable device provided with a positioning member between the first hole and the third hole, and between the second hole and the fourth hole.
前記位置決め部材は、球状部材、回転楕円体状部材、又は両端に円錐部が設けられた円柱状部材の何れか1つである
請求項1に記載の可動装置。
The movable device according to claim 1, wherein the positioning member is any one of a spherical member, a spheroidal member, and a columnar member provided with conical portions at both ends.
前記第1の孔部、前記第2の孔部、前記第3の孔部、前記第4の孔部はそれぞれ複数の孔を含む
請求項1又は2に記載の可動装置。
The movable device according to claim 1 or 2, wherein the first hole portion, the second hole portion, the third hole portion, and the fourth hole portion each include a plurality of holes.
前記第1の孔部と前記第2の孔部は、前記可動部を挟んで対称となる位置に設けられている
請求項1乃至3の何れか1項2に記載の可動装置。
The movable device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first hole portion and the second hole portion are provided at positions symmetrical with respect to the movable portion.
前記第1の孔部と前記第2の孔部は、前記可動部を揺動させる揺動軸を挟んで対称となる位置に設けられている
請求項1乃至4の何れか1項に記載の可動装置。
The first hole and the second hole are provided at positions symmetrical with respect to a swing axis that swings the movable portion, according to any one of claims 1 to 4. Movable device.
前記固定部における前記第1の支持部を固定する部分は、前記第1の支持部に対応する形状に形成され、
前記固定部における前記第2の支持部を固定する部分は、前記第2の支持部に対応する形状に形成されている
請求項1乃至5の何れか1項に記載の可動装置。
The portion of the fixing portion for fixing the first support portion is formed in a shape corresponding to the first support portion.
The movable device according to any one of claims 1 to 5, wherein the portion of the fixing portion that fixes the second support portion is formed in a shape corresponding to the second support portion.
前記固定部は、前記可動部に対向する部分が、前記固定部における他の部分より細く形成されている
請求項1乃至6の何れか1項に記載の可動装置。
The movable device according to any one of claims 1 to 6, wherein the fixed portion has a portion facing the movable portion formed thinner than the other portion of the fixed portion.
前記固定部における前記第1の支持部及び前記第2の支持部のそれぞれを接着する接着領域は、前記固定部における前記接着領域以外の領域より高くなるように形成されている
請求項1乃至7の何れか1項に記載の可動装置。
Claims 1 to 7 are formed so that the adhesive region for adhering each of the first support portion and the second support portion in the fixed portion is higher than the region other than the adhesive region in the fixed portion. The movable device according to any one of the above items.
前記固定部における前記可動部に対向する対向領域は、前記固定部における前記対向領域以外の領域より低くなるように形成されている
請求項1乃至7の何れか1項に記載の可動装置。
The movable device according to any one of claims 1 to 7, wherein the facing region of the fixed portion facing the movable portion is formed to be lower than the region other than the facing region of the fixed portion.
請求項1乃至9の何れか1項に記載の可動装置と、
光源と、を有する
偏向装置。
The movable device according to any one of claims 1 to 9,
A deflector having a light source and.
請求項1乃至9の何れか1項に記載の可動装置を有する距離測定装置。 A distance measuring device having the movable device according to any one of claims 1 to 9. 請求項1乃至9の何れか1項に記載の可動装置を有する画像投影装置。 An image projection device having the movable device according to any one of claims 1 to 9. 請求項11に記載の距離測定装置、又は請求項12に記載の画像投影装置の少なくとも1つを有する車両。 A vehicle having at least one of the distance measuring device according to claim 11 or the image projection device according to claim 12.
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