JP2022032538A - 光偏向装置、光走査装置及び光走査式測距装置 - Google Patents
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Abstract
Description
近年、微細加工技術を用いたMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーと呼ばれるモータを使用しない共振型の光偏向子が登場してきた。この共振型の光偏向子はモータを用いるものと比較して走査周波数が高速で小型、省電力を図ることができるという特徴がある。
静電力を用いるものは、1対の電極間に働く静電力を使用するため、高精度に電極を形成する必要がある。静電力は電極間の距離の二乗に反比例し、面積と印加電圧に比例するため、できる限り大きな電極をできる限り接近させ、電極間に高電圧を印加することが理想とされる。
シミュレーションによる共振周波数11,341Hzに対して、実際に試作した光偏向ミラーの共振周波数は11,276Hz、振幅光学角10度となった。シミュレーションと実際の試作品の共振周波数のずれ量はわずか0.6%であることが確認できた。
SUS304の板厚の製造上のばらつきとして0.1mm±5μmが見込まれ、この条件でシミュレーションを実施したところ、板厚0.1mm+5μmのSUS304では共振周波数が11,667Hz、板厚0.1mm-5μmのSUS304では共振周波数が10,922Hzと算出でき、共振周波数の製造ばらつきは+2.8%から-3.7%の範囲に入る。
10:光偏向子
11:板状体
12:開口部
13.14:梁部
15:光偏向ミラー
20:振動子
21:圧電素子
22:リード線基板
30:基部
31:凹部
50:弾性部材
51,52:弾性接着剤層
Claims (11)
- 板状体の一端側に形成された開口部に、直線上に位置する一対の梁部を介して両側から支持される光偏向ミラーを備えた光偏向子と、
前記板状体の一端側が自由端となる片持ち構造で、前記板状体の他端側から一端側に向けた延出方向が前記梁部の延在方向と交差する姿勢となるように、前記板状体の他端側を支持する振動子と、
前記振動子を支持する基部と、
を備え、
前記振動子の主面に前記板状体の主面が重畳する重畳部を介して前記板状体が前記振動子に支持されている光偏向装置。 - 前記光偏向ミラーの重心が前記直線上に位置する請求項1記載の光偏向装置。
- 前記振動子の主面の面積が前記重畳部の面積以上に設定されている請求項1または2記載の光偏向装置。
- 前記板状体は弾性部材を用いて前記振動子に支持されている請求項1から3の何れかに記載の光偏向装置。
- 前記弾性部材は前記振動子の主面に前記板状体の主面を接着する弾性接着剤であり、少なくとも前記重畳部の所定面積以上が接着されている請求項4記載の光偏向装置。
- 前記弾性部材は前記振動子と前記板状体を挟持する弾性クリップである請求項4記載の光偏向装置。
- 前記振動子は前記弾性部材を用いて前記基部に支持されている請求項4から6の何れかに記載の光偏向装置。
- 光偏向子は冷間圧延材または単結晶半導体を用いた一体形成体で構成されている請求項1から7の何れかに記載の光偏向装置。
- 前記振動子は圧電素子または磁歪素子で構成されている請求項1から8の何れかに記載の光偏向装置。
- 請求項1から9の何れかに記載の光偏向装置と、前記光偏向ミラーに光ビームを照射する光源部と、を備えている光走査装置。
- 請求項1から9の何れかに記載の光偏向装置と、前記光偏向ミラーに光ビームを照射する光源部と、前記光偏向装置で走査された光ビームに対する反射光を検出する受光部と、を備えている光走査式測距装置。
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