JP2774833B2 - スキャナー - Google Patents
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- JP2774833B2 JP2774833B2 JP1235503A JP23550389A JP2774833B2 JP 2774833 B2 JP2774833 B2 JP 2774833B2 JP 1235503 A JP1235503 A JP 1235503A JP 23550389 A JP23550389 A JP 23550389A JP 2774833 B2 JP2774833 B2 JP 2774833B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
ルク発生素子の3つの基本部品を有する。典型的な応用
においては、共振スキャナーは感光表面を横切ってラス
ター方式で合焦光線を動かすために使用する。スキャナ
ーは所定範囲の角度に亘って正弦振動する捻れ振り子と
して作動する。作動周波数は、トーションバネのバネ率
及び回転部分の回転慣性により一定に保持される。共振
スキャナーに使用するトーションバネは典型的には大き
な機械的な「Q」を有する。
小さな回転慣性を有するため、他の型式のバネよりも高
い周波数を許容する。しかし、トーションバーは、回転
モードで首尾良く作動している間でさえも、いくつかの
不当な振動モードにより不安定となる。最も一般的な不
当な振動モードは、横軸自励振動による動揺又は曲げモ
ードである。実際、トーションバーは典型的には、トー
ションバーにより支持した光学素子を部分的にのみ拘束
して所望の捻りモードで運動させるように、捻りにおけ
る高効率と曲げにおける高効率とが同じになっている。
の利点を有する。例えば、構造が簡単であり、パワーの
消費が少なく、高周波数で作動できる。2種の型式のト
ーションバー共振スキャナーが知られており、一方はト
ーションバーとハウジングとの間での中央装着型式のも
のであり、他方がトーションバーとハウジングとの間で
の端部装着型式のものである。
振スキャナーが開示されている。このスキャナーにおい
ては、単一のトーションロッドを使用し、その中央部を
バネ装着体で支持し、装着体の両側のロッド部分を反対
方向に回転させる。装着体は固定の節点に位置し、2つ
の反対方向に振動するトーションロッドの両側部分間の
最高の機械的な連結を提供すると共に、ロッドの両側部
分から支持フレーム構造体へのトルク力の伝達を減少さ
せる。従って、極めて小さなトルク発生振動しか支持フ
レーム構造体へ伝達させないようにして、システムの効
率を維持している。
材を介してフレームに両端を接続したトーションロッド
を有する端部装着型式のトーションバー発振器が開示さ
れている。この装置は2つの共振周波数で作動する。装
置を高共振周波数で作動させたとき、トーションロッド
上の鏡及びトーションロッド端部のロータが反対方向に
振動し、鏡とロータとの相対慣性モーメントに依存した
地点において、鏡とロータとの間のトーションロッド上
に一対の節点を提供する。この構成においては、トーシ
ョンロッドの中央装着を排除することにより、トーショ
ンロッドの所望の振動の減衰を阻止すると共に、トーシ
ョンロッドからスキャナーを装着した装置への振動の伝
達をも阻止するようにしている。この構成においては、
トーションロッドの両端に設けたカウンタウエイトが振
動鏡においてピックアップから取出された増幅信号に応
じて作動せしめられるロータとして作用する。
る少なくとも1つの節点Rを前記バネ上に決定する段階
と、(ロ)振動周波数fVに対する少なくとも1つの節点
Vを前記バネ上に決定する段階と、(ハ)前記節点Vか
らある距離離れた前記節点Rにおいて前記バネ上に、周
波数fVでの振動の伝達を実質的に減衰させることのでき
る少なくとも1つのダンパを設ける段階と、を有する、
共振スキャナーのバネから動揺を絶縁する方法が提供さ
れる。
することなく不当な(非所望の)振動モードを減衰する
位置でスキャナーのトーションバー上に設けたダンパを
具備する。トーションバーはダンパのみを介してスキャ
ナーのハウジングに物理的に連結している。
は、一端に鏡装着部を有し他端にトルク源を有するトー
ションバーの捻り節点に位置する。代りに、2つのダン
パを設け、これらのダンパを、一端に少なくとも1つの
カウンタウエイトを有する対称的なトーションバー上の
鏡装着部の両側に位置した対応する捻り節点に配置して
もよい。
グを設ける。ハウジングは室を画定し、2つのダンパリ
ングを備えたバッファインサートを有するダンパを室内
に装着する。トーションバーは第1座を画定し、第1ダ
ンパリングを第1座に装着してスリーブ(カラー)の内
壁に係合させる。スリーブの外壁はバッファインサート
の内壁に係合させる。バッファインサートの外壁はハウ
ジングの室の内壁に係合させる。スリーブはまた第2座
を画定し、第2ダンパリングを第2座に装着して室の内
壁に係合させる。
トーションバーの実質的な回転が生じないようなしかも
(ロ)他の振動モードからの実質的な動揺(不安定)が
生じないような地点でスキャナーのトーションバー上に
捻りに対して剛直なダンパを配置できることである。こ
のダンパはトーションバーとハウジングとの間のみを物
理的に連結している。従って、ダンパはトーションバー
に沿って最大の捻り連結を提供すると共に、トーション
バー上の不当な振動を減衰し、また同時に外部の素子に
対するトーションバーの接続を最少化する。ダンパは粘
弾性材料でつくるとよい。
設けたカウンタウエイトは2コイルモータのロータとし
て作用し、第1コイルはモータを駆動し、第2コイルは
ロータの速度を感知する。本発明の一実施例において、
トーションバースキャナーは感知コイルと、駆動コイル
と、中央の開口を有するボビンとを備え、ボビンはスキ
ャナーのハウジングに装着することができ、2つのコイ
ルは互いにほぼ直角にボビンに巻かれており、カウンタ
ウエイトはロータを画定すると共にボビン内に取付けで
きる。
トルク源として作用できることである。このコイル構成
の別の特徴は、2つのコイル間に生じる電気的な結合が
最少であり、コイルとトーションバーとの間に物理的な
結合を何等必要としないことである。
は別の位置において所望の回転周波数のための少なくと
も1つの節点を画定するに当り、次に示す諸式からNを
求めて、少なくとも1つの所望の節点を位置決めし、次
いで、この所望の節点から離れた地点で少なくとも1つ
の不当な節点を再度位置決めする。なお、Nは鏡から測
定した一定の節点の位置に等しい。
1 F=(2πf)2Y2m2 =−(2πf)2Y1m1 M=(2πf)2AJ O=(FN3/3+MN2/2+f(L−N+a)×N2/2)(1/E
I)+Y1。
石の重心での反力、Mはトーションバーの磁石端部での
合計モーメント、Y1は休止位置からの鏡の変位量、Y2は
休止位置からの磁石の変位量、aは磁石の重心からトー
ションバーの端部までの距離、Nは鏡から測定した節点
の位置、Lは鏡と磁石との間のトーションバーの合計長
さ、m1は光学素子の質量の1/2、m2はカウンタウエイト
の質量、Jはトーションバーの軸線に直角な方向のカウ
ンタウエイトの回転慣性、Eはヤング率、Iはトーショ
ンバーの慣性面積モーメントである。
な装置が提供され、この装置は、ベース(フレーム)に
装着したトーションバネと、トーションバネの長手方向
に沿った第1節点で実質的な回転を生じさせない所望の
回転モードで回転運動できるように該トーションバネに
支持された質量体とを備え、この機械的な装置が第1節
点から離れた第2節点で共振運動を生じない可能な共振
運動の非所望モードを有し、第1節点が、所望のモード
での回転を実質上減衰せずに非所望モードでの運動を実
質上阻止すべく、非所望モードの共振運動を減衰できる
ダンパ内に保持されている。
面から制御された状態で反射させ、所望のラスター方式
で目標物(対象物)を走査する共振スキャナーの作動に
ついては、理解できると考える。この特徴は第1図から
判る。第1図において、共振スキャナー15は発振器組立
体40を収容したフレーム30を有する。発振器組立体は鏡
28を備え、光源からの光線をこの鏡の表面で反射させて
対象物の表面をラスター方式で走査する。
カウンタウエイト19、20′を有する。トーションバーT
は4つのバネ素子21、22、23、24を有し、バネ素子21、
22は単一のバネロッドT1を画定し、バネ素子23、24も同
様に単一のバネロッドT2を画定する。ロッドT1、T2には
2つのダンパ装着部60、62がそれぞれ形成してある。
加工して形成してあり、鏡28を装着部29に取付けたとき
に、半径方向のバランス及び対称性がバネロッドT1に対
して得られるようになっている。装着部29は捻りに対し
て剛直であり、第1及び第2装着ポスト29a、29bを具備
する。これらの装着ポストは好適には、鏡装着部に一体
のフランジであり、バネ素子22、23の装着ポスト22a、2
3bをそれぞれ収容し、これらと共働する。更に、各対の
装着ポスト22a、29a及び23b、29bは(例えばエポキシ樹
脂で)一緒に結合され、それによってロッドT1、T2は捻
りに対して剛直な鏡装着部29を介して有効に剛直に連結
される。また、トーションバーTの端部に画定された装
着ポスト21a、24bのそれぞれに対応するカウンタウエイ
ト19、20′を同様の方法で装着する。
ンバーT上に形成されていてダンパ25、33をそれぞれ装
着する。組立体40はダンパ25、33を介してハウジングに
装着されるようになっている。ただし、第1、2図には
そのような装着状態を示さない。ダンパ25、33は、後述
するように、スキャナーの所望の捻り振動周波数を提供
するため、捻り節点48、49にそれぞれ位置決めされる。
タとして適当に駆動する場合のように、組立体40に充分
なトルクを加えたとき、所望のラスター走査パターンを
達成するための所望の振動パターンが確立され、鏡28は
カウンタウエイト19、20とは反対の方向に捻り振動す
る。この場合、このような振動の所望の節点は地点48、
49において確立される。
ータM1のロータの付加的な機能を果す。モータM1はフレ
ーム30に装着してあるが、ロータ(カウンタウエイト)
20′には物理的に結合していない。その結果、発振器と
フレーム(従って、外界)との物理的結合は2つのダン
パのみを介して行なわれる。
Dを参照すると、この組立体Dはダンパ装着部60に装着
したO−リング25を有し、このO−リングはアルミニウ
ムスリーブ63の自由端の内部にかん合してある。スリー
ブ63はフォーム樹脂製スリーブの如きバッファインサー
ト67内に強固に着座している。バッファインサート67は
ハウジング30の内壁65に係合してハウジング30内に強固
に装着されている。スリーブ63の第2端部の外周に装着
部64を形成し、この装着部にO−リング26を収容する。
このように装着したO−リング26は装着部64とフレーム
(ハウジング)30の内壁との間にかん合される。このよ
うな構成においては、O−リング25、26及びバッファイ
ンサート67はそれぞれ好適には減衰材料でつくる。従っ
て、トーションバーTが捻りに対する応答性を維持した
状態で、トーションバーTと外界との間の振動伝達は最
少となる。第2のダンパ組立体はダンパ装着部62の近傍
に位置するが、第1図にはその詳細を示さない。
ャナー50は単一のメタルシャフトSからつくった2つの
バネ素子35、38を有するトーションバーTiを具備する。
シャフトSの一端に形成された鏡装着部46に鏡34が取付
けてある。シャフトSはバネ素子35により鏡装着部46に
連結した拡大装着部43をも有する。拡大装着部43は、O
−リング36、37の如き適当な減衰材料をそれぞれ取付け
る第1の座O1及び第2の座O2を画定する。装着部34は好
適には捻りに対して充分剛直であり、トーションバーTi
にトルクを加えたときにO−リング36、37間に実質的な
回転差を生じさせないようにしている。
側で拡大装着部43に連結し、拡大半径のカップリング39
で終端している。カップリング39は、シャフトSのこの
端部をモータM2のロータとして作用させるように、磁極
片47を取附けることができる。2つの共働するハウジン
グ部分44、45は、装着部43及びダンパ25、33を挟んだ状
態でクランプし、これらの素子43、25、33と共働してス
キャナーのための捻りに対して安定した装着体を提供す
る。
モータは共通のフレームに装着してあることに留意され
たい。
でシャフトSを駆動して、鏡及びロータを反対方向の位
相で振動させる。この場合、振動の所望の周波数のため
の捻り節点は装着部43に位置する。それ故、この実施例
は、所望の捻り振動を制限せずに、ハウジングへの減衰
接続を提供する。
信号を正確に決定するためのセンサを具備する。モータ
M1、M2は駆動コイル31、41及び感知コイル32、42を有す
るものとして示した。このような構成において、感知コ
イルはロータの速度を連続的に感知し、感知信号を制御
ユニットへ送って駆動コイルへ供給すべき駆動信号を決
定する。
が互いに直角になるように、単一のボビンに巻かれてい
る。コイル31は駆動子として作用し、コイル32はセンサ
として作用する。この構成は駆動コイルと感知コイルと
の間の結合を最小化し、実際のロータ速度を反映するコ
イル32からの一層正確な感知信号を提供する。その結
果、スキャナーも一層正確に駆動せしめられる。実際、
感知コイルで感知した速度信号が適当な増幅器へフィー
ドバックされたときに、スキャナーは所望の周波数で自
己振動するように駆動せしめられる。第1図に示すよう
なスキャナーは、ピークからピークまでの30゜の角度に
亘って200ヘルツの如き周波数で振動するように構成す
ることができる。第4図に示すようなスキャナーは、ピ
ークからピークまでの2゜の角度に亘って12、000ヘル
ツの如き周波数で振動するように構成することができ
る。しかし、このような振動周波数(及び角度変位)
は、後述するように、単なる設計上の選択事項にすぎ
ず、これに限定されない。
波数で種々の振動モードからの妨害を受ける。例えば、
(使用者がハウジングにぶつかった場合に生じるよう
な)外界からの振動や(カウンタウエイトが反対方向に
回転し始める場合に生じゅるような)内部の不連続運動
により、装置の挙動は劣化する。ほぼ所望の振動パター
ンで振動している場合でさえも、例えば曲げモードで、
トーションバーを変形させることが可能である。この曲
げモードは、回避しなければならないものと考えられる
最も重大な妨害影響となる振幅及び低周波数を有する種
々の不当な振動を折々伴う。
げ)振動モードの節点52、53を示す。トーションバーT
を適当に設計することにより、節点52、53を、所望の捻
り節点たる節点48、49(第2図)から離れたオフセット
した位置にそれぞれ発生させることができる。この目的
のために、ダンパ25、33の配置が重要となる。
いて生じ、不当な並進(曲げ)モードの節点52、53が節
点48、49以外のトーションバーT上の位置に生じるとす
れば、節点48、49にダンパ25、33を配置すると、トーシ
ョンバーの素子間の最大捻り連結が可能になり、並進モ
ードの横軸動揺を減衰、抑制できる。他の任意の不当な
振動モードに関しても、その節点が節点48、49から離れ
た位置に位置している場合は、同様な作用が生じる。
ーションバースキャナーにおいて、外界からの不安定
(動揺)を含む非所望の振動を減衰できることに留意さ
れたい。本発明の構成においては、ダンパ25、33を介し
てのみ組立体40をフレーム30に減衰可能に装着すること
により、このような動揺はトーションバーから隔離でき
る。それ故、ダンパ25、33は好適には、スコッチダンプ
(Scotchdamp)SJ2015X(商標名)又は類似の製品の如
く、減衰ゴム又は粘弾性ポリマーでつくる。
うことができる。要点は、最高の機械的な利点を考慮
し、所望の節点と非所望の節点とがトーションバー上で
最大に離間するようにすることである。所望の捻り節点
又は又は不当な曲げ(及びその他の)節点の最適な位置
は、関連する特定のモードについての各節点位置に対し
て次の諸式からNを求めることにより、計算できる。な
お、Nは鏡の位置から測定した節点の位置である。
Y1 F=(2πf)2Y2m2 =−(2πf)2Y1m1 M=(2πf)2AJ O=(FN3/3+MN2/2+f(L−N+a)×N2/2)(1/E
I)+Y1。
石の重心での反力、Mはトーションバーの磁石端部での
合計モーメント、Y1は休止位置からの鏡の変位量、Y2は
休止位置からの磁石の変位量、aは磁石の重心からトー
ションバーの端部までの距離、Nは鏡から測定した節点
の位置、Lは鏡と磁石との間のトーションバーの合計長
さ、m1は光学素子の質量の1/2、m2はカウンタウエイト
の質量、Jはトーションバーの軸線に直角な方向のカウ
ンタウエイトの回転慣性、Eはヤング率、Iはトーショ
ンバーの慣性面積モーメントである。
は捻り節点の両側の構造体に対して同じ値に維持しなけ
ればならない。この周波数は次式により計算することが
できる。
率、Pは鏡又は磁石の回転慣性である。
い。トルクについての式は、 T=P(2πf)2θ であり、ここに、θは中心からの偏向角度、Tはトルク
(単位はダイン・cm)である。
を磁性材料でつくった第1図の本発明のスキャナーの実
施例においては、トーションバーのバネ素子22、23は、
0.0313インチ(約0.8mm)の直径と0.878インチ(約22.3
mm)の長さとを有し、バネ素子21、24の直径はバネ素子
22、23と同じにし、長さは0.439インチ(約11.2mm)と
し、これらのバネ素子間に装着部を位置させた(従って
捻り節点は装着部60、62に位置させた)。磁石の直径は
0.469インチ(約11.9mm)とし、長さは0.487インチ(約
12.4mm)とした。鏡の直径は0.99インチ(約25mm)とし
た(融解石英)。磁石重心からトーションバー端部まで
の距離は0.293インチ(約7.4mm)とした。鏡と磁石との
間のトーションバーの合計長さは1.317インチ(約33.5m
m)とした。光学素子の質量の1/2は3.80グラムとした。
カウンタウエイト19の質量は10.37グラムとした。トー
ションバーの軸線に直角な方向のカウンタウエイトの回
転慣性は2.286g・cm2とした。駆動モータは#29のワイ
ヤでつくり、感知コイル41も#29のワイヤでつくり、そ
れぞれ100回巻いた。
望の捻り節点から0.44インチ(約11.2mm)だけ離れた曲
げ節点を決定した。横軸共振の周波数は計算では38ヘツ
ルであった。60゜の角度のピークからピークまでの光学
範囲で走行するスキャナーで測定する同じ方向に走査さ
れるライン間の最大離間の測定単位(メジャー)である
トレース間のばらつきは10秒の測定周期に亘って約1/2
アーク秒であった。
断面立面図、 第2図は発振器組立体の概念図、 第3図は本発明の別の実施例の斜視図、 第4図は発振器組立体の上面図である。 符号の説明 20:スキャナー 19、20′:カウンタウエイト 21−24:バネ素子 25、33:ダンパ、30:フレーム 48、48:節点
Claims (26)
- 【請求項1】第1のバネと; 回転周波数fRに対して前記第1のバネ上に決定される少
なくとも1つの節点Rと; 振動周波数fVに対して前記第1のバネ上に決定される少
なくとも1つの節点Vと; 周波数fVでの振動の伝達を減衰させることのできる少な
くとも1つの第1のダンパと; を備え、 前記第1のダンパが前記節点Vからある距離離れた前記
節点Rにおいて前記第1のバネ上に位置している、スキ
ャナー。 - 【請求項2】請求項1に記載のスキャナーにおいて、更
にハウジングを備え、前記第1のバネが前記第1のダン
パを介してのみ該ハウジングに物理的に連結しており、
該第1のダンパが前記回転周波数fRでの前記第1のバネ
の捻り振動を伝達できるスキャナー。 - 【請求項3】請求項1に記載のスキャナーにおいて、前
記第1のバネの節点Rが前記第1のダンパを取付けるダ
ンパ装着部を有するスキャナー。 - 【請求項4】請求項1に記載のスキャナーにおいて、更
に、少なくとも1つのカウンタウエイトを有しかつ前記
第1のバネに連結したトルク源を備えているスキャナ
ー。 - 【請求項5】請求項4に記載のスキャナーにおいて、更
に、負荷装着部を備え、この負荷装着部が前記第1のバ
ネ上の前記節点Rの第1側部に位置し、前記少なくとも
1つのカウンタウエイトが前記節点Rの第2側部に位置
しているスキャナー。 - 【請求項6】請求項1に記載のスキャナーにおいて、前
記第1のダンパが粘弾性材料でできているスキャナー。 - 【請求項7】請求項1に記載のスキャナーにおいて、更
に、ハウジングを備え、該ハウジングが内部に第1の室
を有し、前記第1のダンパがバッファインサートと、第
1及び第2のダンパリングと、第1のカラーとを具備
し、前記第1のバネが第1の座を画定しており、前記第
1ダンパリングが前記第1の座に装着されていて前記第
1のカラーの内壁に係合しており、該第1のカラーの外
壁が前記第1のバッファインサートの内壁に係合してお
り、該バッファインサートの外壁が前記第1の室の内壁
に係合しており、前記第1のカラーが第2の座を画定し
ており、前記第2ダンパリングが前記第2の座に装着さ
れていて前記室の前記内壁に係合しているスキャナー。 - 【請求項8】請求項7に記載のスキャナーにおいて、更
に、少なくとも1つのカウンタウエイトを有しかつ前記
第1のバネに連結したトルク源を備えているスキャナ
ー。 - 【請求項9】請求項7に記載のスキャナーにおいて、更
に、負荷装着部を備え、この負荷装着部が前記第1のバ
ネ上の前記節点Rの第1側部に位置し、前記少なくとも
1つのカウンタウエイトが前記節点Rの第2側部に位置
しているスキャナー。 - 【請求項10】請求項1に記載のスキャナーにおいて、
前記第1のバネがトーションロッドであるスキャナー。 - 【請求項11】請求項7に記載のスキャナーにおいて、
前記第1のバネがトーションロッドであるスキャナー。 - 【請求項12】請求項7に記載のスキャナーにおいて、
更に、第2バネと、周波数fRに対して前記第2バネ上に
決定される少なくとも1つの節点と、周波数fVに対して
該第2バネ上に決定される少なくとも1つの節点と、周
波数fVの振動の伝達を減衰させることのできる第2ダン
パであって、前記節点Vからある距離だけ離れた節点R
において第2バネ上に設定された第2のダンパとを備え
たスキャナー。 - 【請求項13】請求項12に記載のスキャナーにおいて、
前記第2バネが前記第2ダンパを介してのみ前記ハウジ
ングに物理的に連結しており、該第2ダンパが前記回転
周波数fRでの該第2バネの捻り振動を伝達できるスキャ
ナー。 - 【請求項14】請求項13に記載のスキャナーにおいて、
前記ハウジングが第2の室を有し、前記第2ダンパが第
2バッファインサートと、第1及び第2の追加ダンパリ
ングと、第2カラーとを具備し、前記第2バネが第1の
追加の座を画定しており、前記第1の追加ダンパリング
が前記第2バネの前記第1の追加の座に装着されていて
前記第2カラーの内壁に係合しており、該第2カラーの
外壁が前記第2バッファインサートの内壁に係合してお
り、該第2バッファインサートの外壁が前記第2の室の
内壁に係合しており、前記第2カラーが第2の追加の座
を画定しており、前記第2の追加のダンパリングが前記
第2の追加の座に装着されていて前記第2の室の前記内
壁に係合しているスキャナー。 - 【請求項15】請求項14に記載のスキャナーにおいて、
前記第1及び第2バネが前記第1及び第2のダンパを介
してのみ前記ハウジングに物理的に連結しており、これ
らのダンパが前記回転周波数fRで前記バネの捻り振動を
伝達できるようなものとされているスキャナー。 - 【請求項16】請求項15に記載のスキャナーにおいて、
更に、前記バネのいずれかに連結したトルク源と、前記
バネのいずれかに連結したカウンタウエイトとを備えた
スキャナー。 - 【請求項17】請求項4に記載のスキャナーにおいて、
更に、感知コイルと、駆動コイルと、中央が開口したボ
ビンとを備え、該ボビンがハウジングに装着可能であ
り、これらのコイルが互いにほぼ直角に前記ボビンに巻
かれており、前記カウンタウエイトがロータを画定し、
かつ前記コイルと該ロータとをモータとして作用させる
ように前記ボビン内に取付けられるスキャナー。 - 【請求項18】請求項8に記載のスキャナーにおいて、
更に、感知コイルと、駆動コイルと、中央が開口したボ
ビンとを備え、該ボビンがハウジングに装着可能であ
り、これらのコイルが互いにほぼ直角に前記ボビンに巻
かれており、前記カウンタウエイトがロータを画定し、
かつ前記コイルと該ロータとをモータとして作用させる
ように前記ボビン内に取付けられるスキャナー。 - 【請求項19】少なくとも第1軸線を有しこの軸線のま
わりでトルクを受けるように配置されたバネと、 このバネが前記軸線のまわりでトルクを受けるときに、
該バネの回転が実質上存在しない前記バネ上の地点に配
置された1つのダンパと、 ハウジングと、 を備え、 前記ダンパが、前記ハウジングに連結され、かつ前記バ
ネから前記ハウジングへの及び該ハウジングから該バネ
への振動の伝達を減衰するようにされているスキャナ
ー。 - 【請求項20】請求項19に記載のスキャナーにおいて、
更に、前記バネに接続したトルク源と、同バネ上に位置
決めされた取付手段とを備え、前記トルク源が前記ダン
パの末端に位置し、負荷装着部が該ダンパの近傍に位置
しているスキャナー。 - 【請求項21】請求項19に記載のスキャナーにおいて、
前記ダンパが粘弾性材料でできているスキャナー。 - 【請求項22】請求項20に記載のスキャナーにおいて、
前記トルク源がカウンタウエイトを有し、前記スキャナ
ーが更に、感知コイルと、駆動コイルと、中央が開口し
たボビンとを備え、該ボビンが前記ハウジングに装着可
能であり、これらのコイルが互いにほぼ直角に前記ボビ
ンに巻かれており、前記カウンタウエイトがロータを画
定し、かつ前記バネに接続したトルク源を提供すべく前
記コイルと該ロータとをモータとして作用させるように
前記ボビン内に取付けられるスキャナー。 - 【請求項23】共振スキャナーのバネから動揺を絶縁す
る方法において、 (イ)回転周波数fRに対する少なくとも1つの節点Rを
前記バネ上に決定する段階と、 (ロ)振動周波数fVに対する少なくとも1つの節点Vを
前記バネ上に決定する段階と、 (ハ)前記節点Vからある距離離れた前記節点Rにおい
て前記バネ上に、周波数fVでの振動の伝達を実質的に減
衰させることのできる少なくとも1つのダンパを設ける
段階と、 を有する前記方法。 - 【請求項24】請求項23に記載の方法において、前記段
階(イ)が次の諸式よりNを求めることを含む方法。 A=F/EL×(L2/2+aL)+ML/EI Y2=F/EL×(L3/3+aL2+a2L)+M/EL×(L2/2+aL)+
Y1 F=(2πf)2Y2m2 =−(2πf)2Y1m1 M=(2πf)2AJ O=(FN3/3+MN2/2+f(L−N+a)N2/2)(1/EI)
+Y1 (ここに、 Aは休止位置からの磁石の偏向角度、 Fは磁石の重心での反力、 Mはトーションバーの磁石端部での合計モーメント、 Y1は休止位置からの鏡の変位量、 Y2は休止位置からの磁石の変位量、 aは磁石の重心からトーションバーの端部までの距離、 Nは鏡から測定した節点の位置、 Lは鏡と磁石との間のトーションバーの合計長さ、 m1は光学素子の質量の1/2、 m2はカウンタウエイトの質量、 Jはトーションバーの軸線に直角な方向のカウンタウエ
イトの回転慣性、 Eはヤング率、 Iはトーションバーの慣性面積モーメント、 である) - 【請求項25】請求項23に記載の方法において、前記段
階(ロ)が次の諸式よりNを求めることを含む方法。 A=F/EL×(L2/2+aL)+ML/EI Y2=F/EL×(L3/3+aL2+a2L)+M/EL×(L2/2+aL)+
Y1 F=(2πf)2Y2m2 =−(2πf)2Y1m1 M=(2πf)2AJ O=(FN3/3+MN2/2+f(L−N+a)N2/2)(1/EI)
+Y1 (ここに、 Aは休止位置からの磁石の偏向角度、 Fは磁石の重心での反力、 Mはトーションバーの磁石端部での合計モーメント、 Y1は休止位置からの鏡の変位量、 Y2は休止位置からの磁石の変位量、 aは磁石の重心からトーションバーの端部までの距離、 Nは鏡から測定した節点の位置、 Lは鏡と磁石との間のトーションバーの合計長さ、 m1は光学素子の質量の1/2、 m2はカウンタウエイトの質量、 Jはトーションバーの軸線に直角な方向のカウンタウエ
イトの回転慣性、 Eはヤング率、 Iはトーションバーの慣性面積モーメント、 である) - 【請求項26】共振回転する機械的な装置において、ベ
ースに装着したトーションバネと、 前記トーションバネの長手方向に沿った第1節点で実質
的な回転を生じさせない所望の回転モードで回転運転で
きるように該トーションバネに支持された質量体と、 を備え、 前記機械的な装置が前記第1節点から離れた第2節点で
共振運転を生じない可能な共振運転の非所望モードを有
し、 前記所望のモードでの回転を実質上減衰させずに前記非
所望モードでの運動を実質上阻止すべく、前記第1節点
が前記非所望モードの共振運転を実質的に減衰するダン
パ内に保持されている、 共振回転する機械的な装置。
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