JP6933401B2 - 光スキャナ用mems走査モジュール - Google Patents
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Description
Claims (21)
- 光スキャナ(99)用の走査モジュール(100)であって、
−基部(141、141−1、141−2)と、
−鏡面(151)を固定するように構成されたインターフェース要素(142、142−1、142−2)と、
−互いの間に1°以下の角度を形成する、少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)であって、前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)はそれぞれ、弾性的であるように設計され、前記基部(141、141−1、141−2)と前記インターフェース要素(142、142−1、142−2)との間を延伸し、前記鏡面(151)に直交して0.7 mm以上の延長部を有し、前記鏡面(151)に直交する成分を有する長手方向軸(111、112)に沿った棒状であるように設計された、前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)と、を具備する、走査モジュール(100)において、
前記基部(141、141−1、141−2)、前記インターフェース要素(142、142−1、142−2)及び前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)は一体的に形成され、
前記少なくとも2つの支持要素の最も低い横モードの固有振動数は、最も低い捻れモードの固有振動数よりも大きい、走査モジュール(100)。 - 前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)の長さ(211)は、2 mm以上である、請求項1に記載の走査モジュール(100)。
- 前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)のそれぞれの長手方向軸(111、112)が、前記鏡面(151)の面法線(155)との間に、−60°〜+60°の範囲の角度(159)を形成する、請求項1又は2に記載の走査モジュール(100)。
- 前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)は、一平面に配置された少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)を具備する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の走査モジュール(100)。
- −前記基部(141、141−1、141−2)に接続されるが一体的に形成されることはない追加の基部(141、141−1、141−2)と、
−前記インターフェース要素(142、142−1、142−2)に接続されるが一体的に形成されることはなく、前記鏡面(151)を固定するように構成された追加のインターフェース要素(142、142−1、142−2)と、
−弾性的であるように設計された少なくとも1つの追加の支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)であって、前記追加の基部(141、141−1、141−2)と前記追加のインターフェース要素(142、142−1、142−2)との間を延伸する、追加の支持要素と、をさらに具備する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の走査モジュール(100)。 - 前記基部(141、141−1、141−2)は基部スペーサ(401)を介して前記追加の基部(141、141−1、141−2)に接続され、及び/又は
前記少なくとも1つのインターフェース要素(142、142−1、142−2)はインターフェーススペーサ(402)を介して前記少なくとも1つの追加のインターフェース要素(142、142−1、142−2)に接続される、請求項5に記載の走査モジュール(100)。 - 前記少なくとも2つの支持要素は2つの支持要素(101−1、101−2)を具備し、
前記少なくとも1つの追加の支持要素は2つの追加の支持要素(102−1、102−2)を具備し、
前記2つの支持要素及び前記2つの追加の支持要素は、中心軸(220)に対して4回回転対称で配置される、請求項5又は6に記載の走査モジュール(100)。 - 前記基部(141、141−1、141−2)は中央領域(145)及び縁部領域(146)を具備し、
前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)は前記中央領域(145)から離れて延伸し、
前記縁部領域(146)は、前記中央領域(145)の形状誘起弾性よりも大きい形状誘起弾性を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の走査モジュール(100)。 - 前記縁部領域(146)は凹部(149)を有する、請求項8に記載の走査モジュール(100)。
- −前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)に付与され、前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)の捻れモードを励起するように構成される圧電層(310、320)をさらに具備する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の走査モジュール(100)。
- −前記インターフェース要素(142、142−1、142−2)に接続されるが一体的に形成されることはない前記鏡面(151)をさらに具備する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の走査モジュール(100)。
- −前記鏡面(151)と、前記鏡面に対向する裏側(152)とを有する鏡(150)をさらに具備する、請求項11に記載の走査モジュール(100)であって、
前記インターフェース要素は前記鏡(150)の前記裏側(152)に取り付けられる、走査モジュール(100)。 - 前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)の隣接する2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)の間の距離が、前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)の少なくとも1つの長さの2%〜50%の範囲である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の走査モジュール(100)。
- 前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)は、鏡(150)の前記鏡面(151)に対向する裏側(152)から離れて延伸する、請求項1〜13のいずれか1項に記載の走査モジュール(100)。
- 前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)はn個の支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)を具備し、
nは2以上であり、
前記n個の支持要素はn回回転対称で配置される、請求項1〜14のいずれか1項に記載の走査モジュール(100)。 - 前記基部、前記インターフェース要素及び前記少なくとも2つの支持要素はいずれも、前記少なくとも2つの支持要素の長手方向軸(111、112)に直交して同一の厚さ(1998、1999)を有する、請求項1〜15のいずれか1項に記載の走査モジュール(100)。
- 前記少なくとも2つの支持要素の長手方向軸に直交する、前記基部及び前記インターフェース要素は、前記少なくとも2つの支持要素の厚さ(1999)よりも厚い厚さ(1998)を有する、請求項1〜15のいずれか1項に記載の走査モジュール(100)。
- −請求項1〜17のいずれか1項に記載の走査モジュール(100)と、
−前記鏡面(151)と、
−前記少なくとも2つの支持要素(101、101−1、101−2、102、102−1、102−2)の捻れモード(502)又は前記少なくとも2つの支持要素の横モード(501)を励起するように構成された少なくとも2つのアクチュエータ(310、320)と、を具備する、光スキャナ(99)。 - 前記少なくとも2つのアクチュエータ(310、320)は、前記基部(141、141−1、141−2)を傾斜させることによって前記捻れモード(502)を励起するように構成される、請求項18に記載の光スキャナ(99)。
- 前記少なくとも2つのアクチュエータ(310、320)は前記基部の縁部領域(146)に取り付けられる、請求項19に記載の光スキャナ(99)。
- 前記少なくとも2つのアクチュエータ(310、320)は第1の圧電屈曲アクチュエータと第2の圧電屈曲アクチュエータとを具備し、
前記基部は前記第1の圧電屈曲アクチュエータと前記第2の圧電屈曲アクチュエータとの間を延伸する、請求項18〜20のいずれか1項に記載の光スキャナ(99)。
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