WO2020110747A1 - 駆動装置 - Google Patents

駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020110747A1
WO2020110747A1 PCT/JP2019/044655 JP2019044655W WO2020110747A1 WO 2020110747 A1 WO2020110747 A1 WO 2020110747A1 JP 2019044655 W JP2019044655 W JP 2019044655W WO 2020110747 A1 WO2020110747 A1 WO 2020110747A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
frame
pedestal
elastic structure
base member
shaped portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/044655
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
北澤 正吾
Original Assignee
パイオニア株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パイオニア株式会社 filed Critical パイオニア株式会社
Priority to EP19891330.3A priority Critical patent/EP3889101A4/en
Priority to JP2020558330A priority patent/JPWO2020110747A1/ja
Priority to US17/272,274 priority patent/US11757380B2/en
Publication of WO2020110747A1 publication Critical patent/WO2020110747A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/005Mechanical details, e.g. housings
    • H02N2/0055Supports for driving or driven bodies; Means for pressing driving body against driven body
    • H02N2/006Elastic elements, e.g. springs
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/035DC motors; Unipolar motors
    • H02K41/0352Unipolar motors
    • H02K41/0354Lorentz force motors, e.g. voice coil motors
    • H02K41/0356Lorentz force motors, e.g. voice coil motors moving along a straight path
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/085Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by electromagnetic means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/0858Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by piezoelectric means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/101Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/028Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors along multiple or arbitrary translation directions, e.g. XYZ stages
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/18Machines moving with multiple degrees of freedom

Definitions

  • the present invention relates to a drive device.
  • Patent Document 1 a magnetic force type driving device that rotates a movable plate by supporting a movable plate rotatably by a pair of beam portions with respect to a frame body and providing a yoke in the vicinity of a permanent magnet.
  • Patent Document 1 the swing angle of the movable part is increased by conducting the coil wound around the yoke so that different magnetic poles appear at a pair of ends of the yoke. ing.
  • the frame body is arranged on the yoke. That is, in order to stably rotate the movable plate, it is necessary to fix the frame body (base member) to some pedestal.
  • the base member is often made of the same material as the movable part
  • the pedestal may be made of a material different from that of the base member, and these materials may have different coefficients of thermal expansion. there were.
  • an object of the present invention is to provide a drive device capable of suppressing damage as an example.
  • a drive device of the present invention has a movable portion and a frame-shaped portion, and a shaft provided on the inner peripheral side of the frame-shaped portion.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a drive device according to a first embodiment of the present invention. It is an exploded perspective view showing the above-mentioned drive.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing a state in which a support member is provided on the drive device. It is a side view which shows the said drive device. It is a perspective view which shows the drive device which concerns on 2nd Example of this invention. It is an exploded perspective view showing the above-mentioned drive.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing a state in which a support member is provided on the drive device. It is a side view which shows the said drive device.
  • a drive device includes a movable portion, a frame-shaped portion, a base member that rotatably supports the movable portion by a shaft portion provided on an inner peripheral side of the frame-shaped portion, and a movable member.
  • a drive unit that drives the unit and a pedestal to which the base member is fixed are provided.
  • the base member has an elastic structure portion extending to the outer peripheral side of the frame-shaped portion, and the elastic structure portion is joined to the pedestal.
  • the elastic structure portion of the base member By joining the elastic structure portion of the base member to the pedestal, it is possible to absorb the difference in the amount of thermal deformation generated between the base member and the pedestal by the deformation of the elastic structure portion. It is possible to suppress damage to the connecting portion between the portion and the base member.
  • the elastic structure portion may be a portion having a shape that is more easily elastically deformed than the frame-shaped portion.
  • the elastic structure portion preferably has an orthogonal portion extending so as to be orthogonal to the frame-shaped portion. Accordingly, the orthogonal portion may be formed so as to project outward from the frame-shaped portion, and the elastic structure portion can be easily formed.
  • the elastic structure part may have a parallel part extending along the frame part. Thereby, even if the dimension of the parallel portion is increased along the frame-shaped portion, the base member is unlikely to be large, and the difference in thermal deformation amount can be easily absorbed.
  • the orthogonal portion and the parallel portion may be combined.
  • the frame-shaped part is not joined to the pedestal.
  • only a part of the frame-shaped portion may be joined to the pedestal. That is, the joining region of the base member may be set so that the joining strength between the base member and the pedestal and the easiness of deformation of the elastic structure portion are appropriately balanced.
  • the joining members for joining the elastic structure portion to the pedestal are arranged at a plurality of positions so as to correspond to the plurality of elastic structure portions, respectively. As a result, it is possible to reduce the usage amount of the joining member.
  • the elastic structure portion has a non-joining portion that is continuous with the frame-shaped portion and is not joined to the pedestal, and a joint portion that is continuous with the non-joining portion and that is joined to the pedestal. Accordingly, the non-bonded portion can be easily elastically deformed, and the stress applied to the frame-shaped portion and the bonded portion due to the difference in the amount of thermal deformation generated between the base member and the pedestal can be reduced.
  • the driving device 1A of the present embodiment includes a mirror 2, an intermediate frame 3, a base member 4, an inner torsion bar 5, an outer torsion bar 6, a pedestal 7, and driving means. And an optical deflector.
  • the drive device 1A is used, for example, as a detection device that is mounted on a vehicle and that transmits and receives light such as infrared rays to detect the distance to other vehicles and installations.
  • the inner torsion bar 5 and the outer torsion bar 6 extend so as to be substantially orthogonal to each other, and the extending direction (axial direction) of the inner torsion bar 5 is the X direction, and the extending direction of the outer torsion bar 6 is the same.
  • the (axial direction) is the Y direction, and the direction substantially orthogonal to the XY plane is the Z direction.
  • Mirror 2 is formed in a plate shape extending along the XY plane, and surface 21 is mirror-finished to be a reflecting surface.
  • a pair of inner torsion bars 5 are connected to the outer peripheral side of the mirror 2.
  • the mirror 2 has a disk shape in the illustrated example, the mirror 2 may have an elliptical plate shape or a polygonal plate shape such as a rectangular shape, depending on the application. It only has to have an appropriate shape.
  • the intermediate frame 3 is formed in a rectangular frame shape extending along the XY plane and is arranged so as to surround the mirror 2.
  • a pair of inner torsion bars 5 are connected to the inner peripheral side of the intermediate frame 3, and a pair of outer torsion bars 6 are connected to the outer peripheral side. That is, the mirror 2 is rotatably supported by the intermediate frame 3 via the inner torsion bar 5.
  • the base member 4 has a rectangular frame-shaped portion 41 that extends along the XY plane and surrounds the intermediate frame 3, and a plurality of elastic structure portions 42 that extend to the outer peripheral side of the frame-shaped portion 41.
  • a pair of outer torsion bars 6 are connected to the inner peripheral side of the base member 4. That is, when the mirror 2, the intermediate frame 3, and the inner torsion bar 5 are used as the movable portion, the movable portion is rotatably supported by the base member 4 via the outer torsion bar 6 as the shaft portion.
  • the frame-shaped portion 41 includes a first side portion 411 and a second side portion 412 extending along the X direction, and a third side portion 413 and a fourth side portion 414 extending along the Y direction.
  • the plurality of elastic structure portions 42 respectively extend in the Y direction continuously with the first side portion 411 or the second side portion 412, and continuously with the third side portion 413 or the fourth side portion 414 in the X direction. Running along. That is, the entire elastic structure portion 42 is an orthogonal portion 421 extending so as to be orthogonal to the frame-shaped portion 41. Since the elastic structure portion 42 is the orthogonal portion 421 as a whole, it is easier to elastically deform than the frame-shaped portion 41.
  • the mirror 2, the intermediate frame 3, the base member 4, the inner torsion bar 5, and the outer torsion bar 6 are integrally formed on a substrate made of, for example, Si to form a mirror unit 10.
  • the pedestal 7 is made of, for example, a material such as aluminum alloy or resin, has higher rigidity than the base member 4, and its coefficient of thermal expansion may be different from that of the base member 4.
  • the pedestal 7 is formed in a rectangular frame shape extending along the XY plane. In the present embodiment, it is assumed that the opening inside the frame-shaped portion 41 and the opening inside the pedestal 7 are substantially aligned. It should be noted that the pedestal 7 may have an appropriate shape depending on, for example, the shape of the base member 4 or the shape of the attachment target of the drive device 1A.
  • the drive means is for driving (rotating) the mirror 2 and the intermediate frame 3.
  • the drive system of the drive means is not limited, and may be constituted by, for example, a coil and a magnetic element, or may be constituted by a piezoelectric element.
  • Joining members 8 are provided on the pedestal 7 at a plurality of locations corresponding to the respective tip portions 422 of the elastic structure portion 42.
  • the elastic structure portion 42 is joined to the pedestal 7 by hardening the joining member 8.
  • the joining member 8 is preferably, for example, an acrylic adhesive, an epoxy adhesive, a permanent film resist, or the like having elasticity even after curing, but is not limited thereto.
  • the tip end portion 422 of the elastic structure portion 42 corresponding to the joining member 8 becomes a joining portion joined to the pedestal 7, and the base end portion 423 corresponding to the position where the joining member 8 is not provided is attached to the pedestal 7. It becomes a non-bonded part that is not bonded.
  • the base end portion 423 is continuous with the frame-shaped portion 41, and the tip end portion 422 is continuous with the base end portion 423.
  • the frame-shaped portion 41 is not joined to the pedestal 7 (the frame-shaped portion 41 does not have a joint portion).
  • the support member 9 is formed in a frame shape so as to correspond to the frame-shaped portion 41, and is arranged inside the joining member 8.
  • the shape of the support member 9 is not limited to the frame shape, and may be arranged so that at least a part of the support member 9 abuts the frame-shaped portion 41. As a result, it is possible to prevent the base member 4 from approaching or tilting excessively with respect to the base 7 before the joining member 8 is cured.
  • the elastic structure portion 42 of the base member 4 is joined to the pedestal 7, so that the difference in thermal deformation amount generated between the base member 4 and the pedestal 7 is absorbed by the deformation of the elastic structure portion 42. Therefore, it is possible to prevent the base member 4 and the joint portion between the base member 4 and the pedestal 7 from being damaged.
  • the orthogonal portion 421 may be formed so as to project outward from the frame-shaped portion 41, and the elastic structure portion 42 can be easily formed. ..
  • the joining members 8 that join the elastic structure portion 42 to the pedestal 7 are arranged at a plurality of positions so as to correspond to the plurality of elastic structure portions 42, respectively, the usage amount of the joining member 8 is reduced. be able to.
  • the elastic structure portion 42 has the tip end portion 422 as the joint portion and the base end portion 423 as the non-joint portion, the base end portion 423 can be easily elastically deformed, and the base member 4 and the base. It is possible to reduce the stress applied to the frame-shaped portion 41 and the joining portion due to the difference in the amount of thermal deformation generated between the frame-shaped portion 41 and the joint portion 7.
  • the driving device 1B of the present embodiment includes a mirror 2, an intermediate frame 3, a base member 4B, an inner torsion bar 5, an outer torsion bar 6, a pedestal 7, and a driving means. And an optical deflector. That is, the drive unit 1B is obtained by replacing the base member 4 of the drive unit 1A of the first embodiment with the base member 4B.
  • the base member 4B has a frame-shaped portion 41 and eight elastic structure portions 43.
  • the elastic structure portion 43 extends from the four corners of the frame-shaped portion 41.
  • the elastic structure portion 43 has an orthogonal portion 431 that extends so as to be orthogonal to the frame-shaped portion 41, and a parallel portion 432 that extends along each side of the frame-shaped portion 41. That is, the elastic structure portions 43 projecting from the corners at both ends of the first side portion 411 of the frame-shaped portion 41 include the orthogonal portion 431 extending along the Y direction and the outside of the first side portion 411 along the X direction. And a parallel portion 432 that extends.
  • the elastic structure portion 43 may extend from the side portion of the frame-shaped portion 41 separated from the outer torsion bar 6, or may extend from the three corners of the frame-shaped portion 41. ..
  • the elastic structure portion 43 By making the elastic structure portion 43 extend from a position separated from the outer torsion bar 6 in the frame-shaped portion 41, the stress applied to the frame-shaped portion 41 due to the difference in thermal deformation between the base member 4 and the pedestal 7. Can be suppressed from being transmitted to the base of the outer torsion bar 6.
  • the joining member 8 is provided corresponding to the tip portion 432A of the parallel portion 432. That is, the tip portion 432A serves as a joining portion joined to the pedestal 7, and the base end portion 432B corresponding to a position where the joining member 8 is not provided becomes a non-joining portion not joined to the pedestal 7.
  • the base end portion 432B is continuous with the frame-shaped portion 41, and the tip end portion 432A is continuous with the base end portion 432B.
  • the frame-shaped portion 41 is not joined to the pedestal 7 (the frame-shaped portion 41 does not have a joint portion).
  • the elastic structure portion 43 of the base member 4B is joined to the pedestal 7, so that the difference in the amount of thermal deformation between the base member 4B and the pedestal 7 can be reduced. It can be absorbed by deformation of the elastic structure portion 43, and damage to the base member 4B and the joint portion between the base member 4B and the pedestal 7 can be suppressed.
  • the elastic structure portion 43 has the parallel portion 432, even if the dimension of the parallel portion 432 is increased along each side portion of the frame-shaped portion 41, it is difficult to increase the size of the base member 4B and the difference in thermal deformation amount. Can be easily absorbed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes other configurations and the like that can achieve the object of the present invention, and the following modifications and the like are also included in the present invention.
  • the elastic structure portion has the orthogonal portion, but the elastic structure portion has a portion extending so as to obliquely intersect the frame-shaped portion. May be.
  • the frame-shaped portion is annular, for example, a portion of the elastic structure portion that is orthogonal to the tangent to the circle may be the orthogonal portion.
  • the frame-shaped portion 41 does not have a joint portion with respect to the pedestal 7, but a part of the frame-shaped portion is joined with the pedestal.
  • the frame-shaped portion 41 does not have a joint portion with respect to the pedestal 7, but a part of the frame-shaped portion is joined with the pedestal.
  • one side of the frame-shaped portion may be joined to the pedestal, and the elastic structure portion may be provided without joining the opposite sides.
  • the joining member 8 is arranged at a plurality of positions so as to correspond to each of the plurality of elastic structure portions, but a joining member having a continuous shape is used. It may be provided.
  • the joining member may be annularly provided depending on the position where the elastic structure is arranged.
  • the elastic structure portion has the joint portion and the non-joint portion.
  • the elastic structure portion has a sufficient thickness, or when the joint member is elastic.
  • the entire elastic structure may be a joint (that is, the elastic structure does not have a non-joint). May be).
  • the movable portion of the mirror 2, the intermediate frame 3, and the inner torsion bar 5 constitutes a movable portion, and the movable portion interposes the outer torsion bar 6 as a shaft portion.
  • the base member 4 is rotatably supported, but the mirror may be a movable portion, and the mirror may be rotatably supported by the base member via the shaft portion.
  • the present invention is not limited to this. That is, the present invention is mainly illustrated and described mainly with respect to a specific embodiment, but without departing from the technical idea and the scope of the object of the present invention, the shape with respect to the embodiment described above Those skilled in the art can make various modifications in terms of material, quantity, and other detailed configurations. Therefore, the description limiting the shapes and materials disclosed above is described as an example for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The description with the names of members excluding some or all of the above limitations is included in the present invention.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

破損を抑制することができる駆動装置を提供する。ベース部材(4)が、内周側に設けられた軸部によって可動部を回動可能に支持する枠状部(41)と、枠状部の外周側に延びる弾性構造部(42)と、を有する。ベース部材(4)の弾性構造部(42)が台座(7)に対して接合されることで、ベース部材(4)と台座(7)とに生じた熱変形量の差を、弾性構造部(42)の変形によって吸収させることができ、駆動装置の破損を抑制することができる。

Description

駆動装置
 本発明は、駆動装置に関する。
 従来、枠体に対し、一対の梁部によって可動板を回転可能に支持するとともに、永久磁石の近傍にヨークを設けることにより、可動板を回転させる磁気力型駆動装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された磁気力型駆動装置では、ヨークの一対の端部に互いに異なる磁極が現れるように、ヨークに巻回されたコイルに導通することにより、可動部の振角を大きくしている。
特開2013-246362号公報
 特許文献1に記載された駆動装置では、枠体がヨーク上に配置されている。即ち、可動板を安定して回動させるためには、枠体(ベース部材)を何らかの台座に対して固定する必要がある。しかしながら、ベース部材は可動部と同様の材料によって構成されることが多いのに対し、台座はベース部材とは異なる材料によって構成されることがあり、これらの材料の熱膨張係数が異なる可能性があった。
 この場合、駆動装置に熱が加わると、台座部とベース部材との熱変形量の差によって、これらの間の接合部分やベース部材自体に大きな応力が加わり、破損の原因となる可能性があった。そこで、接合部分に用いる接着剤の量を増やすことによって熱変形量の差を吸収するという構成も考えられるものの、接着剤の量が増加すると、接着時の硬化収縮の影響が大きくなり、台座とベース部材との接合部分や、ベース部自体に応力が加わりやすくなってしまう。
 したがって、本発明の課題は、破損を抑制することができる駆動装置を提供することが一例として挙げられる。
 前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の駆動装置は、可動部と、枠状部を有し、前記枠状部の内周側に設けられた軸部によって前記可動部を回動可能に支持するベース部材と、前記可動部を駆動する駆動手段と、前記ベース部材が固定される台座と、を備え、前記ベース部材は、前記枠状部の外周側に延びる弾性構造部を有し、前記弾性構造部が前記台座に対して接合されることを特徴としている。
本発明の第1実施例に係る駆動装置を示す斜視図である。 前記駆動装置を示す分解斜視図である。 前記駆動装置に支持部材を設けた様子を示す分解斜視図である。 前記駆動装置を示す側面図である。 本発明の第2実施例に係る駆動装置を示す斜視図である。 前記駆動装置を示す分解斜視図である。 前記駆動装置に支持部材を設けた様子を示す分解斜視図である。 前記駆動装置を示す側面図である。
 以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る駆動装置は、可動部と、枠状部を有し、枠状部の内周側に設けられた軸部によって可動部を回動可能に支持するベース部材と、可動部を駆動する駆動手段と、ベース部材が固定される台座と、を備える。ベース部材は、枠状部の外周側に延びる弾性構造部を有し、弾性構造部が台座に対して接合される。
 ベース部材の弾性構造部が台座に対して接合されることで、ベース部材と台座とに生じた熱変形量の差を、弾性構造部の変形によって吸収させることができ、ベース部材、および、軸部とベース部材との接続部分の破損を抑制することができる。このとき、弾性構造部は、枠状部よりも弾性変形容易な形状を有する部位であればよい。
 弾性構造部は、枠状部に直交するように延びる直交部を有することが好ましい。これにより、枠状部から外側に突出するように直交部を形成すればよく、弾性構造部を容易に形成することができる。
 弾性構造部は、枠状部に沿って延びる平行部を有していてもよい。これにより、枠状部に沿って平行部の寸法を大きくしても、ベース部材が大型化しにくく、熱変形量の差を吸収させやすくすることができる。尚、直交部と平行部とが組み合わされていてもよい。
 枠状部が、台座に対して接合されていない。または、枠状部の一部のみが台座に対して接合されていてもよい。即ち、ベース部材と台座との接合強度と、弾性構造部の変形のしやすさと、が適宜なバランスとなるように、ベース部材における接合領域を設定すればよい。
 弾性構造部を台座に接合する接合部材が、複数の弾性構造部のそれぞれに対応するように、複数箇所に配置されていることが好ましい。これにより、接合部材の使用量を削減することができる。
 弾性構造部は、枠状部に連続し且つ前記台座に接合されない非接合部と、非接合部に連続し且つ台座に接合される接合部と、を有することが好ましい。これにより、非接合部を弾性変形させやすくすることができ、ベース部材と台座とに生じた熱変形量の差によって枠状部および接合部分に加わる応力を低減することができる。
 以下、本発明の各実施例について具体的に説明する。尚、第2実施例においては、第1実施例で説明する構成部材と同じ構成部材及び同様な機能を有する構成部材には、第1実施例と同じ符号を付すとともに説明を省略する。
[第1実施例]
 本実施例の駆動装置1Aは、図1~4に示すように、ミラー2と、中間フレーム3と、ベース部材4と、内側トーションバー5と、外側トーションバー6と、台座7と、駆動手段と、を備えた光偏向器である。駆動装置1Aは、例えば車両に搭載されて赤外線等の光を送受信することで他車両や設置物等との距離を検出する検出装置に用いられる。
 本実施例では、内側トーションバー5と外側トーションバー6とが略直交するように延びており、内側トーションバー5の延在方向(軸方向)をX方向とし、外側トーションバー6の延在方向(軸方向)をY方向とし、XY平面に略直交する方向をZ方向とする。
 ミラー2は、XY平面に沿って延びる板状に形成され、表面21が鏡面加工されて反射面となっている。ミラー2の外周側には一対の内側トーションバー5が接続されている。尚、図示の例ではミラー2が円板状であるものとしているが、ミラー2は、楕円板状であってもよいし、長方形状等の多角形板状であってもよく、用途に応じた適宜な形状を有していればよい。
 中間フレーム3は、XY平面に沿って延びる矩形枠状に形成され、ミラー2を囲むように配置される。中間フレーム3の内周側には一対の内側トーションバー5が接続され、外周側には一対の外側トーションバー6が接続されている。即ち、ミラー2は、内側トーションバー5を介して、中間フレーム3によって回動可能に支持されている。
 ベース部材4は、XY平面に沿って延びるとともに中間フレーム3を囲む矩形状の枠状部41と、枠状部41の外周側に延びる複数の弾性構造部42と、を有する。ベース部材4の内周側には一対の外側トーションバー6が接続されている。即ち、ミラー2と中間フレーム3と内側トーションバー5とを可動部とした際、可動部は、軸部としての外側トーションバー6を介して、ベース部材4によって回動可能に支持されている。
 枠状部41は、X方向に沿って延びる第1辺部411および第2辺部412と、Y方向に沿って延びる第3辺部413および第4辺部414と、によって構成されている。複数の弾性構造部42は、それぞれ、第1辺部411または第2辺部412に連続してY方向に沿って延び、第3辺部413または第4辺部414に連続してX方向に沿って延びている。即ち、弾性構造部42全体が、枠状部41に直交するように延びる直交部421となっている。弾性構造部42は、全体が直交部421であることで、枠状部41よりも弾性変形容易となっている。
 上記のミラー2と中間フレーム3とベース部材4と内側トーションバー5と外側トーションバー6とは、例えばSi等からなる基板に一体に形成され、ミラーユニット10を構成する。
 台座7は、例えばアルミニウム合金や樹脂等の材料によって構成され、ベース部材4よりも剛性が高く、その熱膨張係数はベース部材4とは異なっていてもよい。台座7は、XY平面に沿って延びる矩形枠状に形成されている。本実施例では、枠状部41の内側の開口と、台座7の内側の開口と、が略一致しているものとする。尚、台座7は、例えばベース部材4の形状や、駆動装置1Aの取付対象の形状に応じた適宜な形状を有していればよい。
 駆動手段は、ミラー2および中間フレーム3を駆動する(回動させる)ためのものである。駆動手段の駆動方式は限定されず、例えばコイルおよび磁気素子によって構成されていてもよいし、圧電素子によって構成されていてもよい。
 ここで、台座7に対するベース部材4の接合構造の詳細について説明する。台座7には、弾性構造部42のそれぞれの先端部422に対応する複数箇所に、接合部材8が設けられる。この接合部材8を硬化させることによって弾性構造部42が台座7に接合される。尚、接合部材8は、例えば、アクリル系接着剤や、エポキシ系接着剤、永久膜用レジスト等の硬化後も弾性を有するものが好ましいが、これらに限定されるものではない。
 このとき、弾性構造部42のうち接合部材8に対応した先端部422が、台座7に接合される接合部となり、接合部材8が設けられない位置に対応した基端部423が、台座7に接合されない非接合部となる。このとき、基端部423は枠状部41に連続しており、先端部422は基端部423に連続している。また、枠状部41は、台座7に対して接合されていない(枠状部41は接合部を有していない)。
 上記のように台座7に対してベース部材4を固定する際、Z方向においてベース部材4と台座7とを位置決めするために、支持部材9を設けることが好ましい。支持部材9は、枠状部41に対応するように枠状に形成されるとともに、接合部材8よりも内側に配置されている。尚、支持部材9の形状は枠状に限定されず、支持部材9の少なくとも一部が枠状部41に突き当たるように配置されればよい。これにより、接合部材8の硬化前において、ベース部材4が台座7に対して過度に接近してしまったり傾いてしまったりすることを抑制することができる。
 上記の構成により、ベース部材4の弾性構造部42が台座7に対して接合されることで、ベース部材4と台座7とに生じた熱変形量の差を、弾性構造部42の変形によって吸収させることができ、ベース部材4、および、ベース部材4と台座7との接合部分の破損を抑制することができる。
 また、弾性構造部42全体が直交部421となっていることで、枠状部41から外側に突出するように直交部421を形成すればよく、弾性構造部42を容易に形成することができる。
 また、弾性構造部42を台座7に接合する接合部材8が、複数の弾性構造部42のそれぞれに対応するように、複数箇所に配置されていることで、接合部材8の使用量を削減することができる。
 弾性構造部42が、接合部としての先端部422と、非接合部としての基端部423と、を有することで、基端部423を弾性変形させやすくすることができ、ベース部材4と台座7とに生じた熱変形量の差によって枠状部41および接合部分に加わる応力を低減することができる。
[第2実施例]
 本実施例の駆動装置1Bは、図5~8に示すように、ミラー2と、中間フレーム3と、ベース部材4Bと、内側トーションバー5と、外側トーションバー6と、台座7と、駆動手段と、を備えた光偏向器である。即ち、駆動装置1Bは、第1実施例の駆動装置1Aのベース部材4をベース部材4Bに置換したものである。
 ベース部材4Bは、枠状部41と、8つの弾性構造部43と、を有する。弾性構造部43は、枠状部41の4つの角部から延びている。弾性構造部43は、枠状部41に直交するように延びる直交部431と、枠状部41の各辺に沿って延びる平行部432と、を有する。即ち、枠状部41の第1辺部411の両端の角部から突出した弾性構造部43は、Y方向に沿って延びる直交部431と、第1辺部411の外側においてX方向に沿って延びる平行部432と、を有する。第2~第4辺部412~414のそれぞれの両端の角部から突出する弾性構造部43も同様である。尚、弾性構造部43は、枠状部41の辺部のうち外側トーションバー6から離間した位置から延びるようにしてもよいし、枠状部41の3つの角部から延びるようにしてもよい。枠状部41のうち外側トーションバー6から離間した位置から弾性構造部43が延びるようにすることで、ベース部材4と台座7とに生じた熱変形量の差によって枠状部41に加わる応力が、外側トーションバー6の付け根に伝わることを抑制することができる。
 接合部材8は、平行部432のうち先端部432Aに対応して設けられる。即ち、先端部432Aが、台座7に接合される接合部となり、接合部材8が設けられない位置に対応した基端部432Bが、台座7に接合されない非接合部となる。基端部432Bは枠状部41に連続しており、先端部432Aは基端部432Bに連続している。また、枠状部41は、台座7に対して接合されていない(枠状部41は接合部を有していない)。
 第1実施例と同様に、台座7に対してベース部材4Bを固定する際、Z方向においてベース部材4Bと台座7とを位置決めするために、支持部材9を設けることが好ましい。
 上記の構成により、第1実施例と同様に、ベース部材4Bの弾性構造部43が台座7に対して接合されることで、ベース部材4Bと台座7とに生じた熱変形量の差を、弾性構造部43の変形によって吸収させることができ、ベース部材4B、および、ベース部材4Bと台座7との接合部分の破損を抑制することができる。
 また、弾性構造部43が平行部432を有することで、枠状部41の各辺部に沿って平行部432の寸法を大きくしても、ベース部材4Bが大型化しにくく、熱変形量の差を吸収させやすくすることができる。
 なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
 例えば、前記第1実施例および第2実施例では、弾性構造部が直交部を有するものとしたが、弾性構造部は、枠状部に対して斜めに交差するように延びる部分を有していてもよい。また、枠状部が円環状の場合には、弾性構造部のうち、例えば円の接線に対して直交する部分を直交部としてもよい。
 また、前記第1実施例および第2実施例では、枠状部41が台座7に対して接合部を有していないものとしたが、枠状部の一部が台座に対して接合されてもよい。例えば、枠状部のうち一辺を台座に対して接合するとともに、対向する辺を接合せずに弾性構造部を設けてもよい。
 また、前記第1実施例および第2実施例では、接合部材8が、複数の弾性構造部のそれぞれに対応するように複数箇所に配置されているものとしたが、連続した形状の接合部材を設けてもよい。例えば、弾性構造部が配置される位置に応じて、接合部材を環状に設けてもよい。
 また、前記第1実施例および第2実施例では、弾性構造部が接合部と非接合部とを有するものとしたが、例えば弾性構造部が充分な厚さを有する場合や、接合部材によって弾性構造部の変形が阻害されにくい場合等、弾性構造部が変形容易である場合には、弾性構造部全体が接合部となっていてもよい(即ち弾性構造部が非接合部を有していなくてもよい)。
 また、前記第1実施例および第2実施例では、ミラー2と中間フレーム3と内側トーションバー5とを可動部が可動部を構成し、可動部が、軸部としての外側トーションバー6を介して、ベース部材4によって回動可能に支持されているものとしたが、ミラーを可動部とし、ミラーが軸部を介してベース部材によって回動可能に支持されていてもよい。
 その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施例に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施例に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
 1A、1B   駆動装置
 4、4B    ベース部材
 41      枠状部
 42、43   弾性構造部
 422     先端部(接合部)
 423     基端部(非接合部)
 431     直交部
 432     平行部
 7       台座
 8       接合部材

Claims (6)

  1.  可動部と、
     枠状部を有し、前記枠状部の内周側に設けられた軸部によって前記可動部を回動可能に支持するベース部材と、
     前記可動部を駆動する駆動手段と、
     前記ベース部材が固定される台座と、を備え、
     前記ベース部材は、前記枠状部の外周側に延びる弾性構造部を有し、
     前記弾性構造部が前記台座に対して接合されることを特徴とする駆動装置。
  2.  前記弾性構造部は、前記枠状部に直交するように延びる直交部を有することを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
  3.  前記弾性構造部は、前記枠状部に沿って延びる平行部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動装置。
  4.  前記枠状部が、前記台座に対して接合されていないことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の駆動装置。
  5.  前記弾性構造部を前記台座に接合する接合部材が、複数の前記弾性構造部のそれぞれに対応するように、複数箇所に配置されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の駆動装置。
  6.  前記弾性構造部は、前記枠状部に連続し且つ前記台座に接合されない非接合部と、前記非接合部に連続し且つ前記台座に接合される接合部と、を有することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の駆動装置。
PCT/JP2019/044655 2018-11-30 2019-11-14 駆動装置 WO2020110747A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19891330.3A EP3889101A4 (en) 2018-11-30 2019-11-14 DRIVE DEVICE
JP2020558330A JPWO2020110747A1 (ja) 2018-11-30 2019-11-14 駆動装置
US17/272,274 US11757380B2 (en) 2018-11-30 2019-11-14 Driving device including movable part, base member, driving section configured to drive the movable part, and pedestal to which the base member is fixed

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-225146 2018-11-30
JP2018225146 2018-11-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020110747A1 true WO2020110747A1 (ja) 2020-06-04

Family

ID=70854267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/044655 WO2020110747A1 (ja) 2018-11-30 2019-11-14 駆動装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11757380B2 (ja)
EP (1) EP3889101A4 (ja)
JP (3) JPWO2020110747A1 (ja)
WO (1) WO2020110747A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050024701A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-03 Cannon Roger S. Resonant oscillating scanning device with multiple light sources
WO2011152215A1 (ja) * 2010-06-02 2011-12-08 日本電気株式会社 光走査素子およびそれを用いた画像表示装置
JP2013246362A (ja) 2012-05-28 2013-12-09 Jvc Kenwood Corp 2軸偏向電磁駆動型光偏向器
WO2014103803A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 株式会社Jvcケンウッド Mems光スキャナ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7442918B2 (en) 2004-05-14 2008-10-28 Microvision, Inc. MEMS device having simplified drive
JP4790802B2 (ja) 2006-06-23 2011-10-12 アルプス電気株式会社 アクチュエータ
JP5191939B2 (ja) * 2009-03-31 2013-05-08 スタンレー電気株式会社 光偏向器用アクチュエータ装置
CN103038694A (zh) * 2010-07-29 2013-04-10 日本电气株式会社 光学扫描器件和图像显示设备
JP6044943B2 (ja) 2011-10-25 2016-12-14 インテル・コーポレーション アクチュエータ
CN105934698B (zh) * 2013-01-11 2019-04-16 英特尔公司 镜驱动装置
US9798136B2 (en) * 2013-10-07 2017-10-24 Intel Corporation Method for controlling the position of a MEMS mirror
DE102014207891A1 (de) 2014-02-17 2015-08-20 Robert Bosch Gmbh Spiegelanordnung und Projektionseinrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050024701A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-03 Cannon Roger S. Resonant oscillating scanning device with multiple light sources
WO2011152215A1 (ja) * 2010-06-02 2011-12-08 日本電気株式会社 光走査素子およびそれを用いた画像表示装置
JP2013246362A (ja) 2012-05-28 2013-12-09 Jvc Kenwood Corp 2軸偏向電磁駆動型光偏向器
WO2014103803A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 株式会社Jvcケンウッド Mems光スキャナ

Also Published As

Publication number Publication date
US11757380B2 (en) 2023-09-12
EP3889101A1 (en) 2021-10-06
JP2024056073A (ja) 2024-04-19
EP3889101A4 (en) 2022-09-14
JP2022179481A (ja) 2022-12-02
JPWO2020110747A1 (ja) 2021-09-27
US20210257934A1 (en) 2021-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8379337B2 (en) Lens drive device
JP2012078738A5 (ja)
JP6324208B2 (ja) 超音波モータ
JPS62153908A (ja) レンズユニツト
WO2020110747A1 (ja) 駆動装置
JP4718861B2 (ja) 電気音響変換器
JP3765770B2 (ja) 固体撮像装置
JP5335656B2 (ja) ヘッドサスペンション
US8769803B2 (en) Speaker manufacturing method
JP2005252922A (ja) スピーカ及びその製造方法
JP7237697B2 (ja) 光学ユニットの製造方法
JP5210054B2 (ja) モータおよびそれを用いたディスク駆動装置
JP5887950B2 (ja) 光走査装置
JP3614140B2 (ja) 対物レンズユニット
JP2016045335A (ja) 可動板構造体及びそれを用いた光走査装置
JP2020086453A (ja) レンズ駆動装置、カメラ装置及び電子装置
JPH1184451A (ja) 駆動装置
JP7180458B2 (ja) 構造部材およびその製造方法
JPH03100934A (ja) 対物レンズ駆動装置
TW201722038A (zh) 電磁驅動模組及應用該電磁驅動模組之相機裝置
US20220099920A1 (en) Optical module
JP7154583B2 (ja) 圧電モータ、並びに圧電モータ及びコネクタ組立体の製造方法
JP2002345230A (ja) リニア駆動装置
JP6614892B2 (ja) 背面投射型映像表示装置
JP2011204337A (ja) アクチュエータの製造方法、および、これに用いられるコイルとアクチュエータ用コムとの固定方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19891330

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020558330

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019891330

Country of ref document: EP

Effective date: 20210630