JP2014160140A - Optical scanning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入射光をミラー部で反射し走査する光走査装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device that reflects and scans incident light by a mirror.
入射光(光ビーム)を走査する光走査装置(以下、「光スキャナ:optical scanner」ともいう)は、レーザプリンタ、プロジェクタ、レーザ顕微鏡等に使用されている。そして、極小ミラー部を回転振動する、マイクロマシニング技術を用いて製造される光スキャナは、多数個を一括製造することができ、更に超小型で高速駆動であることから注目されている。 Optical scanning devices (hereinafter also referred to as “optical scanners”) that scan incident light (light beams) are used in laser printers, projectors, laser microscopes, and the like. An optical scanner manufactured by using micromachining technology that rotates and vibrates a minimal mirror can be manufactured in batches, and is also attracting attention because it is ultra-compact and driven at high speed.
例えば、図1に示す光スキャナ101が、米国特許第8305669号明細書に開示されている。光スキャナ101は、平板状の可動部110と、可動部110を保持する固定部120と、可動部110に配設された圧電体からなる駆動部130と、を具備する。可動部110は、本体部111と、本体部111から延設された片持ち梁部112(112A、112B)と、片持ち梁部112で両端が支持された、入射光を反射するミラー部115を中央に有する捻れ梁部114と、を有する。駆動部130の上下の電極間に交流電圧が印加されると、本体部111が振動し、その振動が片持ち梁部112及び捻れ梁部114に伝わり、ミラー部115が往復回転振動する。
For example, an
光スキャナ101は、小型でかつ高速駆動が可能である。更に、光スキャナ101は、ミラー部115の回転角度、すなわち、反射角が大きい「大変位」という優れた特徴を有する。
The
しかし、光スキャナ101は、周囲の温度変化等により共振周波数が変化すると、入射した光ビームの反射角が大きく変化してしまうため、安定した駆動を行うことが容易ではないおそれがあった。
However, when the resonance frequency of the
これに対して、図2に示す光スキャナ201が、米国特許第8125699号明細書に開示されている。光スキャナ201は、光スキャナ101と類似した構造であるが、ミラー部215の振れ角を検出する走査角度検出センサAAと、温度センサBBと、応力印加用圧電膜220とを、更に具備する。光スキャナ201では、走査角度検出センサAAの検出結果を、光走査駆動信号発生回路221を介して駆動部230へフィードバックするとともに、温度センサBBの検出結果を、周波数調整信号発生回路222を介して応力印加用圧電膜220へフィードバックする。このため光スキャナ201は、周囲の温度変化等により共振周波数が変化しても、ミラー部215の振れ角、すなわち、入射光の反射角を一定に保持できる。
In contrast, an
しかし、前記明細書には、走査角度検出センサAAの具体的構成についての開示はない。また。図2に示されているように、走査角度検出センサAAは、温度センサBBと同様に、可動部210には配設されていない。
However, the above specification does not disclose a specific configuration of the scanning angle detection sensor AA. Also. As shown in FIG. 2, the scanning angle detection sensor AA is not disposed on the
本発明は、安定した駆動を行う光走査装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical scanning device that performs stable driving.
本発明の実施形態の光走査装置は、本体部と、前記本体部の第1の端部から延設された2つの片持ち梁部と、前記2つの片持ち梁部で両端が支持された、入射光を反射するミラー部を中央に有する捻れ梁部と、を有する平板状の可動部と、前記本体部の前記第1の端部と対向する第2の端部を保持する固定部と、前記本体部に配設された圧電体からなる駆動部と、前記ミラー部の回転情報を計測するための角度計測部と、を具備する。 An optical scanning device according to an embodiment of the present invention is supported at both ends by a main body part, two cantilever parts extending from the first end part of the main body part, and the two cantilever parts. A torsion beam part having a mirror part for reflecting incident light in the center, a flat plate-like movable part, and a fixed part for holding a second end part facing the first end part of the main body part A drive unit made of a piezoelectric body disposed in the main body unit, and an angle measurement unit for measuring rotation information of the mirror unit.
本発明によれば、安定した駆動を行う光走査装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical scanning device which performs the stable drive can be provided.
<第1実施形態>
図3に示すように本実施形態の光走査装置(光スキャナ)1は、すでに説明した従来の光スキャナ101、102と類似している。すなわち、光スキャナ1は、平板状の可動部10と、固定部20と、駆動部30と、を具備する。可動部10は、本体部11と、本体部11の第1の端部から延設された2つの片持ち梁部12(12A、12B)と、2つの片持ち梁部12で両端が支持された、中央に入射光を反射するミラー部15を有する捻れ梁部14と、を具備する。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 3, the optical scanning device (optical scanner) 1 of this embodiment is similar to the conventional
なお、後述するように、光スキャナ1では、可動部10(本体部11、片持ち梁部12、捻れ梁部14)と、ミラー部15とは同じ1枚の金属板からなり一体であるが、説明の都合上、区別している。
As will be described later, in the optical scanner 1, the movable portion 10 (the
固定部20は、可動部10の第1の端部と対向する第2の端部を保持し固定している。
The fixed
言い換えれば、本体部11の一端は固定部20で拘束された片持ち梁構造となっており、片持ち梁部12のあるもう一端の方は自由端となっている。そして、本体部11の自由端側からは、ミラー部15を中心に左右対称の位置に片持ち梁部12が延設されている。2つの片持ち梁部12の間には捻れ梁部14が連結されており、捻れ梁部14によりミラー部15が保持されている。
In other words, one end of the
可動部10は、金属板、例えば、ステンレス板をエッチング加工、又はプレス加工等することにより安価に大量生産可能である。ミラー部15は、可動部10と一体で作製されてもよいし、可動部10とは別に作製してから捻れ梁部14の中央部に配設してもよい。また、可動部10等は、シリコンをMEMS技術により加工して作製してもよい。
The
本体部11の略中央部には、駆動部30が配設されている。駆動部30は両面の電極間(不図示)に電圧が印加されると長さや厚さが伸縮する圧電体からなる。駆動部30には、バルク圧電体又は圧電薄膜を用いる。圧電薄膜は、例えばスパッタリング法、ゾル-ゲル法、MO−CVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法、又はAD(エアロゾルデポジション)法などにより可動部10に成膜できる。なお、本体部11が導体の場合には、本体部11を下部電極として使用できる。また、導体からなる本体部11の表面を絶縁層で覆っておいてもよい。更に、駆動部30に電圧信号を印加するための配線は、微細導線であってもよいし、本体部11の表面に形成された配線層であってもよい。
A
駆動部30は両面の電極に、制御部(不図示)に制御された駆動信号発生部(不図示)から交流電圧(駆動信号)が印加されると、長さが伸縮変形する。駆動部30が貼付されている本体部11は、駆動部30の長さが伸びようとする時、駆動部30の下面は本体部11と強固に接着しているため伸びることができず、駆動部30はその上面のみ伸びることになり、その結果上凸形状に変形する。長さが縮もうとする時は、駆動部30の上面のみ縮むことになり、その結果、下凸形状に変形する。すなわち、本体部11は、駆動信号の周波数(f)の周期で上凸形状変形と下凸形状変形とを繰り返す。
When an AC voltage (drive signal) is applied to the electrodes on both sides from a drive signal generation unit (not shown) controlled by a control unit (not shown), the
本体部11が変形により振動すると、片持ち梁部12は上下方向に振動し、捻れ梁部14は捻れ振動する。そして、ミラー部15は駆動信号の周波数の周期で往復回転振動する。このため、ミラー部15に入射するレーザ光等の光ビームは、ミラー部15の回転振動により走査される。
When the
駆動信号の周波数が、可動部10の共振周波数と一致する場合に、ミラー部15の往復回転振動の最大振れ角度θは最大となる。このため、光スキャナ1の駆動信号、すなわち、駆動部30に印加される電圧信号、の周波数は可動部10の共振周波数となるように制御部(不図示)により制御される。
When the frequency of the drive signal matches the resonance frequency of the
そして、光スキャナ1では、従来の光走査装置101、102と異なり、ミラー部15の回転情報を計測するための角度計測部であるピエゾフィルム40が本体部11に配設されている。ピエゾフィルム40は、圧力に応じた表面電荷を発生する圧電効果を有するPVDF(Poly Vinylidene Di Fluoride)のような圧電体フィルムを貼り合わせた構造である。
In the optical scanner 1, unlike the conventional
可動部10が振動により変形すると、可動部10に貼付されているピエゾフィルム40も変形し圧力が印加される。すると、ピエゾフィルム40は、圧電効果により図示しない電極間に電位差が発生するため、可動部10の変形量を電圧として出力する。
When the
なお、角度計測部としては、可動部10の変形量を検出できれば、駆動部30と同様のバルク圧電体又は圧電薄膜を用いてもよい。更には、角度計測部として、変形量に応じて反射光の波長が変化するFBG(ファイバブラッググレーティング)センサを可動部10に配設してもよい。
As the angle measuring unit, a bulk piezoelectric body or a piezoelectric thin film similar to that of the driving
角度計測部が圧電薄膜の場合、マスキング技術又はエッチング技術を利用することで駆動部30と角度計測部とを同時に作製できるため、作製が容易になるとともに、コストも削減できる。また、可動部10をシリコンで作製する場合には、角度計測部はイオン注入で作製されるピエゾ抵抗素子であってもよい。
When the angle measuring unit is a piezoelectric thin film, the driving
ここで、本体部11及びミラー部15の振動振幅が最大となる駆動信号の位相Δθは、光スキャナ1の共振周波数及びミラー部15の回転角度θが一定のときには、常に一定となる。また、本体部11とミラー部15の振幅の絶対値の比は、光スキャナ1の構成により一意的に決まる。このため、本体部11に貼付されているピエゾフィルム40が発生する電圧は、ミラー部15の振動と相関のある交流信号となる。このため、ピエゾフィルム40により、ミラー部15の回転情報(回転角度θと位相Δθ)を得ることができる。
Here, the phase Δθ of the drive signal that maximizes the vibration amplitude of the
回転情報をもとに駆動信号が制御される光スキャナ1は、ミラー部15に入射したレーザ光線を反射することで、レーザ走査により物体を認識する装置やレーザ走査により描画を行う装置に適応できる。
The optical scanner 1 whose drive signal is controlled based on the rotation information is applicable to a device that recognizes an object by laser scanning or a device that performs drawing by laser scanning by reflecting a laser beam incident on the
ミラー部15の回転角度θが大きいほど、ピエゾフィルム40の変形も大きく、検出感度は向上する。したがって、光スキャナ1は、大変位ミラーでも適応が可能である。
As the rotation angle θ of the
ここで、可動部10の振動変形量は面内で所定の分布があり、振動変形の大きい、いわゆる「腹」と、振動変形の小さい、いわゆる「節」とがある。ピエゾフィルム40は、検出感度を高くするため、本体部11の振動の「腹」付近に配設される。また、ピエゾフィルム40の面積は、広い方が検出感度を高くできる。
Here, the amount of vibration deformation of the
光スキャナ1は、ミラー部15の回転情報を計測するための角度計測部であるピエゾフィルム40を具備するため、周囲の温度変化等により共振周波数が変化しても、安定した駆動を行うことができる。
Since the optical scanner 1 includes the
また、光スキャナ1はピエゾフィルム40が可動部10に配設されているため、光スキャナ1とは別に回転情報を検出する構成要素を付加する必要がなく、大型化することがない。更に、ピエゾフィルム40を面積の広い本体部11に配設するため、配設が容易である。更に、ピエゾフィルム40をミラー部15に設置した場合には、それに合わせて、ミラー部15及び捻れ梁部14の厚み、寸法を変える必要があり、振れ角θや共振周波数といった光スキャナ1の特性が変化してしまうおそれがある。しかし、光スキャナ1では、光スキャナ1の特性が変化してしまうことがない。
In addition, since the
<第1実施形態の変形例>
次に、第1実施形態の変形例の光走査装置(光スキャナ)1A〜1Eについて説明する。光スキャナ1A〜1Eは光スキャナ1と類似しているので同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
<Modification of First Embodiment>
Next, optical scanning devices (optical scanners) 1A to 1E according to modifications of the first embodiment will be described. Since the optical scanners 1 </ b> A to 1 </ b> E are similar to the optical scanner 1, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図4〜図8に示すように光スキャナ1A〜1Eの基本構成は、光スキャナ1と同じであり、光スキャナ1と同じ効果を有する。そして、いずれも、角度計測部が、可動部10に配設されている圧電体からなる。
As shown in FIGS. 4 to 8, the basic configuration of the optical scanners 1 </ b> A to 1 </ b> E is the same as that of the optical scanner 1 and has the same effect as the optical scanner 1. In both cases, the angle measuring unit is made of a piezoelectric body disposed on the
<第1実施形態の変形例1>
図4に示す変形例1の光スキャナ1Aでは、駆動部30とピエゾフィルム40Aとが、可動部10の本体部11の異なる面に配設されている。
<Variation 1 of the first embodiment>
In the optical scanner 1 </ b> A of Modification 1 shown in FIG. 4, the
光スキャナ1Aは、駆動部30が配設されていない面に、面積の広い高感度のピエゾフィルム40Aを配設するため、駆動部30の配設位置に関係なくピエゾフィルム40を配設できるため、製造が容易であり、光スキャナ1よりも検出感度が高い。
In the
<第1実施形態の変形例2>
図5に示す変形例2の光スキャナ1Bでは、2つの駆動部30A、30Bが、それぞれ本体部11の両面に配設されている。その場合は、駆動部30Aと30Bの分極方向によって、印加する信号の位相が変わる。本体部11に向かって同じ方向に分極させた配置の場合は、駆動部30Aと30Bの本体部11と接触していない側の面に逆位相の駆動信号が印加される。本体部11に対して互い違いの方向に分極させた配置の場合は、駆動部30Aと30Bの本体部11と接触していない側の面に同位相の駆動信号が印加される。このため、例えば、駆動部30Aの長さが縮む時に、駆動部30Bの長さは伸びる。
<Modification 2 of the first embodiment>
In the optical scanner 1 </ b> B according to the second modification illustrated in FIG. 5, two
光スキャナ1Bは、光スキャナ1よりも振動振幅を大きくしたり、駆動信号電圧を低電圧化したりすることができる。
The
<第1実施形態の変形例3>
図6に示す変形例3の光スキャナ1Cでは、可動部10の2つの片持ち梁部12(12A、12B)に、それぞれ角度計測部であるピエゾフィルム40C(40C1、40C2)が配設されている。
<Modification 3 of the first embodiment>
In the
光スキャナ1C等の固有振動モードとして、片持ち梁部12と本体部11とが接する第1の端部付近に振動振幅の大きい、いわゆる振動の腹ができる。このため、ピエゾフィルム40Cは、片持ち梁部12の一部だけでなく、第1の端部を覆うように本体部11の一部にまたがって配設することが好ましい。
As a natural vibration mode of the
光スキャナ1Cは、可動部10の中でも最も振動変形が大きい位置に2つのピエゾフィルム40Cを設置しているため、光スキャナ1よりも検出感度が高い。
The optical scanner 1 </ b> C has higher detection sensitivity than the optical scanner 1 because the two
すなわち、ピエゾフィルム40を配設する場所は、ミラー部15の振動と相関のある振動を生じる可動部10上であればどこでもよい。但し片持ち梁部12に配設する場合には、ミラー部15を中心に左右対称となるように、2つのピエゾフィルム40C(40C1、40C2)を配設することが、振動特性の安定化のため好ましい。
In other words, the
<第1実施形態の変形例4>
図7に示す変形例4の光スキャナ1Dでは、一方の片持ち梁部12Aに、角度計測部であるピエゾフィルム40Dが配設されており、他方の片持ち梁部12Bには、ピエゾフィルム40Dと同じ質量及び同じ弾性率のダミー部材50が配設されている。
<Modification 4 of the first embodiment>
In the optical scanner 1D of Modification 4 shown in FIG. 7, a
光スキャナ1Dは、配線の必要のないダミー部材50を用いているため、光スキャナ1Cよりも製造が容易で、かつダミー部材50はピエゾフィルムよりも安価である。
Since the optical scanner 1D uses the
なお、ダミー部材50として配線を接続しない、角度計測部としての機能を有していないピエゾフィルムを用いてもよい。
In addition, you may use the piezo film which does not have a function as an angle measurement part which does not connect wiring as the
<第1実施形態の変形例5>
図8に示す変形例5の光スキャナ1Eでは、可動部10の2つの片持ち梁部12(12A、12B)に、それぞれ駆動部30E(30E1、30E2)が配設されている。角度計測部であるピエゾフィルム40Eは、光スキャナ1と同様に本体部11に配設されている。
<Modification 5 of the first embodiment>
In the
光スキャナ1Eでは、駆動部30Eが駆動信号により伸縮振動すると、片持ち梁部12が変形し振動するため、ミラー部15が回転振動する。もちろん、片持ち梁部12が振動すると本体部11も振動するため、ピエゾフィルム40Eの出力する電圧信号からミラー部15の回転情報を計測できる。
In the
光スキャナ1Eは、本体部11に駆動部30を配設していないため、本体部11に面積の広いピエゾフィルム40Eを配設できるため、光スキャナ1よりも検出感度が高い。また、本体部11の面積を小さくできるため、光スキャナ1Eは小型化/高周波駆動化が容易である。
Since the
以上の説明のように、角度計測部であるピエゾフィルムは、可動部10の所定位置に配設されていればよい。また、ピエゾフィルムは、可動部10の両面にそれぞれ配設されていてもよいし、一方の面に複数のピエゾフィルムが配設されていてもよい。
As described above, the piezo film serving as the angle measurement unit may be disposed at a predetermined position of the
<第2実施形態>
次に、第2実施形態の光走査装置(光スキャナ)1Fについて説明する。光スキャナ1Fは光スキャナ1等と類似しているので同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
Second Embodiment
Next, an optical scanning device (optical scanner) 1F of the second embodiment will be described. Since the
光スキャナ1Fの角度計測部は、磁界発生部である磁石60と磁界検出部であるコイル40Fとからなる。コイル40Fは可動部10に配設されており、磁石60はコイル40Fのループ内に垂直な磁界Mを印加するように固定部20に固定されている。
The angle measurement unit of the
すなわち、図9に示すように光スキャナ1Fでは、角度計測部が、駆動部30を囲むように配設された、可動部10の変位量を検出するコイル40Fであり、コイル40Fのループ内に対して垂直方向の磁界を印加する磁石60を、具備する。磁石60は公知のNd磁石、SmCo磁石、フェライト磁石等を用いる。
That is, as shown in FIG. 9, in the
光スキャナ1Fの角度計測部は、電磁誘導の原理によりミラー部15の回転情報を検出する。すなわち、駆動部30の伸縮により本体部11が振動すると、磁界中を移動(振動)するコイル40Fに起電力が発生する。起電力、すなわち角度計測部の検出感度は磁界強度、コイルの断面積及び巻数(ターン数)、振動速度に比例する。このため、図9では説明のため、1ターンコイルを図示しているが、検出感度を高くするためにはコイル40Fの巻き数は多いことが好ましい。
The angle measurement unit of the
なお、本実施形態の変形例の光スキャナとして、角度計測部が電磁誘導の原理により回転情報を検出する構成として、コイルに本体部11の変位と相関のある起電力が効率良く発生する様々なコイル及び磁石の配置等がある。
As an optical scanner according to a modification of the present embodiment, the angle measuring unit detects rotation information based on the principle of electromagnetic induction, and various electromotive forces that correlate with the displacement of the
例えば、ミラー部15にコイルを配設し、片持ち梁部12A、12Bの側面側に、コイルのループ面に対して垂直な磁界を発生するように2個の磁石を対向配置してもよい。ミラー部15にコイルを配設する場合には、反射面と反対面に配設することが好ましい。また、ミラー部15は、捻れ梁部14を中心に回転振動するため、コイルは捻れ梁部14を対称軸として巻回されていることが好ましい。なお、コイルに替えて、MRセンサ等により回転情報を検出してもよい。
For example, a coil may be arranged in the
更に、可動部10に磁石薄膜等の磁化された強磁性体を配設し、固定部20に配設されたコイル等で検出を行ってもよい。可動部10を強磁性体で構成し、部分的に磁化領域を形成してもよい。
Further, a magnetized ferromagnetic material such as a magnet thin film may be disposed on the
また、磁界漏洩を防止するため、又は、磁界を効率的にコイルに印加するために、パーマロイ等の軟磁性材料からなるヨーク材、コア材を配設してもよい。 In order to prevent magnetic field leakage or to efficiently apply a magnetic field to the coil, a yoke material or a core material made of a soft magnetic material such as permalloy may be provided.
角度計測部が、磁界発生部と磁界検出部とからなり、一方が可動部10に配設されており、他方が固定部20に固定されており、磁界検出部によりミラー部の回転情報を計測する本実施形態及び変形例の光スキャナは、光スキャナ1と同様の効果を有する。
The angle measurement unit includes a magnetic field generation unit and a magnetic field detection unit, one of which is disposed on the
<第3実施形態>
次に、第3実施形態の光走査装置(光スキャナ)1Gについて説明する。光スキャナ1Gは光スキャナ1等と類似しているので同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
<Third Embodiment>
Next, an optical scanning device (optical scanner) 1G of the third embodiment will be described. Since the
図10に示すように光スキャナ1Gでは、可動部10の外周部と空間(ギャップ)Gを介して対向している固定端部を有し、固定部20に固定されている枠部70を、更に具備し、角度計測部が、可動部の側面と枠部70の側面とに配設された対向電極71である。
As shown in FIG. 10, the optical scanner 1 </ b> G has a
言い換えれば、角度計測部は、可動部10に配設されている可動電極71Aと、可動電極71Aと空間Gを介して対向するように配設されている固定電極71Bとからなり、可動電極71Aと固定電極71Bとの間の静電容量変化に基づき、ミラー部15の回転情報を計測する。
In other words, the angle measurement unit includes a
可動部10と枠部70は、一体でも別体でもよい。なお、対向電極は、可動部10と枠部70との対向面の少なくとも1箇所に配設されていればよい。
The
対向電極71の配設場所としては、振動により大きな変位が発生する箇所が好ましい。変位量の絶対値は、ミラー部15>片持ち梁部12の自由端先端>>本体部11、の順に大きい。しかし、ミラー部15に対向電極71の一方を配設すると、ミラー部が大きく回転したときに対向電極71の間が離れすぎるため変位検出が困難になる。
A location where the
このため、光スキャナ1Gの対向電極71の配設場所としては、図10に示すように、適度に大きな変位が発生する片持ち梁部12の自由端側及び/又は振動の腹近傍であることが好ましい。片持ち梁部12及び本体部11の変位を検出する光スキャナ1Gは、ミラー部15の回転情報を取得するため、大変位ミラーでも回転情報の取得が容易である。
For this reason, as shown in FIG. 10, the location where the
<第4実施形態>
次に、第4実施形態の光走査装置(光スキャナ)1Hについて説明する。光スキャナ1Hは光スキャナ1等と類似しているので同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
<Fourth embodiment>
Next, an optical scanning device (optical scanner) 1H according to the fourth embodiment will be described. Since the optical scanner 1H is similar to the optical scanner 1 and the like, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図11に示すように、光スキャナ1Hでは、角度計測部が、ミラー部15以外の可動部10で反射された、ミラー部30で反射される光(走査ビームSB)と異なる波長の光(検出ビームDB)の反射角を計測する。
As shown in FIG. 11, in the optical scanner 1 </ b> H, the angle measuring unit reflects light (detection beam SB) reflected by the
すなわち、走査ビームSBはミラー部15で反射され走査されるのに対し、検出ビームDBはミラー部以外の可動部10のいずれかの部分で反射され、その反射光を光検出器で検出することでミラー部15の変位を検出する。なお、図11には、光ビームの光源及び検出ビームDBの光検出器等は図示していない。
That is, the scanning beam SB is reflected and scanned by the
光スキャナ1Hでは、検出ビームDBの反射光に、不必要な光や迷光が混ざるのを防止するため、走査ビームSBと異なる波長の検出ビームDBを用いる。 In the optical scanner 1H, a detection beam DB having a wavelength different from that of the scanning beam SB is used in order to prevent unnecessary light and stray light from being mixed with the reflected light of the detection beam DB.
検出ビームDBの反射面は、散乱を抑えるために鏡面研磨されていたり、反射率を向上する反射膜が形成されていたりすることが好ましい。 It is preferable that the reflection surface of the detection beam DB is mirror-polished in order to suppress scattering or a reflection film that improves the reflectance is formed.
生物系レーザ顕微鏡などの非常に微弱な蛍光を検出する用途においては、できるだけ迷光が走査ビームSBの光学系に入ることを避けることが好ましい。光スキャナ1Hは、ミラー変位量を検出ビームDBの反射光で検出するが、波長が異なるため検出ビームDBが走査ビームSBに悪影響を及ぼさない。なお、検出ビームDBの反射面を、走査ビームSBの反射面の反対面としてもよい。 In an application for detecting very weak fluorescence such as a biological laser microscope, it is preferable to avoid stray light from entering the optical system of the scanning beam SB as much as possible. The optical scanner 1H detects the amount of mirror displacement with the reflected light of the detection beam DB, but the detection beam DB does not adversely affect the scanning beam SB because the wavelength is different. Note that the reflection surface of the detection beam DB may be a surface opposite to the reflection surface of the scanning beam SB.
光スキャナ1Hは、光スキャナに検出機構を設置する必要がなく、製造コストの削減が可能となる。また、光スキャナ1Hに検出機構を設置する必要がなく、小型化が可能となる。 In the optical scanner 1H, it is not necessary to install a detection mechanism in the optical scanner, and the manufacturing cost can be reduced. Further, it is not necessary to install a detection mechanism in the optical scanner 1H, and the size can be reduced.
また、角度計測部として更に種々の構成が可能である。例えば、可動部10に配設された、端部から光を出射する光ファイバと、固定部20に配設された前記光ファイバの出射光の方向を検出する光センサと、からなる角度計測部であってもよい。
Further, various configurations are possible as the angle measurement unit. For example, an angle measurement unit that includes an optical fiber that emits light from the end portion disposed in the
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1、1A〜1H・・・光走査装置(光スキャナ)
10・・・可動部
11・・・本体部
12・・・片持ち梁部
14・・・梁部
15・・・ミラー部
20・・・固定部
30・・・駆動部
40・・・ピエゾフィルム
40F・・・コイル
50・・・ダミー部材
60・・・磁石
70・・・枠部
1, 1A-1H ... Optical scanning device (optical scanner)
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記本体部の前記第1の端部と対向する第2の端部を保持する固定部と、
前記本体部に配設された圧電体からなる駆動部と、
前記ミラー部の回転情報を計測するための角度計測部と、を具備することを特徴とする光走査装置。 A main body part, two cantilever parts extending from the first end of the main body part, and a mirror part for reflecting incident light centered on both ends of the two cantilever parts. A torsion beam portion having a flat plate-like movable portion having,
A fixing portion for holding a second end portion facing the first end portion of the body portion;
A drive unit made of a piezoelectric body disposed in the main body unit;
An optical scanning device comprising: an angle measuring unit for measuring rotation information of the mirror unit.
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