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JP7477344B2 - Mirror Device - Google Patents

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JP7477344B2
JP7477344B2 JP2020063861A JP2020063861A JP7477344B2 JP 7477344 B2 JP7477344 B2 JP 7477344B2 JP 2020063861 A JP2020063861 A JP 2020063861A JP 2020063861 A JP2020063861 A JP 2020063861A JP 7477344 B2 JP7477344 B2 JP 7477344B2
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新吾 岩崎
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Description

本発明は、反射面を有するミラーを揺動するミラー装置に関する。 The present invention relates to a mirror device that oscillates a mirror having a reflective surface.

光を偏向しつつ所定の領域に向けて出射し、当該所定の領域から戻ってきた光を検出することによって、当該所定の領域内に位置する物体に関する種々の情報を得る走査装置が知られている。 A scanning device is known that emits deflected light toward a predetermined area and detects the light returning from the predetermined area to obtain various information about objects located within the predetermined area.

このような走査装置として、光を偏向するMEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラー等の可動式のミラー部材に、磁気等により外部から力を加えることでトーションバーを捻り回転軸としてミラー往復振動させるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。かかる光走査装置では、ミラー部材の慣性モーメントとトーションバーのバネ定数から決まる共振周波数でミラー部材が揺動することになる。 As such a scanning device, one has been proposed in which a movable mirror member, such as a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror that deflects light, is subjected to an external force, such as magnetic force, to cause the mirror to vibrate back and forth around a torsion bar as a twisting rotation axis (see, for example, Patent Document 1). In such an optical scanning device, the mirror member oscillates at a resonance frequency determined by the moment of inertia of the mirror member and the spring constant of the torsion bar.

ところで、トーションバーのバネ定数は温度により変化するため、温度変化に伴いミラー部材の共振周波数も変化してしまう。 However, the spring constant of the torsion bar changes with temperature, so the resonant frequency of the mirror material also changes with temperature.

そこで、上記した光走査装置では、ミラー部材を熱的に隔離させるために、当該ミラー部材をカバー部材で覆うようにしている。 Therefore, in the optical scanning device described above, the mirror member is covered with a cover member to thermally isolate the mirror member.

特開2009-69676号公報JP 2009-69676 A

しかしながら、上記したようなカバー部材でミラー部材を覆った場合、外部環境の急激な温度変化に対してその温度変化を緩やかにできるものの、カバー部材だけでは実質的にミラー部材の周囲の温度を一定に保つことはできない。 However, when the mirror member is covered with the cover member described above, although it is possible to slow down the temperature change in response to a sudden temperature change in the external environment, the cover member alone cannot actually keep the temperature around the mirror member constant.

よって、かかる光走査装置でも外部環境の温度変化の影響を受けてミラー部材の共振周波数が変化することになる。 Therefore, even in such an optical scanning device, the resonant frequency of the mirror member changes due to the effect of temperature changes in the external environment.

そこで、本発明は、環境温度の変化に拘らず所望の共振周波数でミラー部材を揺動させることが可能なミラー装置を提供することを目的の一つとしている。 Therefore, one of the objectives of the present invention is to provide a mirror device that can oscillate a mirror member at a desired resonant frequency regardless of changes in the environmental temperature.

請求項1に記載の発明は、1の軸周りに揺動可能であり、一方の面に反射面が形成され、他方の面の中央に第1の永久磁石が設けられ、かつ前記他方の面において前記1の軸を挟んで配された一対の第2の永久磁石が設けられたミラー体と、前記ミラー体の他方の面側の領域に配されかつ前記第1の永久磁石を挟んで対向している一対の端部を有する第1のヨークを含む駆動部と、前記ミラー体の他方の面側の領域に配されかつ各々が前記一対の第2の永久磁石の各々と対向している端部を有する一対の第2のヨークを含む調整部と、を有する。 The invention described in claim 1 comprises a mirror body that can swing around one axis, has a reflecting surface formed on one side, a first permanent magnet provided in the center of the other side, and a pair of second permanent magnets arranged on the other side across the one axis; a drive unit that includes a first yoke that is arranged in an area on the other side of the mirror body and has a pair of ends that face each other across the first permanent magnet; and an adjustment unit that includes a pair of second yokes that are arranged in an area on the other side of the mirror body and each have ends that face each of the pair of second permanent magnets.

請求項7に記載の発明は、一方の面に反射面が形成され他方の面の中央に永久磁石が設けられ、かつ1の軸周りに揺動可能なミラー体と、前記ミラー体の他方の面側の領域に配され前記第1の永久磁石を挟んで対向している一対の端部を有し且つコイルが巻かれたヨークを含む駆動部と、を有するミラー装置であって、前記駆動部は、前記ミラー体の揺動時の揺動周波数に対応した直流成分を交流電流に重畳した電流を、前記ヨークに巻かれている前記コイルに印加する。 The invention described in claim 7 is a mirror device having a mirror body with a reflecting surface formed on one side and a permanent magnet provided in the center of the other side, capable of swinging around one axis, and a drive unit including a yoke wound with a coil, the drive unit having a pair of ends that are arranged in the area on the other side of the mirror body and face each other across the first permanent magnet, the drive unit applies a current in which a DC component corresponding to the swing frequency of the mirror body when swinging is superimposed on an AC current to the coil wound around the yoke.

実施例1に係るミラー装置としてのミラースキャナの全体構成を示す図である。1 is a diagram showing an overall configuration of a mirror scanner as a mirror device according to a first embodiment; ミラー部の平面図である。FIG. ミラー駆動回路及び揺動周波数調整回路の内部構成の一例を示すブロック図である。4 is a block diagram showing an example of the internal configuration of a mirror drive circuit and an oscillation frequency adjustment circuit. FIG. 揺動検出信号の一例を示す波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of a swing detection signal. 揺動時におけるミラー体と、各ヨークとの位置関係を表す図である。5A and 5B are diagrams illustrating the positional relationship between a mirror body and each yoke during oscillation. 揺動時におけるミラー体と、各ヨークとの他の位置関係を表す図である。10A and 10B are diagrams illustrating other positional relationships between the mirror body and each yoke during oscillation. ミラー体の共振周波数が基準周波数より高い場合での各ヨークの状態と、ミラー体に及ぼす作用を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining the state of each yoke when the resonant frequency of the mirror body is higher than a reference frequency, and the effect on the mirror body. ミラー体の共振周波数が基準周波数より高い場合での各ヨークの状態と、ミラー体に及ぼす作用を説明するための他の図である。13 is another diagram for explaining the state of each yoke when the resonant frequency of the mirror body is higher than the reference frequency, and the effect on the mirror body. FIG. ミラー体の共振周波数が基準周波数以下となる場合での各ヨークの状態と、ミラー体に及ぼす作用を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining the state of each yoke when the resonant frequency of the mirror body is equal to or lower than a reference frequency, and the effect on the mirror body. ミラー体の共振周波数が基準周波数以下となる場合での各ヨークの状態と、ミラー体に及ぼす作用を説明するための他の図である。13 is another diagram for explaining the state of each yoke when the resonant frequency of the mirror body is equal to or lower than the reference frequency, and the effect on the mirror body. FIG. 実施例2に係るミラー装置としてのミラースキャナの全体構成の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an overall configuration of a mirror scanner as a mirror device according to a second embodiment. ミラー駆動回路の内部構成の他の一例を示すブロック図である。13 is a block diagram showing another example of the internal configuration of the mirror driving circuit. FIG.

以下に本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下の各実施例における説明及び添付図面においては、実質的に同一または等価な部分には同一の参照符号を付している The following is a detailed description of preferred embodiments of the present invention. In the following description of each embodiment and in the accompanying drawings, the same reference numerals are used for substantially the same or equivalent parts.

図1は、ミラー装置としての第1の実施例に係るミラースキャナ100の全体構成の一例を示す図である。ミラースキャナ100は、例えば磁気駆動型のMEMS(Micro Electro Mechanical System)装置であり、光偏向を行う板状のミラー部10と、ミラー部10を揺動させための磁界を発生させる磁界発生源である磁気回路20と、を有する。 Figure 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a mirror scanner 100 according to a first embodiment as a mirror device. The mirror scanner 100 is, for example, a magnetically driven MEMS (Micro Electro Mechanical System) device, and has a plate-shaped mirror section 10 that deflects light, and a magnetic circuit 20 that is a magnetic field generating source that generates a magnetic field for oscillating the mirror section 10.

図2は、図1に示す白抜き矢印の方向からミラー部10を眺めたミラー部10の平面図である。 Figure 2 is a plan view of the mirror unit 10 viewed from the direction of the white arrow shown in Figure 1.

図2に示すように、ミラー部10は、光反射面RFを有するミラー体10S、ミラー体10Sを囲む環状の枠体10W、及び当該ミラー体10Sを、揺動軸AY(一点鎖線にて示す)の周りに揺動可能な状態で支持するトーションバー10Tを有する。 As shown in FIG. 2, the mirror section 10 has a mirror body 10S having a light reflecting surface RF, an annular frame body 10W surrounding the mirror body 10S, and a torsion bar 10T that supports the mirror body 10S in a state in which it can swing about a swing axis AY (shown by a dashed line).

ミラー体10Sにおける光反射面RFの反対の面上には、図1及び図2に示すように、永久磁石13、15a及び15bが固着されている。 As shown in Figures 1 and 2, permanent magnets 13, 15a, and 15b are fixed to the surface of the mirror body 10S opposite the light reflecting surface RF.

永久磁石13は、ミラー体10Sにおける光反射面RFの反対の面上の中央の位置に固着されている。 The permanent magnet 13 is fixed at the center position on the surface of the mirror body 10S opposite the light reflecting surface RF.

永久磁石15a及び15bは、当該光反射面RFの反対の面上において、互いに永久磁石13を挟んで離間した位置に夫々固着されている。 Permanent magnets 15a and 15b are fixed to the surface opposite the light reflecting surface RF at positions spaced apart from each other with permanent magnet 13 in between.

尚、図1に示す実施例では、永久磁石13、15a及び15bの各々は、ミラー体10Sと固着されている面がS極、その対向面がN極となっている。 In the embodiment shown in FIG. 1, the surface of each of the permanent magnets 13, 15a, and 15b that is fixed to the mirror body 10S is a south pole, and the opposing surface is a north pole.

磁気回路20は、軟質磁性体材料、例えば電磁鋼板からなるヨーク21、31a及び31bと、ミラー駆動回路25と、揺動周波数調整回路26と、を含む。ヨーク21、31a及び31bは、図1に示すように、ミラー部10における光反射面RFの反対の面側の領域において、永久磁石13、15a及び15bの磁界内に配置されている。図1に示すように、ヨーク21、31a及び31bの各々には、コイル23、33a及び33bが夫々個別に巻き付けられている。 The magnetic circuit 20 includes yokes 21, 31a, and 31b made of a soft magnetic material, such as electromagnetic steel plate, a mirror drive circuit 25, and an oscillation frequency adjustment circuit 26. As shown in FIG. 1, the yokes 21, 31a, and 31b are arranged in the magnetic field of the permanent magnets 13, 15a, and 15b in the area on the side opposite the light reflecting surface RF of the mirror section 10. As shown in FIG. 1, coils 23, 33a, and 33b are wound individually around each of the yokes 21, 31a, and 31b, respectively.

ヨーク21は、例えばC字型又はU字型の形状を有し、その一対の端部が図1に示すように永久磁石13を非接触な状態で挟むような形態となるように設置されている。ヨーク21は、自身に巻き付けられているコイル23に交流電流が流れることで、自身の一対の端部から交流磁界を発生する電磁石として機能する。 The yoke 21 has, for example, a C-shape or a U-shape, and is installed so that its pair of ends sandwich the permanent magnet 13 in a non-contact manner, as shown in FIG. 1. The yoke 21 functions as an electromagnet that generates an AC magnetic field from its pair of ends when an AC current flows through the coil 23 wound around the yoke 21.

ヨーク31aは、例えば棒形状を有し、その一方の端部34aが図1に示すように永久磁石15aと非接触な状態で且つ対向する位置に配置されるように設置されている。ヨーク31aは、自身に巻き付けられているコイル33aに直流電流が流れることで、自身の端部34aからN極又はS極の磁界を発生する電磁石として機能する。例えば、コイル33aに負極性の直流電流が流れるとヨーク31aの端部34aからS極の磁界が発生し、このコイル33aに正極性の直流電流が流れるとヨーク31aの端部34aからN極の磁界が発生する。 The yoke 31a has, for example, a rod shape, and is installed so that one end 34a is positioned opposite the permanent magnet 15a and out of contact with it, as shown in FIG. 1. When a direct current flows through the coil 33a wound around the yoke 31a, the yoke 31a functions as an electromagnet that generates a magnetic field of a north pole or south pole from its end 34a. For example, when a negative direct current flows through the coil 33a, a magnetic field of a south pole is generated from the end 34a of the yoke 31a, and when a positive direct current flows through the coil 33a, a magnetic field of a north pole is generated from the end 34a of the yoke 31a.

ヨーク31bは、例えば棒形状を有し、その一方の端部34bが図1に示すように永久磁石15bと非接触な状態で且つ対向する位置に配置されるように設置されている。ヨーク31bは、自身に巻き付けられているコイル33bに直流電流が流れることで、自身の端部34bからN極又はS極の磁界を発生する電磁石として機能する。例えば、コイル33bに負極性の直流電流が流れるとヨーク31bの端部34bからS極の磁界が発生し、このコイル33bに正極性の直流電流が流れるとヨーク31bの端部34bからN極の磁界が発生する。 The yoke 31b has, for example, a rod shape, and is installed so that one end 34b is positioned opposite the permanent magnet 15b in a non-contact state as shown in FIG. 1. When a direct current flows through the coil 33b wound around the yoke 31b, the yoke 31b functions as an electromagnet that generates a magnetic field of a north pole or south pole from its end 34b. For example, when a negative direct current flows through the coil 33b, a south pole magnetic field is generated from the end 34b of the yoke 31b, and when a positive direct current flows through the coil 33b, a north pole magnetic field is generated from the end 34b of the yoke 31b.

ミラー駆動回路25は、ヨーク21の一対の端部にN極の磁界及びS極の磁界を夫々発生させつつ、一対の端部の各々に発生させた磁界の極性を反転させることで交流磁界を発生させる。この際、当該交流磁界が永久磁石13に印加されることで、ミラー体10Sが揺動軸AY周りに共振し、当該ミラー体10Sが揺動する。 The mirror drive circuit 25 generates an alternating magnetic field by generating a magnetic field of a north pole and a magnetic field of a south pole at each of a pair of ends of the yoke 21, and reversing the polarity of the magnetic field generated at each of the pair of ends. At this time, when the alternating magnetic field is applied to the permanent magnet 13, the mirror body 10S resonates around the oscillation axis AY, and the mirror body 10S oscillates.

揺動周波数調整回路26は、一対のヨーク31a及び31bの夫々の端部34a及び34bにN極の磁界又はS極の磁界を発生させる。揺動周波数調整回路26は、この発生した磁界によりヨーク31a(31b)と永久磁石15a(15b)との間で引力又は斥力を生じさせることで、ミラー体10Sの揺動時の揺動周波数を調整する。 The oscillation frequency adjustment circuit 26 generates a magnetic field of a north pole or a magnetic field of a south pole at the ends 34a and 34b of the pair of yokes 31a and 31b. The oscillation frequency adjustment circuit 26 adjusts the oscillation frequency during oscillation of the mirror body 10S by generating an attractive or repulsive force between the yoke 31a (31b) and the permanent magnet 15a (15b) using the generated magnetic field.

図3は、ミラー駆動回路25及び揺動周波数調整回路26の内部構成の一例を示すブロック図である。 Figure 3 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the mirror drive circuit 25 and the oscillation frequency adjustment circuit 26.

図3に示すように、ミラー駆動回路25は交流電流源250を含む。交流電流源250は、揺動軸AYの周りにてミラー体10Sを揺動させるための交流電流を生成し、これをヨーク21のコイル23に供給する。 As shown in FIG. 3, the mirror drive circuit 25 includes an AC current source 250. The AC current source 250 generates an AC current for oscillating the mirror body 10S around the oscillation axis AY and supplies the AC current to the coil 23 of the yoke 21.

揺動周波数調整回路26は、振動センサ252、制御部253、可変直流電流源254及び255を含む。 The oscillation frequency adjustment circuit 26 includes a vibration sensor 252, a control unit 253, and variable DC current sources 254 and 255.

振動センサ252は、ミラー体10Sの揺動状態を検出し、その揺動に対応した信号波形を有する揺動検出信号FDを制御部253に供給する。 The vibration sensor 252 detects the swaying state of the mirror body 10S and supplies a sway detection signal FD having a signal waveform corresponding to the swaying to the control unit 253.

図4は、揺動検出信号FDの一例を示す波形図である。 Figure 4 is a waveform diagram showing an example of the vibration detection signal FD.

図4に示すように、揺動検出信号FDは、ミラー体10Sの揺動に追従して、その信号レベルが中心レベルQを中心にして最大値から最小値の間で周期的に変化する。 As shown in FIG. 4, the oscillation detection signal FD follows the oscillation of the mirror body 10S, and its signal level periodically changes between a maximum value and a minimum value around a central level Q.

制御部253は、例えば揺動検出信号FDの信号レベルが図4に示す中心レベルQよりも高い期間中は可変直流電流源254をオフ状態に設定し、低い期間中はオン状態に設定する電源オンオフ信号GON1を、可変直流電流源254に供給する。また、制御部253は、揺動検出信号FDの信号レベルが中心レベルQよりも高い期間中は可変直流電流源255をオン状態に設定し、低い期間中はオフ状態に設定する電源オンオフ信号GON2を、可変直流電流源255に供給する。 The control unit 253 supplies the variable DC current source 254 with a power on/off signal GON1 that sets the variable DC current source 254 to an off state during a period when the signal level of the oscillation detection signal FD is higher than the center level Q shown in FIG. 4, and sets the variable DC current source 254 to an on state during a period when the signal level of the oscillation detection signal FD is lower than the center level Q, for example. The control unit 253 also supplies the variable DC current source 255 with a power on/off signal GON2 that sets the variable DC current source 255 to an on state during a period when the signal level of the oscillation detection signal FD is higher than the center level Q, and sets the variable DC current source 255 to an off state during a period when the signal level of the oscillation detection signal FD is lower than the center level Q.

更に、制御部253は、揺動検出信号FDに基づき、ミラー体10Sの揺動時における周波数を揺動周波数として測定する。そして、制御部253は、測定した揺動周波数が所定の基準周波数より高い場合には、例えば負極性の直流電流を生成させるように促す電流制御信号CRを可変直流電流源254及び255に供給する。一方、測定した揺動周波数が基準周波数以下である場合には、制御部253は、正極性の直流電流を生成させるように促す電流制御信号CRを可変直流電流源254及び255に供給する。 Furthermore, the control unit 253 measures the frequency at which the mirror body 10S oscillates as the oscillation frequency based on the oscillation detection signal FD. Then, when the measured oscillation frequency is higher than a predetermined reference frequency, the control unit 253 supplies the variable DC current sources 254 and 255 with a current control signal CR that prompts them to generate, for example, a negative DC current. On the other hand, when the measured oscillation frequency is equal to or lower than the reference frequency, the control unit 253 supplies the variable DC current sources 254 and 255 with a current control signal CR that prompts them to generate a positive DC current.

可変直流電流源254は、電源オンオフ信号GON1がオン状態を示している間はオン状態となり、電流制御信号CRにて促された極性の直流電流IG1を生成し、これをヨーク31aのコイル33aに供給する。一方、電源オンオフ信号GON1がオフ状態を示している間は、可変直流電流源254は、かかる直流電流IG1の生成動作を停止する。 The variable DC current source 254 is in the ON state while the power on/off signal GON1 indicates the ON state, generates a DC current IG1 of the polarity dictated by the current control signal CR, and supplies this to the coil 33a of the yoke 31a. On the other hand, while the power on/off signal GON1 indicates the OFF state, the variable DC current source 254 stops generating the DC current IG1.

可変直流電流源255は、電源オンオフ信号GON2がオン状態を示している間はオン状態となり、電流制御信号CRによって促された極性の直流電流IG2を生成し、これをヨーク31bのコイル33bに供給する。一方、電源オンオフ信号GON2がオフ状態を示している間は、可変直流電流源255は、かかる直流電流IG2の生成動作を停止する。 The variable DC current source 255 is in the ON state while the power on/off signal GON2 indicates the ON state, generates a DC current IG2 of the polarity prompted by the current control signal CR, and supplies this to the coil 33b of the yoke 31b. On the other hand, while the power on/off signal GON2 indicates the OFF state, the variable DC current source 255 stops generating the DC current IG2.

以下に、図1に示すミラースキャナ100の動作について説明する。 The operation of the mirror scanner 100 shown in Figure 1 is described below.

まず、ヨーク21は、ミラー駆動回路25から供給された交流電流に応じて、自身の一対の端部における一方がN極、他方がS極となり、引き続き一対の端部における一方がS極、他方がN極となる状態が交互に繰り返される交流磁界を発生する。当該交流磁界がミラー体10Sの永久磁石13に印加されると、ヨーク21の一対の端部と永久磁石13との間で引力及び斥力が交互に生じる。これにより、ミラー体10Sが揺動軸AYの周りに揺動する。この際、ミラー体10Sは、自身を支持するトーションバー10Tが捻れることで、当該トーションバー10Tのバネ定数に基づく周波数で共振する。つまり、ミラー体10Sは、トーションバー10Tのバネ定数に対応した共振周波数で、揺動軸AYの周りに揺動する。 First, the yoke 21 generates an AC magnetic field in which one of its pair of ends becomes a north pole and the other a south pole, and then one of the pair of ends becomes a south pole and the other a north pole, alternating in response to the AC current supplied from the mirror drive circuit 25. When the AC magnetic field is applied to the permanent magnet 13 of the mirror body 10S, attractive and repulsive forces are generated alternately between the pair of ends of the yoke 21 and the permanent magnet 13. This causes the mirror body 10S to oscillate around the oscillation axis AY. At this time, the torsion bar 10T supporting the mirror body 10S twists, causing the mirror body 10S to resonate at a frequency based on the spring constant of the torsion bar 10T. In other words, the mirror body 10S oscillates around the oscillation axis AY at a resonant frequency corresponding to the spring constant of the torsion bar 10T.

図5A及び図5Bは、揺動時におけるミラー体10Sと、ヨーク21、ヨーク31a及び31bとの位置関係を表す図である。 Figures 5A and 5B show the positional relationship between the mirror body 10S and the yoke 21, yokes 31a and 31b during oscillation.

尚、図5Aは、例えば図4に示す揺動検出信号FDの信号レベルが最大値となる時点でのミラー体10Sと、ヨーク21、ヨーク31a及び31bとの位置関係を表している。一方、図5Bは、例えば揺動検出信号FDの信号レベルが最小値となる時点でのミラー体10Sと、ヨーク21、ヨーク31a及び31bとの位置関係を表している。 Note that Fig. 5A shows the positional relationship between the mirror body 10S and the yoke 21, yokes 31a and 31b when the signal level of the vibration detection signal FD shown in Fig. 4 is at its maximum value. On the other hand, Fig. 5B shows the positional relationship between the mirror body 10S and the yoke 21, yokes 31a and 31b when the signal level of the vibration detection signal FD is at its minimum value.

ここで、永久磁石13が交流磁界を受けていない状態でのミラー体10Sの角度を基点角J0とすると、永久磁石13が交流磁界を受けることでミラー体10Sは、図5A及び図5Bに示すように、基点角J0に対して振れ角θで揺動する。 Here, if the angle of the mirror body 10S when the permanent magnet 13 is not receiving an AC magnetic field is taken as the base angle J0, when the permanent magnet 13 receives an AC magnetic field, the mirror body 10S oscillates at a swing angle θ with respect to the base angle J0, as shown in Figures 5A and 5B.

図5Aに示す状態時には、可変直流電流源254及び255のうちの可変直流電流源255がオン状態となる。これにより、ヨーク31a及び31bのうちのヨーク31bだけが電磁石として機能し、ヨーク31bの端部34bから磁界が発生する。この際、ヨーク31aの端部34aから磁界は発生しない。 In the state shown in FIG. 5A, of the variable DC current sources 254 and 255, the variable DC current source 255 is in the ON state. As a result, of the yokes 31a and 31b, only the yoke 31b functions as an electromagnet, and a magnetic field is generated from the end 34b of the yoke 31b. At this time, no magnetic field is generated from the end 34a of the yoke 31a.

一方、図5Bに示す状態時には、可変直流電流源254及び255のうちの可変直流電流源254がオン状態となる。これにより、ヨーク31a及び31bのうちのヨーク31aだけが電磁石として機能し、ヨーク31aの端部34aから磁界が発生する。この際、ヨーク31bの端部34bから磁界は発生しない。 On the other hand, in the state shown in FIG. 5B, of the variable DC current sources 254 and 255, the variable DC current source 254 is in the ON state. As a result, of the yokes 31a and 31b, only the yoke 31a functions as an electromagnet, and a magnetic field is generated from the end 34a of the yoke 31a. At this time, no magnetic field is generated from the end 34b of the yoke 31b.

つまり、ヨーク31a及び31bの各々は、ミラー体10Sの揺動に伴い、自身に対向する永久磁石(15a、15b)が近づいてきている場合に電磁石として機能する。 In other words, each of the yokes 31a and 31b functions as an electromagnet when the opposing permanent magnets (15a, 15b) approach as the mirror body 10S oscillates.

ここで、揺動検出信号FDに基づくミラー体10Sの揺動周波数が所定の基準周波数より高い場合には、可変直流電流源254(255)が、負極性の直流電流IG1(IG2)をヨーク31a(31b)のコイル33a(33b)に供給する。これにより、ヨーク31a(31b)の端部34a(34b)はS極の磁界を発生し、ヨーク31a(31b)と永久磁石15a(15b)との間で引力を生じさせる。 When the oscillation frequency of the mirror body 10S based on the oscillation detection signal FD is higher than a predetermined reference frequency, the variable DC current source 254 (255) supplies a negative DC current IG1 (IG2) to the coil 33a (33b) of the yoke 31a (31b). This causes the end 34a (34b) of the yoke 31a (31b) to generate a magnetic field of the S pole, generating an attractive force between the yoke 31a (31b) and the permanent magnet 15a (15b).

図6A及び図6Bは、ミラー体10Sの揺動周波数が所定の基準周波数より高い場合でのヨーク31a及び31bの状態と、ミラー体10Sに及ぼす作用を説明するための図である。尚、図6Aは、図5Aと同様なミラー体10S、ヨーク21、ヨーク31a及び31bの位置関係を表しており、図6Bは、図5Bと同様なミラー体10S、ヨーク21、ヨーク31a及び31bの位置関係を表している。 Figures 6A and 6B are diagrams for explaining the state of yokes 31a and 31b when the oscillation frequency of mirror body 10S is higher than a predetermined reference frequency, and the effect on mirror body 10S. Note that Figure 6A shows the positional relationship between mirror body 10S, yoke 21, yokes 31a and 31b similar to Figure 5A, and Figure 6B shows the positional relationship between mirror body 10S, yoke 21, yokes 31a and 31b similar to Figure 5B.

ミラー体10Sの揺動に伴い永久磁石15bがヨーク31bの端部34bに近づいてくる際には、図6Aに示すように、ヨーク31bの端部34bからS極の磁界が発生する。これにより、ヨーク31bは、N極の磁界を発生する永久磁石15bに対して引力を生じさせる。 When the permanent magnet 15b approaches the end 34b of the yoke 31b due to the oscillation of the mirror body 10S, a magnetic field of the south pole is generated from the end 34b of the yoke 31b, as shown in FIG. 6A. As a result, the yoke 31b generates an attractive force against the permanent magnet 15b, which generates a magnetic field of the north pole.

一方、ミラー体10Sの揺動に伴い永久磁石15aがヨーク31aの端部34aに近づいてくる際には、図6Bに示すように、ヨーク31aの端部34aからS極の磁界が発生する。これにより、ヨーク31aは、N極の磁界を発生する永久磁石15aに対して引力を生じさせる。 On the other hand, when the permanent magnet 15a approaches the end 34a of the yoke 31a due to the oscillation of the mirror body 10S, a magnetic field of the south pole is generated from the end 34a of the yoke 31a, as shown in FIG. 6B. As a result, the yoke 31a generates an attractive force against the permanent magnet 15a, which generates a magnetic field of the north pole.

すなわち、ミラー部10の周囲の環境温度が低くなると、トーションバー10Tのバネ定数が大きくなり、ミラー体10Sの共振周波数が高くなる方向に変動してしまう。 In other words, when the environmental temperature around the mirror section 10 drops, the spring constant of the torsion bar 10T increases, causing the resonant frequency of the mirror body 10S to fluctuate in the higher direction.

そこで、このような場合には、永久磁石15a(15b)に対して引力を生じさせる磁界を、ヨーク31a(31b)に発生させる。この際、ミラー体10Sの振れ角が大きくなるほどヨーク31a(31b)と、永久磁石15a(15b)との間隔が狭くなり、その引力が強くなる。これにより、ミラー体10Sを支持するトーションバー10Tの見かけ上のバネ定数が小さくなり、ミラー体10Sの共振周波数が低下する。 In such a case, a magnetic field that generates an attractive force on the permanent magnet 15a (15b) is generated in the yoke 31a (31b). At this time, the larger the deflection angle of the mirror body 10S, the narrower the gap between the yoke 31a (31b) and the permanent magnet 15a (15b) becomes, and the stronger the attractive force becomes. This reduces the apparent spring constant of the torsion bar 10T that supports the mirror body 10S, and the resonant frequency of the mirror body 10S decreases.

よって、かかる動作によれば、環境温度の低温化に伴うミラー体10Sの共振周波数の高周波化を抑制することが可能となる。 This operation therefore makes it possible to suppress the increase in the resonant frequency of the mirror body 10S that occurs as the environmental temperature decreases.

一方、揺動検出信号FDに基づくミラー体10Sの共振周波数が所定の基準周波数以下となる場合には、可変直流電流源254(255)が、負極性の直流電流IG1(IG2)をヨーク31a(31b)のコイル33a(33b)に供給する。これにより、ヨーク31a(31b)の端部34a(34b)はN極の磁界を発生し、ヨーク31a(31b)と永久磁石15a(15b)との間で斥力を生じさせる。 On the other hand, when the resonant frequency of the mirror body 10S based on the oscillation detection signal FD is equal to or lower than a predetermined reference frequency, the variable DC current source 254 (255) supplies a negative DC current IG1 (IG2) to the coil 33a (33b) of the yoke 31a (31b). This causes the end 34a (34b) of the yoke 31a (31b) to generate a magnetic field of the N pole, generating a repulsive force between the yoke 31a (31b) and the permanent magnet 15a (15b).

図7A及び図7Bは、ミラー体10Sの共振周波数が所定の基準周波数以下となる場合でのヨーク31a及び31bの状態と、ミラー体10Sに及ぼす作用を説明するための図である。尚、図7Aは、図5Aと同様なミラー体10S、ヨーク21、ヨーク31a及び31bの位置関係を表しており、図7Bは、図5Bと同様なミラー体10S、ヨーク21、ヨーク31a及び31bの位置関係を表している。 Figures 7A and 7B are diagrams for explaining the state of yokes 31a and 31b when the resonant frequency of mirror body 10S is equal to or lower than a predetermined reference frequency, and the effect on mirror body 10S. Note that Figure 7A shows the positional relationship between mirror body 10S, yoke 21, yokes 31a and 31b similar to Figure 5A, and Figure 7B shows the positional relationship between mirror body 10S, yoke 21, yokes 31a and 31b similar to Figure 5B.

図7Aに示すように、ミラー体10Sの揺動に伴い永久磁石15bがヨーク31bの端部34bに近づいてくる際には、ヨーク31bの端部34bからN極の磁界を発生させる。これにより、ヨーク31bは、N極の磁界を発生する永久磁石15bに対して斥力を生じさせる。 As shown in FIG. 7A, when the permanent magnet 15b approaches the end 34b of the yoke 31b due to the oscillation of the mirror body 10S, an N-pole magnetic field is generated from the end 34b of the yoke 31b. As a result, the yoke 31b generates a repulsive force against the permanent magnet 15b that generates the N-pole magnetic field.

一方、図7Bに示すように、ミラー体10Sの揺動に伴い永久磁石15aがヨーク31aの端部34aに近づいてくる際には、ヨーク31aの端部34aからN極の磁界を発生させる。これにより、ヨーク31aは、N極の磁界を発生する永久磁石15aに対して斥力を生じさせる。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the permanent magnet 15a approaches the end 34a of the yoke 31a due to the oscillation of the mirror body 10S, an N-pole magnetic field is generated from the end 34a of the yoke 31a. As a result, the yoke 31a generates a repulsive force against the permanent magnet 15a that generates the N-pole magnetic field.

すなわち、ミラー部10の周囲の環境温度が高くなると、トーションバー10Tのバネ定数が小さくなり、ミラー体10Sの共振周波数が低くなる方向に変動してしまう。 In other words, when the environmental temperature around the mirror section 10 increases, the spring constant of the torsion bar 10T decreases, causing the resonant frequency of the mirror body 10S to fluctuate in a lower direction.

そこで、このような場合には、永久磁石15a(15b)に対して斥力を生じさせる磁界を、ヨーク31a(31b)に発生させる。この際、ミラー体10Sの振れ角が大きくなるほどヨーク31a(31b)と、永久磁石15a(15b)との間隔が狭くなり、その斥力が強くなる。これにより、ミラー体10Sを支持するトーションバー10Tの見かけ上のバネ定数が大きくなり、ミラー体10Sの共振周波数が増加する。 In such a case, a magnetic field that generates a repulsive force against the permanent magnet 15a (15b) is generated in the yoke 31a (31b). At this time, the larger the deflection angle of the mirror body 10S, the narrower the gap between the yoke 31a (31b) and the permanent magnet 15a (15b) becomes, and the stronger the repulsive force becomes. This increases the apparent spring constant of the torsion bar 10T that supports the mirror body 10S, and increases the resonant frequency of the mirror body 10S.

よって、かかる動作によれば、環境温度の高温化に伴うミラー体10Sの共振周波数の低周波化を抑制することが可能となる。 This operation therefore makes it possible to prevent the resonant frequency of the mirror body 10S from becoming lower as the environmental temperature increases.

以上、詳述したように、ミラースキャナ100では、揺動周波数調整回路26、ヨーク31a及び31bを含む調整部と、ミラー体10Sに固着した永久磁石15a及び15bとにより、ミラー体10Sの共振周波数を調整可能にしている。 As described above in detail, in the mirror scanner 100, the resonant frequency of the mirror body 10S can be adjusted by the adjustment section including the oscillation frequency adjustment circuit 26, the yokes 31a and 31b, and the permanent magnets 15a and 15b fixed to the mirror body 10S.

したがって、ミラースキャナ100によれば、環境温度の変化に拘わらず、ミラー体10Sの共振周波数を所望の基準周波数に維持させることが可能となる。 Therefore, the mirror scanner 100 makes it possible to maintain the resonant frequency of the mirror body 10S at the desired reference frequency regardless of changes in the environmental temperature.

尚、上記実施例では、永久磁石15a及び15bにおける、ヨーク31a及び31bの端部34a及び34bに対向する面を共にN極としているがS極としても良く、或いは一方をS極、他方をN極としても良い。この際、永久磁石15a及び15bにおける、ヨーク31a及び31bの端部34a及び34bに対向する面の極性に対応させて、ヨーク31a及び31b各々の端部34a及び34bに発生させる磁界の極性を制御すればよい。 In the above embodiment, the surfaces of the permanent magnets 15a and 15b facing the ends 34a and 34b of the yokes 31a and 31b are both N poles, but they may be S poles, or one may be an S pole and the other an N pole. In this case, the polarity of the magnetic field generated at the ends 34a and 34b of the yokes 31a and 31b can be controlled in accordance with the polarity of the surfaces of the permanent magnets 15a and 15b facing the ends 34a and 34b of the yokes 31a and 31b.

また、上記実施例では、ミラー体10Sの揺動周波数に基づき、ヨーク31a及び31b各々の端部34a及び34bに発生させる磁界の極性を切り替えている。しかしながら、温度変動が少ない環境でミラースキャナ100を使用する場合には、その環境度温度に基づき、ヨーク31a及び31b各々の端部34a及び34bに発生させる磁界の極性をN極及びS極の一方に固定しても良い。 In addition, in the above embodiment, the polarity of the magnetic field generated at the ends 34a and 34b of the yokes 31a and 31b is switched based on the oscillation frequency of the mirror body 10S. However, when the mirror scanner 100 is used in an environment with little temperature fluctuation, the polarity of the magnetic field generated at the ends 34a and 34b of the yokes 31a and 31b may be fixed to either the north pole or the south pole based on the environmental temperature.

また、上記実施例では、ミラー体10Sの揺動に追従させて、例えば図6A及び図6Bに示すように、可変直流電流源254及び255のうちの一方を動作状態、他方を停止状態に設定しているが、常時、可変直流電流源254及び255を動作状態にしても良い。 In the above embodiment, one of the variable DC current sources 254 and 255 is set to an operating state and the other to a stopped state, following the oscillation of the mirror body 10S, for example, as shown in Figures 6A and 6B, but the variable DC current sources 254 and 255 may be set to an operating state at all times.

要するに、ミラースキャナ100としては、以下のミラー体、駆動部、及び調整部を含むものであれば良い。つまり、ミラー体(10S)は、1の軸(AY)周りに揺動可能であり、一方の面に反射面(RF)が形成され、他方の面の中央に第1の永久磁石(13)が設けられ、かつ他方の面において上記した1の軸を挟んで配された一対の第2の永久磁石(15a、15b)が設けられている。駆動部(21、23、25)は、ミラー体の他方の面側の領域に配されかつ第1の永久磁石(13)を挟んで対向している一対の端部を有する第1のヨーク(21)を有する。調整部(26、31a、31b、33a、33b)は、ミラー体の他方の面側の領域に配され且つ各々が一対の第2の永久磁石(15a、15b)の各々と対向している端部(34a、34b)を有する一対の第2のヨーク(31a、31b)を含む。 In short, the mirror scanner 100 may include the following mirror body, driving unit, and adjustment unit. That is, the mirror body (10S) can swing around one axis (AY), has a reflecting surface (RF) formed on one surface, a first permanent magnet (13) provided in the center of the other surface, and a pair of second permanent magnets (15a, 15b) arranged on either side of the above-mentioned one axis on the other surface. The driving unit (21, 23, 25) has a first yoke (21) arranged in an area on the other surface side of the mirror body and has a pair of ends facing each other with the first permanent magnet (13) in between. The adjustment unit (26, 31a, 31b, 33a, 33b) includes a pair of second yokes (31a, 31b) arranged in an area on the other surface side of the mirror body and each of which has ends (34a, 34b) facing each of the pair of second permanent magnets (15a, 15b).

図8は、本実施例に係るミラー装置としての第2の実施例であるミラースキャナ100Aの全体構成の一例を示す図である。 Figure 8 is a diagram showing an example of the overall configuration of a mirror scanner 100A, which is a second embodiment of a mirror device according to this embodiment.

尚、ミラースキャナ100Aは、ミラー部10として図1に示す永久磁石15a及び15bを省いたものを採用し、磁気回路20として、図1に示す揺動周波数調整回路26、ヨーク31a及び31bを省き、ミラー駆動回路25に代えてミラー駆動回路25Aを採用したものである。 The mirror scanner 100A uses a mirror section 10 that does not include the permanent magnets 15a and 15b shown in FIG. 1, and uses a mirror drive circuit 25A instead of the mirror drive circuit 25. The magnetic circuit 20 does not include the oscillation frequency adjustment circuit 26 and yokes 31a and 31b shown in FIG. 1, and uses a mirror drive circuit 25A instead of the mirror drive circuit 25.

図9は、ミラー駆動回路25Aの内部構成の一例を示すブロック図である。 Figure 9 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the mirror drive circuit 25A.

図9において、振動センサ252は、ミラー体10Sの揺動状態を検出し、その揺動に対応した図4に示すような信号波形を有する揺動検出信号FDを制御部253Aに供給する。 In FIG. 9, the vibration sensor 252 detects the swaying state of the mirror body 10S and supplies a sway detection signal FD having a signal waveform corresponding to the swaying, as shown in FIG. 4, to the control unit 253A.

制御部253Aは、揺動検出信号FDに基づきミラー体10Sの揺動時における共振周波数を揺動周波数として測定する。そして、制御部253Aは、かかる揺動周波数に基づき、コイル23に供給する交流電流に重畳する直流のオフセット電流量を求め、当該オフセット電流量を示すオフセット信号DCOを交流電流源250Aに供給する。例えば、制御部253Aは、測定した共振周波数が高いほど、大きな直流のオフセット電流を示すオフセット信号DCOを交流電流源250Aに供給する。 The control unit 253A measures the resonant frequency during the oscillation of the mirror body 10S as the oscillation frequency based on the oscillation detection signal FD. Then, based on this oscillation frequency, the control unit 253A determines the amount of DC offset current to be superimposed on the AC current supplied to the coil 23, and supplies an offset signal DCO indicating this offset current amount to the AC current source 250A. For example, the higher the measured resonant frequency, the more the control unit 253A supplies to the AC current source 250A an offset signal DCO indicating a larger DC offset current.

交流電流源250Aは、図2に示す揺動軸AYの周りにミラー体10Sを揺動させるための交流電流を生成する。交流電流源250Aは、オフセット信号DCOにて示されるオフセット電流量を有する直流のオフセット電流を、上記のように生成した交流電流に重畳したオフセット重畳交流電流をヨーク21のコイル23に供給する。 The AC current source 250A generates an AC current for oscillating the mirror body 10S around the oscillation axis AY shown in FIG. 2. The AC current source 250A supplies the coil 23 of the yoke 21 with an offset superimposed AC current, which is a DC offset current having an offset current amount indicated by the offset signal DCO, superimposed on the AC current generated as described above.

ヨーク21は、コイル23に上記したオフセット重畳交流電流が流れることで、自身の一対の端部から交流磁界を発生する。これにより、ヨーク21の一対の端部と永久磁石13との間で交互に引力及び斥力が生じて、ミラー体10Sが揺動軸AYの周りに揺動する。この際、ミラー体10Sは、自身を支持するトーションバー10Tが捻れることで、当該トーションバー10Tのバネ定数に基づく周波数で共振する。つまり、ミラー体10Sは、トーションバー10Tのバネ定数に対応した共振周波数で、揺動軸AYの周方向において揺動する。 When the offset superimposed AC current described above flows through the coil 23, the yoke 21 generates an AC magnetic field from its pair of ends. This generates alternating attractive and repulsive forces between the pair of ends of the yoke 21 and the permanent magnet 13, causing the mirror body 10S to oscillate around the oscillation axis AY. At this time, the torsion bar 10T supporting the mirror body 10S twists, causing the mirror body 10S to resonate at a frequency based on the spring constant of the torsion bar 10T. In other words, the mirror body 10S oscillates in the circumferential direction of the oscillation axis AY at a resonant frequency corresponding to the spring constant of the torsion bar 10T.

ここで、環境温度が変化すると、トーションバー10Tのバネ定数が変化してミラー体10Sの共振周波数が変動する。 When the environmental temperature changes, the spring constant of the torsion bar 10T changes, causing the resonant frequency of the mirror body 10S to fluctuate.

しかしながら、ミラースキャナ100Aでは、環境温度の変化に伴いミラー体10Sの共振周波数が変動する状況になっても、ミラー体10Sを揺動させる交流電流に、その共振周波数に対応したオフセット電流を重畳することで、当該共振周波数の変動が抑制される。 However, in the mirror scanner 100A, even if the resonant frequency of the mirror body 10S fluctuates due to changes in the environmental temperature, the fluctuation in the resonant frequency is suppressed by superimposing an offset current corresponding to the resonant frequency on the AC current that oscillates the mirror body 10S.

したがって、ミラースキャナ100Aによれば、環境温度の変化に拘わらず、ミラー体10Sの共振周波数を所定の基準周波数に維持させることが可能となる。 Therefore, the mirror scanner 100A makes it possible to maintain the resonant frequency of the mirror body 10S at a predetermined reference frequency regardless of changes in the environmental temperature.

尚、上記した実施例では、測定したミラー体10Sの揺動周波数に対応した直流電流をオフセット電流として交流電流に重畳しているが、揺動検出信号FDの位相に追従して、重畳するオフセット電流の電流量を変化させても良い。例えば、図4に示すような揺動検出信号FDの最大値及び最小値の時点では、重畳するオフセット電流の電流量を最大とし、中心レベルQに向けてその電流量を徐々に小さくする。 In the above embodiment, a DC current corresponding to the measured oscillation frequency of the mirror body 10S is superimposed on the AC current as an offset current, but the amount of the superimposed offset current may be changed in accordance with the phase of the oscillation detection signal FD. For example, at the maximum and minimum values of the oscillation detection signal FD as shown in FIG. 4, the amount of the superimposed offset current is maximized, and the amount of current is gradually reduced toward the center level Q.

要するに、ミラースキャナ100Aとしては、以下のミラー体、及び駆動部を含むものであれば良い。つまり、ミラー体(10S)は、一方の面に反射面(RF)が形成され他方の面の中央に永久磁石(13)が設けられ、かつ1の軸(AY)周りに揺動可能な状態で設置されている。駆動部(25A)は、ミラー体の他方の面側の領域に配されており、上記永久磁石を挟んで対向している一対の端部を有し且つコイル(23)が巻かれているヨーク(21)を含み、ミラー体の揺動による共振周波数に対応した直流成分を交流電流に重畳した電流を、このヨークに巻かれているコイルに印加する。 In short, the mirror scanner 100A may include the following mirror body and drive unit. That is, the mirror body (10S) has a reflective surface (RF) formed on one side and a permanent magnet (13) provided in the center of the other side, and is installed in a state in which it can swing around one axis (AY). The drive unit (25A) is arranged in the area on the other side of the mirror body, has a pair of ends facing each other across the permanent magnet, includes a yoke (21) around which a coil (23) is wound, and applies a current in which a DC component corresponding to the resonant frequency due to the swing of the mirror body is superimposed on an AC current to the coil wound around the yoke.

10 ミラー部
10S ミラー体
13、15a、15b 永久磁石
21、31a、31b ヨーク
23、33a、33b コイル
25 ミラー駆動回路
26 揺動周波数調整回路
100 ミラースキャナ
250 交流電流源
252 振動センサ
253 制御部
254、255 可変直流電源
10 Mirror section 10S Mirror body 13, 15a, 15b Permanent magnet 21, 31a, 31b Yoke 23, 33a, 33b Coil 25 Mirror drive circuit 26 Oscillation frequency adjustment circuit 100 Mirror scanner 250 AC current source 252 Vibration sensor 253 Control section 254, 255 Variable DC power supply

Claims (7)

1の軸周りに揺動可能であり、一方の面に反射面が形成され、他方の面の中央に第1の永久磁石が設けられ、かつ前記他方の面において前記1の軸を挟んで配された一対の第2の永久磁石が設けられたミラー体と、
前記ミラー体の他方の面側の領域に配されかつ前記第1の永久磁石を挟んで対向している一対の端部を有する第1のヨークを含み、前記第1のヨークに磁界を発生させることで前記ミラー体を揺動せしめる駆動部と、
前記ミラー体の他方の面側の領域に配されかつ各々が前記一対の第2の永久磁石の各々と対向している端部を有する一対の第2のヨークを含み、前記第2のヨークに磁界を発生させることで前記ミラー体の揺動時の揺動周波数を調整する調整部と、を有することを特徴とするミラー装置。
a mirror body that is oscillating around one axis, has a reflecting surface formed on one surface, a first permanent magnet provided at the center of the other surface, and a pair of second permanent magnets disposed on both sides of the one axis on the other surface;
a drive unit including a first yoke disposed in an area on the other surface side of the mirror body and having a pair of ends facing each other with the first permanent magnet interposed therebetween, the drive unit generating a magnetic field in the first yoke to oscillate the mirror body ;
a pair of second yokes arranged in the area on the other surface side of the mirror body, each having an end facing each of the pair of second permanent magnets , and an adjustment unit that adjusts the oscillation frequency of the mirror body when it oscillates by generating a magnetic field in the second yokes .
前記駆動部は、前記第1のヨークの前記一対の端部にN極の磁界及びS極の磁界を夫々発生させつつ前記一対の端部の各々に発生させた前記磁界の極性を反転させることで前記ミラー体を前記1の軸周りに共振させて前記ミラー体を揺動せしめ、
前記調整部は、前記一対の第2のヨーク各々の前記端部にN極の磁界又はS極の磁界を発生させ、発生した磁界により前記一対の第2のヨークと前記一対の第2の永久磁石との間で引力又は斥力を生じさせることで前記ミラー体の揺動時の揺動周波数を調整することを特徴とする請求項1に記載のミラー装置。
the driving unit generates a magnetic field of an N pole and a magnetic field of an S pole at the pair of ends of the first yoke, respectively, and inverts the polarity of the magnetic field generated at each of the pair of ends to resonate the mirror body around the one axis, thereby oscillating the mirror body;
The mirror device according to claim 1, characterized in that the adjustment unit generates a north pole magnetic field or a south pole magnetic field at the end of each of the pair of second yokes, and adjusts the oscillation frequency of the mirror body when it oscillates by generating an attractive or repulsive force between the pair of second yokes and the pair of second permanent magnets using the generated magnetic field.
前記調整部は、前記ミラー体の揺動状態を検出して前記揺動に対応した信号波形を有する揺動検出信号を生成するセンサを含み、
前記揺動検出信号に基づく前記ミラー体の揺動周波数が所定の基準周波数より高い場合には前記一対の第2のヨークと前記一対の第2の永久磁石との間で引力を生じさせ、前記揺動周波数が前記基準周波数以下である場合には前記一対の第2のヨークと前記一対の第2の永久磁石との間で斥力を生じさせるように、前記一対の第2のヨーク各々の前記端部にN極の磁界又はS極の磁界を発生させることを特徴とする請求項2に記載のミラー装置。
the adjustment unit includes a sensor that detects a swing state of the mirror body and generates a swing detection signal having a signal waveform corresponding to the swing;
3. The mirror device according to claim 2, wherein a magnetic field of a north pole or a magnetic field of a south pole is generated at the end of each of the pair of second yokes so as to generate an attractive force between the pair of second yokes and the pair of second permanent magnets when the oscillation frequency of the mirror body based on the oscillation detection signal is higher than a predetermined reference frequency, and to generate a repulsive force between the pair of second yokes and the pair of second permanent magnets when the oscillation frequency is equal to or lower than the reference frequency.
前記調整部は、前記ミラー体の揺動に伴い前記一対の第2の永久磁石のうちの一方が前記一対の第2のヨークのうちの一方に近接する際には、前記一対の第2のヨークのうちの他方の第2のヨークでの磁界発生を停止し、前記一対の第2の永久磁石のうちの他方が前記他方の第2のヨークに近接する際には、前記一方の第2のヨークの磁界発生を停止することを特徴とする請求項に記載のミラー装置。 The mirror device according to claim 3, characterized in that when one of the pair of second permanent magnets approaches one of the pair of second yokes due to the oscillation of the mirror body, the adjustment unit stops generation of a magnetic field in the other of the pair of second yokes, and when the other of the pair of second permanent magnets approaches the other of the pair of second yokes, the adjustment unit stops generation of a magnetic field in the one of the second yokes. 前記第1のヨーク、及び前記一対の第2のヨークの各々には個別にコイルが巻き付けられており、
前記駆動部は、交流電流を前記第1のヨークに巻き付けられている前記コイルに印加する交流電流源を含み、
前記調整部は、前記一対の第2のヨーク各々に巻き付けられている前記コイルに夫々直流電流を印加する第1及び第2の直流電流源を含むことを特徴とする請求項3又は4に記載のミラー装置。
a coil is wound around each of the first yoke and the pair of second yokes,
the driving unit includes an AC source that applies an AC current to the coil wound around the first yoke;
5. The mirror device according to claim 3, wherein the adjustment section includes first and second DC current sources that apply DC currents to the coils wound around the pair of second yokes, respectively.
前記調整部は、前記揺動周波数が前記基準周波数より高い場合には前記直流電流として第1の直流電流を前記一対の第2のヨーク各々に巻き付けられている前記コイルに供給させる一方、前記揺動周波数が前記基準周波数以下となる場合には前記直流電流として前記第1の直流電流とは極性が異なる第2の直流電流を前記一対の第2のヨーク各々に巻き付けられている前記コイルに供給させるように前記第1及び第2の直流電流源を制御することを特徴とする請求項5に記載のミラー装置。 The mirror device according to claim 5, characterized in that the adjustment unit controls the first and second DC current sources to supply a first DC current to the coils wound around the pair of second yokes as the DC current when the oscillation frequency is higher than the reference frequency, and controls the first and second DC current sources to supply a second DC current having a polarity different from that of the first DC current to the coils wound around the pair of second yokes as the DC current when the oscillation frequency is equal to or lower than the reference frequency. 一方の面に反射面が形成され他方の面の中央に永久磁石が設けられ、かつ1の軸周りに揺動可能なミラー体と、
前記ミラー体の他方の面側の領域に配され前記永久磁石を挟んで対向している一対の端部を有し且つコイルが巻かれたヨークを含む駆動部と、を有するミラー装置であって、
前記駆動部は、前記ミラー体の揺動時の揺動周波数の大きさに対応した電流量の直流電流を交流電流に重畳した電流を、前記ヨークに巻かれている前記コイルに印加することを特徴とするミラー装置。
a mirror body having a reflecting surface formed on one side and a permanent magnet provided at the center of the other side, the mirror body being oscillating around one axis;
a driving unit including a yoke around which a coil is wound, the driving unit having a pair of ends disposed in an area on the other surface side of the mirror body and facing each other across the permanent magnet,
The mirror device is characterized in that the driving unit applies a current to the coil wound around the yoke, the current being a DC current superimposed on an AC current, the current amount of which corresponds to the magnitude of the oscillation frequency when the mirror body oscillates.
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