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KR102614491B1 - Tripod MEMS scanner using electromagnetic Force Drive - Google Patents

Tripod MEMS scanner using electromagnetic Force Drive Download PDF

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KR102614491B1
KR102614491B1 KR1020180034397A KR20180034397A KR102614491B1 KR 102614491 B1 KR102614491 B1 KR 102614491B1 KR 1020180034397 A KR1020180034397 A KR 1020180034397A KR 20180034397 A KR20180034397 A KR 20180034397A KR 102614491 B1 KR102614491 B1 KR 102614491B1
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South Korea
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mirror plate
mems scanner
springs
spring
circular
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유신성
김상천
안재용
이병구
최동준
최주찬
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엘지전자 주식회사
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Abstract

개구부를 포함하는 지지판, 상기 개구부 내에 구비되며, 입력광을 반사시키는 미러판, 상기 미러판의 가장자리를 둘러 구비되며, 양단이 각각 상기 지지판과 상기 미러판에 연결되는 적어도 3개의 스프링 및 상기 적어도 3개의 스프링의 각 스프링부터 상기 미러판을 지나 상기 각 스프링의 일 방향에 인접 구비된 스프링까지 구비되는 적어도 3개의 도전 띠를 포함하는 MEMS 스캐너를 제공할 수 있다.A support plate including an opening, a mirror plate provided in the opening and reflecting input light, at least three springs provided around an edge of the mirror plate, and each end of which is connected to the support plate and the mirror plate, and the at least three A MEMS scanner can be provided that includes at least three conductive bands extending from each of the springs, passing through the mirror plate, to a spring provided adjacent to one direction of each spring.

Description

전자기력 구동 방식을 이용한 Tripod MEMS 스캐너{Tripod MEMS scanner using electromagnetic Force Drive}Tripod MEMS scanner using electromagnetic force drive}

본 발명은 Tripod MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 스캐너에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 레이저를 반사하는 스캐닝 미러가 전자기력 구동 방식을 통해 3차원 회전 운동하는 Tripod MEMS 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to a Tripod MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) scanner. More specifically, it relates to a Tripod MEMS scanner in which a scanning mirror that reflects a laser performs three-dimensional rotational movement through electromagnetic force driving.

최근 광소자 기술의 발전과 더불어 각종 정보의 입력과 출력 및 정보 전달의 매개체로 광을 사용하는 다양한 기술들이 제시되고 있는데, 이러한 기술들은 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기술과 접목되어 더욱 소형화되고 경량화된 제품이 개발되고 있다.With the recent development of optical device technology, various technologies that use light as a medium for input and output of various information and information transmission have been proposed. These technologies have been combined with MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology to make them more compact and lightweight. The product is being developed.

MEMS 스캐너는 Red, Blue, Green 레이저를 이용하는 경우 이미지를 투사할 수 있으며, 적외선 영역 레이저를 이용하는 경우 photo diode로 반사되는 레이저를 센싱하여 거리 정보를 얻어낼 수 있다. MEMS scanners can project images when using red, blue, and green lasers, and when using infrared lasers, distance information can be obtained by sensing the laser reflected by a photo diode.

이러한, MEMS 스캐너는 공초점 현미경(Confocal microscopy), 바코드 리더기(barcode reading), 지문 인식 센서(finger print sensor)등에 응용될 수 있으며, 최근에는 광 회선 분배기(Optical cross-connets, OXC), 광 간섭 분광기(Optical coherence spectroscopy, OCT), 망막 스캐닝 디스플레이(retinal scanning display, RSD), 레이저 프린터, 전방 표시 장치(head-up display) 라이다 센서(light detection and ranging(LIDAR) sensor)등에 널리 적용되고 있다.These MEMS scanners can be applied to confocal microscopy, barcode reading, fingerprint sensors, etc., and have recently been used in optical cross-connets (OXC) and optical interference. It is widely applied to optical coherence spectroscopy (OCT), retinal scanning display (RSD), laser printers, head-up display light detection and ranging (LIDAR) sensors, etc. .

MEMS 스캐너는 적용 사례에 따라 다양한 주사 속도(Scanning Speed), 주사 범위(Scanning Range), 각 변위(Angular displacement) 및 틸팅 각도(Tilting Angle)를 가지는 스캐닝 미러(Scanning mirror)가 요구된다. 스캐닝 미러는 광원으로부터 들어온 광선을 1차원 또는 2차원 영역에 주사하여 화상을 결상하거나 데이터를 읽어들이는 소자이다. MEMS scanners require scanning mirrors with various scanning speeds, scanning ranges, angular displacements, and tilting angles depending on the application case. A scanning mirror is a device that scans light coming from a light source into a one-dimensional or two-dimensional area to form an image or read data.

MEMS스캐너는 스캐닝 미러의 움직임의 형태에 따라 1축, 2축, 회전형으로 구분할 수 있으며 구동 방식 또한 전자기력, 정전기력, Piezo-electric, Thermal 등을 이용할 수 있다.MEMS scanners can be classified into 1-axis, 2-axis, and rotation types depending on the type of movement of the scanning mirror, and can also use electromagnetic force, electrostatic force, piezo-electric, and thermal driving methods.

다만, 기존의 1축과 2축 MEMS 스캐너에 관하여는 구동 방식을 다양하게 적용할 수 있지만, 회전형 MEMS 스캐너는 정전기력 방식에 의한 구동에 한정되었다. However, although various driving methods can be applied to existing 1-axis and 2-axis MEMS scanners, rotational MEMS scanners are limited to driving by electrostatic force.

회전형 MEMS 스캐너의 경우 전방위 렌즈를 통해 화상을 결상하거나 데이터를 읽는데 유리할 수 있다. 다만, 정전기력 방식의 회전형 MEMS 스캐너는 전자기력에 비해 상대적으로 강한 힘을 구현하기 어렵고, 컴팩트하게 구성되어 접촉으로 쇼트의 우려가 있는 문제점이 있었다.In the case of a rotating MEMS scanner, it can be advantageous to form an image or read data through an omnidirectional lens. However, electrostatic force-type rotational MEMS scanners have problems in that it is difficult to implement relatively strong force compared to electromagnetic force, and there is a risk of short circuit due to contact due to its compact structure.

본 발명의 일 실시예는 반사된 입사광이 원형 패턴 또는 나선 패턴을 형성하도록, 스캐닝 미러를 3차원 회전하는 회전형 MEMS 스캐너를 제공하는 데 목적이 있다.One embodiment of the present invention aims to provide a rotary MEMS scanner that three-dimensionally rotates a scanning mirror so that reflected incident light forms a circular pattern or spiral pattern.

또한, 본 발명의 일 실시예는 회전형 MEMS 스캐너가 원형 자기장과 코일 구조를 이용하여 전자기력 방식으로 구동되는 구조를 제공하는데 목적이 있다.In addition, an embodiment of the present invention aims to provide a structure in which a rotating MEMS scanner is driven by electromagnetic force using a circular magnetic field and a coil structure.

또한, 본 발명의 일 실시예는 스캐닝 미러에 연결되는 스프링의 구조를 통해 스캐닝 미러의 구동각을 키우는데 목적이 있다.Additionally, an embodiment of the present invention aims to increase the driving angle of the scanning mirror through the structure of a spring connected to the scanning mirror.

또한, 본 발명은 원형 자기장을 형성하는 방법으로 원형 자석 외에도 전류가 흐르는 도선을 이용한 회전형 MEMS 스캐너를 제공하는데 목적이 있다.In addition, the purpose of the present invention is to provide a rotational MEMS scanner that uses a current-carrying conductor in addition to a circular magnet as a method of forming a circular magnetic field.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 MEMS 스캐너는, 개구부를 포함하는 지지판, 상기 개구부 내에 구비되며, 입력광을 반사시키는 미러판, 상기 미러판의 가장자리를 둘러 구비되며, 양단이 각각 상기 지지판과 상기 미러판에 연결되는 적어도 3개의 스프링 및 상기 적어도 3개의 스프링의 각 스프링부터 강기 미러판을 지나 상기 각 스프링의 일 방향에 인접 구비된 스프링까지 구비되는 적어도 3개의 도전 띠를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. A MEMS scanner according to an embodiment of the present invention for solving the above problem includes a support plate including an opening, a mirror plate provided within the opening and reflecting input light, and a mirror plate provided around an edge of the mirror plate, each at both ends. At least three springs connected to the support plate and the mirror plate, and at least three conductive bands provided from each spring of the at least three springs through the steel mirror plate to a spring provided adjacent to one direction of each spring. It can be characterized as:

또한, 상기 적어도 3개의 스프링은 상기 미러판의 가장자리를 두르는 원형 궤도 또는 나선 궤도를 따라 형성될 수 있다.Additionally, the at least three springs may be formed along a circular orbit or a spiral orbit surrounding the edge of the mirror plate.

또한, 상기 MEMS 스캐너는 상기 적어도 3개의 스프링 하부에 구비되며, 상기 적어도 3개의 스프링에 방사형 자기장을 형성하는 원형 자석 또는 원형 도선을 포함할 수 있다.Additionally, the MEMS scanner is provided below the at least three springs and may include circular magnets or circular conductors that form a radial magnetic field in the at least three springs.

또한, 상기 미러판은 원형이고, 상기 적어도 3개의 도전 띠는 상기 미러판의 가장자리를 지날 수 있다.Additionally, the mirror plate is circular, and the at least three conductive bands may pass along an edge of the mirror plate.

또한, 상기 적어도 3개의 스프링은 상기 적어도 3개의 도전 띠에 순차적으로 구동 신호가 인가되면, 상기 도전 띠에 발생하는 전자기력을 통해 순차적으로 상하 운동할 수 있다.Additionally, when a drive signal is sequentially applied to the at least three conductive strips, the at least three springs may sequentially move up and down through electromagnetic force generated in the conductive strips.

또한, 상기 미러판에 반사되는 입력광은 원형 패턴 또는 나선 패턴을 형성할 수 있다.Additionally, the input light reflected by the mirror plate may form a circular pattern or a spiral pattern.

또한, 상기 MEMS 스캐너는 상기 미러판 상에 이격되어 구비되고, 상기 미러판에 반사되는 입력광을 굴절시키는 굴절 렌즈를 더 포함하고, 상기 굴절 렌즈는 상기 반사된 입력광이 입사되는 입사면 또는 상기 반사된 입상광이 굴절되는 굴절면이 돔 형상을 갖는 전방향성 렌즈일 수 있다.In addition, the MEMS scanner is provided spaced apart from the mirror plate and further includes a refractive lens that refracts the input light reflected by the mirror plate, and the refractive lens is an incident surface on which the reflected input light is incident or the The refracting surface through which the reflected granular light is refracted may be an omnidirectional lens having a dome shape.

또한, 상기 적어도 3개의 스프링은 상기 미러판의 가장자리를 둘러 구비되는 몸체부, 상기 몸체부의 시계 방향 단부에 구비되며, 상기 몸체와 상기 미러판을 연결하는 제1 연결부 및 상기 몸체부의 반 시계 방향 단부에 구비되며, 상기 몸체부와 상기 지지판을 연결하는 제2 연결부를 포함할 수 있다.In addition, the at least three springs are provided at a body portion surrounding the edge of the mirror plate, a clockwise end portion of the body portion, a first connection portion connecting the body and the mirror plate, and a counterclockwise end portion of the body portion. It is provided in and may include a second connection portion connecting the body portion and the support plate.

또한, 상기 적어도 3개의 스프링은 상기 몸체부가 상기 미러판의 180° 영역 가장자리를 따라 구비될 수 있다.Additionally, the at least three springs may be provided along the edge of the 180° area of the body portion of the mirror plate.

또한, 상기 적어도 3개의 스프링은 상기 몸체부가 상기 미러판의 360° 영역 가장자리를 따라 구비될 수 있다.Additionally, the at least three springs may be provided along the edge of the 360° area of the body portion of the mirror plate.

본 발명의 회전형 MEMS 스캐너의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects of the rotary MEMS scanner of the present invention will be described as follows.

본 발명의 반사된 입사광이 원형 패턴 또는 나선 패턴을 형성하도록 스캐닝 미러를 3차원 회전하며, 원형 패턴 또는 나선 패턴으로 스캔하는 방식은 렌즈 등을 이용하여 전방향 스캔에 유리하다.In the present invention, the scanning mirror is rotated in three dimensions so that the reflected incident light forms a circular pattern or a spiral pattern, and the method of scanning in a circular pattern or a spiral pattern is advantageous for omnidirectional scanning using a lens or the like.

본 발명은 스캐닝 미러를 구동하는데 원형 자기장과 코일 구조를 이용하여 전자기력 방식이 사용되고, 강한 전자기력을 통해 별도의 진공 패키지 없이 회전형 MEMS 스캐너가 스캔 할 수 있는 영역을 넓힐 수 있다.The present invention uses an electromagnetic force method using a circular magnetic field and coil structure to drive the scanning mirror, and the strong electromagnetic force can expand the area that a rotary MEMS scanner can scan without a separate vacuum package.

본 발명은 스캐닝 미러에 연결되는 스프링 구조를 통해 스캐닝 미러가 구동하는 각을 크게 하고, 회전형 MEMS 스캐너가 스캔 할 수 있는 영역을 넓힐 수 있다.The present invention can increase the angle at which the scanning mirror drives through a spring structure connected to the scanning mirror and expand the area that a rotary MEMS scanner can scan.

본 발명은 원형 자기장을 형성하는 원형 자석 대신 원형 도선을 이용하여 내열성이 강한 회전형 MEMS 스캐너를 제공할 수 있다.The present invention can provide a rotational MEMS scanner with strong heat resistance by using a circular conductor instead of a circular magnet that forms a circular magnetic field.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description that follows. However, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention may be clearly understood by those skilled in the art, the detailed description and specific embodiments such as preferred embodiments of the present invention should be understood as being given only as examples.

도 1은 기존의 전자기력을 이용한 MEMS 스캐너의 개략도 이다.
도 2는 기존의 전자기력을 이용한 MEMS 스캐너의 구동 원리를 설명하는 도면이다.
도 3은 기존의 MEMS 스캐너를 활용하여 2D 화상을 결상하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 마이크로 미러를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 원형 자석을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 원형 자석이 형성하는 방사형 자기장을 도5의 A단면에서 살펴본 도면 및 그 자기장의 세기를 도시한 그래프이다.
도 7은 방사형 자기장 상에 원형도선에 미치는 전자기력의 방향을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러 상에 구비되는 도선에 전자기력이 미치는 방향을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러가 전자기력을 받아 구동각을 형성하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러 상에 구비되는 도선에 인가하는 구동 신호의 실시예를 도시한 그래프이다.
도 11은 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러에 반사된 레이저가 원형패턴 또는 나선패턴을 형성하는 모습을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러 상에 구비되는 도선에 인가하는 구동 신호의 공진 주파수 및 공진 주파수 별 모드를 나타낸 테이블이다.
도 13은 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러가 도 12의 모드에 따라 움직임을 달리하는 특징을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 MEMS 스캐너가 전방향성 렌즈를 이용하여 입력광를 반사하는 개념도를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
Figure 1 is a schematic diagram of a MEMS scanner using existing electromagnetic forces.
Figure 2 is a diagram explaining the driving principle of a MEMS scanner using existing electromagnetic force.
Figure 3 is a diagram showing an embodiment of forming a 2D image using an existing MEMS scanner.
Figure 4 is a diagram showing a scanning micro mirror of a MEMS scanner according to the present invention.
Figure 5 is a diagram showing a circular magnet of a MEMS scanner according to the present invention.
FIG. 6 is a view of the radial magnetic field formed by the circular magnet of the MEMS scanner according to the present invention viewed from cross-section A of FIG. 5 and a graph showing the strength of the magnetic field.
Figure 7 is a diagram showing the direction of electromagnetic force applied to a circular conductor in a radial magnetic field.
Figure 8 is a diagram showing the direction in which electromagnetic force is applied to the conductive wire provided on the scanning mirror of the MEMS scanner according to the present invention.
Figure 9 is a diagram showing the scanning mirror of the MEMS scanner according to the present invention forming a driving angle by receiving electromagnetic force.
Figure 10 is a graph showing an example of a driving signal applied to a conductive wire provided on a scanning mirror of a MEMS scanner according to the present invention.
Figure 11 is a diagram showing how a laser reflected by the scanning mirror of a MEMS scanner according to the present invention forms a circular pattern or a spiral pattern.
Figure 12 is a table showing the resonance frequency of the driving signal applied to the conductive wire provided on the scanning mirror of the MEMS scanner according to the present invention and the mode for each resonance frequency.
FIG. 13 is a diagram illustrating the feature in which the scanning mirror of the MEMS scanner according to the present invention changes movement depending on the mode of FIG. 12.
Figure 14 is a conceptual diagram showing a MEMS scanner according to the present invention reflecting input light using an omni-directional lens.
Figure 15 is a diagram showing another embodiment of a scanning mirror of a MEMS scanner according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted. The suffixes “module” and “part” for components used in the following description are given or used interchangeably only for the ease of preparing the specification, and do not have distinct meanings or roles in themselves. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted. In addition, the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited. , should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 스캐너는 움직임의 형태에 따라 1축 MEMS 스캐너, 2 축 MEMS 스캐너 및 회전형 MEMS 스캐너로 구분될 수 있다. 또한, 구동 방식으로는 전자기력, 정전기력, Piezo-electric, thermal등 다양하게 존재할 수 있다.MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) scanners can be divided into 1-axis MEMS scanners, 2-axis MEMS scanners, and rotational MEMS scanners depending on the type of movement. In addition, various driving methods can exist, such as electromagnetic force, electrostatic force, piezo-electric, and thermal.

1축 MEMS 스캐너는 1차원 영역에 레이저를 주사하여 화상을 결상하거나 1차원 영역을 따라 데이터를 읽어들일 수 있다. 2축 MEMS 스캐너는 2차원 영역에 레이저를 주사하여 화상을 결상하거나 2차원 영역을 따라 데이터를 읽을 수 있다.A 1-axis MEMS scanner can form an image by scanning a laser in a 1-dimensional area or read data along a 1-dimensional area. A two-axis MEMS scanner can scan a laser into a two-dimensional area to form an image or read data along a two-dimensional area.

다만, 기존의 1축 또는 2축 MEMS 스캐너는 하나의 축 또는 교차하는 축을 중심으로 회전하여 레이저를 주사하는 점에서 굴절렌즈를 이용한 전방향 스캔이 용이하지 않은 단점이 있다.However, existing 1-axis or 2-axis MEMS scanners have the disadvantage of not being easy to scan in all directions using a refractive lens because they scan the laser by rotating around one axis or intersecting axes.

회전형 MEMS는 스캐닝 미러가 대칭적으로 꼭지점이 연결된 한 쌍의 원뿔의 모서리를 따라 중심축이 회전하도록 구동될 수 있다. Rotational MEMS can be driven so that the central axis of the scanning mirror rotates along the edges of a pair of cones whose vertices are symmetrically connected.

즉, 회전형 MEMS에서 주사되는 레이저는 2 차원 영역에서 원형 패턴 또는 나선 패턴을 형성한다. 반사되는 레이저가 원형 패턴 또는 나선 패턴을 형성하는 회전형 MEMS는 굴절렌즈를 이용하여 전반향 스캔이 용이하다. 이와 관련해서는 도 14에서 살펴본다.In other words, a laser scanned from a rotational MEMS forms a circular pattern or spiral pattern in a two-dimensional area. Rotational MEMS, in which a reflected laser forms a circular or spiral pattern, facilitates omnidirectional scanning using a refractive lens. This will be discussed in Figure 14.

기존의 정전기력에 의한 MEMS 스캐너 구동 방식은 Comb drive를 이용하는 방식을 선호한다. Comb drive 방식은 스캐닝 미러 가장자리에 정전기력에 의해 상하로 움직이는 Comb drive를 구비하고, Comb drive가 상하로 움직이며 스캐닝 미러를 구동한다.Comb drive 방식의 MEMS 스캐너는 간단하고, 작게 만들 수 있다는 장점이 있지만, 정전기력을 통해 구현할 수 있는 힘이 강하지 않고, 전류의 손실이 많으며 선형성이 좋지 않다는 단점이 있다. 또한, 정전기력의 크기가 약하기 때문에 스캐닝 미러의 구동각을 얻기 위해 진공 패키기가 필수적으로 요구되기도 한다. The existing method of driving a MEMS scanner using electrostatic force prefers to use a comb drive. The comb drive method is equipped with a comb drive that moves up and down by electrostatic force at the edge of the scanning mirror, and the comb drive moves up and down to drive the scanning mirror. The comb drive type MEMS scanner has the advantage of being simple and can be made small. , the force that can be realized through electrostatic force is not strong, there is a lot of current loss, and the linearity is poor. Additionally, because the magnitude of the electrostatic force is weak, vacuum packaging is essential to obtain the driving angle of the scanning mirror.

Piezo-electric MEMS 스캐너는 PZT(지르콘산염 PbZrO₃과 티탄산염 PbTiO₃의 고용체 총칭) 필름을 이용하는 방식이 선호된다. 스캐닝 미러를 사이에 두고 PZT 필름은 수축과 이완을 통해 스캐닝 미러가 구동 각을 형성할 수 있다. Piezo-electric MEMS 스캐너는 구동각을 크게 하기 어렵다는 단점이 있다.Piezo-electric MEMS scanners prefer to use PZT (solid solution general term for zirconate PbZrO₃ and titanate PbTiO₃) film. The PZT film with the scanning mirror in between contracts and relaxes, allowing the scanning mirror to form a driving angle. Piezo-electric MEMS scanners have the disadvantage that it is difficult to increase the driving angle.

기존의 전자기력에 의한 MEMS 스캐너 구동 방식은 Moving coil을 이용하는 방식을 선호한다. Moving coil 방식은 자기장 사이에 원형 도선을 구비하고 원형 도선에 작용하는 전자기력을 이용하여 스캐닝 미러를 회전한다. Moving coil 방식은 간단하고, 구동 각이 크며, 정전기력이 구현할 수 있는 힘이 강하다. 따라서, 기존의 MEMS 스캐너는 전자기력에 의한 MEMS 스캐너가 주로 이용되고 있다. 이하에서 도 1및 도2를 통해 기존의 전자기력을 이용한 2축 MEMS 스캐너를 살펴본다.The existing MEMS scanner driving method using electromagnetic force prefers the method using a moving coil. The moving coil method provides a circular conductor between the magnetic fields and rotates the scanning mirror using the electromagnetic force acting on the circular conductor. The moving coil method is simple, the driving angle is large, and the electrostatic force that can be implemented is strong. Therefore, existing MEMS scanners using electromagnetic force are mainly used. Below, we will look at a two-axis MEMS scanner using existing electromagnetic force through Figures 1 and 2.

도 1은 기존의 전자기력을 이용한 MEMS 스캐너의 개략도 이다.Figure 1 is a schematic diagram of a MEMS scanner using existing electromagnetic forces.

도 2는 기존의 전자기력을 이용한 MEMS 스캐너의 구동 원리를 설명하는 도면이다.Figure 2 is a diagram explaining the driving principle of a MEMS scanner using existing electromagnetic force.

기본의 2축 MEMS 스캐너는, 도 1에 도시된바 같이, 입사광(1)을 수직/수평 회전을 하는 스캐닝 미러(2)에 반사하여 그 구동각에 비례하는 화상(7)을 결상하거나 데이터를 읽어 들일 수 있다.As shown in FIG. 1, a basic two-axis MEMS scanner reflects incident light (1) on a scanning mirror (2) that rotates vertically/horizontally to form an image (7) proportional to the driving angle or to generate data. It can be read.

일반적인 2축 MEMS 스캐너는 스캐닝 미러(2), 1축 스프링(3), 김블(4), 2축 스프링(5), 그리고 지지단(6)을 포함할 수 있다.A typical two-axis MEMS scanner may include a scanning mirror (2), a single-axis spring (3), a gimble (4), a two-axis spring (5), and a support end (6).

여기서 스캐닝 미러(2)는 그 양단에서 회전축의 역할을 하면서 구동하는 경우, 복원력 토크를 제공하는 1축 스프링(3)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 1축 스프링(3)은 김블(4)에 연결될 수 있다.Here, the scanning mirror 2 may be supported at both ends by a single-axis spring 3 that serves as a rotation axis and provides restoring force when driven. Additionally, the uniaxial spring (3) may be connected to the gimble (4).

김블(4)은 역시 회전 축의 역할을 하면서, 구동하는 경우 복원력 토크를 제공하는 2축 스프링(5)에 의해 지지되고, 지지단(6)에 연결될 수 있다.The gimble (4) is supported by a two-axis spring (5), which also serves as a rotation axis and provides restoring torque when driven, and may be connected to the support end (6).

김블(4) 상에는 전류가 흐르는 도선(코일)이 구비되어 있고, 도2에 도시된 바와 같이, 도선은 자기장 상에서 전자기력을 받아 1축 또는 2축을 중심으로 회전 구동을 하게 된다. A conductor (coil) through which a current flows is provided on the gimble 4, and as shown in Figure 2, the conductor receives electromagnetic force in a magnetic field and is driven to rotate around one or two axes.

도 2(a)는 1축 MEMS 스캐너의 구동 원리를 도시한 도면으로, 일방향 자기장 속의 원형 도선은 전류 인가 방향을 달리하여 회전 운동 할 수 있다.Figure 2(a) is a diagram showing the driving principle of a 1-axis MEMS scanner. A circular conductor in a unidirectional magnetic field can rotate by changing the direction of current application.

도 2(b)는 2축 MEMS 스캐너의 구동 원리를 도시한 도면으로, 방사방향 자기장 속의 원형 도선은 전류 인가 방향 및 축을 달리하여 2축 회전 운동할 수 있다Figure 2(b) is a diagram showing the driving principle of a two-axis MEMS scanner. A circular conductor in a radial magnetic field can rotate in two axes by varying the current application direction and axis.

도 3은 기존의 MEMS 스캐너를 활용하여 2D 화상을 결상하는 실시예를 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram showing an embodiment of forming a 2D image using an existing MEMS scanner.

도 3은 RGB 레이저 다이오드를 통해 방출된 입사광으로 화상을 결상하는 실시예를 도시하고 있지만, 화상의 데이터를 읽는 방식도 동일하게 적용될 수 있다.Figure 3 shows an embodiment of forming an image with incident light emitted through an RGB laser diode, but the same method of reading image data can also be applied.

도 3(a)는 2축 MEMS 스캐너를 활용하여 2D 화상을 결상하는 실시예를 도시하고 있다. RGB 레이저 다이오드에서 방출된 레이저는 고정된 미러(Fixed Mirror)에 반사되어 2축 MEMS 스캐너로 주사되고, 2축 MEMS 스캐너를 스캐닝 미러를 구동하여 스크린 상에 화상을 구현하거나, 데이터를 읽을 수 있다.Figure 3(a) shows an example of forming a 2D image using a 2-axis MEMS scanner. The laser emitted from the RGB laser diode is reflected by a fixed mirror and scanned by a 2-axis MEMS scanner, and the 2-axis MEMS scanner can drive a scanning mirror to create an image on the screen or read data.

도 3(b)는 두 개의 1축 MEMS 스캐너를 활용하여 2D 화상을 결상하는 실시예를 도시하고 있다. 도 3(a)의 고정된 미러가 1축 MEMS 스캐너이고 1축 MEMS 스캐너에 반사된 레이저가 축 방향이 상이한 1축 MEMS 스캐너에 주사되어 2D 화상을 구현하거나, 데이터를 읽을 수 있다.Figure 3(b) shows an embodiment of forming a 2D image using two 1-axis MEMS scanners. The fixed mirror in Figure 3(a) is a 1-axis MEMS scanner, and the laser reflected by the 1-axis MEMS scanner is scanned to a 1-axis MEMS scanner with a different axis direction to create a 2D image or read data.

다만, 도 3에서 살펴본바 같이 2축 MEMS 스캐너 또는 두 개의 1축 MEMS 스캐너를 이용한 2D 화상 결상은 레이저가 정해진 두 방향으로 선형 이동하는 점에서 굴절렌즈를 이용하더라도 전방향 스캔이 어렵다는 단점이 있다. However, as seen in FIG. 3, 2D image imaging using a 2-axis MEMS scanner or two 1-axis MEMS scanners has the disadvantage that omnidirectional scanning is difficult even when using a refractive lens because the laser moves linearly in two defined directions.

따라서, 이하에서 본 발명의 특징인 전자기력을 이용한 회전형 MEMS 스캐너 구조를 살펴보도록 한다.Therefore, below, we will look at the structure of a rotary MEMS scanner using electromagnetic force, which is a feature of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 마이크로 미러(400)를 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the scanning micromirror 400 of the MEMS scanner according to the present invention.

본 발명에 따를 MEMS 스캐너는 개구부를 포함하는 지지판(401), 개구부 내에 구비되며, 입력광을 반사시키는 미러판(402), 미러판(402)의 가장자리를 둘러 구비되며, 양단이 각각 지지판(401)과 미러판(402)에 연결되는 적어도 3개의 스프링(403) 및 적어도 3개의 스프링(403)의 각 스프링부터 미러판(402)을 지나 상기 각 스프링의 일 방향에 인접 구비된 스프링까지 구비되는 적어도 3개의 도전 띠(404)를 포함할 수 있다.The MEMS scanner according to the present invention includes a support plate 401 including an opening, a mirror plate 402 that is provided within the opening and reflects input light, and is provided surrounding the edge of the mirror plate 402, and both ends each have a support plate 401. ) and at least three springs 403 connected to the mirror plate 402, and from each spring of the at least three springs 403 through the mirror plate 402 to a spring provided adjacent to one direction of each spring. It may include at least three conductive bands 404.

즉, 본 발명에 따른 MEMS 스캐너는 지지판(401), 미러판(402), 적어도 3개의 스프링(403) 및 도전 띠(404)를 포함하는 스캐닝 마이크로 미러(400)를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 2개의 스프링(403)을 이용하여 스캐닝 마이크로 미러(400)를 구동할 수 있지만 회전형 MEMS 스캐너를 구현하기 위해서는 적어도 3개의 스프링을 구비함이 바람직하다. 도 4는 3개의 스프링(4031, 4032, 4033)을 포함하는 스캐닝 마이크로 미러를 예시하고 있다..That is, the MEMS scanner according to the present invention may include a scanning micro mirror 400 including a support plate 401, a mirror plate 402, at least three springs 403, and a conductive band 404. In some cases, the scanning micromirror 400 can be driven using two springs 403, but in order to implement a rotary MEMS scanner, it is desirable to have at least three springs. Figure 4 illustrates a scanning micromirror including three springs 4031, 4032, and 4033.

도전 띠(404)는 각각의 스프링(403)과 각각의 스프링(403)의 일 방향으로 인접하는 스프링(403) 및 미러판(402) 상에 연결되어 구비될 수 있다. 즉, 각각의 스프링(403)은 양 방향으로 인접하는 스프링(403)과 연결되는 두 개의 도전 띠(404)를 구비할 수 있다. The conductive strip 404 may be connected to each spring 403 and the spring 403 and mirror plate 402 adjacent to each spring 403 in one direction. That is, each spring 403 may be provided with two conductive bands 404 connected to adjacent springs 403 in both directions.

도전 띠(404)에 인가되는 구동 신호를 기준으로 살펴보면, 구동 신호는 하나의 스프링(403)으로 들어가서 미러판(402)을 지나 일 방향으로 인접하는 스프링(403)으로 나올 수 있다. 즉, 각각의 스프링(403)은 인접하는 스프링으로 구동 신호를 보내는 도전 띠(404) 및 인접하는 스프링(403)에서 구동 신호를 받는 도전 띠(404) 두 개를 구비할 수 있다. Looking at the driving signal applied to the conductive strip 404, the driving signal may enter one spring 403, pass through the mirror plate 402, and come out to the adjacent spring 403 in one direction. That is, each spring 403 may be provided with two conductive bands 404, one for sending a drive signal to the adjacent spring and the other for receiving a drive signal from the adjacent spring 403.

적어도 3개의 스프링(403)은 미러판(402)의 가장자리를 두르는 원형 궤도 또는 나선 궤도를 따라 형성될 수 있다. 이에, 스프링(403) 상에 구비되는 도전 띠(404) 부분 역시 원형 궤도 또는 나선 궤도를 따라 형성될 수 있다.At least three springs 403 may be formed along a circular or spiral orbit surrounding the edge of the mirror plate 402. Accordingly, the portion of the conductive band 404 provided on the spring 403 may also be formed along a circular orbit or a spiral orbit.

원형 궤도 또는 나선 궤도를 따라 형성되는 도전 띠(404)는 방사형 자기장 내에서 상하 방향의 전자기력을 형성할 수 있다. 도전 띠(404)에 형성되는 상하 방향의 전자기력은 3개의 스프링(403)를 상하 방향으로 구동하는 외력으로 작용할 수 있다.The conductive band 404 formed along a circular orbit or a spiral orbit can form an electromagnetic force in an upward and downward direction within a radial magnetic field. The electromagnetic force in the vertical direction formed on the conductive band 404 may act as an external force that drives the three springs 403 in the vertical direction.

본 발명의 MEMS 스캐너는 스프링(403)이 지지판(401)과 미러판(402)을 포함하는 동일 평면에 구비되고, 지지판(401)이 고정된 상태에서 스프링(403)이 상하 운동하여 미러판(402)에 구동 각을 형성할 수 있다.In the MEMS scanner of the present invention, the spring 403 is provided on the same plane including the support plate 401 and the mirror plate 402, and the spring 403 moves up and down while the support plate 401 is fixed to the mirror plate ( 402), the driving angle can be formed.

본 발명의 MEMS 스캐너는 스프링(403)을 미러판(402)의 가장자리를 둘러 적어도 3개 구비하고, 각각의 스프링(403)이 독립적으로 상하 운동하여 미러판(402)을 3차원 회전 운동케 할 수 있다. The MEMS scanner of the present invention is provided with at least three springs 403 surrounding the edge of the mirror plate 402, and each spring 403 moves up and down independently to cause the mirror plate 402 to rotate in three dimensions. You can.

이하에서, 구체적으로 방사형 자기장 내에서 미러판(402)이 3차원 회전 운동하는 원리를 살펴본다.Below, we will look at the principle of three-dimensional rotation of the mirror plate 402 in a radial magnetic field.

도 5는 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 원형 자석(405)을 도시한 도면이다.Figure 5 is a diagram showing a circular magnet 405 of a MEMS scanner according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 원형 자석(405)이 형성하는 방사형 자기장을 도 5의 A 단면에서 살펴본 도면 및 그 자기장 세기를 도시한 그래프이다.FIG. 6 is a diagram showing the radial magnetic field formed by the circular magnet 405 of the MEMS scanner according to the present invention viewed from the cross section A of FIG. 5 and a graph showing the magnetic field strength.

도 5에 도시된 바와 같이, 원형 자석(405)은 링 형태의 외부 자석(4051) 및 외부 자석(4051) 내부에 이격되어 구비되는 원형 내부 자석(4052)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the circular magnet 405 may include a ring-shaped external magnet 4051 and a circular internal magnet 4052 spaced apart from each other inside the external magnet 4051.

소정 거리 이격된 원형 내부 자석(4052)과 외부 자석(4051) 사이에는 도 6(a)과 같은 자기장이 형성될 수 있다. 즉, 원형 내부 자석(4052)와 외부 자석(4051) 사이 공간 및 사이 공간 전후방의 자기장은 방사방향으로 형성될 수 있고, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 원형 내부 자석(4052)과 외부 자석(4051) 사이에서 강한 자기장이 형성될 수 있다.A magnetic field as shown in FIG. 6(a) may be formed between the circular internal magnet 4052 and the external magnet 4051 spaced apart by a predetermined distance. That is, the magnetic field in the space between the circular internal magnet 4052 and the external magnet 4051 and in front and behind the space may be formed in the radial direction, and as shown in FIG. 6(b), the circular internal magnet 4052 and the external magnet A strong magnetic field can be formed between (4051).

본 발명에 따른 스캐닝 마이크로 미러(400, 도4 참조)는 원형 자석(405) 상에 구비되어, 스프링(403, 도 4 참조) 상에 구비되는 도전 띠(404)에 방사형 자기장이 지나도록 할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 MEMS 스캐너는 적어도 3개의 스프링(403) 하부에 구비되며, 적어도 3개의 스프링(403)을 지나는 방사형 자기장을 형성하는 원형 자석(405)를 포함할 수 있다.The scanning micromirror (400, see FIG. 4) according to the present invention is provided on a circular magnet 405, and can cause a radial magnetic field to pass through the conductive band 404 provided on the spring (403, see FIG. 4). there is. That is, the MEMS scanner according to the present invention is provided below at least three springs 403 and may include a circular magnet 405 that forms a radial magnetic field passing through the at least three springs 403.

구체적으로, 스프링(403)은 원형 내부 자석(4052)과 외부 자석(4051) 사이 공간 상에 구비됨이 바람직하다. 이는 도전 띠(404, 도 4 참조)를 포함하는 적어도 3개의 스프링(403)에 방사 방향의 자기장이 지나가게 하기 위함이다. Specifically, the spring 403 is preferably provided in the space between the circular internal magnet 4052 and the external magnet 4051. This is to allow a radial magnetic field to pass through at least three springs 403 including conductive bands 404 (see FIG. 4).

적어도 3개의 스프링(403)은 원형 궤도 또는 나선 궤도를 따라 방사형 자기장 상에 구비되므로, 적어도 3개의 스프링(403)상에 구비된 도전 띠(404)은 전후 방향으로 전자기력을 받을 수 있다. Since at least three springs 403 are provided in a radial magnetic field along a circular orbit or a spiral orbit, the conductive bands 404 provided on the at least three springs 403 can receive electromagnetic force in the front-back direction.

이때, 미러판(402, 도 2)는 원형이고, 도전 띠(404)는 미러판(402)의 가장자리를 지날 수 있다. 즉, 미러판(402) 상에 구비되는 도전 띠(404) 부분은 원형 궤도를 따라 구비되어 방사형 자기장에서 상하 방향으로 전자기력을 형성할 수 있다.At this time, the mirror plate 402 (FIG. 2) is circular, and the conductive band 404 may pass along the edge of the mirror plate 402. That is, the portion of the conductive band 404 provided on the mirror plate 402 is provided along a circular orbit and can generate electromagnetic force in the vertical direction in a radial magnetic field.

이하에서, 방사형 자기장의 방향 및 도전 띠(404)에 흐르는 전류 방향 및 발생되는 전자기력의 방향과 관련하여 도 7을 통해 구체적으로 살펴본다. Below, the direction of the radial magnetic field, the direction of the current flowing in the conductive band 404, and the direction of the electromagnetic force generated will be examined in detail with reference to FIG. 7.

도 7은 방사형 자기장(B) 상의 원형 도선(I)에 미치는 전자기력(F)의 방향을 도시한 도면이다.Figure 7 is a diagram showing the direction of the electromagnetic force (F) acting on the circular conductor (I) on the radial magnetic field (B).

도 7(a)와 같이 방사 방향 자기장(B) 상에 반 시계방향으로 전류(I)가 흐르면 상방 방향으로 전자기력(F)을 형성할 수 있으며, 도 7(b)와 같이 시계방향으로 전류(I)가 흐르면 하방 방향으로 전자기력(F)을 형성할 수 있다.As shown in Figure 7(a), when the current (I) flows counterclockwise on the radial magnetic field (B), an electromagnetic force (F) can be formed in the upward direction, and as shown in Figure 7(b), the current (I) flows in a clockwise direction as shown in Figure 7(b). When I) flows, electromagnetic force (F) can be formed in the downward direction.

즉, 방사형 자기장(B) 내에 원형 궤도 또는 나선 궤도를 따라 구비된 도전 띠(404, 도 4 참조)는 도전 띠(404)에 흐르는 전류 방향에 의해 상하 방향의 전자기력을 발생할 수 있다. That is, the conductive band 404 (see FIG. 4) provided along a circular or spiral orbit within the radial magnetic field B can generate electromagnetic force in the vertical direction by the direction of the current flowing in the conductive band 404.

이때, 도전 띠(404)가 나선 궤도를 따라 구비되더라도 도전 띠(404)를 흐르는 원형 궤도를 따르는 성분과 방사 방향의 성분으로 나눠질 수 있는바 원형 궤도를 따르는 성분으로 인해 상하 방향으로 전자기력(F)을 발생할 수 있다.At this time, even if the conductive band 404 is provided along a spiral orbit, it can be divided into a component following a circular orbit flowing through the conductive band 404 and a component in the radial direction. Due to the component following the circular orbit, the electromagnetic force (F ) may occur.

이하에서, 도전 띠(404)에 전류가 인가된 경우 각각의 스프링(403) 및 미러판(402)에 작용하는 전자기력의 방향을 살펴본다.Below, the direction of electromagnetic force acting on each spring 403 and mirror plate 402 when current is applied to the conductive strip 404 will be examined.

도 8은 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러(400) 상에 구비되는 도전 패턴(404, 도 4 참조)에 전자기력이 미치는 방향을 도신한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating the direction in which electromagnetic force is applied to the conductive pattern 404 (see FIG. 4) provided on the scanning mirror 400 of the MEMS scanner according to the present invention.

도 9은 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러(400)가 전자기력을 받아 구동각을 형성하는 모습을 나타낸 도면이다.Figure 9 is a diagram showing the scanning mirror 400 of the MEMS scanner according to the present invention forming a driving angle by receiving electromagnetic force.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 적어도 3개의 스프링(403)은 미러판(402)의 가장자리를 둘러 구비되는 몸체부(4031), 몸체부(4031)의 시계 방향 단부에 구비되며, 몸체부와 미러판(402)을 연결하는 제1 연결부(4032) 및 몸체부(4031)의 반 시계 방향 단부에 구비되며, 몸체부(4031)와 지지판(401)을 연결하는 제2 연결부(4033)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, at least three springs 403 of the MEMS scanner according to the present invention are provided at the body portion 4031 surrounding the edge of the mirror plate 402 and at the clockwise end of the body portion 4031, , a first connection portion 4032 connecting the body portion and the mirror plate 402, and a second connection portion provided at the counterclockwise end of the body portion 4031 and connecting the body portion 4031 and the support plate 401 ( 4033) may be included.

이때, 제1 연결부(4032)은 몸체부(4031)의 반 시계 방향 단부에 구비되고, 제2 연결부(4033)은 몸체부(4031)의 시계 방향 단부에 구비될 수 있다. 다만, 제1 연결부(4032)은 몸체부(4031)의 시계 방향 단부에 구비되고, 제2 연결부(4033)은 몸체부(4031)의 반 시계 방향 단부에 구비될 수도 있다.At this time, the first connection portion 4032 may be provided at a counterclockwise end of the body portion 4031, and the second connection portion 4033 may be provided at a clockwise end of the body portion 4031. However, the first connection portion 4032 may be provided at a clockwise end of the body portion 4031, and the second connection portion 4033 may be provided at a counterclockwise end of the body portion 4031.

제1 연결부(4032) 및 제2 연결부(4033)가 각각 스프링(403)의 몸체부(4031)에서 동일 방향(시계방향 or 반 시계방향)의 단부에 구비되어 있어, 하나의 도전 띠(404)에 인가되는 구동 신호는 하나의 스프링(403)에서 시계방향으로 구동 신호가 인가되는 경우, 인접하는 스프링(403)에서 반 시계방향으로 구동 신호가 나오게 된다. 따라서, 시계방향으로 구동 신호가 인가되는 스프링(403)과 반 시계방향으로 구동 신호가 인가되는 스프링(403)에 작용하는 전자기력의 방향이 반대일 수 있다.The first connection part 4032 and the second connection part 4033 are each provided at the end of the body part 4031 of the spring 403 in the same direction (clockwise or counterclockwise), so that one conductive band 404 is formed. When a drive signal is applied clockwise from one spring 403, a drive signal is applied counterclockwise from the adjacent spring 403. Accordingly, the direction of electromagnetic force acting on the spring 403 to which a clockwise driving signal is applied may be opposite to that of the spring 403 to which a counterclockwise driving signal is applied.

설명의 편의를 위해, 도 8을 참조하여 이하 ① 위치에 대응되는 스프링을 제1 스프링, ② 위치에 대응되는 스프링을 제2 스프링, ③ 위치에 대응되는 스프링을 제3 스프링으로 한다.For convenience of explanation, with reference to FIG. 8, the spring corresponding to position ① is referred to as the first spring, the spring corresponding to position ② is referred to as the second spring, and the spring corresponding to position ③ is referred to as the third spring.

도 8은 제1 스프링 상의 도전 띠(404, 도 4 참조)에 시계방향으로 구동 신호가 인가되는 경우를 설명한다. 제1 스프링은 도전 띠(404)에 시계방향으로 구동 신호가 흘러 상향의 외력을 받게 된다. 반면, 제2 스프링 및 제 3 스프링은 도전 띠(404)에 반 시계방향으로 구동 신호가 흘러 하향의 외력을 받게 된다. 따라서, 미러판(402)은 좌측 부분이 상승하고 우측 부분이 하락하여 도 9와 같은 기울기를 형성한다.FIG. 8 illustrates a case where a drive signal is applied clockwise to the conductive strip 404 (see FIG. 4) on the first spring. The first spring receives an upward external force when a drive signal flows clockwise to the conductive strip 404. On the other hand, the second spring and the third spring receive a downward external force as a drive signal flows counterclockwise to the conductive band 404. Accordingly, the left portion of the mirror plate 402 rises and the right portion descends to form an inclination as shown in FIG. 9 .

이때, 미러판(402)이 원형인 경우, 미러판(402)의 가장자리를 따라 구비되는 도전 띠에도 전자기력이 미칠 수 있고, 구동 신호가 흐르는 방향에 따라 스프링(403)에 미치는 전자기력을 상쇄되거나 보강할 수 있다.At this time, if the mirror plate 402 is circular, electromagnetic force may also be applied to the conductive strip provided along the edge of the mirror plate 402, and the electromagnetic force applied to the spring 403 may be offset or reinforced depending on the direction in which the driving signal flows. can do.

도 8은 제1 스프링 상의 도전 띠에만 구동 신호(전류)를 인가하는 실시예를 도시한 것으로, 각각 스프링 상의 도전 띠에 순차적으로 구동 신호를 인가하는 경우 미러판(402)을 3차원 회전 운동케 할 수 있다.Figure 8 shows an embodiment in which a drive signal (current) is applied only to the conductive strips on the first spring. When the drive signal is sequentially applied to the conductive strips on each spring, the mirror plate 402 can be rotated in three dimensions. You can.

도 10은 본 발명의 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러 상에 구비되는 도선에 인가하는 구동 신호의 실시예를 도시한 그래프이다. Figure 10 is a graph showing an example of a driving signal applied to a conductive wire provided on a scanning mirror of a MEMS scanner according to the present invention.

구체적으로, 도 10은 제1 스프링 및 제2 스프링을 따라 인가되는 구동 신호, 제2 스프링 및 제3 스프링을 따라 인가되는 구동 신호, 제3 스프링 및 제1 스프링을 따라 인가되는 구동신호를 각각 도시하고 있다. (제1 스프링, 제2 스프링 및 제3 스프링은 도 8 설명 참조)Specifically, Figure 10 shows a drive signal applied along the first spring and the second spring, a drive signal applied along the second spring and the third spring, and a drive signal applied along the third spring and the first spring, respectively. I'm doing it. (For the first spring, second spring, and third spring, see the description of FIG. 8)

도 10은 스프링(403, 도 4 참조)이 3개인 경우를 도시한 예로, 미러판(402)이 1회전 하는 주기를 기준으로, 구동 신호가 각각의 도전 띠에 1/3 위상 차를 두며 순차적으로 인가될 수 있다. FIG. 10 is an example showing a case where there are three springs 403 (see FIG. 4). Based on the cycle of one rotation of the mirror plate 402, the drive signal is sequentially applied to each conductive band with a 1/3 phase difference. may be approved.

스프링이 n 개인 경우 1/n의 위상차를 두고 구동 신호가 각각의 도전 띠에 순차적으로 인가될 수 있다.When there are n springs, a driving signal can be sequentially applied to each conductive band with a phase difference of 1/n.

즉, 적어도 3개의 스프링은, 스프링간 연결되어 있는 적어도 3개의 도전 띠에 순차적으로 구동 신호가 인가되면, 도전 띠에 발생하는 전기력을 통해 순차적으로 상하 운동하여 미러판을 3차원 회전 할 수 있다.That is, when a drive signal is sequentially applied to at least three conductive bands connected between the springs, the at least three springs sequentially move up and down through the electric force generated in the conductive bands, thereby rotating the mirror plate in three dimensions.

구동 신호는 사각파 또는 싸인파의 교류 전류 일 수 있다. The driving signal may be a square or sine wave alternating current.

도전 띠에서 (+) 전류가 시계방향으로 흐르는 부분은 후방 방향으로 전자기력을 받을 수 있고, (+) 전류가 반 시계방향으로 흐르는 부분은 전방 방향으로 전자기력을 받을 수 있다. The part of the conductive band where (+) current flows clockwise can receive electromagnetic force in the backward direction, and the part where (+) current flows counterclockwise can receive electromagnetic force in the forward direction.

반대로, 도전 띠에서 (-) 전류가 시계방향으로 흐르는 부분은 전방 방향으로 전자기력을 받을 수 있고, (-) 전류가 반 시계방향으로 흐르는 부분은 후방 방향으로 전자기력을 받을 수 있다.Conversely, the part of the conductive band where (-) current flows clockwise can receive electromagnetic force in the forward direction, and the part where (-) current flows counterclockwise can receive electromagnetic force in the backward direction.

도 10에 도시된 구동 신호는 미러판을 3차원 회전 운동하는 하나의 실시예로 이에 한정되지 않는다.The driving signal shown in FIG. 10 is not limited to one embodiment of three-dimensional rotational movement of the mirror plate.

도 11는 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러(400)에 반사된 레이저(3)가 원형패턴 또는 나선패턴을 형성하는 모습을 도시한 도면이다.Figure 11 is a diagram showing how the laser 3 reflected by the scanning mirror 400 of the MEMS scanner according to the present invention forms a circular pattern or a spiral pattern.

미러판(402)의 3차원 회전 운동을 구체적으로 살펴보면, 미러판(402)은 중심축이 대칭적으로 꼭지점이 연결된 한 쌍의 원뿔의 모서리를 따라 회전할 수 있다. 즉, 미러판(402)은 3차원 회전 운동하여 미러판(402)에 반사되는 입력광(3)이 원형 패턴 또는 나선 패턴을 형성할 수 있다.Looking at the three-dimensional rotational movement of the mirror plate 402 in detail, the mirror plate 402 can rotate along the edges of a pair of cones whose central axis is symmetrically connected to the vertices. That is, the mirror plate 402 can rotate in three dimensions so that the input light 3 reflected by the mirror plate 402 can form a circular pattern or a spiral pattern.

입력광(3)이 형성하는 원형 패턴의 크기는 구동 신호의 크기를 조절하여 달리할 수 있다. 도 10 및 도 11(a)을 참조하면, 1st Cycle은 큰 전압으로 구동 신호를 보내는 실시예이며, 2nd Cycle은 작은 전압으로 구동 신호를 보내는 실시예를 도시하고 있다.The size of the circular pattern formed by the input light 3 can be varied by adjusting the size of the driving signal. Referring to FIGS. 10 and 11(a), 1st Cycle shows an embodiment of sending a driving signal with a large voltage, and 2nd Cycle shows an embodiment of sending a driving signal with a small voltage.

큰 전압으로 구동 신호를 보내는 경우 미러판의 구동각이 커져 넓은 반경의 원형 패턴을 형성할 수 있다. 반면, 작은 전압으로 구동 신호를 보내는 경우 미러판의 구동각이 작아지고 좁은 반경의 원형 패턴을 형성할 수 있다.When a driving signal is sent with a large voltage, the driving angle of the mirror plate increases and a circular pattern with a wide radius can be formed. On the other hand, when a driving signal is sent with a small voltage, the driving angle of the mirror plate becomes small and a circular pattern with a narrow radius can be formed.

또한, 구동 신호의 전압 크기가 연속적으로 가변되는 경우 도 11(b)와 같이 나선 패턴을 형성할 수 있다.Additionally, when the voltage magnitude of the driving signal is continuously varied, a spiral pattern can be formed as shown in FIG. 11(b).

또한, 미러판(402, 도 4 참조)은 구동 신호의 공진 주파수에 따라 움직임을 달리할 수 있다. 이하에서 도 12 및 도 13을 참조하여 공진 주파수 별 미러판의 움직을 살펴본다.Additionally, the mirror plate 402 (see FIG. 4) may vary in movement depending on the resonance frequency of the driving signal. Below, we will look at the movement of the mirror plate at each resonance frequency with reference to FIGS. 12 and 13.

도 12는 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러 상에 구비되는 도전 띠에 인가하는 구동 신호의 공진 주파수 및 공진 주파수 별 모드를 나타낸 테이블이다. Figure 12 is a table showing the resonance frequency of the driving signal applied to the conductive band provided on the scanning mirror of the MEMS scanner according to the present invention and the mode for each resonance frequency.

도 13은 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러가 도 12의 모드에 따라 움직임을 달리하는 특징을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 13 is a diagram illustrating the feature in which the scanning mirror of the MEMS scanner according to the present invention changes movement depending on the mode of FIG. 12.

도 13(a)은 도 12에서 1 모드에 대응되는 움직임을 나타내는 것으로 미러판(402)는 전체적으로 평형을 이루며 상하 방향으로 움직일 수 있다. 이는 구동각을 형성하지 않는 점에서 바람직하지 않다.FIG. 13(a) shows the movement corresponding to mode 1 in FIG. 12, and the mirror plate 402 is entirely balanced and can move in the up and down directions. This is undesirable in that it does not form a driving angle.

도 13(b)는 도 12에서 2 모드에 대응되는 움직임으로 제1 축을 중심으로 미러판(402)의 양단이 교차하여 전후 방향으로 움직일 수 있다. 이는 1 차원 스캔에 이용될 수 있지만 1축 MEMS 스캐너와 차이가 없다는 점에서 바람직하지 않다.FIG. 13(b) is a movement corresponding to mode 2 in FIG. 12, in which both ends of the mirror plate 402 intersect around the first axis and can move in the front-back direction. This can be used for one-dimensional scanning, but is not desirable in that it is no different from a one-axis MEMS scanner.

도 13(c)는 도 12에서 3 모드에 대응되는 움직임으로, 도 13(b)의 제1 축과 함께 다른 제2 축을 중심으로 회전하는 미러판(402)을 도시하고 있다. 동시에 회전 하는 양 축을 통해 미러판(402)을 3차원 회전 운동할 수 있고, 따라서 본 발명의 MEMS 스캐너는 3 모드의 공진 주파수를 이용함이 바람직하다.FIG. 13(c) shows the mirror plate 402 rotating around a second axis different from the first axis of FIG. 13(b), which corresponds to the three modes in FIG. 12. The mirror plate 402 can be rotated in three dimensions through both axes rotating simultaneously, and therefore, it is desirable that the MEMS scanner of the present invention uses three-mode resonance frequencies.

도 13(d)는 도 12에서 4 모드에 대응되는 움직임으로, 적어도 3개의 스프링이 일그러지는 모습을 도시하고 있다. 또한, 도 13에서 도시하고 있지 않지만 5모드 이상에서는 미러판이 일그러지는 움직임을 할 수 있어 본 발명의 MEMS 스캐너에서 이용됨이 바람직하지 않다.FIG. 13(d) shows the movement corresponding to mode 4 in FIG. 12, where at least three springs are distorted. In addition, although not shown in FIG. 13, the mirror plate may move distortedly in 5 modes or more, making it undesirable to use it in the MEMS scanner of the present invention.

즉, 본 발명의 MEMS 스캐너는 미러판(403)이 3차원 회전 운동하도록 모드 3에 대응되는 공진 주파수로 구동 신호를 인가함이 바람직하다.That is, the MEMS scanner of the present invention preferably applies a drive signal at a resonance frequency corresponding to mode 3 so that the mirror plate 403 rotates in three dimensions.

다만, 도 12에 나타나는 모드별 공진 주파수는 미러판의 크기, 두께 및 스프링의 재질, 개수 등에 따라 달라질 수 있다.However, the resonance frequency for each mode shown in FIG. 12 may vary depending on the size and thickness of the mirror plate and the material and number of springs.

본 발명의 MEMS 스캐너는 입사광은 원형 패턴 또는 나선 패턴을 이루도록 반사하는 점에서 렌즈를 통해 전 방향성 스캔을 구현하기 용이하다. 이하, 도 14를 통해 전 방향성 스캔을 구현하는 실시 예를 살펴본다.The MEMS scanner of the present invention is easy to implement omnidirectional scanning through a lens in that incident light is reflected to form a circular pattern or spiral pattern. Hereinafter, we will look at an embodiment of implementing omnidirectional scanning through FIG. 14.

도 14는 본 발명에 따른 MEMS 스캐너가 전 방향성 렌즈(300)를 이용하여 입력광(3)를 반사하는 개념도를 도시한 도면이다.FIG. 14 is a conceptual diagram showing a MEMS scanner according to the present invention reflecting input light 3 using an omnidirectional lens 300.

레이저 다이오드(2)에서 주사된 입력광(3)은 MEMS 스캐너의 스캐닝 미러(400)에 반사되고, 전 방향성 렌즈(300)에 굴절되어 구 내측면에 화상을 결상하거나 구 내측면에서 데이터를 읽을 수 있다.The input light (3) scanned from the laser diode (2) is reflected by the scanning mirror (400) of the MEMS scanner and refracted by the omnidirectional lens (300) to form an image on the inner side of the sphere or read data from the inner side of the sphere. You can.

즉, 본 발명에 따른 MEMS 스캐너는 미러판 상에 이격되어 구비되고, 미러판(402)에 반사된 입력광(3)이 입사되는 입사면 또는 상기 반사된 입력광(3)이 굴절되는 굴절면이 돔 형상을 갖는 전방향성 렌즈(300)일 수 있다.That is, the MEMS scanner according to the present invention is provided spaced apart on a mirror plate, and has an incident surface on which the input light 3 reflected by the mirror plate 402 is incident or a refraction surface on which the reflected input light 3 is refracted. It may be an omnidirectional lens 300 having a dome shape.

도 14의 굴절 렌즈(300)는 일 실시예로 화상을 결상하거나 데이터를 읽어 들일 수 있는 면적을 넓히기 위해 다양한 렌즈가 활용될 수 있다.The refractive lens 300 of FIG. 14 is an example, and various lenses may be used to form an image or expand an area from which data can be read.

이하에서는 도 15을 통해 미러판의 구동각을 키우는 일 방법으로 스프링의 길이를 달리하는 특징을 살펴본다.Below, we will look at the characteristics of varying the length of the spring as a method of increasing the driving angle of the mirror plate through FIG. 15.

도 15은 본 발명에 따른 MEMS 스캐너의 스캐닝 마이크로 미러(400)의 다른 실시예를 도시한 도면이다.Figure 15 is a diagram showing another embodiment of the scanning micromirror 400 of a MEMS scanner according to the present invention.

도 4는 적어도 3개의 스프링(403)이 나선방향으로 0.5턴하는 실시예를 도시하고 있다. 구체적으로 적어도 3개의 스프링(403)은 나선방향으로 0.5턴하여 제1 연결부(4032)와 제2 연결부(4033)이 일직선 상에 구비되어 있다.Figure 4 shows an embodiment in which at least three springs 403 make 0.5 turns in the spiral direction. Specifically, at least three springs 403 are rotated 0.5 times in the spiral direction so that the first connection part 4032 and the second connection part 4033 are provided in a straight line.

즉, 적어도 3개의 스프링(403)은 몸체부(4031)가 미러판(402)의 180° 영역 가장자리를 따라 구비될 수 있다.That is, at least three springs 403 may be provided along the edge of the 180° area of the body portion 4031 of the mirror plate 402.

스프링(403)이 긴 경우 동일 전압 크기에도 불구하고 미러판(403)의 구동각을 키울 수 있다. 도 15를 살펴보면, 적어도 3개의 스프링(403)은 나선방향으로 1턴하여 제1 연결부(4032)와 제2 연결부(4033)가 일직선 상에 구비될 수 있다. If the spring 403 is long, the driving angle of the mirror plate 403 can be increased despite the same voltage level. Referring to FIG. 15, at least three springs 403 may be rotated in a spiral direction so that the first connection portion 4032 and the second connection portion 4033 are provided in a straight line.

즉, 적어도 3개의 스프링(403)은 몸체부(4031)가 미러판(402)의 360° 영역 가장자리를 따라 구될비 수 있다.That is, at least three springs 403 may be provided along the edge of the 360° area of the body portion 4031 of the mirror plate 402.

다만, 적어도 3개의 스프링(403)이 긴 경우 미러판(403)이 상대적으로 작아지거나, MEMS 스캐너의 크기가 커질 수 있다. 또는 미러판(403)을 지지하는 힘이 약해져 미러판(403)이 처지는 문제가 발생할 수 있다.However, if at least three springs 403 are long, the mirror plate 403 may become relatively small or the size of the MEMS scanner may become large. Alternatively, the force supporting the mirror plate 403 may become weak, causing the mirror plate 403 to sag.

따라서, 미러판(403)이 처지지 않는 범위 내에서 구동각을 키울 수 있도록 적어도 3개의 스프링(402) 길이를 설정함이 중요하다.Therefore, it is important to set the length of at least three springs 402 so that the driving angle can be increased within a range where the mirror plate 403 does not sag.

이상에서는 원형자석을 이용하여 방사형 자기장을 형성하는 실시예를 설명하였다. In the above, an example of forming a radial magnetic field using a circular magnet was described.

다만, 원형 자석은 비가역적으로 열에 약하다는 단점이 있다. 대략 120도씨에서 원형자석은 자력을 상실하고 MEMS 스캐너의 기능을 상실할 수 있다. 따라서, 상기 구조를 가지면서, 고온의 조건에서 스캐닝 기능을 상실하지 않는 MEMS 스캐너를 고려할 필요가 있다.However, circular magnets have the disadvantage of being irreversibly weak to heat. At approximately 120 degrees Celsius, circular magnets lose their magnetism and the MEMS scanner may lose its functionality. Therefore, there is a need to consider a MEMS scanner that has the above structure and does not lose scanning function under high temperature conditions.

MEMS 스캐너는 원형 자석(405, 도 5 참조) 대신에 원형 도선을 사용할 수 있다. 원형 도선은 적어도 3개의 스프링 하부에 구비되며, 적어도 3개의 스프링을 지나는 방사형 자기장을 형성할 수 있다.The MEMS scanner may use circular conductors instead of circular magnets (405, see FIG. 5). The circular conductor is provided at the bottom of at least three springs and can form a radial magnetic field passing through at least three springs.

다만, 원형 도선에 의한 MEMS 스캐너는 전력 소비 측면에서 불리할 수 있다. 따라서, 원형 도선에 의한 방사형 자기장 형성은 고온 조건에서 한정되어 사용됨이 바람직하다.However, MEMS scanners using circular conductors may be disadvantageous in terms of power consumption. Therefore, it is preferable that the formation of a radial magnetic field by a circular conductor is used limited to high temperature conditions.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as restrictive in any respect and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

400: 스캐닝 마이크로 미러 401: 지지판
402: 미러판 403: 스프링
404: 도전 패턴 405: 원형 자석
400: scanning micro mirror 401: support plate
402: Mirror plate 403: Spring
404: Challenge pattern 405: Circular magnet

Claims (10)

개구부를 포함하는 지지판;
상기 개구부 내에 구비되며, 입력광을 반사시키는 미러판;
상기 미러판의 가장자리를 둘러 구비되며, 양단이 각각 상기 지지판과 상기 미러판에 연결되는 적어도 3개의 스프링; 및
상기 적어도 3개의 스프링의 각 스프링부터 상기 미러판을 지나 상기 각 스프링의 일 방향에 인접 구비된 스프링까지 구비되는 적어도 3개의 도전 띠;를 포함하고,
각각의 스프링은 양 방향으로 인접하는 스프링과 연결되는 두 개의 도전 띠를 구비하는 것을 특징으로 하는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 스캐너.
A support plate including an opening;
a mirror plate provided within the opening and reflecting input light;
At least three springs are provided around an edge of the mirror plate and have both ends connected to the support plate and the mirror plate, respectively; and
At least three conductive bands provided from each spring of the at least three springs through the mirror plate to a spring provided adjacent to one direction of each spring,
A MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) scanner, wherein each spring has two conductive bands connected to adjacent springs in both directions.
제1항에 있어서,
상기 적어도 3개의 스프링은
원형 궤도 또는 나선 궤도를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐너.
According to paragraph 1,
The at least three springs
A MEMS scanner, characterized in that it is formed along a circular orbit or a spiral orbit.
제2항에 있어서,
상기 MEMS 스캐너는
상기 적어도 3개의 스프링 하부에 구비되며, 상기 적어도 3개의 스프링을 지나는 방사형 자기장을 형성하는 원형 자석 또는 원형 도전을 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐너.
According to paragraph 2,
The MEMS scanner is
A MEMS scanner comprising a circular magnet or a circular conductor provided below the at least three springs and forming a radial magnetic field passing through the at least three springs.
제3항에 있어서,
상기 미러판은 원형이고,
상기 적어도 3개의 도전 띠는 상기 미러판의 가장자리를 지나는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐너.
According to paragraph 3,
The mirror plate is circular,
A MEMS scanner, wherein the at least three conductive bands pass along an edge of the mirror plate.
제4항에 있어서,
상기 적어도 3개의 스프링은
상기 적어도 3개의 도전 띠에 순차적으로 구동 신호가 인가되면, 상기 도전 띠에 발생하는 전자기력을 통해 순차적으로 상하 운동하는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐너.
According to paragraph 4,
The at least three springs
A MEMS scanner, characterized in that when a drive signal is sequentially applied to the at least three conductive bands, they move sequentially up and down through electromagnetic force generated in the conductive bands.
제5항에 있어서,
상기 미러판에 반사되는 입력광은 원형 패턴 또는 나선 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐너.
According to clause 5,
A MEMS scanner, wherein the input light reflected by the mirror plate forms a circular pattern or a spiral pattern.
제6항에 있어서,
상기 MEMS 스캐너는
상기 미러판 상에 이격되어 구비되고, 상기 미러판에 반사되는 입력광을 굴절시키는 굴절 렌즈를 더 포함하고,
상기 굴절 렌즈는
상기 반사된 입사광이 입사되는 입사면 또는 상기 반사된 입사광이 굴절되는 굴절면이 돔 형상을 갖는 전방향성 렌즈인 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐너.
According to clause 6,
The MEMS scanner is
It further includes a refractive lens that is spaced apart from the mirror plate and refracts the input light reflected by the mirror plate,
The refractive lens is
A MEMS scanner, wherein the incident surface on which the reflected incident light is incident or the refractive surface on which the reflected incident light is refracted is an omnidirectional lens having a dome shape.
제1항에 있어서,
상기 적어도 3개의 스프링은
상기 미러판의 가장자리를 둘러 구비되는 몸체부;
상기 몸체부의 시계 방향 단부에 구비되며, 상기 몸체와 상기 미러판을 연결하는 제1 연결부; 및
상기 몸체부의 반 시계 방향 단부에 구비되며, 상기 몸체부와 상기 지지판을 연결하는 제2 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐너.
According to paragraph 1,
The at least three springs
a body portion provided around an edge of the mirror plate;
a first connection part provided at a clockwise end of the body and connecting the body and the mirror plate; and
A MEMS scanner comprising a second connection portion provided at a counterclockwise end of the body portion and connecting the body portion and the support plate.
제8항에 있어서,
상기 적어도 3개의 스프링은
상기 몸체부가 상기 미러판의 180° 영역 가장자리를 따라 구비되는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐너.
According to clause 8,
The at least three springs
A MEMS scanner, characterized in that the body portion is provided along an edge of the 180° area of the mirror plate.
제8항에 있어서,
상기 적어도 3개의 스프링은
상기 몸체부가 상기 미러판의 360° 영역 가장자리를 따라 구비되는 것을 특징으로 하는 MEMS 스캐너.
According to clause 8,
The at least three springs
A MEMS scanner, characterized in that the body portion is provided along an edge of the 360° area of the mirror plate.
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