JP6606865B2 - 光走査装置及びその製造方法、光走査制御装置 - Google Patents
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Description
まず、図1〜図4を参照して、光走査制御装置1の概略構成について説明する。光走査制御装置1は、主要な構成要素として、回路部10と、光源部20と、光走査装置30と、光学部40と、スクリーン50と、光量検出センサ60とを有し、これらは筐体100に格納されている。光走査制御装置1は、例えば、レーザ走査型プロジェクタである。
次に、光走査制御装置1の概略動作について説明する。システムコントローラ11は、例えば、ミラー310の振れ角制御を行うことができる。システムコントローラ11は、例えば、水平変位センサ391、垂直変位センサ395及び396で得られるミラー310の水平方向及び垂直方向の傾きをバッファ回路13を介してモニタする。又、システムコントローラ11は、温度センサ397〜399の夫々の抵抗値に基づいて水平変位センサ391、垂直変位センサ395及び396の温度を測定する温度測定回路17の出力をモニタする。
水平変位センサや垂直変位センサ等の変位センサとして圧電センサ(圧電素子)を用いる場合、変位センサは、例えば、図5に示すような温度依存性を有している。図5の例では、温度が高くなると変位センサの出力電圧が上昇する特性を示している。
図6は、図2の水平変位センサ391及び温度センサ397近傍の部分拡大平面図である。本実施の形態では、水平変位センサ391として圧電センサを用いている。
図8は、図2の垂直変位センサ395及び温度センサ398近傍の部分拡大平面図である。本実施の形態では、垂直変位センサ395として圧電センサを用いている。
図9は、温度測定回路17について例示する図である。図9に示すように、温度センサ397は、温度測定回路17に接続され、温度測定回路17の出力がシステムコントローラ11(図1参照)に入力される。温度測定回路17は、2導線式の温度測定回路である。
水平変位センサ391の下部電極、垂直変位センサ395及び396の下部電極、並びに圧電素子である駆動源351A、351B、371R、及び371Lの下部電極として、厚さ30nmのランタンニッケルオキサイド(LNO)と厚さ150nmの白金(Pt)との積層構造をスパッタ法により作製した。これと同一工程で、温度センサ397〜399として、厚さ30nmのランタンニッケルオキサイド(LNO)と厚さ150nmの白金(Pt)との積層構造をスパッタ法により作製した。その後、水平変位センサ391、垂直変位センサ395及び396、並びに圧電素子である駆動源351A、351B、371R、及び371Lの下部電極上に圧電膜と上部電極をスパッタ法により順次積層した。なお、水平変位センサ391、垂直変位センサ395及び396、温度センサ397〜399の形成位置は、図2等に示した通りである。
10 回路部
11 システムコントローラ
12 CPU
13 バッファ回路
14 ミラー駆動回路
15 レーザ駆動回路
16 温度制御回路
17 温度測定回路
20 光源部
21 LDモジュール
22 温度制御部
23 温度センサ
24 減光フィルタ
30 光走査装置
40 光学部
41、42、43 反射ミラー
44 凹面ミラー
50 スクリーン
60 光量検出センサ
100 筐体
150 ユニット
211R、211G、211B レーザ
215 光量検出センサ
310 ミラー
320 ミラー支持部
322 スリット
330A、330B 捻れ梁
340A、340B 連結梁
350A、350B、370A、370B 駆動梁
351A、351B、371R、371L 駆動源
360 可動枠
380 固定枠
391 水平変位センサ
392、393、394 ダミーセンサ
395、396 垂直変位センサ
397、398、399 温度センサ
397A 第1層
397B 第2層
397TA、397TB 端子
Claims (8)
- ミラーを揺動させて入射光を走査する光走査装置であって、
前記ミラーの振角を検出する変位センサと、
前記変位センサの温度補償用の温度センサと、を有し、
前記変位センサは、下部電極、圧電膜、及び上部電極が順次積層された構造の圧電センサであり、
前記温度センサは、前記下部電極と同一数の層が積層された抵抗式測温体であり、
前記温度センサと前記下部電極の対応する層を構成する材料が同一であり、かつ、前記温度センサと前記下部電極の対応する層の厚さが略同一であり、
前記温度センサは、前記変位センサの近傍で、かつ、前記変位センサが形成される部材の表面と同一面上に形成されていることを特徴とする光走査装置。 - 前記変位センサ及び前記温度センサは複数個設けられ、
夫々の前記変位センサに対して1つの前記温度センサが割り当てられていることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。 - 複数個の前記変位センサは、前記ミラーの水平方向の振角を検出する水平変位センサと、前記ミラーの垂直方向の振角を検出する垂直変位センサと、を含むことを特徴とする請求項2記載の光走査装置。
- 前記温度センサは、白金から構成された層を有することを特徴とする請求項1から3の何れか一項記載の光走査装置。
- 前記ミラーを水平方向に揺動する水平駆動源を備えた水平駆動梁と、
前記ミラーを垂直方向に揺動する垂直駆動源を備えた垂直駆動梁と、を有し、
前記水平駆動源及び前記垂直駆動源の下部電極は、前記温度センサと同一数の層が積層された構造であり、
前記水平駆動源及び前記垂直駆動源の下部電極と前記温度センサの対応する層を構成する材料が同一であり、かつ、前記水平駆動源及び前記垂直駆動源の下部電極と前記温度センサの対応する層の厚さが略同一であることを特徴とする請求項1から4の何れか一項記載の光走査装置。 - 請求項1から5の何れか一項記載の光走査装置と、
前記温度センサの抵抗値に基づいて前記変位センサの温度を測定する温度測定回路と、
前記温度測定回路の出力に基づいて前記変位センサの出力を温度補償して前記ミラーの振角を制御する制御手段と、を有することを特徴とする光走査制御装置。 - 前記温度測定回路は2導線式の温度測定回路であることを特徴とする請求項6記載の光走査制御装置。
- ミラーを揺動させて入射光を走査する光走査装置の製造方法であって、
前記ミラーの振角を検出する変位センサを形成する工程と、
前記変位センサの温度補償用の温度センサを形成する工程と、
前記ミラーを水平方向に揺動する水平駆動源を備えた水平駆動梁を形成する工程と、
前記ミラーを垂直方向に揺動する垂直駆動源を備えた垂直駆動梁を形成する工程と、を有し、
前記変位センサ、前記水平駆動源、及び前記垂直駆動源は、下部電極、圧電膜、及び上部電極が順次積層された構造の圧電素子であり、
前記温度センサは、前記変位センサ、前記水平駆動源、及び前記垂直駆動源の下部電極と同一数の層が積層された抵抗式測温体であり、
前記温度センサと前記下部電極の対応する層を構成する材料が同一であり、かつ、前記温度センサと前記下部電極の対応する層の厚さが略同一であり、
前記温度センサは、前記変位センサの近傍で、かつ、前記変位センサが形成される部材の表面と同一面上に形成され、
前記温度センサと、前記変位センサ、前記水平駆動源、及び前記垂直駆動源の下部電極と、が同一工程において同時に形成されることを特徴とする光走査装置の製造方法。
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