JPWO2019176204A1 - 光走査装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、全体が100で表される、本発明の実施の形態1による光走査装置と、光走査装置100を搭載した車両150を示す模式図である。図1に示すように、光走査装置100は、典型的には、自動車などの車両150に搭載される。
ステップ1:SOI基板140の活性層143上に絶縁膜121(例えばシリコン酸化膜)を形成してパターニングする。
ステップ2:絶縁膜121上に第1電極122(例えばPt)を形成してパターニングする。
ステップ3:第1電極122状に圧電膜123(例えばPZT膜)を形成してパターニングする。
ステップ4:圧電膜123上に第2電極124(例えばAu)を形成してパターニングする。
ステップ5:SOI基板140の支持層141および活性層143の一部をエッチングする。
ステップ6:絶縁膜121の所望の一部をエッチングする。
fx=fy/n ・・・(2)
ここで、Ryは、図9の走査点のマトリクスにおける列(主走査線)とその隣の列(主走査線)との間の角度間隔(以下、「空間分解能」という。)である。
図17は、全体が180で表される、本発明の実施の形態1の第1変形例による光走査装置の構成を示す模式図である。この変形例では、ビームスプリッタが設けられておらず、光源101から出射した光ビームは、ビームスプリッタを経ずに2次元走査ミラー106に入射される。
図19は、全体が200で表される、本発明の実施の形態2による光走査装置の構成を示す模式図である。以下、特に説明しない限り、実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
図25は、全体が300で表される、本発明の実施の形態3による光走査装置の構成を示す模式図である。以下、特に説明しない限り、実施の形態1または実施の形態2と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
図34は、全体が400で表される、本発明の実施の形態4による光走査装置の構成を示す模式図である。以下、特に説明しない限り、実施の形態1、実施の形態2または実施の形態3と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
Claims (19)
- 光を発する光源と、
前記光源から入射した光を反射面で反射する走査ミラーであって、前記反射面内を通る第1軸と、前記第1軸に直交し、かつ前記反射面内を通る第2軸と、の周りにそれぞれ独立に振動可能な走査ミラーと、
前記走査ミラーの前記第1軸の周りの振動の第1周波数および第1振幅と、前記第2軸の周りの振動の第2周波数および第2振幅とを制御して、前記走査ミラーの反射面で反射された光を走査させる制御部と、
を備え、前記第1振幅に応じて変化する主走査方向の最大走査角と、前記主走査方向に直交し、前記第2振幅に応じて変化する副走査方向の最大走査角と、によって規定された走査範囲内を前記光源から発された光で走査する光走査装置であって、
前記制御部は、前記副走査方向の最大走査角に基づいて、前記第2周波数を制御することを特徴とする光走査装置。 - 前記制御部は、前記第2周波数を制御するとともに、前記第2周波数に基づいて、前記第2振幅を制御することによって前記副走査方向の最大走査角を制御することを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
- 前記制御部は、前記第2周波数と前記副走査方向の最大走査角との積が一定となるように、前記第2周波数または前記副走査方向の最大走査角を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の光走査装置。
- 前記第2周波数と前記副走査方向の最大走査角との前記積は、前記第1周波数と隣接する主走査線間の角度間隔である空間分解能との積に等しいことを特徴とする請求項3に記載の光走査装置。
- 前記第1軸と前記第2軸との交点を通る前記走査ミラーの前記反射面の法線が前記交点を中心とする歳差運動を行うように、前記走査ミラーの前記第1軸の周りの振動の位相と前記第2軸の周りの振動の位相とが調整されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光走査装置。
- 前記副走査方向の最大走査角は、360°であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光走査装置。
- 前記走査ミラーによって反射された光を更に反射する走査角変換手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光走査装置。
- 前記制御部は、前記第1周波数の値を、前記走査ミラーの前記第1軸の周りの共振周波数に等しい値に設定することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光走査装置。
- 前記走査ミラーは、MEMS走査ミラーであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の光走査装置。
- 前記走査ミラーは、圧電駆動式の走査ミラーであることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の光走査装置。
- 前記光走査装置内に印加された慣性力を検出する慣性力センサを更に備え、
前記制御部は、前記慣性力センサによって検出された前記慣性力に基づいて、前記第2周波数または前記副走査方向の最大走査角を制御することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の光走査装置。 - 前記慣性力センサは、前記光走査装置の加速度を検出する加速度センサであることを特徴とする請求項11に記載の光走査装置。
- 前記制御部は、前記加速度センサによって検出された加速度が大きいほど、前記第2周波数または前記副走査方向の最大走査角が小さくなるように制御を行うことを特徴とする請求項12に記載の光走査装置。
- 前記慣性力センサは、前記光走査装置の角速度を検出する角速度センサであることを特徴とする請求項11に記載の光走査装置。
- 前記制御部は、前記角速度センサによって検出された角速度の絶対値が大きいほど、前記第2周波数または前記副走査方向の最大走査角が大きくなるように制御を行うことを特徴とする請求項14に記載の光走査装置。
- 前記慣性力センサは、MEMSセンサであることを特徴とする請求項11〜15のいずれかに記載の光走査装置。
- 前記慣性力センサと前記走査ミラーとが同一の基板上に配置されたことを特徴とする請求項11〜16のいずれかに記載の光走査装置。
- 前記光走査装置の速度を検出する速度センサを更に備え、
前記制御部は、前記速度センサによって検出された前記速度に基づいて、前記第2周波数または前記副走査方向の最大走査角を制御することを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の光走査装置。 - 請求項11〜17のいずれかに記載の光走査装置を制御する方法であって、
前記慣性力センサによって前記慣性力を検出するステップと、
検出された前記慣性力に基づいて、前記走査ミラーの前記第2振幅を制御することによって前記副走査方向の最大走査角を制御するステップと、
を含む方法。
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