KR100644896B1 - 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 이를 사용한광스캐닝 장치 - Google Patents

전자력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 이를 사용한광스캐닝 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100644896B1
KR100644896B1 KR1020050005126A KR20050005126A KR100644896B1 KR 100644896 B1 KR100644896 B1 KR 100644896B1 KR 1020050005126 A KR1020050005126 A KR 1020050005126A KR 20050005126 A KR20050005126 A KR 20050005126A KR 100644896 B1 KR100644896 B1 KR 100644896B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mirror plate
micromirror
electromagnetic force
scanning micromirror
rear surface
Prior art date
Application number
KR1020050005126A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060084307A (ko
Inventor
이영주
지창현
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020050005126A priority Critical patent/KR100644896B1/ko
Priority to US11/335,093 priority patent/US7324252B2/en
Priority to JP2006010530A priority patent/JP4392410B2/ja
Priority to TW095101912A priority patent/TWI290239B/zh
Priority to EP06001119A priority patent/EP1684108A1/en
Priority to CNB2006100059091A priority patent/CN100380172C/zh
Publication of KR20060084307A publication Critical patent/KR20060084307A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100644896B1 publication Critical patent/KR100644896B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/96—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings
    • E06B3/964—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings using separate connection pieces, e.g. T-connection pieces
    • E06B3/968—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings using separate connection pieces, e.g. T-connection pieces characterised by the way the connecting pieces are fixed in or on the frame members
    • E06B3/9687—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings using separate connection pieces, e.g. T-connection pieces characterised by the way the connecting pieces are fixed in or on the frame members with screws blocking the connecting piece inside or on the frame member
    • E06B3/9688—Mitre joints
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/085—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by electromagnetic means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/96—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings
    • E06B3/964—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings using separate connection pieces, e.g. T-connection pieces
    • E06B3/9647—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings using separate connection pieces, e.g. T-connection pieces the connecting piece being part of or otherwise linked to the window or door fittings
    • E06B3/9648—Mitre joints
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/96—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings
    • E06B3/964—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings using separate connection pieces, e.g. T-connection pieces
    • E06B3/968—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings using separate connection pieces, e.g. T-connection pieces characterised by the way the connecting pieces are fixed in or on the frame members
    • E06B3/9681—Corner joints or edge joints for windows, doors, or the like frames or wings using separate connection pieces, e.g. T-connection pieces characterised by the way the connecting pieces are fixed in or on the frame members by press fit or adhesion
    • E06B3/9682—Mitre joints

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

본 발명은 소정의 전류를 인가하여 입력광을 반사시키는 마이크로미러를 가동시킴으로써 반사광의 경로를 변조하는 광 스캐닝 소자(optical scanning device)에 관한 것으로, 내부에 홀이 형성된 기판하부; 상기 기판하부 위에 적층된 기판상부; 상기 기판상부에 토션빔으로 회전가능하도록 연결되고, 반사면은 상기 기판하부에 형성된 홀을 향하는 미러판; 상기 미러판의 반사면의 후면에 형성되어 상기 미러판의 변형을 억제하는 강화프레임; 상기 미러판의 반사면의 후면에 형성되어 구동력을 발생시키는 자성체; 상기 미러판 반사면의 후면에 형성되어 자기장을 발생시키는 코일; 및 상기 미러판의 반사면의 후면에 형성되어 상기 구동력을 조절하는 조절전극을 포함하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러이다.
마이크로미러, 광스캐닝소자

Description

전자력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 이를 사용한 광스캐닝 장치{Electromagnetic MEMS scanning micromirror and optical scanning device thereby}
도 1은 종래 기술의 폴리곤 미러를 사용한 스캐너의 사시도
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 실시예인 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러의 사시도
도 3a은 도 2의 평면도 및 A-B상의 단면도
도 3b는 도 3의 평면도의 A'-B'상의 단면도
도 4는 본 발명에 적용되는 작동 원리의 사시도
도 5는 본 발명의 작동원리의 사시도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 광원 2: 광학계
3: 폴리곤 미러 4: 모터
5: 입사광 6: 반사광
7: 모터의 회전방향 8: 주사방향
10: 마이크로미러 11: 미러 판
12: 프레임 구조물 13: 식각 구멍
14. 토션빔(torsion beam) 15: 자성체
16,17: 조절 전극 20: 기판상부
21: 절연층 22: 기판
본 발명은 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정의 전류를 인가하여 입력광을 반사시키는 마이크로미러를 가동시킴으로써 반사광의 경로를 변조하는 광 스캐닝 소자(optical scanning device)에 관한 것이다.
본 발명에 의한 스캐닝 마이크로미러는 광원으로부터 출사된 빔을 1차원(선) 또는 2차원(면)의 소정의 영역에 주사(scan)하여 화상 등의 정보를 결상하거나 위치, 화상 등의 데이터를 읽어들이는 레이저 프린터, 공초점 현미경(confocal microscope), 바코드 스캐너, 스캐닝 디스플레이 및 각종 센서 등에 적용 가능하다.
또한, 스캐닝 외에도 반사광의 경로를 임의로 조절하는 광 스위치(optical switch) 소자 등에도 적용이 가능하다.
최근 광 소자 기술의 발전과 더불어 각종 정보의 입출력단 및 정보 전달의 매개체로 광을 사용하는 다양한 기술들이 대두되고 있다. 광원에서 나오는 빔을 주사하여 사용하는 방법도 이들 중 하나로 바코드 스캐너(barcode scanner)나 기초적인 수준의 스캐닝 레이저 디스플레이(scanning laser display) 등을 이러한 기술의 전통적인 응용 사례로 꼽을 수 있다.
이러한 빔 스캐닝 기술은 적용 사례에 따라 다양한 주사 속도(scanning speed)와 주사 범위(scanning range)를 요구하게 되는데, 기존의 빔 스캐닝은 갈바닉 미러(galvanic mirror)나 회전형 폴리곤 미러(rotating polygon mirror) 등의 구동되는 미러의 반사면과 입사광이 이루는 입사 각도를 조절하여 구현하는 방법이 주류를 이루고 있다. 갈바닉 미러의 경우 수 내지 수십 헤르쯔(Hz) 정도의 주사 속도를 요구하는 응용에 적합하며, 폴리곤 미러의 경우 수 킬로헤르쯔(kHz) 정도의 주사 속도를 구현하는 것이 가능하다.
제반 기술의 발달과 더불어 최근에는 빔 스캐닝 기술을 새로운 디바이스에 적용하거나, 이러한 기술을 채용하고 있는 기존의 적용 사례에서 성능을 더욱 향상시키려는 노력이 계속되고 있는데, 레이저 스캐닝(laser scanning)을 사용한 고해상도의 원색 재현력이 뛰어난 투사 방식 디스플레이 시스템(projection display system)이나 HMD(Head Mounted Display), 레이저 프린터 등이 그 좋은 예이다.
이러한 높은 공간 분해능(high spatial resolution)이 요구되는 빔 스캐닝을 필요로 하는 시스템에서는 통상적으로 빠른 주사 속도와 큰 각변위(angular displacement or tilting angle)를 구현할 수 있는 스캐닝 미러(scanning mirror) 가 요구되는데, 종래의 폴리곤 미러를 사용하는 방법의 경우 고속으로 회전하는 모터에 폴리곤 미러가 장착되어 있는 형태를 취하기 때문에, 주사 속도는 폴리곤 미러의 회전 각속도에 비례하며 이는 구동부 모터의 회전 속도에 의존하므로 통상의 모터 회전 속도의 한계로 인하여 주사 속도를 증가시키는 데 한계가 있으며, 전체 시스템의 부피와 전력 소모를 감소시키기 어려운 단점이 있다.
또한, 구동 모터부의 기계적 마찰 소음을 근본적으로 해결하여야 하며, 복잡한 구조로 인해 원가 절감을 기대하기 어렵다.
도 1은 종래 기술에 의한 폴리곤 미러를 사용한 주사 장치의 개략도로써, 광원(1)에서 출사된 입력광(5)은 각종 렌즈 등의 광학계(2)를 통과하여 폴리곤 미러(3)에 의해 반사된다.
따라서, 상기 폴리곤 미러(3)의 하부에 설치된 모터(4)를 사용하여 폴리곤 미러(3)를 회전시킴으로써, 상기 반사광(6)을 폴리곤 미러(3)의 회전 방향(7)에 의해 정의되는 방향(8)으로 주사시킬 수 있다.
상기 폴리곤 미러(3)를 사용한 주사 장치의 경우 단방향의 비교적 빠른 스캐닝을 구현할 수 있으나, 고해상도의 디스플레이 등에 적용하는 데에는 한계가 있다.
마이크로미러를 사용한 주사 장치의 경우 양방향 주사가 가능하고, 수십 kHz에 이르는 빠른 주사 속도를 구현할 수 있으나, 이러한 가혹 조건에서 구동할 경우 구동 원리상 마이크로미러가 펄럭이는 이른바 동적 변형(dynamic deflection) 현상이 발생하여 반사면의 왜곡과, 이로 인해 반사광이 열화되는 원인이 된다.
따라서, 고성능의 광 주사 장치를 구현하기 위해서는 이러한 동적 변형 현상을 억제할 수 있는 마이크로미러의 재질 및 구조 선정이 필요하다.
수직 방향의 빗살 모양 전극(comb electrode)을 사용하는 종래의 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러의 경우, 제작 공정상 가동부(movable part or rotor)와 고정부(fixed part or stator)의 높은 정렬 정밀도가 요구되고, 회전 각도를 증가시키기 위해서는 높은 종횡비(aspect ratio)를 갖도록 구조물을 제작해야 하는 어려움이 있다.
또한, 미러 판(mirror plate)에 부착되는 가동 빗살 모양 전극과 이에 인접한 고정부 빗살 모양 전극 모두 구동시 감쇄(damping)를 증가시키는 요인으로 작용하게 되는 단점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 전자기 현상을 이용하여 구동되는 마이크로미러를 집적하여 적용한 광 스캐닝 소자를 제공하는 것이다.
상기의 마이크로미러는 반사광의 경로를 소정의 양만큼 변조하는 방향 변조 또는 각 변조 기능을 제공한다.
상기의 마이크로미러는 반사광의 경로를 소정의 주기동안 소정의 양만큼 변조하는 스캐닝 기능을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 마이크로미러에 박막과 프레임 구조를 적 용하여 구동 중 반사면의 변형을 억제하고, 큰 스캐닝 각도와 빠른 스캐닝 속도를 구현하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 일관 공정 및 마이크로머시닝 기술을 적용하여 제작되는 광 스캐닝 소자의 경량화 및 소형화를 기하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 홀이 형성된 기판하부; 상기 기판하부 위에 적층된 기판상부; 상기 기판상부에 토션빔으로 회전가능하도록 연결되고, 반사면은 상기 기판하부에 형성된 홀을 향하는 미러판; 상기 미러판의 반사면의 후면에 형성되어 상기 미러판의 변형을 억제하는 강화프레임; 상기 미러판의 반사면의 후면에 형성되어 구동력을 발생시키는 자성체; 상기 미러판 반사면의 후면에 형성되어 자기장을 발생시키는 코일; 및 상기 미러판의 반사면의 후면에 형성되어 상기 구동력을 조절하는 조절전극을 포함하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러이다.
또, 상기의 강화 프레임 구조물은 하나 이상의 단위 프레임 구조물로 구성되어 어레이 형태로 배치된 것을 특징으로 한다.
또, 상기의 단위 프레임 구조물은 회전축에 가까운 쪽이 회전축에서 먼 쪽보다 폭이 넓은 것을 특징으로 한다.
또, 상기의 단위 프레임 구조물은 회전축에 가까운 쪽이 회전축에서 먼 쪽보다 두께가 두꺼운 것을 특징으로 한다.
또, 상기의 단위 프레임 구조물은 소정의 부위가 비어있어 질량을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
또, 상기의 자성체는 회전축을 중심으로 대칭 또는 비대칭으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또, 상기의 자성체는 상기 강화 프레임의 표면에 형성되거나 상기 강화 프레임 표면으로부터 매립된 형태로 제작된 것을 특징으로 한다.
또, 가동 전극이 강화 프레임 구조물의 일측에 더 형성된 것을 특징으로 한다.
또, 마이크로미러와 조절 전극 사이 또는 조절 전극과 가동 전극 사이에 전위차를 인가하여 구동력을 조절하는 것을 특징으로 한다.
또, 코일은 미러판 반사면의 후면의 기판 상부에 집적되어 형성하거나, 미러판 반사면 후면과 일정 거리에 별도로 형성하여 부착하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 발명은, 상기의 특징을 가지는 스캐닝 마이크로미러와, 하나 이상의 렌즈를 포함하여 구성되고, 광원으로부터 상기 스캐닝 마이크로미러 패키지에 입사광을 제공하는 광학계를 포함하는 광스캐닝 장치이다.
이하, 본 발명을 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러의 실시예를 나타낸 사시도로서, 도 2a는 미러판의 반사면이 보이도록 도시한 것이고, 도 2b는 도 2a를 뒤집은 상태를 도시한 것이다. 도 2에서 자기장을 공급하는 코일은 생략하였다.
마이크로미러(10)는 미러판(11)과, 상기 미러판(11)을 지지하는 프레임 구조물(12), 그리고 상기 프레임 구조물(12)에 형성된 식각 구멍(13)을 포함하여 구성되며, 입력광을 반사시키는 반사면은 미러판(11)의 프레임 구조물(12)이 형성된 반대면에 형성된다.
상기 마이크로미러(10)는 양단에서 회전축의 역할을 하면서 구동시 복원력 토오크를 제공하는 토션빔(torsion beam, 14)에 의해 지지되고 기판상부(20)과 연결된다.
따라서, 상기 마이크로미러(10)는 기판상부(20)와 일체로 형성될 수 있다.
상기 기판상부(20)와 기판하부(22)의 접합시 절연을 위하여 절연층(21)이 개재된다.
상기 미러판(11)의 구동을 위한 자성체(15)가 상기 프레임 구조물(12) 상에 어레이로 형성되는데, 이는 회전축의 일측에 비대칭적으로 형성하거나 토션빔(14)에 대칭으로 형성할 수 있다.
또한, 상기 프레임 구조물(12) 상에 돌출된 형태로 형성하거나, 도 2(a)와 같이 프레임 구조물(12) 표면으로부터 매입된 형태로 제작하는 것이 가능하다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 스캐닝 마이크로미러(10)의 평면도 및 단면도이다.
상기 마이크로미러(10)는 균일한 두께의 박막 형태의 미러판(11)에 위에 부분적으로 식각 구멍(13)이 있는 다이아몬드 형태의 프레임 구조물(12)이 주기적으로 형성된 구조이다.
상기 프레임 구조물(12)의 외측으로는 조절전극(16,17)이 대칭적으로 형성되어 있다.
기판상부(20)와 기판하부(22)는 절연층(21)에 의해 전기적으로 분리된 구조로써, 상기 절연층(21)은 제작 공정상의 에치스톱(etch-stop)의 역할을 하게 되며, 이러한 구조를 형성하기 위해 SOI(Silicon-On-Insulator) 기판을 사용할 수도 있고, 두 장의 기판(substrate)을 접합하여 제작하는 것도 가능하다.
상기 마이크로미러(10)의 구동을 위해서는 기판(20,22)과 수직 방향으로 자기장(magnetic field)을 가하게 되는데, 자기장을 가하기 위한 코일을 기판에 집적할 수도 있고 따로 제작된 코일을 사용할 수도 있다.
도 4 및 도 5는 전자기력을 사용한 본 발명에 의한 마이크로미러의 구동 원리를 나타낸 사시도이다.
도 4와 같이 양 끝단(101)이 고정된 토션빔(102)에 의해 지지되는 구조물에 자성체(103)를 형성하고 상기 자성체(103)의 바닥면에 수직한 방향(z 방향)으로 자기장을 가할 경우, 상기 자성체(103)에는 y축을 축으로 하는 토오크가 작용하게 된다.
상기 자성체(103)가 영구 자석인 경우 토오크는 자극의 방향에 따라 +y축 방향 또는 -y축 방향으로 작용하게 되며, 니켈 등의 연자성체(soft magnetic material)인 경우 형상 이방성(shape anisotropy)에 의해 도 4와 같은 방향(104)의 토오크가 작용하게 된다.
따라서, 외부 자기장에 의한 구동력 토오크와 토션빔(102)의 변형으로 인해 발생하는 반대 방향의 복원력 토오크가 평형을 이루는 점에서 자성체의 회전 각도가 결정된다.
마찬가지의 원리로, 도 5와 같이 본 발명에 의한 전자력 구동 마이크로미러에 z 방향의 외부 자기장을 인가할 경우 마이크로미러에는 x 방향의 토션빔(14)을 회전축으로 하는 방향(31)의 토오크가 작용하게 된다.
따라서, 외부 자기장을 인가했다가 제거했을 때 토션빔의 복원력에 의해 마이크로미러가 반대 방향으로 구동되므로, 마이크로미러의 양방향 회전 운동을 구현할 수 있다. 자기장의 방향을 반대로 바꿔줄 경우 마이크로미러의 회전 방향도 반대로 바뀌게 되므로, 자기장의 방향을 반복적으로 바꿔줌으로써 마이크로미러의 회전 운동을 구현할 수도 있다.
마이크로미러의 구동력을 조절하기 위해 마이크로미러(10)와 조절 전극(16, 17) 사이에 전위차를 인가하여 구동을 방해하는 정전력을 가할 수 있다.
상기에서 설명한 상기의 스캐닝 마이크로미러 패키지에, 하나 이상의 렌즈를 포함하여 구성되고, 광원으로부터 상기 스캐닝 마이크로미러 패키지에 입사광을 제공하는 광학계를 포함시켜 광스캐닝 장치를 구성할 수 있다.
또한, 상기 광스캐닝 장치에서 상기 스캐닝 마이크로 미러 패키지로부터 반사되어 나온 반사광을 확대시키는 확대렌즈를 더 포함시킬 수 있다.
본 발명에 의한 스캐닝 마이크로미러는 광원으로부터 출사된 빔을 소정의 영역에 주사하여 화상 등의 정보를 결상하거나 위치, 화상 등의 데이터를 읽어 들이는데 사용 가능한 소자이다.
이러한 스캐닝 마이크로미러를 마이크로머시닝 기술 및 반도체 일관 공정 등을 사용하여 제작함으로써 광학적, 기계적 성능이 현저히 향상된 소형의 경량화 된 형태로 구현할 수 있고, 부품 단가를 절감할 수 있으며, 전자력 구동에 의해 구동 전류를 현저히 낮출 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 스캐닝 마이크로미러는 가동 구조물 자체에 전기적 배선이 불필요한 단순한 구조로 양산성이 높고, 소자 가격의 저렴화가 기대되며, 소형 경량화에 적합하다.
또한 기존의 마이크로미러에 비해 향상된 구조적 안정성과 광학적 성능 및 감소된 질량으로 빠른 주사 속도와 넓은 스캔 범위를 요구하는 고성능 스캐닝 시스템에 적합하며, 마이크로미러의 정적 변위(static displacement)를 요구하는 시스템에도 적용이 가능하여 다양한 응용이 가능할 것으로 여겨진다.

Claims (11)

  1. 내부에 홀이 형성된 기판하부; 상기 기판하부 위에 적층된 기판상부; 상기 기판상부에 토션빔으로 회전가능하도록 연결되고, 반사면은 상기 기판하부에 형성된 홀을 향하는 미러판; 상기 미러판의 반사면의 후면에 형성되어 상기 미러판의 변형을 억제하는 강화프레임; 상기 미러판의 반사면의 후면에 형성되어 구동력을 발생시키는 자성체; 상기 미러판 반사면의 후면에 형성되어 자기장을 발생시키는 코일; 및 상기 미러판의 반사면의 후면에 형성되어 상기 구동력을 조절하는 조절전극을 포함하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 강화 프레임 구조물은 하나 이상의 단위 프레임 구조물로 구성되어 어레이 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러.
  3. 제2항에 있어서, 상기의 단위 프레임 구조물은 회전축에 가까운 쪽이 회전축에서 먼 쪽보다 폭이 넓은 것을 특징으로 하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러.
  4. 제2항에 있어서, 상기의 단위 프레임 구조물은 회전축에 가까운 쪽이 회전축에서 먼 쪽보다 두께가 두꺼운 것을 특징으로 하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러.
  5. 제2항에 있어서, 상기의 단위 프레임 구조물은 소정의 부위가 비어있어 질량을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러.
  6. 제1항에 있어서, 상기의 자성체는 회전축을 중심으로 대칭 또는 비대칭으로 형성된 것을 특징으로 하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러.
  7. 제1항에 있어서, 상기의 자성체는 상기 강화 프레임의 표면에 형성되거나 상기 강화 프레임 표면으로부터 매립된 형태로 제작된 것을 특징으로 하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러.
  8. 제1항에 있어서, 가동 전극이 강화 프레임 구조물의 일측에 더 형성된 것을 특징으로 하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러.
  9. 제1항에 있어서, 마이크로미러와 조절 전극 사이 또는 조절 전극과 가동 전극 사이에 전위차를 인가하여 구동력을 조절하는 것을 특징으로 하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러.
  10. 제1항에 있어서, 코일은 미러판 반사면의 후면의 기판 상부에 집적되어 형성하거나, 미러판 반사면 후면과 일정 거리에 별도로 형성하여 부착하는 것을 특징으 로 하는 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러.
  11. 제1항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 스캐닝 마이크로미러와, 하나 이상의 렌즈를 포함하여 구성되고, 광원으로부터 상기 스캐닝 마이크로미러 패키지에 입사광을 제공하는 광학계를 포함하는 광스캐닝 장치.
KR1020050005126A 2005-01-19 2005-01-19 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 이를 사용한광스캐닝 장치 KR100644896B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050005126A KR100644896B1 (ko) 2005-01-19 2005-01-19 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 이를 사용한광스캐닝 장치
US11/335,093 US7324252B2 (en) 2005-01-19 2006-01-18 Electromagnetic scanning micro-mirror and optical scanning device using the same
JP2006010530A JP4392410B2 (ja) 2005-01-19 2006-01-18 電磁力駆動スキャニングマイクロミラー及びこれを使用した光スキャニング装置
TW095101912A TWI290239B (en) 2005-01-19 2006-01-18 Electromagnetic scanning micro-mirror and optical scanning device using the same
EP06001119A EP1684108A1 (en) 2005-01-19 2006-01-19 Electromagnetic scanning micro-mirror and optical scanning device using the same
CNB2006100059091A CN100380172C (zh) 2005-01-19 2006-01-19 电磁扫描微镜以及使用其的光学扫描装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050005126A KR100644896B1 (ko) 2005-01-19 2005-01-19 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 이를 사용한광스캐닝 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060084307A KR20060084307A (ko) 2006-07-24
KR100644896B1 true KR100644896B1 (ko) 2006-11-14

Family

ID=35985373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050005126A KR100644896B1 (ko) 2005-01-19 2005-01-19 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 이를 사용한광스캐닝 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7324252B2 (ko)
EP (1) EP1684108A1 (ko)
JP (1) JP4392410B2 (ko)
KR (1) KR100644896B1 (ko)
CN (1) CN100380172C (ko)
TW (1) TWI290239B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100743315B1 (ko) * 2005-08-26 2007-07-26 엘지전자 주식회사 마이크로 미러 디바이스 및 이를 이용한 마이크로 미러디바이스 어레이
JP2009058930A (ja) * 2007-08-07 2009-03-19 Canon Inc 揺動体装置、光偏向器、及びそれを用いた光学機器
KR101343314B1 (ko) * 2009-02-18 2013-12-18 도꾸리쯔교세이호진 상교기쥬쯔 소고겡뀨죠 광빔 주사장치
JP6094105B2 (ja) * 2012-09-13 2017-03-15 セイコーエプソン株式会社 アクチュエーター、光スキャナー、画像表示装置、ヘッドマウントディスプレイ
CN102967934B (zh) * 2012-12-04 2016-08-03 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种电磁驱动微镜
CN109828257A (zh) * 2019-02-14 2019-05-31 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种扫描装置及激光雷达
CN111830701B (zh) * 2019-04-19 2022-02-15 华为技术有限公司 电磁微镜及激光设备
DE102019216154A1 (de) * 2019-10-21 2021-04-22 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches Schwingungssystem

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08248334A (ja) * 1995-02-25 1996-09-27 Samsung Electro Mech Co Ltd 微細ミラーアレイのミラー駆動方法及びその装置
JP2003015064A (ja) 2001-07-04 2003-01-15 Fujitsu Ltd マイクロミラー素子
KR20060018683A (ko) * 2004-08-25 2006-03-02 엘지전자 주식회사 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 그 제조방법

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4224599C2 (de) * 1992-07-23 2000-09-21 Contec Ges Fuer Ind Elektronik Elektrostatische Ablenkeinheit
US5629790A (en) * 1993-10-18 1997-05-13 Neukermans; Armand P. Micromachined torsional scanner
US5488862A (en) * 1993-10-18 1996-02-06 Armand P. Neukermans Monolithic silicon rate-gyro with integrated sensors
US6201629B1 (en) * 1997-08-27 2001-03-13 Microoptical Corporation Torsional micro-mechanical mirror system
US6535318B1 (en) * 1999-11-12 2003-03-18 Jds Uniphase Corporation Integrated optoelectronic devices having pop-up mirrors therein and methods of forming and operating same
US20020046985A1 (en) * 2000-03-24 2002-04-25 Daneman Michael J. Process for creating an electrically isolated electrode on a sidewall of a cavity in a base
US6388789B1 (en) * 2000-09-19 2002-05-14 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Multi-axis magnetically actuated device
KR100413793B1 (ko) * 2000-12-05 2003-12-31 삼성전자주식회사 마이크로미러 액튜에이터
JP3740444B2 (ja) * 2001-07-11 2006-02-01 キヤノン株式会社 光偏向器、それを用いた光学機器、ねじれ揺動体
JP2003066362A (ja) * 2001-08-23 2003-03-05 Olympus Optical Co Ltd 光偏向器
US6757092B2 (en) * 2001-12-10 2004-06-29 Nayef M. Abu-Ageel Micro-machine electrostatic actuator, method and system employing same, and fabrication methods thereof
US6897990B2 (en) * 2001-12-28 2005-05-24 Canon Kabushiki Kaisha Rocking member apparatus
JP3848249B2 (ja) * 2001-12-28 2006-11-22 キヤノン株式会社 揺動体装置
US6894823B2 (en) * 2002-04-26 2005-05-17 Corning Intellisense Llc Magnetically actuated microelectromechanical devices and method of manufacture
JP3862623B2 (ja) * 2002-07-05 2006-12-27 キヤノン株式会社 光偏向器及びその製造方法
JP4164421B2 (ja) * 2002-08-26 2008-10-15 キヤノン株式会社 揺動装置、揺動装置を用いた光偏向器、及び光偏向器を用いた画像表示装置、画像形成装置、並びにその製法
US6924915B2 (en) * 2002-08-26 2005-08-02 Canon Kabushiki Kaisha Oscillation device, optical deflector using the oscillation device, and image display device and image forming apparatus using the optical deflector, and method of manufacturing the oscillation device
US7071594B1 (en) * 2002-11-04 2006-07-04 Microvision, Inc. MEMS scanner with dual magnetic and capacitive drive
US6844951B2 (en) * 2002-12-23 2005-01-18 Lexmark International, Inc. Stationary coil oscillator scanning system
JP2005292381A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Canon Inc 光偏向器
JP4771059B2 (ja) * 2004-08-18 2011-09-14 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 走査装置及びその製作方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08248334A (ja) * 1995-02-25 1996-09-27 Samsung Electro Mech Co Ltd 微細ミラーアレイのミラー駆動方法及びその装置
JP2003015064A (ja) 2001-07-04 2003-01-15 Fujitsu Ltd マイクロミラー素子
KR20060018683A (ko) * 2004-08-25 2006-03-02 엘지전자 주식회사 정전력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060084307A (ko) 2006-07-24
JP2006201783A (ja) 2006-08-03
TW200632368A (en) 2006-09-16
TWI290239B (en) 2007-11-21
CN100380172C (zh) 2008-04-09
US20060158710A1 (en) 2006-07-20
US7324252B2 (en) 2008-01-29
JP4392410B2 (ja) 2010-01-06
CN1825163A (zh) 2006-08-30
EP1684108A1 (en) 2006-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100644896B1 (ko) 전자력 구동 스캐닝 마이크로미러 및 이를 사용한광스캐닝 장치
US6198565B1 (en) Light deflection element and display apparatus using same
US7009748B2 (en) Resonant scanning mirror with inertially coupled activation
US7733551B2 (en) Actuator, optical scanner and image-forming device
KR100636347B1 (ko) 스캐닝 디스플레이 시스템
JP4492252B2 (ja) アクチュエータ
US20050141070A1 (en) Torsionally hinged devices with support anchors
JP3759598B2 (ja) アクチュエータ
US7453617B2 (en) Scanning device and fabrication method thereof
KR20060124079A (ko) 스캐닝 마이크로미러 및 전자력 구동 2축 스캐닝마이크로미러 디바이스
EP2980626B1 (en) Light deflector, and apparatus having light deflector
US9268130B2 (en) Micromechanical component and method for producing a micromechanical component
Hoskinson et al. Arrays of large-area, tip/tilt micromirrors for use in a high-contrast projector
KR100619696B1 (ko) 정전력 구동 스캐닝 마이크로 미러와 그 제조방법 및 이를 이용한 광 스캐닝 장치
JP7028271B2 (ja) 光偏向器、光走査装置、画像形成装置、画像投影装置、ヘッドアップディスプレイ装置、およびレーダ装置
JP2005173435A (ja) 光偏向器
JP2006130587A (ja) 揺動体装置、及びその作製方法
JP2010134420A (ja) 光走査装置及び画像形成装置
JP4357412B2 (ja) 反射装置
KR100636348B1 (ko) 스캐닝 마이크로미러
Noge et al. Electrostatically actuated two-dimensional optical scanner having a high resonant frequency ratio of fast/slow axes
JP2004294959A (ja) 静電型アクチュエータ
JP2006145962A (ja) 二次元光偏向器及び該二次元光偏向器を用いた光学機器
JP2006171267A (ja) 光偏向器
JP2005173437A (ja) 光偏向器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121026

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131024

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141024

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151023

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161024

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171024

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181024

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191024

Year of fee payment: 14