KR20240046229A - 반사체 스캐너 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프레임, 제 2 축을 따라 연장되는 제 1 탄성 부재를 통해 프레임의 내측에 연결되는 미러부, 제 1 구동부 및 제 2 구동부를 포함하는 반사체 스캐너를 제공한다. 프레임은 프레임 형상부 및 브리지부들의 세트를 포함하고, 제 1 축을 중심으로 회전가능하게 유지된다. 제 1 구동부는: 제 1 축상에서 프레임을 개재하여 서로 대향하도록 배치된 제 1 자석쌍; 하나의 브리지부 및 상기 하나의 브리지부에 대하여 상기 제 1 자석쌍의 일측에서 프레임 형상부의 일부에 의해 형성된 제 1 환상부에 배선되는 제 1 코일로서, 상기 하나의 브리지부는 상기 미러부보다 상기 제 1 자석쌍 중 하나의 자석에 더 근접한, 상기 제 1 코일; 및 다른 브리지부 및 상기 다른 브리지부에 대하여 상기 제 1 자석쌍의 다른측에서 프레임 형상부의 일부에 의해 형성된 제 2 환상부에 배선되는 제 2 코일로서, 상기 다른 브리지부는 상기 미러부보다 상기 제 1 자석쌍 중 다른 자석에 더 근접한, 상기 제 2 코일을 포함한다. 제 2 구동부는: 제 2 축상에서 프레임의 브리지부들의 세트 사이의 영역을 개재하여 서로 대향하도록 배치된 제 2 자석쌍; 및 적어도 프레임 형상부의 브리지부들의 세트 사이의 영역에 배선된 제 3 코일을 포함한다.
Description
본 발명은 반사체의 방향을 스캔하는 반사체 스캐너에 관한 것이다.
반사체 스캐너로서, 수신된 광을, 서로 직교하는 2 축 방향들로 스캐닝하면서 반사시키는 마이크로 전기 기계적 시스템 (micro electro mechanical system) (MEMS) 구조를 갖는 구동 디바이스가 알려져 있다.
또한, 구동 디바이스로서, 제 1 방향을 따라 병치된 3 개의 개구부들을 구비한 판상 및 직사각형 제 1 가동부, 반사면을 구비한 제 2 가동부, 및 지지 부재를 갖는 디바이스가 제안되어 있다 (특허문헌 1 참조).
제 2 가동부는 제 1 방향으로 신장하는 한 쌍의 제 1 토션 바들에 의해 제 1 가동부의 중심 개구부에 지지된다. 지지 부재는 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 신장하는 한 쌍의 제 2 토션 바들에 의해 제 1 가동부를 지지한다.
제 1 가동부의 표면 상에는 중심 개구부를 둘러싸도록 배선된 제 1 코일, 및 제 1가동부의 4 개의 변들의 단부들을 따라 3 개의 개구부들을 둘러싸도록 배선된 제 2 코일이 배치되어 있다. 추가로, 제 1 가동부의 3 개의 개방부의 양측 단부에서 개구부들에는 각각 제 1 쌍의 자석들에 의해 서로 다른 극성들로 자화된 한 쌍의 자석 부재가 제공된다. 한 쌍의 자석들은 제 1가동부의 중심에서 개구부의 아래에 배치된다. 또한, 제 2 코일의 제 2 방향을 따라 한 쌍의 구간들의 근방에, 다른 극성들을 가지고 서로 대면하는 한 쌍의 제 2 자석들이 배치된다.
상기 구성에 의해, 제 1 코일을 통해 전류를 간헐적으로 공급하는 것은, 제 1 가동부 상에서, 제 1 코일이 배치되고 자기 부재를 따라 있는 영역 (제 1 영역이라 함) 에 힘을 인가한다. 이에 따라, 제 2 가동부는 제 1 토션 바를 중심축으로 하여 진동한다. 추가로, 제 2 코일을 통해 전류를 간헐적으로 공급하는 것은, 제 1 가동부 상에서, 제 2 코일이 배치되고 제 2 자석을 따라 있는 영역 (제 2 영역이라 함) 에 힘을 인가한다. 이에 따라, 제 2 가동부는 제 2 토션 바를 중심축으로 하여 진동한다. 그 결과, 제 2 가동부의 반사면의 방향이 제 1 방향 및 제 2 방향으로 스캐닝되고, 수신된 광이 2 축 방향으로 스캐닝되게 한다.
또한, 특허문헌 1 에 기재된 구동 디바이스는, 제 1 가동부의 4 개의 변들의 단부들의 제 2 자석이 인접하는 변을 따른 영역에 제 2 코일 뿐만 아니라 제 1 코일이 배선되어 있다. 따라서, 구동 디바이스에서, 제 1 코일을 통해 흐르는 전류에 의해 상기 영역에 인가되는 힘, 소위 크로스토크 (crosstalk) 를 방지하기 위해, 제 2 자석을 제 1 코일이 배선되는 구간을 제외한 영역 내의 4 개의 위치들에 나누어 배치한다.
따라서, 구동 디바이스를 구성함에 있어서, 제 1 쌍의 자석들 이외에 4 개의 제 2 자석들, 즉 6 개의 시스템들의 자석들이 준비되어야 하고, 각각 분산 방식으로 설치될 필요가 있다. 그리하여, 부품들의 수가 증가하고 구조가 보다 복잡해져 제조 비용이 높아지는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 제조 비용 및 크로스토크를 억제할 수 있는 반사체 스캐너를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 반사체 스캐너는 프레임, 미러부, 제 1 구동부, 및 제 2 구동부를 포함한다. 프레임은 일 표면을 따라 연장되는 프레임 형상부를 포함하고, 일 표면을 따라 제 1 축을 중심으로 회전가능하게 유지된다. 미러부는 일 표면을 따라 제 2 축을 따라 신장하는 제 1 탄성 부재를 통해 프레임의 내측에 연결된다. 제 1 구동부는 프레임을 제 2 축을 중심축으로 하는 회전 방향으로 회전시킨다. 제 2 구동부는 프레임을 제 1 축을 중심축으로 하는 회전 방향으로 회전시킨다. 프레임은, 프레임 내측에 제 1 축을 개재하도록 신장하고 제 2 축을 가로질러 프레임의 대향 부분들에 걸쳐 있는 브리지부들의 세트를 포함한다. 제 1 구동부는: 제 1 축상에서 프레임을 개재하여 서로 대향하도록 배치된 제 1 자석쌍; 하나의 브리지부 및 상기 하나의 브리지부에 대하여 상기 제 1 자석쌍의 일측에서 프레임 형상부의 일부에 의해 형성된 제 1 환상부에 배선되는 제 1 코일로서, 상기 하나의 브리지부는 상기 미러부보다 상기 제 1 자석쌍 중 하나의 자석에 더 근접한, 상기 제 1 코일; 및 다른 브리지부 및 상기 다른 브리지부에 대하여 상기 제 1 자석쌍의 다른측에서 프레임 형상부의 일부에 의해 형성된 제 2 환상부에 배선되는 제 2 코일로서, 상기 다른 브리지부는 상기 미러부보다 상기 제 1 자석쌍 중 다른 자석에 더 근접한, 상기 제 2 코일을 포함한다. 제 2 구동부는: 제 2 축상에서 프레임의 브리지부들의 세트 사이의 영역을 개재하여 서로 대향하도록 배치된 제 2 자석쌍; 및 적어도 프레임 형상부의 브리지부들의 세트 사이의 영역에 배선된 제 3 코일을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 반사체 스캐너는 프레임, 미러부, 자석쌍, 코일, 제 1 지주 및 제 2 지주를 포함한다. 프레임은 일 표면을 따라 연장되는 프레임 형상부를 포함하고, 일 표면을 따라 제 1 축을 중심으로 회전가능하게 유지된다. 미러부는 일 표면을 따라 제 2 축을 따라 신장하는 제 1 탄성 부재를 통해 프레임의 내측에 연결된다. 자석쌍은 프레임을 개재하도록 서로 대향하게 배치된다. 코일은 프레임의 프레임 형상부 및 브리지부들의 세트에서 배선된다. 제 1 지주는 제 1 환상부의 케이싱 내측에 설치된다. 제 2 지주는 제 2 환상부의 케이싱 내측에 설치된다. 프레임은, 프레임 내측에 제 1 축을 개재하도록 신장하고 제 2 축을 가로질러 프레임의 대향 부분들에 걸쳐 있는 브리지부들의 세트를 포함한다. 제 1 지주는 제 1 축을 따라 신장하는 탄성 부재를 통해 브리지부들의 세트 중 하나의 브리지부에 연결된다. 제 2 지주는 제 1 축을 따라 신장하는 탄성 부재를 통해 브리지부들의 세트 중 다른 브리지부에 연결된다.
본 발명에 의하여, 4 개의 자석들을 이용함으로써, 탄성 부재를 통하여 미러부에 연결된 프레임을 제 1 축을 중심축으로 하는 회전 방향으로 회전하게 하는 힘에 대하여, 상기 프레임을 제 2 축을 중심축으로 하는 회전 방향으로 회전하게 하는 코일을 통하여 흐르는 구동 전류의 영향인 영향 (크로스토크) 을 억제하면서, 미러부를 2 축 방향으로 진동시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 디바이스의 크기 및 그의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1a 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (200) 의 평면도이다.
도 1b 는 반사체 스캐너 (200) 의 측면도이다.
도 2 는 반사체 스캐너 (200) 의 각각의 코일들을 통해 흐르는 전류의 방향, 자기장의 방향, 및 로렌츠 힘의 방향을 나타내는 반사체 스캐너 (200) 의 평면도이다.
도 3a 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (300) 의 평면도이다.
도 3b 는 반사체 스캐너 (300) 의 측면도이다.
도 4 는 반사체 스캐너 (300) 의 각각의 코일들을 통해 흐르는 전류의 방향, 자기장의 방향, 및 로렌츠 힘의 방향을 나타내는 반사체 스캐너 (300) 의 평면도이다.
도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (400) 의 평면도이다.
도 6a 는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (500) 의 평면도이다.
도 6b 는 반사체 스캐너 (500) 의 측면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (600) 의 평면도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 반사체 스캐너 (600) 의 변형예로서 반사체 스캐너 (700) 의 평면도이다.
도 1b 는 반사체 스캐너 (200) 의 측면도이다.
도 2 는 반사체 스캐너 (200) 의 각각의 코일들을 통해 흐르는 전류의 방향, 자기장의 방향, 및 로렌츠 힘의 방향을 나타내는 반사체 스캐너 (200) 의 평면도이다.
도 3a 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (300) 의 평면도이다.
도 3b 는 반사체 스캐너 (300) 의 측면도이다.
도 4 는 반사체 스캐너 (300) 의 각각의 코일들을 통해 흐르는 전류의 방향, 자기장의 방향, 및 로렌츠 힘의 방향을 나타내는 반사체 스캐너 (300) 의 평면도이다.
도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (400) 의 평면도이다.
도 6a 는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (500) 의 평면도이다.
도 6b 는 반사체 스캐너 (500) 의 측면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (600) 의 평면도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 반사체 스캐너 (600) 의 변형예로서 반사체 스캐너 (700) 의 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태들을 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
실시형태 1
도 1a 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (200) 를 위에서 본 평면도이고, 도 1b 는 반사체 스캐너 (200) 를 도 1a 에 도시된 흰색 화살표 방향으로 본 측면도이다.
반사체 스캐너 (200) 는, 예를 들어 반사 표면을 갖는 미러부 (MR) 가 제 1 축 (J1) 및 이 제 1 축 (J1) 에 수직한 제 2 축 (J2) 을 각각 회전 중심축으로 하는 2 축 방향으로 진동하도록 구성된 MEMS (Micro Electro Mechanical System) 미러이다.
도 1a 및 도 1b 에 도시된 바와 같이, 반사체 스캐너 (200) 는 프레임 (20), 지주들 (21a, 21b), 제 1 자석으로서 한 쌍의 자석들 (31a, 31b), 제 2 자으로서 한 쌍의 자석들 (32a, 32b) 및 베이스 (40) 를 포함한다.
프레임 (20) 은 프레임 형상부 (FR) 및 브리지부들의 세트로 구분된다. 프레임 형상부 (FR) 는 제 1 축 (J1) 방향을 따라 병치된 개구부들 (Oa, Os, Ob) 을 가진 프레임 (20) 의 하나의 표면의 외부 에지를 따라 연장된다. 브리지부들의 세트는 개구부 (Oa) 와 개구부 (Os) 사이의 브리지부 (Ba) 및 개구부 (Ob) 와 개구부 (Os) 사이의 브리지부 (Bb) 를 포함한다. 즉, 프레임 (20) 은 외부 에지 및 브리지부들의 세트 (Ba, Bb) 를 따라 연장되는 프레임 형상부 (FR) 를 포함한다. 브리지부들의 세트 (Ba, Bb) 는 제 2 축 (J2) 을 가로지르는 대향 부분들에서 제 1 축 (J1) 을 개재하도록 함께 신장되는 프레임 형상부 (FR) 사이를 브리지한다.
프레임 (20) 에서, 전술한 브리지부들의 세트 (Ba, Bb) 중에서 자석 (31a) 에 더 근접한 브리지부 (Ba) 및 개구부 (Oa) 주위의 프레임 형상부 (FR) 를 포함하는 환상 영역을 환상 영역 (Ra) 이라고 한다. 또한, 프레임 (20) 에서, 전술한 브리지부들의 세트 중에서 자석 (31b) 에 근접한 브리지부 및 개구부 (Ob) 주위의 프레임 형상부 (FR) 를 포함하는 환상 영역을 환상 영역 (Rb) 이라고 한다.
개구부 (Os), 즉 브리지부들 (Ba, Bb) 사이의 영역에, 미러부 (MR) 가 설치된다. 미러부 (MR) 는 제 2 축 (J2) 을 따라 신장되는 토션 바들 (T1a, T1b) 을 통해 프레임 (20) 의 프레임 형상부 (FR) 에 연결된다.
개구부 (Oa), 즉 환상 영역 (Ba) 내측에, 지주 (21a) 가 설치된다. 지주 (21a) 는 제 1 축 (J1) 을 따라 신장되는 토션 바 (T2a) 를 통해 프레임 (20) 의 프레임 형상부 (FR) 에 연결된다.
개구부 (Ob), 즉 환상 영역 (Bb) 내측에, 지주 (21b) 가 설치된다. 지주 (21b) 는 제 1 축 (J1) 을 따라 신장되는 탄성 부재로서 토션 바 (T2b) 를 통해 프레임 (20) 의 프레임 형상부 (FR) 에 연결된다. 토션 바들 (T1a, T1b, T2a, T2b) 은 탄성 부재로 각각 이루어진다.
환상 영역 (Ra) 의 환상부에 루프 형상 또는 나선 형상으로 배선된 코일 (L1) 이 배치되어 있다. 코일 (L1) 을 구성하는 배선의 하나의 단부 및 다른 단부는 토션 바 (T2a) 의 표면 상에 그리고 지주 (21a) 및 베이스 (40) 각각의 내측에 배선된 한 쌍의 배선을 통해 전원 회로 (50) 에 연결된다.
환상 영역 (Rb) 의 환상부에 루프 형상 또는 나선 형상으로 배선된 코일 (L2) 이 배치되어 있다. 코일 (L2) 을 구성하는 배선의 하나의 단부 및 다른 단부는 토션 바 (T2b) 의 표면 상에 그리고 지주 (21b) 및 베이스 (40) 각각의 내측에 배선된 한 쌍의 배선을 통해 전원 회로 (50) 에 연결된다.
또한, 브리지부들의 세트 (Ba, Bb) 사이의 영역 (이하, 중심 영역이라고도 함) 에서, 프레임 형상부 (FR) 와 브리지부들의 세트 (Ba, Bb) 상에 배선된 코일 (L3) (파선으로 표시) 은 루프 형상 또는 나선 형상으로 미러부 (MR) 를 둘러싸도록 배치된다. 코일 (L3) 을 구성하는 배선의 하나의 단부는 프레임 형상부 (FR) 상에, 토션 바 (T2a) 의 표면 상에, 그리고 지주 (21a) 및 베이스 (40) 의 내측에 설치된 배선을 통해 전원 회로 (50) 에 연결된다. 또한, 코일 (L3) 을 구성하는 배선의 다른 단부는 프레임 형상부 (FR) 상에, 토션 바 (T2b) 의 표면 상에, 그리고 지주 (21b) 및 베이스 (40) 의 내측에 설치된 배선을 통해 전원 회로 (50) 에 연결된다. 지주들 (21a, 21b) 은 베이스 (40) 상에 설치된다. 지주들 (21a, 21b) 에서의 배선은 그 내측에 TSV (Through Silicon Via) 를 지주로 사용하여 라우팅될 수도 있지만, 이 배선은 지주들의 표면들에 제공된 본딩 패드들로 와이어 본딩에 의해 프레임 (20) 과 자석들 (31a, 31b) 을 넘어 외부로 인출될 수도 있다.
즉, 도 1a 에 도시된 바와 같이, 프레임 (20) 에서, 코일 (L1) 은 환상 영역 (Ra) 에 설치되고, 코일 (L2) 은 환상 영역 (Rb) 에 설치된다. 추가로, 환상 영역 (Ra) 과 환상 영역 (Rb) 사이의 중심 영역, 즉, 전술한 브리지부들의 세트 사이의 영역에서, 미러부 (MR) 및 제 3 코일 (L3) 이 설치된다. 코일 (L3) 은 적어도 한 쌍의 자석들 (32a, 32b) 에 의해 개재되는 영역을 가로지르도록 자석 (32a 또는 32b) 에 인접하여 배선된 배선부를 포함한다.
전원 회로 (50) 는 미러부 (MR) 를 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 하는 회전 방향으로 진동시키기 위한 교류 전류인 제 1 구동 전류를 코일들 (L1, L2) 각각에 공급한다. 또한, 전원 회로 (50) 는 미러부 (MR) 를 제 1 축 (J1) 을 중심축으로 하는 회전 방향으로 진동시키기 위한 교류 전류인 제 2 구동 전류를 코일 (L3) 에 공급한다. 도 1b 에서 전원 회로 (50) 가 베이스 (40) 로부터 이격된 위치에 설치되었지만, 전원 회로 (50) 는 베이스 (40) 상에 직접 설치될 수도 있다.
자석들 (31a, 31b, 32a, 32b) 은 프레임 (20) 의 각 측면들에 인접한 외주의 위치들 상에 하나씩 배치되도록 베이스 (40) 상에 설치된다. 베이스 (40) 의 표면으로부터 자석들 (31a, 31b, 32a, 32b) 각각의 높이는 베이스 (40) 로부터 프레임 (20) 의 전방 표면까지의 높이와 동일하거나 그 보다 클 수 있다.
또한, 제 1 자석쌍으로서 자석들 (31a, 31b) 은, 다른 극성들을 갖는 표면들이 제 1 축 (J1) 상에 대향하도록 프레임 (20) 을 개재하도록 베이스 (40) 상에 설치된다.
추가로, 제 2 자석쌍으로서 자석들 (32a, 32b) 은, 다른 극성들을 갖는 표면들이 제 2 축 (J1) 상에 대향하도록 프레임 (20) 을 개재하도록 베이스 (40) 상에 설치된다.
제 1 축 (J1) 의 방향을 따른 방향에서의 자석들 (32a 및 32b) 각각의 길이는, 적어도 중심 영역, 즉 브리지부들의 세트 (Ba, Bb) 사이의 영역이 개재될 수 있는 길이로 설정된다.
반사체 스캐너 (200) 의 동작에 대해서는 도 2 를 참조하여 후술된다.
도 2 는 한 시점에서 반사체 스캐너 (200) 의 각각의 코일들을 통해 흐르는 전류의 방향, 자기장의 방향, 및 로렌츠 힘의 방향을 도시하는 반사체 스캐너 (200) 의 평면도이며, 이들 방향은 심볼 또는 화살표로 표시된다.
전원 회로 (50) 는 교류 전류인 구동 전류 (i1) 를 코일 (L1) 에 공급하고, 또한 구동 전류 (i1) 의 위상이 반전된 교류 전류인 구동 전류 (i1e) 를 코일 (L2) 에 공급한다. 그 결과, 한 시점에서, 구동 전류 (i1) 는 코일 (L1) 을 통해, 예를 들어 도 2 의 화살표로 도시된 바와 같이 시계방향으로 흐르고, 구동 전류 (i1e) 는 코일 (L2) 을 통해, 예를 들어 도 2 의 화살표로 도시된 바와 같이 시계방향으로 흐른다.
따라서, 프레임 (20) 의 좌측 단부에는 자석 (31a) 에 의한 자기장 (B1) (흰색 화살표로 표시) 과 자기장 (B1) 을 가로지르는 구동 전류 (i1) (검은색 화살표로 표시) 에 기초한 제 1 로렌츠 힘이 인가된다. 게다가, 프레임 (20) 의 우측 단부에는 자석 (31b) 에 의한 자기장 (B1e) (흰색 화살표로 표시) 과 자기장 (B1e) 을 가로지르는 구동 전류 (i1e) (검은색 화살표로 표시) 에 기초한 제 2 로렌츠 힘이 인가된다. 이 경우, 제 1 로렌츠 힘의 방향과 제 2 로렌츠 힘의 방향은 서로 반대이다. 즉, 제 1 로렌츠 힘 및 제 2 로렌츠 힘 중 하나가 프레임 (20) 의 전방 표면이 향하는 방향으로 인가되면, 다른 하나는 프레임 (20) 의 후방 표면이 향하는 방향으로 인가된다. 이는 프레임 (20) 이 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 회전하게 하는 힘 (힘의 쌍) 을 프레임 (20) 에 인가한다. 더욱이, 구동 전류 (i1, i1e) 는 교류 전류이므로, 프레임 (20) 의 우측 단부와 좌측 단부에 대한 로렌츠 힘의 방향은 서로 반대 방향을 유지하면서 교류 전류의 주파수에 대응하는 주기로 반전된다.
그 결과, 프레임 (20) 은 교류 전류의 주파수에 대응하는 주기로 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 하는 회전 방향을 반전시키고, 관성력을 수용하는 토션 바들 (T1a, T1b) 이 미러부 (MR) 를 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 하는 회전 방향으로 진동시키도록 비틀린다.
그런데, 코일 (L1(L2)) 의 브리지부 (Ba(Bb)) 에 흐르는 구동 전류의 방향은 프레임 (20) 의 좌측 (우측) 단부측의 프레임 형상부 (FR) 를 통하여 흐르는 구동 전류에 대향한다. 따라서, 도 2 에 도시된 자기장 (B1(B1e)) 에 의해 브리지부 (Ba(Bb)) 에 인가되는 로렌츠 힘은, 프레임 (20) 의 좌측 (우측) 단부에 인가된 로렌츠 힘과 반대 방향, 즉 프레임 (20) 의 회전을 방지하는 방향이다. 하지만, 브리지부 (Ba(Bb)) 로부터 자석 (31a(31b)) 까지의 거리는 프레임 (20) 의 좌측 (우측) 단부의 프레임 형상부 (FR) 로부터 자석 (31a(31b)) 까지의 거리보다 길다. 따라서, 자석 (31a(31b)) 에 의해 발생되는 브리지부 (Ba(Bb)) 에서의 자기장 (b1(b1e)) 은 자기장 (B1(B1e)) 보다 작으므로, 발생 토크 또한 작아 프레임 (20) 의 회전 운동 간섭에 영향을 덜 미친다.
반사체 스캐너 (200) 에서, 전원 회로 (50) 는 교류 전류인 구동 전류 (i2) 를 코일 (L3) 에 공급한다. 그 결과, 한 시점에서, 구동 전류 (i2) 는 프레임 형상부 (FR) 에서 도 2 의 화살표에 의해 표시된 방향으로 코일 (L3) 을 통해 흐른다.
따라서, 자석 (32a) 에 의한 자기장 (B2) (흰색 화살표로 도시됨) 과 자기장 (B1) 을 가로지르는 구동 전류 (i2) (검은색 화살표로 도시됨) 에 응답하여, 프레임 (20) 의 상단부에서 프레임 형상부 (FR) 에 제 3 로렌츠 힘이 인가된다. 더욱이, 제 4 로렌츠 힘은 자석 (32b) 에 의한 자기장 (B2e) (흰색 화살표로 도시됨) 및 자기장 (B2e) 을 가로지르는 구동 전류 (i2) (검은색 화살표로 도시됨) 에 응답하여 프레임 (20) 의 하단부에서 프레임 형상부 (FR) 에 인가된다. 이 경우, 제 3 로렌츠 힘의 방향과 제 4 로렌츠 힘의 방향은 서로 반대이고, 즉 제 3 로렌츠 힘 및 제 4 로렌츠 힘 중 하나가 프레임 (20) 의 전방 표면을 향하는 방향으로 인가되면, 다른 하나는 프레임 (20) 의 후방 표면을 향하는 방향으로 인가된다. 그 결과, 프레임 (20) 은 프레임 (20) 이 중심축으로서 제 1 축 (J1) 을 중심으로 회전하게 하는 힘 (힘의 쌍) 을 받는다. 더욱이, 구동 전류 (i2) 는 교류 전류이므로, 프레임 (20) 의 상단부와 하단부 각각에 대한 로렌츠 힘의 방향은 서로 반대 방향을 유지하면서 교류 전류의 주파수에 대응하는 주기로 반전된다.
그 결과, 프레임 (20) 은 교류 전류의 주파수에 대응하는 주기로 제 1 축 (J1) 을 중심축으로 하는 회전 방향을 반전시키고, 관성력을 수용하는 토션 바들 (T2a, T2b) 이 미러부 (MR) 를 제 1 축 (J1) 을 중심축으로 하는 회전 방향으로 진동시키도록 비틀린다.
그런데, 브리지부 (Ba(Bb)) 에 인가되는 자기장 (b1(b1e)) 및 자기장 (b1(b1e)) 을 가로질러 코일 (L3) 을 통해 흐르는 구동 전류 (i2) 에 의해, 프레임 (20) 을 제 2 축 (J2) 을 중심축으로서 회전시키는 힘 쌍이 크로스토크로서 브리지부 (Ba(Bb)) 에도 인가된다. 하지만, 전술한 바와 같이, 브리지부 (Ba(Bb)) 로부터 자석 (31a(31b)) 까지의 거리는 프레임 (20) 의 좌측 (우측) 단부로부터 자석 (31a(31b)) 까지의 거리보다 길다. 또한, 브리지부 (Ba(Bb)) 로부터 제 2 축 (J2) 까지의 거리가 짧기 때문에, 브리지부 (Ba(Bb)) 에 인가되는 발생 토크가 작고, 크로스토크의 영향도 작다.
도 1a 에 도시된 예에서, 프레임 (20) 은 브리지부들의 세트 (Ba, Bb) 를 구비한다. 하지만, 프레임 (20) 의 브리지부들의 개수는 2 개로 제한되지 않는다. 즉, 미러부 (MR) 를 둘러싸는 브리지부들의 한 세트 (Ba, Bb) 가 프레임 (20) 에 형성되는 한, 브리지부들의 개수는 3 개 이상일 수 있다.
요약하면, 반사체 스캐너 (200) 는 다음과 같은 프레임, 미러부, 제 1 구동부 및 제 2 구동부를 포함하는 구성을 채용하여 미러부를 2 축 방향으로 진동시킨다.
즉, 프레임 (20) 은 일 면을 따라 연장되고 일 면을 따라 제 1 축 (J1) 을 중심으로 회전가능하게 유지되는 프레임 형상부 (FR) 를 포함한다. 프레임은 그 자체 내에 제 1 축을 개재하도록 신장하고 전술한 일 면을 따라 제 2 축 (J2) 을 가로질러 그의 대향 부분들에 걸쳐 있는 브리지부들의 세트 (Ba, Bb) 를 포함한다. 미러부 (MR) 는 전술한 일 면을 따라 제 2 축을 따라 신장하는 제 1 탄성 부재 (T1a, T1b) 를 통해 프레임의 내측에 연결된다. 제 1 구동부들 (31a, 31b, L1, L2) 은 제 2 축을 중심축으로 하는 회전 방향으로 프레임을 회전시키고, 제 2 구동부들 (32a, 32b, L3) 은 제 1 축을 중심축으로 하는 회전 방향으로 프레임을 회전시킨다. 여기서, 제 1 구동부는 프레임을 개재하도록 제 1 축 상에서 서로 대향하여 위치하는 제 1 자석쌍 (31a, 31b) 및 이 프레임에 배선된 제 1 코일과 제 2 코일을 포함한다. 제 1 코일 (L1) 은 미러부보다 제 1 자석쌍 (31a, 31b) 중 하나의 자석 (31a) 에 근접한 하나의 브리지부 (Ba) 및 프레임 형상부 (FR) 의 하나의 브리지부 보다 제 1 자석쌍의 일측 상의 일부분에 의해 형성되는 제 1 환상부 (Ra) 에 배선된다. 제 2 코일 (L2) 은 미러부보다 제 1 자석쌍 (31a, 31b) 중 다른 자석 (31b) 에 근접한 다른 브리지부 (Bb) 및 프레임 형상부 (FR) 의 다른 브리지부 보다 제 1 자석쌍의 다른측 상의 일부분에 의해 형성되는 제 2 환상부 (Bb) 에 배선된다.
이러한 구성에 의해, 4 개의 자석들을 사용하면, 프레임을 제 2 축을 중심축으로 하는 회전 방향으로 회전시키기 위해 제 1 코일 및 제 2 코일을 통해 흐르는 구동 전류 (i1, i1e) 가 프레임을 제 1 축을 중심축으로 하는 회전 방향으로 회전시키기 위한 힘에 영향을 미치는 크로스토크를 억제하면서, 미러부를 2 축 방향으로 진동시키게 한다.
따라서, 본 발명은 특허문헌 1 에 기재된 구동 디바이스가 6 개의 자석들을 필요로 하는 것에 비해 디바이스의 크기 및 제조 비용을 줄일 수 있다.
실시형태 2
도 3a 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (300) 를 위에서 본 평면도이고, 도 3b 는 반사체 스캐너 (300) 를 도 3a 에 도시된 흰색 화살표 방향으로 본 측면도이다.
반사체 스캐너 (300) 에서, 자석 (31b) 은 자석 (31b) 의, 자석 (31a) 반대편의, 반대 표면의 극성 (예를 들어, S 극) 이 반사체 스캐너 (200) 의 자석 (31b) 의 극성 (예를 들어, N 극) 에 반대가 되도록 베이스 (40) 상에 설치된다. 즉, 반사체 스캐너 (300) 에서, 제 1 자석쌍으로서 자석들 (31a, 31b) 은, 이 자석들 (31a, 31b) 의 반대 표면들이 상호 동일한 극성이 되도록 베이스 (40) 상에 각각 설치된다.
더욱이, 반사체 스캐너 (300) 는 반사체 스캐너 (200) 에 포함되는 전원 회로 (50) 대신에 전원 회로 (50A) 를 채용한다. 다른 구성들은, 전술한 점을 제외하고는 반사체 스캐너 (200) 의 구성들과 동일하므로, 다른 구성들에 대한 설명은 생략한다.
반사체 스캐너 (300) 의 동작에 대해서는 도 4 를 참조하여 후술된다.
도 4 는 한 시점에서 반사체 스캐너 (300) 의 각각의 코일들을 통해 흐르는 전류의 방향, 자기장의 방향, 및 로렌츠 힘의 방향을 도시하는 반사체 스캐너 (300) 의 평면도이며, 이들 방향은 심볼 또는 화살표로 표시된다.
전력 회로 (50A) 는 교류 전류인 구동 전류 (i2) 를 코일 (L3) 에 공급한다. 게다가, 전원 회로 (50A) 는 교류 전류인 구동 전류 (i1) 를 코일 (L1) 에 공급하고, 또한 구동 전류 (i1) 와 동일한 위상의 교류 전류인 구동 전류 (i1e) 를 코일 (L2) 에 공급한다. 그 결과, 한 시점에서, 구동 전류 (i1) 는 코일 (L1) 을 통해 도 4 의 화살표로 도시된 바와 같이 시계 방향으로 흐르고, 구동 전류 (i1e) 는 코일 (L2) 을 통해, 예를 들어 도 4 의 화살표로 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 흐른다.
따라서, 제 1 로렌츠 힘은 자석 (31a) 에 의한 자기장 (B1) (흰색 화살표로 도시됨) 및 자기장 (B1) 을 가로지르는 구동 전류 (i1) (검은색 화살표로 도시됨) 에 응답하여 프레임 (20) 의 좌측 단부의 프레임 형상부 (FR) 에 인가된다. 더욱이, 제 2 로렌츠 힘은 자석 (31b) 에 의한 자기장 (B1e) (흰색 화살표로 도시됨) 및 자기장 (B1e) 을 가로지르는 구동 전류 (i1e) (검은색 화살표로 도시됨) 에 응답하여 프레임 (20) 의 우측 단부의 프레임 형상부 (FR) 에 인가된다. 이 경우, 제 1 로렌츠 힘의 방향과 제 2 로렌츠 힘의 방향은 서로 반대이고, 즉 제 1 로렌츠 힘 및 제 2 로렌츠 힘 중 하나가 프레임 (20) 의 전방 표면이 향하는 방향으로 인가되면, 다른 하나는 프레임 (20) 의 후방 표면이 향하는 방향으로 인가된다. 이는 프레임 (20) 이 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 회전하게 하는 힘 (힘의 쌍) 을 프레임 (20) 에 인가한다. 더욱이, 구동 전류 (i1, i1e) 는 교류 전류이므로, 프레임 (20) 의 우측 단부와 좌측 단부에 대한 로렌츠 힘의 방향은 반대 방향을 유지하면서 교류 전류의 주파수에 대응하는 주기로 반전된다.
그 결과, 프레임 (20) 은 교류 전류의 주파수에 대응하는 주기로 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 하는 회전 방향을 반전시키고, 관성력을 수용하는 토션 바들 (T1a, T1b) 이 미러부 (MR) 를 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 하는 회전 방향으로 진동시키도록 비틀린다.
즉, 반사체 스캐너 (300) 에서, 미러부 (MR) 는 반사체 스캐너 (200) 와 유사하게 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 하는 회전 방향으로 진동될 수 있다.
구동 전류 (i2), 제 2 자석쌍 (32a, 32b) 및 코일 (L3) 에 의한 제 1 축 (J1) 을 중심축으로 하는 미러부 (MR) 의 진동 운동은 전술한 반사체 스캐너 (200) 의 진동 운동과 동일하므로, 이의 설명을 생략한다.
그런데, 도 3a 및 도 3b 에 도시된 구성에 따르면, 코일 (L3) 을 통하여 흐르는 구동 전류 (i2) 및 자석 (31a(31b)) 으로부터의 자기장 (b1(b1e)) 에 의해, 각각의 브리지부들 (Ba, Bb) 에 대한 로렌츠 힘의 방향이 서로 동일하다. 따라서, 코일 (L3) 을 통하여 흐르는 구동 전류 (i2) 에 응답하여 전술한 바의 양 영역들에 대한 로렌츠 힘은 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 하는 회전 운동에 대한 힘의 쌍이 아니다.
따라서, 반사체 스캐너 (300) 에서, 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 하는 프레임 (20) 의 회전 운동에 대한 코일 (L3) 을 통해 흐르는 구동 전류 (i2) 에 의한 영향 또는 크로스토크가 발생하지 않는다.
실시형태 3
도 5 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (400) 의 위에서 본 평면도이다.
반사체 스캐너 (400) 는, 도 3a 에 도시된 반사체 스캐너 (300) 의 자석들 (32a, 32b) 대신에 자석들 (32aX, 32bX) 을 채용하고 그리고 코일 (L3) 대신에 코일 (L3A) 을 채용한다는 점을 제외하고는, 반사체 스캐너 (300) 와 동일한 구성을 갖는다.
다음은 제 2 자석쌍로서 자석들 (32aX, 32bX) 및 코일 (L3A) 의 구성에 초점을 맞추어 이 구성을 채용하여 반사체 스캐너 (400) 에 의해 수행되는 동작에 대한 설명이다.
도 5 에 점선으로 도시된 바와 같이, 프레임 (20) 의 전방 표면 상에서, 미러부 (MR) 및 코일들 (L1, L2) 이 배치된 영역을 둘러싸도록 프레임 (20) 의 프레임 형상부에서 코일 (L3A) 이 루프 형상 또는 나선 형상으로 배선된다. 코일 (L3A) 을 구성하는 배선의 하나의 단부는 토션 바 (T2a) 의 표면 상에 그리고 지주 (21a) 및 베이스 (40) 각각의 내측에 설치된 배선을 통해 전원 회로 (50A) 에 연결된다. 코일 (L3A) 을 구성하는 배선의 다른 단부는 토션 바 (T2b) 의 표면 상에 그리고 지주 (21b) 및 베이스 (40) 각각의 내측에 설치된 배선을 통해 전원 회로 (50A) 에 연결된다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 자석들 (32aX, 32bX) 이 제 1 축 (J1) 을 따라 코일 (L3A) 이 배선되는 배선 구간에 개재되도록, 이 자석들 (32aX, 32bX) 은 프레임 (20) 의 외측에 각각 배열된다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 반사체 스캐너 (400) 에서, 코일들 (L1, L2) 만이 브리지부들 (Ba, Bb) 에 배선된다. 하지만, 코일 (L3A) 은 브리지부들 (Ba, Bb) 에 배선되지 않는다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 제 2 자석쌍으로서의 자석들 (32aX, 32bX) 은 도 3a 에 도시된 자석들 (32a, 32b) 보다 제 1 축 (J1) 을 따른 방향으로 더 긴 길이를 갖는다. 그 결과, 자석들 (32aX, 32bX) 로부터 자기장을 가로지르는 코일 (L3A) 의 배선 구간은 도 3a 에 도시된 반사체 스캐너 (300) 의 배선 구간보다 길며, 로렌츠 힘은 그 만큼 높다. 따라서, 구동 전류 (i2) 의 전류량이 감소하더라도, 미러부 (MR) 가 제 1 축 (J1) 을 중심축으로 하는 회전 방향으로 확실히 진동될 수 있어서, 전체 디바이스의 전력 절감 및 소형화가 가능하다.
도 5 에 도시된 반사체 스캐너 (400) 의 구조로 인해, 구동 전류 (i2) 가 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 하는 프레임 (20) 의 회전 운동에 대한 영향이 없고, 즉 크로스토크가 없다는 것에 유의한다. 프레임 (20) 의 전방 표면 상에서, 구동 전류 (i1(i1e)) 에 응답하여 환상 영역 (Ra) 과 자석 (32aX(32bX)) 사이의 영역에서 발생하는 로렌츠 힘의 방향은, 환상 영역 (Rb) 과 자석 (32aX(32bX)) 사이의 영역에서 발생하는 로렌츠 힘의 방향과 반대이다. 따라서, 제 1 축 (J1) 을 중심축으로 한 프레임 (20) 의 회전 방향에 대하여, 환상 영역 (Ra) 과 자석 (32aX(32bX)) 사이의 영역에서 발생하는 로렌츠 힘과, 환상 영역 (Rb) 과 자석 (32aX(32bX)) 사이의 영역에서 발생하는 로렌츠 힘이 상쇄된다. 따라서, 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 한 프레임 (20) 의 회전 운동을 담당하는 구동 전류 (i1, i1e) 에 의해, 제 1 축 (J1) 을 중심축으로 한 프레임 (20) 의 회전 운동에 대하여 영향이나 크로스토크가 발생하지 않는다.
실시형태 4
도 6a 는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (500) 를 위에서 본 평면도이고, 도 6b 는 반사체 스캐너 (500) 를 도 6a 에 도시된 흰색 화살표 방향으로 본 측면도이다.
반사체 스캐너 (500) 는, 코일 (L1) 및 코일 (L2) 이 서로 병렬로 연결되고, 코일 (L3) 대신에 코일 (L3B) 이 채용되며, 전원 회로 (50) 대신에 전원 회로 (50B) 가 채용되는 점을 제외하고는, 도 1a 및 도 1b 에 도시된 반사체 스캐너 (200) 와 동일한 구성을 갖는다.
반사체 스캐너 (500) 에서의 코일들 (L1, L2, L3B) 의 배선 구성에 대해 이제 설명한다.
도 6a 에 도시된 바와 같이, 반사체 스캐너 (500) 에서, 도 1a 에 도시된 반사체 스캐너 (200) 와 유사하게, 프레임 (20) 의 환상 영역 (Ra) 은 코일 (L1), 지주 (21a) 및 토션 바 (T2a) 를 포함하고, 환상 영역 (Rb) 은 코일 (L2), 지주 (21b) 및 토션 바 (T2b) 를 포함한다. 더욱이, 이들 환상 영역들 (Ra, Rb) 사이의 중심 영역에서, 미러부 (MR), 토션 바들 (T1a, T1b) 및 코일 (L3B) 이 포함된다.
여기서, 코일 (L1) 을 구성하는 배선의 하나의 단부 및 다른 단부는 토션 바 (T2a) 의 표면 상에, 지주 (21a) 및 베이스 (40) 각각의 내측에 배선된 한 쌍의 배선을 통해 전원 회로 (50B) 에 연결된다. 코일 (L2) 을 구성하는 배선의 하나의 단부 및 다른 단부는 코일 (L1) 에 병렬로 연결된다.
코일 (L3B) 은 코일 (L3) 과 유사하게 미러부 (MR) 를 둘러싸도록 프레임 형상부 (FR) 와 브리지부 (Ba, Bb) 의 쌍에 루프 형상 또는 나선 형상으로 배선된다. 그러나, 코일 (L3B) 을 구성하는 배선의 하나의 단부 및 다른 단부는 개구부 (Ob) 의 주변 주위의 프레임 형상부 (FR) 상에, 토션 바 (T2b) 의 표면 상에 그리고 지주 (21b) 및 베이스 (40) 각각의 내측에 설치된 한 쌍의 배선을 통해 전원 회로 (50B) 에 연결된다.
전력 공급 회로 (50B) 는 교류 전류인 구동 전류 (i1) 를 코일 (L1) 에 공급하고, 교류 전류인 구동 전류 (i2) 를 코일 (L3B) 에 공급한다.
도 6a 및 도 6b 에 도시된 반사체 스캐너 (500) 의 구성에 따르면, 토션 바들 (T2a, T2b) 의 표면들 상에 배선되는 배선의 개수를 3 개에서 2 개로 줄일 수 있어, 이들 토션 바들 (T2a, T2b) 의 폭을 줄일 수 있다. 더욱이, 도 6a 및 도 6b 에 도시된 구성들에 따르면, 자석 (32a) 에 근접한 구간에서 자석 (32a) 에 의해 자기장을 가로지르는 코일 (L3B) 의 배선의 개수 및 자석 (32b) 에 근접한 구간에서 자석 (32b) 에 의해 자기장을 가로지르는 코일 (L3B) 의 배선의 개수가 동일하게 될 수 있다. 이는 제 1 축 (J1) 을 중심축으로 한 시계방향 회전 및 반시계방향 회전을 촉진하는 로렌츠 힘의 토크의 균형을 가능하게 한다.
실시형태 5
도 7 은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 반사체 스캐너 (600) 의 위에서 본 평면도이다.
도 7 에 도시된 바와 같이, 반사체 스캐너 (600) 에서, 지주 (21a) 는 제 1 축 (J1) 을 따라 신장되는 토션 바 (T2a) 를 통해 브리지부들의 세트 (Ba, Bb) 중 브리지부 (Ba) 에 연결된다. 지주 (21b) 는 제 1 축 (J1) 을 따라 신장되는 토션 바 (T2b) 를 통해 브리지부들의 세트 (Ba, Bb) 중 브리지부 (Bb) 에 연결된다.
전술한 점을 제외한 다른 구성들은 도 3a 및 도 3a 에 도시된 반사체 스캐너 (300) 와 동일하다.
도 7 에 도시된 구성에 따르면, 예를 들어, 도 3a 에 도시된 바와 같이 프레임 (20) 의 프레임 형상부 (FR) 에 연결되는 토션 바 (T2a(T2b)) 보다 토션 바 (T2a(T2b)) 와 프레임 (20) 사이의 연결 지점의 위치가 제 2 축 (J2) 에 더 근접하다. 그 결과, 프레임 (20) 이 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 회전하는 동안 토션 바 (T2a(T2b)) 의 편향과 연관된 변위량이 더 작아진다. 따라서, 토션 바 (T2a(T2b)) 와 그 표면 상의 배선에 대한 인장 응력이 감소하여, 토션 바 (T2a(T2b)) 자체의 수명을 연장시키고, 토션 바 (T2a(T2b)) 에서의 배선 파손 가능성을 감소시킨다. 이는 반사체 스캐너 자체의 수명을 연장시키는 것을 가능하게 한다.
도 7 에 도시된 구성에서, 코일들 (L1, L2) 을 통해 흐르는 제 1 구동 전류 (i1, i1e) 는 프레임 (20) 이 제 2 축 (J2) 을 중심축으로 하여 회전하게 하고, 코일 (L3) 을 통해 흐르는 제 2 구동 전류 (i2) 는 프레임 (20) 이 제 1 축 (J1) 을 중심축으로 하여 회전하게 한다.
그러나, 지주 (21a(21b)) 가 도 7 에 도시된 바와 같이 토션 바 (T2a(T2b)) 를 통해 브리지부들 (Ba, Bb) 에 연결된 프레임 (20A) 에 하나의 시스템의 하나의 단일 배선 코일만을 배치함으로써 그리고 전술한 바와 같이 제 1 구동 전류 및 제 2 구동 전류가 중첩된 전류를 이러한 하나의 시스템내의 코일에 공급함으로써, 2 축의 회전 운동을 구현할 수 있다.
도 8 은 도 7 에 도시된 반사체 스캐너 (600) 의 변형예로서 반사체 스캐너 (700) 의 위에서 본 평면도이다.
도 8 에 도시된 바와 같이, 반사체 스캐너 (700) 에서, 프레임 (20A) 의 환상 영역 (Ra 및 Rb) 각각과, 브리지부들 (Ba 및 Bb) 을 포함하는 중심 영역에, 단일 배선을 포함하는 코일 (LQ) 이 나선 형상 또는 루프 형상으로 배선된다. 이 경우, 코일 (LQ) 을 구성하는 배선의 일 단부는 토션 바 (T2a) 의 표면 상에, 지주 (21a) 및 베이스 (40) 의 내측에 또는 이의 각각의 표면 상에 배선된 단일 배선을 통해 외측으로 인출된다. 더욱이, 코일 (LQ) 을 구성하는 배선의 일 단부는 토션 바 (T2b) 의 표면 상에, 지주 (21b) 및 베이스 (40) 의 내측에 또는 이의 각각의 표면 상에 배선된 단일 배선을 통해 외측으로 인출된다.
더욱이, 반사체 스캐너 (700) 에서, 4 개의 자석들 (31a, 31b, 32a, 32b) 을 사용하는 대신에, 자석쌍 (33a, 33b) 은 프레임 (20A) 을 가로질러 대각선으로 신장하는 제 3 축 (J3) 상에 프레임 (20A) 을 개재하여 서로 대향하게 배열된다.
여기서, 전원 회로는 전술한 구동 전류 (i1, i1e, 및 i2) 가 중첩된 구동 전류를 생성하고, 이 전류를 코일 (LQ) 을 구성하는 배선의 일 단부 및 다른 단부에 공급함으로써, 프레임 (20A) 이 2 축 (J1, J2) 을 중심축으로 하여 회전 방향으로 회전하게 한다.
20, 20A : 프레임
21a, 21b : 지주
31a, 31b : 제 1 자석쌍
32a, 32b, 32aX, 32bX, 33a, 33b : 제 2 자석쌍
40 : 베이스
50, 50A, 50B : 전원 회로
FR : 프레임 형상부
L1, L2, L3, L3A, L3B, LQ : 코일
MR : 미러부
T1a, T1b, T2a, T2b : 토션 바
21a, 21b : 지주
31a, 31b : 제 1 자석쌍
32a, 32b, 32aX, 32bX, 33a, 33b : 제 2 자석쌍
40 : 베이스
50, 50A, 50B : 전원 회로
FR : 프레임 형상부
L1, L2, L3, L3A, L3B, LQ : 코일
MR : 미러부
T1a, T1b, T2a, T2b : 토션 바
Claims (8)
- 반사체 스캐너로서,
일 표면을 따라 연장되는 프레임 형상부를 포함하고, 상기 일 표면을 따라 제 1 축을 중심으로 회전가능하게 유지되는 프레임,
상기 일 표면을 따라 제 2 축을 따라 신장하는 제 1 탄성 부재를 통해 상기 프레임의 내측에 연결되는 미러부,
상기 프레임을 상기 제 2 축을 중심축으로 하는 회전 방향으로 회전시키는 제 1 구동부,
상기 프레임을 상기 제 1 축을 중심축으로 하는 회전 방향으로 회전시키는 제 2 구동부
를 포함하고,
상기 프레임은, 상기 프레임 내측에 상기 제 1 축을 개재하도록 신장하고 상기 제 2 축을 가로질러 상기 프레임의 대향 부분들에 걸쳐 있는 브리지부들의 세트를 포함하며,
상기 제 1 구동부는,
상기 제 1 축 상에 상기 프레임을 개재하도록 서로 대향하도록 배치된 제 1 자석쌍,
하나의 브리지부 및 상기 하나의 브리지부에 대하여 상기 제 1 자석쌍의 일측에서 상기 프레임 형상부의 일부에 의해 형성된 제 1 환상부에 배선되는 제 1 코일로서, 상기 하나의 브리지부는 상기 미러부보다 상기 제 1 자석쌍 중 하나의 자석에 더 근접한, 상기 제 1 코일, 및
다른 브리지부 및 상기 다른 브리지부에 대하여 상기 제 1 자석쌍의 다른측에서 상기 프레임 형상부의 일부에 의해 형성된 제 2 환상부에 배선되는 제 2 코일로서, 상기 다른 브리지부는 상기 미러부보다 상기 제 1 자석쌍 중 다른 자석에 더 근접한, 상기 제 2 코일
을 포함하고,
상기 제 2 구동부는,
상기 제 2 축 상에 상기 프레임의 상기 브리지부들의 세트 사이의 영역을 개재하도록 서로 대향하도록 배치된 제 2 자석쌍, 및
적어도 상기 프레임 형상부의 상기 브리지부들의 세트 사이의 영역에 배선된 제 3 코일
을 포함하는, 반사체 스캐너. - 제 1 항에 있어서,
상기 미러부는 상기 프레임의 상기 브리지부들의 세트 사이의 영역에서 상기 제 1 탄성 부재를 통해 상기 프레임의 상기 프레임 형상부에 연결되고,
상기 제 3 코일은 상기 브리지부들의 세트를 통해 상기 미러부를 둘러싸도록 배선되는, 반사체 스캐너. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자석쌍은 각각의 대향 표면들을 가지고, 각각의 상기 대향 표면들의 자극들이 상이하도록 상기 프레임의 외측에 대향되게 배치되며,
상기 제 2 자석쌍은 각각의 대향 표면들을 가지고, 각각의 상기 대향 표면들의 자극들이 상이하도록 상기 프레임의 외측에 대향되게 배치되는, 반사체 스캐너. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자석쌍은 각각의 대향 표면들을 가지고, 각각의 상기 대향 표면들의 자극들이 동일하도록 상기 프레임의 외측에 대향되게 배치되며,
상기 제 2 자석쌍은 각각의 대향 표면들을 가지고, 각각의 상기 대향 표면들의 자극들이 상이하도록 상기 프레임의 외측에 대향되게 배치되는, 반사체 스캐너. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 3 코일은 상기 프레임의 상기 프레임 형상부에서 상기 미러부, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일이 배치되는 영역을 둘러싸도록 배선되고,
상기 제 2 자석쌍은 각각 상기 제 3 코일의 배선에서 상기 제 1 축의 방향을 따라 배선된 배선 구간을 개재하도록 상기 프레임의 외측에 설치되는, 반사체 스캐너. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 코일은 상기 제 1 코일에 연결된 일 단부 및 타 단부를 가지는, 반사체 스캐너. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사체 스캐너는,
상기 제 1 환상부의 케이싱 내측에 설치되는 제 1 지주, 및
상기 제 2 환상부의 케이싱 내측에 설치되는 제 2 지주
를 포함하고,
상기 제 1 지주는 상기 제 1 축을 따라 신장하는 탄성 부재를 통해 상기 프레임의 상기 프레임 형상부에 연결되고,
상기 제 2 지주는 상기 제 1 축을 따라 신장하는 탄성 부재를 통해 상기 프레임의 상기 프레임 형상부에 연결되는, 반사체 스캐너. - 반사체 스캐너로서,
일 표면을 따라 연장되는 프레임 형상부를 포함하고, 상기 일 표면을 따라 제 1 축을 중심으로 회전가능하게 유지되는 프레임,
상기 일 표면을 따라 제 2 축을 따라 신장하는 제 1 탄성 부재를 통해 상기 프레임의 내측에 연결되는 미러부,
상기 프레임을 개재하도록 서로 대향하게 배치되는 자석쌍,
상기 프레임의 상기 프레임 형상부 및 브리지부들의 세트에서 배선되는 코일,
제 1 환상부의 케이싱 내측에 설치되는 제 1 지주, 및
제 2 환상부의 케이싱 내측에 설치되는 제 2 지주
를 포함하고,
상기 프레임은, 상기 프레임 내측에 상기 제 1 축을 개재하도록 신장하고 상기 제 2 축을 가로질러 상기 프레임의 대향 부분들에 걸쳐 있는 브리지부들의 세트를 포함하며,
상기 제 1 지주는 상기 제 1 축을 따라 신장하는 탄성 부재를 통해 상기 브리지부들의 세트 중 하나의 브리지부에 연결되고,
상기 제 2 지주는 상기 제 1 축을 따라 신장하는 탄성 부재를 통해 상기 브리지부들의 세트 중 다른 브리지부에 연결되는, 반사체 스캐너.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/037356 WO2023058226A1 (ja) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | 反射体スキャナ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20240046229A true KR20240046229A (ko) | 2024-04-08 |
Family
ID=85804067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020247008128A KR20240046229A (ko) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | 반사체 스캐너 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4382215A1 (ko) |
JP (1) | JPWO2023058226A1 (ko) |
KR (1) | KR20240046229A (ko) |
CN (1) | CN117999132A (ko) |
WO (1) | WO2023058226A1 (ko) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0672635A (ja) | 1992-08-28 | 1994-03-15 | Teijin Ltd | 自動玉揚方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004354283A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Miyota Kk | 表面検査用画像装置の照明ユニットとその制御方法。 |
EP3598622B1 (en) | 2017-03-13 | 2023-08-09 | Pioneer Corporation | Drive device and distance measuring device |
-
2021
- 2021-10-08 KR KR1020247008128A patent/KR20240046229A/ko unknown
- 2021-10-08 EP EP21959967.7A patent/EP4382215A1/en active Pending
- 2021-10-08 WO PCT/JP2021/037356 patent/WO2023058226A1/ja active Application Filing
- 2021-10-08 CN CN202180102156.9A patent/CN117999132A/zh active Pending
- 2021-10-08 JP JP2023552658A patent/JPWO2023058226A1/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0672635A (ja) | 1992-08-28 | 1994-03-15 | Teijin Ltd | 自動玉揚方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4382215A1 (en) | 2024-06-12 |
CN117999132A (zh) | 2024-05-07 |
WO2023058226A1 (ja) | 2023-04-13 |
JPWO2023058226A1 (ko) | 2023-04-13 |
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