Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Ablenkeinrichtung.
Eine zweidimensionale optische Ablenkeinrichtung, die zweidimensional
Licht ablenkt, beinhaltet zwei Galvano-Ablenkeinrichtungen, die orthogonal angeordnet
sind und von denen jede über einen Spiegel verfügt. Wenn eine solche zweidimensionale
optische Ablenkeinrichtung physisch einen Lichtstrahl ablenkt, verzerrt sich der
geometrische Ort des Lichtstrahls auf einer Bildebene.
Das US-Patent Nr. 4 838 632
offenbart eine zweidimensionale optische Ablenkeinrichtung, die eine solche Verzerrung
verringert. 29 und 30
zeigen die im US-Patent Nr. 4 838 632 gezeigte
zweidimensionale optische Ablenkeinrichtung. 29 ist
eine Ansicht der zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung, betrachtet entlang
einer Linie XXIX-XXIX in 30. 30
ist eine Ansicht der zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung, betrachtet entlang
einer Linie XXX-XXX in 29.
Wie in 29 und 30
gezeigt ist, umfasst eine zweidimensionale optische Ablenkeinrichtung
500 eine erste Ablenkeinrichtung 510 und eine zweite Ablenkeinrichtung
520. Die erste Ablenkeinrichtung 510 umfasst einen bewegbaren
Abschnitt 512 mit einer Reflexionsfläche und einem Bügel
514, der den bewegbaren Abschnitt 512 trägt, damit er um
eine erste Achse A1 schwingen kann. Die zweite Ablenkeinrichtung 520 lässt
die erste Ablenkeinrichtung 510 um eine zweite Achse A2 schwingen, die
senkrecht zu ersten Achse A1 liegt. Die erste Ablenkeinrichtung 510 ist
an der zweiten Ablenkeinrichtung 520 so fixiert, dass im ablenkungsfreien
Zustand die Reflexionsfläche des bewegbaren Abschnitts 512 einen Winkel
von 45° bezüglich der zweiten Achse A2 bildet.
Ein einfallender Lichtstrahl LB1, der abgelenkt werden soll, fällt
so auf die erste Ablenkeinrichtung 510, dass er parallel zu der zweiten
Achse A2 ist. Ein Lichtstrahl LB2, der von der Reflexionsfläche des bewegbaren
Abschnitts 512 reflektiert wird, fällt durch eine Linse
532 auf eine Bildebene 534.
Die zweidimensionale optische Ablenkeinrichtung 500 erzielt
eine Verringerung der Verzerrung des geometrischen Ortes eines Lichtstrahls auf
der Bildebene, trotz der Tatsache, dass die Ablenkeinrichtung einfach aufgebaut
und sehr kompakt ist.
Bei der zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung 500
lässt die zweite Ablenkeinrichtung 520 die erste Ablenkeinrichtung
510 in einem Stück um eine Schwingachse schwingen, die parallel zum
einfallenden Lichtstrahl ist. Aus diesem Grund sind die Größe, die Masse
und das Trägheitsmoment der ersten Ablenkeinrichtung 510 wichtige
Faktoren bei der Realisierung einer kompakten zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung
mit einem einfachen Aufbau.
Die Beschreibung des US-Patents Nr.
4 838 632 liefert jedoch keine Lehre und auch keinen Vorschlag zur spezifischen
Anordnung der ersten Ablenkeinrichtung. Darüber hinaus liefert die Beschreibung
weder eine Lehre noch einen Vorschlag bezüglich eines Verfahrens zur Fixierung
der ersten Ablenkeinrichtung 510 an der zweiten Ablenkeinrichtung
520, so dass die Reflexionsfläche des bewegbaren Abschnitts
512 im ablenkungsfreien Zustand einen Winkel von 45° bezüglich
der zweiten Achse A2 bildet.
Eine zweidimensionale optische Ablenkeinrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung umfasst eine erste Ablenkeinrichtung zum Ablenken eines Lichtstrahls
um eine erste Achse bei einer hohen Geschwindigkeit, einen zweite Ablenkeinrichtung
zum Ablenken eines Lichtstrahls um eine zur ersten Achse senkrecht liegende, zweite
Achse bei einer geringen Geschwindigkeit, und einen Fixiermechanismus zum Fixieren
der ersten Ablenkeinrichtung an der zweiten Ablenkeinrichtung. Die erste Ablenkeinrichtung
umfasst ein Ablenkeinrichtungsplättchen und eine Betätigungseinrichtung
zum Betätigen des Ablenkeinrichtungsplättchens. Das Ablenkeinrichtungsplättchen
umfasst einen bewegbaren Abschnitt mit einer Reflexionsfläche, ein außerhalb
des bewegbaren Abschnitts angeordnetes Auflageteil und einen Verbindungsabschnitt,
der den bewegbaren Abschnitt mit dem Auflageteil verbindet. Der Verbindungsabschnitt
erstreckt sich entlang der ersten Achse und ist dazu in der Lage, sich um die erste
Achse zu verwinden, so dass der bewegbare Abschnitt bezügliche des Auflageteils
um die erste Achse schwingen kann. Die zweite Ablenkeinrichtung umfasst eine Drehwelle,
die sich um die zweite Achse drehen kann. Der Fixiermechanismus umfasst ein Fixierelement
mit einer Drehwellenfixieröffnung, an der die Drehwelle der zweiten Ablenkeinrichtung
im Wesentlichen ohne Spiel angreift, und einer Befestigungseinrichtung zum Verkleinern
eines Durchmessers der Drehwellenfixieröffnung des Fixierelements. Der Durchmesser
der Drehwellenfixieröffnung des Fixierelements wird durch die Befestigungseinrichtung
verkleinert, so dass das Fixierelement an der Drehwelle der zweiten Ablenkeinrichtung
fixiert ist. Das Fixierelement umfasst darüber hinaus eine erste Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche,
auf der die erste Ablenkeinrichtung angebracht ist. Die erste Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche
bildet einen Winkel von im Wesentlichen 45° bezüglich der zweiten Achse,
wenn das Fixierelement an der Drehwelle der zweiten Ablenkeinrichtung fixiert ist.
Der Fixiermechanismus umfasst darüber hinaus eine Fixiereinrichtung zum Fixieren
der ersten Ablenkeinrichtung am Fixierelement, so dass die Reflexionsfläche
des bewegbaren Abschnitts in einem betätigungsfreien Zustand im Wesentlichen
parallel zur ersten Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche des Fixierelements
liegt.
Diese Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht unbedingt alle
erforderlichen Merkmale, so dass die Erfindung auch eine Teilkombination dieser
beschriebenen Merkmale sein kann.
Die Erfindung lässt sich durch die folgende ausführliche
Beschreibung umfassender verstehen, wenn sie in Zusammenschau mit den beigefügten
Zeichnungen betrachtet wird:
1 ist eine Seitenansicht einer zweidimensionalen optischen
Ablenkeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
2 ist eine Vorderansicht der in 1
gezeigten zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung;
3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel
der in 1 und 2 gezeigten
MEMS-Resonanzablenkeinrichtung zeigt;
4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres
Beispiel der in 1 und 2
gezeigten MEMS-Resonanzablenkeinrichtung zeigt;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines in
4 gezeigten Metallsockels und Ablenkeinrichtungsplättchens,
die bezüglich 4 umgedreht ist;
6 ist eine in ihre Einzelteile zerlegte, perspektivische
Ansicht der in 4 gezeigten MEMS-Resonanzablenkeinrichtung;
7 ist eine perspektivische Ansicht, die den in
1 und 2 gezeigten Adapter
zeigt;
8 ist eine Seitenansicht des in 7
gezeigten Adapters;
9 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IX-IX
des Adapters in 8;
10 ist eine Seitenansicht des Adapters wie
8, die einen Zustand zeigt, in dem der Adapter an einer
Galvano-Ablenkeinrichtung fixiert ist und eine MEMS-Ablenkeinrichtung am Adapter
angebracht ist;
11 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, bevor
die MEMS-Ablenkeinrichtung am Adapterkörper befestigt wird, wobei die MEMS-Ablenkeinrichtung
am Adapterkörper befestigt wird, indem ein Raumeinstellelement verwendet wird;
12 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
die MEMS-Ablenkeinrichtung am Adapterkörper befestigt wird, wobei die MEMS-Ablenkeinrichtung
am Adapterkörper befestigt wird, indem das Raumeinstellelement verwendet wird;
13 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Einstellmechanismus
für den Raum zwischen der MEMS-Ablenkeinrichtung und dem Adapterkörper
zeigt;
14 ist eine Ansicht, die einen weiteren Adapter zeigt,
der anstelle des in 7 bis 9
gezeigten Adapters verwendet werden kann;
15 ist eine Ansicht, die einen Halter zum Halten der
in 1 und 2 gezeigten Galvano-Ablenkeinrichtung
zeigt;
16 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, bevor
der Außenflächenabschnitt der in 1 und
2 gezeigten Galvano-Ablenkeinrichtung in eine Befestigungsöffnung
für die Galvano-Ablenkeinrichtung in dem in 15
gezeigten Haltekörper eingepasst wird;
17 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem
der Außenflächenabschnitt der in 1 und
2 gezeigten Galvano-Ablenkeinrichtung in die Befestigungsöffnung
für die Galvano-Ablenkeinrichtung in dem in 15
gezeigten Haltekörper eingepasst ist;
18, die ähnlich der Ansicht von 17
ist, zeigt einen Halter, an dem vorab ein Verdrahtungsfixierelement befestigt ist;
19 ist eine perspektivische Ansicht einer zweidimensionalen
optischen Ablenkeinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
20 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptteils
der in 19 gezeigten MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
(Abschnitte ohne einen Magnetkreis, d.h. einen Metallsockel, ein Ablenkeinrichtungsplättchen
und eine flexible Platine);
21 ist eine Seitenansicht des Metallsockels, des Ablenkeinrichtungsplättchens
und der flexiblen Platine, die in 20 gezeigt sind;
22 ist eine perspektivische Ansicht einer Modifikation
des Metallsockels und einer starren Platine;
23 ist eine perspektivische Ansicht eines Magnetkreises
in der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
24 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XXIV-XXIV
des Magnetkreises von 23;
25 ist eine Unteransicht des in 23
gezeigten Magnetkreises;
26, die eine Schnittansicht ähnlich der in
24 ist, zeigt den Magnetkreis in der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform;
27 ist eine Ansicht, die eine Modifikation des in
23 bis 25 gezeigten Magnetkreises
zeigt;
28 ist eine perspektivische Ansicht der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
gemäß der zweiten Ausführungsform in einem zusammengebauten Zustand;
29 ist eine Ansicht der im US-Patent
Nr. 4 838 632 veröffentlichten zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung,
entlang einer Linie XXIX-XXIX in 30 betrachtet; und
30 ist eine Ansicht der im US-Patent
Nr. 4 838 632 veröffentlichten zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung,
entlang einer Linie XXIX-XXIX in 29 betrachtet.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend
unter Bezugnahme auf die Ansichten der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In dieser Beschreibung umfasst der Begriff „Ablenkeinrichtung" einen Scanner
und einen Schalter.
Erste Ausführungsform
1 ist eine Seitenansicht einer zweidimensionalen optischen
Ablenkeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. 2 ist eine Vorderansicht der in
1 gezeigten zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung.
Wie in 1 und 2
gezeigt ist, umfasst die zweidimensionale optische Ablenkeinrichtung gemäß
dieser Ausführungsform eine Galvano-Ablenkeinrichtung 110, eine MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 und einen Adapter 120 zum Fixieren der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 an der Galvano-Ablenkeinrichtung 110.
Die Galvano-Ablenkeinrichtung 110 dient dazu, einen einfallenden
Lichtstrahl LB1 mit relativ geringer Geschwindigkeit um die X-Achse abzulenken.
Die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 dient dazu, den einfallenden Lichtstrahl
LB1 mit relativ hoher Geschwindigkeit um eine zur X-Achse senkrecht liegende Y-Achse
abzulenken.
Die Galvano-Ablenkeinrichtung 110 umfasst eine Drehwelle
112, die sich um die X-Achse drehen kann. Die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 ist an der Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 durch den Adapter 120 fixiert.
Obwohl dies später ausführlich beschrieben werden wird,
hat die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 eine Reflexionsfläche
240 zur Reflexion des einfallenden Lichtstrahls LB1. Die Reflexionsfläche
240 kann um die Y-Achse schwingen. Der Adapter 120 fixiert die
MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 an der Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung
110, so dass in einem betätigungsfreien Zustand (neutralen Zustand)
die Reflexionsfläche der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 einen
Winkel von im Wesentlichen 45° bezüglich der X-Achse bildet.
Bei dieser zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung wandert der
einfallende Lichtstrahl LB1 auf einer Verlängerung der Mittelachse der Drehwelle
112 der Galvano-Ablenkeinrichtung 110, d.h. auf der X-Achse, und
wird durch die Reflexionsfläche 240 der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 reflektiert.
Ein reflektierter Lichtstrahl LB2 wird um die Y-Achse abgelenkt, und
zwar in Entsprechung mit dem Schwingen der Reflexionsfläche 240 der
MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 um die Y-Achse, wie in 1
gezeigt ist. Der reflektierte Lichtstrahl LB2 wird auch um die X-Achse abgelenkt,
und zwar in Entsprechung mit dem Schwingen der Reflexionsfläche 240
der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 um die X-Achse, wobei das Schwingen
der Reflexionsfläche 240 durch das Drehen der Drehwelle
112 der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 um die X-Achse verursacht
wird, wie in 2 gezeigt ist.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels
der in 1 und 2 gezeigten
MEMS-Resonanzablenkeinrichtung.
Wie in 3 gezeigt ist, umfasst die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 einen Magnetkreis 210, der ein Magnetfeld erzeugt, ein Ablenkeinrichtungsplättchen
230 und einen Metallsockel 248, der das Ablenkeinrichtungsplättchen
230 hält. Die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 umfasst
auch eine flexible Verdrahtungsplatine 246 für die Eingang und Ausgang
elektrischer Signale in die bzw. aus der externen Einheit.
Das Ablenkeinrichtungsplättchen 230 umfasst eine bewegbare
Platte 232, zwei Auflageteile 236, die sich außerhalb der
bewegbaren Platte 232
befinden, und zwei Torsionsstäbe 234, die die bewegbare
Platte 232 mit den Auflageteilen 236 verbinden. Die beiden Torsionsstäbe
234 erstrecken sich beide auf einer im Wesentlichen geraden Linie entlang
der Y-Achse. Die Torsionsstäbe 234 sind in der Lage, sich um die Y-Achse
zu verwinden und ermöglichen, dass die bewegbare Platte 232 bezüglich
der Auflageteile 236 um die Y-Achse schwingen kann. Die Auflageteile
236 sind mit einem Klebstoff am Metallsockel angebracht.
Die Reflexionsfläche 240 ist an der Oberseite der bewegbaren
Platte 232 gebildet. Die bewegbare Platte 232 hat an der Unterseite
eine Antriebsspule 242, die nahe des Randes der bewegbaren Platte
232 verläuft. 3 zeigt die Antriebsspule
242 zum Zwecke der Veranschaulichung, obwohl man die Spule tatsächlich
nicht sieht, da sie sich an der Unterseite der bewegbaren Platte 232 befindet.
Die zwei Endabschnitte der Antriebsspule 242 verlaufen durch einen Torsionsstab
234 und sind elektrisch jeweils mit einem Elektrodenfeld 244 verbunden,
die sich auf dem Auflageteil 236 befinden. 3
zeigt auch die Elektrodenfelder 244 zum Zwecke der Veranschaulichung, obwohl
man sie tatsächlich nicht sieht, da sie sich an der Unterseite der bewegbaren
Platte 232 befinden.
Das Ablenkeinrichtungsplättchen 230 wird einstückig
aus einem Einkristall-Siliziumsubstrat durch Ätzen unter Verwendung des MEMS-Verfahrens
gebildet, das sich durch Anwendung eines Halbleiter-Herstellungsprozesses etabliert
hat.
Der Magnetkreis 210 umfasst zwei Permanentmagnete
212 und ein Magnetjoch 214, an dem die Permanentmagnete
212 fixiert sind. Die beiden Permanentmagnete 212 sind an den
beiden Seiten der bewegbaren Platte 232 angeordnet. In diesem Fall sind
die beiden Permanentmagnete 212 so angeordnet, dass ihre Magnetisierungsrichtungen
in einem betätigungsfreien Zustand im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung
sind, in die sich die Torsionsstäbe 234 erstrecken, und im Wesentlichen
parallel zur Reflexionsfläche des bewegbaren Abschnitts. Das heißt, der
Magnetkreis 210 erzeugt ein Magnetfeld, das in einem betätigungsfreien
Zustand im Wesentlichen parallel zur Reflexionsfläche 240 der bewegbaren
Platte 232 und im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung (Erstreckungsrichtung)
der Torsionsstäbe 234 ist.
Wenn in der Antriebsspule 242 ein Strom fließt, wirken
nach der 3-Finger-Regel in einem betätigungsfreien Zustand entgegengesetzte
Kräfte auf die beiden Abschnitte der Antriebsspule 242, die parallel
zu den Torsionsstäben 234 liegen, und zwar in eine Richtung senkrecht
zur Reflexionsfläche 240 der bewegbaren Platte 232. Das heißt,
es wird ein Kräftepaar um die X-Achse erzeugt. Das Kräftepaar verleiht
der bewegbaren Platte 232 ein Drehmoment. Die bewegbare Platte
232 kippt um die Y-Achse, in Entsprechung mit dem Verhältnis zwischen
dem Drehmoment und der Reaktionskraft der Torsionsstäbe 234.
Die Größe der Kraft, die auf die Antriebsspule
242 wirkt, hängt von der Stärke des Stroms ab, der in der Antriebsspule
242 fließt. Darüber hinaus hängt die Richtung der Kraft,
die auf die Antriebsspule 242 wirkt, von der Richtung des Stroms ab, der
in der Antriebsspule 242 fließt. Wenn somit der Strom, der in der
Antriebsspule 242 fließt, ein Wechselstrom ist, kippt die bewegbare
Platte 232 innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs wiederholt im Uhrzeigersinn
und entgegen dem Uhrzeigersinn. Das heißt, die bewegbare Platte 232
schwingt um die Y-Achse.
Wie vorstehend beschrieben, bilden der Magnetkreis 210 und
die Antriebsspule 242 eine Betätigungseinrichtung bzw. einen Aktuator,
der die bewegbare Platte 232 schwingen lässt.
Die Resonanzfrequenz des Ablenkeinrichtungsplättchens
230 hängt von dem Trägheitsmoment der bewegbaren Platte
232 und der Torsionssteifigkeit der Torsionsstäbe 234 ab.
Die Zuführung eines Wechselstroms mit einer dieser Resonanzfrequenz entsprechenden
Frequenz zur Antriebsspule 232 macht es möglich, mit einem niedrigen
Betätigungsstrom einen großen Ablenkwinkel zu erzielen.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres
Beispiel der in 1 und 2
gezeigten MEMS-Resonanzablenkeinrichtung zeigt. 5 ist
eine perspektivische Ansicht des Metallsockels und Ablenkeinrichtungsplättchens,
die in 4 gezeigt sind. Diese Ansicht ist bezüglich
4 umgedreht. 6 ist eine
in ihre Einzelteile zerlegte, perspektivische Ansicht der in 4
gezeigten MEMS-Resonanzablenkeinrichtung. In den 4
bis 6 stellen Elemente, die mit der gleichen Bezugszahl
versehen sind wie in 3, die gleichen Elemente wie in
3 dar, und eine ausführliche Beschreibung derselben
unterbleibt.
Da die Einzelheiten der in 4 bis
6 gezeigten MEMS-Resonanzablenkeinrichtung in der Patentanmeldung
mit der Veröffentlichungsnr. US
2002/0060830 A1 offenbart sind, wird hier nur ein Überblick von dieser
gegeben. Der Aufbau und die Betriebsweise der in 4
bis 6 gezeigten MEMS-Resonanzablenkeinrichtung sind
im Wesentlichen gleich denen der in 3 gezeigten MEMS-Resonanzablenkeinrichtung.
Bei der folgenden Beschreibung liegt der Schwerpunkt auf den Unterschieden zwischen
diesen Ablenkeinrichtungen.
Wie in 4 bis 6
gezeigt ist, ist bei der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 das Ablenkeinrichtungsplättchen
230 so an einem Metallsockel 250 fixiert, dass die Reflexionsfläche
240 dem Metallsockel 250 zugewandt ist. Der Metallsockel
250 hat eine Öffnung 252. Wie z. B. in 4
gezeigt ist, liegt die Reflexionsfläche 240 über die Öffnung
252 des Metallsockels 250 frei.
Noch genauer, wie in 5 gezeigt, verfügt
der Metallsockel 250 über Vorsprünge 264, an dem die
Auflageteile 236 des Ablenkeinrichtungsplättchens 230 fixiert
sind. Die Auflageteile 236 sind mit einem Klebstoff so an den Vorsprüngen
fixiert, dass die zu den Flächen, auf denen die Elektrodenfelder
244 gebildet sind, entgegengesetzten Flächen der Auflageteile
236, d.h. dieselbe Fläche auf der bewegbaren Platte 232 wie
die, auf der die Reflexionsfläche 240 gebildet ist, mit den Oberseiten
der Vorsprünge in Kontakt sind.
Bei dem Ablenkeinrichtungsplättchen 230 der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 befinden sich die beiden Elektrodenfelder 244 jeweils auf
den beiden Auflageteilen 236. Ein Verdrahtungselement 260, das
eine starre Platine 262 und die flexible Verdrahtungsplatine
246 umfasst, ist auf dem Metallsockel 250 angebracht. Die beiden
Endabschnitte der starren Platine 262 sind jeweils in der Nähe der
beiden Auflageteile 236 angebracht und durch Drahtbondstellen
266 elektrisch mit den Elektrodenfeldern 244 auf den Auflageteilen
236 verbunden. Die flexible Verdrahtungsplatine 246 ist elektrisch
mit einem Mittelabschnitt der starren Platine 262 verbunden.
Der Montagevorgang für das Ablenkeinrichtungsplättchen
230 auf dem Metallsockel 250 ist zum Beispiel in der Patentanmeldung
mit der Veröffentlichungsnr. US
2002/0060830 A1 offenbart. Gemäß dem in dieser Referenz dargelegten
Montagevorgang wird zuerst das Verdrahtungselement 260 mit dem Metallsockel
250 verbunden. Dann wird das Ablenkeinrichtungsplättchen
230 mit dem Metallsockel 250 verbunden. Zu diesem Zeitpunkt verfügt
das Ablenkeinrichtungsplättchen 230 über einen Auflagerahmen,
der die bewegbare Platte 232 umgibt, obwohl dies in 5
nicht dargestellt ist. Die Abschnitte des Auflagerahmens, die nicht mit den Vorsprüngen
264 in Kontakt sind, werden durch Abschneiden entfernt und die verbleibenden
Abschnitte werden zu den Auflageteilen 236, die in 5
gezeigt sind.
Der Montagevorgang ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel
kann, wenn das Ablenkeinrichtungsplättchen 230 mit dem Metallsockel
250 verbunden ist und der Auflagerahmen teilweise entfernt wurde, das Verdrahtungselement
260 mit dem Metallsockel 250 verbunden werden.
Das Verdrahtungselement 260 ist vorzugsweise ein Element,
das erhalten wird, indem die starre Platine 262 und die flexible Verdrahtungsplatine
246 in einem Stück gebildet werden. Die vorliegende Erfindung ist
jedoch nicht hierauf beschränkt. Das Verdrahtungselement 260 kann
zum Beispiel eine Anordnung haben, bei der flexible Anschlussleitungen mit der starre
Platine 262 verlötet sind. Für das Löten ist es erforderlich,
eine bestimmte Fläche auf der starren Platine 262 zu gewährleisten.
Im Gegensatz dazu ist bei Verwendung des Verdrahtungselements 260, das
erhalten wird, indem man die starre Platine 262 und die flexible Verdrahtungsplatine
246 in einem Stück bildet, ein spezieller Bereich für den Verbindungsabschnitt
zwischen der starren Platine 262 und der flexiblen Verdrahtungsplatine
246 nicht mehr erforderlich; die Verwendung des Verdrahtungselements ist
somit dahingehend geeignet, die Gesamtfläche der flexiblen Verdrahtungsplatine
246 zu verringern. Dies trägt zu einer Verringerung der Fläche
des Metallsockels 250 in 5 bei, d.h. zu einer
Verringerung der Gesamtgröße und des Gesamtgewichts der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200.
Die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 ist fertiggestellt,
wenn der Metallsockel 250, auf dem das Ablenkeinrichtungsplättchen
230 und das Verdrahtungselement 260 angebracht sind, wie in
6 gezeigt, mit dem Magnetkreis 210 verbunden
werden. Bei der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 umfasst der Magnetkreis
210 zusätzlich zu dem Magnetjoch 214 ein Mitteljoch
218, an dem die Permanentmagnete 212 fixiert sind.
Der Metallsockel 250 und der Magnetkreis 210 sind
miteinander z. B. durch drei nichtmagnetische oder schwach magnetische Schrauben
254 (siehe 4) verbunden, die durch drei Magnetkreis-Fixieröffnungen
256, die in dem Metallsockel 250 gebildet sind, hindurchgehen.
Der Metallsockel 250 hat zum Beispiel drei externe Fixieröffnungen
258 zusätzlich zu den Magnetkreis-Fixieröffnungen 256.
Die externen Fixieröffnungen 258 werden dazu verwendet, die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 am Adapter 120 zu fixieren.
Wie vorstehend beschrieben, macht es die Verwendung der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 als Hochgeschwindigkeits-Resonanzablenkeinrichtung möglich, verglichen
mit dem Stand der Technik eine starke Verringerung der Größe zu erzielen.
7 ist eine perspektivische Ansicht des in
1 und 2 gezeigten Adapters.
8 ist eine Seitenansicht des in 7
gezeigten Adapters. 9 ist eine Schnittansicht entlang
einer Linie IX-IX des Adapters in 8; 10
ist eine Seitenansicht des Adapters wie 8 und zeigt
einen Zustand, in dem der Adapter an der Drehwelle der Galvano-Ablenkeinrichtung
fixiert ist, und am Adapter eine MEMS-Ablenkeinrichtung angebracht ist.
Wie in 10 gezeigt ist, umfasst der Adapter
120, der einen Fixiermechanismus für die Fixierung der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 an der Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 umfasst, einen Adapterkörper 122, Schrauben
140 zur Fixierung des Adapterkörpers 122 an der Drehwelle
112 der Galvano-Ablenkeinrichtung 110, und Schrauben
142 zur Fixierung der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 am Adapterkörper
122.
Wie in 7 gezeigt ist, umfasst der Adapterkörper
122 eine Drehwellen-Fixieröffnung 132, die an der Drehwelle
112 der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 im Wesentlichen ohne Spiel
angreift und eine MEMS-Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche 124, an
der die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 angebracht ist.
Wie in 8 gezeigt, verfügt der Adapterkörper
122 über einen Drehwellen-Befestigungsabschnitt 130, bei
dem der Durchmesser der Drehwellen-Fixieröffnung 132 verringert werden
kann. Wie in 8 und 9 gezeigt,
sind nahe dem Drehwellen-Befestigungsabschnitt 130 Schlitze 134
und 128 gebildet. Der Schlitz 134 ermöglicht eine Verringerung
des Durchmessers der Drehwellen-Fixieröffnung 132. Der Schlitz
128 erleichtert eine Verringerung des Durchmessers der Drehwellen-Fixieröffnung
132 des Drehwellen-Befestigungsabschnitts 130 und verhindert effektiv,
dass eine Verformung des Drehwellen-Befestigungsabschnitts 130 die MEMS-Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche
124 beeinträchtigt.
Wie in 9 gezeigt, verfügt der Drehwellen-Befestigungsabschnitt
130 über zwei Schraubenöffnungen 136 und 138,
die bezüglich der Drehwellen-Fixieröffnung 132 symmetrisch sind.
Die Schraubenöffnung 136 nimmt eine Schraube 140 auf, die
vor allem dazu beiträgt, den Drehwellen-Befestigungsabschnitt 130
an der Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 anzubringen.
Die Schraubenöffnung 138 nimmt eine Schraube 140 auf, die
für eine symmetrische Gewichtsverteilung bezüglich der Drehwellen-Fixieröffnung
132 verwendet wird.
Der Adapterkörper 122 wird auf folgende Weise an der
Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 fixiert. Die Schraube
140 wird in der Schraubenöffnung 136 befestigt, wobei die
Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 in die Drehwellen-Fixieröffnung
132 eingeführt ist. Bei diesem Vorgang verringert sich der Durchmesser
der Drehwellen-Fixieröffnung 132 des Drehwellen-Befestigungsabschnitts
130, so dass der Abstand zwischen der Drehwellen-Fixieröffnung
132 und der Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 verschwindet. In der Folge ist der Adapterkörper 122
zuverlässig an der Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 fixiert.
Eine weitere Schraube 140 wird in der Schraubenöffnung
138 befestigt. Bei diesem Vorgang befindet sich der Schwerpunkt G im Wesentlichen
auf der Drehachse, sogar wenn die Schrauben 140 in den Schraubenöffnungen
136 und 138 in einem Zustand befestigt sind, in dem die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 am Adapter 120 fixiert ist und ein Schwerpunkt G im Wesentlichen
auf einer zentralen Achse 132a liegt. In diesem Zustand wird die Massenkraft
(Zentrifugalkraft), die beim Schwingen der Galvano-Ablenkeinrichtung 110
erzeugt wird, im Wesentlichen zu Null, wodurch eine unnötige Resonanz unterdrückt
wird.
Wie vorstehend beschrieben, dient die Schraube 140 als Befestigungseinrichtung
oder Verbindungselement zur Verringerung des Durchmessers der Drehwellen-Fixieröffnung
132 des Adapterkörpers 122. Der Durchmesser der Drehwellen-Fixieröffnung
132 des Fixierelements wird durch die Schraube 140 verringert,
so dass der Adapterkörper 122 an der Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 fixiert ist.
Wie in 8 gezeigt, bildet die auf dem
Adapterkörper 122 gebildete MEMS-Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche
124 einen Winkel von im Wesentlichen 45° bezüglich der Mittelachse
132a der Drehwellen-Fixieröffnung 132. Somit bildet die MEMS-Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche
124 in einem Zustand, in dem der Adapter 120 an der Drehwelle
112 der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 fixiert ist, einen Winkel
von im Wesentlichen 45° bezüglich der Mittelachse der Drehwelle
112 der Galvano-Ablenkeinrichtung 110, d.h. bezüglich der
X-Achse.
Zum Beispiel verfügt der Adapterkörper 122 über
drei Gewinde 126 an der MEMS-Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche
124. Die in 4 bis 6
gezeigte MEMSResonanzablenkeinrichtung 200 wird am Adapter 120
beispielsweise dadurch fixiert, dass die in die Gewinde 126 eingreifenden
Schrauben 142, die sich durch die in dem Metallsockel 250 gebildeten
externen Fixieröffnungen 258 erstrecken, festgezogen werden. Die Schrauben
142 sind vorzugsweise nichtmagnetisch oder schwach magnetisch. Die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 in 3 wird am Adapter 120 durch
Verwendung der externen Fixieröffnungen (nicht gezeigt), die im Metallsockel
248 gebildet sind, fixiert.
Genauer gesagt wird die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200
so am Adapterkörper 122 fixiert, dass die Reflexionsfläche
240 der bewegbaren Platte 232 in einem betätigungsfreien
Zustand im Wesentlichen parallel zur MEMS-Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche
124 des Adapterkörpers 122 liegt.
Wie vorstehend beschrieben, dienen die Schrauben 142 als
Fixiereinrichtung oder Fixiermittel zur Fixierung der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 am Adapterkörper 122 und ermöglichen, dass die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 am Adapterkörper 122 so fixiert werden kann, dass die
Reflexionsfläche 240 der bewegbaren Platte 232 in einem betätigungsfreien
Zustand im Wesentlichen parallel zur MEMS-Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche
124 des Adapterkörpers 122 liegt.
Wie in 10 gezeigt ist, liegt, während
der Adapter 120 und die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 aneinander
fixiert sind, der Gesamtschwerpunkt G des Adapters 120 und der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 vorzugsweise im Wesentlichen auf der Mittelachse 132a der
Drehwellen-Fixieröffnung 132 des Adapterkörpers 122.
In diesem Fall liegt der Gesamtschwerpunkt G des Adapters 120 und der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 im Wesentlichen auf der Mittelachse der Drehwelle 112 der
Galvano-Ablenkeinrichtung 110, d.h. auf der X-Achse, während der Adapter
120 an der Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 fixiert ist.
Der Adapterkörper 122 verfügt vorzugsweise über
eine zylindrische Seitenfläche. Der Adapterkörper 122 wird hergestellt,
indem zum Beispiel ein zylindrisches Element unter 45° bezüglich der Mittelachse
132a zerschnitten wird. Wenn das zylindrische Element einfach unter 45°
zerschnitten wird, weicht der Schwerpunkt G von der Mittelachse 132a ab.
Wenn das Element jedoch in eine Form wie in 10 gezeigt
geschnitten wird (eine so genannte "D-Schnitt-Form" in 9),
kann dafür gesorgt werden, dass die Position des Schwerpunkts G mit der Mittelachse
132a zusammenfällt.
Mit anderen Worten und unter Bezugnahme auf 10
hat der Adapterkörper 122 als MEMS-Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche
124 eine Stirnfläche, die so geformt ist, dass sie einen Winkel von
45° bezüglich der Mittelachse 132a bildet, und das andere Ende
(an der Seite der Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung
110) hat eine Form, die gebildet wird, indem ein Teilbereich des Adapterkörpers
122 von einer Seitenfläche zur Mitte hin abgeschnitten wird, so dass
der abgeschnittene Abschnitt einen Teil der Seitenfläche des Adapterkörpers
122 enthält, der die größte Länge entlang der Mittelachse
132a enthält.
Damit die Form des Adapterkörpers leicht verstanden wird, wurde
das Verfahren zu dessen Herstellung aus dem zylindrischen Element gegeben. Ein Adapterkörper
kann jedoch durch ein anderes Verfahren hergestellt werden. Bei der vorstehenden
Beschreibung werden die Begriffe „schneiden" und „entfernen" verwendet,
um die Form des fertigen Produkts im Vergleich zu dem zylindrischen Element vor
der Verarbeitung zu erklären und stellen keine Einschränkung bezüglich
des zu verwendenden Herstellungsverfahrens dar. Ein Adapterkörper kann durch
ein anderes Herstellungsverfahren hergestellt werden, wie zum Beispiel Spritzgießen,
so lange die Form am Schluss ähnlich der oben beschriebenen Form ist.
Das heißt, der Adapterkörper 122 ist im Allgemeinen
zylindrisch, hat als MEMS-Ablenkeinrichtungs-Anbringungsfläche 124
eine Stirnfläche mit einem Winkel von 45° bezüglich der Mittelachse
132a, und hat einen Ausschnitt in der Nähe der anderen Stirnfläche,
die zu der um 45° geneigten Stirnseite entgegengesetzt ist, wobei der Ausschnitt
einen Teil der Seitenfläche umfasst, die die größte Länge entlang
der Mittelachse 132a des Adapterkörpers 122 hat.
11 und 12 zeigen, wie
die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung am Adapterkörper fixiert ist, indem ein
Raumeinstellelement verwendet wird. 11 zeigt einen
Zustand, bevor die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung am Adapterkörper fixiert
wird. 12 zeigt einen Zustand, nachdem die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
am Adapterkörper fixiert wurde.
Wie in 11 und 12
gezeigt, kann, wenn die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 am Adapterkörper
122 zu fixieren ist, ein Abstandshalter 144 zwischen die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 und den Adapterkörper 122 eingefügt werden, um den
Winkel der Reflexionsfläche 240, die auf der bewegbaren Platte
232 der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 vorgesehen ist (Neutralstellung),
in einem betätigungsfreien Zustand einer vorbestimmten Neigung (z. B. 45°)
der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 bezüglich der Drehwelle
112 anzugleichen. Wenn der Abstandshalter 144 in der Nähe
von mindestens einer der drei Schrauben 142 eingefügt wird, wenn die
MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 am Adapterkörper 122 mit
den drei Schrauben 142 angebracht ist, kann die Reflexionsfläche
240 der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 bezüglich der
Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung genau positioniert werden.
Es ist festzuhalten, dass die Anbringungsposition des Abstandshalters
144 nicht auf die Position in der Nähe der Schraube 142 beschränkt
ist.
Die relative Stellungsanpassung für die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 und den Abstandshalter 144 ist nicht auf das Verfahren beschränkt,
das den Abstandshalter 144 auf diese Weise verwendet. Zum Beispiel kann
ein Einstellmechanismus für den Adapter 120 oder die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 vorgesehen werden.
13 zeigt ein Beispiel für einen Einstellmechanismus
für den Raum zwischen der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung und dem Adapterkörper.
Wie in 13 gezeigt ist, wird durch diesen Einstellmechanismus
den Raum zwischen der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 und dem Adapterkörper
112 eingestellt, indem ein Schraubenpaar verwendet wird (eine MEMS-Fixierschraube
146 und eine Einstellschraube 148). Die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 hat eine Durchgangsöffnung 272, durch die sich die MEMS-Fixierschraube
146 erstreckt, und ein Gewinde 274, in das die Einstellschraube
148 eingreift. Wenn die Einstellschraube 148 in das Gewinde geschraubt
wird, steht die Einstellschraube 148 von der Rückseite (der unteren
linken Seite in 13) der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 vor. Dies hat die gleiche Wirkung wie das Einfügen eines Abstandshalters
144 zwischen die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 und den Adapterkörper
122. Durch Anziehen der MEMS-Fixierschraube 146, wobei ein vorbestimmter
Betrag des Überstands erzielt wird, werden die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 und der Adapterkörper 122 aneinander fixiert, wobei ein
vorbestimmter Abstand zwischen ihnen gewährleistet wird. Dies ermöglicht,
eine relative Stellung in einem vorbestimmten Zustand zu halten. Die Bereitstellung
eines solchen Einstellmechanismus anstelle mindestens einer der drei Schrauben
142 zur Fixierung der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung macht es möglich,
die Stellung anzupassen.
Die Zahl der vorstehenden Abstandshalter 144 oder Einstellmechanismen
ist nicht auf eins beschränkt; zwei oder drei solcher Abstandshalter oder Mechanismen
können verwendet werden.
Gemäß dem Adapter 120 in der oben genannten Anordnung
ist es, da der Adapterkörper 122 aus einem Bauteil gebildet wird,
d.h. der Drehwellen-Befestigungsabschnitt 130 eine integrale Struktur hat,
einfach, eine maßbezogene Einflussnahme auf die Komponenten (insbesondere den
Durchmesser der Galvano-Ablenkeinrichtungs-Fixieröffnung) und den Zusammenbau
auszuüben.
Die Anordnung des Adapters 120 ist nicht auf die vorstehende
Anordnung beschränkt. 14 zeigt einen weiteren
Adapter, der anstelle des Adapters 120 verwendet werden kann. Wie in
14 gezeigt, umfasst ein Adapter 150 einen
Adapterkörper 152, einen separaten Andrückfuß
154, der am Adapterkörper 152 angreift, und zwei Schrauben
156, die den Adapterkörper und den Andrückfuß fixieren.
15 zeigt einen Halter zum Halten der in 1
und 2 gezeigten Galvano-Ablenkeinrichtung.
Im Allgemeinen ist der Außenflächenabschnitt der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 zylindrisch und seine Mittelachse stimmt mit einer Mittelachse der
Drehwelle 112 überein. Wie in 15 gezeigt,
umfasst ein Halter 160 einen Haltekörper 162 und eine Schraube
168. Der Haltekörper 162 hat eine Halterungsöffnung
164 für die Galvano-Ablenkeinrichtung, die einen kleinen Abstand zum
Außenflächenabschnitt der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 hat.
Mit anderen Worten verfügt der Haltekörper 162 über die
Halterungsöffnung 164 für die Galvano-Ablenkeinrichtung, an der
der Außenflächenabschnitt der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 im
Wesentlichen ohne Spiel angreift. Darüber hinaus ist in dem Haltekörper
162 ein Schlitz 166 gebildet. Der Schlitz 166 ermöglicht,
den Durchmesser der Halterungsöffnung 164 für die Galvano-Ablenkeinrichtung
des Haltekörpers 162 zu verringern.
Obwohl dies nicht im Einzelnen gezeigt ist, verfügt der Haltekörper
162 über eine Durchgangsöffnung, durch die sich die Schraube
168 erstreckt, und ein Gewinde, in das Schraube 168, die sich
durch die Durchgangsöffnung erstreckt, eingreift. Die Schraube 168
erstreckt sich durch die Durchgangsöffnung im Haltekörper 162,
kreuzt den Schlitz 166 und greift in das Gewinde des Haltekörpers
162 ein. Die Schraube 168 ist am Haltekörper 162
befestigt, um die Halterungsöffnung 164 für die Galvano-Ablenkeinrichtung
des Haltekörpers 162 zu verengen.
Der Haltekörper 162 hat zum Beispiel über die Erscheinungsform
eines rechtwinkligen Quaders. Eine Anbringungsfläche 162a, die an
einer externen Einheit anzubringen ist, liegt im Wesentlichen parallel zu einer
Mittelachse 164a der Halterungsöffnung 164 für die Galvano-Ablenkeinrichtung.
Indem die Anbringungsfläche 162a als Bezugsfläche festgelegt
wird, kann die Stellung der zweidimensionalen Ablenkeinrichtung innerhalb eines
vorbestimmten Toleranzbereichs gehalten werden.
16 und 17 zeigen die Schritte
des Einpassens des Außenflächenabschnittes der Galvano-Ablenkeinrichtung
der in 1 und 2 gezeigten
zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung in die in 15
gezeigte Halterungsöffnung für die Galvano-Ablenkeinrichtung.
16 zeigt einen Zustand, bevor der Außenflächenabschnitt
der Galvano-Ablenkeinrichtung in die Halterungsöffnung für die Galvano-Ablenkeinrichtung
eingepasst ist. 17 zeigt einen Zustand, in dem der
Außenflächenabschnitt der Galvano-Ablenkeinrichtung in die Halterungsöffnung
für die Galvano-Ablenkeinrichtung eingepasst ist.
Wie in 16 gezeigt, wird die zweidimensionale
optische Ablenkeinrichtung in die Halterungsöffnung 164 für die
Galvano-Ablenkeinrichtung des Haltekörpers 162 von der Seite der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 her eingepasst, wie durch den Pfeil angezeigt ist. Wie in
16 gezeigt, wird der Außenflächenabschnitt
der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 in die Öffnung eingepasst. Dabei
ist es vorzuziehen, dass die flexible Verdrahtungsplatine 246, die an die
MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 angeschlossen ist, wie in
16 gezeigt zeitweise gebogen wird, um den Zusammenbau
nicht zu beeinträchtigen. Wenn die in 15 gezeigte
Schraube angezogen wird, während der Außenflächenabschnitt der in
17 gezeigten Galvano-Ablenkeinrichtung 110
in die Halterungsöffnung für die Galvano-Ablenkeinrichtung des Haltekörpers
eingepasst wird, ist die Galvano-Ablenkeinrichtung 110 zuverlässig
am Halter 160 gehalten.
Ein Endabschnitt der flexiblen Verdrahtungsplatine 246 wird
danach am Halter 160 angebracht, um den Zusammenbau abzuschließen.
Genauer gesagt wird, wie in 18 gezeigt ist, zum Beispiel
ein Verdrahtungsfixierelement 172 vorab am Halter 160 fixiert,
und ein Endabschnitt der flexiblen Verdrahtungsplatine 246 wird am Verdrahtungsfixierelement
172 fixiert. Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist es zu bevorzugen, ein Verfahren
zur Verbindung eines Verbindungselements mit dem Endabschnitt der flexiblen Verdrahtungsplatine
246 vorab zu verwenden und das Verbindungselement am Verdrahtungsfixierelement
172 zu fixieren. Das zu verwendende Verbindungsverfahren ist jedoch nicht
hierauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein Verbindungselement, das mit einer
Verdrahtung verbunden ist, direkt am Halter 160 anstatt am Verdrahtungsfixierelement
172 fixiert werden. Anstatt an einem Verbindungselement kann eine Verdrahtung
alternativ direkt am Verdrahtungsfixierelement 172 oder Halter
160 fixiert werden.
Das in 16 und 17
gezeigte Montageverfahren kann nur für eine Anordnung verwendet werden, bei
sich der sowohl die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 als auch der Adapter
120 vollständig in dem Bereich befinden, der durch das Hervorstehen
des Außenflächenabschnitts der Galvano-Ablenkeinrichtung 110
in Richtung ihrer Drehachse definiert wird. Darüber hinaus ist es erforderlich,
dass die Verdrahtung, die mit der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 verbunden
ist, ein flexibles Verdrahtungselement ist (die flexible Verdrahtungsplatine
246) ist und sich zum Zeitpunkt der Montage wenigstens vorübergehend
innerhalb des oben genannten Bereichs befindet. Darüber hinaus wird bei der
zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung gemäß dieser Ausführungsform,
da die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 und der Adapter 120
sich in dem oben genannten Bereich befinden, das Trägheitsmoment, das als Last
auf die Galvano-Ablenkeinrichtung 110 wirkt, auf einen niedrigen Wert gedrückt.
Das ermöglicht die Durchführung eines direkten Betätigungsvorgangs
durch Verwendung der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 anstelle der Durchführung
eines Betätigungsvorgangs durch ein Untersetzungsgetriebe gemäß dem
Stand der Technik.
Die Funktionen und Wirkungen dieser Ausführungsform werden wie
folgt aus der vorstehenden Beschreibung zusammengefasst:
Zuerst wird wie in 1 und 2
gezeigt die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 an der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 mit einem Neigewinkel von 45° angebracht. Dann wird von der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 ein Ablenken bei einer geringen Geschwindigkeit und von der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 ein Ablenken bei einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt, um
eine zweidimensionale Ablenkung mit einer geringen Verzerrung durchzuführen.
Dabei kann die Last auf die Galvano-Ablenkeinrichtung 110 im Vergleich
zum Stand der Technik deutlich verringert werden, indem die in 3
und 4 bis 6 gezeigte MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 verwendet wird. Darüber hinaus kann durch die Verwendung der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 als MEMS-Ablenkeinrichtung eine weitere Verringerung der Größe
erreicht werden. Somit kann eine Erhöhung der Ablenkgeschwindigkeit durch die
Galvano-Ablenkeinrichtung 110 oder eine Verringerung der Größe
der Galvano-Ablenkeinrichtung 110 erreicht werden.
Wie in 7 bis 13
gezeigt, sind die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 und die Galvano-Ablenkeinrichtung
110 durch den Adapter 120 aneinander fixiert. In diesem Fall ist
die Form des Adapters 120 so ausgelegt, dass, wenn der Adapter
120 und die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 aneinander fixiert
sind, sich der Schwerpunkt G im Wesentlichen auf der Mittelachse der Fixieröffnung
für den Adapter 120 und die Galvano-Ablenkeinrichtung 110
befindet. Darüber hinaus befindet sich, da die beiden Schrauben 140
zur Befestigung des Adapters 120 an der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 so angeordnet sind, dass die hinsichtlich der Mittelachse symmetrisch
sind, die Position des Gesamtschwerpunkts G der Abschnitte, die an der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 angebracht sind, im Wesentlichen auf der Drehachse der Galvano-Ablenkeinrichtung
110. Die obige Anordnung kann deshalb die Zentrifugalkraft einschränken,
die erzeugt wird, wenn die Galvano-Ablenkeinrichtung 110 schwingt, und
somit eine unnötige Resonanz unterdrücken.
Darüber hinaus sind die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 und der Adapter 120 aneinander an drei Positionen fixiert,
wobei vorzugsweise nichtmagnetische oder schwach magnetische Schrauben verwendet
werden; sie werden aneinander durch das Anziehen der Schrauben von der Seite der
MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 zum Adapter 120 fixiert. Darüber
hinaus werden der Abstandshalter 144, der Einstellmechanismus (die MEMS-Fixierschraube
146 und Einstellschraube 148) oder dergleichen verwendet, um den
Abstand zwischen der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 und dem Adapter
120 einzustellen, und die Montage wird so durchgeführt,
dass die Reflexionsfläche 240 der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 eine vorbestimmte Stellung bezüglich des Adapters 120
einnimmt. Der obige Vorgang ermöglicht eine relativ leichte und hochgenaue
Montage.
Wie in 15 bis 18
gezeigt, wird, wenn die zweidimensionale optische Ablenkeinrichtung gemäß
der zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung dieser Ausführungsform am
Halter 160 anzubringen ist, da sich sowohl die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 als auch der Adapter 120 vollständig in dem Bereich befinden,
der durch das Hervorstehen des Außenflächenabschnitts der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 in die Richtung ihrer Drehachse gebildet wird, die Montagearbeit erleichtert,
und das Trägheitsmoment der Abschnitte, die an der Galvano-Ablenkeinrichtung
110 angebracht sind, kann auf einen niedrigen Wert gedrückt werden.
Die vorstehende Beschreibung betrifft nur die Ausführungsform,
die die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung verwendet. Es kann jedoch eine resonanzfreie
Ablenkeinrichtung verwendet werden, so lange es sich um eine Ablenkeinrichtung basierend
auf der MEMS-Technologie handelt, und eine Ablenkeinrichtung kann sowohl im Resonanzmodus
als auch im resonanzfreien Modus betätigt werden.
Zweite Ausführungsform
19 ist eine perspektivische Ansicht einer zweidimensionalen
optischen Ablenkeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Die gleichen Bezugszahlen wie in 19
bezeichnen die gleichen Elemente der zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform. Obwohl diese grundlegende Anordnung
der zweiten Ausführungsform die gleiche wie die der ersten Ausführungsform
ist, unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform
in der Art der Führung der flexiblen Verdrahtungsplatine, die mit einer MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
verbunden ist. Bei der folgenden Beschreibung wird der Schwerpunkt auf die Unterschiede
zwischen der ersten und der zweiten Ausführungsform gelegt.
Wie in 19 gezeigt, ist eine flexible
Verdrahtungsplatine 246 von einer MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 in eine Richtung parallel zur Y-Achse geführt, erstreckt sich,
wenn man sie in Richtung der X-Achse betrachtet, im Wesentlichen in U-Form, und
ist an einem Verdrahtungsfixierelement 172 fixiert, das bezüglich
der X-Achse auf der entgegengesetzten Seite des Abschnitts, der von der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 hergeführt wird, liegt. Das heißt, der durch die Luft geführte
Abschnitt der flexiblen Verdrahtungsplatine 246 erstreckt sich zwischen
der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 und dem Verdrahtungsfixierelement
172, wobei er sich um eine Drehwelle 112 einer Galvano-Ablenkeinrichtung
110 krümmt und sich entlang einer Ebene erstreckt, die im Wesentlichen
senkrecht zu der Drehwelle 112 ist. Darüber hinaus ist die flexible
Verdrahtungsplatine 246 durch die Luft geführt, während ihre
Oberfläche, auf der eine Verdrahtungsstruktur gebildet ist, immer im Wesentlichen
parallel zur X-Achse gehalten wird. Das heißt, die Oberfläche mit der
gebildeten Struktur auf dem durch die Luft geführten Abschnitt liegt im Wesentlichen
parallel zur Drehwelle 112 der Galvano-Ablenkeinrichtung 110.
Aus diesem Grund verformt sich die flexible Verdrahtungsplatine
246 leicht, wenn die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 um die
X-Achse schwingt (durch die Betätigung der Galvano-Ablenkeinrichtung
110), und die Reaktionskraft der flexiblen Verdrahtungsplatine
246 während der Verformung ist gering. Darüber hinaus ist es,
da die auf die flexible Verdrahtungsplatine 246 wirkende Spannung zu einer
Biegespannung in Richtung der Dicke wird, in der die Steifigkeit der Platine gering
ist, leicht, eine hohe Beständigkeit der flexiblen Verdrahtungsplatine
246 zu gewährleisten.
Die vorstehend beschriebene Art der Führung der flexible Verdrahtungsplatine
246 ist nicht auf eine ungefähre U-Form beschränkt und kann nach
Bedarf aus Gründen bezüglich des Aufbaus eines jeden Elements oder des
Gesamtaufbaus verändert werden. Es ist jedoch zu bevorzugen, dass die Richtung
der Oberfläche mit der gebildeten Struktur so weit wie möglich parallel
zur X-Achse bleibt. Eine Verbindungsplatine (starre Platine) 182 ist mit
dem Endabschnitt der flexiblen Verdrahtungsplatine 246 verbunden, der am
Verdrahtungsfixierelement 172 fixiert ist, wodurch die Fixierung der flexiblen
Verdrahtungsplatine 246 erleichtert wird. Darüber hinaus wird, da
die Verdrahtung der flexiblen Verdrahtungsplatine 246 elektrisch mit einem
Verbindungselement 184 (siehe 20) der Verbindungsplatine
182 verbunden ist, die Verbindung erleichtert, wenn ein Verlängerungskabel
(nicht gezeigt) für die elektrische Verbindung zwischen dem Verbindungselement
184 und einem Betätigungsschaltkreis der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
(nicht gezeigt) verwendet werden soll.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Abstandshalter
116 verwendet, um die Galvano-Ablenkeinrichtung 110 bezüglich
eines Halters 160 in der X-Richtung zu positionieren. Weitere Abschnitte
sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform. Das heißt, es kann
ein XY-Ablenkmuster (zweidimensionales Ablenkmuster) ohne Verzerrung gebildet werden,
indem die Ablenkung in Richtung der X-Achse mittels der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 durchgeführt wird, und die Ablenkung in Richtung der Y-Achse mittels
der Galvano-Ablenkeinrichtung 110
durchgeführt wird, wie in der ersten Ausführungsform.
20 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptteils
(die Abschnitte enthalten keinen Magnetkreis, aber einen Metallsockel, ein Ablenkeinrichtungsplättchen
und eine flexible Platine) der in 19 gezeigten MEMS-Resonanzablenkeinrichtung.
21 ist eine Seitenansicht des Metallsockels, des Ableineinrichtungsplättchens
und der flexiblen Platine, die in 20 gezeigt sind.
Da die grundlegende Anordnung der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 dieser
Ausführungsform gleich der in 4 bis
6 gezeigten ersten Ausführungsform ist, werden
nur die Abschnitte beschrieben, in denen sich die beiden unterscheiden.
Wie in 20 gezeigt, ist bei dieser Ausführungsform
eine starre Platine 262 der Verdrahtungsplatine (bestehend aus der starren
262 und der flexiblen Verdrahtungsplatine 246, die miteinander
verbunden sind) in U-Form auf einem Metallsockel 250 platziert, und die
beiden Endabschnitte der U-Form, die über Drahtbondstellen 266 verbunden
sind, befinden sich in der Nähe der Verlängerungen der Torsionsstäbe
234. Mit dieser Struktur wird eine Breite W des Metallsockels
250 (die Länge entlang der Erstreckungsrichtung der Torsionsstäbe
234) auf den Wert gedrückt, der erhalten wird, indem man einen Montagespielraum
zur Summe der Länge des Ablenkeinrichtungsplättchens 230 (die
Abmessung entlang der Erstreckungsrichtung der Torsionsstäbe 234)
addiert und die Breiten der beiden Endabschnitte der starren Platine 262
(die Abmessungen entlang der Erstreckungsrichtung der Torsionsstäbe
234) addiert.
Bei dieser Ausführungsform wird, um die in 19
gezeigte Führung der flexiblen Verdrahtungsplatine 246 zu erzielen,
der durch die Luft geführte Abschnitt der flexiblen Verdrahtungsplatine
246 verändert. Zusammen mit dieser Veränderung wird auch die
Form der Verdrahtungsplatine selbst verändert. Genauer gesagt hat der geführte
Abschnitt der flexiblen Verdrahtungsplatine 246 eine Form der Verdrahtungsplatine,
die parallel zu den Torsionsstäben 234 ist. Wie in 21
im Einzelnen gezeigt ist, befindet sich auf dem Metallsockel 250 darüber
hinaus ein Führungsabschnitt 282 für die flexible Platine. Der
Führungsabschnitt 282 für die flexible Platine hat einen Winkel
von etwa 45° bezüglich einer Reflexionsfläche 240 des Ablenkeinrichtungsplättchens
230, das sich auf der hinteren, seitlich orientierten Fläche einer
bewegbaren Platte 232 in 20 befindet. Mit
dieser Struktur hat die durch die Verdrahtung gebildete Oberfläche der flexiblen
Verdrahtungsplatine 246, die am Führungsabschnitt 282 für
die flexible Platine fixiert ist, einen Winkel von etwa 45° bezüglich
der Reflexionsfläche 240 des Ablenkeinrichtungsplättchens
230. Die Bildung des Metallsockels 250 in der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 auf diese Weise und die Führung der flexiblen Verdrahtungsplatine
246 kann die in 19 gezeigte Führung der
flexiblen Verdrahtungsplatine 246 bewirken. Darüber hinaus ist ein
abgeschrägter Abschnitt 284 so auf dem Metallsockel 250 vorgesehen,
dass er dem Führungsabschnitt 282 für die flexible Platine zugewandt
ist, so dass eine Erhöhung der Masse des Metallsockels 250 verhindert
wird.
Es ist festzuhalten, dass das Verbindungselement 184 so auf
der Verbindungsplatine 182 angebracht ist, wie in 20
gezeigt ist. Darüber hinaus sind Halterungsöffnungen 186 in der
Verbindungsplatine 182 gebildet, um diese am Verdrahtungsfixierelement
172 zu fixieren.
22 ist eine perspektivische Ansicht einer Modifikation
der Metallbasis und der starren Platine. Wie in 22
gezeigt, ist bei dieser Modifikation die Platzierungsposition der starren Platine
262 auf eine Position abgeändert, bei der sie nicht über das
Ablenkeinrichtungsplättchen 230 in Erstreckungsrichtung der Torsionsstäbe
234 hervorsteht. Das heißt, die Gesamtlänge der starren Platine
262 ist auf eine Länge abgeändert, die im Wesentlichen gleich
der Länge des Ablenkeinrichtungsplättchens 230 ist. Die starre
Platine 262 ist neben den Auflageteilen 236 des Ablenkeinrichtungsplättchens
230 platziert, und zwar in einer Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung
der Torsionsstäbe 234. Die Drahtbondstellen 266, die das
Ablenkeinrichtungsplättchen 230 mit der starren Platine
262 elektrisch verbinden, erstrecken sich in eine Richtung, die im Wesentlichen
senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Torsionsstäbe 234 ist. Dies
drückt die Breite W des Metallsockels 250 auf einen noch geringeren
Wert. Mit dieser Anordnung werden die Größe und das Gewicht des Metallsockels
250 verringert und somit kann eine Verringerung der Gesamtgröße
und des Gesamtgewichts der MEMS-Ablenkeinrichtung erreicht werden.
In dem Fall der in 22 gezeigten Halterungsform
sind das Ablenkeinrichtungsplättchen 230 und die starre Platine
262 nebeneinander in einer Richtung angeordnet, die senkrecht zur Erstreckungsrichtung
der Torsionsstäbe 234 liegt. Deshalb kann die starre Platine
262, wenn das Ablenkeinrichtungsplättchen 230 mit dem Metallsockel
250 verbunden ist und die Auflageteile 236 gebildet sind, indem
der Auflagerahmen teilweise entfernt wurde, mit dem Metallsockel 250 verbunden
werden. In diesem Fall werden die vorstehenden Elemente vorzugsweise miteinander
verbunden, nachdem die Auflageteile 236 des Ablenkeinrichtungsplättchens
230 in die Nähe der starren Platine 262 gebracht wurden.
23 ist eine perspektivische Ansicht des Magnetkreises
in der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung gemäß dieser Ausführungsform.
24 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XXIV-XXIV des
Magnetkreises in 23. 25
ist eine Unteransicht des in 23 gezeigten Magnetkreises.
Wie in 23 gezeigt, ist ein Magnetkreis
210 der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 ähnlich dem Magnetkreis
210 (siehe 6) in der ersten Ausführungsform.
Wie in 24 und 25 gezeigt,
umfasst ein Magnetjoch 214 jedoch hintere Jochteile 216, die sich
außerhalb der Permanentmagnete 212 befinden, und untere Jochteile
220, die sich unter den Permanentmagneten 212 befinden. Ein oberer
Abschnitt eines jeden Permanentmagnets 212 steht vom Magnetjoch
214 hervor. Die Permanentmagnete 212 sind am Magnetjoch
214 vor allem an den Kontaktflächen zwischen den Permanentmagneten
212 und den hinteren Jochteilen 216 fixiert, aber auch an den
Kontaktflächen zwischen den Permanentmagneten 212 und den unteren
Jochteilen 220.
Es wird Bezug auf 24 genommen. Da die
oberen Abschnitte der Permanentmagneten 212 vom Magnetjoch 214
hervorstehen, versuchen die Magnete immer, sich in vertikaler Richtung in eine Neutralposition
bezüglich des Magnetjochs 214 zu bewegen (der stabilste Zustand im
Hinblick auf die Energie). Aus diesem Grund wird in 24
eine nach unten wirkende Kraft erzeugt. Im Allgemeinen wirkt die Kraft in die Scherrichtung
auf die fixierten Flächen zwischen den Permanentmagneten 212 und dem
Magnetjoch 214. Eine solche Kraft in Scherrichtung setzt die Anhaftung
zwischen den Permanentmagneten 212 und dem Magnetjoch 214 herab.
Bei dieser Ausführungsform werden, mit Bezug auf 24,
die Permanentmagnete 212, auf die eine nach unten wirkende Kraft wirkt,
durch die unteren Jochteile 220 des Magnetjochs 214 unterstützt.
Dies verhindert eine Verringerung der Anhaftung aufgrund der Kraft in Scherrichtung
und verbessert somit die Stabilität und Beständigkeit der Haftabschnitte.
Dies kann auch die Möglichkeit einer mangelnden Anhaftung verhindern,
zu der es kommt, wenn die Trägheitskraft zwischen den Permanentmagneten
212 und den hintere Jochteilen 216 wirkt, nachdem die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 durch die Galvano-Ablenkeinrichtung 110 betätigt wurde.
Nur als Hinweis zeigt 26, die ähnlich
24 ist, eine Schnittansicht des Magnetkreises
210 der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 gemäß der
ersten Ausführungsform.
Die vorstehend beschriebene Anordnung des Magnetkreises
210 ist nicht nur bei der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 der
zweidimensionalen optischen Ablenkeinrichtung dieser Ausführungsform wirksam,
sondern auch bei einer MEMS-Resonanzablenkeinrichtung, die alleine verwendet wird.
Die Anordnung des Magnetkreises 210 ist nicht auf die vorstehende
Beschreibung beschränkt. 27 zeigt eine Modifikation
des Magnetkreises 210. Wie in 27 beschrieben,
umfasst bei dieser Modifikation das Magnetjoch 214 Aussparungen
224 (ausgeklinkte Abschnitte) auf den beiden Seiten eines Mitteljochs
218. Die Aussparungen 224 dienen dazu, zu verhindern, dass sich
die Drahtbondstellen 266 und das Magnetjoch 214 in die Quere kommen,
wenn der Magnetkreis 210 und der Metallsockel 250 montiert werden.
28 ist eine perspektivische Ansicht der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
gemäß dieser Ausführungsform in einem montierten Zustand. Wie in
28 gezeigt, sind der Metallsockel 250 und
der Magnetkreis 210 aneinander mit drei Schrauben 254 (vorzugsweise
nichtmagnetische oder schwach magnetische Schrauben) befestigt, und um die Öffnungen
herum befinden sich Einsenkungen 288, durch die sich die Schrauben
254 erstrecken, um zu verhindern, dass die Köpfe der Schrauben
254 von der obersten Fläche des Metallsockels 250 hervorstehen.
Diese Anordnung ist geeigneter dafür, eine transparente, staubdichte
Abdeckung auf der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 oder eine Schutzabdeckung
während der Montage zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus kann
die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200, wenn sie alleine verwendet und
unter Verwendung der oberen Fläche in 28 als Bezugsfläche
an einer externen Einheit angebracht werden soll, auf der externen Einheit angebracht
werden, ohne dass die Köpfe der Schrauben austreten.
Die in 28 gezeigte Anordnung kann nicht
nur bei der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 dieser Ausführungsform
angewendet werden, sondern auch bei der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 gemäß der ersten Ausführungsform oder bei der einzelnen
MEMS-Ablenkeinrichtung, die in der Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr.
US 2002/0060830 A1 offenbart
ist.
Die Funktionen und Wirkungen dieser Ausführungsform werden wie
folgt aus der vorstehenden Beschreibung zusammengefasst.
Wie in 19 gezeigt ist, ermöglicht
die Führung der flexiblen Verdrahtungsplatine 246, die mit der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 so verbunden ist, dass die Oberfläche mit der gebildeten Struktur
immer parallel zur X-Achse liegt, dass die flexible Verdrahtungsplatine
246 sich leicht verformt, wenn die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 um die X-Achse schwingt, und verringert die Reaktionskraft der flexiblen
Verdrahtungsplatine 246 bei deren Verformung. Darüber hinaus ist es,
da die Spannung, die auf die flexible Verdrahtungsplatine
246 wirkt, zu einer Biegespannung in Richtung der Dicke wird, bei der die
Steifigkeit der Platine gering ist, leicht, eine hohe Beständigkeit der flexiblen
Verdrahtungsplatine 246 zu gewährleisten.
Wie in 20 bis 22
gezeigt, ist bei der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 die flexible Verdrahtungsplatine
246 in einer Richtung parallel zu den Torsionsstäben 234
geführt und ist auch von der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 in
einer Richtung geführt, in der die durch die Verdrahtung gebildete Oberfläche
der flexiblen Verdrahtungsplatine 246 einen Winkel von etwa 45° bezüglich
der Reflexionsfläche 240 hat, so dass die in 19
gezeigte Führung der flexiblen Verdrahtungsplatine 246 erzielt wird.
Wie in 23 bis 25
und 27 gezeigt, wird bei dem Magnetkreis
210 der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung 200 die Langzeitstabilität
des fixierten Abschnitts verbessert, indem jeder Permanentmagnet 212 mit
dem Magnetjoch 214 an zwei Oberflächen in Kontakt gebracht wird, die
im Wesentlichen senkrecht zueinander sind, und genauer gesagt dadurch, dass für
den Permanentmagneten 212 zusätzlich zum hinteren Joch 216
das untere Joch 220 vorgesehen wird, und diese an deren beiden Flächen
befestigt werden.
Wie in 28 gezeigt, ist bei der MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 die Fläche des Metallsockels 250, an dem das Ablenkeinrichtungsplättchen
230 fixiert ist (die Fläche auf der zu der Fläche entgegengesetzten
Seite, auf der das Ablenkeinrichtungsplättchen 230 fixiert ist) in
eine flache oder konkave Fläche gebracht, wobei die Köpfe der Fixierschrauben
und dergleichen nicht von der Fläche hervorstehen. Dies erleichtert das Anbringen
eines weiteren Elements an dieser Fläche oder erleichtert die Fixierung der
MEMS-Resonanzablenkeinrichtung an einer externen Einheit an dieser Fläche.
Bei dieser Ausführungsform ist die MEMS-Resonanzablenkeinrichtung
200 wie bei der ersten Ausführungsform nicht auf eine Resonanzablenkeinrichtung
beschränkt und kann auf die gleiche Weise wie vorstehend beschrieben modifiziert
werden.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend
mit Bezug auf die Ansichten der beigefügten Zeichnungen beschrieben wurden,
ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt
und kann auf verschiedene Arten im Rahmen der Erfindung modifiziert und verändert
werden.