(57)【要約】本発明は、光源からの光を走査するための光走査デバイスであって、前記光源からの光を受けるための回動可能に取り付けられたミラー；カウンターバランス；及び、反偶力を減少させるために前記ミラーと前記カウンターバランスを反対方向に同時に回動振動させるための駆動装置、を有する前記光走査デバイスを提供する。
2005521098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を走査するための光走査デバイスであって、
前記光源からの光を受けるための回動可能に取り付けられたミラー；
カウンターバランス；及び
反偶力を減少させるために前記ミラーと前記カウンターバランスを反対方向に同時に回動振動させるための駆動装置、を有する前記光走査デバイス。
【請求項２】
前記ミラーを支持するためのトーションバーを含む、請求項１に記載の光走査デバイス。
【請求項３】
前記トーションバーがフィラメントを含む、請求項１に記載の光走査デバイス。
【請求項４】
前記カウンターバランスが前記ミラーに機械的に接続されている、前出の請求項のいずれかに記載の光走査デバイス。
【請求項５】
前記デバイスが、前記ミラーおよび前記カウンターバランスを支持するためのトーションバーを含み、前記駆動装置が、前記ミラーを駆動し、その前記ミラーの駆動によって前記機械的に接続されたカウンターバランスを駆動することによって、前記カウンターバランスを駆動する、請求項４に記載の光走査デバイス。
【請求項６】
前記ミラーと前記カウンターバランスが静電気的にまたは電磁気的に結合されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の光走査デバイス。
【請求項７】
前記カウンターバランスが前記ミラーの周りに配置されている環状構造を構成する、前出の請求項のいずれかに記載の光走査デバイス。
【請求項８】
前記カウンターバランスが複数のカウンターバランス素子からなる、前出の請求項のいずれかに記載の光走査デバイス。
【請求項９】
前記カウンターバランスが前記ミラーの両側に配置された２つのカウンターバランス素子からなる、請求項８に記載の光走査デバイス。
【請求項１０】
前記駆動装置が静電駆動装置である、前出の請求項のいずれかに記載の光走査デバイス。
【請求項１１】
前記駆動装置が電磁駆動装置である、請求項１から請求項９のいずれかに記載の光走査デバイス。
【請求項１２】
前記ミラーと前記カウンターバランスが、第一及び第二支持部上にそれぞれ配置され、前記カウンターバランスが前記ミラーの後方に配置されていて、前記ミラーの受光面を覆い隠さない、前出の請求項のいずれかに記載の光走査デバイス。
【請求項１３】
前記ミラーと前記カウンターバランスが減圧雰囲気中で作動するように、その内部が減圧雰囲気であるハウジングを有する、前出の請求項のいずれかに記載の光走査デバイス。
【請求項１４】
光を走査する方法であって、
ミラーから前記光を反射し；
前記ミラーを回動振動させて前記ミラーから反射された前記光を走査するように前記ミラーを駆動し；及び
前記ミラーに対するカウンターバランスとして作用するカウンターバランスを駆動し；
前記ミラーの前記回動による反偶力が、前記カウンターバランスによって減少する、ことを含む方法。
【請求項１５】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の光走査デバイスを含む走査顕微鏡または走査内視鏡。
【請求項１６】
入射光を前記顕微鏡または内視鏡に伝えるため、サンプルからの戻り光を伝えるため、または、入射光を前記顕微鏡または内視鏡に伝えるため及びサンプルからの戻り光を伝えるための、一つ以上の光ファイバを含む、請求項１５に記載の走査顕微鏡または走査内視鏡。
【請求項１７】
前記顕微鏡または内視鏡が共焦点顕微鏡または共焦点内視鏡である、請求項１５または請求項１６に記載の走査顕微鏡または走査内視鏡。
【請求項１８】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の光走査デバイスの平衡を保たせる方法であって、
１次元以上の前記デバイスの振動を検出するための一つ以上のセンサ上に前記ミラーとカウンターバランスを取り付けること；
前記デバイスを操作し、前記センサを用いて前記デバイス中のいかなる振動をも監視すること；及び
前記デバイス中のいかなる振動をも減少させるように前記デバイスを調整すること、を含む方法。
【請求項１９】
前記デバイスを調整することが、前記カウンターバランスの一部かまたは前記ミラーの一部かのどちらかを取り除くこと、或いは、前記カウンターバランスの一部と前記ミラーの一部の両方を取り除くことを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記取り除くことがレーザーアブレーションである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記取り除くことが減圧雰囲気中で行われる、請求項１９または請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、ただし限定的でなく、走査顕微鏡や走査内視鏡の技術分野に応用される、光走査デバイスに関する。
【０００２】
従来の走査顕微鏡の一つが、国際特許出願No. WO 99/04301に開示されている。この顕微鏡は、光ファイバ光源がその一つの腕に取り付けられた小型の音叉を採用している。この音叉は、光ファイバの出力が音叉の振動方向に走査されるように、約１０００Ｈｚの振動数で電磁石によって駆動されている。
【０００３】
他の技術は、関連する米国特許No. 6,172,789及びNo. 6,057,952に開示されている。これらの文献に開示されたシステムは、可動ミラー、固定ミラー、及び集光レンズを含んでいる。可動ミラーは、その中心に開口部を有し、少なくとも一つの軸回りに揺動可能に支持されている。固定ミラーは、反射面を可動ミラーの反射面と向かい合わせた状態で、光学的に透明なプレートにより固定されて支持されている。光は、光ファイバの先端から、可動ミラーの中心にある開口部を通って、入り込み、固定ミラーから可動ミラーの方へ反射される。その後、光は、可動ミラーから集光レンズへ向けて反射され、被観察物の表面で合焦する。可動ミラーは静電駆動装置によって中心軸回りに振動する方式で揺動される。すなわち、固定ミラーから可動ミラー上へ反射された入力光は、可動ミラーから反射される時点で可動ミラーによって走査される。
【０００４】
しかしながら、多くの応用において、高速走査素子からの振動のエネルギーの損失を最小にすることが重要である。従来のデバイスには、小型の、すなわち小規模な形状であるために、光素子および振動素子が質量の実質的な部分を占めるようなものもある。従って、それらのデバイスのシェルないしはケースの相当な量の反作用運動が生じる可能性がある。作動中、それらのデバイスのケースと生物組織の間の接触により、大きな、そして度合が変化し得る機械的減衰が引き起こされることがある。工学技術用語で言うなら、これらのシステムの「Ｑ」が、実質上、減少する。また、この減衰は、高速走査ミラーが振動を維持することを困難にし、あるいは、振動の振幅の実質的な変化を引き起こす。
【０００５】
また、別の影響として、高速共鳴走査ミラーからの振動エネルギーの結合が、走査ヘッドにおける別の構成要素の好ましくない振動を生じさせる可能性がある。そのような振動は悪影響を持つ可能性がある。
【発明の開示】
【０００６】
したがって、本発明は、光源からの光を走査するための光走査デバイスであって、前記光源からの光を受けるための回動可能に取り付けられたミラー；カウンターバランス；及び、反偶力（uncoupled force）を減少させるために前記ミラーと前記カウンターバランスを反対方向に同時に回動振動させるための駆動装置、を有する前記光走査デバイスを提供する。
【０００７】
このように、例えば上記のようなデバイスが光学ヘッドに配置される内視鏡検査への応用では、ミラーの回動に起因する振動や他の反偶力を減少させることができ、その結果、光学ヘッドへの振動の伝達を減少させることができる。駆動装置がミラーを回動するために使用され、その結果、ミラーから反射された光を走査することができる。一般に、このような応用は、２つの走査方向、すなわち、遅いｙ軸方向の走査（垂直走査）と速いｘ軸方向の走査（水平走査）を有する。本発明は、一般には、後者の（すなわち、速い）走査を提供するために採用されることが予想されるが、遅い走査に使用することができない主な理由はない。しかしながら、概して、本発明の利益は走査速度とともに減少する。
【０００８】
好ましくは、前記デバイスは前記ミラーを支持するためのトーションバーを含む。さらに好ましくは、前記トーションバーがフィラメントを含む。
【０００９】
好ましくは、前記カウンターバランスが前記ミラーに機械的に接続されている。さらに好ましくは、前記デバイスが、前記ミラーおよび前記カウンターバランスを支持するためのトーションバーを含み、前記駆動装置が、前記ミラーを駆動し、その前記ミラーの駆動によって前記機械的に接続されたカウンターバランスを駆動することによって、前記カウンターバランスを駆動する。
【００１０】
前記カウンターバランスが複数のカウンターバランス素子からなっていてもよい。実施形態の一つでは、前記カウンターバランスが前記ミラーの両側に配置された２つのカウンターバランス素子からなる。他の実施形態では、前記カウンターバランスが前記ミラーの周りに配置可能な環状構造を構成する。
【００１１】
実施形態の一つでは、前記ミラーと前記カウンターバランスが静電気的にまたは電磁気的に結合されている。
【００１２】
好ましくは、前記駆動装置が静電駆動装置である。他の実施形態では、前記駆動装置が電磁駆動装置である。
【００１３】
他の実施形態では、前記ミラーと前記カウンターバランスが、第一及び第二支持部上にそれぞれ配置され、前記カウンターバランスが前記ミラーの後方に配置されていて、前記ミラーの受光面を覆い隠さない。
【００１４】
したがって、この構成では、カウンターバランスがミラーの横に配置されないので、駆動装置をより狭くすることができる。
【００１５】
好ましくは、前記デバイスが前記ミラーと前記カウンターバランスが減圧雰囲気中で作動するように、その内部が減圧雰囲気であるハウジングを有する。
【００１６】
また、本発明は、光を走査する方法であって、ミラーから前記光を反射し；前記ミラーを回動振動させて、前記ミラーから反射された前記光を走査するように前記ミラーを駆動し；前記ミラーに対するカウンターバランスとして作用するカウンターバランスを駆動し；前記ミラーの前記回動による反偶力が前記カウンターバランスによって減少する、ことを含む方法を提供する。
【００１７】
他の側面によれば、本発明は、上述の光走査デバイスを含む走査顕微鏡または走査内視鏡を提供する。
【００１８】
好ましくは、前記顕微鏡または内視鏡は、入射光を前記顕微鏡または内視鏡に伝えるため、サンプルからの戻り光を伝えるため、または、入射光を前記顕微鏡または内視鏡に伝えるため及びサンプルからの戻り光を伝えるための、一つ以上の光ファイバを含む。
【００１９】
前記顕微鏡または内視鏡が共焦点顕微鏡または共焦点内視鏡であってもよい。
【００２０】
本発明の他の側面によれば、上述のような光走査デバイスの平衡を保たせる方法であって、１次元以上の前記デバイスの振動を検出するための一つ以上のセンサ上に前記ミラーとカウンターバランスを取り付けること；前記デバイスを操作し、前記センサを用いて前記デバイス中のいかなる振動をも監視すること；及び、前記デバイス中のいかなる振動をも減少させるように前記デバイスを調整することを含む方法が提供される。
【００２１】
好ましくは、前記デバイスを調整することが、前記カウンターバランスの一部かまたは前記ミラーの一部かのどちらかを取り除くこと、或いは、前記カウンターバランスの一部と前記ミラーの一部の両方を取り除くことを含む。
【００２２】
好ましくは、前記取り除くことがレーザーアブレーションである。
【００２３】
好ましくは、前記取り除くことが減圧雰囲気中で行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明がより明瞭に理解されるよう、ここに好ましい実施形態を、例として、添付図を参照して説明する。
【００２５】
本発明の第一の好ましい実施形態による、光ファイバ８と共に用いられる光走査デバイス全体が、図１Ａ中の２で示されている。光走査デバイス２は、走査素子１４、透明プレート１８上に支持されている固定されている平面ミラー１６、及び集光レンズ２０を含む。
【００２６】
走査素子１４は、固定ミラー１６の反射表面に対向する反射表面を有する平面のピボットミラー（pivotable mirror）２２を含む。ピボットミラー２２は、その両端に、片側に一つずつ、対をなす平衡素子（counterbalancing element）２４a、２４ｂからなる釣合いおもりが配置されている。ピボットミラー２２と平衡素子２４a、２４ｂは、シリコントーションバー２６上に備えつけられている。
【００２７】
ピボットミラー２２は、光ファイバ８の先端３０位置に、中央円形開口部２８を有し、その結果、光ファイバ８から放出される光は妨げられることなくピボットミラー２２に形成された開口部２８を通過することができる。従って、円形開口部２８の直径は、光ファイバ８の直径よりも大きくなっており、中央の開口部２８は出射光または戻り光に対して空間的なフィルタのように作用することはない。同様に、戻り光はピボットミラー２２の開口部２８を通過後、光ファイバ８の先端３０によって受光され得る。
【００２８】
使用時には、一般的にレーザ光源である適切な光源（図示していない）からの光は、光ファイバ８に沿って先端３０の方へ伝えられ、先端３０からピボットミラー２２の円形の中央開口部２８を通って固定ミラー１６の方へと射出される。この光は、固定ミラー１６からピボットミラー２２へ反射され、ピボットミラー２２によって集光レンズ２０の方へ反射される。このプロセスでは、後に説明するように、固定ミラー１６から中央開口部２８へと戻る反射その他によりいくらかの光が失われる。
【００２９】
集光レンズ２０に到達する光は、試料（sample）が置かれる点１８に向かって集光される。同様に、その試料によって返される光は（反射光であろうと蛍光であろうと）、集光レンズ２０によって集められ、光ファイバ８の先端３０に向かって同一の光経路に沿って戻される。適切なビーム分岐技術によって、その後、この戻り光（もしくはその一部）を、検出器（図示していない）へと導くことができる。
【００３０】
図１Ａには示されていないが、走査素子１４は、振動の形式でトーションバー２６回りにピボットミラー２２を軸回転させるための静電駆動装置を含み、その結果、ピボットミラー２２から反射される光は、（図１Ａに示される視野で）図の紙面の奥と手前の方向に走査される。平衡素子２４a、２４ｂも軸回転されるが、ピボットミラー２２の動きに対し１８０°位相をずらし、その結果として平衡効果を提供する。
【００３１】
光走査デバイス２の変形例（これも光ファイバ８と共に用いられる）全体を、図１Ｂ中に４で示す。走査デバイス４は、大部分の点で図１Ａの走査デバイス２と同一であるが、戻り光を９０°進路変更して戻りファイバ１２（図示されていない適切な光検出器に接続されている）の方へ向けるためのビームスプリッタ１０を含む。
【００３２】
光走査デバイス２の別の変形例を、（これも光ファイバ８と共に用いられる）全体を、図１Ｃ中に６で示す。この変形例では、光ファイバ８の先端３０が、走査デバイス６の中央開口部２８の内部に（あるいは、任意で、そのわずかに前に）位置されている。この変形例では、中央開口部２８は、図１Ａや図１Ｂに示される変形例中の開口部２８よりもわずかに大きな直径を有し、その結果として、ミラー２２が使用中に回動しているときを含むミラー２２の動きを妨害することなくファイバ８を収容することができる。
【００３３】
さらに、走査デバイス２の他の変形例では、第二の（戻り）ファイバが光ファイバ８に隣接して配置され、走査デバイス２は、試料から戻ってくる光を少量だけ分岐させるために、走査素子１４とプレート１８の間またはプレート１８と集光レンズ２０の間のどちらかに配置される付加的な光素子を含む。したがって、この戻り光は、ファイバ８よりもむしろ第二ファイバによって集められ、その結果、戻り光をファイバ８から取り出し、検出器の方に導くためのビームスプリッタが必要なくなる。
【００３４】
図２に走査素子１４をより詳細に示す。また、走査素子１４のフレーム３４の後部壁３２からミラー２２と平衡素子２４a、２４ｂとのそれぞれの間に配置されているトーションバー２６へと伸びているシリコン製のマイクロ組み立て支持柱３０a、３０ｂもこの図において見ることができる。支持柱３０a、３０ｂは、ミラー２２と平衡素子２４a、２４ｂの動作によってトーションバー２６に波動が誘発されること防ぐために設けられている。
【００３５】
光ファイバ８からの光（図示されていない）は、中央開口部２８を通って方向３６へ射出される。
【００３６】
電磁駆動装置は、米国特許No. 6,057,952やNo. 6,172,789により教示されるものを含む、どのような適切な形状であってもよい。その場合、ミラー２２の反射面３８は、電極としてまたは反射体としての両方として作用する、導電性且つ反射性の物質を塗布したものであってもよい。
【００３７】
他の適切な、代替的な駆動装置は、WO 99/04301に開示されている駆動装置に相当する、電磁駆動装置を含む。
【００３８】
上述のように、平衡素子２４a、２４ｂは、ミラー２２と正確につりあい、フレーム３４へ伝わりそこから光学ヘッドが含むデバイス２の全体へと伝わる反偶力の連結を最小にするように設計されている。平衡素子２４a、２４ｂは、少なくとも２つの方法で、ミラー２２と位相をずらして駆動可能である。第一の方法として、それら平衡素子は、ミラー２２を駆動する静電駆動装置により、ただしミラー２２と位相をずらして駆動可能である。もう一つの方法として、静電駆動装置を、ミラー２２を駆動し、さらにトーションバー２６を介したミラー２２と平衡素子２４a、２４ｂとの機械的接合を通じて、平衡素子２４a、２４ｂを駆動するために使用することができる。しかしながら、どちらのケースにおいても、駆動装置は、ミラー２２と平衡素子２４a、２４ｂの両者を駆動する。
【００３９】
当業者には明らかなように、ミラー２２と平衡素子２４a、２４ｂは、共鳴振動動作（resonant oscillatory motion）で駆動される。そのシステムは、高いQ値を有し、その結果、振動を維持するためには最小のエネルギーを入力すれば良い。走査デバイス２はロックインセンサ（図示されていない）を備え、ロックインセンサは、駆動装置との協働により、ミラー２２と平衡素子２４a、２４ｂが共鳴振動数で駆動され維持されることを可能にしている。
【００４０】
走査デバイス２は、ミラー２２が減圧雰囲気中に収容されるように、ケースまたは光学ヘッド（図示されていない）の中に構成されている。この構成は、ミラー２２と平衡素子２４a、２４ｂの動作に対する大気雰囲気の抵抗を減少させるが、もっと一般的には、密閉された光学ヘッドがその内部に収容している素子の湿気、油分、及び埃からの汚染に対する脆弱さを減少させている。実際には、実施形態の一つでは、透明なシールが集光レンズ２０を覆っており、集光レンズ２０により提供される焦点合わせ光学系にダメージを与える危険性なしに、このシールの汚染を取り除くことができる。
【００４１】
図３Aは、走査素子１４の断面図であり、その内部には、ミラー２２、平衡素子２４a、２４ｂ、トーションバー２６、支持柱３０a、３０ｂ、及び光ファイバ８が見られる。この図から明らかなように、光ファイバ８は、走査素子１４のフレーム３４の後壁３２内の開口部４０の内部に固定されている。開口部４０は、ミラー２２の中央開口部２８に位置合わせさせている。任意で、光ファイバ８は、必要であれば、例えば中央開口部２８の方へ後壁３２から伸びるつばのようなもので、付加的に支持されていてもよい。光ファイバ８は、ミラー２２の回転動作を妨害しないようにしつつ、可能な限り中央開口部２８の方へ長く伸ばされている。
【００４２】
図３Bは、図３Aと似ているが、図１Cに示された変形例による走査素子１４、すなわち、ファイバ８を収容するために幾分大きな中央開口部２８を有するものを示している。
【００４３】
図４を参照すると、本発明の第二の好ましい実施形態によれば、走査素子は実質的には図２に示される素子と同一であるが、基本的に円形のミラー１２２と、ミラー１２２を囲むように配置され、ミラー１２２と同心である環状の素子からなる単一の平衡素子１２４という形態を取った釣合いおもりを有する。
【００４４】
この構成は多くの利点を持っている。平衡素子１２４はミラー１２２を囲んでいるので、ミラー１２２自身と比較して、トーションバー１２６からより離れた位置に質量の大部分を有する。結果として、平衡素子１２４の慣性モーメントは、図１から３の平衡素子２４a、２４ｂの慣性モーメントと比較して、その質量に対し比較的大きい。従って、より小さい質量ながら同程度の平衡状態を平衡素子１２４によって提供することができ、その結果、走査素子全体を小型軽量化することができる。
【００４５】
また、この実施形態では、シリコンマイクロ組み立て支持柱を、ミラー１２２と平衡素子１２４の間のトーションバー１２６の背後（図４を上から見て）に備えてもよい。
【００４６】
また、第二実施形態の走査素子は、さらに、図４に概略的に示される静電駆動装置を備えている。静電駆動装置は、電極１４４a、１４４ｂにそれぞれ接続され、且つ、以下に説明する方法でミラー１２２と平衡素子１２４に取り付けられた、２つの交流電源１４２a、１４２ｂを含む。
【００４７】
電極１４４aは、電源１４２aから延びており、トーションバー１２６に沿って平衡素子１２４へと至り、その後、再びトーションバー１２６に到達するまでほぼ半円形状で平衡素子１２４を回って進み、トーションバー１２６の次にミラー２２へと進み、トーションバー１２６に到達するまで平衡素子１２４を回る経路から遠く離れたほぼ半円形状でミラー１２２の周縁部周りを通る。その結果、電源１４２aを用いて、平衡素子１２４の上部（図４において）とミラー１２２の下部を同時に帯電させることができる。
【００４８】
電源１４２ｂの電極１４４ｂは相補的な型で配置され、その結果、平衡素子１２４の下部（図４において）とミラー１２２の上部を電源１４２ｂによって同時に帯電させることができる。
【００４９】
使用時は、電源１４２aと電源１４２ｂの出力は、位相が１８０°ずれている。電源１４２aの出力は、本質的には、負の最大の値とゼロとの間の正弦関数であり、一方、電源１４２ｂの出力は正であって、（より小さい）正の最大の値とゼロとの間の正弦関数である。
【００５０】
参照電極（図示されていない）が、この実施形態の素子のフレーム（図示されていない）の内部、ミラー１２２と平衡素子１２４の背後に備えられており、参照電極は、＋Veまたは−Veのどちらか一方に帯電して維持されている。
【００５１】
電源１４２a、１４２ｂが、それぞれの電極１４４a、１４４ｂ及び接地電極間に、位相が１８０°ずれた上述の電圧を印加するとき、接地電極と電極１４４a、１４４ｂの間に結果として生じる静電気力は、反偶力が最小となるように、ミラー１２２と平衡素子１２４を、同時に１８０°位相がずれた状態で、トーションバー１２６の回りに回転振動させる。
【００５２】
図５は、本発明の第三の実施形態の走査素子２１４の分解概略図である。走査素子２１４は、トーションバー２２６に回動可能に装着されたミラー２２２を含む前フレーム２３４を含む。ミラー２２２は、円形の中央開口部２２８を含む。光ファイバ２０８は、その射出端２３０を中央開口部２２８の背後（図５において）に配置し、中央開口部２２８に位置合わせされている。
【００５３】
ミラー２２２は、静電駆動装置または電磁駆動装置（上記参照）により、振動する方法または揺動する方法で駆動される。
【００５４】
また、走査素子２１４は、４つのコーナー柱２５２により前フレーム２３４に機械的に接続されている後フレーム２５０を含む。
【００５５】
後フレーム２５０は、大部分が、前フレーム２３４と同様である。しかしながら、ピボットミラーを有する代わりに、後フレーム２５０がトーションバー上に備えられた同様に配置されたピボット円形釣合いおもりを含む。また、走査素子２１４は、後フレーム２５０の釣合いおもり素子がミラー２２２と位相が１８０°ずれて駆動されるように構成されている。
【００５６】
それらのピボット素子（すなわち、ミラー２５０及び釣合いおもり）の構成は、図６の部分断面図にさらにはっきりと示されており、図中ではピボットミラー２２２の背後に位置するピボット釣合いおもり２５４が見られる。釣合いおもり２５４は、ミラー２２２の中央開口部２２８と同軸である、円形の中央開口部２５６を有する。光ファイバ２０８が、単にミラー２２２の中央開口部２２８の後方までで終わる一方で、釣合いおもり２５４の中央開口部２５６を貫通しているので、釣合いおもり２５４の中央開口部２５６はミラー２２２の中央開口部２２８よりも大きな直径を有する。釣合いおもり２５４の中央開口部２５６は、釣合いおもり２５４が、必要に応じて、光ファイバ２０８に接触することなく回転できるよう、十分に大きな直径を有する。
【００５７】
図６と類似の側断面図である図７を参照すると、使用時には、ミラー２２２と釣合いおもり２５４は、他の構成要素への反偶力の伝達を最小にするために、位相を１８０°ずらして駆動される。
【００５８】
この実施形態では、走査素子２１４は、好ましくは、図４に示される静電駆動装置に相当する静電駆動装置であり、ミラー２２２と釣合いおもり２５０の間に接地電極が配置されるものを有する。これらの電極の配置は、適宜調整される。
【００５９】
上述の実施形態の各々においては、釣合いおもり（一つもしくは多くの平衡素子を含む）を製造するための好ましい技術は、できる限り綿密にミラーの平衡を保つように、以下の段階を含む。
【００６０】
釣合いおもりは最初に必要よりも重く作られ、ミラーと正確に平衡することがわかるまで、釣合いおもりの連続的なレーザーアブレーションによって調整される。これは、３つのピエゾセンサ上に走査素子を備え付け、ピエゾセンサからの信号を測定すると同時に走査素子を駆動することによって把握される。その結果、走査素子中の反偶力をピエゾセンサによって検出することができ、ピエゾセンサからの検出出力がなくなる（あるいは、無視できる）まで、釣合いおもりは連続的にレーザで削り取られる。
【００６１】
また、最終的な、好適な操作状態をより正確にシミュレートするために、この調整過程を減圧雰囲気中で行うこともできる。
【００６２】
釣合いおもりが金属の場合、容易に削り取ることのできるコーティングを施し、調整は釣合いおもりそれ自身よりはむしろそのコーティングに対するレーザーアブレーションによることができる。代替的には、そのような実施形態では、ミラーまたは他の釣合いおもり素子にそのコーティングを施し、そのコーティングを削り取るようにすることができる。
【００６３】
本発明の思想と範囲内での変形が、本技術の分野における通常の知識を有する者により容易に達成され得、したがって、この発明は以上に例示された特定の実施形態に制限されるものではない。
【００６４】
さらに、本明細書に記載したいかなる従来技術の参照も、その従来技術の参照が通常の一般的知識の一部を形成する、或いは形成していたことを意味することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１Ａ】本発明の第一の実施形態による光走査デバイスの概略図である。
【図１Ｂ】図１Aの光走査デバイスの変形例の概略図である。
【図１Ｃ】図１Aの光走査デバイスのさらに進んだ変形例の概略図である。
【図２】図１Aの光走査デバイスの走査素子の図である。
【図３Ａ】図１A及び２の走査素子の断面図である。
【図３Ｂ】図１C及び２の走査素子の断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態による、図２の素子と同様の光走査素子の図である。
【図５】本発明の第三の実施形態による、図２の素子と同様の光走査素子の図である。
【図６】図５の走査素子の部分断面図である。
【図７】使用中の図５の走査素子の部分断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
２    光走査デバイス
４    光走査デバイス
８    光ファイバ
１０    ビームスプリッタ
１２    戻り光ファイバ
１４    走査素子
１６    固定平面ミラー
１８    透明プレート
２０    集光レンズ
２２    ピボットミラー
２４a、２４ｂ    平衡素子
２６    トーションバー
２８    開口部
３０    先端
３０a、３０ｂ    支持柱
３２    後壁
３４    フレーム
４０    開口部
１２２    円形ミラー
１２４    平衡素子
１２６    トーションバー
１２８    開口部
１４２a、１４２ｂ    交流電源
１４４a、１４４ｂ    電極
２０８    光ファイバ
２１４    走査素子
２２２    ミラー
２２６    トーションバー
２２８    開口部
２３０    射出端
２３４    前フレーム
２５０    後フレーム
２５２    コーナー柱
２５４    釣合いおもり
２５６    開口部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2005521098.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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