講演名 2005/1/21
光ファイバのたわみ振動を用いた高周波光スキャナの検討
堂前 俊介, / 中村 健太郎, 上羽 貞行,
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抄録(和) たわみ振動する光ファイバとボールレンズを組み合わせた簡素な構造で、高周波での大偏向角走査が可能な光スキャナを提案した。光を導いた光ファイバをPZT素子に接着し、片持ち梁モードでたわみ振動させ、その出射光をボールレンズに入射することでコリメート光を振動周波数で走査する。35kHzで±6°の偏向角を実現したが、走査周波数と偏向角の積は210kHz・°となり、従来方式のスキャナよりも大きくなった。また、真空中では、光ファイバに作用する粘性抵抗がなくなり、空気中の約1.7倍の走査角が得られることを確認した。また、光ファイバ先端の変位から幾何光学的に求めた偏向角よりも大きな偏向角が得られているが、これは光ファイバ中の応力分布によって出射点の位置と出射方向が変化している可能性があるものと考えられる。
抄録(英) This study presents a high frequency optical scanner with large scanning angle using bending vibrations of an optical fiber and a ball lens. The end of the optical is bonded on a PZT element, and mechanically excited in the cantilever bending mode. A collimated light is scanned at the vibrating frequency, if the light guided along the fiber illuminates the ball lens. The scanning angle of ±6°was obtained at 30 kHz. The product of the scanning frequency and the scanning angle becomes 180 kHz・°, and is larger than that of conventional systems. In the vacuum, viscous loading to the fiber was eliminated and approximately 1.7 times larger scanning angle was obtained. The scanning angle measured in the experiments was larger than the value expected by the ray-tracing method based on the displacement at the fiber end. This is considered to be attributed to the stress distribution in the optical fiber.
キーワード(和) 光スキャナ / たわみ振動 / 高周波 / 光ファイバ
キーワード(英) Optical scanner / Bending vibration / Scanning Angle / Optical Fiber
資料番号 US2004-99
発行日

研究会情報
研究会 US
開催期間 2005/1/21(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Ultrasonics (US)
本文の言語 JPN
タイトル(和) 光ファイバのたわみ振動を用いた高周波光スキャナの検討
サブタイトル(和)
タイトル(英) A High Frequency Optical Scanner Using Bending Vibrations of an Optical Fiber
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 光スキャナ / Optical scanner
キーワード(2)(和/英) たわみ振動 / Bending vibration
キーワード(3)(和/英) 高周波 / Scanning Angle
キーワード(4)(和/英) 光ファイバ / Optical Fiber
第 1 著者 氏名(和/英) 堂前 俊介 / Shunsuke DOMAE
第 1 著者 所属(和/英) 東京工業大学・精密工学研究所
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology
第 2 著者 氏名(和/英) / 中村 健太郎 / James R. Friend
第 2 著者 所属(和/英) 東京工業大学・精密工学研究所
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology
第 3 著者 氏名(和/英) 上羽 貞行 / Kentaro NAKAMURA
第 3 著者 所属(和/英) 東京工業大学・精密工学研究所
Precision and Intelligence Laboratory, Tokyo Institute of Technology
発表年月日 2005/1/21
資料番号 US2004-99
巻番号(vol) vol.104
号番号(no) 613
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日