CN100429141C - 微振动部件、光偏转器和成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制角速度的波动的共振型微振动部件，具体地说提供一种微振动部件，该微振动部件为一种套装微振动部件，其中存在着基准振动模式和偶数振动模式，所述基准振动模式是基准频率的特征振动模式，所述偶数振动模式是频率近似为基准频率的偶数倍的特征振动模式。

Description

微振动部件、光偏转器和成像设备

技术领域

本发明涉及一种属于微结构技术领域的微振动部件，具体地说涉及一种适合于光偏转器的微振动部件，和使用该微振动部件的光偏转器。此外，本发明涉及一种成像设备，例如使用该光偏转器的扫描型显示器、激光束打印机、数字复印机。

背景技术

迄今为止，已经提出共振驱动反射镜的各种光偏转器。通常，与使用例如多角镜的多角旋转镜的光扫描光学系统相比，共振型光偏转器的特征在于，可以在很大程度上使光偏转器小型化，并且可以减少其耗费功率，以及理论上不存在面混乱(face tangle)，特别地，包含通过半导体加工工艺制造的硅单晶的光偏转器理论上没有金属疲劳，并且耐用性优异(见日本专利申请特许公开No.S57-8520)。

同时，在共振型反射镜中，有一个问题是因为反射镜的扫描角原则上按正弦方式变化，因此角速度不是常量。为校正本特征，已经提出几种方法。

例如，在日本专利申请特许公开No.H9-230276、H9-230277、H9-230278、以及H9-230279中，一种反正弦透镜被用作成像光学系统(成像透镜)，因此在被扫描表面上实现等速扫描。

此外，在日本专利申请特许公开No.2003-279879中，由振动周期互不相同的正弦振动驱动两块偏转反射面，从而合成正弦波并在扫描范围内实现近似恒角速度驱动。

此外，在第4,859,846号美国专利中，通过使用具有基频和频率是基频三倍的振动模式的共振型偏转器，实现近似斩波驱动。

在例如激光束打印机的电子照相中，将激光扫描至光敏体上以形成图像。此时，激光的扫描速度优选为在光敏体上等速。因此，在用于电子照相的光扫描装置中，通常在光偏转器执行扫描之后进行光学校正。

例如，在使用旋转多面镜的光扫描光学系统中，为将由偏转反射面所反射和偏转的光通量转换为光敏体上的恒速扫描，使用称作fθ透镜的成像透镜。

此外，在使用用于执行正弦振动的光偏转器的光扫描光学系统中，为将角速度以正弦方式变化的光通量变化为光敏体上的恒速扫描，使用称作反正弦透镜的成像透镜。

然而，反正弦透镜有个问题，在光学扫描校正时光敏体上的激光束斑的尺寸变化。通常，在成像设备中，根据要求的图像质量存在允许的束斑尺寸的允许的上下限。因此，在光偏转器发射的激光角速度中，在角速度的波动宽度方面存在一允许值。此处，角速度的上下限分另由θ′_max和θ′_min表示。

现在，在执行正弦振动的光偏转器中，可以由以下公式代表位移角θ和角速度θ′：

θ＝θ_osin(ωt)        (公式1)

θ′＝θ₀ωcos(ωt)    (公式2)

假定θ₀是最大位移角，并且ω是角振动的数目。此时，建立如下关系式：

θ′_max＝θ₀ω            (公式3)

θ′_min≤θ₀ωcos(ωt)    (公式4)

图17解释此情况。图17中，在t＝0附近满足上述公式的时间范围在以下范围内：

-cos^-1(θ′_min/θ₀ω)≤ωt≤-cos^-1(θ′_min/θ₀ω)

(公式5)

并且满足此条件的最大可用偏转角θ_eff和作为在一个周期中可用时间的有效时间t_eff如下：

θ_eff＝θ₀sin(cos^-1(θ′_min/θ′_max))    (公式6)

t_eff＝2cos^-1(θ′_min/θ′_max)/ω    (公式7)

例如，如果允许θ′达到基准角速度的±2θ％，它变为：

θ′_min∶θ′_max＝0.8∶1.2    (公式8)

因此最大可用偏转角θ_eff和有效时间t_eff如下：

θ_eff＝θ₀sin(cos^-1(0.8/1.2)＝0.7454θ₀    (公式9)

t_eff＝2cos^-1(0.8/1.2)/ω＝1.6821/ω    (公式10)

因此，存在一个问题是常规共振型光偏转器不能完全获得较大值的最大可用偏转角θ_eff和有效时间t_eff。

此外，有一个问题是，因为该共振型偏转器在向后和向前移动时具有相同角速度，当做单边扫描时，有效地获得的扫描时间变短。

此外，有一个问题是，当使用多个偏转器校正这些问题时，结构变复杂。

此外，有一个问题是因为即使在驱动时也必须为反射镜保持要求的平面度，因此必须提高它的刚度以便抑制反射镜的变形。在执行如公式1中的正弦振动的光偏转器中，反射镜的角加速度θ″可以如下给定：

θ″＝-θ₀ω²sin(ωt)    (公式11)

上述实施例中，在扫描的两端角加速度达到最大值，该最大值为：

θ″_max＝θ₀ω²sin(cos^-1(0.8/1.2))＝0.7454θ₀ω²    (公式12)

此外，有一个问题是，当装配可移动元件和扭力弹簧时产生许多麻烦，并且容易产生装配误差。

此外，有一个问题是，当设法使可移动元件的惯性矩变大时，小型化就很困难。在具有两个或更多可移动元件的共振型光偏转器中，最合乎需要的是其上排列光偏转元件的可移动元件的惯性矩最小。然而，当企图通过加工一块板形成可移动元件和扭力弹簧时，为了加大惯性矩而需要大面积的板。这成为小型化的障碍。此外，如果通过半导体工艺形成可移动元件和扭力弹簧，则基底面的更大尺寸成为成本增加的原因。

此外，有一个问题是，当可移动元件由扭力弹簧串联连接时，不仅容易产生扭转，而且容易产生弯曲振动模式。

图18是用于解释弯曲振动模式的模型。由扭力弹簧1611连接可移动元件1601和1602，由扭力弹簧1612连接可移动元件1602和支撑部分1621。这种系统通常具有两种弯曲振动模式。图19A和19B显示此时形成的振动模式。图19A表示低频率下的同相弯曲振动模式，而图19B表示高频率下的反相弯曲振动模式。最好是尽可能地控制这两种振动模式。

发明内容

为解决上述问题，本发明的微振动部件为一种包含如下元件的微振动部件：多个可移动元件；设置在同一轴上的多个扭力弹簧，该轴串联连接多个可移动元件；用于支撑多个扭力弹簧的一部分的支撑部分；用于应用扭矩至至少一个可移动元件的驱动装置；和控制驱动装置的驱动控制装置，

其中包含多个扭力弹簧和多个可移动元件的系统具有多个独立的特征振动模式，并且在这些独立特征振动模式中，存在着基准振动模式和偶数振动模式，所述基准振动模式是基准频率的特征振动模式，所述偶数振动模式是频率近似为基准频率的偶数倍的特征振动模式。

此外，在上述微振动部件中，最好多个可移动元件和多个扭力弹簧由一块板整体地形成。

此外，在上述微振动部件中，最好该块板为单晶硅晶片.

此外，在上述微振动部件中，最好地，当垂直于扭力弹簧的轴提供一平面时，该平面与多个扭力弹簧的其中之一和多个可移动元件的至少之一相交。

此外，在上述微振动部件中，最好地，当垂直于扭力弹簧的轴提供一平面时，该平面与多个可移动元件中的两个或更多相交。

此外，在上述微振动部件中，最好多个可移动元件连接至多个扭力弹簧的其中两个。

此外，本发明为特征在于驱动控制装置控制驱动装置以同时激发基准振动模式和偶数振动模式的微振动部件。

此外，在上述微振动部件中，最好地，在驱动时间，多个可移动元件的至少之一的位移角的增加时间和该位移角的减少时间是不同的。

此外，本发明的光偏转器是包含上述微振动部件和设置在该微振动部件的可移动元件上的光偏转元件的光偏转器。

此外，本发明的成像设备是包含上述光偏转器、光源和成像光学系统的成像设备。

附图说明

图1A和1B说明第一实施方式的光偏转器；

图2说明第一实施方式的光偏转器的共振特性；

图3说明用于第二实施方式的光偏转器的板部件；

图4的曲线图说明第二实施方式的光偏转器的位移角；

图5的曲线图说明第二实施方式的光偏转器的角速度；

图6的曲线图说明第三实施方式的成像设备；

图7说明本发明的微振动部件的原理；

图8说明本发明的光偏转器的原理；

图9的曲线图说明本发明的微振动部件的位移角；

图10的曲线图说明本发明的微振动部件的角速度；

图11的曲线图比较本发明的微振动部件的角速度与正弦波驱动的角速度；

图12的曲线图比较本发明的微振动部件的位移角与正弦波驱动的位移角；

图13的曲线图比较本发明的微振动部件的角加速度与正弦波驱动的角加速度；

图14说明本发明的效果；

图15说明本发明的效果；

图16说明本发明的效果；

图17说明正弦波驱动的有效时间；

图18的模型说明具有多个振动模式的微振动部件的弯曲振动模式；和

图19A和19B说明具有多个振动模式的微振动部件的弯曲振动的振动模式。

具体实施方式

利用本发明，有可能抑制共振型微振动部件中的角速度的波动。具体说来，本发明的光偏转器适合于例如激光束打印机、数字复印机之类的成像设备。

首先，说明附图中的标号。

标号100和200表示板部件。标号101，102，201至203，1001至1003，1101，1102，1301，1302，1401，1402，1501，1502，1601和1602表示可移动元件。

标号111a，111b，112a，112b，211至213，1311，1312，1511，1512，1011至1013，1111，1112，1411，1412和1611表示扭力弹簧。

标号121和221表示支撑框架。

标号1021，1121，1321，1421，1521，1522和1621表示支撑部分。

标号131表示光反射膜。标号1131为光反射元件。标号1141表示驱动装置。标号1151表示驱动控制部件。标号1391，1392和1491表示垂直于扭力弹簧的轴的平面。标号140表示电磁致动器。标号141表示永磁体。标号142表示线圈。标号144表示磁轭。标号143表示磁芯。标号150表示控制器。标号190表示切割线。标号151表示基准时钟发生器。标号152表示分频器。标号153和154表示计数器。标号155和156表示正弦函数单元。标号157和158表示乘法器。标号159表示加法器。标号160表示DA转换器。标号161表示功率放大器。标号301表示本发明的光偏转器。标号302表示光源。标号303表示发射光学系统。标号304表示成像光学系统。标号305表示感光鼓。标号311表示激光。标号312表示扫描轨迹。标号1201表示公式16的θ1′。标号1202表示公式2的θ。标号1211表示θ′_max。标号1212表示θ′_min。标号1221表示角速度θ1′的有效时间。标号1222表示正弦波θ′的有效时间。标号1231表示公式15的θ1。标号1232表示公式1的θ。标号1241表示本发明的最大有效位移角。标号1242表示正弦波的最大有效位移角。标号1251表示公式15的θ1″。标号1252表示公式1的θ1″。标号1261表示角加速度降低部分。

图7说明本发明的微振动部件的原理。在图7中，标号1001至1003表示n件可移动元件，标号1011至1013表示n件扭力弹簧，标号1021示意说明支撑部分。线性排列扭力弹簧1011至1013，并且允许可移动元件1001至1003能够围绕扭力弹簧1011至1013的扭转轴振动。此系统的自由振动的公式如下。

$M\stackrel{\·\·}{\mathrm{\θ}}+\mathrm{K\θ}=0$

(公式13)

上述公式中，I_k：可移动元件的惯性矩，k_k：扭力弹簧的弹簧常数，θ_k：可移动元件的扭转角(k＝1，2，...，n)。当本系统的M^-1K的特征值取λ_k(k＝1至n)时，由以下公式给出特征模式的角频率数ω_k：

${\mathrm{\ω}}_k=\sqrt{\mathrm{}}\left({\mathrm{\λ}}_k\right)$ (公式14)

本发明的微振动部件的特征是：在ω_k中，存在着基准频率和该基准频率的近似偶数倍的频率。此处所称的″近似偶数倍″希望包含近似1.98n至2.02n(n是任意整数)倍的数值范围。

举例来说，考虑如图8所示的可移动元件数目为二个的共振型光偏转器。标号1101和1102表示可移动元件，标号1111和1112表示扭力弹簧，标号1121表示支撑部分，标号1131表示设置在可移动元件1101上的光反射元件，标号1141表示驱动装置，标号1151表示驱动控制装置。此处，假定I₁＝1.3951E-11[kgm²]，I₂＝1.7143E-10[kgm²]，K₁＝7.91914E-03[N/m]，K₂＝3.0123E-02[N/m]。此时，因为M^-1K的特征值变为λ₁＝1.5790E08和λ₂＝6.3166E08，相应的特征频率数变为ω₁＝2π×2000[Hz]和ω₂＝2π×4000[Hz]。简而言之，ω₂＝2ω₁。以下将这两者振动模式分别为″模式1″和″模式2″。

此外，在本发明中，驱动控制装置1151以这样一种方法控制驱动装置1141，以致多个可移动元件和扭力弹簧构成的系统同时按基准频率和基准频率偶数倍的频率振动。此时，通过不同地改变基准频率和基准频率的偶数倍的频率的可移动元件的振幅和相位，可以执行不同的驱动。

作为一实例，驱动控制装置1141控制驱动装置1151，使得模式1中可移动元件1101的振幅变为1.6a，而模式2中可移动元件1101的振幅变为0.4a，从而使得各相位相差180度。此处，在下面公式中的″a″是任意常数。因为对应于模式1和2的特征向量分别为vl＝[1，0.72174]^T和v2＝[1，-0.11275]^T，可移动元件1101和1102的振幅θ1和θ2可以如下给定。

θ1＝a{1.6sin(ω₁t)-0.4sin(2ω₁t)}

(公式15)

θ2＝a{1.6(0.72174)sin(ω₁t)-0.4(-0.11275)sin(2ω₁t)}

(公式16)

因为光反射元件1131被设置在可移动元件1101上，因此可以由θ1给出光反射元件的运动。此外，可移动元件1101的角速度θ1′和角加速度θ1″可以表示如下。

θ1′＝aω₁{1.6cos(ω₁t)-2×0.4cos(2ω₁t)}

(公式17)

θ1″＝aω₁ ²{-1.6sin(ω₁t)+4×0.4sin(2ω₁t)}

(公式18)

θ1和θ1′分别显示在图9和10中。

下面，说明本发明的效果。在图11的曲线图中，公式2的θ′(1202)和公式16的θ1′(1201)按如下方式标准化并绘制：其最大值相等。在本曲线图中，当角速度的时间出现于θ′_max(1211)和θ′_min(1212)之间的范围时被认为是有效时间时，由图11中的1221表示角速度θ1′(1201)的有效时间，由图11中的1222表示正弦波θ′(1202)的有效时间。由图11明显可见，本发明的微振动部件具有与正弦波驱动相比更长的有效时间。具体地说，因为θ1′_max＝1.2×aω₁和θ1′_min＝0.8×aω₁，根据

θ1′_min＝aω₁{1.6cos(ω₁t)-2×0.4cos(2ω₁t)}

(公式19)

和0.8＝1.6cos(ω₁t)-2×0.4cos(2ω₁t)

(公式20)，

t变为t＝0，±1/(2ω₁/π)。因此，有效时间t1_eff变为

t1_eff＝{1/(2ω₁/π)-(-1/(2ω₁/π)＝π/ω₁

(公式21)。

此外，由图12明显可见，增加位移角θ1的时间(曲线图移到右上侧的部分)长于减少位移角θl的时间(曲线图移到右下侧的部分)。也就是说，通过利用本发明，不同于正弦波驱动的光偏转器，可以前后移动而改变扫描速度。这在仅仅沿一个固定方向上扫描光时执行成像的成像设备中是有利的特性。

在图12的曲线图中，在与图11相同的条件下绘制公式15的θ1(1231)和公式1的θ(1232)。当具有出现于θ′_max(1211)和θ′_min(1212)之间的范围的角速度的位移角被认为是有效位移角时，因为由图12中的1221和1222分别表示θ1(1231)和θ(1232)的有效时间，因此本发明和正弦波的最大有效位移角分别变为θ1_eff 1241和θ_eff1242。由图12明显可见，本发明的θ1_eff 1241大于θ_eff 1242。此时的θ1_eff可以表示如下。

θ1_eff＝a{1.6sin(π/2)-0.4sin(π)}＝1.6a

(公式22)

在图13的曲线图中，在与图11相同的条件下绘制公式15的θ1″(1251)和公式1的θ″(1252)。由图13可见，在角加速度降低部分1261，θ1″(1251)的绝对值小于θ″(1252)。如果反射镜被用作光扫描装置，因为它的动态弯曲与角加速度成比例，因此按照本发明，当使用相同反射镜时，该动态弯曲变小。此外，当允许相同动态挠曲时，可以使用具有较低刚度的反射镜。通常，因为可以制造重量轻的低刚度反射镜，因此可以降低惯性矩，并且可以抑制功率消耗。

此外，在本发明中，扭力弹簧和可移动元件被整体形成，因此可以省去装配工作并且可以消除装配精度的不规则性。

此外，在本发明中，当扭力弹簧和可移动元件被整体地形成时，使用硅晶片作为材料，因此可以提高作为共振的锐度(acuity ofresonance)指数的Q值，并且可以减少能耗。

此外，在本发明中，当垂直于扭力弹簧的轴提供平面时，使用可移动元件，使得该平面与多个可移动元件和扭力弹簧相交，从而可以在小面积内保证大惯性矩。

图14中，可移动元件1301和1302以及扭力弹簧1311和1312由一块板整体地形成，并且扭力弹簧1312被固定到支撑部分1321上。在本实施例中，垂直于扭力弹簧的轴的平面1391与可移动元件1302和扭力弹簧1312相交，此外，垂直于扭力弹簧的轴的平面1392与可移动元件1302与扭力弹簧1311相交。通过使用这种形状的可移动元件1302，可以由小面积获得有效的惯性矩。

图15中，可移动元件1401和1402以及扭力弹簧1411和1412由一块板整体地形成，并且扭力弹簧1412被固定到支撑部分1421上。在本实施例中，垂直于扭力弹簧的轴的平面1491与可移动元件1401和可移动元件1402相交。通过使用这种形状的可移动元件1402，可以由小面积获得有效的惯性矩。

此外，在本发明中，多个可移动元件分别由两段扭力弹簧支撑，因此弯曲刚度提高，可以控制不必要的弯曲模式的运动。图16中，可移动元件1501和1502以及扭力弹簧1511和1512由一块板整体地形成，并且扭力弹簧1511和1512分别被固定到支撑部分1521和1522上。由图16明显可见，可移动元件1501和1502均分别由两段扭力弹簧支撑。通过以这种方法构成，可以控制弯曲模式的运动。此外，垂直于扭力弹簧的轴的平面1591与可移动元件1502和扭力弹簧1511相交，并且垂直于扭力弹簧的轴的平面1592与可移动元件1501和可移动元件1502相交。类似于图14和15，即使以这种形状，也具有由小面积获得惯性矩的效果。

(第一实施方式)

图1A和1B说明本实施方式的光偏转器。本实施方式的光偏转器由微振动部件和形成在可移动元件101上表面上的光反射膜131组成。而微振动部件由板部件100、电磁致动器140和控制器150组成。

图1A是由蚀刻成形的硅晶片形成的部件100的顶视图。在图1A中通过两段扭力弹簧111a和111b向上和向下支撑平整的可移动元件101。框架形可移动元件102在它的内侧支撑扭力弹簧111a和111b，并且在图1A中由两段扭力弹簧112a和112b支撑在上方和下方。框架形支承框架121在它的内侧支撑扭力弹簧112a和112b。在可移动元件101和102以及扭力弹簧111和112具有两种振动模式时，以使其近似加倍的方法调整它们的频率。例如，当可移动元件101和102的惯性矩取为I1和I2，扭力弹簧111a和111b的弹簧常数取为k1/2，并且扭力弹簧112a和112b的弹簧常数取为k2/2，并且使用对图8说明中所用的参数时，两特征角频率的数目变为ω₁＝2π×2000[Hz]和ω₂＝2π×4000[Hz]。

图1B是说明光偏转器的示意图。图1B中，板部件100说明沿图1A的切线190所取的剖面。在可移动元件101的上表面上，形成光反射膜131，而在下表面上粘附永磁体141。图1B中，板部件100被粘附至由高磁导率材料制成的磁轭144上。在与永磁体141相对的磁轭144的区域，设置由高磁导率材料制成的磁芯143，并且围绕磁芯143的周边卷绕线圈142。永磁体141、线圈142、磁芯143、和磁轭144构成电磁致动器140。当电流流入线圈142时，转矩作用于永磁体141上，并驱动可移动元件101。

在控制器150中，由基准时钟发生器151产生的频率2nf的时钟信号分流为两个信号，其中一个信号被输入分频器152并变为频率2nf的半频nf。这两个信号被分别输入计数器153和154的增加信号(increment signals)。计数器153和154为数字计数器，其当到达最大值n时归零。计数器153和154的输出分别被输入正弦函数单元155和156。正弦函数单元155和156是函数单元，当输入取为X时，该单元返回SIN(2πX/n)的输出。正弦函数单元155和156分别产生频率2f和f的数字正弦信号。正弦函数单元155和156分别具有由乘法器157和158乘以A和B的增益，并由加法器159加和。由DA转换器160将加法器159的输出信号转换为模拟信号，并由功率放大器161放大，并允许电流流入线圈142。

在图2的曲线图中，流入线圈142的交流电流的频率绘制在横坐标轴，而可移动元件101的位移振幅绘制在纵坐标轴。在本光偏转器中，存在两种特征振动模式，此外，这两种模式的频率关系为1∶2。以下将这两种模式分别简称为″模式1″和″模式2″。本发明的光偏转器的特征在于这两种模式同时激发。

接下来，将说明使用本实施方式的光偏转器的方法。准备测量可移动元件101位移的位移测量装置以执行调整。首先，调整基准时钟发生器151的所产生频率，使其与可移动元件101同时按模式1和模式2共振的频率相配。其次，在此频率，调整乘法器157和158的增益以使可移动元件101的模式1和模式2振幅成为所要求值。执行计数器153的递增量/递减量以使可移动元件101的模式1和2的相位成为所要求相位。此处，可以按颠倒次序执行增益和相位的调整。例如，当允许模式1的振幅和模式2的振幅的比率为1.6∶0.4，并且调整使得扫描中心的相位反转时，可移动元件101以如下方法来驱动：使得位移角和角速度分别如图9和10所示。

通过使用本发明的光偏转器，可以与传统的共振型光偏转器相比以更小的角速度执行光扫描。

(第二实施方式)

图3是由蚀刻加工的硅晶片形成的板部件200的顶视图。平整的可移动元件201至203以及扭力弹簧211至213交替地串联连接。扭力弹簧211至213的轴按直线排列，并且扭力弹簧213的另一端连接至固定框架221。在本系统具有三种振动模式时，调整其频率使得三种模式的关系约为1∶2∶3。以下将这三种模式分别简称为″模式1″、″模式2″和″模式3″。

举例来说，当可移动元件201至203的惯性矩和扭力弹簧211至213的扭力弹簧常数为I₁、I₂、I₃、k₁、k₂和k₃时，其中I₁＝2.0E-11[kgm²]，I₂＝2.0E-10[kgm²]，I₃＝5.0E-10[kgm²]，k₁＝6.17854E-3[Nm/rad]，k₂＝2.03388E-2[Nm/rad]，k₃＝3.52534E-2[Nm/rad]，建立

$M^{-1}K=\left(\begin{array}{ccc}3.08927\×{10}^8& -3.08927\×{10}^8& 0\\ -3.08927\×{10}^7& 1.32587\×{10}^8& -1.01694\×{10}^8\\ 0& -4.06776\×{10}^7& 1.11284\×{10}^8\end{array}\right),$

因此，由公式14明显得出，从模式1到模式3的特征角振动数目为2π×1000[rad/s]，2π×2000[rad/s]，和2π×3000[rad/s]。类似于第一实施方式，通过同时激发这些特征振动模式，可以执行模式1至3的组合的驱动。

图4和5的曲线图表示当在各模式中可移动元件201的振幅比设置为24∶-6∶1时，可移动元件201的位移角和角速度。对图5和10的比较使得容易发现通过增加模式3而使得角速度的波动裕度变小的状态。

可见，通过增加模式数目，可以使得角速度的波动裕度小得多。

(第三实施方式)

图6是其中将本发明的光偏转器应用于例如激光束打印机的成像设备的实例。由光源302发出的激光311由发射光学系统303成形，并由本发明的光偏转器301扫描。成像光学系统304将扫描后的激光聚焦在感光鼓305上以形成束斑。该扫描束斑沿扫描轨迹312移动。

在本实施方式的成像设备中，在图12由1221所示的有效时间t1_eff的范围内执行图像绘制。由图11明显可见，在本发明的光偏转器中，在扫描期间扫描角速度在θ′_min(图11中的1212)和θ′_max(图11中的1211)之间波动。

在使用常规fθ透镜用于该成像光学系统304时，感光鼓305上的扫描速度波动。通过控制激光束的调制时钟从而消除该扫描速度的波动，可在感光鼓上形成正确的图像。

或者，也可以允许聚焦光学系统304具有消除扫描速度波动的特性。在这种情况下，由于束斑的直径波动，应该确定光偏转器301的扫描方法，以使该直径的波动幅度不超过允许误差。

本申请要求2003年12月25日提交的日本专利申请2003-430425和2004年11月8日提交的日本专利申请2004-323758的优先权，其内容以引用方式结合在本文中。

Claims (9)

1.一种微振动部件，包含：

多个可移动元件；

设置在同一轴上的多个扭力弹簧，该轴串联连接该多个可移动元件；

用于支撑该多个扭力弹簧的一部分的支撑部分；

用于应用扭矩至至少一个所述可移动元件的驱动装置；和

用于控制该驱动装置的驱动控制装置，

其中由所述多个扭力弹簧和所述多个可移动元件构成的系统具有多个独立的特征振动模式，

其中在所述多个独立的特征振动模式中，存在着基准振动模式和偶数振动模式，所述基准振动模式是基准频率的特征振动模式，所述偶数振动模式是频率为基准频率的1.98n倍～2.02n倍的特征振动模式，其中n为1或更大的整数，并且

其中所述驱动控制装置控制所述驱动装置，以同时激发所述基准振动模式和所述偶数振动模式。

2.如权利要求1的微振动部件，其中所述多个可移动元件和所述多个扭力弹簧由一块板整体地形成。

3.如权利要求2的微振动部件，其中所述一块板为单晶硅晶片。

4.如权利要求1的微振动部件，其中当垂直于所述扭力弹簧的轴提供一平面时，该平面与所述多个扭力弹簧的其中之一和所述多个可移动元件的至少之一相交。

5.如权利要求1的微振动部件，其中当垂直于所述扭力弹簧的轴提供一平面时，该平面与所述多个可移动元件中的两个或更多个相交。

6.如权利要求1的微振动部件，其中所述多个可移动元件被连接至所述多个扭力弹簧的其中两个。

7.如权利要求1的微振动部件，其中，在驱动时间，所述多个可移动元件的至少之一的位移角的增加时间和该位移角的减少时间是不同的。

8.一种光偏转器，该光偏转器包括如权利要求1的微振动部件和设置在该微振动部件的可移动元件上的光偏转元件。

9.一种成像设备，该成像设备包括：

如权利要求8的光偏转器；

光源；和

成像光学系统。

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