CN102243371B - 执行机构、光学扫描器及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种执行机构、光学扫描器及图像形成装置,其可以实现小型化、缓和或防止对环境温度的影响,并可发挥希望的振动特性。执行机构包括可动板,能够绕转动中心轴转动;一对连接部,连接所述可动板;支持部,支持所述连接部;以及压电元件,转动驱动所述可动板,所述各连接部包括:轴部件,从所述可动板延伸出来;驱动部件,连接所述轴部件;以及一对弹性部件,可弹性变形,并且连接所述驱动部件和所述支持部,其中,通过所述轴部件和所述一对弹性部件的热膨胀,前述驱动部件沿所述轴部件的延伸出来的方向向离开所述可动板方向的位移。
Description
本申请是申请日为2008年1月8日、申请号为200810002322.4、发明名称为“执行机构、光学扫描器及图像形成装置”的专利申请的分案申请,其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种执行机构、光学扫描器及图像形成装置。
背景技术
例如,在激光打印机等中,作为用于通过光学扫描进行成像的光学扫描器,公知有一种使用包括扭振子构成的执行机构(例如,参照日本专利文献1)。
在日本专利文献1中,公开了一种执行机构,其包括:反射镜;固定框部,用于支持反射镜;以及一对弹簧部,在其两侧将反射镜连接于固定框部。而且,上述各弹簧部包括:连接体,与反射镜隔着间隔地设置;第一弹簧部,连接反射镜和连接体;以及第二弹簧部,在与第一弹簧部相反的一侧上连接连接体和固定框部。
上述执行机构例如,由于环境温度、和向反射镜射出的光等而升温,从而导致第一弹簧部热膨胀。即,一对第一弹簧部由于热膨胀而向其长度方向(与转动中心轴相平行且与反射镜分离的方向)伸张。
但是,在日本专利文献1的执行机构中,各连接体向与转动中心轴相平行且与反射镜分离的方向的位移是受到第二弹簧部的阻碍。因此,各第一弹簧部向希望的位置进行位移(例如弯曲、压曲),以便缓和由热膨胀引起的变形,从而导致反射镜向其厚度方向位移。其结果是,导致反射镜的转动中心轴偏移,从而无法发挥希望的转动特性。
而且,当将日本专利文献1的执行机构用作光学扫描器等时,由于反射镜的转动中心轴偏移,所以导致从光源至反射镜的光路长度变化,从而无法在对象物的希望的位置上扫描通过反射镜反射的反射光。即,难以发挥希望的扫描特性。
专利文献1:日本特开2004-191953号公报
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种可以实现小型化、缓和或防止对环境温度的影响、并可发挥希望的振动特性的执行机构、光学扫描器及图像形成装置。
通过下面的发明可以实现上述目的。
本发明的执行机构包括:可动板,能够绕转动中心轴转动;一对连接部,连接于所述可动板;支持部,支持所述连接部;以及压电元件,转动驱动所述可动板,所述各连接部包括:轴部件,从所述可动板延伸出来;驱动部件,连接所述轴部件;以及一对弹性部件,可弹性变形,并且连接所述驱动部件和所述支持部,其中,通过所述轴部件和所述一对弹性部件的热膨胀,前述驱动部件沿所述轴部件的延伸出来的方向向离开所述可动板的方向位移。
由此,可以提供一种可缓和或防止对环境温度的影响、并可发挥希望的振动特性的执行机构。
在本发明的执行机构中,优选上述各折回部包括可弹性变形的一对弹性部件,上述一对弹性部件形成被设置成隔着上述可动板的转动中心轴而相互面对的矩形形状。
由此,即使在发生热膨胀的情况下,也易于稳定地保持可动板的转动中心轴。
在本发明的执行机构中,优选上述各折回部包括用于连接上述轴部件和上述各弹性部件的驱动部件,上述各弹性部件被设置在与所述驱动部件相比靠近所述可动板侧。
由此,可以更为大幅度地转动可动板。
在本发明的执行机构中,优选上述各弹性部件的长度方向与上述可动板的转动中心轴相平行。
由此,当热膨胀发生的情况下,可以顺利地使驱动部件位移。
在本发明的执行机构中,优选上述各连接部中上述一对弹性部件间的间隔距离从上述可动板侧向着上述驱动部件侧递减。
由此,可以实现小型化,并可大幅度地转动可动板。
在本发明的执行机构中,优选上述各连接部中上述一对弹性部件间的间隔距离从上述可动板侧向着上述驱动部件侧递增。
由此,可以实现小型化,并可大幅度地转动可动板。而且,可以提高执行机构的响应性。
在本发明的执行机构中,优选上述压电元件沿其长度方向接合于上述各连接部的上述各弹性部件,上述各压电元件向对应的上述弹性部件的长度方向伸缩,并通过该伸缩,使上述弹性部件弯曲变形。
由此,可以使各弹性部件跨越其长度方向整个区域上均匀地弯曲变形。其结果是,可以减轻向各弹性部件的应力,并可更有效地使各弹性部件弯曲变形。
在本发明的执行机构中,优选上述各压电元件具有比接合该上述压电元件的上述弹性部件的宽度宽的宽度,且上述各压电元件被接合成覆盖上述弹性部件的宽度方向的整个区域。
由此,可以使弹性部件大幅度地弯曲变形。而且,可以实现简化执行机构的工艺。
在本发明的执行机构中,优选上述压电元件被设置成与上述各弹性部件相对应,上述各压电元件的伸缩方向的一端部与对应的上述弹性部件接触,且向上述可动板的厚度方向伸缩,使上述弹性部件弯曲变形。
由此,通过压电元件的伸缩,可以将大的驱动力传递给各弹性部件。
在本发明的执行机构中,优选上述各压电元件与对应于该上述压电元件的上述弹性部件的长度方向上的与上述驱动部件相反侧的端部接合,且兼作上述支持部。
由此,可以实现执行机构的小型化。
在本发明的执行机构中,优选方式是,在上述各连接部中,上述一对弹性部件包括:第一弹性部件;以及第二弹性部件,与上述轴部件之间的间隔距离小于与上述第一弹性部件之间的间隔距离,上述压电元件接合于上述各连接部的上述第一弹性部件,上述各压电元件在对应的上述弹性部件的长度方向上伸缩,利用该伸缩,使上述第一弹性部件弯曲变形,从而上述第二弹性部件扭曲变形的同时,使上述驱动部件位移。
由此,压电元件的数量减少,并可实现降低执行机构的成本。
在本发明的执行机构中,优选上述第二弹性部件被设置在上述转动中心轴附近。
由此,可以将一对轴部件的形状变得简单,并可抑制可动板的转动中心轴的偏移。
在本发明的执行机构中,优选在上述可动板的板面上设置有具有光反射性的光反射部。
由此,可以将执行机构用于光学设备。
本发明可以提供了一种光学扫描器,包括:可动板,能够绕转动中心轴转动;光反射部,具有光反射性,并且设置在所述可动板上;一对连接部,连接于所述可动板;支持部,支持所述连接部;以及压电元件,转动驱动所述可动板;所述各连接部包括:轴部件,从所述可动板延伸出来;驱动部件,连接所述轴部件;以及一对弹性部件,可弹性变形,并且连接所述驱动部件和所述支持部,其中,通过所述轴部件和所述一对弹性部件的热膨胀,前述驱动部件沿所述轴部件的延伸出来的方向向离开所述可动板的方向位移。
由此,可以提供一种可以缓和或防止对于环境温度的影响、发挥所希望的振动特性的光学扫描器。
本发明的图像形成装置包括光源和扫描来自所述光源的光的光学扫描器,所述光学扫描器包括:可动板,能够绕转动中心轴转动;光反射部,具有光反射性,并且设置在所述可动板上;一对连接部,连接于所述可动板;支持部,支持所述连接部;以及压电元件,转动驱动所述可动板;所述各连接部包括:轴部件,从所述可动板延伸出来;驱动部件,连接所述轴部件;以及一对弹性部件,可弹性变形,并且连接所述驱动部件和所述支持部,其中,通过所述轴部件和所述一对弹性部件的热膨胀,前述驱动部件沿所述轴部件的延伸出来的方向向离开所述可动板的方向位移。
由此,可以提供一种可缓和或防止对环境温度影响、并可发挥希望的振动特性的图像形成装置。
附图说明
图1是表示本发明的执行机构的第一实施例的立体图;
图2是图1中的A-A线的剖面图;
图3是施加到包括如图1所示的执行机构的压电元件的电压的波形的一例的示意图;
图4是表示本发明的执行机构的第二实施例的俯视图;
图5是图4中的B-B线的剖面图;
图6是表示本发明的执行机构的第三实施例的俯视图;
图7是图6中的C-C线的剖面图;
图8是包括如图6所示的执行机构的压电元件的放大图;
图9是施加到包括如图6所示的执行机构的压电元件的电压的波形的一例的示意图;
图10是表示本发明的执行机构的第四实施例的俯视图;
图11是图10中的D-D线的剖面图;
图12是表示本发明的执行机构的第五实施例的俯视图;
图13是表示本发明的执行机构的第六实施例的俯视图;
图14是表示本发明的执行机构的第七实施例的俯视图;
图15是图14中的E-E线的剖面图;以及
图16是使用本发明的光学扫描器的图像形成装置的概略图。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的执行机构、光学扫描器以及图像形成装置的优选实施例进行说明。
第一实施例
首先,对本发明的执行机构的第一实施例进行说明。
图1是表示本发明的执行机构的第一实施例的立体图,图2是图1中的A-A线的剖面图,图3是施加到如图1所示的执行机构包括的压电元件的电压的波形的一例的示意图。此外,下面,为了便于说明,将图1中的纸面的外侧称为“上”,将纸面的里侧称为“下”,将右侧称为“右”,将左侧称为“左”,并且,将图2中的上侧称为“上”,将下侧称为“下”,将右侧称为“右”,将左侧称为“左”。
执行机构1包括:基体2,具有如图1所示的两个自由度振动系统;以及支持基板3,隔着接合层4支持底部2。
如图1所示,基体2具有可动板21、用于支持可动板21的支持部22、连接可动板21和支持部22的一对连接部23、24。
连接部23包括:轴部件231,从可动板21延伸出来;折回部232,连接轴部件231和支持部22,且形成为向可动板21侧折回。而且,上述折回部232包括:驱动部件233,连接于轴部件231的长度方向上的一端(与可动板21相反一侧的端部);以及一对弹性部件234、235,用于连接驱动部件233和支持部22。
同样,连接部24包括:轴部件241,从可动板21延伸出来;折回部242,连接轴部件241和支持部22,且以向可动板21侧折回的方式形成。而且,上述折回部242包括:驱动部件243,连接于轴部件241的长度方向上的一端(与可动板21相反一侧的端部);以及一对弹性部件244、245,用于连接驱动部件243和支持部22。
即,基体2包括可动板21、支持部22、轴部件231、241、驱动部件233、243、以及弹性部件234、235、244、245。下面,依次对上述部件进行说明。
可动板21形成板状。然后,在可动板21的上面设置有具有光反射性的光反射部211。在可动板21的非驱动时的俯视(下面简称为“俯视可动板21”)时,一对驱动部件233、243设置成隔着上述可动板21相互面对。
一对驱动部件233、243分别形成板状。而且,在图1中,一对驱动部件233、243被设置成以可动板21为中心、左右对称。上述驱动部件233、243相互成相同的形状、相同的尺寸。但是,一对驱动部件233、243的形状并不仅限于此。此外,也可以不形成相互相同的形状、相同的尺寸。
上述驱动部件233通过轴部件231连接于可动板21,驱动部件243通过轴部件241连接于可动板21。
一对轴部件231、241分别形成长条形状,且可弹性变形。轴部件231连接可动板21和驱动部件233,以使相对于驱动部件233可转动可动板21。同样,轴部件241连接可动板21和驱动部件243,以使相对于驱动部件243可转动可动板21。
上述一对轴部件231、241被设置成相互同轴(同一直线状)上。然后,可动板21围绕在该轴的周围(转动中心轴X)转动。
当俯视可动板21时,以包围可动板21和一对驱动部件233、243外周的方式形成有支持部22。上述支持部22包括框状的框部221、从框部221向框部221的内侧(以框部221画成的空间内)突出的突出部222~225。
在与转动中心轴X相平行的方向上,在框部221的图1中的左侧部位和驱动部件233之间形成有空隙,在框部221的图1中的右侧部位和驱动部件243之间形成有空隙。形成上述空隙是为了可以容许后述的、由热膨胀引起的驱动部件233、243的位移。
突出部222、223被设置在可动板21和驱动部件233之间。而且,当俯视可动板21时,相对于转动中心轴X对称设置突出部222、223,以使突出部222、223隔着转动中心轴X相互面对。上述突出部222通过弹性部件234连接于驱动部件233,突出部223通过弹性部件235连接于驱动部件233。
突出部224、225被设置在可动板21和驱动部件243之间。而且,当俯视可动板21时,相对于转动中心轴X对称设置突出部224、225,以使突出部224、225隔着转动中心轴X相互面对。上述突出部224通过弹性部件244连接于驱动部件243,突出部225通过弹性部件245连接于驱动部件243。
但是,对于支持部22的形状,只要能通过连接部23、24可转动地支持可动板21即可,并没有特别的限定,例如,也可以为:框部221不形成框状,而是在图1中的左右分开的形状,也可以省略框部221。而且,根据框部221的形状等,也可以省略突出部222~225。
弹性部件234、235、244、245分别成长条形形状,且可弹性变形。而且,弹性部件234、235、244、245分别沿与转动中心轴X相平行的方向延伸。
弹性部件234连接驱动部件233和突出部222,同样,弹性部件235连接驱动部件233和突出部223,弹性部件244连接驱动部件243和突出部224,弹性部件245连接驱动部件243和突出部225。
其中,一对弹性部件234、235分别被设置在驱动部件233的可动板21侧。此外,当俯视可动板21时,一对弹性部件234、235被设置成隔着转动中心轴X相互面对、且相对于转动中心轴X对称。
同样,一对弹性部件244、245分别被设置在驱动部件243的可动板21侧。此外,当俯视可动板21时,一对弹性部件244、245被设置成隔着转动中心轴X相互面对、且相对于转动中心轴X对称。
这样,通过将弹性部件234、235设置在比驱动部件233更靠近可动板21侧,并将弹性部件244、245设置在比驱动部件243更靠近可动板21侧,从而可以实现执行机构1的小型化。并且,如后所述,可以缓和或防止对环境温度的影响,并可发挥、维持所需要的振动特性。
在这样弹性部件234的上表面接合有后述的压电元件51。同样,分别在弹性部件235的上表面接合有压电元件52,在弹性部件244的上表面接合有压电元件53,在弹性部件245的上表面接合有压电元件54。上述压电元件51~54是用于使可动板21围绕转动中心轴X转动的驱动源。
包括如上所述结构的基体2的执行机构1构成为:由于通电使压电元件51~54伸缩,从而使一对弹性部件234、235向可动板21的厚度方向弯曲变形,并使驱动部件233围绕转动中心轴X转动,同时,使一对弹性部件244、245向可动板21的厚度方向弯曲变形,并使驱动部件243围绕转动中心轴X转动。然后,通过上述一对驱动部件233、243的转动,分别使一对轴部件231、241扭曲(twist)变形,并使可动板21围绕转动中心轴X转动。
由此,可以说基体2包括:第一振动系统,包括弹性部件234、235、244、245和一对驱动部件233、243;以及第二振动系统,包括一对轴部件231、241和可动板21。即,执行机构1具有由第一振动系统和第二振动系统构成的两个自由度振动系统。
例如以硅为主材料构成上述基体2,且将可动板21、轴部件231、241、驱动部件233、243、弹性部件234、235、244、245、支持部22(框部221及突出部222~225)形成为一体。这样,由于以硅为主材料,所以,可以实现卓越的转动特性,同时,可以发挥卓越的可靠性。而且,可进行细微处理(加工),从而可实现执行机构1的小型化。
此外,基体2也可以由具有SOI基板等的层压结构的基板来形成可动板21、轴部件231、241、驱动部件233、243、弹性部件234、235、244、245、支持部22。此时,为了使可动板21、轴部件231、241、驱动部件233、243、弹性部件234、235、244、245、支持部22成为一体,优选在层压结构基板的一个层上形成这些元件。
上面上述基体2通过接合层4与支持基板3连接。
支持基板3例如以玻璃、硅或者SiO2为主材料而构成。而且,支持基板3形成框状,该框状形成为与俯视可动板21时的支持部22的形状相一致。
但是,作为支持基板3的形状,只要可以支持基体2而不妨碍上述振动系统的驱动,并没有特别的限定。例如支持基板3在其下面(与基体2相反侧的面)也可以不开放。即,也可以是在支持基板3的上面形成凹部的结构。而且,根据支持部22的形状等,也可以省略支持基板3。
例如以玻璃、硅或者SiO2为主材料构成形成于支持基板3和基体2之间的接合层4。但是,也可以省略上述接合层4。即、也可以是直接结合基体2和支持基板3。
下面,对作为用于使可动板21转动的驱动源即、压电元件51~54进行说明。但是,对于压电元件51~54而言,由于相互具有相同的结构,所以仅以压电元件52为代表进行说明,并省略对压电元件51、53、54的说明。
为了覆盖弹性部件235的上表面的全范围、且横跨弹性部件235和支持部22(突出部223)的边界部,将压电元件52接合于弹性部件235。而且,压电元件52连接于未图示的电源电路,根据由该电源电路通电,向弹性部件235的长度方向伸缩。
如图2所示,上述压电元件52包括:压电体层521,以压电材料为主材料而构成;以及一对电极522、523,夹持该压电体层521。
作为用于构成压电体层521的压电材料,列举有氧化锌、氮化铝、钽酸锂、铌酸锂、铌酸钾、钛酸铅锆(PZT)、钛酸钡、其他各种材料,可以将其中的一种或二种进行组合使用,尤其优选,以氧化锌、氮化铝、钽酸锂、铌酸锂、铌酸钾、钛酸铅锆中的至少一种为主。由于由上述材料构成压电体层521,从而可以以更高的频率来驱动执行机构1。
电极522形成为覆盖压电体层521的下表面的全部范围、且在突出部223上露出其一部分。而且,该电极522分别与弹性部件235及突出部223连接。
另一方面,电极523形成为覆盖压电体层521的上表面的全部范围。而且,电极523通过利用例如引线接合法形成的配线连接于设置在突出部223的端子524。
作为用于构成上述电极522、523(端子524)的材料,只要是具有导电性的材料,并没有特别的限定。
如上所述的压电元件52可以利用例如CVD、阴极溅镀、水热合成法、溶胶-凝胶法、微粒喷雾法(fine-particle spraying method)等的薄膜形成法在弹性部件235上直接形成,而且,也可以是,将与弹性部件235分开制造的压电元件(例如,散装元件(bulk element))通过树脂材料(粘合剂)等连接于弹性部件235(基体2)上。
但是,作为压电元件52的结构,只要可沿弹性部件235的长度方向伸缩即可,并没有特别的限定。例如,端子524也可以不形成在突出部223上,也可以被省略。
如上所述的执行机构1以下面的方式驱动。
例如,向压电元件51、53施加如图3(a)所示的电压的同时,向压电元件52、54施加如图3(b)所示的电压。即,交替重复向压电元件51、53施加电压的状态(将该状态称为“第一状态”)、和向压电元件52、54施加电压的状态(将该状态称为“第二状态”)。
此外,由于连接部23的扭曲变形和连接部24的扭曲变形相互相同,所以仅以连接部23的扭曲变形为代表进行说明,并省略对连接部24的扭曲变形的说明。
首先,对第一状态进行说明。通过通电,使压电元件51变为伸张状态,从而弹性部件234的在长度方向上的驱动部件233侧的端部向下侧(支持基板3侧)位移。另一方面,弹性部件235由于弹性部件234的上述弯曲变形的反作用,弹性部件235的在长度方向上的驱动部件233侧的端部向上侧(支持基板3侧的相反侧)位移。
由此,驱动部件233中,相对于转动中心轴X,弹性部件234侧的部分向下侧位移,相对于转动中心轴X,弹性部件235侧的部分向上侧位移。即,驱动部件233在转动中心轴X周围倾斜。
下面,对第二状态进行说明。通过通电,使压电元件52变为伸张状态,从而弹性部件235的长度方向上的驱动部件233侧的端部向下侧位移。另一方面,弹性部件234由于弹性部件235的上述弯曲变形的反作用,弹性部件234的长度方向上的驱动部件233侧的端部向上侧位移。
由此,驱动部件233中,相对于转动中心轴X,弹性部件235侧的部分向下侧位移,相对于转动中心轴X,弹性部件234侧的部分向上侧位移。即,驱动部件233在转动中心轴X周围倾斜。
通过交替重复如上所述的第一状态和第二状态,从而可使一对弹性部件234、235相互向相反的方向弯曲变形,并可使驱动部件233绕转动中心轴X轴转动。然后,由于上述驱动部件233的转动,使轴部件231扭曲变形,并可使可动板21绕转动中心轴X转动。
此外,虽然在本实施例中,仅对以下情况进行了说明:通过交替重复向压电元件51、53施加电压的状态、和向压电元件52、54施加电压的状态,从而使可动板21转动。但是只要可使可动板21转动即可,并没有特别的限定。也可以是,例如向压电元件51、53、和压电元件52、54间歇地施加相位偏移180度的(即,相反相位的)交流电压。
上面,对执行机构1的结构进行了详细说明。
上述执行机构1由于受热而升温,从而导致轴部件231、241热膨胀。作为引起上述热膨胀的原因,列举有例如环境温度变化、和执行机构1本身的散热等。
尤其是,在本发明的执行机构中,将具有由于通电而发热的性质的压电元件用作驱动源。因此,由于上述压电元件的发热,而导致执行机构1热膨胀。
而且,例如将执行机构1用作光学扫描器时,由于照射到光反射部211的光的一部分不被反射而转换为热,因而导致执行机构1热膨胀。
当发生上述热膨胀时,尤其是,形成长条形形状的轴部件231、241、以及形成长方形形状的弹性部件234、235、244、245分别向其长度方向伸张。
所以,如上所述,在执行机构1中,由于一对弹性部件234、235被设置在与驱动部件233相比靠近可动板21侧(连接部24也同样),所以,即使在轴部件231、241等热膨胀的情况下,仍可容许由该热膨胀引起的变形,并可以将转动中心轴X稳定地保持在所希望的位置上(即,可以防止可动板21的向厚度方向的位移)。
具体而言,当轴部件231热膨胀时,轴部件231的在长度方向上的长度变长。换言之,轴部件231的温度上升的同时,轴部件231向长度方向伸张。
另一方面,由于弹性部件234及弹性部件235的各自的热膨胀,驱动部件233向离开可动板21的方向位移。这样,由于驱动部件233向离开可动板21的方向位移,所以,可以容许由热膨胀引起的轴部件231的变形(即向长度方向的伸张)。
因此,当轴部件231热膨胀时,利用执行机构1可以缓和可动板21的在厚度方向上的位移。其结果是,执行机构1即使在热膨胀发生的情况下,也可以稳定地保持转动中心轴X,并可使可动板21转动,从而可发挥所希望的振动特性。
而且,当上述执行机构1用作光学扫描器时,通过防止可动板21的位移,从而可以将从光源至光反射部211的光路长度(离开的距离)及从光反射部211至扫描对象物的光路长度(离开的距离)保持为希望的距离。其结果是,即使在热膨胀发生的情况下,执行机构1仍可以维持希望的扫描特性。
而且,在执行机构1中,一对弹性部件234、235被设置成隔着转动中心轴X相互面对、且相对于转动中心轴X对称。因此,即使在各个轴部件231及弹性部件234、235热膨胀的情况下,仍易于将转动中心轴X稳定保持在希望的位置上。
而且,在执行机构1中,一对弹性部件234、235被设置成其长度方向与轴部件231的长度方向平行。因此,在各个轴部件231及弹性部件234、235热膨胀的情况下,可以使驱动部件233向离开可动板21的方向顺利位移。
而且,在本实施例中,使用压电元件51~54作为转动驱动可动板21的驱动源。由于压电元件是由于通电而发热的元件,所以通过将压电元件51~54和基体2组合,上述效果更为显著。
第二实施例
下面,对本发明的执行机构的第二实施例进行说明。
图4是表示本发明的执行机构的第二实施例的俯视图,图5是图4中的B-B线的剖面图。此外,为了便于说明,将图5中的上侧称为“上”,将下侧称为“下”。
下面,将以第二实施例的执行机构1A与上述第一实施例的执行机构1之间的不同点为中心进行说明,并省略重复部分的说明。
本发明的第二实施例涉及的执行机构1A除压电元件51A~54A的形状不同以外,其他均与第一实施例的执行机构1大致相同。而且,对与上述第一实施例相同的结构标注了相同的符号。
此外,由于压电元件51A~54A相互形成相同的形状,所以仅以压电元件51A为代表进行说明,并省略对压电元件52A~54A的说明。
如图4及图5所示,压电元件51A具有比弹性部件234的宽度(俯视可动板21时,相对于转动中心轴X直行的方向上的长度)宽的宽度,且压电元件51A接合于弹性部件234,以便覆盖弹性部件234的宽度方向上的整个区域。
这样,由于使用具有比弹性部件234的宽度宽的宽度的压电元件51A,从而当制造执行机构1A时,即使在压电元件51A相对于弹性部件234的接合位置相对于设定位置向弹性部件234的宽度方向偏移的情况下,只要将压电元件51A接合成包含弹性部件234的宽度方向上的整个区域,就可以根据压电元件51A的伸缩,将希望的驱动力传达给弹性部件234(即可以将弹性部件234的弯曲变形量设为希望的量)。
即,当将压电元件51A接合于弹性部件234时,即使不进行接合位置的微调整,也可以发挥希望的振动特性,所以,可以简化执行机构1A的结构,并可实现减少安装时间(制造时间)。这样的效果在包括以下工艺的情况下尤为显著:与基体2分开制造压电元件51A,然后,通过树脂材料(粘合剂)等将压电元件51A接合于弹性部件234。
而且,关于压电元件52A~54A也是同样的,所以,通过使用这样压电元件51A~54A,可以极为容易地使弹性部件234、235、244、245的弯曲变形量大致相等。
根据上述第二实施例,也可以发挥与第一实施例同样的效果。
第三实施例
下面,对本发明的执行机构的第三实施例进行说明。
图6是表示本发明的执行机构的第三实施例的俯视图,图7是图6中的C-C线的剖面图,图8是用于说明压电元件的图,图9是施加到压电元件的电压的一例示意图。此外,为了便于说明,将图7中的上侧称为“上”,将下侧称为“下”。
下面,将以第三实施例的执行机构1B与上述第一实施例的执行机构1之间的不同点为中心进行说明,并省略对重复部分的说明。
本发明第三实施例涉及的执行机构1B除压电元件55~58的结构及配置、支持基板3的结构不同以外,其他均与第一实施例的执行机构1大致相同。而且,对与第一实施例相同的结构标注了相同的符号。
支持基板3B包括:板状的基台31;以及壁部32,接合于基台31的上表面,并形成为与俯视可动板21时的、支持部22的形状一致。
而且,在上述基台31的上表面,在面对弹性部件234的部位上接合压电元件55,在面对弹性部件235的部位上接合压电元件56,在面对弹性部件244的部位上接合压电元件57,在面对弹性部件245的部位上接合压电元件58。
下面将对压电元件55~58进行说明,但是,由于压电元件55~58相互为相同的结构及配置,所以,仅以压电元件55为代表进行说明,并省略对压电元件56~58的说明。
压电元件55的在可动板21的厚度方向(即,图7中的上下方向)上的下端面与支持基板3的基台31接合,上端面与弹性部件234的下表面接合。而且,压电元件55向可动板21的厚度方向(即,图7中箭头方向)伸缩。
如图8所示,上述压电元件55在可动板21的厚度方向交替层压有具有压电性的多个压电体层551、以及用于向各压电体层551施加电压的多个电极层552。即,压电元件55是在可动板21的厚度方向伸缩的层压型的压电元件。上述压电元件55可以降低驱动电压,并可增大位移量。
多个压电体层551形成为邻接的压电体层551的极化方向为相互相反的方向。即,从多个压电体层551中的基台31侧开始,第奇数个压电体层551的极化方向与第偶数个压电体层551的极化方向相反。由此,可以更可靠地降低驱动电压,增大压电元件55的位移量。此外,在本说明书中,所谓“极化方向”是指:在不向压电体层施加电场和应力的状态下,在压电体层的一个面的附近过剩存在正电荷,且在压电体层的另一个面的附近过剩存在负电荷时(自然极化或剩余极化时),从压电体层的负电荷过剩存在的面朝向正电荷过剩存在的面的方向。
而且,各电极层552隔着邻接的压电体层551并插入其间。而且,多个电极层552形成为邻接的两个电极层552具有重叠区域(活性区域)。在多个电极层552中,从基台31侧开始,第奇数个电极层552与设置在压电元件55的侧面上的共用电极553连接,从基台31侧开始,第偶数个电极层552与设置在与压电元件55的共用电极553的面相对的面上的共用电极554连接。
而且,通过在共用电极553和共用电极554之间施加电压,可以通过上述重叠区域对各压电体层551施加电压。其结果是,各压电体层551向可动板21的厚度方向伸缩。
但是,只要压电元件55的结构可向可动板21的厚度方向伸缩即可,并没有特别的限定。而且,也可以不将共用电极553、554设置在压电元件55的侧面,例如也可以形成在基台31上。
例如如下所述,具有上述压电元件55~58的执行机构1B使可动板21在转动中心轴X周围转动。
例如,将如图9(a)所示的电压施加到压电元件55、57,同时,将如图9(b)所示的电压施加到压电元件56、58。即,将相互相位相差180度的电压施加到压电元件55、57、和压电元件56、58。于是,交替重复以下两种状态:使压电元件55、57为伸张状态的同时,使压电元件56、58为收缩状态的状态(将该状态定为“第一状态”);以及使压电元件55、57为收缩状态的同时,使压电元件56、58为伸张状态的状态(将该状态定为“第二状态”)。
接下来,将根据图7对第一状态及第二状态的各个状态下的连接部23、24的变形进行具体说明。但是由于连接部23和连接部24的变形相同,所以仅以连接部23为代表进行说明,并省略对连接部24的说明。
在第一状态下,由于将压电元件55设定为伸张状态,将压电元件56设定为收缩状态,所以,弹性部件234的在长度方向上的驱动部件233侧的端部向上侧位移,弹性部件235的在长度方向上的驱动部件233侧的端部向下侧位移。
由此,相对于驱动部件233的转动中心轴X,弹性部件234侧的部分向上侧位移,驱相对于动部件233的转动中心轴X,弹性部件235侧的部分向下侧位移。即,驱动部件233以转动中心轴X为中心倾斜。
另一方面,在第二状态下,由于将压电元件55设定为收缩状态,将压电元件56设定为伸张状态,所以弹性部件234的在长度方向上的驱动部件233侧的端部向下侧位移,弹性部件235的在长度方向上的驱动部件233侧的端部向上侧位移。
由此,相对于驱动部件233的转动中心轴X,弹性部件234侧的部分向下侧位移,相对于驱动部件233的转动中心轴X,弹性部件235侧的部分向上侧位移。即,驱动部件233以转动中心轴X为中心倾斜。
通过重复如上所述的第一状态及第二状态,从而使驱动部件233转动,因此,可以使轴部件231扭曲变形,并可以使可动板21转动。
即使在上述第三实施例中,也可以发挥与第一实施例同样的效果。
第四实施例
下面,对本发明执行机构的第四实施例进行说明。
图10是表示本发明执行机构的第四实施例的俯视图,图11是图10中的D-D线的剖面图。
下面,将以第四实施例的执行机构1C与上述第三实施例的执行机构1B之间的不同点为中心进行说明,并省略对其重复部分的说明。
本发明第四实施例涉及的执行机构1C除基体2C的结构、支持基板3的形状、以及压电元件55C~58C的配置不同以外,其他均与第三实施例的执行机构1B大致相同。而且,对与上述第三实施例相同的结构标注了相同的符号。
基体2C包括:可动板21C;连接部23C,连接各个压电元件55C、56C和可动板21C;以及连接部24C,连接各个压电元件57C、58C和可动板21C。
连接部23C包括:驱动部件233C,与可动板21C隔着间隔设置;轴部件231C,连接驱动部件233C和可动板21C;弹性部件234C,连接驱动部件233C和压电元件55C;以及弹性部件235C,连接驱动部件233C和压电元件56C。
同样,连接部24C包括:驱动部件243C,与可动板21C隔着间隔设置;轴部件241C,连接驱动部件243C和可动板21C;弹性部件244C,连接驱动部件243C和压电元件57C;以及弹性部件245C,连接驱动部件243C和压电元件58C。
支持基板3C形成板状,且在其上表面分别连接有压电元件55C~58C。
如图11所示,压电元件55C在支持基板3C的上表面,被设置在与弹性部件234C的长度方向上的驱动部件233C的相反侧的端部相对的位置上。而且,上述压电元件55C向可动板21C的厚度方向伸缩。压电元件55C在该伸缩方向上的一端面(下端面)上与支持基板3C接合,在另一端面(上端面)上与弹性部件234C的长度方向上的驱动部件233C的相反侧的端部接合。即,压电元件55C被设置成在其伸缩方向上,连接弹性部件234C和支持基板3C。
与压电元件55C同样,压电元件56C~58C也被设置在支持基板3C的上表面。即,压电元件56C被设置为在其伸缩方向上连接弹性部件235C和支持基板3C,压电元件57C被设置为在其伸缩方向上连接弹性部件244C和支持基板3C,压电元件58C被设置为在其伸缩方向上连接弹性部件245C和支持基板3C。
而且,通过通电,使上述各个压电元件55C~58C伸缩,从而使可动板21C转动。此外,由于向压电元件55C~58C施加电压、以及随其的可动板21C的转动与上述第三实施例相同,所以省略对其的说明。
如上所述,可以说作为驱动源的压电元件55C~58C还兼作支持基体2C的支持部。这样,由于压电元件55C~58C还兼作支持基体2C的支持部,所以可以实现执行机构1C的小型化。
以上,虽然对第四实施例的执行机构1C进行了说明。但是,例如,当俯视可动板21C时,也可以包括为包围基体2C外周而形成的框部。
根据上述第四实施例,也可以发挥与第一实施例同样的效果。
第五实施例
下面,对本发明执行机构的第五实施例进行说明。
图12是表示本发明的执行机构的第五实施例的俯视图。
下面,将以第五实施例的执行机构1D与上述第一实施例的执行机构1之间的不同点为中心进行说明,并省略对重复部分的说明。
本发明第五实施例涉及的执行机构1D除弹性部件234D、235D、244D、245D的配置不同以外,其他均与第一实施例的执行机构1大致相同。而且,对与上述第一实施例相同的结构标注了相同的符号。
此外,当俯视可动板21时,以可动板21为中心左右对称地设置一对弹性部件234D、235D、和一对弹性部件244D、245D,所以仅以一对弹性部件234D、235D为代表进行说明,并省略对一对弹性部件244D、245D的说明。
一对弹性部件234D、235D被设置为:相互的分离距离L1从可动板21侧开始向着驱动部件233侧渐增。由此,例如一对弹性部件234D、235D向与转动中心轴X相平行的方向延伸的情况(即,第一实施例)相比,可以加长各个弹性部件234D、235D的在长度方向上的长度。即,可以实现执行机构1的小型化,并可增大驱动部件233的振角(swing angle)(转动角)。
而且,当俯视可动板21时,可以将一对弹性部件234D、235D连接于驱动部件233的距离转动中心轴X较远的端部,并可提高驱动部件233的应答性。
根据上述第五实施例,也可以发挥与第一实施例同样的效果。
第六实施例
下面,对本发明执行机构的第六实施例进行说明。
图13是表示本发明执行机构的第六实施例的俯视图。
下面,将以第六实施例的执行机构1E与上述第一实施例的执行机构1之间的不同点为中心进行说明,并省略对重复部分的说明。
本发明第六实施例涉及的执行机构1E除连接部23E、24E的结构不同以外,其他均与第一实施例的执行机构1大致相同。而且,对与上述第一实施例相同的结构标注了相同的符号。
此外,由于连接部23E、24E为相同的结构,所以仅以连接部23E为代表进行说明,并省略对连接部24E的说明。
连接部23E包括:驱动部件233E,与可动板21隔着间隔而设置;轴部件231,连接驱动部件233E和可动板21;以及一对弹性部件234E、235E,连接驱动部件233E和支持部22。
一对弹性部件234E、235E被设置为相互的分离距离L2从可动板21侧开始向着驱动部件233侧递减。由此,例如,一对弹性部件234E、235E的各个与向着与转动中心轴X相平行的方向延伸的情况(即第一实施例)相比,可以增加各个弹性部件234E、235E的在长度方向上的长度。即,可以增大弹性部件234E、235E的弯曲变形量。因此,可以实现执行机构1的小型化,并可增大驱动部件233的振角(转动角)。
而且,与第一实施例的执行机构1相比,可以更加减小驱动部件233E和弹性部件234E的边界部、和驱动部件233E和弹性部件235E的边界部之间的分离距离。因此,可以增大驱动部件233E的转动角,并可增大可动板21的转动角。
根据上述第六实施例,也可以发挥与第一实施例同样的效果。
第七实施例
下面,对本发明的执行机构的第七实施例进行说明。
图14是表示本发明执行机构的第七实施例的俯视图,图15是图14中的E-E线的剖面图。此外,为了便于说明,将图14、图15中的上侧称为“上”,将下侧称为“下”,将右侧称为“右”,将左侧称为“左”。
下面,将以第七实施例执行机构1F与上述第一实施例的执行机构1之间的不同点为中心进行说明,并省略对重复部分的说明。
本发明第七实施例涉及的执行机构1F除折回部232F、242F的结构不同以外,其他均与第一实施例的执行机构1大致相同。而且,对与上述第一实施例相同的结构标注了相同的符号。
如图14所示,以可动板21为中心左右对称地设置折回部232F、242F。
折回部232F包括:驱动部件233F,与轴部件231的左侧的端部连接;第一弹性部件235F,连接驱动部件233F和突出部223;以及第二弹性部件234F,连接驱动部件233F和突出部222。
同样,折回部242F包括:驱动部件243F,与轴部件231的右侧的端部连接;第一弹性部件245F,连接驱动部件243F和突出部225;以及第二弹性部件244F,连接驱动部件243F和突出部224。
而且,执行机构1F具有分别接合于第一弹性部件235F、245F的一对压电元件51F、52F。
对于上述执行部件1F而言,通过压电元件51F、52F的驱动,使各第一弹性部件235F、245F弯曲变形,并随此,各第二弹性部件234F、244F扭曲变形的同时,使各驱动部件233F、243F转动。通过上述驱动部件233F、243F的转动,各轴部件231、241提供扭力矩。
各驱动部件233F、243F形成沿与可动板21的板面相平行且与转动中心轴X相垂直的方向延伸的长方形形状,且在比该长度方向的中央的上侧,各驱动部件233F、243F与轴部件231、241连接。
各第一弹性部件235F、245F主要为弯曲变形而构成,且形成沿与转动中心轴X大致平行的方向延伸的长方形形状。而且,上述第一弹性部件235F、245F相互相对于转动中心轴X,位于图14中的下侧。
而且,第一弹性部件235F的右侧端被固定于突出部223,左侧端连接于驱动部件233F的下端部,且可弹性变形。与此相同,第一弹性部件245F的左侧端被固定于突出部225,右侧端连接于驱动部件243F的下端部,且可弹性变形。
另一方面,各第二弹性部件234F、244F主要为扭曲变形而构成,且形成沿与转动中心轴X大致平行的方向延伸的长条形形状。而且,为了使各第二弹性部件234F、244F易于扭曲变形,各第二弹性部件234F、244F的宽度小于第一弹性部件235F、245F的宽度。
而且,上述第二弹性部件234F、244F相互相对于转动中心轴X位于图14中的上侧。并且,各第二弹性部件234F、244F被配置在转动中心轴X附近。
而且,上述第二弹性部件234F的右侧端被固定于突出部222,左侧端连接于驱动部件233F的上端部,且可弹性变形。与此相同,第二弹性部件244F的左侧端被固定于突出部224,右侧端连接于驱动部件243F的上端部,且可弹性变形。
上述各第一弹性部件235F、245F及各第二弹性部件234F、244F相对于各个对应的驱动部件233F、243F,位于可动板21侧(即内侧)。
而且,在折回部232F中,第一弹性部件235F和轴部件231之间的分离距离(图14中的L3)大于第二弹性部件234F和轴部件231之间的分离距离(图14中的L4)。
同样,在折回部242F中,第一弹性部件245F和轴部件241之间的分离距离大于第二弹性部件244F和轴部件241之间的分离距离。
压电元件51F接合于第一弹性部件235F上,并被配置为沿其长度方向伸缩。另一方面,压电元件52F接合于第一弹性部件245F上,并被配置为沿其长度方向伸缩。由此,相对于转动中心轴X,可以说压电元件51F、52F被配置为偏在其一侧(图14中的下侧)。
对于上述压电元件51F、52F,由于与在第一实施例中所说明的压电元件52相同,所以省略对其的说明。
上面这样结构的执行机构1F例如以以下的方式驱动。此外,执行机构1F构成为相对于可动板21左右对称,所以,在下面的说明中,以执行机构1F的左侧部分(即,折回部232F)为代表进行说明。
对于执行机构1F的动作而言,向压电元件51F施加周期变化的电压。上述电压可以例如是交流电压,也可以为间歇的直流电压。
如上所述,由于压电元件51F、52F一起相对于转动中心轴X被配置为偏在其单侧,所以,为了使一对压电元件51F、52F的伸张/收缩的时刻相互相同,向各压电元件51F、52F施加电压。由此,可以使驱动压电元件51F、52F的驱动电路和电源电路(未图示)的结构为简单的结构。
而且,施加到各压电元件51F、52F的电压优选为:以与包括可动板21及一对轴部件231、241的扭振子的扭曲共振频率相等的频率进行周期变化的电压。由此,可以抑制第一弹性部件235F、245F及第二弹性部件234F、244F的变形量、和驱动部件233F、243F及压电元件51F、52F的位移量,同时,可以增大可动板21的转动角。即,可以进行低电压驱动,并可增大可动板21的转动角。
施加了上述电压的压电元件51F沿其长度方向(第一弹性部件235F的长度方向)伸缩。即,压电元件51F以上述电压的周期交替重复伸张状态和收缩状态。
更为具体地说,当压电元件51F未被施加电压时,如图15(a)所示,压电元件51F为收缩状态,第一弹性部件235F未弯曲变形(向下方弯曲),且第二弹性部件234F也未扭曲变形。另一方面,当压电元件51F被施加电压时,如图15(b)所示,压电元件51F为伸张状态,第一弹性部件235F向下面弯曲并弯曲变形。根据上述第一弹性部件235F的变形,驱动部件233F的图15中的左侧的端部向下方位移。此时,由于通过第二弹性部件234F来支持驱动部件233F的右侧端部,所以如图15(b)所示,驱动部件233F的右侧端部的位置大致未变化,且驱动部件233F的姿势以倾斜的方式变化(位移)。此外,若以规定周期交替重复压电元件51F的伸张状态和收缩状态,则当不向压电元件51F施加电压时,由于扭曲变形的第二弹性部件234F、和弯曲变形的第一弹性部件235F的反作用力,第二弹性部件234F沿与图示状态相反的方向扭曲,同时,第一弹性部件235F弯曲变形成向上方弯曲。
这样,当驱动部件233F的姿势变化时,则随着该变化,轴部件231的在横向剖面上的姿势变化为倾斜,并向轴部件231提供转矩。
由于上述扭转力矩,轴部件231扭曲变形的同时,可动板21在转动中心轴X周围转动。
根据上述执行机构1F,在具有与上述第一实施例的执行机构1相同的效果的基础上,还可以抑制可动板21的转动中心轴X的偏移,并可以通过一个压电元件向各轴部件231、241提供扭转力矩,可使可动板21转动,可减少部件件数。
尤其是,由于转动中心轴X位于扭曲变形的各第二弹性部件234F、244F的附近,所以,相对于可动板21的转动中心轴X,即使仅使驱动部件233F、243F的单侧(图14中的下侧部分)作用驱动力,也可防止可动板21的转动中心轴X的偏移。因此,由于压电元件51F、52F的可动板21的转动所需要的压电元件的数量减少(在本实施例中为2个),所以,可以实现降低执行机构1F的成本。并且,如上所述,若压电元件的数量减少,则不易受到由于各压电元件的安装位置的偏移和尺寸误差等引起的影响,从而简单地使可动板21顺利地转动。
而且,当各驱动部件233F、243F转动时,各第二弹性部件234F、244F扭曲变形(以扭曲变形为主),各第一弹性部件235F、245F弯曲变形(以弯曲变形为主),所以,这点也可以防止可动板21的转动中心轴X的偏移。
此外,由于各第二弹性部件234F、244F被设置在转动中心轴X的附近,所以可以使一对轴部件231、241的形状为简单的形状,并可控制可动板21的转动中心轴X的偏移。
以上,对本发明的执行机构的优选实施例进行了说明。但是,上述的执行机构还可以用于例如加速度传感器、角速度传感器等MEMS应用传感器、光学扫描器、光控开关、光学衰减器等的光学设备。
本发明的光学扫描器是与本发明的执行机构相同的结构。此外,作为本发明的光学扫描器的实施例,由于与上述实施例相同,所以省略对其详细说明。上述光学扫描器可以优选适用于例如投影器、激光打印机、成像用显示器、条形码阅读器、扫描共焦显微镜等图像形成装置。其结果是,可以提供具有卓越成像特性的图像形成装置。
具体而言,对如图16所示的投影器9进行说明。此外,为了便于说明,将屏幕S的长度方向称为“横向”,将与长度方向垂直的方向称为“纵向”。
投影器9包括射出激光等的光源装置91、正交二向棱镜(cross dichroicprism)92、一对本发明的光学扫描器93、94(例如与执行机构1相同结构的光学扫描器)、以及固定反射镜95。
光源装置91包括射出红光的红色光源装置911、射出蓝光的蓝色光源装置912、射出绿光的绿色光源装置913。
正交二向棱镜92通过结合四个直角棱镜而构成,是用于合成从红色光源装置911、蓝色光源装置912、绿色光源装置913的各个光源射出的光的光学元件。
上述投影器9利用正交二向棱镜92将从红色光源装置911、蓝色光源装置912、绿色光源装置913的各个光源根据来自未图示的主计算机的图像信息而射出的光进行合成,并通过光学扫描器93、94扫描该合成的光,而且通过固定反射镜95进行反射,在屏幕S上形成彩色图像。
在此,对光学扫描器93、94的光学扫描进行具体说明。
首先,由光学扫描器93对通过正交二向棱镜92合成的光沿横向进行扫描(主扫描)。而且,由光学扫描器94对沿该横向被扫描的光沿纵向进行扫描(副扫描)。由此,可以将二维彩色图像形成在屏幕S上。使用本发明的光学扫描器作为上述光学扫描器93、94,从而可以发挥极为卓越的成像特性。
但是,作为投影器9,只要构成为通过光学扫描器对光进行扫描,并对对象物形成图像即可,并不仅限于此,也可以例如省略固定反射镜95。
以上,根据图示的实施例,对本发明的执行机构、光学扫描器及图像形成装置进行了说明,但是本发明并不仅限于此。例如,在本发明的执行机构、光学扫描器及图像形成装置中,可以各部的结构置换为发挥相同功能的任意结构,而且,还可以附加任意的结构。
而且,在上述的实施例中,对执行机构构成为以可动板21为中心大致左右对称的结构,但是也可以不对称。
而且,虽然在上述的实施例中,对折回部包括驱动部件和一对弹性部件的情况进行了说明,但是只要可以容许由热膨胀引起的轴部件的伸张,并缓和向可动板的厚度方向的位移即可,并不仅限于此。例如,也可以省略驱动部件,通过一对弹性部件来构成折回部。此时,构成为各弹性部件连接轴部件的前端部和支持部,而且,弹性部件并不必须为一对,也可以包括一个弹性部件,还可以包括三个以上的弹性部件。
附图标记
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F 执行机构
2、2C 基体 21、21C 可动板
211 光反射部 22 支持部
221 框部 222~225 突出部
23、23C、23E、24、24C、24E 连接部
231、231C、241、241C 轴部件
232、232F、242、242F 折回部
233、233C、233E、233F、243、243C、243F 驱动部件
234、234C、234D、234E、234F、235、
235C、235D、235E、244、244C、244D、
244F、245、245C、245D、245F 弹性部件
234F、244F 第二弹性部件
235F、245F 第一弹性部件
3、3B、3C 支持基板 31 基台
32 壁部 4 接合层
51~54、51A~54A、51F、
52F、55~58、55C~58C 压电元件
521 压电体层 522、523 电极
524 端子 551 压电体层
552 电极层 553、554 共用电极
9 投影器 91 光源装置
911 红色光源装置 912 蓝色光源装置
913 绿色光源装置 92 正交二向棱镜(X棱镜)
93、94 光学扫描器 95 固定镜
S 屏幕 X 转动中心轴
Claims (12)
1.一种执行机构,具有:可动板,能够绕转动中心轴转动;一对连接部,连接于所述可动板,各所述连接部包括从所述可动板延伸出来的轴部件;支持部,支持所述连接部;以及压电元件,转动驱动所述可动板,所述执行机构的特征在于,
各所述连接部还包括:
驱动部件,连接于所述轴部件;以及
一对弹性部件,能够弹性变形,并且连接所述驱动部件和
所述支持部,
其中,通过所述轴部件和所述一对弹性部件的热膨胀,所述驱动部件沿所述轴部件的延伸出来的方向向离开所述可动板的方向位移。
2.根据权利要求1所述的执行机构,其特征在于,
所述一对弹性部件呈隔着所述转动中心轴相对设置的长条形形状。
3.根据权利要求1所述的执行机构,其特征在于,
所述各弹性部件的长度方向相对于所述可动板的转动中心轴平行。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的执行机构,其特征在于,
所述压电元件沿其长度方向接合于所述各连接部的所述各弹性部件,所述各压电元件向对应的所述弹性部件的长度方向伸缩,并通过该伸缩,使所述弹性部件弯曲变形。
5.根据权利要求4所述的执行机构,其特征在于,
所述各压电元件具有比接合该所述压电元件的所述弹性部件的宽度宽的宽度,且所述各压电元件被接合成覆盖所述弹性部件的宽度方向的整个区域。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的执行机构,其特征在于,
所述压电元件被设置成与所述各弹性部件相对应,
所述各压电元件的伸缩方向的一端部与对应的所述弹性部件接触,且向所述可动板的厚度方向伸缩,从而使所述弹性部件弯曲变形。
7.根据权利要求6所述的执行机构,其特征在于,
所述各压电元件与对应于该压电元件的所述弹性部件的长度方向上的与所述驱动部件相反侧的端部接合,且兼作所述支持部。
8.根据权利要求3所述的执行机构,其特征在于,
在所述各连接部中,所述一对弹性部件包括:第一弹性部件;以及第二弹性部件,与所述轴部件之间的间隔距离小于与所述第一弹性部件之间的间隔距离,
所述压电元件接合于所述各连接部的所述第一弹性部件,所述各压电元件在对应的所述弹性部件的长度方向上伸缩,利用该伸缩,使所述第一弹性部件弯曲变形,从而在所述第二弹性部件扭曲变形的同时,使所述驱动部件位移。
9.根据权利要求8所述的执行机构,其特征在于,
所述第二弹性部件被设置在所述转动中心轴附近。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的执行机构,其特征在于,
在所述可动板的板面上设置有具有光反射性的光反射部。
11.一种光学扫描器,具有:可动板,能够绕转动中心轴转动;一对连接部,连接于所述可动板,各所述连接部包括从所述可动板延伸出来的轴部件;支持部,支持所述连接部;以及压电元件,转动驱动所述可动板,所述光学扫描器的特征在于,
所述光学扫描器还包括:光反射部,具有光反射性,并且设置在所述可动板上,
各所述连接部还包括:
驱动部件,连接于所述轴部件;以及
一对弹性部件,能弹性变形,并且连接所述驱动部件和所述支持部,
其中,通过所述轴部件和所述一对弹性部件的热膨胀,所述驱动部件沿所述轴部件的延伸出来的方向向离开所述可动板的方向位移。
12.一种图像形成装置,所述图像形成装置具备光源和扫描来自所述光源的光的光学扫描器,所述光学扫描器包括:可动板,能够绕转动中心轴转动;一对连接部,连接于所述可动板,各所述连接部包括从所述可动板延伸出来的轴部件;支持部,支持所述连接部;以及压电元件,转动驱动所述可动板,所述图像形成装置的特征在于,
所述光学扫描器还包括:光反射部,具有光反射性,并且设置在所述可动板上,
各所述连接部还包括:
驱动部件,连接于所述轴部件;以及
一对弹性部件,能弹性变形,并且连接所述驱动部件和所述支持部,
其中,通过所述轴部件和所述一对弹性部件的热膨胀,所述驱动部件沿所述轴部件的延伸出来的方向向离开所述可动板的方向位移。
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