JP2007152497A - 揺動体装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動手段の故障、外部からの不要な振動等による弾性支持部の必要ではあるが大き過ぎる変形ないし不必要な変形を防止して、弾性支持部の破壊を効果的に防ぎ、比較的高い耐久性を有する揺動体装置を提供する。
【解決手段】揺動体装置は、走査ミラーなどとして形成される可動部101と、可動部101を基板103に対して揺動自在に支持するトーションバネなどの弾性支持部102と、可動部101を基板103に対して相対的に揺動させる電磁式などの駆動手段104を有する。更に、弾性支持部104と可動部101のうちの少なくとも一方に接触することにより弾性支持部104の変形量を制限するストッパ105、106が配置されている。
【選択図】図1
【解決手段】揺動体装置は、走査ミラーなどとして形成される可動部101と、可動部101を基板103に対して揺動自在に支持するトーションバネなどの弾性支持部102と、可動部101を基板103に対して相対的に揺動させる電磁式などの駆動手段104を有する。更に、弾性支持部104と可動部101のうちの少なくとも一方に接触することにより弾性支持部104の変形量を制限するストッパ105、106が配置されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、揺動可能に軸支された揺動体ないし可動部を有する揺動体装置、これを利用した光偏向装置、それを用いた画像形成装置などの光学機器に関する。この光偏向装置は、例えば、光の偏向走査によって画像を投影するプロジェクションディスプレイや、電子写真プロセスを有するレーザビームプリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置に好適に利用されるものである。
従来、揺動可能に軸支された揺動体を有する揺動体装置の一例として、図15に示す様な光偏向器が提案されている(特許文献1参照)。図16は、その内部構造を説明するために、光偏向器を分解して示した斜視図である。
上記光偏向器において、絶縁性材料からなる基板1010には、凹み部1011が形成されている。凹み部1011の底部には、一対の駆動電極1012、1013、及び可動部1023を揺動可能に支持する支持部1014が配置されている。一方、シリコン基板1020には、一対の弾性支持部1021、1022と可動部1023が一体に形成されている。可動部1023は、その表面に光反射率の高い物質がコーティングされており、弾性支持部1021、1022によりねじり振動自在に支持されている。このシリコン基板1020が、絶縁性基板1010に対向配置される。
ここにおいて、シリコン基板1020は、電気的に接地されている。従って、駆動電極1012、1013に交互に電圧を印加することで、可動部1023に静電引力が作用する。こうして、可動部1023を弾性支持部1021、1022の長軸の回りにねじり振動させることができる。
また、図17は、トーションバネ(弾性支持部)の断線を防止できて耐久性に優れるとされた揺動体装置の提案例としての光偏向器を示したものである(特許文献2参照)。
この光偏向器において、トーションバネ2005は、張力で引っ張られた状態で、固定治具2002によってハウジング2001に取り付けられている。そして、トーションバネ2005の中央付近には、磁石付きミラー2003が、図示しない接着剤にて固定されている。磁石付きミラー2003は、厚さ0.3mm、縦3mm、横6mmのNi−Co(ニッケルコバルト)またはSm−Co(サマリウムコバルト)からなる。トーションバネ2005は、超弾性合金(例えばNi−Ti合金)からなり、中央部の線径は約140μm、長さは約10mmである。トーションバネ2005がハウジング2001に固定された部分は、無電解メッキ法等により、磁石付きミラー2003が固定された中央部よりも太くなっている。このハウジング2001との固定部分が、ハウジング固定部2013となっている。
一方、コア2006には、コイル2007が、例えば約300ターン巻きつけられている。コイル2007は、コア2006に設けられたネジ孔2008及びハウジング2001に設けられた孔2004に図示しないネジを通すことによって、ハウジング2001に固定されている。このコイル2007の巻き線の両端には、パルス電流発生器1009が接続されている。このパルス電流発生器2009により、例えば3Vで100mA程度の電流をコイル2007に流すと、交番磁界が発生し、磁石付きミラー2003が振動させられる。光源2011より発射されたレーザ光線2010は、磁石付きミラー2003によって反射され、磁石付きミラー2003が共振することにより被走査面2012上で走査される。
上述した様に、ハウジング固定部2013は、無電解メッキ法等の皮膜加工により、テーパ状に形成されている。従って、駆動時のハウジング固定部2013への応力集中を緩和することができ、トーションバネ2005の断線防止作用が生じるとされている。
米国特許第4317611号
特開平09−230275号
上記の様な揺動体装置では、ばね部(弾性支持部)の破壊を防止して高い耐久性を有する必要がある。しかしながら、上記の構成は、駆動手段の故障、外部からの不測且つ不要の振動等により、ばね部が過度に変形してばね部が破壊されるのを防止する為に充分な構成となっているとは言い難い。
上記課題に鑑み、本発明の揺動体装置は、走査ミラーなどとして形成される可動部と、可動部を基板に対して揺動自在に支持するトーションバネなどの弾性支持部と、可動部を基板に対して相対的に揺動させる電磁式などの駆動手段を有する。そして、更に、弾性支持部と可動部のうちの少なくとも一方に接触することにより弾性支持部の変形量を制限するストッパが配置されている。前記ストッパを配置することにより、典型的には、弾性支持部の所定方向への変形の量を所定範囲に収める制限機能と、弾性支持部の前記所定方向とは異なる方向への変形の量を制限する制限機能とのうちの少なくとも一方が行われる。この弾性支持部の所定方向への変形は、可動部を基板に対して相対的に揺動させるのに必要な変形であるのに対して、所定方向とは異なる方向への変形は不必要で且つ望ましくない変形である。
また、上記課題に鑑み、本発明の光偏向装置は、上記の揺動体装置の可動部上に光偏向素子を配置して光偏向装置として構成されたことを特徴とする。
また、上記課題に鑑み、本発明の画像表示装置、画像形成装置などの光学機器は、光源と、上記の光偏向装置とを有し、光源からの光を光偏向装置により偏向し、該光の少なくとも一部を画像表示体または感光体上に入射することを特徴とする。
本発明の揺動体装置によれば、弾性支持部の変形量を制限するストッパを有するので、駆動手段の故障、外部からの不要な振動等による弾性支持部の必要ではあるが大き過ぎる変形ないし不必要な変形を防止し、弾性支持部の破壊を効果的に防ぐことができる。こうして、比較的高い耐久性を有する揺動体装置を提供できる。
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の揺動体装置の一実施形態を図1乃至図5を用いて説明する。図1は、本実施形態の揺動体装置の上面図であり、図2は図1のA−B断面図である。本実施形態の揺動体装置は、可動部101と、可動部101を基板103に対して揺動自在に支持する弾性支持部であるばね部102と、可動部101を駆動する駆動手段104と、ばね部102のねじれの変形量をほぼ所定の範囲内に制限するストッパ105、106を有する。ここでは、可動部101の裏面側に、ねじり軸107に対してほぼ垂直方向に磁化された硬磁性体(磁石)108が配置されている。従って、磁場発生部(コイル)である駆動手段104から図2の上下方向に磁場を発生させると、硬磁性体108にトルクが発生し可動部101をねじり軸107回りにねじり振動させることができる。こうした電磁方式の他に、静電方式(図15の構成の説明を参照)、ピエゾ方式等でも可動部101を基板103に対して相対的に振動させられる。
本実施形態では、ストッパ105、106は、図1の上下方向にばね部102と所定の間隔を隔てて配置されている。従って、ばね部102が上記所定の範囲を越えてねじり変形しようとすると、ストッパ105、106とばね部102が接触し、これによりばね部102の変形量を制限する。また、ストッパ105、106は、ばね部102の不必要な変形(例えば、図1の上下方向への曲がり変形)をも制限することができる。
また、本実施形態では、可動部101を基板103に対して揺動自在に支持するばね部102の本数は1本であるが、1本以上あればよい(後述する実施例2などを参照)。本実施形態の可動部101の揺動方向は、ねじり軸107回りのばね部102のねじり変形で規定される。可動部101の揺動方向が、ばね部の曲げ等の変形で規定される形態も可能である(後述する実施例6参照)。さらに、本実施形態の揺動体装置は、1個以上のストッパを有していればよいが、図1の例では、ばね部102のねじり軸107の両側に夫々1個のストッパ105、106が配置されていて、ばね部102の変形範囲をその両端で規制している。
以上の様に、本実施形態では、ばね部102近傍に所定の間隔でばね部102の変形量を制限するストッパ105、106を有する。従って、駆動手段104の故障、外部からの不要な振動等によるばね部102の必要ではあるが大き過ぎる変形ないし不必要な変形を防止し、ばね部102の破壊を防ぐことができる。
本実施形態の作用・動作を図3、図4及び図5を用いて説明する。図3は図1のC−D断面図であり、図4は、ばね部のねじり変形量とばね部にかかるストッパからの反力の関係を表した図であり、図5は、ばね部にかかる力とばね部のねじり変形量の関係を表した図である。
可動部101が静止している時は、図3(a)の様にばね部102は変形せず、ばね部102とストッパ105、106の位置関係は所定の間隔dを有している。駆動手段104にパワー(交流電流)を投入すると、可動部101は基板103に対してねじり軸107回りに揺動し、図3(b)の様にばね部102は変形する。しかし、正常の変形範囲内では、ばね部102とストッパ105、106は接触しない。
駆動手段104の故障や、外部からの不要な振動等により、図3(c)の様にばね部102が大きくねじり変形した場合、ばね部102はストッパ105、106に接触する。図4に示す様に、ばね部102が大きく変形しようとする正常変形範囲外では、ばね部102はストッパ105、106との接触により反発力を受けるので、図5の様にストッパ105、106に接触した後は、さらに大きな変形を生じない。従って、ばね部102の変形は破断変形量には達しない様になっていて、ばね部102の破壊を確実に防ぐことができる。
本実施形態の揺動体装置は、可動部101、基板103、ばね部102、及びストッパ105、106が一体で形成されていることをも特徴とする。これによって、各部を別個に作成して組み合わせる必要が無いので、作製する部品点数を低減でき、作製コストを下げることができる。また、ばね部102とストッパ105、106との間隔を正確に作製できるので、ばね部102の大きな変形を正確に制限することができる。
本発明による揺動体装置は、ストッパが弾性体である様にもできる(後述する実施例3参照)。これにより、ばね部がストッパに接触したときの衝撃を抑えることができるので、ばね部がストッパに接触したときの不要な振動や、ばね部或いはストッパの破壊をより確実に防止できる。
本発明による揺動体装置は、ストッパが湾曲部を有し、湾曲部でストッパとばね部が接触する様にもできる(後述する実施例2参照)。この構成では、ばね部の変形が大きいほどストッパとの接触面積が大きくなる。従って、ばね部の変形が大きいほど、ばね部にかかるストッパからの反発力が急激に大きくなるので、ばね部の大きな変形をより確実に防止し、ばね部の破壊を防止できる。
本発明による揺動体装置は、ストッパが複数の弾性体で形成されている様にもできる(後述する実施例3参照)。これによっても、ばね部の変形が大きいほど、ばね部にかかるストッパからの反発力が急激に大きくなる。従って、ばね部の大きな変形をより確実に防止し、ばね部の破壊を防止することができる。
本発明による揺動体装置は、ストッパの少なくとも一部が樹脂で覆われている様にもできる(後述する実施例4参照)。これによって、ばね部がストッパに接触したときの衝撃を抑えることができるので、ばね部或いはストッパの破壊をより確実に防止できる。
本発明による揺動体装置は、ストッパと接触するばね部の少なくとも一部が樹脂で覆われている様にもできる。これによっても、ばね部がストッパに接触したときの衝撃を抑えることができるので、ばね部或いはストッパの破壊をより確実に防止できる。
上記弾性体であること、湾曲部を有すること等の構成は、必要に応じて、自由に組み合わせて用いることができる。
上記実施形態では、ストッパがばね部に接触してばね部の所定方向への過度な変形を防止しているが、ストッパが可動部に接触して結果的にばね部の所定方向への過度な変形を防止する様にもできる(後述する実施例5参照)。また、ばね部が変形してはならない方向(上記所定方向とは異なる方向)への変形を防止する機能をもストッパに持たせられるし、専らこうした機能を果たすストッパを設けることもできる。この様なストッパは、例えば、図1の例で言えば、紙面に対して垂直方向の表側と裏側(或いは表側または裏側)にばね部に近接して設ける。これにより、ばね部がこの方向に撓んで可動部に好ましくない動きが生起するのを防止できる。すなわち、本発明による揺動体装置では、ストッパにより、弾性支持部の所定方向への変形の量を所定範囲に収める制限機能と、弾性支持部の前記所定方向とは異なる方向への変形の量を制限する制限機能とのうちの少なくとも一方を行い得る。
本実施形態の揺動体装置は、前記可動部の上に光偏向素子を配することによって、耐久性の高い光偏向装置として構成できる。また、この光偏向装置を画像形成装置などの光学機器に使用するときは、耐久性、信頼性の高い光学機器を提供できる(後述する実施例7参照)。
以下、より具体的な実施例を挙げて本発明を詳細に説明する。
(実施例1)
実施例1の揺動体装置の構成を図1乃至図3を用いて説明する。図1は、本実施例の揺動体装置の上面図であり、図2は図1のA−B断面図であり、図3は図1のC−D断面図である。本実施例の揺動体装置は、次の特徴を有する。すなわち、可動部101と、可動部101を基板103に対してねじり振動自在に支持する1本のばね部102と、可動部101を基板103に対して相対的に駆動させる駆動手段104と、ばね部102の変形量を制限するストッパ105、106を有する。ストッパ105、106は、図1に示す如く、ばね部102の両脇にこれと所定の間隔で配置され、ストッパ105、106とばね部102とが接触することにより、ばね部102の変形量を制限することを特徴とする。
実施例1の揺動体装置の構成を図1乃至図3を用いて説明する。図1は、本実施例の揺動体装置の上面図であり、図2は図1のA−B断面図であり、図3は図1のC−D断面図である。本実施例の揺動体装置は、次の特徴を有する。すなわち、可動部101と、可動部101を基板103に対してねじり振動自在に支持する1本のばね部102と、可動部101を基板103に対して相対的に駆動させる駆動手段104と、ばね部102の変形量を制限するストッパ105、106を有する。ストッパ105、106は、図1に示す如く、ばね部102の両脇にこれと所定の間隔で配置され、ストッパ105、106とばね部102とが接触することにより、ばね部102の変形量を制限することを特徴とする。
可動部101の裏面側には、硬磁性体(磁石)108が配置され、ねじり軸107に対してほぼ垂直方向に磁化されている。駆動手段104は、磁場発生部(コイル)である。駆動手段104から磁場を発生させると、硬磁性体108にトルクが発生し可動部101をねじり軸107回りにねじり振動させることができる。本実施例では、図2に示す如く、基板103はスペーサ109を介して固定体110上に固定され、駆動手段104は、硬磁性体108と対向する固定体110部分上に配置されている。
本実施例の作用・動作を図3を用いて説明する。図3(a)は、可動部101が静止している時のばね部102の断面図である。ばね部102が正常範囲内でねじれている時は、図3(b)の様にばね部102はストッパ105、106に接触しない。駆動手段104の故障や外部からの不要な振動等により、図3(c)の様にばね部102が大きく変形した場合、ばね部102はストッパ105、106に接触する。ばね部102はストッパ105、106に接触することにより反発力を受けるので、ばね部102はストッパ105、106に接触した後は、変形しにくくなる。従って、ばね部102の破壊を防ぐことができる。その他の点は、上記実施形態で説明した通りである。
(実施例2)
実施例2の揺動体装置の構成を図6を用いて説明する。図6は、本実施例の揺動体装置の上面図である。実施例2の揺動体装置の構成は、実施例1の揺動体装置とほぼ同様である。本実施例が実施例1と異なる点は、2本のばね部202、203を有し、ストッパ205、206、207、208が湾曲部を有することである。そして、駆動手段の故障や外部からの不要な振動等により、ばね部202、203が大きく変形した時に、湾曲部でストッパ205、206、207、208とばね部202、203とが接触することである。
実施例2の揺動体装置の構成を図6を用いて説明する。図6は、本実施例の揺動体装置の上面図である。実施例2の揺動体装置の構成は、実施例1の揺動体装置とほぼ同様である。本実施例が実施例1と異なる点は、2本のばね部202、203を有し、ストッパ205、206、207、208が湾曲部を有することである。そして、駆動手段の故障や外部からの不要な振動等により、ばね部202、203が大きく変形した時に、湾曲部でストッパ205、206、207、208とばね部202、203とが接触することである。
本実施例の作用・動作を図7を用いて説明する。図7(a)乃至図7(c)はばね部203の拡大図であり、図7(d)乃至図7(f)はばね部203、ストッパ205、206の断面図である。図7(a)及び図7(d)は、可動部201が基板204に対して相対的に静止している時のばね部201の状態を示す。駆動手段の故障や、外部からの不要な振動等により、ばね部203が大きく変形した場合、図7(b)及び図7(e)の様に、ばね部203はストッパ205、206と接触する。さらに、ばね部203が大きく変形すると、図7(c)及び図7(f)の様に、ばね部203とストッパ205、206との接触部分が広くなり、さらに、ばね部203を大きく変形させるのに必要な力が大きくなる。従って、ばね部202、203の大きな変形を防止し、ばね部の破壊を防止することができる。
(実施例3)
実施例3の揺動体装置の構成を図8を用いて説明する。図8は、本実施例の揺動体装置の上面図である。実施例3の揺動体装置の構成は、実施例2の揺動体装置とほぼ同様である。本実施例が実施例2と異なる点は、ストッパが複数の弾性体305〜320で形成されていることである。本実施例でも、可動部302、基板301、ばね部303、304、及びストッパ305〜320が一体で形成されている。この製造法の例としては、半導体製造プロセスで一般的に行われるフォトリソグラフィとドライエッチングにより単結晶シリコン基板から一体的に形成する方法がある。
実施例3の揺動体装置の構成を図8を用いて説明する。図8は、本実施例の揺動体装置の上面図である。実施例3の揺動体装置の構成は、実施例2の揺動体装置とほぼ同様である。本実施例が実施例2と異なる点は、ストッパが複数の弾性体305〜320で形成されていることである。本実施例でも、可動部302、基板301、ばね部303、304、及びストッパ305〜320が一体で形成されている。この製造法の例としては、半導体製造プロセスで一般的に行われるフォトリソグラフィとドライエッチングにより単結晶シリコン基板から一体的に形成する方法がある。
本実施例のばね部303、304がねじれ変形するときの作用・動作は基本的に上記実施例と同じである。ここでは、ばね部303、304がねじれ変形とは異なる不必要な曲がり変形するときの模様を図9を用いて説明する。図9(a)乃至図9(c)はばね部303、ストッパ305〜312の断面図である。図9(a)は、可動部302が基板301に対して相対的に静止している時のばね部303の状態を示す。ここで、駆動手段の故障や、外部からの不要な振動等により、ばね部303が曲がり変形する場合、図9(b)の様に、ばね部303はストッパ308と接触する。さらに、ばね部303が大きく曲がり変形しようとすると、図9(c)の様に、ストッパ308側の複数のストッパ同士が接触するので、ばね部303を大きく変形させるために必要な力が大きくなる。従って、ばね部303、304の曲がり変形を防止し、ばね部の破壊を防止することができる。
本実施例では、可動部302、基板301、ばね部303、304、及びストッパ305〜320が一体で形成されており、作製する部品点数を低減できるので、コストを下げることができる。また、ばね部とストッパとの間隔を正確に作製できるので、ばね部の大きな変形を正確に制御できる。
(実施例4)
実施例4の揺動体装置の構成を図10を用いて説明する。図10は、本実施例の揺動体装置の上面図である。実施例4の揺動体装置の構成は、実施例2の揺動体装置とほぼ同様である。本実施例が実施例2と異なる点は、ばね部403、404と接触するストッパ405、406、407、408のばね部との対向部が、夫々、樹脂409、410、411、412で覆われていることである。また、ばね部403、404は、ストッパ405、406、407、408と接触するための凸部を有している。
実施例4の揺動体装置の構成を図10を用いて説明する。図10は、本実施例の揺動体装置の上面図である。実施例4の揺動体装置の構成は、実施例2の揺動体装置とほぼ同様である。本実施例が実施例2と異なる点は、ばね部403、404と接触するストッパ405、406、407、408のばね部との対向部が、夫々、樹脂409、410、411、412で覆われていることである。また、ばね部403、404は、ストッパ405、406、407、408と接触するための凸部を有している。
本実施例の作用・動作を図11を用いて説明する。図11(a)と図11(b)は図10のA−B断面図である。図11(a)は、可動部402が基板401に対して相対的に静止している時のばね部403の状態を示す。駆動手段の故障や、外部からの不要な振動等により、ばね部403が大きく変形した場合、図11(b)の様に、ばね部403はストッパ405、406と接触し、ばね部403の大きな変形を防止することができる。また、ストッパ405、406が樹脂409、410で覆われているため、ばね部403がストッパ405、406に接触したときの衝撃を抑えられるので、ばね部403、ストッパ405、406の破壊をより確実に防止できる。
(実施例5)
実施例5の揺動体装置の構成を図12を用いて説明する。図12(a)は、本実施例の揺動体装置の斜視図であり、図12(b)は断面図である。本実施例は、ストッパが可動部に接触して結果的にばね部の過度な変形を制限する構成である。
実施例5の揺動体装置の構成を図12を用いて説明する。図12(a)は、本実施例の揺動体装置の斜視図であり、図12(b)は断面図である。本実施例は、ストッパが可動部に接触して結果的にばね部の過度な変形を制限する構成である。
本実施例の揺動体装置は、可動部502と、可動部502を基板501に対してねじり振動自在に支持する2本のばね部503、504と、可動部502を基板501に対して相対的に駆動させる駆動手段505を有する。この構成は実施例2などと同じである。さらに、本実施例の揺動体装置は、可動部502に正常揺動範囲のすぐ外側で接触してこれの揺動範囲を制限し結果的にばね部503、504の所定方向の変形量を制限するストッパ506、507を有する。ストッパ506、507は、図12に示す様に、ばね部503、504のねじり軸を挟んでその両側において基板501上に設けられている。
可動部502の裏面側には、硬磁性体(磁石)508が配置され、ねじり軸に対してほぼ垂直方向に磁化されている。従って、磁場発生部(コイル)である駆動手段505から磁場を発生させると、硬磁性体508にトルクが発生し可動部502をねじり軸回りにねじり振動させることができる。基板501と駆動手段505は、図12(b)に示す様に、固定体510上に固定されている。本実施例の作用・動作は上記実施例と基本的に同じである。
図12は、電磁力による可動部502(走査ミラーなどである)の駆動方法としてムービングマグネット型の例を示したが、勿論、ムービングコイル型も構成可能である。この場合は、外部の固定側にバルクの永久磁石を設け、可動部502上に電磁コイルを配置する。
(実施例6)
実施例6の揺動体装置の構成を図13を用いて説明する。図13は、図2と同様な部分における本実施例の揺動体装置の断面図である。実施例1では可動部がねじり軸回りにねじり振動するのに対して、本実施例では、可動部601が、ばね部602の曲がり変形で規定される揺動方向(図13の矢印で示す)に曲げ振動する。
実施例6の揺動体装置の構成を図13を用いて説明する。図13は、図2と同様な部分における本実施例の揺動体装置の断面図である。実施例1では可動部がねじり軸回りにねじり振動するのに対して、本実施例では、可動部601が、ばね部602の曲がり変形で規定される揺動方向(図13の矢印で示す)に曲げ振動する。
本実施例では、図13に示す如く、基板603はスペーサ909を介して固定体610上に固定され、駆動手段604は、可動部601の裏面上の硬磁性体608と対向する固定体610部分上に配置されている。硬磁性体608は厚み方向に着磁されていて、これにより、駆動手段604に交流電流が供給されるとき、硬磁性体608は引力と斥力を交互に受けて可動部601に上記曲げ振動を起こさせる。
本実施例においては、図13の様に、ストッパ605、606が可動部502の正常揺動範囲のすぐ外側に配置されている。これにより、ストッパ605、606は、可動部601に正常揺動範囲のすぐ外側で接触してこれの揺動範囲を制限し結果的にばね部602の所定方向の曲がり変形量を制限する。勿論、可動部601がこの様な曲げ振動を行なう構成でも、図13の破線で示す如く、ばね部602の所定の曲がり変形方向における近傍にストッパ615、616を配してばね部602の所定方向の曲がり変形量を制限することができる。
(実施例7)
本実施例は、本発明による光偏向装置を用いた画像表示装置の例に関する。図14は、本実施例の画像表示装置を説明するための概略図である。この構成において、上記実施例の揺動体装置の可動部上に反射膜を成膜した光偏向装置701、702を、偏向方向が互いに直交する様に配置することにより、入射光を垂直・水平方向にスキャンできる。レーザ光源711から入射したレーザ光741は光強度変調器721により強度変調を受けて、光偏向装置701、702により2次元的に走査される。レーザ光源711は赤色、青色、緑色の光源を用い、これらを混色光源系にて混色して用いてもよい。この走査されたレーザ光741は、レンズ731により投影面751上に画像を形成する。
本実施例は、本発明による光偏向装置を用いた画像表示装置の例に関する。図14は、本実施例の画像表示装置を説明するための概略図である。この構成において、上記実施例の揺動体装置の可動部上に反射膜を成膜した光偏向装置701、702を、偏向方向が互いに直交する様に配置することにより、入射光を垂直・水平方向にスキャンできる。レーザ光源711から入射したレーザ光741は光強度変調器721により強度変調を受けて、光偏向装置701、702により2次元的に走査される。レーザ光源711は赤色、青色、緑色の光源を用い、これらを混色光源系にて混色して用いてもよい。この走査されたレーザ光741は、レンズ731により投影面751上に画像を形成する。
この様な画像表示装置の場合、ばね部の破壊が防止された耐久性の高い高信頼性の光偏向装置を必要とする。本実施例の様に、ばね部の破壊が防止された高信頼性の光偏向装置を用いることにより、信頼性の高い画像表示装置を提供できる。勿論、本発明による光偏向装置は、その他にも、感光体を有する電子写真方式の画像形成装置などの光学機器にも使用できる。
101、201、302、402、502、601 可動部(揺動体、走査ミラー)
102、202、203、303、304、403、404、503、504、602 弾性支持部(ばね部)
103、204、301、401、501、603 基板
104、505、604 駆動手段(コイル)
105、106、205〜208、305〜320、405〜408、506、507、605、606、615、616 ストッパ
108、508、608 硬磁性体(磁石)
701、702 光偏向装置
711 光源(レーザ光源)
102、202、203、303、304、403、404、503、504、602 弾性支持部(ばね部)
103、204、301、401、501、603 基板
104、505、604 駆動手段(コイル)
105、106、205〜208、305〜320、405〜408、506、507、605、606、615、616 ストッパ
108、508、608 硬磁性体(磁石)
701、702 光偏向装置
711 光源(レーザ光源)
Claims (6)
- 可動部と、前記可動部を基板に対して揺動自在に支持する弾性支持部と、前記可動部を前記基板に対して相対的に揺動させる駆動手段を有し、
更に、前記弾性支持部と前記可動部のうちの少なくとも一方に接触することにより前記弾性支持部の変形量を制限するストッパが配置されていることを特徴とする揺動体装置。 - 前記ストッパが1本または複数本の弾性体で形成されていることを特徴とする請求項1記載の揺動体装置。
- 前記ストッパが湾曲部を有し、前記ストッパの湾曲部で前記ストッパと前記弾性支持部とが接触することを特徴とする請求項1または2記載の揺動体装置。
- 前記可動部、前記基板、前記弾性支持部、及び前記ストッパが一体で形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の揺動体装置。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の揺動体装置の前記可動部上に光偏向素子を配置して構成されたことを特徴とする光偏向装置。
- 光源と、請求項5に記載の光偏向装置とを有し、光源からの光を光偏向装置により偏向し、該光の少なくとも一部を画像表示体または感光体上に入射することを特徴とする光学機器。
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-
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- 2005-12-05 JP JP2005351352A patent/JP2007152497A/ja active Pending
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