JP2010019934A - Actuator, optical scanner and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an actuator, an optical scanner, and an image forming apparatus.
例えば、プリンタ等にて光走査により描画を行うための光スキャナとして、2次元的に光を走査する光スキャナが開示されている(例えば、特許文献1参照)。 For example, an optical scanner that two-dimensionally scans light is disclosed as an optical scanner for performing drawing by optical scanning with a printer or the like (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の光スキャナは、枠状の外側可動板と、この外側可動板をX軸まわりに遥動(回動)可能に軸支する1対の第1のトーションバーと、外側可動板の内側に設けられた内側可動板と、この内側可動板をX軸に直交するY軸まわりに遥動可能に軸支する1対の第2のトーションバーとを備えるスキャナ本体と、外側可動板および内側可動板のそれぞれに設けられた1対の駆動コイルと、スキャナ本体を介して互いに対向するように設けられた1対の永久磁石とを有している。
The optical scanner of
しかしながら、このような光スキャナは、光スキャナ本体を介して互いに対向するように1対の永久磁石を設けているため、光スキャナの小型化を図ることが難しい。また、外側可動板および内側可動板に設けたそれぞれに1つずつの駆動コイルに電流を印加するため発熱によって可動板の変形を生じる恐れがある。特に大きな回動を得る為にはこの変形は大きくなる。また、駆動電流を低減し、大きな回動を得る為に、パッケージ内を減圧することも考えられるが、駆動コイルへの配線をパッケージの外に引き出すため、安価なパッケージでは減圧状態を保つことが難しい。また、配線引き出しや、大きな永久磁石が2つパッケージ内に配置されているため、パッケージ容積が大きく、減圧状態を保つには不向きな構成となっている。
よって、本発明は、小型化を図りつつ、可動板をより低消費電力でX軸及びY軸の回りに大きく回動させることのできるアクチュエータ、光スキャナ、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
However, since such an optical scanner is provided with a pair of permanent magnets so as to face each other via the optical scanner body, it is difficult to reduce the size of the optical scanner. Further, since current is applied to one drive coil provided on each of the outer movable plate and the inner movable plate, there is a possibility that the movable plate is deformed by heat generation. In particular, this deformation becomes large in order to obtain a large rotation. In order to reduce the drive current and obtain a large rotation, it is conceivable to reduce the pressure in the package. However, since the wiring to the drive coil is drawn out of the package, the low pressure package can maintain the reduced pressure state. difficult. In addition, since the wiring lead-out and two large permanent magnets are arranged in the package, the package volume is large and the structure is unsuitable for maintaining a reduced pressure state.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an actuator, an optical scanner, and an image forming apparatus capable of rotating the movable plate largely around the X axis and the Y axis with lower power consumption while reducing the size. And
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエータは、可動板を第1及び第2の軸まわりに回動可能に支持する振動構造体が形成される振動系形成基板と、2つの磁極が前記可動板を間に介して配置され、該2つの磁極を結ぶ線分が上記第1及び第2の軸のそれぞれの軸に対して傾斜するように、上記振動構造体に設けられる磁性体と、上記可動板、上記振動構造体及び上記磁性体を動作可能に囲んで閉空間を形成し、該閉空間を大気圧以下に減圧された雰囲気下に保つ、封止部材と、上記封止部材の外側面の上記磁性体に対向する位置に設けられる駆動コイルと、を備えることを特徴とする。上記磁性体には、永久磁石、磁場の印加により容易に磁石となる軟磁性体等が該当する。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The actuator of the present invention includes a vibration system forming substrate on which a vibration structure that supports the movable plate so as to be rotatable about the first and second axes is formed, and two magnetic poles arranged with the movable plate interposed therebetween. A magnetic body provided in the vibration structure, the movable plate, and the vibration structure so that a line segment connecting the two magnetic poles is inclined with respect to each of the first and second axes. And enclosing the magnetic body in an operative manner to form a closed space, and maintaining the closed space in an atmosphere reduced to a pressure lower than atmospheric pressure, and facing the magnetic body on the outer surface of the sealing member And a drive coil provided at a position to be provided. The magnetic material includes a permanent magnet, a soft magnetic material that easily becomes a magnet when a magnetic field is applied, and the like.
かかる構成とすることによって可動板や振動構造体の振動動作に対する空気の抵抗が減少し、より高い周波数で可動板を振動させることができる。また、減圧された、より好ましくは真空状態の封止部材内に振動構造体を配置することで高いQ値を利用した共振駆動が利用でき、低消費電力化が可能となる。また、封止部材内には、電気的な配線が不要な可動部や振動構造体を配置し、駆動コイルなどの電気配線が必要なものは封止部材の外部に配置する構成としているので、減圧状態(例えば、真空)を維持しやすい密閉容易な封止部材構成としているので、安価に真空パッケージが実現できる。 With such a configuration, the resistance of air to the vibration operation of the movable plate and the vibration structure is reduced, and the movable plate can be vibrated at a higher frequency. In addition, by arranging the vibrating structure in a reduced pressure sealing member, more preferably in a vacuum state, resonance driving using a high Q value can be used, and power consumption can be reduced. In addition, the movable member and the vibration structure that do not require electrical wiring are arranged in the sealing member, and those that require electrical wiring such as a drive coil are arranged outside the sealing member. Since the sealing member is configured to be easily sealed so as to easily maintain a reduced pressure state (for example, vacuum), a vacuum package can be realized at low cost.
上記軟磁性体としては、例えば、鉄、ケイ素鋼、パーマロイ、センダスト、パーメンジュール、ソフトフェライト、アモルファス磁性合金などがあり、適宜に選択される。軟磁性体は駆動コイルによって磁場が印加されることによって磁石となり、磁場との間で磁力を発生し、振動構造体を駆動する力を発生する。 Examples of the soft magnetic material include iron, silicon steel, permalloy, sendust, permendur, soft ferrite, and amorphous magnetic alloy, and are appropriately selected. The soft magnetic material becomes a magnet when a magnetic field is applied by the drive coil, generates a magnetic force with the magnetic field, and generates a force for driving the vibrating structure.
上記のように、駆動コイルは、封止部材外側の磁性体(永久磁石)の直下に設けられていることが好ましい。
これにより、アクチュエータの省電力化および小型化を図ることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記コイルは、前記可動板の平面視にて、前記駆動部材の外周を囲むように形成されていることが好ましい。
これにより、前記コイルと前記永久磁石との離間距離を極めて小さくすることができる。その結果、前記コイルから発生する磁界を効率的に前記永久磁石に作用させることができる。すなわち、アクチュエータの省電力化および小型化を図ることができる。
As described above, the drive coil is preferably provided directly below the magnetic body (permanent magnet) outside the sealing member.
Thereby, power saving and size reduction of the actuator can be achieved.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the coil is formed so as to surround an outer periphery of the driving member in a plan view of the movable plate.
Thereby, the separation distance between the coil and the permanent magnet can be made extremely small. As a result, the magnetic field generated from the coil can be efficiently applied to the permanent magnet. That is, power saving and downsizing of the actuator can be achieved.
更に、上記封止部材内側に上記閉空間内のガスを吸収するゲッター膜が形成されている、ことが望ましい。それにより、基板封止の際に内部に残留したガスを吸収して真空度を上昇させ、あるいは封止後に外部から侵入したガスを吸着除去して、封止部材内の減圧状態(真空度)を維持することができる。 Furthermore, it is desirable that a getter film for absorbing the gas in the closed space is formed inside the sealing member. As a result, the gas remaining inside the substrate during the sealing is absorbed to increase the degree of vacuum, or the gas that has entered from the outside after sealing is adsorbed and removed to reduce the pressure in the sealing member (the degree of vacuum). Can be maintained.
上記可動板には反射膜が設けられ、上記封止部材の一部に該反射膜への入射光及び該反射膜からの反射光を通過させる透明な窓部が形成され、該封止部材の少なくとも該窓部の周囲には、前記ゲッター膜が光吸収膜として配置されている、ことが望ましい。それにより、封止部材による乱反射が回避可能となる(迷光対策)。
上述した、ゲッター膜の材料としては、Zr,Ti,Nb,Ta,V等の遷移金属、または、これ等の合金若しくは化合物、Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Al,Y,La及び希土類から選ばれる少なくとも1つの元素との合金若しくは化合物、例えば、Ti−V,Zr−Al,Zr−V,Zr−Fe及びZr−Ni、三元合金、Zr−V−Fe及びZr−Co−希土類、または多成分系合金等があげられる。光吸収膜としては、これ等の材料のうち黒色のものや、GeN、TiNなどの黒色の膜、これ等ゲッター膜材料を反射光の少ない構造である、いわゆるモスアイ構造として光吸収膜を形成(パターニング)したものを使用することができる。
The movable plate is provided with a reflective film, and a transparent window portion through which incident light to the reflective film and reflected light from the reflective film pass is formed in a part of the sealing member. It is desirable that the getter film is disposed as a light absorption film at least around the window. Thereby, irregular reflection by the sealing member can be avoided (measures against stray light).
As the material of the getter film described above, transition metals such as Zr, Ti, Nb, Ta, and V, or alloys or compounds thereof, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Al, Y, La, and rare earths are used. Alloys or compounds with at least one element selected from, for example, Ti-V, Zr-Al, Zr-V, Zr-Fe and Zr-Ni, ternary alloys, Zr-V-Fe and Zr-Co-rare earth Or a multi-component alloy. As the light absorption film, a black film of these materials, a black film such as GeN or TiN, or a getter film material is formed as a so-called moth-eye structure having a structure with little reflected light. Patterned ones can be used.
上記封止部材が、少なくともいずれかが凹部を有する、上側封止部材と下側封止部材とを接合してなることが望ましい。それにより、振動系形成基板を封止することができる。 It is desirable that the sealing member is formed by joining an upper sealing member and a lower sealing member, at least one of which has a recess. Thereby, the vibration system forming substrate can be sealed.
上記上側封止部材がガラス、上記振動系形成基板がシリコン、上記下側封止部材がガラスである、ことが望ましい。それにより、上側封止部材、振動系形成基板、上側封止部材を重ねた状態で陽極接合によってボンデイングすることができる。上下の封止部材をガラスにすることで、接合後の振動系形成基板の状態を上下から確認でき、生産工程での外観検査等が容易である。 It is desirable that the upper sealing member is glass, the vibration system forming substrate is silicon, and the lower sealing member is glass. Thereby, it can bond by anodic bonding in the state which accumulated the upper side sealing member, the vibration system formation board | substrate, and the upper side sealing member. By making the upper and lower sealing members into glass, the state of the vibration system forming substrate after joining can be confirmed from above and below, and appearance inspection and the like in the production process are easy.
上記振動構造体が、枠状の駆動部材と、上記駆動部材をX軸まわりに回動可能とするように、上記駆動部材を両持ち支持する1対の第1の軸部材とで構成された第1の振動系と、上記駆動部材の内側に設けられた上記可動板と、上記可動板を上記X軸に直交するY軸まわりに回動可能とするように、上記可動板を上記駆動部材に両持ち支持する1対の第2の軸部材とで構成された第2の振動系と、を含むことが望ましい。それにより、X軸回り及びY軸回りに回動する可動板が得られる。 The vibration structure includes a frame-shaped drive member and a pair of first shaft members that support the drive member so that the drive member can be rotated about the X axis. The first vibration system, the movable plate provided on the inner side of the drive member, and the movable plate so that the movable plate can be rotated about a Y axis orthogonal to the X axis. And a second vibration system composed of a pair of second shaft members that are supported at both ends. Thereby, a movable plate that rotates around the X axis and the Y axis is obtained.
更に、上記コイルに駆動電圧を印加する電圧印加手段を備え、上記電圧印加手段は、互いに周波数の異なる第1の交番電圧と第2の交番電圧とを発生させる電圧発生部と、上記第1の電圧と上記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、上記電圧重畳部で重畳された電圧を上記コイルに印加することにより、上記可動板を上記第1の電圧の周波数で上記X軸まわりに回動させつつ、上記第2の電圧の周波数で上記Y軸まわりに回動させるように構成されていることが望ましい。それにより、可動板をX軸回り及びY軸回りに回動することが可能となる。 Furthermore, voltage application means for applying a driving voltage to the coil is provided, the voltage application means generating a first alternating voltage and a second alternating voltage having different frequencies, and the first A voltage superimposing unit that superimposes the voltage and the second voltage, and applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil, thereby moving the movable plate at the frequency of the first voltage. It is desirable to be configured to rotate around the Y axis at the frequency of the second voltage while rotating around the axis. Thereby, the movable plate can be rotated around the X axis and the Y axis.
本発明のアクチュエータは、2次元的な走査光を発生する光スキャナや2次元的な走査光で画像を形成する画像形成装置に用いて好都合である。低コスト化および小型化を図りつつ、上記可動板をX軸およびY軸のそれぞれの軸まわりに回動させ、2次元的に光を走査することのできる光スキャナを備えた画像形成装置を提供することができる。例えば、レーザープリンタ、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡、イメージング用ディスプレイ等の画像形成装置に備える光学デバイスとして用いることができる。 The actuator of the present invention is convenient for use in an optical scanner that generates two-dimensional scanning light or an image forming apparatus that forms an image with two-dimensional scanning light. Provided is an image forming apparatus provided with an optical scanner capable of two-dimensionally scanning light by rotating the movable plate around each of the X axis and the Y axis while reducing the cost and size. can do. For example, it can be used as an optical device provided in an image forming apparatus such as a laser printer, a barcode reader, a scanning confocal laser microscope, or an imaging display.
以下、本発明のアクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an actuator, an optical scanner, and an image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(実施例1)
図1は、本発明のアクチュエータの好適な実施形態を示す平面図、図2は、本発明のアクチュエータの上側封止部材を外した状態で振動機構を示す平面図、図3は、図2中のX−X’方向における断面図(ただし、後述の駆動部材、永久磁石部分は図中のA−A方向における断面で示している。)、図4は、図3に示すアクチュエータが備える駆動手段を示すブロック図、図5は、図4に示す第1の電圧発生部および第2の電圧発生部での発生電圧の一例を示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図2中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図3中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
Example 1
FIG. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of the actuator of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a vibration mechanism with the upper sealing member of the actuator of the present invention removed, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view in the XX ′ direction (however, a driving member and a permanent magnet portion described later are shown in a cross section in the AA direction in the drawing), and FIG. 4 is a driving means provided in the actuator shown in FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a voltage generated in the first voltage generation unit and the second voltage generation unit illustrated in FIG. 4. In the following, for convenience of explanation, the front side in FIG. 2 is referred to as “up”, the back side in FIG. 2 is referred to as “down”, the right side is referred to as “right”, the left side is referred to as “left”, and the upper side in FIG. The upper side, the lower side is called “lower”, the right side is called “right”, and the left side is called “left”.
図1及び図3に示すように、アクチュエータ1は、概略、振動系形成基板2と、振動系形成基板2を封止する封止部材としての上側封止基板10及び下側封止基板11によって構成されている。上側封止基板10及び下側封止基板11はそれぞれ外周縁部に枠部(突起)が形成された凹状体であり、上側封止基板10及び下側封止基板11の凹部同士が腹合わせに(対向して)組み合わされることによって閉空間を形成する。この閉空間内に振動系形成基板2の振動構造体(後述の21、22)が配置される。この実施例では、振動系形成基板2はシリコン、上側封止基板10及び下側封止基板11はガラスによって構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
振動系形成基板2は、上側封止基板10及び下側封止基板11間に、減圧雰囲気下(望ましくは、大気圧から十分に減圧されたいわゆる真空状態)において、重ね合わされ、例えば、360℃程度に加熱され、基板10及び11との間に高電圧が印加されて、いわゆる陽極接合によって接合される。なお、基板間の接合はこれに限定されるものではなく、樹脂系の接着材によって基板間を貼り合わせても良い。
The vibration
上側封止基板10及び下側封止基板11間に形成される閉空間内には、ガスを吸収し、あるいはガス粒子と結合する等して、閉空間内の真空度を高めるゲッター材の膜110が形成されている。ゲッターの膜110は、振動構造体の動作を妨げない位置であれば、特に配置場所は限定されない。上側封止基板10及び下側封止基板11のいずれの側に設けても良い。ゲッターの膜110は真空度を高めるほか、長期間の真空度の維持に寄与する。
In the closed space formed between the
本願の実施例では、ゲッター膜110は上側封止基板10の内壁に設けられている。ゲッター膜110は、予め、上側封止基板10に蒸着、塗布、焼結、接着などによって設けられている。例えば、主たる非蒸発型ゲッター材料(当該技術分野でNEG材料としても知られている)は、Zr、Ti、Nb、Ta、V等の遷移金属、またはそれらの合金もしくは化合物および/もしくはCr、Mn、Fe、Co、Ni、Al、Y、Laおよび希土類から選ばれる少なくとも1つの元素との合金もしくは化合物、例えば、二元合金、Ti−V、Zr−Al、Zr−V、Zr−FeおよびZr−Ni、三元合金、Zr−V−FeおよびZr−Co−希土類、または多成分系合金である。
In the embodiment of the present application, the
図1に示すように、ゲッター膜110の光反射部(ミラー)221aに対向する部分は開口しており、透明な上側封止基板10によって光が通過する透明な窓部120になっている。この窓部120において、外部から閉空間内に配置された光反射部221aに光ビームが入射し、揺動する光反射部221aによって方向が変調された反射ビームが外部に出射する。
As shown in FIG. 1, a portion of the
光ビームが上側封止部基板10を通過する際に、光ビームの一部が基板10で反射あるいは散乱してスキャナ1の封止部材内で迷光となることを防止するため、上述したゲッター膜110の部分に光吸収膜(反射防止膜)を設けることが望ましい。光吸収膜としては、例えば、GeN、TiN等が使用可能である。既述した、ゲッター膜110のうち、光吸収効果の高いもの(黒色系)を選択することができる。また、ゲッター膜110の形状をいわゆるモスアイ形状にパターニングすることによって反射光を減少することができる。
In order to prevent a part of the light beam from being reflected or scattered by the
封止部材である下側封止基板11の外部面の振動構造体の磁性体(永久磁石(硬磁性体)あるいは軟磁性体)に対応する位置には、駆動手段としての駆動コイル62が配置されている。振動構造体には、可動コイルがなく、また、駆動コイル62が封止部材の外部に配置されることによって封止部材の内外を貫く電気配線がなく、密封状体を保つに好都合な構成となっている。
A
次に、各部の構成について説明する。 Next, the configuration of each unit will be described.
図2に示すように、アクチュエータ1は、第1の振動系21と第2の振動系22とを備える振動系形成基板2を備えている。さらに、図3に示すように、振動系形成基板2は、接合層4を介して上側封止基板10と下側封止基板11とが接合され、密封されている。接合層4は、既出した陽極接合部あるいは接着剤層である。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、振動系形成基板2は、枠状の支持部23と、支持部23に支持された第1の振動系21と、第1の振動系21に支持された第2の振動系22とを備えている。第1の振動系21は、支持部23の内側に設けられた枠状の駆動部材211と、駆動部材211を支持部23に両持ち支持する1対の第1の軸部材212、213とで構成されている。また、第2の振動系22は、駆動部材211の内側に設けられた可動板221と、可動板221を駆動部材211に両持ち支持する1対の第2の軸部材222、223とで構成されている。
As shown in FIG. 2, the vibration
すなわち、振動系形成基板2は、可動板221と、1対の第2の軸部材222、223と、駆動部材211と、1対の第2の軸部材212、213と、支持部23とで構成されている。
駆動部材211は、図2の平面視(すなわち、可動板221の平面視)にて、円環状をなしている。ただし、駆動部材211の形状は、枠状をなしていれば、特に限定されない。そして、この駆動部材211の下面には、後述する、磁性体としての永久磁石61が設けられている。このような駆動部材211は、1対の第1の軸部材212、213によって支持部23に両持ち支持されている。
That is, the vibration
The
第1の軸部材212、213のそれぞれは、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第1の軸部材212、213のそれぞれは、駆動部材211を支持部23に対して回動可能とするように、駆動部材211と支持部23とを連結している。このような、第1の軸部材212、213は、互いに同軸的に設けられており、この軸(以下、「回動中心軸X」という)を中心として、駆動部材211が支持部23に対して回動するように構成されている。
Each of the
駆動部材211の内側に形成された可動板221は、その平面視にて、円形状をなしている。だたし、可動板221の形状は、特に限定されない。また、可動板221の上面には、光反射性を有する光反射部221aが形成されている。このような可動板221は、1対の第2の軸部材222、223によって、駆動部材211に両持ち支持されている。
The
第2の軸部材222、223のそれぞれは、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第2の軸部材222、223のそれぞれは、可動板221を駆動部材211に対して回動可能とするように、可動板221と駆動部材211とを連結している。このような第2の軸部材222、223は、互いに同軸的に設けられており、この軸(以下、「回動中心軸Y」という)を中心として、可動板221が駆動部材211に対して回動するように構成されている。
Each of the
なお、図2に示すように、回動中心軸Xと回動中心軸Yとは、互いに直交する軸である。すなわち、回動中心軸Xと回動中心軸Yとのなす角は、90度である。また、駆動部材211の中心および可動板221の中心のそれぞれは、図1の平面視にて、回動中心軸Xと回動中心軸Yとの交点上に位置している。
As shown in FIG. 2, the rotation center axis X and the rotation center axis Y are axes orthogonal to each other. That is, the angle formed by the rotation center axis X and the rotation center axis Y is 90 degrees. Further, each of the center of the
このような振動系形成基板2は、前述したように、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板221と、第2の軸部材222、223と、駆動部材211と、第1の軸部材212、213と、支持部23とが一体的に形成されている。シリコンを主材料とすることで、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、微細な処理(加工)が可能であり、アクチュエータ1の小型化を図ることができる。
As described above, the vibration
なお、振動系形成基板2は、SOI基板等の積層構造を有する基板から、可動板221と、第2の軸部材222、223と、駆動部材211と、第1の軸部材212、213と、支持部23とを形成したものであってもよい。その際、可動板221と、第2の軸部材222、223と、駆動部材211と、第1の軸部材212、213と、支持部23とが一体的となるように、これらを積層構造基板の1つの層で構成するのが好ましい。
The vibration
図3に示すように、以上のような振動系形成基板2は、接合層4を介して上が世封止基板10及び下側封止基板11と接合している。封止基板10及び11は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。下側封止基板11の外周囲の枠体部は、可動板221の平面視にて、支持部23とほぼ同一形状をなしている(すなわち、枠状をなしている)。ただし、上下の封止基板10及び11の形状については、振動系形成基板2を支持することができれば、特に限定されない。また、振動系形成基板2全体を下側封止基板11の凹部内に収容し、上側封止基板10を平坦な(凹部のない)蓋体として構成しても良い。
As shown in FIG. 3, the vibration
下側封止基板11と振動系形成基板2との間に形成された接合層4は、既述樹脂による接着材の他、例えば、ガラス、シリコン、またはSiO2を主材料として構成することができる。ただし、このような接合層4は、省略してもよい(必須ではない。)。すなわち、振動系形成基板2が封止部材内に固定され、密閉されているものであればよい。
The
下側封止基板11の下面には、永久磁石61に磁界を作用させるための駆動コイル62が設けられている。このコイル62は、図3に示すように、電圧印加手段63と電気的に接続されている。このような永久磁石61と、コイル62と、電圧印加手段63とで駆動手段6を構成している。
A
図3に示すように、永久磁石61は、長手形状をなしている。そして、永久磁石61は、接着層81、82を介して、駆動部材211の下面に接合されている。すなわち、永久磁石61は、可動板221の光反射部221aと反対の面側に設けられている。これにより、永久磁石61によって、光反射部221aでの光走査が阻害されてしまうことを防止することができる。
As shown in FIG. 3, the
また、永久磁石61は、図2の平面視にて、回動中心軸Xと回動中心軸Yとの交点(以下、この交点を「交点G」ともいう)を通り、回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸に対して傾斜した線分(以下、この線分を「線分J」ともいう)に沿って設けられている。
このような永久磁石61は、その長手方向の交点Gに対して一方の側がS極、他方の側がN極となっている。つまり、永久磁石61のS極とN極とを結ぶ線分(すなわち、線分J)が、回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸に対して傾斜している。なお、図3では、説明の便宜上、永久磁石61の長手方向の紙面左側をS極とし、紙面右側をN極としたものについて図示している。
Further, the
Such a
図2の平面視にて、線分Jの回動中心軸Xに対する傾斜角θは、30〜60度であるのが好ましく、40〜50度であるのがより好ましく、ほぼ45度であるのがさらに好ましい。このように永久磁石61を設けることで、極めて円滑に、可動板221を回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸まわりに回動させることができる。これに対し、傾斜角θが前記下限値未満であると、コイル62に印加される電圧の強さなどによっては、円滑に、可動板221をX軸まわりに回動させることができない場合がある。一方、傾斜角θが前記上限値を超えると、コイル62に印加される電圧の強さなどによっては、円滑に、可動板221をY軸まわりに回動させることができない場合がある。
In the plan view of FIG. 2, the inclination angle θ of the line segment J with respect to the rotation center axis X is preferably 30 to 60 degrees, more preferably 40 to 50 degrees, and approximately 45 degrees. Is more preferable. By providing the
本実施形態では、線分Jは、回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸に対して45度傾斜している。
また、図3に示すように、永久磁石61の可動板221側の面(すなわち、上面)には、凹部611が形成されている。この凹部611は、永久磁石61と可動板221との接触を防止するための逃げ部である。このような凹部(逃げ部)611を形成することで、可動板221の回動中心軸Yまわりの回動を円滑に行うことができる。また、逃げ部を凹部611とすることで、極めて簡単に永久磁石61と可動板221との接触を防止することができる。だだし、逃げ部としては、可動板221と永久磁石61との接触を防止することができれば、とくに限定されず、例えば、回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸に直交する方向へ形成された貫通孔であってもよい。また、例えば、接着層81、82が、可動板221と永久磁石61との接触を防止することができる程度の厚さを有する場合などには、このような凹部611を省略してもよい。
In the present embodiment, the line segment J is inclined 45 degrees with respect to each of the rotation center axis X and the rotation center axis Y.
Further, as shown in FIG. 3, a
このような永久磁石61としては、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石などの硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。
なお、既に着磁された硬磁性体(すなわち、永久磁石)を駆動部材211の下面に設けることで永久磁石61としてもよいし、硬磁性体を駆動部材211に設けてから、その硬磁性体を着磁することで永久磁石61としてもよい。
Such a
In addition, it is good also as the
永久磁石61と駆動部材211とを接合するための接着層81、82は、例えば、接着剤で構成されている。これにより、駆動部材211と永久磁石61とを強固に接着(接合)することができる。だたし、永久磁石61を駆動部材211の下面に設けることができれば、接着層81、82を構成する材料は特に限定されない。また、永久磁石61と駆動部材211との接合方法などにとっては、接着層81、82を省略してもよい。
The adhesive layers 81 and 82 for joining the
永久磁石61の直下かつ下側封止基板11の外側に、駆動コイル62が設けられている。すなわち、可動板221および駆動部材211のそれぞれの下面と対向するように、コイル62が設けられている。なお、コイル62は、例えば、磁心に巻き付けられていてもよい。このように、コイル62を永久磁石61の直下に設けることで、可動板221および駆動部材211の雰囲気を減圧雰囲気下(好ましくは、高真空状態)に保ったまま、コイル62と永久磁石61との離間距離を極めて小さくすることができ、空気の抵抗を減らして高速に可動板221および駆動部材211を移動させることができる。また、コイル62から発生する磁界を効率的に永久磁石61に作用させることができる。すなわち、アクチュエータ1の高周波動作化、省電力化および小型化を図ることができる。
A
このようなコイル62は、電圧印加手段63と電気的に接続されている。そして、電圧印加手段63によりコイル62に電圧が印加されることで、コイル62から回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸に直交する軸方向の磁束を有する磁界が発生する。
Such a
図4に示すように、電圧印加手段63は、可動板221を回動中心軸Xまわりに回動させるための第1の電圧V1を発生させる第1の電圧発生部631と、可動板221を回動中心軸Yまわりに回動させるための第2の電圧V2を発生させる第2の電圧発生部632と、第1の電圧V1と第2の電圧V2とを重畳し、その電圧をコイル62に印加する電圧重畳部633とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
第1の電圧発生部631は、図5(a)に示すように、周期T1で周期的に変化する第1の電圧V1(垂直走査用電圧)を発生させるものである。
第1の電圧V1は、鋸波のような波形をなしている。そのため、アクチュエータ1は効果的に光を垂直走査(副走査)することができる。なお、第1の電圧V1の波形は、これに限定されない。ここで、第1の電圧V1の周波数(1/T1)は、垂直走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、30〜80Hz(60Hz程度)であるのが好ましい。
As shown in FIG. 5A, the
The first voltage V1 has a waveform like a sawtooth wave. Therefore, the
本実施形態では、第1の電圧V1の周波数は、駆動部材211と1対の第1の軸部材212、213とで構成された第1の振動系21のねじり共振周波数と異なる周波数となるように調整されている。
一方、第2の電圧発生部632は、図5(b)に示すように、周期T1と異なる周期T2で周期的に変化する第2の電圧V2(水平走査用電圧)を発生させるものである。
In the present embodiment, the frequency of the first voltage V <b> 1 is different from the torsional resonance frequency of the
On the other hand, as shown in FIG. 5B, the
第2の電圧V2は、正弦波のような波形をなしている。そのため、アクチュエータ1は効果的に光を主走査することができる。なお、第2の電圧V2の波形は、これに限定されない。
このような第2の電圧V2の周波数は、第1の電圧V1の周波数よりも大きいのが好ましい。すなわち、周期T2は、周期T1よりも短いのが好ましい。これにより、より確実かつより円滑に、可動板221を回動中心軸Xまわりに第1の電圧V1の周波数で回動させつつ、回動中心軸Yまわりに第2の電圧V2の周波数で回動させることができる。
The second voltage V2 has a waveform like a sine wave. Therefore, the
The frequency of the second voltage V2 is preferably higher than the frequency of the first voltage V1. That is, the period T2 is preferably shorter than the period T1. As a result, the
また、第2の電圧V2の周波数は、第1の電圧V1の周波数と異なり、かつ、水平走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、10〜40kHzであるのが好ましい。このように、第2の電圧V2の周波数を10〜40kHzとし、前述したように第1の電圧V1の周波数を60Hz程度とすることで、ディスプレイでの描画に適した周波数で、可動板221を回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸まわりに回動させることができる。ただし、可動板221を回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸まわりに回動させることができれば、第1の電圧V1の周波数、第2の電圧V2の周波数、第1の電圧V1の周波数と第2の電圧V2の周波数との組み合わせなどは、特に限定されない。
The frequency of the second voltage V2 is not particularly limited as long as it is different from the frequency of the first voltage V1 and is suitable for horizontal scanning, but is preferably 10 to 40 kHz. Thus, by setting the frequency of the second voltage V2 to 10 to 40 kHz and the frequency of the first voltage V1 to about 60 Hz as described above, the
本実施形態では、第2の電圧V2の周波数は、可動板221と1対の第2の軸部材222、223とで構成された第2の振動系22のねじり共振周波数と等しくなるように調整されている。つまり、第2の振動系22は、そのねじり共振周波数が水平走査に適した周波数になるように設計(製造)されている。これにより、可動板221の回動中心軸Yまわりの回動角を大きくすることができる。
In the present embodiment, the frequency of the second voltage V2 is adjusted to be equal to the torsional resonance frequency of the
また、第1の振動系21の共振周波数をf1[Hz]とし、第2の振動系22の共振周波数をf2[Hz]としたとき、f1とf2とが、f2>f1の関係を満たすことが好ましく、f2≧10f1の関係を満たすことがより好ましい。これにより、より円滑に、可動板221を回動中心軸Xまわりに第1の電圧V1の周波数で回動させつつ、回動中心軸Yまわりに第2の電圧V2の周波数で回動させることができる。
When the resonance frequency of the
このような第1の電圧発生部631および第2の電圧発生部632は、それぞれ、制御部7に接続され、この制御部7からの信号に基づき駆動する。このような第1の電圧発生部631および第2の電圧発生部632には、電圧重畳部633が接続されている。
この電圧重畳部633は、コイル62に電圧を印加するための加算器633aを備えている。加算器633aは、第1の電圧発生部631から第1の電圧V1を受けるとともに、第2の電圧発生部632から第2の電圧V2を受け、これらの電圧を重畳しコイル62に印加するようになっている。
The first
The
以上のような構成のアクチュエータ1は、次のようにして駆動する。なお、本実施形態では、前述したように、第1の電圧V1の周波数は、第1の振動系21のねじり共振周波数と異なる値に設定されており、第2の電圧V2の周波数は、第2の振動系22のねじり共振周波数と等しく、かつ、第1の電圧V1の周波数よりも大きくなるように設定されている(例えば、第1の電圧V1の周波数が60Hzで、第2の電圧V2の周波数が18kHz)。
The
例えば、図5(a)に示すような第1の電圧V1と、図5(b)に示すような電圧V2とを電圧重畳部633にて重畳し、重畳した電圧をコイル62に印加する。
すると、第1の電圧V1によって、駆動部材211の接着層81付近をコイル62に引き付けようとするとともに、駆動部材211の接着層82付近をコイル62から離間させようとする磁界(この磁界を「磁界A1」という)と、駆動部材211の接着層81付近をコイル62から離間させようとするとともに、駆動部材211の接着層82付近をコイル62に引き付けようとする磁界(この磁界を「磁界A2」という)とが交互に切り換わる。
For example, the
Then, the first voltage V1 tries to attract the vicinity of the
ここで、図2の平面視にて、駆動部材211の回動中心軸Xに対して一方側に接着層81が位置し、他方側に接着層82が位置している。言い換えれば、1対の第1の接着層81、82は、図2の平面視にて、回動中心軸Xを挟むようにして駆動部材211に設けられている。そのため、前述したような磁界A1と磁界A2とが交互に切り換わることで、第1の軸部材212、213を捩れ変形させつつ、駆動部材211が可動板221とともに、第1の電圧V1の周波数で回動中心軸Xまわりに回動する。
Here, in the plan view of FIG. 2, the
なお、第1の電圧V1の周波数は、第2の電圧V2の周波数に比べて極めて低く設定されている。また、第1の振動系21の共振周波数は、第2の振動系22の共振周波数よりも低く設計されている(例えば、第2の振動系22の共振周波数の1/10以下)。つまり、第1の振動系21は、第2の振動系22よりも振動しやすいように設計されているため、第1の電圧V1によって回動中心軸Xまわりに回動する。すなわち、第2の電圧V2によって、駆動部材211が回動中心軸Xまわりに回動してしまうことを防止することができる。
Note that the frequency of the first voltage V1 is set to be extremely lower than the frequency of the second voltage V2. The resonance frequency of the
一方、第2の電圧V2によって、駆動部材211の接着層81付近をコイル62に引き付けようとするとともに、駆動部材211の接着層82付近をコイル62から離間させようとする磁界(この磁界を「磁界B1」という)と、駆動部材211の接着層81付近をコイル62から離間させようとするとともに、駆動部材211の接着層82付近をコイル62に引き付けようとする磁界(この磁界を「磁界B2」という)とが交互に切り換わる。
On the other hand, the second voltage V2 tries to attract the vicinity of the
ここで、図2の平面視にて、駆動部材211の回動中心軸Yに対して一方側に接着層81が位置し、他方側に接着層82が位置している。言い換えれば、1対の第1の接着層81、82は、図1の平面視にて、回動中心軸Yを挟むようにして駆動部材211に設けられている。そのため、磁界B1と磁界B2とが交互に切り換わることで、第2の軸部材222、223を捩れ変形させつつ、可動板221が第2の電圧V2の周波数(15kHz)で回動中心軸Yまわりに回動する。
なお、第2の電圧V2の周波数は、第2の振動系22のねじり共振周波数と等しい。そのため、第2の電圧V2によって、支配的に、可動板221を回動中心軸Yまわりに回動させることができる。つまり、第1の電圧V1によって、可動板221が回動中心軸Yまわりに回動してしまうことを防止することができる。また、減圧封止することで共振を利用した駆動において、大気下での駆動に対して大きなQ値が得られる。本構成では、減圧封止された中に、コイルなどを含まないため、減圧する容積が小さく、またコイル配線を外部へ引き出す必要もない。これにより、減圧環境を容易に保つことができる。例えば、0.01Pa程度に減圧も可能で、このとき、大気下のQ値に対して数十〜数百倍のQ値が得られる。このQ値の大きさは可動板の大きさ、駆動周波数、振幅によってことなる。また、コイルを封止材の外側に置くことで、封止材の厚さ分、永久磁石とコイルのギャップが大きくなり、駆動効率の低下が懸念されるが、本構成では、ギャップが大きくなることによる駆動効率の低下に対して、安定して保たれた減圧効果によるQ値アップによる駆動効率アップが十分な有効性を示すことができる。
Here, in the plan view of FIG. 2, the
The frequency of the second voltage V2 is equal to the torsional resonance frequency of the
以上より、アクチュエータ1にあっては、第1の電圧V1と第2の電圧V2とを重畳させた電圧をコイル62に印加することで、可動板221を回動中心軸Xまわりに第1の電圧V1の周波数で回動させつつ、回動中心軸Yまわりに第2の電圧のV2の周波数で回動させることができる。これにより、低コスト化および小型化を図りつつ、極めて円滑に、可動板221を回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸まわりに回動させることができる。
As described above, in the
特に、駆動源となる永久磁石とコイルのそれぞれの数を少なくすることができるため、簡単かつ小型な構成とすることができる。
また、第1の電圧V1および第2の電圧V2を適宜変更することで、振動系形成基板2や永久磁石61の設計を変更することなく、所望の振動特性を得ることができる。
また、アクチュエータ1は、駆動部材211に永久磁石61を設け、永久磁石61に対向するように下側封止基板11外面にコイル62を設けている。つまり、第1の振動系21上には発熱体であるコイル62が設けられていない。また、閉空間内部に発熱体であるコイル62が設けられていない。そのため、通電によってコイル62から発生する熱による振動系形成基板2の熱膨張や閉空間内部での熱発生を抑制することができる。その結果、アクチュエータ1は、長時間の連続使用であっても、所望の振動特性を発揮することができる。
In particular, since the number of permanent magnets and coils serving as driving sources can be reduced, a simple and compact configuration can be achieved.
In addition, by appropriately changing the first voltage V1 and the second voltage V2, desired vibration characteristics can be obtained without changing the design of the vibration
In the
(実施例2)
図6及び図7は、本願の他の実施例を示している。同図において、図2及び図3と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
(Example 2)
6 and 7 show another embodiment of the present application. In the same figure, parts corresponding to those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
この実施例では、駆動部材211上に設けられた棒状の永久磁石61に代えて、永久磁石61の2つの磁極の位置に2つの磁性体61a及び61bをそれぞれ配置している。磁性体61a及び61bはそれぞれ永久磁石61のS極、N極に対応した永久磁石(硬磁性体)である。また、鉄やケイ素綱、フェライトなどの軟磁性体であってもよい。これ等の2つの磁性体61a及び61bにそれぞれ対応して駆動コイル62a及び62bが設けられている。駆動コイル62a及び62bにはそれぞれ電圧印加手段によって相補的な極性の磁界を発生する電流が供給される。駆動コイル62aは磁性体61aの直下の下側封止基板11の下面に配置され、駆動コイル62bは磁性体61bの直下の下側封止基板11の下面に配置される。このような構成とすることによっても、アクチュエータ1の小型化を図りつつ、減圧雰囲気下で、可動板221を回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸まわりに高速で回動させることができる。
In this embodiment, instead of the rod-shaped
また、この実施例においても、上側封止基板10の内面に既述ゲッター膜110を形成して、上下封止基板10及び11間に形成される閉空間の真空度を向上させている。なお、ゲッター膜110は閉空間内に存在すれば良く、その配置場所は、上側封止基板10の内面に限られない。ゲッター膜110を反射防止の光吸収膜を兼ねるものとしても良い。
Also in this embodiment, the
以上説明したように、本発明の実施例によれば、封止部材による閉空間内にアクチュエータの可動部分が配置されるので、内部に埃などの侵入がなく光反射部(ミラー)の汚れが少ない。また、可動部分が外部のガスにさらされないので酸化などの経時変化の影響を受けにくいので長寿命化される。また、封止部材の可動部分の磁性体の直近に駆動コイルが配置されるので、封止部材の内外を貫通する電気配線がなく、気密を保持しやすい。そして、封止部材内の閉空間を減圧状体(より好ましくは真空状態)とすることによって可動部が動作する際の空気抵抗を減じているのでより高い周波数で可動部を振動(回動)させることができる。また、可動部が動作する際の空気抵抗を減じているので該可動部を低消費電力で駆動することが可能となる。可動部の磁性体(磁石)と駆動コイルを接近させた配置が可能であるので、封止部材を設けてもアクチュエータ全体を小型に形成することができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, since the movable part of the actuator is arranged in the closed space by the sealing member, there is no entry of dust or the like inside, and the light reflecting part (mirror) is contaminated. Few. In addition, since the movable part is not exposed to an external gas, it is not easily affected by changes over time such as oxidation, so the life is extended. In addition, since the drive coil is disposed in the vicinity of the magnetic body of the movable part of the sealing member, there is no electrical wiring penetrating the inside and outside of the sealing member, and it is easy to maintain airtightness. And since the air resistance when the movable part operates is reduced by making the closed space in the sealing member into a decompression-like body (more preferably in a vacuum state), the movable part vibrates (rotates) at a higher frequency. Can be made. In addition, since the air resistance when the movable part operates is reduced, the movable part can be driven with low power consumption. Since the magnetic body (magnet) of the movable part and the drive coil can be arranged close to each other, the entire actuator can be made small even if a sealing member is provided.
以上説明したようなアクチュエータ1は、光反射部221aを備えているため、例えば、レーザープリンタ、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡、イメージング用ディスプレイ等の画像形成装置に備える光スキャナに好適に適用することができる。なお、本発明の光スキャナは、前述したアクチュエータと同様の構成であるため、その説明を省略する。
Since the
ここで、図8に基づき、画像形成装置の一例として、アクチュエータ1をイメージング用ディスプレイの光スキャナとして用いた場合を説明する。なお、スクリーンSの長手方向を「横方向」といい、長手方向に直角な方向を「縦方向」という。また、回動中心軸XがスクリーンSの横方向と平行であり、回動中心軸YがスクリーンSの縦方向と平行である。
Here, based on FIG. 8, a case where the
画像形成装置(プロジェクタ)9は、レーザーなどの光を照出する光源装置91と、複数のダイクロイックミラー92、92、92と、アクチュエータ1とを有している。
光源装置91は、赤色光を照出する赤色光源装置911と、青色光を照出する青色光源装置912と、緑色光を照出する緑色光源装置913とを備えている。
各ダイクロイックミラー92は、赤色光源装置911、青色光源装置912、緑色光源装置913のそれぞれから照出された光を合成する光学素子である。
The image forming apparatus (projector) 9 includes a
The
Each
このようなプロジェクタ9は、図示しないホストコンピュータからの画像情報に基づいて、高原装置91(赤色光源装置911、青色光源装置912、緑色光源装置913)から照出された光をダイクロイックミラー92で合成し、この合成された光がアクチュエータ1によって2次元走査され、スクリーンS上でカラー画像を形成するように構成されている。
Such a
2次元走査の際、アクチュエータ1の可動板221の、回動中心軸Yまわりの回動により光反射部221aで反射した光がスクリーンSの横方向に走査(主走査)される。一方、アクチュエータ1の可動板221の、回動中心軸Xまわりの回動により光反射部221aで反射した光がスクリーンSの縦方向に走査(副走査)される。
なお、図5中では、ダイクロイックミラー92で合成された光をアクチュエータ1によって2次元的に走査した後、その光を固定ミラーMで反射させてからスクリーンSに画像を形成するように構成されているが、固定ミラーMを省略し、アクチュエータ1によって2次元的に走査された光を直接スクリーンSに照射してもよい。
During the two-dimensional scanning, the light reflected by the
In FIG. 5, the light synthesized by the
以上、本発明のアクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のアクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。 Although the actuator, optical scanner, and image forming apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to this. For example, in the actuator, optical scanner, and image forming apparatus of the present invention, the configuration of each part can be replaced with an arbitrary configuration that exhibits the same function, and an arbitrary configuration can be added.
また、前述した実施形態では、アクチュエータは、Y軸およびX軸のそれぞれの軸に対しほぼ対称な形状をなしているが、非対称であってもよい。 In the above-described embodiment, the actuator has a substantially symmetric shape with respect to the Y axis and the X axis, but may be asymmetrical.
また、前述した実施形態では、長手形状をなす永久磁石を用いたものや円形のものについて説明したが、可動板の平面視にて、両極を結ぶ線分がX軸およびY軸のそれぞれの軸に対して傾斜するように設けられていれば、その形状は特に限定されない。例えば、可動板の平面視して、楕円形、正方形状をなしていてもよい。また、例えば、永久磁石をその両極を結ぶ線分方向にて狭持するように、1対のヨークを設け、このヨークによって磁束を導くように構成してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the one using a permanent magnet having a longitudinal shape or the one having a circular shape has been described. However, in the plan view of the movable plate, the line segment connecting both poles is the axis of each of the X axis and the Y axis. If it is provided so as to be inclined with respect to the shape, the shape is not particularly limited. For example, the planar shape of the movable plate may be elliptical or square. Further, for example, a pair of yokes may be provided so that the permanent magnet is sandwiched in the direction of the line segment connecting both poles, and the magnetic flux may be guided by this yoke.
1 アクチュエータ、 2 振動系形成基板、10 上側封止基板、 11 下側封止基板、 110 ゲッター膜、 21 第1の振動系、 211 駆動部材、 212,213 第1の軸部材、 22 第2の振動系、 221 可動板、 221a 光反射部、 222、223 第2の軸部材、 23 支持部、 3 支持基板、 4 接合層、 5 対向基板 6 駆動手段 61、61a,61b 永久磁石(磁性体) 611 凹部 62 駆動コイル、 63 電圧印加手段、 631 第1の電圧発生部、 632 第2の電圧発生部、 633 電圧重畳部、 633a 加算器、 7 制御部、 81,82 接着層、 9 画像形成装置(プロジェクタ)、 91 光源装置、 911 赤色光源装置、 912 青色光源装置、 913 緑色光源装置、 92 ダイクロイックミラー、 M 固定ミラー、 S スクリーン X,Y 回動中心軸
DESCRIPTION OF
Claims (9)
2つの磁極が前記可動板を間に介して配置され、該2つの磁極を結ぶ線分が前記第1及び第2の軸のそれぞれの軸に対して傾斜するように、前記振動構造体に設けられる磁性体と、
前記可動板、前記振動構造体及び前記磁性体を動作可能に囲んで閉空間を形成し、該閉空間を大気圧以下に減圧された雰囲気下に保つ、封止部材と、
前記封止部材の外側面の前記磁性体に対向する位置に設けられる駆動コイルと、を備えるアクチュエータ。 A vibration system forming substrate on which a vibration structure that supports the movable plate so as to be rotatable about the first and second axes is formed;
Two magnetic poles are arranged with the movable plate interposed therebetween, and the vibration structure is provided so that a line segment connecting the two magnetic poles is inclined with respect to each of the first and second axes. Magnetic material,
A sealing member that operably surrounds the movable plate, the vibration structure, and the magnetic body to form a closed space, and maintains the closed space in an atmosphere reduced to an atmospheric pressure or lower; and
An actuator provided with a drive coil provided at a position facing the magnetic body on the outer surface of the sealing member.
枠状の駆動部材と、
前記駆動部材をX軸まわりに回動可能とするように、前記駆動部材を両持ち支持する1対の第1の軸部材とで構成された第1の振動系と、
前記駆動部材の内側に設けられた前記可動板と、
前記可動板を前記X軸に直交するY軸まわりに回動可能とするように、前記可動板を前記駆動部材に両持ち支持する1対の第2の軸部材とで構成された第2の振動系と、を含む請求項1乃至5のいずれかに記載のアクチュエータ。 The vibrating structure is
A frame-shaped drive member;
A first vibration system composed of a pair of first shaft members that support both of the drive members so that the drive members can rotate about the X axis;
The movable plate provided inside the drive member;
A second pair of second shaft members configured to both-support the movable plate on the drive member so that the movable plate can be rotated about a Y axis orthogonal to the X axis. The actuator according to claim 1, comprising a vibration system.
前記電圧印加手段は、互いに周波数の異なる第1の交番電圧と第2の交番電圧とを発生させる電圧発生部と、前記第1の電圧と前記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、前記第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のアクチュエータ。 Furthermore, a voltage applying means for applying a driving voltage to the coil is provided,
The voltage applying means includes a voltage generating unit that generates a first alternating voltage and a second alternating voltage having different frequencies, and a voltage superimposing unit that superimposes the first voltage and the second voltage. And applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil to rotate the movable plate around the X axis at the frequency of the first voltage, and at the frequency of the second voltage. The actuator according to claim 1, wherein the actuator is configured to rotate around the Y axis.
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2008
- 2008-07-08 JP JP2008178432A patent/JP2010019934A/en not_active Withdrawn
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