JP2011100074A - Optical device, optical scanner and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係るいくつかの態様は、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術により作製され、光反射部材が所定軸回りに揺動運動する光学デバイス、光走査装置及び画像形成装置に関する。 Some embodiments according to the present invention relate to an optical device, an optical scanning device, and an image forming apparatus that are manufactured by, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) technique and in which a light reflecting member swings around a predetermined axis.
一般に、この種の光学デバイスを備えた光走査装置では、例えば、光反射部材を共振振動させ、光反射部材の角度を正弦関数的に変化させていた。このため、例えば、光反射部材を揺動運動させ、反射光を被走査面の水平方向(横方向)に走査させる場合、被走査面の中央における反射光の走査速度が最も早く、被走査面の両端に向かうにつれて走査速度が低下していた。よって、一定光量の光源から光を入射させる場合、被走査面の走査位置によって明るさ(輝度)が異なるという問題があった。 In general, in an optical scanning apparatus including this type of optical device, for example, a light reflecting member is resonantly oscillated, and the angle of the light reflecting member is changed sinusoidally. For this reason, for example, when the light reflecting member is swung and the reflected light is scanned in the horizontal direction (lateral direction) of the scanned surface, the scanning speed of the reflected light at the center of the scanned surface is the fastest. The scanning speed decreased toward the both ends of the. Therefore, when light is incident from a light source having a constant light amount, there is a problem that brightness (luminance) varies depending on the scanning position of the surface to be scanned.
従来、この問題を解決するため、光学デバイス(走査装置)からの光(レーザー)を被走査面(スクリーン)に投影する投影光学系を備えたレーザ投射装置であって、被走査面上での等速性を有するようにしたもの(例えば特許文献1参照)が知られている。 Conventionally, in order to solve this problem, a laser projection apparatus having a projection optical system for projecting light (laser) from an optical device (scanning apparatus) onto a scanned surface (screen), An apparatus having constant velocity (see, for example, Patent Document 1) is known.
しかしながら、特許文献1のものは、高価な投影光学系を備えるため、製造コストが高かった。また、光学デバイスによって反射された反射光が投影光学系を通過して被走査面上に投影されるので、投影光学系を構成する光学素子(レンズなど)の透過率又は反射率の影響により、被走査面上に走査させる反射光が減少してしまうという問題があった。
However, since the thing of
本発明のいくつかの態様は前述の問題に鑑みてなされたものであり、被走査面上の走査位置による反射光の明るさの差異を低減させることのできる光学デバイス、光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的の1つとする。 Some aspects of the present invention have been made in view of the above-described problems, and an optical device, an optical scanning apparatus, and an image forming device capable of reducing a difference in brightness of reflected light depending on a scanning position on a surface to be scanned. One object is to provide a device.
本発明に係る光学デバイスは、光を反射する光反射部材と、光反射部材を所定軸回りに揺動可能に支持する支持部材と、を有し、光反射部材が揺動することにより、光反射部材によって反射された反射光を被走査面上に走査可能な走査部と、被走査面上における反射光の所定方向の走査速度を変更するために、走査部の被走査面に対する空間的位置を変える変更手段と、を備える。 An optical device according to the present invention includes a light reflecting member that reflects light and a support member that supports the light reflecting member so as to be swingable around a predetermined axis. A scanning unit capable of scanning the surface to be scanned with the reflected light reflected by the reflecting member, and a spatial position of the scanning unit with respect to the surface to be scanned in order to change the scanning speed of the reflected light on the surface to be scanned in a predetermined direction. And changing means for changing.
かかる構成によれば、被走査面上における反射光の所定方向の走査速度を変更するために、走査部の被走査面に対する空間的位置が変更される。ここで、走査部の被走査面に対する空間的位置を変更する、例えば、走査部を前述の所定軸回りに回動させたり、走査部を移動させたりすることにより、被走査面上における反射光の走査速度を変えることができる。よって、例えば、光反射部材の揺動運動に応じて走査部の被走査面に対する空間的位置を変更することにより、被走査面上における反射光の走査速度を所定速度にすることが可能となる。これにより、一定光量の光を光反射部材に入射させる場合に、被走査面上の走査位置による反射光の明るさの差異を低減させることができる。 According to this configuration, the spatial position of the scanning unit with respect to the scanned surface is changed in order to change the scanning speed of the reflected light in the predetermined direction on the scanned surface. Here, the reflected light on the surface to be scanned is changed by changing the spatial position of the scanning unit with respect to the surface to be scanned, for example, by rotating the scanning unit around the predetermined axis or moving the scanning unit. The scanning speed can be changed. Therefore, for example, the scanning speed of the reflected light on the scanned surface can be set to a predetermined speed by changing the spatial position of the scanning unit with respect to the scanned surface in accordance with the swinging motion of the light reflecting member. . As a result, when a certain amount of light is incident on the light reflecting member, the difference in the brightness of the reflected light depending on the scanning position on the surface to be scanned can be reduced.
好ましくは、変更手段により変更された走査速度が所定速度になるように、変更手段を制御する制御手段を更に備える。 Preferably, control means for controlling the changing means is further provided so that the scanning speed changed by the changing means becomes a predetermined speed.
かかる構成によれば、変更手段により変更された走査速度が所定速度になるように、変更手段が制御される。これにより、例えば、光反射部材の揺動運動による被走査面上における走査速度の変化を相殺するように、変更手段が制御されるので、変更後の被走査面上における走査速度を所定速度にすることができる。これにより、一定光量の光を光反射部材に入射させる場合に、被走査面における反射光の明るさを一定又は略一定にすることができる。 According to this configuration, the changing unit is controlled so that the scanning speed changed by the changing unit becomes a predetermined speed. Thereby, for example, the changing means is controlled so as to cancel the change in the scanning speed on the surface to be scanned due to the swinging motion of the light reflecting member, so that the scanning speed on the surface to be scanned after the change is set to a predetermined speed. can do. As a result, when a certain amount of light is incident on the light reflecting member, the brightness of the reflected light on the surface to be scanned can be made constant or substantially constant.
好ましくは、走査部を支持する走査部支持部材と、光反射部材に光を入射させる光源部と、を更に備える。 Preferably, a scanning unit support member that supports the scanning unit and a light source unit that causes light to enter the light reflecting member are further provided.
かかる構成によれば、走査部支持部材によって走査部が支持される。これにより、例えば、走査部支持部材が動く(運動する)ことで、走査部の被走査面に対する空間的位置を容易に変更することが可能となる。 According to this configuration, the scanning unit is supported by the scanning unit support member. Thereby, for example, the scanning unit support member moves (moves), whereby the spatial position of the scanning unit with respect to the surface to be scanned can be easily changed.
好ましくは、変更手段は、走査部を前述の所定軸回りに回動させる。 Preferably, the changing unit rotates the scanning unit around the predetermined axis.
かかる構成によれば、変更手段によって、走査部が前述の所定軸回りに回動させられる。これにより、例えば、光反射部材の所定軸回りの揺動運動に応じて走査部が当該所定軸回りに回動するので、被走査面上における変更後の走査速度を容易に所定速度にすることができる。これにより、一定光量の光を光反射部材に入射させる場合に、被走査面における反射光の明るさを容易に一定又は略一定にすることができる。 According to such a configuration, the scanning unit is rotated around the predetermined axis by the changing unit. Thereby, for example, the scanning unit rotates around the predetermined axis in accordance with the swinging motion of the light reflecting member around the predetermined axis, so that the changed scanning speed on the scanned surface can be easily set to the predetermined speed. Can do. As a result, when a constant amount of light is incident on the light reflecting member, the brightness of the reflected light on the surface to be scanned can be easily made constant or substantially constant.
好ましくは、変更手段は、圧電アクチュエーターである。 Preferably, the changing means is a piezoelectric actuator.
かかる構成によれば、走査部を前述の所定軸回りに回動させる変更手段が、圧電アクチュエーターである。これにより、例えば、所定軸の両側に圧電アクチュエーターを配置して伸縮運動させることで、走査部を容易に当該所定軸回りに回動させることができる。 According to such a configuration, the changing means for rotating the scanning unit around the predetermined axis is the piezoelectric actuator. Thereby, for example, the scanning unit can be easily rotated around the predetermined axis by arranging the piezoelectric actuators on both sides of the predetermined axis and extending and contracting.
好ましくは、変更手段は、リニアアクチュエーターである。 Preferably, the changing means is a linear actuator.
かかる構成によれば、走査部を前述の所定軸回りに回動させる変更手段が、リニアアクチュエーターである。これにより、例えば、所定軸の両側にリニアアクチュエーターを配置して伸縮運動させることで、走査部を容易に当該所定軸回りに回動させることができる。また、リニアアクチュエーターは、入力された制御信号に対してリニアに走査部を回動(変位)させることができる。 According to this configuration, the changing unit that rotates the scanning unit around the predetermined axis is the linear actuator. Thereby, for example, the scanning unit can be easily rotated around the predetermined axis by arranging the linear actuators on both sides of the predetermined axis and expanding and contracting. Further, the linear actuator can linearly rotate (displace) the scanning unit with respect to the input control signal.
好ましくは、変更手段は、モーターである。 Preferably, the changing means is a motor.
かかる構成によれば、走査部を前述の所定軸回りに回動させる変更手段が、モーターである。これにより、例えば、ローター(回転子)の回動軸(回転軸)と走査部の所定軸とが一致する(同軸になる)ように走査部を配置することで、走査部を容易に当該所定軸回りに回動させることができる。 According to this configuration, the changing unit that rotates the scanning unit around the predetermined axis is the motor. Thereby, for example, by arranging the scanning unit so that the rotation axis (rotating axis) of the rotor (rotor) and the predetermined axis of the scanning unit coincide (coaxial), the scanning unit can be easily set to the predetermined unit. It can be rotated around an axis.
好ましくは、変更手段は、走査部と被走査面との距離を変更するように、走査部を移動させる。 Preferably, the changing unit moves the scanning unit so as to change the distance between the scanning unit and the surface to be scanned.
かかる構成によれば、走査部と被走査面との距離を変更するように、変更手段によって走査部が移動させられる。これにより、例えば、光反射部材の揺動運動に応じて、走査部と被走査面との距離を変更するように走査部が移動するので、変更後の被走査面上における走査速度を容易に所定速度にすることができる。これにより、一定光量の入射光を光反射部材に入射させる場合に、被走査面における反射光の明るさを容易に一定又は略一定にすることができる。 According to this configuration, the scanning unit is moved by the changing unit so as to change the distance between the scanning unit and the surface to be scanned. Accordingly, for example, the scanning unit moves so as to change the distance between the scanning unit and the surface to be scanned in accordance with the swinging motion of the light reflecting member, so that the scanning speed on the surface to be scanned after the change can be easily achieved. A predetermined speed can be obtained. As a result, the brightness of the reflected light on the surface to be scanned can be easily made constant or substantially constant when a certain amount of incident light is incident on the light reflecting member.
好ましくは、変更手段は、走査部と光源部とが設置され、被走査面に接近し、又は被走査面から遠ざかる移動体である。 Preferably, the changing unit is a moving body in which a scanning unit and a light source unit are installed, and approaches or moves away from the scanned surface.
かかる構成によれば、変更手段は、走査部と光源部とが設置され、被走査面に接近し、又は被走査面から遠ざかる移動体である。これにより、例えば、移動体が被走査面の垂直方向に移動することで、走査部と被走査面との距離を変更するように、容易に走査部を移動させることができる。また、移動体には、光を走査部の光反射部材に入射させる光源部が設置される。これにより、移動体が移動したときに、走査部(光反射部材)と光源部とが一体に移動するので、光源からの光を容易に光反射部材に入射させることができる。 According to such a configuration, the changing unit is a moving body in which the scanning unit and the light source unit are installed, and approaches the scanned surface or moves away from the scanned surface. Accordingly, for example, the moving unit moves in the direction perpendicular to the surface to be scanned, so that the scanning unit can be easily moved so as to change the distance between the scanning unit and the surface to be scanned. The moving body is provided with a light source unit that causes light to enter the light reflecting member of the scanning unit. Thereby, when the moving body moves, the scanning unit (light reflecting member) and the light source unit move together, so that light from the light source can be easily incident on the light reflecting member.
本発明に係る光走査装置は、第1の方向に反射光を走査させる第1の走査手段を備え、第1の走査手段は、前述した本発明に係る光学デバイスである。 An optical scanning device according to the present invention includes a first scanning unit that scans reflected light in a first direction, and the first scanning unit is the above-described optical device according to the present invention.
かかる構成によれば、第1の方向に反射光を走査させる第1の走査手段が前述した本発明に係る光学デバイスである。これにより、例えば、被走査面の長手方向(主走査方向)における反射光の走査速度を所定速度にすることが可能となる。ここで、被走査面の長手方向に反射光を走査させる場合、短手方向に走査させる場合と比較して、同じ所定時間(1/振動数(周波数))の間に、より大きく振る必要があるため走査速度をより早くする必要があった。その結果、被走査面の長手方向において反射光の走査速度の変化がより大きくなり、走査位置による明るさの差異が大きくなる傾向にあった。よって、被走査面の長手方向(主走査方向)における反射光の走査速度を所定速度にすることにより、被走査面の長手方向において走査位置による明るさの差異を低減させることができ、優れた走査特性を有する光走査装置を実現することができる。 According to this configuration, the first scanning unit that scans the reflected light in the first direction is the optical device according to the present invention described above. Thereby, for example, the scanning speed of the reflected light in the longitudinal direction (main scanning direction) of the surface to be scanned can be set to a predetermined speed. Here, when the reflected light is scanned in the longitudinal direction of the surface to be scanned, it is necessary to shake more greatly during the same predetermined time (1 / frequency (frequency)) than in the case of scanning in the short direction. Therefore, it was necessary to increase the scanning speed. As a result, the change in the scanning speed of the reflected light in the longitudinal direction of the surface to be scanned becomes larger, and the difference in brightness depending on the scanning position tends to increase. Therefore, by setting the scanning speed of the reflected light in the longitudinal direction (main scanning direction) of the scanned surface to a predetermined speed, it is possible to reduce the difference in brightness depending on the scanning position in the longitudinal direction of the scanned surface. An optical scanning device having scanning characteristics can be realized.
好ましくは、第2の方向に反射光を走査させる第2の走査手段をさらに備え、第2の走査手段は、前述した本発明に係る光学デバイスである。 Preferably, a second scanning unit that scans the reflected light in the second direction is further provided, and the second scanning unit is the above-described optical device according to the present invention.
かかる構成によれば、第2の方向に反射光を走査させる第2の走査手段が前述した本発明に係る光学デバイスであることから、例えば、被走査面の短手方向(副走査方向)における反射光の走査速度も所定速度にすることが可能となる。これにより、被走査面の短手方向においても走査位置による明るさの差異を低減させることができ、更に優れた走査特性を有する光走査装置を実現することができる。 According to such a configuration, since the second scanning unit that scans the reflected light in the second direction is the optical device according to the present invention described above, for example, in the lateral direction (sub-scanning direction) of the surface to be scanned. The scanning speed of the reflected light can be set to a predetermined speed. Thereby, even in the short direction of the surface to be scanned, the difference in brightness depending on the scanning position can be reduced, and an optical scanning device having further excellent scanning characteristics can be realized.
本発明に係る画像形成装置は、前述した本発明に係る光走査装置を備える。 An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described optical scanning device according to the present invention.
かかる構成によれば、前述した本発明に係る光走査装置を備えるので、例えば、被走査面の長手方向において、走査位置による明るさの差異を低減させることができ、優れた走査特性を有する光走査装置を実現することができる。これにより、高解像度の画像を形成することができ、優れた描画特性を有する画像形成装置を実現することができる。 According to such a configuration, since the above-described optical scanning device according to the present invention is provided, for example, in the longitudinal direction of the surface to be scanned, the difference in brightness depending on the scanning position can be reduced, and light having excellent scanning characteristics. A scanning device can be realized. Thereby, a high-resolution image can be formed, and an image forming apparatus having excellent drawing characteristics can be realized.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。なお、図面に示すX軸、Y軸、及びZ軸は、互いに直交する座標軸であり、Y軸はX軸に対して水平方向に直交し、Z軸はX軸に対して垂直方向に直交するものとする。また、以下の説明において、図面の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」という。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings. Note that the X axis, Y axis, and Z axis shown in the drawings are coordinate axes orthogonal to each other, the Y axis is orthogonal to the X axis in the horizontal direction, and the Z axis is orthogonal to the X axis in the vertical direction. Shall. In the following description, the upper side of the drawing is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the left side as “left”, and the right side as “right”.
<光学デバイス>
(第1実施形態)
図1乃至図12は、本発明に係る光学デバイスの第1実施形態を示すものである。図1は、本発明に係る光学デバイスの第1実施形態における構成を説明する平面図である。光学デバイス1は、入射された光を反射して光の向きを変更するためのものであり、例えば、光源から入射された光を対象物に走査(照射)する光走査装置(光スキャナー)などに用いられる。図1に示すように、光学デバイス1は、反射した光(以下、反射光という)を対象物、例えばスクリーン(被走査面)に走査させるための走査部2を備える。走査部2は、光を反射する光反射部材21と、光反射部材21を軸A回りに揺動可能に支持する支持部材26と、を有する。
<Optical device>
(First embodiment)
1 to 12 show a first embodiment of an optical device according to the present invention. FIG. 1 is a plan view for explaining the configuration of the optical device according to the first embodiment of the present invention. The
支持部材26は、内側に設けられた光反射部材21を取り囲む枠状の枠部(フレーム)27と、枠部27に支持され、軸Aで光反射部材21を軸支する一対の軸部材28と、を含んで構成される。なお、光反射部材21と一対の軸部材28とは、後述する揺動手段6によって一対の軸部材28がねじれ変形し、光反射部材21が軸A回りに揺動する振動系SIを構成する。
The
支持部材26、すなわち、枠部27と一対の軸部材28とは、例えばシリコン基板をエッチング加工することにより、一体形成されている。また、光反射部材21と一対の軸部材28も、同様にシリコン基板をエッチング加工することにより、一体形成することができる。なお、光反射部材21と、支持部材26とは、同一平面又は略同一平面となるように、一体形成されるのが好ましい。
The
本実施形態では、光反射部材21の平面形状として円形のものを示したが、これに限定されず、光学デバイス1の光反射部材21として求められる役割を果たす限り、楕円形、矩形、多角形などの他の形状であってもよい。
In the present embodiment, a circular shape is shown as the planar shape of the
図2は、図1に示したI−I線矢視方向断面図である。なお、図1に示したI−I線は軸Aから所定距離ずらして配置している。図2に示すように、光反射部材21の一方の面(図2において上側の面)には、入射した光を反射する金属膜22が成膜される。金属膜22は、例えばシリコン基板をエッチング加工して所定の形状に成形したものに、真空蒸着、スパッタリング、金属箔の接合などの成膜方法を施すことにより、成膜することができる。
2 is a cross-sectional view taken along the line I-I shown in FIG. The I-I line shown in FIG. 1 is arranged at a predetermined distance from the axis A. As shown in FIG. 2, a
光反射部材21の他方の面(図2において下側の面)には、図示しない接着剤を介して後述する磁性体61が接合される。磁性体61は、光学デバイス1を平面視したときに、軸Aに直交する方向(図1においてY軸方向)に磁化されている。すなわち、磁性体61は、軸Aを介して対向する互いに極性の異なる一対の磁極を有する。
A magnetic body 61 (to be described later) is joined to the other surface (the lower surface in FIG. 2) of the
また、図2に示すように、光学デバイス1は、後述するアクチュエーター3と、アクチュエーター3を介して走査部2と対向する対向基板5とを備える。対向基板5は、例えばガラスやシリコンを主な材料として構成される。対向基板5の上面にはコイル62が設けられる。
As shown in FIG. 2, the
図3は、図1に示したII−II線矢視方向断面図である。なお、図3では、説明の便宜上、磁性体61の左側をN極とし、右側をS極としたものを示す。図3に示すように、揺動手段6は、磁性体61と、コイル62と、電源63とを含んで構成される。
3 is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. In FIG. 3, for convenience of explanation, the left side of the
磁性体61は、例えば永久磁石であり、その材料はネオジウム磁石、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)でもよいし、硬磁性体を光反射部材21に設けた後に、硬磁性体を着磁することで永久磁石としてもよい。
The
コイル62は、磁性体61に磁界を作用させるためのものであり、磁性体61の直下に設けられる。すなわち、コイル62は、光反射部材21の下面に対向するように設けられている。これにより、コイル62から発生する磁界を効率的に磁性体61に作用させることができる。なお、コイル62は磁心に巻き付けられていてもよい。
The
また、コイル62は、電源63と電気的に接続されている。電源63から所定周波数の交流電流が供給されると、コイル62は、上方(光反射部材21側)に向く磁界と、下方に向く磁界とを交互に発生させる。すなわち、磁性体61(光反射部材21)が図3において軸Aに関して時計回り(右回り)方向のトルクを受ける磁界(この磁界を「磁界A1」という)と、反時計回り(左回り)方向のトルクを受ける磁界(この磁界を「磁界A2」という)とを、交互に発生させる。このような磁界A1と磁界A2とが交互に切り換わることで、一対の軸部材28をねじれ変形させつつ、光反射部材21を軸A回りに揺動させる。このように、光反射部材21が軸A回りに揺動することにより、走査部2は、光反射部材21によって反射された反射光を対象物、例えばスクリーン(被走査面)上に走査させることが可能となる。
The
電源63が供給する交流電流の所定周波数は、振動系SIの固有振動数(ねじり共振周波数)と一致、又は略一致するように設定するのが好ましい。このように、共振を利用することで、光反射部材21を軸A回りに揺動させるときに、少ない消費電力で振れ角(揺動角)を大きくすることができる。
The predetermined frequency of the alternating current supplied by the
本実施形態では、磁性体61とコイル62との間の電磁力を利用した揺動方式を示したが、これに限定されず、静電引力を利用した方式や、圧電素子を揺動手段として利用した揺動方式を採用してもよい。例えば、静電引力を利用した方式の場合には、磁性体61は不要であり、コイル62の代わりに、対向基板5上において光反射部材21に対向する位置に、1つ又は複数の電極が設置される。そして、光反射部材21と当該電極との間に所定周波数の交流電圧を印加することにより、光反射部材21と電極との間に静電引力を発生させ、一対の軸部材28をねじれ変形させながら、光反射部材21を軸A回りに揺動させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the swing method using the electromagnetic force between the
図4及び図5は、図2及び図3に示したアクチュエーターの動作を説明する斜視図である。図4及び図5に示すように、4つのアクチュエーター3は、矩形状の枠部27の角部をそれぞれ支持する。各アクチュエーター3は、例えば、圧電素子(ピエゾ素子)から構成される圧電アクチュエーター、又はリニアアクチュエーターなどである。また、各アクチュエーター3は、後述する制御回路4と電気的に接続されており、制御回路4に制御されて伸縮する。
4 and 5 are perspective views for explaining the operation of the actuator shown in FIGS. As shown in FIGS. 4 and 5, the four
具体的には、アクチュエーター3は、伸縮することにより、走査部2を軸A回りに回動させる。すなわち、図4に示すように、枠部27の右側を支持する2つのアクチュエーター3がそれぞれ矢印で示すように下方に縮むとともに、枠部27の左側を支持する2つのアクチュエーター3がそれぞれ矢印で示すように上方に伸びることにより、走査部2は軸Aに関して時計回り(右回り)に回動(回転)する。また、図5に示すように、枠部27の右側を支持する2つのアクチュエーター3がそれぞれ矢印で示すように上方に伸びるとともに、枠部27の左側を支持する2つのアクチュエーター3がそれぞれ矢印で示すように下方に縮むことにより、走査部2は軸Aに関して反時計回り(左回り)に回動(回転)する。
Specifically, the
次に、図6乃至図9を参照して、被走査面上における反射光の走査速度について説明する。図6は、図1に示した光学デバイスと被走査面との関係を説明する平面図であり、図7は、図1に示した光学デバイスの反射光を走査させる被走査面を説明する正面図である。前述したように、図1に示した走査部2は、光反射部材21が軸A回りに揺動することにより、光反射部材21によって反射された反射光を被走査面、例えば、スクリーン上に走査させることができる。図6に示すように、走査部2、厳密には走査部2の光反射部材21(図示せず)は、平面スクリーンSC1から距離Lだけ離れた位置にある。図6又は図7に示すように、走査部2は、例えば、入射光Cを光反射部材21によって反射させ、平面スクリーンSC1の所定方向(図7における長手方向(横方向))に反射光Dを走査させる。ここで、光反射部材21が揺動していないときの反射光Dの走査位置をX0とし、走査位置X0から一方向側(図7における左側)へ走査させたときの光反射部材21の揺動角θをプラスの角度とし、走査位置X0から他方向側(図7における右側)へ走査させたときの光反射部材21の揺動角θをマイナスの角度とする。
Next, the scanning speed of the reflected light on the surface to be scanned will be described with reference to FIGS. 6 is a plan view for explaining the relationship between the optical device shown in FIG. 1 and the surface to be scanned, and FIG. 7 is a front view for explaining the surface to be scanned for scanning the reflected light of the optical device shown in FIG. FIG. As described above, the
図8は、光反射部材の揺動角の一例を示すグラフであり、図9は、光反射部材の揺動角の速度の一例を示すグラフである。図6及び図7に示した例において、光学デバイス1における振動系SI(光反射部材21)が所定の振動数(周波数)で揺動し、反射光Dを平面スクリーンSC1上の走査位置X1と走査位置X2との間で往復走査させる場合(X1→X0→X2→X0→X1→X0→…)、図8に示すように、揺動角θは、余弦関数で時間変化する(θ=cos(t))。よって、揺動角θの速度ω1は、図9に示すように時間変化する(ω1=dθ/dt=−sin(t))。
FIG. 8 is a graph showing an example of the swing angle of the light reflecting member, and FIG. 9 is a graph showing an example of the speed of the swing angle of the light reflecting member. In the example shown in FIGS. 6 and 7, the vibration system SI (light reflecting member 21) in the
このように所定の振動数(周波数)で振動系SI(光反射部材21)が揺動して反射光Dを走査させる場合、平面スクリーンSC1上の走査位置xは、距離Lと揺動角θとを用いて、以下の式(1)のように表すことができる。
x=L×tanθ …(1)
In this way, when the vibration system SI (light reflecting member 21) swings at a predetermined frequency (frequency) to scan the reflected light D, the scanning position x on the flat screen SC1 has a distance L and a swing angle θ. And can be expressed as the following formula (1).
x = L × tan θ (1)
よって、アクチュエーター3により走査速度を変更する前の走査速度(以下、変更前の走査速度という)v1は、以下の式(2)のように表すことができる。
v1=dx/dt=L×{1/(cosθ)2} …(2)
Therefore, the scanning speed before changing the scanning speed by the actuator 3 (hereinafter referred to as the scanning speed before the change) v 1 can be expressed as the following formula (2).
v 1 = dx / dt = L × {1 / (cos θ) 2 } (2)
図4及び図5に示したアクチュエーター3は、平面スクリーンSC1上における反射光の変更前の走査速度v1を変えるために、走査部2の平面スクリーンSC1に対する空間的位置を変更する。すなわち、アクチュエーター3は、本発明における変更手段の一具体例に相当する。図4及び図5に示した制御回路4は、アクチュエーター3により変更された走査速度(以下、変更後の走査速度という)v2が所定速度になるように、アクチュエーター3を制御する。具体的には、制御回路4は、走査部2を軸A回りに回動させる回動角の速度ω2が、変更前の走査速度v1の時間変化を相殺するように、各アクチュエーター3を制御する。
すなわち、変更前の走査速度v1を表す式(2)において、距離Lは時間tにより変化しないから、時間tにより変化する部分({1/(cosθ)2})の逆関数で走査部2の平面スクリーンSC1に対する空間的位置を変更すれば、変更後の走査速度v2を所定速度にすることが可能となる。よって、制御回路4は、走査部2の回動角の速度ω2が以下の式(3)を満たすように、各アクチュエーター3を制御する。
ω2=(cosθ)2 …(3)
That is, in the expression (2) representing the scanning speed v 1 before the change, the distance L does not change with the time t, and therefore, the
ω 2 = (cos θ) 2 (3)
図10は、アクチュエーターにより変更された走査速度の一例を示すグラフである。式(3)を満たすように走査部2が軸A回りに回動した結果、図10に示すように、変更後の走査速度v2は、周期的に向き(方向)を変えながら一定又は略一定になる。
FIG. 10 is a graph showing an example of the scanning speed changed by the actuator. As a result of the rotation of the
なお、本発明において、「空間的位置を変更する」とは、所定の空間座標系、例えば、直交座標系や極座標系において、少なくとも一つの座標(パラメータ)を変更することをいい、物体の一部が空間的位置を変更する場合も含む。例えば、走査部2が軸A回りに回動する場合、走査部2における一対の軸部材28は平面スクリーンSC1に対する空間的位置を変えないが、光反射部材21と枠部27とのうち少なくとも一方は平面スクリーンSC1に対する空間的位置を変えるので、走査部2は平面スクリーンSC1に対する「空間的位置を変更する」ことに該当する。
In the present invention, “changing the spatial position” means changing at least one coordinate (parameter) in a predetermined spatial coordinate system, for example, an orthogonal coordinate system or a polar coordinate system. This includes the case where the section changes the spatial position. For example, when the
図11は、図6に示した被走査面の他の例を説明する平面図であり、図12は、図6に示した被走査面の他の例を説明する平面図である。本実施形態では、光学デバイス1が反射光を走査させる被走査面として、平面スクリーンSC1の場合を示したが、これに限定されない。例えば、図11に示すように凹状に形成された二面スクリーンSC2であってもよいし、図12に示すように、凹状に形成された二面スクリーンSC3であってもよい。また、三面以上の多面スクリーンであってもよい。
FIG. 11 is a plan view for explaining another example of the scanned surface shown in FIG. 6, and FIG. 12 is a plan view for explaining another example of the scanned surface shown in FIG. In the present embodiment, the case where the
このように、本実施形態における光学デバイス1によれば、平面スクリーンSC1上における反射光の所定方向の走査速度を変更するために、走査部2の平面スクリーンSC1に対する空間的位置が変更される。ここで、走査部2の平面スクリーンSC1に対する空間的位置を変更する、例えば、走査部2を軸A回りに回動させたり、走査部2を移動させたりすることにより、平面スクリーンSC1上における反射光の走査速度v1を変えることができる。よって、例えば、光反射部材21の揺動運動に応じて走査部2の平面スクリーンSC1に対する空間的位置を変更することにより、平面スクリーンSC1上における反射光の走査速度v2を所定速度にすることが可能となる。これにより、一定光量の光を光反射部材21に入射させる場合に、平面スクリーンSC1上の走査位置による明るさの差異を低減させることができる。
Thus, according to the
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、アクチュエーター3により変更された走査速度v2が所定速度になるように、アクチュエーター3が制御される。これにより、例えば、光反射部材21の揺動運動による平面スクリーンSC1上における走査速度v1の時間変化を相殺するように、アクチュエーター3が制御されるので、平面スクリーンSC1上における変更後の走査速度v2を所定速度にすることができる。これにより、一定光量の光を光反射部材21に入射させる場合に、平面スクリーンSC1における反射光Dの明るさを一定又は略一定にすることができる。
Further, according to the
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、走査部支持部材(アクチュエーター3)によって走査部2が支持される。これにより、例えば、走査部支持部材(アクチュエーター3)が動く(運動する)ことで、走査部2の平面スクリーンSC1に対する空間的位置を容易に変更することが可能となる。
Moreover, according to the
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、アクチュエーター3によって、走査部2が軸A回りに回動させられる。これにより、例えば、光反射部材21の軸A回りの揺動運動に応じて走査部2が当該軸A回りに回動するので、平面スクリーンSC1上における変更後の走査速度v2を容易に所定速度にすることができる。これにより、一定光量の光を光反射部材21に入射させる場合に、平面スクリーンSC1における反射光Dの明るさを容易に一定又は略一定にすることができる。
Further, according to the
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、走査部2を軸A回りに回動させる変更手段が、圧電アクチュエーターである。これにより、例えば、軸Aの両側に各圧電アクチュエーターを配置して伸縮運動させることで、走査部2を容易に軸A回りに回動させることができる。
Further, according to the
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、走査部2を軸A回りに回動させる変更手段が、リニアアクチュエーターである。これにより、例えば、軸Aの両側に各リニアアクチュエーターを配置して伸縮運動させることで、走査部2を容易に軸A回りに回動させることができる。また、リニアアクチュエーターは、入力された制御信号に対してリニアに走査部2を回動(変位)させることができる。
Further, according to the
(第2実施形態)
図13は、本発明に係る光学デバイスの第2実施形態を示すものである。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 13 shows a second embodiment of the optical device according to the present invention. Note that the same components as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
第2実施形態と第1実施形態との相違点は、アクチュエーター3に代えてモーター7を備えるようにしたことである。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that a motor 7 is provided instead of the
図13は、本発明に係る光学デバイスの第2実施形態における構成を説明する斜視図である。図13に示すように、光学デバイス1はモーター7を備える。モーター7は、ローター(回転子)7aを有し、ローター7aの回動軸(回転軸)と走査部2の軸Aとが一致する(同軸になる)ように、走査部2と、図3に示した揺動手段6(図示せず)とがローター7aの先端部に設置される。なお、光学デバイス1は、枠部27を支持するものとして、アクチュエーター3に代えて走査部支持部材(図示せず)を備えていてもよい。
FIG. 13 is a perspective view illustrating the configuration of the optical device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the
モーター7は、第1実施形態と同様に、図4及び図5に示した制御回路4(図示せず)に電気的に接続されており、制御回路4に制御されてローター7aが回動(回転)する。このように、ローター7aが回動(回転)することにより、走査部2を軸A回りに回動させる。
Similarly to the first embodiment, the motor 7 is electrically connected to the control circuit 4 (not shown) shown in FIGS. 4 and 5 and controlled by the
このように、本実施形態における光学デバイス1によれば、走査部2を軸A回りに回動させる変更手段が、モーター7である。これにより、例えば、ローター(回転子)7aの回動軸(回転軸)と走査部2の軸Aとが一致する(同軸になる)ように走査部2を配置することで、第1実施形態と同様に、走査部2を容易に軸A回りに回動させることができる。
Thus, according to the
(第3実施形態)
図14乃至図17は、本発明に係る光学デバイスの第3実施形態を示すものである。なお、前述した第1実施形態又は第2実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
(Third embodiment)
14 to 17 show a third embodiment of the optical device according to the present invention. The same components as those in the first embodiment or the second embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
第3実施形態と第1実施形態との相違点は、アクチュエーター3に代えて台車8を備えるようにしたことである。
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that a
図14は、本発明に係る光学デバイスの第3実施形態における構成を説明する平面図である。図14に示すように、光学デバイス1は、アクチュエーター3に代えて走査部2を支持する走査部支持部材(図示せず)と、走査部2の光反射部材21(図示せず)に光を入射させる光源部9と、台車8とを備える。台車8は、走査部2と平面スクリーンSC1との距離Lを変更するように、走査部2を移動させる。すなわち、台車8は、本発明における変更手段の一具体例に相当する。
FIG. 14 is a plan view for explaining the configuration of the optical device according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 14, the
具体的には、台車8には、走査部2と、走査部支持部材(図示せず)と、図3に示した揺動手段6(図示せず)と、光源部9とが設置される。台車8は、図14におけるZ軸方向に移動して、平面スクリーンSC1に接近し、又は平面スクリーンSC1から遠ざかる。すなわち、台車8は、本発明における移動体の一具体例に相当する。
Specifically, the
光源部9は、入射光Cを出射する光源9aと、光源9aから出射された入射光Cを反射して走査部2の光反射部材21に入射させるミラー9bとを含んで構成される。台車8には、入射光Cを走査部2の光反射部材21に入射させる光源部9が設置される。これにより、台車8が移動したときに、走査部2(光反射部材21)と光源部9とが一体に移動するので、光源9aからの入射光Cを容易に光反射部材21に入射させることができる。
The
次に、図15乃至図17を参照して、平面スクリーン上における反射光の走査速度について説明する。図14に示したように、走査部2、厳密には走査部2の光反射部材21(図示せず)は、台車8が移動していない状態で、平面スクリーンSC1から距離Lだけ離れた位置にある。走査部2は、例えば、入射光Cを光反射部材21によって反射させ、平面スクリーンSC1の所定方向(図14における長手方向(横方向))に反射光Dを走査させる。ここで、光反射部材21が揺動していないときに、反射光Dの走査位置をX0とし、台車8の図14におけるZ軸方向の位置をZ0とする。また、走査位置X0から一方向側(図14における左側)へ走査させたときの光反射部材21の揺動角θをプラスの角度とし、走査位置X0から他方向側(図14における右側)へ走査させたときの光反射部材21の揺動角θをマイナスの角度とする。
Next, the scanning speed of the reflected light on the flat screen will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 14, the
図15は、光反射部材の揺動角の一例を示すグラフである。図14に示した例において、光学デバイス1における振動系SI(光反射部材21)が所定の振動数(周波数)で揺動し、反射光Dを平面スクリーンSC1上の走査位置をX0から走査させ、走査位置X1と走査位置X2との間で往復走査させる場合(X0→X1→X0→X2→X0→X1→…)、図15に示すように、光反射部材21の揺動角θは、正弦関数で時間変化する(θ=sin(t))。この場合、図示を省略するが、揺動角θの速度ω1は、余弦関数で時間変化する(ω1=dθ/dt=cos(t))。
FIG. 15 is a graph showing an example of the swing angle of the light reflecting member. In the example shown in FIG. 14, the vibration system SI of the optical device 1 (light reflecting member 21) is swung at a predetermined frequency (frequency), scanning light reflected D scanning position on the flat screen SC1 from X 0 When the reciprocating scanning is performed between the scanning position X 1 and the scanning position X 2 (X 0 → X 1 → X 0 → X 2 → X 0 → X 1 →...), As shown in FIG. The swing angle θ of the
第1実施形態と同様に、平面スクリーンSC1上の走査位置xと、台車8により走査速度を変える前の走査速度v1とは、それぞれ前述の式(1)と式(2)とで表すことができる。
As in the first embodiment, the scanning position x on the flat screen SC1 and the scanning speed v 1 before changing the scanning speed by the
図16は、台車の位置の一例を示すグラフである。図14に示した台車8は、平面スクリーンSC1上における反射光の走査速度v1を変えるために、走査部2の空間的位置を変更する。すなわち、台車8は、本発明における変更手段の一具体例に相当する。
FIG. 16 is a graph showing an example of the position of the carriage. The
図4及び図5に示した制御回路4は、台車8により変更された走査速度(以下、変更後の走査速度という)v2が所定速度になるように、台車8を制御する。具体的には、制御回路4は、距離Lの時間変化が変更前の走査速度v1の時間変化を相殺するように、台車8を制御する。
The
すなわち、変更前の走査速度v1を表す式(2)において、距離Lを時間tにより変化させて、時間tにより変化する部分({1/(cosθ)2})の時間変化を相殺すれば、変更後の走査速度v2を所定速度にすることが可能となる。よって、制御回路4は、図16に示すように、図14におけるZ軸方向に走査部2が設置された台車8を移動させる。例えば、時間t2t3間のように、台車8を平面スクリーンSC1に接近させて距離Lを短くすることにより変更前の走査速度v1を下げることができる。また、例えば、時間t3t4間のように、台車8を平面スクリーンSC1から遠ざけて距離Lを長くすることによって変更前の走査速度v1を上げることができる。
That is, in Expression (2) representing the scanning speed v 1 before the change, if the distance L is changed by the time t, the time change of the portion ({1 / (cos θ) 2 }) that changes by the time t is offset. The changed scanning speed v 2 can be set to a predetermined speed. Therefore, as shown in FIG. 16, the
図17は、台車により変更された走査速度の一例を示すグラフである。図16に示したように台車8が移動した結果、図17に示すように、台車8により変更された走査速度v2は、周期的に向き(方向)を変えながら一定又は略一定になる。
FIG. 17 is a graph showing an example of the scanning speed changed by the carriage. As a result of the movement of the
本実施形態では、光学デバイスが反射光Dを走査させる被走査面として、平面スクリーンSC1の場合を示したが、これに限定されず、前述のように、二面以上の多面スクリーンであってもよい。 In the present embodiment, the case where the optical device scans the reflected light D as the scanning surface is the flat screen SC1. However, the present invention is not limited to this. Good.
このように、本実施形態における光学デバイス1によれば、走査部2と平面スクリーンSC1との距離を変更するように、台車8によって走査部2が移動させられる。これにより、例えば、光反射部材21の揺動運動に応じて、走査部2と平面スクリーンSC1との距離Lを変更するように走査部2が移動するので、平面スクリーンSC1上における変更後の走査速度v2を容易に所定速度にすることができる。これにより、一定光量の入射光Cを光反射部材21に入射させる場合に、平面スクリーンSC1における反射光Dの明るさを容易に一定又は略一定にすることができる。
Thus, according to the
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、変更手段は、走査部2が設置され、平面スクリーンSC1に接近し、又は平面スクリーンSC1から遠ざかる台車8である。これにより、例えば、台車8が平面スクリーンSC1の垂直方向(図14におけるZ軸方向)に移動することで、走査部2と平面スクリーンSC1との距離Lを変更するように、容易に走査部2を移動させることができる。また、台車8には、入射光Cを走査部2の光反射部材21に入射させる光源部9が設置される。これにより、台車8が移動したときに、走査部2(光反射部材21)と光源部9とが一体に移動するので、光源9aからの入射光Cを容易に光反射部材21に入射させることができる。
Further, according to the
<光走査装置>
(第1実施形態)
図18は本発明に係る光走査装置の第1実施形態を示すものである。なお、前述した本発明に係る光学デバイスの第1実施形態乃至第3実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
<Optical scanning device>
(First embodiment)
FIG. 18 shows a first embodiment of an optical scanning device according to the present invention. Note that the same components as those of the first to third embodiments of the optical device according to the present invention described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図18は、本発明に係る光走査装置の第1実施形態における構成を説明する概略図である。図18に示すように、光走査装置119は、本発明に係る光学デバイス1と、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色の光源191、192、193と、クロスダイクロイックプリズム(Xプリズム)194と、ガルバノミラー195と、固定ミラー196と、を備える。光学デバイス1は、外部のスクリーン197の長手方向(横方向、図18におけるX軸方向)に反射光を走査させる。
FIG. 18 is a schematic diagram illustrating the configuration of the first embodiment of the optical scanning device according to the present invention. As shown in FIG. 18, the
このような光走査装置119にあっては、光源191、192、193からクロスダイクロイックプリズム194を介して光学デバイス1(の光反射部材21)に各色の光が照射される。このとき、光源191からの赤色の光と、光源192からの緑色の光と、光源193からの青色の光とが、クロスダイクロイックプリズム194にて合成される。そして、光反射部材21で反射した光(3色の合成光)は、ガルバノミラー195で反射した後に、固定ミラー196で反射し、スクリーン197上に照射される。
In such an
その際、光学デバイス1の動作、例えば、光反射部材21の軸A回りの揺動と走査部2の軸A回りの回動とにより、光反射部材21で反射した反射光は、スクリーン197の長手方向(横方向、図18におけるX軸方向)に走査(主走査)される。一方、ガルバノミラー195の軸B回りの回動により、光反射部材21で反射した反射光は、スクリーン197の短手方向(縦方向、図18におけるY軸方向)に走査(副走査)される。また、各色の光源191、192、193から出力される光の強度は、図示しないホストコンピュータから受けた画像情報に応じて変化する。
At that time, the reflected light reflected by the
本実施形態では、光走査装置119が反射光を走査させる被走査面として、平面状のスクリーン197の場合を示したが、これに限定されず、前述のように、二面以上の多面スクリーンであってもよい。
In the present embodiment, the
また、光学デバイス1の変更手段は、アクチュエーター3やモーター7を用いる場合に限定されず、台車8であってもよい。
Further, the changing means of the
このように、本実施形態における光走査装置119によれば、例えば、スクリーン197の長手方向(横方向、図18におけるX軸方向)に反射光を走査させる手段(第1の走査手段)が前述した本発明に係る光学デバイス1である。これにより、スクリーン197の長手方向(主走査方向)における反射光の走査速度を所定速度にすることが可能となる。ここで、スクリーン197の長手方向に反射光を走査させる場合、短手方向に走査させる場合と比較して、光反射部材21の振れ角(揺動角)を大きくするために、同じ所定時間(1/振動数(周波数))の間により大きく振る必要があるため、走査速度をより早くする必要があった。その結果、スクリーン197の長手方向において反射光の走査速度の変化がより大きくなり、走査位置による明るさの差異が大きくなる傾向にあった。よって、スクリーン197の長手方向(主走査方向)における反射光の走査速度を所定速度にすることにより、スクリーン197の長手方向において走査位置による明るさの差異を低減させることができ、優れた走査特性を有する光走査装置119を実現することができる。
Thus, according to the
(第2実施形態)
図19は本発明に係る光走査装置の第2実施形態を示すものである。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 19 shows a second embodiment of the optical scanning device according to the present invention. Note that the same components as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
第2実施形態と第1実施形態との相違点は、ガルバノミラー195に代えて前述した本発明に係る光学デバイス1Bを備えるようにしたことである。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the
図19は、本発明に係る光走査装置の第2実施形態における構成を説明する概略図である。図19に示すように、光走査装置120は、スクリーン197の長手方向(横方向、図19におけるX軸方向)に反射光を走査させる光学デバイス1Aと、スクリーン197の長手方向(横方向、図19におけるX軸方向)に反射光を走査させる光学デバイス1Aと、を備える。
FIG. 19 is a schematic diagram illustrating a configuration in the second embodiment of the optical scanning device according to the present invention. As shown in FIG. 19, the
すなわち、光学デバイス1Aの動作、例えば、光反射部材21の軸A回りの揺動と走査部2の軸A回りの回動とにより、光反射部材21で反射した反射光は、スクリーン197の長手方向(横方向、図19におけるX軸方向)に走査(主走査)される。一方、光学デバイス1Bの動作、例えば、光反射部材21の軸B回りの揺動と走査部2の軸B回りの回動とにより、光反射部材21で反射した反射光は、スクリーン197の短手方向(縦方向、図19におけるY軸方向)に走査(副走査)される。
That is, the reflected light reflected by the
このように、本実施形態における光走査装置120によれば、例えば、スクリーン197の短手方向(縦方向、図19におけるY軸方向)に反射光を走査させる手段(第2の走査手段)が前述した本発明に係る光学デバイス1Bである。これにより、スクリーン197の短手方向(副走査方向)における反射光の走査速度も所定速度にすることが可能となる。これにより、スクリーン197の短手方向においても走査位置による明るさの差異を低減させることができ、更に優れた走査特性を有する光走査装置120を実現することができる。
As described above, according to the
<画像形成装置>
前述した本発明に係る光走査装置119又は光走査装置120は、例えば、画像を投影するスクリーンが平面、又は2面以上の多面のプロジェクタ、イメージング用ディスプレイなどを備える画像形成装置に好適に適用することができる。なお、本発明に係る画像形成装置は、前述した光走査装置119又は光走査装置120とほぼ同様の構成であるため、図示及びその説明を省略する。
<Image forming apparatus>
The above-described
このように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、前述した本発明に係る光走査装置119又は光走査装置120を備える。これにより、例えば、スクリーンの長手方向において、走査位置による明るさの差異を低減させることができ、優れた走査特性を有する。これにより、高解像度の画像を形成することができ、優れた描画特性を有する画像形成装置を実現することができる。
As described above, the image forming apparatus according to the present embodiment includes the
なお、前述の各実施形態の構成を組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替えたりしてもよい。また、本発明の構成は、前述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。 In addition, you may replace the structure of each above-mentioned embodiment, or may replace some components. The configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
1,1A,1B…光学デバイス、2…走査部、3…アクチュエーター、4…制御回路、7…モーター、8…台車、9…光源部、21…光反射部材、26…支持部材、27…枠部、28…軸部材、119,120…光走査装置、A…軸、SC1…平面スクリーン
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記被走査面上における前記反射光の所定方向の走査速度を変更するために、前記走査部の前記被走査面に対する空間的位置を変更する変更手段と、を備える
ことを特徴とする光学デバイス。 A light reflecting member that reflects light; and a support member that supports the light reflecting member so as to be swingable about a predetermined axis. The light reflecting member is reflected by the light reflecting member by swinging. A scanning unit capable of scanning reflected light on the surface to be scanned;
An optical device comprising: changing means for changing a spatial position of the scanning unit with respect to the scanned surface in order to change a scanning speed of the reflected light in a predetermined direction on the scanned surface.
ことを特徴とする請求項1に記載の光学デバイス。 The optical device according to claim 1, further comprising a control unit that controls the changing unit such that the scanning speed changed by the changing unit becomes a predetermined speed.
前記光反射部材に前記光を入射させる光源部と、を更に備える
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学デバイス。 A scanning unit support member for supporting the scanning unit;
The optical device according to claim 1, further comprising: a light source unit that causes the light to be incident on the light reflecting member.
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の光学デバイス。 The optical device according to any one of claims 1 to 3, wherein the changing unit rotates the scanning unit around the predetermined axis.
ことを特徴とする請求項4に記載の光学デバイス。 The optical device according to claim 4, wherein the changing unit is a piezoelectric actuator.
ことを特徴とする請求項4に記載の光学デバイス。 The optical device according to claim 4, wherein the changing unit is a linear actuator.
ことを特徴とする請求項4に記載の光学デバイス。 The optical device according to claim 4, wherein the changing unit is a motor.
ことを特徴とする請求項3に記載の光学デバイス。 The optical device according to claim 3, wherein the changing unit moves the scanning unit so as to change a distance between the scanning unit and the surface to be scanned.
ことを特徴とする請求項8に記載の光学デバイス。 The optical device according to claim 8, wherein the changing unit is a moving body in which the scanning unit and the light source unit are installed, approaching the scanned surface, or moving away from the scanned surface.
前記第1の走査手段は、請求項1乃至9の何れか一項に記載の光学デバイスである
ことを特徴とする光走査装置。 First scanning means for scanning the reflected light in a first direction;
The optical scanner according to claim 1, wherein the first scanning unit is the optical device according to claim 1.
前記第2の走査手段は、請求項1乃至9の何れか一項に記載の光学デバイスである
ことを特徴とする請求項10に記載の光走査装置。 Further comprising second scanning means for scanning the reflected light in a second direction;
The optical scanning apparatus according to claim 10, wherein the second scanning unit is the optical device according to claim 1.
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 10.
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
CN103716600A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-09 | 索尼公司 | Image output device, image output method, and program |
JP2014071243A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Sony Corp | Image output device, image output method, and program |
CN103716600B (en) * | 2012-09-28 | 2017-04-05 | 索尼公司 | Image output device and image output method |
JP2020101588A (en) * | 2018-12-19 | 2020-07-02 | 株式会社リコー | Movable device, distance measuring device, image projection device, vehicle, and seating |
JP7225771B2 (en) | 2018-12-19 | 2023-02-21 | 株式会社リコー | Mobile devices, distance measuring devices, image projection devices, vehicles, and pedestals |
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