JP3896657B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザポインタ、レーザプリンタ、バーコードリーダ、レーザスキャンマイクロメータ等の事務機器、計測器に使用される光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、本出願人は、特開平９−１９７３３３号公報（特願平８−１０１０２号）において、磁石付きミラーと交流磁場を発生させるためのコイルとを備えたガルバノ振動を用いた光走査装置について提案している。
【０００３】
この光走査装置は、図４に示すように、ステンレス等からなる弾性線状部材５ａが適当な張力で引っ張られた状態で、固定治具２ａによってハウジング１ａに固定されている。弾性線状部材５ａのほぼ中央には、少なくとも片面が鏡面加工された磁石付きミラー３ａが、図示しない接着剤により接着固定されている。
【０００４】
一方、コア６ａにはコイル７ａが巻き付けられている。コイル７ａは、コア６ａに設けられたネジ孔８ａ及びハウジング１ａに設けられた孔４ａにおいて図示しないネジによってハウジング１ａに固定されている。そして、交番パルス電流発生器９ａにより所定の電流をコイルに流すことにより交流磁界が発生し、磁石付きのミラー３ａが振動する。また、この交番パルスの駆動周波数は、ミラー３ａと線状弾性部材５ａとの機械的固有振動数に設定されている。そして、光源１１ａより発射されたレーザー光１０ａは、ミラー３ａによって反射され、そのミラー３ａが共振することにより被走査面１２ａに走査されるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の共振型の光走査装置では、弾性線状部材の弾性係数がほぼ一定であるため、ミラー３ａの固有振動数はほぼ一定となる。従って、共振現象によってミラー３ａの振動の振幅を大きくするために、レーザー光１０ａが被走査面１２ａを走査する周波数はほぼ一定となるよう駆動され、それ故、走査周波数を大きく変化することはできなかった。
【０００６】
例えば、レーザープリンタにおいてＡ４サイズの用紙に対する光走査に共振型の光走査装置を適用した場合を考えると、レーザー光１０ａによってＡ４サイズの用紙の短辺２１０ｍｍを高解像である６００ｄｐｉの解像度で走査（主走査）する場合、解像点数は２１０／（２５．４／６００）≒５０００点となる。一方、長辺２９７ｍｍを走査（副走査）で実現する場合、走査回数は２９７／（２５．４／６００）≒７０００回となる。従って、ミラー３ａの振動によるレーザー光１０ａの主走査において一方向のみの走査を使用するとすれば、例えばＡ４用紙を１分間に６枚即ち６ｐｐｍで印刷するためには、ミラーの走査周波数は６／６０＊７０００＝７００Ｈｚ程度となる。実際には紙送り等の時間が必要なため、走査周波数、即ちミラーの振動数は８００Ｈｚ程度に設定される。
【０００７】
ところで、光走査の解像度は３００ｄｐｉ程度でよく、そのかわりにＡ４用紙全体の走査時間を短縮したいといった要求がある。例えば光走査の解像度として、３００ｄｐｉ程度でよい場合、Ａ４の長辺の副走査回数は６００ｄｐｉの半分の３５００回でよいことから用紙全体の走査時間は１／２に短縮され、１分間の印刷枚数は１２ｐｐｍとなる。しかし、従来の光走査装置では、走査周波数は共振現象の確保のために大きく変更することができず、主走査方向の時間を短縮することはできなかった。このため、さらなる時間短縮が望まれていた。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、高解像度の光走査を行うモードと、それほど高解像を必要としない場合には非常に高速な光走査を行うモードとを有する光走査装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の光走査装置は、温度により弾性係数が変化する材料で構成されたトーションバネと、前記トーションバネの温度を変化させる温度変化手段と、前記トーションバネの中間部に固定的に支持された磁石と鏡面とを有する振動体と、磁界の作用により前記トーションバネを軸線として前記振動体を振動させる磁界発生手段とを有し、光源より発せられる光ビームを前記鏡面に入射させることにより、前記鏡面の振動に基づいて前記光ビームを走査させるようにしたものを対象として、特に、前記温度変化手段は、前記トーションバネの温度を、前記トーションバネの金属相状態がマルテンサイト変態の逆変態が生じる逆変態温度より低い第１の温度及び逆変態温度より高い第２の温度となるように、前記光ビームを走査させる解像度に応じて変化させ、前記磁界発生手段は、前記第１の温度及び前記第２の温度において、前記振動体と前記トーションバネとから形成される振動系が有する固有振動数若しくはその近傍の振動数で前記振動体を、前記光ビームを走査させる解像度に応じて振動させるように構成したものである。
【００１０】
従って、第１の温度と第２の温度におけるトーションバネの弾性係数の変化によって、振動体は異なる固有振動数で、前記光ビームを走査させる解像度に応じて共振振動するため、低い固有振動数を用いた高解像度の光走査のモードを有すると共に、高い固有振動数を用いた低解像度であるが非常に高速な光走査のモードを共に実現でき、解像度と走査時間を必要に応じて選択可能な光走査装置を提供できる。
【００１１】
また、請求項２に記載の光走査装置は、前記トーションバネをＮｉ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｃｄ、Ａｕ−Ｃｄ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｐｔのいづれかの形状記憶合金で構成したものである。
【００１２】
これらの合金は形状記憶合金として広く知られた材料であり、図２に示すような特殊な弾性係数の温度特性をもっておりながら、比較的入手が容易である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明を具体化した光走査装置の構造を示すものである。振動体を構成する小磁石３は、縦が４ｍｍ、横が８ｍｍで厚さ０．３ｍｍのＮｉ−Ｃｏ（ニッケルコバルト）またはＳｍ−Ｃｏ（サマリュウムコバルト）からなる小磁石であり、その表面には後述するレーザビームを反射させるために鏡面加工されたミラー３ｍが形成されている。尚、この小磁石３の表面を鏡面加工する代わりに、小磁石３の表面に鏡を接着等により貼り付けてもよい。この小磁石３は約１００００ガウス程度の残留磁束密度を有している。小磁石３におけるミラー３ｍの裏面には、形状記憶合金であるＮｉ−Ｔｉからなるトーションバネ５が取り付けられている。また、このトーションバネ５の線径は約３００μｍ、長さは約８．５ｍｍとして構成されており、この長さはトーションバネ５の温度が４０℃の場合に小磁石３との固有振動数がほぼ８００Ｈｚとなるよう設定されている。このトーションバネ５は、その上下端を、中央を矩形にくり貫かれた矩形状のハウジング１に対して、治具２により固定されている。
【００１５】
ハウジング１に対して、トーションバネ５及び小磁石３を支持する際の方法について説明する。
【００１６】
まず、トーションバネ５は所定の張力で両端を引っ張られた状態で、治具２により、ネジ止めでハウジング１に固定される。そして、このように固定されたトーションバネ５に上述した小磁石３がトーションバネ５のほぼ中央付近に接着剤にて固定される。ところで、前記トーションバネ５は、所定の応力にて引っ張られた状態でハウジング１に固定されている。
【００１７】
ハウジング１には、トーションバネ５の後方に近接して、図示しない薄膜抵抗体が表面に形成された温度変化手段を構成するヒーター６が設置され、ハウジング１にはトーションバネ５を挟んで治具２と対向した面の一部に、トーションバネ５と接触するようにサーミスタ７が設置されている。
【００１８】
また、ハウジング１の後面には磁界発生手段を構成するコイル８が設けられている。尚、コイル８が本発明の磁界発生手段を構成するものである。このコイル８は、円筒状のコア９の周囲に３００ターン／ｃｍの密度の巻き線を設けたものであり、コア９に形成されたネジ孔１０及びハウジング１に形成された孔４を介してハウジング１にネジ止めされている。このコイル８の巻き線の両端には後述のコントローラ２０内に設置された交番電圧発生器１１が接続されている。そして、交番電圧発生器１１により方形波電圧をコイル８に印加することにより後述するメカニズムにて小磁石３が共振し、光源１２から発せられて小磁石３のミラー３ｍに入射したレーザビーム１３は、ｆ・ａｒｃｓｉｎθレンズ１４を通して走査面１５を図１に示す主走査方向に走査するよう構成されている。更に、ミラー３ｍと走査面１５の間には、走査面１５上のＡ４用紙サイズの短辺２１０ｍｍの左端及び右端をレーザービーム１３が通過した時にそれぞれ信号を発生する光センサ１６ａ、１６ｂが設置されている。
【００１９】
前記ｆ・ａｒｃｓｉｎθレンズ１４は、ミラー３で反射された、時間に対して正弦波の角度で振動する光を、走査面１５上で主走査方向に時間に対して一定の速度で走査すると共に、走査面１５が主走査方向と直交する図１に示す副走査方向に一定の速度で移動されるよう構成されている。
【００２０】
前記走査面１５は図示しない機構により高電圧に帯電されており、レーザービーム１３の光が照射された場所のみ電位が低下し、電位分布、即ち静電潜像の画像が形成されるよう構成されている。更に、図示しない周知のレーザープリンタの機構によりこの静電潜像にトナーが吸着され、そのトナーの画像が紙に転写、定着されるよう構成されている。
【００２１】
さて、前記トーションバネ５を形成する形状記憶合金の横弾性係数の温度特性を、図２に示す。
【００２２】
本実施の形態で使用する形状記憶合金の逆変態終了温度Ａｆ点は、通常使用温度より高い約６０℃として構成されており、Ａｆ点以下の温度では形状記憶合金はマルテンサイト相の状態となり、４０℃におけるトーションバネ５の横弾性定数は、約５５０ｋｇｆ／ｍｍ²となる。また、Ａｆ点以上の温度では形状記憶合金はオーステナイト相の状態であり、８０℃におけるトーションバネ５の横弾性定数は、約２２００ｋｇｆ／ｍｍ²と、４０℃の場合の４倍の値となる。
【００２３】
ここで、小磁石３とトーションバネ５により形成される固有振動数は、トーションバネ５の横弾性係数の平方根に比例するので、前述のように、固有振動数は、トーションバネ５の温度が４０℃の場合の８００Ｈｚに対して、８０℃では２倍の１６００Ｈｚとなる。
【００２４】
ところで、前記小磁石３の振動は、図３に示すコントローラ２０により制御されるよう構成されている。
【００２５】
コントローラ２０は、図３に示すように、６００ｄｐｉまたは３００ｄｐｉの解像度をスイッチまたは図示しない通信回線を通して入力する解像度選択装置２１と、ヒーター６に対する基準温度を決定、出力する基準温度設定装置２２と、基準温度とサーミスタ７で検出される温度を比較し、ヒーター６の抵抗体に流す電流を制御する温度比較器２３と、レーザービーム１３がＡ４用紙の短辺に相当するセンサ１６ａと１６ｂの間を通過する通過時間を検出する通過時間検出器２４と、解像度に応じて基準時間を決定する基準時間設定器２５と、通過時間と基準時間とを比較する通過時間比較器２６と、解像度に応じた周波数の方形波電圧を発生する発振器２７と、通過時間比較器２６の出力に応じて発振器２７の出力電圧を増幅し、コイル８に方形波電圧を与える前記交番電圧発生器１１と、光源１２をオンオフする基準クロックを発生するドットクロック発生回路２８と、光源１２の発生するレーザービーム１３をオンオフする光変調信号発生回路２９とにより構成されている。
【００２６】
前記基準温度設定装置２２は、６００ｄｐｉ解像度の場合４０℃、３００ｄｐｉ解像度の場合８０℃に相当する信号を出力するよう構成されている。
【００２７】
前記発振器２７は、６００ｄｐｉ解像度の場合８００Ｈｚ、３００ｄｐｉ解像度の場合１６００Ｈｚの周波数で発振するよう構成されている。
【００２８】
前記基準時間設定器２５は、６００ｄｐｉ解像度の場合は３７５μｓｅｃ、３００ｄｐｉ解像度の場合は１８７．５μｓｅｃに相当する信号を出力するよう構成されている。これらの値は以下のような意味をもつ。つまり、ミラー３ｍの振動の１周期時間に対する、レーザービーム１３がＡ４用紙の短辺の走査に相当する光センサ１６ａから１６ｂを通過する時間の比、即ちデューティー比は３０％となるよう選ばれている。このため、６００ｄｐｉ解像度の場合、ミラー３ｍは８００Ｈｚで駆動されるので、その１周期の３０％の時間が１／８００＊０．３＝３７５μｓｅｃと決められ、一方３００ｄｐｉ解像度の場合、ミラー３ｍは１６００Ｈｚで駆動されるので、その１周期の３０％の時間が１／１６００＊０．３＝１８７．５μｓｅｃと決められている。
【００２９】
また、前記ドットクロック発生回路２８は、１３．３ＭＨｚの基準クロックを発生するよう構成されている。この値は以下のような意味をもつ。即ち、６００ｄｐｉ解像度の場合ではＡ４用紙の短辺の走査時間３７５μｓｅｃ内に５０００点の解像点数が必要なので１／（３７５μｓｅｃ／５０００）＝１３．３ＭＨｚの基準クロックが必要となる。一方、３００ｄｐｉ解像度の場合は６００ｄｐｉ解像度の場合に対して解像点数は半分の２５００点、かつ、Ａ４の短辺の走査時間も半分の１８７．５μｓｅｃとなるので、基準クロックは１／（１８７．５μｓｅｃ２５００）＝１３．３ＭＨｚと同一であり、変更する必要はない。
【００３０】
次に、本発明の実施の形態における光走査装置の動作を説明する。
【００３１】
まず、解像度選択入力装置２１により、６００ｄｐｉまたは３００ｄｐｉの解像度がスイッチまたは図示しない通信回線を通して入力され選択される。
【００３２】
ここでは、始めに６００ｄｐｉの解像度が入力された場合について説明する。６００ｄｐｉの解像度の場合、基準温度設定器２２により４０℃に相当する信号が出力される。温度比較器２３ではサーミスタ７で検出される検出温度θ１と設定温度θｒ１＝４０℃とを比較し、θ１≦θｒ１の場合にヒーター６をオン、θ１＞θｒ１の場合ヒーター６をオフして、サーミスタ７の検出温度、即ち、サーミスタ７と接触して設置されているトーションバネ５の温度が４０℃に保たれる。
【００３３】
一方、６００ｄｐｉの解像度の場合、発振器２７からは８００Ｈｚの方形波電圧が出力され、交番電圧発生器１１で増幅されて、コイル８に与えられる。そして、コイル８によって生成される交番磁界により小磁石３のＮ、Ｓ極に電磁力が加えられ、小磁石３が捩り運動する。ここで、前述のように、トーションバネ５を形成する形状記憶合金は４０℃において小磁石３との固有振動数がほぼ８００Ｈｚとなるよう設定されているので、共振現象によって交番電圧発生器１１の小さな出力電圧で小磁石３の大きな捩じれ振幅が得られる。
【００３４】
そして、通過時間検出器２４により検出されたレーザービーム１３がセンサ１
６ａから１６ｂを通過する通過時間Ｔｓ１と、基準時間設定器２５が出力する基準時間Ｔｒ１＝３７５μｓｅｃとが、通過時間比較器２６により比較され、交番電圧発生器１１の出力電圧振幅が制御される。即ち、それぞれＴｓ１＞Ｔｒ１、Ｔｓ１＜Ｔｒ１、Ｔｓ＝Ｔｒ１の場合、出力電圧振幅をそれぞれ増加、減少、維持するよう制御される。従って、通過時間Ｔｓ１は、３７５μｓｅｃに保たれる。 次に、ドットクロック発生回路２８により、レーザービーム１３がセンサ１６ａを通過するタイミングを起点として１３．３ＭＨｚの基準クロックが発生され、光変調信号発生回路２９は、走査面１５に形成すべき静電潜像パターンに基いて、基準クロックに同期して光源１２の発生するレーザービーム１３をオンオフする。そして、走査面１５に形成された静電潜像パターン上には図示しない周知のレーザープリンタの機構によりトナーが吸着され、そのトナーの画像が紙に転写、定着される。
【００３５】
従って、前述のように、１３．３ＭＨｚの基準クロックによってＡ４用紙の短辺の主走査時間３７５μｓｅｃの間に５０００点の解像度で画像を形成でき、６００ｄｐｉの画像が形成される。
【００３６】
さて、以下では解像度選択入力装置２１により３００ｄｐｉの解像度が入力された場合について説明する。３００ｄｐｉの解像度の場合、基準温度設定器２２により８０℃に相当する信号が出力される。温度比較器２３ではサーミスタ７で検出される検出温度θ１と設定温度θｒ１＝８０℃とを比較し、θ１≦θｒ１の場合にヒーターをオン、θ１＞θｒ１の場合ヒーターをオフして、サーミスタ７の検出温度、即ちサーミスタ７と接触して設置されているトーションバネ５の温度が８０℃に保たれる。
【００３７】
一方、３００ｄｐｉの解像度の場合、発振器２７からは１６００Ｈｚの方形波電圧が出力され、交番電圧発生器１１で増幅されて、コイル８に与えられる。そして、コイル８によって生成される交番磁界により小磁石３のＮ、Ｓ極に電磁力が加えられ、小磁石３が捩り運動する。さて、前述のようにトーションバネ５の温度が８０℃の場合の固有振動数は１６００Ｈｚとなるので、共振現象によって交番電圧発生器１１の小さな出力電圧で小磁石３の大きな捩じれ振幅が得られる。
【００３８】
そして、通過時間検出器２４により検出されたレーザービーム１３がセンサ１６ａから１６ｂを通過する通過時間Ｔｓ１と、基準時間設定器２５が出力する基準時間Ｔｒ１＝１８７．５μｓｅｃとが、通過時間比較器２６により比較され、交番電圧発生器１１の出力電圧振幅が制御される。即ち、それぞれＴｓ１＞Ｔｒ１、Ｔｓ１＜Ｔｒ１、Ｔｓ＝Ｔｒ１の場合、出力電圧振幅をそれぞれ増加、減少、維持するよう制御される。従って、通過時間Ｔｓ１は、１８７．５μｓｅｃに保たれる。
【００３９】
次に、６００ｄｐｉの解像度の場合と同様に、ドットクロック発生回路２８により、レーザービーム１３がセンサ１６ａを通過するタイミングを起点として１３．３ＭＨｚの基準クロックが発生され、光変調信号発生回路２９は、走査面１５に形成すべき静電潜像パターンに基いて、基準クロックに同期して光源１２の発生するレーザービーム１３をオンオフする。そして、走査面１５に形成された静電潜像パターン上には図示しない周知のレーザープリンタの機構によりトナーが吸着され、そのトナーの画像が紙に転写、定着される。
【００４０】
従って、前述のように、１３．３ＭＨｚの基準クロックによってＡ４用紙の短辺の主走査時間１８７．５μｓｅｃの間に２５００点の解像度で画像を形成でき、３００ｄｐｉの画像が形成される。ここで、３００ｄｐｉの解像度が選択された場合、レーザービーム１３が走査面１５を単位時間当たりに主走査する回数、即ち光走査周波数は、６００ｄｐｉの場合に対して２倍であるので、主走査方向の走査時間は１／２と高速な走査が可能となる。従って、副走査方向の走査時間が６００ｄｐｉの場合と比較して１／２の時間となるので、３００ｄｐｉ解像度の場合におけるＡ４用紙全体の走査時間は、６００ｄｐｉの場合と比較して１／４となり、非常に高速となる。
【００４１】
尚、本発明は以上詳述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００４２】
例えば、前記実施の形態においては、形状記憶合金の逆変態終了温度Ａｆ点は、使用温度より高い６０℃として構成されているが、その必要はなく、例えば使用温度より低い−１０℃となるように構成してもよい。このような構成では、温度変化手段としてペルチェ素子等の冷却素子を用いてトーションバネ５を冷却しマルテンサイト相の状態にすることも可能である。一方、室温でのトーションバネ５の温度を安定化させるために、発熱体であるヒーター６と、冷却素子であるペルチェ素子を併用して構成してもよい。
【００４３】
更に、前記実施の形態におけるヒーター６は、薄膜抵抗体を表面に形成して構成しているが、その代わりに内部に発熱体を有する体積抵抗体で構成してもよいし、更に、トーションバネ５に電流を流すことにより自己発熱させる構成としてもよい。
【００４４】
また、前記実施の形態では、トーションバネ５と小磁石３の固有振動数はマルテンサイト相の４０℃で約８００Ｈｚ、オーステナイト相の８０℃で約１６００Ｈｚとなるよう構成されているが、トーションバネ５の線径、長さ、小磁石３の慣性モーメントにより種々の値に構成することも可能である。更に、マルテンサイト相に対してオーステナイト相の固有振動数が２倍となるよう、トーションバネ５の温度を４０℃と８０℃として構成されているが、使用温度は４０℃と８０℃である必要はなく、Ａｆ点以下の温度Ｔ１における固有振動数に対してＡｆ点以上の温度Ｔ２における固有振動数が２倍となるのであれば、如何なるＴ１、Ｔ２の組み合わせを用いて構成することも可能である。
【００４５】
また、前記実施の形態では、マルテンサイト相に対してオーステナイト相の固有振動数が２倍となるよう、トーションバネ５の温度Ｔ１、Ｔ２が設定されて構成されているが、その理由は、６００ｄｐｉ解像度と３００ｄｐｉ解像度の使用時において、ドットクロック発生回路２８で発生する基準クロックを同一として回路構成を簡単にするためである。例えば、オーステナイト相での固有振動数が１８００Ｈｚとなる温度で駆動された場合には、レーザービーム１３がＡ４用紙の短辺を主走査する時間は１／１８００＊０．３＝１６６．７μｓｅｃとなるので、基準クロックは１／（１６６．７μｓｅｃ／２５００）＝１５ＭＨｚとなるため、６００ｄｐｉ解像度の場合の基準クロック１３．３ＭＨｚを３００ｄｐｉ解像度の場合は１５ＭＨｚに変更する必要があり、コスト高となる可能性がある。
【００４６】
もしくは基準クロックを６００ｄｐｉ解像度の場合と同一の１３．３ＭＨｚとする場合は、Ａ４の短辺２１０ｍｍの解像点数は１３．３ＭＨｚ＊１６６．７μｓｅｃ＝２２２２となるので、解像度を２１０／２２２２＝０．０９４５ｍｍ即ち２６９ｄｐｉとすればよい。
【００４７】
しかしながら、一般的には解像度は変換の容易さから整数比となるよう選ばれることが多く、この場合は６００ｄｐｉに対して２６９ｄｐｉと整数比とはならないため、基準クロックの変更と同様に解像度の変換に計算コストを要する可能性がある。しかし、この影響が問題ないのであれば、Ｔ１とＴ２の固有振動数の比は必ずしも２倍とする必要はない。
【００４８】
また、前記実施の形態ではコイル７に流す電流を小さく抑えるために共振現象を利用する構成としたが、電力に余裕があるならば若干共振点をはずして光走査装置を駆動しても機能上問題はない。
【００４９】
更に、ホール素子等の磁気センサにより小磁石３の振動角度を検出し、その角度変化を用いてコイル８を駆動する電圧または電流を与え、トーションバネ５と小磁石３で決まる固有振動数で自励共振させるよう構成してもよい。
【００５０】
また、前記実施の形態では形状記憶合金であるＮｉ−Ｔｉ合金を用いて実現したが、Ａｇ−Ｃｄ、Ａｕ−Ｃｄ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｐｔなどの形状記憶合金であれば、いずれを使用しても実施できる。
【００５１】
また、前記実施の形態では、便宜上、コイル７の前面にトーションバネ５及び小磁石３を配置したが、コイル７の周辺であって交番磁界が小磁石３の磁気モーメントＭと略直交する方向に発生する箇所ならば、どこに配置してもよい。
【００５２】
また、前記実施の形態では走査幅を最大にするためコイル８に流す電圧波形を方形波としたが、走査幅に余裕があれば、正弦波、三角波などの周期波形でもよいし、コイル８に印加する電流波形を矩形波、正弦波、三角波などの周期波形として構成してもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明の請求項１に記載の光走査装置は、温度変化手段が、トーションバネの温度を、前記トーションバネの金属相状態がマルテンサイト変態の逆変態が生じる逆変態温度より低い第１の温度及び逆変態温度より高い第２の温度となるように、前記光ビームを走査させる解像度に応じて変化させ、磁界発生手段は、第１の温度及び第２の温度における振動体とトーションバネとから形成される振動系が有する固有振動数若しくはその近傍の振動数で振動体を、前記光ビームを走査させる解像度に応じて振動させるように構成したものである。従って、第１の温度と第２の温度におけるトーションバネの弾性係数の変化によって、振動体は異なる固有振動数で、前記光ビームを走査させる解像度に応じて共振振動するため、低い固有振動数を用いた高解像度の光走査のモードを有すると共に、高い固有振動数を用いた低解像度であるが非常に高速な光走査のモードを共に実現でき、解像度と走査時間を必要に応じて選択可能な光走査装置を提供できる優れた効果がある。
【００５４】
また、請求項２に記載の光走査装置は、前記トーションバネをＮｉ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｃｄ、Ａｕ−Ｃｄ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｐｔのいづれかの形状記憶合金で構成したものである。従って、これらの合金は形状記憶合金として広く知られた材料であるため、比較的入手が容易である利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態の光走査装置の構成を示す斜視図である。
【図２】 形状記憶合金の弾性係数の温度特性を表す図である。
【図３】 本実施の形態のコントローラの構成を示すブロック図である。
【図４】 従来の光走査装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
３ 小磁石
３ｍ 鏡面
５ トーションバネ
６ ヒーター
８ コイル
１１ 交番電圧発生器
１２ 光源
１３ レーザービーム
２０ コントローラ

Claims (2)

1. 温度により弾性係数が変化する材料で構成されたトーションバネと、
   前記トーションバネの温度を変化させる温度変化手段と、前記トーションバネの中間部に固定的に支持された磁石と鏡面とを有する振動体と、
   磁界の作用により前記トーションバネを軸線として前記振動体を振動させる磁界発生手段と、を有し、
   光源より発せられる光ビームを前記鏡面に入射させることにより、前記鏡面の振動に基づいて前記光ビームを走査させるようにした光走査装置において、
   前記温度変化手段は、前記トーションバネの温度を、前記トーションバネの金属相状態がマルテンサイト変態の逆変態が生じる逆変態温度より低い第１の温度及び逆変態温度より高い第２の温度となるように、前記光ビームを走査させる解像度に応じて変化させ、
   前記磁界発生手段は、前記第１の温度及び前記第２の温度において、前記振動体と前記トーションバネとから形成される振動系が有する固有振動数若しくはその近傍の振動数で前記振動体を、前記光ビームを走査させる解像度に応じて振動させるように構成したことを特徴とする光走査装置。
2. 前記トーションバネは、Ｎｉ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｃｄ、Ａｕ−Ｃｄ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ、Ｎｉ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｐｔのいづれかの形状記憶合金で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。

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