JP4569932B1 - 光走査装置の組み立て方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ミラー部とベース部の位置関係を変更せずに当該ベース部に設けられる基板支持部材の基板支持位置を可変とすることで、ミラー部の走査角や共振周波数を微調整可能にした光走査装置を提供する。
【解決手段】基板１と、基板１の長手方向の一方側を片持ち状に支持する基板支持部材６と、基板支持部材６を移動可能に支持するベース部７と、を個別に具備し、基板支持部材６は、ミラー部４のベース部７に対する位置を変更することなく当該ベース部７上における基板支持位置を変更して組み付けられている。
【選択図】図２
【解決手段】基板１と、基板１の長手方向の一方側を片持ち状に支持する基板支持部材６と、基板支持部材６を移動可能に支持するベース部７と、を個別に具備し、基板支持部材６は、ミラー部４のベース部７に対する位置を変更することなく当該ベース部７上における基板支持位置を変更して組み付けられている。
【選択図】図２
Description
本発明は、光源より照射された光ビームを揺動するミラー部で反射して走査を行う光走査装置の組み立て方法に関する。
光源より照射されたレーザー光等の光ビームを走査する光走査装置は、バーコードリーダ、レーザープリンタ、ヘッドマウントディスプレー等の光学機器、あるいは赤外線カメラ等撮像装置の光取り入れ装置として用いられている。
例えば、図５において、支持部材５１に片持ち支持されたステンレス基板やシリコン基板などの基板５２の自由端側に開口部５３が形成され、当該開口部５３内に梁部５４により両側が連結されたミラー部５５が設けられている。ミラー部５５は鏡面仕上げされているか、反射膜が形成されているか、ミラーが貼付けられている。
例えば、図５において、支持部材５１に片持ち支持されたステンレス基板やシリコン基板などの基板５２の自由端側に開口部５３が形成され、当該開口部５３内に梁部５４により両側が連結されたミラー部５５が設けられている。ミラー部５５は鏡面仕上げされているか、反射膜が形成されているか、ミラーが貼付けられている。
また、基板５２に圧電体、磁歪体、または永久磁石のいずれかによる薄膜よりなる振動源５６を設け、例えば圧電体の場合、図示しない駆動源より正電圧を印加すると延びが発生し、負電圧を印加すると縮みが発生するため、基板５２に撓みが発生する。この基板５２の上下方向の撓みに対して梁部５４にねじれ振動が発生してミラー部５５が揺動する。
このミラー部５５と梁部５４との共振周波数付近で駆動周波数を維持して、ねじれ振動するミラー部５５によりレーザー光を反射することで光走査する。これによって、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）を用いて製造された微小ミラーを揺動させる光走査装置より製造コストがかからず、小型の振動源でミラー部に大きなねじれ振動を発生させるようになっている（特許文献１）。
上述した光走査装置においては、メタルプレートである基板５２の作成精度や駆動源の組み付け精度によって、ミラー走査角（振幅）や共振周波数などの製品の特性にばらつきが生じやすい。特に、図６において、ベース部材５７と支持部材５１により基板５２が片持ち支持される当該基板５２の支持位置によって、ミラー部５５の走査角や共振周波数が変化する。このため、基板５２の寸法等に応じて基板５２の支持位置を微調整可能に支持することが望ましい。
また、光走査装置を前述のレーザープリンタ等の光学機器に組み付ける際には、ミラー部５５とベース部材５７の位置関係をある一定の公差内に保つ必要がある。光学機器内に設置される光源（レーザー光照射）と光走査装置は、事後的に設置位置を変更する設計にはなっておらず、また光走査装置内に設置されるミラー部５５とこれを支持部材５１とともに支持するベース部材５７もまた設置位置を変更するようにはできる設計になっていないためである。したがって、ミラー部５５とベース部材５７の位置関係を変更してしまうと（ミラー部５５とベース部材５７の位置関係をある一定の公差内に保つことができなくなり）設計通りにレーザー光がミラー部５５に照射されない事態を招くおそれがあった。
本発明は、ミラー部とベース部材の位置関係を変更せずに当該ベース部材に設けられる基板支持部材の基板支持位置を可変とすることで、ミラー部の走査角や共振周波数を微調整可能にした光走査装置の組み立て方法を提供することを目的としてなされたものである。
上記目的を達成するため、以下に述べる実施の形態に適用される手段は次の通りである。基板に形成された開口部内に両側を梁部により支持されたミラー部が形成され、前記基板上に設けられた振動源を作動させて当該基板を撓ませることにより前記梁部を揺動軸として前記ミラー部を揺動させながら照射光を反射することで走査する光走査装置の組み立て方法であって、前記光走査装置は、前記基板と、前記基板の長手方向の一方側を片持ち状に支持する基板支持部材と、前記基板支持部材を移動可能に支持するベース部材と、を個別に具備し、前記基板支持部材を前記ベース部材上に仮固定した状態で、前記振動源を駆動しながら前記ミラー部の走査角や共振周波数を観測し、前記基板支持部材の仮固定状態を解いて前記基板支持部材を前記ベース部材上で前記基板の長手方向に移動させてから前記基板支持部材を前記ベース部材上に仮固定した状態で、前記振動源を駆動しながら前記ミラー部の走査角や共振周波数を観測することを繰り返して前記基板支持部材による基板支持位置を微調整する工程と、前記基板支持位置が定まった後で前記ベース部材上に前記基板支持部材を固定する工程と、を含み、前記微調整工程及び前記固定工程において、前記ミラー部の前記ベース部材に対する位置を変更することなく、前記ベース部材上に設けられる前記基板支持部材の前記基板支持位置を変更して、前記光走査装置が組み立てられることを特徴とする。
また、前記基板支持部材は、接着により前記基板と前記ベース部材に固定されることを特徴とする。
また、前記基板支持部材は、前記基板をベース部材上で上下に挟み込む一対の挟み込み部材を備えていることを特徴とする。
また、前記ベース部材に重ね合わせて支持固定され、前記一対の挟み込み部材を当該ベース部材との間で押さえ込んで固定する押さえ板を備え、前記ベース部材上で前記一対の挟み込み部材が前記基板を挟み込んだまま、前記押さえ板が前記ベース部材に支持された支持部をねじ止めすることにより前記一対の挟み込み部材が前記押さえ板と前記ベース部材との間で挟圧されて支持位置が固定されることを特徴とする。
また、前記基板支持部材は、接着またはカシメにより上下の部材が固定されることを特徴とする。
上述した光走査装置の組み立て方法を用いれば、基板と、基板の長手方向の一方側を片持ち状に支持する基板支持部材と、基板支持部材を移動可能に支持するベース部材と、を個別に具備しているので、ベース部材上に設けられる基板支持部材の基板支持位置を変更して組み付けられる。よって、基板支持部材は、ミラー部のベース部材に対する位置を変更することなく（ミラー部がレーザーの光路上から外れることなく、ミラー部とベース部材の位置関係をある一定の公差内に保ちながら）ベース部材上における基板支持位置を変更して組み付けられているので、ミラー部の走査角（振幅）や共振周波数を微調整することができる。
また、基板支持部材は、接着により基板をベース部材と容易に固定することができる。
また、基板支持部材は、基板をベース部材上で上下に挟み込む一対の挟み込み部材を備えていると、基板を確実に片持ち支持することができる。
また、押さえ板がベース部材に支持された支持部をねじ止めすることにより一対の挟み込み部材が押さえ板とベース部材との間で挟圧されて支持位置が固定される。よって、基板自体はねじ止めによるたわみやゆがみの影響をうけずに一対の挟み込み部材間で片持ち支持できる。
また、基板支持部材は、接着またはカシメにより上下の部材が固定されるので、挟み込まれた基板を容易に固定することができる。
以下、本発明に係る光学走査装置の最良の実施形態について図面を参照して説明する。本実施例では、レーザービームプリンタ用に用いられる光走査装置（スキャナー）を例示して説明するものとする。
図１（ａ）（ｂ）を参照して光走査装置の概略構成について説明する。
基板１は金属板（ステンレススチール；ＳＵＳ３０４）若しくはシリコン基板（Ｓｉ）などの矩形基板が好適に用いられる。基板１の長手方向中央部よりも端部よりに開口部（貫通孔）２が設けられている。この開口部２の中心部に梁部３が形成されて中央部にミラー部４が一体に支持されている。ミラー部４は梁部３を中心に軸対称に形成されている。また、基板１上であってミラー部４とは長手方向に反対側に振動源５が設けられている。振動源５として圧電素子（ＰＺＴ；チタン酸ジルコン酸鉛）が用いられている。基板１は、長手方向一端部（振動源５側）が基板支持部材６に支持されている。
基板１は金属板（ステンレススチール；ＳＵＳ３０４）若しくはシリコン基板（Ｓｉ）などの矩形基板が好適に用いられる。基板１の長手方向中央部よりも端部よりに開口部（貫通孔）２が設けられている。この開口部２の中心部に梁部３が形成されて中央部にミラー部４が一体に支持されている。ミラー部４は梁部３を中心に軸対称に形成されている。また、基板１上であってミラー部４とは長手方向に反対側に振動源５が設けられている。振動源５として圧電素子（ＰＺＴ；チタン酸ジルコン酸鉛）が用いられている。基板１は、長手方向一端部（振動源５側）が基板支持部材６に支持されている。
ここで、ミラー部４の振動原理について具体的に説明すると、たとえば圧電素子の表層側電極にプラスの電圧を印加すると圧電層が延びるため、基板１は上に撓む。また、圧電素子の表層側電極にマイナスの電圧を印加すると圧電層は縮むため、基板１は下に撓む。このとき、基板１に発生した定在波は、梁部３により支持された水平状態にあるミラー部４に、梁部３の捻れによる回転モーメントを発生させて、捻れ振動を生じさせる。
また、各振動源５に交番電圧を印加して梁部３の両側の基板１を反対方向に撓ませる動作を交互に繰り返すことによりミラー部４を所要の振幅で揺動させる。上記梁部３を捻れ軸としてミラー部４を所定の振幅で揺動させた状態でミラー部４へ例えばレーザー光を光照射することで、反射光（レーザービーム）を走査することができるようになっている。
また、振動源５としては、圧電素子のほかに、圧電体、磁歪体又は永久磁石体のいずれかが基板上に膜状に直接形成されていてもよい。成膜法としては、例えばエアロゾルデポジション法（AD法）、真空蒸着法、スパッタリング法や化学的気相成長法（CVD: Chemical Vapor Deposition）、ゾル−ゲル法などの薄膜形成技術を用いて、圧電体、磁歪体又は永久磁石体のいずれかが基板上に膜状に直接形成されていると、低電圧駆動で低消費電力の光走査装置を提供できる。
磁歪体や永久磁石体を用いる場合、外部から印加する交番磁界は、上記磁歪膜、永久磁石膜が形成された基板部近傍に設けられたコイルに交流電流を流すことで交番磁界を発生させる。尚、磁歪膜や永久磁石膜で基板に形成する場合、基板材料は非磁性材料である方が、より効率的に撓みを発生することができる。
次に、基板支持部材６（一対の挟み込み部材６ａ，６ｂ）の組み付け構造とべース部材７上の基板支持位置の変更について説明する。
本発明は光走査装置の組立時において、一対の挟み込み部材６ａ，６ｂは、ミラー部４のベース部材７に対する位置を変更することなく、基板支持位置を変更してミラー部４の走査角や共振周波数を微調整することができる。
本発明は光走査装置の組立時において、一対の挟み込み部材６ａ，６ｂは、ミラー部４のベース部材７に対する位置を変更することなく、基板支持位置を変更してミラー部４の走査角や共振周波数を微調整することができる。
即ち、基板支持部材６を基板１と共にベース部材７上に仮固定（仮固定状態）した状態で圧電素子を駆動させ、基板支持部材６の基板支持位置を微調整（可変状態）し、基板支持位置が定まったらベース部材７上に基板支持部材６を固定する（固定状態）。基板支持位置の変更は、この仮固定状態〜可変状態〜固定状態の変遷によりなされる。
ここで各状態について定義すると以下の通りである。
仮固定状態 ： 基板支持部材６を基板１と共にベース部材７上に仮固定し、圧電素子を駆動しながらミラー部４の走査角や共振周波数などを観測することができる状態
可変状態 ： 仮固定状態で圧電素子を駆動しながらミラー部４の走査角や共振周波数などを観測した結果に基づいて基板支持部材６を自由に移動させることができる状態
固定状態 ： 仮固定状態と可変状態により決定した基板支持部材６の位置を最終的に固定した状態
なお、仮固定状態と可変状態はミラー部４の走査角や共振周波数などを微調整のため複数回実行することがある。以下具体例で説明する。
ここで各状態について定義すると以下の通りである。
仮固定状態 ： 基板支持部材６を基板１と共にベース部材７上に仮固定し、圧電素子を駆動しながらミラー部４の走査角や共振周波数などを観測することができる状態
可変状態 ： 仮固定状態で圧電素子を駆動しながらミラー部４の走査角や共振周波数などを観測した結果に基づいて基板支持部材６を自由に移動させることができる状態
固定状態 ： 仮固定状態と可変状態により決定した基板支持部材６の位置を最終的に固定した状態
なお、仮固定状態と可変状態はミラー部４の走査角や共振周波数などを微調整のため複数回実行することがある。以下具体例で説明する。
図１（ａ）（ｂ）において、ベース部材７上に上下一対の挟み込み部材６ａ，６ｂを設けて、基板１の長手方向一方側（振動源５側）が挟み込まれて片持ち状にクランプされている。上下の挟み込み部材６ａ，６ｂは、金属材、樹脂材、ゴム材など様々な材質が用いられ、上下とも同じ材質であっても、異種材料どうしの組み合わせであってもよい。また、挟み込み部材６ａ，６ｂのベース部材７における位置決めをしやすくするために、挟み込み部材６ａ，６ｂに穴を設け、その穴に対応する冶具を用いて挟み込み部材６ａ，６ｂを移動等できる構成にしても良い。
ベース部材７には、ミラー部４に対応する部位に開口部７ａが形成されている。開口部７ａはミラー部４へ照射される照射光や反射光の光路スペースとなっている。
基板１は、ベース部材７上の一対の挟み込み部材６ａ，６ｂにより上下に挟み込まれたまま支持されている。この状態で挟み込み部材６ａ，６ｂをベース部材７ごと図示しない冶具を用いて仮クランプすることにより挟み込み部材６ａ，６ｂを基板１と共にベース部材７上に仮固定する（仮固定状態）。この仮固定状態で圧電素子を駆動させ、ミラー部４の走査角や共振周波数特性などを確認する。
基板１は、ベース部材７上の一対の挟み込み部材６ａ，６ｂにより上下に挟み込まれたまま支持されている。この状態で挟み込み部材６ａ，６ｂをベース部材７ごと図示しない冶具を用いて仮クランプすることにより挟み込み部材６ａ，６ｂを基板１と共にベース部材７上に仮固定する（仮固定状態）。この仮固定状態で圧電素子を駆動させ、ミラー部４の走査角や共振周波数特性などを確認する。
次に仮固定状態から図示しない冶具による仮クランプを一旦解いて挟み込み部材６ａ，６ｂを移動可能にし（可変状態）、当該挟み込み部材６ａ，６ｂをベース部材７上で基板１の長手方向に移動させ、先ほどと同じように挟み込み部材６ａ，６ｂをベース部材７ごと図示しない冶具で仮クランプし（仮固定状態）、ミラー部４の走査角や共振周波数特性を確認することを繰り返す。これにより、挟み込み部材６ａ，６ｂの支持位置を微調整することができる。
その後、挟み込み部材６ａ，６ｂの最適な基板支持位置が定まったところで挟み込み部材６ａとベース部材７を基板１と挟み込み部材６ｂ介してカシメ固定する （固定状態）。
以上の調整過程を経て、基板１（ミラー部４）、ベース部材７、挟み込み部材６ａ，６ｂのそれぞれの位置関係が固定され、製品として使用した際にも各部品の位置関係が変更されることはない。なお、カシメ固定状態をさらに強固にするため，基板１（ミラー部４）、ベース部材７、挟み込み部材６ａ，６ｂの相互間をさらに接着固定しても良い。
なお、これら一連の作業（仮固定状態〜可変状態〜固定状態）においてミラー部４のベース部材７に対する位置は変更しない。
以上の調整過程を経て、基板１（ミラー部４）、ベース部材７、挟み込み部材６ａ，６ｂのそれぞれの位置関係が固定され、製品として使用した際にも各部品の位置関係が変更されることはない。なお、カシメ固定状態をさらに強固にするため，基板１（ミラー部４）、ベース部材７、挟み込み部材６ａ，６ｂの相互間をさらに接着固定しても良い。
なお、これら一連の作業（仮固定状態〜可変状態〜固定状態）においてミラー部４のベース部材７に対する位置は変更しない。
次に図２（ａ）（ｂ）において他例を示す。図２（ａ）（ｂ）において、ベース部材７上に接着で固定された基板支持部材６に基板１の長手方向一方側（振動源５側）が接着により固定されている。
図２（ａ）（ｂ）において、基板１を図示しない治具にて仮クランプし（仮固定状態）、この状態で圧電素子を駆動させ、ミラー部４の走査角や共振周波数特性などを確認する。この仮固定状態から仮クランプを解いて（可変状態）基板支持部材６をベース部材７上で基板１の長手方向に移動させて、再度図示しない治具にて基板１を仮クランプし（仮固定状態）、ミラー部４の走査角や共振周波数特性を確認することを繰り返すことにより、基板支持部材６の支持位置を微調整することができる。その後、基板支持部材６の基板支持位置が定まったところで基板１、基板支持部材６およびベース部材７をそれぞれ相互に接着により固定する（固定状態）。こうすることで基板１（ミラー部４）、ベース部材７、基板支持部材６のそれぞれの位置関係が固定され、製品として使用した際にも各部品の位置関係が変更されることはない。
なお、これら一連の作業（仮固定状態〜可変状態〜固定状態）においてミラー部４のベース部材７に対する位置を変更しない。
なお、これら一連の作業（仮固定状態〜可変状態〜固定状態）においてミラー部４のベース部材７に対する位置を変更しない。
次に、図３（ａ）（ｂ）において他例を示す。図３（ａ）（ｂ）において、ベース部材７上に上下一対の挟み込み部材６ａ，６ｂを設けて、基板１の長手方向一方側（振動源５側）が挟み込まれて片持ち状にクランプされている。上下の挟み込み部材６ａ，６ｂは、金属材、樹脂材、ゴム材など様々な材質が用いられ、上下とも同じ材質であっても、異種材料どうしの組み合わせであってもよい。
ベース部材７には、ミラー部４に対応する部位に開口部７ａが形成されている。開口部７ａはミラー部４へ照射される照射光や反射光の光路スペースとなっている。また、ベース部材７には、基板１の長手方向一方側を挟み込む挟み込み部材６ａ，６ｂを支持する支持部７ｂと、該支持部７ｂより高さの高い押さえ板支持部７ｃが各々設けられている。押さえ板支持部７ｃには、押さえ板８の一端が重ね合わせて支持固定される。
ベース部材７上に一対の挟み込み部材６ａ，６ｂにより基板１を上下に挟み込んだまま支持するとともに、押さえ板８とベース部材７とをねじ９により基板１を貫通しない位置で押さえ板支持部７ｃにねじ止めをすることにより上下の部材が固定される。このねじ９を締めた状態（仮固定状態）で圧電素子を駆動させ、ミラー部４の走査角や共振周波数特性などを確認する。この仮固定状態から一旦ねじ９を緩めて（可変状態）、挟み込み部材６ａ，６ｂをベース部材７上で基板１の長手方向に移動させてから、再度ねじ９を締め（仮固定状態）ミラー部４の走査角や振周波数特性を確認することを繰り返すことにより、挟み込み部材６ａ，６ｂの支持位置を微調整することができる。その後、基板支持部材６の基板支持位置が定まったところでねじ９締め、ねじ緩み止め防止剤（例えばＵＶ硬化剤）などをねじ９に塗布することで挟み込み部材６ａ，６ｂ、ベース部材７および基板１の位置関係を変動できないように固定する （固定状態）。以上の調整過程を経て、基板１（ミラー部４）、ベース部材７、挟み込み部材６ａ，６ｂのそれぞれの位置関係が固定され、製品として使用した際にも各部品の位置関係が変更されることはない。
なお、これら一連の作業（仮固定状態〜可変状態〜固定状態）においてミラー部４のベース部材７に対する位置を変更しない。
なお、これら一連の作業（仮固定状態〜可変状態〜固定状態）においてミラー部４のベース部材７に対する位置を変更しない。
図４（ａ）（ｂ）は、図３（ａ）（ｂ）の他例を示す。本実施形態は、ベース部材７の基板１の長手方向両端側に支持部７ｂより高さの高い押さえ板支持部７ｃが各々形成されている。ベース部材７上で一対の挟み込み部材６ａ，６ｂにより基板１が上下に挟み込まれたまま、押さえ板８とベース部材７とをねじ９により基板１を貫通しない位置で、押さえ板支持部７ｃに各々ねじ止め固定することが可能である。
なお、仮固定状態〜可変状態〜固定状態の一連の調整作業は図３（ａ）（ｂ）とほぼ同様であるためここでは説明を省略する。
なお、仮固定状態〜可変状態〜固定状態の一連の調整作業は図３（ａ）（ｂ）とほぼ同様であるためここでは説明を省略する。
なお、ベース部材７を舌状に伸ばし、押さえ板８の代わりに挟み込み部材６ａを押える形態や、挟み込み部材６ａの代わりに基板１を押される形態も可能である。この場合には、部品点数を減らすことができる。
尚、ミラー部４は、基板１に金属板を使用する場合には鏡面仕上げされた基板１を用いると良い。金属板以外の基板や、金属板においてもより高い反射性能が要求され場合には、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ（化学的気相成長法）等の薄膜形成技術により、ミラー部４へ薄膜を形成するか、或いはミラー部４へ別途ミラー用反射材料を貼付けてもよい。
また、ミラー部４の薄膜を形成する材料には、金（Au）、二酸化ケイ素（SiO2）、アルミニウム（Al）、あるいはフッ化マグネシウム（MgF2）から１つを選択、或いは２つ以上の材料を組み合わせ、さらに前記薄膜成形技術による同一層(=単層)、或いは２層以上の多層構成を適度な膜厚に制御することによって、反射性能を向上する薄膜が形成できる。あるいは、ミラー部４へ別途ミラー用反射材を貼付ける材料には、鏡面仕上げしたシリコン（Si）またはアルミナチタンカーバイト（Al2O3-TiC）のセラミック等へ、前記薄膜成形技術にて薄膜を形成しても良い。なお，設計上片方のミラーのみ使用する場合には，使用しないほうのミラーに関して，鏡面処理，反射率向上の表面処理を省いても良い。
また、基板１の厚みに関しては、動作中のミラーの平坦性やプロジェクターデバイスなどへの応用で要求されるミラーサイズを考慮し、シリコン（Ｓｉ）、ステンレススチール（ＳＵＳ３０４等）等の、或いはさらにカーボンナノチューブを前記材料へ成長させた基板を想定すると、少なくとも１０μｍ以上の厚みが望ましい。
１ 基板
２ 開口部
３ 梁部
４ ミラー部
５ 振動源
６ 基板支持部材
６ａ，６ｂ 挟み込み部材
７ ベース部材
７ａ 開口部
７ｂ 支持部
７ｃ 押さえ板支持部
８ 押さえ板
９ ねじ
２ 開口部
３ 梁部
４ ミラー部
５ 振動源
６ 基板支持部材
６ａ，６ｂ 挟み込み部材
７ ベース部材
７ａ 開口部
７ｂ 支持部
７ｃ 押さえ板支持部
８ 押さえ板
９ ねじ
Claims (5)
- 基板に形成された開口部内に両側を梁部により支持されたミラー部が形成され、前記基板上に設けられた振動源を作動させて当該基板を撓ませることにより前記梁部を揺動軸として前記ミラー部を揺動させながら照射光を反射することで走査する光走査装置の組み立て方法であって、
前記光走査装置は、前記基板と、前記基板の長手方向の一方側を片持ち状に支持する基板支持部材と、前記基板支持部材を移動可能に支持するベース部材と、を個別に具備し、
前記基板支持部材を前記ベース部材上に仮固定した状態で、前記振動源を駆動しながら前記ミラー部の走査角や共振周波数を観測し、前記基板支持部材の仮固定状態を解いて前記基板支持部材を前記ベース部材上で前記基板の長手方向に移動させてから前記基板支持部材を前記ベース部材上に仮固定した状態で、前記振動源を駆動しながら前記ミラー部の走査角や共振周波数を観測することを繰り返して前記基板支持部材による基板支持位置を微調整する工程と、
前記基板支持位置が定まった後で前記ベース部材上に前記基板支持部材を固定する工程と、を含み、
前記微調整工程及び前記固定工程において、前記ミラー部の前記ベース部材に対する位置を変更することなく、前記ベース部材上に設けられる前記基板支持部材の前記基板支持位置を変更して、前記光走査装置が組み立てられることを特徴とする光走査装置の組み立て方法。 - 前記基板支持部材は、接着により前記基板と前記ベース部材に固定されることを特徴とする請求項１記載の光走査装置の組み立て方法。
- 前記基板支持部材は、前記基板を前記ベース部材上で上下に挟み込む一対の挟み込み部材を備えていることを特徴とする請求項１記載の光走査装置の組み立て方法。
- 前記ベース部材に重ね合わせて支持固定され、前記一対の挟み込み部材を当該ベース部材との間で押さえ込んで固定する押さえ板を備え、前記ベース部材上で前記一対の挟み込み部材が前記基板を挟み込んだまま、前記押さえ板が前記ベース部材に支持された支持部をねじ止めすることにより前記一対の挟み込み部材が前記押さえ板と前記ベース部材との間で挟圧されて支持位置が固定されることを特徴とする請求項３記載の光走査装置の組み立て方法。
- 前記基板支持部材は、接着またはカシメにより上下の部材が固定されることを特徴とする請求項３記載の光走査装置の組み立て方法。
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Citations (1)
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