JP5040452B2 - Actuator, optical scanner and image forming apparatus - Google Patents
Actuator, optical scanner and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5040452B2 JP5040452B2 JP2007151223A JP2007151223A JP5040452B2 JP 5040452 B2 JP5040452 B2 JP 5040452B2 JP 2007151223 A JP2007151223 A JP 2007151223A JP 2007151223 A JP2007151223 A JP 2007151223A JP 5040452 B2 JP5040452 B2 JP 5040452B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable plate
- actuator
- permanent magnet
- magnetic field
- regulating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
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。
例えば、レーザー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、捩り振動子で構成されたアクチュエータを用いたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
例えば、特許文献1にかかるアクチュエータ(光走査装置)は、1自由度振動系の捩り振動子で構成されている。すなわち、かかるアクチュエータは、可動板(磁石つきミラー)を軸部材(超弾性合金ワイヤ)を介して支持部(ハウジング)に対し回動可能に支持して構成されている。
The present invention relates to an actuator, an optical scanner, and an image forming apparatus.
For example, as an optical scanner for performing drawing by optical scanning with a laser printer or the like, an optical scanner using an actuator composed of a torsional vibrator is known (for example, see Patent Document 1).
For example, the actuator (optical scanning device) according to Patent Document 1 is configured by a torsional vibrator having a one-degree-of-freedom vibration system. That is, the actuator is configured to support a movable plate (a mirror with a magnet) so as to be rotatable with respect to a support portion (housing) via a shaft member (super elastic alloy wire).
そして、コイルに交流電圧を印加することで、軸部材を捩れ変形させながら可動板を回動駆動させることにより、光反射部で反射した光を走査する。これにより、光走査により描画を行うことができる。
しかしながら、特許文献1にかかるアクチュエータにあっては、磁界の向きが切り換わっても、その磁界により発生する磁気力に反発するような可動板の慣性力が発生しているため、可動板が磁界の変化に追従できず、これが原因となって、可動板の挙動が乱れてしまう場合がある(例えば、微小な振動が発生してしまう)。つまり、特許文献1にかかるアクチュエータでは、可動板の挙動を規制することができず、所望の回動特性(走査特性)を発揮することが難しい。
Then, by applying an AC voltage to the coil, the movable plate is rotationally driven while twisting and deforming the shaft member, thereby scanning the light reflected by the light reflecting portion. Thereby, drawing can be performed by optical scanning.
However, in the actuator according to Patent Document 1, even if the direction of the magnetic field is switched, an inertial force of the movable plate that repels the magnetic force generated by the magnetic field is generated. In this case, the movement of the movable plate may be disturbed (for example, minute vibrations are generated). That is, with the actuator according to Patent Document 1, it is difficult to regulate the behavior of the movable plate, and it is difficult to exhibit desired rotation characteristics (scanning characteristics).
本発明の目的は、簡単な構成でかつ確実に可動板の挙動を規制することのできるアクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an actuator, an optical scanner, and an image forming apparatus capable of reliably regulating the behavior of a movable plate with a simple configuration.
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、回動可能な可動板と、
前記可動板の板面と対向するように設けられ、前記可動板または前記可動板と接合された付属物との衝突により前記可動板の挙動を規制する少なくとも1つの規制部材とを有し、
前記規制部材は、前記可動板または前記付属物が衝突する部分に緩衝部を備えており、前記可動板または前記付属物が前記緩衝部に衝突することで、前記緩衝部が前記可動板の慣性力を吸収しつつ、前記可動板の挙動を規制するように構成されていることを特徴とする。
これにより、簡単な構成でかつ確実に可動板の挙動を規制することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The actuator according to the present invention includes a movable movable plate,
At least one regulating member that is provided so as to face the plate surface of the movable plate and regulates the behavior of the movable plate by collision with the movable plate or an accessory joined to the movable plate;
The restricting member includes a buffering portion at a portion where the movable plate or the accessory collides, and the buffering portion or the accessory collides with the buffering portion so that the buffering portion is inertial of the movable plate. It is configured to restrict the behavior of the movable plate while absorbing force.
Thereby, the behavior of the movable plate can be reliably controlled with a simple configuration.
本発明のアクチュエータでは、前記緩衝部は、弾性材料を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、緩衝部によって、より効率的に可動板の慣性力を吸収することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記緩衝部の表面は、前記可動板に対する離型性を有していることが好ましい。
これにより、可動板が衝突部に貼り付くことで、可動板の挙動が乱れたり、可動板や緩衝部が破損してしまったりすることを防止することができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the buffer portion is made of an elastic material as a main material.
Thereby, the buffer part can absorb the inertial force of the movable plate more efficiently.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the surface of the buffer portion has releasability from the movable plate.
Thereby, it is possible to prevent the behavior of the movable plate from being disturbed or the movable plate and the buffer portion from being damaged by sticking the movable plate to the collision portion.
本発明のアクチュエータでは、前記規制部材は、前記可動板の回動中心軸から遠位に位置する部位と衝突するように設けられていることが好ましい。
これにより、規制部材の取付けを高精度に行わなくても、可動板の回動角を所望角度に規制することができる。つまり、アクチュエータの製造の簡易化を図りつつ、可動板の挙動を所望のものに規制することができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the restricting member is provided so as to collide with a portion located distal to the rotation center axis of the movable plate.
Thereby, the rotation angle of the movable plate can be restricted to a desired angle without attaching the restricting member with high accuracy. That is, the behavior of the movable plate can be restricted to a desired one while simplifying the manufacture of the actuator.
本発明のアクチュエータでは、前記規制部材は、前記可動板の平面視にて前記可動板の回動中心軸に対して互いに反対側に位置するように少なくとも1対設けられていることが好ましい。
これにより、アクチュエータの小型化を図りつつ、確実に可動板の挙動を規制することができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that at least one pair of the restricting members is provided so as to be positioned on opposite sides with respect to a rotation center axis of the movable plate in a plan view of the movable plate.
Thus, the behavior of the movable plate can be reliably regulated while reducing the size of the actuator.
本発明のアクチュエータでは、前記規制部材は、前記可動板に対して互いに反対側に位置するように少なくとも1対設けられていることが好ましい。
これにより、1対の緩衝部によって可動板の慣性力を吸収することができ、より効率的に可動板の慣性力を吸収することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記各規制部材と前記可動板の回動中心軸との離間距離は、互いにほぼ等しいことが好ましい。
これにより、規制部材の配置を簡単なものとしつつ、可動板の回動角を所望角度に規制することができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that at least one pair of the regulating members is provided so as to be located on opposite sides of the movable plate.
Thereby, the inertia force of the movable plate can be absorbed by the pair of buffer portions, and the inertia force of the movable plate can be absorbed more efficiently.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the distances between the restricting members and the rotation center axis of the movable plate are substantially equal to each other.
Thereby, the rotation angle of the movable plate can be regulated to a desired angle while simplifying the arrangement of the regulating member.
本発明のアクチュエータでは、前記付属物は、前記可動板の厚さ方向に着磁された少なくとも1つの永久磁石であり、前記規制部材は、前記永久磁石に作用する磁界を発生させる磁界発生部を備え、前記磁界発生部の作動により、前記可動板を回動させるように構成されていることが好ましい。
これにより、大きい駆動力を得ることができる。
In the actuator of the present invention, the accessory is at least one permanent magnet that is magnetized in the thickness direction of the movable plate, and the restricting member includes a magnetic field generator that generates a magnetic field that acts on the permanent magnet. It is preferable that the movable plate is rotated by the operation of the magnetic field generator.
Thereby, a large driving force can be obtained.
本発明のアクチュエータでは、前記磁界発生部にノコギリ波状の交流電圧を印加する電圧印加手段を有していることが好ましい。
これにより、垂直走査に適したアクチュエータを提供することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記可動板の一方の板面には、光反射性を有する光反射部が設けられていることが好ましい。
これにより、アクチュエータを光スキャナ、光スイッチ、光アッテネータなどの光学デバイスに用いることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記規制部材は、前記可動板の前記光反射部と反対の面側に位置するように少なくとも1対設けられていることが好ましい。
これにより、アクチュエータの光走査を妨害してしまうことを防止することができる。
In the actuator according to the present invention, it is preferable that the magnetic field generator has voltage application means for applying a sawtooth AC voltage.
Thereby, an actuator suitable for vertical scanning can be provided.
In the actuator of the present invention, it is preferable that a light reflecting portion having light reflectivity is provided on one plate surface of the movable plate.
Accordingly, the actuator can be used for an optical device such as an optical scanner, an optical switch, or an optical attenuator.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that at least one pair of the restriction members is provided so as to be positioned on a surface opposite to the light reflecting portion of the movable plate.
Thereby, it is possible to prevent the optical scanning of the actuator from being obstructed.
本発明の光スキャナは、光反射性を有する光反射部が設けられた回動可能な可動板と、
前記可動板の板面と対向するように設けられ、前記可動板または前記可動板と接合された付属物との衝突により前記可動板の挙動を規制する少なくとも1つの規制部材とを有し、
前記規制部材は、前記可動板または前記付属物が衝突する部分に緩衝部を備えており、前記可動板または前記付属物が前記緩衝部に衝突することで、前記緩衝部が前記可動板の慣性力を吸収しつつ、前記可動板の挙動を規制するように構成されていることを特徴とする。
これにより、簡単な構成でかつ確実に可動板の挙動を規制することができる光スキャナを提供することができる。
The optical scanner of the present invention includes a rotatable movable plate provided with a light reflecting portion having light reflectivity,
At least one regulating member that is provided so as to face the plate surface of the movable plate and regulates the behavior of the movable plate by collision with the movable plate or an accessory joined to the movable plate;
The restricting member includes a buffering portion at a portion where the movable plate or the accessory collides, and the buffering portion or the accessory collides with the buffering portion so that the buffering portion is inertial of the movable plate. It is configured to restrict the behavior of the movable plate while absorbing force.
Thereby, it is possible to provide an optical scanner that can regulate the behavior of the movable plate with a simple configuration.
本発明の画像形成装置は、光反射性を有する光反射部が設けられた回動可能な可動板と、
前記可動板の板面と対向するように設けられ、前記可動板または前記可動板と接合された付属物との衝突により前記可動板の挙動を規制する少なくとも1つの規制部材とを有し、
前記規制部材は、前記可動板または前記付属物が衝突する部分に緩衝部を備えており、前記可動板または前記付属物が前記緩衝部に衝突することで、前記緩衝部が前記可動板の慣性力を吸収しつつ、前記可動板の挙動を規制するように構成された光スキャナを備えていることを特徴とする。
これにより、簡単な構成でかつ確実に可動板の挙動を規制することができる画像形成装置を提供することができる。
An image forming apparatus of the present invention includes a rotatable movable plate provided with a light reflecting portion having light reflectivity,
At least one regulating member that is provided so as to face the plate surface of the movable plate and regulates the behavior of the movable plate by collision with the movable plate or an accessory joined to the movable plate;
The restricting member includes a buffering portion at a portion where the movable plate or the accessory collides, and the buffering portion or the accessory collides with the buffering portion so that the buffering portion is inertial of the movable plate. An optical scanner configured to regulate the behavior of the movable plate while absorbing force is provided.
As a result, it is possible to provide an image forming apparatus that can reliably regulate the behavior of the movable plate with a simple configuration.
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。
<第1実施形態>
まず、本発明のアクチュエータの第1実施形態について説明する。
図1は、本発明のアクチュエータの第1実施形態を示す模式的斜視図、図2は、図1中のA−A線断面図、図3は、図1中のB−B線断面図、図4は、図1に示すアクチュエータの駆動電圧の電圧波形の一例を示す図、図5は、図1に示すアクチュエータの作動を示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1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2、3、5中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
各図に示すように、アクチュエータ1は、図1に示すような基体2と、スペーサ部材31を介して基体2を支持する支持基板4と、スペーサ部材32を介して基体2と接合する蓋体5と、基体2が備える可動板21の挙動を規制する4つの規制部材61〜64とを有している。
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.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the actuator of the present invention will be described.
1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of the actuator of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4 is a diagram showing an example of a voltage waveform of the drive voltage of the actuator shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a diagram showing the operation of the actuator shown in FIG. In the following, for convenience of explanation, the front side of the page in FIG. 1 is referred to as “up”, the back side of the page is referred to as “down”, the right side is referred to as “right”, and the left side is referred to as “left”. The upper side is called “upper”, the lower side is called “lower”, the right side is called “right”, and the left side is called “left”.
As shown in each drawing, the actuator 1 includes a
以下、これらについて順次説明する。
図1に示すように、基体2は、可動板21と、可動板21を両持ち支持する1対の軸部材22、23と、1対の軸部材22、23を介して可動板21を支持する支持部24とで構成されている。
可動板21は、その平面視にて長方形状をなしている。そして、この可動板21は、後述する回動中心軸Xと直交する方向に沿って延在している。
このような可動板21の上面(つまり、蓋体5側の面)であって、長手方向の中央部には、光反射性を有する光反射部211が設けられており、両端部(つまり、回動中心軸Xから遠位に位置する部位)には、永久磁石71、72が設けられている。
Hereinafter, these will be sequentially described.
As shown in FIG. 1, the
The
On the upper surface of the movable plate 21 (that is, the surface on the
一方、可動板21の下面であって、長手方向の両端部には、永久磁石73、74が設けられている。
なお、可動板21の平面視形状としては、特に限定されず、例えば、円状であってもよいし、正方形状であってもよい。
以上のような可動板21は、1対の軸部材22、23によって両側から支持されている。
On the other hand,
In addition, it does not specifically limit as a planar view shape of the
The
軸部材22は、棒状をなしている。この軸部材22は、その長手方向での一端(図1中右側の端)が可動板21に、他端(図1中左側の端)が支持部24にそれぞれ接続している。
同様に、軸部材23は、棒状をなしている。この軸部材23は、その長手方向での一端(図1中左側の端)が可動板21に、他端(図1中右側の端)が支持部24にそれぞれ接続している。
The
Similarly, the
このような1対の軸部材22、23は、同軸的に設けられており、この軸を回動中心軸Xとして可動板21が支持部24に対して回動する。なお、1対の軸部材22、23は、互いに同一寸法かつ同一形状となっている。
支持部24は、可動板21の平面視にて、可動板21および1対の軸部材22、23の外周を囲むように形成されている。つまり、支持部24は、枠状をなしている。
The pair of
The
以上説明したような基体2は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板21と、1対の軸部材22、23と、支持部24とが一体的に形成されている。例えば、シリコン基板を用意し、このシリコン基板を可動板21と、1対の軸部材22、23と、支持部24のそれぞれの平面視形状に対応するようにエッチングすることにより、可動板21と、1対の軸部材22、23と、支持部24とが一体的に形成された基体2を簡単に得ることができる。また、このように、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。
The
なお、基体2は、SOI基板等の積層構造を有する基板から、可動板21と、1対の軸部材22、23と、支持部24とを形成したものであってもよい。その際、可動板21と、1対の軸部材22、23と、支持部24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。
以上説明した基体2は、下側にてスペーサ部材31を介して支持基板4と接合しているとともに、上側にてスペーサ部材32を介して蓋体5と接合している。
The
The
スペーサ部材31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。このスペーサ部材31は、支持部24の平面視形状と一致するように形成されていて(つまり、枠状をなしていて)、スペーサ部材31の上面が支持部24の下面に接合している。
スペーサ部材31の内壁によって空間311が画成されている。この空間311は、可動板21の回動を許容するための空間である。
The
A
なお、このようなスペーサ部材31の形状としては、可動板21の回動を許容する空間を形成することができれば特に限定されず、例えば、枠状をなしていなくてもよい。
また、例えば、基体2をSOI基板の一方のSi層から形成した場合には、SiO2層および他方のSi層からスペーサ部材31を形成してもよい。これにより、基体2とスペーサ部材31とを一体的に形成することができるため、アクチュエータの製造工程の簡易化を図ることができる。
Note that the shape of the
For example, when the
このようなスペーサ部材31の下面には、支持基板4が接合されている。
支持基板4は板状をなし、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。
図2に示すように、支持基板4の上面であって、永久磁石73と対向する部位には、規制部材63が設けられており、永久磁石74と対向する部位には、規制部材64が設けられている。このような規制部材63、64については、後に詳述する。
The
The
As shown in FIG. 2, a
以上、基体2の下側に位置するスペーサ部材31および支持基板4について説明した。
一方、基体2の上側に位置するスペーサ部材32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。このスペーサ部材32は、支持部24の平面視形状と一致するように形成されていて(つまり、枠状をなしていて)、スペーサ部材32の下面が支持部24の上面に接合している。
The
On the other hand, the
スペーサ部材32の内壁によって空間321が画成されている。この空間321は、可動板21の回動を許容するための空間である。
本実施形態では、スペーサ部材32は、スペーサ部材31と同一形状かつ同一寸法となっている。なお、このようなスペーサ部材32の形状としては、可動板21の回動を許容する空間を形成することができれば特に限定されず、例えば、枠状をなしていなくてもよいし、スペーサ部材31と同一寸法かつ同一形状でなくてもよい。
A
In the present embodiment, the
このようなスペーサ部材32の上面には、蓋体5が接合されている。
蓋体5は板状をなしており、スペーサ部材32の開口を覆うように設けられている。つまり、支持部24と、スペーサ部材31、32と、支持基板4と、蓋体5とで密閉された空間(つまり、空間311と空間321とを合わせた空間)が画成されている。これにより、例えば、この空間内にアルゴンなどの不活性ガスを充填することができ、可動板21の回動特性を向上させることができる。
The
The
図2に示すように、蓋体5の下面であって、永久磁石71と対向する部位には、規制部材61が設けられており、永久磁石72と対向する部位には、規制部材62が設けられている。なお、このような規制部材61、62については、後に詳述する。
このような蓋体5は、光透過性を有する材料で構成されている。光透過性を有する材料としては、特に限定されず、例えば、ガラスなどを好適に用いることができる。光透過性を有する材料で蓋体5を構成することにより、アクチュエータ1の外部に設けられた光源(図示せず)から光反射部211に向けて照出された光を光反射部211で反射させ、対象物に走査することができる。
なお、蓋体5の構成としては、特に限定されず、例えば、光透過性を有しない材料で構成されるとともに、光反射部211に対向する部分に開口が設けられているものであってもよいし、光透過性を有しない材料と光透過性を有する材料とを組み合わせてもよい。
As shown in FIG. 2, a regulating
Such a
Note that the configuration of the
次に、可動板21に設けられた永久磁石71〜74について説明する。
図2に示すように、可動板21の上面に設けられている1対の永久磁石71、72は、可動板21の平面視にて回動中心軸Xに対して互いに反対側に位置し、かつ、回動中心軸Xに対して対称的に設けられている。
同様に、可動板21の下面に設けられている1対の永久磁石73、74は、可動板21の平面視にて回動中心軸Xに対して互いに反対側に位置し、かつ、回動中心軸Xに対して対称的に設けられている。
Next, the
As shown in FIG. 2, the pair of
Similarly, the pair of
また、永久磁石71、73は、可動板21の回動中心軸Xに対して図2の左側で、互いに対向するように設けられている。同様に、永久磁石72、74は、可動板21の回動中心軸Xに対して図2の右側で、互いに対向するように設けられている。
永久磁石71は、長手形状をなしていて、回動中心軸Xと平行な方向を長手とするように設けられている。また、永久磁石71の長さは、可動板21の幅(つまり、回動中心軸Xと平行な方向での長さ)とほぼ等しくなっている。また、永久磁石71の横断面形状は、四角形状をなしている。ただし、永久磁石71の形状としては、特に限定されず、例えば、永久磁石71の長さが、可動板21の幅よりも短くてもよい。
Further, the
The
永久磁石72〜74は、永久磁石71と同一形状かつ同一寸法であるため、その説明を省略する。
このような永久磁石71〜74は、それぞれ、可動板21の厚さ方向(つまり、図2の上下方向)へ磁化している。さらに、永久磁石71、73は、対向する面側同士が互いに異極となっている。同様に、永久磁石72、74は、対向する面側同士が互いに異極となっている。
Since the
Such
図2に示すように、本実施形態では、永久磁石71、73は、それぞれ、上面側がS極、下面側がN極となっており、永久磁石72、74は、それぞれ、上面側がN極、下面側がS極となっている。
このような永久磁石71〜74としては、特に限定されず、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、アルニコ磁石などを好適に用いることができる。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the
Such
次に、規制部材61〜64について説明する。
図2に示すように、規制部材61、62は、可動板21の上面側に設けられている。このような規制部材61、62は、可動板21の平面視にて回動中心軸Xに対して互いに反対側に位置するように、かつ、回動中心軸Xに対して対称的に設けられている。
規制部材61は、永久磁石71と図2の上下方向にて所定距離離間して設けられている。また、規制部材61は、可動板21の平面視にて、その外周で囲まれる領域内に永久磁石71を含むように設けられている。
Next, the regulating
As shown in FIG. 2, the regulating
The regulating
同様に、規制部材62は、永久磁石72と図2の上下方向にて所定距離離間して設けられている。また、規制部材62は、可動板21の平面視にて、その外周で囲まれる領域内に永久磁石72を含むように設けられている。
一方、規制部材63、64は、可動板21の下面側に設けられている。このような規制部材63、64は、可動板21の平面視にて回動中心軸Xに対して互いに反対側に位置するように、かつ、回動中心軸Xに対して対称的に設けられている。
Similarly, the regulating
On the other hand, the regulating
規制部材63は、永久磁石73と図2の上下方向にて所定距離離間して設けられている。また、規制部材63は、可動板21の平面視にて、その外周で囲まれる領域内に永久磁石73を含むように設けられている。
同様に、規制部材64は、永久磁石74と図2の上下方向にて所定距離離間して設けられている。また、規制部材64は、可動板21の平面視にて、その外周で囲まれる領域内に永久磁石74を含むように設けられている。
The regulating
Similarly, the restricting
また、図2に示すように、規制部材61、63は、可動板21の回動中心軸Xに対して左側に位置している。そして、規制部材61、63は、基体2に対して互いに反対側に位置し、かつ、基体2に対して対称的に設けられている。同様に、規制部材62、64は、可動板21の回動中心軸Xに対して右側に位置している。そして、規制部材62、64は、基体2に対して互いに反対側に位置し、かつ、基体2に対して対称的に設けられている。
Further, as shown in FIG. 2, the regulating
このような規制部材61〜64は、アクチュエータ1の駆動の際、永久磁石71〜74との衝突により、つまり、永久磁石71〜74を介して可動板21と衝突することにより、可動板21の挙動を規制する機能を有している。
本実施形態では、規制部材61と永久磁石71との離間距離と、規制部材62と永久磁石72との離間距離と、規制部材63と永久磁石73との離間距離と、規制部材64と永久磁石74との離間距離とが、互いに等しくなっている。言い換えれば、各規制部材61〜64と回動中心軸Xとの離間距離が、互いにほぼ等しくなっている。これにより、規制部材61〜64の配置を簡単なものとしつつ、可動板21の回動角を所望角度に規制することができる。
When the actuator 1 is driven, the regulating
In the present embodiment, the separation distance between the
また、このような規制部材61は、永久磁石71を介して可動板21の回動中心軸から遠位に位置する部位と衝突するように構成されている。これと同様に、規制部材62〜64は、それぞれと対応する永久磁石72〜74を介して可動板21の回動中心軸Xから遠位に位置する部位と衝突するように構成されている。これにより、規制部材61〜64が、可動板21の回動中心軸から近位に位置する部位と衝突する場合と比較して、規制部材61〜64の取付けを高精度に行わなくても、可動板21の回動角を所望の角度に規制することができる。つまり、アクチュエータ1の製造の簡易化を図りつつ、可動板21の挙動を所望のものに規制することができる。
Further, such a restricting
以下、規制部材61〜64の具体的構成について説明するが、規制部材61〜64は、互いに同様の構成であるため、規制部材64について代表して説明し、規制部材61〜63の説明については、その説明を省略する。
規制部材64は、円筒状をなしている。このような規制部材64は、図3に示すように、円筒状のコイル(磁界発生部)641と、コイル641の上端に接合された緩衝部642とで構成されている。そして、このような規制部材64は、アクチュエータ1の駆動の際、可動板21が永久磁石74を介して緩衝部642に衝突することで、緩衝部642で可動板21の慣性力を吸収しつつ、可動板21の挙動を規制するように構成されている。また、このような規制部材64は、可動板21を回動させる駆動手段としての機能も有している。
Hereinafter, specific configurations of the regulating
The restricting
コイル641は、支持基板4の上面に接合されている。また、コイル641は、図示しない電圧印加手段に接続されている。そして、この電圧印加手段によってコイル641へ電圧が印加されると、コイル641付近に図3の上下方向(つまり、可動板21の厚さ方向)の磁力線を有する磁界が発生する。なお、このようなコイル641の内部に磁心が設けられていてもよい。
The
緩衝部642は、コイル641の上端に接合されている。このような緩衝部642は、可動板21の平面視にて、円環状をなしている。なお、緩衝部642の形状としては、可動板21の慣性力を吸収することができれば、特に限定されず、例えば、円板状であってもよい。
緩衝部642は、可動板21の慣性力を吸収する機能を有している。このような緩衝部642は、弾性変形可能に形成されていて、可動板21が衝突することで弾性変形し、この弾性変形により可動板21の慣性力を吸収する。
The
The
このような緩衝部642の構成材料としては、弾性変形により可動板21の慣性力を吸収することができれば、特に限定されず、例えば、樹脂、ゴム、エラストマー等の高分子材料を主材料として構成されている。これにより、緩衝部642によって効率的に可動板21の慣性力を吸収することができる。このような高分子材料としては、特に限定されないが、例えば、ゴム、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂等が挙げられる。
The constituent material of the
ゴムとしては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR、1,2−BR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等のブタジエン系ゴム、クロロプレンゴム(CR)、ブタジエン−アクリロニトリルゴム(NBR)等のジエン系特殊ゴム、ブチルゴム(IIR)、エチレン−プロピレンゴム(EPM、EPDM)、アクリル系ゴム(ACM、ANM)、ハロゲン化ブチルゴム(X−IIR)等のオレフィン系ゴム、ウレタンゴム(AU、EU)等のウレタン系ゴム、ヒドリンゴム(CO、ECO、GCO、EGCO)等のエーテル系ゴム、多硫化ゴム(T)等のポリスルフィド系ゴム、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM、FZ)、塩素化ポリエチレン(CM)等の各種ゴムや、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合(ブレンド)して用いることができる。 Examples of rubber include butadiene rubbers such as natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR, 1,2-BR), styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), and butadiene. -Olefin rubbers such as diene special rubber such as acrylonitrile rubber (NBR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene rubber (EPM, EPDM), acrylic rubber (ACM, ANM), halogenated butyl rubber (X-IIR) , Urethane rubber such as urethane rubber (AU, EU), ether rubber such as hydrin rubber (CO, ECO, GCO, EGCO), polysulfide rubber such as polysulfide rubber (T), silicone rubber (Q), fluorine rubber (FKM, FZ), various rubbers such as chlorinated polyethylene (CM), styrene, Various thermoplastic elastomers such as olefin-based, polyvinyl chloride-based, polyurethane-based, polyester-based, polyamide-based, polybutadiene-based, trans-polyisoprene-based, fluororubber-based, chlorinated polyethylene-based, etc., are included. Two or more kinds can be used by mixing (blending).
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
Examples of the thermoplastic resin include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-vinyl acetate copolymer, modified polyolefins, polyamides (eg, nylon 6, nylon 46, nylon 66, nylon 610,
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル(不飽和ポリエステル)樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。
また、緩衝部642は、優れた復元性を有していることが好ましい。これにより、可動板21が緩衝部642に衝突する度に、緩衝部642によって可動板21の慣性力を吸収することができる。その結果、アクチュエータ1を所望の挙動で長時間連続的に駆動させることができる。
Examples of the thermosetting resin include epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, polyester (unsaturated polyester) resin, polyimide resin, silicone resin, polyurethane resin, and the like. A mixture of seeds or more can be used.
Moreover, it is preferable that the
また、緩衝部642の表面は、可動板21に対する離型性を有していることが好ましい。これにより、可動板21が緩衝部642に衝突した際、可動板21が衝突部642に貼り付くことで、可動板21の挙動が乱れたり、可動板21や緩衝部642が破損してしまったりすることを防止することができる。
以上、アクチュエータ1の構成について説明した。
Moreover, it is preferable that the surface of the
The configuration of the actuator 1 has been described above.
次に、アクチュエータ1の作動について詳細に説明する。
規制部材64がコイル641を備えているのと同様に、規制部材61は、コイル611を備えており、規制部材62は、コイル621を備えており、規制部材63は、コイル631を備えている。そして、このような4つのコイル611、621、631、641は、それぞれ、前記電圧印加手段に接続されている。
そして、例えば、前記電圧印加手段によって、図4に示すようなノコギリ波状の交流電圧を各コイル611、621、631、641に印加すると、各コイル611、621、631、641付近に、可動板21の厚さ方向の磁力線を有する磁界が発生し、かつ、その磁界の向きが周期的に切り替わる。
Next, the operation of the actuator 1 will be described in detail.
Similarly to the
Then, for example, when a sawtooth AC voltage as shown in FIG. 4 is applied to the
本実施形態では、可動板21の上側にあるコイル611、621から発生する磁界の向きが、互いに同じ向きになるように構成されている。これと同様に、可動板21の下側にあるコイル631、641から発生する磁界の向きが、互いに同じ向きになるように構成されている。さらに、基体2を介して対向するコイル611、631(コイル621、641についても同様)から発生する磁界の向きが、互いに反対方向となるように構成されている。
つまり、コイル611、621のそれぞれの下面付近がS極となっている場合には、コイル631、641のそれぞれの上面付近もS極となり、コイル611、621のそれぞれの下面付近がN極となっている場合には、コイル631、641のそれぞれの上面付近もN極となるように構成されている。
In the present embodiment, the directions of the magnetic fields generated from the
That is, when the vicinity of the lower surface of each of the
以下では、説明の便宜上、コイル611、621の下面付近およびコイル631、641の上面付近がそれぞれS極となっている場合を「第1の状態」とし、コイル611、621の下面付近およびコイル631、641の上面付近がそれぞれN極となっている場合を「第2の状態」とする。
第1の状態では、図5(a)に示すように、可動板21の回動中心軸Xに対して右側の部分が上方へ向けて変位するとともに、左側の部分が下方へ向けて変位する。つまり、可動板21が図5にて反時計回りに回動する。このときの可動板21の回動速度(角速度)は、ほぼ一定である。
Hereinafter, for convenience of explanation, the case where the vicinity of the lower surfaces of the
In the first state, as shown in FIG. 5A, the right portion is displaced upward and the left portion is displaced downward with respect to the rotation center axis X of the
そして、永久磁石72が緩衝部622に衝突するとともに、永久磁石73が緩衝部632に衝突することで、可動板21の回動が規制される。このとき、可動板21の慣性力は、緩衝部622、632に吸収される。このように、1対の緩衝部622、632によって可動板21の慣性力を吸収することで、より効率的に可動板21の慣性力を吸収することができる。
このような第1の状態では、コイル611と永久磁石71との間およびコイル641と永久磁石74との間のそれぞれに働く磁気反発力と、コイル621と永久磁石72との間およびコイル631と永久磁石73との間のそれぞれに働く磁気吸着力とで、可動板21を回動させる。そのため、大きい駆動力で可動板21を回動させることができる。
And while the
In such a first state, a magnetic repulsive force acting between the
可動板21が緩衝部622、632に衝突するとほぼ同時に、第1の状態から第2の状態に切り換わる。
第2の状態では、図5(b)に示すように、可動板21の回動中心軸Xに対して右側の部分が下方へ向けて変位するとともに、左側の部分が上方へ向けて変位する。つまり、可動板21が図5にて時計回りに回動する。このときの可動板21の回動速度(角速度)は、ほぼ一定であり、かつ、第1の状態での可動板21の回動速度と異なっている。
When the
In the second state, as shown in FIG. 5 (b), the right part is displaced downward and the left part is displaced upward with respect to the rotation center axis X of the
そして、永久磁石71が緩衝部612に衝突するとともに、永久磁石74が緩衝部642に衝突することで、可動板21の回動が規制される。このとき、可動板21の慣性力は、緩衝部612、642に吸収される。このように、1対の緩衝部612、642によって可動板21の慣性力を吸収することで、より効率的に可動板21の慣性力を吸収することができる。
And while the
このような第2の状態では、コイル611と永久磁石71との間およびコイル641と永久磁石74との間のそれぞれに働く磁気吸着力と、コイル621と永久磁石72との間およびコイル631と永久磁石73との間のそれぞれに働く磁気反発力とで、可動板21を回動させる。そのため、大きい駆動力で可動板21を回動させることができる。
そして、可動板21が緩衝部612、642に衝突するとほぼ同時に、第2の状態から前述した第1の状態に切り換わる。このように、第1の状態と第2の状態とを交互に繰り返すことで、1対の軸部材22、23を捩り変形させながら可動板21を回動中心軸Xまわりに回動させることができる。
In such a second state, the magnetic attractive force acting between the
Then, when the
ここで、例えば、従来のアクチュエータのように、可動板21を規制部材61〜64に衝突させずに回動させる場合、電界の向きが切り換わっても、その磁界により発生する磁気力(つまり、各コイル611〜614と、それぞれに対応する永久磁石71〜74との間に働く磁気反発力および磁気吸引力。以下同じ)に反発するような可動板21の慣性力が発生しているため、可動板21が磁界の変化(向きの切り換え)に追従できず、これが原因となって、可動板21の挙動が乱れてしまう(例えば、微小な振動が発生してしまう。この挙動の乱れを「不要振動」とも言う)。
Here, for example, when the
これに対して、本願発明では、規制部材61〜64によって可動板21の慣性力を吸収しているため、磁気力に反発するような可動板21の慣性力の発生を防止することができる。そのため、可動板21の不要振動が生じてしまうことを防止することができる。つまり、アクチュエータ1によれば、可動板21の挙動を所望のものに規制することができる。また、規制部材61〜64によって、可動板21の回動角(振幅)を規制することができるため、この点からも、可動板21の挙動を所望のものに規制することができる。なお、本明細書にて「可動板21の挙動を規制する」とは、可動板21の不要振動の発生を防止するとともに、可動板21の回動角を所望角度に規制することを意味する。
On the other hand, in this invention, since the inertial force of the
また、本実施形態では、4つのコイル611〜641から発生する磁界によって、可動板21を回動させているため、極めて大きい駆動力が得られる。そのため、例えば、可動板21(永久磁石71〜74および光反射部211を含む)と1対の軸部材22、23とで構成される振動系の共振周波数よりも極めて低い周波数で駆動させる場合(つまり、非共振で駆動させる場合)など、比較的大きい駆動力が必要となる場合に極めて適している。
Moreover, in this embodiment, since the
また、本実施形態では、ノコギリ波状の電圧を印加するように構成されているが、このような電圧を印加すると、電圧変化が急激なため、可動板21の回動方向が急激に切り換わる。すなわち、ノコギリ波状の電圧を印加すると可動板21の不要振動が極めて発生しやすくなる。しかし、アクチュエータ1では、緩衝部612〜642によって可動板21の慣性力を吸収しているため、ノコギリ波状の電圧を印加しても可動板21の不要振動の発生を防止することができる。
In the present embodiment, a sawtooth voltage is applied. However, when such a voltage is applied, the voltage change is abrupt, and thus the rotation direction of the
<第2実施形態>
次に、本発明の画像形成装置の第2実施形態について説明する。
図6は、本発明のアクチュエータの第2実施形態を示す模式的断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図6中の紙面上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言いう。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the actuator of the present invention. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 6 is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the right side as “right”, and the left side as “left”.
以下、第2実施形態のアクチュエータ1Aについて、前述した第1実施形態のアクチュエータ1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。また、前述した実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。
本発明の第2実施形態にかかるアクチュエータ1Aは、可動板の下面に永久磁石が設けられていない以外は、第1実施形態のアクチュエータ1とほぼ同様である。
Hereinafter, the
The
つまり、アクチュエータ1Aにおいては、可動板21の下面を緩衝部642に衝突させるとともに、永久磁石71の上面を緩衝部612に衝突させることで、可動板21の時計周りの回動を規制し、可動板21の下面を緩衝部632に衝突させるとともに、永久磁石72の上面を緩衝部622に衝突させることで、可動板21の反時計周りの回動を規制する。
That is, in the actuator 1 </ b> A, the lower surface of the
アクチュエータ1Aは、中立状態(つまり、図6に示す状態)にて、永久磁石71と規制部材61のギャップと、可動板21と規制部材64のギャップとがほぼ等しくなるように設計されている。同様に、永久磁石72と規制部材62のギャップと、可動板21と規制部材63のギャップとがほぼ等しくなるように設計されている。
本実施形態では、永久磁石71と規制部材61のギャップと、可動板21と規制部材64のギャップとをほぼ等しくするために、所望の厚さのスペーサ42を介して規制部材64を支持基板4に接合している。同様に、永久磁石72と規制部材62のギャップと、可動板21と規制部材63のギャップとをほぼ等しくするために、所望の厚さのスペーサ41を介して規制部材63を支持基板4に接合している。
The
In the present embodiment, in order to make the gap between the
なお、スペーサ部材31の厚さ(図6の上下方向での長さ)を所定の厚さとすることで、永久磁石71と規制部材61のギャップと、可動板21と規制部材64のギャップとをほぼ等しくし、かつ、永久磁石72と規制部材62のギャップと、可動板21と規制部材63のギャップとを等しくしてもよい。
また、永久磁石71、72は、可動板21の下面に設けられていてもよい。
以上説明したような第2実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
In addition, the gap between the
The
In the second embodiment as described above, the same effect as that of the first embodiment can be exhibited.
<第3実施形態>
次に、本発明の画像形成装置の第2実施形態について説明する。
図7は、本発明のアクチュエータの第3実施形態を示す模式的断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図7中の紙面上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
<Third Embodiment>
Next, a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a third embodiment of the actuator of the present invention. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 7 is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the right side as “right”, and the left side as “left”.
以下、第3実施形態のアクチュエータ1Bについて、前述した第1実施形態のアクチュエータ1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。また、前述した実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。
本発明の第3実施形態にかかるアクチュエータ1Bは、可動板21の下面側にのみ、永久磁石と、永久磁石に対応する規制部材とが配設されている以外は、第1実施形態のアクチュエータ1とほぼ同様である。
可動板21の上面には、光反射部211が設けられている。また、可動板21の下面であって、回動中心軸Xに対して左側に永久磁石73が設けられており、右側に永久磁石74が設けられている。このような永久磁石73、74は、可動板21の平面視にて、回動中心軸Xに対して対称的に設けられている。
Hereinafter, the
The
A
アクチュエータ1Bは、可動板21の上面に永久磁石が設けられておらず、可動板21の上面側に規制部材が設けられていない。そのため、例えば、アクチュエータ1Bを光スキャナとして用いる場合、可動板21の回動角を大きくしても、永久磁石や規制部材によって光走査が阻害されてしまうことがない。また、第1実施形態のアクチュエータ1と比較して、アクチュエータ1の小型化を図ることができる。
また、可動板21の上面に光反射部211のみを設ければよいため、光反射部211を大きくすることができる。
以上説明したような第3実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
In the actuator 1 </ b> B, no permanent magnet is provided on the upper surface of the
In addition, since only the
In the third embodiment as described above, the same effect as that of the first embodiment can be exhibited.
<第4実施形態>
次に、本発明の画像形成装置の第4実施形態について説明する。
図8は、本発明のアクチュエータの第4実施形態を示す模式的平面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図8中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described.
FIG. 8 is a schematic plan view showing a fourth embodiment of the actuator of the present invention. In the following, for convenience of explanation, the front side of the paper in FIG. 8 is referred to as “up”, the back side of the paper is referred to as “down”, the right side is referred to as “right”, and the left side is referred to as “left”.
以下、第4実施形態のアクチュエータ1Cについて、前述した実施形態のアクチュエータとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。また、前述した実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。
本発明の第4実施形態にかかるアクチュエータ1Cは、可動板の形状、永久磁石および規制部材の配置が異なる以外は、第3実施形態のアクチュエータ1Bとほぼ同様である。
Hereinafter, the actuator 1 </ b> C according to the fourth embodiment will be described focusing on differences from the actuator according to the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. The same reference numerals are given to the same components as those in the above-described embodiment.
The
可動板21は、図8に示す左右の各側壁から突出する突出部21a〜21dを有している。
突出部21a、21cは、回動中心軸Xに対して対称的に設けられている。同様に、突出部21b、21dは、回動中心軸Xに対して対称的に設けられている。このような突出部21a〜21dは、可動板21の平面視して、略正方形状をなしている。また、突出部21a〜21dは、互いに同一寸法かつ同一形状となっている。
The
The
突出部21aの下面(つまり、支持基板4と対向する面)には永久磁石71Cが設けられている。同様に、突出部21bの下面には、永久磁石72Cが設けられており、突出部21cの下面には、永久磁石73Cが設けられており、突出部21dの下面には、永久磁石74Cが設けられている。
さらに、支持基板4の上面であって、永久磁石71Cに対向する部位には、規制部材61Cが設けられており、永久磁石72Cに対向する部位には、規制部材62Cが設けられており、永久磁石73Cに対向する部位には、規制部材63Cが設けられており、永久磁石74Cに対向する部位には、規制部材64Cが設けられている。
71 C of permanent magnets are provided in the lower surface (namely, surface facing the support substrate 4) of the
Further, a regulating member 61C is provided on the upper surface of the
このようなアクチュエータ1Cは、可動板21の上面に永久磁石が設けられておらず、可動板21の上面側に規制部材が設けられていない。そのため、例えば、アクチュエータ1Bを光スキャナとして用いる場合、可動板21の回動角を大きくしても、永久磁石や規制部材によって光走査が阻害されてしまうことがない。
また、本実施形態では、4つの永久磁石71C〜74Cと、それぞれに対応する4つの規制部材61C〜64Cとで、可動板21を回動させるため、例えば、第3実施形態のアクチュエータ1Bと比べて、より大きい駆動力で可動板21を回動させることができる。
In such an actuator 1 </ b> C, no permanent magnet is provided on the upper surface of the
Moreover, in this embodiment, since the
以上説明したような第4実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上説明したようなアクチュエータ1〜1Cは、例えば、光スキャナ、光スイッチ、光アッテネータなどの光学デバイスに適用することができる。
アクチュエータ1を光スキャナとして用いた場合、アクチュエータ1(本発明にかかる光スキャナ)は、光反射部211で反射した光を走査する。
In the fourth embodiment as described above, the same effect as that of the first embodiment can be exhibited.
The actuators 1 to 1C as described above can be applied to optical devices such as an optical scanner, an optical switch, and an optical attenuator.
When the actuator 1 is used as an optical scanner, the actuator 1 (the optical scanner according to the present invention) scans the light reflected by the
このようなアクチュエータ(光スキャナ)は、例えば、プロジェクタ、レーザープリンタ、イメージング用ディスプレイ、バーコードリーダー、走査型共焦点顕微鏡などの画像形成装置に好適に適用することができる。その結果、優れた描画特性を有する画像形成装置を提供することができる。 Such an actuator (optical scanner) can be suitably applied to an image forming apparatus such as a projector, a laser printer, an imaging display, a barcode reader, and a scanning confocal microscope. As a result, an image forming apparatus having excellent drawing characteristics can be provided.
具体的に、図9に示すようなアクチュエータ1を用いた画像形成装置(プロジェクタ)100について説明する。なお、説明の便宜上、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。
プロジェクタ100は、レーザーなどの光を照出する光源装置101と、複数のダイクロイックミラー102と、水平走査用アクチュエータ103と、垂直走査用のアクチュエータ1とを有している。
Specifically, an image forming apparatus (projector) 100 using the actuator 1 as shown in FIG. 9 will be described. For convenience of explanation, the longitudinal direction of the screen S is referred to as “lateral direction”, and the direction perpendicular to the longitudinal direction is referred to as “vertical direction”.
The
光源装置101は、赤色光を照出する赤色光源装置101aと、青色光を照出する青色光源装置101bと、緑色光を照出する緑色光源装置101cとを備えている。
ダイクロイックミラー102は、赤色光源装置101a、青色光源装置101b、緑色光源装置101c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。
このようなプロジェクタ100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、赤色光源装置101a、青色光源装置101b、緑色光源装置101cのそれぞれから照出された光をダイクロイックミラー102で合成し、この合成された光が、水平走査用アクチュエータ103およびアクチュエータ1によって走査され、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。
The
The
Such a
ここで、水平走査用アクチュエータ103と垂直走査用アクチュエータ1の光走査について具体的に説明する。
まず、ダイクロイックミラー102で合成された光は、水平走査用アクチュエータ103によってスクリーンSの横方向に走査される(水平走査)。このとき、水平走査用アクチュエータ103は、例えば10〜30kHz程度の駆動周波数で駆動する。一般に、水平走査用アクチュエータ103は、その共振周波数が駆動周波数と等しくなるように設計されていて、水平走査用アクチュエータ103を共振駆動するように構成されている。
Here, the optical scanning of the
First, the light synthesized by the
このような水平走査用アクチュエータ103により走査された光は、垂直走査用のアクチュエータ1により、スクリーンSの縦方向に走査される(垂直走査)。このとき、アクチュエータ1は、例えば、60Hz程度の駆動周波数で駆動する。
アクチュエータ1は、例えば、可動板21が緩衝部612、642に衝突する位置(つまり図5(b)の状態)において、光反射部211で反射した光がスクリーンSの上端に走査されるように、かつ、可動板21が緩衝部622、632に衝突する位置(つまり図5(a)の状態)において、光反射部211で反射した光がスクリーンSの下端に走査されるように構成されている。
The light scanned by the
For example, the actuator 1 scans the upper end of the screen S with the light reflected by the
そして、アクチュエータ1は、可動板21を図5(b)の状態から図5(a)の状態へ向けて一定速度で回動させつつ、水平走査用アクチュエータ103で走査された光を光反射部211で反射させる。これにより、光反射部211で反射した光をスクリーンSの上端から下端に向けて走査することができる。
そして、アクチュエータ1は、スクリーンSの下端まで光を走査し終えると(つまり、図5(a)の状態となると)同時に、可動板21を図5(b)の状態とすべく、可動板21をすばやく回動させる。
そして、アクチュエータ1は、再度、可動板21を図5(b)の状態から図5(a)の状態へ向けて一定速度で回動させつつ、水平走査用アクチュエータ103で走査された光を光反射部211で反射させ、反射した光をスクリーンSの上端から下端に向けて走査する。
The actuator 1 rotates the
When the actuator 1 finishes scanning the light to the lower end of the screen S (that is, when the actuator 1 is in the state shown in FIG. 5A), the
The actuator 1 again rotates the
このような動作を繰り返すことで、アクチュエータ1は、垂直走査を行う。
ここで、可動板21を前述したような挙動で回動させるためには、例えば、図4に示すようなノコギリ波状の交流電圧を各コイル611〜641に印加する。また、可動板21を前述したような挙動で回動させるためには、可動板21を非共振で駆動させる必要もある。
By repeating such an operation, the actuator 1 performs vertical scanning.
Here, in order to rotate the
つまり、可動板21を前述したような挙動で回動させると、可動板21の不要振動が発生しやすく、また、可動板21を前述したような挙動で回動させるためには、大きい駆動力が必要となる。これらの観点から、アクチュエータ1は、垂直走査用のアクチュエータとして極めて適している。
以上の様にして、2次元的なカラー画像をスクリーンS上に形成することができる。
That is, if the
As described above, a two-dimensional color image can be formed on the screen S.
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、可動板を中心にほぼ左右対称な形状をなしている構造を説明したが、非対称であってもよい。
また、前述した実施形態では、可動板と1対の軸部材と支持部とが一体的に形成された基体を用いているものについて説明したが、これに限定されず、別体として形成されていてもよい。例えば、可動板と1対の軸部材とを一体的に形成するとともに、支持部を別体として形成し、支持部が各軸部材を介して可動板を回転自在に支持するように構成されていてもよい。
In the above-described embodiments, the actuator has been described as having a structure that is substantially symmetrical with respect to the movable plate. However, the actuator may be asymmetric.
Further, in the above-described embodiment, the description has been given of the case where the base body in which the movable plate, the pair of shaft members, and the support portion are integrally formed is used. However, the present invention is not limited to this and is formed as a separate body. May be. For example, the movable plate and the pair of shaft members are integrally formed, the support portion is formed as a separate body, and the support portion is configured to rotatably support the movable plate via each shaft member. May be.
また、前述した実施形態では、可動板の上側に2つの規制部材が設けられ、下側に2つの規制部材が設けられているもの(つまり、第1実施形態)や、可動板の下側に2つの規制部材が設けられているもの(つまり、第2実施形態)や、可動板の下側に4つの規制部材が設けられているもの(つまり、第3実施形態)について、説明したが、これに限定されない。例えば、規制部材は、1つであってもよいし、3つであってもよいし、5つ以上であってもよい。また、2つの規制部材が、可動板を介して互いに対抗するように設けられていてもよい。 In the above-described embodiment, two restriction members are provided on the upper side of the movable plate and two restriction members are provided on the lower side (that is, the first embodiment), or on the lower side of the movable plate. Although the two regulating members are provided (that is, the second embodiment) and the four regulating members are provided on the lower side of the movable plate (that is, the third embodiment), It is not limited to this. For example, the number of regulating members may be one, three, or five or more. Two restricting members may be provided so as to oppose each other via the movable plate.
また、前述した実施形態では、規制部材がコイルを備えているものについて説明したが、これに限定されず、規制部材は、コイルを備えていなくてもよい。この場合には、規制部材とは別にコイルを設ければ足りる。
また、可動板を駆動させる駆動源としてコイルと永久磁石を使用した電磁駆動を用いたものについて説明したが、これに限定されず、例えば、いわゆる静電駆動であってもよいし、いわゆる圧電駆動であってもよい。
Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated what the regulation member was provided with the coil, it is not limited to this, The regulation member does not need to be provided with the coil. In this case, it is sufficient to provide a coil separately from the regulating member.
Moreover, although what used the electromagnetic drive which uses a coil and a permanent magnet as a drive source which drives a movable plate was demonstrated, it is not limited to this, For example, what is called electrostatic drive may be used, and what is called piezoelectric drive It may be.
1、1A、1B、1C……アクチュエータ 2……基体 21……可動板 21a〜21d……突出部 211……光反射部 22、23……軸部材 24……支持部 31、32……スペーサ部材 311、321……空間 4……支持基板 41、42……スペーサ 5……蓋体 61〜64、61C〜64C……規制部材 611、621、631、641……コイル 612、622、632、642……緩衝部 71〜74、71C〜74C……永久磁石 100……画像形成装置(プロジェクタ) 101……光源装置 101a……赤色光源装置 101b……青色光源装置 101c……緑色光源装置 102……ダイクロイックミラー 103……水平走査用アクチュエータ S……スクリーン X……回動中心軸
1, 1A, 1B, 1C ...
Claims (12)
前記可動板と接合された付属物と、
前記可動板の板面と対向するように設けられ、前記可動板または前記付属物との衝突により前記可動板の挙動を規制する少なくとも1つの規制部材とを有し、
前記付属物は、前記可動板の厚さ方向に着磁された少なくとも1つの永久磁石であり、前記規制部材は、前記永久磁石に作用する磁界を発生させる磁界発生部と、前記可動板または前記永久磁石が衝突する部分に緩衝部と、を備え、前記磁界発生部の作動により、前記可動板を回動させるように構成されていることを特徴とするアクチュエータ。 A movable movable plate;
An accessory joined to the movable plate;
Provided so as to face the plate face of the movable plate, and at least one regulating member for regulating the behavior of the movable plate by colliding with the movable plate or the previous SL with genus product,
The accessory is at least one permanent magnet magnetized in the thickness direction of the movable plate, and the restricting member includes a magnetic field generating unit that generates a magnetic field acting on the permanent magnet, and the movable plate or the An actuator comprising: a buffer portion at a portion where the permanent magnet collides, and configured to rotate the movable plate by the operation of the magnetic field generating portion.
前記可動板と接合された付属物と、
前記可動板の板面と対向するように設けられ、前記可動板または前記付属物との衝突により前記可動板の挙動を規制する少なくとも1つの規制部材とを有し、
前記付属物は、前記可動板の厚さ方向に着磁された少なくとも1つの永久磁石であり、前記規制部材は、前記永久磁石に作用する磁界を発生させる磁界発生部と、前記可動板または前記永久磁石が衝突する部分に緩衝部と、を備え、前記磁界発生部の作動により、前記可動板を回動させるように構成されていることを特徴とする光スキャナ。 A rotatable movable plate provided with a light reflecting portion having light reflectivity;
An accessory joined to the movable plate;
Provided so as to face the plate face of the movable plate, and at least one regulating member for regulating the behavior of the movable plate by colliding with the movable plate or the previous SL with genus product,
The accessory is at least one permanent magnet magnetized in the thickness direction of the movable plate, and the restricting member includes a magnetic field generating unit that generates a magnetic field acting on the permanent magnet, and the movable plate or the An optical scanner comprising: a buffer portion at a portion where the permanent magnet collides, and configured to rotate the movable plate by the operation of the magnetic field generating portion.
前記可動板と接合された付属物と、
前記可動板の板面と対向するように設けられ、前記可動板または前記付属物との衝突により前記可動板の挙動を規制する少なくとも1つの規制部材とを有し、
前記付属物は、前記可動板の厚さ方向に着磁された少なくとも1つの永久磁石であり、前記規制部材は、前記永久磁石に作用する磁界を発生させる磁界発生部と、前記可動板または前記永久磁石が衝突する部分に緩衝部と、を備え、前記磁界発生部の作動により、前記可動板を回動させるように構成されている光スキャナを備えていることを特徴とする画像形成装置。 A rotatable movable plate provided with a light reflecting portion having light reflectivity;
An accessory joined to the movable plate;
Provided so as to face the plate face of the movable plate, and at least one regulating member for regulating the behavior of the movable plate by colliding with the movable plate or the previous SL with genus product,
The accessory is at least one permanent magnet magnetized in the thickness direction of the movable plate, and the restricting member includes a magnetic field generating unit that generates a magnetic field acting on the permanent magnet, and the movable plate or the An image forming apparatus, comprising: a buffer portion at a portion where the permanent magnet collides, and an optical scanner configured to rotate the movable plate by the operation of the magnetic field generating portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007151223A JP5040452B2 (en) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | Actuator, optical scanner and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007151223A JP5040452B2 (en) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | Actuator, optical scanner and image forming apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008304667A JP2008304667A (en) | 2008-12-18 |
JP2008304667A5 JP2008304667A5 (en) | 2010-06-24 |
JP5040452B2 true JP5040452B2 (en) | 2012-10-03 |
Family
ID=40233457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007151223A Expired - Fee Related JP5040452B2 (en) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | Actuator, optical scanner and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5040452B2 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013076845A1 (en) * | 2011-11-24 | 2013-05-30 | パイオニア株式会社 | Actuator manufacturing method and actuator |
JP5266410B2 (en) * | 2012-05-17 | 2013-08-21 | パイオニア株式会社 | Actuator manufacturing method and actuator |
JP5250134B2 (en) * | 2012-05-17 | 2013-07-31 | パイオニア株式会社 | Actuator manufacturing method and actuator |
JP5266411B2 (en) * | 2012-05-17 | 2013-08-21 | パイオニア株式会社 | Actuator manufacturing method and actuator |
JP6349851B2 (en) | 2014-03-27 | 2018-07-04 | セイコーエプソン株式会社 | Optical device and image display apparatus |
JP2017003744A (en) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | セイコーエプソン株式会社 | Optical device and image display device |
DE102016200599A1 (en) * | 2016-01-19 | 2017-07-20 | Robert Bosch Gmbh | MEMS device and method of operation for a MEMS device |
WO2018179041A1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | オリンパス株式会社 | Light deflector |
EP4191319A1 (en) * | 2018-03-09 | 2023-06-07 | Pioneer Corporation | Reflector with actuator, optical scanner, and mirror actuator |
JP2020003629A (en) * | 2018-06-28 | 2020-01-09 | パイオニア株式会社 | Optical scanner |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006323001A (en) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Canon Inc | Oscillating body apparatus and optical deflector using same |
JP2007052256A (en) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Fujifilm Corp | Rotational displacement type optical modulator and optical apparatus using the same |
-
2007
- 2007-06-07 JP JP2007151223A patent/JP5040452B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008304667A (en) | 2008-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5040452B2 (en) | Actuator, optical scanner and image forming apparatus | |
US7880571B2 (en) | Two-axis driving electromagnetic micro-actuator | |
JP3552601B2 (en) | Optical deflector and display device using the same | |
JP6056179B2 (en) | Optical scanner and image forming apparatus | |
US7773279B2 (en) | Actuator, optical scanner, and image forming apparatus | |
US7220009B2 (en) | Optical deflector | |
ES2410629T3 (en) | MEMS micro mirror mirror | |
JP6111532B2 (en) | Optical device, optical scanner, and image display device | |
JP2008040353A (en) | Optical device, optical scanner and image forming apparatus | |
JP2008304553A (en) | Actuator, optical scanner and image forming apparatus | |
JP5598296B2 (en) | Actuator, optical scanner and image forming apparatus | |
JP2010079266A (en) | Actuator, optical scanner and image forming apparatus | |
JP6388262B2 (en) | Scanner device | |
JP2008111882A (en) | Actuator, optical scanner and image forming apparatus | |
JP4720723B2 (en) | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus | |
JP2004102249A (en) | Micro-movable body | |
JP4984987B2 (en) | Actuator, optical scanner and image forming apparatus | |
JP2012123116A (en) | Actuator, optical scanner and image forming device | |
JP5991001B2 (en) | Optical device, optical scanner, and image display device | |
JP2006323001A (en) | Oscillating body apparatus and optical deflector using same | |
JP5092406B2 (en) | Actuator, optical scanner and image forming apparatus | |
JP4720729B2 (en) | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus | |
JP2016143020A (en) | Optical scanner, image display device, and head-mounted display | |
JP2010134420A (en) | Light scanning device and image forming device | |
JP2014126754A (en) | Optical scanner, image display unit and head-mounted display |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100507 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100507 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120110 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120308 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120327 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120523 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120612 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120625 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150720 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |