JP5539628B2 - 光走査用マイクロミラーデバイス、光走査装置、画像形成装置、表示装置および入力装置 - Google Patents
光走査用マイクロミラーデバイス、光走査装置、画像形成装置、表示装置および入力装置 Download PDFInfo
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Description
(1)式より、共振周波数は可動ミラー3の慣性モーメントやトーションバー1のバネ定数に大きく依存していることがわかる。慣性モーメントやバネ定数は、部材の物性的要素だけではなく、外形形状にも大きく依存する。
捩りバネであるトーションバーと、
前記トーションバーの一端に支持された、反射面を有すると共にダイヤモンドライクカーボン膜によって総体としての剛性が高められた可動ミラーと、
前記トーションバーの他端が結合された基板と、
前記基板に設けられ、前記可動ミラーを揺動させる揺動部と
を備え、
前記可動ミラーは、
母材と、
前記母材の表面粗さを平滑化するための反射面平滑化層と、
前記反射面平滑化層の上に蒸着によって形成された前記反射面を有する蒸着膜と
を備え、
前記トーションバーと、前記可動ミラーを支持する部分と、前記基板とが、1枚の金属板を打ち抜くことで形成され、
前記蒸着膜が前記反射面平滑化層の平坦な平面上に形成されていることを特徴とする光走査用マイクロミラーデバイスを提供する。
本実施形態は、図1ないし図6を用いて説明した光走査装置を改良発展させたものである。よって、既に説明した箇所には同一の参照符号を付与することで、説明を簡潔にする。なお、可動ミラー3は、捩りバネ(トーションバー1)の一端に支持されたミラーの一例である。また、基板30やジンバル8などは、トーションバー1の他端が結合された基板の一例である。また、固定コイル6、可動磁石7、圧電体31などは、基板に設けられ、ミラーを揺動させる揺動部の一例である。
図7は、反射面を平滑するための平滑化層の断面図である。図7が示しているように、可動ミラー3の母材23の表面には凹凸がある。仮に、平滑化層24を設けることなく母材23の上に直接的に反射面25を形成してしまうと、反射面25にも凹凸が生じる。そこで、図7が示すように、ミラー面の母材23の上に平滑化層24を設け、その上に反射面25を形成すれば、反射面25の凹凸が大幅に軽減される。よって、可動ミラー3の母材23に鏡面加工等を施さなくても、反射面25を鏡面にすることが可能となる。
光走査装置などに使用されるマイクロミラーデバイスの反射層25としては、例えば、チタン(Ti)やアルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)などの金属膜が用いられる。これらの金属膜は、蒸着やスパッタといった真空蒸着法などにより形成される。
厚さ300μmのSUS材(例:SUS304)の板に鏡面加工を加え、プレス加工により3×1mmの矩形板を切り出す。この矩形板がミラー面となる。本実施形態ではSUS材をプレス加工したが、本発明はこれに限られることはない。例えば、セラミックス材ならば成形法などが採用される。このように、材料やその後の工程によって最適なプロセスを選択すれば良い。
図8は、板波を利用した光走査装置を示す図である。厚さ300μmのSUS304板(基板30)から、プレス加工により図8に示したような形状を打ち抜く。すなわち、基板30、トーションバー1及び可動ミラーとが同一の素材により一体的に構成されている。すなわち、基板30、トーションバー1及び可動ミラーとが1枚の金属板を打ち抜くことで形成されている。なお、素材は、例えば、ステンレス鋼(SUS)である。
(光走査装置)
図10は、片持ち2振動子モデルの光走査装置を示した図である。この光走査装置も実施形態1と同様の方法で作製した。
上述した光走査装置は、光ビームを射出する光源と、光ビームを走査するマイクロミラーデバイスとを備える。このような光走査装置を画像形成装置に採用してもよい。画像形成装置は、光走査装置と、光走査装置により画像信号に応じた潜像を表面に形成される像担持体と、潜像を現像しトナー像を形成する現像装置と、トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備えている。
Claims (10)
- 捩りバネであるトーションバーと、
前記トーションバーの一端に支持された、反射面を有すると共にダイヤモンドライクカーボン膜によって総体としての剛性が高められた可動ミラーと、
前記トーションバーの他端が結合された基板と、
前記基板に設けられ、前記可動ミラーを揺動させる揺動部と
を備え、
前記可動ミラーは、
母材と、
前記母材の表面粗さを平滑化するための反射面平滑化層と、
前記反射面平滑化層の上に蒸着によって形成された前記反射面を有する蒸着膜と
を備え、
前記トーションバーと、前記可動ミラーを支持する部分と、前記基板とが、1枚の金属板を打ち抜くことで形成され、
前記蒸着膜が前記反射面平滑化層の平坦な平面上に形成されていることを特徴とする光走査用マイクロミラーデバイス。 - 捩りバネであるトーションバーと、
前記トーションバーに支持された、反射面を有すると共にダイヤモンドライクカーボン膜によって総体としての剛性が高められた可動ミラーと、
前記トーションバーが結合された基板と、
前記可動ミラーを揺動させる揺動部と
を備え、
前記可動ミラーは、
母材と、
前記母材の表面粗さを平滑化するための反射面平滑化層と、
前記平滑化層の上に蒸着によって形成された前記反射面を有する蒸着膜と
を備え、
前記トーションバーと、前記可動ミラーを支持する部分と、前記基板とが、1枚の金属板から形成され、
前記蒸着膜が前記反射面平滑化層の平坦な平面上に形成されていることを特徴とする光走査用マイクロミラーデバイス。 - 前記金属板は、SUSであることを特徴とする請求項1または2に記載の光走査用マイクロミラーデバイス。
- 前記揺動部は、前記可動ミラーを揺動させるための板波を前記基板に発生させる板波発生素子であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光走査用マイクロミラーデバイス。
- 前記板波発生素子は、圧電素子であることを特徴とする請求項4に記載の光走査用マイクロミラーデバイス。
- 前記揺動部は、前記基板の変形を伴う板波によって前記可動ミラーを揺動させることを特徴とする請求項1または2に記載の光走査用マイクロミラーデバイス。
- 光走査装置であって、
光ビームを射出する光源と、
前記光ビームを走査する、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の光走査用マイクロミラーデバイスと
を含むことを特徴とする光走査装置。 - 画像形成装置であって、
請求項7に記載の光走査装置と、
前記光走査装置により画像信号に応じた潜像を表面に形成される像担持体と、
前記潜像を現像しトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を記録媒体上に転写する転写装置と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置と
を含むことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の光走査用マイクロミラーデバイスを備えたことを特徴とする表示装置。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の光走査用マイクロミラーデバイスを備えたことを特徴とする入力装置。
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