JP5639249B2 - 振動素子、光走査装置及び映像投影装置並びに画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態1に係る振動素子を備えたアクチュエータ装置の一例を示す概略図であり、図1(a)は概略上面図、図1(b)はA−A´断面図である。また、図2は、図1のアクチュエータ装置に接続される駆動手段の一例を示す概略図である。
加工硬化及び時効硬化型Co−Ni基合金として、35%Co、32%Ni、20%Cr、10%Moの組成を有するSPRON510の圧延材を用い、時効処理として550℃で2時間の熱処理を施して形成した振動部を有するものを実施例1の振動素子とした。なお、実施例1の振動素子の共振周波数は約2kHzとした。
SUS304と同じオーステナイト系ステンレス鋼の中で、機械特性のよいSUS301からなる振動部とした以外は実施例1と同様の構造を有するものを作製し、これを比較例1の振動素子とした。
析出硬化系ステンレス鋼のSUS631からなる振動部とした以外は実施例1と同様の構造を有するものを作製し、これを比較例2の振動素子とした。
加工硬化のみを施した以外は実施例1と同様の構造を有するものを比較例3の振動素子とした。
図10は、本発明の実施形態2に係る振動素子を備えたアクチュエータ装置の一例を示す概略断面図である。
図11は、本発明の実施形態3に係る振動素子を備えたアクチュエータ装置の一例を示す概略図であり、図11(a)は上面図、図11(b)はB−B´断面図、図11(c)はカバー装着構造例である。
図12は、本発明の実施形態4に係る振動素子を備えたアクチュエータ装置の一例を示す概略図であり、図12(a)は上面図、図12(b)はC−C´断面図、図12(c)はD−D´断面図である。
図13は、本発明の実施形態5に係る振動素子を備えた画像形成装置の概略図である。
図14は、本発明の実施形態6に係る振動素子を備えた映像投影装置の概略図である。
10 基板
20 保持部材
30 振動素子
31 梁部
311 ミラー設置部
32 質量体
322 光学ミラー部
323 磁石
40 カバー部材
50 減圧空間
60 フレーム
70 電界印加手段
75 駆動回路
100 圧電素子
200 画像形成装置
300 映像投影装置
Claims (16)
- 面心立方格子構造を有する金属材料を用いて形成された振動部と、
前記振動部を捻り振動させる駆動部と、を備え、
前記振動部は、駆動周波数と前記捻り振動の捻り振幅の大きさとの関係を示す共振特性曲線のピーク形状が捻り振幅の増加に伴って線対称から非線対称に変化する共振周波数特性を有し、
前記振動部は、前記共振特性曲線のピーク形状が前記線対称から非線対称に変化するときの、前記共振特性曲線のピーク形状における非線形性の大きさを表す規格化された共振周波数の変化量が、前記金属材料の捻り振動における振動減衰率を上回る捻り振幅以下の範囲で駆動されることを特徴とする振動素子。 - 前記振動部は、加工硬化及び時効硬化型の金属材料から形成されたことを特徴とする請求項1に記載の振動素子。
- 前記振動部は、加工硬化及び時効硬化型Co−Ni基合金から形成されたことを特徴とする請求項2に記載の振動素子。
- 前記振動部の少なくとも一部が配置される減圧空間を形成する減圧空間形成部をさらに備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の振動素子。
- 前記振動部に設けられる光学ミラー部をさらに備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の振動素子。
- 前記光学ミラー部は、前記振動部上に設けられると共に、前記振動部の幅寸法より大きい外形形状であり且つ前記振動部に対向する部分から外側に突出した部分が先端ほど漸小する形状を有することを特徴とする請求項5記載の振動素子。
- 前記振動部は、許容歪み振幅が3×10−3より大きいことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の振動素子。
- 振動のし易さを示すQ値が1000以上であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の振動素子。
- 前記振動部は、非磁性を示すことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の振動素子。
- 前記振動部は、梁状に設けられていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の振動素子。
- 前記振動部は、片持ち梁状に設けられていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の振動素子。
- 前記駆動部は、前記振動部に設けられる磁石と、前記磁石に作用する磁界を生じさせる磁界発生部とを有するものであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の振動素子。
- 前記駆動部は、外部から電圧を印加可能な圧電素子を有することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の振動素子。
- 面心立方格子構造を有する金属材料を用いて形成された振動部と、前記振動部に設けられる光学ミラー部と、前記振動部を捻り振動させる駆動部と、前記光学ミラー部のミラー面に光照射する光源とを備え、前記振動部は、駆動周波数と前記捻り振動の捻り振幅の大きさとの関係を示す共振特性曲線のピーク形状が捻り振幅の増加に伴って線対称から非線対称に変化する共振周波数特性を有し、前記振動部は、前記共振特性曲線のピーク形状が前記線対称から非線対称に変化するときの、前記共振特性曲線のピーク形状における非線形性の大きさを表す規格化された共振周波数の変化量が、前記金属材料の捻り振動における振動減衰率を上回る捻り振幅以下の範囲で駆動され、前記振動部による前記光学ミラー部の振動に基づいて光走査させることを特徴とする光走査装置。
- 面心立方格子構造を有する金属材料を用いて形成された振動部と、前記振動部に設けられる光学ミラー部と、前記振動部を捻り振動させる駆動部と、前記光学ミラー部のミラー面に光照射する光源とを備え、前記振動部は、駆動周波数と前記捻り振動の捻り振幅の大きさとの関係を示す共振特性曲線のピーク形状が捻り振幅の増加に伴って線対称から非線対称に変化する共振周波数特性を有し、前記振動部は、前記共振特性曲線のピーク形状が前記線対称から非線対称に変化するときの、前記共振特性曲線のピーク形状における非線形性の大きさを表す規格化された共振周波数の変化量が、前記金属材料の捻り振動における振動減衰率を上回る捻り振幅以下の範囲で駆動され、前記振動部による前記光学ミラー部の振動に基づいて光走査して映像を投影することを特徴とする映像投影装置。
- 面心立方格子構造を有する金属材料を用いて形成された振動部と、前記振動部に設けられる光学ミラー部と、前記振動部を捻り振動させる駆動部と、前記光学ミラー部のミラー面に光照射する光源とを備え、前記振動部は、駆動周波数と前記捻り振動の捻り振幅の大きさとの関係を示す共振特性曲線のピーク形状が捻り振幅の増加に伴って線対称から非線対称に変化する共振周波数特性を有し、前記振動部は、前記共振特性曲線のピーク形状が前記線対称から非線対称に変化するときの、前記共振特性曲線のピーク形状における非線形性の大きさを表す規格化された共振周波数の変化量が、前記金属材料の捻り振動における振動減衰率を上回る捻り振幅以下の範囲で駆動され、前記振動部による前記光学ミラー部の振動に基づいて光走査して画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
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