JP5803586B2 - Mirror device, optical scanner and image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、ミラーデバイス、光スキャナーおよび画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a mirror device, an optical scanner, and an image forming apparatus.

例えば、プロジェクター、プリンター等にて光走査により描画を行うための光スキャナーとして、特許文献1に、2次元的に光を走査する光スキャナーが開示されている。
特許文献1に記載の光スキャナーは、枠状部材と、枠状部材を第1の軸周りに回動可能とするように、枠状部材の第1の軸に沿う方向の両端に設けられた1対の第1の軸部材と、枠状部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備える可動板と、可動板を第1の軸に直交する第2の軸周りに回動可能とするように、可動板の第2の軸に沿う方向の両端に設けられ、可動板を枠状部材に支持する1対の第2の軸部材と、枠状部材に設けられ、両極が第1の軸を挟んで配置された2つの第1永久磁石と、可動板に設けられ、両極が第1の軸を挟んで配置された第2永久磁石と、枠状部材に対向するように配置され、電圧の印加により第1永久磁石および第2永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを備えている。そして、第1永久磁石および第2永久磁石は、第1の軸に対して傾斜し、かつ第1永久磁石の方向と第2永久磁石の磁極の方向とが同じになるように配置されている。
For example, Patent Document 1 discloses an optical scanner that scans light two-dimensionally as an optical scanner for performing drawing by optical scanning with a projector, a printer, or the like.
The optical scanner described in Patent Literature 1 is provided at both ends of the frame-shaped member along the first axis so that the frame-shaped member and the frame-shaped member can be rotated around the first axis. A pair of first shaft members, a movable plate provided on the inner side of the frame-like member and provided with a light reflecting portion having light reflectivity, and the movable plate rotated around a second axis orthogonal to the first axis. A pair of second shaft members that are provided at both ends of the movable plate along the second axis so as to be movable, and that support the movable plate on the frame-shaped member; Are provided on the movable plate with the two first permanent magnets arranged with the first axis sandwiched therebetween, the second permanent magnet with the both poles arranged with the first axis sandwiched therebetween, and the frame-like member. A coil that generates a magnetic field acting on the first permanent magnet and the second permanent magnet by applying a voltage, and a voltage application that applies a voltage to the coil And a stage. The first permanent magnet and the second permanent magnet are inclined with respect to the first axis, and are arranged so that the direction of the first permanent magnet and the direction of the magnetic pole of the second permanent magnet are the same. .

しかながら、特許文献1に記載の光スキャナーでは、第1永久磁石の軸線が第1の軸に対して傾斜しているので、駆動の際、第1の軸部材は、捩れ変形しつつ、特許文献1の図2中の上下方向にも湾曲または屈曲し、これにより、第1の軸部材に複合応力が生じ、第1の軸部材が破損するおそれがある。
そこで、第1永久磁石は、その軸線が第1の軸に対して直交するように配置することが好ましい。また、第2永久磁石も、その軸線が第2の軸に対して直交するように配置することが好ましい。第1永久磁石をその軸線が第1の軸に対して直交するように配置し、第2永久磁石をその軸線が第2の軸に対して直交するように配置してなる光スキャナーとしては、特許文献2に開示されている。
However, in the optical scanner described in Patent Document 1, since the axis of the first permanent magnet is inclined with respect to the first axis, the first shaft member is torsionally deformed while being driven. 2 may also be bent or bent in the vertical direction in FIG. 2 of Document 1, thereby causing a composite stress in the first shaft member, which may break the first shaft member.
Therefore, it is preferable to arrange the first permanent magnet so that the axis thereof is orthogonal to the first axis. The second permanent magnet is also preferably arranged so that its axis is perpendicular to the second axis. As an optical scanner in which the first permanent magnet is arranged so that its axis is perpendicular to the first axis, and the second permanent magnet is arranged so that its axis is perpendicular to the second axis, It is disclosed in Patent Document 2.

但し、特許文献1に記載の光スキャナーは、回動する枠状部材および可動板にそれぞれ永久磁石が設けられた「ムービングマグネット」と呼ばれる形態のものであるのに対し、特許文献2に記載の光スキャナーは、枠状部材にコイルが設けられ、可動板に永久磁石が設けられた「ムービングコイル」と、「ムービングマグネットタイプ」とを組み合わせた形態のものである。
このため、特許文献2に記載の光スキャナーでは、枠状部材にコイルが設けられているので、駆動の際、コイルが発熱し、その熱により枠状部材に撓みが生じるという問題がある。
However, the optical scanner described in Patent Document 1 has a form called a “moving magnet” in which a permanent magnet is provided on each of the rotating frame-shaped member and the movable plate, whereas the optical scanner described in Patent Document 2 is described. The optical scanner is a combination of a “moving coil type” in which a coil is provided on a frame-like member and a permanent magnet is provided on a movable plate, and a “moving magnet type”.
For this reason, in the optical scanner described in Patent Document 2, since the coil is provided in the frame-shaped member, there is a problem in that the coil generates heat during driving and the frame-shaped member is bent by the heat.

そこで、前記コイルの発熱により枠状部材に撓みが生じるという問題を解決する方法として、特許文献2に記載の光スキャナーを「ムービングマグネット」に適用すること、すなわち、第1永久磁石を第1の軸に対して直交するように枠状部材に設け、第2永久磁石を第2の軸に対して直交するように可動板に設けることが考えられるが、この場合は、下記の問題が生じる。   Therefore, as a method of solving the problem that the frame-shaped member is bent due to the heat generation of the coil, the optical scanner described in Patent Document 2 is applied to the “moving magnet”, that is, the first permanent magnet is replaced with the first permanent magnet. Although it is conceivable that the frame-shaped member is provided so as to be orthogonal to the axis and the second permanent magnet is provided on the movable plate so as to be orthogonal to the second axis, in this case, the following problem occurs.

まず、硬磁性体を着磁して第1永久磁石、第2永久磁石とする際は、着磁前の硬磁性体を枠状部材および可動板に設置した後にその着磁を行う必要がある。その理由は、既に着磁がなされて第1永久磁石、第2永久磁石となったものをそれぞれ枠状部材および可動板に設置しようとすると、第1永久磁石、第2永久磁石をそれぞれ枠状部材および可動板上に配置した際に、第1永久磁石と第2永久磁石とが磁力によって引き寄せ合い、その力によって枠状部材および可動板の構造が破壊されたり、また、第1永久磁石と第2永久磁石とが吸着し、第1永久磁石、第2永久磁石を設置できないからである。なお、第1永久磁石、第2永久磁石をそれぞれ枠状部材および可動板に設置できるようにするには、第1永久磁石と第2永久磁石との離間距離を大きくする必要があり、光スキャナーが大型化する。   First, when the hard magnetic material is magnetized to be the first permanent magnet and the second permanent magnet, it is necessary to magnetize the hard magnetic material before it is set on the frame member and the movable plate. . The reason is that if the first permanent magnet and the second permanent magnet already magnetized are installed on the frame-like member and the movable plate, respectively, the first permanent magnet and the second permanent magnet are each frame-like. When arranged on the member and the movable plate, the first permanent magnet and the second permanent magnet are attracted by a magnetic force, and the structure of the frame-shaped member and the movable plate is destroyed by the force, or the first permanent magnet and This is because the second permanent magnet is attracted and the first permanent magnet and the second permanent magnet cannot be installed. In order to be able to install the first permanent magnet and the second permanent magnet on the frame-shaped member and the movable plate, respectively, it is necessary to increase the distance between the first permanent magnet and the second permanent magnet. Increases in size.

しかしながら、着磁前の硬磁性体を枠状部材および可動板に設置した後にその着磁を行う場合も、第1永久磁石の軸線と第2永久磁石の軸線とが直交しているので、同時に着磁を行うことができず、第1永久磁石を第1の軸に対して直交するように枠状部材に設け、第2永久磁石を第2の軸に対して直交するように可動板に設けてなる光スキャナーを実現することができないという問題がある。また、第1永久磁石と第2永久磁石との一方を着磁した後に他方を着磁する場合は、着磁のための磁界によって着磁済の永久磁石に大きな力が加わり、軸部材(梁)が破壊されるため、着磁ができないという問題がある。   However, even when the hard magnetic body before magnetization is installed on the frame-shaped member and the movable plate, the magnetization of the first permanent magnet and the axis of the second permanent magnet are orthogonal to each other. Magnetization cannot be performed, the first permanent magnet is provided on the frame-like member so as to be orthogonal to the first axis, and the second permanent magnet is provided on the movable plate so as to be orthogonal to the second axis. There is a problem that the provided optical scanner cannot be realized. Further, when magnetizing one of the first permanent magnet and the second permanent magnet and then magnetizing the other, a large force is applied to the magnetized permanent magnet by the magnetic field for magnetization, and the shaft member (beam ) Is destroyed, and there is a problem that magnetization cannot be performed.

特開2010−79266号公報JP 2010-79266 A 特開2004−110005号公報JP 2004-110005 A

本発明の目的は、装置の小型化および低コスト化を図りつつ、第2の軸部材に複合応力が生じることを防止または抑制することができ、可動板を第1の軸および第1の軸に直交する第2の軸の周りに回動(搖動)させることのできるミラーデバイス、光スキャナー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 reduce or reduce the cost of the apparatus while preventing or suppressing the occurrence of composite stress in the second shaft member, and the movable plate is made to be the first shaft and the first shaft. It is an object to provide a mirror device, an optical scanner, and an image forming apparatus that can be rotated (swinged) around a second axis orthogonal to the first axis.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のミラーデバイスは、光反射性を有する光反射部を備え、第1の軸周りに揺動可能な可動板と、
前記可動板の前記第1の軸に沿う方向の両端に接続された第1の軸部材と、
前記可動板を囲んでおり、前記第1の軸部材が接続され、前記第1の軸に直交する第2の軸周りに揺動可能な枠状部材と、
前記枠状部材の前記第2の軸に沿う方向の両端に接続された第2の軸部材と、
前記可動板に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第1の軸を挟んで配置された長手形状をなす第1永久磁石と、
前記枠状部材に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第2の軸を挟んで配置された長手形状をなす第2永久磁石と、を備え、
前記第1永久磁石は、該第1永久磁石の軸線が前記第1の軸部材の軸線および前記第2の軸部材の軸線に対して傾斜して配置され、
前記第2永久磁石は、該第2永久磁石の軸線が前記第2の軸部材の軸線に対して直交して配置されていることを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
A mirror device of the present invention includes a light reflecting portion having light reflectivity, and a movable plate that can swing around a first axis;
A first shaft member connected to both ends of the movable plate in the direction along the first axis;
A frame-shaped member surrounding the movable plate, to which the first shaft member is connected, and swingable around a second axis orthogonal to the first axis;
A second shaft member connected to both ends of the frame-shaped member in a direction along the second axis;
A first permanent magnet that is disposed on the movable plate and has a longitudinal shape in which one magnetic pole and the other magnetic pole are disposed across the first axis;
A second permanent magnet arranged in the frame-like member and having a longitudinal shape in which one magnetic pole and the other magnetic pole are arranged across the second axis,
The first permanent magnet is disposed such that an axis of the first permanent magnet is inclined with respect to an axis of the first shaft member and an axis of the second shaft member,
The second permanent magnet is characterized in that an axis of the second permanent magnet is arranged orthogonal to the axis of the second shaft member.

これにより、装置の小型化および低コスト化を図りつつ、可動板を第1の軸および第1の軸に直交する第2の軸の周りに回動(搖動)させることができる。また、簡単かつ小型な構成でありながら、第1永久磁石と第2永久磁石が設けられているため、コイルの数が少なくても大きな駆動力を得ることができる。これにより、振動系の走査角を大きくすることができるとともに、高速走査も可能となる。   Thereby, the movable plate can be rotated (swinged) around the first axis and the second axis orthogonal to the first axis while reducing the size and cost of the apparatus. Moreover, since the first permanent magnet and the second permanent magnet are provided in a simple and small configuration, a large driving force can be obtained even if the number of coils is small. As a result, the scanning angle of the vibration system can be increased and high-speed scanning is also possible.

また、第2永久磁石は、その軸線が第2の軸部材の軸線に対して直交するように配置されているので、第2の軸部材に複合応力が生じることを防止または抑制することができ、また、可動板の第2の軸周りの回動角を大きくすることができる。
また、第1永久磁石は、その軸線が第1の軸部材の軸線に対して傾斜するように配置され、これにより第1永久磁石の軸線と第2永久磁石の軸線とが直交しないので、第1永久磁石用の硬磁性体および第2永久磁石用の硬磁性体をそれぞれ枠状部材および可動板に設置した状態で、着磁を確実に行うことができる。
Further, since the second permanent magnet is arranged so that its axis is orthogonal to the axis of the second shaft member, it is possible to prevent or suppress the occurrence of composite stress in the second shaft member. Moreover, the rotation angle around the second axis of the movable plate can be increased.
Further, the first permanent magnet is arranged such that its axis is inclined with respect to the axis of the first shaft member, whereby the axis of the first permanent magnet and the axis of the second permanent magnet are not orthogonal to each other. Magnetization can be reliably performed in a state in which the hard magnetic body for the first permanent magnet and the hard magnetic body for the second permanent magnet are installed on the frame-shaped member and the movable plate, respectively.

本発明のミラーデバイスでは、前記第1の軸部材の軸線と、前記第1永久磁石の軸線とのなす角θは、30°以上60°以下であることが好ましい。
これにより、円滑かつ確実に可動板を第1の軸の周りに回動させることができ、また、前記着磁を確実に行うことができる。
本発明のミラーデバイスでは、前記第2永久磁石は、前記第2の軸部材の軸線に対して線対称に配置されていることが好ましい。
これにより、可動板を円滑に第2の軸の周りに回動させることができる。
In the mirror device of the present invention, it is preferable that an angle θ formed by the axis of the first shaft member and the axis of the first permanent magnet is 30 ° or more and 60 ° or less.
As a result, the movable plate can be smoothly and reliably rotated around the first axis, and the magnetization can be reliably performed.
In the mirror device according to the aspect of the invention, it is preferable that the second permanent magnet is arranged symmetrically with respect to the axis of the second shaft member.
Thereby, the movable plate can be smoothly rotated around the second axis.

本発明のミラーデバイスでは、前記可動板は、第1の凹部を有しており、
前記第1永久磁石は、前記第1の凹部内に配置されていることが好ましい。
これにより、第1永久磁石と、可動板と、第1の軸部材とで構成される、第1の軸部材を回動軸とする第1の振動系の慣性モーメントを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
In the mirror device of the present invention, the movable plate has a first recess,
It is preferable that the first permanent magnet is disposed in the first recess.
Thereby, it is possible to reduce the moment of inertia of the first vibration system including the first permanent magnet, the movable plate, and the first shaft member and having the first shaft member as the rotation axis. The size of the apparatus can be reduced.

本発明のミラーデバイスでは、前記枠状部材は、第2の凹部または孔を有しており、
前記第2永久磁石は、前記第2の凹部または前記孔内に配置されていることが好ましい。
これにより、第2の軸部材に複合応力が生じることをより確実に防止または抑制することができる。
In the mirror device of the present invention, the frame-like member has a second recess or hole,
It is preferable that the second permanent magnet is disposed in the second recess or the hole.
Thereby, it can prevent or suppress more reliably that a composite stress arises in the 2nd shaft member.

本発明のミラーデバイスでは、2つの前記第2永久磁石を有しており、
前記2つの第2永久磁石は、互いが前記第1の軸部材の軸線に対して線対称に配置されていることが好ましい。
これにより、可動板をより円滑に第2の軸周りに回動させることができ、また、可動板の第2の軸周りの回動角をより大きくすることができる。
The mirror device of the present invention has the two second permanent magnets,
The two second permanent magnets are preferably arranged symmetrically with respect to the axis of the first shaft member.
Thereby, the movable plate can be rotated more smoothly around the second axis, and the rotation angle of the movable plate around the second axis can be further increased.

本発明の光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備え、第1の軸周りに揺動可能な可動板と、
前記可動板の前記第1の軸に沿う方向の両端に接続された第1の軸部材と、
前記可動板を囲んでおり、前記第1の軸部材が接続され、前記第1の軸に直交する第2の軸周りに揺動可能な枠状部材と、
前記枠状部材の前記第2の軸に沿う方向の両端に接続された第2の軸部材と、
前記可動板に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第1の軸を挟んで配置された長手形状をなす第1永久磁石と、
前記枠状部材に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第2の軸を挟んで配置された長手形状をなす第2永久磁石と、
前記枠状部材に対向して配置され、電圧の印加により前記第1永久磁石および前記第2永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記第1永久磁石は、該第1永久磁石の軸線が前記第1の軸部材の軸線および前記第2の軸部材の軸線に対して傾斜して配置され、
前記第2永久磁石は、該第2永久磁石の軸線が前記第2の軸部材の軸線に対して直交して配置されており、
前記電圧印加手段は、第1周波数の第1の電圧を発生させる第1電圧発生部と、前記第1周波数と周波数の異なる第2周波数の第2の電圧を発生させる第2電圧発生部と、前記第1の電圧と前記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第1周波数で前記第2の軸周りに揺動させるとともに、前記第2周波数で前記第1の軸周りに揺動させるよう構成されていることを特徴とする。
An optical scanner of the present invention includes a light reflecting portion having light reflectivity, and a movable plate that can swing around a first axis;
A first shaft member connected to both ends of the movable plate in the direction along the first axis;
A frame-shaped member surrounding the movable plate, to which the first shaft member is connected, and swingable around a second axis orthogonal to the first axis;
A second shaft member connected to both ends of the frame-shaped member in a direction along the second axis;
A first permanent magnet that is disposed on the movable plate and has a longitudinal shape in which one magnetic pole and the other magnetic pole are disposed across the first axis;
A second permanent magnet that is disposed on the frame-shaped member and has a longitudinal shape in which one magnetic pole and the other magnetic pole are disposed across the second axis;
A coil that is arranged opposite to the frame-like member and generates a magnetic field that acts on the first permanent magnet and the second permanent magnet by applying a voltage;
Voltage application means for applying a voltage to the coil,
The first permanent magnet is disposed such that an axis of the first permanent magnet is inclined with respect to an axis of the first shaft member and an axis of the second shaft member,
The second permanent magnet is arranged such that the axis of the second permanent magnet is orthogonal to the axis of the second shaft member,
The voltage applying means includes: a first voltage generating unit that generates a first voltage having a first frequency; a second voltage generating unit that generates a second voltage having a second frequency different from the first frequency; A voltage superimposing unit that superimposes the first voltage and the second voltage, and applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil, thereby moving the movable plate at the first frequency. It is configured to swing around the second axis and swing around the first axis at the second frequency.

これにより、装置の小型化および低コスト化を図りつつ、可動板を第1の軸および第1の軸に直交する第2の軸の周りに回動(搖動)させることができる。また、簡単かつ小型な構成でありながら、第1永久磁石と第2永久磁石が設けられているため、コイルの数が少なくても大きな駆動力を得ることができる。これにより、振動系の走査角を大きくすることができるとともに、高速走査も可能となる。   Thereby, the movable plate can be rotated (swinged) around the first axis and the second axis orthogonal to the first axis while reducing the size and cost of the apparatus. Moreover, since the first permanent magnet and the second permanent magnet are provided in a simple and small configuration, a large driving force can be obtained even if the number of coils is small. As a result, the scanning angle of the vibration system can be increased and high-speed scanning is also possible.

また、第2永久磁石は、その軸線が第2の軸部材の軸線に対して直交するように配置されているので、第2の軸部材に複合応力が生じることを防止または抑制することができ、また、可動板の第2の軸周りの回動角を大きくすることができる。
また、第1永久磁石は、その軸線が第1の軸部材の軸線に対して傾斜するように配置され、これにより第1永久磁石の軸線と第2永久磁石の軸線とが直交しないので、第1永久磁石用の硬磁性体および第2永久磁石用の硬磁性体をそれぞれ枠状部材および可動板に設置した状態で、着磁を確実に行うことができる。
Further, since the second permanent magnet is arranged so that its axis is orthogonal to the axis of the second shaft member, it is possible to prevent or suppress the occurrence of composite stress in the second shaft member. Moreover, the rotation angle around the second axis of the movable plate can be increased.
Further, the first permanent magnet is arranged such that its axis is inclined with respect to the axis of the first shaft member, whereby the axis of the first permanent magnet and the axis of the second permanent magnet are not orthogonal to each other. Magnetization can be reliably performed in a state in which the hard magnetic body for the first permanent magnet and the hard magnetic body for the second permanent magnet are installed on the frame-shaped member and the movable plate, respectively.

本発明の画像形成装置は、光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、
光反射性を有する光反射部を備え、第1の軸周りに揺動可能な可動板と、
前記可動板の前記第1の軸に沿う方向の両端に接続された第1の軸部材と、
前記可動板を囲んでおり、前記第1の軸部材が接続され、前記第1の軸に直交する第2の軸周りに揺動可能な枠状部材と、
前記枠状部材の前記第2の軸に沿う方向の両端に接続された第2の軸部材と、
前記可動板に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第1の軸を挟んで配置された長手形状をなす第1永久磁石と、
前記枠状部材に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第2の軸を挟んで配置された長手形状をなす第2永久磁石と、
前記枠状部材に対向して配置され、電圧の印加により前記第1永久磁石および前記第2永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記第1永久磁石は、該第1永久磁石の軸線が前記第1の軸部材の軸線および前記第2の軸部材の軸線に対して傾斜して配置され、
前記第2永久磁石は、該第2永久磁石の軸線が前記第2の軸部材の軸線に対して直交して配置されており、
前記電圧印加手段は、第1周波数の第1の電圧を発生させる第1電圧発生部と、前記第1周波数と周波数の異なる第2周波数の第2の電圧を発生させる第2電圧発生部と、前記第1の電圧と前記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第1周波数で前記第2の軸周りに揺動させるとともに、前記第2周波数で前記第1の軸周りに揺動させるよう構成されていることを特徴とする。
An image forming apparatus of the present invention includes a light source that emits light,
An optical scanner that scans the light from the light source,
The optical scanner is
A movable plate provided with a light reflecting portion having light reflectivity and swingable about a first axis;
A first shaft member connected to both ends of the movable plate in the direction along the first axis;
A frame-shaped member surrounding the movable plate, to which the first shaft member is connected, and swingable around a second axis orthogonal to the first axis;
A second shaft member connected to both ends of the frame-shaped member in a direction along the second axis;
A first permanent magnet that is disposed on the movable plate and has a longitudinal shape in which one magnetic pole and the other magnetic pole are disposed across the first axis;
A second permanent magnet that is disposed on the frame-shaped member and has a longitudinal shape in which one magnetic pole and the other magnetic pole are disposed across the second axis;
A coil that is arranged opposite to the frame-like member and generates a magnetic field that acts on the first permanent magnet and the second permanent magnet by applying a voltage;
Voltage application means for applying a voltage to the coil,
The first permanent magnet is disposed such that an axis of the first permanent magnet is inclined with respect to an axis of the first shaft member and an axis of the second shaft member,
The second permanent magnet is arranged such that the axis of the second permanent magnet is orthogonal to the axis of the second shaft member,
The voltage applying means includes: a first voltage generating unit that generates a first voltage having a first frequency; a second voltage generating unit that generates a second voltage having a second frequency different from the first frequency; A voltage superimposing unit that superimposes the first voltage and the second voltage, and applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil, thereby moving the movable plate at the first frequency. It is configured to swing around the second axis and swing around the first axis at the second frequency.

これにより、装置の小型化および低コスト化を図りつつ、可動板を第1の軸および第1の軸に直交する第2の軸の周りに回動(搖動)させることができる。また、簡単かつ小型な構成でありながら、第1永久磁石と第2永久磁石が設けられているため、コイルの数が少なくても大きな駆動力を得ることができる。これにより、振動系の走査角を大きくすることができるとともに、高速走査も可能となる。   Thereby, the movable plate can be rotated (swinged) around the first axis and the second axis orthogonal to the first axis while reducing the size and cost of the apparatus. Moreover, since the first permanent magnet and the second permanent magnet are provided in a simple and small configuration, a large driving force can be obtained even if the number of coils is small. As a result, the scanning angle of the vibration system can be increased and high-speed scanning is also possible.

また、第2永久磁石は、その軸線が第2の軸部材の軸線に対して直交するように配置されているので、第2の軸部材に複合応力が生じることを防止または抑制することができ、また、可動板の第2の軸周りの回動角を大きくすることができる。
また、第1永久磁石は、その軸線が第1の軸部材の軸線に対して傾斜するように配置され、これにより第1永久磁石の軸線と第2永久磁石の軸線とが直交しないので、第1永久磁石用の硬磁性体および第2永久磁石用の硬磁性体をそれぞれ枠状部材および可動板に設置した状態で、着磁を確実に行うことができる。
Further, since the second permanent magnet is arranged so that its axis is orthogonal to the axis of the second shaft member, it is possible to prevent or suppress the occurrence of composite stress in the second shaft member. Moreover, the rotation angle around the second axis of the movable plate can be increased.
Further, the first permanent magnet is arranged such that its axis is inclined with respect to the axis of the first shaft member, whereby the axis of the first permanent magnet and the axis of the second permanent magnet are not orthogonal to each other. Magnetization can be reliably performed in a state in which the hard magnetic body for the first permanent magnet and the hard magnetic body for the second permanent magnet are installed on the frame-shaped member and the movable plate, respectively.

本発明の光スキャナーの第1実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows 1st Embodiment of the optical scanner of this invention. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図1に示す光スキャナーが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the voltage application means of the drive means with which the optical scanner shown in FIG. 1 is provided. 図3に示す第1の電圧発生部および第2の電圧発生部での発生電圧の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the voltage generated in the 1st voltage generation part shown in FIG. 3, and a 2nd voltage generation part. 本発明の光スキャナーの第2実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows 2nd Embodiment of the optical scanner of this invention. 図5のB−B線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 5. 本発明の光スキャナーの第3実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the optical scanner of this invention. 本発明の光スキャナーの第4実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 4th Embodiment of the optical scanner of this invention. 本発明の画像形成装置の実施形態を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

以下、本発明のミラーデバイス、光スキャナー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。なお、下記の実施形態では、代表的に、本発明のミラーデバイスを光スキャナーに適用した場合について説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の光スキャナーの第1実施形態を示す平面図、図2は、図1のA−A線断面図、図3は、図1に示す光スキャナーが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図、図4は、図3に示す第1の電圧発生部および第2の電圧発生部での発生電圧の一例を示す図である。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中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a mirror device, an optical scanner, and an image forming apparatus of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following embodiment, a case where the mirror device of the present invention is applied to an optical scanner will be described as a representative example.
<First Embodiment>
1 is a plan view showing a first embodiment of the optical scanner of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a voltage application of driving means provided in the optical scanner shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the means, and FIG. 4 is a diagram showing an example of the voltage generated in the first voltage generator and the second voltage generator shown in FIG. In the following, for convenience of explanation, the front side of the paper in FIG. 1 is called “up”, the back side of the paper is called “down”, the right side is called “right”, the left side is called “left”, and the upper side in FIG. The upper side, the lower side is called “lower”, the right side is called “right”, and the left side is called “left”.

図1および図2に示すように、光スキャナー10は、ミラーデバイス1と、ホルダー17と、コイル30と、コイル30に電圧を印加する電圧印加手段40とを備えている。ミラーデバイス1は、可動板本体110および光反射性を有する光反射部12を備える可動板11と、1対の軸部材(第1の軸部材)13a、13bと、枠状部材14と、1対の軸部材(第2の軸部材)15a、15bと、支持枠16と、永久磁石(第2永久磁石)20aと、永久磁石(第1永久磁石)20cとを備えている。光反射部12は、可動板本体110の上面に設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the optical scanner 10 includes a mirror device 1, a holder 17, a coil 30, and a voltage applying unit 40 that applies a voltage to the coil 30. The mirror device 1 includes a movable plate 11 including a movable plate main body 110 and a light reflecting portion 12 having light reflectivity, a pair of shaft members (first shaft members) 13a and 13b, a frame-shaped member 14, and 1 A pair of shaft members (second shaft members) 15a and 15b, a support frame 16, a permanent magnet (second permanent magnet) 20a, and a permanent magnet (first permanent magnet) 20c are provided. The light reflecting portion 12 is provided on the upper surface of the movable plate main body 110.

永久磁石20cと、可動板11(光反射部12)と、軸部材13a、13bと、永久磁石20aと、枠状部材14と、軸部材15a、15bとで、軸部材15a、15bを回動軸とする第2の振動系が構成され、永久磁石20cと、可動板11(光反射部12)と、軸部材13a、13bとで、軸部材13a、13bを回動軸とする第1の振動系が構成される。   The shaft members 15a and 15b are rotated by the permanent magnet 20c, the movable plate 11 (light reflecting portion 12), the shaft members 13a and 13b, the permanent magnet 20a, the frame member 14, and the shaft members 15a and 15b. A second vibration system having a shaft is configured, and the permanent magnet 20c, the movable plate 11 (light reflecting portion 12), and the shaft members 13a and 13b are first shafts having the shaft members 13a and 13b as rotation axes. A vibration system is configured.

枠状部材14は、軸部材15a、15bによって支持枠16に支持されている。また、可動板11は、枠状部材14の内側に配置され、軸部材13a、13bによって枠状部材14に支持されている。すなわち、枠状部材14は、可動板11を囲んでいる。また、支持枠16は、ホルダー17に支持されている。
可動板11の形状は、図示の構成では、平面視で円形をなしているが、これに限定されず、平面視で、例えば、楕円形、四角形等の多角形であってもよい。また、枠状部材14の形状は、図示の構成では、平面視でその外形形状が四角形をなしているが、枠状であれば特に限定されず、平面視で外形形状が、例えば、円形、楕円形、五角形等の他の多角形であってもよい。
The frame-like member 14 is supported on the support frame 16 by shaft members 15a and 15b. The movable plate 11 is disposed inside the frame-shaped member 14 and supported by the frame-shaped member 14 by shaft members 13a and 13b. That is, the frame-shaped member 14 surrounds the movable plate 11. The support frame 16 is supported by the holder 17.
The shape of the movable plate 11 is circular in a plan view in the illustrated configuration, but is not limited thereto, and may be, for example, a polygon such as an ellipse or a rectangle in a plan view. The shape of the frame-shaped member 14 is not particularly limited as long as it is a frame shape in the illustrated configuration, but is not particularly limited as long as it is a frame shape. Other polygons, such as an ellipse and a pentagon, may be sufficient.

軸部材13a、13bおよび軸部材15a、15bは、それぞれ、弾性変形可能である。軸部材15a、15bは、枠状部材14を図1に示すX軸(第2の軸)周りに回動(搖動)可能とするように、枠状部材14と支持枠16を連結している。この場合、軸部材15a、15bは、枠状部材14のX軸に沿う方向の両端に接続され、枠状部材14を支持枠16に両持ち支持する。また、軸部材13a、13bは、可動板11を図1に示すY軸(第1の軸)周りに回動(搖動)可能とするように、可動板11と枠状部材14を連結している。この場合、軸部材13a、13bは、可動板11のY軸に沿う方向の両端に接続され、可動板11を枠状部材14に両持ち支持する。なお、X軸とY軸は、互いに直交している。また、枠状部材14の中心および可動板11の中心は、図1の平面視にて、X軸とY軸の交点上に位置している。なお、軸部材15a、15bの軸線は、X軸と一致し、軸部材13a、13bの軸線は、Y軸と一致している。
枠状部材14をX軸周りに回動可能とし、可動板11をY軸周りに回動可能とすることにより、可動板11をX軸およびY軸の直交する2軸周りに回動させることができる。
The shaft members 13a and 13b and the shaft members 15a and 15b can be elastically deformed, respectively. The shaft members 15a and 15b connect the frame-shaped member 14 and the support frame 16 so that the frame-shaped member 14 can rotate (swing) around the X axis (second axis) shown in FIG. . In this case, the shaft members 15 a and 15 b are connected to both ends of the frame-shaped member 14 in the direction along the X axis, and support the frame-shaped member 14 on both sides of the support frame 16. Further, the shaft members 13a and 13b connect the movable plate 11 and the frame-like member 14 so that the movable plate 11 can be rotated (swinged) around the Y axis (first axis) shown in FIG. Yes. In this case, the shaft members 13 a and 13 b are connected to both ends of the movable plate 11 in the direction along the Y axis, and support the movable plate 11 on both sides of the frame-like member 14. Note that the X axis and the Y axis are orthogonal to each other. Further, the center of the frame member 14 and the center of the movable plate 11 are located on the intersection of the X axis and the Y axis in the plan view of FIG. The axis lines of the shaft members 15a and 15b coincide with the X axis, and the axis lines of the shaft members 13a and 13b coincide with the Y axis.
By making the frame-like member 14 rotatable about the X axis and allowing the movable plate 11 to rotate about the Y axis, the movable plate 11 can be rotated about two axes orthogonal to the X axis and the Y axis. Can do.

可動板11、軸部材13a、13b、枠状部材14、軸部材15a、15b、および支持枠16は、例えばシリコンを主材料として一体に形成されている。シリコンを主材料とすることにより、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、光スキャナー10の小型化を図ることができる。なお、SOI基板等の積層構造を有する基板を用いてこれらを形成してもよく、この場合、可動板11、軸部材13a、13b、枠状部材14、軸部材15a、15b、および支持枠16が一体となるように、積層構造基板の1つの層で形成するのが好ましい。   The movable plate 11, the shaft members 13a and 13b, the frame member 14, the shaft members 15a and 15b, and the support frame 16 are integrally formed with, for example, silicon as a main material. By using silicon as a main material, it is possible to realize excellent rotation characteristics and to exhibit excellent durability. Further, fine processing (processing) is possible, and the optical scanner 10 can be downsized. These may be formed using a substrate having a laminated structure such as an SOI substrate. In this case, the movable plate 11, the shaft members 13a and 13b, the frame member 14, the shaft members 15a and 15b, and the support frame 16 are used. Are preferably formed of one layer of a laminated substrate.

ホルダー17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。ホルダー17の形状は、図示の構成では、凹状をなし、また、平面視で四角形をなしているが、支持枠16を支持することができれば特に限定されない。支持枠16とホルダー17との接合方法は、特に限定されず、例えば接着剤を用いて接合してもよいし、陽極接合により接合してもよい。また、例えば、支持枠16とホルダー17との間にSiOを主材料として構成されたSiO層が介在していてもよい。 The holder 17 is made of, for example, glass or silicon as a main material. The shape of the holder 17 is a concave shape in the configuration shown in the figure and is a quadrangle in plan view, but is not particularly limited as long as the support frame 16 can be supported. The joining method of the support frame 16 and the holder 17 is not specifically limited, For example, you may join using an adhesive agent and may join by anodic bonding. Further, for example, a SiO 2 layer composed of SiO 2 as a main material may be interposed between the support frame 16 and the holder 17.

枠状部材14の下面(ホルダー17と対向する面)には永久磁石20aが設けられており、可動板11の下面(光反射部12とは反対側の面)には永久磁石20cが設けられている。なお、永久磁石20aと枠状部材14との接合方法、永久磁石20cと可動板11との接合方法は、それぞれ、特に限定されず、例えば接着剤を用いて接合することができる。また、ホルダー17の上面には、永久磁石20aおよび20cに作用する磁界を発生するコイル30が設けられている。コイル30は電圧印加手段40に電気的に接続されている。永久磁石20a、20c、コイル30、および電圧印加手段40によって可動板11および枠状部材14を回動させる駆動手段が構成される。   A permanent magnet 20a is provided on the lower surface (the surface facing the holder 17) of the frame member 14, and a permanent magnet 20c is provided on the lower surface (the surface opposite to the light reflecting portion 12) of the movable plate 11. ing. In addition, the joining method of the permanent magnet 20a and the frame-shaped member 14, and the joining method of the permanent magnet 20c and the movable plate 11 are not specifically limited, respectively, For example, it can join using an adhesive agent. A coil 30 that generates a magnetic field that acts on the permanent magnets 20a and 20c is provided on the upper surface of the holder 17. The coil 30 is electrically connected to the voltage applying means 40. The permanent magnets 20a and 20c, the coil 30, and the voltage applying means 40 constitute driving means for rotating the movable plate 11 and the frame-like member 14.

永久磁石20aは、長手形状、図示の構成では、板状でかつ真っ直ぐな棒状をなしており、その長手方向に磁化されている。すなわち、永久磁石20aのS極とN極とを結ぶ線分の方向が、永久磁石20aの長手方向と一致している。換言すれば、永久磁石20aのS極とN極とを結ぶ線分が、永久磁石20aの軸線と一致している。
この永久磁石20aは、その両極がX軸を挟んで配置されている。すなわち、永久磁石20aは、それぞれの端部(磁極)が、X軸で分割される2つの領域に位置するように配置されている。そして、永久磁石20aは、その軸線がX軸に対して直交するように配置されている。これにより、円滑かつ確実に可動板11をX軸の周りに回動させることができ、また、可動板11のX軸周りの回動角を大きくすることができる。また、軸部材15a、15bに複合応力が生じることを防止または抑制することができる。
なお、永久磁石20aの形状は、長手形状であれば、特に限定されるものではない。
The permanent magnet 20a has a longitudinal shape, in the illustrated configuration, a plate-like and straight rod shape, and is magnetized in the longitudinal direction. In other words, the direction of the line segment connecting the south pole and the north pole of the permanent magnet 20a coincides with the longitudinal direction of the permanent magnet 20a. In other words, the line segment connecting the S pole and the N pole of the permanent magnet 20a coincides with the axis of the permanent magnet 20a.
The permanent magnet 20a is arranged such that both poles sandwich the X axis. That is, the permanent magnet 20a is disposed so that each end (magnetic pole) is located in two regions divided by the X axis. And the permanent magnet 20a is arrange | positioned so that the axis line may orthogonally cross with respect to an X-axis. Thereby, the movable plate 11 can be smoothly and reliably rotated around the X axis, and the rotation angle of the movable plate 11 around the X axis can be increased. Moreover, it can prevent or suppress that composite stress arises in the shaft members 15a and 15b.
The shape of the permanent magnet 20a is not particularly limited as long as it is a longitudinal shape.

また、永久磁石20cは、長手形状、図示の構成では、板状でかつ真っ直ぐな棒状をなしており、その長手方向に磁化されている。すなわち、永久磁石20cのS極とN極とを結ぶ線分の方向が、永久磁石20cの長手方向と一致している。換言すれば、永久磁石20cのS極とN極とを結ぶ線分が、永久磁石20cの軸線と一致している。
この永久磁石20cは、その両極がY軸を挟んで配置されている。そして、永久磁石20cは、その軸線がX軸およびY軸に対して傾斜するように配置されている。また、永久磁石20cは、両極がX軸を挟んで配置されている。すなわち、永久磁石20cは、それぞれの端部(磁極)が、X軸で分割される2つの領域に位置するように配置されていると共に、Y軸で分割される2つの領域に位置するように配置されている。永久磁石20cの軸線がY軸に対して傾斜していることにより、永久磁石20cの軸線と永久磁石20aの軸線とが直交しないので、永久磁石20a用の着磁前の硬磁性体および永久磁石20c用の着磁前の硬磁性体をそれぞれ枠状部材14および可動板11に設置した状態で、各硬磁性体の着磁を確実に行うことができる。
なお、永久磁石20cの形状は、長手形状であれば、特に限定されるものではない。
Further, the permanent magnet 20c has a longitudinal shape, which is a plate-like and straight bar shape in the illustrated configuration, and is magnetized in the longitudinal direction. That is, the direction of the line segment connecting the south pole and the north pole of the permanent magnet 20c coincides with the longitudinal direction of the permanent magnet 20c. In other words, the line segment connecting the south pole and the north pole of the permanent magnet 20c coincides with the axis of the permanent magnet 20c.
The permanent magnet 20c is arranged such that both poles sandwich the Y axis. And the permanent magnet 20c is arrange | positioned so that the axis line may incline with respect to an X-axis and a Y-axis. Further, the permanent magnet 20c is arranged such that both poles sandwich the X axis. That is, the permanent magnet 20c is arranged so that each end (magnetic pole) is located in two regions divided by the X axis, and is located in two regions divided by the Y axis. Has been placed. Since the axis of the permanent magnet 20c is inclined with respect to the Y axis, the axis of the permanent magnet 20c and the axis of the permanent magnet 20a are not orthogonal to each other. Each hard magnetic body can be reliably magnetized in a state where the hard magnetic bodies before magnetization for 20c are installed on the frame-shaped member 14 and the movable plate 11, respectively.
In addition, the shape of the permanent magnet 20c will not be specifically limited if it is a longitudinal shape.

また、Y軸、すなわち軸部材13a、13bの軸線と、永久磁石20cの軸線とのなす角(Y軸に対する永久磁石20cの軸線の傾斜角)θは、特に限定されないが、30°以上60°以下であるのが好ましく、45°以上60°以下であることがより好ましく、45°であるのがさらに好ましい。このように永久磁石20cを設けることで、円滑かつ確実に可動板11をY軸の周りに回動させることができ、また、前記着磁を確実に行うことができる。これに対し傾斜角θが前記下限値未満であると、電圧印加手段40によりコイル30に印加される電圧の強さなどの諸条件によっては、可動板11を十分にY軸周りに回動させることができない場合がある。一方、傾斜角θが前記上限値を超えると、諸条件によっては、着磁前の硬磁性体を枠状部材14および可動板11に設置した状態でその硬磁性体を同時に着磁して永久磁石20a、20cとする際、十分に着磁することができない場合がある。また、永久磁石20a、20cの一方を着磁した後に他方を着磁する場合は、着磁のための磁界によって着磁済の永久磁石に大きな力が加わり、軸部材が破壊されるため、着磁ができない場合がある。   Further, the angle θ between the Y axis, that is, the axis of the shaft members 13a and 13b and the axis of the permanent magnet 20c (the inclination angle of the axis of the permanent magnet 20c with respect to the Y axis) θ is not particularly limited, but is 30 ° or more and 60 °. It is preferably below, more preferably 45 ° to 60 °, and even more preferably 45 °. By providing the permanent magnet 20c in this manner, the movable plate 11 can be smoothly and reliably rotated around the Y axis, and the magnetization can be reliably performed. On the other hand, if the inclination angle θ is less than the lower limit value, the movable plate 11 is sufficiently rotated around the Y axis depending on various conditions such as the strength of the voltage applied to the coil 30 by the voltage applying means 40. It may not be possible. On the other hand, when the inclination angle θ exceeds the upper limit, depending on various conditions, the hard magnetic body before magnetization is placed on the frame-like member 14 and the movable plate 11 and magnetized at the same time to make it permanent. When the magnets 20a and 20c are used, the magnets may not be sufficiently magnetized. When magnetizing one of the permanent magnets 20a and 20c and then magnetizing the other, a large force is applied to the magnetized permanent magnet by the magnetic field for magnetization, and the shaft member is destroyed. Magnetism may not be possible.

また、永久磁石20aは、平面視にて、X軸、すなわち軸部材15a、15bの軸線に対して線対称となるように配置されている。これにより、可動板11を円滑にX軸周りに回動させることができる。
また、永久磁石20cは、平面視にて、その中心が可動板11の中心と一致するように配置されている。そして、永久磁石20cは、平面視にて、可動板11の中心に対して点対称となるように配置されている。これにより、可動板11を円滑にX軸周りおよびY軸周りに回動させることができる。
なお、本実施形態では、永久磁石20aは、枠状部材14の下面(ホルダー17と対向する面)に設けられているが、これに限らず、永久磁石20aは、枠状部材14の上面(光反射部12が設けられている側の面)に設けられていてもよく、また、枠状部材14の下面と上面の両方に設けられていてもよい。
Further, the permanent magnet 20a is arranged so as to be line-symmetric with respect to the X axis, that is, the axis of the shaft members 15a and 15b in plan view. Thereby, the movable plate 11 can be smoothly rotated around the X axis.
Further, the permanent magnet 20 c is arranged so that the center thereof coincides with the center of the movable plate 11 in plan view. And the permanent magnet 20c is arrange | positioned so that it may become point symmetrical with respect to the center of the movable plate 11 by planar view. Thereby, the movable plate 11 can be smoothly rotated around the X axis and the Y axis.
In the present embodiment, the permanent magnet 20a is provided on the lower surface of the frame-shaped member 14 (the surface facing the holder 17). However, the present invention is not limited to this, and the permanent magnet 20a is formed on the upper surface of the frame-shaped member 14 ( The surface on the side where the light reflecting portion 12 is provided) may be provided, or may be provided on both the lower surface and the upper surface of the frame-shaped member 14.

永久磁石20a、20cとしては、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石などの硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。また、硬磁性体を着磁して永久磁石20a、20cとする際は、着磁前の硬磁性体を枠状部材14および可動板11に設置した後に着磁を行う。既に着磁がなされて永久磁石20a、20cとなったものを枠状部材14および可動板11に設置しようとすると、永久磁石20a、20cを枠状部材14および可動板11上に配置した際に、永久磁石20aと永久磁石20cとが磁力によって引き寄せ合い、その力によって枠状部材14および可動板11の構造が破壊されたり、また、永久磁石20aと、永久磁石20cとが吸着し、永久磁石20a、20cを設置できないからである。
なお、この光スキャナー10では、永久磁石20aの軸線と永久磁石20cの軸線とが直交していないので、前記着磁を確実に行うことができる。
As the permanent magnets 20a and 20c, for example, magnets magnetized with hard magnetic materials such as neodymium magnets, ferrite magnets, samarium cobalt magnets, alnico magnets, and bond magnets can be suitably used. Further, when magnetizing the hard magnetic material to make the permanent magnets 20 a and 20 c, the magnetism is performed after the hard magnetic material before magnetization is installed on the frame-shaped member 14 and the movable plate 11. If the permanent magnets 20a and 20c that have already been magnetized are to be installed on the frame-shaped member 14 and the movable plate 11, the permanent magnets 20a and 20c are disposed on the frame-shaped member 14 and the movable plate 11. The permanent magnet 20a and the permanent magnet 20c are attracted by a magnetic force, and the structure of the frame-like member 14 and the movable plate 11 is destroyed by the force, or the permanent magnet 20a and the permanent magnet 20c are attracted to each other. This is because 20a and 20c cannot be installed.
In the optical scanner 10, since the axis of the permanent magnet 20a and the axis of the permanent magnet 20c are not orthogonal, the magnetization can be reliably performed.

永久磁石20a、20cの直下には、コイル30が設けられている。すなわち、可動板11および枠状部材14の下面に対向するように、コイル30が設けられている。これにより、コイル30から発生する磁界を効率的に永久磁石20a、20cに作用させることができる。これにより、光スキャナー10の省電力化および小型化を図ることができる。
コイル30は、電圧印加手段40と電気的に接続されている。そして、電圧印加手段40によりコイル30に電圧が印加されることで、コイル30からX軸およびY軸に直交する磁束を有する磁界が発生する。なお、コイル30は磁心に巻き付けられていてもよい。
A coil 30 is provided immediately below the permanent magnets 20a and 20c. That is, the coil 30 is provided so as to face the lower surface of the movable plate 11 and the frame-like member 14. Thereby, the magnetic field which generate | occur | produces from the coil 30 can be made to act on the permanent magnets 20a and 20c efficiently. Thereby, power saving and size reduction of the optical scanner 10 can be achieved.
The coil 30 is electrically connected to the voltage applying means 40. Then, when a voltage is applied to the coil 30 by the voltage applying means 40, a magnetic field having a magnetic flux orthogonal to the X axis and the Y axis is generated from the coil 30. The coil 30 may be wound around a magnetic core.

電圧印加手段40は、図3に示すように、可動板11をX軸周りに回動させるための第1の電圧V1を発生させる第1の電圧発生部41と、可動板11をY軸周りに回動させるための第2の電圧V2を発生させる第2の電圧発生部42と、第1の電圧V1と第2の電圧V2とを重畳し、その電圧をコイル30に印加する電圧重畳部43とを備えている。
第1の電圧発生部41は、図4(a)に示すように、周期T1で周期的に変化する第1の電圧V1(垂直走査用電圧)を発生させるものである。
As shown in FIG. 3, the voltage applying means 40 includes a first voltage generator 41 that generates a first voltage V1 for rotating the movable plate 11 around the X axis, and a movable plate 11 around the Y axis. A second voltage generator 42 for generating a second voltage V2 for rotating the first voltage V2, and a voltage superimposing unit for superimposing the first voltage V1 and the second voltage V2 and applying the voltage to the coil 30. 43.
As shown in FIG. 4A, the first voltage generator 41 generates a first voltage V1 (vertical scanning voltage) that periodically changes at a period T1.

第1の電圧V1は、鋸波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー10は効果的に光を垂直走査(副走査)することができる。なお、第1の電圧V1の波形は、これに限定されない。ここで、第1の電圧V1の周波数(1/T1)は、垂直走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、30〜80Hz(60Hz程度)であるのが好ましい。
本実施形態では、第1の電圧V1の周波数は、永久磁石20cと、可動板11と、軸部材13a、13bと、永久磁石20aと、枠状部材14と、軸部材15a、15bとで構成された第2の振動系のねじり共振周波数(共振周波数)と異なる周波数となるように調整されている。
The first voltage V1 has a waveform like a sawtooth wave. Therefore, the optical scanner 10 can effectively perform vertical scanning (sub-scanning) of light. Note that the waveform of the first voltage V1 is not limited to this. Here, the frequency (1 / T1) of the first voltage V1 is not particularly limited as long as it is a frequency suitable for vertical scanning, but is preferably 30 to 80 Hz (about 60 Hz).
In the present embodiment, the frequency of the first voltage V1 is composed of the permanent magnet 20c, the movable plate 11, the shaft members 13a and 13b, the permanent magnet 20a, the frame member 14, and the shaft members 15a and 15b. The frequency is adjusted to be different from the torsional resonance frequency (resonance frequency) of the second vibration system.

一方、第2の電圧発生部42は、図4(b)に示すように、周期T1と異なる周期T2で周期的に変化する第2の電圧V2(水平走査用電圧)を発生させるものである。
第2の電圧V2は、正弦波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー10は効果的に光を主走査することができる。なお、第2の電圧V2の波形は、これに限定されない。
このような第2の電圧V2の周波数(第2周波数)は、第1の電圧V1の周波数(第1周波数)よりも大きいことが好ましい。すなわち、周期T2は、周期T1よりも短いことが好ましい。これにより、より確実かつより円滑に、可動板11をX軸周りに第1周波数で回動させつつ、Y軸周りに第2周波数で回動させることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, the second voltage generator 42 generates a second voltage V2 (horizontal scanning voltage) that periodically changes at a period T2 different from the period T1. .
The second voltage V2 has a waveform like a sine wave. Therefore, the optical scanner 10 can effectively perform main scanning with light. Note that the waveform of the second voltage V2 is not limited to this.
The frequency of the second voltage V2 (second frequency) is preferably larger than the frequency of the first voltage V1 (first frequency). That is, the period T2 is preferably shorter than the period T1. Thereby, it is possible to rotate the movable plate 11 around the Y axis at the second frequency while rotating the movable plate 11 around the X axis at a second frequency more reliably and smoothly.

また、第2周波数は、第1周波数と異なり、かつ、水平走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、10〜40kHzであるのが好ましい。このように、第2の電圧V2の周波数を10〜40kHzとし、前述したように第1の電圧V1の周波数を60Hz程度とすることで、ディスプレイでの描画に適した周波数で、可動板11を互いに直交する2軸(X軸およびY軸)のそれぞれの軸周りに回動させることができる。ただし、可動板11をX軸およびY軸のそれぞれの軸周りに回動させることができれば、第1の電圧V1の周波数と第2の電圧V2の周波数との組み合わせは、特に限定されない。   The second frequency is not particularly limited as long as it is different from the first frequency and is suitable for horizontal scanning, but is preferably 10 to 40 kHz. As described above, the frequency of the second voltage V2 is set to 10 to 40 kHz, and the frequency of the first voltage V1 is set to about 60 Hz as described above, so that the movable plate 11 can be moved at a frequency suitable for drawing on the display. It can be rotated around each of two axes (X axis and Y axis) orthogonal to each other. However, the combination of the frequency of the first voltage V1 and the frequency of the second voltage V2 is not particularly limited as long as the movable plate 11 can be rotated around each of the X axis and the Y axis.

本実施形態では、第2周波数は、永久磁石20cと、可動板11と軸部材13a、13bとで構成される軸部材13a、13bを回動軸とする第1の振動系のねじり共振周波数(f2)と等しくなるように設定されている。つまり、第1の振動系は、そのねじり共振周波数f2が水平走査に適した周波数になるように設計(製造)されている。これにより、可動板11のY軸周りの回動角を大きくすることができる。また、第1周波数は、永久磁石20cと、可動板11と、軸部材13a、13bと、永久磁石20aと、枠状部材14と、軸部材15a、15bとで構成される軸部材15a、15bを回動軸とする第2の振動系のねじり共振周波数(f1)の10分の1以下であることが望ましい。第2の振動系を非共振状態(振幅ゲインが1)で駆動するためには、第1周波数はf1の10分の1以下に設定する必要がある。10分の1より大きい周波数で駆動すると、第2の振動系の共振を起こす可能性があるからである。   In the present embodiment, the second frequency is the torsional resonance frequency (first torsional resonance frequency of the first vibration system having the shaft members 13a and 13b composed of the permanent magnet 20c, the movable plate 11 and the shaft members 13a and 13b as the rotation shaft ( It is set to be equal to f2). That is, the first vibration system is designed (manufactured) so that its torsional resonance frequency f2 is a frequency suitable for horizontal scanning. Thereby, the rotation angle of the movable plate 11 around the Y axis can be increased. The first frequency is the shaft member 15a, 15b composed of the permanent magnet 20c, the movable plate 11, the shaft members 13a, 13b, the permanent magnet 20a, the frame member 14, and the shaft members 15a, 15b. It is desirable that it is 1/10 or less of the torsional resonance frequency (f1) of the second vibration system with the rotation axis as. In order to drive the second vibration system in a non-resonant state (amplitude gain is 1), the first frequency needs to be set to 1/10 or less of f1. This is because driving at a frequency greater than 1/10 may cause resonance of the second vibration system.

また、第2周波数は、第2の振動系を非共振状態(振幅ゲインが1)で駆動するため、第1周波数の10倍以上に設定することが望ましい。第2周波数が第1周波数に対して10倍未満であると、第2の電圧V2をコイル30に印加した時に、第2の振動系も回転運動してしまい、駆動信号のクロストークが発生してしまう。なお、上述のように、第1周波数はf1の10分の1以下が望ましいので、これらの関係から第2周波数は第1周波数よりも大きいことが望ましい。   The second frequency is preferably set to 10 times or more of the first frequency in order to drive the second vibration system in a non-resonant state (amplitude gain is 1). If the second frequency is less than 10 times the first frequency, when the second voltage V2 is applied to the coil 30, the second vibration system also rotates, causing crosstalk of the drive signal. End up. As described above, since the first frequency is desirably one tenth or less of f1, it is desirable that the second frequency is higher than the first frequency from these relationships.

また、第2の振動系のねじり共振周波数をf1[Hz]とし、第1の振動系のねじり共振周波数をf2[Hz]としたとき、f1とf2とが、f2>f1の関係を満たすことが好ましく、f2≧10f1の関係を満たすことがより好ましい。これにより、より円滑に、可動板11をX軸周りに第1の電圧V1の周波数で回動させつつ、Y軸周りに第2の電圧V2の周波数で回動させることができる。f2≦f1とした場合は、第1周波数による第1の振動系の振動が起こる可能性がある。   Further, when the torsional resonance frequency of the second vibration system is f1 [Hz] and the torsional resonance frequency of the first vibration system is f2 [Hz], f1 and f2 satisfy the relationship of f2> f1. Is preferable, and it is more preferable to satisfy the relationship of f2 ≧ 10f1. As a result, the movable plate 11 can be rotated more smoothly around the Y axis at the frequency of the second voltage V2 while being rotated at the frequency of the first voltage V1. When f2 ≦ f1, there is a possibility that the first vibration system vibrates at the first frequency.

このような第1の電圧発生部41および第2の電圧発生部42は、それぞれ、制御部7に接続され、この制御部7からの信号に基づき駆動する。このような第1の電圧発生部41および第2の電圧発生部42には、電圧重畳部43が接続されている。
電圧重畳部43は、コイル30に電圧を印加するための加算器43aを備えている。加算器43aは、第1の電圧発生部41から第1の電圧V1を受けるとともに、第2の電圧発生部42から第2の電圧V2を受け、これらの電圧を重畳しコイル30に印加するようになっている。
The first voltage generation unit 41 and the second voltage generation unit 42 are connected to the control unit 7 and driven based on signals from the control unit 7. A voltage superimposing unit 43 is connected to the first voltage generating unit 41 and the second voltage generating unit 42 as described above.
The voltage superimposing unit 43 includes an adder 43 a for applying a voltage to the coil 30. The adder 43 a receives the first voltage V <b> 1 from the first voltage generator 41 and receives the second voltage V <b> 2 from the second voltage generator 42, and superimposes and applies these voltages to the coil 30. It has become.

次に、光スキャナー10の駆動方法について説明する。なお、本実施形態では、前述したように、第1の電圧V1の周波数は、第2の振動系のねじり共振周波数と異なる値に設定されており、第2の電圧V2の周波数は、第1の振動系のねじり共振周波数と等しく、かつ、第1の電圧V1の周波数よりも大きくなるように設定されている(例えば、第1の電圧V1の周波数が60Hzで、第2の電圧V2の周波数が15kHz)。   Next, a method for driving the optical scanner 10 will be described. In the present embodiment, as described above, the frequency of the first voltage V1 is set to a value different from the torsional resonance frequency of the second vibration system, and the frequency of the second voltage V2 is the first value. Is set to be equal to and greater than the frequency of the first voltage V1 (for example, the frequency of the first voltage V1 is 60 Hz and the frequency of the second voltage V2). Is 15 kHz).

例えば、図4(a)に示すような第1の電圧V1と、図4(b)に示すような第2の電圧V2とを電圧重畳部43にて重畳し、重畳した電圧をコイル30に印加する。
すると、第1の電圧V1によって、枠状部材14と永久磁石20aのN極との接合部付近、および可動板11と永久磁石20cのN極との接合部付近をコイル30に引き付けようとするとともに、枠状部材14と永久磁石20aのS極との接合部付近、および可動板11と永久磁石20cのS極との接合部付近をコイル30から離間させようとする磁界(この磁界を「磁界A1」という)と、枠状部材14と永久磁石20aのN極との接合部付近、および可動板11と永久磁石20cのN極との接合部付近をコイル30から離間させようとするとともに、枠状部材14と永久磁石20aのS極との接合部付近、および可動板11と永久磁石20cのS極との接合部付近をコイル30に引き付けようとする磁界(この磁界を「磁界A2」という)とが交互に切り換わる。
For example, the first voltage V 1 as shown in FIG. 4A and the second voltage V 2 as shown in FIG. 4B are superimposed by the voltage superimposing unit 43, and the superimposed voltage is applied to the coil 30. Apply.
Then, the vicinity of the junction between the frame member 14 and the N pole of the permanent magnet 20a and the vicinity of the junction of the movable plate 11 and the N pole of the permanent magnet 20c are attracted to the coil 30 by the first voltage V1. At the same time, a magnetic field (this magnetic field is referred to as “the magnetic field that attempts to separate the vicinity of the joint between the frame member 14 and the south pole of the permanent magnet 20a and the joint between the movable plate 11 and the south pole of the permanent magnet 20c from the coil 30”. And the vicinity of the junction between the frame member 14 and the north pole of the permanent magnet 20a and the vicinity of the junction between the movable plate 11 and the north pole of the permanent magnet 20c. In addition, a magnetic field (this magnetic field is referred to as “magnetic field A2”) that attracts the vicinity of the joint between the frame-shaped member 14 and the south pole of the permanent magnet 20a and the joint of the movable plate 11 and the south pole of the permanent magnet 20c to the coil 30. " Door is switched alternately.

ここで、上述したように、永久磁石20aは、それぞれの端部(磁極)が、X軸で分割される2つの領域に位置するように配置される。すなわち図1の平面視において、X軸を挟んで一方側に永久磁石20aのN極が位置し、他方側にS極が位置している。そのため、磁界A1と磁界A2とが交互に切り換わることで、軸部材15a、15bを捩れ変形させつつ、枠状部材14が可動板11とともに、第1の電圧V1の周波数でX軸周りに回動する。   Here, as described above, the permanent magnet 20a is arranged such that each end (magnetic pole) is located in two regions divided by the X axis. That is, in the plan view of FIG. 1, the N pole of the permanent magnet 20a is located on one side of the X axis and the S pole is located on the other side. Therefore, by alternately switching between the magnetic field A1 and the magnetic field A2, the frame member 14 and the movable plate 11 rotate around the X axis at the frequency of the first voltage V1 while twisting and deforming the shaft members 15a and 15b. Move.

なお、永久磁石20aの軸線がX軸に対して傾斜している従来例では、磁界A1と磁界A2とが交互に切り換わると、軸部材15a、15bが捩れ変形しつつ、図2中の上下方向にも湾曲または屈曲し、これにより、軸部材15a、15bに複合応力が生じ、軸部材15a、15bが破損するおそれがある。
しかし、この光スキャナー10では、永久磁石20aは、その軸線がX軸に対して直交するように配置されているので、前記従来例に比べて、軸部材15a、15bに発生する複合応力を低減またはその複合応力の発生を防止することができ、また、可動板11のX軸周りの回動角を大きくすることができる。
In the conventional example in which the axis of the permanent magnet 20a is inclined with respect to the X axis, when the magnetic field A1 and the magnetic field A2 are alternately switched, the shaft members 15a and 15b are torsionally deformed, and the top and bottom in FIG. It also curves or bends in the direction, which causes composite stress in the shaft members 15a and 15b, which may damage the shaft members 15a and 15b.
However, in this optical scanner 10, since the permanent magnet 20a is arranged so that its axis is perpendicular to the X axis, the composite stress generated in the shaft members 15a and 15b is reduced compared to the conventional example. Or generation | occurrence | production of the composite stress can be prevented, and the rotation angle around the X-axis of the movable plate 11 can be increased.

また、第1の電圧V1の周波数は、第2の電圧V2の周波数に比べて極めて低く設定されている。また、第2の振動系のねじり共振周波数は、第1の振動系のねじり共振周波数よりも低く設計されている(例えば、第1の振動系のねじり共振周波数の1/10以下)。つまり、第2の振動系は、第1の振動系よりも振動しやすいように設計されているため、枠状部材14は、第1の電圧V1によってX軸周りに回動する。すなわち、第2の電圧V2によって、枠状部材14がX軸周りに回動してしまうことを防止することができる。   Further, the frequency of the first voltage V1 is set to be extremely low compared to the frequency of the second voltage V2. The torsional resonance frequency of the second vibration system is designed to be lower than the torsional resonance frequency of the first vibration system (for example, 1/10 or less of the torsional resonance frequency of the first vibration system). That is, since the second vibration system is designed to vibrate more easily than the first vibration system, the frame-shaped member 14 rotates around the X axis by the first voltage V1. That is, it is possible to prevent the frame-like member 14 from rotating around the X axis by the second voltage V2.

一方、第2の電圧V2によって、枠状部材14と永久磁石20aのN極との接合部付近、および可動板11と永久磁石20cのN極との接合部付近をコイル30に引き付けようとするとともに、枠状部材14と永久磁石20aのS極との接合部付近、および可動板11と永久磁石20cのS極との接合部付近をコイル30から離間させようとする磁界(この磁界を「磁界B1」という)と、枠状部材14と永久磁石20aのN極との接合部付近、および可動板11と永久磁石20cのN極との接合部付近をコイル30から離間させようとするとともに、枠状部材14と永久磁石20aのS極との接合部付近、および可動板11と永久磁石20cのS極との接合部付近をコイル30に引き付けようとする磁界(この磁界を「磁界B2」という)とが交互に切り換わる。   On the other hand, the second voltage V2 tries to attract the coil 30 near the junction between the frame member 14 and the N pole of the permanent magnet 20a and the junction between the movable plate 11 and the N pole of the permanent magnet 20c. At the same time, a magnetic field (this magnetic field is referred to as “the magnetic field that attempts to separate the vicinity of the joint between the frame member 14 and the south pole of the permanent magnet 20a and the joint between the movable plate 11 and the south pole of the permanent magnet 20c from the coil 30”. And the vicinity of the junction between the frame member 14 and the north pole of the permanent magnet 20a and the vicinity of the junction between the movable plate 11 and the north pole of the permanent magnet 20c. In addition, a magnetic field (this magnetic field is referred to as “magnetic field B2”) that attracts the coil 30 near the junction between the frame member 14 and the south pole of the permanent magnet 20a and the junction between the movable plate 11 and the south pole of the permanent magnet 20c. ") There switched alternately.

ここで、上述したように、永久磁石20cは、それぞれの端部(磁極)が、Y軸で分割される2つの領域に位置するように配置される。すなわち図1の平面視において、Y軸を挟んで一方側に永久磁石20cのN極が位置し、他方側にS極が位置している。そのため、磁界B1と磁界B2とが交互に切り換わることで、軸部材13a、13bを捩れ変形させつつ、可動板11が第2の電圧V2の周波数でY軸まわりに回動する。
なお、第2の電圧V2の周波数は、第1の振動系のねじり共振周波数と等しい。そのため、第2の電圧V2によって可動板11をY軸まわりに回動させることができる。つまり、第1の電圧V1によって、可動板11がY軸まわりに回動してしまうことを防止することができる。
Here, as described above, the permanent magnet 20c is arranged such that each end (magnetic pole) is located in two regions divided by the Y axis. That is, in the plan view of FIG. 1, the N pole of the permanent magnet 20c is located on one side of the Y axis and the S pole is located on the other side. Therefore, by alternately switching the magnetic field B1 and the magnetic field B2, the movable plate 11 rotates around the Y axis at the frequency of the second voltage V2 while twisting and deforming the shaft members 13a and 13b.
The frequency of the second voltage V2 is equal to the torsional resonance frequency of the first vibration system. Therefore, the movable plate 11 can be rotated around the Y axis by the second voltage V2. That is, it is possible to prevent the movable plate 11 from rotating around the Y axis by the first voltage V1.

以上説明したように、本実施形態によれば、第1の電圧V1と第2の電圧V2とを重畳させた電圧をコイル30に印加することで、可動板11をX軸周りに第1の電圧V1の周波数で回動させつつ、Y軸周りに第2の電圧のV2の周波数で回動させることができる。これにより、装置の低コスト化および小型化を図るとともに、可動板11をX軸およびY軸のそれぞれの軸周りに回動させることができる。また、簡単かつ小型な構成でありながら、永久磁石20a、20cが設けられているため、コイルの数が少なくても大きな駆動力を得ることができる。これにより、振動系の走査角を大きくすることができるとともに、高速走査も可能となる。   As described above, according to the present embodiment, by applying a voltage obtained by superimposing the first voltage V1 and the second voltage V2 to the coil 30, the movable plate 11 is moved around the X axis in the first direction. While rotating at the frequency of the voltage V1, it is possible to rotate at the frequency of the second voltage V2 around the Y axis. As a result, the cost and size of the apparatus can be reduced, and the movable plate 11 can be rotated around the X axis and the Y axis. Moreover, since the permanent magnets 20a and 20c are provided in spite of a simple and small configuration, a large driving force can be obtained even if the number of coils is small. As a result, the scanning angle of the vibration system can be increased and high-speed scanning is also possible.

また、永久磁石20aは、その軸線が軸部材15a、15bの軸線に対して直交するように配置されているので、軸部材15a、15bに複合応力が生じることを防止または抑制することができ、また、可動板11のX軸周りの回動角を大きくすることができる。
また、永久磁石20cは、その軸線が第2の軸部材13a、13bの軸線に対して傾斜するように配置され、これにより永久磁石20cの軸線と永久磁石20cの軸線とが直交しないので、永久磁石20a用の硬磁性体および永久磁石20c用の硬磁性体をそれぞれ枠状部材14および可動板11に設置した状態で、着磁を確実に行うことができる。
また、第1の電圧V1および第2の電圧V2を適宜変更することで、第2の振動系および第1の振動系の構造を変更することなく、所望の振動特性を得ることができる。
Further, since the permanent magnet 20a is arranged so that its axis is orthogonal to the axis of the shaft members 15a and 15b, it is possible to prevent or suppress the composite stress from being generated in the shaft members 15a and 15b. In addition, the rotation angle of the movable plate 11 around the X axis can be increased.
Further, the permanent magnet 20c is disposed such that its axis is inclined with respect to the axes of the second shaft members 13a and 13b, whereby the axis of the permanent magnet 20c and the axis of the permanent magnet 20c are not orthogonal. Magnetization can be reliably performed in a state where the hard magnetic body for the magnet 20a and the hard magnetic body for the permanent magnet 20c are installed on the frame member 14 and the movable plate 11, respectively.
In addition, by appropriately changing the first voltage V1 and the second voltage V2, desired vibration characteristics can be obtained without changing the structures of the second vibration system and the first vibration system.

また、光スキャナー10は、枠状部材14に永久磁石20aを設け、可動板11に永久磁石20cを設け、永久磁石20a、20cに対向するようにホルダー17上にコイル30を設けている。つまり、第2の振動系および第1の振動系上には発熱体であるコイル30が設けられていない。そのため、通電によってコイル30から発生する熱による振動系の撓みや共振周波数の変化を防止または抑制することができる。その結果、光スキャナー10は、長時間の連続使用であっても所望の振動特性を発揮することができる。   In the optical scanner 10, a permanent magnet 20a is provided on the frame-shaped member 14, a permanent magnet 20c is provided on the movable plate 11, and a coil 30 is provided on the holder 17 so as to face the permanent magnets 20a and 20c. That is, the coil 30 that is a heating element is not provided on the second vibration system and the first vibration system. Therefore, it is possible to prevent or suppress the vibration system from being bent and the resonance frequency from being changed due to heat generated from the coil 30 by energization. As a result, the optical scanner 10 can exhibit desired vibration characteristics even when used continuously for a long time.

<第2実施形態>
図5は、本発明の光スキャナーの第2実施形態を示す平面図、図6は、図5のB−B線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図5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6中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第2実施形態について、前述した第1実施形態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。
Second Embodiment
FIG. 5 is a plan view showing a second embodiment of the optical scanner of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. In the following, for convenience of explanation, the front side in FIG. 5 is referred to as “up”, the back side in FIG. 5 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, the lower side is called “lower”, the right side is called “right”, and the left side is called “left”.
Hereinafter, the second embodiment will be described with a focus on the differences from the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.

図5および図6に示すように、第2実施形態の光スキャナー10では、ミラーデバイス1は、さらに、枠状部材14の下面(ホルダー17と対向する面)に設けたれた永久磁石(第2永久磁石)20bを有している。永久磁石20bは、軸部材13a、13bの軸線に対して永久磁石20aと線対称となるように配置されている。これにより、可動板11をより円滑にX軸の周りに回動させることができ、また、可動板11のX軸周りの回動角をより大きくすることができる。この永久磁石20bについては、永久磁石20aと同様であるので、その説明は省略する。
なお、永久磁石20cと、可動板11(光反射部12)と、軸部材13a、13bと、永久磁石20a、20bと、枠状部材14と、軸部材15a、15bとで、軸部材15a、15bを回動軸とする第2の振動系が構成される。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the optical scanner 10 of the second embodiment, the mirror device 1 further includes a permanent magnet (second surface) provided on the lower surface of the frame-shaped member 14 (surface facing the holder 17). Permanent magnet) 20b. The permanent magnet 20b is disposed so as to be symmetrical with the permanent magnet 20a with respect to the axis of the shaft members 13a and 13b. Thereby, the movable plate 11 can be rotated more smoothly around the X axis, and the rotation angle of the movable plate 11 around the X axis can be further increased. Since the permanent magnet 20b is the same as the permanent magnet 20a, the description thereof is omitted.
The permanent magnet 20c, the movable plate 11 (light reflecting portion 12), the shaft members 13a and 13b, the permanent magnets 20a and 20b, the frame member 14, and the shaft members 15a and 15b are combined with the shaft member 15a, A second vibration system having a rotation axis 15b is configured.

<第3実施形態>
図7は、本発明の光スキャナーの第3実施形態を示す断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図7中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第3実施形態について、前述した第2実施形態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。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the optical scanner 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”.
Hereinafter, the third embodiment will be described with a focus on differences from the second embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.

図7に示すように、第3実施形態の光スキャナー10では、ミラーデバイス1の枠状部材14の下面(ホルダー17と対向する面)に、2つの凹部(第2の凹部)141、142が形成されており、その凹部141、142内に、それぞれ、永久磁石20a、20bが設置されている。本実施形態では、永久磁石20aの中心軸と、軸部材15a、15bの中心軸とが交差している。すなわち、永久磁石20aの中心軸と、軸部材15a、15bの中心軸との図7中の上下方向の位置が一致している。これにより、軸部材15a、15bに複合応力が生じることをより確実に防止または抑制することができる。   As shown in FIG. 7, in the optical scanner 10 of the third embodiment, two concave portions (second concave portions) 141 and 142 are provided on the lower surface (the surface facing the holder 17) of the frame-like member 14 of the mirror device 1. The permanent magnets 20a and 20b are installed in the recesses 141 and 142, respectively. In the present embodiment, the central axis of the permanent magnet 20a intersects with the central axes of the shaft members 15a and 15b. That is, the vertical positions in FIG. 7 of the central axis of the permanent magnet 20a and the central axes of the shaft members 15a and 15b coincide with each other. Thereby, it can prevent or suppress that composite stress arises in shaft member 15a, 15b more reliably.

また、可動板11の下面(光反射部12とは反対側の面)に、凹部(第1の凹部)111が形成されており、その凹部111内に、永久磁石20cが設置されている。本実施形態では、永久磁石20cの中心軸と、軸部材13a、13bの中心軸とが交差している。すなわち、永久磁石20cの中心軸と、軸部材13a、13bの中心軸との図7中の上下方向の位置が一致している。これにより第1の振動系の慣性モーメントを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
なお、凹部111は、本実施形態では、可動板本体110に形成されているが、これに限らず、後述する第4実施形態のように、可動板本体110に貫通孔が形成され、光反射部12が凹部111の底部となるように構成されていてもよい。
Further, a concave portion (first concave portion) 111 is formed on the lower surface (surface opposite to the light reflecting portion 12) of the movable plate 11, and the permanent magnet 20 c is installed in the concave portion 111. In the present embodiment, the central axis of the permanent magnet 20c and the central axes of the shaft members 13a and 13b intersect. That is, the vertical position in FIG. 7 of the central axis of the permanent magnet 20c and the central axis of the shaft members 13a and 13b coincide. As a result, the moment of inertia of the first vibration system can be reduced, and the apparatus can be miniaturized.
In this embodiment, the concave portion 111 is formed in the movable plate main body 110. However, the present invention is not limited to this, and a through hole is formed in the movable plate main body 110 as in the fourth embodiment to be described later. The part 12 may be configured to be the bottom of the recess 111.

<第4実施形態>
図8は、本発明の光スキャナーの第4実施形態を示す断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図8中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第4実施形態について、前述した第2実施形態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。
<Fourth embodiment>
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the optical scanner of the present invention. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 8 is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the right side as “right”, and the left side as “left”.
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with a focus on differences from the second embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.

図8に示すように、第4実施形態の光スキャナー10では、ミラーデバイス1の枠状部材14の下面(ホルダー17と対向する面)に、その枠状部材14を厚さ方向に貫通する2つの孔143、144が形成されており、その孔143、144内に、それぞれ、永久磁石20a、20bが設置されている。本実施形態では、永久磁石20aの中心軸と、軸部材15a、15bの中心軸とが交差している。すなわち、永久磁石20aの中心軸と、軸部材15a、15bの中心軸との図8中の上下方向の位置が一致している。これにより、軸部材15a、15bに複合応力が生じることをより確実に防止または抑制することができる。   As shown in FIG. 8, in the optical scanner 10 according to the fourth embodiment, the frame member 14 penetrates the frame member 14 in the thickness direction on the lower surface (the surface facing the holder 17) of the frame member 14 of the mirror device 1. Two holes 143 and 144 are formed, and permanent magnets 20a and 20b are installed in the holes 143 and 144, respectively. In the present embodiment, the central axis of the permanent magnet 20a intersects with the central axes of the shaft members 15a and 15b. That is, the vertical positions in FIG. 8 of the central axis of the permanent magnet 20a and the central axes of the shaft members 15a and 15b coincide with each other. Thereby, it can prevent or suppress that composite stress arises in shaft member 15a, 15b more reliably.

また、可動板11の下面(光反射部12とは反対側の面)に、凹部111が形成されており、その凹部111内に、永久磁石20cが設置されている。本実施形態では、永久磁石20cの中心軸と、軸部材13a、13bの中心軸とが交差している。すなわち、永久磁石20cの中心軸と、軸部材13a、13bの中心軸との図8中の上下方向の位置が一致している。これにより第1の振動系の慣性モーメントを小さくすることができ、装置の小型化を図ることができる。
なお、本実施形態では、可動板本体110に貫通孔が形成され、光反射部12が凹部111の底部となるように構成されているが、これに限らず、前述した第3実施形態のように、可動板本体110に凹部111が形成されていてもよい。
Further, a concave portion 111 is formed on the lower surface of the movable plate 11 (the surface opposite to the light reflecting portion 12), and the permanent magnet 20 c is installed in the concave portion 111. In the present embodiment, the central axis of the permanent magnet 20c and the central axes of the shaft members 13a and 13b intersect. That is, the vertical positions in FIG. 8 of the central axis of the permanent magnet 20c and the central axes of the shaft members 13a and 13b coincide with each other. As a result, the moment of inertia of the first vibration system can be reduced, and the apparatus can be miniaturized.
In the present embodiment, a through hole is formed in the movable plate main body 110 and the light reflecting portion 12 is configured to be the bottom of the recess 111. However, the present invention is not limited to this, as in the third embodiment described above. Further, the movable plate main body 110 may be formed with a recess 111.

以上説明したような光スキャナー10は、光反射部12を備えているため、例えば、レーザープリンター、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡や、プロジェクター、ヘッドアップディスプレイ(HUD)、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)のようなイメージング用ディスプレイ等の画像形成装置が備える光スキャナーに好適に適用することができる。   Since the optical scanner 10 as described above includes the light reflecting section 12, for example, a laser printer, a barcode reader, a scanning confocal laser microscope, a projector, a head-up display (HUD), a head-mounted display ( It can be suitably applied to an optical scanner provided in an image forming apparatus such as an imaging display such as an HMD.

<画像形成装置の実施形態>
図9は、本発明の画像形成装置の実施形態を模式的に示す図である。
本実施形態では、画像形成装置の一例として、光スキャナー10をイメージング用ディスプレイの光スキャナーとして用いた場合を説明する。なお、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。また、X軸、すなわち回動中心軸XがスクリーンSの横方向と平行であり、Y軸、すなわち回動中心軸YがスクリーンSの縦方向と平行である。
<Embodiment of Image Forming Apparatus>
FIG. 9 is a diagram schematically showing an embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
In this embodiment, a case where the optical scanner 10 is used as an optical scanner of an imaging display will be described as an example of an image forming apparatus. 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”. Further, the X axis, that is, the rotation center axis X is parallel to the horizontal direction of the screen S, and the Y axis, that is, the rotation center axis Y is parallel to the vertical direction of the screen S.

画像形成装置(プロジェクター)9は、レーザーなどの光を照出する光源装置(光源)91と、複数のダイクロイックミラー92、92、92と、光スキャナー10とを有している。
光源装置91は、赤色光を照出する赤色光源装置911と、青色光を照出する青色光源装置912と、緑色光を照出する緑色光源装置913とを備えている。
各ダイクロイックミラー92は、赤色光源装置911、青色光源装置912、緑色光源装置913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。
The image forming apparatus (projector) 9 includes a light source device (light source) 91 that emits light such as a laser, a plurality of dichroic mirrors 92, 92, 92, and an optical scanner 10.
The light source device 91 includes a red light source device 911 that emits red light, a blue light source device 912 that emits blue light, and a green light source device 913 that emits green light.
Each dichroic mirror 92 is an optical element that combines light emitted from each of the red light source device 911, the blue light source device 912, and the green light source device 913.

このようなプロジェクター9は、図示しないホストコンピューターからの画像情報に基づいて、光源装置91(赤色光源装置911、青色光源装置912、緑色光源装置913)から照出された光をダイクロイックミラー92で合成し、この合成された光が光スキャナー10によって2次元走査され、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。   Such a projector 9 combines light emitted from the light source device 91 (red light source device 911, blue light source device 912, green light source device 913) by a dichroic mirror 92 based on image information from a host computer (not shown). The combined light is two-dimensionally scanned by the optical scanner 10 to form a color image on the screen S.

2次元走査の際、光スキャナー10の可動板11の、回動中心軸Y回りの回動により光反射部12で反射した光がスクリーンSの横方向に走査(主走査)される。一方、光スキャナー10の可動板11の、回動中心軸X回りの回動により光反射部12で反射した光がスクリーンSの縦方向に走査(副走査)される。
なお、図9中では、ダイクロイックミラー92で合成された光を光スキャナー10によって2次元的に走査した後、その光を固定ミラーKで反射させてからスクリーンSに画像を形成するように構成されているが、固定ミラーKを省略し、光スキャナー10によって2次元的に走査された光を直接スクリーンSに照射してもよい。
During the two-dimensional scanning, the light reflected by the light reflecting portion 12 by the rotation of the movable plate 11 of the optical scanner 10 around the rotation center axis Y is scanned (main scanning) in the horizontal direction of the screen S. On the other hand, the light reflected by the light reflecting portion 12 due to the rotation of the movable plate 11 of the optical scanner 10 about the rotation center axis X is scanned (sub-scanned) in the vertical direction of the screen S.
In FIG. 9, the light synthesized by the dichroic mirror 92 is scanned two-dimensionally by the optical scanner 10, and then the light is reflected by the fixed mirror K and then an image is formed on the screen S. However, the fixed mirror K may be omitted, and the screen S may be directly irradiated with light two-dimensionally scanned by the optical scanner 10.

以上、本発明のミラーデバイス、光スキャナーおよび画像形成装置を、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く、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
As described above, the mirror device, the optical scanner, and the image forming apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit is an arbitrary function having the same function. It can be replaced with the configuration of Moreover, other arbitrary structures and processes may be added to the present invention.
Further, the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.

1…ミラーデバイス 10…光スキャナー 11…可動板 110…可動板本体 111…凹部 12…光反射部 13a、13b…軸部材 14…枠状部材 141、142…凹部 143、144…孔 15a、15b…軸部材 16…支持枠 17…ホルダー 20a、20b、20c…永久磁石 30…コイル 40…電圧印加手段 41…第1の電圧発生部 42…第2の電圧発生部 43…電圧重畳部 43a…加算器 7…制御部 9…プロジェクター 91…光源装置 911…赤色光源装置 912…青色光源装置 913…緑色光源装置 92…ダイクロイックミラー   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mirror device 10 ... Optical scanner 11 ... Movable plate 110 ... Movable plate main body 111 ... Concave part 12 ... Light reflection part 13a, 13b ... Shaft member 14 ... Frame-shaped member 141, 142 ... Concave part 143, 144 ... Hole 15a, 15b ... Shaft member 16 ... support frame 17 ... holder 20a, 20b, 20c ... permanent magnet 30 ... coil 40 ... voltage applying means 41 ... first voltage generator 42 ... second voltage generator 43 ... voltage superposition unit 43a ... adder DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Control part 9 ... Projector 91 ... Light source device 911 ... Red light source device 912 ... Blue light source device 913 ... Green light source device 92 ... Dichroic mirror

Claims (8)

光反射性を有する光反射部を備え、第1の軸周りに揺動可能な可動板と、
前記可動板の前記第1の軸に沿う方向の両端に接続された第1の軸部材と、
前記可動板を囲んでおり、前記第1の軸部材が接続され、前記第1の軸に交差する第2の軸周りに揺動可能な枠状部材と、
前記枠状部材の前記第2の軸に沿う方向の両端に接続された第2の軸部材と、
前記可動板に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第1の軸を挟んで配置され第1永久磁石と、
前記枠状部材に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第2の軸を挟んで配置され第2永久磁石と、を備え、
前記第1永久磁石は、該第1永久磁石の前記一方の磁極と前記他方の磁極とを結んだ軸線が前記第1の軸部材の軸線および前記第2の軸部材の軸線に対して傾斜して配置され、
前記第2永久磁石は、該第2永久磁石の前記一方の磁極と前記他方の磁極とを結んだ軸線が前記第2の軸部材の軸線に対して直交して配置されていることを特徴とするミラーデバイス。
A movable plate provided with a light reflecting portion having light reflectivity and swingable about a first axis;
A first shaft member connected to both ends of the movable plate in the direction along the first axis;
A frame-shaped member that surrounds the movable plate, is connected to the first shaft member, and is swingable around a second axis that intersects the first axis;
A second shaft member connected to both ends of the frame-shaped member in a direction along the second axis;
Disposed on the movable plate, a first permanent magnet and one magnetic pole and the other magnetic pole is disposed across the first axis,
It is arranged in the frame-like member, comprising a second permanent magnet and one magnetic pole and the other magnetic pole is disposed across the second axis, and
In the first permanent magnet, an axis connecting the one magnetic pole and the other magnetic pole of the first permanent magnet is inclined with respect to the axis of the first shaft member and the axis of the second shaft member. Arranged,
The second permanent magnet is arranged such that an axis connecting the one magnetic pole and the other magnetic pole of the second permanent magnet is orthogonal to the axis of the second shaft member. To mirror device.
前記第1の軸部材の軸線と、前記第1永久磁石の軸線とのなす角θは、30°以上60°以下である請求項1に記載のミラーデバイス。   2. The mirror device according to claim 1, wherein an angle θ formed by an axis of the first shaft member and an axis of the first permanent magnet is 30 ° or more and 60 ° or less. 前記第2永久磁石は、前記第2の軸部材の軸線に対して線対称に配置されている請求項1または2に記載のミラーデバイス。   3. The mirror device according to claim 1, wherein the second permanent magnet is arranged in line symmetry with respect to an axis of the second shaft member. 前記可動板は、第1の凹部を有しており、
前記第1永久磁石は、前記第1の凹部内に配置されている請求項1ないし3のいずれかに記載のミラーデバイス。
The movable plate has a first recess,
4. The mirror device according to claim 1, wherein the first permanent magnet is disposed in the first recess. 5.
前記枠状部材は、第2の凹部または孔を有しており、
前記第2永久磁石は、前記第2の凹部または前記孔内に配置されている請求項1ないし4のいずれかに記載のミラーデバイス。
The frame-shaped member has a second recess or hole,
5. The mirror device according to claim 1, wherein the second permanent magnet is disposed in the second recess or the hole.
2つの前記第2永久磁石を有しており、
前記2つの第2永久磁石は、互いが前記第1の軸部材の軸線に対して線対称に配置されている請求項1ないし5のいずれかに記載のミラーデバイス。
Two second permanent magnets,
6. The mirror device according to claim 1, wherein the two second permanent magnets are arranged symmetrically with respect to an axis of the first shaft member.
光反射性を有する光反射部を備え、第1の軸周りに揺動可能な可動板と、
前記可動板の前記第1の軸に沿う方向の両端に接続された第1の軸部材と、
前記可動板を囲んでおり、前記第1の軸部材が接続され、前記第1の軸に交差する第2の軸周りに揺動可能な枠状部材と、
前記枠状部材の前記第2の軸に沿う方向の両端に接続された第2の軸部材と、
前記可動板に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第1の軸を挟んで配置され第1永久磁石と、
前記枠状部材に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第2の軸を挟んで配置され第2永久磁石と、
前記枠状部材に対向して配置され、電圧の印加により前記第1永久磁石および前記第2永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記第1永久磁石は、該第1永久磁石の前記一方の磁極と前記他方の磁極とを結んだ軸線が前記第1の軸部材の軸線および前記第2の軸部材の軸線に対して傾斜して配置され、
前記第2永久磁石は、該第2永久磁石の前記一方の磁極と前記他方の磁極とを結んだ軸線が前記第2の軸部材の軸線に対して直交して配置されており、
前記電圧印加手段は、第1周波数の第1の電圧を発生させる第1電圧発生部と、前記第1周波数と周波数の異なる第2周波数の第2の電圧を発生させる第2電圧発生部と、前記第1の電圧と前記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第1周波数で前記第2の軸周りに揺動させるとともに、前記第2周波数で前記第1の軸周りに揺動させるよう構成されていることを特徴とする光スキャナー。
A movable plate provided with a light reflecting portion having light reflectivity and swingable about a first axis;
A first shaft member connected to both ends of the movable plate in the direction along the first axis;
A frame-shaped member that surrounds the movable plate, is connected to the first shaft member, and is swingable around a second axis that intersects the first axis;
A second shaft member connected to both ends of the frame-shaped member in a direction along the second axis;
Disposed on the movable plate, a first permanent magnet and one magnetic pole and the other magnetic pole is disposed across the first axis,
Are arranged in the frame-like member, a second permanent magnet and one magnetic pole and the other magnetic pole is disposed across the second axis,
A coil that is arranged opposite to the frame-like member and generates a magnetic field that acts on the first permanent magnet and the second permanent magnet by applying a voltage;
Voltage application means for applying a voltage to the coil,
In the first permanent magnet, an axis connecting the one magnetic pole and the other magnetic pole of the first permanent magnet is inclined with respect to the axis of the first shaft member and the axis of the second shaft member. Arranged,
The second permanent magnet is arranged such that an axis connecting the one magnetic pole and the other magnetic pole of the second permanent magnet is orthogonal to the axis of the second shaft member,
The voltage applying means includes: a first voltage generating unit that generates a first voltage having a first frequency; a second voltage generating unit that generates a second voltage having a second frequency different from the first frequency; A voltage superimposing unit that superimposes the first voltage and the second voltage, and applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil, thereby moving the movable plate at the first frequency. An optical scanner configured to swing around a second axis and swing around the first axis at the second frequency.
光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、
光反射性を有する光反射部を備え、第1の軸周りに揺動可能な可動板と、
前記可動板の前記第1の軸に沿う方向の両端に接続された第1の軸部材と、
前記可動板を囲んでおり、前記第1の軸部材が接続され、前記第1の軸に交差する第2の軸周りに揺動可能な枠状部材と、
前記枠状部材の前記第2の軸に沿う方向の両端に接続された第2の軸部材と、
前記可動板に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第1の軸を挟んで配置され第1永久磁石と、
前記枠状部材に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第2の軸を挟んで配置され第2永久磁石と、
前記枠状部材に対向して配置され、電圧の印加により前記第1永久磁石および前記第2永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記第1永久磁石は、該第1永久磁石の前記一方の磁極と前記他方の磁極とを結んだ軸線が前記第1の軸部材の軸線および前記第2の軸部材の軸線に対して傾斜して配置され、
前記第2永久磁石は、該第2永久磁石の前記一方の磁極と前記他方の磁極とを結んだ軸線が前記第2の軸部材の軸線に対して直交して配置されており、
前記電圧印加手段は、第1周波数の第1の電圧を発生させる第1電圧発生部と、前記第1周波数と周波数の異なる第2周波数の第2の電圧を発生させる第2電圧発生部と、前記第1の電圧と前記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第1周波数で前記第2の軸周りに揺動させるとともに、前記第2周波数で前記第1の軸周りに揺動させるよう構成されていることを特徴とする画像形成装置。
A light source that emits light;
An optical scanner that scans the light from the light source,
The optical scanner is
A movable plate provided with a light reflecting portion having light reflectivity and swingable about a first axis;
A first shaft member connected to both ends of the movable plate in the direction along the first axis;
A frame-shaped member that surrounds the movable plate, is connected to the first shaft member, and is swingable around a second axis that intersects the first axis;
A second shaft member connected to both ends of the frame-shaped member in a direction along the second axis;
Disposed on the movable plate, a first permanent magnet and one magnetic pole and the other magnetic pole is disposed across the first axis,
Are arranged in the frame-like member, a second permanent magnet and one magnetic pole and the other magnetic pole is disposed across the second axis,
A coil that is arranged opposite to the frame-like member and generates a magnetic field that acts on the first permanent magnet and the second permanent magnet by applying a voltage;
Voltage application means for applying a voltage to the coil,
In the first permanent magnet, an axis connecting the one magnetic pole and the other magnetic pole of the first permanent magnet is inclined with respect to the axis of the first shaft member and the axis of the second shaft member. Arranged,
The second permanent magnet is arranged such that an axis connecting the one magnetic pole and the other magnetic pole of the second permanent magnet is orthogonal to the axis of the second shaft member,
The voltage applying means includes: a first voltage generating unit that generates a first voltage having a first frequency; a second voltage generating unit that generates a second voltage having a second frequency different from the first frequency; A voltage superimposing unit that superimposes the first voltage and the second voltage, and applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil, thereby moving the movable plate at the first frequency. An image forming apparatus configured to swing around a second axis and swing around the first axis at the second frequency.
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