JPH05297306A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
- Publication number
- JPH05297306A JPH05297306A JP9756892A JP9756892A JPH05297306A JP H05297306 A JPH05297306 A JP H05297306A JP 9756892 A JP9756892 A JP 9756892A JP 9756892 A JP9756892 A JP 9756892A JP H05297306 A JPH05297306 A JP H05297306A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- piezoelectric element
- mirror
- curved mirror
- lever
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 曲面ミラーの曲率半径をそれほど小さくしな
くても圧電素子から受ける振動によって大きな画角の走
査が可能なようにする。 【構成】 圧電素子７によって曲面ミラー５に振動を与
え、曲面ミラー５に入射する光２を曲面ミラー５の変位
によって偏向し走査を行う光走査装置２１において、圧
電素子７と曲面ミラー５との間に圧電素子７の振動を拡
大して曲面ミラー５に伝達する振動拡大手段８を設けた
ことを特徴とする。
くても圧電素子から受ける振動によって大きな画角の走
査が可能なようにする。 【構成】 圧電素子７によって曲面ミラー５に振動を与
え、曲面ミラー５に入射する光２を曲面ミラー５の変位
によって偏向し走査を行う光走査装置２１において、圧
電素子７と曲面ミラー５との間に圧電素子７の振動を拡
大して曲面ミラー５に伝達する振動拡大手段８を設けた
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光走査装置に関し、詳し
くは圧電素子によって曲面ミラーに振動を与え、曲面ミ
ラーに入射する光を曲面ミラーの振動によって偏向し走
査を行う光走査装置に関するものである。
くは圧電素子によって曲面ミラーに振動を与え、曲面ミ
ラーに入射する光を曲面ミラーの振動によって偏向し走
査を行う光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の光走査装置は特開昭５９−２１
４８２０号公報で既に知られている。
４８２０号公報で既に知られている。
【０００３】このものは、圧電素子に曲面ミラーを直結
し、圧電素子の振動をそのまま曲面ミラーに伝達し、こ
のときの曲面ミラーの変位によって入射する光を偏向し
走査を行うものである。
し、圧電素子の振動をそのまま曲面ミラーに伝達し、こ
のときの曲面ミラーの変位によって入射する光を偏向し
走査を行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来のもの
は、偏向角が小さい場合に対応できるようにしたもので
ある。このため大きな画角が要求されるレーザビームプ
リンタでの使用に無理がある。
は、偏向角が小さい場合に対応できるようにしたもので
ある。このため大きな画角が要求されるレーザビームプ
リンタでの使用に無理がある。
【０００５】一般に画角を大きくしようとすれば、振幅
／曲面ミラーの曲率半径の比を大きくする必要がある。
／曲面ミラーの曲率半径の比を大きくする必要がある。
【０００６】振幅は、振動源である振動素子によって決
まった値を持っているが、一般に０．５ｍｍ位までであ
り、比較的小さい。このため画角を大きくしようとすれ
ば曲面ミラーの曲率半径を小さくするしかない。
まった値を持っているが、一般に０．５ｍｍ位までであ
り、比較的小さい。このため画角を大きくしようとすれ
ば曲面ミラーの曲率半径を小さくするしかない。
【０００７】しかし曲率半径の小さなミラーの制作は困
難であるので、実用的な方法ではない。
難であるので、実用的な方法ではない。
【０００８】そこで本発明は、圧電素子の振動を拡大し
て曲面ミラーに伝達することにより、曲面ミラーの曲率
半径をそれほど小さくしないで、したがって制作容易な
曲面ミラーを用いて、大きな画角が要求されるレーザビ
ームプリンタ等に適用できる光走査装置を提供すること
を課題とするものである。
て曲面ミラーに伝達することにより、曲面ミラーの曲率
半径をそれほど小さくしないで、したがって制作容易な
曲面ミラーを用いて、大きな画角が要求されるレーザビ
ームプリンタ等に適用できる光走査装置を提供すること
を課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課
題を達成するために、圧電素子によって曲面ミラーに振
動を与え、曲面ミラーに入射する光を曲面ミラーの変位
によって偏向し走査を行う光走査装置において、圧電素
子と曲面ミラーとの間に圧電素子の振動を拡大して曲面
ミラーに伝達する振動拡大手段を設けたことを特徴とす
るものである。
題を達成するために、圧電素子によって曲面ミラーに振
動を与え、曲面ミラーに入射する光を曲面ミラーの変位
によって偏向し走査を行う光走査装置において、圧電素
子と曲面ミラーとの間に圧電素子の振動を拡大して曲面
ミラーに伝達する振動拡大手段を設けたことを特徴とす
るものである。
【００１０】
【作用】本発明の上記構成によれば、圧電素子の振動が
振動拡大手段によって拡大されて曲面ミラーに伝達され
るので、圧電素子の振動幅が小さくても曲面ミラーを大
きく変位させ、曲面ミラーに入射する光の偏向範囲を拡
大することができる。
振動拡大手段によって拡大されて曲面ミラーに伝達され
るので、圧電素子の振動幅が小さくても曲面ミラーを大
きく変位させ、曲面ミラーに入射する光の偏向範囲を拡
大することができる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の一実施例につき図を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１２】図１は本発明が適用されるレーザビームプ
リンタの光路図を示している。これについて説明すれ
ば、光源部１、この光源部１からのレーザビーム２を偏
向して走査を行う光走査装置２１、および偏向されるレ
ーザビーム２の走査速度を等速化するｆθレンズ３のそ
れぞれは、図示しないプリントヘッドに一体的に収めら
れ、ｆθレンズ３を経たレーザビーム２によって感光ド
ラム４上を等速にて主走査する。このとき感光ドラム４
が副走査方向に回転されるのと、レーザビーム２が画像
信号によって変調されていることとにより、感光ドラム
４上に所定の画像を露光し、画像形成を行う。
リンタの光路図を示している。これについて説明すれ
ば、光源部１、この光源部１からのレーザビーム２を偏
向して走査を行う光走査装置２１、および偏向されるレ
ーザビーム２の走査速度を等速化するｆθレンズ３のそ
れぞれは、図示しないプリントヘッドに一体的に収めら
れ、ｆθレンズ３を経たレーザビーム２によって感光ド
ラム４上を等速にて主走査する。このとき感光ドラム４
が副走査方向に回転されるのと、レーザビーム２が画像
信号によって変調されていることとにより、感光ドラム
４上に所定の画像を露光し、画像形成を行う。
【００１３】本実施例の光走査装置２１は図２に示すよ
うに球面ミラーを偏向ミラー５として用いている。光源
部１の半導体レーザ６から出射されたレーザビーム２
は、集光レンズ９によって偏向ミラー５に入射する。
うに球面ミラーを偏向ミラー５として用いている。光源
部１の半導体レーザ６から出射されたレーザビーム２
は、集光レンズ９によって偏向ミラー５に入射する。
【００１４】この偏向ミラー５は、電圧を付加されるこ
とによって先端が振動的に振れる積層バイモルフ型の圧
電素子７に対し、圧電素子７の振動を拡大して伝達する
振動拡大機構８を介し連結されている。
とによって先端が振動的に振れる積層バイモルフ型の圧
電素子７に対し、圧電素子７の振動を拡大して伝達する
振動拡大機構８を介し連結されている。
【００１５】圧電素子７は上向きの基部を支持板１１の
一側上端に取付けられている。振動拡大機構８は振動拡
大レバー１２を有し、この振動拡大レバー１２は下端側
よりの部分を支持板１１の正面一側寄りの下方に軸１３
によって枢支されており、下端部のフック１２ａに前記
圧電素子７の下向きの先端７ａを挟み込み双方が同体移
動可能な状態になっている。振動拡大レバー１２の上端
部には前記偏向ミラー５を取付けてある。
一側上端に取付けられている。振動拡大機構８は振動拡
大レバー１２を有し、この振動拡大レバー１２は下端側
よりの部分を支持板１１の正面一側寄りの下方に軸１３
によって枢支されており、下端部のフック１２ａに前記
圧電素子７の下向きの先端７ａを挟み込み双方が同体移
動可能な状態になっている。振動拡大レバー１２の上端
部には前記偏向ミラー５を取付けてある。
【００１６】これによって、圧電素子７の先端７ａが矢
印ａの方向に振動する動きが振動拡大レバー１２に伝達
され、振動拡大レバー１２は軸１３を中心に弧回動す
る。このとき振動拡大レバー１２は軸１３を中心とする
下端側と上端側とのレバー比（本実施例では１：１０）
によって、前記圧電素子７から受ける振動の振幅を拡大
して偏向ミラー５に伝達し、矢印ｂの方向に大きく変位
させる。
印ａの方向に振動する動きが振動拡大レバー１２に伝達
され、振動拡大レバー１２は軸１３を中心に弧回動す
る。このとき振動拡大レバー１２は軸１３を中心とする
下端側と上端側とのレバー比（本実施例では１：１０）
によって、前記圧電素子７から受ける振動の振幅を拡大
して偏向ミラー５に伝達し、矢印ｂの方向に大きく変位
させる。
【００１７】圧電素子７の先端７ａの振動幅は０．２〜
０．５ｍｍ程度であるが、前記振動拡大レバー１２のレ
バー比によって偏向ミラー５の変位幅は２〜５ｍｍ程度
と１０倍になる。
０．５ｍｍ程度であるが、前記振動拡大レバー１２のレ
バー比によって偏向ミラー５の変位幅は２〜５ｍｍ程度
と１０倍になる。
【００１８】偏向ミラー５が前記矢印ｂ方向に変位する
ときの動きとこれによるレーザビーム２の偏向状態とに
ついて図３〜図５を参照しながら説明する。
ときの動きとこれによるレーザビーム２の偏向状態とに
ついて図３〜図５を参照しながら説明する。
【００１９】偏向ミラー５は、圧電素子７の振動に伴っ
て、その中心位置が図３に示すようにＡ→Ｃ→Ｂのよう
に変位し、反射面がＡ′→Ｃ′→Ｂ′のように変位す
る。
て、その中心位置が図３に示すようにＡ→Ｃ→Ｂのよう
に変位し、反射面がＡ′→Ｃ′→Ｂ′のように変位す
る。
【００２０】この反射面の変位によって入射するレーザ
ビーム２は、Ａ″→Ｃ″→Ｂ″のように偏向される。こ
こにＡ″の位置は主走査の走査開始位置、Ｃ″の位置は
走査中央位置、Ｂ″の位置は走査終了位置である。
ビーム２は、Ａ″→Ｃ″→Ｂ″のように偏向される。こ
こにＡ″の位置は主走査の走査開始位置、Ｃ″の位置は
走査中央位置、Ｂ″の位置は走査終了位置である。
【００２１】図４は偏向ミラー５の中心がＣの位置にあ
るときの様子を示している。Ｃの位置を原点にとって、
ｘ、ｙ座標を決める。
るときの様子を示している。Ｃの位置を原点にとって、
ｘ、ｙ座標を決める。
【００２２】このときの反射光の方向角は、θ＋９０°
である。
である。
【００２３】図５は、この偏向ミラー５の中心Ｐがｘだ
け変位したときの様子を示すものである。入射するレー
ザビーム２は偏向ミラー５の曲面Ｐ1 上の一点Ｐ3 で反
射し、Ｐ2 の方向へ進む。このときのＰ2 の方向角は、
図より （９０°−θ）＋２（θ＋ψ）＝９０°＋θ＋２ψであ
る。
け変位したときの様子を示すものである。入射するレー
ザビーム２は偏向ミラー５の曲面Ｐ1 上の一点Ｐ3 で反
射し、Ｐ2 の方向へ進む。このときのＰ2 の方向角は、
図より （９０°−θ）＋２（θ＋ψ）＝９０°＋θ＋２ψであ
る。
【００２４】Ｐの座標を（ｐ，０）とすると、Ｐ2 の方
向角は、〔ψ＝２・ｔａｎ-1（ｐ／Ｒ）（ただしＲは偏
向ミラー５の曲率半径である。）を使うと、 ９０°＋θ＋４・ｔａｎ-1（ｐ／Ｒ）となる。
向角は、〔ψ＝２・ｔａｎ-1（ｐ／Ｒ）（ただしＲは偏
向ミラー５の曲率半径である。）を使うと、 ９０°＋θ＋４・ｔａｎ-1（ｐ／Ｒ）となる。
【００２５】したがって、偏向ミラー５が、−ｘ0 から
ｘ0 まで変位すると、この光走査装置２１の半画角は、
４ｔａｎ-1（ｘ0 ／Ｒ）となる。
ｘ0 まで変位すると、この光走査装置２１の半画角は、
４ｔａｎ-1（ｘ0 ／Ｒ）となる。
【００２６】このように半画角はｘ0 ／Ｒに依存する。
【００２７】具体的な数値例を示すと、以下の通りであ
る。
る。
【００２８】 積層バイモルフ素子の振幅：±０．２ｍｍ 偏向ミラーの振幅 ：±２．０ｍｍ（バイモルフ
素子の振幅×１０倍） 偏向ミラーの球率半径 ：２０ｍｍ 半画角 ：２２．８度 なお偏向ミラー５は、球面でなくてもよく、主走査平面
で切った断面が円であるような円筒形状であってもよ
い。また振動拡大機構８も種々のものを採用することが
できる。
素子の振幅×１０倍） 偏向ミラーの球率半径 ：２０ｍｍ 半画角 ：２２．８度 なお偏向ミラー５は、球面でなくてもよく、主走査平面
で切った断面が円であるような円筒形状であってもよ
い。また振動拡大機構８も種々のものを採用することが
できる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、圧電素子の振動が振動
拡大手段によって拡大されて曲面ミラーに伝達され、圧
電素子の振動幅が小さくても曲面ミラーを大きく変位さ
せ、曲面ミラーに入射する光の偏向範囲を拡大するの
で、曲面ミラーの曲率半径をそれほど小さくしなくて
も、したがって容易にかつ安価に制作することができる
曲面ミラーを用いて、大きな画角を走査することがで
き、圧電素子を用いた光走査装置が大きな画角が要求さ
れるレーザビームプリンタ等に実用可能となる。
拡大手段によって拡大されて曲面ミラーに伝達され、圧
電素子の振動幅が小さくても曲面ミラーを大きく変位さ
せ、曲面ミラーに入射する光の偏向範囲を拡大するの
で、曲面ミラーの曲率半径をそれほど小さくしなくて
も、したがって容易にかつ安価に制作することができる
曲面ミラーを用いて、大きな画角を走査することがで
き、圧電素子を用いた光走査装置が大きな画角が要求さ
れるレーザビームプリンタ等に実用可能となる。
【図１】本発明が適用されるレーザビームプリンタの光
路図である。
路図である。
【図２】本発明の一実施例としての光走査装置を示す斜
視図である。
視図である。
【図３】図２の装置の偏向ミラーの変位にともなうレー
ザビームの偏向状態を示す説明図である。
ザビームの偏向状態を示す説明図である。
【図４】偏向ミラーが走査中央位置にあるときの状態を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図５】偏向ミラーが走査中央位置から走査終了位置側
へ変位したときの状態を示す説明図である。
へ変位したときの状態を示す説明図である。
２ レーザビーム ５ 偏向ミラー ６ 半導体レーザ ７ 圧電素子 ７ａ 先端 ８ 振動拡大機構 １１ 支持板 １２ 振動拡大レバー １２ａ フック １３ 軸 ２１ 光走査装置
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電素子によって曲面ミラーに振動を与
え、曲面ミラーに入射する光を曲面ミラーの変位によっ
て偏向し走査を行う光走査装置において、 圧電素子と曲面ミラーとの間に圧電素子の振動を拡大し
て曲面ミラーに伝達する振動拡大手段を設けたことを特
徴とする光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9756892A JPH05297306A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9756892A JPH05297306A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05297306A true JPH05297306A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14195845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9756892A Pending JPH05297306A (ja) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05297306A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100981288B1 (ko) * | 2008-12-30 | 2010-09-10 | 국방과학연구소 | 구 역반사기와 박막형 ｍｅｍｓ 압전기를 이용한 광통신 변조 장치 |
| WO2011121584A1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Devendra Purohit | Laser optical beam scanning device |
-
1992
- 1992-04-17 JP JP9756892A patent/JPH05297306A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100981288B1 (ko) * | 2008-12-30 | 2010-09-10 | 국방과학연구소 | 구 역반사기와 박막형 ｍｅｍｓ 압전기를 이용한 광통신 변조 장치 |
| WO2011121584A1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Devendra Purohit | Laser optical beam scanning device |
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