JPH071614Y2 - 光スキャナー - Google Patents
光スキャナーInfo
- Publication number
- JPH071614Y2 JPH071614Y2 JP1986146749U JP14674986U JPH071614Y2 JP H071614 Y2 JPH071614 Y2 JP H071614Y2 JP 1986146749 U JP1986146749 U JP 1986146749U JP 14674986 U JP14674986 U JP 14674986U JP H071614 Y2 JPH071614 Y2 JP H071614Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- leaf spring
- mirror
- optical scanner
- displacement
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【考案の詳細な説明】 （技術分野） 本考案は、光をスキンニングするための光スキャナーに
関するものであり、レーザー光などをスキャニングする
のに適するものである。
関するものであり、レーザー光などをスキャニングする
のに適するものである。
（背景技術） 従来、光をスキャニングするためには、モータで回転駆
動されるポリゴンミラー（多面鏡）や、永久磁石と制御
コイルとを用いて回転制御されるガルバノミラーを用い
て、ミラー面に照射された光の反射方向を変えることに
より、光のスキャニングを行う方法が一般的である。
動されるポリゴンミラー（多面鏡）や、永久磁石と制御
コイルとを用いて回転制御されるガルバノミラーを用い
て、ミラー面に照射された光の反射方向を変えることに
より、光のスキャニングを行う方法が一般的である。
しかるに、この方法では摩耗部分が存在し、寿命が短く
なるという問題があるので、本考案者は第６図に示すよ
うな光スキャナーを提案した。この光スキャナーは、板
ばね１の略中央部に光をスキャニングするためのミラー
２を装着し、前記板ばね１の両端部が略平行となるよう
に前記板ばね１のミラー装着部分の両側を互いに反対方
向に折曲し、前記ミラー２に回転方向の運動が生じるよ
うに前記板ばね１の両端部間の距離を伸縮せしめる伸縮
機構３を備えて成り、寿命が半永久的であり、小型で且
つ低コストであるという利点を有している。ところで、
このような光スキャナーにおいて、スキャニング角度の
増大を計ろうとすると、座屈板ばねの圧縮量を大きくす
る必要があり、伸縮機構３として変位量の大きいものを
使用しなければならない。
なるという問題があるので、本考案者は第６図に示すよ
うな光スキャナーを提案した。この光スキャナーは、板
ばね１の略中央部に光をスキャニングするためのミラー
２を装着し、前記板ばね１の両端部が略平行となるよう
に前記板ばね１のミラー装着部分の両側を互いに反対方
向に折曲し、前記ミラー２に回転方向の運動が生じるよ
うに前記板ばね１の両端部間の距離を伸縮せしめる伸縮
機構３を備えて成り、寿命が半永久的であり、小型で且
つ低コストであるという利点を有している。ところで、
このような光スキャナーにおいて、スキャニング角度の
増大を計ろうとすると、座屈板ばねの圧縮量を大きくす
る必要があり、伸縮機構３として変位量の大きいものを
使用しなければならない。
（考案の目的） 本考案は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、板ばねが圧縮されたときにミ
ラーが回転する角度が大きくなるようにして、スキャニ
ング角度を増大させた光スキャナーを提供することにあ
る。
その目的とするところは、板ばねが圧縮されたときにミ
ラーが回転する角度が大きくなるようにして、スキャニ
ング角度を増大させた光スキャナーを提供することにあ
る。
（考案の開示） 本考案にあっては、板ばね１の略中央部にスキャニング
するためのミラー２を装着し、前記板ばね１の両端部が
略平行となるように前記板ばね１のミラー装着部分の両
側を互いに反対方向に折曲し、前記ミラー２に回転方向
の運動が生じるように前記板ばね１の両端部間の距離を
伸縮せしめる伸縮機構３を備えて成る光スキャナーにお
いて、第１図に示すように、板ばね１の屈曲部近傍で且
つ板ばね１の幅方向略中央に穴Ａを設けたものである。
するためのミラー２を装着し、前記板ばね１の両端部が
略平行となるように前記板ばね１のミラー装着部分の両
側を互いに反対方向に折曲し、前記ミラー２に回転方向
の運動が生じるように前記板ばね１の両端部間の距離を
伸縮せしめる伸縮機構３を備えて成る光スキャナーにお
いて、第１図に示すように、板ばね１の屈曲部近傍で且
つ板ばね１の幅方向略中央に穴Ａを設けたものである。
本考案にあっては、第１図に示すように、板ばね１の屈
曲部近傍に穴Ａを設けたことにより、板ばね１の屈曲部
近傍の剛性を他の部分よりも低くすることができ、これ
によりミラー装着部分を屈曲しやすくし、板ばね１の圧
縮変位量に対するミラー２の回転角を大きくすることが
できる。また、本考案では板ばね１の幅方向略中央に穴
Ａを設けたので、細幅部Ｂを設ける第２図の構造に比べ
ると、ミラー２のねじれ方向の運動を抑制しやすく、ス
キャニング面を安定させることができる。さらに、リブ
Ｃや厚肉片Ｄを設ける第３図や第４図の構造に比べる
と、構造が簡単で安価に製作できる。
曲部近傍に穴Ａを設けたことにより、板ばね１の屈曲部
近傍の剛性を他の部分よりも低くすることができ、これ
によりミラー装着部分を屈曲しやすくし、板ばね１の圧
縮変位量に対するミラー２の回転角を大きくすることが
できる。また、本考案では板ばね１の幅方向略中央に穴
Ａを設けたので、細幅部Ｂを設ける第２図の構造に比べ
ると、ミラー２のねじれ方向の運動を抑制しやすく、ス
キャニング面を安定させることができる。さらに、リブ
Ｃや厚肉片Ｄを設ける第３図や第４図の構造に比べる
と、構造が簡単で安価に製作できる。
第１図は本考案の一実施例を示しており、第２図乃至第
４図は本考案に対する第１乃至第３の比較例をそれぞれ
示している。
４図は本考案に対する第１乃至第３の比較例をそれぞれ
示している。
第１図に示す本考案にあっては、板ばね１の屈曲部近傍
に穴Ａを設けている。このため、板ばね１の屈曲部近傍
の剛性は他の部位に比べて低くなっており、板ばね１の
両端部間に圧縮変位を加えたときに板ばね１が屈曲しや
すくすることができ、したがって、ミラー２の回転角を
大きくすることができる。また、板ばね１の幅方向略中
央に穴Ａを設けたことにより、ミラー２のねじれ方向の
運動を抑制でき、ミラー２のスキャニング面を安定させ
ることができる。
に穴Ａを設けている。このため、板ばね１の屈曲部近傍
の剛性は他の部位に比べて低くなっており、板ばね１の
両端部間に圧縮変位を加えたときに板ばね１が屈曲しや
すくすることができ、したがって、ミラー２の回転角を
大きくすることができる。また、板ばね１の幅方向略中
央に穴Ａを設けたことにより、ミラー２のねじれ方向の
運動を抑制でき、ミラー２のスキャニング面を安定させ
ることができる。
一方、第２図に示す比較例では、板ばね１の屈曲部近傍
を細幅部Ｂとしている。このため、第１図に示す本考案
の構造に比べると、ミラー２のねじれ方向の運動が生じ
やすく、ミラー２のスキャニング面の安定性は本考案の
方が優れている。また、第３図に示す比較例ではリブＣ
の有無により、第４図に示す比較例では厚肉片Ｄの有無
により、板ばね１の屈曲部近傍の剛性を他の部分に比べ
て相対的に低くしているが、第１図に示す本考案に比べ
ると、構造が複雑なものとなる。
を細幅部Ｂとしている。このため、第１図に示す本考案
の構造に比べると、ミラー２のねじれ方向の運動が生じ
やすく、ミラー２のスキャニング面の安定性は本考案の
方が優れている。また、第３図に示す比較例ではリブＣ
の有無により、第４図に示す比較例では厚肉片Ｄの有無
により、板ばね１の屈曲部近傍の剛性を他の部分に比べ
て相対的に低くしているが、第１図に示す本考案に比べ
ると、構造が複雑なものとなる。
第５図は板ばね１の両端部間の距離を伸縮せしめること
により、板ばね１が変形してミラー２が回転する動作を
説明するための図である。第５図において、実線は板ば
ね１の両端部から均等にΔｙの変位が与えられた状態を
示しており、破線は前記変位Δｙが与えられていない自
然な状態を示している。ミラー２の略中央部には例えば
スポットビーム状の入射光が照射されており、変位Δｙ
が与えられていない自然な状態においては、第５図の破
線で示す方向の反射光が得られる。一方、変位Δｙが与
えられた状態においては、第５図の実線で示す方向の反
射光が得られる。これによって光のスキャニングが行な
われるものであり、スキャニングの角度は変位Δｙに応
じて変化する。なお、第５図に示す例では、上下方向か
ら均等に変位Δｙを与えているので、ミラー２はミラー
中心Ｃを軸として回転することになるが、ミラー２を回
転させれば良いだけならば、板ばね１の一端部を固定し
て、他端部のみを変位させても良いし、また板ばね１の
形状を上下異なる形状としても良いことは言うまでもな
い。
により、板ばね１が変形してミラー２が回転する動作を
説明するための図である。第５図において、実線は板ば
ね１の両端部から均等にΔｙの変位が与えられた状態を
示しており、破線は前記変位Δｙが与えられていない自
然な状態を示している。ミラー２の略中央部には例えば
スポットビーム状の入射光が照射されており、変位Δｙ
が与えられていない自然な状態においては、第５図の破
線で示す方向の反射光が得られる。一方、変位Δｙが与
えられた状態においては、第５図の実線で示す方向の反
射光が得られる。これによって光のスキャニングが行な
われるものであり、スキャニングの角度は変位Δｙに応
じて変化する。なお、第５図に示す例では、上下方向か
ら均等に変位Δｙを与えているので、ミラー２はミラー
中心Ｃを軸として回転することになるが、ミラー２を回
転させれば良いだけならば、板ばね１の一端部を固定し
て、他端部のみを変位させても良いし、また板ばね１の
形状を上下異なる形状としても良いことは言うまでもな
い。
次に、板ばね１に変位Δｙを与えるための具体的な手段
としては種々のものが考えられ、例えば、電磁ソレノイ
ドや、ボイスコイル、リニアモータ等を用いることがで
きるが、最も小型化が容易で高速応答が可能な伸縮機構
の例を第６図に示す。同図に示す伸縮機構３は、電気信
号を伸縮運動に変換する積層圧電素子４と、積層圧電素
子４の伸縮運動の変位を拡大する変位拡大機構５とから
成る。積層圧電素子４は、圧電逆効果を利用したもの
で、厚みの薄い圧電素子を多数積層し、それに電界を掛
けることにより、電界の大きさに比例して積層方向に変
位を生じるアクチュエータである。ところが、積層圧電
素子４の変位量自体は、長さが20mm程度のもので10〜20
μｍ程度しか得られないため、変位を拡大するための機
構が必要になってくる。第６図に示す変位拡大機構５
は、可撓性を有する成型品よりなり、積層圧電素子４の
一端部を当接された略コ字状の固定部６と、一対の略Ｌ
字状をなすアーム7a,7bと、固定部６とアーム7a,7bとを
つなぐ薄肉の支点部8a,8bと、各アーム7a,7bの支点部8
a,8bに近い側の端部を連結して積層圧電素子４の他端部
に当接する略コ字状の可動部９とを一体的に成型して成
るものである。積層圧電素子４の両側に設けられた電極
E1，E2に電圧を印加して電界を加えると、積層圧電素子
４に積層方向の伸びを生じ、可動部９が図において下方
に変位するので、支点部8a,8bを中心にしてアーム7a,7b
が矢印で示す方向に変位する。このとき、可動部９の変
位は“てこ”の原理により拡大され、アーム7a,7bの上
端部における変位は大きくなる。各アーム7a,7bの上端
部には板ばね１の両端部が夫々固定されており、アーム
7a,7bが矢印で示す方向に変位することにより、板ばね
１の両端部間の距離は圧縮される。
としては種々のものが考えられ、例えば、電磁ソレノイ
ドや、ボイスコイル、リニアモータ等を用いることがで
きるが、最も小型化が容易で高速応答が可能な伸縮機構
の例を第６図に示す。同図に示す伸縮機構３は、電気信
号を伸縮運動に変換する積層圧電素子４と、積層圧電素
子４の伸縮運動の変位を拡大する変位拡大機構５とから
成る。積層圧電素子４は、圧電逆効果を利用したもの
で、厚みの薄い圧電素子を多数積層し、それに電界を掛
けることにより、電界の大きさに比例して積層方向に変
位を生じるアクチュエータである。ところが、積層圧電
素子４の変位量自体は、長さが20mm程度のもので10〜20
μｍ程度しか得られないため、変位を拡大するための機
構が必要になってくる。第６図に示す変位拡大機構５
は、可撓性を有する成型品よりなり、積層圧電素子４の
一端部を当接された略コ字状の固定部６と、一対の略Ｌ
字状をなすアーム7a,7bと、固定部６とアーム7a,7bとを
つなぐ薄肉の支点部8a,8bと、各アーム7a,7bの支点部8
a,8bに近い側の端部を連結して積層圧電素子４の他端部
に当接する略コ字状の可動部９とを一体的に成型して成
るものである。積層圧電素子４の両側に設けられた電極
E1，E2に電圧を印加して電界を加えると、積層圧電素子
４に積層方向の伸びを生じ、可動部９が図において下方
に変位するので、支点部8a,8bを中心にしてアーム7a,7b
が矢印で示す方向に変位する。このとき、可動部９の変
位は“てこ”の原理により拡大され、アーム7a,7bの上
端部における変位は大きくなる。各アーム7a,7bの上端
部には板ばね１の両端部が夫々固定されており、アーム
7a,7bが矢印で示す方向に変位することにより、板ばね
１の両端部間の距離は圧縮される。
（考案の効果） 上述のように本考案にあっては、座屈板ばねとミラーと
を用いた光スキャナーにおいて、板ばねの屈曲部近傍に
穴を設けたことにより、板ばねの屈曲部近傍の剛性を他
の部分よりも低くすることができ、これによりミラー装
着部分を屈曲しやすくし、板ばねの圧縮変位量に対する
ミラーの回転角を大きくすることができ、したがって、
光のスキャニング角度を大きくすることができるという
効果がある。また、本考案では板ばねの幅方向略中央に
穴を設けたので、細幅部を設ける構造に比べると、ミラ
ーのねじれ方向の運動が生じにくく、スキャニング面を
安定させることができるという利点があり、さらに、リ
ブや厚肉片を設ける構造に比べると、構造が簡単で安価
に製作できるという利点がある。
を用いた光スキャナーにおいて、板ばねの屈曲部近傍に
穴を設けたことにより、板ばねの屈曲部近傍の剛性を他
の部分よりも低くすることができ、これによりミラー装
着部分を屈曲しやすくし、板ばねの圧縮変位量に対する
ミラーの回転角を大きくすることができ、したがって、
光のスキャニング角度を大きくすることができるという
効果がある。また、本考案では板ばねの幅方向略中央に
穴を設けたので、細幅部を設ける構造に比べると、ミラ
ーのねじれ方向の運動が生じにくく、スキャニング面を
安定させることができるという利点があり、さらに、リ
ブや厚肉片を設ける構造に比べると、構造が簡単で安価
に製作できるという利点がある。
第１図（ａ）は本考案の一実施例の正面図、同図（ｂ）
は同上の右側面図、第２図（ａ）は本考案に対する第１
の比較例の正面図、同図（ｂ）は同上の右側面図、第３
図（ａ）は本考案に対する第２の比較例の正面図、同図
（ｂ）は同上の右側面図、第４図（ａ）は本考案に対す
る第３の比較例の正面図、同図（ｂ）は同上の右側面
図、第５図は本考案の動作説明図、第６図は本考案に用
いる伸縮機構の一例を示す斜視図である。 １は板ばね、２はミラー、３は伸縮機構、Ａは穴であ
る。
は同上の右側面図、第２図（ａ）は本考案に対する第１
の比較例の正面図、同図（ｂ）は同上の右側面図、第３
図（ａ）は本考案に対する第２の比較例の正面図、同図
（ｂ）は同上の右側面図、第４図（ａ）は本考案に対す
る第３の比較例の正面図、同図（ｂ）は同上の右側面
図、第５図は本考案の動作説明図、第６図は本考案に用
いる伸縮機構の一例を示す斜視図である。 １は板ばね、２はミラー、３は伸縮機構、Ａは穴であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】板ばねの略中央部に光スキャニングするた
めのミラーを装着し、前記板ばねの両端部が略平行とな
るように前記板ばねのミラー装着部分の両側を互いに反
対方向に折曲し、前記ミラーに回転方向の運動が生じる
ように前記板ばねの両端部間の距離を伸縮せしめる伸縮
機構を備えて成る光スキャナーにおいて、板ばねの屈曲
部近傍で且つ板ばねの幅方向略中央に穴を設けたことを
特徴とする光スキャナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986146749U JPH071614Y2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 光スキャナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986146749U JPH071614Y2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 光スキャナー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6354121U JPS6354121U (ja) | 1988-04-12 |
| JPH071614Y2 true JPH071614Y2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=31059499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986146749U Expired - Lifetime JPH071614Y2 (ja) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | 光スキャナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071614Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005345748A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Brother Ind Ltd | ミラー駆動装置およびそれを備えた網膜走査型ディスプレイ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6170828U (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-14 | ||
| JPS61134725A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-21 | Anritsu Corp | 電圧制御可能な光の変向装置 |
| JPS62198820A (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-02 | Hitachi Ltd | 光偏向器 |
| JPS62220920A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-29 | Fujisoku:Kk | 光走査装置 |
-
1986
- 1986-09-25 JP JP1986146749U patent/JPH071614Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6354121U (ja) | 1988-04-12 |
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