KR20060121536A - Multi beam deflector by vibration - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술의 일 형태로서, 빔편향기로서 폴리건 미러를 채용한 레이저 칼라 프린터의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a laser color printer employing a polygon mirror as a beam deflector as one embodiment of the prior art.
도 2는 종래기술의 또 다른 일 형태로서, 빔편향기로서 마이크로 미러를 채용한 레이저 칼라 프린터의 개략도이다. Fig. 2 is a schematic diagram of a laser color printer employing a micromirror as a beam deflector as yet another embodiment of the prior art.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동형 멀티 빔편향기의 사시도이다.3 is a perspective view of a vibrating multi-beam deflector according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 빔편향기의 단면 구조를 보인 도면으로서, 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 취한 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of the beam deflector shown in FIG. 3, taken along line IV-IV of FIG. 3.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동형 멀티 빔편향기의 사시도이다.5 is a perspective view of a vibrating multi-beam deflector according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동형 멀티 빔편향기의 사시도이다.6 is a perspective view of a vibrating multi-beam deflector according to a third embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
101,102,103,104,301,302,303,304 : 단위 광원101,102,103,104,301,302,303,304: unit light source
110,210,310 : 편향판 111,211,311 : 사이드 프레임110,210,310: deflection plate 111,211,311: side frame
115,116,215,216,315,316,317,318 : 편향반사미러115,116,215,216,315,316,317,318: deflection reflecting mirror
119,219,319 : 구동용 도전패턴 110,210,310 : 베이스 기판119,219,319: driving conductive pattern 110,210,310: base substrate
130,230,330 : 진동형 멀티 빔편향기130,230,330: Vibration Type Multi Beam Deflector
135,235,335 : 미소 영구자석135,235,335: Micro permanent magnet
본 발명은 진동형 멀티 빔편향기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 복수의 광원으로부터 출사된 광빔을 동시에 주사 방향으로 편향시켜서 멀티 칼라의 화상을 구현하는 광주사장치의 주요 구성품 중 하나인 빔편향기에 관한 것이다. The present invention relates to a vibrating multi-beam deflector, and more particularly, to a beam deflector which is one of the main components of an optical scanning device for realizing a multi-color image by deflecting light beams emitted from a plurality of light sources simultaneously in a scanning direction. will be.
일반적으로, 광주사장치(Laser scanning unit; LSU)는 레이저 프린터, 디지털 복사기, 바코드 리더, 팩시밀리 등의 기기에 채용되는 것으로, 빔편향기에 의한 주주사와, 피노광체의 회전에 의한 부주사를 통하여 피노광면에 잠상(latent image)을 형성한다. 특히, 멀티 칼라의 화상을 구현하기 위해서는 각 색성분에 해당되는 복수개의 피노광체를 구비하는 텐덤(tandam) 방식의 화상형성장치가 사용되고 있는데, 그 일 형태로서, 칼라 레이저 프린트가 있다. In general, a laser scanning unit (LSU) is employed in devices such as laser printers, digital copiers, bar code readers, facsimile machines, and the like through the main scanning by the beam deflector and the sub scanning by the rotation of the exposed object. A latent image is formed on the optical surface. Particularly, in order to realize a multi-color image, a tandam type image forming apparatus having a plurality of exposed objects corresponding to each color component is used, and one type thereof is a color laser print.
도 1에는 칼라 레이저 프린트의 개략적인 구조가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 엘로(Yellow), 마젠타(Magenta), 시안(Cyan) 및 블랙(Black)의 각 색성분에 해당되는 광원들(RY,RM,RC,Rk)이 일정한 간격을 두고 병렬적으로 설치되고, 각 광원으로부터 출사된 광빔들(LY,LM,LC,LK)은 서로 소정의 빔 피치를 갖고 제1 반사미러(61)로 입사되며, 여기서 광로가 변경되어 다수의 광빔들(LY,LM,LC,LK)에 대해 공통적으로 형성된 빔편향기(30)로 입사된다. 이 빔편향기(30)는 회전축(C)을 중심으로 고속으로 회전하는 구동원(31) 및 상기 구동원(31)에 의해 등속 회전하면서 입사 광빔을 주주사 방향으로 편향시키는 폴리건 미러(33)를 포함한다. 다각형 구조로 형성된 폴리건 미러(33)의 외측면을 따라서는 다수의 반사면(33a)들이 형성되어 있다. 이 폴리건 미러(33)에 의해 각 광빔들(LY,LM,LC,LK)은 함께 편향되고, 편향된 광빔들(LY,LM,LC,LK)은 부주사 방향으로 정열된 다수의 제2 반사미러(62)들에 의해 광경로가 변환되어, 소위 에프-세타(f-θ lens) 렌즈라고도 불리는 광학주사렌즈(50)로 입사된다. 이 광학주사렌즈(50)는 편향된 광빔이 피노광체(DY,DM,DC,DK)의 주사선 상에 결상되도록 집광하는 기능을 한다. 이렇게 광학주사렌즈(50)를 거쳐 수렴광 형태로 전환된 광빔(LY,LM,LC,LK)은 제3 반사미러들(63)에 의해 광로가 변경되어 각각 서로 다른 피노광체(DY,DM,DC,DK) 상에 결상된다. 즉, 엘로(Yellow), 마젠타(Magenta), 시안(Cyan) 및 블랙(Black)의 각 색성분에 해당되는 광빔들(LY,LM,LC,LK)은 서로 다른 광경로로 송광되며, 각 피노광체(DY,DM,DC,DK) 상에 결상되어 소정의 잠상(latnet image)을 형성하게 된다. 1 shows a schematic structure of a color laser print. As shown, the light sources R Y , R M , R C , R k corresponding to each color component of Yellow, Magenta, Cyan, and Black are spaced at regular intervals. The light beams L Y , L M , L C , L K installed in parallel and emitted from each light source are incident to the
여기서, 빔편향기(30)로서의 폴리건 미러는 독립적으로 출사된 복수의 광빔들(LY,LM,LC,LK)에 대해 범용으로 형성되므로, 빔 피치를 갖고 입사되는 광빔들을 동시에 반사시키기 위해 여유마진을 포함한 넓은 면적의 반사면적을 가져야 한다. 이렇게 폴리건 미러의 사이즈가 증가되면 관성 모멘트가 증가되어, 이를 구동하는 구동원도 큰 동력을 제공하도록 대형화되어야 하며, 이러한 구동 부하의 증가는 진동 속도에 대한 제한 요소로 작용하게 된다. 이때, 폴리건 미러의 회전 속도를 높이기 위해서는 고속 회전에 적합한 공압 베어링(air-bearing) 및 고출력용의 구동 IC가 요구되는 등 전체적인 빔편향기의 제조 단가에 부담을 주게 된다. 이러한 문제점과 함께, 등속 회전되는 폴리건 미러 주위에 일정한 유동장이 형성되어, 먼지 등의 이물질에 의해 폴리건 미러의 반사면이 오염되는 현상이 발생되는데, 특히, 반사면적이 증가되는 경우에는 반사면의 오염으로 인한 광효율의 저하 및 이로 인한 화상 품질의 저하가 심화되며, 제품의 수명을 단축시키게 된다. Here, the polygon mirror as the
한편, 상기 빔편향기로서 회전 구동되는 형태의 폴리건 미러 대신에 도 2에 도시된 바와 같은 소정의 주파수로 진동하는 마이크로 미러(10)가 사용될 수도 있다. 참고적으로, 동도면에서는 설명의 편의를 위하여, 마이크로 미러(10)가 확대된 형태로 도시되어 있다. 도면에서 볼 수 있듯이, 광빔을 생성 출사하는 광원 유니트(1,2)가 병렬적으로 배치되는데, 각 광원 유니트(1,2)는 소위, 원캔-투빔(one can-two beam) 타입으로 형성된다. 즉, 각 광원 유니트(1,2)에는 두 개의 서로 다른 단위 광원(RY,RM : RC,RK), 예를 들어, 레이저 다이오드가 하나의 쌍을 이루어 단일 광학부품으로 패키징된다. 이때, 상기 마이크로 미러(10)는 서로에 대해 일정한 빔 피치를 가지고 입사되는 광빔들(LY,LM,LC,LK)을 동시에 편향시키기 위하여 충분한 반사면적을 구비해야 한다. 마이크로 미러(10)로 입사된 광빔들은 회동축(C)을 중심으로 요동하는 반사면(15)에 의해 주사 방향으로 편향된다. 편향된 광빔들(LY,LM,LC,LK)은 주사광학렌즈(70), 제1 내지 제3 반사미러(81,82,83)를 거치면서 서로 다른 광경로로 분기되어 각각의 피노광체(DY,DM,DC,DK)에 결상되어야 하므로, 각 광빔들(LY,LM,LC,LK) 사이에는 일정한 정도의 빔 피치가 유지되어야 하며, 이에 따라, 마이크로 미러(10)에는 광빔의 편향 기능을 수행하지 않는 무효 면적(A)이 상당부분 존재하게 되고, 이러한 무효면적이 일체로 형성됨으로써, 마이크로 미러(10)의 관성 모멘트가 증가하게 된다. 알려진 바와 같이, 고속 진동이 요구되는 마이크로 미러(10)에 있어, 마이크로 미러(10)의 관성 모멘트는 진동 속도를 향상시키는데, 한계 요인으로 작용하고 있다. 따라서, 효용이 없는 반사면을 제거하여 마이크로 미러(10)를 경량화시키고, 주사속도와 밀접한 관련이 있는 진동 각도 및 진동 주파수를 향상시킬 필요가 대두되었다. On the other hand, instead of the polygon mirror of the type that is rotationally driven as the beam deflector, a
본 발명은 상기한 문제점 및 그 밖의 다른 문제점들을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 무용한 반사면적을 제거하여 관성 모멘트를 감소시키고, 이로써, 진동 주파수 및 진동 속도의 향상이 가능한 개선된 구조의 진동형 멀티 빔편향기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and other problems, and it is possible to reduce the moment of inertia by eliminating the useless reflection area, thereby improving the vibration frequency and the vibration speed of the vibration type multi-beam. It is an object to provide a deflector.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 진동형 멀티 빔평향기는, 소정의 빔 피치를 가지고 입사되는 적어도 둘 이상의 광빔을 주사 방향으로 편향시키는 진동형 멀티 빔편향기로서, 상기 광빔들을 편향시키는 반사면을 갖고 일정한 주파수로 회동축을 중심으로 요동 진동하는 것으로, 상호 소정의 간격을 두고 형성된 적어도 둘 이상의 편향반사미러들, 상기 편향반사미러들의 외측에서 상기 회동 축을 통하여 상기 편향반사미러들을 지지하는 사이드 프레임, 상기 편향반사미러의 서로 반대되는 제1 면 및 제2 면 중 적어도 어느 일면 상에 루프 형상으로 형성된 것으로, 상기 편향반사미러 주위에 유도 자기장을 형성하도록 전류가 소통되는 구동용 도전패턴, 및 상기 편향반사미러에 인접하여 형성되는 것으로, 상기 구동용 도전패턴에 의해 유도된 자기장과 상호 작용하면서 상기 편향반사미러에 자기적인 인력 및 척력을 작용하여 상기 편향반사미러에 구동력을 제공하는 영구자석을 포함한다.In order to achieve the above object, the vibrating multi-beam deflector according to the present invention is a vibrating multi-beam deflector for deflecting at least two or more light beams incident with a predetermined beam pitch in the scanning direction, the reflection surface for deflecting the light beams At least two deflection reflecting mirrors formed at predetermined intervals from each other, a side frame supporting the deflection reflecting mirrors through the rotating shaft outside the deflecting reflecting mirrors; A driving conductive pattern formed in a loop shape on at least one of first and second surfaces opposite to each other of the deflection reflecting mirror, and in which current is communicated to form an induction magnetic field around the deflection reflecting mirror; and the deflection It is formed adjacent to the reflection mirror, by the conductive pattern for driving Also interact with the magnetic field, while the action of magnetic attraction and repulsion to the deflection by the reflecting mirror includes a permanent magnet providing a driving force to the deflecting reflection mirrors.
상기 편향반사미러들은, 상기 사이드 프레임에 의해 서로 분리되어 독립적으로 형성된 회동축에 의해 각각 지지될 수 있다. 또는, 상기 편향반사미러들은, 상기 편향반사미러들을 가로질러 형성된 공통 회동축에 의해 함께 지지될 수도 있다. The deflection reflecting mirrors may be supported by rotational shafts formed independently from each other by the side frame. Alternatively, the deflective reflection mirrors may be supported together by a common pivot formed across the deflection reflection mirrors.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 구동용 도전패턴은 상기 편향반사미러들을 순차로 경유하면서 공통적으로 형성된 루프를 형성하고, 상기 구동용 도전패턴에는 동일한 콘트롤러에 의해 전기적인 신호가 인가된다. In one embodiment of the present invention, the driving conductive pattern forms a commonly formed loop while sequentially passing through the deflection reflecting mirrors, and an electrical signal is applied to the driving conductive pattern by the same controller.
본 발명의 다른 실시예로서, 상기 구동용 도전패턴은 각 편향반사미러에 대해 독립적으로 형성된 다수의 루프를 형성하고, 상기 구도용 도전패턴의 각 루프에는 각각 별개로 형성된 콘트롤러에 의해 전기적인 신호가 인가된다.As another embodiment of the present invention, the driving conductive pattern forms a plurality of loops independently formed for each deflection reflecting mirror, and electrical signals are provided by controllers formed separately in each loop of the composition conductive pattern. Is approved.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도 3 및 도 4에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동형 멀티 빔편향기가 도시되어 있는데, 도 3에는 빔편향기의 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 도시된 진동형 멀 티 빔편향기(130)는 서로 대향되게 접합되는 상측의 편향판(110) 및 하측의 베이스 기판(120)을 포함한다. 상기 편향판(110)의 내측에는 외면에 반사층(M)이 형성된 두 개의 편향반사미러(115,116)가 형성되고, 상기 편향반사미러(115,116)의 외측에는 이를 외측에서 지지하는 장방형 테두리 구조의 사이드 프레임(111)이 형성된다. 제1 편향반사미러(115), 제2 편향반사미러(116) 및 사이드 프레임(111)은 협폭으로 형성된 회동축(113)에 의해 상호 연결되는데, 이에 의해 상기 편향반사미러들(115,116)은 사이드 프레임(113)에 대하여 시계 방향 및 반시계 방향으로 왕복 진동(도면에서 C 축을 중심으로 진동된다.)이 가능하도록 지지된다. 즉, 상기 제1 편향반사미러(115) 및 제2 편향반사미러(116)는 동일한 회동축(113)에 지지되어 이를 중심으로 요동 구동되는데, 이렇게 제1 편향반사미러(115) 및 제2 편향반사미러(116)가 동일한 회동축(113)에 의해 상호 역학적으로 결합됨으로써, 이들은 동일한 진동 각도로 회전된다. 상기 편향반사미러(115,116), 사이드 프레임(111), 및 회동축(113)을 포함한 편향판(110)은 단결정의 실리콘 소재로 일체 형성되는 것이 바람직한데, 이로써, 반복적인 비틀림 하중에도 불구하고 회동축(113)의 피로 파괴가 방지될 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail preferred embodiments of the present invention. 3 and 4 show a vibrating multi-beam deflector according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view of the beam deflector, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3. Is shown. The illustrated multi-beam
제1 편향반사미러(115) 및 제2 편향반사미러(116)에는 소정 간격을 사이에 두고 병렬적으로 배치된 제1 광원 유니트(108) 및 제2 광원 유니트(109)에서 출사된 광빔들(L1,L2,L3,L4)이 입사된다. 여기서, 각 광원 유니트(108,109)에는 서로 다른 두 개의 단위 광원(101,102:103,104)들이 쌍을 이루어 패키징된다. 제1 광원 유니트(108)로부터 출사된 L1,L2의 광빔은 왕복 진동하는 제1 편향반사미러(115)에 의해 반사되어서 주주사 방향으로 편향되고, 도시되지는 않았으나, 편향된 광빔은 광경로 상에 배치된 복수의 반사미러에 의해 서로 다른 피노광체 상으로 도광된다. 이와 유사하게, 제2 광원 유니트(109)로부터 출사된 L3,L4의 광빔은 소정의 주파수로 진동하는 제2 편향반사미러(116)에 의해 편향되고, 편향빔은 복수의 반사미러들(미도시)에 의해 광로가 변경되어 서로 상이한 피노광체 상으로 도광된다.The light beams emitted from the first
상기 제1 편향반사미러(115) 및 제2 편향반사미러(116)는 둘 이상의 광원으로부터 조사된 광빔을 동시에 편향시킬 수 있도록 형성된다. 예를 들어, L1,L2의 두 광빔이 사이에 빔 피치(P1)를 가지고 제1 편향반사미러(115)로 입사될 때 편향반사미러(115)가 이들 광빔(L1,L2)을 동시에 편향시킬 수 있도록, 편향반사미러(115)의 면적은 빔 피치(P1)나 광의 빔경을 고려하여 결정된다. 마찬가지로, 빔 피치(P2) 만큼 이격된 서로 다른 두 광빔 L3,L4가 제2 편향반사미러(116)로 입사될 때, 상기 제2 편향반사미러(116)는 이들이 단일 편향반사미러(116)에 의해 동시에 편향 주사되도록 충분한 반사면적을 갖도록 설계된다. 다만, 제1 편향반사미러(115) 및 제2 편향반사미러(116)는, 그 관성이 최소화되도록 편향 기능을 수행하지 않는 무효한 반사면을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 서로 다른 광원 유니트(108,109)로부터 출사되는 광빔들(L1,L2,L3,L4)은 서로에 대해 상대적으로 긴 빔 피치(d)를 갖고 입사되는데, 본 실시예에 있어서는 이런 빔 피치(d)에 해당되는 무용한 부분(도 2에 도시된 종래기술에서 도면부호 A에 해당되는 부분이 된다.)이 편향반사미러(115,116)에 포함되지 않도록 이들이 제거되어 개구부(G)가 형성된다. 즉, 반사기능을 수행하지 않는 편향반사미러의 무효면적을 제거하여 편향반사미러 를 경량화시키고, 진동 주파수 및 진동 각도 등 진동 특성이 향상될 수 있다.The first
상기 편향반사미러(115,116) 외면에 형성된 반사층(M)은 알루미늄(Al)이나 은(Ag) 성분의 박층으로 이루어질 수 있고, 이들 반사층(M)은 편향반사미러(115,116) 면상에 증착되어 형성될 수 있다. 상기 반사층(M)에 반대되는 편향반사미러(115,116) 저면에는 구동용 도전패턴(119)이 형성된다. 보다 구체적으로 이러한 구동용 도전패턴(119)은 상기 편향반사미러(115,116)의 테두리를 따라서 그 내측을 둘러싸는 루프 형상으로 형성된다. 구동용 도전패턴(119)은 편향반사미러(115,116)의 상하면을 이루는 주된 면의 어느 일면 상에 형성될 수 있으며, 따라서, 반사층(M)이 형성된 면상에 형성될 수도 있다. Reflective layer (M) formed on the outer surface of the deflection reflector (115,116) may be made of a thin layer of aluminum (Al) or silver (Ag) component, these reflecting layer (M) is formed by being deposited on the deflection reflecting mirror (115,116) surface Can be. A driving
도시된 구동용 도전패턴(119)은 제1 편향반사미러(115) 및 제2 편향반사미러(116)를 경유하여 하나의 루프를 형성한다. 이러한 구동용 도전패턴(119)은 그 단부에 접속된 고주파 전압 발생기(141)에 의해 소정 주파수의 교류전압을 인가받게 되며, 이 고주파 전압 발생기(141)는 콘트롤러(145)에 의해 제어된다. 구동용 도전패턴(119)에 전압이 인가됨에 따라, 편향반사미러들(115,116) 주위에는 유도 자기장이 형성되는데, 인가 전압의 극성이 고주파로 반전되면서 이 유도 자기장의 극성도 같은 주기를 갖고 반전된다. 이 유도 자기장은 후술하는 영구자석(135)과의 상호 작용에 의해 편향반사미러(115,116)에 구동력을 제공한다. 여기서, 상기 구동용 도전패턴(119)은 제1 편향반사미러(115) 및 제2 편향반사미러(116)를 함께 경유하면서 공통의 루프를 형성하므로, 상기 편향반사미러들(115,116)에는 동일한 구동력이 제공된다. The driving
상기 편향반사미러(115,116)와 마주보는 사이드 프레임(111)에는 영구자석(135)이 형성된다. 즉, 사이드 프레임(111)의 소정 영역을 식각하고 여기에 미소 영구자석(135)을 삽입 설치한다. 각 편향반사미러(115,116)를 사이에 두고 양측에 쌍을 이루어 배치된 영구자석(135)은 서로 다른 극성을 가지는 것이 바람직하다. 이 영구자석(135)은 구동용 도전패턴(119)에 의해 형성된 유도 자기장과 상호 작용하면서, 대향하는 편향반사미러(115,116)의 단부에 대해 자기적인 인력이나 척력을 작용하게 되고, 이에 의해 상기 편향반사미러(115,116)는 시계 또는 반시계 방향으로 회전 모멘트를 받고 회동축(113)을 중심으로 선회된다. 상기 구동용 도전패턴(119)에 극성이 주기적으로 변화되는 소정의 교류전압을 인가하면, 편향반사미러(115,116)는 도전패턴(119)을 소통하는 전류 방향이 변화됨에 따라서, 일정한 주기를 갖고 요동된다. 이에 따라, 편향반사미러(115,116)의 공진주파수에 상응하는 소정의 교류전압을 인가함으로써, 예를 들어, 편향반사미러(115,116)의 공진주파수와 일치되는 주파수의 교류전압을 인가함으로써, 편향반사미러(115,116)는 큰 진동각을 가지고 공진상태로 진동하게 된다.
상기 편향판(110)은 베이스 기판(120) 상에 지지되는데, 상기 베이스 기판(120)은 절연소재로 형성되어서 상기 편향판(110)과는 전기적으로 분리된다. 상기 베이스 기판(120)은 장방형의 테두리 구조로 형성되는데, 이로써, 편향반사미러(115,116)의 요동 운동이 간섭되지 않도록 그 하측에는 소정의 공간부(120`)가 형성된다. The
도 5에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공진형 멀티 빔편향기(230)가 도시되 어 있다. 도면을 참조하면, 본 실시예의 빔편향기(230)는, 상하로 대향되게 접합된 편향판(210) 및 베이스 기판(220)을 포함하여 이루어진다. 편향판(210)은 외측에서 골격을 형성하는 사이드 프레임(211) 및 사이드 프레임(211)의 내측에 요동 가능하게 지지된 적어도 둘 이상의 편향반사미러(215,216)를 포함하는데, 예를 들어, 도시된 빔편향기(230)에서는 제1 편향반사미러(215) 및 제2 편향반사미러(216)가 형성된다. 여기서, 상기 제1 편향반사미러(215) 및 제2 편향반사미러(216)는 이들(215,216) 사이에 형성된 사이드 프레임(211)의 분리부(211a)에 의해 서로 역학적으로 분리되며, 각각의 편향반사미러(215,216)는 서로 독립된 회동축, 즉, 제1 회동축(213), 및 제2 회동축(214)에 의해 지지된다. 이로써, 상기 제1 및 제2 편향반사미러(215,216)는 서로 영향을 미치지 않고 독립적으로 요동 구동될 수 있다. 5 shows a resonant
제1 편향반사미러(215)의 저면에는 편향반사미러(215)의 내측을 둘러싸는 루프 형상의 구동용 제1 도전패턴(218)이 형성되고, 이 도전패턴(218)의 단부는 제1 콘트롤러(245)의 제어를 받는 제1 고주파 전압 발생기(241)에 접속된다. 이와 유사하게, 제2 편향반사미러(216)의 저면에는 루프 형상의 구동용 제2 도전패턴(219)이 형성되고, 이 도전패턴(219)의 단부는 제2 콘트롤러(246)에 의해 구동되는 제2 고주파 전압 발생기(242)에 접속된다. 이렇게 서로 다른 도전패턴(218,219)이 형성되고, 상이한 콘트롤러(245,246)에 의해 제어되는 제1 편향반사미러(215) 및 제2 편향반사미러(216)는 상호 독립적으로 구동될 수 있는데, 예를 들어, 서로 다른 진동 주파수나 진동 각도로 구동될 수 있는 것이다. The first
다만, 이들 편향반사미러(215,216)가 전통적인 구동 방식에 따라, 엘로 (Yellow), 마젠타(Magenta), 시안(Cyan) 및 블랙(Black)의 4 색성분에 해당되는 광빔을 편향시키는 경우, 동일한 진동 주파수와 진동 각도로 구동되는 경우가 많을 것이므로, 도시된 바와 달리, 제1 편향반사미러 및 제2 편향반사미러에 형성된 각각의 도전패턴은 동일한 고주파 전압 발생기 및 콘트롤러에 공통적으로 접속될 수 있다. 이외에, 편향반사미러(215,216)와 마주보는 사이드 프레임(211) 부분에 미소 영구자석(235)이 삽입되는 것은 제1 실시예에서 설명된 바와 같다. However, when these deflective reflection mirrors 215 and 216 deflect light beams corresponding to four color components of yellow, magenta, cyan and black according to a conventional driving method, the same vibration frequency In many cases, the conductive patterns formed on the first deflection reflector and the second deflection reflector may be commonly connected to the same high frequency voltage generator and controller. In addition, the micro
도 6에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동형 멀티 빔편향기(330)가 도시되어 있다. 상기 진동형 멀티 빔편향기(330)는 마주보게 결합된 편향판(310) 및 베이스 기판(320)을 포함하여 이루어진다. 편향판(310)에는 대략 장방형 테두리 형상으로 외곽을 형성하는 사이드 프레임(311) 및 상기 사이드 프레임(311)의 내측에 형성된 복수 개의 편향반사미러(315,316,317,318)가 일체로 형성되어 있다. 6 shows a vibrating
본 실시예의 빔편향기(330)는, 소위 원캔-원빔(one can-one beam) 방식, 즉, 서로 독립적으로 패키징된 단위 광원(301,302,303,304)으로부터 단일한 광빔이 출사되는 광원 구조에 대응하여, 일정한 간격으로 서로 분리 형성된 복수 개의 편향반사미러들(315,316,317,318)을 구비한다. 도시된 빔편향기에는 4개의 편향반사미러(315,316,317,318)가 형성되는데, 이들 편향반사미러(315,316,317,318)는 서로 독립된 광원(301,302,303,304)으로부터 출사된 광빔들(L1,L2,L3,L4)을 반사하여 광로를 주주사 방향으로 편향시킨다. 예를 들어, 각 편향반사미러(315,316,317,318)에는 L1, L2, L3, 및 L4의 서로 다른 광빔이 입사되는데, 이들은 일정한 빔 피치(P)를 사이에 두고 편향반사미러(315,316,317,318)로 입사될 수 있다. 즉, 빔 피치 (P)에 해당되어 광빔이 입사되지 않는 무효한 영역이 편향반사미러(315,316,317,318)에 포함되지 않도록 이들 편향반사미러 사이의 소정 영역은 제거되어 개구부(G)가 형성된다. 이로써, 편향반사미러의 관성 모멘트가 감소되고, 진동 속도 및 진동 주파수를 포함하는 편향반사미러의 구동 특성이 향상되는 것은 제1 실시예에서 설명된 바와 사실상 동일하다.The
상기 제1 내지 제4 편향반사미러(315,316,317,318)는 이들을 상호 지지하는 공통의 회동축(313)에 의해 연결되며, 이로써, 이들은 역학적으로 서로 커플링된다. 편향반사미러(315,316,317,318)에 자기장을 형성하는 구동용 도전패턴(319)은 상기 편향반사미러들(315,316,317,318)을 순차로 경유하여서 하나의 단일한 루프를 형성한다. 구동용 도전패턴(319)은 그 단부에 접속된 고주파 전압 발생기(341)에 의해 소정의 교류전압이 인가되고, 이 교류전압에 의해 주기적으로 극성이 반전되는 유도 자기장이 형성된다. 한편, 고주파 전압 발생기(341)는 콘트롤러(345)의 출력신호에 기초하여 소정의 주파수를 갖는 교류전압을 생성한다. 이렇게 편향반사미러들(315,316,317,318) 주위에 유도된 자기장은 편향반사미러(315,316,317,318)와 마주보도록 배열된 영구자석(335)과의 상호 작용을 통하여 편향반사미러들(315,316,317,318)에 구동력을 제공하고, 이들은 공유하는 회동축(313)을 중심으로 시계 방향 및 반시계 방향으로 왕복 진동하게 된다. The first to fourth
한편, 본 명세서에 첨부된 도면들에서는 빔편향기에 광을 출사하는 광원 구조로서, 점 형태의 발광부를 갖는 점광원이 도시되어 있으나, 본 발명은 이러한 광원 구조에 한정되지 않고, 예를 들어, VCSEL(Vertial Cavity Surface Emitting Laser)과 같이 발광부가 면 형태를 갖는 면광원의 경우에도 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다. On the other hand, in the drawings attached to this specification as a light source structure for emitting light to the beam deflector, a point light source having a point-shaped light emitting unit is shown, the present invention is not limited to such a light source structure, for example, VCSEL It can be easily understood by those skilled in the art to which the present invention can be applied even in the case of a surface light source having a light emitting part such as a vertical cavity surface emitting laser (Vertial Cavity Surface Emitting Laser).
본 발명의 진동형 멀티 빔편향기에 의하면 다수의 광빔을 주사 방향으로 편향시키는 멀티 빔편향기에 있어서, 편향반사미러로부터 편향기능을 수행하지 않는 무효면적을 제거함으로써, 그 만큼 편향반사미러가 경량화되어서 관성 모멘트가 감소되고, 빔편향기의 진동 주파수 및 진동 각도를 향상시킬 수 있게 되어 광주사 속도의 개선이 가능함은 물론, 빔편향기의 구동 효율이 향상되어 저전력의 광주사장치의 구현이 가능하게 된다. According to the vibration type multi-beam deflector of the present invention, in the multi-beam deflector deflecting a plurality of light beams in the scanning direction, the deflection reflector is lighter by removing the invalid area which does not perform the deflection function from the deflective reflector, thereby reducing the inertia moment. It is possible to reduce the vibration frequency and the vibration angle of the beam deflector to improve the optical scanning speed, as well as to improve the driving efficiency of the beam deflector, thereby realizing a low power optical scanning device.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050043772A KR20060121536A (en) | 2005-05-24 | 2005-05-24 | Multi beam deflector by vibration |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020050043772A KR20060121536A (en) | 2005-05-24 | 2005-05-24 | Multi beam deflector by vibration |
Publications (1)
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Family
ID=37707254
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KR1020050043772A KR20060121536A (en) | 2005-05-24 | 2005-05-24 | Multi beam deflector by vibration |
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KR (1) | KR20060121536A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101154893B1 (en) * | 2007-08-06 | 2012-06-18 | 삼성전자주식회사 | Light scanning unit, control method and image forming apparatus having the same |
CN109019505A (en) * | 2018-07-19 | 2018-12-18 | 中科芯集成电路股份有限公司 | A kind of coaxial MEMS micromirror and preparation method thereof |
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2005
- 2005-05-24 KR KR1020050043772A patent/KR20060121536A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
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