JP2000019446A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JP2000019446A JP2000019446A JP10181943A JP18194398A JP2000019446A JP 2000019446 A JP2000019446 A JP 2000019446A JP 10181943 A JP10181943 A JP 10181943A JP 18194398 A JP18194398 A JP 18194398A JP 2000019446 A JP2000019446 A JP 2000019446A
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- optical scanning
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単で小型、低コストの光走査装置を
提供する。 【解決手段】 圧電バイモルフ１４はその一端側がベー
ス１８に固定されており、駆動回路１９により駆動され
て圧電バイモルフ１４の他端側が振動する。圧電バイモ
ルフ１４の変位部分である他端側の電極膜１７上には、
表面を鏡面仕上げしたミラーＭが貼着されている。ミラ
ーＭは圧電バイモルフ１４の振動によりその位置が変位
し、その角度も変化する。ミラーＭにはレーザ光源３か
らレーザ光が投射され、その反射光はミラーＭの角度変
化に伴って感光体ドラム５の表面をスキャンする。
提供する。 【解決手段】 圧電バイモルフ１４はその一端側がベー
ス１８に固定されており、駆動回路１９により駆動され
て圧電バイモルフ１４の他端側が振動する。圧電バイモ
ルフ１４の変位部分である他端側の電極膜１７上には、
表面を鏡面仕上げしたミラーＭが貼着されている。ミラ
ーＭは圧電バイモルフ１４の振動によりその位置が変位
し、その角度も変化する。ミラーＭにはレーザ光源３か
らレーザ光が投射され、その反射光はミラーＭの角度変
化に伴って感光体ドラム５の表面をスキャンする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電歪素子を用いた
光走査装置に関する。
光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光走査装置としては、モータによ
り高速回転されるポリゴンミラーと呼ばれる多角形状の
ミラーにレーザ光を入射させ、該レーザ光をミラーに反
射させて走査するものが知られていた。
り高速回転されるポリゴンミラーと呼ばれる多角形状の
ミラーにレーザ光を入射させ、該レーザ光をミラーに反
射させて走査するものが知られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光走
査装置では、ポリゴンミラーをモータを用いて高速回転
させているので、構造が複雑で形状が大きく、装置の小
型化には限界があり、コストも高いという問題点があっ
た。
査装置では、ポリゴンミラーをモータを用いて高速回転
させているので、構造が複雑で形状が大きく、装置の小
型化には限界があり、コストも高いという問題点があっ
た。
【０００４】そこで、本発明の目的は、構造が簡単で小
型、低コストの光走査装置を提供することにある。
型、低コストの光走査装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】以上の目的を達
成するため、本発明に係る光走査装置は、電歪素子の変
位部分にミラーが配置されており、該ミラーに入射した
光ビームの反射光を、前記電歪素子の振動により前記ミ
ラーを変位させて偏向することを特徴とする。
成するため、本発明に係る光走査装置は、電歪素子の変
位部分にミラーが配置されており、該ミラーに入射した
光ビームの反射光を、前記電歪素子の振動により前記ミ
ラーを変位させて偏向することを特徴とする。
【０００６】前記電歪素子は駆動信号が供給されると駆
動信号に対応して振動し、この変位部分に配置されてい
るミラーが変位する。これにより、光ビームの反射光が
ミラーの変位により偏向され、反射光は駆動信号に対応
してスキャンを行う。
動信号に対応して振動し、この変位部分に配置されてい
るミラーが変位する。これにより、光ビームの反射光が
ミラーの変位により偏向され、反射光は駆動信号に対応
してスキャンを行う。
【０００７】本発明に係る光走査装置においては、前記
電歪素子が圧電共振子からなり、該圧電共振子の共振と
同期して前記ミラーからの反射光を偏向させることが好
ましい。前記ミラーは圧電共振子の振動部分に配置され
てその振動に応じて変位し、光ビームの反射光を偏向
し、該反射光は圧電共振子の共振と同期してスキャンを
行う。
電歪素子が圧電共振子からなり、該圧電共振子の共振と
同期して前記ミラーからの反射光を偏向させることが好
ましい。前記ミラーは圧電共振子の振動部分に配置され
てその振動に応じて変位し、光ビームの反射光を偏向
し、該反射光は圧電共振子の共振と同期してスキャンを
行う。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光走査装置の
実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明す
る。
実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明す
る。
【０００９】（第１実施形態、図１参照）本発明に係る
光走査装置をレーザプリンタに適用した第１実施形態を
図１に示す。この光走査装置１１は、短冊状を有する二
つの圧電素子１２，１３を互いに接着してなる圧電バイ
モルフ１４を使用したものである。圧電素子１２，１３
のそれぞれは、矢印Ｐ１及びＰ２で示されるように厚み
方向に互いに逆向きに分極されると共に、その表裏面に
電極膜１５，１６，１７が形成されている。
光走査装置をレーザプリンタに適用した第１実施形態を
図１に示す。この光走査装置１１は、短冊状を有する二
つの圧電素子１２，１３を互いに接着してなる圧電バイ
モルフ１４を使用したものである。圧電素子１２，１３
のそれぞれは、矢印Ｐ１及びＰ２で示されるように厚み
方向に互いに逆向きに分極されると共に、その表裏面に
電極膜１５，１６，１７が形成されている。
【００１０】圧電バイモルフ１４はその一端側がベース
１８に固定されており、電極膜１５，１６，１７は、駆
動回路１９に接続されて駆動信号が印加される。これに
より、圧電バイモルフ１４の他端側が振動し、図１の実
線及び二点鎖線で示すように変位する。圧電バイモルフ
１４の変位部分である他端側の電極膜１７上には、表面
を鏡面仕上げした金属片、セラミックもしくはガラス等
の材料からなるミラーＭが貼着されている。ミラーＭ
は、圧電バイモルフ１４の振動によりその位置が変位
し、その角度も変化する。
１８に固定されており、電極膜１５，１６，１７は、駆
動回路１９に接続されて駆動信号が印加される。これに
より、圧電バイモルフ１４の他端側が振動し、図１の実
線及び二点鎖線で示すように変位する。圧電バイモルフ
１４の変位部分である他端側の電極膜１７上には、表面
を鏡面仕上げした金属片、セラミックもしくはガラス等
の材料からなるミラーＭが貼着されている。ミラーＭ
は、圧電バイモルフ１４の振動によりその位置が変位
し、その角度も変化する。
【００１１】ミラーＭには、レーザダイオードにより構
成されるレーザ光源３からレーザ光が投射される。該レ
ーザ光はミラーＭで反射され、その反射角度がミラーＭ
の角度変化の２倍、変化したのち、補正レンズ等を含む
光学系４を通して感光体ドラム５に入射され、該感光体
ドラム５の表面をスキャンする。
成されるレーザ光源３からレーザ光が投射される。該レ
ーザ光はミラーＭで反射され、その反射角度がミラーＭ
の角度変化の２倍、変化したのち、補正レンズ等を含む
光学系４を通して感光体ドラム５に入射され、該感光体
ドラム５の表面をスキャンする。
【００１２】このような構成であれば、駆動信号に応じ
て圧電バイモルフ１４が振動し、ミラーＭが変位するた
め、駆動信号によりミラーＭから反射するレーザ光の偏
向領域や走査速度等を自由に制御することができるばか
りでなく、従来の光走査装置のようなモータ等の形状が
大きく重量も重い部品が不要になり、構造も簡単で部品
コストも低くなる。なお、本第１実施形態において、圧
電バイモルフ１４の電極膜１７が光を反射する材料から
なり、表面が鏡面状態になっているものであれば、電極
膜１７をミラーとして機能させることができ、ミラーＭ
を省略することもできる。
て圧電バイモルフ１４が振動し、ミラーＭが変位するた
め、駆動信号によりミラーＭから反射するレーザ光の偏
向領域や走査速度等を自由に制御することができるばか
りでなく、従来の光走査装置のようなモータ等の形状が
大きく重量も重い部品が不要になり、構造も簡単で部品
コストも低くなる。なお、本第１実施形態において、圧
電バイモルフ１４の電極膜１７が光を反射する材料から
なり、表面が鏡面状態になっているものであれば、電極
膜１７をミラーとして機能させることができ、ミラーＭ
を省略することもできる。
【００１３】（第２実施形態、図２参照）本発明に係る
光走査装置の第２実施形態を図２に示す。この光走査装
置２１は、一対ずつの圧電素子２２，２２により駆動さ
れるＵ字形状の音叉振動子２３にミラーＭを貼着したも
のである。ミラーＭは、音叉振動子２３の振動の変位の
大きい振動の腹に相当する脚部２３ａ，２３ｂのうちの
片側の脚部２３ａの先端部に貼着されている。圧電素子
２２，２２には、駆動回路１９から駆動信号が供給され
る。
光走査装置の第２実施形態を図２に示す。この光走査装
置２１は、一対ずつの圧電素子２２，２２により駆動さ
れるＵ字形状の音叉振動子２３にミラーＭを貼着したも
のである。ミラーＭは、音叉振動子２３の振動の変位の
大きい振動の腹に相当する脚部２３ａ，２３ｂのうちの
片側の脚部２３ａの先端部に貼着されている。圧電素子
２２，２２には、駆動回路１９から駆動信号が供給され
る。
【００１４】レーザ光源３から出射するレーザ光をミラ
ーＭに投射すると、レーザ光は音叉振動子２３の振動に
伴うミラーＭの変位に応じて反射角が変化する。そし
て、ミラーＭから反射したレーザ光は、光学系４を通し
て感光体ドラム５に入射され、感光体ドラム５をスキャ
ンする。
ーＭに投射すると、レーザ光は音叉振動子２３の振動に
伴うミラーＭの変位に応じて反射角が変化する。そし
て、ミラーＭから反射したレーザ光は、光学系４を通し
て感光体ドラム５に入射され、感光体ドラム５をスキャ
ンする。
【００１５】本第２実施形態にあっては、温度及び経時
特性が良好な音叉振動子２３を用いてミラーＭを変位さ
せているので、前記第１実施形態の光走査装置１１が奏
する効果に加えて、温度及び経時特性が良好で特性の安
定した光走査装置を得ることができる。
特性が良好な音叉振動子２３を用いてミラーＭを変位さ
せているので、前記第１実施形態の光走査装置１１が奏
する効果に加えて、温度及び経時特性が良好で特性の安
定した光走査装置を得ることができる。
【００１６】（第３実施形態、図３参照）本発明に係る
光走査装置の第３実施形態を図３に示す。この光走査装
置３１は、エネルギー閉込め型の二端子型の圧電共振子
３２を、その周縁部にて支持部材３３により振動可能に
支持すると共に、圧電共振子３２の片側の振動電極３２
ａの上にミラーＭを貼着したものである。圧電共振子３
２には駆動回路１９から駆動信号が供給される。
光走査装置の第３実施形態を図３に示す。この光走査装
置３１は、エネルギー閉込め型の二端子型の圧電共振子
３２を、その周縁部にて支持部材３３により振動可能に
支持すると共に、圧電共振子３２の片側の振動電極３２
ａの上にミラーＭを貼着したものである。圧電共振子３
２には駆動回路１９から駆動信号が供給される。
【００１７】レーザ光源３から出射するレーザ光をミラ
ーＭに投射すると、レーザ光は圧電共振子３２の振動に
伴うミラーＭの変位に応じて反射角が変化する。そし
て、ミラーＭから反射したレーザ光は、光学系４を通し
て感光体ドラム５に入射され、感光体ドラム５をスキャ
ンする。
ーＭに投射すると、レーザ光は圧電共振子３２の振動に
伴うミラーＭの変位に応じて反射角が変化する。そし
て、ミラーＭから反射したレーザ光は、光学系４を通し
て感光体ドラム５に入射され、感光体ドラム５をスキャ
ンする。
【００１８】本第３実施形態にあっては、圧電共振子３
２の共振を利用することにより、ミラーＭを高速で変位
させることができ、前記第１実施形態の光走査装置１１
が奏する効果に加えて、ミラーＭで反射するレーザ光を
高速でスキャンさせることができる。
２の共振を利用することにより、ミラーＭを高速で変位
させることができ、前記第１実施形態の光走査装置１１
が奏する効果に加えて、ミラーＭで反射するレーザ光を
高速でスキャンさせることができる。
【００１９】（第４実施形態、図４参照）本発明に係る
光走査装置の第４実施形態を図４に示す。この光走査装
置４１は、周縁部が支持部材４２により支持された金属
円盤４３の表面に圧電素子４４を貼着し、該圧電素子４
４に形成された振動電極４５上にミラーＭを貼着したも
のである。駆動回路１９から圧電素子４４に駆動信号が
印加されると、該圧電素子４４の振動により金属円盤４
３が屈曲振動する。
光走査装置の第４実施形態を図４に示す。この光走査装
置４１は、周縁部が支持部材４２により支持された金属
円盤４３の表面に圧電素子４４を貼着し、該圧電素子４
４に形成された振動電極４５上にミラーＭを貼着したも
のである。駆動回路１９から圧電素子４４に駆動信号が
印加されると、該圧電素子４４の振動により金属円盤４
３が屈曲振動する。
【００２０】レーザ光源３から出射するレーザ光をミラ
ーＭに投射すると、レーザ光は金属円盤４３の屈曲振動
に伴うミラーＭの変位に応じて反射角が変化する。そし
て、ミラーＭから反射したレーザ光は、光学系４を通し
て感光体ドラム５に入射され、感光体ドラム５をスキャ
ンする。
ーＭに投射すると、レーザ光は金属円盤４３の屈曲振動
に伴うミラーＭの変位に応じて反射角が変化する。そし
て、ミラーＭから反射したレーザ光は、光学系４を通し
て感光体ドラム５に入射され、感光体ドラム５をスキャ
ンする。
【００２１】本第４実施形態にあっては、圧電素子４４
が金属円盤４３に支持されているので、前記第１実施形
態の光走査装置１１が奏する効果に加えて、より頑丈な
構成を有する信頼性の高い光走査装置を得ることができ
る。
が金属円盤４３に支持されているので、前記第１実施形
態の光走査装置１１が奏する効果に加えて、より頑丈な
構成を有する信頼性の高い光走査装置を得ることができ
る。
【００２２】（第５実施形態、図５参照）本発明に係る
光走査装置の第５実施形態を図５に示す。この光走査装
置５１は、圧電基板５２の表面にインターデジタル電極
５３，５４を形成してなる表面波装置５５を用い、圧電
基板５２上であって入力側のインターデジタル電極５３
と出力側のインターデジタル電極５４との間にミラーＭ
を配置したものである。インターデジタル電極５３に
は、駆動回路１９から駆動信号が供給される。
光走査装置の第５実施形態を図５に示す。この光走査装
置５１は、圧電基板５２の表面にインターデジタル電極
５３，５４を形成してなる表面波装置５５を用い、圧電
基板５２上であって入力側のインターデジタル電極５３
と出力側のインターデジタル電極５４との間にミラーＭ
を配置したものである。インターデジタル電極５３に
は、駆動回路１９から駆動信号が供給される。
【００２３】レーザ光源３から出射するレーザ光をミラ
ーＭに投射すると、レーザ光は圧電基板５２に発生する
表面弾性波によりミラーＭが屈曲し、該屈曲に応じてレ
ーザ光の反射角が変化する。そして、ミラーＭから反射
したレーザ光は、光学系４を通して感光体ドラム５に入
射され、感光体ドラム５をスキャンする。
ーＭに投射すると、レーザ光は圧電基板５２に発生する
表面弾性波によりミラーＭが屈曲し、該屈曲に応じてレ
ーザ光の反射角が変化する。そして、ミラーＭから反射
したレーザ光は、光学系４を通して感光体ドラム５に入
射され、感光体ドラム５をスキャンする。
【００２４】本第５実施形態にあっては、圧電基板５２
に発生した表面弾性波を利用しているので、前記第１実
施形態の光走査装置１１が奏する効果に加えて、ミラー
Ｍから反射するレーザ光のスキャン速度を非常に高速に
することができる。
に発生した表面弾性波を利用しているので、前記第１実
施形態の光走査装置１１が奏する効果に加えて、ミラー
Ｍから反射するレーザ光のスキャン速度を非常に高速に
することができる。
【００２５】（他の実施形態）なお、本発明に係る光走
査装置は前記実施形態に限定されるものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、
本発明はレーザ光の走査装置に限らず、一般の光ビーム
にも適用することができる。また、第１ないし第５の実
施形態において、ミラーＭの表面は平面に限らず、図６
（Ａ）ないし（Ｄ）にそれぞれ示すように、凸面鏡、凹
面鏡、台形もしくは多面体、波形の形状を有していても
よい。
査装置は前記実施形態に限定されるものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、
本発明はレーザ光の走査装置に限らず、一般の光ビーム
にも適用することができる。また、第１ないし第５の実
施形態において、ミラーＭの表面は平面に限らず、図６
（Ａ）ないし（Ｄ）にそれぞれ示すように、凸面鏡、凹
面鏡、台形もしくは多面体、波形の形状を有していても
よい。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電歪素子は駆動信号が供給されると駆動信号
に対応して振動し、ミラーを変位させてミラーに入射す
る光ビームの反射光を偏向し、反射光を駆動信号に対応
してスキャンさせるので、駆動信号によりミラーから反
射するレーザ光の偏向領域や走査速度等を自由に制御す
ることができるばかりでなく、従来の光走査装置のよう
なモータ等の形状が大きく重量も重い部品が不要にな
り、構造も簡単で部品コストも低くなる。
によれば、電歪素子は駆動信号が供給されると駆動信号
に対応して振動し、ミラーを変位させてミラーに入射す
る光ビームの反射光を偏向し、反射光を駆動信号に対応
してスキャンさせるので、駆動信号によりミラーから反
射するレーザ光の偏向領域や走査速度等を自由に制御す
ることができるばかりでなく、従来の光走査装置のよう
なモータ等の形状が大きく重量も重い部品が不要にな
り、構造も簡単で部品コストも低くなる。
【００２７】さらに、ミラーを圧電共振子により変位さ
せるようにすれば、ミラーからの反射光は圧電共振子の
共振と同期してスキャンを行うので、ミラーで反射する
レーザ光を高速でスキャンさせることができる。
せるようにすれば、ミラーからの反射光は圧電共振子の
共振と同期してスキャンを行うので、ミラーで反射する
レーザ光を高速でスキャンさせることができる。
【図１】本発明に係る光走査装置の第１実施形態の説明
図。
図。
【図２】本発明に係る光走査装置の第２実施形態の説明
図。
図。
【図３】本発明に係る光走査装置の第３実施形態の説明
図。
図。
【図４】本発明に係る光走査装置の第４実施形態の説明
図。
図。
【図５】本発明に係る光走査装置の第５実施形態の説明
図。
図。
【図６】本発明に係る光走査装置に使用されるミラーの
形状を示す説明図であり、（Ａ）は凸面鏡を示し、
（Ｂ）は凹面鏡を示し、（Ｃ）多角形状の鏡面を示し、
（Ｄ）は波形の鏡面を示す。
形状を示す説明図であり、（Ａ）は凸面鏡を示し、
（Ｂ）は凹面鏡を示し、（Ｃ）多角形状の鏡面を示し、
（Ｄ）は波形の鏡面を示す。
Ｍ…ミラー ３…レーザ光源 １１…光走査装置 １２，１３…圧電素子 １４…圧電バイモルフ １９…駆動回路 ２１…光走査装置 ２２…圧電素子 ２３…音叉振動子 ３１…光走査装置 ３２…圧電共振子 ３２ａ…振動電極 ４１…光走査装置 ４３…金属円盤 ４４…圧電素子 ５１…光走査装置 ５２…圧電基板 ５５…表面波装置
Claims (2)
- 【請求項１】 電歪素子の変位部分にミラーが配置され
ており、該ミラーに入射した光ビームの反射光を、前記
電歪素子の振動により前記ミラーを変位させて偏向する
ことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】 前記電歪素子が圧電共振子からなり、該
圧電共振子の共振と同期して前記ミラーからの反射光を
偏向することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10181943A JP2000019446A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10181943A JP2000019446A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000019446A true JP2000019446A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16109605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10181943A Pending JP2000019446A (ja) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000019446A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6794797B2 (en) * | 2000-06-30 | 2004-09-21 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Device for deflecting optical beams |
| US6989919B2 (en) | 2003-05-29 | 2006-01-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Scanning apparatus |
| JP2006320089A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Brother Ind Ltd | アクチュエータ、アクチュエータの製造方法、焦点可変装置、光走査装置及び画像表示装置 |
| JP2007188073A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-26 | Samsung Electronics Co Ltd | ２軸マイクロスキャナー |
| JP2010044307A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Panasonic Corp | 光学反射素子 |
-
1998
- 1998-06-29 JP JP10181943A patent/JP2000019446A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6794797B2 (en) * | 2000-06-30 | 2004-09-21 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Device for deflecting optical beams |
| US6989919B2 (en) | 2003-05-29 | 2006-01-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Scanning apparatus |
| JP2006320089A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Brother Ind Ltd | アクチュエータ、アクチュエータの製造方法、焦点可変装置、光走査装置及び画像表示装置 |
| JP2007188073A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-26 | Samsung Electronics Co Ltd | ２軸マイクロスキャナー |
| JP2010044307A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Panasonic Corp | 光学反射素子 |
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