JP2002296524A - 偏向器及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
偏向器及びそれを用いた画像形成装置Info
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- JP2002296524A JP2002296524A JP2001097600A JP2001097600A JP2002296524A JP 2002296524 A JP2002296524 A JP 2002296524A JP 2001097600 A JP2001097600 A JP 2001097600A JP 2001097600 A JP2001097600 A JP 2001097600A JP 2002296524 A JP2002296524 A JP 2002296524A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２次元で光走査できる偏向器、及びそれを用
いた画像形成装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 ガルバノスキャナ１６の回動軸１４に、
この回動軸１４と略直交する軸回りに偏向ミラー２２の
反射面が振動可能なようにマイクロスキャナ２０が設け
られている。マイクロスキャナ２０によるＹ軸回りの回
動と、ガルバノスキャナ１６によるＸ軸回りの回動とに
より、偏向ミラー２２で反射される反射光が２次元方向
に走査可能である。これにより、主走査方向（Ｕ方向）
及び副走査方向（Ｖ方向）の２次元方向に光走査できる
小型の偏向器１０が実現される。
いた画像形成装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 ガルバノスキャナ１６の回動軸１４に、
この回動軸１４と略直交する軸回りに偏向ミラー２２の
反射面が振動可能なようにマイクロスキャナ２０が設け
られている。マイクロスキャナ２０によるＹ軸回りの回
動と、ガルバノスキャナ１６によるＸ軸回りの回動とに
より、偏向ミラー２２で反射される反射光が２次元方向
に走査可能である。これにより、主走査方向（Ｕ方向）
及び副走査方向（Ｖ方向）の２次元方向に光走査できる
小型の偏向器１０が実現される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光を２次元で走査
させる偏向器及びそれを用いた画像形成装置に関する。
させる偏向器及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査光を用いて、画像の記録やディスプ
レイへの表示を行うことが従来から行われている。
レイへの表示を行うことが従来から行われている。
【０００３】例えば記録材料に画像を書き込む画像記録
装置の場合、ポリゴンミラーを用いてレーザ光を走査
し、面倒れ補正等を行った上で、主走査ラインを描く毎
に記録材料を副走査方向に移動させていることが多い。
装置の場合、ポリゴンミラーを用いてレーザ光を走査
し、面倒れ補正等を行った上で、主走査ラインを描く毎
に記録材料を副走査方向に移動させていることが多い。
【０００４】ところで、光を２次元面内で走査できる小
型の画像記録装置が従来から望まれている。このこと
は、画像記録装置に限らず、ディスプレイ装置等を含め
た一般的な画像形成装置でも同様である。
型の画像記録装置が従来から望まれている。このこと
は、画像記録装置に限らず、ディスプレイ装置等を含め
た一般的な画像形成装置でも同様である。
【０００５】最近、１枚の偏向ミラーを２次元面内で振
動させる２次元マイクロスキャナが実用化されるように
なっており、ポリゴンミラー及びそれに付随する光学素
子に代えてこの２次元マイクロスキャナを偏向器として
用いることも考えられる。しかし、この２次元マイクロ
スキャナをそのまま画像形成装置に用いたのでは振れ角
度、振動周波数、反射面の寸法等で制約が多く、偏向器
としての機能が充分に果たされないため、充分な画質で
画像を形成することが難しい。
動させる２次元マイクロスキャナが実用化されるように
なっており、ポリゴンミラー及びそれに付随する光学素
子に代えてこの２次元マイクロスキャナを偏向器として
用いることも考えられる。しかし、この２次元マイクロ
スキャナをそのまま画像形成装置に用いたのでは振れ角
度、振動周波数、反射面の寸法等で制約が多く、偏向器
としての機能が充分に果たされないため、充分な画質で
画像を形成することが難しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実を
考慮して、２次元で光走査できる偏向器、及びそれを用
いた小型の画像形成装置を提供することを課題とする。
考慮して、２次元で光走査できる偏向器、及びそれを用
いた小型の画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、偏向ミラーが２軸回りに回動可能な偏向器であっ
て、ガルバノスキャナの回動軸に、前記回動軸と直交す
る軸回りに前記偏向ミラーの反射面が振動可能なように
マイクロスキャナが設けられ、前記マイクロスキャナに
よる回動と前記ガルバノスキャナによる回動とにより、
前記偏向ミラーで反射される反射光を２次元方向に走査
可能にしたことを特徴とする。
は、偏向ミラーが２軸回りに回動可能な偏向器であっ
て、ガルバノスキャナの回動軸に、前記回動軸と直交す
る軸回りに前記偏向ミラーの反射面が振動可能なように
マイクロスキャナが設けられ、前記マイクロスキャナに
よる回動と前記ガルバノスキャナによる回動とにより、
前記偏向ミラーで反射される反射光を２次元方向に走査
可能にしたことを特徴とする。
【０００８】これにより、ガルバノスキャナとマイクロ
スキャナとを組み合わせた、２次元方向に光走査可能な
小型の偏向器が実現される。なお、偏向ミラーで走査さ
れる光は、一般に、レーザ光である。
スキャナとを組み合わせた、２次元方向に光走査可能な
小型の偏向器が実現される。なお、偏向ミラーで走査さ
れる光は、一般に、レーザ光である。
【０００９】マイクロスキャナは１軸回りに回動可能で
あっても２軸回り回動可能であってもよく、１軸回りに
回動可能なマイクロスキャナ（１次元のマイクロスキャ
ナ）であっても２次元方向に充分に光走査することがで
きるし、また、２軸回りに回動可能なマイクロスキャナ
を用いて走査線の湾曲などを補正してもよい。
あっても２軸回り回動可能であってもよく、１軸回りに
回動可能なマイクロスキャナ（１次元のマイクロスキャ
ナ）であっても２次元方向に充分に光走査することがで
きるし、また、２軸回りに回動可能なマイクロスキャナ
を用いて走査線の湾曲などを補正してもよい。
【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の偏向器を備え、前記偏向器で走査される走査光を結
像光学系で結像することにより画像を形成することを特
徴とする。
載の偏向器を備え、前記偏向器で走査される走査光を結
像光学系で結像することにより画像を形成することを特
徴とする。
【００１１】これにより、画像形成装置で光走査して画
像を形成する際、偏向器によって２次元方向に光走査す
ることができるので、従来に比べて光学系の構成を著し
く簡素にすることができる。従って、構成が簡易で小型
の画像形成装置が実現される。
像を形成する際、偏向器によって２次元方向に光走査す
ることができるので、従来に比べて光学系の構成を著し
く簡素にすることができる。従って、構成が簡易で小型
の画像形成装置が実現される。
【００１２】請求項３に記載の発明では、前記マイクロ
スキャナの振動により主走査方向に光走査し、前記ガル
バノスキャナの回動軸回りの回動により副走査方向に光
走査することを特徴とする。
スキャナの振動により主走査方向に光走査し、前記ガル
バノスキャナの回動軸回りの回動により副走査方向に光
走査することを特徴とする。
【００１３】これにより、マイクロスキャナにより高速
で主走査方向に光走査するとともに、ガルバノスキャナ
により安定した速度で副走査方向に走査光を移動させる
ことが可能になる。
で主走査方向に光走査するとともに、ガルバノスキャナ
により安定した速度で副走査方向に走査光を移動させる
ことが可能になる。
【００１４】請求項４に記載の発明では、前記ガルバノ
スキャナの駆動周波数が前記マイクロスキャナの駆動周
波数の１／１００以下であることを特徴とする。
スキャナの駆動周波数が前記マイクロスキャナの駆動周
波数の１／１００以下であることを特徴とする。
【００１５】これにより、充分に良好な画質で画像を形
成することができる。
成することができる。
【００１６】請求項５に記載の発明では、前記ガルバノ
スキャナの回動軸に前記結像光学系を一体的に設けたこ
とを特徴とする。
スキャナの回動軸に前記結像光学系を一体的に設けたこ
とを特徴とする。
【００１７】これにより、画像形成装置の光学系の構成
を更に簡素にすることができ、従って、画像形成装置を
更に小型化することができる。
を更に簡素にすることができ、従って、画像形成装置を
更に小型化することができる。
【００１８】請求項６に記載の発明では、前記画像形成
装置が、前記偏向器による光走査によって記録材料に画
像を書き込む画像記録装置であることを特徴とする。
装置が、前記偏向器による光走査によって記録材料に画
像を書き込む画像記録装置であることを特徴とする。
【００１９】偏向器によって走査光を副走査方向に移動
させることができるので、光学系の構成を簡素にするこ
とができる。これにより、構成が簡易で小型の画像記録
装置が実現される。
させることができるので、光学系の構成を簡素にするこ
とができる。これにより、構成が簡易で小型の画像記録
装置が実現される。
【００２０】請求項７に記載の発明では、前記画像形成
装置が、前記偏向器による光走査によって画像を表示す
るディスプレイ装置であることを特徴とする。
装置が、前記偏向器による光走査によって画像を表示す
るディスプレイ装置であることを特徴とする。
【００２１】偏向器によって走査光を副走査方向に移動
させることができるので、光学系の構成を簡素にするこ
とができる。これにより、構成が簡易で小型のディスプ
レイ装置が実現される。
させることができるので、光学系の構成を簡素にするこ
とができる。これにより、構成が簡易で小型のディスプ
レイ装置が実現される。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１、図２に示すように、本発明
の一実施形態に係る偏向器１０は、本発明の一実施形態
に係る画像記録装置１２に設けられており、画像記録装
置１２は、偏向器１０によってレーザ光を記録材料上で
２次元方向に走査する装置である。
の一実施形態に係る偏向器１０は、本発明の一実施形態
に係る画像記録装置１２に設けられており、画像記録装
置１２は、偏向器１０によってレーザ光を記録材料上で
２次元方向に走査する装置である。
【００２３】偏向器１０は、ガルバノスキャナ１６の回
動軸１４に１次元のマイクロスキャナ２０を設けたもの
である。ここで、１次元のマイクロスキャナとは、１軸
まわりに振動可能であるマイクロスキャナのことであ
る。
動軸１４に１次元のマイクロスキャナ２０を設けたもの
である。ここで、１次元のマイクロスキャナとは、１軸
まわりに振動可能であるマイクロスキャナのことであ
る。
【００２４】マイクロスキャナ２０は、シリコンウエハ
からなる偏向ミラー２２と、回動軸１４と直交する方向
から偏向ミラー２２を両サイドで支える２本の梁２４
と、この２本の梁２４を支える支持部材２６と、を有す
る。なお、マイクロスキャナ２０は、駆動源として圧電
素子を用いてもよい。
からなる偏向ミラー２２と、回動軸１４と直交する方向
から偏向ミラー２２を両サイドで支える２本の梁２４
と、この２本の梁２４を支える支持部材２６と、を有す
る。なお、マイクロスキャナ２０は、駆動源として圧電
素子を用いてもよい。
【００２５】回動軸１４の内部に設けられた電気配線
（図示せず）から、この梁２４を介して偏向ミラー２２
の周縁部に電流を流して磁場を発生させ、偏向ミラー２
２の周囲に設けられた永久磁石（図示せず）による磁場
との相互作用により、梁２４を軸として偏向ミラー２２
がＹ軸回りに回動する。この場合、一般に、偏向ミラー
２２の共振周波数に対応させてパルス電流を流す。これ
により、記録材料Ｐの上でレーザ光が主走査方向Ｕに走
査される。一方、回動軸１４によるＸ軸回りの回動によ
り、記録材料Ｐの上でレーザ光が副走査方向Ｖに走査さ
れる。
（図示せず）から、この梁２４を介して偏向ミラー２２
の周縁部に電流を流して磁場を発生させ、偏向ミラー２
２の周囲に設けられた永久磁石（図示せず）による磁場
との相互作用により、梁２４を軸として偏向ミラー２２
がＹ軸回りに回動する。この場合、一般に、偏向ミラー
２２の共振周波数に対応させてパルス電流を流す。これ
により、記録材料Ｐの上でレーザ光が主走査方向Ｕに走
査される。一方、回動軸１４によるＸ軸回りの回動によ
り、記録材料Ｐの上でレーザ光が副走査方向Ｖに走査さ
れる。
【００２６】画像記録装置１２は、３つのレーザ装置３
０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂから、ＲＧＢの三原色に対応する
レーザ光をそれぞれ偏向ミラー２２に向けて発光するよ
うになっており、画像記録装置１２はカラーで画像を記
録できる。なお、各レーザ装置の出射口にＮＤフィルタ
やビーム整形用レンズ（何れも図示せず）などを設けて
もよい。また、光源として、レーザ装置３０Ｒ、３０
Ｇ、３０Ｂに代えて１台のレーザ装置を設け、分岐によ
り単一波長の３本のレーザ光を偏向ミラー２２に向けて
照射してもよい。また、レーザ光は、紫外光や赤外光で
あってもよい。
０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂから、ＲＧＢの三原色に対応する
レーザ光をそれぞれ偏向ミラー２２に向けて発光するよ
うになっており、画像記録装置１２はカラーで画像を記
録できる。なお、各レーザ装置の出射口にＮＤフィルタ
やビーム整形用レンズ（何れも図示せず）などを設けて
もよい。また、光源として、レーザ装置３０Ｒ、３０
Ｇ、３０Ｂに代えて１台のレーザ装置を設け、分岐によ
り単一波長の３本のレーザ光を偏向ミラー２２に向けて
照射してもよい。また、レーザ光は、紫外光や赤外光で
あってもよい。
【００２７】回動軸１４の駆動周波数は、梁２４を軸と
した回動の駆動周波数の１／１００以下にされている。
これにより、主走査方向Ｕには高速で走査され、副走査
方向には、主走査方向Ｕに比べて比較的遅い速度で走査
することができ、記録材料Ｐに画質が良好な画像を記録
する上で好ましい。
した回動の駆動周波数の１／１００以下にされている。
これにより、主走査方向Ｕには高速で走査され、副走査
方向には、主走査方向Ｕに比べて比較的遅い速度で走査
することができ、記録材料Ｐに画質が良好な画像を記録
する上で好ましい。
【００２８】また、支持部材２６にはアークサインレン
ズ３４が偏向ミラー２２に対向して取付けられている。
ズ３４が偏向ミラー２２に対向して取付けられている。
【００２９】画像記録装置１２は、アークサインレンズ
３４を通過させずに偏向ミラー２２にレーザ光を到達さ
せ、偏向ミラー２２で反射させる。反射されたレーザ光
はＳＩＮ波的に主走査方向に走査されるが、アークサイ
ンレンズ３４を通過することにより、記録材料Ｐの上で
等線速で走査する。
３４を通過させずに偏向ミラー２２にレーザ光を到達さ
せ、偏向ミラー２２で反射させる。反射されたレーザ光
はＳＩＮ波的に主走査方向に走査されるが、アークサイ
ンレンズ３４を通過することにより、記録材料Ｐの上で
等線速で走査する。
【００３０】このように、画像記録装置１２では、結像
光学系としてアークサインレンズ３４がマイクロスキャ
ナ２０の支持部材２６に一体的に取付けられており、こ
れにより、画像記録装置１２の光学系の構成を簡素にす
ることができる。
光学系としてアークサインレンズ３４がマイクロスキャ
ナ２０の支持部材２６に一体的に取付けられており、こ
れにより、画像記録装置１２の光学系の構成を簡素にす
ることができる。
【００３１】なお、回動軸１４はガルバノスキャナ１６
の回動軸として回動するので、偏向ミラー２２で反射さ
れたレーザ光は、アークサインレンズ３４を通過するこ
とにより副走査方向に等線速で移動する。
の回動軸として回動するので、偏向ミラー２２で反射さ
れたレーザ光は、アークサインレンズ３４を通過するこ
とにより副走査方向に等線速で移動する。
【００３２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、２次元で光走査できる小型の偏向器、及び、それを
用いた小型で構成が簡易な画像記録装置が実現する。
ば、２次元で光走査できる小型の偏向器、及び、それを
用いた小型で構成が簡易な画像記録装置が実現する。
【００３３】本実施形態では、画像形成装置として画像
記録装置を例に挙げて説明したが、ディスプレイ装置等
の他の種類の画像形成装置であっても、同様に、小型化
で構成が簡易な画像形成装置が実現される。また、マイ
クロスキャナ２０やガルバノスキャナ１６に角度検出機
能を付与することで、アークサインレンズ３４を用いな
くても、主走査ラインが等間隔になるように走査するこ
とは可能である。
記録装置を例に挙げて説明したが、ディスプレイ装置等
の他の種類の画像形成装置であっても、同様に、小型化
で構成が簡易な画像形成装置が実現される。また、マイ
クロスキャナ２０やガルバノスキャナ１６に角度検出機
能を付与することで、アークサインレンズ３４を用いな
くても、主走査ラインが等間隔になるように走査するこ
とは可能である。
【００３４】
【発明の効果】本発明は上記構成としたので、以下の効
果を奏することができる。
果を奏することができる。
【００３５】請求項１に記載の発明によれば、２次元方
向に光走査できる小型の偏向器が実現される。
向に光走査できる小型の偏向器が実現される。
【００３６】請求項２に記載の発明によれば、構成が簡
易で小型の画像形成装置が実現される。
易で小型の画像形成装置が実現される。
【００３７】請求項３に記載の発明によれば、マイクロ
スキャナにより高速で主走査方向に光走査するととも
に、ガルバノスキャナにより安定した速度で副走査方向
に走査光を移動させることが可能になる。
スキャナにより高速で主走査方向に光走査するととも
に、ガルバノスキャナにより安定した速度で副走査方向
に走査光を移動させることが可能になる。
【００３８】請求項４に記載の発明によれば、充分に良
好な画質で画像を形成することができる。
好な画質で画像を形成することができる。
【００３９】請求項５に記載の発明によれば、画像形成
装置の光学系の構成を更に簡素にすることができ、従っ
て、画像形成装置を更に小型化することができる。
装置の光学系の構成を更に簡素にすることができ、従っ
て、画像形成装置を更に小型化することができる。
【００４０】請求項６に記載の発明によれば、構成が簡
易で小型の画像記録装置が実現される。
易で小型の画像記録装置が実現される。
【００４１】請求項７に記載の発明によれば、構成が簡
易で小型のディスプレイ装置が実現される。
易で小型のディスプレイ装置が実現される。
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る偏向器でレーザ光が
走査されることを示す平面図である。
走査されることを示す平面図である。
１０ 偏向器 １２ 画像記録装置 １４ 回動軸 １６ ガルバノスキャナ ２０ マイクロスキャナ ２２ 偏向ミラー ３４ アークサインレンズ（結像光学系）
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C362 BA17 BA83 BA86 BA90 BB16 DA06 DA09 2H045 AB03 AB13 AB38 BA24 BA32 5C051 AA02 CA07 DA02 DB02 DB22 DB24 DB30 DC04 DC07 5C072 AA03 DA02 DA21 HA02 HA06 HA09 HA14 QA14 WA05
Claims (7)
- 【請求項１】 偏向ミラーが２軸回りに回動可能な偏向
器であって、 ガルバノスキャナの回動軸に、前記回動軸と直交する軸
回りに前記偏向ミラーの反射面が振動可能なようにマイ
クロスキャナが設けられ、 前記マイクロスキャナによる回動と前記ガルバノスキャ
ナによる回動とにより、前記偏向ミラーで反射される反
射光を２次元方向に走査可能にしたことを特徴とする偏
向器。 - 【請求項２】 請求項１に記載の偏向器を備え、前記偏
向器で走査される走査光を結像光学系で結像することに
より画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項３】 前記マイクロスキャナの振動により主走
査方向に光走査し、前記ガルバノスキャナの回動軸回り
の回動により副走査方向に光走査することを特徴とする
請求項２に記載の画像形成装置。 - 【請求項４】 前記ガルバノスキャナの駆動周波数が前
記マイクロスキャナの駆動周波数の１／１００以下であ
ることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。 - 【請求項５】 前記ガルバノスキャナの回動軸に前記結
像光学系を一体的に設けたことを特徴とする請求項２〜
請求項４のうち何れか１項に記載の画像形成装置。 - 【請求項６】 前記画像形成装置が、前記偏向器による
光走査によって記録材料に画像を書き込む画像記録装置
であることを特徴とする請求項２〜請求項５のうち何れ
か１項に記載の画像形成装置。 - 【請求項７】 前記画像形成装置が、前記偏向器による
光走査によって画像を表示するディスプレイ装置である
ことを特徴とする請求項２〜請求項５の何れか１項に記
載の画像形成装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001097600A JP2002296524A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 偏向器及びそれを用いた画像形成装置 |
| US10/095,011 US7035299B2 (en) | 2001-03-29 | 2002-03-12 | Image forming apparatus |
| US10/095,451 US20020164157A1 (en) | 2001-03-29 | 2002-03-13 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001097600A JP2002296524A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 偏向器及びそれを用いた画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002296524A true JP2002296524A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18951358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001097600A Pending JP2002296524A (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 偏向器及びそれを用いた画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002296524A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006178346A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Canon Inc | 光走査装置及びそれを用いた画像表示装置 |
| KR100636347B1 (ko) | 2004-08-18 | 2006-10-19 | 엘지전자 주식회사 | 스캐닝 디스플레이 시스템 |
| US7345801B2 (en) | 2004-09-07 | 2008-03-18 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Laser scanning device |
| US7469191B2 (en) | 2004-08-03 | 2008-12-23 | Sumitomo Precision Products Co., Ltd. | Jitter measurement method, jitter measuring apparatus and image forming apparatus |
| JP2012189662A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Brother Ind Ltd | ２次元光走査装置及び画像投影装置 |
| WO2013029784A1 (de) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Heidelberg Engineering Gmbh | Scanvorrichtung und scanverfahren |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001097600A patent/JP2002296524A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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