JP2010230792A - 光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置 - Google Patents

光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2010230792A
JP2010230792A JP2009075918A JP2009075918A JP2010230792A JP 2010230792 A JP2010230792 A JP 2010230792A JP 2009075918 A JP2009075918 A JP 2009075918A JP 2009075918 A JP2009075918 A JP 2009075918A JP 2010230792 A JP2010230792 A JP 2010230792A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
movable plate
optical device
coil
permanent magnet
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.)
Withdrawn
Application number
JP2009075918A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010230792A5 (ja
Inventor
Yasushi Mizoguchi
安志 溝口
Hirokazu Yamaga
洋和 山賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2009075918A priority Critical patent/JP2010230792A/ja
Priority to US12/711,557 priority patent/US7907317B2/en
Publication of JP2010230792A publication Critical patent/JP2010230792A/ja
Priority to US12/912,298 priority patent/US8027072B2/en
Priority to US13/217,562 priority patent/US8233208B2/en
Publication of JP2010230792A5 publication Critical patent/JP2010230792A5/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/105Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/141Beam splitting or combining systems operating by reflection only using dichroic mirrors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

【課題】駆動手段に入射した光による迷光を低減することのできる光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】光学デバイス1は、外部から入射される光の分布範囲B内に配置され、当該光を反射する金属膜11を有する可動板10と、可動板10を軸A周りに揺動可能に支持する軸部材20と、可動板10に設けられる永久磁石61と、永久磁石61との間に電磁力を発生させ、可動板10を揺動させるように構成されたコイル62及び交流電流信号発生器(電源)63とを備え、コイル62及び交流電流信号発生器(電源)63における光の分布範囲B内に含まれる部分が、光を所定範囲外に反射させるような法線ベクトルを有する面で構成されている。
【選択図】図1

Description

本発明に係るいくつかの態様は、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術により作製され、可動板が軸部材を中心に往復運動する光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置に関する。
従来、この種の光学デバイスとして、磁気発生部と、駆動軸を中心として角変位可能なように支持部材で両端支持される走査ミラーとを備え、走査ミラーは、一方面側に鏡面部が形成され、他方面側に永久磁石が形成され、磁気発生部は走査ミラーの他方面側に所定の距離を隔てて配設されているものが知られている。この光学デバイスは、前述の構成により、走査ミラーが、単独で、しかも他方面側に薄膜状の永久磁石を形成しただけの軽い状態で駆動されるので、走査ミラーを大型にした場合であっても、比較的小さな駆動力でも容易に駆動できる。(例えば特許文献1参照)。
特開平6−82711号公報
ところで、一般に、光学デバイスに入射する光の分布範囲は、光反射面(ミラー)を有する可動板のサイズよりも大きいので、光学デバイスにおける可動板以外の部分、特に、可動板の近傍に配置され、可動板に設けられた強磁性体との間に電磁力を発生させて可動板を揺動させる駆動手段に光が入射する場合が顕著であった。この場合、駆動手段に入射した光は、可動板を駆動(走査)しても移動しないので、常に同じ位置に反射される。その結果、駆動手段に入射した光が、可動板による光の反射範囲、当該光の反射範囲を含む他の光学デバイス、ミラー、スクリーン(他の光学デバイス、ミラーなどを介して照射するスクリーンも含む)などに、いわゆる迷光となって表れるおそれがあった。なお、駆動手段として、例えば反射率の高い金属材料からなるコイルなどを用いることが多いため、反射光を抑制するためにコイルの表面を黒くコーティングすることが考えられる。しかし、この方法では、迷光の光量を低減するはできても迷光自体は依然として表れるので、抜本的な解決策とはいえなかった。
本発明のいくつかの態様は前述の問題に鑑みてなされたものであり、駆動手段に入射した光による迷光を低減することのできる光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置を提供することを目的の1つとする。
本発明に係る光学デバイスは、外部から入射される光の分布範囲内に配置され、該光を反射する光反射面を有する可動板と、可動板を所定軸周りに揺動可能に支持する軸部材と可動板に設けられる強磁性体と、該強磁性体との間に電磁力を発生させ、前記可動板を揺動させるように構成された駆動手段とを備え、駆動手段における光の分布範囲内の部分が、光を所定範囲外に反射させるような法線ベクトルを有する面で構成されている。
かかる構成によれば、駆動手段における光の分布範囲内の部分が、外部から入射される光を所定範囲外に反射させるような法線ベクトル(特定法線ベクトル)を有する面で構成されている。一般に、反射面の法線ベクトル(法線)に対して光の入射角と反射角とは等しいことが知られているから、入射光に対して反射面の法線ベクトルの方向を変更することにより、光の入射角及び反射角を変えることができる。よって、外部から入射される光と反射面の法線ベクトルとがなす角度、すなわち当該光の入射角を適切な値に設定することにより、反射光を所定範囲外に反射させることが可能となる。これにより、駆動手段に入射した光による迷光を低減することができる。駆動手段の反射光が外す「所定範囲」には、例えば、可動板による光の反射範囲、当該光の反射範囲を含む他の光学デバイス、ミラー、スクリーン(他の光学デバイス、ミラーなどを介して照射するスクリーンも含む)などが含まれる。
好ましくは、前述の特定法線ベクトルを有する面は、可動板に対して所定角度を有する平面を含む。
かかる構成によれば、前述の特定法線ベクトルを有する面に、可動板に対して所定角度を有する平面が含まれる。ここで、例えば可動板と平行な面は、異方性エッチングや、機械などによる切削加工を施すことにより、可動板に対して所定角度を有する平面となる。よって、所定角度を適切な値に設定するにより、当該平面を前述の特定法線ベクトルを有する面にすることが可能となる。これにより、駆動手段における光の分布範囲内の部分は、前述の特定法線ベクトルを有する面を容易に形成することができる。
好ましくは、強磁性体は永久磁石であり、駆動手段は、永久磁石に対向する位置に所定距離離間して配置されるコイルと、該コイルに交流電流信号を印加する交流電流信号発生器とを含む。
かかる構成によれば、駆動手段に、永久磁石に対向する位置に所定距離離間して配置されるコイルと、コイルに交流電流信号を印加する交流電流信号発生器とが含まれる。ここで、コイルは永久磁石に対向する位置に配置されるので、永久磁石との間に効率よく電磁力を発生させることができる。また、コイルは永久磁石と所定距離離間して配置されるので、可動板に対して所定角度を有するように、例えばコイルの上面を傾斜させても、可動板の揺動を妨げることなく配置することが可能となる。
好ましくは、所定角度を有する平面が、永久磁石の磁界の方向に対して直交する方向に傾斜している。
かかる構成によれば、所定角度を有する平面が、永久磁石の磁界の方向に対して直交する方向に傾斜しているので、所定角度を有する平面及び永久磁石のN極間の距離と、所定角度を有する平面及び永久磁石のS極間の距離とがほぼ変化せず、コイルが発生する磁界によって永久磁石のN極及びS極に作用させる力(トルク)がほぼ均等になる。これにより、駆動手段に入射した光による迷光を低減することができるとともに、少ない消費電力で可動板を揺動させることができる。
好ましくは、前述の特定法線ベクトルを有する平面を含む基板をさらに備え、該平面上にコイルが設置される。
かかる構成によれば、前述の特定法線ベクトルを有する基板の平面上にコイルが設置されるので、コイルの上面も前述の特定法線ベクトルを有する平面となる。これにより、コイルの上面における光の分布範囲内の部分は、前述の特定法線ベクトルを有する平面を容易に形成することができる。
好ましくは、前述の所定範囲は、可動板により反射された光の反射範囲を含む。
かかる構成によれば、前述の所定範囲に、可動板により反射された光の反射範囲が含まれるので、駆動手段における外部から入射される光の分布範囲内の部分への入射光は、可動板により反射された光の反射範囲外に反射される。言い換えれば、可動板により反射された光の反射範囲と駆動手段により反射された光の反射範囲とが重ならない。これにより、駆動手段に入射した光が、可動板による光の反射範囲に迷光となって表れるおそれを低減することができる。
本発明に係る光スキャナーは、前述した本発明に係る光学デバイスを備える。
かかる構成によれば、前述した本発明に係る光学デバイスを備えるので、駆動手段に入射した光による迷光を低減することができる。これにより、従来の光学デバイスのように、迷光を目立たなくするために解像度を下げたり、外部から入射される光のコントラストを低下させたりする必要がなくなる。よって、従来の光学デバイスと比較して、解像度を上げることができ、外部から入射される光のコントラストを上げることができる優れた光学特性を有する光スキャナーを実現することができる。
本発明に係る画像形成装置は、前述した本発明に係る光スキャナーを備える。
かかる構成によれば、前述した本発明に係る光スキャナーを備えるので、従来の光学デバイスと比較して、解像度を上げることができ、外部から入射される光のコントラストを上げることができる。これにより、高解像度でハイコントラストの画像を形成することができる優れた描画特性を有する画像形成装置を実現することができる。
本発明に係る光学デバイスの構成を説明する平面図である。 図1に示したI−I線における断面図である。 図1に示したII−II線における断面図である。 本発明に係る光学デバイスの反射光の一例を説明する平面図である。 本発明に係る光スキャナーを備える画像形成装置の一例を示す概略図である。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
<光学デバイス>
図1乃至図4は、本発明に係る光学デバイスを示すものであり、図1は、本発明に係る光学デバイスの構成を説明する平面図である。
図1に示すように、光学デバイス1は、可動板10と、軸部材20と、固定部30と、枠部(フレーム)40と、支持部材(ホルダ)50と、コイル62とを備える。光学デバイス1に対し、図示しない外部の光源から正規分布(ガウス分布又はガウシアン分布)の広がりをもった光が入射する。この光は、図1に示す分布範囲Bに分布する。
可動板10の上面(一方の面)には、光の分布範囲B内に配置され、当該光を反射する金属膜11が成膜されている。金属膜11は本発明の光反射面に相当する。金属膜11は、例えば可動板10の上面に、真空蒸着、スパッタリング、金属箔の接合などの成膜方法を施すことにより、成膜することができる。
一対の軸部材20は、固定部30に対して可動板10を軸部材20の中心軸である軸A周りに揺動可能に支持する。なお、軸部材20は弾性を有するものが好ましい。これにより、後述のねじり変形が容易になる。固定部30は、一対の軸部材20にそれぞれ接続され、可動板10及び軸部材20から構成される振動系の両端を固定する。可動板10、軸部材20、及び固定部30は、例えばシリコン基板をエッチング加工することにより、一体形成されている。
本実施形態では、可動板10、軸部材20、及び固定部30を一体形成したが、これに限定されず、それぞれを別々に形成してもよい。また、本実施形態では、可動板10の平面形状として円形のものを示したが、これに限定されず、光学デバイス1の可動板10として求められる役割を果たす限り、楕円形、矩形、多角形などの他の形状であってもよい。
枠部40は、固定部30を嵌合するための図示しない切欠部を有する。固定部30が切欠部に嵌合されると、枠部40が可動板10の周囲を囲むように配置される。なお、切欠部に固定部30が嵌合されたときに、可動板10、軸部材20、及び固定部30の上面と、枠部40の上面とが同一平面又は略同一平面となるように、切欠部の寸法を設定するのが好ましい。
図2は、図1に示したI−I線における断面図である。図2に示すように、可動板10の下面(他方の面)には、図示しない接着剤を介し、本発明の強磁性体として永久磁石61が接合されている。また、光学デバイス1を平面視したときに、永久磁石61は、軸Aに直交する方向(図1におけるY軸方向)に磁化されている。すなわち、永久磁石61は、軸Aを介して対向する互いに極性の異なる一対の磁極を有する。なお、永久磁石61は、軸Aに対して角度をなして磁化されていてもよいし、配置される方向が軸Aに対して角度をなしていてもよい。
永久磁石61の材料はネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石などの硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。なお、硬磁性体を可動板10に設けた後に、硬磁性体を着磁することで永久磁石としてもよい。
本実施形態では、永久磁石61を、可動板10と異なる部材として説明したが、これに限定されず、可動板10と一体形成してもよい。この場合、永久磁石61は、可動板10の下面(他方の面)にスパッタリングなどの成膜方法を施すことにより形成される。
支持部材50は、枠部40を下方から支持しており、図示しない接着剤を介して枠部40に接合されている。また、支持部材50は、光学デバイス1の底部をなす基板51を備える。基板51の上面の一部に、具体的には図1に示した光の分布範囲Bを含む領域に、傾斜面52が形成されている。底部51の上面における傾斜面52以外の部分は、可動板10と平行な平面が形成されている。
本実施形態では、支持部材50を、枠部40と異なる部材として説明したが、これに限定されず、枠部40と一体であってもよい。また、本実施形態では、枠部40の図示しない切欠部に固定部30を嵌合するようにしたが、これに限定されず、光学デバイス1は、枠部40を備えていなくてもよい。この場合、固定部30は、接着剤などを介して支持部材50に接合される。
傾斜面52は、可動板10と平行な面に対して所定角度θを有する平面であり、傾斜面52は、外部から入射される光を所定範囲外に反射させるような法線ベクトル(以下、特定法線ベクトルという)を有する。傾斜面52上には、傾斜面52において可動板10と対向する位置に、永久磁石61から所定距離離間してコイル62が設置される。これにより、傾斜面52と同様に、コイル62の上面62aは、可動板10と平行な面に対して所定角度θを有する平面となり、前述の特定法線ベクトルを有する。一般に、反射面の法線ベクトル(法線)に対して光の入射角と反射角とは等しいことが知られているから、入射光に対して反射面の法線ベクトルの方向を変更することにより、光の入射角及び反射角を変えることができる。よって、外部から入射される光と反射面の法線ベクトルとがなす角度、すなわち当該光の入射角を適切な値に設定することにより、反射光を所定範囲外に反射させることが可能となる。
なお、コイル62の上面62aの反射光が外す所定範囲は、後述するように軸A周りに可動板10が揺動したときに反射される光の反射範囲Dを含むことが好ましい。また、当該光の反射範囲Dを含む他の光学デバイス、ミラー、スクリーン(他の光学デバイス、ミラーなどを介して照射するスクリーンも含む)など、を含むことが更に好ましい。これらの範囲内にコイル62の上面62aの反射光が入ると、迷光となるからである。
ここで、例えば可動板10と平行な基板51の上面は、異方性エッチングや、機械などによる切削加工を施すことにより、可動板10に対して所定角度θを有する傾斜面52となる。よって、所定角度θを適切な値に設定するにより、傾斜面52及び上面62aを、前述の特定法線ベクトルを有する面にすることが可能となる。
本実施形態では、コイルの上面62aは、基板51の傾斜面52上にコイル62を設置することにより、可動板10と平行な面に対して所定角度θを有する平面にし、前述の特定法線ベクトルを有するようにしたが、これに限定されない。例えば、磁心の上面に機械などによる切削加工を施すことにより、可動板10と平行な面に対して所定角度θを有する傾斜面にして、この傾斜面にコイルを巻き付けることで、コイルの上面を可動板10と平行な面に対して所定角度θを有する平面とし、前述の特定法線ベクトルを有するようにしてもよい。この場合、基板51の上面に傾斜面52を形成する必要はない。
図3は、図1に示したII−II線における断面図である。なお、図3では、説明の便宜上、永久磁石61の左側をN極、右側をS極に着磁されている場合について説明する。駆動手段60は、永久磁石61との間に電磁力を発生させ、可動板10を軸A周りに揺動させるためのものである。図3に示すように、駆動手段60は、コイル62と、コイル62に電気的に接続されている交流電流信号発生器(電源)63とを含んで構成される。
コイル62には、交流電流信号発生器(電源)63から所定周波数の交流電流が供給される。これにより、コイル62は上方(可動板10側)に向く磁界と、下方に向く磁界とを交互に発生させる。これにより、コイル62に対して永久磁石61の一対の磁極のうち一方の磁極が接近し他方の磁極が離間するようにして、軸部材20をねじれ変形させながら、可動板10及び永久磁石61が、軸A回りに揺動させられる。
コイル62に供給される交流電流の所定周波数は、可動板10及び軸部材20から構成される振動系の振動数(ねじり共振周波数)とほぼ一致するように設定するのが好ましい。このように共振を利用することで、可動板10を軸A周りに揺動させるときに、少ない消費電力で振れ角を大きくすることができる。
本実施形態では、駆動手段60の一例として、コイル62及び交流電流信号発生器(電源)63を用いるようにしたが、これに限定されず、強磁性体との間に電磁力を発生させ、可動板10を軸A周りに揺動させるように構成されていればよい。
ここで、可動板10と平行な面に対して所定角度θを有するコイル62の上面62aが、例えば永久磁石61が磁化されている方向(図1におけるY軸方向)に傾斜している場合、コイル62の上面62a及び永久磁石61のN極間の距離と、コイル62の上面62a及び永久磁石61のS極間の距離とが異なってしまう。その結果、コイル62が発生する磁界によって永久磁石61のN極及びS極に作用させる力(トルク)が不均等になる。よって、図3に示すように、コイル62の上面62aは、永久磁石61が磁化されている方向(図1におけるY軸方向)に対して直交する方向(図1におけるX軸方向)に傾斜しているのが好ましい。
なお、軸A周りに揺動する可動板10に対し、コイル62の上面62aが傾斜しているので、永久磁石61及びコイル62間の所定距離は従来よりも長くする必要がある。しかしながら、コイル62の上面62aを傾斜させるために永久磁石61及びコイル62間の所定距離を長くしても、可動板10を揺動させるのに必要な電力はほとんど変わらない。すなわち、永久磁石61及びコイル62間の所定距離を長くすることにより、空気抵抗が低減するので、可動板10及び軸部材20から構成される振動系をねじり共振周波数で駆動するときのQ値が高くなる。その結果、永久磁石61及びコイル62間の所定距離を長くすることによる消費電力の増加はほとんどない。
図4は、本発明に係る光学デバイスの反射光の一例を説明する平面図である。図4に示すように、光学デバイス1に対し、外部から光Cが入射されると、可動板10に入射した光Cは、可動板10が軸A周りに揺動することにより、反射範囲Dに反射される。これに対し、前述の特定法線ベクトルを有するコイル62の上面62aに入射した光Cは、反射光D1のように、反射板10による光の反射範囲Dとは異なる方向に反射される。
本実施形態では、駆動手段60における光の分布範囲B内に含まれる部分として、コイル62の上面62aを示したが、これに限定されない。駆動手段における光の分布範囲B内に含まれる部分である限り、例えばコイル62の側面や交流電流信号発生器(電源)63などであってもよい。また、本実施形態では、前述の特定法線ベクトルを有する面として、可動板10に対して所定角度を有する平面を示したが、これに限定されない。前述の特定法線ベクトルを有する面である限り、例えば曲面であってもよい。
このように、本実施形態における光学デバイス1によれば、駆動手段60における光の分布範囲内の部分が、外部から入射される光を所定範囲外に反射させるような法線ベクトル(特定法線ベクトル)を有する面で構成されている。一般に、反射面の法線ベクトル(法線)に対して光の入射角と反射角とは等しいことが知られているから、入射光に対して反射面の法線ベクトルの方向を変更することにより、光の入射角及び反射角を変えることができる。よって、外部から入射される光と反射面の法線ベクトルとがなす角度、すなわち当該光の入射角を適切な値に設定することにより、反射光を所定範囲外に反射させることが可能となる。これにより、駆動手段60に入射した光による迷光を低減することができる。
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、前述の特定法線ベクトルを有する面に、可動板10に対して所定角度を有する平面が含まれる。ここで、例えば可動板10と平行な面は、異方性エッチングや、機械などによる切削加工を施すことにより、可動板10に対して所定角度を有する平面となる。よって、所定角度を適切な値に設定するにより、当該平面を前述の特定法線ベクトルを有する面にすることが可能となる。これにより、駆動手段60における光の分布範囲B内の部分は、前述の特定法線ベクトルを有する面を容易に形成することができる。
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、駆動手段60に、永久磁石61に対向する位置に所定距離離間して配置されるコイル62と、コイル62に交流電流信号を印加する交流電流信号発生器63とが含まれる。ここで、コイル62は永久磁石61に対向する位置に配置されるので、永久磁石61との間に効率よく電磁力を発生させることができる。また、コイル62は永久磁石61と所定距離離間して配置されるので、可動板10に対して所定角度θを有するように、例えばコイル62の上面62aを傾斜させても、可動板10の揺動を妨げることなく配置することが可能となる。
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、コイル62の上面62aが、永久磁石61の磁界の方向に対して直交する方向に傾斜しているので、コイル62の上面62a及び永久磁石61のN極間の距離と、コイル62の上面62a及び永久磁石のS極間の距離とがほぼ変化せず、コイル62が発生する磁界によって永久磁石61のN極及びS極に作用させる力(トルク)がほぼ均等になる。これにより、駆動手段60に入射した光による迷光を低減することができるとともに、少ない消費電力で可動板10を揺動させることができる。
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、前述の特定法線ベクトルを有する基板51の傾斜面52上にコイル62が設置されるので、コイル62の上面62aも前述の特定法線ベクトルを有する平面となる。これにより、コイル62の上面62aにおける光の分布範囲B内の部分は、前述の特定法線ベクトルを有する平面を容易に形成することができる。
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、前述の所定範囲に、可動板10により反射された光の反射範囲Dが含まれるので、駆動手段60における外部から入射される光の分布範囲B内の部分への入射光は、可動板10により反射された光の反射範囲D外に反射される。言い換えれば、可動板10により反射された光の反射範囲Dと駆動手段60により反射された光の反射範囲D1とが重ならない。これにより、駆動手段60に入射した光が、可動板10による光の反射範囲Dに迷光となって表れるおそれを低減することができる。
(光スキャナー)
前述の光学デバイス1は、図1に示したように金属膜11を有する可動板10を備えているため、例えば、レーザープリンター、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡、イメージング用ディスプレイなどの画像形成装置に備える光スキャナーに好適に適用することができる。なお、本発明に係る光スキャナーは、前述した光学デバイス1と同様の構成であるため、その説明を省略する。
このように、本発明に係る光スキャナーによれば、駆動手段60に入射した光による迷光を低減することができる。これにより、従来の光学デバイスのように、迷光を目立たなくするために解像度を下げたり、外部から入射される光のコントラストを低下させたりする必要がなくなる。よって、従来の光学デバイスと比較して、解像度を上げることができ、外部から入射される光のコントラストを上げることができる優れた光学特性を有する光スキャナーを実現することができる。
(画像形成装置)
次に、図5を参照して本発明に係る画像形成装置について説明する。図5は、本発明に係る光スキャナーを備える画像形成装置の一例を説明する概略図である。
図5に示す画像形成装置(イメージングディスプレイ)119は、光スキャナーである光学デバイス1と、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色の光源191、192、193と、クロスダイクロイックプリズム(Xプリズム)194と、ガルバノミラー195と、固定ミラー196と、スクリーン197とを備えている。
このような画像形成装置119にあっては、光源191、192、193からクロスダイクロイックプリズム194を介して光学デバイス1(の可動板10)に各色の光が照射される。このとき、光源191からの赤色の光と、光源192からの緑色の光と、光源193からの青色の光とが、クロスダイクロイックプリズム194にて合成される。そして、可動板10で反射した光(3色の合成光)は、ガルバノミラー195で反射した後に、固定ミラー196で反射し、スクリーン197上に照射される。
その際、光学デバイス1の動作(可動板10の軸線X周りの揺動)により、可動板10で反射した光は、スクリーン197の横方向に走査(主走査)される。また、可動板10以外の部分に入射した光は、所定範囲外、すなわちガルバノミラー195及びスクリーン197を外して反射される。これにより、図3に示す駆動手段60に入射した光が、ガルバノミラー195及びスクリーン197に迷光となって表れるおそれを低減することができる。
一方、ガルバノミラー195の軸線Y周りの回動により、可動板10で反射した光は、スクリーン197の縦方向に走査(副走査)される。また、各色の光源191、192、193から出力される光の強度は、図示しないホストコンピュータから受けた画像情報に応じて変化する。
このように、本発明に係る画像形成装置119によれば、前述した本発明に係る光スキャナーを備えるので、従来の光学デバイスと比較して、解像度を上げることができ、外部から入射される光のコントラストを上げることができる。これにより、高解像度でハイコントラストの画像を形成することができる優れた描画特性を有する画像形成装置119を実現することができる。
なお、前述の各実施形態の構成を組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替えたりしてもよい。また、本発明の構成は、前述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。
1…光学デバイス、10…可動板、20…軸部材、51…基板、52…傾斜面、60…駆動手段、61…永久磁石、62…コイル、62a…上面、63…交流電流信号発生器(電源)、119…画像形成装置、195…ガルバノミラー、197…スクリーン。

Claims (8)

  1. 外部から入射される光の分布範囲内に配置され、該光を反射する光反射面を有する可動板と、
    前記可動板を所定軸周りに揺動可能に支持する軸部材と、
    前記可動板に設けられる強磁性体と、
    該強磁性体との間に電磁力を発生させ、前記可動板を揺動させるように構成された駆動手段とを備え、
    該駆動手段における前記光の分布範囲内に含まれる部分が、前記光を所定範囲外に反射させるような法線ベクトルを有する面で構成されている
    ことを特徴とする光学デバイス。
  2. 前記法線ベクトルを有する面は、前記可動板に対して所定角度を有する平面を含む
    ことを特徴とする請求項1に記載の光学デバイス。
  3. 前記強磁性体は永久磁石であり、
    前記駆動手段は、該永久磁石に対向する位置に所定距離離間して配置されるコイルと、該コイルに交流電流信号を供給する交流電流信号発生器とを含む
    ことを特徴とする請求項2に記載の光学デバイス。
  4. 前記所定角度を有する前記平面が、前記永久磁石の磁界の方向に対して直交する方向に傾斜している
    ことを特徴とする請求項3に記載の光学デバイス。
  5. 前記法線ベクトルを有する平面を含む基板をさらに備え、
    該平面上に前記コイルが設置される
    ことを特徴とする請求項3又は4に記載の光学デバイス。
  6. 前記所定範囲は、前記可動板により反射された光の反射範囲を含む
    ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の光学デバイス。
  7. 請求項1乃至6の何れかに記載の光学デバイスを備える
    ことを特徴とする光スキャナー。
  8. 請求項7に記載の光スキャナーを備える
    ことを特徴とする画像形成装置。
JP2009075918A 2009-03-26 2009-03-26 光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置 Withdrawn JP2010230792A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009075918A JP2010230792A (ja) 2009-03-26 2009-03-26 光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置
US12/711,557 US7907317B2 (en) 2009-03-26 2010-02-24 Optical device, optical scanner, and image forming apparatus
US12/912,298 US8027072B2 (en) 2009-03-26 2010-10-26 Optical device, optical scanner, and image forming apparatus
US13/217,562 US8233208B2 (en) 2009-03-26 2011-08-25 Optical device, optical scanner, and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009075918A JP2010230792A (ja) 2009-03-26 2009-03-26 光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010230792A true JP2010230792A (ja) 2010-10-14
JP2010230792A5 JP2010230792A5 (ja) 2012-03-29

Family

ID=42783888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009075918A Withdrawn JP2010230792A (ja) 2009-03-26 2009-03-26 光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (3) US7907317B2 (ja)
JP (1) JP2010230792A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013228424A (ja) * 2012-04-24 2013-11-07 Seiko Epson Corp 光学デバイス、光スキャナーおよび画像表示装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010230793A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Seiko Epson Corp 光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置
JP5942576B2 (ja) * 2012-05-11 2016-06-29 セイコーエプソン株式会社 光学デバイス、光スキャナーおよび画像表示装置
KR101416378B1 (ko) * 2012-11-27 2014-07-09 현대자동차 주식회사 영상 이동이 가능한 디스플레이 장치 및 방법
JP6439802B2 (ja) * 2014-12-08 2018-12-19 株式会社リコー 光偏向器、画像表示装置及び物体装置
JP6565455B2 (ja) * 2015-08-05 2019-08-28 セイコーエプソン株式会社 光スキャナー、光スキャナーの製造方法、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ
CN110262036B (zh) * 2019-05-30 2020-11-24 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种二维大角度快速偏转反射镜

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008052008A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Canon Inc 光偏光器、光走査装置及び走査型画像表示装置
JP2008254162A (ja) * 2006-06-07 2008-10-23 Canon Inc 揺動体装置、光偏向器、及びそれを用いた光学機器
US20090073526A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 Seiko Epson Corporation Optical scanning element and image display apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682711A (ja) 1992-08-31 1994-03-25 Matsushita Electric Works Ltd 走査ミラーの駆動装置
US6188502B1 (en) * 1998-03-26 2001-02-13 Nec Corporation Laser pointing apparatus and on-fulcrum drive apparatus
US7136547B2 (en) * 2001-03-30 2006-11-14 Gsi Group Corporation Method and apparatus for beam deflection
JP3677604B2 (ja) * 2002-12-17 2005-08-03 日本航空電子工業株式会社 磁気アクチュエータ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008254162A (ja) * 2006-06-07 2008-10-23 Canon Inc 揺動体装置、光偏向器、及びそれを用いた光学機器
JP2008052008A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Canon Inc 光偏光器、光走査装置及び走査型画像表示装置
US20090073526A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 Seiko Epson Corporation Optical scanning element and image display apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013228424A (ja) * 2012-04-24 2013-11-07 Seiko Epson Corp 光学デバイス、光スキャナーおよび画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20110310453A1 (en) 2011-12-22
US20100245962A1 (en) 2010-09-30
US20110038023A1 (en) 2011-02-17
US7907317B2 (en) 2011-03-15
US8233208B2 (en) 2012-07-31
US8027072B2 (en) 2011-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6349229B2 (ja) 二軸光偏向器及びその製造方法
JP5402124B2 (ja) 光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置
JP5146204B2 (ja) 光学デバイス、光スキャナ及び画像形成装置
JP5720673B2 (ja) 磁気力型駆動装置、光走査装置、及び画像表示装置
JP2010230792A (ja) 光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置
JP5598296B2 (ja) アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置
KR20090031104A (ko) 2축 구동 전자기 스캐너
JP2010079266A (ja) アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置
JP2012078738A (ja) 光スキャナー、ミラーチップ、光スキャナーの製造方法、および画像形成装置
US20160033761A1 (en) Scanner apparatus
JP5923933B2 (ja) ミラーデバイス、光スキャナーおよび画像形成装置
JP5713083B2 (ja) 光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置
JP5447283B2 (ja) 光スキャナーおよび画像形成装置
JP2012208395A (ja) 磁気力型駆動装置、光走査装置、及び画像表示装置
JP5803586B2 (ja) ミラーデバイス、光スキャナーおよび画像形成装置
JP5045611B2 (ja) アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置
JP2010230793A (ja) 光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置
JP5023952B2 (ja) アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置
JP2011100074A (ja) 光学デバイス、光走査装置及び画像形成装置
JP4984988B2 (ja) アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置
JP2005148339A (ja) 光偏向器
JP2013190724A (ja) 光スキャナーおよび画像形成装置
JP2010032827A (ja) 振動ミラーおよび画像記録装置
JP2005250076A (ja) 光偏向器
JP2013231871A (ja) 光スキャナーおよび画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120213

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121204

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130123

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130219

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20130405