JP5294033B2 - Optical scanning apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
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、光反射部材が所定軸回りに揺動運動する光走査装置及び画像形成装置に関する。 Some embodiments according to the present invention relate to an optical scanning apparatus and an image forming apparatus which are manufactured by, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) technique and a light reflecting member swings around a predetermined axis.
従来、この種の光走査装置は、光反射部材によって反射させた反射光を、平面又は略平面の被走査面(スクリーン)における互いに直交する2方向、例えばX―Y方向に走査させていた。しかし、被走査面(スクリーン)が非平面、例えば、図25に示すような半球型である場合、X―Y方向に走査させる光走査装置では、図26に示す斜線部分を走査することになり、被走査面(スクリーン)以外の領域にも反射光を走査させるので非効率である、という問題があった。 Conventionally, this type of optical scanning device scans the reflected light reflected by the light reflecting member in two directions orthogonal to each other on the planar or substantially planar scanning surface (screen), for example, the XY direction. However, when the surface to be scanned (screen) is non-planar, for example, hemispherical as shown in FIG. 25, the optical scanning device that scans in the XY directions scans the hatched portion shown in FIG. There is a problem that the reflected light is scanned also in the area other than the surface to be scanned (screen), which is inefficient.
従来、この問題を解決するため、光反射部材(ガルバノミラー)による一次元走査と、モーターによる回動(回転)動作を組み合わせることにより、一次元の走査線(走査軌跡)を被走査面(スクリーン)上に走査させ、被走査面(スクリーン)上を円形に二次元走査可能にしたもの(例えば特許文献1参照)が知られている。 Conventionally, in order to solve this problem, a one-dimensional scanning line (scanning trajectory) is formed on a surface to be scanned (screen) by combining one-dimensional scanning with a light reflecting member (galvanomirror) and rotation (rotation) by a motor. ), And the surface to be scanned (screen) can be circularly two-dimensionally scanned (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の光走査装置では、例えば、光反射部材を共振振動させ、光反射部材の角度を正弦関数的に変化させていた。このため、例えば、光反射部材を揺動運動させ、反射光を被走査面の一方向に走査させる場合、半球型の被走査面の頂点(中央)における反射光の走査速度が最も早く、被走査面の両端に向かうにつれて走査速度が低下していた。よって、一定光量の光源から光を入射させる場合、被走査面の走査位置によって明るさ(輝度)が異なるという問題があった。また、特許文献1のものは、モーターによって光反射部材と一緒に光源(レーザー)も回動(回転)させる構成であるため、モーターに負荷イナーシャが大きくなり、モーターの大型化を招くという問題もあった。
However, in the conventional optical scanning device, for example, the light reflecting member is caused to resonate and the angle of the light reflecting member is changed sinusoidally. For this reason, for example, when the light reflecting member is swung and the reflected light is scanned in one direction, the scanning speed of the reflected light at the apex (center) of the hemispherical surface to be scanned is the fastest. The scanning speed was decreasing toward both ends of the scanning surface. Therefore, when light is incident from a light source having a constant light amount, there is a problem that brightness (luminance) varies depending on the scanning position of the surface to be scanned. Moreover, since the thing of
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、被走査面上の走査位置による反射光の明るさの差異を低減させることのできる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的の1つとする。 Some aspects of the present invention have been made in view of the above-described problems, and provide an optical scanning apparatus and an image forming apparatus capable of reducing the difference in brightness of reflected light depending on the scanning position on the surface to be scanned. One of the purposes is to do.
本発明に係る光走査装置は、光を反射する光反射部材と、光反射部材を第1の軸回りに揺動可能に支持する支持部材とを含む走査部を有し、光反射部材が揺動することにより、光反射部材によって反射された反射光を被走査面上に走査可能な光スキャナーと、光スキャナーが設けられ、第1の軸に垂直な第2の軸回りに回動可能に構成された回動体と、を備え、光スキャナーは、被走査面上における反射光の所定方向の走査速度を変更するために、走査部の被走査面に対する空間的位置を変更する変更手段を有する。 An optical scanning device according to the present invention includes a scanning unit including a light reflecting member that reflects light and a support member that supports the light reflecting member so as to be swingable about a first axis. By moving, an optical scanner capable of scanning reflected light reflected by the light reflecting member on the surface to be scanned and an optical scanner are provided, and can be rotated around a second axis perpendicular to the first axis. The optical scanner includes a changing unit that changes a spatial position of the scanning unit with respect to the scanned surface in order to change a scanning speed of the reflected light in a predetermined direction on the scanned surface. .
かかる構成によれば、光反射部材が揺動することにより、光反射部材によって反射された反射光を被走査面上に走査可能な光スキャナーと、第2の軸回りに回動可能に構成された回動体と、を備える。これにより、光反射部材を第1の軸回りに揺動させるとともに、光スキャナーが設けられた回動体を第1の軸に垂直な第2の軸回りに回動させることにより、例えば、半球型の被走査面上に、過不足無く反射光を走査させることができる。また、被走査面上における反射光の所定方向の走査速度を変更するために、走査部の被走査面に対する空間的位置が変更される。ここで、走査部の被走査面に対する空間的位置を変更する、例えば、走査部を第1の軸回りに回動させたり、走査部を移動させたりすることにより、被走査面上における反射光の走査速度を変えることができる。よって、例えば、光反射部材の揺動運動に応じて走査部の被走査面に対する空間的位置を変更することにより、被走査面上における反射光の走査速度を所定速度にすることが可能となる。これにより、例えば、光源から一定光量の光を光反射部材に入射させる場合に、被走査面上の走査位置による反射光の明るさの差異を低減させることができる。 According to such a configuration, the light reflecting member is configured to swing around the second axis so that the reflected light reflected by the light reflecting member can be scanned on the surface to be scanned. A rotating body. Accordingly, the light reflecting member is swung around the first axis, and the rotating body provided with the optical scanner is rotated around the second axis perpendicular to the first axis, for example, hemispherical type. The reflected light can be scanned on the surface to be scanned without excess or deficiency. Further, in order to change the scanning speed of the reflected light in the predetermined direction on the surface to be scanned, the spatial position of the scanning unit with respect to the surface to be scanned is changed. Here, the reflected light on the surface to be scanned is changed by changing the spatial position of the scanning unit with respect to the surface to be scanned, for example, by rotating the scanning unit around the first axis or moving the scanning unit. The scanning speed can be changed. Therefore, for example, the scanning speed of the reflected light on the scanned surface can be set to a predetermined speed by changing the spatial position of the scanning unit with respect to the scanned surface in accordance with the swinging motion of the light reflecting member. . Thereby, for example, when a certain amount of light is incident on the light reflecting member from the light source, it is possible to reduce the difference in the brightness of the reflected light depending on the scanning position on the surface to be scanned.
好ましくは、変更手段により変更された走査速度が所定速度になるように、変更手段を制御する制御手段を更に備える。 Preferably, control means for controlling the changing means is further provided so that the scanning speed changed by the changing means becomes a predetermined speed.
かかる構成によれば、変更手段により変更された走査速度が所定速度になるように、変更手段が制御される。これにより、例えば、光反射部材の揺動運動による被走査面上における走査速度の変化を相殺するように、変更手段が制御されるので、変更後の被走査面上における走査速度を所定速度にすることができる。これにより、例えば、光源から一定光量の光を光反射部材に入射させる場合に、被走査面上における反射光の明るさを一定又は略一定にすることができる。 According to this configuration, the changing unit is controlled so that the scanning speed changed by the changing unit becomes a predetermined speed. Thereby, for example, the changing means is controlled so as to cancel the change in the scanning speed on the surface to be scanned due to the swinging motion of the light reflecting member, so that the scanning speed on the surface to be scanned after the change is set to a predetermined speed. can do. Thereby, for example, when a certain amount of light is incident on the light reflecting member from the light source, the brightness of the reflected light on the scanned surface can be made constant or substantially constant.
好ましくは、変更手段は、走査部と被走査面との距離を変更するように、走査部を移動させる。 Preferably, the changing unit moves the scanning unit so as to change the distance between the scanning unit and the surface to be scanned.
かかる構成によれば、走査部と被走査面との距離を変更するように、変更手段によって走査部が移動させられる。これにより、例えば、光反射部材の揺動運動に応じて、走査部と被走査面との距離を変更するように走査部が移動するので、変更後の被走査面上における走査速度を容易に所定速度にすることができる。これにより、例えば、光源から一定光量の光を光反射部材に入射させる場合に、被走査面上における反射光の明るさを容易に一定又は略一定にすることができる。 According to this configuration, the scanning unit is moved by the changing unit so as to change the distance between the scanning unit and the surface to be scanned. Accordingly, for example, the scanning unit moves so as to change the distance between the scanning unit and the surface to be scanned in accordance with the swinging motion of the light reflecting member, so that the scanning speed on the surface to be scanned after the change can be easily achieved. A predetermined speed can be obtained. Thereby, for example, when a certain amount of light is incident on the light reflecting member from the light source, the brightness of the reflected light on the surface to be scanned can be easily made constant or substantially constant.
好ましくは、変更手段は、走査部が設けられ、第2の軸方向に移動する第2軸方向移動体である。 Preferably, the changing unit is a second axial direction moving body provided with a scanning unit and moving in the second axial direction.
かかる構成によれば、変更手段は、走査部が設けられ、第2の軸方向に移動する第2軸方向移動体である。これにより、第2軸方向移動体が回動体の回動軸方向に移動することで、走査部が被走査面に接近し、又は被走査面から遠ざかるので、走査部と被走査面との距離を変更するように、走査部を容易に移動させることができる。 According to such a configuration, the changing means is the second axial moving body that is provided with the scanning unit and moves in the second axial direction. Thereby, the second axial direction moving body moves in the rotational axis direction of the rotating body, so that the scanning unit approaches or moves away from the scanned surface. Therefore, the distance between the scanning unit and the scanned surface. It is possible to easily move the scanning unit so as to change.
好ましくは、変更手段は、走査部が設けられ、第1及び第2の軸に直交する第3の軸方向に移動する第3軸方向移動体である。 Preferably, the changing unit is a third axial direction moving body provided with a scanning unit and moving in a third axial direction orthogonal to the first and second axes.
かかる構成によれば、変更手段は、走査部が設けられ、第3の軸方向に移動する第3軸方向移動体である。これにより、第3軸方向移動体が回動体の回動軸及び光反射部材の揺動軸に直交する方向に移動することで、走査部が被走査面に接近し、又は被走査面から遠ざかるので、走査部と被走査面との距離を変更するように、走査部を容易に移動させることができる。 According to this configuration, the changing means is the third axial direction moving body that is provided with the scanning unit and moves in the third axial direction. Accordingly, the third axial direction moving body moves in a direction perpendicular to the rotation axis of the rotating body and the swing axis of the light reflecting member, so that the scanning unit approaches or moves away from the scanned surface. Therefore, the scanning unit can be easily moved so as to change the distance between the scanning unit and the surface to be scanned.
好ましくは、被走査面が球体の内面であり、制御手段は、反射光が球体の中心を通るように、第3軸方向移動体を制御する。 Preferably, the surface to be scanned is an inner surface of a sphere, and the control unit controls the third axial direction moving body so that the reflected light passes through the center of the sphere.
かかる構成によれば、反射光が球体の中心を通るように、第3軸方向移動体が制御される。ここで、第3軸方向移動体は、回動体の回動軸及び光反射部材の揺動軸に直交する方向に移動するので、被走査面における反射光の走査軌跡と平行に移動する。よって、反射光が球体の中心を通るように、第3軸方向移動体を制御することにより、光反射部材の揺動角(振れ角)によらずに、反射光を球体の内面である被走査面に直角に走査(照射)させることができる。これにより、被走査面上における走査位置によらずに、反射光の入射角度を直角又は略直角にすることができ、どの方向から被走査面を見ても(被走査面を見る角度によらずに)、被走査面上における反射光の明るさを一定又は略一定にすることができる。 According to such a configuration, the third axial direction moving body is controlled so that the reflected light passes through the center of the sphere. Here, since the third axial direction moving body moves in a direction perpendicular to the rotation axis of the rotating body and the swing axis of the light reflecting member, it moves in parallel with the scanning locus of the reflected light on the surface to be scanned. Therefore, by controlling the third axial direction moving body so that the reflected light passes through the center of the sphere, the reflected light is reflected on the inner surface of the sphere regardless of the rocking angle (swing angle) of the light reflecting member. Scanning (irradiation) can be performed at right angles to the scanning surface. Accordingly, the incident angle of the reflected light can be made to be a right angle or a substantially right angle regardless of the scanning position on the scanned surface, and the scanned surface can be viewed from any direction (depending on the angle at which the scanned surface is viewed). In other words, the brightness of the reflected light on the scanned surface can be made constant or substantially constant.
好ましくは、変更手段は、走査部を第1の軸回りに回動させる。 Preferably, the changing unit rotates the scanning unit around the first axis.
かかる構成によれば、変更手段によって、走査部が第1の軸回りに回動させられる。これにより、例えば、光反射部材の第1の軸回りの揺動運動に応じて走査部が当該第1の軸回りに回動するので、被走査面上における変更後の走査速度を容易に所定速度にすることができる。これにより、例えば、光源から一定光量の光を光反射部材に入射させる場合に、被走査面上における反射光の明るさを容易に一定又は略一定にすることができる。 According to this configuration, the scanning unit is rotated around the first axis by the changing unit. Thereby, for example, the scanning unit rotates around the first axis in accordance with the swinging motion around the first axis of the light reflecting member, so that the changed scanning speed on the surface to be scanned can be easily determined. Can be speed. Thereby, for example, when a certain amount of light is incident on the light reflecting member from the light source, the brightness of the reflected light on the surface to be scanned can be easily made constant or substantially constant.
好ましくは、変更手段は、圧電アクチュエーターである。 Preferably, the changing means is a piezoelectric actuator.
かかる構成によれば、走査部を第1の軸回りに回動させる変更手段が、圧電アクチュエーターである。これにより、例えば、第1の軸の両側に圧電アクチュエーターを配置して伸縮運動させることで、走査部を容易に当該第1の軸回りに回動させることができる。 According to this configuration, the changing unit that rotates the scanning unit around the first axis is the piezoelectric actuator. Thereby, for example, the scanning unit can be easily rotated around the first axis by arranging the piezoelectric actuators on both sides of the first axis and extending and contracting.
好ましくは、変更手段は、リニアアクチュエーターである。 Preferably, the changing means is a linear actuator.
かかる構成によれば、走査部を第1の軸回りに回動させる変更手段が、リニアアクチュエーターである。これにより、例えば、所定軸の両側にリニアアクチュエーターを配置して伸縮運動させることで、走査部を容易に当該所定軸回りに回動させることができる。また、リニアアクチュエーターは、入力された制御信号に対してリニアに走査部を回動(変位)させることができる。 According to this configuration, the changing unit that rotates the scanning unit around the first axis is the linear actuator. Thereby, for example, the scanning unit can be easily rotated around the predetermined axis by arranging the linear actuators on both sides of the predetermined axis and expanding and contracting. Further, the linear actuator can linearly rotate (displace) the scanning unit with respect to the input control signal.
好ましくは、変更手段は、モーターである。 Preferably, the changing means is a motor.
かかる構成によれば、走査部を第1の軸回りに回動させる変更手段が、モーターである。これにより、例えば、ローター(回転子)の回動軸(回転軸)と走査部の第1の軸とが一致する(同軸になる)ように走査部を配置することで、走査部を容易に当該第1の軸回りに回動させることができる。 According to this configuration, the changing means for rotating the scanning unit around the first axis is the motor. Thereby, for example, the scanning unit can be easily arranged by arranging the scanning unit so that the rotation axis (rotating axis) of the rotor (rotor) and the first axis of the scanning unit coincide (coaxial). It can be rotated around the first axis.
好ましくは、被走査面が球体の内面であり、光反射部材は球体の中心に配置される。 Preferably, the surface to be scanned is an inner surface of a sphere, and the light reflecting member is disposed at the center of the sphere.
かかる構成によれば、光反射部材が球体の中心に配置される。これにより、光反射部材の揺動角(振れ角)によらずに、反射光を球体の内面である被走査面に直角に走査(照射)させることができる。これにより、被走査面上における走査位置によらずに、反射光の入射角度を直角又は略直角にすることができ、どの方向から被走査面を見ても(被走査面を見る角度によらずに)、被走査面上における反射光の明るさを一定又は略一定にすることができる。 According to this configuration, the light reflecting member is disposed at the center of the sphere. Thereby, the reflected light can be scanned (irradiated) at right angles to the surface to be scanned, which is the inner surface of the sphere, regardless of the rocking angle (swing angle) of the light reflecting member. Accordingly, the incident angle of the reflected light can be made to be a right angle or a substantially right angle regardless of the scanning position on the scanned surface, and the scanned surface can be viewed from any direction (depending on the angle at which the scanned surface is viewed). In other words, the brightness of the reflected light on the scanned surface can be made constant or substantially constant.
好ましくは、回動体は、第2の軸の近傍の部分に中空に形成された中空部を有し、回動体を挟んで光スキャナーと反対側に配置され、光を出射する光源と、光源から出射されて中空部を通過した光が光反射部材に入射し、光反射部材によって反射された反射光が入射するように構成されたミラーと、を更に備える。 Preferably, the rotating body has a hollow portion formed in the vicinity of the second shaft and is disposed on the opposite side of the optical scanner with the rotating body interposed therebetween, and a light source that emits light, And a mirror configured such that the light emitted and passed through the hollow portion enters the light reflecting member, and the reflected light reflected by the light reflecting member enters.
かかる構成によれば、光源が回動体を挟んで光スキャナーと反対側に配置され、光源から出射されて中空部を通過した光が光反射部材に入射し、光反射部材によって反射された反射光が入射するように、ミラーが構成される。これにより、回動体を挟んで光スキャナーと反対側に光源を配置し、光源から出射されて回動体の中空部を通過した光が光スキャナーの光反射部材に入射し、光反射部材によって反射された反射光が入射するように、ミラーを構成したので、被走査面に走査される反射光が光源や配線によって遮られることがない。また、回動体や光スキャナーの外部に光源を配置したので、光源を回動させる必要がなく、モーターなどの駆動系に余分な負荷をかけずに済むとともに、光源の駆動信号、特にレーザー光源における駆動信号がノイズの影響を受けにくくなり、安定した光源を実現することができる。さらに、光源は回動体を挟んで光スキャナーと反対側であればよく、ミラーは回動体の中空部を通過した光が光反射部材に入射し、光反射部材によって反射された反射光が入射すればよいので、光源及びミラーは位置、大きさ、数などの制約(制限)が少なく、光学系(光源及びミラー)の設計自由度が高いという利点がある。 According to this configuration, the light source is disposed on the opposite side of the optical scanner with the rotating body interposed therebetween, and the light emitted from the light source and passing through the hollow portion enters the light reflecting member and is reflected by the light reflecting member. The mirror is configured so that is incident. As a result, the light source is disposed on the opposite side of the optical scanner across the rotating body, and the light emitted from the light source and passing through the hollow portion of the rotating body enters the light reflecting member of the optical scanner and is reflected by the light reflecting member. Since the mirror is configured so that the reflected light is incident, the reflected light scanned on the surface to be scanned is not blocked by the light source or the wiring. Moreover, since the light source is arranged outside the rotating body and the optical scanner, it is not necessary to rotate the light source, and it is not necessary to apply an extra load to the drive system such as a motor. The drive signal is less affected by noise, and a stable light source can be realized. Furthermore, the light source may be on the side opposite to the optical scanner with the rotating body interposed therebetween, and the mirror receives light that has passed through the hollow portion of the rotating body, enters the light reflecting member, and reflects light reflected by the light reflecting member. Therefore, the light source and the mirror are advantageous in that there are few restrictions (limitations) such as position, size, and number, and the degree of freedom in designing the optical system (light source and mirror) is high.
好ましくは、回動体は、第2の軸の近傍の部分に中空に形成された中空部を有し、回動体を挟んで光スキャナーと反対側に配置され、光を出射する光源と、光源から出射されて中空部を通過した光が、光反射部材に入射するように構成されたミラーと、を更に備える。 Preferably, the rotating body has a hollow portion formed in the vicinity of the second shaft and is disposed on the opposite side of the optical scanner with the rotating body interposed therebetween, and a light source that emits light, And a mirror configured so that the light emitted and passed through the hollow portion is incident on the light reflecting member.
かかる構成によれば、光源が回動体を挟んで光スキャナーと反対側に配置され、光源から出射されて中空部を通過した光が光反射部材に入射するように、ミラーが構成される。これにより、回動体を挟んで光スキャナーと反対側に光源を配置し、光源から出射されて回動体の中空部を通過した光が光スキャナーの光反射部材に入射するように、ミラーを構成したので、被走査面に走査される反射光が光源や配線によって遮られることがない。また、回動体や光スキャナーの外部に光源を配置したので、光源を回動させる必要がなく、モーターなどの駆動系に余分な負荷をかけずに済むとともに、光源の駆動信号、特にレーザー光源における駆動信号がノイズの影響を受けにくくなり、安定した光源を実現することができる。さらに、光源は回動体を挟んで光スキャナーと反対側であればよく、ミラーは回動体の中空部を通過した光が反射部材に入射すればよいので、光源及びミラーは位置、大きさ、数などの制約(制限)が少なく、光学系(光源及びミラー)の設計自由度が高いという利点がある。 According to this configuration, the mirror is configured such that the light source is disposed on the opposite side of the optical scanner with the rotating body interposed therebetween, and the light emitted from the light source and passing through the hollow portion is incident on the light reflecting member. Accordingly, the light source is arranged on the opposite side of the optical scanner across the rotating body, and the mirror is configured so that the light emitted from the light source and passing through the hollow portion of the rotating body enters the light reflecting member of the optical scanner. Therefore, the reflected light scanned on the surface to be scanned is not blocked by the light source or the wiring. Moreover, since the light source is arranged outside the rotating body and the optical scanner, it is not necessary to rotate the light source, and it is not necessary to apply an extra load to the drive system such as a motor. The drive signal is less affected by noise, and a stable light source can be realized. Furthermore, the light source may be on the side opposite to the optical scanner with the rotating body interposed therebetween, and the mirror needs only to be incident on the reflecting member after passing through the hollow portion of the rotating body. There is an advantage that the degree of freedom of design of the optical system (light source and mirror) is high.
本発明に係る画像形成装置は、前述した本発明に係る光走査装置を備える。 An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described optical scanning device according to the present invention.
かかる構成によれば、前述した本発明に係る光走査装置を備えるので、例えば、被走査面の長手方向において、走査位置による明るさの差異を低減させることができ、優れた走査特性を有する光走査装置を実現することができる。これにより、高解像度の画像を形成することができ、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。 According to such a configuration, since the above-described optical scanning device according to the present invention is provided, for example, in the longitudinal direction of the surface to be scanned, the difference in brightness depending on the scanning position can be reduced, and light having excellent scanning characteristics. A scanning device can be realized. Thereby, a high-resolution image can be formed, and an image forming apparatus having excellent drawing characteristics can be realized.
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。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。なお、図面に示すX軸、Y軸、及びZ軸は、互いに直交する座標軸であり、Y軸はX軸に対して水平方向に直交し、Z軸はX軸に対して垂直方向に直交するものとする。また、以下の説明において、図面の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」という。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings. Note that the X axis, Y axis, and Z axis shown in the drawings are coordinate axes orthogonal to each other, the Y axis is orthogonal to the X axis in the horizontal direction, and the Z axis is orthogonal to the X axis in the vertical direction. Shall. In the following description, the upper side of the drawing is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the left side as “left”, and the right side as “right”.
<光走査装置>
(第1実施形態)
図1乃至図14は、本発明に係る光走査装置の第1実施形態を示すものである。図1は、本発明に係る光走査装置の第1実施形態における構成を説明する概略側面図である。図1に示すように、光走査装置100は、光スキャナー(光学デバイス)10と、中空モーター70と、ミラー81,82,83と、光源90と、を備える。光走査装置100は、光源90から出射された光を対象物、例えば半球面スクリーンSC1などの被走査面に走査(照射)するためのものである。
<Optical scanning device>
(First embodiment)
1 to 14 show a first embodiment of an optical scanning device according to the present invention. FIG. 1 is a schematic side view illustrating the configuration of the first embodiment of the optical scanning device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
図2は、図1に示した光スキャナーの本体の構成を説明する平面図である。図1に示す光スキャナー10は、本体1とZステージ8とを備える。図2に示すように、本体1は、反射した光(以下、反射光という)を被走査面に走査させるための走査部2を備える。走査部2は、入射された光を反射する光反射部材21と、光反射部材21を軸A回りに揺動可能に支持する支持部材26と、を含んで構成される。
FIG. 2 is a plan view for explaining the configuration of the main body of the optical scanner shown in FIG. An
支持部材26は、内側に設けられた光反射部材21を取り囲む枠状の枠部(フレーム)27と、枠部27に支持され、軸Aで光反射部材21を軸支する一対の軸部材28と、を含んで構成される。なお、光反射部材21と一対の軸部材28とは、後述する揺動手段6によって一対の軸部材28がねじれ変形し、光反射部材21が軸A回りに揺動する振動系SIを構成する。
The
支持部材26、すなわち、枠部27と一対の軸部材28とは、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。また、光反射部材21と一対の軸部材28も、同様にシリコン基板をエッチング加工することにより、一体形成することができる。なお、光反射部材21と、支持部材26とは、同一平面又は略同一平面となるように、一体形成されるのが好ましい。
The
本実施形態では、光反射部材21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、光スキャナー10の光反射部材21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。
In the present embodiment, a circular shape is shown as the planar shape of the
図3は、図2に示したI−I線矢視方向断面図である。なお、図3に示したI−I線は軸Aから所定距離ずらして配置している。図3に示すように、光反射部材21の一方の面(図3において上側の面)には、入射した光を反射する金属膜22が成膜される。金属膜22は、例えばシリコン基板をエッチング加工して所定の形状に成形したものに、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。
3 is a cross-sectional view taken along the line I-I shown in FIG. Note that the line I-I shown in FIG. As shown in FIG. 3, a
光反射部材21の他方の面(図3において下側の面)には、図示しない接着剤を介して後述する磁性体61が接合される。磁性体61は、本体1を平面視したときに、軸Aに直交する方向(図2においてX軸方向)に磁化されている。すなわち、磁性体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。
A magnetic body 61 (to be described later) is bonded to the other surface (the lower surface in FIG. 3) of the
また、本体1は、走査部2を支持する支持基板3と、支持基板3を介して走査部2と対向する対向基板5と、を備える。
The
支持基板3は、例えばガラスやシリコンを主な材料として構成されている。支持基板3の平面形状は、枠部27と略同一形状をなしている。なお、支持基板3の平面形状は、特に限定されず、走査部2を支持することができればよい。また、枠部27の形状などによっては、支持基板3を省略してもよい。支持基板3と走査部2との接合方法は、特に限定されず、例えば、接着剤を用いて接合してもよいし、陽極接合により接合してもよい。また、例えば、走査部2と支持基板3との間に、SiO2を主な材料として構成されたSiO2層が介在していてもよい。
The
対向基板5は、板状をなしており、支持基板3を介して走査部2と対向するように設けられている。対向基板5は、例えばガラスやシリコンを主な材料として構成される。対向基板5の上面にはコイル62が設けられる。
The
図4は、図2に示したII−II線矢視方向断面図である。なお、図4では、説明の便宜上、磁性体61の左側をN極とし、右側をS極としたものを示す。図4に示すように、揺動手段6は、磁性体61と、コイル62と、電源63とを含んで構成される。
4 is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. In FIG. 4, for convenience of explanation, the left side of the
磁性体61は、例えば永久磁石であり、そ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、既に着磁された硬磁性体(すなわち、永久磁石)でもよいし、硬磁性体を光反射部材21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。
The
コイル62は、磁性体61に磁界を作用させるためのものであり、磁性体61の直下に設けられる。すなわち、コイル62は、光反射部材21の下面に対向するように設けられている。これにより、コイル62から発生する磁界を効率的に磁性体61に作用させることができる。なお、コイル62は磁心に巻き付けられていてもよい。
The
また、コイル62は、電源63と電気的に接続されている。電源63から所定周波数の交流電流が供給されると、コイル62は、上方(光反射部材21側)に向く磁界と、下方に向く磁界とを交互に発生させる。すなわち、磁性体61(光反射部材21)が図4において軸Aに関して時計回り(右回り)方向のトルクを受ける磁界(この磁界を「磁界A1」という)と、反時計回り(左回り)方向のトルクを受ける磁界(この磁界を「磁界A2」という)とを、交互に発生させる。このような磁界A1と磁界A2とが交互に切り換わることで、一対の軸部材28をねじれ変形させつつ、光反射部材21を軸A回りに揺動させる。このように、光反射部材21が軸A回りに揺動することにより、走査部2は、光反射部材21によって反射された反射光を対象物、例えばスクリーン(被走査面)上に走査させることが可能となる。
The
電源63が供給する交流電流の所定周波数は、振動系SIの固有振動数(ねじり共振周波数)と一致、又は略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、光反射部材21を軸A回りに揺動させるときに、少ない消費電力で振れ角(揺動角)を大きくすることができる。
The predetermined frequency of the alternating current supplied by the
本実施形態では、磁性体61とコイル62との間の電磁力を利用した揺動方式を示したが、これに限定されず、静電引力を利用した方式や、圧電素子を揺動手段として利用した揺動方式を採用してもよい。例えば、静電引力を利用した方式の場合には、磁性体61は不要であり、コイル62の代わりに、対向基板5上において光反射部材21に対向する位置に、1つ又は複数の電極が設置される。そして、光反射部材21と当該電極との間に所定周波数の交流電圧を印加することにより、光反射部材21と電極との間に静電引力を発生させ、一対の軸部材28をねじれ変形させながら、光反射部材21を軸A回りに揺動させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the swing method using the electromagnetic force between the
図5及び図6は、図1に示した光スキャナーのZステージの動作を説明する図である。図5及び図6に示すように、Zステージ8は、可動部8aと固定部8bとを有する。可動部8aには、走査部2を含む本体1と、ミラー83とが設けられ、固定されている。このとき、本体1は、図2及び図4に示した軸Aが図1に示した軸Bに垂直になる(図5及び図6において、軸BがZ軸方向に相当し軸AがY軸方向に相当する)ように、配置される。図5に示すように、可動部8aは、可動していない状態(以下、初期状態という)で固定部8b上に載置されている。図6に示すように、Zステージ8は、例えば圧電素子(ピエゾ素子)から構成され、可動部8aを支持するアクチュエーター8cを有する。図5及び図6に示すように、Zステージ8は、制御回路4と電気的に接続されており、制御回路4に制御されてアクチュエーター8cが伸縮する。
5 and 6 are diagrams for explaining the operation of the Z stage of the optical scanner shown in FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, the
具体的には、アクチュエーター8cが伸縮することにより、図6に示すように、可動部8aが矢印で示すように上方向(図6におけるZ軸方向)に移動(上昇)し、図5に示すように、可動部8aが矢印で示すように下方向(図5におけるZ軸方向)に移動(下降)し、初期状態(元の位置)に戻る。すなわち、Zステージ8は、本発明における第2軸方向移動体の一具体例に相当する。
Specifically, when the actuator 8c expands and contracts, as shown in FIG. 6, the
図1に示す中空モーター70は、軸B回りに360度回動可能(回転可能)に構成された回動体(回転体)である。中空モーター70には、光スキャナー10(本体1及びZステージ8)と、ミラー81,82とが設けられ、固定されている。光スキャナー10及びミラー81,82は、中空モーター70とともに軸B回りに回動(回転)する。また、中空モーター70は、軸Bの近傍の部分に中空に形成された中空部70aを有する。中空部70aにおける軸Bに垂直な断面は、光が通過可能な大きさ以上であればよい。中空モーター70には、ダイレクトドライブモーター、ステッピングモーター、サーボモーター、DCモーターなどを用いることができる。
The
図7は、図1に示した中空モーターの他の例を示す斜視図である。なお、図1に示す中空モーター70に代えて、図7に示すように、モーター71、第1の回転ギア72、及び第2の回転ギア73から構成される回動体(回転体)を用いるようにしてもよい。モーター71には、ダイレクトドライブモーター、ステッピングモーター、サーボモーター、DCモーターなどを用いることができる。第1の回転ギア72は、モーター71に接続し、軸B’の回りに360度回動(回転)可能である。第2の回転ギア73は第1の回転ギア72に咬合し、軸Bの回りに360度回動(回転)可能である。第2の回転ギア73は、軸Bの近傍の部分に光が通過可能な程度の大きさ以上の中空に形成された中空部73aを有する。また、第2の回転ギア73には、光スキャナー10(図示省略)と、ミラー81,82とが設けられ、固定されている。光スキャナー10及びミラー81,82は、第2の回転ギア73とともに回動(回転)する。このように、高価な中空モーター70の代わりにモーター71、第1の回転ギア72、及び第2の回転ギア73から構成される回動体(回転体)を用いることにより、本実施形態の光走査装置100を低コストで製造することができる。
FIG. 7 is a perspective view showing another example of the hollow motor shown in FIG. Instead of the
光源90は、光を出射するためのものであり、例えば、レーザー光を出射するレーザー光源である。また、光源90は、中空モーター70を挟んで光スキャナー10及びミラー81,82,83と反対側に配置される。光源90から出射した光Liは、軸Bに沿って中空モーター70の中空部70aを通過するように調整されている。なお、光源90から出射される光Liは、赤色の光、緑色の光、及び青色の光を、例えばクロスダイクロイックプリズムなどで合成した3色の合成光であってもよい。
The
前述したように、ミラー81,82は、それぞれ中空モーター70に設けられて固定され、ミラー83はZステージ8に設けられて固定される。図1に示したように、ミラー81は中空モーター70の軸B上に配置され、ミラー82はミラー81から一定距離離れた位置に配置される。ミラー83は、ミラー82によって反射された光Liが入射する位置に配置される。また、図5及び図6に示したように、ミラー83は、反射した光Liが本体1(走査部2)の光反射部材21に入射するように調整されている。
As described above, the
本実施形態では、ミラー81,82を中空モーター70に設け、ミラー83をZステージ8に設けるようにしたが、これに限定されない。本発明のミラーは、光源90から出射されて中空モーター70の中空部70aを通過した光Liが、光スキャナー10の光反射部材21に入射するように構成されていればよく、ミラーの数、ミラーの配置(位置)、ミラーの大きさなどは適宜変更してもよい。
In the present embodiment, the
図1に示す半球面スクリーンSC1は、点Oを頂点とする半球の内面を被走査面とするスクリーンである。なお、図1に示すように、光スキャナー10の光反射部材21が揺動していないときに、光源90から出射された光Liが図2乃至図4に示す光反射部材21に入射し、光反射部材21によって反射された反射光Dが、軸B上の半球面スクリーンSC1の頂点Oに照射(走査)されるように調整することが望ましい。これにより、反射光Dを半球面スクリーンSC1に直径走査させることが可能となる。
A hemispherical screen SC1 shown in FIG. 1 is a screen in which the inner surface of a hemisphere having a point O as a vertex is a scanned surface. As shown in FIG. 1, when the
次に、図8を参照して光走査装置100の動作について説明する。図8は、図1に示した光走査装置の動作を説明する図である。図8に示すように、光源90から出射された光Liは、中空モーター70の中空部70aを通過し、ミラー81,82,83を介して、光スキャナー10の光反射部材21(図示省略)に入射する。よって、光反射部材21が軸A回りに揺動する(図中矢印q方向に揺動する)ことにより、光反射部材21によって反射された反射光が、図8に示す矢印Qの方向に走査される(直径走査される)。
Next, the operation of the
さらに、中空モーター70が軸B回りに回動(回転)する(図中矢印p方向に回動する)ことにより、光反射部材21によって反射された反射光が図8に示す矢印Pの方向に走査される。このように、光反射部材21における軸A回りの揺動と、中空モーター70の軸B回りの回動(回転)とを組み合わせることにより、半球面スクリーンSC1全体に光反射部材21の反射光を走査させることができる。なお、この場合に、中空モーター70は180度回動(回転)すればよい。
Further, when the
次に、図9乃至図11を参照して、被走査面上における反射光の走査速度について説明する。図9は、図1に示した光スキャナーと被走査面との関係を説明する平面図であり、図10は、図1に示した光スキャナーの反射光を走査させる被走査面を説明する正面図である。前述したように、図1に示した光スキャナー10は、光反射部材21が軸A回りに揺動することにより、光反射部材21によって反射された反射光Dを被走査面、例えば、スクリーン上の所定方向(一方向)に走査させることができる。図9に示すように、光スキャナー10の本体1(走査部2)は、Zステージ8の初期状態で、平面スクリーンSC2から距離Lだけ離れた位置にある。厳密には、本体1の光反射部材21(図示省略)が平面スクリーンSC2から距離Lだけ離れた位置にある。図9又は図10に示すように、走査部2を含む本体1は、光源90からの光Liを光反射部材21によって反射させ、矩形状の平面スクリーンSC2の所定方向(図10における長手方向(横方向))に反射光Dを走査させる。ここで、本体1の光反射部材21が揺動していないときに、反射光Dの走査位置をX0とする。また、走査位置X0から一方向側(図9における左側)へ走査させたときの光反射部材21の揺動角θをプラスの角度とし、走査位置X0から他方向側(図9における右側)へ走査させたときの光反射部材21の揺動角θをマイナスの角度とする。
Next, the scanning speed of the reflected light on the surface to be scanned will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a plan view for explaining the relationship between the optical scanner shown in FIG. 1 and the surface to be scanned, and FIG. 10 is a front view for explaining the surface to be scanned for scanning the reflected light of the optical scanner shown in FIG. FIG. As described above, the
図11は、光反射部材の揺動角の一例を示すグラフである。図9及び図10に示した例において、本体1(走査部2)における振動系SI(光反射部材21)が所定の振動数(周波数)で揺動し、反射光Dを平面スクリーンSC2上の走査位置をX0から走査させ、走査位置X1と走査位置X2との間で往復走査させる場合(X0→X1→X0→X2→X0→X1→…)、図11に示すように、光反射部材21の揺動角θは、正弦関数で時間変化する(θ=sin(t))。この場合、図示を省略するが、揺動角θの速度ω1は、余弦関数で時間変化する(ω1=dθ/dt=cos(t))。
FIG. 11 is a graph showing an example of the swing angle of the light reflecting member. In the example shown in FIGS. 9 and 10, the vibration system SI (light reflecting member 21) in the main body 1 (scanning unit 2) oscillates at a predetermined frequency (frequency), and the reflected light D is reflected on the flat screen SC2. When the scanning position is scanned from X 0 and reciprocating scanning is performed between the scanning position X 1 and the scanning position X 2 (X 0 → X 1 → X 0 → X 2 → X 0 → X 1 →...), FIG. As shown in FIG. 4, the swing angle θ of the
このように所定の振動数(周波数)で振動系SI(光反射部材21)が揺動して反射光Dを走査させる場合、平面スクリーンSC2上の走査位置xは、距離Lと揺動角θとを用いて、以下の式(1)のように表すことができる。
x=L×tanθ …(1)
In this way, when the vibration system SI (light reflecting member 21) swings at a predetermined frequency (frequency) to scan the reflected light D, the scanning position x on the flat screen SC2 has a distance L and a swing angle θ. And can be expressed as the following formula (1).
x = L × tan θ (1)
よって、変更手段により走査速度を変更する前の走査速度v1(以下、変更前の走査速度という)は、以下の式(2)のように表すことができる。
v1=dx/dt=L×{1/(cosθ)2} …(2)
Therefore, the scanning speed v 1 before changing the scanning speed by the changing means (hereinafter referred to as the scanning speed before changing) can be expressed as the following equation (2).
v 1 = dx / dt = L × {1 / (cos θ) 2 } (2)
以上説明したように、所定の振動数(周波数)で本体1の振動系SI(光反射部材21)が揺動して反射光Dを走査させる場合、走査位置xにより走査速度v1が変化する。これは、被走査面が図1に示した半球面スクリーンSC1であっても同様である。
As described above, when the vibration system SI (light reflecting member 21) of the
図12は、図1に示した光スキャナーと図1に示した半球面スクリーンとの関係を説明する側面図である。図12に示すZステージ8は、半球面スクリーンSC1上における反射光Dの走査速度を変えるために、本体1(走査部2)の空間的位置を変更する。具体的には、Zステージ8は、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を変更するように、本体1(走査部2)を移動させる。すなわち、Zステージ8は、本発明における変更手段の一具体例に相当する。
12 is a side view for explaining the relationship between the optical scanner shown in FIG. 1 and the hemispherical screen shown in FIG. The
図5及び図6に示した制御回路4は、Zステージ8により変更された走査速度(以下、変更後の走査速度という)が所定速度になるように、Zステージ8を制御する。具体的には、制御回路4は、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を変更することにより、変更前の走査速度の変化を相殺するように、Zステージ8を制御する。
The
ここで、例えば、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を短くすることにより変更前の走査速度を下げることができる。また、例えば、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を長くすることにより変更前の走査速度を上げることができる。よって、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を変更することにより、半球面スクリーンSC1上における反射光Dの走査速度を変化させ、変更前の走査速度の変化を相殺すれば、変更後の走査速度を所定速度にすることが可能となる。 Here, for example, the scanning speed before the change can be lowered by shortening the distance between the main body 1 (scanning unit 2) and the hemispherical screen SC1. Further, for example, the scanning speed before the change can be increased by increasing the distance between the main body 1 (scanning unit 2) and the hemispherical screen SC1. Therefore, if the scanning speed of the reflected light D on the hemispherical screen SC1 is changed by changing the distance between the main body 1 (scanning unit 2) and the hemispherical screen SC1, the change in the scanning speed before the change is offset. The changed scanning speed can be set to a predetermined speed.
従って、制御回路4は、例えば、変更前の走査速度が高いときに、Zステージ8の可動部8aを上昇させて本体1(走査部2)を半球面スクリーンSC1に接近させ、変更前の走査速度を下げる。また、制御回路4は、例えば、変更前の走査速度が低いときに、Zステージ8の可動部8aを下降させて(元の位置に戻して)本体1(走査部2)を半球面スクリーンSC1から遠ざけ、変更前の走査速度を上げる。これにより、変更後の走査速度を、周期的に向き(方向)を変えながら一定又は略一定にすることができる。
Therefore, for example, when the scanning speed before the change is high, the
なお、本発明において、「空間的位置を変更する」とは、所定の空間座標系、例えば、直交座標系や極座標系において、少なくとも一つの座標(パラメータ)を変更することをいい、物体の一部が空間的位置を変更する場合も含む。例えば、走査部2が軸A回りに回動する場合、走査部2における一対の軸部材28は半球面スクリーンSC1に対する空間的位置を変えないが、光反射部材21と枠部27とのうち少なくとも一方は半球面スクリーンSC1に対する空間的位置を変えるので、走査部2は「空間的位置を変更する」ことに該当する。
In the present invention, “changing the spatial position” means changing at least one coordinate (parameter) in a predetermined spatial coordinate system, for example, an orthogonal coordinate system or a polar coordinate system. This includes the case where the section changes the spatial position. For example, when the
図13乃至図15は、図1に示したに示した被走査面の他の例を説明する側面図であり、図16は図15に示した顔型スクリーンの斜視図である。本実施形態では、光走査装置100が反射光Dを走査させる被走査面として、半球面スクリーンSC1の場合を示したが、これに限定されない。例えば、図13に示すように、完全には半球ではないが略半球の内面である略半球面スクリーンSC3であってもよいし、図14に示すように、半球(又は略半球)と平面とを組み合わせた疑似半球面の内面である疑似半球面スクリーンSC4であってもよい。また、図15及び図16に示すように、人の顔の形状を模した顔型スクリーンSC5であってもよい。このように、本発明の光走査装置100は、少なくとも一部に曲面を有するスクリーンを被走査面として反射光を走査させる場合に適している。
13 to 15 are side views for explaining another example of the surface to be scanned shown in FIG. 1, and FIG. 16 is a perspective view of the face type screen shown in FIG. In the present embodiment, the case of the hemispherical screen SC1 is shown as the scanning surface on which the
このように、本実施形態における光走査装置100によれば、光反射部材21が揺動することにより、光反射部材21によって反射された反射光Dを被走査面上に走査可能な光スキャナー10と、軸B回りに回動(回転)可能に構成された中空モーター70と、を備える。これにより、光反射部材21を軸A回りに揺動させるとともに、光スキャナー10が設けられた中空モーター70を軸Aに垂直な軸B回りに回動させることにより、例えば、半球面スクリーンSC1に、過不足無く反射光Dを走査させることができる。また、半球面スクリーンSC1上における反射光Dの所定方向の走査速度を変更するために、本体1(走査部2)の半球面スクリーンSC1に対する空間的位置が変更される。ここで、本体1(走査部2)の半球面スクリーンSC1に対する空間的位置を変更する、例えば、走査部2を軸A回りに回動させたり、本体1(走査部2)を移動させたりすることにより、半球面スクリーンSC1上における反射光の走査速度を変えることができる。よって、例えば、光反射部材21の揺動運動に応じて本体1(走査部2)の半球面スクリーンSC1に対する空間的位置を変更することにより、半球面スクリーンSC1上における反射光の走査速度を所定速度にすることが可能となる。これにより、例えば、光源90から一定光量の光を光反射部材21に入射させる場合に、半球面スクリーンSC1上の走査位置による明るさの差異を低減させることができる。
As described above, according to the
また、本実施形態における光走査装置100によれば、Zステージ8により変更された走査速度が所定速度になるように、Zステージ8が制御される。これにより、例えば、光反射部材21の揺動運動による半球面スクリーンSC1上における走査速度の変化を相殺するように、Zステージ8が制御されるので、半球面スクリーンSC1上における変更後の走査速度を所定速度にすることができる。これにより、例えば、光源90から一定光量の光を光反射部材21に入射させる場合に、半球面スクリーンSC1上における反射光Dの明るさを一定又は略一定にすることができる。
Further, according to the
また、本実施形態における光走査装置100によれば、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を変更するように、Zステージ8によって本体1(走査部2)が移動させられる。これにより、例えば、光反射部材21の揺動運動に応じて、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を変更するようにZステージ8の可動部8aが移動するので、半球面スクリーンSC1上における変更後の走査速度を容易に所定速度にすることができる。これにより、例えば、光源90から一定光量の光を光反射部材21に入射させる場合に、半球面スクリーンSC1上における反射光Dの明るさを容易に一定又は略一定にすることができる。
Further, according to the
また、本実施形態における光走査装置100によれば、変更手段は、走査部2が設けられ、軸Bの方向に移動するZステージ8である。これにより、Zステージ8の可動部8aが中空モーター70の回動軸である軸Bの方向に移動することで、本体1(走査部2)が半球面スクリーンSC1に接近し、又は半球面スクリーンSC1から遠ざかるので、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を変更するように、本体1(走査部2)を容易に移動させることができる。
Further, according to the
また、本実施形態における光走査装置100によれば、光源90が中空モーター70を挟んで光スキャナー10と反対側に配置され、光源90から出射されて中空部70aを通過した光Liが光反射部材21に入射するように、ミラー81,82,83が構成される。これにより、中空モーター70を挟んで光スキャナー10と反対側に光源90を配置し、光源90から出射されて中空モーター70の中空部70aを通過した光Liが光スキャナー10の光反射部材21に入射するように、ミラー81,82,83を構成したので、半球面スクリーンSC1上に走査される反射光Dが光源90や配線によって遮られることがない。また、中空モーター70や光スキャナー10の外部に光源90を配置したので、光源90を回動させる必要がなく、モーターなどの駆動系に余分な負荷をかけずに済むとともに、光源90の駆動信号、特にレーザー光源における駆動信号がノイズの影響を受けにくくなり、安定した光源90を実現することができる。さらに、光源90は中空モーター70を挟んで光スキャナー10と反対側であればよく、ミラー81,82,83は中空モーター70の中空部70aを通過した光が光反射部材21に入射すればよいので、光源90及びミラー81,82,83は位置、大きさ、数などの制約(制限)が少なく、光学系(光源及びミラー)の設計自由度が高いという利点がある。
Further, according to the
(第2実施形態)
図17乃至図19は、本発明に係る光走査装置の第2実施形態を示すものである。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
17 to 19 show a second embodiment of the optical scanning device according to the present invention. Note that the same components as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
第2実施形態と第1実施形態との相違点は、Zステージ8に代えてXステージ9を備えるようにしたことである。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that an
図17は、本発明に係る光走査装置の第2実施形態における構成を説明する概略側面図である。図17に示すように、光スキャナー10Aは、Xステージ9を備える。Xステージ9は、中空モーター70に固定されたレール9aと、レール9a上に設置された移動部9bとを有する。移動部9bには、走査部2を含む本体1が設けられ、固定されている。また、レール9aは、図2及び図4に示した軸Aと軸Bとに直交する方向(図17において、軸AがY軸方向、軸BがZ軸方向に対してX軸方向)に伸び、中空モーター70に設けられ、固定されている。移動部9bは、本体1(走査部2)とともにレール9aに沿って移動する。すなわち、Xステージ9は、本発明における第3軸方向移動体の一具体例に相当する。
FIG. 17 is a schematic side view illustrating the configuration of the second embodiment of the optical scanning device according to the present invention. As shown in FIG. 17, the
ミラー81,84は、それぞれ中空モーター70に設けられ、固定されている。ミラー81は、中空モーター70の軸B上に配置される。ミラー84は、ミラー81によって反射された光Liが入射する位置に配置される。また、ミラー84は、反射した光Liが本体1(走査部2)の光反射部材21(図示省略)に入射するように調整されている。
The
本実施形態では、ミラー81,84を中空モーター70に設けるようにしたが、これに限定されない。第1実施形態と同様に、光源90から出射されて中空モーター70の中空部70aを通過した光Liが、光スキャナー10の光反射部材21に入射するように構成されていればよく、ミラーの数、ミラーの配置(位置)、ミラーの大きさなどは適宜変更してもよい。
In the present embodiment, the
Xステージ9は、半球面スクリーンSC1上における反射光Dの走査速度を変えるために、本体1(走査部2)の空間的位置を変更する。具体的には、Xステージ9は、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を変更するように、本体1(走査部2)を移動させる。すなわち、Xステージ9は、本発明における変更手段の一具体例に相当する。
The
図18及び図19は、図17に示した光スキャナーの動作を説明する図である。図18及び図19に示すように、Xステージ9は、制御回路4に電気的に接続されており、制御回路4に制御されて移動部9bが移動する。制御回路4は、Xステージ9により変更された走査速度(以下、変更後の走査速度という)が所定速度になるように、Xステージ9を制御する。具体的には、制御回路4は、第1実施形態と同様に、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を変更することにより、変更前の走査速度の変化を相殺するように、Xステージ9を制御する。
18 and 19 are diagrams for explaining the operation of the optical scanner shown in FIG. As shown in FIGS. 18 and 19, the
すなわち、制御回路4は、例えば、図18に示すように、半球面スクリーンSC1の走査範囲における左端に反射光Dを走査させるときに、Xステージ9の移動部9bをレール9aの右端に移動させる。また、制御回路4は、例えば、図19に示すように、半球面スクリーンSC1の右端に反射光Dを走査させるときに、Xステージ9の移動部9bをレール9aの左端に移動させる。このように、Xステージ9の移動部9bをレール9aの左端又は右端に移動させて本体1(走査部2)を半球面スクリーンSC1から遠ざけ、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を長くすることで、変更前の走査速度を上げる。一方、制御回路4は、例えば、図17に示したように、半球面スクリーンSC1の頂点Oに反射光Dを走査させるときに、Xステージ9の移動部9bをレール9aの中央に移動させる。このように、Xステージ9の移動部9bをレール9aの中央に移動させて本体1(走査部2)を半球面スクリーンSC1に接近させ、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を短くすることで、変更前の走査速度を下げる。これにより、変更後の走査速度を、周期的に向き(方向)を変えながら一定又は略一定にすることができる。
That is, for example, as shown in FIG. 18, the
なお、制御回路4は、図17乃至図19に示したように、反射光Dが半球面スクリーンSC1の中心Cを通るように、Xステージ9を制御するのが好ましい。これにより、反射光Dを半球面スクリーンSC1上に直角に走査(照射)させることができる。
As shown in FIGS. 17 to 19, the
本実施形態では、被走査面として、半球面スクリーンSC1の場合を示し、反射光Dが半球面スクリーンSC1の中心Cを通るようにしたが、これに限定されない。図13に示したように、略半球面スクリーンSC3であってもよいし、図14に示したように、疑似半球面スクリーンSC4であってもよい。また、球体の内面である球面スクリーン(図示省略)であってもよい。これらの場合に、制御回路4は、反射光Dが各被走査面の中心を通るように、Xステージ9を制御するのが好ましい。
In the present embodiment, the scanning surface is a hemispherical screen SC1, and the reflected light D passes through the center C of the hemispherical screen SC1, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 13, it may be a substantially hemispherical screen SC3 or a pseudo hemispherical screen SC4 as shown in FIG. Moreover, the spherical screen (illustration omitted) which is the inner surface of a spherical body may be sufficient. In these cases, the
なお、本発明において、「球体」とは、球体の他に、半球体、略半球体、半球体(略半球体)と平面とを組み合わせた疑似半球体などの略球体も含む意味である。 In the present invention, the term “sphere” means not only a sphere but also a substantially sphere such as a hemisphere, a substantially hemisphere, and a pseudo hemisphere in which a hemisphere (substantially hemisphere) and a plane are combined.
このように、本実施形態における光走査装置100によれば、変更手段は、本体1(走査部2)が設置され、軸A及び軸Bに直交する方向に移動するXステージ9である。これにより、Xステージ9の移動部9bが中空モーター70の回動軸である軸B及び光反射部材21の揺動軸である軸Aに直交する方向に移動することで、本体1(走査部2)が半球面スクリーンSC1に接近し、又は半球面スクリーンSC1から遠ざかるので、本体1(走査部2)と半球面スクリーンSC1との距離を変更するように、本体1(走査部2)を容易に移動させることができる。
Thus, according to the
また、本実施形態における光走査装置100によれば、反射光Dが半球面スクリーンSC1の中心Cを通るように、Xステージ9が制御される。ここで、Xステージ9の移動部9bは、中空モーター70の回動軸である軸B及び光反射部材21の揺動軸である軸Aに直交する方向に移動するので、半球面スクリーンSC1における反射光Dの走査軌跡と平行に移動する。よって、反射光Dが半球面スクリーンSC1の中心Cを通るように、Xステージ9を制御することにより、光反射部材21の揺動角(振れ角)によらずに、反射光Dを半球面スクリーンSC1に直角に走査(照射)させることができる。これにより、半球面スクリーンSC1上における走査位置によらずに、反射光Dの入射角度を直角又は略直角にすることができ、どの方向から半球面スクリーンSC1を見ても(半球面スクリーンSC1を見る角度によらずに)、半球面スクリーンSC1上における反射光Dの明るさを一定又は略一定にすることができる。
Further, according to the
(第3実施形態)
図20乃至図23は、本発明に係る光走査装置の第3実施形態を示すものである。なお、前述した第1実施形態又は第2実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
(Third embodiment)
20 to 23 show a third embodiment of the optical scanning device according to the present invention. The same components as those in the first embodiment or the second embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
第3実施形態と第1実施形態との相違点は、Zステージ8に代えてアクチュエーター3Aを備えるようにしたことである。
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that an
図20は、本発明に係る光走査装置の第3実施形態における構成を説明する概略側面図である。図20に示すように、光スキャナー10Bは、本体1Bのみを備える。光スキャナー10Bは、中空モーター70に設けられ、固定されている。
FIG. 20 is a schematic side view illustrating the configuration of the optical scanning device according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 20, the
ミラー81,85,86は、それぞれ中空モーター70に設けられ、固定されている。ミラー81は、中空モーター70の軸B上に配置される。ミラー85は、ミラー81によって反射された光Liが入射する位置に配置され、ミラー86は、ミラー85によって反射された光Liが入射する位置に配置される。また、ミラー86は、反射した光Liが走査部2を含む本体1Bの光反射部材21(図示省略)に入射するように調整されている。
The
本実施形態では、ミラー81,85,86を中空モーター70に設けるようにしたが、これに限定されない。第1実施形態と同様に、光源90から出射されて中空モーター70の中空部70aを通過した光Liが、光スキャナー10の光反射部材21に入射するように構成されていればよく、ミラーの数、ミラーの配置(位置)、ミラーの大きさなどは適宜変更してもよい。
In the present embodiment, the
図21及び図22は、図20に示した光スキャナーの動作を説明する斜視図である。図21及び図22に示すように、光スキャナー10B(本体1B)は、走査部2を支持する支持基板3に代えて、アクチュエーター3Aを備える。4つのアクチュエーター3Aは、矩形状の枠部27の角部をそれぞれ支持する。各アクチュエーター3Aは、例えば、圧電素子(ピエゾ素子)から構成される圧電アクチュエーター、又はリニアアクチュエーターなどである。また、各アクチュエーター3Aは、制御回路4と電気的に接続されており、制御回路4に制御されて伸縮する。
21 and 22 are perspective views for explaining the operation of the optical scanner shown in FIG. As shown in FIGS. 21 and 22, the
具体的には、アクチュエーター3Aは、伸縮することにより、走査部2を軸A回りに回動させる。すなわち、図21に示すように、枠部27の右側を支持する2つのアクチュエーター3Aがそれぞれ矢印で示すように下方に縮むとともに、枠部27の左側を支持する2つのアクチュエーター3Aがそれぞれ矢印で示すように上方に伸びることにより、走査部2は軸Aに関して時計回り(右回り)に回動(回転)する。また、図22に示すように、枠部27の右側を支持する2つのアクチュエーター3Aがそれぞれ矢印で示すように上方に伸びるとともに、枠部27の左側を支持する2つのアクチュエーター3Aがそれぞれ矢印で示すように下方に縮むことにより、走査部2は軸Aに関して反時計回り(左回り)に回動(回転)する。
Specifically, the
アクチュエーター3Aは、半球面スクリーンSC1上における反射光Dの走査速度を変えるために、走査部2の空間的位置を変更する。すなわち、アクチュエーター3Aは、本発明における変更手段の一具体例に相当する。
The
制御回路4は、アクチュエーター3Aにより変更された走査速度(以下、変更後の走査速度という)が所定速度になるように、アクチュエーター3Aを制御する。具体的には、制御回路4は、走査部2を軸A回りに回動させることにより、変更前の走査速度の変化を相殺するように、各アクチュエーター3Aを制御する。
The
ここで、例えば、光反射部材21が揺動する方向(例えば時計回り)と逆方向(例えば反時計回り)に、走査部2を軸A回りに回動させることにより、変更前の走査速度を下げることができる。また、例えば、光反射部材21が揺動する方向(例えば時計回り)と同方向(例えば時計回り)に、走査部2を軸A回りに回動させることにより、変更前の走査速度を上げることができる。よって、走査部2を軸A回りに回動させることにより、半球面スクリーンSC1上における反射光Dの走査速度を変化させ、変更前の走査速度の変化を相殺すれば、変更後の走査速度を所定速度にすることが可能となる。
Here, for example, by rotating the
従って、制御回路4は、例えば、変更前の走査速度が高いときに、アクチュエーター3Aにより光反射部材21が揺動する方向と逆方向に走査部2を回動させ、変更前の走査速度を下げる。また、制御回路4は、例えば、変更前の走査速度が低いときに、アクチュエーター3Aにより光反射部材21が揺動する方向と同方向に走査部2を回動させ、変更前の走査速度を上げる。これにより、変更後の走査速度を、周期的に向き(方向)を変えながら一定又は略一定にすることができる。
Therefore, for example, when the scanning speed before the change is high, the
図23は、本発明に係る光走査装置の第3実施形態における他の構成を説明する概略側面図である。本実施形態では、光スキャナー10Bの光反射部材21が揺動していないときに、反射光Dが半球面スクリーンSC1の頂点Oを照射するように調整し、光反射部材21が揺動することにより、反射光Dを直径走査させる場合を示したが、これに限定されない。例えば、図23に示すように、光スキャナー10Bの光反射部材21が揺動していないときに、反射光Dと半球面スクリーンSC1の水平軸とのなす角度が45度となるように調整してもよい。この場合、中空モーター70が360度回動(回転)することにより、半球面スクリーンSC1全体に反射光Dを走査させることができる。なお、図23に示したように、光スキャナー10B(の光反射部材21)を半球面スクリーンSC1の中心Cに配置するのが好ましい。これにより、反射光Dを半球面スクリーンSC1上に直角に走査(照射)させることができる。
FIG. 23 is a schematic side view for explaining another configuration in the third embodiment of the optical scanning device according to the present invention. In this embodiment, when the
このように、本実施形態における光走査装置100によれば、アクチュエーター3Aによって、走査部2が軸A回りに回動させられる。これにより、例えば、光反射部材21の軸A回りの揺動運動に応じて走査部2が当該軸A回りに回動するので、半球面スクリーンSC1上における変更後の走査速度を容易に所定速度にすることができる。これにより、例えば、光源90から一定光量の光を光反射部材21に入射させる場合に、半球面スクリーンSC1上における反射光Dの明るさを容易に一定又は略一定にすることができる。
Thus, according to the
また、本実施形態における光走査装置100によれば、走査部2を軸A回りに回動させる変更手段が、圧電アクチュエーターである。これにより、例えば、軸Aの両側に各圧電アクチュエーターを配置して伸縮運動させることで、走査部2を容易に軸A回りに回動させることができる。
Further, according to the
また、本実施形態における光走査装置100によれば、走査部2を軸A回りに回動させる変更手段が、リニアアクチュエーターである。これにより、例えば、軸Aの両側に各リニアアクチュエーターを配置して伸縮運動させることで、走査部2を容易に軸A回りに回動させることができる。また、リニアアクチュエーターは、入力された制御信号に対してリニアに走査部2を回動(変位)させることができる。
Further, according to the
また、本実施形態における光走査装置100によれば、光反射部材21が半球面スクリーンSC1の中心Cに配置される。これにより、光反射部材21の揺動角(振れ角)によらずに、反射光Dを半球体の内面である半球面スクリーンSC1に直角に走査(照射)させることができる。これにより、半球面スクリーンSC1上における走査位置によらずに、反射光Dの入射角度を直角又は略直角にすることができ、どの方向から半球面スクリーンSC1を見ても(半球面スクリーンSC1を見る角度によらずに)、半球面スクリーンSC1上における反射光Dの明るさを一定又は略一定にすることができる。
Further, according to the
(第3実施形態の変形例)
図24は、本発明に係る光走査装置の第3実施形態の変形例を示すものである。なお、前述した第3実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
(Modification of the third embodiment)
FIG. 24 shows a modification of the third embodiment of the optical scanning device according to the present invention. Note that the same components as those in the third embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
変形例と第3実施形態との相違点は、アクチュエーター3Aに代えてモーター7を備えるようにしたことである。
The difference between the modification and the third embodiment is that a motor 7 is provided instead of the
図24は、図20乃至図23に示した光スキャナーの変形例を説明する斜視図である。図24に示すように、光スキャナー10Cは、モーター7を備える。モーター7は、ローター(回転子)7aを有し、ローター7aの回動軸(回転軸)と走査部2の軸Aとが一致する(同軸になる)ように、走査部2を含む本体1Cがローター7aの先端部に設置される。なお、本体1Cは、枠部27を支持するものとして、アクチュエーター3Aに代えて前述の支持基板3を備えていてもよい。
FIG. 24 is a perspective view for explaining a modification of the optical scanner shown in FIGS. As shown in FIG. 24, the
モーター7は、第3実施形態と同様に、図21及び図22に示した制御回路4(図示省略)に電気的に接続されており、制御回路4に制御されてローター7aが回動(回転)する。このように、ローター7aが回動(回転)することにより、第3実施形態のアクチュエーター3Aと同様に、走査部2を軸A回りに回動させる。
As in the third embodiment, the motor 7 is electrically connected to the control circuit 4 (not shown) shown in FIGS. 21 and 22, and the
このように、本実施形態における光走査装置100によれば、走査部2を軸A回りに回動させる変更手段が、モーター7である。これにより、例えば、ローター(回転子)7aの回動軸(回転軸)と走査部2の軸Aとが一致する(同軸になる)ように本体1C(走査部2)を配置することで、第3実施形態と同様に、走査部2を容易に軸A回りに回動させることができる。
As described above, according to the
(第3実施形態の他の変形例)
図25は、図20に示した光走査装置の変形例を説明する概略側面図である。なお、前述した第3実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
(Other variations of the third embodiment)
FIG. 25 is a schematic side view for explaining a modification of the optical scanning device shown in FIG. Note that the same components as those in the third embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
変形例と第3実施形態との相違点は、光源90から出射されて中空モーター70の中空部70aを通過した光Liが光反射部材21に入射し、光反射部材21によって反射された反射光Dがミラー87に入射するように構成したことである。
The difference between the modification and the third embodiment is that the light Li emitted from the
図25は、本発明に係る光走査装置の第3実施形態の変形例を説明における構成を説明する概略側面図である。図25に示すように、光スキャナー10Bは、本体1Bのみを備える。光スキャナー10Bは、中空モーター70に設けられ、固定されている。本体1Bの光反射部材21(図示省略)は、中空モーター70の軸B上に配置され、光源90から出射されて中空モーター70の中空部70aを通過した光Liが入射する。
FIG. 25 is a schematic side view illustrating the configuration in the description of the modification of the third embodiment of the optical scanning device according to the present invention. As shown in FIG. 25, the
ミラー87は、中空モーター70に設けられ、固定されている。ミラー87は、本体1Bの光反射部材21によって反射された反射光Dが入射する位置に配置される。なお、ミラー87によって反射された反射光Dは、光スキャナー10の光反射部材21が揺動していないときに、軸B上の半球面スクリーンSC1の頂点Oに照射(走査)されるように調整されている。
The
本実施形態では、ミラー87を中空モーター70に設けるようにしたが、これに限定されない。本体1Bの光反射部材21によって反射された反射光Dが入射するように構成されていればよく、ミラーの数、ミラーの配置(位置)、ミラーの大きさなどは適宜変更してもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、本体1Bを備えた光スキャナー10Bを用いるようにしたが、これに限定されず、例えば、前述した変形例の光スキャナー10Cを用いるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
このように、本実施形態における光走査装置100によれば、光源90が中空モーター70を挟んで光スキャナー10Bと反対側に配置され、光源90から出射されて中空部70aを通過した光Liが光反射部材21に入射し、光反射部材21によって反射された反射光Dが入射するように、ミラー87が構成される。これにより、中空モーター70を挟んで光スキャナー10Bと反対側に光源90を配置し、光源90から出射されて中空モーター70の中空部70aを通過した光Liが光スキャナー10Bの光反射部材21に入射し、光反射部材21によって反射された反射光Dが入射するように、ミラー87を構成したので、半球面スクリーンSC1上に走査される反射光Dが光源90や配線によって遮られることがない。また、中空モーター70や光スキャナー10Bの外部に光源90を配置したので、光源90を回動させる必要がなく、モーターなどの駆動系に余分な負荷をかけずに済むとともに、光源90の駆動信号、特にレーザー光源における駆動信号がノイズの影響を受けにくくなり、安定した光源90を実現することができる。さらに、光源90は中空モーター70を挟んで光スキャナー10Bと反対側であればよく、ミラー87は中空モーター70の中空部70aを通過した光が光反射部材21に入射し、光反射部材21によって反射された反射光Dが入射すればよいので、光源90及びミラー87は位置、大きさ、数などの制約(制限)が少なく、光学系(光源及びミラー)の設計自由度が高いという利点がある。
As described above, according to the
<画像形成装置>
前述した本発明に係る光走査装置100は、例えば、画像を投影するスクリーンの少なくとも一部が曲面のプロジェクタ、イメージング用ディスプレイなどを備える画像形成装置に好適に適用することができる。なお、本発明に係る画像形成装置は、前述した光走査装置100とほぼ同様の構成であるため、図示及びその説明を省略する。
<Image forming apparatus>
The above-described
このように、本実施形態に係る画像形成装置によれば、前述した本発明に係る光走査装置100を備える。これにより、例えば、被走査面の長手方向において、走査位置による明るさの差異を低減させることができ、優れた走査特性を有する。これにより、高解像度の画像を形成することができ、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。
As described above, the image forming apparatus according to this embodiment includes the above-described
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。 In addition, you may replace the structure of each above-mentioned embodiment, or may replace some components. The configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
1,1B,1C…本体、2…走査部、3A…アクチュエーター、4…制御回路、7…モーター、8…Zステージ、9…Xステージ、10,10A,10B,10C…光スキャナー、21…光反射部材、26…支持部材、27…枠部、28…軸部材、70…中空モーター、70a…中空部、81〜87…ミラー、90…光源、A…軸、B…軸、C…中心、SC1…半球面スクリーン
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記走査部が設けられ、前記第1の軸に垂直な第2の軸回りに回動可能な回動体と、
前記被走査面上における前記反射光の所定方向の走査速度を変更するように、前記走査部の前記被走査面に対する空間的位置を変更する変更手段と、を備える
ことを特徴とする光走査装置。 Light reflection portion for reflecting light, support for supporting swingably said light reflecting portion to the first axis, the having, a pre-Symbol light reflecting portion Thus reflected light reflected on a surface to be scanned A scanning unit capable of scanning ;
The scanning unit is provided, a rotatable rotation body to a second axis perpendicular to said first axis,
Before SL so as to change the predetermined direction of the scanning speed of the reflected light on the scanned surface, the optical scanning, characterized in that it comprises a changing means for changing the spatial position relative to the surface to be scanned of the scanning unit apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。The optical scanning device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。 The optical scanning apparatus according to claim 2 , further comprising a control unit that controls the changing unit so that the scanning speed changed by the changing unit becomes a predetermined speed.
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の光走査装置。 Before Symbol changing means includes an optical scanning device according to claim 2 or 3, characterized in that the scanning unit is a second axial moving body causes movement in the second axis direction.
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の光走査装置。 Said changing means, light as claimed in claim 2 or 3, wherein the is a scanning unit in the third third axial moving body causes axial movement of which is perpendicular to said first and second axes Scanning device.
前記制御手段は、前記反射光が前記球体の中心を通るように、前記第3軸方向移動体を制御する
ことを特徴とする請求項5に記載の光走査装置。 The scanned surface is an inner surface of a sphere;
The optical scanning device according to claim 5, wherein the control unit controls the third axial direction moving body so that the reflected light passes through a center of the sphere.
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to any one of claims 1 to 3, wherein the changing unit rotates the scanning unit around the first axis.
ことを特徴とする請求項7に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to claim 7, wherein the changing unit is a piezoelectric actuator.
ことを特徴とする請求項7に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to claim 7, wherein the changing unit is a linear actuator.
ことを特徴とする請求項7に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to claim 7, wherein the changing unit is a motor.
前記光反射部は、前記球体の中心に配置される
ことを特徴とする請求項7乃至10の何れか一項に記載の光走査装置。 The scanned surface is an inner surface of a sphere;
The optical scanning device according to claim 7, wherein the light reflecting portion is disposed at a center of the sphere.
前記回動体を挟んで前記走査部と反対側に配置され、光を出射する光源と、
前記光源から出射されて前記中空部を通過した光が前記光反射部に入射し、前記光反射部によって反射された前記反射光が入射するように構成されたミラーと、を更に備える
ことを特徴とする請求項7乃至10の何れか一項に記載の光走査装置。 The rotating body has a hollow portion formed hollow in a portion in the vicinity of the second shaft,
A light source disposed on the opposite side of the scanning unit across the rotating body, and emitting light;
Light passing through the hollow portion is emitted from the light source is incident on the light reflecting portion, and a mirror in which the light reflection portion to thus reflected the reflected light is configured to be incident, further comprising a The optical scanning device according to claim 7, wherein the optical scanning device is characterized in that:
前記回動体を挟んで前記走査部と反対側に配置され、光を出射する光源と、
前記光源から出射されて前記中空部を通過した光が、前記光反射部に入射するように構成されたミラーと、を更に備える
ことを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の光走査装置。 The rotating body has a hollow portion formed hollow in a portion in the vicinity of the second shaft,
A light source disposed on the opposite side of the scanning unit across the rotating body, and emitting light;
The light emitted from the light source and passed through the hollow portion further includes a mirror configured to enter the light reflecting portion . The mirror according to any one of claims 1 to 11, further comprising: Optical scanning device.
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1.
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