JP5432441B2 - 揺動体装置、及びそれを用いた光偏向器 - Google Patents
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Description
図1乃至図5を用いて、本発明の揺動体装置の第1の実施例に係る光偏向器を説明する。図1(a)は本実施例の光偏向器の正面図である。図1(b)は、図1(a)の領域113の平面図である。図1に示す如く、本実施例の光偏向器は、第1可動子101と、第2可動子102と、2つの可動子101、102を直列に連結する一直線(ねじり軸114)上に配置された2種類のねじりバネ103、104を有する。第1可動子101は第1ねじりバネ103で支持されている。第2可動子102は第1ねじりバネ103を支持しており、第2ねじりバネ104で支持されている。支持体105は第2ねじりバネ104を支持している。こうして、平板状の第1可動子と第2可動子は、ねじりバネにより、支持体105に対して、回転軸である同一ねじり軸の回りにねじり振動可能に支持される。図1(b)中のθmaxは可動子の振動の最大振れ角を表す(このことは、後述する図7-2、図7-3、図10でも同様である)。また、支持基板116は、支持体105及び後述するダンパー部材107を支持している。前記ダンパー部材は、前記可動子と前記ねじりバネの連結部の反対側において、前記軌跡面の少なくとも一部に沿って設けられている。こうした位置に設けるダンパー部材には、ねじりバネなどを通す貫通孔などを設ける必要が無いので、作製が容易となる。
θ1=φ1sin[w0t] (式1)
θ2=φ2sin[2w0t] (式2)
θ=θ1+θ2=φ1sin[w0t]+φ2sin[2w0t] (式3)
本発明の揺動体装置の第2の実施例に係る光偏向器を説明する。図7-1は本実施例の光偏向器の正面図である。図7-2は、図7-1の領域613の平面図である。図7-3は、図7-1の領域619の平面図である。図7-1に示す様に、本実施例では、1つの可動子601が1つのねじりバネ603で支持され、支持体605がねじりバネ603を支持している。支持基板616は、支持体605と2つのダンパー部材607を支持している。
本発明の揺動体装置の第3の実施例に係る光偏向器を説明する。正面図である図9に示す様に、本実施例の光偏向器では、第1可動子1201の形状がひし形であり、ひし形の2辺が形成する円錐形状の軌跡面に沿って、ダンパー面1218を有するダンパー部材1207が設置されている。ダンパー部材1207は、ねじり軸1214の回りに対称的に形成されている。図9は、第1可動子1201の周囲を説明するための正面図であり、その他の点は、図1の光偏向器と同様である。本実施例によれば、ねじり軸1214から離れた反射面1210の部分が減少し、ねじり振動時に第1可動子1201が受ける空気抵抗は低減され、第1可動子1201の振動が更に安定する。
本発明の揺動体装置の第4の実施例に係る光偏向器を説明する。ねじり軸1314の方向から見た図10に示す様に、本実施例の光偏向器では、振動時の第1可動子1301の回転軸であるねじり軸1314に平行な縁部が描く軌跡曲面に沿って、ダンパー面1318を有するダンパー部材1307が設置されている。この点、上記実施例では、可動子の回転軸と、可動子の縁部と対向するダンパー部材の部分とが垂直であった。
図11は、本発明の揺動体装置を用いた光偏向器を使用した光学機器の実施例を示す図である。ここでは、光学機器として画像形成装置を示している。図11において、503は本発明の光偏向器であり、本実施例では入射光を1次元に走査する。501はレーザ光源である。502はレンズ或いはレンズ群であり、504は書き込みレンズ或いはレンズ群、505は光入射目標体である感光体、506は走査軌跡である。
102、202、302、702 可動子(第2可動子)
601 可動子
103、203、303、703、1203 ねじりバネ(第1ねじりバネ)
104、204、304、704 ねじりバネ(第2ねじりバネ)
603 ねじりバネ
107、207、607、707、1207、1307 ダンパー部材
108、208、308、608、708 駆動手段(コイル)
110、210、310、610、710、1210 反射面
111、211、311、611、711 駆動手段(硬磁性体)
114、214、314、614、714、1214、1314 回転軸(ねじり軸)
117、217、617、717、1217 ギャップ
118、218、618、718、1218、1318 ダンパー面
501 光源(レーザ光源)
503 光偏向器(光走査系)
505 光入射目標体(感光体)
Claims (9)
- 支持体と、
前記支持体に、ねじりバネを介して回転軸の回りに揺動可能に支持された少なくとも1つの可動子と、
前記可動子の揺動運動に対してダンピング作用を及ぼすダンパー部材と、を備え、
前記ダンパー部材は、
前記可動子の揺動運動に伴って揺動しないよう支持されており、
前記可動子の揺動時に前記可動子の縁部と該縁部に対向する当該ダンパー部材の対向部分との間に存する流体の粘性により前記可動子の揺動運動に対してダンピング作用を及ぼす様に、前記可動子の揺動時に前記可動子の縁部が形成する軌跡面と前記対向部分とがギャップを介して対向し、前記可動子に対して前記可動子と前記ねじりバネとの連結部の反対側において、前記軌跡面の少なくとも一部に沿って設けられている、
ことを特徴とする揺動体装置。 - 支持体と、
前記支持体に、ねじりバネを介して回転軸の回りに揺動可能に支持された少なくとも1つの可動子と、
前記可動子の揺動運動に対してダンピング作用を及ぼすダンパー部材と、を備え、
前記ダンパー部材は、
前記可動子の揺動運動に伴って揺動しないよう支持されており、
前記可動子の揺動時に前記可動子の縁部と該縁部に対向する当該ダンパー部材の対向部分との間に存する流体の粘性により前記可動子の揺動運動に対してダンピング作用を及ぼす様に、前記可動子の揺動時に前記可動子の前記回転軸と平行な縁部が形成する軌跡曲面とギャップを介して対向し、
前記対向部分は、前記軌跡曲面に沿った形状である、
ことを特徴とする揺動体装置。 - 前記可動子のうちの少なくとも1つに反射面が設けられ、
前記可動子のうちの少なくとも1つにトルクを印加して前記反射面が設けられた可動子を揺動させる駆動手段を備える、
ことを特徴とする請求項1または2記載の揺動体装置。 - 支持体と、前記反射面を有する第1可動子と、少なくとも1つの第2可動子と、を含み、
前記第1可動子と前記第2可動子は、ねじりバネにより、前記支持体に対して、前記回転軸であるねじり軸の回りにねじり振動可能に支持される、
ことを特徴とする請求項3記載の揺動体装置。 - 前記回転軸と前記ダンパー部材の前記対向部分とが垂直である、
ことを特徴とする請求項1記載の揺動体装置。 - 前記回転軸と前記ダンパー部材の前記対向部分とが平行である、
ことを特徴とする請求項2記載の揺動体装置。 - 前記ダンパー部材は、前記可動子の揺動時に前記可動子の縁部が形成する軌跡面ないし軌跡曲面の全部を含む領域に沿って設けられている、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載の揺動体装置。 - 前記ダンパー部材の前記対向部分と前記可動子の縁部との最短距離が0.5mm以下である、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載の揺動体装置。 - 光源と、請求項1乃至8のいずれか1つに記載の揺動体装置により構成された光偏向器と、光入射目標体とを有し、
前記光偏向器は、前記光源からの光を偏向し、該光の少なくとも一部を前記光入射目標体に入射させる、
ことを特徴とする光学機器。
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