致动器、光学扫描仪及图像形成装置的制作方法

xiaoxiao2020-6-27  38

专利名称:致动器、光学扫描仪及图像形成装置的制作方法
技术领域
本发明涉及致动器、光学扫描仪及图像形成装置。
背景技术
例如,作为用于在激光打印机等中利用光扫描进行绘图的光学扫描仪,公知有以扭转谐振器(Torsional Resonator)构成并使用致动器的光学扫描仪(例如,参照专利文献I)。
专利文献I所记载的致动器具有形成为框状的支承基板、在支承基板的内侧配置的形成为平板状的镜(反射镜)、将支承基板和镜连结的形成为直线状的棒状的扭杆。进而,通过扭杆被扭转,镜能够与该扭转联动地转动。利用该转动的镜能够进行光学扫描。并且,在这样的现有的致动器中,存在要求实现小型化、而镜的大小却又增大的倾向。
然而,在该专利文献I所记载的致动器中,在使其俯视下的大小恒定的情况下,镜的面积(直径)越大,则扭杆的长度相应变短,结果,存在难以扭转该扭杆、无法使镜转动达到满足充分进行光扫描程度的问题。
[专利文献I]日本特开2005-181395号公报发明内容
本发明的目的在于,提供既能实现小型化,又能使活动板稳定且尽量大幅地转动的致动器、光学扫描仪以及图像形成装置。
通过下述的本发明达成这样的目的。
具有光反射性的活动板;
在所述活动板的外周侧对该活动板进行支承的支承部;以及
3个或4个连结部,该3个或4个连结部将所述活动板与所述支承部连结,并且在俯视所述活动板的情况下,该3个或4个连结部沿该活动板的周向被等间隔地配置在该活动板的外周部,
所述各连结部分别具备与所述活动板分离配置、且能够相对于所述支承部摆动的驱动部;以及将所述活动板与所述驱动部连结的形成为长条状的轴部,
对于所述轴部,其一端成为与所述活动板连结的活动板侧连结点,另一端成为与所述驱动部连结的驱动部侧连结点,所述活动板侧连结点隔着所述活动板配置在与所述驱动部侧连结点相反的一侧。
由此,既能实现小型化又能使活动板稳定且尽量大幅地转动。
优选地,在本发明的致动器中,所述轴部的长度方向的中途具有至少I个折曲或弯曲的折曲点。
由此,即使在将致动器的大小设定为与现有的致动器相同的大小的情况下,也能够确保轴部的全长尽量长,因此,活动板易于转动,并且其转动角度增大。
优选地,在本发明的致动器中,所述活动板的俯视情况下的形状形成为圆,所述折曲点中存在朝与所述圆的圆周的弯曲方向相同的方向折曲的点。
由此,即使在将致动器的大小设定为与现有的致动器相同的大小的情况下,也能够确保轴部的全长尽量长,因此,活动板易于转动,并且其转动角度增大。
优选地,在本发明的致动器中,所述轴部在与其长度方向中途的所述折曲点不同的位置具备具有使应力缓解的功能的应力缓解部。
由此,能够利用应力缓解部可靠地使应力缓解,因此,能够充分地确保活动板的转动角度。
优选地,在本发明的致动器中,所述应力缓解部比除所述轴部的所述应力缓解部以外的部分细。
由此,能够利用应力缓解部可靠地使应力缓解,因此,能够充分地确保活动板的转动角度。
优选地,在本发明的致动器中,所述应力缓解部具有形成为蜿蜒的形状的部分。
由此,在活动板转动时,能够防止其转动角度的减少。
优选地,在本发明的致动器中,所述应力缓解部设置于所述活动板侧连结点的附近。
由此,能够利用应力缓解部可靠地使应力缓解,因此,能够充分地确保活动板的转动角度。
优选地,在本发明的致动器中,所述折曲点设置有多个,
所述应力缓解部位于比所述多个折曲点中的位于最靠向所述活动板侧连结点侧的折曲点还靠向所述活动板侧连结点侧的位置。
由此,能够利用应力缓解部可靠地使应力缓解,因此,能够充分地确保活动板的转动角度。
优选地,在本发明的致动器中,对于所述活动板,其俯视的形状形成为圆,
在俯视所述活动板的情况下,当假设将所述活动板侧连结点和所述驱动部侧连结点连结的直线时,所述圆的中心点位于该直线上。
由此,即使在将致动器的大小设定为与现有的致动器相同的大小的情况下,也能够确保轴部的全长尽量长,因此,能够使活动板尽量大幅地转动。
优选地,在本发明的致动器中,所述活动板的俯视情况下的形状形成为圆,
在俯视所述活动板的情况下,当假设将所述活动板侧连结点和所述驱动部侧连结点连结的直线时,所述圆的中心点位于离开该直线的位置。
由此,在折曲或弯曲的折曲点形成于轴部的长度方向的中途的情况下,形成为对减少该折曲点的形成数量有效的结构。
优选地,在本发明的致动器中,进一步具有使所述活动板相对于所述支承部变位的变位单元,
所述变位单元具备在所述各连结部的所述驱动部分别设置的永磁铁、和产生作用于该永磁铁的磁场的线圈。
由此,变位单元的结构变得简单。并且,能够由变位单元产生较大的力,进而能够使活动板可靠地转动。
优选地,在本发明的致动器中,所述永磁铁设置成两极在所述活动板的厚度方向上对置,所述线圈设置成产生与所述活动板的厚度方向正交的方向的磁场。
由此,能够简单地产生磁场。
优选地,在本发明的致动器中,当将所述活动板的俯视情况下的正交的2个轴假设为X轴和Y轴时,在所述变位单元进行动作时,由此产生的力经由所述各连结部向所述活动板传递,所述活动板独立地绕所述X轴及所述Y轴各轴转动。
由此,能够使活动板稳定且尽量大幅地转动。
优选地,在本发明的致动器中,以形成为包围所述活动板那样的框状的壁部构成所述支承部。
由此,能够稳定地支承活动板。
优选地,在本发明的致动器中,在所述壁部形成有与所述连结部数量相同的、使壁部的一部分缺欠的缺欠部,在该各缺欠部分别配置所述驱动部。
由此,支承部能够担当供驱动部配置的部分,因此,有助于实现致动器的小型化。
本发明的光学扫描仪的特征在于,具有具有光反射性的活动板;在所述活动板的外周侧对该活动板进行支承的支承部;3个或4个连结部,该3个或4个连结部将所述活动板与所述支承部连结,并且在俯视所述活动板的情况下,该3个或4个连结部沿该活动板的周向被等间隔地配置在该活动板的外周部,
所述各连结部分别具备与所述活动板分离配置、且能够相对于所述支承部转动的驱动部;和将所述活动板与所述驱动部连结的形成为长条状的轴部,
对于所述轴部,其一端成为与所述活动板连结的活动板侧连结点,另一端成为与所述驱动部连结的驱动部侧连结点,所述活动板侧连结点隔着所述活动板配置在与所述驱动部侧连结点相反的一侧。
由此,既能实现小型化又能使活动板稳定且尽量大幅地转动。
本发明的图像形成装置的特征在于,具备射出光的光射出部;以及将来自所述光射出部的光反射并进行扫描的光学扫描仪,
所述光学扫描仪具有具有光反射性并将来自所述光射出部的光反射的活动板; 在所述活动板的外周侧对该活动板进行支承的支承部;3个或4个连结部,该3个或4个连结部将所述活动板与所述支承部连结,并且在俯视所述活动板的情况下,该3个或4个连结部沿该活动板的周向被等间隔地配置在该活动板的外周部,
所述各连结部分别具备与所述活动板分离配置、且相对于所述支承部能够转动的驱动部、和将所述活动板与所述驱动部连结的形成为长条状的轴部,
对于所述轴部,其一端成为与所述活动板连结的活动板侧连结点,另一端成为与所述驱动部连结的驱动部侧连结点,所述活动板侧连结点隔着所述活动板配置在与所述驱动部侧连结点相反的一侧。
由此,既能实现小型化又能使活动板稳定且尽量大幅地转动。


图I是示出本发明的光学扫描仪(致动器)的第一实施方式的俯视图。
图2是示出图I所示的光学扫描仪具有的变位单元的结构例的剖视图。
图3是示出图I所示的光学扫描仪的驱动状态的立体图。
图4是从图3中的箭头A方向观察的图。图5是示出本发明的光学扫描仪(致动器)的第二实施方式的俯视图。图6是示出本发明的光学扫描仪(致动器)的第三实施方式的俯视图。图7是示出本发明的图像形成装置的概要的图。图8是示出利用图7所示的图像形成装置的绘图的一例。1...光学扫描仪;11...振动系统;12...基座;2...活动板;21...上表面;
22...光反射部;26...中心点;3...支承部;31、32、33、;34...壁部;35...缺欠部;4、 5、6、7...连结部;41...驱动部;411...贯通孔;42...第一轴部;421...应力缓解部; 422. · ·活动板侧轴部;424. · ·活动板侧连结点;425. · ·驱动部侧连结点;426,427,428, 429...折曲点;43...第二轴部;8...变位单元;81...第一变位单元;82...第二变位单元;83...第三变位单元;84...第四变位单元;811、821、831、841...永磁铁;812、822、 832,842. · ·线圈;813,823,833,843. · ·电源;85. · ·线圈固定部;851. · ·突出部;200. · ·投影仪;210...光源装置;211...红色光源装置;212...蓝色光源装置;213...绿色光源装置;220...分色镜;250...固定镜;kl、k2...距离;L...直线;S...屏幕;XI、Yl...转动中心轴
具体实施例方式以下,基于附图所示的优选的实施方式对本发明的致动器、光学扫描仪以及图像形成装置进行详细说明。<第一实施方式>首先,对将本发明的致动器应用于光学扫描仪的情况下的第一实施方式进行说明。图1是示出本发明的光学扫描仪(致动器)的第一实施方式的俯视图,图2是示出图1所示的光学扫描仪具有的变位单元的结构例的剖视图,图3是示出图1所示的光学扫描仪的驱动状态的立体图,图4是从图3中的箭头A方向观察的图。另外,以下为了便于说明,将图2、图4中的上侧称作“上”,将图2、图4中的下侧称作“下”。并且,将光学扫描仪 (活动板)的俯视情况下正交的2个轴分别称作“X轴”、“Y轴”,进而将与X轴、Y轴正交的轴称作“Z轴”。图1、图2所示的光学扫描仪1具有振动系统11,该振动系统11由活动板2、支承活动板2的支承部3、以及将活动板2与支承部3连结的4个连结部4、5、6、7构成;支承振动系统11的基座12 ;以及使活动板2相对于支承部3变位的变位单元8。以下,对光学扫描仪1的各结构进行说明。在本实施方式中,通过利用干蚀刻以及湿蚀刻等各种蚀刻法将SOI基板的废弃部位除去,从而一体地形成振动系统11,即,形成活动板2、支承部3以及4个连结部4、5、6、7。支承部3配置于活动板2的外周侧,具有支承活动板2的功能。如图1所示,支承部3形成为框状,即俯视为正方形,由设置成将该活动板2的周围包围的壁部构成。由于支承部3形成为这样的形状,因此能够稳定地支承活动板2。并且,在构成所述正方形的各条边的壁部31、32、33、34,分别形成有其长度方向的中央部缺欠的缺欠部35。该缺欠部35的形成数量与连结部4、5、6、7的数量相同,连结部4、5、6、7分别配置于各缺欠部35。在支承部3的内侧设置有活动板2。活动板2形成为平板状,在上表面21 (与基座 12相反侧的面),形成有具有光反射性的光反射部22。例如,利用蒸镀等在上表面21上形成金、银、铝等的金属膜等,从而获得光反射部22。另外,虽然在本实施方式中活动板2的俯视形状为圆形,但是并非局限于此,例如也可以为长方形、正方形等的多边形、或椭圆形等。进而,在活动板2的外周部,配置有连结部4、5、6、7。连结部4、5、6、7分别具有驱动部41、将驱动部41和活动板2连结的第一轴部(轴部)42、和将驱动部41和支承部3连结的一对第二轴部43。在后面对这样的连结部4、5、6、7进行叙述。如图1所示,变位单元8具有具有永磁铁811、线圈812以及电源813的第一变位单元81 ;具有永磁铁821、线圈822以及电源823的第二变位单元82 ;具有永磁铁831、线圈832以及电源833的第三变位单元83 ;以及具有永磁铁841、线圈842以及电源843的第四变位单元84。进而,第一变位单元81设置成与连结部4对应,第二变位单元82设置成与连结部 5对应,第三变位单元83设置成与连结部6对应,第四变位单元84设置成与连结部7对应。根据这样的结构,变位单元8的结构变得简单。并且,通过对变位单元8进行电磁驱动,能够产生较大的力,能够使活动板2可靠地转动。并且,由于在各连结部4、5、6、7分别设置有1个变位单元,因此能够独立地使各连结部4、5、6、7变形。由此,活动板2能够分别独立地绕转动中心轴XI、绕转动中心轴Yl转动。以下,对第一变位单元81、第二变位单元82、第三变位单元83、第四变位单元84进行说明,由于这些单元各自结构相同,因此以下以第一变位单元81为代表进行说明。如图2所示,永磁铁811形成为棒状,在其长度方向进行磁化。即,对于永磁铁811, 其长度方向的一端侧(图中的下侧)为S极,另一端侧(图中的上侧)为N极。这样的永磁铁811插通于在驱动部41形成的贯通孔411,其长度方向的大致中央部固定于驱动部41。 进而,永磁铁811朝驱动部41的上下突出相同的长度,并且S极和N极隔着驱动部41即在活动板2的厚度方向上对置。并且,永磁铁811设置成其长度方向与驱动部41的面方向正交。并且,永磁铁811设置成其中心轴与第一轴部42交叉。由于永磁铁811以这样的设置条件进行设置,因此能够使活动板2稳定地变位。另外,作为永磁铁811,并未做特殊限定,例如能够适当地使用钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、粘结磁铁等的对硬磁性体进行着磁的磁铁。并且,虽然在本实施方式中永磁铁811形成为棒状,但是并非局限于此,例如也可以形成为板状。线圈812产生作用于永磁铁811的磁场。这样的线圈812在振动系统11的外侧附近设置成在X轴方向与永磁铁811对置。并且,线圈812设置成能够产生X轴方向(与活动板2的厚度方向正交的方向)的磁场,即设置成能够产生线圈812的永磁铁811侧成为N极、其相反侧成为S极的状态,和线圈812的永磁铁811侧成为S极、其相反侧成为N 极的状态。本实施方式的光学扫描仪1在振动系统11的外侧具有与基座12固定设置的线圈固定部85,线圈812卷绕于沿该线圈固定部85所具有的X轴方向延伸的突出部851。根据这样的结构,能够相对于振动系统11固定线圈812,并且,能够简单地产生前述那样的磁场。并且,由于以铁等软磁性体构成突出部851,因此能够将突出部851用作线圈812的磁芯,还能够更加高效地产生前述那样的磁场。电源813与线圈812电连接。进而,通过从电源813对线圈812施加期望的电压, 能够从线圈812产生前述那样的磁场。在本实施方式中,形成为电源813能够选择施加交变电压以及直流电压。并且,在施加交变电压时,能够对其强度、频率进行变更,进而能够使该交变电压与补偿电压(直流电压)重叠。如图2所示,基座12是形成为平板状的部件。该基座12与支承部3的下表面接合。作为该接合方法,并未做特殊限定,例如,可以使用粘结剂接合,也可以使用阳极接合等的各种接合方法。另外,优选地,例如以玻璃或硅为主材料构成基座12。如前所述,在活动板2的外周部设置有连结部4、5、6、7。连结部4、5、6、7沿活动板2的外周部的周向相等间隔地,即,绕圆形的活动板2的中心点沈以相等角度间隔配置。 换言之,在4个连结部4、5、6、7中,连结部4、6配置成关于活动板2的中心点沈点对称,连结部5、7配置成关于活动板2的中心点沈点对称。由于连结部4、5、6、7分别具有相同的结构,因此以下以连结部4为代表进行说明。如图1所示,驱动部41与活动板2分离,配置于支承部3的4个缺欠部35中的位于图中的左侧的缺欠部35内。由此,支承部3能够担当供驱动部41配置的部分,因此,有助于实现光学扫描仪1的小型化。该驱动部41位于配置在同轴上的形成为棒状的2根第二轴部43之间。对于各第二轴部43,各自的一端分别与支承部3连结,另一端与驱动部41连结。由此,驱动部41能够相对于支承部3绕第二轴部43转动(参照图4)。如图1 图3所示,第一轴部42形成为连结活动板2与驱动部41的长条状,其一端形成为与活动板2连结的活动板侧连结点424,另一端形成为与驱动部41连结的驱动部侧连结点425。进而,第一轴部42折曲成钩状,即,在第一轴部42,从基体侧(驱动部41侧) 按顺序形成有第一轴部42的长度方向的中途折曲的4个折曲点426、427、428、429。折曲点4 为图1中的绕顺时针折曲的部分,折曲点427 4 分别为图1中的绕逆时针(在活动板2的外周侧与该外周(圆的圆周)的弯曲方向相同方向)折曲的部分。通过形成这样的折曲点4 429,活动板侧连结点424隔着活动板2配置在与驱动部侧连结点425相反的一侧。进而,如图1所示,在本实施方式中,在俯视的情况下,当假想将活动板侧连结点4M与驱动部侧连结点425连结的直线L时,活动板2 (圆)的中心点
立于直线上。根据这样的结构,即使在将光学扫描仪1的大小设定成与现有的光学扫描仪相同的大小的情况下,也能够尽量长地确保第一轴部42的全长,因此,在第一轴部42倾斜(变位)时,能够使活动板2尽量大幅地转动,即,能够使活动板2转动达到充分满足进行扫描光的程度(参照图3、图4)。并且,在第一轴部42,设置有应力缓解部421、将应力缓解部421与活动板2连结的活动板侧轴部422。该应力缓解部421设置在与第一轴部42的长度方向的中途的折曲点 426 4 不同的位置,即,设置在活动板侧连结点4M和离活动板侧连结点4M最近的折曲点4 之间。进而,应力缓解部421和活动板侧轴部422,比第一轴部42的应力缓解部 421以外的部分细。
如图4所示,在活动板2绕Yl轴旋转时,连结部5侧以及连结部7侧的各活动板轴部422将应力缓解部421的绕Yl轴的扭转变形吸收,能够防止在该应力缓解部421产生扭转变形。由此,能够使活动板2尽量大幅地转动。并且,应力缓解部421具有在第一轴部42折曲变形时的节的功能。进而,在活动板2绕Yl轴旋转时,在图1所示的俯视的情况下,应力缓解部421将因被钩状的第一轴部 42拉伸而产生的、欲使活动板2在平面上绕顺时针旋转的力吸收,从而还具有防止活动板2 沿该方向旋转的功能。并且,优选为在光学扫描仪1中实现小型化、且活动板2(光反射部22)的大小(半径)大。“光学扫描仪1的小型化”和“活动板2的大型化”是矛盾的。然而,若活动板2的大小增大,则从活动板2的中心点沈至应力缓解部421的中心点的距离kl也增大。在现有的光学扫描仪(致动器)中,若距离kl增大,则活动板2的转动角度与其成反比例(相反)地减小。其原因在于,若距离kl增大,则与其相应地从第二轴部43至应力缓解部421的中心点的距离k2减小。然而,在本发明的光学扫描仪1中, 由于若距离kl增大,则距离k2也与其成比例地增大,因此能够防止活动板2的转动角度减小这样的缺陷出现。并且,还能够在节省电力的情况下尽量增大活动板2的转动角度。对应力缓解部421的形状并未做特殊限定,例如优选为蜿蜒的形状。若在应力缓解部421的形状为直线状的情况下,则在扭转第一轴部42时存在活动板2的转动角度减少的倾向。然而,通过应力缓解部421的形状形成为蜿蜒的形状,能够防止所述活动板2的转动角度的减少。接下来,对光学扫描仪1的动作进行说明。在具有如上所述的结构的光学扫描仪1中,构成为能够在使活动板2转动的模式、 使活动板2振动的模式、和使活动板2在规定位置静止的模式中进行选择。这样,能够以各种模式驱动光学扫描仪1。此处,代表性地,参照图3、图4对使活动板2转动的模式中活动板2绕转动中心轴Yl的转动进行说明。首先,从电源813、833对线圈812、832施加交变电压,使得第一变位单元81的线圈812的永磁铁811侧为N极、第三变位单元83的线圈832的永磁铁831侧为S极的第一状态、和线圈812的永磁铁811侧为S极、线圈832的永磁铁831侧为N极的第二状态被交替且周期性地切换。优选地,从电源813、833对线圈812、832施加的交变电压具有互为相同的波形(强度以及频率相同)。在图3、图4所示的第一状态下,由于永磁铁811的S极被线圈812吸引、N极远离线圈812,因此在连结部4,一对第二轴部43扭转变形,并且驱动部41以使其上表面朝向活动板2侧的方式绕第二轴部43倾斜。与此同时,由于永磁铁831的N极被线圈832吸引、S 极远离线圈832,因此在连结部6,一对第二轴部43扭转变形,并且驱动部41以使其下表面朝向活动板2侧的方式绕第二轴部43倾斜。S卩,连结部4、6的各驱动部41分别绕图4中顺时针倾斜。若连结部4的驱动部41绕图4中顺时针倾斜,则与此相伴,连结部4的第一轴部 42向下方倾斜。并且,若连结部6的驱动部41绕图4中顺时针倾斜,则与此相伴,连结部6 的第一轴部42向上方倾斜。通过各第一轴部42以该方式变位,能够使由第一变位单元81、第三变位单元83产生的力经由该第一轴部42可靠地传递到活动板2。由此,如前所述,能够使活动板2稳定且尽量大幅地绕转动中心轴Yl顺时针地转动。另一方面,在第二状态下,进行与前述的第一状态相反的动作。由此,如前所述,能够使活动板2稳定且尽量大幅地绕转动中心轴Yl逆时针地转动。通过交替且周期性地对这样的第一状态和第二状态进行切换,能够使活动板2绕转动中心轴Yl转动。另外,至于活动板2绕转动中心轴Xl的转动,也与活动板2绕转动中心轴Yl的转动基本相同地进行。并且,还能够对活动板2绕转动中心轴Xl的转动和活动板2绕转动中心轴Yl的转动进行组合。作为对线圈812、832施加的交变电压的频率,并未做特殊限定,虽然可以与由活动板2以及连结部4、5、6、7构成的振动系统的共振频率相同,也可以不同,但是优选为与所述共振频率不同。即,优选为非共振地驱动光学扫描仪1。由此,能够更加稳定地驱动光学扫描仪1。〈第二实施方式〉接下来,对将本发明的致动器应用于光学扫描仪的情况的第二实施方式进行说明。图5是示出本发明的光学扫描仪(致动器)的第二实施方式的俯视图。以下,参照该图对本发明的致动器、光学扫描仪以及图像形成装置的第二实施方式进行说明,以与上述实施方式的不同点为中心进行说明,对于同样的事项省略其说明。对于本实施方式,除了活动板侧连结点以及驱动部侧连结点与活动板的中心点之间的位置关系不同以外,其他均与所述第一实施方式相同。在图5所示的本实施方式的光学扫描仪1中,支承部3的各缺欠部35分别形成于从壁部31 34的长度方向的中心部偏离的位置。进而,在以该方式形成的各缺欠部35,分别配置有连结部4 7的各驱动部41。由此,活动板2的中心点沈位于从将连结部4(对于连结部5 7也相同)的活动板侧连结点4M与驱动部侧连结点425连结的直线L分离的位置。这样的结构是例如对欲减少连结部4 7的折曲点的情况有效的结构。〈第三实施方式〉接下来,对将本发明的致动器应用于光学扫描仪的情况的第三实施方式进行说明。图6是示出本发明的光学扫描仪(致动器)的第三实施方式的俯视图。以下,参照该图对本发明的致动器、光学扫描仪以及图像形成装置的第三实施方式进行说明,以与上述实施方式的不同点为中心进行说明,对于同样的事项省略其说明。对于本实施方式,除了变位单元的线圈的配置位置不同以外,其他均与所述第一实施方式相同。图6所示的本实施方式的光学扫描仪1具有隔着连结部4的驱动部41在上下方向(纸面的纵深方向)对置配置的一对线圈812;隔着连结部5的驱动部41在上下方向对置配置的一对线圈822 ;隔着连结部6的驱动部41在上下方向对置配置的一对线圈832 ;以及隔着连结部7的驱动部41在上下方向对置配置的一对线圈842。这样的线圈812 842 能够分别产生Z轴方向的磁场。
即使在具有这样的结构的光学扫描仪1中,也能够分别独立地使各驱动部41进行驱动,因此,能够使活动板2尽量大幅地转动。如上所说明的光学扫描仪1例如能够适当地应用于投影仪、激光打印机、成像用显示器、条形码读取器、扫描式共焦点显微镜等的图像形成装置。其结果,能够提供具有优异的绘图特性的图像形成装置。具体地,对图7所示那样的投影仪200进行说明。其中,为了便于说明,将屏幕S 的长度方向称作“横向”,将与长度方向成直角的方向称作“纵向”。投影仪200具有作为照射(射出)激光等光的光射出部的光源装置210 ;3个分色镜220、220、220 ;以及光学扫描仪1。在投影仪200中,能够利用光学扫描仪1反射来自光源装置210的光并进行扫描。光源装置210具备照射红色光的红色光源装置211、照射蓝色光的蓝色光源装置 212、以及照射绿色光的绿色光源装置213。各分色镜220为各自将分别从红色光源装置 211、蓝色光源装置212、绿色光源装置213照射的光合成的光学元件。这样的投影仪200构成为基于来自未图示的主机电脑的图像信息,利用分色镜 220对从光源装置210 (红色光源装置211、蓝色光源装置212、绿色光源装置21 照射的光合成,该合成的光被光学扫描仪1进行二维扫描,在屏幕S上形成彩色图像。在二维扫描时,利用光学扫描仪1的活动板2的、绕转动中心轴Yl的转动,由光反射部22反射后的光在屏幕S的横向被扫描(主扫描)。另一方面,利用光学扫描仪1的活动板2的、绕转动中心轴Xl的转动,由光反射部22反射后的光在屏幕S的纵向被扫描(副扫描)。基于光学扫描仪1的光的扫描,可以由前述那样的光栅扫描进行,也可以由矢量扫描(Vector Scan)进行。特别地,由于光学扫描仪1在其结构方面适合矢量扫描,因此优选为由矢量扫描对光进行扫描。矢量扫描是指使从光源装置210射出的光相对于屏幕S扫描而依次形成将该屏幕 S上的不同的2点连结的线段的方法。即,为通过使微量的直线集合,而在屏幕S形成期望的图像的方法。如前所述,在光学扫描仪1中,由于能够使活动板2不规则地连续地变位, 因此特别适合于这样的矢量扫描。具体而言,在利用矢量扫描描绘图8所示的文字的集合的情况下,以使从光源装置210射出的光书写各自的文字的方式对光进行扫描。此时,通过对光学扫描仪1所具有的活动板2的绕转动中心轴Xl的姿势(转动)和绕转动中心轴Yl的姿势(转动)分别进行控制,能够对光进行不规则的扫描,能够如同一笔写成似地描绘图8所示的文字。根据这样的矢量扫描仪,由于可以不像光栅扫描那样地在扫描屏幕S的整个面对光进行扫描,因此能够高效地描绘图像。另外,虽然在图7中以下述方式构成在由光学扫描仪1对利用分色镜220合成的光进行二维扫描以后,利用固定镜250对该光进行反射,然后在屏幕S形成图像,但是也可以省略固定镜250,直接向屏幕S照射被光学扫描仪1进行二维扫描的光。以上,虽然对图示的本发明的致动器、光学扫描仪以及图像形成装置的实施方式进行了说明,但是本发明并非局限于此,能够将构成致动器、光学扫描仪以及图像形成装置的的各部分与能够发挥同样功能的任意的结构置换。并且,可以添加任意的构件。
并且,本发明的致动器、光学扫描仪以及图像形成装置可以对所述各实施方式中的、任意的2个以上的结构(特征)进行组合。并且,虽然在所述各实施方式中将活动板与支承部连结的连结部的设置数量为4 个,但是并非局限于此,也可以为3个。并且,虽然在所述各实施方式中第一轴部具有4个折曲点,但是并非局限于此,例如也可以具有1个、2个、3个或5个以上的折曲点。并且,虽然在所述各实施方式中各折曲点分别为第一轴部42的长度方向的中途折曲而形成的部分,但是并非局限于此,也可以为第一轴部42的长度方向的中途弯曲而形成的部分。进而,也可以在这些折曲点分别存在折曲形成的部分和弯曲形成的部分。并且,第一轴部42也可以省略应力缓解部。并且,虽然在所述各实施方式中,作为变位单元的结构对采用了使用了永磁铁和电磁线圈的电磁驱动的结构进行了说明,但是并非局限于此,只要能够使活动板以前述的方式变位,作为变位单元,例如也可以采用静电驱动、压电驱动。
权利要求
1.一种致动器,其特征在于,具有能够绕摆动轴摆动的活动部;3个或4个连结部,该3个或4个连结部从所述活动部延伸,并且在从所述活动部的厚度方向俯视的情况下,该3个或4个连结部被等间隔地配置在所述活动部的外周部;以及对所述各连结部进行支承的支承部,所述各连结部具备相对于所述支承部以能够摆动的方式进行连接的驱动部、和将所述活动部与所述驱动部连接的轴部,作为所述活动部与所述轴部的连接部的第一连接部,以隔着所述活动部的方式配置在与作为所述驱动部与所述轴部的连接部的第二连接部相反的一侧。
2.根据权利要求I所述的致动器,其特征在于,所述轴部具有折曲点,该折曲点是沿着与所述活动部的厚度方向垂直的面折曲的点或开始弯曲的点。
3.根据权利请求2所述的致动器,其特征在于,所述轴部在与所述折曲点不同的位置,具备使对所述轴部施加的应力缓解的应力缓解部。
4.根据权利请求3所述的致动器,其特征在于,所述应力缓解部,比所述轴部的除所述应力缓解部以外的部分细。
5.根据权利请求3所述的致动器,其特征在于,所述应力缓解部具有长条状的部件沿着与所述活动部的厚度方向垂直的面形成为蜿蜒的形状的部分。
6.根据权利请求3所述的致动器,其特征在于,所述应力缓解部设置成与所述活动部连接。
7.根据权利请求3所述的致动器,其特征在于,所述应力缓解部位于距离所述第一连接部最近的折曲点与所述第一连接部之间。
8.根据权利请求I所述的致动器,其特征在于,在从所述活动部的厚度方向俯视的情况下,所述活动部的形状形成为圆形,在从所述活动部的厚度方向俯视的情况下,所述圆形的中心点位于将所述第一连接部与所述第二连接部连结的线段上。
9.根据权利请求I所述的致动器,其特征在于,在从所述活动部的厚度方向俯视的情况下,所述活动部的形状形成为圆形,在从所述活动部的厚度方向俯视的情况下,所述圆形的中心点位于离开将所述第一连接部与所述第二连接部连结的线段上的位置。
10.根据权利请求I所述的致动器,其特征在于,还具有使所述活动部绕所述摆动轴摆动的变位施加部,所述变位施加部具备在所述各连结部的所述驱动部设置的永磁铁、和产生作用于该永磁铁的磁场的线圈。
11.根据权利请求10所述的致动器,其特征在于,所述永磁铁设置成两极在所述活动部的厚度方向上对置,所述线圈设置成产生与所述活动部的厚度方向正交的方向的磁场。
12.根据权利请求10所述的致动器,其特征在于,所述摆动轴包括第一摆动轴和与所述第一摆动轴正交的第二摆动轴,通过所述变位施加部使所述驱动部变位,所述活动部独立地绕所述第一摆动轴以及第二摆动轴的各轴摆动。
13.根据权利请求I所述的致动器,其特征在于,所述支承部以包围所述活动部的方式构成为框状。
14.根据权利请求13所述的致动器,其特征在于,在所述支承部形成有与所述连结部数量相同的、使所述框状的形状缺欠的缺欠部,在该各缺欠部分别配置有所述驱动部。
15.—种光学扫描仪,其特征在于,具有活动部,其具备具有光反射性的光反射部,并且能够绕摆动轴摆动;3个或4个连结部,该3个或4个连结部从所述活动部延伸,并且在从所述活动部的厚度方向俯视的情况下,被等间隔地配置在所述活动部的外周部;以及对所述各连结部进行支承的支承部,所述各连结部具备相对于所述支承部以能够摆动的方式进行连接的驱动部、和将所述活动部与所述驱动部连接的轴部,作为所述活动部与所述轴部的连接部的第一连接部,以隔着所述活动部的方式配置在与作为所述驱动部与所述轴部的连接部的第二连接部相反的一侧。
16.一种图像形成装置,其特征在于,具备射出光的光射出部;以及反射并扫描来自所述光射出部的光的光学扫描仪;所述光学扫描仪具有活动部,其具备具有光反射性的光反射部,并且能够绕摆动轴摆动;3个或4个连结部,该3个或4个连结部从所述活动部延伸,并且在从所述活动部的厚度方向俯视的情况下,该3个或4个连结部被等间隔地配置在所述活动部的外周部;以及对所述各连结部进行支承的支承部,所述各连结部具备相对于所述支承部以能够摆动的方式进行连接的驱动部、和将所述活动部与所述驱动部连接的轴部,作为所述活动部与所述轴部的连接部的第一连接部,以隔着所述活动部的方式配置在与作为所述驱动部与所述轴部的连接部的第二连接部的相反一侧。
17.—种致动器,其特征在于,具有具有光反射性的活动板;在所述活动板的外周侧对该活动板进行支承的支承部;以及3个或4个连结部,该3个或4个连结部将所述活动板与所述支承部连结,并且在俯视所述活动板的情况下,该3个或4个连结部沿该活动板的周向被等间隔地配置在该活动板的外周部,所述各连结部分别具备与所述活动板分离配置、且能够相对于所述支承部摆动的驱动部;以及将所述活动板与所述驱动部连结的形成为长条状的轴部,对于所述轴部,其一端成为与所述活动板连结的活动板侧连结点,另一端成为与所述驱动部连结的驱动部侧连结点,所述活动板侧连结点隔着所述活动板配置在与所述驱动部侧连结点相反的一侧。
18.根据权利要求17所述的致动器,其特征在于,所述轴部具有至少I个其长度方向的中途折曲或弯曲的折曲点。
19.根据权利要求18所述的致动器,其特征在于,所述活动板的俯视情况下的形状形成为圆,在所述折曲点中,存在向与所述圆的圆周的弯曲方向相同的方向折曲的点。
20.根据权利要求18所述的致动器,其特征在于,所述轴部在与其长度方向的中途的所述折曲点不同的位置,具备具有将应力缓解的功能的应力缓解部。
21.根据权利要求20所述的致动器,其特征在于,所述应力缓解部,比所述轴部的除所述应力缓解部以外的部分细。
22.根据权利要求20所述的致动器,其特征在于,所述应力缓解部具有形成为蜿蜒的形状的部分。
23.根据权利要求20所述的致动器,其特征在于,所述应力缓解部设置于所述活动板侧连结点的附近。
24.根据权利要求20所述的致动器,其特征在于,所述折曲点设置有多个,所述应力缓解部,位于比所述多个折曲点中的位于最靠向所述活动板侧连结点侧的折曲点更靠向所述活动板侧连结点侧的位置。
25.根据权利要求17所述的致动器,其特征在于,所述活动板的俯视情况下的形状形成为圆,在俯视所述活动板的情况下,当假设将所述活动板侧连结点与所述驱动部侧连结点连结的直线时,所述圆的中心点位于该直线上。
26.根据权利要求17所述的致动器,其特征在于,所述活动板的俯视情况下的形状形成为圆,在俯视所述活动板的情况下,当假设将所述活动板侧连结点与所述驱动部侧连结点连结的直线时,所述圆的中心点位于离开该直线的位置。
27.根据权利要求17所述的致动器,其特征在于,还具有使所述活动板相对于所述支承部变位的变位单元,所述变位单元具备分别在所述各连结部的所述驱动部设置的永磁铁;以及产生作用于该永磁铁的磁场的线圈。
28.根据权利请求27所述的致动器,其特征在于,所述永磁铁设置成两极在所述活动板的厚度方向上对置,所述线圈设置成产生与所述活动板的厚度方向正交的方向的磁场。
29.根据权利请求27所述的致动器,其特征在于,当将所述活动板的俯视情况下的正交的2个轴假设为X轴和Y轴时,在所述变位单元进行动作时,由此产生的力经由所述各连结部传到所述活动板,所述活动板独立地绕所述X轴以及所述Y轴的各轴摆动。
30.根据权利请求17所述的致动器,其特征在于,所述支承部由形成为将所述活动板包围这样的框状的壁部构成。
31.根据权利请求30所述的致动器,其特征在于,在所述壁部形成有与所述连结部数量相同的、使壁部的一部分缺欠的缺欠部,在该各缺欠部分别配置所述驱动部。
32.一种光学扫描仪,其特征在于,具备具有光反射性的活动板;在所述活动板的外周侧对该活动板进行支承的支承部;以及3个或4个连结部,该3个或4个连结部将所述活动板与所述支承部连结,并且在俯视所述活动板的情况下,该3个或4个连结部沿该活动板的周向被等间隔地配置在该活动板的外周部,所述各连结部分别具备与所述活动板分离配置、且能够相对于所述支承部摆动的驱动部;和将所述活动板与所述驱动部连结的形成为长条状的轴部,对于所述轴部,其一端成为与所述活动板连结的活动板侧连结点,另一端成为与所述驱动部连结的驱动部侧连结点,所述活动板侧连结点隔着所述活动板配置在与所述驱动部侧连结点相反的一侧。
33.一种图像形成装置,其特征在于,具备射出光的光射出部;以及反射并扫描来自所述光射出部的光的光学扫描仪;所述光学扫描仪具有活动板,其具有光反射性,将来自所述光射出部的光反射;在所述活动板的外周侧对该活动板进行支承的支承部,3个或4个连结部,该3个或4个连结部将所述活动板与所述支承部连结,并且在俯视所述活动板的情况下,该3个或4个连结部沿该活动板的周向被等间隔地配置在该活动板的外周部,所述各连结部分别具备与所述活动板分离配置、且能够相对于所述支承部摆动的驱动部;以及将所述活动板与所述驱动部连结的形成为长条状的轴部,对于所述轴部,其一端成为与所述活动板连结的活动板侧连结点,另一端成为与所述驱动部连结的驱动部侧连结点,所述活动板侧连结点隔着所述活动板配置在与所述驱动部侧连结点相反的一侧。
全文摘要
本发明提供一种致动器、光学扫描仪及图像形成装置。该致动器的特征在于,具有能够绕摆动轴摆动的活动部;3个或4个连结部,该3个或4个连结部从所述活动部延伸,并且在从所述活动部的厚度方向俯视的情况下,在所述活动部的外周部相等间隔地配置;以及对所述各连结部进行支承的支承部,所述各连结部具备连接成能够相对于所述支承部摆动的驱动部、和将所述活动部与所述驱动部连接的轴部,作为所述活动部与所述轴部的连接部的第一连接部,以隔着所述活动部的方式配置在与作为所述驱动部与所述轴部的连接部的第二连接部相反侧。
文档编号B41J2/44GK102540458SQ2011104053
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者沟口安志 申请人:精工爱普生株式会社

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