JPH09218372A

JPH09218372A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH09218372A
Application number: JP8022618A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Bessho; 芳則別所
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-02-08
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】磁石を支持するトーションバネの断線を防止
し、ひいては、極めて耐久性に優れ、かつ小型軽量化さ
れた安価な光走査装置を提供すること。【解決手段】疲労限の高い、逆変態温度が室温以上の形
状記憶合金をトーションバネ５に採用し、そのバネ中央
に鏡面加工された小磁石３を取り付ける。その外部にコ
イル７を置き、交番電流を流すことにより交番磁界を発
生させ、鏡面加工された小磁石３を共振振動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ、
バーコードリーダ、レーザスキャンマイクロメータ等の
事務機器、計測機に使用される光走査装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁石付きミラーと交流磁場を発生
させるためのコイルを備えた光走査装置として、本出願
人が出願した特願平７−２９６７８８号に開示されたも
のがある。これは、磁石付き超弾性合金ワイヤと交番磁
界による共振現象を利用したものであり、図８に示され
るような構成になっている。材料特性を除いた基本的構
成は、本発明と同じである。

【０００３】概略を説明すると、光を反射させるため表
面が鏡面加工されている磁石付きミラー３ａは、超弾性
合金（逆変態温度Ａｆ点が室温以下に設定された形状記
憶合金の一種）であるＮｉ−Ｔｉからなるトーションバ
ネ５ａに接着固定されている。さらに、トーションバネ
５ａは、超弾性を発揮させるため、所定の張力で引っ張
られた状態で固定治具２ａによってハウジング１ａに取
り付けられている。

【０００４】コア６ａにはコイル７ａが巻き付けてあ
り、コイル７ａは、コア６ａに設けられたネジ孔８ａ及
び、ハウジング１ａに設けられた孔４ａを通して、図示
しないネジによって磁石付きミラー３ａの後方に固定さ
れている。９ａは、交番パルス電流発生器である。交番
パルス電流発生器９ａとコイル７ａとは、周囲に交番磁
界を発生させ、磁石付きミラー３ａを振動させる。交番
パルス電流の周波数ωとトーションバネ５ａと磁石付き
ミラー３ａからなる機械的固有振動数ω₀が一致した場
合、磁石付きミラー３ａは共振振動を起こす。１０ａ
は、レーザー光線であり、共振振動している磁石付きミ
ラー３ａによって反射され、走査されるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来例では、トーションバネとして採用した超弾
性合金は比較的疲労限が高く耐久性に優れているもの
の、トーションバネとハウジングとの固定部には応力が
集中し、磁石が共振振動をさせられた箇所にねじれ振動
による応力がさらに加わった場合、トーションバネが破
断することがあった。

【０００６】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、トーションバネとして採用した
形状記憶合金の逆変態温度Ａｆ点を室温以上に設定し
て、永久変形臨界応力を高くし、かつ温度変化に対する
弾性定数を安定に設定することにより、形状記憶合金の
優れた特性を損なうことなく、ハウジングとの固定部で
のトーションバネの断線を防止し、ひいては、極めて耐
久性に優れ、かつ小型軽量化された安価な光走査装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の光走査装置は、トーショ
ンバネをハウジングに張設支持し、そのトーションバネ
の中間部に固定的に支持された磁石を、磁界発生手段に
より形成される磁界の作用により前記トーションバネを
軸線として磁石を振動させ、その磁石に固定された鏡面
を振動させて、光源より発せられる光ビームを前記鏡面
に入射させることにより、前記鏡面の振動に基づいて前
記光ビームを走査させるように構成されており、さら
に、そのトーションバネが形状記憶合金からできてい
る。これによれば、磁界発生手段により磁界が発生する
と、この磁界は、形状記憶合金に支持された磁石にトル
クを与えるが、一方、この磁石は形状記憶合金からなる
トーションバネより復元力を受けるので、周期的な磁界
が加えられることにより磁石を振動させることができ
る。特に、トーションバネ及び磁石からなる振動系の機
械的固有振動数と発生する磁界の周波数とが一致した場
合には共振が起こり、振幅を最大にさせる。そして、磁
石の表面には鏡面が一体に形成されているので、鏡面に
入射された光ビームは反射されて、振動軸と直交する方
向に光ビームが走査される。

【０００８】また、請求項２に記載の光走査装置は、ト
ーションバネに、その逆変態温度が室温以上であるＮｉ
＿Ｔｉ系、Ｃｕ＿Ｚｎ系等の形状記憶合金を採用してい
る。従って、このトーションバネは、室温では常にマル
テンサイト相となり、従来例で用いた超弾性合金より疲
労限が高く、ハウジング固定部等での破断もなく長寿命
な光走査が可能となる。

【０００９】さらに、請求項３に記載の光走査装置は、
前記トーションバネに所定の張力を与えた状態で前記ハ
ウジングに固定したものであり、所望の弾性係数になる
張力によりトーションバネを確実にマルテンサイト相に
でき、室温の変化にも大きく左右されず、安定した共振
周波数で光ビームを走査する。

【００１０】また、請求項４に記載の光走査装置は、前
記磁界発生手段が前記ハウジングから着脱分離可能であ
り、限られた空間内であっても両者を自由に配置でき、
外部に置かれた磁界発生手段の磁界を、磁石及びトーシ
ョンバネからなる振動系に対して、空間の制限を受けず
に所望の共振周波数で共振振動を起こさせ、光ビームを
走査することができる。

【００１１】さらに、請求項５に記載の光走査装置は、
前記磁界発生手段が、コア部材に電線を巻き付けて構成
されたコイルとそのコイルに所定の周期電流を流すため
の電源とからなり、その周期電流の波形を矩形波とした
ものであり、トーションバネの復元力が最大になるまで
磁石にトルクを与えることができるので、走査幅が最大
になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１３】図１は、本実施形態の光走査装置の構造を
示すものである。小磁石３は、縦が４ｍｍ、横が８ｍｍ
で厚さ０．４ｍｍのＮｉ＿Ｃｏ（ニッケルコバルト）ま
たはＳｍ＿Ｃｏ（サマリュウムコバルト）からなる小磁
石であり、その表面３ａは後述するレーザビームを反射
させるために鏡面加工されている。尚、この小磁石３
は、単一であっても複数であってもよく、小磁石３の表
面を鏡面加工する代わりに、小磁石３の表面に鏡を接着
等により貼り付けてもよい。この小磁石３は、約１００
００ガウス程度の残留磁束密度を有している。小磁石３
における鏡面３ｍの裏面には、本発明の形状記憶合金で
あるＮｉ＿Ｔｉからなるトーションバネ５が取り付けら
れている。このトーションバネ５の線径は、約３００μ
ｍであり、長さは約２５ｍｍである。このトーションバ
ネ５は、その上下端を、中央を矩形にくり貫かれた矩形
状のハウジング１に、治具２により固定されている。

【００１４】ハウジング１に対して、トーションバネ５
及び小磁石３を支持する際の方法について説明する。

【００１５】まず、トーションバネ５は、図３に矢印ａ
に示す応力にて引っ張られた状態で、治具２により、ネ
ジ留めでハウジング１に固定される。この応力は、永久
変形臨界応力の約半分に設定されている。そして、この
ように固定されたトーションバネ５のほぼ中央付近に、
上述した小磁石３が、接着剤にて固定される。

【００１６】また、ハウジング１の後面には、本発明の
磁界発生手段としてのコイル７が設けられている。この
コイル７は、円筒状のコア６の周囲に３００ターン／ｃ
ｍの密度の巻き線を設けたものであり、コア６に形成さ
れたネジ孔８及びハウジング１に形成された孔４を介し
てハウジング１にネジ止めされている。このコイル７の
巻き線の両端には、交番パルス電流発生器９が接続され
ており、５Ｖで１００ｍＡ程度の電流をコイル７に流す
ことができる。つまり、このコイルに前記電流を流すこ
とにより、３００［ターン／ｃｍ］×１００［ｍＡ］＝
３０００［Ａ／ｍ］の交番磁界を与えることができる。
そして、交番パルス電流発生器９により所定の矩形波電
流をコイル７に印加することにより、後述するメカニズ
ムにて小磁石３が共振し、図示しない光源から発せられ
て小磁石３の鏡面３ｍに入射したレーザビーム１０が、
所定の走査角にて走査されるのである。

【００１７】ところで、本実施形態におけるトーション
バネ５の材質は、上述したように形状記憶合金の一種で
あるＮｉ＿Ｔｉ合金であり、この実施の形態では、所定
のテンションを与え、図３に矢印ａで示すマルテンサイ
ト相の状態でハウジング１に取り付けられている。この
形状記憶合金は、応力及び温度に応じて様々な状態をと
るので、以下、図２及び図４を参照して形状記憶合金の
相変態を中心に説明する。

【００１８】図２は、形状記憶合金の温度及び応力に対
する相変態を表す図である。一般に、形状記憶合金は、
図２に示す逆変態開始温度Ａｓ点及び逆変態終了温度Ａ
ｆ点を境に形状記憶領域と超弾性領域に分かれる。逆変
態開始温度Ａｓ点以下で使用する場合は、いわゆる形状
記憶効果を示し、逆変態終了温度Ａｆ点以上の温度では
超弾性効果を示すものである。変態温度とは、合金がオ
ーステナイト相（図４（ｂ）の（１）の状態及び図２の
γの状態）からマルテンサイト相（図４の（ｂ）の
（２）、（３）の状態及び図２のα，βの状態）へ変化
する温度のことであり、逆変態温度とは、これとは逆
に、マルテンサイト相からオーステナイト相へ変化する
ときの温度である。形状記憶合金におけるマルテンサイ
ト変態は、図２及び図４に示すように、温度によっても
応力によっても起こりうるものである。本実施形態は、
温度によって発生するマルテンサイト相の形状記憶領域
を利用するものである。

【００１９】形状記憶合金の疲労特性を説明するため、
通常の金属材料と形状記憶合金のせん断応力負荷時の変
形における差異を図４の模式図に従って説明する。

【００２０】通常の金属材料の場合、外力としてのせん
断応力が限界以上にかかった場合、図４（ａ）に示すよ
うに原子が隣接にすべり、せん断歪みが発生する。この
場合は、外力を除去しても、エネルギー的に安定してい
るため、歪みが元の状態に戻ることはない。つまり、応
力が繰り返して付加されることにより、この歪みは蓄積
され、最後には一般に金属疲労と呼ばれる破断に至るの
である。

【００２１】一方、形状記憶合金に外力がかかる場合
は、使用温度と逆変態温度（以下、Ａｆ点という）の関
係によって、二通りの場合がある。一方は、Ａｆ点が使
用温度（通常、室温）より低い場合、他方はその逆の場
合である。Ａｆ点が室温以下の場合は、図４（ｂ）に示
すように、応力がかかった場合には応力によって相変態
がおこり、応力誘起マルテンサイト相、すなわち超弾性
領域へと移行する。このとき、形状記憶合金の結晶構造
は変形するが、上述した通常の金属材料の原子のように
隣接にすべることはない。また、外力が除去された場
合、逆変態温度以上のマルテンサイト相（図２のβ）は
エネルギー的に不安定なため、再びオーステナイト相
（図２のγ）に戻ろうとするのである。従って、通常金
属が破壊に至る程度の繰り返し応力が加わったとして
も、形状記憶合金の場合は結晶構造が変わる相変化を起
こすので、破壊に至ることはない。しかしながら、ワイ
ヤーの固定部では、引っ張り張力を保持するため数ｋｇ
ｆの力で締め付けられ、ねじりによるせん断応力が加わ
る前に、すでに数十ｋｇｆ／mm²の圧縮応力がかかって
いる状態にある。このような状態で、さらに大きいせん
断応力が繰り返し加わると、図２に示す永久変形臨界応
力を越え、破断に至ることがあった。

【００２２】一方、Ａｆ点が使用温度（室温）より高い
場合（例えば６０℃）は、室温では常にマルテンサイト
相状態であり、図２のｂ点に示すように、永久変形臨界
応力は非常に高くなる。また、その場合のマルテンサイ
ト相では、図４（ｃ）の（２）に示すように、Ａ，Ｂで
示される兄弟晶が発生している。このＡ、Ｂの境界（双
晶面）は、低応力で移動するため、比較的柔らかく、外
力が加わるとその外力に対して優先方位の兄弟晶Ａが成
長し、その結果せん断変形することになる。外力が除荷
されると、完全には元に復元しないが、本実施形態の場
合はただちに逆方向のトルクが交番磁界によってかかる
ため、完全に元に戻る。すなわち、外力と復元力によっ
て図４の（Ｃ）の（２）と（３）とを往復することにな
る。この場合の負荷とは、小磁石３が交番磁界から受け
る外力とトーションバネ５からの復元力とを合成したも
のとなる。

【００２３】本実施形態は、Ａｆ点を室温以上、例えば
６０℃にした形状記憶合金の、特にマルテンサイト相の
このような性質を巧みに利用したものである。つまり、
図２の矢印ａで示す張力にてトーションバネ５をハウジ
ング１に固定した場合は、従来例と同様に、その固定部
には前記張力及び締め付け力による圧縮応力及びねじり
振動によるせん断応力が加わるが、永久変形臨界応力に
は至らず、破断することはない。

【００２４】また、図２では、便宜上、永久変形臨応力
直線σ_C（ＰＥＲＭ）及び応力誘起変態臨界応力直線σ_C
（ＳＩＭ）を１本の直線で示したが、実際には幅があ
り、特に応力誘起変態臨界応力直線σ_C（ＳＩＭ）にお
いては、マルテンサイト相とオーステナイト相がともに
存在する二相状態である。そのため、本実施形態では、
トーションバネ５に、室温における永久変形臨界応力の
約半分の張力を与え、二相状態から引き離し、完全にマ
ルテンサイト相で動作するように構成している。二相状
態では、横弾性率は温度変化に対して不安定なものとな
るが、完全なマルテンサイト相では安定なものとなる。
Ｃで示す点が本実施形態のトーションバネ５の動作点で
ある。従って、この動作点で共振振動をさせれば、安定
した光走査が得られる。しかも、マルテンサイト相での
弾性率は、オーステナイト相の弾性率よりも小さいた
め、小磁石３は、同じ強さの交番磁界を与えた場合でも
より大きく振動する。

【００２５】また、上述したＡｆ点は、図５に示すよう
に、Ｎｉ濃度や不純物の混入で自由に設計できる。これ
は、他の形状記憶合金においても同様のことがいえる。
Ｎｉ＿Ｔｉ系合金の場合は、Ｎｉ濃度を４９．７％程度
にすると逆変態温度がほぼ６０℃の形状記憶合金が設計
できるのである。

【００２６】さらに、その領域の温度変化における横弾
性率の安定性を示すため、図６にこの合金の弾性率と温
度との関係を示した。

【００２７】図６に示すグラフは、無負荷時つまり張力
０の時の弾性率と温度との関係であり、変態点（二相領
域）では、弾性率は急激に変化するが、マルテンサイト
相、及びオーステナイト相では、安定したほぼ一定値を
とる。つまり、本実施形態のマルテンサイト相で繰り返
しトーションがかかった場合でも、その時の弾性率が周
囲温度（主として室温）の温度変化に対して安定なた
め、トーションバネ５の復元力と外部の交番磁界とによ
って生じる小磁石３の共振振動の周波数も、安定なもの
となる。

【００２８】次に、上述の構成の光走査装置の動作につ
いて説明する。

【００２９】図１に示すように、コイル７に交番パルス
電流を流すと、コイル７の周囲には、図７（ａ）、
（ｂ）に示すように、いわゆる交番磁界Ｈが形成され
る。そして、中心がトーションバネ５に固定され、かつ
コイル７の前方に設置されている小磁石３は、交番磁界
によりＭＨｃｏｓθのトルクを受ける（但し、Ｍは小磁
石３の磁気モーメント、Ｈは磁界の強さ、θはふれ角で
ある）。また、ねじれ角θのときには、トーションバネ
５による復元力ｋθも同時にうける（但し、ｋはトーシ
ョンバネ５のバネ定数である）。さらに、小磁石３が高
速に振動する場合、空気との摩擦抵抗及びトーションバ
ネ５内部の摩擦抵抗等によって、ｄθ／ｄｔに比例した
減衰力も受けることになる。そして、前記トルクが周期
的（角振動数ω）に加わると、小磁石３はねじり振動を
始める。この振動系を方程式で表すと下に示す式とな
る。

【００３０】Ｉ・ｄ²θ／ｄｔ²＋Ｃ・ｄθ／ｄｔ＋ｋ・
θ＝Ｍ・Ｈ・ｃｏｓωｔ但し θ：ねじれ角Ｉ：小磁石の慣性モーメントＣ：減衰係数ｋ：バネ定数Ｍ：磁気モーメントＨ：磁界の強さ ω：交番電流または交番磁界の周波数ｔ：時間これは、減衰振動系に強制力が加わった場合の方程式
で、その一般解は下に示す式で表される。

【００３１】θ＝ＭＨ／Ｉ［（ω₀ ²−ω²）²＋４μ
²ω²］^ー1/2・ｃｏｓ（ωｔ−α）ｔａｎα＝２μω／ω₀ ²−ω² μ＝Ｃ／２Ｉ但しＩ：小磁石の慣性モーメントＭ：磁気モーメントＨ：磁界の強さＣ：減衰係数 ω₀：振動系の固有振動数（＝（ｋ／ｍ）^1/2 ） α：位相遅れ角つまり電流の周波数ωと、小磁石３とトーションバネ５
とからなる機械系の固有振動数ω₀とが一致した場合
に、いわゆる共振状態となり、最大のふれ角になるので
ある。本実施形態の場合、コイル７にかける電圧を５Ｖ
とし、巻き線に流れる電流を約１００ｍＡとすると、振
動周波数約４００Ｈｚで共振し、小磁石３のふれ角は約
４０度となる。すなわち、小磁石３の表面に形成された
鏡面３ｍで反射されたレーザビーム１０は、走査角約８
０度で走査されるのである。

【００３２】以上説明したように、このような簡単な構
成により、走査角が大きく、動作の安定した光走査装置
を提供することが可能となった。

【００３３】上述した実施形態は、光走査装置を実現し
た一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない限り、様々な
変形を行うことができる。

【００３４】例えば、前記実施形態では、形状記憶合金
をＮｉ＿Ｔｉ合金を用いて実現したが、Ａｇ＿Ｃｄ、Ａ
ｕ＿Ｃｄ、Ｃｕ＿Ｓｎ、Ｃｕ＿Ａｌ＿Ｎｉ、Ｎｉ＿Ａ
ｌ、Ｆｅ＿Ｐｔ等熱弾性型マルテンサイト変態を起こす
形状記憶合金ならば、いずれを使用しても実施できるの
である。

【００３５】また、前記実施形態では、走査角８０度、
振動周波数４００Ｈｚを例にとって説明したが、前記合
金の線径、長さ、小磁石の質量等を変えることによって
さまざまな周波数の光走査装置を実現することができ
る。例えば、振動周波数１ｋＨｚの走査装置を製作する
場合を考える。一般に、共振周波数ω₀が（ｋ／ｍ）^1/2
に比例し、ｋがφ⁴（φ：線径）に比例することから、
φの２乗が共振周波数ω₀に比例することになる。上述
の例ではφ＝３００μｍで共振周波数４００Ｈｚであっ
たことを考慮に入れれば、おおよそφ＝４８０μｍの形
状記憶合金を上述した実施形態と同様な条件で用いれ
ば、およそ１ｋＨｚの光走査装置を製作することができ
る。

【００３６】さらに、前記実施形態では、約１００００
ガウスの残留磁束密度をもつ小磁石３に、３０００Ａ／
ｍの交番磁界（３００ターン／ｃｍ×１００ｍＡ）を与
え、走査角８０度の光走査装置を実現した。つまり、レ
ーザビームプリンタの光走査装置として使用する際に
は、数百ｍＡ程度の電流、数千ガウス程度の磁束密度が
最も実用的である。ところで、上述した式によれば、振
れ角θの大きさは、係数（ＭＨ／Ｉ）に大きく依存して
おり、様々な強さ（磁気モーメントＭ）の小磁石３を用
いることにより、あるいは、様々な振幅の磁界（Ｈ＝ｎ
ｉ；ｎはコイル７の巻き数，ｉは電流）を与えることに
より、光走査装置を適用する製品に応じた所望の振れ角
θを有する光走査装置を実現することが可能となる。具
体的には、コイル７に流す電流値あるいはコイル７の巻
き数を変化させることにより、容易に磁界の強さを変化
させることができ、それにより振れ角θを変化させるこ
とができる。

【００３７】また、前記実施形態では、便宜上、コイル
７の前面にトーションバネ５及び小磁石３を配置した
が、コイル７の周辺であって交番磁界が小磁石３の磁気
モーメントＭと略直交する方向に発生する箇所ならば、
どこに配置してもよい。

【００３８】さらに、前記実施形態では、走査幅を最大
にするため、コイル７に流す電流波形を矩形波とした
が、走査幅に余裕があれば、ＳＩＮ波、三角波等の周期
波形でもよい。

【００３９】また、前記実施形態では、コイル７に流す
電流を最小限に止めるために、共振現象を利用して光走
査装置を構成したが、電力に余裕があるならば、共振点
をはずして光走査装置を駆動しても機能上問題はないの
である。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の請求項１に記載の光走査装置によれば、表面に鏡
面が形成された磁石を形状記憶合金からなるトーション
バネに支持しつつ、その磁石の近傍に磁界を発生させる
磁界発生手段を配置することにより、磁界の作用に伴っ
て磁石に共振ねじれ振動を発生させ、その振動により鏡
面にて反射された光ビームを走査させているので、極め
て簡単な構造で走査角の広い光走査装置を低コストで製
作することができる。また、特に本発明では、このトー
ションバネに形状記憶合金を用いており、通常の金属に
比べて疲労限を非常に高く設定することができるので、
長寿命な光走査装置を提供することができる。

【００４１】また、請求項２に記載の光走査装置によれ
ば、トーションバネとして用いる形状記憶合金の逆変態
温度を室温以上に設定し、温度によって発生するマルテ
ンサイト相を用いているので、従来の応力誘起によるマ
ルテンサイト相に比べて、疲労限を高く設定できる。従
って、応力が集中するトーションバネの固定部でも、破
断することがない、極めて長寿命な光走査装置を提供す
ることができる。

【００４２】さらに、請求項３に記載の光走査装置によ
れば、トーションバネとしての形状記憶合金に所定の張
力を与えることにより、弾性率の安定したマルテンサイ
ト相を使用しているので、共振周波数が安定し、光ビー
ムの走査の精度を向上させることができる。従って、安
定して光ビームを走査させることができる。

【００４３】また、請求項４に記載の光走査装置によれ
ば、磁界発生手段を、前記ハウジングから着脱分離可能
としたので、両者を自由な位置関係で配置することがで
きる。従って、この光走査装置を搭載する事務機器等を
よりコンパクトに製作することができる。

【００４４】また、請求項５に記載の光走査装置によれ
ば、磁界発生手段がコイルを有しており、また、そのコ
イルに加えられる電流波形を矩形波としたので、トーシ
ョンバネの復元力が最大になるまで小磁石にトルクを与
えることができ、走査幅を最大限に大きくすることがで
きる。また、コイルに流す電流値に応じて磁界の大きさ
を変えることができるので、電流値を変化させることに
より走査角が可変となり、多様な種類の装置に対して光
走査装置を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の光走査装置の構成を示す斜視図で
ある。

【図２】本実施形態に用いた形状記憶合金の温度及び応
力に対する相変態を表す図である。

【図３】本実施形態に用いた形状記憶合金の応力−歪み
特性を表す図である。

【図４】本実施形態に用いた形状記憶合金の相変態によ
るせん断歪みと、一般金属のせん断歪みを表す模式図で
ある。

【図５】本実施形態に用いた形状記憶合金の変態点とＮ
ｉ濃度との関係を表す図である。

【図６】本実施形態に用いた形状記憶合金の弾性係数の
温度特性を表す図である。

【図７】本実施形態に用いた小磁石が交番磁界からトル
クを受ける模式図である。

【図８】トーションバネとして逆変態温度が室温以下で
ある超弾性ワイヤーを利用した従来の光走査装置の構成
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ハウジング３小磁石３ｍ鏡面５トーションバネ７コイル９パルス電流発生器１０レーザビーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トーションバネをハウジングに張設支持
し、そのトーションバネの中間部に固定的に支持された
磁石を、磁界発生手段により形成される磁界の作用によ
り前記トーションバネを軸線として振動させ、その磁石
にともなって形成された鏡面を振動させて、光源より発
せられる光ビームをその鏡面に入射させることにより、
前記鏡面の振動に基づいて前記光ビームを走査させる光
走査装置において、前記トーションバネは、形状記憶合金からなることを特
徴とする光走査装置。
【請求項２】前記トーションバネは、その逆変態温度
が室温以上であるＮｉ＿Ｔｉ系、Ｃｕ＿Ｚｎ系等の形状
記憶合金からなることを特徴とする請求項１に記載の光
走査装置。
【請求項３】前記トーションバネは、所定の張力を与
えた状態で前記ハウジングに固定したことを特徴とする
請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】前記磁界発生手段は、前記ハウジングか
ら着脱分離可能であることを特徴とする請求項１に記載
の光走査装置。
【請求項５】前記磁界発生手段は、コア部材に電線を
巻き付けて構成されたコイルとそのコイルに所定の周期
電流を流すための電源とからなり、その周期電流の波形
を矩形波としたことを特徴とする請求項１に記載の光走
査装置。