JPH09329758A - 光走査装置及びその製造方法 - Google Patents
光走査装置及びその製造方法Info
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- JPH09329758A JPH09329758A JP14917496A JP14917496A JPH09329758A JP H09329758 A JPH09329758 A JP H09329758A JP 14917496 A JP14917496 A JP 14917496A JP 14917496 A JP14917496 A JP 14917496A JP H09329758 A JPH09329758 A JP H09329758A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 極めて耐久性に優れ、且つ作製の容易な光走
査装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 トーションバネ5は、両端部にハウジン
グ固定部12を、前記中央部に平面状の磁石取付部13
をそれぞれ備え、その磁石取付部13の一側面に前記磁
石3を取り付け、且つ他側面にミラー15を設けてい
る。前記トーションバネ5は、前記ハウジング固定部1
2においてハウジング1に支持され、且つ光源31から
出射されたレーザー光10を反射させるミラー3と磁石
15とは前記磁石取付部13において揺動可能に支持さ
れる。
査装置及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 トーションバネ5は、両端部にハウジン
グ固定部12を、前記中央部に平面状の磁石取付部13
をそれぞれ備え、その磁石取付部13の一側面に前記磁
石3を取り付け、且つ他側面にミラー15を設けてい
る。前記トーションバネ5は、前記ハウジング固定部1
2においてハウジング1に支持され、且つ光源31から
出射されたレーザー光10を反射させるミラー3と磁石
15とは前記磁石取付部13において揺動可能に支持さ
れる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープリン
タ、バーコードリーダー、レーザースキャンマイクロメ
ーター等の事務機器、計測機に使用される光走査装置及
びその製造方法に関する。
タ、バーコードリーダー、レーザースキャンマイクロメ
ーター等の事務機器、計測機に使用される光走査装置及
びその製造方法に関する。
【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は、例え
ば図7に示す構成を有する光走査装置が知られている。
させるためのコイルを備えた光走査装置としては、例え
ば図7に示す構成を有する光走査装置が知られている。
【0003】前記従来の光走査装置では、図7に示すよ
うに、形状記憶合金ワイヤ等からなるトーションバネ5
0が、適当な張力で引っ張られた状態でハウジング1に
対して固定治具52によって固定されている。トーショ
ンバネ50のほぼ中央に、磁石の少なくとも片面に鏡面
加工された磁石付きミラー53が、図示しない接着剤で
固定されている。
うに、形状記憶合金ワイヤ等からなるトーションバネ5
0が、適当な張力で引っ張られた状態でハウジング1に
対して固定治具52によって固定されている。トーショ
ンバネ50のほぼ中央に、磁石の少なくとも片面に鏡面
加工された磁石付きミラー53が、図示しない接着剤で
固定されている。
【0004】一方、コア6にはコイル7が巻き付けられ
ている。コイル7は、コア6に設けられたネジ孔8及
び、ハウジング1に設けられた孔4を通して、ネジによ
ってハウジング1に固定されている。そして、パルス電
流発生器9より所定の電流をコイルに流すと交番磁界が
発生し、磁石付きミラー53が振動する。図示しない光
源より発射されたレーザー光10は磁石付きミラー53
によって反射され、磁石付きミラー53が共振すること
により、図示しない被走査面に走査されるのである。
ている。コイル7は、コア6に設けられたネジ孔8及
び、ハウジング1に設けられた孔4を通して、ネジによ
ってハウジング1に固定されている。そして、パルス電
流発生器9より所定の電流をコイルに流すと交番磁界が
発生し、磁石付きミラー53が振動する。図示しない光
源より発射されたレーザー光10は磁石付きミラー53
によって反射され、磁石付きミラー53が共振すること
により、図示しない被走査面に走査されるのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光走査装置は、磁石付きミラー53をトーションバネ5
0に接着剤等で固定しているため、駆動中に徐々に両者
の固着力が低下し、ついには磁石付きミラーの空転ある
いは脱落に至り、装置の耐久性を著しく低下させる原因
となっていた。また、この磁石付きミラー53は磁石の
少なくとも一面を機械的に鏡面研磨加工して作製される
のであるが、研磨加工時に切り粉が研磨面に付着して新
たに傷を発生させる等の理由で鏡面仕上げが非常に困難
であるという問題があった。
光走査装置は、磁石付きミラー53をトーションバネ5
0に接着剤等で固定しているため、駆動中に徐々に両者
の固着力が低下し、ついには磁石付きミラーの空転ある
いは脱落に至り、装置の耐久性を著しく低下させる原因
となっていた。また、この磁石付きミラー53は磁石の
少なくとも一面を機械的に鏡面研磨加工して作製される
のであるが、研磨加工時に切り粉が研磨面に付着して新
たに傷を発生させる等の理由で鏡面仕上げが非常に困難
であるという問題があった。
【0006】本発明の光走査装置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、極めて耐久性に優
れ、且つ作製の容易な光走査装置及びその製造方法を提
供することを目的とする。
決するためになされたものであり、極めて耐久性に優
れ、且つ作製の容易な光走査装置及びその製造方法を提
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、両端部がハ
ウジングに支持され、且つ中央部が光源から出射された
光ビームを反射させる反射部と磁石とを揺動可能に支持
する弾性部材を備えたものを対象として、特に、前記弾
性部材は、前記両端部に前記ハウジングに支持される固
定部を、前記中央部に平面状の磁石取付部をそれぞれ備
え、その磁石取付部の一側面に前記磁石を取り付け、且
つ他側面に反射部を設けている。従って、前記弾性部材
は、前記固定部においてハウジングに確実に固定され
る。また、前記磁石は前記磁石取付部の一側面において
強い固着力で確実に取り付けられ、駆動時において前記
磁石が脱落することがない。一方、他側面に反射部を設
けているので前記磁石とは別体で反射部を設けることが
でき、前記磁石を鏡面研磨加工する必要がなく、反射部
を容易に形成することができる。
に本発明の請求項1に記載の光走査装置は、両端部がハ
ウジングに支持され、且つ中央部が光源から出射された
光ビームを反射させる反射部と磁石とを揺動可能に支持
する弾性部材を備えたものを対象として、特に、前記弾
性部材は、前記両端部に前記ハウジングに支持される固
定部を、前記中央部に平面状の磁石取付部をそれぞれ備
え、その磁石取付部の一側面に前記磁石を取り付け、且
つ他側面に反射部を設けている。従って、前記弾性部材
は、前記固定部においてハウジングに確実に固定され
る。また、前記磁石は前記磁石取付部の一側面において
強い固着力で確実に取り付けられ、駆動時において前記
磁石が脱落することがない。一方、他側面に反射部を設
けているので前記磁石とは別体で反射部を設けることが
でき、前記磁石を鏡面研磨加工する必要がなく、反射部
を容易に形成することができる。
【0008】また、請求項2に記載の光走査装置は、前
記反射部が、前記磁石取付部の前記磁石が取り付けられ
る面とは反対側の面を鏡面加工したものである。従っ
て、前記磁石を鏡面研磨加工する必要がなく、また、別
体で反射部を形成して前記反対側の面に取り付ける必要
がない。
記反射部が、前記磁石取付部の前記磁石が取り付けられ
る面とは反対側の面を鏡面加工したものである。従っ
て、前記磁石を鏡面研磨加工する必要がなく、また、別
体で反射部を形成して前記反対側の面に取り付ける必要
がない。
【0009】また、請求項3に記載の光走査装置の製造
方法は、両端部がハウジングに支持され、且つ中央部が
光源から出射された光ビームを反射させる反射部と磁石
とを揺動可能に支持する弾性部材を備えた光走査装置の
製造方法であって、特に、弾性を有する薄板上に、前記
弾性部材の平面形状に対応するレジスト層を形成し、そ
のレジスト層が形成されていない部分を電解研磨法によ
って溶解させて、前記両端部に前記ハウジングに支持さ
れる固定部を、前記中央部に前記磁石取付部をそれぞれ
形成し、その後に、前記磁石取付部の一側面に反射部を
設けるとともに、他側面に磁石を接着固定する。従っ
て、前記弾性を有する薄板のレジスト層が形成されてい
ない部分を均一に溶解し、電解研磨法により前記固定部
及び前記磁石取付部を高い精度で、且つ容易に形成し、
さらに前記磁石取付部の一側面に前記反射部を設け、且
つ他側面に確実に磁石を取り付けることができる。
方法は、両端部がハウジングに支持され、且つ中央部が
光源から出射された光ビームを反射させる反射部と磁石
とを揺動可能に支持する弾性部材を備えた光走査装置の
製造方法であって、特に、弾性を有する薄板上に、前記
弾性部材の平面形状に対応するレジスト層を形成し、そ
のレジスト層が形成されていない部分を電解研磨法によ
って溶解させて、前記両端部に前記ハウジングに支持さ
れる固定部を、前記中央部に前記磁石取付部をそれぞれ
形成し、その後に、前記磁石取付部の一側面に反射部を
設けるとともに、他側面に磁石を接着固定する。従っ
て、前記弾性を有する薄板のレジスト層が形成されてい
ない部分を均一に溶解し、電解研磨法により前記固定部
及び前記磁石取付部を高い精度で、且つ容易に形成し、
さらに前記磁石取付部の一側面に前記反射部を設け、且
つ他側面に確実に磁石を取り付けることができる。
【0010】また、請求項4に記載の光走査装置の製造
方法は、前記反射部を、前記磁石取付部の前記磁石が取
り付けられる面とは反対側の面にミラーを接着固定して
形成する。従って、前記磁石を鏡面研磨加工する必要が
なく、別体で作製したミラーにより容易に前記反射部を
形成することができる。
方法は、前記反射部を、前記磁石取付部の前記磁石が取
り付けられる面とは反対側の面にミラーを接着固定して
形成する。従って、前記磁石を鏡面研磨加工する必要が
なく、別体で作製したミラーにより容易に前記反射部を
形成することができる。
【0011】また、請求項5に記載の光走査装置の製造
方法は、前記反射部を、前記磁石取付部の前記磁石が取
り付けられる面とは反対側の面を電解研磨法により鏡面
加工して形成する。従って、前記磁石を鏡面研磨加工す
る必要がなく、また、ミラーを別体で作製し接着固定す
る必要もなく、容易に精度の高い反射部を形成すること
ができる。
方法は、前記反射部を、前記磁石取付部の前記磁石が取
り付けられる面とは反対側の面を電解研磨法により鏡面
加工して形成する。従って、前記磁石を鏡面研磨加工す
る必要がなく、また、ミラーを別体で作製し接着固定す
る必要もなく、容易に精度の高い反射部を形成すること
ができる。
【0012】また、請求項6に記載の光走査装置の製造
方法は、前記薄板として、形状記憶合金を用いている。
従って、極めて弾性的に優れ、且つ耐久性に優れた光走
査装置を製造することができる。
方法は、前記薄板として、形状記憶合金を用いている。
従って、極めて弾性的に優れ、且つ耐久性に優れた光走
査装置を製造することができる。
【0013】また、請求項7に記載の光走査装置の製造
方法は、前記形状記憶合金が、TiーNi系形状記憶合
金であり、前記電解研磨法は、過塩素酸・酢酸溶液を電
解研磨液として用いている。従って、TiーNi系形状
記憶合金によって構成される薄板のレジスト層が形成さ
れていない部分を、過塩素酸・酢酸溶液により均一に溶
解し、極めて弾性的に優れ、且つ耐久性に優れた光走査
装置を製造することができる。
方法は、前記形状記憶合金が、TiーNi系形状記憶合
金であり、前記電解研磨法は、過塩素酸・酢酸溶液を電
解研磨液として用いている。従って、TiーNi系形状
記憶合金によって構成される薄板のレジスト層が形成さ
れていない部分を、過塩素酸・酢酸溶液により均一に溶
解し、極めて弾性的に優れ、且つ耐久性に優れた光走査
装置を製造することができる。
【0014】
【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。
て図面を参照して説明する。
【0015】図1は、本発明の第一の実施の形態の光走
査装置に用いられるトーションバネ5の構成を示す図で
ある。このトーションバネ5は厚さ約0.2mmのTi
ーNi系形状記憶合金からなり、バネ部11、ハウジン
グ固定部12及び磁石取付部13からなる。バネ部11
は幅0.1〜0.6mm程度であり、トーションバネ5
両端部に設けられたハウジング固定部12はバネ部11
より大きく形成されており、ハウジングに固定するため
のネジ止め用の孔が設けられている。そして、トーショ
ンバネ5のほぼ中央には、磁石取付部13が設けられて
いる。この磁石取付部13の寸法は、取り付けられる磁
石3の寸法とほぼ同じであり、縦3mm、横6mm程度
である。尚、トーションバネ5は、本発明の弾性部材を
構成するものである。
査装置に用いられるトーションバネ5の構成を示す図で
ある。このトーションバネ5は厚さ約0.2mmのTi
ーNi系形状記憶合金からなり、バネ部11、ハウジン
グ固定部12及び磁石取付部13からなる。バネ部11
は幅0.1〜0.6mm程度であり、トーションバネ5
両端部に設けられたハウジング固定部12はバネ部11
より大きく形成されており、ハウジングに固定するため
のネジ止め用の孔が設けられている。そして、トーショ
ンバネ5のほぼ中央には、磁石取付部13が設けられて
いる。この磁石取付部13の寸法は、取り付けられる磁
石3の寸法とほぼ同じであり、縦3mm、横6mm程度
である。尚、トーションバネ5は、本発明の弾性部材を
構成するものである。
【0016】次に、本実施の形態の光走査装置の構成を
図2に示す。前記構成を有するトーションバネ5が、適
当な張力で引っ張られた状態でハウジング固定部12に
おいて固定治具2によってハウジング1に固定されてい
る。トーションバネ5は、上述したように厚さ約0.2
mmのTiーNi系形状記憶合金からなり、バネ部1
1、ハウジング固定部12及び磁石取付部13からな
る。トーションバネ5のほぼ中央の磁石取付部13の一
面には、磁石3が図示しない接着剤で固定されている。
磁石3には、Ni−Co系合金またはSm−Co系合金
等が用いられ、その大きさは縦3mm、横6mm、厚さ
0.3mm程度である。さらに、磁石取付部13の他の
一面には前記磁石3と同程度の大きさのミラー15が接
着固定されている。尚、ミラー15は本発明の反射部を
構成するものである。
図2に示す。前記構成を有するトーションバネ5が、適
当な張力で引っ張られた状態でハウジング固定部12に
おいて固定治具2によってハウジング1に固定されてい
る。トーションバネ5は、上述したように厚さ約0.2
mmのTiーNi系形状記憶合金からなり、バネ部1
1、ハウジング固定部12及び磁石取付部13からな
る。トーションバネ5のほぼ中央の磁石取付部13の一
面には、磁石3が図示しない接着剤で固定されている。
磁石3には、Ni−Co系合金またはSm−Co系合金
等が用いられ、その大きさは縦3mm、横6mm、厚さ
0.3mm程度である。さらに、磁石取付部13の他の
一面には前記磁石3と同程度の大きさのミラー15が接
着固定されている。尚、ミラー15は本発明の反射部を
構成するものである。
【0017】一方、コア6が磁石3に対向するように配
置されている。コア6にはコイル7が巻き付けられてお
り、例えば300ターンほど巻かれている。コイル7
は、コア6に設けられたネジ孔8、及びハウジング1に
設けられた孔4を通して図示しないネジによってハウジ
ング1に固定されている。パルス電流発生器9により、
例えば3Vで100mA程度の電流をコイル7に流すと
交番磁界が発生し、磁石3が振動する。同時にその背面
に固定されたミラー15も振動する。ミラー15に対向
するように配置された光源31より発射されたレーザー
光10はミラー15によって反射され、磁石3とともに
ミラー15も共振することにより被走査面32に走査さ
れるのである。尚、レーザー光10は本発明の光ビーム
を構成するものである。
置されている。コア6にはコイル7が巻き付けられてお
り、例えば300ターンほど巻かれている。コイル7
は、コア6に設けられたネジ孔8、及びハウジング1に
設けられた孔4を通して図示しないネジによってハウジ
ング1に固定されている。パルス電流発生器9により、
例えば3Vで100mA程度の電流をコイル7に流すと
交番磁界が発生し、磁石3が振動する。同時にその背面
に固定されたミラー15も振動する。ミラー15に対向
するように配置された光源31より発射されたレーザー
光10はミラー15によって反射され、磁石3とともに
ミラー15も共振することにより被走査面32に走査さ
れるのである。尚、レーザー光10は本発明の光ビーム
を構成するものである。
【0018】次に、本発明の第二の実施の形態の光走査
装置を図3に示す。尚、前記第一の実施の形態と同一の
部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。
装置を図3に示す。尚、前記第一の実施の形態と同一の
部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。
【0019】第二の実施の形態の光走査装置は、トーシ
ョンバネ5の磁石取付部13において、前記磁石3を取
り付ける面とは反対側の面を鏡面研磨加工し反射部15
aとして形成したものである。尚、反射部15aは、通
常の機械研磨により形成することが可能であるが、後述
する電解研磨法によって形成することも可能である。こ
のように磁石取付部13自体を反射部として加工すれ
ば、ミラー15を別途作製して前記磁石取付部13に接
着固定する必要がないという利点がある。
ョンバネ5の磁石取付部13において、前記磁石3を取
り付ける面とは反対側の面を鏡面研磨加工し反射部15
aとして形成したものである。尚、反射部15aは、通
常の機械研磨により形成することが可能であるが、後述
する電解研磨法によって形成することも可能である。こ
のように磁石取付部13自体を反射部として加工すれ
ば、ミラー15を別途作製して前記磁石取付部13に接
着固定する必要がないという利点がある。
【0020】次に、前記トーションバネ5を電解研磨法
によって製造する方法について図4を用いて説明する。
によって製造する方法について図4を用いて説明する。
【0021】まず、図4(a)に示すように厚さ約0.
2mm程度のTiーNi系形状記憶合金板21(以下、
合金板21と略記する)上に所望のトーションバネ5と
同じ寸法形状となるようにレジスト層22を形成する。
尚、レジスト層22は図中網掛けにて示した部分であ
る。さらに、電解研磨で電圧を印加するためのリード線
23を取り付け、その取り付け部分にも前記レジスト層
22形成部分と連続するようにレジスト層22を塗布す
る。リード線23は合金板21全体を均一に電解研磨す
るためにはできる限り多数設けたほうがよいが、少なく
とも1箇所あれば電解研磨を行うことは可能である。ま
た、リード線23を取り付ける位置も特に限定されるも
のではない。図4では、便宜上2箇所のハウジング固定
部に対応する位置にリード線23を設けた一例を図示し
た。レジスト層22は図4(a)では合金板21の片面
しか図示していないが、実際は合金板21の表裏両面の
同じ位置に形成されている。尚、合金板21は、本発明
の薄板を構成するものである。
2mm程度のTiーNi系形状記憶合金板21(以下、
合金板21と略記する)上に所望のトーションバネ5と
同じ寸法形状となるようにレジスト層22を形成する。
尚、レジスト層22は図中網掛けにて示した部分であ
る。さらに、電解研磨で電圧を印加するためのリード線
23を取り付け、その取り付け部分にも前記レジスト層
22形成部分と連続するようにレジスト層22を塗布す
る。リード線23は合金板21全体を均一に電解研磨す
るためにはできる限り多数設けたほうがよいが、少なく
とも1箇所あれば電解研磨を行うことは可能である。ま
た、リード線23を取り付ける位置も特に限定されるも
のではない。図4では、便宜上2箇所のハウジング固定
部に対応する位置にリード線23を設けた一例を図示し
た。レジスト層22は図4(a)では合金板21の片面
しか図示していないが、実際は合金板21の表裏両面の
同じ位置に形成されている。尚、合金板21は、本発明
の薄板を構成するものである。
【0022】次に、図4(b)に示すように前記レジス
ト層22が形成された合金板21を電解研磨液27中に
配置し、合金板21が陽極となるようにリード線23を
直流電源24に接続する。そして、合金板21の表裏各
面に対向するように少なくとも2枚の陰極板25を配置
し、直流電源24の陰極側に接続する。陰極板25は白
金板またはステンレス板を用いる。なお、陰極板25は
浴槽26の側壁全体を覆うように配置できれば望まし
い。電解研磨液27には過塩素酸・酢酸溶液が用いら
れ、その組成は例えば5%過塩素酸・95%酢酸であ
る。この状態で直流電源24より所定の電圧を印加する
と合金板21上のレジスト層22が形成されていない部
分が徐々に溶解し、最終的に図4(c)に示すようにレ
ジスト層22を形成した部分及びリード線23のみが残
存する。印加する電圧は5〜30Vで、例えば20Vの
電圧を印加すると2〜3時間程度で所望の形状になる。
ト層22が形成された合金板21を電解研磨液27中に
配置し、合金板21が陽極となるようにリード線23を
直流電源24に接続する。そして、合金板21の表裏各
面に対向するように少なくとも2枚の陰極板25を配置
し、直流電源24の陰極側に接続する。陰極板25は白
金板またはステンレス板を用いる。なお、陰極板25は
浴槽26の側壁全体を覆うように配置できれば望まし
い。電解研磨液27には過塩素酸・酢酸溶液が用いら
れ、その組成は例えば5%過塩素酸・95%酢酸であ
る。この状態で直流電源24より所定の電圧を印加する
と合金板21上のレジスト層22が形成されていない部
分が徐々に溶解し、最終的に図4(c)に示すようにレ
ジスト層22を形成した部分及びリード線23のみが残
存する。印加する電圧は5〜30Vで、例えば20Vの
電圧を印加すると2〜3時間程度で所望の形状になる。
【0023】そして、最後にリード線23及びその延長
する不要部分を切断除去し、さらにレジスト層22を除
去すれば図1に示すようなトーションバネ5が完成す
る。
する不要部分を切断除去し、さらにレジスト層22を除
去すれば図1に示すようなトーションバネ5が完成す
る。
【0024】また、第二の実施の形態の光走査装置にお
いて、トーションバネ5の磁石取付部13を電解研磨で
鏡面化して反射部15aを形成する場合は、図4(d)
に示すように、トーションバネ形状化された合金板21
上の少なくとも一面のレジスト層22を除去した状態
で、再び図4(b)に示すように合金板21を電解研磨
液27中に前記状態と全く同様に配置する。そして、表
面粗さの程度により異なるが、印加電圧1〜10Vで
0.5〜2時間程度電解研磨を行うと、合金板21の表
面が鏡面化され、反射部15aが完成する。
いて、トーションバネ5の磁石取付部13を電解研磨で
鏡面化して反射部15aを形成する場合は、図4(d)
に示すように、トーションバネ形状化された合金板21
上の少なくとも一面のレジスト層22を除去した状態
で、再び図4(b)に示すように合金板21を電解研磨
液27中に前記状態と全く同様に配置する。そして、表
面粗さの程度により異なるが、印加電圧1〜10Vで
0.5〜2時間程度電解研磨を行うと、合金板21の表
面が鏡面化され、反射部15aが完成する。
【0025】尚、前記製造方法は、その要旨を逸脱しな
い範囲において、種々の変更を加えることができる。
い範囲において、種々の変更を加えることができる。
【0026】例えば、電解研磨液27の組成は自由に変
更可能でり、また、必要であれば液を加熱し、30〜5
0℃程度で実施すれば合金板21の溶解速度が増す。ま
た、電解研磨液27に適当な攪拌を与えたり、合金板2
1に揺動、振動、回転等を与えれば、より均一に合金板
21を溶解でき、ひいては精度よくトーションバネを作
製することができるのである。
更可能でり、また、必要であれば液を加熱し、30〜5
0℃程度で実施すれば合金板21の溶解速度が増す。ま
た、電解研磨液27に適当な攪拌を与えたり、合金板2
1に揺動、振動、回転等を与えれば、より均一に合金板
21を溶解でき、ひいては精度よくトーションバネを作
製することができるのである。
【0027】さらに、合金板21と陰極板25の配置は
図4(b)に示した配置に限られるものではない。例え
ば、合金板21を液面に対して水平に配置し、その合金
板21と対向するように陰極板25を配置する、すなわ
ち、2枚の陰極板25を浴槽26の底付近と液面付近に
配置してもよいのである。
図4(b)に示した配置に限られるものではない。例え
ば、合金板21を液面に対して水平に配置し、その合金
板21と対向するように陰極板25を配置する、すなわ
ち、2枚の陰極板25を浴槽26の底付近と液面付近に
配置してもよいのである。
【0028】さらに、前記製造方法においては定電位に
よる電解研磨についてその一例を説明したが、これを定
電流にて実施することも可能である。特に、トーション
バネの面積に比べ溶解する部分の面積が大きい場合、定
電流で実施するほうがより精度よくトーションバネを作
製することができる。その定電流条件は合金板21と作
製するトーションバネ5の面積と形状にもよるが、だい
たい電流密度0.5〜5A/dm2程度である。
よる電解研磨についてその一例を説明したが、これを定
電流にて実施することも可能である。特に、トーション
バネの面積に比べ溶解する部分の面積が大きい場合、定
電流で実施するほうがより精度よくトーションバネを作
製することができる。その定電流条件は合金板21と作
製するトーションバネ5の面積と形状にもよるが、だい
たい電流密度0.5〜5A/dm2程度である。
【0029】次に、前記各実施の形態の光走査装置の動
作について説明する。
作について説明する。
【0030】今、コイル7に図2に示すようなパルス電
流を流すと、コイル7前方及び後方には、図5の(a)
及び(b)に示すようにいわゆる交番磁界ができる。そ
して、中心がトーションバネ5に固定され、かつ、その
コイル7前方に設置されている磁石3は、交番磁界によ
りMHcosθのトルクを受ける。(Mは磁石の磁気モ
ーメント、Hは磁界の強さ、θはふれ角)また、ねじれ
角θの場合トーションバネ5による復元力、kθも同時
に受ける(k:バネ定数)。
流を流すと、コイル7前方及び後方には、図5の(a)
及び(b)に示すようにいわゆる交番磁界ができる。そ
して、中心がトーションバネ5に固定され、かつ、その
コイル7前方に設置されている磁石3は、交番磁界によ
りMHcosθのトルクを受ける。(Mは磁石の磁気モ
ーメント、Hは磁界の強さ、θはふれ角)また、ねじれ
角θの場合トーションバネ5による復元力、kθも同時
に受ける(k:バネ定数)。
【0031】さらに、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内部の摩擦抵抗な
どによって、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、磁石3はねじり振動を始める。この振動系を
方程式で表すと数式1になる。
気との摩擦抵抗及びトーションバネ5内部の摩擦抵抗な
どによって、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、磁石3はねじり振動を始める。この振動系を
方程式で表すと数式1になる。
【0032】
【数1】
【0033】これは、減衰振動系に強制力が加わった場
合の方程式で、その一般解は数式2で表される。
合の方程式で、その一般解は数式2で表される。
【0034】
【数2】
【0035】つまり、電流の周波数ωと、磁石3及びト
ーションバネ5からなる機械系の固有振動数ω0が一致
した場合いわゆる共振状態となり、最大のふれ角となる
のである。本実施形態の場合、コイル7にかける電圧3
V、コイル電流約100mAで、約800Hzで磁石3
が共振し、そのふれ角は約50度、すなわち、走査角約
100度で磁石3の背面に取り付けられたミラー15に
よりレーザー光が走査されるのである。
ーションバネ5からなる機械系の固有振動数ω0が一致
した場合いわゆる共振状態となり、最大のふれ角となる
のである。本実施形態の場合、コイル7にかける電圧3
V、コイル電流約100mAで、約800Hzで磁石3
が共振し、そのふれ角は約50度、すなわち、走査角約
100度で磁石3の背面に取り付けられたミラー15に
よりレーザー光が走査されるのである。
【0036】前記実施形態では、走査角約100度、走
査周波数800Hzを例にとって説明したが、前記トー
ションバネの板厚t、磁石の質量mを変えることによっ
て様々な周波数の光走査装置をつくることができる。例
えば、400Hzの光走査装置を製作する場合、周波数
fは(k/m)1/2に比例し、バネ定数kはt3に比例す
ることからtの3/2乗が周波数に比例することにな
る。t=200μmで共振周波数800Hzであったこ
とから、おおよそt=125μmのトーションバネを上
と同様な条件で用いれば、およそ400Hzの光走査装
置を製作することができる。
査周波数800Hzを例にとって説明したが、前記トー
ションバネの板厚t、磁石の質量mを変えることによっ
て様々な周波数の光走査装置をつくることができる。例
えば、400Hzの光走査装置を製作する場合、周波数
fは(k/m)1/2に比例し、バネ定数kはt3に比例す
ることからtの3/2乗が周波数に比例することにな
る。t=200μmで共振周波数800Hzであったこ
とから、おおよそt=125μmのトーションバネを上
と同様な条件で用いれば、およそ400Hzの光走査装
置を製作することができる。
【0037】さらに、数式2の係数MH/Iからわかる
ように、いろいろな強さ(M)の磁石を用いることで、
あるいは様々な振幅の磁界(H=ni、n:コイル巻線
数i:電流)即ち電流iを与えることで、対象となる電
気製品あるいは電子機器に応じて所望の走査角を持つ光
走査装置もつくることができるのである。
ように、いろいろな強さ(M)の磁石を用いることで、
あるいは様々な振幅の磁界(H=ni、n:コイル巻線
数i:電流)即ち電流iを与えることで、対象となる電
気製品あるいは電子機器に応じて所望の走査角を持つ光
走査装置もつくることができるのである。
【0038】また、本発明ではコイル7に流す電流波形
を矩形波とした。なぜなら、図5に示すようにねじれ角
θによって磁石に加えられるトルクはMHcosθとな
り、ちょうど交番磁界Hcosθが磁石の磁気モーメン
トMに作用することになり、θ=ωtとおくと数式1が
成立するからである。
を矩形波とした。なぜなら、図5に示すようにねじれ角
θによって磁石に加えられるトルクはMHcosθとな
り、ちょうど交番磁界Hcosθが磁石の磁気モーメン
トMに作用することになり、θ=ωtとおくと数式1が
成立するからである。
【0039】図6に矩形波電流に伴う磁石のねじれ角θ
の振動の様子を示す。数式(2ー2)より、ω=ω0の
とき、α=90°すなわちθは交番磁界に対して90°
位相遅れとなる。つまり、磁界の切り替わりから90°
遅れたところで磁石のねじれ角θは最大になり、ひいて
はトーションバネ5による復元力kθ(k:バネ定数)
も最大となる。電流波形の各点a、b、c、dはそれぞ
れ磁石3の振動状態(a)、(b)、(c)、(d)に
対応している。矩形波にするとトーションバネ5の復元
力が最大になるまで磁石3にトルクを与えることができ
るので、他の電流波形に比べ走査幅を最大にすることが
できる。しかしながら、走査幅に余裕があればSIN
波、三角波などの周期波形でも十分走査可能である。ま
た、本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本光走査装置を構成した
が、電力に余裕があるなら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。
の振動の様子を示す。数式(2ー2)より、ω=ω0の
とき、α=90°すなわちθは交番磁界に対して90°
位相遅れとなる。つまり、磁界の切り替わりから90°
遅れたところで磁石のねじれ角θは最大になり、ひいて
はトーションバネ5による復元力kθ(k:バネ定数)
も最大となる。電流波形の各点a、b、c、dはそれぞ
れ磁石3の振動状態(a)、(b)、(c)、(d)に
対応している。矩形波にするとトーションバネ5の復元
力が最大になるまで磁石3にトルクを与えることができ
るので、他の電流波形に比べ走査幅を最大にすることが
できる。しかしながら、走査幅に余裕があればSIN
波、三角波などの周期波形でも十分走査可能である。ま
た、本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本光走査装置を構成した
が、電力に余裕があるなら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らかなように本
発明の請求項1に記載の光走査装置は、両端部がハウジ
ングに支持され、且つ中央部が光源から出射された光ビ
ームを反射させる反射部と磁石とを揺動可能に支持する
弾性部材を備えたものを対象として、特に、前記弾性部
材は、前記両端部に前記ハウジングに支持される固定部
を、前記中央部に平面状の磁石取付部をそれぞれ備え、
その磁石取付部の一側面に前記磁石を取り付け、且つ他
側面に反射部を設けている。従って、前記弾性部材は、
前記固定部においてハウジングに確実に固定される。ま
た、前記磁石は前記磁石取付部の一側面において強い固
着力で確実に取り付けられ、駆動時において前記磁石が
脱落することがない。一方、他側面に反射部を設けてい
るので前記磁石とは別体で反射部を設けることができ、
前記磁石を鏡面研磨加工する必要がなく、反射部を容易
に形成することができる。
発明の請求項1に記載の光走査装置は、両端部がハウジ
ングに支持され、且つ中央部が光源から出射された光ビ
ームを反射させる反射部と磁石とを揺動可能に支持する
弾性部材を備えたものを対象として、特に、前記弾性部
材は、前記両端部に前記ハウジングに支持される固定部
を、前記中央部に平面状の磁石取付部をそれぞれ備え、
その磁石取付部の一側面に前記磁石を取り付け、且つ他
側面に反射部を設けている。従って、前記弾性部材は、
前記固定部においてハウジングに確実に固定される。ま
た、前記磁石は前記磁石取付部の一側面において強い固
着力で確実に取り付けられ、駆動時において前記磁石が
脱落することがない。一方、他側面に反射部を設けてい
るので前記磁石とは別体で反射部を設けることができ、
前記磁石を鏡面研磨加工する必要がなく、反射部を容易
に形成することができる。
【0041】また、請求項2に記載の光走査装置は、前
記反射部が、前記磁石取付部の前記磁石が取り付けられ
る面とは反対側の面を鏡面加工したものである。従っ
て、前記磁石を鏡面研磨加工する必要がなく、また、別
体で反射部を形成して前記反対側の面に取り付ける必要
がない。
記反射部が、前記磁石取付部の前記磁石が取り付けられ
る面とは反対側の面を鏡面加工したものである。従っ
て、前記磁石を鏡面研磨加工する必要がなく、また、別
体で反射部を形成して前記反対側の面に取り付ける必要
がない。
【0042】また、請求項3に記載の光走査装置の製造
方法は、両端部がハウジングに支持され、且つ中央部が
光源から出射された光ビームを反射させる反射部と磁石
とを揺動可能に支持する弾性部材を備えた光走査装置の
製造方法であって、特に、弾性を有する薄板上に、前記
弾性部材の平面形状に対応するレジスト層を形成し、そ
のレジスト層が形成されていない部分を電解研磨法によ
って溶解させて、前記両端部に前記ハウジングに支持さ
れる固定部を、前記中央部に前記磁石取付部をそれぞれ
形成し、その後に、前記磁石取付部の一側面に反射部を
設けるとともに、他側面に磁石を接着固定する。従っ
て、前記弾性を有する薄板のレジスト層が形成されてい
ない部分を均一に溶解し、電解研磨法により前記固定部
及び前記磁石取付部を高い精度で、且つ容易に形成し、
さらに前記磁石取付部の一側面に前記反射部を設け、且
つ他側面に確実に磁石を取り付けることができる。
方法は、両端部がハウジングに支持され、且つ中央部が
光源から出射された光ビームを反射させる反射部と磁石
とを揺動可能に支持する弾性部材を備えた光走査装置の
製造方法であって、特に、弾性を有する薄板上に、前記
弾性部材の平面形状に対応するレジスト層を形成し、そ
のレジスト層が形成されていない部分を電解研磨法によ
って溶解させて、前記両端部に前記ハウジングに支持さ
れる固定部を、前記中央部に前記磁石取付部をそれぞれ
形成し、その後に、前記磁石取付部の一側面に反射部を
設けるとともに、他側面に磁石を接着固定する。従っ
て、前記弾性を有する薄板のレジスト層が形成されてい
ない部分を均一に溶解し、電解研磨法により前記固定部
及び前記磁石取付部を高い精度で、且つ容易に形成し、
さらに前記磁石取付部の一側面に前記反射部を設け、且
つ他側面に確実に磁石を取り付けることができる。
【0043】また、請求項4に記載の光走査装置の製造
方法は、前記反射部を、前記磁石取付部の前記磁石が取
り付けられる面とは反対側の面にミラーを接着固定して
形成する。従って、前記磁石を鏡面研磨加工する必要が
なく、別体で作製したミラーにより容易に前記反射部を
形成することができる。
方法は、前記反射部を、前記磁石取付部の前記磁石が取
り付けられる面とは反対側の面にミラーを接着固定して
形成する。従って、前記磁石を鏡面研磨加工する必要が
なく、別体で作製したミラーにより容易に前記反射部を
形成することができる。
【0044】また、請求項5に記載の光走査装置の製造
方法は、前記反射部を、前記磁石取付部の前記磁石が取
り付けられる面とは反対側の面を電解研磨法により鏡面
加工して形成する。従って、前記磁石を鏡面研磨加工す
る必要がなく、また、ミラーを別体で作製し接着固定す
る必要もなく、容易に精度の高い反射部を形成すること
ができる。
方法は、前記反射部を、前記磁石取付部の前記磁石が取
り付けられる面とは反対側の面を電解研磨法により鏡面
加工して形成する。従って、前記磁石を鏡面研磨加工す
る必要がなく、また、ミラーを別体で作製し接着固定す
る必要もなく、容易に精度の高い反射部を形成すること
ができる。
【0045】また、請求項6に記載の光走査装置の製造
方法は、前記薄板として、形状記憶合金を用いている。
従って、極めて弾性的に優れ、且つ耐久性に優れた光走
査装置を製造することができる。
方法は、前記薄板として、形状記憶合金を用いている。
従って、極めて弾性的に優れ、且つ耐久性に優れた光走
査装置を製造することができる。
【0046】また、請求項7に記載の光走査装置の製造
方法は、前記形状記憶合金が、TiーNi系形状記憶合
金であり、前記電解研磨法は、過塩素酸・酢酸溶液を電
解研磨液として用いている。従って、TiーNi系形状
記憶合金によって構成される薄板のレジスト層が形成さ
れていない部分を、過塩素酸・酢酸溶液により均一に溶
解し、極めて弾性的に優れ、且つ耐久性に優れた光走査
装置を製造することができる。
方法は、前記形状記憶合金が、TiーNi系形状記憶合
金であり、前記電解研磨法は、過塩素酸・酢酸溶液を電
解研磨液として用いている。従って、TiーNi系形状
記憶合金によって構成される薄板のレジスト層が形成さ
れていない部分を、過塩素酸・酢酸溶液により均一に溶
解し、極めて弾性的に優れ、且つ耐久性に優れた光走査
装置を製造することができる。
【図1】本発明の第一の実施の形態の光走査装置に用い
られるトーションバネの構成を示す図である。
られるトーションバネの構成を示す図である。
【図2】光走査装置の構成を示す斜視図である。
【図3】第二の実施の形態の光走査装置を示す斜視図で
ある。
ある。
【図4】トーションバネの製造方法を示す説明図であ
る。
る。
【図5】磁石及びミラーが交番磁界からトルクを受ける
模式図である。
模式図である。
【図6】磁石及びミラーが矩形波電流に伴って振動する
様子を示す図である。
様子を示す図である。
【図7】従来の光走査装置の構成を示す斜視図である。
1 ハウジング 3 磁石 5 トーションバネ 11 バネ部 12 ハウジング固定部 13 磁石取付部 15 ミラー 15a反射部 10 レーザー光線 31 光源 21 合金板 22 レジスト層 27 電解研磨液
Claims (7)
- 【請求項1】 両端部がハウジングに支持され、且つ中
央部が光源から出射された光ビームを反射させる反射部
と磁石とを揺動可能に支持する弾性部材を備えた光走査
装置において、 前記弾性部材は、前記両端部に前記ハウジングに支持さ
れる固定部を、前記中央部に平面状の磁石取付部をそれ
ぞれ備え、その磁石取付部の一側面に前記磁石を取り付
け、且つ他側面に反射部を設けたことを特徴とする光走
査装置。 - 【請求項2】 前記反射部は、前記磁石取付部の前記磁
石が取り付けられる面とは反対側の面を鏡面加工したも
の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3】 両端部がハウジングに支持され、且つ中
央部が光源から出射された光ビームを反射させる反射部
と磁石とを揺動可能に支持する弾性部材を備えた光走査
装置の製造方法であって、 弾性を有する薄板上に、前記弾性部材の平面形状に対応
するレジスト層を形成し、そのレジスト層が形成されて
いない部分を電解研磨法によって溶解させて、前記両端
部に前記ハウジングに支持される固定部を、前記中央部
に前記磁石取付部をそれぞれ形成し、 その後に、前記磁石取付部の一側面に反射部を設けると
ともに、他側面に磁石を接着固定することを特徴とする
光走査装置の製造方法。 - 【請求項4】 前記反射部は、前記磁石取付部の前記磁
石が取り付けられる面とは反対側の面にミラーを接着固
定して形成することを特徴とする請求項3に記載の光走
査装置の製造方法。 - 【請求項5】 前記反射部は、前記磁石取付部の前記磁
石が取り付けられる面とは反対側の面を電解研磨法によ
り鏡面加工して形成することを特徴とする請求項3に記
載の光走査装置の製造方法。 - 【請求項6】 前記薄板は、形状記憶合金を用いたこと
を特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の光走査
装置の製造方法。 - 【請求項7】 前記形状記憶合金は、TiーNi系形状
記憶合金であり、 前記電解研磨法は、過塩素酸・酢酸溶液を電解研磨液と
して用いたことを特徴とする請求項6に記載の光走査装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14917496A JPH09329758A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 光走査装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14917496A JPH09329758A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 光走査装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329758A true JPH09329758A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15469424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14917496A Pending JPH09329758A (ja) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 光走査装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09329758A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0365974A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| JP2004018954A (ja) * | 2002-06-17 | 2004-01-22 | Takahisa Deguchi | チタン系金属製品の製造方法及びチタン系金属製品 |
| JP2008547056A (ja) * | 2005-06-24 | 2008-12-25 | シンボル テクノロジーズ, インコーポレイテッド | 引張り、ねじれ屈曲と、該屈曲を用いて光を走査するコンパクトドライブおよび方法 |
| JP2009244798A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Brother Ind Ltd | 光走査装置、画像表示装置及び網膜走査型画像表示装置 |
| JP2010217648A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Seiko Epson Corp | 光学デバイス、光スキャナー及び画像形成装置 |
| JP2014016387A (ja) * | 2012-07-05 | 2014-01-30 | Canon Electronics Inc | 振動装置、光走査装置、映像投影装置および画像形成装置 |
| JP2014021243A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Canon Electronics Inc | 振動素子、光走査装置およびこれを用いた画像形成装置並びに画像投影装置 |
-
1996
- 1996-06-11 JP JP14917496A patent/JPH09329758A/ja active Pending
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