專利名稱：執(zhí)行機(jī)構(gòu)、光掃描器及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影儀、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、光掃描器及圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
例如，作為用于在打印機(jī)等中通過光掃描進(jìn)行描繪的光掃描器，公開有對(duì)光進(jìn)行 二維掃描的光掃描器(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1的光掃描器包括掃描器主體，該掃描器主體包括框狀的 外側(cè)可動(dòng)板、 可繞X軸搖動(dòng)(旋轉(zhuǎn))地軸支承該外側(cè)可動(dòng)板的一對(duì)第一扭桿、被設(shè)置在外側(cè)可動(dòng)板的內(nèi) 側(cè)的內(nèi)側(cè)可動(dòng)板、以及可繞與X軸垂直的Y軸搖動(dòng)地軸支承該內(nèi)側(cè)可動(dòng)板的一對(duì)第二扭桿； 一對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈，分別設(shè)置在外側(cè)可動(dòng)板及內(nèi)側(cè)可動(dòng)板上；以及一對(duì)永久磁鐵，隔著掃描器主 體，相互相對(duì)地設(shè)置。但是，由于這樣的光掃描器通過光掃描器主體以相互對(duì)置的方式設(shè)置有一對(duì)永久 磁鐵，所以，難以實(shí)現(xiàn)光掃描器的小型化。而且，由于分別在外側(cè)可動(dòng)板及內(nèi)側(cè)可動(dòng)板上各 設(shè)置一個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈，所以難以實(shí)現(xiàn)低成本化。專利文獻(xiàn)1 日本特開平8-322227號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題，目的在于提供可實(shí)現(xiàn)低成本化及小型化的、可使可動(dòng)板繞X 軸及與X軸垂直的Y軸中的每個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、光掃描器及圖像形成裝置。通過以下所述的本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)上述目的。根據(jù)本發(fā)明的投影儀，其包括框狀的驅(qū)動(dòng)部件；第一振動(dòng)系統(tǒng)，用于雙支承上述 驅(qū)動(dòng)部件，以便使上述驅(qū)動(dòng)部件可繞X軸旋轉(zhuǎn)；可動(dòng)板，設(shè)置在上述框狀的驅(qū)動(dòng)部件的框的 內(nèi)側(cè)，上述可動(dòng)板包括具有光反射性的光反射部；第二振動(dòng)系統(tǒng)，用于將上述可動(dòng)板雙支承 于上述驅(qū)動(dòng)部件，以便使上述可動(dòng)板可繞與上述X軸垂直的Y軸旋轉(zhuǎn)；永久磁鐵，固定于上 述框狀的驅(qū)動(dòng)部件的上述框；線圈，與上述永久磁鐵相對(duì)地設(shè)置；以及光源，向上述光反射 部照射光。其中，上述永久磁鐵形成長條狀，該長條方向相對(duì)上述X軸和上述Y軸的各軸傾 斜，并且，上述永久磁鐵設(shè)置在離開上述可動(dòng)板的可動(dòng)范圍的位置上，由上述光反射部反射 上述光源的光。由此，可以提供可實(shí)現(xiàn)低成本化及小型化的、可使上述可動(dòng)板繞上述X軸及上述Y 軸中的每個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的投影儀。在本發(fā)明的投影儀中，優(yōu)選方式是，上述光源發(fā)射紅色、藍(lán)色、綠色的激光。在本發(fā)明的投影儀中，優(yōu)選方式是，上述永久磁鐵經(jīng)過上述X軸和上述Y軸的交 點(diǎn)，沿著相對(duì)于上述X軸或者上述Y軸傾斜30 60度的線段設(shè)置上述永久磁鐵。
由此，可以使上述可動(dòng)板極其順利地繞上述X軸及上述Y軸中的每個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在本發(fā)明的投影儀中，優(yōu)選方式是，上述線圈被設(shè)置在上述永久磁鐵的正下面。由此，可以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的省電化及小型化。在本發(fā)明的投影儀中，優(yōu)選方式是，上述可動(dòng)板包括在與上述永久磁鐵相反側(cè)的 面上具有光反射性的光反射部。由此，可用于例如激光打印機(jī)、條形碼閱讀器、激光共聚焦掃描顯微鏡、成像用顯 示器等圖像形成裝置所具備的光學(xué)設(shè)備。


圖1是表示本發(fā)明的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例的立體圖；圖2是圖1中的A-A線的剖面圖；圖3是表示具備如圖1所示的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)單元的電壓施加單元的框圖；圖4是在如圖3所示的第一電壓產(chǎn)生部及第二電壓產(chǎn)生部中產(chǎn)生的電壓的示意 圖；以及圖5是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的概略圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、光掃描器及圖像形成裝置的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn) 行說明。圖1是表示本發(fā)明的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施例的俯視圖，圖2是圖1中的A-A線的 剖面圖，圖3是表示具備如圖1所示的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)單元的框圖，圖4是在如圖3所示的 第一電壓產(chǎn)生部及第二電壓產(chǎn)生部中產(chǎn)生的電壓的示意圖。此外，下面，為了便于說明，將 圖1中紙面的讀者側(cè)稱為“上”，將圖1中紙面的里側(cè)稱為“下”，將右側(cè)稱為“右”，將左側(cè)稱 為“左”，將圖2中的上側(cè)稱為“上”，將下側(cè)稱為“下”，將右側(cè)稱為“右”，將左側(cè)稱為“左”。如圖1所示，執(zhí)行機(jī)構(gòu)1包括具備第一振動(dòng)系統(tǒng)21和第二振動(dòng)系統(tǒng)22的基體2。 此外，如圖2所示，執(zhí)行機(jī)構(gòu)1包括支承基板3，通過接合層4支承基體2 ；對(duì)置基板5，隔 著支承基板3與基體2對(duì)置；以及驅(qū)動(dòng)單元6，分別驅(qū)動(dòng)第一振動(dòng)系統(tǒng)21和第二振動(dòng)系統(tǒng) 22。如圖1所示，基體2包括框狀的支承部23 ；第一振動(dòng)系統(tǒng)21，由支承部23所支 承；以及第二振動(dòng)系統(tǒng)22，由第一振動(dòng)系統(tǒng)21所支承。第一振動(dòng)系統(tǒng)21包括框狀的驅(qū)動(dòng)部件211，被設(shè)置在支承部23的內(nèi)側(cè)；以及一 對(duì)第一軸部件212、213，用于將驅(qū)動(dòng)部件211雙支承于支承部23。而且，第二振動(dòng)系統(tǒng)22 包括可動(dòng)板221，被設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部件211的內(nèi)側(cè)；以及一對(duì)第二軸部件222、223，用于將可 動(dòng)板221雙支承于驅(qū)動(dòng)部件211上。S卩，基體2包括可動(dòng)板221、一對(duì)第二軸部件222和223、驅(qū)動(dòng)部件211、一對(duì)第一軸部件212和213、支承部23。在俯視圖1(即，俯視可動(dòng)板221)的情況下，驅(qū)動(dòng)部件211呈圓環(huán)狀。但是，只要 驅(qū)動(dòng)部件211的形狀是框狀，則并沒有特別的限定。而且，在該驅(qū)動(dòng)部件211的下面設(shè)置有 后述的永久磁鐵61。這樣的驅(qū)動(dòng)部件211通過一對(duì)第一軸部件212、213被雙支承于支承部230第一軸部件212、213中的每個(gè)軸部件形成長條狀，且可彈性變形。第一軸部件212,213中的每個(gè)軸部件連接驅(qū)動(dòng)部件211和支承部23，以便使驅(qū)動(dòng)部件211相對(duì)于支承 部23可以轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣的第一軸部件212、213被設(shè)置成相互同軸，以該軸(下面稱為“轉(zhuǎn)動(dòng) 中心軸X”)為中心，驅(qū)動(dòng)部件211相對(duì)于支承部23轉(zhuǎn)動(dòng)。在俯視的情況下，形成在驅(qū)動(dòng)部件211的內(nèi)側(cè)的可動(dòng)板221形成圓形。但是，對(duì)可 動(dòng)板221的形狀并沒有特別的限定。而且，在可動(dòng)板221的上表面形成具有光反射性的光 反射部221a。這樣的可動(dòng)板221通過一對(duì)第二軸部件222、223被雙支承于驅(qū)動(dòng)部件211。第二軸部件222、223中的各軸部件形成長條狀，且可彈性變形。第二軸部件222、 223中的各軸部件連接可動(dòng)板221和驅(qū)動(dòng)部件211，以便使可動(dòng)板221相對(duì)于驅(qū)動(dòng)部件211 可轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣的第二軸部件222、223被設(shè)置成相互同軸，以該軸(下面稱為“轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸 Y”)為中心，可動(dòng)板221相對(duì)于驅(qū)動(dòng)部件211轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，如圖1所示，轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X和轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y是相互垂直的軸。S卩，轉(zhuǎn)動(dòng)中心 軸X和轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y所成的角為90度。而且，在俯視圖1的情況下，驅(qū)動(dòng)部件211的中心 及可動(dòng)板221的中心中的各中心位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X和轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y的交點(diǎn)上。這樣的基體2例如以硅為主要材料而構(gòu)成，且與可動(dòng)板221、第二軸部件222和 223、驅(qū)動(dòng)部件211、第一軸部件212和213、支承部23 —體形成。由于以硅為主要材料，可 以實(shí)現(xiàn)卓越的轉(zhuǎn)動(dòng)特性，同時(shí)，可以發(fā)揮卓越的可靠性。而且，可以進(jìn)行微細(xì)處理(加工)， 從而可以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的小型化。此外，基體2也可以通過具有SOI基板等的層壓結(jié)構(gòu)的基板來形成可動(dòng)板221、第 二軸部件222和223、驅(qū)動(dòng)部件211、第一軸部件212和213、支承部23。此時(shí)，優(yōu)選在層壓 結(jié)構(gòu)基板的一層來一體構(gòu)成可動(dòng)板221、第二軸部件222和223、驅(qū)動(dòng)部件211、第一軸部件 212和213、支承部23。如圖2所示，這樣的基體2提高接合層4與支承基板3接合。這樣的支承基板3 例如以玻璃或硅為主要材料而構(gòu)成。在俯視可動(dòng)板221的情況下，支承基板3與支承部23 大致形成相同的形狀(即，形成框狀)。但是，支承基板3的形狀只要是可支承基體2即可， 并沒有特別的限定。而且，也可以根據(jù)支承部23的形狀等而省略支承基板3。形成在支承基板3和基體2之間的接合層4例如以玻璃、硅、或者SiO2為主要材 料而構(gòu)成。但是，也可以省略這樣的接合層4。即，基體2和支承基板3也可以直接接合。如圖2所示，以通過支承基板3與基體2相對(duì)的方式設(shè)置對(duì)置基板5。這樣的對(duì)置 基板5例如以玻璃或硅為主要材料而構(gòu)成。在對(duì)置基板5的上面，設(shè)置有用于對(duì)永久磁鐵61產(chǎn)生磁場的線圈62。如圖2所 示，該線圈62電連接于電壓施加單元63。由這樣的永久磁鐵61、線圈62、電壓施加單元63 來構(gòu)成驅(qū)動(dòng)單元6。如圖2所示，永久磁鐵61形成長條狀。而且，永久磁鐵61通過粘接層81、82，接合 于驅(qū)動(dòng)部件211的下表面。即，永久磁鐵61被設(shè)置在與可動(dòng)板221的光反射部221a相反 的一面的一側(cè)上。由此，通過永久磁鐵61，可以防止妨礙在光反射部221a中的光掃描。而且，在俯視圖1的情況下，通過轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X和轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y的交點(diǎn)(下面，將 該交點(diǎn)稱為“交點(diǎn)G”)、且沿著相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X及轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y中的各軸傾斜的線段(下面，將該線段稱為“線段J”)設(shè)置永久磁鐵61。這樣的永久磁鐵61相對(duì)于該長度方向的交點(diǎn)G，一側(cè)為S極，另一側(cè)為N極。艮口， 連接永久磁鐵61的S極和N極的線段(即，線段J)相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X及轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y 中的各軸傾斜。此外，在圖2中，為了便于說明，圖示了將永久磁鐵61的長度方向的紙面左 側(cè)作為S極，將紙面右側(cè)作為N極的情況。在俯視圖1的情況下，優(yōu)選線段J的相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X的傾斜角θ為30 60 度，進(jìn)一步優(yōu)選為40 50度，最為優(yōu)選為大約45度。通過這樣地設(shè)置永久磁鐵61，可以極 其順利地使可動(dòng)板221繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X及轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y中的各軸轉(zhuǎn)動(dòng)。與此相對(duì)，當(dāng)傾斜 角θ為小于上述下限值時(shí)，存在以下情況根據(jù)施加給線圈62的電壓強(qiáng)度等，無法順利地 使可動(dòng)板221繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)。另一方面，當(dāng)傾斜角θ超過上述上限值時(shí)，存在以下情況根據(jù) 施加給線圈62的電壓強(qiáng)度等，無法順利地使可動(dòng)板221繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，線段J相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X及轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y中的各軸傾斜45度角。而且，如圖2所示，在永久磁鐵61的可動(dòng)板221側(cè)的面(即，上表面)上形成有凹 部611。該凹部611是用于防止永久磁鐵61和可動(dòng)板221接觸的間隙部。通過形成有這樣 的凹部(間隙部)，可以順利地繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)可動(dòng)板221。而且，通過將間隙部設(shè)定為凹部 611，可以極其簡單地防止永久磁鐵61和可動(dòng)板221相接觸。但是，作為間隙部，只要是可 以防止可動(dòng)板221和永久磁鐵61接觸即可，并沒有特別的限定，例如，也可以是朝向與轉(zhuǎn)動(dòng) 中心軸X及轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y中的每個(gè)軸垂直的方向形成的貫通孔。而且，例如，當(dāng)粘接層81、 82具有可以防止永久磁鐵61和可動(dòng)板221相接觸這樣程度的厚度等情況下，也可以省略這 樣的凹部611。作為這樣的永久磁鐵61，并沒有特別的限定，例如，優(yōu)選使用將釹磁鐵、鐵氧體磁 鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、粘結(jié)磁體等硬磁性體磁化后的磁鐵。此外，也可以通過在驅(qū)動(dòng)部件211的下面設(shè)置已經(jīng)被磁化后的硬磁性體(即，永久 磁鐵)，并將其作為永久磁鐵61。還可以通過將硬磁性體設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部件211上，并使該硬 磁性體磁化，將其作為永久磁鐵61。用于接合永久磁鐵61和驅(qū)動(dòng)部件211的粘接層81、82例如通過粘接劑構(gòu)成。由 此，可以堅(jiān)固地粘接(接合)驅(qū)動(dòng)部件211和永久磁鐵61。但是，只要可以將永久磁鐵61 設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部件211的下面，則對(duì)于構(gòu)成粘接層81、82的材料并沒有特別的限定。而且，對(duì) 于接合永久磁鐵61和驅(qū)動(dòng)部件211的接合方法，也可以省略粘接層81、82。在永久磁鐵61的正下面設(shè)置有線圈62。S卩，以分別與可動(dòng)板221及驅(qū)動(dòng)部件211 的下表面相對(duì)的方式設(shè)置線圈62。這樣，通過將線圈62設(shè)置在永久磁鐵61的正下面，可以 有效地使由線圈62產(chǎn)生的磁場作用于永久磁鐵61。由此，可以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的省電和小 型化。而且，如圖1所示，在俯視圖1的情況下，線圈62形成為包圍驅(qū)動(dòng)部件211的外周。 通過這樣地形成線圈62，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以可靠地防止驅(qū)動(dòng)部件211和線圈62相 接觸。由此，可以使線圈62和永久磁鐵61之間的間隔距離極小，并可有效地將由線圈62 產(chǎn)生的磁場作用于永久磁鐵61。即，可以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的省電和小型化。這樣的線圈62 例如也可以被纏繞在磁心上。
這樣的線圈62與電壓施加單元63電連接。然后，通過電壓施加單元63向線圈62施加電壓，從而由線圈62產(chǎn)生磁場，該磁場具有與轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X及轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y中的每個(gè) 軸相垂直的軸方向的磁通。如圖3所示，電壓施加單元63包括第一電壓產(chǎn)生部631，生成用于使可動(dòng)板221 繞中心軸X轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電壓Vl ；第二電壓產(chǎn)生部632，生成用于使可動(dòng)板221繞中心軸Y轉(zhuǎn) 動(dòng)的第二電壓V2 ；以及電壓疊加部633，用于疊加第一電壓Vl和第二電壓V2，并將該疊加 后的電壓施加給線圈62。如圖4(a)所示，第一電壓產(chǎn)生部631用于生成以周期Tl周期性變化的第一電壓 Vl (垂直掃描用電壓)。第一電壓Vl形成鋸齒波這樣的波形。因此，執(zhí)行機(jī)構(gòu)1可以對(duì)光進(jìn)行有效地垂直 掃描(副掃描)。此外，第一電壓Vl的波形并不僅限于此。在此，第一電壓Vl的頻率(1/ Tl)只要是適用于垂直掃描的頻率即可，并沒有特別限定，但是優(yōu)選為30 80Hz (60Hz的程 度)。在本實(shí)施例中，將第一電壓Vl的頻率調(diào)整為與由驅(qū)動(dòng)部件211和一對(duì)第一軸部件 212,213構(gòu)成的第一振動(dòng)系統(tǒng)21的扭轉(zhuǎn)共振頻率不同的頻率。另一方面，如圖4(b)所示，第二電壓產(chǎn)生部632用于生成以與周期Tl不同的周期 T2周期性變化的第二電壓V2(水平掃描用電壓)。第二電壓V2形成正弦波這樣的波形。因此，執(zhí)行機(jī)構(gòu)1可以對(duì)光進(jìn)行有效地主掃 描。此外，第二電壓V2的波形并不僅限于此。優(yōu)選這樣的第二電壓V2的頻率大于第一電壓Vl的頻率。S卩，優(yōu)選周期T2小于周 期Tl。由此，可以使可動(dòng)板221以第一電壓Vl的頻率更可靠、且更順利地繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X 旋轉(zhuǎn)，并可以使可動(dòng)板221以第二電壓V2的頻率繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y旋轉(zhuǎn)。而且，只要第二電壓V2的頻率與第一電壓Vl的頻率不同、且是適用于水平掃描的 頻率即可，并沒有特別的限定，但是優(yōu)選為10 40kHz。這樣，將第二電壓V2的頻率設(shè)定為 10 40kHz，并如上所述，將第一電壓Vl的頻率設(shè)定為60Hz程度，從而可以使可動(dòng)板221以 適用于在顯示器上進(jìn)行描繪的頻率繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X及轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y中的各軸旋轉(zhuǎn)。但是， 只要可以使可動(dòng)板221繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X及轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y中的各軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則對(duì)于第一電 壓Vl的頻率、第二電壓V2的頻率、第一電壓Vl的頻率與第二電壓V2的組合等，并沒有特 別的限定。在本實(shí)施例中，將第二電壓V2的頻率調(diào)整為與由可動(dòng)板221和一對(duì)第二軸部件 222、223構(gòu)成的第二振動(dòng)系統(tǒng)22的扭轉(zhuǎn)共振頻率相等。即，將第二振動(dòng)系統(tǒng)22設(shè)計(jì)(制 造)成其扭轉(zhuǎn)共振頻率為適用于水平掃描的頻率。由此，可以增大可動(dòng)板221繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心 軸Y的轉(zhuǎn)動(dòng)角。而且，當(dāng)?shù)谝徽駝?dòng)系統(tǒng)21的共振頻率設(shè)定為[Hz]、第二振動(dòng)系統(tǒng)22的共振頻率 設(shè)定為f2[Hz]時(shí)，優(yōu)選&和4滿足f2>f\的關(guān)系，更為優(yōu)選其滿足GSlOf1W關(guān)系。由 此，可以使可動(dòng)板221更順利地以第一電壓Vl的頻率繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X旋轉(zhuǎn)、以第二電壓V2 的頻率繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y旋轉(zhuǎn)。這樣的第一電壓產(chǎn)生部631及第二電壓產(chǎn)生部 632分別連接于控制部7，并根據(jù)來 自該控制部7的信號(hào)而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。電壓疊加部633被連接于上述第一電壓產(chǎn)生部631及第 二電壓產(chǎn)生部632。
該電壓疊加部633包括用于對(duì)線圈62施加電壓的加法器633a。加法器633a從第 一電壓產(chǎn)生部631接受第一電壓VI，同時(shí)，從第二電壓產(chǎn)生部632接受第二電壓V2，并疊加 這些電壓，施加給線圈62。如上所述構(gòu)成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)1進(jìn)行以下的驅(qū)動(dòng)。此外，在本實(shí)施例中，如上所述，將 第一電壓Vl的頻率設(shè)定為與第一振動(dòng)系統(tǒng)21的扭轉(zhuǎn)共振頻率不同的值，將第二電壓V2的 頻率設(shè)定成與第二振動(dòng)系統(tǒng)22的扭轉(zhuǎn)共振頻率相等、且大于第一電壓Vl的頻率(例如，第 一電壓Vl的頻率為60Hz，且第二電壓V2的頻率為15KHz)。例如，在電壓疊加部633中疊加如圖4(a)所示的第一電壓Vl和如圖4 ( b)所示的 第二電壓V2，并將疊加后的電壓施加給線圈62。于是，根據(jù)第一電壓VI，交替轉(zhuǎn)換以下兩個(gè)磁場將驅(qū)動(dòng)部件211的粘接層81附 近吸引到線圈62的同時(shí)使驅(qū)動(dòng)部件211的粘接層82附近與線圈62分離的磁場(將該磁 場稱為“磁場Al”)、以及使驅(qū)動(dòng)部件211的粘接層81附近與線圈62分離的同時(shí)將驅(qū)動(dòng)部 件211的粘接層82的附近吸引到線圈62的磁場(將該磁場稱為“磁場A2”)。在此，在俯視圖1的情況下，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)部件211的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X，粘接層81位于 一側(cè)，而粘接層82位于另一側(cè)。換言之，在俯視圖1的情況下，隔著轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X將一對(duì)第 一粘接層81、82設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部件211上。因此，通過交替轉(zhuǎn)換上述磁場Al和磁場A2，使第 一軸部件212、213撓曲變形，且驅(qū)動(dòng)部件211與可動(dòng)板221 —起以第一電壓Vl的頻率繞轉(zhuǎn) 動(dòng)中心軸X旋轉(zhuǎn)。此外，與第二電壓V2的頻率相比，將第一電壓Vl的頻率設(shè)定得極低。而且，將第 一振動(dòng)系統(tǒng)21的共振頻率設(shè)定得小于第二振動(dòng)系統(tǒng)22的共振頻率(例如，小于等于第二 振動(dòng)系統(tǒng)22的共振頻率的1/10)。S卩，由于將第一振動(dòng)系統(tǒng)21設(shè)計(jì)得比第二振動(dòng)系統(tǒng)22 更易振動(dòng)，所以，第一振動(dòng)系統(tǒng)21根據(jù)第一電壓Vl繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X旋轉(zhuǎn)。即，根據(jù)第二電 壓V2，可以防止驅(qū)動(dòng)部件211繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X旋轉(zhuǎn)。另一方面，根據(jù)第二電壓V2，交替轉(zhuǎn)換將驅(qū)動(dòng)部件211的粘接層81附近吸引到線 圈62的同時(shí)使驅(qū)動(dòng)部件211的粘接層82附近與線圈62分離的磁場(將該磁場稱為“磁場 B 1”)、以及使驅(qū)動(dòng)部件211的粘接層81附近與線圈62分離的同時(shí)將驅(qū)動(dòng)部件211的粘接 層82的附近吸引到線圈62的磁場(將該磁場稱為“磁場B2”)。在此，在俯視圖1的情況下，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)部件211的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y，粘接層81位于 一側(cè)，而粘接層82位于另一側(cè)。換言之，在俯視圖1的情況下，將一對(duì)第一粘接層81、82隔 著轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部件211上。因此，通過交替轉(zhuǎn)換磁場Bl和磁場B2，使第二軸 部件222、223撓曲變形、且可動(dòng)板221以第二電壓V2的頻率(15kHz)繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y旋轉(zhuǎn)。此外，第二電壓V2的頻率等于第二振動(dòng)系統(tǒng)22的扭轉(zhuǎn)共振頻率。因此，根據(jù)第二 電壓V2，可以使可動(dòng)板221有控制性地繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y旋轉(zhuǎn)。即，根據(jù)第一電壓Vl，可以防 止可動(dòng)板221繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y旋轉(zhuǎn)。如上所述，對(duì)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)1而言，通過將疊加第一電壓Vl和第二電壓V2后的電壓 施加給線圈62，可以使可動(dòng)板221以第一電壓Vl的頻率繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X旋轉(zhuǎn)、以第二電壓 V2的頻率繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y旋轉(zhuǎn)。由此，可以實(shí)現(xiàn)低成本化及小型化，并使可動(dòng)板221可極為 順利地繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X及轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y中的各個(gè)軸旋轉(zhuǎn)。尤其是，由于可以分別減少作為驅(qū)動(dòng)源的永久磁鐵和線圈數(shù)量，所以可以實(shí)現(xiàn)簡單且小型的結(jié)構(gòu)。而且，通過適當(dāng)?shù)馗淖兊谝浑妷篤l和第二電壓V2，可以獲得想要的振動(dòng)特性，而 無需改變基體2和永久磁鐵61的設(shè)計(jì)。而且，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)1中，在驅(qū)動(dòng)部件211上設(shè)置永久磁鐵61，且以與永久磁鐵61相 對(duì)的方式在對(duì)置基板5上設(shè)置線圈62。即，不在第一振動(dòng)系統(tǒng)21上設(shè)置作為散熱體的線圈 62。因此，可以抑制由于通電而由線圈62產(chǎn)生的熱導(dǎo)致基體2的熱膨脹。其結(jié)果是，即使 長時(shí)間的連續(xù)使用執(zhí)行機(jī)構(gòu)1，也可發(fā)揮希望的振動(dòng)特性。由于如上所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)1包括光反射部221a，所以，優(yōu)選適用于例如激光打印 機(jī)、條形碼閱讀器、激光共聚焦掃描顯微鏡、成像用顯示器等圖像形成裝置所包括的光掃描 器。此外，本發(fā)明的光掃描器是與上述執(zhí)行機(jī)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。在此，根據(jù)圖5，作為圖像形成裝置的一例，對(duì)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)1用作成像用顯示器的 光掃描器的情況進(jìn)行說明。此外，將屏幕S的長度方向稱為“橫向”，將與長度方向垂直的方 向稱為“縱向”。而且，轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X與屏幕S的橫向平行，轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y與屏幕S的縱向平 行。圖像形成裝置(投影器)9包括用于射出激光等光的光源裝置91、多個(gè)分色鏡92、 92、92、以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)1。光源裝置91包括照射出紅光的紅色光源裝置911、照射出藍(lán)光的藍(lán)色光源裝置 912、照射出綠光的綠色光源裝置913。各分色鏡92是一種光學(xué)元件，用于合成分別從紅色光源裝置911、藍(lán)色光源裝置 912、綠色光源裝置913照射出的光。這樣的投影器9根據(jù)來自未圖示的主計(jì)算機(jī)的圖像信息，在分色鏡92中合成從光 源裝置91 (紅色光源裝置911、藍(lán)色光源裝置912、綠色光源裝置913)照射出的光，并通過 執(zhí)行機(jī)構(gòu)1對(duì)該合成的光進(jìn)行二維掃描，在屏幕S上形成彩色圖像。當(dāng)進(jìn)行二維掃描時(shí)，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的可動(dòng)板221繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸Y轉(zhuǎn)動(dòng)，所以沿屏 幕S的橫向掃描(主掃描)被光反射部221a反射的光。另一方面，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)1的可動(dòng) 板221繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X轉(zhuǎn)動(dòng)，所以沿屏幕S的縱向掃描(副掃描)被光反射部221a反射的 光。此外，在圖5中，在通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)1對(duì)被分色鏡92合成的光進(jìn)行二維掃描之后，通 過固定鏡M使該光反射，然后在屏幕S上形成圖像，但是，也可以省略固定鏡M,而將通過執(zhí) 行機(jī)構(gòu)1進(jìn)行二維掃描的光直接照射在屏幕S上。以上，根據(jù)圖示的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、光掃描器及圖像形成裝置進(jìn)行了 說明。但是本發(fā)明并不僅限于此。例如，在本發(fā)明的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、光掃描器及圖像形成裝置中， 可以將各部分的結(jié)構(gòu)置換為可以發(fā)揮同樣功能的任意結(jié)構(gòu)，而且，也可以附加任意的結(jié)構(gòu)。而且，雖然在上述實(shí)施例中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對(duì)于Y軸及X軸中的各軸大致形成對(duì)稱形 狀，但是也可以不對(duì)稱。此外，雖然在上述實(shí)施例中，對(duì)使用形成長條狀的永久磁鐵的情況進(jìn)行了說明，但 是在俯視可動(dòng)板的情況下，只要連接兩極的線段相對(duì)于Y軸及χ軸中的每個(gè)軸傾斜即可，對(duì) 其形狀并沒有特別的限定， 例如，在俯視可動(dòng)板的情況下，也可以形成圓形，還可以形成正 方形。而且，例如，也可以構(gòu)成為設(shè)置一對(duì)磁軛(yoke)，以便在連接該兩極的線段方向上夾持永久磁鐵，并通過該磁軛來引導(dǎo)磁通。附圖標(biāo)記1執(zhí)行機(jī)構(gòu)2基體21第一振動(dòng)系統(tǒng)221驅(qū)動(dòng)部件212、213第一軸部件22第二振動(dòng)系統(tǒng)221可動(dòng)板221a光反射部222、223第二軸部件23支承部
3支承基板4接合層5對(duì)置基板6驅(qū)動(dòng)單元61永久磁鐵611凹部62線圈62電壓施加單元631第一電壓產(chǎn)生部632第二電壓產(chǎn)生部633電壓疊加部633a加法器7控制部81、82粘接層9圖像形成裝置(投影器) 9I光源裝置911紅色光源裝置912藍(lán)色光源裝置913綠色光源裝置92分色鏡M固定鏡S屏幕X、Y轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸
權(quán)利要求
一種投影儀，其特征在于，包括框狀的驅(qū)動(dòng)部件；第一振動(dòng)系統(tǒng)，用于雙支承所述驅(qū)動(dòng)部件，以便使所述驅(qū)動(dòng)部件可繞X軸旋轉(zhuǎn)；可動(dòng)板，設(shè)置在所述框狀的驅(qū)動(dòng)部件的框的內(nèi)側(cè)，所述可動(dòng)板包括具有光反射性的光反射部；第二振動(dòng)系統(tǒng)，用于將所述可動(dòng)板雙支承于所述驅(qū)動(dòng)部件，以便使所述可動(dòng)板可繞與所述X軸垂直的Y軸旋轉(zhuǎn)；永久磁鐵，固定于所述框狀的驅(qū)動(dòng)部件的所述框；線圈，與所述永久磁鐵相對(duì)地設(shè)置；以及光源，向所述光反射部照射光，其中，所述永久磁鐵形成長條狀，該長條方向相對(duì)所述X軸和所述Y軸的各軸傾斜，并且，所述永久磁鐵設(shè)置在離開所述可動(dòng)板的可動(dòng)范圍的位置上，由所述光反射部反射所述光源的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影儀，其特征在于， 所述光源發(fā)射紅色、藍(lán)色、綠色的激光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的投影儀，其特征在于，所述永久磁鐵經(jīng)過所述X軸和所述Y軸的交點(diǎn)，沿著相對(duì)于所述X軸或者所述Y軸傾 斜30 60度的線段設(shè)置所述永久磁鐵。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可實(shí)現(xiàn)低成本化及小型化的、可使可動(dòng)板繞X軸及與X軸垂直的Y軸中的每個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的投影儀、光掃描器及圖像形成裝置。投影儀包括框狀的驅(qū)動(dòng)部件(211)；第一振動(dòng)系統(tǒng)(21)，用于雙支承驅(qū)動(dòng)部件，以便使驅(qū)動(dòng)部件可繞X軸旋轉(zhuǎn)；可動(dòng)板(221)，設(shè)置在框狀的驅(qū)動(dòng)部件的框的內(nèi)側(cè)，可動(dòng)板包括具有光反射性的光反射部；第二振動(dòng)系統(tǒng)(22)，用于將可動(dòng)板雙支承于驅(qū)動(dòng)部件，以便使可動(dòng)板可繞與X軸垂直的Y軸旋轉(zhuǎn)；永久磁鐵(61)，固定于框狀的驅(qū)動(dòng)部件的框；線圈(62)，與永久磁鐵相對(duì)地設(shè)置；以及光源，向光反射部照射光，其中，永久磁鐵形成長條狀，該長條方向相對(duì)X軸和Y軸的各軸傾斜，并且，永久磁鐵設(shè)置在離開可動(dòng)板的可動(dòng)范圍的位置上，由光反射部反射光源的光。
文檔編號(hào)G03B21/14GK101833227SQ201010180509
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月7日
發(fā)明者溝口安志 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社