(57)【要約】【課題】共振周波数に振幅依存性を持つ振動ミラーを用いた光走査装置において、振幅制御性が良く性能の安定した装置を提供する。【解決手段】振動ミラー１０が共振周波数に振幅依存性を持った光走査装置において、振動ミラー１０の駆動周波数を、振動ミラーの所定の目標振幅の２分の１の振幅における共振周波数以上の周波数に設定し、振幅に関係なく設定した周波数で駆動する。あるいは、前記駆動周波数を、使用環境温度範囲内で前記振動ミラー素子の所定の振幅の２分の１の振幅における共振周波数のうち、最も高い周波数以上の周波数に設定する。【選択図】図３
2010054652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源と、
前記光源からの光を反射する面、及びその面に沿った一の線を軸とした当該振動ミラー素子の往復振動を為させるばね系であって、その往復振動における共振周波数に振幅依存性があり振幅が大きくなると共振周波数が低下するばね系を具備しており、往復振動することで前記光源からの光を前記面で反射しかつ走査する振動ミラー素子と、
前記振動ミラー素子に対しそれを所定の目標振幅で往復振動させる外力を与える駆動を行う駆動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記振動ミラー素子に対する前記駆動の周波数である駆動周波数が、前記振動ミラー素子の所定の目標振幅の２分の１の振幅における共振周波数以上の周波数に設定され、前記駆動を、前記振動ミラー素子の振幅に関係なく、設定されたその駆動周波数で行うことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記駆動周波数が、使用環境温度範囲内で前記振動ミラー素子の所定の目標振幅の２分の１の振幅における共振周波数のうち最も高い周波数以上の周波数に設定され、前記駆動を、前記振動ミラー素子の環境温度および振幅に関係なく、設定されたその駆動周波数で行う、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記振動ミラー素子は、金属材料で構成された振動板を、前記ばね系として含んで構成された、請求項１または２に記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を振動ミラーによって走査させ所定の像面上に結像させる光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等の画像形成装置は、レーザ光を走査することにより、感光体（感光ドラム）上に潜像を形成する。このようなレーザ光の走査は、レーザスキャニングユニットと呼ばれる光走査装置により実現される。レーザスキャニングユニットは、形成画像に応じて変調されて光源から出射されたレーザ光をミラーにより偏向し、偏向したレーザ光を感光体上にスポット状に結像する。この種のレーザスキャニングユニットに使用される偏向ミラーとして、複数の反射面を有するポリゴンミラーが広く知られている。ポリゴンミラーを備えるレーザスキャニングユニットは、モータ等の駆動手段によりポリゴンミラーを一方向に回転させることによりレーザ光を偏向する。
【０００３】
近年の書込速度高速化の要求に応じて、ポリゴンミラーの回転速度は高まっているが、ポリゴンミラーの回転数を高めると、風切音やモータの振動等に起因して発生する音が大きくなり静寂性を確保することが困難になる。また、ポリゴンミラーを備えるレーザスキャニングユニットは、モータ等の駆動手段を備える必要があるため、小型化や軽量化が困難であるという問題もある。このため、レーザスキャニングユニットに往復型の偏向ミラーが使用されることもある。
【０００４】
このような往復型の偏向ミラーとして振動ミラーが知られている。この振動ミラーは、レーザ光の走査方向に対して垂直方向に配置されたねじり回転軸を有する機械的振動子により構成されている。そして、振動子に支持されたミラーを往復振動させることでレーザ光を走査させる。
【０００５】
近年、このような振動ミラーの製造に半導体製造技術が適用されるようになっている。このような振動ミラーは、単結晶シリコン基板等の半導体基板を加工することにより形成され、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）振動ミラーとして注目されている（例えば、特許文献１、２等参照。）。
【特許文献１】特開２００３−８４２２６号公報
【特許文献２】特開２００１−３０５４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような半導体製造技術を適用したＭＥＭＳ振動ミラーを製造するためには、リソグラフィ装置等の非常に高価な製造設備が必要であり、低コストで製造することが困難である。また、シリコン単結晶基板等の半導体基板を基材として形成されたＭＥＭＳ振動ミラーは、比較的容易にへき開するためハンドリングの際に破損しやすいという課題もある。
【０００７】
また、これに対し、金属材料を加工することにより振動板を構成し、この振動板にレーザ光を反射するためのミラーを貼り付けて振動ミラーを構成することも可能である。このような構成においては、両端を固定した梁の中央にミラーを取り付けた構成のねじり振動ミラーの場合、共振周波数は梁のばね定数と振動ミラーの梁の周りにおける慣性モーメントとによって決まる。しかし、金属材料においては、材料の種類によってはひずみ量に対して弾性係数が若干変化する非線形性を示す場合がある。そして、このような材料においては、振幅によってばね定数が変化するため共振周波数が変化する。
【０００８】
一般的には振幅が大きくなるとばね定数は低下し共振周波数は低下する。すなわち、このような特性を持つ振動ミラーは、それを共振周波数近傍で駆動する場合、共振周波数においては高い振幅のピークを持ち、共振周波数から少し外れると振幅が急激に低下する。
【０００９】
従って、上記の振動ミラーを駆動するとき、低振幅における共振周波数より若干低い周波数で駆動すると、印加エネルギーを大きくして振幅を大きくしていくと共振周波数が低下してきて駆動周波数に近づいてくるので、急激に振幅が大きくなってしまう。このため制御性が悪く振幅のコントロールがしにくくなる。
【００１０】
また、金属材料の場合には、弾性定数に温度依存性があり、一般的には温度が上昇すると弾性定数が低下する。このため、振動ミラーの共振周波数は温度によっても変化し、温度が上昇すると共振周波数が低下する。このように、上記の振幅依存性に加えて温度依存性があると常温においては問題のないケースでも環境温度が変化したときに問題がでるケースがある、という課題があった。
【００１１】
本発明は、このような実情を鑑みて従来の課題を解決するものであって、振幅コントロール性が良く性能の安定した光走査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は以下の技術的手段を採用している。
【００１３】
本発明の光走査装置は、光を発する光源と、前記光源からの光を反射する面、及びその面に沿った一の線を軸とした当該振動ミラー素子の往復振動を為させるばね系とを備えている。このばね系は、その往復振動における共振周波数に振幅依存性があり振幅が大きくなると共振周波数が低下する性質を有している。また、この往復振動をすることで前記光源からの光を前記面で反射しかつ走査する振動ミラー素子と、前記振動ミラー素子に対しそれを所定の目標振幅で往復振動させる外力を与える駆動を行う駆動手段とを備えている。そして、前記駆動手段は、前記振動ミラー素子に対する前記駆動の周波数である駆動周波数が、前記振動ミラー素子の所定の目標振幅の２分の１の振幅における共振周波数以上の周波数に設定される。さらに、前記駆動を、前記振動ミラー素子の振幅に関係なく、設定された前記駆動周波数で行うよう構成する。
【００１４】
あるいは、前記駆動手段において、前記振動ミラー素子に対する前記駆動の周波数である駆動周波数が、使用環境温度範囲内で前記振動ミラー素子の所定の振幅の２分の１の振幅における共振周波数のうち最も高い周波数以上の周波数に設定する。そして、前記駆動を、前記振動ミラー素子の環境温度および振幅に関係なく、設定されたその駆動周波数で行うよう構成してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、共振周波数に振幅依存性を持つ振動ミラーを用いた光走査装置においても、目標振幅近傍で振幅制御するときに印加エネルギーの増分に対する振幅の変化が急激に増大することはない。このため、振幅制御性が良く性能の安定した装置を提供することができる。すなわち、本発明に係る構成によれば、振幅を制御するときに印加エネルギーの増加に対して急激に振幅が増大することはなく、制御性のよい装置を提供できる。
【００１６】
特に、駆動手段を、振動ミラー素子に対する駆動周波数が、使用環境温度範囲内で振動ミラー素子の所定の目標振幅の２分の１の振幅における共振周波数のうち最も高い周波数以上の周波数に設定しておく。そして、駆動を、振動ミラー素子の環境温度および振幅に関係なく、設定されたその駆動周波数で行う構成とすれば、環境温度が変化した場合でも振幅を制御するときに印加エネルギーの増加に対して急激に振幅が増大することはない。従って、制御性のよい光走査装置を提供できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る光走査装置の第１の実施形態は、光を発する光源と、前記光源からの光を反射する面、及びその面に沿った一の線を軸とした当該振動ミラー素子の往復振動を為させるばね系を備えている。その往復振動における共振周波数には振幅依存性があり、振幅が大きくなると共振周波数が低下する性質を有している。また、この往復振動をすることで前記光源からの光を前記面で反射しかつ走査する振動ミラー素子と、前記振動ミラー素子に対しそれを所定の目標振幅で往復振動させる外力を与える駆動を行う駆動手段とを備えている。そして、前記駆動手段は、前記振動ミラー素子に対する前記駆動の周波数である駆動周波数が、前記振動ミラー素子の所定の目標振幅の２分の１の振幅における共振周波数以上の周波数に設定されている。さらに、前記駆動を、前記振動ミラー素子の振幅に関係なく、設定された前記駆動周波数で行うよう構成されている。
【００１８】
このような構成により、振幅を制御するときに印加エネルギーの増加に対して急激に振幅が増大することはなく、制御性のよい装置を提供できる。
【００１９】
また、本発明に係る光走査装置の第２の実施形態では、前記駆動手段において、前記振動ミラー素子に対する前記駆動の周波数である駆動周波数が、使用環境温度範囲内で前記振動ミラー素子の所定の振幅の２分の１の振幅における共振周波数のうち最も高い周波数以上の周波数に設定されている。そして、前記駆動を、前記振動ミラー素子の環境温度および振幅に関係なく、設定されたその駆動周波数で行うよう構成されている。
【００２０】
このような構成により、環境温度が変化した場合でも振幅を制御するときに印加エネルギーの増加に対して急激に振幅が増大することはなく、制御性のよい装置を提供できる。
【００２１】
また、本発明に係る第３の実施形態は、第１または２の実施形態の光走査装置において、振動ミラー素子を、金属材料で構成された振動板を、前記ばね系として含んで構成する。
【００２２】
このような構成の光走査装置は、金属材料で構成された振動板を用いたときに特に有効である。
【００２３】
（実施例）
以下、本発明の最良の実施形態について、その実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
まず、本発明の光走査装置の一例であるレーザスキャニングユニットの構成について説明する。図５は、当該レーザスキャニングユニットを示す概略構成図である。図５において、レーザスキャニングユニット５０は、光源５２、振動ミラー１０、二次光学系となる結像レンズ系５４、反射ミラー６４、振幅検出センサ６５を筐体５１内に備える。
【００２５】
光源５２は、回路基板６３上に実装されたレーザダイオード６１と、コリメータレンズ６２とを備える一体のユニットとして構成されている。回路基板６３は、外部から入力される画像信号にしたがってレーザダイオード６１が出射するレーザ光の強度変調を行う。変調されたレーザ光はコリメータレンズ６２に入射される。コリメータレンズ６２は、円筒形状のガラスまたはプラスチックのレンズからなり、レーザダイオード６１から出力されたレーザ光をコリメータレンズ６２の光軸と一致した略平行光に変換して出力する。なお、レーザダイオード６１の発光点は、コリメータレンズ６２の焦点に配置されている。
【００２６】
光源５２から出力されたレーザ光は、アパーチャ５５、シリンドリカルレンズ５６を通じて振動ミラー１０の反射面に入射される。シリンドリカルレンズ５６は、振動ミラー１０の反射面上に、レーザ光のねじり回転軸方向のみを収束させた状態でレーザ光を投影する。
【００２７】
振動ミラー１０により偏向されたレーザ光は結像レンズ系５４に入射される。ここでは、結像レンズ系５４は、２枚のアクリルレンズにより構成されており、振動ミラー１０により偏向されたレーザ光を、感光体上の走査速度が略同一となる状態で感光体上にスポット状に結像させる。すなわち、結像レンズ系５４は、正弦的に振動する振動ミラー１０により反射され、入射角が時間とともに三角関数的に変化するレーザ光を、感光体上に等間隔なスポット列として結像させるアークサインθレンズになっている。
【００２８】
反射ミラー６４および振幅検出センサ６５は、振動ミラー１０によって走査され感光体に記録が行われる領域の両方の外側に１組ずつ設けられていて、走査されたレーザ光は反射ミラー６４で反射されて振幅検出センサ６５に入射されるよう構成されている。振動ミラー１０は、これらの反射ミラー６４を越えて外側まで走査されるよう大きな振幅を持って振動するよう、外力が駆動手段によって繰返し与えられて、駆動され、これにより１往復の振動の間にそれぞれの振幅検出センサ６５から２回ずつ検出信号が出力される。ここで、図示しない、その駆動手段である駆動回路により２つの振幅検出センサ６５からの信号間の時間が一定になるよう駆動制御すれば、振動ミラー１０の振幅は一定に保たれ、これにより画像も所定の位置に記録されるものである。
【００２９】
上記のような構成において、振動ミラー１０は常に一定の周期で、言換えれば一定の周波数で駆動される。
【００３０】
次に、本発明の光走査装置に搭載される振動ミラー１０の構造について説明する。図１は、本実施形態の振動ミラー１０の構造を示す概略斜視図である。図１に示すように、振動ミラー１０は、後述するプレス加工により成形された振動子１と、ミラー５と、永久磁石６と、コア８と、コイル９を備え、振動子１とミラー５と永久磁石６はそれぞれ接着剤により貼り合わされて構成されている。ここで、振動子１は金属材料で構成され、ミラー５はシリコンやガラスなどの材料で構成されるが本実施例においてはシリコンが用いられている。振動子１は、ミラー５および永久磁石６が固定される支持部４が同一直線上に配置された２本の梁３により支持された構造を有する。梁３の他端は、振動子１として一体に成形された矩形状の枠体２に支持されており、振動子１は梁３をねじり回転軸として往復振動する。この往復振動は、永久磁石６に対して、コア８およびコイル９で構成される電磁石によって交番磁場を付与することで持続される。この場合、往復振動の周波数、すなわち、電磁石に印加する交流電力の周波数（以下、駆動周波数という。）と振動ミラー１の共振周波数とが近い値であると、振動ミラー１０の駆動のための消費電力を小さくすることができる。振動ミラー１０が共振周波数で往復振動する場合、振動を維持するために必要な外力の大きさが最小になるからである。
【００３１】
振動ミラー１０を介してレーザ光を感光体上で走査させるレーザスキャニングユニットでは、駆動周波数は感光体上の記録密度および印字速度（感光体の送り速度）に密接に関係する。すなわち、駆動周波数ｆは、記録密度Ｄ（ｄｐｉ）、印字速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）により以下の式１で示される。
【００３２】
【数１】
2010054652.tif 000003
【００３３】
式１は、振動ミラー１０がねじり回転軸に対していずれの方向に回転している場合にも印字を行う往復印字を前提としている。振動ミラー１０がねじり回転軸に対して一方向に回転している場合にのみ印字を行う片方向印字の場合には、駆動周波数ｆは２倍になる。例えば、記録密度Ｄが６００ｄｐｉであり、印字速度Ｖが１８０ｍｍ／ｓｅｃである場合、駆動周波数ｆは、約２１２６Ｈｚ（往復印字）である。
【００３４】
また、以上の構造を有する振動ミラー１０の共振周波数ｆ0は、梁３のばね定数Ｋ（両方の梁３の合計）と、ミラー５および永久磁石６を含む支持部４の慣性モーメントＪとにより、以下の式２で示される。
【００３５】
【数２】
2010054652.tif 000004
【００３６】
一方、本実施形態では、振動子１が金属材料により構成されているため、往復振動中に梁３に付加されるせん断応力が梁３の許容応力を超えると、振動子１が破損してしまう。このため、構造上、振動子１には、梁３に付加されるせん断応力が、梁３の許容応力以下であることが求められる。各梁３のねじり回転軸方向の長さをＬ、梁３の幅をｂ、梁３の厚さをｔ（ここでは、ｔ≦ｂ）、梁３に付与されるトルクをＴとすると、梁３の表面において幅方向の中点でのせん断応力τAは、以下の式３により表現される。
【００３７】
【数３】
2010054652.tif 000005
【００３８】
また、梁３の表面において厚さ方向の中点でのせん断応力τBは、以下の式４により表現される。
【００３９】
【数４】
2010054652.tif 000006
【００４０】
さらに、梁３の単位長さあたりのねじれ角ω（共振周波数で往復振動しているときの最大振り角θ／梁長Ｌ）は、梁３の横方向弾性係数Ｇを用いて、以下の式５により表現される。
【００４１】
【数５】
2010054652.tif 000007
【００４２】
この場合、ばね定数Ｋは、以下の式６を満足する。
【００４３】
【数６】
2010054652.tif 000008
【００４４】
したがって、梁３は、式３および式４に示すせん断応力τAとτBとが、梁３の許容応力以下であり、かつ式２、式５および式６を満足する必要がある。
【００４５】
以下、振動ミラー１０の具体的な構造をその設計手順とともに説明する。
【００４６】
振動ミラー１０を設計する場合、まず、振動子１を構成する金属材料を選定する。上述のように、振動子１はプレス加工により成形される。このような成形を可能とするために、金属材料はフープ材であることが望ましい。また、往復振動に起因する金属疲労を生じることがなく、かつ梁３の許容応力を大きくするという観点では、振動子１を構成する金属材料は、大きな疲労限度を有することが望ましい。さらに、慣性モーメントＪを小さくする（共振周波数ｆ0を大きくする）観点では、密度が小さいことが好ましく、往復振動の振り角θを大きくする観点では、横弾性係数Ｇが小さいことが好ましい（上記式５参照）。加えて、耐環境性能の観点からは材料的に安定しており、価格も安価であることが好ましい。このような観点から、上記金属材料としては、例えば、チタン合金などが採用できる。
【００４７】
振動子１を構成する金属材料を選定した後、振動ミラー１０の振り角、ミラー５の材質およびサイズ、永久磁石６の材質およびサイズを決定する。振動ミラー１０の振り角およびミラー５のサイズは、レーザスキャニングユニットとして所望のビーム特性を得るのに必要な振り角およびサイズに決定される。当該ビーム特性は、振動ミラー１０と、振動ミラー１０により反射されたビームを感光体上に結像するレンズとの間の距離等のレーザスキャニングユニットの構造に依存して決まる。例えば、記録密度Ｄが６００ｄｐｉであり、印字速度Ｖが１８０ｍｍ／ｓｅｃである場合、振り角は±２３度、ミラー５のサイズは幅４．７ｍｍ×長さ（ねじり回転軸方向）０．８ｍｍ×厚さ０．１５ｍｍとすることができる。なお、ここではミラー５の平面形状を矩形としているが、所望のビーム形状のレーザ光を反射可能であれば、楕円形状等の他の平面形状であってもよい。また、ミラー５の材質はレーザ光を反射可能な材質であればよく、ここではシリコンからなるベース材料にアルミなどの材料からなる反射膜を設けさらにその上に保護膜を設けた構成になっている。
【００４８】
次いで、上記振動子１を構成する金属材料の疲労強度に基づいて許容応力を決定する。最大振り角時に梁３に付与される最大応力が疲労限度以下となるように設定する。
【００４９】
続いて、決定されたミラー５のサイズに基づいて、振動子１の支持部４のサイズを仮決定する。永久磁石６は、この支持部４に固定可能なサイズで、振動ミラー１０を往復振動させる外力を発生しうる磁石であればよい。ここでは、永久磁石６として、径０．８ｍｍ×厚さ０．４ｍｍの希土類磁石を使用している。
【００５０】
続いて、振動子１の厚みを仮設定し、ミラー５および永久磁石６を固定した状態、すなわち、ミラー５、永久磁石６、ミラー５を支持部４に固定するための接着部材および永久磁石６を支持部４に固定するための接着部材を含めた状態で、慣性モーメントＪを算出する。そして、当該慣性モーメントＪおよび式２より、所望の共振周波数ｆ0が得られるばね定数Ｋを算出する。そして、算出したばね定数Ｋと式３〜式６を用いて、式３および式４のせん断応力τA、τBが許容応力以下になる条件下で、梁幅ｂおよび梁長Ｌを決定する。なお、梁厚ｔは、上記仮設定した支持部４の厚さと同一である。
【００５１】
以上のように構成された振動ミラー１０において、振動子１に使用する金属材料によっては、図２に示すようなひずみ量に対する応力の関係が直線ではなく、ひずみ量の増加に伴って傾きが小さくなるいわゆる非線形の特性を示すものがある。またこの特性が一般的に直線と言われている材料の場合でも厳密には若干非線形特性を示す場合がある。ひずみ量の変化に対する応力の傾きは材料の弾性定数を示し、したがって、ひずみ量の増大とともに弾性定数が低下していることになる。したがって、このような材料を用いた振動子の場合、振幅の増大に伴ってばね定数が低下する。
【００５２】
一方、振動ミラー１０の共振周波数は、式２に示されるとおり、振動子のばね定数によって変化するため、振幅の増大によって共振周波数が低下することになる。
【００５３】
このような振動ミラーにおける駆動周波数と振幅の関係は、図３のような挙動を示す。図中の横軸は、駆動周波数を示しており、縦軸は振幅を示している。図中の実線のそれぞれは、振動ミラー１０を駆動するための電磁石に一定の電圧を印加して駆動周波数を変化させたときの振幅曲線で、複数の線はそれぞれ異なる印加電圧における特性を示している。また図中の一点鎖線は、印加電圧を変化させたときの各条件における共振周波数をつないでおり、一般的に背骨曲線と呼ばれる。
【００５４】
これによると、振幅が大きくなると共振周波数が低下していることがわかる。図３中のＡは、目標振幅における共振周波数近傍の周波数を示しており、Ｂは、目標振幅の２分の１の振幅における共振周波数を示しており、ＣはＢよりも高い領域の周波数を示している。
【００５５】
図３のような特性の振動ミラー１０において、符号Ａ，Ｂ，Ｃで示す各周波数で駆動したときの電磁石に加える交流印加電圧に対する振幅特性をそれぞれ図４に示す。
【００５６】
図４に示すように、符号Ａの駆動周波数においては、印加電圧が小さい領域では振幅の変化が小さいが、印加電圧が大きくなり所定の目標振幅に近づくと振幅が急激に増大し傾きが大きくなる。これは、振幅の増大に伴って共振周波数が低下して駆動周波数に近づくためである。このような特性を示すため、所定の目標振幅近傍における振幅の制御が難しい。また、印加電圧を上げていくときと下げていくときとで振幅特性が変化するヒステリシス特性を示す場合もあり、このような場合には、制御が非常に難しい。
【００５７】
符号Ｂの駆動周波数においては、印加電圧を上げていくと途中で傾きが変わり大となる領域があるが、その領域を過ぎると傾きは小さくなり、所定の目標振幅近傍では傾きが小さい状態である。したがって、所定の目標振幅を保つ制御においては、特に問題はないものである。また、符号Ｃの駆動周波数においては、印加電圧を上げていくときに傾きが急激に増大する領域は存在せず所定の目標振幅を保つ制御において問題なく制御可能である。
【００５８】
以上のように、所定の目標振幅の２分の１の振幅における共振周波数（図３符号Ｂ）以上の駆動周波数で駆動すれば、所定の目標振幅の制御が安定して行われるものである。
【００５９】
また、金属材料の場合、一般的に弾性定数に温度依存性があり温度が上昇すると弾性定数が低下する。このため、金属材料の振動子を用いた振動ミラーにおいては、環境温度が上昇すると共振周波数が低下する。また、振動子とそれを固定する保持部材の線膨張係数の差によって温度変化とともに振動子にかかる応力が変化して共振周波数が変化することも考えられる。
【００６０】
したがって、常温における共振周波数に対して駆動周波数を設定していても、環境温度が変わると駆動周波数と共振周波数の相対関係が変わってしまう。そこで、常温と異なる温度環境で使用したときに所定の目標振幅近傍での印加電圧に対する振幅の傾きが大きくなり制御しにくいことが発生することが考えられる。このため、常温と異なる温度環境でも使用する場合には、環境温度の変化も考慮して、全使用環境温度範囲内で振動ミラーの所定の目標振幅の２分の１の振幅における共振周波数のうち、最も高い周波数以上の周波数で駆動することが望ましい。このような条件で駆動すると、全使用環境温度範囲で安定した制御が可能となる。
【００６１】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定される趣旨ではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、種々の変形および応用が可能である。例えば、上記実施形態では、振動ミラーに永久磁石を搭載し、当該永久磁石に駆動手段が交番磁場を付与する構成を説明したが、振動ミラーの駆動方式は、本発明の効果を奏する範囲において任意に変更することができる。
【００６２】
以上説明したように、本発明によれば、共振周波数に振幅依存性があるようなばね系を持つ振動ミラーにおいても、振幅制御性が良く安定した動作が可能な装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の光走査装置は、画像形成装置、レーザプリンタ、デジタル複写機などに利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態における振動ミラーの構造を示す概略斜視図。
【図２】振動ミラーに用いられる材料のひずみ量に対する応力特性を示す図。
【図３】振動ミラーにおける駆動周波数に対する振幅特性を示す図。
【図４】振動ミラーにおける印加エネルギーに対する振幅特性を示す図。
【図５】本発明の一実施形態における光走査装置を示す概略図。
【符号の説明】
【００６５】
１    振動子
２    枠体
３    梁（ねじり回転軸）
４    支持部
５    ミラー
６    永久磁石
８    コア
９    コイル
１０    振動ミラー
５０    レーザスキャニングユニット
５２    光源
５４    結像レンズ系（アークサインθレンズ）
５６    シリンドリカルレンズ
６４    反射ミラー
６５    振幅検出センサ
Ｌ    梁長
ｂ    梁幅
ｔ    梁厚
【図１】
2010054652.tif 000009
【図２】
2010054652.tif 000010
【図３】
2010054652.tif 000011
【図４】
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【図５】
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