(57)【要約】【課題】  主走査に加えて、それと直交する方向に微小な走査を行うことにより軌跡の微調整を行うことのできる、低コスト化、小型化に優れた、振動型スキャナを用いた光偏光器を提供すること。【解決手段】  主走査方向の回転振動を共振駆動する駆動手段を利用して、主走査と直交する方向の微少な走査も共振駆動し、両振動の合成により、主走査方向の光線軌跡の傾斜やうねりを補正することにより、主走査に直交する方向の微少な走査の駆動手段を主走査と共通化することで、低コスト化、小型化に優れた光偏光器を提供することができ、かつ、主走査と直交する方向の微少な走査も共振駆動とすることで、周期毎の軌跡が安定し、振幅や位相の検出も容易な光偏向器を提供することができる。【選択図】        図１
2007047660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光源、もしくは発光源からの光線の反射手段を有し、
前記発光源もしくは前記反射手段を軸周りに回転振動させることにより、光線の進行方向を変化させる光偏向器において、
前記光偏向器は、直交する二方向の振動軸と、
前記直交する二方向の振動軸の周りの回転振動を駆動する単一の駆動手段と、
前記回転振動を制御する駆動制御手段とを備え、
前記駆動制御手段は、前記駆動手段に、異なる周波数の駆動信号を出力することを特徴とする光偏向器。
【請求項２】
前記駆動信号は、前記駆動信号の異なる周波数の比が１：２で、位相差が９０度であることを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
【請求項３】
前記駆動信号は、前記駆動信号の異なる周波数の比が１：２で、位相差が０度もしくは１８０度であることを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の光偏向器を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向器および画像形成装置に関し、特に、発光源もしくは発光源からの光線の反射手段を、直交する二軸の周りに回転振動させるよう構成された光偏向器と、この光偏向器を搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、二次元の対象を走査する手法として、ベクタ走査と、ラスタ走査とが知られている。ベクタ走査は、必要な箇所のみを一筆書きのようになぞるものである。一方、ラスタ走査は、対象を等間隔の点の集合に分割し、平行な直線（以後、主走査と言う）の繰り返しにより全面を走査するものである。ベクタ走査が、主に文字などの線画像を扱う用途に適しているのに対して、ラスタ走査は、線画像だけでなく、写真など自然画像を扱う用途にも適している。
【０００３】
このような、光によるラスタ走査を実現する手段の一つに、単一のミラーを回転振動させる振動型スキャナが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、図１０（ａ）に模式的に示すように、軸ＳＨに１枚のミラーＭＬを取り付け、軸ＳＨのねじり振動を利用してミラーを回転振動させるものである。一般的には、軸ＳＨとミラーＭＬを合わせた系の共振振動を利用するため、共振型スキャナとも呼ばれる。
【０００４】
しかしながら、振動型スキャナの走査は単振動であるため、図１０（ｂ）に模式的に示すように、有効な走査期間は、往動ＦＳか復動ＢＳのいずれか一方となり、最大でも周期の５０％に留まる。これは、主走査（図１０（ｂ）の横方向の走査）に垂直な方向の走査（図１０（ｂ）の縦方向の走査：以後、副走査と言う）を等速度で行うと、往動ＦＳと復動ＢＳの軌跡が平行でなくなるために、復動ＢＳを走査に利用できなくなるためである。
【０００５】
また、ミラーＭＬの振動角が時間に対して正弦波状に変化するため、図１０（ａ）で、反射光Ｌ１３を被走査平面Ｈ１上に投影すると、被走査平面Ｈ１の中心よりも周辺の走査速度が遅くなる。歪曲を有した補正レンズ（ｆｓｉｎθレンズ）ＬＺを利用することにより、走査速度を一定に補正できるが、実際に走査速度を一定に補正できて、実用上問題なく主走査に利用できる期間は、周期の３０％程度となる。
【０００６】
さらに、図１０（ｃ）に模式的に示すように、レーザ光軸Ｌ１１がミラーの回転軸ＳＨと垂直でないと、回転振動時の光線軌跡ＦＳおよびＢＳが放物線状に湾曲するという課題も発生する。
【０００７】
主走査期間が短くなることで、種々の問題が生じる。例えば、電子写真の感光体や銀塩フィルムを露光するシステムや、レーザ光を走査してスクリーン上に映像を表示するシステムにおいては、主走査で対象にレーザ光を照射する期間が短くなるため、レーザ出力を大きくしたり、変調周波数を高める必要が生じる。システムを高速化する場合、この課題は特に重要となり、レーザ光源の大型化、駆動回路や制御回路の大出力化、これらの発熱や寿命の短縮などの課題が生じる。
【０００８】
このような課題を解決するため、ミラーを回転振動させる振動型スキャナで、往復の軌跡を平行にする手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。これは、主走査方向の往復走査と同時に副走査方向に微小な回転を加えることにより、主走査の軌跡を調整するものである。また、同じ手段を用いて軌跡の湾曲を補正する手法も開示されている。
【０００９】
ところが、このような課題を解決するために必要となる副走査方向の走査角度は、主走査と比較して非常に小さなものである。例えば、往復走査を平行にするためには、副走査方向は画素サイズ分だけ走査すればよく、例えば、副走査方向の解像度を１０ｄｏｔ／ｍｍとすると、副走査方向に必要な走査量は０．１ｍｍである。それに対して、例えば、用紙サイズをＡ３縦とすると、主走査の走査幅は約３００ｍｍとなり、走査量に約３，０００倍もの開きがある。
【００１０】
また、回転振動時の光線軌跡が放物線状に湾曲する課題に関しては、機械的に生じる光軸の角度誤差が、３００ｍｍのスパンで０．５ｍｍ程度と考えられるため、この角度誤差を補正するための走査量の比は約６００倍となる。
【００１１】
このように、いずれの場合においても、副走査の走査角度は、主走査の数百から数千分の１と非常に小さい。しかし、走査角度は小さくても、この間の走査速度（各時刻の走査位置）には、主走査と同程度の精度が求められる。走査速度に変動が生じると、光線の軌跡がうねる原因となるからである。仮に、ミラーから投影面までの距離を５００ｍｍとすると、投影面上で０．１ｍｍの誤差は、ミラー角度にして約４０秒と小さい誤差となり、これが副走査方向に必要な走査角度となる。
【００１２】
特許文献２によれば、副走査方向は直流駆動であり、上述のような高精度な走査速度の制御を行うためには、位置センサによりミラーの角度を常時検出し、駆動電流をフィードバックして制御する必要がある。しかしながら、前述の通り、副走査方向は振幅が非常に小さいため、ミラーの軸で角度を検出するためには、非常に高い精度のセンサが必要となる。
【００１３】
また、光線の軌跡は、主走査と副走査の合成で決まるため、主走査の振動との同期も正確に取る必要がある。さらに、主走査は共振駆動、副走査は直流駆動と、駆動方式が異なるため、それぞれに設計された二系統の駆動手段を用意する必要がある。
【００１４】
このように、副走査を主走査と独立して直流制御するためには、高精度なセンサ、駆動手段、制御手段等、多くの構成手段を備える必要があり、コスト、サイズなどの面で大きな不都合が生じる。
【特許文献１】特公平７−５０２６１号公報
【特許文献２】特開２００２−２９６５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、主走査に加えて、それと直交する方向に微小な走査を行うことにより主走査の光線軌跡の微調整を行う光偏向器において、単一の駆動手段で主走査とそれに直交する方向の微少な走査の両方を励振するものである。より具体的には、主走査方向の回転振動を共振駆動する駆動手段を利用して、主走査と直交する方向の微少な走査も共振駆動し、両振動の合成により、主走査方向の光線軌跡の傾斜やうねりを補正するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
【００１７】
（１）  発光源、もしくは発光源からの光線の反射手段を有し、
前記発光源もしくは前記反射手段を軸周りに回転振動させることにより、光線の進行方向を変化させる光偏向器において、
前記光偏向器は、直交する二方向の振動軸と、
前記直交する二方向の振動軸の周りの回転振動を駆動する単一の駆動手段と、
前記回転振動を制御する駆動制御手段とを備え、
前記駆動制御手段は、前記駆動手段に、異なる周波数の駆動信号を出力することを特徴とする光偏向器。
【００１８】
（２）  前記駆動信号は、前記駆動信号の異なる周波数の比が１：２で、位相差が９０度であることを特徴とする（１）に記載の光偏向器。
【００１９】
（３）  前記駆動信号は、前記駆動信号の異なる周波数の比が１：２で、位相差が０度もしくは１８０度であることを特徴とする（１）に記載の光偏向器。
【００２０】
（４）  （１）乃至（３）の何れか１項に記載の光偏向器を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載の発明によれば、直交する二方向の振動軸を備えた光偏向器において、単一の駆動手段によって、直交する二方向の振動軸の周りの回転振動を、異なる周波数で共振駆動することで、主走査に直交する方向の微少な走査の駆動手段を主走査と共通化することにより、低コスト化、小型化に優れた光偏光器を提供することができ、かつ、主走査と直交する方向の微少な走査も共振駆動とすることにより、周期毎の軌跡が安定し、振幅や位相の検出も容易な光偏向器を提供することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、直交する二方向の振動軸を備えた光偏向器において、共振駆動の周波数の比が１：２で、位相差が９０度の駆動信号で駆動することで、主走査と副走査の光線の軌跡を平行にすることができ、低コスト化、小型化に優れ、周期毎の軌跡が安定し、振幅や位相の検出も容易な光偏向器を提供することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、直交する二方向の振動軸を備えた光偏向器において、共振駆動の周波数の比が１：２で、位相差が０度もしくは１８０度の駆動信号で駆動することで、主走査の光線の湾曲を直線に補正することができ、低コスト化、小型化に優れ、周期毎の軌跡が安定し、振幅や位相の検出も容易な光偏向器を提供することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れか１項に記載の光偏向器を搭載することで、高精度なセンサ、駆動手段、制御手段等、多くの構成手段を備える必要がなく、低コスト化、小型化に優れた画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例である電子写真システム１０における、光偏向器１００周辺の光学系の構成を示す模式図である。
【００２７】
本発明における発光源であるレーザ光源１５１は、感光体１７１の感度波長に応じた光を発振する、ガスレーザや半導体レーザである。レーザ光１４１は、集光レンズ１５３により、感光体１７１上の画素サイズに相当する程度のビーム径に絞り込まれる。
【００２８】
光偏向器１００により、感光体１７１の軸１７３方向（形成される画像の水平方向）である主走査ＭＳ方向にレーザ光１４３が走査される。本実施の形態においては、この主走査ＭＳ方向が、レーザ光１４３の作用方向となる。さらに、感光体１７１が軸１７３の周りに回転することにより、レーザ光が、感光体１７１の周方向（形成される画像の垂直方向）である副走査ＳＳ方向に走査される。
【００２９】
補正レンズ１５５は、上述したように、感光体１７１上でのレーザ光の主走査速度を一定にするものであり、一般的には、例えばｆｓｉｎθレンズ等が用いられる。主走査速度を等速度にできれば、省略することも可能である。
【００３０】
主走査検出器１６１および副走査検出器１６３は、フォトダイオードなどの光電変換素子からなり、感光体１７１上でのレーザ光の有効な主走査範囲の外に、主走査方向に配置される。本実施の形態では、感光体１７１の主走査方向の両側に並べて置かれている。主走査検出器１６１および副走査検出器１６３によって主走査一回毎にレーザ光の到達が検出されて、レーザ光の走査速度や点滅開始タイミング等が制御される。
【００３１】
主走査検出器１６１は、例えば、前面に主走査ＭＳと直交する方向に伸びたスリットが設けられており、レーザ光の副走査ＳＳ方向の変位によらず、主走査ＭＳ方向の検出ができるように構成されており、副走査検出器１６３も同様に、副走査ＳＳと直交する方向に伸びたスリットにより、レーザ光の主走査ＭＳ方向の変位によらず、副走査ＳＳ方向の検出ができるように構成されている。主走査検出器１６１および副走査検出器１６３については、図８の説明で再度詳述する。
【００３２】
電子写真プロセスにおいては、感光体１７１は、不図示の帯電器で均一に帯電される。次に、感光体１７１上のレーザ光の走査によって、レーザ光の照射された部分は光導電性により抵抗値が減少し、電荷が消滅する。このようにして形成された電荷像に、トナーという着色粉を静電気力で付着させて顕像化し、これを紙に転写、定着することにより、プリントを得る。
【００３３】
図２は、振動型スキャナからなる光偏向器１００の構成を示す模式図である。図２（ａ）に示すように、光偏向器１００は、永久磁石１１０のＮ極１１１とＳ極１１２、ミラー部１０１、垂直ねじりバネ１０３、水平ねじりバネ１０７、垂直枠１０８および固定部１０２からなる。
【００３４】
ミラー部１０１は、本発明における反射手段として機能し、その一方の表面に光の反射面が形成され、本発明における振動軸として機能する垂直軸１０５および水平軸１０９の周りに対称の形状をしており、その上下端に垂直ねじりバネ１０３が備えられている。垂直ねじりバネ１０３の他端は垂直枠１０８に連結されており、垂直枠１０８は、その左右端に水平ねじりバネ１０７が備えられている。水平ねじりバネ１０７の他端は固定部１０２に連結されており、固定部１０２は不図示の筐体に固定されている。これらは、例えば、金属や樹脂製の板をプレスやエッチング加工することにより、製作することができる。
【００３５】
図２（ｂ）に示すように、ミラー部１０１の裏面１０４には、コイル１２１が、例えば、マイクロマシン技術と呼ばれる、一般的なＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）製造プロセスを用いて、裏面１０４の周縁を取り囲む回路パターンとして形成されており、垂直軸１０５の左右で上下逆方向に、水平軸１０９の上下で左右逆方向に電流Ｉが流れる。
【００３６】
また、図２（ｂ）に示すように、永久磁石１１０は、ミラー１０１の左右に、その磁界Ｈが水平軸１０９と所定の角度θだけ傾斜した方向に伸びるように配置されている。
【００３７】
駆動手段１３１は、コイル１２１に所定の周波数を持つ正弦波やパルス波等の交流の駆動信号を印加する。駆動手段１３１は、本発明における駆動制御手段としても機能する。
【００３８】
図３は、コイル１２１に流れる電流Ｉと磁界Ｈの相互作用による回転力の発生を示す模式図である。図３（ａ）に示すように、次回Ｈが図の左斜め下方から右斜め上方に印加されている時に、駆動手段１３１によって、コイル１２１に図上で反時計回りの電流Ｉが印加されると、フレミングの左手の法則により、コイル１２１の図の左辺には紙面裏面から表面方向の力が働き、同じくコイル１２１の右辺には紙面表面から裏面方向、下辺には紙面裏面から表面方向、上辺には紙面表面から裏面方向の力が働き、これによって、垂直軸１０５周りには、コイル１２１の左辺が紙面表面方向に、右辺が紙面裏面方向に回転する回転力３０１が発生し、水平軸１０９の周りには、下辺が紙面表面方向に、上辺が紙面裏面方向に回転する回転力３０３が発生し、これによって、コイル１２１が裏面に形成されているミラー部１０１が、垂直軸１０５と水平軸１０９の周りにねじり力を受けることになる。
【００３９】
同じく、図３（ｂ）のように、駆動手段１３１によって、コイル１２１に時計回りの電流Ｉ’が印加されると、上記と反対方向の力が働き、ミラー部１０１も上記と逆方向のねじり力を受ける。従って、駆動手段１３１により交流の駆動波形が印加されると、回転方向は交流の駆動信号に同期して切り替わり、ミラー部１０１は、垂直および水平の二軸周りのねじり振動を行う。
【００４０】
このねじり振動は、バネのねじり角をφ、ねじり剛性をｋ、ミラーを含めた慣性モーメントをＩとすると、次式で表される関係をもつ。
【００４１】
【数１】
2007047660.tif 000003
【００４２】
従って、一般的に、ねじりバネは、共振周波数ｆが次式で表される単振動を行う。
【００４３】
【数２】
2007047660.tif 000004
【００４４】
ここで、図４を用いて、本発明の課題、解決案および結果を整理する。図４は、本発明の課題、解決案および結果を整理した模式図である。図４（ａ）は、図１０（ｂ）に示したと同じ図で、往動ＦＳと復動ＢＳの軌跡が平行でなくなるために、復動ＢＳを走査に利用できなくなるという課題がある。この課題は、図４（ｂ）に示したように、主走査方向のねじり振動に加えて、副走査方向にも所望のねじり振動を加えることで、レーザ光の軌跡４０１を∞記号状にすることで、図４（ｃ）のように、往動ＦＳと復動ＢＳの軌跡を平行にすることができ、課題が解決できる。
【００４５】
また、図４（ｄ）は、図１０（ｃ）に示したと同じ図で、レーザ光軸がミラーの回転軸と垂直でないために、回転振動時の光線軌跡が放物線状に湾曲するという課題を示す図である。この課題は、図４（ｅ）に示すように、主走査方向のねじり振動に加えて、副走査方向にも所望のねじり振動を加えることで、レーザ光の軌跡４０３を図４（ｄ）の放物線と逆方向の放物線状にすることで、図４（ｆ）のように、往動ＦＳと復動ＢＳの軌跡を図４（ａ）と同じ直線の軌跡にすることができ、課題が解決できる。
【００４６】
次に、上述したレーザ光の軌跡を実現するための方法について、図５を用いて説明する。一般に、振動方向が直交する二つの単振動を合成することにより、リサジューの図と呼ばれる曲線が得られる。二つの単振動の周波数、位相を変化させることにより、種々の軌跡が得られる。図５に、二つの単振動の周波数の比が１：１から１：３まで、位相差が０°から１８０°までの場合の軌跡を模式的に示す。
【００４７】
本実施の形態では、ミラー部１０１の主走査方向の軸１０３と副走査方向の軸１０７とが直交しているために、主走査方向と副走査方向の単振動は直交するので、単振動の周波数と位相とを適切に設定すると、ミラー部１０１は、図５に示したリサジューの図のような振動を行う。
【００４８】
ここで、図４（ｂ）に示した∞記号状の振動は、周波数比１：２、位相差９０°の二つの単振動を合成することにより実現することができる。また、図４（ｅ）に示した放物線状の振動は、周波数比１：２で位相差０°もしくは１８０°の二つの単振動を合成することにより実現できる。
【００４９】
そこで、本実施の形態では、周波数比１：２、つまり、副走査方向の共振周波数ｆｓが主走査方向の共振周波数ｆｍの２倍となるように、ねじりバネ１０３（主走査方向）および１０７（副走査方向）の長さや幅を設定する。
【００５０】
ｆｓ＝２・ｆｍ・・・（式３）
次に、共振振動の特性について、図６を用いて説明する。図６は、減衰のある振動系に、外部から周期的な励振力を加えたときの特性を示す模式図で、図６（ａ）は、横軸に励振力の周波数ｆ、縦軸に振幅Ｄを、図６（ｂ）は、横軸に励振力の周波数ｆ、縦軸に励振力と振動の位相差φをとっている。
【００５１】
図６の波形６０１で示す通り、振動系の共振周波数ｆ０近傍ではその振幅Ｄが急激に増大すると共に、波形６０３で示すように、位相差φが０°となる。共振時の振幅の拡大率は、振動系の粘性などにより定まるが、金属材料では、一般に数百〜数千倍の値となる。
【００５２】
本実施の形態では、（式３）で示すように、主走査方向と副走査方向の振動の共振周波数の比率を１：２に設定してあるため、一方の共振周波数と等しい駆動信号を入力しても、他方の振動系は励振されない。従って、主走査方向と副走査方向の振動は、それぞれを励振できる周波数の駆動信号により、独立して制御することができる。
【００５３】
従って、主走査方向の共振周波数ｆｍの駆動信号の振幅、副走査方向の共振周波数ｆｓの駆動信号の振幅、及び両者の位相差を調節することにより、図４（ｂ）および図４（ｅ）に示した波形が実現できる。つまり、図４（ｂ）に示すレーザ光の∞記号状の軌跡４０１を実現するためには、位相差９０°の駆動信号を、図４（ｅ）に示すレーザ光の放物線状の軌跡４０３を実現するためには、位相差０°もしくは１８０°の駆動信号を入力すればよい。
【００５４】
例として、図７に上述した駆動信号の例を示す。図７では、横軸に時間ｔを、縦軸に振幅Ｄをとっている。波形７０１は主走査用の周波数ｆｍのサイン波、波形７０３は副走査用の周波数ｆｓ（＝２・ｆｍ）で位相差９０°のサイン波、波形７０５は副走査用の周波数ｆｓ（＝２・ｆｍ）で位相差０°もしくは１８０°のサイン波であり、波形７０７は、波形７０１と波形７０３を振幅１：１で合成したもの、つまり図４（ｂ）に示すレーザ光の∞記号状の軌跡４０１を実現するための波形、波形７０９は、波形７０１と波形７０５を振幅１：１で合成したもの、つまり図４（ｅ）に示すレーザ光の放物線状の軌跡４０３を実現するための波形の例である。合成する時の振幅の比を変えれば、波形は変化する。
【００５５】
次に、上述の振幅の調節方法について説明する。まず、図２で、光偏向器１００に備えられた永久磁石１１０の磁界Ｈの大きさをＨ０とすると、その主走査方向成分はＨ０・ｃｏｓθ、副走査方向成分はＨ０・ｓｉｎθとなる。ここで、この磁界Ｈの主走査方向成分の大きさと副走査方向成分との比が、実現したい主走査方向の振幅と副走査方向の振幅の比率と、ほぼ同じとなるように角度θを決定する。
【００５６】
上述の通り、この比率が１，０００倍の場合には、ｔａｎθ＝０．００１となり、θは約３分程度となる。この値はそれほど厳密でなくても良く、振幅の正確な調整は、駆動信号における各周波数成分の振幅で調節する。
【００５７】
実際の走査での振幅の検出は、検出器１６１および１６３により行う。主走査、副走査の周波数は、電子写真システム１０に要求される描画の仕様により決まるため、周期は一定である。従って、検出器１６１および１６３に光が到達する時間間隔は、振動の振幅によってのみ変化する。
【００５８】
図８（ａ）に示すように、例えば、主走査検出器１６１は、レーザ光の軌跡の位置ｘが主走査方向のｘ０よりも図上で左に来た場合に検出信号を出力する。図８（ｂ）に示すように、レーザ光の振幅が大きい場合は（曲線８０１）、振幅がｘ０よりも左にある時間ｔｍｓ１の間、検出信号を出力する。一方、レーザ光の振幅が小さい場合は（曲線８０３）、振幅がｘ０よりも左にある時間ｔｍｓ２の間、検出信号を出力する。従って、信号ｔｍｓ１乃至はｔｍｓ２の長さを用いて振幅を検出することができ、これが常に一定時間値となるように印加する主走査方向の駆動信号の振幅を制御すればよい。
【００５９】
副走査方向の振幅についても、図８（ｃ）に示すように、副走査検出器１６３を用いてレーザ光の軌跡の位置ｙが図上のｙ０よりも下側にある時間を検出することで、主走査方向と同様の考え方で検出することができる。
【００６０】
上述した振幅の検出方法は、図４（ｅ）の放物線状のレーザ光の軌跡４０３の場合も同じである。
【００６１】
次に、上述した駆動信号を生成する駆動回路について、図９を用いて説明する。図９は、光偏向器１００を駆動するための駆動信号を発生する駆動回路１３１の例を示すブロック図である。
駆動信号９１９は、水晶発振子等からなる発振子９０１で作られた高周波の基準信号を、分周器９０３で分周して、ｆｓ（＝２・ｆｍ）とｆｍの２種類の周波数の信号９１３および９２３を作り、位相器９０５で、信号９１３に所定の位相差（例えば、０°、９０°、１８０°等）を与えて信号９１５を作った後、増幅器９０７によって振幅を調整して、信号９１７および９２７を得、最後に、これらの信号を混合器９０９で合成することにより、駆動信号９１９を生成する。
【００６２】
従って、位相器９０５で信号９１３に与える所定の位相差と、増幅器９０７で信号９１５および９２３に与える各々の振幅を制御することによって、図４（ｂ）又は図４（ｅ）の駆動信号を得ることができる。
【００６３】
以上に述べたように、本発明によれば、主走査方向の共振駆動を行う駆動手段を共用して、主走査と直交する方向の副走査方向の共振駆動も行い、両方向の共振振動を励振する駆動信号の振幅と位相差を制御することで、低コストで小型化に適した光偏向器を提供することができるとともに、主走査と同様に副走査も共振駆動することにより、周期毎の軌跡を安定させ、振幅や位相の検出も容易な光偏向器を提供することができる。さらに、上述した光偏向器を搭載することで、高精度なセンサ、駆動手段、制御手段等、多くの構成手段を備える必要がなく、低コスト化、小型化に優れた画像形成装置を提供することができる。
【００６４】
尚、本発明に係る光偏向器および画像形成装置を構成する各構成の細部構成および細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例である電子写真システムにおける、光偏向器周辺の光学系の構成を示す模式図である。
【図２】振動型スキャナからなる光偏向器の構成を示す模式図である。
【図３】コイルに流れる電流と磁界の相互作用による回転力の発生を示す模式図である。
【図４】本発明の課題、解決案および結果を整理した模式図である。
【図５】振動方向が直交する二つの単振動を合成することによって得られるリサジューの図を示す模式図である。
【図６】減衰のある振動系に、外部から周期的な励振力を加えたときの特性を示す模式図である。
【図７】光偏向器の駆動信号の例を示す模式図である。
【図８】主走査検出器および副走査検出器動作を示す模式図である。
【図９】光偏向器を駆動するための駆動信号を発生する回路の例を示すブロック図である。
【図１０】振動型スキャナの原理とその課題を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  電子写真システム
１００  光偏向器
１０１  ミラー部
１０２  固定部
１０３  垂直ねじりバネ
１０４  ミラー部裏面
１０５  垂直軸
１０７  水平ねじりバネ
１０８  垂直枠
１０９  水平軸
１１０  永久磁石
１１１  永久磁石のＮ極
１１２  永久磁石のＳ極
１２１  コイル
１３１  駆動手段
１５１  レーザ光源
１５３  集光レンズ
１５５  補正レンズ
１６１  主走査検出器
１６３  副走査検出器
１７１  感光体
１７３  感光体の軸
２０１  発振子
２０３  分周器
２０５  アンプ
２０７  混合器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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