アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置
【課題】可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできるアクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置を提供すること。
【解決手段】光スキャナー１は、支持部３と、光反射部２２を備える可動板２と、支持部３に対して変位可能に設けられた駆動部４１、５１、６１、７１と、駆動部４１、５１、６１、７１と可動板２とを連結する第１の軸部４２、５２、６２、７２とを備える４つの連結部４、５、６、７と、可動板２を支持部３に対して変位させる変位手段８とを有し、各連結部４、５、６、７は、駆動部４１、５１、６１、７１をＺ軸方向に変位させるとともに第１の軸部４２、５２、６２、７２の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、第１の軸部４２、５２、６２、７２をＺ軸方向に屈曲変形させ、可動板２を変位させる。
【解決手段】光スキャナー１は、支持部３と、光反射部２２を備える可動板２と、支持部３に対して変位可能に設けられた駆動部４１、５１、６１、７１と、駆動部４１、５１、６１、７１と可動板２とを連結する第１の軸部４２、５２、６２、７２とを備える４つの連結部４、５、６、７と、可動板２を支持部３に対して変位させる変位手段８とを有し、各連結部４、５、６、７は、駆動部４１、５１、６１、７１をＺ軸方向に変位させるとともに第１の軸部４２、５２、６２、７２の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、第１の軸部４２、５２、６２、７２をＺ軸方向に屈曲変形させ、可動板２を変位させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、レーザープリンター等にて光走査により描画を行うための光スキャナーとして、捩り振動系のアクチュエーターを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、一対の永久磁石が設けられた絶縁基板と、一対の永久磁石の間に位置するように絶縁基板に支持されたスキャナー本体とを有するアクチュエーターが開示されている。また、スキャナー本体は、枠状の支持部と、支持部の内側に設けられた枠状の外側可動板と、外側可動板の内側に設けられた内側可動板（ミラー）とを有している。また、外側可動板は、Ｘ軸方向に延在する一対の第１トーションバーを介して支持部に連結されており、内側可動板は、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に延在する第２トーションバーを介して外側可動板に連結している。また、外側可動板および内側可動板には、それぞれコイルが設けられている。
【０００３】
このような構成のアクチュエーターでは、通電により各コイルから発生する磁界と一対の永久磁石間に発生する磁界とを作用させることにより、外側可動板が内側可動板とともに第１トーションバーを中心軸としてＸ軸まわりに回動し、内側可動板が第２トーションバーを中心軸としてＹ軸まわりに回動する。
このように、特許文献１のアクチュエーターでは、内側可動板をＸ軸まわりに回動させる機構と、Ｙ軸まわりに回動させる機構とが異なっている。そのため、内側可動板をＸ軸およびＹ軸まわりに等しい条件で回動させることができない。また、特許文献１のアクチュエーターでは、外側可動板に設けられたコイルから発生する磁場と、内側可動板に設けられたコイルから発生する磁場とが干渉し、内側可動板をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに独立して回動させることができない。したがって、特許文献１のアクチュエーターでは、内側可動板をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３２２２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできるアクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエーターは、支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とする。
このような構成を有するアクチュエーターによれば、可動板を互いに直交する２つの軸の一方の軸まわりの回動と他方の軸まわりの回動とを独立して行うことができる。そのため、可動板を互いに直交する２つの軸まわりにそれぞれ安定して回動させることができる。
【０００７】
本発明のアクチュエーターでは、前記３つまたは４つの連結部は、前記Ｚ軸に平行な方向からみたときに、前記可動板の外周に沿って周方向に等角度間隔で設けられていることが好ましい。
これにより、制御を容易なものとしつつ、可動板を互いに直交する２つの軸まわりにそれぞれ安定して回動させることができる。
【０００８】
本発明のアクチュエーターでは、前記連結部は４つ設けられ、
前記４つの連結部のうちの２つの連結部は、前記可動板を介してＸ軸に平行な方向に互いに対向し、当該２つの連結部は、それぞれ、前記駆動部と前記支持部とを連結しＹ軸に平行な方向に延在する１対の梁部を備え、
前記４つの連結部のうちの他の２つの連結部は、前記可動板を介してＹ軸に平行な方向に互いに対向し、当該他の２つの連結部は、それぞれ、前記駆動部と前記支持部とを連結しＸ軸に平行な方向に延在する１対の梁部を備えることが好ましい。
これにより、各梁部を曲げ変形させながら駆動部をＺ軸に平行な方向に変位させることができる。
【０００９】
本発明のアクチュエーターでは、前記変位手段は、前記各駆動部に設けられた永久磁石と、前記永久磁石に作用する磁界を発生するコイルとを備えることが好ましい。
電磁駆動は大きな駆動力を生じさせることができる。そのため、省電力化を図りつつ、大きな振れ角で可動板を回動させることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記各永久磁石は、前記Ｚ軸に平行な方向に磁化され、前記各コイルは、前記Ｚ軸に平行な方向の磁界を発生させることが好ましい。
これにより、永久磁石とコイルとの間の距離を小さくすることができる。その結果、省電力化を図りつつ、可動板の振れ角を大きくすることができる。
【００１０】
本発明のアクチュエーターでは、前記梁部の延在方向からみたときに、前記永久磁石の中心は、前記梁部の中心に対して前記可動板側またはその反対側にずれて配置されていることが好ましい。
これにより、駆動部のＺ軸に平行な方向の変位に加えて、各梁部を捻れ変形させながら駆動部を回動させることができる。このような駆動部の回動に伴って、軸部を屈曲変形させることもできる。そのため、可動板を効率的かつ円滑に回動させることができる。
【００１１】
本発明のアクチュエーターでは、前記梁部の延在方向からみたときに、前記永久磁石の中心は、前記コイルの軸線に対して前記可動板側またはその反対側にずれて配置されていることが好ましい。
これにより、各梁部を捻れ変形させながら駆動部を回動させることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記各駆動部の前記各梁部との接続部付近には、前記梁部の延在方向と直交する方向に延在するスリット状の貫通孔が形成されていることが好ましい。
これにより、各梁部をＺ軸に平行な方向に曲げ変形させる際に、駆動部の各梁部との接続部を捩り変形させることができる。そのため、駆動部のＺ軸に平行な方向での変位に伴って駆動部と各梁部との接続部に応力集中が生じるのを防止することができ、その結果、梁部の長さを短く設計することができる。これに対し、かかるスリット状の貫通孔を駆動部に設けない場合、駆動部の各梁部との接続部が変形しづらいため、駆動部のＺ軸に平行な方向での変位に伴って駆動部の各梁部との接続部に応力集中が生じてしまう。
【００１２】
本発明のアクチュエーターでは、前記各軸部は、前記可動板と前記駆動部の間に設けられた応力緩和部と、前記応力緩和部と前記可動板とを連結する可動板側軸部と、前記応力緩和部と前記駆動部とを連結する駆動部側軸部とを有し、前記応力緩和部で屈曲することが好ましい。
これにより、可動板側軸部が受ける応力を応力緩和部で緩和することができ、その応力が駆動部側軸部へ伝わるのを防止または抑制することができる。そのため、各軸部が他の軸部の屈曲の影響を受けるのを防止または抑制しつつ各軸部を屈曲させることができる。
【００１３】
本発明のアクチュエーターでは、前記各応力緩和部は、前記Ｚ軸に平行な方向からみたときに、前記可動板側軸部および前記駆動部側軸部の延在方向に直交する方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形する変形部を有していることが好ましい。
これにより、変形部が捩じり変形することにより第１の軸部に加わる応力を効果的に緩和することができる。
【００１４】
本発明のアクチュエーターでは、前記各応力緩和部は、前記変形部を一対有し、
前記一対の変形部のうちの一方の変形部は、前記可動板側軸部に連結され、他方の変形部は、前記駆動部側軸部に連結されていることが好ましい。
これにより、変形部が捩じり変形することにより第１の軸部に加わる応力を効果的に緩和することができる。
【００１５】
本発明のアクチュエーターでは、前記各応力緩和部は、前記一対の変形部の間に設けられ、前記変形部の延在方向と平行な方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形しない非変形部を有していることが好ましい。
これにより、各連結部において、非変形部を軸にして第１の軸部を屈曲させることができる。そのため、各連結部の第１の軸部を簡単かつ確実に屈曲させることができ、可動板を安定して変位させることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記各応力緩和部は、前記Ｘ軸に平行な方向および前記Ｙ軸に平行な方向に交互に延在して蛇行する部位を有していることが好ましい。
これにより、可動板側軸部が受ける応力を応力緩和部で緩和することができ、駆動部側軸部へ伝わるのを防止または抑制することができる。
【００１６】
本発明の光スキャナーは、支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とする。
これにより、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできる光スキャナーを提供することができる。
【００１７】
本発明の画像形成装置は、光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーとを有し、
前記光スキャナーは、
支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とする。
これにより、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示す光スキャナーの断面図（図１中Ａ−Ａ線断面図）である。
【図３】図１に示す光スキャナーが有する連結部の斜視図である。
【図４】図１に示す光スキャナーが有する振動構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図５】図１に示す光スキャナーが有する振動構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図６】図１に示す光スキャナーが有する変位手段を説明する図である。
【図７】図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図である。
【図８】本発明の光スキャナーの第２実施形態の変位手段を説明する図である。
【図９】本発明の光スキャナーの第３実施形態の変位手段を説明する図である。
【図１０】本発明の光スキャナーの第４実施形態の連結部を説明する図である。
【図１１】本発明の光スキャナーの第５実施形態の振動構造体を説明する図である。
【図１２】本発明の光スキャナーの第６実施形態の振動構造体を説明する図（平面図）である。
【図１３】図１２に示す光スキャナーが有する連結部の拡大斜視図である。
【図１４】本発明の光スキャナーの第７実施形態の振動構造体を説明する図（平面図）である。
【図１５】本発明の画像形成装置の概略を示す図である。
【図１６】図１５に示す画像形成装置を用いた描画の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のアクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、本発明のアクチュエーターを光スキャナーに適用した場合を例に説明するが、本発明のアクチュエーターは、例えば、光スイッチ、光アッテネーター等の光スキャナー以外の光学デバイスにも適用可能である。
【００２０】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す光スキャナーの断面図（図１中Ａ−Ａ線断面図）、図３は、図１に示す光スキャナーが有する連結部の斜視図、図４は、図１に示す光スキャナーが有する振動構造体の製造方法を説明する断面図、図５は、図１に示す光スキャナーが有する振動構造体の製造方法を説明する断面図、図６は、図１に示す光スキャナーが有する変位手段を説明する図、図７は、図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図である。
【００２１】
なお、以下では、説明の便宜上、図１中の左側を「左」、右側を「右」と言い、図２〜図７中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図１〜３および図６では、それぞれ、説明の便宜上、互いに直交する３軸としてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」と言い、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」と言い、Ｚ軸方向に平行な方向を「Ｚ軸方向」と言う。また、図１では、説明の便宜上、後述する変位手段８のコイル８１２ｂ、８２２ｂ、８３２ｂ、８４２ｂおよび取付部材１３の図示を省略している。
図１および図２に示す光スキャナー１は、可動板２、支持部３および４つの連結部４、５、６、７で構成された振動構造体１１と、振動構造体１１を支持する基台１２と、可動板２を変位させる変位手段８とを有している。以下、光スキャナー１の各構成について順次詳細に説明する。
【００２２】
１−１．振動構造体１１
本実施形態では、振動構造体１１（すなわち、可動板２、支持部３および４つの連結部４、５、６、７）は、ＳＯＩ基板の不要部位をドライエッチングおよびウェットエッチング等の各種エッチング法により除去することにより一体的に形成されている。なお、振動構造体１１の製造方法については後に詳述する。
【００２３】
支持部３は、可動板２を支持する機能を有する。具体的には、支持部３は、４つの連結部４、５、６、７を介して可動板２を支持する。
このような支持部３は、枠状をなしており、可動板２の周囲を囲むように設けられている。なお、支持部３の形状としては、可動板２を支持することができれば、特に限定されず、例えば、各連結部４、５、６、７毎に４つに分割されていてもよい。
【００２４】
支持部３の内側には、可動板２が設けられている。可動板２は、平板状をなし、一方の面（基台１２と反対側の面）には、光反射性を有する光反射部２２が形成されている。光反射部２２は、例えば、面上に金、銀、アルミニウム等の金属膜などを蒸着等により形成することにより得られる。
なお、本実施形態では、可動板２の平面視形状は、円形であるが、可動板２の平面視形状としては、特に限定されず、例えば長方形、正方形等の多角形、楕円形等であってもよい。
【００２５】
このような可動板２は、４つの連結部４、５、６、７によって支持部３に連結されている。各連結部４、５、６、７は、Ｘ軸およびＹ軸の双方に平行な面（仮想面）に沿って設けられている。具体的には、４つの連結部４、５、６、７は、可動板２の平面視にて（Ｚ軸方向からみたとき）、可動板２の外周に沿って周方向に等角度間隔、すなわち９０度間隔で配置されている。
【００２６】
そして、４つの連結部４、５、６、７のうち、連結部４、６は、可動板２を介してＸ軸方向に対向しかつ可動板２に対して対称的に形成されており、連結部５、７は、可動板２を介してＹ軸方向に対向しかつ可動板２に対して対称的に形成されている。このような連結部４、５、６、７によって可動板２を支持することにより、可動板２を安定した状態で支持することができる。また、制御を容易なものとしつつ、可動板２を互いに直交する２つの軸まわりにそれぞれ安定して回動させることができる。
【００２７】
より具体的に説明すると、連結部（第１の連結部）４は、駆動部４１と、駆動部４１と可動板２とを連結する第１の軸部（軸部）４２と、駆動部４１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部（梁部）４３とを有している。同様に、連結部（第３の連結部）５は、駆動部５１と、駆動部５１と可動板２とを連結する第１の軸部（軸部）５２と、駆動部５１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部（梁部）５３とを有している。また、連結部（第２の連結部）６は、駆動部６１と、駆動部６１と可動板２とを連結する第１の軸部（軸部）６２と、駆動部６１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部（梁部）６３とを有している。また、連結部（第４の連結部）７は、駆動部７１と、駆動部７１と可動板２とを連結する第１の軸部（軸部）７２と、駆動部７１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部（梁部）７３とを有している。
各連結部４、５、６、７をこのような構成とすることにより、連結部の構成が簡単となるとともに、後述するように可動板２の回動中心軸Ｘ１、Ｙ１まわりの回動等をスムーズに行うことができる。
【００２８】
以下、連結部４を代表してさらに詳述する。なお、連結部４、５、６、７の構成は、互いに同様であるため、他の連結部５、６、７については、その説明を省略する。ただし、連結部５、７は、可動板２の平面視にて、連結部４に対して９０度回転した状態で配置されている。そのため、連結部５、７については、下記の連結部４の説明中の「Ｙ軸方向」を「Ｘ軸方向」、「Ｘ軸方向」を「Ｙ軸方向」と適宜読み替えることで説明することができる。
【００２９】
図３に示すように、一対の第２の軸部４３は、駆動部４１を介してＹ軸方向に対向配置されており、駆動部４１を両持ち支持している。また、一対の第２の軸部４３は、それぞれ、Ｙ軸方向に延在する棒状をなしている。このような一対の第２の軸部４３は、Ｚ軸方向に曲げ変形可能となっている。これにより、駆動部４１は、Ｚ軸方向に変位可能となっている。また、一対の第２の軸部４３は、その中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。このような一対の第２の軸部４３は、同軸的に設けられており、この軸（以下、「回動中心軸Ｙ２」とも言う）を中心として、一対の第２の軸部４３が捩じり変形する。これにより、駆動部４１が回動可能となっている。
【００３０】
駆動部４１は、可動板２に対してＸ軸方向に離間して設けられている。また、駆動部４１は、前述したように一対の第２の軸部４３によって両持ち支持されている。このような駆動部４１には貫通孔４１１が形成されており、この貫通孔に永久磁石８１１が挿通、固定されている。永久磁石８１１は、例えば、嵌合（圧入）や、接着剤によって、駆動部４１に固定されている。この永久磁石８１１は、変位手段８の一部を構成する。なお、永久磁石８１１の詳細については、変位手段８の説明とともに後述する。
【００３１】
また、駆動部４１の各第２の軸部４３との接続部付近には、各第２の軸部４３の延在方向と直交する方向（すなわち）に延在するスリット状の貫通孔４１２が形成されている。これにより、駆動部４１のＹ軸方向での両端部（駆動部４１の各第２の軸部４３との接続部）にＸ軸方向に延びる梁部４１３が形成される。この梁部４１３は、Ｘ軸方向に延びる軸線まわりに捩れ変形可能となっている。したがって、各第２の軸部４３をＺ軸方向に曲げ変形させる際に、駆動部４１の各第２の軸部４３との接続部（各梁部４１３）を捩り変形させることができる。そのため、駆動部４１のＺ軸方向での変位に伴って駆動部４１と各軸部４３との接続部に応力集中が生じるのを防止することができ、その結果、各軸部４３の長さを短く設計することができる。これに対し、仮に、かかるスリット状の貫通孔４１２を駆動部４１に設けない場合、駆動部４１と各軸部４３との接続部が変形しづらいため、駆動部４１のＺ軸方向での変位に伴って駆動部４１と各軸部４３との接続部に応力集中が生じてしまう。
【００３２】
また、本実施形態では、駆動部４１の平面視形状（平面視での外形）は、Ｙ軸方向を長手とする長方形である。駆動部４１をこのような形状とすることにより、永久磁石８１１を固定するスペースを確保しつつ、駆動部４１の幅（Ｘ軸方向の長さ）を抑えることができる。駆動部４１の幅を抑えることにより、駆動部４１が回動中心軸Ｙ２まわりに回動する際に発生する慣性モーメントを抑えることができ、駆動部４１の反応性が高まり、より高速な回動が可能となる。また、駆動部４１の反応性が高まると、駆動部４１の回動（特に回動方向が切り替わる切り返しの時）によって、不本意な振動が発生するのを抑えることができる。そのため、光スキャナー１を安定して駆動することができる。
【００３３】
なお、駆動部４１の平面視形状としては、特に限定されず、例えば、正方形や五角形以上の多角形であってもよいし、円形であってもよい。
このような駆動部４１は、第１の軸部４２によって可動板２と連結されている。第１の軸部４２は、全体的にＸ軸方向に延在するように設けられている。このような第１の軸部４２は、駆動部４１と可動板２との間に設けられた応力緩和部４２１と、応力緩和部４２１と可動板２とを連結する可動板側軸部４２２と、応力緩和部４２１と駆動部４１とを連結する駆動部側軸部４２３とを有している。
【００３４】
可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３は、それぞれ、Ｘ軸方向に延在する棒状をなしている。また、可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３は、同軸的に設けられている。本実施形態では、可動板側軸部４２２は、その横断面積が駆動部側軸部４２３の横断面積よりも小さい。言い換えると、駆動部側軸部４２３は、その横断面積が可動板側軸部４２２の横断面積よりも大きい。
【００３５】
これら２つの軸部のうちの駆動部側軸部４２３は、光スキャナー１の駆動時に大きな変形が起こらない硬さに設定されているのが好ましく、実質的に変形しない硬さに設定されているとより好ましい。これに対して可動板側軸部４２２は、その中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。このように、第１の軸部４２が実質的に変形しない硬い部分およびその先端側に位置する捩じり変形可能な部位を有することにより、後述するように、可動板２をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることができる。なお、前記「変形しない」とは、Ｚ軸方向への屈曲または湾曲および中心軸まわりの捩じり変形が実質的に起きないことを言う。
このような可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３は、応力緩和部４２１を介して連結している。応力緩和部４２１は、第１の軸部４２が屈曲変形する際の節となる機能と、可動板側軸部４２２の捩じり変形により発生するトルクを緩和（吸収）し、前記トルクが駆動部側軸部４２３に伝わるのを防止または抑制する機能とを有している。
【００３６】
図３に示すように、応力緩和部４２１は、一対の変形部４２１１、４２１２と、これらの間に設けられた非変形部４２１３と、変形部４２１１を非変形部４２１３に接続する一対の接続部４２１４と、変形部４２１２を非変形部４２１３に接続する一対の接続部４２１５とを有している。
非変形部４２１３は、Ｙ軸方向に延在する棒状をなしている。本実施形態では、非変形部４２１３の横断面積は、前述した各変形部４２１１、４２１２の横断面積よりも大きい。このような非変形部４２１３は、光スキャナー１の駆動時に実質的に変形しない硬さに設定されている。これにより、後述するように、非変形部４２１３の中心軸Ｙ４を中心に第１の軸部４２を屈曲させることができ、応力緩和部４２１に節としての機能を確実に発揮させることができ、光スキャナー１を安定して駆動させることができる。
【００３７】
このような非変形部４２１３に対して対称的に一対の変形部４２１１、４２１２が配置されている。変形部４２１１、４２１２は、それぞれ、Ｙ軸方向に延在する棒状をなしている。また、変形部４２１１、４２１２は、互いにＸ軸方向に離間して並設されている。このような変形部４２１１、４２１２は、それぞれ、その中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。
【００３８】
可動板２側に位置する変形部４２１１は、その長手方向のほぼ中央にて可動板側軸部４２２の一端と連結しているとともに、その両端部にて一対の接続部４２１４を介して非変形部４２１３に連結している。同様に、駆動部４１側に位置する変形部４２１２は、その長手方向のほぼ中央にて駆動部側軸部４２３の一端と連結しているとともに、その両端部にて一対の接続部４２１５を介して非変形部４２１３に連結している。
【００３９】
一対の接続部４２１４の一方の接続部は、変形部４２１１および非変形部４２１３の一端部同士を連結し、他方の接続部は、変形部４２１１および非変形部４２１３の他端部同士を連結している。また、一対の接続部４２１５の一方の接続部は、変形部４２１２および非変形部４２１３の一端部同士を連結し、他方の接続部は、変形部４２１２および非変形部４２１３の他端部同士を連結している。
このような各接続部４２１４、４２１５は、Ｘ軸方向に延在する棒状をなしている。また、各接続部４２１４、４２１５は、Ｚ軸方向に湾曲可能でかつその中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。
以上、振動構造体１１の構成について具体的に説明した。
【００４０】
前述したように、このような構成の振動構造体１１は、ＳＯＩ基板から一体的に形成されている。これにより、振動構造体１１の形成が容易となる。具体的には、前述したように、振動構造体１１には、積極的に変形させる部位と、変形させない（変形させたくない）部位とが混在している。一方、ＳＯＩ基板は、第１のＳｉ層と、ＳｉＯ２層と、第２のＳｉ層とがこの順に積層した基板である。そこで、変形させない部位を前記３つの層の全てで構成するとともに、積極的に変形させる部位を第２のＳｉ層のみで構成することにより、すなわち、ＳＯＩ基板の厚さを異ならせることにより、変形させる部位と変形させない部位が混在する振動構造体１１を簡単に形成することができる。なお、積極的に変形させる部位は、第２のＳｉ層とＳｉＯ２層の２層で構成されていてもよい。
【００４１】
前記「変形させる部位」には、第２の軸部４３、５３、６３、７３、可動板側軸部４２２、５２２、６２２、７２２、変形部４２１１、４２１２、５２１１、５２１２、６２１１、６２１２、７２１１、７２１２および接続部４２１４、４２１５、５２１４、５２１５、６２１４、６２１５、７２１４、７２１５が含まれる。
一方、前記「変形させない部位」には、可動板２、支持部３、駆動部４１、５１、６１、７１、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３および非変形部４２１３、５２１３、６２１３、７２１３が含まれる。
【００４２】
以下、図４および図５に基づいて、振動構造体１１の製造方法の一例を簡単に説明する。なお、図４および図５は、それぞれ、図１中Ａ−Ａ線断面図に対応する断面図である。また、振動構造体１１の製造方法は、これに限定されない。
まず、図４（ａ）に示すように、第１のＳｉ層１１０と、ＳｉＯ２層１２０と、第２のＳｉ層１３０とがこの順で上側から積層してなるＳＯＩ基板（シリコン基板）１００を用意する。
【００４３】
次いで、図４（ｂ）に示すように、ＳＯＩ基板１００の両面にＳｉＯ２膜Ｍ１、Ｍ２を形成する。次いで、図４（ｃ）に示すように、ＳｉＯ２膜Ｍ２をエッチングすることにより、可動板２、支持部３および連結部４、５、６、７の平面視形状にパターニングするとともに、ＳｉＯ２膜Ｍ１をエッチングすることにより、可動板２、支持部３、駆動部４１、５１、６１、７１、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３および非変形部４２１３、５２１３、６２１３、７１２３に対応する形状にパターニングする。
【００４４】
次いで、図５（ａ）に示すように、ＳｉＯ２膜Ｍ１を介してＳＯＩ基板１００をエッチングする。この際、ＳＯＩ基板１００の中間層たるＳｉＯ２層１２０は、前記エッチングのストップ層として機能する。このエッチングが終了した後、今度は、ＳｉＯ２膜Ｍ２を介してＳＯＩ基板１００をエッチングする。この際も、ＳＯＩ基板１００の中間層たるＳｉＯ２層１２０は、前記エッチングのストップ層として機能する。
【００４５】
なお、エッチング方法としては、特に限定されず、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。
【００４６】
次いで、図５（ｂ）に示すように、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）等によって、ＳｉＯ２膜Ｍ１、Ｍ２およびＳｉＯ２層１２０の露出している部分をエッチング除去することにより、可動板２、支持部３および連結部４、５、６、７の外形形状に加工される。
さらに、図５（ｃ）に示すように、可動板２の上面２１に金属膜を形成し、光反射部２２を形成する。金属膜（光反射部２２）の形成方法としては、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、金属箔の接合等が挙げられる。
このようにして振動構造体１１が得られる。
【００４７】
１−２．基台１２
図２に示すように、基台１２は、平板状の基部１２１と、基部１２１の縁部に沿って設けられた枠部１２２とを有しており、上方に開口する箱状をなしている。このような基台１２は、枠部１２２にて振動構造体１１の支持部３の下面と接合されている。これにより、基台１２によって振動構造体１１が支持される。このような基台１２は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。なお、基台１２と支持部３の接合方法としては、特に限定されず、例えば接着剤を用いて接合してもよく、陽極接合等の各種接合方法を用いてもよい。
【００４８】
１−３．変位手段８
図１に示すように、変位手段８は、永久磁石８１１、コイル８１２（８１２ａ、８１２ｂ）および電源８１３を有する第１の変位手段８１と、永久磁石８２１、コイル８２２（８２２ａ、８２２ｂ）および電源８２３を有する第２の変位手段８２と、永久磁石８３１、コイル８３２（８３２ａ、８３２ｂ）および電源８３３を有する第３の変位手段８３と、永久磁石８４１、コイル８４２（８４２ａ、８４２ｂ）および電源８４３を有する第４の変位手段８４とを有している。
そして、第１の変位手段８１は、連結部４に対応して設けられており、第２の変位手段８２は、連結部５に対応して設けられており、第３の変位手段８３は、連結部６に対応して設けられており、第４の変位手段８４は、連結部７に対応して設けられている。
【００４９】
このような構成によれば、変位手段８の構成が簡単となる。また、変位手段８を電磁駆動とすることにより、比較的大きな駆動力を発生させることができ、可動板２をより確実に回動させることができる。また、各連結部４、５、６、７に１つの変位手段が設けられているため、各連結部４、５、６、７を独立して変形させることができる。そのため、後述するように、可動板２を様々な態様で変位させることができる。
【００５０】
以下、第１の変位手段８１について代表して詳述する。なお、第２の変位手段８２、第３の変位手段８３および第４の変位手段８４について、第１の変位手段８１と同様の構成であるため、その説明を省略する。ただし、第２の変位手段８２および第４の変位手段８４は、可動板２の平面視にて、第１の変位手段８１に対して９０度回転した状態で配置されている。そのため、第２の変位手段８２および第４の変位手段８４については、下記の第１の変位手段８１の説明中の「Ｙ軸方向」を「Ｘ軸方向」、「Ｘ軸方向」を「Ｙ軸方向」と適宜読み替えることにより説明することができる。
【００５１】
図６に示すように、永久磁石８１１は、棒状をなしており、その長手方向に磁化している。すなわち、永久磁石８１１は、その長手方向の一端側（本実施形態では下側）がＳ極となっており、他端側（本実施形態では上側）がＮ極となっている。このような永久磁石８１１は、駆動部４１に形成された貫通孔４１１に挿通されており、長手方向のほぼ中央で駆動部４１に固定されている。そして、永久磁石８１１が、駆動部４１の上下に同じ長さだけ突出し、かつ駆動部４１（回動中心軸Ｙ２）を介してＳ極とＮ極が対向する。これにより、後述するように、可動板２を安定して変位させることができる。なお、永久磁石８１１の上側がＳ極、下側がＮ極であってもよい。
また、永久磁石８１１は、その長手方向が駆動部４１の面方向に直交するように設けられている。また、永久磁石８１１は、その中心軸が回動中心軸Ｙ２と交わるように設けられている。
【００５２】
特に、本実施形態では、第２の軸部４３の延在方向（すなわちＹ軸方向）からみたときに、永久磁石８１１の中心（重心）Ｇ１は、駆動部４１の回動中心軸Ｙ２（すなわち第２の軸部４３の中心）に対して可動板２側にずれて設けられている。このような永久磁石８１１の中心Ｇ１と駆動部４１の回動中心軸のずれにより、後述するコイル８１２ａ側に引き付けられたときに、駆動部４１をコイル８１２ａ側に変位させるとともに、駆動部４１を回動中心軸Ｙ２まわりに回動させることができる。このようにして、駆動部４１のＺ軸方向の変位に加えて、各第２の軸部４３を捻れ変形させながら駆動部４１を回動させることができる。このような駆動部４１の回動に伴って、第１の軸部４２を屈曲変形させることもできる。そのため、可動板２を効率的かつ円滑に回動させることができる。
【００５３】
なお、永久磁石８１１の中心が第２の軸部４３の中心に対して可動板２とは反対側にずれていても、コイル８１２ａ側に引き付けられたときに、駆動部４１をコイル８１２ａ側に変位させるとともに、駆動部４１を回動中心軸Ｙ２まわりに回動させることができる。
このような永久磁石８１１としては、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石などの、硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。
【００５４】
コイル８１２は、永久磁石８１１に作用する磁界を発生する。
本実施形態では、コイル８１２は、駆動部４１に対して下側に設けられたコイル（以下、「下側コイル」とも言う）８１２ａと、駆動部４１に対して上側に設けられたコイル（「上側コイル」とも言う）８１２ｂとで構成されている。このような１対のコイル８１２ａ、８１２ｂは、駆動部４１を介してＺ軸方向に互いに対向している。また、コイル８１２ａは、基台１２の基部１２１の上面上に設けられ、コイル８１２ｂは、振動構造体１１の支持部３の上面に固定された取付部材１３に取り付けられている。
このようなコイル８１２ａ、８１２ｂは、それぞれ、Ｚ軸方向の磁界を発生させることができるように設けられている。
【００５５】
すなわち、コイル８１２ａは、通電により、コイル８１２ａの永久磁石８１１側がＮ極となりその反対側がＳ極となる状態、または、コイル８１２ａの永久磁石８１１側がＳ極となりその反対側がＮ極となる状態の磁界を発生させるように設けられている。同様に、コイル８１２ｂは、通電により、コイル８１２ｂの永久磁石８１１側がＮ極となりその反対側がＳ極となる状態、または、コイル８１２ｂの永久磁石８１１側がＳ極となりその反対側がＮ極となる状態の磁界を発生させるように設けられている。
【００５６】
より具体的に説明すると、コイル８１２ａ、８１２ｂは、それぞれ、筒状をなし、その軸線がＺ軸方向に延在するとともに、互いの軸線が同一線分（軸線Ｚ１）上に位置するように設けられている。
また、コイル８１２ａは、永久磁石８１１の下端部を囲むように設けられ、また、コイル８１２ｂは、永久磁石８１１の上端部を囲むように設けられている。言い換えると、永久磁石８１１の下端部画コイル８１２ａの内側に臨むように設けられているとともに、永久磁石８１１の上端部がコイル８１２ｂの内側に臨むように設けられている。
また、コイル８１２ａ、８１２ｂは、互いに独立して、前述したような磁界を発生し得るように構成されている。
【００５７】
特に、本実施形態では、図６に示すように、Ｙ軸方向からみたとき、コイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１は、永久磁石８１１の中心Ｇ１に対して可動板２とは反対側にずれている。これにより、非駆動時において、永久磁石８１１とコイル８１２ａとの間の可動板とは反対側の空間が可動板側の空間よりも広くなる。そのため、駆動部４１および永久磁石８１１が回動中心軸Ｙ２まわりに回動したとき、永久磁石８１１がコイル８１２ａに接触するのを防止することができる。
このように、永久磁石８１１がＺ軸方向に磁化され、コイル８１２ａ、８１２ｂがＺ軸方向の磁界を発生させるように構成されていると、永久磁石８１１とコイル８１２ａ、８１２ｂとの間の距離を小さくすることができる。その結果、省電力化を図りつつ、可動板２の振れ角を大きくすることができる。
【００５８】
電源８１３は、コイル８１２ａ、８１２ｂにそれぞれ電気的に接続されている。そして、電源８１３からコイル８１２ａ、８１２ｂにそれぞれ所望の電圧を印加することにより、コイル８１２ａ、８１２ｂからそれぞれ前述したような磁界を発生させることができる。本実施形態では、電源８１３は、交番電圧および直流電圧を選択して印加できるようになっている。また、電源８１３は、コイル８１２ａ、８１２ｂに交番電圧を印加する際には、その強さ、周波数を変更できるようになっており、さらにオフセット電圧（直流電圧）を重畳させることもできるようになっている。
【００５９】
２．光スキャナー１の作動
次いで、光スキャナーの作動について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１が全てＮ極を上側にして配置された構成について代表して説明する。
＜回動中心軸Ｙ１まわりの回動＞
図７に示すように、可動板２を回動中心軸Ｙ１を中心として反時計回りに回動させるには、コイル８１２ａの永久磁石８１１側がＮ極、コイル８３２ｂの永久磁石８３１側がＳ極となる第１の状態（以下、単に「第１の状態」とも言う）となるように、電源８１３、８３３からコイル８１２ａ、８３２ｂに電圧を印加する。この第１の状態では、コイル８１２ｂ、８３２ａが磁界を発生しないように、電源８１３、８３３からコイル８１２ｂ、８３２ａへの電圧の印加は行わない。
【００６０】
第１の状態では、永久磁石８１１のＳ極がコイル８１２ａに引き付けられるため、１対の第２の軸部４３を曲げ変形させつつ、駆動部４１が下側に変位する。また、前述したように永久磁石８１１の中心Ｇ１が駆動部４１の回動中心軸Ｙ２に対して可動板２側にずれているので、永久磁石８１１のＳ極がコイル８１２ａに引き付けられると、１対の第２の軸部４３を捩じり変形させつつ、駆動部４１が回動中心軸Ｙ２を中心として図７中時計回りに回動する。
【００６１】
同様に、第１の状態では、１対の第２の軸部６３を曲げ変形させつつ、駆動部６１が上側に変位する。また、永久磁石８３１の中心が駆動部６１の回動中心軸Ｙ３に対して可動板２側にずれているので、永久磁石８３１のＮ極がコイル８３２ｂに引き付けられると、１対の第２の軸部６３を捩じり変形させつつ、駆動部６１が回動中心軸Ｙ３を中心として図７中時計回りに回動する。
【００６２】
このように、第１状態では、駆動部４１が回動中心軸Ｙ２まわりに回動しつつ下側に変位するとともに、駆動部６１が回動中心軸Ｙ３まわりに回動しつつ上側に変位する。
この駆動部４１、６１の回動および変位（上下動）に伴って、駆動部側軸部４２３が可動板２側の端を下側に向けるように傾斜し、駆動部側軸部６２３が可動板２側の端を上側に向けるように傾斜する。これにより、駆動部側軸部４２３、６２３の可動板２側の端同士がＺ軸方向にずれた状態となる。
【００６３】
そして、駆動部側軸部４２３、６２３の可動板２側の端同士がＺ軸方向にずれることによって、変形部４２１１、４２１２、６２１１、６２１２をその中心軸まわりに捩じり変形させるとともに各接続部４２１４、４２１５、６２１４、６２１５を湾曲変形させながら、可動板側軸部４２２、６２２および可動板２が一体的に図７中反時計回りに傾斜する。
【００６４】
このように、第１の状態では、連結部４の第１の軸部４２がその途中にある応力緩和部４２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）するするとともに、連結部６の第１の軸部６２がその途中にある応力緩和部６２１で上側に凸のＶ字状に屈曲変形（第２の変形）することにより、回動中心軸Ｙ１を中心として、可動板２が図７中反時計回りに傾斜する。
【００６５】
一方、可動板２を回動中心軸Ｙ１を回動中心として時計回りに回動させるには、前述した第１の状態と逆の状態、すなわち、コイル８１２ｂの永久磁石８１１側がＳ極、コイル８３２ａの永久磁石８３１側がＮ極となる第２の状態（以下、単に「第２の状態」とも言う）となるように、電源８１３、８３３からコイル８１２ｂ、８３２ａに電圧を印加する。この第２の状態では、コイル８１２ａ、８３２ｂが磁界を発生しないように、電源８１３、８３３からコイル８１２ａ、８３２ｂへの電圧の印加は行わない。
【００６６】
第２の状態では、前述した第１の状態と逆の変形が起こる。すなわち、第２の状態では、連結部４の第１の軸部４２が応力緩和部４２１で上側に凸のＶ字状に屈曲変形（第２の変形）するとともに、連結部６の第１の軸部６２が応力緩和部６２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）する。これにより、回動中心軸Ｙ１を中心として、可動板２が図７中時計回りに傾斜する。
【００６７】
このような第１の状態と、第２の状態とを交互に切り替えることによって、可動板２を回動中心軸Ｙ１まわりに回動させることができる。なお、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、連結部５、７が有する可動板側軸部５２２、７２２がその中心軸まわりに捩じり変形することによって許容される。
また、例えば、第１の状態と第２の状態とが交互にかつ周期的に切り替わるように、電源８１３、８３３からコイル８１２ａ、８１２ｂ、８３２ａ、８３２ｂに交番電圧を印加すると、可動板２を回動中心軸Ｙ１まわりに周期的に往復回動させることができる。この場合、電源８１３、８３３からコイル８１２ａ、８１２ｂ、８３２ａ、８３２ｂに印加される交番電圧は、互いに同じ波形（強さおよび周波数が同じ）であるのが好ましい。
【００６８】
なお、コイル８１２ａ、８１２ｂ、８３２ａ、８３２ｂに印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動板２および連結部４、５、６、７で構成される振動系の共振周波数と等しくても異なっていてもよいが、前記共振周波数と異なっているのが好ましい。すなわち、光スキャナー１を非共振で駆動するのが好ましい。これにより、光スキャナー１のより安定した駆動が可能となる。
【００６９】
＜回動中心軸Ｘ１まわりの回動＞
前述した可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と同様に、回動中心軸Ｘ１を中心として、可動板２を回動させることができる。なお、可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、連結部４、６が有する可動板側軸部４２２、６２２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより許容される。
また、例えば、前述した可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と同様に、電源８２３、８４３からコイル８２２、８４２に交番電圧を印加すると、可動板２を回動中心軸Ｘ１まわりに周期的に往復回動させることができる。この場合、電源８２３、８４３からコイル８２２、８４２に印加される交番電圧は、互いに同じ波形であるのが好ましい。
なお、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動板２および連結部４、５、６、７で構成される振動系の共振周波数と等しくても異なっていてもよいが、前記共振周波数と異なっているのが好ましい。すなわち、光スキャナー１を非共振で駆動するのが好ましい。これにより、光スキャナー１のより安定した駆動が可能となる。
【００７０】
＜回動中心軸Ｘ１および回動中心軸Ｙ１のそれぞれの軸まわりの回動＞
前述したような回動中心軸Ｘ１まわりの回動と、回動中心軸Ｙ１まわりの回動とを同時に行うことにより、可動板２を回動中心軸Ｙ１および回動中心軸Ｘ１のそれぞれの軸まわりに２次元的に回動させることができる。前述したように、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、可動板側軸部５２２、７２２がその中心軸まわりに捩じり変形することによって許容され、可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、可動板側軸部４２２、６２２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより許容される。
【００７１】
また、可動板２を回動中心軸Ｙ１まわりに回動させるためにコイル８１２、８３２に印加する交番電圧の周波数と、可動板２を回動中心軸Ｘ１まわり回動させるためにコイル８２２、８４２に印加する交番電圧の周波数とは等しくてもよいし異なっていてもよい。例えば、可動板２を回動中心軸Ｘ１よりも回動中心軸Ｙ１まわりに速く回動させたい場合には、コイル８１２、８３２に印加する交番電圧の周波数を、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の周波数よりも高く設定すればよい。
【００７２】
また、コイル８１２、８３２に印加する交番電圧の強さと、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の強さは、等しくても異なっていてもよい。例えば、可動板２を回動中心軸Ｘ１よりも回動中心軸Ｙ１まわりに大きく回動させたい場合には、コイル８１２、８３２に印加する交番電圧の強さを、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の強さよりも強くすればよい。
【００７３】
また、コイル８１２、８２２、８３２、８４２に交番電圧を印加するに際しては、電源８１３、８２３、８３３、８４３からコイル８１２、８２２、８３２、８４２の上側コイルまたは下側コイルに印加される交番電圧に（＋）または（−）のオフセット電圧（直流電圧）を重畳してもよい。言い換えれば、永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１のＮ極がコイル８１２、８２２、８３２、８４２に引き付けられる強さ（以下、単に「Ｎ極引き付け強さ」とも言う）と、永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１のＳ極がコイル８１２、８２２、８３２、８４２に引き付けられる強さ（以下、単に「Ｓ極引き付け強さ」とも言う）とを異ならせてもよい。
【００７４】
このオフセット電圧は、コイル８１２、８２２、８３２、８４２の上側コイルまたは下側コイルで互いに同じであってもよいし異なっていてもよい。このように、電源８１３、８２３、８３３、８４３からコイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加される交番電圧にオフセット電圧を重畳することにより、可動板２の回動中心軸Ｘ１、Ｙ１をＺ軸方向にずらすことができる。これにより、例えば、光スキャナー１がプロジェクター等の画像形成装置に組み込まれている場合に、画像形成装置を組み立てた後でも、光源から出射される光の可動板２までの光路長を調整することができる。すなわち、画像形成装置の組み立て時には、光源と可動板２との位置決めを精密に行うが、仮にこれらの位置が設定値に対してずれしまった場合でも、組み立て後に、光源と可動板２との位置を補正することができる。
【００７５】
また、コイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加する直流電圧の強さを、それぞれ独立して、かつ経時的に変化させることにより、可動板２を連続的または段階的に不規則に変位させることもできる。このような駆動方法は、例えば、光反射部２２で反射した光をベクタースキャンする時に特に有効である。
以上、光スキャナー１の駆動について詳細に説明した。
【００７６】
このような光スキャナー１では、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と回動中心軸Ｘ１まわりの回動とを同じ機構で行うことができる。また、光スキャナー１では、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と回動中心軸Ｘ１まわりの回動とを独立して行うことができる。すなわち、光スキャナー１では、回動中心軸Ｙ１の回動が回動中心軸Ｘ１まわりの回動に影響を受けず、逆に、回動中心軸Ｘ１の回動も回動中心軸Ｙ１まわりの回動に影響を受ない。そのため、光スキャナー１によれば、回動中心軸Ｙ１および回動中心軸Ｘ１のそれぞれの軸まわりに可動板２を安定して回動させることができる。
【００７７】
また、前述したように、光スキャナー１では、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、可動板側軸部５２２、７２２がその中心軸まわりに捩じり変形することによって許容され、可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、可動板側軸部４２２、６２２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより許容される。このように、各連結部４、５、６、７が中心軸まわりに捩じり変形可能な可動板側軸部４２２、５２２、６２２、７２２を有しているため、可動板２を回動中心軸Ｙ１、Ｘ１のそれぞれの軸まわりにスムーズに回動させることができる。
さらには、光スキャナー１では、可動板側軸部４２２、５２２、６２２、７２２が直接、可動板２に接続されているため、よりスムーズに、可動板２を回動中心軸Ｙ１、Ｘ１のそれぞれの軸まわりに回動させることができたり、Ｚ軸方向へ振動させたりすることができる。
【００７８】
また、光スキャナー１では、連結部４において、前述のように捩じり変形する可動板側軸部４２２と変形させたくない駆動部側軸部４２３との間に応力緩和部４２１を設けている。そのため、前述の捩じり変形により生じた応力は、応力緩和部４２１の変形部４２１１、４２１２や接続部４２１４、４２１５が変形することにより吸収・緩和され、駆動部側軸部４２３に伝わらない。すなわち、応力緩和部４２１を設けることにより、可動板２の回動中に駆動部側軸部４２３がその中心軸まわりに捩じり変形してしまうのを確実に防止することができる。このことは、連結部４以外の他の連結部５、６、７についても同様である。そのため、可動板２を回動中心軸Ｙ１、Ｘ１のそれぞれの軸まわりにスムーズに回動させることができる。
【００７９】
さらには、各駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３の破壊が効果的に防止される。すなわち、棒状の部材において、自然状態からＺ軸方向の応力が加わったときの破壊強度よりも、中心軸まわりの捩じり変形が生じている状態からＺ軸方向の応力が加わったときの破壊強度の方が低いことが技術的に明らかになっている。そのため、上述のように、応力緩和部４２１、５２１、６２１、７２１を設け、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３に捩じり変形を生じさせないことにより、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３の破壊を効果的に防止することができる。
【００８０】
また、連結部４において、駆動部側軸部４２３が実質的に変形しないため、駆動部４１の回動によって生じる応力を効率よく可動板２の回動に用いることができる。このことは連結部５、６、７についても同様である。そのため、可動板２を大きい回動角度でしかも省電力で回動させることができたり、大きい振幅でＺ軸方向に振動させたりすることができる。
【００８１】
また、連結部４において、応力緩和部４２１が非変形部４２１３を有しているため、この非変形部４２１３を軸にして第１の軸部４２を屈曲させることができる。このことは、連結部５、６、７についても同様である。そのため、各連結部４、５、６、７の第１の軸部４２、５２、６２、７２を簡単かつ確実に屈曲させることができ、可動板２を安定して回動、振動させることができる。
【００８２】
また、連結部４において、応力緩和部４２１が可動板側軸部４２２と連結する変形部４２１１と、駆動部側軸部４２３と連結する変形部４２１２とを有し、第１の軸部４２の屈曲時に、変形部４２１１、４２１２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより、屈曲により発生する応力を効果的に緩和している。このことは、連結部５、６、７についても同様である。そのため、各連結部４、５、６、７の第１の軸部４２、５２、６２、７２を確実に屈曲させることができるとともに、第１の軸部４２、５２、６２、７２の破壊を防止することができる。すなわち、光スキャナー１を安定して駆動することができる。
【００８３】
また、連結部４において、応力緩和部４２１が一対の変形部４２１１、４２１２を有しているため、次のような効果も発揮することができる。すなわち、例えば、通電によりコイル８１２から発生する熱や光反射部２２に照射される光によって生じる熱等による可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３の熱膨張を、変形部４２１１、４２１２が変形することにより許容することができる。このことは、連結部５、６、７についても同様である。そのため、光スキャナー１は、振動構造体１１に応力が残留してしまうのを防止または抑制することができ、温度によらずに所望の振動特性を発揮することができる。
【００８４】
ここで、光スキャナー１の構成の説明に戻るが、連結部４、６について、回動中心軸Ｙ１と非変形部４２１３の中心軸Ｙ４の離間距離および回動中心軸Ｙ１と非変形部６２１３の中心軸Ｙ５の離間距離をそれぞれＬ１とし、中心軸Ｙ５と回動中心軸Ｙ２の離間距離および中心軸Ｙ５と回動中心軸Ｙ３の離間距離をそれぞれＬ２としたとき、Ｌ１とＬ２の大小関係は特に限定されず、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たしていてもよく、Ｌ１＝Ｌ２の関係を満たしていてもよく、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たしていてもよい。
【００８５】
Ｌ１＞Ｌ２の場合には、Ｌ１＝Ｌ２の場合と比較して可動板２の回動角が小さくなるが、可動板２の姿勢をより高精度に制御することができる。このことは、連結部６についても同様である。そのため、駆動部４１、６１を回動角に対して可動板２の回動角が小さくなる。これにより、可動板２の回動角や静止時の傾きを高精度に制御することができる。
また、Ｌ１＞Ｌ２の場合には、変形部４２１２が変形部４２１１よりも捩じり変形し易くなるように構成するのが好ましい。具体的には、例えば、変形部４２１２の幅を捩じり変形部４２１１の幅よりも細くするのが好ましい。これは、前述したように、連結部４は、ＳＯＩ基板１００をその厚さ方向にエッチングすることにより形成されるため、ＳＯＩ基板１００の面方向と一致する幅の制御は、簡単かつ、工程を増やさずに行うことができるためである。このことは、連結部６についても同様である。
【００８６】
Ｌ１＜Ｌ２の場合には、Ｌ１＝Ｌ２の場合と比較して可動板２の回動角を大きくすることができる。このことは、連結部６についても同様である。そのため、駆動部４１、６１を回動角に対して可動板２の回動角が大きくなる。これにより、可動板２の回動角や静止時の傾きを大きくすることができる。
また、Ｌ１＜Ｌ２の場合には、Ｌ１＞Ｌ２の場合とは逆に、変形部４２１１が変形部４２１２よりも捩じり変形し易くなるように構成するのが好ましい。このことは、連結部６についても同様である。
【００８７】
以上、連結部４、６について説明したが、連結部５、７についても同様のことが言える。すなわち、回動中心軸Ｘ１と非変形部５２１３の中心軸Ｘ４の離間距離および回動中心軸Ｘ１と非変形部７２１３の中心軸Ｘ５の離間距離をそれぞれＬ３とし、中心軸Ｘ４と回動中心軸Ｘ２の離間距離および中心軸Ｘ５と回動中心軸Ｘ３の離間距離をそれぞれＬ４としたとき、Ｌ３とＬ４の大小関係は特に限定されず、Ｌ３＞Ｌ４の関係を満たしていてもよく、Ｌ３＝Ｌ４の関係を満たしていてもよく、Ｌ３＜Ｌ４の関係を満たしていてもよい。なお、Ｌ３＞Ｌ４、Ｌ３＝Ｌ４およびＬ３＜Ｌ４の場合の効果は、それぞれ、上述したＬ１＞Ｌ２、Ｌ１＝Ｌ２およびＬ１＜Ｌ２の場合の効果と同様であるため、その説明を省略する。
【００８８】
Ｌ１、Ｌ２の関係とＬ３、Ｌ４の関係は、一致していてもよいし、一致していなくてもよい。すなわち、Ｌ１＝Ｌ２かつＬ３＝Ｌ４、Ｌ１＞Ｌ２かつＬ３＞Ｌ４、Ｌ１＜Ｌ２かつＬ３＜Ｌ４であってもよいし、Ｌ１＝Ｌ２かつＬ３＞Ｌ４、Ｌ１＞Ｌ２かつＬ３＝Ｌ４、Ｌ１＞Ｌ２かつＬ３＜Ｌ４等であってもよい。また、Ｌ１とＬ３およびＬ２とＬ４は、それぞれ、等しくても異なっていてもよい。
このように、光スキャナー１では、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の長さや関係を変化させることにより、異なる効果を発揮することができる。そのため、光スキャナー１は、優れた利便性を有している。Ｌなお、１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の長さや関係は、光スキャナー１の使用用途（求められる特性）に基づいて適宜設定すればよい。
【００８９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の光スキャナーの第２実施形態の変位手段を説明する図である。
以下、第２実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９０】
第２実施形態の光スキャナーは、駆動部と永久磁石との位置関係、および、コイルと永久磁石との位置関係がそれぞれ異なる以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、図示しないが、本実施形態の光スキャナーも４つの連結部およびそれに対応した第１〜４の変位手段を有する。以下では、これらは互いに同様の構成であるため、１つの連結部およびこれに対応する変位手段８Ａ（第１の変位手段８１Ａ）について代表的に説明する。
【００９１】
本実施形態の光スキャナー１Ａは、前述した第１実施形態の光スキャナー１において、駆動部４１に代えて、駆動部４１Ａを備える。
駆動部４１Ａには、永久磁石８１１が設けられ、永久磁石８１１の中心Ｇ１と駆動部４１Ａの回動中心軸Ｙ２とのＸ軸方向での位置が一致している。
また、第２の軸部４３の延在方向（すなわちＹ軸方向）からみたときに、永久磁石８１１の中心Ｇ１は、コイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１に対して可動板２とは反対側にずれて配置されている。すなわち、コイル８１２ａ、８１２ｂは、その軸線Ｚ１が永久磁石８１１の中心Ｇ１および駆動部４１Ａの回動中心軸Ｙ２に対して可動板２側に位置している。
【００９２】
このような永久磁石８１１の中心Ｇ１と駆動部４１Ａの回動中心軸Ｙ２とコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１との位置関係を有することにより、永久磁石８１１がコイル８１２ａ、８１２ｂの可動板２側の部分よりもその反対側の部分の磁力の影響を受けやすくなる。そのため、コイル８１２ａの磁力により永久磁石８１１がコイル８１２ａ側に引き付けられる際に、図８の２点鎖線で示すように、永久磁石８１１の下端部が可動板２とは反対側へ変位する。これに伴って、駆動部４１Ａが、下側へ変位するとともに、図８において時計回りに回動する。
【００９３】
同様に、コイル８１２ｂの磁力により永久磁石８１１がコイル８１２ｂ側に引き付けられる際に、永久磁石８１１の上端部が可動板２とは反対側へ変位する。これに伴って、駆動部４１Ａが、上側へ変位するとともに、図８において反時計回りに回動する。
このようにして、各第２の軸部４３を捻れ変形させながら駆動部４１を回動させることができる。なお、永久磁石８１１の中心Ｇ１がコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１に対して可動板２側にずれて配置されていてもよい。この場合であっても、各第２の軸部４３を捻れ変形させながら駆動部４１を回動させることができる。
【００９４】
したがって、永久磁石８１１の中心Ｇ１と駆動部４１Ａの回動中心軸Ｙ２とのＸ軸方向での位置が一致していても、コイル８１２ａ、８１２ｂの磁力により駆動部４１をＺ軸方向に変位させるとともに回動中心軸Ｙ１まわりに回動させることができる。
このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図９は、本発明の光スキャナーの第３実施形態の変位手段を説明する図である。
以下、第３実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９６】
第３実施形態の光スキャナーは、駆動部および永久磁石とコイルとの位置関係が異なる以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、図示しないが、本実施形態の光スキャナーも４つの連結部およびそれに対応した第１〜４の変位手段を有する。以下では、これらは互いに同様の構成であるため、１つの連結部およびこれに対応する変位手段８Ｂ（第１の変位手段８１Ｂ）について代表的に説明する。
本実施形態の光スキャナー１Ｂでは、永久磁石８１１の中心Ｇ１が駆動部４１の回動中心軸Ｙ２に対して可動板２側に位置するとともに、永久磁石８１１の中心Ｇ１がコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１上に位置している。
【００９７】
このような永久磁石８１１の中心Ｇ１と駆動部４１の回動中心軸Ｙ２とコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１との位置関係を有することにより、前述した第１実施形態と同様、永久磁石８１１の中心Ｇ１が駆動部４１の回動中心軸Ｙ２に対してＸ軸方向にずれているので、永久磁石８１１は、下側に変位するのに伴って、回動中心軸Ｙ１まわりに回動する。そのため、コイル８１２ａの磁力により永久磁石８１１がコイル８１２ａ側に引き付けられる際に、図９の２点鎖線で示すように、永久磁石８１１の下端部が可動板２とは反対側へ変位する。これに伴って、駆動部４１が、下側へ変位するとともに、図９中時計回りに回動する。
【００９８】
同様に、コイル８１２ｂの磁力により永久磁石８１１がコイル８１２ｂ側に引き付けられる際に、永久磁石８１１の上端部が可動板２とは反対側へ変位する。これに伴って、駆動部４１が、上側へ変位するとともに、図９において反時計回りに回動する。
したがって、コイル８１２ａ、８１２ｂの磁力により駆動部４１をＺ軸方向に変位させるとともに回動中心軸Ｙ１まわりに円滑に回動させることができる。特に、本実施形態では、永久磁石８１１の中心Ｇ１がコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１上に位置しているので、駆動部４１を上下方向（Ｚ軸方向）に効率的に変位させることができる。なお、永久磁石８１１の中心Ｇ１がコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１に対して可動板２側またはその反対側にずれて位置していてもよい。
このような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９９】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１０は、本発明の光スキャナーの第４実施形態の連結部を説明する図である。
以下、第４実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１００】
第４実施形態の光スキャナー１Ｇは、各連結部の応力緩和部が有する非変形部の構成が異なる以外は、前述した光スキャナーとほぼ同様である。なお、本実施形態では、各連結部４、５、６、７における非変形部の構成が互いに同様であるため、連結部４について代表して説明し、連結部５、６、７については、その説明を省略する。また、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１０１】
図１０に示すように、連結部４Ｇの応力緩和部４２１Ｇでは、非変形部４２１３Ｇが一対設けられている。一対の非変形部４２１３Ｇは、互いにＹ軸方向に離間し、Ｙ軸と平行な１つの軸線上に位置している。このような構成の連結部４Ｇでも、一対の非変形部４２１３Ｇ結んだ線分を軸にして第１の軸部４２Ｇを局所的に屈曲させることができる。
このような第４実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１０２】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図１１は、本発明の光スキャナーの第５実施形態の振動構造体を説明する図である。
以下、第５実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第５実施形態の光スキャナーは、振動構造体の向きおよび可動板の構成が異なる以外は、前述した光スキャナーとほぼ同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１０３】
図１１に示すように、本実施形態の光スキャナー１Ｈでは、振動構造体１１が前述した実施形態に対して表裏反転している。すなわち、前述した実施形態で基台１２側に位置していた面が基台１２と反対側に位置し、基台１２と反対側に位置していた面が基台１２側に位置するように設けられている。
また、本実施形態では、可動板２Ｈは、各連結部４、５、６、７と連結する基部２３Ｈと、柱部２４Ｈを介して基部２３Ｈに固定された光反射板２５Ｈとを有している。このような可動板２Ｈでは、光反射板２５Ｈの上面に光反射部２２が設けられている。可動板２Ｈをこのような構成とすることにより、光スキャナー１Ｈの大型化を防止しつつ、光反射部２２の面積を大きくすることができる。これにより、光反射部２２で、より光束の太い光を反射することができる。また、光反射部２２での光反射によって発生する熱を各連結部４、５、６、７に伝達し難くすることができ、連結部４、５、６、７の熱膨張を抑制することができる。各連結部４、５、６、７への熱の伝達を防止するという観点からすれば、柱部２４Ｈを優れた断熱性を有する材料で構成してもよい。
【０１０４】
なお、光反射板２５Ｈの形状および大きさとしては、光スキャナー１Ｈの駆動を阻害しない限り、如何なるものであってもよいが、例えば、Ｘ軸方向において一対の非変形部４２１３、６２１３間に収まり、Ｙ軸方向において一対の非変形部５２１３、７２１３間に収まるような形状および大きさであるのが好ましい。これにより、各連結部４、５、６、７の第１の軸部４２、５２、６２、７２が屈曲した際、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３のいずれかと光反射板２５Ｈとが接触してしまうのを確実に防止することができる。
【０１０５】
具体的に、光反射板２５Ｈの平面視形状としては、例えば、一対の非変形部４２１３、６２１３の離間距離よりも小さい直径の円形であることが好ましい。また、Ｘ軸方向の長さが一対の非変形部４２１３、６２１３の離間距離より短く、Ｙ軸方向の長さが一対の非変形部５２１３、７２１３の離間距離より短い矩形であることも好ましい。
このような第５実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１０６】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
図１２は、本発明の光スキャナーの第６実施形態の振動構造体を説明する図（平面図）、図１３は、図１２に示す光スキャナーが有する連結部の拡大斜視図である。
以下、第６実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第６実施形態の光スキャナーは、応力緩和部の構成が異なる以外は、前述した光スキャナーとほぼ同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１０７】
図１２に示すように、本実施形態の光スキャナー１Ｉにおいて、各連結部４Ｉ、５Ｉ、６Ｉ、７Ｉが有する応力緩和部４２１Ｉ、５２１Ｉ、６２１Ｉ、７２１Ｉは、それぞれ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に交互に延在するように蛇行したミアンダー構造をなしている。これら応力緩和部４２１Ｉ、５２１Ｉ、６２１Ｉ、７２１Ｉは、互いに同様の構成であるため、以下では、応力緩和部４２１Ｉについて代表して説明し、他の応力緩和部５２１Ｉ、６２１Ｉ、７２１Ｉについては、その説明を省略する。
【０１０８】
図１３に示すように、応力緩和部４２１Ｉは、可動板側軸部４２２に接続され、Ｘ軸方向に延在する第１の延在部４２１１Ｉと、第１の延在部４２１１Ｉの端部からＹ軸方向に向けて延出する第２の延在部４２１２Ｉと、第２の延在部４２１２Ｉの端部からＸ軸方向に向けて延出する第３の延在部４２１３Ｉと、第３の延在部４２１３Ｉの端部からＹ軸方向に向けて延出する第４の延在部４２１４Ｉと、第４の延在部４２１４Ｉの端部からＸ軸方向に延出する第５の延在部４２１５Ｉと、第５の延在部４２１５Ｉの端部からＹ軸方向に延出する第６の延在部４２１６Ｉと、第６の延在部４２１６Ｉの端部からＸ軸方向に延出し駆動部側軸部４２３に接続される第７の延在部４２１７Ｉとを有している。
【０１０９】
Ｘ軸方向に延在する４つの延在部４２１１Ｉ、４２１３Ｉ、４２１５Ｉ、４２１７Ｉのうちの第１の延在部４２１１Ｉ、第７の延在部４２１７Ｉは、それぞれ、ＸＹ平面視にて回動中心軸Ｘ１上に設けられており、第３の延在部４２１３Ｉおよび第５の延在部４２１５Ｉは、ＸＹ平面視（図１２の平面視）にて、回動中心軸Ｘ１に対して互いに反対側に設けられている。なお、第３の延在部４２１３Ｉおよび第５の延在部４２１５Ｉの回動中心軸Ｘ１との離間距離は互いに等しいことが好ましい。
【０１１０】
一方、Ｙ軸方向に延在する３つの延在部４２１２Ｉ、４２１４Ｉ、４２１６Ｉのうちの第４の延在部４２１４Ｉは、ＸＹ平面視にて、回移動中心軸Ｘ１を跨いで設けられており、第２の延在部４２１２Ｉおよび第６の延在部４２１６Ｉは、ＸＹ平面視にて、回動中心軸Ｘ１に対して互いに反対側に設けられている。なお、これら３つの延在部４２１２Ｉ、４２１４Ｉ、４２１６Ｉは、Ｘ軸方向に等ピッチで並んでいるのが好ましい。すなわち第２の延在部４２１２Ｉと第４の延在部４２１４Ｉの離間距離と、第４の延在部４２１４Ｉと第６の延在部４２１６Ｉの離間距離が等しいことが好ましい。
【０１１１】
以上説明した７つの延在部４２１１Ｉ〜４２１７Ｉは、それぞれ、その中心軸まわりに捩じり変形可能であり、また湾曲変形可能でもある。例えば、これら７つの延在部４２１１Ｉ〜４２１７Ｉは、それぞれ、前述した第１実施形態の図４および図５で示す第２のＳｉ層１３０にて構成されている。
【０１１２】
このような応力緩和部４２１Ｉでは、各延在部４２１１Ｉ〜４２１７Ｉが捩じり変形および湾曲変形の少なくとも一方の変形をすることにより、第４の延在部４２１４Ｉを軸にして第１の軸部４２Ｉを屈曲させることができ、また、可動板側軸部４２２の捩じり変形により生じる応力を緩和することができる。
以上、応力緩和部４２１Ｉについて説明した。
【０１１３】
本実施形態では、応力緩和部７２１Ｉ、５２１Ｉ、６２１Ｉは、それぞれ、応力緩和部４２１Ｉを図１２中時計回りに９０°、１８０°、２７０°回転させた構成となっている。すなわち、可動板２を介して対向する応力緩和部４２１Ｉ、６２１Ｉが可動板２に対して回転対称であり、可動板２を介して対向する応力緩和部５２１Ｉ、７２１Ｉが可動板２に対して回転対称である。
【０１１４】
なお、応力緩和部４２１Ｉは、７本の延在部がＸ軸方向とＹ軸方向に交互に延在する構成であるが、延在部の本数は、これに限定されず、例えば、１１本や１５本であってもよい。ただし、Ｘ軸方向に延在する複数の延在部のうち、回動中心軸Ｘ１に対して一方側にある延在部の数と、他方側にある延在部の数とが等しいことが好ましい。
このような第６実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１１５】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態について説明する。
図１４は、本発明の光スキャナーの第７実施形態の振動構造体を説明する図（平面図）である。
以下、第７実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１１６】
第７実施形態の光スキャナー１Ｊは、連結部の数および配置が異なるとともに、それに伴う変位手段の構成が異なる以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態の光スキャナー１Ｊは、前述した第１実施形態の光スキャナー１において、連結部７および第４の変位手段８４を省略するとともに、連結部４を図１にて可動板２を中心として時計回りに３０°回転させ、連結部６を図１にて可動板２を中心として反時計回りに３０°回転させた構成と同様の構成を有する。
【０１１７】
このような光スキャナー１Ｊは、可動板２を支持部３Ｊに対して回動可能に支持する３つの連結部４Ｊ、５Ｊ、６Ｊと、可動板２を変位させる変位手段８Ｊとを有している。
３つの連結部４Ｊ、５Ｊ、６Ｊは、平面視において、可動板２を中心として、１２０°で等角度間隔で配置されている。
連結部４Ｊ、５Ｊ、６Ｊは、前述したように配置（向き）が異なる以外は、互いに同様の構成を有する。
【０１１８】
また、変位手段８Ｊは、連結部４Ｊに対応して設けられた第１の変位手段８１Ｊ、連結部５Ｊに対応して設けられた第２の変位手段８２Ｊと、連結部６Ｊに対応して設けられた第３の変位手段８３Ｊとを有する。
第１の変位手段８１Ｊは、連結部４Ｊに設けられた永久磁石８１１と、永久磁石８１１に対応して設けられたコイル８１２と、コイル８１２に所定の電圧を印加する電源８１３Ｊとを有する。
【０１１９】
同様に、第２の変位手段８２Ｊは、連結部５Ｊに設けられた永久磁石８２１と、永久磁石８２１に対応して設けられたコイル８２２と、コイル８２２に所定の電圧を印加する電源８２３Ｊとを有する。また、第３の変位手段８３Ｊは、連結部６Ｊに設けられた永久磁石８３１と、永久磁石８３１に対応して設けられたコイル８３２と、コイル８３２に所定の電圧を印加する電源８３３Ｊとを有する。
【０１２０】
このような変位手段８Ｊにおいて、例えば、可動板２をＸ軸に平行な軸線まわりに回動させるには、駆動部４１を上側に変位させるとともに駆動部５１、６１を下側に変位させる状態と、駆動部４１を下側に変位させるとともに駆動部５１、６１を上側に変位させる状態とを交互に切り替えればよい。また、可動板２をＹ軸に平行な軸線まわりに回動させるには、駆動部５１の上下方向での変位を行わずに、駆動部４１を上側に変位させるとともに駆動部６１を下側に変位させる状態と、駆動部４１を下側に変位させるとともに駆動部５１を上側に変位させる状態とを交互に切り替えればよい。
【０１２１】
このような第７実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上説明したような光スキャナーは、例えば、プロジェクター、レーザープリンター、イメージング用ディスプレイ、バーコードリーダー、走査型共焦点顕微鏡などの画像形成装置に好適に適用することができる。その結果、優れた描画特性を有する画像形成装置を提供することができる。
【０１２２】
具体的に、図１５に示すようなプロジェクター２００について説明する。なお、説明の便宜上、スクリーンＳの長手方向を「横方向」といい、長手方向に直角な方向を「縦方向」という。
プロジェクター２００は、レーザーなどの光を照出する光源装置２１０と、複数のダイクロイックミラー２２０、２２０、２２０と、光スキャナー１とを有している。
【０１２３】
光源装置２１０は、赤色光を照出する赤色光源装置２１１と、青色光を照出する青色光源装置２１２と、緑色光を照出する緑色光源装置２１３とを備えている。各ダイクロイックミラー２２０は、赤色光源装置２１１、青色光源装置２１２、緑色光源装置２１３のそれぞれから照出された光を合成する光学素子である。
このようなプロジェクター２００は、図示しないホストコンピューターからの画像情報に基づいて、光源装置２１０（赤色光源装置２１１、青色光源装置２１２、緑色光源装置２１３）から照出された光をダイクロイックミラー２２０で合成し、この合成された光が光スキャナー１によって２次元走査され、スクリーンＳ上でカラー画像を形成するように構成されている。
【０１２４】
２次元走査の際、光スキャナー１の可動板２の、回動中心軸Ｙ１まわりの回動により光反射部２２で反射した光がスクリーンＳの横方向に走査（主走査）される。一方、光スキャナー１の可動板２の、回動中心軸Ｘ１まわりの回動により光反射部２２で反射した光がスクリーンＳの縦方向に走査（副走査）される。
光スキャナー１による光の走査は、前述のようなラスタースキャンによって行ってもよしい、ベクタースキャンによって行ってもよい。特に、光スキャナー１は、その構成上、ベクタースキャンに適しているため、ベクタースキャンによって光を走査するのが好ましい。
【０１２５】
ベクタースキャンとは、光源装置２１０から出射した光をスクリーンＳに対し、当該スクリーンＳ上の異なる２点を結ぶ線分を順次形成するように走査する手法である。すなわち、微少な直線を集合させることにより、スクリーンＳに所望の画像を形成する手法である。光スキャナー１では、前述したように、可動板２を不規則に連続的に変位させることができるため、このようなベクタースキャンに特に適している。
【０１２６】
具体的に説明すれば、図１６に示すような文字の集合をベクタースキャンにて描画する場合には、光源装置２１０から出射した光をそれぞれの文字を書くように光を走査する。この際、光スキャナー１が有する可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの姿勢（回動）と回動中心軸Ｙ１まわりの姿勢（回動）とをそれぞれ制御することにより、不規則に光を走査することができ、図１６に示すような文字を一筆書きのごとく描画することができる。このようなベクタースキャンによれば、ラスタースキャンのように、スクリーンＳの全面に光を走査させなくてよいため、効率的に画像を描画することができる。
なお、図１５中では、ダイクロイックミラー２２０で合成された光を光スキャナー１によって２次元的に走査した後、その光を固定ミラー２５０で反射させてからスクリーンＳに画像を形成するように構成されているが、固定ミラー２５０を省略し、光スキャナー１によって２次元的に走査された光を直接スクリーンＳに照射してもよい。
【０１２７】
以上、本発明のアクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のアクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。また、例えば、本発明の光スキャナーでは、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１２８】
また、前述した実施形態では、変位手段の構成として永久磁石と電磁コイルとを用いた電磁駆動を採用した構成について説明したが、可動板を前述のように変位させることができれば、これに限定されず、例えば、変位手段として、静電駆動、圧電駆動を採用してもよい。また、例えば、駆動部にコイルを設け、基台上に永久磁石を設けたムービングコイル方式の電磁駆動を採用することもできる。
また、前述した実施形態では、各連結部の第１の軸部が応力緩和部を有する構成について説明したが、これに限定されず、応力緩和部を省略してもよい。すなわち、各連結部の第１の軸部は、可動板側軸部と駆動部側軸部とが直接接続されていてもよい。
【０１２９】
また、前述した実施形態では、光スキャナーの駆動時に、各連結部の駆動部側軸部が実質的に変形しない構成について説明したが、これに限定されず、例えば、Ｚ軸方向に曲げ変形（湾曲変形）するように構成されていてもよい。
また、前述した実施形態では、ＳＯＩ基板の厚さを異ならせることにより各連結部の変形させる部位（第２の軸部、可動板側軸部、変形部および接続部）と変形させない部位（駆動部、駆動部側軸部および非変形部）とを作り分けているが、これに限定させず、例えば、幅を異ならせることにより、変形させる部位と変形させない部位とを作り分けてもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ……光スキャナー １１……振動構造体 １２……基台 １３……取付部材 １２１……基部 １２２……枠部 ２、２Ｈ……可動板 ２１……上面 ２２……光反射部 ２３Ｈ……基部 ２４Ｈ……柱部 ２５Ｈ……光反射板 ３、３Ｊ……支持部 ４、４Ｇ、４Ｉ、４Ｊ、５、５Ｉ、５Ｊ、６、６Ｉ、６Ｊ、７、７Ｉ……連結部 ４１、４１Ａ、５１、６１、７１……駆動部 ４１１、４１２……貫通孔 ４１３……梁部 ４２、４２Ｇ、４２Ｉ、５２、６２、７２……第１の軸部 ４２１、４２１Ｇ、４２１Ｉ、５２１、５２１Ｉ、６２１、６２１Ｉ、７２１、７２１Ｉ……応力緩和部 ４２１１、４２１２、５２１１、５２１２、６２１１、６２１２、７２１１、７２１２……変形部 ４２１３、４２１３Ｇ、５２１３、６２１３、７２１３……非変形部 ４２１４、４２１５、５２１４、５２１５、６２１４、６２１５、７２１４、７２１５……接続部 ４２１１Ｉ……第１の延在部 ４２１２Ｉ……第２の延在部 ４２１３Ｉ……第３の延在部 ４２１４Ｉ……第４の延在部 ４２１５Ｉ……第５の延在部 ４２１６Ｉ……第６の延在部 ４２１７Ｉ……第７の延在部 ４２２、５２２、６２２、７２２……可動板側軸部 ４２３、５２３、６２３、７２３……駆動部側軸部 ４３、５３、６３、７３……第２の軸部 ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｊ……変位手段 ８１、８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｊ……第１の変位手段 ８２、８２Ｊ……第２の変位手段 ８３、８３Ｊ……第３の変位手段 ８４……第４の変位手段 ８１１、８２１、８３１、８４１……永久磁石 ８１２、８１２ａ、８１２ｂ、８２２、８２２ａ、８２２ｂ、８３２、８３２ａ、８３２ｂ、８４２、８４２ａ、８４２ｂ……コイル ８１３、８１３Ｊ、８２３、８２３Ｊ、８３３、８３３Ｊ、８４３……電源 １００……ＳＯＩ基板 １１０……第１のＳｉ層 １２０……ＳｉＯ２層 １３０……第２のＳｉ層 ２００……プロジェクター ２１０……光源装置 ２１１……赤色光源装置 ２１２……青色光源装置 ２１３……緑色光源装置 ２２０……ダイクロイックミラー ２５０……固定ミラー Ｇ１……中心 Ｍ１、Ｍ２……ＳｉＯ２膜 Ｓ……スクリーン Ｘ１〜Ｘ３、Ｙ１〜Ｙ３……回動中心軸 Ｘ４、Ｘ５、Ｙ４、Ｙ５……中心軸 Ｚ１……軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、レーザープリンター等にて光走査により描画を行うための光スキャナーとして、捩り振動系のアクチュエーターを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、一対の永久磁石が設けられた絶縁基板と、一対の永久磁石の間に位置するように絶縁基板に支持されたスキャナー本体とを有するアクチュエーターが開示されている。また、スキャナー本体は、枠状の支持部と、支持部の内側に設けられた枠状の外側可動板と、外側可動板の内側に設けられた内側可動板（ミラー）とを有している。また、外側可動板は、Ｘ軸方向に延在する一対の第１トーションバーを介して支持部に連結されており、内側可動板は、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に延在する第２トーションバーを介して外側可動板に連結している。また、外側可動板および内側可動板には、それぞれコイルが設けられている。
【０００３】
このような構成のアクチュエーターでは、通電により各コイルから発生する磁界と一対の永久磁石間に発生する磁界とを作用させることにより、外側可動板が内側可動板とともに第１トーションバーを中心軸としてＸ軸まわりに回動し、内側可動板が第２トーションバーを中心軸としてＹ軸まわりに回動する。
このように、特許文献１のアクチュエーターでは、内側可動板をＸ軸まわりに回動させる機構と、Ｙ軸まわりに回動させる機構とが異なっている。そのため、内側可動板をＸ軸およびＹ軸まわりに等しい条件で回動させることができない。また、特許文献１のアクチュエーターでは、外側可動板に設けられたコイルから発生する磁場と、内側可動板に設けられたコイルから発生する磁場とが干渉し、内側可動板をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに独立して回動させることができない。したがって、特許文献１のアクチュエーターでは、内側可動板をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３２２２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできるアクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエーターは、支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とする。
このような構成を有するアクチュエーターによれば、可動板を互いに直交する２つの軸の一方の軸まわりの回動と他方の軸まわりの回動とを独立して行うことができる。そのため、可動板を互いに直交する２つの軸まわりにそれぞれ安定して回動させることができる。
【０００７】
本発明のアクチュエーターでは、前記３つまたは４つの連結部は、前記Ｚ軸に平行な方向からみたときに、前記可動板の外周に沿って周方向に等角度間隔で設けられていることが好ましい。
これにより、制御を容易なものとしつつ、可動板を互いに直交する２つの軸まわりにそれぞれ安定して回動させることができる。
【０００８】
本発明のアクチュエーターでは、前記連結部は４つ設けられ、
前記４つの連結部のうちの２つの連結部は、前記可動板を介してＸ軸に平行な方向に互いに対向し、当該２つの連結部は、それぞれ、前記駆動部と前記支持部とを連結しＹ軸に平行な方向に延在する１対の梁部を備え、
前記４つの連結部のうちの他の２つの連結部は、前記可動板を介してＹ軸に平行な方向に互いに対向し、当該他の２つの連結部は、それぞれ、前記駆動部と前記支持部とを連結しＸ軸に平行な方向に延在する１対の梁部を備えることが好ましい。
これにより、各梁部を曲げ変形させながら駆動部をＺ軸に平行な方向に変位させることができる。
【０００９】
本発明のアクチュエーターでは、前記変位手段は、前記各駆動部に設けられた永久磁石と、前記永久磁石に作用する磁界を発生するコイルとを備えることが好ましい。
電磁駆動は大きな駆動力を生じさせることができる。そのため、省電力化を図りつつ、大きな振れ角で可動板を回動させることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記各永久磁石は、前記Ｚ軸に平行な方向に磁化され、前記各コイルは、前記Ｚ軸に平行な方向の磁界を発生させることが好ましい。
これにより、永久磁石とコイルとの間の距離を小さくすることができる。その結果、省電力化を図りつつ、可動板の振れ角を大きくすることができる。
【００１０】
本発明のアクチュエーターでは、前記梁部の延在方向からみたときに、前記永久磁石の中心は、前記梁部の中心に対して前記可動板側またはその反対側にずれて配置されていることが好ましい。
これにより、駆動部のＺ軸に平行な方向の変位に加えて、各梁部を捻れ変形させながら駆動部を回動させることができる。このような駆動部の回動に伴って、軸部を屈曲変形させることもできる。そのため、可動板を効率的かつ円滑に回動させることができる。
【００１１】
本発明のアクチュエーターでは、前記梁部の延在方向からみたときに、前記永久磁石の中心は、前記コイルの軸線に対して前記可動板側またはその反対側にずれて配置されていることが好ましい。
これにより、各梁部を捻れ変形させながら駆動部を回動させることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記各駆動部の前記各梁部との接続部付近には、前記梁部の延在方向と直交する方向に延在するスリット状の貫通孔が形成されていることが好ましい。
これにより、各梁部をＺ軸に平行な方向に曲げ変形させる際に、駆動部の各梁部との接続部を捩り変形させることができる。そのため、駆動部のＺ軸に平行な方向での変位に伴って駆動部と各梁部との接続部に応力集中が生じるのを防止することができ、その結果、梁部の長さを短く設計することができる。これに対し、かかるスリット状の貫通孔を駆動部に設けない場合、駆動部の各梁部との接続部が変形しづらいため、駆動部のＺ軸に平行な方向での変位に伴って駆動部の各梁部との接続部に応力集中が生じてしまう。
【００１２】
本発明のアクチュエーターでは、前記各軸部は、前記可動板と前記駆動部の間に設けられた応力緩和部と、前記応力緩和部と前記可動板とを連結する可動板側軸部と、前記応力緩和部と前記駆動部とを連結する駆動部側軸部とを有し、前記応力緩和部で屈曲することが好ましい。
これにより、可動板側軸部が受ける応力を応力緩和部で緩和することができ、その応力が駆動部側軸部へ伝わるのを防止または抑制することができる。そのため、各軸部が他の軸部の屈曲の影響を受けるのを防止または抑制しつつ各軸部を屈曲させることができる。
【００１３】
本発明のアクチュエーターでは、前記各応力緩和部は、前記Ｚ軸に平行な方向からみたときに、前記可動板側軸部および前記駆動部側軸部の延在方向に直交する方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形する変形部を有していることが好ましい。
これにより、変形部が捩じり変形することにより第１の軸部に加わる応力を効果的に緩和することができる。
【００１４】
本発明のアクチュエーターでは、前記各応力緩和部は、前記変形部を一対有し、
前記一対の変形部のうちの一方の変形部は、前記可動板側軸部に連結され、他方の変形部は、前記駆動部側軸部に連結されていることが好ましい。
これにより、変形部が捩じり変形することにより第１の軸部に加わる応力を効果的に緩和することができる。
【００１５】
本発明のアクチュエーターでは、前記各応力緩和部は、前記一対の変形部の間に設けられ、前記変形部の延在方向と平行な方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形しない非変形部を有していることが好ましい。
これにより、各連結部において、非変形部を軸にして第１の軸部を屈曲させることができる。そのため、各連結部の第１の軸部を簡単かつ確実に屈曲させることができ、可動板を安定して変位させることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記各応力緩和部は、前記Ｘ軸に平行な方向および前記Ｙ軸に平行な方向に交互に延在して蛇行する部位を有していることが好ましい。
これにより、可動板側軸部が受ける応力を応力緩和部で緩和することができ、駆動部側軸部へ伝わるのを防止または抑制することができる。
【００１６】
本発明の光スキャナーは、支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とする。
これにより、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできる光スキャナーを提供することができる。
【００１７】
本発明の画像形成装置は、光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーとを有し、
前記光スキャナーは、
支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とする。
これにより、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示す光スキャナーの断面図（図１中Ａ−Ａ線断面図）である。
【図３】図１に示す光スキャナーが有する連結部の斜視図である。
【図４】図１に示す光スキャナーが有する振動構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図５】図１に示す光スキャナーが有する振動構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図６】図１に示す光スキャナーが有する変位手段を説明する図である。
【図７】図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図である。
【図８】本発明の光スキャナーの第２実施形態の変位手段を説明する図である。
【図９】本発明の光スキャナーの第３実施形態の変位手段を説明する図である。
【図１０】本発明の光スキャナーの第４実施形態の連結部を説明する図である。
【図１１】本発明の光スキャナーの第５実施形態の振動構造体を説明する図である。
【図１２】本発明の光スキャナーの第６実施形態の振動構造体を説明する図（平面図）である。
【図１３】図１２に示す光スキャナーが有する連結部の拡大斜視図である。
【図１４】本発明の光スキャナーの第７実施形態の振動構造体を説明する図（平面図）である。
【図１５】本発明の画像形成装置の概略を示す図である。
【図１６】図１５に示す画像形成装置を用いた描画の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のアクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、本発明のアクチュエーターを光スキャナーに適用した場合を例に説明するが、本発明のアクチュエーターは、例えば、光スイッチ、光アッテネーター等の光スキャナー以外の光学デバイスにも適用可能である。
【００２０】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す光スキャナーの断面図（図１中Ａ−Ａ線断面図）、図３は、図１に示す光スキャナーが有する連結部の斜視図、図４は、図１に示す光スキャナーが有する振動構造体の製造方法を説明する断面図、図５は、図１に示す光スキャナーが有する振動構造体の製造方法を説明する断面図、図６は、図１に示す光スキャナーが有する変位手段を説明する図、図７は、図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図である。
【００２１】
なお、以下では、説明の便宜上、図１中の左側を「左」、右側を「右」と言い、図２〜図７中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図１〜３および図６では、それぞれ、説明の便宜上、互いに直交する３軸としてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」と言い、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」と言い、Ｚ軸方向に平行な方向を「Ｚ軸方向」と言う。また、図１では、説明の便宜上、後述する変位手段８のコイル８１２ｂ、８２２ｂ、８３２ｂ、８４２ｂおよび取付部材１３の図示を省略している。
図１および図２に示す光スキャナー１は、可動板２、支持部３および４つの連結部４、５、６、７で構成された振動構造体１１と、振動構造体１１を支持する基台１２と、可動板２を変位させる変位手段８とを有している。以下、光スキャナー１の各構成について順次詳細に説明する。
【００２２】
１−１．振動構造体１１
本実施形態では、振動構造体１１（すなわち、可動板２、支持部３および４つの連結部４、５、６、７）は、ＳＯＩ基板の不要部位をドライエッチングおよびウェットエッチング等の各種エッチング法により除去することにより一体的に形成されている。なお、振動構造体１１の製造方法については後に詳述する。
【００２３】
支持部３は、可動板２を支持する機能を有する。具体的には、支持部３は、４つの連結部４、５、６、７を介して可動板２を支持する。
このような支持部３は、枠状をなしており、可動板２の周囲を囲むように設けられている。なお、支持部３の形状としては、可動板２を支持することができれば、特に限定されず、例えば、各連結部４、５、６、７毎に４つに分割されていてもよい。
【００２４】
支持部３の内側には、可動板２が設けられている。可動板２は、平板状をなし、一方の面（基台１２と反対側の面）には、光反射性を有する光反射部２２が形成されている。光反射部２２は、例えば、面上に金、銀、アルミニウム等の金属膜などを蒸着等により形成することにより得られる。
なお、本実施形態では、可動板２の平面視形状は、円形であるが、可動板２の平面視形状としては、特に限定されず、例えば長方形、正方形等の多角形、楕円形等であってもよい。
【００２５】
このような可動板２は、４つの連結部４、５、６、７によって支持部３に連結されている。各連結部４、５、６、７は、Ｘ軸およびＹ軸の双方に平行な面（仮想面）に沿って設けられている。具体的には、４つの連結部４、５、６、７は、可動板２の平面視にて（Ｚ軸方向からみたとき）、可動板２の外周に沿って周方向に等角度間隔、すなわち９０度間隔で配置されている。
【００２６】
そして、４つの連結部４、５、６、７のうち、連結部４、６は、可動板２を介してＸ軸方向に対向しかつ可動板２に対して対称的に形成されており、連結部５、７は、可動板２を介してＹ軸方向に対向しかつ可動板２に対して対称的に形成されている。このような連結部４、５、６、７によって可動板２を支持することにより、可動板２を安定した状態で支持することができる。また、制御を容易なものとしつつ、可動板２を互いに直交する２つの軸まわりにそれぞれ安定して回動させることができる。
【００２７】
より具体的に説明すると、連結部（第１の連結部）４は、駆動部４１と、駆動部４１と可動板２とを連結する第１の軸部（軸部）４２と、駆動部４１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部（梁部）４３とを有している。同様に、連結部（第３の連結部）５は、駆動部５１と、駆動部５１と可動板２とを連結する第１の軸部（軸部）５２と、駆動部５１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部（梁部）５３とを有している。また、連結部（第２の連結部）６は、駆動部６１と、駆動部６１と可動板２とを連結する第１の軸部（軸部）６２と、駆動部６１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部（梁部）６３とを有している。また、連結部（第４の連結部）７は、駆動部７１と、駆動部７１と可動板２とを連結する第１の軸部（軸部）７２と、駆動部７１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部（梁部）７３とを有している。
各連結部４、５、６、７をこのような構成とすることにより、連結部の構成が簡単となるとともに、後述するように可動板２の回動中心軸Ｘ１、Ｙ１まわりの回動等をスムーズに行うことができる。
【００２８】
以下、連結部４を代表してさらに詳述する。なお、連結部４、５、６、７の構成は、互いに同様であるため、他の連結部５、６、７については、その説明を省略する。ただし、連結部５、７は、可動板２の平面視にて、連結部４に対して９０度回転した状態で配置されている。そのため、連結部５、７については、下記の連結部４の説明中の「Ｙ軸方向」を「Ｘ軸方向」、「Ｘ軸方向」を「Ｙ軸方向」と適宜読み替えることで説明することができる。
【００２９】
図３に示すように、一対の第２の軸部４３は、駆動部４１を介してＹ軸方向に対向配置されており、駆動部４１を両持ち支持している。また、一対の第２の軸部４３は、それぞれ、Ｙ軸方向に延在する棒状をなしている。このような一対の第２の軸部４３は、Ｚ軸方向に曲げ変形可能となっている。これにより、駆動部４１は、Ｚ軸方向に変位可能となっている。また、一対の第２の軸部４３は、その中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。このような一対の第２の軸部４３は、同軸的に設けられており、この軸（以下、「回動中心軸Ｙ２」とも言う）を中心として、一対の第２の軸部４３が捩じり変形する。これにより、駆動部４１が回動可能となっている。
【００３０】
駆動部４１は、可動板２に対してＸ軸方向に離間して設けられている。また、駆動部４１は、前述したように一対の第２の軸部４３によって両持ち支持されている。このような駆動部４１には貫通孔４１１が形成されており、この貫通孔に永久磁石８１１が挿通、固定されている。永久磁石８１１は、例えば、嵌合（圧入）や、接着剤によって、駆動部４１に固定されている。この永久磁石８１１は、変位手段８の一部を構成する。なお、永久磁石８１１の詳細については、変位手段８の説明とともに後述する。
【００３１】
また、駆動部４１の各第２の軸部４３との接続部付近には、各第２の軸部４３の延在方向と直交する方向（すなわち）に延在するスリット状の貫通孔４１２が形成されている。これにより、駆動部４１のＹ軸方向での両端部（駆動部４１の各第２の軸部４３との接続部）にＸ軸方向に延びる梁部４１３が形成される。この梁部４１３は、Ｘ軸方向に延びる軸線まわりに捩れ変形可能となっている。したがって、各第２の軸部４３をＺ軸方向に曲げ変形させる際に、駆動部４１の各第２の軸部４３との接続部（各梁部４１３）を捩り変形させることができる。そのため、駆動部４１のＺ軸方向での変位に伴って駆動部４１と各軸部４３との接続部に応力集中が生じるのを防止することができ、その結果、各軸部４３の長さを短く設計することができる。これに対し、仮に、かかるスリット状の貫通孔４１２を駆動部４１に設けない場合、駆動部４１と各軸部４３との接続部が変形しづらいため、駆動部４１のＺ軸方向での変位に伴って駆動部４１と各軸部４３との接続部に応力集中が生じてしまう。
【００３２】
また、本実施形態では、駆動部４１の平面視形状（平面視での外形）は、Ｙ軸方向を長手とする長方形である。駆動部４１をこのような形状とすることにより、永久磁石８１１を固定するスペースを確保しつつ、駆動部４１の幅（Ｘ軸方向の長さ）を抑えることができる。駆動部４１の幅を抑えることにより、駆動部４１が回動中心軸Ｙ２まわりに回動する際に発生する慣性モーメントを抑えることができ、駆動部４１の反応性が高まり、より高速な回動が可能となる。また、駆動部４１の反応性が高まると、駆動部４１の回動（特に回動方向が切り替わる切り返しの時）によって、不本意な振動が発生するのを抑えることができる。そのため、光スキャナー１を安定して駆動することができる。
【００３３】
なお、駆動部４１の平面視形状としては、特に限定されず、例えば、正方形や五角形以上の多角形であってもよいし、円形であってもよい。
このような駆動部４１は、第１の軸部４２によって可動板２と連結されている。第１の軸部４２は、全体的にＸ軸方向に延在するように設けられている。このような第１の軸部４２は、駆動部４１と可動板２との間に設けられた応力緩和部４２１と、応力緩和部４２１と可動板２とを連結する可動板側軸部４２２と、応力緩和部４２１と駆動部４１とを連結する駆動部側軸部４２３とを有している。
【００３４】
可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３は、それぞれ、Ｘ軸方向に延在する棒状をなしている。また、可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３は、同軸的に設けられている。本実施形態では、可動板側軸部４２２は、その横断面積が駆動部側軸部４２３の横断面積よりも小さい。言い換えると、駆動部側軸部４２３は、その横断面積が可動板側軸部４２２の横断面積よりも大きい。
【００３５】
これら２つの軸部のうちの駆動部側軸部４２３は、光スキャナー１の駆動時に大きな変形が起こらない硬さに設定されているのが好ましく、実質的に変形しない硬さに設定されているとより好ましい。これに対して可動板側軸部４２２は、その中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。このように、第１の軸部４２が実質的に変形しない硬い部分およびその先端側に位置する捩じり変形可能な部位を有することにより、後述するように、可動板２をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることができる。なお、前記「変形しない」とは、Ｚ軸方向への屈曲または湾曲および中心軸まわりの捩じり変形が実質的に起きないことを言う。
このような可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３は、応力緩和部４２１を介して連結している。応力緩和部４２１は、第１の軸部４２が屈曲変形する際の節となる機能と、可動板側軸部４２２の捩じり変形により発生するトルクを緩和（吸収）し、前記トルクが駆動部側軸部４２３に伝わるのを防止または抑制する機能とを有している。
【００３６】
図３に示すように、応力緩和部４２１は、一対の変形部４２１１、４２１２と、これらの間に設けられた非変形部４２１３と、変形部４２１１を非変形部４２１３に接続する一対の接続部４２１４と、変形部４２１２を非変形部４２１３に接続する一対の接続部４２１５とを有している。
非変形部４２１３は、Ｙ軸方向に延在する棒状をなしている。本実施形態では、非変形部４２１３の横断面積は、前述した各変形部４２１１、４２１２の横断面積よりも大きい。このような非変形部４２１３は、光スキャナー１の駆動時に実質的に変形しない硬さに設定されている。これにより、後述するように、非変形部４２１３の中心軸Ｙ４を中心に第１の軸部４２を屈曲させることができ、応力緩和部４２１に節としての機能を確実に発揮させることができ、光スキャナー１を安定して駆動させることができる。
【００３７】
このような非変形部４２１３に対して対称的に一対の変形部４２１１、４２１２が配置されている。変形部４２１１、４２１２は、それぞれ、Ｙ軸方向に延在する棒状をなしている。また、変形部４２１１、４２１２は、互いにＸ軸方向に離間して並設されている。このような変形部４２１１、４２１２は、それぞれ、その中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。
【００３８】
可動板２側に位置する変形部４２１１は、その長手方向のほぼ中央にて可動板側軸部４２２の一端と連結しているとともに、その両端部にて一対の接続部４２１４を介して非変形部４２１３に連結している。同様に、駆動部４１側に位置する変形部４２１２は、その長手方向のほぼ中央にて駆動部側軸部４２３の一端と連結しているとともに、その両端部にて一対の接続部４２１５を介して非変形部４２１３に連結している。
【００３９】
一対の接続部４２１４の一方の接続部は、変形部４２１１および非変形部４２１３の一端部同士を連結し、他方の接続部は、変形部４２１１および非変形部４２１３の他端部同士を連結している。また、一対の接続部４２１５の一方の接続部は、変形部４２１２および非変形部４２１３の一端部同士を連結し、他方の接続部は、変形部４２１２および非変形部４２１３の他端部同士を連結している。
このような各接続部４２１４、４２１５は、Ｘ軸方向に延在する棒状をなしている。また、各接続部４２１４、４２１５は、Ｚ軸方向に湾曲可能でかつその中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。
以上、振動構造体１１の構成について具体的に説明した。
【００４０】
前述したように、このような構成の振動構造体１１は、ＳＯＩ基板から一体的に形成されている。これにより、振動構造体１１の形成が容易となる。具体的には、前述したように、振動構造体１１には、積極的に変形させる部位と、変形させない（変形させたくない）部位とが混在している。一方、ＳＯＩ基板は、第１のＳｉ層と、ＳｉＯ２層と、第２のＳｉ層とがこの順に積層した基板である。そこで、変形させない部位を前記３つの層の全てで構成するとともに、積極的に変形させる部位を第２のＳｉ層のみで構成することにより、すなわち、ＳＯＩ基板の厚さを異ならせることにより、変形させる部位と変形させない部位が混在する振動構造体１１を簡単に形成することができる。なお、積極的に変形させる部位は、第２のＳｉ層とＳｉＯ２層の２層で構成されていてもよい。
【００４１】
前記「変形させる部位」には、第２の軸部４３、５３、６３、７３、可動板側軸部４２２、５２２、６２２、７２２、変形部４２１１、４２１２、５２１１、５２１２、６２１１、６２１２、７２１１、７２１２および接続部４２１４、４２１５、５２１４、５２１５、６２１４、６２１５、７２１４、７２１５が含まれる。
一方、前記「変形させない部位」には、可動板２、支持部３、駆動部４１、５１、６１、７１、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３および非変形部４２１３、５２１３、６２１３、７２１３が含まれる。
【００４２】
以下、図４および図５に基づいて、振動構造体１１の製造方法の一例を簡単に説明する。なお、図４および図５は、それぞれ、図１中Ａ−Ａ線断面図に対応する断面図である。また、振動構造体１１の製造方法は、これに限定されない。
まず、図４（ａ）に示すように、第１のＳｉ層１１０と、ＳｉＯ２層１２０と、第２のＳｉ層１３０とがこの順で上側から積層してなるＳＯＩ基板（シリコン基板）１００を用意する。
【００４３】
次いで、図４（ｂ）に示すように、ＳＯＩ基板１００の両面にＳｉＯ２膜Ｍ１、Ｍ２を形成する。次いで、図４（ｃ）に示すように、ＳｉＯ２膜Ｍ２をエッチングすることにより、可動板２、支持部３および連結部４、５、６、７の平面視形状にパターニングするとともに、ＳｉＯ２膜Ｍ１をエッチングすることにより、可動板２、支持部３、駆動部４１、５１、６１、７１、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３および非変形部４２１３、５２１３、６２１３、７１２３に対応する形状にパターニングする。
【００４４】
次いで、図５（ａ）に示すように、ＳｉＯ２膜Ｍ１を介してＳＯＩ基板１００をエッチングする。この際、ＳＯＩ基板１００の中間層たるＳｉＯ２層１２０は、前記エッチングのストップ層として機能する。このエッチングが終了した後、今度は、ＳｉＯ２膜Ｍ２を介してＳＯＩ基板１００をエッチングする。この際も、ＳＯＩ基板１００の中間層たるＳｉＯ２層１２０は、前記エッチングのストップ層として機能する。
【００４５】
なお、エッチング方法としては、特に限定されず、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。
【００４６】
次いで、図５（ｂ）に示すように、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）等によって、ＳｉＯ２膜Ｍ１、Ｍ２およびＳｉＯ２層１２０の露出している部分をエッチング除去することにより、可動板２、支持部３および連結部４、５、６、７の外形形状に加工される。
さらに、図５（ｃ）に示すように、可動板２の上面２１に金属膜を形成し、光反射部２２を形成する。金属膜（光反射部２２）の形成方法としては、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、金属箔の接合等が挙げられる。
このようにして振動構造体１１が得られる。
【００４７】
１−２．基台１２
図２に示すように、基台１２は、平板状の基部１２１と、基部１２１の縁部に沿って設けられた枠部１２２とを有しており、上方に開口する箱状をなしている。このような基台１２は、枠部１２２にて振動構造体１１の支持部３の下面と接合されている。これにより、基台１２によって振動構造体１１が支持される。このような基台１２は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。なお、基台１２と支持部３の接合方法としては、特に限定されず、例えば接着剤を用いて接合してもよく、陽極接合等の各種接合方法を用いてもよい。
【００４８】
１−３．変位手段８
図１に示すように、変位手段８は、永久磁石８１１、コイル８１２（８１２ａ、８１２ｂ）および電源８１３を有する第１の変位手段８１と、永久磁石８２１、コイル８２２（８２２ａ、８２２ｂ）および電源８２３を有する第２の変位手段８２と、永久磁石８３１、コイル８３２（８３２ａ、８３２ｂ）および電源８３３を有する第３の変位手段８３と、永久磁石８４１、コイル８４２（８４２ａ、８４２ｂ）および電源８４３を有する第４の変位手段８４とを有している。
そして、第１の変位手段８１は、連結部４に対応して設けられており、第２の変位手段８２は、連結部５に対応して設けられており、第３の変位手段８３は、連結部６に対応して設けられており、第４の変位手段８４は、連結部７に対応して設けられている。
【００４９】
このような構成によれば、変位手段８の構成が簡単となる。また、変位手段８を電磁駆動とすることにより、比較的大きな駆動力を発生させることができ、可動板２をより確実に回動させることができる。また、各連結部４、５、６、７に１つの変位手段が設けられているため、各連結部４、５、６、７を独立して変形させることができる。そのため、後述するように、可動板２を様々な態様で変位させることができる。
【００５０】
以下、第１の変位手段８１について代表して詳述する。なお、第２の変位手段８２、第３の変位手段８３および第４の変位手段８４について、第１の変位手段８１と同様の構成であるため、その説明を省略する。ただし、第２の変位手段８２および第４の変位手段８４は、可動板２の平面視にて、第１の変位手段８１に対して９０度回転した状態で配置されている。そのため、第２の変位手段８２および第４の変位手段８４については、下記の第１の変位手段８１の説明中の「Ｙ軸方向」を「Ｘ軸方向」、「Ｘ軸方向」を「Ｙ軸方向」と適宜読み替えることにより説明することができる。
【００５１】
図６に示すように、永久磁石８１１は、棒状をなしており、その長手方向に磁化している。すなわち、永久磁石８１１は、その長手方向の一端側（本実施形態では下側）がＳ極となっており、他端側（本実施形態では上側）がＮ極となっている。このような永久磁石８１１は、駆動部４１に形成された貫通孔４１１に挿通されており、長手方向のほぼ中央で駆動部４１に固定されている。そして、永久磁石８１１が、駆動部４１の上下に同じ長さだけ突出し、かつ駆動部４１（回動中心軸Ｙ２）を介してＳ極とＮ極が対向する。これにより、後述するように、可動板２を安定して変位させることができる。なお、永久磁石８１１の上側がＳ極、下側がＮ極であってもよい。
また、永久磁石８１１は、その長手方向が駆動部４１の面方向に直交するように設けられている。また、永久磁石８１１は、その中心軸が回動中心軸Ｙ２と交わるように設けられている。
【００５２】
特に、本実施形態では、第２の軸部４３の延在方向（すなわちＹ軸方向）からみたときに、永久磁石８１１の中心（重心）Ｇ１は、駆動部４１の回動中心軸Ｙ２（すなわち第２の軸部４３の中心）に対して可動板２側にずれて設けられている。このような永久磁石８１１の中心Ｇ１と駆動部４１の回動中心軸のずれにより、後述するコイル８１２ａ側に引き付けられたときに、駆動部４１をコイル８１２ａ側に変位させるとともに、駆動部４１を回動中心軸Ｙ２まわりに回動させることができる。このようにして、駆動部４１のＺ軸方向の変位に加えて、各第２の軸部４３を捻れ変形させながら駆動部４１を回動させることができる。このような駆動部４１の回動に伴って、第１の軸部４２を屈曲変形させることもできる。そのため、可動板２を効率的かつ円滑に回動させることができる。
【００５３】
なお、永久磁石８１１の中心が第２の軸部４３の中心に対して可動板２とは反対側にずれていても、コイル８１２ａ側に引き付けられたときに、駆動部４１をコイル８１２ａ側に変位させるとともに、駆動部４１を回動中心軸Ｙ２まわりに回動させることができる。
このような永久磁石８１１としては、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石などの、硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。
【００５４】
コイル８１２は、永久磁石８１１に作用する磁界を発生する。
本実施形態では、コイル８１２は、駆動部４１に対して下側に設けられたコイル（以下、「下側コイル」とも言う）８１２ａと、駆動部４１に対して上側に設けられたコイル（「上側コイル」とも言う）８１２ｂとで構成されている。このような１対のコイル８１２ａ、８１２ｂは、駆動部４１を介してＺ軸方向に互いに対向している。また、コイル８１２ａは、基台１２の基部１２１の上面上に設けられ、コイル８１２ｂは、振動構造体１１の支持部３の上面に固定された取付部材１３に取り付けられている。
このようなコイル８１２ａ、８１２ｂは、それぞれ、Ｚ軸方向の磁界を発生させることができるように設けられている。
【００５５】
すなわち、コイル８１２ａは、通電により、コイル８１２ａの永久磁石８１１側がＮ極となりその反対側がＳ極となる状態、または、コイル８１２ａの永久磁石８１１側がＳ極となりその反対側がＮ極となる状態の磁界を発生させるように設けられている。同様に、コイル８１２ｂは、通電により、コイル８１２ｂの永久磁石８１１側がＮ極となりその反対側がＳ極となる状態、または、コイル８１２ｂの永久磁石８１１側がＳ極となりその反対側がＮ極となる状態の磁界を発生させるように設けられている。
【００５６】
より具体的に説明すると、コイル８１２ａ、８１２ｂは、それぞれ、筒状をなし、その軸線がＺ軸方向に延在するとともに、互いの軸線が同一線分（軸線Ｚ１）上に位置するように設けられている。
また、コイル８１２ａは、永久磁石８１１の下端部を囲むように設けられ、また、コイル８１２ｂは、永久磁石８１１の上端部を囲むように設けられている。言い換えると、永久磁石８１１の下端部画コイル８１２ａの内側に臨むように設けられているとともに、永久磁石８１１の上端部がコイル８１２ｂの内側に臨むように設けられている。
また、コイル８１２ａ、８１２ｂは、互いに独立して、前述したような磁界を発生し得るように構成されている。
【００５７】
特に、本実施形態では、図６に示すように、Ｙ軸方向からみたとき、コイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１は、永久磁石８１１の中心Ｇ１に対して可動板２とは反対側にずれている。これにより、非駆動時において、永久磁石８１１とコイル８１２ａとの間の可動板とは反対側の空間が可動板側の空間よりも広くなる。そのため、駆動部４１および永久磁石８１１が回動中心軸Ｙ２まわりに回動したとき、永久磁石８１１がコイル８１２ａに接触するのを防止することができる。
このように、永久磁石８１１がＺ軸方向に磁化され、コイル８１２ａ、８１２ｂがＺ軸方向の磁界を発生させるように構成されていると、永久磁石８１１とコイル８１２ａ、８１２ｂとの間の距離を小さくすることができる。その結果、省電力化を図りつつ、可動板２の振れ角を大きくすることができる。
【００５８】
電源８１３は、コイル８１２ａ、８１２ｂにそれぞれ電気的に接続されている。そして、電源８１３からコイル８１２ａ、８１２ｂにそれぞれ所望の電圧を印加することにより、コイル８１２ａ、８１２ｂからそれぞれ前述したような磁界を発生させることができる。本実施形態では、電源８１３は、交番電圧および直流電圧を選択して印加できるようになっている。また、電源８１３は、コイル８１２ａ、８１２ｂに交番電圧を印加する際には、その強さ、周波数を変更できるようになっており、さらにオフセット電圧（直流電圧）を重畳させることもできるようになっている。
【００５９】
２．光スキャナー１の作動
次いで、光スキャナーの作動について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１が全てＮ極を上側にして配置された構成について代表して説明する。
＜回動中心軸Ｙ１まわりの回動＞
図７に示すように、可動板２を回動中心軸Ｙ１を中心として反時計回りに回動させるには、コイル８１２ａの永久磁石８１１側がＮ極、コイル８３２ｂの永久磁石８３１側がＳ極となる第１の状態（以下、単に「第１の状態」とも言う）となるように、電源８１３、８３３からコイル８１２ａ、８３２ｂに電圧を印加する。この第１の状態では、コイル８１２ｂ、８３２ａが磁界を発生しないように、電源８１３、８３３からコイル８１２ｂ、８３２ａへの電圧の印加は行わない。
【００６０】
第１の状態では、永久磁石８１１のＳ極がコイル８１２ａに引き付けられるため、１対の第２の軸部４３を曲げ変形させつつ、駆動部４１が下側に変位する。また、前述したように永久磁石８１１の中心Ｇ１が駆動部４１の回動中心軸Ｙ２に対して可動板２側にずれているので、永久磁石８１１のＳ極がコイル８１２ａに引き付けられると、１対の第２の軸部４３を捩じり変形させつつ、駆動部４１が回動中心軸Ｙ２を中心として図７中時計回りに回動する。
【００６１】
同様に、第１の状態では、１対の第２の軸部６３を曲げ変形させつつ、駆動部６１が上側に変位する。また、永久磁石８３１の中心が駆動部６１の回動中心軸Ｙ３に対して可動板２側にずれているので、永久磁石８３１のＮ極がコイル８３２ｂに引き付けられると、１対の第２の軸部６３を捩じり変形させつつ、駆動部６１が回動中心軸Ｙ３を中心として図７中時計回りに回動する。
【００６２】
このように、第１状態では、駆動部４１が回動中心軸Ｙ２まわりに回動しつつ下側に変位するとともに、駆動部６１が回動中心軸Ｙ３まわりに回動しつつ上側に変位する。
この駆動部４１、６１の回動および変位（上下動）に伴って、駆動部側軸部４２３が可動板２側の端を下側に向けるように傾斜し、駆動部側軸部６２３が可動板２側の端を上側に向けるように傾斜する。これにより、駆動部側軸部４２３、６２３の可動板２側の端同士がＺ軸方向にずれた状態となる。
【００６３】
そして、駆動部側軸部４２３、６２３の可動板２側の端同士がＺ軸方向にずれることによって、変形部４２１１、４２１２、６２１１、６２１２をその中心軸まわりに捩じり変形させるとともに各接続部４２１４、４２１５、６２１４、６２１５を湾曲変形させながら、可動板側軸部４２２、６２２および可動板２が一体的に図７中反時計回りに傾斜する。
【００６４】
このように、第１の状態では、連結部４の第１の軸部４２がその途中にある応力緩和部４２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）するするとともに、連結部６の第１の軸部６２がその途中にある応力緩和部６２１で上側に凸のＶ字状に屈曲変形（第２の変形）することにより、回動中心軸Ｙ１を中心として、可動板２が図７中反時計回りに傾斜する。
【００６５】
一方、可動板２を回動中心軸Ｙ１を回動中心として時計回りに回動させるには、前述した第１の状態と逆の状態、すなわち、コイル８１２ｂの永久磁石８１１側がＳ極、コイル８３２ａの永久磁石８３１側がＮ極となる第２の状態（以下、単に「第２の状態」とも言う）となるように、電源８１３、８３３からコイル８１２ｂ、８３２ａに電圧を印加する。この第２の状態では、コイル８１２ａ、８３２ｂが磁界を発生しないように、電源８１３、８３３からコイル８１２ａ、８３２ｂへの電圧の印加は行わない。
【００６６】
第２の状態では、前述した第１の状態と逆の変形が起こる。すなわち、第２の状態では、連結部４の第１の軸部４２が応力緩和部４２１で上側に凸のＶ字状に屈曲変形（第２の変形）するとともに、連結部６の第１の軸部６２が応力緩和部６２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）する。これにより、回動中心軸Ｙ１を中心として、可動板２が図７中時計回りに傾斜する。
【００６７】
このような第１の状態と、第２の状態とを交互に切り替えることによって、可動板２を回動中心軸Ｙ１まわりに回動させることができる。なお、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、連結部５、７が有する可動板側軸部５２２、７２２がその中心軸まわりに捩じり変形することによって許容される。
また、例えば、第１の状態と第２の状態とが交互にかつ周期的に切り替わるように、電源８１３、８３３からコイル８１２ａ、８１２ｂ、８３２ａ、８３２ｂに交番電圧を印加すると、可動板２を回動中心軸Ｙ１まわりに周期的に往復回動させることができる。この場合、電源８１３、８３３からコイル８１２ａ、８１２ｂ、８３２ａ、８３２ｂに印加される交番電圧は、互いに同じ波形（強さおよび周波数が同じ）であるのが好ましい。
【００６８】
なお、コイル８１２ａ、８１２ｂ、８３２ａ、８３２ｂに印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動板２および連結部４、５、６、７で構成される振動系の共振周波数と等しくても異なっていてもよいが、前記共振周波数と異なっているのが好ましい。すなわち、光スキャナー１を非共振で駆動するのが好ましい。これにより、光スキャナー１のより安定した駆動が可能となる。
【００６９】
＜回動中心軸Ｘ１まわりの回動＞
前述した可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と同様に、回動中心軸Ｘ１を中心として、可動板２を回動させることができる。なお、可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、連結部４、６が有する可動板側軸部４２２、６２２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより許容される。
また、例えば、前述した可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と同様に、電源８２３、８４３からコイル８２２、８４２に交番電圧を印加すると、可動板２を回動中心軸Ｘ１まわりに周期的に往復回動させることができる。この場合、電源８２３、８４３からコイル８２２、８４２に印加される交番電圧は、互いに同じ波形であるのが好ましい。
なお、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動板２および連結部４、５、６、７で構成される振動系の共振周波数と等しくても異なっていてもよいが、前記共振周波数と異なっているのが好ましい。すなわち、光スキャナー１を非共振で駆動するのが好ましい。これにより、光スキャナー１のより安定した駆動が可能となる。
【００７０】
＜回動中心軸Ｘ１および回動中心軸Ｙ１のそれぞれの軸まわりの回動＞
前述したような回動中心軸Ｘ１まわりの回動と、回動中心軸Ｙ１まわりの回動とを同時に行うことにより、可動板２を回動中心軸Ｙ１および回動中心軸Ｘ１のそれぞれの軸まわりに２次元的に回動させることができる。前述したように、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、可動板側軸部５２２、７２２がその中心軸まわりに捩じり変形することによって許容され、可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、可動板側軸部４２２、６２２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより許容される。
【００７１】
また、可動板２を回動中心軸Ｙ１まわりに回動させるためにコイル８１２、８３２に印加する交番電圧の周波数と、可動板２を回動中心軸Ｘ１まわり回動させるためにコイル８２２、８４２に印加する交番電圧の周波数とは等しくてもよいし異なっていてもよい。例えば、可動板２を回動中心軸Ｘ１よりも回動中心軸Ｙ１まわりに速く回動させたい場合には、コイル８１２、８３２に印加する交番電圧の周波数を、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の周波数よりも高く設定すればよい。
【００７２】
また、コイル８１２、８３２に印加する交番電圧の強さと、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の強さは、等しくても異なっていてもよい。例えば、可動板２を回動中心軸Ｘ１よりも回動中心軸Ｙ１まわりに大きく回動させたい場合には、コイル８１２、８３２に印加する交番電圧の強さを、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の強さよりも強くすればよい。
【００７３】
また、コイル８１２、８２２、８３２、８４２に交番電圧を印加するに際しては、電源８１３、８２３、８３３、８４３からコイル８１２、８２２、８３２、８４２の上側コイルまたは下側コイルに印加される交番電圧に（＋）または（−）のオフセット電圧（直流電圧）を重畳してもよい。言い換えれば、永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１のＮ極がコイル８１２、８２２、８３２、８４２に引き付けられる強さ（以下、単に「Ｎ極引き付け強さ」とも言う）と、永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１のＳ極がコイル８１２、８２２、８３２、８４２に引き付けられる強さ（以下、単に「Ｓ極引き付け強さ」とも言う）とを異ならせてもよい。
【００７４】
このオフセット電圧は、コイル８１２、８２２、８３２、８４２の上側コイルまたは下側コイルで互いに同じであってもよいし異なっていてもよい。このように、電源８１３、８２３、８３３、８４３からコイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加される交番電圧にオフセット電圧を重畳することにより、可動板２の回動中心軸Ｘ１、Ｙ１をＺ軸方向にずらすことができる。これにより、例えば、光スキャナー１がプロジェクター等の画像形成装置に組み込まれている場合に、画像形成装置を組み立てた後でも、光源から出射される光の可動板２までの光路長を調整することができる。すなわち、画像形成装置の組み立て時には、光源と可動板２との位置決めを精密に行うが、仮にこれらの位置が設定値に対してずれしまった場合でも、組み立て後に、光源と可動板２との位置を補正することができる。
【００７５】
また、コイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加する直流電圧の強さを、それぞれ独立して、かつ経時的に変化させることにより、可動板２を連続的または段階的に不規則に変位させることもできる。このような駆動方法は、例えば、光反射部２２で反射した光をベクタースキャンする時に特に有効である。
以上、光スキャナー１の駆動について詳細に説明した。
【００７６】
このような光スキャナー１では、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と回動中心軸Ｘ１まわりの回動とを同じ機構で行うことができる。また、光スキャナー１では、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と回動中心軸Ｘ１まわりの回動とを独立して行うことができる。すなわち、光スキャナー１では、回動中心軸Ｙ１の回動が回動中心軸Ｘ１まわりの回動に影響を受けず、逆に、回動中心軸Ｘ１の回動も回動中心軸Ｙ１まわりの回動に影響を受ない。そのため、光スキャナー１によれば、回動中心軸Ｙ１および回動中心軸Ｘ１のそれぞれの軸まわりに可動板２を安定して回動させることができる。
【００７７】
また、前述したように、光スキャナー１では、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、可動板側軸部５２２、７２２がその中心軸まわりに捩じり変形することによって許容され、可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、可動板側軸部４２２、６２２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより許容される。このように、各連結部４、５、６、７が中心軸まわりに捩じり変形可能な可動板側軸部４２２、５２２、６２２、７２２を有しているため、可動板２を回動中心軸Ｙ１、Ｘ１のそれぞれの軸まわりにスムーズに回動させることができる。
さらには、光スキャナー１では、可動板側軸部４２２、５２２、６２２、７２２が直接、可動板２に接続されているため、よりスムーズに、可動板２を回動中心軸Ｙ１、Ｘ１のそれぞれの軸まわりに回動させることができたり、Ｚ軸方向へ振動させたりすることができる。
【００７８】
また、光スキャナー１では、連結部４において、前述のように捩じり変形する可動板側軸部４２２と変形させたくない駆動部側軸部４２３との間に応力緩和部４２１を設けている。そのため、前述の捩じり変形により生じた応力は、応力緩和部４２１の変形部４２１１、４２１２や接続部４２１４、４２１５が変形することにより吸収・緩和され、駆動部側軸部４２３に伝わらない。すなわち、応力緩和部４２１を設けることにより、可動板２の回動中に駆動部側軸部４２３がその中心軸まわりに捩じり変形してしまうのを確実に防止することができる。このことは、連結部４以外の他の連結部５、６、７についても同様である。そのため、可動板２を回動中心軸Ｙ１、Ｘ１のそれぞれの軸まわりにスムーズに回動させることができる。
【００７９】
さらには、各駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３の破壊が効果的に防止される。すなわち、棒状の部材において、自然状態からＺ軸方向の応力が加わったときの破壊強度よりも、中心軸まわりの捩じり変形が生じている状態からＺ軸方向の応力が加わったときの破壊強度の方が低いことが技術的に明らかになっている。そのため、上述のように、応力緩和部４２１、５２１、６２１、７２１を設け、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３に捩じり変形を生じさせないことにより、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３の破壊を効果的に防止することができる。
【００８０】
また、連結部４において、駆動部側軸部４２３が実質的に変形しないため、駆動部４１の回動によって生じる応力を効率よく可動板２の回動に用いることができる。このことは連結部５、６、７についても同様である。そのため、可動板２を大きい回動角度でしかも省電力で回動させることができたり、大きい振幅でＺ軸方向に振動させたりすることができる。
【００８１】
また、連結部４において、応力緩和部４２１が非変形部４２１３を有しているため、この非変形部４２１３を軸にして第１の軸部４２を屈曲させることができる。このことは、連結部５、６、７についても同様である。そのため、各連結部４、５、６、７の第１の軸部４２、５２、６２、７２を簡単かつ確実に屈曲させることができ、可動板２を安定して回動、振動させることができる。
【００８２】
また、連結部４において、応力緩和部４２１が可動板側軸部４２２と連結する変形部４２１１と、駆動部側軸部４２３と連結する変形部４２１２とを有し、第１の軸部４２の屈曲時に、変形部４２１１、４２１２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより、屈曲により発生する応力を効果的に緩和している。このことは、連結部５、６、７についても同様である。そのため、各連結部４、５、６、７の第１の軸部４２、５２、６２、７２を確実に屈曲させることができるとともに、第１の軸部４２、５２、６２、７２の破壊を防止することができる。すなわち、光スキャナー１を安定して駆動することができる。
【００８３】
また、連結部４において、応力緩和部４２１が一対の変形部４２１１、４２１２を有しているため、次のような効果も発揮することができる。すなわち、例えば、通電によりコイル８１２から発生する熱や光反射部２２に照射される光によって生じる熱等による可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３の熱膨張を、変形部４２１１、４２１２が変形することにより許容することができる。このことは、連結部５、６、７についても同様である。そのため、光スキャナー１は、振動構造体１１に応力が残留してしまうのを防止または抑制することができ、温度によらずに所望の振動特性を発揮することができる。
【００８４】
ここで、光スキャナー１の構成の説明に戻るが、連結部４、６について、回動中心軸Ｙ１と非変形部４２１３の中心軸Ｙ４の離間距離および回動中心軸Ｙ１と非変形部６２１３の中心軸Ｙ５の離間距離をそれぞれＬ１とし、中心軸Ｙ５と回動中心軸Ｙ２の離間距離および中心軸Ｙ５と回動中心軸Ｙ３の離間距離をそれぞれＬ２としたとき、Ｌ１とＬ２の大小関係は特に限定されず、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たしていてもよく、Ｌ１＝Ｌ２の関係を満たしていてもよく、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たしていてもよい。
【００８５】
Ｌ１＞Ｌ２の場合には、Ｌ１＝Ｌ２の場合と比較して可動板２の回動角が小さくなるが、可動板２の姿勢をより高精度に制御することができる。このことは、連結部６についても同様である。そのため、駆動部４１、６１を回動角に対して可動板２の回動角が小さくなる。これにより、可動板２の回動角や静止時の傾きを高精度に制御することができる。
また、Ｌ１＞Ｌ２の場合には、変形部４２１２が変形部４２１１よりも捩じり変形し易くなるように構成するのが好ましい。具体的には、例えば、変形部４２１２の幅を捩じり変形部４２１１の幅よりも細くするのが好ましい。これは、前述したように、連結部４は、ＳＯＩ基板１００をその厚さ方向にエッチングすることにより形成されるため、ＳＯＩ基板１００の面方向と一致する幅の制御は、簡単かつ、工程を増やさずに行うことができるためである。このことは、連結部６についても同様である。
【００８６】
Ｌ１＜Ｌ２の場合には、Ｌ１＝Ｌ２の場合と比較して可動板２の回動角を大きくすることができる。このことは、連結部６についても同様である。そのため、駆動部４１、６１を回動角に対して可動板２の回動角が大きくなる。これにより、可動板２の回動角や静止時の傾きを大きくすることができる。
また、Ｌ１＜Ｌ２の場合には、Ｌ１＞Ｌ２の場合とは逆に、変形部４２１１が変形部４２１２よりも捩じり変形し易くなるように構成するのが好ましい。このことは、連結部６についても同様である。
【００８７】
以上、連結部４、６について説明したが、連結部５、７についても同様のことが言える。すなわち、回動中心軸Ｘ１と非変形部５２１３の中心軸Ｘ４の離間距離および回動中心軸Ｘ１と非変形部７２１３の中心軸Ｘ５の離間距離をそれぞれＬ３とし、中心軸Ｘ４と回動中心軸Ｘ２の離間距離および中心軸Ｘ５と回動中心軸Ｘ３の離間距離をそれぞれＬ４としたとき、Ｌ３とＬ４の大小関係は特に限定されず、Ｌ３＞Ｌ４の関係を満たしていてもよく、Ｌ３＝Ｌ４の関係を満たしていてもよく、Ｌ３＜Ｌ４の関係を満たしていてもよい。なお、Ｌ３＞Ｌ４、Ｌ３＝Ｌ４およびＬ３＜Ｌ４の場合の効果は、それぞれ、上述したＬ１＞Ｌ２、Ｌ１＝Ｌ２およびＬ１＜Ｌ２の場合の効果と同様であるため、その説明を省略する。
【００８８】
Ｌ１、Ｌ２の関係とＬ３、Ｌ４の関係は、一致していてもよいし、一致していなくてもよい。すなわち、Ｌ１＝Ｌ２かつＬ３＝Ｌ４、Ｌ１＞Ｌ２かつＬ３＞Ｌ４、Ｌ１＜Ｌ２かつＬ３＜Ｌ４であってもよいし、Ｌ１＝Ｌ２かつＬ３＞Ｌ４、Ｌ１＞Ｌ２かつＬ３＝Ｌ４、Ｌ１＞Ｌ２かつＬ３＜Ｌ４等であってもよい。また、Ｌ１とＬ３およびＬ２とＬ４は、それぞれ、等しくても異なっていてもよい。
このように、光スキャナー１では、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の長さや関係を変化させることにより、異なる効果を発揮することができる。そのため、光スキャナー１は、優れた利便性を有している。Ｌなお、１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の長さや関係は、光スキャナー１の使用用途（求められる特性）に基づいて適宜設定すればよい。
【００８９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の光スキャナーの第２実施形態の変位手段を説明する図である。
以下、第２実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９０】
第２実施形態の光スキャナーは、駆動部と永久磁石との位置関係、および、コイルと永久磁石との位置関係がそれぞれ異なる以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、図示しないが、本実施形態の光スキャナーも４つの連結部およびそれに対応した第１〜４の変位手段を有する。以下では、これらは互いに同様の構成であるため、１つの連結部およびこれに対応する変位手段８Ａ（第１の変位手段８１Ａ）について代表的に説明する。
【００９１】
本実施形態の光スキャナー１Ａは、前述した第１実施形態の光スキャナー１において、駆動部４１に代えて、駆動部４１Ａを備える。
駆動部４１Ａには、永久磁石８１１が設けられ、永久磁石８１１の中心Ｇ１と駆動部４１Ａの回動中心軸Ｙ２とのＸ軸方向での位置が一致している。
また、第２の軸部４３の延在方向（すなわちＹ軸方向）からみたときに、永久磁石８１１の中心Ｇ１は、コイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１に対して可動板２とは反対側にずれて配置されている。すなわち、コイル８１２ａ、８１２ｂは、その軸線Ｚ１が永久磁石８１１の中心Ｇ１および駆動部４１Ａの回動中心軸Ｙ２に対して可動板２側に位置している。
【００９２】
このような永久磁石８１１の中心Ｇ１と駆動部４１Ａの回動中心軸Ｙ２とコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１との位置関係を有することにより、永久磁石８１１がコイル８１２ａ、８１２ｂの可動板２側の部分よりもその反対側の部分の磁力の影響を受けやすくなる。そのため、コイル８１２ａの磁力により永久磁石８１１がコイル８１２ａ側に引き付けられる際に、図８の２点鎖線で示すように、永久磁石８１１の下端部が可動板２とは反対側へ変位する。これに伴って、駆動部４１Ａが、下側へ変位するとともに、図８において時計回りに回動する。
【００９３】
同様に、コイル８１２ｂの磁力により永久磁石８１１がコイル８１２ｂ側に引き付けられる際に、永久磁石８１１の上端部が可動板２とは反対側へ変位する。これに伴って、駆動部４１Ａが、上側へ変位するとともに、図８において反時計回りに回動する。
このようにして、各第２の軸部４３を捻れ変形させながら駆動部４１を回動させることができる。なお、永久磁石８１１の中心Ｇ１がコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１に対して可動板２側にずれて配置されていてもよい。この場合であっても、各第２の軸部４３を捻れ変形させながら駆動部４１を回動させることができる。
【００９４】
したがって、永久磁石８１１の中心Ｇ１と駆動部４１Ａの回動中心軸Ｙ２とのＸ軸方向での位置が一致していても、コイル８１２ａ、８１２ｂの磁力により駆動部４１をＺ軸方向に変位させるとともに回動中心軸Ｙ１まわりに回動させることができる。
このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図９は、本発明の光スキャナーの第３実施形態の変位手段を説明する図である。
以下、第３実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９６】
第３実施形態の光スキャナーは、駆動部および永久磁石とコイルとの位置関係が異なる以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。また、図示しないが、本実施形態の光スキャナーも４つの連結部およびそれに対応した第１〜４の変位手段を有する。以下では、これらは互いに同様の構成であるため、１つの連結部およびこれに対応する変位手段８Ｂ（第１の変位手段８１Ｂ）について代表的に説明する。
本実施形態の光スキャナー１Ｂでは、永久磁石８１１の中心Ｇ１が駆動部４１の回動中心軸Ｙ２に対して可動板２側に位置するとともに、永久磁石８１１の中心Ｇ１がコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１上に位置している。
【００９７】
このような永久磁石８１１の中心Ｇ１と駆動部４１の回動中心軸Ｙ２とコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１との位置関係を有することにより、前述した第１実施形態と同様、永久磁石８１１の中心Ｇ１が駆動部４１の回動中心軸Ｙ２に対してＸ軸方向にずれているので、永久磁石８１１は、下側に変位するのに伴って、回動中心軸Ｙ１まわりに回動する。そのため、コイル８１２ａの磁力により永久磁石８１１がコイル８１２ａ側に引き付けられる際に、図９の２点鎖線で示すように、永久磁石８１１の下端部が可動板２とは反対側へ変位する。これに伴って、駆動部４１が、下側へ変位するとともに、図９中時計回りに回動する。
【００９８】
同様に、コイル８１２ｂの磁力により永久磁石８１１がコイル８１２ｂ側に引き付けられる際に、永久磁石８１１の上端部が可動板２とは反対側へ変位する。これに伴って、駆動部４１が、上側へ変位するとともに、図９において反時計回りに回動する。
したがって、コイル８１２ａ、８１２ｂの磁力により駆動部４１をＺ軸方向に変位させるとともに回動中心軸Ｙ１まわりに円滑に回動させることができる。特に、本実施形態では、永久磁石８１１の中心Ｇ１がコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１上に位置しているので、駆動部４１を上下方向（Ｚ軸方向）に効率的に変位させることができる。なお、永久磁石８１１の中心Ｇ１がコイル８１２ａ、８１２ｂの軸線Ｚ１に対して可動板２側またはその反対側にずれて位置していてもよい。
このような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９９】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１０は、本発明の光スキャナーの第４実施形態の連結部を説明する図である。
以下、第４実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１００】
第４実施形態の光スキャナー１Ｇは、各連結部の応力緩和部が有する非変形部の構成が異なる以外は、前述した光スキャナーとほぼ同様である。なお、本実施形態では、各連結部４、５、６、７における非変形部の構成が互いに同様であるため、連結部４について代表して説明し、連結部５、６、７については、その説明を省略する。また、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１０１】
図１０に示すように、連結部４Ｇの応力緩和部４２１Ｇでは、非変形部４２１３Ｇが一対設けられている。一対の非変形部４２１３Ｇは、互いにＹ軸方向に離間し、Ｙ軸と平行な１つの軸線上に位置している。このような構成の連結部４Ｇでも、一対の非変形部４２１３Ｇ結んだ線分を軸にして第１の軸部４２Ｇを局所的に屈曲させることができる。
このような第４実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１０２】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図１１は、本発明の光スキャナーの第５実施形態の振動構造体を説明する図である。
以下、第５実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第５実施形態の光スキャナーは、振動構造体の向きおよび可動板の構成が異なる以外は、前述した光スキャナーとほぼ同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１０３】
図１１に示すように、本実施形態の光スキャナー１Ｈでは、振動構造体１１が前述した実施形態に対して表裏反転している。すなわち、前述した実施形態で基台１２側に位置していた面が基台１２と反対側に位置し、基台１２と反対側に位置していた面が基台１２側に位置するように設けられている。
また、本実施形態では、可動板２Ｈは、各連結部４、５、６、７と連結する基部２３Ｈと、柱部２４Ｈを介して基部２３Ｈに固定された光反射板２５Ｈとを有している。このような可動板２Ｈでは、光反射板２５Ｈの上面に光反射部２２が設けられている。可動板２Ｈをこのような構成とすることにより、光スキャナー１Ｈの大型化を防止しつつ、光反射部２２の面積を大きくすることができる。これにより、光反射部２２で、より光束の太い光を反射することができる。また、光反射部２２での光反射によって発生する熱を各連結部４、５、６、７に伝達し難くすることができ、連結部４、５、６、７の熱膨張を抑制することができる。各連結部４、５、６、７への熱の伝達を防止するという観点からすれば、柱部２４Ｈを優れた断熱性を有する材料で構成してもよい。
【０１０４】
なお、光反射板２５Ｈの形状および大きさとしては、光スキャナー１Ｈの駆動を阻害しない限り、如何なるものであってもよいが、例えば、Ｘ軸方向において一対の非変形部４２１３、６２１３間に収まり、Ｙ軸方向において一対の非変形部５２１３、７２１３間に収まるような形状および大きさであるのが好ましい。これにより、各連結部４、５、６、７の第１の軸部４２、５２、６２、７２が屈曲した際、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３のいずれかと光反射板２５Ｈとが接触してしまうのを確実に防止することができる。
【０１０５】
具体的に、光反射板２５Ｈの平面視形状としては、例えば、一対の非変形部４２１３、６２１３の離間距離よりも小さい直径の円形であることが好ましい。また、Ｘ軸方向の長さが一対の非変形部４２１３、６２１３の離間距離より短く、Ｙ軸方向の長さが一対の非変形部５２１３、７２１３の離間距離より短い矩形であることも好ましい。
このような第５実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１０６】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
図１２は、本発明の光スキャナーの第６実施形態の振動構造体を説明する図（平面図）、図１３は、図１２に示す光スキャナーが有する連結部の拡大斜視図である。
以下、第６実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第６実施形態の光スキャナーは、応力緩和部の構成が異なる以外は、前述した光スキャナーとほぼ同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１０７】
図１２に示すように、本実施形態の光スキャナー１Ｉにおいて、各連結部４Ｉ、５Ｉ、６Ｉ、７Ｉが有する応力緩和部４２１Ｉ、５２１Ｉ、６２１Ｉ、７２１Ｉは、それぞれ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に交互に延在するように蛇行したミアンダー構造をなしている。これら応力緩和部４２１Ｉ、５２１Ｉ、６２１Ｉ、７２１Ｉは、互いに同様の構成であるため、以下では、応力緩和部４２１Ｉについて代表して説明し、他の応力緩和部５２１Ｉ、６２１Ｉ、７２１Ｉについては、その説明を省略する。
【０１０８】
図１３に示すように、応力緩和部４２１Ｉは、可動板側軸部４２２に接続され、Ｘ軸方向に延在する第１の延在部４２１１Ｉと、第１の延在部４２１１Ｉの端部からＹ軸方向に向けて延出する第２の延在部４２１２Ｉと、第２の延在部４２１２Ｉの端部からＸ軸方向に向けて延出する第３の延在部４２１３Ｉと、第３の延在部４２１３Ｉの端部からＹ軸方向に向けて延出する第４の延在部４２１４Ｉと、第４の延在部４２１４Ｉの端部からＸ軸方向に延出する第５の延在部４２１５Ｉと、第５の延在部４２１５Ｉの端部からＹ軸方向に延出する第６の延在部４２１６Ｉと、第６の延在部４２１６Ｉの端部からＸ軸方向に延出し駆動部側軸部４２３に接続される第７の延在部４２１７Ｉとを有している。
【０１０９】
Ｘ軸方向に延在する４つの延在部４２１１Ｉ、４２１３Ｉ、４２１５Ｉ、４２１７Ｉのうちの第１の延在部４２１１Ｉ、第７の延在部４２１７Ｉは、それぞれ、ＸＹ平面視にて回動中心軸Ｘ１上に設けられており、第３の延在部４２１３Ｉおよび第５の延在部４２１５Ｉは、ＸＹ平面視（図１２の平面視）にて、回動中心軸Ｘ１に対して互いに反対側に設けられている。なお、第３の延在部４２１３Ｉおよび第５の延在部４２１５Ｉの回動中心軸Ｘ１との離間距離は互いに等しいことが好ましい。
【０１１０】
一方、Ｙ軸方向に延在する３つの延在部４２１２Ｉ、４２１４Ｉ、４２１６Ｉのうちの第４の延在部４２１４Ｉは、ＸＹ平面視にて、回移動中心軸Ｘ１を跨いで設けられており、第２の延在部４２１２Ｉおよび第６の延在部４２１６Ｉは、ＸＹ平面視にて、回動中心軸Ｘ１に対して互いに反対側に設けられている。なお、これら３つの延在部４２１２Ｉ、４２１４Ｉ、４２１６Ｉは、Ｘ軸方向に等ピッチで並んでいるのが好ましい。すなわち第２の延在部４２１２Ｉと第４の延在部４２１４Ｉの離間距離と、第４の延在部４２１４Ｉと第６の延在部４２１６Ｉの離間距離が等しいことが好ましい。
【０１１１】
以上説明した７つの延在部４２１１Ｉ〜４２１７Ｉは、それぞれ、その中心軸まわりに捩じり変形可能であり、また湾曲変形可能でもある。例えば、これら７つの延在部４２１１Ｉ〜４２１７Ｉは、それぞれ、前述した第１実施形態の図４および図５で示す第２のＳｉ層１３０にて構成されている。
【０１１２】
このような応力緩和部４２１Ｉでは、各延在部４２１１Ｉ〜４２１７Ｉが捩じり変形および湾曲変形の少なくとも一方の変形をすることにより、第４の延在部４２１４Ｉを軸にして第１の軸部４２Ｉを屈曲させることができ、また、可動板側軸部４２２の捩じり変形により生じる応力を緩和することができる。
以上、応力緩和部４２１Ｉについて説明した。
【０１１３】
本実施形態では、応力緩和部７２１Ｉ、５２１Ｉ、６２１Ｉは、それぞれ、応力緩和部４２１Ｉを図１２中時計回りに９０°、１８０°、２７０°回転させた構成となっている。すなわち、可動板２を介して対向する応力緩和部４２１Ｉ、６２１Ｉが可動板２に対して回転対称であり、可動板２を介して対向する応力緩和部５２１Ｉ、７２１Ｉが可動板２に対して回転対称である。
【０１１４】
なお、応力緩和部４２１Ｉは、７本の延在部がＸ軸方向とＹ軸方向に交互に延在する構成であるが、延在部の本数は、これに限定されず、例えば、１１本や１５本であってもよい。ただし、Ｘ軸方向に延在する複数の延在部のうち、回動中心軸Ｘ１に対して一方側にある延在部の数と、他方側にある延在部の数とが等しいことが好ましい。
このような第６実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【０１１５】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態について説明する。
図１４は、本発明の光スキャナーの第７実施形態の振動構造体を説明する図（平面図）である。
以下、第７実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１１６】
第７実施形態の光スキャナー１Ｊは、連結部の数および配置が異なるとともに、それに伴う変位手段の構成が異なる以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
本実施形態の光スキャナー１Ｊは、前述した第１実施形態の光スキャナー１において、連結部７および第４の変位手段８４を省略するとともに、連結部４を図１にて可動板２を中心として時計回りに３０°回転させ、連結部６を図１にて可動板２を中心として反時計回りに３０°回転させた構成と同様の構成を有する。
【０１１７】
このような光スキャナー１Ｊは、可動板２を支持部３Ｊに対して回動可能に支持する３つの連結部４Ｊ、５Ｊ、６Ｊと、可動板２を変位させる変位手段８Ｊとを有している。
３つの連結部４Ｊ、５Ｊ、６Ｊは、平面視において、可動板２を中心として、１２０°で等角度間隔で配置されている。
連結部４Ｊ、５Ｊ、６Ｊは、前述したように配置（向き）が異なる以外は、互いに同様の構成を有する。
【０１１８】
また、変位手段８Ｊは、連結部４Ｊに対応して設けられた第１の変位手段８１Ｊ、連結部５Ｊに対応して設けられた第２の変位手段８２Ｊと、連結部６Ｊに対応して設けられた第３の変位手段８３Ｊとを有する。
第１の変位手段８１Ｊは、連結部４Ｊに設けられた永久磁石８１１と、永久磁石８１１に対応して設けられたコイル８１２と、コイル８１２に所定の電圧を印加する電源８１３Ｊとを有する。
【０１１９】
同様に、第２の変位手段８２Ｊは、連結部５Ｊに設けられた永久磁石８２１と、永久磁石８２１に対応して設けられたコイル８２２と、コイル８２２に所定の電圧を印加する電源８２３Ｊとを有する。また、第３の変位手段８３Ｊは、連結部６Ｊに設けられた永久磁石８３１と、永久磁石８３１に対応して設けられたコイル８３２と、コイル８３２に所定の電圧を印加する電源８３３Ｊとを有する。
【０１２０】
このような変位手段８Ｊにおいて、例えば、可動板２をＸ軸に平行な軸線まわりに回動させるには、駆動部４１を上側に変位させるとともに駆動部５１、６１を下側に変位させる状態と、駆動部４１を下側に変位させるとともに駆動部５１、６１を上側に変位させる状態とを交互に切り替えればよい。また、可動板２をＹ軸に平行な軸線まわりに回動させるには、駆動部５１の上下方向での変位を行わずに、駆動部４１を上側に変位させるとともに駆動部６１を下側に変位させる状態と、駆動部４１を下側に変位させるとともに駆動部５１を上側に変位させる状態とを交互に切り替えればよい。
【０１２１】
このような第７実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上説明したような光スキャナーは、例えば、プロジェクター、レーザープリンター、イメージング用ディスプレイ、バーコードリーダー、走査型共焦点顕微鏡などの画像形成装置に好適に適用することができる。その結果、優れた描画特性を有する画像形成装置を提供することができる。
【０１２２】
具体的に、図１５に示すようなプロジェクター２００について説明する。なお、説明の便宜上、スクリーンＳの長手方向を「横方向」といい、長手方向に直角な方向を「縦方向」という。
プロジェクター２００は、レーザーなどの光を照出する光源装置２１０と、複数のダイクロイックミラー２２０、２２０、２２０と、光スキャナー１とを有している。
【０１２３】
光源装置２１０は、赤色光を照出する赤色光源装置２１１と、青色光を照出する青色光源装置２１２と、緑色光を照出する緑色光源装置２１３とを備えている。各ダイクロイックミラー２２０は、赤色光源装置２１１、青色光源装置２１２、緑色光源装置２１３のそれぞれから照出された光を合成する光学素子である。
このようなプロジェクター２００は、図示しないホストコンピューターからの画像情報に基づいて、光源装置２１０（赤色光源装置２１１、青色光源装置２１２、緑色光源装置２１３）から照出された光をダイクロイックミラー２２０で合成し、この合成された光が光スキャナー１によって２次元走査され、スクリーンＳ上でカラー画像を形成するように構成されている。
【０１２４】
２次元走査の際、光スキャナー１の可動板２の、回動中心軸Ｙ１まわりの回動により光反射部２２で反射した光がスクリーンＳの横方向に走査（主走査）される。一方、光スキャナー１の可動板２の、回動中心軸Ｘ１まわりの回動により光反射部２２で反射した光がスクリーンＳの縦方向に走査（副走査）される。
光スキャナー１による光の走査は、前述のようなラスタースキャンによって行ってもよしい、ベクタースキャンによって行ってもよい。特に、光スキャナー１は、その構成上、ベクタースキャンに適しているため、ベクタースキャンによって光を走査するのが好ましい。
【０１２５】
ベクタースキャンとは、光源装置２１０から出射した光をスクリーンＳに対し、当該スクリーンＳ上の異なる２点を結ぶ線分を順次形成するように走査する手法である。すなわち、微少な直線を集合させることにより、スクリーンＳに所望の画像を形成する手法である。光スキャナー１では、前述したように、可動板２を不規則に連続的に変位させることができるため、このようなベクタースキャンに特に適している。
【０１２６】
具体的に説明すれば、図１６に示すような文字の集合をベクタースキャンにて描画する場合には、光源装置２１０から出射した光をそれぞれの文字を書くように光を走査する。この際、光スキャナー１が有する可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの姿勢（回動）と回動中心軸Ｙ１まわりの姿勢（回動）とをそれぞれ制御することにより、不規則に光を走査することができ、図１６に示すような文字を一筆書きのごとく描画することができる。このようなベクタースキャンによれば、ラスタースキャンのように、スクリーンＳの全面に光を走査させなくてよいため、効率的に画像を描画することができる。
なお、図１５中では、ダイクロイックミラー２２０で合成された光を光スキャナー１によって２次元的に走査した後、その光を固定ミラー２５０で反射させてからスクリーンＳに画像を形成するように構成されているが、固定ミラー２５０を省略し、光スキャナー１によって２次元的に走査された光を直接スクリーンＳに照射してもよい。
【０１２７】
以上、本発明のアクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のアクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。また、例えば、本発明の光スキャナーでは、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。
【０１２８】
また、前述した実施形態では、変位手段の構成として永久磁石と電磁コイルとを用いた電磁駆動を採用した構成について説明したが、可動板を前述のように変位させることができれば、これに限定されず、例えば、変位手段として、静電駆動、圧電駆動を採用してもよい。また、例えば、駆動部にコイルを設け、基台上に永久磁石を設けたムービングコイル方式の電磁駆動を採用することもできる。
また、前述した実施形態では、各連結部の第１の軸部が応力緩和部を有する構成について説明したが、これに限定されず、応力緩和部を省略してもよい。すなわち、各連結部の第１の軸部は、可動板側軸部と駆動部側軸部とが直接接続されていてもよい。
【０１２９】
また、前述した実施形態では、光スキャナーの駆動時に、各連結部の駆動部側軸部が実質的に変形しない構成について説明したが、これに限定されず、例えば、Ｚ軸方向に曲げ変形（湾曲変形）するように構成されていてもよい。
また、前述した実施形態では、ＳＯＩ基板の厚さを異ならせることにより各連結部の変形させる部位（第２の軸部、可動板側軸部、変形部および接続部）と変形させない部位（駆動部、駆動部側軸部および非変形部）とを作り分けているが、これに限定させず、例えば、幅を異ならせることにより、変形させる部位と変形させない部位とを作り分けてもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ……光スキャナー １１……振動構造体 １２……基台 １３……取付部材 １２１……基部 １２２……枠部 ２、２Ｈ……可動板 ２１……上面 ２２……光反射部 ２３Ｈ……基部 ２４Ｈ……柱部 ２５Ｈ……光反射板 ３、３Ｊ……支持部 ４、４Ｇ、４Ｉ、４Ｊ、５、５Ｉ、５Ｊ、６、６Ｉ、６Ｊ、７、７Ｉ……連結部 ４１、４１Ａ、５１、６１、７１……駆動部 ４１１、４１２……貫通孔 ４１３……梁部 ４２、４２Ｇ、４２Ｉ、５２、６２、７２……第１の軸部 ４２１、４２１Ｇ、４２１Ｉ、５２１、５２１Ｉ、６２１、６２１Ｉ、７２１、７２１Ｉ……応力緩和部 ４２１１、４２１２、５２１１、５２１２、６２１１、６２１２、７２１１、７２１２……変形部 ４２１３、４２１３Ｇ、５２１３、６２１３、７２１３……非変形部 ４２１４、４２１５、５２１４、５２１５、６２１４、６２１５、７２１４、７２１５……接続部 ４２１１Ｉ……第１の延在部 ４２１２Ｉ……第２の延在部 ４２１３Ｉ……第３の延在部 ４２１４Ｉ……第４の延在部 ４２１５Ｉ……第５の延在部 ４２１６Ｉ……第６の延在部 ４２１７Ｉ……第７の延在部 ４２２、５２２、６２２、７２２……可動板側軸部 ４２３、５２３、６２３、７２３……駆動部側軸部 ４３、５３、６３、７３……第２の軸部 ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｊ……変位手段 ８１、８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｊ……第１の変位手段 ８２、８２Ｊ……第２の変位手段 ８３、８３Ｊ……第３の変位手段 ８４……第４の変位手段 ８１１、８２１、８３１、８４１……永久磁石 ８１２、８１２ａ、８１２ｂ、８２２、８２２ａ、８２２ｂ、８３２、８３２ａ、８３２ｂ、８４２、８４２ａ、８４２ｂ……コイル ８１３、８１３Ｊ、８２３、８２３Ｊ、８３３、８３３Ｊ、８４３……電源 １００……ＳＯＩ基板 １１０……第１のＳｉ層 １２０……ＳｉＯ２層 １３０……第２のＳｉ層 ２００……プロジェクター ２１０……光源装置 ２１１……赤色光源装置 ２１２……青色光源装置 ２１３……緑色光源装置 ２２０……ダイクロイックミラー ２５０……固定ミラー Ｇ１……中心 Ｍ１、Ｍ２……ＳｉＯ２膜 Ｓ……スクリーン Ｘ１〜Ｘ３、Ｙ１〜Ｙ３……回動中心軸 Ｘ４、Ｘ５、Ｙ４、Ｙ５……中心軸 Ｚ１……軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とするアクチュエーター。
【請求項２】
前記３つまたは４つの連結部は、前記Ｚ軸に平行な方向からみたときに、前記可動板の外周に沿って周方向に等角度間隔で設けられている請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項３】
前記連結部は４つ設けられ、
前記４つの連結部のうちの２つの連結部は、前記可動板を介してＸ軸に平行な方向に互いに対向し、当該２つの連結部は、それぞれ、前記駆動部と前記支持部とを連結しＹ軸に平行な方向に延在する１対の梁部を備え、
前記４つの連結部のうちの他の２つの連結部は、前記可動板を介してＹ軸に平行な方向に互いに対向し、当該他の２つの連結部は、それぞれ、前記駆動部と前記支持部とを連結しＸ軸に平行な方向に延在する１対の梁部を備える請求項２に記載のアクチュエーター。
【請求項４】
前記変位手段は、前記各駆動部に設けられた永久磁石と、前記永久磁石に作用する磁界を発生するコイルとを備える請求項３に記載のアクチュエーター。
【請求項５】
前記各永久磁石は、前記Ｚ軸に平行な方向に磁化され、前記各コイルは、前記Ｚ軸に平行な方向の磁界を発生させる請求項４に記載のアクチュエーター。
【請求項６】
前記梁部の延在方向からみたときに、前記永久磁石の中心は、前記梁部の中心に対して前記可動板側またはその反対側にずれて配置されている請求項５に記載のアクチュエーター。
【請求項７】
前記梁部の延在方向からみたときに、前記永久磁石の中心は、前記コイルの軸線に対して前記可動板側またはその反対側にずれて配置されている請求項５または６に記載のアクチュエーター。
【請求項８】
前記各駆動部の前記各梁部との接続部付近には、前記梁部の延在方向と直交する方向に延在するスリット状の貫通孔が形成されている請求項３ないし７のいずれかに記載のアクチュエーター。
【請求項９】
前記各軸部は、前記可動板と前記駆動部の間に設けられた応力緩和部と、前記応力緩和部と前記可動板とを連結する可動板側軸部と、前記応力緩和部と前記駆動部とを連結する駆動部側軸部とを有し、前記応力緩和部で屈曲する請求項１ないし８のいずれかに記載のアクチュエーター。
【請求項１０】
前記各応力緩和部は、前記Ｚ軸に平行な方向からみたときに、前記可動板側軸部および前記駆動部側軸部の延在方向に直交する方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形する変形部を有している請求項９に記載のアクチュエーター。
【請求項１１】
前記各応力緩和部は、前記変形部を一対有し、
前記一対の変形部のうちの一方の変形部は、前記可動板側軸部に連結され、他方の変形部は、前記駆動部側軸部に連結されている請求項１０に記載のアクチュエーター。
【請求項１２】
前記各応力緩和部は、前記一対の変形部の間に設けられ、前記変形部の延在方向と平行な方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形しない非変形部を有している請求項１１に記載のアクチュエーター。
【請求項１３】
前記各応力緩和部は、前記Ｘ軸に平行な方向および前記Ｙ軸に平行な方向に交互に延在して蛇行する部位を有している請求項９に記載のアクチュエーター。
【請求項１４】
支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とする光スキャナー。
【請求項１５】
光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーとを有し、
前記光スキャナーは、
支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とするアクチュエーター。
【請求項２】
前記３つまたは４つの連結部は、前記Ｚ軸に平行な方向からみたときに、前記可動板の外周に沿って周方向に等角度間隔で設けられている請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項３】
前記連結部は４つ設けられ、
前記４つの連結部のうちの２つの連結部は、前記可動板を介してＸ軸に平行な方向に互いに対向し、当該２つの連結部は、それぞれ、前記駆動部と前記支持部とを連結しＹ軸に平行な方向に延在する１対の梁部を備え、
前記４つの連結部のうちの他の２つの連結部は、前記可動板を介してＹ軸に平行な方向に互いに対向し、当該他の２つの連結部は、それぞれ、前記駆動部と前記支持部とを連結しＸ軸に平行な方向に延在する１対の梁部を備える請求項２に記載のアクチュエーター。
【請求項４】
前記変位手段は、前記各駆動部に設けられた永久磁石と、前記永久磁石に作用する磁界を発生するコイルとを備える請求項３に記載のアクチュエーター。
【請求項５】
前記各永久磁石は、前記Ｚ軸に平行な方向に磁化され、前記各コイルは、前記Ｚ軸に平行な方向の磁界を発生させる請求項４に記載のアクチュエーター。
【請求項６】
前記梁部の延在方向からみたときに、前記永久磁石の中心は、前記梁部の中心に対して前記可動板側またはその反対側にずれて配置されている請求項５に記載のアクチュエーター。
【請求項７】
前記梁部の延在方向からみたときに、前記永久磁石の中心は、前記コイルの軸線に対して前記可動板側またはその反対側にずれて配置されている請求項５または６に記載のアクチュエーター。
【請求項８】
前記各駆動部の前記各梁部との接続部付近には、前記梁部の延在方向と直交する方向に延在するスリット状の貫通孔が形成されている請求項３ないし７のいずれかに記載のアクチュエーター。
【請求項９】
前記各軸部は、前記可動板と前記駆動部の間に設けられた応力緩和部と、前記応力緩和部と前記可動板とを連結する可動板側軸部と、前記応力緩和部と前記駆動部とを連結する駆動部側軸部とを有し、前記応力緩和部で屈曲する請求項１ないし８のいずれかに記載のアクチュエーター。
【請求項１０】
前記各応力緩和部は、前記Ｚ軸に平行な方向からみたときに、前記可動板側軸部および前記駆動部側軸部の延在方向に直交する方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形する変形部を有している請求項９に記載のアクチュエーター。
【請求項１１】
前記各応力緩和部は、前記変形部を一対有し、
前記一対の変形部のうちの一方の変形部は、前記可動板側軸部に連結され、他方の変形部は、前記駆動部側軸部に連結されている請求項１０に記載のアクチュエーター。
【請求項１２】
前記各応力緩和部は、前記一対の変形部の間に設けられ、前記変形部の延在方向と平行な方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形しない非変形部を有している請求項１１に記載のアクチュエーター。
【請求項１３】
前記各応力緩和部は、前記Ｘ軸に平行な方向および前記Ｙ軸に平行な方向に交互に延在して蛇行する部位を有している請求項９に記載のアクチュエーター。
【請求項１４】
支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とする光スキャナー。
【請求項１５】
光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーとを有し、
前記光スキャナーは、
支持部と、
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記支持部に対して変位可能に設けられた駆動部と、前記駆動部と前記可動板とを連結する軸部とを備え、前記可動板を前記支持部に対して変位可能に連結する３つまたは４つの連結部と、
前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段とを有し、
互いに直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたときに、
前記各連結部は、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸の双方に平行な面に沿って設けられ、
前記駆動部を前記Ｚ軸に平行な方向に変位させるとともに前記軸部の延在方向およびＺ軸の双方に直交する方向に延びる軸線まわりに回動させることにより、前記軸部を前記Ｚ軸に平行な方向に屈曲変形させ、前記可動板を変位させることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１０８１６５（Ｐ２０１２−１０８１６５Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５４５８３（Ｐ２０１０−２５４５８３）
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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