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】製造における可動部の形状ばらつきを従来よりも小さくして、可動部の揺動時の慣性モーメントを低減することが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、揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動板２１と、可動板２１から延出し、かつ可動板２１の揺動に伴って捩り変形する連結部２３、２４と、連結部２３、２４を支持する支持部２２と、可動板２１の板面に固着された磁石４１１、４１２と、通電により磁石４１１、４１２に作用する磁界を発生させて可動板２１を揺動させるコイル４２とを有し、可動板２１は、その板厚方向からの平面視にて、揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の突出部２１５、２１６と、揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の突出部２１３、２１４とを有する十字状をなし、磁石４１１、４１２は、突出部２１３、２１４に固着されている。
【解決手段】光スキャナー１は、揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動板２１と、可動板２１から延出し、かつ可動板２１の揺動に伴って捩り変形する連結部２３、２４と、連結部２３、２４を支持する支持部２２と、可動板２１の板面に固着された磁石４１１、４１２と、通電により磁石４１１、４１２に作用する磁界を発生させて可動板２１を揺動させるコイル４２とを有し、可動板２１は、その板厚方向からの平面視にて、揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の突出部２１５、２１６と、揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の突出部２１３、２１４とを有する十字状をなし、磁石４１１、４１２は、突出部２１３、２１４に固着されている。
【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。
アクチュエーターとしては、捩り振動子を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１には、可動板（可動部）と、支持枠（支持部）と、可動板を支持枠に対して捩り揺動可能に支持する１対の弾性支持部（連結部）とを有し、各弾性支持部が２本の棒（梁部材）で構成された光偏向器が開示されている。
このような可動板、支持枠および１対の弾性支持部は、主面がシリコンの（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより一体形成される。
【０００２】
また、特許文献１に係る光偏向器では、可動板が平面視にて八角形をなしている。このような平面視形状をなす可動板は、揺動軸から離れた位置での可動板の質量を小さくし、慣性モーメントを低減できるという利点がある。
しかし、平面視形状が八角形をなす可動板は、前述したような異方性エッチングを用いて製造した場合、結晶面との関係から、形状のばらつきが大きくなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７９２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、製造における可動部の形状ばらつきを従来よりも小さくして、可動部の揺動時の慣性モーメントを低減することが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】
【０００５】
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、揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含むことを特徴とする。
このように構成されたアクチュエーターによれば、製造における可動部の形状ばらつきを従来よりも小さくして、可動部の揺動時の慣性モーメントを低減することができる。
【０００６】
本発明のアクチュエーターでは、前記磁界発生部は、２つの磁石を含み、前記２つの磁石は、一方の磁石が前記１対の第２突出部のうちの一方の第２突出部に固着され、他方の磁石が前記１対の第２突出部のうちの他方の第２突出部に固着されていることが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う各第２突出部の動たわみを抑制することができる。
【０００７】
本発明のアクチュエーターでは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記各磁石の長さは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記各第２突出部の長さと等しいかそれよりも長いことが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う可動部全体の動たわみを抑制することができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記磁界発生部は、前記１対の第２突出部のうちの一方の第２突出部に固着されるとともに、前記１対の第２突出部のうちの他方の第２突出部に固着された磁石を含むことが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う各第２突出部の動たわみを抑制することができる。
【０００８】
本発明のアクチュエーターでは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記磁石の長さは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記可動部の長さに等しいことが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う可動部全体の動たわみを抑制することができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記磁石は、前記第２突出部の前記連結部に接続される縁部に固着されていることが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う各第２突出部の動たわみを効果的に抑制することができる。
【０００９】
本発明のアクチュエーターでは、前記磁石は、前記可動部の前記板面における前記第２突出部の全域に固着されていることが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う各第２突出部の動たわみをより効果的に抑制することができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記可動部の長さをＡとし、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記各第１突出部の長さをａとし、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記磁石の長さをＣとしたときに、Ｃ≧（Ａ−２ａ）／２なる関係を満たすことが好ましい。
これにより、可動部の動たわみを効果的に抑えることができる。
【００１０】
本発明のアクチュエーターでは、Ｃ≦Ａ−２ａなる関係を満たすことが好ましい。
これにより、可動部の動たわみをより効果的に抑えることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記可動部の前記板厚方向からの平面視における外形は、主として、前記揺動軸に平行な線分と、前記揺動軸に対して垂直な線分とで構成されていることが好ましい。
これにより、製造における可動部の形状ばらつきを小さくすることができる。
【００１１】
本発明のアクチュエーターでは、前記可動部、前記支持部および前記連結部は、シリコン基板を異方性エッチングすることにより形成されたものであることが好ましい。
これにより、形状ばらつきを小さくして、可動部、支持部および１対の連結部を容易に形成することができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記可動部の板面は、シリコンの（１００）面で構成されていることが好ましい。
これにより、板面が（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより、形状ばらつきを小さくして、可動部、支持部および１対の連結部を容易に形成することができる。
【００１２】
本発明の光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備え、かつ揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含むことを特徴とする。
このように構成された光スキャナーによれば、製造における可動部の形状ばらつきを小さくして、可動部の揺動時の慣性モーメントを低減することができる。
【００１３】
本発明の画像形成装置は、光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、
光反射性を有する光反射部を備え、かつ揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含むことを特徴とする。
このように構成された画像形成装置によれば、製造における可動部の形状ばらつきを小さくして、可動部の揺動時の慣性モーメントを低減することができる。そのため、安価に、高品位な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す光スキャナーの可動板を説明するための平面図である。
【図４】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１に示す光スキャナーの可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図６】磁石を省略した場合における可動板（可動部）の動たわみ形状を示す図である。
【図７】図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図である。
【図８】図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１３】本発明の第６実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１４】本発明の第７実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１５】本発明の画像形成装置の実施形態（プロジェクター）を示す概略図である。
【図１６】本発明の画像形成装置の実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、本実施形態では、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。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光スキャナーの第１実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示す光スキャナーの可動板を説明するための平面図、図４は、図１中のＢ−Ｂ線断面図である。また、図５は、図１に示す光スキャナーの可動板および磁石を説明するための裏面図、図６は、磁石を省略した場合における可動板（可動部）の動たわみ形状を示す図である。さらに、図７および図８は、それぞれ、図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図２、４、７、８の上側を「上」、下側を「下」ともいう。
【００１７】
図１に示すように、光スキャナー１は、振動系を有する基体２と、基体２を支持する支持体３と、基体２の振動系を振動させる駆動部４とを有する。
また、基体２は、光反射部２１１が設けられた可動板（可動部）２１と、可動板２１から延出する１対の連結部２３、２４と、１対の連結部２３、２４とを支持する支持部２２とを有している。支持部２２は連結部２３、２４を介して可動板２１を支持しているとも言え、１対の連結部２３、２４は可動板２１と支持部２２とを連結しているとも言える。
このような光スキャナー１では、駆動部４の駆動力により、各連結部２３、２４を捩り変形させながら、可動板２１を連結部２３、２４に沿った所定の揺動軸まわりに揺動させる。これにより、光反射部２１１で反射した光を所定の一方向に走査することができる。
【００１８】
以下、光スキャナー１を構成する各部を順次詳細に説明する。
［基体］
基体２は、前述したように、光反射部２１１が設けられた可動板２１と、可動板２１を支持する支持部２２と、可動板２１と支持部２２とを連結する１対の連結部２３、２４とを有する。
【００１９】
このような基体２は、シリコンを主材料として構成されており、可動板２１、支持部２２および連結部２３、２４が一体的に形成されている。より具体的には、基体２は、後に詳述するように、板面がシリコンの（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより形成されたものである。このような異方性エッチングにより、シリコンの（１１１）面をエッチング停止層として利用して簡単かつ高精度に、可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４を形成することができる。なお、シリコン基板としては、一般的に単結晶シリコン基板が用いられる。
【００２０】
また、このような基体２の上面および下面は、それぞれ、シリコンの（１００）面で構成されている。また、支持部２２の内周面、可動板２１の側面、および、各連結部２３、２４の側面の軸線Ｘに平行な部分は、それぞれ、シリコンの（１１１）面で構成されている。
また、シリコンは軽量かつＳＵＳなみの剛性を有するため、基体２がシリコンを主材料として構成されていることにより、優れた振動特性を有する基体２が得られる。また、シリコンは後述するようにエッチングにより高精度な寸法精度で加工が可能であるので、シリコン基板を用いて基体２を形成することにより、所望の形状（所望の振動特性）を有する基体２を得ることができる。
【００２１】
以下、基体２についてさらに詳述する。
支持部２２は、図１に示すように、枠状をなしている。より具体的には、支持部２２は、四角環状をなしている。このような支持部２２は、１対の連結部２３、２４を介して可動板２１を支持する。なお、支持部２２の形状としては、１対の連結部２３、２４を介して可動板２１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２３、２４に対応して分割された形状をなしていてもよい。
このような支持部２２の内側には、可動板２１が設けられている。
【００２２】
可動板２１は、板状をなしている。また、本実施形態では、可動板２１は、可動板２１の板厚方向からの平面視（以下、単に「平面視」ともいう）にて、四角形（本実施形態では正方形）の４つの角部をそれぞれ欠損した形状（十字状）をなしている。これにより、可動板２１の上面の光反射部２１１の面積（光反射領域）を十分に確保しつつ、可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減することができる。また、このような可動板２１は後に詳述するようにシリコン基板を異方性エッチングすることにより、簡単かつ高精度に形成することができる。
【００２３】
より具体的に説明すると、図３に示すように、可動板２１は、本体部２１２と、この本体部２１２から軸線Ｘに平行な方向に両側へ突出する１対の突出部２１３、２１４（第２突出部）と、本体部２１２から軸線Ｘに垂直な方向（線分Ｙに平行な方向）に両側に突出する１対の突出部２１５、２１６（第１突出部）とで構成されている。これにより、可動板２１は、板厚方向からの平面視にて十字状をなす。
【００２４】
そして、可動板２１の外周に沿った方向における突出部２１３と突出部２１５との間には、欠損部２５１が形成されている。また、可動板２１の外周に沿った方向における突出部２１３と突出部２１６との間には、欠損部２５２が形成されている。また、可動板２１の外周に沿った方向における突出部２１４と突出部２１６との間には、欠損部２５４が形成されている。また、可動板２１の外周に沿った方向における突出部２１４と突出部２１５との間には、欠損部２５３が形成されている。
【００２５】
言い換えると、可動板２１の板厚方向からの平面視において、可動板２１の外周に沿って、欠損部２５１、突出部２１３、欠損部２５２、突出部２１６、欠損部２５４、突出部２１４、欠損部２５３、突出部２１５がこの順で並んで設けられている。
また、欠損部２５１と欠損部２５２とは突出部２１３を介して対向している。また、欠損部２５２と欠損部２５４とは突出部２１６を介して対向している。また、欠損部２５３と欠損部２５４とは突出部２１４を介して対向している。また、欠損部２５１と欠損部２５３とは突出部２１５を介して対向している。
【００２６】
このような突出部２１３〜２１６および欠損部２５１〜２５４は、それぞれ、可動板２１の板厚方向からの平面視にて四角形をなしている。なお、図１、３では、各欠損部２５１〜２５４の平面視形状が正方形をなす状態を一例として図示している。可動板２１の十字状の外形における角部には、所定の結晶面だけではなく複数の結晶面が現れるため角部は厳密には直角とならず、各欠損部２５１〜２５４は厳密には四角形ではない。しかし、本実施形態においては、上記の状態を含めて各欠損部２５１〜２５４は四角形であるとみなす。
【００２７】
このような可動板２１の板厚方向からの平面視における外形は、主として、可動板２１の揺動軸（軸線Ｘ）に平行な線分と、可動板２１の揺動軸（軸線Ｘ）に対して垂直な線分（線分Ｙに平行な線分）とで構成されている。これにより、後述するようにシリコン基板を異方性エッチングすることにより、可動板２１を簡単かつ高精度に形成することができる。なお、可動板２１の十字状の外形における角部には、所定の結晶面だけではなく複数の結晶面が現れる。従って、可動板２１の板厚方向からの平面視における角部の外形は軸線Ｘまたは線分Ｙに必ずしも平行な線分とならない。すなわち、可動板２１の板厚方向からの平面視における外形は、少なくとも上記の可動板２１の角部を除いて、軸線Ｘに平行な線分と線分Ｙに平行な線分とで構成されている。なお、ここで、線分Ｙは、可動板２１の板面に平行で、かつ、軸線Ｘに対して垂直な線分であって、可動板２１の中心を通る線分である。
【００２８】
また、可動板２１は、平面視にて可動板２１の揺動軸（軸線Ｘ）に対して対称な形状をなしている。これにより、簡単に、可動板２１の重心を可動板２１の揺動軸上に位置させ、可動板２１の揺動を円滑なものとすることができる。
また、可動板２１は、平面視にて可動板２１の中心Ｐを通りかつ可動板２１の揺動軸（軸線Ｘ）に対して垂直な線分Ｙに対して対称な形状をなしている。これにより、可動板の設計が容易となる。
【００２９】
また、可動板２１の板面は、シリコンの（１００）面で構成されている。これにより、後述するように板面が（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより、可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４を簡単かつ高精度に形成することができる。
また、可動板２１の側面は、主として、シリコンの（１１１）面で構成されている。これにより、後述するように板面が（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより、シリコンの（１１１）面をエッチングの停止層として利用し、可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４を簡単かつ高精度に形成することができる。なお、可動板２１の板厚方向からの平面視における外形の角部においては、可動板２１の側面は（１１１）面以外の結晶面を含んでいる。従って、可動板２１の側面は、少なくとも当該角部における側面を除いて、シリコンの（１１１）面で構成されている。
【００３０】
また、可動板２１の側面には、横断面がＶ字状をなす溝２１７が形成されている。これにより、可動板２１の慣性モーメントを低減することができる。また、このような溝は、板面が（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより、シリコンの（１１１）面をエッチングの停止層として利用し、簡単かつ高精度に形成することができる。
【００３１】
また、可動板２１の板厚方向からの平面視における揺動軸（軸線Ｘ）に対して垂直な方向（以下、「線分Ｙ方向」とも言う）での長さをＡとし、可動板２１の揺動軸（軸線Ｘ）に平行な方向（以下、「軸線Ｘ方向」とも言う）での長さをＢとし、各欠損部２５１〜２５４の線分Ｙ方向に沿った長さをａとし、各欠損部２５１〜２５４の軸線Ｘ方向に沿った長さをｂとしたとき、下記式（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ満たす。
【００３２】
【数１】
【００３３】
上記式（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ満たすことにより、可動板２１の光反射部２１１の光反射に必要な面積を確保しつつ、可動板２１の揺動時における慣性モーメントを効率的に低減することができる。
これに対し、長さａ、ｂが前記下限値未満であると、それぞれ、可動板２１の揺動時における慣性モーメントを低減する効果が小さい傾向となる。そのため、可動板２１の厚さによっては、可動板２１の動撓みが大きくなり、光スキャナー１の光学特性を低下させる場合がある。
【００３４】
一方、長さａ、ｂが前記上限値を超えると、可動板２１の光反射部２１１の面積を効率的に用いることができず、光反射部２１１での反射光の強度が小さくなる傾向を示す。
なお、図３では、上記式（Ａ）、（Ｂ）を満たし、ａ、ｂをそれぞれ最大とした場合の可動板２１Ａを鎖線で示し、ａ、ｂをそれぞれ最小とした場合の可動板２１Ｂを二点鎖線で示している。
【００３５】
以下、上記式（Ａ）、（Ｂ）について簡単に説明する。
図３に示すように平面視にて可動板２１に光Ｌの円形または楕円形のスポットが内接する場合、各欠損部２５１〜２５４が光Ｌのスポットの外側で面積が最大となるのは、ａ＝（１−１／√２）Ａ、ｂ＝（１−１／√２）Ｂである。
また、かかる場合、欠損部２５１〜２５４を形成する効果が発揮される範囲において、ａが最大となりｂが最小となるのは、軸線Ｘに対して３０°傾斜した線分と光Ｌのスポットの外周縁との交点Ｐ２に各欠損部２５１〜２５４の角Ｐ３が位置するときである。
【００３６】
また、かかる場合、欠損部２５１〜２５４を形成する効果が発揮される範囲において、ａが最小となりｂが最大となるのは、軸線Ｘに対して６０°傾斜した線分と光Ｌのスポットの外周縁との交点Ｐ１に各欠損部２５１〜２５４の角Ｐ３が位置するときである。
さらに、光Ｌとして通常用いられるレーザーのスポット径の有効範囲は、一般的にピーク輝度の１／ｅ２以上の範囲とされる。したがって、その有効範囲が光反射部２１１内に収まっていれば、理想的な光反射を行うことができる。
【００３７】
ただし、実際のレーザーは、上記有効範囲の外側であっても、若干の光が存在し、ａ、ｂが上記値に対して若干小さかったり大きかったりしても、実使用上問題なく許容できる。
具体的には、上述したように求めたａ、ｂの許容値を−２０％以上＋２００％以下とすることができる。
以上のようなことから、上記式（Ａ）、（Ｂ）が得られる。
【００３８】
このような可動板２１の上面には、光反射性を有する光反射部２１１が設けられている。一方、可動板２１の下面には、後述する駆動部４の永久磁石４１（磁界発生部）が設けられている。なお、永久磁石４１については、後述する駆動部４の説明において詳述する。
各連結部２３、２４は、軸線Ｘに沿って長い長手形状をなしており、弾性変形可能に構成されている。また、連結部２３および連結部２４は可動板２１を介して対向している。このような連結部２３、２４は、それぞれ、可動板２１を支持部２２に対して揺動可能とするように、可動板２１と支持部２２とを連結している。１対の連結部２３、２４は、軸線Ｘに沿って同軸的に設けられており、この軸線Ｘを揺動軸として、可動板２１が支持部２２に対して揺動する。
【００３９】
本実施形態では、図１に示すように、連結部２３は、１対の梁部材２３１、２３２で構成されている。同様に、連結部２４は、１対の梁部材２４１、２４２で構成されている。以下、連結部２３について代表的に説明し、連結部２４については、連結部２３と同様であるので、その説明を省略する。
各梁部材２３１、２３２は、軸線Ｘに沿って設けられているとともに、軸線Ｘを介して対向している。また、各梁部材２３１、２３２は、軸線Ｘに垂直な断面における横断面形状が平行四辺形をなしている。
【００４０】
より具体的には、各梁部材２３１、２３２の横断面の外形は、それぞれ、シリコンの（１００）に沿った１対の辺と、シリコンの（１１１）面に沿った１対の辺とで構成された平行四辺形をなしている。すなわち、梁部材２３１は、上面２３１１および下面２３１２がそれぞれシリコンの（１００）面で構成され、１対の側面２３１３、２３１４がそれぞれシリコンの（１１１）面で構成されている。同様に、梁部材２３２は、上面２３２１および下面２３２２がそれぞれシリコンの（１００）面で構成され、１対の側面２３２３、２３２４がそれぞれシリコンの（１１１）面で構成されている。ここで、側面２３１３、２３１４、２３２３、２３２４は、それぞれ、シリコンの（１１１）面で構成されているので、基体２の上面または下面（すなわちシリコンの（１００）面）に対する傾斜角θが５４．７３°となっている。このような横断面形状をなす各梁部材２３１、２３２は、板面がシリコンの（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより簡単かつ確実に形成することができる。
【００４１】
このように連結部２３の外表面がシリコンの（１００）面および（１１１）面で構成されていると、後述するようにシリコンの（１１１）面をエッチングの停止層として利用し、簡単かつ高精度に連結部２３を形成することができる。
また、梁部材２３１、２３２は、軸線Ｘに平行な方向からみたときに（言い換えると、図４に示す断面でみたとき）、上下に延び軸線Ｘを通る線分に対して対称な形状をなしている。
【００４２】
また、図４に示す断面において、連結部２３全体の幅（梁部材２３１の側面２３１３と梁部材２３２の側面２３２３との面間距離）は、下側から上側に向けて拡がっている。また、図４に示す断面において、梁部材２３１と梁部材２３２との間の距離（隙間の幅）は、下側から上側に向けて拡がっている。
すなわち、１対の梁部材２３１、２３２間の距離は、可動板２１の揺動軸に平行な方向からみたときに、可動板２１の一方の面側から他方の面側に向けて（本実施形態では下側から上側に向けて）漸増している。
【００４３】
［支持体］
支持体３は、前述した基体２を支持する機能を有する。また、支持体３は、後述する駆動部４のコイル４２を支持する機能をも有する。
この支持体３は、上方に開放する凹部３１を有する箱状をなしている。言い換えると、支持体３は、板状をなす板状部３２と、その板状部３２の上面の外周部に沿って設けられた枠状をなす枠状部３３とで構成されている。
【００４４】
このような支持体３の上面のうち凹部３１の外側の部分、すなわち、枠状部３３の上面には、前述した基体２の支持部２２の下面が接合されている。これにより、基体２の可動板２１および１対の連結部２３、２４と支持体３との間には、可動板２１の揺動を許容する空間が形成されている。
このような支持体３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、石英ガラス、パイレックスガラス（「パイレックス」は登録商標）、テンパックスガラス等のガラス材料や、単結晶シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料、ＬＴＣＣ（低温焼結セラミックス）等が挙げられる。
また、基体２と支持体３との接合方法としては、支持体３の構成材料、形状等に応じて適宜決められるものであり、特に限定されないが、接着剤を用いた方法、陽極接合法、直接接合法等が挙げられる。
【００４５】
［駆動部］
駆動部４は、永久磁石４１（磁界発生部）およびコイル４２を有し、前述した基体２の可動板２１を電磁駆動方式（より具体的にはムービングマグネット型の電磁駆動方式）により揺動駆動させるものである。電磁駆動方式は、大きな駆動力を発生させることができる。そのため、電磁駆動方式を採用する駆動部４によれば、低駆動電圧化を図りつつ、可動板２１の振れ角を大きくすることができる。
【００４６】
永久磁石４１は、可動板２１の下面に例えば接着剤を介して固定（固着）されている。
特に、永久磁石４１は、前述した可動板２１の各突出部２１３、２１４（第２突出部）に固着されている。この永久磁石４１は、可動板２１を補強する機能をも有する。これにより、可動板２１の動たわみを抑えることができる。
より具体的に説明すると、図５に示すように、永久磁石４１は、互いに分離して設けられた２つの磁石４１１、４１２を含む。そして、一方の磁石４１１は、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着され、他方の磁石４１２は、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。このように永久磁石４１が各突出部２１３、２１４に固着されていることにより、可動板２１の揺動に伴う各突出部２１３、２１４の動たわみを抑制することができる。その結果、可動板２１の揺動に伴う可動板２１全体の動たわみを抑制することができる。なお、図５では、説明の便宜上、磁石４１１、４１２に斜線を付して示している。
【００４７】
また、磁石４１１、４１２は、それぞれ、長手形状をなしており、平面視にて軸線Ｘに対して直交する方向に延在するように設けられている。このような磁石４１１、４１２は、それぞれ、長手方向に磁化しており、長手方向の一方側がＳ極、他方側がＮ極となっている。このような磁石４１１、４１２の両端部は、軸線Ｘから離れたところに位置する。そのため、コイル４２が発生する磁界の作用により、可動板２１により大きなトルクを与えることができる。
【００４８】
ここで、図６に基づいて、永久磁石４１を省略した場合の可動板２１の動たわみについて簡単に説明する。なお、図６では、可動板２１の中心を原点とし、軸線Ｘに平行な座標軸をｘ軸とし、線分Ｙに平行な座標軸をｙ軸とし、ｘ軸およびｙ軸の双方に直交する座標軸をｚ軸としたとき、可動板２１の第１象限に属する部位が＋ｚ側に変位する方向に可動板２１が軸線Ｘを揺動軸として揺動する場合の可動板２１の第１象限に属する部位の動たわみ形状を理想面であるｘｙ平面からのずれとして示している。
【００４９】
永久磁石４１を省略した場合、図６に示すように、可動板２１が軸線Ｘを揺動軸として揺動するとき、可動板２１の中央部側の部分（特に、可動板２１の軸線Ｘから遠位の端部）が理想面に対して進んで動く。これに対し、可動板２１の連結部２３、２４側の部分が理想面に対して遅れて動く。
すなわち、可動板２１の連結部２３、２４側の部分は、理想面に対して、可動板２１の中央部側の部分とは反対側に撓む。
【００５０】
このような知見のもと、可動板２１の各突出部２１３、２１４（第２突出部）に永久磁石４１が固着されていることにより、突出部２１３、２１４の剛性が高められ、その結果、前述したような可動板２１の連結部２３、２４側の部分の動たわみを抑制することができる。また、可動板２１の各突出部２１３、２１４（第２突出部）に永久磁石４１が固着されていることにより、可動板２１の中央部側の部分の動たわみも抑制することができる。
【００５１】
これに対し、仮に可動板２１の各突出部２１３、２１４に永久磁石４１が固着されていないと、可動板２１の本体部２１２に永久磁石４１が固着されていたとしても、前述したような突出部２１３、２１４の動たわみが発生するので、可動板２１の光反射部２１１が理想面に対して大きくずれてしまう。
また、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各磁石４１１、４１２の長さ（図５に示すＤ１）は、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各突出部２１３、２１４の長さ（図５に示すｂ）と同等である。これにより、可動板２１の揺動に伴う可動板２１全体の動たわみを抑制することができる。
【００５２】
特に、磁石４１１は、突出部２１３の連結部２３に接続される縁部に固着され、同様に、磁石４１２は、突出部２１４の連結部２４に接続される縁部に固着されている。これにより、突出部２１３の連結部２３に接続される縁部の剛性が効果的に高められ、可動板２１の揺動に伴う各突出部２１３、２１４の動たわみを効果的に抑制することができる。
また、磁石４１１は、可動板２１の板面（上面）における各突出部２１３の全域に固着され、同様に、磁石４１２は、可動板２１の板面（上面）における各突出部２１４の全域に固着されている。これにより、可動板２１の揺動に伴う各突出部２１３、２１４の動たわみをより効果的に抑制することができる。
【００５３】
また、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して垂直な方向の可動板２１の長さをＡとし、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して垂直な方向の各突出部２１５、２１６の長さをａとし、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して垂直な方向の磁石４１１、４１２の長さをＣとしたときに、Ｃ≧（Ａ−２ａ）／２なる関係を満たす。これにより、可動板２１の動たわみを効果的に抑えることができる。
【００５４】
これに対し、Ｃ＜（Ａ−２ａ）／２なる関係となる場合、永久磁石４１が可動板２１を補強する効果を得ることができない。また、Ｃ＜（Ａ−２ａ）／２なる関係となる場合、永久磁石４１の必要な磁力を確保しようとすると、永久磁石４１の厚さが厚くなりすぎて、可動板２１および永久磁石４１からなる質量の重心が軸線Ｘから大きくずれ、可動板２１の振動特性の悪化を招いてしまう。
【００５５】
また、Ｃ≦Ａ−２ａなる関係を満たす。すなわち、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して垂直な方向の磁石４１１、４１２の長さは、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して垂直な方向の本体部２１２（図５にて二点鎖線で示すＦの領域）の長さと同等かそれよりも短い。これにより、可動板２１の軸線Ｘに対して遠位の端部の質量を低減し、可動板２１の動たわみをより効果的に抑えることができる。特に、本実施形態では、Ｃ＝Ａ−２ａなる関係を満たす。そのため、各突出部２１３、２１４の動たわみを効果的に抑制することができる。
【００５６】
また、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の可動板２１の長さをＢとし、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各突出部２１３、２１４の長さをｂとし、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の永久磁石４１の長さ（磁石４１１の磁石４１２とは反対側の端と、磁石４１２の磁石４１１とは反対側の端との間の長さ）をＤとしたときに、Ｄ＝Ｂ−２ｂなる関係を満たす。
【００５７】
ここで、磁石４１１、４１２は、可動板２１の板厚方向からの平面視において、軸線Ｘに平行な１対の辺と、軸線Ｘに直交する１対の辺とを含む四角形をなしている。これにより、前述したような平面視形状が十字状をなす可動板２１を永久磁石４１により効果的に補強することができる。なお、永久磁石４１の平面視形状は、図示のものに限定されず、例えば、円形、楕円形をなしていてもよいし、三角形、五角形等の他の多角形をなしていてもよい。
このような磁石４１１、４１２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、硬磁性体を着磁してなる磁石を好適に用いることができる。
【００５８】
コイル４２は、支持体３の凹部３１の底面３１１上に、可動板２１と対向するように設けられている。これにより、コイル４２は、可動板２１に対して離間して固定配置され、コイル４２が発生する磁界を永久磁石４１に効果的に作用させることができる。このコイル４２は、図示しない電源に電気的に接続されており、電源から周期的に変化する電圧（交番電圧、間欠的な直流等）が印加されるようになっている。そして、コイル４２は、通電により永久磁石４１に作用する磁界を発生させて可動板２１を揺動させる。
このような駆動部４によって、次のように可動板２１が揺動する。
【００５９】
まず、図示しない電源によりコイル４２に例えば交番電圧を印加する。これにより、コイル４２の上側（可動板２１側）がＮ極、下側がＳ極となる第１の磁界と、コイル４２の上側がＳ極、下側がＮ極となる第２の磁界とが、交互にかつ周期的に発生する。
第１の磁界では、永久磁石４１のＳ極側がコイル４２に引きつけられ、反対にＮ極側がコイル４２から遠ざかるように、可動板２１が軸線Ｘを中心に図２にて反時計回りに揺動する（第１の状態）。反対に、第２の磁界では、永久磁石４１のＮ極側がコイル４２に引きつけられ、反対にＳ極側がコイル４２から遠ざかるように、可動板２１が軸線Ｘを中心に図２にて時計回りに揺動する（第２の状態）。このような第１の状態と第２の状態とが交互に繰り返され、可動板２１が軸線Ｘを中心に揺動する。
【００６０】
（アクチュエーターの製造方法）
以上のような光スキャナー１は、例えば、次のようにして製造することができる。以下、本発明のアクチュエーターの製造方法の一例として、図７および図８に基づいて、光スキャナー１の製造方法を説明する。なお、図７および図８は、それぞれ、図２に対応する断面で示されている。
光スキャナー１の製造方法は、基体２を形成する工程を有する。
【００６１】
以下、光スキャナー１の製造方法を詳細に説明する。
−Ａ１−
まず、図７（ａ）に示すように、シリコン基板１０２を用意する。
このシリコン基板１０２は、後述するエッチングを経ることにより基体２となるものである。
具体的には、シリコン基板１０２は、その主面がシリコンの（１００）面で構成されたものである。
【００６２】
−Ａ２−
次に、図７（ｂ）に示すように、シリコン基板１０２の上面上に窒化膜７１を形成するとともに、シリコン基板１０２の下面上に窒化膜７２を形成する。
この窒化膜７１、７２は、それぞれ、例えば、ＳｉＮで構成されている。
また、窒化膜７１、７２の形成方法は、ぞれぞれ、特に限定されないが、例えば、プラズマＣＶＤ等の気相成膜法を用いることができる。
また、窒化膜７１、７２の厚さは、特に限定されないが、０．０１μｍ以上０．２μｍ以下程度である。
なお、窒化膜７１、７２に代えて、ＳｉＯで構成された酸化膜を例えば熱酸化法により形成してもよい。
【００６３】
−Ａ３−
次に、図７（ｃ）に示すように、窒化膜７１上にレジスト膜８１を形成する。
このレジスト膜８１は、ポジ型またはネガ型のレジスト材料で構成されている。
−Ａ４−
次に、レジスト膜８１を露光および現像することにより、レジスト膜８１の可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４の形成領域に対応した部分が残存するように、レジスト膜８１の一部を除去する。これにより、図７（ｄ）に示すように、開口８１１を有するレジスト膜８１Ａを得る。なお、図７（ｄ）では図示しないが、レジスト膜８１Ａには、１対の梁部材２３１、２３２の上端同士の間の隙間に対応して形成された開口も形成されている。
【００６４】
−Ａ５−
次に、レジスト膜８１Ａをマスクとして用いて、窒化膜７１の一部をエッチングにより除去する。これにより、図７（ｅ）に示すように、開口７１１を有する窒化膜７１Ａを得る。なお、図７（ｅ）では図示しないが、窒化膜７１Ａには、１対の梁部材２３１、２３２の上端同士の間の隙間に対応して形成された開口も形成されている。
上記エッチング（開口７１１の形成方法）としては、特に限定されないが、例えば、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）、ＣＦ４を用いたドライエッチング等が挙げられる。
【００６５】
−Ａ６−
次に、レジスト膜８１Ａを除去する。これにより、図７（ｆ）に示すように、シリコン基板１０２は、その上面が窒化膜７１Ａで覆われ、下面が窒化膜７２で覆われた状態となる。
レジスト膜８１Ａの除去方法としては、特に限定されないが、例えば、硫酸による洗浄、Ｏ２アッシング等が挙げられる。
【００６６】
−Ａ７−
次に、図８（ａ）に示すように、窒化膜７２上にレジスト膜８２を形成する。
このレジスト膜８２は、ポジ型またはネガ型のレジスト材料で構成されている。
−Ａ８−
次に、レジスト膜８２を露光および現像することにより、レジスト膜８２の可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４の形成領域に対応した部分が残存するように、レジスト膜８２の一部を除去する。これにより、図８（ｂ）に示すように、開口８２１を有するレジスト膜８２Ａを得る。なお、図８（ｂ）では図示しないが、レジスト膜８２Ａには、１対の梁部材２３１、２３２の下端同士の間の隙間に対応して形成された開口も形成されている。
【００６７】
−Ａ９−
次に、レジスト膜８２Ａをマスクとして用いて、窒化膜７２の一部をエッチングにより除去する。これにより、図８（ｃ）に示すように、開口７２１を有する窒化膜７２Ａを得る。なお、図８（ｃ）では図示しないが、窒化膜７２Ａには、１対の梁部材２３１、２３２の下端同士の間の隙間に対応して形成された開口も形成されている。
上記エッチング（開口７２１の形成方法）としては、特に限定されないが、例えば、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）、ＣＦ４を用いたドライエッチング等が挙げられる。
【００６８】
−Ａ１０−
次に、レジスト膜８２Ａを除去する。これにより、図８（ｄ）に示すように、シリコン基板１０２は、その上面が窒化膜７１Ａで覆われ、下面が窒化膜７２Ａで覆われた状態となる。
レジスト膜８２Ａの除去方法としては、特に限定されないが、例えば、硫酸による洗浄、Ｏ２アッシング等が挙げられる。
【００６９】
−Ａ１１−
次に、窒化膜７１Ａ、７２Ａをマスクとして用いて、シリコン基板１０２を異方性エッチングする。これにより、図８（ｅ）に示すように、基体２を得る。すなわち、本工程の異方性エッチングでは、第１のマスクである窒化膜７２Ａと第２のマスクである窒化膜７１Ａとを介してシリコン基板１０２をその両面側から異方性エッチングすることにより、可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４を形成する。
上記異方性エッチング（基体２の形成方法）は、特に限定されないが、例えば、ＫＯＨ水溶液等を用いたウェットエッチングにより行うことができる。
【００７０】
−Ａ１２−
次に、窒化膜７１Ａ、７２Ａを除去する。これにより、図８（ｆ）に示すように、基体２の上面および下面が露出した状態となる。
窒化膜７１Ａ、７２Ａの除去方法としては、特に限定されないが、例えば、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）、ＣＦ４を用いたドライエッチング、熱りん酸によるウェットプロセス等が挙げられる。
また、必要に応じて、基体２の角部を丸める処理を行う。
【００７１】
かかる処理（丸め処理）は、特に限定されないが、例えば、フッ酸と硝酸と酢酸（または水）とによる等方性エッチング、熱処理（減圧下、１０００〜１２００℃程度、Ｈ２を導入したＡｒ雰囲気下）等が挙げられる。
次に、図８（ｇ）に示すように、可動板２１の下面に、接着剤を介して永久磁石４１（磁石４１１、４１２）を固定する。なお、可動板２１の下面に、接着剤を介して硬磁性体を固定し、その後、この硬磁性体を着磁することにより、永久磁石４１としてもよい。
【００７２】
また、可動板２１の上面に、金属膜を形成し、光反射部２１１を形成する。この金属膜の形成方法としては、特に限定されず、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。
また、図示しないが、支持体３上にコイル４２を設け、支持体３と基体２とを接合する。
以上の工程により、光スキャナー１が得られる。
【００７３】
以上説明したような第１実施形態に係る光スキャナー１（アクチュエーター）によれば、可動板２１が平面視にて十字状をなしているので、可動板２１の光反射領域を確保しながら、可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減することができる。
また、このような平面視形状をなす可動板２１は、シリコン基板を異方性エッチングすることにより簡単かつ高精度に形成することができる。
また、可動板２１の突出部２１３、２１４が永久磁石４１により補強されるため、この点でも、可動板２１の動たわみを抑えることができる。
【００７４】
＜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９は、本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００７５】
第２実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ａは、図９に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ａ（磁界発生部）を有する。
【００７６】
永久磁石４１Ａは、互いに分離して設けられた２つの磁石４１１Ａ、４１２Ａを含む。そして、一方の磁石４１１Ａは、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着され、他方の磁石４１２Ａは、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。
本実施形態では、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各磁石４１１Ａ、４１２Ａの長さ（図９に示すＤ１）は、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各突出部２１３、２１４の長さ（図９に示すｂ）よりも長い。これにより、可動板２１の連結部２３、２４側の部分の動たわみだけでなく、可動板２１の中央部側の部分の動たわみを効果的に抑制することができる。その結果、可動板２１の揺動に伴う可動板２１全体の動たわみを抑制することができる。
以上説明したような第２実施形態の光スキャナー１Ａによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
【００７７】
＜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１０は、本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００７８】
第３実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ｂは、図１０に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ｂ（磁界発生部）を有する。
【００７９】
永久磁石４１Ｂは、１つの磁石で構成され、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着されるとともに、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。これにより、可動板２１の揺動に伴う各突出部２１３、２１４の動たわみを抑制することができる。
特に、永久磁石４１Ｂは、可動板２１の本体部２１２にも固着されている。これにより、可動板２１の連結部２３、２４側の部分の動たわみだけでなく、可動板２１の中央部側の部分の動たわみを効果的に抑制することができる。その結果、可動板２１の揺動に伴う可動板２１全体の動たわみを抑制することができる。
【００８０】
また、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の永久磁石４１Ｂ（磁界発生部）の長さ（図１０に示すＤ）は、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の可動板２１の長さ（図１０に示すＢ）に等しい。これにより、可動板２１の揺動に伴う可動板２１全体の動たわみを抑制することができる。
本実施形態では、永久磁石４１Ｂは、可動板２１の板厚方向からの平面視にて、軸線Ｘに平行な１対の辺と、軸線Ｘに直交する１対の辺とを含む四角形をなしている。そして、永久磁石４１Ｂは、各突出部２１５、２１６には固着されずに、可動板２１の板面における本体部２１２および各突出部２１３、２１４の全域に固着されている。
以上説明したような第３実施形態の光スキャナー１Ｂによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
【００８１】
＜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１１は、本発明の第４実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００８２】
第４実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ｃは、図１１に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ｃ（磁界発生部）を有する。
【００８３】
永久磁石４１Ｃは、互いに分離して設けられた２つの磁石４１１Ｃ、４１２Ｃを含む。そして、一方の磁石４１１Ｃは、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着され、他方の磁石４１２Ｃは、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。
本実施形態では、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各磁石４１１Ｃ、４１２Ｃの長さ（図１１に示すＤ１）は、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各突出部２１３、２１４の長さ（図１１に示すｂ）より短いが、磁石４１１Ｃは、突出部２１３の連結部２３に接続される縁部に固着され、同様に、磁石４１２Ｃは、突出部２１４の連結部２４に接続される縁部に固着されている。
以上説明したような第４実施形態の光スキャナー１Ｃによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
【００８４】
＜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１２は、本発明の第５実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００８５】
第５実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ｄは、図１２に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ｄ（磁界発生部）を有する。
【００８６】
永久磁石４１Ｄは、互いに分離して設けられた２つの磁石４１１Ｄ、４１２Ｄを含む。そして、一方の磁石４１１Ｄは、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着され、他方の磁石４１２Ｄは、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。
本実施形態では、磁石４１１Ｄは、突出部２１３の連結部２３と接続する縁部を除いて可動板２１に固着され、同様に、磁石４１１Ｄは、突出部２１３の連結部２３と接続する縁部を除いて可動板２１に固着されている。
以上説明したような第５実施形態の光スキャナー１Ｄによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
【００８７】
＜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１３は、本発明の第６実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００８８】
第６実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ｅは、図１３に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ｅ（磁界発生部）を有する。
【００８９】
永久磁石４１Ｅは、１つの磁石で構成され、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着されるとともに、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。
本実施形態では、永久磁石４１Ｅは、その中央部に厚さ方向に貫通する貫通孔４１３が形成されている。これにより、永久磁石４１Ｅ全体の質量を抑えつつ、永久磁石４１Ｅの剛性を高めることができる。
以上説明したような第６実施形態の光スキャナー１Ｅによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
【００９０】
＜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、本発明の第７実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００９１】
第７実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ｆは、図１４に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ｆ（磁界発生部）を有する。
【００９２】
永久磁石４１Ｆは、１つの磁石で構成され、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着されるとともに、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。
本実施形態では、永久磁石４１Ｆは、可動板２１の板厚方向からの平面視にて、軸線Ｘに平行な方向の途中に、軸線Ｘに対して垂直な方向の幅が他の部分（軸線Ｘに平行な方向での端部）よりも狭い部分４１４を有する。これにより、永久磁石４１Ｅ全体の質量および揺動時の可動板２１の慣性モーメントを抑えつつ、永久磁石４１Ｅの剛性を高めることができる。
【００９３】
以上説明したような第７実施形態の光スキャナー１Ｆによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
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。
【００９４】
（画像形成装置）
ここで、本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。
（プロジェクター）
図１５は、本発明の画像形成装置の実施形態（プロジェクター）を示す概略図である。なお、以下では、説明の便宜上、スクリーンＳＣ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。
【００９５】
図１５に示すプロジェクター９は、レーザーなどの光を照出する光源装置９１と、クロスダイクロイックプリズム９２と、１対の本発明の光スキャナー９３、９４（例えば、光スキャナー１と同様の構成の光スキャナー）と、固定ミラー９５とを有している。
光源装置９１は、赤色光を照出する赤色光源装置９１１と、青色光を照出する青色光源装置９１２と、緑色光を照出する緑色光源装置９１３とを備えている。
【００９６】
クロスダイクロイックプリズム９２は、４つの直角プリズムを貼り合わせて構成され、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３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９は、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３のそれぞれから、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照出された光をクロスダイクロイックプリズム９２で合成し、この合成された光が、光スキャナー９３、９４によって走査され、さらに固定ミラー９５によって反射され、スクリーンＳＣ上でカラー画像を形成するように構成されている。
【００９７】
ここで、光スキャナー９３、９４の光走査について具体的に説明する。
まず、クロスダイクロイックプリズム９２で合成された光は、光スキャナー９３によって横方向に走査される（主走査）。そして、この横方向に走査された光は、光スキャナー９４によってさらに縦方向に走査される（副走査）。これにより、２次元カラー画像をスクリーンＳＣ上に形成することができる。このような光スキャナー９３、９４として本発明の光スキャナーを用いることで、極めて優れた描画特性を発揮することができる。
【００９８】
ただし、プロジェクター９としては、光スキャナーにより光を走査し、対象物に画像を形成するように構成されていれば、これに限定されず、例えば、固定ミラー９５を省略してもよい。
このように構成されたプロジェクター９によれば、前述した光スキャナー１と同様の構成の光スキャナー９３、９４を備えるので、安価に、高品位な画像を得ることができる。
【００９９】
（ヘッドアップディスプレイ）
図１６は、本発明の画像形成装置の実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す概略図である。なお、以下では、前述したプロジェクター９と同様の構成については、その説明を省略する。
図１６に示すヘッドアップディスプレイ９Ａは、自動車、飛行機等の移動体において、各種情報をフロントウインドウＳＣ１に投影する装置である。
【０１００】
このヘッドアップディスプレイ９Ａは、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２および緑色光源装置９１３と、クロスダイクロイックプリズム９２と、１対の本発明の光スキャナー９３、９４と、固定ミラー９５Ａとを有している。
ここで、固定ミラー９５Ａは、凹面ミラーであり、光スキャナー９４からの光をフロントウインドウＳＣ１に投影する。すると、移動体の操縦者は、フロントウインドウＳＣ１に対して前方に位置する仮想面ＳＣ２に虚像として表示像を視認することができる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
また、前述した実施形態では、可動板が平面視において揺動軸およびそれに垂直な線分の少なくとも一方に対して対称な形状をなす場合を説明したが、これに限定されず、可動板が平面視において揺動軸およびそれに垂直な線分のいずれに対しても非対称な形状をなしていてもよい。
また、前述した実施形態では、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したが、本発明のアクチュエーターは、これに限定されず、例えば、光スイッチ、光アッテネータ等の他の光学デバイスに適用することも可能である。
【０１０３】
また、前述した実施形態では、可動部と支持部とを連結する各連結部が１対の梁部材で構成されている場合を例に説明したが、これに限定されず、各連結部は、１つの梁部材で構成されていてもよいし、３つ以上の梁部材で構成されていてもよい。
例えば、各連結部が１つの梁部材で構成される場合であっても、その梁部材の横断面が台形状をなすものとすると、前述した実施形態と同様、（１００）シリコン基板をエッチングすることにより、高精度に連結部を形成することができる。
【０１０４】
また、前述した実施形態では各連結部が可動部の揺動軸に平行に延在する長手形状をなす場合を説明したが、これに限定されず、例えば、各連結部はその途中の少なくとも一部または１箇所が屈曲または湾曲した形状をなしていてもよい。
また、前述した実施形態では可動部の板厚方向からの平面視における形状は、可動部の各第２突出部に磁石が固着していれば、前述した実施形態に限定されず、例えば、円形、楕円形、五角形以上の多角形であってもよい。また、磁石は、可動部の各第２突出部に磁石が固着していれば、磁石の可動部側の面の一部が可動部に固着していなくてもよい。
また、前述した実施形態では可動部に固着された磁石の数が１つまたは２つである場合を説明したが、可動部に固着された磁石の数は、これに限定されず、３つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１‥‥光スキャナー １Ａ‥‥光スキャナー １Ｂ‥‥光スキャナー １Ｃ‥‥光スキャナー １Ｄ‥‥光スキャナー １Ｅ‥‥光スキャナー １Ｆ‥‥光スキャナー ２‥‥基体 ３‥‥支持体 ４‥‥駆動部 ９‥‥プロジェクター ９Ａ‥‥ヘッドアップディスプレイ ２１‥‥可動板 ２１Ａ‥‥可動板 ２１Ｂ‥‥可動板 ２２‥‥支持部 ２３‥‥連結部 ２４‥‥連結部 ３１‥‥凹部 ３２‥‥板状部 ３３‥‥枠状部 ４１‥‥永久磁石 ４１Ａ‥‥永久磁石 ４１Ｂ‥‥永久磁石 ４１Ｃ‥‥永久磁石 ４１Ｄ‥‥永久磁石 ４１Ｅ‥‥永久磁石 ４１Ｆ‥‥永久磁石 ４２‥‥コイル ４３‥‥コイル ７１‥‥窒化膜 ７１Ａ‥‥窒化膜 ７２‥‥窒化膜 ７２Ａ‥‥窒化膜 ８１‥‥レジスト膜 ８１Ａ‥‥レジスト膜 ８２‥‥レジスト膜 ８２Ａ‥‥レジスト膜 ９１‥‥光源装置 ９２‥‥クロスダイクロイックプリズム ９３‥‥光スキャナー ９４‥‥光スキャナー ９５‥‥固定ミラー ９５Ａ‥‥固定ミラー １０２‥‥シリコン基板 １０２Ａ‥‥シリコン基板 ２１１‥‥光反射部 ２１２‥‥本体部 ２１３‥‥突出部 ２１４‥‥突出部 ２１５‥‥突出部 ２１６‥‥突出部 ２１７‥‥溝 ２３１‥‥梁部材 ２３２‥‥梁部材 ２４１‥‥梁部材 ２４２‥‥梁部材 ２５１‥‥欠損部 ２５２‥‥欠損部 ２５３‥‥欠損部 ２５４‥‥欠損部 ３１１‥‥底面 ４１１‥‥磁石 ４１１Ａ‥‥磁石 ４１１Ｃ‥‥磁石 ４１１Ｄ‥‥磁石 ４１２‥‥磁石 ４１２Ａ‥‥磁石 ４１２Ｃ‥‥磁石 ４１２Ｄ‥‥磁石 ４１３‥‥貫通孔 ４１４‥‥部分 ７１１‥‥開口 ７２１‥‥開口 ８１１‥‥開口 ８２１‥‥開口 ９１１‥‥赤色光源装置 ９１２‥‥青色光源装置 ９１３‥‥緑色光源装置 ２３１１‥‥上面 ２３１２‥‥下面 ２３１３‥‥側面 ２３１４‥‥側面 ２３２１‥‥上面 ２３２２‥‥下面 ２３２３‥‥側面 ２３２４‥‥側面 Ｌ‥‥光 Ｐ‥‥中心 Ｐ１‥‥交点 Ｐ２‥‥交点 Ｐ３‥‥角 ＳＣ‥‥スクリーン ＳＣ１‥‥フロントウインドウ ＳＣ２‥‥仮想面 Ｘ‥‥軸線 Ｙ‥‥線分
【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。
アクチュエーターとしては、捩り振動子を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
例えば、特許文献１には、可動板（可動部）と、支持枠（支持部）と、可動板を支持枠に対して捩り揺動可能に支持する１対の弾性支持部（連結部）とを有し、各弾性支持部が２本の棒（梁部材）で構成された光偏向器が開示されている。
このような可動板、支持枠および１対の弾性支持部は、主面がシリコンの（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより一体形成される。
【０００２】
また、特許文献１に係る光偏向器では、可動板が平面視にて八角形をなしている。このような平面視形状をなす可動板は、揺動軸から離れた位置での可動板の質量を小さくし、慣性モーメントを低減できるという利点がある。
しかし、平面視形状が八角形をなす可動板は、前述したような異方性エッチングを用いて製造した場合、結晶面との関係から、形状のばらつきが大きくなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７９２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、製造における可動部の形状ばらつきを従来よりも小さくして、可動部の揺動時の慣性モーメントを低減することが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】
【０００５】
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、揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含むことを特徴とする。
このように構成されたアクチュエーターによれば、製造における可動部の形状ばらつきを従来よりも小さくして、可動部の揺動時の慣性モーメントを低減することができる。
【０００６】
本発明のアクチュエーターでは、前記磁界発生部は、２つの磁石を含み、前記２つの磁石は、一方の磁石が前記１対の第２突出部のうちの一方の第２突出部に固着され、他方の磁石が前記１対の第２突出部のうちの他方の第２突出部に固着されていることが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う各第２突出部の動たわみを抑制することができる。
【０００７】
本発明のアクチュエーターでは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記各磁石の長さは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記各第２突出部の長さと等しいかそれよりも長いことが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う可動部全体の動たわみを抑制することができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記磁界発生部は、前記１対の第２突出部のうちの一方の第２突出部に固着されるとともに、前記１対の第２突出部のうちの他方の第２突出部に固着された磁石を含むことが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う各第２突出部の動たわみを抑制することができる。
【０００８】
本発明のアクチュエーターでは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記磁石の長さは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記可動部の長さに等しいことが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う可動部全体の動たわみを抑制することができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記磁石は、前記第２突出部の前記連結部に接続される縁部に固着されていることが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う各第２突出部の動たわみを効果的に抑制することができる。
【０００９】
本発明のアクチュエーターでは、前記磁石は、前記可動部の前記板面における前記第２突出部の全域に固着されていることが好ましい。
これにより、可動部の揺動に伴う各第２突出部の動たわみをより効果的に抑制することができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記可動部の長さをＡとし、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記各第１突出部の長さをａとし、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記磁石の長さをＣとしたときに、Ｃ≧（Ａ−２ａ）／２なる関係を満たすことが好ましい。
これにより、可動部の動たわみを効果的に抑えることができる。
【００１０】
本発明のアクチュエーターでは、Ｃ≦Ａ−２ａなる関係を満たすことが好ましい。
これにより、可動部の動たわみをより効果的に抑えることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記可動部の前記板厚方向からの平面視における外形は、主として、前記揺動軸に平行な線分と、前記揺動軸に対して垂直な線分とで構成されていることが好ましい。
これにより、製造における可動部の形状ばらつきを小さくすることができる。
【００１１】
本発明のアクチュエーターでは、前記可動部、前記支持部および前記連結部は、シリコン基板を異方性エッチングすることにより形成されたものであることが好ましい。
これにより、形状ばらつきを小さくして、可動部、支持部および１対の連結部を容易に形成することができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記可動部の板面は、シリコンの（１００）面で構成されていることが好ましい。
これにより、板面が（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより、形状ばらつきを小さくして、可動部、支持部および１対の連結部を容易に形成することができる。
【００１２】
本発明の光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備え、かつ揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含むことを特徴とする。
このように構成された光スキャナーによれば、製造における可動部の形状ばらつきを小さくして、可動部の揺動時の慣性モーメントを低減することができる。
【００１３】
本発明の画像形成装置は、光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、
光反射性を有する光反射部を備え、かつ揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含むことを特徴とする。
このように構成された画像形成装置によれば、製造における可動部の形状ばらつきを小さくして、可動部の揺動時の慣性モーメントを低減することができる。そのため、安価に、高品位な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す光スキャナーの可動板を説明するための平面図である。
【図４】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１に示す光スキャナーの可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図６】磁石を省略した場合における可動板（可動部）の動たわみ形状を示す図である。
【図７】図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図である。
【図８】図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１３】本発明の第６実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１４】本発明の第７実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
【図１５】本発明の画像形成装置の実施形態（プロジェクター）を示す概略図である。
【図１６】本発明の画像形成装置の実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、本実施形態では、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。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光スキャナーの第１実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示す光スキャナーの可動板を説明するための平面図、図４は、図１中のＢ−Ｂ線断面図である。また、図５は、図１に示す光スキャナーの可動板および磁石を説明するための裏面図、図６は、磁石を省略した場合における可動板（可動部）の動たわみ形状を示す図である。さらに、図７および図８は、それぞれ、図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図２、４、７、８の上側を「上」、下側を「下」ともいう。
【００１７】
図１に示すように、光スキャナー１は、振動系を有する基体２と、基体２を支持する支持体３と、基体２の振動系を振動させる駆動部４とを有する。
また、基体２は、光反射部２１１が設けられた可動板（可動部）２１と、可動板２１から延出する１対の連結部２３、２４と、１対の連結部２３、２４とを支持する支持部２２とを有している。支持部２２は連結部２３、２４を介して可動板２１を支持しているとも言え、１対の連結部２３、２４は可動板２１と支持部２２とを連結しているとも言える。
このような光スキャナー１では、駆動部４の駆動力により、各連結部２３、２４を捩り変形させながら、可動板２１を連結部２３、２４に沿った所定の揺動軸まわりに揺動させる。これにより、光反射部２１１で反射した光を所定の一方向に走査することができる。
【００１８】
以下、光スキャナー１を構成する各部を順次詳細に説明する。
［基体］
基体２は、前述したように、光反射部２１１が設けられた可動板２１と、可動板２１を支持する支持部２２と、可動板２１と支持部２２とを連結する１対の連結部２３、２４とを有する。
【００１９】
このような基体２は、シリコンを主材料として構成されており、可動板２１、支持部２２および連結部２３、２４が一体的に形成されている。より具体的には、基体２は、後に詳述するように、板面がシリコンの（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより形成されたものである。このような異方性エッチングにより、シリコンの（１１１）面をエッチング停止層として利用して簡単かつ高精度に、可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４を形成することができる。なお、シリコン基板としては、一般的に単結晶シリコン基板が用いられる。
【００２０】
また、このような基体２の上面および下面は、それぞれ、シリコンの（１００）面で構成されている。また、支持部２２の内周面、可動板２１の側面、および、各連結部２３、２４の側面の軸線Ｘに平行な部分は、それぞれ、シリコンの（１１１）面で構成されている。
また、シリコンは軽量かつＳＵＳなみの剛性を有するため、基体２がシリコンを主材料として構成されていることにより、優れた振動特性を有する基体２が得られる。また、シリコンは後述するようにエッチングにより高精度な寸法精度で加工が可能であるので、シリコン基板を用いて基体２を形成することにより、所望の形状（所望の振動特性）を有する基体２を得ることができる。
【００２１】
以下、基体２についてさらに詳述する。
支持部２２は、図１に示すように、枠状をなしている。より具体的には、支持部２２は、四角環状をなしている。このような支持部２２は、１対の連結部２３、２４を介して可動板２１を支持する。なお、支持部２２の形状としては、１対の連結部２３、２４を介して可動板２１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２３、２４に対応して分割された形状をなしていてもよい。
このような支持部２２の内側には、可動板２１が設けられている。
【００２２】
可動板２１は、板状をなしている。また、本実施形態では、可動板２１は、可動板２１の板厚方向からの平面視（以下、単に「平面視」ともいう）にて、四角形（本実施形態では正方形）の４つの角部をそれぞれ欠損した形状（十字状）をなしている。これにより、可動板２１の上面の光反射部２１１の面積（光反射領域）を十分に確保しつつ、可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減することができる。また、このような可動板２１は後に詳述するようにシリコン基板を異方性エッチングすることにより、簡単かつ高精度に形成することができる。
【００２３】
より具体的に説明すると、図３に示すように、可動板２１は、本体部２１２と、この本体部２１２から軸線Ｘに平行な方向に両側へ突出する１対の突出部２１３、２１４（第２突出部）と、本体部２１２から軸線Ｘに垂直な方向（線分Ｙに平行な方向）に両側に突出する１対の突出部２１５、２１６（第１突出部）とで構成されている。これにより、可動板２１は、板厚方向からの平面視にて十字状をなす。
【００２４】
そして、可動板２１の外周に沿った方向における突出部２１３と突出部２１５との間には、欠損部２５１が形成されている。また、可動板２１の外周に沿った方向における突出部２１３と突出部２１６との間には、欠損部２５２が形成されている。また、可動板２１の外周に沿った方向における突出部２１４と突出部２１６との間には、欠損部２５４が形成されている。また、可動板２１の外周に沿った方向における突出部２１４と突出部２１５との間には、欠損部２５３が形成されている。
【００２５】
言い換えると、可動板２１の板厚方向からの平面視において、可動板２１の外周に沿って、欠損部２５１、突出部２１３、欠損部２５２、突出部２１６、欠損部２５４、突出部２１４、欠損部２５３、突出部２１５がこの順で並んで設けられている。
また、欠損部２５１と欠損部２５２とは突出部２１３を介して対向している。また、欠損部２５２と欠損部２５４とは突出部２１６を介して対向している。また、欠損部２５３と欠損部２５４とは突出部２１４を介して対向している。また、欠損部２５１と欠損部２５３とは突出部２１５を介して対向している。
【００２６】
このような突出部２１３〜２１６および欠損部２５１〜２５４は、それぞれ、可動板２１の板厚方向からの平面視にて四角形をなしている。なお、図１、３では、各欠損部２５１〜２５４の平面視形状が正方形をなす状態を一例として図示している。可動板２１の十字状の外形における角部には、所定の結晶面だけではなく複数の結晶面が現れるため角部は厳密には直角とならず、各欠損部２５１〜２５４は厳密には四角形ではない。しかし、本実施形態においては、上記の状態を含めて各欠損部２５１〜２５４は四角形であるとみなす。
【００２７】
このような可動板２１の板厚方向からの平面視における外形は、主として、可動板２１の揺動軸（軸線Ｘ）に平行な線分と、可動板２１の揺動軸（軸線Ｘ）に対して垂直な線分（線分Ｙに平行な線分）とで構成されている。これにより、後述するようにシリコン基板を異方性エッチングすることにより、可動板２１を簡単かつ高精度に形成することができる。なお、可動板２１の十字状の外形における角部には、所定の結晶面だけではなく複数の結晶面が現れる。従って、可動板２１の板厚方向からの平面視における角部の外形は軸線Ｘまたは線分Ｙに必ずしも平行な線分とならない。すなわち、可動板２１の板厚方向からの平面視における外形は、少なくとも上記の可動板２１の角部を除いて、軸線Ｘに平行な線分と線分Ｙに平行な線分とで構成されている。なお、ここで、線分Ｙは、可動板２１の板面に平行で、かつ、軸線Ｘに対して垂直な線分であって、可動板２１の中心を通る線分である。
【００２８】
また、可動板２１は、平面視にて可動板２１の揺動軸（軸線Ｘ）に対して対称な形状をなしている。これにより、簡単に、可動板２１の重心を可動板２１の揺動軸上に位置させ、可動板２１の揺動を円滑なものとすることができる。
また、可動板２１は、平面視にて可動板２１の中心Ｐを通りかつ可動板２１の揺動軸（軸線Ｘ）に対して垂直な線分Ｙに対して対称な形状をなしている。これにより、可動板の設計が容易となる。
【００２９】
また、可動板２１の板面は、シリコンの（１００）面で構成されている。これにより、後述するように板面が（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより、可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４を簡単かつ高精度に形成することができる。
また、可動板２１の側面は、主として、シリコンの（１１１）面で構成されている。これにより、後述するように板面が（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより、シリコンの（１１１）面をエッチングの停止層として利用し、可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４を簡単かつ高精度に形成することができる。なお、可動板２１の板厚方向からの平面視における外形の角部においては、可動板２１の側面は（１１１）面以外の結晶面を含んでいる。従って、可動板２１の側面は、少なくとも当該角部における側面を除いて、シリコンの（１１１）面で構成されている。
【００３０】
また、可動板２１の側面には、横断面がＶ字状をなす溝２１７が形成されている。これにより、可動板２１の慣性モーメントを低減することができる。また、このような溝は、板面が（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより、シリコンの（１１１）面をエッチングの停止層として利用し、簡単かつ高精度に形成することができる。
【００３１】
また、可動板２１の板厚方向からの平面視における揺動軸（軸線Ｘ）に対して垂直な方向（以下、「線分Ｙ方向」とも言う）での長さをＡとし、可動板２１の揺動軸（軸線Ｘ）に平行な方向（以下、「軸線Ｘ方向」とも言う）での長さをＢとし、各欠損部２５１〜２５４の線分Ｙ方向に沿った長さをａとし、各欠損部２５１〜２５４の軸線Ｘ方向に沿った長さをｂとしたとき、下記式（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ満たす。
【００３２】
【数１】
【００３３】
上記式（Ａ）、（Ｂ）をそれぞれ満たすことにより、可動板２１の光反射部２１１の光反射に必要な面積を確保しつつ、可動板２１の揺動時における慣性モーメントを効率的に低減することができる。
これに対し、長さａ、ｂが前記下限値未満であると、それぞれ、可動板２１の揺動時における慣性モーメントを低減する効果が小さい傾向となる。そのため、可動板２１の厚さによっては、可動板２１の動撓みが大きくなり、光スキャナー１の光学特性を低下させる場合がある。
【００３４】
一方、長さａ、ｂが前記上限値を超えると、可動板２１の光反射部２１１の面積を効率的に用いることができず、光反射部２１１での反射光の強度が小さくなる傾向を示す。
なお、図３では、上記式（Ａ）、（Ｂ）を満たし、ａ、ｂをそれぞれ最大とした場合の可動板２１Ａを鎖線で示し、ａ、ｂをそれぞれ最小とした場合の可動板２１Ｂを二点鎖線で示している。
【００３５】
以下、上記式（Ａ）、（Ｂ）について簡単に説明する。
図３に示すように平面視にて可動板２１に光Ｌの円形または楕円形のスポットが内接する場合、各欠損部２５１〜２５４が光Ｌのスポットの外側で面積が最大となるのは、ａ＝（１−１／√２）Ａ、ｂ＝（１−１／√２）Ｂである。
また、かかる場合、欠損部２５１〜２５４を形成する効果が発揮される範囲において、ａが最大となりｂが最小となるのは、軸線Ｘに対して３０°傾斜した線分と光Ｌのスポットの外周縁との交点Ｐ２に各欠損部２５１〜２５４の角Ｐ３が位置するときである。
【００３６】
また、かかる場合、欠損部２５１〜２５４を形成する効果が発揮される範囲において、ａが最小となりｂが最大となるのは、軸線Ｘに対して６０°傾斜した線分と光Ｌのスポットの外周縁との交点Ｐ１に各欠損部２５１〜２５４の角Ｐ３が位置するときである。
さらに、光Ｌとして通常用いられるレーザーのスポット径の有効範囲は、一般的にピーク輝度の１／ｅ２以上の範囲とされる。したがって、その有効範囲が光反射部２１１内に収まっていれば、理想的な光反射を行うことができる。
【００３７】
ただし、実際のレーザーは、上記有効範囲の外側であっても、若干の光が存在し、ａ、ｂが上記値に対して若干小さかったり大きかったりしても、実使用上問題なく許容できる。
具体的には、上述したように求めたａ、ｂの許容値を−２０％以上＋２００％以下とすることができる。
以上のようなことから、上記式（Ａ）、（Ｂ）が得られる。
【００３８】
このような可動板２１の上面には、光反射性を有する光反射部２１１が設けられている。一方、可動板２１の下面には、後述する駆動部４の永久磁石４１（磁界発生部）が設けられている。なお、永久磁石４１については、後述する駆動部４の説明において詳述する。
各連結部２３、２４は、軸線Ｘに沿って長い長手形状をなしており、弾性変形可能に構成されている。また、連結部２３および連結部２４は可動板２１を介して対向している。このような連結部２３、２４は、それぞれ、可動板２１を支持部２２に対して揺動可能とするように、可動板２１と支持部２２とを連結している。１対の連結部２３、２４は、軸線Ｘに沿って同軸的に設けられており、この軸線Ｘを揺動軸として、可動板２１が支持部２２に対して揺動する。
【００３９】
本実施形態では、図１に示すように、連結部２３は、１対の梁部材２３１、２３２で構成されている。同様に、連結部２４は、１対の梁部材２４１、２４２で構成されている。以下、連結部２３について代表的に説明し、連結部２４については、連結部２３と同様であるので、その説明を省略する。
各梁部材２３１、２３２は、軸線Ｘに沿って設けられているとともに、軸線Ｘを介して対向している。また、各梁部材２３１、２３２は、軸線Ｘに垂直な断面における横断面形状が平行四辺形をなしている。
【００４０】
より具体的には、各梁部材２３１、２３２の横断面の外形は、それぞれ、シリコンの（１００）に沿った１対の辺と、シリコンの（１１１）面に沿った１対の辺とで構成された平行四辺形をなしている。すなわち、梁部材２３１は、上面２３１１および下面２３１２がそれぞれシリコンの（１００）面で構成され、１対の側面２３１３、２３１４がそれぞれシリコンの（１１１）面で構成されている。同様に、梁部材２３２は、上面２３２１および下面２３２２がそれぞれシリコンの（１００）面で構成され、１対の側面２３２３、２３２４がそれぞれシリコンの（１１１）面で構成されている。ここで、側面２３１３、２３１４、２３２３、２３２４は、それぞれ、シリコンの（１１１）面で構成されているので、基体２の上面または下面（すなわちシリコンの（１００）面）に対する傾斜角θが５４．７３°となっている。このような横断面形状をなす各梁部材２３１、２３２は、板面がシリコンの（１００）面で構成されたシリコン基板を異方性エッチングすることにより簡単かつ確実に形成することができる。
【００４１】
このように連結部２３の外表面がシリコンの（１００）面および（１１１）面で構成されていると、後述するようにシリコンの（１１１）面をエッチングの停止層として利用し、簡単かつ高精度に連結部２３を形成することができる。
また、梁部材２３１、２３２は、軸線Ｘに平行な方向からみたときに（言い換えると、図４に示す断面でみたとき）、上下に延び軸線Ｘを通る線分に対して対称な形状をなしている。
【００４２】
また、図４に示す断面において、連結部２３全体の幅（梁部材２３１の側面２３１３と梁部材２３２の側面２３２３との面間距離）は、下側から上側に向けて拡がっている。また、図４に示す断面において、梁部材２３１と梁部材２３２との間の距離（隙間の幅）は、下側から上側に向けて拡がっている。
すなわち、１対の梁部材２３１、２３２間の距離は、可動板２１の揺動軸に平行な方向からみたときに、可動板２１の一方の面側から他方の面側に向けて（本実施形態では下側から上側に向けて）漸増している。
【００４３】
［支持体］
支持体３は、前述した基体２を支持する機能を有する。また、支持体３は、後述する駆動部４のコイル４２を支持する機能をも有する。
この支持体３は、上方に開放する凹部３１を有する箱状をなしている。言い換えると、支持体３は、板状をなす板状部３２と、その板状部３２の上面の外周部に沿って設けられた枠状をなす枠状部３３とで構成されている。
【００４４】
このような支持体３の上面のうち凹部３１の外側の部分、すなわち、枠状部３３の上面には、前述した基体２の支持部２２の下面が接合されている。これにより、基体２の可動板２１および１対の連結部２３、２４と支持体３との間には、可動板２１の揺動を許容する空間が形成されている。
このような支持体３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、石英ガラス、パイレックスガラス（「パイレックス」は登録商標）、テンパックスガラス等のガラス材料や、単結晶シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料、ＬＴＣＣ（低温焼結セラミックス）等が挙げられる。
また、基体２と支持体３との接合方法としては、支持体３の構成材料、形状等に応じて適宜決められるものであり、特に限定されないが、接着剤を用いた方法、陽極接合法、直接接合法等が挙げられる。
【００４５】
［駆動部］
駆動部４は、永久磁石４１（磁界発生部）およびコイル４２を有し、前述した基体２の可動板２１を電磁駆動方式（より具体的にはムービングマグネット型の電磁駆動方式）により揺動駆動させるものである。電磁駆動方式は、大きな駆動力を発生させることができる。そのため、電磁駆動方式を採用する駆動部４によれば、低駆動電圧化を図りつつ、可動板２１の振れ角を大きくすることができる。
【００４６】
永久磁石４１は、可動板２１の下面に例えば接着剤を介して固定（固着）されている。
特に、永久磁石４１は、前述した可動板２１の各突出部２１３、２１４（第２突出部）に固着されている。この永久磁石４１は、可動板２１を補強する機能をも有する。これにより、可動板２１の動たわみを抑えることができる。
より具体的に説明すると、図５に示すように、永久磁石４１は、互いに分離して設けられた２つの磁石４１１、４１２を含む。そして、一方の磁石４１１は、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着され、他方の磁石４１２は、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。このように永久磁石４１が各突出部２１３、２１４に固着されていることにより、可動板２１の揺動に伴う各突出部２１３、２１４の動たわみを抑制することができる。その結果、可動板２１の揺動に伴う可動板２１全体の動たわみを抑制することができる。なお、図５では、説明の便宜上、磁石４１１、４１２に斜線を付して示している。
【００４７】
また、磁石４１１、４１２は、それぞれ、長手形状をなしており、平面視にて軸線Ｘに対して直交する方向に延在するように設けられている。このような磁石４１１、４１２は、それぞれ、長手方向に磁化しており、長手方向の一方側がＳ極、他方側がＮ極となっている。このような磁石４１１、４１２の両端部は、軸線Ｘから離れたところに位置する。そのため、コイル４２が発生する磁界の作用により、可動板２１により大きなトルクを与えることができる。
【００４８】
ここで、図６に基づいて、永久磁石４１を省略した場合の可動板２１の動たわみについて簡単に説明する。なお、図６では、可動板２１の中心を原点とし、軸線Ｘに平行な座標軸をｘ軸とし、線分Ｙに平行な座標軸をｙ軸とし、ｘ軸およびｙ軸の双方に直交する座標軸をｚ軸としたとき、可動板２１の第１象限に属する部位が＋ｚ側に変位する方向に可動板２１が軸線Ｘを揺動軸として揺動する場合の可動板２１の第１象限に属する部位の動たわみ形状を理想面であるｘｙ平面からのずれとして示している。
【００４９】
永久磁石４１を省略した場合、図６に示すように、可動板２１が軸線Ｘを揺動軸として揺動するとき、可動板２１の中央部側の部分（特に、可動板２１の軸線Ｘから遠位の端部）が理想面に対して進んで動く。これに対し、可動板２１の連結部２３、２４側の部分が理想面に対して遅れて動く。
すなわち、可動板２１の連結部２３、２４側の部分は、理想面に対して、可動板２１の中央部側の部分とは反対側に撓む。
【００５０】
このような知見のもと、可動板２１の各突出部２１３、２１４（第２突出部）に永久磁石４１が固着されていることにより、突出部２１３、２１４の剛性が高められ、その結果、前述したような可動板２１の連結部２３、２４側の部分の動たわみを抑制することができる。また、可動板２１の各突出部２１３、２１４（第２突出部）に永久磁石４１が固着されていることにより、可動板２１の中央部側の部分の動たわみも抑制することができる。
【００５１】
これに対し、仮に可動板２１の各突出部２１３、２１４に永久磁石４１が固着されていないと、可動板２１の本体部２１２に永久磁石４１が固着されていたとしても、前述したような突出部２１３、２１４の動たわみが発生するので、可動板２１の光反射部２１１が理想面に対して大きくずれてしまう。
また、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各磁石４１１、４１２の長さ（図５に示すＤ１）は、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各突出部２１３、２１４の長さ（図５に示すｂ）と同等である。これにより、可動板２１の揺動に伴う可動板２１全体の動たわみを抑制することができる。
【００５２】
特に、磁石４１１は、突出部２１３の連結部２３に接続される縁部に固着され、同様に、磁石４１２は、突出部２１４の連結部２４に接続される縁部に固着されている。これにより、突出部２１３の連結部２３に接続される縁部の剛性が効果的に高められ、可動板２１の揺動に伴う各突出部２１３、２１４の動たわみを効果的に抑制することができる。
また、磁石４１１は、可動板２１の板面（上面）における各突出部２１３の全域に固着され、同様に、磁石４１２は、可動板２１の板面（上面）における各突出部２１４の全域に固着されている。これにより、可動板２１の揺動に伴う各突出部２１３、２１４の動たわみをより効果的に抑制することができる。
【００５３】
また、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して垂直な方向の可動板２１の長さをＡとし、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して垂直な方向の各突出部２１５、２１６の長さをａとし、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して垂直な方向の磁石４１１、４１２の長さをＣとしたときに、Ｃ≧（Ａ−２ａ）／２なる関係を満たす。これにより、可動板２１の動たわみを効果的に抑えることができる。
【００５４】
これに対し、Ｃ＜（Ａ−２ａ）／２なる関係となる場合、永久磁石４１が可動板２１を補強する効果を得ることができない。また、Ｃ＜（Ａ−２ａ）／２なる関係となる場合、永久磁石４１の必要な磁力を確保しようとすると、永久磁石４１の厚さが厚くなりすぎて、可動板２１および永久磁石４１からなる質量の重心が軸線Ｘから大きくずれ、可動板２１の振動特性の悪化を招いてしまう。
【００５５】
また、Ｃ≦Ａ−２ａなる関係を満たす。すなわち、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して垂直な方向の磁石４１１、４１２の長さは、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して垂直な方向の本体部２１２（図５にて二点鎖線で示すＦの領域）の長さと同等かそれよりも短い。これにより、可動板２１の軸線Ｘに対して遠位の端部の質量を低減し、可動板２１の動たわみをより効果的に抑えることができる。特に、本実施形態では、Ｃ＝Ａ−２ａなる関係を満たす。そのため、各突出部２１３、２１４の動たわみを効果的に抑制することができる。
【００５６】
また、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の可動板２１の長さをＢとし、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各突出部２１３、２１４の長さをｂとし、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の永久磁石４１の長さ（磁石４１１の磁石４１２とは反対側の端と、磁石４１２の磁石４１１とは反対側の端との間の長さ）をＤとしたときに、Ｄ＝Ｂ−２ｂなる関係を満たす。
【００５７】
ここで、磁石４１１、４１２は、可動板２１の板厚方向からの平面視において、軸線Ｘに平行な１対の辺と、軸線Ｘに直交する１対の辺とを含む四角形をなしている。これにより、前述したような平面視形状が十字状をなす可動板２１を永久磁石４１により効果的に補強することができる。なお、永久磁石４１の平面視形状は、図示のものに限定されず、例えば、円形、楕円形をなしていてもよいし、三角形、五角形等の他の多角形をなしていてもよい。
このような磁石４１１、４１２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、硬磁性体を着磁してなる磁石を好適に用いることができる。
【００５８】
コイル４２は、支持体３の凹部３１の底面３１１上に、可動板２１と対向するように設けられている。これにより、コイル４２は、可動板２１に対して離間して固定配置され、コイル４２が発生する磁界を永久磁石４１に効果的に作用させることができる。このコイル４２は、図示しない電源に電気的に接続されており、電源から周期的に変化する電圧（交番電圧、間欠的な直流等）が印加されるようになっている。そして、コイル４２は、通電により永久磁石４１に作用する磁界を発生させて可動板２１を揺動させる。
このような駆動部４によって、次のように可動板２１が揺動する。
【００５９】
まず、図示しない電源によりコイル４２に例えば交番電圧を印加する。これにより、コイル４２の上側（可動板２１側）がＮ極、下側がＳ極となる第１の磁界と、コイル４２の上側がＳ極、下側がＮ極となる第２の磁界とが、交互にかつ周期的に発生する。
第１の磁界では、永久磁石４１のＳ極側がコイル４２に引きつけられ、反対にＮ極側がコイル４２から遠ざかるように、可動板２１が軸線Ｘを中心に図２にて反時計回りに揺動する（第１の状態）。反対に、第２の磁界では、永久磁石４１のＮ極側がコイル４２に引きつけられ、反対にＳ極側がコイル４２から遠ざかるように、可動板２１が軸線Ｘを中心に図２にて時計回りに揺動する（第２の状態）。このような第１の状態と第２の状態とが交互に繰り返され、可動板２１が軸線Ｘを中心に揺動する。
【００６０】
（アクチュエーターの製造方法）
以上のような光スキャナー１は、例えば、次のようにして製造することができる。以下、本発明のアクチュエーターの製造方法の一例として、図７および図８に基づいて、光スキャナー１の製造方法を説明する。なお、図７および図８は、それぞれ、図２に対応する断面で示されている。
光スキャナー１の製造方法は、基体２を形成する工程を有する。
【００６１】
以下、光スキャナー１の製造方法を詳細に説明する。
−Ａ１−
まず、図７（ａ）に示すように、シリコン基板１０２を用意する。
このシリコン基板１０２は、後述するエッチングを経ることにより基体２となるものである。
具体的には、シリコン基板１０２は、その主面がシリコンの（１００）面で構成されたものである。
【００６２】
−Ａ２−
次に、図７（ｂ）に示すように、シリコン基板１０２の上面上に窒化膜７１を形成するとともに、シリコン基板１０２の下面上に窒化膜７２を形成する。
この窒化膜７１、７２は、それぞれ、例えば、ＳｉＮで構成されている。
また、窒化膜７１、７２の形成方法は、ぞれぞれ、特に限定されないが、例えば、プラズマＣＶＤ等の気相成膜法を用いることができる。
また、窒化膜７１、７２の厚さは、特に限定されないが、０．０１μｍ以上０．２μｍ以下程度である。
なお、窒化膜７１、７２に代えて、ＳｉＯで構成された酸化膜を例えば熱酸化法により形成してもよい。
【００６３】
−Ａ３−
次に、図７（ｃ）に示すように、窒化膜７１上にレジスト膜８１を形成する。
このレジスト膜８１は、ポジ型またはネガ型のレジスト材料で構成されている。
−Ａ４−
次に、レジスト膜８１を露光および現像することにより、レジスト膜８１の可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４の形成領域に対応した部分が残存するように、レジスト膜８１の一部を除去する。これにより、図７（ｄ）に示すように、開口８１１を有するレジスト膜８１Ａを得る。なお、図７（ｄ）では図示しないが、レジスト膜８１Ａには、１対の梁部材２３１、２３２の上端同士の間の隙間に対応して形成された開口も形成されている。
【００６４】
−Ａ５−
次に、レジスト膜８１Ａをマスクとして用いて、窒化膜７１の一部をエッチングにより除去する。これにより、図７（ｅ）に示すように、開口７１１を有する窒化膜７１Ａを得る。なお、図７（ｅ）では図示しないが、窒化膜７１Ａには、１対の梁部材２３１、２３２の上端同士の間の隙間に対応して形成された開口も形成されている。
上記エッチング（開口７１１の形成方法）としては、特に限定されないが、例えば、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）、ＣＦ４を用いたドライエッチング等が挙げられる。
【００６５】
−Ａ６−
次に、レジスト膜８１Ａを除去する。これにより、図７（ｆ）に示すように、シリコン基板１０２は、その上面が窒化膜７１Ａで覆われ、下面が窒化膜７２で覆われた状態となる。
レジスト膜８１Ａの除去方法としては、特に限定されないが、例えば、硫酸による洗浄、Ｏ２アッシング等が挙げられる。
【００６６】
−Ａ７−
次に、図８（ａ）に示すように、窒化膜７２上にレジスト膜８２を形成する。
このレジスト膜８２は、ポジ型またはネガ型のレジスト材料で構成されている。
−Ａ８−
次に、レジスト膜８２を露光および現像することにより、レジスト膜８２の可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４の形成領域に対応した部分が残存するように、レジスト膜８２の一部を除去する。これにより、図８（ｂ）に示すように、開口８２１を有するレジスト膜８２Ａを得る。なお、図８（ｂ）では図示しないが、レジスト膜８２Ａには、１対の梁部材２３１、２３２の下端同士の間の隙間に対応して形成された開口も形成されている。
【００６７】
−Ａ９−
次に、レジスト膜８２Ａをマスクとして用いて、窒化膜７２の一部をエッチングにより除去する。これにより、図８（ｃ）に示すように、開口７２１を有する窒化膜７２Ａを得る。なお、図８（ｃ）では図示しないが、窒化膜７２Ａには、１対の梁部材２３１、２３２の下端同士の間の隙間に対応して形成された開口も形成されている。
上記エッチング（開口７２１の形成方法）としては、特に限定されないが、例えば、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）、ＣＦ４を用いたドライエッチング等が挙げられる。
【００６８】
−Ａ１０−
次に、レジスト膜８２Ａを除去する。これにより、図８（ｄ）に示すように、シリコン基板１０２は、その上面が窒化膜７１Ａで覆われ、下面が窒化膜７２Ａで覆われた状態となる。
レジスト膜８２Ａの除去方法としては、特に限定されないが、例えば、硫酸による洗浄、Ｏ２アッシング等が挙げられる。
【００６９】
−Ａ１１−
次に、窒化膜７１Ａ、７２Ａをマスクとして用いて、シリコン基板１０２を異方性エッチングする。これにより、図８（ｅ）に示すように、基体２を得る。すなわち、本工程の異方性エッチングでは、第１のマスクである窒化膜７２Ａと第２のマスクである窒化膜７１Ａとを介してシリコン基板１０２をその両面側から異方性エッチングすることにより、可動板２１、支持部２２および１対の連結部２３、２４を形成する。
上記異方性エッチング（基体２の形成方法）は、特に限定されないが、例えば、ＫＯＨ水溶液等を用いたウェットエッチングにより行うことができる。
【００７０】
−Ａ１２−
次に、窒化膜７１Ａ、７２Ａを除去する。これにより、図８（ｆ）に示すように、基体２の上面および下面が露出した状態となる。
窒化膜７１Ａ、７２Ａの除去方法としては、特に限定されないが、例えば、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）、ＣＦ４を用いたドライエッチング、熱りん酸によるウェットプロセス等が挙げられる。
また、必要に応じて、基体２の角部を丸める処理を行う。
【００７１】
かかる処理（丸め処理）は、特に限定されないが、例えば、フッ酸と硝酸と酢酸（または水）とによる等方性エッチング、熱処理（減圧下、１０００〜１２００℃程度、Ｈ２を導入したＡｒ雰囲気下）等が挙げられる。
次に、図８（ｇ）に示すように、可動板２１の下面に、接着剤を介して永久磁石４１（磁石４１１、４１２）を固定する。なお、可動板２１の下面に、接着剤を介して硬磁性体を固定し、その後、この硬磁性体を着磁することにより、永久磁石４１としてもよい。
【００７２】
また、可動板２１の上面に、金属膜を形成し、光反射部２１１を形成する。この金属膜の形成方法としては、特に限定されず、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。
また、図示しないが、支持体３上にコイル４２を設け、支持体３と基体２とを接合する。
以上の工程により、光スキャナー１が得られる。
【００７３】
以上説明したような第１実施形態に係る光スキャナー１（アクチュエーター）によれば、可動板２１が平面視にて十字状をなしているので、可動板２１の光反射領域を確保しながら、可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減することができる。
また、このような平面視形状をなす可動板２１は、シリコン基板を異方性エッチングすることにより簡単かつ高精度に形成することができる。
また、可動板２１の突出部２１３、２１４が永久磁石４１により補強されるため、この点でも、可動板２１の動たわみを抑えることができる。
【００７４】
＜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９は、本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００７５】
第２実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ａは、図９に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ａ（磁界発生部）を有する。
【００７６】
永久磁石４１Ａは、互いに分離して設けられた２つの磁石４１１Ａ、４１２Ａを含む。そして、一方の磁石４１１Ａは、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着され、他方の磁石４１２Ａは、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。
本実施形態では、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各磁石４１１Ａ、４１２Ａの長さ（図９に示すＤ１）は、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各突出部２１３、２１４の長さ（図９に示すｂ）よりも長い。これにより、可動板２１の連結部２３、２４側の部分の動たわみだけでなく、可動板２１の中央部側の部分の動たわみを効果的に抑制することができる。その結果、可動板２１の揺動に伴う可動板２１全体の動たわみを抑制することができる。
以上説明したような第２実施形態の光スキャナー１Ａによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
【００７７】
＜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１０は、本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００７８】
第３実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ｂは、図１０に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ｂ（磁界発生部）を有する。
【００７９】
永久磁石４１Ｂは、１つの磁石で構成され、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着されるとともに、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。これにより、可動板２１の揺動に伴う各突出部２１３、２１４の動たわみを抑制することができる。
特に、永久磁石４１Ｂは、可動板２１の本体部２１２にも固着されている。これにより、可動板２１の連結部２３、２４側の部分の動たわみだけでなく、可動板２１の中央部側の部分の動たわみを効果的に抑制することができる。その結果、可動板２１の揺動に伴う可動板２１全体の動たわみを抑制することができる。
【００８０】
また、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の永久磁石４１Ｂ（磁界発生部）の長さ（図１０に示すＤ）は、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の可動板２１の長さ（図１０に示すＢ）に等しい。これにより、可動板２１の揺動に伴う可動板２１全体の動たわみを抑制することができる。
本実施形態では、永久磁石４１Ｂは、可動板２１の板厚方向からの平面視にて、軸線Ｘに平行な１対の辺と、軸線Ｘに直交する１対の辺とを含む四角形をなしている。そして、永久磁石４１Ｂは、各突出部２１５、２１６には固着されずに、可動板２１の板面における本体部２１２および各突出部２１３、２１４の全域に固着されている。
以上説明したような第３実施形態の光スキャナー１Ｂによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
【００８１】
＜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１１は、本発明の第４実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００８２】
第４実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ｃは、図１１に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ｃ（磁界発生部）を有する。
【００８３】
永久磁石４１Ｃは、互いに分離して設けられた２つの磁石４１１Ｃ、４１２Ｃを含む。そして、一方の磁石４１１Ｃは、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着され、他方の磁石４１２Ｃは、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。
本実施形態では、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各磁石４１１Ｃ、４１２Ｃの長さ（図１１に示すＤ１）は、可動板２１の板厚方向からの平面視における軸線Ｘに対して平行な方向の各突出部２１３、２１４の長さ（図１１に示すｂ）より短いが、磁石４１１Ｃは、突出部２１３の連結部２３に接続される縁部に固着され、同様に、磁石４１２Ｃは、突出部２１４の連結部２４に接続される縁部に固着されている。
以上説明したような第４実施形態の光スキャナー１Ｃによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
【００８４】
＜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１２は、本発明の第５実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００８５】
第５実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ｄは、図１２に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ｄ（磁界発生部）を有する。
【００８６】
永久磁石４１Ｄは、互いに分離して設けられた２つの磁石４１１Ｄ、４１２Ｄを含む。そして、一方の磁石４１１Ｄは、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着され、他方の磁石４１２Ｄは、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。
本実施形態では、磁石４１１Ｄは、突出部２１３の連結部２３と接続する縁部を除いて可動板２１に固着され、同様に、磁石４１１Ｄは、突出部２１３の連結部２３と接続する縁部を除いて可動板２１に固着されている。
以上説明したような第５実施形態の光スキャナー１Ｄによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
【００８７】
＜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１３は、本発明の第６実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００８８】
第６実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ｅは、図１３に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ｅ（磁界発生部）を有する。
【００８９】
永久磁石４１Ｅは、１つの磁石で構成され、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着されるとともに、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。
本実施形態では、永久磁石４１Ｅは、その中央部に厚さ方向に貫通する貫通孔４１３が形成されている。これにより、永久磁石４１Ｅ全体の質量を抑えつつ、永久磁石４１Ｅの剛性を高めることができる。
以上説明したような第６実施形態の光スキャナー１Ｅによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
【００９０】
＜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、本発明の第７実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の可動板および磁石を説明するための裏面図である。
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。
【００９１】
第７実施形態の光スキャナーは、磁石の形状および大きさが異なる以外は、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１Ｆは、図１４に示すように、可動板２１の板面に固着された永久磁石４１Ｆ（磁界発生部）を有する。
【００９２】
永久磁石４１Ｆは、１つの磁石で構成され、１対の突出部２１３、２１４のうちの一方の突出部２１３に固着されるとともに、１対の突出部２１３、２１４のうちの他方の突出部２１４に固着されている。
本実施形態では、永久磁石４１Ｆは、可動板２１の板厚方向からの平面視にて、軸線Ｘに平行な方向の途中に、軸線Ｘに対して垂直な方向の幅が他の部分（軸線Ｘに平行な方向での端部）よりも狭い部分４１４を有する。これにより、永久磁石４１Ｅ全体の質量および揺動時の可動板２１の慣性モーメントを抑えつつ、永久磁石４１Ｅの剛性を高めることができる。
【００９３】
以上説明したような第７実施形態の光スキャナー１Ｆによっても、光反射領域を確保しながら可動板２１の揺動時の慣性モーメントを低減するとともに、可動板２１の寸法精度を簡単に優れたものとすることができる。
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。
【００９４】
（画像形成装置）
ここで、本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。
（プロジェクター）
図１５は、本発明の画像形成装置の実施形態（プロジェクター）を示す概略図である。なお、以下では、説明の便宜上、スクリーンＳＣ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。
【００９５】
図１５に示すプロジェクター９は、レーザーなどの光を照出する光源装置９１と、クロスダイクロイックプリズム９２と、１対の本発明の光スキャナー９３、９４（例えば、光スキャナー１と同様の構成の光スキャナー）と、固定ミラー９５とを有している。
光源装置９１は、赤色光を照出する赤色光源装置９１１と、青色光を照出する青色光源装置９１２と、緑色光を照出する緑色光源装置９１３とを備えている。
【００９６】
クロスダイクロイックプリズム９２は、４つの直角プリズムを貼り合わせて構成され、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３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９は、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３のそれぞれから、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照出された光をクロスダイクロイックプリズム９２で合成し、この合成された光が、光スキャナー９３、９４によって走査され、さらに固定ミラー９５によって反射され、スクリーンＳＣ上でカラー画像を形成するように構成されている。
【００９７】
ここで、光スキャナー９３、９４の光走査について具体的に説明する。
まず、クロスダイクロイックプリズム９２で合成された光は、光スキャナー９３によって横方向に走査される（主走査）。そして、この横方向に走査された光は、光スキャナー９４によってさらに縦方向に走査される（副走査）。これにより、２次元カラー画像をスクリーンＳＣ上に形成することができる。このような光スキャナー９３、９４として本発明の光スキャナーを用いることで、極めて優れた描画特性を発揮することができる。
【００９８】
ただし、プロジェクター９としては、光スキャナーにより光を走査し、対象物に画像を形成するように構成されていれば、これに限定されず、例えば、固定ミラー９５を省略してもよい。
このように構成されたプロジェクター９によれば、前述した光スキャナー１と同様の構成の光スキャナー９３、９４を備えるので、安価に、高品位な画像を得ることができる。
【００９９】
（ヘッドアップディスプレイ）
図１６は、本発明の画像形成装置の実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す概略図である。なお、以下では、前述したプロジェクター９と同様の構成については、その説明を省略する。
図１６に示すヘッドアップディスプレイ９Ａは、自動車、飛行機等の移動体において、各種情報をフロントウインドウＳＣ１に投影する装置である。
【０１００】
このヘッドアップディスプレイ９Ａは、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２および緑色光源装置９１３と、クロスダイクロイックプリズム９２と、１対の本発明の光スキャナー９３、９４と、固定ミラー９５Ａとを有している。
ここで、固定ミラー９５Ａは、凹面ミラーであり、光スキャナー９４からの光をフロントウインドウＳＣ１に投影する。すると、移動体の操縦者は、フロントウインドウＳＣ１に対して前方に位置する仮想面ＳＣ２に虚像として表示像を視認することができる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
また、前述した実施形態では、可動板が平面視において揺動軸およびそれに垂直な線分の少なくとも一方に対して対称な形状をなす場合を説明したが、これに限定されず、可動板が平面視において揺動軸およびそれに垂直な線分のいずれに対しても非対称な形状をなしていてもよい。
また、前述した実施形態では、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したが、本発明のアクチュエーターは、これに限定されず、例えば、光スイッチ、光アッテネータ等の他の光学デバイスに適用することも可能である。
【０１０３】
また、前述した実施形態では、可動部と支持部とを連結する各連結部が１対の梁部材で構成されている場合を例に説明したが、これに限定されず、各連結部は、１つの梁部材で構成されていてもよいし、３つ以上の梁部材で構成されていてもよい。
例えば、各連結部が１つの梁部材で構成される場合であっても、その梁部材の横断面が台形状をなすものとすると、前述した実施形態と同様、（１００）シリコン基板をエッチングすることにより、高精度に連結部を形成することができる。
【０１０４】
また、前述した実施形態では各連結部が可動部の揺動軸に平行に延在する長手形状をなす場合を説明したが、これに限定されず、例えば、各連結部はその途中の少なくとも一部または１箇所が屈曲または湾曲した形状をなしていてもよい。
また、前述した実施形態では可動部の板厚方向からの平面視における形状は、可動部の各第２突出部に磁石が固着していれば、前述した実施形態に限定されず、例えば、円形、楕円形、五角形以上の多角形であってもよい。また、磁石は、可動部の各第２突出部に磁石が固着していれば、磁石の可動部側の面の一部が可動部に固着していなくてもよい。
また、前述した実施形態では可動部に固着された磁石の数が１つまたは２つである場合を説明したが、可動部に固着された磁石の数は、これに限定されず、３つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１‥‥光スキャナー １Ａ‥‥光スキャナー １Ｂ‥‥光スキャナー １Ｃ‥‥光スキャナー １Ｄ‥‥光スキャナー １Ｅ‥‥光スキャナー １Ｆ‥‥光スキャナー ２‥‥基体 ３‥‥支持体 ４‥‥駆動部 ９‥‥プロジェクター ９Ａ‥‥ヘッドアップディスプレイ ２１‥‥可動板 ２１Ａ‥‥可動板 ２１Ｂ‥‥可動板 ２２‥‥支持部 ２３‥‥連結部 ２４‥‥連結部 ３１‥‥凹部 ３２‥‥板状部 ３３‥‥枠状部 ４１‥‥永久磁石 ４１Ａ‥‥永久磁石 ４１Ｂ‥‥永久磁石 ４１Ｃ‥‥永久磁石 ４１Ｄ‥‥永久磁石 ４１Ｅ‥‥永久磁石 ４１Ｆ‥‥永久磁石 ４２‥‥コイル ４３‥‥コイル ７１‥‥窒化膜 ７１Ａ‥‥窒化膜 ７２‥‥窒化膜 ７２Ａ‥‥窒化膜 ８１‥‥レジスト膜 ８１Ａ‥‥レジスト膜 ８２‥‥レジスト膜 ８２Ａ‥‥レジスト膜 ９１‥‥光源装置 ９２‥‥クロスダイクロイックプリズム ９３‥‥光スキャナー ９４‥‥光スキャナー ９５‥‥固定ミラー ９５Ａ‥‥固定ミラー １０２‥‥シリコン基板 １０２Ａ‥‥シリコン基板 ２１１‥‥光反射部 ２１２‥‥本体部 ２１３‥‥突出部 ２１４‥‥突出部 ２１５‥‥突出部 ２１６‥‥突出部 ２１７‥‥溝 ２３１‥‥梁部材 ２３２‥‥梁部材 ２４１‥‥梁部材 ２４２‥‥梁部材 ２５１‥‥欠損部 ２５２‥‥欠損部 ２５３‥‥欠損部 ２５４‥‥欠損部 ３１１‥‥底面 ４１１‥‥磁石 ４１１Ａ‥‥磁石 ４１１Ｃ‥‥磁石 ４１１Ｄ‥‥磁石 ４１２‥‥磁石 ４１２Ａ‥‥磁石 ４１２Ｃ‥‥磁石 ４１２Ｄ‥‥磁石 ４１３‥‥貫通孔 ４１４‥‥部分 ７１１‥‥開口 ７２１‥‥開口 ８１１‥‥開口 ８２１‥‥開口 ９１１‥‥赤色光源装置 ９１２‥‥青色光源装置 ９１３‥‥緑色光源装置 ２３１１‥‥上面 ２３１２‥‥下面 ２３１３‥‥側面 ２３１４‥‥側面 ２３２１‥‥上面 ２３２２‥‥下面 ２３２３‥‥側面 ２３２４‥‥側面 Ｌ‥‥光 Ｐ‥‥中心 Ｐ１‥‥交点 Ｐ２‥‥交点 Ｐ３‥‥角 ＳＣ‥‥スクリーン ＳＣ１‥‥フロントウインドウ ＳＣ２‥‥仮想面 Ｘ‥‥軸線 Ｙ‥‥線分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含むことを特徴とするアクチュエーター。
【請求項２】
前記磁界発生部は、２つの磁石を含み、前記２つの磁石は、一方の磁石が前記１対の第２突出部のうちの一方の第２突出部に固着され、他方の磁石が前記１対の第２突出部のうちの他方の第２突出部に固着されている請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項３】
前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記各磁石の長さは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記各第２突出部の長さと等しいかそれよりも長い請求項２に記載のアクチュエーター。
【請求項４】
前記磁界発生部は、前記１対の第２突出部のうちの一方の第２突出部に固着されるとともに、前記１対の第２突出部のうちの他方の第２突出部に固着された磁石を含む請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項５】
前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記磁石の長さは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記可動部の長さに等しい請求項４に記載のアクチュエーター。
【請求項６】
前記磁石は、前記第２突出部の前記連結部に接続される縁部に固着されている請求項１ないし５のいずれかに記載のアクチュエーター。
【請求項７】
前記磁石は、前記可動部の前記板面における前記第２突出部の全域に固着されている請求項６に記載のアクチュエーター。
【請求項８】
前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記可動部の長さをＡとし、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記各第１突出部の長さをａとし、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記磁石の長さをＣとしたときに、Ｃ≧（Ａ−２ａ）／２なる関係を満たす請求項１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】
Ｃ≦Ａ−２ａなる関係を満たす請求項８に記載のアクチュエーター。
【請求項１０】
前記可動部の前記板厚方向からの平面視における外形は、主として、前記揺動軸に平行な線分と、前記揺動軸に対して垂直な線分とで構成されている請求項１ないし９のいずれかに記載のアクチュエーター。
【請求項１１】
前記可動部、前記支持部および前記連結部は、シリコン基板を異方性エッチングすることにより形成されたものである請求項１ないし１０のいずれかに記載のアクチュエーター。
【請求項１２】
前記可動部の板面は、シリコンの（１００）面で構成されている請求項１１に記載のアクチュエーター。
【請求項１３】
光反射性を有する光反射部を備え、かつ揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含むことを特徴とする光スキャナー。
【請求項１４】
光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、
光反射性を有する光反射部を備え、かつ揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含むことを特徴とするアクチュエーター。
【請求項２】
前記磁界発生部は、２つの磁石を含み、前記２つの磁石は、一方の磁石が前記１対の第２突出部のうちの一方の第２突出部に固着され、他方の磁石が前記１対の第２突出部のうちの他方の第２突出部に固着されている請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項３】
前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記各磁石の長さは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記各第２突出部の長さと等しいかそれよりも長い請求項２に記載のアクチュエーター。
【請求項４】
前記磁界発生部は、前記１対の第２突出部のうちの一方の第２突出部に固着されるとともに、前記１対の第２突出部のうちの他方の第２突出部に固着された磁石を含む請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項５】
前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記磁石の長さは、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して平行な方向の前記可動部の長さに等しい請求項４に記載のアクチュエーター。
【請求項６】
前記磁石は、前記第２突出部の前記連結部に接続される縁部に固着されている請求項１ないし５のいずれかに記載のアクチュエーター。
【請求項７】
前記磁石は、前記可動部の前記板面における前記第２突出部の全域に固着されている請求項６に記載のアクチュエーター。
【請求項８】
前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記可動部の長さをＡとし、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記各第１突出部の長さをａとし、前記板厚方向からの平面視における前記揺動軸に対して垂直な方向の前記磁石の長さをＣとしたときに、Ｃ≧（Ａ−２ａ）／２なる関係を満たす請求項１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】
Ｃ≦Ａ−２ａなる関係を満たす請求項８に記載のアクチュエーター。
【請求項１０】
前記可動部の前記板厚方向からの平面視における外形は、主として、前記揺動軸に平行な線分と、前記揺動軸に対して垂直な線分とで構成されている請求項１ないし９のいずれかに記載のアクチュエーター。
【請求項１１】
前記可動部、前記支持部および前記連結部は、シリコン基板を異方性エッチングすることにより形成されたものである請求項１ないし１０のいずれかに記載のアクチュエーター。
【請求項１２】
前記可動部の板面は、シリコンの（１００）面で構成されている請求項１１に記載のアクチュエーター。
【請求項１３】
光反射性を有する光反射部を備え、かつ揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含むことを特徴とする光スキャナー。
【請求項１４】
光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、
光反射性を有する光反射部を備え、かつ揺動軸まわりに揺動可能な板状の可動部と、
前記可動部から延出し、かつ前記可動部の揺動に伴って捩り変形する連結部と、
前記連結部を支持する支持部と、
前記可動部の板面に固着された磁石を含む磁界発生部と、
前記磁石に作用する磁界を発生させて前記可動部を揺動させるコイルとを有し、
前記可動部は、前記可動部の板厚方向からの平面視にて、前記揺動軸に対して垂直な方向で両側へ突出する１対の第１突出部と、前記揺動軸に対して平行な方向で両側に突出する１対の第２突出部とを有する十字状をなし、
前記磁界発生部は、前記第２突出部に固着された磁石を含む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２０１３−４６５２９（Ｐ２０１３−４６５２９Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４０７０（Ｐ２０１１−１８４０７０）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【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２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【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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