光スキャナー、ミラーチップ、光スキャナーの製造方法、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】変位部４１，５１，６１，７１を駆動する駆動部８１０，８２０，８３０，８４０が、可動梁４２，５２，６２，７２の延長方向に変位部４１，５１，６１，７１から隔てて配置され、変位部４１，５１，６１，７１の内枠部４１１に固定される永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１に近付けて配置することができる。このため、永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１により駆動部８１０，８２０，８３０，８４０に発生させるトルクを高い状態にすることができる。同一のトルクを低い電流で発生させ、消費電力化を実現する光スキャナー１を得ることができる。
【解決手段】変位部４１，５１，６１，７１を駆動する駆動部８１０，８２０，８３０，８４０が、可動梁４２，５２，６２，７２の延長方向に変位部４１，５１，６１，７１から隔てて配置され、変位部４１，５１，６１，７１の内枠部４１１に固定される永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１に近付けて配置することができる。このため、永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１により駆動部８１０，８２０，８３０，８４０に発生させるトルクを高い状態にすることができる。同一のトルクを低い電流で発生させ、消費電力化を実現する光スキャナー１を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スキャナー、ミラーチップ、光スキャナーの製造方法、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、捩り振動子で構成され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軸方向に延長する一対の第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軸方向に延長する第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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８１３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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ができ、可動板と回動する軸との偏りを押さえ、正確な画像を実現することができる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】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものである。以下の形態または適用例により実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかる光スキャナーは、光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、前記駆動梁が連結される固定部と、前記変位部に形成される内枠部と、前記内枠部に固定される永久磁石とを備え、前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有することを要旨とする。
【０００９】
これにより、互いに直交する２つの軸のうちの一方の軸回りの可動部の回動と、他方の軸回りの可動部の回動とを独立して行うことができる。そのため、可動部を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸回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。さらに、これによれば、変位部を駆動する駆動部が、可動梁の延長方向に変位部から隔てて配置され、変位部の内枠部に固定される永久磁石に近付けて配置することができる。このため、永久磁石により駆動部に発生させるトルクを高い状態にすることができる。トルクは磁界に比例し、コイルにより発生する磁界は電流に比例するので、同一のトルクを発生させることは、駆動部が永久磁石に近付けて配置されることにより、低い電流で可能となる。そして、消費電力は電流の２乗に比例するので、変位部を駆動する駆動部の消費電力を低くすることができ、消費電力化を実現し安定に駆動する２軸駆動の光スキャナーを得ることができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記内枠部は、前記可動梁の延長方向へ開口していることが好ましい。
【００１１】
これによれば、内枠部が可動梁の延長方向へ開口しているため、駆動部と永久磁石との間に内枠部が無いので、駆動部を永久磁石にさらに近付けて配置でき、さらなる消費電力化を実現する光スキャナーを得ることができる。
【００１２】
［適用例３］本適用例にかかるミラーチップは、光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、前記駆動梁が連結される固定部と、前記変位部に形成される内枠部と、前記内枠部に固定される永久磁石と、前記可動部、前記可動梁、前記変位部、前記駆動梁、および前記固定部を取り囲んで形成される支持部と、前記固定部と前記支持部とを連結する分離部とを備え、前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有することを要旨とする。
【００１３】
これによれば、ミラーチップは、固定部が駆動梁だけでなく、支持部および分離部により連結されているので、固定部が駆動梁だけに連結されている場合と比べて剛性が高いので、ミラーチップを保持して、固定部を基台に配置して、固定部と基台とを接合させる際などにおいて、ミラーチップを破損させることなく、上述のように、保持して、配置して、接合されることが可能となる。すなわち、互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸回りに安定して回動させることのできる可動部を備える光スキャナーを、高い歩留まりで製造できるミラーチップを提供することができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例にかかるミラーチップにおいて、前記分離部は、前記固定部と前記支持部とが部分的に連結されていることが好ましい。
【００１５】
これによれば、分離部が固定部と支持部とが部分的に連結されて構成されるため、分離部の強度を他の部分に比べて選択的に弱くすることができる。従って、より確実に分離部において固定部と支持部とを分離することが可能となる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例にかかるミラーチップにおいて、前記分離部は、前記固定部および前記支持部の厚さよりも小さい厚さを有することが好ましい。
【００１７】
これによれば、分離部が固定部および支持部よりも小さい厚みで構成されるため、分離部の強度を他の部分に比べて選択的に弱くすることができる。従って、分離部において固定部と支持部とをより確実に分離することが可能となる。
【００１８】
［適用例６］本適用例にかかる光スキャナーの製造方法は、光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、前記駆動梁が連結される固定部と、前記固定部を固定する基台とを備え、前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有する光スキャナーの製造方法であって、前記光反射部材、前記支持部材、前記可動部、前記可動梁、前記変位部、前記駆動梁、および前記固定部を取り囲んで形成される支持部と、前記固定部と前記支持部とを連結する分離部とを備え、前記固定部を前記基台に固定する固定工程と、前記分離部において前記固定部と前記支持部とを分離する分離工程とを備えることを要旨とする。
【００１９】
これによれば、固定部が駆動梁だけでなく、支持部および分離部により連結されているので、固定部が駆動梁だけに連結された場合と比べて剛性を高くすることができる。そのため、支持部および固定部を保持して、固定部を基台に配置して、固定部と基台とを接合させる際などにおいて、支持部ならびに支持部に取り囲まれた光反射部材、支持部材、可動部、可動梁、変位部、駆動梁、および固定部を破損させることなく、上述のように、保持して、配置して、接合されることが可能となる。すなわち、互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸回りに安定して回動させることのできる可動部を備える光スキャナーを、高い歩留まりで製造できる。
【００２０】
［適用例７］本適用例にかかる画像形成装置は、光源と、前記光源からの光を走査する光スキャナーとを備え、前記光スキャナーは、光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、前記駆動梁が連結される固定部と、前記変位部に形成される内枠部と、前記内枠部に固定される永久磁石とを備え、前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有することを要旨とする。
【００２１】
これによれば、上述と同様の効果を奏することが可能な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】
【００２２】
【図１】第１実施形態にかかる光スキャナーを示す概略平面図。
【図２】第１実施形態にかかる光スキャナーの断面図。
【図３】第１実施形態にかかる光スキャナーが有する連結部の斜視図。
【図４】第１実施形態にかかる光スキャナーが有する変位手段を説明する図。
【図５】第１実施形態にかかる光スキャナーの駆動を説明する図。
【図６】第１実施形態にかかる光スキャナーの駆動を説明する図。
【図７】第１実施形態にかかる光スキャナーの駆動を説明する図。
【図８】第１実施形態にかかる光スキャナーの駆動を説明する図。
【図９】第１実施形態にかかる光スキャナーの変位部の内枠部に関する変形例を示す概略平面図。
【図１０】第２実施形態にかかるミラーチップを示す概略平面図。
【図１１】第３実施形態にかかる光スキャナーの製造方法を示すフローチャート。
【図１２】第３実施形態にかかる光スキャナーの製造方法を示す概略工程図。
【図１３】第３実施形態にかかる光スキャナーの製造方法を示す概略工程図。
【図１４】第４実施形態にかかるプロジェクターを示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の光スキャナーおよび画像形成装置の好適な実施形態の一例について説明する。
【００２４】
以下では、説明の便宜上、図中の左側を「左」、右側を「右」と言い、図中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図１に示すように互いに直交する３軸を、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、非駆動状態の可動部の面と、Ｘ軸およびＹ軸で形成される面とが一致し（平行であり）、可動部の厚さ方向とＺ軸とが一致する。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。
【００２５】
＜第１実施形態＞
第１実施形態の光スキャナー１について説明する。
図１および図２に示す光スキャナー１は、可動部２、可動部２に支持される光反射部材２０、可動部２に連結する４つの連結部４，５，６，７と、連結部４，５，６，７を連結する固定部１３とで構成された振動基板１１と、振動基板１１を支持する基台１２と、可動部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。ここで、図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は、図１のＣ−Ｃ断面図である。
【００２６】
（１−１．振動基板１１）
第１実施形態では、振動基板１１（すなわち、可動部２、４つの固定部１３、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。
【００２７】
４つの固定部１３は、それぞれ連結部４，５（５，６および６，７および４，７）に連結され、４つの固定部１３と４つの連結部４，５，６，７とにより、可動部２の周囲を囲むように設けられている。４つの固定部１３のＸＹ平面視形状は、矩形で図示したが、これに限定されず、例えば三角形、正方形等の多角形、円形または楕円形等であってもよい。また、４つの固定部１３の形状は、それぞれ同一の大きさおよび同一の形状で図示したが、これに限るものではなく、適宜形状を決定することができる。
可動部２は、平板状をなしている。そして、可動部２には、支持部材２３を備えた光反射部材２０が配置されている。光反射部材２０は平板状をなし、光反射部材２０の一方の面（基台１２と反対側の面）２１には、光反射性を有する光反射部２２が形成されている。そして、支持部材２３が接着剤などにより可動部２に固定されることで、光反射部材２０は、可動部２に支持される。光反射部２２は、例えば、面２１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。
【００２８】
なお、第１実施形態では、可動部２のＸＹ平面視形状は、円形であるが、可動部２のＸＹ平面視形状としては、特に限定されず、例えば三角形、長方形、正方形等の多角形、楕円形等であってもよい。
また、反射部２２は、可動部２の基台１２と反対側の面に直接設けられていてもよい。
このような可動部２は、４つの連結部４，５，６，７によって固定部１３に連結されている。４つの連結部４，５，６，７は、可動部２のＸＹ平面視にて、可動部２の周方向に沿って等間隔、すなわち９０度間隔で配置されている。
【００２９】
そして、４つの連結部４，５，６，７のうち、連結部４，６は、可動部２を介してＸ軸方向に対向しかつ可動部２に対して対称的に形成されており、連結部５，７は、可動部２を介してＹ軸方向に対向しかつ可動部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によって可動部２を支持することにより、可動部２を安定した状態で支持することができる。
【００３０】
４つの連結部４，５，６，７は、互いに同様の構成をなしている。
具体的には、連結部（第１の連結部）４は、変位部４１と、可動梁４２と、一対の駆動梁４３とを有している。可動梁４２は、変位部４１と可動部２とを連結している。駆動梁４３は、変位部４１と固定部１３とを連結している。
そして、連結部（第３の連結部）５は、変位部５１と、可動梁５２と、一対の駆動梁５３とを有している。可動梁５２は、変位部５１と可動部２とを連結している。駆動梁５３は、変位部５１と固定部１３とを連結している。
また、連結部（第２の連結部）６は、変位部６１と、可動梁６２と、一対の駆動梁６３とを有している。可動梁６２は、変位部６１と可動部２とを連結している。駆動梁６３は、変位部６１と固定部１３とを連結している。
同様に、連結部（第４の連結部）７は、変位部７１と、可動梁７２と、一対の駆動梁７３とを有している。可動梁７２は、変位部７１と可動部２とを連結している。駆動梁７３は、変位部７１と固定部１３とを連結している。
なお、前記「同様の構成」とは、連結部を構成する要素が共通しているということである。したがって、外形形状については一致している必要はない。
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、可動部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。
【００３１】
以下、連結部４，５，６，７について具体的に説明するが、連結部４，５，６，７の構成は、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、他の連結部５，６，７については、その説明を省略する。なお、連結部５，７は、可動部２のＸＹ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」とし、「Ｘ軸方向」を「Ｙ軸方向」とすることで説明することもできる。
【００３２】
図３に示すように、一対の駆動梁４３は、変位部４１を介してＹ軸方向に対向配置されており、変位部４１を両持ち支持している。また、一対の駆動梁４３は、それぞれ、Ｙ軸方向に延長する棒状をなしている。また、一対の駆動梁４３は、駆動梁４３の中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。このような一対の駆動梁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、一対の駆動梁４３が捩じり変形するとともに変位部４１が回動する。
【００３３】
変位部４１は、可動部２に対してＸ軸方向に離間して設けられている。また、変位部４１は、前述したように一対の駆動梁４３によって両持ち支持されている。このような変位部４１には内枠部４１１が形成されている。この内枠部４１１は、変位部４１の光反射面２０に平行な面の法線方向に沿って変位部４１を貫通する貫通孔によって形成されているとも言える。そして、この内枠部４１１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、変位部４１に固定されている。
【００３４】
なお、変位部４１の平面視形状としては、特に限定されず、例えば、三角形や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。
このような変位部４１は、可動梁４２によって可動部２と連結している。可動梁４２は、全体的にＸ軸方向に延長するように設けられている。このような可動梁４２は、変位部４１と可動部２との間に設けられた屈曲部４２１と、可動部側可動梁４２２と、変位部側可動梁４２３とを有している。可動部側可動梁４２２は、屈曲部４２１と可動部２とを連結し、変位部側可動梁４２３は、屈曲部４２１と変位部４１とを連結している。
可動部側可動梁４２２および変位部側可動梁４２３は、それぞれ、Ｘ軸方向に延長する棒状をなしている。また、可動部側可動梁４２２および変位部側可動梁４２３は、同軸的に設けられている。
【００３５】
これら２つの軸部のうちの変位部側可動梁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のがより好ましい。これに対して可動部側可動梁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、可動梁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、可動部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。
このような可動部側可動梁４２２および変位部側可動梁４２３は、屈曲部４２１を介して連結している。屈曲部４２１は、可動梁４２が屈曲変形する際の節となる機能と、可動部側可動梁４２２の捩じり変形により発生するトルクを緩和（吸収）し、前記トルクが変位部側可動梁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、屈曲部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軸方向に延長する棒状をなしている。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、非変形部４２１３の回動中心軸Ｙ４を中心に可動梁４２を屈曲させることができ、屈曲部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軸方向に延長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】
可動部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部側可動梁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、変位部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変位部側可動梁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軸方向に延長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、振動基板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基板１１は、ＳＯＩ基板から一体的に形成されている。これにより、振動基板１１の形成が容易となる。具体的には、前述したように、振動基板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基板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、駆動梁４３，５３，６３，７３、可動部側可動梁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、可動部２、固定部１３、変位部４１，５１，６１，７１、変位部側可動梁４２３，５２３，６２３，７２３および非変形部４２１３，５２１３，６２１３，７２１３が含まれる。
【００４２】
（１−２．基台１２）
図２（ａ）に示す図１のＡ−Ａ断面図のように、基台１２は、平板状の基部１２１と、基部１２１の４隅に設けられた基板保持部１２２とを有している。このような基台１２は、図２（ｂ）に示す図１のＣ−Ｃ断面図のように、枠部１２２にて振動基板１１の固定部１３の下面と接合されている。これにより、基台１２によって振動基板１１が支持される。このような基台１２は、例えば、パイレックス（登録商標）、テンパックスなどのガラスやシリコンあるいはアルミニウムを主材料として構成されている。なお、基台１２と固定部１３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。また、基台１２は、４隅に基板保持部１２２を有するとしたが、これに限定されず、基板保持部１２２は、振動基板１１の固定部１３の位置に対応して基部１２１上に設けられていればよい。
【００４３】
（１−３．変位手段８）
図１に示すように、変位手段８は、第１の変位手段８１と、第２の変位手段８２と、第３の変位手段８３と、第４の変位手段８４とを有している。
第１の変位手段８１は、永久磁石８１１、コイル８１２が巻き付けられた駆動部８１０、および電源８１３を有している。第２の変位手段８２は、永久磁石８２１、コイル８２２が巻き付けられた駆動部８２０、および電源８２３を有している。第３の変位手段８３は、永久磁石８３１、コイル８３２が巻き付けられた駆動部８３０、および電源８３３を有している。第４の変位手段８４は、永久磁石８４１、コイル８４２が巻き付けられた駆動部８４０、および電源８４３を有している。
【００４４】
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。
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、比較的大きな力を発生させることができ、可動部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８（８１，８２，８３，８４）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、可動部２を様々な態様で変位させることができる。
【００４５】
以下、第１の変位手段８１、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について説明するが、これらはそれぞれ同様の構成であるため、以下では、第１の変位手段８１について代表して説明し、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については、その説明を省略する。なお、第２の変位手段８２および第４の変位手段８４は、可動部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」とし、「Ｘ軸方向」を「Ｙ軸方向」とすることで説明することもできる。
【００４６】
図３および図４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がＳ極となっており、他端側がＮ極となっている。このような永久磁石８１１は、変位部４１に形成された内枠部４１１に挿通されており、長手方向のほぼ中央で変位部４１に固定されている。そして、永久磁石８１１が、変位部４１の上下に同じ長さだけ突出し、かつ変位部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、可動部２を安定して変位させることができる。
【００４７】
また、永久磁石８１１は、その長手方向が変位部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。
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。
【００４８】
なお、第１実施形態では、永久磁石８１１は、棒状をなしているが、永久磁石の形状としては、特に限定されず、例えば、板状または円柱状をなしていてもよい。この場合には、永久磁石８１１を面方向に磁化し、その面方向がＸ軸方向と直交するように変位部４１に固定すればよい。これにより、永久磁石８１１のＸ軸方向長さを短くすることができるため、変位部４１の回動に伴って発生する慣性モーメントを抑えることができる。
【００４９】
コイル８１２は、永久磁石８１１に作用する磁界を発生する。このようなコイル８１２は、振動基板１１の外側近傍に、Ｘ軸方向にて永久磁石８１１と対向するように配置されている。また、コイル８１２は、Ｘ軸方向の磁界を発生させることができるように、すなわち、コイル８１２の永久磁石８１１側がＮ極となりその反対側がＳ極となる状態と、コイル８１２の永久磁石８１１側がＳ極となりその反対側がＮ極となる状態とを発生させることができるように設けられている。
【００５０】
第１実施形態の光スキャナー１は、振動基板１１の外側に基台１２と固定的に設けられた駆動部８１０（８２０，８３０，８４０）にコイル固定部８５を有しており、このコイル固定部８５が有するＸ軸方向に延長する突出部８５１にコイル８１２が巻き付けられている。このような構成とすることにより、コイル８１２を振動基板１１に対して固定でき、かつ、簡単に前述のような磁界を発生させることができる。また、突出部８５１を鉄などの軟磁性体で構成することにより、突出部８５１をコイル８１２の磁心として用いることができ、前述のような磁界をより効率的に発生させることもできる。
【００５１】
電源８１３は、コイル８１２に電気的に接続されている。そして、電源８１３からコイル８１２に所望の電圧を印加することにより、コイル８１２から前述したような磁界を発生させることができる。第１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、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。
【００５２】
（２．光スキャナー１の作動）
次いで、光スキャナー１の作動について説明する。
上述のような構成の光スキャナー１では、可動部２を回動させるパターンと、可動部２を振動させるパターンと、可動部２を所定位置で静止させるパターンとを選択することができるようになっている。このように、光スキャナー１が種々のパターンで駆動することができるのは、各連結部４，５，６，７の可動梁４２，５２，６２，７２を屈曲変形させることにより得られる効果である。
以下、これら３つのパターンについて順次説明する。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。
【００５３】
（２−１．回動）
＜Ｙ軸まわりの回動＞
図５に基づいて、可動部２のＹ軸まわりの回動について説明する。なお、図５は、図１中Ａ−Ａ線断面図に対応する断面図である。
まず、コイル８１２の永久磁石８１１側がＮ極、コイル８３２の永久磁石８３１側がＳ極となる第１の状態と、コイル８１２の永久磁石８１１側がＳ極、コイル８３２の永久磁石８３１側がＮ極となる第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８１２，８３２に交番電圧を印加する。電源８１３，８３３からコイル８１２，８３２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。
【００５４】
図５（ａ）に示す第１の状態では、永久磁石８１１のＳ極がコイル８１２に引き付けられるとともにＮ極がコイル８１２から遠ざかって傾斜するため、一対の駆動梁４３を捩じり変形させつつ、変位部４１がその上面を可動部２側に向けるように回動中心軸Ｙ２まわりに傾斜する。これとともに、永久磁石８３１のＮ極がコイル８３２に引き付けられるとともにＳ極がコイル８３２から遠ざかって傾斜するため、一対の駆動梁６３を捩じり変形させつつ、変位部６１がその下面を可動部２側に向けるように回動中心軸Ｙ３まわりに傾斜する。すなわち、変位部４１，６１がともに図５（ａ）中時計回りに傾斜する。
【００５５】
この変位部４１，６１の傾斜とともに、変位部側可動梁４２３が可動部２側の端を下側に向けるように傾斜し、変位部側可動梁６２３が可動部２側の端を上側に向けるように傾斜する。これにより、変位部側可動梁４２３，６２３の可動部２側の端同士がＺ軸方向にずれた状態となる。
そして、変位部側可動梁４２３，６２３の可動部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、可動部側可動梁４２２，６２２および可動部２が一体的に図５（ａ）中反時計回りに傾斜する。
【００５６】
このように、第１の状態では、連結部４の可動梁４２がその途中にある屈曲部４２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）するとともに、連結部６の可動梁６２がその途中にある屈曲部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、可動部２が図５（ａ）中反時計回りに傾斜する。
【００５７】
一方、図５（ｂ）に示す第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の可動梁４２が屈曲部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の可動梁６２が屈曲部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、可動部２が図５（ｂ）中時計回りに傾斜する。
【００５８】
このような第１の状態と、第２の状態とを交互にかつ周期的に切り替えることによって、可動部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、可動部２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、連結部５，７が有する可動部側可動梁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。
なお、コイル８１２，８３２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動部２および連結部４，５，６，７で構成される振動基板１１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。
【００５９】
＜Ｘ軸まわりの回動＞
次いで、図６に基づいて、可動部２のＸ軸まわりの回動について説明する。なお、図６は、図１中Ｂ−Ｂ線断面図に対応する断面図である。
まず、コイル８２２の永久磁石８２１側がＮ極、コイル８４２の永久磁石８４１側がＳ極となる第１の状態と、コイル８２２の永久磁石８２１側がＳ極、コイル８４２の永久磁石８４１側がＮ極となる第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８２３，８４３からコイル８２２，８４２に交番電圧を印加する。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。
【００６０】
前述した可動部２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と同様に、図６（ａ）に示す第１の状態では、連結部５の可動梁５２がその途中にある屈曲部５２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）するとともに、連結部７の可動梁７２がその途中にある屈曲部７２１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Ｘ１を中心として、可動部２が図６（ａ）中反時計回りに傾斜する。
【００６１】
一方、図６（ｂ）に示す第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５の可動梁５２が屈曲部５２１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７の可動梁７２が屈曲部７２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）することにより、回動中心軸Ｘ１を中心として、可動部２が図６（ｂ）中時計回りに傾斜する。
このような第１の状態と、第２の状態とを交互にかつ周期的に切り替えることによって、可動部２を回動中心軸Ｘ１まわりに回動させることができる。なお、可動部２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、連結部４，６が有する可動部側可動梁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。
【００６２】
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、可動部２および連結部４，５，６，７で構成される振動基板１１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。
【００６３】
＜Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりの回動＞
前述したようなＸ軸まわりの回動と、Ｙ軸まわりの回動とを同時に行うことにより、可動部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、可動部２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、可動部側可動梁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、可動部２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、可動部側可動梁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。
【００６４】
前述したＸ軸まわりの回動、Ｙ軸まわりの回動およびこれら２軸まわりの回動では、コイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動部２および連結部４，５，６，７で構成される振動基板１１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。
【００６５】
また、可動部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、可動部２を回動中心軸Ｘ１まわりに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、可動部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。
【００６６】
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、可動部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。
【００６７】
上記では、コイル８１２，８２２，８３２，８４２に交番電圧を印加する駆動方法について説明したが、次のような駆動方法によっても可動部２を回動させることができる。すなわち、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（＋）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。
【００６８】
以下、具体的に説明するが、前述したような、Ｎ極引き付け強さおよびＳ極引き付け強さが等しい状態を「通常状態」と言う。
コイル８１２，８２２，８３２，８４２のＳ極引き付け強さがＮ極引き付け強さよりも大きい場合には、通常状態と比較して、図１中Ａ−Ａ断面から見た変位部４１，５１，６１，７１の可動部側の端部における回動の上死点および下死点（回動方向が切り替わる点）が下側に移動する。その結果、図７に示すように、可動部２の回動中心軸Ｘ１，Ｙ１が通常状態に比べて下側に移動する。逆に、コイル８１２，８２２，８３２，８４２のＳ極引き付け強さがＮ極引き付け強さよりも弱い場合には、通常状態と比較して、図１中Ａ−Ａ断面から見た変位部４１，５１，６１，７１の可動部側の端部における回動の上死点および下死点がそれぞれ上側に移動するため、可動部２の回動中心軸Ｘ１，Ｙ１が通常状態に比べて上側に移動する。
【００６９】
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、可動部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部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、光源と可動部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てしまった場合でも、組み立て後に、光源と可動部２との位置を補正することができる。
【００７０】
（２−２．振動）
まず、コイル８１２，８２２，８３２，８４２の永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１側がそれぞれＮ極となる第１の状態と、コイル８１２，８２２，８３２，８４２の永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１側がそれぞれＳ極となる第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８１３，８２３，８３３，８４３からコイル８１２，８２２，８３２，８４２に交番電圧を印加する。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は、互いに同じ波形であるのが好ましい。
【００７１】
図８（ａ）に示す第１の状態では、前述した回動の場合と同様にして、変位部４１，５１，６１，７１は、それぞれ、その上面を可動部２側に向けるように回動中心軸Ｙ２，Ｘ２，Ｙ３，Ｘ３まわりに傾斜する。このような変位部４１，５１，６１，７１の傾斜に伴って、変位部側可動梁４２３，５２３，６２３，７２３は、それぞれ、可動部２側の端が下側を向くように傾斜する。これにより、可動梁４２，５２，６２，７２が屈曲部４２１，５２１，６２１，７２１で屈曲しながら、可動部側可動梁４２２，５２２，６２２，７２２および可動部２が一体的にかつ可動部２の姿勢（すなわち面方向）を一定に保ちつつ下側に移動する。
【００７２】
一方、図８（ｂ）に示す第２の状態では、変位部４１，５１，６１，７１は、それぞれ、その下面を可動部２側に向けるように回動中心軸Ｙ２，Ｘ２，Ｙ３，Ｘ３まわりに傾斜する。このような変位部４１，５１，６１，７１の傾斜に伴って、変位部側可動梁４２３，５２３，６２３，７２３は、それぞれ、可動部２側の端が上側を向くように傾斜する。これにより、可動梁４２，５２，６２，７２が屈曲部４２１，５２１，６２１，７２１で屈曲しながら、可動部側可動梁４２２，５２２，６２２，７２２および可動部２が一体的にかつ可動部２の姿勢を一定に保ちつつ上側に移動する。
【００７３】
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、可動部２をその姿勢を保ちつつ、すなわち光反射部２２の表面をＸ−Ｙ平面と平行に保ちつつ、Ｚ軸方向に振動させることができる。
なお、コイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動部２および連結部４，５，６，７で構成される振動基板１１の共振周波数と等しくても異なっていてもよいが、前記共振周波数と等しいのが好ましい。すなわち、光スキャナー１を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。
このような振動パターンでも、前述した回動パターンと同様に、コイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加する交番電圧にオフセット電圧を重畳させることにより、自然状態からＺ軸方向にシフトして可動部２を振動させることができる。
【００７４】
（２−３．静止パターン）
例えば、コイル８１２，８２２，８３２，８４２の永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１側がそれぞれＮ極となる状態となるように電源８１３，８２３，８３３，８４３からコイル８１２，８２２，８３２，８４２に直流電圧を印加する。電源８１３，８２３，８３３，８４３からコイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加される直流電圧は、互いに同じ強さであるのが好ましい。このような電圧をコイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加すると図８（ａ）に示すような状態で可動部２が静止する。
【００７５】
逆に、コイル８１２，８２２，８３２，８４２の永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１側がそれぞれＳ極となる状態となるように電源８１３，８２３，８３３，８４３からコイル８１２，８２２，８３２，８４２に直流電圧を印加すると、図８（ｂ）に示すような状態で可動部２が静止する。
このように、可動部２を自然状態とは異なる位置に維持することができる。このような駆動によれば、例えば光反射部２２で反射した光の光路を自然状態のときに対してずらすことができるため、例えば、光スキャナー１を光スイッチとして利用するときに特に有効である。
【００７６】
また、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、光源から異常なレーザーが出射されるなどの理由から、レーザーの装置外部への出射を停止しなければならない場合に、可動部２を自然状態とは異なる位置（レーザーの光路と交わらない位置）に退避させることにより、光反射部２２によるレーザーの反射を防止する。これにより、装置外部へのレーザーの出射を防止することができる。また、可動部２を変位させることにより光反射部２２で反射されたレーザーの光路を変更することにより、装置外部へのレーザーの出射を防止してもよい。これにより、このような問題を解決するための安全機構を別途組み込まなくてもよくなり、画像形成装置の製造工程が簡易化されるとともに、製造コストを削減することができる。
【００７７】
このような可動部２の静止駆動を応用し、コイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加する直流電圧の強さを互いに異ならせることにより、可動部２を自然状態に対して傾けた状態で維持することもできる。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、可動部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。
【００７８】
このような光スキャナー１では、可動部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、可動部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部２を安定して回動させることができる。
【００７９】
また、前述したように、光スキャナー１では、可動部２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、可動部側可動梁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、可動部２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、可動部側可動梁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部側可動梁４２２，５２２，６２２，７２２を有しているため、可動部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。
【００８０】
さらには、光スキャナー１では、可動部側可動梁４２２，５２２，６２２，７２２が直接、可動部２に接続されているため、よりスムーズに、可動部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。
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部側可動梁４２２と変形させたくない変位部側可動梁４２３との間に屈曲部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、屈曲部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、変位部側可動梁４２３に伝わらない。すなわち、屈曲部４２１を設けることにより、可動部２の回動中に変位部側可動梁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、可動部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。
【００８１】
さらには、各変位部側可動梁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、屈曲部４２１，５２１，６２１，７２１を設け、変位部側可動梁４２３，５２３，６２３，７２３に捩じり変形を生じさせないことにより、変位部側可動梁４２３，５２３，６２３，７２３の破壊を効果的に防止することができる。
【００８２】
また、連結部４において、変位部側可動梁４２３が実質的に変形しないため、変位部４１の回動によって生じる応力を効率よく可動部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、可動部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。
【００８３】
また、連結部４において、屈曲部４２１が非変形部４２１３を有しているため、この非変形部４２１３を軸にして可動梁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の可動梁４２，５２，６２，７２を簡単かつ確実に屈曲させることができ、可動部２を安定して回動、振動させることができる。
【００８４】
また、連結部４において、屈曲部４２１が可動部側可動梁４２２と連結する変形部４２１１と、変位部側可動梁４２３と連結する変形部４２１２とを有し、可動梁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の可動梁４２，５２，６２，７２を確実に屈曲させることができるとともに、可動梁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。
【００８５】
また、連結部４において、屈曲部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部側可動梁４２２および変位部側可動梁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、振動基板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。
【００８６】
本実施形態によれば、変位部４１，５１，６１，７１を駆動する駆動部８１０，８２０，８３０，８４０が、可動梁４２，５２，６２，７２の延長方向に変位部４１，５１，６１，７１から隔てて配置され、変位部４１，５１，６１，７１の内枠部４１１に固定される永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１に近付けて配置することができる。従来の構成であれば、変位部４１，５１，６１，７１と駆動部８１０，８２０，８３０，８４０との間の、４つの固定部１３は、それぞれ連結部４，５（５，６および６，７および４，７）に連結されるとともに、支持部が固定部１３に連結されている。この支持部は、駆動部８１０，８２０，８３０，８４０と、変位部４１，５１，６１，７１との間に配置される。このため、その支持部を構成しない本実施形態の光スキャナー１は、駆動部８１０，８２０，８３０，８４０を、永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１に近付けて配置することができる。
このため、永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１により駆動部８１０，８２０，８３０，８４０に発生させるトルクを高い状態にすることができる。トルクは磁界に比例し、コイルにより発生する磁界は電流に比例するので、同一のトルクを発生させることは、駆動部８１０，８２０，８３０，８４０が永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１に近付けて配置されることにより、低い電流で可能となる。そして、消費電力Ｗは、Ｗ＝Ｉ2×Ｒ（Ｗは消費電力、Ｉは電流、Ｒは抵抗を示す）であらわされるように、電流の２乗に比例するので、変位部４１，５１，６１，７１を駆動する駆動部８１０，８２０，８３０，８４０の消費電力を低くすることができ、消費電力化を実現する光スキャナー１を得ることができる。たとえば、駆動部８１０，８２０，８３０，８４０と永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１との距離を、従来に比べて１／４にすると、同一トルクを発生させるために、従来比１／４の電流、および従来比１／１６の消費電力で、光スキャナー１を安定して駆動させることができる。
【００８７】
以下、第１実施形態における変位部４１の内枠部４１１に関する変形例を記載する。
【００８８】
（変形例１）
図９（ａ）に示すように、変位部４１の内枠部４１１は、可動梁４２の延長方向へ開口している。すなわち、変位部４１と可動梁４２とが連結される面と反対側の面（コイル８１２が設けられる側）へ開口しているとも言える。
【００８９】
（変形例２）
図９（ｂ）に示すように、変位部４１の内枠部４１１は、可動梁４２の延長方向へ開口している。すなわち、変位部４１と可動梁４２とが連結される面と反対側の面（コイル８１２が設けられる側）へ開口しているとも言える。
【００９０】
変形例１および２によれば、内枠部４１１が可動梁４２の延長方向へ開口しているため、駆動部８１０と永久磁石８１１との間に変位部４１を構成する部材が無いので、駆動部８１０を永久磁石８１１にさらに近付けて配置でき、同様に、駆動部８２０，８３０，８４０を永久磁石８２１，８３１，８４１にさらに近付けて配置できる。これにより、さらなる消費電力化を実現する光スキャナー１を得ることができる。
【００９１】
また、永久磁石８１１（８２１，８３１，８４１）のＸＹ平面視形状としては、図１および図３と同様に図９に実線で矩形と図示したが、特に限定されず、破線で図示する円形であってもよい。または、永久磁石８１１（８２１，８３１，８４１）のＸＹ平面視形状としては、三角形や正方形や五角形以上の多角形であってもよく、楕円形などであってもよい。
【００９２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態のミラーチップ１０について、図１０を参照して説明する。
第２実施形態のミラーチップ１０は、第１実施形態の光スキャナー１の振動基板１１を備えた構成である。このため、同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。
【００９３】
図１０に示すように、ミラーチップ１０は、支持部３と、分離部１４と、振動基板１１とを有している。
【００９４】
支持部３は、振動基板１１を取り囲んで形成されている。言い換えると、支持部３は、可動部２、可動梁４２，５２，６２，７２、変位部４１，５１，６１，７１、駆動梁４３，５３，６３，７３、および固定部１３を取り囲んで形成されている。
そして、支持部３は、分離部１４により固定部１３と連結されている。本実施形態において、分離部１４は支持部３と固定部１３との間を部分的に連結している。すなわち、分離部１４は、支持部３や固定部１３に対して構造的な強度が弱く形成されている。このため、分離部１４において支持部３と固定部１３とを確実に分離することが可能である。分離部１４は、支持部３や固定部１３に対して構造的な強度が弱く構成されていればよく、上記の構成に限定されない。例えば、支持部３や固定部１３の厚みによりも分離部１４の厚みを小さく形成してもよい。
なお、支持部３は、固定部１３の外側に形成され、分離部１４を介して固定部１３の間を接続していればよく、上記の形に限定されるものではない。
【００９５】
本実施形態によれば、ミラーチップ１０は、支持部３および分離部１４により固定部１３が連結されて振動基板１１が連結されているので、固定部１３が駆動梁４３，５３，６３，７３だけに連結された振動基板１１の場合と比べて剛性を高くすることができる。そのため、ミラーチップ１０を保持して、振動基板１１の固定部１３を基台１２の枠部１２２に配置して、振動基板１１と基台１２とを接合させる際などにおいて、振動基板１１を破損させることなく、上述のように、保持して、配置して、接合されることが可能となる。
【００９６】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の光スキャナー１の製造方法について、図１１〜図１３を参照して説明する。
第３実施形態の光スキャナー１の製造方法は、第２実施形態のミラーチップ１０を用いて、第１実施形態の光スキャナーを製造する方法である。このため同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。図１１は第３実施形態にかかる光スキャナー１の製造方法を示すフローチャートである。図１２および図１３は、第３実施形態にかかる光スキャナー１の製造方法を示す概略工程図である。
【００９７】
まず、固定工程（Ｓ１０１）を実施する。
図１２（ａ）に示すように、ミラーチップ１０を保持部材（図示省略）などにより保持し、基台１２の枠部１２２と向き合わせる。
そして、図１２（ｂ）に示すように、ミラーチップ１０の固定部１３を、基台１２の枠部１２２に配置する。そして、接着剤または陽極接合等の各種接合方法を用いて、固定部１３を枠部１２２に固定する。これにより、ミラーチップ１０は基台１２に固定される。そして、基台１２によって振動基板１１が支持される。
【００９８】
次に、分離工程（Ｓ１０２）を実施する。
図１３（ｃ）に示すように、保持治具９１および分離治具９２を矢印の方向に移動させ、保持治具９１により固定部１３を押し付け、分離治具９２により支持部３および分離部１４を押し付ける。ここで、分離部１４は、保持治具９１または分離治具９２により押し付けられていてもよく、いずれにも押し付けられないとしてもよく、適宜選択することができる。また、保持治具９１および分離治具９２を矢印の方向に移動させるとしたが、これに限るものではなく、固定部１３、つまり基台１２を矢印の方向と逆の方向に移動させるとしてもよく、または保持治具９１および分離治具９２を矢印の方向に移動させるとともに、基台１２を矢印の方向と逆の方向に移動させるとしてもよい。
引き続き、図１３（ｄ）に示すように、分離治具９２を矢印の方向に移動させ、分離部１４を破壊させて折り取ることで、基台１２に固定されたミラーチップ１０から、支持部３を分離する。これにより、振動基板１１が基台１２によって支持された光スキャナー１を得る（図２参照）。
【００９９】
ここで、図１２および図１３において、ミラーチップ１０に永久磁石８２１（８１１，８３１，８４１）を固定しているとして図示したが、これに限るものではなく、分離工程（Ｓ１０２）の後に永久磁石８２１（８１１，８３１，８４１）を固定するとしてもよい。
【０１００】
本実施形態によれば、ミラーチップ１０は、固定部１３が駆動梁４３，５３，６３，７３だけでなく、支持部３および分離部１４により固定部が連結されて振動基板１１が連結されているので、固定部１３が駆動梁４３，５３，６３，７３だけに連結された振動基板１１の場合と比べて剛性を高くすることができる。そのため、ミラーチップ１０を保持して、振動基板１１を基台１２の枠部１２２に配置して、振動基板１１と基台１２とを接合させる際などにおいて、振動基板１１を破損させることなく、上述のように、保持して、配置して、接合されることが可能となる。
【０１０１】
そして、支持部３を分離部１４において折り取るので、振動基板１１に支持部３を備えている従来の構成に比べて、ＸＹ平面視にて小型化させた光スキャナー１を得ることができる。さらには、第１実施形態と同様に、消費電力化を実現する光スキャナー１を得ることができる。
【０１０２】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の画像形成装置について、図１４を参照して説明する。
第４実施形態の画像形成装置は、第１実施形態の光スキャナー１を備えている。このため、同様の構成および製造方法については、同一の符号を付与し、構成および製造方法などの説明を省略する。
【０１０３】
以上説明したような光スキャナー１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。図１４は、本発明の画像形成装置の概要を示す模式図である。図１４には、画像形成装置としてのプロジェクター２００が示されている。ここでは、スクリーン２８０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出射する光源装置２１０と、複数のダイクロイックミラー２２０と、光スキャナー１とを有している。
【０１０４】
光源装置２１０は、赤色光を出射する赤色光源装置２１１と、青色光を出射する青色光源装置２１２と、緑色光を出射する緑色光源装置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のそれぞれから出射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から出射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、固定ミラー２５０を介してスクリーン２８０上にカラー画像を形成するよう構成されている。
【０１０５】
２次元走査の際、光スキャナー１の可動部２が、Ｙ軸方向の軸まわりに回動し、可動部２の光反射部２２で反射した光がスクリーン２８０の横方向に走査（主走査）される。一方、光スキャナー１の可動部２が、Ｘ軸方向の軸まわりに回動し、光反射部２２で反射した光がスクリーン２８０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、いわゆるラスタースキャンによって行ってもよいし、いわゆる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においては、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。
【０１０６】
光スキャナー１にとって好ましいベクタースキャンとは、光源装置２１０から出射された光を、スクリーン２８０に対し、該スクリーン２８０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２８０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、可動部２を、Ｙ軸方向の軸まわりおよびＸ軸方向の軸まわりに、不規則に且つ連続的に変位させることが可能であるため、ベクタースキャンに特に適している。
【０１０７】
具体的に説明すれば、図１４に示すような文字（ａおよびｂ）をベクタースキャンにて描画する場合には、光源装置２１０から出射された光をそれぞれの文字を書くように走査する。この際、光スキャナー１が有する可動部２のＸ軸方向の軸まわりの姿勢（回動）とＹ軸方向の軸まわりの姿勢（回動）とをそれぞれ制御して、走査軌跡２３０に沿って不規則に光を走査することができ、ａおよびｂの文字を一筆書きのように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２８０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１４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２８０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２８０に照射してもよい。
【０１０８】
本実施形態によれば、第１から第３実施形態と同様の効果を奏することが可能な画像形成装置としてのプロジェクター２００を提供することができる。
【０１０９】
なお、上記課題の少なくとも一部を解決できる範囲での変形、改良などは前述の実施形態に含まれるものである。
【０１１０】
たとえば、図１０に示した分離部１４の配置、形状、および数量などは、ミラーチップ１０の支持部３と固定部１３との連結、および分離工程（Ｓ１０２）での分離部１４における折り取りならびに分離部１４における取り外しを考慮して、適宜決定することができる。
【０１１１】
また、内枠部４１１のＸＹ平面視形状は、図１および図３に示した矩形に限定されず、例えば、三角形や正方形や五角形以上の多角形、または円形または楕円形であってもよく、適宜決定することができる。
【０１１２】
また、永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１のＸＹ平面視形状としては、図１および図３で矩形と図示したが、特に限定されず、例えば、三角形や正方形や五角形以上の多角形であってもよいし、図９に破線で図示する円形であってもよい。
【０１１３】
さらに、コイル固定部、変位手段、応力緩和部、振動基板、および可動板の構成および形状、ならびに振動基板を図示上下に反転して光反射部材を取り付けるなどは、前述の実施形態を限定するものではなく、適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
１…光スキャナー、２…可動部、３…支持部、４，５，６，７…連結部、８…変位手段、１０…ミラーチップ、１１…振動基板、１２…基台、１３…固定部、１４…分離部、２０…光反射部材、２１…面、２２…光反射部、２３…支持部材、４１，５１，６１，７１…変位部、４２，５２，６２，７２…可動梁、４３，５３，６３，７３…駆動梁、８１…第１の変位手段、８２…第２の変位手段、８３…第３の変位手段、８４…第４の変位手段、８５…コイル固定部、９１…保持治具、９２…分離治具、１２１…基部、１２２…基板保持部、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、２３０…走査軌跡、２５０…固定ミラー、２８０…スクリーン、４１１…内枠部、４２１，５２１，６２１，７２１…屈曲部、４２２，５２２，６２２，７２２…可動部側可動梁、４２３，５２３，６２３，７２３…変位部側可動梁、８１０，８２０，８３０，８４０…駆動部、８１１，８２１，８３１，８４１…永久磁石、８１２，８２２，８３２，８４２…コイル、８１３，８２３，８３３，８４３…電源、８５１…突出部、４２１１，４２１２，６２１１，６２１２…変形部、４２１３，５２１３，６２１３，７２１３…非変形部、４２１４，４２１５，５２１４，５２１５，６２１４，６２１５，７２１４，７２１５…接続部、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４…回動中心軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スキャナー、ミラーチップ、光スキャナーの製造方法、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、捩り振動子で構成され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軸方向に延長する一対の第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軸方向に延長する第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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８１３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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ができ、可動板と回動する軸との偏りを押さえ、正確な画像を実現することができる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】
【０００７】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものである。以下の形態または適用例により実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例にかかる光スキャナーは、光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、前記駆動梁が連結される固定部と、前記変位部に形成される内枠部と、前記内枠部に固定される永久磁石とを備え、前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有することを要旨とする。
【０００９】
これにより、互いに直交する２つの軸のうちの一方の軸回りの可動部の回動と、他方の軸回りの可動部の回動とを独立して行うことができる。そのため、可動部を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸回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。さらに、これによれば、変位部を駆動する駆動部が、可動梁の延長方向に変位部から隔てて配置され、変位部の内枠部に固定される永久磁石に近付けて配置することができる。このため、永久磁石により駆動部に発生させるトルクを高い状態にすることができる。トルクは磁界に比例し、コイルにより発生する磁界は電流に比例するので、同一のトルクを発生させることは、駆動部が永久磁石に近付けて配置されることにより、低い電流で可能となる。そして、消費電力は電流の２乗に比例するので、変位部を駆動する駆動部の消費電力を低くすることができ、消費電力化を実現し安定に駆動する２軸駆動の光スキャナーを得ることができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記内枠部は、前記可動梁の延長方向へ開口していることが好ましい。
【００１１】
これによれば、内枠部が可動梁の延長方向へ開口しているため、駆動部と永久磁石との間に内枠部が無いので、駆動部を永久磁石にさらに近付けて配置でき、さらなる消費電力化を実現する光スキャナーを得ることができる。
【００１２】
［適用例３］本適用例にかかるミラーチップは、光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、前記駆動梁が連結される固定部と、前記変位部に形成される内枠部と、前記内枠部に固定される永久磁石と、前記可動部、前記可動梁、前記変位部、前記駆動梁、および前記固定部を取り囲んで形成される支持部と、前記固定部と前記支持部とを連結する分離部とを備え、前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有することを要旨とする。
【００１３】
これによれば、ミラーチップは、固定部が駆動梁だけでなく、支持部および分離部により連結されているので、固定部が駆動梁だけに連結されている場合と比べて剛性が高いので、ミラーチップを保持して、固定部を基台に配置して、固定部と基台とを接合させる際などにおいて、ミラーチップを破損させることなく、上述のように、保持して、配置して、接合されることが可能となる。すなわち、互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸回りに安定して回動させることのできる可動部を備える光スキャナーを、高い歩留まりで製造できるミラーチップを提供することができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例にかかるミラーチップにおいて、前記分離部は、前記固定部と前記支持部とが部分的に連結されていることが好ましい。
【００１５】
これによれば、分離部が固定部と支持部とが部分的に連結されて構成されるため、分離部の強度を他の部分に比べて選択的に弱くすることができる。従って、より確実に分離部において固定部と支持部とを分離することが可能となる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例にかかるミラーチップにおいて、前記分離部は、前記固定部および前記支持部の厚さよりも小さい厚さを有することが好ましい。
【００１７】
これによれば、分離部が固定部および支持部よりも小さい厚みで構成されるため、分離部の強度を他の部分に比べて選択的に弱くすることができる。従って、分離部において固定部と支持部とをより確実に分離することが可能となる。
【００１８】
［適用例６］本適用例にかかる光スキャナーの製造方法は、光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、前記駆動梁が連結される固定部と、前記固定部を固定する基台とを備え、前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有する光スキャナーの製造方法であって、前記光反射部材、前記支持部材、前記可動部、前記可動梁、前記変位部、前記駆動梁、および前記固定部を取り囲んで形成される支持部と、前記固定部と前記支持部とを連結する分離部とを備え、前記固定部を前記基台に固定する固定工程と、前記分離部において前記固定部と前記支持部とを分離する分離工程とを備えることを要旨とする。
【００１９】
これによれば、固定部が駆動梁だけでなく、支持部および分離部により連結されているので、固定部が駆動梁だけに連結された場合と比べて剛性を高くすることができる。そのため、支持部および固定部を保持して、固定部を基台に配置して、固定部と基台とを接合させる際などにおいて、支持部ならびに支持部に取り囲まれた光反射部材、支持部材、可動部、可動梁、変位部、駆動梁、および固定部を破損させることなく、上述のように、保持して、配置して、接合されることが可能となる。すなわち、互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸回りに安定して回動させることのできる可動部を備える光スキャナーを、高い歩留まりで製造できる。
【００２０】
［適用例７］本適用例にかかる画像形成装置は、光源と、前記光源からの光を走査する光スキャナーとを備え、前記光スキャナーは、光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、前記駆動梁が連結される固定部と、前記変位部に形成される内枠部と、前記内枠部に固定される永久磁石とを備え、前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有することを要旨とする。
【００２１】
これによれば、上述と同様の効果を奏することが可能な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】
【００２２】
【図１】第１実施形態にかかる光スキャナーを示す概略平面図。
【図２】第１実施形態にかかる光スキャナーの断面図。
【図３】第１実施形態にかかる光スキャナーが有する連結部の斜視図。
【図４】第１実施形態にかかる光スキャナーが有する変位手段を説明する図。
【図５】第１実施形態にかかる光スキャナーの駆動を説明する図。
【図６】第１実施形態にかかる光スキャナーの駆動を説明する図。
【図７】第１実施形態にかかる光スキャナーの駆動を説明する図。
【図８】第１実施形態にかかる光スキャナーの駆動を説明する図。
【図９】第１実施形態にかかる光スキャナーの変位部の内枠部に関する変形例を示す概略平面図。
【図１０】第２実施形態にかかるミラーチップを示す概略平面図。
【図１１】第３実施形態にかかる光スキャナーの製造方法を示すフローチャート。
【図１２】第３実施形態にかかる光スキャナーの製造方法を示す概略工程図。
【図１３】第３実施形態にかかる光スキャナーの製造方法を示す概略工程図。
【図１４】第４実施形態にかかるプロジェクターを示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の光スキャナーおよび画像形成装置の好適な実施形態の一例について説明する。
【００２４】
以下では、説明の便宜上、図中の左側を「左」、右側を「右」と言い、図中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図１に示すように互いに直交する３軸を、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、非駆動状態の可動部の面と、Ｘ軸およびＹ軸で形成される面とが一致し（平行であり）、可動部の厚さ方向とＺ軸とが一致する。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。
【００２５】
＜第１実施形態＞
第１実施形態の光スキャナー１について説明する。
図１および図２に示す光スキャナー１は、可動部２、可動部２に支持される光反射部材２０、可動部２に連結する４つの連結部４，５，６，７と、連結部４，５，６，７を連結する固定部１３とで構成された振動基板１１と、振動基板１１を支持する基台１２と、可動部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。ここで、図２（ａ）は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は、図１のＣ−Ｃ断面図である。
【００２６】
（１−１．振動基板１１）
第１実施形態では、振動基板１１（すなわち、可動部２、４つの固定部１３、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。
【００２７】
４つの固定部１３は、それぞれ連結部４，５（５，６および６，７および４，７）に連結され、４つの固定部１３と４つの連結部４，５，６，７とにより、可動部２の周囲を囲むように設けられている。４つの固定部１３のＸＹ平面視形状は、矩形で図示したが、これに限定されず、例えば三角形、正方形等の多角形、円形または楕円形等であってもよい。また、４つの固定部１３の形状は、それぞれ同一の大きさおよび同一の形状で図示したが、これに限るものではなく、適宜形状を決定することができる。
可動部２は、平板状をなしている。そして、可動部２には、支持部材２３を備えた光反射部材２０が配置されている。光反射部材２０は平板状をなし、光反射部材２０の一方の面（基台１２と反対側の面）２１には、光反射性を有する光反射部２２が形成されている。そして、支持部材２３が接着剤などにより可動部２に固定されることで、光反射部材２０は、可動部２に支持される。光反射部２２は、例えば、面２１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。
【００２８】
なお、第１実施形態では、可動部２のＸＹ平面視形状は、円形であるが、可動部２のＸＹ平面視形状としては、特に限定されず、例えば三角形、長方形、正方形等の多角形、楕円形等であってもよい。
また、反射部２２は、可動部２の基台１２と反対側の面に直接設けられていてもよい。
このような可動部２は、４つの連結部４，５，６，７によって固定部１３に連結されている。４つの連結部４，５，６，７は、可動部２のＸＹ平面視にて、可動部２の周方向に沿って等間隔、すなわち９０度間隔で配置されている。
【００２９】
そして、４つの連結部４，５，６，７のうち、連結部４，６は、可動部２を介してＸ軸方向に対向しかつ可動部２に対して対称的に形成されており、連結部５，７は、可動部２を介してＹ軸方向に対向しかつ可動部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によって可動部２を支持することにより、可動部２を安定した状態で支持することができる。
【００３０】
４つの連結部４，５，６，７は、互いに同様の構成をなしている。
具体的には、連結部（第１の連結部）４は、変位部４１と、可動梁４２と、一対の駆動梁４３とを有している。可動梁４２は、変位部４１と可動部２とを連結している。駆動梁４３は、変位部４１と固定部１３とを連結している。
そして、連結部（第３の連結部）５は、変位部５１と、可動梁５２と、一対の駆動梁５３とを有している。可動梁５２は、変位部５１と可動部２とを連結している。駆動梁５３は、変位部５１と固定部１３とを連結している。
また、連結部（第２の連結部）６は、変位部６１と、可動梁６２と、一対の駆動梁６３とを有している。可動梁６２は、変位部６１と可動部２とを連結している。駆動梁６３は、変位部６１と固定部１３とを連結している。
同様に、連結部（第４の連結部）７は、変位部７１と、可動梁７２と、一対の駆動梁７３とを有している。可動梁７２は、変位部７１と可動部２とを連結している。駆動梁７３は、変位部７１と固定部１３とを連結している。
なお、前記「同様の構成」とは、連結部を構成する要素が共通しているということである。したがって、外形形状については一致している必要はない。
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、可動部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。
【００３１】
以下、連結部４，５，６，７について具体的に説明するが、連結部４，５，６，７の構成は、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、他の連結部５，６，７については、その説明を省略する。なお、連結部５，７は、可動部２のＸＹ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」とし、「Ｘ軸方向」を「Ｙ軸方向」とすることで説明することもできる。
【００３２】
図３に示すように、一対の駆動梁４３は、変位部４１を介してＹ軸方向に対向配置されており、変位部４１を両持ち支持している。また、一対の駆動梁４３は、それぞれ、Ｙ軸方向に延長する棒状をなしている。また、一対の駆動梁４３は、駆動梁４３の中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。このような一対の駆動梁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、一対の駆動梁４３が捩じり変形するとともに変位部４１が回動する。
【００３３】
変位部４１は、可動部２に対してＸ軸方向に離間して設けられている。また、変位部４１は、前述したように一対の駆動梁４３によって両持ち支持されている。このような変位部４１には内枠部４１１が形成されている。この内枠部４１１は、変位部４１の光反射面２０に平行な面の法線方向に沿って変位部４１を貫通する貫通孔によって形成されているとも言える。そして、この内枠部４１１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、変位部４１に固定されている。
【００３４】
なお、変位部４１の平面視形状としては、特に限定されず、例えば、三角形や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。
このような変位部４１は、可動梁４２によって可動部２と連結している。可動梁４２は、全体的にＸ軸方向に延長するように設けられている。このような可動梁４２は、変位部４１と可動部２との間に設けられた屈曲部４２１と、可動部側可動梁４２２と、変位部側可動梁４２３とを有している。可動部側可動梁４２２は、屈曲部４２１と可動部２とを連結し、変位部側可動梁４２３は、屈曲部４２１と変位部４１とを連結している。
可動部側可動梁４２２および変位部側可動梁４２３は、それぞれ、Ｘ軸方向に延長する棒状をなしている。また、可動部側可動梁４２２および変位部側可動梁４２３は、同軸的に設けられている。
【００３５】
これら２つの軸部のうちの変位部側可動梁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のがより好ましい。これに対して可動部側可動梁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、可動梁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、可動部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。
このような可動部側可動梁４２２および変位部側可動梁４２３は、屈曲部４２１を介して連結している。屈曲部４２１は、可動梁４２が屈曲変形する際の節となる機能と、可動部側可動梁４２２の捩じり変形により発生するトルクを緩和（吸収）し、前記トルクが変位部側可動梁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、屈曲部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軸方向に延長する棒状をなしている。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、非変形部４２１３の回動中心軸Ｙ４を中心に可動梁４２を屈曲させることができ、屈曲部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軸方向に延長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】
可動部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部側可動梁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、変位部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変位部側可動梁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軸方向に延長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、振動基板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基板１１は、ＳＯＩ基板から一体的に形成されている。これにより、振動基板１１の形成が容易となる。具体的には、前述したように、振動基板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基板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、駆動梁４３，５３，６３，７３、可動部側可動梁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、可動部２、固定部１３、変位部４１，５１，６１，７１、変位部側可動梁４２３，５２３，６２３，７２３および非変形部４２１３，５２１３，６２１３，７２１３が含まれる。
【００４２】
（１−２．基台１２）
図２（ａ）に示す図１のＡ−Ａ断面図のように、基台１２は、平板状の基部１２１と、基部１２１の４隅に設けられた基板保持部１２２とを有している。このような基台１２は、図２（ｂ）に示す図１のＣ−Ｃ断面図のように、枠部１２２にて振動基板１１の固定部１３の下面と接合されている。これにより、基台１２によって振動基板１１が支持される。このような基台１２は、例えば、パイレックス（登録商標）、テンパックスなどのガラスやシリコンあるいはアルミニウムを主材料として構成されている。なお、基台１２と固定部１３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。また、基台１２は、４隅に基板保持部１２２を有するとしたが、これに限定されず、基板保持部１２２は、振動基板１１の固定部１３の位置に対応して基部１２１上に設けられていればよい。
【００４３】
（１−３．変位手段８）
図１に示すように、変位手段８は、第１の変位手段８１と、第２の変位手段８２と、第３の変位手段８３と、第４の変位手段８４とを有している。
第１の変位手段８１は、永久磁石８１１、コイル８１２が巻き付けられた駆動部８１０、および電源８１３を有している。第２の変位手段８２は、永久磁石８２１、コイル８２２が巻き付けられた駆動部８２０、および電源８２３を有している。第３の変位手段８３は、永久磁石８３１、コイル８３２が巻き付けられた駆動部８３０、および電源８３３を有している。第４の変位手段８４は、永久磁石８４１、コイル８４２が巻き付けられた駆動部８４０、および電源８４３を有している。
【００４４】
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。
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、比較的大きな力を発生させることができ、可動部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８（８１，８２，８３，８４）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、可動部２を様々な態様で変位させることができる。
【００４５】
以下、第１の変位手段８１、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について説明するが、これらはそれぞれ同様の構成であるため、以下では、第１の変位手段８１について代表して説明し、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については、その説明を省略する。なお、第２の変位手段８２および第４の変位手段８４は、可動部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」とし、「Ｘ軸方向」を「Ｙ軸方向」とすることで説明することもできる。
【００４６】
図３および図４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がＳ極となっており、他端側がＮ極となっている。このような永久磁石８１１は、変位部４１に形成された内枠部４１１に挿通されており、長手方向のほぼ中央で変位部４１に固定されている。そして、永久磁石８１１が、変位部４１の上下に同じ長さだけ突出し、かつ変位部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、可動部２を安定して変位させることができる。
【００４７】
また、永久磁石８１１は、その長手方向が変位部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。
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。
【００４８】
なお、第１実施形態では、永久磁石８１１は、棒状をなしているが、永久磁石の形状としては、特に限定されず、例えば、板状または円柱状をなしていてもよい。この場合には、永久磁石８１１を面方向に磁化し、その面方向がＸ軸方向と直交するように変位部４１に固定すればよい。これにより、永久磁石８１１のＸ軸方向長さを短くすることができるため、変位部４１の回動に伴って発生する慣性モーメントを抑えることができる。
【００４９】
コイル８１２は、永久磁石８１１に作用する磁界を発生する。このようなコイル８１２は、振動基板１１の外側近傍に、Ｘ軸方向にて永久磁石８１１と対向するように配置されている。また、コイル８１２は、Ｘ軸方向の磁界を発生させることができるように、すなわち、コイル８１２の永久磁石８１１側がＮ極となりその反対側がＳ極となる状態と、コイル８１２の永久磁石８１１側がＳ極となりその反対側がＮ極となる状態とを発生させることができるように設けられている。
【００５０】
第１実施形態の光スキャナー１は、振動基板１１の外側に基台１２と固定的に設けられた駆動部８１０（８２０，８３０，８４０）にコイル固定部８５を有しており、このコイル固定部８５が有するＸ軸方向に延長する突出部８５１にコイル８１２が巻き付けられている。このような構成とすることにより、コイル８１２を振動基板１１に対して固定でき、かつ、簡単に前述のような磁界を発生させることができる。また、突出部８５１を鉄などの軟磁性体で構成することにより、突出部８５１をコイル８１２の磁心として用いることができ、前述のような磁界をより効率的に発生させることもできる。
【００５１】
電源８１３は、コイル８１２に電気的に接続されている。そして、電源８１３からコイル８１２に所望の電圧を印加することにより、コイル８１２から前述したような磁界を発生させることができる。第１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、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。
【００５２】
（２．光スキャナー１の作動）
次いで、光スキャナー１の作動について説明する。
上述のような構成の光スキャナー１では、可動部２を回動させるパターンと、可動部２を振動させるパターンと、可動部２を所定位置で静止させるパターンとを選択することができるようになっている。このように、光スキャナー１が種々のパターンで駆動することができるのは、各連結部４，５，６，７の可動梁４２，５２，６２，７２を屈曲変形させることにより得られる効果である。
以下、これら３つのパターンについて順次説明する。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。
【００５３】
（２−１．回動）
＜Ｙ軸まわりの回動＞
図５に基づいて、可動部２のＹ軸まわりの回動について説明する。なお、図５は、図１中Ａ−Ａ線断面図に対応する断面図である。
まず、コイル８１２の永久磁石８１１側がＮ極、コイル８３２の永久磁石８３１側がＳ極となる第１の状態と、コイル８１２の永久磁石８１１側がＳ極、コイル８３２の永久磁石８３１側がＮ極となる第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８１２，８３２に交番電圧を印加する。電源８１３，８３３からコイル８１２，８３２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。
【００５４】
図５（ａ）に示す第１の状態では、永久磁石８１１のＳ極がコイル８１２に引き付けられるとともにＮ極がコイル８１２から遠ざかって傾斜するため、一対の駆動梁４３を捩じり変形させつつ、変位部４１がその上面を可動部２側に向けるように回動中心軸Ｙ２まわりに傾斜する。これとともに、永久磁石８３１のＮ極がコイル８３２に引き付けられるとともにＳ極がコイル８３２から遠ざかって傾斜するため、一対の駆動梁６３を捩じり変形させつつ、変位部６１がその下面を可動部２側に向けるように回動中心軸Ｙ３まわりに傾斜する。すなわち、変位部４１，６１がともに図５（ａ）中時計回りに傾斜する。
【００５５】
この変位部４１，６１の傾斜とともに、変位部側可動梁４２３が可動部２側の端を下側に向けるように傾斜し、変位部側可動梁６２３が可動部２側の端を上側に向けるように傾斜する。これにより、変位部側可動梁４２３，６２３の可動部２側の端同士がＺ軸方向にずれた状態となる。
そして、変位部側可動梁４２３，６２３の可動部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、可動部側可動梁４２２，６２２および可動部２が一体的に図５（ａ）中反時計回りに傾斜する。
【００５６】
このように、第１の状態では、連結部４の可動梁４２がその途中にある屈曲部４２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）するとともに、連結部６の可動梁６２がその途中にある屈曲部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、可動部２が図５（ａ）中反時計回りに傾斜する。
【００５７】
一方、図５（ｂ）に示す第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の可動梁４２が屈曲部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の可動梁６２が屈曲部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、可動部２が図５（ｂ）中時計回りに傾斜する。
【００５８】
このような第１の状態と、第２の状態とを交互にかつ周期的に切り替えることによって、可動部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、可動部２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、連結部５，７が有する可動部側可動梁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。
なお、コイル８１２，８３２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動部２および連結部４，５，６，７で構成される振動基板１１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。
【００５９】
＜Ｘ軸まわりの回動＞
次いで、図６に基づいて、可動部２のＸ軸まわりの回動について説明する。なお、図６は、図１中Ｂ−Ｂ線断面図に対応する断面図である。
まず、コイル８２２の永久磁石８２１側がＮ極、コイル８４２の永久磁石８４１側がＳ極となる第１の状態と、コイル８２２の永久磁石８２１側がＳ極、コイル８４２の永久磁石８４１側がＮ極となる第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８２３，８４３からコイル８２２，８４２に交番電圧を印加する。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。
【００６０】
前述した可動部２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と同様に、図６（ａ）に示す第１の状態では、連結部５の可動梁５２がその途中にある屈曲部５２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）するとともに、連結部７の可動梁７２がその途中にある屈曲部７２１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Ｘ１を中心として、可動部２が図６（ａ）中反時計回りに傾斜する。
【００６１】
一方、図６（ｂ）に示す第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５の可動梁５２が屈曲部５２１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７の可動梁７２が屈曲部７２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）することにより、回動中心軸Ｘ１を中心として、可動部２が図６（ｂ）中時計回りに傾斜する。
このような第１の状態と、第２の状態とを交互にかつ周期的に切り替えることによって、可動部２を回動中心軸Ｘ１まわりに回動させることができる。なお、可動部２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、連結部４，６が有する可動部側可動梁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。
【００６２】
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、可動部２および連結部４，５，６，７で構成される振動基板１１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。
【００６３】
＜Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりの回動＞
前述したようなＸ軸まわりの回動と、Ｙ軸まわりの回動とを同時に行うことにより、可動部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、可動部２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、可動部側可動梁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、可動部２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、可動部側可動梁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。
【００６４】
前述したＸ軸まわりの回動、Ｙ軸まわりの回動およびこれら２軸まわりの回動では、コイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動部２および連結部４，５，６，７で構成される振動基板１１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。
【００６５】
また、可動部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、可動部２を回動中心軸Ｘ１まわりに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、可動部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。
【００６６】
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、可動部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。
【００６７】
上記では、コイル８１２，８２２，８３２，８４２に交番電圧を印加する駆動方法について説明したが、次のような駆動方法によっても可動部２を回動させることができる。すなわち、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（＋）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。
【００６８】
以下、具体的に説明するが、前述したような、Ｎ極引き付け強さおよびＳ極引き付け強さが等しい状態を「通常状態」と言う。
コイル８１２，８２２，８３２，８４２のＳ極引き付け強さがＮ極引き付け強さよりも大きい場合には、通常状態と比較して、図１中Ａ−Ａ断面から見た変位部４１，５１，６１，７１の可動部側の端部における回動の上死点および下死点（回動方向が切り替わる点）が下側に移動する。その結果、図７に示すように、可動部２の回動中心軸Ｘ１，Ｙ１が通常状態に比べて下側に移動する。逆に、コイル８１２，８２２，８３２，８４２のＳ極引き付け強さがＮ極引き付け強さよりも弱い場合には、通常状態と比較して、図１中Ａ−Ａ断面から見た変位部４１，５１，６１，７１の可動部側の端部における回動の上死点および下死点がそれぞれ上側に移動するため、可動部２の回動中心軸Ｘ１，Ｙ１が通常状態に比べて上側に移動する。
【００６９】
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、可動部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部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、光源と可動部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てしまった場合でも、組み立て後に、光源と可動部２との位置を補正することができる。
【００７０】
（２−２．振動）
まず、コイル８１２，８２２，８３２，８４２の永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１側がそれぞれＮ極となる第１の状態と、コイル８１２，８２２，８３２，８４２の永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１側がそれぞれＳ極となる第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８１３，８２３，８３３，８４３からコイル８１２，８２２，８３２，８４２に交番電圧を印加する。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は、互いに同じ波形であるのが好ましい。
【００７１】
図８（ａ）に示す第１の状態では、前述した回動の場合と同様にして、変位部４１，５１，６１，７１は、それぞれ、その上面を可動部２側に向けるように回動中心軸Ｙ２，Ｘ２，Ｙ３，Ｘ３まわりに傾斜する。このような変位部４１，５１，６１，７１の傾斜に伴って、変位部側可動梁４２３，５２３，６２３，７２３は、それぞれ、可動部２側の端が下側を向くように傾斜する。これにより、可動梁４２，５２，６２，７２が屈曲部４２１，５２１，６２１，７２１で屈曲しながら、可動部側可動梁４２２，５２２，６２２，７２２および可動部２が一体的にかつ可動部２の姿勢（すなわち面方向）を一定に保ちつつ下側に移動する。
【００７２】
一方、図８（ｂ）に示す第２の状態では、変位部４１，５１，６１，７１は、それぞれ、その下面を可動部２側に向けるように回動中心軸Ｙ２，Ｘ２，Ｙ３，Ｘ３まわりに傾斜する。このような変位部４１，５１，６１，７１の傾斜に伴って、変位部側可動梁４２３，５２３，６２３，７２３は、それぞれ、可動部２側の端が上側を向くように傾斜する。これにより、可動梁４２，５２，６２，７２が屈曲部４２１，５２１，６２１，７２１で屈曲しながら、可動部側可動梁４２２，５２２，６２２，７２２および可動部２が一体的にかつ可動部２の姿勢を一定に保ちつつ上側に移動する。
【００７３】
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、可動部２をその姿勢を保ちつつ、すなわち光反射部２２の表面をＸ−Ｙ平面と平行に保ちつつ、Ｚ軸方向に振動させることができる。
なお、コイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動部２および連結部４，５，６，７で構成される振動基板１１の共振周波数と等しくても異なっていてもよいが、前記共振周波数と等しいのが好ましい。すなわち、光スキャナー１を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。
このような振動パターンでも、前述した回動パターンと同様に、コイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加する交番電圧にオフセット電圧を重畳させることにより、自然状態からＺ軸方向にシフトして可動部２を振動させることができる。
【００７４】
（２−３．静止パターン）
例えば、コイル８１２，８２２，８３２，８４２の永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１側がそれぞれＮ極となる状態となるように電源８１３，８２３，８３３，８４３からコイル８１２，８２２，８３２，８４２に直流電圧を印加する。電源８１３，８２３，８３３，８４３からコイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加される直流電圧は、互いに同じ強さであるのが好ましい。このような電圧をコイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加すると図８（ａ）に示すような状態で可動部２が静止する。
【００７５】
逆に、コイル８１２，８２２，８３２，８４２の永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１側がそれぞれＳ極となる状態となるように電源８１３，８２３，８３３，８４３からコイル８１２，８２２，８３２，８４２に直流電圧を印加すると、図８（ｂ）に示すような状態で可動部２が静止する。
このように、可動部２を自然状態とは異なる位置に維持することができる。このような駆動によれば、例えば光反射部２２で反射した光の光路を自然状態のときに対してずらすことができるため、例えば、光スキャナー１を光スイッチとして利用するときに特に有効である。
【００７６】
また、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、光源から異常なレーザーが出射されるなどの理由から、レーザーの装置外部への出射を停止しなければならない場合に、可動部２を自然状態とは異なる位置（レーザーの光路と交わらない位置）に退避させることにより、光反射部２２によるレーザーの反射を防止する。これにより、装置外部へのレーザーの出射を防止することができる。また、可動部２を変位させることにより光反射部２２で反射されたレーザーの光路を変更することにより、装置外部へのレーザーの出射を防止してもよい。これにより、このような問題を解決するための安全機構を別途組み込まなくてもよくなり、画像形成装置の製造工程が簡易化されるとともに、製造コストを削減することができる。
【００７７】
このような可動部２の静止駆動を応用し、コイル８１２，８２２，８３２，８４２に印加する直流電圧の強さを互いに異ならせることにより、可動部２を自然状態に対して傾けた状態で維持することもできる。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、可動部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。
【００７８】
このような光スキャナー１では、可動部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、可動部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部２を安定して回動させることができる。
【００７９】
また、前述したように、光スキャナー１では、可動部２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、可動部側可動梁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、可動部２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、可動部側可動梁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部側可動梁４２２，５２２，６２２，７２２を有しているため、可動部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。
【００８０】
さらには、光スキャナー１では、可動部側可動梁４２２，５２２，６２２，７２２が直接、可動部２に接続されているため、よりスムーズに、可動部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。
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部側可動梁４２２と変形させたくない変位部側可動梁４２３との間に屈曲部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、屈曲部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、変位部側可動梁４２３に伝わらない。すなわち、屈曲部４２１を設けることにより、可動部２の回動中に変位部側可動梁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、可動部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。
【００８１】
さらには、各変位部側可動梁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、屈曲部４２１，５２１，６２１，７２１を設け、変位部側可動梁４２３，５２３，６２３，７２３に捩じり変形を生じさせないことにより、変位部側可動梁４２３，５２３，６２３，７２３の破壊を効果的に防止することができる。
【００８２】
また、連結部４において、変位部側可動梁４２３が実質的に変形しないため、変位部４１の回動によって生じる応力を効率よく可動部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、可動部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。
【００８３】
また、連結部４において、屈曲部４２１が非変形部４２１３を有しているため、この非変形部４２１３を軸にして可動梁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の可動梁４２，５２，６２，７２を簡単かつ確実に屈曲させることができ、可動部２を安定して回動、振動させることができる。
【００８４】
また、連結部４において、屈曲部４２１が可動部側可動梁４２２と連結する変形部４２１１と、変位部側可動梁４２３と連結する変形部４２１２とを有し、可動梁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の可動梁４２，５２，６２，７２を確実に屈曲させることができるとともに、可動梁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。
【００８５】
また、連結部４において、屈曲部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部側可動梁４２２および変位部側可動梁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、振動基板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。
【００８６】
本実施形態によれば、変位部４１，５１，６１，７１を駆動する駆動部８１０，８２０，８３０，８４０が、可動梁４２，５２，６２，７２の延長方向に変位部４１，５１，６１，７１から隔てて配置され、変位部４１，５１，６１，７１の内枠部４１１に固定される永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１に近付けて配置することができる。従来の構成であれば、変位部４１，５１，６１，７１と駆動部８１０，８２０，８３０，８４０との間の、４つの固定部１３は、それぞれ連結部４，５（５，６および６，７および４，７）に連結されるとともに、支持部が固定部１３に連結されている。この支持部は、駆動部８１０，８２０，８３０，８４０と、変位部４１，５１，６１，７１との間に配置される。このため、その支持部を構成しない本実施形態の光スキャナー１は、駆動部８１０，８２０，８３０，８４０を、永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１に近付けて配置することができる。
このため、永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１により駆動部８１０，８２０，８３０，８４０に発生させるトルクを高い状態にすることができる。トルクは磁界に比例し、コイルにより発生する磁界は電流に比例するので、同一のトルクを発生させることは、駆動部８１０，８２０，８３０，８４０が永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１に近付けて配置されることにより、低い電流で可能となる。そして、消費電力Ｗは、Ｗ＝Ｉ2×Ｒ（Ｗは消費電力、Ｉは電流、Ｒは抵抗を示す）であらわされるように、電流の２乗に比例するので、変位部４１，５１，６１，７１を駆動する駆動部８１０，８２０，８３０，８４０の消費電力を低くすることができ、消費電力化を実現する光スキャナー１を得ることができる。たとえば、駆動部８１０，８２０，８３０，８４０と永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１との距離を、従来に比べて１／４にすると、同一トルクを発生させるために、従来比１／４の電流、および従来比１／１６の消費電力で、光スキャナー１を安定して駆動させることができる。
【００８７】
以下、第１実施形態における変位部４１の内枠部４１１に関する変形例を記載する。
【００８８】
（変形例１）
図９（ａ）に示すように、変位部４１の内枠部４１１は、可動梁４２の延長方向へ開口している。すなわち、変位部４１と可動梁４２とが連結される面と反対側の面（コイル８１２が設けられる側）へ開口しているとも言える。
【００８９】
（変形例２）
図９（ｂ）に示すように、変位部４１の内枠部４１１は、可動梁４２の延長方向へ開口している。すなわち、変位部４１と可動梁４２とが連結される面と反対側の面（コイル８１２が設けられる側）へ開口しているとも言える。
【００９０】
変形例１および２によれば、内枠部４１１が可動梁４２の延長方向へ開口しているため、駆動部８１０と永久磁石８１１との間に変位部４１を構成する部材が無いので、駆動部８１０を永久磁石８１１にさらに近付けて配置でき、同様に、駆動部８２０，８３０，８４０を永久磁石８２１，８３１，８４１にさらに近付けて配置できる。これにより、さらなる消費電力化を実現する光スキャナー１を得ることができる。
【００９１】
また、永久磁石８１１（８２１，８３１，８４１）のＸＹ平面視形状としては、図１および図３と同様に図９に実線で矩形と図示したが、特に限定されず、破線で図示する円形であってもよい。または、永久磁石８１１（８２１，８３１，８４１）のＸＹ平面視形状としては、三角形や正方形や五角形以上の多角形であってもよく、楕円形などであってもよい。
【００９２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態のミラーチップ１０について、図１０を参照して説明する。
第２実施形態のミラーチップ１０は、第１実施形態の光スキャナー１の振動基板１１を備えた構成である。このため、同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。
【００９３】
図１０に示すように、ミラーチップ１０は、支持部３と、分離部１４と、振動基板１１とを有している。
【００９４】
支持部３は、振動基板１１を取り囲んで形成されている。言い換えると、支持部３は、可動部２、可動梁４２，５２，６２，７２、変位部４１，５１，６１，７１、駆動梁４３，５３，６３，７３、および固定部１３を取り囲んで形成されている。
そして、支持部３は、分離部１４により固定部１３と連結されている。本実施形態において、分離部１４は支持部３と固定部１３との間を部分的に連結している。すなわち、分離部１４は、支持部３や固定部１３に対して構造的な強度が弱く形成されている。このため、分離部１４において支持部３と固定部１３とを確実に分離することが可能である。分離部１４は、支持部３や固定部１３に対して構造的な強度が弱く構成されていればよく、上記の構成に限定されない。例えば、支持部３や固定部１３の厚みによりも分離部１４の厚みを小さく形成してもよい。
なお、支持部３は、固定部１３の外側に形成され、分離部１４を介して固定部１３の間を接続していればよく、上記の形に限定されるものではない。
【００９５】
本実施形態によれば、ミラーチップ１０は、支持部３および分離部１４により固定部１３が連結されて振動基板１１が連結されているので、固定部１３が駆動梁４３，５３，６３，７３だけに連結された振動基板１１の場合と比べて剛性を高くすることができる。そのため、ミラーチップ１０を保持して、振動基板１１の固定部１３を基台１２の枠部１２２に配置して、振動基板１１と基台１２とを接合させる際などにおいて、振動基板１１を破損させることなく、上述のように、保持して、配置して、接合されることが可能となる。
【００９６】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の光スキャナー１の製造方法について、図１１〜図１３を参照して説明する。
第３実施形態の光スキャナー１の製造方法は、第２実施形態のミラーチップ１０を用いて、第１実施形態の光スキャナーを製造する方法である。このため同様の構成については、同一の符号を付与し、構成の説明を省略する。図１１は第３実施形態にかかる光スキャナー１の製造方法を示すフローチャートである。図１２および図１３は、第３実施形態にかかる光スキャナー１の製造方法を示す概略工程図である。
【００９７】
まず、固定工程（Ｓ１０１）を実施する。
図１２（ａ）に示すように、ミラーチップ１０を保持部材（図示省略）などにより保持し、基台１２の枠部１２２と向き合わせる。
そして、図１２（ｂ）に示すように、ミラーチップ１０の固定部１３を、基台１２の枠部１２２に配置する。そして、接着剤または陽極接合等の各種接合方法を用いて、固定部１３を枠部１２２に固定する。これにより、ミラーチップ１０は基台１２に固定される。そして、基台１２によって振動基板１１が支持される。
【００９８】
次に、分離工程（Ｓ１０２）を実施する。
図１３（ｃ）に示すように、保持治具９１および分離治具９２を矢印の方向に移動させ、保持治具９１により固定部１３を押し付け、分離治具９２により支持部３および分離部１４を押し付ける。ここで、分離部１４は、保持治具９１または分離治具９２により押し付けられていてもよく、いずれにも押し付けられないとしてもよく、適宜選択することができる。また、保持治具９１および分離治具９２を矢印の方向に移動させるとしたが、これに限るものではなく、固定部１３、つまり基台１２を矢印の方向と逆の方向に移動させるとしてもよく、または保持治具９１および分離治具９２を矢印の方向に移動させるとともに、基台１２を矢印の方向と逆の方向に移動させるとしてもよい。
引き続き、図１３（ｄ）に示すように、分離治具９２を矢印の方向に移動させ、分離部１４を破壊させて折り取ることで、基台１２に固定されたミラーチップ１０から、支持部３を分離する。これにより、振動基板１１が基台１２によって支持された光スキャナー１を得る（図２参照）。
【００９９】
ここで、図１２および図１３において、ミラーチップ１０に永久磁石８２１（８１１，８３１，８４１）を固定しているとして図示したが、これに限るものではなく、分離工程（Ｓ１０２）の後に永久磁石８２１（８１１，８３１，８４１）を固定するとしてもよい。
【０１００】
本実施形態によれば、ミラーチップ１０は、固定部１３が駆動梁４３，５３，６３，７３だけでなく、支持部３および分離部１４により固定部が連結されて振動基板１１が連結されているので、固定部１３が駆動梁４３，５３，６３，７３だけに連結された振動基板１１の場合と比べて剛性を高くすることができる。そのため、ミラーチップ１０を保持して、振動基板１１を基台１２の枠部１２２に配置して、振動基板１１と基台１２とを接合させる際などにおいて、振動基板１１を破損させることなく、上述のように、保持して、配置して、接合されることが可能となる。
【０１０１】
そして、支持部３を分離部１４において折り取るので、振動基板１１に支持部３を備えている従来の構成に比べて、ＸＹ平面視にて小型化させた光スキャナー１を得ることができる。さらには、第１実施形態と同様に、消費電力化を実現する光スキャナー１を得ることができる。
【０１０２】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の画像形成装置について、図１４を参照して説明する。
第４実施形態の画像形成装置は、第１実施形態の光スキャナー１を備えている。このため、同様の構成および製造方法については、同一の符号を付与し、構成および製造方法などの説明を省略する。
【０１０３】
以上説明したような光スキャナー１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。図１４は、本発明の画像形成装置の概要を示す模式図である。図１４には、画像形成装置としてのプロジェクター２００が示されている。ここでは、スクリーン２８０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出射する光源装置２１０と、複数のダイクロイックミラー２２０と、光スキャナー１とを有している。
【０１０４】
光源装置２１０は、赤色光を出射する赤色光源装置２１１と、青色光を出射する青色光源装置２１２と、緑色光を出射する緑色光源装置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のそれぞれから出射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から出射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、固定ミラー２５０を介してスクリーン２８０上にカラー画像を形成するよう構成されている。
【０１０５】
２次元走査の際、光スキャナー１の可動部２が、Ｙ軸方向の軸まわりに回動し、可動部２の光反射部２２で反射した光がスクリーン２８０の横方向に走査（主走査）される。一方、光スキャナー１の可動部２が、Ｘ軸方向の軸まわりに回動し、光反射部２２で反射した光がスクリーン２８０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、いわゆるラスタースキャンによって行ってもよいし、いわゆる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においては、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。
【０１０６】
光スキャナー１にとって好ましいベクタースキャンとは、光源装置２１０から出射された光を、スクリーン２８０に対し、該スクリーン２８０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２８０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、可動部２を、Ｙ軸方向の軸まわりおよびＸ軸方向の軸まわりに、不規則に且つ連続的に変位させることが可能であるため、ベクタースキャンに特に適している。
【０１０７】
具体的に説明すれば、図１４に示すような文字（ａおよびｂ）をベクタースキャンにて描画する場合には、光源装置２１０から出射された光をそれぞれの文字を書くように走査する。この際、光スキャナー１が有する可動部２のＸ軸方向の軸まわりの姿勢（回動）とＹ軸方向の軸まわりの姿勢（回動）とをそれぞれ制御して、走査軌跡２３０に沿って不規則に光を走査することができ、ａおよびｂの文字を一筆書きのように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２８０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１４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２８０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２８０に照射してもよい。
【０１０８】
本実施形態によれば、第１から第３実施形態と同様の効果を奏することが可能な画像形成装置としてのプロジェクター２００を提供することができる。
【０１０９】
なお、上記課題の少なくとも一部を解決できる範囲での変形、改良などは前述の実施形態に含まれるものである。
【０１１０】
たとえば、図１０に示した分離部１４の配置、形状、および数量などは、ミラーチップ１０の支持部３と固定部１３との連結、および分離工程（Ｓ１０２）での分離部１４における折り取りならびに分離部１４における取り外しを考慮して、適宜決定することができる。
【０１１１】
また、内枠部４１１のＸＹ平面視形状は、図１および図３に示した矩形に限定されず、例えば、三角形や正方形や五角形以上の多角形、または円形または楕円形であってもよく、適宜決定することができる。
【０１１２】
また、永久磁石８１１，８２１，８３１，８４１のＸＹ平面視形状としては、図１および図３で矩形と図示したが、特に限定されず、例えば、三角形や正方形や五角形以上の多角形であってもよいし、図９に破線で図示する円形であってもよい。
【０１１３】
さらに、コイル固定部、変位手段、応力緩和部、振動基板、および可動板の構成および形状、ならびに振動基板を図示上下に反転して光反射部材を取り付けるなどは、前述の実施形態を限定するものではなく、適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
１…光スキャナー、２…可動部、３…支持部、４，５，６，７…連結部、８…変位手段、１０…ミラーチップ、１１…振動基板、１２…基台、１３…固定部、１４…分離部、２０…光反射部材、２１…面、２２…光反射部、２３…支持部材、４１，５１，６１，７１…変位部、４２，５２，６２，７２…可動梁、４３，５３，６３，７３…駆動梁、８１…第１の変位手段、８２…第２の変位手段、８３…第３の変位手段、８４…第４の変位手段、８５…コイル固定部、９１…保持治具、９２…分離治具、１２１…基部、１２２…基板保持部、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、２３０…走査軌跡、２５０…固定ミラー、２８０…スクリーン、４１１…内枠部、４２１，５２１，６２１，７２１…屈曲部、４２２，５２２，６２２，７２２…可動部側可動梁、４２３，５２３，６２３，７２３…変位部側可動梁、８１０，８２０，８３０，８４０…駆動部、８１１，８２１，８３１，８４１…永久磁石、８１２，８２２，８３２，８４２…コイル、８１３，８２３，８３３，８４３…電源、８５１…突出部、４２１１，４２１２，６２１１，６２１２…変形部、４２１３，５２１３，６２１３，７２１３…非変形部、４２１４，４２１５，５２１４，５２１５，６２１４，６２１５，７２１４，７２１５…接続部、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４…回動中心軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、
前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、
前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、
前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、
前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、
前記駆動梁が連結される固定部と、
前記変位部に形成される内枠部と、
前記内枠部に固定される永久磁石とを備え、
前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有することを特徴とする光スキャナー。
【請求項２】
請求項１に記載の光スキャナーにおいて、
前記内枠部は、前記可動梁の延長方向へ開口していることを特徴とする光スキャナー。
【請求項３】
光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、
前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、
前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、
前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、
前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、
前記駆動梁が連結される固定部と、
前記変位部に形成される内枠部と、
前記内枠部に固定される永久磁石と、
前記可動部、前記可動梁、前記変位部、前記駆動梁、および前記固定部を取り囲んで形成される支持部と、
前記固定部と前記支持部とを連結する分離部とを備え、
前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有することを特徴とするミラーチップ。
【請求項４】
請求項３に記載のミラーチップにおいて、
前記分離部は、前記固定部と前記支持部とが部分的に連結されていることを特徴とするミラーチップ。
【請求項５】
請求項３または４に記載のミラーチップにおいて、
前記分離部は、前記固定部および前記支持部の厚さよりも小さい厚さを有することを特徴とするミラーチップ。
【請求項６】
光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、
前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、
前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、
前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、
前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、
前記駆動梁が連結される固定部と、
前記固定部を固定する基台とを備え、
前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有する光スキャナーの製造方法であって、
前記光反射部材、前記支持部材、前記可動部、前記可動梁、前記変位部、前記駆動梁、および前記固定部を取り囲んで形成される支持部と、
前記固定部と前記支持部とを連結する分離部とを備え、
前記固定部を前記基台に固定する固定工程と、
前記分離部において前記固定部と前記支持部とを分離する分離工程とを備えることを特徴とする光スキャナーの製造方法。
【請求項７】
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、
光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、
前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、
前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、
前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、
前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、
前記駆動梁が連結される固定部と、
前記変位部に形成される内枠部と、
前記内枠部に固定される永久磁石とを備え、
前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、
前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、
前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、
前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、
前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、
前記駆動梁が連結される固定部と、
前記変位部に形成される内枠部と、
前記内枠部に固定される永久磁石とを備え、
前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有することを特徴とする光スキャナー。
【請求項２】
請求項１に記載の光スキャナーにおいて、
前記内枠部は、前記可動梁の延長方向へ開口していることを特徴とする光スキャナー。
【請求項３】
光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、
前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、
前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、
前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、
前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、
前記駆動梁が連結される固定部と、
前記変位部に形成される内枠部と、
前記内枠部に固定される永久磁石と、
前記可動部、前記可動梁、前記変位部、前記駆動梁、および前記固定部を取り囲んで形成される支持部と、
前記固定部と前記支持部とを連結する分離部とを備え、
前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有することを特徴とするミラーチップ。
【請求項４】
請求項３に記載のミラーチップにおいて、
前記分離部は、前記固定部と前記支持部とが部分的に連結されていることを特徴とするミラーチップ。
【請求項５】
請求項３または４に記載のミラーチップにおいて、
前記分離部は、前記固定部および前記支持部の厚さよりも小さい厚さを有することを特徴とするミラーチップ。
【請求項６】
光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、
前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、
前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、
前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、
前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、
前記駆動梁が連結される固定部と、
前記固定部を固定する基台とを備え、
前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有する光スキャナーの製造方法であって、
前記光反射部材、前記支持部材、前記可動部、前記可動梁、前記変位部、前記駆動梁、および前記固定部を取り囲んで形成される支持部と、
前記固定部と前記支持部とを連結する分離部とを備え、
前記固定部を前記基台に固定する固定工程と、
前記分離部において前記固定部と前記支持部とを分離する分離工程とを備えることを特徴とする光スキャナーの製造方法。
【請求項７】
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、
光反射面を有する光反射部材を備える可動部と、
前記可動部から前記光反射面に沿って延長され、かつ前記可動部の平面視にて前記可動部の周方向に沿って９０度間隔で設けられた４つの可動梁と、
前記可動梁の延長方向に連結する変位部と、
前記可動梁の延長方向に前記変位部から隔てて配置され、前記変位部を駆動する駆動部と、
前記変位部から前記可動梁に直交して前記光反射面の面方向に延長する２つの駆動梁と、
前記駆動梁が連結される固定部と、
前記変位部に形成される内枠部と、
前記内枠部に固定される永久磁石とを備え、
前記可動梁は、前記光反射面の前記面方向と垂直な方向に前記可動梁を屈曲変形させる屈曲部を有す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】
【公開番号】特開２０１２−７８７３８（Ｐ２０１２−７８７３８Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２６３８０（Ｐ２０１０−２２６３８０）
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【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４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【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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