CN101165534B - 执行器、光扫描器以及图像形成装置 - Google Patents

执行器、光扫描器以及图像形成装置 Download PDF

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CN101165534B CN2007101671304A CN200710167130A CN101165534B CN 101165534 B CN101165534 B CN 101165534B CN 2007101671304 A CN2007101671304 A CN 2007101671304A CN 200710167130 A CN200710167130 A CN 200710167130A CN 101165534 B CN101165534 B CN 101165534B
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Abstract

本发明公开一种执行器、光扫描器和图像形成装置，其中电源电路(5)具有：第一电压发生部(51)，其发生以第一频率周期性变化的第一电压(V11、V12)；第二电压发生部(52)，其发生以不同于第一频率的第二频率周期性变化的第二电压(V21、V22)；和电压叠加部(53)，其叠加第一电压V11、V12和第二电压V21、V22，并将用电压叠加部(53)叠加后的电压施加给各压电元件(41、42、43、44)，从而使质量部围绕沿着支撑该质量部的1对弹性部的第一轴线以第一频率进行转动、且围绕预第一轴线正交的第二轴线以第二频率进行转动，从而不仅能够实现低成本和小型化，而且能够使质量部围绕彼此正交的2轴的各轴进行转动。

Description

执行器、光扫描器以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及执行器(actuator)、光扫描仪以及图像形成装置。
背景技术
作为在激光打印机等中所使用的光扫描器，公知有通过微细加工(micro machining)技术对Si基板进行加工而制造了的、采用了具有扭振子的结构体的光扫描器。采用了这种结构体的光扫描器具有能够比多边形反射镜(ポリゴンミラ-)更高速地进行光扫描的优点。
例如，专利文献1所涉及的执行器，将板状的反射镜通过1对弹簧部来双夹持支撑，各弹簧部在其中途分支，在其分支部分设置有压电体。在这样的执行器中，通过对各压电体施加电压，从而一边使分叉部分弯曲变形而使1对弹簧部整体扭曲( 
Figure DEST_PATH_GA20176020200710167130401D00011
れ)变形，一边使反射镜转动。
然而，在这样的执行器中，仅仅将沿着1对弹簧部的1轴作为转动中心轴而使反射镜转动。因此，当将这样的执行器用作光扫描器时，只能在主扫描或副扫描的某一个方向上扫描光。因而，为了进行主扫描及副扫描，需要两个执行器，导致高成本和大型化。
专利文献1：特开2004-191953号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种不仅能够实现低成本和小型化，而且能够使质量部围绕彼此正交的2轴的各轴进行转动的执行器、光扫描器以及图像形成装置。
通过下述的本发明，达到这样的目的。
本发明的执行器，具有：振动部，其具有质量部和支撑所述质量部的1对弹性部；梁部，其在所述振动部的两侧各配置一对，夹置所述振动部并支撑所述振动部；压电元件，其结合在所述各梁部上，电压施加机构， 其对所述各压电元件施加电压，并构成为，通过所述电压施加机构对所述各压电元件施加电压，从而使所述各梁部弯曲变形，并与此相伴地驱动所述振动部，所述电压施加机构，具有：第一电压发生部，其产生以第一频率周期性变化的第一电压；第二电压发生部，其产生以不同于所述第一频率的第二频率周期性变化的第二电压；和电压叠加部，其叠加所述第一电压与所述第二电压，通过将用所述电压叠加部叠加后的电压施加于所述各压电元件，从而使所述质量部一边围绕沿着所述1对弹性部的第一轴线以所述第一频率进行转动，一边围绕与所述第一轴线正交的第二轴线以所述第二频率进行转动。
由此，不仅能够实现低成本和小型化，而且能够使质量部围绕彼此正交的2轴的各轴进行转动。
在本发明的执行器中，优选为，所述电压施加机构，构成为：所述第一电压发生部产生相位彼此偏移了180°的两种所述第一电压，所述电压叠加部叠加所述各第一电压和所述第二电压，将用所述电压叠加部叠加后的2个电压，与1对的所述压电元件相对应地进行施加。
由此，能够以比较简单的结构使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一轴线以第一频率进行转动、一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中，优选为，所述振动部具有框体，所述框体被所述至少一对梁部支撑，并且介由所述1对弹性部支撑所述质量部，并以包围所述质量部的外周的方式形成为框状。
由此，能够以更低电力且更顺利地使使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一轴线以第一频率进行转动、一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中，优选为，将所述梁部，夹置着所述振动部，在所述振动部两侧分别设置1对。
由此，能够更顺利地使使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一轴线以第一频率进行转动、一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中，优选为，所述质量部形成为板状，并设置为：在俯视所述质量部时使所述2对梁部相对于所述质量部的中心成为点对称。
由此，能够以更简单的结构且更顺利地使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一轴线以第一频率进行转动、一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中，优选为，所述各梁部形成长方形形状，所述各压电元件沿着对应的所述梁部的长边方向延伸，且在其延伸方向上伸缩，由此使所述梁部弯曲变形。
由此，能够以更低电压且更大的转动角使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一轴线以第一频率进行转动、一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中，优选为，所述各梁部与所述第一轴线平行地延伸。
由此，不仅能够实现执行器的小型化，而且能够加大质量部的转动角。
在本发明的执行器中，优选为，所述各压电元件，横跨对应的所述梁部的长边方向上的大致整个区域而设置。
由此，不仅能够实现执行器的小型化，而且能够加大质量部的转动角。
在本发明的执行器中，优选为，所述第一频率比所述第二频率大。
由此，能够更可靠且更顺利地使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一轴线以第一频率进行转动、一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中，优选为，所述第一频率，与由所述质量部和所述振动部构成的振动系统的扭转共振频率一致。
由此，由于能够使质量部围绕沿着一对弹性部的第一轴线进行共振驱动，因此能够以低电力大幅度转动质量部。
在本发明的执行器中，所述质量部优选具备具有光反射性的光反射部。
由此，能够将本发明的执行器适用于光扫描器、光开关、光增益控制器等光学设备中。
本发明的光扫描器，具有：振动部，其具有质量部和支撑所述质量部的1对弹性部，其中，所述质量部具备具有光反射性的光反射部；
梁部，其在所述振动部的两侧各配置一对，夹置所述振动部并支撑所述振动部，且能够弯曲变形；
压电元件，其接合在所述各梁部上；
电压施加机构，其对所述各压电元件施加电压，
并且构成为，通过所述电压施加机构对所述各压电元件施加电压，使所述各梁部弯曲变形，而与此相伴地驱动所述振动部，从而使由所述光反射部反射后的光进行扫描，
所述电压施加机构，具有：第一电压发生部，其产生以第一频率周期性变化的第一电压；第二电压发生部，其产生以不同于所述第一频率的第二频率周期性变化的第二电压；和电压叠加部，其叠加所述第一电压与所述第二电压；将用所述电压叠加部叠加后的电压施加给所述各压电元件，从而使所述质量部一边围绕沿着所述1对弹性部的第一轴线以所述第一频率进行转动，一边围绕与所述第一轴线正交的第二轴线以所述第二频率进行转动。
由此，能够用1个光扫描器进行主扫描和副扫描，结果能够实现低成本的小型化。
本发明的图像形成装置，具有：动部，其具有质量部和支撑所述质量部的1对弹性部，其中，所述质量部具备具有光反射性的光反射部；梁部，其在所述振动部的两侧各配置一对，夹置所述振动部并支撑所述振动部，且能够弯曲变形；压电元件，其接合在所述各梁部上；电压施加机构，其对所述各压电元件施加电压；和光照射部件，其向所述光反射部照射光，并构成为，通过所述电压施加机构对所述各压电元件施加电压，使所述各梁部弯曲变形，而与此相伴地驱动所述振动部，从而使由所述光反射部反射后的光在对象物上形成图像，所述电压施加机构，具有：第一电压发生部，其发生以第一频率周期性变化的第一电压；第二电压发生部，其发生以不同于所述第一频率的第二频率周期性变化的第二电压；和电压叠加部，其叠加所述第一电压和所述第二电压，将用所述电压叠加部叠加后的电压施加给所述各压电元件，从而使所述质量部一边围绕沿着所述1对弹性部的第一轴线以所述第一频率进行转动，一边围绕与所述第一轴线正交的第二轴线以所述第二频率进行转动。
由此，能够用1个光扫描器进行主扫描和副扫描，结果能够实现低成本的小型化。
附图说明
图1是表示与本发明的实施方式相关的执行器的俯视图。
图2的(a)是图1中的A-A线剖视图、(b)是图1中的B-B线剖视图。
图3是图1中的C-C线剖视图。
图4是表示图1所示的执行器的控制系统的结构的框图。
图5是表示图4所示的第一电压发生部和第二电压发生部中的发生电压的一个例子的图
图6是表示本发明的图像形成装置(成像显示器)的一个例子的概略图。
图7是表示图6所示的图像形成装置的控制系统的结构的框图。
图中：1-执行器；2-基体；21-振动部；211-质量部；212、213-弹性部；214-框体；215-光反射部；22、23、24、25-梁部；26-支撑部；3-支撑基板；31-开口部分；41、42、43、44-压电元件；5-电源电路；51-第一电压发生部；52-第二电压发生部；53-电压叠加部；531、532、533、534-加法器；6、6A-控制部；7-光照射装置；71、72、73-光源；74-交叉二向色棱镜(クロスダイクロイツクプリズム)；75-反射镜；76-透镜；81、82、83-驱动驱动器；9-屏幕；10-图像形成装置；X-第一轴线；Y-第二轴线。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的执行器(アクチユエ一タ：actuator)的优选实施方式进行说明。
图1是表示与本发明的实施方式相关的执行器的俯视图，图2是图1中的A-A线剖视图以及B-B线剖视图，图3是图1中的C-C线剖视图，图4是表示图1所示的执行器的控制系统的结构的框图，图5是表示图4所示的第一电压发生部和第二电压发生部中的发生电压的一个例子的图，图6是表示对图1所示的执行器的各压电元件施加的电压的一个例子的图。此外，以下为了便于说明，将图1中的纸面跟前侧称为“上”、纸面向里侧称为“下”、右侧称为“右”、左侧称为“左”；将图2和图3中的上侧称为“上”、下侧称为“下”、右侧称为“右”、左侧称为“左”。
如图1～图3所示，执行器1，具有：基体2，其具有包含1自由度振 动系统的振动部21；和支撑基体2的支撑基板3。并具有用于驱动基体2的振动部21的压电元件41、42、43、44。
基体2具有：包含1自由度振动系统的振动部21；支撑该振动部21的2对梁部22、23、24、25；和支撑部26，其介由这些梁部22、23、24、25支撑振动部21。
振动部21具有：质量部211；双夹支撑该质量部211的1对弹性部212、213；和支撑1对弹性部212、213的框体214。
质量部211，形成为板状(在本实施方式中圆板状)，在其上面(与支撑基板3相反一侧的面)附近具备具有光反射性的光反射部(反射镜部)215。藉此，能够将执行器1适用于光扫描器、光增益控制器(アツテネ一タ：attenuator)、光开关等光设备中。
这样的质量部211介由1对弹性部212、213被框体214支撑。
框体214按照包围质量部211的外周的方式形成框状(在本实施方式中大致四边环状)。也就是框体214形成框状，在其内侧以相对于质量部211离开的状态设置有质量部211。
1对弹性部212、213分别按照使质量部211相对于框体214可旋动的方式联结。更具体而言，1对弹性部212、213能够弹性变形，各自形成长方形形状，并且以彼此同轴的方式设置，并且对质量部211进行双夹支撑。这样的1对弹性部212、213，通过以它们为转动中心轴而围绕第一轴线X扭曲变形，能够使质量部211相对于框体214转动。也就是说，振动部21具有由质量部211和1对弹性部212、213构成的1自由度振动系统。
这样的振动部21的框体214，介由2对梁部22、23、24、25而被支撑部26支撑。也就是框体214和2对梁部22、23、24、25构成振动系统。
关于2对梁部22、23、24、25，介由振动部21，在一方侧设置1对梁部22、23，而在另一方侧设置一对梁部24、25。
并且，这些梁部22、23、24、25，设置为在俯视振动部21的质量部211时，相对于质量部211的中心成为点对称。
支撑部26形成为包围上述的振动部21的外周。
并且，1对梁部22、23分别联结振动部21(更具体而言，框体214)与支撑部26。与此同样，1对梁部24、25分别联结振动部21(更具体而 言，框体214)与支撑部26。
各梁部22、23、24、25能够弹性变形，具有长方形形状，并且与质量部211的转动中心轴X平行地延伸。在这样的2对梁部22、23、24、25中，通过使梁部22、25与梁部23、24在彼此相反的方向上弯曲变形，能够使框体214围绕第二轴线(转动中心轴)Y进行转动，另外，通过使梁部22、23与梁部24、25在彼此相反的方向上弯曲变形，能够使框体214围绕第一轴线X进行转动。
具有这样的振动部21的基体2例如以硅为主材料构成，振动部21和梁部22、23、24、25和支撑部26一体形成。
并且，为了驱动这样的振动部21，在梁部22上设置有压电元件41，在梁部23上设置有压电元件42，在梁部24上设置有压电元件43，在梁部25上设置有压电元件44。
在此，压电元件41、42与压电元件42、43如同上述的1对梁部22、23与1对梁部24、25之间的关系，设置为在俯视振动部21的质量部211时相对质量部211的中心成为点对称。以下，以压电元件41、42为代表进行了详细的描述，对压电元件43、44而言，与压电元件41、42同样。
压电元件41构成为接合在梁部22上表面，并且以在梁部22的长边方向上伸缩。由此，压电元件41通过其伸缩，能够使梁部22在上下方向上扭曲变形。另外，压电元件42构成为接合在梁部23上表面，并且在梁部23的长边方向上伸缩。由此，压电元件42通过其伸缩，使梁部23在上下方向上扭曲变形。
换言之，压电元件41沿着梁部22的长边方向延伸，并且在其延伸方向上伸缩，从而使梁部22扭曲变形。由此，能够以比较简单的结构，更可靠地由压电元件41使梁部22扭曲变形。与此同样，压电元件42沿着梁部23的长边方向延伸，并且在其延伸方向上伸缩，从而使梁部23扭曲变形。由此，能够以比较简单的结构，更可靠地由压电元件42使梁部23扭曲变形。
这样的压电元件41、42虽然均未图示，但是各自例如具有的以压电材料为主材料而构成的压电体层和夹持该压电体层的1对电极。
作为该压电材料例如能够采用氧化锌、氮化铝、钽酸锂(タンタル酸 リチウム)、铌酸锂(ニオブ酸リチウム)、铌酸钾(ニオブ酸カリウム)、钛锆酸铅(チタン酸ジルコン PZT)、钛酸钡(チタン酸バリウム)、以及其他各种材料，而且能够组合这些材料中的一种或两种以上，尤其优选压电材料为以氧化锌、氮化铝、钽酸锂、铌酸锂、铌酸钾以及钛锆酸铅中的至少一种为主的材料。通过用这样的材料构成压电元件41的压电体层，能够以更高的频率驱动执行器1。
另外，压电元件41设置为覆盖梁部22的大致整个上表面。从而，压电元件41设置于在梁部22的长边方向上的大致整个区域。由此，通过压电元件41的动作，能够使梁部22较大幅度地扭曲变形。与此同样，压电元件42设置为覆盖梁部23的大致整个上面。从而，压电元件42设置于在梁部23的长边方向上的大致整个区域。由此，通过压电元件42的动作，能够使梁部23大幅度扭曲变形。
由于这样的压电元件41、42均设置在基体2的上表面，因此如果这样的压电元件41、42按照交替进行相互伸缩动作(一方伸张、另一方收缩)的方式动作，则能够使1对梁部22、23在彼此相反的方向上扭曲变形。
压电元件43、44构成为与上述的压电元件41、42同样。由于这样的压电元件43、44与上述的压电元件41、42同样，均置在基体2上表面，因此如果按照交替进行相互伸缩动作(一方伸张、另一方收缩)的方式动作，则能够使1对梁部24、25在彼此相反的方向上扭曲变形。
这样的压电元件41、42、43、44，介由未图示的布线，与后面叙述的电源电路4连接(参照图5)，并接受电力供给。此外，对于电源电路5将在后面详细叙述。
用于支撑如上所述的基体2的支撑基板3例如以玻璃或硅为主材料构成，并且接合在基体2。此外，支撑基板3和基体2也可介由例如以玻璃、硅或SiO2为主材料构成的接合层而接合。
在支撑基板3，如图2和图3所示那样，在对应振动部21的部分形成有开口部分31。
该开口部分31，构成了防止在振动部21振动时与支撑基板3接触的避开部分。通过设置开口部分(避开部分)31，一边防止执行器1整体的 大型化、一边能够将振动部21(质量部211或框体214)的振动角(振幅)设定成更大。
此外，如上所述的避开部分只要是能够充分发挥上述效果的结构，不一定在支撑基板3下表面(与振动部21相反侧的面)开放(开口)。也就是说，避开部分能够由形成于支撑基板3上表面的凹部来构成。
在此，根据图4和图5，说明对压电元件41、42、43、44施加电压的电压施加机构即电源电路5。
如图4所示，电源电路5，具有：第一电压发生部51，其产生用于使质量部211围绕第一轴线X转动的第一电压；第二电压发生部52，其产生用于使质量部211围绕第二轴线Y转动的第二电压；和电压叠加部53，其将第一电压和第二电压叠加而施加给压电元件41、42、43、44。
如图5(a)～(d)的右侧所示，第一电压发生部51发生以周期T1 周期性变化的电压(水平扫描用电压)。也就是第一电压发生部51发生以第一频率(1/T1)来周期性变化的两种电压V11、V12。
更具体而言，第一电压发生部51，发生如图5(a)、(b)的右侧所示那样以周期T1周期性变化的第一电压V11，作为分别施加给压电元件41、42的水平扫描用电压(水平扫描驱动信号)。
第一电压V11形成如正弦波这样的波形。因此，执行器1能够有效地主扫描光。此外，第一电压V11的波形不限于此。
在此，第一频率(1/T1)只要是适于水平扫描的频率即可，并没有特别限定，但是优选为10～40kHz。另外，第一频率优选设定为与由质量部211和弹性部212、213构成的振动系统的扭曲共振频率大致一致。也就是说，优选设计成，由质量部211和弹性部212、213构成的振动系统的扭曲共振频率成为适于水平扫描的频率。
另外，第一电压发生部51，产生如图5(c)、(d)的右侧所示那样，以周期T1周期性变化的第一电压V12，作为分别施加给压电元件43、44的水平扫描用电压(水平扫描驱动信号)。该第一电压V12与第一电压V11 同一波形，但是相对于第一电压V11相位偏移了180°。
一方面，如图5(a)～(d)的左侧所示，第二电压发生部52，产生以不同于周期T1的周期T2周期性变化的电压(垂直扫描用电压)。也就 是说，第二电压发生部52发生以不同于第一频率(1/T1)的第二频率(1/T2)来周期性变化的第2电压V21、V22。
更具体而言，第二电压发生部52发生如图5(a)、(c)的左侧所示那样以不同于周期T1的周期T2来周期性变化的第二电压V21，作为分别施加给压电元件41、43的垂直扫描用电压(垂直扫描驱动信号)。
第二电压V21形成如锯齿波这样的波形。因此，执行器1能够有效地对光进行副扫描。此外，第二电压V21的波形不限于此。
在此，第二频率(1/T2)只要是与第一频率(1/T1)不同，并且适于垂直扫描的频率即可，并没有特别限定，但是优选为比第一频率(1/T1)小。也就是周期T2比周期T1长。
另外，第二频率(1/T2)优选为40～80Hz(60Hz左右)。由此，以适于显示器的描绘的频率，使质量部211围绕彼此垂直的2轴(第一轴线X和第二轴线Y)的各轴进行转动。
另外，第二电压发生部51发生如图(b)、(d)的左侧所示那样以周期T2来周期性变化的第二电压V22，作为分别施加给压电元件42、44的垂直扫描用电压(垂直扫描驱动信号)。该第二电压V22是将第二电压V21相对于某基准电压反转后的同一波形。
这样的第一电压发生部51和第二电压发生部52，分别与控制部(同步信号生成电路)6连接，并根据来自该控制部6的信号进行驱动。
在这样的第一电压发生部51和第二电压发生部52连接有电压叠加部53。该电压叠加部53具有：用于对压电元件41施加电压的加法器531；用于对压电元件42施加电压的加法器532；用于对压电元件43施加电压的加法器533；和用于对压电元件44施加电压的加法器534。
加法器531，从第一电压发生部51接受第一电压V11，从第二电压发生部52接受第二电压V21，并且将它们叠加而施加给压电元件41。
另外，加法器532，从第一电压发生部51接受第一电压V11，从第二电压发生部52接受第二电压V22，并且将它们叠加而施加给压电元件42。
另外，加法器533从第一电压发生部51接受第一电压V12，从第二电压发生部52接受第二电压V21，并且将它们叠加而施加给压电元件43。
另外，加法器534从第一电压发生部51接受第一电压V12，从第二电 压发生部52接受第二电压V22，并且将它们叠加而施加给压电元件44。
以上那样的结构的执行器1通过以下方式进行驱动。
例如，将如图5(a)所示的电压V11和V21叠加而施加给压电元件41，并且将如图5(b)所示的电压V11和V22叠加而施加给压电元件42。与此同步，将如图5(c)所示的电压V12和V21叠加而施加给压电元件43，并且将如图5(d)所示的电压V12和V22叠加而施加给压电元件44。
于是，一边以第一频率(1/T1)交替地重复：使压电元件41、42伸张并使压电元件43、44收缩的状态和使压电元件41、42收缩并使压电元件43、44伸张的状态，一边以第二频率(1/T2)交替地重复：使压电元件41、43伸张并使压电元件42、44收缩的状态和使压电元件41、43收缩并使压电元件42、44伸张的状态。
换言之，一边以第二频率(1/T2)使压电元件42、44的可伸缩范围(可变位的长度)相对于压电元件41、43的可伸缩范围(可变位的长度)之比变化，一边以第一频率(1/T1)使压电元件41、42与压电元件43、44在彼此相反的方向上伸张。
通过压电元件41～44这样工作，在各梁部22、23、24、25主要弯曲变形的同时，质量部211围绕第一轴线X以第一频率(1/T1)进行转动(振动)，并且围绕第二轴线Y以第二频率(1/T2)进行转动(振动)。
如上那样，对执行器1而言，通过将由电压叠加部53叠加后的电压施加给各压电元件41、42、43、44，使质量部211围绕沿着1对弹性部212、213的第一轴线X以第一频率(1/T1)进行转动，并且围绕与第一轴线X正交(直交)的第二轴线Y以第二频率(1/T2)进行转动。
由此，不仅能够实现低成本和小型化，而且能够使质量部211围绕彼此正交的2轴的各轴进行转动。
特别是，由于能够减少作为驱动源的压电元件的数量(在本实施方式中4个)，因此能够实现简单且小型的结构。
另外，通过适宜变更第一电压和第二电压，能够获得期望的振动特性，而不会变更基体2或压电元件41、42、43、44的设计。
另外，按照包围质量部211的外周的方式形成框状的框体214被2对梁部22、23、24、25进行支撑，并且介由1对弹性部212、213支撑质量 部211，因此以更低电力且更顺利地使质量部211一边围绕沿着1对弹性部212、213的第一轴线X以第一频率(1/T1)进行转动、一边围绕第二轴线Y以第二频率(1/T2)进行转动。
再有，由于介由上述振动部在上述振动部两侧分别设置1对梁部，因此能够更顺利地使质量部一边围绕沿着1对弹性部的轴线X以第一频率进行转动，一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
另外，由于设置为在俯视质量部211时2对梁部22、23、24、25相对于质量部211的中心而呈点对称，因此以更简单的结构且更顺利地，使质量部211一边围绕沿着1对弹性部212、213的第一轴线X以第一频率(1/T1)进行转动，一边围绕第二轴线Y以第二频率(1/T2)进行转动。
再有，由于各压电元件41、42、43、44沿着对应的梁部22、23、24、25的长边方向延伸，且在其延伸方向上伸缩，从而使梁部22、23、24、25弯曲变形，所以，能够以更低电压且更大的转动角使质量部211一边围绕沿着1对弹性部212、213的第一轴线X以第一频率(1/T1)进行转动，一边围绕第二轴线Y以第二频率(1/T2)进行转动。
另外，由于各梁部22、23、24、25与第一轴线X平行地延伸，因此不仅能够使执行器1成为更小型的执行器，而且能够加大质量部211的转动角。
再有，由于各压电元件41、42、43、44设置于在对应的梁部22、23、24、25的长边方向上的大致整个区域，因此不仅能够使执行器1成为进一步小型的执行器，而且能够加大质量部211的转动角。
如上所述的执行器1能够适宜地应用于例如在激光打印机、条形码读出器、激光扫描共焦显微镜、成像用显示器(imaging display)等图像形成装置中所具备的光扫描器。
在此，根据图6和图7，作为图像形成装置的一个例子，说明将执行器1用作成像用显示器的光扫描器的情况。
图6是表示本发明的图像形成装置(成像显示器)的一个例子的概略图，图7是表示图6所示的图像形成装置的控制系统的结构的框图。
如图6所示，图像形成装置10，具备作为光扫描器的执行器1和对该执行器1照射光的光照射装置7，通过用执行器1对来自光照射装置7的 光进行主扫描及副扫描，在屏幕9上形成(描绘)图像。
此外，屏幕9既可为在图像形成装置10的主体所具备的部分，也可为独立的部分。另外，既可向屏幕9的表面(目视识别侧的面)照射来自光照射装置7的光而进行显示，也可对屏幕9的背面(与目视识别侧相反侧的面)照射来自光照射装置7的光，并使之透过表面而进行显示。
如图7所示，光照射装置7具有：R(红)、G(绿)、B(蓝)3色的光源71、72、73；交叉二向色棱镜(クロスダイクロイツクプリズム：Cross Dichroic Prism)(X棱镜)74；镜75；和透镜76。
光源71，发出红色光，与用于驱动光源71的光源驱动器81连接。另外，光源72发出绿色光，与用于驱动光源72的光源驱动器82连接。另外，光源73发出蓝色光，与用于驱动光源73的光源驱动器83连接。
各驱动驱动器81、82、83与控制部6A连接，并根据来自该控制部6A的信号而工作。在此，控制部6A收到来自未图示的主计算机的图像信息(图像信号)，根据该图像信息，使各驱动驱动器81、82、83工作。另外，控制部6A根据由未图示的检测部件检测出的执行器1(质量部211)的举动信息，来控制电源电路5的驱动。
对这样的图像形成装置10而言，从光源71、72、73介由交叉二向色棱镜74、镜75和透镜76对执行器1(光反射部215)照射各种颜色的光。此时，将来自光源71的红色光、来自光源72的绿色光、来自光源73的蓝色光，通过交叉二向色棱镜74合成。另外，从各种颜色的光源71、72、73输出的光强度与从未图示的主计算机收到的图像信息对应地变化。
并且，由光反射部215反射后的光(3色合成光)照射在屏幕197上。
此时，通过执行器1的质量部211围绕第一轴线X转动，而使得由光反射部215反射后的光在屏幕9的横方向上被扫描(主扫描)。另一方面，通过执行器1的质量部211围绕第二轴线Y转动，而使得由光反射部215反射后的光在屏幕9的纵方向上被扫描(副扫描)。
通过这样，图像形成装置10在屏幕9上进行图像形成(描绘)。对这样的图像形成装置10而言，仅设置一个执行器1，也能够进行2维扫描即主扫描(水平扫描)及副扫描(垂直扫描)，能够实现低成本和小型化。
以上，根据图示的实施方式，对本发明的执行器进行了说明，但是本 发明不限于此。例如，在本发明的执行器中各部分的结构能够以发挥同样功能的任意结构置换，另外，还能够附加任意结构。
例如，在上述的实施方式中，说明了执行器1具备2对梁部，但是只要能够使质量部围绕相互正交的2轴的各轴转动，则梁部既可为1对也可为3对以上。
另外，梁部的形状、大小、配置等也只要能够使质量部围绕彼此正交的2轴的各轴转动，则不限于上述的实施方式。
另外，在上述的实施方式中，压电元件仅接合在梁部上表面，但是压电元件也可接合在梁部的下表面，或者也可采用在多个梁部间压电元件接合在梁部上表面和接合在下表面的混合结构。在这种情况下，优选为多个压电元件相对于第一轴线和/或第二轴线对称设置。由此，不需要用第一电源发生部和第二电源发生部来发生具有相位差的多种电压，能够使第一电压发生部和第二电压发生部的结构变得简单。
另外，在上述的实施方式中，说明了在俯视时形成相对于第一轴线或第二轴线大致对称(左右对称)的形状的结构，但也可为非对称。
另外，在上述的实施方式中，说明了光反射部设置在质量部上面(与支撑基板相反侧的面)的结构，但是也可为设置在例如其相反面的结构，或者，也可为设置在双面的结构。

Claims (13)

1.一种执行器，具有：
振动部，其具有质量部和支撑所述质量部的1对弹性部；
梁部，其在所述振动部的两侧各配置一对，夹置所述振动部并支撑所述振动部；
压电元件，其接合在所述各梁部上；
电压施加机构，其对所述各压电元件施加电压，
并构成为，通过所述电压施加机构对所述各压电元件施加电压，从而使所述各梁部弯曲变形，并与此相伴地驱动所述振动部，
所述电压施加机构，具有：第一电压发生部，其产生以第一频率周期性变化的第一电压；第二电压发生部，其产生以不同于所述第一频率的第二频率周期性变化的第二电压；和电压叠加部，其叠加所述第一电压与所述第二电压，通过将用所述电压叠加部叠加后的电压施加于所述各压电元件，从而使所述质量部一边围绕沿着所述1对弹性部的第一轴线以所述第一频率进行转动，一边围绕与所述第一轴线正交的第二轴线以所述第二频率进行转动。
2.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，
所述电压施加机构，构成为：所述第一电压发生部产生相位彼此偏移了180°的两种所述第一电压，所述电压叠加部叠加所述各第一电压和所述第二电压，将用所述电压叠加部叠加后的2个电压，与1对的所述压电元件相对应地进行施加。
3.根据权利要求1或2所述的执行器，其特征在于，
所述振动部具有框体，所述框体介由两对的梁部所支撑，并且介由所述1对弹性部支撑所述质量部，并以包围所述质量部的外周的方式形成为框状。
4.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，
将所述梁部，夹置着所述振动部，在所述振动部两侧分别设置1对。
5.根据权利要求4所述的执行器，其特征在于，
所述质量部形成为板状，并设置为：在俯视所述质量部时使所述2对梁部相对于所述质量部的中心成为点对称。
6.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，
所述各梁部形成长方形形状，所述各压电元件沿着对应的所述梁部的长边方向延伸，且在其延伸方向上伸缩，由此使所述梁部弯曲变形。
7.根据权利要求6所述的执行器，其特征在于，
所述各梁部与所述第一轴线平行地延伸。
8.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，
所述各压电元件，横跨对应的所述梁部的长边方向上的大致整个区域而设置。
9.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，
所述第一频率比所述第二频率大。
10.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，
所述第一频率，与由所述质量部和所述弹性部构成的振动系统的扭转共振频率一致。
11.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，
所述质量部，具备：具有光反射性的光反射部。
12.一种光扫描器，
具有：振动部，其具有质量部和支撑所述质量部的1对弹性部，其中，所述质量部具备具有光反射性的光反射部；
梁部，其在所述振动部的两侧各配置一对，夹置所述振动部并支撑所述振动部，且能够弯曲变形；
压电元件，其接合在所述各梁部上；
电压施加机构，其对所述各压电元件施加电压，
并且构成为，通过所述电压施加机构对所述各压电元件施加电压，使所述各梁部弯曲变形，而与此相伴地驱动所述振动部，从而使由所述光反射部反射后的光进行扫描，
所述电压施加机构，具有：第一电压发生部，其产生以第一频率周期性变化的第一电压；第二电压发生部，其产生以不同于所述第一频率的第二频率周期性变化的第二电压；和电压叠加部，其叠加所述第一电压与所述第二电压；将用所述电压叠加部叠加后的电压施加给所述各压电元件，从而使所述质量部一边围绕沿着所述1对弹性部的第一轴线以所述第一频率进行转动，一边围绕与所述第一轴线正交的第二轴线以所述第二频率进行转动。
13.一种图像形成装置，
具有：
振动部，其具有质量部和支撑所述质量部的1对弹性部，其中，所述质量部具备具有光反射性的光反射部；
梁部，其在所述振动部的两侧各配置一对，夹置所述振动部并支撑所述振动部，且能够弯曲变形；
压电元件，其接合在所述各梁部上；
电压施加机构，其对所述各压电元件施加电压；和
光照射部件，其向所述光反射部照射光，
并构成为，通过所述电压施加机构对所述各压电元件施加电压，使所述各梁部弯曲变形，而与此相伴地驱动所述振动部，从而使由所述光反射部反射后的光在对象物上形成图像，
所述电压施加机构，具有：第一电压发生部，其发生以第一频率周期性变化的第一电压；第二电压发生部，其发生以不同于所述第一频率的第二频率周期性变化的第二电压；和电压叠加部，其叠加所述第一电压和所述第二电压，将用所述电压叠加部叠加后的电压施加给所述各压电元件，从而使所述质量部一边围绕沿着所述1对弹性部的第一轴线以所述第一频率进行转动，一边围绕与所述第一轴线正交的第二轴线以所述第二频率进行转动。
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