JP2008228444A - Actuator, optical scanner, and image forming apparatus - Google Patents

Actuator, optical scanner, and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator in which a movable plate can be rotated on each of an X-axis and a Y-axis perpendicular to the X-axis while realizing cost reduction and miniaturization, and to provide an optical scanner and an image forming apparatus. <P>SOLUTION: The actuator 1 has a first vibration system 21 equipped with a driving member 211; a second vibration system 22 equipped with a movable plate 221; a first soft magnetic body 61 provided at a position spaced from the X-axis of the driving member 211; a second soft magnetic body 62 provided at a position spaced from the Y-axis of the movable plate 221; and a coil 63 provided so as to oppose the first soft magnetic body 61 and the second soft magnetic body 62. The actuator 1 is configured so that the movable plate 221 can be rotated on the X- and Y-axes by applying a periodically changing voltage in which a first voltage and a second voltage having frequencies different from each other are superimposed, to the coil 63. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an actuator, an optical scanner, and an image forming apparatus.

例えば、プリンタ等にて光走査により描画を行うための光スキャナとして、2次元的に光を走査する光スキャナが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1の光スキャナは、枠状の外側可動板と、この外側可動板をX軸まわりに遥動(回動)可能に軸支する1対の第1のトーションバーと、外側可動板の内側に設けられた内側可動板と、この内側可動板をX軸に直交するY軸まわりに遥動可能に軸支する1対の第2のトーションバーとを備えるスキャナ本体と、外側可動板および内側可動板のそれぞれに設けられた1対の駆動コイルと、スキャナ本体を介して互いに対向するように設けられた1対の永久磁石とを有している。
しかし、このような光スキャナは、光スキャナ本体を介して互いに対向するように1対の永久磁石を設けているため、光スキャナの小型化を図ることが難しい。また、駆動コイルを外側可動板および内側可動板のそれぞれに1つずつ設けているため、低コスト化を図ることが難しい。
For example, an optical scanner that two-dimensionally scans light is disclosed as an optical scanner for performing drawing by optical scanning with a printer or the like (see, for example, Patent Document 1).
The optical scanner of Patent Document 1 includes a frame-shaped outer movable plate, a pair of first torsion bars that pivotally support the outer movable plate around the X axis (rotation), and an outer movable plate. A scanner body including an inner movable plate provided on the inner side, and a pair of second torsion bars that pivotally support the inner movable plate about a Y axis orthogonal to the X axis; an outer movable plate; It has a pair of drive coils provided on each of the inner movable plates, and a pair of permanent magnets provided so as to face each other through the scanner body.
However, since such an optical scanner is provided with a pair of permanent magnets so as to face each other through the optical scanner body, it is difficult to reduce the size of the optical scanner. Further, since one drive coil is provided for each of the outer movable plate and the inner movable plate, it is difficult to reduce the cost.

特開平8−322227号公報JP-A-8-322227

本発明の目的は、低コスト化および小型化を図りつつ、可動板をX軸およびX軸に直交するY軸のそれぞれの軸まわりに回動させることのできるアクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an actuator, an optical scanner, and an image forming apparatus capable of rotating a movable plate around each of an X axis and a Y axis orthogonal to the X axis while reducing cost and size. It is to provide.

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は、枠状の駆動部材と、前記駆動部材をX軸まわりに回動可能とするように、前記駆動部材を両持ち支持する1対の第1の軸部材とで構成された第1の振動系と、
前記駆動部材の内側に設けられた可動板と、前記可動板を前記X軸に直交するY軸まわりに回動可能とするように、前記可動板を前記駆動部材に両持ち支持する1対の第2の軸部材とで構成された第2の振動系と、
前記駆動部材に設けられた第1の軟磁性体と、前記可動板に設けられた第2の軟磁性体と、前記第1の軟磁性体および前記第2の軟磁性体に対向するように設けられたコイルと、該コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを備える駆動手段とを有し、
前記第1の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記駆動部材の前記X軸から離間した位置に設けられ、
前記第2の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の前記Y軸から離間した位置に設けられ、
前記電圧印加手段は、周期的に変化し、その周波数が互いに異なる第1の電圧と第2の電圧とを発生させる電圧発生部と、前記第1の電圧と前記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、前記第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させるように構成されていることを特徴とする。
これにより、低コスト化および小型化を図りつつ、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させることができるアクチュエータを提供することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The actuator of the present invention includes a frame-shaped drive member and a pair of first shaft members that support the drive member so that the drive member can be rotated about the X axis. A first vibration system;
A pair of movable plates provided inside the drive member and a pair of both ends of the movable plate supported by the drive member so that the movable plate can be rotated about a Y axis orthogonal to the X axis. A second vibration system composed of a second shaft member;
The first soft magnetic body provided on the drive member, the second soft magnetic body provided on the movable plate, and the first soft magnetic body and the second soft magnetic body so as to face each other. Drive means comprising a provided coil and voltage applying means for applying a voltage to the coil;
The first soft magnetic body is provided at a position separated from the X axis of the driving member in a plan view of the movable plate,
The second soft magnetic body is provided at a position separated from the Y axis of the movable plate in a plan view of the movable plate,
The voltage applying unit superimposes the first voltage and the second voltage on a voltage generator that generates a first voltage and a second voltage that change periodically and have different frequencies. A voltage superimposing unit, and applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil, thereby rotating the movable plate around the X axis at the frequency of the first voltage, It is configured to rotate around the Y axis at a voltage frequency of
Accordingly, the movable plate is rotated around the X axis at the frequency of the first voltage and is rotated around the Y axis at the frequency of the second voltage while reducing cost and size. An actuator that can be provided can be provided.

本発明のアクチュエータでは、前記第1の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記駆動部材の前記X軸から遠位に位置する部位に設けられていることが好ましい。
これにより、同一電圧下では、前記第1の軟磁性体が前記駆動部材の前記X軸から近位に位置する部位に設けられている場合に比べて、前記駆動部材を前記X軸まわりに回動させる力が大きくなる。そのため、アクチュエータの省電力化を図りつつ、前記駆動部材の回動角を大きくすることができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the first soft magnetic body is provided at a portion of the driving member that is located distal to the X axis in a plan view of the movable plate.
Thus, under the same voltage, the drive member is rotated around the X axis as compared with the case where the first soft magnetic body is provided at a position proximal to the X axis of the drive member. The power to move increases. Therefore, the rotation angle of the drive member can be increased while achieving power saving of the actuator.

本発明のアクチュエータでは、前記第1の軟磁性体は、前記可動板の平面視して、前記駆動部材の前記Y軸上に設けられていることが好ましい。
これにより、アクチュエータの駆動の際に、前記各第1の軸部材が前記X軸および前記Y軸のそれぞれの軸に直行する方向へ撓んでしまうことを抑制することができる。つまり、前記各第1の軸部材の前記X軸まわりの捩れ変形以外の変形を抑制することができる。その結果、円滑に、前記駆動部材を前記X軸まわりに回動させることができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the first soft magnetic body is provided on the Y axis of the driving member in a plan view of the movable plate.
Thereby, it is possible to prevent the first shaft member from being bent in a direction perpendicular to the X axis and the Y axis when the actuator is driven. That is, deformation other than the torsional deformation around the X axis of each first shaft member can be suppressed. As a result, the drive member can be smoothly rotated around the X axis.

本発明のアクチュエータでは、前記第1の軟磁性体は、前記駆動部材の前記コイルと対向する面に設けられていることが好ましい。
これにより、前記第1の軟磁性体と前記コイルとの離間距離を短くすることができるため、アクチュエータの小型化および省電力化を図ることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記第2の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の板面の前記Y軸から遠位に位置する部位に設けられていることが好ましい。
これにより、同一電圧下では、前記第2の軟磁性体が前記可動板の前記Y軸から近位に位置する部位に設けられている場合に比べて、前記可動板を前記Y軸まわりに回動させる力が大きくなる。そのため、アクチュエータの省電力化を図りつつ、前記可動板の回動角を大きくすることができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the first soft magnetic body is provided on a surface of the driving member facing the coil.
Thereby, since the separation distance between the first soft magnetic body and the coil can be shortened, the actuator can be reduced in size and power can be saved.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the second soft magnetic body is provided at a portion located distal to the Y axis of the plate surface of the movable plate in a plan view of the movable plate.
Thus, under the same voltage, the movable plate is rotated around the Y axis as compared with the case where the second soft magnetic body is provided at a position proximal to the Y axis of the movable plate. The power to move increases. For this reason, the rotational angle of the movable plate can be increased while reducing the power consumption of the actuator.

本発明のアクチュエータでは、前記第2の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の前記X軸上に設けられていることが好ましい。
これにより、アクチュエータの駆動の際に、前記各第2の軸部材が前記X軸および前記Y軸のそれぞれの軸に直行する方向へ撓んでしまうことを抑制することができる。つまり、前記各第2の軸部材の前記Y軸まわりの捩れ変形以外の変形を抑制することができる。その結果、円滑に、前記可動板を前記Y軸まわりに回動させることができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the second soft magnetic body is provided on the X axis of the movable plate in a plan view of the movable plate.
Thereby, when the actuator is driven, the second shaft member can be prevented from being bent in a direction perpendicular to the X axis and the Y axis. That is, deformation other than torsional deformation around the Y axis of each second shaft member can be suppressed. As a result, the movable plate can be smoothly rotated about the Y axis.

本発明のアクチュエータでは、前記第1の軟磁性体は、前記可動板の前記コイルと対向する面に設けられていることが好ましい。
これにより、前記第2の軟磁性体と前記コイルとの離間距離を短くすることができるため、アクチュエータの小型化および省電力化を図ることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記コイルは、前記可動板の平面視にて、前記第1の軟磁性体および前記第2の軟磁性体を囲むように設けられていることが好ましい。
これにより、前記コイル(つまり、1つのコイル)から発生する磁界によって、前記第1の軟磁性体および前記第2の軟磁性体のそれぞれを磁化することができる。その結果、アクチュエータの小型化および低コスト化を図ることができる。
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the first soft magnetic body is provided on a surface of the movable plate facing the coil.
As a result, the distance between the second soft magnetic body and the coil can be shortened, so that the actuator can be reduced in size and power can be saved.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the coil is provided so as to surround the first soft magnetic body and the second soft magnetic body in a plan view of the movable plate.
Accordingly, each of the first soft magnetic body and the second soft magnetic body can be magnetized by a magnetic field generated from the coil (that is, one coil). As a result, the actuator can be reduced in size and cost.

本発明のアクチュエータでは、前記第2の電圧の周波数が前記第2の振動系の共振周波数と等しく、前記第1の電圧の周波数が前記第1の振動系の共振周波数と異なっていることが好ましい。
これにより、極めて円滑に、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させることができる。
In the actuator of the present invention, it is preferable that the frequency of the second voltage is equal to the resonance frequency of the second vibration system, and the frequency of the first voltage is different from the resonance frequency of the first vibration system. .
Accordingly, the movable plate can be rotated about the Y axis at the second voltage frequency while the movable plate is rotated about the X axis at the first voltage frequency.

本発明のアクチュエータでは、前記第1の電圧および前記第2の電圧のそれぞれは、パルス状に印加させることが好ましい。
これにより、効果的に、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記可動板は、前記第2の軟磁性体と反対の面に設けられた光反射性を有する光反射部を有していることが好ましい。
これにより、アクチュエータを例えば、レーザープリンタ、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡、イメージング用ディスプレイ等の画像形成装置に備える光学デバイスとして用いることができる。
In the actuator of the present invention, it is preferable that each of the first voltage and the second voltage is applied in a pulse shape.
Accordingly, the movable plate can be effectively rotated around the Y axis at the frequency of the second voltage while being rotated around the X axis at the frequency of the first voltage.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the movable plate has a light reflecting portion having light reflectivity provided on a surface opposite to the second soft magnetic body.
Accordingly, the actuator can be used as an optical device provided in an image forming apparatus such as a laser printer, a barcode reader, a scanning confocal laser microscope, or an imaging display.

本発明の光スキャナは、枠状の駆動部材と、前記駆動部材をX軸まわりに回動可能とするように、前記駆動部材を両持ち支持する1対の第1の軸部材とで構成された第1の振動系と、
前記駆動部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備える可動板と、前記可動板を前記X軸に直交するY軸まわりに回動可能とするように、前記可動板を前記駆動部材に両持ち支持する1対の第2の軸部材とで構成された第2の振動系と、
前記駆動部材に設けられた第1の軟磁性体と、前記可動板に設けられた第2の軟磁性体と、前記第1の軟磁性体および前記第2の軟磁性体に対向するように設けられたコイルと、該コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを備える駆動手段とを有し、
前記第1の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記駆動部材の前記X軸から離間した位置に設けられ、
前記第2の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の前記Y軸から離間した位置に設けられ、
前記電圧印加手段は、周期的に変化し、その周波数が互いに異なる第1の電圧と第2の電圧とを発生させる電圧発生部と、前記第1の電圧と前記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、前記第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させ、前記光反射部で反射した光を2次元的に走査するように構成されていることを特徴とする。
これにより、低コスト化および小型化を図りつつ、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させ、光を2次元的に走査することのできる光スキャナを提供することができる。
The optical scanner of the present invention includes a frame-shaped drive member and a pair of first shaft members that support the drive member so that the drive member can be rotated about the X axis. A first vibration system,
A movable plate provided on the inner side of the driving member and provided with a light reflecting portion having light reflectivity; and the movable plate is configured to be rotatable about a Y axis perpendicular to the X axis. A second vibration system composed of a pair of second shaft members that are both-side supported by the drive member;
The first soft magnetic body provided on the drive member, the second soft magnetic body provided on the movable plate, and the first soft magnetic body and the second soft magnetic body so as to face each other. Drive means comprising a provided coil and voltage applying means for applying a voltage to the coil;
The first soft magnetic body is provided at a position separated from the X axis of the driving member in a plan view of the movable plate,
The second soft magnetic body is provided at a position separated from the Y axis of the movable plate in a plan view of the movable plate,
The voltage applying unit superimposes the first voltage and the second voltage on a voltage generator that generates a first voltage and a second voltage that change periodically and have different frequencies. A voltage superimposing unit, and applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil, thereby rotating the movable plate around the X axis at the frequency of the first voltage, It is configured to rotate around the Y axis at a voltage frequency of 2 and to scan the light reflected by the light reflecting portion two-dimensionally.
Accordingly, the movable plate is rotated around the X axis at the frequency of the first voltage and rotated around the Y axis at the frequency of the second voltage while reducing the cost and size. It is possible to provide an optical scanner capable of scanning light two-dimensionally.

本発明の画像形成装置は、枠状の駆動部材と、前記駆動部材をX軸まわりに回動可能とするように、前記駆動部材を両持ち支持する1対の第1の軸部材とで構成された第1の振動系と、
前記駆動部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備える可動板と、前記可動板を前記X軸に直交するY軸まわりに回動可能とするように、前記可動板を前記駆動部材に両持ち支持する1対の第2の軸部材とで構成された第2の振動系と、
前記駆動部材に設けられた第1の軟磁性体と、前記可動板に設けられた第2の軟磁性体と、前記第1の軟磁性体および前記第2の軟磁性体に対向するように設けられたコイルと、該コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを備える駆動手段とを有し、
前記第1の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記駆動部材の前記X軸から離間した位置に設けられ、
前記第2の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の前記Y軸から離間した位置に設けられ、
前記電圧印加手段は、周期的に変化し、その周波数が互いに異なる第1の電圧と第2の電圧とを発生させる電圧発生部と、前記第1の電圧と前記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、前記第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させ、前記光反射部で反射した光を2次元的に走査するように構成された光スキャナを備えることを特徴とする。
これにより、低コスト化および小型化を図りつつ、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させ、光を2次元的に走査することのできる光スキャナを備えた画像形成装置を提供することができる。
The image forming apparatus according to the present invention includes a frame-shaped drive member and a pair of first shaft members that support the drive member so that the drive member can be rotated about the X axis. A first vibration system,
A movable plate provided on the inner side of the driving member and provided with a light reflecting portion having light reflectivity; and the movable plate is configured to be rotatable about a Y axis perpendicular to the X axis. A second vibration system composed of a pair of second shaft members that are both-side supported by the drive member;
The first soft magnetic body provided on the drive member, the second soft magnetic body provided on the movable plate, and the first soft magnetic body and the second soft magnetic body so as to face each other. Drive means comprising a provided coil and voltage applying means for applying a voltage to the coil;
The first soft magnetic body is provided at a position separated from the X axis of the driving member in a plan view of the movable plate,
The second soft magnetic body is provided at a position separated from the Y axis of the movable plate in a plan view of the movable plate,
The voltage applying unit superimposes the first voltage and the second voltage on a voltage generator that generates a first voltage and a second voltage that change periodically and have different frequencies. A voltage superimposing unit, and applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil, thereby rotating the movable plate around the X axis at the frequency of the first voltage, And an optical scanner configured to rotate around the Y-axis at a voltage frequency of 2 and to scan two-dimensionally the light reflected by the light reflecting portion.
Accordingly, the movable plate is rotated around the X axis at the frequency of the first voltage and rotated around the Y axis at the frequency of the second voltage while reducing the cost and size. It is possible to provide an image forming apparatus including an optical scanner capable of two-dimensionally scanning light.

以下、本発明のアクチュエータ、光スキャナ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。
図1は、本発明のアクチュエータの好適な実施形態を示す平面図、図2は、図1中のA−A線断面図、図3は、図1に示すアクチュエータが備える駆動手段を示すブロック図、図4は、図3に示す第1の電圧発生部および第2の電圧発生部での発生電圧の一例を示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図2中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
Hereinafter, preferred embodiments of an actuator, an optical scanner, and an image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of the actuator of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing driving means provided in the actuator shown in FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a voltage generated in the first voltage generation unit and the second voltage generation unit illustrated in FIG. 3. In the following, for convenience of explanation, the front side of the paper in FIG. 1 is called “up”, the back side of the paper is called “down”, the right side is called “right”, the left side is called “left”, and the upper side in FIG. The upper side, the lower side is called “lower”, the right side is called “right”, and the left side is called “left”.

図1および図2に示すように、アクチュエータ1は、第1の振動系21と第2の振動系22とを備える基体2と、接合層4を介して基体2を支持する支持基板3と、支持基板3を介して基体2と対向する対向基板5と、第1の振動系21および第2の振動系22を駆動させる駆動手段6とを備えている。
図1に示すように、基体2は、枠状の支持部23と、支持部23に支持された第1の振動系21と、第1の振動系21に支持された第2の振動系22とを備えている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the actuator 1 includes a base 2 including a first vibration system 21 and a second vibration system 22, a support substrate 3 that supports the base 2 via a bonding layer 4, A counter substrate 5 facing the base body 2 via the support substrate 3 and a driving means 6 for driving the first vibration system 21 and the second vibration system 22 are provided.
As shown in FIG. 1, the base 2 includes a frame-shaped support portion 23, a first vibration system 21 supported by the support portion 23, and a second vibration system 22 supported by the first vibration system 21. And.

第1の振動系21は、支持部23の内側に設けられた枠状の駆動部材211と、駆動部材211を支持部23に両持ち支持する1対の第1の軸部材212、213とで構成されている。また、第2の振動系22は、駆動部材211の内側に設けられた可動板221と、可動板221を駆動部材211に両持ち支持する1対の第2の軸部材222、223とで構成されている。   The first vibration system 21 includes a frame-shaped drive member 211 provided inside the support portion 23, and a pair of first shaft members 212 and 213 that support the drive member 211 on the support portion 23. It is configured. The second vibration system 22 includes a movable plate 221 provided inside the drive member 211 and a pair of second shaft members 222 and 223 that support the movable plate 221 on both sides of the drive member 211. Has been.

駆動部材211は、図1の平面視(すなわち、可動板221の平面視)にて、円環状をなしている。ただし、駆動部材211の形状は、枠状をなしていれば、特に限定されない。そして、この駆動部材211の下面には、後述する第1の軟磁性体61が固着されている。このような駆動部材211は、1対の第1の軸部材212、213によって支持部23に両持ち支持されている。   The drive member 211 has an annular shape in a plan view of FIG. 1 (that is, a plan view of the movable plate 221). However, the shape of the drive member 211 is not particularly limited as long as it has a frame shape. A first soft magnetic body 61, which will be described later, is fixed to the lower surface of the drive member 211. Such a drive member 211 is supported at both ends on the support portion 23 by a pair of first shaft members 212 and 213.

第1の軸部材212、213は、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第1の軸部材212、213は、それぞれ、駆動部材211を支持部23に対して回動可能とするように、駆動部材211と支持部23とを連結している。このような第1の軸部材212、213は、互いに同軸的に設けられており、この軸(以下、「回動中心軸X」という)を中心として、駆動部材211が支持部23に対して回動するように構成されている。   Each of the first shaft members 212 and 213 has a longitudinal shape and can be elastically deformed. The first shaft members 212 and 213 connect the drive member 211 and the support portion 23 so that the drive member 211 can rotate with respect to the support portion 23, respectively. Such first shaft members 212 and 213 are provided coaxially with each other, and the drive member 211 is located with respect to the support portion 23 around this axis (hereinafter referred to as “rotation center axis X”). It is configured to rotate.

駆動部材211の内側に形成された可動板221は、図1の平面視にて、円状をなしている。だたし、可動板221の形状は、特に限定されず、例えば、図1の平面視にて、楕円形状をなしていてもよし、四角形状をなしていてもよい。この可動板221の上面には、光反射性を有する光反射部221aが形成されている。一方、可動板221の下面には、後述する第2の軟磁性体62が固着されている。この可動板221は、1対の第2の軸部材222、223によって、駆動部材211に両持ち支持されている。   The movable plate 221 formed inside the drive member 211 has a circular shape in plan view of FIG. However, the shape of the movable plate 221 is not particularly limited, and may be, for example, an elliptical shape or a quadrangular shape in plan view of FIG. On the upper surface of the movable plate 221, a light reflecting portion 221a having light reflectivity is formed. On the other hand, a second soft magnetic body 62 described later is fixed to the lower surface of the movable plate 221. The movable plate 221 is supported at both ends by the drive member 211 by a pair of second shaft members 222 and 223.

第2の軸部材222、223は、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第2の軸部材222、223は、それぞれ、可動板221を駆動部材211に対して回動可能とするように、可動板221と駆動部材211とを連結している。このような第2の軸部材222、223は、互いに同軸的に設けられており、この軸(以下、「回動中心軸Y」という)を中心として、可動板221が駆動部材211に対して回動するように構成されている。   Each of the second shaft members 222 and 223 has a longitudinal shape and can be elastically deformed. The second shaft members 222 and 223 connect the movable plate 221 and the drive member 211 so that the movable plate 221 can rotate with respect to the drive member 211. Such second shaft members 222 and 223 are provided coaxially with each other, and the movable plate 221 with respect to the drive member 211 is centered on this shaft (hereinafter referred to as “rotation center axis Y”). It is configured to rotate.

図1に示すように、回動中心軸Xと回動中心軸Yとは、互いに直交する軸である。すなわち、回動中心軸Xと回動中心軸Yとのなす角は、90度である。また、駆動部材211および可動板221のそれぞれの中心は、図1の平面視にて、回動中心軸Xおよび回動中心軸Yの交点上に位置している。なお、以下、説明の便宜上、回動中心軸Xおよび回動中心軸Yの交点を「交点G」ともいう。   As shown in FIG. 1, the rotation center axis X and the rotation center axis Y are axes orthogonal to each other. That is, the angle formed by the rotation center axis X and the rotation center axis Y is 90 degrees. Further, the respective centers of the drive member 211 and the movable plate 221 are located on the intersection of the rotation center axis X and the rotation center axis Y in the plan view of FIG. Hereinafter, for convenience of explanation, an intersection of the rotation center axis X and the rotation center axis Y is also referred to as an “intersection point G”.

このような基体2は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板221と、第2の軸部材222、223と、駆動部材211と、第1の軸部材212、213と、支持部23とが一体的に形成されている。シリコンを主材料とすることで、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、微細な処理(加工)が可能であり、アクチュエータ1の小型化を図ることができる。   Such a base body 2 is made of, for example, silicon as a main material, and includes a movable plate 221, second shaft members 222 and 223, a drive member 211, first shaft members 212 and 213, and a support. The part 23 is integrally formed. By using silicon as a main material, it is possible to realize excellent rotation characteristics and to exhibit excellent durability. Further, fine processing (processing) is possible, and the actuator 1 can be miniaturized.

なお、基体2は、SOI基板等の積層構造を有する基板から、可動板221と、第2の軸部材222、223と、駆動部材211と、第1の軸部材212、213と、支持部23とを形成したものであってもよい。その際、可動板221と、第2の軸部材222、223と、駆動部材211と、第1の軸部材212、213と、支持部23とが一体的となるように、これらを積層構造基板の1つの層で構成するのが好ましい。   The base 2 is formed from a substrate having a laminated structure such as an SOI substrate, a movable plate 221, second shaft members 222 and 223, a drive member 211, first shaft members 212 and 213, and a support portion 23. And may be formed. At that time, the movable plate 221, the second shaft members 222 and 223, the drive member 211, the first shaft members 212 and 213, and the support portion 23 are integrated with each other so as to be integrated. It is preferable to be composed of one layer.

図2に示すように、以上のような基体2は、接合層4を介して支持基板3と接合している。このような支持基板3は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。支持基板3は、可動板221の平面視にて、支持部23とほぼ同一形状をなしている(すなわち、枠状をなしている)。ただし、支持基板3の形状については、基体2を支持することができれば、特に限定されない。また、支持部23の形状などによっては、支持基板3を省略してもよい。
支持基板3と基体2との間に形成された接合層4は、例えば、ガラス、シリコン、またはSiO2を主材料として構成されている。ただし、このような接合層4は、省略してもよい。すなわち、基体2と支持基板3とが直接接合されているものであってよい。
As shown in FIG. 2, the base 2 as described above is bonded to the support substrate 3 via the bonding layer 4. Such a support substrate 3 is made of, for example, glass or silicon as a main material. The support substrate 3 has substantially the same shape as the support portion 23 in a plan view of the movable plate 221 (that is, has a frame shape). However, the shape of the support substrate 3 is not particularly limited as long as the base 2 can be supported. Further, depending on the shape of the support portion 23 and the like, the support substrate 3 may be omitted.
The bonding layer 4 formed between the support substrate 3 and the base 2 is made of, for example, glass, silicon, or SiO2 as a main material. However, such a bonding layer 4 may be omitted. That is, the base 2 and the support substrate 3 may be directly joined.

図2に示すように、支持基板3を介して、基体2と対向するように対向基板5が設けられている。このような対向基板5は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。対向基板5の上面には、第1の軟磁性体61および第2の軟磁性体62のそれぞれを磁化するためのコイル63が設けられている。このコイル63は、電圧印加手段64と電気的に接続されている。そして、第1の軟磁性体61と、第2の軟磁性体62と、コイル63と、電圧印加手段64とで駆動手段6を構成している。
第1の軟磁性体61は、図1の平面視にて、円形状をなしている。ただし、第1の軟磁性体61の形状については、特に限定されず、図1の平面視にて、楕円形状をなしていてもよいし、四角形状をなしていてもよい。
As shown in FIG. 2, a counter substrate 5 is provided so as to face the base 2 via the support substrate 3. Such a counter substrate 5 is made of, for example, glass or silicon as a main material. On the upper surface of the counter substrate 5, a coil 63 for magnetizing each of the first soft magnetic body 61 and the second soft magnetic body 62 is provided. The coil 63 is electrically connected to the voltage application unit 64. The first soft magnetic body 61, the second soft magnetic body 62, the coil 63, and the voltage applying means 64 constitute the driving means 6.
The first soft magnetic body 61 has a circular shape in plan view of FIG. However, the shape of the first soft magnetic body 61 is not particularly limited, and may be elliptical or quadrangular in plan view in FIG.

図1に示すように、第1の軟磁性体61は、駆動部材211の下面に固着されている。つまり、第1の軟磁性体61は、駆動部材211のコイル63と対向する面に固着されている。これにより、第1の軟磁性体61とコイル63との離間距離を短くすることができるため、アクチュエータ1の小型化および省電力化を図ることができる。
また、第1の軟磁性体61は、図1の平面視にて、駆動部材211の回動中心軸Xから遠位に位置する部位に固着されている。これにより、同一電圧下では、第1の軟磁性体61が駆動部材211の回動中心軸Xから近位に位置する部位に設けられている場合に比べて、駆動部材211を回動中心軸Xまわりに回動させる力が大きくなる。そのため、アクチュエータ1の省電力化を図りつつ、駆動部材211の回動角を大きくすることができる。
As shown in FIG. 1, the first soft magnetic body 61 is fixed to the lower surface of the drive member 211. That is, the first soft magnetic body 61 is fixed to the surface of the driving member 211 that faces the coil 63. Thereby, since the distance between the first soft magnetic body 61 and the coil 63 can be shortened, the actuator 1 can be reduced in size and power can be saved.
Further, the first soft magnetic body 61 is fixed to a portion located distal to the rotation center axis X of the drive member 211 in the plan view of FIG. Thereby, under the same voltage, the drive member 211 is moved to the rotation center axis as compared with the case where the first soft magnetic body 61 is provided in a portion located proximal to the rotation center axis X of the drive member 211. The force to rotate around X increases. Therefore, the rotation angle of the drive member 211 can be increased while achieving power saving of the actuator 1.

また、第1の軟磁性体61は、図1の平面視にて、駆動部材211の回動中心軸Y上に位置する部位に固着されている。言い換えれば、第1の軟磁性体61は、図1の平面視にて、駆動部材211の回動中心軸X方向の中央部に固着されている。これにより、アクチュエータ1の駆動の際に、第1の軸部材212、213が回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸に直行する方向へ撓んでしまうことを抑制することができる。つまり、第1の軸部材212、213の回動中心軸Xまわりの捩れ変形以外の変形を抑制することができる。その結果、円滑に、駆動部材211を回動中心軸Xまわりに回動させることができ、アクチュエータ1は、所望の振動特性を発揮することができる。   Further, the first soft magnetic body 61 is fixed to a portion located on the rotation center axis Y of the drive member 211 in the plan view of FIG. In other words, the first soft magnetic body 61 is fixed to the central portion of the drive member 211 in the rotation central axis X direction in a plan view of FIG. Thereby, when the actuator 1 is driven, the first shaft members 212 and 213 can be prevented from being bent in directions orthogonal to the rotation center axis X and the rotation center axis Y. . That is, deformation other than the torsional deformation around the rotation center axis X of the first shaft members 212 and 213 can be suppressed. As a result, the drive member 211 can be smoothly rotated about the rotation center axis X, and the actuator 1 can exhibit desired vibration characteristics.

以上、第1の軟磁性体61について説明したが、第1の軟磁性体61を磁化することで、駆動部材211を回動中心軸Xまわりに回動させることができれば、第1の軟磁性体61の配置は、特に限定されない。例えば、第1の軟磁性体61は、図1の平面視にて、駆動部材211の回動中心軸Xから近位に位置する部位に固着されていてもよいし、駆動部材211の回動中心軸X方向の端部に固着されていてもよい。また、第1の軟磁性体61が駆動部材211の上面に固着されていてもよい。   The first soft magnetic body 61 has been described above. However, if the drive member 211 can be rotated around the rotation center axis X by magnetizing the first soft magnetic body 61, the first soft magnetic body 61 will be described. The arrangement of the body 61 is not particularly limited. For example, the first soft magnetic body 61 may be fixed to a portion located proximal to the rotation center axis X of the drive member 211 in the plan view of FIG. You may adhere to the edge part of the central axis X direction. Further, the first soft magnetic body 61 may be fixed to the upper surface of the drive member 211.

一方、可動板221に固着されている第2の軟磁性体62は、図1の平面視にて、円形状をなしている。ただし、第2の軟磁性体62の形状については、特に限定されず、平面視にて楕円形状をなしていてもよいし、四角形状をなしていてもよい。
図1に示すように、第2の軟磁性体62は、可動板221の下面に固着されている。つまり、第2の軟磁性体62は、可動板221のコイル63と対向する面に固着されている。これにより、第2の軟磁性体62とコイル63との離間距離を短くすることができるため、アクチュエータ1の小型化および省電力化を図ることができる。また、第1の軟磁性体61は、第1の軟磁性体61が固着されている面と同じ側の面に固着されているため、アクチュエータ1の製造の簡易化を図ることができる。また、第2の軟磁性体62は、可動板221の光反射部221aと反対の面に固着されているため、第2の軟磁性体62によって、光反射部221aによる光走査が阻害されてしまうことを確実に防止することができる。
On the other hand, the second soft magnetic body 62 fixed to the movable plate 221 has a circular shape in a plan view of FIG. However, the shape of the second soft magnetic body 62 is not particularly limited, and may be an elliptical shape or a quadrangular shape in plan view.
As shown in FIG. 1, the second soft magnetic body 62 is fixed to the lower surface of the movable plate 221. That is, the second soft magnetic body 62 is fixed to the surface of the movable plate 221 that faces the coil 63. Thereby, since the separation distance between the second soft magnetic body 62 and the coil 63 can be shortened, the actuator 1 can be reduced in size and power can be saved. Further, since the first soft magnetic body 61 is fixed to the same surface as the surface to which the first soft magnetic body 61 is fixed, the manufacturing of the actuator 1 can be simplified. In addition, since the second soft magnetic body 62 is fixed to the surface of the movable plate 221 opposite to the light reflecting portion 221a, the second soft magnetic body 62 inhibits light scanning by the light reflecting portion 221a. Can be reliably prevented.

また、第2の軟磁性体62は、図1の平面視にて、可動板221の回動中心軸Yから遠位に位置する部位に固着されている。これにより、同一電圧下では、第2の軟磁性体62が可動板221の回動中心軸Yから近位に位置する部位に設けられている場合に比べて、可動板221を回動中心軸Yまわりに回動させる力が大きくなる。そのため、アクチュエータ1の省電力化を図りつつ、可動板221の回動角を大きくすることができる。   Further, the second soft magnetic body 62 is fixed to a portion located distal to the rotation center axis Y of the movable plate 221 in the plan view of FIG. Thereby, under the same voltage, the movable plate 221 is moved to the rotation center axis as compared with the case where the second soft magnetic body 62 is provided in a portion located proximal to the rotation center axis Y of the movable plate 221. The force to rotate around Y increases. Therefore, the rotation angle of the movable plate 221 can be increased while achieving power saving of the actuator 1.

また、第2の軟磁性体62は、図1の平面視にて、可動板221の回動中心軸X上に位置する部位に固着されている。言い換えれば、第2の軟磁性体62は、図1の平面視にて、可動板221の回動中心軸Y方向の中央部に固着されている。これにより、アクチュエータ1の駆動の際に、第2の軸部材222、223が回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸に直行する方向へ撓んでしまうことを抑制することができる。つまり、第2の軸部材222、223の回動中心軸Yまわりの捩れ変形以外の変形を抑制することができる。その結果、円滑に、可動板221を回動中心軸Yまわりに回動させることができ、アクチュエータ1は、所望の振動特性を発揮することができる。   Further, the second soft magnetic body 62 is fixed to a portion located on the rotation center axis X of the movable plate 221 in the plan view of FIG. In other words, the second soft magnetic body 62 is fixed to the central portion of the movable plate 221 in the rotation central axis Y direction in the plan view of FIG. Thereby, when the actuator 1 is driven, the second shaft members 222 and 223 can be prevented from being bent in directions orthogonal to the rotation center axis X and the rotation center axis Y. . That is, deformation other than torsional deformation around the rotation center axis Y of the second shaft members 222 and 223 can be suppressed. As a result, the movable plate 221 can be smoothly rotated about the rotation center axis Y, and the actuator 1 can exhibit desired vibration characteristics.

以上、第2の軟磁性体62について説明したが、第2の軟磁性体62を磁化することで、可動板221を回動中心軸Yまわりに回動させることができれば、第2の軟磁性体62の配置は、特に限定されない。例えば、第2の軟磁性体62は、図1の平面視にて、可動板221の回動中心軸Yから近位に位置する部位に固着されていてもよいし、可動板221の回動中心軸Y方向の端部に固着されていてもよい。また、第1の軟磁性体61が可動板221の上面に固着されていてもよい。
このような第1の軟磁性体61および第2の軟磁性体62は、それぞれ、軟磁性材料を主材料として構成されている。このような軟磁性材料としては、特に限定されず、Fe、各種Fe合金(ケイ素鉄、パーマロイ、アモルファス、センダスト)などを好適に用いることできる。
The second soft magnetic body 62 has been described above. However, if the movable plate 221 can be rotated around the rotation center axis Y by magnetizing the second soft magnetic body 62, the second soft magnetic body 62 can be rotated. The arrangement of the body 62 is not particularly limited. For example, the second soft magnetic body 62 may be fixed to a portion located proximal to the rotation center axis Y of the movable plate 221 in the plan view of FIG. You may adhere to the edge part of the central axis Y direction. Further, the first soft magnetic body 61 may be fixed to the upper surface of the movable plate 221.
Each of the first soft magnetic body 61 and the second soft magnetic body 62 is composed of a soft magnetic material as a main material. Such a soft magnetic material is not particularly limited, and Fe, various Fe alloys (silicon iron, permalloy, amorphous, Sendust) and the like can be suitably used.

図1の平面視にて、このような第1の軟磁性体61および第2の軟磁性体62を囲むようにコイル63が形成されている。これにより、コイル63(つまり、1つのコイル)から発生する磁界によって、第1の軟磁性体61と第2の軟磁性体62とを磁化することができる。その結果、アクチュエータ1の小型化および低コスト化を図ることができる。
このようなコイル63は、電圧印加手段64と電気的に接続されている。そして、電圧印加手段64によってコイル63に電圧を印加することで、コイル63から回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸に直交する方向の磁束を有する磁界が発生する。そして、コイル63から発生した磁界によって磁化された第1の軟磁性体61および第2の軟磁性体62は、それぞれ、コイル63に引き付けられる。
A coil 63 is formed so as to surround the first soft magnetic body 61 and the second soft magnetic body 62 in a plan view of FIG. Accordingly, the first soft magnetic body 61 and the second soft magnetic body 62 can be magnetized by a magnetic field generated from the coil 63 (that is, one coil). As a result, the actuator 1 can be reduced in size and cost.
Such a coil 63 is electrically connected to the voltage applying means 64. Then, by applying a voltage to the coil 63 by the voltage applying means 64, a magnetic field having a magnetic flux in a direction orthogonal to the rotation center axis X and the rotation center axis Y is generated from the coil 63. Then, the first soft magnetic body 61 and the second soft magnetic body 62 magnetized by the magnetic field generated from the coil 63 are attracted to the coil 63, respectively.

図3に示すように、電圧印加手段64は、可動板221を回動中心軸Xまわりに回動させるための第1の電圧V1を発生させる第1の電圧発生部641と、可動板221を回動中心軸Yまわりに回動させるための第2の電圧V2を発生させる第2の電圧発生部642と、第1の電圧V1と第2の電圧V2とを重畳し、その電圧をコイル63に印加する電圧重畳部643とを備えている。   As shown in FIG. 3, the voltage applying means 64 includes a first voltage generator 641 that generates a first voltage V1 for rotating the movable plate 221 around the rotation center axis X, and a movable plate 221. A second voltage generator 642 for generating a second voltage V2 for rotating around the rotation center axis Y is superimposed on the first voltage V1 and the second voltage V2, and the voltage is applied to the coil 63. And a voltage superimposing section 643 for applying to the power supply.

第1の電圧発生部641は、図4(a)に示すように、周期T1で周期的に変化する第1の電圧V1(垂直走査用電圧)を発生させるものである。すなわち、第1の電圧発生部641は、周波数(1/T1)の第1の電圧V1を発生させるものである。
第1の電圧V1は、パルス状に印加されている。このような第1の電圧V1により、アクチュエータ1は、効果的に光を垂直走査(副走査)することができる。すなわち、効果的に、可動板221を回動中心軸Xまわりに回動させることができる。だたし、第1の電圧V1のそれぞれの波形は、可動板221を回動中心軸Xまわりに回動させることができれば、これに限定されない。
As shown in FIG. 4A, the first voltage generator 641 generates a first voltage V1 (vertical scanning voltage) that periodically changes in a cycle T1. That is, the first voltage generator 641 generates the first voltage V1 having the frequency (1 / T1).
The first voltage V1 is applied in a pulse form. With such a first voltage V1, the actuator 1 can effectively perform vertical scanning (sub-scanning) of light. That is, the movable plate 221 can be effectively rotated around the rotation center axis X. However, each waveform of the first voltage V1 is not limited to this as long as the movable plate 221 can be rotated around the rotation center axis X.

ここで、第1の電圧V1の周波数(1/T1)は、垂直走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、30〜80Hz(60Hz程度)であるのが好ましい。また、本実施形態では、第1の電圧V1の周波数は、駆動部材211と1対の第1の軸部材212、213とで構成された第1の振動系21のねじり共振周波数と異なる値に調整されている。   Here, the frequency (1 / T1) of the first voltage V1 is not particularly limited as long as it is a frequency suitable for vertical scanning, but is preferably 30 to 80 Hz (about 60 Hz). In the present embodiment, the frequency of the first voltage V1 is different from the torsional resonance frequency of the first vibration system 21 including the driving member 211 and the pair of first shaft members 212 and 213. It has been adjusted.

一方、第2の電圧発生部642は、図4(b)に示すように、周期T1と異なる周期T2で周期的に変化する第2の電圧V2(水平走査用電圧)を発生させるものである。すなわち、第2の電圧発生部642は、周波数(1/T2)の第2の電圧V2を発生させるものである。
第2の電圧V2は、パルス状に印加されている。このような第2の電圧V2により、アクチュエータ1は、効果的に光を水平走査(主走査)することができる。すなわち、効果的に、可動板221を回動中心軸Yまわりに回動させることができる。だたし、第2の電圧V2の波形は、可動板221を回動中心軸Yまわりに回動させることができれば、これに限定されない。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, the second voltage generator 642 generates a second voltage V2 (horizontal scanning voltage) that periodically changes at a period T2 different from the period T1. . That is, the second voltage generator 642 generates the second voltage V2 having a frequency (1 / T2).
The second voltage V2 is applied in a pulse form. By such a second voltage V2, the actuator 1 can effectively perform horizontal scanning (main scanning) of light. That is, the movable plate 221 can be effectively rotated around the rotation center axis Y. However, the waveform of the second voltage V2 is not limited to this as long as the movable plate 221 can be rotated around the rotation central axis Y.

ここで、第2の電圧V2の周波数は、第1の電圧V1の周波数と異なり、かつ、水平走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、10〜40kHzであるのが好ましい。第2の電圧V2の周波数を10〜40kHzとし、第1の電圧V1の周波数を60Hz程度とすることで、円滑に、かつ、ディスプレイでの描画に適した周波数で、可動板221を回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸まわりに回動させることができる。   Here, the frequency of the second voltage V2 is not particularly limited as long as it is different from the frequency of the first voltage V1 and is suitable for horizontal scanning, but is preferably 10 to 40 kHz. By setting the frequency of the second voltage V2 to 10 to 40 kHz and the frequency of the first voltage V1 to about 60 Hz, the movable plate 221 is pivoted smoothly at a frequency suitable for drawing on the display. It can be rotated around the axis X and the rotation center axis Y.

このように、第2の電圧V2の周波数を第1の電圧V1の周波数の100〜1000倍とすることで、円滑に、可動板221を回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸まわりに回動させることができる。ただし、可動板221を回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸まわりに回動させることができれば、第1の電圧V1の周波数と第2の電圧V2の周波数と関係(大きさの比)は、特に限定されない。   In this way, by setting the frequency of the second voltage V2 to 100 to 1000 times the frequency of the first voltage V1, the movable plate 221 can smoothly move each of the rotation center axis X and the rotation center axis Y. It can be rotated around an axis. However, if the movable plate 221 can be rotated about each of the rotation center axis X and the rotation center axis Y, the relationship between the frequency of the first voltage V1 and the frequency of the second voltage V2 (the magnitude). Is not particularly limited.

この第2の電圧V2の周波数は、可動板221と1対の第2の軸部材222、223とで構成された第2の振動系22のねじり共振周波数と等しくなるように調整されている。つまり、第2の振動系22は、そのねじり共振周波数が水平走査に適した周波数になるように設計(製造)されている。これにより、可動板221の回動中心軸Yまわりの回動角を大きくすることができる。   The frequency of the second voltage V2 is adjusted to be equal to the torsional resonance frequency of the second vibration system 22 constituted by the movable plate 221 and the pair of second shaft members 222 and 223. That is, the second vibration system 22 is designed (manufactured) so that its torsional resonance frequency is a frequency suitable for horizontal scanning. Thereby, the rotation angle of the movable plate 221 around the rotation center axis Y can be increased.

また、第1の振動系21の共振周波数をf[Hz]とし、第2の振動系22の共振周波数をf[Hz]としたとき、fとfとが、f>fの関係を満たすことが好ましく、f≧10fの関係を満たすことがより好ましい。これにより、より円滑に、可動板221を回動中心軸Xまわりに第1の電圧V1の周波数で回動させつつ、回動中心軸Yまわりに第2の電圧V2の周波数で回動させることができる。
このような第1の電圧発生部641および第2の電圧発生部642は、それぞれ、制御部7に接続され、この制御部7からの信号に基づき駆動する。また、第1の電圧発生部641および第2の電圧発生部642には、電圧重畳部643が接続されている。
電圧重畳部643は、コイル63に電圧を印加するための加算器643aを備えている。加算器643aは、第1の電圧発生部641から第1の電圧V1を受けるとともに、第2の電圧発生部642から第2の電圧V2を受け、これらを重畳しコイル63に印加するようになっている。
When the resonance frequency of the first vibration system 21 is f 1 [Hz] and the resonance frequency of the second vibration system 22 is f 2 [Hz], f 1 and f 2 are f 2 > f. 1 is preferably satisfied, and more preferably f 2 ≧ 10f 1 is satisfied. As a result, the movable plate 221 is more smoothly rotated around the rotation center axis X at the frequency of the second voltage V2 while being rotated more smoothly around the rotation center axis X. Can do.
The first voltage generation unit 641 and the second voltage generation unit 642 are connected to the control unit 7 and driven based on signals from the control unit 7. In addition, a voltage superimposing unit 643 is connected to the first voltage generating unit 641 and the second voltage generating unit 642.
The voltage superimposing unit 643 includes an adder 643 a for applying a voltage to the coil 63. The adder 643a receives the first voltage V1 from the first voltage generator 641 and receives the second voltage V2 from the second voltage generator 642, and superimposes them to apply to the coil 63. ing.

以上のような構成のアクチュエータ1は、次のようにして駆動する。
なお、本実施形態では、前述したように、第1の電圧V1の周波数は、第1の振動系21のねじり共振周波数と異なる値に設定されており、第2の電圧V2の周波数は、第2の振動系22のねじり共振周波数と等しく、かつ、第1の電圧V1の周波数よりも大きくなるように設定されている(例えば、第1の電圧V1の周波数が60Hzで、第2の電圧V2の周波数が15kHz)。
The actuator 1 having the above configuration is driven as follows.
In the present embodiment, as described above, the frequency of the first voltage V1 is set to a value different from the torsional resonance frequency of the first vibration system 21, and the frequency of the second voltage V2 is 2 is set to be equal to the torsional resonance frequency of the vibration system 22 and higher than the frequency of the first voltage V1 (for example, the frequency of the first voltage V1 is 60 Hz and the second voltage V2 Frequency is 15 kHz).

例えば、図4(a)に示すような第1の電圧V1と図4(b)に示すような第2の電圧V2とを重畳してコイル63に印加する(この重畳された電圧を「電圧V3」ともいう)。
すると、電圧V3のうちの第1の電圧V1に対応する電圧によって、駆動部材211の第1の軟磁性体61付近をコイル63に引き付けようとする磁界(この磁界を「磁界A」という)が間欠的に発生する。
For example, the first voltage V1 as shown in FIG. 4A and the second voltage V2 as shown in FIG. 4B are superimposed and applied to the coil 63 (this superimposed voltage is expressed as “voltage V3 ”).
Then, a magnetic field (this magnetic field is referred to as “magnetic field A”) that attempts to attract the vicinity of the first soft magnetic body 61 of the driving member 211 to the coil 63 by a voltage corresponding to the first voltage V1 of the voltage V3. It occurs intermittently.

ここで、図1の平面視にて、第1の軟磁性体61は、駆動部材211の回動中心軸Xから離間した部位に固着されている。そのため、磁界Aが間欠的に発生することで、第1の軸部材212、213を捩れ変形させつつ、駆動部材211が可動板221とともに、第1の電圧V1の周波数で回動中心軸Xまわりに回動する。
なお、第1の電圧V1の周波数は、第2の電圧V2の周波数に比べて極めて低く設定されている。また、第1の振動系21の共振周波数は、第2の振動系22の共振周波数よりも低く設計されている(例えば、第2の振動系22の共振周波数の1/10以下)。つまり、第1の振動系21は、第2の振動系22よりも振動しやすいように設計されているため、第1の電圧V1によって回動中心軸Xまわりに回動する。すなわち、第2の電圧V2によって、駆動部材211が回動中心軸Xまわりに回動してしまうことを防止することができる。
Here, in the plan view of FIG. 1, the first soft magnetic body 61 is fixed to a part of the drive member 211 that is away from the rotation center axis X. Therefore, by intermittently generating the magnetic field A, the first shaft members 212 and 213 are torsionally deformed, and the drive member 211 together with the movable plate 221 rotates around the rotation center axis X at the frequency of the first voltage V1. To turn.
Note that the frequency of the first voltage V1 is set to be extremely lower than the frequency of the second voltage V2. The resonance frequency of the first vibration system 21 is designed to be lower than the resonance frequency of the second vibration system 22 (for example, 1/10 or less of the resonance frequency of the second vibration system 22). That is, since the first vibration system 21 is designed to vibrate more easily than the second vibration system 22, the first vibration system 21 is rotated around the rotation center axis X by the first voltage V1. That is, it is possible to prevent the driving member 211 from rotating about the rotation center axis X by the second voltage V2.

一方、電圧V3のうちの第2の電圧V2に対応する電圧によって、可動板221の第2の軟磁性体62付近をコイル63に引き付けようとする磁界(この磁界を「磁界B」という)が間欠的に発生する。
ここで、図1の平面視にて、第2の軟磁性体62は、可動板221の回動中心軸Yから離間した部位に固着されている。そのため、磁界Bが間欠的に発生することで、第2の軸部材222、223を捩れ変形させつつ、可動板221が第2の電圧V2の周波数で回動中心軸Yまわりに回動する。
On the other hand, a magnetic field (this magnetic field is referred to as “magnetic field B”) that tries to attract the vicinity of the second soft magnetic body 62 of the movable plate 221 to the coil 63 by a voltage corresponding to the second voltage V2 of the voltage V3. It occurs intermittently.
Here, in the plan view of FIG. 1, the second soft magnetic body 62 is fixed to a part of the movable plate 221 that is separated from the rotation center axis Y. Therefore, when the magnetic field B is intermittently generated, the movable plate 221 rotates about the rotation center axis Y at the frequency of the second voltage V2 while torsionally deforming the second shaft members 222 and 223.

なお、第2の電圧V2の周波数は、第2の振動系22のねじり共振周波数と等しい。そのため、第2の電圧V2によって、支配的に、可動板221を回動中心軸Yまわりに回動させることができる。つまり、第1の電圧V1によって、可動板221が回動中心軸Yまわりに回動してしまうことを防止することができる。
以上より、アクチュエータ1にあっては、第1の電圧V1と第2の電圧V2とを重畳させた電圧V3をコイル63に印加することで、可動板221を回動中心軸Xまわりに第1の電圧V1の周波数で回動させつつ、回動中心軸Yまわりに第2の電圧V2の周波数で回動させることができる。これにより、低コスト化および小型化を図るとともに、可動板221を回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸まわりに回動させることができる。
The frequency of the second voltage V2 is equal to the torsional resonance frequency of the second vibration system 22. Therefore, the movable plate 221 can be predominantly rotated around the rotation central axis Y by the second voltage V2. That is, it is possible to prevent the movable plate 221 from rotating around the rotation center axis Y by the first voltage V1.
As described above, the actuator 1 applies the voltage V3 obtained by superimposing the first voltage V1 and the second voltage V2 to the coil 63, thereby moving the movable plate 221 around the rotation center axis X to the first. It is possible to rotate around the rotation center axis Y at the frequency of the second voltage V2 while rotating at the frequency of the voltage V1. Thereby, cost reduction and size reduction can be achieved, and the movable plate 221 can be rotated around the rotation center axis X and the rotation center axis Y.

また、このようなアクチュエータ1では、第1の電圧V1および第2の電圧V2を適宜変更することで、基体2、第1の軟磁性体61、第2の軟磁性体62などの設計を変更することなく、所望の振動特性を得ることができる。
また、基体2に第1の軟磁性体61および第2の軟磁性体62を固着し、第1の軟磁性体61および第2の軟磁性体62に対向するようにコイル63を設けることで、通電によってコイル63から発生する熱による基体2の熱膨張を抑制することができる。すなわち、アクチュエータ1は、長時間の連続使用であっても、所望の振動特性を発揮することができる。
In such an actuator 1, the design of the base 2, the first soft magnetic body 61, the second soft magnetic body 62, etc. is changed by appropriately changing the first voltage V 1 and the second voltage V 2. Thus, desired vibration characteristics can be obtained.
In addition, the first soft magnetic body 61 and the second soft magnetic body 62 are fixed to the base 2, and the coil 63 is provided so as to face the first soft magnetic body 61 and the second soft magnetic body 62. The thermal expansion of the base 2 due to the heat generated from the coil 63 by energization can be suppressed. That is, the actuator 1 can exhibit a desired vibration characteristic even when used continuously for a long time.

以上説明したようなアクチュエータ1は、光反射部221aを備えているため、例えば、加速度センサ、角速度センサなどのMEMS応用センサや、レーザープリンタ、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡、イメージング用ディスプレイ等の画像形成装置に備える光スキャナ、光スイッチ、光アッテネータなどの光学デバイスに用いることができる。なお、本発明の光スキャナは、前述したアクチュエータと同様の構成であるため、その説明を省略する。   Since the actuator 1 as described above includes the light reflecting portion 221a, for example, MEMS application sensors such as an acceleration sensor and an angular velocity sensor, a laser printer, a barcode reader, a scanning confocal laser microscope, and an imaging display. It can be used for an optical device such as an optical scanner, an optical switch, an optical attenuator provided in an image forming apparatus. Since the optical scanner of the present invention has the same configuration as the actuator described above, the description thereof is omitted.

ここで、図5に基づき、画像形成装置の一例として、アクチュエータ1をイメージング用ディスプレイの光スキャナとして用いた場合を説明する。なお、スクリーンSの長手方向を「横方向」といい、長手方向に直角な方向を「縦方向」という。また、回動中心軸XがスクリーンSの横方向と平行であり、回動中心軸YがスクリーンSの縦方向と平行である。   Here, based on FIG. 5, a case where the actuator 1 is used as an optical scanner of an imaging display will be described as an example of an image forming apparatus. The longitudinal direction of the screen S is referred to as “lateral direction”, and the direction perpendicular to the longitudinal direction is referred to as “vertical direction”. Further, the rotation center axis X is parallel to the horizontal direction of the screen S, and the rotation center axis Y is parallel to the vertical direction of the screen S.

画像形成装置(プロジェクタ)9は、レーザーなどの光を照出する光源装置91と、複数のダイクロイックミラー92、92、92と、アクチュエータ1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。
各ダイクロイックミラー92は、赤色光源装置911、青色光源装置912、緑色光源装置913のそれぞれから照出された光を合成する光学素子である。
The image forming apparatus (projector) 9 includes a light source device 91 that emits light such as a laser, a plurality of dichroic mirrors 92, 92, and 92, and an actuator 1.
The light source device 91 includes a red light source device 911 that emits red light, a blue light source device 912 that emits blue light, and a green light source device 913 that emits green light.
Each dichroic mirror 92 is an optical element that combines light emitted from each of the red light source device 911, the blue light source device 912, and the green light source device 913.

このようなプロジェクタ9は、図示しないホストコンピュータからの画像情報に基づいて、光源装置91(赤色光源装置911、青色光源装置912、緑色光源装置913)から照出された光をダイクロイックミラー92で合成し、この合成された光がアクチュエータ1によって2次元走査され、スクリーンS上でカラー画像を形成するように構成されている。   Such a projector 9 combines light emitted from the light source device 91 (red light source device 911, blue light source device 912, green light source device 913) by a dichroic mirror 92 based on image information from a host computer (not shown). Then, the combined light is two-dimensionally scanned by the actuator 1 to form a color image on the screen S.

2次元走査の際、アクチュエータ1の可動板221の、回動中心軸Yまわりの回動により光反射部221aで反射した光がスクリーンSの横方向に走査(主走査)される。一方、アクチュエータ1の可動板221の、回動中心軸Xまわりの回動により光反射部221aで反射した光がスクリーンSの縦方向に走査(副走査)される。
なお、図5中では、ダイクロイックミラー92で合成された光をアクチュエータ1によって2次元的に走査した後、その光を固定ミラーMで反射させてからスクリーンSに画像を形成するように構成されているが、固定ミラーMを省略し、アクチュエータ1によって2次元的に走査された光を直接スクリーンSに照射してもよい。
During the two-dimensional scanning, the light reflected by the light reflecting portion 221a due to the rotation of the movable plate 221 of the actuator 1 around the rotation central axis Y is scanned (main scanning) in the horizontal direction of the screen S. On the other hand, the light reflected by the light reflecting portion 221 a due to the rotation of the movable plate 221 of the actuator 1 around the rotation center axis X is scanned (sub-scanned) in the vertical direction of the screen S.
In FIG. 5, the light synthesized by the dichroic mirror 92 is scanned two-dimensionally by the actuator 1, and then the light is reflected by the fixed mirror M and then an image is formed on the screen S. However, the fixed mirror M may be omitted, and the screen S may be directly irradiated with light two-dimensionally scanned by the actuator 1.

以上、本発明のアクチュエータ、光スキャナ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、光スキャナ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。   Although the actuator, optical scanner, and image forming apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to this. For example, in the actuator, optical scanner, and image forming apparatus of the present invention, the configuration of each part can be replaced with an arbitrary configuration that exhibits the same function, and an arbitrary configuration can be added.

また、前述した実施形態では、アクチュエータは、Y軸およびX軸のそれぞれの軸に対しほぼ対称な形状をなしているが、非対称であってもよい。
また、前述した実施形態では、駆動部材に1つの第1の軟磁性体が固着されており、可動板221に1つの第2の軟磁性体が固着されているものについて説明したが、可動板221を回動中心軸Xおよび回動中心軸Yのそれぞれの軸まわりに回動させることができれば、第1の軟磁性体および第2の軟磁性体の数は、特に限定されない。
In the above-described embodiment, the actuator has a substantially symmetric shape with respect to the Y axis and the X axis, but may be asymmetrical.
In the above-described embodiment, one drive member is fixed with one first soft magnetic body and the movable plate 221 is fixed with one second soft magnetic body. The number of the first soft magnetic bodies and the number of the second soft magnetic bodies is not particularly limited as long as 221 can be rotated around each of the rotation center axis X and the rotation center axis Y.

また、前述した実施形態では、コイルは、可動板の平面視にて、第1の軟磁性体および第2の軟磁性体を囲むように形成されていたが、第1の軟磁性体および第2の軟磁性体のそれぞれを磁化することができれば、特に限定されず、例えば、可動板の平面視にて、駆動部材211を囲むように形成されていてもよい。このようにコイルを形成することで、駆動部材および可動板のそれぞれとコイルとの接触を確実に防止することができるため、第1の軟磁性体および第2の軟磁性体とコイルとをより接近させることができる。その結果、アクチュエータの小型化および省電力化を図ることができる。   In the above-described embodiment, the coil is formed so as to surround the first soft magnetic body and the second soft magnetic body in a plan view of the movable plate. There is no particular limitation as long as each of the two soft magnetic bodies can be magnetized. For example, it may be formed so as to surround the drive member 211 in a plan view of the movable plate. By forming the coil in this manner, it is possible to reliably prevent the drive member and the movable plate from contacting the coil, so that the first soft magnetic body, the second soft magnetic body, and the coil are more Can be approached. As a result, the actuator can be reduced in size and power can be saved.

本発明のアクチュエータの好適な実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows suitable embodiment of the actuator of this invention. 図1中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図1に示すアクチュエータが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the voltage application means of the drive means with which the actuator shown in FIG. 1 is provided. 図3に示す第1の電圧発生部および第2の電圧発生部での発生電圧の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the voltage generated in the 1st voltage generation part shown in FIG. 3, and a 2nd voltage generation part. 本発明の画像形成装置を示す概略図である。1 is a schematic view showing an image forming apparatus of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1‥‥‥アクチュエータ 2‥‥‥基体 21‥‥‥第1の振動系 211‥‥‥駆動部材 212、213‥‥‥第1の軸部材 22‥‥‥第2の振動系 221‥‥‥可動板 221a‥‥‥光反射部 222、223‥‥‥第2の軸部材 23‥‥‥支持部 3‥‥‥支持基板 4‥‥‥接合層 5‥‥‥対向基板 6‥‥‥駆動手段 61‥‥‥第1の軟磁性体 62‥‥‥第2の軟磁性体 63‥‥‥コイル 64‥‥‥電圧印加手段 641‥‥‥第1の電圧発生部 642‥‥‥第2の電圧発生部 643‥‥‥電圧重畳部 643a‥‥‥加算器 7‥‥‥制御部 9‥‥‥画像形成装置(プロジェクタ) 91‥‥‥光源装置 911‥‥‥赤色光源装置 912‥‥‥青色光源装置 913‥‥‥緑色光源装置 92‥‥‥ダイクロイックミラー M‥‥‥固定ミラー S‥‥‥スクリーン X、Y‥‥‥回動中心軸   1 ... Actuator 2 ... Base 21 ... 1st vibration system 211 ... Drive member 212, 213 ... 1st shaft member 22 ... 2nd vibration system 221 ... Movable Plate 221a ··· Light reflecting portion 222, 223 ··· Second shaft member 23 ··· Support portion 3 ··· Support substrate 4 · · · Bonding layer 5 · · · Counter substrate 6 · · · Driving means 61 1st soft magnetic material 62 2nd soft magnetic material 63 Coil 64 Voltage applying means 641 First voltage generator 642 2nd voltage generation Section 643 ... Voltage superposition section 643a ... Adder 7 ... Control section 9 ... Image forming device (projector) 91 ... Light source device 911 ... Red light source device 912 ... Blue light source device 913 ... Green light source 92 ... Dichroic Ra M ‥‥‥ fixed mirror S ‥‥‥ screen X, Y ‥‥‥ rotational axis

Claims (13)

枠状の駆動部材と、前記駆動部材をX軸まわりに回動可能とするように、前記駆動部材を両持ち支持する1対の第1の軸部材とで構成された第1の振動系と、
前記駆動部材の内側に設けられた可動板と、前記可動板を前記X軸に直交するY軸まわりに回動可能とするように、前記可動板を前記駆動部材に両持ち支持する1対の第2の軸部材とで構成された第2の振動系と、
前記駆動部材に設けられた第1の軟磁性体と、前記可動板に設けられた第2の軟磁性体と、前記第1の軟磁性体および前記第2の軟磁性体に対向するように設けられたコイルと、該コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを備える駆動手段とを有し、
前記第1の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記駆動部材の前記X軸から離間した位置に設けられ、
前記第2の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の前記Y軸から離間した位置に設けられ、
前記電圧印加手段は、周期的に変化し、その周波数が互いに異なる第1の電圧と第2の電圧とを発生させる電圧発生部と、前記第1の電圧と前記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、前記第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させるように構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
A first vibration system including a frame-shaped drive member and a pair of first shaft members that support the drive member so that the drive member can rotate about the X axis; ,
A pair of movable plates provided inside the drive member and a pair of both ends of the movable plate supported by the drive member so that the movable plate can be rotated about a Y axis orthogonal to the X axis. A second vibration system composed of a second shaft member;
The first soft magnetic body provided on the drive member, the second soft magnetic body provided on the movable plate, and the first soft magnetic body and the second soft magnetic body so as to face each other. Drive means comprising a provided coil and voltage applying means for applying a voltage to the coil;
The first soft magnetic body is provided at a position separated from the X axis of the driving member in a plan view of the movable plate,
The second soft magnetic body is provided at a position separated from the Y axis of the movable plate in a plan view of the movable plate,
The voltage applying unit superimposes the first voltage and the second voltage on a voltage generator that generates a first voltage and a second voltage that change periodically and have different frequencies. A voltage superimposing unit, and applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil, thereby rotating the movable plate around the X axis at the frequency of the first voltage, An actuator configured to rotate around the Y axis at a voltage frequency of
前記第1の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記駆動部材の前記X軸から遠位に位置する部位に設けられている請求項1に記載のアクチュエータ。   2. The actuator according to claim 1, wherein the first soft magnetic body is provided in a portion of the driving member that is located distal to the X axis in a plan view of the movable plate. 前記第1の軟磁性体は、前記可動板の平面視して、前記駆動部材の前記Y軸上に設けられている請求項1または2に記載のアクチュエータ。   3. The actuator according to claim 1, wherein the first soft magnetic body is provided on the Y axis of the drive member in a plan view of the movable plate. 前記第1の軟磁性体は、前記駆動部材の前記コイルと対向する面に設けられている請求項1ないし3のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the first soft magnetic body is provided on a surface of the driving member facing the coil. 前記第2の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の板面の前記Y軸から遠位に位置する部位に設けられている請求項1ないし4のいずれかに記載のアクチュエータ。   The said 2nd soft magnetic body is provided in the site | part located far from the said Y-axis of the plate | board surface of the said movable plate by planar view of the said movable plate. Actuator. 前記第2の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の前記X軸上に設けられている請求項1ないし5のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein the second soft magnetic body is provided on the X axis of the movable plate in a plan view of the movable plate. 前記第1の軟磁性体は、前記可動板の前記コイルと対向する面に設けられている請求項1ないし6のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein the first soft magnetic body is provided on a surface of the movable plate facing the coil. 前記コイルは、前記可動板の平面視にて、前記第1の軟磁性体および前記第2の軟磁性体を囲むように設けられている請求項1ないし7のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein the coil is provided so as to surround the first soft magnetic body and the second soft magnetic body in a plan view of the movable plate. 前記第2の電圧の周波数が前記第2の振動系の共振周波数と等しく、前記第1の電圧の周波数が前記第1の振動系の共振周波数と異なっている請求項1ないし8のいずれかに記載のアクチュエータ。   The frequency of the second voltage is equal to the resonance frequency of the second vibration system, and the frequency of the first voltage is different from the resonance frequency of the first vibration system. The actuator described. 前記第1の電圧および前記第2の電圧のそれぞれは、パルス状に印加させる請求項1ないし9のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein each of the first voltage and the second voltage is applied in a pulse shape. 前記可動板は、前記第2の軟磁性体と反対の面に設けられた光反射性を有する光反射部を有している請求項1ないし10のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein the movable plate includes a light reflecting portion having light reflectivity provided on a surface opposite to the second soft magnetic body. 枠状の駆動部材と、前記駆動部材をX軸まわりに回動可能とするように、前記駆動部材を両持ち支持する1対の第1の軸部材とで構成された第1の振動系と、
前記駆動部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備える可動板と、前記可動板を前記X軸に直交するY軸まわりに回動可能とするように、前記可動板を前記駆動部材に両持ち支持する1対の第2の軸部材とで構成された第2の振動系と、
前記駆動部材に設けられた第1の軟磁性体と、前記可動板に設けられた第2の軟磁性体と、前記第1の軟磁性体および前記第2の軟磁性体に対向するように設けられたコイルと、該コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを備える駆動手段とを有し、
前記第1の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記駆動部材の前記X軸から離間した位置に設けられ、
前記第2の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の前記Y軸から離間した位置に設けられ、
前記電圧印加手段は、周期的に変化し、その周波数が互いに異なる第1の電圧と第2の電圧とを発生させる電圧発生部と、前記第1の電圧と前記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、前記第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させ、前記光反射部で反射した光を2次元的に走査するように構成されていることを特徴とする光スキャナ。
A first vibration system including a frame-shaped drive member and a pair of first shaft members that support the drive member so that the drive member can rotate about the X axis; ,
A movable plate provided on the inner side of the driving member and provided with a light reflecting portion having light reflectivity; and the movable plate is configured to be rotatable about a Y axis perpendicular to the X axis. A second vibration system composed of a pair of second shaft members that are both-side supported by the drive member;
The first soft magnetic body provided on the drive member, the second soft magnetic body provided on the movable plate, and the first soft magnetic body and the second soft magnetic body so as to face each other. Drive means comprising a provided coil and voltage applying means for applying a voltage to the coil;
The first soft magnetic body is provided at a position separated from the X axis of the driving member in a plan view of the movable plate,
The second soft magnetic body is provided at a position separated from the Y axis of the movable plate in a plan view of the movable plate,
The voltage applying unit superimposes the first voltage and the second voltage on a voltage generator that generates a first voltage and a second voltage that change periodically and have different frequencies. A voltage superimposing unit, and applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil, thereby rotating the movable plate around the X axis at the frequency of the first voltage, The optical scanner is configured to rotate around the Y axis at a frequency of a voltage of 2 and to scan light reflected by the light reflecting portion two-dimensionally.
枠状の駆動部材と、前記駆動部材をX軸まわりに回動可能とするように、前記駆動部材を両持ち支持する1対の第1の軸部材とで構成された第1の振動系と、
前記駆動部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備える可動板と、前記可動板を前記X軸に直交するY軸まわりに回動可能とするように、前記可動板を前記駆動部材に両持ち支持する1対の第2の軸部材とで構成された第2の振動系と、
前記駆動部材に設けられた第1の軟磁性体と、前記可動板に設けられた第2の軟磁性体と、前記第1の軟磁性体および前記第2の軟磁性体に対向するように設けられたコイルと、該コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを備える駆動手段とを有し、
前記第1の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記駆動部材の前記X軸から離間した位置に設けられ、
前記第2の軟磁性体は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の前記Y軸から離間した位置に設けられ、
前記電圧印加手段は、周期的に変化し、その周波数が互いに異なる第1の電圧と第2の電圧とを発生させる電圧発生部と、前記第1の電圧と前記第2の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第1の電圧の周波数で前記X軸まわりに回動させつつ、前記第2の電圧の周波数で前記Y軸まわりに回動させ、前記光反射部で反射した光を2次元的に走査するように構成された光スキャナを備えることを特徴とする画像形成装置。
A first vibration system including a frame-shaped drive member and a pair of first shaft members that support the drive member so that the drive member can rotate about the X axis; ,
A movable plate provided on the inner side of the driving member and provided with a light reflecting portion having light reflectivity; and the movable plate is configured to be rotatable about a Y axis perpendicular to the X axis. A second vibration system composed of a pair of second shaft members that are both-side supported by the drive member;
The first soft magnetic body provided on the drive member, the second soft magnetic body provided on the movable plate, and the first soft magnetic body and the second soft magnetic body so as to face each other. Drive means comprising a provided coil and voltage applying means for applying a voltage to the coil;
The first soft magnetic body is provided at a position separated from the X axis of the driving member in a plan view of the movable plate,
The second soft magnetic body is provided at a position separated from the Y axis of the movable plate in a plan view of the movable plate,
The voltage applying unit superimposes the first voltage and the second voltage on a voltage generator that generates a first voltage and a second voltage that change periodically and have different frequencies. A voltage superimposing unit, and applying the voltage superimposed by the voltage superimposing unit to the coil, thereby rotating the movable plate around the X axis at the frequency of the first voltage, An image forming apparatus comprising: an optical scanner configured to rotate around the Y axis at a voltage frequency of 2 and to scan light reflected by the light reflecting portion two-dimensionally.
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