JP2010204336A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents

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JP2010204336A JP2009048915A JP2009048915A JP2010204336A JP 2010204336 A JP2010204336 A JP 2010204336A JP 2009048915 A JP2009048915 A JP 2009048915A JP 2009048915 A JP2009048915 A JP 2009048915A JP 2010204336 A JP2010204336 A JP 2010204336A
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optical scanner
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Nagako Kojima
長子 兒嶋
Makiko Nakamura
真希子 中村
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner in which noise is reduced. <P>SOLUTION: The optical scanner includes: a first oscillator 10 which has a light reflection substrate 11 having light reflectivity and a pair of beams 13 which support the light reflection plate 11; a magnet 14 and a coil 15 which torsionally deform the pair of beams 13 of the first oscillator 10 to drive the light reflection substrate 11 at a constant frequency; a sub oscillator 20 provided on the same face as that of the first oscillator 10; and a magnet 24 and a coil 25 which drive the sub oscillator 20 at a constant frequency, wherein the driving frequency of the sub oscillator 20 is the same as that of the first oscillator 10 and the phases are reversed. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光スキャナーおよび光スキャナーを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanner and an image forming apparatus using the optical scanner.

レーザープリンターなどに用いられ、光走査により描画を行う光スキャナーとして、梁により支持されたミラー基板（光反射基板）を、この梁をねじり回転軸として駆動（振動）させる光スキャナーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような光スキャナーでは、駆動周波数が人間の可聴域内にあり、光スキャナーの駆動中に耳障りな騒音として認知されることがある。また、この光スキャナーが装置に組み込まれた場合に、装置の筐体などに振動が伝搬して共鳴し、騒音が大きくなることがある。
このような問題に対して、関連技術として、ポリゴナルミラーを有する画像形成装置において、ポリゴナルミラーを回転させるモーターの振動周波数に対して逆位相の振動を発生させる加振器をハウジングに設け騒音を低減した装置が提案されている（特許文献２参照）。 2. Description of the Related Art As an optical scanner that is used in laser printers and performs drawing by optical scanning, an optical scanner that drives (vibrates) a mirror substrate (light reflecting substrate) supported by a beam using the beam as a torsion rotation axis is known. (For example, refer to Patent Document 1).
In such an optical scanner, the driving frequency is in the human audible range, and it may be recognized as annoying noise while driving the optical scanner. Further, when this optical scanner is incorporated in the apparatus, vibration may propagate to the casing of the apparatus and resonate, resulting in increased noise.
To deal with such a problem, as a related technique, in an image forming apparatus having a polygonal mirror, a vibration generator that generates vibrations in an opposite phase to the vibration frequency of a motor that rotates the polygonal mirror is provided in the housing. Has been proposed (see Patent Document 2).

特開２００２−２６７９９４号公報JP 2002-267994 A 特開２００１−３８９５５号公報JP 2001-38955 A

しかしながら、特許文献２の技術を利用して、梁のねじり振動を利用する光スキャナーのパッケージなどに加振器を設けた場合、ミラー基板の回転軸が変動して光軸がずれる問題がある。また、特許文献２の技術における加振器は、所定時間毎のテーブル形式で記憶された周波数および振動量を発生するものであり、光スキャナーの駆動周波数の個体ばらつきや、外乱の影響によって駆動周波数が変化した場合に、騒音を低減できなくなる問題がある。   However, when an exciter is provided in a package of an optical scanner that uses the torsional vibration of a beam using the technique of Patent Document 2, there is a problem that the rotation axis of the mirror substrate fluctuates and the optical axis shifts. The exciter in the technique of Patent Document 2 generates the frequency and the amount of vibration stored in a table format every predetermined time. The drive frequency depends on the individual variation of the drive frequency of the optical scanner and the influence of disturbance. There is a problem that the noise cannot be reduced when the value changes.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be realized as the following forms or application examples.

［適用例１］本適用例にかかる光スキャナーは、光反射性を有する光反射基板と、該光反射基板を支持する一対の梁と、を有する第１振動子と、前記第１振動子の前記一対の梁をねじれ変形させて前記光反射基板を一定の周波数で駆動させる第１振動子駆動部と、前記第１振動子と同一面に設けられた副振動子と、前記副振動子を一定の周波数で駆動させる副振動子駆動部と、を備え、前記副振動子の駆動する周波数が前記第１振動子と同一で、かつ、位相が逆位相であることを特徴とする。   Application Example 1 An optical scanner according to this application example includes a first vibrator having a light reflecting substrate having light reflectivity and a pair of beams supporting the light reflecting substrate, and the first vibrator A first vibrator driving unit that twists and deforms the pair of beams to drive the light reflecting substrate at a constant frequency; a sub-vibrator provided on the same plane as the first vibrator; and the sub-vibrator. A sub-vibrator driving unit that drives at a constant frequency, wherein the frequency driven by the sub-vibrator is the same as that of the first vibrator, and the phase is opposite.

この構成によれば、光スキャナーは光反射性を有する第１振動子と、副振動子とを備え、副振動子の駆動する周波数が第１振動子と同一で、かつ、位相が逆位相となるように構成されている。
光スキャナーから発生する騒音は、第１振動子の駆動による振動が原因であり、この振動と同一の周波数で、かつ位相が１８０°反転した逆位相の振動を副振動子から供給することで、騒音の原因となる振動の振幅を小さくなるように調整できる。その結果、光スキャナーから発する騒音を低減することができる。 According to this configuration, the optical scanner includes the first vibrator having light reflectivity and the sub vibrator, and the frequency driven by the sub vibrator is the same as that of the first vibrator, and the phase is opposite to that of the first vibrator. It is comprised so that it may become.
The noise generated from the optical scanner is caused by the vibration due to the driving of the first vibrator. By supplying the vibration having the same frequency as that of the vibration and having the phase reversed by 180 ° from the sub vibrator, Adjustment can be made to reduce the amplitude of vibration that causes noise. As a result, noise generated from the optical scanner can be reduced.

［適用例２］上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記第１振動子が駆動する周波数の位相を検知する位相情報検知手段を備えることが望ましい。   Application Example 2 In the optical scanner according to the application example described above, it is preferable that a phase information detection unit that detects a phase of a frequency driven by the first vibrator is provided.

第１振動子の駆動周波数の位相は、位相情報検知手段として外部に設けられたフォトディテクターまたは第１振動子に設けられた歪みゲージなどのセンサーにより常時、第１振動子の位相をモニターする。この構成によれば、第１振動子の位相を常時モニタリングできるので、その位相が１８０°反転した逆位相の振動を副振動子に供給することができ、第１振動子の駆動周波数の個体ばらつきや、外乱の影響による駆動周波数変化によらず、光スキャナーから発する騒音を低減することができる。   As for the phase of the driving frequency of the first vibrator, the phase of the first vibrator is constantly monitored by a sensor such as a photodetector provided outside as the phase information detecting means or a strain gauge provided on the first vibrator. According to this configuration, since the phase of the first vibrator can be constantly monitored, vibrations having an inverted phase whose phase is inverted by 180 ° can be supplied to the sub-vibrator, and individual variations in the driving frequency of the first vibrator In addition, noise generated from the optical scanner can be reduced regardless of changes in driving frequency due to the influence of disturbance.

［適用例３］上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記副振動子がねじり振動を行う振動子であることが望ましい。   Application Example 3 In the optical scanner according to the application example, it is preferable that the sub-vibrator is a vibrator that performs torsional vibration.

この光スキャナーは、第１振動子および副振動子がねじり振動を行う振動子で構成されている。
このように両者の振動子が同じ振動を行う振動子であるため、同じ構成を採用することができ、設計が容易である。 This optical scanner includes a vibrator in which the first vibrator and the sub-vibrator perform torsional vibration.
Thus, since both the vibrators perform the same vibration, the same configuration can be adopted and the design is easy.

［適用例４］上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記副振動子が前記第１振動子と同一の形状であることが望ましい。   Application Example 4 In the optical scanner according to the application example, it is preferable that the sub-vibrator has the same shape as the first vibrator.

この構成によれば、副振動子が第１振動子と同一の形状である。第１振動子と副振動子に同じエネルギーを投入することで、同じ振幅の振動が逆位相のために打ち消しあって、騒音を無くすことができる。   According to this configuration, the sub vibrator has the same shape as the first vibrator. By applying the same energy to the first vibrator and the sub-vibrator, vibrations having the same amplitude cancel each other out due to the opposite phase, and noise can be eliminated.

［適用例５］上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記副振動子が振動腕の曲げ振動を行う振動子であることことが望ましい。   Application Example 5 In the optical scanner according to the application example described above, it is preferable that the sub-vibrator is a vibrator that performs bending vibration of a vibrating arm.

この構成によれば、副振動子が振動腕の曲げ振動を行う振動子である。曲げ振動を行う振動子は、棒状の振動腕を設けることで構成でき、大きなスペースを必要としない。このため、従来の光スキャナーのサイズを維持して構成が可能である。   According to this configuration, the sub-vibrator is a vibrator that performs bending vibration of the vibrating arm. A vibrator that performs bending vibration can be configured by providing a rod-shaped vibrating arm, and does not require a large space. For this reason, the size of the conventional optical scanner can be maintained and configured.

［適用例６］上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記副振動子の前記振動腕の上に圧電素子が形成されていることことが望ましい。   Application Example 6 In the optical scanner according to the application example described above, it is preferable that a piezoelectric element is formed on the vibrating arm of the sub vibrator.

この構成によれば、振動腕の上に圧電素子が形成されている。振動腕に圧電素子を設けることで、容易に振動腕を曲げ振動させる振動子を構成できる。   According to this configuration, the piezoelectric element is formed on the vibrating arm. By providing a piezoelectric element on the vibrating arm, a vibrator that easily bends and vibrates the vibrating arm can be configured.

［適用例７］上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記圧電素子に印加する電圧のオフセット電圧を変化させることで、前記副振動子の周波数を調整することことが望ましい。   Application Example 7 In the optical scanner according to the application example described above, it is preferable to adjust the frequency of the sub-vibrator by changing an offset voltage of a voltage applied to the piezoelectric element.

この構成によれば、圧電素子に印加する電圧のオフセット電圧を変化させることで、前記副振動子の周波数を調整している。このオフセット電圧を適宜選択することで所望の周波数を得ることができ、周波数の調整が容易である。   According to this configuration, the frequency of the sub vibrator is adjusted by changing the offset voltage of the voltage applied to the piezoelectric element. A desired frequency can be obtained by appropriately selecting the offset voltage, and the frequency can be easily adjusted.

［適用例８］上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記副振動子が複数設けられていることことが望ましい。   Application Example 8 In the optical scanner according to the application example described above, it is preferable that a plurality of the sub vibrators are provided.

この構成によれば、第１振動子と周波数が同一で、かつ位相が逆位相の副振動子が複数設けられている。
このように、複数の副振動子を利用することができることから、光スキャナーの設計の自由度を向上させることができる。 According to this configuration, a plurality of sub-vibrators having the same frequency as the first vibrator and having opposite phases are provided.
Thus, since a plurality of sub-vibrators can be used, the degree of freedom in designing the optical scanner can be improved.

［適用例９］上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記第１振動子および前記副振動子がシリコンにて形成されていることことが望ましい。   Application Example 9 In the optical scanner according to the application example, it is preferable that the first vibrator and the sub vibrator are formed of silicon.

この構成によれば、半導体プロセスを利用して、シリコン基板から第１振動子と副振動子をエッチングによって一体形成でき、生産性が高い。また、光スキャナーの微細な加工ができ、光スキャナーの小型化に寄与できる。   According to this configuration, the first vibrator and the sub vibrator can be integrally formed from the silicon substrate by etching using a semiconductor process, and the productivity is high. In addition, the optical scanner can be finely processed, contributing to the miniaturization of the optical scanner.

［適用例１０］上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記第１振動子および前記副振動子における駆動方法が電磁駆動、静電駆動、圧電駆動のいずれから選択された駆動方法であることことが望ましい。   Application Example 10 In the optical scanner according to the application example described above, the driving method for the first vibrator and the sub vibrator is a driving method selected from electromagnetic driving, electrostatic driving, and piezoelectric driving. desirable.

このように、第１振動子および副振動子の駆動方法を電磁駆動、静電駆動、圧電駆動のいずれかより採用でき、容易に第１振動子および副振動子を駆動することができる。   As described above, the driving method of the first vibrator and the sub vibrator can be adopted from any one of electromagnetic driving, electrostatic driving, and piezoelectric driving, and the first vibrator and the sub vibrator can be easily driven.

［適用例１１］本適用例にかかる画像形成装置は、上記に記載の光スキャナーと、前記光スキャナーの光反射基板に向けて光を射出する光源と、を備え、前記光反射基板で反射した光を走査して対象物上に画像を形成するように構成されたことを特徴とする。   Application Example 11 An image forming apparatus according to this application example includes the light scanner described above and a light source that emits light toward a light reflection substrate of the light scanner, and is reflected by the light reflection substrate. The present invention is characterized in that an image is formed on an object by scanning light.

この構成によれば、騒音の発生を低減した光スキャナーを画像形成装置に備えており、光スキャナーの駆動に起因した騒音を低減する画像形成装置を提供できる。   According to this configuration, the image forming apparatus includes the optical scanner that reduces the generation of noise, and the image forming apparatus that reduces noise caused by driving the optical scanner can be provided.

第１の実施形態における光スキャナーの構成を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断線に沿う概略断面図。The structure of the optical scanner in 1st Embodiment is shown, (a) is a schematic plan view, (b) is a schematic sectional drawing in alignment with the AA disconnection of the same figure (a). 第１の実施形態における駆動回路の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the drive circuit in 1st Embodiment. 第１の実施形態における第１振動子の変位角とコイル電流を示すタイムチャート。The time chart which shows the displacement angle and coil current of a 1st vibrator | oscillator in 1st Embodiment. 第１の実施形態における副振動子の変位角とコイル電流を示すタイムチャート。The time chart which shows the displacement angle and coil current of a sub vibrator in 1st Embodiment. 第１の実施形態における変形例を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the modification in 1st Embodiment. 第２の実施形態における光スキャナーの構成を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う概略断面図、（ｃ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断線に沿う概略断面図。The structure of the optical scanner in 2nd Embodiment is shown, (a) is a schematic plan view, (b) is a schematic sectional drawing in alignment with the BB broken line of the figure (a), (c) is the figure (a). The schematic sectional drawing in alignment with CC disconnection. 第２の実施形態における駆動回路の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the drive circuit in 2nd Embodiment. 第２の実施形態における第１振動子の変位角とコイル電流を示すタイムチャート。The time chart which shows the displacement angle and coil current of a 1st vibrator | oscillator in 2nd Embodiment. 第２の実施形態における副振動子の変位角とコイル電流を示すタイムチャート。The time chart which shows the displacement angle and coil current of a sub vibrator in 2nd Embodiment. 第２の実施形態における変形例を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the modification in 2nd Embodiment. 第３の実施形態における画像形成装置の一例を示す概略図。Schematic which shows an example of the image forming apparatus in 3rd Embodiment.

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の寸法の割合を適宜変更している。
（第１の実施形態） DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings used for the following description, the ratio of dimensions of each member is appropriately changed so that each member has a recognizable size.
(First embodiment)

図１は本実施形態の光スキャナーの構成を示し、図１（ａ）は概略平面図、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断線に沿う概略断面図である。
光スキャナー１は、基体１８と、函体１９と、基体１８に設けられた磁石１４，２４と、函体１９に設置されたコイル１５，２５と、を有している。
基体１８は、枠状をなす枠部１６と、第１振動子１０と、副振動子２０と、を備えている。第１振動子１０は、矩形状の光反射基板１１と、この光反射基板１１を支持する一対の梁１３から形成されている。光反射基板１１の一方の面には、光反射性を有する光反射面１２が形成されている。一対の梁１３は、光反射基板１１を駆動させる駆動軸Ｘに沿って設けられ、一方の端を光反射基板１１に接続され、他方の端を枠部１６に接続されている。このように、枠部１６が第１振動子１０および副振動子２０を囲む構成となっている。 1A and 1B show the configuration of the optical scanner of the present embodiment, FIG. 1A is a schematic plan view, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
The optical scanner 1 includes a base 18, a box 19, magnets 14 and 24 provided on the base 18, and coils 15 and 25 installed on the box 19.
The base 18 includes a frame portion 16 having a frame shape, the first vibrator 10, and the sub vibrator 20. The first vibrator 10 is formed of a rectangular light reflecting substrate 11 and a pair of beams 13 that support the light reflecting substrate 11. A light reflecting surface 12 having light reflectivity is formed on one surface of the light reflecting substrate 11. The pair of beams 13 is provided along the drive axis X that drives the light reflecting substrate 11, and has one end connected to the light reflecting substrate 11 and the other end connected to the frame portion 16. As described above, the frame portion 16 surrounds the first vibrator 10 and the sub vibrator 20.

副振動子２０は、矩形状の可動基板２１と、この可動基板２１を支持する一対の梁２３から形成されている。一対の梁２３は、駆動軸Ｘに平行な可動基板２１を駆動させる駆動軸Ｘ’に沿って設けられ、一方の端を可動基板２１に接続され、他方の端を枠部１６に接続されている。また、この第１振動子１０と副振動子２０とは、形状が同じになるように設定されている。
さらに、光反射基板１１の他方の面には磁石１４が取り付けられ、同様に可動基板２１には磁石２４が取り付けられている。
基体１８は、板状のシリコン基板から形成され、第１振動子１０と副振動子２０とは半導体プロセスを利用したシリコン基板のエッチングによって同一平面に一体形成されている。このため、光スキャナーの微細な加工が生産性よく製造でき、光スキャナーの小型化に寄与できる。 The sub-vibrator 20 is formed of a rectangular movable substrate 21 and a pair of beams 23 that support the movable substrate 21. The pair of beams 23 is provided along a drive axis X ′ that drives the movable substrate 21 parallel to the drive axis X, and has one end connected to the movable substrate 21 and the other end connected to the frame portion 16. Yes. In addition, the first vibrator 10 and the sub vibrator 20 are set to have the same shape.
Further, a magnet 14 is attached to the other surface of the light reflecting substrate 11, and similarly, a magnet 24 is attached to the movable substrate 21.
The base 18 is formed of a plate-like silicon substrate, and the first vibrator 10 and the sub vibrator 20 are integrally formed on the same plane by etching the silicon substrate using a semiconductor process. For this reason, fine processing of the optical scanner can be manufactured with high productivity, which can contribute to miniaturization of the optical scanner.

さらに、基体１８の枠部１６の下面には一面が開放された箱状の函体１９が接合されている。函体１９は、シリコン、ガラスなどの材料で形成されている。そして、函体１９内にはコイル１５，２５が配置されている。
コイル１５は、フェライトなどで形成されたコア１５ａと、導線が巻かれた巻線１５ｂからなり、同様にコイル２５は、コア２５ａと、巻線２５ｂとからなる。
コイル１５は、光反射基板１１の他方の面に取り付けられた磁石１４に対応する位置に一定の距離をおいて配置され、コイル２５は、可動基板２１の面に取り付けられた磁石２４に対応する位置に一定の距離をおいて配置されている。
光スキャナー１は、磁石１４とコイル１５とで第１振動子駆動部を構成し、磁石２４とコイル２５とで副振動子駆動部を構成している。 Further, a box-shaped box 19 having one open surface is joined to the lower surface of the frame portion 16 of the base 18. The box 19 is made of a material such as silicon or glass. In the box 19, coils 15 and 25 are arranged.
The coil 15 includes a core 15a formed of ferrite or the like and a winding 15b around which a conducting wire is wound. Similarly, the coil 25 includes a core 25a and a winding 25b.
The coil 15 is arranged at a certain distance at a position corresponding to the magnet 14 attached to the other surface of the light reflecting substrate 11, and the coil 25 corresponds to the magnet 24 attached to the surface of the movable substrate 21. It is arranged at a certain distance from the position.
In the optical scanner 1, the magnet 14 and the coil 15 constitute a first vibrator driving unit, and the magnet 24 and the coil 25 constitute a sub vibrator driving unit.

このような構成の光スキャナー１において、コイル１５に周期的に正負が代わる電流を流すことで、コイル１５に発生した磁界により第１振動子１０の磁石１４がコイル１５に引き寄せられたり、反発したりする力が働き、梁１３がねじれて光反射基板１１が駆動軸Ｘまわりに変位角θ１と変位角−θ１とを交互に動く振動が励起される。
同様に、コイル２５に周期的に正負が代わる電流を流すことで、コイル２５に発生した磁界により副振動子２０の磁石２４がコイル２５に引き寄せられたり、反発したりする力が働き、梁２３がねじれて可動基板２１が駆動軸Ｘ’まわりに変位角θ２と変位角−θ２とを交互に動く振動が励起される。
そして、第１振動子１０と副振動子２０とは、周波数が同じで、かつ互いに位相が逆位相となる振動となるように構成されている。なお、第１振動子１０の駆動周波数は２０〜２００００Ｈｚ程度であり、この周波数は人間の可聴域に相当する。 In the optical scanner 1 having such a configuration, when a current whose polarity is periodically changed flows through the coil 15, the magnet 14 of the first vibrator 10 is attracted to the coil 15 or repels by the magnetic field generated in the coil 15. As a result, the beam 13 is twisted to excite vibrations in which the light reflecting substrate 11 alternately moves around the drive axis X between the displacement angle θ1 and the displacement angle −θ1.
Similarly, when a current that periodically changes in polarity is supplied to the coil 25, the magnetic force generated by the coil 25 causes the magnet 24 of the sub-vibrator 20 to be attracted or repelled by the coil 25. As a result, the movable substrate 21 is excited to vibrate by alternately moving the displacement angle θ2 and the displacement angle −θ2 around the drive axis X ′.
The first vibrator 10 and the sub-vibrator 20 are configured to vibrate with the same frequency and opposite phases. The driving frequency of the first vibrator 10 is about 20 to 20000 Hz, and this frequency corresponds to a human audible range.

次に、上記のような光スキャナーの駆動を行わせる回路構成について説明する。
図２は光スキャナーの駆動回路の構成を示すブロック図である。この駆動回路は、プロジェクターなどの画像形成装置を一例として説明する。また、この図２は構成を説明する必要な部分についてのみ表している。 Next, a circuit configuration for driving the optical scanner as described above will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the drive circuit of the optical scanner. This drive circuit will be described by taking an image forming apparatus such as a projector as an example. Further, FIG. 2 shows only a necessary part for explaining the configuration.

第１振動子の位相情報を検出する位相情報検知手段２００は画像処理コントローラー２０２に接続されている。この位相情報検知手段２００は、外部に設けられたフォトディテクターまたは、第１振動子１０に設けられた歪みゲージなどのセンサーが用いられ、常時、第１振動子１０の位相をモニターしている。画像処理コントローラー２０２は駆動タイミング信号生成部２０３に接続され、駆動タイミング信号生成部２０３は駆動ドライバー２０５に接続されている。そして、駆動ドライバー２０５はコイル１５に接続されている。
また、駆動タイミング信号生成部２０３は位相反転信号生成部２０４に接続され、位相反転信号生成部２０４は駆動ドライバー２０６に接続されている。そして、駆動ドライバー２０６はコイル２５に接続されている。 Phase information detection means 200 for detecting phase information of the first vibrator is connected to the image processing controller 202. The phase information detection means 200 uses a photo detector provided outside or a sensor such as a strain gauge provided on the first vibrator 10, and constantly monitors the phase of the first vibrator 10. The image processing controller 202 is connected to the drive timing signal generation unit 203, and the drive timing signal generation unit 203 is connected to the drive driver 205. The drive driver 205 is connected to the coil 15.
The drive timing signal generation unit 203 is connected to the phase inversion signal generation unit 204, and the phase inversion signal generation unit 204 is connected to the drive driver 206. The drive driver 206 is connected to the coil 25.

まず、画像を形成する映像信号２０１が画像処理コントローラー２０２に入力される。画像処理コントローラー２０２では、光スキャナーの駆動タイミング信号を調整して、その信号を駆動タイミング信号生成部２０３に入力する。また、画像処理コントローラー２０２では、図示しないが、レーザなどの光源を制御するＲＧＢコントローラーに接続され、制御信号が入力される。駆動タイミング信号生成部２０３は駆動信号を駆動ドライバー２０５に入力し、駆動ドライバー２０５はコイル１５に電流を出力する。
一方、駆動タイミング信号生成部２０３に接続された位相反転信号生成部２０４では、駆動信号の位相を１８０°反転させた信号を生成して、駆動ドライバー２０６に入力する。そして駆動ドライバー２０６はコイル２５に電流を出力する。 First, a video signal 201 for forming an image is input to the image processing controller 202. The image processing controller 202 adjusts the drive timing signal of the optical scanner and inputs the signal to the drive timing signal generation unit 203. The image processing controller 202 is connected to an RGB controller that controls a light source such as a laser (not shown), and receives a control signal. The drive timing signal generation unit 203 inputs a drive signal to the drive driver 205, and the drive driver 205 outputs a current to the coil 15.
On the other hand, the phase inversion signal generation unit 204 connected to the drive timing signal generation unit 203 generates a signal obtained by inverting the phase of the drive signal by 180 ° and inputs the signal to the drive driver 206. Then, the drive driver 206 outputs a current to the coil 25.

コイル１５は第１振動子１０に対応し、コイル２５は副振動子２０に対応して、それぞれに駆動力を与えている。そして、コイル１５とコイル２５に入力される駆動電流は位相が逆相となる関係にあり、第１振動子１０と副振動子２０とは、周波数が同一で位相が逆相となる振動が励起される。   The coil 15 corresponds to the first vibrator 10 and the coil 25 corresponds to the sub-vibrator 20 and applies a driving force to each. The drive currents input to the coil 15 and the coil 25 have a relationship in which the phases are opposite to each other, and the first vibrator 10 and the sub-vibrator 20 are excited by the vibration having the same frequency and the opposite phases. Is done.

次に、上記のような動作を行う、第１振動子および副振動子の駆動における変位角とコイルに印加する電流について説明する。
図３は第１振動子の変位角とコイル電流を示すタイムチャートであり、図４は副振動子の変位角とコイル電流を示すタイムチャートである。
図３（ａ）は、第１振動子の変位角を示し、縦軸に変位角θ１、横軸に時間ｔをとって表している。この図から、第１振動子は、時間ｔ1，ｔ5において最大の変位角を有し、時間ｔ3において最小の変位角を有する振動が励起されている。また、この振動では時間ｔ0，ｔ2，ｔ4，ｔ6において変位角が０となる。
この第１振動子が図３（ａ）の動作をするとき、コイルに印加される電流は、図３（ｂ）に示す電流である。この図では、縦軸に電流Ｉ1、横軸に時間ｔをとって表している。
コイルに印加する電流は、時間ｔ2，ｔ6で最大の電流で、時間ｔ0，ｔ4で最小の電流である。また、時間ｔ1，ｔ3，ｔ5で電流が０である。
このように、コイルの電流が０のときに、第１振動子の変位角が最大または最小の値をとり、コイルの電流が最大または最小のときに第１振動子の変位角が０になる。 Next, the displacement angle and the current applied to the coil for driving the first vibrator and the sub-vibrator performing the above operation will be described.
FIG. 3 is a time chart showing the displacement angle and coil current of the first vibrator, and FIG. 4 is a time chart showing the displacement angle and coil current of the sub vibrator.
FIG. 3A shows the displacement angle of the first vibrator, where the vertical axis represents the displacement angle θ1 and the horizontal axis represents time t. From this figure, the first vibrator has the maximum displacement angle at times t 1 and t 5 and the vibration having the minimum displacement angle at time t 3 is excited. Further, in this vibration, the displacement angle becomes 0 at times t 0 , t 2 , t 4 , and t 6 .
When the first vibrator operates as shown in FIG. 3A, the current applied to the coil is the current shown in FIG. In this figure, the vertical axis represents current I 1 and the horizontal axis represents time t.
The current applied to the coil is the maximum current at times t 2 and t 6 and the minimum current at times t 0 and t 4 . Also, the current is zero at times t 1 , t 3 and t 5 .
As described above, when the coil current is 0, the displacement angle of the first vibrator takes the maximum or minimum value, and when the coil current is the maximum or minimum, the displacement angle of the first vibrator becomes 0. .

図４（ａ）は、副振動子の変位角を示し、縦軸に変位角θ２、横軸に時間ｔをとって表している。この図から、副振動子は、時間ｔ3において最大の変位角を有し、時間ｔ1，ｔ5において最小の変位角を有する振動が励起されている。また、この振動では時間ｔ0，ｔ2，ｔ4，ｔ6において変位角が０となる。
この副振動子が図４（ａ）の動作をするとき、コイルに印加される電流は、図４（ｂ）に示す電流である。この図では、縦軸に電流Ｉ2、横軸に時間ｔをとって表している。
コイルに印加する電流は、時間ｔ0，ｔ4で最大の電流で、時間ｔ2，ｔ6で最小の電流である。また、時間ｔ1，ｔ3，ｔ5で電流が０である。
このように、コイルの電流が０のときに、副振動子の変位角が最大または最小の値をとり、コイルの電流が最大または最小のときに副振動子の変位角が０になる。 FIG. 4A shows the displacement angle of the sub-vibrator, where the vertical axis represents the displacement angle θ2 and the horizontal axis represents time t. From this figure, the sub-vibrator has the maximum displacement angle at time t 3 , and the vibration having the minimum displacement angle at times t 1 and t 5 is excited. Further, in this vibration, the displacement angle becomes 0 at times t 0 , t 2 , t 4 , and t 6 .
When this sub-vibrator performs the operation of FIG. 4A, the current applied to the coil is the current shown in FIG. In this figure, the vertical axis represents current I 2 and the horizontal axis represents time t.
The current applied to the coil is the maximum current at times t 0 and t 4 and the minimum current at times t 2 and t 6 . Also, the current is zero at times t 1 , t 3 and t 5 .
Thus, when the coil current is 0, the displacement angle of the sub-vibrator takes the maximum or minimum value, and when the coil current is the maximum or minimum, the displacement angle of the sub-vibrator becomes 0.

図３、図４に示すように、第１振動子および副振動子における変位角変化の位相は逆相となっている。この変位角の周期的変化は、第１振動子および副振動子が振動する周波数に置き換えることができ、第１振動子および副振動子は周波数が同じであり、かつ位相が逆相の関係にある。
なお、上記の実施形態では第１振動子を電磁駆動による駆動方式として説明したが、他に、静電駆動または圧電駆動としても良い。さらに、副振動子を電磁駆動による駆動方式としたが、静電駆動または圧電駆動としても良い。これらの駆動方式を採用することができるため、第１振動子および副振動子の駆動が容易である。 As shown in FIGS. 3 and 4, the phase of the displacement angle change in the first vibrator and the sub-vibrator is reversed. This periodic change in the displacement angle can be replaced with the frequency at which the first vibrator and the sub-vibrator vibrate, and the first vibrator and the sub-vibrator have the same frequency and have a phase opposite phase relationship. is there.
In the above-described embodiment, the first vibrator has been described as a driving method by electromagnetic driving. However, it may be electrostatic driving or piezoelectric driving. Further, although the sub vibrator is driven by electromagnetic drive, it may be electrostatic drive or piezoelectric drive. Since these driving methods can be employed, the first vibrator and the sub-vibrator can be easily driven.

以上のように、本実施形態の光スキャナー１は、副振動子２０の駆動する周波数が第１振動子１０と同一で、かつ、位相が逆位相となるように構成されている。
副振動子２０から第１振動子１０の振動と同一の周波数で、かつ位相が１８０°反転した逆位相の振動を供給することで、騒音の原因となる振動の振幅を打ち消すことが可能である。そして、副振動子２０が第１振動子１０と同一の形状で、両者はねじり振動を行う振動子であることから、第１振動子１０と副振動子２０に同じエネルギーを投入することで、同じ振幅の振動が打ち消しあって、光スキャナー１から発する騒音を無くすことができる。また、副振動子２０は第１振動子１０と同一の形状で同一の材料であることから、外部の環境、特に温度が変化しても同じように駆動する周波数が変化するため、温度変化によらずに光スキャナー１から発する騒音を無くすことができる。
（変形例） As described above, the optical scanner 1 of the present embodiment is configured such that the frequency driven by the sub vibrator 20 is the same as that of the first vibrator 10 and the phase is opposite.
By supplying vibration with the same frequency as the vibration of the first vibrator 10 from the sub-vibrator 20 and having an opposite phase whose phase is inverted by 180 °, it is possible to cancel the amplitude of the vibration that causes noise. . Since the sub vibrator 20 has the same shape as the first vibrator 10 and both are vibrators that perform torsional vibration, by applying the same energy to the first vibrator 10 and the sub vibrator 20, The vibrations having the same amplitude cancel each other, and noise generated from the optical scanner 1 can be eliminated. Further, since the sub vibrator 20 has the same shape and the same material as the first vibrator 10, the driving frequency changes in the same way even when the temperature changes, so that the temperature changes. The noise emitted from the optical scanner 1 can be eliminated.
(Modification)

次に、第１の実施形態の変形例について説明する。この変形例では、光スキャナーに複数の副振動子を備える点において、第１の実施形態と異なる。
図５は第１の実施形態における変形例を示す概略平面図である。
光スキャナー２の基体３８は、枠状をなす枠部３６と、第１振動子３０と、２つの副振動子４０，５０と、を備えている。第１振動子３０は、矩形状の光反射基板３１と、この光反射基板３１を支持する一対の梁３３から形成されている。光反射基板３１の一方の面には、光反射性を有する光反射面３２が形成されている。一対の梁３３は、光反射基板３１を駆動させる駆動軸Ｘに沿って設けられ、一方の端を光反射基板３１に接続され、他方の端を枠部３６に接続されている。 Next, a modification of the first embodiment will be described. This modification is different from the first embodiment in that the optical scanner includes a plurality of sub vibrators.
FIG. 5 is a schematic plan view showing a modification of the first embodiment.
The base body 38 of the optical scanner 2 includes a frame portion 36 having a frame shape, a first vibrator 30, and two sub vibrators 40 and 50. The first vibrator 30 is formed of a rectangular light reflecting substrate 31 and a pair of beams 33 that support the light reflecting substrate 31. A light reflecting surface 32 having light reflectivity is formed on one surface of the light reflecting substrate 31. The pair of beams 33 is provided along the drive axis X that drives the light reflecting substrate 31, and has one end connected to the light reflecting substrate 31 and the other end connected to the frame portion 36.

第１振動子３０の一方の脇には、副振動子４０が設けられ、矩形状の可動基板４１と、この矩形状の可動基板４１を支持する一対の梁４３を有している。一対の梁４３は、駆動軸Ｘに平行な可動基板４１を駆動させる駆動軸Ｘ’に沿って設けられ、一方の端を可動基板４１に接続され、他方の端を枠部３６に接続されている。   A sub-vibrator 40 is provided on one side of the first vibrator 30 and has a rectangular movable substrate 41 and a pair of beams 43 that support the rectangular movable substrate 41. The pair of beams 43 is provided along a drive axis X ′ for driving the movable substrate 41 parallel to the drive axis X, and has one end connected to the movable substrate 41 and the other end connected to the frame portion 36. Yes.

同様に、第１振動子３０の他方の脇には、副振動子５０が設けられ、矩形状の可動基板５１と、この矩形状の可動基板５１を支持する一対の梁５３を有している。一対の梁５３は、駆動軸Ｘに平行な可動基板５１を駆動させる駆動軸Ｘ’’に沿って設けられ、一方の端を可動基板５１に接続され、他方の端を枠部３６に接続されている。   Similarly, a sub vibrator 50 is provided on the other side of the first vibrator 30, and has a rectangular movable substrate 51 and a pair of beams 53 that support the rectangular movable substrate 51. . The pair of beams 53 are provided along the drive axis X ″ for driving the movable substrate 51 parallel to the drive axis X, one end is connected to the movable substrate 51, and the other end is connected to the frame portion 36. ing.

さらに、図示しないが、第１の実施形態と同様に、光反射基板３１の他方の面には磁石が取り付けられ、同様に可動基板４１，５１には磁石が取り付けられている。
基体３８は枠部３６の下面には一面が開放された箱状の函体が接合され、函体内にはそれぞれの磁石に対応してコイル３５，４５，５５が一定の距離をおいて配置されている。 Further, although not shown, similarly to the first embodiment, a magnet is attached to the other surface of the light reflecting substrate 31, and similarly, a magnet is attached to the movable substrates 41 and 51.
The base body 38 is joined to the lower surface of the frame portion 36 by a box-shaped box having one open surface, and coils 35, 45, and 55 are arranged in the box at a certain distance corresponding to the respective magnets. ing.

このような構成の光スキャナー２において、コイル３５に周期的に正負が代わる電流を流すことで、コイル３５に発生した磁界により第１振動子３０の磁石がコイル３５に引き寄せられたり、反発したりする力が働き、梁３３がねじれて光反射基板３１が駆動軸Ｘまわりに動く振動が励起される。
同様に、コイル４５，５５に周期的に正負が代わる電流を流すことで、コイル４５，５５に発生した磁界により副振動子４０，５０の磁石がコイル４５，５５に引き寄せられたり、反発したりする力が働き、梁４３，５３がねじれて可動基板４１，５１が駆動軸Ｘ’，Ｘ’’まわりに動く振動が励起される。
なお、２つの副振動子４０，５０の振幅の和と、第１振動子３０の振幅が等しくなるように可動基板４１，５１の大きさ、梁４３，５３の寸法が決められている。 In the optical scanner 2 having such a configuration, when a current whose polarity is periodically changed flows through the coil 35, the magnet of the first vibrator 30 is attracted to the coil 35 or repels by the magnetic field generated in the coil 35. As a result, the beam 33 is twisted and the vibration of the light reflecting substrate 31 moving around the drive axis X is excited.
Similarly, by causing a current that periodically changes between positive and negative to flow through the coils 45 and 55, the magnets of the sub-vibrators 40 and 50 are attracted to the coils 45 and 55 and repelled by the magnetic field generated in the coils 45 and 55. As a result, the beams 43 and 53 are twisted to excite vibrations that move the movable substrates 41 and 51 around the drive axes X ′ and X ″.
The sizes of the movable substrates 41 and 51 and the dimensions of the beams 43 and 53 are determined so that the sum of the amplitudes of the two sub-vibrators 40 and 50 is equal to the amplitude of the first vibrator 30.

そして、本変形例の光スキャナー２は、副振動子４０，５０の駆動する周波数が第１振動子３０と同一で、かつ、位相が逆位相となるように構成されている。
副振動子４０，５０からは第１振動子３０の振動と同一の周波数で、かつ位相が１８０°反転した逆位相の振動が供給され、騒音の原因となる第１振動子３０の振動の振幅を打ち消すことが可能であり、光スキャナー２から発する騒音を無くすことができる。このように、光スキャナーに副振動子を複数設けて実施することもできる。
（第２の実施形態） The optical scanner 2 of this modification is configured such that the frequency driven by the sub-vibrators 40 and 50 is the same as that of the first vibrator 30 and the phase is opposite.
The sub-oscillators 40 and 50 are supplied with vibrations having the same frequency as the vibrations of the first vibrator 30 and having an opposite phase with the phase inverted by 180 °, and the amplitude of the vibration of the first vibrator 30 that causes noise. Can be canceled out, and noise emitted from the optical scanner 2 can be eliminated. As described above, a plurality of sub-vibrators can be provided in the optical scanner.
(Second Embodiment)

次に、光スキャナーの他の実施として、第２の実施形態について説明する。
図６は本実施形態の光スキャナーの構成を示し、図６（ａ）は概略平面図、図６（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断線に沿う概略断面図、図６（ｃ）は同図（ａ）のＣ−Ｃ断線に沿う概略断面図である。
光スキャナー３は、基体６８と、函体６９と、基体６８に設けられた磁石６４と、函体６９に設置されたコイル６５と、を有している。
基体６８は、枠状をなす枠部６６と、第１振動子６０と、副振動子７０と、を備えている。第１振動子６０は、矩形状の光反射基板６１と、この光反射基板６１を支持する一対の梁６３から形成されている。光反射基板６１の一方の面には、光反射性を有する光反射面６２が形成されている。一対の梁６３は、光反射基板６１を駆動させる駆動軸Ｘに沿って設けられ、一方の端を光反射基板６１に接続され、他方の端を枠部６６に接続されている。 Next, a second embodiment will be described as another embodiment of the optical scanner.
6A and 6B show the configuration of the optical scanner according to the present embodiment. FIG. 6A is a schematic plan view, FIG. 6B is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG. ) Is a schematic cross-sectional view taken along the line CC in FIG.
The optical scanner 3 includes a base 68, a box 69, a magnet 64 provided on the base 68, and a coil 65 installed on the box 69.
The base body 68 includes a frame portion 66 having a frame shape, a first vibrator 60, and a sub vibrator 70. The first vibrator 60 is formed of a rectangular light reflecting substrate 61 and a pair of beams 63 that support the light reflecting substrate 61. A light reflecting surface 62 having light reflectivity is formed on one surface of the light reflecting substrate 61. The pair of beams 63 are provided along the drive axis X that drives the light reflecting substrate 61, and one end is connected to the light reflecting substrate 61 and the other end is connected to the frame portion 66.

副振動子７０は、枠部６６から駆動軸Ｘに平行に延出する棒状の振動腕７１と、振動腕７１上に形成された圧電素子７９とから構成されている。
図６（ｃ）に示すように、振動腕７１の一方の面にはＳｉＯ2などの絶縁膜７２を介して圧電素子７９が形成されている。圧電素子７９は、ＰＺＴなどの圧電材料７４をＡｌなどの金属からなる下部電極７３および上部電極７５で挟んだ構造を有している。下部電極７３は枠部６６に引き出され、接続パッド７６に接続されている。上部電極７５は枠部６６に形成された接続パッド７７に金線などの金属ワイヤ７８により接続されている。 The sub-vibrator 70 includes a rod-shaped vibrating arm 71 that extends in parallel to the drive axis X from the frame portion 66, and a piezoelectric element 79 formed on the vibrating arm 71.
As shown in FIG. 6C, a piezoelectric element 79 is formed on one surface of the vibrating arm 71 via an insulating film 72 such as SiO 2 . The piezoelectric element 79 has a structure in which a piezoelectric material 74 such as PZT is sandwiched between a lower electrode 73 and an upper electrode 75 made of a metal such as Al. The lower electrode 73 is drawn out to the frame portion 66 and connected to the connection pad 76. The upper electrode 75 is connected to a connection pad 77 formed on the frame 66 by a metal wire 78 such as a gold wire.

なお、基体６８は、板状のシリコン基板から形成され、第１振動子６０と副振動子７０とは半導体プロセスを利用したシリコン基板のエッチングによって同一平面に一体形成されている。このため、光スキャナーの微細な加工が生産性よく製造でき、光スキャナーの小型化に寄与できる。また、副振動子７０の振動腕７１は駆動軸Ｘに平行に延出することに限らず、駆動軸Ｘに交差する方向に延出しても良い。   The base 68 is formed of a plate-like silicon substrate, and the first vibrator 60 and the sub vibrator 70 are integrally formed on the same plane by etching the silicon substrate using a semiconductor process. For this reason, fine processing of the optical scanner can be manufactured with high productivity, which can contribute to miniaturization of the optical scanner. Further, the vibrating arm 71 of the sub-vibrator 70 is not limited to extend parallel to the drive axis X, and may extend in a direction intersecting the drive axis X.

さらに、基体６８の下面には一面が開放された箱状の函体６９が接合されている。函体６９は、シリコン、ガラスなどの材料で形成されている。そして、函体６９内にはコイル６５が配置されている。
コイル６５は、フェライトなどで形成されたコア６５ａと、導線が巻かれた巻線６５ｂからなる。このコイル６５は、光反射基板６１の他方の面に取り付けられた磁石６４に対応する位置に一定の距離をおいて配置されている。
光スキャナー３は、磁石６４とコイル６５とで第１振動子６０の第１振動子駆動部を構成し、圧電素子７９により副振動子７０の副振動子駆動部を構成している。 Further, a box-shaped box 69 having one open surface is joined to the lower surface of the base body 68. The box 69 is made of a material such as silicon or glass. A coil 65 is disposed in the box 69.
The coil 65 includes a core 65a formed of ferrite or the like and a winding 65b around which a conducting wire is wound. The coil 65 is arranged at a certain distance at a position corresponding to the magnet 64 attached to the other surface of the light reflecting substrate 61.
In the optical scanner 3, the magnet 64 and the coil 65 constitute a first vibrator driving unit of the first vibrator 60, and the piezoelectric element 79 constitutes a sub vibrator driving unit of the sub vibrator 70.

このような構成の光スキャナー３において、コイル６５に周期的に正負が代わる電流を流すことで、コイル６５に発生した磁界により第１振動子６０の磁石６４がコイル６５に引き寄せられたり、反発したりする力が働き、梁６３がねじれて光反射基板６１が駆動軸Ｘまわりに変位角θ３と変位角−θ３とを交互に動く振動が励起される。
また、副振動子７０は、接続パッド７６，７７を介して、下部電極７３と上部電極７５に交番電圧を印加することで、圧電材料７４が伸縮して振動腕７１がそれに追従して基体６８の厚み方向に変位する振動が励起される。
そして、第１振動子６０と副振動子７０とは、周波数が同じで、かつ互いに位相が逆位相となる振動となるように構成されている。 In the optical scanner 3 having such a configuration, when a current whose polarity is periodically changed flows through the coil 65, the magnet 64 of the first vibrator 60 is attracted or repelled by the magnetic field generated in the coil 65. As a result, the beam 63 is twisted to excite vibrations in which the light reflecting substrate 61 alternately moves around the drive axis X between the displacement angle θ3 and the displacement angle −θ3.
The sub-vibrator 70 applies an alternating voltage to the lower electrode 73 and the upper electrode 75 via the connection pads 76 and 77, so that the piezoelectric material 74 expands and contracts and the vibrating arm 71 follows the base 68. Vibrations displaced in the thickness direction are excited.
The first vibrator 60 and the sub-vibrator 70 are configured to vibrate with the same frequency and opposite phases.

次に、上記のような光スキャナーの駆動を行わせる回路構成について説明する。
図７は駆動回路の構成を示すブロック図である。この駆動回路は、プロジェクターなどの画像形成装置を一例として説明する。また、この図７は構成を説明する必要な部分についてのみ表している。 Next, a circuit configuration for driving the optical scanner as described above will be described.
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the drive circuit. This drive circuit will be described by taking an image forming apparatus such as a projector as an example. Further, FIG. 7 shows only necessary portions for explaining the configuration.

第１振動子の位相情報を検出する位相情報検知手段３０２は画像処理コントローラー３０３に接続されている。この位相情報検知手段３０２は、外部に設けられたフォトディテクターまたは、第１振動子６０に設けられた歪みゲージなどのセンサーが用いられ、常時、第１振動子６０の位相をモニターしている。画像処理コントローラー３０３は駆動タイミング信号生成部３０４に接続され、駆動タイミング信号生成部３０４は駆動ドライバー３０６に接続されている。そして、駆動ドライバー３０６はコイル６５に接続されている。
また、駆動タイミング信号生成部３０４は位相反転信号生成部３０７に接続され、位相反転信号生成部３０７は駆動ドライバー３０８に接続されている。そして、駆動ドライバー３０８は圧電素子７９に接続されている。
さらに、駆動タイミング信号生成部３０４はオフセット電圧−周波数特性データ比較部３０５に接続され、オフセット電圧−周波数特性データ比較部３０５は駆動ドライバー３０８に接続されている。オフセット電圧−周波数特性データ比較部３０５では、圧電素子７９に印加するオフセット電圧に対する周波数のデータが予め記憶されている。圧電素子７９に印加するオフセット電圧を変化させることで、第１振動子の周波数と同じ周波数に調整することが可能である。 Phase information detection means 302 for detecting phase information of the first vibrator is connected to the image processing controller 303. The phase information detection means 302 uses a photo detector provided outside or a sensor such as a strain gauge provided on the first vibrator 60 and constantly monitors the phase of the first vibrator 60. The image processing controller 303 is connected to a drive timing signal generation unit 304, and the drive timing signal generation unit 304 is connected to a drive driver 306. The drive driver 306 is connected to the coil 65.
The drive timing signal generation unit 304 is connected to the phase inversion signal generation unit 307, and the phase inversion signal generation unit 307 is connected to the drive driver 308. The drive driver 308 is connected to the piezoelectric element 79.
Further, the drive timing signal generation unit 304 is connected to the offset voltage-frequency characteristic data comparison unit 305, and the offset voltage-frequency characteristic data comparison unit 305 is connected to the drive driver 308. In the offset voltage-frequency characteristic data comparison unit 305, frequency data for the offset voltage applied to the piezoelectric element 79 is stored in advance. By changing the offset voltage applied to the piezoelectric element 79, it is possible to adjust to the same frequency as the frequency of the first vibrator.

まず、画像処理コントローラー３０３に、位相情報検知手段３０２から第１振動子６０の位相情報信号が入力される。ここで、画像を形成する映像信号３０１が画像処理コントローラー３０３に入力されると、画像処理コントローラー３０３では、光スキャナーの駆動タイミングを調整して、その信号を駆動タイミング信号生成部３０４に入力する。
また、画像処理コントローラー３０３では、図示しないが、レーザなどの光源を制御するＲＧＢコントローラーに接続され、制御信号が入力される。駆動タイミング信号生成部３０４は駆動信号を駆動ドライバー３０６に入力し、駆動ドライバー３０６はコイル６５に電流を出力する。
一方、駆動タイミング信号生成部３０４に接続された位相反転信号生成部３０７では、駆動信号の位相を１８０°反転させた信号を生成して、駆動ドライバー３０８に入力する。また、駆動タイミング信号生成部３０４に接続されたオフセット電圧−周波数特性データ比較部３０５では、記憶されたデータと駆動タイミング信号生成部３０４から送られた、第１振動子６０の周波数と同じ周波数となるオフセット電圧を選択して駆動ドライバー３０８にオフセット電圧信号を入力し、駆動ドライバー３０８は圧電素子７９に電圧を出力する。 First, the phase information signal of the first vibrator 60 is input from the phase information detection unit 302 to the image processing controller 303. Here, when the video signal 301 for forming an image is input to the image processing controller 303, the image processing controller 303 adjusts the drive timing of the optical scanner and inputs the signal to the drive timing signal generation unit 304.
The image processing controller 303 is connected to an RGB controller that controls a light source such as a laser (not shown), and receives a control signal. The drive timing signal generation unit 304 inputs a drive signal to the drive driver 306, and the drive driver 306 outputs a current to the coil 65.
On the other hand, the phase inversion signal generation unit 307 connected to the drive timing signal generation unit 304 generates a signal obtained by inverting the phase of the drive signal by 180 ° and inputs the signal to the drive driver 308. Further, in the offset voltage-frequency characteristic data comparison unit 305 connected to the drive timing signal generation unit 304, the stored data and the same frequency as the frequency of the first vibrator 60 sent from the drive timing signal generation unit 304 are set. An offset voltage signal is input to the drive driver 308, and the drive driver 308 outputs a voltage to the piezoelectric element 79.

コイル６５は第１振動子６０に対応して駆動力を与えている。圧電素子７９は副振動子７０に駆動力を与えている。そして、第１振動子６０と副振動子７０とは周波数が同じで、かつ位相が逆相となる振動が励起される。なお、第１振動子６０の駆動周波数は２０〜２００００Ｈｚ程度であり、この周波数は人間の可聴域に相当する。   The coil 65 applies a driving force corresponding to the first vibrator 60. The piezoelectric element 79 gives a driving force to the sub vibrator 70. Then, the first vibrator 60 and the sub-vibrator 70 have the same frequency and excite vibrations whose phases are opposite to each other. The driving frequency of the first vibrator 60 is about 20 to 20000 Hz, and this frequency corresponds to a human audible range.

次に、上記のような動作を行う第１振動子の駆動における変位角とコイルに印加する電流、副振動子の駆動における変位角と圧電素子に印加する電圧について説明する。
図８は第１振動子の変位角とコイル電流を示すタイムチャートであり、図９は副振動子の変位角と圧電素子に印加する電圧を示すタイムチャートである。 Next, the displacement angle and the current applied to the coil for driving the first vibrator performing the above operation, and the displacement angle and the voltage applied to the piezoelectric element for driving the sub vibrator will be described.
FIG. 8 is a time chart showing the displacement angle of the first vibrator and the coil current, and FIG. 9 is a time chart showing the displacement angle of the sub vibrator and the voltage applied to the piezoelectric element.

図８（ａ）は、第１振動子の変位角を示し、縦軸に変位角θ３、横軸に時間ｔをとって表している。この図から、第１振動子は、時間ｔ1，ｔ5において最大の変位角を有し、時間ｔ3において最小の変位角を有する振動が励起されている。また、この振動では時間ｔ0，ｔ2，ｔ4，ｔ6において変位角が０となる。
この第１振動子が図８（ａ）の動作をするとき、コイルに印加される電流は、図８（ｂ）に示す電流である。この図では、縦軸に電流Ｉ3、横軸に時間ｔをとって表している。
コイルに印加する電流は、時間ｔ2，ｔ6で最大の電流で、時間ｔ0，ｔ4で最小の電流である。また、時間ｔ1，ｔ3，ｔ5で電流が０である。
このように、コイルの電流が０のときに、第１振動子の変位角が最大または最小の値をとり、コイルの電流が最大または最小のときに第１振動子の変位角が０になる。 FIG. 8A shows the displacement angle of the first vibrator, with the displacement axis θ3 on the vertical axis and time t on the horizontal axis. From this figure, the first vibrator has the maximum displacement angle at times t 1 and t 5 and the vibration having the minimum displacement angle at time t 3 is excited. Further, in this vibration, the displacement angle becomes 0 at times t 0 , t 2 , t 4 , and t 6 .
When the first vibrator performs the operation shown in FIG. 8A, the current applied to the coil is the current shown in FIG. 8B. In this figure, the vertical axis represents current I 3 and the horizontal axis represents time t.
The current applied to the coil is the maximum current at times t 2 and t 6 and the minimum current at times t 0 and t 4 . Also, the current is zero at times t 1 , t 3 and t 5 .
As described above, when the coil current is 0, the displacement angle of the first vibrator takes the maximum or minimum value, and when the coil current is the maximum or minimum, the displacement angle of the first vibrator becomes 0. .

図９（ａ）は、副振動子の変位角を示し、縦軸に変位角θ４、横軸に時間ｔをとって表している。この図から、副振動子は、時間ｔ3において最大の変位角を有し、時間ｔ1，ｔ5において最小の変位角を有する振動が励起されている。また、この振動では時間ｔ0，ｔ2，ｔ4，ｔ6において変位角が０となる。
この副振動子が図９（ａ）の動作をするとき、圧電素子に印加される電圧は図９（ｂ）に示す電圧である。この図では、縦軸に電流Ｖ４、横軸に時間ｔをとって表している。
圧電素子に印加される電圧は、オフセット電圧Ｖｏｓであり、この電圧において、副振動子の周波数が第１振動子の周波数と等しくなる。圧電素子に印加される電圧は、時間ｔ0，ｔ4で最大の電圧で、時間ｔ2，ｔ6で最小の電圧である。
このように、電圧がオフセット電圧Ｖｏｓのときに副振動子の変位角が最大または最小の値をとり、コイルの電流が最大または最小のときに副振動子の変位角が０になる。 FIG. 9A shows the displacement angle of the sub-vibrator, where the vertical axis represents the displacement angle θ4 and the horizontal axis represents time t. From this figure, the sub-vibrator has the maximum displacement angle at time t 3 , and the vibration having the minimum displacement angle at times t 1 and t 5 is excited. The displacement angle at the time in the vibration t 0, t 2, t 4 , t 6 becomes zero.
When this sub-vibrator operates as shown in FIG. 9A, the voltage applied to the piezoelectric element is the voltage shown in FIG. 9B. In this figure, the vertical axis represents current V4 and the horizontal axis represents time t.
The voltage applied to the piezoelectric element is an offset voltage Vos, at which the frequency of the sub vibrator becomes equal to the frequency of the first vibrator. The voltage applied to the piezoelectric element is the maximum voltage at times t 0 and t 4 and the minimum voltage at times t 2 and t 6 .
Thus, when the voltage is the offset voltage Vos, the displacement angle of the sub-vibrator takes the maximum or minimum value, and when the coil current is the maximum or minimum, the displacement angle of the sub-vibrator becomes zero.

そして、図８、図９に示すように、第１振動子および副振動子における変位角変化の位相は逆相となっている。この変位角の周期的変化は、第１振動子および副振動子が振動する周波数に置き換えることができ、第１振動子および副振動子は周波数が同じであり、かつ位相が逆相の関係にある。   As shown in FIGS. 8 and 9, the phase of the displacement angle change in the first vibrator and the sub-vibrator is reversed. This periodic change in the displacement angle can be replaced with the frequency at which the first vibrator and the sub-vibrator vibrate, and the first vibrator and the sub-vibrator have the same frequency and have a phase opposite phase relationship. is there.

以上のように、本実施形態の光スキャナー３は、副振動子７０の駆動する周波数が第１振動子６０と同一で、かつ、位相が逆位相となるように構成されている。
副振動子７０から第１振動子６０の振動と同一の周波数で、かつ位相が１８０°反転した逆位相の振動を供給することで、騒音の原因となる振動の振幅を打ち消すことが可能である。
そして、副振動子７０が振動腕の曲げ振動を行う振動子である。曲げ振動を行う振動子は、棒状の振動腕を設けることで構成でき、大きなスペースを必要としない。このため、従来の光スキャナーのサイズを維持して構成が可能である。さらに、振動腕に圧電素子を設けることで、容易に振動腕を曲げ振動させる振動子を構成できる。
また、圧電素子に印加する電圧のオフセット電圧を変化させることで、前記副振動子の周波数を調整することができ、容易に第１振動子と同一の周波数を得ることができる。
（変形例） As described above, the optical scanner 3 of the present embodiment is configured such that the frequency driven by the sub vibrator 70 is the same as that of the first vibrator 60 and the phase is opposite.
By supplying vibration with the same frequency as the vibration of the first vibrator 60 from the sub-vibrator 70 and having an opposite phase whose phase is inverted by 180 °, it is possible to cancel the amplitude of the vibration that causes noise. .
The sub vibrator 70 is a vibrator that performs bending vibration of the vibrating arm. A vibrator that performs bending vibration can be configured by providing a rod-shaped vibrating arm, and does not require a large space. For this reason, the size of the conventional optical scanner can be maintained and configured. Furthermore, by providing a piezoelectric element on the vibrating arm, a vibrator that easily bends and vibrates the vibrating arm can be configured.
Further, by changing the offset voltage of the voltage applied to the piezoelectric element, the frequency of the sub vibrator can be adjusted, and the same frequency as that of the first vibrator can be easily obtained.
(Modification)

次に、第２の実施形態の変形例について説明する。この変形例では、複数の副振動子を備える点において、第２の実施形態と異なる。
図１０は第２の実施形態における変形例を示す概略平面図である。
光スキャナー４の基体８８は、枠状をなす枠部８６と、第１振動子８０と、２つの副振動子９０，１００と、を備えている。第１振動子８０は、矩形状の光反射基板８１と、この光反射基板８１を支持する一対の梁８３から形成されている。光反射基板８１の一方の面には、光反射性を有する光反射面８２が形成されている。一対の梁８３は、光反射基板８１を駆動させる駆動軸Ｘに沿って設けられ、一方の端を光反射基板８１に接続され、他方の端を枠部８６に接続されている。 Next, a modification of the second embodiment will be described. This modification differs from the second embodiment in that it includes a plurality of sub-vibrators.
FIG. 10 is a schematic plan view showing a modification of the second embodiment.
The base body 88 of the optical scanner 4 includes a frame portion 86 having a frame shape, a first vibrator 80, and two sub vibrators 90 and 100. The first vibrator 80 is formed of a rectangular light reflecting substrate 81 and a pair of beams 83 that support the light reflecting substrate 81. A light reflecting surface 82 having light reflectivity is formed on one surface of the light reflecting substrate 81. The pair of beams 83 are provided along the drive axis X that drives the light reflecting substrate 81, and one end is connected to the light reflecting substrate 81 and the other end is connected to the frame portion 86.

副振動子９０は、枠部８６から駆動軸Ｘに平行に延出する棒状の振動腕９１と、振動腕９１上に形成された圧電素子９９とから構成されている。副振動子１００は、枠部８６から駆動軸Ｘに平行に延出する棒状の振動腕１０１と、振動腕１０１上に形成された圧電素子１０９とから構成されている。
副振動子９０と副振動子１００とは、第１振動子８０における光反射面８２の中央点Ｇに対して点対称な位置に配置されている。副振動子９０の振動腕の一方の面には圧電素子９９が設けられている。圧電素子９９は圧電材料をＡｌなどの金属からなる下部電極９３および上部電極９５で挟んだ構造を有している。下部電極９３は枠部８６に引き出され、接続パッド９６に接続されている。上部電極９５は枠部８６に形成された接続パッド９７に金線などの金属ワイヤ９８により接続されている。 The sub vibrator 90 includes a rod-shaped vibrating arm 91 extending in parallel with the drive axis X from the frame portion 86 and a piezoelectric element 99 formed on the vibrating arm 91. The sub-vibrator 100 includes a rod-shaped vibrating arm 101 extending in parallel with the drive axis X from the frame portion 86 and a piezoelectric element 109 formed on the vibrating arm 101.
The sub-vibrator 90 and the sub-vibrator 100 are arranged at point-symmetrical positions with respect to the center point G of the light reflecting surface 82 of the first vibrator 80. A piezoelectric element 99 is provided on one surface of the vibrating arm of the sub vibrator 90. The piezoelectric element 99 has a structure in which a piezoelectric material is sandwiched between a lower electrode 93 and an upper electrode 95 made of a metal such as Al. The lower electrode 93 is drawn out to the frame portion 86 and connected to the connection pad 96. The upper electrode 95 is connected to a connection pad 97 formed on the frame portion 86 by a metal wire 98 such as a gold wire.

同様に、副振動子１００の振動腕の一方の面には圧電素子１０９が設けられている。圧電素子１０９は圧電材料をＡｌなどの金属からなる下部電極１０３および上部電極１０５で挟んだ構造を有している。下部電極１０３は枠部８６に引き出され、接続パッド１０６に接続されている。上部電極１０５は枠部８６に形成された接続パッド１０７に金線などの金属ワイヤ１０８により接続されている。
なお、基体８８は、板状のシリコン基板から形成され、第１振動子８０と副振動子９０，１００とは半導体プロセスを利用したシリコン基板のエッチングによって同一平面に一体形成されている。 Similarly, a piezoelectric element 109 is provided on one surface of the vibrating arm of the sub vibrator 100. The piezoelectric element 109 has a structure in which a piezoelectric material is sandwiched between a lower electrode 103 and an upper electrode 105 made of a metal such as Al. The lower electrode 103 is drawn out to the frame portion 86 and connected to the connection pad 106. The upper electrode 105 is connected to a connection pad 107 formed on the frame portion 86 by a metal wire 108 such as a gold wire.
The base 88 is formed of a plate-like silicon substrate, and the first vibrator 80 and the sub vibrators 90 and 100 are integrally formed on the same plane by etching the silicon substrate using a semiconductor process.

さらに、図示しないが、第２の実施形態と同様に、光反射基板８１の他方の面には磁石が取り付けられている。
基体８８の枠部８６の下面には一面が開放された箱状の函体が接合され、函体内には磁石に対応してコイル８５が一定の距離をおいて配置されている。 Further, although not shown, a magnet is attached to the other surface of the light reflecting substrate 81 as in the second embodiment.
A box-shaped box having one open surface is joined to the lower surface of the frame portion 86 of the base 88, and coils 85 are arranged in the box at a certain distance corresponding to the magnets.

このような構成の光スキャナー４において、コイル８５に周期的に正負が代わる電流を流すことで、コイル８５に発生した磁界により第１振動子８０の磁石がコイル８５に引き寄せられたり、反発したりする力が働き、梁８３がねじれて光反射基板８１が駆動軸Ｘまわりに動く振動が励起される。
また、副振動子９０，１００は、接続パッド９６，９７，１０６，１０７を介して、下部電極９３，１０３と上部電極９５，１０５に交番電圧を印加することで、圧電材料が伸縮して振動腕９１，１０１がそれに追従して基体８８の厚み方向に変位する振動が励起される。
なお、２つの副振動子９０，１００の振幅の和と、第１振動子８０の振幅が等しくなるように副振動子９０，１００の各寸法が決められている。 In the optical scanner 4 having such a configuration, when a current that periodically changes polarity is passed through the coil 85, the magnet of the first vibrator 80 is attracted to the coil 85 or repels by the magnetic field generated in the coil 85. As a result, the beam 83 is twisted, and the vibration of the light reflecting substrate 81 about the drive axis X is excited.
Further, the sub vibrators 90 and 100 vibrate by expanding and contracting the piezoelectric material by applying an alternating voltage to the lower electrodes 93 and 103 and the upper electrodes 95 and 105 through the connection pads 96, 97, 106, and 107. The vibrations that the arms 91 and 101 follow and move in the thickness direction of the base 88 are excited.
The dimensions of the sub-vibrators 90 and 100 are determined so that the sum of the amplitudes of the two sub-vibrators 90 and 100 and the amplitude of the first vibrator 80 are equal.

そして、本変形例の光スキャナー４は、副振動子９０，１００の駆動する周波数が第１振動子８０と同一で、かつ、位相が逆位相となるように構成されている。
副振動子９０，１００からは第１振動子８０の振動と同一の周波数で、かつ位相が１８０°反転した逆位相の振動が供給され、騒音の原因となる第１振動子８０の振動の振幅を打ち消すことが可能であり、光スキャナー４から発する騒音を無くすことができる。このように、光スキャナーに副振動子を複数設けても実施することができる。
（第３の実施形態） The optical scanner 4 of this modification is configured such that the frequency driven by the sub-vibrators 90 and 100 is the same as that of the first vibrator 80 and the phase is opposite.
From the sub-vibrators 90 and 100, vibration having the same frequency as that of the vibration of the first vibrator 80 and having an inverted phase whose phase is inverted by 180 ° is supplied, and the amplitude of vibration of the first vibrator 80 that causes noise. Can be canceled out, and noise emitted from the optical scanner 4 can be eliminated. As described above, the present invention can be implemented even if a plurality of sub-vibrators are provided in the optical scanner.
(Third embodiment)

次に、画像形成装置の一例としてプロジェクターに本実施形態の光スキャナーを採用した例を説明する。
図１１は、画像形成装置としてのプロジェクターを示す概略図である。
図１１に示す画像形成装置５は、光スキャナー１と、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光源１２１、１２２、１２３と、クロスダイクロイックプリズム（Ｘプリズム）１２４と、ガルバノミラー１２５と、固定ミラー１２６と、スクリーン１２７とを備えている。 Next, an example in which the optical scanner of the present embodiment is adopted as a projector will be described as an example of an image forming apparatus.
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a projector as an image forming apparatus.
An image forming apparatus 5 illustrated in FIG. 11 includes an optical scanner 1, light sources 121, 122, and 123 of R (red), G (green), and B (blue), a cross dichroic prism (X prism) 124, and the like. , A galvanometer mirror 125, a fixed mirror 126, and a screen 127.

このようなプロジェクター５では、光源１２１、１２２、１２３からクロスダイクロイックプリズム１２４を介して光スキャナー１の光反射面１２に各色の光が照射される。このとき、光源１２１からの赤色の光と、光源１２２からの緑色の光と、光源１２３からの青色の光とが、クロスダイクロイックプリズム１２４にて合成される。
そして、光反射面１２で反射した光（３色の合成光）は、ガルバノミラー１２５で反射した後に、固定ミラー１２６で反射し、スクリーン１２７上に照射される。 In such a projector 5, light of each color is emitted from the light sources 121, 122, 123 to the light reflecting surface 12 of the optical scanner 1 through the cross dichroic prism 124. At this time, the red light from the light source 121, the green light from the light source 122, and the blue light from the light source 123 are combined by the cross dichroic prism 124.
Then, the light reflected by the light reflecting surface 12 (the combined light of the three colors) is reflected by the galvanometer mirror 125, then reflected by the fixed mirror 126, and irradiated on the screen 127.

その際、光スキャナー１の駆動（駆動軸Ｘまわりの回動）により、光反射面１２で反射した光は、スクリーン１２７の横方向に走査（主走査）される。一方、ガルバノミラー１２５の軸線Ｙまわりの回転により、光反射面１２で反射した光は、スクリーン１２７の縦方向に走査（副走査）される。また、各色の光源１２１、１２２、１２３から出力される光の強度は、図示しないコンピューターから受けた画像情報に応じて変化する。   At this time, the light reflected by the light reflecting surface 12 is scanned in the horizontal direction of the screen 127 (main scanning) by driving the optical scanner 1 (turning around the drive axis X). On the other hand, the light reflected by the light reflecting surface 12 due to the rotation of the galvano mirror 125 around the axis Y is scanned (sub-scanned) in the vertical direction of the screen 127. Further, the intensity of light output from the light sources 121, 122, and 123 of each color changes according to image information received from a computer (not shown).

以上のように、本実施形態のプロジェクターは、騒音の発生を低減した光スキャナーを備えており、光スキャナーの駆動に起因した騒音を低減するプロジェクター（画像形成装置）を提供できる。
なお、本実施形態の光スキャナーはプロジェクターに限らず、レーザープリンター、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適用することができる。 As described above, the projector according to the present embodiment includes the optical scanner that reduces noise generation, and can provide a projector (image forming apparatus) that reduces noise caused by driving the optical scanner.
The optical scanner of this embodiment is not limited to a projector, and can be applied to an image forming apparatus such as a laser printer, a barcode reader, or a scanning confocal microscope.

１，２，３，４…光スキャナー、５…プロジェクター、１０…第１振動子、１１…光反射基板、１２…光反射面、１３…梁、１４…磁石、１５…コイル、１５ａ…コア、１５ｂ…巻線、１６…枠部、１８…基体、１９…函体、２０…副振動子、２１…可動基板、２３…梁、２４…磁石、２５…コイル、２５ａ…コア、２５ｂ…巻線、３０…第１振動子、３１…光反射基板、３２…光反射面、３３…梁、３５…コイル、３６…枠部、３８…基体、４０…副振動子、４１…可動基板、４３…梁、４５…コイル、５０…副振動子、５１…可動基板、５３…梁、５５…コイル、６０…第１振動子、６１…光反射基板、６２…光反射面、６３…梁、６４…磁石、６５…コイル、６５ａ…コア、６５ｂ…巻線、６６…枠部、６８…基体、６９…函体、７０…副振動子、７１…振動腕、７２…絶縁膜、７３…下部電極、７４…圧電材料、７５…上部電極、７６，７７…接続パッド、７８…金属ワイヤ、７９…圧電素子、８０…第１振動子、８１…光反射基板、８２…光反射面、８３…梁、８５…コイル、８６…枠部、８８…基体、９０…副振動子、９１…振動腕、９３…下部電極、９５…上部電極、９６，９７…接続パッド、９８…金属ワイヤ、９９…圧電素子、１００…副振動子、１０１…振動腕、１０３…下部電極、１０５…上部電極、１０６，１０７…接続パッド、１０８…金属ワイヤ、１０９…圧電素子、１２１…光源、１２２…光源、１２３…光源、１２４…クロスダイクロイックプリズム、１２５…ガルバノミラー、１２６…固定ミラー、１２７…スクリーン、２００…位相情報検知手段。   1, 2, 3, 4 ... optical scanner, 5 ... projector, 10 ... first vibrator, 11 ... light reflecting substrate, 12 ... light reflecting surface, 13 ... beam, 14 ... magnet, 15 ... coil, 15a ... core, 15 ... Winding, 16 ... Frame, 18 ... Base, 19 ... Box, 20 ... Sub-vibrator, 21 ... Movable substrate, 23 ... Beam, 24 ... Magnet, 25 ... Coil, 25a ... Core, 25b ... Winding , 30 ... 1st vibrator, 31 ... Light reflecting substrate, 32 ... Light reflecting surface, 33 ... Beam, 35 ... Coil, 36 ... Frame part, 38 ... Substrate, 40 ... Sub vibrator, 41 ... Movable substrate, 43 ... Beam, 45 ... Coil, 50 ... Sub-vibrator, 51 ... Movable substrate, 53 ... Beam, 55 ... Coil, 60 ... First vibrator, 61 ... Light reflecting substrate, 62 ... Light reflecting surface, 63 ... Beam, 64 ... Magnet, 65 ... Coil, 65a ... Core, 65b ... Winding, 66 ... Frame, 68 ... Base, 69 ... Box, 70 Sub-oscillator, 71 ... vibrating arm, 72 ... insulating film, 73 ... lower electrode, 74 ... piezoelectric material, 75 ... upper electrode, 76, 77 ... connection pad, 78 ... metal wire, 79 ... piezoelectric element, 80 ... first Vibrator, 81 ... Light reflecting substrate, 82 ... Light reflecting surface, 83 ... Beam, 85 ... Coil, 86 ... Frame, 88 ... Substrate, 90 ... Sub-vibrator, 91 ... Vibrating arm, 93 ... Lower electrode, 95 ... Upper electrode, 96, 97 ... connection pad, 98 ... metal wire, 99 ... piezoelectric element, 100 ... sub-vibrator, 101 ... vibrating arm, 103 ... lower electrode, 105 ... upper electrode, 106, 107 ... connection pad, 108 ... Metal wire 109 ... Piezoelectric element 121 ... Light source 122 ... Light source 123 ... Light source 124 ... Cross dichroic prism 125 ... Galvano mirror 126 ... Fixed mirror 127 ... Screen 200 ... Phase information detection Stage.

Claims (11)

光反射性を有する光反射基板と、該光反射基板を支持する一対の梁と、を有する第１振動子と、
前記第１振動子の前記一対の梁をねじれ変形させて前記光反射基板を一定の周波数で駆動させる第１振動子駆動部と、
前記第１振動子と同一面に設けられた副振動子と、
前記副振動子を一定の周波数で駆動させる副振動子駆動部と、を備え、
前記副振動子の駆動する周波数が前記第１振動子と同一で、かつ、位相が逆位相であることを特徴とする光スキャナー。 A first vibrator having a light reflecting substrate having light reflectivity, and a pair of beams supporting the light reflecting substrate;
A first vibrator driving unit that twists and deforms the pair of beams of the first vibrator to drive the light reflecting substrate at a constant frequency;
A sub-vibrator provided on the same plane as the first vibrator;
A sub-vibrator driving unit that drives the sub-vibrator at a constant frequency,
An optical scanner characterized in that the frequency driven by the sub-vibrator is the same as that of the first vibrator and the phase is opposite. 請求項１に記載の光スキャナーにおいて、
前記第１振動子が駆動する周波数の位相を検知する位相情報検知手段を備えることを特徴とする光スキャナー。 The optical scanner according to claim 1.
An optical scanner comprising phase information detection means for detecting a phase of a frequency driven by the first vibrator. 請求項１または２に記載の光スキャナーにおいて、
前記副振動子がねじり振動を行う振動子であることを特徴とする光スキャナー。 The optical scanner according to claim 1 or 2,
An optical scanner, wherein the sub vibrator is a vibrator that performs torsional vibration. 請求項３に記載の光スキャナーにおいて、
前記副振動子が前記第１振動子と同一の形状であることを特徴とする光スキャナー。 The optical scanner according to claim 3.
The optical scanner, wherein the sub vibrator has the same shape as the first vibrator. 請求項１または２に記載の光スキャナーにおいて、
前記副振動子が振動腕の曲げ振動を行う振動子であることを特徴とする光スキャナー。 The optical scanner according to claim 1 or 2,
An optical scanner, wherein the sub-vibrator is a vibrator that performs bending vibration of a vibrating arm. 請求項５に記載の光スキャナーにおいて、
前記副振動子の前記振動腕の上に圧電素子が形成されていることを特徴とする光スキャナー。 The optical scanner according to claim 5.
An optical scanner, wherein a piezoelectric element is formed on the vibrating arm of the sub vibrator. 請求項６に記載の光スキャナーにおいて、
前記圧電素子に印加する電圧のオフセット電圧を変化させることで、前記副振動子の周波数を調整することを特徴とする光スキャナー。 The optical scanner according to claim 6,
An optical scanner, wherein the frequency of the sub-vibrator is adjusted by changing an offset voltage of a voltage applied to the piezoelectric element. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光スキャナーにおいて、
前記副振動子が複数設けられていることを特徴とする光スキャナー。 The optical scanner according to any one of claims 1 to 7,
An optical scanner comprising a plurality of the sub-vibrators. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光スキャナーにおいて、
前記第１振動子および前記副振動子がシリコンにて形成されていることを特徴とする光スキャナー。 The optical scanner according to any one of claims 1 to 8,
The optical scanner, wherein the first vibrator and the sub vibrator are made of silicon. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光スキャナーにおいて、
前記第１振動子および前記副振動子における駆動方法が電磁駆動、静電駆動、圧電駆動のいずれから選択された駆動方法であることを特徴とする光スキャナー。 The optical scanner according to any one of claims 1 to 9,
An optical scanner characterized in that the driving method for the first vibrator and the sub-vibrator is a driving method selected from electromagnetic driving, electrostatic driving, and piezoelectric driving. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光スキャナーと、
前記光スキャナーの光反射基板に向けて光を射出する光源と、を備え、
前記光反射基板で反射した光を走査して対象物上に画像を形成するように構成されたことを特徴とする画像形成装置。 An optical scanner according to any one of claims 1 to 10,
A light source that emits light toward the light reflecting substrate of the optical scanner, and
An image forming apparatus configured to form an image on an object by scanning light reflected by the light reflecting substrate.
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