JP2014206743A - 光スキャナーおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできる光スキャナーおよび画像形成装置を提供すること。【解決手段】光スキャナー１は、光反射性を有する光反射部２２を備える可動板２と、可動板２を支持する支持部３と、可動部２と支持部３とを連結する４つの連結部４〜７とを有し、連結部４〜７は、可動板２の平面視にて、可動部２の外周に、周方向に沿って９０度間隔で設けられており、連結部４〜７は、支持部３に対して回動可能な駆動板４１〜７１と、可動板２および駆動板４１〜７１を連結する第１の軸部４２〜７２とを有し、第１の軸部４２〜７２は、駆動板４１〜７１の回動によって、可動板２との離間方向の途中で可動板２の厚さ方向に屈曲変形するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、光スキャナーおよび画像形成装置に関する。

例えば、レーザープリンター等にて光走査により描画を行うための光スキャナーとして、捩り振動子で構成されアクチュエーターを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、一対の永久磁石が設けられた絶縁基板と、一対の永久磁石の間に位置するように絶縁基板に支持されたスキャナー本体とを有するアクチュエーターが開示されている。また、スキャナー本体は、枠状の支持部と、支持部の内側に設けられた枠状の外側可動板と、外側可動板の内側に設けられた内側可動板（ミラー）とを有している。また、外側可動板は、Ｘ軸方向に延在する一対の第１トーションバーを介して支持部に連結されており、内側可動板は、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に延在する第２トーションバーを介して外側可動板に連結している。また、外側可動板および内側可動板には、それぞれコイルが設けられている。

このような構成のアクチュエーターでは、通電により各コイルから発生する磁界と一対の永久磁石間に発生する磁界とを作用させることにより、外側可動板が内側可動板とともに第１トーションバーを中心軸としてＸ軸まわりに回動し、内側可動板が第２トーションバーを中心軸としてＹ軸まわりに回動する。
このように、特許文献１のアクチュエーターでは、内側可動板をＸ軸まわりに回動させる機構と、Ｙ軸まわりに回動させる機構とが異なっている。そのため、内側可動板をＸ軸およびＹ軸まわりに等しい条件で回動させることができない。また、特許文献１のアクチュエーターでは、外側可動板に設けられたコイルから発生する磁場と、内側可動板に設けられたコイルから発生する磁場とが干渉し、内側可動板をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに独立して回動させることができない。したがって、特許文献１のアクチュエーターでは、内側可動板をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることができないという問題がある。

特開２００５−１８１３９５号公報

本発明の目的は、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできる光スキャナーおよび画像形成装置を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記可動板を支持する支持部と、
前記可動板と前記支持部とを連結する４つの連結部とを有し、
前記４つの連結部は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の外周に、周方向に沿って９０度間隔で設けられており、
各前記連結部は、前記可動板と離間配置され前記支持部に対して回動可能な駆動部と、前記可動板および前記駆動部を連結する軸部とを有し、
各前記連結部の前記軸部は、前記駆動部の回動によって、前記可動板との離間方向の途中で前記可動板の厚さ方向に屈曲変形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、互いに直交する２つの軸のうちの一方の軸まわりの可動板の回動と、他方の軸まわりの可動板の回動とを独立して行うことができる。そのため、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできる光スキャナーを提供することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記可動板の平面視にて直交する２軸をＸ軸およびＹ軸としたとき、
前記４つの連結部は、前記可動板を介してＸ軸方向に対向する第１の連結部および第２の連結部と、前記可動板を介してＹ軸方向に対向する第３の連結部および第４の連結部を有し、
前記第１の連結部および前記第２の連結部は、それぞれ、前記可動板とＸ軸方向に離間配置された前記駆動部と、前記可動板と前記駆動部とを連結しＸ軸方向に延在する前記軸部である第１の軸部と、前記駆動部と前記支持部とを連結しＹ軸方向に延在する第２の軸部とを有し、
前記第３の連結部および前記第４の連結部は、それぞれ、前記可動板とＹ軸方向に離間配置された前記駆動部と、前記可動板と前記駆動部とを連結しＹ軸方向に延在する前記軸部である第１の軸部と、前記駆動部と前記支持部とを連結しＸ軸方向に延在する第２の軸部とを有していることが好ましい。
これにより、各連結部の構成が簡単となるとともに、可動板の互いに対向する２軸のそれぞれの軸まわりの回動等をスムーズに行うことができる。

本発明の光スキャナーでは、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸に直交する軸をＺ軸としたとき、
前記４つの連結部の前記第１の軸部は、それぞれ、Ｚ軸方向の一方側に凸のＶ字状となるように屈曲する第１の変形と、Ｚ軸方向の他方側に凸のＶ字状となるように屈曲する第２の変形とをし得ることが好ましい。
このように各第１の軸部を屈曲させることにより、可動板を効率的に変位させることができる。

本発明の光スキャナーでは、前記第１の連結部の前記第１の軸部に前記第１の変形をさせるとともに、前記第２の連結部の前記第１の軸部に前記第２の変形をさせる状態と、前記第１の連結部の前記第１の軸部に前記第２の変形をさせるとともに、前記第２の連結部の前記第１の軸部に前記第１の変形をさせる状態とを交互に繰り返すことにより、前記可動板を前記Ｙ軸まわりに回動させ、
前記第３の連結部の前記第１の軸部に前記第１の変形をさせるとともに、前記第４の連結部の前記第１の軸部に前記第２の変形をさせる状態と、前記第３の連結部の前記第１の軸部に前記第２の変形をさせるとともに、前記第４の連結部の前記第１の軸部に前記第１の変形をさせる状態とを交互に繰り返すことにより、前記可動板を前記Ｘ軸まわりに回動させることが好ましい。
これにより、可動板をスムーズに回動させることができる。

本発明の光スキャナーでは、各前記連結部が有する前記第１の軸部に前記第１の変形をさせた状態と、各前記連結部が有する前記第１の軸部に前記第２の変形をさせた状態とを交互に繰り返すことにより、前記可動板を前記Ｚ軸方向へ振動させることが好ましい。
これにより、可動板をスムーズに振動させることができる。
本発明の光スキャナーでは、前記４つの連結部の前記第１の軸部は、それぞれ、前記可動板と前記駆動部の間に設けられた応力緩和部と、前記応力緩和部と前記可動板とを連結する可動板側軸部と、前記応力緩和部と前記駆動部とを連結する駆動部側軸部とを有し、前記応力緩和部で屈曲することが好ましい。
これにより、可動板側軸部が受ける応力を応力緩和部で緩和することができ、駆動部側軸部へ伝わるのを防止または抑制することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記４つの連結部の前記可動板側軸部は、それぞれ、該可動板側軸部の中心軸まわりに捩じり変形することが好ましい。
これにより、４つの連結部のうちの対向する一対の連結部を軸とした可動板の回動を他の一対の連結部の可動板側軸部が捩じり変形することにより許容することができる。そのため、可動板を互いに直交する２軸のそれぞれの軸まわりにスムーズに回動させることができる。

本発明の光スキャナーでは、前記４つの連結部の前記駆動部側軸部は、それぞれ、変形しないことが好ましい。
これにより、駆動部の回動によって生じる応力を効率よく可動板の回動に用いることができる。そのため、可動板を大きい回動角度で、しかも省電力で変位させることができる。

本発明の光スキャナーでは、前記４つの連結部の前記応力緩和部は、それぞれ、前記可動板の平面視にて、可動板側軸部および駆動部側軸部の延在方向に直交する方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形する変形部を有していることが好ましい。
これにより、変形部が捩じり変形することにより第１の軸部に加わる応力を効果的に緩和することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記４つの連結部の前記応力緩和部は、それぞれ、前記変形部を一対有し、
前記一対の変形部のうちの一方の前記変形部は、前記可動板側軸部に連結され、他方の前記変形部は、前記駆動部側軸部に連結されていることが好ましい。
これにより、変形部が捩じり変形することにより第１の軸部に加わる応力を効果的に緩和することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記４つの連結部の前記応力緩和部は、それぞれ、前記一対の変形部の間に設けられ、前記変形部の延在方向と平行な方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形しない非変形部を有していることが好ましい。
これにより、各連結部において、非変形部を軸にして第１の軸部を屈曲させることができる。そのため、各連結部の第１の軸部を簡単かつ確実に屈曲させることができ、可動板を安定して変位させることができる。

本発明の光スキャナーでは、前記４つの連結部の前記応力緩和部は、それぞれ、前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向に交互に延在して蛇行する部位を有していることが好ましい。
これにより、可動板側軸部が受ける応力を応力緩和部で緩和することができ、駆動部側軸部へ伝わるのを防止または抑制することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記４つの連結部の前記応力緩和部は、それぞれ、前記Ｘ軸方向に延在する複数の延在部と、Ｙ軸方向に延在する複数の延在部とを有し、前記複数の延在部は、それぞれ、中心軸まわりに捩じり変形可能であるとともに湾曲変形可能であることが好ましい。
これにより、各延在部が捩じり変形および湾曲変形の少なくとも一方の変形をすることにより第１の軸部に加わる応力を効果的に緩和することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記４つの連結部は、それぞれ、第１のＳｉ層、ＳｉＯ_２層および第２のＳｉ層をこの順で積層してなるＳＯＩ基板から形成されていることが好ましい。
これにより、各連結部を簡単に形成することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記４つの連結部の前記非変形部、駆動部側軸部および駆動板は、それぞれ、前記第１のＳｉ層、前記ＳｉＯ_２層および前記第２のＳｉ層で構成されており、前記可動板側軸部、前記変形部および前記第２の軸部は、それぞれ、前記第２のＳｉ層で構成されていることが好ましい。
これにより、各連結部を簡単に形成することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段を有し、
前記変位手段は、前記４つの連結部に対応して４つ設けられていることが好ましい。
これにより、各連結部の動きを独立して制御することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記４つの変位手段は、それぞれ、前記駆動部に設けられた永久磁石と、前記永久磁石に作用する磁界を発生するコイルとを有していることが好ましい。
これにより、変位手段の構成が簡単となる。また、電磁駆動であるため大きな力を発生することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記４つの変位手段において、前記永久磁石は、前記可動板の厚さ方向に両極が対向するように設けられており、前記コイルは、前記可動板の厚さ方向に直交する方向の磁界を発生させるように設けられていることが好ましい。
これにより、可動板を安定して変位させることができる。
本発明の光スキャナーでは、前記４つの変位手段の前記永久磁石は、それぞれ、前記駆動部を貫通して設けられていることが好ましい。
これにより、可動板を安定して変位させることができる。

本発明の画像形成装置は、光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記可動板を支持する支持部と、
前記可動板と前記支持部とを連結する４つの連結部とを有し、
前記４つの連結部は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の外周に、周方向に沿って９０度間隔で設けられており、
各前記連結部は、前記可動板と離間配置され前記支持部に対して回動可能な駆動部と、前記可動板および前記駆動部を連結する軸部とを有し、
各前記連結部の前記軸部は、前記駆動部の回動によって、前記可動板との離間方向の途中で前記可動板の厚さ方向に屈曲変形するように構成されている光スキャナーを備えることを特徴とする。
これにより、互いに直交する２つの軸のうちの一方の軸まわりの可動板の回動と、他方の軸まわりの可動板の回動とを独立して行うことができる。そのため、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできる画像形成装置を提供することができる。

本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す平面図である。 図１に示す光スキャナーの断面図（図１中Ａ−Ａ線断面図）である。 図１に示す光スキャナーが有する連結部の斜視図である。 図１に示す光スキャナーが有する振動系の製造方法を説明する断面図である。 図１に示す光スキャナーが有する振動系の製造方法を説明する断面図である。 図１に示す光スキャナーが有する変位手段を説明する図である。 図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図である。 図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図である。 図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図である。 図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図である。 本発明の光スキャナーの第２実施形態を示す平面図である。 本発明の光スキャナーの第３実施形態を示す平面図である。 本発明の光スキャナーの第４実施形態を示す斜視図である。 本発明の光スキャナーの第５実施形態を示す断面図である。 本発明の光スキャナーの第６実施形態を示す平面図である。 図１５に示す光スキャナーが有する連結部の拡大斜視図である。 本発明の画像形成装置の概略を示す図である。 図１７に示す画像形成装置を用いた描画の一例を示す図である。

以下、本発明の光スキャナーおよび画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光スキャナーの第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す光スキャナーの断面図（図１中Ａ−Ａ線断面図）、図３は、図１に示す光スキャナーが有する連結部の斜視図、図４および図５は、それぞれ、図１に示す光スキャナーが有する振動系の製造方法を説明する断面図、図６は、図１に示す光スキャナーが有する変位手段を説明する図、図７、図８、図９および図１０は、それぞれ、図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図である。

なお、以下では、説明の便宜上、図１中の左側を「左」、右側を「右」と言い、図２〜図１０中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図１に示すように互いに直交する３軸を、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、非駆動状態の可動板の面と、Ｘ軸およびＹ軸で形成される面とが一致し（平行であり）、可動板の厚さ方向とＺ軸とが一致する。また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」と言い、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」と言い、Ｚ軸方向に平行な方向を「Ｚ軸方向」と言う。
図１および図２に示す光スキャナー１は、可動板２、可動板２を支持する支持部３および可動板２と支持部３とを連結する４つの連結部４、５、６、７で構成された振動系１１と、振動系１１を支持する基台１２と、可動板２を変位させる変位手段８とを有している。以下、光スキャナー１の各構成について順次詳細に説明する。

１−１．振動系１１
本実施形態では、振動系１１（すなわち、可動板２、支持部３および４つの連結部４、５、６、７）は、ＳＯＩ基板の不要部位をドライエッチングおよびウェットエッチング等の各種エッチング法により除去することにより一体的に形成されている。なお、振動系１１の製造方法については後に詳述する。

支持部３は、可動板２を支持する機能を有する。このような支持部３は、枠状をなしており、可動板２の周囲を囲むように設けられている。なお、支持部３の形状としては、可動板２を支持することができれば、特に限定されず、例えば、可動板２を介してＸ軸方向またはＹ軸方向に対向するように一対設けられていてもよい。
支持部３の内側には、可動板２が設けられている。可動板２は、平板状をなし、一方の面（基台１２と反対側の面）２１には、光反射性を有する光反射部２２が形成されている。光反射部２２は、例えば、面２１上に金、銀、アルミニウム等の金属膜などを蒸着等により形成することにより得られる。

なお、本実施形態では、可動板２の平面視形状は、円形であるが、可動板２の平面視形状としては、特に限定されず、例えば長方形、正方形等の多角形、楕円形等であってもよい。
このような可動板２は、４つの連結部４、５、６、７によって支持部３に連結されている。４つの連結部４、５、６、７は、可動板２の平面視にて、可動板２の周方向に沿って等間隔、すなわち９０度間隔で配置されている。

そして、４つの連結部４、５、６、７のうち、連結部４、６は、可動板２を介してＸ軸方向に対向しかつ可動板２に対して対称的に形成されており、連結部５、７は、可動板２を介してＹ軸方向に対向しかつ可動板２に対して対称的に形成されている。このような連結部４、５、６、７によって可動板２を支持することにより、可動板２を安定した状態で支持することができる。
４つの連結部４、５、６、７は、互いに同様の構成をなしている。

具体的には、連結部（第１の連結部）４は、駆動部（駆動部）４１と、駆動部４１と可動板２とを連結する第１の軸部４２と、駆動部４１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部４３とを有している。また、連結部（第３の連結部）５も、駆動部５１と、駆動部５１と可動板２とを連結する第１の軸部５２と、駆動部５１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部５３とを有している。また、連結部（第２の連結部）６も、駆動部６１と、駆動部６１と可動板２とを連結する第１の軸部６２と、駆動部６１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部６３とを有している。また、連結部（第４の連結部）７も、駆動部７１と、駆動部７１と可動板２とを連結する第１の軸部７２と、駆動部７１と支持部３とを連結する一対の第２の軸部７３とを有している。なお、前記「同様の構成」とは、連結部を構成する要素が共通しているということである。したがって、外形形状については一致している必要はない。
各連結部４、５、６、７をこのような構成とすることにより、連結部の構成が簡単となるとともに、後述するように可動板２の回動中心軸Ｘ１、Ｙ１まわりの回動等をスムーズに行うことができる。

以下、連結部４、５、６、７について具体的に説明するが、連結部４、５、６、７の構成は、互いに同様であるため、連結部４について代表して説明し、他の連結部５、６、７については、その説明を省略する。なお、連結部５、７は、可動板２の平面視にて、連結部４に対して９０度回転した状態で配置されている。そのため、連結部５、７については、下記の連結部４の説明中の「Ｙ軸方向」を「Ｘ軸方向」とし、「Ｘ軸方向」を「Ｙ軸方向」とすることで説明することもできる。

図３に示すように、一対の第２の軸部４３は、駆動部４１を介してＹ軸方向に対向配置されており、駆動部４１を両持ち支持している。また、一対の第２の軸部４３は、それぞれ、Ｙ軸方向に延在する棒状をなしている。また、一対の第２の軸部４３は、中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。このような一対の第２の軸部４３は、同軸的に設けられており、この軸（以下、「回動中心軸Ｙ２」とも言う）を中心として、一対の第２の軸部４３が捩じり変形するとともに駆動部４１が回動する。

駆動部４１は、可動板２に対してＸ軸方向に離間して設けられている。また、駆動部４１は、前述したように一対の第２の軸部４３によって両持ち支持されている。このような駆動部４１には貫通孔４１１が形成されており、この貫通孔に永久磁石８１１が挿通、固定されている。永久磁石８１１は、例えば、嵌合（圧入）や、接着剤によって、駆動部４１に固定されている。永久磁石８１１は、変位手段８の構成の一部であるため、後に説明する。

また、本実施形態では、駆動部４１の平面視形状は、Ｙ軸方向を長手とする長方形である。駆動部４１をこのような形状とすることにより、永久磁石８１１を固定するスペースを確保しつつ、駆動部４１の幅（Ｘ軸方向の長さ）を抑えることができる。駆動部４１の幅を抑えることにより、駆動部４１が回動中心軸Ｙ２まわりに回動する際に発生する慣性モーメントを抑えることができ、駆動部４１の反応性が高まり、より高速な回動が可能となる。また、駆動部４１の反応性が高まると、駆動部４１の回動（特に回動方向が切り替わる切り返しの時）によって、不本意な振動が発生するのを抑えることができる。そのため、光スキャナー１を安定して駆動することができる。

なお、駆動部４１の平面視形状としては、特に限定されず、例えば、正方形や五角形以上の多角形であってもよいし、円形であってもよい。
このような駆動部４１は、第１の軸部４２によって可動板２と連結している。第１の軸部４２は、全体的にＸ軸方向に延在するように設けられている。このような第１の軸部４２は、駆動部４１と可動板２との間に設けられた応力緩和部４２１と、応力緩和部４２１と可動板２とを連結する可動板側軸部４２２と、応力緩和部４２１と駆動部４１とを連結する駆動部側軸部（駆動部側軸部）４２３とを有している。
可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３は、それぞれ、Ｘ軸方向に延在する棒状をなしている。また、可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３は、同軸的に設けられている。

これら２つの軸部のうちの駆動部側軸部４２３は、光スキャナー１の駆動時に大きな変形が起こらない硬さに設定されているのが好ましく、実質的に変形しない硬さに設定されているのがより好ましい。これに対して可動板側軸部４２２は、その中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。このように、第１の軸部４２が実質的に変形しない硬い部分およびその先端側に位置する捩じり変形可能な部位を有することにより、後述するように、可動板２をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることができる。なお、前記「変形しない」とは、Ｚ軸方向への屈曲または湾曲および中心軸まわりの捩じり変形が実質的に起きないことを言う。
このような可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３は、応力緩和部４２１を介して連結している。応力緩和部４２１は、第１の軸部４２が屈曲変形する際の節となる機能と、可動板側軸部４２２の捩じり変形により発生するトルクを緩和（吸収）し、前記トルクが駆動部側軸部４２３に伝わるのを防止または抑制する機能とを有している。

図３に示すように、応力緩和部４２１は、一対の変形部４２１１、４２１２と、これらの間に設けられた非変形部４２１３と、変形部４２１１を非変形部４２１３に接続する一対の接続部４２１４と、変形部４２１２を非変形部４２１３に接続する一対の接続部４２１５とを有している。
非変形部４２１３は、Ｙ軸方向に延在する棒状をなしている。このような非変形部４２１３は、光スキャナー１の駆動時に実質的に変形しない硬さに設定されている。これにより、後述するように、非変形部４２１３の中心軸Ｙ４を中心に第１の軸部４２を屈曲させることができ、応力緩和部４２１に節としての機能を確実に発揮させることができ、光スキャナー１を安定して駆動させることができる。

このような非変形部４２１３に対して対称的に一対の変形部４２１１、４２１２が配置されている。変形部４２１１、４２１２は、それぞれ、Ｙ軸方向に延在する棒状をなしている。また、変形部４２１１、４２１２は、互いにＸ軸方向に離間して並設されている。このような変形部４２１１、４２１２は、それぞれ、その中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。

可動板２側に位置する変形部４２１１は、その長手方向のほぼ中央にて可動板側軸部４２２の一端と連結しているとともに、その両端部にて一対の接続部４２１４を介して非変形部４２１３に連結している。同様に、駆動部４１側に位置する変形部４２１２は、その長手方向のほぼ中央にて駆動部側軸部４２３の一端と連結しているとともに、その両端部にて一対の接続部４２１５を介して非変形部４２１３に連結している。

一対の接続部４２１４の一方の接続部は、変形部４２１１および非変形部４２１３の一端部同士を連結し、他方の接続部は、変形部４２１１および非変形部４２１３の他端部同士を連結している。また、一対の接続部４２１５の一方の接続部は、変形部４２１２および非変形部４２１３の一端部同士を連結し、他方の接続部は、変形部４２１２および非変形部４２１３の他端部同士を連結している。
このような各接続部４２１４、４２１５は、Ｘ軸方向に延在する棒状をなしている。また、各接続部４２１４、４２１５は、Ｚ軸方向に湾曲可能でかつその中心軸まわりに捩じり変形可能となっている。
以上、振動系１１の構成について具体的に説明した。

前述したように、このような構成の振動系１１は、ＳＯＩ基板から一体的に形成されている。これにより、振動系１１の形成が容易となる。具体的には、前述したように、振動系１１には、積極的に変形させる部位と、変形させない（変形させたくない）部位とが混在している。一方、ＳＯＩ基板は、第１のＳｉ層と、ＳｉＯ_２層と、第２のＳｉ層とがこの順に積層した基板である。そこで、変形させない部位を前記３つの層の全てで構成するとともに、積極的に変形させる部位を第２のＳｉ層のみで構成することにより、すなわち、ＳＯＩ基板の厚さを異ならせることにより、変形させる部位と変形させない部位が混在する振動系１１を簡単に形成することができる。なお、積極的に変形させる部位は、第２のＳｉ層とＳｉＯ_２層の２層で構成されていてもよい。

前記「変形させる部位」には、第２の軸部４３、５３、６３、７３、可動板側軸部４２２、５２２、６２２、７２２、変形部４２１１、４２１２、５２１１、５２１２、６２１１、６２１２、７２１１、７２１２および接続部４２１４、４２１５、５２１４、５２１５、６２１４、６２１５、７２１４、７２１５が含まれる。
一方、前記「変形させない部位」には、可動板２、支持部３、駆動部４１、５１、６１、７１、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３および非変形部４２１３、５２１３、６２１３、７２１３が含まれる。

以下、図４および図５に基づいて、振動系１１の製造方法の一例を簡単に説明する。なお、図４および図５は、それぞれ、図１中Ａ−Ａ線断面図に対応する断面図である。また、振動系１１の製造方法は、これに限定されない。
まず、図４（ａ）に示すように、第１のＳｉ層１１０と、ＳｉＯ_２層１２０と、第２のＳｉ層１３０とがこの順で上側から積層してなるＳＯＩ基板（シリコン基板）１００を用意する。

次いで、図４（ｂ）に示すように、ＳＯＩ基板１００の両面にＳｉＯ_２膜Ｍ１、Ｍ２を形成する。次いで、図４（ｃ）に示すように、ＳｉＯ_２膜Ｍ２をエッチングすることにより、可動板２、支持部３および連結部４、５、６、７の平面視形状にパターニングするとともに、ＳｉＯ_２膜Ｍ１をエッチングすることにより、可動板２、支持部３、駆動部４１、５１、６１、７１、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３および非変形部４２１３、５２１３、６２１３、７１２３に対応する形状にパターニングする。

次いで、図５（ａ）に示すように、ＳｉＯ_２膜Ｍ１を介してＳＯＩ基板１００をエッチングする。この際、ＳＯＩ基板１００の中間層たるＳｉＯ_２層１２０は、前記エッチングのストップ層として機能する。このエッチングが終了した後、今度は、ＳｉＯ_２膜Ｍ２を介してＳＯＩ基板１００をエッチングする。この際も、ＳＯＩ基板１００の中間層たるＳｉＯ_２層１２０は、前記エッチングのストップ層として機能する。

なお、エッチング方法としては、特に限定されず、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。

次いで、図５（ｂ）に示すように、ＢＦＨ（バッファードフッ酸）等によって、ＳｉＯ_２膜Ｍ１、Ｍ２およびＳｉＯ_２層１２０の露出している部分をエッチング除去することにより、可動板２、支持部３および連結部４、５、６、７の外形形状に加工される。
さらに、図５（ｃ）に示すように、可動板２の上面２１に金属膜を形成し、光反射部２２を形成する。金属膜（光反射部２２）の形成方法としては、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、金属箔の接合等が挙げられる。
このようにして振動系１１が得られる。

１−２．基台１２
図２に示すように、基台１２は、平板状の基部１２１と、基部１２１の縁部に沿って設けられた枠部１２２とを有しており、箱状（枡状）をなしている。このような基台１２は、枠部１２２にて振動系１１の支持部３の下面と接合されている。これにより、基台１２によって振動系１１が支持される。このような基台１２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。なお、基台１２と支持部３の接合方法としては、特に限定されず、例えば接着剤を用いて接合してもよく、陽極接合等の各種接合方法を用いてもよい。

１−３．変位手段８
図１に示すように、変位手段８は、永久磁石８１１、コイル８１２および電源８１３を有する第１の変位手段８１と、永久磁石８２１、コイル８２２および電源８２３を有する第２の変位手段８２と、永久磁石８３１、コイル８３２および電源８３３を有する第３の変位手段８３と、永久磁石８４１、コイル８４２および電源８４３を有する第４の変位手段８４とを有している。

そして、第１の変位手段８１は、連結部４に対応して設けられており、第２の変位手段８２は、連結部５に対応して設けられており、第３の変位手段８３は、連結部６に対応して設けられており、第４の変位手段８４は、連結部７に対応して設けられている。
このような構成によれば、変位手段８の構成が簡単となる。また、変位手段８を電磁駆動とすることにより、比較的大きな力を発生させることができ、可動板２をより確実に回動させることができる。また、各連結部４、５、６、７に１つの変位手段が設けられているため、各連結部４、５、６、７を独立して変形させることができる。そのため、後述するように、可動板２を様々な態様で変位させることができる。

以下、第１の変位手段８１、第２の変位手段８２、第３の変位手段８３および第４の変位手段８４について説明するが、これらはそれぞれ同様の構成であるため、以下では、第１の変位手段８１について代表して説明し、第２の変位手段８２、第３の変位手段８３および第４の変位手段８４については、その説明を省略する。なお、第２の変位手段８２および第４の変位手段８４は、可動板２の平面視にて、第１の変位手段８１に対して９０度回転した状態で配置されている。そのため、第２の変位手段８２および第４の変位手段８４については、下記の第１の変位手段８１の説明中の「Ｙ軸方向」を「Ｘ軸方向」とし、「Ｘ軸方向」を「Ｙ軸方向」とすることで説明することもできる。

図６に示すように、永久磁石８１１は、棒状をなしており、その長手方向に磁化している。すなわち、永久磁石８１１は、その長手方向の一端側がＳ極となっており、他端側がＮ極となっている。このような永久磁石８１１は、駆動部４１に形成された貫通孔４１１に挿通されており、長手方向のほぼ中央で駆動部４１に固定されている。そして、永久磁石８１１が、駆動部４１の上下に同じ長さだけ突出し、かつ駆動部４１（回動中心軸Ｙ２）を介してＳ極とＮ極が対向する。これにより、後述するように、可動板２を安定して変位させることができる。

また、永久磁石８１１は、その長手方向が駆動部４１の面方向に直交するように設けられている。また、永久磁石８１１は、その中心軸が回動中心軸Ｙ２と交わるように設けられている。
このような永久磁石８１１としては、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石などの、硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。

なお、本実施形態では、永久磁石８１１は、棒状をなしているが、永久磁石の形状としては、特に限定されず、例えば、板状をなしていてもよい。この場合には、永久磁石８１１を面方向に磁化し、その面方向がＸ軸方向と直交するように駆動部４１に固定すればよい。これにより、永久磁石８１１のＸ軸方向長さを短くすることができるため、駆動部４１の回動に伴って発生する慣性モーメントを抑えることができる。

コイル８１２は、永久磁石８１１に作用する磁界を発生する。このようなコイル８１２は、振動系１１の外側近傍に、Ｘ軸方向にて永久磁石８１１と対向するように配置されている。また、コイル８１２は、Ｘ軸方向の磁界を発生させることができるように、すなわち、コイル８１２の永久磁石８１１側がＮ極となりその反対側がＳ極となる状態と、コイル８１２の永久磁石８１１側がＳ極となりその反対側がＮ極となる状態とを発生させることができるように設けられている。

本実施形態の光スキャナー１は、振動系１１の外側に基台１２と固定的に設けられたコイル固定部８５を有しており、このコイル固定部８５が有するＸ軸方向に延在する突出部８５１にコイル８１２が巻き付けられている。このような構成とすることにより、コイル８１２を振動系１１に対して固定でき、かつ、簡単に前述のような磁界を発生させることができる。また、突出部８５１を鉄などの軟磁性体で構成することにより、突出部８５１をコイル８１２の磁心して用いることができ、前述のような磁界をより効率的に発生させることもできる。

電源８１３は、コイル８１２に電気的に接続されている。そして、電源８１３からコイル８１２に所望の電圧を印加することにより、コイル８１２から前述したような磁界を発生させることができる。本実施形態では、電源８１３は、交番電圧および直流電圧を選択して印加できるようになっている。また、交番電圧を印加する際には、その強さ、周波数を変更できるようになっており、さらにオフセット電圧（直流電圧）を重畳させることもできるようになっている。

２．光スキャナー１の作動
次いで、光スキャナーの作動について説明する。
上述のような構成の光スキャナー１では、可動板２を回動させるパターンと、可動板２を振動させるパターンと、可動板２を所定位置で静止させるパターンとを選択することができるようになっている。このように、光スキャナー１が種々のパターンで駆動することができるのは、後述するように、各連結部４、５、６、７の第１の軸部４２、５２、６２、７２を屈曲変形させることにより得られる効果である。
以下、これら３つのパターンについて順次説明する。なお、以下では、説明の便宜上、永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１が全てＮ極を上側にして配置された構成について代表して説明する。

２−１．回動
＜Ｙ軸まわりの回動＞
図７に基づいて、可動板２のＹ軸まわりの回動について説明する。なお、図７は、図１中Ａ−Ａ線断面図に対応する断面図である。
まず、コイル８１２の永久磁石８１１側がＮ極、コイル８３２の永久磁石８３１側がＳ極となる第１の状態と、コイル８１２の永久磁石８１１側がＳ極、コイル８３２の永久磁石８３１側がＮ極となる第２の状態とが交互にかつ周期的に切り替わるように、電源８１３、８３３からコイル８１２、８３２に交番電圧を印加する。電源８１３、８３３からコイル８１２、８３２に印加される交番電圧は、互いに同じ波形（強さおよび周波数が同じ）であるのが好ましい。

図７（ａ）に示す第１の状態では、永久磁石８１１のＳ極がコイル８１２に引き付けられるとともにＮ極がコイル８１２から遠ざかるため、一対の第２の軸部４３を捩じり変形させつつ、駆動部４１がその上面を可動板２側に向けるように回動中心軸Ｙ２まわりに傾斜する。これとともに、永久磁石８３１のＮ極がコイル８３２に引き付けられるとともにＳ極がコイル８３２から遠ざかるため、一対の第２の軸部６３を捩じり変形させつつ、駆動部６１がその下面を可動板２側に向けるように回動中心軸Ｙ３まわりに傾斜する。すなわち、駆動部４１、６１がともに図７（ａ）中時計回りに傾斜する。

この駆動部４１、６１の傾斜とともに、駆動部側軸部４２３が可動板２側の端を下側に向けるように傾斜し、駆動部側軸部６２３が可動板２側の端を上側に向けるように傾斜する。これにより、駆動部側軸部４２３、６２３の可動板２側の端同士がＺ軸方向にずれた状態となる。
そして、駆動部側軸部４２３、６２３の可動板２側の端同士がＺ軸方向にずれることによって、変形部４２１１、４２１２、６２１１、６２１２をその中心軸まわりに捩じり変形させるとともに各接続部４２１４、４２１５、６２１４、６２１５を湾曲変形させながら、可動板側軸部４２２、６２２および可動板２が一体的に図７（ａ）中反時計回りに傾斜する。

このように、第１の状態では、連結部４の第１の軸部４２がその途中にある応力緩和部４２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）するするとともに、連結部６の第１の軸部６２がその途中にある応力緩和部６２１で上側に凸のＶ字状に屈曲変形（第２の変形）することにより、回動中心軸Ｙ１を中心として、可動板２が図７（ａ）中反時計回りに傾斜する。

一方、図７（ｂ）に示す第２の状態では、前述した第１の状態と逆の変形が起こる。すなわち、第２の状態では、連結部４の第１の軸部４２が応力緩和部４２１で上側に凸のＶ字状に屈曲変形（第２の変形）するとともに、連結部６の第１の軸部６２が応力緩和部６２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）する。これにより、回動中心軸Ｙ１を中心として、可動板２が図７（ｂ）中反時計回りに傾斜する。

このような第１の状態と、第２の状態とを交互にかつ周期的に切り替えることによって、可動板２を回動中心軸Ｙ１まわりに回動させることができる。なお、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、連結部５、７が有する可動板側軸部５２２、７２２がその中心軸まわりに捩じり変形することによって許容される。
なお、コイル８１２、８３２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動板２および連結部４、５、６、７で構成される振動系の共振周波数と等しくても異なっていてもよいが、前記共振周波数と異なっているのが好ましい。すなわち、光スキャナー１を非共振で駆動するのが好ましい。これにより、光スキャナー１のより安定した駆動が可能となる。

＜Ｘ軸まわりの回動＞
次いで、図８に基づいて、可動板２のＸ軸まわりの回動について説明する。なお、図８は、図１中Ｂ−Ｂ線断面図に対応する断面図である。
まず、コイル８２２の永久磁石８２１側がＮ極、コイル８４２の永久磁石８４１側がＳ極となる第１の状態と、コイル８２２の永久磁石８２１側がＳ極、コイル８４２の永久磁石８４１側がＮ極となる第２の状態とが交互にかつ周期的に切り替わるように、電源８２３、８４３からコイル８２２、８４２に交番電圧を印加する。電源８２３、８４３からコイル８２２、８４２に印加される交番電圧は、互いに同じ波形であるのが好ましい。

前述した可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と同様に、図８（ａ）に示す第１の状態では、連結部５の第１の軸部５２がその途中にある応力緩和部５２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）するとともに、連結部７の第１の軸部７２がその途中にある応力緩和部７２１で上側に凸のＶ字状に屈曲変形（第２の変形）することにより、回動中心軸Ｘ１を中心として、可動板２が図８（ａ）中反時計回りに傾斜する。

一方、図８（ｂ）に示す第２の状態では、前述した第１の状態と逆の変形が起こる。すなわち、第２の状態では、連結部５の第１の軸部５２が応力緩和部５２１で上側に凸のＶ字状に屈曲変形（第２の変形）するとともに、連結部７の第１の軸部７２が応力緩和部７２１で下側に凸のＶ字状に屈曲変形（第１の変形）することにより、回動中心軸Ｘ１を中心として、可動板２が図８（ｂ）中反時計回りに傾斜する。
このような第１の状態と、第２の状態とを交互にかつ周期的に切り替えることによって、可動板２を回動中心軸Ｘ１まわりに回動させることができる。なお、可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、連結部４、６が有する可動板側軸部４２２、６２２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより許容される。

なお、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動板２および連結部４、５、６、７で構成される振動系の共振周波数と等しくても異なっていてもよいが、前記共振周波数と異なっているのが好ましい。すなわち、光スキャナー１を非共振で駆動するのが好ましい。これにより、光スキャナー１のより安定した駆動が可能となる。

＜Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりの回動＞
前述したようなＸ軸まわりの回動と、Ｙ軸まわりの回動とを同時に行うことにより、可動板２を回動中心軸Ｙ１および回動中心軸Ｘ１のそれぞれの軸まわりに２次元的に回動させることができる。前述したように、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、可動板側軸部５２２、７２２がその中心軸まわりに捩じり変形することによって許容され、可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、可動板側軸部４２２、６２２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより許容される。

前述したＸ軸まわりの回動、Ｙ軸まわりの回動およびこれら２軸まわりの回動では、コイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動板２および連結部４、５、６、７で構成される振動系の共振周波数と等しくても異なっていてもよいが、前記共振周波数と異なっているのが好ましい。すなわち、光スキャナー１を非共振で駆動するのが好ましい。これにより、光スキャナー１のより安定した駆動が可能となる。

また、可動板２を回動中心軸Ｙ１まわりに回動させるためにコイル８１２、８３２に印加する交番電圧の周波数と、可動板２を回動中心軸Ｘ１まわり回動させるためにコイル８２２、８４２に印加する交番電圧の周波数とは等しくてもよいし異なっていてもよい。例えば、可動板２を回動中心軸Ｘ１よりも回動中心軸Ｙ１まわりに速く回動させたい場合には、コイル８１２、８３２に印加する交番電圧の周波数を、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の周波数よりも高く設定すればよい。

また、コイル８１２、８３２に印加する交番電圧の強さと、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の強さは、等しくても異なっていてもよい。例えば、可動板２を回動中心軸Ｘ１よりも回動中心軸Ｙ１まわりに大きく回動させたい場合には、コイル８１２、８３２に印加する交番電圧の強さを、コイル８２２、８４２に印加する交番電圧の強さよりも強くすればよい。

上記では、コイル８１２、８２２、８３２、８４２に交番電圧を印加する駆動方法について説明したが、次のような駆動方法によっても可動板２を回動させることができる。すなわち、電源８１３、８２３、８３３、８４３からコイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加される交番電圧に（＋）または（−）のオフセット電圧（直流電圧）を重畳してもよい。言い換えれば、永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１のＮ極がコイル８１２、８２２、８３２、８４２に引き付けられる強さ（以下、単に「Ｎ極引き付け強さ」とも言う）と、永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１のＳ極がコイル８１２、８２２、８３２、８４２に引き付けられる強さ（以下、単に「Ｓ極引き付け強さ」とも言う）とを異ならせてもよい。

以下、具体的に説明するが、前述したような、Ｎ極引き付け強さおよびＳ極引き付け強さが等しい状態を「通常状態」と言う。
コイル８１２、８２２、８３２、８４２のＳ極引き付け強さがＮ極引き付け強さよりも大きい場合には、通常状態と比較して、駆動部４１、５１、６１、７１の回動の上死点および下死点（回動方向が切り替わる点）が上側に移動する。その結果、図９に示すように、可動板２の回動中心軸Ｘ１、Ｙ１が通常状態に比べて上側に移動する。逆に、コイル８１２、８２２、８３２、８４２のＳ極引き付け強さがＮ極引き付け強さよりも弱い場合には、通常状態と比較して、駆動部４１、５１、６１、７１の回動の上死点および下死点がそれぞれ下側に移動するため、可動板２の回動中心軸Ｘ１、Ｙ１が通常状態に比べて下側に移動する。

このように、電源８１３、８２３、８３３、８４３からコイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加される交番電圧にオフセット電圧を重畳することにより、可動板２の回動中心軸Ｘ１、Ｙ１をＺ軸方向にずらすことができる。これにより、例えば、光スキャナー１がプロジェクター等の画像形成装置に組み込まれている場合に、画像形成装置を組み立てた後でも、光源から出射される光の可動板２までの光路長を調整することができる。すなわち、画像形成装置の組み立て時には、光源と可動板２との位置決めを精密に行うが、仮にこれらの位置が設定値に対してずれしまった場合でも、組み立て後に、光源と可動板２との位置を補正することができる。

２−２．振動
まず、コイル８１２、８２２、８３２、８４２の永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１側がそれぞれＮ極となる第１の状態と、コイル８１２、８２２、８３２、８４２の永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１側がそれぞれＳ極となる第２の状態とが、交互にかつ周期的に切り替わるように、電源８１３、８２３、８３３、８４３からコイル８１２、８２２、８３２、８４２に交番電圧を印加する。電源８１３、８２３、８３３、８４３からコイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加される交番電圧は、互いに同じ波形であるのが好ましい。

図１０（ａ）に示す第１の状態では、前述した回動の場合と同様にして、駆動部４１、５１、６１、７１は、それぞれ、その上面を可動板２側に向けるように回動中心軸Ｙ２、Ｘ２、Ｙ３、Ｘ３まわりに傾斜する。このような駆動部４１、５１、６１、７１の傾斜に伴って、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３は、それぞれ、可動板２側の端が下側を向くように傾斜する。これにより、第１の軸部４２、５２、６２、７２が応力緩和部４２１、５２１、６２１、７２１で屈曲しながら、可動板側軸部４２２、５２２、６２２、７２２および可動板２が一体的にかつ可動板２の姿勢（すなわち面方向）を一定に保ちつつ下側に移動する。

一方、図１０（ｂ）に示す第２の状態では、駆動部４１、５１、６１、７１は、それぞれ、その下面を可動板２側に向けるように回動中心軸Ｙ２、Ｘ２、Ｙ３、Ｘ３まわりに傾斜する。このような駆動部４１、５１、６１、７１の傾斜に伴って、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３は、それぞれ、可動板２側の端が上側を向くように傾斜する。これにより、第１の軸部４２、５２、６２、７２が応力緩和部４２１、５２１、６２１、７２１で屈曲しながら、可動板側軸部４２２、５２２、６２２、７２２および可動板２が一体的にかつ可動板２の姿勢を一定に保ちつつ上側に移動する。

このような第１の状態と、第２の状態とを交互に切り替えることによって、可動板２をその姿勢を保ちつつ、すなわち光反射部２２の表面をＸ−Ｙ平面と平行に保ちつつ、Ｚ軸方向に振動させることができる。
なお、コイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加する交番電圧の周波数としては特に限定されず、可動板２および連結部４、５、６、７で構成される振動系の共振周波数と等しくても異なっていてもよいが、前記共振周波数と等しいのが好ましい。すなわち、光スキャナー１を共振で駆動するのが好ましい。これにより、光スキャナー１のより安定した駆動が可能となる。
このような振動パターンでも、前述した回動パターンと同様に、コイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加する交番電圧にオフセット電圧を重畳させることにより、自然状態からＺ軸方向にシフトして可動板２を振動させることができる。

２−３．静止パターン
例えば、コイル８１２、８２２、８３２、８４２の永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１側がそれぞれＮ極となる状態となるように電源８１３、８２３、８３３、８４３からコイル８１２、８２２、８３２、８４２に直流電圧を印加する。電源８１３、８２３、８３３、８４３からコイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加される直流電圧は、互いに同じ強さであるのが好ましい。このような電圧をコイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加すると図１０（ａ）に示すような状態で可動板２が静止する。

逆に、コイル８１２、８２２、８３２、８４２の永久磁石８１１、８２１、８３１、８４１側がそれぞれＳ極となる状態となるように電源８１３、８２３、８３３、８４３からコイル８１２、８２２、８３２、８４３に直流電圧を印加すると、図１０（ｂ）に示すような状態で可動板２が静止する。
このように、可動板２を自然状態とは異なる位置に維持することができる。このような駆動によれば、例えば光反射部２２で反射した光の光路を自然状態のときに対してずらすことができるため、例えば、光スキャナー１を光スイッチとして利用するときに特に有効である。

また、例えば、光スキャナー１がプロジェクター等の画像形成装置に組み込まれている場合に、光源から異常なレーザーが出射されるなどの理由から、レーザーの装置外部への出射を停止しなければならない場合に、可動板２を自然状態とは異なる位置（レーザーの光路と交わらない位置）に退避させることにより、光反射部２２によるレーザーの反射を防止する。これにより、装置外部へのレーザーの出射を防止することができる。また、可動板２を変位させることにより光反射部２２で反射されたレーザーの光路を変更することにより、装置外部へのレーザーの出射を防止してもよい。これにより、このような問題を解決するための安全機構を別途組み込まなくてもよくなり、画像形成装置の製造工程が簡易化されるとともに、製造コストを削減することができる。

このような可動板２の静止駆動を応用し、コイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加する直流電圧の強さを互いに異ならせることにより、可動板２を自然状態に対して傾けた状態で維持することもできる。また、コイル８１２、８２２、８３２、８４２に印加する直流電圧の強さを、それぞれ独立して、かつ経時的に変化させることにより、可動板２を連続的または段階的に不規則に変位させることもできる。このような駆動方法は、例えば、光反射部２２で反射した光をベクタースキャンする時に特に有効である。
以上、光スキャナー１の駆動について詳細に説明した。

このような光スキャナー１では、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と回動中心軸Ｘ１まわりの回動とを同じ機構で行うことができる。また、光スキャナー１では、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動と回動中心軸Ｘ１まわりの回動とを独立して行うことができる。すなわち、光スキャナー１では、回動中心軸Ｙ１の回動が回動中心軸Ｘ１まわりの回動に影響を受けず、逆に、回動中心軸Ｘ１の回動も回動中心軸Ｙ１まわりの回動に影響を受ない。そのため、光スキャナー１によれば、回動中心軸Ｙ１および可動中心軸Ｘ１のそれぞれの軸まわりに可動板２を安定して回動させることができる。

また、前述したように、光スキャナー１では、可動板２の回動中心軸Ｙ１まわりの回動は、可動板側軸部５２２、７２２がその中心軸まわりに捩じり変形することによって許容され、可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの回動は、可動板側軸部４２２、６２２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより許容される。このように、各連結部４、５、６、７が中心軸まわりに捩じり変形可能な可動板側軸部４２２、５２２、６２２、７２２を有しているため、可動板２を回動中心軸Ｙ１、Ｘ１のそれぞれの軸まわりにスムーズに回動させることができる。

さらには、光スキャナー１では、可動板側軸部４２２、５２２、６２２、７２２が直接、可動板２に接続されているため、よりスムーズに、可動板２を回動中心軸Ｙ１、Ｘ１のそれぞれの軸まわりに回動させることができたり、Ｚ軸方向へ振動させたりすることができる。
また、光スキャナー１では、連結部４において、前述のように捩じり変形する可動板側軸部４２２と変形させたくない駆動部側軸部４２３との間に応力緩和部４２１を設けている。そのため、前述の捩じり変形により生じた応力は、応力緩和部４２１の変形部４２１１、４２１２や接続部４２１４、４２１５が変形することにより吸収・緩和され、駆動部側軸部４２３に伝わらない。すなわち、応力緩和部４２１を設けることにより、可動板２の回動中に駆動部側軸部４２３がその中心軸まわりに捩じり変形してしまうのを確実に防止することができる。このことは、連結部４以外の他の連結部５、６、７についても同様である。そのため、可動板２を回動中心軸Ｙ１、Ｘ１のそれぞれの軸まわりにスムーズに回動させることができる。

さらには、各駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３の破壊が効果的に防止される。すなわち、棒状の部材において、自然状態からＺ軸方向の応力が加わったときの破壊強度よりも、中心軸まわりの捩じり変形が生じている状態からＺ軸方向の応力が加わったときの破壊強度の方が低いことが技術的に明らかになっている。そのため、上述のように、応力緩和部４２１、５２１、６２１、７２１を設け、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３に捩じり変形を生じさせないことにより、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３の破壊を効果的に防止することができる。

また、連結部４において、駆動部側軸部４２３が実質的に変形しないため、駆動部４１の回動によって生じる応力を効率よく可動板２の回動に用いることができる。このことは連結部５、６、７についても同様である。そのため、可動板２を大きい回動角度でしかも省電力で回動させることができたり、大きい振幅でＺ軸方向に振動させたりすることができる。

また、連結部４において、応力緩和部４２１が非変形部４２１３を有しているため、この非変形部４２１３を軸にして第１の軸部４２を屈曲させることができる。このことは、連結部５、６、７についても同様である。そのため、各連結部４、５、６、７の第１の軸部４２、５２、６２、７２を簡単かつ確実に屈曲させることができ、可動板２を安定して回動、振動させることができる。

また、連結部４において、応力緩和部４２１が可動板側軸部４２２と連結する変形部４２１１と、駆動部側軸部４２３と連結する変形部４２１２とを有し、第１の軸部４２の屈曲時に、変形部４２１１、４２１２がその中心軸まわりに捩じり変形することにより、屈曲により発生する応力を効果的に緩和している。このことは、連結部５、６、７についても同様である。そのため、各連結部４、５、６、７の第１の軸部４２、５２、６２、７２を確実に屈曲させることができるとともに、第１の軸部４２、５２、６２、７２の破壊を防止することができる。すなわち、光スキャナー１を安定して駆動することができる。

また、連結部４において、応力緩和部４２１が一対の変形部４２１１、４２１２を有しているため、次のような効果も発揮することができる。すなわち、例えば、通電によりコイル８１２から発生する熱や光反射部２２に照射される光によって生じる熱等による可動板側軸部４２２および駆動部側軸部４２３の熱膨張を、変形部４２１１、４２１２が変形することにより許容することができる。このことは、連結部５、６、７についても同様である。そのため、光スキャナー１は、振動系１１に応力が残留してしまうのを防止または抑制することができ、温度によらずに所望の振動特性を発揮することができる。

ここで、光スキャナー１の構成の説明に戻るが、連結部４、６について、回動中心軸Ｙ１と非変形部４２１３の中心軸Ｙ４の離間距離および回動中心軸Ｙ１と非変形部６２１３の中心軸Ｙ５の離間距離をそれぞれＬ１とし、中心軸Ｙ５と回動中心軸Ｙ２の離間距離および中心軸Ｙ５と回動中心軸Ｙ３の離間距離をそれぞれＬ２としたとき、Ｌ１とＬ２の大小関係は特に限定されず、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たしていてもよく、Ｌ１＝Ｌ２の関係を満たしていてもよく、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たしていてもよい。

Ｌ１＝Ｌ２の場合には、回動中心軸Ｙ１まわりに可動板２を回動させた際、すなわち第１の軸部４２が屈曲した際のＸ軸に対する可動板側軸部４２２の傾きと駆動部側軸部４２３の傾きが等しくなる。そのため、この場合には、応力緩和部４２１の一対の変形部４２１１、４２１２にほぼ等しいトルクがかかることとなる。また、駆動部４１の回動角と可動板２の回動角がほぼ等しくなる。このことは、連結部６の第１の軸部６２についても同様である。したがって、第１の軸部４２、６２をより効率的に屈曲させることができ、また、可動板２の回動角の制御を行い易いため、可動板２を回動中心軸Ｙ１まわりに安定して回動等させることができる。

また、Ｌ１＝Ｌ２の場合には、前述したように、変形部４２１１、４２１２にほぼ等しいトルクがかかることとなるため、変形部４２１１、４２１２を互いに同じ形状で、互いに同じ物理的特性（捩じり変形のし易さ）を示すように構成するのが好ましい。これにより、変形部４２１１、４２１２のいずれか一方に過度な捩じれが生じたり、反対にいずれか一方の捩じれが不足したりするのを防止でき、第１の軸部４２をスムーズに屈曲することができる。このことは、連結部６についても同様である。

Ｌ１＞Ｌ２の場合には、Ｌ１＝Ｌ２の場合と比較して可動板２の回動角が小さくなるが、可動板２の姿勢をより高精度に制御することができる。すなわち、この場合には、第１の軸部４２が屈曲した際のＸ軸に対する可動板側軸部４２２の傾きが駆動部側軸部４２３の傾きよりも小さくなる。このことは、連結部６についても同様である。そのため、駆動部４１、６１を回動角に対して可動板２の回動角が小さくなる。これにより、可動板２の回動角や静止時の傾きを高精度に制御することができる。

また、Ｌ１＞Ｌ２の場合には、前述したように、第１の軸部４２が屈曲した際のＸ軸に対する駆動部側軸部４２３の傾きが可動板側軸部４２２の傾きよりも大きくなるため、変形部４２１２に加わるトルクが、変形部４２１１に加わるトルクよりも大きくなる。したがって、この場合には、変形部４２１２が変形部４２１１よりも捩じり変形し易くなるように構成するのが好ましい。具体的には、例えば、変形部４２１２の幅を捩じり変形部４２１１の幅よりも細くするのが好ましい。これは、前述したように、連結部４は、ＳＯＩ基板１００をその厚さ方向にエッチングすることにより形成されるため、ＳＯＩ基板１００の面方向と一致する幅の制御は、簡単かつ、工程を増やさずに行うことができるためである。このことは、連結部６についても同様である。

Ｌ１＜Ｌ２の場合には、Ｌ１＝Ｌ２の場合と比較して可動板２の回動角を大きくすることができる。すなわち、この場合には、第１の軸部４２が屈曲した際のＸ軸に対する可動板側軸部４２２の傾きが駆動部側軸部４２３の傾きよりも大きくなる。このことは、連結部６についても同様である。そのため、駆動部４１、６１を回動角に対して可動板２の回動角が大きくなる。これにより、可動板２の回動角や静止時の傾きを大きくすることができる。
また、Ｌ１＜Ｌ２の場合には、Ｌ１＞Ｌ２の場合とは逆に、変形部４２１１が変形部４２１２よりも捩じり変形し易くなるように構成するのが好ましい。このことは、連結部６についても同様である。

以上、連結部４、６について説明したが、連結部５、７についても同様のことが言える。すなわち、回動中心軸Ｘ１と非変形部５２１３の中心軸Ｘ４の離間距離および回動中心軸Ｘ１と非変形部７２１３の中心軸Ｘ５の離間距離をそれぞれＬ３とし、中心軸Ｘ４と回動中心軸Ｘ２の離間距離および中心軸Ｘ５と回動中心軸Ｘ３の離間距離をそれぞれＬ４としたとき、Ｌ３とＬ４の大小関係は特に限定されず、Ｌ３＞Ｌ４の関係を満たしていてもよく、Ｌ３＝Ｌ４の関係を満たしていてもよく、Ｌ３＜Ｌ４の関係を満たしていてもよい。なお、Ｌ３＞Ｌ４、Ｌ３＝Ｌ４およびＬ３＜Ｌ４の場合の効果は、それぞれ、上述したＬ１＞Ｌ２、Ｌ１＝Ｌ２およびＬ１＜Ｌ２の場合の効果と同様であるため、その説明を省略する。

Ｌ１、Ｌ２の関係とＬ３、Ｌ４の関係は、一致していてもよいし、一致していなくてもよい。すなわち、Ｌ１＝Ｌ２かつＬ３＝Ｌ４、Ｌ１＞Ｌ２かつＬ３＞Ｌ４、Ｌ１＜Ｌ２かつＬ３＜Ｌ４であってもよいし、Ｌ１＝Ｌ２かつＬ３＞Ｌ４、Ｌ１＞Ｌ２かつＬ３＝Ｌ４、Ｌ１＞Ｌ２かつＬ３＜Ｌ４等であってもよい。また、Ｌ１とＬ３およびＬ２とＬ４は、それぞれ、等しくても異なっていてもよい。
このように、光スキャナー１では、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の長さや関係を変化させることにより、異なる効果を発揮することができる。そのため、光スキャナー１は、優れた利便性を有している。Ｌなお、１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の長さや関係は、光スキャナー１の使用用途（求められる特性）に基づいて適宜設定すればよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の光スキャナーの第２実施形態について説明する。
図１１は、本発明の光スキャナーの第２実施形態を示す平面図である。
以下、第２実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の光スキャナーは、コイル固定部の構成が異なる以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

本実施形態の光スキャナー１では、コイル固定部８５Ａは、コイル８１２および永久磁石８１１を囲むように（第１の軸部４２に当たる部分を欠損させて）形成された本体部８５２Ａを有している。このような本体部８５２Ａは、コイル８１２から発生する磁力が永久磁石８１１に作用しつつ、コイル固定部８５Ａの外側に漏れ出すのを防止または抑制する。すなわち、本体部８５２Ａは、防磁性を有している。これにより、例えば、コイル８１２から発生した磁界が反対側の永久磁石８２１、８３１、８４１に作用するのを防止することができ、光スキャナー１を安定して駆動することができる。

本体部８５２Ａの構成は、前述の効果を発揮することができれば特に限定されず、例えば、防磁性の材料で構成されていてもよいし、表面に防磁性の塗料が塗布されていてもよい。
なお、コイル８２２、８３２、８４２を固定する図示しないコイル固定部についても、コイル固定部８５Ａと同様の構成である。
このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の光スキャナーの第３実施形態について説明する。
図１２は、本発明の光スキャナーの第３実施形態を示す平面図である。
以下、第３実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第３実施形態の光スキャナーは、変位手段の構成が異なる以外は、前述した光スキャナーとほぼ同様である。なお、本実施形態では、変位手段が有する第１の変位手段、第２の変位手段、第３の変位手段および第４の変位手段の構成が互いに同様であるため、第１の変位手段について代表して説明し、第２の変位手段、第３の変位手段および第４の変位手段については、その説明を省略する。また、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

図１２に示すように、第１の変位手段８１Ｂは、永久磁石８１１Ｂと、コイル８１２Ｂと、電源８１３Ｂとを有している。永久磁石８１１Ｂは、平板状をなしており、駆動部４１の下面（基台１２側の面）に固定されている。また、永久磁石８１１Ｂは、駆動部４１に固定された状態で、回動中心軸Ｙ２に対してＳ極とＮ極とが対向するように設けられている。

コイル８１２Ｂは、永久磁石８１１Ｂの下側に設けられている。このコイル８１２Ｂは、電源８１３Ｂから電圧が印加されることにより、Ｘ軸方向の磁界を発生させることができる。そして、コイル８１２Ｂから発生した磁界の作用により、永久磁石８１１ＢのＳ極およびＮ極の一方をコイル８１２Ｂに引き寄せ、他方をコイル８１２Ｂから遠ざけることにより、駆動部４１を回動中心軸Ｙ２まわり傾斜させることができる。
このような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の光スキャナーの第４実施形態について説明する。
図１３は、本発明の光スキャナーの第４実施形態を示す斜視図である。
以下、第４実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第４実施形態の光スキャナーは、各連結部の応力緩和部が有する非変形部の構成が異なる以外は、前述した光スキャナーとほぼ同様である。なお、本実施形態では、各連結部４、５、６、７における非変形部の構成が互いに同様であるため、連結部４について代表して説明し、連結部５、６、７については、その説明を省略する。また、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

図１３に示すように、連結部４Ｃの応力緩和部４２１Ｃでは、非変形部４２１３Ｃが一対設けられている。一対の非変形部４２１３Ｃは、互いにＹ軸方向に離間し、Ｙ軸と平行な１つの軸線上に位置している。このような構成の連結部４Ｃでも、一対の非変形部４２１３Ｃ結んだ線分を軸にして第１の軸部４２Ｃを局所的に屈曲させることができる。
このような第４実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の光スキャナーの第５実施形態について説明する。
図１４は、本発明の光スキャナーの第５実施形態を示す断面図である。
以下、第５実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第５実施形態の光スキャナーは、振動系の向きおよび可動板の構成が異なる以外は、前述した光スキャナーとほぼ同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図１４に示すように、本実施形態では、振動系１１の向きが前述した実施形態に対して逆になっている。すなわち、前述した実施形態で基台１２側に位置していた面が基台１２と反対側に位置し、基台１２と反対側に位置していた面が基台１２側に位置するように設けられている。

また、本実施形態では、可動板２Ｄは、各連結部４、５、６、７と連結する基部２３Ｄと、柱部２４Ｄを介して基部２３Ｄに固定された光反射板２５Ｄとを有している。このような可動板２Ｄでは、光反射板２５Ｄの上面に光反射部２２が設けられている。可動板２をこのような構成とすることにより、光スキャナー１の大型化を防止しつつ、光反射部２２の面積を大きくすることができる。これにより、光反射部２２で、より光束の太い光を反射することができる。また、光反射部２２での光反射によって発生する熱を各連結部４、５、６、７に伝達し難くすることができ、連結部４、５、６、７の熱膨張を抑制することができる。各連結部４、５、６、７への熱の伝達を防止するという観点からすれば、柱部２４Ｄを優れた断熱性を有する材料で構成してもよい。

なお、光反射板２５Ｄの形状および大きさとしては、光スキャナー１の駆動を阻害しない限り、如何なるものであってもよいが、例えば、Ｘ軸方向において一対の非変形部４２１３、６２１３間に収まり、Ｙ軸方向において一対の非変形部５２１３、７２１３間に収まるような形状および大きさであるのが好ましい。これにより、各連結部４、５、６、７の第１の軸部４２、５２、６２、７２が屈曲した際、駆動部側軸部４２３、５２３、６２３、７２３のいずれかと光反射板２５Ｄとが接触してしまうのを確実に防止することができる。

具体的に、光反射板２５Ｄの平面視形状としては、例えば、一対の非変形部４２１３、６２１３の離間距離よりも小さい直径の円形であることが好ましい。また、Ｘ軸方向の長さが一対の非変形部４２１３、６２１３の離間距離より短く、Ｙ軸方向の長さが一対の非変形部５２１３、７２１３の離間距離より短い矩形でることも好ましい。
このような第５実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第６実施形態＞
次に、本発明の光スキャナーの第６実施形態について説明する。
図１５は、本発明の光スキャナーの第６実施形態を示す平面図、図１６は、図１５に示す光スキャナーが有する連結部の拡大斜視図である。
以下、第６実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第６実施形態の光スキャナーは、応力緩和部の構成が異なる以外は、前述した光スキャナーとほぼ同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

図１５に示すように、各連結部４、５、６、７が有する応力緩和部４２１Ｅ、５２１Ｅ、６２１Ｅ、７２１Ｅは、それぞれ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に交互に延在するように蛇行したミアンダー構造をなしている。これら応力緩和部４２１Ｅ、５２１Ｅ、６２１Ｅ、７２１Ｅは、互いに同様の構成であるため、以下では、応力緩和部４２１Ｅについて代表して説明し、他の応力緩和部５２１Ｅ、６２１Ｅ、７２１Ｅについては、その説明を省略する。

図１６に示すように、応力緩和部４２１Ｅは、可動板側軸部４２２に接続され、Ｘ軸方向に延在する第１の延在部４２１１Ｅと、第１の延在部４２１１Ｅの端部からＹ軸方向に向けて延出する第２の延在部４２１２Ｅと、第２の延在部４２１２Ｅの端部からＸ軸方向に向けて延出する第３の延在部４２１３Ｅと、第３の延在部４２１３Ｅの端部からＹ軸方向に向けて延出する第４の延在部４２１４Ｅと、第４の延在部４２１４Ｅの端部からＸ軸方向に延出する第５の延在部４２１５Ｅと、第５の延在部４２１５Ｅの端部からＹ軸方向に延出する第６の延在部４２１６Ｅと、第６の延在部４２１６Ｅの端部からＸ軸方向に延出し駆動部側軸部４２３に接続される第７の延在部４２１７Ｅとを有している。

Ｘ軸方向に延在する４つの延在部４２１１Ｅ、４２１３Ｅ、４２１５Ｅ、４２１７Ｅのうちの第１の延在部４２１１Ｅ、４２１７Ｅは、それぞれ、ＸＹ平面視にて回動中心軸Ｘ１上に設けられており、第３の延在部４２１３Ｅおよび第５の延在部４２１５Ｅは、ＸＹ平面視（図１５の平面視）にて、回動中心軸Ｘ１に対して互いに反対側に設けられている。なお、第３の延在部４２１３Ｅおよび第５の延在部４２１５Ｅの回動中心軸Ｘ１との離間距離は互いに等しいことが好ましい。

一方、Ｙ軸方向に延在する３つの延在部４２１２Ｅ、４２１４Ｅ、４２１６Ｅのうちの第４の延在部４２１４Ｅは、ＸＹ平面視にて、回移動中心軸Ｘ１を跨いで設けられており、第２の延在部４２１２Ｅおよび第６の延在部４２１６Ｅは、ＸＹ平面視にて、回動中心軸Ｘ１に対して互いに反対側に設けられている。なお、これら３つの延在部４２１２Ｅ、４２１４Ｅ、４２１６Ｅは、Ｘ軸方向に等ピッチで並んでいるのが好ましい。すなわち第２の延在部４２１２Ｅと第４の延在部４２１４Ｅの離間距離と、第４の延在部４２１４と第６の延在部４２１６Ｅの離間距離が等しいことが好ましい。

以上説明した７つの延在部４２１１Ｅ〜４２１７Ｅは、それぞれ、その中心軸まわりに捩じり変形可能であり、また湾曲変形可能でもある。例えば、これら７つの延在部４２１１Ｅ〜４２１７Ｅは、それぞれ、前述した第１実施形態の図４および図５で示す第２のＳｉ層１３０にて構成されている。
このような応力緩和部４２１Ｅでは、各延在部４２１１Ｅ〜４２１７Ｅが捩じり変形および湾曲変形の少なくとも一方の変形をすることにより、第４の延在部４２１４Ｅを軸にして第１の軸部４２を屈曲させることができ、また、可動板側軸部４２２の捩じり変形により生じる応力を緩和することができる。
以上、応力緩和部４２１Ｅについて説明した。

本実施形態では、応力緩和部７２１Ｅ、５２１Ｅ、６２１Ｅは、それぞれ、応力緩和部４２１Ｅを図１５中時計回りに９０°、１８０°、２７０°回転させた構成となっている。すなわち、可動板２を介して対向する応力緩和部４２１Ｅ、６２１Ｅが可動板２に対して回転対称であり、可動板２を介して対向する応力緩和部５２１Ｅ、７２１Ｅが可動板２に対いて回転対称である。

なお、応力緩和部４２１Ｅは、７本の延在部がＸ軸方向とＹ軸方向に交互に延在する構成であるが、延在部の本数は、これに限定されず、例えば、１１本や１５本であってもよい。ただし、Ｘ軸方向に延在する複数の延在部のうち、回動中心軸Ｘ１に対して一方側にある延在部の数と、他方側にある延在部の数とが等しいことが好ましい。
このような第６実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

以上説明したような光スキャナーは、例えば、プロジェクター、レーザープリンター、イメージング用ディスプレイ、バーコードリーダー、走査型共焦点顕微鏡などの画像形成装置に好適に適用することができる。その結果、優れた描画特性を有する画像形成装置を提供することができる。
具体的に、図１７に示すようなプロジェクター２００について説明する。なお、説明の便宜上、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。
プロジェクター２００は、レーザーなどの光を照出する光源装置２１０と、複数のダイクロイックミラー２２０、２２０、２２０と、光スキャナー１とを有している。

光源装置２１０は、赤色光を照出する赤色光源装置２１１と、青色光を照出する青色光源装置２１２と、緑色光を照出する緑色光源装置２１３とを備えている。各ダイクロイックミラー２２０は、赤色光源装置２１１、青色光源装置２１２、緑色光源装置２１３のそれぞれから照出された光を合成する光学素子である。
このようなプロジェクター２００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２１０（赤色光源装置２１１、青色光源装置２１２、緑色光源装置２１３）から照出された光をダイクロイックミラー２２０で合成し、この合成された光が光スキャナー１によって２次元走査され、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。

２次元走査の際、光スキャナー１の可動板２の、回動中心軸Ｙ１まわりの回動により光反射部２２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、光スキャナー１の可動板２の、回動中心軸Ｘ１まわりの回動により光反射部２２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。
光スキャナー１による光の走査は、前述のようなラスタースキャンによって行ってもよしい、ベクタースキャンによって行ってもよい。特に、光スキャナー１は、その構成上、ベクタースキャンに適しているため、ベクタースキャンによって光を走査するのが好ましい。

ベクタースキャンとは、光源装置２１０から出射した光をスクリーンＳ対し、当該スクリーンＳ上の異なる２点を結ぶ線分を順次形成するように走査する手法である。すなわち、微少な直線を集合させることにより、スクリーンＳに所望の画像を形成する手法である。光スキャナー１では、前述したように、可動板２を不規則に連続的に変位させることができるため、このようなベクタースキャンに特に適している。

具体的に説明すれば、図１８に示すような文字の集合をベクタースキャンにて描画する場合には、光源装置２１０から出射した光をそれぞれの文字を書くように光を走査する。この際、光スキャナー１が有する可動板２の回動中心軸Ｘ１まわりの姿勢（回動）と回動中心軸Ｙ１まわりの姿勢（回動）とをそれぞれ制御することにより、不規則に光を走査することができ、図１８に示すような文字を一筆書きのごとき描画することができる。このようなベクタースキャンによれば、ラスタースキャンのように、スクリーンＳの全面に光を走査させなくてよいため、効率的に画像を描画することができる。
なお、図１７中では、ダイクロイックミラー２２０で合成された光を光スキャナー１によって２次元的に走査した後、その光を固定ミラー２５０で反射させてからスクリーン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２５０を省略し、光スキャナー１によって２次元的に走査された光を直接スクリーンＳに照射してもよい。

以上、本発明の光スキャナーおよび画像形成装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の光スキャナーおよび画像形成装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。また、例えば、本発明の光スキャナーでは、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。

また、前述した実施形態では、変位手段の構成として永久磁石と電磁コイルとを用いた電磁駆動を採用した構成について説明したが、可動板を前述のように変位させることができれば、これに限定されず、例えば、変位手段として、静電駆動、圧電駆動を採用してもよい。
また、前述した実施形態では、各連結部の第１の軸部が応力緩和部を有する構成について説明したが、これに限定されず、応力緩和部を省略してもよい。すなわち、各連結部の第１の軸部は、可動板側軸部と駆動部側軸部とが直接接続されていてもよい。

また、前述した実施形態では、光スキャナーの駆動時に、各連結部の駆動部側軸部が実質的に変形しない構成について説明したが、これに限定されず、例えば、Ｚ軸方向に曲げ変形（湾曲変形）するように構成されていてもよい。
また、前述した実施形態では、ＳＯＩ基板の厚さを異ならせることにより各連結部の変形させる部位（第２の軸部、可動板側軸部、変形部および接続部）と変形させない部位（駆動部、駆動部側軸部および非変形部）とを作り分けているが、これに限定させず、例えば、幅を異ならせることにより、変形させる部位と変形させない部位とを作り分けてもよい。

１……光スキャナー １１……振動系 １２……基台 １２１……基部 １２２……枠部 ２、２Ｄ……可動板 ２１……上面 ２２……光反射部 ２３Ｄ……基部 ２４Ｄ……柱部 ２５Ｄ……光反射板 ３……支持部 ４、４Ｃ、５、６、７……連結部 ４１、５１、６１、７１……駆動部 ４２、４２Ｃ、５２、６２、７２……第１の軸部 ４２１、４２１Ｃ、４２１Ｅ、５２１、５２１Ｅ、６２１、６２１Ｅ、７２１、７２１Ｅ……応力緩和部 ４２１１、４２１２、５２１１、５２１２、６２１１、６２１２、７２１１、７２１２……変形部 ４２１３、４２１３Ｃ、５２１３、６２１３、７２１３……非変形部 ４２１４、４２１５、５２１４、５２１５、６２１４、６２１５、７２１４、７２１５……接続部 ４２１１Ｅ……第１の延在部 ４２１２Ｅ……第２の延在部 ４２１３Ｅ……第３の延在部 ４２１４Ｅ……第４の延在部 ４２１５Ｅ……第５の延在部 ４２１６Ｅ……第６の延在部 ４２１７Ｅ……第７の延在部 ４２２、５２２、６２２、７２２……可動板側軸部 ４２３、５２３、６２３、７２３……駆動部側軸部 ４３、５３、６３、７３……第２の軸部 ８……変位手段 ８１、８１Ｂ……第１の変位手段 ８２……第２の変位手段 ８３……第３の変位手段 ８４……第４の変位手段 ８１１、８１１Ｂ、８２１、８３１、８４１……永久磁石 ８１２、８１２Ｂ、８２２、８３２、８４２……コイル ８１３、８１３Ｂ、８２３、８３３、８４３……電源 ８５、８５Ａ……コイル固定部 ８５１……突出部 ８５２Ａ……本体部 １００……ＳＯＩ基板 １１０……第１のＳｉ層 １２０……ＳｉＯ_２層 １３０……第２のＳｉ層 ２００……プロジェクター ２１０……光源装置 ２１１……赤色光源装置 ２１２……青色光源装置 ２１３……緑色光源装置 ２２０……ダイクロイックミラー ２５０……固定ミラー Ｍ１、Ｍ２……ＳｉＯ_２膜 Ｘ１〜Ｘ３、Ｙ１〜Ｙ３……回動中心軸 Ｘ４、Ｘ５、Ｙ４、Ｙ５……中心軸

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記可動板を支持する支持部と、
前記可動板と前記支持部とを連結する連結部とを有し、
前記連結部は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の外周に、周方向に沿って９０度間隔で設けられており、
各前記連結部は、前記可動板と離間配置され前記支持部に対して回動可能な駆動部と、前記可動板および前記駆動部を連結する軸部とを有し、
前記軸部は、前記駆動部と前記可動板との間に設けられた応力緩和部と、前記応力緩和部と前記可動板とを連結する可動板側軸部と、前記応力緩和部と前記駆動部とを連結する駆動部側軸部とを備え、
前記可動板側軸部は、前記駆動部側軸部と比較して捩じり剛性が低いことを特徴とする。
これにより、互いに直交する２つの軸のうちの一方の軸まわりの可動板の回動と、他方の軸まわりの可動板の回動とを独立して行うことができる。そのため、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできる光スキャナーを提供することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記駆動部側軸部は、変形しないことが好ましい。
これにより、駆動部の回動によって生じる応力を効率よく可動板の回動に用いることができる。そのため、可動板を大きい回動角度で、しかも省電力で変位させることができる。
本発明の光スキャナーでは、前記駆動部側軸部の厚さは、前記可動板の側面視にて、前記可動板側軸部の厚さより厚いことが好ましい。
本発明の光スキャナーでは、前記軸部は、前記駆動部の回動によって、前記応力緩和部で前記可動板の厚さ方向に屈曲変形するように構成されていることが好ましい。

本発明の光スキャナーでは、前記可動板の平面視にて直交する２軸をＸ軸およびＹ軸としたとき、
前記連結部は、前記可動板を介してＸ軸方向に対向する第１の連結部および第２の連結部と、前記可動板を介してＹ軸方向に対向する第３の連結部および第４の連結部を有し、
前記第１の連結部および前記第２の連結部は、それぞれ、前記可動板とＸ軸方向に離間配置された前記駆動部と、前記可動板と前記駆動部とを連結しＸ軸方向に延在する前記軸部である第１の軸部と、前記駆動部と前記支持部とを連結しＹ軸方向に延在する第２の軸部とを有し、
前記第３の連結部および前記第４の連結部は、それぞれ、前記可動板とＹ軸方向に離間配置された前記駆動部と、前記可動板と前記駆動部とを連結しＹ軸方向に延在する前記軸部である第１の軸部と、前記駆動部と前記支持部とを連結しＸ軸方向に延在する第２の軸部とを有していることが好ましい。
これにより、各連結部の構成が簡単となるとともに、可動板の互いに対向する２軸のそれぞれの軸まわりの回動等をスムーズに行うことができる。

本発明の光スキャナーでは、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸に直交する軸をＺ軸としたとき、
前記第１の軸部は、Ｚ軸方向の一方側に凸のＶ字状となるように屈曲する第１の変形と、Ｚ軸方向の他方側に凸のＶ字状となるように屈曲する第２の変形とをし得ることが好ましい。
このように各第１の軸部を屈曲させることにより、可動板を効率的に変位させることができる。

本発明の光スキャナーでは、前記可動板が前記Ｙ軸周りに回動しているとき、前記第３の連結部および前記第４連結部のそれぞれの前記可動板側軸部が前記可動板側軸部の中心軸まわりに捩じり変形し、
前記可動板が前記Ｘ軸周りに回動しているとき、前記第１の連結部および前記第２連結部のそれぞれの前記可動板側軸部が前記可動板側軸部の中心軸まわりに捩じり変形することが好ましい。

本発明の光スキャナーでは、前記応力緩和部は、前記可動板の平面視にて、前記可動板側軸部および前記駆動部側軸部の延在方向に直交する方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形する変形部を有していることが好ましい。
これにより、変形部が捩じり変形することにより第１の軸部に加わる応力を効果的に緩和することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記応力緩和部は、前記変形部を一対有し、
前記一対の変形部のうちの一方の前記変形部は、前記可動板側軸部に連結され、他方の前記変形部は、前記駆動部側軸部に連結されていることが好ましい。
これにより、変形部が捩じり変形することにより第１の軸部に加わる応力を効果的に緩和することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記応力緩和部は、前記一対の変形部の間に設けられ、前記変形部の延在方向と平行な方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形しない非変形部を有していることが好ましい。
これにより、各連結部において、非変形部を軸にして第１の軸部を屈曲させることができる。そのため、各連結部の第１の軸部を簡単かつ確実に屈曲させることができ、可動板を安定して変位させることができる。

本発明の光スキャナーでは、前記応力緩和部は、前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向に交互に延在して蛇行する部位を有していることが好ましい。
これにより、可動板側軸部が受ける応力を応力緩和部で緩和することができ、駆動部側軸部へ伝わるのを防止または抑制することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記応力緩和部は、前記Ｘ軸方向に延在する複数の延在部と、Ｙ軸方向に延在する複数の延在部とを有し、前記複数の延在部は、それぞれ、中心軸まわりに捩じり変形可能であるとともに湾曲変形可能であることが好ましい。
これにより、各延在部が捩じり変形および湾曲変形の少なくとも一方の変形をすることにより第１の軸部に加わる応力を効果的に緩和することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記連結部は、第１のＳｉ層、ＳｉＯ_２層および第２のＳｉ層をこの順で積層してなるＳＯＩ基板から形成されていることが好ましい。
これにより、各連結部を簡単に形成することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記非変形部、前記駆動部側軸部および前記駆動部は、それぞれ、前記第１のＳｉ層、前記ＳｉＯ_２層および前記第２のＳｉ層で構成されており、前記可動板側軸部、前記変形部および前記第２の軸部は、それぞれ、前記第２のＳｉ層で構成されていることが好ましい。
これにより、各連結部を簡単に形成することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記駆動部を回動させることで、前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段を備えていることが好ましい。
これにより、各連結部の動きを独立して制御することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記変位手段は、前記駆動部に設けられた永久磁石と、前記永久磁石に作用する磁界を発生するコイルとを有していることが好ましい。
これにより、変位手段の構成が簡単となる。また、電磁駆動であるため大きな力を発生することができる。

本発明の光スキャナーでは、前記変位手段において、前記永久磁石は、前記可動板の厚さ方向に両極が対向するように設けられており、前記コイルは、前記可動板の厚さ方向に直交する方向の磁界を発生させるように設けられていることが好ましい。
これにより、可動板を安定して変位させることができる。
本発明の光スキャナーでは、前記永久磁石は、前記駆動部を貫通して設けられていることが好ましい。
これにより、可動板を安定して変位させることができる。

本発明の画像形成装置は、光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記可動板を支持する支持部と、
前記可動板と前記支持部とを連結する連結部とを有し、
前記連結部は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の外周に、周方向に沿って９０度間隔で設けられており、
各前記連結部は、前記可動板と離間配置され前記支持部に対して回動可能な駆動部と、前記可動板および前記駆動部を連結する軸部とを有し、
前記軸部は、前記駆動部と前記可動板との間に設けられた応力緩和部と、前記応力緩和部と前記可動板とを連結する可動板側軸部と、前記応力緩和部と前記駆動部とを連結する駆動部側軸部とを備え、
前記可動板側軸部は、前記駆動部側軸部と比較して捩じり剛性が低い光スキャナーを備えることを特徴とする。
これにより、互いに直交する２つの軸のうちの一方の軸まわりの可動板の回動と、他方の軸まわりの可動板の回動とを独立して行うことができる。そのため、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることのできる画像形成装置を提供することができる。

Claims (20)

1. 光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
   前記可動板を支持する支持部と、
   前記可動板と前記支持部とを連結する４つの連結部とを有し、
   前記４つの連結部は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の外周に、周方向に沿って９０度間隔で設けられており、
   各前記連結部は、前記可動板と離間配置され前記支持部に対して回動可能な駆動部と、前記可動板および前記駆動部を連結する軸部とを有し、
   各前記連結部の前記軸部は、前記駆動部の回動によって、前記可動板との離間方向の途中で前記可動板の厚さ方向に屈曲変形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ー。
2. 前記可動板の平面視にて直交する２軸をＸ軸およびＹ軸としたとき、
   前記４つの連結部は、前記可動板を介してＸ軸方向に対向する第１の連結部および第２の連結部と、前記可動板を介してＹ軸方向に対向する第３の連結部および第４の連結部を有し、
   前記第１の連結部および前記第２の連結部は、それぞれ、前記可動板とＸ軸方向に離間配置された前記駆動部と、前記可動板と前記駆動部とを連結しＸ軸方向に延在する前記軸部である第１の軸部と、前記駆動部と前記支持部とを連結しＹ軸方向に延在する第２の軸部とを有し、
   前記第３の連結部および前記第４の連結部は、それぞれ、前記可動板とＹ軸方向に離間配置された前記駆動部と、前記可動板と前記駆動部とを連結しＹ軸方向に延在する前記軸部である第１の軸部と、前記駆動部と前記支持部とを連結しＸ軸方向に延在する第２の軸部とを有している請求項１に記載の光スキャナー。
3. 前記Ｘ軸および前記Ｙ軸に直交する軸をＺ軸としたとき、
   前記４つの連結部の前記第１の軸部は、それぞれ、Ｚ軸方向の一方側に凸のＶ字状となるように屈曲する第１の変形と、Ｚ軸方向の他方側に凸のＶ字状となるように屈曲する第２の変形とをし得る請求項２に記載の光スキャナー。
4. 前記第１の連結部の前記第１の軸部に前記第１の変形をさせるとともに、前記第２の連結部の前記第１の軸部に前記第２の変形をさせる状態と、前記第１の連結部の前記第１の軸部に前記第２の変形をさせるとともに、前記第２の連結部の前記第１の軸部に前記第１の変形をさせる状態とを交互に繰り返すことにより、前記可動板を前記Ｙ軸まわりに回動させ、
   前記第３の連結部の前記第１の軸部に前記第１の変形をさせるとともに、前記第４の連結部の前記第１の軸部に前記第２の変形をさせる状態と、前記第３の連結部の前記第１の軸部に前記第２の変形をさせるとともに、前記第４の連結部の前記第１の軸部に前記第１の変形をさせる状態とを交互に繰り返すことにより、前記可動板を前記Ｘ軸まわりに回動させる請求項３に記載の光スキャナー。
5. 各前記連結部が有する前記第１の軸部に前記第１の変形をさせた状態と、各前記連結部が有する前記第１の軸部に前記第２の変形をさせた状態とを交互に繰り返すことにより、前記可動板を前記Ｚ軸方向へ振動させる請求項３に記載の光スキャナー。
6. 前記４つの連結部の前記第１の軸部は、それぞれ、前記可動板と前記駆動部の間に設けられた応力緩和部と、前記応力緩和部と前記可動板とを連結する可動板側軸部と、前記応力緩和部と前記駆動部とを連結する駆動部側軸部とを有し、前記応力緩和部で屈曲する請求項２ないし６のいずれかに記載の光スキャナー。
7. 前記４つの連結部の前記可動板側軸部は、それぞれ、該可動板側軸部の中心軸まわりに捩じり変形する請求項６に記載の光スキャナー。
8. 前記４つの連結部の前記駆動部側軸部は、それぞれ、変形しない請求項６または７に記載の光スキャナー。
9. 前記４つの連結部の前記応力緩和部は、それぞれ、前記可動板の平面視にて、可動板側軸部および駆動部側軸部の延在方向に直交する方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形する変形部を有している請求項６ないし８のいずれかに記載の光スキャナー。
10. 前記４つの連結部の前記応力緩和部は、それぞれ、前記変形部を一対有し、
    前記一対の変形部のうちの一方の前記変形部は、前記可動板側軸部に連結され、他方の前記変形部は、前記駆動部側軸部に連結されている請求項９に記載の光スキャナー。
11. 前記４つの連結部の前記応力緩和部は、それぞれ、前記一対の変形部の間に設けられ、前記変形部の延在方向と平行な方向に延在し、中心軸まわりに捩じり変形しない非変形部を有している請求項１０に記載の光スキャナー。
12. 前記４つの連結部の前記応力緩和部は、それぞれ、前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向に交互に延在して蛇行する部位を有している請求項６ないし８のいずれかに記載の光スキャナー。
13. 前記４つの連結部の前記応力緩和部は、それぞれ、前記Ｘ軸方向に延在する複数の延在部と、Ｙ軸方向に延在する複数の延在部とを有し、前記複数の延在部は、それぞれ、中心軸まわりに捩じり変形可能であるとともに湾曲変形可能である請求項１２に記載の光スキャナー。
14. 前記４つの連結部は、それぞれ、第１のＳｉ層、ＳｉＯ_２層および第２のＳｉ層をこの順で積層してなるＳＯＩ基板から形成されている請求項１１に記載の光スキャナー。
15. 前記４つの連結部の前記非変形部、駆動部側軸部および駆動部は、それぞれ、前記第１のＳｉ層、前記ＳｉＯ_２層および前記第２のＳｉ層で構成されており、前記可動板側軸部、前記変形部および前記第２の軸部は、それぞれ、前記第２のＳｉ層で構成されている請求項９に記載の光スキャナー。
16. 前記可動板を前記支持部に対して変位させる変位手段を有し、
    前記変位手段は、前記４つの連結部に対応して４つ設けられている請求項１ないし１５のいずれかに記載の光スキャナー。
17. 前記４つの変位手段は、それぞれ、前記駆動部に設けられた永久磁石と、前記永久磁石に作用する磁界を発生するコイルとを有している請求項１６に記載の光スキャナー。
18. 前記４つの変位手段において、前記永久磁石は、前記可動板の厚さ方向に両極が対向するように設けられており、前記コイルは、前記可動板の厚さ方向に直交する方向の磁界を発生させるように設けられている請求項１７に記載の光スキャナー。
19. 前記４つの変位手段の前記永久磁石は、それぞれ、前記駆動部を貫通して設けられている請求項１７または１８に記載の光スキャナー。
20. 光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
    前記可動板を支持する支持部と、
    前記可動板と前記支持部とを連結する４つの連結部とを有し、
    前記４つの連結部は、前記可動板の平面視にて、前記可動板の外周に、周方向に沿って９０度間隔で設けられており、
    各前記連結部は、前記可動板と離間配置され前記支持部に対して回動可能な駆動部と、前記可動板および前記駆動部を連結する軸部とを有し、
    各前記連結部の前記軸部は、前記駆動部の回動によって、前記可動板との離間方向の途中で前記可動板の厚さ方向に屈曲変形するように構成されている光スキャナーを備えることを特徴とする画像形成装置。

Images