JP2015215562A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光走査装置の走査軌跡が乱れないようにする。
【解決手段】光走査装置１は、光ビームを反射させる反射面１９と、屈曲変形することで、反射面１９にＢ軸２１を中心とした捩れ振動を行わせる内側駆動部１７と、を有する反射部３と、屈曲変形することで、反射部３に、Ｂ軸２１と交差するＡ軸１８を中心とした捩れ振動を行わせる外側駆動部９と、を備える。そして、外側駆動部９は、板状に形成されており、Ａ軸１８に沿った方向に延びる第１，第２リブ５７，５８が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ビームを走査する光走査装置に関する。

ＭＥＭＳ技術を利用した光走査装置として、圧電素子等からなる駆動部により、光ビームを反射する反射面を、縦軸中心に高周波数で捩れ振動させると同時に横軸中心に低周波数で捩れ振動させることで、２次元での走査を行うものが知られている（特許文献１）。

特願２０１３−９４２４７号

ここで、特許文献１の光走査装置は、反射面を縦軸中心に捩れ振動させる第１駆動部と、横軸中心に捩れ振動させる第２駆動部を備えているが、縦軸中心の捩れ振動は高周波数であるため、第１駆動部は第２駆動部に比べ高速で屈曲変形する。このため、第２駆動部に横方向の共振振動が生じ、光ビームの走査軌跡が乱れる恐れがある。

本願発明は、光走査装置の走査軌跡が乱れないようにすることを目的とする。

上記課題に鑑みてなされた請求項１に係る光走査装置（１）は、光ビームを反射させる反射面（１９）と、屈曲変形することで、反射面に、第１の方向に延びる第１の軸（２１）を中心とした捩れ振動を行わせる第１の駆動部（１７）と、を有する反射部（３）と、屈曲変形することで、反射部に、第１の方向に交差する第２の方向に延びる第２の軸（１８）を中心とした捩れ振動を行わせる第２の駆動部（９Ｂ）と、を備える。そして、第２の駆動部は、板状に形成されており、第２の方向に延びるリブが設けられている。

このような光走査装置では、反射面を高周波で捩れ振動させるため、反射部に設けられた第１の駆動部が高速で屈曲変形すると、板状の第２の駆動部に共振振動が生じ、その結果、走査軌跡が乱れる恐れがある。

しかし、第２の駆動部には、第２の方向に延びるリブが設けられているため、リブを湾曲させるように第２の駆動部が屈曲変形するのを防ぐことができる。このため、第２の駆動部の共振振動を抑制することができ、走査軌跡が乱れないようにすることができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものでは無い。

第１実施形態の光走査装置１の構成を示す平面図である。 図１のI−I断面における断面図である。 図１のII−II断面における断面図である。 図１のIII−III断面における断面図である。 反射部３がＡ軸１８を中心として揺動する様子を表す説明図である。 内周部１３がＢ軸２１を中心として揺動する様子を表す説明図である。 内周部１３がＢ軸２１を中心として揺動する様子を表す説明図である。 第２実施形態の光走査装置１の構成を示す平面図である。 図８のIV−IV断面における断面図である。 第３実施形態の光走査装置１における図８のIV−IV断面に相当する断面の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

［第１実施形態］
［構成の説明］
第１実施形態の光走査装置１は、反射部３と、支持部５と、一対の梁部材７と、一対の外側駆動部９とを備えている（図１〜図７参照）。

反射部３は、さらに、外周部１１と、内周部１３と、一対の反射部内梁部材１５と、内側駆動部１７とを備えている。
外周部１１は矩形の枠であり、その枠内に、円板状の内周部１３及び内側駆動部１７が配置されている。外周部１１は、その外側の両端において、一対の梁部材７に接続している。梁部材７は棒状の部材である。一対の梁部材７は、内周部１３の中心を通る一直線（以下、Ａ軸１８とする）上に配置されている。

内周部１３は、その一方の面全体にわたって、光ビームを反射させる反射面１９を有している。反射面１９は、厚さ０．２μｍのアルミニウム薄膜である。内周部１３は、図２，図３に示すように、縁に沿ってリブが設けられており、リブの内側は外周部１１と比べて板厚が小さい。

一対の反射部内梁部材１５は、内周部１３の両端において、内周部１３と外周部１１とを捩れ振動可能に接続する。反射部内梁部材１５は棒状の部材である。反射部内梁部材１５は、内周部１３の中心を通り、Ａ軸１８と直交する直線（以下、Ｂ軸２１とする）上に配置されている。反射部内梁部材１５は、外周部１１及び後述する突出部５Ａ，５Ｂに比べて板厚が小さい。

内側駆動部１７は、屈曲変形が可能な矩形の４つの駆動部材２３，２５，２７，２９から構成される。駆動部材２３，２５，２７，２９は同様の構造を有する。駆動部材２３は、外周部１１における左上部分と、上側の反射部内梁部材１５における左側とを接続する。駆動部材２５は、外周部１１における右上部分と、上側の反射部内梁部材１５における右側とを接続する。駆動部材２７は、外周部１１における右下部分と、下側の反射部内梁部材１５における右側とを接続する。駆動部材２９は、外周部１１における左下部分と、下側の反射部内梁部材１５における左側とを接続する。なお、ここでの上下左右は、図１における上下左右を意味し、光走査装置１を使用する状態での上下左右とは必ずしも一致しない。

駆動部材２３，２５，２７，２９はそれぞれ、図３に示すように、板状の基板３１と、その上に形成された圧電薄膜３３とから構成される。圧電薄膜３３は、上部電極３５、厚さ３μｍのＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）膜３７、及び下部電極３９を積層した構造を有する。上部電極３５及び下部電極３９は、それぞれ、厚さ０．２μｍのＰｔ膜と厚さ０．１μｍのＴｉ膜とを積層した膜である。

駆動部材２３，２５，２７，２９は、配線４１により、端子４３に電気的に接続されている。端子４３は支持部５上に形成されており、配線４１は、後述する接続部９Ａ、及び基板４５の上を通り、端子４３に至る。内側駆動部１７は、図３に示すように、外周部１１に比べて板厚が小さい。

支持部５は、矩形の枠であり、その枠内に、反射部３、及び一対の外側駆動部９が配置されている。支持部５は、その内側において、一対の突出部５Ａ，５Ｂを有している。突出部５Ａ，５Ｂは、反射部３を両側から挟むように配置されている。一対の梁部材７は、それぞれ、上述したとおり、一端において外周部１１に接続しているが、その反対側の端部において、突出部５Ａ，５Ｂに接続している。よって、突出部５Ａ，５Ｂは、一対の梁部材７を介して反射部３を支持する。

一対の外側駆動部９は、反射部３の左右にそれぞれ１つずつ設けられている。２つの外側駆動部９は同様の構造を有する。外側駆動部９は、その下端９Ｃにおいて支持部５に接続するとともに、その上端９Ｄの側において、反射部３に接続している。さらに詳しくは、外側駆動部９は、その上端９Ｄの側において、反射部３の方向に張り出す接続部９Ａを備えており、その接続部９Ａの先端を、反射部３における上端３Ａに接続させている。

外側駆動部９は、基板４５と、その上に形成された２枚の矩形の圧電薄膜４７，４９とを備えている。圧電薄膜４７，４９は、それぞれ、外側駆動部９の下端９Ｃ側から、上端９Ｄ側まで達している。圧電薄膜４７，４９の層構成は圧電薄膜３３と同様である。圧電薄膜４７，４９の間には一定幅の隙間が存在する。基板４５は、圧電薄膜４７，４９の間において、それらの長手方向に沿ったスリット（基板４５が切り欠かれた部分）５１を有する。

外側駆動部９は、圧電薄膜４７，４９の屈曲動作により、屈曲変形可能である。その屈曲の方向は、外側駆動部９のうち、上端９Ｄ側の部分が、図１の紙面の表側に移動する方向である。ここで、図１における上下方向（圧電薄膜４７，４９の長手方向）を圧電薄膜４７，４９の屈曲方向とする。

また、外側駆動部９のうち、圧電薄膜４７，４９が設けられており、屈曲方向に直交する方向での幅が十分小さい部分が、屈曲変形する部分（変形部）９Ｂとなっている。圧電薄膜４７，４９は、それぞれ、配線５３により、端子５５に電気的に接続されている。配線５３、及び端子５５はともに支持部５上に形成されている。

また、変形部９Ｂは、矩形であり、上下方向に延びるスリット５１により左右方向の中央で２つに分離されている。スリット５１は、変形部９Ｂの長手方向と同じ長さを有し、変形部９Ｂの上端から下端にわたって配されている。そして、外側駆動部９における変形部９Ｂの裏側（圧電薄膜４７，４８が設けられていない側）には、Ａ軸１８に平行に延びる第１，第２リブ５７，５８が設けられている。

第１，第２リブ５７，５８は、基板４５における圧電薄膜４７，４９が配されていない側に設けられている（図４参照）。また、第１，第２リブ５７，５８は、変形部９Ｂの短手方向と同じ長さを有し、変形部９Ｂの左端から右端にかけて配されている。また、第１，第２リブ５７，５８は、支持部５と同程度の高さを有しているが、これに限らず、第１，第２リブ５７，５８の高さは任意に定めることができる。

ここで、変形部９Ｂの下端から、下端に隣接するリブまでの距離と、隣接するリブ同士の距離と、変形部９Ｂの上端から、上端に隣接するリブまでの距離とを、リブ配置間隔と記載する。なお、リブ同士の距離や、リブと上端又は下端との距離は、リブの幅方向の中央を基準に定められる。

そして、変形部９Ｂの下端から第１リブ５７までのリブ配置間隔をＬ１、第１リブ５７と第２リブ５８との間のリブ配置間隔をＬ２、上端から第２リブ５８までのリブ配置間隔をＬ３とする。リブ配置間隔Ｌ１〜Ｌ３の大小関係は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３となっている。

なお、リブ配置間隔Ｌ１〜Ｌ３の大小関係は、これに限定されない。具体的には、例えば、Ｌ１＜Ｌ２＝Ｌ３やＬ１＝Ｌ２＜Ｌ３としても良い（換言すれば、各リブ配置間隔を、下端側に位置する他のリブ配置間隔と同じ長さか、又は、該リブ配置間隔よりも長くし、且つ、少なくとも１つのリブ配置間隔を、下端側に位置する他のリブ配置間隔よりも長くしても良い）。

また、例えば、リブ配置間隔Ｌ１〜Ｌ３のうちの少なくとも１つを、他のリブ配置間隔と異なる長さとしても良い。また、例えば、リブ配置間隔Ｌ１〜Ｌ３は全て同一となっていても良い。

また、第１リブ５７と第２リブ５８とは厚さは同じであるが、第１リブ５７の方が、第２リブ５８に比べ幅が広くなっており、下端９Ｃ側のリブは、上端９Ｄ側のリブに比べ太く（断面積が大きく）なっている。無論、厚さを変化させることで各リブの太さを調整しても良い。

なお、各リブの太さは、これに限らず、各リブの太さを同じとしても良いし、上端９Ｄ側に位置するリブを、下端９Ｃ側に位置するリブに比べ、太くしても良い。
また、外側駆動部９に設けられたリブの数は、２個に限らず、１個、或いは、３個以上であっても良い。

［製造方法について］
第１実施形態の光走査装置１は、以下の方法で製造することができる。まず、Ｓｉから成る厚さ３５０μｍの支持層、ＳｉＯ₂から成る厚さ２μｍの中間酸化膜、及びＳｉから成る厚さ１０μｍの活性層を積層したＳＯＩウエハを用意する。

次に、反射面１９と、圧電薄膜３３，４７，４９と、配線４１，５３と、端子４３，５５とをＳＯＩウエハの片面に製膜する。
次に、このＳＯＩウエハを選択的にエッチングすることで、支持部５（突出部５Ａ，５Ｂを含む）、梁部材７、基板３１，４５、第１，第２リブ５７，５８、接続部９Ａ、外周部１１、反射部内梁部材１５、及び内周部１３を含む一体の部材を形成する。

このとき、図２〜図４に示すように、支持部５、内周部１３の一部、及び外周部１１は、支持層２０１、中間酸化膜２０３、及び活性層２０５を有する。一方、梁部材７、基板３１，４５、接続部９Ａ、反射部内梁部材１５、及び内周部１３の一部は活性層２０５から成る。また、第１，第２リブ５７，５８は、支持層２０１及び中間酸化膜２０３を有する。

［動作について］
第１実施形態の光走査装置１の動作を、図１，図５〜図７に基づき説明する。一対の端子５５に、それぞれ、第１駆動信号源１０１を接続し、６０Ｈｚの駆動信号Ｓ１を印加する。駆動信号Ｓ１により、外側駆動部９における圧電薄膜４７，４９が図５に示すように屈曲する。反射部３の上端３Ａは外側駆動部９の接続部９Ａに接続しているので、外側駆動部９の上述した屈曲により、反射部３の上端３Ａは、図１における紙面の表側（図５における上下方向）に変位する。

その結果、反射部３が、梁部材７（Ａ軸１８）を中心軸とする捩れ振動を行う。この振動は非共振振動である。
また、一対の端子４３のうちの一方に、第２駆動信号源１０３を直接接続するとともに、他方の端子４３に、位相反転回路１０５を介して第２駆動信号源１０３を接続する。この結果、一対の端子４３のうちの一方には、３０ｋＨｚの駆動信号Ｓ２が印加され、他方の端子４３には、駆動信号Ｓ２とは逆位相の駆動信号Ｓ３が印加される。駆動信号Ｓ２，Ｓ３により、内側駆動部１７が、高速で図６，図７に示すように屈曲し、内周部１３に、反射部内梁部材１５（Ｂ軸２１）を中心軸とする捩れ振動を行わせる。この振動は共振振動である。

よって、反射部３の内周部１３に設けられた反射面１９は、Ａ軸１８、及びＢ軸２１のそれぞれについて揺動可能であり、反射面１９で反射した反射光を２次元に走査できる。
［第２実施形態］
［構成の説明］
第２実施形態の光走査装置１は、第１実施形態と同様、反射部３と、支持部５と、一対の外側駆動部９とを備えているが、梁部材７を備えていない点や、支持部５や外側駆動部９の構成において第１実施形態と相違している（図８，図９参照）。

反射部３は、第１実施形態と同様の構成を有している。
支持部５は、第１実施形態と同様、矩形の枠であり、その枠内に、反射部３、及び一対の外側駆動部９が配置されているが、一対の突出部５Ａ，５Ｂが設けられていない点で第１実施形態と相違する。

一対の外側駆動部９は、反射部３の左右にそれぞれ１つずつ設けられ、２つの外側駆動部９は同様の構造を有する。外側駆動部９は、その下端９Ｃにおいて支持部５に接続するとともに、その上端９Ｄの側において、接続部９Ａを介して反射部３に接続している。つまり、第２実施形態では、反射部３は、接続部９Ａにより左右両側から支持される。

外側駆動部９は、第１実施形態と同様、基板４５と、その上に形成された圧電薄膜４７とを備えており、圧電薄膜４７は、外側駆動部９の下端９Ｃ側から上端９Ｄ側まで達している。しかし、第２実施形態の各外側駆動部９には、スリットが形成されておらず、外側駆動部９が１つの圧電薄膜４７により構成されている点で第１実施形態と異なる。

外側駆動部９は、圧電薄膜４７の屈曲動作により屈曲変形可能である。その屈曲の方向は、外側駆動部９のうち、上端９Ｄ側の部分が、図８の紙面の表側に移動する方向である。ここで、図８における上下方向（圧電薄膜４７の長手方向）を圧電薄膜４７の屈曲方向とする。

また、外側駆動部９のうち、圧電薄膜４７が設けられており、屈曲方向に直交する方向での幅が十分小さい部分が、屈曲変形する部分（変形部）９Ｂとなっている。圧電薄膜４７は、配線５３により端子５５に電気的に接続されており、配線５３及び端子５５は支持部５上に形成されている。

また、変形部９Ｂは矩形であり、その裏側には、Ａ軸１８に平行に延びる第１〜第３リブ５７〜５９が設けられている。第１〜第３リブ５７〜５９は、基板４５における圧電薄膜４７が配されていない側に設けられている（図９参照）。また、第１〜第３リブ５７〜５９は、変形部９Ｂの短手方向と同じ長さを有し、変形部９Ｂの左端から右端にかけて配されている。また、第１〜第３リブ５７〜５９は、支持部５と同程度の高さを有しているが、これに限らず、第１〜第３リブ５７〜５９の高さは任意に定めることができる。

ここで、変形部９Ｂの下端から第１リブ５７までのリブ配置間隔をＬ１、第１リブ５７と第２リブ５８との間のリブ配置間隔をＬ２、第２リブ５８と第３リブ５９との間のリブ配置間隔をＬ３、上端から第３リブ５９までのリブ配置間隔をＬ４とする。距離Ｌ１〜Ｌ４の大小関係は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４となっている。

なお、リブ配置間隔Ｌ１〜Ｌ４の大小関係は、これに限定されない。
具体的には、例えば、Ｌ１＝Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４や、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＜Ｌ４等としても良い（換言すれば、各リブ配置間隔を、下端側に位置する他のリブ配置間隔と同じ長さか、又は、該リブ配置間隔よりも長くし、且つ、少なくとも１つのリブ配置間隔を、下端側に位置する他のリブ配置間隔よりも長くしても良い）。

また、例えば、リブ配置間隔Ｌ１〜Ｌ４のうちの少なくとも１つを、他のリブ配置間隔と異なる長さとしても良い。また、例えば、リブ配置間隔Ｌ１〜Ｌ４は全て同一となっていても良い。

また、第１〜第３リブ５７〜５９は厚さが同じであるが、第１リブ５７が最も幅が広く、第３リブ５９が最も幅が狭くなっており、下端９Ｃ側のリブは、上端９Ｄ側のリブに比べ太くなっている。無論、厚さを変化させることで各リブの太さを調整しても良い。

なお、各リブの太さは、これに限らず、例えば、第１，第２リブ５７，５８を同じ太さにすると共に、これらのリブを、第３リブ５９よりも太くしても良いし、例えば、第２，第３リブ５８，５９を同じ太さにすると共に、これらのリブを、第１リブ５７よりも細くしても良い。換言すれば、各リブを、上端側に位置する他のリブと同じ太さであるか、又は、該他のリブよりも太くし、且つ、少なくとも１つのリブを、上端側に位置する他のリブよりも太くしても良い。

また、各リブの太さを同じとしても良いし、上端９Ｄ側に位置するリブを、下端９Ｃ側に位置するリブに比べ、太くしても良い。
また、外側駆動部９に設けられたリブの数は、３個に限らず、２個以下、或いは、４個以上であっても良い。

［製造方法について］
第２実施形態の光走査装置１は、以下の方法で製造することができる。まず、第１実施形態と同様のＳＯＩウエハを用意し、次に、反射面１９と、反射部３の駆動部材２３，２５，２７，２９における圧電薄膜と、外側駆動部９における圧電薄膜４７と、配線４１，５３と、端子４３，５５とをＳＯＩウエハの片面に製膜する。

次に、このＳＯＩウエハを選択的にエッチングすることで、支持部５、駆動部材２３，２５，２７，２９や外側駆動部９が配される基板、第１〜第３リブ５７〜５９、接続部９Ａ、外周部１１、反射部内梁部材１５、及び内周部１３を含む一体の部材を形成する。

このとき、第１実施形態と同様、支持部５、内周部１３の一部、及び外周部１１は、支持層、中間酸化膜、及び活性層を有する。一方、上述した基板、接続部９Ａ、反射部内梁部材１５、及び内周部１３の一部は活性層から成る。また、第１〜第３リブ５７〜５９は、支持層及び中間酸化膜を有する。

［動作について］
第２実施形態の光走査装置１の動作を、図８に基づき説明する。一対の端子５５に、それぞれ、第１駆動信号源１０１を接続し、６０Ｈｚの駆動信号Ｓ１を印加する。駆動信号Ｓ１により、外側駆動部９における圧電薄膜４７が、第１実施形態と同様にして屈曲する（図５参照）。反射部３の上端３Ａは外側駆動部９の接続部９Ａに接続しているので、外側駆動部９の上述した屈曲により、反射部３の上端３Ａは、図８における紙面の表側に変位する。

その結果、反射部３が、Ａ軸１８を中心軸とする捩れ振動を行う。この振動は非共振振動である。
また、一対の端子４３のうちの一方に、第２駆動信号源１０３を直接接続するとともに、他方の端子４３に、位相反転回路１０５を介して第２駆動信号源１０３を接続する。この結果、一対の端子４３のうちの一方には、３０ｋＨｚの駆動信号Ｓ２が印加され、他方の端子４３には、駆動信号Ｓ２とは逆位相の駆動信号Ｓ３が印加される。駆動信号Ｓ２，Ｓ３により、内側駆動部１７が、第１実施形態と同様にして屈曲し（図６，図７参照）、内周部１３に、反射部内梁部材１５（Ｂ軸２１）を中心軸とする捩れ振動を行わせる。この振動は共振振動である。

よって、反射部３の内周部１３に設けられた反射面１９は、Ａ軸１８、及びＢ軸２１のそれぞれについて揺動可能であり、反射面１９で反射した反射光を２次元に走査できる。
［第３実施形態］
第３実施形態の光走査装置１は、第２実施形態と同様の構成を有しているが、各外側駆動部９の裏側に設けられた第１〜第３リブ５７〜５９が圧電薄膜として構成されている点で、第２実施形態と相違している。すなわち、第１〜第３リブ５７〜５９は、第１，第２実施形態の圧電薄膜と同様、上部電極５７ａ〜５９ａ、ＰＺＴ膜５７ｂ〜５９ｂ、及び下部電極５７ｃ〜５９ｃを積層した構造を有する（図１０参照）。なお、第１〜第３リブ５７〜５９に設けられたＰＺＴ膜５７ｂ〜５９ｂは、外側駆動部９に設けられたＰＺＴ膜よりも厚くなっていても良い。

外側駆動部９の裏側には、第１〜第３リブ５７〜５９に駆動信号を印可するための配線と端子が設けられている。これらの配線，端子は、それぞれ、内側駆動部１７に繋がる配線４１，端子４３と基板４５を挟んで対面する位置に配されている。

そして、各外側駆動部９に配された第１〜第３リブ５７〜５９に繋がる一対の端子には、第１駆動信号源１０１から出力される駆動信号Ｓ１が印可される。なお、駆動信号Ｓ１の振幅を増幅又は減衰させた信号を、該端子に印可しても良い。該信号により、各リブは、外側駆動部９における圧電薄膜４７の屈曲に同期して、その両端が、図８における紙面の裏側（圧電薄膜４７における左右両端が変位する方向とは反対の方向）に変位するように屈曲する。

このため、外側駆動部９の左右両端が図８における紙面の表側に屈曲変形するのをより効果的に防ぐことができ、より一層、外側駆動部９の共振振動や不要な変位を抑制することができる。

なお、第１実施形態の光走査装置１における各外側駆動部９に設けられた第１，第２リブ５７，５８を圧電薄膜として構成し、これらのリブに対し、同様にして、第１駆動信号源１０１からの駆動信号Ｓ１を印加するようにしても良い。

次に、第３実施形態の光走査装置１の製造方法について説明する。まず、第１実施形態と同様のＳＯＩウエハを用意し、次に、反射面１９と、反射部３の駆動部材２３，２５，２７，２９における圧電薄膜と、外側駆動部９における圧電薄膜４７と、配線４１，５３と、端子４３，５５とをＳＯＩウエハの片面に製膜する。

次に、このＳＯＩウエハを選択的にエッチングすることで、支持部５、駆動部材２３，２５，２７，２９や外側駆動部９が配される基板、接続部９Ａ、外周部１１、反射部内梁部材１５、及び内周部１３を含む一体の部材を形成する。

次に、外側駆動部９が配される基板４５の裏側に、第１〜第３リブ５７〜５９となる圧電薄膜と、該圧電薄膜に繋がる配線及び端子を製膜する。
このとき、第２実施形態と同様、支持部５、内周部１３の一部、及び外周部１１は、支持層、中間酸化膜、及び活性層を有する。一方、上述した基板、接続部９Ａ、反射部内梁部材１５、及び内周部１３の一部は活性層から成る。

［効果］
第１〜第３実施形態の光走査装置１によれば、反射部３では、反射面１９を高周波数でＢ軸２１中心に捩れ振動させるため、内側駆動部１７を構成する駆動部材２３，２５，２７，２９は、３０ｋＨｚの駆動信号Ｓ２，Ｓ３により高速で屈曲変形する。このため、反射部３の左右両側に位置する一対の外側駆動部９にＡ軸１８方向の共振振動（Ｂ軸２１中心の捩れ振動の周波数の１／ｎ（ｎ＝１，２，…）の周波数の共振振動）が生じ、走査軌跡が乱れる恐れがある。

これに対し、第１〜第３実施形態の光走査装置１によれば、外側駆動部９にはＡ軸１８方向に延びるリブが設けられており、リブを湾曲させるように外側駆動部９が屈曲変形するのを防ぐことができる。このため、外側駆動部９の共振振動を抑制することができ、走査軌跡が乱れないようにすることができる。

さらに、外側駆動部９における圧電薄膜に電圧を印可すると、圧電薄膜は、上下方向のみならず、圧電薄膜の左右両端が図１，図８の紙面の表側に変位する方向にも屈曲変形する。これに対し、外側駆動部９に設けられたリブは、Ａ軸１８方向に延びているため、圧電薄膜がこのような方向に屈曲変形するのを防ぐことができ、外側駆動部９の不要な変形を抑制することができる。

また、第１実施形態の光走査装置１によれば、外側駆動部９にはＢ軸２１方向に延びるスリット５１が形成されており、これにより、外側駆動部９が上下方向に屈曲し易くなる。ここで、スリット５１を設けることで、外側駆動部９の剛性が低下するため、外側駆動部９には上述した共振振動が生じ易くなる。しかしながら、第１実施形態の光走査装置１では、外側駆動部９には第１，第２リブ５７，５８が設けられているため、このような共振振動を抑制することができる。

また、第１〜第３実施形態の光走査装置１によれば、外側駆動部９に設けられたリブは、変形部９Ｂの短手方向と同じ長さを有し、変形部９Ｂの左端から右端にかけて配されている。このため、外側駆動部９の剛性を高めることができる。

また、外側駆動部９に共振振動が生じた際には、外側駆動部９には等間隔で節や腹が形成される。これに対し、第１〜第３実施形態では、外側駆動部９におけるリブ配置間隔は不均一となっていると共に、外側駆動部９の屈曲変形により変位する上端側のリブ配置間隔が、支持部５により固定されている下端側のリブ配置間隔よりも広くなっている。このため、外側駆動部９には節や腹が生じ難くなり、より効果的に共振振動を抑制することができる。

また、第１〜第３実施形態の光走査装置１によれば、外側駆動部９では、上端９Ｄ側のリブは下端９Ｃ側のリブに比べて細くなっており、各リブは、上端９Ｄ側に位置するもの程軽くなっている。すなわち、外側駆動部９は、支持部５により固定されておらず、圧電薄膜の屈曲変形により変位する上端９Ｄ側が軽くなっている。このため、外側駆動部９の共振周波数が高くなり、共振振動が生じ難くなる。

また、第１〜第３実施形態の光走査装置１では、リブは外側駆動部９の裏側に設けられている。このため、圧電薄膜が設けられた外側駆動部９の表側にリブを設ける場合に比べ、光走査装置１の製造が容易となる。

［他の実施形態］
（１）第１実施形態の光走査装置１の各外側駆動部９には、長手方向に沿った１本のスリット５１が設けられているが、長手方向に沿った２本以上のスリットを設ける構成としても良い。また、スリット５１は、変形部９Ｂの長手方向と同じ長さを有し、変形部９Ｂの上端から下端にわたって配されている。しかしながら、これに限らず、スリットの長さを、変形部９Ｂの長手方向よりも長くしても良いし、短くしても良い。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。

（２）また、第１〜第３実施形態の光走査装置１では、外側駆動部９の裏側にリブが設けられているが、表側にリブを設ける構成としても良い。
また、各リブは、外側駆動部９における変形部９Ｂの短手方向と同じ長さを有しており、変形部９Ｂの左端から右端にかけて配されている。しかしながら、これに限らず、リブの長さを変形部９Ｂの短手方向よりも短くし、変形部９Ｂの左右方向の中央や、変形部９Ｂの左端又は右端よりの位置にリブを配しても良い。

また、外側駆動部９では、上端９Ｄ側のリブを下端９Ｃ側のリブよりも細くすることで、上端９Ｄ側に位置するリブが下端９Ｃ側に位置するリブよりも軽くなるようにしている。しかしながら、これに限らず、例えば、各リブの太さ又は厚さを均一にしつつ、各リブを構成する材料を変えることで、上端９Ｄ側に位置するリブが下端９Ｃ側に位置するリブよりも軽くなるようにしても良い。

このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
（３）また、第１〜第３実施形態の光走査装置１では、反射部３の左右両側に一対の外側駆動部９が配されている。しかしながら、これに限らず、反射部３の片側に第１〜第３実施形態と同様に構成された１つの外側駆動部９を配し、該外側駆動部９により反射部３にＡ軸１８を中心とした捩れ振動を生じさせる構成としても良い。

また、第１〜第３実施形態の光走査装置１は、反射部３では、内周部１３の上側に一対の駆動部材２３，２５が設けられていると共に、内周部１３の下側にも一対の駆動部材２７，２９が設けられている。しかしながら、これに限らず、例えば、内周部の上側のみ、又は、内周部の下側のみに一対の駆動部材を設けるようにしても良い。

このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
［特許請求の範囲との対応］
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。

Ａ軸１８が第２の軸の一例に、Ｂ軸２１が第１の軸の一例に、内側駆動部１７が第１の駆動部の一例に、外側駆動部９の変形部９Ｂが第２の駆動部の一例に相当する。

１…光走査装置、３…反射部、３Ａ…上端、５…支持部、７…梁部材、９…外側駆動部、９Ａ…接続部、９Ｂ…変形部、９Ｃ…下端、９Ｄ…上端、１１…外周部、１３…内周部、１５…反射部内梁部材、１７…内側駆動部、１８…Ａ軸、１９…反射面、２１…Ｂ軸、３１…基板、３３…圧電薄膜、３５…上部電極、３７…ＰＺＴ膜、３９…下部電極、４７…圧電薄膜、５１…スリット、５７…第１リブ、５８…第２リブ、５９…第３リブ。

Claims (8)

1. 光ビームを反射させる反射面（１９）と、屈曲変形することで、前記反射面に、第１の方向に延びる第１の軸（２１）を中心とした捩れ振動を行わせる第１の駆動部（１７）と、を有する反射部（３）と、
   屈曲変形することで、前記反射部に、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びる第２の軸（１８）を中心とした捩れ振動を行わせる第２の駆動部（９Ｂ）と、
   を備え、
   前記第２の駆動部は、板状に形成されており、前記第２の方向に延びるリブが設けられていること、
   を特徴とする光走査装置（１）。
2. 請求項１に記載の光走査装置において、
   前記第２の駆動部には、前記第１の方向に延びるスリット（５１）が形成されていること、
   を特徴とする光走査装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光走査装置において、
   前記リブは、前記第２の方向に対面する前記第２の駆動部の一端から他端にかけて形成されていること、
   を特徴とする光走査装置。
4. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の光走査装置において、
   前記リブは、当該リブの両端が前記第２の駆動部に直交する方向に変位するように屈曲変形する圧電素子を有すること、
   を特徴とする光走査装置。
5. 請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の光走査装置において、
   前記第２の駆動部における前記第２の方向に直交する方向の一端を上端とすると共に、他端を下端とし、
   隣接する前記リブの間隔、前記第２の駆動部における前記上端と、該上端に隣接する前記リブとの間隔、及び、前記第２の駆動部における前記下端と、該下端に隣接する前記リブとの間隔を、リブ配置間隔とし、
   少なくとも２つの前記リブ配置間隔は、異なる長さであること、
   を特徴とする光走査装置。
6. 請求項５に記載の光走査装置において、
   前記下端を支持することで、前記第２の駆動部が屈曲変形した際に、前記上端が変位するようにする支持部（５）をさらに備え、
   前記リブ配置間隔は、前記下端側に位置する他の前記リブ配置間隔と同じ長さであるか、又は、該リブ配置間隔よりも長く、
   少なくとも１つの前記リブ配置間隔は、前記下端側に位置する他の前記リブ配置間隔よりも長いこと、
   を特徴とする光走査装置。
7. 請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の光走査装置において、
   前記第２の駆動部における前記第２の方向に直交する方向の一端を上端とすると共に、他端を下端とし、
   前記下端を支持することで、前記第２の駆動部が屈曲変形した際に、前記上端が変位するようにする支持部（５）をさらに備え、
   前記第２の駆動部には、複数の前記リブが配されており、
   前記リブは、該上端側に位置する他の前記リブと同じ重さであるか、又は、該他のリブよりも重く、
   少なくとも１つの前記リブは、該上端側に位置する他の前記リブよりも重いこと、
   を特徴とする光走査装置。
8. 請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の光走査装置において、
   前記第２の駆動部は、当該第２の駆動部における一方の面に配された圧電素子により、屈曲変形可能に構成されており、
   前記リブは、前記第２の駆動部における圧電素子が配されていない面に配されていること、
   を特徴とする光走査装置。

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