JP4720723B2 - 光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置 - Google Patents
光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4720723B2 JP4720723B2 JP2006305972A JP2006305972A JP4720723B2 JP 4720723 B2 JP4720723 B2 JP 4720723B2 JP 2006305972 A JP2006305972 A JP 2006305972A JP 2006305972 A JP2006305972 A JP 2006305972A JP 4720723 B2 JP4720723 B2 JP 4720723B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frame
- axis
- movable plate
- shaped member
- optical device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
本発明は、光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置に関するものである。
例えば、プロジェクタなどの画像形成装置としては、光を２次元的に走査することにより描画を行う光スキャナを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１にかかる光スキャナは、反射面を備えた可動板をＹ軸まわりに回動させる共振型ＭＥＭＳ偏向器と、この共振型ＭＥＭＳ偏向器自体をＹ軸に直交するＸ軸まわりに回動させるガルバノ偏向器とを備えている。このような光スキャナは、共振型ＭＥＭＳ偏向器が可動板をＹ軸まわりに回動させつつ、ガルバノ偏向器が共振型ＭＥＭＳ偏向器自体をＸ軸まわりに揺動（回転）させることで、可動板を互いに直交するＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに回動させ、反射面で反射した光を２次元的に走査することができる。
特許文献１にかかる光スキャナは、反射面を備えた可動板をＹ軸まわりに回動させる共振型ＭＥＭＳ偏向器と、この共振型ＭＥＭＳ偏向器自体をＹ軸に直交するＸ軸まわりに回動させるガルバノ偏向器とを備えている。このような光スキャナは、共振型ＭＥＭＳ偏向器が可動板をＹ軸まわりに回動させつつ、ガルバノ偏向器が共振型ＭＥＭＳ偏向器自体をＸ軸まわりに揺動（回転）させることで、可動板を互いに直交するＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに回動させ、反射面で反射した光を２次元的に走査することができる。
しかし、特許文献１にかかる光スキャナは、ガルバノ偏向器を用いて共振型ＭＥＭＳ偏向器自体をＸ軸まわりに揺動させるように構成されているため、装置全体の大型化を招き、小型化を図ることが難しいという問題がある。
特に、このような光スキャナにあっては、可動板の回動角（振れ角）をある程度大きなものとしつつ、装置全体の小型化を図ることが望まれている。
特に、このような光スキャナにあっては、可動板の回動角（振れ角）をある程度大きなものとしつつ、装置全体の小型化を図ることが望まれている。
本発明の目的は、小型化を図りつつ、可動板の振れ角を大きくするとともに、互いに直交する２つの軸線のそれぞれの軸線まわりに可動板を回動させることができる光学デバイス、光スキャナ、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。
本発明の光学デバイスは、枠状をなす枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記枠状部材に対し前記可動板を第１の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第１の軸部材と、
前記枠状部材を前記第１の軸線に直交する第２の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第２の軸部材と、
前記第１の軸部材を捩れ変形させながら前記可動板を前記第１の軸線まわりに回動させる第１の駆動手段と、
前記第２の軸部材を捩れ変形させながら前記枠状部材を前記第２の軸線まわりに回動させることにより、前記可動板を前記第２の軸線まわりに回動させる第２の駆動手段とを有し、
前記第２の駆動手段は、前記第１の軸線に平行な方向に伸縮するように設けられた圧電素子と、平面視における前記第２の軸線上で前記枠状部材の厚さ方向での一方の面に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記枠状部材に伝達する伝達部材とを備え、通電により前記圧電素子を伸縮させることにより、前記伝達部材を前記第１の軸線に平行な方向に変位させて、前記枠状部材に前記第２の軸線まわりのトルクを与え、これにより、前記枠状部材を回動させるように構成され、
前記伝達部材は、スペーサを介して前記枠状部材上に接合され、
前記伝達部材は、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより形成され、前記スペーサは、前記ＳＯＩ基板のＳｉＯ ２ 層を加工することにより形成されたものであり、前記枠状部材と前記可動板と前記第１の軸部材と前記第２の軸部材とは、前記ＳＯＩ基板の前記一方のＳｉ層と反対側のＳｉ層を加工することにより形成されたものであることを特徴とする。
本発明の光学デバイスは、枠状をなす枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記枠状部材に対し前記可動板を第１の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第１の軸部材と、
前記枠状部材を前記第１の軸線に直交する第２の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第２の軸部材と、
前記第１の軸部材を捩れ変形させながら前記可動板を前記第１の軸線まわりに回動させる第１の駆動手段と、
前記第２の軸部材を捩れ変形させながら前記枠状部材を前記第２の軸線まわりに回動させることにより、前記可動板を前記第２の軸線まわりに回動させる第２の駆動手段とを有し、
前記第２の駆動手段は、前記第１の軸線に平行な方向に伸縮するように設けられた圧電素子と、平面視における前記第２の軸線上で前記枠状部材の厚さ方向での一方の面に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記枠状部材に伝達する伝達部材とを備え、通電により前記圧電素子を伸縮させることにより、前記伝達部材を前記第１の軸線に平行な方向に変位させて、前記枠状部材に前記第２の軸線まわりのトルクを与え、これにより、前記枠状部材を回動させるように構成され、
前記伝達部材は、スペーサを介して前記枠状部材上に接合され、
前記伝達部材は、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより形成され、前記スペーサは、前記ＳＯＩ基板のＳｉＯ ２ 層を加工することにより形成されたものであり、前記枠状部材と前記可動板と前記第１の軸部材と前記第２の軸部材とは、前記ＳＯＩ基板の前記一方のＳｉ層と反対側のＳｉ層を加工することにより形成されたものであることを特徴とする。
これにより、小型化を図りつつ、可動板の振れ角を大きくするとともに、互いに直交する２つの軸線のそれぞれの軸線まわりに可動板を回動させることができる。
特に、かかる光学デバイスは、圧電素子の伸縮方向が可動板や枠状部材の厚さ方向に直角な方向であるため、可動板や枠状部材の厚さ方向における光学デバイスの寸法を抑えつつ、圧電素子の伸縮方向での長さを大きくして、圧電素子の変位量を大きくすることができる。また、光学デバイス内の空間を有効利用して、圧電素子を設けることができる。これらのようなことから、光学デバイスの小型化を図りつつ、枠状部材の振れ角を大きくし、ひいては可動板の振れ角を大きくすることができる。
しかも、枠状部材の回動中心軸である第２の軸線近傍で枠状部材や第２の軸部材に第２の軸線まわりのトルクを与えることができる。そのため、圧電素子の変位量に対する枠状部材の回動角を大きくし、ひいては可動板の回動角を大きくすることができる。
特に、かかる光学デバイスは、圧電素子の伸縮方向が可動板や枠状部材の厚さ方向に直角な方向であるため、可動板や枠状部材の厚さ方向における光学デバイスの寸法を抑えつつ、圧電素子の伸縮方向での長さを大きくして、圧電素子の変位量を大きくすることができる。また、光学デバイス内の空間を有効利用して、圧電素子を設けることができる。これらのようなことから、光学デバイスの小型化を図りつつ、枠状部材の振れ角を大きくし、ひいては可動板の振れ角を大きくすることができる。
しかも、枠状部材の回動中心軸である第２の軸線近傍で枠状部材や第２の軸部材に第２の軸線まわりのトルクを与えることができる。そのため、圧電素子の変位量に対する枠状部材の回動角を大きくし、ひいては可動板の回動角を大きくすることができる。
圧電素子の変位量に対する枠状部材の回動角は、枠状部材の厚さ方向（第１の軸線および第２の軸線のそれぞれに直角な方向）における第２の軸線と圧電素子（力点）との距離に大凡応じたものとなり、当該距離や力点は、圧電素子の取り付け位置や形状などによって適宜設定される。また、圧電素子の取り付け位置は、伝達部材の厚さや形状などによって任意に設計することができる。そのため、光学デバイスの設計自由度を向上させることができる。
また、枠状部材を非共振で振動させても、枠状部材の回動角を大きくすることができる。この点でも、光学デバイスの設計自由度を向上させることができる。
また、枠状部材を非共振で振動させても、枠状部材の回動角を大きくすることができる。この点でも、光学デバイスの設計自由度を向上させることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記伝達部材は、スペーサを介して前記枠状部材上および／または前記各第２の軸部材上に接合されているので、伝達部材と枠状部材や第２の軸部材との不本意な接触を防止しつつ、伝達部材が枠状部材や第２の軸部材に圧電素子の駆動力を伝達することができる。その結果、枠状部材をより円滑に回動させることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記伝達部材は、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより形成され、前記スペーサは、前記ＳＯＩ基板のＳｉＯ２層を加工することにより形成されたものであるので、比較的簡単かつ高精度に、スペーサや伝達部材を形成することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記枠状部材と前記可動板と前記第１の軸部材と前記第２の軸部材とは、前記ＳＯＩ基板の前記一方のＳｉ層と反対側のＳｉ層を加工することにより形成されたものであるので、比較的簡単かつ高精度に、枠状部材と可動板と第１の軸部材と第２の軸部材とを形成することができる。また、枠状部材と可動板と第１の軸部材と第２の軸部材とが一体的に形成され、かつ、これらがシリコンで構成されているため、優れた振動特性を発揮することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記枠状部材と前記可動板と前記第１の軸部材と前記第２の軸部材とは、前記ＳＯＩ基板の前記一方のＳｉ層と反対側のＳｉ層を加工することにより形成されたものであるので、比較的簡単かつ高精度に、枠状部材と可動板と第１の軸部材と第２の軸部材とを形成することができる。また、枠状部材と可動板と第１の軸部材と第２の軸部材とが一体的に形成され、かつ、これらがシリコンで構成されているため、優れた振動特性を発揮することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記伝達部材は、前記第２の軸線の近傍で前記枠状部材上および／または前記各第２の軸部材上に接合されているので、伝達部材が圧電素子の駆動力を枠状部材や第２の軸部材に効率的に伝達することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記圧電素子は、圧電体層と電極層とが交互に複数積層されてなることが好ましい。
これにより、圧電素子の伸縮方向の寸法と圧電素子に印加する電圧（駆動電圧）とを抑えつつ、圧電素子の変位量を大きくすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記圧電素子は、圧電体層と電極層とが交互に複数積層されてなることが好ましい。
これにより、圧電素子の伸縮方向の寸法と圧電素子に印加する電圧（駆動電圧）とを抑えつつ、圧電素子の変位量を大きくすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記圧電素子は、前記枠状部材を平面視したときに、前記枠状部材の外側に位置するように設けられていることが好ましい。
これにより、圧電素子を枠状部材に対しその厚さ方向に離間しなくても、圧電素子が枠状部材の回動を阻害するのを防止することができる。そのため、枠状部材の厚さ方向における光学デバイスの寸法を抑えつつ、枠状部材の回動角を大きくすることができる。
これにより、圧電素子を枠状部材に対しその厚さ方向に離間しなくても、圧電素子が枠状部材の回動を阻害するのを防止することができる。そのため、枠状部材の厚さ方向における光学デバイスの寸法を抑えつつ、枠状部材の回動角を大きくすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記枠状部材を前記第２の軸部材を介して支持する支持体を有しており、前記圧電素子は、前記支持体に支持されていることが好ましい。
これにより、伝達部材の形状を簡単なものとし、光学デバイスの低コスト化を図ることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記各第２の軸部材は、その幅が厚さよりも大きい部分を有することが好ましい。
これにより、第２の軸線のブレを防止しつつ、伝達部材が圧電素子の駆動力を枠状部材や第２の軸部材に伝達することができる。
これにより、伝達部材の形状を簡単なものとし、光学デバイスの低コスト化を図ることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記各第２の軸部材は、その幅が厚さよりも大きい部分を有することが好ましい。
これにより、第２の軸線のブレを防止しつつ、伝達部材が圧電素子の駆動力を枠状部材や第２の軸部材に伝達することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記第１の駆動手段は、前記可動板に対し間隔を隔てて設けられた電極を備え、前記可動板と前記電極との間に電圧を印加することによりこれらの間に静電引力を生じさせ、前記可動板を回動させるように構成されていることが好ましい。
これにより、光学デバイスの小型化を図りつつ、可動板の第１の軸線まわりの回動角を大きくすることができる。
これにより、光学デバイスの小型化を図りつつ、可動板の第１の軸線まわりの回動角を大きくすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記第１の駆動手段は、前記可動板を回動させる圧電素子を備えていることが好ましい。
これにより、光学デバイスの小型化を図りつつ、可動板の第１の軸線まわりの回動角を大きくすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記第１の駆動手段は、磁性体と、該磁性体に対向するように設けられたコイルを備えた磁界印加手段とを備え、前記コイルに電圧を印加することにより前記可動板を回動させるように構成されていることが好ましい。
これにより、光学デバイスの小型化を図りつつ、可動板の第１の軸線まわりの回動角を大きくすることができる。
これにより、光学デバイスの小型化を図りつつ、可動板の第１の軸線まわりの回動角を大きくすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記第１の駆動手段は、磁性体と、該磁性体に対向するように設けられたコイルを備えた磁界印加手段とを備え、前記コイルに電圧を印加することにより前記可動板を回動させるように構成されていることが好ましい。
これにより、光学デバイスの小型化を図りつつ、可動板の第１の軸線まわりの回動角を大きくすることができる。
本発明の光スキャナは、枠状をなす枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記枠状部材に対し前記可動板を第１の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第１の軸部材と、
前記枠状部材を前記第１の軸線に直交する第２の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第２の軸部材と、
前記第１の軸部材を捩れ変形させながら前記可動板を前記第１の軸線まわりに回動させる第１の駆動手段と、
前記第２の軸部材を捩れ変形させながら前記枠状部材を前記第２の軸線まわりに回動させることにより、前記可動板を前記第２の軸線まわりに回動させる第２の駆動手段とを有し、
前記第２の駆動手段は、前記第１の軸線に平行な方向に伸縮するように設けられた圧電素子と、平面視における前記第２の軸線上で前記枠状部材の厚さ方向での一方の面に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記枠状部材に伝達する伝達部材とを備え、通電により前記圧電素子を伸縮させることにより、前記伝達部材を前記第１の軸線に平行な方向に変位させて、前記枠状部材に前記第２の軸線まわりのトルクを与え、これにより、前記枠状部材を回動させるように構成され、
前記伝達部材は、スペーサを介して前記枠状部材上に接合され、
前記伝達部材は、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより形成され、前記スペーサは、前記ＳＯＩ基板のＳｉＯ ２ 層を加工することにより形成されたものであり、前記枠状部材と前記可動板と前記第１の軸部材と前記第２の軸部材とは、前記ＳＯＩ基板の前記一方のＳｉ層と反対側のＳｉ層を加工することにより形成されたものであることを特徴とする。
これにより、小型化を図りつつ、可動板の振れ角を大きくするとともに、互いに直交する２つの軸線のそれぞれの軸線まわりに可動板を回動させることができる光スキャナを提供することができる。
前記枠状部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記枠状部材に対し前記可動板を第１の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第１の軸部材と、
前記枠状部材を前記第１の軸線に直交する第２の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第２の軸部材と、
前記第１の軸部材を捩れ変形させながら前記可動板を前記第１の軸線まわりに回動させる第１の駆動手段と、
前記第２の軸部材を捩れ変形させながら前記枠状部材を前記第２の軸線まわりに回動させることにより、前記可動板を前記第２の軸線まわりに回動させる第２の駆動手段とを有し、
前記第２の駆動手段は、前記第１の軸線に平行な方向に伸縮するように設けられた圧電素子と、平面視における前記第２の軸線上で前記枠状部材の厚さ方向での一方の面に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記枠状部材に伝達する伝達部材とを備え、通電により前記圧電素子を伸縮させることにより、前記伝達部材を前記第１の軸線に平行な方向に変位させて、前記枠状部材に前記第２の軸線まわりのトルクを与え、これにより、前記枠状部材を回動させるように構成され、
前記伝達部材は、スペーサを介して前記枠状部材上に接合され、
前記伝達部材は、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより形成され、前記スペーサは、前記ＳＯＩ基板のＳｉＯ ２ 層を加工することにより形成されたものであり、前記枠状部材と前記可動板と前記第１の軸部材と前記第２の軸部材とは、前記ＳＯＩ基板の前記一方のＳｉ層と反対側のＳｉ層を加工することにより形成されたものであることを特徴とする。
これにより、小型化を図りつつ、可動板の振れ角を大きくするとともに、互いに直交する２つの軸線のそれぞれの軸線まわりに可動板を回動させることができる光スキャナを提供することができる。
本発明の画像形成装置は、枠状をなす枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記枠状部材に対し前記可動板を第１の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第１の軸部材と、
前記枠状部材を前記第１の軸線に直交する第２の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第２の軸部材と、
前記第１の軸部材を捩れ変形させながら前記可動板を前記第１の軸線まわりに回動させる第１の駆動手段と、
前記第２の軸部材を捩れ変形させながら前記枠状部材を前記第２の軸線まわりに回動させることにより、前記可動板を前記第２の軸線まわりに回動させる第２の駆動手段とを有し、
前記第２の駆動手段は、前記第１の軸線に平行な方向に伸縮するように設けられた圧電素子と、平面視における前記第２の軸線上で前記枠状部材の厚さ方向での一方の面に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記枠状部材に伝達する伝達部材とを備え、通電により前記圧電素子を伸縮させることにより、前記伝達部材を前記第１の軸線に平行な方向に変位させて、前記枠状部材に前記第２の軸線まわりのトルクを与え、これにより、前記枠状部材を回動させるように構成され、
前記伝達部材は、スペーサを介して前記枠状部材上に接合され、
前記伝達部材は、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより形成され、前記スペーサは、前記ＳＯＩ基板のＳｉＯ ２ 層を加工することにより形成されたものであり、前記枠状部材と前記可動板と前記第１の軸部材と前記第２の軸部材とは、前記ＳＯＩ基板の前記一方のＳｉ層と反対側のＳｉ層を加工することにより形成されたものであることを特徴とする。
これにより、小型化を図りつつ、可動板の振れ角を大きくするとともに、互いに直交する２つの軸線のそれぞれの軸線まわりに可動板を回動させることができる画像形成装置を提供することができる。
前記枠状部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記枠状部材に対し前記可動板を第１の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第１の軸部材と、
前記枠状部材を前記第１の軸線に直交する第２の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第２の軸部材と、
前記第１の軸部材を捩れ変形させながら前記可動板を前記第１の軸線まわりに回動させる第１の駆動手段と、
前記第２の軸部材を捩れ変形させながら前記枠状部材を前記第２の軸線まわりに回動させることにより、前記可動板を前記第２の軸線まわりに回動させる第２の駆動手段とを有し、
前記第２の駆動手段は、前記第１の軸線に平行な方向に伸縮するように設けられた圧電素子と、平面視における前記第２の軸線上で前記枠状部材の厚さ方向での一方の面に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記枠状部材に伝達する伝達部材とを備え、通電により前記圧電素子を伸縮させることにより、前記伝達部材を前記第１の軸線に平行な方向に変位させて、前記枠状部材に前記第２の軸線まわりのトルクを与え、これにより、前記枠状部材を回動させるように構成され、
前記伝達部材は、スペーサを介して前記枠状部材上に接合され、
前記伝達部材は、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより形成され、前記スペーサは、前記ＳＯＩ基板のＳｉＯ ２ 層を加工することにより形成されたものであり、前記枠状部材と前記可動板と前記第１の軸部材と前記第２の軸部材とは、前記ＳＯＩ基板の前記一方のＳｉ層と反対側のＳｉ層を加工することにより形成されたものであることを特徴とする。
これにより、小型化を図りつつ、可動板の振れ角を大きくするとともに、互いに直交する２つの軸線のそれぞれの軸線まわりに可動板を回動させることができる画像形成装置を提供することができる。
以下、本発明の光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光学デバイスの第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の光学デバイスの第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す光学デバイスの平面図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２中のＢ−Ｂ線断面図、図５は、図１に示す光学デバイスの制御系の構成を示すブロック図である。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光学デバイスの第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の光学デバイスの第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す光学デバイスの平面図、図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図、図４は、図２中のＢ−Ｂ線断面図、図５は、図１に示す光学デバイスの制御系の構成を示すブロック図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図２中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図３中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「奥」、左側を「手前」と言い、図４中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
図１および図２に示す光学デバイス１は、振動系を有する基体２と、この基体２を支持する支持体３とを有している。
かかる光学デバイス１にあっては、基体２の振動系に互いに直交する第１の軸線Ｘおよび第２の軸線Ｙまわりの振動を生じさせる。なお、図１では、第１の軸線Ｘに平行な方向を「ｘ方向」とし、第２の軸線Ｙに平行な方向を「ｙ方向」とし、ｘ方向およびｙ方向のそれぞれに直角な方向を「ｚ方向」とし、これらを図示している。
図１および図２に示す光学デバイス１は、振動系を有する基体２と、この基体２を支持する支持体３とを有している。
かかる光学デバイス１にあっては、基体２の振動系に互いに直交する第１の軸線Ｘおよび第２の軸線Ｙまわりの振動を生じさせる。なお、図１では、第１の軸線Ｘに平行な方向を「ｘ方向」とし、第２の軸線Ｙに平行な方向を「ｙ方向」とし、ｘ方向およびｙ方向のそれぞれに直角な方向を「ｚ方向」とし、これらを図示している。
以下、光学デバイス１を構成する各部を順次説明する。
基体２は、図１および図２に示すように、枠状をなす枠状部材２１と、枠状部材２１の内側に設けられた可動板２２と、枠状部材２１に対し可動板２２を回動可能に支持する１対の第１の軸部材２３、２４と、枠状部材２１を回動可能に支持する１対の第２の軸部材２５、２６と、各第２の軸部材２５、２６を支持するための支持部２７とを有している。
基体２は、図１および図２に示すように、枠状をなす枠状部材２１と、枠状部材２１の内側に設けられた可動板２２と、枠状部材２１に対し可動板２２を回動可能に支持する１対の第１の軸部材２３、２４と、枠状部材２１を回動可能に支持する１対の第２の軸部材２５、２６と、各第２の軸部材２５、２６を支持するための支持部２７とを有している。
本実施形態では、基体２は、平面視したときに、左右対称な形状となるように形成されている。
枠状部材２１は、枠状（より具体的には四角環状）をなしている。そして、この枠状部材２１の下面には、枠状部材２１を第２の軸線Ｙまわりに回動させる第２の駆動手段６の伝達部材６１、６３が接合されている。なお、第２の駆動手段６については、後に詳述する。
枠状部材２１は、枠状（より具体的には四角環状）をなしている。そして、この枠状部材２１の下面には、枠状部材２１を第２の軸線Ｙまわりに回動させる第２の駆動手段６の伝達部材６１、６３が接合されている。なお、第２の駆動手段６については、後に詳述する。
このような枠状部材２１の内側には、枠状部材２１に対し離間した状態で、可動板２２が設けられている。
可動板２２は、板状をなし、その一方の板面（上面）に光反射部２２１が設けられている。これにより、光学デバイス１を光スキャナ、光アッテネータ、光スイッチなどの光デバイスに適用することができる。
可動板２２は、板状をなし、その一方の板面（上面）に光反射部２２１が設けられている。これにより、光学デバイス１を光スキャナ、光アッテネータ、光スイッチなどの光デバイスに適用することができる。
また、可動板２２の他方の板面（下面）には、第２の軸線Ｙに沿って永久磁石２２２が設けられている。
永久磁石２２２は、薄膜状をなし、強磁性体を主材料として構成され、第２の軸線Ｙに平行な方向（ｙ方向）に着磁（磁化）されている。すなわち、永久磁石２２２のｘ方向での両端部のうち、一端部をＮ極とし、他端部をＳ極としている。
永久磁石２２２は、薄膜状をなし、強磁性体を主材料として構成され、第２の軸線Ｙに平行な方向（ｙ方向）に着磁（磁化）されている。すなわち、永久磁石２２２のｘ方向での両端部のうち、一端部をＮ極とし、他端部をＳ極としている。
強磁性体材料としては、特に限定されないが、各種硬磁性体材料が好適に用いられる。
また、永久磁石２２２は、第２の軸線Ｙに平行な方向にて可動板２２のほぼ全域に亘って設けられている。これにより、後述するコイル４１から発生した磁界を永久磁石２２２に対し効果的に作用させることができる。その結果、より省電力化および小型化を図りつつ、可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動角をより大きくすることができる。また、永久磁石２２２が可動板２２の光反射部２２１と反対側の面に設けられているため、この点でも、光反射部２２１の光反射利用可能な面積を大きくすることができる。
また、永久磁石２２２は、第２の軸線Ｙに平行な方向にて可動板２２のほぼ全域に亘って設けられている。これにより、後述するコイル４１から発生した磁界を永久磁石２２２に対し効果的に作用させることができる。その結果、より省電力化および小型化を図りつつ、可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動角をより大きくすることができる。また、永久磁石２２２が可動板２２の光反射部２２１と反対側の面に設けられているため、この点でも、光反射部２２１の光反射利用可能な面積を大きくすることができる。
本実施形態では、可動板２２の平面視形状が円形である。すなわち、可動板２２は、円板状をなしている。そのため、可動板２２の慣性モーメントを抑えつつ、光反射部２２１の光反射に利用可能な面積を大きくすることができる。なお、可動板２２の平面視形状は、光学デバイス１の設計などに応じて決定されるものであり、前述したような円板状に限定されず、例えば、４角形、５角形などの多角形状や、楕円形状、長円形状などであってもよい。
このような枠状部材２１および可動板２２にあっては、可動板２２が１対の第１の軸部材２３、２４を介して枠状部材２１に支持され、また、枠状部材２１が１対の第２の軸部材２５、２６を介して支持部２７に支持されている。
１対の第１の軸部材２３、２４および１対の第２の軸部材２５、２６は、それぞれ、弾性変形可能に構成されている。
１対の第１の軸部材２３、２４および１対の第２の軸部材２５、２６は、それぞれ、弾性変形可能に構成されている。
そして、第１の軸部材２３は、可動板２２を枠状部材２１に対して回動可能とするように連結し、第１の軸部材２４は、可動板２２を枠状部材２１に対して回動可能とするように連結している。
１対の第１の軸部材２３、２４は、第１の軸線Ｘに沿って同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）として、可動板２２が枠状部材２１に対して回動可能となっている。
１対の第１の軸部材２３、２４は、第１の軸線Ｘに沿って同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）として、可動板２２が枠状部材２１に対して回動可能となっている。
このような可動板２２および１対の第１の軸部材２３、２４からなる振動系は、１対の第２の軸部材２５、２６を介して支持部２７に支持されている。
支持部２７は、前述した枠状部材２１を第２の軸部材２５を介して支持する支持部材２７１と、枠状部材２１を第２の軸部材２６を介して支持する支持部材２７２とを備えている。
支持部２７は、前述した枠状部材２１を第２の軸部材２５を介して支持する支持部材２７１と、枠状部材２１を第２の軸部材２６を介して支持する支持部材２７２とを備えている。
第２の軸部材２５、２６は、それぞれ、弾性変形可能に構成されている。そして、第２の軸部材２５は、枠状部材２１を支持部材２７１に対して回動可能とするように連結し、第２の軸部材２６は、枠状部材２１を支持部材２７２に対して回動可能とするように連結している。
１対の第２の軸部材２５、２６、前述した第１の軸線Ｘに直交する第２の軸線Ｙに沿って同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）として、枠状部材２１が支持部材２７１、２７２に対して回動可能となっている。
１対の第２の軸部材２５、２６、前述した第１の軸線Ｘに直交する第２の軸線Ｙに沿って同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）として、枠状部材２１が支持部材２７１、２７２に対して回動可能となっている。
以上説明したような基体２は、例えば、シリコンを主材料として構成されている。また、基体２は、枠状部材２１と可動板２２と１対の第１の軸部材２３、２４と１対の第２の軸部材２５、２６と支持部２７とが一体的に形成されている。
特に、本実施形態では、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより、基体２が形成されている。また、当該ＳＯＩ基板の他方のＳｉ層（前記一方のＳｉ層とは反対側のＳｉ層）を加工することにより、後述するスペーサ３２の第２の層３２２と伝達部材６１、６３とが形成されている。さらに、当該ＳＯＩ基板のＳｉＯ２層を加工することにより、後述するスペーサ３２の第１の層３２１と伝達部材６３のためのスペーサ６５、６６とが形成されている。
特に、本実施形態では、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより、基体２が形成されている。また、当該ＳＯＩ基板の他方のＳｉ層（前記一方のＳｉ層とは反対側のＳｉ層）を加工することにより、後述するスペーサ３２の第２の層３２２と伝達部材６１、６３とが形成されている。さらに、当該ＳＯＩ基板のＳｉＯ２層を加工することにより、後述するスペーサ３２の第１の層３２１と伝達部材６３のためのスペーサ６５、６６とが形成されている。
前述したように枠状部材２１と可動板２２と１対の第１の軸部材２３、２４と１対の第２の軸部材２５、２６とがＳＯＩ基板のＳｉ層を加工することにより形成されたものであると、比較的簡単かつ高精度に、枠状部材２１と可動板２２と１対の第１の軸部材２３、２４と１対の第２の軸部材２５、２６とを形成することができる。また、枠状部材２１と可動板２２と１対の第１の軸部材２３、２４と１対の第２の軸部材２５、２６とが一体的に形成され、かつ、これらがシリコンで構成されているため、優れた振動特性を発揮することができる。
このようにＳＯＩ基板を用いて基体２等を製造すると、簡単かつ高精度に、基体２等の構造体を形成することができる。そのため、優れた特性を有する光学デバイス１を安価に製造することができる。なお、基体２等の製造に用いる基板や基材は、前述したＳＯＩ基板に限定されない。
このようにＳＯＩ基板を用いて基体２等を製造すると、簡単かつ高精度に、基体２等の構造体を形成することができる。そのため、優れた特性を有する光学デバイス１を安価に製造することができる。なお、基体２等の製造に用いる基板や基材は、前述したＳＯＩ基板に限定されない。
以上説明したような基体２の支持部２７の下面には、支持体３が接合されている。
支持体３は、基板３１と、この基板３１の上面に接合された１対のスペーサ３２とを備えている。
基板３１、例えば、ガラスやシリコンなどを主材料として構成されている。
このような基板３１の上面には、前述した永久磁石２２２に対向するようにコイル４１が設けられている。
支持体３は、基板３１と、この基板３１の上面に接合された１対のスペーサ３２とを備えている。
基板３１、例えば、ガラスやシリコンなどを主材料として構成されている。
このような基板３１の上面には、前述した永久磁石２２２に対向するようにコイル４１が設けられている。
コイル４１は、平面視にて可動板２２の外周を囲むように形成（巻回）されており、枠状をなしている。そのため、コイル４１の内側にて可動板２２を回動させることができ、光学デバイス１の上下方向での寸法を抑えつつ、可動板２２の回動角を大きくすることができる。
このようなコイル４１には、後述する電源回路５が接続されている。この電源回路５は、周期的に変化する電圧をコイル４１に印加するように構成されている。ここで、コイル４１の磁界を、前述した永久磁石２２２に作用させることで、可動板２２を第１の軸線Ｘまわりに回動させるようにして第１の駆動手段を構成している。
このようなコイル４１には、後述する電源回路５が接続されている。この電源回路５は、周期的に変化する電圧をコイル４１に印加するように構成されている。ここで、コイル４１の磁界を、前述した永久磁石２２２に作用させることで、可動板２２を第１の軸線Ｘまわりに回動させるようにして第１の駆動手段を構成している。
このような基板３１の上面に接合された１対のスペーサ３２は、一方のスペーサ３２が支持部材２７１の下面に接合され、他方が支持部材２７２の下面に接合されており、基体２の振動系が振動する際、すなわち枠状部材２１および可動板２２が回動（振動）する際に、基板３１に接触するのを防止する逃げ部（空間）を形成する。
各スペーサ３２は、支持部２７の下面にそれぞれ接合された第１の層３２１と、第１の層３２１の下面に接合された第２の層３２２とで構成されている。
各スペーサ３２は、支持部２７の下面にそれぞれ接合された第１の層３２１と、第１の層３２１の下面に接合された第２の層３２２とで構成されている。
前述したように、第１の層３２１は、ＳｉＯ２を主材料として構成され、第２の層３２２は、シリコンを主材料として構成されている。
また、各スペーサ３２は、平面視にて略Ｌ字状をなしていて、第１の軸線Ｘに直行する面に平行な側面を有している。そして、その側面上に、後述する第２の駆動手段６の圧電素子６２、６４が接合・支持されている。
また、各スペーサ３２は、平面視にて略Ｌ字状をなしていて、第１の軸線Ｘに直行する面に平行な側面を有している。そして、その側面上に、後述する第２の駆動手段６の圧電素子６２、６４が接合・支持されている。
ここで、第２の駆動手段６について、詳述する。
枠状部材２１を第２の軸線Ｙまわりに回動させる第２の駆動手段６は、前述した支持体３のスペーサ３２に接合・支持された１対の圧電素子６２、６４と、１対の圧電素子６２、６４と前述した枠状部材２１とを連結してなる１対の伝達部材６１、６３とを有している。
枠状部材２１を第２の軸線Ｙまわりに回動させる第２の駆動手段６は、前述した支持体３のスペーサ３２に接合・支持された１対の圧電素子６２、６４と、１対の圧電素子６２、６４と前述した枠状部材２１とを連結してなる１対の伝達部材６１、６３とを有している。
各圧電素子６２、６４は、第１の軸線Ｘに平行な方向（すなわち図１に示すｘ方向）に伸縮するように配置されている。このような圧電素子６２は、その伸縮方向での一端がスペーサ３２の支持部材２７１側の部分に接合・支持され、他端が伝達部材６１に接合されている。また、圧電素子６４は、その伸縮方向での一端がスペーサ３２の支持部材２７２側の部分に接合・支持され、他端が伝達部材６３に接合されている。
このような圧電素子６２、６４としては、特に限定されないが、圧電体層と電極層とが交互に複数積層されてなるものが好ましい。これにより、圧電素子６２、６４の伸縮方向の寸法と圧電素子６２、６４への印加電圧（駆動電圧）とを抑えつつ、圧電素子６２、６４の変位量を大きくすることができる。
このような圧電素子６２、６４は、後述する電源回路７に接続されていて、周期的に変化する電圧が印加されるようになっている。これにより、圧電素子６２、６４を伸縮させることができる。
このような圧電素子６２、６４は、後述する電源回路７に接続されていて、周期的に変化する電圧が印加されるようになっている。これにより、圧電素子６２、６４を伸縮させることができる。
伝達部材６１は、前述した圧電素子６２の駆動力を受けて、第１の軸線Ｘに平行な方向に変位することにより、枠状部材２１を第２の軸線Ｙまわりに回動させる機能を有する。伝達部材６１と同様に、伝達部材６３は、前述した圧電素子６４の駆動力を受けて、第１の軸線Ｘに平行な方向に変位することにより、枠状部材２１を第２の軸線Ｙまわりに回動させる機能を有する。
このような伝達部材６１は、第２の軸線Ｙに対し枠状部材２１の厚さ方向（図１に示すｚ方向）に偏心した位置で枠状部材２１に接合され、圧電素子６２の駆動力を枠状部材２１に伝達するように構成されている。伝達部材６１と同様に、伝達部材６３は、第２の軸線Ｙに対し枠状部材２１の厚さ方向に偏心した位置で枠状部材２１に接合され、圧電素子６４の駆動力を枠状部材２１に伝達するように構成されている。
より具体的に説明すると、伝達部材６１は、前述した圧電素子６２に支持・固定され、基板３１と基体２との間でこれらに沿って設けられている。そして、伝達部材６１は、第２の軸部材２５近傍で枠状部材２１の下面に接合されている。伝達部材６１と同様に、伝達部材６３は、前述した圧電素子６４に支持・固定され、基板３１と基体２との間でこれらに沿って設けられている。そして、伝達部材６３は、第２の軸部材２６近傍で枠状部材２１の下面に接合されている。本実施形態では、伝達部材６１は、スペーサ６５を介して枠状部材２１に接合され、伝達部材６３は、スペーサ６６を介して枠状部材２１に接合されている。
このような第２の駆動手段６は、通電により圧電素子６２、６４を伸縮させることにより、伝達部材６１、６３が枠状部材２１に第２の軸線Ｙまわりのトルクを与え、枠状部材２１を回動させる。
このような第２の駆動手段６は、圧電素子６２、６４の伸縮方向が可動板２２や枠状部材２１の厚さ方向（図１に示すｚ方向）に直角な方向であるため、可動板２２や枠状部材２１の厚さ方向における光学デバイス１の寸法を抑えつつ、圧電素子６２、６４の伸縮方向での長さを大きくして、圧電素子６２、６４の変位量を大きくすることができる。また、光学デバイス１内の空間（本実施形態では平面視にて枠状部材２１と支持部２７との間の空間）を有効利用して、圧電素子６２、６４を設けることができる。これらのようなことから、光学デバイス１の小型化を図りつつ、枠状部材２１の振れ角を大きくし、ひいては可動板２２の振れ角を大きくすることができる。
このような第２の駆動手段６は、圧電素子６２、６４の伸縮方向が可動板２２や枠状部材２１の厚さ方向（図１に示すｚ方向）に直角な方向であるため、可動板２２や枠状部材２１の厚さ方向における光学デバイス１の寸法を抑えつつ、圧電素子６２、６４の伸縮方向での長さを大きくして、圧電素子６２、６４の変位量を大きくすることができる。また、光学デバイス１内の空間（本実施形態では平面視にて枠状部材２１と支持部２７との間の空間）を有効利用して、圧電素子６２、６４を設けることができる。これらのようなことから、光学デバイス１の小型化を図りつつ、枠状部材２１の振れ角を大きくし、ひいては可動板２２の振れ角を大きくすることができる。
しかも、枠状部材２１の回動中心軸である第２の軸線Ｙ近傍で枠状部材２１に第２の軸線Ｙまわりのトルクを与えることができる。そのため、圧電素子６２、６４の変位量に対する枠状部材２１の回動角を大きくすることができる。その結果、圧電素子６２、６４の伸縮方向での長さを抑えることができ、光学デバイス１は、前述したように光学デバイス１内の空間を有効利用して圧電素子６２、６４を配置することが容易なものとなっている。
圧電素子６２、６４の変位量に対する枠状部材２１の回動角は、枠状部材２１の厚さ方向（すなわちｚ方向）における第２の軸線Ｙと圧電素子６２、６４（力点）との距離に大凡応じたものとなり、当該距離や力点は、圧電素子６２、６４の取り付け位置や形状などによって適宜設定される。また、圧電素子６２、６４の取り付け位置は、伝達部材６１、６３の厚さや形状などによって任意に設計することができる。そのため、光学デバイス１の設計自由度を向上させることができる。
また、圧電素子６２、６４の変位量に対する枠状部材２１の回動角を大きくすることができるため、枠状部材２１を非共振で振動させても、枠状部材２１の回動角を大きくすることができる。この点でも、光学デバイス１の設計自由度を向上させることができる。
さらに、伝達部材６１、６３が枠状部材２１の厚さ方向における枠状部材２１の一方の端（本実施形態では、下面）に接合されているため、伝達部材６１、６３が枠状部材２１に効果的に第２の軸線Ｙまわりのトルクを与えることができる。そのため、枠状部材２１の回転中心軸である第２の軸線Ｙのブレを防止して、枠状部材２１を円滑に回動させることができる。
さらに、伝達部材６１、６３が枠状部材２１の厚さ方向における枠状部材２１の一方の端（本実施形態では、下面）に接合されているため、伝達部材６１、６３が枠状部材２１に効果的に第２の軸線Ｙまわりのトルクを与えることができる。そのため、枠状部材２１の回転中心軸である第２の軸線Ｙのブレを防止して、枠状部材２１を円滑に回動させることができる。
また、枠状部材２１を平面視したときに（以下、単に「平面視」とも言う。）、伝達部材６１、６３が枠状部材２１の外側に位置するように設けられているため、伝達部材６１、６３を枠状部材２１に対しその厚さ方向に離間しなくても、伝達部材６１、６３が枠状部材２１の回動を阻害するのを防止することができる。すなわち、伝達部材６１、６３が枠状部材２１の直下に位置しないので、枠状部材２１が回動時に回動角度に関わらず伝達部材６１、６３に不本意に接触するのを防止することができる。そのため、枠状部材２１の厚さ方向における光学デバイス１の寸法を抑えつつ、枠状部材２１の回動角を大きくすることができる。
また、伝達部材６１がスペーサ６５を介して枠状部材２１に接合されるとともに伝達部材６３がスペーサ６６を介して枠状部材２１に接合されているため、伝達部材６１、６３と枠状部材２１や各第２の軸部材２５、２６との不本意な接触を防止しつつ、伝達部材６１、６３が枠状部材２１に圧電素子６２、６４の駆動力を伝達することができる。その結果、枠状部材２１（ひいては可動板２２）をより円滑に回動させることができる。
ここで、伝達部材６１、６３がＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより形成され、スペーサ６５、６６が前記ＳＯＩ基板のＳｉＯ２層を加工することにより形成されたものであるため、比較的簡単かつ高精度に、スペーサ６５、６６や伝達部材６１、６３を形成することができる。
また、伝達部材６１、６３が第２の軸線Ｙの近傍で枠状部材２１に接合されているため、伝達部材６１、６３がそれぞれ対応する圧電素子６２、６４の駆動力を枠状部材２１に効率的に伝達することができる。
さらに、平面視にて圧電素子６２、６４が第１の軸線Ｘに対して対称になるように設けられているため、より確実に、伝達部材６１、６３がそれぞれ対応する圧電素子６２、６４の駆動力を第１の軸線Ｘに平行な方向のまま枠状部材２１に伝達することができる。そのため、第２の軸線Ｙのブレを防止して、枠状部材２１（ひいては可動板２２）をより安定的に回動させることができる。
さらに、平面視にて圧電素子６２、６４が第１の軸線Ｘに対して対称になるように設けられているため、より確実に、伝達部材６１、６３がそれぞれ対応する圧電素子６２、６４の駆動力を第１の軸線Ｘに平行な方向のまま枠状部材２１に伝達することができる。そのため、第２の軸線Ｙのブレを防止して、枠状部材２１（ひいては可動板２２）をより安定的に回動させることができる。
また、平面視にて圧電素子６２、６４が枠状部材２１の外側に位置するように設けられているため、圧電素子６２、６４を枠状部材２１に対しその厚さ方向に離間しなくても、圧電素子６２、６４が枠状部材２１の回動を阻害するのを防止することができる。そのため、枠状部材２１の厚さ方向における光学デバイス１の寸法を抑えつつ、枠状部材２１の回動角を大きくすることができる。
また、圧電素子６２、６４が支持体３（より具体的にはスペーサ３２）に支持されているため、伝達部材６１、６３の形状を簡単なものとし、光学デバイス１の低コスト化を図ることができる。
このように第２の駆動手段６が枠状部材２１を回動させる圧電素子６２、６４を備えて構成されていると、光学デバイス１の小型化を図りつつ、可動板２２の第２の軸線Ｙまわりの回動角を大きくすることができる。
このように第２の駆動手段６が枠状部材２１を回動させる圧電素子６２、６４を備えて構成されていると、光学デバイス１の小型化を図りつつ、可動板２２の第２の軸線Ｙまわりの回動角を大きくすることができる。
ここで、図５に基づいて、光学デバイス１の制御系を説明する。
光学デバイス１は、前述したコイル４１および圧電素子６２、６４に電圧を印加する電源回路７と、この電源回路７の駆動を制御する制御部８とを有している。
電源回路７は、コイル４１に印加する第１の電圧を発生する第１の電圧発生部７１と、圧電素子６２、６４にそれぞれに印加する第２の電圧を発生する第２の電圧発生部７２とを備えている。
光学デバイス１は、前述したコイル４１および圧電素子６２、６４に電圧を印加する電源回路７と、この電源回路７の駆動を制御する制御部８とを有している。
電源回路７は、コイル４１に印加する第１の電圧を発生する第１の電圧発生部７１と、圧電素子６２、６４にそれぞれに印加する第２の電圧を発生する第２の電圧発生部７２とを備えている。
第１の電圧発生部７１は、第１の周波数にて周期的に変化する第１の電圧を発生するようになっている。そして、第１の電圧発生部７１は、コイル４１に接続されていて、かかる第１の電圧をコイル４１に印加する。
第１の電圧としては、コイル４１に周期的に強度の変化する磁界を発生させることができるものであれば、特に限定されず、例えば、交流、間欠的な直流などが挙げられる。また、後述するように可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動を水平走査に用いる場合、第１の電圧としては、例えば、正弦波や矩形波のような波形をなすものが好適に用いられる。
また、第１の周波数としては、特に限定されないが、後述するように可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動を水平走査に用いる場合、例えば、１０〜４０ｋＨｚが好適に用いられる。
第１の電圧としては、コイル４１に周期的に強度の変化する磁界を発生させることができるものであれば、特に限定されず、例えば、交流、間欠的な直流などが挙げられる。また、後述するように可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動を水平走査に用いる場合、第１の電圧としては、例えば、正弦波や矩形波のような波形をなすものが好適に用いられる。
また、第１の周波数としては、特に限定されないが、後述するように可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動を水平走査に用いる場合、例えば、１０〜４０ｋＨｚが好適に用いられる。
第２の電圧発生部７２は、第２の周波数にて周期的に変化する第２の電圧を発生するようになっている。そして、第２の電圧発生部７２は、圧電素子６２、６４にそれぞれ接続されていて、かかる第２の電圧を圧電素子６２、６４のそれぞれに印加する。
第２の電圧としては、圧電素子６２、６４を伸縮することができるものであれば、特に限定されず、例えば、交流、間欠的な直流などが挙げられる。また、後述するように可動板２２の第２の軸線Ｙまわりの回動を垂直走査に用いる場合、第２の電圧としては、例えば、鋸波のような波形をなすものが好適に用いられる。
第２の電圧としては、圧電素子６２、６４を伸縮することができるものであれば、特に限定されず、例えば、交流、間欠的な直流などが挙げられる。また、後述するように可動板２２の第２の軸線Ｙまわりの回動を垂直走査に用いる場合、第２の電圧としては、例えば、鋸波のような波形をなすものが好適に用いられる。
また、第２の周波数としては、特に限定されないが、後述するように可動板２２の第２の軸線Ｙまわりの回動を垂直走査に用いる場合、例えば、４０〜８０Ｈｚ（６０Ｈｚ程度）が好適に用いられる。
このように構成された電源回路７の駆動を制御する制御部８は、図示しない挙動検出手段によって検出された可動板２２の挙動情報（例えば、周波数）に基づき、前述した第１の電圧発生部７１および第２の電圧発生部７２のそれぞれの駆動を制御するようになっている。
このように構成された電源回路７の駆動を制御する制御部８は、図示しない挙動検出手段によって検出された可動板２２の挙動情報（例えば、周波数）に基づき、前述した第１の電圧発生部７１および第２の電圧発生部７２のそれぞれの駆動を制御するようになっている。
以上説明したように構成された光学デバイス１は、次のようにして作動する。
電源回路７が、コイル４１に前述した第１の電圧を印加するとともに、圧電素子６２、６４にそれぞれ前述した第２の電圧を印加する。
例えば、第１の電圧が交流である場合、コイル４１に流れる電流の方向が交互に切り換わる。
このとき、コイル４１が可動板２２の厚さ方向の磁界を発生させる。そのため、可動板２２と永久磁石２２２との間には、可動板２２を傾けるような吸引力および反発力が生じる。したがって、前述したようにコイル４１に流れる電流の方向が交互に切り換わると、可動板２２が第１の軸線Ｘまわりに回動・振動する。
電源回路７が、コイル４１に前述した第１の電圧を印加するとともに、圧電素子６２、６４にそれぞれ前述した第２の電圧を印加する。
例えば、第１の電圧が交流である場合、コイル４１に流れる電流の方向が交互に切り換わる。
このとき、コイル４１が可動板２２の厚さ方向の磁界を発生させる。そのため、可動板２２と永久磁石２２２との間には、可動板２２を傾けるような吸引力および反発力が生じる。したがって、前述したようにコイル４１に流れる電流の方向が交互に切り換わると、可動板２２が第１の軸線Ｘまわりに回動・振動する。
一方、第２の電圧が印加された圧電素子６２、６４は、前述した第２の周波数で、第１の軸線Ｘに平行な方向（すなわち図１に示すｘ方向）に伸縮する。このような圧電素子６２、６４の駆動力を受けて、伝達部材６１、６３が、前述した第２の周波数で、第１の軸線Ｘに平行な方向（すなわち図１に示すｙ方向）に振動（変位）する。その結果、圧電素子６２、６４の駆動力が伝達部材６１、６３を介して枠状部材２１の下面の第２の軸線Ｙ付近に伝達される。すなわち、枠状部材２１に第２の軸線Ｙまわりのトルクを与え、１対の第２の軸部材２５、２６を捩れ変形させながら枠状部材２１を回動させ、これに伴って、可動板２２を第２の軸線Ｙまわりに回動させる。
このような駆動により、可動板２２を、第１の軸線Ｘまわりに第１の周波数で回動（振動）させながら、第２の軸線Ｙまわりに第２の周波数で回動（振動）させる。すなわち、可動板２２を互いに直交する２軸まわりに回動させることができる。
このような駆動により、可動板２２を、第１の軸線Ｘまわりに第１の周波数で回動（振動）させながら、第２の軸線Ｙまわりに第２の周波数で回動（振動）させる。すなわち、可動板２２を互いに直交する２軸まわりに回動させることができる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第２実施形態を説明する。
図６は、本発明の光学デバイスの第２実施形態を示す平面図、図７は、図６中のＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図６中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図７中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「奥」、左側を「手前」と言う。
次に、本発明の光学デバイスの第２実施形態を説明する。
図６は、本発明の光学デバイスの第２実施形態を示す平面図、図７は、図６中のＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図６中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図７中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「奥」、左側を「手前」と言う。
以下、第２実施形態の光学デバイスについて、前述した第１実施形態の光学デバイス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実施形態の光学デバイス１Ａは、図６および図７に示すように、第１の駆動手段の構成が異なる以外は、第１実施形態の光学デバイス１とほぼ同様である。
第２実施形態の光学デバイス１Ａは、図６および図７に示すように、１対の第１の軸部材２３、２４に回動可能に支持された可動板２２Ａの板面（下面）に対向する１対の電極４２、４３を備えている。かかる光学デバイス１Ａでは、電極４２と可動板２２Ａとの間と、電極４３と可動板２２Ａとの間とに交互に電圧を印加することにより、可動板２２Ａを第１の軸線Ｘまわりに回動させるようにして第１の駆動手段を構成している。
第２実施形態の光学デバイス１Ａは、図６および図７に示すように、第１の駆動手段の構成が異なる以外は、第１実施形態の光学デバイス１とほぼ同様である。
第２実施形態の光学デバイス１Ａは、図６および図７に示すように、１対の第１の軸部材２３、２４に回動可能に支持された可動板２２Ａの板面（下面）に対向する１対の電極４２、４３を備えている。かかる光学デバイス１Ａでは、電極４２と可動板２２Ａとの間と、電極４３と可動板２２Ａとの間とに交互に電圧を印加することにより、可動板２２Ａを第１の軸線Ｘまわりに回動させるようにして第１の駆動手段を構成している。
１対の電極４２、４３は、それぞれ、支持体３の基板３１の上面に支持・固定されている。
また、１対の電極４２、４３は、平面視にて第１の軸線Ｘを介して互いに離間しつつ、可動板２２Ａに対向している。
各電極４２、４３は、薄膜状をなし、平面視にて第１の軸線Ｘに対し対称となるように形成されている。
このような電極４２、４３は、図示しない電源回路に接続されている。
また、１対の電極４２、４３は、平面視にて第１の軸線Ｘを介して互いに離間しつつ、可動板２２Ａに対向している。
各電極４２、４３は、薄膜状をなし、平面視にて第１の軸線Ｘに対し対称となるように形成されている。
このような電極４２、４３は、図示しない電源回路に接続されている。
このような第１の駆動手段は、次のようにして作動する。
電極４２と可動板２２Ａとの間と、電極４３と可動板２２Ａとの間とに交互に電圧を印加する（電位差を生じさせる）。すると、電極４２と可動板２２Ａとの間と、電極４３と可動板２２Ａとの間とに交互に静電引力が生じる。
この静電気力により、可動板２２Ａは、第１の軸線Ｘまわりに回動・振動する。
以上のような本実施形態の光学デバイス１Ａにおいても、前述した第１の実施形態の光学デバイス１と同様の効果の効果を発揮することができる。また、本実施形態の光学デバイス１Ａは、前述したような第１の駆動手段を備えているので、光学デバイス１Ａの小型化を図りつつ、可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動角を大きくすることができる。
電極４２と可動板２２Ａとの間と、電極４３と可動板２２Ａとの間とに交互に電圧を印加する（電位差を生じさせる）。すると、電極４２と可動板２２Ａとの間と、電極４３と可動板２２Ａとの間とに交互に静電引力が生じる。
この静電気力により、可動板２２Ａは、第１の軸線Ｘまわりに回動・振動する。
以上のような本実施形態の光学デバイス１Ａにおいても、前述した第１の実施形態の光学デバイス１と同様の効果の効果を発揮することができる。また、本実施形態の光学デバイス１Ａは、前述したような第１の駆動手段を備えているので、光学デバイス１Ａの小型化を図りつつ、可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動角を大きくすることができる。
＜第３実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第３実施形態を説明する。
図８は、本発明の光学デバイスの第３実施形態を示す平面図、図９は、図８中のＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図８中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図９中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「奥」、左側を「手前」と言う。
次に、本発明の光学デバイスの第３実施形態を説明する。
図８は、本発明の光学デバイスの第３実施形態を示す平面図、図９は、図８中のＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図８中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図９中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「奥」、左側を「手前」と言う。
以下、第３実施形態の光学デバイスについて、前述した第１実施形態の光学デバイス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実施形態の光学デバイス１Ｂは、図８および図９に示すように、第１の駆動手段の構成が異なる以外は、第１実施形態の光学デバイス１とほぼ同様である。
第３実施形態の光学デバイス１Ｂ（基体２Ｂ）は、図８および図９に示すように、枠状部材２１の内側に設けられ、光反射部２２１Ｂを備えた可動板２２Ｂと、可動板２２Ｂを枠状部材２１に対し回動可能に支持する１対の第１の軸部材２３Ｂ、２４Ｂとを有している。
第３実施形態の光学デバイス１Ｂは、図８および図９に示すように、第１の駆動手段の構成が異なる以外は、第１実施形態の光学デバイス１とほぼ同様である。
第３実施形態の光学デバイス１Ｂ（基体２Ｂ）は、図８および図９に示すように、枠状部材２１の内側に設けられ、光反射部２２１Ｂを備えた可動板２２Ｂと、可動板２２Ｂを枠状部材２１に対し回動可能に支持する１対の第１の軸部材２３Ｂ、２４Ｂとを有している。
そして、第１の軸部材２３Ｂは、可動板２２Ｂに離間して設けられた駆動部材２３１と、駆動部材２３１と可動板２２とを連結する第１の連結部材２３２と、駆動部材２３１と枠状部材２１とを連結する１対の第２の連結部材２３３、２３４とを有している。これと同様に、第１の軸部材２４Ｂは、可動板２２Ｂに離間して設けられた駆動部材２４１と、駆動部材２４１と可動板２２とを連結する第１の連結部材２４２と、駆動部材２４１と枠状部材２１とを連結する１対の第２の連結部材２４３、２４４とを有している。
１対の駆動部材２３１、２４１は、可動板２２Ｂを介して互いに間隔を隔てて設けられている。
第１の連結部材２３２は、弾性変形可能に構成され、可動板２２Ｂを駆動部材２３１に対して回動可能とするように連結している。同様に、第１の連結部材２４２は、弾性変形可能に構成され、可動板２２を駆動部材２４１に対して回動可能とするように連結している。
第１の連結部材２３２は、弾性変形可能に構成され、可動板２２Ｂを駆動部材２３１に対して回動可能とするように連結している。同様に、第１の連結部材２４２は、弾性変形可能に構成され、可動板２２を駆動部材２４１に対して回動可能とするように連結している。
１対の第１の連結部材２３２、２４２は、第１の軸線Ｘに沿って同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）として、可動板２２Ｂが各駆動部材２３１、２４１に対して回動可能となっている。
一方、１対の第２の連結部材２３３、２３４は、第１の軸線Ｘを介して互いに対向するように設けられ、それぞれ、弾性変形可能に構成されているとともに、駆動部材２３１を枠状部材２１に対して回動可能とするように連結している。同様に、１対の第２の連結部材２４３、２４４は、第１の軸線Ｘを介して互いに対向するように設けられ、それぞれ、弾性変形可能に構成されているとともに、駆動部材２４１を枠状部材２１に対して回動可能とするように連結している。
一方、１対の第２の連結部材２３３、２３４は、第１の軸線Ｘを介して互いに対向するように設けられ、それぞれ、弾性変形可能に構成されているとともに、駆動部材２３１を枠状部材２１に対して回動可能とするように連結している。同様に、１対の第２の連結部材２４３、２４４は、第１の軸線Ｘを介して互いに対向するように設けられ、それぞれ、弾性変形可能に構成されているとともに、駆動部材２４１を枠状部材２１に対して回動可能とするように連結している。
このような１対の第２の連結部材２３３、２３４および１対の第２の連結部材２４３、２４４は、第１の軸線Ｘを回動中心軸（回転軸）として、各駆動部材２３１、２４１が枠状部材２１に対して回動可能となっている。
また、第２の連結部材２３３上には圧電素子２３５、第２の連結部材２３４上には圧電素子２３６が接合されている。圧電素子２３５、２３６は、それぞれ、第１の軸線Ｘに平行な方向に伸縮するように設けられている。このような圧電素子２３５、２３６を交互に作動させること（一方を伸張させ、他方を収縮させること）により、１対の第２の連結部材２３３、２３４を互いに反対方向に曲げ変形させ、駆動部材２３１を第１の軸線Ｘまわりに回動させることができる。
また、第２の連結部材２３３上には圧電素子２３５、第２の連結部材２３４上には圧電素子２３６が接合されている。圧電素子２３５、２３６は、それぞれ、第１の軸線Ｘに平行な方向に伸縮するように設けられている。このような圧電素子２３５、２３６を交互に作動させること（一方を伸張させ、他方を収縮させること）により、１対の第２の連結部材２３３、２３４を互いに反対方向に曲げ変形させ、駆動部材２３１を第１の軸線Ｘまわりに回動させることができる。
これと同様に、第２の連結部材２４３上には圧電素子２４５、第２の連結部材２４４上には圧電素子２４６が接合されている。圧電素子２４５、２４６は、それぞれ、第１の軸線Ｘに平行な方向に伸縮するように設けられている。このような圧電素子２４５、２４６を交互に作動させること（一方を伸張させ、他方を収縮させること）により、１対の第２の連結部材２４３、２４４を互いに反対方向に曲げ変形させ、駆動部材２４１を第１の軸線Ｘまわりに回動させることができる。
このような圧電素子２３５、２３６、２４５、２４６は、それぞれ、図示しない電源回路に接続されている。
このように圧電素子２３５、２３６、２４５、２４６の作動により、各第２の連結部材２３３、２３４、２４３、２４４を曲げ変形させて、駆動部材２３１、２４１を回動させ、これに伴って、各第１の連結部材２３２、２４２を捩れ変形させながら可動板２２Ｂを回動させるようにして第１の駆動手段を構成している。
以上のような本実施形態の光学デバイス１Ｂにおいても、前述した第１の実施形態の光学デバイス１と同様の効果の効果を発揮することができる。また、本実施形態の光学デバイス１Ｂは、前述したような第１の駆動手段を備えているので、光学デバイス１Ｂの小型化を図りつつ、可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動角を大きくすることができる。
このように圧電素子２３５、２３６、２４５、２４６の作動により、各第２の連結部材２３３、２３４、２４３、２４４を曲げ変形させて、駆動部材２３１、２４１を回動させ、これに伴って、各第１の連結部材２３２、２４２を捩れ変形させながら可動板２２Ｂを回動させるようにして第１の駆動手段を構成している。
以上のような本実施形態の光学デバイス１Ｂにおいても、前述した第１の実施形態の光学デバイス１と同様の効果の効果を発揮することができる。また、本実施形態の光学デバイス１Ｂは、前述したような第１の駆動手段を備えているので、光学デバイス１Ｂの小型化を図りつつ、可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動角を大きくすることができる。
＜第４実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第４実施形態を説明する。
図１０は、本発明の光学デバイスの第４実施形態を示す平面図、図１１は、図１０中のＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１０中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図１１中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「奥」、左側を「手前」と言う。
次に、本発明の光学デバイスの第４実施形態を説明する。
図１０は、本発明の光学デバイスの第４実施形態を示す平面図、図１１は、図１０中のＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１０中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図１１中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「奥」、左側を「手前」と言う。
以下、第４実施形態の光学デバイスについて、前述した第１実施形態の光学デバイス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実施形態の光学デバイス１Ｃは、図１０および図１１に示すように、第１の駆動手段の構成が異なる以外は、第１実施形態の光学デバイス１とほぼ同様である。
第４実施形態の光学デバイス１Ｃは、図１０および図１１に示すように、基体２Ｃにて１対の第１の軸部材２３、２４に回動可能に支持された可動板２２Ｃの下面に設けられた１対の軟磁性体２２３、２２４と、この１対の軟磁性体２２３、２２４に対応して可動板２２Ｃの下方に設けられた１対のコイル４４、４５とを備えている。かかる光学デバイス１Ｃでは、コイル４４とコイル４５とに交互に通電することにより、可動板２２Ｃを第１の軸線Ｘまわりに回動させるようにして第１の駆動手段を構成している。
第４実施形態の光学デバイス１Ｃは、図１０および図１１に示すように、第１の駆動手段の構成が異なる以外は、第１実施形態の光学デバイス１とほぼ同様である。
第４実施形態の光学デバイス１Ｃは、図１０および図１１に示すように、基体２Ｃにて１対の第１の軸部材２３、２４に回動可能に支持された可動板２２Ｃの下面に設けられた１対の軟磁性体２２３、２２４と、この１対の軟磁性体２２３、２２４に対応して可動板２２Ｃの下方に設けられた１対のコイル４４、４５とを備えている。かかる光学デバイス１Ｃでは、コイル４４とコイル４５とに交互に通電することにより、可動板２２Ｃを第１の軸線Ｘまわりに回動させるようにして第１の駆動手段を構成している。
１対の軟磁性体２２３、２２４は、第２の軸線Ｙに平行な方向（ｙ方向）における可動板２２Ｃの両端部（第１の軸線Ｘに対して可動板２２Ｃの遠位の両端部）に設けられている。
１対の軟磁性体２２３、２２４は、それぞれ、薄膜状をなし、軟磁性体材料を主材料として構成されている。
軟磁性体材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｆｅ、各種Ｆｅ合金（ケイ素鉄、パーマロイ、アモルファス、センダストなど）、軟磁性フェライトなどが挙げられる。
１対の軟磁性体２２３、２２４は、それぞれ、薄膜状をなし、軟磁性体材料を主材料として構成されている。
軟磁性体材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｆｅ、各種Ｆｅ合金（ケイ素鉄、パーマロイ、アモルファス、センダストなど）、軟磁性フェライトなどが挙げられる。
一方、１対のコイル４４、４５は、支持体３の基板３１の上面に支持・固定されている。
図１０に示すように、コイル４４は、平面視にて軟磁性体２２３の外周を囲むように形成（巻回）されており、枠状をなしている。コイル４４と同様に、コイル４５は、平面視にて軟磁性体２２４の外周を囲むように形成（巻回）されており、枠状をなしている。
図１０に示すように、コイル４４は、平面視にて軟磁性体２２３の外周を囲むように形成（巻回）されており、枠状をなしている。コイル４４と同様に、コイル４５は、平面視にて軟磁性体２２４の外周を囲むように形成（巻回）されており、枠状をなしている。
このような各コイル４４、４５には、図示しない電源回路が接続されている。この電源回路は、間欠的な直流をコイル４４、４５に交互に印加するように構成されている。
このような第１の駆動手段は、次のようにして作動する。
１対のコイル４４、４５に交互に、間欠的な直流を印加する。
コイル４４に電流が印加されているときには、コイル４４による磁界により軟磁性体２２３がコイル４４側へ引き付けられる。
このような第１の駆動手段は、次のようにして作動する。
１対のコイル４４、４５に交互に、間欠的な直流を印加する。
コイル４４に電流が印加されているときには、コイル４４による磁界により軟磁性体２２３がコイル４４側へ引き付けられる。
一方、コイル４５に電流が印加されているときには、コイル４５による磁界により軟磁性体２２４がコイル４５側へ引き付けられる。
したがって、前述したように１対のコイル４４、４５に交互に間欠的な直流を印加すると、可動板２２Ｃが第１の軸線Ｘまわりに回動・振動する。
以上のような本実施形態の光学デバイス１Ｃにおいても、前述した第１の実施形態の光学デバイス１と同様の効果の効果を発揮することができる。また、本実施形態の光学デバイス１Ｃは、前述したような第２の駆動手段を備えているので、光学デバイス１Ｃの小型化を図りつつ、可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動角を大きくすることができる。
したがって、前述したように１対のコイル４４、４５に交互に間欠的な直流を印加すると、可動板２２Ｃが第１の軸線Ｘまわりに回動・振動する。
以上のような本実施形態の光学デバイス１Ｃにおいても、前述した第１の実施形態の光学デバイス１と同様の効果の効果を発揮することができる。また、本実施形態の光学デバイス１Ｃは、前述したような第２の駆動手段を備えているので、光学デバイス１Ｃの小型化を図りつつ、可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動角を大きくすることができる。
以上説明したような光学デバイス１〜１Ｃは、例えば、レーザープリンタ、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡、イメージング用ディスプレイ等の画像形成装置に備える光スキャナに好適に適用することができる。
ここで、図１２および図１３に基づき、画像形成装置の一例として、光学デバイス１をイメージング用ディスプレイの光スキャナとして用いた場合を説明する。
ここで、図１２および図１３に基づき、画像形成装置の一例として、光学デバイス１をイメージング用ディスプレイの光スキャナとして用いた場合を説明する。
図１２は、本発明の画像形成装置（イメージングディスプレイ）の一例を示す概略図、図１３は、図１２に示す画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
図１２に示すように、画像形成装置１０は、光スキャナである光学デバイス１と、この光学デバイス１に光を照射する光照射装置９とを備え、光照射装置９からの光を光学デバイス１で主走査および副走査することにより、スクリーンＳ上に画像を形成（描画）する。
図１２に示すように、画像形成装置１０は、光スキャナである光学デバイス１と、この光学デバイス１に光を照射する光照射装置９とを備え、光照射装置９からの光を光学デバイス１で主走査および副走査することにより、スクリーンＳ上に画像を形成（描画）する。
なお、スクリーンＳは、画像形成装置１０の本体に備えられたものであっても別体であってもよい。また、スクリーンＳの表面（視認側の面）に光照射装置９からの光を照射し表示してもよいし、スクリーンＳの裏面（視認側の面とは反対側の面）に光照射装置９からの光を照射し表面に透過させ表示してもよい。
光照射装置９は、図１３に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光源９１、９２、９３と、クロスダイクロイックプリズム（Ｘプリズム）９４と、ミラー９５と、レンズ９６とを備えている。
光照射装置９は、図１３に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光源９１、９２、９３と、クロスダイクロイックプリズム（Ｘプリズム）９４と、ミラー９５と、レンズ９６とを備えている。
光源９１は、赤色の光を発するものであり、光源９１を駆動するための光源ドライバー８１に接続されている。また、光源９２は、緑色の光を発するものであり、光源９２を駆動するための光源ドライバー８２に接続されている。また、光源９３は、青色の光を発するものであり、光源９３を駆動するための光源ドライバー８３に接続されている。
各光源ドライバー８１、８２、８３は、制御部８Ａに接続されていて、この制御部８Ａからの信号に基づき作動する。ここで、制御部８Ａは、図示しないホストコンピュータから画像情報（画像信号）を受け、この画像情報に応じて、各光源ドライバー８１、８２、８３を作動させる。また、制御部８Ａは、図示しない検知手段によって検知された光学デバイス１（可動板２２）の挙動情報に基づき電源回路７の駆動を制御するようになっている。
各光源ドライバー８１、８２、８３は、制御部８Ａに接続されていて、この制御部８Ａからの信号に基づき作動する。ここで、制御部８Ａは、図示しないホストコンピュータから画像情報（画像信号）を受け、この画像情報に応じて、各光源ドライバー８１、８２、８３を作動させる。また、制御部８Ａは、図示しない検知手段によって検知された光学デバイス１（可動板２２）の挙動情報に基づき電源回路７の駆動を制御するようになっている。
このような画像形成装置１０にあっては、光源９１、９２、９３からクロスダイクロイックプリズム９４、ミラー９５、およびレンズ９６を介して光学デバイス１（光反射部２２１）に各色の光が照射される。このとき、光源９１からの赤色の光と、光源９２からの緑色の光と、光源９３からの青色の光とが、クロスダイクロイックプリズム９４にて合成される。また、各色の光源９１、９２、９３から出力される光の強度は、図示しないホストコンピュータから受けた画像情報に応じて変化する。
そして、光反射部２２１で反射した光（３色の合成光）は、スクリーンＳ上に照射される。
その際、光学デバイス１の可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動により、光反射部２２１で反射した光は、スクリーンＳの横方向に走査（主走査）される。一方、光学デバイス１の可動板２２の第２の軸線Ｙまわりの回動により、光反射部２２１で反射した光は、スクリーンＳの縦方向に走査（副走査）される。
その際、光学デバイス１の可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回動により、光反射部２２１で反射した光は、スクリーンＳの横方向に走査（主走査）される。一方、光学デバイス１の可動板２２の第２の軸線Ｙまわりの回動により、光反射部２２１で反射した光は、スクリーンＳの縦方向に走査（副走査）される。
このようにして画像形成装置１０は、スクリーンＳ上に画像形成（描画）を行う。このような画像形成装置１０にあって、光学デバイス１を１つ設けるだけで、２次元走査、すなわち主走査（水平走査）および副走査（垂直走査）を行うことができ、低コスト化および小型化を図ることができる。
以上、本発明の光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
以上、本発明の光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明の光学デバイス等では、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、前述した実施形態では、第２の駆動手段が２つの圧電素子を有するものを説明したが、第１の駆動手段は１個または３個以上の圧電素子を有するものであってもよい。この場合、伝達部材は、第１の駆動手段と同様に１つであってもよいし、各圧電素子に対応して複数設けられていてもよい。
また、前述した実施形態では、第２の駆動手段が２つの圧電素子を有するものを説明したが、第１の駆動手段は１個または３個以上の圧電素子を有するものであってもよい。この場合、伝達部材は、第１の駆動手段と同様に１つであってもよいし、各圧電素子に対応して複数設けられていてもよい。
また、前述した実施形態では、第２の駆動手段の伝達部材が枠状部材に接合されているものを説明したが、かかる伝達部材は第２の軸部材に接合されていてもよい。
また、前述した実施形態では、可動板および１対の第１の軸部材が１自由度または２自由度の振動系を構成するように第１の軸部材が形成されているものを説明したが、可動板および１対の第１の軸部材は、３自由度以上の振動系を構成するものであってもよい。
また、前述した実施形態では、光反射部が可動板の上面（支持体とは逆側の面）に設けられている構成について説明したが、例えば、その逆に設けられている構成であってもよい。この場合、基板３１に透明基板を採用したり、基板３１に開口部を形成する。
また、前述した実施形態では、可動板および１対の第１の軸部材が１自由度または２自由度の振動系を構成するように第１の軸部材が形成されているものを説明したが、可動板および１対の第１の軸部材は、３自由度以上の振動系を構成するものであってもよい。
また、前述した実施形態では、光反射部が可動板の上面（支持体とは逆側の面）に設けられている構成について説明したが、例えば、その逆に設けられている構成であってもよい。この場合、基板３１に透明基板を採用したり、基板３１に開口部を形成する。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ……光学デバイス（光スキャナ） ２、２Ｂ、２Ｃ……基体 ２１……枠状部材 ２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ……可動板 ２２１、２２１Ｂ……光反射部 ２２２……永久磁石 ２２３、２２４……軟磁性体 ２３、２３Ｂ、２４、２４Ｂ……第１の軸部材 ２３１、２４１……駆動部材 ２３２、２４２……第１の連結部材 ２３３、２３４、２４３、２４４……第２の連結部材 ２３５、２３６、２４５、２４６……圧電素子 ２５、２６……第２の軸部材 ２７１、２７２……支持部材 ３……支持体 ３１……基板 ３２……スペーサ ４１……コイル ４２、４３……電極 ４４、４５……コイル ５……電源回路 ５５、５６……スペーサ ６……第２の駆動手段 ６１、６３……伝達部材 ６２、６４……圧電素子 ７……電源回路 ７１……第１の電圧発生部 ７２……第２の電圧発生部 ８、８Ａ……制御部 ８１、８２、８３……光源ドライバー ９……光照射装置 ９１、９２、９３……光源 ９４……クロスダイクロイックプリズム ９５……ミラー ９６……レンズ Ｓ……スクリーン １０……画像形成装置 Ｘ……第１の軸線 Ｙ……第２の軸線
Claims (10)
- 枠状をなす枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記枠状部材に対し前記可動板を第１の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第１の軸部材と、
前記枠状部材を前記第１の軸線に直交する第２の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第２の軸部材と、
前記第１の軸部材を捩れ変形させながら前記可動板を前記第１の軸線まわりに回動させる第１の駆動手段と、
前記第２の軸部材を捩れ変形させながら前記枠状部材を前記第２の軸線まわりに回動させることにより、前記可動板を前記第２の軸線まわりに回動させる第２の駆動手段とを有し、
前記第２の駆動手段は、前記第１の軸線に平行な方向に伸縮するように設けられた圧電素子と、平面視における前記第２の軸線上で前記枠状部材の厚さ方向での一方の面に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記枠状部材に伝達する伝達部材とを備え、通電により前記圧電素子を伸縮させることにより、前記伝達部材を前記第１の軸線に平行な方向に変位させて、前記枠状部材に前記第２の軸線まわりのトルクを与え、これにより、前記枠状部材を回動させるように構成され、
前記伝達部材は、スペーサを介して前記枠状部材上に接合され、
前記伝達部材は、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより形成され、前記スペーサは、前記ＳＯＩ基板のＳｉＯ ２ 層を加工することにより形成されたものであり、前記枠状部材と前記可動板と前記第１の軸部材と前記第２の軸部材とは、前記ＳＯＩ基板の前記一方のＳｉ層と反対側のＳｉ層を加工することにより形成されたものであることを特徴とする光学デバイス。 - 前記圧電素子は、圧電体層と電極層とが交互に複数積層されてなる請求項１に記載の光学デバイス。
- 前記圧電素子は、前記枠状部材を平面視したときに、前記枠状部材の外側に位置するように設けられている請求項１または２に記載の光学デバイス。
- 前記枠状部材を前記第２の軸部材を介して支持する支持体を有しており、前記圧電素子は、前記支持体に支持されている請求項１ないし３のいずれかに記載の光学デバイス。
- 前記各第２の軸部材は、その幅が厚さよりも大きい部分を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の光学デバイス。
- 前記第１の駆動手段は、前記可動板に対し間隔を隔てて設けられた電極を備え、前記可動板と前記電極との間に電圧を印加することによりこれらの間に静電引力を生じさせ、前記可動板を回動させるように構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の光学デバイス。
- 前記第１の駆動手段は、前記可動板を回動させる圧電素子を備えている請求項１ないし５のいずれかに記載の光学デバイス。
- 前記第１の駆動手段は、磁性体と、該磁性体に対向するように設けられたコイルを備えた磁界印加手段とを備え、前記コイルに電圧を印加することにより前記可動板を回動させるように構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の光学デバイス。
- 枠状をなす枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記枠状部材に対し前記可動板を第１の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第１の軸部材と、
前記枠状部材を前記第１の軸線に直交する第２の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第２の軸部材と、
前記第１の軸部材を捩れ変形させながら前記可動板を前記第１の軸線まわりに回動させる第１の駆動手段と、
前記第２の軸部材を捩れ変形させながら前記枠状部材を前記第２の軸線まわりに回動させることにより、前記可動板を前記第２の軸線まわりに回動させる第２の駆動手段とを有し、
前記第２の駆動手段は、前記第１の軸線に平行な方向に伸縮するように設けられた圧電素子と、平面視における前記第２の軸線上で前記枠状部材の厚さ方向での一方の面に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記枠状部材に伝達する伝達部材とを備え、通電により前記圧電素子を伸縮させることにより、前記伝達部材を前記第１の軸線に平行な方向に変位させて、前記枠状部材に前記第２の軸線まわりのトルクを与え、これにより、前記枠状部材を回動させるように構成され、
前記伝達部材は、スペーサを介して前記枠状部材上に接合され、
前記伝達部材は、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより形成され、前記スペーサは、前記ＳＯＩ基板のＳｉＯ ２ 層を加工することにより形成されたものであり、前記枠状部材と前記可動板と前記第１の軸部材と前記第２の軸部材とは、前記ＳＯＩ基板の前記一方のＳｉ層と反対側のＳｉ層を加工することにより形成されたものであることを特徴とする光スキャナ。 - 枠状をなす枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、光反射性を有する光反射部を備えた可動板と、
前記枠状部材に対し前記可動板を第１の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第１の軸部材と、
前記枠状部材を前記第１の軸線に直交する第２の軸線まわりに回動可能に支持する１対の第２の軸部材と、
前記第１の軸部材を捩れ変形させながら前記可動板を前記第１の軸線まわりに回動させる第１の駆動手段と、
前記第２の軸部材を捩れ変形させながら前記枠状部材を前記第２の軸線まわりに回動させることにより、前記可動板を前記第２の軸線まわりに回動させる第２の駆動手段とを有し、
前記第２の駆動手段は、前記第１の軸線に平行な方向に伸縮するように設けられた圧電素子と、平面視における前記第２の軸線上で前記枠状部材の厚さ方向での一方の面に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記枠状部材に伝達する伝達部材とを備え、通電により前記圧電素子を伸縮させることにより、前記伝達部材を前記第１の軸線に平行な方向に変位させて、前記枠状部材に前記第２の軸線まわりのトルクを与え、これにより、前記枠状部材を回動させるように構成され、
前記伝達部材は、スペーサを介して前記枠状部材上に接合され、
前記伝達部材は、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層を加工することにより形成され、前記スペーサは、前記ＳＯＩ基板のＳｉＯ ２ 層を加工することにより形成されたものであり、前記枠状部材と前記可動板と前記第１の軸部材と前記第２の軸部材とは、前記ＳＯＩ基板の前記一方のＳｉ層と反対側のＳｉ層を加工することにより形成されたものであることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006305972A JP4720723B2 (ja) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | 光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006305972A JP4720723B2 (ja) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | 光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008122622A JP2008122622A (ja) | 2008-05-29 |
| JP4720723B2 true JP4720723B2 (ja) | 2011-07-13 |
Family
ID=39507440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006305972A Expired - Fee Related JP4720723B2 (ja) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | 光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4720723B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5235511B2 (ja) * | 2008-06-10 | 2013-07-10 | キヤノン株式会社 | 光学走査装置、その駆動方法、及び光学機器 |
| JP5206610B2 (ja) * | 2008-08-25 | 2013-06-12 | セイコーエプソン株式会社 | アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置 |
| JP2011099890A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Seiko Epson Corp | 光走査装置及び画像形成装置 |
| JP5272989B2 (ja) | 2009-09-17 | 2013-08-28 | ブラザー工業株式会社 | ２次元光スキャナ |
| WO2019138115A1 (en) * | 2018-01-12 | 2019-07-18 | Barco N.V. | Device for elastic pivoting about two orthogonal axes |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005148459A (ja) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Stanley Electric Co Ltd | ２次元光スキャナ及び光学装置 |
| JP2006067706A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ |
| JP2006081320A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ |
| JP2006309018A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ |
-
2006
- 2006-11-10 JP JP2006305972A patent/JP4720723B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005148459A (ja) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Stanley Electric Co Ltd | ２次元光スキャナ及び光学装置 |
| JP2006067706A (ja) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ |
| JP2006081320A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ |
| JP2006309018A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008122622A (ja) | 2008-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6056179B2 (ja) | 光スキャナーおよび画像形成装置 | |
| JP4928301B2 (ja) | 揺動体装置、その駆動方法、光偏向器、及び光偏向器を用いた画像表示装置 | |
| JP3552601B2 (ja) | 光偏向子及びこれを用いた表示装置 | |
| JP4232835B2 (ja) | アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置 | |
| JP5935761B2 (ja) | 光学デバイス、光スキャナーおよび画像表示装置 | |
| JP5206610B2 (ja) | アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置 | |
| JP5720673B2 (ja) | 磁気力型駆動装置、光走査装置、及び画像表示装置 | |
| JP2008304553A (ja) | アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置 | |
| JP5598296B2 (ja) | アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置 | |
| JP5040452B2 (ja) | アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置 | |
| JP4720723B2 (ja) | 光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置 | |
| JP4392410B2 (ja) | 電磁力駆動スキャニングマイクロミラー及びこれを使用した光スキャニング装置 | |
| WO2013005527A1 (ja) | 光走査装置、画像表示装置および光走査方法 | |
| JP2008111882A (ja) | アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置 | |
| JP4984987B2 (ja) | アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置 | |
| JP4720729B2 (ja) | 光学デバイス、光スキャナ、および画像形成装置 | |
| JP2010230730A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP5923933B2 (ja) | ミラーデバイス、光スキャナーおよび画像形成装置 | |
| JP5092406B2 (ja) | アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置 | |
| US8717653B2 (en) | Light scanner and image forming apparatus | |
| JP2012145753A (ja) | 画像表示装置 | |
| JP2012208395A (ja) | 磁気力型駆動装置、光走査装置、及び画像表示装置 | |
| JP5045611B2 (ja) | アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置 | |
| JP5803586B2 (ja) | ミラーデバイス、光スキャナーおよび画像形成装置 | |
| JP4984988B2 (ja) | アクチュエータ、光スキャナおよび画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080826 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101119 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101221 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110216 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110308 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110321 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140415 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4720723 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |