JP6075062B2 - アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置に関する。

ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術によりシリコン基板を加工して形成された捩り振動子を有する構造体を用いたアクチュエーターが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなアクチュエーターは、例えば、プリンターやディスプレイ等において、光を走査する光スキャナーとして用いられる。
例えば、特許文献１に記載されたアクチュエーターは、平板状の内側可動板と、内側可動板を揺動可能に支持する１対の第２のトーションバーと、枠状の外側可動板と、外側可動板を搖動可能に支持する第１トーションバーを有する。そして、かかるアクチュエーターは、内側可動板、及び、外側可動板に設けられた平面コイルと、固定配置された永久磁石とを有し、平面コイルおよび永久磁石の相互の磁界の作用により可動部を回動させる。

このようなアクチュエーターにおいては、平面コイルの配線が、第１のトーションバーを介して外側電極端子と電気的に接続される。
また、内側可動板、外側可動板、第１のトーションバー、及び、第２のトーションバーを有する構造体は、シリコン基板をエッチングすることにより形成される。

特開平８−３２２２２７号公報

前述のように、可動板に設けられた平面コイルの配線が、第１のトーションバーを介して外側電極端子と電気的に接続されると、平面コイルと固定配置された永久磁石の間の距離が離れてしまうという問題があった。
本発明の目的は、振動系を有する基体上に可動部導体パターンを設けた構成において、コイルと磁石の距離を低減でき、アクチュエーター（光スキャナー）を効率的に駆動することができることにある。

このような目的は、下記の適用例により達成される。
本適用例のアクチュエーターは、第１の軸周りに揺動可能な可動部と、前記可動部から延出する前記第１の軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、前記第１軸部と連結し、前記第１の軸に交差する第２の軸周りに揺動可能な枠体部と、前記枠体部から延出する前記第２の軸周りに揺動可能に支持する第２軸部と、前記第２軸部と連結する支持部と、前記枠体部に設けられるコイルと、前記コイルに作用する磁界を発生する磁石と、を備え、前記枠体部は、前記可動部の厚み方向の平面視で前記可動部、前記第１軸部、前記第２軸部、前記支持部を囲んで設けられていることを特徴とする。
このようなアクチュエーターによれば、コイルと磁石を近づけることができる。従って、可動部を効率的に駆動することができるアクチュエーターを提供できる。

上記記載のアクチュエーターにおいて、前記可動部には、光反射性を有する光反射部を備えることが望ましい。
これにより、効率的に光を反射させることができる。

上記記載のアクチュエーターにおいて、前記可動部には、ミラー保持体が固定され、前記ミラー保持体は、光反射性を有する光反射部と、前記光反射部の一方の面から前記光反射部の厚み方向に延出する固定部とを有し、前記可動部と前記固定部の端部とが固定されていることが望ましい。
このようなアクチュエーターによれば、光反射面を有する光反射部と可動部が別の基体から形成される。従って、光反射面の静的なたわみを低減することができるアクチュエーターを提供できる。

上記記載のアクチュエーターにおいて、前記光反射部と前記固定部とは一体に形成されていることが望ましい。
このようなアクチュエーターによれば、光反射部と固定部の位置の合わせ精度を高くすることが出来るとともに、容易に作製することができる。

上記記載のアクチュエーターにおいて、前記コイルに電圧を印加する電圧印加部を備え、前記電圧印加部が前記コイルに電圧を印加することにより、前記可動部を前記第１の軸周りおよび前記第２の軸周りに揺動させることが望ましい。
これにより、小型化を図りつつ、可動部を第１の軸周りおよび第２の軸周りに揺動させることができる。

本適用例の光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸周りに揺動可能な可動部と、前記可動部から延出する前記第１の軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、前記第１軸部と連結し、前記第１の軸に交差する第２の軸周りに揺動可能な枠体部と、前記枠体部から延出する前記第２の軸周りに揺動可能に支持する第２軸部と、前記第２軸部と連結する支持部と、前記枠体部に設けられるコイルと、前記コイルに作用する磁界を発生する磁石と、を備え、前記枠体部は、前記可動部の厚み方向の平面視で前記可動部、前記第１軸部、前記第２軸部、前記支持部を囲んで設けられていることを特徴とする。
これにより、可動部を効率的に駆動でき、低消費電力で、優れた振動特性を有する光スキャナーを提供することが出来る。

本適用例の画像形成装置は、光源装置と、前記光源装置からの光を走査する光スキャナーと、を有し、前記光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸周りに揺動可能な可動部と、前記可動部から延出する前記第１の軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、前記第１軸部と連結し、前記第１の軸に交差する第２の軸周りに揺動可能な枠体部と、前記枠体部から延出する前記第２の軸周りに揺動可能に支持する第２軸部と、前記第２軸部と連結する支持部と、前記枠体部に設けられるコイルと、前記コイルに作用する磁界を発生する磁石と、を備え、前記枠体部は、前記可動部の厚み方向の平面視で前記可動部、前記第１軸部、前記第２軸部、前記支持部を囲んで設けられていることを特徴とする。
これにより、可動部を効率的に駆動でき、低消費電力の画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）である。 図１中のＡ−Ａ’線断面図である。 図１に示す光スキャナーを示す平面図（下面図）である。 本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）である。 図４中のＢ−Ｂ’線断面図である。 本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）である。 本発明の画像形成装置の実施形態（プロジェクター）を示す概略図である。 本発明の画像形成装置の実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す概略図である。

以下、アクチュエーター、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。なお、本実施形態では、アクチュエーターを光スキャナーに適用した場合を例に説明する。
＜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、本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）、図２は、図１中のＡ−Ａ’線断面図、図３は、図１に示す光スキャナーの平面図（下面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。

図１、図２に示すように、光スキャナー１は、互いに直交する軸線Ｘ１、Ｙ１まわりに回動（揺動）する２つの振動系を有する基体２と、基体２を支持する支持体３と、光反射面を有する光反射部４１と、基体２の振動系を振動させる駆動手段５とを有する。
基体２は、可動部２１と、可動部２１に連結する１対の第１の連結部２３、２４と、１対の第１の連結部２３、２４を支持する枠状の枠体部２２と、枠体部２２の内側に設けられた１対の支持部２７、２８と、支持部２７、２８に支持されるとともに、枠体部２２に連結する第２の連結部２５、２６を有する。

このような基体２は、シリコンで構成されており、可動部２１、第１の連結部２３、２４、枠体部２２、第２の連結部２５、２６、および支持部２７、２８が一体に形成されている。第１軸部は、第１の連結部２３、２４から構成される。また、第２軸部は、第２の連結部２５、２６から構成される。

シリコンは軽量かつステンレス鋼（ＳＵＳ）なみの剛性を有するため、基体２がシリコンで構成されていることにより、優れた振動特性を有する基体２が得られる。また、シリコンは後述するようにエッチングにより高精度な寸法精度で加工が可能であるので、シリコン基板を用いて基体２を形成することにより、所望の形状（所望の振動特性）を有する基体２を得ることができる。シリコン基板としては、一般的に単結晶シリコン基板が用いられる。

ここで、基体２の振動系のうち、可動部２１及び第１の連結部２３、２４が軸線Ｙ１まわりに回動（揺動）する第１の振動系を構成し、また、枠体部２２及び１対の第２の連結部２５、２６が軸線Ｘ１まわりに回動（揺動）する第２の振動系を構成する。

第１の振動系において、可動部２１は、可動部の板厚方向からの平面視にて、円形をなしている。なお、可動部２１の形状は、枠体部２２の内側に配置することができれば、特に限定されず、例えば、平面視にて、四角形状、十字形状、四角形以外の多角形状等をなしていてもよい。
このような可動部２１の上面には、光反射面が成膜され、光反射部４１が形成されている。

第１の連結部２３、２４は、それぞれ、軸線Ｙ１に沿って長い長手形状をなしており、弾性変形可能である。第１の連結部２３、２４は、それぞれ、可動部２１を枠体部２２に対して回動可能とするように、可動部２１と枠体部２２とを連結している。このような第１の連結部２３、２４は、互いに同軸的に設けられており、軸線Ｙ１を中心として、可動部２１が枠体部２２に対して回動するように構成されている。

また、第１の連結部２３、２４は、その横断面形状が四角形をなしている。本実施形態では、第１の連結部２３、２４は、可動部２１の板面に沿って互いに平行な上面および下面と、この上面および下面に対して垂直でかつ互いに平行な１対の側面とを有する。なお、第１の連結部２３、２４の横断面形状は、これに限定されず、例えば、台形をなしていてもよいし、平行四辺形をなしていてもよい。また、第１の連結部２３、２４は、互いに平行な複数の梁部材で構成されていてもよい。

第２の振動系において、枠体部２２は、枠体部２２の板厚方向からの平面視にて、四角環状をなしている。なお、枠体部２２の平面視形状は、枠状をなしていれば、特に限定されず、例えば、円環状をなしていてもよい。

また、枠体部２２の下面（一方の板面）上には、絶縁層７１１が設けられ、一方、基体２の上面（他方の板面）上には、絶縁層７１２が設けられている（図２参照）。そして、絶縁層７１１の基体２とは反対側の面上には、コイル５１、配線７２、７３および電極７４、７５で構成された導体パターン８が設けられている（図３参照）。なお、コイル５１、配線７２、７３および電極７４、７５については、駆動手段５の説明において詳述する。また、図１、３、４では、説明の便宜上、絶縁層７１１、７１２の図示を省略している。なお、図３は、便宜上図１の上面から配線とコイルを透視した図である。
また、絶縁層７１１、７１２の厚さは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下程度である。

第２の連結部２５、２６は、それぞれ、軸線Ｘ１に沿って長い長手形状をなしており、弾性変形可能である。第２の連結部２５、２６は、それぞれ、枠体部２２を支持部２７、２８に対して回動可能とするように、枠体部２２と支持部２７、２８とを連結している。このような、第２の連結部２５、２６は、互いに同軸に設けられており、軸線Ｘ１を中心として、枠体部２２が支持部２７、２８に対して回動するように構成されている。

また、第２の連結部２５、２６は、その横断面形状が四角形をなしている。本実施形態では、第２の連結部２５、２６は、枠体部２２の板面に沿って互いに平行な上面および下面と、この上面および下面に対して垂直でかつ互いに平行な１対の側面とを有する。なお、第２の連結部２５、２６の横断面形状は、これに限定されず、例えば、台形をなしていてもよいし、平行四辺形をなしていてもよい。また、第２の連結部２５、２６は、互いに平行な複数の梁部材で構成されていてもよい。

支持体３は、前述した基体２を支持する機能を有する。また、支持体３は、後述する駆動手段５の永久磁石５２、５３を支持する機能をも有する。
この支持体３は、上方に開放する凹部３１を有する箱状をなしている。言い換えると、支持体３は、板状をなす板状部３２と、その板状部３２の上面の外周部に沿って設けられた枠状をなす枠状部３３とで構成されている。
このような支持体３の上面のうち凹部３１の外側の部分、すなわち、枠状部３３の上面には、前述した基体２の支持部２７、２８の下面が接合されている。これにより、基体２の可動部２１および１対の連結部２３、２４と支持体３との間には、可動部２１の回動を許容する空間が形成されている。

このような支持体３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、テンパックス（登録商標）ガラス等のガラス材料や、単結晶シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料、ＬＴＣＣ（低温焼結セラミックス）等が挙げられる。
また、基体２と支持体３との接合方法としては、支持体３の構成材料、形状等に応じて適宜決められるものであり、特に限定されないが、接着剤を用いた方法、陽極接合法、直接接合法等が挙げられる。

さらに、枠状部３３には、電圧印加部としての電極７６、７７が設けられており、基体２に設けられた電極７４、７５と電極７６、７７が電気的に接続され、電圧印加手段により、電極７６と電極７７との間に電圧を印加することにより、コイル５１に通電することができる。

駆動手段５は、コイル５１および１対の永久磁石５２、５３を有し、前述した基体２の可動部２１および枠体部２２を電磁駆動方式（より具体的にはムービングコイル方式）により回動駆動させるものである。電磁駆動方式は、大きな駆動力を発生させることができる。そのため、電磁駆動方式を採用する駆動手段５によれば、低駆動電圧化を図りつつ、光反射部４１の振れ角を大きくすることができる。

本実施形態では、コイル５１は、図２に示すように、枠体部２２の下面に絶縁層７１１を介して設けられている。
本実施形態では、コイル５１は、図３に示すように、枠体部２２の板面に沿って、可動部２１を中心に、渦巻状に形成されている。このような渦巻状のコイル５１は、単に環状に形成したコイルに比し大きな磁力を発生させることができ、また、枠体部２２の厚さ方向に積層して形成したコイルに比し構成が簡単で製造も容易である。すなわち、コイル５１の構成を比較的簡単なものとするとともに、駆動電圧を抑えつつ、コイル５１に生じる磁力を大きくすることができる。

また、コイル５１を構成する素線の一端（渦巻きの外周側の端）は、配線７２を介して電極７４に電気的に接続されている。また、コイル５１を構成する素線の他端（渦巻きの中心側の端）は、配線７３を介して電極７５に電気的に接続されている。これにより、電極７４と電極７５との間に電圧を印加することにより、コイル５１に通電することができる。

配線７２は、第２の連結部２５の下面上に、第２の連結部２５の長手方向に沿って設けられ、配線７３は、第２の連結部２６の下面上に、第２の連結部２６の長手方向に沿って設けられている。
また、電極７４、７５は、それぞれ、支持部２７、２８の下面上に設けられている。
また、配線７２は、枠体部２２の外側まで延びて形成されており、枠体部２２上でコイル５１と交差している。従って、配線７２とコイル５１との間には、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等で構成された絶縁層７１３が設けられ、電気的に短絡しないように構成されている。
なお、コイル５１を構成する素線の他端（渦巻きの中心側の端）と配線７３との接続は、ボンディングワイヤーを介して行ってもよい。

このような導体パターン８を構成するコイル５１、配線７２、７３および電極７４、７５の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するとともに、特に限定されないが、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｔｃ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、等が挙げられる。また、これらの構成材料を複数組み合わせて用いても良い。

一方、１対の永久磁石５２、５３は、支持体３に接合され固定されている。
１対の永久磁石５２、５３は、平面視にて、基体２を介して対向して設けられている。この１対の永久磁石５２、５３は、平面視にて軸線Ｘ１、Ｙ１の双方に傾斜する軸線ａ（図１参照）に沿って基体２を貫く磁界を発生させるように設けられている。
つまり、永久磁石５２は、基体２側をＮ極、その反対側をＳ極とするように設置され、永久磁石５３は、基体２側をＳ極、その反対側をＮ極とするように設置されている。ただし、永久磁石５２、５３のそれぞれの極の向きは、逆であってもよい。

このような永久磁石５２、５３としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、ネオジム磁石、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、コイル５１の磁界との相互作用により可動部２１および枠体部２２を回動し得るものであれば、永久磁石の数、配置や極性等は、図示のものに限定されないことは言うまでもない。

ここで、平面視における軸線Ｘ１、Ｙ１に対する軸線ａの傾斜角度は、３０〜６０度であるのが好ましく、４０〜５０度であるのがより好ましく、ほぼ４５度であるのがさらに好ましい。このように永久磁石５２、５３を設けることで、円滑に、可動部２１を軸線Ｘ１、Ｙ１まわりにそれぞれ回動させることができる。本実施形態では、軸線ａは、軸線Ｘ１、Ｙ１に対して約４５度傾斜している。

このような１対の永久磁石５２、５３による磁界のもと、図示しない電源は、コイル５１に、第１の周波数で周期的に変化する第１の電圧または第１の電流を印加するとともに、第２の周波数で周期的に変化する第２の電圧または第２の電流を印加する。すると、可動部２１が軸線Ｙ１まわりに第１の周波数で回動するとともに、枠体部２２が軸線Ｘ１まわりに第２の周波数で回動する。

これにより、光スキャナー１は、１つの光スキャナーで光を２次元的に走査することができる。そのため、２次元走査を必要とする機器の小型化を図ることができる。また、このような光スキャナー１を用いると、１次元走査の光スキャナーを２つ組み合わせて２次元走査を実現する場合のような２つの光スキャナー間のアライメントが不要であるため、２次元走査を必要とする機器の製造が容易となる。

さらに、本実施形態では、枠体部２２の内側に構造体が形成されているため、枠体部２２と永久磁石５２、５３との間の距離を近づけることができる。すなわち、コイル５１と永久磁石５２、５３の間の距離を近づけることができる。これにより、効率的に光スキャナー１を駆動することができる。

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。
このような画像形成装置によれば、前述したような光スキャナー１を有するので、低消費電力の画像形成装置が得られる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の平面図である。図５は、図４中のＢ−Ｂ’線断面図である。

以下、第２実施形態の光スキャナーについて、前述した第１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１Ａは、可動部２１にミラー保持体４が固定されている部分以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。

図４、図５に示す通り、可動部２１に、ミラー保持体４が接続されている。ミラー保持体４は、光反射面が設けられた光反射部４２と、光反射部４２から延び出し、可動部２１に固定される固定部４３とを有する。

このようなミラー保持体４は、基体２と同様に、シリコンで構成されており、光反射部４２と固定部４３とが一体に形成されている。

シリコンは軽量かつステンレス鋼（ＳＵＳ）なみの剛性を有するため、ミラー保持体４がシリコンで構成されていることにより、優れた平坦性を有するミラー保持体４が得られる。また、シリコンは後述するようにエッチングにより高精度な寸法精度で加工が可能であるので、シリコン基板を用いてミラー保持体４を形成することにより、所望の形状を有するミラー保持体４を得ることができる。シリコン基板としては、一般的に単結晶シリコン基板が用いられる。

以下、ミラー保持体４についてさらに詳述する。
光反射部４２は、図４に示すように、板状をなしている。また、本実施形態では、光反射部４２は、平面視にて、円形をなしている。なお、光反射部４２の平面視形状は、円形に限定されず、例えば、四角形、十字形状、五角形、六角形等の他の多角形、楕円形等であってもよい。

このような光反射部４２の上面には、光反射面が設けられている。光反射面は、例えば光反射部４２の面上に金、銀、アルミニウムなどの金属膜を蒸着法などによって成膜し、光反射性を備える面に形成されている。

さらに、光反射部４２の下面には、固定部４３が設けられている。
固定部４３は、柱状を成している。また、本実施形態では、固定部４３は、平面視にて、円形を成している。なお、固定部４３の平面視形状は、円形に限定されず、例えば、四角形、十字形状、五角形、六角形等の他の多角形、楕円形等であってもよい。

図５に示す通り、ミラー保持体４は、固定部４３の光反射部４２と接続された端部の他の一方の端部を、基体２の可動部２１に固定されている。すなわち、光反射部４２は、固定部４３を介して可動部２１に固定されている。

固定部４３と可動部２１の固定方法は、接着剤、金属薄膜による金属接合、半田接合、陽極接合、直接接合などを用いることが出来る。

このように、光反射部４２と可動部２１が固定部４３を介して固定されることにより、光反射部４２の板面の面積を大きくしても、光スキャナー１Ａのサイズが大きくならず小型化を図ることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の平面図である。

以下、第３実施形態の光スキャナーについて、前述した第１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１Ｂは、枠体部３５に凸部６２１，６２２，６２３，６２４が一体に形成されている部分以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。

図６に示す通り、枠体部３５に凸部６２１，６２２，６２３，６２４が接続されている。光スキャナー１Ｂは、製造過程で、凸部６２１，６２２，６２３，６２４によって図示しないフレームに複数連結されている。そして、光スキャナー１Ｂは、フレームから分離することにより、取り出すことが出来る。

なお、図６では、凸部６２１，６２２，６２３，６２４の形状は、平面視にて、四角形を成しているが、四角形に限定されず、例えば、円形、十字形状、五角形、六角形等の他の多角形、楕円形等であってもよい。

このように、凸部６２１，６２２，６２３，６２４を介して、フレームに結合し、製造することにより、複数の光スキャナー１Ｂを同時に作製することができ、光スキャナー１Ｂを安価に製造することができる。

（画像形成装置）
ここで、本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。
（プロジェクター）
図７は、本発明の画像形成装置の実施形態（プロジェクター）を示す概略図である。なお、以下では、説明の便宜上、スクリーンＳＣ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。

図７に示すプロジェクター９は、レーザーなどの光を照出する光源装置９１と、クロスダイクロイックプリズム９２と、１対の光スキャナー９３、９４（例えば、光スキャナー１，１Ａ，１Ｂと同様の構成の光スキャナー）と、固定ミラー９５とを有している。
光源装置９１は、赤色光を照出する赤色光源装置９１１と、青色光を照出する青色光源装置９１２と、緑色光を照出する緑色光源装置９１３とを備えている。
クロスダイクロイックプリズム９２は、４つの直角プリズムを貼り合わせて構成され、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３のそれぞれから照出された光を合成する光学素子である。

このようなプロジェクター９は、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３のそれぞれから、図示しないホストコンピューターからの画像情報に基づいて照出された光をクロスダイクロイックプリズム９２で合成し、この合成された光が、光スキャナー９３、９４によって走査され、さらに固定ミラー９５によって反射され、スクリーンＳＣ上でカラー画像を形成するように構成されている。

ここで、光スキャナー９３、９４の光走査について具体的に説明する。
まず、クロスダイクロイックプリズム９２で合成された光は、光スキャナー９３によって横方向に走査される（主走査）。そして、この横方向に走査された光は、光スキャナー９４によってさらに縦方向に走査される（副走査）。これにより、２次元カラー画像をスクリーンＳＣ上に形成することができる。このような光スキャナー９３、９４として本発明の光スキャナーを用いることで、極めて優れた描画特性を発揮することができる。

ただし、プロジェクター９としては、光スキャナー９３，９４により光を走査し、対象物に画像を形成するように構成されていれば、これに限定されず、例えば、固定ミラー９５を省略してもよい。
このように構成されたプロジェクター９によれば、前述した光スキャナー１，１Ａ，１Ｂと同様の構成の光スキャナー９３、９４を備えるので、低消費電力で、高品位な画像を得ることができる。

（ヘッドアップディスプレイ）
図８は、本発明の画像形成装置の実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す概略図である。なお、以下では、前述したプロジェクター９と同様の構成については、その説明を省略する。
図８に示すヘッドアップディスプレイ９Ａは、自動車、飛行機等の移動体などにおいて、各種情報をフロントウインドウＳＣ１に投影する装置である。

このヘッドアップディスプレイ９Ａは、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２および緑色光源装置９１３と、クロスダイクロイックプリズム９２と、光スキャナー９３、９４と、固定ミラー９５Ａとを有している。
ここで、固定ミラー９５Ａは、凹面ミラーであり、光スキャナー９４からの光をフロントウインドウＳＣ１に投影する。すると、移動体の操縦者は、フロントウインドウＳＣ１に対して前方に位置する仮想面ＳＣ２に虚像として表示像を視認することができる。

以上、アクチュエーター、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、本発明のアクチュエーター、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、前述した実施形態では、可動部が平面視において回動中心軸およびそれに垂直な線分の少なくとも一方に対して対称な形状をなす場合を説明したが、これに限定されず、可動部が平面視において回動中心軸およびそれに垂直な線分のいずれに対しても非対称な形状をなしていてもよい。
また、前述した実施形態では、可動部を支持部に対して回動可能に連結する連結部が１対設けられた場合を例に説明したが、可動部を支持部に対して回動可能に連結するものであれば、連結部の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

また、前述した実施形態では、アクチュエーターを光スキャナーに適用した場合を例に説明したが、本発明のアクチュエーターは、これに限定されず、例えば、光スイッチ、光アッテネーター等の他の光学デバイスに適用することも可能である。
また、前述した実施形態では、可動部を回動させる駆動手段がムービングコイル型の電磁駆動方式を採用した構成を例に説明したが、かかる駆動手段は、ムービングマグネット型の電磁駆動方式であってもよいし、また、静電駆動方式、圧電駆動方式等の電磁駆動方式以外の駆動方式を採用するものであってもよい。
また、前述した実施形態では、基体上に絶縁層を介して設けた導体パターンがコイルを有する場合を例に説明したが、かかる導体パターンは、電気的導通のためのものであれば、これに限定されず、例えば、各種駆動源への通電のための配線、各種センサーに接続された配線等を含むものであってもよい。

１，１Ａ，１Ｂ…光スキャナー、２…基体、３…支持体、４…ミラー保持体、５…駆動手段、８…導体パターン、９…プロジェクター、９Ａ…ヘッドアップディスプレイ、２１…可動部、２２…枠体部、２３、２４…第１の連結部、２５、２６…第２の連結部、２７、２８…支持部、３１…凹部、３２…板状部、３３…枠状部、３５…枠体部、４１…光反射部、４２…光反射部、４３…固定部、５１…コイル、５２…永久磁石、５３…永久磁石、６２１，６２２，６２３，６２４…凸部、７１１、７１２、７１３…絶縁層、７２、７３…配線、７４、７５…電極、７６、７７…電極、９１…光源装置、９２…クロスダイクロイックプリズム、９３…光スキャナー、９４…光スキャナー、９５、９５Ａ…固定ミラー、９１１…赤色光源装置、９１２…青色光源装置、９１３…緑色光源装置、ＳＣ…スクリーン、ＳＣ１…フロントウインドウ、ＳＣ２…仮想面、Ｘ１、Ｙ１…軸線。

Claims (8)

1. 第１の軸周りに揺動可能な可動部と、
   前記可動部から延出する前記第１の軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、
   前記第１軸部と連結し、前記第１の軸に交差する第２の軸周りに揺動可能な枠体部と、
   前記枠体部から延出する前記第２の軸周りに揺動可能に支持する第２軸部と、
   前記第２軸部と連結する支持部と、
   前記枠体部に設けられる第１駆動手段と、
   前記第１駆動手段に作用する第２駆動手段と、を備え、
   前記枠体部は、前記可動部の厚み方向の平面視で前記可動部、前記第１軸部、前記第２軸部、前記支持部を囲んで設けられていることを特徴とするアクチュエーター。
2. 前記第１の軸と前記第２の軸とは直交していることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエーター。
3. 前記可動部には、光反射性を有する光反射部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエーター。
4. 前記可動部には、ミラー保持体が固定され、
   前記ミラー保持体は、光反射性を有する光反射部と、前記光反射部の一方の面から前記光反射部の厚み方向に延出する固定部とを有し、
   前記可動部と前記固定部の端部とが固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエーター。
5. 前記光反射部と前記固定部とは一体に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のアクチュエーター。
6. 前記第１駆動手段はコイルであり、前記第２駆動手段は磁石であり、
   前記コイルに電圧を印加する電圧印加部を備え、
   前記電圧印加部が前記コイルに電圧を印加することにより、前記可動部を前記第１の軸周りおよび前記第２の軸周りに揺動させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のアクチュエーター。
7. 光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸周りに揺動可能な可動部と、
   前記可動部から延出する前記第１の軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、
   前記第１軸部と連結し、前記第１の軸に交差する第２の軸周りに揺動可能な枠体部と、
   前記枠体部から延出する前記第２の軸周りに揺動可能に支持する第２軸部と、
   前記第２軸部と連結する支持部と、
   前記枠体部に設けられる第１駆動手段と、
   前記第１駆動手段に作用する第２駆動手段と、を備え、
   前記枠体部は、前記可動部の厚み方向の平面視で前記可動部、前記第１軸部、前記第２軸部、前記支持部を囲んで設けられていることを特徴とする光スキャナー。
8. 光源装置と、
   前記光源装置からの光を走査する光スキャナーと、を有し、
   前記光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸周りに揺動可能な可動部と、
   前記可動部から延出する前記第１の軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、
   前記第１軸部と連結し、前記第１の軸に交差する第２の軸周りに揺動可能な枠体部と、
   前記枠体部から延出する前記第２の軸周りに揺動可能に支持する第２軸部と、
   前記第２軸部と連結する支持部と、
   前記枠体部に設けられる第１駆動手段と、
   前記第１駆動手段に作用する第２駆動手段と、を備え、
   前記枠体部は、前記可動部の厚み方向の平面視で前記可動部、前記第１軸部、前記第２軸部、前記支持部を囲んで設けられていることを特徴とする画像形成装置。

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