JPH0997305A - 光スキャナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射ミラーを１次元方向に回動させて光走査
を行なう光スキャナ装置において、装置の大型化を招く
ことなく走査角度を大きくできるようにする。 【解決手段】 反射ミラーが形成されるミラー部３３の
両側に、直接、バネ部３５，３７を形成すると共に、バ
ネ部３５，３７を矩形波状に形成し、更にバネ部３５と
外枠３１とを連結する装着部４７，４６に圧電素子を接
着して、駆動用の圧電ユニモルフを形成することによ
り、光走査用の光偏向素子を構成する。この結果、従来
装置のようにバネ部３５，３７により反射ミラーと振動
発生用のコイルを支持させる必要がなく、バネ部３５，
３７を小さくできる。またバネ部３５，３７を矩形波状
に形成しているので、バネ部３５，３７の実質的な長さ
を確保したまま、その全体の長さを短くできる。従って
本実施例によれば、走査角度を確保しつつ、偏向素子，
延いては光スキャナ装置の小型化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーコードリー
ダ，レーザプリンタ，レーザレーダ等において、レーザ
光等の所定の光を走査対象物に対して１次元方向に走査
するのに使用される光スキャナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の光スキャナ装置とし
て、例えば特開昭６３−８５７６５号公報に開示されて
いるように、反射ミラーと、振動発生用の平面コイル
と、これら各部を両側から支持する捩り振動部とを、水
晶板等からなる同一の板材上に形成した光偏向素子を備
え、この光偏向素子の平面コイルへの通電により、捩り
振動部を捩り振動させてミラーを所定方向に回動させる
ことにより、レーザ光を走査するようにしたものが知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、こうした従来
の光スキャナ装置では、所謂両持ち梁を形成する一対の
捩り振動部により、反射ミラーと平面コイルとを支持
し、捩り振動部の振動によりこれら各部が共に回動する
ように構成されていたため、走査時に捩り振動部にかか
る応力が大きく、捩り振動部の幅等をその応力に耐え得
るよう大きくする必要があった。そして、このように捩
り振動部の幅等を大きくすると、振動の幅，延いては走
査角度を大きくすることができなくなるため、ミラー部
を大きな走査角度で回動させるためには、必然的に捩り
振動部の長さを長くしなければならず、装置の大型化を
招くという問題がある。

【０００４】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、反射ミラーを一対の捩り振動部にて支持し、捩り
振動部の捩り振動により反射ミラーを所定の走査方向に
回動させる光スキャナ装置において、装置の大型化を招
くことなく、走査角度を大きくできるようにすることを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１に記載の光スキャナ装置では、一対の捩
り振動部により、光を反射する反射面が形成されるミラ
ー部を、その両側から直接支持すると共に、各捩り振動
部を、ミラー部の回転軸を中心に矩形波状に変化する折
り返し形状に形成し、更に、捩り振動部を振動させてミ
ラー部を回動させる加振手段は、捩り振動部と外枠とを
連結する一方の連結部に設けるようにしている。

【０００６】このため、本発明によれば、捩り振動部に
より加振手段を支持する必要がなく、捩り振動部にはミ
ラー部の回動に伴う応力のみが加わることから、従来装
置のようにミラー部の回動に加えて加振手段の回動に伴
う応力に耐え得るように捩り振動部の幅を大きくする必
要はなく、従って、所望の走査角度を得るために捩り振
動部を長くする必要はない。また、本発明では、この捩
り振動部を折り返し形状にしているため、捩り振動部の
実質的な長さを確保しながら、捩り振動部全体の長さを
短くできる。従って、本発明によれば、光偏向素子にお
いて捩り振動部が占める面積を小さくすることができ、
光スキャナ装置の小型化を図ることができる。

【０００７】なお、各捩り振動部の折り返し形状として
は、単に直線部分からなる矩形波状にしてもよいが、こ
の場合、各捩り振動部の折り返し部分の角部（特に内側
角部）に応力が集中し易くなる。そこで、請求項２に記
載のように、矩形波の角部に丸みをつけた正弦波状にし
たり、或は、請求項３に記載のように、ミラー部の回転
軸と直交する部分の幅に対して回転軸に平行な部分の幅
が大きくなるように形成すれば、捩り振動部の角部にか
かる応力を低減して、その強度を向上できるので、より
望ましい。

【０００８】また、捩り振動部は、折り返し形状になっ
ているため、スキャナ装置の走査角度を確保しつつその
小型化を図る上では極めて有効な手段となるが、こうし
た折り返し形状では外力を受けると変形し易いことか
ら、その取り扱いに充分注意しなければならない。

【０００９】そこで、更に請求項４に記載のように、各
捩り振動部とミラー部とを囲む内枠を設け、この内枠に
て各捩り振動部と連結部との結合部分を連結するように
すれば、各捩り振動部を内枠によって保護することがで
き、取り扱いも容易に行えるようになるので、より望ま
しい。

【００１０】また、このように光偏向素子に内枠を設け
た場合、ミラー部の回転軸上の位置にて、捩り振動部の
両端をミラー部及び内枠に夫々結合するようにしてもよ
いが、この場合、捩り振動部の両端をミラー部の回転軸
上の位置まで折り返し、更にその位置にてミラー部及び
内枠に結合するようにしなければならず、捩り振動部が
回転軸方向に不必要に長くなってしまうことがある。

【００１１】そこで、このように捩り振動部が不必要に
長くなるような場合には、請求項５に記載のように、各
捩り振動部の両端を、夫々、ミラー部と内枠との対向部
の内の互いに対角となる位置に結合するようにしてもよ
い。つまり、このような構成は、光偏向素子に内枠を設
けた場合に光スキャナ装置の小型化を図る上で極めて有
効な手段となり得る。

【００１２】一方、連結部に設ける加振手段は、従来装
置のように通電により電磁力を発生するコイルを使用す
ることもできるが、この場合、コイルを固定磁界内に配
置しなければならず、固定磁界形成用の永久磁石等を別
途設けなければならない。そこで、加振手段としては、
請求項６に記載のように、連結部に接着した板状の圧電
素子からなる圧電ユニモルフ又は圧電バイモルフにて構
成することが望ましい。つまりこのように加振手段を圧
電ユニモルフ又は圧電バイモルフにて構成すれば、加振
手段への印加電圧を変化させるだけで捩り振動部を所望
周波数で捩り振動させることができることから、光スキ
ャナ装置をより小型化することが可能になる。

【００１３】なお、このように加振手段を圧電ユニモル
フ又は圧電バイモルフにて構成する場合には、請求項６
に記載のように、連結部を、外枠の内側から回転軸に向
かって突出された一対の装着部と、その両端を接続する
と共に略中心位置にて捩り振動部が結合される接続部と
から構成し、しかも板状の圧電素子が接着される一対の
装着部は、圧電素子の電極となり得るように、少なくと
もその表面が導電性を有するようにする必要があるが、
このためには、ミラー部，捩り振動部，連結部等を構成
する板材自体に、導電性の金属板を用いるようにしても
よく、或は、板材には非導電性の板状部材を用い、上記
各部形成後、板状部材全体又は装着部のみに導電性被膜
を形成するようにしてもよい。

【００１４】また、このように圧電ユニモルフ又は圧電
バイモルフにて捩り振動部を振動させるには、圧電ユニ
モルフ又は圧電バイモルフの外枠側端部を固定して、各
圧電ユニモルフ又は各圧電バイモルフを互いに異なる方
向に変位させるための駆動電圧を印加する必要がある
が、この場合、請求項７に記載のように、圧電ユニモル
フ又は圧電バイモルフの外枠側端部を、電圧印加用の配
線をパターニングした基板と、導電性の金属板とにより
挟持するようにすればよい。

【００１５】つまり、このようにすれば、圧電ユニモル
フ又は圧電バイモルフを基板と金属板とにより固定でき
ると共に、金属板側を共通電極としてグランドライン等
に接地した状態で、基板に形成された電圧印加用の配線
を介して各圧電ユニモルフ又は各圧電バイモルフに駆動
電圧を印加することにより、各圧電ユニモルフ又は各圧
電バイモルフを変位させることができ、加振手段を固定
する固定手段及びその駆動系を、極めて簡単な構成にて
実現できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。なお、以下の説明において、図１は、本発
明が適用された実施例の光スキャナ装置全体の構成を表
わし、（ａ）はその裏面図、（ｂ）はその表面図を表わ
す。また図２は、本実施例の光スキャナ装置１の光偏向
素子を構成するプレートの形状を表わし、（ａ）はその
全体図、（ｂ）は捩り振動部としてのバネ部の拡大図で
ある。

【００１７】図１に示す如く、光スキャナ装置１は、薄
板バネ材にて形成された光偏向素子としてのプレート３
と、プレート３の表面側の中央に設置された反射ミラー
５と、同じくプレート３の表面側の四隅に配置された板
状の圧電素子６ａ，７ａ，８ａ，９ａからなる圧電ユニ
モルフ６，７，８，９と、これら各圧電ユニモルフ６〜
９の外側端部をプレート３の表面側から覆うように配設
された中空の基板１１と、該基板１１との間で圧電ユニ
モルフ６〜９及びプレート３を挟持する導電性の金属板
からなる中空の押え板１３とを備えている。

【００１８】プレート３は、薄板状（厚さ０．０５mm程
度）の導電性金属からなるバネ材料（ベリリウム銅，バ
ネ用ステンレス等）を、エッチング、放電加工等を利用
して打ち抜くことにより、図２（ａ）に示すように形成
されている。即ち、プレート３は、押え板１３と略同じ
大きさ（外形：２０mm×２０mm程度）の外枠３１と、外
枠３１の略中心に位置し、表面に反射ミラー５が設けら
れる略正方形のミラー部３３と、ミラー部３３の対角部
から上下方向に延出され、ミラー部３３の左右幅方向の
中心を通る中心軸（回転軸）Ｚを中心に矩形波状に変化
する折り返し形状をした、捩り振動部としての一対のバ
ネ部３５，３７（図１，２においてハッチングを付した
部分）と、バネ部３５，３７の外側端部に各々結合さ
れ、バネ部３５，３７及びミラー部３３を囲む内枠３９
と、外枠３１の中空部左右の上下両端部からミラー部３
３の回転軸Ｚに向かって延出された圧電ユニモルフ６〜
９形成用の装着部４６，４７，４８，４９と、これら４
個の装着部４６〜４９の内、互いに対向する装着部４
６，４７及び４８，４９と、内枠３９の上下両端部と
を、夫々、ミラー部３３の回転軸Ｚ上で連結するＴ字状
の接続部４１，４３とから構成されている。

【００１９】ここで、バネ部３５，３７は、ミラー部３
３を両側から支持して、自らの捩り振動によりミラー部
３３を回転軸Ｚを中心に回動させるものである。このた
め、振動時には、図２（ｂ）に示すＣのような折り返し
の内側角部（コーナ）において応力が集中し易い。そこ
で、各コーナには、若干丸み（所謂Ｒ）が付けられる
が、本実施例では、集中応力をより低減するために、回
転軸Ｚと直交する部分の幅Ａに対して、回転軸Ｚに平行
な部分の幅Ｂが大きくされている。これは、矩形波状に
形成したバネ部３５，３７においては、回転軸Ｚに平行
な矩形波の頂点部分が大きく捩れるためであり、本実施
例では、このように構成することにより、バネ部３５，
３７の強度を高めているのである。

【００２０】また、各バネ部３５，３７は、ミラー部３
３及び内枠３９の対向面上にて互いに対角となる位置に
連結されている。これは、各バネ部３５，３７に不要な
折り返しを設けることなく、ミラー部３３と内枠３９と
を連結できるようにするためであり、こうすることによ
り、プレート３が上下方向に大きくなるのを防止してい
る。

【００２１】また本実施例では、ミラー部３３に設けら
れる反射ミラー５に、アルミ蒸着で高反射コ一ティング
を施したシリコン製のミラーが使用され、ミラー部３３
には、反射ミラー５が接着剤等を用いて接着される。次
に、上記４個の圧電ユニモルフ６〜９は、装着部４６〜
４９に板状の圧電素子６ａ〜９ａを接着することにより
形成されており、その内、プレート３上方の装着部４
６，４７に形成される圧電ユニモルフ６，７は、接続部
４１に捩り振動のための駆動力を与えてバネ部３５を捩
り振動させる、加振手段としての駆動用圧電ユニモルフ
として使用され、プレート３下方の装着部４８，４９に
形成される圧電ユニモルフ８，９は、バネ部３７の捩り
振動を接続部４３を介して検出するセンサ用圧電ユニモ
ルフとして使用される。

【００２２】つまり、本実施例では、プレート３が導電
性金属からなるバネ材料にて形成されているため、各装
着部４６〜４９に板状の圧電素子６ａ〜９ａを接着すれ
ば、プレート３がこれら各圧電素子６ａ〜９ａの共通電
極となる。そして、図３（ａ）に示すように、各圧電素
子６ａ〜９ａの装着部４６〜４９とは反対側面に電極２
６〜２９を設けて、この電極２６〜２９とプレート３と
の間に電圧を印加すれば、圧電ユニモルフ６〜９は、図
３（ｂ）に示す如く所定方向に変位し、逆にその電極２
６〜２９とプレート３との間に発生した電圧を検出すれ
ば、圧電ユニモルフ６〜９の変位量を検出できる。

【００２３】そこで、本実施例では、各圧電素子６ａ〜
９ａの両面に電極形成用の導電材（例えば銀ペースト）
を塗布すると共に、駆動用圧電ユニモルフ６，７及びセ
ンサ用圧電ユニモルフ８，９を夫々構成する一対の圧電
素子６ａ，７ａ及び８ａ，９ａの分極方向が、図３
（ａ）に矢印で示すように、装着部４６〜４９に対して
直交し且つ互いに逆向きとなるように、各圧電素子６ａ
〜９ａを装着部４６〜４９に接着し、更に、図１（ａ）
に示す如く、基板１１の各圧電素子６ａ〜９ａとの対応
位置に、電圧印加用の電極２６〜２９となる電極パター
ンを施し、基板１１と押え板１３とをねじ１３ａ〜１３
ｄにて締め付けることにより、基板１１と押え板１３と
で各圧電ユニモルフ６〜９の外側端部を挟持させてい
る。

【００２４】従って、本実施例の光スキャナ装置１にお
いては、図１（ａ）に示す如く、ねじ１３ｄに通したア
ース端子２５に、接地用のリード線２５ａを半田付け等
にて接続し、基板１１に形成された電極２６，２７に、
駆動電圧印加用のリード線２６ａ，２７ａを半田付け等
にて接続し、このリード線２６ａ，２７ａを介して、各
電極２６，２７と共通電極となる押え板１３（延いては
プレート３）との間に駆動用の高電圧を印加すれば、図
３（ｂ）に矢印で示す如く、駆動用圧電ユニモルフ６，
７を、その固定部を中心に互いに逆方向に変位させて、
接続部４１の回転軸Ｚ回りにトルクを発生させることが
できる。このため、駆動用電圧を交流にすれば、接続部
４１の回転軸Ｚ回りに振動トルクを発生させて、バネ部
３５，延いては反射ミラー５を、回転軸Ｚを中心に振動
させることができる。

【００２５】また、図１（ａ）に示す如く、基板１１に
形成された電極２８，２９に、電圧検出用のリード線２
８ａ，２９ａを半田付け等により接続し、このリード線
２８ａ，２９ａを介して、各電極２８，２９と共通電極
となる押え板１３との間に発生した電圧を検出すれば、
バネ部３７，接続部４３を介して反射ミラー５側より伝
達される捩り振動を検出できる。

【００２６】なお、基板１１は、光スキャナ装置１全体
を保持するものであるため、これには、例えばガラスエ
ポキシ樹脂のような硬質の絶縁体基板が使用される。ま
た、図１，図２から明らかな如く、プレート３におい
て、接続部４１，４３は、装着部４６〜４９の幅より細
くなっているが、これは、接続部４１，４３を変形（換
言すれば伸縮）し易くするためである。つまり、こうす
ることにより、駆動用圧電ユニモルフ６，７からの駆動
力を効率よくバネ部３５に伝達でき、また、センサ用圧
電ユニモルフ８，９に、バネ部３７の振動を効率よく伝
達できるようにしているのである。

【００２７】次に図４は、本実施例の光スキャナ装置１
を実際に動作させる駆動回路５０の構成を表わす。な
お、この駆動回路は、光スキャナ装置１を、その共振周
波数にて振動させる所謂自励発振回路である。図４に示
す如く、リード線２８ａ，２９ａにて取り出したセンサ
用圧電ユニモルフ８，９からの検出信号（電圧）は、共
通の信号線５１にて合成されて駆動回路５０まで導かれ
る。そして、駆動回路５０内では、その合成された検出
信号が２系統に分岐される。

【００２８】この分岐された検出信号の内、一方は、増
幅器５３，整流回路５５，及び平滑回路５７を通過する
ことにより、光スキャナ装置１の振動波形の振幅に応じ
た直流電圧に変換される。そして、この直流電圧は、差
動増幅器５９に入力され、差動増幅器５９において、基
準電圧発生源６１から出力される基準電圧との差分に応
じた直流電圧に変換される。また上記分岐された検出信
号のもう一方は、増幅器６３，位相シフタ６５，ローパ
スフィルタ６７，及び増幅器６９を通過することによ
り、高調波成分が除去され、しかも当該駆動回路５０に
より光スキャナ装置１の実際の振動と位相同期した駆動
信号を生成するための振動信号に変換される。

【００２９】そして、この振動信号と差動増幅器５９か
らの出力信号（直流電圧）とは、掛け算器７１に入力さ
れて、これら各信号の積に対応した信号に変換される。
またこの信号は、更に、増幅器７３を介して、変圧器７
５に入力され、変圧器７５において圧電ユニモルフ６，
７を駆動可能な電圧（交流３５Ｖ程度）にまで昇圧され
る。そして、この昇圧された電圧信号（交流）は、信号
線７７を介して、駆動用圧電ユニモルフ６，７のリード
線２６ａ，２７ａにまで導かれ、駆動信号として、各圧
電ユニモルフ６，７に印加される。

【００３０】この結果、光スキャナ装置１は、自己の共
振周波数にて自励振動すると共に、その走査角度は基準
電圧にて一定の走査角度に規定されることになる。そし
て、信号線５１に端子７９を接続し、この端子７９から
センサ用圧電ユニモルフ８，９からの検出信号を取り出
すようにすれば、光スキャナ装置１の振動状態，延いて
は反射ミラー５の走査位置をモニタでき、例えば、光ス
キャナ装置１をバーコードリーダに用いる場合には、バ
ーコード読取時のデコードタイミングの検出等に利用で
きる。

【００３１】なお、このように駆動回路５０を自励発振
回路としたのは、光スキャナ装置１は共振型であり、そ
の共振周波数は雰囲気温度の変化等により変化するため
である。つまり、光スキャナ装置１を予め設定した共振
周波数の駆動信号にて駆動するようにすると、周囲の環
境変化によってその駆動信号の周波数が光スキャナ装置
１の共振周波数とずれてしまい、光スキャナ装置１を良
好に駆動できないことから、本実施例では、駆動回路５
０を自励発振回路とすることにより、駆動信号を光スキ
ャナ装置１の共振周波数の変化に追従させて、光スキャ
ナ装置１を常に共振周波数にて振動させることができる
ようにしているのである。

【００３２】以上説明したように、本実施例の光スキャ
ナ装置１では、光偏向素子を構成するプレート３におい
て、反射ミラー５を形成するミラー部３３の両側に、捩
り振動部としてのバネ部３５，３７を形成すると共に、
バネ部３５，３７を矩形波状に形成し、更に、バネ部３
５と外枠３１とを連結する連結部の一部を構成する装着
部４７，４６に圧電ユニモルフ６，７を形成することに
より加振手段を構成している。

【００３３】このため、本実施例によれば、従来装置の
ように、バネ部３５，３７により振動発生用の加振手段
（コイル）を支持させる必要がなく、バネ部３５，３７
を小さくできる。また特に本実施例では、バネ部３５，
３７を矩形波状に形成しているので、バネ部３５，３７
の実質的な長さを確保したまま、バネ部３５，３７の全
体の長さを短くできる。従って本実施例によれば、走査
角度を確保しつつ、プレート３，延いては光スキャナ装
置１の小型化を図ることができる。

【００３４】またバネ部３５，３７は、回転軸Ｚと直交
する部分の幅Ａに対して、回転軸Ｚに平行な部分の幅Ｂ
が大きくされているため、バネ部３５，３７の強度を高
めることができ、しかも、バネ部３５，３７は、ミラー
部３３及び内枠３９の対向面上にて互いに対角となる位
置に連結されているため、バネ部３５，３７に不要な折
り返しを設けることなく、ミラー部３３と内枠３９とを
連結できる。従って、本実施例によれば、このような構
成からも、バネ部３５，３７の強度及び振動特性を確保
しつつバネ部３５，３７を小さくでき、プレート３，延
いては光スキャナ装置１を小型化できる。

【００３５】またバネ部３５，３７は、矩形波状に形成
されているので、外力を受けると変形し易いが、本実施
例では、プレート３全体を外枠３１にて囲み、更に、バ
ネ部３５，３７及びミラー部３３については、内枠３９
で囲むようにしているので、光スキャナ装置１の組立時
等に、外力によりプレート３自体が座屈したり、バネ部
３５，３７が変形したりするのを防止できる。従って、
組立時等のプレート３の取り扱いを容易に行うことがで
き、作業性を向上できる。

【００３６】また更に、本実施例では、加振手段とし
て、プレート３の装着部４７，４６に形成した圧電ユニ
モルフ６，７を用いるため、コイルを用いた従来装置の
ように別途振動発生用の部材を設ける必要がなく、装置
構成を簡素化し、小型化を図ることができる。そして、
特に、本実施例では、プレート３に、加振手段を構成す
る駆動用圧電ユニモルフ６，７だけでなく、光スキャナ
装置１の振動状態を検出する検出手段としてのセンサ用
圧電ユニモルフ８，９を設けているため、上記のように
駆動回路に自励発振回路を用いることにより、光スキャ
ナ装置１を自励振動させることができるだけでなく、光
スキャナ装置１の振動状態をモニタして、その走査位置
や動作異常等を検出することもできる。

【００３７】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様をとることができる。例えば、上記実施例で
は、バネ部３５，３７を矩形波状の折り返し形状にした
が、図５（ａ）に示す如く、矩形波の角部全体に丸みを
つけて正弦波状（図では上記実施例と同様、折り返しが
２箇所であるため、Ｓ字状になっている）の折り返し形
状としてもよい。そしてこの場合、バネ部３５，３７の
折り返し部分で各コーナにかかる応力をより低減でき、
バネ部３５，３７の強度をより高めることができる。

【００３８】また、上記実施例においては、内枠３９
が、バネ部３５，３７の補強用として設けられている
が、取り扱い上特に問題がなければ、図５（ｂ）に示す
ように内枠３９を取り外し、バネ部３５，３７を直接、
接続部４１，４３に連結するようにしてもよい。なおこ
の場合、ミラー部３３を、その中心軸を回転軸Ｚとして
回転させるために、バネ部３５，３７のミラー部３３及
び接続部４１，４３への連結位置は、ミラー部３３の中
心軸（つまり回転軸）上の位置にする必要はある。

【００３９】一方、上記実施例においては、基板１１
に、各圧電ユニモルフ６〜９に対する駆動電圧印加或は
電圧検出用の電極２６〜２９を形成し、これにリード線
２６ａ〜２９ａを接続することにより、これら各リード
線２６ａ〜２９ａを用いて各圧電ユニモルフ６〜９と駆
動回路５０とを接続するように構成したが、図６（ａ）
に示す如く、電極２６〜２９が形成される基板１１の裏
面に、上記各リード線２５ａ〜２９ａに対応した配線パ
ターン２５ａ′〜２９ａ′及びアース端子２５に対応し
た電極パターン２５′を形成すると共に、基板１１の下
方に、各配線パターン２５ａ′〜２９ａ′への接続端子
となる電極パターン２５ｂ〜２９ｂを集中させ、基板１
１の表面には、図６（ｂ）に示す如く、アース端子２５
としての電極パターン２５′に接続された電極パターン
２５″を形成することにより、圧電ユニモルフ６〜９と
駆動回路５０との接続を、基板１１の下方に集中させた
各電極パターン２５ｂ〜２９ｂを介して行うようにして
もよい。

【００４０】つまり、このように基板１１を上記各リー
ド線２５ａ〜２９ａをプリント配線にて形成したプリン
ト基板として構成した場合、図７（ａ），（ｂ）に示す
ように、基板１１と押え板１３との間にプレート３を挟
み、アース端子２５となる電極パターン２５′，２５″
を形成した部分を含む複数箇所（図では２箇所）にて、
基板１１側から導電性のねじ１１ａ，１１ｂを通して、
基板１１と押え板１３とを締付固定すれば、基板１１の
下方に集中させた各電極パターン２６ｂ〜２９ｂと各圧
電ユニモルフ６〜９の表面側とを接続できると共に、接
地用の電極パターン２５ｂと各圧電ユニモルフ６〜９の
共通端子となる押え板１３とを、ねじ１１ａ，電極パタ
ーン２５″，２５′，配線パターン２５ａ′を介して接
続できる。

【００４１】そして、この場合、例えば、図７（ｂ）に
示すように、基板１１の下方の表面側に、各電極パター
ン２５ｂ〜２９ｂに接続された端子８５〜８９を有する
コネクタ８０を設け、図８に示すように、このコネクタ
８０を、駆動回路５０が形成されたプリント基板９１側
に固定したコネクタ９０に接続するようにすれば、光ス
キャナ装置１と駆動回路５０との接続を、リード線を用
いることなく簡単に行うことができ、製造時の工数を低
減することができると共に、配線の信頼性を高めること
ができる。

【００４２】なおこの場合、基板１１にコネクタ８０を
設けず、駆動回路５０が形成されたプリント基板９１或
は光スキャナ装置１の任意の取付位置に設けたコネクタ
に、基板１１の電極パターン２５ｂ〜２９ｂ側を直接差
込み、そのコネクタを介して駆動回路５０と各電極パタ
ーン２５ｂ〜２９ｂとを接続するようにしてもよい。

【００４３】また次に、上記実施例では、光偏向素子を
構成するプレート３を、導電性金属からなるバネ材料に
て形成したが、このバネ材料については、シリコン等の
半導体材料を用いることもできる。そしてこのようにす
れば、プレート上に駆動回路を形成することも可能にな
り、駆動回路を含めて光スキャナ装置全体をより小型化
できる。またこの場合、エッチングを利用することによ
り、プレート３の大量生産を図ることができ、その製造
コストも低減できる。但し、この場合は、圧電ユニモル
フ６〜９を形成する装着部４６〜４９については、導電
性の金属（例えば銀ペースト等）により被膜する必要は
ある。

【００４４】また更に、上記実施例では、プレート３の
ミラー部３３に、シリコンからなる反射ミラー５を設け
るものとして説明したが、この反射ミラー５としては、
ガラスや樹脂等に鏡面加工を施したものを使用してもよ
い。また、ミラー部３３自体に鏡面加工を施し、その上
に、直接、アルミ蒸着等で高反射コーティングを施すこ
とにより、反射ミラーを形成してもよい。

【００４５】また、上記実施例では、加振手段及び振動
検出用の検出手段として、プレート３の装着部４６〜４
９の片面に圧電素子６ａ〜９ａを接着することにより形
成される圧電ユニモルフ６〜９を用いるものとして説明
したが、これら各手段には、例えば、装着部４６〜４９
の両面に圧電素子を接着することにより形成可能な圧電
バイモルフを用いるようにしてもよい。なお、この場
合、各圧電素子の分極方向は、上記実施例と同様にすれ
ばよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の光スキャナ装置全体の構成を表わす
概略構成図であり、（ａ）はその裏面図、（ｂ）はその
表面図である。

【図２】 実施例の光スキャナ装置のプレートの形状を
説明する説明図であり、（ａ）はその全体図、（ｂ）は
バネ部の拡大図である。

【図３】 実施例の圧電ユニモルフの構成（ａ）及びそ
の動作（ｂ）を説明する説明図である。

【図４】 実施例の駆動回路の構成を表わすブロック図
である。

【図５】 光偏向素子を構成するプレートの他の構成例
を表わす説明図である。

【図６】 プリント配線を施した基板の構成例を表わ
し、（ａ）はその裏面図、（ｂ）はその表面図である。

【図７】 図６の基板を用いた光スキャナ装置全体の構
成を表わす概略構成図であり、（ａ）はその裏面図、
（ｂ）はその表面図である。

【図８】 図７に示した光スキャナ装置と駆動回路とを
コネクタを介して接続した場合の説明図である。

【符号の説明】

１…光スキャナ装置 ３…プレート（光偏向素子）
５…反射ミラー ６，７…圧電ユニモルフ（駆動用） ８，９…圧電ユ
ニモルフ（センサ用） ６ａ〜９ａ…圧電素子 １１…基板 １３…押え板
２５…アース端子 ２６〜２９…電極 ３１…外枠 ３３…ミラー部
３５，３７…バネ部 ３９…内枠 ４１，４３…接続部 ４６〜４９…装
着部 ５０…駆動回路 ８０…コネクタ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を反射する反射面が形成されるミラー
   部と、該ミラー部を両側から支持する一対の捩り振動部
   と、該ミラー部及び捩り振動部を囲む外枠と、前記各捩
   り振動部の前記ミラー部とは反対側端部と前記外枠とを
   連結する連結部とを、１枚の板材にて形成してなる光偏
   向素子を備え、前記捩り振動部の捩り振動により、前記
   ミラー部を、前記各捩り振動部と連結部との接続点を結
   ぶ回転軸を中心に回動させて、光を走査する光スキャナ
   装置であって、 前記各捩り振動部を、前記回転軸を中心に矩形波状に変
   化する折り返し形状にすると共に、前記捩り振動部と前
   記外枠とを連結する一方の連結部に、前記捩り振動部を
   振動させる加振手段を設けたことを特徴とする光スキャ
   ナ装置。
2. 【請求項２】 前記各捩り振動部を、前記矩形波の角部
   に丸みをつけた正弦波状の折り返し形状に形成してなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の光スキャナ装置。
3. 【請求項３】 前記各捩り振動部は、前記回転軸と直交
   する部分の幅に対して前記回転軸に平行な部分の幅が大
   きくなるように形成されていることを特徴とする請求項
   １又は請求項２に記載の光スキャナ装置。
4. 【請求項４】 前記光偏向素子は、更に、前記各捩り振
   動部と連結部との結合部分に結合され、前記各捩り振動
   部と前記ミラー部とを囲む内枠を備えたことを特徴とす
   る請求項１〜請求項３いずれか記載の光スキャナ装置。
5. 【請求項５】 前記各捩り振動部の両端は、夫々、前記
   ミラー部と内枠との対向部の内、互いに対角となる位置
   に結合されていることを特徴とする請求項４に記載の光
   スキャナ装置。
6. 【請求項６】 前記連結部は、前記外枠の内側から前記
   回転軸に向かって突出され、前記加振手段を装着するた
   めの一対の装着部と、該装着部の両端を接続すると共に
   略中心位置にて前記捩り振動部が結合される接続部とを
   備え、 少なくとも前記一対の装着部の表面は導電性を有し、 前記加振手段は、前記一対の装着部の片面又は両面に各
   々接着され、電圧の印加によって各装着部を互いに異な
   る方向に変位させる圧電ユニモルフ又は圧電バイモルフ
   を構成する板状の圧電素子からなることを特徴とする請
   求項１〜請求項５いずれか記載の光スキャナ装置。
7. 【請求項７】 前記圧電ユニモルフ又は圧電バイモルフ
   の外枠側端部を、電圧印加用の配線をパターニングした
   基板と、導電性の金属板とにより挟持してなることを特
   徴とする請求項６に記載の光スキャナ装置。