(57)【要約】【課題】光偏向装置で振れ角度を検出する装置と、光センサーで振れ角度を検出する装置に共通して使用できるものとする。【解決手段】光偏向装置１００は、ベース部１１０、ミラー部７２０、ミラー部１２０を揺動可能にベース部に支持するトーション梁部１３１、１３２、及び梁部に配置された複数の圧電素子１４１、１４２、１４３、１４３、１４４を備える。光偏向装置１００は、圧電素子のうち一部の圧電素子１４１、１４２に梁部を変形させる信号を入力し、かつ他の圧電素子１４３、１４４から出力されるトーション梁部１３１、１３２の変形で発生した電荷を出力する駆動検出用フレキシブル基板２１０、又は、全部の圧電素子１４１、１４２、１４３、１４４にトーション梁部１３１、１３２を変形させる信号を入力する全駆動用フレキシブル基板２２０が選択して接続できる。【選択図】図１
2015132762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部、光反射面を備えるミラー部、前記ミラー部を揺動可能な状態で前記ベース部に支持する梁部、及び前記梁部に配置された電気−機械変換素子、を備え、配線部材を介して外部に電気接続される光偏向装置において、
前記電気−機械変換素子は、複数個が配置されており、
前記配線部材は、
前記複数の電気−機械変換素子のうち一部の電気−機械変換素子に前記梁部を変形させる信号を入力し、かつ前記梁部の変形によって他の電気−機械変換素子に発生した電荷を出力する駆動及び駆動検出用の配線部材、
又は、
全ての前記電気−機械変換素子に前記梁部を変形させる信号を入力する駆動用の配線部材の何れかであることを特徴とする光偏向装置。
【請求項２】
前記複数の電気−機械変換素子はそれぞれ第１電極及び第２電極を備え、
前記ベース部には、第１電極に対応して前記配線部材が接続されうる複数の第１電極用パッドが隣接して一列に配置されていると共に、前記第２電極に対応して前記配線部材が接続されうる複数の第２電極用パッドが隣接して一列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光偏向装置。
【請求項３】
前記複数の電気−機械変換素子は、長手方向をそろえて並列に配置されると共に、前記電気−機械変換素子の配置方向に沿った幅寸法が異なるものを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光偏向装置。
【請求項４】
前記電気−機械変換素子は、長手方向をそろえて３つ以上が並列に配置されており、前記梁部を変形させる電気−機械変換素子の配置方向に沿った幅寸法の合計と、前記梁部の変形で発生した電荷を出力する電気−機械変換素子の配置方向に沿った幅寸法の合計との比を、選択的に変更できることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光偏向装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の光偏向装置を備えると共に書込光を走査して射出する露光手段と、前記露光手段からの書込光によって露光されて潜像が形成される感光体と、前記感光体が担持する潜像を現像する現像手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
第１軸を中心として前記ミラー部を揺動可能に支持する第１梁部、及び前記第１軸と交差する第２軸を中心として前記ミラー部を揺動可能に支持する第２梁部を備え、前記第１梁部及び第２梁部にそれぞれ前記電気−機械変換素子を複数配置したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の光偏向装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光偏向装置を備えると共に、入射光を二次元的に走査して射出する光走査装置と、該光走査装置に光を射出する光源と、を備えることを特徴とする画像投影装置。
【請求項８】
前記複数の電気−機械変換素子のうち一部の電気−機械変換素子に前記梁部を変形させるための信号を前記光偏向装置に対して入力すると共に、前記梁部の変形によって他の電気−機械変換素子が発生させた電荷を前記光偏向装置から出力する場合に、
前記他の電気−機械変換素子が、前記一部の電気−機械変換素子の異常を検知したとき、前記他の前記電気−機械変換素子に駆動用の電圧を加える駆動補正手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の電気−機械変換素子のうち一部の電気−機械変換素子に前記梁部を変形させるための信号を前記光偏向装置に対して入力すると共に、前記梁部の変形によって他の電気−機械変換素子が発生させた電荷を前記光偏向装置から出力する場合に、
前記他の電気−機械変換素子が、前記一部の電気−機械変換素子の異常を検知したとき、前記他の前記電気−機械変換素子に駆動用の電圧を加える駆動補正手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の画像投影装置。
【請求項１０】
前記他の前記電気−機械変換素子が、前記一部の電気−機械変換素子の異常を検知したとき、前記他の電気−機械変換素子に駆動用の電圧を加えると共に、異常が発生した旨の画像を投影する警報表示手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気−機械変換素子によって反射部材を駆動する光偏向装置、光偏向装置を備えた画像形成装置、及び光偏向装置を備えた画像投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光走査装置は、デジタル複写機及びレーザープリンタ等の画像形成装置や、プロジェクター等の画像投影装置に用いられる。また、この光走査装置は、光走査型のバーコード読み取り装置や車載用のレーザーレーダ装置等へも応用が可能である。光走査装置には、マイクロマシン技術を用いた光偏向装置を備えるものがあり、この光偏向装置は、ポリゴンミラーや従来型のガルバノミラーに比べて省電力化、小型化や高速化を図れる。更に、光偏向装置は、シリコンウエハーを素材として半導体微細加工技術を用いて大量で安価に形成できる。
【０００３】
光偏向装置では、反射ミラー（ミラー部）を回転駆動するため、駆動部に静電駆動、電磁駆動の素子の他、電気−機械変換素子を用いることが検討されている。例えば、電気−機械変換素子として駆動部にピエゾ膜を設け、このピエゾ膜に電圧を印加することで駆動部を逆圧電効果で変形させてミラー部を回転振幅駆動することができる。
図１３は従来の光偏向装置の構成及び動作を示す図である。図１３中（ａ）は光偏向装置の構成を示す斜視図、図１３（ｂ）、（ｃ）は光偏向装置のミラー部の駆動状態を示す斜視図である。また、図１３（ｄ）は光偏向装置のミラー部の駆動状態を示す側面図である。この光偏向装置１０は、ベース部１１と、このベース部１１に配置されたミラー部１２と、このミラー部１２を軸Ｏで支持する梁部１３、１４と、梁部１３、１４を、軸Ｏを中心としてねじる駆動部１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂとを備える。これらのベース部１１、ミラー部１２、梁部１３、１４、駆動部１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂのシリコン梁１７、１８は、シリコンウエハーを半導体微細加工して一体に形成されている。駆動部１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂは、電気−機械変換素子で構成されており、シリコン梁１７、１８上に上部電極、ＰＺＴ膜、上部電極の層を形成して構成する。
光偏向装置１０のミラー部１２を駆動するには、駆動部１５ａ、１５ｂ及び、駆動部１６ａ、１６ｂに異なる位相の駆動信号を印加する。これにより、図１３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、ミラー部１２を駆動することができる。
【０００４】
図１４は従来の他の光偏向装置の構成及び動作を示す平面図である。この光偏向装置２０は、ベース部２１と、ミラー部２２と、梁部２３、２４と、駆動部２５、２６を備ええたものである。この光偏向装置２０では、梁部２３、２４に対してミラー部２２を偏心して配置している。
図１５は従来の他の光偏向装置を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した光偏向装置の動作を示す正面図である。この光偏向装置３０は、ベース部３１と、ミラー部３２と、梁部３３、３４とを備える。この例では、梁部３３、３４は、蛇行するように形成され、その表面に駆動部３５、３６を形成している。光偏向装置３０では、駆動部３５、３６を駆動すると、図１５（ｂ）に示すように、梁部３３、３４の変形が累積されて、ミラー部３２を大きな傾け角で揺動させることができる。
このような光偏向装置では、ミラー部の振れ角度を検出する必要がある。検出値に基づいて、ミラー部が所望の角度で揺動しているか否かを判断し、駆動部への駆動電圧を制御する。これにより、ミラー部の振れ角を制御し、ミラー部が振れすぎて破損しないようにする。また、この検出により、駆動部の故障検知を行うことができる。
【０００５】
ミラー部の振れ角度の検出は、シリコン梁上に、駆動部とは別の電気−機械変換素子を配置して、圧電効果で、シリコン梁の変形に応じて発生する電荷を検出することで行える。このようにすると、駆動部と同時に検出用の電気−機械変換素子を形成でき、手間がかからない他、スペースをほとんど取らないというメリットがある。
また、ミラー部の振れ角度を検出するため、装置内にフォトダイオードのような光センサーを配置することがある。図１６は従来の光偏向装置の制御装置を示すブロック図である。ミラー部４１に向け、レーザー発振器４５からレーザー光を照射し、ミラー部４１からの反射光を所定位置に配置した光センサー４６、４７で検出してミラー部４１の触れ状態を検出する。なお、図１６中符号４２はミラー部４１の駆動制御部、符号４３は光走査装置の全体制御部、４４は制御データを格納する記憶部、４８はレーザー発振器４５を駆動する駆動部を示している。光センサーを使用してミラー部４１の振れ角度を測定する方法は、前述した検出用の電気−機械変換素子を設ける方法に比べて検出精度はよいが、装置が大型化すること、及び別に、光センサー等を必要とするためコストが上昇する。ただし、梁部に駆動部用の電気−機械変換素子を大きく配置できるので、駆動感度（単位電圧あたりの振幅角度）を上げることができる。
【０００６】
ミラー部の振れ角度検出用の電気−機械変換素子を備える光偏向装置として特許文献１には、反射面を有するミラー部と、一端がトーションバーに連結され他端が支持部に連結されて支持された第１の圧電アクチュエータと第２の圧電アクチュエータとを備え、第１の圧電アクチュエータの圧電駆動によりトーションバーを介してミラー部を回転駆動させ、第２の圧電アクチュエータの圧電起電力を検出し、この圧電起電力に基づいて該ミラー部の回転角度を検出するものが記載されている。
また、特許文献２には、ミラー部と、ミラー部に連結するトーションバーと、トーションバーに連結する加振部とを備え、この加振部は、加振用の第１圧電素子と、加振部のバネ定数（振動特性）を変化させるためのバネ定数可変用の第２圧電素子とを有した光偏向装置が記載されている。
更に、特許文献３には、固定ベースと、光反射面を有するミラー部と、ミラー部を揺動可能に支持する弾性支持部材と、一端が固定ベースに接続され、他端が弾性支持部材に接続され、梁状部材に圧電部材が固着された一対の振動梁とを備え、振動梁は、交流電圧を印加することで、弾性支持部材にねじり変形を発生して、ミラー部を所望共振周波数で回転振動せしめる駆動梁と、直流電圧を印加することで、弾性支持部材に応力を与えて、共振周波数を調整する周波数調整梁を備える光偏向装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、ミラー部の振れ角は、光路中に光センサーを配置して光路の振れ角を検出することにより検知でき、この場合、ミラー部の振れ角を直接検知する電気−機械変換素子は必要ない。しかし、共通の光偏向装置を、シリコン梁上の電気−機械変換素子で振れ角を検出する光偏向装置と、光センサーで振れ角を検出する画像形成装置に使用できることが望ましい。すなわち、製品コンセプトに応じて異なる部品を個別に準備するよりも、共通の光偏向装置を、接続する回路への配線を変更することだけで対応させられれば、コストの軽減が図れ、更に部品管理が容易となる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、光偏向装置に設けた電気−機械変換素子で振れ角度を検出する装置と、光センサーで振れ角度を検出する装置に共通して使用できる光偏向装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、ベース部、光反射面を備えるミラー部、前記ミラー部を揺動可能な状態で前記ベース部に支持する梁部、及び前記梁部に配置された電気−機械変換素子、を備え、配線部材を介して外部に電気接続される光偏向装置において、前記電気−機械変換素子は、複数個が配置されており、前記配線部材は、前記複数の電気−機械変換素子のうち一部の電気−機械変換素子に前記梁部を変形させる信号を入力し、かつ前記梁部の変形によって他の電気−機械変換素子に発生した電荷を出力する駆動及び駆動検出用の配線部材、又は、全ての前記電気−機械変換素子に前記梁部を変形させる信号を入力する駆動用の配線部材の何れかであることを特徴とする光偏向装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、駆動及び駆動検出用の配線部材、又は駆動用の配線部材を選択的に接続することができるので、ミラー部の振れ角度を光偏向装置に内蔵した電気−機械変換素子で検出する装置と、光偏向装置外の光センサーで検出する装置と、に共通の光偏向装置を使用でき、装置のコストを低減し、部品管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光偏向装置を示す平面図である。
【図２】同光偏向装置の使用態様を示すものであり、（ａ）は駆動及び駆動検出用のフレキシブル基板を取り付ける状態を示す平面図、（ｂ）は駆動専用のフレキシブル基板を取り付ける状態を示す平面図である。
【図３】同光偏向装置に使用するフレキシブル基板を示すものであり、（ａ）は駆動検出用のフレキシブル基板を示す平面図、（ｂ）は駆動専用のフレキシブル基板を示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の係る光偏向装置を示す平面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る光偏向装置を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中Ａ部の拡大図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る光偏向装置の拡大図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る光偏向装置を示す平面図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る光偏向装置を示す平面図である。
【図９】本発明の第７実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。
【図１０】本発明の第８実施形態に係る画像投影装置を示す模式図である。
【図１１】本発明の第９実施形態に係る画像投影装置を示す模式図である。
【図１２】本発明の第１０実施形態に係る画像投影装置を示すものであり、（ａ）は画像投影装置の構成を示すブロック図、（ｂ）は投影像を示す模式図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は従来の光偏向装置の構成及び動作を示す図である。
【図１４】従来の他の光偏向装置の構成を示す平面図である。
【図１５】従来の他の光偏向装置を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した光偏向装置の動作を示す正面図である。
【図１６】従来の光偏向装置の制御装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態に係る光偏向装置、画像形成装置、及び画像投影装置について説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態である光偏向装置１００について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る光偏向装置を示す平面図、図２は同光偏向装置の使用態様を示すものであり、（ａ）は駆動及び駆動検出用のフレキシブル基板を取り付ける状態を示す平面図、（ｂ）は駆動専用のフレキシブル基板を取り付ける状態を示す平面図である。
光偏向装置１００は、ベース部１１０と、光反射面１２１を備えるミラー部１２０と、ミラー部１２０を揺動可能な状態でベース部１１０に支持する２本の梁部としてトーション梁部１３１、１３２とを備える。また光偏向装置１００は、ベース部１１０とトーション梁部１３１、１３２との間に複数個、すなわち２本を１組として４対、合計８本の電気−機械変換素子としての圧電素子１４１、１４１、１４２、１４２、１４３、１４３、１４４、１４４を備える。圧電素子１４１と１４３、圧電素子１４２と１４４は、夫々軸Ｏ１に対して対称に配置される。また、圧電素子１４１と１４１、圧電素子１４２と１４２圧電素子１４３と１４３、圧電素子１４４と１４４は、軸Ｏ１と交差（直交）する軸Ｏ２に対して対称に配置される。また、光偏向装置１００は、ベース部１１０に複数、すなわち８個の電極パッド１５１Ｕ、１５２Ｕ、１５３Ｕ、１５４Ｕ、１５１Ｄ、１５２Ｄ、１５３Ｄ、１５４Ｄを備える。
【００１２】
ベース部１１０は、長方形の枠状であり、枠の内側にミラー部１２０が形成されている。トーション梁部１３１、１３２は軸Ｏ１に沿って配置されており、ミラー部１２０を、軸Ｏ１を中心にして揺動可能に支持する。ベース部１１０とトーション梁部１３１、１３２との間には、カンチレバー（片持ち梁部）１６１、１６１、１６２、１６２が形成されている。
カンチレバー１６１、１６１、１６２、１６２は、軸Ｏ２に沿って配置され、このカンチレバー１６１、１６１、１６２、１６２上に圧電素子１４１、１４１、１４２、１４２、１４３、１４３、１４４、１４４が形成される。圧電素子１４１、１４１、１４２、１４２、１４３、１４３、１４４、１４４は、カンチレバー１６１、１６１、１６２、１６２上に第１電極である下側電極、ＰＺＴ膜（lead zirconate titanate：チタン酸ジルコン酸鉛膜）、第２電極である上側電極を形成して配置される。
【００１３】
ベース部１１０、ミラー部１２０、トーション梁部１３１、１３２、カンチレバー１６１、１６１、１６２、１６２は、シリコンウエハーを素材として、半導体微細加工技術を用いて作成される。ミラー部１２０の光反射面１２１には、金やアルミニウム等の金属薄膜による反射膜が形成されており、入射光の反射率を向上させる構成となっている。
電極パッド１５１Ｕ、１５２Ｕ、１５３Ｕ、１５４Ｕは、圧電素子１４１、１４２、１４３、１４４の上側電極に電気的に接続され、電極パッド１５１Ｄ、１５２Ｄ、１５３Ｄ、１５４Ｄは、圧電素子１４１、１４２、１４３、１４４の下側電極に電気的に接続される。
各圧電素子１４１、１４２、１４３、１４４は、電極パッド１５１Ｕ、１５２Ｕ、１５３Ｕ、１５４Ｕと、電極パッド１５１Ｄ、１５２Ｄ、１５３Ｄ、１５４Ｄの間に電圧を印加すると逆圧電効果で変形する。所定の電極パッドに駆動電圧を印加すると、トーション梁部１３１、１３２が変形してミラー部１２０が軸Ｏ１を中心にして揺動する。
【００１４】
一方、各圧電素子１４１、１４２、１４３、１４４が変形すると、電極パッド１５１Ｕ、１５２Ｕ、１５３Ｕ、１５４Ｕと、電極パッド１５１Ｄ、１５２Ｄ、１５３Ｄ、１５４Ｄの間に電圧が発生する。これにより、所定の電極パッド間の電圧を測定することにより、トーション梁部１３１、１３２の変形量、すなわちミラー部１２０の振れ角度を検出することができる。
第１実施形態に係る光偏向装置１００では、電極パッド１５１Ｕ、１５１Ｄ、１５２Ｕ、１５２Ｄ、１５３Ｕ、１５３Ｄ、１５４Ｕ、１５４Ｄに電気接続する配線部材として、ワイヤボンディングによるリード線や、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film  異方性導電フィルム）の圧着により接合するフレキシブル基板を使用する。
第１実施形態に係る光偏向装置１００は、一部の圧電素子を駆動用に、他の圧電素子を検出用に使用すること、又は、全ての圧電素子を駆動用に使用すること、を光偏向装置１００に接続する配線基板を選択することにより変更できる。以下、配線基板としてフレキシブル基板を例として説明する。図３は同光偏向装置に使用するフレキシブル基板を示すものであり、（ａ）は駆動及び駆動検出用のフレキシブル基板を示す平面図、（ｂ）は駆動専用のフレキシブル基板を示す平面図である。第１実施形態に係る光偏向装置１００には、駆動及び駆動検出用の接続部材である駆動検出用フレキシブル基板２１０又は駆動専用（全駆動用）の接続部材である全駆動用フレキシブル基板２２０を接続できる。
【００１５】
駆動検出用フレキシブル基板２１０は、圧電素子１４１、１４１、１４２、１４２、１４３、１４３、１４４、１４４のうち一部、すなわち、圧電素子１４１、１４１、圧電素子１４４、１４４にトーション梁部１３１、１３２を変形させる信号を入力し、かつ他の圧電素子１４２、１４２、圧電素子１４３、１４３から出力される梁部の変形で発生した電荷を出力する。すなわち、駆動検出用フレキシブル基板２１０は、ベース部２１１に独立した８本の導線部２１２〜２１９が並行して形成され、光偏向装置１００の電極パッド１５１Ｕ、１５１Ｄ、１５２Ｕ、１５２Ｄ、１５３Ｕ、１５４Ｄ（図２中まとめて符号１５０を付している）と、基板とを個別に接続する。これにより、例えば、圧電素子１４１、１４１、圧電素子１４４、１４４を駆動用、圧電素子１４２、１４２、圧電素子１４３、１４３を検出用として使用できる。
【００１６】
全駆動用フレキシブル基板２２０では、全ての圧電素子１４１、１４１、１４２、１４２、１４３、１４３、１４４、１４４にトーション梁部１３１を変形させる信号を入力する。すなわち、全駆動用フレキシブル基板２２０は、ベース部２２１に４本の導線部２２２〜２２５を備える。導線部２２２〜２２５は二つに分岐し、光偏向装置１００側を４本、コネクター側を４本の導線部とする。これにより、電極パッド１５１Ｕと電極パッド１５２Ｕとに共通の電力を、電極パッド１５３Ｕと電極パッド１５４Ｕとに共通の電力を、電極パッド１５３Ｄと電極パッド１５４Ｄとに共通の電力を、電極パッド１５１Ｄと電極パッド１５２Ｄとに共通の電力を供給して駆動用とすることができる。
全駆動用フレキシブル基板２２０は、コネクター側の接点を、電極パッドの数の半分、すなわち４つで済ますことができる。このためコネクターを安価にすることができ、更に基板上のコネクター実装スペースを節約できる。また、本実施形態では、圧電素子１４１、１４２、１４３、１４４の下部電極に電気的に接続される電極パッド１５１Ｕ、１５２Ｕ、１５３Ｕ、１５４Ｕが隣接して一列に配置されていると共に、下部電極に電気的に接続される電極パッド１５１Ｕ、１５２Ｕ、１５３Ｕ、１５４Ｕが隣接して一列に配置されている。このため、全駆動用フレキシブル基板２２０は、電極パッド側を８ピンとし、コネクター側を４ピンとする構成を、１層のパターンで実現できる。仮に電極パッド１５１Ｕ、１５１Ｄ、１５２Ｕ、１５２Ｄ、１５３Ｕ、１５４Ｄを本実施形態のように配置せず、各圧電素子の上側電極と下側電極とが隣接するように配置していると、全ての圧電素子を駆動用とするには、フレキシブルパターンを多層にすると共にスルーホールを形成して配線を立体的に交差させなければならず、コストが増すことになる。
【００１７】
第１実施形態によれば、駆動検出用フレキシブル基板２１０、又は全駆動用フレキシブル基板２２０を選択でき、ミラー部の振れ角度を内蔵した圧電素子で検出する装置と、光偏向装置外の光センサーで検出する装置と、に共通の光偏向装置を使用できる。このため、部品管理が容易になる。なお、配線基板としてフレキシブル基板の他、ボンディングによる配線、その他の手段を用いることができる。
【００１８】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態である光偏向装置３００について説明する。図４は本発明の第２実施形態の係る光偏向装置を示す平面図である。光偏向装置３００は、ベース部３１０と、ミラー部３２０と、トーション梁部３３１、３３２と、圧電素子３４１、３４２、３４３、３４４を備える。光偏向装置３００では、トーション梁部３３１、３３２に対してミラー部３２０を偏心して配置している。トーション梁部３３１、３３２は軸Ｏ１に沿って配置されており、ミラー部３２０を、軸Ｏ１を中心にして揺動可能に支持する。
圧電素子３４１、３４２、３４３、３４４は、軸Ｏ２に沿って配置されたカンチレバー３６１、３６２（片持ち梁部）上に下側電極、ＰＺＴ膜、上側電極を形成して配置される。ベース部３１０、ミラー部３２０、トーション梁部３３１、３３２、及びカンチレバー３６１、３６２は、シリコンウエハーを素材として、半導体微細加工技術を用いて製造される。
【００１９】
更に、光偏向装置３００では、ベース部３１０に、図中左から順に電極パッド３５１Ｕ、３５２Ｕ、３５２Ｄ、３５１Ｄが形成される。電極パッド３５１Ｕは、圧電素子３４１、３４４の上側電極に電気的に接続され、電極パッド３５２Ｕは、圧電素子３４２、３４３の上側電極に電気的に接続される。電極パッド３５１Ｄは、圧電素子３４１、３４４の下側電極に電気的に接続され、電極パッド３５２Ｄは、圧電素子３４２、３４３の下側電極に電気的に接続される。このように配置したのは、圧電素子３４１と圧電素子３４４、圧電素子３４２と圧電素子３４３は、同じ信号を入力したり、同じような信号が検知されたりするためである。
なお、電極パッド３５１Ｕ、３５２Ｕ、３５１Ｄ、３５２Ｄは、ベース部３１０の図中下側縁に近接して配置することが望ましい。各電極パッドの図中上側に、ベース部３１０における配線スペースを確保するためである。
光偏向装置３００には、上述した駆動検出用フレキシブル基板２１０、又は全駆動用フレキシブル基板２２０を選択して接続でき、ミラー部の振れ角度を内蔵した圧電素子で検出する装置と、光偏向装置外の光センサーで検出する装置と、に共通の光偏向装置を使用できる。このため、第１実施形態に係る光偏向装置１００と同様の効果を有する。
【００２０】
＜第３実施形態＞
次に本発明の第３実施形態である光偏向装置４００について説明する。図５は本発明の第３実施形態に係る光偏向装置を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中Ａ部の拡大図である。
この光偏向装置４００は、ベース部４１０と、ミラー部４２０と、梁部４３１、４３２とを備える。梁部４３１、４３２は、蛇行するように形成され（ミアンダ形状）、その表面に圧電素子４４１、４４２、４４３、４４４を形成している。梁部４３１、４３２はミラー部１２０を、軸Ｏ１を中心に揺動するように支持する。また、圧電素子４４１、４４２、４４３、４４４は、蛇行する梁部４３１、４３２の往復配置された梁、言い換えれば梁部４３１、４３２中、軸Ｏ２に沿って伸びる部位にそれぞれ配置される。なお、軸Ｏ２は、軸Ｏ１と交差（直交）する仮想軸である。
圧電素子４４１、４４２、４４３、４４４は、梁部４３１、４３２上に下側電極、ＰＺＴ膜、上側電極を形成して配置される。第４実施形態に係る光偏向装置４００によれば、梁部４３１、４３２の変形が累積されて、軸Ｏ１を中心としてミラー部３２０を大きな傾け角で揺動させることができる。ベース部４１０、ミラー部４２０、及び梁部４３１、４３２はシリコンウエハーを素材として、半導体微細加工技術を用いて製造される。
【００２１】
そして、光偏向装置４００のベース部４１０には、電極パッド４５１Ｕ、４５１Ｄ、４５２Ｕ、４５２Ｄ、４５３Ｕ、４５４Ｄが形成される。電極パッド４５１Ｕ、４５２Ｕ、４５３Ｕ、４５４Ｕは、圧電素子４４１、４４２、４４３、４４４の上側電極に電気的に接続され、電極パッド４５１Ｄ、４５２Ｄ、４５３Ｄ、４５４Ｄは、圧電素子４４１、４４２、４４３、４４４の下側電極に電気的に接続される。
光偏向装置４００には、上述した駆動検出用フレキシブル基板２１０、又は全駆動用フレキシブル基板２２０を選択して接続でき、ミラー部の振れ角度を内蔵した圧電素子で検出する装置と、光偏向装置外の光センサーで検出する装置と、に共通の光偏向装置を使用できる。このため、第１実施形態に係る光偏向装置１００と同様の効果を有する。
【００２２】
＜第４実施形態＞
次に本発明の第４実施形態である光偏向装置について説明する。図６は本発明の第４実施形態に係る光偏向装置の拡大図である。この例では梁５４４には、３つの圧電素子５４１、５４２、５４３が、長手方向をそろえて並べられる。そして、圧電素子５４１、５４２、５４３の並べた方向に沿う寸法ｗ１、ｗ２、ｗ３が異なるものとしている。
ここで、梁５４４は、第１及び第２実施形態におけるカンチレバー（片持ち梁部）に相当し、第３実施形態における梁部のうち、軸Ｏ２に沿った方向に伸びる部位に相当する。即ち、図６に示した梁５４４の長手方向は、第１乃至第３実施形態における軸Ｏ２（図１、４、５参照）に沿った方向に対応する。また、幅寸法ｗ１、ｗ２、ｗ３は、第１乃至第３実施形態における軸Ｏ１（図１、４、５参照）に沿った方向に対応する。
そして、圧電素子５４１、５４２、５４３に接続するフレキシブル基板を変更して、梁部を変形させる圧電素子の数と、梁部の変形で発生した電荷を出力する圧電素子の数とを、選択的に変更できるようにしている。例えば、梁部を変形させるための圧電素子の数を、３つ、２つ、又は１つとし、これに対応させて変形を検出する圧電素子の数を０、１つ、又は２つとする。この数の変更はフレキシブル基板の導線の配置、フレキシブル基板に電圧を印加する制御部の制御を変更することにより行う。
【００２３】
第４実施形態によれば、駆動用に使用する圧電素子の寸法ｗ１、ｗ２、ｗ３を異なるものとしている。このため、例えば、駆動感度（単位電圧あたりの振幅角）を上げたい場合は、幅寸法の広い圧電素子を駆動用に割り当て、幅寸法の狭い圧電素子を検出用に割り当てることや、逆に検出感度（単位振幅角あたりに発生する信号強度）を上げたい場合は、幅寸法の広い圧電素子を検出に割り当てて、幅寸法が小さい圧電素子を駆動用に割り当てることができる。例えば、圧電素子５４１、５４２、５４３の幅寸法ｗ１、ｗ２、ｗ３の比を５：４：３とした場合、圧電素子５４１と圧電素子５４２を駆動用とし、圧電素子５４３を検出用とすると、駆動用と検出用とで９：３＝３：１の比となる。また圧電素子５４１と圧電素子５４３とを駆動用とし、圧電素子５４２を検出用にすると、駆動用と検出用の比は８：４＝２：１とできる。これらの割り当ては必要に応じて自由に行うことができる。
即ち、駆動用又は検出用に使用する圧電素子の数又は寸法のうち少なくとも何れか一方を変更して、駆動用又は検出用に用いられる圧電素子の合計の幅寸法を夫々変更することにより、駆動感度と検出感度との比を必要に応じて自由に変更できる。
【００２４】
＜第５実施形態＞
次に本発明の第５実施形態である光偏向装置６００について説明する。光偏向装置６００は、直交する２つの軸Ｏ１、Ｏ２を中心にして二次元的にミラー部６２０を走査する。図７は本発明の第５実施形態に係る光偏向装置を示す平面図である。光偏向装置６００は、第１実施形態に係る光偏向装置１００（図１参照）の外側に、第３実施形態に係る光偏向装置４００（図５参照）を組み合わせた構成を備える。
光偏向装置６００は、ミラー部６２０を保持する第１ベース部６１１と、この第１ベース部６１１の周囲に配置した第２ベース部６１２とを備える。そして、ミラー部６２０を第１軸である軸Ｏ１、及び第１軸と交差（直交）する第２軸である軸Ｏ２を中心として揺動駆動可能である。ミラー部６２０は第１ベース部６１１に軸Ｏ１を中心として走査駆動可能に支持する第１梁部６３１、６３２で支持されている。また、第１ベース部６１１は、第２ベース部６１２に軸Ｏ２を中心として走査駆動可能に支持する第２梁部６７１、６７２で支持されている。第１梁部６３１、６３２と第１ベース部６１１との間には、圧電素子６４１、６４２、６４３、６４４が配置されている。
【００２５】
この圧電素子６４１、６４２、６４３、６４４は、第１ベース部６１１と、第１梁部６３１、６３２との間に配置されるカンチレバー（片持ち梁部）６５１、６５２に下側電極、ＰＺＴ膜、上側電極を形成して配置する。
また、第２梁部６７１、６７２は、蛇行するように配置され、第２梁部６７１、６７２には、圧電素子６６１、６６２、６６３、６６４が配置されている。この圧電素子６６１、６６２、６６３、６６４は、第２梁部６７１、６７２上に下側電極、ＰＺＴ膜、上側電極を形成して配置する。
【００２６】
そして、第２ベース部６１２には、圧電素子６４１、６４２、６４３、６４４の下側電極に電気的に接続された４つの電極パッドを隣接するように一列に配置し（同６８０Ｄで示した）、圧電素子６４１、６４２、６４３、６４４の上側電極に電気的に接続された４つの電極パッドを隣接するように一列に配置している（４つの電極パッドをまとめて符号６８０Ｕで示した）。
また、第２ベース部６１２には、圧電素子６６１、６６２、６６３、６６４の下側電極に電気的に接続された４つの電極パッドを隣接するように一列に配置し（４つの電極パッドをまとめて符号６９０Ｄで示した）、圧電素子６６１、６６２、６６３、６６４の上側電極に電気的に接続された４つの電極パッドを隣接するように一列に配置している（同６９０Ｕで示した）。
【００２７】
このような構成の光偏向装置６００では、電極パッド６８０Ｄと電極パッド６８０Ｕとの組、及び電極パッド６９０Ｄと電極パッド６９０Ｕとの組に上述した駆動検出用フレキシブル基板２１０又は全駆動用フレキシブル基板２２０を接続することができる。これにより、圧電素子６４１、６４２、６４３、６４４、及び圧電素子６６１、６６２、６６３、６６４を駆動及び駆動検出用、又は駆動専用（全駆動用）に選択的に使用できる。
なお、この実施形態に係る光偏向装置６００においても、上述した第４実施形態で示したように、圧電素子を３つ以上設け、駆動用と検出用の数を選択可能にすることや、圧電素子の幅寸法を変え、駆動用と検出用の圧電素子幅を選択することもできる。
【００２８】
＜第６実施形態＞
次に本発明の第６実施形態である光偏向装置７００について説明する。図８は本発明の第６実施形態に係る光偏向装置を示す平面図である。第６実施形態に係る光偏向装置７００は、直交する２つの軸Ｏ１、Ｏ２を中心にして二次元的にミラー部７２０を走査する。光偏向装置６００は、第２実施形態に係る光偏向装置３００（図４参照）の外側に、第３実施形態に係る光偏向装置４００（図５参照）を配置した構成を備える。
光偏向装置７００は、ミラー部７２０を保持する第１ベース部７１１と、この第１ベース部７１１を囲う第２ベース部７１２とを備える。そして、ミラー部７２０を第１軸である軸Ｏ１、及び第１軸と交差（直交）する第２軸である軸Ｏ２を中心として揺動駆動可能である。ミラー部７２０は第１ベース部７１１に軸Ｏ１を中心として走査駆動可能に支持する第１梁部７３１、７３２で支持されている。また、第１ベース部７１１は、第２ベース部７１２に軸Ｏ２を中心として走査駆動可能に支持する第２梁部７７１、７７２で支持されている。第１梁部７３１、７３２と第１ベース部７１１との間には、圧電素子７４１、７４２、７４３、７４４が配置されている。
この圧電素子７４１、７４２、７４３、７４４は、第１ベース部７１１と、第１梁部７３１、７３２との間に配置されるカンチレバー７５１、７５２に下側電極、ＰＺＴ膜、上側電極を形成して配置する。
また、第２梁部７７１、７７２は、蛇行するように配置され、第２梁部７７１、７７２には、圧電素子７６１、７６２、７６３、７６４が配置されている。この圧電素子７６１、７６２、７６３、７６４は、第２梁部７７１、７７２上に下側電極、ＰＺＴ膜、上側電極を形成して配置する。
【００２９】
そして、第２ベース部７１２には、圧電素子７４１、７４２、７４３、７４４の下側電極に電気的に接続された４つの電極パッドと、圧電素子７４１、７４２、７４３、７４４の上側電極に電気的に接続された４つの電極パッドを隣接するように一列に配置している。この例では、第２ベース部７１２上に、圧電素子７４１に対応する電極パッド７８１Ｕと７８１Ｄ、圧電素子７４２に対応する電極パッド７８２Ｕと７８２Ｄ、圧電素子７４３に対応する電極パッド７８３Ｕと７８３Ｄ、及び、圧電素子７４４に対応する電極パッド７８４Ｕと７８４Ｄを配置している。ここで、電極パッドを左から７８１Ｕ、７８２Ｕ、７８１Ｄ、７８２Ｄ、７８３Ｕ、７８４Ｕ、７８３Ｄ、７８４Ｄの順に並べたのは、電極パッドへの配線を簡単にするためである。
また、第２ベース部７１２には、圧電素子７６１、７６２、７６３、７６４の下側電極に電気的に接続された４つの電極パッドと、圧電素子７６１、７６２、７６３、７６４の上側電極に電気的に接続された４つの電極パッドとを隣接するように一列に配置している。この例では、第２ベース部７１２上に、圧電素子７６１に対応する電極パッド７９１Ｕと７９１Ｄ、圧電素子７６２に対応する電極パッド７９２Ｕと７９２Ｄ、圧電素子７６３に対応する電極パッド７９３Ｕと７９３Ｄ、及び、圧電素子７６４に対応する電極パッド７９４Ｕと７９４Ｄを配置している。ここで、電極パッドを右から７９１Ｕ、７９２Ｕ、７９１Ｄ、７９２Ｄ、７９３Ｕ、７９４Ｕ、７９３Ｄ、７９４Ｄの順に並べたのは、電極パッドへの配線を簡単にするためである。
【００３０】
このような構成の光偏向装置７００では、電極パッド７８１Ｕ〜７８４Ｄ、及び電極パッド７９１Ｕ〜７９４Ｄに上述した駆動検出用フレキシブル基板２１０又は全駆動用フレキシブル基板２２０をそれぞれ接続することができる。これにより、圧電素子７４１、７４２、７４３、７４４、及び圧電素子７６１、７６２、７６３、７６４を駆動及び駆動検出用、又は駆動専用（全駆動用）に選択的に使用できる。この事情は第６実施形態と同じである。なお、この実施形態に係る光偏向装置７００においても、上述した第４実施形態で示したように、圧電素子を３つ以上設け、駆動用と検出用の圧電素子数を選択可能にすることや、圧電素子の幅寸法を変え、駆動用と検出用の圧電素子幅を選択することもできる。
【００３１】
＜第７実施形態＞
次に本発明の第７実施形態である画像形成装置８００について説明する。図９は本発明の第７実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。この画像形成装置８００は、第１実施形態乃至第４実施形態に係る光偏向装置を使用し、電子写真方式により、記録紙に画像を形成する。
画像形成装置８００は、露光手段である光書込装置８０１、感光体ドラム８０２、帯電器８０４、現像手段である現像器８０５、転写装置８０６、定着装置８０７、クリーニング部材８０９を備える。また光書込装置８０１は、光源部８２０、光偏向装置８２１、結像光学系８２２を備える。なお、図中８２５は、光偏向装置８２１の駆動用回路基板、８２４は駆動用回路基板８２５に配置された集積回路を示している。
光書込装置８０１は、記録信号によって変調された１本又は複数本のレーザービームで感光体ドラム８０２の表面（被走査面）を同ドラムの軸方向に走査する。感光体ドラム８０２は、矢印８０３方向に回転駆動され、帯電器８０４で帯電された表面に光書込装置８０１により光走査されて露光し静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器８０５でトナー像に顕像化され、このトナー像は転写装置８０６で記録紙８０８に転写される。転写されたトナー像は定着装置８０７によって記録紙８０８に定着される。
感光体ドラム８０２の転写装置８０６を通過した表面部分はクリーニング部材８０９で残留トナーが除去される。なお、感光体ドラム８０２に代えてベルト状の感光体を用いる構成とすることができる。また、トナー像を転写媒体に一旦転写し、この転写媒体からトナー像を記録紙に転写して定着させる構成とすることもできる。光書込装置８０１は、記録信号によって変調された１本又は複数本のレーザービームを発する光源部８２０と、前述した光偏向装置８２１と、この光偏向装置８２１のミラー部材のミラー面に光源部８２０からのレーザービームを結像させるための結像光学系８２２と、ミラー面で反射された１本又は複数本のレーザービームを感光体ドラム８０２の表面（被走査面）に結像させるための走査光学系８２３から構成される。
【００３２】
画像形成装置８００によれば、第１実施形態乃至第４実施形態に係る光偏向装置８２１を使用しているため、回転多面鏡に比べ駆動のための消費電力が小さく、画像形成装置の高画質化、省電力化が図れる。また、光偏向装置８２１の振動時の風切り音は回転多面鏡に比べ小さいため、画像形成装置の静粛性を改善できる。更に、光偏向装置８２１は回転多面鏡に比べ設置スペースが小さくてよく、その発熱量もわずかであるため、光書込装置８０１の小型化が容易であり、画像形成装置の小型化が図れる。また、光偏向装置８２１は高速の往復走査が可能であるため、画像記録速度の高速化が可能である。なお、記録紙８０８の搬送機構、感光体ドラム８０２の駆動機構、現像器８０５、転写装置８０６などの制御手段、光源部８２０の駆動系などは、従来の画像形成装置と同様でよいため、図中では省略されている。
【００３３】
第７実施形態に係る画像形成装置８００によれば、光偏向装置８２１のミラー部振れ角度の検出を光偏向装置が備える圧電素子で行う機種であっても、振れ角度の検出を光偏向装置の外部に配置したセンサーで行う機種であっても、共通の光偏向装置を採用することができる。これにより、コストを低減し、部品管理が容易になる。また、画像形成装置８００に、光偏向装置８２１の検出用の圧電素子で駆動用の圧電素子の異常を検知したとき、検知用の圧電素子に駆動用の電圧を加えて、書込光の走査を続ける駆動補正手段を備えることができる。これにより、画像の形成を続行することができる。
【００３４】
＜第８実施形態＞
次に本発明の第８実施形態である画像投影装置９００について説明する。図１０は本発明の第８実施形態に係る画像投影装置を示す模式図である。この画像投影装置９００は、第５実施形態に係る光偏向装置６００（図７参照）又は第６実施形態に係る光偏向装置７００（図８参照）を使用して、カラー画像をスクリーン９０４に投影する。
画像投影装置９００は、赤色のレーザー光を射出する赤色光源装置９０１Ｒと、緑色のレーザー光を射出する緑色光源装置９０１Ｇと、青色のレーザー光を射出する青色光源装置９０１Ｂと、クロスダイクロイックプリズム９０２と、クロスダイクロイックプリズム９０２から射出されたレーザー光を走査する光偏向装置９０３と、を備える。なお、画像投影装置９００は投射面を一体とする構成であってもよい。
赤色光源装置９０１Ｒは、中心波長が６３０ｎｍ前後である半導体レーザー（ＬＤ）、青色光源装置９０１Ｂは、中心波長が４３０ｎｍ前後である半導体レーザー（ＬＤ）、緑色光源装置９０１Ｇは、中心波長が５４０ｎｍ前後である緑色のレーザー光を射出する。これら光源装置からのレーザー光は、表示すべき画像データに基づいて光量が調整されている。
これらの光源装置からのレーザー光は、光偏向装置９０３により、ミラー部の投影面内で二次元的に走査され、スクリーン９０４の水平方向及び垂直方向に走査される。投影位置に応じて、各色の光源の発光量を調整することで、所望の画像を表示することができる。
【００３５】
第８実施形態に係る画像投影装置９００では、主走査方向（例えば第１軸中心）と副走査方向（例えば第２軸中心）では、求められる走査精度や、検出信号の強さが異なることがある。同じ面積の光変更装置で、梁部の反り量が同じならば駆動周波数の高い方が、圧電効果によって生じる電荷は多くなるので、検出感度が高い。そのため、主走査側は圧電素子による検出を使い、副走査側は光センサーによる振幅角検出を行うことができる。また、それぞれの圧電素子の寸法によっては、主走査側の検出を光センサーで、副走査側の検出を圧電素子で行うこともある。主走査駆動部の面積が、副走査駆動部に比べ小さい場合などがこの場合にあたる。本実施形態に係る画像投影装置９００では、光偏向装置９０３として第５実施形態に係る光偏向装置６００又は第６実施形態に係る光偏向装置７００を使用することにより、このような変更に対して、同一の光偏向装置を使用できる。
なお、光源装置９０１、及び光偏向装置９０３を制御する表示制御手段は、図中では省略されている。
【００３６】
＜第９実施形態＞
次に本発明の第９実施形態である画像投影装置９１０について説明する。図１１は本発明の第９実施形態に係る画像投影装置を示す模式図である。この画像投影装置９１０は、第５実施形態に係る光偏向装置６００（図７参照）又は第６実施形態に係る光偏向装置７００（図８参照）を使用して、カラー画像をスクリーン９１４に投影する。
画像投影装置９１０は、赤色のレーザー光を射出する赤色光源装置９１１Ｒと、緑色のレーザー光を射出する緑色光源装置９１１Ｇと、青色のレーザー光を射出する青色光源装置９１１Ｂと、各色光源装置から射出された３色のレーザー光を走査する光偏向装置９１３と、を備える。各色光源装置９１１Ｒ、９１１Ｇ、９１１Ｂからの光は、光偏向装置９１３のミラー部に直接入射して反射及び走査される。本実施形態に係る画像投影装置９１０でも、第９実施形態に係る画像投影装置９００と同様の効果を有する。なお、上記２例では、カラー画像を投影する場合について述べたが、白黒画像の場合は、白色光源からの白色光を光偏向装置で走査して投影像を形成することができる。
なお、光源装置９１１、及び光偏向装置９１３を制御する表示制御手段は、図中では省略されている。
【００３７】
＜第１０実施形態＞
次に第１０実施形態である画像投影装置９４０について説明する。図１２は本発明の第１０実施形態に係る画像投影装置を示すものであり、（ａ）は画像投影装置の構成を示すブロック図、（ｂ）は投影像を示す模式図である。第１０実施形態に係る画像投影装置９４０は、図１２（ａ）に示すように、第８実施形態に係る画像投影装置９００に、駆動補正手段９２１と、警告表示手段９２２とを備えたものに相当する。警告表示手段９２２は初期設定で停止、動作を選択できる。
駆動補正手段９２１及び警告表示手段９２２は、表示制御部９２０に接続されている。表示制御部９２０は、画像投影装置９００の赤色光源装置９０１Ｒ、緑色光源装置９０１Ｇ、青色光源装置９０１Ｂ（図中まとめて光源装置９０１として示している）と、光偏向装置９０３に接続され、光源装置９０１及び光偏向装置９０３を制御して画像を投影させる。表示制御部９２０、駆動補正手段９２１、及び警告表示手段９２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータで構成し、ＲＯＭに備えたプログラムをＣＰＵで実行して各機能を実現する。投影すべき警告データは、ＲＯＭ又はＲＡＭに格納しておくことができる。
初期設定で、警告表示手段９２２の動作を停止した状態で、光偏向装置９０３の検出用圧電素子で駆動用の圧電素子の異常を検知したとき、駆動補正手段９２１は、表示制御部９２０に検知用の圧電素子に駆動用の電圧を加えるようにして画像の投影を続ける。すなわち、画像の投影中に、検出用の圧電素子からの信号により、ミラー部の振幅が小さくなるなどの異常を検知した場合に、駆動補正手段９２１は、表示制御部９２０に検出用の圧電素子から信号を検出するのを中止させ、回路を切り替えて、検出用の圧電素子に駆動信号を入力させる。これにより、画像の投影を続行することができる。
【００３８】
警告表示手段９２２を動作状態としたとき、検出用の圧電素子が、駆動用の圧電素子の異常を検知すると、警告表示手段９２２は、表示制御部９２０に検出用の圧電素子に駆動用の電圧を加えつつ、光源装置９０１を制御させて異常が発生した旨の画像を投影させる。具体的には、表示制御部９２０で光偏向装置９０３の異常を検知したとき、光源装置９０１を制御して、警告表示手段９２２が内蔵している警告データに基づいてレーザー光を射出させると共に、このレーザー光を光偏向装置９０３で走査する。これによりスクリーン９０４に警告画像を表示する。
警告画像は、故障を知らせる文言や、イラスト等とすることができる。また、サービスセンターの連絡先などを表示することができる。これにより、ユーザーに異常発生を告知し、修理を促すことができる。画像投影装置９４０には、第５実施形態に係る光偏向装置６００又は第６実施形態に係る光偏向装置７００を使用することができる。これらの光偏向装置は、Ｘ軸（例えば第１軸：軸Ｏ１）周りとＹ軸（例えば第２軸：軸Ｏ２）周りにそれぞれ独立に、回動制御できる。このため、二次元的に入射光を走査して画像を表示できる。駆動補正手段９２１は、検知用の圧電素子で、ミラー部の振幅角を検出して、故障等の異常を検出したとき、検出に使っていた圧電素子に駆動電圧を印加し、当該圧電素子でミラーを揺動させて、警告画像を投影する。
【００３９】
このとき、図１２（ｂ）に示すように、異常を知らせる文言や、イラストなどを表示する投影範囲９３２を、正常時の投影範囲９３１より小さく投影する。表示画面が小さくなるので、『故』、『障』、『で』、『す』のように、異なる画面に分割して故障告知に関して表示することもできる。
なお、画像投影装置９４０として、第８実施形態に係る画像投影装置９００に駆動補正手段９２１、警告表示手段９２２を付加したしたものを例として説明したが、第９実施形態に係る画像投影装置９１０に同様の構成を採用することができる。
【００４０】
上記各実施形態に係る発明は、以下の実施態様にて実施することができる。
＜第１実施態様＞
ベース部、光反射面を備えるミラー部、ミラー部を揺動可能な状態でベース部に支持する梁部（トーション梁部及びカンチレバー、又はミアンダ形状の梁部）、及び梁部に配置された電気−機械変換素子（圧電素子）、を備え、配線部材を介して外部に電気接続される光偏向装置において、電気−機械変換素子は、複数個が配置されており、配線部材は、複数の電気−機械変換素子のうち一部の電気−機械変換素子に梁部を変形させる信号を入力し、かつ梁部の変形によって他の電気−機械変換素子に発生した電荷を出力する駆動及び駆動検出用の配線部材、又は、全ての電気−機械変換素子に梁部を変形させる信号を入力する駆動用の配線部材の何れかであることを特徴とする。
本態様に係る光偏向装置は、複数の電気−機械変換素子を備え、駆動及び駆動検出用の配線部材、又は駆動用（駆動専用）の配線部材を選択的に接続することができるので、ミラー部の振れ角度を光偏向装置に内蔵した電気−機械変換素子で検出する装置と、光偏向装置外の光センサーで検出する装置と、に共通の光偏向装置を使用でき、装置のコストを低減し、部品管理が容易になる。
【００４１】
＜第２実施態様＞
本態様に係る光偏向装置は、複数の電気−機械変換素子（圧電素子）はそれぞれ第１電極（下側電極）及び第２電極（上側電極）を備え、ベース部には、第１電極に対応して配線部材が接続されうる複数の第１電極用パッドが隣接して一列に配置されていると共に、第２電極に対応して配線部材が接続されうる複数の第２電極用パッドが隣接して一列に配置されていることを特徴とする。
本態様に係る光偏向装置のベース部には、圧電素子の下側電極に対応する第１電極パッドが互いに隣接して配置され、圧電素子の上側電極に対応する第２電極パッドが互いに隣接して配置されているので、全ての圧電素子を駆動用とする場合であっても、全駆動用フレキシブル基板の配線パターンを簡略化できる。
【００４２】
＜第３実施態様＞
本態様に係る光偏向装置は、複数の電気−機械変換素子（圧電素子）は、長手方向をそろえて並列に配置されると共に、電気−機械変換素子の配置方向に沿った幅寸法が異なるものを含むことを特徴とする。
光偏向装置を駆動及び駆動検出用に用いる場合に、駆動感度と検出感度の配分を容易に変更できる。即ち、駆動感度（単位電圧あたりの振幅角）を上げたい場合は、幅寸法の広い圧電素子を駆動用に割り当て、幅寸法の狭い圧電素子を検出用に割り当てることができる。逆に検出感度（単位振幅角あたりに発生する信号強度）を上げたい場合は、幅寸法の広い圧電素子を検出に割り当てて、幅寸法が小さい圧電素子を駆動用に割り当てることができる。
【００４３】
＜第４実施態様＞
本態様に係る光偏向装置において電気−機械変換素子（圧電素子）は、長手方向をそろえて３つ以上が並列に配置されており、梁部を変形させる電気−機械変換素子の配置方向に沿った幅寸法の合計と、梁部の変形で発生した電荷を出力する電気−機械変換素子の配置方向に沿った幅寸法の合計との比を、選択的に変更できることを特徴とする。
光偏向装置を駆動及び駆動検出用に用いる場合に、駆動用又は検出用に用いられる圧電素子の合計の幅寸法を夫々変更することにより、駆動感度と検出感度との比を必要に応じて自由に変更できる。
【００４４】
＜第５実施態様＞
本態様は、画像形成装置に係る実施態様であり、第１乃至第４実施態様の何れかの光偏向装置を備えると共に書込光を走査して射出する露光手段と、露光手段からの書込光によって露光されて潜像が形成される感光体と、感光体が担持する潜像を現像する現像手段と、を備えることを特徴とする。
本態様に係る画像形成装置は、第１乃至第４実施態様に係る光偏向装置の効果を享受できる。
【００４５】
＜第６実施態様＞
本態様に係る光偏向装置は、ミラー部を、第１軸（軸Ｏ１：図７、図８参照）を中心として揺動可能に支持する第１梁部、及びミラー部を、第１軸と交差する第２軸（軸Ｏ２：図７、図８参照）を中心として揺動可能に支持する第２梁部を備え、第１梁部及び第２梁部にそれぞれ電気−機械変換素子を複数配置したことを特徴とする。
直交する２つの軸Ｏ１、Ｏ２を中心にして二次元的にミラー部を駆動する光偏向装置に対しても、第１乃至第４実施態様に示した構成を適用することができる。この場合、第１乃至第４実施態様に係る光偏向装置の効果を享受できる。
【００４６】
＜第７実施態様＞
本態様は、画像投影装置に係る実施態様であり、第６実施態様の光偏向装置を備えると共に入射光を二次元的に走査して射出する光走査装置と、光走査装置に光を射出する光源と、を備えることを特徴とする。
本態様に係る画像投影装置は、第６実施態様に係る光偏向装置の効果を享受できる。
【００４７】
＜第８実施態様＞
本態様は、画像形成装置に係る実施態様であり、複数の電気−機械変換素子（圧電素子）のうち一部の電気−機械変換素子に梁部を変形させるための信号を光偏向装置に対して入力すると共に、梁部の変形によって他の電気−機械変換素子が発生させた電荷を光偏向装置から出力する場合に、他の電気−機械変換素子が、一部の電気−機械変換素子の異常を検知したとき、他の電気−機械変換素子に駆動用の電圧を加える駆動補正手段を備えることを特徴とする。
本態様は、光偏向装置を駆動及び駆動検出用として用いる画像形成装置に係る実施態様である。本態様によれば、検出用の圧電素子が駆動用の圧電素子の異常を検知した場合であっても、駆動補正手段が検知用の圧電素子に駆動用の電圧を加えることで、画像形成を続けることができる。
【００４８】
＜第９実施態様＞
本態様は、画像投影装置に係る実施態様であり、複数の電気−機械変換素子（圧電素子）のうち一部の電気−機械変換素子に梁部を変形させるための信号を光偏向装置に対して入力すると共に、梁部の変形によって他の電気−機械変換素子が発生させた電荷を光偏向装置から出力する場合に、他の電気−機械変換素子が、一部の電気−機械変換素子の異常を検知したとき、他の電気−機械変換素子に駆動用の電圧を加える駆動補正手段を備えることを特徴とする。
本態様は、光偏向装置を駆動及び駆動検出用として用いる画像投影装置に係る実施態様である。本態様によれば、検出用の圧電素子が駆動用の圧電素子の異常を検知した場合であっても、駆動補正手段が検知用の圧電素子に駆動用の電圧を加えることで、画像投影を続けることができる。
【００４９】
＜第１０実施態様＞
本態様に係る画像投影装置は、他の電気−機械変換素子（圧電素子）が、一部の電気−機械変換素子の異常を検知したとき、他の電気−機械変換素子に駆動用の電圧を加えると共に、異常が発生した旨の画像を投影する警報表示手段を備えることを特徴とする。
本態様によれば、駆動用の圧電素子に異常が発生した場合であっても、ユーザーに異常発生を告知することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１００：光偏向装置、１１０：ベース部、１２０：ミラー部、１３１、１３２：トーション梁部（梁部）、１４１、１４２、１４３、１４４：圧電素子（電気−機械変換素子）、２１０：駆動検出用フレキシブル基板（駆動及び駆動検出用の配線部材）、２２０：全駆動用フレキシブル基板（駆動専用の配線部材）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００９−１６９３２５公報
【特許文献２】特開２００８−１４５８３９公報
【特許文献３】特開２０１２−５８５２７公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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