(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面を有するミラー構造部と、
前記ミラー構造部に接続された、複数の梁が蛇行するように連続する蛇行部と前記複数の梁に個別に設けられた複数の圧電部材とを含み、前記ミラー構造部を揺動可能に支持する支持構造部と、
隣り合う２つの前記梁に個別に設けられた２つの前記圧電部材に異なる２つの周期波形の電圧を並行して個別に印加する駆動装置と、を備え、
前記２つの周期波形それぞれは、電圧が上昇する昇圧時間帯、電圧が降下する降圧時間帯、及び前記昇圧時間帯と前記降圧時間帯との間の電圧が一定の定電圧時間帯を１周期に含み、かつ前記２つの周期波形は位相が１８０°ずれた略同一の波形であり、かつ前記昇圧時間帯と前記降圧時間帯は略同一の時間であることを特徴とする光偏向装置。
【請求項２】
前記定電圧時間帯は、前記昇圧時間帯後かつ前記降圧時間帯前の高定電圧時間帯、及び前記降圧時間帯後かつ前記昇圧時間帯前の低定電圧時間帯の少なくとも一方を含む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】
前記高定電圧時間帯と前記低定電圧時間帯の合計の前記１周期に対する割合は、１割〜３割であることを特徴とする請求項２に記載の光偏向装置。
【請求項４】
前記昇圧時間帯及び前記降圧時間帯それぞれにおける電圧の時間に対する変化は、一定であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光偏向装置。
【請求項５】
画像情報に基づいて変調された光を出射する光源部と、
前記光源部からの光を偏向する請求項１〜４のいずれか一項に記載の光偏向装置と、を備える画像形成装置。
【請求項６】
前記昇圧時間帯と前記降圧時間帯の合計は、１画面を表示する時間に相当す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７】
前記昇圧時間帯及び前記降圧時間帯それぞれは、１画面を表示する時間に相当す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８】
スクリーンと、
前記スクリーンに画像を形成する請求項５〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置と、を備え、
前記画像を形成した光を透過反射部材に入射させる画像表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像表示装置と、
前記画像表示装置が搭載される物体と、を備える物体装置。
【請求項１０】
反射面を有するミラー構造部と、
前記ミラー構造部に接続された、複数の梁が蛇行するように連続する蛇行部と、前記複数の梁に個別に設けられた複数の圧電部材とを含み、前記ミラー構造部を揺動可能に支持する支持構造部と、を備える光偏向器の駆動方法であって、
隣り合う２つの前記梁に個別に設けられた２つの前記圧電部材に異なる２つの周期波形の電圧を並行して個別に印加する工程を含み、
前記印加する工程は、
電圧を上昇させる昇圧工程と、
電圧を下降させる降圧工程と、
前記昇圧工程と前記降圧工程との間に行われる定電圧維持工程と、を含み、
前記昇圧工程における電圧を上昇させる昇圧時間帯、前記降圧工程における電圧を降下させる降圧時間帯、及び前記定電圧維持工程における電圧が一定の定電圧時間帯を１周期に含み、かつ前記２つの周期波形は位相が１８０°ずれた略同一の波形であり、かつ前記昇圧時間帯と前記降圧時間帯は略同一の時間であることを特徴とする光偏向器の駆動方法。
【請求項１１】
前記定電圧維持工程は、前記昇圧工程後かつ前記降圧工程前の高定電圧維持工程、及び前記降圧工程後かつ前記昇圧工程前の低定電圧維持工程の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１０に記載の光偏向器の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向装置、画像形成装置、画像表示装置、物体装置及び光偏向器の駆動方法に係り、更に詳しくは、光を偏向する光偏向装置、該光偏向装置を備える画像形成装置、該画像形成装置を備える画像表示装置、該画像表示装置を備える物体装置及び光を偏向する光偏向器の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反射面を有するミラー構造部と、該ミラー構造部を支持する、複数の梁が蛇行するように連続する蛇行部と複数の梁に個別に設けられた複数の圧電部材と含み、ミラー構造部を揺動可能に支持する支持構造部とを備える光偏向器の駆動装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この光偏向器の駆動装置は、蛇行部における隣り合う２つの梁に個別に設けられた２つの圧電部材に異なる２つの周期波形の電圧を並行して個別に印加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている光偏向器の駆動装置では、ミラー構造部の揺動速度の変動を抑制しつつミラー構造部の振れ角を所望の振れ角に維持することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、反射面を有するミラー構造部と、前記ミラー構造部に接続された、複数の梁が蛇行するように連続する蛇行部と前記複数の梁に個別に設けられた複数の圧電部材とを含み、前記ミラー構造部を揺動可能に支持する支持構造部と、隣り合う２つの前記梁に個別に設けられた２つの前記圧電部材に異なる２つの周期波形の電圧を並行して個別に印加する駆動装置と、を備え、前記２つの周期波形それぞれは、電圧が上昇する昇圧時間帯、電圧が降下する降圧時間帯、及び前記昇圧時間帯と前記降圧時間帯との間の電圧が一定の定電圧時間帯を１周期に含み、かつ前記２つの周期波形は位相が１８０°ずれた略同一の波形であり、かつ前記昇圧時間帯と前記降圧時間帯は略同一の時間であることを特徴とする光偏向装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ミラー構造部の揺動速度の変動を抑制しつつミラー構造部の振れ角を所望の振れ角に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタの概略的構成を示す図である。
【図２】光偏向器の平面図である。
【図３】光偏向器のミラー構造部を抜き出して示す図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ’断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ’断面図である。
【図７】図２のＸ−Ｘ’断面図である。
【図８】電気配線の概略図である。
【図９】図９（Ａ）は、駆動電圧（正弦波）と該駆動電圧による副走査ミラー振れ角を示す図であり、図９（Ｂ）は、駆動電圧（三角波）と該駆動電圧による副走査ミラー振れ角を示す図である。
【図１０】本実施形態の駆動電圧Ａ、Ｂ（台形波）と、該駆動電圧による副走査ミラー振れ角を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、駆動電圧Ａの定昇圧時間帯、かつ駆動電圧Ｂの定降圧時間帯で表示された略半画像を示し、図１１（Ｂ）は、駆動電圧Ａの定降圧時間帯、かつ駆動電圧Ｂの定昇圧時間帯で表示された略半画像を示し、図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）の画像が合成された１画像を示している。
【図１２】図１２（Ａ）は、駆動電圧Ａの定昇圧時間帯、かつ駆動電圧Ｂの定降圧時間帯で表示された１画像を示し、図１２（Ｂ）は、駆動電圧Ａの定降圧時間帯、かつ駆動電圧Ｂの定昇圧時間帯で表示された１画像を示している。
【図１３】光偏向器の他の例を説明するための図である。
【図１４】ヘッドアップディスプレイの一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１２（Ｂ）に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像表示装置としてのプロジェクタ１１の概略構成が示されている。
【０００９】
プロジェクタ１１は、図１に示されるように、単数あるいは複数の発光点を有する複数（例えば３つ）の発光素子１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂ等を含む光源部を備えている。３つの発光素子１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂは、ＬＤ（レーザダイオード）であり、互いに異なる波長λＲ、λＧ、λＢの光束を放射する。例えばλＲ＝６４０ｎｍ、λＧ＝５３０ｎｍ、λＢ＝４４５ｎｍである。各発光素子は、ＬＤドライバによって駆動される。ＬＤは、半導体レーザの一種であり、端面発光レーザとも呼ばれる。
【００１０】
発光素子１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂから放射された波長λＲ、λＧ、λＢの光束は、それぞれカップリングレンズ１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂにより後続の光学系にカップリングされる。
【００１１】
カップリングレンズ１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂによりカップリングされた光束は、それぞれアパーチャ１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂにより整形される。
【００１２】
各アパーチャは、光束の発散角等に応じて円形、楕円形、長方形、正方形等、様々な形状であることができる。
【００１３】
各アパーチャを介した光束は、合成素子１１５により光路合成される。合成素子１１５はプレート状或いはプリズム状のダイクロイックミラーであり、波長に応じて光束を反射／透過し、一つの光路に合成する。この合成された光が光源部から出射された光である。
【００１４】
合成された光束は、レンズ１１４により光偏向器１１７の反射面に導光される。レンズ１１４は、光偏向器１１７側に凹面が向けられたメニスカスレンズである。
【００１５】
光偏向器１１７の反射面で反射された光は、投射レンズ１１９を介して投影される。なお、投射レンズ１１９に、レーザ光特有のスペックルノイズを抑制するための拡散板を設けても良い。
【００１６】
光偏向器１１７は、駆動装置としての制御ボード１１８により駆動される。そこで、光偏向器１１７と制御ボード１１８とを含んで光偏向装置１００が構成されている。
【００１７】
ここで、プロジェクタ１１の全体動作について簡単に説明する。例えばパソコン（パーソナルコンピュータ）等の上位装置からの画像情報が画像処理部に入力され、画像処理部で所定の処理（例えば歪み補正処理、画像サイズ変更処理、解像度変換処理等）が施され、ＬＤドライバに送られる。
【００１８】
ＬＤドライバは、画像処理部からの画像情報に基づいて強度変調した駆動信号（パルス信号）を生成し、駆動電流に変換する。そして、ＬＤドライバは、制御ボード１１８からの同期信号に基づいて、各発光素子の発光タイミングを決定し、該発光タイミングで、駆動電流を供給して、該発光素子を駆動する。
【００１９】
光偏向器１１７は、複数の発光素子からの光が合成された光（合成光）を互いに直交する二軸周りに独立に偏向する。偏向された光は、投射レンズ１１９を介して被走査面に投影される。この結果、レーザ光により被走査面が主走査方向及び副走査方向に２次元走査され、被走査面上に２次元のフルカラー画像が形成される。なお、各発光素子を直接変調する強度変調に代えて、該発光素子から射出されたレーザ光を光変調器で変調（外部変調）しても良い。
【００２０】
図２には、光偏向器１１７の構成が平面図にて示されている。光偏向器１１７は、主走査方向に対応する一軸（以下では第１軸とも称する）周りに揺動可能なミラー１０３を含むミラー構造部と、該ミラー構造部を副走査方向に対応する、上記一軸に直交する他軸（以下では第２軸とも称する）周りに揺動可能に支持する支持構造部とを含む。光偏向器１１７は、シリコン基板１０１上に形成されている。
【００２１】
詳述すると、ミラー構造部は、反射面を有するミラー１０３に加えて、該ミラー１０３の両端に個別に一端が接続され同軸上に位置する２つのトーションバー１１０と、該２つのトーションバー１１０に個別に自由端が接続された２つのカンチレバー１０９と、該２つのカンチレバー１０９に個別に設けられた２つの圧電部材１０４と、各カンチレバー１０９の固定端が内縁に接続された枠部３０１とを有している。そこで、ミラー構造部では、各圧電部材１０４の反り変形に伴って対応するカンチレバー１０９が反り変形し、ミラー１０３が第１軸周りに揺動する。
【００２２】
支持構造部は、枠部３０１の外縁にそれぞれの一端が接続された、複数（例えば８つ）の梁が折り返し部を介して蛇行するように連続する２つの蛇行部３０２（ミアンダ形状部）と、各蛇行部３０２の複数の梁に個別に設けられた複数（例えば８つ）の圧電部材３０３と、各蛇行部３０２の他端が内縁に接続された枠部３１０とを有している。そこで、各圧電部材３０３の反り変形に伴って各蛇行部の複数の梁が反り変形し、ミラー１０３が第２軸周りに揺動する。
【００２３】
すなわち、支持構造部は、反射面を有するミラー構造部を第２軸周りに揺動可能に支持する。
【００２４】
以上のように構成される光偏向器１１７は、ミラー１０３を第１軸及び第２軸周りに独立に揺動させ、ミラー１０３に入射した光を第１軸及び第２軸周りに偏向し、該偏向された光により被走査面を主走査方向及び副走査方向に２次元走査することができる。
【００２５】
なお、図２において、符号２０１は、各圧電部材に電圧を印加するためのパッドであり、シリコン基板１０１上に設けられた配線部材（不図示）により該圧電部材に接続されている。
【００２６】
ミラー構造部の各圧電部材１０４は、圧電材料を挟んで設けられた一対の電極材料間に周期的な電圧が印加されることで反り変形する。ここでは、圧電部材１０４には、画像のフレームレートから決定される駆動周波数、例えば２０ｋＨｚ等の比較的高い駆動周波数の正弦波電圧が印加される。
【００２７】
この際、駆動周波数をミラー１０３の重量とトーションバー１１０のばね定数とから決定される共振周波数に近い周波数とすることにより、共振させてミラー１０３を揺動させることができるので、比較的低い電圧でミラー１０３の第１軸周りの振れ角（揺動角）を大きくすることができる。
【００２８】
図３は、図２の光偏向器からミラー構造部を抜粋して示す図である。図４は、図３のＡ−Ａ’断面図である。図５は、図３のＢ−Ｂ’断面図である。図６は、図３のＣ−Ｃ’断面図である。図４及び図５には、主にミラー１０３を揺動させる駆動力を発生するカンチレバー１０９及び圧電部材１０４が示されている。図６には、主にミラー１０３が示されている。
【００２９】
以下に、図３〜図６を参照して、シリコン基板１０１上に形成される光偏向器１１７の製造方法について説明する。
【００３０】
シリコン基板１０１としては、通常ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板が使用される。シリコン基板１０１（ＳＯＩ基板）は、活性層１０２となるシリコン層と、埋め込み酸化膜１１６（一般にＢＯＸ層と称される）と、基材層１０５となるシリコン層とにより構成される（図４及び図５参照）。
【００３１】
先ず、シリコン基板１０１の表面にシリコン酸化膜１０７が成膜され、その後、下部電極材料１２０、圧電材料１２１、上部電極材料１２２が順に成膜される。その後、上部電極材料１２２、圧電材料１２１、下部電極材料１２０がそれぞれ異なるパターンでパターン化される。このとき、各パターンは光偏向器１１７に要求される性能等に応じて任意の形でパターン化され、下部電極材料１２０と同一パターンでシリコン酸化膜１０７がエッチングされる。
【００３２】
次いで、絶縁膜１０８が成膜され、接続孔１１２を開口して引出し配線材料１１１が成膜されパターン化される。その後、パッシベーション膜１１３及びミラー膜（ミラー１０３）を成膜し、順次パターン化される。その後、活性層１０２と基材層１０５と埋め込み酸化膜１１６を順次パターン化及びエッチングし、光偏向器１１７が完成される。ウェハからチップ（個々の光偏向器１１７）に分割する方法としては、例えばブレードによるダイシング技術、レーザダイシング技術、ドライエッチング技術が挙げられる。
【００３３】
光偏向器１１７では、図４及び図５において、下部電極材料１２０と上部電極材料１２２の間に正弦波の駆動電圧を印加することにより、圧電材料１２１が面内方向に伸縮し、カンチレバー１０９の反りを発生させトーションバー１１０の捩りを起こし、ミラー１０３の共振振動を誘発させ、ミラー１０３を第１軸周りに揺動させる（図６参照）。
【００３４】
次に、支持構造部について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、図２のＸ−Ｘ’断面図であり、図８は、支持構造部の圧電部材を反り変形させるための電気配線の概略図である。
【００３５】
図７において、各蛇行部３０２は、一端がミラー構造部の枠部３０１に接続され、他端が枠部３１０に接続されている。
【００３６】
ここで、蛇行部３０２の複数の梁は、２つの梁群３０４、３０５に分類されている。梁群３０４の梁と梁群３０５の梁は、第２軸方向に交互に並んでいる。以下では、梁群３０４と該梁群３０４に設けられた複数の圧電部材３０３を併せて圧電アクチュエータ群３０４Ａと称し、梁群３０５と該梁群３０５に設けられた複数の圧電部材３０３を併せて圧電アクチュエータ群３０５Ａと称する。図８から分かるように、２つの圧電アクチュエータ群３０４Ａ、３０５Ａには、異なる２つの駆動電圧が個別に印加される。
【００３７】
図８において、蛇行部３０２の各梁に設けられた上部電極材料１２２は共通であり（並列に接続され）、接地されている。一方、下部電極材料１２０は、圧電アクチュエータ群３０４Ａ、３０５Ａによって分かれており、圧電アクチュエータ群毎に並列に接続されている。このため、圧電アクチュエータ群３０４Ａ、３０５Ａは、同様な反りを発生させる。
【００３８】
支持構造部では、２つの圧電アクチュエータ群３０４Ａ、３０５Ａに２つの電圧が並行して（例えば同時に）個別に印加されることにより、枠部３１０に接する部位から徐々に変位が大きくなり、枠部３０１と接する部位の変位が最大となる。これにより、支持構造部では、ミラー構造部における第１軸周りのミラー１０３の揺動とは異なり、共振駆動によらず比較的大きな振れ角（揺動角）でミラー１０３を第２軸周りに揺動させることができる。
【００３９】
なお、図８においては、理解を容易にするために、圧電アクチュエータ群３０４Ａ、３０５Ａの圧電部材を相互に模様分けして示している。
【００４０】
ここで、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）には、それぞれ比較例１及び２における光偏向器の支持構造部の圧電部材に印加される駆動電圧と、該駆動電圧による副走査ミラー振れ角（副走査方向に対応する他軸周りのミラーの振れ角）が示されている。比較例１及び２の光偏向器の構成は、本実施形態と同じである。
【００４１】
詳述すると、比較例１では、図９（Ａ）に示されるように、駆動電圧としての正弦波電圧の波形と、該正弦波電圧による副走査ミラー振れ角が示されている。比較例２では、図９（Ｂ）に示されるように、駆動電圧としての三角波電圧の波形と、該三角波電圧による副走査ミラー振れ角が示されている。
【００４２】
さらに詳述すると、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）において、横軸は時間であり、縦軸上部では副走査ミラー振れ角を模式的に示し、縦軸下部では略同一波形で位相差が１８０°の２種類の駆動電圧をそれぞれ破線及び一点鎖線で示している。これら２種類の駆動電圧は、各蛇行部の隣り合う２つの梁に個別に設けられた２つの圧電部材に個別に印加される。すなわち、各蛇行部の複数の梁に個別に設けられた複数の圧電部材の並び順に連続番号を付与した場合に、２種類の駆動電圧の一方が奇数番目の圧電部材に印加され、２種類の駆動電圧の他方が偶数番目の圧電部材に印加される。
【００４３】
比較例１における正弦波電圧による駆動では、隣り合う２つの梁に個別に設けられた２つの圧電部材に１８０°の位相差で正弦波電圧が印加され、隣り合う２つの梁は互いに反るタイミングが１８０°ずれるので、互いに反りを抑えこみながら振動しているといえる。これにより、得られる画像は比較的良好となる。
【００４４】
しかし、比較例１では、正弦波電圧ゆえに、副走査ミラー振れ角の時間変化が一定とはならない。このため、比較例１の光偏向器を画像表示装置（例えばプロジェクタ）に用いた場合は、副走査方向に対応する他軸周りのミラーの揺動速度が一定でないため、画像に明暗が発生することになる。すなわち、副走査ミラー振れ角の変化を直線的（リニア）にすることができない。
【００４５】
次に、比較例２における三角波電圧による駆動では、正弦波電圧と同様に、隣り合う２つの梁に個別に設けられた２つの圧電部材に１８０°の位相差で三角波電圧が印加され、隣り合う２つの梁は互いに反るタイミングが１８０°ずれるので、互いに反りを抑えこみながら振動しているといえる。
【００４６】
しかし、比較例２では、電圧を昇圧する時間帯と電圧を降圧する時間帯との境界において昇圧と降圧との間で電圧が急激に変わるため、駆動電圧に高調波成分を有していることとなる。この高調波成分は、ミラー構造部の重さに起因する該ミラー構造部の共振周波数およそ数百Ｈｚに相乗することにより、図９（Ｂ）に示されるように、ミラー１０３の振れ角がきれいな直線とはならず、ミラー構造部の共振周波数に相当するタイミングで異常振動を起こすこととなる。このため、投影画像においても異常な明暗や画像の異常表示につながることとなる。
【００４７】
以下に、本実施形態の光偏向器１１７の駆動方法について説明する。光偏向器１１７の梁群３０４、梁群３０５に設けられた圧電部材に個別に印加される駆動電圧Ａ、Ｂの波形４００、５００（ここでは周期波形）は、図１０に示されるように、一定に昇圧する時間帯である定昇圧時間帯４０１、５０１と、高電圧で安定する時間帯である高定電圧時間帯４０２、５０２と、一定に降圧する時間帯である定降圧時間帯４０３、５０３と、低電圧（高定電圧時間帯での電圧よりも低い電圧）で安定する時間帯である低定電圧時間帯４０４、５０４とにより、それぞれ１周期が構成されている。すなわち、駆動電圧Ａ、Ｂの波形４００、５００は、台形波（厳密には等脚台形波）である。以下では、駆動電圧Ａ、Ｂの波形４００、５００を、駆動波形４００、５００とも呼ぶ。
【００４８】
さらに、２つの駆動波形４００、５００は、位相が１８０°ずれた略同一波形である。
また、各駆動波形における定昇圧時間帯と定降圧時間帯は、略同一時間である。
また、各駆動波形における高定電圧時間帯と低定電圧時間帯の合計時間の１周期に対する割合は、１割〜３割である。
【００４９】
なお、図１０の縦軸下部、中部に、駆動波形４００、５００が、それぞれ破線、一点鎖線で示されている。低定電圧時間帯４０４、５０４の電圧は、接地されてゼロ電位であっても良いが、そうでなくても良い。駆動電圧Ａ、Ｂを印加したときのミラー１０３の振れ角は縦軸上部に示されている。
【００５０】
本実施形態では、各駆動波形を上述した台形波とすることにより、駆動電圧が高電圧で停滞する高定電圧時間帯４０２、５０２や低電圧で停滞する低定電圧時間帯４０４、５０４があるにも関わらず、ミラー１０３は振れ角が停滞する時間がなく、高調波のノイズもなく、時間に対し一定の割合でミラー１０３の振れ角が変化する。これにより、光偏向器１１７を画像表示装置（例えばプロジェクタ）に用いた場合は、画面上での明暗ムラ等がない高品質で精細な画像表示が可能となる。
【００５１】
このように良好なミラー１０３の振れ角が得られる理由としては、本実施形態の駆動波形４００、５００は、すなわち台形波は、三角波や鋸波と異なり急激に電圧が急激に変化する波形ではないので高調波成分のノイズは発生しにくいこと（理由１）や、駆動波形４００、５００の位相が１８０°ずれているので高調波のノイズが発生しても相殺されること（理由２）が挙げられる。
【００５２】
上記理由１、２により高調波成分のノイズが発生しないので２次元画像を表示（投影）した場合に、望まれない明暗がない画像となる。
【００５３】
また、駆動波形４００、５００が時間に対して一定に（リニアに）変化する電圧なので、ミラー１０３の振れ角を時間に対して一定に変化させることができ、これにより高精細な画像を得ることができる。
【００５４】
また、駆動周波数（駆動電圧の周波数）は数十Ｈｚ程度であり、かつ蛇行部の梁群３０４、３０５はバネ定数が低いので、梁群３０４、３０５の変形によりミラー構造部を揺動させるときに枠部３０１の重量に起因してミラー１０３を慣性力で揺動させることができる。
【００５５】
詳述すると、各蛇行部において、梁群３０４、３０５の一方の圧電部材３０３に対して高電圧が印加される高定電圧時間帯と、梁群３０４、３０５の他方の圧電部材３０３に対して低電圧が印加される定低電圧時間帯が重なるので、梁群３０４、３０５の一方の変形に起因する慣性力によりミラー１０３の振れ角が増加する際に梁群３０４、３０５の他方がミラー１０３を引き戻そうとする動きを起こさず、ミラー１０３の振れ角が停滞する時間がない副走査ミラー振れ角の波形を得ることができ、画像投影における有効投影領域を拡大することができる。
【００５６】
次に、各駆動波形における高定電圧時間帯と低定電圧時間帯の合計時間の割合を１周期に対して１割〜３割としている理由を、以下に説明する。
【００５７】
前述の比較例２のように駆動電圧が三角波の場合、高調波成分のノイズが発生し、ミラーの揺動に異常が発生する。
【００５８】
そして、駆動波形が台形波の場合、高定電圧時間帯と低定電圧時間帯の合計時間の割合が１周期の１割よりも短い場合は、高調波成分のノイズが若干影響し、ミラーの揺動が不安定になるので、少なくとも１割以上は必要である。逆に、高定電圧時間帯と低定電圧時間帯の合計時間が３割よりも長くなると、上記慣性によるミラーの揺動が終了し、ミラーの揺動が不安定になる。
【００５９】
そこで、高定電圧時間帯と低定電圧時間帯の合計時間の割合は、１周期に対して１割〜３割の時間であることが望ましい。
【００６０】
以上のように構成されるプロジェクタ１１では、複数の発光素子（半導体レーザ）からの光が合成された光を光偏向器１１７のミラー１０３で反射して２次元画像を投影するにあたり、主走査方向に対応する一軸（第１軸）周りに関しては、正弦波電圧によるほぼ共振周波数にて駆動を行うことによりミラー１０３を安定して揺動させることができ、副走査方向に対応する他軸（第２軸）周りに関しては、駆動波形４００、５００を用いて圧電アクチュエータ群３０４Ａ、３０５Ａを駆動することでミラー１０３を安定して揺動させることができる。
【００６１】
第１軸周り及び第２軸周りにおける安定したミラーの揺動により、本実施形態の利点が得られる。この利点を総じていうと、画面上での明暗ムラ等がない高品質で精細な画像表示が可能となる。
【００６２】
上記良好な副走査ミラー振れ角が得られる理由を簡単に説明すると、高調波成分のノイズが完全に抑制されることと、被走査面を副走査方向に走査する場合に一定のミラー揺動速度で投影されることである。この結果、画像の明暗ムラが完全に抑制され、画像投影における有効投影領域を拡大できる。そして、高精細な画像表示が可能となる。
【００６３】
ここで、２つの駆動波形４００、５００それぞれにおける定昇圧時間帯と定降圧時間帯の合計が、１画面を表示（形成）する時間に相当することが好ましい。
【００６４】
具体的に説明すると、プロジェクタ１１のフレームレートを例えば６０Ｈｚとした場合、１画面を表示する時間は１／６０秒ということになる。そこで、定昇圧時間帯と定降圧時間帯の合計が１／６０秒よりも若干短い時間とすることにより、ミラー１０３を第１軸周りに往復揺動させつつ第２軸周りに往復揺動させることで１画面を表示することが可能となる。
【００６５】
さらに具体的に説明すると、第２軸周りの一方向へのミラー１０３の揺動では副走査方向の表示（投影）を１画素飛びに行い（図１１（Ａ）参照）、折り返しの第２軸周りの他方向へのミラー１０３の揺動にて該飛ばされた画素を表示（投影）する（図１１（Ｂ）参照）こととしている。
【００６６】
図１１（Ａ）には、ミラー１０３の主走査方向に対応する一軸周りの往復揺動及び副走査方向に対応する他軸周りの一方向への揺動による投影画像が示されている。図１１（Ｂ）には、ミラー１０３の主走査方向に対応する一軸周りの往復揺動及び副走査方向に対応する他軸周りの他方向（一方向と反対方向）への揺動による投影画像が示されている。
【００６７】
図１１（Ａ）では１画素飛びで点灯されており、図１１（Ｂ）では上記飛ばされた画素が点灯されている。ここでは、理解を容易とするために、図１１（Ａ）の投影画像を投影するために発光素子を１画面を構成する全画素の略半数の画素に対応する走査タイミングで点灯させ、図１１（Ｂ）の投影画像を投影するために発光素子を１画面を構成する全画素の残りの略半数の画素に対応する走査タイミングで点灯させている。
【００６８】
図１１（Ｃ）には、図１１（Ａ）の投影画像と図１１（Ｂ）の投影画像を合成した１つの画像（合成画像）が示されている。図１１（Ｃ）から分かるように、１画面を構成する全画素の投影が可能となる。
【００６９】
結果として、ミラー１０３の第２軸周りの往復揺動による１画面表示では、片面（半画面）の表示時間が１／１２０秒より若干少ない程度での表示となるので、点灯画像の残像が分かりにくくなり、ひいては投影画像のぎらつき感を低減することができる。
【００７０】
また、２つの駆動波形４００、５００それぞれにおける定昇圧時間帯が１画面を表示（形成）する時間に相当し、該駆動波形における定降圧時間帯が１画面を表示（形成）する時間に相当しても良い。
【００７１】
具体的に説明すると、例えばプロジェクタ１１のフレームレートを１００Ｈｚとした場合、１画面を表示する時間は１／１００秒ということになる。すなわち、各駆動波形における定昇圧時間帯及び定降圧時間帯それぞれが１／１００秒よりも若干短い時間とすることにより、ミラー１０３を第１軸周りに往復揺動させつつ第２軸周りに往復揺動させることで２画面を表示（投影）することができる。
【００７２】
さらに具体的に説明すると、第２軸周りの一方向へのミラー１０３の揺動では１画面を構成する全画素の表示（投影）を行い（図１２（Ａ）参照）、折り返しの第２軸周りの他方向へのミラー１０３の揺動では次の画面を構成する全画素の表示（投影）を行うこととしている（図１２（Ｂ）参照）。
【００７３】
図１２（Ａ）には、ミラー１０３の第１軸周りの往復揺動及び第２軸周りの一方向への揺動による投影画像が示されている。図１２（Ｂ）には、ミラー１０３の第１軸周りの往復揺動及び第２軸周りの他方向（一方向と反対方向）への揺動による投影画像が示されている。
【００７４】
図１２（Ａ）では１画面を構成する全画素が点灯されており、図１１（Ｂ）では次の画面を構成する全画素が点灯されている。ここでは、理解を容易とするために、図１２（Ａ）の投影画像を投影するために発光素子を１画面を構成する全画素に対応する走査タイミングで点灯させ、図１２（Ｂ）の投影画像を投影するために発光素子を次の画面を構成する全画素に対応する走査タイミングで点灯させている。
【００７５】
以上のような、ミラー１０３の第２軸周りの往復揺動による２画面表示は、フレームレートを例えば１００Ｈｚ位の速さで表示する場合に適している。これにより、ミラー１０３の第２軸周りの揺動の１周期を５０Ｈｚとすることができる。つまり、定昇圧時間帯及び定降圧時間帯それぞれを１／１００秒より若干短い時間とすることができ、ミラー１０３の往復の走査で２画面を表示することができる。
【００７６】
このときの１周期も５０Ｈｚ位の時間であるので、発光素子（半導体レーザ）の点灯による往復光によるぎらつき感も抑制することができる。さらに、１画面の全画素を表示するための発光素子の点灯を連続して行うことができるので、発光素子を点灯するための制御回路（ＬＤドライバ）を１画素飛びで設計する必要がないので簡素化できる。
【００７７】
以上説明した本実施形態の光偏向装置１００は、反射面を有するミラー構造部と、該ミラー構造部に接続された、複数の梁が蛇行するように連続する蛇行部３０２と複数の梁に個別に設けられた複数の圧電部材３０３とを含み、ミラー構造部を揺動可能に支持する支持構造体と、隣り合う２つの梁に個別に設けられた２つの圧電部材３０３に異なる２つの周期波形（駆動波形４００、５００）の電圧を並行して（例えば同時に）個別に印加する制御ボード１１８（駆動装置）と、を備え、２つの周期波形それぞれは、電圧が上昇する昇圧時間帯（定昇圧時間帯）、電圧が降下する降圧時間帯（定降圧時間帯）、及び昇圧時間帯と降圧時間帯との間の電圧が一定の定電圧時間帯（低定電圧時間帯、高定電圧時間帯）を含む。
【００７８】
この場合、ミラー構造部の揺動速度の変動を抑制しつつミラー構造部の振れ角を所望の振れ角に維持することができる。
【００７９】
一方、特許文献１（特開２０１２−１８５３１４号公報）では、ミアンダ形状の圧電アクチュエータを圧電カンチレバー１本おきに駆動する駆動波形が、偶数番目の圧電カンチレバーに印加される第１電圧が鋸波状の電圧であり、奇数番目の圧電カンチレバーに印加される第２電圧はそれと逆位相の鋸波状の電圧であり、第１電圧と第２電圧の相対的な位相差の値をある特殊な値に設定している。
【００８０】
すなわち、鋸波駆動により発生する、電圧が急に変わる時間における高調波成分を、逆位相の電圧波形（鋸波）を、位相差をある特定の値（最適値）にして組み込むことにより、抑制しようとしている。
【００８１】
ここで、環境温度の変動や連続駆動の経時変化により圧電カンチレバーの圧電性能が変動する。この場合、ミラー構造部の所望の振れ角を維持するために駆動電圧を変える必要がある。
【００８２】
しかし、特許文献１では、第１電圧と第２電圧の相対的な位相差の最適値は電圧により異なるが、この位相差は予め定められた所定の値に固定されているため、第１電圧と第２電圧を変えると位相差の最適値が変わり、高調波成分を抑制できなくなる。この結果、ミラー構造部の揺動速度の変動を抑制できない。
【００８３】
従って、特許文献１の光偏向器の駆動装置をプロジェクタやヘッドアップディスプレイ等の画像表示装置に組み込んだ場合、高品質で精細な画像表示を安定して行うことができない。
【００８４】
一方、本実施形態の光偏向装置１００では、各周期波形（駆動波形）が定昇圧時間帯、定降圧時間帯、及び定昇圧時間帯と定降圧時間帯との間の定電圧時間帯（低定電圧時間帯、高定電圧時間帯）を含むため、高調波成分を抑制でき、かつ２つの周期波形の電圧の位相差をある特殊な値に設定する必要もないので、環境温度の変動や連続駆動の経時変化により圧電性能が変化しても、電圧を調整するだけで、ミラー構造部の揺動速度の変動を抑制しつつ必要な（所望の）振れ角を維持できる。
【００８５】
この場合、上記位相差の調整なども必要でないので、投影される２次元画像に、望まれない明暗等が発生しない。また、光偏向器１１７の第１軸及び第２軸周りの揺動も安定しているので、輝度ムラや歪みの発生が抑えられた高品質で精細な画像の表示が可能となる。さらに、ミラー１０３の第２軸周りの振れ角の時間変化が一定であり、かつ周期波形（駆動波形４００、５００）と異なりミラー１０３の第２軸周りの揺動が停滞する時間がないので、効率よく画像表示を行うことができる。
【００８６】
また、定電圧時間帯は、定昇圧時間帯後かつ定降圧時間帯前の高定電圧時間帯、及び定降圧時間帯後かつ定昇圧時間帯前の低定電圧時間帯を含むため、昇圧から降圧に移行する際及び降圧から昇圧に移行する際のいずれにおいても、高調波成分の発生を抑制できる。
【００８７】
また、２つの周期波形（駆動波形４００、５００）それぞれは、定昇圧時間帯、定降圧時間帯、高定電圧時間帯及び低定電圧時間帯を１周期に含むため、ミラー構造体の往復揺動を均一の揺動速度かつ所望の振れ角で繰り返し行うことができる。
【００８８】
また、高定電圧時間帯と低定電圧時間帯の合計の１周期に対する割合は、１割〜３割であるため、ミラー構造部の揺動を安定させることができる。
【００８９】
また、２つの周期波形（駆動波形４００、５００）は、位相が１８０°ずれた略同一の波形であるため、蛇行部における隣り合う２つの梁は互いに反るタイミングが１８０°ずれ、互いに反りを抑えこみながら振動する。この結果、ミラー構造部を安定して揺動させることができる。
【００９０】
また、定昇圧時間帯と定降圧時間帯は、略同一の時間であるため、昇圧から降圧に移行するタイミング及び降圧から昇圧に移行するタイミングを略同一にすることができ、ミラー構造部が揺動範囲の一端及び他端で折り返す際のタイミングのずれを防止できる。
【００９１】
また、定昇圧時間帯及び定降圧時間帯の電圧の時間に対する変化は、一定であるため、ミラー構造部の揺動速度を基本的に一定にすることができる。
【００９２】
また、プロジェクタ１１は、画像情報に基づいて変調された光を出射する複数の発光素子を含む光源部と、該光源部からの光を偏向する光偏向装置１００と、を備えているため、高精細な画像を安定して表示することができる。
【００９３】
また、定昇圧時間帯と定降圧時間帯の合計が１画面を表示する時間に相当する場合、ミラー構造部の往復揺動により１画面を高精細に表示できる。
【００９４】
また、昇圧時間帯及び降圧時間帯それぞれが１画面を表示する時間に相当する場合、ミラー構造部の往復揺動により２画面を高精細に表示できる。
【００９５】
また、本実施形態の光偏向器の駆動方法は、反射面を有するミラー構造部と、該ミラー構造部に接続された、複数の梁が蛇行するように連続する蛇行部３０２と複数の梁に個別に設けられた複数の圧電部材３０３とを含む支持構造体と、を備える光偏向器１１７の駆動方法であって、隣り合う２つの梁に個別に設けられた２つの圧電部材３０３に異なる２つの周期波形の電圧を並行して（例えば同時に）個別に印加する工程を含み、該印加する工程は、電圧を上昇させる昇圧工程（定昇圧工程）と、電圧を下降させる降圧工程（定降圧工程）と、昇圧工程と降圧工程との間に行われる定電圧維持工程と、を含む。
【００９６】
この場合、ミラー構造部の揺動速度の変動を抑制しつつミラー構造部の振れ角を所望の振れ角に維持することができる。
【００９７】
また、定電圧維持工程は、昇圧工程後かつ降圧工程前の高定電圧維持工程、及び降圧工程後かつ昇圧工程前の低定電圧維持工程を含むため、昇圧から降圧に移行する際及び降圧から昇圧に移行する際のいずれにおいても、高調波成分の発生を抑制できる。
【００９８】
なお、光偏向器の構成は、上記実施形態で説明したものに限らず、適宜変更可能である。上記実施形態の光偏向器１１７は、ミラー１０３を互いに直交する二（第１軸及び第２軸）周りに独立に駆動しているが、例えばミラー１０３を一軸周りにのみ駆動しても良い。具体的には、図１３に示される変形例１のように、非共振駆動による１次元光走査用の光偏向器にも適用可能である。図１３における支持構造部は、上記実施形態の支持構造部と同様の構成を有している。この場合、光偏向器を２つ組み合わせて、２つのミラーを互いに直交する二軸周りにそれぞれ駆動するようにしても良い。変形例１の光偏向器でも、上記実施形態と同じ駆動方法で駆動することで、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００９９】
また、上記実施形態及び変形例１では、画像形成装置の一例として、プロジェクタ１１を採用しているが、これに限らず、例えば、プリンタ、複写機等を採用しても良い。具体的には、例えば、図１３に示される１次元走査用の光偏向器で偏向されたレーザ光により像担持体（例えば感光体ドラム）の表面を走査して静電潜像を形成し、該静電潜像にトナーを付着させて現像し、得られたトナー画像を媒体に転写し、画像を形成しても良い。
【０１００】
また、上記実施形態では、画像形成装置としてのプロジェクタ１１に光偏向装置１００が配備されているが、これに限らず、例えば図１４に示される変形例２の画像表示装置としてのヘッドアップディスプレイ７に光偏向装置１００が配備されても良い。ヘッドアップディスプレイ７は、例えば車両、航空機、船舶等の移動体に搭載される。そこで、移動体と該移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイ７とを備える移動体装置を提供することもできる。
【０１０１】
詳述すると、ヘッドアップディスプレイ７は、一例として図１４に示されるように、プロジェクタ１１における投射レンズ１１９を透過スクリーンに置き換えた構成を有している。ヘッドアップディスプレイ７では、レンズ１１４を介した光（合成光）を光偏向器１１７で偏向し、透過スクリーンを介して透過反射部材に入射させる。
【０１０２】
この際、光偏向器１１７による第１軸及び第２軸周りのミラー１０３の偏向動作に伴い光により透過スクリーンが２次元走査され、透過スクリーン上に中間像（画像）が形成される。そして、透過スクリーン上で中間像を形成した光の一部が透過反射部材で反射される。この結果、観察者は、透過反射部材を介して中間像の拡大された虚像を視認することができる。すなわち、ヘッドアップディスプレイ７は、透過スクリーンと、該透過スクリーンに中間像（画像）を形成する光偏向器１１７を含む画像形成装置と、を備え、該中間像を形成した光を透過反射部材に入射させる画像表示装置である。
【０１０３】
なお、透過スクリーンとしては、例えば光透過性を有する平板、拡散板、２次元配列された複数のマイクロレンズを含むマイクロレンズアレイ等を用いることができる。マイクロレンズアレイを用いると、該マイクロレンズアレイ上で中間像を形成した光が拡散されるため、所謂スペックルノイズを低減できる。
【０１０４】
また、透過反射部材としては、例えば移動体の窓部材（例えばフロントガラス）や該窓部材とは別部材で構成されるコンバイナを用いることができる。コンバイナは、通常、観察者から見て、移動体の窓部材よりも手前に配置される。なお、コンバイナは、ヘッドアップディスプレイ７の構成要素であっても良いし、構成要素でなくても良い。
【０１０５】
また、透過スクリーンと透過反射部材との間の光路上に例えば凹面鏡、凸面鏡、平面鏡等のミラーを設けても良い。
【０１０６】
また、透過スクリーンに代えて、反射スクリーンを用いても良い。
【０１０７】
以上説明した変形例２のヘッドアップディスプレイ７でも、上記実施形態のプロジェクタ１１と同様の効果が得られる。
【０１０８】
また、上記実施形態及び各変形例では、ＲＧＢの３原色に対応する３つのＬＤからの３つのレーザ光の合成光を光偏向装置で偏向して被走査面を２次元走査することによりカラー画像を形成するプロジェクタやヘッドアップディスプレイについて説明したが、これに限らず、例えば、１つのレーザダイオードからの１つレーザ光を光偏向装置で偏向して被走査面を２次元走査することによりモノクロ画像を形成するプロジェクタやヘッドアップディスプレイを提供しても良い。
【０１０９】
また、上記実施形態及び各変形例では、駆動電圧の波形（駆動波形）として、台形波（厳密には等脚台形波）を用いているが、これに限らず、要は、等脚台形波以外の台形波などの少なくとも昇圧時間帯、降圧時間帯及び定電圧時間帯を含む周期波形であることが望ましい。そして、光偏向器１１７のデバイス特性に応じて波形を変えても良い。
【０１１０】
また、上記実施形態及び各変形例では、各周期波形（駆動波形４００、５００）は、高定圧時間帯及び低定圧時間帯の双方を含むが、要は、高定圧時間帯及び低定圧時間帯の少なくとも一方を含んでいれば良い。各周期波形が高定電圧時間帯及び低定電圧時間帯の一方のみを含む場合には、定降圧時間帯と定昇圧時間帯とを連続させても良い。この場合であっても、昇圧から降圧に移行する際又は降圧から昇圧に移行する際に高調波成分の発生を抑制できる。この場合、各周期波形は、高定電圧時間帯及び低定電圧時間帯の一方と定昇圧時間帯と低降圧時間帯とを１周期に含むことになる。
【０１１１】
また、上記実施形態及び各変形例では、各周期波形において、高定電圧時間帯と低定電圧時間帯の合計の１周期に対する割合は、１割〜３割とされているが、この範囲を逸脱しても良い。
【０１１２】
また、上記実施形態及び各変形例では、定昇圧時間帯と低降圧時間帯は、略同一の時間に設定されているが、互いに異なる時間に設定されても良い。
【０１１３】
また、上記実施形態及び各変形例では、昇圧時間帯及び降圧時間帯それぞれにおける電圧の時間に対する変化は一定とされているが、一定でなくても良い。
【０１１４】
また、上記実施形態及び各変形例では、２つの周期波形（駆動波形４００、５００）は、位相が１８０°ずれた略同一の波形であるが、これに限られない。例えば、２つの周期波形は、位相差が１８０°以外（０°を含む）の略同一波形であっても良いし、位相差が０°〜１８０°の互いに相似の波形であっても良い。
【０１１５】
また、上記実施形態及び各変形例における光偏向器の各構成部の配置、大きさ、形状、数、材質等は、適宜変更可能である。例えば、ミラー構造部において、カンチレバー及び圧電部材は、トーションバーの軸に直交する方向の一側にのみ設けられているが、他側にも設けても良い。例えば、ミラー構造部の各トーションバーを挟む両側に２つのカンチレバーを個別に配置し、各カンチレバーの自由端を該トーションバーに接続し、該カンチレバーの固定端を枠部３０１に接続しても良い。
【０１１６】
また、上記実施形態及び各変形例における光源部の構成は、適宜変更可能である。例えば、光源部は、光の３原色に対応する３つのＬＤを有しているが、１つ又は４つ以上のＬＤを有していても良い。この場合、ＬＤの数に応じて、コリメートレンズ、ダイクロイックミラーの数（０を含む）を変更しても良い。
【０１１７】
また、上記実施形態及び各変形例では、発光素子として、レーザダイオード（端面発光レーザ）を用いているが、これに限られない。具体的には、面発光レーザを用いても良いし、レーザ以外の光源を用いても良い。
【０１１８】
また、上記変形例２では、画像表示装置として、例えば車両、航空機、船舶等の移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイ７について説明したが、要は、物体（移動体を含む）に搭載される画像表示装置であれば良い。この場合、物体と、該物体に搭載された画像形成装置とを備える物体装置を提供でき、上記実施形態と同様の効果が得られる。画像表示装置は、透過反射部材を構成要素として備えていても良いし、備えていなくても良い。なお、「物体」は、移動体の他、恒常的に設置されるものや運搬可能なものを含む。
【０１１９】
また、光偏向装置１００を、人体に装着される画像表示装置としての、例えばヘッドマウントディスプレイに配備しても良い。
【０１２０】
以下に、本発明の発明者らが上記実施形態を発案するに至った思考プロセスを説明する。
【０１２１】
マイクロマシン技術（ＭＥＭＳ技術）を用いた光偏向器は、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、小型化や高速化の可能性があり、駆動部分の形成もシリコンウェハを素材として、半導体微細加工技術を用いて大量で安価に形成できる可能性があるため、その実用化が期待されている。
【０１２２】
ＭＥＭＳ技術を用いた代表的な光偏向器では、ミラー部の両端に、一対のトーションバーが一直線をなす位置関係で個別に接続されている。各トーションバーには、該トーションバーの軸方向に直交する方向に延びるカンチレバーの自由端が接続され、該カンチレバーの固定端は枠部に接続されている。このカンチレバーの一面には、該カンチレバーの反り変形を生じさせる手段として圧電部材が設けられている。この圧電部材は、ＰＺＴ等の圧電材料の層と上下電極とから成り、電極間に電圧を印加することにより圧電材料層がカンチレバーの長さ方向に伸縮して、カンチレバーの厚み方向の反りを生じさせる。このカンチレバーの反りはトーションバーの捻りに置き換えられ、該トーションバーの捻りがミラー揺動となる。さらに、上記枠部をトーションバーの軸方向と直交する軸周りに揺動させる、ミアンダ形状の梁群及び該梁群に設けられた圧電部材群によって、二軸周りのミラーの揺動を可能としている。
【０１２３】
通常、画像表示装置に用いられる、光偏向器及びその駆動装置を含む光偏向装置の場合、画像を表示するフレームレートと画像の解像度により、光偏向器の主走査方向と副走査方向の駆動周波数が決定され、主走査方向では数十ｋＨｚ、副走査方向では数十Ｈｚの駆動周波数が選択される。この場合、主走査方向では高い周波数で広い振れ角が要求されるため、共振周波数に近い駆動周波数による駆動とすることが一般的であり、正弦波駆動や矩形波駆動が用いられる。実際にこれらの駆動波形で共振させた場合にはミラーは正弦波で振動することが常識である。一方、副走査方向におけるミラーの揺動は画像表示におけるフレームレートにより上記数十Ｈｚの周波数となるため、共振周波数の駆動は困難であり、あえて共振周波数から離れた周波数での駆動とすることにより、駆動電圧と位相差を持たないミラーの振れ角が得られる。
【０１２４】
副走査方向ミラー振れ角、つまりはミラーがトーションバーの軸方向と直交する軸周りに揺動するときのミラーの振れ角を共振周波数から離れた周波数で駆動し、かつ駆動電圧と位相差を持たないミラーの振れ角の駆動方式が、本実施形態の光偏向器の駆動方式の前提となる。
【０１２５】
この場合、ミアンダ形状の梁群を、圧電部材群を用いて駆動させるには、通常１本おきの梁を並列に同時に駆動することが一般的であり、正弦波波形や三角波波形による駆動方法が一般的に考えられるが、上記比較例１及び２のような問題を有していて有効な駆動方法とは言えない。
【０１２６】
そこで、発明者らは、このような問題を解消すべく、上記実施形態を発案するに至った。
【符号の説明】
【０１２７】
７…ヘッドアップディスプレイ（画像表示装置）、１１…プロジェクタ（画像形成装置）、１００…光偏向装置、１１７…光偏向器、１１８…制御ボード（駆動装置）、３０２…蛇行部、３０３…圧電部材。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２８】
【特許文献１】特開２０１２−１８５３１４号公報
【図１】
0006508563.tif 000002
【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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