(57)【要約】【課題】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。【解決手段】第１の駆動手段５は、第２の軸線Ｙに平行な方向に伸縮するように設けられた圧電素子５２と、第１の軸線Ｘに対し可動板２２の厚さ方向に偏心した位置で各第１の軸部材２３、２４に接合され、圧電素子５２の駆動力を各第１の軸部材２３、２４に伝達する伝達部材５１とを備え、通電により圧電素子５２を伸縮させることにより、伝達部材５１が各第１の軸部材２３、２４に第１の軸線Ｘまわりのトルクを与え、可動板２２を回動させるように構成されている。【選択図】図１
2008129281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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１の駆動手段および前記第２の駆動手段をそれぞれ作動させることにより、前記光反射部で反射した光を２次元的に走査し得るように構成されている光学デバイスであって、
前記第１の駆動手段は、前記第２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、前記第１の軸線に対し前記可動板の厚さ方向に偏心した位置で前記可動板および／または前記各第１の軸部材に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記可動板および／または前記各第１の軸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、前記伝達部材が前記可動板および／または前記各第１の軸部材に前記第１の軸線まわりのトルクを与え、前記可動板を回動させるように構成されていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項２】
前記伝達部材は、前記可動板の一方の面、および／または、前記可動板の厚さ方向における前記第１の軸部材の一方の端に接合されている請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記伝達部材は、前記枠状部材を平面視したときに、前記枠状部材の内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。
【請求項４】
前記伝達部材は、スペーサを介して前記可動板および／または前記各第１の軸部材に接合されている請求項１ないし３のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項５】
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請求項４に記載の光学デバイス。
【請求項６】
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請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項７】
前記各第１の軸部材は、前記可動板と離間して設けられた駆動部材と、前記駆動部材と前記枠体とを連結する第１の連結部材と、前記駆動部材と前記可動板とを連結する第２の連結部材とを備え、前記第１の駆動手段は、前記伝達部材が前記各駆動部材に接合され、前記各第１の連結部材を捩れ変形させながら前記各駆動部材を回動させ、これに伴って、前記各第２の連結部材を捩れ変形させながら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６のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項８】
前記伝達部材は、前記第１の軸線の近傍で前記可動板および／または前記各第１の軸部材に接合されている請求項１ないし７のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項９】
前記圧電素子は、前記可動板を平面視したときに、前記第２の軸線上に沿って設けられている請求項１ないし８のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１０】
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ないし９のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１１】
前記圧電素子は、前記枠状部材を平面視したときに、前記枠状部材の内側に位置するように設けられている請求項１ないし１０のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１２】
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１１のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１３】
前記伝達部材は、前記枠状部材の前記第２の軸線まわりの回動を許容するように変形可能な変形部を備える請求項１２に記載の光学デバイス。
【請求項１４】
前記圧電素子は、前記枠状部材に支持されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１５】
前記各第１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１４のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１６】
前記第２の駆動手段は、前記枠状部材に対し間隔を隔てて設けられた電極を備え、前記枠状部材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、前記枠状部材を回動させるように構成されている請求項１ないし１５のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１７】
前記第２の駆動手段は、前記枠状部材を回動させる圧電素子を備えている請求項１ないし１５のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１８】
前記第２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枠状部材を回動させるように構成されている請求項１ないし１５のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１９】
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１の駆動手段および前記第２の駆動手段をそれぞれ作動させることにより、前記光反射部で反射した光を２次元的に走査し得るように構成されている光スキャナであって、
前記第１の駆動手段は、前記第２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、前記第１の軸線に対し前記可動板の厚さ方向に偏心した位置で前記可動板および／または前記各第１の軸部材に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記可動板および／または前記各第１の軸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、前記伝達部材が前記可動板および／または前記各第１の軸部材に前記第１の軸線まわりのトルクを与え、前記可動板を回動させるように構成されていることを特徴とする光スキャナ。
【請求項２０】
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１の駆動手段および前記第２の駆動手段をそれぞれ作動させることにより、前記光反射部で反射した光を２次元的に走査し、対象物に画像を形成するように構成されている光スキャナを備えた画像形成装置であって、
前記第１の駆動手段は、前記第２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、前記第１の軸線に対し前記可動板の厚さ方向に偏心した位置で前記可動板および／または前記各第１の軸部材に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記可動板および／または前記各第１の軸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、前記伝達部材が前記可動板および／または前記各第１の軸部材に前記第１の軸線まわりのトルクを与え、前記可動板を回動させるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５６９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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１の駆動手段および前記第２の駆動手段をそれぞれ作動させることにより、前記光反射部で反射した光を２次元的に走査し得るように構成されている光学デバイスであって、
前記第１の駆動手段は、前記第２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、前記第１の軸線に対し前記可動板の厚さ方向に偏心した位置で前記可動板および／または前記各第１の軸部材に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記可動板および／または前記各第１の軸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、前記伝達部材が前記可動板および／または前記各第１の軸部材に前記第１の軸線まわりのトルクを与え、前記可動板を回動させるように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
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、可動板の振れ角を大きくすることができる。
【０００８】
しかも、可動板の回動中心軸である第１の軸線近傍で可動板や第１の軸部材に第１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可動板の回動角は、可動板の厚さ方向における第１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、可動板を非共振で振動させても、可動板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。
【０００９】
本発明の光学デバイスでは、前記伝達部材は、前記可動板の一方の面、および／または、前記可動板の厚さ方向における前記第１の軸部材の一方の端に接合されていることが好ましい。
これにより、伝達部材が可動板や第１の軸部材に効果的に第１の軸線まわりのトルクを与えることができる。そのため、可動板の回転中心軸である第１の軸線のブレを防止して、可動板を円滑に回動させることができる。
【００１０】
本発明の光学デバイスでは、前記伝達部材は、前記枠状部材を平面視したときに、前記枠状部材の内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、伝達部材を枠状部材に対しその厚さ方向に離間しなくても、伝達部材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。
【００１１】
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可動板および／または前記各第１の軸部材に接合されていることが好ましい。
これにより、伝達部材と可動板や第１の軸部材との不本意な接触を防止しつつ、伝達部材が可動板や第１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、可動板をより円滑に回動させることができる。
【００１２】
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ことが好ましい。
これにより、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ことが好ましい。
これにより、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。
【００１３】
本発明の光学デバイスでは、前記各第１の軸部材は、前記可動板と離間して設けられた駆動部材と、前記駆動部材と前記枠体とを連結する第１の連結部材と、前記駆動部材と前記可動板とを連結する第２の連結部材とを備え、前記第１の駆動手段は、前記伝達部材が前記各駆動部材に接合され、前記各第１の連結部材を捩れ変形させながら前記各駆動部材を回動させ、これに伴って、前記各第２の連結部材を捩れ変形させながら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、可動板と１対の第１の連結部材とからなる振動系と、駆動部材と１対の第２の連結部材とからなる振動系とで２自由度振動系を構成することができる。そして、伝達部材が圧電素子の駆動力を各駆動部材に伝達するように構成されているため、各駆動部材の回動角を抑えつつ、可動板の回動角を大きくすることができる。
【００１４】
本発明の光学デバイスでは、前記伝達部材は、前記第１の軸線の近傍で前記可動板および／または前記各第１の軸部材に接合されていることが好ましい。
これにより、伝達部材が圧電素子の駆動力を可動板や第１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、前記可動板を平面視したときに、前記第２の軸線上に沿って設けられていることが好ましい。
これにより、より確実に、伝達部材が圧電素子の駆動力を均等に可動板や第１の軸部材に伝達することができる。そのため、第１の軸線のブレを防止して、可動板をより安定的に回動させることができる。
【００１５】
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、前記枠状部材の内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。
【００１６】
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、前記伝達部材は、前記枠状部材の前記第２の軸線まわりの回動を許容するように変形可能な変形部を備えることが好ましい。
これにより、光学デバイスの低コスト化を図りつつ、枠状部材の回動をより円滑なものとすることができる。
【００１７】
本発明の光学デバイスでは、前記圧電素子は、前記枠状部材に支持されていることが好ましい。
これにより、枠状部材の回動をより円滑なものとすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記各第１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１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可動板や第１の軸部材に伝達することができる。
【００１８】
本発明の光学デバイスでは、前記第２の駆動手段は、前記枠状部材に対し間隔を隔てて設けられた電極を備え、前記枠状部材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、前記枠状部材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２の軸線まわりの回動角を大きくすることができる。
【００１９】
本発明の光学デバイスでは、前記第２の駆動手段は、前記枠状部材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２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２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枠状部材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２の軸線まわりの回動角を大きくすることができる。
【００２０】
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１の駆動手段および前記第２の駆動手段をそれぞれ作動させることにより、前記光反射部で反射した光を２次元的に走査し得るように構成されている光スキャナであって、
前記第１の駆動手段は、前記第２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、前記第１の軸線に対し前記可動板の厚さ方向に偏心した位置で前記可動板および／または前記各第１の軸部材に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記可動板および／または前記各第１の軸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、前記伝達部材が前記可動板および／または前記各第１の軸部材に前記第１の軸線まわりのトルクを与え、前記可動板を回動させるように構成されてい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。
【００２１】
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１の駆動手段および前記第２の駆動手段をそれぞれ作動させることにより、前記光反射部で反射した光を２次元的に走査し、対象物に画像を形成するように構成されている光スキャナを備えた画像形成装置であって、
前記第１の駆動手段は、前記第２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、前記第１の軸線に対し前記可動板の厚さ方向に偏心した位置で前記可動板および／または前記各第１の軸部材に接合され、前記圧電素子の駆動力を前記可動板および／または前記各第１の軸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、前記伝達部材が前記可動板および／または前記各第１の軸部材に前記第１の軸線まわりのトルクを与え、前記可動板を回動させるように構成されてい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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
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。
【００２３】
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、基体２の振動系を駆動するための第１の駆動手段５および第２の駆動手段６とを有している。
かかる光学デバイス１にあっては、第１の駆動手段５および第２の駆動手段６を作動させることにより、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
第１の軸部材２３は、可動板２２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とを連結する第２の連結部材２３３とを有している。これと同様に、第１の軸部材２４は、可動板２２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とを連結する第２の連結部材２４３とを有している。
【００２９】
言い換えると、可動板２２は、１対の第１の連結部材２３２、２４２、１対の駆動部材２３１、２４１、および１対の第２の連結部材２３３、２４３を介して枠状部材２１に支持されている。
１対の駆動部材２３１、２４１は、それぞれ板状をなし、可動板２２を介して互いに間隔を隔てて設けられている。そして、１対の駆動部材２３１、２４１の下面には、駆動部材２３１、２４１を第１の軸線Ｘまわりに回動させる第１の駆動手段５の伝達部材５１が接合されている。なお、第１の駆動手段５については、後に詳述する。
【００３０】
１対の第１の連結部材２３２、２４２および１対の第２の連結部材２３３、２４３は、それぞれ、弾性変形可能に構成されている。
そして、第１の連結部材２３２は、可動板２２を駆動部材２３１に対して回動可能とするように連結し、第１の連結部材２４２は、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。
【００３１】
一方、第２の連結部材２３３は、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、第２の連結部材２４３は、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。
１対の第１の連結部材２３２、２４２および１対の第２の連結部材２３３、２４３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、各駆動部材２３１、２４１が枠状部材２１に対して、また、可動板２２が各駆動部材２３１、２４１に対して回動可能となっている。
【００３２】
このように、可動板２２および１対の第１の連結部材２３２、２４２からなる第１の振動系と、１対の駆動部材２３１、２４１および１対の第２の連結部材２３３、２４３からなる第２の振動系とで２自由度振動系を構成している。
このような２自由度振動系は、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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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５１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５１のためのスペーサ５３、５４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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、前述した枠状部材２１の内側へ臨むように突出する突起部４１が設けられている。
【００３８】
この突起部４１は、第２の軸線Ｙに直交する面に平行な板面を有する板状をなしている。そして、突起部４１の可動板２２側の板面上に後述する第１の駆動手段５の圧電素子５２が接合・支持されている。
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。
【００３９】
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。
【００４０】
ここで、第１の駆動手段５および第２の駆動手段６について、詳述する。
前述した可動板２２を第１の軸線Ｘまわりに回動させる第１の駆動手段５は、前述した突起部４１に接合・支持された圧電素子５２と、圧電素子５２と前述した駆動部材２３１、２４１とを連結してなる伝達部材５１とを有している。
圧電素子５２は、第２の軸線Ｙに平行な方向（すなわち図１に示すｙ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５２は、その伸縮方向での一端が突起部４１に接合・支持され、他端が伝達部材５１に接触している。ここで、伝達部材５１は、圧電素子５２との接触面内において可動状態にあり、枠状部材２１および可動板２２の第２の軸線Ｙまわりの回動を妨げない構成となっている。
【００４１】
このような圧電素子５２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５２の伸縮方向の寸法と圧電素子５２への印加電圧（駆動電圧）とを抑えつつ、圧電素子５２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５２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５２を伸縮させることができる。
【００４２】
伝達部材５１は、前述した圧電素子５２の駆動力を受けて、第２の軸線Ｙに平行な方向に変位することにより、１対の駆動部材２３１、２４１を第１の軸線Ｘまわりに回動させる機能を有する。
このような伝達部材５１は、第１の軸線Ｘに対し可動板２２の厚さ方向（図１に示すｚ方向）に偏心した位置で各第１の軸部材２３、２４に接合され、圧電素子５２の駆動力を各第１の軸部材２３、２４に伝達するように構成されている。
【００４３】
より具体的に説明すると、伝達部材５１は、前述した圧電素子５２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５１は、その途中で分岐し、駆動部材２３１、２４１のそれぞれの下面に接合されている。本実施形態では、伝達部材５１は、スペーサ５３を介して駆動部材２３１に接合され、スペーサ５４を介して駆動部材２４１に接合されている。また、伝達部材５１の圧電素子５２との接合側の部分には、弾性変形可能な変形部５１１が形成されている。このような変形部５１１が伝達部材５１に形成されているため、枠状部材２１の第２の軸線まわりの回動を許容しつつ、伝達部材５１を介して圧電素子５２の駆動力を１対の駆動部材２３１、２４１に伝達することができる。
【００４４】
このような第１の駆動手段５は、通電により圧電素子５２を伸縮させることにより、伝達部材５１が各第１の軸部材２３、２４に第１の軸線Ｘまわりのトルクを与え、可動板２２を回動させる。
このような第１の駆動手段５は、圧電素子５２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５２の伸縮方向での長さを大きくして、圧電素子５２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の内側の空間）を有効利用して、圧電素子５２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、可動板２２の振れ角を大きくすることができる。
【００４５】
しかも、可動板２２の回動中心軸である第１の軸線Ｘ近傍で各第１の軸部材２３、２４に第１の軸線Ｘ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５２の変位量に対する可動板２２の回動角を大きくすることができる。その結果、圧電素子５２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５２を配置することが容易なものとなっている。
【００４６】
圧電素子５２の変位量に対する可動板２２の回動角は、可動板２２の厚さ方向（すなわちｚ方向）における第１の軸線Ｘと圧電素子５２（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５２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５２の取り付け位置は、伝達部材５１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。
【００４７】
さらに、本実施形態においては、前述したように可動板２２および第１の軸部材２３、２４が２自由度振動系を構成しているため、可動板２２が共振するような振動数にて１対の駆動部材２３１、２４１を駆動することで、１対の駆動部材２３１、２４１の第１の軸線Ｘまわりの回転角が小さくても、可動板２２の第１の軸線Ｘまわりの回転角を大きくすることができる。つまり、圧電素子５２の変位量が小さくても、可動板２２を第１の軸線Ｘまわりに大きく角変位させることができる。
【００４８】
さらに、伝達部材５１が可動板２２の厚さ方向における各第１の軸部材２３、２４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５１が各第１の軸部材２３、２４に効果的に第１の軸線Ｘまわりのトルクを与えることができる。そのため、可動板２２の回転中心軸である第１の軸線Ｘのブレを防止して、可動板２２を円滑に回動させることができる。
【００４９】
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５１が枠状部材２１の内側に位置するように設けられているため、伝達部材５１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５１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５１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５１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。
【００５０】
また、伝達部材５１がスペーサ５３を介して第１の軸部材２３（駆動部材２３１）に接合されるとともにスペーサ５４を介して第１の軸部材２４（駆動部材２４１）に接合されているため、伝達部材５１と各第１の軸部材２３、２４との不本意な接触を防止しつつ、伝達部材５１が各第１の軸部材２３、２４に圧電素子５２の駆動力を伝達することができる。その結果、可動板２２をより円滑に回動させることができる。
【００５１】
ここで、伝達部材５１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５３、５４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５３、５４や伝達部材５１を形成することができる。
また、伝達部材５１が圧電素子５２の駆動力を各駆動部材２３１、２４１に伝達するように構成されているため、各駆動部材２３１、２４１の回動角を抑えつつ、可動板２２の回動角を大きくすることができる。
【００５２】
また、伝達部材５１が第１の軸線Ｘの近傍で各第１の軸部材２３、２４（具体的には駆動部材２３１、２４１）に接合されているため、伝達部材５１が圧電素子５２の駆動力を各第１の軸部材２３、２４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５２が第２の軸線Ｙ上に沿って設けられているため、より確実に、伝達部材５１が圧電素子５２の駆動力を均等に各第１の軸部材２３、２４に伝達することができる。そのため、第１の軸線Ｘのブレを防止して、可動板２２をより安定的に回動させることができる。
【００５３】
また、平面視にて圧電素子５２が枠状部材２１の内側に位置するように設けられているため、圧電素子５２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５２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。
【００５４】
また、圧電素子５２が支持体３に支持されているため、伝達部材５１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。
ここで、伝達部材５１が枠状部材２１の第２の軸線Ｙまわりの回動を許容するように変形可能な変形部５１１を備えているため、光学デバイス１の低コスト化を図りつつ、枠状部材２１の回動をより円滑なものとすることができる。
【００５５】
一方、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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、前述した圧電素子５２、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、圧電素子５２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。
【００７１】
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、圧電素子５２に接続されていて、かかる第１の電圧を圧電素子５２に印加する。
第１の電圧としては、圧電素子５２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。
【００７２】
また、第１の周波数は、可動板２２および１対の第１の連結部材２３２、２４２からなる振動子（前述した第１の振動系）のねじり共振周波数と等しくなるように設定されているのが好ましい。これにより、１対の駆動部材２３１、２４１の第１の軸線Ｘまわりの回動角を抑えつつ、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。そのため、圧電素子５２に印加する電圧（すなわち第１の電圧）を抑えることができる。なお、このような第１の周波数と第１の振動系の振動の周波数との関係は、電源回路７の設計や、可動板２２および１対の第１の連結部材２３２、２４２の設計により設定することができる。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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、圧電素子５２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。
第１の電圧が印加された圧電素子５２は、前述した第１の周波数で、第２の軸線Ｙに平行な方向（すなわち図１に示すｙ方向）に伸縮する。このような圧電素子５２の駆動力を受けて、伝達部材５１が、前述した第１の周波数で、第２の軸線Ｙ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５２の駆動力が伝達部材５１を介して駆動部材２３１、２４１の下面の第１の軸線Ｘ付近に伝達される。すなわち、駆動部材２３１、２４１に第１の軸線Ｘまわりのトルクを与え、１対の第２の連結部材２３３、２４３を捩れ変形させながら駆動部材２３１、２４１を回動させる。
これに伴い、１対の第１の連結部材２３２、２４２を捩れ変形させながら可動板２２を第１の軸線Ｘまわりに回動させる。
【００７６】
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。
【００７７】
＜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Ａ−Ａ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。
【００７８】
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２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、基体２Ａの枠状部材２１Ａ上に設けられたコイル２１１と、枠状部材２１Ａを介して対向する１対の永久磁石４２、４３とを備えている。かかる光学デバイス１Ａでは、コイル２１１に通電することにより、枠状部材２１Ａを第２の軸線Ｙまわりに回動させるようにして第２の駆動手段を構成している。
【００７９】
コイル２１１は、枠状部材２１Ａの上面に枠状部材２１Ａに沿って形成され、環状をなしている。
このコイル２１１は、Ａｌ、Ｃｕなどの単層の金属層で構成されている。これにより、コイル２１１を一回の成膜で形成して、光学デバイス１の製造を簡単化することができる。その結果、光学デバイス１の低コスト化を図ることができる。また、コイル２１１を比較的薄いものとすることができるので、光学デバイス１の振動特性に対するコイル２１１の影響を少なくし、光学デバイス１の設計を簡単化することができる。
このコイル２１１は、図１に示すように、枠状部材２１Ａ上から第２の弾性部材２６上を通じて、支持部材２７２上に設けられた１対の端子２１２、２１３に接続されている。
このような１対の端子２１２、２２３は、図示しない電源回路に接続されている。
【００８０】
一方、１対の永久磁石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対の永久磁石４２、４３は、第１の軸線Ｘに平行な方向（ｘ方向）に互いに離間するとともに、枠状部材２１Ａを介して対向している。
そして、１対の永久磁石４２、４３は、磁力線がｘ方向に枠状部材２１Ａを貫くような磁界を発生させるようになっている。すなわち、１対の永久磁石４２、４３は、枠状部材２１Ａ付近で、ｘ方向の磁界を発生させるようになっている。本実施形態では、永久磁石４２の枠状部材２１Ａ側の部分をＮ極とし、永久磁石４３の枠状部材２１Ａ側の部分をＳ極とすることで、前述したような磁界を発生させる。
なお、前述したような磁界を発生させるものであれば、永久磁石に代えて、電磁石を用いることもできる。
【００８１】
このような第２の駆動手段は、次のようにして作動する。
コイル２１１に交番電圧を印加することにより、コイル２１１に流れる電流の方向が図６にて実線矢印で示す方向と破線矢印で示す方向とに交互に切り換わる。
このとき、コイル２１１が枠状部材２１Ａの厚さ方向の磁界を発生させる。そのため、枠状部材２１Ａと１対の永久磁石４２、４３との間には、枠状部材２１Ａ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、コイル２１１に流れる電流の方向が図６にて実線矢印で示す方向と破線矢印で示す方向とに交互に切り換わると、枠状部材２１Ａが第２の軸線Ｙ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２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２の軸線Ｙまわりの回動角を大きくすることができる。
【００８２】
＜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Ａ−Ａ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。
【００８３】
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２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は、図８および図９に示すように、可動板２２を１対の第１の軸部材２３、２４を介して回動可能に支持する枠状部材２１Ｂと、枠状部材２１Ｂを介して対向する１対の電極４４、４５とを備えている。かかる光学デバイス１Ｂでは、電極４４と枠状部材２１Ａとの間と、電極４５と枠状部材２１Ａとの間とに交互に電圧を印加することにより、枠状部材２１を第２の軸線Ｙまわりに回動させるようにして第２の駆動手段を構成している。
枠状部材２１Ｂの平面視にて第１の軸線Ｘに平行な方向での両端部には、櫛歯状をなす櫛歯状電極部２１４、２１５が設けられている。
【００８４】
一方、１対の電極４４、４５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４４、４５は、第１の軸線Ｘに平行な方向（ｘ方向）に互いに離間するとともに、枠状部材２１Ｂを介して対向している。
また、電極４４は、前述した枠状部材２１Ｂの櫛歯状電極部２１４に対し間隔を隔てつつ噛み合うように設けられた櫛歯状電極部４４１が形成されている。
【００８５】
これと同様に、電極４５は、前述した枠状部材２１Ｂの櫛歯状電極部２１５に対し間隔を隔てつつ噛み合うように設けられた櫛歯状電極部４５１が形成されている。
ここで、櫛歯状電極部４４１は、櫛歯状電極部２１４に対し、下方に初期変位している。これと同様に、櫛歯状電極部４５１は櫛歯状電極部２１５に対し、下方に初期変位している。これにより、枠状部材２１Ｂの回動駆動の開始を簡単にすることができる。なお、櫛歯状電極部４４１を櫛歯状電極部２１４に対し、また、櫛歯状電極部４５１を櫛歯状電極部２１５に対し上方に初期変位させてもよい。
【００８６】
このような電極４４、４５は、図示しない電源回路に接続されている。
このような第２の駆動手段は、次のようにして作動する。
電極４４と枠状部材２１Ｂ（基体２Ｂ）との間と、電極４５と枠状部材２１Ｂ（基体２Ｂ）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４４と枠状部材２１Ｂとの間（より具体的には、櫛歯状電極部２１４と櫛歯状電極部４４１との間）と、電極４５と枠状部材２１Ｂとの間（より具体的には、櫛歯状電極部２１５と櫛歯状電極部４５１との間）とに交互に静電引力が生じる。
【００８７】
この静電気力により、枠状部材２１Ｂは、第２の軸線Ｙ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２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２の軸線Ｙまわりの回動角を大きくすることができる。
【００８８】
＜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Ａ−Ａ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。
【００８９】
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２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の枠状部材２１Ｃの下面に設けられた１対の永久磁石２１６、２１７と、枠状部材２１Ｃの下方に設けられたコイル４６とを備えている。かかる光学デバイス１Ｃでは、コイル４６に通電することにより、枠状部材２１Ｃを第２の軸線Ｙまわりに回動させるようにして第２の駆動手段を構成している。
【００９０】
１対の永久磁石２１６、２１７は、第２の軸線Ｙに平行な方向（ｙ方向）における枠状部材２１Ｃの両端部（第２の軸線Ｙに対して枠状部材２１Ｃの遠位の両端部）に設けられている。
１対の永久磁石２１６、２１７は、それぞれ、薄膜状をなし、強磁性体を主材料として構成され、第１の軸線Ｘに平行な方向に着磁されている。各永久磁石２１６、２１７のｙ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、永久磁石２１６と永久磁石２１７とは互いに同方向に着磁されている。
【００９１】
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、各永久磁石２１６、２１７は、第１の軸線Ｘから離間した位置において、第１の軸線Ｘに平行な方向にて枠状部材２１Ｃ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４６から発生した磁界を永久磁石２１６、２１７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、枠状部材２１Ｃおよび可動板２２の第２の軸線Ｙまわりの回動角をより大きくすることができる。
【００９２】
一方、コイル４６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４６は、平面視にて枠状部材２１Ｃ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４６の内側にて枠状部材２１を回動させることができ、光学デバイス１Ｃの上下方向での寸法を抑えつつ、枠状部材２１Ｃの回動角を大きくすることができる。
【００９３】
このようなコイル４６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、周期的に変化する電圧をコイル４６に印加するように構成されている。
このような第２の駆動手段は、次のようにして作動する。
例えば、コイル４６に交流を印加することにより、コイル４６に流れる電流の方向が交互に切り換わる。
【００９４】
このとき、コイル４６が枠状部材２１Ｃの厚さ方向の磁界を発生させる。そのため、枠状部材２１Ｃと１対の永久磁石２１６、２１７との間には、枠状部材２１Ｃ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４６に流れる電流の方向が交互に切り換わると、枠状部材２１Ｃが第２の軸線Ｙ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２の軸線Ｙまわりの回動角を大きくすることができる。
【００９５】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第５実施形態を説明する。
図１２は、本発明の光学デバイスの第５実施形態を示す平面図、図１３は、図１２中のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１２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１３中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「奥」、左側を「手前」と言う。
【００９６】
以下、第５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５実施形態の光学デバイス１Ｄは、図１２および図１３に示すように、第２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５実施形態の光学デバイス１Ｄは、図１２および図１３に示すように、基体２Ｄの枠状部材２１Ｄの下面に設けられた１対の軟磁性体２１８、２１９と、この１対の軟磁性体２１８、２１９に対応して枠状部材２１Ｄの下方に設けられた１対のコイル４７、４８とを備えている。かかる光学デバイス１Ｄでは、コイル４７とコイル４８とに交互に通電することにより、枠状部材２１Ｄを第２の軸線Ｙまわりに回動させるようにして第２の駆動手段を構成している。
【００９７】
１対の軟磁性体２１８、２１９は、第１の軸線Ｘに平行な方向（ｘ方向）における枠状部材２１Ｄの両端部（第２の軸線Ｙに対して枠状部材２１Ｄの遠位の両端部）に設けられている。
１対の軟磁性体２１８、２１９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。
【００９８】
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。
また、各軟磁性体２１８、２１９は、第２の軸線Ｙから離間した位置において、第２の軸線Ｙに平行な方向にて枠状部材２１Ｄ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４７、４８から発生した磁界を軟磁性体２１８、２１９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、枠状部材２１Ｄおよび可動板２２の第２の軸線Ｙまわりの回動角をより大きくすることができる。
【００９９】
一方、１対のコイル４７、４８は、支持体３の基板３１の上面に支持・固定されている。
図１２に示すように、コイル４７は、平面視にて軟磁性体２１８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４７と同様に、コイル４８は、平面視にて軟磁性体２１９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。
【０１００】
このような各コイル４７、４８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４７、４８に交互に印加するように構成されている。
このような第２の駆動手段は、次のようにして作動する。
１対のコイル４７、４８に交互に、間欠的な直流を印加する。
コイル４７に電流が印加されているときには、コイル４７による磁界により軟磁性体２１８がコイル４７側へ引き付けられる。
【０１０１】
一方、コイル４８に電流が印加されているときには、コイル４８による磁界により軟磁性体２１９がコイル４８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４７、４８に交互に間欠的な直流を印加すると、枠状部材２１Ｄが第２の軸線Ｙ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１Ｄ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１Ｄ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１Ｄ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。
【０１０２】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第６実施形態を説明する。
図１４は、本発明の光学デバイスの第６実施形態を示す平面図、図１５は、図１４中のＣ−Ｃ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１４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１５中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「奥」、左側を「手前」と言う。
【０１０３】
以下、第６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６実施形態の光学デバイス１Ｅは、図１４および図１５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６実施形態の光学デバイス１Ｅは、図１４および図１５に示すように、基体２Ｅの枠状部材２１Ｅに支持された伝達部材６１に接合・支持された圧電素子５２Ｅを備えている。かかる光学デバイス１Ｅでは、圧電素子５２Ｅの駆動力を伝達部材５１を介して駆動部材２３１、２４１に伝達するようになっている。
【０１０４】
このように圧電素子５２Ｅが枠状部材２１Ｅに支持されているため、枠状部材２１Ｅの回動をより円滑なものとすることができる。なお、圧電素子５２Ｅは、枠状部材２１Ｅに対し、直接支持されていてもよいし、伝達部材６１以外の他の部材を介して支持されていてもよい。
以上のような本実施形態の光学デバイス１Ｅ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。
【０１０５】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第７実施形態を説明する。
図１６は、本発明の光学デバイスの第７実施形態を示す平面図、図１７は、図１６中のＡ−Ａ線断面図、図１８は、図１６中のＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１６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１７中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「奥」、左側を「手前」と言い、図１８中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【０１０６】
以下、第７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７実施形態の光学デバイス１Ｆは、図１６ないし図１８に示すように、第１の軸部材および第２の軸部材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。
【０１０７】
第７実施形態の光学デバイス１Ｆでは、基体２Ｆが図１６ないし図１８に示すように、偏平な部分を有する第１の軸部材２３Ｆ、２４Ｆおよび第２の軸部材２５Ｆ、２６Ｆを備えている。
より具体的に説明すると、第１の軸部材２３Ｆは、駆動部材２３１と枠状部材２１とを連結する第２の連結部材２３３Ｆを有しており、この第２の連結部材２３３Ｆは、その幅（ｙ方向での長さ）が厚さ（ｚ方向での長さ）よりも大きくなっている。この第２の連結部材２３３Ｆと同様に、第１の軸部材２４Ｆは、駆動部材２４１と枠状部材２１とを連結する第２の連結部材２４３Ｆを有しており、この第２の連結部材２４３Ｆは、その幅（ｙ方向での長さ）が厚さ（ｚ方向での長さ）よりも大きくなっている。
【０１０８】
このように各第１の軸部材２３Ｆ、２４Ｆは、その幅が厚さよりも大きい部分を有しているので、ｙ方向に撓みにくくなっている。そのため、第１の軸線Ｘのブレを防止しつつ、伝達部材５１が圧電素子５２の駆動力を駆動部材２３１、２４１に伝達することができる。
一方、第２の軸部材２５Ｆ、２６Ｆも、それぞれ、その幅（ｘ方向での長さ）が厚さ（ｚ方向での長さ）よりも大きくなっていて、ｘ方向に撓みにくくなっている。そのため、第２の軸線Ｙのブレを防止しつつ、伝達部材６１、６３が圧電素子６２、６４の駆動力を枠状部材２１に伝達することができる。
【０１０９】
以上のような本実施形態の光学デバイス１Ｆ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。
以上説明したような光学デバイス１〜１Ｆ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。
【０１１０】
ここで、図１９および図２０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１９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２０は、図１９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１９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。
【０１１１】
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２０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。
【０１１２】
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。
各駆動ドライバー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、各駆動ドライバー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。
【０１１３】
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９５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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
このようにして画像形成装置１０は、スクリーンＳ上を画像形成（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。
【０１１６】
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１の駆動手段が１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２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、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。
【０１１７】
また、前述した実施形態では、第１の駆動手段の伝達部材が第１の軸部材に接合されているものを説明したが、かかる伝達部材は可動板に接合されていてもよい。この場合、可動板の回動中心軸である第１の軸線近傍で可動板に第１の軸線まわりのトルクを与えることができる。そのため、可動板を非共振で振動させても、可動板の回動角を大きくすることができる。したがって、このような場合であっても、光学デバイスの設計自由度を向上させることができる。
【０１１８】
また、前述した第１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、前述した第１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。
【０１１９】
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２自由度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、１自由度振動系を構成するものであっても、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、枠状部材および１対の第２の軸部材が１自由度振動系を構成するように第２の軸部材が形成されているものを説明したが、枠状部材および１対の第２の軸部材は、２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。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の光学デバイスの第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光学デバイスの平面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】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。
【図６】本発明の光学デバイスの第２実施形態を示す平面図である。
【図７】図６中のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】本発明の光学デバイスの第３実施形態を示す平面図である。
【図９】図８中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】本発明の光学デバイスの第４実施形態を示す平面図である。
【図１１】図１０中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】本発明の光学デバイスの第５実施形態を示す平面図である。
【図１３】図１２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１４】本発明の光学デバイスの第６実施形態を示す平面図である。
【図１５】図１４中のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１６】本発明の光学デバイスの第７実施形態を示す平面図である。
【図１７】図１６中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１８】図１６中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１９】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である。
【図２０】図１９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。
【符号の説明】
【０１２１】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ……光学デバイス（光スキャナ）  ２……基体  ２Ａ〜２Ｆ……基体  ２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ……枠状部材  ２１１……コイル  ２１２、２１３……端子  ２１４、２１５……櫛歯状電極部  ２１６、２１７……永久磁石  ２１８、２１９……軟磁性体  ２２……可動板  ２２１……光反射部  ２３、２３Ｆ、２４、２４Ｆ……第１の軸部材  ２３１、２４１……駆動部材  ２３２、２４２……第１の連結部材  ２３３、２３３Ｆ、２４３、２４３Ｆ……第２の連結部材  ２５、２５Ｆ、２６、２６Ｆ……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……突起部  ４２、４３……永久磁石  ４４、４５……電極  ４６〜４８……コイル  ５……第１の駆動手段  ５１……伝達部材  ５１１……変形部  ５２、５２Ｅ……圧電素子  ５３、５４、６５、６６……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  ８１〜８３……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
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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