(57)【要約】 【課題】マイクロミラーなどの揺動部材を高速、かつ／または、大振幅で揺動可能なＭＥＭＳアクチュエータ、及び、当該ＭＥＭＳアクチュエータを備えた走査装置を提供することを課題とする。【解決手段】  基板２０ａと、前記基板に対してそれぞれ揺動軸周りに揺動可能に支持された複数の揺動部材（マイクロミラーＡ及びＢとサスペンションビーム２３Ａ、２３Ｂ）と、前記各揺動部材を静電力を利用して揺動駆動するために、前記各揺動部材と前記基板とにそれぞれ設けられた駆動用電極３０Ａ、３０Ｂ、３１Ａ、３１Ｂと、前記各駆動用電極間に交流電圧を印加する交流電源６０とを備え、前記複数の揺動部材は、それぞれの揺動軸が互いに略平行になるように並設されると共に、弾性体２２を介して互いに連結されていることを特徴とするＭＥＭＳアクチュエータ。【選択図】  図２
2007256557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に対してそれぞれ揺動軸周りに揺動可能に支持された複数の揺動部材と、
前記各揺動部材を静電力を利用して揺動駆動するために、前記各揺動部材と前記基板とにそれぞれ設けられた駆動用電極と、
前記各駆動用電極間に交流電圧を印加する交流電源とを備え、
前記複数の揺動部材は、それぞれの揺動軸が互いに略平行になるように並設されることを特徴とするＭＥＭＳアクチュエータ。
【請求項２】
前記複数の揺動部材は、弾性体を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳアクチュエータ。
【請求項３】
前記各揺動部材と前記基板とにそれぞれ設けられ、前記各揺動部材の揺動の振幅を調整するための振幅調整用電極と、
前記各振幅調整用電極間に直流電圧を印加する直流電源とをさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＥＭＳアクチュエータ。
【請求項４】
前記各駆動用電極間に直流電圧を印加する直流電源を備え、
前記各駆動用電極間に、前記直流電圧と前記交流電圧とが重畳されて印加されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のＭＥＭＳアクチュエータ。
【請求項５】
基板と、
前記基板に対してそれぞれ揺動軸周りに揺動可能に支持され、それぞれの揺動軸が互いに略平行になるように並設された複数の揺動部材と、
前記各揺動部材を静電力を利用して揺動駆動するために、前記各揺動部材の互いに対向する位置に設けられた駆動用電極と、
前記各駆動用電極間に交流電圧を印加する交流電源とを備えたことを特徴とするＭＥＭＳアクチュエータ。
【請求項６】
前記複数の揺動部材は、弾性体を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項５に記載のＭＥＭＳアクチュエータ。
【請求項７】
前記各揺動部材と前記基板とにそれぞれ設けられ、前記各揺動部材の揺動の振幅を調整するための振幅調整用電極と、
前記各振幅調整用電極間に直流電圧を印加する直流電源とをさらに備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載のＭＥＭＳアクチュエータ。
【請求項８】
前記各駆動用電極間に直流電圧を印加する直流電源を備え、
前記各駆動用電極間に、前記直流電圧と前記交流電圧とが重畳されて印加されることを特徴とする請求項５から７の何れか１項に記載のＭＥＭＳアクチュエータ。
【請求項９】
前記各揺動部材がそれぞれミラー面を有するように構成された請求項１から８の何れかに記載のＭＥＭＳアクチュエータと、
前記各ミラー面に向けて光を出射する光源と、
前記光源から出射された光の前記ミラー面での反射光が入射することによって検出信号を出力する光検出素子と、
前記光検出素子から出力された検出信号に基づいて、光源から出射される光の強度を制御する光源制御手段とを備えたことを特徴とする走査装置。
【請求項１０】
請求項１から８の何れかに記載のＭＥＭＳアクチュエータと、
前記各揺動部材と前記基板とにそれぞれ設けられた検出用電極と、
前記検出用電極に電圧を印加する検出用電源と、
前記検出用電極間に発生する電流に基づいて、光源から出射される光の強度を制御する光制御手段とを備えたことを特徴とする走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電圧を印加することによって生じる静電力を利用してマイクロミラーなどの揺動部材を揺動させるように構成されたＭＥＭＳアクチュエータ及び当該ＭＥＭＳアクチュエータを備えた走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光を用いたプリンタ、複写機、プロジェクタ等に使用されるレーザ光走査装置など各種装置の小型化が要請されている。かかる装置の小型化の要請により、シリコンなどの半導体製造プロセス等における技術を応用して種々の機械要素の小型化を実現するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて作製されるマイクロミラースキャナなどのＭＥＭＳアクチュエータが種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
プリンタ等に用いられるマイクロミラースキャナは、基板等にヒンジを介して揺動可能に支持され、レーザ光を反射して、当該レーザ光を走査するマイクロミラーや、当該マイクロミラーを揺動駆動するための交流電圧が印加される駆動用電極などがＭＥＭＳ技術を用いて形成されている。かかるマイクロミラースキャナにおいては、マイクロミラーの固有振動数（共振周波数）とマイクロミラーの揺動周波数とが略一致するような周波数の交流電圧を一対の電極間に印加することにより、共振現象が生じて、小さな駆動力でも比較的大きな振れ角（振幅）でマイクロミラーを揺動させることができる。このようにして、マイクロミラーを揺動させることで、マイクロミラーによるレーザ光の走査を可能としている。
【特許文献１】特開２００２−３１１３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、印刷の高速化が要請されており、高速印刷を実現するためには、レーザ光の走査を高速に行う必要がある。マイクロミラースキャナが用いられたプリンタ等においては、レーザ光の走査がマイクロミラーの揺動によって行われるため、レーザ光の走査を高速に行うためには、マイクロミラーを高速に揺動させる必要がある。上述のように、マイクロミラーの揺動には、共振現象が利用されているため、マイクロミラーを高速に揺動させるためには、マイクロミラーの共振周波数を高める必要がある。マイクロミラーの共振周波数を高めることは、ばね定数の高いヒンジにマイクロミラーを揺動可能に支持させることで実現可能である。しかしながら、ばね定数の高いヒンジにマイクロミラーを支持させて揺動させると、大きな応力がヒンジに発生し、ヒンジが破断する恐れがあるため、マイクロミラーを大振幅で揺動させることができない。
【０００５】
また、光学ユニットのコンパクト化のために、マイクロミラーとプリンタ等に備えられた感光ドラムとの距離を短くすることが要請されている。マイクロミラーと感光ドラムとの距離を短くすると、レーザ光の走査範囲が狭くなるので、一定の走査範囲を確保するためには、マイクロミラーを大振幅で揺動させる必要がある。しかし、マイクロミラーを大振幅で揺動させるためには、ヒンジに大きな応力を発生させなければならず、ヒンジが破断する恐れがある。ヒンジの幅を狭くすると、ヒンジに発生する応力を小さくできるが、ヒンジのねじり剛性が下がって、ヒンジに支持されるマイクロミラーの共振周波数が低下し、マイクロミラーの揺動の高速化を達成することがきない。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決するべくなされたものであり、マイクロミラーなどの揺動部材を高速、かつ／または、大振幅で揺動可能なＭＥＭＳアクチュエータ、及び、当該ＭＥＭＳアクチュエータを備えた走査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するべく、本発明は、特許請求の範囲の請求項１に記載の如く、基板と、前記基板に対してそれぞれ揺動軸周りに揺動可能に支持された複数の揺動部材と、前記各揺動部材を静電力を利用して揺動駆動するために、前記各揺動部材と前記基板とにそれぞれ設けられた駆動用電極と、前記各駆動用電極間に交流電圧を印加する交流電源とを備え、前記複数の揺動部材は、それぞれの揺動軸が互いに略平行になるように並設されることを特徴とするＭＥＭＳアクチュエータを提供する。
【０００８】
本発明に係るＭＥＭＳアクチュエータは、基板と、基板に対してそれぞれ揺動軸周りに揺動可能に支持された複数の揺動部材と、各揺動部材を静電力を利用して揺動駆動するために、各揺動部材と基板とにそれぞれ設けられた駆動用電極と、各駆動用電極間に交流電圧を印加する交流電源とを備え、複数の揺動部材は、それぞれの揺動軸が互いに略平行になるように並設されている。このように、それぞれの揺動軸が互いに略平行になるように並設された揺動部材は、駆動用電極間に交流電圧が印加されることにより揺動軸周りに揺動することが可能に構成されている。
【０００９】
これらの複数の揺動部材を同一位相及び同一振幅で揺動させると、例えば、複数の揺動部材に向けて光を出射すると、何れの揺動部材においても同じ方向に光が反射される。よって、複数の揺動部材が同一位相及び同一振幅で揺動すると、揺動部材の集合体が１つの揺動部材として機能することになる。揺動部材が小さいほど慣性モーメントは小さいから、小さい揺動部材をヒンジに支持させると、ヒンジに支持される揺動部材の共振周波数が高くなり、より高速に揺動部材を揺動させることができる。また、揺動部材が小さいと、揺動部材を揺動させる際にヒンジに発生する応力も小さく、揺動部材を大きく振幅させてもヒンジが破断する恐れがない。よって、小さな揺動部材をヒンジに支持させると、高速、かつ／または、大振幅で揺動部材の揺動を行うことができる。上記のように、本発明に係るＭＥＭＳアクチュエータは、複数の小さな揺動部材を同一位相で揺動させて、揺動部材の集合体を１つの揺動部材として機能させることができるので、小さな揺動部材を高速、かつ／または、大振幅で揺動させることにより、大きな揺動部材を高速、かつ／または、大振幅で揺動させた場合と同様の効果を発揮することができる。
【００１０】
また、ねじり剛性の低いヒンジに小さな揺動部材を支持させると、ねじり剛性が低いヒンジは揺動部材の揺動の際に発生する応力が小さい上に、支持される揺動部材の慣性モーメントが小さいので、ヒンジが破断する恐れが極めて少なく、より大振幅で揺動部材を揺動させることができる。
【００１１】
上記のような複数の揺動部材を同一位相で揺動させる構成としては、特許請求の範囲の請求項２に記載の如く、前記複数の揺動部材は、弾性体を介して互いに連結されている構成を挙げることができる。
【００１２】
各揺動部材が弾性体を介して連結されることで、各揺動部材を同一位相で揺動させることができることについて説明する。複数（ｎ個）の揺動部材を弾性体で連結した場合、連結された各揺動部材は一体化して揺動し、各揺動部材の揺動は同期する。ｎ個の揺動部材を弾性体で連結して揺動させると、（ｎ−１）×２個の同期した揺動モードが発生し得る。
【００１３】
例えば、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、２個の揺動部材（図５ではマイクロミラーＡ及びＢ）を連結した場合は、２つの揺動モードが発生し、図５（ｃ）〜（ｆ）に示すように、３個の揺動部材（マイクロミラーＡ、Ｂ及びＣ）を連結した場合は、４つの揺動モードが発生し得る。このような揺動モードには、各揺動部材の位相が同一である揺動モードと、同一でない揺動モードとがある。複数の揺動モードが発生し得るが、各揺動モードの固有振動数は異なるため、各揺動部材が同一位相で揺動する揺動モードの固有振動数に対応する周波数の交流電圧を駆動用電極間に印加すると、各揺動部材が同一位相で揺動する揺動モードが発生し、各揺動部材が同一位相で揺動する。
【００１４】
また、本発明に係る発明者らは鋭意検討した結果、前記のＭＥＭＳアクチュエータのように、駆動用電極間に交流電圧を印加して静電力を生じさせることにより揺動部材を揺動する場合、基板と、基板に揺動可能に支持された揺動部材とに印加する直流電圧の電圧値を調整することで、揺動部材の揺動の振幅を調整可能であることを見出した。
【００１５】
従って、特許請求の範囲の請求項３に記載の如く、前記各揺動部材と前記基板とにそれぞれ設けられ、前記各揺動部材の揺動の振幅を調整するための振幅調整用電極と、前記各振幅調整用電極間に直流電圧を印加する直流電源とをさらに備えた構成とすることが好ましい。
【００１６】
複数の各揺動部材の揺動の振幅が異なると、複数の各揺動部材を同一位相で揺動させても、各揺動部材において同じ方向に光が反射しない。揺動部材の揺動の振幅は、例えば、揺動部材の重量や形状、揺動部材を支持するヒンジのばね定数等によって異なる。複数の揺動部材の揺動の振幅を同一に揃える方法として、レザーアブレーション法等により揺動部材やヒンジを加工して、揺動部材の重量や形状、揺動部材を支持するヒンジのばね定数を調整する方法が挙げられる。しかしながら、上記の好ましい構成によれば、振幅調整用電極間に印加する直流電圧の電圧値を揺動部材毎に適宜調整すれば、レザーアブレーション法等の加工を行わなくても、複数の揺動部材を同一振幅で揺動させることができる。
【００１７】
また、複数の各揺動部材を同一振幅で揺動させるための構成として、特許請求の範囲の請求項４に記載の如く、前記各駆動用電極間に直流電圧を印加する直流電源を備え、前記各駆動用電極間に、前記直流電圧と前記交流電圧とが重畳されて印加される構成を採用することもできる。
【００１８】
請求項３に記載の振幅調整用電極に印加される直流電圧を駆動用電極に印加される交流電圧と重畳し、重畳された電圧を駆動用電極間に印加しても、請求項３に記載の構成と同様の効果が得られる。かかる構成によれば、振幅調整用電極を設ける必要がなく、ＭＥＭＳアクチュエータの構成を単純化でき、またＭＥＭＳアクチュエータの製造コストを抑えることができる。
【００１９】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項５に記載の如く、基板と、前記基板に対してそれぞれ揺動軸周りに揺動可能に支持され、それぞれの揺動軸が互いに略平行になるように並設された複数の揺動部材と、前記各揺動部材を静電力を利用して揺動駆動するために、前記各揺動部材の互いに対向する位置に設けられた駆動用電極と、前記各駆動用電極間に交流電圧を印加する交流電源とを備えたことを特徴とするＭＥＭＳアクチュエータを提供する。
【００２０】
かかる発明のＭＥＭＳアクチュエータは、基板と、基板に対してそれぞれ揺動軸周りに揺動可能に支持され、それぞれの揺動軸が互いに略平行になるように並設された複数の揺動部材を備える。各揺動部材を静電力を利用して揺動駆動するために、各揺動部材の互いに対向する位置に駆動用電極が設けられ、各駆動用電極間に交流電圧を印加することによって、各駆動用電極間に静電力が生じる。駆動用電極が互いに対向する位置に設けられた２つの揺動部材は、各駆動用電極間に生じる静電力によって引き合ったり、反発し合ったりして揺動する。
【００２１】
このように、駆動用電極間に生じる静電力で揺動部材を同一位相及び同一振幅で揺動させると、特許請求の範囲の請求項１に記載のＭＥＭＳアクチュエータと同様に、小さな揺動部材の集合体を１つの揺動部材として機能させることができる。よって、特許請求の範囲の請求項１に記載のＭＥＭＳアクチュエータと同様に、小さな揺動部材を高速、かつ／または、大振幅で揺動させることにより、大きな揺動部材を高速、かつ／または、大振幅で揺動させた場合と同様の効果を発揮することができる。
【００２２】
さらに、かかる発明のＭＥＭＳアクチュエータは、２つの揺動部材を、２つの駆動用電極で揺動させることができるので、駆動用電極を基板に設ける必要がなく、その分構成を単純化することができ、製造コストを抑えることができる。
【００２３】
複数の揺動部材を同一位相で揺動させる構成としては、特許請求の範囲の請求項６に記載の如く、前記複数の揺動部材は、弾性体を介して互いに連結されている構成を挙げることができる。複数の揺動部材が弾性体を介して連結されることで、同一位相で揺動する原理については、請求項２に記載の構成と同じである。
【００２４】
また、請求項５および６に記載のＭＥＭＳアクチュエータにおいて、好ましくは、特許請求の範囲の請求項７に記載の如く、前記各揺動部材と前記基板とにそれぞれ設けられ、前記各揺動部材の揺動の振幅を調整するための振幅調整用電極と、前記各振幅調整用電極間に直流電圧を印加する直流電源とをさらに備えた構成が好ましい。
【００２５】
かかる好ましい構成においては、特許請求の範囲の請求項３に記載の構成と同様に、振幅調整用電極間に直流電圧を印加することで、レザーアブレーション法等の加工を行わなくても、複数の揺動部材を同一振幅で揺動させることができる。
【００２６】
また、複数の各揺動部材を同一振幅で揺動させるための構成として、特許請求の範囲の請求項８に記載の如く、前記各駆動用電極間に直流電圧を印加する直流電源を備え、前記各駆動用電極間に、前記直流電圧と前記交流電圧とが重畳されて印加される構成を採用することもできる。
【００２７】
請求項７に記載の振幅調整用電極に印加される直流電圧を、駆動用電極に印加される交流電圧と重畳し、重畳された電圧を駆動用電極間に印加しても、請求項７に記載の構成と同様の効果が得られる。かかる構成によれば、振幅調整用電極を設ける必要がなく、ＭＥＭＳアクチュエータの構成が単純にでき、またＭＥＭＳアクチュエータの製造コストを抑えることができる。
【００２８】
また、本発明は、特許請求の範囲の請求項９に記載の如く、前記各揺動部材がそれぞれミラー面を有するように構成された請求項１から８の何れかに記載のＭＥＭＳアクチュエータと、前記各ミラー面に向けて光を出射する光源と、前記光源から出射された光の前記ミラー面での反射光が入射することによって検出信号を出力する光検出素子と、前記光検出素子から出力された検出信号に基づいて、光源から出射される光の強度を制御する光源制御手段とを備えた走査装置を提供する。
【００２９】
請求項１から８の各ＭＥＭＳアクチュエータは、揺動部材を複数備えている。そのため、揺動部材の揺動角によっては、１つの揺動部材で反射した反射光の一部が、他の揺動部材に当たって、走査対象となる感光ドラム等に届かない恐れがある。反射光の一部が、走査対象に届かないと、走査対象上における反射光の強度が低下し、潜像の形成が的確に行えなくなる。かかる好ましい構成においては、揺動部材のミラー面に向けて出射された光の反射光が入射することによって検出信号を出力する光検出素子と、光検出素子から出力される検出信号に基づいて、光源から出射される光の強度を制御する光源制御手段とが備えられている。この光検出素子に入射される光は、揺動部材に反射した反射光であるため、揺動部材の揺動角が一定の角度のときに光検出素子に入射され、よって、揺動部材の揺動角が一定の角度のときに検出信号が出力される。従って、光源制御手段が、検出信号の出力されるタイミングに基づいて、光源から出射される光の強度を高めることで、揺動部材の揺動角によって、走査対象上における光の強度が低下することを防ぐことが可能である。よって、かかる発明によれば、走査対象上における反射光の強度が低下することを防ぐことができ、潜像の形成を的確に行うことができる。
【００３０】
また、光源から出射される光の強度を制御する走査装置の構成として、特許請求の範囲の請求項１０に記載の如く、請求項１から８の何れかに記載のＭＥＭＳアクチュエータと、前記各揺動部材と前記基板とにそれぞれ設けられた検出用電極と、前記検出用電極に電圧を印加する検出用電源と、前記検出用電極間に発生する電流に基づいて、光源から出射される光の強度を制御する光制御手段とを備えた構成を採用することができる。
【００３１】
かかる構成においては、基板に設けられた検出用電極と、揺動部材に設けられた検出用電極とに検出用電圧が印加されているため、これらの検出用電極を１つのキャパシタとみなすことができる。基板に設けられた検出用電極と、揺動部材に設けられた検出用電極との距離は、揺動部材の揺動によって変動する。そのため、揺動部材の揺動に応じた電流が検出用電極間に発生する。光制御手段は、当該電流に基づいて光源から出射される光の強度を制御する。よって、光制御手段は、測定された電流に基づいて光源から出射される光の強度を高めることで、揺動部材の揺動角によって、走査対象上における光の強度が低下することを防ぐことが可能であり、潜像の形成を的確に行うことができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、ヒンジが破断することなく、所定の大きさの揺動部材を、より高速で、かつ／または、より大振幅に揺動させた場合と同様の効果を発揮することが可能なＭＥＭＳアクチュエータ、及び、当該ＭＥＭＳアクチュエータを備えた走査装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（実施形態１）
以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る一実施形態について説明する。図１は、本発明に係る一実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータを具備する走査装置の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る走査装置１００は、ＭＥＭＳアクチュエータ１と、後述するようにＭＥＭＳアクチュエータ１が具備するマイクロミラーに向けて光Ｌを出射する光源２とを備えている。その他、本実施形態に係る走査装置１００は、光源２から出射された光Ｌを平行光にするためのコリメータレンズ３と、前記マイクロミラーにおける光Ｌの反射光Ｌ’を感光体Ｐ上で結像させるためのｆθレンズ４及びシリンドリカルレンズ５とを備えている。以上の構成を有する走査装置１００において、ＭＥＭＳアクチュエータ１が具備するマイクロミラーを揺動させることにより、光源２から出射した光Ｌの反射光Ｌ’が感光体Ｐ上で走査されることになる。
【００３４】
ＭＥＭＳアクチュエータ１は、ＭＥＭＳデバイス１０と、交流電源６０と、直流電源７０とを備えている。
【００３５】
図２は、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイス１０の概略構成図であり、図２（ａ）は平面図を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）のＣ―Ｃ断面図を示す。図２に示すように、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイス１０は、シリコン材から形成された上層基板２０と絶縁材料（例えばガラス材）から形成された下層基板５０とが上下に接合された構造を有している。なお、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイス１０は、ドライエッチングや陽極接合や成膜などの公知のＭＥＭＳ技術を適用することにより当業者であれば容易に作製することが可能であるため、その具体的な製造方法については説明を省略する。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、上層基板２０は、基板本体２０ａと揺動ユニット４０Ａ及び４０Ｂとを備える。基板本体２０ａは、基板本体２０ａの左右（図２（ａ）に示すＹ軸の）両外部を構成する外周部２０ｂと、基板本体２０ａの左右方向中央部を形成する中央部２０ｃとを備えている。この中央部２０ｃは、基板本体２０ａの左右方向中央部の上下の２つの位置に形成されている。中央部２０ｃによって、外周部２０ｂに挟まれた領域は、左右の２つの領域に区画されている。この左の領域には揺動ユニット４０Ａが、右の領域には４０Ｂが形成されている。なお、上層基板２０の構造は、左右対称であるため、以下では、上層基板２０の左側について詳細を説明し、右側の詳細については適宜説明を省略する。また、説明を容易とするため、中央部２０ｃより左側に形成される部材には参照符号「Ａ」を、右側に形成される部材には参照符号「Ｂ」を付すこととする。
【００３７】
揺動ユニット４０Ａは、マイクロミラーＡ及びサスペンションビーム２３Ａを備える揺動部材、接着パッド２４Ａ及び２６Ａ、ヒンジ２５Ａ及び２７Ａ、振幅調整用電極２８Ａ、駆動用電極３０Ａ、を備える。
【００３８】
マイクロミラーＡは、一方の面に光を反射するミラー面Ａ１を有した楕円状に形成され、揺動ユニット４０ＡのＸ軸方向中央に設けられている。当該マイクロミラーＡの揺動軸（図２（ａ）に示すＸ軸）方向両端部には、サスペンションビーム２３Ａが形成されている。サスペンションビーム２３Ａの揺動軸方向端部（マイクロミラーＡに接続されている側と反対側の端部）には、ヒンジ２５Ａ及び接着パッド２４Ａが形成されている。サスペンションビーム２３Ａの揺動軸方向端部は、ヒンジ２５Ａを介して、接着パッド２４Ａに接続されている。また、サスペンションビーム２３Ａの中間部には開口が設けられ、当該開口に接着パッド２６Ａと、ヒンジ２７Ａとが形成されている。サスペンションビーム２３Ａの中間部は、ヒンジ２７Ａを介して接着パッド２６Ａに接続されている。
【００３９】
さらに、サスペンションビーム２３ＡのＭＥＭＳデバイス１０の外側の部分（図２の左側）には、ＭＥＭＳデバイス１０の外側に延びる振幅調整用電極（以下、第１電極という）２８Ａが形成されている。この第１電極２８Ａは、基板本体２０ａの外周部２０ｂから内側に延びる振幅調整用電極（以下、第２電極という）２９Ａと対を成し、当該第２電極２９ＡとＸ軸方向に交互に配置されている。一方、サスペンションビーム２３ＡのＭＥＭＳデバイス１０の内側の部分（図２の右側）には、ＭＥＭＳデバイス１０の内側に延びる駆動用電極（以下、第３電極という）３０Ａが形成されている。第３電極３０Ａは、基板本体２０ａの中央部２０ｃからサスペンションビーム２３Ａ側に延びる駆動用電極（以下、第４電極という）３１Ａと対を成し、当該第４電極３１ＡとＸ軸方向に交互に配置されている。
【００４０】
以上のように形成された揺動ユニット４０Ａと同様の構成の揺動ユニット４０Ｂが、右の領域に形成され、揺動ユニット４０Ａ及び４０Ｂは互いに揺動部材が揺動軸方向に平行となる向きに並設されている。揺動ユニット４０Ａと揺動ユニット４０Ｂに備えられた２つのマイクロミラーＡ及びＢのミラー面Ａ１及びＢ１に向けて、光源２から光Ｌが出射され、当該光Ｌは、この２つのマイクロミラーＡ及びＢのミラー面Ａ１及びＢ１にて反射する。
【００４１】
揺動ユニット４０ＡのマイクロミラーＡと揺動ユニット４０ＢのマイクロミラーＢは、揺動ユニット４０Ａ及び４０Ｂの揺動軸に対して直交方向に２つの弾性体２２を介して互いに連結されている。これらの弾性体２２は、各マイクロミラーＡ及びＢの外縁部のうち、他方のマイクロミラーＡ及びＢに対向する部分の２箇所に支持されている。なお、本実施形態においては、弾性体２２は、マイクロミラーＡ及びＢに支持されているが、マイクロミラーＡ及びＢと一体となって揺動するサスペンションビーム２３Ａ、２３Ｂに支持させて、サスペンションビーム２３Ａ及び２３Ｂを介してマイクロミラーＡ及びＢを連結してもよい。また、図２においては、弾性体２２は、抽象的につる巻きばねの形状で図示してあるが、弾性体２２の形状は特に限定されるものではなく、実際にはドライエッチングで作製しやすいＳ字のように、蛇行したヒンジ形状が適している。さらに、マイクロミラーＡ及びＢの連結に用いられる弾性体２２の材質は、特に限定されるものでなく、例えば、ＰＤＭＳなどの高分子材料などを用いることができる。
【００４２】
一方、図２（ｂ）に示すように、下層基板５０は、マイクロミラーＡ及びＢを揺動軸周りに揺動可能とするべく、マイクロミラーＡ及びＢに対応する位置が凹状に形成されている。上層基板２０と下層基板５０とが接合された状態で、下層基板５０の接着パッド２４Ａ、２４Ｂの裏面に対応する位置には、前記凹状を形成する周壁５１が形成されており、接着パッド２６Ａ、２６Ｂ及び中央部２０ｃの裏面に対応する位置には、下層基板５０の底部から凸状に形成された固定用パッド５２が形成されている。接着パッド２４Ａ、２４Ｂは周壁５１に、接着パッド２６Ａ、２６Ｂ及び中央部２０ｃは固定用パッド５２に接着されている。
【００４３】
図１に示す交流電源６０は、第３電極３０Ａ、３０Ｂ及び第４電極３１Ａ、３１Ｂに接続されており、第３電極３０Ａと第４電極３１Ａとの間、及び、第３電極３０Ｂと第４電極３１Ｂとの間に同一の交流電圧を印加することが可能に構成されている。
【００４４】
図１に示す直流電源７０は、第１電極２８Ａ、２８Ｂ及び第２電極２９Ａ、２９Ｂに接続されており、第１電極２８Ａと第２電極２９Ａとの間、及び、第１電極２８Ｂと第２電極２９Ｂとの間に、電圧値の異なる直流電圧を印加することが可能に構成されている。
【００４５】
以上の構成の走査装置１００を用いて感光ドラムＰを走査する場合、交流電源６０によって、第３電極３０Ａと第４電極３１Ａとの間、及び、第３電極３０Ｂと第４電極３１Ｂとの間に同一の交流電圧が印加され、直流電源７０によって、第１電極２８Ａと第２電極２９Ａとの間、及び、第１電極２８Ｂと第２電極２９Ｂとの間に直流電圧が印加される。
【００４６】
第３電極３０Ａと第４電極３１Ａとの間、及び、第３電極３０Ｂと第４電極３１Ｂとの間に交流電圧が印加されると、これらの電極間に静電力が生じる。揺動ユニット４０Ａ及び４０Ｂが、完璧な形状に作製されている場合、揺動運動を発生させるトルクは、初期状態で０であり、理論上は起動しないのであるが、実際には避けられない作製プロセスの形状誤差などにより揺動ユニット４０Ａ及び４０Ｂは、前記静電力が生じると揺動し始める。この静電力によりマイクロミラーＡは、接着パッド２４Ａ、２６Ａを固定端とし、ヒンジ２５Ａ、２７Ａの弾性力に抗しながら揺動軸周りに揺動し、マイクロミラーＢは、接着パッド２４Ｂ、２６Ｂを固定端とし、ヒンジ２５Ｂ、２７Ｂの弾性力に抗しながら揺動軸周りに揺動する。このように、第３電極３０Ａと第４電極３１Ａとの間、及び、第３電極３０Ｂと第４電極３１Ｂとの間に交流電圧が印加されると、マイクロミラーＡ及びＢは、交流電圧の周波数もしくは１／２の周波数で揺動する。なお、本実施形態においては、マイクロミラーＡ及びＢの揺動に共振現象を利用して、小さな駆動力で大きな振幅でマイクミラーＡ及びＢを揺動させるため、第３電極３０Ａと第４電極３１Ａとの間、及び、第３電極３０Ｂと第４電極３１Ｂとの間に印加される交流電圧の周波数は、マイクロミラーＡ及びＢの共振周波数に近い周波数もしくは共振周波数の略２倍とされ、マイクロミラーＡ及びＢは、共振周波数に近い周波数で揺動する。
【００４７】
第１電極２８Ａと第２電極２９Ａとの間、及び、第１電極２８Ｂと第２電極２９Ｂとの間には、マイクロミラーＡ及びＢのミラー面Ａ１及びＢ１で反射した反射光Ｌ’が、所定の範囲だけ感光ドラムＰ上を走査するように、マイクロミラーＡ及びＢをある一定の振幅で揺動させるために必要とされる大きさの直流電圧が印加される。マイクロミラーＡ及びＢの振幅は、マイクロミラーＡ及びＢに用いられるマイクロミラーの重量や形状、ヒンジ２５Ａ、２５Ｂ、２７Ａ、２７Ｂのばね定数等によって異なる。しかし、第１電極２８Ａと第２電極２９Ａとの間、及び、第１電極２８Ｂと第２電極２９Ｂとの間に印加する直流電圧の大きさを調整することで、マイクロミラーＡ及びＢに用いられるマイクロミラーの重量や形状、ヒンジ２５Ａ、２５Ｂ、２７Ａ、２７Ｂのばね定数等に関係なく、マイクロミラーＡ及びＢを一定の振幅で揺動させることが可能となる。
【００４８】
具体的に説明すると、例えば、第１電極２８Ａと第２電極２９Ａとの間に、印加する直流電圧の大きさを変動させると、マイクロミラーＡの共振周波数特性曲線（マイクロミラーＡの揺動の周波数と最大振幅との関係を示す曲線）が変化する。図３は、その変化を示す説明図である。図３に示すように、第１電極２８Ａと第２電極２９Ａとの間に印加する直流電圧をＶ０からＶ１に高めると、共振周波数特性曲線は周波数の高い方向にシフトし、逆に直流電圧をＶ１からＶ０に低下させると、共振周波数特性曲線は、周波数の低い方向にシフトする。この共振周波数特性曲線は、マイクロミラーＡに用いられるマイクロミラーの重量や形状、ヒンジ２５Ａ、２７Ａのばね定数などによって異なる。従って、マイクロミラーＡの共振周波数特性曲線に応じた大きさの直流電圧を第１電極２８Ａと第２電極２９Ａとの間に印加すれば、共振周波数特性曲線がシフトする結果、反射光Ｌ’が、所定の幅だけ感光ドラムＰ上を走査する大きさの振幅でマイクロミラーＡを揺動させることができる。同様に、マイクロミラーＢについても、マイクロミラーＢの共振周波数特性曲線に応じた大きさの直流電圧を第１電極２８Ｂと第２電極２９Ｂとの間に印加すれば、反射光Ｌ’が、所定の幅だけ感光ドラムＰ上を走査する大きさの振幅でマイクロミラーＢを揺動させることができる。
【００４９】
また、上述のように、マイクロミラーＡ及びＢは、弾性体２２で連結されており、弾性体２２で連結されることによってマイクロミラーＡ及びＢの揺動が規制されているので、マイクロミラーＡ及びＢが同一位相で揺動する。
【００５０】
仮に、マイクロミラーＡ及びＢが、弾性体２２で連結されていない場合、マイクロミラーＡ及びＢの揺動の位相は、マイクロミラーＡ及びＢに用いられているマイクロミラーの交流電圧の位相に対する揺動の位相の遅れ量に基づく。マイクロミラーの交流電圧の位相に対する揺動の位相の遅れ量は、加工誤差などが原因でマイクロミラー毎に異なる。図４は、交流電圧の位相に対するマイクロミラーＡ及びＢに用いられるマイクロミラーの揺動の位相の遅れ量を示したグラフである。図４における縦軸は、交流電圧の位相とマイクロミラーＡ及びＢに用いられるマイクロミラーの揺動の位相との位相差を表し、横軸は、交流電源６０が印加する交流電圧の周波数を表している。マイクロミラーＡ及びＢを揺動させるために、例えば、周波数ｆ０の交流電圧を印加すると、図４に示すように、マイクロミラーＡに用いられるマイクロミラーａの揺動の位相は、交流電圧の位相に対してθ１だけ遅れ、マイクロミラーＢに用いられるマイクロミラーｂの揺動の位相は、交流電圧の位相に対してθ２（｜θ１｜＜｜θ２｜）だけ遅れることが分かる。このように、マイクロミラーの交流電圧の位相に対する揺動の位相の遅れ量は、マイクロミラー毎に異なるため、マイクロミラーＡ及びＢが、弾性体２２で連結されていない場合、マイクロミラーＡ及びＢは同一の位相で揺動しない。
【００５１】
一方、マイクロミラーＡ及びＢを弾性体２２で連結すると、マイクロミラーＡ及びＢが、下記に説明するように、同一の位相で揺動する。
【００５２】
具体的に説明すると、マイクロミラーＡ及びＢを弾性体で連結した場合、マイクロミラーＡ及びＢは、一体化して揺動し、マイクロミラーＡ及びＢの揺動は同期する。ここで、２つのマイクロミラーＡ及びＢを弾性体２２で連結して揺動させると、図５（ａ）に示すように、マイクロミラーＡ及びＢが同一位相で揺動する揺動モードと、図５（ｂ）に示すように、マイクロミラーＡ及びＢが１８０°異なった位相で揺動する揺動モードとが発生し得る。各揺動モードの固有振動数は異なるため、第３電極３０Ａと第４電極３１Ａとの間、及び、第３電極３０Ｂと第４電極３１Ｂとの間に、マイクロミラーＡ及びＢが同一位相で揺動する揺動モード（図５（ａ）に示す揺動モード）の固有振動数に対応する周波数の交流電圧を印加すると、マイクロミラーＡ及びＢは同一位相で揺動する。
【００５３】
以上のように、本実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータ１は、２つのマイクロミラーＡ及びＢを同一の振幅、位相で揺動させることができる。よって、光源２から出射した光Ｌは、何れのマイクロミラーＡ及びＢにて反射しても、常に同じ方向に反射されるので、２つのマイクロミラーＡ及びＢは、１つの大きなマイクロミラーとして機能する。
【００５４】
マイクロミラーＡ及びＢが小さいほど慣性モーメントは小さいから、小さいマイクロミラーをヒンジ２５Ａ、２５Ｂ、２７Ａ、２７Ｂに支持させると、ヒンジ２５Ａ、２５Ｂ、２７Ａ、２７Ｂに支持されるマイクロミラーＡ及びＢの共振周波数が高くなり、より高速にマイクロミラーＡ及びＢを揺動させることができる。よって、本実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータ１は、１つの大きなマイクロミラーとして機能する小さなマイクロミラーＡ及びＢを使用しているため、１つの大きなマイクロミラーを使用する場合に比べて、２つのそれぞれのマイクロミラーＡ及びＢを高速に揺動させることができる。本実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータ１は、このように、高速揺動が可能な２つのマイクロミラーＡ及びＢを１つの大きなマイクロミラーとして機能させることができるので、１つの大きなマイクロミラーを高速に揺動させた場合と同様の効果を発揮することができる。よって、本実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータ１を備える走査装置１００を用いれば、感光ドラムＰの走査を高速に行え、高速印刷を実現することができる。
【００５５】
また、ヒンジ２５Ａ、２５Ｂ、２７Ａ、２７Ｂに支持されるマイクロミラーが小さいと、マイクロミラーの共振周波数が高くなるため、仮に、小さいマイクロミラーをばね定数の小さなヒンジに支持させても、当該マイクロミラーの共振周波数は比較的高い。ばね定数の低いヒンジは、マイクロミラーを揺動させる際に発生する応力が小さく、そのため、マイクロミラーを大振幅させても破断し難い。よって、小さなマイクロミラーをばね定数の低いヒンジに支持させると、比較的高い共振周波数で、大振幅でマイクロミラーを揺動させることができる。従って、本実施形態のＭＥＭＳアクチュエータ１のヒンジ２５Ａ、２５Ｂ、２７Ａ、２７Ｂのばね定数の低いヒンジを用いれば、比較的高速に大きな範囲でレーザ光を走査させることができる。
【００５６】
なお、光源２からマイクロミラーＡを経由して感光ドラムＰまでの距離と、光源２からマイクロミラーＢを経由して感光ドラムＰまでの距離とは異なるため、マイクロミラーＡにて反射した反射光Ｌ’と、マイクロミラーＢにて反射した反射光Ｌ’とが感光ドラムＰ上にて干渉し、的確な潜像を形成することができない恐れがある。この干渉を回避するため、光源２は、干渉のし難いインコヒーレントの光を出射することが好ましい。インコヒーレントの光を出射する光源２としては、例えばキセノンランプやハロゲンランプを用いることができる。また、コヒーレント性の強い光源を用いた場合に発生する干渉縞は規則性があるから、コヒーレント性のある光を用いる場合は、光源から出射される光の強度を変化させて補正することで、的確な潜像を形成することが可能である。
【００５７】
なお、本実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータ１は、図２に示すように、２つのマイクロミラーＡ及びＢが並設されているが、３つ以上並設されてもよい。また、３つ以上並設するときは、等間隔ではなく、異なった間隔で並設すると前記の光の干渉の影響を低減することができる。
【００５８】
また、本実施形態においては、振幅調整用電極（第１電極）２８Ａと振幅調整用電極（第２電極）２９Ａとの間及び、振幅調整用電極（第１電極）２８Ｂと振幅調整用電極（第２電極）２９Ｂとの間に直流電圧を印加することによって、マイクロミラーＡ及びＢの振幅を調整しているが、マイクロミラーＡ及びＢの振幅の調整方法は、この方法に限定されるものでない。他の方法として、例えば、交流電源６０と直流電源７０とが、駆動用電極（第３電極）３０Ａ、３０Ｂと、駆動用電極（第４電極）３１Ａ、３１Ｂとに接続され、第３電極３０Ａと第４電極３１Ａとの間、及び、第３電極３０Ｂと第４電極３１Ｂとの間に、直流電源７０によって印加される直流電圧と交流電源６０によって印加される交流電圧とが重畳された状態で印加する方法が挙げられる。このように、直流電圧と交流電圧とを重畳して印加すると、直流電圧と交流電圧を異なる電極（駆動用電極と振幅調整用電極）に印加した場合と同様の効果が得られる。直流電圧と交流電圧とを重畳した状態で、第３電極３０Ａと第４電極３１Ａとの間、及び、第３電極３０Ｂと第４電極３１Ｂとの間に印加する構成においては、振幅調整用電極２８Ａ、２８Ｂ、２９Ａ、２９Ｂが不要なため、ＭＥＭＳアクチュエータ１の構成を単純化でき、またＭＥＭＳアクチュエータの製造コストを抑えることができる。逆に、振幅調整用電極２８Ａ、２８Ｂ、２９Ａ、２９Ｂに交流電圧を重畳させ、駆動用電極の働きを与えれば、駆動力が増加するため、構造を変えることなく、低電圧化が図れる。
【００５９】
（実施形態２）
本実施形態に係る走査装置１００は、実施形態１の走査装置１００が有する構成に加え、図１に示すように、光検出素子６と光源制御手段７とを備えている。光検出素子６は、マイクロミラーＡ及びＢのミラー面Ａ１及びＢ１に向けて出射された光Ｌの反射光Ｌ’が入射することによって検出信号を出力する構成とされている。光検出素子６は、反射光Ｌ’を遮って、感光ドラムＰに潜像が形成されることを妨げないように、有効走査範囲Ｓ１よりも外側に配設されている。この有効走査範囲Ｓ１は、潜像を形成するために走査される走査範囲である。
【００６０】
光検出素子６に入射される光は、マイクロミラーＡ及びＢにて反射した反射光Ｌ’であるため、マイクロミラーＡ及びＢの揺動角がある一定の角度のときに光検出素子６に反射光Ｌ’が入射され、マイクロミラーＡ及びＢの揺動角がある一定の角度のときに検出信号が出力される。
【００６１】
光源制御手段７は、光検出素子６から出力された検出信号に基づいて光源２から出射される光の強度を制御する。光源２から出射される光の強度の具体的な制御は、例えば光源２に供給する電流値を制御することで行う。光源制御手段７には、図７の点線で示すように、検出信号が出力されてからの経過時間と、光源２から出射される光の強度との関係が予め記憶されており、光源制御手段７は、この関係に基づいて、光源２から出射される光の強度を制御する。この関係は、マイクロミラーＡ及びＢの揺動角に関係なく、感光ドラムＰ上の反射光Ｌ’の強度を一定とするために定められたものである。
【００６２】
具体的に説明すると、図６に示すように、マイクロミラーＡ及びＢの揺動角Ｒが大きい場合、マイクロミラーＡ又はＢにて反射した反射光Ｌ’の一部が、他のマイクロミラーＡ又はＢに当たって、感光ドラムＰに届かず、図７の実線で示すように、マイクロミラーＡ及びＢの揺動角Ｒが大きくなると、感光ドラムＰ上において反射光Ｌ’の強度が低下する。よって、揺動角Ｒに基づいて光源２から出射される光の強度を制御することで、感光ドラムＰ上での反射光Ｌ’の強度を低下することを防ぐことができる。マイクロミラーＡ及びＢの揺動角Ｒは、マイクロミラーＡ及びＢの揺動によって時間と共に変動し、検出信号が出力されてからの経過時間と一対一の関係を持っている。よって、検出信号が出力されてからの経過時間に対して光源２から出射される光Ｌの強度を制御すると、感光ドラムＰ上における反射光Ｌ’の強度が低下することを防ぐことが可能であり、図７の点線で示す関係は、この観点から実験等により求められたものである。
【００６３】
以上のように、本実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータ１は、光源制御手段７によって、光源２から出射される光の強度が制御されることで、感光ドラムＰ上の照度の低下を防ぐことができ、そのため、潜像を的確に形成することができる。
【００６４】
以上のような光源２０から出射される光の強度の制御は、上記した光検出素子６を用いる方法に代えて、基板本体２０ａに設けられた検出用電極と、揺動部材に設けられた検出用電極に直流電圧（検出用電圧）を印加することによって行うことが可能である。基板本体２０ａに設けられる検出用電極には、例えば、第４電極３１Ａ、３１Ｂとは別途基板本体２０ａに設けられた電極を用い、揺動部材に設けられる検出用電極には、基板本体２０ａに設けられる検出用電極と対向するように、第３電極３０Ａ、３０Ｂとは別途揺動部材に設けられた電極を用いることができる。
【００６５】
２つの検出用電極は対向しており、これらの検出用電極対を１つのキャパシタとみなすことができる。２つの電極で構成されるキャパシタの電極間の距離は、マイクロミラーＡ及びＢの揺動によって変動する。そうすると、この電極対をキャパシタとみなすと、電極対から構成されるキャパシタの静電容量は揺動角Ｒによって変動する。キャパシタに検出用電圧が印加されていると、キャパシタの静電容量の変動に応じた電流が発生する。
【００６６】
この場合、光制御手段７は、キャパシタの静電容量に応じて発生する電流に基づいて光源２から出射される光の強度を制御することで、マイクロミラーＡ及びＢの揺動角Ｒによって、感光ドラムＰ上における光の強度が低下することを防ぐことが可能である。
【００６７】
（実施形態３）
本実施形態３の走査装置１００は、ＭＥＭＳデバイス１０の構成を除いて実施形態１の走査装置１００と同一の構成である。以下、本実施形態３の走査装置１００のＭＥＭＳデバイス１について説明する。
【００６８】
図８は、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイス１０の概略構成図であり、図８（ａ）は平面図を示し、図８（ｂ）は図８（ａ）のＤ―Ｄ断面図を示す。図８に示すように、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイス１０は、実施形態１のＭＥＭＳデバイス１０と同様に、シリコン材から形成された上層基板２０と絶縁材料（例えばガラス材）から形成された下層基板５０とが上下に積層された構造を有している。
【００６９】
図８（ａ）に示すように、上層基板２０は、左右（図８（ａ）に示すＹ軸の）両外部を構成する基板本体２０ａと、基板本体２０ａの内側の領域の左右に並設される２つの揺動ユニット４０Ａ及び４０Ｂとを備える。なお、左右の揺動ユニット４０Ａ及び４０Ｂの構造は同一であるため、以下では、左側の揺動ユニット４０Ａの構造について説明し、右側の揺動ユニット４０Ｂの構造については適宜説明を省略する。また、説明を容易とするため、左側の揺動ユニット４０Ａに形成される部材には参照符号「Ａ」を、右側の揺動ユニット４０Ｂに形成される部材には参照符号「Ｂ」を付すこととする。
【００７０】
揺動ユニット４０Ａは、マイクロミラーＡ及びサスペンションビーム２３Ａを備えた揺動部材、接着パッド２４Ａ、第１電極２８Ａ、駆動用電極３２Ａを備える。
【００７１】
マイクロミラーＡは、一方の面に光を反射するミラー面Ａ１を有した楕円状に形成され、揺動ユニット４０ＡのＸ軸方向中央に設けられている。当該マイクロミラーＡの揺動軸（図８（ａ）に示すＸ軸）方向両端部には、サスペンションビーム２３Ａが形成されている。サスペンションビーム２３Ａは、マイクロミラーＡ側から図８（ａ）に示すＸ軸方向に延びる３本の細長状の部材を備えている。３本の細長状の部材のうち中央の１本は、ヒンジ２５Ａとして機能している。ヒンジ２５Ａとして機能する中央の細長状の部材の揺動軸方向端部（マイクロミラーＡに接続されている側と反対側の端部）には、接着パッド２４Ａが形成されている。３本の細長状の部材のうち、ＭＥＭＳデバイス１０の内側（揺動ユニット４０Ｂと対向する側）の細長状の部材には、ＭＥＭＳデバイス１０の内側に延びる駆動用電極（以下、第５電極という）３２Ａが設けられている。この第５電極３２Ａは、駆動ユニット４０Ｂに形成された第５電極３２ＡとＸ軸方向に交互に配置されている。さらに、３本の細長状の部材のうち、ＭＥＭＳデバイス１０の外側の細長状の部材には、ＭＥＭＳデバイス１０の外側に延びる第１電極２８Ａが設けられている。この第１電極２８Ａは、基板本体２０ａに設けられた第２電極２９ＡとＸ軸方向に交互に配置されている。さらに、２つマイクロミラーＡ及びＢは、実施形態１と同様に２つの弾性体２２によって連結されている。
【００７２】
以上のように形成された揺動ユニット４０Ａと同様の構成の揺動ユニット４０Ｂが、右側の領域に形成されている。揺動ユニット４０Ａと揺動ユニット４０Ｂは互いの揺動部材が揺動軸に平行となるように並設されている。
【００７３】
一方、図８（ｂ）に示すように、下層基板５０は、マイクロミラーＡ、Ｂを揺動軸周りに揺動可能とするべく、マイクロミラーＡ及びＢに対応する位置が凹状に形成されている。上層基板２０と下層基板５０とが接合された状態で、下層基板５０の接着パッド２４Ａの裏面に対応する位置には、前記凹状を形成する周壁５１が形成されており、接着パッド２４Ａは周壁５１に接着されている。
【００７４】
本実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータ１を構成する交流電源６０は、マイクロミラーＡ及びＢと一体的に形成された第５電極３２Ａ及び３２Ｂ（以下、一対の第５電極という）に接続され、１対の第５電極間に交流電圧を印加することが可能に構成されている。また、本実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータ１を構成する直流電源７０は、実施形態１のＭＥＭＳアクチュエータ１と同様に、第１電極２８Ａ、２８Ｂと第２電極２９Ａ、２９Ｂとに接続されており、第１電極２８Ａと第２電極２９Ａとの間、及び、第１電極２８Ｂと第２電極２９Ｂとの間に電圧値の異なる直流電圧を印加することが可能に構成されている。
【００７５】
以上の構成の走査装置１００を用いて感光ドラムＰを走査する場合、交流電源６０によって一対の第５電極に交流電圧が印加され、直流電源７０によって、第１電極２８Ａと第２電極２９Ａとの間、及び、第１電極２８Ｂと第２電極２９Ｂとの間に直流電圧が印加される。一対の第５電極間に交流電圧が印加されると、一対の第５電極間に静電力が生じる。この静電力により、第５電極３２Ａ及び３２Ｂは、引きつけ合ったり、反発し合ったりすることで、マイクロミラーＡは、接着パッド２４Ａを固定端とし、ヒンジ２５Ａの弾性力に抗しながら揺動軸周りに揺動し、マイクロミラーＢは、接着パッド２４Ｂを固定端とし、ヒンジ２５Ｂの弾性力に抗しながら揺動軸周りに揺動する。
【００７６】
直流電源７０によって印加される直流電圧は、実施形態１と同様に、マイクロミラーＡ及びＢのミラー面Ａ１及びＢ１で反射した反射光Ｌ’が、所定の範囲だけ感光ドラムＰ上を走査するように、マイクロミラーＡ及びＢをある一定の振幅で揺動させるために必要とされる大きさである。従って、マイクロミラーＡ及びＢは、一定振幅で揺動する。さらに、マイクロミラーＡ及びＢは、弾性体２２で連結されているため、実施形態１と同様に同一位相で揺動する。
【００７７】
以上のように、本実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータ１は、実施形態１のＭＥＭＳアクチュエータと同様に、マイクロミラーＡ及びＢを同一の振幅、位相で揺動させることができる。よって、光源２から出射した光Ｌは、何れのマイクロミラーＡ及びＢにて反射しても、常に同じ方向に反射されるので、２つのマイクロミラーＡ及びＢは、１つの大きなマイクロミラーとして機能し、実施形態１のＭＥＭＳアクチュエータと同様の効果を有する。
【００７８】
さらに、本実施形態ＭＥＭＳのアクチュエータ１は、２つのマイクロミラーＡ及びＢの間に設けられた駆動用電極（第５電極３２Ａ及び３２Ｂ）間に生じる静電力によって揺動するため、マイクロミラーＡ及びＢを揺動させるための駆動用電極は、２つで済み、さらに、駆動用電極を基板本体２０ａに設ける必要がないため、構成を単純化することができ、製造コストを抑えることができる。
【００７９】
なお、図８に示すように、本実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータ１は、マイクロミラーを２つ備えているが、３つ以上備えてもよい。
【００８０】
また、本実施形態に係るＭＥＭＳアクチュエータ１は、マイクロミラーを２つ備えているため、図６に示すように、マイクロミラーＡ又はＢにて反射した反射光Ｌ’の一部が、他のマイクロミラーＡ又はＢに当たって、感光ドラムＰに届かず、感光ドラムＰ上において反射光Ｌ’の強度が低下する問題がある。この問題を解決するために、本実施形態に係る走査装置１００に、実施形態２に記載した光検出素子６及び光源制御手段７を備えたり、１対の第５駆動用電極の静電容量に基づいて、光源２から出射される光の強度を制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１は、本発明に係る一実施形態に係る走査装置の概略構成図である。
【図２】図２は、本発明に係る一実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの概略構成図であり、図２（ａ）は平面図を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）のＣ―Ｃ断面図を示す。
【図３】図３は、直流電圧の電圧値により共振周波数特性曲線がシフトすることを説明するためのグラフである。
【図４】図４は、交流電圧の位相に対するマイクロミラーの揺動の位相の遅れを表したグラフである。
【図５】図５は、マイクロミラーの揺動モードを示した図である。
【図６】図６は、マイクロミラーにて反射した反射光の一部が、他のマイクロミラーにて遮られることを説明するための図である。
【図７】図７は、マイクロミラーの揺動角と光源から出射される光の強度との関係及び、マイクロミラーの揺動角と反射光の強度との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの概略構成図であり、図８（ａ）は平面図を示し、図８（ｂ）は図８（ａ）のＤ―Ｄ断面図を示す。
【符号の説明】
【００８２】
１  ＭＥＭＳアクチュエータ
１０  ＭＥＭＳデバイス
１００  走査装置
２  光源
２８Ａ、２８Ｂ、２９Ａ、２９Ｂ  振幅調整用電極
３０Ａ、３０Ｂ、３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ  駆動用電極
４０Ａ、Ｂ  揺動ユニット
６  光検出素子
６０  交流電源
７  光源制御手段
７０  直流電源
Ａ、Ｂ  マイクロミラー
Ｌ  光
Ｌ’  反射光
【図１】
2007256557.tif 000003
【図２】
2007256557.tif 000004
【図３】
2007256557.tif 000005
【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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