(57)【要約】【課題】小型化、薄型化を図ることができる光スキャナーおよび画像形成装置を提供すること。【解決手段】光スキャナー１は、第１の軸および第３の軸周りに搖動可能な可動板１１と、第１の軸部と、第２の軸周りに搖動可能な１対の駆動板１６ａ、１６ｂと、１対の第２の軸部と、１対の屈曲部１４ａ、１４ｂと、１対の連結部１３ａ、１３ｂと、第１永久磁石と、１対の第２永久磁石と、コイル３０と、コイル３０に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、電圧印加手段は、第１周波数の第１の電圧と、第２周波数の第２の電圧とを重畳し、その重畳された電圧をコイル３０に印加することにより、可動板１１を第１周波数で第１の軸周りに搖動させるとともに、各駆動板１６ａ、１６ｂを第２周波数で第２の軸周りに搖動させ、該搖動によって各屈曲部１４ａ、１４ｂを屈曲させることにより、可動板１１を第２周波数で第３の軸周りに搖動させる。【選択図】図１
2013231871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸および前記第１の軸と方向の異なる第３の軸周りに搖動可能な可動板と、
前記可動板の前記第１の軸に沿う方向の両端に接続された第１の軸部と、
前記第１の軸と方向の異なる第２の軸周りに搖動可能な１対の駆動板と、
前記各駆動板の前記第２の軸に沿う方向の両端に接続された１対の第２の軸部と、
前記第１の軸部に接続され、前記可動板の厚さ方向に屈曲可能な１対の屈曲部と、
前記各屈曲部と、前記各駆動板とをそれぞれ連結する１対の連結部と、
前記可動板に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第１の軸を挟んで配置された第１永久磁石と、
前記各駆動板にそれぞれ配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで配置された１対の第２永久磁石と、
前記可動板および前記各駆動板に対向して配置され、電圧の印加により前記第１永久磁石および前記各第２永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記電圧印加手段は、第１周波数の第１の電圧を発生させる第１電圧発生部と、前記第１周波数と周波数の異なる第２周波数の第２の電圧を発生させる第２電圧発生部と、前記第１の電圧と前記第２の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第１周波数で前記第１の軸周りに搖動させるとともに、前記各駆動板を前記第２周波数で前記第２の軸周りに搖動させ、該搖動によって前記各屈曲部を屈曲させることにより、前記可動板を前記第２周波数で前記第３の軸周りに搖動させるよう構成されていることを特徴とする光スキャナー。
【請求項２】
前記第１永久磁石および前記各第２永久磁石は、それぞれ、長手形状をなしており、
前記第１永久磁石の軸線と前記各第２永久磁石の軸線との少なくとも一方が、前記第１の軸に対して傾斜している請求項１に記載の光スキャナー。
【請求項３】
前記第１周波数は、前記第２周波数よりも高い請求項１または２に記載の光スキャナー。
【請求項４】
前記第１周波数は、前記可動板、前記第１永久磁石および前記第１の軸部で構成される振動系の前記第１の軸周りのねじり共振周波数と等しい請求項１ないし３のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項５】
前記第２周波数は、前記１対の駆動板の一方、前記１対の第２の磁石の一方、前記１対の第２の軸部の一方、前記１対の連結部の一方および前記１対の屈曲部の一方で構成される振動系の前記第２の軸周りのねじり共振周波数よりも低い請求項１ないし４のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項６】
前記コイルの中心軸と、前記可動板の中心軸とが一致している請求項１ないし５のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項７】
前記コイルが設置され、前記第１永久磁石および前記各第２永久磁石に対向する部位を有するヨークを備える請求項１ないし６のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項８】
前記各駆動板は、前記可動板を挟んで、前記第１の軸上に配置されている請求項１ないし７のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項９】
前記各屈曲部は、それぞれ、前記可動板の厚さ方向の一方側に凸のＶ字状となるように屈曲する第１の変形と、他方側に凸のＶ字状となるように屈曲する第２の変形とをし得る請求項１ないし８のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項１０】
前記各屈曲部のうちの一方の前記屈曲部が前記第１の変形をし、他方の前記屈曲部が前記第２の変形をした状態と、前記一方の屈曲部が前記第２の変形をし、前記他方の屈曲部が前記第１の変形をした状態とを交互に繰り返すことにより、前記可動板が前記第３の軸周りに搖動する請求項９に記載の光スキャナー。
【請求項１１】
前記各屈曲部は、それぞれ、前記第１の軸方向および前記第２の軸方向に交互に延在して蛇行する部位を有している請求項１ないし１０のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項１２】
前記各屈曲部は、それぞれ、前記第１の軸方向に延在する複数の延在部と、前記第２の軸方向に延在する複数の延在部とを有し、前記各延在部は、それぞれ、中心軸まわりに捩じり変形可能であるとともに湾曲変形可能である請求項１１に記載の光スキャナー。
【請求項１３】
前記第２の軸と前記第３の軸は、平行である請求項１ないし１２のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項１４】
光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、
光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸および前記第１の軸と方向の異なる第３の軸周りに搖動可能な可動板と、
前記可動板の前記第１の軸に沿う方向の両端に接続された第１の軸部と、
前記第１の軸と方向の異なる第２の軸周りに搖動可能な１対の駆動板と、
前記各駆動板の前記第２の軸に沿う方向の両端に接続された１対の第２の軸部と、
前記第１の軸部に接続され、前記可動板の厚さ方向に屈曲可能な１対の屈曲部と、
前記各屈曲部と、前記各駆動板とをそれぞれ連結する１対の連結部と、
前記可動板に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第１の軸を挟んで配置された第１永久磁石と、
前記各駆動板にそれぞれ配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで配置された１対の第２永久磁石と、
前記可動板および前記各駆動板に対向して配置され、電圧の印加により前記第１永久磁石および前記各第２永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記電圧印加手段は、第１周波数の第１の電圧を発生させる第１電圧発生部と、前記第１周波数と周波数の異なる第２周波数の第２の電圧を発生させる第２電圧発生部と、前記第１の電圧と前記第２の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第１周波数で前記第１の軸周りに搖動させるとともに、前記各駆動板を前記第２周波数で前記第２の軸周りに搖動させ、該搖動によって前記各屈曲部を屈曲させることにより、前記可動板を前記第２周波数で前記第３の軸周りに搖動させるよう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、光スキャナー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、プロジェクター、レーザープリンター等にて光走査により描画を行うための光スキャナーとして、捩り振動子で構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
従来の光スキャナーは、例えば、光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸周りに揺動可能な可動板と、前記可動板の前記第１の軸に沿う方向の両端に接続された第１の軸部材と、前記可動板を囲んでおり、前記第１の軸部材が接続され、前記第１の軸に直交する第２の軸周りに搖動可能な枠状部材と、前記枠状部材の前記第２の軸に沿う方向の両端に接続された第２の軸部材と、前記可動板に配置された第１磁性材料と、前記枠状部材に配置された第２磁性材料と、前記第１磁性材料に作用する磁界を発生する第１コイルと、前記第２磁性材料に作用する磁界を発生する第２コイルとを備えている。そして、第１コイルおよび第２コイルにそれぞれ所定の周波数の電圧を印加することにより、可動板を第１の軸周りに揺動させるとともに、第２の軸周りに揺動させることができる。
しかしながら、従来の光スキャナーでは、コイルが２つ必要であるので、光スキャナーが大型化するという問題がある。また、枠状部材上にコイルを配置するため振動する部分の慣性モーメントが増大し、消費電力の増加及び、コイルの発熱による振動する部分の変形が問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、小型化、薄型化を図ることができる光スキャナー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】
【０００５】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸および前記第１の軸と方向の異なる第３の軸周りに搖動可能な可動板と、
前記可動板の前記第１の軸に沿う方向の両端に接続された第１の軸部と、
前記第１の軸と方向の異なる第２の軸周りに搖動可能な１対の駆動板と、
前記各駆動板の前記第２の軸に沿う方向の両端に接続された１対の第２の軸部と、
前記第１の軸部に接続され、前記可動板の厚さ方向に屈曲可能な１対の屈曲部と、
前記各屈曲部と、前記各駆動板とをそれぞれ連結する１対の連結部と、
前記可動板に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第１の軸を挟んで配置された第１永久磁石と、
前記各駆動板にそれぞれ配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで配置された１対の第２永久磁石と、
前記可動板および前記各駆動板に対向して配置され、電圧の印加により前記第１永久磁石および前記各第２永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記電圧印加手段は、第１周波数の第１の電圧を発生させる第１電圧発生部と、前記第１周波数と周波数の異なる第２周波数の第２の電圧を発生させる第２電圧発生部と、前記第１の電圧と前記第２の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第１周波数で前記第１の軸周りに搖動させるとともに、前記各駆動板を前記第２周波数で前記第２の軸周りに搖動させ、該搖動によって前記各屈曲部を屈曲させることにより、前記可動板を前記第２周波数で前記第３の軸周りに搖動させるよう構成されていることを特徴とする。
これにより、可動板を異なる２つの軸周りに揺動させることができる光スキャナーにおいて、装置の小型化、薄型化を図ることができる。
【０００６】
本発明の光スキャナーでは、前記第１永久磁石および前記各第２永久磁石は、それぞれ、長手形状をなしており、
前記第１永久磁石の軸線と前記各第２永久磁石の軸線との少なくとも一方が、前記第１の軸に対して傾斜していることが好ましい。
これにより、第１永久磁石の軸線と第２永久磁石の軸線とを直交させない配置をとることができ、これによって、第１永久磁石用の硬磁性体を可動板に設置し、第２永久磁石用の硬磁性体を駆動板に設置した状態で、着磁を確実に行うことができる。
【０００７】
本発明の光スキャナーでは、前記第１周波数は、前記第２周波数よりも高いことが好ましい。
これにより、より確実かつ円滑に、可動板を第１周波数で第１の軸周りに搖動させるとともに、第２周波数で第３の軸周りに搖動させることができる。
本発明の光スキャナーでは、前記第１周波数は、前記可動板、前記第１永久磁石および前記第１の軸部で構成される振動系の前記第１の軸周りのねじり共振周波数と等しいことが好ましい。
これにより、可動板の第１の軸周りの回動角を大きくすることができる。
【０００８】
本発明の光スキャナーでは、前記第２周波数は、前記１対の駆動板の一方、前記１対の第２の磁石の一方、前記１対の第２の軸部の一方、前記１対の連結部の一方および前記１対の屈曲部の一方で構成される振動系の前記第２の軸周りのねじり共振周波数よりも低いことが好ましい。
これにより、可動板を第３の軸周りに非共振状態で搖動させることができる。
【０００９】
本発明の光スキャナーでは、前記コイルの中心軸と、前記可動板の中心軸とが一致していることが好ましい。
これにより、可動板を円滑に搖動することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記コイルが設置され、前記第１永久磁石および前記各第２永久磁石に対向する部位を有するヨークを備えることが好ましい。
これにより、より大きな磁界を第１永久磁石および第２永久磁石に作用させることができる。
【００１０】
本発明の光スキャナーでは、前記各駆動板は、前記可動板を挟んで、前記第１の軸上に配置されていることが好ましい。
これにより、装置をさらに薄くすることができる。
本発明の光スキャナーでは、前記各屈曲部は、それぞれ、前記可動板の厚さ方向の一方側に凸のＶ字状となるように屈曲する第１の変形と、他方側に凸のＶ字状となるように屈曲する第２の変形とをし得ることが好ましい。
これにより、より確実かつ円滑に、可動板を第３の軸周りに搖動させることができる。
【００１１】
本発明の光スキャナーでは、前記各屈曲部のうちの一方の前記屈曲部が前記第１の変形をし、他方の前記屈曲部が前記第２の変形をした状態と、前記一方の屈曲部が前記第２の変形をし、前記他方の屈曲部が前記第１の変形をした状態とを交互に繰り返すことにより、前記可動板が前記第３の軸周りに搖動することが好ましい。
これにより、より確実かつ円滑に、可動板を第３の軸周りに搖動させることができる。
【００１２】
本発明の光スキャナーでは、前記各屈曲部は、それぞれ、前記第１の軸方向および前記第２の軸方向に交互に延在して蛇行する部位を有していることが好ましい。
これにより、屈曲部は、より確実に屈曲することができ、また、可動板、第１永久磁石および第１の軸部で構成される振動系と、駆動板、第２の軸部、第２の磁石、連結部および屈曲部で構成される振動系とをより確実に分離することができる。
【００１３】
本発明の光スキャナーでは、前記各屈曲部は、それぞれ、前記第１の軸方向に延在する複数の延在部と、前記第２の軸方向に延在する複数の延在部とを有し、前記各延在部は、それぞれ、中心軸まわりに捩じり変形可能であるとともに湾曲変形可能であることが好ましい。
これにより、屈曲部は、より確実に屈曲することができ、また、可動板、第１永久磁石および第１の軸部で構成される振動系と、駆動板、第２の軸部、第２の磁石、連結部および屈曲部で構成される振動系とをより確実に分離することができる。
【００１４】
本発明の光スキャナーでは、前記第２の軸と前記第３の軸は、平行であることが好ましい。
これにより、より確実かつ円滑に、可動板を第３の軸周りに搖動させることができる。
本発明の画像形成装置は、光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、
光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸および前記第１の軸と方向の異なる第３の軸周りに搖動可能な可動板と、
前記可動板の前記第１の軸に沿う方向の両端に接続された第１の軸部と、
前記第１の軸と方向の異なる第２の軸周りに搖動可能な１対の駆動板と、
前記各駆動板の前記第２の軸に沿う方向の両端に接続された１対の第２の軸部と、
前記第１の軸部に接続され、前記可動板の厚さ方向に屈曲可能な１対の屈曲部と、
前記各屈曲部と、前記各駆動板とをそれぞれ連結する１対の連結部と、
前記可動板に配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第１の軸を挟んで配置された第１永久磁石と、
前記各駆動板にそれぞれ配置され、一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで配置された１対の第２永久磁石と、
前記可動板および前記各駆動板に対向して配置され、電圧の印加により前記第１永久磁石および前記各第２永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記電圧印加手段は、第１周波数の第１の電圧を発生させる第１電圧発生部と、前記第１周波数と周波数の異なる第２周波数の第２の電圧を発生させる第２電圧発生部と、前記第１の電圧と前記第２の電圧とを重畳する電圧重畳部とを備え、前記電圧重畳部で重畳された電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動板を前記第１周波数で前記第１の軸周りに搖動させるとともに、前記各駆動板を前記第２周波数で前記第２の軸周りに搖動させ、該搖動によって前記各屈曲部を屈曲させることにより、前記可動板を前記第２周波数で前記第３の軸周りに搖動させるよう構成されていることを特徴とする。
これにより、装置の小型化、薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の光スキャナーの実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示す光スキャナーの断面図（図１中のＡ−Ａ線での断面図）である。
【図３】図１に示す光スキャナーの屈曲部の斜視図である。
【図４】図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図である。
【図５】図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図である。
【図６】図１に示す光スキャナーが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図である。
【図７】図６に示す第１の電圧発生部および第２の電圧発生部での発生電圧の一例を示す図である。
【図８】本発明の画像形成装置の実施形態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の光スキャナー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、本発明の光スキャナーの第１実施形態について説明する。
図１は、本発明の光スキャナーの実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す光スキャナーの断面図（図１中のＡ−Ａ線での断面図）、図３は、図１に示す光スキャナーの屈曲部の斜視図、図４および図５は、図１に示す光スキャナーの駆動を説明する図、図６は、図１に示す光スキャナーが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図、図７は、図６に示す第１の電圧発生部および第２の電圧発生部での発生電圧の一例を示す図である。
【００１７】
なお、以下では、説明の便宜上、図１中の右側を「右」、左側を「左」と言い、図２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
また、各図に示すように互いに直交する３軸を、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、非駆動状態の可動板の面と、Ｘ軸およびＹ軸で形成される面とが一致し（平行であり）、可動板の厚さ方向とＺ軸とが一致するようにする。
【００１８】
また、Ｘ軸を第１の軸とし、Ｙ軸に平行なＹ２軸、Ｙ３軸をそれぞれ第２の軸とし、Ｙ軸に平行なＹ１軸を第３の軸とする。
また、以下では、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」と言い、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」と言い、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」と言う。また、Ｘ軸に平行な軸の軸周りを「Ｘ軸周り」と言い、Ｙ軸に平行な軸の軸周りを「Ｙ軸周り」と言う。特に、Ｙ１軸の軸周りを「Ｙ１軸周り」と言い、Ｙ２軸の軸周りを「Ｙ２軸周り」と言い、Ｙ３軸の軸周りを「Ｙ３軸周り」と言う。
【００１９】
図１および図２に示すように、光スキャナー１は、可動板本体１１０および光反射性を有する光反射部１２を備える可動板１１と、可動板１１の両端に接続された軸部（第１の軸部）１３ａ、１３ｂと、各軸部１３ａ、１３ｂに接続され、可動板１１の厚さ方向に屈曲可能な１対の屈曲部１４ａ、１４ｂと、１対の駆動板１６ａ、１６ｂと、１対の屈曲部１４ａ、１４ｂと１対の駆動板１６ａ、１６ｂとをそれぞれ連結する１対の連結部１５ａ、１５ｂ、１対の駆動板１６ａ、１６ｂの両端に接続された１対の軸部（第２の軸部）１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄと、支持枠１９と、可動板１１に配置された永久磁石（第１永久磁石）２０ｃと、１対の駆動板１６ａ、１６ｂに配置された１対の永久磁石（第２永久磁石）２０ａ、２０ｂと、ホルダー１８と、コイル３０およびヨーク３１を有する磁界発生部３２と、コイル３０に電圧を印加する電圧印加手段４０とを備えている。光反射部１２は、可動板本体１１０の上面（ホルダー１８と反対側の面）に設けられている。
【００２０】
可動板１１と、永久磁石２０ｃと、軸部１３ａ、１３ｂとで、軸部１３ａ、１３ｂ（第１の軸）を回動軸とする第１の振動系が構成される。
また、駆動板１６ａと、永久磁石２０ａと、軸部１７ａ、１７ｂと、屈曲部１４ａと、連結部１５ａとで、軸部１７ａ、１７ｂ（第２の軸）を回動軸とする第２の振動系が構成される。同様に、駆動板１６ｂと、永久磁石２０ｂと、軸部１７ｃ、１７ｄと、屈曲部１４ｂと、連結部１５ｂとで、軸部１７ｃ、１７ｄ（第２の軸）を回動軸とする第２の振動系が構成される。
【００２１】
支持枠１９は、可動板１１、駆動板１６ａ、１６ｂ等を支持する機能を有し、この支持枠１９は、ホルダー（支持部）１８に支持されている。ホルダー１８の形状は、図示の構成では、凹状、すなわち上側が開放した箱状をなし、また、平面視で四角形をなしている。なお、ホルダー１８の形状は、これに限定されない。
可動板１１は、支持枠１９（ホルダー１８）内に配置されている。この可動板１１は、平板状をなしている。また、可動板１１の光反射部１２は、例えば、可動板本体１１０の上面に金、銀、アルミニウム等の金属膜などを蒸着等により形成することにより得られる。
【００２２】
また、可動板１１の形状は、図示の構成では、平面視で円形をなしているが、これに限定されず、平面視で、例えば、楕円形、四角形等の多角形であってもよい。
駆動板１６ａ、１６ｂは、それぞれ、支持枠１９内に配置されている。この駆動板１６ａ、１６ｂは、可動板１１を挟んで、図１に示すＸ軸（第１の軸）上に配置されている。これにより、光スキャナー１の図１に示すＹ軸（第２の軸）方向の厚さを薄くすることができる。なお、この駆動板１６ａは可動板の左側に位置し、１６ｂは、可動板１１の右側に位置している。
【００２３】
また、駆動板１６ａ、１６ｂの形状は、それぞれ、図示の構成では、平面視で四角形をなしているが、これに限定されず、平面視で、例えば、円形、楕円形、五角形等の他の多角形であってもよい。
軸部１３ａ、１３ｂ、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、それぞれ、弾性変形可能である。
【００２４】
軸部１７ａ、１７ｂは、駆動板１６ａを図１に示すＹ２軸（第２の軸）周りに回動（搖動）可能とするように、駆動板１６ａと支持枠１９とを連結している。この場合、軸部１７ａ、１７ｂは、支持枠１９のＹ軸に沿う方向の両端に接続され、駆動板１６ａを支持枠１９に両持ち支持する。
同様に、軸部１７ｃ、１７ｄは、駆動板１６ｂを図１に示すＹ３軸（第２の軸）周りに回動（搖動）可能とするように、駆動板１６ｂと支持枠１９とを連結している。この場合、軸部１７ｃ、１７ｄは、支持枠１９のＹ軸に沿う方向の両端に接続され、駆動板１６ｂを支持枠１９に両持ち支持する。
【００２５】
可動板１１に接続された軸部１３ａの左側の端部には、屈曲部１４ａの一方の端部が接続されている。なお、屈曲部１４ａについては、後で詳述する。
連結部１５ａは、軸状をなし、剛性を有している。連結部１５ａの一方の端部は、駆動板１６ａに接続され、他方の端部は、屈曲部１４ａの他方の端部に接続され、この連結部１５ａにより、屈曲部１４ａと駆動板１６ａとが連結されている。
【００２６】
同様に、可動板１１に接続された軸部１３ｂの右側の端部には、屈曲部１４ｂの一方の端部が接続されている。なお、屈曲部１４ｂについては、後で詳述する。
連結部１５ｂは、軸状をなし、剛性を有している。連結部１５ｂの一方の端部は、駆動板１６ｂに接続され、他方の端部は、屈曲部１４ｂの他方の端部に接続され、この連結部１５ｂにより、屈曲部１４ｂと駆動板１６ｂとが連結されている。
【００２７】
これら軸部１３ａ、１３ｂ、屈曲部１４ａ、１４ｂ、連結部１５ａ、１５ｂは、Ｘ軸に沿って配置されており、可動板１１を駆動板１６ａ、１６ｂに両持ち支持する。
そして、軸部１３ａ、１３ｂは、それぞれ、可動板１１を図１に示すＸ軸（第１の軸）周りに回動（搖動）可能とするように、可動板１１と屈曲部１４ａ、１４ｂとを連結している。この場合、軸部１３ａ、１３ｂは、可動板１１のＸ軸に沿う方向の両端に接続され、可動板１１を屈曲部１４ａ、１４ｂに両持ち支持する。
【００２８】
なお、可動板１１の中心は、図１の平面視にて、Ｘ軸とＹ１軸の交点上に位置し、駆動板１６ａの中心は、図１の平面視にて、Ｘ軸とＹ２軸の交点上に位置し、駆動板１６ｂの中心は、図１の平面視にて、Ｘ軸とＹ３軸の交点上に位置している。また、軸部１３ａ、１３ｂの軸線は、Ｘ軸と一致し、軸部１７ａ、１７ｂの軸線は、Ｙ２軸と一致し、軸部１７ｃ、１７ｄの軸線は、Ｙ３軸と一致している。
【００２９】
可動板１１、軸部１３ａ、１３ｂ、屈曲部１４ａ、１４ｂ、連結部１５ａ、１５ｂ、駆動板１６ａ、１６ｂ、軸部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、支持枠１９は、例えばシリコンを主材料として一体に形成されている。シリコンを主材料とすることにより、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、微細な処理（加工）が可能であり、光スキャナー１の小型化を図ることができる。なお、ＳＯＩ基板等の積層構造を有する基板を用いてこれらを形成してもよく、この場合、可動板１１、軸部１３ａ、１３ｂ、屈曲部１４ａ、１４ｂ、連結部１５ａ、１５ｂ、駆動板１６ａ、１６ｂ、軸部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、支持枠１９が一体となるように、積層構造基板の１つの層で形成するのが好ましい。
【００３０】
ホルダー１８は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。軸部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄと支持枠１９との接合方法は、特に限定されず、例えば接着剤を用いて接合してもよいし、陽極接合により接合してもよい。また、例えば、軸部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄと支持枠１９との間にＳｉＯ２を主材料として構成されたＳｉＯ２層が介在していてもよい。
【００３１】
次に、屈曲部１４ａ、１４ｂについて説明する。
屈曲部１４ａは、可動板１１の厚さ方向に屈曲可能であるとともに、永久磁石２０ｃと、軸部１３ａ、１３ｂとで構成される第１の振動系と、駆動板１６ａと、永久磁石２０ａと、軸部１７ａ、１７ｂと、屈曲部１４ａと、連結部１５ａとで構成される第２の振動系とを分離する機能を有している。
【００３２】
同様に、屈曲部１ｂは、可動板１１の厚さ方向に屈曲可能であるとともに、第１の振動系と、駆動板１６ｂと、永久磁石２０ｂと、軸部１７ｃ、１７ｄと、屈曲部１４ｂと、連結部１５ｂとで構成される第２の振動系とを分離する機能を有している。
本実施形態では、図１に示すように、屈曲部１４ａ、１４ｂは、それぞれ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に交互に延在するように蛇行したミアンダー構造をなしている。これら屈曲部１４ａ、１４ｂは、互いに同様の構成であるため、以下では、屈曲部１４ａについて代表して説明し、屈曲部１４ｂについては、その説明を省略する。なお、屈曲部１４ａ、１４ｂは、それぞれ、可動板１１の厚さ方向に屈曲可能であれば、前記形状に限定されないことは、言うまでもない。
【００３３】
図３に示すように、屈曲部１４ａは、軸部１３ａに接続され、Ｙ軸方向に延在する第１の延在部１４１と、第１の延在部１４１の端部からＸ軸方向に向けて延出する第２の延在部１４２と、第２の延在部１４２の端部からＹ軸方向に向けて延出する第３の延在部１４３と、第３の延在部１４３の端部からＸ軸方向に向けて延出する第４の延在部１４４と、第４の延在部１４４の端部からＹ軸方向に延出する第５の延在部１４５と、第５の延在部１４５の端部からＸ軸方向に延出する第６の延在部１４６とを有している。
【００３４】
Ｘ軸方向に延在する３つの延在部１４２、１４４、１４６のうちの第６の延在部１４６は、ＸＹ平面視（図１の平面視）にてＸ軸上に設けられており、第２の延在部１４２および第４の延在部１４４は、ＸＹ平面視にて、Ｘ軸に対して互いに反対側に設けられている。なお、第２の延在部１４２および第４の延在部１４４のＸ軸との離間距離は互いに等しいことが好ましい。
【００３５】
一方、Ｙ軸方向に延在する３つの延在部１４１、１４３、１４５のうちの第３の延在部１４３は、ＸＹ平面視にて、Ｘ軸を跨いで設けられており、第１の延在部１４１および第５の延在部１４５は、ＸＹ平面視にて、Ｘ軸に対して互いに反対側に設けられている。なお、これら３つの延在部１４１、１４３、１４５は、Ｘ軸方向に等ピッチで並んでいるのが好ましい。すなわち第１の延在部１４１と第３の延在部１４３の離間距離と、第３の延在部１４３と第５の延在部１４５の離間距離が等しいことが好ましい。
【００３６】
以上説明した６つの延在部１４１〜１４６は、それぞれ、その中心軸まわりに捩じり変形可能であり、また湾曲変形可能でもある。
このような屈曲部１４ａでは、各延在部１４１〜１４６が捩じり変形および湾曲変形の少なくとも一方の変形をすることにより、第３の延在部１４３を軸にして屈曲することができ、また、軸部１３ａの捩じり変形により生じる応力を緩和することができる。
【００３７】
本実施形態では、屈曲部１４ｂは、屈曲部１４ａを図１中１８０°回転させた構成となっている。すなわち、屈曲部１４ａと屈曲部１４ｂとは、可動板１１に対して回転対称、すなわち、可動板１１の中心に対して点対称になっている。
なお、屈曲部１４ａは、６本の延在部がＸ軸方向とＹ軸方向に交互に延在する構成であるが、延在部の本数は、これに限定されず、例えば、１０本や１４本であってもよい。ただし、Ｘ軸方向に延在する複数の延在部のうち、Ｘ軸に対して一方側にある延在部の数と、他方側にある延在部の数とが等しいことが好ましい。
【００３８】
図１および図２に示すように、駆動板１６ａ、１６ｂの下面（ホルダー１８と対向する面）には、１対の永久磁石２０ａ、２０ｂが設けられており、可動板１１の下面（光反射部１２とは反対側の面）には、永久磁石２０ｃが設けられている。なお、永久磁石２０ａ、２０ｂと駆動板１６ａ、１６ｂとの接合方法、永久磁石２０ｃと可動板１１との接合方法は、それぞれ、特に限定されず、例えば接着剤を用いて接合することができる。
【００３９】
また、ホルダー１８の底部の上面には、永久磁石２０ａ、２０ｂおよび２０ｃに作用する磁界を発生するコイル３０およびそのコイル３０が設置されたヨーク（磁心）３１を有する磁界発生部３２が設けられている。コイル３０の中心軸は、Ｚ軸と平行であり、図１に示す平面視でコイル３０の中心を貫く軸である。また、可動板１１の中心軸は、Ｚ軸と平行であり、図１に示す平面視で可動板１１の中心を貫く軸である。このコイル３０の中心軸と、可動板１１の中心軸とは、一致している。
【００４０】
ヨーク３１は、上方に向かって突出した３つの突出部３１１、３１２、３１３を有しており、コイル３０は、中央の突出部３１２に巻回されている。この磁界発生部３２は、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃに対向するように、すなわち、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃの直下に配置されている。具体的には、永久磁石２０ａに突出部３１１が対向し、永久磁石２０ｂに突出部３１３が対向し、永久磁石２０ｃに突出部３１２が対向している。すなわち、永久磁石２０ａの直下に突出部３１１が位置し、永久磁石２０ｂの直下に突出部３１３が位置し、永久磁石２０ｃの直下に突出部３１２が位置している。これにより、コイル３０で発生する磁界を効率的に永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃに作用させ、より大きな磁界を永久磁石２０ａ、２０ｂおよび２０ｃに作用させることができる。これにより、光スキャナー１の省電力化および小型化を図ることができる。
【００４１】
このような磁界発生部３２のコイル３０は電圧印加手段４０に電気的に接続されている。永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、磁界発生部３２および電圧印加手段４０によって可動板１１および駆動板１６ａ、１６ｂを回動させる駆動手段が構成される。
なお、磁界発生部３２において、ヨーク３１が省略されていてもよい。
【００４２】
永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれ、長手形状、図示の構成では、板状でかつ真っ直ぐな棒状をなしており、その長手方向に磁化されている。すなわち、永久磁石２０ａのＳ極とＮ極とを結ぶ線分の方向が、永久磁石２０ａの長手方向と一致している。換言すれば、永久磁石２０ａのＳ極とＮ極とを結ぶ線分が、永久磁石２０ａの軸線と一致している。永久磁石２０ｂについても同様である。
永久磁石２０ａと永久磁石２０ｂとは、形状、寸法等が異なっていてもよいが、本実施形態では、永久磁石２０ａと永久磁石２０ｂとは、形状および寸法が同一に設定されている。なお、永久磁石２０ａ、２０ｂの形状は、それぞれ、長手形状であれば、特に限定されるものではない。
【００４３】
以下、永久磁石２０ａ、２０ｂについて詳細に説明するが、永久磁石２０ａと永久磁石２０ｂとは同様であるので、代表的に、永久磁石２０ａについて説明し、永久磁石２０ｂについては説明を省略する。
永久磁石２０ａは、その両極がＹ２軸を挟んで配置されている。すなわち、永久磁石２０ａは、両端部（各磁極）が、Ｙ２軸で分割される２つの領域に位置するように配置されている。また、平面視にて、永久磁石２０ａの中心は、Ｙ２軸上に位置している。そして、永久磁石２０ａは、その軸線がＸ軸およびＹ２軸に対して傾斜するように配置されている。
【００４４】
ここで、後述するように、永久磁石２０ｃは、その軸線がＸ軸に対して直交するように配置されているので、永久磁石２０ａの軸線の軸線がＸ軸に対して傾斜していることにより、永久磁石２０ａの軸線と、永久磁石２０ｃの軸線とは直交しない。これによって、永久磁石２０ａ用の着磁前の硬磁性体および永久磁石２０ｃ用の着磁前の硬磁性体をそれぞれ駆動板１６ａおよび可動板１１に設置した状態で、各硬磁性体の着磁を確実に行うことができる。
【００４５】
また、Ｙ１軸、すなわち軸部１７ａ、１７ｂの軸線と、永久磁石２０ａの軸線とのなす角（Ｙ１軸に対する永久磁石２０ａの軸線の傾斜角）θは、特に限定されないが、３０°以上６０°以下であるのが好ましく、４５°以上６０°以下であることがより好ましく、４５°であるのがさらに好ましい。このように永久磁石２０ａを設けることで、円滑かつ確実に駆動板１６ａをＹ１軸の周りに回動させることができ、前記着磁を確実に行うことができる。
【００４６】
なお、永久磁石２０ａの傾斜角θと、永久磁石２０ｂの傾斜角θとは、同一でもよく、また、異なっていてもよいが、本実施形態では、同一に設定されている。すなわち、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれの軸線が互いに平行となるように配置されている。そして、本実施形態では、永久磁石２０ａ、２０ｂは、平面視にて、永久磁石２０ａと永久磁石２０ｂとが可動板１１の中心に対して点対称となるように配置されている。なお、永久磁石２０ａのＮ極と永久磁石２０ｂのＳ極とが点対称となり、永久磁石２０ａのＳ極と永久磁石２０ｂのＮ極とが点対称となっている。
【００４７】
また、永久磁石２０ｃは、長手形状、図示の構成では、板状でかつ真っ直ぐな棒状をなしており、その長手方向に磁化されている。すなわち、永久磁石２０ｃのＳ極とＮ極とを結ぶ線分の方向が、永久磁石２０ｃの長手方向と一致している。換言すれば、永久磁石２０ｃのＳ極とＮ極とを結ぶ線分が、永久磁石２０ｃの軸線と一致している。なお、永久磁石２０ｃの形状は、長手形状であれば、特に限定されるものではない。
【００４８】
この永久磁石２０ｃは、その両極がＸ軸を挟んで配置されている。そして、永久磁石２０ｃは、その軸線がＸ軸に対して直交するように配置されている。また、永久磁石２０ｃは、両極がＹ１軸を挟んで配置されている。すなわち、永久磁石２０ｃは、両端部（各磁極）が、Ｘ軸で分割される２つの領域に位置するように配置されている。永久磁石２０ｃの軸線がＸ軸に対して直交していることにより、円滑かつ確実に可動板１１をＸ軸の周りに回動させることができる。すなわち、駆動の際、可動板１１に撓みが生じることを防止または抑制することができ、また、可動板１１がその面内において回動するモードが生じることを防止または抑制することができる。また、可動板１１のＸ軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００４９】
また、永久磁石２０ｃは、平面視にて、Ｘ軸、すなわち軸部１３ａ、１３ｂの軸線に対して線対称となるように配置されている。これにより、駆動の際、可動板１１に撓みが生じることを防止または抑制することができ、また、可動板１１がその面内において回動するモードが生じることを防止または抑制することができる。
また、永久磁石２０ｃは、平面視にて、Ｙ１軸に対して線対称となるように配置されており、平面視で、その中心が可動板１１の中心と一致している。これにより、駆動の際、可動板１１に撓みが生じることを防止または抑制することができ、また、可動板１１がその面内において回動するモードが生じることを防止または抑制することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、永久磁石２０ａ、２０ｂは、駆動板１６ａ、１６ｂの下面（ホルダー１８と対向する面）に設けられているが、これに限らず、永久磁石２０ａは、駆動板１６ａの上面（光反射部１２が設けられている側の面）に設けられていてもよく、また、駆動板１６ａの下面と上面の両方に設けられていてもよい。同様に、永久磁石２０ｂは、駆動板１６ｂの上面に設けられていてもよく、また、駆動板１６ｂの下面と上面の両方に設けられていてもよい。なお、永久磁石２０ａが駆動板１６ａの上面に設けられる場合は、永久磁石２０ｂも駆動板１６ｂの上面に設けられることが好ましく、また、永久磁石２０ａが駆動板１６ａの下面と上面の両方に設けられる場合は、永久磁石２０ｂも駆動板１６ｂの下面と上面の両方に設けられることが好ましい。
【００５１】
永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃとしては、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石などの硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。また、硬磁性体を着磁して永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃとする際は、着磁前の硬磁性体を駆動板１６ａ、１６ｂおよび可動板１１に設置した後に着磁を行う。既に着磁がなされて永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃとなったものを駆動板１６ａ、１６ｂおよび可動板１１に設置しようとすると、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃを駆動板１６ａ、１６ｂおよび可動板１１上に配置した際に、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃのうちのいずれか２つまたは３つが磁力によって引き寄せ合い、その力によって駆動板１６ａ、１６ｂおよび可動板１１の構造が破壊されたり、また、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃのうちのいずれか２つまたは３つが吸着し、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃを設置できないからである。
【００５２】
なお、この光スキャナー１では、永久磁石２０ａ、２０ｂの軸線と永久磁石２０ｃの軸線とが直交していないので、前記着磁を確実に行うことができる。
また、この光スキャナー１では、電圧印加手段４０により磁界発生部３２のコイル３０に電圧が印加されることで、その磁界発生部３２からＸ軸およびＹ軸に直交する磁束を有する磁界が発生する。
【００５３】
電圧印加手段４０は、図６に示すように、駆動板１６ａ、１６ｂをＹ２軸、Ｙ３軸周りに回動させるための第２の電圧Ｖ２を発生させる第２の電圧発生部４２と、可動板１１をＸ軸周りに回動させるための第１の電圧Ｖ１を発生させる第１の電圧発生部４１と、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２とを重畳し、その電圧をコイル３０に印加する電圧重畳部４３とを備えている。
【００５４】
第２の電圧発生部４２は、図７（ａ）に示すように、周期Ｔ２で周期的に変化する第２の電圧Ｖ２（垂直走査用電圧）を発生させるものである。
第２の電圧Ｖ２は、鋸波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー１は効果的に光を垂直走査（副走査）することができる。なお、第２の電圧Ｖ２の波形は、これに限定されない。ここで、第２の電圧Ｖ２の周波数（第２周波数）（１／Ｔ２）は、垂直走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、３０〜１２０Ｈｚ（６０Ｈｚ程度）であるのが好ましい。
本実施形態では、第２の電圧Ｖ２の周波数は、前述した第２の振動系のねじり共振周波数（共振周波数）と異なる周波数、すなわち、前記ねじり共振周波数よりも小さい周波数となるように調整されている。
【００５５】
一方、第１の電圧発生部４１は、図７（ｂ）に示すように、周期Ｔ２と異なる周期Ｔ１で周期的に変化する第１の電圧Ｖ１（水平走査用電圧）を発生させるものである。
第１の電圧Ｖ１は、正弦波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー１は効果的に光を主走査することができる。なお、第１の電圧Ｖ１の波形は、これに限定されない。
【００５６】
このような第１の電圧Ｖ１の周波数（第１周波数）は、第２の電圧Ｖ２の周波数（第２周波数）よりも大きいことが好ましい。すなわち、周期Ｔ１は、周期Ｔ２よりも短いことが好ましい。これにより、より確実かつより円滑に、可動板１１をＸ軸周りに第１周波数で回動させつつ、駆動板１６ａ、１６ｂをＹ２軸、Ｙ３軸周りに第２周波数で回動させることで可動板１１をＹ１軸周りに第２周波数で回動させることができる。
【００５７】
また、第１周波数は、第２周波数と異なり、かつ、水平走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、１０〜４０ｋＨｚであるのが好ましい。このように、第１の電圧Ｖ１の周波数を１０〜４０ｋＨｚとし、前述したように第２の電圧Ｖ２の周波数を６０Ｈｚ程度とすることで、ディスプレイでの描画に適した周波数で、可動板１１を互いに直交する２軸（Ｘ軸およびＹ１軸）のそれぞれの軸周りに回動させることができる。ただし、可動板１１をＸ軸周りに回動させることができ、駆動板１６ａ、１６ｂをＹ２軸、Ｙ３軸周りに回動させることができれば、第１の電圧Ｖ１の周波数と第２の電圧Ｖ２の周波数との組み合わせは、特に限定されない。
【００５８】
本実施形態では、第１周波数は、前述した第１の振動系のねじり共振周波数（ｆ１）と等しくなるように設定されている。つまり、第１の振動系は、そのねじり共振周波数ｆ１が水平走査に適した周波数になるように設計（製造）されている。これにより、可動板１１のＸ軸周りの回動角を大きくすることができる。また、第２周波数は、前述した第２の振動系のねじり共振周波数（ｆ２）の１０分の１以下であることが望ましい。第２の振動系を非共振状態（振幅ゲインが１）で駆動するためには、第２周波数はｆ２の１０分の１以下に設定する必要がある。１０分の１より大きい周波数で駆動すると、第２の振動系の共振を起こす可能性があるからである。
【００５９】
また、第１周波数は、第２の振動系を非共振状態（振幅ゲインが１）で駆動するため、第２周波数の１０倍以上に設定することが望ましい。第１周波数が第２周波数に対して１０倍未満であると、第１の電圧Ｖ１をコイル３０に印加した時に、第２の振動系も回転運動してしまい、駆動信号のクロストークが発生してしまう。なお、上述のように、第２周波数はｆ２の１０分の１以下が望ましいので、これらの関係から第１周波数は第２周波数よりも大きいことが望ましい。
【００６０】
また、第２の振動系のねじり共振周波数をｆ２［Ｈｚ］とし、第１の振動系のねじり共振周波数をｆ１［Ｈｚ］としたとき、ｆ１とｆ２とが、ｆ１＞ｆ２の関係を満たすことが好ましく、ｆ１≧１０ｆ２の関係を満たすことがより好ましい。これにより、より円滑に、可動板１１をＸ軸周りに第１の電圧Ｖ１の周波数で回動させつつ、駆動板１６ａ、１６ｂをＹ２軸、Ｙ３軸周りに第２周波数で回動させることで可動板１１をＹ１軸周りに第２周波数で回動させることができる。ｆ１≦ｆ２とした場合は、第２周波数による第１の振動系の振動が起こる可能性がある。
【００６１】
このような第１の電圧発生部４１および第２の電圧発生部４２は、それぞれ、制御部７に接続され、この制御部７からの信号に基づき駆動する。このような第１の電圧発生部４１および第２の電圧発生部４２には、電圧重畳部４３が接続されている。
電圧重畳部４３は、コイル３０に電圧を印加するための加算器４３ａを備えている。加算器４３ａは、第１の電圧発生部４１から第１の電圧Ｖ１を受けるとともに、第２の電圧発生部４２から第２の電圧Ｖ２を受け、これらの電圧を重畳しコイル３０に印加するようになっている。
【００６２】
次に、光スキャナー１の駆動方法について説明する。なお、本実施形態では、前述したように、第２の電圧Ｖ２の周波数は、第２の振動系のねじり共振周波数よりも小さい値に設定されており、第１の電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数と等しく、かつ、第２の電圧Ｖ２の周波数よりも大きくなるように設定されている（例えば、第２の電圧Ｖ２の周波数が６０Ｈｚで、第１の電圧Ｖ１の周波数が１８ｋＨｚ）。
【００６３】
例えば、図７（ａ）に示すような第２の電圧Ｖ２と、図７（ｂ）に示すような第１の電圧Ｖ１とを電圧重畳部４３にて重畳し、重畳した電圧をコイル３０に印加する。
すると、第２の電圧Ｖ２によって、駆動板１６ａ、１６ｂと永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極との接合部付近、および可動板１１と永久磁石２０ｃのＮ極との接合部付近をコイル３０に引き付けようとするとともに、駆動板１６ａ、１６ｂと永久磁石２０ａ、２０ｂのＳ極との接合部付近、および可動板１１と永久磁石２０ｃのＳ極との接合部付近をコイル３０から離間させようとする磁界（この磁界を「磁界Ａ１」という）と、駆動板１６ａ、１６ｂと永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極との接合部付近、および可動板１１と永久磁石２０ｃのＮ極との接合部付近をコイル３０から離間させようとするとともに、駆動板１６ａ、１６ｂと永久磁石２０ａ、２０ｂのＳ極との接合部付近、および可動板１１と永久磁石２０ｃのＳ極との接合部付近をコイル３０に引き付けようとする磁界（この磁界を「磁界Ａ２」という）とが交互に切り換わる。
【００６４】
ここで、上述したように、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれの端部（磁極）が、Ｙ２軸、Ｙ３軸で分割される２つの領域に位置するように配置される。すなわち図１の平面視において、Ｙ２軸、Ｙ３軸を挟んで一方側に永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極が位置し、他方側にＳ極が位置している。そのため、磁界Ａ１と磁界Ａ２とが交互に切り換わることで、軸部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを捩れ変形させつつ、駆動板１６ａ、１６ｂが、第２の電圧Ｖ２の周波数でＹ２、Ｙ３軸周りに回動する。
【００６５】
具体的には、第２の電圧Ｖ２の印加により、磁界発生部３２のヨーク３１の突出部３１１、３１３がＳ極となる第１の状態と、突出部３１１、３１３がＮ極となる第２の状態とが交互にかつ周期的に切り替わる。
この場合、図４に示す第１の状態では、永久磁石２０ａのＮ極が突出部３１１に引き付けられるとともにＳ極が突出部３１１から遠ざかるため、軸部１７ａ、１７ｂを捩じり変形させつつ、駆動板１６ａがその上面を可動板１１側に向けるようにＹ２軸まわりに回動し、傾斜する。これとともに、永久磁石２０ｂのＮ極が突出部３１３に引き付けられるとともにＳ極が突出部３１３から遠ざかるため、軸部１７ｃ、１７ｄを捩じり変形させつつ、駆動板１６ｂがその下面を可動板１１側に向けるようにＹ３軸まわりに回動し、傾斜する。すなわち、駆動板１６ａ、１６ｂがともに図４中時計回りに回動し、傾斜する。
【００６６】
この駆動板１６ａ、１６ｂの傾斜とともに、連結部１５ａは、可動板１１側の端が下側を向くように傾斜し、連結部１５ｂは、可動板１１側の端が上側を向くように傾斜する。これにより、連結部１５ａ、１５ｂの可動板１１側の端同士がＺ軸方向にずれた状態となる。
そして、連結部１５ａ、１５ｂの可動板２側の端同士がＺ軸方向にずれることによって、屈曲部１４ａがその下側が凸となるように屈曲するとともに、屈曲部１４ｂがその上側が凸となるように屈曲し、軸部１３ａ、１３ｂおよび可動板１１が一体的に図４中反時計回りに回動し、傾斜する。
【００６７】
このように、第１の状態では、屈曲部１４ａは、図４において、下側（可動板１１の厚さ方向の他方側）に凸のＶ字状に変形（第２の変形）するとともに、屈曲部１４ｂは、図４において、上側（可動板１１の厚さ方向の一方側）に凸のＶ字状に変形（第１の変形）することにより、Ｙ１軸を中心として、可動板１１が図４中反時計回りに回動し、傾斜する。
【００６８】
一方、図５に示す第２の状態では、前述した第１の状態と逆の変形が起こる。すなわち、第２の状態では、屈曲部１４ａは、図５において、上側に凸のＶ字状に変形するとともに、屈曲部１４ｂは、図５において、下側に凸のＶ字状に変形することにより、Ｙ１軸を中心として、可動板１１が図５中時計回りに回動し、傾斜する。
このような第１の状態と、第２の状態とを交互に切り替えることによって、可動板１１をＹ１軸まわりに回動させることができる。
なお、この第２の電圧Ｖ２では、可動板１１は、Ｘ軸まわりには、回動しない。
【００６９】
一方、第１の電圧Ｖ１によって、駆動板１６ａ、１６ｂと永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極との接合部付近、および可動板１１と永久磁石２０ｃのＮ極との接合部付近をコイル３０に引き付けようとするとともに、駆動板１６ａ、１６ｂと永久磁石２０ａ、２０ｂのＳ極との接合部付近、および可動板１１と永久磁石２０ｃのＳ極との接合部付近をコイル３０から離間させようとする磁界（この磁界を「磁界Ｂ１」という）と、駆動板１６ａ、１６ｂと永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極との接合部付近、および可動板１１と永久磁石２０ｃのＮ極との接合部付近をコイル３０から離間させようとするとともに、駆動板１６ａ、１６ｂと永久磁石２０ａ、２０ｂのＳ極との接合部付近、および可動板１１と永久磁石２０ｃのＳ極との接合部付近をコイル３０に引き付けようとする磁界（この磁界を「磁界Ｂ２」という）とが交互に切り換わる。
【００７０】
ここで、上述したように、永久磁石２０ｃは、それぞれの端部（磁極）が、Ｘ軸で分割される２つの領域に位置するように配置される。すなわち図１の平面視において、Ｘ軸を挟んで一方側に永久磁石２０ｃのＮ極が位置し、他方側にＳ極が位置している。そのため、磁界Ｂ１と磁界Ｂ２とが交互に切り換わることで、軸部１３ａ、１３ｂを捩れ変形させつつ、可動板１１が第１の電圧Ｖ１の周波数でＸ軸まわりに回動する。
【００７１】
なお、第１の電圧Ｖ１によっては、駆動板１６ａ、１６ｂは、回動しない。
以上説明したように、この光スキャナー１によれば、可動板１１を異なる２つの軸周り、すなわちＸ軸およびＹ１軸周りに回動（揺動）させることができる。そして、コイル３０の数が１つであり、また、駆動板１６ａ、１６ｂが、可動板１１を挟んで、Ｘ軸上に配置されているので、小型化を図ることができ、特に、光スキャナー１のＹ軸方向の厚さを薄くすることができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃのうち、永久磁石２０ａ、２０ｂが、Ｘ軸に対して傾斜するように配置されているが、これに限らず、永久磁石２０ｃの軸線と、永久磁石２０ａ、２０ｂの軸線との少なくとも一方が、Ｘ軸に対して傾斜していればよい。例えば、永久磁石２０ａ、２０ｂの軸線のみが、Ｘ軸に対して傾斜していてもよく、また、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃが、Ｘ軸に対して傾斜していてもよい。
【００７３】
以上説明したような光スキャナー１は、光反射部１２を備えているため、例えば、レーザープリンター、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡、プロジェクター、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）のようなイメージング用ディスプレイ等の画像形成装置が備える光スキャナーに好適に適用することができる。その結果、優れた描画特性を有する画像形成装置を提供することができる。
【００７４】
＜画像形成装置の実施形態＞
図８は、本発明の画像形成装置の実施形態を模式的に示す図である。
本実施形態では、画像形成装置の一例として、光スキャナー１をイメージング用ディスプレイの光スキャナーとして用いた場合を説明する。なお、スクリーンＳの長手方向を「横方向」といい、長手方向に直角な方向を「縦方向」という。また、Ｘ軸、すなわち回動中心軸ＸがスクリーンＳの横方向と平行であり、Ｙ軸、すなわち回動中心軸ＹがスクリーンＳの縦方向と平行である。
【００７５】
画像形成装置（プロジェクター）９は、レーザーなどの光を照出する光源装置（光源）９１と、複数のダイクロイックミラー９２、９２、９２と、光スキャナー１とを有している。
光源装置９１は、赤色光を照出する赤色光源装置９１１と、青色光を照出する青色光源装置９１２と、緑色光を照出する緑色光源装置９１３とを備えている。
【００７６】
各ダイクロイックミラー９２は、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３のそれぞれから照出された光を合成する光学素子である。
このようなプロジェクター９は、図示しないホストコンピューターからの画像情報に基づいて、光源装置９１（赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３）から照出された光をダイクロイックミラー９２で合成し、この合成された光が光スキャナー１によって２次元走査され、スクリーンＳ上でカラー画像を形成するように構成されている。
【００７７】
２次元走査の際、光スキャナー１の可動板１１の、回動中心軸Ｙ回りの回動により光反射部１２で反射した光がスクリーンＳの横方向に走査（主走査）される。一方、光スキャナー１の可動板１１の、回動中心軸Ｘ回りの回動により光反射部１２で反射した光がスクリーンＳの縦方向に走査（副走査）される。
なお、図８中では、ダイクロイックミラー９２で合成された光を光スキャナー１によって２次元的に走査した後、その光を固定ミラーＫで反射させてからスクリーンＳに画像を形成するように構成されているが、固定ミラーＫを省略し、光スキャナー１によって２次元的に走査された光を直接スクリーンＳに照射してもよい。
以上、本発明の光スキャナー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。例えば、本発明の光スキャナーおよび画像形成装置では、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。
【符号の説明】
【００７８】
１…光スキャナー  １１…可動板  １１０…可動板本体  １２…光反射部  １３ａ、１３ｂ…軸部  １４ａ、１４ｂ…屈曲部  １４１〜１４６…延在部  １５ａ、１５ｂ…連結部  １６ａ、１６ｂ…駆動板  １７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ…軸部  １８…ホルダー  １９…支持枠  ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…永久磁石  ３０…コイル  ３１…ヨーク  ３１１、３１２、３１３…突出部  ３２…磁界発生部  ４０…電圧印加手段  ４１…第１の電圧発生部  ４２…第２の電圧発生部  ４３…電圧重畳部  ４３ａ…加算器  ７…制御部
９…プロジェクター  ９１…光源装置  ９１１…赤色光源装置  ９１２…青色光源装置
９１３…緑色光源装置  ９２…ダイクロイックミラー  Ａ１、Ａ２…磁界  Ｂ１、Ｂ２…磁界  Ｋ…固定ミラー  Ｓ…スクリーン  Ｔ１、Ｔ２…周期  Ｖ１、Ｖ２…電圧
【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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