(57)【要約】【課題】光反射板が撓むのを十分に抑制す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】光スキャナーは、第１の軸周りに揺動可能な可動体と、前記可動体の前記第１の軸に沿う方向の端部に接続された第１の軸部材と、永久磁石、電圧の印加により磁界を発生するコイルおよび該コイルに電圧を印加する電圧印加手段を有し、前記可動体を前記第１の軸周りに揺動させる駆動手段とを備え、前記可動体は、光反射性を有する光反射部１２を備えた光反射板１１と、前記光反射板１１を囲んでおり、前記光反射板１１よりも厚さが厚く、前記光反射板１１の１０倍以下の厚さの支持枠１９と、前記光反射板１１と前記支持枠１９とを複数の箇所で連結する複数の連結部とを備え、前記電圧印加手段により、所定の周波数の電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動体を前記所定の周波数で前記第１の軸周りに揺動させるよう構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸周りに揺動可能な可動体と、
前記可動体の前記第１の軸に沿う方向の端部に接続された第１の軸部材と、
永久磁石と、電圧の印加により磁界を発生するコイルと、該コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを有し、前記可動体を前記第１の軸周りに揺動させる駆動手段と、を備え、
前記可動体は、光反射性を有する光反射部を備えた光反射板と、
前記光反射板を囲んでおり、前記光反射板よりも厚さが厚く、前記光反射板の１０倍以下の厚さの支持枠と、
前記光反射板と前記支持枠とを複数の箇所で連結する複数の連結部と、を備え、
前記電圧印加手段により、所定の周波数の電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動体を前記所定の周波数で前記第１の軸周りに揺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】
前記支持枠の厚さは、前記光反射板の厚さの２倍以上である請求項１に記載の光スキャナー。
【請求項３】
前記支持枠は、第１のＳｉ層、ＳｉＯ２層および第２のＳｉ層をこの順で積層してなる積層体で構成されている請求項１または２に記載の光スキャナー。
【請求項４】
前記光反射板は、Ｓｉ層上に前記光反射部を設けたものである請求項１ないし３のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項５】
前記可動体は、枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、前記光反射板、前記支持枠および前記各連結部を有し、前記第１の軸に直交する第２の軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記第２の軸に沿う方向の端部に接続され、前記可動部と前記枠状部材とを接続する第２の軸部材と、を備え、
前記第１の軸部材は、前記枠状部材を前記第１の軸周りに揺動可能とするように、前記枠状部材の前記第１の軸に沿う方向の端部に接続されたものであり、
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、前記可動部を前記第１周波数で前記第１の軸周りに揺動させるとともに、前記第２周波数で前記第２の軸周りに揺動させるよう構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項６】
前記永久磁石は、前記可動体に配置されている請求項１ないし５のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項７】
前記永久磁石は、前記支持枠に配置されている請求項６に記載の光スキャナー。
【請求項８】
前記コイルは、前記可動体に配置されている請求項１ないし５のいずれかに記載の光スキャナー。
【請求項９】
前記コイルは、前記支持枠に配置されている請求項８に記載の光スキャナー。
【請求項１０】
前記可動体は、枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、前記光反射板、前記支持枠および前記各連結部を有し、前記第１の軸に直交する第２の軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記第２の軸に沿う方向の端部に接続され、前記可動部と前記枠状部材とを接続する第２の軸部材と、を備え、
前記第１の軸部材は、前記枠状部材を前記第１の軸周りに揺動可能とするように、前記枠状部材の前記第１の軸に沿う方向の端部に接続されたものであり、
前記コイルは、前記枠状部材に配置されており、
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、前記可動部を前記第１周波数で前記第１の軸周りに揺動させるとともに、前記第２周波数で前記第２の軸周りに揺動させるよう構成されている請求項８に記載の光スキャナー。
【請求項１１】
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、軸周りに揺動可能な可動体と、
前記可動体の前記軸に沿う方向の端部に接続された軸部材と、
永久磁石と、電圧の印加により磁界を発生するコイルと、該コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを有し、前記可動体を前記軸周りに揺動させる駆動手段と、を備え、
前記可動体は、光反射性を有する光反射部を備えた光反射板と、
前記光反射板を囲んでおり、前記光反射板よりも厚さが厚く、前記光反射板の３倍以下の厚さの支持枠と、
前記光反射板と前記支持枠とを複数の箇所で連結する複数の連結部と、を備え、
前記電圧印加手段により、所定の周波数の電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動体を前記所定の周波数で前記軸周りに揺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、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、特許文献１に、２次元的に光を走査する光スキャナーが開示されている。
特許文献１に記載の光スキャナーは、第１の軸周りに揺動可能な枠状部材と、その枠状部材の内側に設けられ、第１の軸に直交する第２の軸周りに揺動可能な可動部と、永久磁石と、コイルとを有している。また、可動部は、光反射性を有する光反射部を備えた光反射板と、その光反射板を囲んでいる支持枠と、光反射板と支持枠とを複数の箇所で連結する複数の連結部とを有している。なお、コイルは、枠状部材に配置されている。
【０００３】
一般に、光スキャナーの駆動の際は、光反射板が撓む、いわゆる動撓みが発生するが、特許文献１に記載の光スキャナーでは、その駆動の際は、可動部において、支持枠が優先的に撓むことにより、光反射板が撓むことをある程度抑制することができる。
しかしながら、特許文献１に記載の光スキャナーでは、光反射板の厚さと支持枠の厚さとが同一であるので、支持枠の剛性が不十分であり、光反射板が撓むのを十分に抑制することができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／２４９０２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、光反射板が撓むのを十分に抑制す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】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光スキャナーは、第１の軸周りに揺動可能な可動体と、
前記可動体の前記第１の軸に沿う方向の端部に接続された第１の軸部材と、
永久磁石と、電圧の印加により磁界を発生するコイルと、該コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを有し、前記可動体を前記第１の軸周りに揺動させる駆動手段と、を備え、
前記可動体は、光反射性を有する光反射部を備えた光反射板と、
前記光反射板を囲んでおり、前記光反射板よりも厚さが厚く、前記光反射板の１０倍以下の厚さの支持枠と、
前記光反射板と前記支持枠とを複数の箇所で連結する複数の連結部と、を備え、
前記電圧印加手段により、所定の周波数の電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動体を前記所定の周波数で前記第１の軸周りに揺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、光反射板に対して支持枠の剛性が高くなり、駆動の際、光反射板が撓むことを抑制することができる。
【０００７】
本発明の光スキャナーでは、前記支持枠の厚さは、前記光反射板の厚さの２倍以上であることが好ましい。
これにより、光反射板が撓むことをより確実に抑制することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記支持枠は、第１のＳｉ層、ＳｉＯ２層および第２のＳｉ層をこの順で積層してなる積層体で構成されていることが好ましい。
これにより、支持枠を簡単に形成することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記光反射板は、Ｓｉ層上に前記光反射部を設けたものであることが好ましい。
これにより、光反射板を簡単に形成することができる。
【０００８】
本発明の光スキャナーでは、前記可動体は、枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、前記光反射板、前記支持枠および前記各連結部を有し、前記第１の軸に直交する第２の軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記第２の軸に沿う方向の端部に接続され、前記可動部と前記枠状部材とを接続する第２の軸部材と、を備え、
前記第１の軸部材は、前記枠状部材を前記第１の軸周りに揺動可能とするように、前記枠状部材の前記第１の軸に沿う方向の端部に接続されたものであり、
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、前記可動部を前記第１周波数で前記第１の軸周りに揺動させるとともに、前記第２周波数で前記第２の軸周りに揺動させるよう構成されていることが好ましい。
これにより、光反射板を第１の軸周りおよび第２の軸周りに揺動させることができる。
【０００９】
本発明の光スキャナーでは、前記永久磁石は、前記可動体に配置されていることが好ましい。
これにより、コイルの発熱により光反射板が撓むことを防止することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記永久磁石は、前記支持枠に配置されていることが好ましい。
これにより、光反射板が撓むことをより確実に抑制することができる。
【００１０】
本発明の光スキャナーでは、前記コイルは、前記可動体に配置されていることが好ましい。
これにより、永久磁石を可動体に配置する場合に比べて、その可動体側の質量を小さくすることができる。
本発明の光スキャナーでは、前記コイルは、前記支持枠に配置されていることが好ましい。
これにより、光反射板が撓むことをより確実に抑制することができる。
【００１１】
本発明の光スキャナーでは、前記可動体は、枠状部材と、
前記枠状部材の内側に設けられ、前記光反射板、前記支持枠および前記各連結部を有し、前記第１の軸に直交する第２の軸周りに揺動可能な可動部と、
前記可動部の前記第２の軸に沿う方向の端部に接続され、前記可動部と前記枠状部材とを接続する第２の軸部材と、を備え、
前記第１の軸部材は、前記枠状部材を前記第１の軸周りに揺動可能とするように、前記枠状部材の前記第１の軸に沿う方向の端部に接続されたものであり、
前記コイルは、前記枠状部材に配置されており、
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、前記可動部を前記第１周波数で前記第１の軸周りに揺動させるとともに、前記第２周波数で前記第２の軸周りに揺動させるよう構成されていることが好ましい。
これにより、可動部の質量を小さくすることができる。
【００１２】
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、軸周りに揺動可能な可動体と、
前記可動体の前記軸に沿う方向の端部に接続された軸部材と、
永久磁石と、電圧の印加により磁界を発生するコイルと、該コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを有し、前記可動体を前記軸周りに揺動させる駆動手段と、を備え、
前記可動体は、光反射性を有する光反射部を備えた光反射板と、
前記光反射板を囲んでおり、前記光反射板よりも厚さが厚く、前記光反射板の３倍以下の厚さの支持枠と、
前記光反射板と前記支持枠とを複数の箇所で連結する複数の連結部と、を備え、
前記電圧印加手段により、所定の周波数の電圧を前記コイルに印加することにより、前記可動体を前記所定の周波数で前記軸周りに揺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、光反射板に対して支持枠の剛性が高くなり、駆動の際、光反射板が撓むことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光スキャナーの可動部、各軸部材、枠状部材、コイル等を示す平面図である。
【図３】図１に示す光スキャナーの可動部を示す断面図である。
【図４】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５】図４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６】本発明の光スキャナーの第２実施形態における可動部、各軸部材、コイル等を示す平面図である。
【図７】本発明の光スキャナーの第３実施形態を示す平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】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。
【図１０】本発明の画像形成装置の応用例１を示す斜視図である。
【図１１】本発明の画像形成装置の応用例２を示す斜視図である。
【図１２】本発明の画像形成装置の応用例３を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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＞
図１は、本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す光スキャナーの可動部、各軸部材、枠状部材、コイル等を示す平面図、図３は、図１に示す光スキャナーの可動部を示す断面図、図４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５は、図４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。なお、以下では、説明の便宜上、図１および図３中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図２中の紙面の表側を「上」、裏側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。また、図１では、可動部、枠状部材および支持部材の図示を省略し、枠状部材に配置されたコイルの図示で代用する。
【００１５】
図１〜図３に示すように、光スキャナー１は、基板２３と、可動部１８と、１対の軸部材（第２の軸部材）１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、１対の軸部材（第１の軸部材）１５ａ、１５ｂと、支持部材１６と、４つの永久磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと、電圧が印加されることにより磁界を発生するコイル３０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。なお、可動部１８と、軸部材１３ａ、１３ｂと、軸部材１５ａ、１５ｂとにより、可動体が構成される。
【００１６】
可動部１８は、光反射板本体１１０および光反射性を有する光反射部１２を備える光反射板１１と、光反射板１１を囲んでおり、光反射板１１よりも厚さが厚く、光反射板１１の３倍以下の厚さの支持枠１９と（図３参照）、光反射板１１と支持枠１９とを４箇所で連結する４つの連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄとを備えている。光反射部１２は、光反射板本体１１０の上面に設けられている。なお、連結部の数は、４つには限定されず、複数であればよい。但し、連結部の数は、４つまたは２つが好ましく、２つがより好ましい。
光反射板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。また、支持枠１９の外形形状は、図示の構成では、平面視でほぼ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。
【００１７】
連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、それぞれ、弾性変形可能であり、これにより、光反射板１１と支持枠１９との一方は、他方に対して変位することができるようになっている。これにより、光スキャナー１の駆動の際、すなわち、可動部１８（光反射板１１）が回動（搖動）する際は、可動部１８において、光反射板１１よりも支持枠１９が優先的に撓み、これによって、光反射板１１が撓むことを抑制することができる。
【００１８】
また、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは、連結部２１ａ、２１ｄ、２１ｂ、２１ｃの順序で、図２中時計回りに、等角度間隔、すなわち９０°間隔で配置されている。
また、連結部２１ａ、２１ｂは、図２に示すＹ軸（第２の軸）上に位置し、連結部２１ｃ、２１ｄは、Ｙ軸に直交する図２に示すＸ軸（第１の軸）上に位置している。そして、後述するように、可動部１８と枠状部材１４とを連結している軸部材１３ａ、１３ｂの軸線は、Ｙ軸と一致している。
【００１９】
これにより、連結部２１ａ、２１ｂは、支持枠１９における軸部材１３ａ、１３ｂの軸線の延長線上の部位、すなわち支持枠１９における軸部材１３ａ、１３ｂとの接続部に対応する部位と光反射板１１とを連結している。また、連結部２１ｃ、２１ｄは、支持枠１９における軸部材１３ａ、１３ｂとの接続部から最も遠い部位、すなわち支持枠１９における軸部材１３ａ、１３ｂとの接続部から９０°ずれた部位と光反射板１１とを連結している。これによって、駆動の際、光反射板１１が撓むことをさらに抑制することができる。
【００２０】
枠状部材１４は、軸部材１５ａ、１５ｂによって枠状の支持部材１６に支持されている。また、可動部１８は、枠状部材１４の内側に配置され、軸部材１３ａ、１３ｂによって枠状部材１４に支持されている。すなわち、枠状部材１４は、可動部１８を囲んでいる。また、支持部材１６は、図示しないホルダーに支持されている。
また、枠状部材１４の形状は、図示の構成では、平面視でその外形形状が四角形をなしているが、枠状であれば特に限定されず、平面視で外形形状が、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。
【００２１】
軸部材１３ａ、１３ｂおよび軸部材１５ａ、１５ｂは、それぞれ、弾性変形可能である。軸部材１５ａ、１５ｂは、枠状部材１４をＸ軸（第１の軸）周りに回動（搖動）可能とするように、枠状部材１４と支持部材１６を連結している。この場合、軸部材１５ａ、１５ｂは、枠状部材１４のＸ軸に沿う方向の両端に接続され、枠状部材１４を支持部材１６に両持ち支持する。また、軸部材１３ａ、１３ｂは、可動部１８をＹ軸（第１の軸）周りに回動（搖動）可能とするように、可動部１８と枠状部材１４を連結している。この場合、軸部材１３ａ、１３ｂは、可動部１８のＹ軸に沿う方向の両端に接続され、可動部１８を枠状部材１４に両持ち支持する。なお、光反射板１１の中心、支持枠１９の中心および枠状部材１４の中心は、平面視にて、Ｘ軸とＹ軸の交点上に位置している。また、軸部材１５ａ、１５ｂの軸線は、Ｘ軸と一致し、軸部材１３ａ、１３ｂの軸線は、Ｙ軸と一致している。
枠状部材１４をＸ軸周りに回動可能とし、可動部１８をＹ軸周りに回動可能とすることにより、可動部１８、すなわち、光反射板１１をＸ軸およびＹ軸の直交する２軸周りに回動させることができる。
【００２２】
なお、光反射板１１と、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと、支持枠１９と、軸部材１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、軸部材１５ａ、１５ｂと、コイル３０とで、軸部材１５ａ、１５ｂ（第１の軸）を回動軸とする第１の振動系が構成され、光反射板１１と、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと、支持枠１９と、軸部材１３ａ、１３ｂとで、軸部材１３ａ、１３ｂ（第２の軸）を回動軸とする第２の振動系が構成される。
【００２３】
ここで、前述したように、支持枠１９は、その厚さｄ１が、光反射板１１の厚さｄ２よりも厚く、かつ光反射板１１の厚さｄ２の１０倍以下となるように設定されている。これにより、光反射板１１に対して支持枠１９の剛性が高くなり、駆動の際、光反射板１１が撓むことを抑制することができる。
なお、支持枠１９の厚さｄ１が光反射板１１の厚さｄ２以下であると、光反射板１１が撓むのを十分に抑制することができない。また、支持枠１９の厚さｄ１が光反射板１１の厚さｄ２の１０倍を超えると、その支持枠１９の慣性モーメントが大きくなり、駆動に不利である。
また、支持枠１９の厚さｄ１は、光反射板１１の厚さｄ２の２倍以上であることが好ましく、２倍以上、３倍以下であることがよりであることがより好ましい。
これにより、駆動の際、光反射板１１が撓むことを抑制しつつ、支持枠１９の慣性モーメントを比較的小さくすることができる。
【００２４】
また、支持枠１９の厚さｄ１は、諸条件に応じて適宜設定されるものであり、特に限定されないが、４０μｍ以上８００μｍ以下であることが好ましく、４０μｍ以上、５６０μｍ以下であることがより好ましく、６０μｍ以上、３１０μｍ以下であることがさらに好ましい。
支持枠１９の厚さｄ１が前記下限値未満であると、他の条件にもよるが、光反射板１１が撓むのを十分に抑制することができない場合がる。また、支持枠１９の厚さｄ１が前記上限値を超えると、他の条件にもよるが、支持枠１９の慣性モーメントが大きくなり、駆動に不利である。
【００２５】
前記光反射板本体１１０、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、支持枠１９、軸部材１３ａ、１３ｂ、枠状部材１４、軸部材１５ａ、１５ｂ、および支持部材１６は、例えばシリコンを主材料として一体に形成することができる。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。
【００２６】
また、光反射板本体１１０、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、支持枠１９、軸部材１３ａ、１３ｂ、枠状部材１４、軸部材１５ａ、１５ｂ、および支持部材１６は、積層構造を有する基板、例えば、ＳＯＩ基板の不要部位をドライエッチングおよびウェットエッチング等の各種エッチング法により除去することにより、一体的に形成されていていることが好ましい。ＳＯＩ基板は、第１のＳｉ層（デバイス層）と、ＳｉＯ２層（ボックス層）と、第２のＳｉ層（ハンドル層）とがこの順に積層した基板である。
【００２７】
この場合、光反射板本体１１０、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、軸部材１３ａ、１３ｂ、枠状部材１４、軸部材１５ａ、１５ｂ、および支持部材１６は、第１のＳｉ層で構成される。また、支持枠１９は、光反射板１１よりも厚さを厚くするので、第１のＳｉ層、ＳｉＯ２層および第２のＳｉ層で構成される。なお、支持枠１９の厚さの調整は、例えば、第１のＳｉ層と第２のＳｉ層とのいずれか一方、または両方の厚さを調整することで、行うことができる。また、光反射板本体１１０、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、軸部材１３ａ、１３ｂ、枠状部材１４、軸部材１５ａ、１５ｂ、および支持部材１６の厚さの調整は、それぞれ、例えば、第１のＳｉ層の厚さを調整することで、行うことができる。
【００２８】
支持枠１９の各層の厚さは、それぞれ、諸条件に応じて適宜設定されるものであり、特に限定されないが、第１のＳｉ層の厚さは、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上、６０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以上、６０μｍ以下であることがさらに好ましい。また、ＳｉＯ２層の厚さは、０．４μｍ以上２μｍ以下であることが好ましい。また、第２のＳｉ層の厚さは、１００μｍ以上８００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以上、５００μｍ以下であることがより好ましく、１５０μｍ以上、２５０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００２９】
また、光反射板本体１１０の厚さ、すなわち、光反射板本体１１０を構成する第１のＳｉ層の厚さは、諸条件に応じて適宜設定されるものであり、特に限定されないが、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上、６０μｍ以下であることがより好ましく、３０μｍ以上、６０μｍ以下であることがさらに好ましい。
これにより、駆動の際、光反射板１１が撓むことを抑制しつつ、支持枠１９の慣性モーメントを比較的小さくすることができる。
【００３０】
基板２３の上面には、永久磁石２２ｂおよび２２ｄが設けられている。また、永久磁石２２ｂおよび２２ｄの上方には、それぞれ、所定の距離を隔てて、永久磁石２２ａおよび２２ｃが設けられている。そして、永久磁石２２ａおよび２２ｃと、永久磁石２２ｂおよび２２ｄとの間には、光反射板１１、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、支持枠１９、軸部材１３ａ、１３ｂ、枠状部材１４、軸部材１５ａ、１５ｂおよび支持部材１６が設けられている。
【００３１】
また、枠状部材１４の上面（光反射部１２が設けられている側の面）には、コイル３０が設けられている。コイル３０の中心は、平面視で、光反射板１１の中心、支持枠１９の中心および枠状部材１４の中心と一致している、なお、図２には、コイル３０は、２回だけ巻回されたものが図示されているが、これはそのコイル３０の記載を簡略化しただけであり、実際は、必要なだけ巻回される。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２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、コイル３０、および電圧印加手段４０によって可動部１８および枠状部材１４を回動させる駆動手段が構成される。
なお、コイル３０は、枠状部材１４の下面（基板２３と対向する面）に設けられていてもよく、また、枠状部材１４の下面と上面の両方に設けられていてもよい。また、コイル３０は磁心に巻き付けられていてもよい。
【００３２】
永久磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、それぞれ、図示の構成では、Ｌ字状をなしている。永久磁石２２ａ、２２ｃの厚さは、それぞれ、永久磁石２２ｂ、２２ｄよりも厚く設定されている。
また、永久磁石２２ａと、永久磁石２２ｃとは、互いの屈曲部の凹部同士が対向するように配置され、永久磁石２２ａと永久磁石２２ｃとの間、すなわち、中央部には、開口５が形成されている。同様に、永久磁石２２ｂと、永久磁石２２ｄとは、互いの屈曲部の凹部同士が対向するように配置されている。なお、平面視で、前記開口５の位置に、可動部１８、軸部材１３ａ、１３ｂ、枠状部材１４が位置しており、これにより、枠状部材１４が回動可能になっている。また、その開口５を介して、光反射板１１に光を照射し、その光反射板１１で反射した光を外部に出射することができるようになっている。また、開口５の中心は、平面視で、コイル３０の中心と一致している。
【００３３】
また、永久磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、それぞれ、その厚さ方向、すなわち、図１中上下方向に磁化されている。この場合、永久磁石２２ａ、２２ｄは、図１中上側がＳ極、下側がＮ極となるように磁化され、また、永久磁石２２ｂ、２２ｃは、図１中上側がＮ極、下側がＳ極となるように磁化されている。すなわち、永久磁石２２ａ、２２ｂは、互いの対向面側がそれぞれＮ極となるように磁化され、永久磁石２２ｃ、２２ｄは、互いの対向面側がそれぞれＳ極となるように磁化されている。
なお、永久磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２０ｄ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。
【００３４】
コイル３０は、電圧印加手段４０と電気的に接続されている。そして、電圧印加手段４０によりコイル３０に電圧が印加されることで、コイル３０から磁界が発生する。
電圧印加手段４０は、図４に示すように、光反射板１１（可動部１８）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、光反射板１１（可動部１８）をＹ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、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。
【００３５】
第１の電圧発生部４１は、図５（ａ）に示すように、周期Ｔ１で周期的に変化する第１の電圧Ｖ１（垂直走査用電圧）を発生させるものである。
第１の電圧Ｖ１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１の電圧Ｖ１の波形は、これに限定されない。ここで、第１の電圧Ｖ１の周波数（１／Ｔ１）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、３０〜８０Ｈｚ（６０Ｈｚ程度）であるのが好ましい。
本実施形態では、第１の電圧Ｖ１の周波数は、永久磁石２０ｃと、光反射板１１と、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと、支持枠１９と、軸部材１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、軸部材１５ａ、１５ｂと、コイル３０とで構成された第１の振動系のねじり共振周波数（共振周波数）と異なる周波数となるように調整されている。
【００３６】
一方、第２の電圧発生部４２は、図５（ｂ）に示すように、周期Ｔ１と異なる周期Ｔ２で周期的に変化する第２の電圧Ｖ２（水平走査用電圧）を発生させるものである。
第２の電圧Ｖ２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２の電圧Ｖ２の波形は、これに限定されない。
このような第２の電圧Ｖ２の周波数（第２周波数）は、第１の電圧Ｖ１の周波数（第１周波数）よりも大きいことが好ましい。すなわち、周期Ｔ２は、周期Ｔ１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、光反射板１１をＸ軸周りに第１周波数で回動させつつ、Ｙ軸周りに第２周波数で回動させることができる。
【００３７】
また、第２周波数は、第１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２の電圧Ｖ２の周波数を１０〜４０ｋＨｚとし、前述したように第１の電圧Ｖ１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、光反射板１１を互いに直交する２軸（Ｘ軸およびＹ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、光反射板１１をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの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。
【００３８】
本実施形態では、第２周波数は、光反射板１１と、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと、支持枠１９と、軸部材１３ａ、１３ｂとで構成される軸部材１３ａ、１３ｂを回動軸とする第２の振動系のねじり共振周波数（ｆ２）と等しくなるように設定されている。つまり、第２の振動系は、そのねじり共振周波数ｆ２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、光反射板１１のＹ軸周りの回動角を大きくすることができる。また、第１周波数は、光反射板１１と、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと、支持枠１９と、軸部材１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、軸部材１５ａ、１５ｂと、コイル３０とで構成される軸部材１５ａ、１５ｂを回動軸とする第１の振動系のねじり共振周波数（ｆ１）の１０分の１以下であることが望ましい。第１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１周波数はｆ１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１の振動系の共振を起こす可能性があるからである。
【００３９】
また、第２周波数は、第１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１周波数の１０倍以上に設定することが望ましい。第２周波数が第１周波数に対して１０倍未満であると、第２の電圧Ｖ２をコイル３０に印加した時に、第１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１周波数はｆ１の１０分の１以下が望ましいので、これらの関係から第２周波数は第１周波数よりも大きいことが望ましい。
【００４０】
また、第１の振動系のねじり共振周波数をｆ１［Ｈｚ］とし、第２の振動系のねじり共振周波数をｆ２［Ｈｚ］としたとき、ｆ１とｆ２とが、ｆ２＞ｆ１の関係を満たすことが好ましく、ｆ２≧１０ｆ１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、光反射板１１をＸ軸周りに第１の電圧Ｖ１の周波数で回動させつつ、Ｙ軸周りに第２の電圧Ｖ２の周波数で回動させることができる。ｆ２≦ｆ１とした場合は、第１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。
【００４１】
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。
【００４２】
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異なる値に設定されており、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と等しく、かつ、第１の電圧Ｖ１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１の電圧Ｖ１の周波数が６０Ｈｚで、第２の電圧Ｖ２の周波数が１５ｋＨｚ）。
【００４３】
例えば、図５（ａ）に示すような第１の電圧Ｖ１と、図５（ｂ）に示すような第２の電圧Ｖ２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。
これにより、第１の電圧Ｖ１の印加により生じるローレンツ力により、軸部材１５ａ、１５ｂを捩れ変形させつつ、枠状部材１４が光反射板１１とともに、第１の電圧Ｖ１の周波数でＸ軸周りに回動する。また、第２の電圧Ｖ２の印加により生じるローレンツ力により、軸部材１３ａ、１３ｂを捩れ変形させつつ、可動部１８、すなわち、光反射板１１が第２の電圧Ｖ２の周波数でＹ軸まわりに回動する。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２とを重畳させた電圧をコイル３０に印加することで、光反射板１１をＸ軸周りに第１の電圧Ｖ１の周波数で回動させつつ、Ｙ軸周りに第２の電圧のＶ２の周波数で回動させることができる。これにより、装置の低コスト化および小型化を図るとともに、光反射板１１をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸周りに回動させることができる。
【００４５】
また、支持枠１９の慣性モーメントを比較的小さくしつつ、光反射板１１が撓むことを抑制することができ、光反射板１１をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸周りに適正に回動させることができる。
また、第１の電圧Ｖ１および第２の電圧Ｖ２を適宜変更することで、第２の振動系および第１の振動系の構造を変更することなく、所望の振動特性を得ることができる。
【００４６】
＜第２実施形態＞
図６は、本発明の光スキャナーの第２実施形態における可動部、各軸部材、コイル等を示す平面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図６中の紙面の表側を「上」、裏側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態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。
【００４７】
図６に示すように、第２実施形態の光スキャナー１は、基板２３と、可動部１８と、１対の軸部材（第１の軸部材）１３ａ、１３ｂと、支持部材１６と、４つの永久磁石２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと、電圧が印加されることにより磁界を発生するコイル３０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（図１参照）。なお、可動部１８により、可動体が構成される。
【００４８】
また、連結部２１ａ、２１ｂは、図６に示すＸ軸（第１の軸）上に位置し、連結部２１ｃ、２１ｄは、Ｙ軸（第２の軸）上に位置している。
また、軸部材１３ａ、１３ｂは、可動部１８をＸ軸周りに回動可能とするように、可動部１８と支持部材１６を連結している。この場合、軸部材１３ａ、１３ｂは、可動部１８のＸ軸に沿う方向の両端に接続され、可動部１８を支持部材１６に両持ち支持する。これにより、可動部１８、すなわち、光反射板１１がＸ軸周りに回動することができる。
なお、光反射板１１と、連結部２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと、支持枠１９と、軸部材１３ａ、１３ｂと、コイル３０とで、軸部材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。
【００４９】
また、コイル３０は、可動部１８の支持枠１９の上面（光反射部１２が設けられている側の面）に設けられている。これにより、支持枠１９の剛性がさらに高くなり、駆動の際、光反射板１１が撓むことをより確実に抑制することができる。
また、電圧印加手段４０は、図４に示すものにおいて、第１の電圧発生部４１と、電圧重畳部４３とを省略したものである。
【００５０】
この光スキャナー１では、電圧印加手段４０により、コイルに第２の電圧Ｖ２を印加すると、それにより生じるローレンツ力により、軸部材１３ａ、１３ｂを捩れ変形させつつ、可動部１８、すなわち、光反射板１１が第２の電圧Ｖ２の周波数でＸ軸まわりに回動する。
なお、コイル３０は、支持枠１９に限らず、例えば、光反射板１１の光反射部１２の外側の光反射板本体１１０に設けられていてもよい。これにより、支持枠１９にコイル３０を設ける場合に比べて、コイル３０をより多く巻回することができる。
【００５１】
＜第３実施形態＞
図７は、本発明の光スキャナーの第３実施形態を示す平面図、図８は、図７のＡ−Ａ線断面図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図７中の紙面の表側を「上」、裏側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図８中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第３実施形態について、前述した第１実施形態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。
【００５２】
図７および図８に示すように、第３実施形態の光スキャナー１では、可動部１８と、１対の軸部材（第２の軸部材）１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、１対の軸部材（第１の軸部材）１５ａ、１５ｂと、支持部材１６と、１対の永久磁石（第１永久磁石）２０ａ、２０ｂと、永久磁石（第２永久磁石）２０ｃと、ホルダー１７と、電圧が印加されることにより磁界を発生するコイル３０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。支持部材１６は、ホルダー１７に支持されている。
【００５３】
ホルダー１７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。ホルダー１７の形状は、図示の構成では、凹状をなし、また、平面視で四角形をなしているが、支持部材１６を支持することができれば特に限定されない。支持部材１６とホルダー１７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、支持部材１６とホルダー１７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。
【００５４】
なお、永久磁石２０ｃと、可動部１８と、軸部材１３ａ、１３ｂと、永久磁石２０ａ、２０ｂと、枠状部材１４と、軸部材１５ａ、１５ｂとで、軸部材１５ａ、１５ｂ（第１の軸）を回動軸とする第１の振動系が構成され、永久磁石２０ｃと、可動部１８と、軸部材１３ａ、１３ｂとで、軸部材１３ａ、１３ｂ（第２の軸）を回動軸とする第２の振動系が構成される。
【００５５】
枠状部材１４の下面（ホルダー１７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、可動部１８の支持枠１９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。
永久磁石２０ｃを支持枠１９に設けることにより、その永久磁石２０ｃにより支持枠１９の剛性がさらに高くなり、駆動の際、光反射板１１が撓むことをより確実に抑制することができる。
【００５６】
なお、永久磁石２０ａ、２０ｂと枠状部材１４との接合方法、永久磁石２０ｃと支持枠１９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。また、ホルダー１７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が設けられている。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、コイル３０、および電圧印加手段４０によって可動部１８および枠状部材１４を回動させる駆動手段が構成される。
【００５７】
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。
【００５８】
永久磁石２０ａは、Ｙ軸よりも左側に配置され、永久磁石２０ｂは、Ｙ軸よりも右側に配置されている。また、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれ、その両極がＸ軸を挟んで配置されている。すなわち、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれ、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。そして、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれ、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。これにより、円滑かつ確実に光反射板１１をＸ軸の周りに回動させることができ、また、光反射板１１のＸ軸周りの回動角を大きくすることができる。また、軸部材１５ａ、１５ｂに複合応力が生じることを防止または抑制することができる。
【００５９】
なお、永久磁石２０ａ、２０ｂのそれぞれの形状は、長手形状に限定されるものではない。
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。
【００６０】
この永久磁石２０ｃは、その両極がＹ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軸およびＹ軸に対して傾斜するように配置されている。また、永久磁石２０ｃは、両極がＸ軸を挟んで配置されている。すなわち、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ていると共に、Ｙ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Ｙ軸に対して傾斜していることにより、永久磁石２０ｃの軸線と、永久磁石２０ａおよび永久磁石２０ｂの軸線とが直交しないので、永久磁石２０ａ用の着磁前の硬磁性体、永久磁石２０ｂ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枠状部材１４および支持枠１９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。
なお、永久磁石２０ｃの形状は、支持枠１９に設けることができれば、長手形状に限定されるものではない。
【００６１】
また、Ｙ軸、すなわち軸部材１３ａ、１３ｂの軸線と、永久磁石２０ｃの軸線とのなす角（Ｙ軸に対する永久磁石２０ｃの軸線の傾斜角）θ１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２０ｃを設けることで、円滑かつ確実に光反射板１１をＹ軸の周りに回動させることができ、また、前記着磁を確実に行うことができる。これに対し傾斜角θ１が前記下限値未満であると、電圧印加手段４０によりコイル３０に印加される電圧の強さなどの諸条件によっては、光反射板１１を十分にＹ軸周りに回動させることができない場合がある。一方、傾斜角θ１が前記上限値を超えると、諸条件によっては、着磁前の硬磁性体を枠状部材１４および光反射板１１に設置した状態でその硬磁性体を同時に着磁して永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃとする際、十分に着磁することができない場合がある。また、また、永久磁石２０ａ、２０ｂを着磁した後に永久磁石２０ｃの他方を着磁する場合や、永久磁石２０ｃを着磁した後に永久磁石２０ａ、２０ｂを着磁する場合は、着磁のための磁界によって着磁済の永久磁石に大きな力が加わり、軸部材が破壊されるため、着磁ができない場合がある。
【００６２】
また、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれ、平面視にて、Ｘ軸、すなわち軸部材１５ａ、１５ｂの軸線に対して線対称となるように配置されている。また、永久磁石２０ａと、永久磁石２０ｂとは、Ｙ軸、すなわち軸部材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、光反射板１１を円滑にＸ軸周りに回動させることができる。
【００６３】
また、永久磁石２０ｃは、平面視にて、その中心が光反射板１１の中心と一致するように配置されている。そして、永久磁石２０ｃは、平面視にて、光反射板１１の中心に対して点対称となるように配置されている。これにより、光反射板１１を円滑にＸ軸周りおよびＹ軸周りに回動させることができる。
【００６４】
なお、本実施形態では、永久磁石２０ａ、２０ｂは、枠状部材１４の下面（ホルダー１７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、枠状部材１４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、枠状部材１４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、枠状部材１４の上面に設けられていてもよく、また、枠状部材１４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が枠状部材１４の上面に設けられる場合は、永久磁石２０ｂも枠状部材１４の上面に設けられることが好ましく、また、永久磁石２０ａが枠状部材１４の下面と上面の両方に設けられる場合は、永久磁石２０ｂも枠状部材１４の下面と上面の両方に設けられることが好ましい。
【００６５】
永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃとしては、第１実施形態と同様のものを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枠状部材１４および光反射板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となったものを枠状部材１４および光反射板１１に設置しようとすると、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃを枠状部材１４および光反射板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、その力によって枠状部材１４および光反射板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。
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。
【００６６】
永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃの直下には、コイル３０が設けられている。すなわち、可動部１８（支持枠１９）および枠状部材１４の下面に対向するように、コイル３０が設けられている。これにより、コイル３０から発生する磁界を効率的に永久磁石２０ａ、２０ｂ、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。
【００６７】
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異なる値に設定されており、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と等しく、かつ、第１の電圧Ｖ１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１の電圧Ｖ１の周波数が６０Ｈｚで、第２の電圧Ｖ２の周波数が１５ｋＨｚ）。
【００６８】
例えば、図５（ａ）に示すような第１の電圧Ｖ１と、図５（ｂ）に示すような第２の電圧Ｖ２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１の電圧Ｖ１によって、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極との接合部付近、および支持枠１９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、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＳ極との接合部付近、および支持枠１９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、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＮ極との接合部付近、および支持枠１９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、枠状部材１４と永久磁石２０ａ、２０ｂのＳ極との接合部付近、および支持枠１９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。
【００６９】
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、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。すなわち平面視において、Ｘ軸を挟んで一方側に永久磁石２０ａ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、軸部材１５ａ、１５ｂを捩れ変形させつつ、枠状部材１４、すなわち光反射板１１が支持枠１９とともに、第１の電圧Ｖ１の周波数でＸ軸周りに回動する。
そして、この光スキャナー１では、永久磁石２０ａ、２０ｂ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、軸部材１５ａ、１５ｂに発生する複合応力を低減またはその複合応力の発生を防止することができ、また、光反射板１１のＸ軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００７０】
また、第１の電圧Ｖ１の周波数は、第２の電圧Ｖ２の周波数に比べて極めて低く設定されている。また、第１の振動系のねじり共振周波数は、第２の振動系のねじり共振周波数よりも低く設計されている（例えば、第２の振動系のねじり共振周波数の１／１０以下）。つまり、第１の振動系は、第２の振動系よりも振動しやすいように設計されているため、枠状部材１４は、第１の電圧Ｖ１によってＸ軸周りに回動する。すなわち、第２の電圧Ｖ２によって、枠状部材１４がＸ軸周りに回動してしまうことを防止することができる。
【００７１】
一方、第２の電圧Ｖ２によって、枠状部材１４と永久磁石２０ａのＮ極との接合部付近、および支持枠１９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、枠状部材１４と永久磁石２０ａのＳ極との接合部付近、および支持枠１９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、枠状部材１４と永久磁石２０ａのＮ極との接合部付近、および支持枠１９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、枠状部材１４と永久磁石２０ａのＳ極との接合部付近、および支持枠１９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。
【００７２】
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、Ｙ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。すなわち平面視において、Ｙ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、軸部材１３ａ、１３ｂを捩れ変形させつつ、可動部１８、すなわち光反射板１１が第２の電圧Ｖ２の周波数でＹ軸まわりに回動する。
なお、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と等しい。そのため、第２の電圧Ｖ２によって光反射板１１をＹ軸まわりに回動させることができる。つまり、第１の電圧Ｖ１によって、光反射板１１がＹ軸まわりに回動してしまうことを防止することができる。
【００７３】
本実施形態によれば、第１の振動系および第２の振動系上には発熱体であるコイル３０が設けられていないので、前述した第１実施形態と同様の効果に加えて、通電によってコイル３０から発生する熱による振動系の撓みや共振周波数の変化を防止または抑制することができる。その結果、光スキャナー１は、長時間の連続使用であっても所望の振動特性を発揮することができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃのうち、永久磁石ｃの軸線が、Ｙ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、Ｙ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、Ｙ軸に対して傾斜していてもよく、また、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃが、Ｙ軸に対して傾斜していてもよい。
【００７５】
また、本実施形態では、永久磁石２０ｃは、可動部１８の支持枠１９の下面に設けられているが、これに限らず、永久磁石２０ｃは、例えば、可動部１８の光反射板１１の下面に設けられていてもよい。
なお、本実施形態の光スキャナー１は、光反射板１１をＸ軸およびＹ軸の直交する２軸周りに回動させるものであるが、これに限らず、光反射板１１をＸ軸とＹ軸とのいずれか一方の軸周りに回動させるものであってもよい。
【００７６】
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。
【００７７】
＜画像形成装置の実施形態＞
図９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。
【００７８】
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。
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。
【００７９】
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。
【００８０】
２次元走査の際、光スキャナー１の光反射板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の光反射板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９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。
【００８１】
以下に、画像形成装置の応用例について説明する。
＜画像形成装置の応用例１＞
図１０は、本発明の画像形成装置の応用例１を示す斜視図である。
図１０に示すように、画像形成装置９は、携帯用画像形成装置１００に適用することができる。
【００８２】
この携帯用画像形成装置１００は、手で把持することができる寸法であり、ケーシング１１０と、ケーシング１１０内に内蔵された画像形成装置９とを有している。この携帯用画像形成装置１００により、例えば、スクリーンや、デスク上等の所定の面に、所定の画像を表示することができる。
また、携帯用画像形成装置１００は、所定の情報を表示するディスプレイ１２０と、キーパット１３０と、オーディオポート１４０と、コントロールボタン１５０と、カードスロット１６０と、ＡＶポート１７０とを有している。
なお、携帯用画像形成装置１００は、通話機能、ＧＳＰ受信機能等の他の機能を備えていてもよい。
【００８３】
＜画像形成装置の応用例２＞
図１１は、本発明の画像形成装置の応用例２を示す斜視図である。
図１１に示すように、画像形成装置９は、ヘッドアップディスプレイシステム２００に適用することができる。
このヘッドアップディスプレイシステム２００では、画像形成装置９は、自動車のダッシュボードに、ヘッドアップディスプレイ２１０を構成するよう搭載されている。このヘッドアップディスプレイ２１０により、フロントガラス２２０に、例えば、目的地までの案内表示等の所定の画像を表示することができる。
なお、ヘッドアップディスプレイシステム２００は、自動車に限らず、例えば、航空機、船舶等にも適用することができる。
【００８４】
＜画像形成装置の応用例３＞
図１２は、本発明の画像形成装置の応用例３を示す斜視図である。
図１２に示すように、画像形成装置９は、ヘッドマウントディスプレイ３００に適用することができる。
すなわち、ヘッドマウントディスプレイ３００は、眼鏡３１０と、眼鏡３１０に搭載された画像形成装置９とを有している。そして、画像形成装置９により、眼鏡３１０の本来レンズである部位に設けられた表示部３２０に、一方の目で視認される所定の画像を表示する。
【００８５】
表示部３２０は、透明であってもよく、また、不透明であってもよい。表示部３２０が透明な場合は、現実世界からの情報に画像形成装置９からの情報を上乗せして使用することができる。
なお、ヘッドマウントディスプレイ３００に、２つ画像形成装置９を設け、両方の目で視認される画像を、２つの表示部に表示するようにしてもよい。
【００８６】
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、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができ、また、他の任意の構成を付加することもできる。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１…光スキャナー  １１…光反射板  １１０…光反射本体  １２…光反射部  １３ａ、１３ｂ…軸部材  １４…枠状部材  １５ａ、１５ｂ…軸部材  １６…支持部材  １７…ホルダー  １８…可動部  １９…支持枠  ２１ａ〜２１ｄ…連結部  ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…永久磁石  ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ…永久磁石  ２３…基板  ３０…コイル  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  ５…開口  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  １００…携帯用画像形成装置  １１０…ケーシング  １２０…ディスプレイ  １３０…キーパット  １４０…オーディオポート  １５０…コントロールボタン  １６０…カードスロット  １７０…ＡＶポート  ２００…ヘッドアップディスプレイシステム  ２１０…ヘッドアップディスプレイ  ２２０…フロントガラス  ３００…ヘッドマウントディスプレイ  ３１０…眼鏡  ３２０…表示部  Ｋ…固定ミラー  Ｓ…スクリーン
【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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