(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじり軸に垂直な断面がＸ字形状であるねじりバネにおいて、
前記ねじりバネは単結晶シリコンウエハで形成され、
前記Ｘ字形状の上面及び下面は（１００）等価面で構成され、該上面及び下面に形成された凹部のそれぞれの底を互いに結ぶ距離Ｌ１と、前記Ｘ字形状の側面に形成された凹部のそれぞれの底を互いに結ぶ距離Ｌ２とは、
１．８＜Ｌ１／Ｌ２＜２．２の関係を満たすことを特徴とするねじりバネ。
【請求項２】
前記ねじりバネは、シリコン結晶面である（１００）等価面と（１１１）等価面とで構成されている請求項１に記載のねじりバネ。
【請求項３】
支持基板と、
反射面を有する可動部と、
該支持基板と該可動部とを連結し、該支持基板に対してねじり軸を中心にねじり振動可能に支持する請求項１又は２に記載のねじりバネと、を有することを特徴とする光偏向器。
【請求項４】
支持基板と、複数の可動部と、該支持基板と該複数の可動部とをねじり軸を中心にねじり振動可能に支持する請求項１又は２に記載のねじりバネとを含み構成される光偏向器であって、
前記光偏向器は基準周波数の固有振動モードである基準振動モードと、前記基準周波数の整数倍の周波数の固有振動モードとを有することを特徴とする光偏向器。
【請求項５】
光源と、請求項３又は４に記載の光偏向器と、感光体と、を有し、
前記光偏向器は、前記光源からの光ビームを偏向し、該光ビームの少なくとも一部を前記感光体上に照射し静電潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
光源と、請求項３又は４に記載の光偏向器と、を有し、
前記光源からの光ビームを前記光偏向器で偏向し、該光ビームを被照射体に照射することで画像を形成することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじり振動可能に部材を弾性支持するねじりバネ、これを利用した光偏向器、それを用いた画像形成装置などの光学機器に関する。この光偏向器は、例えば、光の偏向走査によって画像を投影するプロジェクションディスプレイや、電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置に好適に利用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体プロセスによってウエハから製造される微小機械部材はマイクロメータオーダの加工が可能であり、これらを用いて様々な微小機能素子が実現されている。特に、このような技術によって形成される揺動体装置により反射面をねじり振動し光走査を行う光偏向器は、ポリゴンミラー等の回転多面鏡を使用した光走査光学系に比べて、次の様な特徴がある。すなわち、光偏向器を小型化することが可能であること、消費電力が少ないこと、等の特徴がある。特に、揺動体装置のねじり振動の固有振動モードの周波数付近で駆動することにより、低消費電力とできる。
【０００３】
特許文献１には、Ｓｉウエハを異方性エッチングすることで断面がＸ字形状のねじりバネを形成する技術、及び断面がＸ字形状のねじりバネを有する光偏向器を画像形成装置等に適用する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３４２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、半導体プロセスによってウエハからねじりバネを製造する場合、ウエハの厚みにばらつきがあると、そのばらつきに起因してねじりバネのバネ定数もばらつくという課題があった。
【０００５】
よって本発明の目的は、ウエハの厚みにばらつきがある場合でも、ねじりバネのバネ定数のばらつきを抑えることができるねじりバネを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題に鑑み本発明に係るねじりバネは、ねじり軸に垂直な断面がＸ字形状であり、ねじりバネは単結晶シリコンウエハで形成され、前記Ｘ字形状の上面及び下面は（１００）等価面で構成され、該上面及び下面に形成された凹部のそれぞれの底を互いに結ぶ距離Ｌ１と、前記Ｘ字形状の側面に形成された凹部のそれぞれの底を互いに結ぶ距離Ｌ２とは、１．８＜Ｌ１／Ｌ２＜２．２の関係を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のねじりバネは、ねじり軸に垂直な断面形状を上記のような好適なＸ字形状とすることで、ウエハ厚みばらつきに対するねじりバネ定数のばらつきを抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
図１（ａ）及び（ｂ）は本実施形態のねじりバネの構成を示す上面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のねじりバネ１に支持基板２と可動部６が接続されている図である。
【００１０】
図１（ｂ）のねじりバネ１は、支持基板２と可動部６と連結した構造となっている。ねじりバネ１は可動部６をＢ軸（つまり、ねじり軸）を中心に弾性的に、Ｅ方向にねじり振動可能に支持する。またねじりバネ１には、図１（ｂ）に示すように、凹部５Ａが形成されている。そして、ここでは図示の距離Ｌｓをねじりバネ１の長さとする。
【００１１】
本実施形態のねじりバネは、一体の単結晶シリコン材料で構成されている。ここでいう一体の単結晶シリコン材料とは、ウエハの内部に貼り合わせ界面を持たない単結晶シリコン材料（ウエハ）を意味する。
【００１２】
図２は、図１中Ａ−Ａ´線でのねじり軸Ｂに垂直な平面におけるねじりバネ１の断面図を示している。図示のように、ねじりバネ１の断面は、ねじりバネの上下面及び両側面に形成された４つの凹部５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄによって、Ｘ字形状となっている。上面１０、下面１１は単結晶シリコンの（１００）等価面（即ち、｛１００｝面）で構成されている。上面１０、下面１１には、それぞれねじり軸Ｂ方向へ延び、断面がＶ字状の凹部５Ａ、凹部５Ｂが形成されている。また、凹部５Ａ、５Ｂの最も深い個所（つまりＸ字状を形成するＶ字状の凹部の頂点）をそれぞれ凹部の底１２Ａ、１２Ｂと定義する。図３は図２の領域Ｚを拡大した図を示している。凹部の底は、図示のように厳密には曲率半径を有していてもよい。この場合は、凹部の底とは、図示のとおり、凹部のＶ字状の側面を延長させた交点と定義する。図３のような曲率半径を有する形状は、ねじり変位による応力集中を緩和できるという利点がある。
【００１３】
更に、凹部５Ａ、５Ｂの開口部分と底１２Ａ、１２Ｂの位置関係が９０度回転した向きに、凹部５Ｃ、５Ｄ、凹部の底１２Ｃ、１２Ｄが形成される。すなわち、Ｘ字形状のねじりバネの側面に形成された凹部５Ｃ，５Ｄのそれぞれの底が１２Ｃ、１２Ｄである。以上のように４個の凹部５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄによって、ねじりバネ１の断面は、Ｘ字形状となっている。ここで、凹部の底１２Ａ、１２Ｂの距離Ｌ１とし、また凹部の底１２Ｃ、１２Ｄの距離Ｌ２とする。
【００１４】
そして、凹部５Ａ、５Ｂの開口部分の幅Ｗｇは、ねじりバネ（支持基板）の厚さｔに対して、以下のような寸法範囲で形成されている。
Ｗg＜ｔ／ｔａｎ５４．７°      （式１）
式１の関係によって、凹部５Ａ、５Ｂが貫通して１つの貫通孔にならず、Ｘ字状の形状とすることができる。ねじりバネに形成されたそれぞれの凹部の表面は単結晶シリコンの（１１１）等価面（即ち、｛１１１｝面）で構成されている。
【００１５】
尚、図１では支持基板２とねじりバネ３との接続部分、及び可動部６とねじりバネ３との接続部分からねじりバネの凹部５Ａ、５Ｂを形成している。しかし、これらの凹部を形成する位置はそれぞれの接続部分から若干ねじりバネの中央部側へずらしてもよい。この様に凹部を形成する位置をずらすことにより、それぞれの接続部分への応力の集中を防止することができる。
【００１６】
次に、図４を用いてねじりバネ１のＸ字形状の断面の製造方法を説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、図２に示したねじりバネ１の断面が製造される様子を示している。まず、（ａ）のように、結晶方位が＜１００＞方向である単結晶シリコンウエハ１００の両面にエッチングマスク部１０１を形成する。例えば、シリコンウエハの上下面にシリコン窒化膜を成膜し、それをドライエッチングすることによって形成することができる。エッチングマスク部１０１の寸法Ｗｇは、上述の式１の関係を満たし、寸法Ｗｇ、Ｗｓを適切な値とすることで、厚みｔのウエハに対して、Ｌ１／Ｌ２を所望の値とすることができる。
【００１７】
続いて、シリコンの結晶異方性エッチングを行う。エッチング液としては、例えば、水酸化カリウム水溶液を用いることができる。このエッチングは、エッチングレートが結晶方位に依存するので、エッチングが進行すると、（ｂ）に示すように、凹部５Ａ、５Ｂが形成される。更にエッチングが進むと、（ｃ）のように、凹部５Ｃ、５Ｄが形成されエッチングを終了する。以上のように、単一のシリコンウエハ１００から、１回のエッチング工程によって、（ｃ）のような凹部５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄを有するＸ字状のねじりバネ１を形成することができる。この製造方法によるねじりバネ１は、安価に製造可能であるという利点がある。
【００１８】
このとき、上面１０、下面１１の位置は、シリコンウエハの（１００）等価面となり、Ｘ字形状の斜面が（１１１）等価面となる。（１１１）等価面によって断面形状を形成すると異方性エッチングによって正確に形状を形成できるという利点がある。
【００１９】
そして、貼り合わせ界面のない単一のシリコンウエハを用いることによって、ねじりバネがねじれる際の材料の内部摩擦を小さくすることができる。また、ねじりバネを形成する際に貼り合わせを用いないため、貼り合わせ界面での破損がおきにくい。
【００２０】
さて、図４（ａ）のシリコンウエハ１００の厚みｔが誤差を持ち、ばらつきを生じる場合、寸法Ｗｇ、Ｗｓは影響を受けない。しかし、完成される凹部の底１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄの距離Ｌ１、Ｌ２が影響をうけ、Ｘ字形状の断面が、次のように変化する。すなわち、厚みｔが想定値より大きくなれば、Ｌ１は大きく、Ｌ２は小さくなる。逆に厚みｔが想定値より小さくなれば、Ｌ１は小さく、Ｌ２は大きくなる。これは、ねじりバネ１が単一ウエハのシリコン結晶面の（１１１）等価面を利用した形状であるため、厚さｔの誤差に対して、凹部５Ａ、５Ｂの深さは不変であるが、凹部５Ｃ、５Ｄの深さは変化するためである。
【００２１】
以下に、図５を用いて、このような特徴的な断面形状変化とバネ定数の変化の関係を示し、バネ定数の変化が低減するようなＬ１／Ｌ２について説明する。
【００２２】
前述のように、厚みｔに応じて距離Ｌ１、Ｌ２のみが影響を受け、その増減の方向が互いに異なっている。そのため、本実施形態のねじりバネは、厚みｔに対して特徴的な変化を示す。
【００２３】
まず、厚みｔに誤差が生じる場合、断面形状で決定されるねじり係数Ｊが、ねじりバネ１のねじりバネ定数Ｋｓの主な誤差要因であることを以下に示す。
【００２４】
支持基板２に対して相対的に可動部６をねじるトルクＴ、ねじり角θとすると、それぞれは以下のような関係がある。
Ｔ＝Ｋｓ・θ      （式２）
更に、ねじりバネ定数Ｋｓは、材料の横弾性係数Ｇ、ねじりバネの断面のねじり係数Ｊ、ねじりバネの長さＬｓを用いて、以下のように示すことができる。
Ｋｓ＝Ｊ・Ｇ／Ｌｓ      （式３）
この場合、ねじり係数Jは、ねじり状態の断面形状に応じて生じるせん断応力から決定される値であり、ねじりバネの断面形状に依存する値である。例えば、ねじりバネの断面積が円形の場合は、断面２次極モーメントとなるが、一般的な断面形状の場合は断面に渡って分布するせん断応力を積分したトルクとの関係から得ることができる。したがって、断面形状を決定すれば有限要素法などを用いた数値解析によって、ねじり係数Ｊを精度よく算出することができる。本実施形態の発明においては、各々のＬ１／Ｌ２を有するＸ字形状の断面を有する構造体のねじり係数を、数値解析によって算出している。
【００２５】
式３に示すように、材料物性値であるＧと長さＬｓは厚みｔに依存しない値である。したがって、断面形状と寸法の関数であるＪが厚みｔのばらつきに対するＫｓの誤差要因であることがわかる。そして、厚みｔによって、Ｌ１とＬ２のみが影響を受け、これによりＪが変化する。
【００２６】
そのため、Ｌ１／Ｌ２をパラメータとして、厚み誤差によるＪの変化率ΔＪ／Ｊには特徴的な相関関係が存在する。図５は、縦軸に厚み誤差Δｔ／ｔに対するねじり係数の変化率ΔＪ／Ｊを、横軸にＬ１／Ｌ２をとったグラフである。つまり、図５の曲線は、Ｌ１／Ｌ２に対するねじり係数Ｊの関数を厚みｔで偏微分したものであり、この曲線は数値解析により求めてプロットしたものである。
【００２７】
厚み誤差（Δｔ／ｔ）に対するねじり係数変化（ΔＪ／Ｊ）は、どのような厚みｔ、Ｗｇ、Ｗｓの値においてもＬ１／Ｌ２により図５の曲線のようになる。図５の曲線は、例えば次のような関数で近似することができる。
ΔＪ／Ｊ＝ｃ１＋ｃ２・（Ｌ１／Ｌ２）＾−６＋ｃ３・（Ｌ１／Ｌ２）＾−５＋ｃ４・（Ｌ１／Ｌ２）＾−４＋ｃ５・（Ｌ１／Ｌ２）＾−３＋ｃ６・（Ｌ１／Ｌ２）＾−２＋ｃ７・（Ｌ１／Ｌ２）＾−１＋ｃ８・（Ｌ１／Ｌ２）＾−１／２＋ｃ９・（Ｌ１／Ｌ２）＾−１／３＋ｃ１０・（Ｌ１／Ｌ２）＾１／３＋ｃ１１・（Ｌ１／Ｌ２）＾１／２      （式４）
となる。ここで、
ｃ１＝３．３０６９×１０＾２
ｃ２＝３．６７５×１０＾−６
ｃ３＝−３．１９５×１０＾−４
ｃ４＝１．１７５×１０＾−２
ｃ５＝−２．４６９×１０＾−１
ｃ６＝３．６６０
ｃ７＝−７．６１０×１０＾１
ｃ８＝６．３４２×１０＾２
ｃ９＝−８．０５６×１０＾２
ｃ１０＝−１．２０４×１０＾２
ｃ１１＝３．４５８×１０＾1
である。
【００２８】
式４より、ΔＪ／Ｊ＝０となるＬ１／Ｌ２は、２．０である。Ｌ１／Ｌ２が２．０のとき、本実施形態のねじりバネ１は、厚みｔの誤差によるねじり係数Ｊ（延いては、ねじりバネ１のねじりバネ定数Ｋｓ）の変化を最小とできる。この場合、Ｌ１の値がＬ２の値の２．０倍付近（略２倍）であれば同様の効果が得られる。特に本発明においては、１．８＜Ｌ１／Ｌ２＜２．２が本発明の効果が得られる好ましい範囲である。
【実施例】
【００２９】
（実施例１）
本発明のねじりバネの実施例を図６を用いて説明する。図６には、厚さ３００μｍのシリコンウエハを用いて、ねじりバネを形成した場合のねじりバネ定数誤差を百分率で示している。図では、厚さ３００μｍに対して±１０μｍの誤差が生じた場合を示している。曲線５０で示したのが、本発明のねじりバネとなるＬ１／Ｌ２＝２の場合、一方、曲線５１は、Ｌ１／Ｌ２＝１．４の場合である。
【００３０】
それぞれ、図４で説明した製造方法によってねじりバネを形成する。曲線５０のねじりバネは、Ｗｇ＝１２７μｍ、Ｗｓ＝２７３μｍ、曲線５１のねじりバネは、Ｗｇ＝１４０μｍ、Ｗｓ＝２８３μｍの寸法を有している。
【００３１】
図６に示すように、曲線５１のねじりバネの誤差が２．５％生じているのに対して、曲線５０のＬ１／Ｌ２＝２では、０．４％と低減することが可能である。また、曲線５１がねじりバネ定数が増加と減少の両方に誤差が生じているのに対して、曲線５０では、ねじりバネ定数は減少する方向の誤差しか生じない。したがって、Ｌ１／Ｌ２＝２では、厚み誤差に対してねじりバネ定数誤差が小さく、誤差の方向を一方向とすることができる。ねじりバネ定数誤差が、本実施例のように一方向とできることにより、ねじりバネ定数の上限や下限を決定できるという利点がある。
【００３２】
（実施例２）
図７（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光偏向器の実施例を示す図である。図７（ａ）は、光偏向器を構成するねじりバネの上面図、（ｂ）は、光偏向器の上面図、（ｃ）はＣ−Ｃ´線での断面図を示している。なお、図７では、図１と同一部分は同一符号を付している。図７（ａ）に示すように、本実施例の光偏向器を構成するねじりバネは、１つの可動部６に対して、２本で１対のねじりバネ１と支持基板２で構成される。ねじりバネ１は、ねじり軸Ｂを中心にねじり振動可能に可動部６を支持している。また、一対のねじりバネ１は図２に示すようなＸ字形状の断面を有している。そして、ねじりバネ１は図４に示す製造工程で製造される。
【００３３】
図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、可動部６に反射面４を有するミラー部８が接着されている。ミラー部８は例えば、シリコンで形成され、可動部６と接着剤で接着されている。また、ミラー部８が形成される面の反対側には、（ｃ）のように永久磁石７が接着されている。永久磁石７は図の方向に磁極を有している。
【００３４】
永久磁石７は、図示しないコイルに交流を通電することにより発生する交播磁界を受けて、トルクを発生する。交流の周波数を、光偏向器のねじり振動モードの共振周波数付近とすることにより、少ない電力で大きな走査を実現することができる。
【００３５】
ミラー部８は、ねじり軸Ｂ方向の長さが１ｍｍ、それと垂直な長さ（ミラー部の幅）は４ｍｍの寸法を有している。また、ねじり振動モードの共振周波数は２ｋＨｚである。
【００３６】
本実施例の光偏向器は、共振周波数に大きく影響するねじりバネのバネ定数が、厚み誤差に対して一定とできるため、光偏向器の製造誤差による駆動周波数変動を小さくすることができる。
【００３７】
シリコンのねじりバネを用いて、ねじり共振系を構成する場合、多くの形状を取りうるが、本実施例のように、マイクロからミリオーダの微小素子の場合、その振動のＱ値は、５００より大きい場合が多い。また、省電力で大きな変位を生じさせるため、Ｑ値は大きい方が、振幅が増幅される率が大きくなるため望ましい。その際、用途で定められた駆動周波数と光偏向器の共振周波数をなるべく一致させるため、バネ定数の誤差は、小さいほうが好ましい。特に、シリコンウエハは、厚さ３００μｍに対して、±１０μｍの寸法公差を有している。これ以上の高精度のウエハを製造で用いる場合、ウエハ製造に特別な工程が必要となる。したがって、この厚み誤差に対して、厚み誤差（Δｔ／ｔ）に対するねじり係数変化（ΔＪ／Ｊ）が１０分の１となると、バネ定数誤差を±０．３％程度に抑えることができる。これは周波数誤差にして、±０．１５％程度しか周波数が変動しないことを示している。
【００３８】
このように、厚み誤差（Δｔ／ｔ）に対するねじり係数変化（ΔＪ／Ｊ）が厚さ寸法誤差の１０分の１以内になることによって、バネ定数の誤差のオーダを下げることができる。このとき、Ｌ１／Ｌ２は１．８から２．２の範囲である。
【００３９】
特に、２００μｍ±１０μｍのウエハに対しても、バネ定数誤差が全体で１％以下にできる。したがって、共振の周波数特性のＱ値が３００より大きな振動子について、共振ピーク付近である半値幅以内での駆動を行うことが可能となる。これはシリコンで形成されるミリメータサイズのねじり振動子で一般的なＱ値の範囲となる。したがって、少ない電力で大きな走査を実現することができる。
【００４０】
（実施例３）
図８（ａ）〜（ｃ）は、本発明の光偏向器の実施例を示す図である。図８（ａ）は光偏向器を構成するねじりバネの上面図、（ｂ）は光偏向器の上面図、（ｃ）はＤ−Ｄ´線での断面図を示している。なお、図８では、図１と同一部分は同一符号を付している。図８（ａ）に示すように、本実施例の光偏向器を構成するねじりバネは、２つの可動部６に対して、２本のバネ定数の異なるねじりバネ１と１つの支持基板２で構成される。ねじりバネ１は、ねじり軸Ｂを中心にねじり振動可能に可動部６を支持している。そして、ねじりバネ１は実施形態で説明したように図４に示す製造工程で製造される。また、ねじりバネ１は図２に示すようなＸ字形状の断面を有している。２つのねじりバネ１は、それぞれ、Ｗｇ、Ｗｓの寸法は異なっておりバネ定数の値は異なっているが、Ｌ１／Ｌ２はどちらも２となっている。
【００４１】
そして、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、可動部６に反射面４を有するミラー部８が接着されている。また、もう一方の可動部６には、質量部３が接着されている。そして、質量部３が形成される面の反対側には、図８（ｃ）のように永久磁石７が接着されている。
【００４２】
本実施例の光偏向器は、第２の実施例と異なり複数の可動部を有する。ミラー部８、質量部３の２つの慣性モーメントと、２つのねじりバネ１によって、ねじり軸Ｂを中心にしたねじり振動において、２自由度振動系を形成している。そのため、ねじり振動モードは、２つ存在する。つまり、基準周波数の固有振動モードである基準振動モードと、前記基準周波数の略整数倍の周波数の固有振動モードとを有する。ここで略整数倍とは、ｎを２以上の整数とした場合、０．９８ｎから１．０２ｎ倍のことである。この２つの振動モードの倍数は、得ようとする可動部の振動によって変えることができる。
【００４３】
本実施例では、特に、この２つのねじり振動モードの周波数が略２倍（１．９８から２．０２倍）の関係になっている。具体的には、基本周波数が２ｋＨｚ、２次の共振周波数が４ｋＨｚである。
【００４４】
更に、図示しないコイルに交流を通電することにより発生する交播磁界によりトルクを発生させ、光偏向器のねじり振動モードを励起する。このとき、基本周波数とその２倍の２つのねじり振動モードを同時に励起する。このように、２倍の関係を有する２成分を良好な振幅比、位相差で励起すれば、走査角の時間変化を正弦波状ではなく、略のこぎり波状にすることができる。これにより、走査の角速度を略一定とできる。
【００４５】
本実施例の光偏向器は、２つの共振周波数を略２倍の関係にする必要がある。そのため、バネ定数の異なる２つのねじりバネのバネ定数の誤差を小さくする必要がある。よって、ねじりバネを本発明に係る断面形状とすることで、ウエハに厚み誤差がある場合でも２つのねじりバネのバネ定数を一定とすることができ、光偏向器の製造誤差による２つの共振周波数変動を小さくすることができる。
【００４６】
また、本実施例では、１素子で２つのねじりバネを有しているが、１枚のウエハ内では厚みが均一なため、ウエハ内で多数の素子を形成する場合、それらの加工誤差を小さくできる。特に、本実施例では、１素子に２つのねじりバネを有しているが、これらが互いにほぼ等しい厚みとすることができる。
【００４７】
（実施例４）
図９は、本発明の光偏向器を用いた光学機器の実施例を示す概略斜視図である。
【００４８】
まず、光学機器の一つである画像形成装置について説明する。図９において、３００３は本発明の光偏向器であり、本実施例では入射光を走査する。３００１はレーザ光源である。３００２はレンズ或いはレンズ群であり、３００４は書き込みレンズ或いはレンズ群、３００５は感光体である。
【００４９】
レーザ光源３００１から射出されたレーザ光は、光の偏向走査のタイミングと関係した所定の強度変調を受けている。この強度変調光は、レンズ或いはレンズ群３００２を通って、光走査系（光偏向器）３００３によりに走査される。この走査されたレーザ光は、書き込みレンズ或いはレンズ群３００４により、感光体３００５上に画像（静電潜像）を形成する。
【００５０】
走査方向と直角な方向に回転軸の回りに回転される感光体３００５は、図示しない帯電器により一様に帯電されており、この上に光を走査することにより感光体上のその走査部分に静電潜像が形成される。次に、図示しない現像器により静電潜像の画像部分にトナー像が形成され、これを、例えば、図示しない用紙に転写・定着することで用紙上に画像が形成される。
【００５１】
そして、本発明の光偏向器３００３を画像形成装置に用いることで、良好な画像を形成することが可能となる。また、第３の実施例の光偏向器を用いれば光の偏向走査の角速度を感光体３００５上で略等角速度とすることもでき、より鮮明な画像を生成できる画像形成装置を提供することができる。
【００５２】
また、本発明に係る光偏向器をプロジェクションディスプレイなどの画像表示装置に用いる場合は、以下のような構成とする。画像データに基づいて変調された光ビームを発生する光源からの光ビームを、本発明に係る光偏向器で偏向し、該光ビームを被照射体に照射することで画像を形成する。光偏向器は、光ビームを被照射体上の主走査方向と副走査方向に偏向できるような構成とする。
【００５３】
上記の様に、本発明に係る光偏向器はこのような光学機器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】（ａ）、（ｂ）本発明のねじりバネの上面図である。
【図２】本発明のねじりバネの断面図である。
【図３】本発明のねじりバネの凹部１２Ａの底の拡大図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）本発明のねじりバネの製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明のねじりバネのＬ１／Ｌ２と厚み誤差あたりのねじり定数変化を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例１の基板厚さとバネ定数誤差を示すグラフである。
【図７】（ａ）、（ｂ）本発明の実施例２の光偏向器の上面図である。（ｃ）本発明の実施例２の光偏向器の可動部の断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）本発明の実施例３の光偏向器の上面図である。（ｃ）本発明の実施例３の光偏向器の可動部の断面図である。
【図９】本発明の光偏向器を用いた画像形成装置の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ねじりバネ
２  支持基板
３  質量部
４  反射面
５Ａ  ５Ｂ  ５Ｃ  ５Ｄ  凹部
６  可動部
７  永久磁石
８  ミラー部
１０  上面
１１  下面
１２Ａ  １２Ｂ  １２Ｃ  １２Ｄ  凹部の底
５０  本発明を適用した場合のねじりバネのバネ定数誤差
５１  本発明を適用しない場合のねじりバネのバネ定数誤差
１００  シリコンウエハ
１０１  エッチングマスク部
３００１  光源（レーザ光源）
３００３  光偏向器（光走査系）
３００５  感光体
【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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