(57)【要約】【課題】優れた光学特性を発揮することができる光学デバイスおよび光学ユニットを提供すること、さらに、この光学デバイスまたは光学ユニットを備え、高品位な画像を形成することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】本発明の光学デバイス１Ａは、光反射性を有する光反射部２２１Ａが設けられた可動板２２Ａと、可動板２２Ａに連結され、可動板２２Ａを回動可能に支持する１対の連結部２３Ａ、２４Ａと、可動板２３Ａ、２４Ａを回動させる駆動手段と、光反射部２２１Ａに対向するように設けられ、光反射部２２１Ａで偏向または走査する光の通過を許容しつつ迷光を遮光する遮光部材４Ａとを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射性を有する光反射部が設けられた可動板と、
前記可動板に連結され、前記可動板を回動可能に支持する１対の連結部と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記光反射部に対向するように設けられ、前記光反射部で偏向または走査する光の通過を許容しつつ迷光を遮光する遮光部材とを有することを特徴とする光学デバイス。
【請求項２】
前記遮光部材は、前記光反射部で反射した前記光の通過範囲を包含する領域を除くように出射用窓部が形成されている請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記出射用窓部は、前記光反射部で反射した前記光の走査方向に沿って帯状に形成されている請求項２に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記遮光部材は、板状またはシート状をなし、前記出射用窓部は、前記遮光部材の厚さ方向に貫通する開口部である請求項２または３に記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記遮光部材は、前記光反射部へ入射する前記光の通過範囲を包含する領域を除くように入射用窓部が形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項６】
前記遮光部材は、前記光反射部で反射した前記光の通過範囲を包含する領域を除くように出射用窓部が形成されており、前記入射用窓部は、前記出射用窓部に対し分離して設けられている請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項７】
前記遮光部材は、光吸収性を有する請求項１ないし６のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項８】
前記光反射部に対向するように設けられ、光透過性を有する透明部材を有し、前記遮光部材は、前記透明部材の表面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】
前記遮光部材は、軟磁性体を含んで構成され、磁気シールド性を有している請求項１ないし８のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１０】
前記駆動手段は、互いに対向する磁石およびコイルを備え、前記磁石および前記コイルの一方が前記可動板または前記連結部に設けられ、前記コイルに通電することにより、前記可動板を回動するように構成されている請求項９に記載の光学デバイス。
【請求項１１】
光を偏向または走査する第１の光学デバイスと、
前記第１の光学デバイスで偏向または走査された光を偏光または走査する第２の光学デバイスとを有し、
前記第１の光学デバイスおよび前記第２の光学デバイスのうちの少なくとも一方の光学デバイスが、請求項１ないし１０のいずれかに記載の光学デバイスであることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１２】
前記第１の光学デバイスおよび前記第２の光学デバイスは、それぞれ、前記遮光部材を有し、前記第１の光学デバイスに設けられた前記遮光部材は、前記光反射部で反射した前記光の通過範囲を包含する領域を除くように帯状の出射用窓部が形成され、
前記第２の光学デバイスに設けられた前記遮光部材は、前記光反射部へ入射する前記光の通過範囲を包含する領域を除くように帯状の入射用窓部が形成され、当該帯状の入射用窓部の長手方向は、前記第１の光学デバイスに設けられた前記帯状の出射用窓部の長手方向に直交している請求項１１に記載の光学ユニット。
【請求項１３】
光を偏向または走査する第１の光学デバイスと、
前記第１の光学デバイスで偏向または走査された光を偏光または走査する第２の光学デバイスとを有し、
前記第１の光学デバイスおよび前記第２の光学デバイスは、それぞれ、
光反射性を有する光反射部が設けられた可動板と、
前記可動板に連結され、前記可動板を回動可能に支持する１対の連結部と、
前記可動板を回動させる駆動手段とを有し、
前記第１の光学デバイスからの反射光が前記第２の光学デバイスへ入射するまでの光路の途中には、当該反射光の通過を許容しつつ迷光を遮光する遮光部材が設けられていることを特徴とする光学ユニット。
【請求項１４】
前記第１の光学デバイスおよび前記第２の光学デバイスは、一方が光を主走査方向に主走査し、他方が光を前記主走査方向に直交する副走査方向に副走査するように構成されている請求項１１ないし１３のいずれかに記載の光学ユニット。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４のいずれかに記載の光学ユニットを備え、前記第１の光学デバイスおよび前記第２の光学デバイスが光を走査することにより、画像を形成す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。
【請求項１６】
光源と、
前記光源からの光を走査する光学デバイスを有し、
前記光の走査により画像を形成するように構成され、
前記光学デバイスは、
光反射性を有する光反射部が設けられた可動板と、
前記可動板に連結され、前記可動板を回動可能に支持する１対の連結部と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記光反射部に対向するように設けられ、前記光反射部で偏向または走査する光の通過を許容しつつ迷光を遮光する遮光部材とを有す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、光学ユニット、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、レーザープリンタ等にて光走査により描画を行うための光スキャナとして、捩り振動子で構成された構造体を有する光学デバイスを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示された光学デバイスでは、反射ミラーを有する可動部が１対のトーションバーを介して枠状の支持部に軸支されている。そして、コイルが可動部に設けられているとともに、支持部上に薄膜状の磁石が設けられている。この磁石の磁界中に配されたコイルに通電することにより、可動部を各トーションバーの捩れ変形を伴って回動させ、反射ミラーで反射した光を走査する。
このような光学デバイスは、光学系中に設置されるが、光学系中では迷光が生じ、様々な悪影響を及ぼし、光学特性を低下させる場合がある。例えば、光学デバイスで光を走査して描画を行った場合、表示される画像の品位が低下してしまう。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、優れた光学特性を発揮することができる光学デバイスおよび光学ユニットを提供すること、さらに、この光学デバイスまたは光学ユニットを備え、高品位な画像を形成することができる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。
本発明の光学デバイスは、光反射性を有する光反射部が設けられた可動板と、
前記可動板に連結され、前記可動板を回動可能に支持する１対の連結部と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記光反射部に対向するように設けられ、前記光反射部で偏向または走査する光の通過を許容しつつ迷光を遮光する遮光部材とを有することを特徴とする。
これにより、本発明の光学デバイスは、迷光による不具合を防止または低減し、優れた光学特性を発揮することができる。
【０００６】
本発明の光学デバイスでは、前記遮光部材は、前記光反射部で反射した前記光の通過範囲を包含する領域を除くように出射用窓部が形成されていることが好ましい。
これにより、走査または偏向する光の通過を許容しつつ、迷光を効果的に遮光することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記出射用窓部は、前記光反射部で反射した前記光の走査方向に沿って帯状に形成されていることが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で、走査または偏向する光の通過を許容しつつ、迷光を効果的に遮光することができる。
【０００７】
本発明の光学デバイスでは、前記遮光部材は、板状またはシート状をなし、前記出射用窓部は、前記遮光部材の厚さ方向に貫通する開口部であることが好ましい。
これにより、光学デバイスの構成の小型化および簡単化を図りつつ、走査または偏向する光の通過を許容し、迷光を効果的に遮光することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記遮光部材は、前記光反射部へ入射する前記光の通過範囲を包含する領域を除くように入射用窓部が形成されていることが好ましい。
これにより、走査または偏向する光の通過を許容しつつ、迷光を効果的に遮光することができる。
【０００８】
本発明の光学デバイスでは、前記遮光部材は、前記光反射部で反射した前記光の通過範囲を包含する領域を除くように出射用窓部が形成されており、前記入射用窓部は、前記出射用窓部に対し分離して設けられていることが好ましい。
これにより、光反射部へ入射する光、および、光反射部で反射した光の通過を許容しつつ、迷光を効果的に遮光することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記遮光部材は、光吸収性を有することが好ましい。
これにより、遮光部材と光反射部等との間での乱反射等を防止し、その結果、迷光の発生を防止することができる。
【０００９】
本発明の光学デバイスでは、前記光反射部に対向するように設けられ、光透過性を有する透明部材を有し、前記遮光部材は、前記透明部材の表面に接合されていることが好ましい。
これにより、振動系を気密空間内に配することができる。また、比較的簡単に遮光部材を設置することができる。
【００１０】
本発明の光学デバイスでは、前記遮光部材は、軟磁性体を含んで構成され、磁気シールド性を有していることが好ましい。
これにより、光学デバイスと外部との間の磁気的影響を防止または低減することができる。その結果、本発明の光学デバイスは、優れた光学特性を発揮することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記駆動手段は、互いに対向する磁石およびコイルを備え、前記磁石および前記コイルの一方が前記可動板または前記連結部に設けられ、前記コイルに通電することにより、前記可動板を回動するように構成されていることが好ましい。
このような電磁駆動方式を採用する光学デバイスでは、外部へ磁気的影響を与えたり、外部からの磁気的影響を受けたりするおそれがある。したがって、磁気シールド性を有する遮光部材を用いることで、前述したような効果が顕著となる。
【００１１】
本発明の光学ユニットは、光を偏向または走査する第１の光学デバイスと、
前記第１の光学デバイスで偏向または走査された光を偏光または走査する第２の光学デバイスとを有し、
前記第１の光学デバイスおよび前記第２の光学デバイスのうちの少なくとも一方の光学デバイスが、本発明の光学デバイスであることを特徴とする。
これにより、本発明の光学ユニットは、迷光による不具合を防止または低減し、優れた光学特性を発揮することができる。
【００１２】
本発明の光学ユニットでは、前記第１の光学デバイスおよび前記第２の光学デバイスは、それぞれ、前記遮光部材を有し、前記第１の光学デバイスに設けられた前記遮光部材は、前記光反射部で反射した前記光の通過範囲を包含する領域を除くように帯状の出射用窓部が形成され、
前記第２の光学デバイスに設けられた前記遮光部材は、前記光反射部へ入射する前記光の通過範囲を包含する領域を除くように帯状の入射用窓部が形成され、当該帯状の入射用窓部の長手方向は、前記第１の光学デバイスに設けられた前記帯状の出射用窓部の長手方向に直交していることが好ましい。
これにより、光の２次元走査を可能としつつ、迷光を効果的に防止することができる。
【００１３】
本発明の光学ユニットは、光を偏向または走査する第１の光学デバイスと、
前記第１の光学デバイスで偏向または走査された光を偏光または走査する第２の光学デバイスとを有し、
前記第１の光学デバイスおよび前記第２の光学デバイスは、それぞれ、
光反射性を有する光反射部が設けられた可動板と、
前記可動板に連結され、前記可動板を回動可能に支持する１対の連結部と、
前記可動板を回動させる駆動手段とを有し、
前記第１の光学デバイスからの反射光が前記第２の光学デバイスへ入射するまでの光路の途中には、当該反射光の通過を許容しつつ迷光を遮光する遮光部材が設けられていることを特徴とする。
これにより、本発明の光学ユニットは、迷光による不具合を防止または低減し、優れた光学特性を発揮することができる。
【００１４】
本発明の光学ユニットでは、前記第１の光学デバイスおよび前記第２の光学デバイスは、一方が光を主走査方向に主走査し、他方が光を前記主走査方向に直交する副走査方向に副走査するように構成されていることが好ましい。
これにより、光の２次元走査を可能とし、スクリーン等に画像を形成することができる。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、本発明の光学ユニットを備え、前記第１の光学デバイスおよび前記第２の光学デバイスが光を走査することにより、画像を形成するように構成されていることを特徴とする。
これにより、高品位な画像を形成することができる。
本発明の画像形成装置は、光源と、
前記光源からの光を走査する光学デバイスを有し、
前記光の走査により画像を形成するように構成され、
前記光学デバイスは、
光反射性を有する光反射部が設けられた可動板と、
前記可動板に連結され、前記可動板を回動可能に支持する１対の連結部と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記光反射部に対向するように設けられ、前記光反射部で偏向または走査する光の通過を許容しつつ迷光を遮光する遮光部材とを有することを特徴とする。
これにより、高品位な画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の光学デバイス、光学ユニット、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、本発明の第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置（プロジェクタ表示装置）の概略構成を示す斜視図、図２は、図１に示す画像形成装置に備えられた光学ユニットの概略構成を示す断面図、図３は、図２に示す光学ユニットに備えられた第１の光学デバイス（光スキャナ）の概略構成を示す分解斜視図、図４は、図３に示す第１の光学デバイスを示す平面図、図５は、図４中のＡ−Ａ線断面図、図６は、図３に示す第１の光学デバイスに備えられた振動系を示す平面図、図７は、図２に示す光学ユニットに備えられた第２の光学デバイスを示す平面図、図８は、図７中のＡ−Ａ線断面図、図９は、図７に示す第１の光学デバイスに備えられた振動系を示す平面図である。
【００１７】
（画像形成装置）
まず、図１に基づき、本発明の光学デバイスおよび光学ユニットを備える画像形成装置（すなわち本発明の画像形成装置）の概略構成を説明する。本実施形態では、本発明をイメージング用ディスプレイに適用した例を説明する。
図１に示す画像形成装置１００は、光ＬをスクリーンＳの横方向（主走査方向）および縦方向（副走査方向）に２次元的に走査することにより、スクリーンＳ上に画像を形成（描画）するものである。このような画像形成装置１００は、光Ｌを射出する光射出部１１と、この光射出部１１からの光Ｌを２次元的に走査する光学ユニット１０と、この光学ユニット１０で走査された光ＬをスクリーンＳに向け反射するミラー１２とを有している。
なお、スクリーンＳは、画像形成装置１００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の表面側（光Ｌの照射側）で画像を視認するように構成してもよいし、スクリーンＳの裏面側（光Ｌの照射側とは反対側）から画像を視認するように構成してもよい。
【００１８】
光射出部１１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光源１１１、１１２、１１３と、各光源１１１、１１２、１１３に対応して設けられたクロスダイクロイックプリズム（Ｘプリズム）１１４、１１５、１１６とを備えている。
光源１１１は、赤色の光を発するものである。また、光源１１２は、緑色の光を発するものである。また、光源１１３は、青色の光を発するものである。これらの光源１１１、１１２、１１３は、図示しない制御手段からの信号に基づき作動する。この制御手段は、図示しないホストコンピュータから画像情報（画像信号）に基づいて、各光源１１１、１１２、１１３の駆動を制御する。
【００１９】
３つのクロスダイクロイックプリズム１１４、１１５、１１６は、光源１１１からの光Ｌ１と、光源１１２からの光Ｌ２と、光源１１３からの光Ｌ３とを合成して光Ｌを形成するように設置されている。
光学ユニット１０は、図１および図２に示すように、前述した光射出部１１からの光Ｌを走査する第１の光学デバイス１Ａと、第１の光学デバイス１Ａで走査された光Ｌを走査する第２の光学デバイス１Ｂとを有している。
【００２０】
第１の光学デバイス１Ａは、第１の軸線Ｘまわりに回動する可動板２２Ａを有し、この可動板２２Ａ上に設けられた光反射部２２１Ａで光Ｌを反射させることで、光Ｌを主走査するもの（光スキャナ）である。一方、第２の光学デバイス１Ｂは、第１の軸線Ｘに直交する第２の軸線Ｙまわりに回動する可動板２２Ｂを有し、この可動板２２Ｂ上に設けられた光反射部２２１Ｂで光Ｌを反射させることで、光Ｌを副走査するもの（光スキャナ）である。
【００２１】
これら第１の光学デバイス１Ａおよび第２の光学デバイス１Ｂが互いに直交する方向に光Ｌを走査するように設置されているため、光Ｌを２次元的に走査してスクリーンＳに画像を形成することができる。
ここで、図１および図２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。
【００２２】
本実施形態では、これら第１の光学デバイス１Ａおよび第２の光学デバイス１Ｂは、それぞれ、本発明にかかる光学デバイスである。なお、光学ユニット１０、第１の光学デバイス１Ａおよび第２の光学デバイス１Ｂについては、それぞれ、後に詳述する。
このように構成された画像形成装置１００にあっては、光源１１１、１１２、１１３は、それぞれ、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た強度で光を出射する。そして、光源１１１からの赤色の光Ｌ１がクロスダイクロイックプリズム１１４、１１５、１１６を介して第１の光学デバイス１Ａ（光反射部２２１Ａ）に照射される。また、光源１１２からの緑色の光Ｌ２がクロスダイクロイックプリズム１１５、１１６を介して第１の光学デバイス１Ａ（光反射部２２１Ａ）に照射される。さらに、光源１１３からの青色の光Ｌ３がクロスダイクロイックプリズム１１６を介して第１の光学デバイス１Ａ（光反射部２２１Ａ）に照射される。ここで、クロスダイクロイックプリズム１１６では、光源１１１からの赤色の光Ｌ１と、光源１１２からの緑色の光Ｌ２と、光源１１３からの青色の光Ｌ３とが合成されて光Ｌとなる。
【００２３】
第１の光学デバイス１Ａは、合成された光Ｌを光反射部２２１Ａで反射し、第２の光学デバイス１Ｂ（光反射部２２１Ｂ）に照射する。
第２の光学デバイス１Ｂは、光Ｌ１を光反射部２２１Ｂで反射し、ミラー１２を介してスクリーンＳに照射する。
このとき、スクリーンＳに照射された光Ｌは、第１の光学デバイス１Ａでの可動板２２Ａの第１の軸線Ｘまわりの回動に伴ってスクリーンＳの横方向に主走査され、第２の光学デバイス１Ｂでの可動板２２Ｂの第２の軸線Ｙまわりの回動に伴ってスクリーンＳの縦方向に副走査される。
このようにして画像形成装置１００は、スクリーンＳ上に画像形成（描画）を行う。
【００２４】
（光学ユニット）
ここで、本発明の光学ユニットの一例として、光学ユニット１０を説明する。
図２に示す光学ユニット１０は、前述したように、光Ｌを走査する第１の光学デバイス１Ａと、第１の光学デバイス１Ａで走査された光Ｌを走査する第２の光学デバイス１Ｂとを有している。これら第１の光学デバイス１Ａおよび第２の光学デバイス１Ｂは、図示しない支持部材によって支持されている。第１の光学デバイス１Ａおよび第２の光学デバイス１Ｂは、それぞれ、この支持部材に対し、設置位置を調整可能に支持されていてもよいし、固定されていてもよい。
【００２５】
以下、第１の光学デバイス１Ａおよび第２の光学デバイス１Ｂを順次説明する。
（第１の光学デバイス）
第１の光学デバイス１Ａは、図２および図３に示すように、第１の軸線Ｘまわりに振動する振動系が設けられた基体２Ａと、この基体２Ａを支持する支持体３Ａと、迷光を遮光するための遮光部材４Ａとを有し、電磁駆動方式（より具体的にはムービングマグネット方式）により基体２Ａの振動系を振動させるものである。
【００２６】
以下、光学デバイス１Ａを構成する各部を順次説明する。
基体２Ａ（構造体）は、図３ないし図６に示すように、枠状をなす支持部２１Ａと、支持部２１Ａの内側に設けられた可動板２２Ａと、支持部２１Ａに対し可動板２２Ａを第１の軸線Ｘまわりに回動可能に支持する１対の連結部２３Ａ、２４Ａとを有している。
支持部２１Ａは、枠状（より具体的には四角環状）をなしている。
【００２７】
なお、支持部２１Ａの形状は、光学デバイス１の設計などに応じて決定されるものであり、前述したものに限定されない。また、支持部２１Ａは、連結部２３Ａを支持する支持部材と、連結部２４Ａを支持する支持部材とが互いに分離して構成されていてもよい。
このような枠状の支持部２１Ａの内側には、支持部２１Ａに対し離間した状態で、可動板２２Ａが設けられている。
【００２８】
可動板２２Ａは、板状をなし、その一方の板面（上面）には、光反射性を有する光反射部２２１Ａが設けられている。
本実施形態では、可動板２２Ａの平面視形状が円形である。すなわち、可動板２２Ａは、円板状をなしている。そのため、可動板２２Ａの慣性モーメントを抑えつつ、光反射部２２１Ａ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２２Ａの平面視形状は、光学デバイス１Ａ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。
【００２９】
また、可動板２２Ａの他方の板面（下面）には、第１の軸線Ｘに直角な方向（ｙ方向）で可動板２２Ａの板面に沿って薄膜状の磁石２２２Ａが設けられている。
磁石２２２Ａは、強磁性体を主材料として構成され、可動板２２Ａの板面に平行で、かつ、第１の軸線Ｘに直角な方向（ｙ方向）に着磁（磁化）されている。すなわち、磁石２２２Ａは、可動板２２Ａの板面に平行で、かつ、第１の軸線Ｘに直角な方向（ｙ方向）に着磁（磁化）された永久磁石である。本実施形態では、磁石２２２Ａ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極としている。
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、磁石２２２Ａに用いる永久磁石としては、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、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。
【００３０】
また、磁石２２２Ａは、可動板２２Ａの板面に平行で、かつ、第１の軸線Ｘに直角な方向（ｙ方向）にて可動板２２Ａ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５Ａから発生した磁界を磁石２２２Ａ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、可動板２２Ａの第１の軸線Ｘまわりの回動角をより大きくすることができる。また、磁石２２２Ａが可動板２２Ａの光反射部２２１Ａと反対側の面上に設けられているため、この点でも、光反射部２２１Ａの光反射利用可能な面積を大きくすることができる。
【００３１】
このような可動板２２Ａは、１対の連結部２３Ａ、２４Ａを介して支持部２１Ａに支持されている。
１対の連結部２３Ａ、２４Ａは、第１の軸線Ｘに沿って同軸的に設けられ、それぞれ、弾性変形可能な棒状をなす軸部材（トーションバー）で構成されている。
このような１対の連結部２３Ａ、２４Ａは、可動板２２Ａを支持部２１Ａに対して第１の軸線Ｘまわりに回動可能に支持している。
【００３２】
以上説明したような基体２Ａ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２Ａは、支持部２１Ａと可動板２２Ａと１対の連結部２３Ａ、２４Ａとが一体的に形成されている。これにより、例えば、１つのシリコン基板をエッチング等により加工することで、基体２Ａを一括形成することができる。また、可動板２２Ａおよび１対の連結部２３Ａ、２４Ａの寸法精度を優れたものとし、これらで構成された振動系の振動特性を優れたものとすることができる。
【００３３】
以上説明したような基体２Ａの支持部２１Ａの下面には、支持体３Ａが接合されている。
支持体３Ａは、基板３１Ａと、この基板３１Ａの上面に接合されたスペーサ３２Ａとを備えている。
基板３１Ａの構成材料としては、特に限定されず、例えば、シリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料などを用いることができるが、後述する遮光部材４Ａが軟磁性体材料を含んで構成されている場合、軟磁性体材料で構成されているのが好ましい。これにより、後述するような磁気シールドを効果的に形成することができる。
【００３４】
このような基板３１Ａの上面には、前述した磁石２２２Ａに対向するようにコイル５Ａが設けられている。
コイル５Ａは、平面視にて可動板２２Ａ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５Ａに対する接触を防止しつつ可動板２２Ａを回動させることができる。
【００３５】
このようなコイル５Ａ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５Ａに印加するように構成されている。そして、この電源回路とコイル５Ａと磁石２２２Ａとは、可動板２２Ａを第１の軸線Ｘまわりに回動させる駆動手段を構成する。
このような基板３１Ａの上面に接合されたスペーサ３２Ａは、支持部２１Ａの下面に接合されており、基体２Ａの振動系が振動する際、すなわち可動板２２Ａが回動（振動）する際に、基板３１Ａに接触するのを防止する逃げ部（空間）を形成する。本実施形態では、スペーサ３２Ａは、枠状をなし、その内側に逃げ部を形成している。なお、スペーサ３２Ａの形状は、前述したような逃げ部を形成することができれば、前述したものに限定されない。
【００３６】
スペーサ３２Ａの構成材料としては、特に限定されず、例えば、シリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料などを用いることができるが、後述する遮光部材４Ａが軟磁性体材料を含んで構成されている場合、軟磁性体材料で構成されているのが好ましい。これにより、後述するような磁気シールドを効果的に形成することができる。
【００３７】
また、基板３１Ａ上には、光反射部２２１Ａに対向するように設けられた遮光部材４Ａが接合されている。
遮光部材４Ａは、光反射部２２１Ａで走査する光Ｌの通過を許容しつつ迷光を遮光する機能を有するものである。また、遮光部材４Ａは、基体２Ａに埃などの不要物が付着するのを防止する機能をも有する。
【００３８】
このような遮光部材４Ａは、基体２Ａおよびスペーサ３２Ａの外周に沿って設けられた第１の遮光部材４１Ａと、基体２Ａの上面に沿って設けられた第２の遮光部材４２Ａとを有している。なお、第１の遮光部材４１Ａおよび第２の遮光部材４２Ａは、一体で構成されていてもよい。
これら第１の遮光部材４１Ａおよび第２の遮光部材４２Ａは、それぞれ、迷光を遮光する機能を有する。なお、第１の遮光部材４１Ａは、装置構成によっては、遮光性を有していなくてもよい。
【００３９】
第１の遮光部材４１Ａは、平面視にて基体２Ａおよびスペーサ３２Ａを囲むように筒状をなしている。そして、第１の遮光部材４１Ａの下端が基板３１Ａに接合され、上端が第２の遮光部材４２Ａに接合されている。なお、第１の遮光部材４１Ａの形状は、前述したものに限定されない。
このような第１の遮光部材４１Ａは、第２の遮光部材４２Ａを可動板２２Ａとの接触を防止しつつ支持する機能をも有する。
【００４０】
第２の遮光部材４２Ａは、板状またはシート状をなし、筒状の第１の遮光部材４１Ａの上端開口を覆うように設けられている。これにより、第２の遮光部材４２Ａは、基体２Ａの上面を覆うように設置されている。
第２の遮光部材４２Ａの厚さは、特に限定されないが、０．００１〜１０ｍｍであるのが好ましく、０．０１〜２ｍｍであるのがより好ましい。これにより、第２の遮光部材４２Ａの小型化を図りつつ、遮光性を優れたものとすることができる。
【００４１】
また、第２の遮光部材４２Ａには、可動板２２Ａ上の光反射部２２１Ａへの光Ｌの入射のための入射用窓部４２１Ａと、光反射部２２１Ａで反射した光Ｌの出射のための出射用窓部４２２Ａとが設けられている。
入射用窓部４２１Ａは、光反射部２２１Ａへ入射する光Ｌの通過範囲を包含する領域を除くように形成されている。これにより、走査する光Ｌの通過を許容しつつ、第２の遮光部材４２Ａが迷光を効果的に遮光することができる。特に、光学デバイス１Ａに迷光が入射するのを防止することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、入射用窓部４２１Ａは、第２の遮光部材４２Ａの厚さ方向に貫通する開口部で構成されている。これにより、光学デバイス１Ａの構成の小型化および簡単化を図りつつ、走査する光Ｌの通過を許容し、迷光を効果的に遮光することができる。なお、入射用窓部４２１Ａは、光Ｌの入射を許容することができるものであれば、前述したような開口部の形態に限定されず、例えば、光透過性を有するガラスや樹脂等で構成されたものであってもよい。
【００４３】
一方、出射用窓部４２２Ａは、光反射部２２１Ａで反射した光Ｌの通過範囲を包含する領域を除くように形成されている。これにより、走査する光Ｌの通過を許容しつつ、第２の遮光部材４２Ａが迷光を効果的に遮光することができる。特に、光学デバイス１Ａから迷光が出射するのを防止することができる。
本実施形態では、出射用光窓部４２２Ａは、光反射部２２１Ａで反射した光Ｌの走査方向に沿って帯状に形成されている。これにより、比較的簡単な構成で、走査する光Ｌの通過を許容しつつ、第２の遮光部材４２Ａが迷光を効果的に遮光することができる。なお、出射用窓部４２２Ａの形状は、前述した帯状に限定されないのは、言うまでもない。
【００４４】
また、本実施形態では、出射用窓部４２２Ａは、入射用窓部４２１Ａと同様、第２の遮光部材４２Ａの厚さ方向に貫通する開口部で構成されている。これにより、光学デバイス１Ａの構成の小型化および簡単化を図りつつ、走査する光Ｌの通過を許容し、迷光を効果的に遮光することができる。なお、出射用窓部４２２Ａは、光Ｌの出射を許容することができるものであれば、前述したような開口部の形態に限定されず、例えば、光透過性を有するガラスや樹脂等で構成されたものであってもよい。
また、本実施形態では、出射用窓部４２２Ａは、入射用窓部４２１Ａに対し分離して設けられている。これにより、光反射部２２１Ａへ入射する光、および、光反射部２２１Ａで反射した光のそれぞれの通過を許容しつつ、第２の遮光部材４２Ａが迷光を効果的に遮光することができる。
【００４５】
このような第１の遮光部材４１Ａおよび第２の遮光部材４２Ａ（入射用窓部４２１Ａおよび出射用窓部４２２Ａを除く）の構成材料としては、それぞれ、迷光を遮光することができれば（遮光性を有するものであれば）特に限定されず、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンのようなシリコン材料、ステンレス鋼、チタン、アルミニウムのような金属材料、石英ガラス、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料、アルミナ、ジルコニア、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス材料、グラファイトのような炭素材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＢＯ）、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アラミド系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられ、また、透明材料を用いる場合には、遮光性を有する顔料や染料等の材料と組み合わせて（混合、塗布などして）用いることができる。
【００４６】
この中でも、第１の遮光部材４１Ａおよび第２の遮光部材４２Ａの構成材料としては、それぞれ、（光Ｌの波長域において）光吸収性を有する材料を単独または他の材料と組み合わせて用いるのが好ましい。すなわち、遮光部材４Ａは、光吸収性を有するのが好ましい。これにより、遮光部材４Ａと光反射部２２１Ａ等との間での乱反射等を防止し、その結果、迷光の発生を防止することができる。このような光吸収性を有する材料としては、用いる光Ｌの波長域にもよるが、カーボンブラック、黒色の染料や顔料等の黒色のものが好適に用いられる。
【００４７】
また、第１の遮光部材４１Ａおよび第２の遮光部材４２Ａの構成材料としては、それぞれ、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の軟磁性体材料を用いるのが好ましい。すなわち、遮光部材４Ａは、軟磁性体を含んで構成され、磁気シールド性を有しているのが好ましい。これにより、光学デバイス１Ａと外部（光学デバイス１Ｂ）との間の磁気的影響を防止または低減することができる。その結果、本発明の光学デバイス１Ａは、優れた光学特性を発揮することができる。
【００４８】
特に、本実施形態のように電磁駆動方式を採用する光学デバイス１Ａ、１Ｂでは、外部へ磁気的影響を与えたり、外部からの磁気的影響を受けたりするおそれがある。したがって、遮光部材４Ａを磁気シールド性を有するものとすることで、前述したような効果が顕著となる。また、光学デバイス１Ａの周囲に設置された電子部品や電子機器への磁気的悪影響も防止することができる。
【００４９】
以上のように構成された光学デバイス１Ａは、例えば、次のようにして駆動する。
例えば、周期的に変化する電圧をコイル５Ａに印加する。
コイル５Ａに印加する電圧は、周期的に変化するものであれば、特に限定されないが、正弦波のような波形をなしているのが好ましい。このような波形をなす電圧を用いることにより、可動板２２Ａの第１の軸線Ｘまわりの回動を水平走査（主走査）に適したものとすることができる。
【００５０】
また、コイル５Ａに印加する電圧の周波数は、水平走査に適したものであれば特に限定されないが、１０〜４０ｋＨｚであるのが好ましい。このような周波数を用いることで、ディスプレイでの描画に適した周波数で水平走査を行うことができる。
また、コイル５Ａに印加する電圧の周波数は、可動板２２Ａと１対の連結部２３Ａ、２４Ａとで構成された振動系のねじり共振周波数ｆ２［Ｈｚ］と等しくなるように調整されているのが好ましい。
このように周期的に変化する電圧をコイル５Ａに印加すると、コイル５Ａに流れる電流の方向が交互に切り換わる。そして、コイル５Ａが可動板２２Ａ付近において可動板２２Ａの厚さ方向（ｚ方向）の磁界を発生させる。
【００５１】
一方、可動板２２Ａに設けられた磁石２２２Ａが前述したように可動板２２Ａの板面に平行でかつ第１の軸線Ｘに直角な方向の磁界を発生させている。そのため、前述したようなコイル５Ａからの磁界との作用により、可動板２２Ａには、第１の軸線Ｘまわりに回動させるような吸引力（引力）および反発力（斥力）が生じる。
これにより、可動板２２Ａが各連結部２３Ａ、２４Ａの捩れ変形を伴って回動する。
【００５２】
このように可動板２２Ａが回動する一方で、光Ｌは、遮光部材４Ａの入射用窓部４２１Ａを介して光反射部２２１Ａに入射する。このとき、光Ｌ（正規の光）とともに入射しようとする迷光を遮光部材４Ａが遮光する。
そして、光反射部２２１Ａで反射した光Ｌは、遮光部材４Ａの出射用窓部４２２Ａを介して外部（第２の光学デバイス１Ｂ）へ出射する。このとき、光Ｌ（正規の光）とともに出射しようとする迷光を遮光部材４Ａが遮光する。
以上説明したような光学デバイス１Ａによれば、迷光による不具合を防止または低減し、優れた光学特性を発揮することができる。
【００５３】
（第２の光学デバイス）
第２の光学デバイス１Ｂは、図２に示すように、第２の軸線Ｙまわりに振動する振動系が設けられた基体２Ｂと、この基体２Ｂを支持する支持体３Ｂと、迷光を遮光するための遮光部材４Ｂとを有し、電磁駆動方式（より具体的にはムービングコイル方式）により基体２Ｂの振動系を振動させるものである。
【００５４】
以下、光学デバイス１Ｂを構成する各部を順次説明する。
基体２Ｂ（構造体）は、図７ないし図９に示すように、互いに離間して設けられた１対の支持部材２１１Ｂ、２１２Ｂで構成された支持部２１Ｂと、１対の支持部材２１１Ｂ、２１２Ｂ間に設けられた可動板２２Ｂと、支持部２１Ｂに対し可動板２２Ｂを第２の軸線Ｙまわりに回動可能に支持する１対の連結部２３Ｂ、２４Ｂとを有している。
【００５５】
支持部２１Ｂは、互いに離間して設けられた１対の支持部材２１１Ｂ、２１２Ｂで構成されている。支持部材２１１Ｂは、連結部２３Ｂを支持するものであり、支持部材２１２Ｂは、連結部２４Ｂを支持するものである。なお、支持部２１Ｂの形状は、光学デバイス１の設計などに応じて決定されるものであり、前述したものに限定されない。例えば、支持部２１Ｂは、前述した第１の光学デバイス１Ａの支持部２１Ａのように枠状をなしていてもよい。
【００５６】
このような１対の支持部材２１１Ｂ、２１２Ｂ間には、各支持部材２１１Ｂ、２１２Ｂに対し離間した状態で、可動板２２Ｂが設けられている。
可動板２２Ｂは、板状をなし、その一方の板面（上面）には、光反射性を有する光反射部２２１Ｂが設けられている。
本実施形態では、可動板２２Ｂの平面視形状が長方形である。そのため、可動板２２Ｂの慣性モーメントを大きくし、低速駆動に適したものとなっている。なお、可動板２２Ｂの平面視形状は、光学デバイス１Ｂの設計などに応じて決定されるものであり、前述したような長方形に限定されないのは言うまでもない。
【００５７】
さらに、可動板２２Ｂの上面には、光反射部２２１Ｂを囲むように、コイル２２３Ｂが設けられている。このコイル２２３Ｂは、絶縁膜（図示せず）を介して可動板２２Ｂの上面に接合されている。なお、可動板２２Ｂの構成材料やコイル２２３Ｂの構成などによっては、可動板２２Ｂとコイル２２３Ｂとの間の絶縁膜を省略してもよい。
このコイル２２３Ｂは、Ａｌ、Ｃｕなどの金属で構成された帯状の素線（導体）を可動板２２Ｂの周方向に沿って形成されており、その素線の一端部が支持部材２１２Ｂ上の端子２２４Ｂ、他端部が支持部材２１２Ｂ上の端子２２５Ｂに、それぞれ電気的に接続されている。１対の端子２２４Ｂ、２２５Ｂは、図示しない電源回路に接続されている。この電源回路は、周期的に変化する電圧をコイル２２３Ｂに印加するよう構成されている。この電源回路からの通電により、コイル２２３Ｂは、可動板２２Ｂをｚ方向に貫く磁力線を有する磁界を発生させる。そして、この電源回路とコイル２２３Ｂと後述する１対の磁石５１Ｂ、５２Ｂとは、可動板２２Ｂを第２の軸線Ｙまわりに回動させる駆動手段を構成する。
【００５８】
このような可動板２２Ｂは、１対の連結部２３Ｂ、２４Ｂを介して支持部２１Ｂに支持されている。
１対の連結部２３Ｂ、２４Ｂは、第２の軸線Ｙに沿って同軸的に設けられ、それぞれ、弾性変形可能な棒状をなす軸部材（トーションバー）で構成されている。
このような１対の連結部２３Ｂ、２４Ｂは、可動板２２Ｂを支持部２１Ｂに対して第２の軸線Ｙまわりに回動可能に支持している。
【００５９】
以上説明したような基体２Ｂ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２Ｂは、支持部２１Ｂと可動板２２Ｂと１対の連結部２３Ｂ、２４Ｂとが一体的に形成されている。これにより、例えば、１つのシリコン基板をエッチング等により加工することで、基体２Ｂを一括形成することができる。また、可動板２２Ｂおよび１対の連結部２３Ｂ、２４Ｂの寸法精度を優れたものとし、これらで構成された振動系の振動特性を優れたものとすることができる。
【００６０】
以上説明したような基体２Ｂの支持部２１Ｂの下面には、支持体３Ｂが接合されている。
支持体３Ｂは、基板３１Ｂと、この基板３１Ｂの上面に接合されたスペーサ３２Ｂとを備えている。
基板３１Ｂの構成材料としては、特に限定されず、例えば、シリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料などを用いることができるが、後述する遮光部材４Ｂが軟磁性体材料を含んで構成されている場合、軟磁性体材料で構成されているのが好ましい。これにより、後述するような磁気シールドを効果的に形成することができる。
【００６１】
このような基板３１Ｂの上面には、平面視にて、前述したコイル２２３Ｂを介して互いに対向するように１対の磁石５１Ｂ、５２Ｂが設けられている。
１対の磁石５１Ｂ、５２Ｂは、第２の軸線Ｙを介して互いに反対側に設けられている。そして、磁石５１Ｂは、可動板２２Ｂ側をＳ極、その反対側をＮ極とするように設けられ、また、磁石５２Ｂは、可動板２２Ｂ側をＮ極、その反対側をＳ極とするように設けられている。
【００６２】
このような１対の磁石５１Ｂ、５２Ｂは、非駆動状態の可動板２２Ｂの板面に平行で、かつ、第２の軸線Ｙに対して直交する方向で可動板２２Ｂを貫く磁力線を有する磁界を発生させる。
このような各磁石５１Ｂ、５２Ｂとしては、永久磁石であっても、電磁石であってもよいが、構造の簡単化および小型化等の観点から、永久磁石を用いるのが好ましい。
【００６３】
各磁石５１Ｂ、５２Ｂに用いる永久磁石としては、特に限定されず、前述した第１の光学デバイス１Ａの磁石２２２Ａと同様のものを用いることができる。
このような基板３１Ｂの上面に接合されたスペーサ３２Ｂは、支持部２１Ｂの下面に接合されており、基体２Ｂの振動系が振動する際、すなわち可動板２２Ｂが回動（振動）する際に、基板３１Ｂに接触するのを防止する逃げ部（空間）を形成する。本実施形態では、スペーサ３２Ｂは、１対の部材からなり、その１対の部材間に逃げ部を形成している。なお、スペーサ３２Ｂの形状は、前述したような逃げ部を形成することができれば、前述したものに限定されない。
【００６４】
スペーサ３２Ｂの構成材料としては、特に限定されず、例えば、シリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料などを用いることができるが、後述する遮光部材４Ｂが軟磁性体材料を含んで構成されている場合、軟磁性体材料で構成されているのが好ましい。これにより、後述するような磁気シールドを効果的に形成することができる。
【００６５】
また、基板３１Ｂの側面には、光反射部２２１Ｂに対向するように設けられた遮光部材４Ｂが接合されている。
遮光部材４Ｂは、光反射部２２１Ｂで走査する光Ｌの通過を許容しつつ迷光を遮光する機能を有するものである。このような遮光部材４Ｂは、基体２Ｂの外周に沿って設けられた第１の遮光部４１Ｂと、基体２Ｂの上面に沿って設けられた第２の遮光部４２Ｂとを有し、これらが一体的に形成されている。なお、第１の遮光部４１Ｂと第２の遮光部４２Ｂは、別体で構成されていてもよい。
【００６６】
これら第１の遮光部４１Ｂおよび第２の遮光部４２Ｂは、それぞれ、迷光を遮光する機能を有する。
第１の遮光部４１Ｂは、平面視にて基体２Ｂを囲むように筒状をなしている。そして、第１の遮光部４１Ｂの下端部が基板３１Ｂの側面に接合されている。また、本実施形態では、第１の遮光部４１Ｂは、各磁石５１Ｂ、５２Ｂに接している。
【００６７】
このような第１の遮光部４１Ｂは、第２の遮光部４２Ｂを可動板２２Ｂとの接触を防止しつつ支持する機能をも有する。
第２の遮光部４２Ｂは、板状またはシート状をなし、筒状の第１の遮光部４１Ｂの上端開口を覆うように設けられている。これにより、第２の遮光部４２Ｂは、基体２Ｂの上面を覆うように設置されている。
【００６８】
また、第２の遮光部４２Ｂには、可動板２２Ｂ上の光反射部２２１Ｂへの光Ｌの入射のための入射用窓部４２１Ｂと、光反射部２２１Ｂで反射した光Ｌの出射のための出射用窓部４２２Ｂとが設けられている。
入射用窓部４２１Ｂは、光反射部２２１Ｂへ入射する光Ｌの通過範囲を包含する領域を除くように形成されている。これにより、走査する光Ｌの通過を許容しつつ、第２の遮光部４２Ｂが迷光を効果的に遮光することができる。特に、光学デバイス１Ｂに迷光が入射するのを防止することができる。
【００６９】
本実施形態では、入射光窓部４２１Ｂは、第１の光学デバイス１Ａでの光Ｌの走査方向に沿って帯状をなしている。これにより、比較的簡単な構成で、走査する光Ｌの通過を許容しつつ、第２の遮光部４２Ｂが迷光を効果的に遮光することができる。
また、この帯状の入射用窓部４２１Ｂの長手方向は、前述した第１の光学デバイス１Ａの遮光部材４Ａの帯状の出射用窓部４２２Ａの長手方向に直交している。これにより、第１の光学デバイス１Ａおよび第２の光学デバイス１Ｂによる光Ｌの２次元走査を可能としつつ、迷光を効果的に防止することができる。
なお、入射用窓部４２１Ｂの形状は、前述した帯状に限定されないのは、言うまでもない。
【００７０】
また、本実施形態では、入射用窓部４２１Ｂは、第２の遮光部４２Ｂの厚さ方向に貫通する開口部で構成されている。これにより、光学デバイス１Ｂの構成の小型化および簡単化を図りつつ、走査する光Ｌの通過を許容し、迷光を効果的に遮光することができる。なお、入射用窓部４２１Ｂは、光Ｌの入射を許容することができるものであれば、前述したような開口部の形態に限定されず、例えば、光透過性を有するガラスや樹脂等で構成されたものであってもよい。
【００７１】
一方、出射用窓部４２２Ｂは、光反射部２２１Ｂで反射した光Ｌの通過範囲を包含する領域をほぼ除くように形成されている。これにより、走査する光Ｌの通過を許容しつつ、第２の遮光部４２Ｂが迷光を効果的に遮光することができる。特に、光学デバイス１Ｂから迷光が出射するのを防止することができる。
本実施形態では、出射用光窓部４２２Ｂは、入射用窓部４２１Ｂ側を幅狭とする台形状をなしている。これにより、比較的簡単な構成で、走査する光Ｌの通過を許容しつつ、第２の遮光部４２Ｂが迷光を効果的に遮光することができる。なお、出射用窓部４２２Ｂの形状は、前述した形状に限定されないのは、言うまでもない。
【００７２】
また、本実施形態では、出射用窓部４２２Ｂは、入射用窓部４２１Ｂと同様、第２の遮光部４２Ｂの厚さ方向に貫通する開口部で構成されている。これにより、光学デバイス１Ｂの構成の小型化および簡単化を図りつつ、走査する光Ｌの通過を許容し、迷光を効果的に遮光することができる。なお、出射用窓部４２２Ｂは、光Ｌの出射を許容することができるものであれば、前述したような開口部の形態に限定されず、例えば、光透過性を有するガラスや樹脂等で構成されたものであってもよい。
【００７３】
また、本実施形態では、出射用窓部４２２Ｂは、入射用窓部４２１Ｂに対し分離して設けられている。これにより、光反射部２２１Ｂへ入射する光、および、光反射部２２１Ｂで反射した光のそれぞれの通過を許容しつつ、第２の遮光部４２Ｂが迷光を効果的に遮光することができる。
このような第１の遮光部４１Ｂおよび第２の遮光部４２Ｂ（入射用窓部４２１Ｂおよび出射用窓部４２２Ｂを除く）の構成材料としては、それぞれ、迷光を遮光することができれば（遮光性を有するものであれば）特に限定されず、前述した第１の光学デバイスの遮光部材４Ａの構成材料と同様のものを用いることができる。
【００７４】
また、遮光部材４Ｂは、前述した第１の光学デバイスの遮光部材４Ａと同様、光吸収性を有するのが好ましい。これにより、遮光部材４Ｂと光反射部２２１Ｂ等との間での乱反射等を防止し、その結果、迷光の発生を防止することができる。
また、遮光部材４Ｂは、前述した第１の光学デバイスの遮光部材４Ａと同様、軟磁性体を含んで構成され、磁気シールド性を有しているのが好ましい。これにより、光学デバイス１Ｂと外部（特に光学デバイス１Ａ）との間の磁気的影響を防止または低減することができる。その結果、本発明の光学デバイス１Ｂは、優れた光学特性を発揮することができる。特に、本実施形態では、第１の遮光部４１Ｂが各磁石５１Ｂ、５２Ｂに接しているため、効果的に磁気シールド（磁路）を形成することができる。
【００７５】
以上のように構成された光学デバイス１Ｂは、例えば、次のようにして駆動する。
例えば、周期的に変化する電圧をコイル２２３Ｂに印加する。
コイル２２３Ｂに印加する電圧は、周期的に変化するものであれば、特に限定されないが、鋸波のような波形をなしているのが好ましい。このような波形をなす電圧を用いることにより、可動板２２Ｂの第２の軸線Ｙまわりの回動を垂直走査（副走査）に適したものとすることができる。
【００７６】
また、コイル２２３Ｂに印加する電圧の周波数は、垂直走査に適したもの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。このような周波数を用いることで、ディスプレイでの描画に適した周波数で垂直走査を行うことができる。
また、コイル２２３Ｂに印加する電圧の周波数は、可動板２２Ｂと１対の連結部２３Ｂ、２４Ｂとで構成された振動系のねじり共振周波数［Ｈｚ］と等しくなるように調整されているのが好ましい。
このように周期的に変化する電圧をコイル２２３Ｂに印加すると、コイル２２３Ｂに流れる電流の方向が交互に切り換わる。そして、コイル２２３Ｂが可動板２２Ｂの厚さ方向（ｚ方向）の磁界を発生させる。
【００７７】
一方、可動板２２Ｂ付近においては、１対の磁石５１Ｂ、５２Ｂが前述したように可動板２２Ｂの板面に平行でかつ第２の軸線Ｙに直角な方向の磁界を発生させている。そのため、前述したようなコイル２２３Ｂからの磁界との作用により、可動板２２Ｂには、第２の軸線Ｙまわりに回動させるような吸引力（引力）および反発力（斥力）が生じる。
これにより、可動板２２Ｂが各連結部２３Ｂ、２４Ｂの捩れ変形を伴って回動する。
【００７８】
このように可動板２２Ｂが回動する一方で、光Ｌは、遮光部材４Ｂの入射用窓部４２１Ｂを介して光反射部２２１Ｂに入射する。このとき、光Ｌ（正規の光）とともに入射しようとする迷光を遮光部材４Ｂが遮光する。
そして、光反射部２２１Ｂで反射した光Ｌは、遮光部材４Ｂの出射用窓部４２２Ｂを介して外部（ミラー１２）へ出射する。このとき、光Ｌ（正規の光）とともに出射しようとする迷光を遮光部材４Ｂが遮光する。
【００７９】
以上説明したような光学デバイス１Ｂによれば、迷光による不具合を防止または低減し、優れた光学特性を発揮することができる。
以上説明したような第１の光学デバイス１Ａおよび第２の光学デバイス１Ｂを備える光学ユニット１０および画像形成装置１００は、迷光による悪影響を防止して、高品位な画像を形成することができる。
【００８０】
なお、本実施形態でおいては、遮光部材４Ａおよび遮光部材４Ｂのいずれか一方を省略しても、迷光による悪影響を防止することができる。ただし、遮光部材４Ａおよび遮光部材４Ｂの双方を設けることで、迷光による悪影響をより確実に防止し、また、遮光部材４Ａおよび遮光部材４Ｂをそれぞれ軟磁性体を含んで構成することで、磁気的悪影響を防止し、極めて高品位な画像を形成することができる。
【００８１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図１０は、本発明の第２実施形態にかかる光学ユニットの概略構成を示す斜視図、図１１は、図１０に示す光学ユニットに備えられた遮光部材を示す平面図である。
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。
【００８２】
第２実施形態にかかる光学ユニット１０Ａは、図１０に示すように、遮光部材を第１の光学ユニットと第２の光学ユニットとの間に設けた以外は、前述した第１実施形態の光学ユニット１０と同様である。
第２実施形態の光学ユニット１０Ａは、図１０に示すように、前述した光射出部１１からの光Ｌを走査する第１の光学デバイス１Ｃと、第１の光学デバイス１Ｃで走査された光Ｌを走査する第２の光学デバイス１Ｄとを有している。
【００８３】
第１の光学デバイス１Ｃは、遮光部材４Ａを省略した以外は、前述した第１の実施形態における第１の光学デバイス１Ａと同様に構成されている。したがって、第１の光学デバイス１Ｃは、第１の軸線Ｘまわりに回動する可動板２２Ａを有し、この可動板２２Ａ上に設けられた光反射部２２１Ａで光Ｌを反射させることで、光Ｌを主走査するもの（光スキャナ）である。
【００８４】
一方、第２の光学デバイス１Ｄは、遮光部材４Ｂを省略した以外は、前述した第１実施形態における第２の光学デバイス１Ｂと同様に構成されている。したがって、第２の光学デバイス１Ｄは、第１の軸線Ｘに直交する第２の軸線Ｙまわりに回動する可動板２２Ｂを有し、この可動板２２Ｂ上に設けられた光反射部２２１Ｂで光Ｌを反射させることで、光Ｌを副走査するもの（光スキャナ）である。
【００８５】
これら第１の光学デバイス１Ｃおよび第２の光学デバイス１Ｄが互いに直交する方向に光Ｌを走査するように設置されているため、光Ｌを２次元的に走査してスクリーンＳに画像を形成することができる。
ここで、図１０および図１１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。
【００８６】
特に、この光学ユニット１０Ａにあっては、第１の光学デバイス１Ｃで反射した光Ｌが第２の光学デバイス１Ｄへ入射するまでの光路の途中に、当該反射した光Ｌの通過を許容しつつ迷光を遮光する遮光部材４Ｃが設けられている。
この遮光部材４Ｃは、図１１に示すように、第１の光学デバイス１Ｃと第２の光学デバイス１Ｄとの間に設けられ、図示しない支持部材によって支持されている。
【００８７】
この遮光部材４Ｃは、板状またはシート状をなし、第１の光学デバイス１Ｃの光反射部２２１Ａから第２の光学デバイス１Ｄの光反射部２２１Ｂへの光Ｌの通過のための窓部４２１Ｃが設けられている。
窓部４２１Ｃは、光反射部２２１Ａから光反射部２２１Ｂへ入射する光Ｌの通過範囲を包含する領域を除くように形成されている。これにより、走査する光Ｌの通過を許容しつつ、遮光部材４Ｃが迷光を効果的に遮光することができる。特に、光学デバイス１Ｄに迷光が入射するのを防止することができる。
【００８８】
このような窓部４２１Ｃは、光反射部２２１Ａからの光Ｌの出射のための出射用窓部と、光反射部２２１Ｂへの光Ｌの入射のための入射用窓部との両者の機能を併せもつ。
以上のように構成された光学ユニット１０Ａにあっては、光Ｌは、遮光部材４Ｃの外側を通って第１の光学デバイス１Ｃの光反射部２２１Ａに入射する。
そして、光反射部２２１Ａで反射した光Ｌは、遮光部材４Ｃの窓部４２１Ｃを介して第２の光学デバイス１Ｄの光反射部２２１Ｂに入射する。このとき、光Ｌ（正規の光）とともに入射しようとする迷光を遮光部材４Ｃが遮光する。
【００８９】
そして、光反射部２２１Ｂで反射した光Ｌは、遮光部材４Ｃの外側を通って外部（ミラー１２）へ出射する。
以上説明したような第２実施形態にかかる光学ユニット１０Ａによっても、前述した第１実施形態の光学ユニット１０と同様、迷光による不具合を防止または低減し、優れた光学特性を発揮することができる。
【００９０】
特に、本実施形態では、１つの遮光部材４Ｃを設けるだけで済むため、光学ユニット１０Ａの装置構成が簡単となり、光学ユニット１０Ａの低コスト化が図れる。また、遮光部材４Ｃに１つの窓部４２１Ｃを設けるだけで済むため、この点でも、装置構成の簡単化を図ることができ、また、窓部を複数有する構成に比し設置時の位置決めが容易である。なお、遮光部材４Ｃは、図１０に示すものよりも大型なものとし、第１の光学デバイス１Ｃへの入射する光Ｌのための入射用窓部や、第２の光学デバイス１Ｄから出射する光Ｌのための出射用窓部を設けてもよい。
【００９１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図１２は、本発明の第３実施形態にかかる光学デバイスの概略構成を示す断面図である。
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。
【００９２】
第３の実施形態にかかる光学ユニットは、前述した第１実施形態の第１の光学デバイス１Ａに代えて、図１２に示すような第１の光学デバイス１Ｅを備えている。
かかる第１の光学デバイス１Ｅは、図１２に示すように、振動系を気密空間内に収納するハウジングを設け、そのハウジングの表面に第２の遮光部材を設けた以外は、前述した第１実施形態の第１の光学デバイス１Ａと同様である。
【００９３】
第３実施形態の第１の光学デバイス１Ｅは、図１２に示すように、基板３１Ａ上に、基体２Ａを覆うように設けられたカバー部材６が接合されている。
カバー部材６は、基板３１Ａとの間に気密空間を形成し、その気密空間内に基体２Ａを配するためのものである。このようなカバー部材６および基板３１Ａは、基体２Ａを収納するハウジングを構成する。
【００９４】
このように形成された気密空間内に基体２Ａの振動系を配することで、かかる振動系の振動特性を優れたものとし、その結果、第１の光学デバイス１Ｅの光学特性を向上させることができる。また、かかる気密空間は、大気圧であってもよいし、減圧状態であってもよい。また、かかる気密空間には、空気を封入してもよいし、窒素やアルゴンなどの非酸化性ガスを封入してもよい。
【００９５】
このようなカバー部材６は、基体２Ａおよびスペーサ３２Ａの外周に沿って設けられた第１の部材６１と、基体２Ａの上面に沿って設けられた第２の部材６２とを有している。なお、第１の部材６１および第２の部材６２は、一体で構成されていてもよい。
第１の部材６１は、平面視にて基体２Ａおよびスペーサ３２Ａを囲むように筒状をなしている。そして、第１の部材６１の下端が基板３１Ａに気密的に接合され、上端が第２の部材６２に気密的に接合されている。
【００９６】
このような第１の部材６１は、第２の部材６２を可動板２２Ａとの接触を防止しつつ支持する機能をも有する。
この第１の部材６１の構成材料としては、特に限定されず、例えば、シリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料などを用いることができるが、第２の遮光部材４２Ａが軟磁性体材料を含んで構成されている場合、軟磁性体材料で構成されているのが好ましい。これにより、前述したような磁気シールドを効果的に形成することができる。
【００９７】
第２の部材６２は、板状をなし、筒状の第１の部材６１の上端開口を覆うように設けられている。これにより、第２の部材６２は、光反射部２２１Ａに対向するように設けられている。
この第２の部材６２は、光Ｌの波長域において光透過性を有する透明部材である。
この第２の部材６２の構成材料としては、光Ｌの波長域において光透過性を有するものであれば特に限定されないが、ガラス材料が好適に用いられる。
【００９８】
このような第２の部材６２の下面には、前述した第１実施形態の第２の遮光部材４２Ａが接合されている。
このような透明部材である第２の部材６２の表面に第２の遮光部材４２Ａを接合することにより、第２の遮光部材４２Ａが迷光を遮光しつつ、基体２Ａの振動系を気密空間内に配することができる。
【００９９】
このように設置された第２の遮光部材４２Ａは、各種成膜法により比較的簡単かつ高精度に形成することができる。
以上説明したような第３実施形態にかかる光学ユニットによっても、前述した第１実施形態の光学ユニット１０と同様、迷光による不具合を防止または低減し、優れた光学特性を発揮することができる。
【０１００】
特に、本実施形態においては、第２の遮光部材４２Ａが第２の部材６２の下面（気密空間内）に設けられているため、第２の遮光部材４２Ａの劣化を防止し、長期にわたり優れた特性を発揮することができる。また、第２の遮光部材４２Ａに光吸収性をもたせることで、気密空間内での乱反射等を防止し、その結果、迷光の発生を防止することができる。
以上、本発明の光学デバイス、光学ユニット、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。
【０１０１】
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、遮光部材に窓部を設けることで必要な光の通過を可能とした構成を説明したが、本発明は、これに限定されず、例えば、遮光部材を互いに離間した２つの部材で構成し、この２つの部材間に光を通すように構成してもよい。
【０１０２】
また、前述した実施形態では、可動板に連結された連結部が棒状をなす軸部材で構成されたものを説明したが、連結部の形状は、前述した実施形態のものに限定されず、例えば、湾曲または屈曲した部分や、分岐した構造を有していてもよい。
また、前述した実施形態では、１自由度の振動系について説明したが、本発明は、２自由度以上の振動系にも適用可能である。例えば、２自由度振動系に本発明を適用する場合、連結部の途中に比較的大きな質量を有する駆動部材を設ければよい。
【０１０３】
また、前述した実施形態では、第１の光学デバイスがムービングマグネット方式を採用し、第２の光学デバイスがムービングコイル方式を採用するものについて説明したが、第１の光学デバイスがムービングコイル方式を採用し、第２の光学デバイスがムービングマグネット方式を採用するものであってもよい。
また、前述した実施形態では電磁駆動方式を採用する光学デバイスについて説明したが、本発明にかかる光学デバイスの駆動方法は、これに限定されず、圧電駆動方式や静電駆動方式などの他の駆動方式であってもよい。
【０１０４】
また、本発明の光学デバイスは、前述したようなイメージング用ディスプレイの他に、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等の画像形成装置に備えられた光スキャナに好適に適用することができる。
また、本発明の光学デバイスは、光スキャナの他に、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。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置（プロジェクタ表示装置）の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に備えられた光学ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図３】図２に示す光学ユニットに備えられた第１の光学デバイス（光スキャナ）の概略構成を示す分解斜視図である。
【図４】図３に示す第１の光学デバイスを示す平面図である。
【図５】図４中のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図３に示す第１の光学デバイスに備えられた振動系を示す平面図である。
【図７】図２に示す光学ユニットに備えられた第２の光学デバイスを示す平面図である。
【図８】図７中のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】図７に示す第１の光学デバイスに備えられた振動系を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態にかかる光学ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図１１】図１０に示す光学ユニットに備えられた遮光部材を示す平面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態にかかる光学デバイスの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１Ａ、１Ｃ、１Ｅ‥‥‥第１の光学デバイス（光学デバイス）  １Ｂ、１Ｄ‥‥‥第２の光学デバイス（光学デバイス）  ２Ａ、２Ｂ‥‥‥基体  ２１Ａ、２１Ｂ‥‥‥支持部  ２１１Ｂ、２１２Ｂ‥‥‥支持部材  ２２Ａ、２２Ｂ‥‥‥可動板  ２２１Ａ、２２１Ｂ‥‥‥光反射部  ２２２Ａ‥‥‥磁石  ２２３Ｂ‥‥‥コイル  ２２４Ｂ、２２５Ｂ‥‥‥端子  ２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ‥‥‥連結部  ３Ａ、３Ｂ‥‥‥支持体  ３１Ａ、３１Ｂ‥‥‥基板  ３２Ａ、３２Ｂ‥‥‥スペーサ  ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ‥‥‥遮光部材  ４１Ａ‥‥‥第１の遮光部材（遮光部材）  ４２Ａ‥‥‥第２の遮光部材（遮光部材）  ４２１Ａ、４２１Ｂ‥‥‥入射用窓部  ４２２Ａ、４２２Ｂ‥‥‥出射用窓部  ４２１Ｃ‥‥‥窓部  ５Ａ‥‥‥コイル  ５１Ｂ、５２Ｂ‥‥‥磁石  ６‥‥‥カバー部材  ６１‥‥‥第１の部材  ６２‥‥‥第２の部材（透明部材）  １０、１０Ａ‥‥‥光学ユニット  １００‥‥‥画像形成装置  １１‥‥‥光射出部  １１１、１１２、１１３‥‥‥光源  １１４、１１５、１１６‥‥‥クロスダイクロイックプリズム  １２‥‥‥ミラー  Ｓ‥‥‥スクリーン  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】
2009216938.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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