【手続補正書】
【提出日】平成23年2月17日(2011.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動板と、
前記可動板を支持するための支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する連結部とを有し、
前記各連結部は、前記可動板の回動中心軸を介して互いに対向するように設けられた長手形状をなす１対の弾性部材を備え、前記１対の弾性部材を互いに反対方向へ曲げ変形させて前記可動板を回動させるように構成されたアクチュエータであって、
前記１対の弾性部材のそれぞれに対応するように設けられた１対の圧電素子と、
前記１対の圧電素子に電圧を交互にかつ周期的に印加する電圧印加手段と、
前記各圧電素子の前記電圧が印加されていない状態での変形により生じる起電力に基づいて前記可動板の挙動を検知する挙動検知手段とを有していることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記挙動検知手段は、前記圧電素子の変形により生じる起電力を検出する起電力検出部と、該起電力検出部で検出された前記起電力に基づいて前記可動板の挙動を解析する解析部と、前記圧電素子から前記起電力検出部への起電力の入力を必要時に遮断する切換部とを有している請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記切換部は、前記１対の圧電素子のうちの一方の圧電素子の変形により生じる起電力の前記起電力検出部への入力を遮断するタイミングと、他方の圧電素子の変形により生じる起電力の前記起電力検出部への入力を開始するタイミングとが実質的に一致するように構成されている請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記電圧印加手段は、所望の電圧波形を発生させる電圧波形発生部と、前記電圧波形発生部により発生した電圧波形に対応する電圧を前記各圧電素子に印加するドライバとを有している請求項１ないし３のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記ドライバは、前記１対の圧電素子のうちの一方の圧電素子への電圧印加の終了時と他方の圧電素子への電圧印加の開始時との間、および、前記他方の圧電素子への電圧印加の終了時と前記一方の圧電素子への電圧印加の開始時との間に、所定の時間間隔を設けて、前記１対の圧電素子に交互に電圧を印加する請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記挙動検知手段の検知結果に基づいて前記電圧印加手段の作動を制御する制御部を有する請求項１ないし５のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記圧電素子は、前記各弾性部材にその長手方向に沿って接合され、前記弾性部材の長手方向へ伸縮することにより、前記各弾性部材を前記曲げ変形させる請求項１ないし６のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記圧電素子は、前記各弾性部材に接触するように設けられ、前記可動板の厚さ方向へ伸縮することにより、前記各弾性部材を前記曲げ変形させる請求項１ないし６のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記可動板は、その板面に、光反射性を有する光反射部を備えている請求項１ないし８のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
光を反射する平面部を備える光反射部と、
前記光反射部を支持する第１の軸部材および第２の軸部材と、
前記第１の軸部材に接続される第１の駆動部材と、
前記第１の駆動部材に接続される第１の弾性部材および第２の弾性部材と、
前記第２の軸部材に接続される第２の駆動部材と、
前記第２の駆動部材に接続される第３の弾性部材および第４の弾性部材と、
前記第１の弾性部材、前記第２の弾性部材、前記第３の弾性部材および前記第４の弾性部材にそれぞれ１つずつ設けられた複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ１つずつ接続される複数のスイッチ素子と、
前記複数のスイッチ素子のそれぞれに１つずつ接続され、かつ対応する前記圧電素子の起電力を検出する複数の起電力検出部と、
前記複数の圧電素子のそれぞれと前記複数のスイッチ素子のそれぞれとの動作を制御する制御部と、を有し、
前記複数の圧電素子のそれぞれに対して電圧が印加されることにより、前記光反射部が前記第１の軸部材および前記第２の軸部材に対して回動することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１１】
前記複数の圧電素子は、前記第１の弾性部材に設けられた第１の圧電素子と、前記第２の弾性部材に設けられた第２の圧電素子と、前記第３の弾性部材に設けられた第３の圧電素子と、前記第４の弾性部材に設けられた第４の圧電素子とを有し、
前記制御部は、
前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とに対して交互に電圧を印加し、
前記第１の圧電素子に接続されたスイッチ素子と前記第２の圧電素子に接続されたスイッチ素子とのＯＮ／ＯＦＦ状態を交互に切り換え、
前記第３の圧電素子と前記第４の圧電素子とに対して交互に電圧を印加し、
前記第３の圧電素子に接続されたスイッチ素子と前記第４の圧電素子に接続されたスイッチ素子とのＯＮ／ＯＦＦ状態を交互に切り換え、
前記ＯＮ状態とは、前記圧電素子に生じる起電力が前記起電力検出部へ入力される状態であり、
前記ＯＦＦ状態とは、前記圧電素子に生じる起電力の前記起電力検出部への入力が遮断される状態であることを特徴とする請求項１０に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記可動板を支持するための支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する連結部とを有し、
前記各連結部は、前記可動板の回動中心軸を介して互いに対向するように設けられた長手形状をなす１対の弾性部材を備え、前記１対の弾性部材を互いに反対方向へ曲げ変形させて前記可動板を回動させ、前記光反射部で反射した光を走査するように構成された光スキャナであって、
前記１対の弾性部材のそれぞれに対応するように設けられた１対の圧電素子と、
前記１対の圧電素子に電圧を交互にかつ周期的に印加する電圧印加手段と、
前記各圧電素子の前記電圧が印加されていない状態での変形により生じる起電力に基づいて前記可動板の挙動を検知する挙動検知手段とを有していることを特徴とする光スキャナ。
【請求項１３】
光を反射する平面部を備える光反射部と、
前記光反射部を支持する第１の軸部材および第２の軸部材と、
前記第１の軸部材に接続される第１の駆動部材と、
前記第１の駆動部材に接続される第１の弾性部材および第２の弾性部材と、
前記第２の軸部材に接続される第２の駆動部材と、
前記第２の駆動部材に接続される第３の弾性部材および第４の弾性部材と、
前記第１の弾性部材、前記第２の弾性部材、前記第３の弾性部材および前記第４の弾性部材にそれぞれ１つずつ設けられた複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ１つずつ接続される複数のスイッチ素子と、
前記複数のスイッチ素子のそれぞれに１つずつ接続され、かつ対応する前記圧電素子の起電力を検出する複数の起電力検出部と、
前記複数の圧電素子のそれぞれと前記複数のスイッチ素子のそれぞれとの動作を制御する制御部と、を有し、
前記複数の圧電素子のそれぞれに対して電圧が印加されることにより前記光反射部が前記第１の軸部材および前記第２の軸部材に対して回動し、前記平面部に入射した光を走査することを特徴とする光スキャナ。
【請求項１４】
光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記可動板を支持するための支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する連結部とを有し、
前記各連結部は、前記可動板の回動中心軸を介して互いに対向するように設けられた長手形状をなす１対の弾性部材を備え、前記１対の弾性部材を互いに反対方向へ曲げ変形させて前記可動板を回動させ、前記光反射部で反射した光を走査し、対象物に画像を形成するように構成されている光スキャナを備えた画像形成装置であって、
前記１対の弾性部材のそれぞれに対応するように設けられた１対の圧電素子と、
前記１対の圧電素子に電圧を交互にかつ周期的に印加する電圧印加手段と、
前記各圧電素子の前記電圧が印加されていない状態での変形により生じる起電力に基づいて前記可動板の挙動を検知する挙動検知手段とを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナと、を備え、
前記光スキャナは、
前記光を反射する平面部を備える光反射部と、
前記光反射部を支持する第１の軸部材および第２の軸部材と、
前記第１の軸部材に接続される第１の駆動部材と、
前記第１の駆動部材に接続される第１の弾性部材および第２の弾性部材と、
前記第２の軸部材に接続される第２の駆動部材と、
前記第２の駆動部材に接続される第３の弾性部材および第４の弾性部材と、
前記第１の弾性部材、前記第２の弾性部材、前記第３の弾性部材および前記第４の弾性部材にそれぞれ１つずつ設けられた複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ１つずつ接続される複数のスイッチ素子と、
前記複数のスイッチ素子のそれぞれに１つずつ接続され、かつ対応する前記圧電素子の起電力を検出する複数の起電力検出部と、
前記複数の圧電素子のそれぞれと前記複数のスイッチ素子のそれぞれとの動作を制御する制御部と、を有し、
前記複数の圧電素子のそれぞれに対して電圧が印加されることにより前記光反射部が前記第１の軸部材および前記第２の軸部材に対して回動することを特徴とする画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明のアクチュエータでは、前記圧電素子は、前記各弾性部材にその長手方向に沿って接合され、前記弾性部材の長手方向へ伸縮することにより、前記各弾性部材を前記曲げ変形させることが好ましい。
本発明のアクチュエータでは、前記圧電素子は、前記各弾性部材に接触するように設けられ、前記可動板の厚さ方向へ伸縮することにより、前記各弾性部材を前記曲げ変形させることが好ましい。
本発明のアクチュエータでは、前記可動板は、その板面に、光反射性を有する光反射部を備えていることが好ましい。
これにより、アクチュエータを光スキャナ等の光学デバイスに用いることができる。
本発明のアクチュエータは、光を反射する平面部を備える光反射部と、
前記光反射部を支持する第１の軸部材および第２の軸部材と、
前記第１の軸部材に接続される第１の駆動部材と、
前記第１の駆動部材に接続される第１の弾性部材および第２の弾性部材と、
前記第２の軸部材に接続される第２の駆動部材と、
前記第２の駆動部材に接続される第３の弾性部材および第４の弾性部材と、
前記第１の弾性部材、前記第２の弾性部材、前記第３の弾性部材および前記第４の弾性部材にそれぞれ１つずつ設けられた複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ１つずつ接続される複数のスイッチ素子と、
前記複数のスイッチ素子のそれぞれに１つずつ接続され、かつ対応する前記圧電素子の起電力を検出する複数の起電力検出部と、
前記複数の圧電素子のそれぞれと前記複数のスイッチ素子のそれぞれとの動作を制御する制御部と、を有し、
前記複数の圧電素子のそれぞれに対して電圧が印加されることにより、前記光反射部が前記第１の軸部材および前記第２の軸部材に対して回動することを特徴とする。
本発明のアクチュエータでは、前記複数の圧電素子は、前記第１の弾性部材に設けられた第１の圧電素子と、前記第２の弾性部材に設けられた第２の圧電素子と、前記第３の弾性部材に設けられた第３の圧電素子と、前記第４の弾性部材に設けられた第４の圧電素子とを有し、
前記制御部は、
前記第１の圧電素子と前記第２の圧電素子とに対して交互に電圧を印加し、
前記第１の圧電素子に接続されたスイッチ素子と前記第２の圧電素子に接続されたスイッチ素子とのＯＮ／ＯＦＦ状態を交互に切り換え、
前記第３の圧電素子と前記第４の圧電素子とに対して交互に電圧を印加し、
前記第３の圧電素子に接続されたスイッチ素子と前記第４の圧電素子に接続されたスイッチ素子とのＯＮ／ＯＦＦ状態を交互に切り換え、
前記ＯＮ状態とは、前記圧電素子に生じる起電力が前記起電力検出部へ入力される状態であり、
前記ＯＦＦ状態とは、前記圧電素子に生じる起電力の前記起電力検出部への入力が遮断される状態であることが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の光スキャナは、光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記可動板を支持するための支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する連結部とを有し、
前記各連結部は、前記可動板の回動中心軸を介して互いに対向するように設けられた長手形状をなす１対の弾性部材を備え、前記１対の弾性部材を互いに反対方向へ曲げ変形させて前記可動板を回動させ、前記光反射部で反射した光を走査するように構成された光スキャナであって、
前記１対の弾性部材のそれぞれに対応するように設けられた１対の圧電素子と、
前記１対の圧電素子に電圧を交互にかつ周期的に印加する電圧印加手段と、
前記各圧電素子の前記電圧が印加されていない状態での変形により生じる起電力に基づいて前記可動板の挙動を検知する挙動検知手段とを有していることを特徴とする。
これにより、小型化および省電力化を図りつつ、前記１対の圧電素子を用いて前記可動板の挙動検知と回動駆動とを効率的に行うことのできる光スキャナを提供することができる。
本発明の光スキャナは、光を反射する平面部を備える光反射部と、
前記光反射部を支持する第１の軸部材および第２の軸部材と、
前記第１の軸部材に接続される第１の駆動部材と、
前記第１の駆動部材に接続される第１の弾性部材および第２の弾性部材と、
前記第２の軸部材に接続される第２の駆動部材と、
前記第２の駆動部材に接続される第３の弾性部材および第４の弾性部材と、
前記第１の弾性部材、前記第２の弾性部材、前記第３の弾性部材および前記第４の弾性部材にそれぞれ１つずつ設けられた複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ１つずつ接続される複数のスイッチ素子と、
前記複数のスイッチ素子のそれぞれに１つずつ接続され、かつ対応する前記圧電素子の起電力を検出する複数の起電力検出部と、
前記複数の圧電素子のそれぞれと前記複数のスイッチ素子のそれぞれとの動作を制御する制御部と、を有し、
前記複数の圧電素子のそれぞれに対して電圧が印加されることにより前記光反射部が前記第１の軸部材および前記第２の軸部材に対して回動し、前記平面部に入射した光を走査することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の画像形成装置は、光反射性を有する光反射部を備える可動板と、
前記可動板を支持するための支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能とするように、前記可動板と前記支持部とを連結する連結部とを有し、
前記各連結部は、前記可動板の回動中心軸を介して互いに対向するように設けられた長手形状をなす１対の弾性部材を備え、前記１対の弾性部材を互いに反対方向へ曲げ変形させて前記可動板を回動させ、前記光反射部で反射した光を走査し、対象物に画像を形成するように構成されている光スキャナを備えた画像形成装置であって、
前記１対の弾性部材のそれぞれに対応するように設けられた１対の圧電素子と、
前記１対の圧電素子に電圧を交互にかつ周期的に印加する電圧印加手段と、
前記各圧電素子の前記電圧が印加されていない状態での変形により生じる起電力に基づいて前記可動板の挙動を検知する挙動検知手段とを有していることを特徴とする。
これにより、小型化および省電力化を図りつつ、前記１対の圧電素子を用いて前記可動板の挙動検知と回動駆動とを効率的に行うことのできる光スキャナを備えているため、優れた描画特性を発揮することのできる画像形成装置を提供することができる。
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スキャナと、を備え、
前記光スキャナは、
前記光を反射する平面部を備える光反射部と、
前記光反射部を支持する第１の軸部材および第２の軸部材と、
前記第１の軸部材に接続される第１の駆動部材と、
前記第１の駆動部材に接続される第１の弾性部材および第２の弾性部材と、
前記第２の軸部材に接続される第２の駆動部材と、
前記第２の駆動部材に接続される第３の弾性部材および第４の弾性部材と、
前記第１の弾性部材、前記第２の弾性部材、前記第３の弾性部材および前記第４の弾性部材にそれぞれ１つずつ設けられた複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ１つずつ接続される複数のスイッチ素子と、
前記複数のスイッチ素子のそれぞれに１つずつ接続され、かつ対応する前記圧電素子の起電力を検出する複数の起電力検出部と、
前記複数の圧電素子のそれぞれと前記複数のスイッチ素子のそれぞれとの動作を制御する制御部と、を有し、
前記複数の圧電素子のそれぞれに対して電圧が印加されることにより前記光反射部が前記第１の軸部材および前記第２の軸部材に対して回動することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
基体２は、図１に示すように、可動板２１と、可動板２１を支持するための支持部２２と、可動板２１と支持部２２とを連結する１対の連結部２３、２４とを備えている。
連結部２３は、可動板２１と間隔を隔てて設けられた駆動部材（第１の駆動部材）２３１と、駆動部材２３１と可動板２１とを連結する軸部材（第１の軸部材）２３２と、駆動部材２３１と支持部２２とを連結する１対の弾性部材（第１の弾性部材および第２の弾性部材）２３３、２３４とを備えている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
同様に、連結部２４は、可動板２１と間隔を隔てて設けられた駆動部材（第２の駆動部材）２４１と、駆動部材２４１と可動板２１とを連結する軸部材（第２の軸部材）２４２と、駆動部材２４１と支持部２２とを連結する１対の弾性部材（第３の弾性部材および第４の弾性部材）２４３、２４４とを備えている。
すなわち、基体２は、可動板２１と、軸部材２３２、２４２と、駆動部材２３１、２４１と、弾性部材２３３、２３４、２４３、２４４と、支持部２２とを有している。以下、これらについて順次説明する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
そして、このような弾性部材２３３の上面には、圧電素子（第１の圧電素子）５１が接合されている。同様に、弾性部材２３４の上面には圧電素子（第２の圧電素子）５２が、弾性部材２４３の上面には圧電素子（第３の圧電素子）５３が、弾性部材２４４の上面には圧電素子（第４の圧電素子）５４が、それぞれ接合されている。圧電素子５１〜５４については、後に詳述する。
支持部２２は、枠状をなし、可動板２１の平面視にて、可動板２１、軸部材２３２、２４２、駆動部材２３１、２４１、弾性部材２３３、２３４、２４３、２４４の外周を囲むように設けられている。ただし、支持部２２の形状としては、可動板２１を支持することができれば、これに限定されない。