JP2012037635A - 光スキャナーおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに直交する２軸まわりに安定して回動させることができる可動板の回動する軸との偏りを押さえ、正確な画像を実現する光スキャナーを提供する。
【解決手段】光反射部材と、前記光反射部材を支持する支持部材と、前記光反射部材を支持する可動部と、前記可動部より延出し、中間部に屈曲部を備え、前記可動部を挟んで対向配置される少なくとも一対の可動梁と、前記可動梁の前記可動部の反対側の延出方向に前記可動梁に固定された変位部と、前記変位部を駆動する駆動部と、を備える駆動装置と、前記変位部より、前記光反射面の略面方向に延出する２つの駆動梁と、前記駆動梁が固定される支持枠と、を備える振動基板と、前記振動基板を載置し固定する固定面を備える基台と、を備え、前記支持部材の前記可動部側の端部が、前記可動部の前記光反射部材側の端面より、前記光反射部材から離間する位置で固定される光スキャナー。
【選択図】図１

Description

本発明は、光スキャナーおよび画像形成装置に関する。

例えば、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アクチュエーター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には、一対の永久磁石が設けられた絶縁基板と、一対の永久磁石の間に位置するように絶縁基板に支持されたスキャナー本体とを有するアクチュエーターが開示されている。また、スキャナー本体は、枠状の支持部と、支持部の内側に設けられた枠状の外側可動板と、外側可動板の内側に設けられた内側可動板（ミラー）とを有している。また、外側可動板は、Ｘ軸方向に延在する一対の第１トーションバーを介して支持部に連結されており、内側可動板は、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に延在する第２トーションバーを介して外側可動板に連結している。また、外側可動板および内側可動板には、それぞれコイルが設けられている。

このような構成のアクチュエーターでは、通電により各コイルから発生する磁界と一対の永久磁石間に発生する磁界とを作用させることにより、外側可動板が内側可動板とともに第１トーションバーを中心軸としてＸ軸まわりに回動し、内側可動板が第２トーションバーを中心軸としてＹ軸まわりに回動する。

特開２００５−１８１３９５号公報

このように、特許文献１のアクチュエーターでは、内側可動板をＸ軸まわりに回動させる機構と、Ｙ軸まわりに回動させる機構とが異なっている。そのため、内側可動板をＸ軸およびＹ軸まわりに等しい条件で回動させることができない。また、特許文献１のアクチュエーターでは、外側可動板に設けられたコイルから発生する磁場と、内側可動板に設けられたコイルから発生する磁場とが干渉し、内側可動板をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに独立して回動させることができない。したがって、特許文献１のアクチュエーターでは、内側可動板をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることができないという問題がある。

本発明の目的は、可動板を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることができ、可動板と回動する軸との偏りを押さえ、正確な画像を実現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。

本発明は、少なくとも上述の課題の一つを解決するように、下記の形態または適用例として実現され得る。

〔適用例１〕本適用例による光スキャナーは、光反射面を有する光反射部材と、前記光反射部材を支持する支持部材と、前記支持部材を介して前記光反射部材を支持する可動部と、前記可動部より前記光反射面に沿って延出し、中間部に屈曲部を備え、前記可動部を挟んで対向配置される少なくとも一対の可動梁と、前記可動梁の前記可動部の反対側の延出方向に前記可動梁に固定された変位部と、前記変位部を駆動する駆動部と、を備える駆動装置と、前記変位部より、前記可動梁の延出方向に直交し、前記光反射面の略面方向に延出する２つの駆動梁と、前記駆動梁が固定される支持枠と、を備える振動基板と、前記振動基板に備える固定部を載置し固定する固定面を備える基台と、を備え、前記支持部材の前記可動部側の端部が、前記可動部の前記光反射部材側の端面より、前記光反射部材から離間する位置で固定されることを特徴とする。

上述の適用例によれば、可動部の光反射部材側の端面より、光反射部材より離間する位置で光反射部材の支持部材端部が固定されることにより、光反射部材を可動部の回動中心により近接した位置で固定することができ、軸ずれの少ない光スキャナーを得ることができる。また、可動部と支持部材を固定する接着剤の余剰分がはみ出しても、可動梁部への染み出しや、光反射部材の可動部側の面に付着することを防ぐことができ、可動部および可動軸のバランスを損なうことを抑制することができる。

〔適用例２〕上述の適用例において、前記駆動装置は、前記変位部に前記光反射面に略直交する方向に沿って、前記振動基板の一方の面側にＮ極もしくはＳ極のどちらか一方を、前記振動基板の他の一方の面側にＮ極もしくはＳ極の他の一方となるように配置させた永久磁石と、前記永久磁石の極性に直交する方向に磁界を発生させるように配置したコイルと、を備えることを特徴とする。

上述の適用例によれば、駆動装置を簡単な構成とすることができ、電磁駆動によって大きな駆動力を得ることができる。

〔適用例３〕上述の適用例において、前記支持部材は、前記可動部に設けられた凹部の底面部に接着固定され、前記凹部の底面部面積が前記凹部の開口部面積より大きいことを特徴とする。

上述の適用例によれば、可動部と支持部材との接着固定のための接着剤を、過多に使用しても、凹部と支持部材とによって形成された空隙に溜めることができ、可動板端面への接着剤のはみ出しを防ぐことができる。更に、空隙に溜まった余剰接着剤は、いわゆる逆テーパー部を有する凹部によって、固化後の接着剤がアンカーとなって、支持部材の可動部への固定強度を大きく向上させることができる。

〔適用例４〕上述の適用例において、前記支持部材は、前記可動部の前記凹部への挿入領域では、前記可動部への接合部面積より、前記光反射部材への接合部面積が小さいことを特徴とする。

上述の適用例によれば、支持部材に逆テーパーを備えることで、更にはみ出した接着剤の固化後のアンカー効果を高め、支持部材の可動部への固定強度を向上させることができる。

〔適用例５〕上述の適用例において、前記凹部と前記支持部材とにより形成される空隙部に、接着剤が充填され、前記接着剤の前記凹部の開口側の端部が、前記空隙部内にあることを特徴とする。

上述の適用例によれば、接着剤を空隙に充填することで、接着面積の拡大と、固化後の接着剤によるアンカー効果によって、なお一層の支持部材の可動部への固定強度を向上させることができる。

〔適用例６〕本適用例の画像形成装置は、光反射面を有する光反射部材と、前記光反射部材を支持する支持部材と、前記支持部材を介して前記光反射部材を支持する可動部と、前記可動部より前記光反射面に沿って延出し、中間部に屈曲部を備え、前記可動部を挟んで対向配置される少なくとも一対の可動梁と、前記可動梁の前記可動部の反対側の延出方向に前記可動梁に固定された変位部と、前記変位部を駆動する駆動部と、を備える駆動装置と、前記変位部より、前記可動梁の延出方向に直交し、前記光反射面の略面方向に延出する２つの駆動梁と、前記駆動梁が固定される支持枠と、を備える振動基板と、前記振動基板に備える固定部を載置し固定する固定面を備える基台と、を備え、前記支持部材の前記可動部側の端部が、前記可動部の前記光反射部材側の端面より、前記光反射部材から離間する位置で固定される光スキャナーを備えることを特徴とする。

本適用例の画像形成装置によれば、互いに直交する２つの軸のうち、一方の軸周りの可動部の回動と、他方の軸まわり可動部の回動とを独立して行うことができる。そのため、可動部を互いに直交する２つの軸のそれぞれの軸まわりに安定して回動させることができる。

第１実施形態に係る光スキャナーの概要を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′の断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ′の断面図。 第１実施形態に係る光スキャナーの駆動方法を説明する概念図。 第１実施形態に係る可動梁の部分説明図。 第１実施形態に係る光スキャナーの可動部および光反射部材の動作を説明する部分断面図。 第１実施形態に係る光スキャナーの可動部と支持部材の固定部形状のその他の例を示す部分断面図。 第２実施形態に係る光スキャナーの概略を示す断面図。 第３実施形態に係る画像形成装置の概略を示す構成図。 第３実施形態に係る画像形成装置を用いた描画の一例を示す図。

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の光スキャナーを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ′部の断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ′部の断面図である。図１（ａ）に示す光スキャナー１００は、図１（ｃ）に示すように振動基板２００と、基台３００と、基台３００に固定された振動基板２００と図示しない手段によって相対的に固定された駆動部４００とで構成されている。

振動基板２００は、外周に略矩形の枠状に形成された支持枠２１０を備えている。支持枠２１０の４角には、基台３００と接着手段によって固着する固定部２１１が設けられている。また、固定部２１１からは図示するＸ、Ｙ軸方向に平行に駆動梁２２０が延出し、駆動梁２２０延出方向とＸ、Ｙ軸方向との交差部に備える変位部２３０と繋がっている。

変位部２３０は、中央に貫通孔２３１を備える枠状の磁石保持部２３２に、永久磁石２４０が圧入あるいは接着剤、あるいは圧入と接着剤との併用、などにより固定されている。永久磁石２４０の配置は、振動基板２００の一方の面２０１側と他方の面２０２側とは異なる極性となるように配置される。例えば、図１に示す永久磁石２４０は棒磁石が例示されており、振動基板２００の一方の面２０１側に永久磁石２４０の、例えばＮ極を配置し、他方の面２０２側にはＳ極を配置するように固定される。

更に変位部２３０からは、振動基板２００の中心に向かって、変位部側可動梁２５１、屈曲部２５２、可動部側可動梁２５３と、を備える可動梁２５０が延出し、振動基板２００の中心に備える可動部２６０に繋がる。可動梁２５０は、後述する駆動方法によって駆動する変位部２３０の変位によって屈曲し、接続する可動部２６０を搖動させるため、屈曲部２５２の変形を容易にさせるため、図１（ｃ）に示す通り振動基板２００の基板厚さＨより薄肉に形成されている。

図１（ｂ）に示す通り、可動部２６０の中心部には凹部２６１が形成され、一方の端部が光反射部材２８０に固定された支持部材２７０の他の一方の端部を、凹部２６１の底面２６３に接着剤２９０により接着固定されている。すなわち、光反射部材２８０は支持部材２７０を介して可動部２６０に固定されている。

光反射部材２８０の支持部材２７０が固定されている側と反対の面２８１は、平面に形成され光反射性を有する光反射面２８１に形成されている。光反射面２８１は、例えば面上に金、銀、アルミニウムなどの金属膜を蒸着法などによって成膜し、光反射性を備える面に形成されている。

振動基板２００は、上述した通り駆動梁２２０と、変位部２３０と、屈曲部２５２を備える可動梁２５０とを、可動部２６０を挟んで対向してＸ軸上に１対、Ｙ軸上に１対形成されている。このように駆動梁２２０と、変位部２３０と、屈曲部２５２を備える可動梁２５０とを配置することで、可動部２６０を３次元的に搖動させることが可能となる。

振動基板２００の外側に、変位部２３０に対向させて駆動部４００が配置され、図示しない固定手段により振動基板２００に対して位置が固定されている。駆動部４００はコイル固定部４１０とコイル４２０により構成され、コイル固定部４１０はコイル４２０を保持し、図示しない固定手段に固定され、駆動部４００（以下、コイル部４００という）を固定する。

コイル部４００は、変位部２３０の近傍に永久磁石２４０に対向配置され、コイル４２０から永久磁石２４０に作用する磁界を発生させるため、図示しない電源に電気的に接続される。コイル４２０の磁界発生方向は、Ｘ軸上に配置されているコイル部４００のコイル４２０はＸ軸方向の磁界を、Ｙ軸上に配置されているコイル部４００のコイル４２０はＹ軸方向の磁界を発生するように、コイル４２０は形成、配置されている。

Ｘ軸上に配置されるコイル部４００のコイル固定部４１０は、Ｘ軸方向且つ振動基板２００の中心方向に向かって突出し、Ｙ軸上に配置されるコイル部４００のコイル固定部４１０は、Ｙ軸方向且つ振動基板２００の中心方向に向かって突出した突起部４１１を備えている。コイル４２０は突起部４１１を芯として巻き線されている。従って、コイル固定部４１０を軟磁性材、例えば鉄、パーマロイ、アモルファス磁性合金などで形成することにより、コイル４２０の磁心として用いることができ、より効率的に磁界を発生させることができる。

上述の永久磁石２４０を備える変位部２３０と、変位部２３０を支持枠２１０と繋ぐ駆動梁２２０と、コイル部４００とにより、駆動装置５００を構成している。

上述の光スキャナー１００の、特に駆動装置５００、可動梁２５０、可動部２６０および可動部２６０に固定される光反射部材２８０の動作について説明する。図２は、光スキャナー１００の図１（ａ）に示すＡ−Ａ′部（Ｘ軸）の動作を模式図的に説明する図である。

図２（ａ）は、光スキャナー１００が動作していない状態の図である。変位部２３０に備える永久磁石２４０は棒磁石を用い、図示上方側をＮ極、他方の下方側をＳ極となるように磁石保持部２３２の貫通孔２３１に挿入し接着剤、もしくは圧入、もしくは圧入と接着剤の併用によって固定されている。

コイル部４００に備える、図示されない電源に電気的に接続されているコイル４２０に、図２（ｂ）に示すようにＡ方向のコイル部４００は変位部２３０に対向する側がＮ極、反対側がＳ極となる電流を流す。一方、Ａ′側のコイル部４００は変位部２３０に対向する側がＳ極、反対側がＮ極となるように電流を流す。このように、コイル部４００に磁界を発生させると、永久磁石２４０はコイル部４００の対向する側の極性によって同極部はコイル部４００から離間する方向に、異極部はコイル部４００と引き合う方向に力が作用する。その結果、駆動梁２２０を回転中心として、Ａ側の変位部２３０は図示するＰ１方向に、Ａ′側の変位部２３０はＱ１方向に回転変位する。この変位部２３０の回転変位により、変位部２３０と繋がる変位部側可動梁２５１も、Ｐ１およびＱ１方向に回転する。

この回転変位によって、屈曲部２５２はＰ１方向に回転するＡ側の変位部側可動梁２５１の端部の移動方向ｐ１方向に、Ｑ１方向に回転するＡ′側の変位部側可動梁２５１の端部の移動方向ｑ１方向に移動する。このとき、可動梁２５０の変位は屈曲部２５２が主に変形し、変位部側可動梁２５１、可動部側可動梁２５３には撓みや捩れといった変形を生じさせない。

屈曲部２５２は、可動梁２５０部を拡大した図３（ａ）に示すように、変位部側可動梁２５１と可動部側可動梁２５３との間に配置され、変位部側可動梁２５１および可動部側可動梁２５３の延伸方向に対して直交する屈曲梁２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃを含んでいる。このように形成することで、図３（ｂ）に示すように可動梁２５０が屈曲した場合、その変形を屈曲梁２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃの捩れ変形に換え、屈曲部２５２だけで可動梁２５０の変位を負う。

梁の両端にモーメントを負荷した時の捩れ変形は、梁の長さが長いほど同じモーメントに対して梁の捩れ角は大きくなる。言い換えると、同じ捩れ角となるように負荷するモーメントは、梁長さが長いほど小さくできる。本実施形態では、可動梁２５０の変位（変形）を捩れ変形に換える部位は、屈曲梁２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃとなり、その長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３の合計の長さを持つ梁に捩れモーメントを付加することと同等となり、容易に屈曲部２５２を捩れ変形させることができる。これにより、変位部２３０と可動部２６０を繋ぐ可動梁２５０の変位（変形）を、全て屈曲部２５２で吸収し、変位部側可動梁２５１、可動部側可動梁２５３が変形しないように構成されている。

上述のように屈曲部２５２が変形し、図２（ｂ）に示すように、屈曲部２５２のｐ１、ｑ１方向への変位に追従し可動部側可動梁２５３は可動し、図２（ａ）の光スキャナー１００が動作していない状態に対して可動部側可動梁２５３と可動部側可動梁２５３に繋がる可動部２６０とは傾きを持つ。よって、可動部２６０に支持部材２７０を介して固定されている光反射部材も同様に傾きを持つ。

上述の図２（ｂ）によって説明した動作に対して、逆方向の電流をコイル部４００のコイル４２０に流す、すなわちコイル部４００の磁界方向を逆にすることで、図２（ｃ）に示す通り、上述の図２（ｂ）に示す変位と逆方向の変位Ｐ２、Ｑ２、ｐ２、ｑ２を発生する。

上述の動作を、コイル部４００に備えるコイル４２０に流す電流の方向、強さによって制御し、光反射部材２８０の傾きの方向、傾き量、傾き速度を制御する。更に、Ｙ軸に沿って形成された１対の変位部２３０に繋がる可動梁２５０を加え、４箇所に備えるコイル部４００に備えるコイル４２０へ流す電流を、個々に制御することで、可動部２６０および可動部２６０に支持部材２７０を介して固定されている光反射部材２８０を３次元的に駆動させることを可能とする。

光反射部材２８０の動作について説明する。上述の通り、光反射部材２８０は支持部材２７０を介して可動部２６０に固定されている。従って可動部２６０の動作と同じ動作をすることとなる。しかし、図４に示す光反射部材２８０、支持部材２７０、可動部２６０を含む拡大断面図のように、光反射部材２８０の配置は、理想的には可動部２６０の可動中心Ｓと限りなく一致させるように配置させることが好ましい。しかし、振動基板２００の強度、可動部２６０の変形の極小化などの観点から、可動部２６０は所定の厚さＴを備える必要がある。

この厚さＴを有する可動部２６０に凹部２６１を設け、凹部２６１の内部に支持部材２７０の光反射部材２８０の固定側とは反対の端部２７１を載置し、接着剤２９０によって固着する。この構成とすることで、光反射部材２８０の非反射面２８２と可動部２６０の端面２６２との間隙を最少化することができ、可動部２６０の可動中心Ｓに、より近づけて配置することができるので、小型の光スキャナー１００を得ることができる。

また、可動部２６０の凹部２６１の内周面２６１ａと支持部材２７０の外面２７０ａとによって形成される空隙は、支持部材２７０と可動部２６０とを接着固定する際に、接着をより強固にするために余分に塗布された接着剤２９０の接着剤溜りとなる。これにより、はみ出した接着剤２９０が光反射部材２８０の非反射面２８２と可動部２６０の端面２６２との間隙へのはみ出しを防止し、可動部側可動梁２５３への接着剤２９０が滲み出さず、可動部２６０の動作バランスへの影響を抑止することができる。

更に、可動部２６０の凹部２６１の内周面２６１ａと支持部材２７０の外面２７０ａとによって形成される空隙にはみ出した接着剤２９０は、可動部２６０の凹部２６１の内周面２６１ａと支持部材２７０の外面２７０ａとを接着することとなり、更に可動部２６０と支持部材２７０との固定強度を向上させることができる。

また、図５（ａ）、（ｂ）に示す可動部２６０の凹部２６１の形態、あるいは支持部材２７０の形態とすることもできる。図５（ａ）に示す可動部２６０は、凹部２６１の開口に向けて凹部２６１を形成する内周面２６１ａを、錐面の一部で形成し凹部２６１底面から開口に向けて凹部２６１の横断面積を小さくする、いわゆる逆テーパー面とする。

図５（ａ）に示す逆テーパー面となっている内周面２６１ａを備える凹部２６１に形成することで、はみ出させた接着剤２９０の固化後には凹部２６１の内周面２６１ａに対してアンカー作用が生じ、接着剤を介した支持部材２７０と可動部２６０との固着強度を、より強固にすることができる。更に、凹部２６１と支持部材２７０とにより形成される空隙に接着剤２９０を充填させることで、支持部材２７０と可動部２６０との固着強度をより強固にすることができる。本形態の逆テーパー形状の凹部２６１の形成には、凹部２６１を形成する際のエッチングにより形成することができる。

図５（ｂ）に示す可動部２６０は上述の図５（ａ）に示す、逆テーパー面を有する凹部２６１と同じである。加えて、支持部材２７０の可動部２６０の凹部２６１へ載置する径を、光反射部材２８０に固着される側の径より大きくする、いわゆる錘形状の柱とする。これにより、可動部２６０の凹部２６１の内周面２６１ａと支持部材２７０の外面２７０ａとによって形成される空隙にはみ出した接着剤２９０は、可動部２６０と支持部材２７０との間で強力なアンカー部材として機能し、可動部２６０への支持部材２７０の固定強度を、なお一層強力にすることができる。更に、凹部２６１と支持部材２７０とにより形成される空隙に接着剤２９０を充填させることで、支持部材２７０と可動部２６０との固着強度をより強固にすることができる。

（第２実施形態）
また、図６に示す第２実施形態の２層構造の振動基板６００を用いることにより、本願発明を容易に実施することができる。図６は、第２実施形態に係る光スキャナー１１０の概略を示す断面図であり、上述の第１実施形態に係る光スキャナー１００の振動基板２００が、第１振動基板６１０と第２振動基板６２０の２層構造となっている。第１振動基板６１０と第２振動基板６２０は共にシリコン基板より形成され、両基板の結合を酸化シリコン膜６３０により行い２層構造としている。なお平面形状は上述の第１実施形態に係る光スキャナー１００と同じである。

第１振動基板６１０には、棒状の永久磁石２４０を備える変位部６４０と、変位部６４０から延出する中間に図示しない屈曲部を備える可動梁６５０と、可動梁６５０と繋がって光スキャナー１１０の平面視中央部に可動部６６０と、を備える。変位部６４０、可動梁６５０は第１実施形態同様に中心部の可動部６６０に対して１対対向するように配置され、互いに平面視で直交するように２対を備えている。

第２振動基板６２０は、図示しない支持枠と、第１振動基板６１０の可動部６６０に平面視で重なるように可動部補助部材６２１と、を備えている。第１振動基板６１０の可動部６６０の中央には結合層の酸化シリコン膜を含めた貫通孔６６１が形成され、第２振動基板６２０の可動部補助部材６２１の接合面６２１ａの一部が露出されている。光反射部材２８０に固定されている支持部材２７０の光反射部材２８０との固定部反対側の端部２７１を貫通孔６６１と可動部補助部材６２１により形成されている凹部に配置され、端部２７１と貫通孔６６１に露出している可動部補助部材６２１の接合面６２１ａの一部と接着剤２９０により接着固定される。同時に貫通孔６６１の内周面と支持部材２７０の外周面２７０ａとにより形成される空隙にはみ出させた接着剤２９０によって、更に補強接着がされ、可動部６６０に支持部材２７０を介して光反射部材２８０が強固に接着固定される。

このような第２実施形態で説明した、光反射部材２８０の固定の構成とすることで、なお一層、光反射部材２８０の非反射面２８２と可動部６６０の端面６６２との間隙を最少化することができ、第１振動基板６１０の可動部６６０の可動中心に、より近づけて配置することができるので、小型の光スキャナー１１０を得ることができる。

（第３実施形態）
上述の第１実施形態に係る光スキャナー１００、および第２実施形態に係る光スキャナー１１０を用いた画像形成装置について説明する。本実施形態ではプロジェクターを例示し説明するが、例えばレーザープリンター、イメージング用ディスプレイ、バーコードリーダー、走査型共焦点顕微鏡などの画像形成装置にも好適に適用することができる。

図７は、上述の実施形態に係る光スキャナー１００を用いたプロジェクター１０００の概念図である。なお、説明の便宜上、スクリーン１４００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。

プロジェクター１０００は、レーザーなどの光を照出する光源装置１１００と、ダイクロイックミラー１２００を複数個と、光スキャナー１００とを有している。光源装置１１００は、赤色光を出射する赤色光源装置１１１０と、青色光を出射する青色光源装置１１２０と、緑色光を出射する緑色光源装置１１３０とを備えている。各ダイクロイックミラー１２００は、赤色光源装置１１１０、青色光源装置１１２０、緑色光源装置１１３０のそれぞれから出射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１０００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１１００（赤色光源装置１１１０、青色光源装置１１２０、緑色光源装置１１３０）から出射された光をダイクロイックミラー１２００で合成し、この合成された光が光スキャナー１００によって２次元走査され、スクリーン１４００上でカラー画像を形成するように構成されている。

２次元走査の際、光スキャナー１００の可動部２６０の、回動中心軸Ｙ１まわりの回動により光反射部材２８０で反射した光がスクリーン１４００の横方向に走査（主走査）される。一方、光スキャナー１００の可動部２６０の、回動中心軸Ｘ１まわりの回動により光反射部材２８０で反射した光がスクリーン１４００の縦方向に走査（副走査）される。

光スキャナー１００による光の走査は、前述のようなラスタースキャンによって行ってもよしい、ベクタースキャンによって行ってもよい。特に、光スキャナー１００は、その構成上、ベクタースキャンに適しているため、ベクタースキャンによって光を走査するのが好ましい。ベクタースキャンとは、光源装置１１００から出射した光をスクリーン１４００に対し、スクリーン１４００上の異なる２点を結ぶ線分を順次形成するように走査する手法である。すなわち、微少な直線を集合させることにより、スクリーン１４００に所望の画像を形成する手法である。光スキャナー１００では、前述したように、可動部２６０を不規則に連続的に変位させることができるため、このようなベクタースキャンに特に適している。

具体的に説明すれば、図８に示すような文字の集合をベクタースキャンにて描画する場合には、光源装置１１００から出射した光をそれぞれの文字を書くように光を走査する。この際、光スキャナー１００が有する可動部２６０の回動中心軸Ｘ１まわりの姿勢（回動）と回動中心軸Ｙ１まわりの姿勢（回動）とをそれぞれ制御することにより、不規則に光を走査することができ、図８に示すような文字を一筆書きのごとき描画することができる。このようなベクタースキャンによれば、ラスタースキャンのように、スクリーン１４００の全面に光を走査させなくてよいため、効率的に画像を描画することができる。

なお、図７中では、ダイクロイックミラー１２００で合成された光を光スキャナー１００によって２次元的に走査した後、その光を固定ミラー１３００で反射させてからスクリーン１４００に画像を形成するように構成されているが、固定ミラー１３００を省略し、光スキャナー１００によって２次元的に走査された光を直接スクリーン１４００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。また、例えば、本発明の光スキャナーでは、前述した実施形態を適宜組み合わせてもよい。

また、前述した実施形態では、駆動装置の構成として永久磁石と電磁コイルとを用いた電磁駆動を採用した構成について説明したが、可動部を前述のように変位させることができれば、これに限定されず、例えば、変位手段として、静電駆動、圧電駆動を採用してもよい。また、前述した実施形態では、各可動梁の中間に応力を緩和する屈曲部を有する構成について説明したが、これに限定されず、屈曲部を省略してもよい。すなわち、各可動梁は、可動部側可動梁と変位部側可動梁とが直接接続されていてもよい。

また、前述した実施形態では、光スキャナーの駆動時に、各可動梁の変位部側可動梁が実質的に変形しない構成について説明したが、これに限定されず、例えば、Ｚ軸方向に曲げ変形（湾曲変形）するように構成されていてもよい。

１００…光スキャナー、２００…振動基板、２１０…支持枠、２２０…駆動梁、２３０…変位部、２４０…永久磁石、２５０…可動梁、２６０…可動部、２７０…支持部材、２８０…光反射部材、３００…基台、４００…駆動部（コイル部）、４１０…コイル固定部、４２０…コイル。

Claims (6)

1. 光反射面を有する光反射部材と、
   前記光反射部材を支持する支持部材と、
   前記支持部材を介して前記光反射部材を支持する可動部と、
   前記可動部より前記光反射面に沿って延出し、中間部に屈曲部を備え、前記可動部を挟んで対向配置される少なくとも一対の可動梁と、
   前記可動梁の前記可動部の反対側の延出方向に前記可動梁に固定された変位部と、前記変位部を駆動する駆動部と、を備える駆動装置と、
   前記変位部より、前記可動梁の延出方向に直交し、前記光反射面の略面方向に延出する２つの駆動梁と、
   前記駆動梁が固定される支持枠と、を備える振動基板と、
   前記振動基板に備える固定部を載置し固定する固定面を備える基台と、を備え、
   前記支持部材の前記可動部側の端部が、前記可動部の前記光反射部材側の端面より、前記光反射部材から離間する位置で固定される、
   ことを特徴とする光スキャナー。
2. 前記駆動装置は、
   前記変位部に前記光反射面に略直交する方向に沿って、前記振動基板の一方の面側にＮ極もしくはＳ極のどちらか一方を、前記振動基板の他の一方の面側にＮ極もしくはＳ極の他の一方となるように配置させた永久磁石と、
   前記永久磁石の極性に直交する方向に磁界を発生させるように配置したコイルと、を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光スキャナー。
3. 前記支持部材は、前記可動部に設けられた凹部の底面部に接着固定され、前記凹部の底面部面積が前記凹部の開口部面積より大きい、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光スキャナー。
4. 前記支持部材は、前記可動部の前記凹部への挿入領域では、前記可動部への接合部面積より、前記光反射部材への接合部面積が小さい、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光スキャナー。
5. 前記凹部と前記支持部材とにより形成される空隙部に、接着剤が充填され、
   前記接着剤の前記凹部の開口側の端部が、前記空隙部内にある、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光スキャナー。
6. 光反射面を有する光反射部材と、
   前記光反射部材を支持する支持部材と、
   前記支持部材を介して前記光反射部材を支持する可動部と、
   前記可動部より前記光反射面に沿って延出し、中間部に屈曲部を備え、前記可動部を挟んで対向配置される少なくとも一対の可動梁と、
   前記可動梁の前記可動部の反対側の延出方向に前記可動梁に固定された変位部と、前記変位部を駆動する駆動部と、を備える駆動装置と、
   前記変位部より、前記可動梁の延出方向に直交し、前記光反射面の略面方向に延出する２つの駆動梁と、
   前記駆動梁が固定される支持枠と、を備える振動基板と、
   前記振動基板に備える固定部を載置し固定する固定面を備える基台と、を備え、
   前記支持部材の前記可動部側の端部が、前記可動部の前記光反射部材側の端面より、前記光反射部材から離間する位置で固定される光スキャナーを備える、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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