JP5991024B2 - ミラーデバイス、光スキャナーおよび画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ミラーデバイス、光スキャナーおよび画像形成装置に関するものである。

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、枠状の駆動部材と、駆動部材をＸ軸まわりに回動（搖動）可能とするように、駆動部材を両持ち支持する１対の第１の軸部材とで構成された第１の振動系と、駆動部材の内側に設けられた可動板と、可動板をＸ軸に直交するＹ軸まわりに回動可能とするように、可動板を駆動部材に両持ち支持する１対の第２の軸部材とで構成された第２の振動系と、駆動部材に設けられた永久磁石と、永久磁石に対向するように設けられたコイルと、コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを備える駆動手段と、可動板との干渉（接触）を防止する空間を形成するように駆動部材と永久磁石との間に介在するスペーサーとを有している。永久磁石は、可動板の平面視にて、両極を結ぶ線分がＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸に対して傾斜するように設けられている。そして、この光スキャナーでは、第２の振動系のＹ軸まわりのねじり共振周波数と等しい周波数の電圧をコイルに印加して可動板を回動する。
しかしながら、特許文献１に記載の光スキャナーでは、駆動部材の剛性が不十分であり、光スキャナーの駆動中に、駆動部材が前記ねじり共振周波数付近の周波数で変形する変形モードが生じ、これにより、可動板の挙動がおかしくなるという問題がある。

特開２００８−２１６９２０号公報

本発明の目的は、可動板を異なる２つの軸周りに適正に揺動させることができるミラーデバイス、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。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のミラーデバイスは、光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸周りに揺動可能な可動板と、
前記可動板の前記第１の軸に沿う方向の両端に接続された第１の軸部材と、
前記可動板を囲んでおり、前記第１の軸部材が接続され、前記第１の軸と方向の異なる第２の軸周りに搖動可能な枠状部材と、
前記枠状部材の前記第２の軸に沿う方向の両端に接続された第２の軸部材と、
一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで前記枠状部材に配置された永久磁石と、
前記枠状部材に連続的または断続的に環状に設けられた剛体部と、を備え、
前記剛体部は、互いに対向する少なくとも１対の端面を有し、該１対の端面により、前記永久磁石の位置を規制するガイド部が構成されており、
前記ガイド部に、前記永久磁石の少なくとも一部が配置されていることを特徴とする。
これにより、可動板および第１の軸部材等で構成される振動系の第１の軸周りのねじり共振周波数付近の周波数で枠状部材が変形する変形モードの発生を防止または抑制することができ、可動板を第１の軸周りおよび第２の軸周りに適正に揺動させることができる。

本発明のミラーデバイスでは、前記ガイド部は、前記剛体部における前記枠状部材の前記第１の軸の延長線上に位置する部位に設けられていることが好ましい。
これにより、枠状部材の第１の軸部材との接続部付近に永久磁石が配置され、その接続部付近の剛性を向上させることができ、これによって、前記変形モードが発生した場合でも、その枠状部材の振動が可動板に伝達されてしまうことを防止することができる。

本発明のミラーデバイスでは、前記永久磁石は、平面視で、前記可動板と重なる部位を有しており、
前記永久磁石の前記可動板側であって、前記可動板と重なる部位に、凹部が設けられていることが好ましい。
これにより、永久磁石と可動板との衝突を防止することができ、確実に可動板を搖動させることができる。
本発明のミラーデバイスでは、前記剛体部の剛性は、前記枠状部材よりも高いことが好ましい。
これにより、前記変形モードの発生をより確実に防止または抑制することができる。

本発明のミラーデバイスでは、前記永久磁石の少なくとも前記ガイド部に配置された部位の剛性は、前記枠状部材よりも高いことが好ましい。
これにより、前記変形モードの発生をより確実に防止または抑制することができる。
本発明のミラーデバイスでは、前記永久磁石の少なくとも前記ガイド部に配置された部位の剛性は、前記剛性部よりも高いことが好ましい。
これにより、前記変形モードの発生をより確実に防止または抑制することができる。
本発明のミラーデバイスでは、一方の磁極と他方の磁極とが前記第１の軸を挟んで前記可動板に配置された永久磁石を有することが好ましい。
これにより、可動板を第１の軸周りおよび第２の軸周りに確実に揺動させることができる。

本発明の光スキャナーは、光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸周りに揺動可能な可動板と、
前記可動板の前記第１の軸に沿う方向の両端に接続された第１の軸部材と、
前記可動板を囲んでおり、前記第１の軸部材が接続され、前記第１の軸と方向の異なる第２の軸周りに搖動可能な枠状部材と、
前記枠状部材の前記第２の軸に沿う方向の両端に接続された第２の軸部材と、
一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで前記枠状部材に配置された永久磁石と、
前記枠状部材に連続的または断続的に環状に設けられた剛体部と、
前記枠状部材に対向して配置され、電圧の印加により前記永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記剛体部は、互いに対向する少なくとも１対の端面を有し、該１対の端面により、前記永久磁石の位置を規制するガイド部が構成されており、
前記ガイド部に、前記永久磁石の少なくとも一部が配置されていることを特徴とする。
これにより、可動板および第１の軸部材等で構成される振動系の第１の軸周りのねじり共振周波数付近の周波数で枠状部材が変形する変形モードの発生を防止することができ、可動板を第１の軸周りおよび第２の軸周りに適正に揺動させることができる。

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、
光反射性を有する光反射部を備え、第１の軸周りに揺動可能な可動板と、
前記可動板の前記第１の軸に沿う方向の両端に接続された第１の軸部材と、
前記可動板を囲んでおり、前記第１の軸部材が接続され、前記第１の軸と方向の異なる第２の軸周りに搖動可能な枠状部材と、
前記枠状部材の前記第２の軸に沿う方向の両端に接続された第２の軸部材と、
一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで前記枠状部材に配置された永久磁石と、
前記枠状部材に連続的または断続的に環状に設けられた剛体部と、
前記枠状部材に対向して配置され、電圧の印加により前記永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
前記剛体部は、互いに対向する少なくとも１対の端面を有し、該１対の端面により、前記永久磁石の位置を規制するガイド部が構成されており、
前記ガイド部に、前記永久磁石の少なくとも一部が配置されていることを特徴とする。
これにより、可動板および第１の軸部材等で構成される振動系の第１の軸周りのねじり共振周波数付近の周波数で枠状部材が変形する変形モードの発生を防止することができ、可動板を第１の軸周りおよび第２の軸周りに適正に揺動させることができる。

本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す平面図である。 図１に示す光スキャナーの底面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 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。 本発明の光スキャナーの第２実施形態における可動板、各軸部材、枠状部材、剛体部、各永久磁石を示す底面図である。 本発明の光スキャナーの第３実施形態における可動板、各軸部材、枠状部材、剛体部、永久磁石を示す底面図である。 図７に示す光スキャナーの永久磁石を示す側面図である。 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。

以下、本発明のミラーデバイス、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。なお、下記の実施形態では、代表的に、本発明のミラーデバイスを光スキャナーに適用した場合について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の光スキャナーの第１実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す光スキャナーの底面図、図３は、図１のＡ−Ａ線断面図、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２中の右側を「右」、左側を「左」と言い、図３中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。

図１〜図３に示すように、光スキャナー１０は、ミラーデバイス１と、ホルダー１７と、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。ミラーデバイス１は、可動板本体１１０および光反射性を有する光反射部１２を備える可動板１１と、１対の軸部材（第１の軸部材）１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、枠状部材１４に設けられた剛体部５と、１対の軸部材（第２の軸部材）１５ａ、１５ｂと、支持枠１６と、１対の永久磁石（第２永久磁石）２０ａ、２０ｂと、永久磁石（第１永久磁石）２０ｃとを備えている。光反射部１２は、可動板本体１１０の上面に設けられている。

永久磁石２０ｃと、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂと、永久磁石２０ａ、２０ｂと、枠状部材１４と、剛体部５と、軸部材１５ａ、１５ｂとで、軸部材１５ａ、１５ｂ（第２の軸部材）を回動軸とする第２の振動系が構成され、永久磁石２０ｃと、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂとで、軸部材１３ａ、１３ｂ（第１の軸部材）を回動軸とする第１の振動系が構成される。

枠状部材１４は、軸部材１５ａ、１５ｂによって支持枠１６に支持されている。また、可動板１１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、可動板１１を囲んでいる。また、支持枠１６は、ホルダー１７に支持されている。
可動板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、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。

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を図１に示すＸ軸（第２の軸）周りに回動（搖動）可能とするように、枠状部材１４と支持枠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を支持枠１６に両持ち支持する。また、軸部材１３ａ、１３ｂは、可動板１１を図１に示すＹ軸（第１の軸）周りに回動（搖動）可能とするように、可動板１１と枠状部材１４を連結している。この場合、軸部材１３ａ、１３ｂは、可動板１１のＹ軸に沿う方向の両端に接続され、可動板１１を枠状部材１４に両持ち支持する。なお、Ｘ軸とＹ軸は、互いに直交している。また、枠状部材１４の中心および可動板１１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。なお、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、可動板１１をＹ軸周りに回動可能とすることにより、可動板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。

可動板１１、軸部材１３ａ、１３ｂ、枠状部材１４、軸部材１５ａ、１５ｂ、および支持枠１６は、例えばシリコンを主材料として一体に形成されている。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１０の小型化を図ることができる。なお、ＳＯＩ基板等の積層構造を有する基板を用いてこれらを形成してもよく、この場合、可動板１１、軸部材１３ａ、１３ｂ、枠状部材１４、軸部材１５ａ、１５ｂ、および支持枠１６が一体となるように、積層構造基板の１つの層で形成するのが好ましい。

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、支持枠１６を支持することができれば特に限定されない。支持枠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、支持枠１６とホルダー１７との間にＳｉＯ_２を主材料として構成されたＳｉＯ_２層が介在していてもよい。

枠状部材１４の下面（ホルダー１７と対向する面）には、剛体部５が設けられている。剛体部５は、連続的または断続的に環状に設けられている。本実施形態では、剛体部５は、断続的に環状に設けられており、平面視で断続的な四角形の枠状をなしている。なお、剛体部５の形状は、四角形に限定されないことは、言うまでもない。
具体的には、剛体部５は、互いに離間するように配置された１対のリブ５１ａ、５１ｂで構成されている。リブ５１ａは、Ｘ軸に沿って延在する本体部５１１ａと、その本体部５１１ａの一方の端部からＹ軸方向に突出し、Ｙ軸に沿って延在する突出部５１２ａと、他方の端部からＹ軸方向に突出し、Ｙ軸に沿って延在する突出部５１３ａとで構成されている。リブ５１ｂは、リブ５１ａと同様の形状をなし、本体部５１１ｂ、突出部５１２ｂおよび５１３ｂで構成されている。

そして、リブ５１ａとリブ５１ｂとは、突出部５１２ａの端面５１４ａおよび突出部５１３ａの端面５１５ａと、突出部５１２ｂの端面５１４ｂおよび突出部５１３ｂの端面５１５ｂとが、それぞれ、所定距離離間して互いに対向するように配置されている。この端面５１４ａと端面５１４ｂとの間に、後述する長手形状の永久磁石２０ａが配置され、また、端面５１５ａと端面５１５ｂとの間に、後述する長手形状の永久磁石２０ｂが配置されている。この場合、端面５１４ａと端面５１４ｂとで、永久磁石２０ａの位置が規制されている。したがって、端面５１４ａと端面５１４ｂとで、永久磁石２０ａの位置を規制するガイド部が構成される。また、端面５１５ａと端面５１５ｂとで、永久磁石２０ｂの位置が規制されている。したがって、端面５１５ａと端面５１５ｂとで、永久磁石２０ｂの位置を規制するガイド部が構成される。

このようにして、剛体部５と、永久磁石２０ａ、２０ｂとにより、環状体が構成されている。この剛体部５、永久磁石２０ａおよび２０ｂにより、枠状部材１４の剛性が向上し、第１の振動系のＹ軸周りのねじり共振周波数付近の周波数で枠状部材１４が変形する変形モード（以下、単に「変形モード」とも言う）の発生を防止または抑制することができ、これにより、可動板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、永久磁石２０ａ、２０ｂは、剛体部５の下面ではなく、リブ５１ａとリブ５１ｂとの間の間隙に配置されているので、前記剛体部５の下面に配置されている場合に比べて、軸部材１５ａ、１５ｂを回転軸とする慣性モーメントを小さくすることができ、可動板１１を容易にＸ軸周りに回動させることができる。

ここで、リブ５１ａ、５１ｂ、すなわち剛体部５の剛性は、枠状部材１４よりも高いことが好ましい。これにより、変形モードの発生をより確実に防止または抑制することができる。
剛体部５の剛性を枠状部材１４よりも高くするには、例えば、剛体部５の厚さｄ１を枠状部材１４の厚さｄ２よりも厚くするか、または、剛体部５の構成材料として、枠状部材１４の構成材料よりもヤング率等の高いものを用いる。

また、剛体部５の厚さｄ１と枠状部材１４の厚さｄ２との比ｄ１／ｄ２は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、２以上１０以下であることが好ましく、３以上８以下であることがより好ましい。
また、剛体部５の厚さｄ１は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、５０μｍ以上６００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上４００μｍ以下であることがより好ましい。
なお、枠状部材１４の厚さｄ２は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。

また、永久磁石２０ａ、２０ｂの剛性は、枠状部材１４よりも高いことが好ましい。これにより、変形モードの発生をより確実に防止または抑制することができる。
永久磁石２０ａ、２０ｂの剛性を枠状部材１４よりも高くするには、例えば、永久磁石２０ａ、２０ｂの厚さｄ３を枠状部材１４の厚さｄ２よりも厚くするか、または、永久磁石２０ａ、２０ｂの構成材料として、枠状部材１４の構成材料よりもヤング率等の高いものを用いる。

また、永久磁石２０ａ、２０ｂの厚さｄ３と枠状部材１４の厚さｄ２との比ｄ３／ｄ２は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、２以上１０以下であることが好ましく、３以上８以下であることがより好ましい。
また、永久磁石２０ａ、２０ｂの厚さｄ３は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、６０μｍ以上７００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以上４００μｍ以下であることがより好ましい。

また、永久磁石２０ａ、２０ｂの剛性は、剛体部５と等しいかまたは剛体部５よりも高いことが好ましく、剛体部５よりも高いことがより好ましい。これにより、変形モードの発生をより確実に防止または抑制することができる。
永久磁石２０ａ、２０ｂの剛性を剛体部５よりも高くするには、例えば、永久磁石２０ａ、２０ｂの厚さｄ３を剛体部５の厚さｄ１よりも厚くするか、または、永久磁石２０ａ、２０ｂの構成材料として、剛体部５の構成材料よりもヤング率等の高いものを用いる。
また、永久磁石２０ａ、２０ｂの厚さｄ３と剛体部５の厚さｄ１との比ｄ３／ｄ１は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、１以上５以下であることが好ましく、１．５以上４以下であることがより好ましく、２以上４以下であることがさらに好ましい。

なお、剛体部５の構成材料は、特に限定されないが、剛体部５は、例えば、シリコンを主材料として構成することができる。剛体部５と枠状部材１４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、剛体部５と枠状部材１４との間にＳｉＯ_２を主材料として構成されたＳｉＯ_２層が介在していてもよい。また、剛体部５は、例えば、前記可動板１１、軸部材１３ａ、１３ｂ、枠状部材１４、軸部材１５ａ、１５ｂおよび支持枠１６とともに、ＳＯＩ基板等の積層構造を有する基板を用いて形成してもよい。

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、可動板１１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。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と可動板１１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によって可動板１１および枠状部材１４を回動させる駆動手段が構成される。

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。

永久磁石２０ａは、Ｙ軸よりも左側、すなわち端面５１４ａと端面５１４ｂとの間に配置され、永久磁石２０ｂは、Ｙ軸よりも右側、すなわち端面５１５ａと端面５１５ｂとの間に配置されている。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、円滑かつ確実に可動板１１をＸ軸の周りに回動させることができ、また、可動板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。

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。

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および可動板１１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、長手形状に限定されるものではない。

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、円滑かつ確実に可動板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、可動板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および可動板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。

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、可動板１１を円滑にＸ軸周りに回動させることができる。
また、永久磁石２０ｃは、平面視にて、その中心が可動板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、可動板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、可動板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。

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。

永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃ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。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および可動板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および可動板１１に設置しようとすると、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃを枠状部材１４および可動板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および可動板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１０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。

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、可動板１１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１０の省電力化および小型化を図ることができる。

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Ｘ軸およびＹ軸に直交する磁束を有する磁界が発生する。なお、コイル３０は磁心に巻き付けられていてもよい。
電圧印加手段４０は、図４に示すように、可動板１１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、可動板１１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。

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１０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、３０〜１２０Ｈｚ（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、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂと、永久磁石２０ａ、２０ｂと、枠状部材１４と、剛体部５と、軸部材１５ａ、１５ｂとで構成された第２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。

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１０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、可動板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。

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、可動板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、可動板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。

本実施形態では、第２周波数は、永久磁石２０ｃと、可動板１１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１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１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、可動板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、永久磁石２０ｃと、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂと、永久磁石２０ａ、２０ｂと、枠状部材１４と、剛体部５と、軸部材１５ａ、１５ｂとで構成される軸部材１５ａ、１５ｂを回動軸とする第２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２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２の振動系の共振を起こす可能性があるからである。

また、第２周波数は、第２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２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。

また、第２の振動系のねじり共振周波数をｆ１［Ｈｚ］とし、第１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、可動板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。

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。

次に、光スキャナー１０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２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１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）。

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、および可動板１１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、および可動板１１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、および可動板１１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、および可動板１１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。

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が可動板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。
そして、この光スキャナー１０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、可動板１１のＸ軸周りの回動角を大きくすることができる。

また、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２の振動系のねじり共振周波数は、第１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１の振動系のねじり共振周波数の１／１０以下）。つまり、第２の振動系は、第１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。

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、および可動板１１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、および可動板１１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、および可動板１１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、および可動板１１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。

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１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によって可動板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、可動板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。

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、可動板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、可動板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。また、簡単かつ小型な構成でありながら、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃが設けられているため、コイルの数が少なくても大きな駆動力を得ることができる。これにより、振動系の走査角を大きくすることができるとともに、高速走査も可能となる。
そして、枠状部材１４に剛体部５が設けられているので、第１の振動系のＹ軸周りのねじり共振周波数付近の周波数で枠状部材１４が変形する変形モードの発生を防止または抑制することができ、可動板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。
また、光スキャナー１０は、枠状部材１４に永久磁石２０ａ、２０ｂを設け、可動板１１に永久磁石２０ｃを設け、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃに対向するようにホルダー１７上にコイル３０を設けている。つまり、第２の振動系および第１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。そのため、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１０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。

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。
また、本実施形態では、永久磁石２０ａ、２０ｂ全体がガイド部に配置されているが、これに限らず、永久磁石２０ａ、２０ｂの一部が、ガイド部に配置されていてもよい。
また、剛体部５の途中に、その厚さ（図３中の上下方向の長さ）が薄い部位を設け、その部位における剛体部５の端面をガイド部としてもよい。

＜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板、各軸部材、枠状部材、剛体部、各永久磁石を示す底面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図６中の右側を「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。

図６に示すように、第２実施形態の光スキャナー１０では、永久磁石２０ｃが省略されている。そして、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、剛体部５と、軸部材１５ａ、１５ｂと、永久磁石２０ａ、２０ｂとで、軸部材１５ａ、１５ｂ（第２の軸部材）を回動軸とする第２の振動系が構成され、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂとで、軸部材１３ａ、１３ｂ（第１の軸部材）を回動軸とする第１の振動系が構成される。

永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれ、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、Ｘ軸、すなわち軸部材１５ａ、１５ｂの軸線と、永久磁石２０ａ、２０ｂの軸線とのなす角（Ｘ軸に対する永久磁石２０ａ、２０ｂの軸線の傾斜角）θ２は、それぞれ、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２０ａ、２０ｂを設けることで、円滑かつ確実に可動板１１をＸ軸の周りに回動させることができる。

永久磁石２０ａの傾斜角θ２と、永久磁石２０ｂの傾斜角θ２とは、同一でもよく、また、異なっていてもよいが、本実施形態では、同一に設定されている。すなわち、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれの軸線が互いに平行となるように配置されている。そして、本実施形態では、永久磁石２０ａ、２０ｂは、平面視にて、永久磁石２０ａと永久磁石２０ｂとが枠状部材１４（可動板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、可動板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。なお、永久磁石２０ａのＮ極と永久磁石２０ｂのＳ極とが点対称となり、永久磁石２０ａのＳ極と永久磁石２０ｂのＮ極とが点対称となっている。

また、永久磁石２０ａ、２０ｂは、それぞれ、永久磁石２０ａの一方の端部（Ｎ極端）と、永久磁石２０ｂの一方の端部（Ｓ極端）とが、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は、一方の端部（Ｎ極）がＹ軸、すなわち軸部材１３ａ、１３ｂの軸線上に位置するように配置され、永久磁石２０ｂは、一方の端部（Ｓ極）がＹ軸上に位置するように配置されている。

具体的には、永久磁石２０ａは、枠状部材１４における軸部材１３ａの接続部（軸部材１３ａと枠状部材１４の接続部）に、一方の端部（Ｎ極端）が位置するように配置されている。同様に、永久磁石２０ｂは、枠状部材１４における軸部材１３ｂの接続部（軸部材１３ｂと枠状部材１４の接続部）に、一方の端部（Ｓ極端）が位置するように配置されている。これにより、これにより、円滑かつ確実に可動板１１をＸ軸の周りに回動させることができる。

剛体部５は、互いに離間するように配置されたリブ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄで構成されている。リブ５２ａは、Ｘ軸に沿って延在する延在部５２１ａと、その延在部５２１ａの図６中左側の端部からＹ軸方向に突出し、Ｙ軸に沿って延在する延在部５２２ａとで構成されている。また、リブ５２ｂは、Ｘ軸に沿って延在する延在部５２１ｂと、その延在部５２１ｂの図６中右側の端部からＹ軸方向に突出し、Ｙ軸に沿って延在する延在部５２２ｂとで構成されている。また、リブ５２ｃは、Ｘ軸に沿って延在する延在部５２１ｃと、その延在部５２１ｃの図６中右側の端部からＹ軸方向に突出し、Ｙ軸に沿って延在する延在部５２２ｃで構成されている。また、リブ５２ｄは、Ｘ軸に沿って延在する延在部５２１ｄと、その延在部５２１ｄの図６中右側の端部からＹ軸方向に突出し、Ｙ軸に沿って延在する延在部５２２ｄとで構成されている。

また、リブ５２ａとリブ５２ｂとは、延在部５２１ａの端面５２３ａと延在部５２１ｂの端面５２３ｂとが、所定距離離間して互いに対向するように配置されている。また、リブ５２ｃとリブ５２ｄとは、延在部５２１ｃの端面５２３ｃと延在部５２１ｃの端面５２３ｃとが、所定距離離間して互いに対向するように配置されている。また、リブ５２ａとリブ５２ｃとは、延在部５２２ａの端面５２４ａと延在部５２２ｃの端面５２４ｃとが、所定距離離間して互いに対向するように配置されている。また、リブ５２ｂとリブ５２ｄとは、延在部５２２ｂの端面５２４ｂと延在部５２２ｄの端面５２４ｄとが、所定距離離間して互いに対向するように配置されている。各端面端面５２３ａ、５２４ａ、５２３ｂ、５２４ｂ、５２３ｃ、５２４ｃ、５２３ｄ、５２４ｄは、それぞれ、永久磁石２０ａ、２０ｂの傾斜角θ２と同じ角度に傾斜している。

そして、端面５２３ａと端面５２３ｂとの間に、永久磁石２０ａの一方の端部（Ｎ極端）が配置され、端面５２４ａと端面５２４ｃとの間に、永久磁石２０ａの他方の端部（Ｓ極端）が配置されている。したがって、端面５２３ａ、５２３ｂ、５２４ａ、５２４ｃで、永久磁石２０ａの位置を規制するガイド部が構成される。
また、端面５２３ｃと端面５２３ｄとの間に、永久磁石２０ｂの一方の端部（Ｓ極端）が配置され、端面５２４ｂと端面５２４ｄとの間に、永久磁石２０ｂの他方の端部（Ｎ極端）が配置されている。したがって、端面５２３ｂ、５２３ｄ、５２４ａ、５２４ｄで、永久磁石２０ｂの位置を規制するガイド部が構成される。

このように、実施形態では、端面５２３ａ、５２３ｂで構成されるガイド部と、端面５２３ｃ、５２３ｄで構成されるガイド部とは、それぞれ、剛体部５における枠状部材１４のＹ軸上（第１の軸の延長線上）位置する部位に設けられている。これにより、枠状部材１４の軸部材１３ａ、１３ｂとの接続部付近に永久磁石２０ａ、２０ｂの端部が配置され、前記接続部付近の剛性を向上させることができ、これによって、変形モードが発生した場合でも、その枠状部材１４の振動が可動板１１に伝達されてしまうことを防止することができる。

なお、永久磁石２０ａ、２０ｂの剛性は、剛体部５と等しいかまたは剛体部５よりも高いことが好ましく、剛体部５よりも高いことがより好ましい。特に、永久磁石２０ａの一方の端部（Ｎ極端）、すなわち端面５２３ａ、５２３ｂで構成されるガイド部に配置された部位の剛性は、剛体部５よりも高いことが好ましい。同様に、永久磁石２０ｂの一方の端部（Ｓ極端）、すなわち端面５２３ｃ、５２３ｄで構成されるガイド部に配置された部位の剛性は、剛体部５よりも高いことが好ましい。これにより、変形モードの発生をより確実に防止または抑制することができる。
なお、本実施形態では、可動板１１に永久磁石が配置されていないが、これに限らず、可動板１１に永久磁石が配置されていてもよい。

＜第３実施形態＞
図７は、本発明の光スキャナーの第３実施形態における可動板、各軸部材、枠状部材、剛体部、永久磁石を示す底面図、図８は、図７に示す光スキャナーの永久磁石を示す側面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図７、図８中の右側を「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。

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１０では、永久磁石２０ａ、２０ｂ、２０ｃに替えて、永久磁石２０が設けられている。そして、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂと、枠状部材１４と、剛体部５と、軸部材１５ａ、１５ｂと、永久磁石２０とで、軸部材１５ａ、１５ｂ（第２の軸）を回動軸とする第２の振動系が構成され、可動板１１と、軸部材１３ａ、１３ｂ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。

永久磁石２０は、その両極がＸ軸およびＹ軸をそれぞれ挟んで配置されている。換言すれば、永久磁石２０は、両端部（各磁極）が、Ｘ軸で分割される２つの領域に位置し、かつ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。すなわち、永久磁石２０は、平面視にて、その中心が可動板１１の中心と一致し、その軸線がＸ軸およびＹ軸のそれぞれに対して傾斜するように配置されている。

Ｘ軸、すなわち軸部材１５ａ、１５ｂの軸線と、永久磁石２０の軸線とのなす角（Ｘ軸に対する永久磁石２０の軸線の傾斜角）θ３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、４０°以上５０°以下度であることがより好ましく、４５度であるのがさらに好ましい。このように永久磁石２０を設けることで、円滑かつ確実に可動板１１をＸ軸の周りおよびＹ軸の周りに回動させることができる。

また、永久磁石２０は、平面視で、可動板１１と重なる部位を有しており、永久磁石２０の可動板１１側であって、可動板１１と重なる部位に、凹部２１が設けられている。本実施形態では、永久磁石２０の両端部の間の部位、すなわち両端部を除く部位に、凹部２１が設けられている。これにより、永久磁石２０と可動板１１との衝突を防止することができ、確実に可動板１１を回動させることができる。

剛体部５は、互いに離間するように配置されたリブ５３ａ、５３ｂで構成されている。リブ５３ａは、Ｘ軸に沿って延在する延在部５３１ａと、その延在部５３１ａの図７中左側の端部からＹ軸方向に突出し、Ｙ軸に沿って延在する延在部５３２ａとで構成されている。また、リブ５３ｂは、Ｘ軸に沿って延在する延在部５３１ｂと、その延在部５３１ｂの図７中右側の端部からＹ軸方向に突出し、Ｙ軸に沿って延在する延在部５３２ｂとで構成されている。

また、リブ５３ａとリブ５３ｂとは、延在部５３１ａの端面５３３ａと延在部５３１ｂの端面５２４ｂとが、所定距離離間して互いに対向し、延在部５３２ａの端面５３４ａと延在部５３１ｂの端面５３３ｂとが、所定距離離間して互いに対向するように配置されている。各端面端面５３３ａ、５３４ａ、５３３ｂ、５３４ｂは、それぞれ、永久磁石２０の傾斜角θ３と同じ角度に傾斜している。
そして、端面５３３ａと端面５３４ｂとの間に、永久磁石２０の一方の端部（Ｎ極端）が配置され、端面５３４ａと端面５３３ｂとの間に、永久磁石２０の他方の端部（Ｓ極端）が配置されている。したがって、端面５３３ａ、５３４ｂ、５３３ａ、５３４ｂで、永久磁石２０の位置を規制するガイド部が構成される。

以上説明したような光スキャナー１０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。

＜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１０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。

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１０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。

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１０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。

２次元走査の際、光スキャナー１０の可動板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１０の可動板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１０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１０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。

以上、本発明のミラーデバイス、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、本発明のミラーデバイス、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。

１…ミラーデバイス １０…光スキャナー １１…可動板 １１０…可動板本体 １２…光反射部 １３ａ、１３ｂ…軸部材 １４…枠状部材 １５ａ、１５ｂ…軸部材 １６…支持枠 １７…ホルダー ５…剛体部 ５１ａ、５１ｂ…リブ ５１１ａ、５１１ｂ…本体部 ５１２ａ、５１３ａ、５１２ｂ、５１３ｂ…突出部 ５１４ａ、５１４ｂ、５１５ａ、５１５ｂ…端面 ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ…リブ ５２１ａ、５２２ａ、５２１ｂ、５２２ｂ、５２１ｃ、５２２ｃ、５２１ｄ、５２２ｄ…延在部 ５２３ａ、５２４ａ、５２３ｂ、５２４ｂ、５２３ｃ、５２４ｃ、５２３ｄ、５２４ｄ…端面 ５３ａ、５３ｂ…リブ ５３１ａ、５３２ａ、５３１ｂ、５３２ｂ…延在部 ５３３ａ、５３４ａ、５３３ｂ、５３４ｂ…端面 ２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…永久磁石 ２１…凹部 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 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 Ｋ…固定ミラー Ｓ…スクリーン

Claims (9)

1. 光反射性を有する光反射部を有する可動板と、
   前記可動板を第１の軸周りに揺動可能に支持する第１の軸部材と、
   前記第１の軸部材が接続され、前記可動板を平面視して前記可動板を囲んで設けられた枠状部材と、
   前記枠状部材を第２の軸周りに揺動可動に支持する第２の軸部材と、
   一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで前記枠状部材に配置された永久磁石と、
   前記枠状部材に設けられた剛体部と、を備え、
   前記剛体部は、少なくとも第１の剛体部と第２の剛体部とから構成され、
   前記第１の剛体部と前記第２の剛体部との間に前記永久磁石が配置され、
   前記剛体部が、前記枠状部材に連続的または断続的に環状に設けられていることを特徴とするミラーデバイス。
2. 前記第１の軸の延長線上に前記永久磁石の端部が配置されている請求項１に記載のミラーデバイス。
3. 前記永久磁石は、前記可動板の平面視で前記可動板と重なり、
   前記永久磁石の前記可動板側であって、前記可動板の平面視で前記可動板と重なる部位に、凹部が設けられている請求項１ないし２に記載のミラーデバイス。
4. 前記剛体部の剛性は、前記枠状部材よりも高い請求項１ないし３のいずれかに記載のミラーデバイス。
5. 前記永久磁石の剛性は、前記枠状部材よりも高い請求項１ないし４のいずれかに記載のミラーデバイス。
6. 前記永久磁石の剛性は、前記剛体部よりも高い請求項１ないし５のいずれかに記載のミラーデバイス。
7. 一方の磁極と他方の磁極とが前記第１の軸を挟んで前記可動板に配置された永久磁石を有する請求項１ないし６のいずれかに記載のミラーデバイス。
8. 光反射性を有する光反射部を有する可動板と、
   前記可動板を第１の軸周りに揺動可能に支持する第１の軸部材と、
   前記第１の軸部材が接続され、前記可動板を平面視して前記可動板を囲んで設けられた
   枠状部材と、
   前記枠状部材を第２の軸周りに揺動可動に支持する第２の軸部材と、
   一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで前記枠状部材に配置された永久磁石と、
   前記枠状部材に設けられた剛体部と、
   前記枠状部材に対向して配置され、電圧の印加により前記永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
   前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
   前記剛体部は、少なくとも第１の剛体部と第２の剛体部とから構成され、
   前記第１の剛体部と前記第２の剛体部との間に前記永久磁石が配置され、
   前記剛体部が、前記枠状部材に連続的または断続的に環状に設けられていることを特徴とする光スキャナー。
9. 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、
   光反射性を有する光反射部を有する可動板と、
   前記可動板を第１の軸周りに揺動可能に支持する第１の軸部材と、
   前記第１の軸部材が接続され、前記可動板を平面視して前記可動板を囲んで設けられた枠状部材と、
   前記枠状部材を第２の軸周りに揺動可動に支持する第２の軸部材と、
   一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで前記枠状部材に配置された永久磁石と、
   前記枠状部材に設けられた剛体部と、
   前記枠状部材に対向して配置され、電圧の印加により前記永久磁石に作用する磁界を発生するコイルと、
   前記コイルに電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、
   前記剛体部は、少なくとも第１の剛体部と第２の剛体部とから構成され、
   前記第１の剛体部と前記第２の剛体部との間に前記永久磁石が配置され、
   前記剛体部が、前記枠状部材に連続的または断続的に環状に設けられていることを特徴とする画像形成装置。

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