执行器、 光扫描器以及图像形成装置 本发明是基于申请号为 200710167130.4、 申请日为 2007 年 10 月 18 日、 明名称为 “执行器、 光扫描器以及图像形成装置” 的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及执行器 (actuator)、 光扫描仪以及图像形成装置。 背景技术 作 为 在 激 光 打 印 机 等 中 所 使 用 的 光 扫 描 器， 公 知 有 通 过 微 细 加 工 (micro machining) 技术对 Si 基板进行加工而制造了的、 采用了具有扭振子的结构体的光扫描器。 采用了这种结构体的光扫描器具有能够比多边形反射镜 ( ポリゴンミラ -) 更高速地进行 光扫描的优点。
例如， 专利文献 1 所涉及的执行器， 将板状的反射镜通过 1 对弹簧部来双夹持支 撑， 各弹簧部在其中途分支， 在其分支部分设置有压电体。在这样的执行器中， 通过对各压
电体施加电压， 从而一边使分叉部分弯曲变形而使 1 对弹簧部整体扭曲 (れ ) 变形， 一边使反射镜转动。
然而， 在这样的执行器中， 仅仅将沿着 1 对弹簧部的 1 轴作为转动中心轴而使反射 镜转动。 因此， 当将这样的执行器用作光扫描器时， 只能在主扫描或副扫描的某一个方向上 扫描光。因而， 为了进行主扫描及副扫描， 需要两个执行器， 导致高成本和大型化。
专利文献 1 ： 特开 2004-191953 号公报 发明内容 本发明的目的在于， 提供一种不仅能够实现低成本和小型化， 而且能够使质量部 围绕彼此正交的 2 轴的各轴进行转动的执行器、 光扫描器以及图像形成装置。
通过下述的本发明， 达到这样的目的。
本发明的执行器， 具有 ： 振动部， 其具有质量部和支撑所述质量部的 1 对弹性部 ； 至少 1 对梁部， 其支撑所述振动部 ； 压电元件， 其接合在所述各梁部上 ； 电压施加机构， 其对 所述各压电元件施加电压， 并构成为， 通过所述电压施加机构对所述各压电元件施加电压， 从而使所述各梁部弯曲变形， 并与此相伴地驱动所述振动部， 所述电压施加机构， 具有 ： 第
一电压发生部， 其产生以第一频率周期性变化的第一电压 ； 第二电压发生部， 其产生以不同 于所述第一频率的第二频率周期性变化的第二电压 ； 和电压叠加部， 其叠加所述第一电压 与所述第二电压， 通过将用所述电压叠加部叠加后的电压施加于所述各压电元件， 从而使 所述质量部一边围绕沿着所述 1 对弹性部的第一轴线以所述第一频率进行转动， 一边围绕 与所述第一轴线正交的第二轴线以所述第二频率进行转动。
由此， 不仅能够实现低成本和小型化， 而且能够使质量部围绕彼此正交的 2 轴的 各轴进行转动。
在本发明的执行器中， 优选为， 所述电压施加机构， 构成为 ： 所述第一电压发生部产生相位彼此偏移了 180°的两种所述第一电压， 所述电压叠加部叠加所述各第一电压和 所述第二电压， 将用所述电压叠加部叠加后的 2 个电压， 与 1 对的所述压电元件相对应地进 行施加。
由此， 能够以比较简单的结构使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一轴线以第 一频率进行转动、 一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中， 优选为， 所述振动部具有框体， 所述框体被所述至少一对梁 部支撑， 并且介由所述 1 对弹性部支撑所述质量部， 并以包围所述质量部的外周的方式形 成为框状。
由此， 能够以更低电力且更顺利地使使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一轴 线以第一频率进行转动、 一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中， 优选为， 将所述梁部， 夹置着所述振动部， 在所述振动部两 侧分别设置 1 对。
由此， 能够更顺利地使使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一轴线以第一频率 进行转动、 一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中， 优选为， 所述质量部形成为板状， 并设置为 ： 在俯视所述质 量部时使所述 2 对梁部相对于所述质量部的中心成为点对称。 由此， 能够以更简单的结构且更顺利地使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一 轴线以第一频率进行转动、 一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中， 优选为， 所述各梁部形成长方形形状， 所述各压电元件沿着 对应的所述梁部的长边方向延伸， 且在其延伸方向上伸缩， 由此使所述梁部弯曲变形。
由此， 能够以更低电压且更大的转动角使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一 轴线以第一频率进行转动、 一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中， 优选为， 所述各梁部与所述第一轴线平行地延伸。
由此， 不仅能够实现执行器的小型化， 而且能够加大质量部的转动角。
在本发明的执行器中， 优选为， 所述各压电元件， 横跨对应的所述梁部的长边方向 上的大致整个区域而设置。
由此， 不仅能够实现执行器的小型化， 而且能够加大质量部的转动角。
在本发明的执行器中， 优选为， 所述第一频率比所述第二频率大。
由此， 能够更可靠且更顺利地使质量部一边围绕沿着一对弹性部的第一轴线以第 一频率进行转动、 一边围绕第二轴线以第二频率进行转动。
在本发明的执行器中， 优选为， 所述第一频率， 与由所述质量部和所述振动部构成 的振动系统的扭转共振频率一致。
由此， 由于能够使质量部围绕沿着一对弹性部的第一轴线进行共振驱动， 因此能 够以低电力大幅度转动质量部。
在本发明的执行器中， 所述质量部优选具备具有光反射性的光反射部。
由此， 能够将本发明的执行器适用于光扫描器、 光开关、 光增益控制器等光学设备 中。
本发明的光扫描器具有 ： 振动部， 其具有质量部和支撑所述质量部的 1 对弹性部， 其中， 所述质量部具备具有光反射性的光反射部 ；
至少 1 对梁部， 其支撑所述振动部且能够弯曲变形 ；
压电元件， 其接合在所述各梁部上 ；
电压施加机构， 其对所述各压电元件施加电压，
并且构成为， 通过所述电压施加机构对所述各压电元件施加电压， 使所述各梁部 弯曲变形， 而与此相伴地驱动所述振动部， 从而使由所述光反射部反射后的光进行扫描，
所述电压施加机构， 具有 ： 第一电压发生部， 其产生以第一频率周期性变化的第一 电压 ； 第二电压发生部， 其产生以不同于所述第一频率的第二频率周期性变化的第二电压 ； 和电压叠加部， 其叠加所述第一电压与所述第二电压 ； 将用所述电压叠加部叠加后的电压 施加给所述各压电元件， 从而使所述质量部一边围绕沿着所述 1 对弹性部的第一轴线以所 述第一频率进行转动， 一边围绕与所述第一轴线正交的第二轴线以所述第二频率进行转 动。
由此， 能够用 1 个光扫描器进行主扫描和副扫描， 结果能够实现低成本的小型化。
本发明的图像形成装置， 具有 ： 动部， 其具有质量部和支撑所述质量部的 1 对弹性 部， 其中， 所述质量部具备具有光反射性的光反射部 ； 至少 1 对梁部， 其支撑所述振动部且 能够弯曲变形 ； 压电元件， 其接合在所述各梁部上 ； 电压施加机构， 其对所述各压电元件施 加电压 ； 和光照射部件， 其向所述光反射部照射光， 并构成为， 通过所述电压施加机构对所 述各压电元件施加电压， 使所述各梁部弯曲变形， 而与此相伴地驱动所述振动部， 从而使由 所述光反射部反射后的光在对象物上形成图像， 所述电压施加机构， 具有 ： 第一电压发生 部， 其发生以第一频率周期性变化的第一电压 ； 第二电压发生部， 其发生以不同于所述第一 频率的第二频率周期性变化的第二电压 ； 和电压叠加部， 其叠加所述第一电压和所述第二 电压， 将用所述电压叠加部叠加后的电压施加给所述各压电元件， 从而使所述质量部一边 围绕沿着所述 1 对弹性部的第一轴线以所述第一频率进行转动， 一边围绕与所述第一轴线 正交的第二轴线以所述第二频率进行转动。
由此， 能够用 1 个光扫描器进行主扫描和副扫描， 结果能够实现低成本的小型化。 附图说明
图 1 是表示与本发明的实施方式相关的执行器的俯视图。 图 2 的 (a) 是图 1 中的 A-A 线剖视图、 (b) 是图 1 中的 B-B 线剖视图。 图 3 是图 1 中的 C-C 线剖视图。 图 4 是表示图 1 所示的执行器的控制系统的结构的框图。 图 5 是表示图 4 所示的第一电压发生部和第二电压发生部中的发生电压的一个例子的图 图 6 是表示本发明的图像形成装置 ( 成像显示器 ) 的一个例子的概略图。
图 7 是表示图 6 所示的图像形成装置的控制系统的结构的框图。
图中 ： 1- 执行器 ； 2- 基体 ； 21- 振动部 ； 211- 质量部 ； 212、 213- 弹性部 ； 214- 框体 ； 215- 光反射部 ； 22、 23、 24、 25- 梁部 ； 26- 支撑部 ； 3- 支撑基板 ； 31- 开口部分 ； 41、 42、 43、 44- 压电元件 ； 5- 电源电路 ； 51- 第一电压发生部 ； 52- 第二电压发生部 ； 53- 电压叠加部 ； 531、 532、 533、 534- 加法器 ； 6、 6A- 控制部 ； 7- 光照射装置 ； 71、 72、 73- 光源 ； 74- 交叉二向色 棱镜 ( クロスダィクロィックプリズム ) ； 75- 反射镜 ； 76- 透镜 ； 81、 82、 83- 驱动驱动器 ；
9- 屏幕 ； 10- 图像形成装置 ； X- 第一轴线 ； Y- 第二轴线。 具体实施方式
以下， 参照附图， 对本发明的执行器 ( ァクチュェ一タ ： actuator) 的优选实施方 式进行说明。
图 1 是表示与本发明的实施方式相关的执行器的俯视图， 图 2 是图 1 中的 A-A 线剖 视图以及 B-B 线剖视图， 图 3 是图 1 中的 C-C 线剖视图， 图 4 是表示图 1 所示的执行器的控 制系统的结构的框图， 图 5 是表示图 4 所示的第一电压发生部和第二电压发生部中的发生 电压的一个例子的图， 图 6 是表示对图 1 所示的执行器的各压电元件施加的电压的一个例 子的图。 此外， 以下为了便于说明， 将图 1 中的纸面跟前侧称为 “上” 、 纸面向里侧称为 “下” 、 右侧称为 “右” 、 左侧称为 “左” ； 将图 2 和图 3 中的上侧称为 “上” 、 下侧称为 “下” 、 右侧称为 “右” 、 左侧称为 “左” 。
如图 1 ～图 3 所示， 执行器 1， 具有 ： 基体 2， 其具有包含 1 自由度振动系统的振动 部 21 ； 和支撑基体 2 的支撑基板 3。并具有用于驱动基体 2 的振动部 21 的压电元件 41、 42、 43、 44。 基体 2 具有 ： 包含 1 自由度振动系统的振动部 21 ； 支撑该振动部 21 的 2 对梁部 22、 23、 24、 25 ； 和支撑部 26， 其介由这些梁部 22、 23、 24、 25 支撑振动部 21。
振动部 21 具有 ： 质量部 211 ； 双夹支撑该质量部 211 的 1 对弹性部 212、 213 ； 和支 撑 1 对弹性部 212、 213 的框体 214。
质量部 211， 形成为板状 ( 在本实施方式中圆板状 )， 在其上面 ( 与支撑基板 3 相 反一侧的面 ) 附近具备具有光反射性的光反射部 ( 反射镜部 )215。藉此， 能够将执行器 1 适用于光扫描器、 光增益控制器 ( ァッテネ一タ ： attenuator)、 光开关等光设备中。
这样的质量部 211 介由 1 对弹性部 212、 213 被框体 214 支撑。
框体 214 按照包围质量部 211 的外周的方式形成框状 ( 在本实施方式中大致四边 环状 )。 也就是框体 214 形成框状， 在其内侧以相对于质量部 211 离开的状态设置有质量部 211。
1 对弹性部 212、 213 分别按照使质量部 211 相对于框体 214 可旋动的方式联结。 更具体而言， 1 对弹性部 212、 213 能够弹性变形， 各自形成长方形形状， 并且以彼此同轴的 方式设置， 并且对质量部 211 进行双夹支撑。这样的 1 对弹性部 212、 213， 通过以它们为转 动中心轴而围绕第一轴线 X 扭曲变形， 能够使质量部 211 相对于框体 214 转动。也就是说， 振动部 21 具有由质量部 211 和 1 对弹性部 212、 213 构成的 1 自由度振动系统。
这样的振动部 21 的框体 214， 介由 2 对梁部 22、 23、 24、 25 而被支撑部 26 支撑。也 就是框体 214 和 2 对梁部 22、 23、 24、 25 构成振动系统。
关于 2 对梁部 22、 23、 24、 25， 介由振动部 21， 在一方侧设置 1 对梁部 22、 23， 而在另 一方侧设置一对梁部 24、 25。
并且， 这些梁部 22、 23、 24、 25， 设置为在俯视振动部 21 的质量部 211 时， 相对于质 量部 211 的中心成为点对称。
支撑部 26 形成为包围上述的振动部 21 的外周。
并且， 1 对梁部 22、 23 分别联结振动部 21( 更具体而言， 框体 214) 与支撑部 26。 与
此同样， 1 对梁部 24、 25 分别联结振动部 21( 更具体而言， 框体 214) 与支撑部 26。
各梁部 22、 23、 24、 25 能够弹性变形， 具有长方形形状， 并且与质量部 211 的转动中 心轴 X 平行地延伸。在这样的 2 对梁部 22、 23、 24、 25 中， 通过使梁部 22、 25 与梁部 23、 24 在彼此相反的方向上弯曲变形， 能够使框体 214 围绕第二轴线 ( 转动中心轴 )Y 进行转动， 另外， 通过使梁部 22、 23 与梁部 24、 25 在彼此相反的方向上弯曲变形， 能够使框体 214 围绕 第一轴线 X 进行转动。
具有这样的振动部 21 的基体 2 例如以硅为主材料构成， 振动部 21 和梁部 22、 23、 24、 25 和支撑部 26 一体形成。
并且， 为了驱动这样的振动部 21， 在梁部 22 上设置有压电元件 41， 在梁部 23 上设 置有压电元件 42， 在梁部 24 上设置有压电元件 43， 在梁部 25 上设置有压电元件 44。
在此， 压电元件 41、 42 与压电元件 42、 43 如同上述的 1 对梁部 22、 23 与 1 对梁部 24、 25 之间的关系， 设置为在俯视振动部 21 的质量部 211 时相对质量部 211 的中心成为点 对称。以下， 以压电元件 41、 42 为代表进行了详细的描述， 对压电元件 43、 44 而言， 与压电 元件 41、 42 同样。
压电元件 41 构成为接合在梁部 22 上表面， 并且以在梁部 22 的长边方向上伸缩。 由此， 压电元件 41 通过其伸缩， 能够使梁部 22 在上下方向上扭曲变形。另外， 压电元件 42 构成为接合在梁部 23 上表面， 并且在梁部 23 的长边方向上伸缩。由此， 压电元件 42 通过 其伸缩， 使梁部 23 在上下方向上扭曲变形。
换言之， 压电元件 41 沿着梁部 22 的长边方向延伸， 并且在其延伸方向上伸缩， 从 而使梁部 22 扭曲变形。 由此， 能够以比较简单的结构， 更可靠地由压电元件 41 使梁部 22 扭 曲变形。与此同样， 压电元件 42 沿着梁部 23 的长边方向延伸， 并且在其延伸方向上伸缩， 从而使梁部 23 扭曲变形。 由此， 能够以比较简单的结构， 更可靠地由压电元件 42 使梁部 23 扭曲变形。
这样的压电元件 41、 42 虽然均未图示， 但是各自例如具有的以压电材料为主材料 而构成的压电体层和夹持该压电体层的 1 对电极。
作为该压电材料例如能够采用氧化锌、 氮化铝、 钽酸锂 ( タンタル酸リチゥム )、 铌酸锂 ( ニォブ酸リチゥム )、 铌酸钾 ( ニォブ酸カリゥム )、 钛锆酸铅 ( チタン酸ジルコ ン鉛 PZT)、 钛酸钡 ( チタン酸バリゥム )、 以及其他各种材料， 而且能够组合这些材料中的 一种或两种以上， 尤其优选压电材料为以氧化锌、 氮化铝、 钽酸锂、 铌酸锂、 铌酸钾以及钛锆 酸铅中的至少一种为主的材料。通过用这样的材料构成压电元件 41 的压电体层， 能够以更 高的频率驱动执行器 1。
另外， 压电元件 41 设置为覆盖梁部 22 的大致整个上表面。从而， 压电元件 41 设 置于在梁部 22 的长边方向上的大致整个区域。由此， 通过压电元件 41 的动作， 能够使梁部 22 较大幅度地扭曲变形。与此同样， 压电元件 42 设置为覆盖梁部 23 的大致整个上面。从 而， 压电元件 42 设置于在梁部 23 的长边方向上的大致整个区域。由此， 通过压电元件 42 的动作， 能够使梁部 23 大幅度扭曲变形。
由于这样的压电元件 41、 42 均设置在基体 2 的上表面， 因此如果这样的压电元件 41、 42 按照交替进行相互伸缩动作 ( 一方伸张、 另一方收缩 ) 的方式动作， 则能够使 1 对梁 部 22、 23 在彼此相反的方向上扭曲变形。压电元件 43、 44 构成为与上述的压电元件 41、 42 同样。由于这样的压电元件 43、 44 与上述的压电元件 41、 42 同样， 均置在基体 2 上表面， 因此如果按照交替进行相互伸缩动 作 ( 一方伸张、 另一方收缩 ) 的方式动作， 则能够使 1 对梁部 24、 25 在彼此相反的方向上扭 曲变形。
这样的压电元件 41、 42、 43、 44， 介由未图示的布线， 与后面叙述的电源电路 4 连接 ( 参照图 5)， 并接受电力供给。此外， 对于电源电路 5 将在后面详细叙述。
用于支撑如上所述的基体 2 的支撑基板 3 例如以玻璃或硅为主材料构成， 并且接 合在基体 2。此外， 支撑基板 3 和基体 2 也可介由例如以玻璃、 硅或 SiO2 为主材料构成的接 合层而接合。
在支撑基板 3， 如图 2 和图 3 所示那样， 在对应振动部 21 的部分形成有开口部分 31。
该开口部分 31， 构成了防止在振动部 21 振动时与支撑基板 3 接触的避开部分。 通过设置开口部分 ( 避开部分 )31， 一边防止执行器 1 整体的大型化、 一边能够将振动部 21( 质量部 211 或框体 214) 的振动角 ( 振幅 ) 设定成更大。
此外， 如上所述的避开部分只要是能够充分发挥上述效果的结构， 不一定在支撑 基板 3 下表面 ( 与振动部 21 相反侧的面 ) 开放 ( 开口 )。也就是说， 避开部分能够由形成 于支撑基板 3 上表面的凹部来构成。 在此， 根据图 4 和图 5， 说明对压电元件 41、 42、 43、 44 施加电压的电压施加机构即 电源电路 5。
如图 4 所示， 电源电路 5， 具有 ： 第一电压发生部 51， 其产生用于使质量部 211 围绕 第一轴线 X 转动的第一电压 ； 第二电压发生部 52， 其产生用于使质量部 211 围绕第二轴线 Y 转动的第二电压 ； 和电压叠加部 53， 其将第一电压和第二电压叠加而施加给压电元件 41、 42、 43、 44。
如图 5(a) ～ (d) 的右侧所示， 第一电压发生部 51 发生以周期 T1 周期性变化的电 压 ( 水平扫描用电压 )。也就是第一电压发生部 51 发生以第一频率 (1/T1) 来周期性变化 的两种电压 V11、 V12。
更具体而言， 第一电压发生部 51， 发生如图 5(a)、 (b) 的右侧所示那样以周期 T1 周 期性变化的第一电压 V11， 作为分别施加给压电元件 41、 42 的水平扫描用电压 ( 水平扫描驱 动信号 )。
第一电压 V11 形成如正弦波这样的波形。因此， 执行器 1 能够有效地主扫描光。此 外， 第一电压 V11 的波形不限于此。
在此， 第一频率 (1/T1) 只要是适于水平扫描的频率即可， 并没有特别限定， 但是优 选为 10 ～ 40kHz。另外， 第一频率优选设定为与由质量部 211 和弹性部 212、 213 构成的振 动系统的扭曲共振频率大致一致。也就是说， 优选设计成， 由质量部 211 和弹性部 212、 213 构成的振动系统的扭曲共振频率成为适于水平扫描的频率。
另外， 第一电压发生部 51， 产生如图 5(c)、 (d) 的右侧所示那样， 以周期 T1 周期性 变化的第一电压 V12， 作为分别施加给压电元件 43、 44 的水平扫描用电压 ( 水平扫描驱动信 号 )。该第一电压 V12 与第一电压 V11 同一波形， 但是相对于第一电压 V11 相位偏移了 180°。
一方面， 如图 5(a) ～ (d) 的左侧所示， 第二电压发生部 52， 产生以不同于周期 T1
的周期 T2 周期性变化的电压 ( 垂直扫描用电压 )。也就是说， 第二电压发生部 52 发生以不 同于第一频率 (1/T1) 的第二频率 (1/T2) 来周期性变化的第 2 电压 V21、 V22。
更具体而言， 第二电压发生部 52 发生如图 5(a)、 (c) 的左侧所示那样以不同于周 期 T1 的周期 T2 来周期性变化的第二电压 V21， 作为分别施加给压电元件 41、 43 的垂直扫描 用电压 ( 垂直扫描驱动信号 )。
第二电压 V21 形成如锯齿波这样的波形。因此， 执行器 1 能够有效地对光进行副扫 描。此外， 第二电压 V21 的波形不限于此。
在此， 第二频率 (1/T2) 只要是与第一频率 (1/T1) 不同， 并且适于垂直扫描的频率 即可， 并没有特别限定， 但是优选为比第一频率 (1/T1) 小。也就是周期 T2 比周期 T1 长。
另外， 第二频率 (1/T2) 优选为 40 ～ 80Hz(60Hz 左右 )。由此， 以适于显示器的描 绘的频率， 使质量部 211 围绕彼此垂直的 2 轴 ( 第一轴线 X 和第二轴线 Y) 的各轴进行转动。
另外， 第二电压发生部 51 发生如图 (b)、 (d) 的左侧所示那样以周期 T2 来周期性 变化的第二电压 V22， 作为分别施加给压电元件 42、 44 的垂直扫描用电压 ( 垂直扫描驱动信 号 )。该第二电压 V22 是将第二电压 V21 相对于某基准电压反转后的同一波形。
这样的第一电压发生部 51 和第二电压发生部 52， 分别与控制部 ( 同步信号生成电 路 )6 连接， 并根据来自该控制部 6 的信号进行驱动。 在这样的第一电压发生部 51 和第二电压发生部 52 连接有电压叠加部 53。 该电压 叠加部 53 具有 ： 用于对压电元件 41 施加电压的加法器 531 ； 用于对压电元件 42 施加电压 的加法器 532 ； 用于对压电元件 43 施加电压的加法器 533 ； 和用于对压电元件 44 施加电压 的加法器 534。
加法器 531， 从第一电压发生部 51 接受第一电压 V11， 从第二电压发生部 52 接受第 二电压 V21， 并且将它们叠加而施加给压电元件 41。
另外， 加法器 532， 从第一电压发生部 51 接受第一电压 V11， 从第二电压发生部 52 接受第二电压 V22， 并且将它们叠加而施加给压电元件 42。
另外， 加法器 533 从第一电压发生部 51 接受第一电压 V12， 从第二电压发生部 52 接 受第二电压 V21， 并且将它们叠加而施加给压电元件 43。
另外， 加法器 534 从第一电压发生部 51 接受第一电压 V12， 从第二电压发生部 52 接 受第二电压 V22， 并且将它们叠加而施加给压电元件 44。
以上那样的结构的执行器 1 通过以下方式进行驱动。
例如， 将如图 5(a) 所示的电压 V11 和 V21 叠加而施加给压电元件 41， 并且将如图 5(b) 所示的电压 V11 和 V22 叠加而施加给压电元件 42。与此同步， 将如图 5(c) 所示的电压 V12 和 V21 叠加而施加给压电元件 43， 并且将如图 5(d) 所示的电压 V12 和 V22 叠加而施加给 压电元件 44。
于是， 一边以第一频率 (1/T1) 交替地重复 ： 使压电元件 41、 42 伸张并使压电元件 43、 44 收缩的状态和使压电元件 41、 42 收缩并使压电元件 43、 44 伸张的状态， 一边以第二频 率 (1/T2) 交替地重复 ： 使压电元件 41、 43 伸张并使压电元件 42、 44 收缩的状态和使压电元 件 41、 43 收缩并使压电元件 42、 44 伸张的状态。
换言之， 一边以第二频率 (1/T2) 使压电元件 42、 44 的可伸缩范围 ( 可变位的长度 ) 相对于压电元件 41、 43 的可伸缩范围 ( 可变位的长度 ) 之比变化， 一边以第一频率 (1/T1)
使压电元件 41、 42 与压电元件 43、 44 在彼此相反的方向上伸张。
通过压电元件 41 ～ 44 这样工作， 在各梁部 22、 23、 24、 25 主要弯曲变形的同时， 质 量部 211 围绕第一轴线 X 以第一频率 (1/T1) 进行转动 ( 振动 )， 并且围绕第二轴线 Y 以第 二频率 (1/T2) 进行转动 ( 振动 )。
如上那样， 对执行器 1 而言， 通过将由电压叠加部 53 叠加后的电压施加给各压电 元件 41、 42、 43、 44， 使质量部 211 围绕沿着 1 对弹性部 212、 213 的第一轴线 X 以第一频率 (1/T1) 进行转动， 并且围绕与第一轴线 X 正交 ( 直交 ) 的第二轴线 Y 以第二频率 (1/T2) 进 行转动。
由此， 不仅能够实现低成本和小型化， 而且能够使质量部 211 围绕彼此正交的 2 轴 的各轴进行转动。
特别是， 由于能够减少作为驱动源的压电元件的数量 ( 在本实施方式中 4 个 )， 因 此能够实现简单且小型的结构。
另外， 通过适宜变更第一电压和第二电压， 能够获得期望的振动特性， 而不会变更 基体 2 或压电元件 41、 42、 43、 44 的设计。
另外， 按照包围质量部 211 的外周的方式形成框状的框体 214 被 2 对梁部 22、 23、 24、 25 进行支撑， 并且介由 1 对弹性部 212、 213 支撑质量部 211， 因此以更低电力且更顺利 地使质量部 211 一边围绕沿着 1 对弹性部 212、 213 的第一轴线 X 以第一频率 (1/T1) 进行 转动、 一边围绕第二轴线 Y 以第二频率 (1/T2) 进行转动。
再有， 由于介由上述振动部在上述振动部两侧分别设置 1 对梁部， 因此能够更顺 利地使质量部一边围绕沿着 1 对弹性部的轴线 X 以第一频率进行转动， 一边围绕第二轴线 以第二频率进行转动。
另外， 由于设置为在俯视质量部 211 时 2 对梁部 22、 23、 24、 25 相对于质量部 211 的 中心而呈点对称， 因此以更简单的结构且更顺利地， 使质量部 211 一边围绕沿着 1 对弹性部 212、 213 的第一轴线 X 以第一频率 (1/T1) 进行转动， 一边围绕第二轴线 Y 以第二频率 (1/ T2) 进行转动。
再有， 由于各压电元件 41、 42、 43、 44 沿着对应的梁部 22、 23、 24、 25 的长边方向延 伸， 且在其延伸方向上伸缩， 从而使梁部 22、 23、 24、 25 弯曲变形， 所以， 能够以更低电压且 更大的转动角使质量部 211 一边围绕沿着 1 对弹性部 212、 213 的第一轴线 X 以第一频率 (1/T1) 进行转动， 一边围绕第二轴线 Y 以第二频率 (1/T2) 进行转动。
另外， 由于各梁部 22、 23、 24、 25 与第一轴线 X 平行地延伸， 因此不仅能够使执行器 1 成为更小型的执行器， 而且能够加大质量部 211 的转动角。
再有， 由于各压电元件 41、 42、 43、 44 设置于在对应的梁部 22、 23、 24、 25 的长边方 向上的大致整个区域， 因此不仅能够使执行器 1 成为进一步小型的执行器， 而且能够加大 质量部 211 的转动角。
如上所述的执行器 1 能够适宜地应用于例如在激光打印机、 条形码读出器、 激光 扫描共焦显微镜、 成像用显示器 (imaging display) 等图像形成装置中所具备的光扫描器。
在此， 根据图 6 和图 7， 作为图像形成装置的一个例子， 说明将执行器 1 用作成像用 显示器的光扫描器的情况。
图 6 是表示本发明的图像形成装置 ( 成像显示器 ) 的一个例子的概略图， 图7是表示图 6 所示的图像形成装置的控制系统的结构的框图。
如图 6 所示， 图像形成装置 10， 具备作为光扫描器的执行器 1 和对该执行器 1 照射 光的光照射装置 7， 通过用执行器 1 对来自光照射装置 7 的光进行主扫描及副扫描， 在屏幕 9 上形成 ( 描绘 ) 图像。
此外， 屏幕 9 既可为在图像形成装置 10 的主体所具备的部分， 也可为独立的部分。 另外， 既可向屏幕 9 的表面 ( 目视识别侧的面 ) 照射来自光照射装置 7 的光而进行显示， 也 可对屏幕 9 的背面 ( 与目视识别侧相反侧的面 ) 照射来自光照射装置 7 的光， 并使之透过 表面而进行显示。
如图 7 所示， 光照射装置 7 具有 ： R( 红 )、 G( 绿 )、 B( 蓝 )3 色的光源 71、 72、 73 ； 交 叉二向色棱镜 ( クロスダィクロィックプリズム ： Cross Dichroic Prism)(X 棱镜 )74 ； 镜 75 ； 和透镜 76。
光源 71， 发出红色光， 与用于驱动光源 71 的光源驱动器 81 连接。另外， 光源 72 发 出绿色光， 与用于驱动光源 72 的光源驱动器 82 连接。另外， 光源 73 发出蓝色光， 与用于驱 动光源 73 的光源驱动器 83 连接。
各驱动驱动器 81、 82、 83 与控制部 6A 连接， 并根据来自该控制部 6A 的信号而工 作。在此， 控制部 6A 收到来自未图示的主计算机的图像信息 ( 图像信号 )， 根据该图像信 息， 使各驱动驱动器 81、 82、 83 工作。另外， 控制部 6A 根据由未图示的检测部件检测出的执 行器 1( 质量部 211) 的举动信息， 来控制电源电路 5 的驱动。
对这样的图像形成装置 10 而言， 从光源 71、 72、 73 介由交叉二向色棱镜 74、 镜 75 和透镜 76 对执行器 1( 光反射部 215) 照射各种颜色的光。此时， 将来自光源 71 的红色光、 来自光源 72 的绿色光、 来自光源 73 的蓝色光， 通过交叉二向色棱镜 74 合成。另外， 从各种 颜色的光源 71、 72、 73 输出的光强度与从未图示的主计算机收到的图像信息对应地变化。
并且， 由光反射部 215 反射后的光 (3 色合成光 ) 照射在屏幕 197 上。
此时， 通过执行器 1 的质量部 211 围绕第一轴线 X 转动， 而使得由光反射部 215 反 射后的光在屏幕 9 的横方向上被扫描 ( 主扫描 )。另一方面， 通过执行器 1 的质量部 211 围 绕第二轴线 Y 转动， 而使得由光反射部 215 反射后的光在屏幕 9 的纵方向上被扫描 ( 副扫 描 )。
通过这样， 图像形成装置 10 在屏幕 9 上进行图像形成 ( 描绘 )。对这样的图像形 成装置 10 而言， 仅设置一个执行器 1， 也能够进行 2 维扫描即主扫描 ( 水平扫描 ) 及副扫描 ( 垂直扫描 )， 能够实现低成本和小型化。
以上， 根据图示的实施方式， 对本发明的执行器进行了说明， 但是本发明不限于 此。例如， 在本发明的执行器中各部分的结构能够以发挥同样功能的任意结构置换， 另外， 还能够附加任意结构。
例如， 在上述的实施方式中， 说明了执行器 1 具备 2 对梁部， 但是只要能够使质量 部围绕相互正交的 2 轴的各轴转动， 则梁部既可为 1 对也可为 3 对以上。
另外， 梁部的形状、 大小、 配置等也只要能够使质量部围绕彼此正交的 2 轴的各轴 转动， 则不限于上述的实施方式。
另外， 在上述的实施方式中， 压电元件仅接合在梁部上表面， 但是压电元件也可接 合在梁部的下表面， 或者也可采用在多个梁部间压电元件接合在梁部上表面和接合在下表面的混合结构。在这种情况下， 优选为多个压电元件相对于第一轴线和 / 或第二轴线对称 设置。 由此， 不需要用第一电源发生部和第二电源发生部来发生具有相位差的多种电压， 能 够使第一电压发生部和第二电压发生部的结构变得简单。
另外， 在上述的实施方式中， 说明了在俯视时形成相对于第一轴线或第二轴线大 致对称 ( 左右对称 ) 的形状的结构， 但也可为非对称。
另外， 在上述的实施方式中， 说明了光反射部设置在质量部上面 ( 与支撑基板相 反侧的面 ) 的结构， 但是也可为设置在例如其相反面的结构， 或者， 也可为设置在双面的结 构。