(57)【要約】【課題】枠体部の必要な剛性を確保しつつ、小型化を図ることができるアクチュエーターおよび光スキャナーを提供すること、また、かかる光スキャナーを備える画像表示装置を提供すること。【解決手段】光スキャナー１は、Ｙ軸周りに揺動可能な基部１１１と、Ｙ軸に交差するＸ軸周りに揺動可能な枠体部１３と、基部１１１と枠体部１３とを接続し、基部１１１を枠体部１３に対してＹ軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、枠体部１３をＸ軸周りに揺動可能に支持する第２軸部と、枠体部１３に設けられ、枠体部１３の厚さ方向に第１軸部または第２軸部よりも突出したリブ１３３とを備え、リブ１３３は、リブ１３３の枠体部１３側の端面の幅よりも大きい幅の部分を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸周りに揺動可能な可動部と、
前記第１の軸に交差する第２の軸周りに揺動可能な枠体部と、
前記可動部と前記枠体部とを接続し、前記可動部を前記枠体部に対して前記第１の軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、
前記枠体部を前記第２の軸周りに揺動可能に支持する第２軸部と、
前記枠体部に設けられ、前記枠体部の厚さ方向に前記第１軸部または前記第２軸部よりも突出したリブと、を備え、
前記リブは、前記リブの前記枠体部側の第１端面の幅よりも大きい幅を有する部分を含むことを特徴とするアクチュエーター。
【請求項２】
前記リブの前記第１端面と反対側の第２端面に設けられた永久磁石と、
前記永久磁石に作用する磁界を発生させるコイルと、を備える請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項３】
前記リブの前記第２端面には、凹部が形成されている請求項２に記載のアクチュエーター。
【請求項４】
前記凹部の幅は、前記リブの前記第１端面側から前記第２端面側に向けて漸次増加している請求項３に記載のアクチュエーター。
【請求項５】
前記枠体部は、前記第１軸部および前記第２軸部と一体的にシリコンで構成され、
前記リブは、シリコンで構成され、前記枠体部にシリコン酸化膜を介して接合されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のアクチュエーター。
【請求項６】
前記リブの幅は、前記リブの前記第１端面から前記第２端面に向けて漸次増加している請求項１ないし５のいずれか１項に記載のアクチュエーター。
【請求項７】
前記リブは、前記枠体部の全周に亘って形成されている請求項１ないし６のいずれか１項に記載のアクチュエーター。
【請求項８】
前記可動部に固定され、かつ光反射性を有する光反射部が設けられた光反射板を備え、
前記光反射板は、前記第１軸部に対して前記光反射板の厚さ方向に離間している請求項
１ないし７のいずれか１項に記載のアクチュエーター。
【請求項９】
光反射性を有する光反射部が設けられ、第１の軸周りに揺動可能な可動部と、
前記第１の軸に交差する第２の軸周りに揺動可能な枠体部と、
前記可動部と前記枠体部とを接続し、前記可動部を前記枠体部に対して前記第１の軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、
前記枠体部を前記第２の軸周りに揺動可能に支持する第２軸部と、
前記枠体部に設けられ、前記枠体部の厚さ方向に前記第１軸部または前記第２軸部よりも突出したリブと、を備え、
前記リブは、前記リブの前記枠体部側の第１端面の幅よりも大きい幅を有する部分を含むことを特徴とする光スキャナー。
【請求項１０】
請求項９に記載の光スキャナーと、
前記光スキャナーに走査される光を出射する光源と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエーターとして、例えば、プロジェクター等に用いられ、２次元的に光を走査する光スキャナーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に係るアクチュエーターは、枠状の固定部と、固定部の内側に１対の外側トーションバーを介して回動可能に支持された枠状の外側可動部と、外側可動部の内側に外側トーションバーと軸方向が直交する１対の内側トーションバーを介して回動可能に支持された内側可動部とを有する。
【０００３】
また、特許文献１に係るアクチュエーターにおいて、外側可動部は、外側可動部の厚さ方向に内側トーションバーおよび外側トーションバーよりも突出している部分を有する。
かかる部分と同様の形状をなすものとして、特許文献２に開示されている補強用リブがある。
しかし、特許文献１に係るアクチュエーターでは、補強用リブとして機能し得る部分の幅が基端側から先端側に向けて小さくなっているため、外側可動部の必要な剛性を確保しようと、外側可動部の幅を大きくすると、その分外側トーションバーが外側に位置することとなり、その結果、アクチュエーターの大型化を招くという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７６４５０号公報
【特許文献２】特開平１１−３０５１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、枠体部の必要な剛性を確保しつつ、小型化を図ることができるアクチュエーターおよび光スキャナーを提供すること、また、かかる光スキャナーを備える画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエーターは、第１の軸周りに揺動可能な可動部と、
前記第１の軸に交差する第２の軸周りに揺動可能な枠体部と、
前記可動部と前記枠体部とを接続し、前記可動部を前記枠体部に対して前記第１の軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、
前記枠体部を前記第２の軸周りに揺動可能に支持する第２軸部と、
前記枠体部に設けられ、前記枠体部の厚さ方向に前記第１軸部または前記第２軸部よりも突出したリブと、を備え、
前記リブは、前記リブの前記枠体部側の第１端面の幅よりも大きい幅を有する部分を含むことを特徴とする。
このようなアクチュエーターによれば、枠体部の必要な剛性を確保しつつ、枠体部の小型化、ひいては、アクチュエーターの小型化を図ることができる。
【０００７】
本発明のアクチュエーターでは、前記リブの前記第１端面と反対側の第２端面に設けられた永久磁石と、
前記永久磁石に作用する磁界を発生させるコイルと、を備えることが好ましい。
これにより、ムービングマグネット方式により可動部を第１の軸周りおよび第２の軸周りに揺動させることができる。また、枠体部の小型化を図りつつ、リブと永久磁石との必要な接合面積および接合強度を確保することができる。
【０００８】
本発明のアクチュエーターでは、前記リブの前記第２端面には、凹部が形成されていることが好ましい。
これにより、リブと永久磁石とを接着剤により接合した場合、その接着剤の一部がリブの第２端面に形成された凹部に進入し、リブと永久磁石との接合強度を高めることができる。
【０００９】
本発明のアクチュエーターでは、前記凹部の幅は、前記リブの前記第１端面側から前記第２端面側に向けて漸次増加していることが好ましい。
これにより、凹部を設けることによるリブの機械的強度の低下を小さくすることができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記枠体部は、前記第１軸部および前記第２軸部と一体的にシリコンで構成され、
前記リブは、シリコンで構成され、前記枠体部にシリコン酸化膜を介して接合されていることが好ましい。
これにより、ＳＯＩ基板を加工することにより、簡単かつ高精度に、リブを形成することができる。また、リブと枠体部との接合強度を強固なものとすることができる。そのため、リブの第１端面（枠体部側の端面）および枠体部の幅を小さくすることができる。
【００１０】
本発明のアクチュエーターでは、前記リブの幅は、前記リブの前記第１端面から前記第２端面に向けて漸次増加していることが好ましい。
このようなリブは、エッチングにより簡単かつ高精度に形成することができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記リブは、前記枠体部の全周に亘って形成されていることが好ましい。
これにより、枠体部の剛性を特に優れたものとすることができる。
【００１１】
本発明のアクチュエーターでは、前記可動部に固定され、かつ光反射性を有する光反射部が設けられた光反射板を備え、
前記光反射板は、前記第１軸部に対して前記光反射板の厚さ方向に離間していることが好ましい。
これにより、小型な光学デバイスを提供することができる。
【００１２】
本発明の光スキャナーは、光反射性を有する光反射部が設けられ、第１の軸周りに揺動可能な可動部と、
前記第１の軸に交差する第２の軸周りに揺動可能な枠体部と、
前記可動部と前記枠体部とを接続し、前記可動部を前記枠体部に対して前記第１の軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、
前記枠体部を前記第２の軸周りに揺動可能に支持する第２軸部と、
前記枠体部に設けられ、前記枠体部の厚さ方向に前記第１軸部または前記第２軸部よりも突出したリブと、を備え、
前記リブは、前記リブの前記枠体部側の第１端面の幅よりも大きい幅を有する部分を含むことを特徴とする。
このような光スキャナーによれば、枠体部の必要な剛性を確保しつつ、枠体部の小型化、ひいては、光スキャナーの小型化を図ることができる。
本発明の画像表示装置は、本発明の光スキャナーと、
前記光スキャナーに走査される光を出射する光源と、を備えることを特徴とする。
このような画像表示装置によれば、光スキャナーの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図である。
【図２】図１に示す光スキャナーの断面図（Ｘ軸に沿った断面図）である。
【図３】図１に示す光スキャナーの断面図（永久磁石の長手方向に沿った断面図）である。
【図４】図１に示す光スキャナーの枠体部の裏面図である。
【図５】図１に示す光スキャナーが備える駆動部の電圧印加部を説明するためのブロック図である。
【図６】図５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。
【図７】本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す断面図（永久磁石の長手方向に沿った断面図）である。
【図８】図７に示す光スキャナーの枠体部を示す裏面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の枠体部を示す裏面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図である。
【図１１】本発明の画像表示装置の実施形態を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の画像表示装置の応用例１を示す斜視図である。
【図１３】本発明の画像表示装置の応用例２を示す斜視図である。
【図１４】本発明の画像表示装置の応用例３を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のアクチュエーター、光スキャナーおよび画像表示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、以下の実施形態では、本発明のアクチュエーターを光スキャナーに適用した場合について代表的に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図、図２は、図１に示す光スキャナーの断面図（Ｘ軸に沿った断面図）である。また、図３は、図１に示す光スキャナーの断面図（永久磁石の長手方向に沿った断面図）、図４は、図１に示す光スキャナーの枠体部の裏面図である。また、図５は、図１に示す光スキャナーが備える駆動部の電圧印加部を説明するためのブロック図、図６は、図５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。
【００１５】
なお、以下では、説明の便宜上、図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１および図２に示すように、光スキャナー１は、可動ミラー部１１と、１対の軸部１２ａ、１２ｂ（第１軸部）と、枠体部１３と、２対の軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ（第２軸部）と、支持部１５と、永久磁石２１と、コイル３１と、磁心３２と、電圧印加部４とを備える。
【００１６】
ここで、可動ミラー部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂは、軸部１２ａ、１２ｂを軸としてＹ軸（第１の軸）周りに揺動（往復回動）する第１の振動系を構成する。また、可動ミラー部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、リブ１３３、２対の軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび永久磁石２１は、Ｘ軸（第２の軸）周りに揺動（往復回動）する第２の振動系を構成する。
また、永久磁石２１、コイル３１および電圧印加部４は、前述した第１の振動系および第２の振動系を駆動（すなわち、可動ミラー部１１をＸ軸およびＹ軸周りに揺動）させる駆動部を構成する。
【００１７】
以下、光スキャナー１の各部を順次詳細に説明する。
可動ミラー部１１は、基部（可動部）１１１と、スペーサー１１２を介して基部１１１に固定された光反射板１１３とを有する。
光反射板１１３の上面（一方の面）には、光反射性を有する光反射部１１４が設けられている。
【００１８】
この光反射板１１３は、軸部１２ａ、１２ｂに対して光反射板１１３の板厚方向に離間するとともに、板厚方向からみたときに（以下、「平面視」ともいう）軸部１２ａ、１２ｂと重なって設けられている。
そのため、軸部１２ａと軸部１２ｂとの間の距離を短くしつつ、光反射板１１３の板面の面積を大きくすることができる。また、軸部１２ａと軸部１２ｂとの間の距離を短くすることができることから、枠体部１３の小型化を図ることができる。さらに、枠体部１３の小型化を図ることができることから、軸部１４ａ、１４ｂと軸部１４ｃ、１４ｄとの間の距離を短くすることができる。
【００１９】
このようなことから、光反射板１１３の板面の面積を大きくしても、光スキャナー１の小型化を図ることができる。
また、光反射板１１３は、平面視にて、軸部１２ａ、１２ｂの全体を覆うように形成されている。言い換えると、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、平面視にて、光反射板１１３の外周に対して内側に位置している。これにより、光反射板１１３の板面の面積が大きくなり、その結果、光反射部１１４の面積を大きくすることができる。また、不要な光（例えば、光反射部１１４に入射できなかった光）が軸部１２ａ、１２ｂで反射して迷光となるのを防止することができる。
【００２０】
また、光反射板１１３は、平面視にて、枠体部１３の全体を覆うように形成されている。言い換えると、枠体部１３は、平面視にて、光反射板１１３の外周に対して内側に位置している。これにより、光反射板１１３の板面の面積が大きくなり、その結果、光反射部１１４の面積を大きくすることができる。また、不要な光が枠体部１３で反射して迷光となるのを防止することができる。
【００２１】
さらに、光反射板１１３は、平面視にて、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの全体を覆うように形成されている。言い換えると、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、平面視にて、光反射板１１３の外周に対して内側に位置している。これにより、光反射板１１３の板面の面積が大きくなり、その結果、光反射部１１４の面積を大きくすることができる。また、不要な光が軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄで反射して迷光となるのを防止することができる。
【００２２】
本実施形態では、光反射板１１３は、平面視にて、円形をなしている。なお、光反射板１１３の平面視形状は、これに限定されず、例えば、楕円形、四角形等の多角形であってもよい。
このような光反射板１１３の下面（他方の面、光反射板１１３の基部１１１側の面）には、硬質層１１５が設けられている。
【００２３】
硬質層１１５は、光反射板１１３本体の構成材料よりも硬質な材料で構成されている。これにより、光反射板１１３の剛性を高めることができる。そのため、光反射板１１３の揺動時における撓みを防止または抑制することができる。また、光反射板１１３の厚さを薄くし、光反射板１１３のＸ軸およびＹ軸周りの揺動時における慣性モーメントを小さくすることができる。
【００２４】
このような硬質層１１５の構成材料としては、光反射板１１３本体の構成材料よりも硬質な材料であれば、特に限定されず、例えば、ダイヤモンド、水晶、サファイヤ、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウム、カーボンナイトライド膜などを用いることができるが、特に、ダイヤモンドを用いるのが好ましい。
硬質層１１５の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１〜１０μｍ程度であるのが好ましく、１〜５μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００２５】
また、硬質層１１５は、単層で構成されていてもよいし、複数の層の積層体で構成されていてもよい。また、硬質層１１５は、光反射板１１３の下面全体に設けられていてもよいし、下面の一部に設けられていてもよい。なお、硬質層１１５は、必要に応じて設けられるものであり、省略することもできる。
このような硬質層１１５の形成には、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射、シート状部材の接合等を用いることができる。
【００２６】
また、光反射板１１３をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸に沿った方向に突出した形状にすることで、各軸部１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄでの迷光を光反射板の慣性モーメントを小さくして効率よく低減できる。
また、光反射板１１３の下面は、スペーサー１１２を介して基部１１１に固定されている。これにより、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３および軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄとの接触を防止しつつ、光反射板１１３をＹ軸周りに揺動させることができる。
【００２７】
また、基部１１１は、平面視にて、光反射板１１３の外周に対して内側に位置している。また、基部１１１の平面視での面積は、基部１１１がスペーサー１１２を介して光反射板１１３を支持することができれば、できるだけ小さいのが好ましい。これにより、光反射板１１３の板面の面積を大きくしつつ、軸部１２ａと軸部１２ｂとの間の距離を小さくすることができる。
【００２８】
枠体部１３は、枠状をなし、前述した可動ミラー部１１の基部１１１を囲んで設けられている。言い換えると、可動ミラー部１１の基部１１１は、枠状をなす枠体部１３の内側に設けられている。
そして、枠体部１３は、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを介して支持部１５に支持されている。また、可動ミラー部１１の基部１１１は、軸部１２ａ、１２ｂを介して枠体部１３に支持されている。
【００２９】
また、枠体部１３は、Ｙ軸に沿った方向での長さがＸ軸に沿った方向での長さよりも長くなっている。すなわち、Ｙ軸に沿った方向における枠体部１３の長さをａとし、Ｘ軸に沿った方向における枠体部１３の長さをｂとしたとき、ａ＞ｂなる関係を満たす。これにより、軸部１２ａ、１２ｂに必要な長さを確保しつつ、Ｘ軸に沿った方向における光スキャナー１の長さを小さくすることができる。
【００３０】
また、枠体部１３は、平面視にて、可動ミラー部１１の基部１１１および１対の軸部１２ａ、１２ｂからなる構造体の外形に沿った形状をなしている。これにより、可動ミラー部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂで構成された第１の振動系の振動、すなわち、可動ミラー部１１のＹ軸周りの揺動を許容しつつ、枠体部１３の小型化を図ることができる。
【００３１】
なお、枠体部１３の形状は、枠状であれば、図示のものに限定されない。
軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、弾性変形可能である。
そして、軸部１２ａ、１２ｂは、可動ミラー部１１をＹ軸（第１の軸）周りに揺動（回動）可能とするように、可動ミラー部１１の基部１１１と枠体部１３を連結している。また、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、枠体部１３をＹ軸に直交するＸ軸（第２の軸）周りに揺動（回動）可能とするように、枠体部１３と支持部１５を連結している。
【００３２】
軸部１２ａ、１２ｂは、可動ミラー部１１の基部１１１を介して互いに対向するように配置されている。また、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、Ｙ軸に沿った方向に延在する長手形状をなす。そして、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、一端部が基部１１１に接続され、他端部が枠体部１３に接続されている。また、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、中心軸がＹ軸に一致するように配置されている。
このような軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、可動ミラー部１１のＹ軸周りの揺動に伴って捩れ変形する。
【００３３】
軸部１４ａ、１４ｂおよび軸部１４ｃ、１４ｄは、枠体部１３を介して互いに対向するように配置されている。また、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、Ｘ軸に沿った方向に延在する長手形状をなす。そして、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、一端部が枠体部１３に接続され、他端部が支持部１５に接続されている。また、軸部１４ａ、１４ｂは、Ｘ軸を介して互いに対向するように配置され、同様に、軸部１４ｃ、１４ｄは、Ｘ軸を介して互いに対向するように配置されている。
このような軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、枠体部１３のＸ軸周りの揺動に伴って、軸部１４ａ、１４ｂ全体および軸部１４ｃ、１４ｄ全体がそれぞれ捩れ変形する。
【００３４】
このように、可動ミラー部１１をＹ軸周りに揺動可能とするとともに、枠体部１３をＸ軸周りに揺動可能とすることにより、可動ミラー部１１（換言すれば光反射板１１３）を互いに直交するＸ軸およびＹ軸の２軸周りに揺動（回動）させることができる。
なお、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの形状は、それぞれ、前述したものに限定されず、例えば、途中の少なくとも１箇所に屈曲または湾曲した部分や分岐した部分を有していてもよい。
【００３５】
前述したような基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび支持部１５は、一体的に形成されている。
本実施形態では、基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、リブ１３１、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび支持部１５は、第１のＳｉ層（デバイス層）と、ＳｉＯ２層（ボックス層）と、第２のＳｉ層（ハンドル層）とがこの順に積層したＳＯＩ基板をエッチングすることにより形成されている。これにより、第１の振動系および第２の振動系の振動特性を優れたものとすることができる。また、ＳＯＩ基板は、エッチングにより微細な加工が可能であるため、ＳＯＩ基板を用いて基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび支持部１５を形成することにより、これらの寸法精度を優れたものとすることができ、また、光スキャナー１の小型化を図ることができる。
【００３６】
そして、基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層で構成されている。これにより、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの弾性を優れたものとすることができる。また、基部１１１がＹ軸周りに回動する際に枠体部１３に接触するのを防止することができる。
【００３７】
また、支持部１５は、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層、ＳｉＯ２層および第２のＳｉ層からなる積層体で構成されている。これにより、支持部１５の剛性を優れたものとすることができる。
また、枠体部１３は、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層１３１で構成されている。
すなわち、図２および図３に示すように、枠体部１３は、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと一体的にシリコン（第１のＳｉ層）で構成されている。そして、枠体部１３には、シリコン酸化膜１３２（ＳｉＯ２層）を介して、シリコン（第２のＳｉ層）で構成されたリブ１３３が接合されている。
これにより、ＳＯＩ基板を加工することにより、簡単かつ高精度に、リブ１３３を形成することができる。また、リブ１３３と枠体部１３との接合強度を強固なものとすることができる。そのため、リブ１３３の基端部（枠体部１３側の端面：第１端面）および枠体部１３の幅を小さくすることができる。
【００３８】
リブ１３３は、枠体部１３の厚さ方向に軸部１２ａ、１２ｂまたは軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄよりも突出している。これにより、枠体部１３の剛性を優れたものとすることができる。本実施形態では、図４に示すように、リブ１３３が枠体部１３の全周に亘って形成されているので、枠体部１３の剛性を特に優れたものとすることができる。なお、この場合、枠体部１３の平面視において、リブ１３３は枠体部１３の形状に沿って環状に連続している、と言い換えることができる。また、リブ１３３は、枠体部１３の剛性を高める機能だけでなく、可動ミラー部１１が永久磁石２１に接触するのを防止するスペーサーとしての機能も有する。
【００３９】
特に、図２および図３に示すように、リブ１３３は、リブ１３３の基端部（枠体部１３側の端面：第１端面）の幅Ｗ２よりも大きい幅Ｗ３の部分を有する形状をなしている。このような形状をなすリブ１３３は、リブ１３３の基端部の幅Ｗ２を小さくしつつ、リブ１３３の先端部（枠体部１３側の端面と反対側の端面：第２端面）の幅Ｗ３を大きくして、枠体部１３の剛性を高めることができる。そのため、枠体部１３の必要な剛性を確保しつつ、枠体部１３の小型化、ひいては、光スキャナー１の小型化を図ることができる。
【００４０】
ここで、リブ１３３の基端部の幅Ｗ２を小さくすることができるのは、前述したようにシリコン酸化膜１３２を介したリブ１３３と枠体部１３との強固な接合により、リブ１３３と枠体部１３との必要な接合強度が確保されていることによる。また、リブ１３３の基端部の幅Ｗ２を小さくすることによって、枠体部１３の幅Ｗ１を小さくすることができ、その分第２軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを内側に配置することができる。その結果、光スキャナー１の小型化を図ることができる。なお、本実施形態では、枠体部１３の幅Ｗ１は、リブ１３３の基端部の幅Ｗ２よりも若干大きいが、リブ１３３の先端部の幅Ｗ３よりも小さい。また、端部（端面）の幅とは、端部（端面）の最外形の幅である。例えば、端部（端面）の内側に凹部が形成されていた場合にも、凹部によって端部（端面）の内側に形成された外形線を考慮せず、最外形の幅を端部（端面）の幅とする。
【００４１】
また、本実施形態では、リブ１３３の幅は、リブ１３３の基端部（第１端面）側から先端部（第２端面）側に向けて漸次増加している。特に、図示では、リブ１３３の幅は、リブ１３３の基端部側から先端部側に向けて連続的に増加している。このようなリブ１３３は、エッチングにより簡単かつ高精度に形成することができる。
かかるエッチングには、ウェットエッチング、ドライエッチングの双方を用いることができるが、シリコンの結晶面の方向に関係なく、所望の形状のリブ１３３を形成することができることから、ドライエッチングを用いることが好ましい。
【００４２】
ドライエッチングとしては、特に限定されないが、例えば、Ｓｉ高速エッチング法（例えば、特開２００２−９３７７６号公報参照）、ボッシュプロセス法（例えば、米国特許５５０１８９３号参照）、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）等が挙げられるが、ボッシュプロセス法を用いることが好ましい。このようなドライエッチングによりＳＯＩ基板の第２のＳｉ層の不要部位を除去してリブ１３３を形成する。その際、第２のＳｉ層をＳｉＯ２層と反対側からエッチングを行い、ＳｉＯ２層をエッチング停止層として用いることができ、また、ＳｉＯ２層の不要部位は、ウェットエッチングにより除去することができる。また、リブ１３３の傾斜した側面は、ボッシュプロセスの各工程のエッチング条件を調整することによって形成してもよいし、オーバーエッチング（サイドエッチング）を利用して形成してもよい。
【００４３】
また、平面視にて、光反射板１１３の外側に位置する軸部１２ａ、１２ｂ、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、枠体部１３、支持部１５の上面には、反射防止処理が施されているのが好ましい。これにより、光反射板１１３以外に照射された不要光が迷光となるのを防止することができる。
かかる反射防止処理としては、特に限定されないが、例えば、反射防止膜（誘電体多層膜）の形成、粗面化処理、黒色処理等が挙げられる。
なお、前述した基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの構成材料および形成方法は、一例であり、本発明は、これに限定されるものではない。
【００４４】
また、本実施形態では、スペーサー１１２および光反射板１１３も、ＳＯＩ基板をエッチングすることにより形成されている。そして、スペーサー１１２は、ＳＯＩ基板のＳｉＯ２層および第２のＳｉ層からなる積層体で構成されている。また、光反射板１１３は、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層で構成されている。
このように、ＳＯＩ基板を用いてスペーサー１１２および光反射板１１３を形成することにより、互いに接合されたスペーサー１１２および光反射板１１３を簡単かつ高精度に製造することができる。
このようなスペーサー１１２は、例えば、接着剤、ろう材等の接合材（図示せず）により基部１１１に接合されている。
【００４５】
前述した枠体部１３の下面（光反射板１１３とは反対側の面）には、永久磁石２１が接合されている。
すなわち、永久磁石２１は、前述したリブ１３３の先端面（第２端面）１３４に接合されている。前述したようにリブ１３３の幅は基端側から先端側に向けて幅が広がっていることから、永久磁石２１との接合面積を大きくすることができる。そのため、枠体部１３の小型化を図りつつ、リブ１３３と永久磁石２１との必要な接合面積および接合強度を確保することができる。
【００４６】
永久磁石２１と枠体部１３との接合方法としては、特に限定されないが、例えば、接着剤を用いた接合方法やメタル接合を用いることができる。
永久磁石２１は、平面視にて、Ｘ軸およびＹ軸に対して傾斜する方向に磁化されている。
本実施形態では、永久磁石２１は、Ｘ軸およびＹ軸に対して傾斜する方向に延在する長手形状（棒状）をなす。そして、永久磁石２１は、その長手方向に磁化されている。すなわち、永久磁石２１は、一端部をＳ極とし、他端部をＮ極とするように磁化されている。
【００４７】
また、永久磁石２１は、平面視にて、Ｘ軸とＹ軸との交点を中心として対称となるように設けられている。
なお、本実施形態では、枠体部１３に１つの永久磁石の数を設置した場合を例に説明するが、これに限定されず、例えば、枠体部１３に２つの永久磁石を設置してもよい。この場合、例えば、長尺状をなす２つの永久磁石を、平面視にて基部１１１を介して互いに対向するとともに、互いに平行となるように、枠体部１３に設置すればよい。
【００４８】
Ｘ軸に対する永久磁石２１の磁化の方向（延在方向）の傾斜角θ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２１を設けることで、円滑かつ確実に可動ミラー部１１をＸ軸の周りに回動させることができる。
これに対し、傾斜角θが前記下限値未満であると、電圧印加部４によりコイル３１に印加される電圧の強さなどの諸条件によっては、可動ミラー部１１を十分にＸ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θが前記上限値を超えると、諸条件によっては、可動ミラー部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。
【００４９】
このような永久磁石２１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、ボンド磁石等を好適に用いることができる。このような永久磁石２１は、高磁性体を着磁したものであり、例えば、着磁前の硬磁性体を枠体部１３に設置した後に着磁することにより形成される。既に着磁がなされた永久磁石２１を枠体部１３に設置しようとすると、外部や他の部品の磁界の影響により、永久磁石２１を所望の位置に設置できない場合があるからである。
永久磁石２１の直下には、コイル３１が設けられている。すなわち、枠体部１３の下面に対向するように、コイル３１が設けられている。これにより、コイル３１から発生する磁界を効率的に永久磁石２１に作用させることができる。これにより、光スキャナー１の省電力化および小型化を図ることができる。
【００５０】
本実施形態では、コイル３１は、磁心３２に巻回されて設けられている。これにより、コイル３１で発生した磁界を効率的に永久磁石２１に作用させることができる。なお、磁心３２は、省略してもよい。
このようなコイル３１は、電圧印加部４に電気的に接続されている。
そして、電圧印加部４によりコイル３１に電圧が印加されることで、コイル３１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。
【００５１】
電圧印加部４は、図５に示すように、可動ミラー部１１をＹ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、可動ミラー部１１をＸ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とを重畳する電圧重畳部４３とを備え、電圧重畳部４３で重畳した電圧をコイル３１に印加する。
【００５２】
第１の電圧発生部４１は、図６（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（水平走査用電圧）を発生させるものである。すなわち、第１の電圧発生部４１は、第１周波数（１／Ｔ１）の第１の電圧Ｖ１を発生させるものである。
第１の電圧Ｖ１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１は効果的に光を主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。
また、第１周波数（１／Ｔ１）は、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。
【００５３】
本実施形態では、第１周波数は、可動ミラー部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂで構成される第１の振動系（捩り振動系）の捩り共振周波数（ｆ１）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、その捩り共振周波数ｆ１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、可動ミラー部１１のＹ軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００５４】
一方、第２の電圧発生部４２は、図６（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（垂直走査用電圧）を発生させるものである。すなわち、第２の電圧発生部４２は、第２周波数（１／Ｔ２）の第２の電圧Ｖ２を発生させるものである。
第２の電圧Ｖ２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１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２の電圧Ｖ２の波形は、これに限定されない。
【００５５】
第２周波数（１／Ｔ２）は、第１周波数（１／Ｔ１）と異なり、かつ、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。このように、第２の電圧Ｖ２の周波数を６０Ｈｚ程度とし、前述したように第１の電圧Ｖ１の周波数を１０〜４０ｋＨｚとすることで、ディスプレイでの描画に適した周波数で、可動ミラー部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、可動ミラー部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。
【００５６】
本実施形態では、第２の電圧Ｖ２の周波数は、可動ミラー部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、リブ１３３、２対の軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび永久磁石２１で構成された第２の振動系（捩り振動系）の捩り共振周波数（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。
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）よりも小さいことが好ましい。すなわち、周期Ｔ２は、周期Ｔ１よりも長いことが好ましい。これにより、より確実かつより円滑に、可動ミラー部１１をＹ軸周りに第１周波数で回動させつつ、Ｘ軸周りに第２周波数で回動させることができる。
【００５７】
また、第１の振動系の捩り共振周波数をｆ１［Ｈｚ］とし、第２の振動系の捩り共振周波数を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、ｆ１≧１０ｆ２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、可動ミラー部１１を、Ｙ軸周りに第１の電圧Ｖ１の周波数で回動させつつ、Ｘ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。これに対し、ｆ１≦ｆ２とした場合は、第２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。
【００５８】
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３１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３１に印加するようになっている。
【００５９】
次に、光スキャナー１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１の振動系の捩り共振周波数と等しく設定されており、第２の電圧Ｖ２の周波数は、第２の振動系の捩り共振周波数と異なる値に、かつ、第１の電圧Ｖ１の周波数よりも小さ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１８ｋＨｚ、第２の電圧Ｖ２の周波数が６０Ｈｚに設定されている）。
【００６０】
例えば、図６（ａ）に示すような第１の電圧Ｖ１と、図６（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３１に印加する。
すると、第１の電圧Ｖ１によって、永久磁石２１の一端部（Ｎ極）をコイル３１に引き付けようとするとともに、永久磁石２１の他端部（Ｓ極）をコイル３１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、永久磁石２１の一端部（Ｎ極）をコイル３１から離間させようとするとともに、永久磁石２１の他端部（Ｓ極）をコイル３１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。
【００６１】
ここで、上述したように、永久磁石２１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、図１の平面視において、Ｙ軸を挟んで一方側に永久磁石２１のＮ極が位置し、他方側に永久磁石２１の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、枠体部１３にＹ軸周りの捩り振動成分を有する振動が励振され、その振動に伴って、軸部１２ａ、１２ｂを捩れ変形させつつ、可動ミラー部１１が第１の電圧Ｖ１の周波数でＹ軸まわりに回動する。
また、第１の電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系の捩り共振周波数と等しい。そのため、第１の電圧Ｖ１によって、効率的に、可動ミラー部１１をＹ軸周りに回動させることができる。すなわち、前述した枠体部１３のＹ軸周りの捩り振動成分を有する振動が小さくても、その振動に伴う可動ミラー部１１のＹ軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００６２】
一方、第２の電圧Ｖ２によって、永久磁石２１の一端部（Ｎ極）をコイル３１に引き付けようとするとともに、永久磁石２１の他端部（Ｓ極）をコイル３１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、永久磁石２１の一端部（Ｎ極）をコイル３１から離間させようとするとともに、永久磁石２１の他端部（Ｓ極）をコイル３１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。
【００６３】
ここで、上述したように、永久磁石２１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。すなわち図１の平面視において、Ｘ軸を挟んで一方側に永久磁石２１のＮ極が位置し、他方側に永久磁石２１の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１４ａ、１４ｂおよび軸部１４ｃ、１４ｄをそれぞれ捩れ変形させつつ、枠体部１３が可動ミラー部１１とともに、第２の電圧Ｖ２の周波数でＸ軸周りに回動する。
また、第２の電圧Ｖ２の周波数は、第１の電圧Ｖ１の周波数に比べて極めて低く設定されている。また、第２の振動系の捩り共振周波数は、第１の振動系の捩り共振周波数よりも低く設計されている。そのため、可動ミラー部１１が第２の電圧Ｖ２の周波数でＹ軸周りに回動してしまうことを防止することができる。
【００６４】
以上説明したように、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３１に印加することで、可動ミラー部１１を、Ｙ軸周りに第１の電圧Ｖ１の周波数で回動させつつ、Ｘ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。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、電磁駆動方式（ムービングマグネット方式）により、可動ミラー部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、駆動源を構成する部品（永久磁石およびコイル）の数を少なくすることができるため、簡単かつ小型な構成とすることができる。また、コイル３１が光スキャナー１の振動系と離間しているので、かかる振動系に対するコイル３１の発熱による悪影響を防止することができる。
【００６５】
特に、光反射板１１３が軸部１２ａ、１２ｂに対して厚さ方向に離間するとともに厚さ方向からみたときに軸部１２ａ、１２ｂと重なって設けられているので、光スキャナー１の小型化を図ることができる。
以上説明したような光スキャナー１によれば、枠体部１３のリブ１３３の幅がリブ１３３の基端側から先端側に向けて広がっているので、枠体部１３の必要な剛性を確保しつつ、小型化を図ることができる。
【００６６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図７は、本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す断面図（永久磁石の長手方向に沿った断面図）、図８は、図７に示す光スキャナーの枠体部を示す裏面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図７中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００６７】
以下、第２実施形態について、前述した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。なお、図７および図８において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
本実施形態の光スキャナーは、リブの構成（形状）が異なる以外は、前述した第１実施形態の光スキャナーと同様である。
【００６８】
図７に示すように、第２実施形態の光スキャナー１Ａは、前述した第１実施形態の光スキャナー１において、枠体部１３に代えて、リブ１３３Ａが接合された枠体部１３Ａを備える。
このリブ１３３Ａは、凹部１３５を有する以外は、前述した第１実施形態のリブ１３３と同様である。
具体的に説明すると、図７に示すように、枠体部１３Ａは、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと一体的にシリコン（第１のＳｉ層１３１）で構成されており、枠体部１３Ａには、シリコン酸化膜１３２（ＳｉＯ２層）を介して、シリコン（第２のＳｉ層）で構成されたリブ１３３Ａが接合されている。
【００６９】
また、リブ１３３Ａは、枠体部１３の厚さ方向に軸部１２ａ、１２ｂまたは軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄよりも突出している。そして、リブ１３３Ａは、リブ１３３Ａの基端部（枠体部１３側の端面：第１側面）の幅Ｗ２よりも大きい幅Ｗ３の部分を有する形状をなしている。
特に、リブ１３３Ａの先端面（第２端面）１３４Ａには、永久磁石２１の両端部に対応した位置に２つの凹部１３５が形成されている。これにより、リブ１３３Ａと永久磁石２１とを接着剤により接合した場合、その接着剤の一部が凹部１３５に進入し、リブ１３３Ａと接着剤との接触面積の増加（アンカー効果）によりリブ１３３Ａと永久磁石２１との接合強度を高めることができる。
【００７０】
本実施形態では、各凹部１３５の幅は、リブ１３３Ａの基端側から先端側に向けて漸次増加している。言い換えると、各凹部１３５の幅は、リブ１３３Ａの先端側から基端側に向けて漸次減少している。これにより、凹部１３５の深さを深くしても、リブ１３３Ａの肉厚を確保し、凹部１３５を設けることによるリブ１３３Ａの機械的強度の低下を小さくすることができる。また、このような形状の凹部１３５は、エッチング、レーザー加工等により簡単かつ高精度に形成することができる。
また、図示では、各凹部１３５は、平面視で、永久磁石２１の外周縁の内側に包含されているが、各凹部１３５の一部が平面視で永久磁石２１の外周縁からはみ出していてもよい。
【００７１】
また、各凹部１３５は、平面視で円形をなしているが、これに限定されず、例えば、三角形、四角形等の多角形、楕円形、スリット状等であってもよい。また、永久磁石２１の各端部に対して複数の凹部が設けられていてもよい。
以上説明したような第２実施形態の光スキャナー１Ａによっても、枠体部１３Ａの必要な剛性を確保しつつ、小型化を図ることができる。
【００７２】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図９は、本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）の枠体部を示す裏面図である。
以下、第３実施形態について、前述した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。なお、図９において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
本実施形態の光スキャナーは、リブの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態の光スキャナーと同様である。また、本実施形態の光スキャナーは、リブに形成した凹部の形状が異なる以外は、前述した第２実施形態の光スキャナーと同様である。
【００７３】
図９に示すように、第３実施形態の光スキャナーは、前述した第２実施形態の光スキャナー１Ａにおいて、枠体部１３Ａに代えて、リブ１３３Ｂが接合された枠体部１３Ｂを備える。
このリブ１３３Ｂは、凹部１３５Ｂを有する以外は、前述した第１実施形態のリブ１３３と同様である。
具体的に説明すると、枠体部１３Ｂには、図示しないシリコン酸化膜を介して、リブ１３３Ｂが接合されている。
このリブ１３３Ｂの先端面（第２端面）１３４Ｂには、枠体部１３Ｂの周方向に沿って凹部１３５Ｂ（溝）が形成されている。このような凹部１３５Ｂによっても、リブ１３３Ｂと永久磁石２１とを接着剤により接合した場合、その接着剤の一部が凹部１３５Ｂに進入し、リブ１３３Ｂと接着剤との接触面積の増加（アンカー効果）によりリブ１３３Ｂと永久磁石２１との接合強度を高めることができる。
【００７４】
本実施形態では、凹部１３５Ｂは、枠体部１３Ｂの周方向での全域に亘って形成されている。このように凹部１３５Ｂを広範囲に亘って形成することにより、枠体部１３ＢのＸ軸周りの慣性モーメントを小さくすることができる。そのため、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの幅および長さを小さくすることができる。その結果、光スキャナーの小型化を図ることができる。
以上説明したような第３実施形態の光スキャナーによっても、枠体部１３Ｂの必要な剛性を確保しつつ、小型化を図ることができる。
【００７５】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第４実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１０中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００７６】
以下、第４実施形態について、前述した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。なお、図１０において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
本実施形態の光スキャナーは、リブの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態の光スキャナーと同様である。
【００７７】
図１０に示すように、第４実施形態の光スキャナー１Ｃは、前述した第１実施形態の光スキャナー１において、枠体部１３に代えて、リブ１３３Ｃが接合された枠体部１３Ｃを備える。
このリブ１３３Ｃは、横断面形状が異なる以外は、前述した第１実施形態のリブ１３３と同様である。
具体的に説明すると、枠体部１３Ｃは、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄと一体的にシリコン（第１のＳｉ層）で構成され、枠体部１３Ｃには、シリコン酸化膜１３２（ＳｉＯ２層）を介して、シリコン（第２のＳｉ層）で構成されたリブ１３３Ｃが接合されている。
【００７８】
また、リブ１３３Ｃは、枠体部１３Ｃの厚さ方向に軸部１２ａ、１２ｂまたは軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄよりも突出している。そして、リブ１３３Ｃは、リブ１３３Ａの基端部（枠体部１３側の端面：第１端面）の幅Ｗ２よりも大きい幅Ｗ３の部分を有する形状をなしている。
特に、リブ１３３Ｃの幅は、リブ１３３Ｃの基端部（第１端面）側から先端部（第２端面）側に向けて段階的に（本実施形態では１段階）増加している。なお、リブ１３３Ｃの幅は、リブ１３３Ｃの基端部側から先端部側に向けて２段階以上で段階的に増加していてもよい。
【００７９】
以上説明したような第４実施形態の光スキャナー１Ｃによっても、枠体部１３Ｃの必要な剛性を確保しつつ、小型化を図ることができる。
以上説明したような光スキャナーは、例えば、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表示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。このような画像表示装置によれば、光スキャナーの小型化を図ることができるため、設計の自由度を高めることができる。
【００８０】
＜画像表示装置の実施形態＞
図１１は、本発明の画像表示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、画像表示装置の一例として、光スキャナー１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軸がスクリーンＳの横方向と平行であり、Ｙ軸がスクリーンＳの縦方向と平行である。
【００８１】
画像表示装置（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９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃと、光スキャナー１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。
【００８２】
各ダイクロイックミラー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃ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。
このような画像表示装置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９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃでそれぞれ合成し、この合成された光が光スキャナー１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。
【００８３】
２次元走査の際、光スキャナー１の可動ミラー部１１のＹ軸周りの回動により光反射部１１４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１の可動ミラー部１１のＸ軸周りの回動により光反射部１１４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１１中では、ダイクロイックミラー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃで合成された光を光スキャナー１によって２次元的に走査した後、その光を固定ミラー９３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９３を省略し、光スキャナー１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。
【００８４】
以下に、画像表示装置の応用例について説明する。
＜画像表示装置の応用例１＞
図１２は、本発明の画像表示装置の応用例１を示す斜視図である。
図１２に示すように、画像表示装置９は、携帯用画像表示装置１００に適用することができる。
【００８５】
この携帯用画像表示装置１００は、手で把持することができる寸法で形成されたケーシング１１０と、ケーシング１１０内に内蔵された画像表示装置９とを有している。この携帯用画像表示装置１００により、例えば、スクリーンや、デスク上等の所定の面に、所定の画像を表示することができる。
また、携帯用画像表示装置１００は、所定の情報を表示するディスプレイ１２０と、キーパット１３０と、オーディオポート１４０と、コントロールボタン１５０と、カードスロット１６０と、ＡＶポート１７０とを有している。
なお、携帯用画像表示装置１００は、通話機能、ＧＳＰ受信機能等の他の機能を備えていてもよい。
【００８６】
＜画像表示装置の応用例２＞
図１３は、本発明の画像表示装置の応用例２を示す斜視図である。
図１３に示すように、画像表示装置９は、ヘッドアップディスプレイシステム２００に適用することができる。
このヘッドアップディスプレイシステム２００では、画像表示装置９は、自動車のダッシュボードに、ヘッドアップディスプレイ２１０を構成するよう搭載されている。このヘッドアップディスプレイ２１０により、フロントガラス２２０に、例えば、目的地までの案内表示等の所定の画像を表示することができる。
なお、ヘッドアップディスプレイシステム２００は、自動車に限らず、例えば、航空機、船舶等にも適用することができる。
【００８７】
＜画像表示装置の応用例３＞
図１４は、本発明の画像表示装置の応用例３を示す斜視図である。
図１４に示すように、画像表示装置９は、ヘッドマウントディスプレイ３００に適用することができる。
すなわち、ヘッドマウントディスプレイ３００は、眼鏡３１０と、眼鏡３１０に搭載された画像表示装置９とを有している。そして、画像表示装置９により、眼鏡３１０の本来レンズである部位に設けられた表示部３２０に、一方の目で視認される所定の画像を表示する。
【００８８】
表示部３２０は、透明であってもよく、また、不透明であってもよい。表示部３２０が透明な場合は、現実世界からの情報に画像表示装置９からの情報を上乗せして使用することができる。
なお、ヘッドマウントディスプレイ３００に、２つ画像表示装置９を設け、両方の目で視認される画像を、２つの表示部に表示するようにしてもよい。
【００８９】
以上、本発明のアクチュエーター、光スキャナーおよび画像表示装置について、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、本発明の各部の構成は、前述した実施形態と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、前述した複数の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。
【００９０】
前述した実施形態では、枠体部の周方向での全域に亘ってリブが形成されている場合を例に説明したが、枠体部の形状、大きさ等によっては、リブは枠体部の周方向での一部にのみに形成されていてもよい。例えば、枠体部の第２の軸方向（Ｘ軸方向）での長さが枠体部の第１の軸方向（Ｙ軸方向）での長さよりも極端に短い場合、枠体部の第１の軸方向に沿った部分のみにリブを設けても、リブによる枠体部の剛性を高める効果が顕著に発揮される。
【００９１】
また、前述した実施形態では、第１軸部が２つ（１対）設けられている場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、第１軸部が４つ（２対）以上設けられていてもよい。
また、前述した実施形態では、第２軸部が４つ（２対）設けられている場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、第２軸部が２つ（１対）または６つ（３対）以上であってもよい。
【００９２】
また、前述した実施形態では、平面視にて光反射板が第１軸部全体、枠体部全体および第２軸部全体を覆う場合を例に説明したが、平面視にて光反射板が第１軸部の少なくとも一部（可動ミラー部の基部側の端部）が覆われていれば、前述したような光学デバイスの小型化、光反射板の大面積化、光反射板の動撓みの防止、第１軸部の基部側の端部による迷光の防止等の効果を奏することができる。
【００９３】
また、前述した実施形態では、ＳＯＩ基板を加工することにより光反射板およびスペーサーを形成した場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、光反射板およびスペーサーを別々の基板から形成してもよい。また、光反射板およびスペーサーの構成材料は、それぞれ、シリコンに限定されず、例えば、ガラスであってもよい。また、光反射板およびスペーサーは、一体で構成されていてもよい。
【００９４】
また、光反射板と基部との間のスペーサーは、ハンダボールであってもよい。この場合、例えば、光反射板および基部のスペーサー側の面にそれぞれ金属膜を形成しておき、これらの金属膜同士をハンダボールを介して接合すればよい。
また、前述した実施形態では、本発明のアクチュエーターを光スキャナーに適用した場合を例に説明したが、これに限定されず、本発明のアクチュエーターは、例えば、光スイッチ、光アッテネータ等の他の光学デバイスにも適用可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１‥‥光スキャナー  １Ａ‥‥光スキャナー  １Ｃ‥‥光スキャナー  ４‥‥電圧印加部  ７‥‥制御部  ９‥‥画像表示装置  １１‥‥可動ミラー部  １２ａ‥‥軸部  １２ｂ‥‥軸部  １３‥‥枠体部  １３Ａ‥‥枠体部  １３Ｂ‥‥枠体部  １３Ｃ‥‥枠体部  １４ａ‥‥軸部（第２軸部）  １４ｂ‥‥軸部（第２軸部）  １４ｃ‥‥軸部（第２軸部）  １４ｄ‥‥軸部（第２軸部）  １５‥‥支持部  ２１‥‥永久磁石  ３１‥‥コイル  ３２‥‥磁心  ４１‥‥電圧発生部  ４２‥‥電圧発生部  ４３‥‥電圧重畳部  ４３ａ‥‥加算器  ９１‥‥光源装置  ９２Ａ‥‥ダイクロイックミラー  ９２Ｂ‥‥ダイクロイックミラー  ９２Ｃ‥‥ダイクロイックミラー  ９３‥‥固定ミラー  １００‥‥携帯用画像表示装置  １１０‥‥ケーシング  １１１‥‥基部（可動部）  １１２‥‥スペーサー  １１３‥‥光反射板  １１４‥‥光反射部  １１５‥‥硬質層  １２０‥‥ディスプレイ  １３０‥‥キーパット  １３２‥‥シリコン酸化膜  １３３‥‥リブ  １３３Ａ‥‥リブ  １３３Ｂ‥‥リブ  １３３Ｃ‥‥リブ  １３４‥‥先端面  １３４Ａ‥‥先端面  １３４Ｂ‥‥先端面  １３４Ｃ‥‥先端面  １３５‥‥凹部  １３５Ｂ‥‥凹部  １４０‥‥オーディオポート  １５０‥‥コントロールボタン  １６０‥‥カードスロット  １７０‥‥ポート  ２００‥‥ヘッドアップディスプレイシステム  ２１０‥‥ヘッドアップディスプレイ  ２２０‥‥フロントガラス  ３００‥‥ヘッドマウントディスプレイ  ３１０‥‥眼鏡  ３２０‥‥表示部  ９１１‥‥赤色光源装置  ９１２‥‥青色光源装置  ９１３‥‥緑色光源装置  Ｓ‥‥スクリーン  Ｗ１‥‥幅  Ｗ２‥‥幅  Ｗ３‥‥幅  θ‥‥傾斜角
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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