(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ、立ち上がり時間を短くすることができる光学デバイス、光スキャナーおよび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とを接続する軸部１２ａ、１２ｂと、基部１１１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１１３と、を備え、光反射板１１３の厚さ方向から見た平面視において、光反射板１１３の重心ＧがＹ軸に対してずれている。【選択図】図１
2014240911.tif 000002
【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する第１軸部と、
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と、を備え、
前記光反射板の厚さ方向から見た平面視において、前記光反射板の重心が前記第１の軸に対してずれていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項２】
前記光反射板は、前記平面視において、前記第１の軸に対して非対称な形状をなしている請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記光反射板は、前記平面視において、前記第２の軸に対して対称な形状をなしている請求項２に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記枠体部は、前記平面視において、前記第１の軸および前記第２の軸のそれぞれに対して対称な形状をなしている請求項２または３に記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記第１軸部に配置され、前記第１軸部の変形を検出する第１歪検出素子を備え、
前記光反射板は、前記平面視において、前記第１歪検出素子を覆っている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項６】
固定部と、
前記枠体部と前記固定部とを接続する第２軸部と、
前記第２軸部に配置され、前記第２軸部の変形を検出する第２歪検出素子を備え、
前記光反射板は、前記平面視において、前記第２歪検出素子を覆っている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項７】
前記枠体部に配置された永久磁石と、
前記枠体部に対向して配置されたコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加部と、を備え、
前記電圧印加部が前記コイルに電圧を印加することにより、前記可動部を前記第１の軸周りおよび前記第２の軸周りに揺動させる請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項８】
前記枠体部に配置されたコイルと、
前記コイルに作用する磁界を発生する永久磁石と、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加部と、を備え、
前記電圧印加部が前記コイルに電圧を印加することにより、前記可動部を前記第１
の軸周りおよび前記第２の軸周りに揺動させる請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項９】
前記第２軸部に設けられた圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加する電圧印加部と、を備え、
前記電圧印加部が前記圧電素子に電圧を印加することにより、前記可動部を前記第１の軸周りおよび前記第２の軸周りに揺動させる請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項１０】
前記電圧印加部は、第１周波数の第１の電圧を発生させる第１電圧発生部と、前記第１周波数と周波数の異なる第２周波数の第２の電圧を発生させる第２電圧発生部と、前記第１の電圧と前記第２の電圧とを重畳する電圧重畳部とを有し、
前記可動部を、前記第１周波数で前記第１の軸周りに揺動させるとともに、前記第２周波数で前記第２の軸周りに揺動させる請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項１１】
前記可動部と前記光反射板とを連結するスペーサーを備え、
前記光反射板は、前記可動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１０のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項１２】
前記光反射板の厚さ方向から見た平面視において、前記光反射板の重心と前記スペーサーが重ならない請求項１１に記載の光学デバイス。
【請求項１３】
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する第１軸部と、
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と、を備え、
前記光反射板の厚さ方向から見た平面視において、前記光反射板の重心が前記第１の軸に対してずれていることを特徴とする光スキャナー。
【請求項１４】
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する第１軸部と、
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と、を備え、
前記光反射板の厚さ方向から見た平面視において、前記光反射板の重心が前記第１の軸に対してずれてい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、光学デバイス、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】
例えば、プロジェクター等に用いられる光学デバイスとして、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に係る光スキャナーは、フレームと、そのフレームに第１トーションバネを通じて懸架されて第１軸に対して回動可能な外側駆動部と、第２トーションバネを通じて外側駆動部に懸架されて第１軸に直交する第２軸に対して回動可能な内側駆動部と、その内側駆動部の上部に配置されて内側駆動部と共に回動するステージと、を備える。
【０００３】
また、特許文献１に係る光スキャナーでは、内側駆動部および外側駆動部のそれぞれに設けられたコイルに流れる電流と、フレームの両側に配置された１対の磁石間の磁場とにより発生したローレンツ力により、外側駆動部を第１軸に対して回動させるとともに内側駆動部を第２軸に対して回動させる。
ここで、ステージは、ステージの下部の中心から突出したリンク部を通じて内側駆動部と連結され、平面視でステージの重心が第２軸上に位置している。そのため、ステージの第２軸に対して一方側の部分と他方側の部分の第２軸周りの慣性モーメントが等しい。
このような特許文献１に係る光スキャナーでは、内側駆動部を第２軸周りに加振し難いため、立ち上がり時間が長くなるという問題があった。ここで、立ち上がり時間とは、光反射板が停止状態から所望の揺動状態となるまでの時間を意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７５５８７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、立ち上がり時間を短くすることができる光学デバイス、光スキャナーおよび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。
本発明の光学デバイスは、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する第１軸部と、
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と、を備え、
前記光反射板の厚さ方向から見た平面視において、前記光反射板の重心が前記第１の軸に対してずれていることを特徴とする。
【０００７】
このような光学デバイスによれば、光反射板の平面視における第１の軸に対して一方側の部分と他方側の部分との第１の軸周りの慣性モーメントを異ならせることができる。そのため、光反射板を第１の軸周りに加振しやすくすることができ、その結果、立ち上がり時間（光反射板が停止状態から所望の揺動状態となるまでの時間）を短くすることができる。
【０００８】
本発明の光学デバイスでは、前記光反射板は、前記平面視において、前記第１の軸に対して非対称な形状をなしていることが好ましい。
これにより、光反射板の厚さを一定にしたり光反射板の構成材料を単一にしたりしても、平面視において光反射板の重心を第１の軸に対してずらすことができる。
本発明の光学デバイスでは、前記光反射板は、前記平面視において、前記第２の軸に対して対称な形状をなしていることが好ましい。
これにより、光反射板の不本意な振動モードの発生を抑制または防止することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記枠体部は、前記平面視において、前記第１の軸および前記第２の軸のそれぞれに対して対称な形状をなしていることが好ましい。
これにより、光反射板の不本意な振動モードの発生を抑制または防止することができる。
【０００９】
本発明の光学デバイスでは、前記第１軸部に配置され、前記第１軸部の変形を検出する第１歪検出素子を備え、
前記光反射板は、前記平面視において、前記第１歪検出素子を覆っていることが好ましい。
これにより、光反射部に入射できなかった光が第１歪検出素子に入射することによる第１歪検出素子の検出精度の低下を防止することができる。
【００１０】
本発明の光学デバイスでは、固定部と、
前記枠体部と前記固定部とを接続する第２軸部と、
前記第２軸部に配置され、前記第２軸部の変形を検出する第２歪検出素子を備え、
前記光反射板は、前記平面視において、前記第２歪検出素子を覆っていることが好ましい。
これにより、光反射部に入射できなかった光が第２歪検出素子に入射することによる第２歪検出素子の検出精度の低下を防止することができる。
【００１１】
本発明の光学デバイスでは、前記枠体部に配置された永久磁石と、
前記枠体部に対向して配置されたコイルと、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加部と、を備え、
前記電圧印加部が前記コイルに電圧を印加することにより、前記可動部を前記第１の軸周りおよび前記第２の軸周りに揺動させることが好ましい。
これにより、小型化を図りつつ、電磁駆動方式（ムービングマグネット方式）により、光反射板を第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、コイルが光学デバイスの振動系と離間しているので、コイルの発熱による悪影響を防止することができる。
【００１２】
本発明の光学デバイスでは、前記枠体部に配置されたコイルと、
前記コイルに作用する磁界を発生する永久磁石と、
前記コイルに電圧を印加する電圧印加部と、を備え、
前記電圧印加部が前記コイルに電圧を印加することにより、前記可動部を前記第１
の軸周りおよび前記第２の軸周りに揺動させることが好ましい。
これにより、小型化を図りつつ、電磁駆動方式（ムービングコイル方式）により、光反射板を第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。
【００１３】
本発明の光学デバイスでは、前記第２軸部に設けられた圧電素子と、
前記圧電素子に電圧を印加する電圧印加部と、を備え、
前記電圧印加部が前記圧電素子に電圧を印加することにより、前記可動部を前記第１の軸周りおよび前記第２の軸周りに揺動させることが好ましい。
これにより、小型化を図りつつ、圧電駆動方式により、光反射板を第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。
【００１４】
本発明の光学デバイスでは、前記電圧印加部は、第１周波数の第１の電圧を発生させる第１電圧発生部と、前記第１周波数と周波数の異なる第２周波数の第２の電圧を発生させる第２電圧発生部と、前記第１の電圧と前記第２の電圧とを重畳する電圧重畳部とを有し、
前記可動部を、前記第１周波数で前記第１の軸周りに揺動させるとともに、前記第２周波数で前記第２の軸周りに揺動させることが好ましい。
【００１５】
これにより、可動部や光反射板に対して直接駆動力を印加せず、枠体部の第１の軸周りの振動成分を有する振動を励振させ、その振動に伴って、光反射板を第１の軸周りに揺動させることができる。そのため、駆動源を構成する部品数を少なくすることができる。その結果、光学デバイスの小型化および低コスト化を図ることができる。また、このように光反射板に直接駆動力を印加せずに光反射板を第１の軸周りに揺動させる場合、光反射板の平面視における第１の軸に対して一方側の部分と他方側の部分との第１の軸周りの慣性モーメントを異ならせることにより、光反射板を第１の軸周りに加振しやすくするという効果が顕著となる。
【００１６】
本発明の光学デバイスでは、前記可動部と前記光反射板とを連結するスペーサーを備え、
前記光反射板は、前記可動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、比較的簡単かつ高精度な寸法精度で、光反射板を可動部に対して光反射板の厚さ方向に離間させることができるので、光反射板が揺動しても光反射板が枠体部や支持部と干渉することを抑制することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記光反射板の厚さ方向から見た平面視において、前記光反射板の重心と前記スペーサーが重ならないことが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で、光反射板の平面視における第１の軸に対して一方側の部分と他方側の部分との第１の軸周りの慣性モーメントを異ならせることができる。
【００１７】
本発明の光スキャナーは、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する第１軸部と、
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と、を備え、
前記光反射板の厚さ方向から見た平面視において、前記光反射板の重心が前記第１の軸に対してずれていることを特徴とする。
このような光スキャナーによれば、小型化を図りつつ、立ち上がり時間を短くすることができる。
【００１８】
本発明の画像表示装置は、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する第１軸部と、
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と、を備え、
前記光反射板の厚さ方向から見た平面視において、前記光反射板の重心が前記第１の軸に対してずれていることを特徴とする。
このような画像表示装置によれば、小型化を図りつつ、立ち上がり時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（光学デバイス）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４】図３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５】図１に示す光スキャナーが備える光反射板を説明するための平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（光学デバイス）を示す平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（光学デバイス）を示す平面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る光スキャナー（光学デバイス）を示す平面図である。
【図９】図８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１０】本発明の第５実施形態に係る光スキャナー（光学デバイス）を示す平面図である。
【図１１】図１０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１２】図１０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１３】図１２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１４】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１５】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１６】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１７】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】
【００２０】
以下、本発明の光学デバイス、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、本発明の光学デバイス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（光学デバイス）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４は、図３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。また、図５は、図１に示す光スキャナーが備える光反射板を説明するための平面図である。
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。
【００２１】
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、歪検出素子５１（第１歪検出素子）および歪検出素子５２（第２歪検出素子）とを備える。
【００２２】
ここで、可動ミラー部１１および１対の軸部１２ａ、１２ｂは、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、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、光反射板１１３の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。
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。
【００２５】
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。
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。これにより、光反射部１１４を光の反射に効率的に利用することができる。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。
【００２６】
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。
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抑えることができる。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
スペーサー１１２は、基部１１１と光反射板１１３とを連結し、光反射板１１３を基部１１１に対して光反射板１１３の厚さ方向に離間させている。これにより、比較的簡単かつ高精度な寸法精度で、光反射板１１３を基部１１１に対して光反射板１１３の厚さ方向に離間させることができる。そして、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。
ここで、光反射板１１３は、平面視において、光反射板１１３の重心ＧがＹ軸に対してずれて配置されている。これにより、光反射板１１３をＹ軸周りに加振しやすくすることができる。なお、光反射板１１３の配置およびそれによる作用については、後に詳述する。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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の長さを抑えることができる。
【００３３】
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。
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
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。
【００３８】
本実施形態では、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、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。
【００３９】
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。
【００４０】
また、枠体部１３および支持部１５は、それぞれ、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、枠体部１３および支持部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のＳｉＯ２層および第２のＳｉ層は、枠体部１３の剛性を高めるリブとしての機能だけでなく、可動ミラー部１１が永久磁石２１に接触するのを防止する機能も有する。
【００４１】
また、平面視にて、光反射板１１３の外側に位置する第１軸部、第２軸部、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
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。
【００４４】
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。
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
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。
【００４８】
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。
電圧印加部４は、図３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。
【００４９】
第１の電圧発生部４１は、図４（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。
【００５０】
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。
【００５１】
一方、第２の電圧発生部４２は、図４（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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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）。
【００５７】
例えば、図４（ａ）に示すような第１の電圧Ｖ１と、図４（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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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、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。特に、基部１１１や光反射板１１３に対して直接駆動力を印加せず、枠体部１３のＹ軸周りの振動成分を有する振動を励振させ、その振動に伴って、光反射板１１３をＹ軸周りに揺動させることができる。そのため、基部１１１および枠体部１３のそれぞれに駆動源を設ける場合に比し、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。
【００６２】
このような可動ミラー部１１の挙動は、歪検出素子５１、５２の検出信号に基づいて検出される。
歪検出素子５１（第１歪検出素子）は、軸部１２ｂの変形（主に捩れ変形）を検出する。この歪検出素子５１の検出信号は、軸部１２ｂの捩れ変形に基づく信号を含んでいる。したがって、歪検出素子５１の検出信号に基づいて、可動ミラー部１１のＹ軸周りの挙動を検出することができる。
【００６３】
本実施形態では、歪検出素子５１は、軸部１２ｂの枠体部１３側の端部に配置されている。これにより、歪検出素子５１に接続される配線の軸部１２ｂに配置される部分を少なくし、かかる配線の断線を防止することができる。
一方、歪検出素子５２（第２歪検出素子）は、軸部１４ｄの変形（主に曲げ変形）を検出する。この歪検出素子５２の検出信号は、軸部１４ｃ、１４ｄ全体の捩れ変形に基づく信号を含んでいる。したがって、歪検出素子５２の検出信号に基づいて、可動ミラー部１１および枠体部１３のＸ軸周りの挙動を検出することができる。
本実施形態では、歪検出素子５２は、支持部１５の軸部１４ｃ、１４ｄとの境界部付近に配置されている。これにより、歪検出素子５２に接続される配線の軸部１４ｃ、１４ｄに配置される部分を少なくまたは不要とし、かかる配線の断線を防止することができる。
【００６４】
このような歪検出素子５１、５２は、それぞれ、例えば、２端子型または４端子型のピエゾ抵抗素子である。このピエゾ抵抗素子が有するピエゾ抵抗領域は、例えば、軸部１２ｂや支持部１５表面にリンまたはボロンのような不純物をドーピングすることによって形成される。
なお、歪検出素子５２が軸部１４ｃ、１４ｄ全体の捩れ変形および曲げ変形に基づく信号を含んでいる場合には、歪検出素子５１を省略し、歪検出素子５１の検出信号のみに基づいて、可動ミラー部１１のＸ軸周りおよびＹ軸周りの挙動を検出してもよい。
このような歪検出素子５１、５２は、図示しない配線を介して、前述した制御部７に電気的に接続されている。そして、制御部７は、歪検出素子５１、５２の検出信号に基づいて、電圧印加部４の駆動を制御する。
【００６５】
ここで、図５に基づいて、光反射板１１３の配置およびそれによる作用について説明する。
前述したように、平面視において光反射板１１３の重心ＧがＹ軸に対してずれている。これにより、光反射板１１３の平面視におけるＹ軸に対して一方側の部分と他方側の部分とのＹ軸周りの慣性モーメントを異ならせることができる。そのため、光反射板１１３をＹ軸周りに加振しやすくすることができる。すなわち、外部から加わった振動により光反射板１１３をＹ軸周りに揺動させやすくすることができる。具体的には、可動ミラー部１１を停止状態からＹ軸周りに揺動させようとするとき、前述したような枠体部１３のＹ軸周りの振動成分を有する振動を可動ミラー部１１のＹ軸周りの揺動のための駆動力に効率的に変換することができる。その結果、光スキャナー１の立ち上がり時間（光反射板１１３が停止状態から所望の揺動状態となるまでの時間）を短くすることができる。また、枠体部１３から可動ミラー部１１に伝達される不本意な振動により光反射板１１３が厚さ方向に振動してしまうのを抑制することができる。
【００６６】
これに対し、仮に、平面視において光反射板１１３の重心ＧがＹ軸に一致している場合、光反射板１１３の平面視におけるＹ軸に対して一方側の部分と他方側の部分とのＹ軸周りの慣性モーメントが等しくなる。そのため、かかる場合、光反射板１１３をＹ軸周りに加振し難くなる。具体的には、かかる場合、可動ミラー部１１を停止状態からＹ軸周りに揺動させようとするとき、前述したような枠体部１３のＹ軸周りの振動成分を有する振動を可動ミラー部１１のＹ軸周りの揺動のための駆動力に効率的に変換することができず、光反射板１１３がＹ軸周りの所望の揺動状態（例えば所望の揺動角）となるまで長時間を要する。また、枠体部１３から可動ミラー部１１に伝達される不本意な振動により光反射板１１３が厚さ方向に振動してしまう。
【００６７】
平面視における光反射板１１３の重心ＧとＹ軸との間の距離Ｌは、前述したように光反射板１１３をＹ軸周りに加振しやすくすることができればよく、光反射板１１３の形状や大きさ等によっても異なり、特に限定されないが、光反射板１１３のＸ軸方向に沿った長さに対して、０．００１倍以上０．１倍以下であることが好ましく、０．０１倍以上０．０５倍以下であることがより好ましい。これにより、光反射板１１３の揺動中心軸のずれを抑制しながら、光反射板１１３をＹ軸周りに加振しやすくすることができる。
【００６８】
また、本実施形態では、光反射板１１３は、平面視において、Ｙ軸に対して非対称な形状をなしている。これにより、光反射板１１３の厚さを一定にしたり光反射板１１３の構成材料を単一にしたりしても、平面視において光反射板１１３の重心ＧをＹ軸に対してずらすことができる。ここで、前述したように、光反射板１１３が基部１１１に対して光反射板１１３の厚さ方向に離間しているので、光反射板１１３が平面視においてＹ軸に対して非対称な形状をなしていても、枠体部１３の形状や軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの配置に影響がなく、枠体部１３の平面視形状のＹ軸に対する対称性を確保しつつ、枠体部１３の大型化を防止することができる。
【００６９】
また、光反射板１１３は、平面視で、光反射板１１３の重心ＧがＸ軸上に位置している。
したがって、光反射板１１３は、平面視において、Ｘ軸に対して対称な形状をなしている。これにより、光反射板１１３の平面視におけるＸ軸に対して一方側の部分と他方側の部分とのＸ軸周りの慣性モーメントを等しくすることができる。そのため、比較的簡単に、第２の振動系の平面視におけるＸ軸に対して一方側の部分と他方側の部分とのＸ軸周りの慣性モーメントを等しくすることができる。すなわち、比較的簡単に、第２の振動系のＸ軸に対する対称性を確保することができる。その結果、光反射板１１３の不本意な振動モードの発生を抑制または防止することができる。
なお、本実施形態では、光反射板１１３の厚さは一定であり、光反射板１１３の平面視形状が円形をなすため、平面視において、光反射板１１３の重心Ｇは、光反射板１１３の中心（円の中心）と一致する。
【００７０】
ここで、平面視において、枠体部１３の重心は、Ｘ軸およびＹ軸の交点Ｐに一致している。本実施形態では、枠体部１３は、平面視において、Ｘ軸およびＹ軸のそれぞれに対して対称な形状をなしている。これにより、光反射板１１３の不本意な振動モードの発生を抑制または防止することができる。
また、光反射板１１３は、平面視において、歪検出素子５１、５２を覆っている。これにより、光反射部１１４に入射できなかった光が歪検出素子５１、５２に入射することによる歪検出素子５１、５２の検出精度の低下を防止することができる。
【００７１】
以上説明したような光スキャナー１によれば、光反射板１１３の平面視におけるＹ軸に対して一方側の部分と他方側の部分とのＹ軸周りの慣性モーメントを異ならせることができる。そのため、光反射板１１３をＹ軸周りに加振しやすくすることができ、その結果、光スキャナー１の立ち上がり時間（光反射板１１３が停止状態から所望の揺動状態となるまでの時間）を短くすることができる。
【００７２】
特に、本実施形態のように、光反射板１１３に直接駆動力を印加せずに光反射板１１３をＹ軸周りに揺動させる場合、光反射板１１３の平面視におけるＹ軸に対して一方側の部分と他方側の部分とのＹ軸周りの慣性モーメントを異ならせることにより、光反射板１１３をＹ軸周りに加振しやすくするという効果が顕著となる。
また、光反射板１１３が基部１１１に対して光反射板１１３の厚さ方向に離間しているため、平面視において光反射板１１３の重心ＧをＹ軸に対してずらしても、光スキャナー１全体が大型化することがない。したがって、光スキャナー１の小型化を図ることができる。
【００７３】
＜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６は、本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（光学デバイス）を示す平面図である。
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。なお、図６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、光反射板の平面視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。
【００７４】
図６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、光反射板１１３に代えて、光反射板１１３Ａを備える。
光反射板１１３Ａは、平面視で、楕円形をなしている。
そして、光反射板１１３Ａは、平面視で、光反射板１１３Ａの重心ＧがＹ軸に対してずれている。本実施形態では、光反射板１１３Ａは、平面視で、長軸がＸ軸、短軸がＹ軸に沿うように配置されている。これにより、比較的簡単に、平面視で光反射板１１３Ａの重心ＧをＹ軸に対してずらしながら、平面視で歪検出素子５１、５２を光反射板１１３Ａにより効率的に覆うことができる。
【００７５】
また、光反射板１１３Ａは、スペーサー１１２Ａを介して基部１１１に連結されており、光反射板１１３Ａの厚さ方向から見た平面視において、光反射板１１３Ａの重心Ｇとスペーサー１１２Ａが重ならない。これにより、比較的簡単な構成で、光反射板１１３Ａの平面視におけるＹ軸に対して一方側の部分と他方側の部分とのＹ軸周りの慣性モーメントを異ならせることができる。
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、小型化を図りつつ、立ち上がり時間を短縮することができる。
【００７６】
＜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７は、本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（光学デバイス）を示す平面図である。
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。なお、図７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、光反射板の平面視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。
【００７７】
図７に示すように、第３実施形態の光スキャナー１Ｂは、前述した第１実施形態の光スキャナー１において、光反射板１１３に代えて、光反射板１１３Ｂを備える。
光反射板１１３Ｂは、平面視で、円形とその外周から突出する矩形とを組み合わせた形状をなしている。
そして、光反射板１１３Ｂは、平面視で、光反射板１１３Ｂの重心ＧがＹ軸に対してずれている。本実施形態では、光反射板１１３Ｂは、平面視で、円形の部分から突出した矩形の部分がＸ軸に沿って突出するように配置されている。これにより、比較的簡単に、平面視で光反射板１１３Ｂの重心ＧをＹ軸に対してずらしながら、平面視で歪検出素子５１、５２を光反射板１１３Ｂにより効率的に覆うことができる。
以上説明したような第３実施形態の光スキャナー１Ｂによっても、小型化を図りつつ、立ち上がり時間を短縮することができる。
【００７８】
＜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８は、本発明の第４実施形態に係る光スキャナー（光学デバイス）を示す平面図、図９は、図８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。なお、以下では、説明の便宜上、図９中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００７９】
以下、第４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。なお、図８および図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、ムービングコイル方式を採用した以外は、前述した第１実施形態の光スキャナーと同様である。
【００８０】
図８に示すように、第４実施形態の光スキャナー１Ｃは、永久磁石２１Ｃおよびコイル３１Ｃを備える。
コイル３１Ｃは、枠体部１３の上面に設けられている。このコイル３１Ｃは、枠体部１３の周方向に沿って巻回された状態で、枠体部１３の上面に接合されている。
このコイル３１Ｃは、予め巻回されたコイルを枠体部１３に接着剤により接合したものであってもよいし、枠体部１３上に公知の成膜法または、めっき法によりパターニングされたものであってもよい。
このようなコイル３１Ｃは、電圧印加部４に電気的に接続されている。
なお、コイル３１Ｃは、枠体部１３の下面（光反射板１１３とは反対側の面）に設けられていてもよいし、また、枠体部１３の上面および下面の両方に設けられていてもよい。
【００８１】
永久磁石２１Ｃは、平面視にて、コイル３１Ｃを介して互いに対向する１対の磁極（Ｓ極およびＮ極）を有する。
この永久磁石２１Ｃは、Ｘ軸およびＹ軸に対して傾斜する方向に磁界を発生させる。すなわち、永久磁石２１Ｃの一方の磁極と他方の磁極とを結ぶ線分がＸ軸に対して傾斜している。かかる線分のＸ軸に対する傾斜角は、前述した第１実施形態の傾斜角θと同様である。
【００８２】
このような永久磁石２１Ｃ、コイル３１Ｃおよび電圧印加部４は、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。
すなわち、電圧印加部４がコイル３１Ｃに電圧を印加することにより、コイル３１Ｃおよび永久磁石２１Ｃの磁界の相互作用により、可動ミラー部１１をＸ軸周りおよびＹ軸周りに揺動させる。これにより、小型化を図りつつ、電磁駆動方式（ムービングコイル方式）により、可動ミラー部１１をＸ軸周りおよびＹ軸周りに揺動させることができる。
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、小型化を図りつつ、立ち上がり時間を短縮することができる。
【００８３】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第５実施形態に係る光スキャナー（光学デバイス）を示す平面図、図１１は、図１０に示す光スキャナーの断面図（Ｘ軸に沿った断面図）、図１２は、図１０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１３は、図１２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１１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００８４】
以下、第５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。なお、図１０〜図１２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、圧電駆動方式を採用した以外は、前述した第１実施形態の光スキャナーと同様である。
【００８５】
図１０に示すように、第５実施形態の光スキャナー１Ｄは、枠体部１３Ｄ、４つ（２対）の軸部１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ（第２軸部）、支持部１５Ｄおよび４つ（２対）の圧電素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを備える。
枠体部１３Ｄは、枠状をなし、可動ミラー部１１の基部（可動部）１１１を囲んで設けられている。
そして、枠体部１３Ｄは、軸部１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈを介して支持部１５Ｄ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１３Ｄに支持されている。
【００８６】
２対の軸部（梁）１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈは、枠体部１３Ｄを介して、一方の側に１対の軸部１４ｅ、１４ｆが設けられ、他方の側に１対の軸部１４ｇ、１４ｈが設けられている。
そして、これらの軸部１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈは、平面視にて、枠体部１３Ｄの中心に対し点対称となるように設けられている。
支持部１５Ｄは、前述した枠体部１３Ｄの外周を囲むように形成されている。
そして、１対の軸部１４ｅ、１４ｆは、それぞれ、枠体部１３Ｄと支持部１５Ｄとを連結している。これと同様に、１対の軸部１４ｇ、１４ｈは、それぞれ、枠体部１３Ｄと支持部１５Ｄとを連結している。
【００８７】
各軸部１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈは、弾性変形可能であり、長手形状をなすとともに、Ｙ軸に平行に延在している。このような２対の軸部１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈにあっては、軸部１４ｅ、１４ｇと軸部１４ｆ、１４ｈとを互いに反対方向に曲げ変形させることにより、枠体部１３ＤをＸ軸周りに揺動（回動）させることができ、また、軸部１４ｅ、１４ｆと軸部１４ｇ、１４ｈとを互いに反対方向に曲げ変形させることにより、枠体部１３ＤをＹ軸周りに揺動（回動）させることができる。
そして、このようなにＸ軸周りおよびＹ軸周りに枠体部１３Ｄを回動させるために、軸部１４ｅ上には圧電素子３３ａ、軸部１４ｆ上には圧電素子３３ｂ、軸部１４ｇ上には圧電素子３３ｃ、軸部１４ｈ上には圧電素子３３ｄが設けられている。
【００８８】
以下、圧電素子３３ａ、３３ｂについて代表的に詳述する。なお、圧電素子３３ｃ、３３ｄについては、圧電素子３３ａ、３３ｂと同様である。
圧電素子３３ａは、軸部１４ｅの上面に接合され、軸部１４ｅの長手方向に伸縮するように構成されている。これにより、圧電素子３３ａは、その伸縮により、軸部１４ｅを上下方向に曲げ変形させることができる。また、圧電素子３３ｂは、軸部１４ｆの上面に接合され、軸部１４ｆの長手方向に伸縮するように構成されている。これにより、圧電素子３３ｂは、その伸縮により、軸部１４ｆを上下方向に曲げ変形させる。
【００８９】
言い換えすれば、圧電素子３３ａは、軸部１４ｅの長手方向に沿って延在し、その延在方向に伸縮することにより、軸部１４ｅを曲げ変形させる。これにより、比較的簡単な構成で、より確実に、圧電素子３３ａにより軸部１４ｅを曲げ変形させることができる。これと同様に、圧電素子３３ｂは、軸部１４ｆの長手方向に沿って延在し、その延在方向に伸縮することにより、軸部１４ｆを曲げ変形させる。これにより、比較的簡単な構成で、より確実に、圧電素子３３ｂにより軸部１４ｆを曲げ変形させることができる。
【００９０】
このような圧電素子３３ａ、３３ｂは、それぞれ、例えば、いずれも図示しないが、圧電材料を主材料として構成された圧電体層と、この圧電体層を挟持する１対の電極とを有している。
この圧電材料としては、例えば、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム、その他、各種のものが挙げられる。これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムおよびチタン酸ジルコン酸鉛のうちの少なくとも１種を主とするものが好ましい。このような材料で圧電素子３３ａ、３３ｂの圧電体層を構成することにより、より高い周波数で光スキャナー１Ｄを駆動することができる。
【００９１】
また、圧電素子３３ａは、軸部１４ｅの上面のほぼ全体を覆うように設けられている。したがって、圧電素子３３ａは、軸部１４ｅの長手方向でのほぼ全域に亘って設けられている。これにより、圧電素子３３ａの作動により、軸部１４ｅをより大きく曲げ変形させることができる。これと同様に、圧電素子３３ｂは、軸部１４ｆの上面のほぼ全体を覆うように設けられている。したがって、圧電素子３３ｂは、軸部１４ｆの長手方向でのほぼ全域に亘って設けられている。これにより、圧電素子３３ｂの作動により、軸部１４ｆをより大きく曲げ変形させることができる。
このような圧電素子３３ａ、３３ｂは、ともに上面側に設けられているので、一方を伸張させ他方を収縮させるように動作させると、１対の軸部１４ｅ、１４ｆを互いに逆方向に曲げ変形させることができる。
【００９２】
前述した圧電素子３３ａ、３３ｂと同様に、圧電素子３３ｃ、３３ｄは構成されている。このような圧電素子３３ｃ、３３ｄは、前述した圧電素子３３ａ、３３ｂと同様に、ともに上面側に設けられているので、一方を伸張させ他方を収縮させるように動作させると、１対の軸部１４ｇ、１４ｈを互いに逆方向に曲げ変形させることができる。
このような圧電素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄは、図示しない配線を介して、後述する電圧印加部４Ｄに接続されている。
【００９３】
電圧印加部４Ｄは、図１２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の電圧を発生させる第１の電圧発生部４１Ｄと、可動ミラー部１１をＸ軸周りに回動させるための第２の電圧を発生させる第２の電圧発生部４２Ｄと、第１の電圧と第２の電圧を重畳して圧電素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに印加する電圧重畳部４３Ｄとを備えている。
【００９４】
第１の電圧発生部４１Ｄは、図１３（ａ）〜（ｄ）の右側に示すように、周期Ｔ１で周期的に変化する電圧（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４１Ｄは、第１周波数（１／Ｔ１）で周期的に変化する２種の第１の電圧Ｖ１１、Ｖ１２を発生するものである。
より具体的に説明すると、第１の電圧発生部４１Ｄは、圧電素子３３ａ、３３ｂにそれぞれ印加する水平走査用電圧（水平走査駆動信号）として、図１３（ａ）、（ｂ）の右側に示すように、周期Ｔ１で周期的に変化する第１の電圧Ｖ１１を発生する。
【００９５】
第１の電圧Ｖ１１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１Ｄ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Ｖ１１の波形は、これに限定されない。
ここで、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。また、第１周波数は可動ミラー部１１および軸部１２ａ、１２ｂで構成される振動系の捩り共振周波数と略一致させるように設定することが好ましい。つまり、かかる振動系の捩り共振周波数が、水平走査に適した周波数になるように設計されていることが好ましい。
また、第１の電圧発生部４１Ｄは、圧電素子３３ｃ、３３ｄにそれぞれ印加する水平走査用電圧（水平走査駆動信号）として、図１３（ｃ）、（ｄ）の右側に示すように、周期Ｔ１で周期的に変化する第１の電圧Ｖ１２を発生する。この第１の電圧Ｖ１２は、第１の電圧Ｖ１１と同一波形であるが、第１の電圧Ｖ１１に対し１８０°位相がずれている。
【００９６】
一方、第２の電圧発生部４２Ｄは、図１３（ａ）〜（ｄ）の左側に示すように、周期Ｔ１と異なる周期Ｔ２で周期的に変化する電圧（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４２Ｄは、第１周波数（１／Ｔ１）と異なる２種の第２周波数（１／Ｔ２）で周期的に変化する第２の電圧Ｖ２１、Ｖ２２を発生するものである。
より具体的に説明すると、第２の電圧発生部４２Ｄは、圧電素子３３ａ、３３ｃにそれぞれ印加する垂直走査用電圧（垂直走査駆動信号）として、図１３（ａ）、（ｃ）の左側に示すように、周期Ｔ１と異なる周期Ｔ２で周期的に変化する第２の電圧Ｖ２１を発生する。
【００９７】
第２の電圧Ｖ２１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１Ｄは効果的に光を副走査することができる。なお、第２の電圧Ｖ２１の波形は、これに限定されない。
ここで、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、第１周波数（１／Ｔ１）よりも小さいのが好ましい。すなわち、周期Ｔ２は、周期Ｔ１よりも長いのが好ましい。
【００９８】
また、第２周波数（１／Ｔ２）は、４０〜８０Ｈｚ（６０Ｈｚ程度）であるのが好ましい。これにより、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）のそれぞれの軸まわりに回動させることができる。
また、第２の電圧発生部４２Ｄは、圧電素子３３ｂ、３３ｄにそれぞれ印加する垂直走査用電圧（垂直走査駆動信号）として、図１３（ｂ）、（ｄ）の左側に示すように、周期Ｔ２で周期的に変化する第２の電圧Ｖ２２を発生する。この第２の電圧Ｖ２２は、第２の電圧Ｖ２１をある基準電圧に対して反転した同一波形である。
【００９９】
このような第１の電圧発生部４１Ｄおよび第２の電圧発生部４２Ｄ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４１Ｄおよび第２の電圧発生部４２Ｄには、電圧重畳部４３Ｄが接続されている。この電圧重畳部４３Ｄは、圧電素子３３ａに電圧を印加するための加算器４３ａと、圧電素子３３ｂに電圧を印加するための加算器４３ｂと、圧電素子３３ｃに電圧を印加するための加算器４３ｃと、圧電素子３３ｄに電圧を印加するための加算器４３ｄとを備えている。
【０１００】
加算器４３ａは、第１の電圧発生部４１Ｄから第１の電圧Ｖ１１を受けるとともに、第２の電圧発生部４２Ｄから第２の電圧Ｖ２１を受け、これらを重畳し圧電素子３３ａに印加するようになっている。
また、加算器４３ｂは、第１の電圧発生部４１Ｄから第１の電圧Ｖ１１を受けるとともに、第２の電圧発生部４２Ｄから第２の電圧Ｖ２２を受け、これらを重畳し圧電素子３３ｂに印加するようになっている。
【０１０１】
また、加算器４３ｃは、第１の電圧発生部４１Ｄから第１の電圧Ｖ１２を受けるとともに、第２の電圧発生部４２Ｄから第２の電圧Ｖ２１を受け、これらを重畳し圧電素子３３ｃに印加するようになっている。
また、加算器４３ｄは、第１の電圧発生部４１Ｄから第１の電圧Ｖ１２を受けるとともに、第２の電圧発生部４２Ｄから第２の電圧Ｖ２２を受け、これらを重畳し圧電素子３３ｄに印加するようになっている。
【０１０２】
以上のような構成の光スキャナー１Ｄは、次のようにして駆動する。
例えば、図１３（ａ）に示すような電圧Ｖ１１とＶ２１を重畳して圧電素子３３ａに印加するとともに、図１３（ｂ）に示すような電圧Ｖ１１とＶ２２を重畳して圧電素子３３ｂに印加する。これと同期して、図１３（ｃ）に示すような電圧Ｖ１２とＶ２１を重畳して圧電素子３３ｃに印加するとともに、図１３（ｄ）に示すような電圧Ｖ１２とＶ２２を重畳して圧電素子３３ｄに印加する。
【０１０３】
すると、第１周波数（１／Ｔ１）で、圧電素子３３ａ、３３ｂを伸張させるとともに圧電素子３３ｃ、３３ｄを収縮させる状態と、圧電素子３３ａ、３３ｂを収縮させるとともに圧電素子３３ｃ、３３ｄを伸長させる状態とを交互に繰り返しながら、第２周波数（１／Ｔ２）で、圧電素子３３ａ、３３ｃを伸張させるとともに圧電素子３３ｂ、３３ｄを収縮させる状態と圧電素子３３ａ、３３ｃを収縮させるとともに、圧電素子３３ｂ、３３ｄを伸長させる状態とを交互に繰り返す。
言い換えると、第２周波数（１／Ｔ２）で、圧電素子３３ａ、３３ｃの伸縮可能な範囲（変位可能な長さ）に対する圧電素子３３ｂ、３３ｄの伸張可能な範囲（変位可能な長さ）の比を変化させながら、第１周波数（１／Ｔ１）で、圧電素子３３ａ、３３ｂと圧電素子３３ｃ、３３ｄとを互いに反対方向に伸張させる。
【０１０４】
このように圧電素子３３ａ〜３３ｄが作動することにより、各軸部１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈが主に曲げ変形しながら、枠体部１３Ｄは、Ｙ軸周りに第１周波数（１／Ｔ１）で揺動（回動）しつつ、Ｘ軸周りに第２周波数（（１／Ｔ２）で揺動（回動）する。
このように電圧印加部４Ｄが各圧電素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに電圧を印加することにより、可動ミラー部１１を、Ｙ軸周りに第１周波数（１／Ｔ１）で回動させつつ、Ｘ軸周りに第２周波数（１／Ｔ２）で回動させる。
これにより、小型化を図りつつ、圧電駆動方式により、可動ミラー部１１をＸ軸周りおよびＹ軸周りに揺動させることができる。
【０１０５】
なお、圧電駆動方式の光スキャナーの形態は、上記に限定されるものではない。例えば、各圧電素子３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの形状は、各軸部１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈを曲げ変形させることができる程度に伸縮が得られる形状であればよく、平面視で台形であってもよい。また、各軸部１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈによる枠体部１３Ｄと支持部１５Ｄの接続の仕方についても、各軸部１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈの曲げ変形によって、枠体部１３ＤをＹ軸周りに揺動しつつ、Ｘ軸周りに揺動できるように構成されていればよい。
以上説明したような第５実施形態の光スキャナー１Ｄによっても、小型化を図りつつ、立ち上がり時間を短縮することができる。
【０１０６】
＜画像表示装置の実施形態＞
図１４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。
【０１０７】
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。
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。
【０１０８】
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。
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。
【０１０９】
なお、図１４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。
このような画像表示装置９によれば、前述したような光スキャナー１を備えているので、小型化を図りつつ、立ち上がり時間を短くすることができる。
【０１１０】
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１５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１５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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
＜画像表示装置の応用例２＞
図１６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１６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。
【０１１３】
＜画像表示装置の応用例３＞
図１７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１７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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
以上、本発明の光学デバイス、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、本発明の光学デバイス、光スキャナーおよび画像表示装置では、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。
【０１１６】
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。
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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し、シリコン基板、ガラス基板等の単一材料の基板を加工して光反射板およびスペーサーを一体で形成してもよい。
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。
【０１１９】
また、前述した実施形態では、本発明の光学デバイス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、本発明の光学デバイスは、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。
また、前述した実施形態では、駆動力を枠体部のみに直接印加する場合を例に説明したが、枠体部および可動部のそれぞれに駆動力を直接印加して、光反射板を第１の軸周りおよび第２の軸周りに揺動させてもよい。このような場合であっても、枠体部から第１軸部を介して可動部に伝達される不要振動による光反射板の不要振動を防止または抑制するという効果を奏し得る。
【０１２０】
また、前述した実施形態では、光反射板が平面視において第１の軸に対して非対称な形状をなしている場合を例に説明したが、平面視において光反射板の重心が第１のＹ軸に対してずれていれば、光反射板が平面視において第１の軸に対して対称な形状をなしていてもよい。この場合、例えば、光反射板の平面視における一方側の部分と他方側の部分とで厚さや構成材料を異ならせたり、光反射板の平面視における一方側の部分の板面に錘を付加したり凹部を設けたりすればよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１‥‥光スキャナー  １Ａ‥‥光スキャナー  １Ｂ‥‥光スキャナー  １Ｃ‥‥光スキャナー  １Ｄ‥‥光スキャナー  ４‥‥電圧印加部  ４Ｄ‥‥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  １３Ｄ‥‥枠体部  １４ａ‥‥軸部  １４ｂ‥‥軸部  １４ｃ‥‥軸部  １４ｄ‥‥軸部  １４ｅ‥‥軸部  １４ｆ‥‥軸部  １４ｇ‥‥軸部  １４ｈ‥‥軸部  １５‥‥支持部  １５Ｄ‥‥支持部    ２１‥‥永久磁石  ２１Ｃ‥‥永久磁石  ３１‥‥コイル  ３１Ｃ‥‥コイル  ３２‥‥磁心  ３３ａ‥‥圧電素子  ３３ｂ‥‥圧電素子  ３３ｃ‥‥圧電素子  ３３ｄ‥‥圧電素子  ４１‥‥第１の電圧発生部  ４１Ｄ‥‥第１の電圧発生部  ４２‥‥第２の電圧発生部  ４２Ｄ‥‥第２の電圧発生部  ４３‥‥電圧重畳部  ４３Ｄ‥‥電圧重畳部  ４３ａ‥‥加算器  ４３ｂ‥‥加算器  ４３ｃ‥‥加算器  ４３ｄ‥‥加算器  ５１‥‥歪検出素子  ５２‥‥歪検出素子  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  １１２‥‥スペーサー  １１２Ａ‥‥スペーサー  １１３‥‥光反射板  １１３Ａ‥‥光反射板  １１３Ｂ‥‥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  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  Ｇ‥‥重心  Ｌ‥‥距離  Ｐ‥‥交点  Ｓ‥‥スクリーン  θ‥‥傾斜角
【図１】
2014240911.tif 000003
【図２】
2014240911.tif 000004
【図３】
2014240911.tif 000005
【図４】
2014240911.tif 000006
【図５】
2014240911.tif 000007
【図６】
2014240911.tif 000008
【図７】
2014240911.tif 000009
【図８】
2014240911.tif 000010
【図９】
2014240911.tif 000011
【図１０】
2014240911.tif 000012
【図１１】
2014240911.tif 000013
【図１２】
2014240911.tif 000014
【図１３】
2014240911.tif 000015
【図１４】
2014240911.tif 000016
【図１５】
2014240911.tif 000017
【図１６】
2014240911.tif 000018
【図１７】
2014240911.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月16日(2014.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
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。
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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
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、硬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。