(57)【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、
前記枠体部に配置された永久磁石と、を有し、
前記可動部は、基部と、前記基部に設けられ、光を反射する光反射板と、前記光反射板と前記基部との間に前記光反射板と前記基部とを離間させるスペーサーとを有し、
前記枠体部は、前記基部を板厚方向からみて前記基部を囲んで設けられ、
前記第１軸部は、一端部が前記基部に接続され、他端部が前記枠体部に接続され、
前記光反射板は、前記第１軸部に対して前記光反射板の板厚方向に離間して設けられ、
前記永久磁石は、前記枠体部の前記光反射板側の面に設けられていることを特徴とする光学デバイス。
【請求項２】
前記基部、前記枠体部、前記第１軸部は、ＳＯＩ基板のデバイス層を用いて形成され、
前記光反射板は、前記ＳＯＩ基板のハンドル層側に設けられている請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記永久磁石は、前記光反射板の板厚方向からみたとき、前記スペーサーに重ならないように設けられている請求項１または２に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記永久磁石は、前記スペーサーを挟んで２つ配置されている請求項３に記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記枠体部の前記光反射板側から突出するリブが形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項６】
前記永久磁石は、前記リブの前記光反射板と対向する面に設けられている請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項７】
前記リブは、前記枠体部の板厚方向からみたとき、前記永久磁石と重ならない領域に形成されている請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項８】
前記リブは、前記枠体部の板厚方向に対して垂直な方向の前記永久磁石の移動を規制するように形成されている請求項７に記載の光学デバイス。
【請求項９】
前記光反射板は、前記光反射板の板厚方向からみたときに前記第１軸部の少なくとも一部と重なって設けられている請求項１ないし８のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１０】
前記光反射板は、前記光反射板の板厚方向からみたときに、前記第１軸部の全体を覆うように形成されている請求項９に記載の光学デバイス。
【請求項１１】
前記光反射板は、前記光反射板の板厚方向からみたときに、前記枠体部の全体を覆うように形成されている請求項１０に記載の光学デバイス。
【請求項１２】
前記枠体部に接続され、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軸部を有し、
前記光反射板は、前記光反射板の板厚方向からみたときに、前記第２軸部の全体を覆うように形成されている請求項１１に記載の光学デバイス。
【請求項１３】
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手段とを有し、
前記永久磁石は、前記枠体部の板厚方向からみたとき、一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで配置されるとともに、前記一方の磁極と前記他方の磁極を結ぶ線とが前記第１の軸および第２の軸に対して傾いている請求項１ないし１２のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１４】
前記永久磁石は、長手形状をなし、その長手方向に磁化され、
前記枠体部の板厚方向からみたとき、前記永久磁石の一方の端部が前記第１の軸上に配置されている請求項１３に記載の光学デバイス。
【請求項１５】
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、前記枠体部に配置された永久磁石と、を備える光学スキャナーであって、
前記可動部は、基部と、前記基部に設けられ、光を反射する光反射板と、前記光反射板と前記基部との間に前記光反射板と前記基部とを離間させるスペーサーとを有し、
前記枠体部は、前記基部を囲んで設けられ、
前記第１軸部は、一端部が前記基部に接続され、他端部が前記枠体部に接続され、
前記光反射板は、前記第１軸部に対して前記光反射板の板厚方向に離間して設けられ、
前記永久磁石は、前記枠体部の前記光反射板側の面に設けられていることを特徴とする光スキャナー。
【請求項１６】
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、前記枠体部に配置された永久磁石と、を備える画像表示装置であって、
前記可動部は、基部と、前記基部に設けられ、光を反射する光反射板と、前記光反射板と前記基部との間に前記光反射板と前記基部とを離間させるスペーサーとを有し、
前記枠体部は、前記基部を囲んで設けられ、
前記第１軸部は、一端部が前記基部に接続され、他端部が前記枠体部に接続され、
前記光反射板は、前記第１軸部に対して前記光反射板の板厚方向に離間して設けられ、
前記永久磁石は、前記枠体部の前記光反射板側の面に設けら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）。
例えば、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軸周りに回動可能とするように支持する１対の第１の軸部材と、駆動部材の内側に設けられ、光反射部を備える可動板と、可動板を駆動部材に対してＸ軸に直交するＹ軸周りに回動可能とするように支持する１対の第２の軸部材とを有する。
【０００３】
また、この光スキャナーは、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、該コイルに電圧を印加する電圧印加手段とを有し、永久磁石の両極を結ぶ線分が平面視にてＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸に対して傾斜している。
そして、電圧印加手段が互いに周波数の異なる第１の電圧と第２の電圧とを重畳してコイルに印加することにより、可動板を、第１の電圧の周波数でＸ軸周りに回動させつつ、第２の電圧の周波数でＹ軸周りに回動させる。これにより、可動板の光反射部で反射した光を２次元的に走査することができる。
しかし、特許文献１に記載の光スキャナーでは、光反射部が設けられた可動板の側面に第１の軸部材が直接接続されているため、可動板の回動時に、第１の軸部材の捩れ変形による応力が可動板に及んで、可動板が撓んでしまい、その結果、光を正確に走査できない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２００８−２１６９２０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、光反射板の撓みを抑制しつつ、２次元的に光を走査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、前記枠体部に配置された永久磁石と、を備える光学デバイスであって、
前記可動部は、基部と、前記基部に対して固定され、光反射性を有する光反射部が設けられた光反射板とを有し、
前記枠体部は、前記基部を囲んで設けられ、
前記第１軸部は、一端部が前記基部に接続され、他端部が前記枠体部に接続され、
前記光反射板は、前記第１軸部に対して厚さ方向に離間して設けられ、
前記永久磁石は、前記枠体部の前記光反射板側の面に固定されていることを特徴とする。
【０００７】
このように構成された光学デバイスによれば、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。そのため、光反射部で反射した光を２次元的に走査することができる。
特に、光反射板が第１軸部に対して厚さ方向に離間して設けられているので、光反射板の撓みを低減することができる。
【０００８】
本発明の光学デバイスでは、前記基部、前記枠体部、前記第１軸部は、ＳＯＩ基板のデバイス層を用いて形成され、
前記光反射板は、前記ＳＯＩ基板のハンドル層側に設けられていることが好ましい。
これにより、基部、枠体部、第１軸部および第２軸部を含む構造体の光反射板とは反対側の面を平坦な面とすることができる。そのため、枠体部に対する永久磁石の設置の際、および、基部に対する光反射板の設置の際に、簡単な構成の治具を用いて枠体部および基部を支持することができる。
【０００９】
本発明の光学デバイスでは、前記光反射板は、スペーサーを介して前記基部に固定され、
前記永久磁石は、前記光反射板の厚さ方向からみたとき、前記スペーサーに重ならないように設けられていることが好ましい。
これにより、第１軸部、枠体部、第２軸部および永久磁石との接触を防止しつつ、光反射板を揺動させることができる。
【００１０】
本発明の光学デバイスでは、前記永久磁石は、前記スペーサーを介して対向する１対の永久磁石を含むことが好ましい。
これにより、枠体部を第２の軸周りに円滑に揺動させることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記枠体部には、前記光反射板側に突出するリブが形成されていることが好ましい。
これにより、枠体部の剛性を高めることができる。また、リブが光反射板側に突出しているので、枠体部の光反射板とは反対側の面と、基部の光反射板とは反対側の面とを同一面に沿って形成することができる。そのため、枠体部に対する永久磁石の設置の際、および、基部に対する光反射板の設置の際に、簡単な構成の治具を用いて枠体部および基部を支持することができる。
【００１１】
本発明の光学デバイスでは、前記永久磁石は、前記リブの頂面に固定されていることが好ましい。
これにより、基部が永久磁石に接触するのを防止しつつ、可動部を第１の軸周りに揺動させることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記リブは、前記枠体部の厚さ方向からみたとき、前記永久磁石と重ならない領域に形成されていることが好ましい。
これにより、第２の軸周りの振動系の重心を第２の軸に近づけることができる。その結果、光反射板を第２の軸周りに円滑に揺動させることができる。
【００１２】
本発明の光学デバイスでは、前記リブは、前記枠体部の厚さ方向に対して垂直な方向における前記永久磁石の移動を規制するように形成されていることが好ましい。
これにより、枠体部に対する永久磁石の設置を容易なものとすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記光反射板は、厚さ方向からみたときに前記第１軸部の少なくとも一部と重なって設けられていることが好ましい。
これにより、光学デバイスの小型化を図ることができる。
【００１３】
本発明の光学デバイスでは、前記光反射板は、その厚さ方向からみたときに、前記第１軸部の全体を覆うように形成されていることが好ましい。
これにより、光反射部の面積を大きくすることができる。また、不要な光が第１軸部で反射して迷光となるのを防止することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記光反射板は、その厚さ方向からみたときに、前記枠体部の全体を覆うように形成されていることが好ましい。
これにより、光反射部の面積を大きくすることができる。また、不要な光が枠体部で反射して迷光となるのを防止することができる。
【００１４】
本発明の光学デバイスでは、一端部が前記枠体部に接続され、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軸部を有し、
前記光反射板は、その厚さ方向からみたときに、前記第２軸部の全体を覆うように形成されていることが好ましい。
これにより、光反射部の面積を大きくすることができる。また、不要な光が第２軸部で反射して迷光となるのを防止することができる。
【００１５】
本発明の光学デバイスでは、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手段とを有し、
前記永久磁石は、前記枠体部の厚さ方向からみたとき、一方の磁極と他方の磁極とが前記第２の軸を挟んで配置されるとともに、前記第１の軸および第２の軸に対して傾斜する方向に磁化され、
前記電圧印加手段は、第１周波数の第１の電圧と、前記第１周波数と周波数の異なる第２周波数の第２の電圧とを重畳した電圧を前記コイルに印加し、
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ように構成されていることが好ましい。
これにより、部品点数を少なくしつつ、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。
【００１６】
本発明の光学デバイスでは、前記永久磁石は、長手形状をなし、その長手方向に磁化され、
前記枠体部の厚さ方向からみたとき、前記永久磁石の一方の端部が前記第１の軸上に配置されていることが好ましい。
これにより、光反射板を第２の軸周りに円滑に揺動させることができる。
【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、前記枠体部に配置された永久磁石と、を備える光スキャナーであって、
前記可動部は、基部と、前記基部に対して固定され、光反射性を有する光反射部が設けられた光反射板とを有し、
前記枠体部は、前記基部を囲んで設けられ、
前記第１軸部は、一端部が前記基部に接続され、他端部が前記枠体部に接続され、
前記光反射板は、前記第１軸部に対して厚さ方向に離間して設けられ、
前記永久磁石は、前記枠体部の前記光反射板側の面に固定されていることを特徴とする。
このように構成された光スキャナーによれば、小型化を図りつつ、２次元的に光を走査することができる。
【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、前記枠体部に配置された永久磁石と、を備える画像表示装置であって、
前記可動部は、基部と、前記基部に対して固定され、光反射性を有する光反射部が設けられた光反射板とを有し、
前記枠体部は、前記基部を囲んで設けられ、
前記第１軸部は、一端部が前記基部に接続され、他端部が前記枠体部に接続され、
前記光反射板は、前記第１軸部に対して厚さ方向に離間して設けられ、
前記永久磁石は、前記枠体部の前記光反射板側の面に固定されていることを特徴とする。
このように構成された画像表示装置によれば、小型化を図りつつ、２次元的に光を走査して画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の光スキャナー（光学デバイス）の第１実施形態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手段の電圧印加手段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】本発明の光スキャナー（光学デバイス）の第２実施形態を示す平面図である。
【図６】図５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７】本発明の光スキャナー（光学デバイス）の第３実施形態を示す平面図である。
【図８】図７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９】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１０】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１１】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１２】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、本発明の光スキャナー（光学デバイス）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断面図（Ｘ軸に沿った断面図）、図３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。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２１ａ、２１ｂと、コイル３１と、磁心３２と、電圧印加手段４とを備える。
ここで、可動部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２１a、２１ｂは、２対の軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを軸として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２１ａ、２１ｂ、コイル３１および電圧印加手段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、可動部１１をＸ軸およびＹ軸周りに揺動）させる駆動手段を構成する。
【００２２】
以下、光スキャナー１の各部を順次詳細に説明する。
可動部１１は、基部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。
【００２３】
この光反射板１１３は、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（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。
【００２４】
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が軸部１２ａ、１２ｂに対して厚さ方向に離間して設けられているので、すなわち、軸部１２ａ、１２ｂが光反射板１１３の側面に直接接続されていないので、光反射板１１３の回動時に、軸部１２ａ、１２ｂの捩れ変形による応力が光反射板１１３に及ぶのを防止または抑制することができ、その結果、光反射板１１３の撓みを低減することができる。
【００２５】
また、永久磁石２１ａ、２１ｂは、枠体部１３の光反射板１１３側の面に固定されている。したがって、永久磁石２１ａ、２１ｂが枠体部１３の光反射板１１３と反対側の面に固定されている場合と比較して、例えば、図２における光スキャナー１の上下方向長さを短くすることが可能なので、光スキャナー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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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）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。
【００２９】
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、カーボンナイトライド膜、水晶、サファイヤ、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウム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。
【００３０】
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。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。
【００３１】
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。
また、基部１１１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。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。
【００３２】
枠体部１３は、枠状をなし、前述した可動部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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、枠体部１３は、平面視にて、可動部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、可動部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂおよび永久磁石２１ａ、２１ｂで構成された第１の振動系の振動、すなわち、可動部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。
【００３５】
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、可動部１１をＹ軸（第１の軸）周りに回動（揺動）可能とするように、可動部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）周りに回動（揺動）可能とするように、枠体部１３と支持部１５を連結している。
【００３６】
軸部１２ａ、１２ｂは、可動部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。
【００３７】
このような軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、可動部１１のＹ軸周りの揺動に伴ってねじれ変形する。
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。
【００３８】
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全体がそれぞれねじれ変形する。
このように、可動部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、可動部１１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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、リブ１３１を構成する。
このようにＳＯＩ基板のデバイス層を用いて形成された基部１１１のハンドル層側（枠体部１３および支持部１５が突出する側）には、光反射板１１３が設けられている。これにより、基部１１１、枠体部１３、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを含む構造体の光反射板１１３とは反対側の面を平坦な面とすることができる。そのため、枠体部１３に対する永久磁石２１ａ、２１ｂの設置の際、および、基部１１１に対する光反射板１１３の設置の際に、簡単な構成の治具を用いて枠体部１３および基部１１１を支持することができる。
【００４３】
また、枠体部１３に光反射板１１３側（上側）に突出するリブ１３１が形成されているので、枠体部１３の剛性を高めることができる。また、リブ１３１が光反射板１１３側に突出しているので、枠体部１３の光反射板１１３とは反対側の面と、基部１１１の光反射板１１３とは反対側の面とを同一面に沿って形成することができる。そのため、枠体部１３に対する永久磁石２１ａ、２１ｂの設置の際、および、基部１１１に対する光反射板１１３の設置の際に、簡単な構成の治具を用いて枠体部１３および基部１１１を支持することができる。
【００４４】
また、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、支持部１５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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。なお、基部１１１に対するスペーサー１１２の接合（設置）は、枠体部１３に対する永久磁石２１ａ、２１ｂの接合（設置）後に行われる。
前述した枠体部１３の上面（光反射板１１３側の面）には、永久磁石２１ａ、２１ｂが接合・固定されている。これにより、枠体部１３に対する永久磁石２１ａ、２１ｂの設置、および、基部１１１に対する光反射板１１３の設置を容易なものとすることができる。
【００４７】
永久磁石２１ａ、２１ｂ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。
本実施形態では、永久磁石２１ａ、２１ｂは、枠体部１３のリブ１３１の頂面（上面）に固定されている。これにより、リブ１３１がスペーサーとしても機能し、基部１１１が永久磁石２１ａ、２１ｂに接触するのを防止しつつ、可動部１１をＹ軸周りに揺動させることができる。
【００４８】
また、永久磁石２１ａ、２１ｂは、平面視にて、可動部１１のスペーサー１１２に重ならないように設けられている。これにより、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび永久磁石２１ａ、２１ｂとの接触を防止しつつ、光反射板１１３を揺動させることができる。
また、１対の永久磁石２１ａ、２１ｂは、スペーサー１１２を介して対向している。これにより、枠体部１３を第２の軸周りに円滑に揺動させることができる。
【００４９】
永久磁石２１ａ、２１ｂは、それぞれ、平面視にて、一方の磁極と他方の磁極とがＸ軸を挟んで配置されるとともに、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２１ａ、２１ｂは、それぞれ、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２１ａ、２１ｂは、それぞれ、長手方向に磁化されている。すなわち、永久磁石２１ａ、２１ｂは、それぞれ、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。
【００５０】
また、平面視にて、永久磁石２１ａの一方（図１にて上側）の端部（Ｎ極）がＹ軸上に配置されている。同様に、永久磁石２１ｂの一方（図１にて下側）の端部（Ｓ極）がＹ軸上に配置されている。これにより、光反射板１１３をＸ軸周りに円滑に揺動させることができる。
また、永久磁石２１ａ、２１ｂは、平面視にて、Ｘ軸とＹ軸との交点を中心として対称（点対称）となるように設けられている。
【００５１】
Ｘ軸に対する永久磁石２１ａ、２１ｂの磁化の方向（延在方向）の傾斜角θ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２１ａ、２１ｂを設けることで、円滑かつ確実に可動部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、電圧印加手段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。
【００５２】
このような永久磁石２１ａ、２１ｂとしては、それぞれ、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２１ａ、２１ｂは、それぞれ、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２１ａ、２１ｂを枠体部１３に設置しようとすると、永久磁石２１ａ、２１ｂ同士の磁界や、外部の磁界の影響により、永久磁石２１ａ、２１ｂを所望の位置に設置できない場合があるからである。
【００５３】
永久磁石２１ａ、２１ｂ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２１ａ、２１ｂ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２１ａ、２１ｂ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。
【００５４】
このようなコイル３１は、電圧印加手段４に電気的に接続されている。
そして、電圧印加手段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。
電圧印加手段４は、図３に示すように、可動部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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
本実施形態では、第１周波数は、可動部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂで構成される第１の振動系（ねじり振動系）のねじり共振周波数（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、そのねじり共振周波数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、可動部１１のＹ軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
本実施形態では、第２の電圧Ｖ２の周波数は、可動部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２１ａ、２１ｂで構成された第２の振動系（ねじり振動系）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。
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。
【００６０】
また、第１の振動系のねじり共振周波数をｆ１［Ｈｚ］とし、第２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、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。
【００６１】
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。
【００６２】
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の振動系のねじ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の振動系のねじ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）。
【００６３】
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２１ａ、２１ｂ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２１ａ、２１ｂ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２１ａ、２１ｂ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２１ａ、２１ｂ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。
【００６４】
ここで、図１の平面視において、Ｙ軸を挟んで一方側に永久磁石２１ａのＳ極が位置し、他方側に永久磁石２１ｂのＮ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軸周りのねじ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の振動系のねじ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軸周りのねじ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部１１のＹ軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００６５】
一方、第２の電圧Ｖ２によって、永久磁石２１ａ、２１ｂ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２１ａ、２１ｂ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２１ａ、２１ｂ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２１ａ、２１ｂ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。
【００６６】
ここで、図１の平面視において、Ｘ軸を挟んで一方側に永久磁石２１ａ、２１ｂのＮ極が位置し、他方側に永久磁石２１ａ、２１ｂ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。そのため、可動部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。
【００６７】
以上説明したように光スキャナー１では、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。
【００６８】
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。
また、枠体部１３の光反射板１１３側の面に永久磁石２１ａ、２１ｂが固定されているので、枠体部１３に対する永久磁石２１ａ、２１ｂの設置、および、基部１１１に対する光反射板１１３の設置を容易なものとすることができる。
【００６９】
＜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５は、本発明の光スキャナー（光学デバイス）の第２実施形態を示す平面図、図６は、図５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６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００７０】
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５および図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、枠体部および永久磁石の構成（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。
【００７１】
図５に示すように、第２実施形態の光スキャナー１Ａは、枠体部１３Ａおよび永久磁石２２ａ、２２ｂを備える。
枠体部１３Ａは、枠状をなし、可動部１１の基部１１１を囲んで設けられている。
そして、枠体部１３Ａ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、可動部１１の基部１１１は、軸部１２ａ、１２ｂを介して枠体部１３Ａに支持されている。
【００７２】
本実施形態では、枠体部１３Ａは、リブ１３１Ａを有する。
このリブ１３１Ａは、枠体部１３Ａの厚さ方向からみたとき、永久磁石２２ａ、２２ｂと重ならない領域に形成されている。これにより、Ｘ軸周りの振動系（第２の振動系）の重心をＸ軸に近づけることができる。その結果、光反射板１１３をＸ軸周りに円滑に揺動させることができる。
【００７３】
また、リブ１３１Ａは、枠体部１３Ａの厚さ方向に対して垂直な方向（Ｘ軸およびＹ軸に平行な方向）における永久磁石２２ａ、２２ｂの移動を規制するように形成されている。言い換えると、リブ１３１Ａは、平面視にて、永久磁石２２ａ、２２ｂの外形に沿って形成された部分（ガイド部）を有する。これにより、枠体部１３Ａに対する永久磁石２２ａ、２２ｂの設置を容易なものとすることができる。
【００７４】
このようなリブ１３１Ａは、永久磁石２２ａ、２２ｂが設置される領域を除くように、ＳＯＩ基板のハンドル層およびボックス層を加工することにより形成されている。
そして、永久磁石２２ａ、２２ｂは、枠体部１３Ａのデバイス層で構成された部分に固定されている。
本実施形態では、永久磁石２２ａの基部１１１と対向する部分には、凹部２２１ａが形成されている。同様に、永久磁石２２ｂの基部１１１と対向する部分には、凹部２２１ｂが形成されている。このような凹部２２１ａ、２２１ｂを形成することにより、基部１１１が永久磁石２２ａ、２２ｂと接触するのを防止することができる。
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、２次元的に光を走査することができる。
【００７５】
＜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、本発明の光スキャナー（光学デバイス）の第３実施形態を示す平面図、図８は、図７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８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００７６】
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、枠体部および永久磁石の構成（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。
【００７７】
図７に示すように、第３実施形態の光スキャナー１Ｂは、枠体部１３Ｂおよび永久磁石２３ａ、２３ｂを備える。
枠体部１３Ｂは、枠状をなし、可動部１１の基部１１１を囲んで設けられている。
そして、枠体部１３Ｂ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、可動部１１の基部１１１は、軸部１２ａ、１２ｂを介して枠体部１３Ｂに支持されている。
【００７８】
本実施形態では、枠体部１３Ｂは、リブ１３１Ｂを有する。
このリブ１３１Ｂは、枠体部１３Ｂの厚さ方向からみたとき、永久磁石２３ａ、２３ｂと重ならない領域に形成されている。これにより、Ｘ軸周りの振動系の重心をＸ軸に近づけることができる。その結果、光反射板１１３をＸ軸周りに円滑に揺動させることができる。
【００７９】
また、リブ１３１Ｂは、枠体部１３Ｂの厚さ方向に対して垂直な方向における永久磁石２３ａ、２３ｂの移動を規制するように形成されている。これにより、枠体部１３Ｂに対する永久磁石２３ａ、２３ｂの設置を容易なものとすることができる。
本実施形態では、永久磁石２３ａ、２３ｂは、平面視にて、可動部１１の基部１１１に重ならないように設けられている。これにより、基部１１１が永久磁石２３ａ、２３ｂに接触するのを防止することができる。
以上説明したような第３実施形態の光スキャナー１Ｂによっても、小型化を図りつつ、２次元的に光を走査することができる。
【００８０】
＜画像表示装置の実施形態＞
図９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９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１０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１０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１１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１１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１２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１２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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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、枠体部の揺動および振動により可動部を互いに直交する２軸周りに回動させる場合を例に説明したが、本発明は、これに限定されず、例えば、可動部を第１の軸周りに回動させる手段を、枠体部を第２の軸周りに回動させる手段とは別途設けてもよい。この場合、可動部を第１の軸周りに回動させる手段としては、例えば、圧電駆動方式、電磁駆動方式、静電駆動方式等の公知の駆動方式を用いることができる。
【符号の説明】
【００９４】
１‥‥光スキャナー  １Ａ‥‥光スキャナー  １Ｂ‥‥光スキャナー  ４‥‥電圧印加手段  ７‥‥制御部  ９‥‥画像表示装置  １１‥‥可動部  １２ａ‥‥軸部  １２ｂ‥‥軸部  １３‥‥枠体部  １３Ａ‥‥枠体部  １３Ｂ‥‥枠体部  １４ａ‥‥軸部  １４ｂ‥‥軸部  １４ｃ‥‥軸部  １４ｄ‥‥軸部  １５‥‥支持部  ２１ａ‥‥永久磁石  ２１ｂ‥‥永久磁石  ２２ａ‥‥永久磁石  ２２ｂ‥‥永久磁石  ２３ａ‥‥永久磁石  ２３ｂ‥‥永久磁石  ３１‥‥コイル  ３２‥‥磁心  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  ９１‥‥光源装置  ９２Ａ、９２Ｂ、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  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  １３１‥‥リブ  １３１Ａ‥‥リブ  １３１Ｂ‥‥リブ  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  ２２１ａ‥‥凹部  ２２１ｂ‥‥凹部  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  Ｔ１‥‥周期  Ｔ２‥‥周期  Ｖ１‥‥第１の電圧  Ｖ２‥‥第２の電圧  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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