(57)【要約】【課題】簡易な構成により不要な反射光を投射領域外に導くことを目的とする。【解決手段】入射光が透過する透光部と、前記透光部を透過した前記入射光を反射させる可動ミラー部と、前記透光部が接合され、前記可動ミラー部を収容する収容部と、前記透光部上に設けられ、前記透光部により生じた反射光の光路を調整する光線調整面を有する光線調整部とを備える光偏向装置。【選択図】図２
2019211526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光が透過する透光部と、
前記透光部を透過した前記入射光を反射させる可動ミラー部と、
前記透光部が接合され、前記可動ミラー部を収容する収容部と、
前記透光部上に設けられ、前記透光部により生じた反射光の光路を調整する光線調整面を有する光線調整部と
を備える光偏向装置。
【請求項２】
前記光線調整面は、前記可動ミラー部に入射する前記入射光の光路と、前記可動ミラー部により反射された前記入射光の光路との間に位置する請求項１記載の光偏向装置。
【請求項３】
前記透光部及び前記光線調整部の材質がガラスである請求項１または２記載の光偏向装置。
【請求項４】
前記透光部の材質がガラスであり、前記光線調整部の材質が樹脂である請求項１または２記載の光偏向装置。
【請求項５】
前記透光部及び前記光線調整部の材質が樹脂である請求項１または２記載の光偏向装置。
【請求項６】
前記光線調整部は、前記入射光の前記可動ミラー部に対する入射面に沿った断面形状が三角形である請求項１ないし５何れか一項に記載の光偏向装置。
【請求項７】
前記光線調整面は、前記反射光を全反射させる請求項１ないし６何れか一項に記載の光偏向装置。
【請求項８】
前記光線調整面には、前記反射光が入射する領域を含むように、前記反射光を散乱させる凹凸構造が形成されている請求項１ないし７何れか一項に記載の光偏向装置。
【請求項９】
前記光線調整面には、前記反射光が入射する領域を含むように、前記反射光を遮光する遮光層が形成されている請求項１ないし７何れか一項に記載の光偏向装置。
【請求項１０】
前記光線調整面は、前記入射光が入射する面と同一の面であって、前記反射光が入射する領域を含むように、前記反射光を散乱させる凹凸構造が形成されている請求項１ないし７何れか一項に記載の光偏向装置。
【請求項１１】
前記光線調整面は、前記入射光が入射する面と同一の面であって、前記反射光が入射する領域を含むように、前記反射光を遮光する遮光層が形成されている請求項１ないし７何れか一項に記載の光偏向装置。
【請求項１２】
前記光線調整部は、前記入射光の前記可動ミラー部の反射面に対する入射面に沿った断面形状が四角形である請求項１ないし５何れか一項に記載の光偏向装置。
【請求項１３】
前記光線調整部は、前記光線調整面で前記反射光を全反射させ、
前記光線調整面で全反射された前記反射光が入射する面に、前記反射光を散乱させる凹凸構造が形成されている請求項１２に記載の光偏向装置。
【請求項１４】
前記光線調整部は、前記光線調整面で前記反射光を全反射させ、
前記光線調整面で全反射された前記反射光が入射する面に、前記反射光を遮光する遮光層が形成されている請求項１２に記載の光偏向装置。
【請求項１５】
複数の可動ミラー部が形成された第１ウェハを形成する工程と、
前記第１ウェハを、複数のベース部が形成された第２ウェハと、複数のスペーサ部が形成された第３ウェハとの間に挟むように接合する工程と、
前記第３ウェハ上に、複数の透光部が形成された第４ウェハを接合する工程と、
前記第４ウェハ上に、多面体である複数の光線調整部を、１つの前記光線調整部と１つの前記可動ミラー部とが対になるように配置して接合する工程と、
前記第１〜第４ウェハが積層されてなるウェハ積層体を、光偏向装置の形成領域ごとに切断する工程と
を有する光偏向装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１ないし１４何れか一項に記載の光偏向装置を有し、前記光偏向装置による光走査によって画像を投影する画像投影装置。
【請求項１７】
請求項１ないし１４何れか一項に記載の光偏向装置を有し、前記光偏向装置による光走査によって対象方向の物体を認識する物体認識装置。
【請求項１８】
請求項１ないし１４何れか一項に記載の光偏向装置を有し、前記光偏向装置により走査されたレーザ光を蛍光体に入射させることにより白色の照明光を生成させるレーザヘッドランプ装置。
【請求項１９】
請求項１ないし１４何れか一項に記載の光偏向装置を有し、前記光偏向装置による光走査によって感光体に光書込みを行う光書込装置。
【請求項２０】
請求項１６に記載の画像投影装置、請求項１７に記載の物体認識装置、請求項１８に記載のレーザヘッドランプ装置のうち少なくとも１つを搭載した移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向装置及びその製造方法、画像投影装置、物体認識装置、レーザヘッドランプ装置、光書込装置、並びに移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入射光を反射させて対象物に投射する可動ミラー部を有する光偏向装置が知られている。この光偏向装置は、ヘッドアップディスプレイ装置やピコプロジェクターなどの投射光学系やディスプレイやレーザ測距装置などに使用される。
【０００３】
このような光偏向装置は、外部環境の変化に対する信頼性を確保することが重要である。特に、光走査時に駆動される可動ミラー部を粉塵や湿度の影響から避けるために、可動ミラー部を収容した収容部の光入射側を透光性のカバー部材で覆うことにより可動ミラー部をパッケージングし、気密性を確保することが行われている（特許文献１、２）。
【０００４】
このように、カバー部材で可動ミラー部をパッケージングした場合、入射光の一部がカバー部材で反射することにより、光走査に不要な反射光が生じる。この反射光が投射領域に入射した場合には、可動ミラー部による投射画像に画質劣化が生じてしまう。このため、特許文献１、２においては、カバー部材を傾斜させることにより、不要な反射光を投射領域外に導くことが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１、２に記載のパッケージング方法では、透光部としてのカバー部材を傾斜させる必要があるため、構成が複雑化し、光偏向装置の大型化を招くという問題がある。また、製造方法も複雑化し、これに伴い製造コストも上昇する。
【０００６】
開示の技術は、上記事情に鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、簡易な構成により不要な反射光を投射領域外に導くことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の技術は、入射光が透過する透光部と、前記透光部を透過した前記入射光を反射させる可動ミラー部と、前記透光部が接合され、前記可動ミラー部を収容する収容部と、前記透光部上に設けられ、前記透光部により生じた反射光の光路を調整する光線調整面を有する光線調整部とを備える光偏向装置である。
【発明の効果】
【０００８】
簡易な構成により不要な反射光を投射領域外に導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の光偏向装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ'線における断面を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の変形例を示す平面図である。
【図４】第２実施形態の光偏向装置の構成を示す断面図である。
【図５】不要反射光が凹凸構造で散乱される様子を示す図である。
【図６】第３実施形態の光偏向装置の構成を示す平面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ'線における断面を示す断面図である。
【図８】第４実施形態の光偏向装置の構成を示す断面図である。
【図９】第５実施形態の光偏向装置の構成を示す断面図である。
【図１０】第６実施形態の光偏向装置の構成を示す平面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ'線における断面を示す断面図である。
【図１２】第６実施形態の第１変形例を示す断面図である。
【図１３】第６実施形態の第２変形例を示す断面図である。
【図１４】第７実施形態の光偏向装置の構成を示す平面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ'線における断面を示す断面図である。
【図１６】図１４中の要部の拡大図である。
【図１７】第１実施形態の光偏向装置の製造工程を示す図である。
【図１８】光走査システムの一例を示す概略図である。
【図１９】制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２０】制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図２１】光走査処理の一例を示すフローチャートである。
【図２２】ヘッドアップディスプレイ装置を搭載した自動車の概略図である。
【図２３】ヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す図である。
【図２４】レーザヘッドランプ装置の構成を示す図である。
【図２５】光書込装置を組み込んだレーザプリンタの概略図である。
【図２６】光書込装置の構成を示す図である。
【図２７】レーザレーダ装置を搭載した自動車の概略図である。
【図２８】レーザレーダ装置の構成を示す図である。
【図２９】可動ミラー偏向素子の平面図である。
【図３０】図２９のＰ−Ｐ'線における断面図である。
【図３１】図２９のＱ−Ｑ'線における断面図である。
【図３２】第２駆動部の動作を示す模式図である。
【図３３】第１駆動電圧及び第２駆動電圧の一例を示すグラフである。
【図３４】両持ちタイプの可動ミラー偏向素子を示す平面図である。
【図３５】１軸方向にのみ駆動する可動ミラー偏向素子を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態の光偏向装置１の構成を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ'線における断面を示す断面図である。図１におけるＸ軸方向が光線主走査方向、Ｙ軸方向が光線副走査方向である。図１では、レーザ光である入射光ＩＬ（図２参照）が、−Ｙ方向（図１の左側）から入射する。
【００１１】
図１及び図２において、光偏向装置１は、可動ミラー偏向素子４０、ベース部５０、スペーサ部３０、透光部２０、及び光線調整部１０を有する。可動ミラー偏向素子４０は、入射光ＩＬを反射させる可動ミラー部４１と、可動ミラー部４１を支持する可動ミラー支持部４３とを含む。
【００１２】
可動ミラー支持部４３には、可動ミラー部４１を第１軸（例えばＺ軸）周りに駆動する第１駆動部と、可動ミラー部４１及び第１駆動部をＸ軸に平行な第２軸周りに駆動する第２駆動部とが構成されている。光偏向装置１の端部には、第１駆動部及び第２駆動部に駆動電圧を供給するための電極接続部８５０が設けられている。第１駆動部及び第２駆動部の詳細については後述する。
【００１３】
ベース部５０は、可動ミラー偏向素子４０を支持する。スペーサ部３０は、可動ミラー支持部４３上に配置されており、可動ミラー部４１の可動空間を確保する。透光部２０は、スペーサ部３０に支持されている。光線調整部１０は、透光部２０上の入射光ＩＬが入射する位置に配置されている。
【００１４】
ベース部５０及びスペーサ部３０は、収容部を構成しており、可動ミラー部４１を収容する。透光部２０は、収容部の開口を塞ぐ平板状のカバー部材である。可動ミラー部４１は、収容部及び透光部２０により密閉パッケージングされている。このパッケージ内には、窒素等の不活性ガスが充填されている。これにより、可動ミラー部４１は酸化による劣化が抑制され、さらに温度等の環境の変化に対する耐久性が向上する。
【００１５】
透光部２０は、ガラスや樹脂などの光透光部材により形成されている。パッケージ内の気密性が要求される場合には、透光部２０の材質はガラスであることが好ましい。パッケージ内の気密性が要求されない場合には、透光部２０の材質は樹脂であってもよい。
【００１６】
光線調整部１０は、入射光ＩＬの可動ミラー部４１に対する入射面（ＹＺ面）に沿った断面形状が三角形の三角柱形状である。光線調整部１０は、図２に示すように、入射光ＩＬが入射する矩形状の第１面１１と、透光部２０の表面に接合される矩形状の第２面１２と、第２面１２と角度βをなすように形成された矩形状の第３面１３とを有する。また、光線調整部１０は、図１に示すように、三角形であって互いに平行な第４面１４及び第５面１５を有する。
【００１７】
光線調整部１０は、ガラスや樹脂などの光透光部材により形成されている。光線調整部１０は、透光部２０上に配置されている。なお、透光部２０上に配置とは、透光部２０の光入射側に隣接して、透光部２０の表面に直接または間接に配置されていることをいう。
【００１８】
光線調整部１０と透光部２０とは、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂などの光学接着剤により接合されていることが好ましい。光線調整部１０と透光部２０と界面における反射光を抑制するためには、光線調整部１０と透光部２０とは屈折率がほぼ同じであることが好ましい。
【００１９】
また、光線調整部１０と透光部２０とは線膨張係数がほぼ同じであることが好ましい。この場合、線膨張差で生じる光線調整部１０と透光部２０との接合部の応力が緩和され、耐久性が向上する。例えば、光線調整部１０と透光部２０とは、同じ材質、例えば、同種のガラス同士、或いは同種の樹脂同士とすることが好ましい。
【００２０】
さらに、光線調整部１０は、小型（例えば、一辺が２ｍｍ以下）の場合には、加工のしやすさの観点から、ガラスよりも樹脂で形成することが好ましい。例えば、透光部２０の材質をガラスとし、光線調整部１０の材質を樹脂としてもよい。これにより、パッケージ内の気密性を確保しつつ、小型の光線調整部１０を形成することができる。
【００２１】
第３面１３は、可動ミラー部４１に入射する入射光ＩＬの光路と、可動ミラー部４１により反射された入射光ＩＬ（反射光ＲＬ０）の光路との間に位置決めされている。第３面１３の第２面１２とのなす角度βは、入射光ＩＬが透光部２０で反射されることにより生成される後述の不要反射光ＲＬ２を全反射させる角度範囲内に設定されている。具体的には、不要反射光ＲＬ２を第３面１３で全反射させるために、不要反射光ＲＬ２と第３面１３の法線とのなす角度αが臨界角以上になるように角度β等を設定すればよい。なお、不要反射光ＲＬ２とは、透光部２０で生じた反射光であり、投射領域へ誘導することが不要な光である。
【００２２】
例えば、光線調整部１０の屈折率を１．５（ガラスの屈折率）、空気の屈折率を１とした場合、臨界角はおよそ４２°である。この場合、角度αが４２°より大きい値になるように、入射光ＩＬの光線調整部１０への入射角度、光線調整部１０の形状、大きさ、位置、光線調整部１０及び透光部２０の材質（屈折率）、を定めればよい。臨界角とは、屈折率が大きいところから小さいところに光が進行する際に全反射が発生する最小の入射角のことである。なお、製造コストを考えた場合には、角度βが９０°であること、すなわち、光線調整部１０が直角三角形プリズムであることが好ましい。
【００２３】
このように光線調整部１０を構成することより、後述する通り、不要反射光ＲＬ２は第３面１３で全反射され、投射領域（被走査面）としてのスクリーン１００以外の方向に誘導される。
【００２４】
光線調整部１０の位置及び大きさは、主走査方向であるＸ方向については、第４面１４から透光部２０の側面までの距離Ｌと、第５面１５から透光部２０の側面までの距離Ｌ'とがそれぞれ０以上となるように設定されていればよい。また、光線調整部１０の位置及びサイズは、副走査方向であるＹ方向については、第１面１１と第２面１２とが交わる稜線部から透光部２０の側面までの距離Ｍと、第３面１３から副走査方向の光走査範囲までの距離Ｎとがそれぞれ０以上となるように設定されている。
【００２５】
本実施形態では、第３面１３が、不要反射光ＲＬ２の光路を調整する光線調整面である。
【００２６】
光線調整部１０の位置及び大きさをこのように設定することにより、複数の光偏向装置１をウェハレベルで同時に製作する場合、ウェハの切断時に光線調整部１０が互いに干渉することがなく、製作が容易になる。なお、光線調整部１０は、デバイスの小型化のためには、主走査方向、副走査方向ともに光線通過範囲を含む範囲で最小の大きさにすることが好ましい。
【００２７】
以上のように構成された光偏向装置１において、入射光ＩＬが光線調整部１０に入射すると、入射光ＩＬは、光線調整部１０及び透光部２０を通過して可動ミラー部４１に入射する。入射光ＩＬは、可動ミラー部４１の反射面４２で反射されると、反射光ＲＬ０として再び透光部２０を通過し、スクリーン１００上に投射される。この際、反射光ＲＬ０は、光線調整部１０は通過しない。
【００２８】
光路上の各界面に屈折率差がある場合には、各界面で反射が生じる。例えば、光線調整部１０の第１面１１、透光部２０の第１面２１及び第２面２２で反射が生じる。これらの反射を抑制するために、光線調整部１０の第１面１１において入射光ＩＬが通過する領域に第１反射防止層９０を形成することが好ましい。また、透光部２０の第２面２２において入射光ＩＬ及び反射光ＲＬ０が通過する領域に第２反射防止層９１を形成し、透光部２０の第１面２１において反射光ＲＬ０が通過する領域に第３反射防止層９２を形成することが好ましい。
【００２９】
第１反射防止層９０は、第１面１１の全面に形成してもよいが、入射光ＩＬが通過する領域６０と不要反射光ＲＬ２が通過する領域６２とを含むように円形または楕円形とすることが好ましい。第２反射防止層９１は、入射光ＩＬが通過する領域と、可動ミラー部４１によって二次元的に光走査された反射光ＲＬ０とが通過する領域とを含むように長方形または正方形とすることが好ましい。第３反射防止層９２は、可動ミラー部４１によって二次元的に光走査された反射光ＲＬ０が通過する領域６１を含むように長方形または正方形とすることが好ましい。
【００３０】
第１〜第３反射防止層９０〜９２を設けたとしても、反射を完全に抑えることは難しい。例えば、光線調整部１０の第１面１１では不要反射光ＲＬ１が発生し、透光部２０の第２面２２では不要反射光ＲＬ２が発生する。
【００３１】
本実施形態の光偏向装置１では、光線調整部１０の第１面１１で発生した不要反射光ＲＬ１はそのままスクリーン１００以外の領域へ誘導される。透光部２０で発生した不要反射光ＲＬ２は光線調整部１０の第３面１３で全反射され、再び第１面１１を通過してスクリーン１００以外の領域へ誘導される。このように、本実施形態では、不要反射光がスクリーン１００以外の領域へ誘導されることにより、ノイズの少ない画像が得られる。
【００３２】
以上の通り、入射光及び反射光の光路を調整する光線調整部１０は、入射光及び反射光が通過する部分にのみ設けられていればよいので、簡易な構成により透光部で発生する不要反射光を投射領域外に導くことができる。また、デバイスサイズを小さくすることが可能となる。さらに、光線調整部１０は、製作が容易であり、かつ透光部２０への取り付けが容易であるので、製造工程が簡素化でき、結果的に低コストで製作することが可能になる。
【００３３】
（第１実施形態の変形例）
次に、第１実施形態の光偏向装置１の変形例について説明する。図３は、本変形例に係る光偏向装置１ｂを示す平面図である。光偏向装置１ｂでは、入射光ＩＬが、＋Ｙ方向（同図下側）から光線調整部１０の第１面１１に入射するように光線調整部１０が配置されている。図３のＡ−Ａ'線における断面は、図２と同様である。本変形例においても、入射光ＩＬ、不要反射光ＲＬ２、及び反射光ＲＬ０の各通過領域に応じて第１〜第３反射防止層９０〜９２を形成すればよい。以下の各実施形態においても同様の変形が可能である。
【００３４】
＜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４は、第２実施形態の光偏向装置１ｃの構成を示す断面図である。平面図については、図１または図３と同様であるので省略する。第２実施形態の光偏向装置１ｃは、光線調整部の構成が一部異なること以外は、第１実施形態の光偏向装置１と同様の構成である。第１実施形態と同様の構成部については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００３５】
光線調整部１０ａは、第３面１３の一部もしくは全面に凹凸構造７０を有する。本実施形態では、凹凸構造７０は、第３面１３において不要反射光ＲＬ２が入射する領域を含むように部分的に形成されている。凹凸構造７０が設けられた第３面１３は、可動ミラー部４１に入射する入射光ＩＬの光路と、可動ミラー部４１により反射される反射光ＲＬ０の光路との間に位置決めされている。
【００３６】
光線調整部１０ａの材質、形状、大きさ、位置、透光部２０への取り付け方法等については、第１実施形態と同様である。
【００３７】
凹凸構造７０は、光線調整部１０ａの製作時に形成されることが好ましい。凹凸構造７０は、サンドブラスト等で第３面１３を粗面化加工することで形成可能である。しかし、コスト面を考慮すれば、光線調整部１０ａの材質をガラスとする場合には、例えば研削加工や切削加工で生じる凹凸の加工面をそのまま凹凸構造７０として利用することが好ましい。また、樹脂を用いて射出成形等の金型転写で光線調整部１０ａを製作する場合には、金型自体に微細凹凸構造を付与することで凹凸構造７０を形成することが好ましい。
【００３８】
以上のように構成された光偏向装置１ｃにおいて、入射光ＩＬが光線調整部１０に入射すると、入射光ＩＬは、光線調整部１０ａ及び透光部２０を通過して可動ミラー部４１に入射する。入射光ＩＬは、可動ミラー部４１の反射面４２で反射されると、反射光ＲＬ０として再び透光部２０を通過し、スクリーン１００上に投射される。この際、反射光ＲＬ０は、光線調整部１０ａは通過しない。
【００３９】
本実施形態においても第１実施形態と同様に第１〜第３反射防止層９０〜９２を設けることが好ましいが、反射を完全に抑えることは難しい。第１実施形態と同様に、光線調整部１０ａの第１面１１では不要反射光ＲＬ１が発生し、透光部２０の第２面２２では不要反射光ＲＬ２が発生する。
【００４０】
本実施形態の光偏向装置１ｃでは、光線調整部１０ａの第１面１１で発生した不要反射光ＲＬ１はそのままスクリーン１００以外の領域へ誘導される。図５に示すように、透光部２０で発生した不要反射光ＲＬ２は、光線調整部１０ａの第３面１３に付与された凹凸構造７０で散乱し、散乱光ＲＬ１０となって光線調整部１０ａから出射される。散乱光ＲＬ１０の一部はスクリーン１００の方向に出射されるが、散乱光ＲＬ１０の光強度は弱いため、ノイズの少ない画像が得られる。
【００４１】
＜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６は、第３実施形態の光偏向装置１ｄの構成を示す平面図である。図７は、図６のＡ−Ａ'線における断面を示す断面図である。第３実施形態の光偏向装置１ｄは、光線調整部及び反射防止層の構成が異なること以外は、第１実施形態の光偏向装置１と同様の構成である。第１実施形態と同様の構成部については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００４２】
光線調整部１０ｂは、第１実施形態と同様に三角柱形状である。光線調整部１０ｂの位置及び大きさは、主走査方向であるＸ方向については、第１実施形態と同様である。また、光線調整部１０ｂの位置及び大きさは、副走査方向であるＹ方向については、入射光ＩＬと、不要反射光ＲＬ２と、可動ミラー部４１によって二次元的に光走査された反射光ＲＬ０とが第１面１１を通過するように設定されている。したがって、本実施形態では、光線調整面は、入射光ＩＬが入射する面である第１面１１と同一の面である。
【００４３】
光線調整部１０ｂの材質、形状、透光部２０への取り付け方法等については、第１実施形態と同様である。
【００４４】
光線調整部１０ｂは、第１面１１の一部に凹凸構造７０を有する。本実施形態では、凹凸構造７０は、可動ミラー部４１に入射する入射光ＩＬの光路と、可動ミラー部４１により反射される反射光ＲＬ０の光路との間に位置決めされている。
【００４５】
凹凸構造７０は、第１面１１において不要反射光ＲＬ２が入射する領域６２を含むように円形または楕円形に形成されている。凹凸構造７０の形成方法は、第２実施形態と同様である。
【００４６】
また、光線調整部１０ｂの位置及び大きさは、第１面１１と第２面１２とが交わる稜線部から透光部２０の側面までの距離Ｍと、第３面１３から透光部２０の側面までのＭ'とがそれぞれ０以上となるように設定されている。
【００４７】
光線調整部１０ｂの位置及び大きさをこのように設定することにより、複数の光偏向装置１ｄをウェハレベルで同時に製作する場合、ウェハの切断時に光線調整部１０ｂが互いに干渉することがなく、製作が容易になる。なお、光線調整部１０ｂは、デバイスの小型化のためには、主走査方向、副走査方向ともに光線通過範囲を含む範囲で最小の大きさにすることが好ましい。
【００４８】
以上のように構成された光偏向装置１ｄにおいて、入射光ＩＬが光線調整部１０に入射すると、入射光ＩＬは、光線調整部１０ｂ及び透光部２０を通過して可動ミラー部４１に入射する。入射光ＩＬは、可動ミラー部４１の反射面４２で反射されると、反射光ＲＬ０として再び透光部２０及び光線調整部１０ｂを通過し、スクリーン１００上に投射される。
【００４９】
光路上の各界面に屈折率差がある場合には、各界面で反射が生じる。例えば、光線調整部１０ｂの第１面１１、透光部２０の第２面２２で反射が生じる。これらの反射を抑制するために、光線調整部１０ｂの第１面１１に第１反射防止層９０を形成し、透光部２０の第２面２２に第２反射防止層９１を形成することが好ましい。
【００５０】
第１反射防止層９０は、第１面１１の全面に形成してもよいが、入射光ＩＬが通過する領域６０と、不要反射光ＲＬ２が通過する領域６２と、反射光ＲＬ０が通過する領域６１とにそれぞれ個別に形成してもよい。第２反射防止層９１は、入射光ＩＬが通過する範囲と、反射光ＲＬ０とが通過する範囲とを含むように長方形または正方形とすることが好ましい。
【００５１】
第１反射防止層９０及び第２反射防止層９１を設けたとしても、反射を完全に抑えることは難しい。例えば、光線調整部１０ｂの第１面１１では不要反射光ＲＬ１が発生し、透光部２０の第２面２２では不要反射光ＲＬ２が発生する。
【００５２】
本実施形態の光偏向装置１ｄでは、光線調整部１０ｂの第１面１１で発生した不要反射光ＲＬ１はそのままスクリーン１００以外の領域へ誘導される。透光部２０で発生した不要反射光ＲＬ２は、光線調整部１０ｂの内部を通過して第１面１１に付与された凹凸構造７０で散乱し、散乱光ＲＬ１０となって光線調整部１０ｂから出射される。散乱光ＲＬ１０の一部はスクリーン１００の方向に出射されるが、散乱光ＲＬ１０の光強度は弱いため、ノイズの少ない画像が得られる。
【００５３】
＜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、第４実施形態の光偏向装置１ｅの構成を示す断面図である。平面図については、図１または図３と同様であるので省略する。第４実施形態の光偏向装置１ｅは、凹凸構造７０に代えて遮光層８０が付与された光線調整部１０ｃを用いること以外については、第２実施形態の光偏向装置１ｃと同様の構成である。
【００５４】
光線調整部１０ｃは、第３面１３の一部もしくは全面に遮光層８０を有する。本実施形態では、遮光層８０は、第３面１３において不要反射光ＲＬ２が入射する領域を含むように部分的に形成されている。遮光層８０が設けられた第３面１３は、可動ミラー部４１に入射する入射光ＩＬの光路と、可動ミラー部４１により反射される反射光ＲＬ０の光路との間に位置決めされている。
【００５５】
遮光層８０は、一般的な光学レンズに使用される墨塗り材料や、アルミ等の金属蒸着膜により形成することが好ましい。
【００５６】
本実施形態の光偏向装置１ｅでは、光線調整部１０ｃの第１面１１で発生した不要反射光ＲＬ１はそのままスクリーン１００以外の領域へ誘導される。透光部２０で発生した不要反射光ＲＬ２は、光線調整部１０ｃの第３面１３に付与された遮光層８０により遮光される。この結果、ノイズの少ない画像が得られる。本実施形態は、第１実施形態と比較し、第３面１３に入射する光が全反射しない場合に特に有効である。
【００５７】
＜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９は、第５実施形態の光偏向装置１ｆの構成を示す断面図である。平面図については、図６と同様であるので省略する。第５実施形態の光偏向装置１ｆは、凹凸構造７０に代えて遮光層８０が付与された光線調整部１０ｄを用いること以外については、第３実施形態の光偏向装置１ｄと同様の構成である。
【００５８】
光線調整部１０ｄは、第１面１１の一部に遮光層８０を有する。本実施形態では、遮光層８０は、第１面１１において不要反射光ＲＬ２が入射する領域を含むように形成されている。遮光層８０の形成方法は、第４実施形態と同様である。
【００５９】
本実施形態の光偏向装置１ｆでは、光線調整部１０ｄの第１面１１で発生した不要反射光ＲＬ１はそのままスクリーン１００以外の領域へ誘導される。透光部２０で発生した不要反射光ＲＬ２は、光線調整部１０ｄの内部を通過して第１面１１に付与された遮光層８０により遮光される。この結果、ノイズの少ない画像が得られる。
【００６０】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図１０は、第６実施形態の光偏向装置１ｇの構成を示す平面図である。図１１は、図１０のＡ−Ａ'線における断面を示す断面図である。第６実施形態の光偏向装置１ｇは、光線調整部の構成が異なること以外は、第１実施形態の光偏向装置１と同様の構成である。第１実施形態と同様の構成部については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００６１】
光線調整部１０ｅは、第１実施形態の光線調整部１０とは異なり、入射光ＩＬの可動ミラー部４１の反射面４２に対する入射面に沿った断面形状が台形の四角柱形状である。光線調整部１０ｅには、上述の第１〜第５面１１〜１５に加えて、第６面１６が形成されている。
【００６２】
第６面１６は、第１実施形態の光線調整部１０において、第１面１１と第３面１３とが交わる稜線部を、入射光ＩＬの入射面に直交する面に沿って切断することにより形成される面である。本実施形態では、第６面１６は、第２面１２と平行である。第６面１６は、第３面１３で全反射された不要反射光ＲＬ２が入射する位置に形成されている。
【００６３】
光線調整部１０ｅは、第６面１６の一部もしくは全面に第４反射防止層９３が形成されている。本実施形態では、第４反射防止層９３は、第６面１６において、反射光ＲＬ２が通過する領域６２を含むように形成されている。第１実施形態と同様に、第１反射防止層９０は、入射光ＩＬが通過する領域６０を含むように第１面１１の一部もしくは全面に形成されている。
【００６４】
本実施形態では、光線調整部１０ｅの第３面１３及び第６面１６は、可動ミラー部４１に入射する入射光ＩＬの光路と、可動ミラー部４１により反射される反射光ＲＬ０の光路との間に位置決めされている。第３面１３は、第１実施形態と同様に、不要反射光ＲＬ２と第３面１３の法線とのなす角度αが臨界角以上になるように形成されている。
【００６５】
以上のように構成された光偏向装置１ｄにおいて、入射光ＩＬが光線調整部１０ｅの第１面１１に入射すると、入射光ＩＬは、光線調整部１０ｅ及び透光部２０を通過して可動ミラー部４１に入射する。入射光ＩＬは、可動ミラー部４１の反射面４２で反射されると、反射光ＲＬ０として再び透光部２０を通過し、スクリーン１００上に投射される。この際、反射光ＲＬ０は、光線調整部１０ｅは透過しない。
【００６６】
本実施形態の光偏向装置１ｄでは、光線調整部１０ｅの第１面１１で発生した不要反射光ＲＬ１はそのままスクリーン１００以外の領域へ誘導される。透光部２０で発生した不要反射光ＲＬ２は、光線調整部１０ｅの第３面１３で全反射されて第６面１６に入射する。第６面１６に入射した不要反射光ＲＬ２は、第６面１６で屈折することにより、スクリーン１００以外の領域へ誘導されるとともに、進行方向が変更される。この結果、ノイズの少ない画像が得られる。
【００６７】
不要反射光ＲＬ２は、第６面１６で進行方向が変更されることにより、入射光ＩＬを発生する光源装置（例えばレーザダイオード）以外の方向へ誘導されることが好ましい。これにより、不要反射光ＲＬ２が光源装置に戻ることによる光源装置の損傷等の悪影響が防止される。
【００６８】
なお、本実施形態では、光線調整部１０ｅの入射光ＩＬの可動ミラー部４１の反射面４２に対する入射面に沿った断面形状を台形としており、第６面１６が第２面１２と平行であるので、加工が容易であるという利点がある。しかし、この断面形状は台形に限られず、他の四角形であってもよいし、五角形以上の多角形であってもよい。さらに、光線調整部１０ｅの角が欠けたりする不良を減らすために、角を丸めてもよい。
【００６９】
（第６実施形態の変形例）
次に、第６実施形態の光偏向装置１ｇの第１及び第２変形例について説明する。図１２は、第１変形例に係る光偏向装置１ｈを示す断面図である。光偏向装置１ｈは、遮光層８０に代えて凹凸構造７０を付与した光線調整部１０ｆを用いること以外、第６実施形態の光偏向装置１ｇと同様の構成である。凹凸構造７０は、反射光ＲＬ２が通過する領域６２を含むように第６面１６の一部もしくは全面に形成されている。光偏向装置１ｈでは、第３面１３で全反射され、第６面１６に入射した不要反射光ＲＬ２は、凹凸構造７０で散乱され、散乱光ＲＬ１０となって出射される。
【００７０】
図１３は、第２変形例に係る光偏向装置１ｉを示す断面図である。光偏向装置１ｉは、遮光層８０に代えて遮光層８０を付与した光線調整部１０ｆを用いること以外、第６実施形態の光偏向装置１ｇと同様の構成である。遮光層８０は、反射光ＲＬ２が通過する領域６２を含むように第６面１６の一部もしくは全面に形成されている。光偏向装置１ｈでは、第３面１３で全反射され、第６面１６に入射した不要反射光ＲＬ２は、遮光層８０により遮光される。
【００７１】
第１及び第２変形例のいずれにおいても、不要反射光ＲＬ２のスクリーンへ誘導、及び光源装置への戻りは抑制される。これにより、画像の画質が向上するとともに、光源装置の損傷等の悪影響が防止される。
【００７２】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態について説明する。図１４は、第７実施形態の光偏向装置１ｊの構成を示す平面図である。図１５は、図１４のＡ−Ａ'線における断面を示す断面図である。図１６は、図１４中の要部の拡大図である。第７実施形態の光偏向装置１ｊは、光線調整部の構成が異なること以外は、第１実施形態の光偏向装置１と同様の構成である。第１実施形態と同様の構成部については、同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７３】
光線調整部１０ｈは、三角柱形状であるが、第３面１３が、不要反射光ＲＬ２を全反射させずに、屈折により進行方向を変えて透過させるように構成されている点が、第１実施形態の光線調整部１０と異なる。具体的には、第３面１３に入射した不要反射光ＲＬ２の進行方向をスクリーン以外の方向に変更するための条件式である下式（１）を満たすように第３面１３が形成されている。
【００７４】
【数１】
2019211526.tif 000003
ここで、ｎ１は、光線調整部１０ｈ内の屈折率である。ｎ２は、空気層の屈折率である。αは不要反射光ＲＬ２と第３面１３の法線とのなす角度である。γは、第２面１２と第３面１３とのなす角度である。δは、第３面１３から出射した不要反射光ＲＬ２とスクリーン１００の端部とがなす角度である。
【００７５】
例えば、ｎ１＝１．５（ガラスの屈折率）、ｎ２＝１、α＝３０°、δ＝１５°とすると、上式（１）を満たす角度γの範囲は、γ＜６３．６°となる。
【００７６】
本実施形態では、光線調整部１０ｈの第３面１３は、可動ミラー部４１に入射する入射光ＩＬの光路と、可動ミラー部４１により反射される反射光ＲＬ０の光路との間に位置決めされている。
【００７７】
また、本実施形態では、第３面１３において不要反射光ＲＬ２が通過する領域６２を含むように、第３面１３の一部もしくは全面に第４反射防止層９３が形成されている。
【００７８】
以上のように構成された光偏向装置１ｊにおいて、入射光ＩＬが光線調整部１０ｈの第１面１１に入射すると、入射光ＩＬは、光線調整部１０ｈ及び透光部２０を通過して可動ミラー部４１に入射する。入射光ＩＬは、可動ミラー部４１の反射面４２で反射されると、反射光ＲＬ０として再び透光部２０を通過し、スクリーン１００上に投射される。この際、反射光ＲＬ０は、光線調整部１０ｈは透過しない。
【００７９】
本実施形態の光偏向装置１ｊでは、光線調整部１０ｈの第１面１１で発生した不要反射光ＲＬ１はそのままスクリーン１００以外の領域へ誘導される。透光部２０で発生した不要反射光ＲＬ２は、光線調整部１０ｈの第３面１３で屈折して進行方向が変えられ、スクリーン１００以外の領域へ誘導される。この結果、ノイズの少ない画像が得られる。
【００８０】
（光偏向装置の製造方法）
次に、第１実施形態の光偏向装置１の製造方法について説明する。図１７は、第１実施形態の光偏向装置１の製造工程を示す図である。
【００８１】
まず、図１７（Ａ）に示す第１工程では、ウェハを加工することにより、複数の可動ミラー偏向素子４０が形成された第１ウェハＷ１を形成する。次に、図１７（Ｂ）に示す第２工程では、第１ウェハＷ１を、複数のベース部５０が形成された第２ウェハＷ２と、複数のスペーサ部３０が形成された第３ウェハＷ３との間に挟むように接合し、さらに第３ウェハＷ３上に、複数の透光部２０が形成された第４ウェハＷ４を接合する。なお、第２工程では、可動ミラー偏向素子４０、ベース部５０、スペーサ部３０、及び透光部２０を所定の位置に位置決めした状態で、第１〜第４ウェハＷ１〜Ｗ４の接合を行う。これにより、第１〜第４ウェハＷ１〜Ｗ４が積層されることにより各可動ミラー部４１がパッケージングされたウェハ積層体が形成される。
【００８２】
次に、図１７（Ｃ）に示す第３工程では、ウェハ積層体上、すなわち第４ウェハＷ４上に、多面体である複数の光線調整部１０を、１つの光線調整部１０と１つの可動ミラー部４１とが対になるように配置して接合する。そして、図１７（Ｄ）に示す第４工程では、ウェハ積層体を光偏向装置１の形成領域ごとに切断する。これにより、複数の光偏向装置１が、ウェハ単位で一括して製造される。
【００８３】
なお、上記各実施形態の光偏向装置の製造方法についても同様である。
【００８４】
（光走査システム）
次に、図１８〜図２１を参照して、上記各実施形態の光偏向装置が適用可能な光走査システムについて説明する。図１８は、光走査システムの一例を示す概略図である。
【００８５】
光走査システム１１０は、制御装置１１１、光源装置１１２、及び可動装置としての光偏向装置１１３を有する。光偏向装置１１３は、上記各実施形態のうちのいずれかの光偏向装置であって、可動ミラー部４１を有する。
【００８６】
光走査システム１１０は、制御装置１１１の制御に従って、光源装置１１２から照射された光を光偏向装置１１３の可動ミラー部４１により偏向して、被走査面１１５を光走査するシステムである。
【００８７】
制御装置１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等を備えた電子回路ユニットである。光偏向装置１１３は、可動ミラー部４１を回動可能なＭＥＭＳ（Micro Electromechanical Systems）デバイスである。光源装置１１２は、例えばレーザダイオードである。なお、被走査面１１５は、例えば、上述のスクリーン１００である。
【００８８】
制御装置１１１は、外部から取得した光走査情報に基づいて光源装置１１２及び光偏向装置１１３を制御するための制御命令を生成する。また、制御装置１１１は、生成した制御命令に基づいて光源装置１１２及び光偏向装置１１３に駆動信号を出力する。
【００８９】
光源装置１１２は、入力された駆動信号に基づいてレーザ光を光偏向装置１１３に向けて出射する。光偏向装置１１３は、入力された駆動信号に基づいて可動ミラー部４１を１軸方向または２軸方向の少なくともいずれかの方向に駆動する。
【００９０】
例えば、光走査情報として画像データを用いた制御装置１１１の制御では、制御装置１１１は、可動ミラー部４１を所定の範囲で２軸方向に往復可動させる。これにより、可動ミラー部４１に入射する光（上述の入射光ＩＬ）は、ある１軸周りに偏向して光走査され、被走査面１１５に画像データに基づく画像が投影される。
【００９１】
次に、制御装置１１１のハードウェア構成について説明する。図１９は、制御装置１１１のハードウェア構成の一例を示す図である。制御装置１１１は、ＣＰＵ１２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２２、ＦＰＧＡ１２３、外部Ｉ／Ｆ１２４、光源装置ドライバ１２５、可動装置ドライバ１２６を有する。
【００９２】
ＣＰＵ１２０は、ＲＯＭ１２２等の記憶装置からプログラムやデータをＲＡＭ１２１上に読み出して処理を実行し、制御装置１１１の全体の制御や機能を実現する演算装置である。
【００９３】
ＲＡＭ１２１は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の記憶装置である。ＲＯＭ１２２は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の記憶装置であり、ＣＰＵ１２０が光走査システム１１０の各機能を制御するために実行する処理用のプログラムやデータを記憶している。
【００９４】
ＦＰＧＡ１２３は、ＣＰＵ１２０の処理に従って、光源装置ドライバ１２５と可動装置ドライバ１２６とに制御信号を出力する回路である。
【００９５】
外部Ｉ／Ｆ１２４は、外部装置やネットワーク等とのインタフェースである。外部装置には、例えば、ＰＣ（Personal Computer）等の上位装置、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の記憶装置が含まれる。また、ネットワークには、例えば自動車のＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット等が含まれる。外部Ｉ／Ｆ１２４は、外部装置との接続または通信を可能にする構成であればよく、外部装置ごとに外部Ｉ／Ｆ１２４が設けられていてもよい。
【００９６】
光源装置ドライバ１２５は、入力された制御信号に従って光源装置１１２に駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。
【００９７】
可動装置ドライバ１２６は、入力された制御信号に従って可動装置としての光偏向装置１１３に駆動電圧等の駆動信号を出力する電気回路である。
【００９８】
ＣＰＵ１２０は、外部Ｉ／Ｆ１２４を介して外部装置やネットワークから光走査情報を取得する。なお、制御装置１１１は、ＣＰＵ１２０が光走査情報を取得することができる構成であればよい。制御装置１１１内のＲＯＭ１２２やＦＰＧＡ１２３に光走査情報を格納してもよいし、制御装置１１１内に新たにＳＳＤ等の記憶装置を設けて、その記憶装置に光走査情報を格納してもよい。
【００９９】
ここで、光走査情報とは、被走査面１１５にどのように光走査させるかを示した情報である。例えば、光走査により画像を表示する場合は、光走査情報は画像データである。また、例えば、光走査により光書込みを行う場合は、光走査情報は、書込み順や書込み箇所を示した書込みデータである。他にも、例えば、光走査により物体認識を行う場合は、光走査情報は、物体認識用の光を照射するタイミングと照射範囲を示す照射データである。
【０１００】
次に、制御装置１１１の機能構成について説明する。図２０は、制御装置１１１の機能構成の一例を示す図である。
【０１０１】
制御装置１１１には、ＣＰＵ１２０等の命令と図１９に示したハードウェア構成とによって、制御部１３０と駆動信号出力部１３１との機能が実現される。制御部１３０は、例えばＣＰＵ１２０、ＦＰＧＡ１２３等により実現され、外部装置から光走査情報を取得し、光走査情報を制御信号に変換して駆動信号出力部１３１に出力する。例えば、制御部１３０は、外部装置等から光走査情報として画像データを取得し、所定の処理により画像データから制御信号を生成して駆動信号出力部１３１に出力する。
【０１０２】
駆動信号出力部１３１は、光源装置ドライバ１２５、可動装置ドライバ１２６等により実現され、入力された制御信号に基づいて光源装置１１２または光偏向装置１１３に駆動信号を出力する。
【０１０３】
光源装置１１２に出力する駆動信号は、例えば、光源装置１１２の照射タイミングおよび照射強度を制御する駆動電圧である。また、光偏向装置１１３に出力する駆動信号は、例えば、可動ミラー部４１を駆動するタイミングおよび可動範囲を制御する駆動電圧である。
【０１０４】
次に、光走査システム１１０による光走査処理について説明する。図２１は、光走査処理の一例を示すフローチャートである。まず、制御部１３０は、外部装置等から光走査情報を取得する（ステップＳ１１１）。制御部１３０は、取得した光走査情報から制御信号を生成し、制御信号を駆動信号出力部１３１に出力する（ステップＳ１１２）。駆動信号出力部１３１は、入力された制御信号に基づいて駆動信号を光源装置１１２及び光偏向装置１１３に出力する（ステップＳ１１３）。そして、光源装置１１２は、入力された駆動信号に基づいて光照射を行う。また、光偏向装置１１３は、入力された駆動信号に基づいて可動ミラー部４１を駆動する。光源装置１１２及び光偏向装置１１３の動作により、光が偏向され、光走査が行われる（ステップＳ１１４）。
【０１０５】
なお、上記光走査システム１１０では、１つの制御装置１１１が光源装置１１２及び光偏向装置１１３を制御する装置および機能を有しているが、光源装置用の制御装置と可動装置用の制御装置とを、別体に設けてもよい。
【０１０６】
また、上記光走査システム１１０では、１つの制御装置１１１に制御部１３０と駆動信号出力部１３１との２つの機能を実現しているが、これらの機能は個別の装置にそれぞれ実現させてもよい。例えば、制御部１３０を実現させる制御装置とは別に、駆動信号出力部１３１を実現させる駆動信号出力装置を設けてもよい。
【０１０７】
なお、上記光走査システム１１０のうち、光偏向装置１１３と制御装置１１１とにより、光偏向を行う光偏向システムを構成してもよい。
【０１０８】
（画像投影装置への適用例）
次に、上記光走査システムの画像投影装置への適用例について説明する。画像投影装置とは、光走査により画像を投影する装置である。画像投影装置の一例としてヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置が挙げられる。
【０１０９】
図２２は、ＨＵＤ装置５００を搭載した自動車４００の概略図である。図２３は、ＨＵＤ装置５００の構成を示す図である。
【０１１０】
図２２に示すように、ＨＵＤ装置５００は、例えば、自動車４００のウインドシールド（フロントガラス４０１等）の付近に設置される。ＨＵＤ装置５００から発せられる投射光Ｌは、フロントガラス４０１で反射され、ユーザーである観察者（運転者４０２）に向かう。これにより、運転者４０２は、ＨＵＤ装置５００によって投影された画像等を虚像として視認することができる。なお、ウインドシールドの内壁面にコンバイナを設置し、コンバイナによって反射する投射光によってユーザーに虚像を視認させる構成としてもよい。
【０１１１】
図２３に示すように、ＨＵＤ装置５００では、赤色、緑色、青色のレーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから各色のレーザ光が出射される。出射された各レーザ光は、各レーザ光源に対して設けられたコリメータレンズ５０２，５０３，５０４と、２つのダイクロイックミラー５０５，５０６と、光量調整部５０７とで構成された入射光学系を経て、光偏向装置１１３に入射する。光偏向装置１１３により偏向されたレーザ光は、自由曲面ミラー５０９と、中間スクリーン５１０と、投射ミラー５１１とで構成された投射光学系を経て、スクリーンに投影される。
【０１１２】
なお、ＨＵＤ装置５００では、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂ、コリメータレンズ５０２，５０３，５０４、ダイクロイックミラー５０５，５０６は、光源ユニット５３０として光学ハウジングによってユニット化されている。
【０１１３】
ＨＵＤ装置５００は、中間スクリーン５１０に表示される中間像を自動車４００のフロントガラス４０１に投射することで、その中間像を運転者４０２に虚像として視認させる。
【０１１４】
レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから発せられる各色レーザ光は、それぞれ、コリメータレンズ５０２，５０３，５０４で略平行光とされ、２つのダイクロイックミラー５０５，５０６により合成される。合成されたレーザ光は、光量調整部５０７で光量が調整された後、光偏向装置１１３によって二次元走査される。
【０１１５】
光偏向装置１１３によって二次元走査された投射光Ｌは、自由曲面ミラー５０９で反射されて歪みが補正された後、中間スクリーン５１０に集光され、中間像を表示する。中間スクリーン５１０は、マイクロレンズが二次元配置されたマイクロレンズアレイで構成されており、中間スクリーン５１０に入射した投射光Ｌをマイクロレンズ単位で拡大する。
【０１１６】
光偏向装置１１３は、可動ミラー部４１を２軸方向に往復可動させ、可動ミラー部４１に入射する投射光Ｌを二次元走査する。この光偏向装置１１３の駆動制御は、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂの発光タイミングに同期して行われる。
【０１１７】
以上、画像投影装置としてＨＵＤ装置５００を例に挙げて説明したが、画像投影装置は、光偏向装置１１３により光走査を行うことで画像を投影する装置であればよい。例えば、その他の画像投影装置として、プロジェクタやヘッドマウントディスプレイ装置等が挙げられる。プロジェクタは、机等に置かれ、表示スクリーン上に画像を投影する装置である。ヘッドマウントディスプレイ装置は、観測者の頭部等に装着される装着部に搭載され、装着部が有する反射透過スクリーンに投影、または眼球をスクリーンとして画像を投影する装置である。
【０１１８】
また、画像投影装置は、自動車等の車両や上記装着部に限られず、航空機、船舶、自律移動式ロボット等の移動体、あるいは、その場から移動せずにマニピュレータ等の駆動対象を操作する作業ロボットなどの非移動体に搭載されてもよい。
【０１１９】
（レーザヘッドランプ装置への適用例）
次に、上記光走査システムのレーザヘッドランプ装置への適用例について説明する。レーザヘッドランプ装置は、自動車のヘッドライトに搭載可能である。図２４は、レーザヘッドランプ装置の構成を示す図である。
【０１２０】
レーザヘッドランプ装置５５０は、制御装置１１１と、光源装置１１２ｂと、光偏向装置１１３と、ミラー１５１と、透明板１５２とを有する。光源装置１１２ｂは、青色のレーザ光を発する光源である。光源装置１１２ｂから発せられた光は、光偏向装置１１３に入射し、可動ミラー部４１で反射される。光偏向装置１１３は、制御装置１１１からの信号に基づき、可動ミラー部４１をＸＹ方向に駆動し、光源装置１１２ｂからの青色のレーザ光をＸＹ方向に二次元走査する。
【０１２１】
光偏向装置１１３による走査光は、ミラー１５１で反射されて透明板１５２に入射する。透明板１５２は、表面または裏面が黄色の蛍光体で被覆されている。ミラー１５１からの青色のレーザ光は、透明板１５２の蛍光体を通過することにより、ヘッドライトの色である白色の光に変換される。これにより自動車の前方は、透明板１５２からの白色の照明光で照明される。
【０１２２】
光偏向装置１１３による走査光は、透明板１５２の蛍光体を通過する際に散乱する。これにより自動車前方の照明対象における眩しさは緩和される。
【０１２３】
光源装置１１２ｂから発せられるレーザ光の色は青色に限定されず、また透明板１５２を被覆する蛍光体の色は黄色に限定されない。例えば、光源装置１１２ｂから発せられるレーザ光を近紫外線とし、透明板１５２を、光の三原色の青色、緑色及び赤色の各蛍光体を均一に混ぜたもので被覆してもよい。この場合においても、透明板１５２を通過する光は白色に変換される。
【０１２４】
（画像形成装置への適用例）
次に、上記光走査システムの画像形成装置への適用例について説明する。画像形成装置とは、光書込装置を用いて記録媒体に画像を形成する装置である。画像形成装置の一例として、レーザ光によるプリンタ機能を有するレーザプリンタが挙げられる。
【０１２５】
図２５は、光書込装置６００を組み込んだレーザプリンタ６５０の概略図である。図２６は、レーザプリンタ６５０等の構成部として使用される光書込装置６００の構成を示す図である。
【０１２６】
図２５に示すように、光書込装置６００は、レーザプリンタ６５０に組み込まれ、１本または複数本のレーザービームで被走査面１１５としての感光体ドラムを光走査することにより、感光体ドラムに光書込を行う。なお、被走査面１１５は、感光体ドラムに限られず、感光紙であってもよい。
【０１２７】
図２６に示すように、光書込装置６００において、レーザ素子などの光源装置１１２から出射されたレーザ光は、コリメータレンズなどの結像光学系６０１を経て、光偏向装置１１３に入射して、光偏向装置１１３により１軸方向または２軸方向に偏向される。
【０１２８】
そして、光偏向装置１１３で偏向されたレーザ光は、第１レンズ６０２ａ、第２レンズ６０２ｂ、反射ミラー部６０２ｃ等からなる走査光学系６０２を経て、被走査面１１５に照射され、光書込みが行われる。走査光学系６０２は、被走査面１１５にスポット状に光ビームを結像する。また、光源装置１１２と光偏向装置１１３とは、制御装置１１１の制御に基づいて駆動される。
【０１２９】
このように光書込装置６００は、画像形成装置の構成部として使用することができる。また、光書込装置は、走査光学系を、１軸方向だけでなく２軸方向に光走査可能に構成することにより、レーザーラベル装置等の画像形成装置の構成部として使用することができる。レーザーラベル装置は、レーザ光を偏向してサーマルメディアに光走査し、サーマルメディアを加熱することで印字する画像形成装置である。
【０１３０】
上述した構成の光偏向装置１１３は、ポリゴンミラー等を用いた回転多面鏡に比べて、駆動のための消費電力が小さいため、光書込装置の省電力化に有利である。また、光偏向装置１１３は、光書込装置の静音化に有利である。光偏向装置１１３は、サイズが小さいため、回転多面鏡に比べ設置スペースが圧倒的に少なくて済み、発熱量もわずかであるため、画像形成装置の小型化に有利である。
【０１３１】
（物体認識装置への適用例）
次に、上記光走査システムの物体認識装置への適用例について説明する。物体認識装置とは、光走査により対象方向の物体を認識する装置である。物体認識装置の一例として、レーザレーダ装置が挙げられる。
【０１３２】
図２７は、レーザレーダ装置７００を搭載した自動車７０１の概略図である。図２８は、レーザレーダ装置７００の構成を示す図である。
【０１３３】
図２７に示すように、レーザレーダ装置７００は、自動車７０１に搭載され、対象方向を光走査して、対象方向に存在する被対象物７０２からの反射光を受光することで、被対象物７０２を認識する。
【０１３４】
図２８に示すように、光源装置１１２から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ７０３と平面ミラー７０４とで構成される入射光学系を経て、光偏向装置１１３に入射し、光偏向装置１１３により１軸もしくは２軸方向に走査される。コリメータレンズ７０３は、発散光を略平行光とする光学系である。そして、光偏向装置１１３から出射したレーザ光は、投光光学系である投光レンズ７０５等を経て、装置前方の被対象物７０２に照射される。光源装置１１２と光偏向装置１１３とは、制御装置１１１の制御に基づいて駆動される。
【０１３５】
被対象物７０２で反射された反射光は、光検出器７０９により光検出される。すなわち、反射光は、集光レンズ７０６等を経て撮像素子７０７により受光され、撮像素子７０７は、検出信号を信号処理装置７０８に出力する。信号処理装置７０８は、入力された検出信号に２値化やノイズ処理等の所定の処理を施し、結果を測距回路７１０に出力する。
【０１３６】
測距回路７１０は、光源装置１１２がレーザ光を発光したタイミングと、光検出器７０９でレーザ光を受光したタイミングとの時間差、または受光した撮像素子７０７の画素ごとの位相差によって、被対象物７０２の有無を認識する。さらに、測距回路７１０は、当該時間差または当該位相差に基づいて、被対象物７０２までの距離情報を算出する。
【０１３７】
光偏向装置１１３は、多面鏡に比べて破損しづらく、かつ小型であるため、レーザレーダ装置７００は耐久性が高く、かつ小型化が可能である。
【０１３８】
このようなレーザレーダ装置は、自動車等の車両に限られず、航空機、船舶、ロボット等の移動体に搭載し、所定範囲を光走査して障害物の有無や障害物までの距離を認識することができる。
【０１３９】
以上、物体認識装置としてレーザレーダ装置７００を例に挙げて説明したが、物体認識装置は、光偏向装置１１３により光走査を行い、光検出器により反射光を受光することで被対象物７０２を認識する装置であればよい。例えば、その他の物体認識装置として、手や顔を光走査して得た距離情報から形状等の物体情報を算出し、記録と参照することで対象物を認識する生体認証装置や、対象範囲への光走査により侵入物を認識するセキュリティセンサが挙げられる。さらに、その他の物体認識装置として、光走査により得た距離情報から形状等の物体情報を算出して認識し、３次元データとして出力する３次元スキャナなどが挙げられる。
【０１４０】
（可動ミラー偏向素子の構成）
次に、光偏向装置１１３に含まれる可動ミラー偏向素子４０の構成について説明する。図２９は、可動ミラー偏向素子４０の平面図である。図３０は、図２９のＰ−Ｐ'線における断面図である。図３１は、図２９のＱ−Ｑ'線における断面図である。可動ミラー偏向素子４０は、２軸方向に光偏向可能な偏向素子である。
【０１４１】
図２９に示すように、可動ミラー偏向素子４０は、可動ミラー部４１と、第１駆動部８１０ａ，８１０ｂと、第１支持部８２０と、第２駆動部８３０ａ，８３０ｂと、第２支持部８４０と、電極接続部８５０とを有する。
【０１４２】
第１駆動部８１０ａ，８１０ｂは、可動ミラー部４１に接続され、可動ミラー部４１をＹ軸に平行な第１軸周りに駆動する。第１支持部８２０は、可動ミラー部４１及び第１駆動部８１０ａ、８１０ｂを支持する。
【０１４３】
第２駆動部８３０ａ，８３０ｂは、第１支持部８２０に接続され、可動ミラー部４１及び第１支持部８２０をＸ軸に平行な第２軸周りに駆動する。第２支持部８４０は、第２駆動部８３０ａ，８３０ｂを支持する。電極接続部８５０は、第１駆動部８１０ａ，８１０ｂと第２駆動部８３０ａ，８３０ｂとに電気的に接続される。
【０１４４】
第１駆動部８１０ａ，８１０ｂは、トーションバー８１１ａ，８１１ｂと、第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂとを含む。第２駆動部８３０ａ，８３０ｂは、第２圧電駆動部８３１ａ〜８３１ｆ、８３２ａ〜８３２ｆを含む。
【０１４５】
第１支持部８２０と第２支持部８４０とが前述の可動ミラー支持部４３を構成している。
【０１４６】
可動ミラー偏向素子４０は、例えば、１枚のＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板をエッチング処理等により成形されている。具体的には、成形したＳＯＩ基板上に、可動ミラー部４１の反射面４２、第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂ、第２圧電駆動部８３１ａ〜８３１ｆ，８３２ａ〜８３２ｆ、電極接続部８５０等を形成することで、各構成部が一体的に形成されている。なお、上記の各構成部の形成は、ＳＯＩ基板の成形後に行ってもよいし、ＳＯＩ基板の成形中に行ってもよい。
【０１４７】
ＳＯＩ基板は、単結晶シリコン（Ｓｉ）からなる第１シリコン層の上に酸化シリコン層を設け、酸化シリコン層の上にさらに単結晶シリコンからなる第２シリコン層が設けた基板である。以下、第１シリコン層をシリコン支持層８６１、第２シリコン層をシリコン活性層８６３とする。シリコン活性層８６３は、Ｘ軸方向またはＹ軸方向への厚みに対してＺ軸方向への厚みが小さいため、弾性を有する弾性部として機能する。
【０１４８】
なお、ＳＯＩ基板は、平面状である必要はなく、曲率を有していてもよい。また、可動ミラー偏向素子４０を形成する基板は、ＳＯＩ基板に限られず、エッチング処理等により一体的に成形でき、かつ部分的に弾性を持たせることができる基板であればよい。
【０１４９】
可動ミラー部４１は、例えば、円形状の基体４１ａと、基体４１ａの＋Ｚ側の面上に形成された反射面４２とで構成されている。基体４１ａは、例えば、シリコン活性層８６３により形成される。反射面４２は、アルミニウム、金、銀等を含む金属薄膜により形成される。また、可動ミラー部４１は、基体４１ａの−Ｚ側の面にミラー部補強用のリブが形成されていてもよい。リブは、例えば、シリコン支持層８６１及び酸化シリコン層８６２から構成され、可動によって生じる反射面４２の歪みを抑制する。
【０１５０】
第１駆動部８１０ａ，８１０ｂは、トーションバー８１１ａ，８１１ｂと、第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂで構成されている。トーションバー８１１ａ，８１１ｂは、基体４１ａに一端が接続され、第１軸方向に延びて可動ミラー部４１を回動可能に支持している。第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂは、一端がトーションバー８１１ａ，８１１ｂに接続され、他端が第１支持部８２０の内周部に接続されている。
【０１５１】
図３０に示すように、トーションバー８１１ａ，８１１ｂは、シリコン活性層８６３により形成されている。また、第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂは、弾性部であるシリコン活性層８６３の＋Ｚ側の面上に積層された下部電極９０１、圧電部９０２、及び上部電極９０３により構成されている。上部電極９０３と下部電極９０１とは、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等により構成される。圧電部９０２は、例えば、圧電材料であるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる。
【０１５２】
第１支持部８２０は、例えば、シリコン支持層８６１、酸化シリコン層８６２、及びシリコン活性層８６３で構成されている。第１支持部８２０は、可動ミラー部４１を囲うように形成された矩形状の支持体である。
【０１５３】
第２駆動部８３０ａ，８３０ｂは、例えば、折り返すように連結された複数の第２圧電駆動部８３１ａ〜８３１ｆ，８３２ａ〜８３２ｆで構成されている。第２駆動部１３０ａ，８３０ｂの一端は第１支持部８２０の外周部に接続され、他端は第２支持部８４０の内周部に接続されている。
【０１５４】
第２駆動部８３０ａと第１支持部８２０の接続箇所と、第２駆動部８３０ｂと第１支持部８２０の接続箇所とは、反射面４２の中心に対して点対称である。また、第２駆動部８３０ａと第２支持部８４０の接続箇所と、第２駆動部８３０ｂと第２支持部８４０の接続箇所とは、反射面４２の中心に対して点対称である。
【０１５５】
図３１に示すように、第２駆動部８３０ａ，８３０ｂは、弾性部であるシリコン活性層８６３の＋Ｚ側の面上に積層された下部電極９０１、圧電部９０２、及び上部電極９０３により構成されている。
【０１５６】
第２支持部８４０は、例えば、シリコン支持層８６１、酸化シリコン層８６２、及びシリコン活性層８６３で構成されている。第２支持部８４０は、可動ミラー部４１、第１駆動部８１０ａ，８１０ｂ、第１支持部８２０、及び第２駆動部８３０ａ，８３０ｂを囲うように形成された矩形の支持体である。
【０１５７】
電極接続部８５０は、例えば、第２支持部８４０の＋Ｚ側の面上に形成されている。電極接続部８５０は、第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂ、第２圧電駆動部８３１ａ〜８３１ｆの各上部電極９０３、及び各下部電極９０１に、アルミニウム（Ａｌ）等の電極配線を介して電気的に接続されている。なお、上部電極９０３及び下部電極９０１は、それぞれが電極接続部８５０と直接接続されていてもよいが、電極同士を接続する配線等により間接的に接続されていてもよい。
【０１５８】
なお、本実施形態では、圧電部９０２を、弾性部であるシリコン活性層８６３の一面（＋Ｚ側の面）にのみ形成しているが、シリコン活性層８６３の他の面（例えば−Ｚ側の面）に設けてもよい。すなわち、圧電部９０２を弾性部の両面にそれぞれ設けてもよい。
【０１５９】
また、各構成部は、可動ミラー部４１を第１軸周りまたは第２軸周りに駆動可能な形状であればよく、本実施形態の形状には限定されない。例えば、トーションバー８１１ａ，８１１ｂや第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂは、曲率を有した形状であってもよい。
【０１６０】
さらに、第１駆動部８１０ａ，８１０ｂの上部電極９０３の＋Ｚ側の面上、第１支持部８２０の＋Ｚ側の面上、第２駆動部８３０ａ，８３０ｂの上部電極９０３の＋Ｚ側の面上、第２支持部８４０の＋Ｚ側の面上の少なくともいずれかに、酸化シリコン層からなる絶縁層が形成されていてもよい。
【０１６１】
この場合、絶縁層の上に電極配線を設け、上部電極９０３または下部電極９０１と電極配線との接続部分のみ開口部を形成することが好ましい。この開口部は、部分的に絶縁層を除去するか、または絶縁層を形成しないことにより形成される。これにより、第１駆動部８１０ａ，８１０ｂ、第２駆動部８３０ａ，８３０ｂ、及び電極配線の設計自由度をあげ、さらに電極同士の接触による短絡を抑制することができる。また、酸化シリコン層は、反射防止層としても機能する。
【０１６２】
（制御装置による制御）
次に、第１駆動部および第２駆動部を駆動するための制御装置による制御の詳細について説明する。
【０１６３】
第１駆動部８１０ａ，８１０ｂ及び第２駆動部８３０ａ，８３０ｂが有する圧電部９０２は、分極方向に正または負の電圧が印加されると、印加電圧の電位に比例した変形（例えば、伸縮）が生じ、いわゆる逆圧電効果を発揮する。第１駆動部８１０ａ，８１０ｂ及び第２駆動部８３０ａ，８３０ｂは、この逆圧電効果を利用して可動ミラー部４１を駆動する。
【０１６４】
ここで、可動ミラー部４１の反射面４２がＸＹ平面に対して＋Ｚ方向または−Ｚ方向へ傾いた場合におけるＸＹ平面と反射面４２とがなす角度を、振れ角とよぶ。また、＋Ｚ方向を正の振れ角とし、−Ｚ方向を負の振れ角とする。
【０１６５】
（第１駆動部の駆動制御）
まず、第１駆動部を駆動させる制御装置の制御について説明する。
【０１６６】
第１駆動部８１０ａ，８１０ｂでは、第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂが有する各圧電部９０２に、上部電極９０３及び下部電極９０１を介して駆動電圧が並列に印加されると、各圧電部９０２が変形する。この圧電部９０２の変形により、第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂが屈曲変形する。
【０１６７】
その結果、２つのトーションバー８１１ａ，８１１ｂにねじれが生じることにより可動ミラー部４１に第１軸周りの駆動力が作用し、可動ミラー部４１が第１軸周りに回動する。第１駆動部８１０ａ，８１０ｂに印加される駆動電圧は、制御装置１１１によって制御される。
【０１６８】
制御装置１１１によって、第１駆動部８１０ａ，８１０ｂが有する第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂに所定の正弦波形の駆動電圧を並行して印加すると、可動ミラー部４１を、第１軸周りに当該正弦波形の周期で揺動させることができる。
【０１６９】
例えば、当該正弦波形の周波数がトーションバー８１１ａ，８１１ｂの共振周波数と同程度である約２０ｋＨｚに設定された場合には、トーションバー８１１ａ，８１１ｂには、ねじれによる機械的共振が生じる。これを利用して、可動ミラー部４１を約２０ｋＨｚで共振振動させることができる。
【０１７０】
（第２駆動部の駆動制御）
次に、第２駆動部を駆動させる制御装置の制御について説明する。
【０１７１】
まず、図２９に示すように、第２駆動部８３０ａが有する複数の第２圧電駆動部８３１ａ〜８３１ｆのうち、最も可動ミラー部４１に距離が近い第２圧電駆動部（８３１ａ）から数えて偶数番目の第２圧電駆動部８３１ｂ，８３１ｄ，８３１ｆを第１圧電駆動部群８６０ａとする。また、第２駆動部８３０ｂが有する複数の第２圧電駆動部８３２ａ〜８３２ｆのうち、最も可動ミラー部４１に距離が近い第２圧電駆動部（８３２ａ）から数えて奇数番目の第２圧電駆動部８３２ａ，８３２ｃ，８３２ｅを第１圧電駆動部群８６０ａとする。
【０１７２】
また、第２駆動部８３０ａが有する複数の第２圧電駆動部８３１ａ〜８３１ｆのうち、最も可動ミラー部４１に距離が近い第２圧電駆動部（８３１ａ）から数えて奇数番目の第２圧電駆動部８３１ａ，８３１ｃ，８３１ｅを第２圧電駆動部群８６０ｂとする。また、第２駆動部８３０ｂが有する複数の第２圧電駆動部８３２ａ〜８３２ｆのうち、最も可動ミラー部４１に距離が近い第２圧電駆動部（８３２ａ）から数えて偶数番目の第２圧電駆動部８３２ｂ，８３２ｄ，８３２ｆを第２圧電駆動部群８６０ｂとする。
【０１７３】
図３２は、第２駆動部の動作を示す模式図である。同図では、第２駆動部８３０ａ，８３０ｂのうち、一方の第２駆動部８３０ｂのみを示している。点線は、可動ミラー部４１等を表している。
【０１７４】
図３２（Ａ）は、第１圧電駆動部群８６０ａ及び第２圧電駆動部群８６０ｂに駆動電圧が印加されていない状態を示す。この場合、可動ミラー部４１の振れ角はゼロである。
【０１７５】
図３２（Ｂ）は、第１圧電駆動部群８６０ａに駆動電圧が並行に印加された状態を示す。この場合、第１圧電駆動部群８６０ａが同一方向に屈曲変形し可動ミラー部４１が第２軸周りに−Ｚ方向に回動する。
【０１７６】
図３２（Ｄ）は、第２圧電駆動部群８６０ｂに駆動電圧が並行に印加された状態を示す。この場合、第２圧電駆動部群８６０ｂが同一方向に屈曲変形し可動ミラー部４１が第２軸周りに＋Ｚ方向に回動する。
【０１７７】
このように、第１圧電駆動部群８６０ａまたは第２圧電駆動部群８６０ｂを同時に屈曲変形させることにより、屈曲変形による駆動量を累積させ、可動ミラー部４１の第２軸周りの振れ角度を大きくすることができる。図２９に示すように、第２駆動部８３０ａ，８３０ｂは、第１支持部８２０の中心点に対して点対称に接続されている。このため、第１圧電駆動部群８６０ａに駆動電圧を印加すると、第２駆動部８３０ａでは第１支持部８２０と第２駆動部１３０ａの接続部に＋Ｚ方向に動かす駆動力が生じる。一方、第２駆動部１３０ｂでは第１支持部８２０と第２駆動部１３０ｂの接続部に−Ｚ方向に動かす駆動力が生じる。この結果、駆動量が累積されるので、可動ミラー部４１の第２軸周りの振れ角度を大きくなる。
【０１７８】
図３２（Ｃ）は、電圧印加された第１圧電駆動部群８６０ａによる可動ミラー部４１の駆動量と、電圧印加された第２圧電駆動部群８６０ｂによる可動ミラー部４１の駆動量が釣り合っている状態を示す。この場合、可動ミラー部４１の振れ角はゼロとなる。
【０１７９】
図３２（Ｂ）〜図３２（Ｄ）の各状態を連続的に繰り返すように第２駆動部８３０ａ，８３０ｂに駆動電圧を印加することにより、可動ミラー部４１を第２軸周りに揺動させることができる。第２駆動部８３０ａ，８３０ｂに印加される駆動電圧は、制御装置１１１によって制御される。
【０１８０】
次に、第１圧電駆動部群８６０ａに印加される第１駆動電圧Ｖ１と、第２圧電駆動部群８６０ｂに印加される第２駆動電圧Ｖ２について説明する。
【０１８１】
図３３（Ａ）は、第１駆動電圧Ｖ１の波形の一例を示す図である。図３３（Ｂ）は、第２駆動電圧Ｖ２の波形の一例を示す図である。図３３（Ｃ）は、第１駆動電圧Ｖ１の波形と第２駆動電圧Ｖ２の波形を重ね合わせた図である。
【０１８２】
図３３（Ａ）に示すように、第１駆動電圧Ｖ１の波形は、例えば、ノコギリ波状であり、周波数は、例えば６０ＨＺである。また、第１駆動電圧Ｖ１の波形は、立ち上がり期間の時間幅をＴｒＡ、立ち下がり期間の時間幅をＴｆＡとしたとき、例えば、ＴｒＡ：ＴｆＡ＝９：１を満たす。
【０１８３】
図３３（Ｂ）に示すように、第２駆動電圧Ｖ２の波形は、例えば、ノコギリ波状であり、周波数は、例えば６０ＨＺである。また、第２駆動電圧Ｖ２の波形は、立ち上がり期間の時間幅をＴｒＢ、立ち下がり期間の時間幅をＴｆＢとしたとき、例えば、ＴｆＢ：ＴｒＢ＝９：１を満たす。
【０１８４】
図２３（Ｃ）に示すように、例えば、第１駆動電圧Ｖ１の波形の周期ＴＡと第２駆動電圧Ｖ２の波形の周期ＴＢは、同一となるように設定されている。
【０１８５】
なお、第１駆動電圧Ｖ１及び第２駆動電圧Ｖ２のノコギリ波状の波形は、正弦波の重ね合わせによって生成される。また、本実施形態では、第１駆動電圧Ｖ１及び第２駆動電圧Ｖ２のとしてノコギリ波状の波形を用いているが、これに限らず、ノコギリ波状の波形の頂点を丸くした波形や、ノコギリ波状の波形の直線領域を曲線とした波形等、光偏向装置１１３のデバイス特性に応じて波形を変えてもよい。
【０１８６】
なお、図２９では、可動ミラー偏向素子４０を、トーションバー８１１ａ、８１１ｂから＋Ｘ方向に向かって延びた第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂを有する片持ちタイプの駆動素子としているが、これに限定されない。例えば、図３４に示すように、トーションバー８１１ａ、８１１ｂから＋Ｘ方向に向かって延びた第１圧電駆動部８１２ａ，８１２ｂの他に、−Ｘ方向に向かって延びた第１圧電駆動部８１２ｃ，８１２ｄを有する両持ちタイプの駆動素子を用いてもよい。
【０１８７】
さらに、可動ミラー部４１を１軸方向にのみ駆動する場合には、図３５に示すように、第１駆動部８１０ａ，８１０ｂを設けずに、第１支持部８２０に可動ミラー部４１を直接設けてもよい。
【０１８８】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１８９】
１，１ｂ〜１ｊ  光偏向装置
１０，１０ａ〜１０ｈ  光線調整部
１１  第１面
１２  第２面
１３  第３面（光線調整面）
１４  第４面
１５  第５面
１６  第６面
２０  透光部
３０  スペーサ部
４０  可動ミラー偏向素子
４１  可動ミラー部
４２  反射面
４３  可動ミラー支持部
５０  ベース部
７０  凹凸構造
８０  遮光層
１００  スクリーン
１１０  光走査システム
１１３  光偏向装置
１１５  被走査面
４００  自動車
５００  ヘッドアップディスプレイ装置
５５０  レーザヘッドランプ装置
６５０  レーザプリンタ
７００  レーザレーダ装置
７０１  自動車
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１９０】
【特許文献１】特許第６２７８１８０号
【特許文献２】特開２００７−０３４３０９号公報
【図１】
2019211526.tif 000004
【図２】
2019211526.tif 000005
【図３】
2019211526.tif 000006
【図４】
2019211526.tif 000007
【図５】
2019211526.tif 000008
【図６】
2019211526.tif 000009
【図７】
2019211526.tif 000010
【図８】
2019211526.tif 000011
【図９】
2019211526.tif 000012
【図１０】
2019211526.tif 000013
【図１１】
2019211526.tif 000014
【図１２】
2019211526.tif 000015
【図１３】
2019211526.tif 000016
【図１４】
2019211526.tif 000017
【図１５】
2019211526.tif 000018
【図１６】
2019211526.tif 000019
【図１７】
2019211526.tif 000020
【図１８】
2019211526.tif 000021
【図１９】
2019211526.tif 000022
【図２０】
2019211526.tif 000023
【図２１】
2019211526.tif 000024
【図２２】
2019211526.tif 000025
【図２３】
2019211526.tif 000026
【図２４】
2019211526.tif 000027
【図２５】
2019211526.tif 000028
【図２６】
2019211526.tif 000029
【図２７】
2019211526.tif 000030
【図２８】
2019211526.tif 000031
【図２９】
2019211526.tif 000032
【図３０】
2019211526.tif 000033
【図３１】
2019211526.tif 000034
【図３２】
2019211526.tif 000035
【図３３】
2019211526.tif 000036
【図３４】
2019211526.tif 000037
【図３５】
2019211526.tif 000038