(57)【要約】      （修正有）【課題】光反射部が揺動するときの固有振動数が変化することを抑制し、安定して光を走査することができる光スキャナーを提供する。【解決手段】描画用レーザー光３を反射する光反射部３２と、光反射部３２を軸回りに揺動可能に支持する第１の軸部２２、２３と、を備え、光反射部３２は断熱性を有する基部３０と光を反射する反射面５ａとを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を反射する光反射部と、
前記光反射部を軸回りに揺動可能に支持するねじり棒ばね部と、を備え、
前記光反射部は断熱性を有する基部と光を反射する反射面とを有することを特徴とする光スキャナー。
【請求項２】
請求項１に記載の光スキャナーであって、
前記基部は主成分がガラスからなることを特徴とする光スキャナー。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光スキャナーであって、
前記基部は凹部または凸部を有することを特徴とする光スキャナー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光スキャナーであって、
前記基部は光透過性を有することを特徴とする光スキャナー。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光スキャナーであって、
前記基部は前記反射面以外の場所に、前記反射面の表面粗さよりも表面粗さが粗い面を有することを特徴とする光スキャナー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光スキャナーであって、
前記反射面は平坦な面であり、前記反射面は前記基部が前記ねじり棒ばね部と接続する接続部と対向する場所に位置することを特徴とする光スキャナー。
【請求項７】
請求項２に記載の光スキャナーであって、
前記光反射部を駆動するコイルと磁石とを有する駆動部を備え、
前記コイルは前記基部と接触可能な場所に位置することを特徴とする光スキャナー。
【請求項８】
光を射出する光源と、
前記光源から射出された光を反射する光反射部と、
前記光反射部を軸回りに揺動可能に支持するねじり棒ばね部と、を備え、
前記光反射部は断熱性を有する基部と光を反射する反射面とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
観察者の頭部に装着されるフレームと、
前記フレームに設けられた光スキャナーと、を備えたヘッドマウントディスプレイであって、
前記光スキャナーは、
光を反射する光反射部と、
前記光反射部を軸回りに揺動可能に支持するねじり棒ばね部と、を備え、
前記光反射部は断熱性を有する基部と光を反射する反射面とを有することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光スキャナー、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリーンに画像を表示するための画像表示装置として、光源と、光源からの光を２次元走査する光スキャナーとを有する構成が知られている。特許文献１に光スキャナーを有する画像表示装置が開示されている。画像表示装置は、３つのレーザー光源と、３つのレーザー光源からのレーザー光を合成する合成部と、合成部によって合成されたレーザー光を２次元走査する光スキャナーとを有している。
【０００３】
光スキャナーは揺動運動する光反射部が一対のトーションバーにより支持されている。そして、トーションバーを軸として揺動する。光反射部には平坦な反射面を有している。反射面にはアルミニウム等の金属の薄膜が形成されている。
【０００４】
レーザー光源から射出されるレーザー光は反射面を照射し、反射したレーザー光はスクリーンを照射する。そして、光反射部が揺動することによりスクリーンではレーザー光が往復移動して走査される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５４３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
反射面を照射する光の一部は反射面に吸収されて熱に変換される。そして、光反射部が加熱される。特許文献１では光反射部がシリコンにより形成されており、熱を伝導し易くなっていた。光反射部の熱がトーションバーに伝導するときトーションバーのばね定数が変化する。以下、トーションバーをねじり棒ばね部と称す。これにより、光反射部が揺動する固有振動数が変化するので、光スキャナーによる光の走査が安定しないという問題があった。そこで、安定して光を走査することができる光スキャナーが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかる光スキャナーであって、光を反射する光反射部と、前記光反射部を軸回りに揺動可能に支持するねじり棒ばね部と、を備え、前記光反射部は断熱性を有する基部と光を反射する反射面とを有することを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、光スキャナーは光反射部及びねじり棒ばね部を備えている。ねじり棒ばね部は光反射部を揺動可能に支持している。そして、光反射部に光が照射されるとき光反射部が揺動して光の進行方向を変更させる。これにより光スキャナーは光を走査させる。
【００１０】
ねじり棒ばね部は所定のばね定数を有している。光反射部が揺動するときの固有振動数はねじり棒ばね部のばね定数と光反射部の質量とにより決まる。反射面に光が照射されるとき反射面は加熱される。そして、反射面の熱がねじり棒ばね部に伝導するときねじり棒ばね部の温度が上昇してばね定数が変化する。これにより光反射部が揺動するときの固有振動数が変化する。光反射部は断熱性を有し熱の伝導性が低くなっている。従って、光スキャナーは光反射部が揺動するときの固有振動数が変化することを抑制することができる。その結果、光スキャナーは安定して光を走査することができる。
【００１１】
［適用例２］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記基部は主成分がガラスからなることを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、基部の主成分はガラスである。ガラスは熱伝導率が約１Ｗ／ｍＫであり、シリコンの熱伝導率である１６８Ｗ／ｍＫより格段に低い熱伝導率の特性を備えている。従って、基部は確実に熱の伝導を抑制することができる。
【００１３】
［適用例３］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記基部は凹部または凸部を有することを特徴とする。
【００１４】
本適用例によれば、基部は凹部または凸部をそなえるため、基部の表面積が増大して放熱性が向上する。従って、光反射部は反射面に発生する熱がねじり棒ばね部に伝導することを抑制することができる。
【００１５】
［適用例４］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記基部は光透過性を有することを特徴とする。
【００１６】
本適用例によれば、基部は光透過性を有している。そして、基部を照射する光は基部に進入して減衰する。従って、光スキャナーに照射された光のうち反射面に反射した光が進行する方向と異なる方向に光が進行するのを抑制することができる。
【００１７】
［適用例５］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記基部は前記反射面以外の場所に、前記反射面の表面粗さよりも表面粗さが粗い面を有することを特徴とする。
【００１８】
本適用例によれば、基部は光反射面以外の場所に表面粗さが粗い面を有している。そして、基部の表面粗さが粗い場所を照射する光は拡散する。従って、光スキャナーに照射された光のうち反射面に反射した光が進行する方向と異なる方向に光が集中して進行するのを抑制することができる。
【００１９】
［適用例６］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記反射面は平坦な面であり、前記反射面は前記基部が前記ねじり棒ばね部と接続する接続部と対向する場所に位置することを特徴とする。
【００２０】
本適用例によれば、反射面は平坦な面となっている。そして、反射面は接続部と対向する場所に位置している。従って、反射面から接続部を観察することができる。従って、接続部が正常に接続しているか否かを容易に判定することができる。
【００２１】
［適用例７］
上記適用例にかかる光スキャナーにおいて、前記光反射部を駆動するコイルと磁石とを有する駆動部を備え、前記コイルは前記基部と接触可能な場所に位置することを特徴とする。
【００２２】
本適用例によれば、駆動部が光反射部を駆動する。そして、駆動部はコイルと磁石とを有し、コイルに通電したときに形成される電磁力を用いて光反射部を駆動する。コイルは基部と接触可能な場所に位置している。従って、コイルは基部に近い場所に配置されているのでコイルに近い場所を有効に利用することができる。そして、基部の主成分はガラスであることからコイルの電線被覆が破れたときにも基部を介して漏電することを防止することができる。
【００２３】
［適用例８］
本適用例にかかる画像表示装置であって、光を射出する光源と、前記光源から射出された光を反射する光反射部と、前記光反射部を軸回りに揺動可能に支持するねじり棒ばね部と、を備え、前記光反射部は断熱性を有する基部と光を反射する反射面とを有することを特徴とする。
【００２４】
本適用例によれば、光反射部は断熱性を有し熱の伝導性が低くなっている。従って、画像表示装置は光反射部が揺動するときの固有振動数が変化することを抑制することができる。その結果、画像表示装置は安定して光を走査することができる。
【００２５】
［適用例９］
本適用例にかかるヘッドマウントディスプレイは、観察者の頭部に装着されるフレームと、前記フレームに設けられた光スキャナーと、を備えたヘッドマウントディスプレイであって、前記光スキャナーは、光を反射する光反射部と、前記光反射部を軸回りに揺動可能に支持するねじり棒ばね部と、を備え、前記光反射部は断熱性を有する基部と光を反射する反射面とを有することを特徴とする。
【００２６】
本適用例によれば、光反射部は断熱性を有し熱の伝導性が低くなっている。従って、ヘッドマウントディスプレイは光反射部が揺動するときの固有振動数が変化することを抑制することができる。その結果、ヘッドマウントディスプレイは安定して光を走査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１の実施形態にかかわる画像表示装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】（ａ）は光スキャナーの構造を示す模式上面図、（ｂ）は光スキャナーの構造を示す模式平断面図。
【図３】光スキャナーの構造を示す模式側断面図。
【図４】（ａ）は電圧印加手段の構成を示す電気ブロック図、（ｂ）は第１電圧波形を説明するための図、（ｃ）は第２電圧波形を説明するための図。
【図５】反射部の構造を示す要部模式断面図。
【図６】光スキャナーの製造方法を説明するための模式図。
【図７】光スキャナーの製造方法を説明するための模式図。
【図８】光スキャナーの製造方法を説明するための模式図。
【図９】光スキャナーの製造方法を説明するための模式図。
【図１０】第２の実施形態にかかわり、（ａ）及び（ｃ）は光反射部の構造を示す要部模式底面図、（ｂ）及び（ｄ）は光反射部の構造を示す要部模式側断面図。
【図１１】第３の実施形態にかかわり、（ａ）は光反射部の構造を示す要部模式底面図、（ｂ）は光反射部の構造を示す要部模式側断面図。
【図１２】第４の実施形態にかかわる反射部及び鏡支持部の構造を示す模式側断面図。
【図１３】第５の実施形態にかかわるヘッドアップディスプレイを示す概略斜視図。
【図１４】第６の実施形態にかかわるヘッドマウントディスプレイを示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本実施形態では、光スキャナー、画像表示装置、ヘッドマウントディスプレイ及び光スキャナーの製造方法の特徴的な例について、添付図面を参照しつつ説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
（第１の実施形態）
＜画像表示装置＞
画像表示装置の構成について、図１〜図５を参照して説明する。図１は、画像表示装置の構成を示す概略斜視図である。図１に示す画像表示装置１は、スクリーンや壁面等のスクリーン２に光としての描画用レーザー光３を２次元的に走査することにより画像を表示する装置である。画像表示装置１は、描画用レーザー光３を射出する描画用光源ユニット４と、描画用レーザー光３を走査する光スキャナー５と、光スキャナー５で走査した描画用レーザー光３を反射させるミラー６と、描画用光源ユニット４及び光スキャナー５の作動を制御する制御部とを有している。なお、ミラー６は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。
【００２９】
描画用光源ユニット４は、赤色、緑色、青色の各色のレーザー光源７ｒ、７ｇ、７ｂと、レーザー光源７ｒ、７ｇ、７ｂに対応して設けられたコリメーターレンズ８ｒ、８ｇ、８ｂ及びダイクロイックミラー９ｒ、９ｇ、９ｂと、を備えている。
【００３０】
レーザー光源７ｒ、７ｇ、７ｂは、それぞれ、図示しない光源と駆動回路とを有している。そして、レーザー光源７ｒは、赤色のレーザー光３ｒを射出し、レーザー光源７ｇは、緑色のレーザー光３ｇを射出し、レーザー光源７ｂは、青色のレーザー光３ｂを射出する。レーザー光３ｒ、３ｇ、３ｂは、それぞれ、制御部から送信される駆動信号に対応して射出され、コリメーターレンズ８ｒ、８ｇ、８ｂによって平行光または略平行光にされる。レーザー光源７ｒ、７ｇ、７ｂとしては、例えば、端面発光半導体レーザー、面発光半導体レーザー等の半導体レーザーを用いることができる。半導体レーザーを用いることにより、レーザー光源７ｒ、７ｇ、７ｂの小型化を図ることができる。
【００３１】
このようなレーザー光源７ｒ、７ｇ、７ｂの配置に倣って、ダイクロイックミラー９ｒ、ダイクロイックミラー９ｂ、ダイクロイックミラー９ｇが配置されている。ダイクロイックミラー９ｒは、レーザー光３ｒを反射する特性を有している。ダイクロイックミラー９ｇは、レーザー光３ｇを反射するとともに、レーザー光３ｒを透過する特性を有している。ダイクロイックミラー９ｂは、レーザー光３ｂを反射するとともに、レーザー光３ｒ、３ｇを透過する特性を有している。これらダイクロイックミラー９ｒ、９ｇ、９ｂによって、各色のレーザー光３ｒ、３ｇ、３ｂが合成されて描画用レーザー光３となる。
【００３２】
光スキャナー５は反射面５ａを備え、描画用光源ユニット４が射出する描画用レーザー光３は反射面５ａを照射する。光スキャナー５は水平軸１０を軸として反射面５ａを揺動し、垂直軸１１を軸として反射面５ａを揺動する。これにより描画用レーザー光３は垂直及び水平の２方向に走査することができる。つまり、光スキャナー５は描画用レーザー光３を２次元走査する機能を有している。反射面５ａを反射した描画用レーザー光３はミラー６を反射してスクリーン２を照射する。これにより、スクリーン２には所定のパターンが描画される。
【００３３】
図２（ａ）は光スキャナーの構造を示す模式上面図であり、図２（ｂ）は光スキャナーの構造を示す模式平断面図である。図３は、光スキャナーの構造を示す模式側断面図であり、図２（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う断面を示す。図２（ｂ）は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面を示している。図２及び図３に示すように、光スキャナー５は、四角形の基板１２を備え、基板１２上に磁心１３及びコイル１４が設置されている。磁心１３の形状は円柱状であり、磁心１３を囲んでコイル１４が配置されている。磁心１３及びコイル１４により電磁石が構成されている。コイル１４には電圧印加部１５が接続され、電圧印加部１５はコイル１４に電流を供給する。
【００３４】
基板１２上には構造体１７が設置され、基板１２と構造体１７とは図示しない筐体により連結されている。筐体により構造体１７は磁心１３及びコイル１４と対向する場所に配置されている。構造体１７の磁心１３側には磁石としての永久磁石１８が設置され、永久磁石１８はコイル１４により駆動される。構造体１７は、可動部２１と、一対のねじり棒ばね部としての第１の軸部２２、２３と、枠体部２４と、一対の第２の軸部２５、２６と、支持部２７と、を有している。
【００３５】
可動部２１は第１の軸部２２及び第１の軸部２３に支持され、可動部２１は第１の軸部２２及び第１の軸部２３を軸として垂直軸１１を回転軸にして揺動または往復回動する第１の振動系を構成する。第１の軸部２２及び第１の軸部２３はねじり棒ばねとして機能しねじり棒ばねは所定のばね定数を有している。可動部２１が揺動するときの固有振動数はねじり棒ばね部のばね定数と可動部２１の質量とにより決まる。尚、ねじり棒ばねはトーションバーとも称される。枠体部２４は第２の軸部２５及び第２の軸部２６に支持され枠体部２４は水平軸１０を回転軸にして揺動または往復回動する第２の振動系を構成する。枠体部２４の磁心１３側には筒状の磁石支持部２８を介して永久磁石１８が設置されている。永久磁石１８、コイル１４、磁心１３及び電圧印加部１５は、前述した第１の振動系及び第２の振動系を駆動させる駆動手段を構成する。
【００３６】
可動部２１は接続部としての鏡支持部２９を備えている。鏡支持部２９は第１の軸部２２、２３に支持されている。鏡支持部２９上には基部３０が設けられている。基部３０において鏡支持部２９の反対側は平坦に形成され反射膜３１が設けられている。可動部２１を照射する描画用レーザー光３の一部は反射膜３１の表面（反射面５ａ）で反射される。可動部２１を照射する描画用レーザー光３の一部は基部３０及び鏡支持部２９を透過して基部３０で吸収される。基部３０及び反射膜３１により光反射部３２が構成されている。
【００３７】
図中水平軸１０が延在する方向をＸ方向とし、垂直軸１１が延在する方向をＹ方向とする。そして反射面５ａが向く方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ直交する。描画用レーザー光３はＺ方向から照射され、反射面５ａにて反射した描画用レーザー光３はＺ方向に進行する。
【００３８】
鏡支持部２９の反射面５ａ側（描画用レーザー光３が入射する側）には基部３０が設けられている。基部３０をこのような配置とすることにより、光スキャナー５の構成が簡単なものとなる。基部３０は円錐台の形状をしており、反射面５ａは平坦な面となっている。
【００３９】
基部３０の主材料は断熱性を有する材料となっている。この断熱性とは熱伝導性が小さいことを示す。さらに、基部３０の主材料は剛性のある材料が好ましい。基部３０の主材料には例えば、ガラス、水晶、グラスファイバーや炭素繊維を混入させて強度を上げたプラスチックを用いることができる。シリコンの熱伝導率が１６８Ｗ／ｍＫであるのにたいして、ガラスの熱伝導率は１Ｗ／ｍＫである。パイレックス（登録商標）ガラスの熱伝導率は１．２Ｗ／ｍＫである。水晶の熱伝導率は８Ｗ／ｍＫである。プラスチックの例ではエポキシ樹脂の熱伝導率は０．２１Ｗ／ｍＫである。従って、ガラス、水晶やプラスチックを用いることにより熱を伝わり難くすることができる。さらには、鏡支持部２９と陽極接合を行うときには線膨張係数がシリコンに近い材質が好ましく、例えば、基部３０の主材料はパイレックス（登録商標）ガラス、テンパックスガラスが好ましい。
【００４０】
反射面５ａに描画用レーザー光３が照射されるとき反射面５ａは加熱される。そして、反射面５ａの熱が第１の軸部２２、２３に伝導するとき第１の軸部２２、２３の温度が上昇してばね定数が変化する。これにより可動部２１が揺動するときの固有振動数が変化する。基部３０は断熱性を有し熱の伝導性が低くなっている。従って、光スキャナー５は可動部２１が揺動するときの固有振動数が変化することを抑制することができる。その結果、光スキャナー５は安定して描画用レーザー光３を走査することができる。
【００４１】
基部３０の厚さは、特に限定されないが、基部３０に必要な機械的強度を維持できる限りより薄いのが好ましい。具体的には、３０μｍ以上、２５０μｍ以下程度であるのが好ましい。これにより、描画用レーザー光３が基部３０を通過する際、基部３０に吸収される描画用レーザー光３の量を抑えることができ、基部３０の発熱を抑制することができる。基部３０の発熱を抑えることによって、光スキャナー５の熱歪みを抑制でき、光スキャナー５の光走査特性を維持することができる。
【００４２】
基部３０は円錐台の形状となっている。垂直軸１１から離れる程基部３０の質量が小さくなっている。これにより基部３０は慣性モーメントが小さくなる。そして、垂直軸１１を回転軸にして基部３０を揺動させやすくなる為、コイル１４を小さくすることができるので光スキャナー５を小型にすることができる。さらに、少ない電力で可動部２１を揺動させることができる。
【００４３】
以上、可動部２１について説明した。本実施形態では、鏡支持部２９及び基部３０は、平面視にて、それぞれ円形をなしているが、鏡支持部２９及び基部３０の平面視形状は、これに限定されず、例えば、楕円形、三角形、四角形等の多角形であってもよい。枠体部２４は、枠状をなし、可動部２１の鏡支持部２９を囲んで設けられている。言い換えると、可動部２１の鏡支持部２９は、枠状をなす枠体部２４の内側に設けられている。可動部２１の鏡支持部２９は、一対の第１の軸部２２、２３を介して枠体部２４に支持されている。また、枠体部２４は、一対の第２の軸部２５、２６を介して支持部２７に支持されている。
【００４４】
また、枠体部２４は、垂直軸１１に沿った方向での長さが水平軸１０に沿った方向での長さよりも長くなっている。すなわち、垂直軸１１に沿った方向における枠体部２４の長さをａとし、水平軸１０に沿った方向における枠体部２４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、第１の軸部２２、２３に必要な長さを確保しつつ、水平軸１０に沿った方向における光スキャナー５の長さを抑えることができる。
【００４５】
また、枠体部２４は、平面視にて、鏡支持部２９及び一対の第１の軸部２２、２３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２１及び一対の第１の軸部２２、２３で構成された第１の振動系の振動、すなわち、可動部２１の垂直軸１１を回転軸とする揺動を許容しつつ、枠体部２４の小型化を図ることができる。なお、枠体部２４の形状は、枠状であれば、図示のものに限定されない。
【００４６】
第１の軸部２２、２３及び第２の軸部２５、２６はねじり棒ばねであり弾性変形可能となっている。そして、第１の軸部２２、２３は、可動部２１を垂直軸１１を回転軸にして揺動可能とするように、可動部２１と枠体部２４を連結している。また、第２の軸部２５、２６は、枠体部２４を垂直軸１１と直交する水平軸１０を回転軸にして揺動可能とするように、枠体部２４と支持部２７を連結している。
【００４７】
第１の軸部２２、２３は、可動部２１の鏡支持部２９を介して互いに対向するように配置されている。また、第１の軸部２２、２３は、それぞれ、垂直軸１１に沿った方向に延在する棒状の形状をなす。そして、第１の軸部２２、２３は、それぞれ、一端部が鏡支持部２９に接続され、他端部が枠体部２４に接続されている。また、第１の軸部２２、２３は、それぞれ、中心軸が垂直軸１１に一致するように配置されている。このような第１の軸部２２、２３は、それぞれ、垂直軸１１を回転軸とする可動部２１の揺動に伴ってねじれ変形する。
【００４８】
第２の軸部２５、２６は、枠体部２４を挟んで互いに対向するように配置されている。また、第２の軸部２５、２６は、それぞれ、水平軸１０に沿った方向に延在する棒状の形状をなす。そして、第２の軸部２５、２６は、それぞれ、一端部が枠体部２４に接続され、他端部が支持部２７に接続されている。また、第２の軸部２５、２６は、それぞれ、中心軸が水平軸１０に一致するように配置されている。このような第２の軸部２５、２６は、枠体部２４の水平軸１０を回転軸とする揺動に伴ってねじれ変形する。
【００４９】
このように、可動部２１を垂直軸１１を回転軸にして揺動可能とするとともに、枠体部２４を水平軸１０を回転軸にして揺動可能とする。これにより、可動部２１及び反射面５ａを互いに直交する水平軸１０、垂直軸１１の２軸回りに揺動させることができる。なお、第１の軸部２２、２３及び第２の軸部２５、２６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。また、第１の軸部２２、２３、第２の軸部２５、２６の各軸部をそれぞれ分割して２本の軸からなるようにしてもよい。
【００５０】
以上、構造体１７について説明した。鏡支持部２９、第１の軸部２２、２３、枠体部２４、第２の軸部２５、２６及び支持部２７は、一体的に形成されている。鏡支持部２９、第１の軸部２２、２３、枠体部２４、第２の軸部２５、２６及び支持部２７は、第１のＳｉ層（デバイス層）と、第１酸化膜層３４ａ（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の振動系及び第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基板を用いて鏡支持部２９、第１の軸部２２、２３、枠体部２４、第２の軸部２５、２６及び支持部２７を形成することにより、これらの部位の寸法精度を優れたものとすることができる。
【００５１】
鏡支持部２９、第１の軸部２２、２３及び第２の軸部２５、２６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、第１の軸部２２、２３及び第２の軸部２５、２６の弾性を優れたものとすることができる。枠体部２４及び支持部２７は、それぞれ、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層、第１酸化膜層３４ａ及び第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２４及び支持部２７の剛性を優れたものとすることができる。
【００５２】
支持部２７のコイル１４側には支持連結部３４が配置されている。支持連結部３４は支持部２７の強度を高めている。さらに、支持連結部３４は磁石支持部２８のＸＹ方向を囲んでいる。これにより、構造体１７を把持するときに第２の軸部２５及び第２の軸部２６に応力が加わることを防ぐことができる。支持連結部３４はシリコンにより形成されている。支持連結部３４の支持部２７側には第１酸化膜層３４ａが形成され、コイル１４側には第２酸化膜層３４ｂが形成されている。支持部２７、第２の軸部２５、２６、枠体部２４、第１の軸部２２、２３には光反射低減膜３３が形成されている。
【００５３】
光反射低減膜３３は反射を低減することができれば、特に限定されないが、例えば、公知の各種反射防止膜（ＡＲコート）を用いることができる。すなわち、光反射低減膜３３は、例えば、高屈折率層と低屈折率層とが交互に複数積層されてなる誘電体多層膜で構成することができる。高屈折率層を構成する材料は特に限定されず、例えば、Ｔｉ2Ｏ、Ｔａ2Ｏ5、酸化ニオブ等が挙げられる。一方、低屈折率層を構成する材料としては特に限定されず、例えば、ＭｇＦ2、ＳｉＯ2等が挙げられる。
【００５４】
枠体部２４の下面には磁石支持部２８を介して永久磁石１８が接合されている。枠体部２４、磁石支持部２８及び永久磁石１８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１８は平面視にて水平軸１０及び垂直軸１１に対して傾斜する方向に磁化されている。
【００５５】
本実施形態では、永久磁石１８は水平軸１０及び垂直軸１１の両軸に対して傾斜する方向に延在する棒状をなしている。そして、永久磁石１８は、その長手方向に磁化されている。すなわち、永久磁石１８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１８は、平面視にて、垂直軸１１と水平軸１０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。
【００５６】
水平軸１０に対する永久磁石１８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１８を設けることにより、円滑かつ確実に、可動部２１を水平軸１０回りに揺動させることができる。
【００５７】
このような永久磁石１８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１８は、硬質磁性体を着磁したものであり、例えば、着磁前の硬質磁性体を枠体部２４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１８を枠体部２４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１８を所望の位置に設置できない場合があるからである。
【００５８】
永久磁石１８の直下には、コイル１４が設けられている。これにより、コイル１４から発生する磁界を効率的に永久磁石１８に作用させることができる。これにより、光スキャナー５の省電力化及び小型化を図ることができる。コイル１４は、磁心１３に巻回されて設けられている。これにより、コイル１４で発生した磁界を効率的に永久磁石１８に作用させることができる。なお、コイル１４が出力する磁場が十分あるときには磁心１３を省略してもよい。
【００５９】
コイル１４は電圧印加部１５に電気的に接続されている。そして、電圧印加部１５によりコイル１４に電圧が印加されることで、コイル１４から水平軸１０及び垂直軸１１に直交する磁束を有する磁界が発生する。
【００６０】
図４（ａ）は電圧印加手段の構成を示す電気ブロック図である。図４（ａ）に示すように、電圧印加部１５は、可動部２１を垂直軸１１を回転軸にして回動させるための第１電圧波形を発生させる第１電圧発生部３５と、可動部２１を水平軸１０回りに回動させるための第２電圧波形を発生させる第２電圧発生部３６と、第１電圧波形と第２電圧波形とを重畳する電圧重畳部３７とを備え、電圧重畳部３７で重畳した電圧をコイル１４に出力する。
【００６１】
図４（ｂ）は第１電圧波形を説明するための図である。図４（ｂ）において縦軸は電圧を示し、横軸は時間の経過を示す。第１電圧波形３８は第１電圧発生部３５が出力する電圧の波形を示している。第１電圧波形３８は周期３８ａで周期的に変化する正弦波のような波形をなしている。第１電圧波形３８の周波数は、例えば、１０〜４０ｋＨｚであるのが好ましい。本実施形態では例えば第１電圧波形３８の周波数は可動部２１、一対の第１の軸部２２、２３で構成される第１の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。これにより、可動部２１の垂直軸１１の回動角を大きくすることができる。
【００６２】
図４（ｃ）は第２電圧波形を説明するための図である。図４（ｃ）において縦軸は電圧を示し、横軸は時間の経過を示す。第２電圧波形４１は第２電圧発生部３６が出力する電圧の波形を示している。第２電圧波形４１は周期３８ａより長い周期４１ａで周期的に変化する鋸波のような波形をなしている。第２電圧波形４１の周波数は、第１電圧波形３８の周波数より低く、例えば、３０〜１２０Ｈｚ（６０Ｈｚ程度）であるのが好ましい。本実施形態では、第２電圧波形４１の周波数は、可動部２１、一対の第１の軸部２２、２３、枠体部２４、一対の第２の軸部２５、２６及び永久磁石１８で構成された第２の振動系のねじり共振周波数（ｆ２）と異なる周波数となるように調整されている。このように第２電圧波形４１の周波数を第１電圧波形３８の周波数よりも小さくする。これにより、より確実かつより円滑に、可動部２１を垂直軸１１を回転軸にして第１電圧波形３８の周波数で揺動させつつ、水平軸１０を回転軸にして第２電圧波形４１の周波数で揺動させることができる。
【００６３】
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い。これにより、より円滑に、可動部２１を、垂直軸１１に第１電圧波形３８の周波数で回動させつつ、水平軸１０回りに第２電圧波形４１の周波数で回動させることができる。
【００６４】
図４（ａ）に戻って、第１電圧発生部３５及び第２電圧発生部３６は制御部４２に接続され、制御部４２からの信号に基づき駆動する。第１電圧発生部３５及び第２電圧発生部３６には電圧重畳部３７が接続されている。電圧重畳部３７は、コイル１４に電圧を印加するための加算器３７ａを備えている。加算器３７ａは、第１電圧発生部３５から第１電圧波形３８を受けるとともに、第２電圧発生部３６から第２電圧波形４１を受け、これらの電圧を重畳しコイル１４に出力するようになっている。
【００６５】
次に、光スキャナー５の駆動方法について説明する。第１電圧波形３８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いる。第２電圧波形４１の周波数は、第２の振動系のねじり共振周波数と異なる周波数に設定され、第１電圧波形３８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電圧波形３８の周波数が１８ｋＨｚに設定され、第２電圧波形４１の周波数が６０Ｈｚに設定されている。
【００６６】
第１電圧波形３８と第２電圧波形４１とを電圧重畳部３７が重畳し、重畳した電圧波形をコイル１４に出力する。コイル１４に電圧を印加するとき永久磁石１８の一端部（Ｎ極）をコイル１４に引き付けようとするとともに、永久磁石１８の他端部（Ｓ極）をコイル１４から離間させようとする磁界が発生する。このときの磁界を「第１磁界」とする。第１磁界と逆の電圧をコイル１４に印加するとき永久磁石１８の一端部（Ｎ極）をコイル１４から離間させようとするとともに、永久磁石１８の他端部（Ｓ極）をコイル１４に引き付けようとする磁界が発生する。このときの磁界を「第２磁界」とする。コイル１４に第１電圧波形３８が示す電圧を印加するときコイル１４に発生する磁界は第１磁界と第２磁界とが交互に切り換わる。
【００６７】
このようにコイル１４に発生する磁界が第１磁界と第２磁界とに交互に切り換わることで枠体部２４に垂直軸１１を回転軸とするねじり振動成分を有する振動が励振される。その振動に伴って第１の軸部２２、２３が捩れ変形されて、可動部２１が第１電圧波形３８の周波数で垂直軸１１を回転軸にして揺動する。なお、第１電圧波形３８の周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数と等しいため、共振振動によって、可動部２１を大きく揺動させることができる。
【００６８】
一方、第２電圧波形４１によって、永久磁石１８の一端部（Ｎ極）をコイル１４に引き付けようとするとともに、永久磁石１８の他端部（Ｓ極）をコイル１４から離間させようとする磁界が発生する。この磁界を「第３磁界」とする。第３磁界と逆の電圧をコイル１４に印加するとき永久磁石１８の一端部（Ｎ極）をコイル１４から離間させようとするとともに、永久磁石１８の他端部（Ｓ極）をコイル１４に引き付けようとする磁界が発生する。この磁界を「第４磁界」とする。コイル１４に第２電圧波形４１が示す電圧を印加するときコイル１４に発生する磁界は第３磁界と第４磁界とが交互に切り換わる。
【００６９】
このように第３磁界と第４磁界とが交互に切り換わることで、第２の軸部２５、２６を捩れ変形させつつ、枠体部２４が可動部２１とともに、第２電圧波形４１の周波数で水平軸１０を回転軸にして揺動する。第２電圧波形４１の周波数が第１電圧波形３８の周波数に比べて極めて低く設定されている。そして、第２の振動系のねじり共振周波数が第１の振動系のねじり共振周波数よりも低く設定されている。このため、可動部２１が第２電圧波形４１の周波数で垂直軸１１を回転軸にして回動してしまうことが抑制されている。
【００７０】
光スキャナー５では第１電圧波形３８と第２電圧波形４１とを重畳させた電圧をコイル１４に出力している。これにより、可動部２１を垂直軸１１に第１電圧波形３８の周波数で揺動させ、水平軸１０回りに第２電圧波形４１の周波数で揺動させている。そして、可動部２１を水平軸１０及び垂直軸１１の軸回りに揺動させて、反射膜３１で反射した描画用レーザー光３を２次元走査している。また、コイル１４が光スキャナー５の構造体１７と離間しているので、コイル１４の発熱が構造体１７に悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００７１】
制御部４２は、描画用光源ユニット４及び光スキャナー５の作動を制御する機能を有している。具体的には、制御部４２は光スキャナー５を駆動して可動部２１を水平軸１０及び垂直軸１１を回転軸として揺動させる。さらに、制御部４２は可動部２１の揺動に同期させて描画用光源ユニット４から描画用レーザー光３を射出させる。制御部４２は図示しないインターフェイスを備え、制御部４２はインターフェイスを介して外部コンピューターから送信された画像データを入力する。制御部４２は画像データに基づいて、各レーザー光源７ｒ、７ｇ、７ｂから所定の強度のレーザー光３ｒ、３ｇ、３ｂを所定のタイミングで射出させる。これにより、光スキャナー５は所定の色及び光強度の描画用レーザー光３を所定のタイミングで射出する。これにより、スクリーン２には画像データに応じた画像が表示される。
【００７２】
図５は反射部の構造を示す要部模式断面図である。図５に示すように、光スキャナー５を照射する描画用レーザー光３の大部分は反射膜３１にて反射されてスクリーン２に向かって進行する。一部の描画用レーザー光３は反射膜３１以外の場所を照射して迷光となる。基部３０は光透過性を有する素材により構成されている。前述のように本実施形態では、例えば、基部３０の主成分はガラスとなっている。そして、基部３０を照射する描画用レーザー光３は基部３０に進入する。そして、描画用レーザー光３は基部３０内を進行して減衰する。従って、光スキャナー５に照射された描画用レーザー光３のうち反射面５ａに反射した描画用レーザー光３が進行する方向と異なる方向に描画用レーザー光３が進行するのを抑制することができる。
【００７３】
＜光スキャナーの製造方法＞
図６〜図９は光スキャナーの製造方法を説明するための模式図である。次に、図６〜図９に基づいて、光スキャナーの製造方法について説明する。まず、光反射部３２の基部３０を製造する。図６（ａ）に示すように、ガラス基板４３を準備する。ガラス基板４３の厚さとしては、特に限定されないが、本実施形態では、例えば、４００μｍ程度とする。次に、スパッタ法を用いてクロム膜を形成する。次に、感光性のレジスト膜を成膜しレジスト膜をフォトリソグラフィ法を用いて円環状の形状にパターニングする。そして、クロム膜をエッチングして円環状の形状にパターニングする。以降、パターニングはこの工程と同様の方法にて行われる。これにより、ガラス基板４３上にクロム層４４が形成される。クロム層４４は円環状の厚い部分と中央に薄い部分とが形成される。
【００７４】
図６（ｂ）に示すように、クロム層４４に重ねて金層４５とレジスト層４６とを配置し円形にパターニングする。そして、クロム層４４が形成された面の反対側のガラス基板４３の面に保護レジスト層４７を形成する。次に、図６（ｃ）に示すように、ガラス基板４３をエッチングする。エッチング液は特に限定されないが、例えば、フッ化水素系のエッチング液に塩酸を添加した溶液を用いることができる。このとき、クロム層４４は外周側から溶解される。そして、ガラス基板４３は円錐台の形状の突起が形成される。さらに、エッチングが進行し図６（ｄ）に示すように、円錐台の上に円板が積なった形状となる。次に、図６（ｅ）に示すように、剥離液を用いてガラス基板４３からクロム層４４、金層４５、レジスト層４６及び保護レジスト層４７を剥離する。その結果、ガラス板に基部３０がついている基部付板４８が形成される。
【００７５】
上記に示すように複数段（ここでは２段）の傾斜を持つ形状にすることによって、基部３０を低背化することができる。これにより、基部３０の慣性モーメントを低減することができ、デバイスの小型化が可能になる。
【００７６】
次に、鏡支持部２９、磁石支持部２８及び支持連結部３４等が一体となった部分を製造する。図７（ａ）に示すように、上側からレジスト層４９、光反射低減膜３３、第１シリコン層５０、第１酸化膜層３４ａ、第２シリコン層５１及び第２酸化膜層３４ｂが積層してなる積層基板５２を用意する。第１酸化膜層３４ａ及び第２酸化膜層３４ｂは二酸化シリコンからなる層である。各層の厚さは、特に限定されないが、例えば本実施形態では、第１シリコン層５０が４０μｍ程度、第１酸化膜層３４ａが０．５μｍ程度、第２シリコン層５１が２５０μｍ程度、第２酸化膜層３４ｂが０．５μｍ程度の厚みとなっている。
【００７７】
次に、レジスト層４９及び第２酸化膜層３４ｂをパターニングする。レジスト層４９は鏡支持部２９、第１の軸部２２、２３、枠体部２４、第２の軸部２５、２６、支持部２７の形状にパターニングする。第２酸化膜層３４ｂは磁石支持部２８及び支持連結部３４の形状にパターニングする。
【００７８】
次に、図７（ｂ）に示すように、レジスト層４９をマスクとして第１シリコン層５０をドライエッチングする。このエッチングにより鏡支持部２９、第１の軸部２２、２３、枠体部２４、第２の軸部２５、２６、支持部２７が形成される。次に、図７（ｃ）に示すように、第１酸化膜層３４ａをパターニングする。さらに、レジスト層４９を剥離して除去する。
【００７９】
次に、図７（ｄ）に示すように、積層基板５２と基部付板４８とを接合する。基部３０に相当する場所と鏡支持部２９に相当する場所とを対向させて接合する。鏡支持部２９上にアルミ膜を配置する。そして、基部付板４８と積層基板５２とを陽極接合にて接合する。これにより、積層基板５２と基部付板４８とを確実かつ強固に接合することができる。
【００８０】
基部付板４８において基部３０の反対側は平坦な面となっている。図８（ａ）に示すように、基部３０は鏡支持部２９と対向する場所に位置している。従って、基部付板４８における基部３０の反対側から鏡支持部２９を観察することができる。基部３０と鏡支持部２９との間に塵や埃が入るとき、基部３０と鏡支持部２９との間は斜めの楔状の空間ができる。このとき、基部付板４８から鏡支持部２９を観察すると干渉縞の模様５５が見られる。従って、基部３０と鏡支持部２９とが密着しているか否かを判断することができる為、鏡支持部２９が正常に接続しているか否かを容易に判定することができる。
【００８１】
次に、図８（ｂ）に示すように、例えばドライエッチング等のエッチング方法を用いて第２シリコン層５１をエッチングする。このとき第２酸化膜層３４ｂをマスクとして使用する。そして、支持連結部３４及び磁石支持部２８を形成する。次に、図８（ｃ）に示すように、第２シリコン層５１に形成された隙間からワックス等の封止材５３を供給する。そして、基部付板４８と積層基板５２の間の隙間を封止材５３で埋める。次に、基部付板４８と積層基板５２との積層体の積層基板５２側に支持基板５４を接着して固定する。この固定には封止材５３が用いられる。
【００８２】
次に、図９（ａ）に示すように、例えばウエットエッチング等のエッチング方法を用いて基部付板４８をエッチングして薄肉化する。これにより、基部３０以外の部分が除去され、基部３０の厚みが調節される。この工程では積層基板５２が封止材５３及び支持基板５４により保護されているため、エッチング液が積層基板５２に接触することがなく、積層基板５２のダメージを防止することができる。なお、基部付板４８の加工方法としてはウエットエッチングに限定されず、例えば、研磨加工であってもよい。研磨加工の場合も封止材５３で保護することで研磨時に積層基板５２の破損を防止することができる。次に、基部３０上に反射膜３１を形成する。反射膜３１の材料を蒸着またはスパッタ等の方法で成膜する。尚、反射膜３１を成膜するまえに基部３０を研磨して鏡面にしても良い。これにより描画用レーザー光３を精度良い角度で反射させることができる。
【００８３】
次に、図９（ｂ）に示すように、アセトン等の溶剤を用いて封止材５３を除去する。次に、図９（ｃ）に示すように、磁石支持部２８に永久磁石１８を接着して固定する。１枚のシリコンウエハーに複数の構造体１７を形成するときには、ダイシング等によって構造体１７を切り取る。以上により、光スキャナー５の構造体１７が得られる。
【００８４】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、反射面５ａに描画用レーザー光３が照射されるとき反射面５ａは加熱される。そして、反射面５ａの熱が第１の軸部２２、２３に伝導するとき第１の軸部２２、２３の温度が上昇して第１の軸部２２、２３のばね定数が変化する。これにより光反射部３２が揺動するときの固有振動数が変化する。光反射部３２は断熱性を有し熱の伝導性が低くなっている。従って、光スキャナー５は光反射部３２が揺動するときの固有振動数が変化することを抑制することができる。その結果、光スキャナー５は安定して光を走査することができる。
【００８５】
（２）本実施形態によれば、基部３０の主成分はガラスである。ガラスは熱伝導率が約１Ｗ／ｍＫであり、シリコンの１６８Ｗ／ｍＫより格段に低い特性を備えている。従って、基部３０は確実に熱の伝導を抑制することができる。
【００８６】
（３）本実施形態によれば、基部３０は光透過性を有している。そして、基部３０を照射する描画用レーザー光３は基部３０に進入して減衰する。従って、光スキャナー５に照射された描画用レーザー光３のうち反射面５ａに反射した描画用レーザー光３が進行する方向と異なる方向に描画用レーザー光３が進行するのを抑制することができる。
【００８７】
（４）本実施形態によれば、反射面５ａは平坦な面となっている。そして、反射面５ａは鏡支持部２９と対向する場所に位置している。そして、反射面５ａから鏡支持部２９を観察することができる。従って、鏡支持部２９に基部３０が正常に接続しているか否かを容易に判定することができる。
【００８８】
（第２の実施形態）
次に、光反射部の一実施形態について図１０を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、光反射部３２の形状が異なる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００８９】
図１０（ａ）及び図１０（ｃ）は光反射部の構造を示す要部模式底面図であり、図１０（ｂ）及び図１０（ｄ）は光反射部の構造を示す要部模式側断面図である。すなわち、本実施形態では、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、光スキャナー５７が備える光反射部５８は基部５９を備えている。そして、基部５９の反射面５７ａには反射膜３１が設置されている。
【００９０】
基部５９は反射面５７ａと反対側の面に凸部５９ａが放射状に設置されている。凸部５９ａにより基部５９は表面積が広くなるので放熱し易くなる。従って、描画用レーザー光３が反射膜３１に照射されることにより基部５９が加熱されても温度が上昇し難くなる。その結果、鏡支持部２９を経て第１の軸部２２、２３に熱が伝導されるのを抑制することができる。尚、凸部５９ａのかわりに凹部を形成しても良い。このときにも基部５９は表面積が広くなるので放熱し易くすることができる。
【００９１】
図１０（ｃ）及び図１０（ｄ）に示すように、光スキャナー６０が備える光反射部６１は基部６２を備えている。そして、基部６２の反射面６０ａには反射膜３１が設置されている。基部６２は反射面６０ａと反対側の面に凹部６２ａが同心円状に設置されている。凹部６２ａにより基部６２は表面積が広くなるので放熱し易くなる。従って、描画用レーザー光３が反射膜３１に照射されることにより基部６２が加熱されても温度が上昇し難くなる。その結果、鏡支持部２９を経て第１の軸部２２、２３に熱が伝導されるのを抑制することができる。尚、凹部６２ａのかわりに凸部を形成しても良い。このときにも基部６２は表面積が広くなるので放熱し易くすることができる。
【００９２】
（第３の実施形態）
次に、光反射部の一実施形態について図１１を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、光反射部３２の側面の表面粗さが粗くなっている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００９３】
図１１（ａ）は光反射部の構造を示す要部模式底面図であり、図１１（ｂ）は光反射部の構造を示す要部模式側断面図である。すなわち、本実施形態では、図１１に示すように、光スキャナー６５が備える光反射部６６は基部６７を備えている。そして、基部６７の反射面６５ａには反射膜３１が設置されている。基部６７は、側面６７ａの表面粗さが基部６７の反射面６５ａが設けられる面の表面粗さよりも粗く形成されている。すなわち、側面６７ａは、側面６７ａを照射した光が拡散する程度に表面が粗面化されている。
【００９４】
光スキャナー６５に照射される描画用レーザー光３の一部は反射面６５ａ以外の場所を照射する。これにより、光スキャナー６５の内部には不確定な方向に進行する迷光６８が生ずる。迷光６８の一部は基部６７の側面６７ａに到達する。基部６７の側面６７ａは表面粗さが粗くなっているので、側面６７ａを照射する迷光６８は拡散する。従って、側面６７ａからスクリーン２に向かう迷光６８の光強度を弱くすることができる。
【００９５】
（第４の実施形態）
次に、光反射部の一実施形態について図１２を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、鏡支持部２９にコイルが設置されている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００９６】
図１２は光反射部及び鏡支持部の構造を示す模式側断面図である。すなわち、図１２に示すように光スキャナー７１は鏡支持部７２を備えている。鏡支持部７２は第１の軸部７３及び第１の軸部７４と接続され支持されている。第１の軸部７３及び第１の軸部７４は棒状であり鏡支持部７２を揺動可能に支持するねじり棒ばね部となっている。第１の軸部７３及び第１の軸部７４が延在する方向で図中手前から奥に進む方向をＹ方向とする。図中下から上に進む方向をＺ方向とする。Ｙ方向及びＺ方向と直交し図中左側から右側へ進む方向をＸ方向とする。
【００９７】
鏡支持部７２のＺ方向側には絶縁膜７２ａが設置されている。鏡支持部７２、第１の軸部７３及び第１の軸部７４の材質はシリコンであり絶縁膜７２ａは二酸化シリコンである。絶縁膜７２ａ上には平面コイル７５が設置され、平面コイル７５のＺ方向側には光反射部３２が設置されている。平面コイル７５の基部３０側は絶縁膜７５ａに覆われている。平面コイル７５は金属からなり、絶縁膜７５ａは二酸化シリコンからなっている。平面コイル７５と基部３０とは接着剤７６により接着されている。
【００９８】
平面コイル７５の−Ｚ方向には鏡支持部７２と隔てて永久磁石７７が配置されている。平面コイル７５及び永久磁石７７等により駆動部７８が構成されている。永久磁石７７は−Ｘ方向側がＮ極であり、Ｘ方向側がＳ極となっている。平面コイル７５に通電して平面コイル７５の−Ｚ方向側をＮ極にするとき鏡支持部７２は−Ｘ方向側がＺ方向に移動し、Ｘ方向側が−Ｚ方向に移動する。これにより、鏡支持部７２は第１の軸部７３及び第１の軸部７４を回転軸にして回転する。平面コイル７５に通電して平面コイル７５の−Ｚ方向側をＳ極にするとき鏡支持部７２は−Ｘ方向側が−Ｚ方向に移動し、Ｘ方向側がＺ方向に移動する。これにより、鏡支持部７２は第１の軸部７３及び第１の軸部７４を回転軸にして回転する。従って、平面コイル７５に電流を流す方向を切り替えることにより鏡支持部７２を揺動させることができる。
【００９９】
光反射部３２は基部３０及び反射膜３１から構成されている。基部３０の底面３０ａと平面コイル７５とはＺ方向から見たとき重なって配置されている。平面コイル７５は基部３０に近い場所に配置されているので平面コイル７５に近い場所を有効に利用されている。そして、基部３０は主成分がガラスや樹脂等の絶縁性のある材質から構成されている。従って、平面コイル７５の電線被覆が破れたときにも基部３０を介して漏電することを防止することができる。また、鏡支持部７２の裏に絶縁膜を設置し、その上にコイルを設置するという両面コイル構造を採ることも可能である。これによって、鏡支持部７２の面を有効活用し、発生トルクを大きくすることが可能である。
【０１００】
（第５の実施形態）
次に、光スキャナーを活用したヘッドアップディスプレイの一実施形態について図１３を用いて説明する。本実施形態のヘッドアップディスプレイは第１の実施形態における画像表示装置１が活用されている。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１０１】
図１３は、ヘッドアップディスプレイを示す概略斜視図である。図１３に示すように、ヘッドアップディスプレイシステム８０では、画像表示装置１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８１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８１により、フロントガラス８２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８０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。
【０１０２】
画像表示装置１の光反射部３２は断熱性を有し熱の伝導性が低くなっている。従って、ヘッドアップディスプレイ８１は光反射部３２が揺動するときの固有振動数が変化することを抑制することができる。その結果、ヘッドアップディスプレイ８１は安定して光を走査することができる。
【０１０３】
（第６の実施形態）
次に、光スキャナーを活用したヘッドマウントディスプレイの一実施形態について図１４を用いて説明する。本実施形態のヘッドマウントディスプレイは第１の実施形態における画像表示装置１が活用されている。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１０４】
図１４は、ヘッドマウントディスプレイを示す概略斜視図である。図１４に示すように、ヘッドマウントディスプレイ８５は、観察者の頭部に装着されるフレーム８６と、フレーム８６に搭載された画像表示装置１とを有している。そして、画像表示装置１により、フレーム８６の本来レンズである部位に設けられた表示部８７に、一方の目で視認される所定の画像を表示する。
【０１０５】
表示部８７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８７が透明な場合には表示部８７を通して見える景色と画像表示装置１からの情報とを重ねて観察者が見ることができる。また、表示部８７は入射した光の少なくとも一部を反射すればよく、例えば、表示部８７にハーフミラー等を用いることができる。なお、ヘッドマウントディスプレイ８５に２つの画像表示装置１を設け、両方の目で視認されるように画像を２つの表示部に表示するようにしてもよい。
【０１０６】
以上、光スキャナー５、画像表示装置１、ヘッドアップディスプレイ８１、ヘッドマウントディスプレイ８５及び光スキャナー５の製造方法を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、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る。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。変形例を以下に述べる。
【０１０７】
（変形例１）
前記第１の実施形態では、光スキャナー５は描画用レーザー光３を２次元走査した。１次元走査することのできる光スキャナーを２つ用意し、これらを揺動軸が直交するように配置してもよい。このような構成によっても描画用レーザー光３を２次元走査することができる。そして、光スキャナーの光反射部を断熱性のある材料から構成することにより精度良く描画用レーザー光３を走査することができる。
【０１０８】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、光スキャナー５の駆動方式はコイル１４と永久磁石１８を用いる電磁駆動方式であった。駆動方式は、これに限定されず、例えば、圧電素子（ピエゾ素子）を各第１の軸部２２、２３に設け、圧電素子の圧縮、伸長を利用することにより光スキャナー５を駆動する圧電駆動方式であってもよく、また、静電力を利用する静電駆動方式であってもよい。また、電磁駆動方式を用いる場合であっても、コイル１４と永久磁石１８の配置は、逆であってもよい。すなわち、コイル１４を鏡支持部２９に設け、コイル１４に対向させて永久磁石１８を配置してもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１…画像表示装置、３…光としての描画用レーザー光、５ａ…反射面、１４…コイル、１８…磁石としての永久磁石、２２，２３…ねじり棒ばね部としての第１の軸部、２９…接続部としての鏡支持部、３０…基部、３２…光反射部、５９ａ…凸部、６２ａ…凹部、８６…フレーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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