(57)【要約】【課題】小型でかつ駆動安定性の高い光スキャナーを提供すること、および、この光スキャナーを備える画像表示装置を提供すること。【解決手段】光反射部１１２が設けられ、Ｙ軸周りに揺動可能な可動部１１１と、可動部１１１を支持する軸部１１３ａ、１１３ｂと、軸部１１３ａ、１１３ｂを支持するとともに、Ｘ軸周りに揺動可能な枠体部１１４と、枠体部１１４を支持する軸部１１５ａ、１１５ｂと、軸部１１５ａ、１１５ｂを支持する支持部１１６ａ、１１６ｂと、を有するミラー基板１１（第１構造体）と、支持部１１６ａ、１１６ｂに重なるように設けられた支持部１２２ａ、１２２ｂと、固定部１２１ａ、１２１ｂと、これらの間を連結する梁部１２３ａ〜１２３ｄと、梁部に設けられた圧電素子と、を有するアクチュエーター基板１２（第２構造体）と、を含み、平面視において枠体部１１４の一部と梁部１２３ａ〜１２３ｄとが重なっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射性を有する光反射部が設けられた可動部と、前記可動部を前記第１の軸の周りに揺動可能に支持する第１軸部と、前記第１軸部を支持する枠体部と、前記枠体部を前記第２の軸の周りに揺動可能に支持する第２軸部と、前記第２軸部を支持する第１支持部と、を有する第１構造体と、
前記第１支持部に重なるように設けられた第２支持部と、前記第２支持部に一端側が支持された梁部と、前記梁部に設けられた圧電素子と、前記梁部の他端側を支持する固定部と、を有する第２構造体と、
を含み、
前記第２構造体の厚さ方向から見た平面視において、前記枠体部の一部と前記梁部の一部とが重なっていることを特徴とする光スキャナー。
【請求項２】
前記第１構造体に設けられたセンサー素子を有する請求項１に記載の光スキャナー。
【請求項３】
前記第１構造体に設けられた第１配線と、前記第１支持部を貫通する貫通配線と、を有し、
前記センサー素子は、前記第１配線を介して電気的に前記貫通配線と接続されている請求項２に記載の光スキャナー。
【請求項４】
前記圧電素子は、前記梁部の一方の面側に設けられており、
前記梁部の他方の面側に設けられた第２配線を有し、
前記貫通配線は、前記第２配線と電気的に接続されている請求項３に記載の光スキャナー。
【請求項５】
前記圧電素子は、前記梁部において、前記枠体部に対して反対の面に設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光スキャナー。
【請求項６】
前記第１支持部および前記第２支持部は、スペーサーを介して互いに重なっている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光スキャナー。
【請求項７】
前記平面視において、前記梁部は、その延在方向が、前記第１の軸と前記第２の軸の双方と互いにねじれの位置の関係になるよう構成されている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光スキャナー。
【請求項８】
前記第２構造体の厚さは、前記第１構造体の厚さより薄い請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光スキャナー。
【請求項９】
光源と、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光スキャナーと、
を含む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、ヘッドマウントディスプレイ等に用いられ、光を２次元的に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に記載の光スキャナーは、光を反射するミラー部と、ミラー部を囲み、かつ、ミラー部の面上の中心を通る線上に対向して配置された一対の第１トーションバーを介してミラー部を支持する可動枠と、可動枠を囲む固定枠と、可動枠と固定枠との間に配置される少なくとも一対の曲がり梁と、それぞれの曲がり梁の面上に設けられ、曲がり梁を曲げ振動させるアクチュエーターと、を備え、アクチュエーターの駆動により、曲がり梁が可動枠に対して回転トルクを与え、第１トーションバーを通る軸および第１トーションバーと直交する軸を２軸として回動させることを特徴とするものである。
アクチュエーターが駆動されると、曲がり梁がユニモルフのように変位し、可動枠を回動させる。それに伴って、可動枠に支持されているミラー部の傾きを任意に制御することができる。このとき、ミラー部に直接力を加えることなく傾けることができるので、ミラー部の変形が抑えられ、反射光線の歪みやずれが抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１０１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、特許文献１に記載の光スキャナーは、可動枠を囲むように配置された曲がり梁と、曲がり梁の外側に設けられた固定枠と、を有している。このため、特許文献１に記載の光スキャナーは、大型化が避けられないという課題を抱えている。
また、この光スキャナーを小型化する場合、固定枠、曲がり梁、可動枠等をそれぞれ小型化することになる。ところが、可動枠が小型化されると、第１トーションバーと直交する軸周り（第２トーションバーを通る軸周り）に可動枠を回動させる際の駆動安定性が低下するという課題が発生する。
本発明の目的は、小型でかつ駆動安定性の高い光スキャナーを提供すること、および、この光スキャナーを備える画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の光スキャナーは、光反射性を有する光反射部が設けられた可動部と、前記可動部を前記第１の軸の周りに揺動可能に支持する第１軸部と、前記第１軸部を支持する枠体部と、前記枠体部を前記第２の軸の周りに揺動可能に支持する第２軸部と、前記第２軸部を支持する第１支持部と、を有する第１構造体と、
前記第１支持部に重なるように設けられた第２支持部と、前記第２支持部に一端側が支持された梁部と、前記梁部に設けられた圧電素子と、前記梁部の他端側を支持する固定部と、を有する第２構造体と、
を含み、
前記第２構造体の厚さ方向から見た平面視において、前記枠体部の一部と前記梁部の一部とが重なっていることを特徴とする。
【０００６】
これにより、平面視において枠体部の一部と梁部とが重なっている分だけ、光スキャナーの小型化を図ることができる。また、梁部と重なることが許容されるため、その分、枠体部を大きくすることができる。その結果、枠体部が駆動時に受ける空気抵抗が大きくなり、駆動安定性が向上する。したがって、光スキャナーの小型化と駆動安定性の向上とを両立させることができる。
【０００７】
［適用例２］
本発明の光スキャナーでは、前記第１構造体に設けられたセンサー素子を有することが好ましい。
これにより、第１構造体の応力変化を検出し、それに基づいて第１構造体の挙動を容易に検出することができる。
【０００８】
［適用例３］
本発明の光スキャナーでは、前記第１構造体に設けられた第１配線と、前記第１支持部を貫通する貫通配線と、を有し、
前記センサー素子は、前記第１配線を介して電気的に前記貫通配線と接続されていることが好ましい。
これにより、センサー素子に接続された配線を、貫通配線を介して第２構造体まで容易に導くことができる。その結果、例えばワイヤーボンディングで形成された配線に比べて、配線の保護性が高くなるため、配線の信頼性および耐久性を高めることができる。
【０００９】
［適用例４］
本発明の光スキャナーでは、前記圧電素子は、前記梁部の一方の面側に設けられており、
前記梁部の他方の面側に設けられた第２配線を有し、
前記貫通配線は、前記第２配線と電気的に接続されていることが好ましい。
【００１０】
これにより、圧電素子と第２配線とが互いに干渉し合うことが防止される。その結果、梁部に対して第２配線を敷設する作業や梁部に対して圧電素子を配置する作業の効率が高くなり、干渉による第２配線の断線や圧電素子の駆動不良の発生が抑制される。また、圧電素子と第２配線とが近接していると、圧電素子の駆動によって第２配線に負荷がかかるため、断線し易くなり、また、梁部と圧電素子との間に第２配線が敷設されている場合には、圧電素子による梁部の変位が阻害されるおそれがあるのに対し、梁部の異なる面に圧電素子および第２配線を設けることにより、これらの不具合の発生を防止することができる。
【００１１】
［適用例５］
本発明の光スキャナーでは、前記圧電素子は、前記梁部において、前記枠体部に対して反対の面に設けられていることが好ましい。
これにより、梁部と第１構造体との間に十分なスペースを確保することができ、枠体部が揺動したときに梁部と接触し難くすることができる。また、梁部の一方の面側に圧電素子を設けることにより、第１構造体側から見たとき、圧電素子を梁部の陰に隠すことができる。このため、光スキャナーに光が照射されたとき、圧電素子に直接光が当たり難くなるため、光吸収に伴う圧電素子の温度上昇が防止され、昇温に伴う圧電素子の特性劣化を防止することができる。
【００１２】
［適用例６］
本発明の光スキャナーでは、前記第１支持部および前記第２支持部は、スペーサーを介して互いに重なっていることが好ましい。
これにより、枠体部が第２の軸の周りに回動するときの回動角をより大きくすることができる。これにより、光スキャナーの走査範囲をより広げることができる。
【００１３】
［適用例７］
本発明の光スキャナーでは、前記平面視において、前記梁部は、その延在方向が、前記第１の軸と前記第２の軸の双方と互いにねじれの位置の関係になるよう構成されていることが好ましい。
これにより、各圧電素子を、可動部を第１の軸の周りに揺動させる駆動にも、枠体部を第２の軸の周りに揺動させる駆動にも、用いることができる。また、光スキャナーをより小型化することができる。
【００１４】
［適用例８］
本発明の光スキャナーでは、前記第２構造体の厚さは、前記第１構造体の厚さより薄いことが好ましい。
これにより、梁部の剛性を下げることができるので、圧電素子によって変位させられる梁部の変位量をより大きくとることができる。その結果、交流電圧により梁部を振動させたとき、梁部の振動が減衰し難くなり、光スキャナーの駆動安定性をより高めることができる。また、第２構造体を薄くすることにより、光スキャナーを小型化したときでも、梁部において必要な変位量を確保し易いため、小型化が容易になるという利点もある。
【００１５】
［適用例９］
本発明の画像表示装置は、光源と、
本発明の光スキャナーと、
を含むことを特徴とする。
これにより、光スキャナーが小型でかつ駆動安定性の高いものとなるため、小型で、かつ、高品位の画像を表示し得る画像表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の光スキャナーの第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うち、ミラー基板（第１構造体）を示す平面図である。
【図３】図１に示す光スキャナーのうち、アクチュエーター基板（第２構造体）の上面を示す平面図である。
【図４】図１に示す光スキャナーのうち、アクチュエーター基板（第２構造体）の下面を示す平面図である。
【図５】図５（ａ）は、図１に示す光スキャナーのＡ−Ａ線断面図、図５（ｂ）は、図１に示す光スキャナーのＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図１に示す光スキャナーの駆動時の形状を、Ｃ−Ｃ線断面から見たときの模式図である。
【図７】本発明の光スキャナーの第２実施形態を示す平面図である。
【図８】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９】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】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】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】
【００１７】
以下、光スキャナーおよび画像表示装置について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜光スキャナー＞
≪第１実施形態≫
図１は、本発明の光スキャナーの第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うち、ミラー基板（第１構造体）を示す平面図、図３は、図１に示す光スキャナーのうち、アクチュエーター基板（第２構造体）の上面を示す平面図、図４は、図１に示す光スキャナーのうち、アクチュエーター基板（第２構造体）の下面を示す平面図、図５（ａ）は、図１に示す光スキャナーのＡ−Ａ線断面図、図５（ｂ）は、図１に示す光スキャナーのＢ−Ｂ線断面図、図６は、図１に示す光スキャナーの駆動時の形状を、Ｃ−Ｃ線断面から見たときの模式図である。なお、本明細書では、説明の便宜上、図５中の上方を「上」、下方を「下」として説明する。
【００１８】
図１に示す光スキャナー１は、図２に示すミラー基板（第１構造体）１１と、図３に示すアクチュエーター基板（第２構造体）１２とを、スペーサー１４を介して積層してなる構造体で構成されている。
このうち、ミラー基板１１は、可動部１１１と、一対の軸部１１３ａ、１１３ｂ（第１軸部）と、枠体部１１４と、一対の軸部１１５ａ、１１５ｂ（第２軸部）と、一対の支持部１１６ａ、１１６ｂ（第１支持部）と、を備えている。
【００１９】
一方、アクチュエーター基板１２は、一対の支持部１２２ａ、１２２ｂ（第２支持部）と、４本の梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄと、４つの圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、一対の固定部１２１ａ、１２１ｂと、を備えている。
また、光スキャナー１は、図５に示すように、下に位置するアクチュエーター基板１２と、上に位置するミラー基板１１とが、スペーサー１４を介して積層されており、ミラー基板１１およびアクチュエーター基板１２は、互いに異なる平面上に位置している。
【００２０】
ここで、可動部１１１および一対の軸部１１３ａ、１１３ｂ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。一方、可動部１１１、一対の軸部１１３ａ、１１３ｂ、枠体部１１４および一対の軸部１１５ａ、１１５ｂ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、４つの圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、４本の梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄに設けられている。これら４つの圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにおける駆動方向の組み合わせ方（駆動パターン）を変えることにより、前述した第１の駆動系および第２の駆動系を駆動（すなわち、可動部１１１をＸ軸およびＹ軸周りに駆動）させることができる。すなわち、４つの圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄおよび４本の梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄは、第１の駆動系および第２の駆動系を駆動する駆動部を構成する。
【００２１】
以下、光スキャナー１の各部を順次詳細に説明する。
（ミラー基板）
まず、ミラー基板（第１構造体）１１について説明する。
ミラー基板１１が備える可動部１１１は、平面視にて円形をなしている。可動部１１１の平面視形状は、これに限定されず、例えば、楕円形、四角形等の多角形等であってもよい。
【００２２】
また、可動部１１１の上面には、光反射性を有する光反射部１１２が設けられている。光反射部１１２は、可動部１１１の上面を研磨した面であってもよく、可動部１１１の上面に成膜された反射膜であってもよい。反射膜としては、金、アルミニウム等の金属薄膜が挙げられる。
なお、本実施形態に係る光反射部１１２は、図５に示すように、可動部１１１の上面と同一平面上に位置しているが、光反射部１１２の位置はこれに限定されず、例えばスペーサー等を介して可動部１１１の上方に位置していてもよい。
【００２３】
枠体部１１４は、枠状をなし、前述した可動部１１１および後述する一対の軸部１１３ａ、１１３ｂを囲むように設けられている。言い換えると、可動部１１１は、枠状をなす枠体部１１４の内側に設けられている。
この枠体部１１４の内周および外周の平面視形状は、Ｙ軸に平行な長軸を有する長方形をなしている。すなわち、枠体部１１４のＹ軸に平行な成分の長さは、Ｘ軸に平行な成分の長さより長くなっている。これにより、枠体部１１４は、軸部１１３ａ、１１３ｂに必要な長さを確保しつつ、Ｘ軸に平行な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。また、このような形状をなす枠体部１１４は、Ｘ軸周りに揺動したときに、後述する所望部位に撓み変形を生じ易くなる。
【００２４】
なお、枠体部１１４の形状は、枠状であれば、図示のものに限定されない。
このような枠体部１１４は、軸部１１５ａ、１１５ｂを介して支持部１１６ａ、１１６ｂに支持されている。また、可動部１１１は、軸部１１３ａ、１１３ｂを介して枠体部１１４に支持されている。
軸部１１３ａ、１１３ｂおよび軸部１１５ａ、１１５ｂは、それぞれ、弾性変形可能である。
【００２５】
そして、軸部１１３ａ、１１３ｂ（第１軸部）は、可動部１１１をＹ軸（第１の軸）周りに揺動（回動）可能とするように、可動部１１１と枠体部１１４とを連結している。また、軸部１１５ａ、１１５ｂ（第２軸部）は、枠体部１１４をＸ軸（第２の軸）周りに揺動（回動）可能とするように、枠体部１１４と支持部１１６ａ、１１６ｂとを連結している。
【００２６】
より具体的に説明すると、軸部１１３ａ、１１３ｂは、可動部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１１３ａ、１１３ｂは、それぞれＹ軸に沿った方向に伸びる長手形状（棒状）をなしている。そして、軸部１１３ａ、１１３ｂは、それぞれ一端部が可動部１１１に接続され、他端部が枠体部１１４に接続されている。また、軸部１１３ａ、１１３ｂ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。
【００２７】
このように、軸部１１３ａ、１１３ｂは、可動部１１１を両側から支持している。そして、軸部１１３ａ、１１３ｂは、それぞれ可動部１１１のＹ軸周りの揺動に伴ってねじれ変形する。
なお、軸部１１３ａ、１１３ｂ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。
【００２８】
軸部１１５ａ、１１５ｂは、枠体部１１４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１１５ａ、１１５ｂは、それぞれＸ軸に沿った方向に伸びる長手形状（棒状）をなしている。そして、軸部１１５ａ、１１５ｂは、それぞれ一端部が枠体部１１４に接続され、他端部が支持部１１６ａ、１１６ｂに接続されている。
このような軸部１１５ａ、１１５ｂは、それぞれ枠体部１１４のＸ軸周りの揺動に伴ってねじれ変形する。
【００２９】
以上のように、可動部１１１をＹ軸周りに揺動可能とするとともに、枠体部１１４をＸ軸周りに揺動可能とすることにより、可動部１１１（換言すれば光反射部１１２）を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。
以上説明したような可動部１１１、軸部１１３ａ、１１３ｂ、枠体部１１４、軸部１１５ａ、１１５ｂおよび支持部１１６ａ、１１６ｂを有するミラー基板１１は、一体的に形成されている。
【００３０】
（アクチュエーター基板）
次に、アクチュエーター基板（第２構造体）１２について説明する。
アクチュエーター基板１２が備える支持部１２２ａ、１２２ｂ（第２支持部）は、図５（ａ）に示すように、スペーサー１４を介して、ミラー基板１１が備える支持部１１６ａ、１１６ｂの下方に位置している。ミラー基板１１とアクチュエーター基板１２との間は、支持部１２２ａ、１２２ｂと支持部１１６ａ、１１６ｂとの間で固定されている一方、それ以外の部位では互いに離間している。
【００３１】
図３に示す支持部１２２ａ、１２２ｂは、それぞれＹ軸（図１参照）に平行な方向に長軸を有する矩形をなしているが、この形状は図示のものに限定されない。
Ｘ軸とＹ軸の双方に直交する軸をＺ軸とするとき、支持部１２２ａと支持部１２２ｂは、図１に示すように、Ｘ軸と平行に並ぶよう配置されており、かつ、Ｙ軸に対して線対称に配置されている。
【００３２】
一方、アクチュエーター基板１２が備える固定部１２１ａ、１２１ｂは、図１に示すように、Ｙ軸と平行に並ぶよう配置されており、かつ、Ｘ軸に対して線対称に配置されている。そして、光スキャナー１を平面視したとき、固定部１２１ａ、１２１ｂは、枠体部１１４を介して互いに対向するように配置されている。
図３に示す固定部１２１ａ、１２１ｂは、それぞれＸ軸に平行な方向に長軸を有する矩形をなしているが、この形状は図示のものに限定されない。
また、固定部１２１ａ、１２１ｂは、図示しないパッケージ等に固定される部位である。この固定により、光スキャナー１全体が固定されることとなる。
【００３３】
梁部１２３ａは、一端部が固定部１２１ａに接続され、他端部が支持部１２２ａに接続されている。また、梁部１２３ｂは、一端部が固定部１２１ｂに接続され、他端部が支持部１２２ａに接続されている。また、梁部１２３ｃは、一端部が固定部１２１ｂに接続され、他端部が支持部１２２ｂに接続されている。また、梁部１２３ｄは、一端部が固定部１２１ａに接続され、他端部が支持部１２２ｂに接続されている。
【００３４】
これらの梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄは、それぞれ矩形をなしており、その長軸がＸ軸およびＹ軸の双方と互いにねじれの位置の関係になるよう配置されている。なお、ねじれの位置とは、対象となる２つの軸の位置関係の１つであって、平行でも交差でもない位置関係のことである。また、梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄの形状は、それぞれ図示のものに限定されない。
【００３５】
すなわち、このように梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄは、固定部１２１ａ、１２１ｂと支持部１２２ａ、１２２ｂとの間を斜めに連結している。換言すれば、梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄの長軸は、固定部１２１ａ、１２１ｂの長軸や支持部１２２ａ、１２２ｂの長軸に対してそれぞれ斜めに交差している。これにより、固定部１２１ａ、１２１ｂ、支持部１２２ａ、１２２ｂおよび梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄは、略菱形をなす環状体を構成している。
以上説明したような固定部１２１ａ、１２１ｂ、支持部１２２ａ、１２２ｂおよび梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄは、一体的に形成されている。
【００３６】
なお、固定部１２１ａの下面には、４つの端子１３５ａが設けられている。これらの端子１３５ａ間に電圧を印加することにより、後述する圧電素子１３ａ、１３ｄを駆動することができる。また、固定部１２１ｂの下面にも、４つの端子１３５ｂが設けられている。これらの端子１３５ｂ間に電圧を印加することにより、後述する圧電素子１３ｂ、１３ｃを駆動することができる。
【００３７】
以下、圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄについて説明する。
図４に示すとおり、梁部１２３ａ（図３参照）の下面には、圧電素子１３ａが設けられている。また、梁部１２３ｂ（図３参照）の下面には、圧電素子１３ｂが設けられ、梁部１２３ｃ（図３参照）の下面には、圧電素子１３ｃが設けられ、梁部１２３ｄ（図３参照）の下面には、圧電素子１３ｄが設けられている。
電気−機械変換素子である圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、電圧が印加されることにより伸縮し、梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄを厚さ方向に変位させる。すなわち、圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄおよび梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄは、ユニモルフ型アクチュエーターとして機能する。この変位に基づき、前述した第１の振動系および第２の振動系を駆動することができる。
【００３８】
以下、圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄのうち、圧電素子１３ｂは、梁部１２３ｂの下面の全域を覆うように積層されている。このような圧電素子１３ｂは、図５（ｂ）に示すように、圧電材料を主材料として構成された圧電体層１３２ｂと、この圧電体層１３２ｂを挟持する一対の電極１３１ｂ、１３３ｂと、を有している。
圧電体層１３２ｂを構成するため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、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体層１３２ｂを構成することにより、より高い周波数で圧電素子１３ｂを駆動することができる。
【００３９】
電極１３１ｂは、圧電体層１３２ｂの下面の全域を覆うように形成されている。そして、電極１３１ｂは、例えばワイヤーボンディングで形成された配線１３６ｂを介して、前述した端子１３５ｂに接続されている（図４参照）。
一方、電極１３３ｂは、圧電体層１３２ｂの上面の全域を覆うように形成されている。また、この電極１３３ｂは梁部１２３ｂの下面に接合されている。そして、電極１３３ｂは、例えばワイヤーボンディングで形成された配線１３６ｂを介して、前述した端子１３５ｂに接続されている（図４参照）。
【００４０】
電極１３１ｂ、１３３ｂを構成するための材料としては、導電性を有するものであれば、特に限定されない。
以上のような圧電素子１３ｂは、例えば、ＣＶＤ、スパッタリング、水熱合成、ゾルゲル法、微粒子吹き付け等の薄膜形成法を用いて、梁部１２３ｂの下面に直接形成してもよく、また、梁部１２３ｂとは別体として製造された圧電素子（例えば、バルク品）を樹脂材料（接着剤）等を介して接着するようにしてもよい。
なお、圧電素子１３ｂの構成としては、梁部１２３ｂの長手方向に伸縮することができれば、これに限定されない。
【００４１】
また、図５（ｂ）に示すように、圧電素子１３ｃは、圧電材料を主材料として構成された圧電体層１３２ｃと、この圧電体層１３２ｃを挟持する一対の電極１３１ｃ、１３３ｃと、を有している。
なお、圧電素子１３ａ、１３ｄは、上述した圧電素子１３ｂ、１３ｃと同じ構成を有しているため、その説明を省略する。
【００４２】
また、圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを備えるアクチュエーター基板１２は、下面から見ると、図４に示すように、電極１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄのみが見えることになる。これらの電極１３１ａ、１３１ｄおよびその陰にある電極は、配線１３６ａを介して端子１３５ａに接続されている。同様に、電極１３１ｃおよびその陰にある電極は、配線１３６ｂを介して端子１３５ｂに接続されている。
【００４３】
（スペーサー）
前述したミラー基板１１とアクチュエーター基板１２との間は、スペーサー１４を介して積層されている。具体的には、ミラー基板１１が備える支持部１１６ａ、１１６ｂとアクチュエーター基板１２が備える支持部１２２ａ、１２２ｂとの間が、それぞれスペーサー１４を介して積層されている。これにより、光スキャナー１は、スペーサー１４の厚さ分だけミラー基板１１とアクチュエーター基板１２との間が離間した２段構造になっている。このようなスペーサー１４を介した２段構造にすることで、枠体部１１４がＸ軸周りに回動するときの回動角をより大きくすることができる。これにより、光スキャナー１の走査範囲をより広げることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、各スペーサー１４が２層構造になっている。具体的には、支持部１１６ａと支持部１２２ａとの間に介挿されたスペーサー１４は、スペーサー下部１４１ａとスペーサー上部１４２ａとの積層体で構成されており、支持部１１６ｂと支持部１２２ｂとの間に介挿されたスペーサー１４は、スペーサー下部１４１ｂとスペーサー上部１４２ｂとの積層体で構成されている。
【００４５】
スペーサー１４の厚さは、ミラー基板１１の厚さや枠体部１１４のサイズ等に応じて適宜設定され、限定されないが、例えば１００μｍ以上１０００μｍ以下程度であるのが好ましく、１５０μｍ以上７５０μｍ以下程度であるのがより好ましい。スペーサー１４の厚さを前記範囲内に設定することで、枠体部１１４がＸ軸周りに回動するときの回動角を十分に大きく確保することができ、光スキャナー１において十分に大きな走査範囲を得ることができる。また、光スキャナー１の厚さが著しく厚くなるのを防ぐこともできる。
【００４６】
また、スペーサー１４は、平面視にて、ミラー基板１１の支持部１１６ａ、１１６ｂとほぼ同様の形状をなしている。これにより、アクチュエーター基板１２で発生した駆動力を、スペーサー１４を介してミラー基板１１に効率よく伝達することができる。すなわち、平面視において支持部１１６ａ、１１６ｂよりもスペーサー１４が著しく大きい場合には、スペーサー１４が梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄに干渉してしまうおそれがあり、前述したアクチュエーターの機能が阻害されるおそれがある。一方、平面視において支持部１１６ａ、１１６ｂよりもスペーサー１４が著しく小さい場合には、アクチュエーター基板１２で発生した駆動力がミラー基板１１に十分伝達されないことがあり、光スキャナー１の駆動周波数を十分に高められなかったり、駆動が安定しなかったりといった不具合が生じるおそれがある。
なお、スペーサー１４の形状は、前述したものに限定されない。
【００４７】
ところで、従来の光スキャナーでは、枠体部と４本の梁部とが同一平面上に配置されていた。また、４本の梁部は、菱形の各辺に相当する位置に配置されており、枠体部はその菱形の内側に配置されていた。
これに対し、図１に示す光スキャナー１では、前述したように、ミラー基板１１とアクチュエーター基板１２とがスペーサー１４を介して積層されているため、枠体部１１４を必ずしも、４つの梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄで構成された略菱形の内側に配置する必要がなくなる。
【００４８】
そこで、本発明では、アクチュエーター基板１２の厚さ方向から見た平面視において、すなわち、Ｘ軸とＹ軸のそれぞれに直交する方向から見た平面視において、枠体部１１４の一部と４本の梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄの一部とが重なっている。このような構成になっていると、枠体部１１４と梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄとが重なっている分だけ、光スキャナー１の小型化を図ることができる。これにより、例えば画像表示装置内での実装スペースも小さくて済むため、画像表示装置の小型化にも寄与する。
【００４９】
また、本発明では、枠体部１１４の大きさに係る制約がなくなるともいえるため、梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄと重なるまで枠体部１１４を大きくすることができる。その結果、枠体部１１４の表面積も増加し、特にＸ軸周りに揺動する際の駆動安定性が向上する。これは、枠体部１１４の表面積を大きくすることにより、枠体部１１４が駆動時に受ける空気抵抗も大きくなり、その結果、駆動安定性が向上するためである。特に、光スキャナー１の小型化が進むと、枠体部１１４のＸ軸周りの揺動における駆動安定性が低下し易い傾向にあるため、このような空気抵抗に伴う駆動安定性の向上は、特に光スキャナー１の小型化に際して有効である。
【００５０】
なお、本発明では、平面視において枠体部１１４の一部と４本の梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄの一部とが重なっていればよい。平面視において枠体部１１４はアクチュエーター基板１２の外縁を越えてもよいが、小型化する上では超えないほうが好ましい。
また、枠体部１１４の一部と４本の梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄの一部とが重なっていることにより、仮に光スキャナー１に大きな衝撃が加わって、枠体部１１４が通常の揺動範囲を超えて揺動した場合でも、枠体部１１４が梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄに接触することにより、それ以上の揺動が抑制される。その結果、著しく大きな回動角で揺動することによる不具合、例えば軸部１１５ａ、１１５ｂが弾性変形の許容変形量を超えて変形してしまい、構成材料の劣化を招くといった不具合の発生を抑制することができる。
【００５１】
また、従来の光スキャナーでは、枠体部と４本の梁部とが１枚の基板を加工することによって形成されていたため、これらの厚さを異ならせることは不可能であった。
これに対し、図１に示す光スキャナー１では、前述したように、ミラー基板１１とアクチュエーター基板１２とがスペーサー１４を介して積層されているため、ミラー基板１１の厚さとアクチュエーター基板１２の厚さとを同じにする必要がなくなる。このため、各基板の機能に応じて厚さを異ならせることができる。
【００５２】
具体的には、アクチュエーター基板１２の厚さは、ミラー基板１１の厚さより薄くなっているのが好ましい。ミラー基板１１に比べてアクチュエーター基板１２を薄くすることにより、梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄの剛性を下げることができるので、アクチュエーターにおける変位量をより大きくとることができる。その結果、交流電圧の印加によってアクチュエーターを振動させたとき、振動が減衰し難くなり、光スキャナー１の駆動安定性をより高めることができる。また、アクチュエーター基板１２を薄くすることにより、光スキャナー１を小型化したときでも、アクチュエーターにおいて必要な変位量を確保し易いため、小型化が容易になるという利点もある。
【００５３】
例えば、ミラー基板１１の厚さを１としたとき、アクチュエーター基板１２の厚さは、０．１以上０．９以下程度であるのが好ましく、０．２以上０．８以下程度であるのがより好ましい。アクチュエーター基板１２の厚さを前記範囲内とすることで、アクチュエーター基板１２に必要な剛性を確保しつつ、ミラー基板１１を有効に回動させるにあたって、アクチュエーターの変位量を十分に大きくとることができる。
【００５４】
（センサー素子）
図１に示すミラー基板１１には、軸部１１５ａの上面にセンサー素子２１が設けられている。このセンサー素子２１としては、例えばピエゾ抵抗素子が用いられる。このようなセンサー素子２１を設けることにより、枠体部１１４のＸ軸周りの挙動を検出することができる。
【００５５】
一方、ミラー基板１１の支持部１１６ａには、４つの貫通配線２２が設けられている。これらの貫通配線２２は、図５（ａ）に示すように、支持部１１６ａを厚さ方向に貫通するとともに、支持部１１６ａの下方に位置するスペーサー１４も貫通し、さらにその下方に位置するアクチュエーター基板１２の支持部１２２ａの上面にまで達している。
また、センサー素子２１には、４本の配線２３（第１配線）の一端部が接続されており、各配線２３の他端部は各貫通配線２２に接続されている。
【００５６】
一方、アクチュエーター基板１２の固定部１２１ａの上面には、端子２５１が２つ設けられている。また、梁部１２３ａの上面には、２本の配線２４１（第２配線）が敷設されている。２本の配線２４１の一端部はそれぞれ端子２５１に接続されており、他端部は２つの貫通配線２２に接続されている。
また、固定部１２１ｂの上面には、端子２５２が２つ設けられている。また、梁部１２３ｂの上面には、２本の配線２４２（第２配線）が敷設されている。２本の配線２４２の一端部はそれぞれ端子２５２に接続されており、他端部は２つの貫通配線２２に接続されている。
【００５７】
センサー素子２１は、軸部１１５ａの応力変化を抵抗値の変化として生じさせることができる。このため、端子２５１、２５２を介してセンサー素子２１の抵抗値の変化を測定することにより、軸部１１５ａの応力変化（ミラー基板１１の応力変化）を検出し、それに基づいて軸部１１５ａのＸ軸周りの挙動（ミラー基板１１の挙動）を容易に検出することができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、配線２３を介してセンサー素子２１と支持部１１６ａを貫通する貫通配線２２とが接続されている。これにより、センサー素子２１に接続された配線をアクチュエーター基板１２の上面まで容易に導くことができる。その結果、例えばワイヤーボンディングで形成された配線に比べて、配線の保護性が高くなるため、配線の信頼性および耐久性を高めることができる。特に、支持部１１６ａは、スペーサー１４を介してアクチュエーター基板１２の支持部１２２ａに接合されているため、光スキャナー１の駆動時にもほとんど揺動しない。このため、支持部１１６ａに貫通配線２２を設けても、断線のおそれが少なく信頼性を高めることができる。
【００５９】
また、図１に示す光スキャナー１では、センサー素子２１が軸部１１５ａの上面のみに設けられているが、軸部１１３ａまたは軸部１１３ｂの表面にもセンサー素子が設けられていてもよい。この場合、センサー素子の配線は、枠体部１１４および軸部１１５ｂを経て支持部１１６ｂに導かれ、さらに、上述したセンサー素子２１の場合と同様、貫通配線や梁部の上面に敷設された配線を介して固定部に設けられた電極に接続される経路が配線経路の例として挙げられる。
【００６０】
ここで、本実施形態では、配線２４１（第２配線）を梁部１２３ａの上面に敷設し、同様に、配線２４２（第２配線）を梁部１２３ｂの上面に敷設している。一方、前述したように、梁部１２３ａの下面には圧電素子１３ａが配置され、梁部１２３ｂの下面には圧電素子１３ｂが配置されている。このように梁部１２３ａを介して配線２４１と圧電素子１３ａとを互いに異なる面に配置することにより、配線２４１と圧電素子１３ａとが互いに干渉し合うことが防止される。これにより、梁部１２３ａに対して配線２４１を敷設する作業や梁部１２３ａに対して圧電素子１３ａを配置する作業の効率が高くなり、干渉による配線２４１の断線や圧電素子１３ａの駆動不良の発生が抑制される。特に、圧電素子１３ａと配線２４１とが近接していると、圧電素子１３ａの駆動によって配線２４１に負荷がかかるため、断線し易くなるおそれがある。また、梁部１２３ａと圧電素子１３ａとの間に配線２４１が介在した場合、圧電素子１３ａによる梁部１２３ａの変位が阻害されるおそれがあるが、配線２４１と圧電素子１３ａを梁部１２３ａの異なる面に配置することで、かかる不具合の発生を防止することができる。
【００６１】
また、配線２４１、２４２は、ワイヤーボンディングで形成された配線等で代替することもできるが、上述したように梁部１２３ａ、１２３ｂの上面に敷設することにより、配線スペースを最小限に抑えることができる。このため、光スキャナー１の小型化に寄与することができる。
なお、梁部１２３ａの上面に圧電素子１３ａを配置し、下面に配線２４１を敷設するようにしてもよいが、好ましくは上述したように梁部１２３ａの下面、すなわち梁部１２３ａの面のうち、ミラー基板１１（枠体部１１４）と反対側の面に圧電素子１３ａが配置され、ミラー基板１１側の面に配線２４１が敷設される。これにより、梁部１２３ａの上面に圧電素子１３ａを配置した場合と比較して、圧電素子１３ａの厚さの分だけ、梁部１２３ａとミラー基板１１との間に十分なスペースを確保することができ、枠体部１１４が揺動したときに梁部１２３ａと接触する確率を下げることができる。一方、配線２４１は、導電膜等により構成することができるので、その厚さを非常に薄くすることができる。このため、梁部１２３ａの上面に敷設されていても、枠体部１１４の揺動を阻害し難い。
【００６２】
また、梁部１２３ａの下面に圧電素子１３ａを配置することにより、光スキャナー１の上方から見たとき、圧電素子１３ａを梁部１２３ａの陰に隠すことができる。このため、光スキャナー１に光が照射されたとき、圧電素子１３ａに直接光が当たることが防止される。その結果、光吸収に伴う圧電素子１３ａの温度上昇が防止され、昇温に伴って圧電素子１３ａの特性が劣化するのを防止することができる。
同様に、本実施形態では、配線２４２を梁部１２３ｂの上面に敷設し、下面に圧電素子１３ｂを配置することにより、上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
＜光スキャナーの動作＞
次に、図１に示す光スキャナー１の動作について説明する。
図３、４に示すように、光スキャナー１のユニモルフ型アクチュエーター、すなわち圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄとの積層部は、平面視で略菱形の各辺に対応する位置に配置されている。梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄは、圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの曲げ変形によって、可動部１１１をＹ軸周りに揺動させ（第２の駆動系）、あるいはそれと独立に、枠体部１１４をＸ軸周りに揺動させることができる（第１の駆動系）。
【００６４】
また、梁部１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄを、その長軸（延在方向）がＸ軸およびＹ軸の双方と互いにねじれの位置の関係になるよう配置することで、圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを第１の駆動系の駆動にも第２の駆動系の駆動にも用いることができる。さらに、このような配置にすることで、光スキャナー１の小型化を図ることができる。
【００６５】
次に、図６を参照しつつ、光スキャナー１の動作について説明する。なお、図６では、梁部１２３ａ、１２３ｂと、圧電素子１３ａ、１３ｂと、可動部１１１とを図示し、それ以外の部位について図示を省略している。
図６（ａ）は、圧電素子１３ａ、１３ｂに電圧を印加していない状態を表している。このとき、可動部１１１は、光反射部１１２が図６の上方を向いた姿勢にあるものとする。
【００６６】
次に、圧電素子１３ａおよび圧電素子１３ｂにそれぞれ電圧を印加する。このとき、圧電素子１３ａが縮み、圧電素子１３ｂが伸びるようにそれぞれ電圧を印加する。これにより、図６（ｂ）に示すように、梁部１２３ａは下方に曲がり、梁部１２３ｂは上方に曲がる。このとき、図６に示す梁部１２３ａは、その左端が固定部１２１ａに固定されているので主に右端が下方に曲がり、図６に示す梁部１２３ｂは、その右端が固定部１２１ｂに固定されているので主に左端が上方に曲がる。また、図６には図示していないものの、圧電素子１３ｃが伸び、圧電素子１３ｄが縮むようにそれぞれ電圧を印加する。これにより、枠体部１１４はＸ軸周りに回動し、光反射部１１２は図６の左側を向いた姿勢に移行する。
【００６７】
続いて、図６（ｂ）の姿勢に移行するときの電圧に対して逆位相の電圧を、圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにそれぞれ印加する。これにより、圧電素子１３ａ、１３ｄは伸び、圧電素子１３ｂ、１３ｃは縮み、それに伴って、図６（ｃ）に示すように、梁部１２３ａ、１２３ｄは上方に曲がり、梁部１２３ｂ、１２３ｃは下方に曲がる。その結果、枠体部１１４がＸ軸周りに逆方向に回動し、光反射部１１２は図６の右側を向いた姿勢に移行する。
その後、図６（ｂ）の姿勢に移行するときの電圧と図６（ｃ）の姿勢に移行するときの電圧とを繰り返す交流電圧を印加することにより、枠体部１１４（光反射部１１２）は、図６の左右方向に往復するようＸ軸周りに揺動する。
【００６８】
一方、圧電素子１３ａ、１３ｂがそれぞれ縮むように電圧を印加する。これにより、図６（ｄ）に示すように、梁部１２３ａ、１２３ｂはそれぞれ下方に曲がる。また、図６には図示していないものの、圧電素子１３ｃ、１３ｄがそれぞれ伸びるように電圧を印加する。これにより、枠体部１１４はＹ軸周りに回動し、光反射部１１２は図６の紙面表側を向いた姿勢に移行する。
【００６９】
続いて、図６（ｄ）の姿勢に移行するときの電圧に対して逆位相の電圧を、圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにそれぞれ印加する。これにより、圧電素子１３ａ、１３ｂは伸び、圧電素子１３ｃ、１３ｄは縮み、それに伴って、図６（ｅ）に示すように、梁部１２３ａ、１２３ｂはそれぞれ上方に曲がり、梁部１２３ｃ、１２３ｄはそれぞれ下方に曲がる。その結果、枠体部１１４はＹ軸周りに逆方向に回動し、光反射部１１２は図６の紙面裏側を向いた姿勢に移行する。
その後、図６（ｄ）の姿勢に移行するときの電圧と図６（ｅ）の姿勢に移行するときの電圧とを繰り返す交流電圧を印加することにより、枠体部１１４（光反射部１１２）は、図６の紙面表裏方向に往復するようＹ軸周りに揺動する。
【００７０】
以上のようにして、圧電素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにそれぞれ所定の電圧を印加することにより、光反射部１１２のＸ軸周りの傾きとＹ軸周りの傾きとを独立かつ任意に制御することができる。
また、図１に示す光スキャナー１では、可動部１１１に直接力が加わらないので、光反射部１１２が変形し難くなり、反射光線の歪みやずれ等を抑えることができる。その結果、光スキャナー１を画像表示装置に搭載したとき、高品位の画像を表示することができる。
【００７１】
なお、本実施形態では、ミラー基板１１（第１構造体）およびスペーサー１４が、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板にエッチング加工を施す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、エッチング加工により微細な加工が可能であるため、ＳＯＩ基板を用いてミラー基板１１およびスペーサー１４を形成することにより、これらの寸法精度をより優れたものとすることができ、その結果、光スキャナー１をより小型化することができる。
【００７２】
ここで、ＳＯＩ基板は、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基板である。本実施形態では、第１のＳｉ層からミラー基板１１が形成されている。これにより、軸部１１３ａ、１１３ｂや軸部１１５ａ、１１５ｂの弾性を優れたものとすることができる。また、ＳｉＯ２層（ボックス層）および第２のＳｉ層（ハンドル層）からスペーサー１４が形成されており、このうち、第２のＳｉ層からスペーサー下部１４１ａ、１４１ｂが形成され、ＳｉＯ２層からスペーサー上部１４２ａ、１４２ｂが形成されている。これにより、ミラー基板１１とスペーサー１４との間は、１枚のＳＯＩ基板から形成されていることになり、両者の間は十分な強度で接合されている。その結果、駆動力の伝達効率も向上し、光スキャナー１の駆動安定性をより高めることができる。
【００７３】
一方、本実施形態では、アクチュエーター基板１２（第２構造体）も、ＳＯＩ基板にエッチング加工を施すことにより形成されているが、ＳｉＯ２層（ボックス層）および第２のＳｉ層（ハンドル層）は形成の過程で除去されている。
このようにして形成されたアクチュエーター基板１２は、任意の接合方法により、スペーサー１４と接合される。接合方法としては、例えば、接着剤、はんだ、ろう材等の各種接合材（図示せず）や、直接接合、固体接合等が挙げられる。
【００７４】
なお、必要に応じて、軸部１１３ａ、１１３ｂ、枠体部１１４、軸部１１５ａ、１１５ｂおよび支持部１１６ａ、１１６ｂの上面には、反射防止処理が施されていてもよい。これにより、光反射部１１２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。
【００７５】
また、ミラー基板１１、アクチュエーター基板１２およびスペーサー１４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。例えば、シリコン基板にエッチング加工を施すことにより、ミラー基板１１、アクチュエーター基板１２およびスペーサー１４をそれぞれ形成した後、任意の接合方法によりこれらを積層するようにしてもよい。
【００７６】
≪第２実施形態≫
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図７は、本発明の光スキャナーの第２実施形態を示す平面図である。
以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では、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。
本実施形態に係る光スキャナー１は、一対の固定部１２１ａ、１２１ｂ同士を連結する一対の連結部１２６ａ、１２６ｂをさらに備えている以外、前述した第１実施形態に係る光スキャナーと同様である。
【００７７】
図７に示すように、第２実施形態に係る光スキャナー１は、固定部１２１ａの右端と固定部１２１ｂの右端とを連結する連結部１２６ａと、固定部１２１ａの左端と固定部１２１ｂの左端とを連結する連結部１２６ｂと、を備えている。これにより、固定部１２１ａ、１２１ｂおよび連結部１２６ａ、１２６ｂは、環状に連なることとなる。環状に連なった固定部１２１ａ、１２１ｂおよび連結部１２６ａ、１２６ｂの外縁は、平面視で四角形をなしている。
【００７８】
また、本実施形態では、固定部１２１ａ、１２１ｂおよび連結部１２６ａ、１２６ｂが一体的に形成されている。
このような光スキャナー１は、固定部１２１ａと固定部１２１ｂとが連結されることにより、全体の剛性が高くなっている。このため、第１の駆動系および第２の駆動系の駆動安定性をより高めることができる。
【００７９】
このような本実施形態でも、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。
以上、各実施形態で説明したような光スキャナー１は、それぞれ、例えば、プロジェクター、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）のようなイメージング用ディスプレイ等の画像表示装置が備える光スキャナーに好適に適用することができる。このような画像表示装置は、高品位な画像を表示することができる。
【００８０】
＜画像表示装置の実施形態＞
図８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。
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。
【００８２】
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１１１のＹ軸周りの回動により光反射部１１２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１１１のＸ軸周りの回動により光反射部１１２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８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９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９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。
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。
【００８５】
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、ＧＰＳ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１０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１０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１１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１１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からの情報を重ね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。
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。
【００９０】
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２軸部が４つ（２対）以上設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１……光スキャナー  ９……画像表示装置  １１……ミラー基板  １２……アクチュエーター基板  １３ａ……圧電素子  １３ｂ……圧電素子  １３ｃ……圧電素子  １３ｄ……圧電素子  １４……スペーサー  ２１……センサー素子  ２２……貫通配線  ２３……配線  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……可動部  １１２……光反射部  １１３ａ……軸部  １１３ｂ……軸部  １１４……枠体部  １１５ａ……軸部  １１５ｂ……軸部  １１６ａ……支持部  １１６ｂ……支持部  １２０……ディスプレイ  １２１ａ……固定部  １２１ｂ……固定部  １２２ａ……支持部  １２２ｂ……支持部  １２３ａ……梁部  １２３ｂ……梁部  １２３ｃ……梁部  １２３ｄ……梁部  １２６ａ……連結部  １２６ｂ……連結部  １３０……キーパット  １３１ａ……電極  １３１ｂ……電極  １３１ｃ……電極  １３１ｄ……電極  １３２ｂ……圧電体層  １３２ｃ……圧電体層  １３３ｂ……電極  １３３ｃ……電極  １３５ａ……端子  １３５ｂ……端子  １３６ａ……配線  １３６ｂ……配線  １４０……オーディオポート  １４１ａ……スペーサー下部  １４１ｂ……スペーサー下部  １４２ａ……スペーサー上部  １４２ｂ……スペーサー上部  １５０……コントロールボタン  １６０……カードスロット  １７０……ＡＶ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  ２４１……配線  ２４２……配線  ２５１……端子  ２５２……端子  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
【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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