(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を反射するミラーと、前記ミラーを支持し前記ミラーから離れる方向に延出するトーションバーを有する本体部と、
前記本体部上に設けられ、上面に電極が形成され、前記電極への駆動電圧の印加により振動を発生する振動発生部と、
前記本体部が固定される基台と、
一端が前記電極と接合し、前記本体部と離間して配設され、他端が前記駆動電圧を生成する駆動回路に電気的に接続する導体と、
を有し、
前記導体は、可撓性を有する導電体と、前記導電体を被覆する可撓性を有する樹脂製の被覆体とから構成されていることを特徴とする光スキャナ。
【請求項２】
前記導電体は、金属箔で構成され、
前記被覆体は、前記金属箔の両面に層状に形成され、
前記導体の一端には、前記導電体と電気的に接続する接合面が形成され、
前記接合面が前記電極に接着されて、前記導体の一端が前記電極に接合していることを特徴とする請求項１に記載の光スキャナ。
【請求項３】
前記電極に接合された前記導体は、前記基台上の固定部に固定されてから、前記駆動回路側に延出していることを特徴とする請求項２に記載の光スキャナ。
【請求項４】
前記導体の前記電極との接合部と前記固定部との距離を、前記ミラーの所望振れ角を得るのに必要な電圧で駆動したときの前記振動発生部の振幅で除した値が、５０以上１５０以下であることを特徴とする請求項３に記載の光スキャナ。
【請求項５】
前記導体の前記電極との接合部は、前記固定部と対向する前記電極の端部であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の光スキャナ。
【請求項６】
前記導体の接合面は、導電性接着部材で、前記電極に接着され、
前記導電性接着部材のヤング率は、２〜１０ＧＰａであることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の光スキャナ。
【請求項７】
前記接合面の接合面積は、０．２５〜４ｍｍ２であることを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれかに記載の光スキャナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トーションバーで支持されたミラーを、振動発生部で共振させて揺動させ、光を走査する光スキャナについて、前記振動発生部の電極に接合される導体の構造や接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光を走査する装置としては、特許文献１に示されるような光スキャナが知られている。この光スキャナは、トーションバーで支持されたミラーを、圧電素子（振動発生部）で共振させて揺動させることにより、ミラーで反射した光を走査するものである。このような光スキャナの圧電素子には、駆動電流が供給される導体が接合されている。一般的には、導体として金ワイヤが用いられ、特許文献２に示されるようなワイヤボンディング技術により、金ワイヤが圧電素子に接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８６６５２号公報
【特許文献２】特開平１０−１４４７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、金ワイヤは、その線径が１５〜４０μｍであり、細いことから、圧電素子の振動により、金ワイヤが繰り返し荷重を受けて破断してしまう問題があった。そこで、金ワイヤの線径を太くすることも考えられる。しかし、金ワイヤの線径を太くすると、金ワイヤが変形し難くなるので、接合された金ワイヤにより圧電素子の動きが阻害されてしまい、光スキャナが所望の性能を得られなくなってしまう。
また、金ワイヤと圧電素子との接合面積は小さいことから（従来では接合部のボンディング径は３０〜４０μｍ  接合面積は、約７００〜１２５０μｍ２）、圧電素子の振動時に、金ワイヤが圧電素子から剥離しまうという問題もあった。
本発明は、上記問題を解決し、振動発生部の動きが阻害され難く、振動発生部に接合された導体が破断し難い光スキャナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明である光スキャナは、光を反射するミラーと、前記ミラーを支持し前記ミラーから離れる方向に延出するトーションバーを有する本体部と、前記本体部上に設けられ、上面に電極が形成され、前記電極への駆動電圧の印加により振動を発生する振動発生部と、前記本体部が固定される基台と、一端が前記電極と接合し、前記本体部と離間して配設され、他端が前記駆動電圧を生成する駆動回路に電気的に接続する導体とを有し、前記導体は、可撓性を有する導電体と、前記導電体を被覆する可撓性を有する樹脂製の被覆体とから構成されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記導電体は、金属箔で構成され、前記被覆体は、前記金属箔の両面に層状に形成され、前記導体の一端には、前記導電体と電気的に接続する接合面が形成され、前記接合面が前記電極に接着されて、前記導体の一端が前記電極に接合していることを特徴とする。
このように、導体は、金属箔と被覆体が層状に形成されている構造なので、柔軟性がある。このため、電極に接合されている導体により、振動発生部の動きが阻害され難い。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記電極に接合された前記導体は、前記基台上の固定部に固定されてから、前記駆動回路側に延出していることを特徴とする。
これにより、電極に接合された導体を弛まないように固定部に固定させることができる。このため、導体の弛みの程度に起因する圧電素子の振幅のバラツキを防止し、光スキャナの特性にバラツキが生じてしまうことを防止することが可能となる。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記導体の前記電極との接合部と前記固定部との距離を、前記ミラーの所望振れ角を得るのに必要な電圧で駆動したときの前記振動発生部の振幅で除した値が、５０以上１５０以下であることを特徴とする。
このように、前記距離を前記振幅で除した値を５０以上にすると、振動発生部として圧電素子を用いた場合に、ミラーの所望振れ角を得るのに必要な駆動電圧を低下させることが可能となる。また、前記距離を前記振幅で除した値を１５０以下にすると、光スキャナのジッタを低下させることが可能となる。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の発明において、前記導体の前記電極との接合部は、前記固定部と対向する前記電極の端部であることを特徴とする。
これにより、光スキャナのジッタを低下させることが可能となる。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜請求項５に記載の発明において、前記導体の接合面は、導電性接着部材で、前記電極に接着され、前記導電性接着部材のヤング率は、２〜１０ＧＰａであることを特徴とする。
これにより、振動発生部に印加される駆動電圧及び光スキャナのジッタが過大とならない。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項２〜請求項６に記載の発明において、前記接合面の接合面積は、０．２５〜４ｍｍ２であることを特徴とする。
このように、接合面積を４ｍｍ２以下にすると、光スキャナのジッタが過大とならない。また、接合面積を０．２５ｍｍ２以上にすると、導体が電極から剥離し難い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、振動発生部の電極に接合する導体が、可撓性を有する導電体と、この導電体を被覆する可撓性を有する樹脂製の被覆体とから構成されている。これにより、樹脂製の被覆体により導体の強度が上がり、導体が破断し難い光スキャナを提供することが可能となる。また、導体は、導電体がヤング率の低い樹脂製の被覆体で被覆されている構造なので、導体の変形性が保たれ、接合された導体により圧電素子の動きが阻害され難い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（Ａ）本発明の実施の形態を示す光スキャナの上面図である。（Ｂ）（Ａ）の断面図である。
【図２】（Ａ）圧電素子の電極と導体との接合部の上面図である。（Ｂ）（Ａ）の断面図である。
【図３】ワイヤボンディングと本発明の接合構造の剥離接着強さ、及び、ボンディングワイヤと本発明に用いられる導体の破断強度を表したグラフである。
【図４】（Ａ）導体幅と駆動電圧との関係を表したグラフである。（Ｂ）導体厚と駆動電圧との関係を表したグラフである。
【図５】（Ａ）導体の空中距離α／圧電素子のＺ変位と駆動電圧の関係を表したグラフである。（Ｂ）導体の空中距離α／圧電素子のＺ変位とジッタの関係を表したグラフである。
【図６】ミラーの駆動波形を表した図である。
【図７】（Ａ）導体の電極への接合位置とジッタの関係を表したグラフである。（Ｂ）圧電素子周囲の上面図である。
【図８】導電性接着部材のヤング率と、駆動電圧及びジッタとの関係を表したグラフである。
【図９】（Ａ）接合面積と駆動電圧との関係を表したグラフである。（Ｂ）接合面積とジッタとの関係を表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（光スキャナの構造の説明）
以下に図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施の形態を示す。図１に示されるように、光スキャナ１００は、基台２０上に本体部１０が取り付けられて構成されている。本体部１０は、基板１１と、揺動可能なミラー１２と、このミラー１２を共振させる圧電素子１３（特許請求の範囲に記載の振動発生部）を有している。圧電素子１３に駆動電圧が印加されると、圧電素子１３が発生する振動により、ミラー１２が共振して揺動し、ミラー１２で反射した光が走査される。
【００１５】
基台２０は、ステンレス鋼（オースティナイト系及びフェライト系を含む）やチタン等の金属で構成されている。基台２０には、上方に開放した凹部２０ａが形成されている。図１に示される実施形態では、基台２０は、枠状である。基台２０の対向する一対の上面は、基板固定面２０ｂとなっている。また、基板固定面２０ｂと異なる、基台２０の対向する一対の上面は、導体固定面２０ｃとなっている。
【００１６】
基板１１は、前記したステンレス鋼やチタン等の金属薄板で構成されている。基板１１
の厚さは、５０〜２００μｍである。基板１１は、プレス加工やエッチング加工により形成される。図１の（Ａ）に示されるように、基板１１には、長手方向両縁部よりも内側位置に、前記縁部に沿って一対のスリット１１ａが形成されている。基板１１のスリット１１ａの外側（図１の（Ａ）において上方向）は、取付部１１ｂとなっている。本体部１０のスリット１１ａよりも内側部分は内側部１１ｃとなっていて、この内側部１１ｃはスリット１０ａの両側（図１の（Ａ）において左右方向）に形成された支持梁１１ｄにより支持されている。図１の（Ａ）に示されるように、一対の取付部１１ｂが一対の基板固定面２０ｂ上に固定されて、基板１１が基台２０に取り付けられている。なお、取付部１１ｂの基板固定面２０ｂへの取付方法は、導電性接着材による接着、レーザー溶接が含まれる。図１の（Ａ）に示されるように、基板１１の内側部１１ｃは、基台２０の凹部２０ａ上に位置していて、圧電素子１３により内側部１１ｃに振動が付与されたとしても、内側部１１ｃやミラー１２が、基台２０と干渉しないようになっている。
【００１７】
内側部１１ｃの中央部分には、一対の貫通口１１ｅが並列に隣接して形成されている。一対の貫通口１１ｅの間には、トーションバー１１ｆが形成されている。トーションバー１１ｆの幅は１００〜２００μｍであり、トーションバー１１ｆの長さは、２０００〜４０００μｍである。
なお、貫通口１１ｅの両側の内側部１１ｃは、圧電素子形成部１１ｇとなっている。
【００１８】
ミラー１２は、前記した材料の金属薄板で構成されている。図１に示されるように、ミラー１２は、トーションバー１１ｆの中間部上に貼設されている。このように、ミラー１２の両側は、ミラー１２から離れる方向に延出するトーションバー１１ｆにより弾性的に支持されている。このような構造により、ミラー１２は、トーションバー１１ｆの幅中間を通る揺動軸１５を中心に、揺動可能となっている。図１に示される実施形態では、ミラー１２は長方形であるが、正方形や六角形等の多角形、円形、楕円形等の形状であっても差し支え無い。本実施形態では、ミラー１２は、長手方向が４０００〜５０００μｍ、短手方向が１０００〜１５００μｍ、厚さが２００〜６３０μｍである。なお、トーションバー１１ｆとミラー１２を一体に構成しても差し支え無い。
【００１９】
一対の圧電素子形成部１１ｇ上には、それぞれ、一対の圧電素子１３が形成されている。圧電素子１３は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等のセラミックスで構成された圧電体１３ａ（図２の（Ｂ）に示す）と、この圧電体１３ａ上に積層された電極１３ｂから構成されている。電極１３ｂは、金や白金で構成され、真空蒸着法等により形成される。なお、電極１３ｂの厚さは、１μｍ程度である。本実施形態では、圧電体１３ａはＰＺＴであり、圧電素子１３は、一辺が７ｍｍ、他辺が８ｍｍ、厚さが０．０６ｍｍの長方形板状である。
【００２０】
図１に示される実施形態では、圧電素子形成部１１ｇが、圧電素子１３の下側の電極の役割を果たしている。本実施形態では、基板１１と基台２０とは電気的に接続され、基台２０がグランド電位となっているので、圧電素子形成部１１ｇもまたグランド電位となっている。
【００２１】
圧電素子１３の電極１３ｂは、後述する導体３０により、駆動回路（図示せず）と電気的に接続している。駆動回路は、駆動電圧（例えば、振幅８Ｖの交番電圧に、８Ｖのバイアス電圧を付加した電圧）を生成する。なお、２つの圧電素子１３の電極１３ｂには、互いに逆位相となる駆動電圧が印加される。電極１３ｂに駆動電圧が印加されると、圧電素子１３は、圧電効果により、その厚さ方向に振動する。この振動は、内側部１１ｃに板波を励起する。励起された板波は、内側部１１ｃを介して、トーションバー１１ｆに到達する。すると、トーションバー１１ｆは、揺動軸１５回りにねじれ振動する。これに伴い、ミラー１２は、共振して、揺動軸１５回りに揺動する。そして、ミラー１２で反射した光は、揺動軸１５回りに走査される。
【００２２】
（圧電素子の電極に接合する導体の構造及び接合構造の説明）
図２を用いて、圧電素子１３の電極１３ｂに接合する導体３０の構造及び接合構造を説明する。導体３０は、その一端が圧電素子１３の電極１３ｂと接合し、その他端が前記した駆動回路に電気的に接続している。
【００２３】
図２の（Ｂ）に示されるように、導体３０は、金属箔３０ａと、金属箔３０ａの両面にフィルム状の被覆体３０ｂ、３０ｃが層状に形成された、いわゆるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）である。このような構造により、導電体である金属箔３０ａの両面が被覆体３０ｂ、３０ｃにより被覆されて、金属箔３０ａが絶縁されている。金属箔３０ａの材料には、銅箔、金泊、銀箔、アルミ箔が含まれる。また、被覆体３０ｂ、３０ｃの材料には、ポリイミド膜やポリエステル（ＰＥＴ、ＰＥＮを含む）膜等の樹脂が含まれる。本実施形態では、金属箔３０ａは銅箔であり、被覆体３０ｂ、３０ｃはポリイミドである。
【００２４】
金属箔３０ａの厚さは５〜５０μｍであり、被覆体３０ｂ、３０ｃの厚さは５〜１００μｍである。このように構成された導体３０は、金属箔３０ａと被覆体３０ｂ、３０ｃが層状に構成されているので、柔軟性があり変形可能となっている。また、導体３０が変形したとしても、金属箔３０ａが断線すること無く、金属箔３０ａの電気的特性が維持される。導体３０は柔軟性が有るので、電極１３ｂに接合された導体３０により、圧電素子１３の動きが阻害され難くい。
【００２５】
なお、銅のヤング率は約１２４ＧＰａであり、ポリイミドのヤング率は約３．２ＧＰａ、ポリエステルのヤング率は４．０〜５．０ＧＰａである。
また、銅の引張強度は約１９５ＭＰａであり、ポリイミドの引張強度は２００〜２８０ＭＰａ、ポリエステルの引張強度は２１０〜３１０ＭＰａである。
このように、金属箔３０ａを構成する銅箔に比べて、被覆体３０ｂ、３０ｃを構成するポリイミドやポリエステルは、ヤング率が大幅に低い割には、引張強度が大きいという特徴を有している。このため、金属箔３０ａをポリイミドやポリエステルで被覆させて導体３０を構成すると、導体３０の変形性（変形し易さ、曲がり易さ）が殆ど低下すること無く、導体３０の強度（引張強度を含む）が増大する。
【００２６】
図２に示されるように、導体３０の一端の裏面には、接合面３０ｆが形成されている。図２の（Ａ）に示されるように、接合面３０ｆには、金属箔３０ａと電気的に接続する接合電極３０ｄが形成されている。接合電極３０ｄは、金等の金属で構成され、金属箔３０ａの下面と接触し、接合面３０ｆの下面に露出している。
【００２７】
図２の（Ｂ）に示されるように、導体３０の接合面３０ｆは、導電性接着部材１４により、電極１３ｂに接着されて接合されている。なお、導電性接着部材１４には、導電性接着材やＡＣＦ（異方性導電フィルム、Anisotropic Conductive Film）が含まれる。なお、導電性接着材は、エポキシ系等の熱硬化性樹脂に銀等の金属フィラーを分散させたものである。また、ＡＣＦは、粘着力のある熱硬化性樹脂に、微細な導電粒子を分散させたフィルムである。電極１３ｂ上に導電性接着部材１４を塗布又は貼り付け、この導電性接着部材１４上に導体３０の一端を載せ、導体３０の一端を加圧しながら加熱することにより、導体３０の一端がその接合面３０ｆで電極１３ｂに接合される。このような接合構造により、電極１３ｂと導体３０の金属箔３０ａとが電気的に接続されている。
【００２８】
図１の（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、電極１３ｂに接合された導体３０は、基台２０上の導体固定面２０ｃに固定されてから、駆動回路側に延出している。なお、導体３０と導体固定面２０ｃとの固定方法は、接着材による接着や、粘着テープによる固定が含まれる。図１の（Ｂ）に示されるように、電極１３ｂに接合された導体３０は、弛みが生じないように、導体固定面２０ｃに固定されている。これは、電極１３ｂとの接合部１３ｃと導体固定面２０ｃとの固定部２０ｄとの間の導体３０に弛みが生じると、この導体３０の弛みの程度により、圧電素子１３の振幅にバラツキが生じ、光スキャナ１００の特性（後述の「ジッタ」等）にバラツキが生じてしまうからである。
【００２９】
本実施形態では、図１の（Ｂ）に示されるように、接合部１３ｃと固定部２０ｄ間の導体３０は、本体部１０に接触しないように、本体部１０から離間して配設されている。これは、接合部１３ｃ以外で、導体３０が本体部１０に接触していると、圧電素子１３の駆動時に、本体部１０の振動が導体３０に伝達され、そして、導体３０に伝達された振動が本体部１０に再び伝達し、「ジッタ」が悪化してしまうからである。このため、本実施形態では、接合部１３ｃ以外で導体３０が本体部１０に接触しないように、導体３０を、固定部２０ｄと対向する電極１３ｂの端部位置に接合させ、導体固定面２０ｃに固定させている。
【００３０】
（本発明の効果の説明）
以下に、図３を用いて、本発明の効果を説明する。
図３における「剥離接着強さ」は、ＪＩＳ  Ｋ６８５４に規定される「９０度剥離接着強さ」であり、電極１３ｂに接合されている導体（金ワイヤ、又は、導体３０  以下同じ）を接合面に対して９０°方向（垂直方向）に向かって引っ張った場合に、接合面が剥離する強度である。
「剥離接着強さ」を、以下の条件で測定した。
ワイヤボンディング：接合面積は１，５００μｍ２
本発明による接合構造：接合面積は１ｍｍ２
【００３１】
図３に示されるように、ワイヤボンディングの「剥離接着強さ」は０．０１Ｎであるのに対し、本発明による接合構造の「剥離接着強さ」は、０．４Ｎである。このように本発明では、ＦＰＣの導体３０を用い、電極１３ｂと導体３０が広い接合面積で接合されているので、電極１３ｂから導体３０が剥離し難い。
【００３２】
図３における「破断強度」は、導体を引っ張った場合に、導体が破断する強度である。
「破断強度」を、以下の導体で測定した。
ワイヤボンディング：線径３８μｍの金ワイヤ
本発明による接合構造：導体３０の幅は１ｍｍ  導体３０の厚さは３７μｍ  導電体３０ａは厚さ１８μｍの銅箔  被覆体３０ｂ、３０ｃは合計厚２０μｍのポリイミド
【００３３】
図３に示されるように、ワイヤボンディングに用いられるワイヤの「破断強度」は０．３Ｎであるのに対して、本発明による接合構造に用いられる導体３０の「破断強度」は３．２Ｎである。このように、本発明に用いられる導体３０は、金属箔３０ａの両面が被覆体３０ｂ、３０ｃで覆われている構造なので、強度があり破断され難い。また、このように構成された導体３０は、強度が大きい一方で、前記したように柔軟性があることから、圧電素子１３の動きを阻害し難い。
【００３４】
（導体の幅や厚みが光スキャナの特性に及ぼす影響）
図４を用いて以下に説明する。
図４における「駆動電圧」とは、ミラー１２の所望振れ角（所望する光スキャナ１００の特性）を得るのに必要な駆動電圧の最大電圧をいう（図５、図７〜図９の「駆動電圧」も同じ）。「駆動電圧」が増大すると、光スキャナ１００の消費電力量も増大する。
【００３５】
なお、図４の（Ａ）のグラフにおいて、導体３０の厚さは３５μｍであり、金属箔３０ａの厚さは１２μｍ、被覆体３０ｂ、３０ｃの合計厚さは４７μｍである。
また、図４の（Ａ）のグラフにおいて、導体３０の幅は１ｍｍである。そして、導体３０の厚さが３５μｍの場合に、金属箔３０ａの厚さは１２μｍ、被覆体３０ｂ、３０ｃの厚さは合計で４７μｍである。導体３０の厚さが厚くなるに従って、前記した金属箔３０ａと被覆体３０ｂ、３０ｃは、前記した厚さの比で厚くなる。
【００３６】
図４の（Ａ）に示されるように、導体３０の幅が狭くなるに従って、必要とされる「駆動電圧」が低下する。これは、導体３０の幅が広くなるに従って、導体３０が変形し難くなり、圧電体１３の動きが阻害されるからである。このため、必要とされる導体３０の強度、及び、必要とされる接合部１３ｃの接合面積が得られる程度において、導体３０の幅は狭いほうが好ましい。
【００３７】
図４の（Ｂ）に示されるように、導体３０の厚さが薄くなるに従って、必要とされる駆動電圧が低下する。これは、導体３０の厚さが厚くなるに従って、導体３０が変形しにくくなり、圧電体１３の動きが阻害されるからである。このため、必要とされる導体３０の強度が得られる程度において、導体３０の厚さは薄いほうが好ましい。
【００３８】
（導体の空中距離と圧電素子のＺ変位の比が光スキャナの特性に及ぼす影響）
図１の（Ｂ）、図５及び図６を用いて以下に説明する。
図５における「導体の空中距離α」とは、図１の（Ｂ）に示されるように、導体３０の電極１３ｂとの接合部１３ｃと、導体３０の導体固定面２０ｃとの固定部２０ｄとの距離である。詳しくは、「導体の空中距離α」とは、電極１３ｂに接合され、導体固定面２０ｃに固定された導体３０の、いずれの部材にも接触していない部分の距離（つまり空中にある距離）である。また、「圧電素子のＺ変位」とは、圧電素子１３に駆動電圧が印加された際の、圧電素子１３の厚さ方向（つまりＺ方向）の変位量（振幅）である。従って「空中距離α／圧電素子のＺ変位」とは、「空中距離α」を「圧電素子のＺ変位」で除した値である。また、「振幅大」とはミラー１２の最大光学振れ角であり、「振幅小」とは「振幅大」の７０％の光学振れ角である。
【００３９】
図５の（Ａ）に示されるように、「空中距離α／圧電素子のＺ変位」が小さくなるに従って、ミラー１２の所望振れ角を得るのに必要な「駆動電圧」が増大する。「空中距離α／圧電素子のＺ変位」が小さくなるということは、「圧電素子のＺ変位」が同一とした場合に「空中距離α」が短くなるということである。つまり、「空中距離α」が短くなると、電極１３ｂに接合された導体３０により圧電素子１３の動きが規制され、「駆動電圧」が増大する。特に、「空中距離α／圧電素子のＺ変位」が５０よりも小さくなると、「駆動電圧」が劇的に大きくなってしまう。
【００４０】
図５に示される「ジッタ」とは、図６に示されるように、ミラー１２の光学振れ角が有る一定角度以上にある時間Ｔ１の標準偏差（σ）である（図７〜図９に示される「ジッタ」も同じ）。理想的には、ミラー１２が毎回同じ周期で揺動すれば、「ジッタ」は０になる。しかし、実際には、ミラー１２の走査周期は、揺動毎に微妙に異なる。即ち、「ジッタ」はミラー１２の揺動周期の揺らぎを示すので、「ジッタ」が小さいほど反射光の走査が安定していると言える。
【００４１】
図５の（Ｂ）に示されるように、「空中距離α／圧電素子のＺ変位」が大きくなるに従って、「ジッタ」が増大する。「空中距離α／圧電素子のＺ変位」が大きくなるということは、「圧電素子のＺ変位」が同一とした場合に「空中距離α」が長くなるということである。そして、「空中距離α」が長くなると、導体３０に気流の変化等の外乱が付与され、或いは、前記導体３０が共振しやすくなることにより、「ジッタ」が増大するからである。特に、ミラー１２が最大振幅で揺動している場合には（図５の「振幅大」の曲線）、「空中距離α／圧電素子のＺ変位」が１５０よりも大きくなると、劇的に「ジッタ」が増大してしまう。
本実施形態では、「駆動電圧」及び「ジッタ」が過大とならないように、「空中距離α／圧電素子のＺ変位」を５０以上１５０以下に設定している。
【００４２】
なお、「圧電素子のＺ変位」が変化すると、「駆動電圧」及び「ジッタ」も変化する。具体的には、「圧電素子のＺ変位」が増大すると、これに伴い「駆動電圧」が増大するとともに「ジッタ」が減少する。このことから、本願発明の発明者は、「空中距離α」を「圧電素子のＺ変位」で除した値（「空中距離α／圧電素子のＺ変位」）と「駆動電圧」や「ジッタ」との間に、上述のような関係性を見いだした。そして、この知見に基づき、本願発明の発明者は、適切な「空中距離α／圧電素子のＺ変位」の範囲から、設計値（圧電素子のＺ変位）に対して、最適な「空中距離α」の範囲を算出することを見いだした。
【００４３】
（接合位置が光スキャナの特性に及ぼす影響）
図７の（Ａ）に示される「最短」とは、図７の（Ｂ）に示されるように、固定部２０ｄと接合部１３ｃとの距離が最短となる電極１３ｂ上の位置、つまり、固定部２０ｄと対向する電極１３の端部位置である。また、「最長」とは、「最短」位置と対向する電極１３ｂの端部の位置である。更に、「中央」とは、電極１３ｂの「最短」位置と「最長」位置との中間位置である。なお、電極１３ｂの幅寸法βは、８mmである。
【００４４】
図７の（Ａ）のグラフは、導体３０を電極１３ｂのそれぞれ「最短」、「中央」、「最長」位置に接合させた場合の「ジッタ」の値を表した図である。
図７の（Ａ）に示されるように、導体３０を電極１３ｂの「最短」位置以外に接合させた場合には、「ジッタ」が大幅に悪化してしまう。これは、導体３０が電極１３ｂの「最短」位置以外に接合している場合には、圧電素子１３の駆動時に、導体３０が電極１３ｂに離接を繰り返し、圧電素子１３に衝撃が付与されるからである。「ジッタ」が高くなると、所望の精度で光を走査することができなくなってしまう。このため、本実施形態では、導体３０を電極１３ｂの「最短」位置、つまり、固定部２０ｄと対向する電極１３の端部位置に接合させている。
【００４５】
（導電性接着部材のヤング率が光スキャナの特性に及ぼす影響）
図８における「導電性接着部材のヤング率」は、熱硬化後の導電性接着部材１４のヤング率である。
図８に示されるように、導電性接着部材１４のヤング率が低すぎても高すぎても、「駆動電圧」及び「ジッタ」が高くなる。これは、導電性接着部材１４のヤング率が低いと、導電性接着部材１４は、振動を伝達し難い反面、振動を吸収し易いからである。一方で、導電性接着部材１４のヤング率が高いと、導電性接着部材１４は、振動を遮断し易い反面、振動を伝達し易いからである。このため、導電性接着部材１４のヤング率が低すぎても高すぎても、導電性接着部材１４が振動を伝達し易いので、圧電素子１３による振動が導体３０に伝達され易く、導体３０が振動し、この振動が圧電素子１３に伝達して、「ジッタ」が高くなる。また、圧電素子１３による振動が導体３０に伝達され易いので、前記振動が導体３０側に逃げてしまうので、「駆動電圧」も高くなってしまう。
【００４６】
図８に示されるように、導電性接着部材１４のヤング率が２ＧＰａより小さいと、「駆動電圧」及び「ジッタ」が劇的に増大する。また、導電性接着部材１４のヤング率が１０ＧＰａより大きいと、「駆動電圧」及び「ジッタ」が劇的に増大する。そこで、本実施形態では、熱硬化後にヤング率が２ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下となる導電性接着部材１４を使用している。
【００４７】
（接合面積が光スキャナの特性に及ぼす影響）
図９に示される「接合面積」とは、導体３０がその接合面３０ｆで電極１３ｂに接合している面積である。
図９の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、「接合面積」が増加するに従って、「駆動電圧」及び「ジッタ」は増加する。図９の（Ｂ）に示されるように、「接合面積」が４ｍｍ２を超えると、「ジッタ」は劇的に増加する。一方で「接合面積」が小さくなるに従って、導体３０と電極１３ｂとの「剥離接着強さ」は低下する。そこで本発明の発明者は、安全率を考慮のうえ、圧電素子１３が振動した際に、導体３０が電極１３ｂから剥離しない「接合面積」を求めた。「接合面積」が０．２５ｍｍ２以上の場合には、導体３０が電極１３ｂから剥離しないことが判明した。以上のことを考慮のうえ、本実施形態では、導体３０の接合面３０ｆの接合面積を、０．２５〜４ｍｍ２に設定している。
【００４８】
なお、前述のように、導体３０を電極１３ｂの中央に接合させると、圧電素子１３の駆動時に、導体３０が電極１３ｂに離接を繰り返し、圧電素子１３に衝撃が付与され、「ジッタ」が悪化する。これを防ぐために、電極１３ｂの中央から端部まで接着させると、導体３０と電極１３ｂとの接合面積が過大となり、「ジッタ」が増加してしまう。このため、本実施形態では、接合面３０ｆの接合面積が過大とならないように、導体３０を、固定部２０ｄと対向する電極１３ｂの端部のみに接合させている。
【００４９】
以上説明した実施形態では、導線３０はＦＰＣであるが、導線はこれに限定されず、可撓性を有する金属細線（導電体）を、可撓性を有する樹脂製の被覆体で被覆させた構造の導体であっても差し支え無い。なお、金属細線の材質には、金線、銀線、銅線が含まれる。金属細線には、単線及び撚り線が含まれる。被覆体の材料には、ポリ塩化ビニルやポリエチレンが含まれる。金属細線の線径は、３００〜２０００μｍであり、撚り線の場合には、５００〜３０００μｍである。被覆体の厚さは５０〜１０００μｍである。ポリ塩化ビニルやポリエチレンはヤング率が低い。このため、金属細線をポリ塩化ビニルやポリエチレンで被覆させて導体を構成すると、導体の変形性が殆ど低下すること無く、導体の強度が増大する。従って、このような導体を電極１３ｂに接合させても、圧電素子１３の動きが阻害され難く、導体も破断し難い。
【符号の説明】
【００５０】
１０    本体部
１１    基板
１１ａ  スリット
１１ｂ  取付部
１１ｃ  内側部
１１ｄ  支持梁
１１ｅ  貫通口
１１ｆ  トーションバー
１１ｇ  圧電素子形成部
１２    ミラー
１３    圧電素子（振動発生部）
１３ａ  圧電体
１３ｂ  電極
１３ｃ  接合部
１４    導電性接着部材
１５    揺動軸
２０    基台
２０ａ  凹部
２０ｂ  基板固定面
２０ｃ  導体固定面（固定部）
２０ｄ  固定部
３０    導体
３０ａ  金属箔（導電体）
３０ｂ  被覆体
３０ｃ  被覆体
３０ｄ  接合電極
３０ｆ  接合面
１００  光スキャナ
【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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