(57)【要約】【課題】可動部の振れ角が大きな磁気力型駆動装置を提供する。【解決手段】本発明の磁気力型駆動装置は、非磁性材料で形成された可動板と、前記可動板に固定され、前記可動板の主面に直交する方向に磁化した永久磁石と、を備える可動部と、前記可動部の周縁を囲むように形成された枠体と、前記可動板と前記枠体とを接続し、前記可動部を、前記枠体に対し、前記可動板の主面と略平行な軸の回りに回転可能に支持する一対の梁部と、前記永久磁石の近傍に、前記梁部の軸方向と略直交する方向に前記永久磁石を挟んで互いに対向する第１及び第２の端部を有するヨークと、導通によって前記第１及び第２の端部に互いに異なる磁極が現れるように、前記ヨークに巻回されているコイルと、を有する。【選択図】図２
2012208395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性材料で形成された可動板と、前記可動板に固定され、前記可動板の主面に直交する方向に磁化した永久磁石と、を備える可動部と、
前記可動部の周縁を囲むように形成された枠体と、
前記可動板と前記枠体とを接続し、前記可動部を、前記枠体に対し、前記可動板の主面と略平行な軸の回りに回転可能に支持する一対の梁部と、
前記永久磁石の近傍に、前記梁部の軸方向と略直交する方向に前記永久磁石を挟んで互いに対向する第１及び第２の端部を有するヨークと、
導通によって前記第１及び第２の端部に互いに異なる磁極が現れるように、前記ヨークに巻回されているコイルと、を有することを特徴とする磁気力型駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気力型駆動装置において、
前記ヨークは、前記第１の端部を有する第１のヨーク部と、前記第１のヨークと前記永久磁石を挟んで対向し、前記第２の端部を有する第２のヨーク部と、前記第１のヨークと前記第２のヨークとを磁気的に結合する第３のヨークと、を有し、
前記コイルは、前記第３のヨークに巻回されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気力型駆動装置において、
前記ヨークは、前記第１の端部を有する第１のヨーク部と、前記第１のヨークと前記永久磁石を挟んで対向し、前記第２の端部を有する第２のヨーク部と、前記第１のヨークと前記第２のヨークとを磁気的に結合する第３のヨークと、を有し、
前記コイルは、前記第１及び第２のヨークに巻回されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の磁気力型駆動装置において、
前記第１及び第２の端部の少なくとも一方は、前記永久磁石に向けて鋭角に形成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の磁気力型駆動装置において、
前記第１及び第２の端部の少なくとも一方は、複数の突起を有して形成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の磁気力型駆動装置において、
前記可動板には、前記永久磁石が配置される空孔部が形成され、
前記永久磁石は、前記可動部の重心が前記可動部の回転軸と略一致するように、前記空孔部に配置されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の磁気力型駆動装置と、
前記可動部に設けられ、入射した光を反射するミラーと、を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
変調された光束を生成する光束生成装置と、
前記光束を反射及び走査する請求項７に記載の光走査装置と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気力型駆動装置、光走査装置、及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投射型ディスプレー等の画像表示装置には、一般的に、光を走査する光走査装置が用いられている。このような光走査装置には、モータ駆動のポリゴンミラーやガルバノミラー等が用いられてきた。
【０００３】
一方、近年の微細加工技術の進歩に伴い、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を応用した光走査装置が大きな発展を遂げている。その中で、梁部を回転軸として光走査ミラーを往復振動させることにより光を走査する光走査装置が注目を集めている。このような光走査ミラーは、従来のモータ駆動のポリゴンミラー等と比較して、構造が簡単であり、かつ半導体プロセスによる一体形成が可能であることから、小型化や低コスト化が可能であり、また小型化により高速化が可能である等の利点を有する。
【０００４】
ＭＥＭＳ技術による光走査ミラーは、振れ角を大きくするために、一般的に、構造体の共振周波数と駆動周波数とを一致させて駆動される（共振駆動）。
【０００５】
光走査ミラーの共振周波数ｆｒは、梁部のねじり弾性係数をｋとし、光走査ミラーの慣性モーメントをＩｍとすると、以下の式（１）で与えられる。
【０００６】
ｆｒ＝１／（２π）・（ｋ／Ｉｍ）1/2      （１）
共振駆動における光走査ミラーの振れ角θは、光走査ミラーに加わる駆動力をＴとすると、以下の式（２）で与えられる。
【０００７】
θ＝ＱＴ／ｋ      （２）
式（２）において、Ｑは系の品質係数であり、空気中での典型的な値は１００程度、真空中での典型的な値は１０００程度である。
【０００８】
従って、共振駆動における光走査ミラーは、比較的小さな駆動力でも大きく振れさせることが可能である。
【０００９】
一方、ある種の光走査装置では、上述の光走査ミラーは、構造体の共振周波数と駆動周波数とを一致させずに駆動される（非共振駆動）。
【００１０】
非共振駆動における光走査ミラーの振れ角θは、以下の式（３）で与えられる。
【００１１】
θ＝Ｔ／ｋ      （３）
式（３）によれば、品質係数Ｑを援用できないため、式（２）と比較して、光走査ミラーの振れ角θが小さい。そこで、光走査ミラーの振れ角θを大きくするためには、駆動力Ｔを大きくするか、又は梁部のねじり弾性係数ｋを小さくする必要がある。しかし、式（１）から導かれるように、梁部のねじり弾性係数ｋを小さくすると、光走査ミラーの共振周波数ｆｒが低下する。そして、光走査ミラーの共振周波数ｆｒが非共振駆動における駆動周波数（通常６０Ｈｚ）と接近することにより、光走査ミラーの振動波形に共振モードが乗ってしまう場合がある。これを避けるためには、典型的には、光走査ミラーの共振周波数ｆｒを１ｋＨｚ程度以上に設定する必要がある。従って、光走査ミラーの振れ角θを大きくするためには、梁部のねじり弾性係数ｋを小さくすることよりも、駆動力Ｔを大きくすることが望ましい。
【００１２】
このような非共振タイプの光走査装置として、磁気力型駆動装置を用いた光走査装置が知られている。
【００１３】
例えば、特許文献１（特開２００７−０１４１３０号公報）及び特許文献２（特開２００８−１２２９５５号公報）には、ムービングコイル型（ＭＣ型）磁気力型駆動装置を用いた光走査装置が開示されている。これらの光走査装置は、複数の永久磁石の間に配置された光走査ミラーにコイルを搭載し、このコイルに電流を流すことによって生じるローレンツ力を利用して、光走査ミラーを駆動する。
【００１４】
また、特許文献３（特開２００５−１６９５５３号公報）には、ムービングマグネット型（ＭＭ型；可動磁石型）磁気力型駆動装置を用いた光走査装置が開示されている。この光走査装置は、光走査ミラーに永久磁石を搭載し、光走査ミラーの近傍に配置されたコイルに電流を流すことによって生じる磁気的相互作用を利用して、光走査ミラーを駆動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００７−０１４１３０号公報
【特許文献２】特開２００８−１２２９５５号公報
【特許文献３】特開２００５−１６９５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献１及び２に記載の光走査装置では、光走査ミラーに加わる駆動力を大きくするためには、コイルに流す電流を大きくするか、あるいはコイルの巻数を大きくする必要がある。しかし、コイルに流す電流を大きくすると、コイルの発熱により、光走査ミラーの光学的な性能が劣化するという問題がある。また、コイルの巻数には光走査ミラーのサイズに応じた限界があり、例えば、１ｍｍ角程度のミラーに１００ターン程度以上のコイルを搭載することは難しい。そのため、光走査ミラーに加わる駆動力を大きくすることは難しい。
【００１７】
また、特許文献３に記載の光走査装置では、光走査ミラーが傾斜した状態でも永久磁石に十分な磁場を印加できるように、永久磁石の下方に配置された２つのコイルを傾斜させて配置する等の工夫がなされている。しかしながら、２つのコイルの端部の間隔が大きいために、永久磁石に印加される磁場を大きくすることは難しく、例えば１００［Ｏｅ］程度以上とすることは難しい。そのため、光走査ミラーに加わる駆動力を大きくすることは難しい。
【００１８】
すなわち、特許文献１ないし３に記載の磁気力型駆動装置では、駆動力を増大し、可動部の振れ角を増大することが困難であった。そして、これらの磁気力型駆動装置を用いた光走査装置では、可動部に搭載された光走査ミラーの振れ角を増大することが困難であった。また、この光走査装置を用いた画像表示装置では、光の走査範囲を拡大し、薄型化や大画面化を実現することが困難であった。
【００１９】
上記課題に鑑み、本発明は、可動部の振れ角が大きな磁気力型駆動装置を提供すると共に、これを備える光走査装置及び画像表示装置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】
【００２０】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る磁気力型駆動装置は、
非磁性材料で形成された可動板と、前記可動板に固定され、前記可動板の主面に直交する方向に磁化した永久磁石と、を備える可動部と、
前記可動部の周縁を囲むように形成された枠体と、
前記可動板と前記枠体とを接続し、前記可動部を、前記枠体に対し、前記可動板の主面と略平行な軸の回りに回転可能に支持する一対の梁部と、
前記永久磁石の近傍に、前記梁部の軸方向と略直交する方向に前記永久磁石を挟んで互いに対向する第１及び第２の端部を有するヨークと、
導通によって前記第１及び第２の端部に互いに異なる磁極が現れるように、前記ヨークに巻回されているコイルと、を有する。
【００２１】
また、本発明の第２の観点に係る光走査装置は、
上述の磁気力型駆動装置と、
前記可動部に設けられ、入射した光を反射するミラーと、を備える。
【００２２】
また、本発明の第３の観点に係る画像表示装置は、
変調された光束を生成する光束生成装置と、
前記光束を反射及び走査する上述の光走査装置と、を備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、可動部の振れ角が大きな磁気力型駆動装置を提供すると共に、これを備える光走査装置及び画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、図１に示された光走査装置を示す上面図である。（ｂ）は、（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】（ａ）は、図２（ｂ）に示された光走査装置の左偏向状態を示す断面図である。（ｂ）は、図２（ｂ）に示された光走査装置の右偏向状態を示す断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る光走査装置を示す断面図である。（ｂ）は、（ａ）に示された可動板を示す上面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る光走査装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る光走査装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。
（第１の実施形態）
始めに、図１を参照して、第１の実施形態に係る画像表示装置１について説明する。なお、画像表示装置１は、後述する磁気力型駆動装置７（図２参照）から構成された非共振タイプの光走査装置５を備え、外部機器８から入力される画像信号Ｓ１に基づいて、変調された赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光束を生成、合成、及び走査することにより、スクリーン９に映像を表示させるものである。
【００２６】
画像表示装置１は、光束生成装置１０と、コリメート光学系２０と、合成光学系３０と、水平走査部４０と、水平走査同期回路４５と、垂直走査部５０と、垂直走査同期回路５５と、から構成されている。
【００２７】
光束生成装置１０は、主に、信号処理回路１１と、赤色レーザ１２と、緑色レーザ１３と、青色レーザ１４と、赤色レーザ駆動回路１５と、緑色レーザ駆動回路１６と、青色レーザ駆動回路１７と、から構成されている。
【００２８】
信号処理回路１１は、外部機器８から入力される画像信号Ｓ１に応じて変調された赤色、緑色、青色の光束を生成するための赤色、緑色、青色映像信号Ｓ２Ｒ，Ｓ２Ｇ，Ｓ２Ｂをそれぞれ生成し、赤色、緑色、青色レーザ駆動回路１５，１６，１７にそれぞれ出力する。また、信号処理回路１１は、水平走査部４０の動作と光束生成装置１０の動作とを同期させるための水平同期信号ＳＨを生成して、水平走査同期回路４５に出力し、また、垂直走査部５０の動作と光束生成装置１０の動作とを同期させるための垂直同期信号ＳＶを生成して、垂直走査同期回路５５に出力する。
【００２９】
赤色、緑色、青色レーザ駆動回路１５，１６，１７は、それぞれ、信号処理回路１１から入力される赤色、緑色、青色映像信号Ｓ２Ｒ，Ｓ２Ｇ，Ｓ２Ｂに応じて、赤色、緑色、青色レーザ１２，１３，１４を駆動する。
【００３０】
赤色、緑色、青色レーザ１２，１３，１４は、例えば、半導体レーザ、高調波発生機構（ＳＨＧ）付き固体レーザ等から構成されており、それぞれ、赤色、緑色、青色映像信号Ｓ２Ｒ，Ｓ２Ｇ，Ｓ２Ｂに応じて変調された赤色、緑色、青色の光束を生成し、コリメート光学系２０に出射する。
【００３１】
コリメート光学系２０は、３つのコリメータレンズ２１，２２，２３から構成されており、光束生成装置１０から入射した赤色、緑色、青色の光束をそれぞれ平行光化し、合成光学系３０に出射する。
【００３２】
合成光学系３０は、光束を波長選択的に反射又は透過する３つのダイクロイックミラー３１，３２，３３から構成されており、コリメート光学系２０から入射した赤色、緑色、青色の光束を合成し、水平走査部４０の後述する光走査ミラー４１に出射する。
【００３３】
水平走査部４０は、合成光学系３０から入射した光束を水平方向に走査するための光走査ミラー４１を有する共振タイプの光走査装置４と、光走査装置４を駆動するための水平走査駆動回路４２と、光走査装置４の共振周波数を調整するための共振周波数調整回路４３と、から構成されている。
【００３４】
水平走査同期回路４５は、信号処理回路１１から入力された水平同期信号ＳＨに基づいて、水平走査部４０の動作が光束生成装置１０の動作と同期するように、水平走査駆動回路４２及び共振周波数調整回路４３を制御する。
【００３５】
垂直走査部５０は、水平走査部４０から入射した光束を垂直方向に走査するための光走査ミラー（以下、ミラー）５１を有する非共振タイプの光走査装置５と、光走査装置５を駆動するための垂直走査駆動回路５２と、から構成されている。
【００３６】
垂直走査同期回路５５は、信号処理回路１１から入力された垂直同期信号ＳＶに基づいて、垂直走査部５０の動作が光束生成装置１０の動作と同期するように、垂直走査駆動回路５２を制御する。
【００３７】
次に、図２及び図３を参照して、上述の光走査装置５について詳細に説明する。
【００３８】
光走査装置５は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、入射した光を反射するための上述のミラー５１と、ミラー５１を駆動するための磁気力型駆動装置７と、から構成されている。
【００３９】
磁気力型駆動装置７は、可動板１１１と、枠体１１２と、一対の梁部１１３（図２（ａ）参照）と、永久磁石１２０（図２（ｂ）参照）と、ヨーク２１０と、コイル２２０と、から構成されている。なお、図２（ｂ）に示すように、可動板１１１、永久磁石１２０、及びミラー５１は、可動部１００を構成する。また、ヨーク２１０及びコイル２２０は、駆動部２００を構成する。
【００４０】
図２（ａ）に示す可動板１１１、枠体１１２、及び一対の梁部１１３は、例えば単結晶シリコン基板やステンレスその他の金属基板等、適度な剛性を有する非磁性材料基板で、相互に一体に形成されている。可動板１１１は、所定の幅、奥行き、及び厚みを有する矩形板状に形成されている。枠体１１２は、可動板１１１の周縁を囲むように矩形枠状に形成され、図２（ｂ）に示すように、後述するヨーク２１１及びヨーク２１２に支持されている。一対の梁部１１３は、可動板１１１の両端に互いに対向して配置され、可動板１１１の平面（上面及び下面）と略平行なＹ軸に沿って延在して可動板１１１と枠体１１２とを接続し、枠体１１２に対して可動板１１１をＹ軸の回りに回転可能に支持する。したがって、可動部１００は、枠体１１２に対して梁部１１３の軸方向に回転可能である。
【００４１】
図２（ｂ）に示す永久磁石１２０は、例えばサマリウムコバルト磁石やネオジム磁石等から構成されており、可動板１１１と略同一の奥行きを有する矩形板状に形成され、接着剤等により可動板１１１の下面に固定されている。そして、永久磁石１２０は、矢印Ｍにより示すように、可動板１１１の平面（上面及び下面）と略垂直な方向に磁化している。
【００４２】
ミラー５１は、例えば銀合金やアルミニウム合金等で、可動板１１１と略同一の幅及び奥行きを有する矩形板状に形成されており、可動板１１１の上面に接着剤等により固定されている。なお、ミラー５１は、例えば、スパッタ法等を用いて、可動板１１１の上面に薄膜状に形成されていても良い。そして、ミラー５１の上面は、入射する光に対して十分な反射率を有するように、十分に平坦に形成されている。
【００４３】
ヨーク２１０は、例えば鉄系材料、フェライト材料、又はパーマロイ材料等を含む磁性材料で形成されており、第１のヨーク部２１１と、第２のヨーク部２１２と、第３のヨーク部２１３と、から構成されている。第１のヨーク部２１１は、永久磁石１２０の近傍に一端部（以下、第１の端部）２１１ａを有する。第２のヨーク部２１２は、永久磁石１２０の近傍であって、梁部１１３の軸方向と直交する方向に永久磁石１２０を挟んで第１の端部２１２ａと対向する一端部（以下、第２の端部）２１２ａを有し、第１のヨーク部２１１と対向して延在する。第３のヨーク部２１３は、第１のヨーク部２１１の他端部２１１ｂと、第２のヨーク部２１２の他端部２１２ｂと、を磁気的に結合している。すなわち、第１〜第３のヨーク部２１１〜２１３は、相互に磁気的に結合されて、一つの磁気回路を構成している。
【００４４】
コイル２２０は、第３のヨーク部２１３に巻回されている。コイル２２０に電流を流すと、ヨーク２１０が磁化し、第１の端部２１１ａと第２の端部２１２ａとにそれぞれ磁極が現れる。このとき、第１の端部２１１ａに現れる磁極は、第２の端部２１２ａに現れる磁極に対して、異なる極性を有する。
【００４５】
次に、上述の光走査装置５の動作について説明する。
【００４６】
コイル２２０に所定方向の電流を流すと、図３（ａ）に示すように、第１の端部２１１ａにＳ極が現れ、第２の端部２１２ａにＮ極が現れる。第１の端部２１１ａと第２の端部２１２ａとの間に発生する磁場が永久磁石１２０に作用することにより、可動部１００は、一対の梁部１１３のねじれを伴いながら、梁部１１３の軸方向であるＹ軸を中心として左に傾斜する（左偏向状態）。
【００４７】
また、コイル２２０に上記所定方向と反対方向の電流を流すと、図３（ｂ）に示すように、第１の端部２１１ａにＮ極が現れ、第２の端部２１２ａにＳ極が現れる。第１の端部２１１ａと第２の端部２１２ａとの間に発生する磁場が永久磁石１２０に作用することにより、可動部１００は、一対の梁部１１３のねじれを伴いながら、Ｙ軸を中心として右に傾斜する（右偏向状態）。
【００４８】
なお、可動部１００の慣性モーメントを低減し、可動部１００の振れ角を増大するために、永久磁石１２０の幅は１ｍｍ程度以下に設計されていることが望ましい。また、コイル２２０に流す電流が所定の周波数（例えば６０Ｈｚ）を有する場合に、可動部１００に共振モードが励起されることを防止するため、一対の梁部１１３は、可動部１００の共振周波数が１ｋＨｚ程度となるように設計されていることが望ましい。
【００４９】
上記構成の磁気力型駆動装置７によれば、ヨーク２１０の第１の端部２１１ａと第２の端部２１２ａとを、梁部１１３の軸方向と直交する方向に永久磁石１２０を挟んで対向するように配置すると共に、互いに異なる磁極を有するように磁化させることにより、従来の磁気力型駆動装置と比較して、永久磁石１２０に印加される磁場を増大することができる。従って、可動部１００に加わる駆動力を増大し、可動部１００の振れ角を増大することができる。
【００５０】
また、上記構成の磁気力型駆動装置７によれば、永久磁石１２０を挟んで対向する第１の端部２１１ａと第２の端部２１２ａとの間隙を、容易に小さくすることができる。これにより、永久磁石１２０に印加される磁場が増大し、可動部１００に加わる駆動力が増大することから、可動部１００の振れ角を容易に増大することができる。また、可動部１００の振れ角に余裕がある場合には、さらに、磁気力型駆動装置７を小型化することや、磁気力型駆動装置７の消費電力を抑制することもできる。
【００５１】
また、上記構成の磁気力型駆動装置７によれば、第１〜第３のヨーク部２１１〜２１３を相互に磁気的に結合して、一つの磁気回路として構成し、第１のヨーク２１３にのみコイル２２０を巻回し、コイル２２０に流す電流の大きさ及び方向を制御することにより、可動部１００を駆動することができるので、駆動部２００の構成を簡易なものとすることができる。
【００５２】
また、磁気力型駆動装置７の可動部１００にミラー５１を搭載することにより、ミラー５１の振れ角が大きい、すなわち光の走査範囲が大きい光走査装置５を構成することができる。
【００５３】
また、光走査装置５を備える画像表示装置１によれば、光の走査範囲が大きいことから、省スペース化（小型化、薄型化）及び大画面化等を実現することができる。
【００５４】
以下、上述の第１の実施形態に係る光走査装置５について、実施例に基づいて、より詳細に説明する。
【００５５】
光走査装置５の可動部１００については、例えば、以下のように構成することができる。
【００５６】
可動板１１１は、単結晶シリコンで形成し、その幅、奥行き、厚みを、それぞれ２［ｍｍ］、６［ｍｍ］、１００［μｍ］とした。
【００５７】
永久磁石１２０は、ネオジム磁石とし、その幅、奥行き、厚みを、それぞれ０．５［ｍｍ］、６［ｍｍ］、１［ｍｍ］とした。
【００５８】
ミラー５１の幅、奥行き、厚みを、それぞれ２［ｍｍ］、６［ｍｍ］、５０［μｍ］とした。なお、ミラー５１は、可動板１１１の上面に接着剤により固定した。
【００５９】
一対の梁部１１３は、単結晶シリコンで形成し、その寸法は、可動部１００の共振周波数が８００［Ｈｚ］程度となるように、可動部１００を構成する可動板１１１、永久磁石１２０、及びミラー５１の寸法に従って決定した。
【００６０】
また、光走査装置５の駆動部２００については、例えば、以下のように構成することができる。
【００６１】
ヨーク２１０の第１の端部２１１ａと第２の端部２１２ａとの間隙を、２［ｍｍ］とした。
【００６２】
コイル２２０の巻数を２００とした。また、コイル２２０に流す電流を２００［ｍＡ］とした。
【００６３】
コイル２２０の巻数をＮ、コイル２２０に流す電流をＩ［Ａ］、ヨーク２１０の磁極間のギャップをｇ［ｍ］とすると、ヨーク２１０の磁極間に発生する磁場Ｈ［Ａ／ｍ］は、概ね、以下の（４）式で与えられる。
【００６４】
Ｈ＝ＮＩ／ｇ      （４）
本実施例では、（４）式により、ヨーク２１０の第１の端部２１１ａと第２の端部２１２ａとの間に発生する磁場Ｈは、概ね、２×１０4［Ａ／ｍ］≒２５０［Ｏｅ］となる。
【００６５】
また、可動部１００（可動板１１１、永久磁石１２０、及びミラー５１）の慣性モーメントをＩ、永久磁石１２０に印加される磁場をＨ（ｔ）（簡単のため、一様とする）、可動部１００の磁気モーメントをＭ（水平左向き）、一対の梁部１１３のねじり弾性係数をＫθ、磁場Ｈ（ｔ）（上向き）が鉛直方向と成す角度をθ０（時計回り）、可動部１００の静止位置（水平）からの傾きをθ（ｔ）（時計回り）とすると、可動部１００の運動方程式は、以下の式（５）で与えられる。
【００６６】
Ｉ・（ｄ２／ｄｔ２）θ（ｔ）＋ｋθ・θ（ｔ）
−Ｍ・Ｈ（ｔ）・ｃｏｓ（θ０−θ（ｔ））＝０      （５）
本実施例では、（５）式により、可動部１００の振れ角θは、概ね、±２０［°］となる。従って、光の走査範囲は、概ね、±４０［°］となる。
【００６７】
また、本実施例では、必要となる磁場の大きさが２５０［Ｏｅ］程度と比較的小さいことから、コイル２２０の消費電力が比較的小さい。コイル２２０に流す電流が所定の周波数（例えば６０［Ｈｚ］）を有する場合、コイル２２０には、配線抵抗に加えてインダクタンスＬに応じたインピーダンスが発生するが、本実施例では、コイル２２０に発生するインピーダンスは１［Ω］程度である。従って、コイル２２０に流す電流を２００［ｍＡ］とした場合、コイル２２０の消費電力は、４０［ｍＷ］程度と、比較的小さくなる。
【００６８】
以上説明したように、本実施例によれば、ヨーク２１０の第１の端部２１１ａと第２の端部２１２ａとの間隙をｍｍスケールに小さくすることができるため、これらの間隙に生成される磁場が増大し、可動部１００に搭載された永久磁石１２０とヨーク２１０との磁気的相互作用が増大する。従って、可動部１００に加わる駆動力を増大し、可動部１００に搭載されたミラー５１の振れ角を増大することができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る画像表示装置及び光走査装置５Ａについて説明する。第２の実施形態の画像表示装置は、基本的構成については第１の実施形態の画像表示装置１と同様であるが、光走査装置５Ａの構成において第１の実施形態の画像表示装置１と異なる。従って、本実施形態では、光走査装置５Ａについて説明し、画像表示装置についての説明を省略する。また、第１の実施形態の光走査装置５と共通する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
図４（ａ）に示すように、光走査装置５Ａは、主に、可動板１１１Ａと永久磁石１２０とが嵌合している点において、第１の実施形態の光走査装置５と異なる。
【００７０】
図４（ｂ）に示すように、可動板１１１Ａは、空孔部１１１ａを有して矩形枠状に形成されている。図４（ａ）に示すように、永久磁石１２０は、可動板１１１Ａの空孔部１１１ａに嵌入し、接着剤等により固定されている。また、ミラー５１は、永久磁石１２０の上面に、接着剤等により固定されている。これにより、可動板１１１Ａと永久磁石１２０とミラー５１とを、可動部１００の重心がその回転軸であるＹ軸と略一致するように、配置することができる。
【００７１】
上記構成の光走査装置５Ａによれば、可動部１００の重心をその回転軸であるＹ軸と略一致させることにより、可動部１００の慣性モーメントを低減することができる。従って、一対の梁部１１３のねじり弾性係数を低減することができると共に、ミラー５１の振れ角をより増大することができる。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る画像表示装置及び光走査装置５Ｂについて説明する。第３の実施形態の画像表示装置は、基本的構成については第２の実施形態の画像表示装置と同様であるが、光走査装置５Ｂの構成において第２の実施形態の画像表示装置と異なる。従って、本実施形態では、光走査装置５Ｂについて説明し、画像表示装置についての説明を省略する。また、第１及び第２の実施形態の光走査装置５，５Ａと共通する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】
図５に示すように、光走査装置５Ｂは、第１のヨーク部２１１にコイル２２０ａが巻回され、第２のヨーク部２１２にコイル２２０ｂが巻回されている点において、第２の実施形態の光走査装置５Ａと異なる。
【００７３】
コイル２２０ａ及びコイル２２０ｂはそれぞれ、第１のヨーク部２１１及び第２のヨーク部２１２の幅及び奥行き方向に巻回されており、導通によって第１のヨーク部２１１の第１の端部２１１ａと第２のヨーク部２１２の第２の端部２１１ｂとに互いに異なる磁極を形成するように構成されている。
【００７４】
上記構成の光走査装置５Ｂによれば、コイル２２０ａ及びコイル２２０ｂが光走査装置５Ｂの幅及び奥行き方向に巻回されているため、光走査装置５Ａと比較して、装置の厚さを薄くすることができる。
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る画像表示装置及び光走査装置５Ｃについて説明する。第４の実施形態の画像表示装置は、基本的構成については第２の実施形態の画像表示装置と同様であるが、光走査装置５Ｃの構成において第２の実施形態の画像表示装置と異なる。従って、本実施形態では、光走査装置５Ｃについて説明し、画像表示装置についての説明を省略する。また、第１〜第３の実施形態の光走査装置５，５Ａ，５Ｂと共通する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７５】
図６に示すように、光走査装置５Ｃでは、ヨーク２１０Ａの第１の端部２１１ａ及び第２の端部２１２ａがそれぞれ、永久磁石１２０に向けて鋭角化されている点において、第２の実施形態の光走査装置５Ａと異なる。
【００７６】
なお、図６に示す光走査装置５Ｃでは、第１の端部２１１ａ及び第２の端部２１２ａの両方が鋭角化されているが、第１の端部２１１ａ及び第２の端部２１２ａのいずれか一方だけが鋭角化されていてもよい。
【００７７】
上記構成の光走査装置５Ｃによれば、ヨーク２１０Ａの第１の端部２１１ａ及び第２の端部２１２ａの少なくとも一つを鋭角化することで、その端部の磁束密度を増大し、永久磁石１２０の磁極に印加される磁場を増大することができる。その結果、可動部１００に加わる駆動力を増大し、ミラー５１の振れ角をより増大することができる。
【００７８】
なお、第４の実施形態では、第１の端部２１１ａ及び第２の端部２１２ａの少なくともいずれか一方が鋭角状の断面を有して形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、永久磁石に向けて断面積が縮小されるならば、例えば、凹凸状の断面を有して形成されていたり、複数の突起を有するように形成されていたりしても良い。
【００７９】
本発明は上記各実施形態及び実施例に限定されるものではなく、各実施形態及び実施例が本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更され得ることは明らかである。
【００８０】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
非磁性材料で形成された可動板と、前記可動板に固定され、前記可動板の主面に直交する方向に磁化した永久磁石と、を備える可動部と、
前記可動部の周縁を囲むように形成された枠体と、
前記可動板と前記枠体とを接続し、前記可動部を、前記枠体に対し、前記可動板の主面と略平行な軸の回りに回転可能に支持する一対の梁部と、
前記永久磁石の近傍に、前記梁部の軸方向と略直交する方向に前記永久磁石を挟んで互いに対向する第１及び第２の端部を有するヨークと、
導通によって前記第１及び第２の端部に互いに異なる磁極が現れるように、前記ヨークに巻回されているコイルと、を有することを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記２）
付記１記載の磁気力型駆動装置において、
前記ヨークは、前記第１の端部を有する第１のヨーク部と、前記第１のヨークと前記永久磁石を挟んで対向し、前記第２の端部を有する第２のヨーク部と、前記第１のヨークと前記第２のヨークとを磁気的に結合する第３のヨークと、を有し、
前記コイルは、前記第３のヨークに巻回されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記３）
付記１記載の磁気力型駆動装置において、
前記ヨークは、前記第１の端部を有する第１のヨーク部と、前記第１のヨークと前記永久磁石を挟んで対向し、前記第２の端部を有する第２のヨーク部と、前記第１のヨークと前記第２のヨークとを磁気的に結合する第３のヨークと、を有し、
前記コイルは、前記第１及び第２のヨークに巻回されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記４）
付記１から３のいずれかに記載の磁気力型駆動装置において、
前記第１及び第２の端部の少なくとも一方は、前記永久磁石に向けて鋭角に形成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記５）
付記１から４のいずれかに記載の磁気力型駆動装置において、
前記第１及び第２の端部の少なくとも一方は、複数の突起を有して形成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記６）
付記１から５のいずれかに記載の磁気力型駆動装置において、
前記可動板には、前記永久磁石が配置される空孔部が形成され、
前記永久磁石は、前記可動部の重心が前記可動部の回転軸と略一致するように、前記空孔部に配置されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記７）
付記１から６のいずれかに記載の磁気力型駆動装置において、
前記可動板と前記枠体と前記一対の梁部とは、単結晶シリコン基板で一体形成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記８）
付記１から６のいずれかに記載の磁気力型駆動装置において、
前記可動板と前記枠体と前記一対の梁部とは、金属基板で一体形成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記９）
付記８記載の磁気力型駆動装置において、
前記可動板と前記枠体と前記一対の梁部とは、ステンレス基板で一体形成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記１０）
付記１から９のいずれかに記載の磁気力型駆動装置において、
前記永久磁石の幅は、１ｍｍ以下であることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記１１）
付記１から１０のいずれかに記載の磁気力型駆動装置において、
前記永久磁石は、サマリウムコバルト磁石から構成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記１２）
付記１から１０のいずれかに記載の磁気力型駆動装置において、
前記永久磁石は、ネオジム磁石から構成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記１３）
付記１から１２のいずれかに記載の磁気力型駆動装置において、
前記ヨークは、鉄系材料を含んで形成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記１４）
付記１から１２のいずれかに記載の磁気力型駆動装置において、
前記ヨークは、フェライト材料を含んで形成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記１５）
付記１から１２のいずれかに記載の磁気力型駆動装置において、
前記ヨークは、パーマロイ材料を含んで形成されていることを特徴とする磁気力型駆動装置。
（付記１６）
付記１から１５のいずれかに記載の磁気力型駆動装置と、
前記第１の可動部に設けられ、入射した光を反射するミラーと、を備えることを特徴とする光走査装置。
（付記１７）
付記１６記載の光走査装置において、
前記ミラーは、銀合金で形成されていることを特徴とする光走査装置。
（付記１８）
付記１６記載の光走査装置において、
前記ミラーは、アルミニウム合金で形成されていることを特徴とする光走査装置。
（付記１９）
変調された光束を生成する光束生成装置と、
前記光束を反射及び走査する付記１６から１８のいずれかに記載の光走査装置と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【符号の説明】
【００８１】
１  画像表示装置
４  光走査装置
５，５Ａ〜５Ｃ  光走査装置
７，７Ａ〜７Ｃ  磁気力型駆動装置
８  外部機器
９  スクリーン
１０  光束生成装置
１１  信号処理回路
１２  赤色レーザ
１３  緑色レーザ
１４  青色レーザ
１５  赤色レーザ駆動回路
１６  緑色レーザ駆動回路
１７  青色レーザ駆動回路
２０  コリメート光学系
２１，２２，２３  コリメータレンズ
３０  合成光学系
３１，３２，３３  ダイクロイックミラー
４０  水平走査部
４１  光走査ミラー
４２  水平走査駆動回路
４３  共振周波数調整回路
４５  水平走査同期回路
５０  垂直走査部
５１  光走査ミラー（ミラー）
５２  垂直走査駆動回路
５５  垂直走査同期回路
１００  可動部
１１１  可動板
１１１ａ  空孔部
１１２  枠体
１１３  一対の梁部
１２０  永久磁石
２００  駆動部
２１０，２１０Ａ  ヨーク
２１１  第１のヨーク部
２１１ａ  第１の端部
２１１ｂ  他端部
２１２  第２のヨーク部
２１２ａ  第２の端部
２１２ｂ  他端部
２１３  第３のヨーク部
２２０，２２０ａ，２２０ｂ  コイル
【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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