(57)【要約】【課題】基板（ウエハー）からの取り個数を多くしつつ、得られる光スキャナーの信頼性を優れたものとすることができる光スキャナーの製造方法、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を提供すること。【解決手段】光スキャナー１の製造方法は、接合膜１６を含む構造体５１を第１ピッチで第１基板５０に形成する第１工程と、接合膜１７を含む構造体６１を第１ピッチと異なる第２ピッチで第２基板６０に形成する第２工程と、構造体５１の接合膜１６と構造体６１の接合膜１７とを接合する第３工程と、接合した構造体５１を第１基板５０から取り外す第４工程と、を有し、構造体６１の接合膜１７の接合される面の高さが、第２基板６０の、第３工程において接合されない構造体５１の接合膜１６に対向する部分の面よりも高い。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１接合膜を含む第１構造体および第２構造体を第１ピッチで第１基板に形成する第１工程と、
第２接合膜を含む第３構造体および第４構造体を前記第１ピッチと異なる第２ピッチで第２基板に形成する第２工程と、
前記第１構造体の前記第１接合膜と前記第３構造体の前記第２接合膜とを接合する第３工程と、
前記第１構造体を前記第１基板から取り外す第４工程と、を有し、
前記第３構造体の前記第２接合膜の前記第１構造体に接合される面の高さが、前記第３工程において前記第２構造体の前記第１接合膜に対向する部分における前記第２基板の面の高さよりも高いことを特徴とする光スキャナーの製造方法。
【請求項２】
前記第２基板の、前記第３工程において前記第２構造体の前記第１接合膜に対向する部分には、凹部が形成される請求項１に記載の光スキャナーの製造方法。
【請求項３】
前記第３構造体は、前記第２接合膜が形成される可動部と、前記可動部を揺動可能に支持する軸部と、前記軸部を支持する支持部と、を有し、
前記凹部は、前記支持部に形成される請求項２に記載の光スキャナーの製造方法。
【請求項４】
前記第３構造体の前記第２接合膜の前記第１構造体に接合される面の高さが、前記第３工程において前記第２構造体の前記第１接合膜に対向する部分における前記第２基板の面の高さよりも前記第２接合膜の厚さ分高い請求項１に記載の光スキャナーの製造方法。
【請求項５】
前記第２ピッチは、前記第１ピッチよりも大きく、かつ、前記第１ピッチの整数倍である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光スキャナーの製造方法。
【請求項６】
前記第１構造体および前記第２構造体のそれぞれは、光反射板を有し、
前記第３構造体および前記第４構造体のそれぞれは、前記第２接合膜が形成される可動部と、前記可動部を揺動可能に支持する軸部と、前記軸部を支持する支持部と、を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光スキャナーの製造方法。
【請求項７】
前記第１構造体および前記第２構造体のそれぞれは、前記光反射板を支持する柱部を有し、
前記第１接合膜は、前記柱部に形成される請求項６に記載の光スキャナーの製造方法。
【請求項８】
前記可動部は、前記第２接合膜が形成される基部と、前記基部を囲んで設けられている枠体部と、前記基部と前記枠体部とを接続し前記基部を前記枠体部に対して第１軸まわりに揺動可能に支持する第１軸部と、を有し、
前記軸部は、前記枠体部と前記支持部とを接続し前記枠体部を前記支持部に対して前記第１軸に交差する第２軸まわりに揺動可能に支持する第２軸部を構成する請求項６または７に記載の光スキャナーの製造方法。
【請求項９】
前記第３工程は、前記第１基板の前記第２基板とは反対側の面に第１支持基板を張り付けた状態で行い、
前記第４工程において、前記第１構造体を前記第１支持基板から剥離する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光スキャナーの製造方法。
【請求項１０】
前記第３工程は、前記第２基板の前記第１基板とは反対側の面に第２支持基板を張り付けた状態で行い、
前記第４工程後に、前記第２構造体を前記第２支持基板から剥離する請求項１ないし９のいずれか１項に記載の光スキャナーの製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の光スキャナーの製造方法を用いて製造されたことを特徴とする光スキャナー。
【請求項１２】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の光スキャナーの製造方法を用いて製造された光スキャナーを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の光スキャナーの製造方法を用いて製造された光スキャナーを備え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、光スキャナーの製造方法、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】
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）。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の光スキャナーは、光反射板と、スペーサーを介して光反射板を支持する基部と、基部を囲んで設けられた枠体部と、基部と枠体部とを接続し基部を枠体部に対して第１の軸まわりに揺動可能に支持する第１軸部と、支持部と、枠体部と支持部とを接続し枠体部を第１の軸に交差する第２の軸まわりに揺動可能に支持する第２軸部と、を有する。
【０００４】
また、特許文献１に記載の光スキャナーを製造するに際しては、光反射板およびスペーサーからなる構造体と、基部、枠体部、第１軸部、支持部および第２軸部からなる構造体との２つの構造体をそれぞれ形成した後、これら２つの構造体を接合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３５２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような２つの構造体の接合は、各構造体をそれぞれのウエハーに複数個形成した状態で一括して行われる。その際、従来では、一方のウエハーに作り込まれる構造体のピッチと、他方のウエハーに作り込まれる構造体のピッチを等しくしている。
【０００７】
しかし、このような従来の製造方法では、接合する２つの構造体の占有面積が異なる場合、一方のウエハーにおいて構造体として用いられずに無駄となる領域が大きくなってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、基板（ウエハー）からの取り個数を多くしつつ、得られる光スキャナーの信頼性を優れたものとすることができる光スキャナーの製造方法および光スキャナーを提供すること、また、かかる製造方法を用いて製造された光スキャナーを備える画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光スキャナーの製造方法は、第１接合膜を含む第１構造体および第２構造体を第１ピッチで第１基板に形成する第１工程と、
第２接合膜を含む第３構造体および第４構造体を前記第１ピッチと異なる第２ピッチで第２基板に形成する第２工程と、
前記第１構造体の前記第１接合膜と前記第３構造体の前記第２接合膜とを接合する第３工程と、
前記第１構造体を前記第１基板から取り外す第４工程と、を有し、
前記第３構造体の前記第２接合膜の前記第１構造体に接合される面の高さが、前記第３工程において前記第２構造体の前記第１接合膜に対向する部分における前記第２基板の面の高さよりも高いことを特徴とする。
【００１０】
このような光スキャナーの製造方法によれば、第１ピッチと第２ピッチとが互いに異なっていても、第３工程において第２構造体の第１接合膜が第２基板に接触するのを防止することができる。そのため、第３工程後の第２構造体の第１接合膜に対する異物の付着、コンタミ等を防止または低減することができる。したがって、第４工程後の第２構造体を第４工程後の第４構造体または新たな第２基板の第３構造体に対して接合強度を確保しながら接合することができる。このようなことから、基板からの取り個数を多くしつつ、得られる光スキャナーの信頼性を優れたものとすることができる。
【００１１】
本発明の光スキャナーの製造方法では、前記第２基板の、前記第３工程において前記第２構造体の前記第１接合膜に対向する部分には、凹部が形成されることが好ましい。
【００１２】
これにより、第３構造体の第２接合膜の接合される面の高さを、第２基板の、第３工程において第２構造体の第１接合膜に対向する部分の面に対して高くすることが容易となる。
【００１３】
本発明の光スキャナーの製造方法では、前記第３構造体は、前記第２接合膜が形成される可動部と、前記可動部を揺動可能に支持する軸部と、前記軸部を支持する支持部と、を有し、
前記凹部は、前記支持部に形成されることが好ましい。
これにより、設計を簡単化することができる。
【００１４】
本発明の光スキャナーの製造方法では、前記第３構造体の前記第２接合膜の前記第１構造体に接合される面の高さが、前記第３工程において前記第２構造体の前記第１接合膜に対向する部分における前記第２基板の面の高さよりも前記第２接合膜の厚さ分高いことが好ましい。
【００１５】
これにより、第３構造体の第２接合膜の第１構造体に接合される面を、第２基板の、第３工程において第２構造体の第１接合膜に対向する部分における第２基板の面に対して高くするための加工を別途行う必要がなく、製造工程や設計を簡単化することができる。
【００１６】
本発明の光スキャナーの製造方法では、前記第２ピッチは、前記第１ピッチよりも大きく、かつ、前記第１ピッチの整数倍であることが好ましい。
【００１７】
これにより、第１基板における第１構造体および第２構造体の取り個数、および、第２基板における第３構造体および第４構造体の取り個数の双方を効率的かつ簡単に多くすることができる。
【００１８】
本発明の光スキャナーの製造方法では、前記第１構造体および前記第２構造体のそれぞれは、光反射板を有し、
前記第３構造体および前記第４構造体のそれぞれは、前記第２接合膜が形成される可動部と、前記可動部を揺動可能に支持する軸部と、前記軸部を支持する支持部と、を有することが好ましい。
【００１９】
このような場合、第１ピッチおよび第２ピッチが互いに異なることとなる。したがって、このような場合に本発明を適用することにより、その効果が顕著となる。
【００２０】
本発明の光スキャナーの製造方法では、前記第１構造体および前記第２構造体のそれぞれは、前記光反射板を支持する柱部を有し、
前記第１接合膜は、前記柱部に形成されることが好ましい。
【００２１】
このような場合、第１接合膜と第２接合膜との接合面積が比較的小さくなるため、第１接合膜に対して異物の付着、コンタミ等が生じると、その第１接合膜を用いて光スキャナーを製造した場合、必要な接合強度を確保することが難しい。したがって、このような場合に本発明を適用することにより、その効果が顕著となる。
【００２２】
本発明の光スキャナーの製造方法では、前記可動部は、前記第２接合膜が形成される基部と、前記基部を囲んで設けられている枠体部と、前記基部と前記枠体部とを接続し前記基部を前記枠体部に対して第１軸まわりに揺動可能に支持する第１軸部と、を有し、
前記軸部は、前記枠体部と前記支持部とを接続し前記枠体部を前記支持部に対して前記第１軸に交差する第２軸まわりに揺動可能に支持する第２軸部を構成することが好ましい。
【００２３】
このような場合、第２ピッチが第１ピッチに対して極めて大きくなる。したがって、このような場合に本発明を適用することにより、その効果が顕著となる。
【００２４】
本発明の光スキャナーの製造方法では、前記第３工程は、前記第１基板の前記第２基板とは反対側の面に第１支持基板を張り付けた状態で行い、
前記第４工程において、前記第１構造体を前記第１支持基板から剥離することが好ましい。
【００２５】
これにより、第３工程において、第１支持基板が第１基板を支持することにより、第１接合膜と第２接合膜との接合を安定して行うことができる。
【００２６】
本発明の光スキャナーの製造方法では、前記第３工程は、前記第２基板の前記第１基板とは反対側の面に第２支持基板を張り付けた状態で行い、
前記第４工程後に、前記第２構造体を前記第２支持基板から剥離することが好ましい。
【００２７】
これにより、第３工程において、第２支持基板が第２基板を支持することにより、第１接合膜と第２接合膜との接合を安定して行うことができる。
【００２８】
本発明の光スキャナーは、本発明の光スキャナーの製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、優れた信頼性を有する光スキャナーを提供することができる。
【００２９】
本発明の画像表示装置は、本発明の光スキャナーの製造方法を用いて製造された光スキャナーを備えることを特徴とする。
【００３０】
これにより、優れた信頼性を有する光スキャナーを備える画像表示装置を提供することができる。
【００３１】
本発明のヘッドマウントディスプレイは、本発明の光スキャナーの製造方法を用いて製造された光スキャナーを備えることを特徴とする。
【００３２】
これにより、優れた信頼性を有する光スキャナーを備えるヘッドマウントディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光スキャナーを示す平面図である。
【図２】図１に示す光スキャナーの断面図（Ｘ軸に沿った断面図）である。
【図３】図１に示す光スキャナーが備える駆動部の電圧印加部を説明するためのブロック図である。
【図４】図３に示す第１の電圧発生部および第２の電圧発生部での発生電圧の一例を示す図である。
【図５】（ａ）は、図１に示す光スキャナーが備えるミラー側構造体（第１、第２構造体）を形成するためのウエハー（第１基板）の平面図、（ｂ）は、図１に示す光スキャナーが備えるアクチュエーター側構造体（第３、第４構造体）を形成するためのウエハー（第２基板）の平面図である。
【図６】図５（ａ）に示す第１基板に形成された複数のミラー側構造体の配置を示す拡大平面図である。
【図７】図５（ｂ）に示す第２基板に形成された複数のアクチュエーター側構造体の配置を示す拡大平面図である。
【図８】図１に示す光スキャナーの製造方法における第１〜３工程を説明するための図である。
【図９】図８（ｂ）に示す工程（第３工程）におけるミラー側構造体およびアクチュエーター側構造体の配置を示す平面図である。
【図１０】図１に示す光スキャナーの製造方法における第４、５工程を説明するための図である。
【図１１】第４工程後の第１基板を用いた光スキャナーの製造方法を説明するための図である。
【図１２】図１１（ｂ）に示す工程（第３工程）におけるミラー側構造体およびアクチュエーター側構造体の配置を示す平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る光スキャナーを示す断面図である。
【図１４】図１３に示す光スキャナーの製造方法における第１〜３工程を説明するための図である。
【図１５】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１６】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１７】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１８】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】
【００３４】
以下、本発明の光スキャナーの製造方法、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の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００３５】
（光スキャナー）
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る光スキャナーを示す平面図、図２は、図１に示す光スキャナーの断面図（Ｘ軸に沿った断面図）である。図３は、図１に示す光スキャナーが備える駆動部の電圧印加部を説明するためのブロック図、図４は、図３に示す第１の電圧発生部および第２の電圧発生部での発生電圧の一例を示す図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００３６】
図１および図２に示す光スキャナー１は、可動ミラー部１１と、１対の軸部１２ａ、１２ｂ（第１軸部）と、枠体部１３と、１対の軸部１４ａ、１４ｂ（第２軸部）と、支持部１５と、永久磁石２１と、コイル３１と、電圧印加部４（図３参照）と、を備える。
【００３７】
ここで、可動ミラー部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂ（以下、「軸部１２」ともいう）は、Ｙ軸（第１軸）周りに揺動（往復回動）する第１の振動系を構成する。また、可動ミラー部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、１対の軸部１４ａ、１４ｂ（以下、「軸部１４」ともいう）および永久磁石２１は、Ｘ軸（第２軸）周りに揺動（往復回動）する第２の振動系を構成する。
【００３８】
また、永久磁石２１、コイル３１および電圧印加部４は、永久磁石２１およびコイル３１の磁界の相互作用により、前述した第１の振動系および第２の振動系を駆動（すなわち、可動ミラー部１１をＸ軸およびＹ軸周りに揺動）させる「駆動部」を構成する。
【００３９】
以下、光スキャナー１の各部を順次詳細に説明する。
可動ミラー部１１は、基部１１１と、スペーサー１１２（柱部）を介して基部１１１に固定された光反射板１１３とを有する。ここで、スペーサー１１２の一端部に光反射板１１３が接合され、スペーサー１１２の他端部に接合膜１６（第１接合膜）が設けられている。また、基部１１１の上面に接合膜１７（第２接合膜）が設けられている。そして、接合膜１６と接合膜１７とが接合されており、これにより、スペーサー１１２が基部１１１に対して固定されている。また、基部１１１、軸部１２および枠体部１３からなる構造体は、軸部１４により揺動可能に支持された「可動部」を構成している。
【００４０】
接合膜１６、１７は、それぞれ、特に限定されないが、例えば、Ａｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｉ等の金属等で構成された金属膜である。そして、接合膜１６と接合膜１７との接合は、表面活性化接合により行われている。なお、接合膜１６、１７の構成材料は、金属に限定されず、例えば、硬化性接着剤のような樹脂組成物であってもよい。この場合、接合膜１６と接合膜１７との接合は表面活性化接合に限らない。
【００４１】
光反射板１１３の上面（一方の面）には、図示しないが、光反射性を有する光反射部が設けられている。この光反射部は、例えば、アルミニウム等の金属膜で構成されている。
【００４２】
この光反射板１１３は、軸部１２ａ、１２ｂに対して光反射板１１３の板厚方向に離間するとともに、板厚方向からみたときに（以下、「平面視」ともいう）軸部１２ａ、１２ｂと重なって設けられている。そのため、軸部１２ａと軸部１２ｂとの間の距離を短くしつつ、光反射板１１３の板面の面積を大きくすることができる。また、軸部１２ａと軸部１２ｂとの間の距離を短くすることができることから、枠体部１３の小型化を図ることができる。さらに、枠体部１３の小型化を図ることができることから、軸部１４ａと軸部１４ｂとの間の距離を短くすることができる。
【００４３】
このようなことから、光反射板１１３の板面の面積を大きくしても、光スキャナー１の小型化を図ることができる。
【００４４】
本実施形態では、光反射板１１３は、平面視にて、円形をなしている。なお、光反射板１１３の平面視形状は、これに限定されず、例えば、楕円形、四角形等の多角形であってもよい。
【００４５】
また、光反射板１１３の下面は、スペーサー１１２を介して基部１１１に固定されている。これにより、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３および軸部１４ａ、１４ｂとの接触を抑制しつつ、光反射板１１３をＹ軸周りに揺動させることができる。
【００４６】
枠体部１３は、枠状をなし、前述した可動ミラー部１１の基部１１１を囲んで設けられている。言い換えると、可動ミラー部１１の基部１１１は、枠状をなす枠体部１３の内側に設けられている。
【００４７】
この枠体部１３は、平面視にて、可動ミラー部１１の基部１１１および１対の軸部１２ａ、１２ｂ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、可動ミラー部１１のＹ軸周りの揺動を許容しつつ、枠体部１３の小型化を図ることができる。
【００４８】
また、枠体部１３は、枠体部１３の厚さ方向に軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂよりも突出したリブ１３１を有する。このようなリブ１３１により枠体部１３の剛性を高めることができる。また、このリブ１３１は、可動ミラー部１１が永久磁石２１に接触するのを抑制する機能（スペーサーとしての機能）も有する。なお、枠体部１３の形状は、枠状であれば、図示のものに限定されない。
【００４９】
また、枠体部１３は、Ｙ軸に沿った方向での長さがＸ軸に沿った方向での長さよりも長くなっている。これにより、軸部１２ａ、１２ｂに必要な長さを確保しつつ、Ｘ軸に沿った方向における光スキャナー１の長さを短くすることができる。
【００５０】
そして、枠体部１３は、軸部１４ａ、１４ｂを介して支持部１５に支持されている。また、可動ミラー部１１の基部１１１は、軸部１２ａ、１２ｂを介して枠体部１３に支持されている。
【００５１】
軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂは、それぞれ、弾性変形可能である。そして、軸部１２ａ、１２ｂ（第１軸部）は、可動ミラー部１１をＹ軸（第１軸）周りに揺動（回動）可能とするように、可動ミラー部１１と枠体部１３とを接続している。また、軸部１４ａ、１４ｂ（第２軸部）は、枠体部１３をＹ軸に直交するＸ軸（第２軸）周りに揺動（回動）可能とするように、枠体部１３と支持部１５とを接続している。
【００５２】
より具体的に説明すると、軸部１２ａ、１２ｂは、可動ミラー部１１の基部１１１を介して（挟んで）互いに対向するように配置されている。また、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、Ｙ軸に沿った方向に延びる長手形状（棒状）をなしている。そして、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、一方の端部が基部１１１に接続され、他方の端部が枠体部１３に接続されている。また、軸部１２ａ、１２ｂ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。
【００５３】
このように、軸部１２ａ、１２ｂは、可動ミラー部１１の基部１１１を両側から支持している。そして、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、可動ミラー部１１のＹ軸周りの揺動に伴って捩れ変形する。
【００５４】
なお、軸部１２ａ、１２ｂの形状は、それぞれ、可動ミラー部１１を枠体部１３に対してＹ軸周りに揺動可能に支持するものであれば、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、分岐した部分、幅の異なる部分を有していてもよい。
【００５５】
軸部１４ａ、１４ｂは、枠体部１３を介して互いに対向するように配置されている。また、１対の軸部１４ａ、１４ｂは、それぞれ、平面視にてＸ軸上に沿って配置され、Ｘ軸に沿った長手形状（棒状）をなしている。そして、軸部１４ａ、１４ｂは、それぞれ、一方の端部が枠体部１３に接続され、他方の端部が支持部１５に接続されている。また、軸部１４ａ、１４ｂは、それぞれ、中心軸がＸ軸に一致するように配置されている。
【００５６】
このように、軸部１４ａ、１４ｂは、枠体部１３を両側から支持している。そして、軸部１４ａ、１４ｂは、それぞれ、枠体部１３のＸ軸周りの揺動に伴って捩れ変形する。
【００５７】
なお、軸部１４ａ、１４ｂの形状は、それぞれ、枠体部１３を支持部１５に対してＸ軸周りに揺動可能に支持するものであれば、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、分岐した部分、幅の異なる部分を有していてもよい。
【００５８】
支持部１５は、平面視で、基部１１１、軸部１２、枠体部１３および軸部１４からなる構造体を囲むように設けられている。また、支持部１５の上面には、複数の凹部１５１が設けられている。なお、この凹部１５１の作用については、後述する光スキャナー１の製造方法の説明とともに後に詳述する。
【００５９】
また、平面視にて、光反射板１１３の外側に位置する部分（本実施形態では、支持部１５）の上面には、反射防止処理が施された反射防止層１５２が設けられている。これにより、光反射板１１３以外に照射された不要光が迷光となるのを抑制することができる。この反射防止層１５２は、特に限定されないが、例えば、シリコン酸化膜である。
【００６０】
このように、可動ミラー部１１をＹ軸周りに揺動可能とするとともに、枠体部１３をＸ軸周りに揺動可能とすることにより、可動ミラー部１１を互いに直交する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。
【００６１】
以上説明したような基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、軸部１４ａ、１４ｂおよび支持部１５は、一体的に形成されている。
【００６２】
本実施形態では、基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、軸部１４ａ、１４ｂおよび支持部１５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、エッチングにより微細な加工が可能であるため、ＳＯＩ基板を用いて基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、軸部１４ａ、１４ｂおよび支持部１５を形成することにより、これらの寸法精度を優れたものとすることができ、また、光スキャナー１の小型化を図ることができる。
【００６３】
そして、基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ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、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂの弾性を優れたものとすることができる。また、基部１１１がＹ軸周りに回動する際に枠体部１３に接触するのを抑制することができる。
【００６４】
また、枠体部１３および支持部１５は、それぞれ、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層、ＳｉＯ２層および第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１３および支持部１５の剛性を優れたものとすることができる。ここで、枠体部１３のＳｉＯ２層および第２のＳｉ層は、枠体部１３の軸部１２ａ、１２ｂまたは軸部１４ａ、１４ｂよりも厚さ方向に突出していて、前述した枠体部１３の剛性を高めるリブ１３１を構成する。また、支持部１５が有する凹部１５１は、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層に貫通孔を設けることで形成されている。すなわち、凹部１５１は、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層を貫通していて、ＳｉＯ２層が底面を構成している。なお、凹部１５１は、第１のＳｉ層を貫通していなくてもよいし、ＳｉＯ２層を貫通していてもよい。
【００６５】
なお、前述した基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、軸部１４ａ、１４ｂおよび支持部１５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、シリコン基板をエッチングすることにより、基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、軸部１４ａ、１４ｂおよび支持部１５を形成してもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、スペーサー１１２および光反射板１１３も、ＳＯＩ基板をエッチングすることにより形成されている。そして、スペーサー１１２は、ＳＯＩ基板のＳｉＯ２層および第２のＳｉ層からなる積層体で構成されている。また、光反射板１１３は、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層で構成されている。
【００６７】
このように、ＳＯＩ基板を用いてスペーサー１１２および光反射板１１３を形成することにより、互いに接合されたスペーサー１１２および光反射板１１３を簡単かつ高精度に製造することができる。
【００６８】
前述した枠体部１３の下面（光反射板１１３とは反対側の面）、すなわちリブ１３１の先端面には、永久磁石２１が接合されている。
【００６９】
永久磁石２１と枠体部１３と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。
【００７０】
永久磁石２１は、平面視にて、Ｘ軸およびＹ軸に対して傾斜する方向に磁化されている。本実施形態では、永久磁石２１は、Ｘ軸およびＹ軸に対して傾斜する方向に延在する長手形状（棒状）をなす。そして、永久磁石２１は、その長手方向に磁化されている。すなわち、永久磁石２１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２１は、平面視にて、Ｘ軸とＹ軸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。
【００７１】
なお、本実施形態では、枠体部１３に１つの永久磁石の数を設置した場合を例に説明するが、これに限定されず、例えば、枠体部１３に２つの永久磁石を設置してもよい。この場合、例えば、長尺状をなす２つの永久磁石を、平面視にて基部１１１を介して互いに対向するとともに、互いに平行となるように、枠体部１３に設置すればよい。
【００７２】
平面視にてＸ軸に対する永久磁石２１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、３０°以上４５°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２１を設けることで、円滑かつ確実に可動ミラー部１１をＸ軸の周りに回動させることができる。
【００７３】
これに対し、傾斜角θが前記下限値未満であると、電圧印加部４によりコイル３１に印加される電圧の強さなどの諸条件によっては、可動ミラー部１１を十分にＸ軸周りに回動させることができない場合がある。一方、傾斜角θが前記上限値を超えると、諸条件によっては、可動ミラー部１１を十分にＹ軸周りに回動させることができない場合がある。
【００７４】
このような永久磁石２１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２１は、硬磁性体を着磁したものであり、例えば、着磁前の硬磁性体を枠体部１３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２１を枠体部１３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２１を所望の位置に設置できない場合があるからである。
【００７５】
永久磁石２１の直下には、コイル３１が設けられている。すなわち、枠体部１３の下面に対向するように、コイル３１が設けられている。これにより、コイル３１から発生する磁界を効率的に永久磁石２１に作用させることができる。これにより、光スキャナー１の省電力化および小型化を図ることができる。なお、コイル３１は、磁心に巻回されて設けられていてもよい。
【００７６】
このようなコイル３１は、電圧印加部４に電気的に接続されている。そして、電圧印加部４によりコイル３１に電圧が印加されることで、コイル３１からＸ軸およびＹ軸に直交する方向の磁界が発生する。
【００７７】
電圧印加部４は、図３に示すように、可動ミラー部１１をＹ軸周りに回動させるための第１の電圧Ｖ１を発生させる第１の電圧発生部４１と、可動ミラー部１１をＸ軸周りに回動させるための第２の電圧Ｖ２を発生させる第２の電圧発生部４２と、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２とを重畳する電圧重畳部４３とを備え、電圧重畳部４３で重畳した電圧をコイル３１に印加する。
【００７８】
第１の電圧発生部４１は、図４（ａ）に示すように、周期Ｔ１で周期的に変化する第１の電圧Ｖ１（水平走査用電圧）を発生させるものである。すなわち、第１の電圧発生部４１は、第１周波数（１／Ｔ１）の第１の電圧Ｖ１を発生させるものである。
【００７９】
第１の電圧Ｖ１は、正弦波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー１は効果的に光を主走査することができる。なお、第１の電圧Ｖ１の波形は、これに限定されない。
【００８０】
また、第１周波数（１／Ｔ１）は、水平走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、１０〜４０ｋＨｚであるのが好ましい。
【００８１】
本実施形態では、第１周波数は、可動ミラー部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂで構成される第１の振動系（捩り振動系）の捩り共振周波数（ｆ１）と等しくなるように設定されている。つまり、第１の振動系は、その捩り共振周波数ｆ１が水平走査に適した周波数になるように設計（製造）されている。これにより、可動ミラー部１１のＹ軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００８２】
一方、第２の電圧発生部４２は、図４（ｂ）に示すように、周期Ｔ１と異なる周期Ｔ２で周期的に変化する第２の電圧Ｖ２（垂直走査用電圧）を発生させるものである。すなわち、第２の電圧発生部４２は、第２周波数（１／Ｔ２）の第２の電圧Ｖ２を発生させるものである。
【００８３】
第２の電圧Ｖ２は、鋸波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー１は効果的に光を垂直走査（副走査）することができる。なお、第２の電圧Ｖ２の波形は、これに限定されない。
【００８４】
第２周波数（１／Ｔ２）は、第１周波数（１／Ｔ１）と異なり、かつ、垂直走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、３０〜１２０Ｈｚ（６０Ｈｚ程度）であるのが好ましい。このように、第２の電圧Ｖ２の周波数を６０Ｈｚ程度とし、前述したように第１の電圧Ｖ１の周波数を１０〜４０ｋＨｚとすることで、ディスプレイでの描画に適した周波数で、可動ミラー部１１を互いに直交する２軸（Ｘ軸およびＹ軸）のそれぞれの軸周りに回動させることができる。ただし、可動ミラー部１１をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸周りに回動させることができれば、第１の電圧Ｖ１の周波数と第２の電圧Ｖ２の周波数との組み合わせは、特に限定されない。
【００８５】
本実施形態では、第２の電圧Ｖ２の周波数は、可動ミラー部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、１対の軸部１４ａ、１４ｂおよび永久磁石２１で構成された第２の振動系（捩り振動系）の共振周波数（捩り共振周波数）と異なる周波数となるように調整されている。
【００８６】
このような第２の電圧Ｖ２の周波数（第２周波数）は、第１の電圧Ｖ１の周波数（第１周波数）よりも小さいことが好ましい。すなわち、周期Ｔ２は、周期Ｔ１よりも長いことが好ましい。これにより、より確実かつより円滑に、可動ミラー部１１をＹ軸周りに第１周波数で回動させつつ、Ｘ軸周りに第２周波数で回動させることができる。
【００８７】
また、第１の振動系の捩り共振周波数をｆ１［Ｈｚ］とし、第２の振動系の捩り共振周波数を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く、ｆ１≧１０ｆ２の関係を満たすことがより好ましい。これにより、より円滑に、可動ミラー部１１を、Ｙ軸周りに第１の電圧Ｖ１の周波数で回動させつつ、Ｘ軸周りに第２の電圧Ｖ２の周波数で回動させることができる。これに対し、ｆ１≦ｆ２とした場合は、第２周波数による第１の振動系の振動が起こる可能性がある。
【００８８】
このような第１の電圧発生部４１および第２の電圧発生部４２は、それぞれ、制御部６に接続され、この制御部６からの信号に基づき駆動する。このような第１の電圧発生部４１および第２の電圧発生部４２には、電圧重畳部４３が接続されている。
【００８９】
電圧重畳部４３は、コイル３１に電圧を印加するための加算器４３ａを備えている。加算器４３ａは、第１の電圧発生部４１から第１の電圧Ｖ１を受けるとともに、第２の電圧発生部４２から第２の電圧Ｖ２を受け、これらの電圧を重畳しコイル３１に印加するようになっている。
【００９０】
次に、光スキャナー１の駆動方法について説明する。なお、本実施形態では、前述したように、第１の電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系の捩り共振周波数と等しく設定されており、第２の電圧Ｖ２の周波数は、第２の振動系の捩り共振周波数と異なる値に、かつ、第１の電圧Ｖ１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の電圧Ｖ１の周波数が１８ｋＨｚ、第２の電圧Ｖ２の周波数が６０Ｈｚに設定されている）。
【００９１】
例えば、図４（ａ）に示すような第１の電圧Ｖ１と、図４（ｂ）に示すような第２の電圧Ｖ２とを電圧重畳部４３にて重畳し、重畳した電圧をコイル３１に印加する。
【００９２】
すると、第１の電圧Ｖ１によって、永久磁石２１の一方の磁極をコイル３１に引き付けようとするとともに、永久磁石２１の他方の磁極をコイル３１から離間させようとする磁界（この磁界を「磁界Ａ１」という）と、永久磁石２１の一方の磁極をコイル３１から離間させようとするとともに、永久磁石２１の他方の磁極をコイル３１に引き付けようとする磁界（この磁界を「磁界Ａ２」という）とが交互に切り換わる。
【００９３】
ここで、上述したように、図１の平面視において、Ｙ軸を挟んで一方側に永久磁石２１のＮ極が位置し、他方側に永久磁石２１のＳ極が位置している。そのため、磁界Ａ１と磁界Ａ２とが交互に切り換わることで、枠体部１３にＹ軸周りの捩り振動成分を有する振動が励振され、その振動に伴って、軸部１２ａ、１２ｂを捩れ変形させつつ、可動ミラー部１１が第１の電圧Ｖ１の周波数でＹ軸まわりに回動する。
【００９４】
また、第１の電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系の捩り共振周波数と等しい。そのため、第１の電圧Ｖ１によって、効率的に、可動ミラー部１１をＹ軸周りに回動させることができる。すなわち、前述した枠体部１３のＹ軸周りの捩り振動成分を有する振動が小さくても、その振動に伴う可動ミラー部１１のＹ軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００９５】
一方、第２の電圧Ｖ２によって、永久磁石２１の一方の磁極をコイル３１に引き付けようとするとともに、永久磁石２１の他方の磁極をコイル３１から離間させようとする磁界（この磁界を「磁界Ｂ１」という）と、永久磁石２１の一方の磁極をコイル３１から離間させようとするとともに、永久磁石２１の他方の磁極をコイル３１に引き付けようとする磁界（この磁界を「磁界Ｂ２」という）とが交互に切り換わる。
【００９６】
ここで、上述したように、図１の平面視において、Ｘ軸を挟んで一方側に永久磁石２１のＮ極が位置し、他方側に永久磁石２１のＳ極が位置している。そのため、磁界Ｂ１と磁界Ｂ２とが交互に切り換わることで、軸部１４ａ、１４ｂをそれぞれ捩れ変形させつつ、枠体部１３が可動ミラー部１１とともに、第２の電圧Ｖ２の周波数でＸ軸周りに回動する。
【００９７】
また、第２の電圧Ｖ２の周波数は、第１の電圧Ｖ１の周波数に比べて極めて低く設定されている。また、第２の振動系の捩り共振周波数は、第１の振動系の捩り共振周波数よりも低く設計されている。そのため、可動ミラー部１１が第２の電圧Ｖ２の周波数でＹ軸周りに回動してしまうことを抑制することができる。
【００９８】
このように、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２とを重畳させた電圧をコイル３１に印加することで、可動ミラー部１１を、Ｙ軸周りに第１の電圧Ｖ１の周波数で回動させつつ、Ｘ軸周りに第２の電圧Ｖ２の周波数で回動させることができる。これにより、装置の低コスト化および小型化を図るとともに、電磁駆動方式（ムービングマグネット方式）により、可動ミラー部１１をＸ軸およびＹ軸のそれぞれの軸周りに回動させることができる。また、駆動源を構成する部品（永久磁石およびコイル）の数を少なくすることができるため、簡単かつ小型な構成とすることができる。また、コイル３１が光スキャナー１の振動系と離間しているので、かかる振動系に対するコイル３１の発熱による悪影響を抑制することができる。
【００９９】
このような可動ミラー部１１の挙動は、軸部１２および軸部１４のうちの少なくとも一方の軸部に設けられた歪検出素子（図示せず）の検出信号に基づいて検出される。そして、この検出信号に基づいて、制御部６が電圧印加部４の駆動を制御する。
【０１００】
（光スキャナーの製造方法）
以下、本発明の光スキャナーの製造方法について、前述した光スキャナー１を製造する場合を例に説明する。
【０１０１】
図５（ａ）は、図１に示す光スキャナーが備えるミラー側構造体（第１、第２構造体）を形成するためのウエハー（第１基板）の平面図、図５（ｂ）は、図１に示す光スキャナーが備えるアクチュエーター側構造体（第３、第４構造体）を形成するためのウエハー（第２基板）の平面図である。図６は、図５（ａ）に示す第１基板に形成された複数のミラー側構造体の配置を示す拡大平面図、図７は、図５（ｂ）に示す第２基板に形成された複数のアクチュエーター側構造体の配置を示す拡大平面図である。図８は、図１に示す光スキャナーの製造方法における第１〜３工程を説明するための図、図９は、図８（ｂ）に示す工程（第３工程）におけるミラー側構造体およびアクチュエーター側構造体の配置を示す平面図である。図１０は、図１に示す光スキャナーの製造方法における第４、５工程を説明するための図、図１１は、第４工程後の第１基板を用いた光スキャナーの製造方法を説明するための図である。図１２は、図１１（ｂ）に示す工程（第３工程）におけるミラー側構造体およびアクチュエーター側構造体の配置を示す平面図である。
【０１０２】
光スキャナー１の製造方法は、［１］光反射板１１３、スペーサー１１２および接合膜１６を含む複数の構造体５１（ミラー側構造体）を第１基板５０に形成する第１工程と、［２］基部１１１、軸部１２、枠体部１３、軸部１４、支持部１５および接合膜１７を含む複数の構造体６１（アクチュエータ側構造体）を第２基板６０に形成する第２工程と、［３］接合膜１６と接合膜１７とを接合する第３工程と、［４］構造体６１と接合した構造体５１を第１基板５０から取り外す第４工程と、を有する。
【０１０３】
以下、各工程を順次詳細に説明する。
［１］第１工程（ミラー側構造体の形成）
まず、図５（ａ）に示すように、構造体５１を第１ピッチＰ１で第１基板５０に形成する。ここで、互いに隣り合う２つの構造体５１のうちの一方の構造体５１（後述する［３］第３工程で第３構造体に接合される構造体５１）が「第１構造体」を構成し、他方の構造体５１（［３］第３工程で第３構造体に接合されない構造体５１）が「第２構造体」を構成する。また、図５（ａ）では図示を省略しているが、各構造体５１は、図６に示すように、光反射板１１３、スペーサー１１２および接合膜１６を含んでいる。
【０１０４】
本実施形態では、複数の構造体５１は、第１基板５０において、行方向（Ｘ軸方向）にピッチＰ１Ｘ、列方向（Ｙ軸方向）にピッチＰ１Ｙで行列状に配置されている。ピッチＰ１Ｘは、ピッチＰ１Ｙと等しくても異なっていてもよい。ただし、ピッチＰ１Ｘは、前述した光反射板１１３のＸ軸方向での長さと同等かそれ以上であり、同様に、ピッチＰ１Ｙは、光反射板１１３のＹ軸方向での長さと同等かそれ以上である。なお、ピッチＰ１Ｘが第１ピッチＰ１であるといえるし、ピッチＰ１Ｙが第１ピッチＰ１であるともいえる。
【０１０５】
また、第１基板５０に形成された複数の構造体５１は、図８（ａ）に示すように、支持基板７１（第１支持基板）に対して粘着層７２を介して貼り付けられる。
【０１０６】
また、第１基板５０は、ＳＯＩ基板であり、複数の構造体５１を形成するに際しては、例えば、ＳＯＩ基板のデバイス層をエッチングにより加工した後に、ＳＯＩ基板のデバイス層側の面を粘着層７２を介して支持基板７１に張り付ける。そして、支持基板７１により支持された状態で、ＳＯＩ基板のハンドル層をエッチングにより加工した後、ボックス層等の不要膜を除去し、スペーサー１１２および光反射板１１３を形成する。その後、接合膜１６を気相成膜法により形成する。これにより、構造体５１が得られる。なお、接合膜１６の形成は、支持基板７１の貼り付け後、ハンドル層のエッチング前に行ってもよい。この場合、接合膜１６の形成後、ハンドル層のエッチング前に、接合膜１６を保護する保護膜を形成し、ハンドル層のエッチング後に保護膜を除去する。
【０１０７】
［２］第２工程（アクチュエーター側構造体の形成）
次に、図５（ｂ）に示すように、構造体６１を第１ピッチＰ１とは異なる第２ピッチＰ２で第２基板６０に形成する。ここで、互いに隣り合う２つの構造体６１のうちの一方の構造体６１が「第３構造体」を構成し、他方の構造体６１が「第４構造体」を構成する。また、図５（ｂ）では図示を省略しているが、各構造体６１は、図７に示すように、基部１１１、軸部１２、枠体部１３、軸部１４、支持部１５および接合膜１７を含んでいる。
【０１０８】
本実施形態では、複数の構造体６１は、第２基板６０において、行方向（Ｘ軸方向）にピッチＰ２Ｘ、列方向（Ｙ軸方向）にピッチＰ２Ｙで行列状に配置されている。ピッチＰ２Ｘは、ピッチＰ２Ｙと等しくても異なっていてもよい。ただし、ピッチＰ２Ｘは、前述した支持部１５のＸ軸方向での長さと同等かそれ以上であり、同様に、ピッチＰ２Ｙは、支持部１５のＹ軸方向での長さと同等かそれ以上である。なお、ピッチＰ２Ｘが第２ピッチＰ２であるといえるし、ピッチＰ２Ｙが第２ピッチＰ２であるともいえる。
【０１０９】
また、第２ピッチＰ２は、第１ピッチＰ１よりも大きく、かつ、第１ピッチＰ１の整数倍である。これにより、光スキャナー１の構成を比較的簡単なものとしつつ、第４工程後の第１基板５０に残った構造体５１と新たな第２基板６０の構造体６１とを接合することができる。したがって、第１基板５０における構造体５１の取り個数、および、第２基板６０における構造体６１の取り個数の双方を効率的かつ簡単に多くすることができる。
【０１１０】
また、第２基板６０に形成された複数の構造体６１は、図８（ａ）に示すように、支持基板７３（第２支持基板）に対して貼り付けられる。ここで、支持基板７３に対する第２基板６０の貼り付け方法としては、特に限定されないが、例えば、粘着層、静電吸着、真空吸着等が挙げられる。
【０１１１】
また、支持基板７３と基部１１１との間には、バックアップ部材７４が配置されている。これにより、後述する［３］第３工程において接合膜１６と接合膜１７とを接合する際に、これらの接合膜が互いに密着するように効果的に加圧することができる。
【０１１２】
また、第２基板６０は、ＳＯＩ基板であり、複数の構造体６１を形成するに際しては、例えば、ＳＯＩ基板のデバイス層をエッチングにより加工した後に、ＳＯＩ基板のハンドル層をエッチングにより加工し、その後、ボックス層等の不要膜を除去し、基部１１１、軸部１２、枠体部１３、軸部１４および支持部１５を形成する。その後、接合膜１７を気相成膜法により形成する。これにより、構造体６１が得られる。なお、接合膜１７の形成は、デバイス層のエッチング後、ハンドル層のエッチング前に行ってもよい。この場合、接合膜１７の形成後、ハンドル層のエッチング前に、接合膜１７を保護する保護膜を形成し、ハンドル層のエッチング後に保護膜を除去する。
【０１１３】
ここで、構造体６１の接合膜１７の構造体５１に接合される面の高さが、［３］第３工程において接合されない構造体５１の接合膜１６に対向する部分における第２基板６０の面の高さよりも高い。なお、ここでいう面の高さとは、基準位置に対する面の高さであり、例えば、第２基板６０の下面（接合膜１７が形成される面と反対側の面）からの高さである。
【０１１４】
本実施形態では、第２基板６０の、後述する［３］第３工程において接合されない構造体５１の接合膜１６に対向する部分（具体的には支持部１５）に、凹部１５１が形成されている。これにより、構造体６１の接合膜１７の接合される面の高さを、第２基板６０の、［３］第３工程において接合されない構造体５１の接合膜１６に対向する部分の面に対して高くすることが容易となる。すなわち、接合されない構造体５１の接合膜１６の表面と、この表面に対向する構造体６１側の上面との距離Ｌを簡単に大きくすることができる。
【０１１５】
各凹部１５１は、後述する［３］第３工程において、接合されない構造体５１の接合膜１６が第２基板６０に接触するのを防止する「逃げ部」として機能する。したがって、各凹部１５１の幅は、接合膜１６の幅よりも大きい。なお、凹部１５１の平面視形状、大きさ等は、図示のものに限定されない。例えば、支持部１５の高さを全体的に低くして逃げ部を構成してもよい。
【０１１６】
このような逃げ部（凹部１５１）は、第１ピッチＰ１および第２ピッチＰ２の関係によって位置が決定されるが、支持部１５に形成することにより、設計を簡単化することができる。なお、第１ピッチＰ１および第２ピッチＰ２の関係によっては、支持部１５以外の部位に逃げ部を形成してもよく、例えば、支持部１５と枠体部１３との間の隙間（貫通孔）を「逃げ部」として用いてもよい。
【０１１７】
［３］第３工程（接合工程）
次に、図８（ｂ）に示すように、支持基板７１に支持された構造体５１の接合膜１６と、支持基板７３に支持された構造体６１の接合膜１７とを接合する。このとき、図９に示すように、支持基板７１に支持された構造体５１は、支持基板７３に支持された構造体６１に対応して配置されており、支持基板７１に支持された複数の構造体５１のうち、第２ピッチＰ２に対応する複数の構造体５１（第１構造体）の接合膜１６が、支持基板７３に支持された複数の構造体６１（第３、第４構造体）の接合膜１７との接合に供される。一方、接合に供されない残りの複数の構造体５１（第２構造体）は、支持部１５の凹部１５１の底面に対向することとなる。
【０１１８】
本工程は、支持基板７１と支持基板７３とが互いに近づく方向に加圧を行う。これにより、接合すべき接合膜１６と接合膜１７とを密着させて強固に接合することができる。このような加圧のもとであっても、接合に供されない構造体５１の接合膜１６は、凹部１５１の深さおよび接合膜１７の厚さに応じて構造体６１との間に隙間が形成されるため、構造体６１との接触を防止することができる。本実施形態では、この接合時において、接合に供されない構造体５１の接合膜１６と構造体５１との間に形成される隙間の高さ方向での長さ、すなわち、構造体６１の接合膜１７の構造体５１に接合される面と、［３］第３工程において接合されない構造体５１の接合膜１６に対向する部分における第２基板６０の面との間の距離Ｌは、接合膜１７の厚さｔと凹部１５１の深さｄとの合計と等しいかまたは加圧による変形に応じてそれよりも若干短くなる。
【０１１９】
［４］第４工程（取り外し工程）
次に、図１０（ａ）に示すように、構造体６１の接合膜１７と接合した接合膜１６を含む構造体５１を粘着層７２から選択的に剥離する。これにより、構造体６１と接合済みの構造体５１が第１基板５０から取り外され、一方、構造体６１と接合されていない構造体５１は、粘着層７２に張り付いた状態のまま第１基板５０に残ることとなる。
【０１２０】
本工程では、接合済みの構造体５１のみを第１基板５０から取り外しやすくするために、例えば、粘着層７２の当該構造体５１が張り付いている部分にレーザーを照射して当該部分の粘着力を低下させてもよい。
【０１２１】
このような［４］第４工程の後、図１０（ｂ）に示すように、構造体５１と接合した各構造体６１を支持基板７３から剥離し、永久磁石２１を枠体部１３に取り付けるとともに、コイル３１を設置する。これにより、光スキャナー１が得られる。
【０１２２】
一方、［４］第４工程後、図１１（ａ）に示すように、［４］第４工程後に支持基板７１に支持されている構造体５１と、支持基板７３に支持されている新たな複数の構造体６１と、を用意し、図１１（ｂ）に示すように、支持基板７１に支持された構造体５１の接合膜１６と、支持基板７３に支持された構造体６１の接合膜１７とを接合する。このとき、図１２に示すように、支持基板７１に支持された構造体５１は、支持基板７３に支持された構造体６１に対応して配置されており、この接合は、第１ピッチＰ１（Ｐ１Ｘ）だけ第１基板５０または第２基板６０をＸ軸方向にずらす以外は、前述した［３］第３工程と同様に行うことができる。なお、この接合において、第１基板５０または第２基板６０をＸ軸方向にずらす量は、第１ピッチＰ１の２倍であってもよいし、また、第１基板５０または第２基板６０をＹ軸方向に第１ピッチＰ１（Ｐ１Ｙ）またはその２倍ずらしてもよい。
【０１２３】
そして、構造体６１の接合膜１７と接合した接合膜１６を含む構造体５１を粘着層７２から選択的に剥離する。その後支持基板７１に支持されている構造体５１は、支持基板７１上に構造体５１がなくなるまで、上記と同様に、支持基板７３に支持されている新たな複数の構造体６１との接合に繰り返して供される。
【０１２４】
以上説明したような光スキャナー１の製造方法によれば、構造体６１の接合膜１７の接合される面の高さが、［３］第３工程において接合されない構造体５１の接合膜１６に対向する部分における第２基板６０の面よりも高いため、第１ピッチＰ１と第２ピッチＰ２とが互いに異なっていても、［３］第３工程において接合されない構造体５１の接合膜１６が第２基板６０に接触するのを防止することができる。そのため、［３］第３工程後の接合されていない構造体５１の接合膜１６に対する異物の付着、コンタミ等を防止または低減することができる。したがって、［４］第４工程後の接合されていない構造体５１を新たな第２基板６０の構造体６１に対して接合強度を確保しながら接合することができる。このようなことから、基板からの取り個数を多くしつつ、得られる光スキャナー１の信頼性を優れたものとすることができる。
【０１２５】
特に、光スキャナー１では、各構造体５１が光反射板１１３を有し、各構造体６１が基部１１１、軸部１２、枠体部１３、軸部１４および支持部１５を有するため、第１ピッチＰ１および第２ピッチＰ２が互いに異なることとなる。より具体的には、第２ピッチＰ２が第１ピッチＰ１に対して極めて大きくなる。したがって、このような場合に本発明を適用することにより、その効果が顕著となる。
【０１２６】
また、各構造体５１がスペーサー１１２（柱部）を有し、接合膜１６がスペーサー１１２に形成されるため、接合膜１６と接合膜１７との接合面積が比較的小さくなる。そのため、接合膜１６に対して異物の付着、コンタミ等が生じると、その接合膜１６を用いて光スキャナー１を製造した場合、必要な接合強度を確保することが難しい。したがって、このような場合に本発明を適用することにより、その効果が顕著となる。
【０１２７】
また、本実施形態では、［３］第３工程を、第１基板５０の第２基板６０とは反対側の面に支持基板７１を張り付けるとともに、第２基板６０の第１基板５０とは反対側の面に支持基板７３を張り付けた状態で行うため、［３］第３工程において、支持基板７１が第１基板５０を支持するとともに、支持基板７３が第２基板６０を支持することにより、接合膜１６と接合膜１７との接合を安定して行うことができる。
【０１２８】
＜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。
【０１２９】
図１３は、本発明の第２実施形態に係る光スキャナーを示す断面図である。図１４は、図１３に示す光スキャナーの製造方法における第１〜３工程を説明するための図である。
【０１３０】
本実施形態は、支持部の凹部を省略した以外は、前述した第１実施形態と同様である。
なお、以下の説明では、第２実施形態に関し、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、図１３、１４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。
【０１３１】
図１３に示す光スキャナー１Ａは、凹部１５１を省略した以外は第１実施形態の支持部１５と同様の支持部１５Ａを備えている。
【０１３２】
このような光スキャナー１Ａを製造するに際しては、図１４（ａ）に示すように、光反射板１１３、スペーサー１１２および接合膜１６を含む複数の構造体５１を第１基板５０に形成するとともに、基部１１１、軸部１２、枠体部１３、軸部１４、支持部１５Ａおよび接合膜１７を含む複数の構造体６１Ａを第２基板６０Ａに形成した後、図１４（ｂ）に示すように、接合膜１６と接合膜１７とを接合する。
【０１３３】
この接合の際、構造体６１Ａの接合膜１７の接合される面が、接合されない構造体５１の接合膜１６に対向する部分における第２基板６０Ａの面よりも接合膜１７の厚さ分高い。これにより、構造体６１Ａの接合膜１７の接合される面を、第２基板６０Ａの、接合されない構造体５１の接合膜１６に対向する部分の面に対して高くするための加工を別途行う必要がなく、製造工程や設計を簡単化することができる。
【０１３４】
以上説明したような第２実施形態によっても、基板（ウエハー）からの取り個数を多くしつつ、得られる光スキャナー１Ａの信頼性を優れたものとすることができる。
【０１３５】
以上説明したような光スキャナーは、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、優れた信頼性を有し、高品位な画像を表示することができる。
【０１３６】
＜画像表示装置の実施形態＞
図１５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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
画像表示装置（プロジェクター）９は、レーザー等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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
２次元走査の際、光スキャナー１の可動ミラー部１１のＹ軸周りの回動により光反射部１１４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の可動ミラー部１１のＸ軸周りの回動により光反射部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。
【０１４３】
なお、図１５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。
【０１４４】
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１６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。
【０１４５】
図１６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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
＜画像表示装置の応用例２＞
図１７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。
【０１５０】
図１７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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
＜画像表示装置の応用例３＞
図１８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。
【０１５４】
図１８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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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からの情報を上乗せして使用することができる。
【０１５７】
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。
【０１５８】
以上、本発明の光スキャナーの製造方法、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、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイでは、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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
また、前述した実施形態では、光スキャナーまたはアクチュエーターの駆動方式としてムービングマグネット方式を採用した場合を例に説明したが、これに限定されず、ムービングコイル方式を採用した光スキャナーまたはアクチュエーターにも本発明を適用できる。また、本発明は、ムービングマグネット方式やムービングコイル方式のような電磁駆動方式に限定されず、例えば、圧電駆動方式、静電駆動方式等の他の駆動方式にも適用可能である。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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）以上であってもよい。
【０１６３】
また、前述した実施形態では、可動ミラー部が第１軸部を介して枠体部に接続され、枠体部が第２軸部を介して支持部に接続され、可動ミラー部がＸ軸周りおよびＹ軸周りに揺動するような２軸走査を行う光スキャナーとなる場合を例に説明した。しかし、これに限定されず、本発明は、例えば、可動ミラー部が第１軸部を介して支持部に接続されるような、１軸走査を行う光スキャナーにも適用可能である。
【０１６４】
また、前述した実施形態では、ＳＯＩ基板を加工することにより光反射板およびスペーサーを形成した場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、光反射板およびスペーサーを別々の基板から形成してもよい。
【０１６５】
また、前述した実施形態では、第１構造体および第２構造体の形成を第３構造体および第４構造体の前に行う場合を例に説明したが、第１構造体および第２構造体の形成を第３構造体および第４構造体の後に行ってもよい。
【符号の説明】
【０１６６】
１‥‥光スキャナー
１Ａ‥‥光スキャナー
４‥‥電圧印加部
６‥‥制御部
９‥‥画像表示装置
１１‥‥可動ミラー部
１２‥‥軸部
１２ａ‥‥軸部
１２ｂ‥‥軸部
１３‥‥枠体部
１４‥‥軸部
１４ａ‥‥軸部
１４ｂ‥‥軸部
１５‥‥支持部
１５Ａ‥‥支持部
１６‥‥接合膜
１７‥‥接合膜
２１‥‥永久磁石
３１‥‥コイル
４１‥‥電圧発生部
４２‥‥電圧発生部
４３‥‥電圧重畳部
４３ａ‥‥加算器
５０‥‥第１基板
５１‥‥構造体
６０‥‥第２基板
６０Ａ‥‥第２基板
６１‥‥構造体
６１Ａ‥‥構造体
７１‥‥支持基板
７２‥‥粘着層
７３‥‥支持基板
７４‥‥バックアップ部材
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‥‥基部
１１２‥‥スペーサー
１１３‥‥光反射板
１２０‥‥ディスプレイ
１３０‥‥キーパット
１３１‥‥リブ
１４０‥‥オーディオポート
１５０‥‥コントロールボタン
１５１‥‥凹部
１５２‥‥反射防止層
１６０‥‥カードスロット
１７０‥‥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
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
Ｌ‥‥距離
Ｐ１‥‥第１ピッチ
Ｐ１Ｘ‥‥ピッチ
Ｐ１Ｙ‥‥ピッチ
Ｐ２‥‥第２ピッチ
Ｐ２Ｘ‥‥ピッチ
Ｐ２Ｙ‥‥ピッチ
Ｓ‥‥スクリーン
Ｔ１‥‥周期
Ｔ２‥‥周期
Ｖ１‥‥第１の電圧
Ｖ２‥‥第２の電圧
θ‥‥傾斜角
ｄ‥‥深さ
ｔ‥‥厚さ
【図１】
2016139017.tif 000003
【図２】
2016139017.tif 000004
【図３】
2016139017.tif 000005
【図４】
2016139017.tif 000006
【図５】
2016139017.tif 000007
【図６】
2016139017.tif 000008
【図７】
2016139017.tif 000009
【図８】
2016139017.tif 000010
【図９】
2016139017.tif 000011
【図１０】
2016139017.tif 000012
【図１１】
2016139017.tif 000013
【図１２】
2016139017.tif 000014
【図１３】
2016139017.tif 000015
【図１４】
2016139017.tif 000016
【図１５】
2016139017.tif 000017
【図１６】
2016139017.tif 000018
【図１７】
2016139017.tif 000019
【図１８】
2016139017.tif 000020