CN104062755A - 光扫描仪、致动器、图像显示装置以及头戴式显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光扫描仪、致动器、图像显示装置以及头戴式显示器，光扫描仪以及致动器在包含可动部的万向节结构中能够抑制与应变检测元件连接的布线断线并且利用应变检测元件来检测可动部的绕第一轴的举动，图像显示装置以及头戴式显示器具备该光扫描仪且可靠性出色。光扫描仪具备能够绕Y轴摆动的可动反射镜部、能够绕与Y轴交叉的X轴摆动的框体部、将可动反射镜部与框体部连接的轴部、固定部、将框体部与固定部连接的轴部（14a、14b）、以及被配置于轴部（14a）的应变检测元件（51），使用应变检测元件的检测信号所包含的基于轴部（14a）的弯曲变形以及扭转变形的信号，来检测可动反射镜部的绕X轴以及绕Y轴的举动。

Description

光扫描仪、致动器、图像显示装置以及头戴式显示器

技术领域

本发明涉及光扫描仪、致动器、图像显示装置以及头戴式显示器。

背景技术

例如，公知有一种在投影仪、头戴式显示器等中使用，对光进行二维扫描的光扫描仪（例如，参照专利文献1）。

例如，专利文献1所记载的光扫描仪具有框状的外侧框架（固定部）、设置在外侧框架的内侧的框状的内侧框架（框体部）、将内侧框架支承为能够相对于外侧框架转动的一对第二弹性梁（第二轴部）、设置在内侧框架的内侧的反射镜部（可动部）、以及将反射镜部支承为能够相对于内侧框架转动的一对第一弹性梁（第一轴部）。

在这样的光扫描仪中，通过在使第二弹性梁扭转变形的同时使内侧框架相对于外侧框架转动，并且在使第一弹性梁扭转变形的同时使反射镜部相对于内侧框架转动，来二维扫描由反射镜部反射的光。

另外，在专利文献1所记载的光扫描仪中，在反射镜部与内侧框架之间的第一弹性梁上配置有压电电阻。由此，能够根据该压电电阻的电阻值变化，检测因第一弹性梁的扭转变形引起的反射镜部的转动。

专利文献1：日本特开2003－207737号公报

在专利文献1所记载的光扫描仪中，由于在反射镜部与内侧框架之间的第一弹性梁上设置有压电电阻，所以需要在内侧框架与外侧框架之间的第二弹性梁上的整个区域配置用于向该压电电阻供给电力的布线、用于取出压电电阻的检测信号的布线。

若如此在第二弹性梁上的整个区域形成布线，则由于布线在第二弹性梁的扭转所引起的变形量最大的部分上通过，所以存在因弹性梁的扭转变形而反复受到应力而布线有可能断线的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够在抑制与应变检测元件连接的布线的断线的同时可使用应变检测元件来检测可动部的举动的光扫描仪以及致动器，另外，提供具备所述光扫描仪的可靠性出色的图像显示装置以及头戴式显示器。

这样的目的通过下述的本发明来实现。

本发明的光扫描仪的特征在于，具备：可动部，其设有具有光反射性的光反射部，并且，能够绕第一轴摆动；

框体部，其能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动；

第一轴部，其将上述可动部和上述框体部连接；

固定部；

第二轴部，其将上述框体部和上述固定部连接；

应变检测元件，其被配置于上述第二轴部，检测上述第二轴部的变形；

第一信号处理部，其被输入上述应变检测元件的检测信号，输出基于上述第二轴部的弯曲变形的信号；以及

第二信号处理部，其被输入上述应变检测元件的检测信号，输出基于上述第二轴部的扭转变形的信号。

根据这样的光扫描仪，能够根据从第一信号处理部输出的信号，检测可动部的绕第一轴的举动。另外，能够根据从第二信号处理部输出的信号，检测可动部的绕第二轴的举动。

并且，由于应变检测元件被配置在第二轴部，所以无需在第二轴部的长边方向上的整个区域配置与应变检测元件连接的布线。因此，能够抑制该布线断线。

在本发明的光扫描仪中，优选基于从上述第一信号处理部输出的信号，来检测上述可动部的绕上述第一轴的举动。

由此，能够根据检测出的举动，来将可动部的绕第一轴的举动控制成为所希望的状态，或者使可动部的绕第一轴的举动与其他装置的动作同步。

在本发明的光扫描仪中，优选上述应变检测元件具备压电电阻区域、和在上述压电电阻区域上沿相对于上述第二轴部的长边方向倾斜的方向并排配置的一对端子。

由此，能够增大从应变检测元件输出的信号所包含的分别基于第二轴部的弯曲变形以及扭转变形的信号。

在本发明的光扫描仪中，优选上述应变检测元件被配置在上述第二轴部的上述固定部侧的端部。

由此，能够减少与应变检测元件连接的布线被配置于第二轴部的部分。

在本发明的光扫描仪中，优选使用观测器，并基于从上述第一信号处理部输出的信号，来推断上述可动部的绕上述第一轴的举动。

由此，即使可动部的绕第一轴的摆动不是共振状态，也能够根据从第一信号处理部输出的信号，来检测可动部的绕第一轴的举动。

在本发明的光扫描仪中，优选使用与上述可动部的绕上述第一轴的摆动相关的共振频率下的振幅、和与上述框体部的绕上述第一轴的摆动相关的共振频率下的振幅之比，并基于从上述第一信号处理部输出的信号，来推断上述可动部的绕上述第一轴的举动。

由此，能够以相对简单的结构，基于从第一信号处理部输出的信号，高精度地检测可动部的绕第一轴的举动。

在本发明的光扫描仪中，优选隔着上述框体部设置一对上述第二轴部，

对上述一对第二轴部分别配置上述应变检测元件。

由此，能够从一对应变检测元件的检测信号中，分别有效地取出基于第二轴部的弯曲变形的信号、和基于第二轴部的扭转变形的信号。

在本发明的光扫描仪中，优选根据从上述第二信号处理部输出的信号，来检测上述可动部的绕上述第二轴的举动。

由此，能够根据检测出的举动，将可动部的绕第二轴的举动控制成为所希望的状态，或者使可动部的绕第二轴的举动与其他装置的动作同步。

本发明的光扫描仪的特征在于，具备：可动部，其设有具有光反射性的光反射部，并且，能够绕第一轴摆动；

框体部，其能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动；

第一轴部，其将上述可动部和上述框体部连接；

固定部；以及

第二轴部，其将上述框体部和上述固定部连接，

仅在上述第二轴部配置应变检测元件，

上述应变检测元件的检测信号包含基于上述第二轴部的弯曲变形以及扭转变形的信号。

根据这样的光扫描仪，能够根据应变检测元件的检测信号，来检测可动部的绕第一轴以及绕第二轴的举动。另外，无需在第二轴部的长边方向上的整个区域配置与应变检测元件连接的布线。因此，能够抑制该布线断线。

本发明的致动器具有在框体部的内侧通过被支承于上述框体部的第一轴部将可动部支承为能够绕第一轴摆动并且在上述框体部的外侧通过第二轴部将所述框体部支承为能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动的万向节结构，

上述致动器具有被配置于上述第二轴部来检测上述第二轴部的变形的应变检测元件，

使用上述应变检测元件的检测信号所包含的基于上述第二轴部的弯曲变形以及扭转变形的信号，来检测上述可动部的绕上述第一轴以及绕上述第二轴的举动。

根据这样的致动器，能够根据应变检测元件的检测信号，来检测可动部的绕第一轴以及绕第二轴的举动。另外，无需在第二轴部的长边方向上的整个区域配置与应变检测元件连接的布线。因此，能够抑制该布线断线。

本发明的图像显示装置的特征在于，具备本发明的光扫描仪、和射出光的光源，

利用上述光反射部反射从上述光源射出的光来显示图像。

由此，能够提供具有出色的可靠性的图像显示装置。

本发明的头戴式显示器具备本发明的光扫描仪、和射出光的光源，

利用上述光反射部反射从上述光源射出的光来将图像显示为虚像。

由此，能够提供具有出色的可靠性的头戴式显示器。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式涉及的光扫描仪的俯视图。

图2是图1所示的光扫描仪的剖视图（沿着X轴的剖视图）。

图3是表示图1所示的光扫描仪的控制系统的框图。

图4是用于说明图1所示的光扫描仪所具备的驱动部的电压施加部的框图。

图5是表示图4所示的第一电压产生部以及第二电压产生部中的产生电压的一个例子的图。

图6是用于说明图1所示的光扫描仪的应变检测元件的图。

图7是用于说明二端子型的应变检测元件的姿势与硅的晶体取向的关系的图。

图8是表示在压电电阻区域使用了p型硅的情况下的二端子型应变检测元件的姿势（角度α）与因拉伸应力以及剪切应力引起的电阻值变化率的绝对值之间的关系的图表。

图9是表示在压电电阻区域使用了n型硅的情况下的二端子型应变检测元件的姿势（角度α）与因拉伸应力以及剪切应力引起的电阻值变化率的绝对值之间的关系的图表。

图10是表示二端子型应变检测元件的姿势（角度α）与因拉伸应力以及剪切应力引起的电阻值变化率的绝对值之比的关系的图表。

图11（a）是表示与对框体部施加的绕第一轴的扭矩和可动部以及框体部的绕Y轴的摆动角之比相关的频率特性的图表，图11（b）是表示与对框体部施加的绕第一轴的扭矩和可动部以及框体部的绕第一轴的摆动的相位差相关的频率特性的图表。

图12（a）是将图11（a）的共振频率附近放大后的图表，图12（b）是将图11（b）的共振频率附近放大后的图表。

图13是表示本发明的第二实施方式涉及的光扫描仪的俯视图。

图14是用于说明图13所示的光扫描仪的应变检测元件的图。

图15是表示在压电电阻区域使用了p型硅的情况下的四端子型应变检测元件的姿势（角度α）与因拉伸应力以及剪切应力引起的电阻值变化率的绝对值之间的关系的图表。

图16是表示在压电电阻区域使用了n型硅的情况下的四端子型应变检测元件的姿势（角度α）与因拉伸应力以及剪切应力引起的电阻值变化率的绝对值之间的关系的图表。

图17是表示四端子型应变检测元件的姿势（角度α）与因拉伸应力以及剪切应力引起的电阻值变化率的绝对值之比的关系的图表。

图18是示意性地表示本发明的图像显示装置的实施方式的图。

图19是表示图18所示的图像显示装置的控制系统的框图。

图20是表示本发明的图像显示装置的应用例1的立体图。

图21是表示本发明的图像显示装置的应用例2的立体图。

图22是表示本发明的图像显示装置的应用例3的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的光扫描仪、致动器（actuator）、图像显示装置以及头戴式显示器的优选实施方式进行说明。其中，以下以将本发明的致动器应用于光扫描仪的情况为例进行说明，但本发明的致动器并不限于这种情况，例如也能够应用于光开关、光衰减器等其他的光学设备。

（光扫描仪）

<第一实施方式>

图1是表示本发明的第一实施方式涉及的光扫描仪的俯视图，图2是图1所示的光扫描仪的剖视图（沿着X轴的剖视图），图3是表示图1所示的光扫描仪的控制系统的框图。另外，图4是用于说明图1所示的光扫描仪所具备的驱动部的电压施加部的框图，图5是表示图4所示的第一电压产生部以及第二电压产生部中的产生电压的一个例子的图。

其中，以下为了便于说明，将图2中的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。

如图1以及图2所示，光扫描仪1具备可动反射镜部11、一对轴部12a、12b（第一轴部）、框体部13、一对轴部14a、14b（第二轴部）、固定部15、永磁铁21、线圈31、磁芯32、电压施加部4、应变检测元件51（第一应变检测元件）以及应变检测元件52（第二应变检测元件）。

这里，可动反射镜部11、一对轴部12a、12b构成绕Y轴（第一轴）摆动（往复转动）的第一振动系统。另外，可动反射镜部11、一对轴部12a、12b、框体部13、一对轴部14a、14b以及永磁铁21构成绕X轴（第二轴）摆动（往复转动）的第二振动系统。

另外，永磁铁21、线圈31以及电压施加部4构成利用永磁铁21以及线圈31的磁场的相互作用，来驱动上述的第一振动系统以及第二振动系统（即，使可动反射镜部11绕X轴以及Y轴摆动）的驱动部。

特别是在光扫描仪1中，应变检测元件51、52被配置于轴部14a、14b，应变检测元件51、52的检测信号分别包含基于轴部14a、14b的弯曲变形以及扭转变形的信号，如图3所示，被输入至第一信号处理电路71以及第二信号处理电路72。第一信号处理电路71输出基于轴部14a、14b的弯曲变形的信号。从第一信号处理电路71输出的信号被输入至控制部6。控制部6根据从第一信号处理电路71输出的信号，来检测可动反射镜部11的绕Y轴的举动。这样，使用应变检测元件51、52的检测信号所包含的基于轴部14a、14b的弯曲变形的信号，来检测可动反射镜部11的绕Y轴的动作。由此，无需将与应变检测元件51、52连接的布线（未图示）配置于轴部12a、12b、配置到轴部14a或者轴部14b的长边方向上的整个区域。因此，能够抑制该布线断线。

另外，第二信号处理电路72输出基于轴部14a、14b的扭转变形的信号。从第二信号处理电路72输出的信号被输入至控制部6。控制部6根据从第二信号处理电路72输出的信号，来检测可动反射镜部11的绕X轴的举动。这样，使用从应变检测元件51、52输出的信号所包含的基于轴部14a、14b的扭转变形的信号，来检测可动反射镜部11的绕X轴的举动。

以下，依次对光扫描仪1的各部进行详细说明。

可动反射镜部11具有基部（可动部）111、和经由隔离物112被固定于基部111的光反射板113。这里，基部（可动部）111具有相对于固定部15能够摆动（转动）的功能。

在光反射板113的上表面（一个面）设置有具有光反射性的光反射部114。

该光反射板113沿光反射板113的板厚方向与轴部12a、12b分离，并且在从板厚方向观察时（以下，也称为“俯视”）与轴部12a、12b重叠设置。

因此，能够在缩短轴部12a与轴部12b之间的距离的同时，增大光反射板113的板面的面积。另外，由于能够缩短轴部12a与轴部12b之间的距离，所以能够实现框体部13的小型化。并且，由于能够实现框体部13的小型化，所以能够缩短轴部14a与轴部14b之间的距离。

因此，即使增大光反射板113的板面的面积，也能够实现光扫描仪1的小型化。

另外，光反射板113形成为在俯视下覆盖轴部12a、12b的整体。换言之，轴部12a、12b分别在俯视下相对于光反射板113的外周位于内侧。由此，光反射板113的板面的面积增大，结果，能够增大光反射部114的面积。另外，能够抑制不必要的光（例如，不能够入射至光反射部114的光）被轴部12a、12b反射而成为杂光。

另外，光反射板113形成为在俯视下覆盖框体部13的整体。言换之，框体部13在俯视下相对于光反射板113的外周位于内侧。由此，光反射板113的板面的面积增大，结果，能够增大光反射部114的面积。另外，能够抑制不必要的光被框体部13反射而成为杂光。

并且，光反射板113形成为在俯视下覆盖轴部14a、14b的整体。换言之，轴部14a、14b分别在俯视下相对于光反射板113的外周位于内侧。由此，光反射板113的板面的面积增大，结果，能够增大光反射部114的面积。另外，能够抑制不必要的光被轴部14a、14b反射而成为杂光。

在本实施方式中，光反射板113在俯视下呈圆形。此外，光反射板113的俯视形状并不限于此，例如，也可以是椭圆形、四边形等多边形。另外，通过将光反射板113的俯视形状设为向沿着X轴以及Y轴的方向突出的形状，能够将光反射板113的惯性力矩抑制得较小并且能够有效地降低各轴部处的杂光。

在这样的光反射板113的下表面（另一面，光反射板113的基部111侧的面）设置有硬质层115。

硬质层115由比光反射板113主体的构成材料硬质的材料构成。由此，能够提高光反射板113的刚性。因此，能够抑制光反射板113在摆动时的挠曲。另外，能够使光反射板113的厚度变薄，抑制光反射板113在绕X轴以及Y轴摆动时的惯性力矩。

作为这样的硬质层115的构成材料，只要是比光反射板113主体的构成材料硬质的材料即可，没有特别限定，例如，能够使用金刚石、水晶、蓝宝石、钽酸锂、铌酸钾、氮化碳膜等，但特别优选使用金刚石。

硬质层115的厚度（平均）并不特别限定，但优选为1μm～10μm左右，进一步优选为1μm～5μm左右。

另外，硬质层115可以由单层构成，也可以由多层的层叠体构成。另外，硬质层115可以设置于光反射板113的整个下表面，也可以设置于下表面的一部分。此外，硬质层115可以根据需要设置，也能够省略。

这样的硬质层115的形成例如可使用像等离子体CVD、热CVD、激光CVD那样的化学蒸镀法（CVD）、真空蒸镀、溅射、离子镀等干式镀覆法、电镀、浸镀、无电镀等湿式镀覆法、热喷涂、片状部件的接合等。

另外，光反射板113的下表面经由隔离物112被固定于基部111。由此，能够在抑制与轴部12a、12b、框体部13以及轴部14a、14b接触的同时，使光反射板113绕Y轴摆动。

另外，基部111在俯视下相对于光反射板113的外周位于内侧。另外，基部111在俯视下的面积只要基部111能够经由隔离物112支承光反射板113即可，优选是尽可能小的面积。由此，能够增大光反射板113的板面的面积，并且能够减小轴部12a与轴部12b之间的距离。

框体部13呈框状，被设置成包围上述的可动反射镜部11的基部111。换言之，可动反射镜部11的基部111设置在呈框状的框体部13的内侧。

该框体部13在俯视下成为沿着由可动反射镜部11的基部111以及一对轴部12a、12b构成的构造体的外形的形状。由此，能够允许由可动反射镜部11、一对轴部12a、12b构成的第一振动系统的振动、即允许可动反射镜部11绕Y轴的摆动，并且能够实现框体部13的小型化。

另外，框体部13具有在框体部13的厚度方向比轴部12_a、12b以及轴部14a、14b突出的肋板（rib）131。通过这样的肋板131，能够减小框体部13的变形。另外，该肋板131还具有抑制可动反射镜部11与永磁铁21接触的功能（作为隔离物的功能）。

此外，框体部13的形状只要是框状即可，并不限于图示的形状。

另外，框体部13沿着Y轴的方向上的长度比沿着X轴的方向上的长度长。由此，能够确保轴部12a、12b所需要的长度，并且能够缩短沿着X轴的方向上的光扫描仪1的长度。

而且，框体部13经由轴部14a、14b被支承于固定部15。另外，可动反射镜部11的基部111经由轴部12a、12b被支承于框体部13。

轴部12a、12b以及轴部14a、14b分别能够弹性变形。

而且，轴部12a、12b（第一轴部）以使可动反射镜部11能够绕Y轴（第一轴）摆动（转动）的方式，将可动反射镜部11与框体部13连接。另外，轴部14a、14b（第二轴部）以使框体部13能够绕与Y轴正交的X轴（第二轴）摆动（转动）的方式，将框体部13与固定部15连接。

若更具体进行说明，则轴部12a、12b被配置成隔着（夹持）可动反射镜部11的基部111相互对置。

另外，轴部12a、12b分别呈在沿着Y轴的方向延伸的长条形状（棒状）。而且，轴部12a、12b各自一方的端部与基部111连接，另一方的端部与框体部13连接。另外，轴部12a、12b分别被配置成中心轴与Y轴一致。

这样，轴部12a、12b从两侧支承可动反射镜部11的基部111。而且，轴部12a、12b分别伴随着可动反射镜部11的绕Y轴的摆动而扭转变形。

此外，轴部12a、12b的形状只要分别是将可动反射镜部11支承为能够相对于框体部13绕Y轴摆动的形状即可，并不限于上述形状，例如，也可以在中途的至少一个位置具有屈曲或者弯曲的部分、分支的部分、宽度不同的部分。

轴部14a、14b被配置成隔着框体部13相互对置。

另外，一对轴部14a、14b分别在俯视下沿着X轴上配置，呈沿着X轴的长条形状（棒状）。而且，轴部14a、14b各自一方的端部与框体部13连接，另一方的端部与固定部15连接。另外，轴部14a、14b分别被配置成中心轴与X轴一致。

这样，轴部14a、14b从两侧支承框体部13。而且，轴部14a、14b分别伴随着框体部13的绕X轴的摆动而扭转变形。

此外，轴部14a、14b的形状只要分别是将框体部13支承为能够相对于固定部15绕X轴摆动的形状即可，并不限于上述的形状，例如，也可以在中途的至少一个位置具有屈曲或者弯曲的部分、分支的部分、宽度不同的部分。

这样，通过使可动反射镜部11能够绕Y轴摆动，并且使框体部13能够绕X轴摆动，可使可动反射镜部11（换言之可使光反射板113）绕相互正交的X轴以及Y轴这两根轴摆动（转动）。

以上说明的基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b以及固定部15形成为一体。

在本实施方式中，通过对按照第一Si层（器件层）、SiO₂层（阻挡层：box layer）以及第二Si层（处理层）的顺序层叠而成的SOI基板进行蚀刻来形成基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b以及固定部15。由此，能够使第一振动系统以及第二振动系统的振动特性出色。另外，由于SOI基板能够通过蚀刻来进行微小的加工，所以通过使用SOI基板来形成基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b以及固定部15，能够提高它们的尺寸精度，另外，能够实现光扫描仪1的小型化。

而且，基部111、轴部12a、12b以及轴部14a、14b分别由SOI基板的第一Si层构成。由此，能够提高轴部12a、12b以及轴部14a、14b的弹性。另外，能够在基部111绕Y轴转动时抑制其与框体部13接触。

这里，该SOI基板的第一Si层是p型硅单晶体基板或者n型硅单晶体基板。而且，例如在该第一Si层是（100）面的p型硅单晶体基板的情况下，轴部14a、14b分别沿着（100）面的p型硅单晶体基板的结晶轴＜110＞方向延伸。另外，在该第一Si层是（100）面的n型硅单晶体基板的情况下，轴部14a、14b分别沿着（100）面的n型硅单晶体基板的结晶轴＜100＞方向延伸。

另外，框体部13以及固定部15分别利用由SOI基板的第一Si层、SiO₂层以及第二Si层构成的层叠体构成。由此，能够提高框体部13以及固定部15的刚性。

另外，框体部13的SiO₂层以及第二Si层、即框体部13的与轴部12a、12b或者轴部14a、14b相比向厚度方向突出的部分构成对上述的框体部13的刚性进行提高的肋板131。

另外，优选对在俯视下位于光反射板113的外侧的部分（在本实施方式中是固定部15）的上表面实施反射防止处理。由此，能够抑制向光反射板113以外照射的不必要的光成为杂光。

作为该反射防止处理，没有特别限定，例如，可以列举防反射膜（电介质多层膜）的形成、粗面化处理、黑色处理等。

其中，上述的基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b以及固定部15的构成材料以及形成方法只是一个例子，本发明并不限于此。例如，也可以通过蚀刻硅基板，来形成基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b以及固定部15。

另外，在本实施方式中，隔离物112以及光反射板113也通过蚀刻SOI基板来形成。而且，隔离物112利用由SOI基板的SiO₂层以及第二Si层构成的层叠体来构成。另外，光反射板113由SOI基板的第一Si层构成。

这样，通过使用SOI基板来形成隔离物112以及光反射板113，能够简单并且高精度地制造相互接合的隔离物112以及光反射板113。

这样的隔离物112例如通过粘合剂、钎料等接合材料（未图示）与基部111接合。

固定部15只要是支承框体部13的部件即可，并不限定于上述的部件，例如，固定部15也可以与轴部14a、14b独立。

永磁铁21接合在上述框体部13的下表面（与光反射板113相反侧的面）、即肋板131的前端面。

作为永磁铁21与框体部13的接合方法，没有不特别限定，例如，能够使用利用了粘合剂的接合方法。

永磁铁21在俯视下相对于X轴以及Y轴倾斜的方向上被磁化。

在本实施方式中，永磁铁21呈现沿相对于X轴以及Y轴倾斜的方向延伸的长条形状（棒状）。而且，永磁铁21在其长边方向被磁化。即，永磁铁21被磁化成一端部为S极、另一端部为N极。

另外，永磁铁21被设置成在俯视下以X轴与Y轴的交点为中心而对称。

此外，在本实施方式中，以对框体部13设置了一个永磁铁的情况为例进行说明，但并不限于此，例如，也可以对框体部13设置两个永磁铁。该情况下，例如只要将呈长条状的两个永磁铁以在俯视下隔着基部111相互对置并且相互平行的方式，设置于框体部13即可。

永磁铁21的磁化方向（延伸方向）相对于X轴的倾斜角θ并不特别限定，但优选为30°以上60°以下，更为优选30°以上45°以下，进一步优选是45°。通过这样设置永磁铁21，能够顺利并且可靠地使可动反射镜部11绕X轴转动。

与此相对，若倾斜角θ小于上述下限值，则根据由电压施加部4对线圈31施加的电压的强度等各条件，有时不能使可动反射镜部11充分地绕X轴转动。另一方面，若倾斜角θ超过上述上限值，则根据各条件，有时不能使可动反射镜部11充分地绕Y轴转动。

作为这样的永磁铁21，例如可优选使用钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、粘结磁铁等。这样的永磁铁21是将硬磁性材料磁化而成的永磁铁，例如，通过在将磁化前的硬磁性体设置于框体部13后进行磁化而形成。这是因为若要将已经被磁化了的永磁铁21设置于框体部13，则有时因外部、其他部件的磁场的影响而不能将永磁铁21设置在所希望的位置。

在永磁铁21的正下方设置有线圈31。即，以与框体部13的下表面对置的方式设置有线圈31。由此，能够使从线圈31产生的磁场有效地作用于永磁铁21。由此，能够实现光扫描仪1的省电化以及小型化。

在本实施方式中，线圈31被设置成卷绕于磁芯32。由此，能够使线圈31中产生的磁场有效地作用于永磁铁21。此外，也可以省略磁芯32。

这样的线圈31与电压施加部4电连接。

而且，通过利用电压施加部4对线圈31施加电压，从线圈31产生与X轴以及Y轴正交的方向的磁场。

如图4所示，电压施加部4具备：第一电压产生部41，其产生用于使可动反射镜部11绕Y轴转动的第一电压V₁；第二电压产生部42，其产生用于使可动反射镜部11绕X轴转动的第二电压V₂；以及电压叠加部43，其将第一电压V₁与第二电压V₂叠加，电压施加部4将由电压叠加部43叠加后的电压施加给线圈31。

第一电压产生部41产生如图5（a）所示那样以周期T₁周期性变化的第一电压V₁（水平扫描用电压）。即，第一电压产生部41产生第一频率（1／T₁）的第一电压V₁。

第一电压V₁呈如正弦波那样的波形。因此，光扫描仪1能够有效地对光进行主扫描。此外，第一电压V₁的波形并不限于此。

另外，只要第一频率（1／T₁）是适合于水平扫描的频率即可，并不特别限定，但优选为10kHz～40kHz。

在本实施方式中，第一频率被设定成与由可动反射镜部11、一对轴部12a、12b构成的第一振动系统（扭转振动系统）的扭转共振频率（f1）相等。即，第一振动系统被设计（制造）成其扭转共振频率f1成为适合水平扫描的频率。由此，能够增大可动反射镜部11绕Y轴的转动角。

另一方面，第二电压产生部42产生如图5（b）所示以与周期T₁不同的周期T₂周期性变化的第二电压V₂（垂直扫描用电压）。即，第二电压产生部42产生第二频率（1／T₂）的第二电压V₂。

第二电压V₂呈锯齿波那样的波形。因此，光扫描仪1能够有效地使光垂直扫描（副扫描）。此外，第二电压V₂的波形并不限于此。

第二频率（1／T₂）只要是与第一频率（1／T₁）不同并且适合垂直扫描的频率即可，没有特别限定，但优选为30Hz～120Hz（60Hz左右）。这样，通过将第二电压V₂的频率设为60Hz左右，如上述那样将第一电压V₁的频率设为10kHz～40kHz，能够以适合显示器上的描绘的频率，使可动反射镜部11绕相互正交的两个轴（X轴以及Y轴）各自的轴转动。其中，只要能够使可动反射镜部11绕X轴以及Y轴各自的轴转动即可，并不特别限定第一电压V₁的频率与第二电压V₂的频率的组合。

在本实施方式中，第二电压V₂的频率被调整成与由可动反射镜部11、一对轴部12a、12b、框体部13、一对轴部14a、14b以及永磁铁21构成的第二振动系统（扭转振动系统）的扭转共振频率（共振频率）不同的频率。

优选这样的第二电压V₂的频率（第二频率）比第一电压V₁的频率（第一频率）小。即，优选周期T₂比周期T₁长。由此，能够更加可靠并且更加顺利地使可动反射镜部11绕Y轴以第一频率转动、并且绕X轴以第二频率转动。

另外，在将第一振动系统的扭转共振频率设为f1［Hz］，将第二振动系统的扭转共振频率设为f2［Hz］时，优选f1与f2满足f2＜f1的关系，更优选满足f1≥10f2的关系。由此，能够更加顺利地使可动反射镜部11绕Y轴以第一电压V₁的频率转动，并且绕X轴以第二电压V₂的频率转动。与此相对，在f1≤f2的情况下，有可能引起基于第二频率的第一振动系统的振动。

这样的第一电压产生部41以及第二电压产生部42分别与控制部6连接，根据来自该控制部6的信号来进行驱动。电压叠加部43与这样的第一电压产生部41以及第二电压产生部42连接。

电压叠加部43具备用于对线圈31施加电压的加法器43a。加法器43a从第一电压产生部41接受第一电压V₁，并且从第二电压产生部42接受第二电压V₂，将这些电压叠加并施加给线圈31。

接下来，对光扫描仪1的驱动方法进行说明。其中，在本实施方式中，如上所述第一电压V₁的频率被设定成与第一振动系统的扭转共振频率相等，第二电压V₂的频率被设定成与第二振动系统的扭转共振频率不同的值并且比第一电压V₁的频率小（例如，将第一电压V₁的频率设定为18kHz，将第二电压V₂的频率设定为60Hz）。

例如，利用电压叠加部43将图5（a）所示那样的第一电压V₁与图5（b）所示那样的第二电压V₂叠加，并将叠加后的电压施加给线圈31。

于是，利用第一电压V₁，交替地切换使永磁铁21的一个磁极吸引线圈31并且使永磁铁21的另一个磁极与线圈31分离的磁场（将该磁场称为“磁场A1”）、和使永磁铁21的一个磁极与线圈31分离并且使永磁铁21的另一个磁极吸引线圈31的磁场（将该磁场称为“磁场A2”）。

这里，如上所述，在图1的俯视图中，隔着Y轴，永磁铁21的N极位于一侧，永磁铁21的S极位于另一侧。因此，通过磁场A1与磁场A2交替地切换，在框体部13中激起具有绕Y轴的扭转振动分量的振动，伴随该振动，使轴部12a、12b扭转变形，并且可动反射镜部11以第一电压V₁的频率绕Y轴转动。

另外，第一电压V₁的频率与第一振动系统的扭转共振频率相等。因此，通过第一电压V₁，能够有效地使可动反射镜部11绕Y轴转动。即，即使上述的具有框体部13的绕Y轴的扭转振动分量的振动较小，也能够增大与该振动相伴的可动反射镜部11的绕Y轴的转动角。

另一方面，利用第二电压V₂，交替地切换使永磁铁21的一个磁极吸引线圈31并且使永磁铁21的另一个磁极与线圈31分离的磁场（将该磁场称为“磁场B1”）、和使永磁铁21的一个磁极与线圈31分离并且使永磁铁21的另一个磁极吸引线圈31的磁场（将该磁场称为“磁场B2”）。

这里，如上所述，在图1的俯视图中，隔着X轴，永磁铁21的N极位于一侧，永磁铁21的S极位于另一侧。因此，通过磁场B1与磁场B2交替地切换，来使轴部14a、14b分别扭转变形，并且框体部13与可动反射镜部11一起以第二电压V₂的频率绕X轴转动。

另外，第二电压V₂的频率被设定为与第一电压V₁的频率相比非常低。另外，第二振动系统的扭转共振频率被设计为比第一振动系统的扭转共振频率低。因此，能够抑制可动反射镜部11以第二电压V₂的频率绕Y轴转动。

这样，通过将使第一电压V₁与第二电压V₂叠加后的电压施加给线圈31，能够使可动反射镜部11绕Y轴以第一电压V₁的频率转动，并且绕X轴以第二电压V₂的频率转动。由此，能够实现装置的低成本化以及小型化，并且通过电磁驱动方式（动磁铁方式），能够使可动反射镜部11绕X轴以及Y轴的各个轴转动。另外，由于能够减少构成驱动源的部件（永磁铁以及线圈）的数量，所以能够成为简单并且小型的结构。另外，由于线圈31与光扫描仪1的振动系统分离，所以能够抑制线圈31的发热对所述振动系统造成的不良影响。

根据应变检测元件51、52的检测信号来检测这样的可动反射镜部11的举动。

以下，对应变检测元件51、52进行详细叙述。

图6是用于说明图1所示的光扫描仪的应变检测元件的图。另外，图7是用于说明二端子型应变检测元件的姿势与硅的晶体取向的关系的图。另外，图8是表示在压电电阻区域使用了p型硅的情况下的二端子型应变检测元件的姿势（角度α）与因拉伸应力以及剪切应力引起的电阻值变化率的绝对值之间的关系的图表。另外，图9是表示在压电电阻区域使用了n型硅的情况下的二端子型应变检测元件的姿势（角度α）与因拉伸应力以及剪切应力引起的电阻值变化率的绝对值之间的关系的图表。另外，图10是表示二端子型应变检测元件的姿势（角度α）与因拉伸应力以及剪切应力引起的电阻值变化率的绝对值之比的关系的图表。

应变检测元件51（第一应变检测元件）被配置于轴部14a，检测轴部14a的变形（弯曲变形以及扭转变形）。另一方面，应变检测元件52（第二应变检测元件）被配置于轴部14b，检测轴部14b的变形（弯曲变形以及扭转变形）。

应变检测元件51、52被配置成在俯视下关于Y轴对称。其中，以下主要对应变检测元件51进行说明，由于应变检测元件52与应变检测元件51相同，所以省略其说明。

在本实施方式中，应变检测元件51被配置在轴部14a的固定部15侧的端部。由此，在将与应变检测元件51连接的布线引到固定部15时，能够减少该布线被配置于轴部14a的部分。

该应变检测元件51是二端子型压电电阻元件。

若具体说明，则如图6所示，应变检测元件51具有压电电阻区域511、和被配置在压电电阻区域511上的一对端子512、513。

压电电阻区域511通过向轴部14a表面掺杂杂质而形成。更具体而言，在通过对p型硅单晶体基板进行加工而形成了轴部14a时，压电电阻区域511是通过向轴部14a表面掺杂磷等杂质而形成的n型硅单晶体（n型电阻区域）。另一方面，在通过对n型硅单晶体基板进行加工而形成了轴部14a时，压电电阻区域511是通过向轴部14a表面掺杂硼等杂质而形成的p型硅单晶体（p型电阻区域）。

另外，压电电阻区域511呈沿相对于轴部14a的长边方向（即X轴方向）倾斜的方向延伸的长条形状。另外，压电电阻区域511被配置成在俯视下跨过轴部14a的宽度方向上的中心。

此外，在本实施方式中，压电电阻区域511整体被设在轴部14a上，但只要压电电阻区域511能够承受因轴部14a的弯曲变形引起的拉伸应力或者压缩应力并且能够承受因轴部14a的扭转变形引起的剪切应力即可，并不限于图示的位置，例如也可以设置成跨过轴部14a与固定部15的边界部。

在这样的压电电阻区域511上，沿相对于轴部14a的长边方向（即X轴方向）倾斜的方向并排配置有一对端子512、513。

在本实施方式中，在压电电阻区域511的长边方向上的两端部配置有一对端子512、513。

一对端子512、513与第一信号处理电路71电连接。此外，在图6中虽然未图示，但一对端子512、513也与图3所示的第二信号处理电路72电连接。

在这样的应变检测元件51中，若伴随着轴部14a的弯曲变形而在压电电阻区域511产生拉伸应力或者压缩应力，则压电电阻区域511的相对电阻值根据该拉伸应力或者压缩应力的程度发生变化。

另外，在应变检测元件51中，若伴随着轴部14a的扭转变形而在压电电阻区域511产生剪切应力，则压电电阻区域511的相对电阻值根据该剪切应力的程度发生变化。

因此，应变检测元件51的检测信号包含基于轴部14a的弯曲变形以及扭转变形的信号。

在本实施方式中，由于一对端子512、513在压电电阻区域511上沿相对于X轴方向倾斜的方向并排配置，所以能够增大从应变检测元件51输出的信号所包含的分别基于轴部14a的弯曲变形以及扭转变形的信号。

这样的应变检测元件51的检测信号所包含的基于轴部14a的弯曲变形的信号与基于轴部14a的扭转变形的信号之比根据应变检测元件51的角度α（倾斜角度）而变化。这里，角度α是轴部14a的长边方向（即X轴方向）与一对端子512、513排列的方向（以最短距离将一对端子512、513连结的直线的方向）所成的角度。

以下，如图7所示，以将轴部14a的长边方向设为硅单晶体的结晶轴＜110＞方向的情况为例，对应变检测元件51的检测信号进行详细说明。

在由p型硅单晶体构成压电电阻区域511的情况下，如图8（a）所示，一对端子512、513间的与压电电阻区域511的拉伸应力相关的电阻值变化率的绝对值随着角度α（从＜110＞的偏移）增大而变小。即，角度α越大，应变检测元件51的检测信号所包含的基于轴部14a的弯曲变形的信号越小。

另一方面，该情况下如图8（b）所示，一对端子512、513间的与压电电阻区域511的剪切应力相关的电阻值变化率的绝对值随着角度α增大而增大。即，角度α越大，应变检测元件51的检测信号所包含的基于轴部14a的扭转变形的信号越大。其中，基于扭转变形的信号因角度α引起的变化比基于弯曲变形的信号因角度α引起的变化小。

另外，在由n型硅单晶体构成压电电阻区域511的情况下，如图9（a）所示，一对端子512、513间的与压电电阻区域511的拉伸应力相关的电阻值变化率的绝对值随着角度α增大而变小。即，角度α越大，应变检测元件51的检测信号所包含的基于轴部14a的弯曲变形的信号越小。其中，基于弯曲变形的信号因角度α引起的变化较小。

另一方面，该情况下如图9（b）所示，一对端子512、513间的与压电电阻区域511的剪切应力相关的电阻值变化率的绝对值随着角度α增大而增大。即，角度α越大，应变检测元件51的检测信号所包含的基于轴部14a的扭转变形的信号越大。并且，基于扭转变形的信号因角度α引起的变化比基于弯曲变形的信号因角度α引起的变化大。

另外，在由p型硅单晶体构成压电电阻区域511的情况下，如图10（a）所示，一对端子512、513间的与压电电阻区域511的拉伸应力相关的电阻值变化率的绝对值（R1）和与剪切应力相关的电阻值变化率的绝对值（R2）之比（R1／R2）随着角度α增大而变小。即，角度α越大，应变检测元件51的检测信号所包含的基于轴部14a的弯曲变形的信号相对于基于扭转变形的信号的比例越小。

另外，在由n型硅单晶体构成压电电阻区域511的情况下，如图10（b）所示，一对端子512、513间的与压电电阻区域511的拉伸应力相关的电阻值变化率的绝对值（R1）和与剪切应力相关的电阻值变化率的绝对值（R2）之比（R1／R2）随着角度α增大而变小。即，角度α越大，应变检测元件51的检测信号所包含的基于轴部14a的弯曲变形的信号相对于基于扭转变形的信号的比例越小。其中，该比例与角度α无关地小，因角度α因的变化也较小。

根据以上的说明，在将轴部14a的长边方向作为硅单晶体的结晶轴的＜110＞方向的情况下，通过由p型硅单晶体构成压电电阻区域511，能够有效地增大从应变检测元件51输出的信号所包含的分别基于轴部14a的弯曲变形以及扭转变形的信号。

另外，角度α因构成轴部14a、14b的硅单晶体的导电型、结晶轴的方向而不同，并不特别限定，例如在将轴部14a、14b的长边方向作为硅单晶体的结晶轴的＜110＞方向且由p型硅单晶体构成压电电阻区域511的情况下，优选为3°以上25°以下，更为优选为5°以上8°以下。如图10（a）所示，通过将角度α设为3°以上25°以下，能够使上述的比（R1／R2）为约10％到90％的范围。另外，通过将角度α设为5°以上8°以下，能够使上述的比（R1／R2）为约40％到60％的范围。

这样的应变检测元件51的检测信号经由被设置于固定部15的一对端子81a、81b，输入至第一信号处理电路71（第一信号处理部）以及第二信号处理电路72（第二信号处理部）（参照图3）。此外，应变检测元件52的检测信号经由被设置于固定部15的一对端子82a、82b，输入至第一信号处理电路71以及第二信号处理电路72。

第一信号处理电路71具有通过规定的处理将应变检测元件51、52的检测信号转换为适合信号处理的信号的功能。

作为第一信号处理电路71中的具体处理，例如可列举阻抗变换、温度补偿、信号放大、滤波、AD转换等。

如上所述，应变检测元件51、52的检测信号包含基于轴部14a、14b的弯曲变形以及扭转变形的信号。而且，第一信号处理电路71根据需要进行上述那样的处理，从应变检测元件51、52的检测信号中除去基于轴部14a、14b的扭转变形的信号，输出基于轴部14a、14b的弯曲变形的信号。由此，能够根据从第一信号处理电路71输出的信号，来检测可动反射镜部11的绕Y轴的举动。

在本实施方式中，第一信号处理电路71如图6所示，具有电阻元件711、712、713以及处理部714。

该电阻元件711、712、713以及应变检测元件51构成电桥电路（惠斯登电桥电路）。该电桥电路由应变检测元件驱动电路53供给电力，将与应变检测元件51的电阻值的变化对应的信号（电压）输出至处理部714。

优选这样的电阻元件711、712、713分别具有与应变检测元件51同等的温度特性。由此，不管应变检测元件51的温度特性如何，都能够稳定地输出与轴部14a的弯曲变形量对应的信号（电压）。

此外，电阻元件711、712、713也可以在不承受伴随着轴部14a、14b的变形的应力的位置，配置于固定部15。该情况下，电阻元件711、712、713能够分别由与应变检测元件51的压电电阻区域同样构成的电阻区域、和设置于该电阻区域的一对端子构成。另外，该情况下，优选将电阻元件711、712、713分别配置于成为与应变检测元件51同等的温度条件的位置。

处理部714从来自上述那样的包含应变检测元件51的电桥电路的信号（电压）中除去基于轴部14a的扭转变形的分量。

例如，处理部714是差动放大电路，对来自包含应变检测元件51的电桥电路的信号（电压）和来自以该电桥电路同样构成的包含应变检测元件52的电桥电路的信号（电压）之差进行放大。由此，能够除去来自这些电桥电路的信号所包含的扭转变形分量，并且放大弯曲变形分量。

这样，能够从被配置于隔着框体部13设置的一对轴部14a、14b的一对应变检测元件51、52的检测信号中，有效地取出基于轴部14a、14b的弯曲变形的信号。

这样的从第一信号处理电路71输出的信号被输出至图3所示的控制部6。

另一方面，第二信号处理电路72具有通过规定的处理将应变检测元件51、52的检测信号转换为适合信号处理的信号的功能。

作为第二信号处理电路72中的具体处理，例如可列举阻抗变换、温度补偿、信号放大、滤波、AD转换等。

如上所述，应变检测元件51、52的检测信号包含基于轴部14a、14b的弯曲变形以及扭转变形的信号。而且，第二信号处理电路72根据需要进行上述那样的处理，从应变检测元件51、52的检测信号中除去基于轴部14a、14b的弯曲变形的信号，输出基于轴部14a、14b的扭转变形的信号。由此，能够根据从第二信号处理电路72输出的信号，来检测可动反射镜部11的绕X轴的举动。

例如，第二信号处理电路72包含差动放大电路，对来自上述那样的包含应变检测元件51的电桥电路的信号（电压）和来自与该电桥电路同样构成的包含应变检测元件52的电桥电路的信号（电压）之和进行放大。由此，能够除去来自这些电桥电路的信号所包含的弯曲变形分量，并且放大扭转变形分量。

这样，能够从被配置于隔着框体部13设置的一对轴部14a、14b的一对应变检测元件51、52的检测信号中，有效地取出基于轴部14a、14b的扭转变形的信号。

这样的从第二信号处理电路72输出的信号被输入至图3所示的控制部6。

在控制部6中，基于从第一信号处理电路71输出的信号，来检测可动反射镜部11的绕Y轴的举动。由此，能够根据检测出的举动进行控制，以使可动反射镜部11的绕Y轴的举动成为所希望的状态，或者使可动反射镜部11的绕Y轴的举动与其他装置的动作同步。

在控制部6中，基于从第二信号处理电路72输出的信号，来检测可动反射镜部11的绕X轴的举动。由此，能够根据检测出的举动进行，以使可动反射镜部11的绕X轴的举动成为所希望的状态，或者使可动反射镜部11的绕X轴的举动与其他装置的动作同步。

在本实施方式中，如图3所示，控制部6具有H检测部61、V检测部62、H控制部63、V控制部64、H目标值存储部65、以及V目标值生成部66。

H检测部61根据从第一信号处理电路71输出的信号，生成例如与可动反射镜部11的绕Y轴的摆动角对应的信号作为水平扫描的控制所需要的信号。其中，针对可动反射镜部11的绕Y轴的摆动角的检测方法将在后面详细叙述。

V检测部62根据从第二信号处理电路72输出的信号，生成例如与可动反射镜部11的绕X轴的摆动角对应的信号作为垂直扫描的控制所需要的信号。

H控制部63根据预先存储于H目标值存储部65的H目标值、和从H检测部61输出的信号，生成水平扫描用的驱动信号。

在H目标值存储部65中，作为H目标值，例如储存（存储）有与水平扫描用的驱动信号的相位差、可动反射镜部11的绕Y轴的最大摆动角。

V控制部64根据从V目标值生成部66输出的V目标值、和从V检测部62输出的信号，来生成垂直扫描用的驱动信号。

V目标值生成部66根据从外部输入的向垂直扫描方向的行（line）信息，生成例如与垂直扫描用的驱动信号的相位差、可动反射镜部11的绕X轴的最大摆动角作为V目标值。

这里，对于使用应变检测元件51、52的检测信号来检测可动反射镜部11的绕Y轴的举动的方法，以检测可动反射镜部11的绕Y轴的摆动角的情况为例进行说明。

（第一检测方法）

在第一检测方法中，使用观测器（observer），根据从第一信号处理电路71输出的信号，来推断可动反射镜部11的绕Y轴的举动（在本例中为摆动角）。

以下，对第一检测方法进行详细叙述。

光扫描仪1如上所述，通过将用于水平扫描的第一电压和用于垂直扫描的第二电压叠加并施加给线圈31，来使可动反射镜部11绕Y轴（第一轴）以第一电压的频率摆动并且绕X轴（第二轴）以第二电压的频率摆动。

这里，由于第一电压的频率（水平扫描的驱动频率）与第二电压的频率（垂直扫描的驱动频率）充分分离，所以也可以不考虑由第一电压产生的扭矩与由第二电压产生的扭矩的交调失真（crosstalk）。因此，能够独立地考虑光扫描仪1中的与绕X轴相关的运动和与绕Y轴相关的运动。

于是，光扫描仪1的与绕Y轴相关的运动方程式能够以下述式（1）来表示。

【公式1】

$\left\{\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{hh}}{\stackrel{\&CenterDot;\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{\mathrm{hh}}+c_{\mathrm{hh}}({\stackrel{\&CenterDot;\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{\mathrm{hh}}-{\stackrel{\&CenterDot;\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{\mathrm{vh}})+k_{\mathrm{hh}}({\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{hh}}-{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{vh}})=0\\ I_{\mathrm{vh}}{\stackrel{\&CenterDot;\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{\mathrm{vh}}+c_{\mathrm{vh}}{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{\mathrm{vh}}-c_{\mathrm{hh}}({\stackrel{\&CenterDot;\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{\mathrm{hh}}-{\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{\mathrm{vh}})+k_{\mathrm{vh}}{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{vh}}-k_{\mathrm{hh}}({\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{hh}}-{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{vh}})=T\left(t\right)\end{array}---\left(1\right)\right.$

这里，在上述式（1）中，θ_hh：可动反射镜部11的绕Y轴的摆动角，θ_vh：框体部13的绕Y轴的摆动角，I_hh：可动反射镜部11的绕Y轴的惯量，I_vh：框体部13的绕Y轴的惯量，C_hh：可动反射镜部11的绕Y轴的摆动（振动）的衰减系数，C_vh：框体部13的绕Y轴的摆动（振动）的衰减系数，k_hh：轴部12a、12b的绕Y轴的扭转弹簧常数，k_vh：轴部14a、14b的绕Y轴的扭转弹簧常数，T（t）：框体部13由于永磁铁21以及线圈31的磁场的相互作用而受到的绕Y轴的扭矩。

而且，

作为【公式2】

$X=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{hh}}\\ {\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{vh}}\\ {\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{\mathrm{hh}}\\ {\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&theta;}}}_{\mathrm{vh}}\end{array}\right]$

在将与轴部14a、14b的弯曲应力相关的应变检测元件51、52的检测信号的输出（弯曲分量）设为y，将应变检测元件51、52的转换系数设为α时，能够根据上述式（1）导出如下所示的X以及y的关系。

【公式3】

$\stackrel{\&CenterDot;}{X}=\mathrm{AX}+\mathrm{BU}$

y＝CX

$A=\left[\begin{array}{cccc}0& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 1\\ \frac{-k_{\mathrm{hh}}}{I_{\mathrm{hh}}}& \frac{k_{\mathrm{vh}}}{I_{\mathrm{hh}}}& \frac{-c_{\mathrm{hh}}}{I_{\mathrm{hh}}}& \frac{c_{\mathrm{vh}}}{I_{\mathrm{hh}}}\\ \frac{k_{\mathrm{hh}}}{I_{\mathrm{vh}}}& \frac{-k_{\mathrm{vh}}}{I_{\mathrm{vh}}}& \frac{c_{\mathrm{hh}}}{I_{\mathrm{vh}}}& \frac{-c_{\mathrm{vh}}}{I_{\mathrm{vh}}}\end{array}\right],B=\left[\begin{array}{c}0\\ 0\\ 0\\ \frac{1}{I_{\mathrm{vh}}}\end{array}\right],C=\left[\begin{array}{cccc}0& \mathrm{\&alpha;}& 0& 0\end{array}\right]$

若将通过这样的X以及y的关系给出的系统的可观测系数设为：

【公式4】

$M_{\mathrm{obs}}=\left[\begin{array}{c}{C}_1\\ C_1{A}_1\\ C_1{A}_1^1\\ C_1{A}_1^3\end{array}\right]$

则得到下式。

【公式5】

$M_{\mathrm{obs}}=\left[\begin{array}{cccc}0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 0& 1\\ \frac{k_{11}}{I_{21}}& -\frac{k_{21}}{I_{21}}& \frac{c_{21}}{I_{21}}& -\frac{c_{21}}{I_{21}}\\ \frac{c_{11}{k}_{11}}{I_{11}{I}_{21}}-\frac{c_{21}{k}_{11}}{{I_{21}}^2}& \frac{c_{11}{k}_{21}}{I_{11}{I}_{21}}+\frac{c_{21}{k}_{21}}{{I_{21}}^2}& -\frac{{c_{11}}^2}{I_{11}{I}_{21}}+\frac{k_{11}}{I_{21}}-\frac{c_{11}{c}_{21}}{{I_{21}}^2}& \frac{c_{11}{c}_{21}}{I_{11}{I}_{21}}-\frac{k_{21}}{I_{21}}+\frac{{c_{21}}^2}{{I_{21}}^2}\end{array}\right]$

这里，由于M_obs＝4，所以该系统是可观测的。因此，能够根据配置于轴部14a、14b的应变检测元件51、52的检测信号所包含的基于轴部14a、14b的弯曲变形的信号，利用观测器，来推断可动反射镜部11的绕Y轴的摆动角（偏转角）。

所述观测器将观测器增益设为L，X以及y的推断值的关系如下所示。

【公式6】

$\stackrel{\stackrel{\&CenterDot;}{^}}{X}=A\hat{X}+\mathrm{BU}-L(\hat{y}-y)$

$\hat{y}=C\hat{X}$

这里，

通过使用这样的X以及y的推断值的关系，能够根据应变检测元件51、52的检测信号所包含的基于轴部14a、14b的弯曲变形的信号，推断可动反射镜部11的绕Y轴的摆动角。

根据以上说明的第一检测方法，即使可动反射镜部11的绕Y轴的摆动不是共振状态，也能够根据从第一信号处理电路71输出的信号，来检测可动反射镜部11的绕Y轴的举动。

（第二检测方法）

在第二检测方法中，使用与可动反射镜部11的绕Y轴的摆动相关的共振频率中的振幅、和与框体部13的绕Y轴的摆动相关的共振频率中的振幅之比，并根据从第一信号处理电路71输出的信号，来推断可动反射镜部11的绕Y轴的动作（在本例中是摆动角）。

以下，对第二检测方法进行详细叙述。

在上述式（1）中，若将θ_hh以及θ_vh的拉普拉斯变换分别设为X_hh以及X_vh，将初始值全部设为0，则得到下述式（2）。

（公式7）

$\left\{\begin{array}{c}(I_{\mathrm{hh}}{s}^2+c_{\mathrm{hh}}s+k_{\mathrm{hh}})X_{\mathrm{hh}}+(-c_{\mathrm{hh}}s-k_{\mathrm{hh}})X_{\mathrm{vh}}=0\\ (-c_{\mathrm{hh}}s-k_{\mathrm{hh}})X_{\mathrm{hh}}+\{I_{\mathrm{vh}}{s}^2+(c_{\mathrm{vh}}+c_{\mathrm{hh}})s+(k_{\mathrm{vh}}+k_{\mathrm{hh}})\}{X}_{\mathrm{vh}}=\mathrm{laplace}\left[T\left(t\right)\right]\end{array}\right....\left(2\right)$

若对该式（2）变形，则得到下述式（3）。

（公式8）

$\{\left[\begin{array}{c}{X}_{\mathrm{hh}}\\ X_{\mathrm{vh}}\end{array}\right]=\frac{1}{(I_{\mathrm{hh}}{s}^2+c_{\mathrm{hh}}s+k_{\mathrm{hh}})*\{I_{\mathrm{vh}}{s}^2+(c_{\mathrm{vh}}+c_{\mathrm{hh}})s+(k_{\mathrm{vh}}+k_{\mathrm{hh}})\}-{(c_{\mathrm{hh}}s+k_{\mathrm{hh}})}^2}\left[\begin{array}{c}{c}_{\mathrm{hh}}s+k_{\mathrm{hh}}\\ I_{\mathrm{hh}}{s}^2+c_{\mathrm{hh}}s+k_{\mathrm{hh}}\end{array}\right]\mathrm{laplace}[T\left(t\right)]...\left(3\right)$

这里，与可动反射镜部11以及框体部13的绕Y轴的摆动相关的共振频率分别由上述式（3）的分母为最小时的s（＝jω、ω：角频率）来决定。由上述式（3）可知，由于X_hh以及X_vh的分母相等，所以与可动反射镜部11的绕Y轴的摆动相关的共振频率、和与框体部13的绕Y轴的摆动相关的共振频率一致。

具体而言，对框体部13施加的绕Y轴的扭矩与可动反射镜部11以及框体部13的绕Y轴的摆动角之比所涉及的频率特性如图11（a）以及图12（a）所示。

另外，对框体部13施加的绕Y轴的扭矩与可动反射镜部11以及框体部13的绕Y轴的摆动的相位差所涉及的频率特性如图11（b）以及图12（b）所示。

其中，图11（a）是表示与对框体部施加的绕第一轴的扭矩和可动部以及框体部的绕Y轴的摆动角之比相关的频率特性的图表，图11（b）是表示与对框体部施加的绕第一轴的扭矩和可动部以及框体部的绕第一轴的摆动的相位差相关的频率特性的图表。另外，图12（a）是放大了图11（a）的共振频率附近的图表，图12（b）是放大了图11（b）的共振频率附近的图表。

可动反射镜部11以及框体部13的绕Y轴的摆动被表现为轴部14a、14b的拉伸应力。因此，根据被配置于轴部14a、14b的应变检测元件51、52的检测信号，能够把握可动反射镜部11是否是与绕Y轴的摆动相关的共振状态。更具体而言，能够根据对框体部13施加的绕Y轴的扭矩与可动反射镜部11以及框体部13的绕Y轴的摆动的相位差，来把握可动反射镜部11是否是与绕Y轴的摆动相关的共振状态。

为了根据应变检测元件51、52的检测信号来推断可动反射镜部11的摆动角（偏转角），只要对应变检测元件51、52的响应乘以与可动反射镜部11的绕Y轴的摆动相关的共振状态下的可动反射镜部11的绕Y轴的振幅和框体部13的绕Y轴的振幅之比即可。

在该比因温度变化而发生变化的情况下，只要在光扫描仪1附近设置温度传感器，根据由该温度传感器检测出的温度来修正该比即可。

根据以上说明的第二检测方法，能够以相对简单的结构，根据从第一信号处理电路71输出的信号高精度地检测可动反射镜部11的绕Y轴的举动。

根据以上说明的光扫描仪1，能够根据被配置于轴部14a、14b的应变检测元件51、52的检测信号，来检测可动反射镜部11的绕Y轴以及绕X轴的举动。并且，由于仅在轴部14a、14b配置有应变检测元件51、52，所以无需将与应变检测元件51、52连接的布线（未图示）配置于轴部12a、12b或者配置于轴部14a、14b的长边方向上的整个区域。因此，能够抑制该布线断线。

<第二实施方式>

接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。

图13是表示本发明的第二实施方式涉及的光扫描仪的俯视图，图14是用于说明图13所示的光扫描仪的应变检测元件的图。另外，图15是表示在压电电阻区域使用了p型硅的情况下的四端子型应变检测元件的姿势（角度α）与拉伸应力以及剪切应力的电阻值变化率的绝对值之间的关系的图表。另外，图16是表示在压电电阻区域使用了n型硅的情况下的四端子型应变检测元件的姿势（角度α）与拉伸应力以及剪切应力的电阻值变化率的绝对值之间的关系的图表。另外，图17是表示四端子型应变检测元件的姿势（角度α）与拉伸应力以及剪切应力的电阻值变化率的绝对值之比的关系的图表。

本实施方式涉及的光扫描仪除了应变检测元件的结构不同以外，其它结构与上述的第一实施方式涉及的光扫描仪相同。

其中，在以下的说明中，对于第二实施方式，以与上述的实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。另外，在图13以及图14中，对于与上述的实施方式相同的结构标注相同符号。

图13所示的光扫描仪1A具有应变检测元件51A、52A来代替上述的第一实施方式的应变检测元件51、52。

应变检测元件51A（第一应变检测元件）被配置于轴部14a，检测轴部14a的变形（弯曲变形以及扭转变形）。另一方面，应变检测元件52A（第二应变检测元件）被配置于轴部14b，检测轴部14b的变形（弯曲变形以及扭转变形）。

应变检测元件51A、52A被配置成在俯视下关于Y轴对称。其中，以下主要对应变检测元件51A进行说明，由于应变检测元件52A与应变检测元件51A相同，所以省略其说明。

在本实施方式中，应变检测元件51A被配置在轴部14a的固定部15侧的端部。

该应变检测元件51A是四端子型压电电阻元件。

若具体说明，则如图14所示，应变检测元件51A具有压电电阻区域511A、和被配置在压电电阻区域511A上的一对输入端子512A、513A以及一对输出端子514A、515A。

通过向轴部14a表面掺杂杂质来形成压电电阻区域511A。

在本实施方式中，压电电阻区域511A在俯视下呈四边形。

此外，在本实施方式中，压电电阻区域511A整体被设置在轴部14a上，但压电电阻区域511A只要能够承受因轴部14a的弯曲变形引起的拉伸应力或者压缩应力并且能够承受因轴部14a的扭转变形引起的剪切应力即可，并不限于图示的位置，例如也可以被设置成跨过轴部14a与固定部15的边界部。

在这样的压电电阻区域511A上，沿相对于轴部14a的长边方向（即X轴方向）倾斜的方向并排配置有一对输入端子512A、513A，并且沿与一对输入端子512A、513A并排的方向垂直的方向上并排配置有一对输出端子514A、515A。

一对输入端子512A、513A经由被设置于固定部15的一对端子83a、83b与应变检测元件驱动电路53电连接。

另一方面，一对输出端子514A、515A经由被设置于固定部15的一对端子83c、83d与第一信号处理电路71以及第二信号处理电路72电连接。

在这样的应变检测元件51A中，应变检测元件驱动电路53以恒定电压或者恒定电流对一对输入端子512A、513A间施加电压。由此，在压电电阻区域511A上产生相对于轴部14a的长边方向倾斜的方向的电场E。在该电场E的作用下，若伴随轴部14a的扭转变形而在压电电阻区域511A产生剪切应力，则压电电阻区域511A的相对电阻值根据该剪切应力的大小变化，一对输出端子514A、515A间的电位差发生变化。

该电位差根据轴部14a的扭转变形量、可动反射镜部11以及框体部13的绕X轴的摆动角而变化。因此，能够根据该电位差来检测可动反射镜部11的绕X轴的举动。

另外，在该电场E的作用下，若伴随轴部14a的弯曲变形在压电电阻区域511A产生拉伸应力，则压电电阻区域511A的相对电阻值根据该拉伸应力的大小变化，一对输出端子514A、515A间的电位差发生变化。

该电位差根据轴部14a的弯曲变形量、可动反射镜部11以及框体部13的绕Y轴的摆动角而变化。因此，能够根据该电位差来检测可动反射镜部11的绕Y轴的举动。

因此，应变检测元件51A的检测信号包含基于轴部14a的弯曲变形以及扭转变形的信号。

在本实施方式中，由于在压电电阻区域511A上沿相对于X轴方向倾斜的方向并排配置有一对输入端子512A、513A，所以能够放大从应变检测元件51A输出的信号所包含的分别基于轴部14a的弯曲变形以及扭转变形的信号。

这样的应变检测元件51A的检测信号所包含的基于轴部14a的弯曲变形的信号与基于轴部14a的扭转变形的信号之比根据应变检测元件51A的角度α（倾斜角度）发生变化。这里，角度α是轴部14a的长边方向（即X轴方向）与一对输入端子512A、513A排列的方向（以最短距离将一对输入端子512A、513A间连结的直线的方向）所成的角度。

以下，对于应变检测元件51A的检测信号，以将轴部14a的长边方向设为硅单晶体的结晶轴＜110＞方向的情况为例进行详细说明。

在利用p型硅单晶体构成压电电阻区域511A的情况下，如图15（a）所示，一对输出端子514A、515A间的与压电电阻区域511A的拉伸应力相关的电阻值变化率的绝对值随着角度α（从＜110＞的偏移）增大而增大。即，角度α越大，应变检测元件51A的检测信号所包含的基于轴部14a的弯曲变形的信号越大。

另一方面，该情况下如图15（b）所示，一对输出端子514A、515A间的与压电电阻区域511A的剪切应力相关的电阻值变化率的绝对值随着角度α增大而变小。即，角度α越大，应变检测元件51A的检测信号所包含的基于轴部14a的扭转变形的信号越小。其中，基于扭转变形的信号因角度α引起的变化比基于弯曲变形的信号因角度α引起的变化小。

另外，在利用n型硅单晶体构成压电电阻区域511A的情况下，如图16（a）所示，一对输出端子514A、515A间的与压电电阻区域511A的拉伸应力相关的电阻值变化率的绝对值随着角度α增大而增大。即，角度α越大，应变检测元件51A的检测信号所包含的基于轴部14a的弯曲变形的信号越大。其中，基于弯曲变形的信号因角度α引起的变化较小。

另一方面，该情况下如图16（b）所示，一对输出端子514A、515A间的与压电电阻区域511A的剪切应力相关的电阻值变化率的绝对值随着角度α增大而变小。即，角度α越大，应变检测元件51A的检测信号所包含的基于轴部14a的扭转变形的信号越小。其中，基于扭转变形的信号因角度α引起的变化比基于弯曲变形的信号因角度α引起的变化大。

另外，在利用p型硅单晶体构成压电电阻区域511A的情况下，如图17（a）所示，一对输出端子514A、515A间的与压电电阻区域511A的拉伸应力相关的电阻值变化率的绝对值（R1）和与剪切应力相关的电阻值变化率的绝对值（R2）之比（R1／R2）随着角度α增大而增大。即，角度α越大，则应变检测元件51A的检测信号所包含的基于轴部14a的弯曲变形的信号相对于基于扭转变形的信号的比例越大。

另外，在利用n型硅单晶体构成压电电阻区域511A的情况下，也如图17（b）所示，一对输出端子514A、515A间的与压电电阻区域511A的拉伸应力相关的电阻值变化率的绝对值（R1）和与剪切应力相关的电阻值变化率的绝对值（R2）之比（R1／R2）随着角度α增大而增大。即，角度α越大，应变检测元件51A的检测信号所包含的基于轴部14a的弯曲变形的信号相对于基于扭转变形的信号的比例越大。其中，该比例与角度α无关地小，因角度α引起的变化也较小。

根据以上那样的说明，在将轴部14a的长边方向设为硅单晶体的结晶轴＜110＞方向的情况下，通过利用p型硅单晶体构成压电电阻区域511A，能够有效地增大从应变检测元件51A输出的信号所包含的分别基于轴部14a的弯曲变形以及扭转变形的的信号。

另外，角度α根据构成轴部14a、14b的硅单晶体的导电型、结晶轴的方向而不同，不特别限定，例如在将轴部14a、14b的长边方向设为硅单晶体的结晶轴＜110＞方向，并且利用p型的硅单晶体构成压电电阻区域511A的情况下，优选为22°以上42°以下，更优选为38°以上42°以下。如图17（a）所示，通过将角度α设为22°以上42°以下，能够使上述的比（R1／R2）为约10％到90％的范围。另外，通过将角度α设为38°以上42°以下，能够使上述的比（R1／R2）为约40％到60％的范围。

这样的应变检测元件51A的检测信号被输入至第一信号处理电路71（第一信号处理部）以及第二信号处理电路72（第二信号处理部）。同样，应变检测元件52A的检测信号被输入至第一信号处理电路71以及第二信号处理电路72。其中，应变检测元件52A经由端子84a、84b与应变检测元件驱动电路53电连接，经由端子84c、84d与第一信号处理电路71以及第二信号处理电路72电连接。

例如，第一信号处理电路71包含差动放大电路，对上述那样的应变检测元件51A的检测信号、和与该应变检测元件51A同样构成的应变检测元件52A的检测信号之差进行放大。由此，能够除去来自这些应变检测元件51A、52A的信号所包含的扭转变形分量，并且放大弯曲变形分量。

同样，例如第二信号处理电路72包含差动放大电路，对上述那样的应变检测元件51A的检测信号、和与该应变检测元件51A同样构成的应变检测元件52A的检测信号之差进行放大。由此，能够除去来自这些应变检测元件51A、52A的信号所包含的弯曲变形分量，并且放大扭转变形分量。

通过以上说明的第二实施方式涉及的光扫描仪1A，也能够根据被配置于轴部14a、14b的应变检测元件51A、52A的检测信号，来检测可动反射镜部11的绕Y轴以及绕X轴的举动。并且，由于仅在轴部14a、14b配置有应变检测元件51A、52A，所以无需将与应变检测元件51A、52A连接的布线（未图示）配置于轴部12a、12b或者配置在轴部14a、14b的长边方向上的整个区域。因此，能够抑制该布线断线。

以上说明的光扫描仪1、1A分别能够优选应用于例如投影仪、平视显示器（HUD）、头戴式显示器（HMD）那样的成像用显示器等图像显示装置所具备的光扫描仪。这样的图像显示装置具有出色的可靠性，能够显示高品质的图像。

<图像显示装置的实施方式>

图18是示意性地表示本发明的图像显示装置的实施方式的图，图19是表示图18所示的图像显示装置的控制系统的框图。其中，在图19中，对于与上述的结构相同的结构标注了相同符号。

在本实施方式中，作为图像显示装置的一个例子，对将光扫描仪1作为成像用显示器的光扫描仪来使用的情况进行说明。其中，将屏幕S的长边方向称为“横向”，将与长边方向成直角的方向称为“纵向”。另外，X轴与屏幕S的横向平行，Y轴与屏幕S的纵向平行。

图像显示装置（投影仪）9具有照射激光等光的光源装置（光源）91、多个分色棱镜92A、92B、92C、光扫描仪1、光源驱动电路94、光检测部95、光强度检测电路96、控制部6A、以及触发生成部73。

触发生成部73根据从第二信号处理电路输出的信号，生成用于产生使水平扫描方向的描绘开始的触发的信号。该触发生成部73例如是比较器。

控制部6A具有图像处理部67、光源驱动信号生成部68、APC控制部69、以及光量目标值存储部70。

图像处理部67被输入图像信号，根据该图像信号生成描绘所需要的描绘信号，并将该描绘信号根据从触发生成部73输出的信号输出至光源驱动信号生成部68。另外，图像处理部67将垂直扫描方向的行信息输出至V目标值生成部66。

光源驱动信号生成部68根据从图像处理部67输出的描绘信号，生成驱动光源驱动电路94的驱动信号。根据来自APC控制部69的信号定期地更新来自图像处理部67的描绘信号与光源驱动电路94用的驱动信号的关联对应。

APC控制部69将用于按照光源装置91的发光强度与图像信号的数据之间的对应不管环境变化如何都成为目标值的方式来修正关联对应的信号输出至光源驱动信号生成部68。

光源驱动电路94根据来自光源驱动信号生成部68的驱动信号，生成驱动光源装置91的驱动电流。

光强度检测电路96将来自对光源装置91的发光强度进行检测的光电二极管等光检测部95的输出转换为信号处理所需要的信号。该光强度检测电路96例如包含放大电路、滤波器、AD转换器等而构成。

光源装置91具备照出红色光的红色光源装置911、照出蓝色光的蓝色光源装置912、以及照出绿色光的绿色光源装置913。

各分色棱镜92A、92B、92C是将从红色光源装置911、蓝色光源装置912、绿色光源装置913分别照出的光合成的光学元件。

这样的图像显示装置9根据来自未图示的主机的图像信息（图像信号），利用分色棱镜92A、92B、92C将从光源装置91（红色光源装置911、蓝色光源装置912、绿色光源装置913）照出的光分别合成，通过光扫描仪1对该合成后的光进行二维扫描，在屏幕S上形成彩色图像。

在二维扫描时，通过光扫描仪1的可动反射镜部11的绕Y轴的转动来对被光反射部114反射的光在屏幕S的横向上进行扫描（主扫描）。另一方面，通过光扫描仪1的可动反射镜部11的绕X轴的转动来对被光反射部114反射的光在屏幕S的纵向上进行扫描（副扫描）。

此外，在图18中，构成为在利用光扫描仪1对由分色棱镜92A、92B、92C合成后的光进行二维扫描后，利用固定反射镜93使该光反射而在屏幕S上形成图像，但也可以省略固定反射镜93，将通过光扫描仪1进行了二维扫描后的光直接照射至屏幕S。

以下，对图像显示装置的应用例进行说明。

<图像显示装置的应用例1>

图20是表示本发明的图像显示装置的应用例1的立体图。

如图20所示，图像显示装置9能够应用于便携式图像显示装置100。

该便携式图像显示装置100具有以能够用手把持的尺寸形成的外壳110、和内置在外壳110内的图像显示装置9。利用该便携式图像显示装置100，能够在例如屏幕、办公桌上等规定的面显示规定的图像。

另外，便携式图像显示装置100具有显示规定信息的显示器120、键盘130、音频端口140、控制按钮150、卡插槽160、以及AV端口170。

此外，便携式图像显示装置100也可以具备通话功能、GSP接收功能等其他功能。

<图像显示装置的应用例2>

图21是表示本发明的图像显示装置的应用例2的立体图。

如图21所示，图像显示装置9能够应用于平视显示器系统200。

在该平视显示器系统200中，图像显示装置9以构成平视显示器210的方式被安装于汽车的仪表盘。通过该平视显示器210，能够将例如到目的地为止的引导显示等规定的图像显示于挡风玻璃220。

此外，平视显示器系统200并不限于应用于汽车，例如也能够应用于飞机、船舶等。

<图像显示装置的应用例3>

图22是表示本发明的图像显示装置的应用例3的立体图。

如图22所示，图像显示装置9能够应用于头戴式显示器300。

即，头戴式显示器300具有眼镜310、和安装于眼镜310的图像显示装置9。而且，通过图像显示装置9，将由一只眼睛视觉确认的规定的图像显示在设于作为眼镜310的本来晶片的部位的显示部320。

显示部320可以透明，也可以不透明。在显示部320透明的情况下，能够对来自现实世界的信息追加来自图像显示装置9的信息来使用。

此外，也可以对头戴式显示器300设置两个图像显示装置9，将由两只眼睛视觉确认的图像显示于两个显示部。

以上，根据图示的实施方式对本发明的光扫描仪、致动器、图像显示装置以及头戴式显示器进行了说明，但本发明并不限于此。例如，在本发明的光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器中，可以将各部的结构置换为具有相同功能的任意结构，另外，也可以附加其他的任意结构。

另外，本发明也可以是组合了上述各实施方式中的任意两个以上结构（特征）而成的发明。

另外，在上述的实施方式中，以作为光扫描仪或者致动器的驱动方式而采用了移动磁铁方式的情况为例进行了说明，但并不限于此，本发明也能够应用于采用了移动线圈方式的光扫描仪或者致动器。另外，本发明并不限定于移动磁铁方式、移动线圈方式那样的电磁驱动方式，例如也能够应用于压电驱动方式、静电驱动方式等其他的驱动方式。

另外，在上述的实施方式中，以设置有两个（一对）第一轴部的情况为例进行了说明，但并不限于此，例如也可以设置有四个（两对）第一轴部。

另外，在上述的实施方式中，以设置有两个（一对）第二轴部的情况为例进行了说明，但并不限于此，例如也可以设置有四个（两对）第二轴部。

另外，在上述的实施方式中，以俯视下光反射板覆盖第一轴部整体、框体部整体以及第二轴部整体的情况为例进行了说明，但只要俯视下光反射板覆盖第一轴部的至少一部分（可动反射镜部的基部一侧的端部），就能够起到上述那样的光学设备的小型化、抑制光反射板的大面积化及光反射板的动态挠曲、抑制第一轴部的基部侧的端部引起的杂光等效果。

另外，在上述的实施方式中，以通过加工SOI基板来形成光反射板以及隔离物的情况为例进行了说明，但并不限于此，例如也可以由独立的基板形成光反射板以及隔离物。

另外，光反射板与基部之间的隔离物也可以是焊料球（solder ball）。该情况下，例如只要在光反射板以及基部的隔离物侧的面分别形成金属膜，并经由焊料球将这些金属膜彼此接合即可。

另外，在上述的实施方式中，以对光反射板设置了光反射部的情况为例进行了说明，但并不限于此，例如也可以省略光反射板而在基部（可动部）设置光反射部。

另外，对于应变检测元件的配置、数量、形状、大小、端子数等而言，只要能够检测第二轴部的弯曲变形以及扭转变形即可，并不限于上述的实施方式，能够使用公知的应变检测元件。

另外，在上述的实施方式中，以分别在一对第二轴部配置了应变检测元件的情况为例进行了说明，但也可以仅在一对第二轴部的一方设置检测第二轴部的弯曲变形以及扭转变形的应变检测元件。该情况下，例如只要第一信号处理部具备从应变检测元件的检测信号中除去扭转分量的滤波器，第二信号处理部具备从应变检测元件的检测信号中除去弯曲分量的滤波器即可。

附图标记的说明：1…光扫描仪；1A…光扫描仪；4…电压施加部；6…控制部；6A…控制部；9…图像显示装置；11…可动反射镜部；12a…轴部；12b…轴部；13…框体部；14a…轴部；14b…轴部；15…固定部；21…永磁铁；31…线圈；32…磁芯；41…第一电压产生部；42…第二电压产生部；43…电压叠加部；43a…加法器；51…应变检测元件；51A…应变检测元件；52…应变检测元件；52A…应变检测元件；53…应变检测元件驱动电路；61…H检测部；62…V检测部；63…H控制部；64…V控制部；65…H目标值存储部；66…V目标值生成部；67…图像处理部；68…光源驱动信号生成部；69…APC控制部；70…光量目标值存储部；71…第一信号处理电路；72…第二信号处理电路；73…触发生成部；81a…端子；81b…端子；82a…端子；82b…端子；83a…端子；83b…端子；83c…端子；83d…端子；84a…端子；84b…端子；84c…端子；84d…端子；91…光源装置；92A…分色棱镜；92B…分色棱镜；92C…分色棱镜；93…固定反射镜；94…光源驱动电路；95…光检测部；96…光强度检测电路；100…便携式图像显示装置；110…外壳；111…基部；112…隔离物；113…光反射板；114…光反射部；115…硬质层；120…显示器；130…键盘；131…肋板；140…音频端口；150…控制按钮；160…卡插槽；170…端口；200…平视显示器系统；210…平视显示器；220…挡风玻璃；300…头戴式显示器；310…眼镜；320…显示部；511…压电电阻区域；511A…压电电阻区域；512…端子；512A…输入端子；513…端子；513A…输入端子；514A…输出端子；515A…输出端子；711…电阻元件；712…电阻元件；713…电阻元件；714…处理部；911…红色光源装置；912…蓝色光源装置；913…绿色光源装置；S…屏幕。

Claims (12)

1.一种光扫描仪，其特征在于，具备：

可动部，其设有具有光反射性的光反射部，并且能够绕第一轴摆动；

框体部，其能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动；

第一轴部，其将所述可动部和所述框体部连接；

固定部；

第二轴部，其将所述框体部和所述固定部连接；

应变检测元件，其被配置于所述第二轴部，检测所述第二轴部的变形；

第一信号处理部，其被输入所述应变检测元件的检测信号，输出基于所述第二轴部的弯曲变形的信号；以及

第二信号处理部，其被输入所述应变检测元件的检测信号，输出基于所述第二轴部的扭转变形的信号。

2.根据权利要求1所述的光扫描仪，其特征在于，

基于从所述第一信号处理部输出的信号，来检测所述可动部的绕所述第一轴的举动。

3.根据权利要求1或2所述的光扫描仪，其特征在于，

所述应变检测元件具备压电电阻区域、和在所述压电电阻区域上沿相对于所述第二轴部的长边方向倾斜的方向并排配置的一对端子。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的光扫描仪，其特征在于，

所述应变检测元件被配置在所述第二轴部的所述固定部侧的端部。

5.根据权利要求2所述的光扫描仪，其特征在于，

使用观测器，并基于从所述第一信号处理部输出的信号，来推断所述可动部的绕所述第一轴的举动。

6.根据权利要求2所述的光扫描仪，其特征在于，

使用与所述可动部的绕所述第一轴的摆动相关的共振频率下的振幅、和与所述框体部的绕所述第一轴的摆动相关的共振频率下的振幅之比，并基于从所述第一信号处理部输出的信号，来推断所述可动部的绕所述第一轴的举动。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的光扫描仪，其特征在于，

隔着所述框体部设置有一对所述第二轴部，

对所述一对第二轴部分别设置所述应变检测元件。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的光扫描仪，其特征在于，

基于从所述第二信号处理部输出的信号，来检测所述可动部的绕所述第二轴的举动。

9.一种光扫描仪，其特征在于，具备：

可动部，其设有具有光反射性的光反射部，并且能够绕第一轴摆动；

框体部，其能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动；

第一轴部，其将所述可动部和所述框体部连接；

固定部；以及

第二轴部，其将所述框体部和所述固定部连接，

仅在所述第二轴部配置应变检测元件，

所述应变检测元件的检测信号包含基于所述第二轴部的弯曲变形以及扭转变形的信号。

10.一种致动器，其特征在于，具有在框体部的内侧通过被支承于所述框体部的第一轴部将可动部支承为能够绕第一轴摆动并且在所述框体部的外侧通过第二轴部将所述框体部支承为能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动的万向节结构，

所述致动器具有被配置于所述第二轴部来检测所述第二轴部的变形的应变检测元件，

使用所述应变检测元件的检测信号所包含的基于所述第二轴部的弯曲变形以及扭转变形的信号，来检测所述可动部的绕所述第一轴以及绕所述第二轴的举动。

11.一种图像显示装置，其特征在于，具备：

权利要求1～9中任一项所记载的光扫描仪、和射出光的光源，

利用所述光反射部反射从所述光源射出的光来显示图像。

12.一种头戴式显示器，其特征在于，具备：

权利要求1～9中任一项所记载的光扫描仪、和射出光的光源，

利用所述光反射部反射从所述光源射出的光来将图像显示为虚像。