CN104238109A - 光学器件、光扫描仪以及图像显示装置 - Google Patents

光学器件、光扫描仪以及图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够实现小型化且缩短启动时间的光学器件、光扫描仪以及图像显示装置。光扫描仪(1)具备绕Y轴摆动的基部(111)、能够绕与Y轴交叉的X轴摆动的框体部(13)、连接基部(111)与框体部(13)的轴部(12a)、(12b)、固定在基部(111)且设置有具有光反射性的光反射部的光反射板(113)在从光反射板(113)的厚度方向观察的俯视中，光反射板(113)的重心G偏离Y轴。

Description

光学器件、光扫描仪以及图像显示装置
技术领域
本发明涉及光学器件、光扫描仪以及图像显示装置。
背景技术
例如作为用于投影仪等的光学器件，已知一种对光进行二维扫描的光扫描仪(例如，参照专利文献1)。
专利文献1的光扫描仪具备：机架；通过第一扭簧扭杆悬架于该机架而相对于第一轴能够转动的外侧驱动部；通过第二扭簧悬架于外侧驱动部而相对于与第一轴正交的第二轴能够转动的内侧驱动部；以及配置在该内侧驱动部的上部而与内侧驱动部一并转动的。
另外，在专利文献1的光扫描仪中，利用洛伦兹力使外侧驱动部相对于第一轴转动并且使内侧驱动部相对于第二轴转动，在分别设置于内侧驱动部以及外侧驱动部的线圈中流过的电流、和配置在机架的两侧的一对磁铁间的磁场而产生。
这里，动作台经由从动作台的下部的中心突出的连结部而与内侧驱动部连结，俯视时，动作台的重心位于第二轴上。因此，动作台的第二轴的一侧的部分与另一侧的部分绕第二轴的惯性力矩相等。
这样的专利文献1的光扫描由于难以使内侧驱动部绕第二轴加振，因而存在启动时间变长这一问题。这里，启动时间是指光反射板从停止状态到所期望的摆动状态的时间。
日本特开2009－75587号公报
发明内容
本发明的目的在于提供能够使启动时间变短的光学器件、光扫描仪以及图像显示装置。
通过下述的本发明实现这样的目的。
本发明的光学器件的特征在于，具备能够绕第一轴摆动的可动部；能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动的框体部；连接上述可动部与上述框体部的第一轴部；以及被固定在上述可动部，且设置有具有光反射性的光反射部的光反射板，在从上述光反射板的厚度方向观察的俯视中，上述光反射板的重心偏离上述第一轴。
根据这样的光学器件，能够使相对于光反射板的俯视时的第一轴一侧的部分与另一侧的部分绕第一轴的惯性力矩不同。因此，能够使光反射板容易地绕第一轴加振，其结果，能够缩短启动时间(光反射板从停止状态到所期望的摆动状态为止的时间)。
优选地，在本发明的光学器件中，在上述俯视时，上述光反射板关于上述第一轴呈非对称的形状。
由此，即使使光反射板的厚度恒定或使光反射板的构成材料单一化，也能够使在俯视时光反射板的重心偏离第一轴。
优选地，在本发明的光学器件中，在上述俯视时，上述光反射板关于上述第二轴呈对称的形状。
由此，能够抑制或者防止光反射板的不是本来意图的振动模式的产生。
优选地，在本发明的光学器件中，在上述俯视时，上述框体部分别关于上述第一轴以及上述第二轴呈对称的形状。
由此，能够抑制或者防止光反射板的不是本来意图的振动模式的产生。
优选地，本发明的光学器件具备配置在上述第一轴部，对上述第一轴部的变形进行检测的第一应变检测元件，
在上述俯视时，上述光反射板覆盖上述第一应变检测元件。
由此，能够防止由于无法入射至光反射部的光入射至第一应变检测元件而引起的第一应变检测元件的检测精度的降低。
优选地，本发明的光学器件具备：固定部；连接上述框体部与上述固定部的第二轴部；以及配置在上述第二轴部，对上述第二轴部的变形进行检测的第二应变检测元件，
在上述俯视时，上述光反射板覆盖上述第二应变检测元件。
由此，能够防止由于无法入射至光反射部的光入射至第二应变检测元件而引起的第二应变检测元件的检测精度的降低。
优选地，本发明的光学器件具备：配置在上述框体部的永磁铁；与上述框体部对置配置的线圈；以及向上述线圈施加电压的电压施加部，
通过上述电压施加部向上述线圈施加电压，来使上述可动部绕上述第一轴以及绕上述第二轴摆动。
由此，能够实现小型化且利用电磁驱动方式(动磁铁方式)使光反射板绕第一轴以及绕第二轴摆动。另外，由于线圈远离光学器件的振动系统，所以能够防止由线圈的发热带来的负面影响。
优选地，本发明的光学器件具备：配置在上述框体部的线圈；产生作用于上述线圈的磁场的永磁铁；以及向上述线圈施加电压的电压施加部，
通过上述电压施加部向上述线圈施加电压，来使上述可动部绕上述第一轴以及绕上述第二轴摆动。
由此，能够实现小型化且利用电磁驱动方式(可动线圈方式)使光反射板绕第一轴以及绕第二轴摆动。
优选地，本发明的光学器件具备：设置在上述第二轴部的压电元件；和向上述压电元件施加电压的电压施加部，
通过上述电压施加部向上述压电元件施加电压，使上述可动部绕上述第一轴以及绕上述第二轴摆动。
由此，能够实现小型化且利用压电驱动方式使光反射板绕第一轴以及绕第二轴摆动。
优选地，本发明的光学器件具有产生上述电压施加部第一频率的第一电压的第一电压产生部、产生与上述第一频率频率不同的第二频率的第二电压的第二电压产生部、以及重叠上述第一电压与上述第二电压的电压重叠部，
使上述可动部以上述第一频率绕上述第一轴摆动，并且以上述第二频率绕上述第二轴摆动。
由此，能够不对可动部、光反射板施加直接驱动力，就激发出绕框体部的具有第一轴的振动分量的振动，伴随该振动，使光反射板绕第一轴摆动。因此，能够减少构成驱动源的部件数。其结果，能够实现光学器件的小型化以及低成本化。另外，通过在这样地不直接对光反射板施加驱动力使光反射板绕第一轴摆动的情况下，使相对于光反射板的俯视时的第一轴的一侧的部分与另一侧的部分绕第一轴的惯性力矩不同，能够使光反射板更容易地绕第一轴加振这一效果显著。
优选地，本发明的光学器件具备连结上述可动部与上述光反射板的隔离部件，
上述光反射板与上述可动部在上述光反射板的厚度方向上隔开间隔。
由此，能够以较简单且高精度的尺寸精度，使光反射板在光反射板的厚度方向远离可动部，即使光反射板摆动也能够抑制光反射板与框体部、支承部发生干扰。
优选地，在本发明的光学器件中，从上述光反射板的厚度方向观察的俯视中，上述光反射板的重心与上述隔离部件不重叠。
由此，能够以较简单的结构，使相对于光反射板的俯视时的第一轴的一侧的部分与另一侧的部分的绕第一轴的惯性力矩不同。
本发明的光扫描仪的特征在于，具备：能够绕第一轴摆动的可动部；能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动的框体部；连接上述可动部与上述框体部的第一轴部；以及固定在上述可动部，且设置有具有光反射性的光反射部的光反射板，在从上述光反射板的厚度方向俯视时，上述光反射板的重心偏离上述第一轴。
根据这样的光扫描仪，能够实现小型化且缩短启动时间。
本发明的图像显示装置的特征在于，具备：能够绕第一轴摆动的可动部；能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动的框体部；连接上述可动部与上述框体部的第一轴部；以及固定在上述可动部并设置有具有光反射性的光反射部的光反射板，在从上述光反射板的厚度方向俯视时，上述光反射板的重心偏离上述第一轴。
根据这样的图像显示装置，能够实现小型化且缩短启动时间。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的光扫描仪(光学器件)的俯视图。
图2是图1所示的光扫描仪的剖视图(沿X轴的剖视图)。
图3是用于说明图1所示的光扫描仪具备的驱动部的电压施加部的框图。
图4是表示在图3所示的第一电压产生部以及第二电压产生部的产生电压的一个例子的图。
图5是用于说明图1所示的光扫描仪具备的光反射板的俯视图。
图6是表示本发明的第二实施方式的光扫描仪(光学器件)的俯视图。
图7是表示本发明的第三实施方式的光扫描仪(光学器件)的俯视图。
图8是表示本发明的第四实施方式的光扫描仪(光学器件)的俯视图。
图9是图8所示的光扫描仪的剖视图(沿X轴的剖视图)。
图10是表示本发明的第五实施方式的光扫描仪(光学器件)的俯视图。
图11是图10所示的光扫描仪的剖视图(沿X轴的剖视图)。
图12是用于说明图10所示的光扫描仪具备的驱动部的电压施加部的框图。
图13是表示在图12所示的第一电压产生部以及第二电压产生部的产生电压的一个例子的图。
图14是示意性地表示本发明的实施方式的图像显示装置的的图。
图15是表示本发明的图像显示装置的应用例1的立体图。
图16是表示本发明的图像显示装置的应用例2的立体图。
图17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学器件、光扫描仪以及图像显示装置的优选实施方式进行说明。此外，在以下的实施方式中，代表性地说明将本发明的光学器件应用于光扫描仪的情况。
第一实施方式
图1是表示本发明的第一实施方式的光扫描仪(光学器件)的俯视图，图2是图1所示的光扫描仪的剖视图(沿X轴的剖视图)。另外，图3是用于说明图1所示的光扫描仪具备的驱动部的电压施加部的框图，图4是表示在图3所示的第一电压产生部以及第二电压产生部的产生电压的一个例子的图。另外，图5是用于说明图1所示的光扫描仪具备的光反射板的俯视图。
此外，以下为了方便说明，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具备可动反光镜部11、一对轴部12a、12b(第一轴部)、框体部13、两对轴部14a、14b、14c、14d(第二轴部)、支承部15、永磁铁21、线圈31、磁心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，可动反光镜部11以及一对轴部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，可动反光镜部11、一对轴部12a、12b、框体部13、两对轴部14a、14b、14c、14d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构成驱动所述第一振动系统以及第二振动系统(即，使可动反光镜部11绕X轴以及Y轴摆动)的驱动部。
以下，依次对光扫描仪1的各部进行详细说明。
可动反光镜部11具有基部(可动部)111、经由隔离部件112而固定于基部111的光反射板113。
光反射板113的上表面(一面)设置有具有光反射性的光反射部114。
该光反射板113被设置成，在光反射板113的板厚方向与轴部12a、12b隔开间隔，并且在从光反射板113的板厚方向观察时(以下，也称为“俯视”)，该光反射板113与轴部12a、12b重叠。
因此，能够缩短轴部12a与轴部12b之间的距离，且能够增大光反射板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、14b与轴部14c、14d之间的距离。
这样，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，在俯视时，光反射板113被形成为覆盖轴部12a、12b的整体。换言之，俯视时，轴部12a、12b相对于光反射板113的外周分别位于内侧。由此，光反射板113的板面的面积增大，其结果，能够增大光反射部114的面积。另外，能够防止不必要的光(例如，无法入射至光反射部114的光)在轴部12a、12b反射而成为杂散光的情况。
在本实施方式中，俯视时，光反射板113呈圆形。由此，能够使光反射部114高效地利用于光的反射。此外，光反射板113的俯视面形状并不局限于此，例如，也可以是椭圆形、四边形等的多边形。
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主体的构成材料更硬质的材料构成。由此，能够提高光反射板113的刚性。因此，能够防止或者抑制光反射板113的摆动时的绕曲。另外，能够使光反射板113的厚度变薄，并能够抑制光反射板113绕X轴以及Y轴的摆动时的惯性力矩。
作为这种硬质层115的构成材料，只要是比光反射板113主体的构成材料更硬质的材料即可，没有特别地限定，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)没有特别地限定，但优选为1～10μm左右，进一步优选为1～5μm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的下表面整体，也可以设置于下表面的一部分。此外，硬质层115是根据需要而设置的部件，也能够省略。
这种硬质层115的形成例如能够使用等离子CVD、热CVD、激光CVD这样的化学气相沉积法(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；以及片状部件的接合等。
另外，光反射板113的下表面经由隔离部件112而固定于基部111。
隔离部件112连结基部111与光反射板113，使光反射板113在光反射板113的厚度方向与基部111隔开间隔。由此，能够以比较的简单且高精度的尺寸精度，使光反射板113在光反射板113的厚度方向上与基部111隔开间隔。而且，能够防止轴部12a、12b、框体部13以及轴部14a、14b、14c、14d之间的接触，并且能够使光反射板113绕Y轴摆动。
这里，俯视时，光反射板113被配置成光反射板113的重心G偏离Y轴。由此，能够使光反射板113容易绕Y轴加振。此外，后面说明光反射板113的配置以及由此带来的作用。
另外，俯视时，基部111相对于光反射板113的外周位于内侧。另外，只要基部111能够借助隔离部件112来支撑光反射板113即可，优选基部111的俯视时的面积尽量的小。由此，能够增大光反射板113的板面的面积，且减小轴部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光镜部11的基部111。换言之，可动反光镜部11的基部111设置在呈框状的框体部13的内侧。
而且，框体部13经由轴部14a、14b、14c、14d被支撑于支承部15。另外，可动反光镜部11的基部111经由轴部12a、12b被支撑于框体部13。
另外，框体部13的沿Y轴方向的长度比沿X轴方向的长度长。即，在将沿Y轴方向的框体部13的长度设为a，将沿X轴方向的框体部13的长度设为b时，满足a＞b的关系。由此，能够确保轴部12a、12b所必要的长度，且抑制光扫描仪1沿X轴方向的长度。
另外，俯视时，框体部13呈沿由可动反光镜部11的基部111以及一对轴部12a、12b构成的结构体的外形的形状。由此，由可动反光镜部11和一对轴部12a、12b构成的第一振动系统的振动，即，能够允许可动反光镜部11绕Y轴的摆动，且实现框体部13的小型化。
此外，框体部13的形状只要是框状即可，并不局限于图示的形状。
轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d分别能够弹性变形。
而且，轴部12a、12b按使可动反光镜部11能够绕Y轴(第一轴)摆动(转动)的方式连结可动反光镜部11与框体部13。另外，轴部14a、14b、14c、14d按使框体部13能够绕与Y轴正交的X轴(第二轴)摆动(转动)的方式连结框体部13与支承部15。
轴部12a、12b被配置成经由可动反光镜部11的基部111相互对置。另外，轴部12a、12b分别呈在沿Y轴的方向延伸的长边形状。而且，轴部12a、12b各自的一端部与基部111连接，另一端部与框体部13连接。另外，轴部12a、12b分别被配置成中心轴与Y轴一致。
这样的轴部12a、12b分别随着绕可动反光镜部11的Y轴的摆动而扭转变形。
轴部14a、14b以及轴部14c、14d被配置成经由框体部13而相互对置。另外，轴部14a、14b、14c、14d分别呈在沿X轴的方向延伸的长边形状。而且，轴部14a、14b、14c、14d各自的一端部与框体部13连接，另一端部与支承部15连接。另外，轴部14a、14b被配置成经由X轴而相互对置，相同地，轴部14c、14d被配置成经由X轴而相互对置。
这样的轴部14a、14b、14c、14d伴随绕框体部13绕X轴的摆动，而轴部14a、14b整体以及轴部14c、14d整体分别扭转变形。
这样，通过使可动反光镜部11能够绕Y轴摆动，并且使框体部13能够绕X轴摆动，从而能够使可动反光镜部11(换言之光反射板113)绕相互正交的X轴以及Y轴这两轴摆动(转动)。
此外，轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d的形状并不局限于上述的形状，例如，也可以在中途的至少一个位置具有屈曲或弯曲的部分、分支的部分。
上述那样的基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b、14c、14d以及支承部15一体形成。
在本实施方式中，通过对将第一Si层(器件层)、SiO2层(框层)、第二Si层(处理层)按这样的顺序层叠而成的SOI基板进行蚀刻，形成基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b、14c、14d以及支承部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优良。另外，由于能够通过蚀刻实现对SOI基板进行细微的加工，通过使用SOI基板形成基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b、14c、14d以及支承部15，能够使它们的尺寸精度优良，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、14c、14d分别由SOI基板的第一Si层构成。由此，能够使轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d的弹性优良。另外，能够防止基部111绕Y轴转动时与框体部13的接触。
另外，框体部13以及支承部15分别由包括SOI基板的第一Si层、SiO2层以及第二Si层的层叠体构成。由此，能够使框体部13以及支承部15的刚性优良。另外，框体部13的SiO2层以及第二Si层不仅具有使框体部13的刚性提高的肋部的功能，还具有防止可动反光镜部11与永磁铁21接触的功能。
另外，优选在俯视时位于光反射板113的外侧的第一轴部、第二轴部、框体部13、支承部15的上表面实施防止反射处理。由此，能够防止照射到光反射板113以外的不必要的光成为杂散光。
上述防止反射处理没有特别限定，例如，可以举出形成防反射膜(电介质多层膜)、粗糙化处理、黑色处理等。
此外，上述的基部111、轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d的构成材料以及形成方法是一个例子，本发明并不局限于此。
另外，在本实施方式中，还通过对SOI基板进行蚀刻来形成隔离部件112以及光反射板113。而且，隔离部件112由包括SOI基板的SiO2层以及第二Si层的层叠体构成。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基板形成隔离部件112以及光反射板113，能够简单且高精度地制造相互接合的隔离部件112以及光反射板113。
这种隔离部件112例如通过粘合剂、钎料等接合材料(未图示)而与基部111接合。
上述的框体部13的下表面(与光反射板113相反的一侧的面)与永磁铁21接合。
永磁铁21与框体部13的接合方法没有特别限定，例如，例如能够采用使用粘合剂的接合方法。
在俯视时，永久磁铁21在相对于X轴以及Y轴倾斜的方向被磁化。
在本实施方式中，永久磁铁21呈在相对于X轴以及Y轴倾斜的方向上延伸的长条形状(棒状)。而且，永久磁铁21在其长边方向被磁化。即，永久磁铁21被磁化成一端部为S极、另一端部为N极。
另外，永久磁铁21被设置成在俯视时以X轴与Y轴的交点为中心对称。
此外，在本实施方式中，以在框体部13设置数量为一个的永久磁铁的情况为例进行说明，但并不局限于此，例如，也可以在框体部13设置两个永久磁铁。在该情况下，例如，可以将两个呈长条状的永久磁铁按使它们在俯视时隔着基部111而相互对置，并且相互平行的方式设置在框体部13。
永久磁铁21的磁化的方向(延伸方向)相对于X轴的倾斜角θ没有特别地限定，但优选为30°以上、60°以下，更优选为45°以上、60°以下，进一步优选为45°。通过这样地设置永久磁铁21，能够使可动反射镜部11顺畅且可靠地绕X轴转动。
与此相对，若倾斜角θ不足上述下限值，则根据电压施加部4向线圈31施加的电压的强度等诸多条件，存在无法使可动反射镜部11充分绕X轴转动的情况。另一方面，若倾斜角θ超过上述上限值，则根据诸多条件，存在无法使可动反射镜部11充分绕Y轴转动的情况。
作为这种永久磁铁21例如能够优选使用钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁以及粘结磁铁等。这种永久磁铁21是使硬磁性体磁化而得的磁铁，例如，通过将磁化前的硬磁性体设置于框体部13后使其磁化而形成。若将已磁化的永久磁铁21设置于框体部13，则由于外部、其他部件的磁场的影响，存在无法将永久磁铁21设置在期望的位置的情况。
在永久磁铁21的正下方设置有线圈31。即，将线圈31设置成与框体部13的下表面对置。由此，能够使由线圈31产生的磁场高效地作用于永久磁铁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被设置成卷绕于磁心32。由此，能够将由线圈31产生的磁场高效地作用于永久磁铁21。此外，也可以省略磁心32。
这种线圈31与电压施加部4电连接。
而且，通过由电压施加部4向线圈31施加电压，使线圈31产生具有与X轴以及Y轴正交的方向的磁通的磁场。
如图3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；以及电压重叠部43，其使第一电压V1与第二电压V2重叠，并且电压施加部4向线圈31施加由电压重叠部43重叠而得的电压。
如图4(a)所示，第一电压产生部41产生以周期T1而周期性地变化的第一电压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的波形并不局限于此。
另外，第一频率(1/T1)只要是与水平扫描相适的频率即可，就没有特别的限定，但优选为10～40kHz。
在本实施方式中，第一频率被设定为与由可动反射镜部11、以及一对轴部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)为其扭转共振频率f1为与水平扫描相适的频率。由此，能够增大可动反射镜部11绕Y轴的转动角。
另一方面，如图4(b)所示，第二电压产生部42产生以与周期T1不同的周期T2周期性地变化的第二电压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能够有效地对光进行垂直扫描(副扫描)。此外，第二电压V2的波形并不局限于此。
第二频率(1/T2)只要与第一频率(1/T1)不同，且是适合垂直扫描的频率即可，没有特别地限定，但是优选为30～120Hz(60Hz左右)。这样，通过使第二电压V2的频率为60Hz左右，如上所述地使第一电压V1的频率为10～40kHz，从而能够以适合显示器上的描绘的频率，使可动反射镜部11绕相互正交的两轴(X轴以及Y轴)各自的轴转动。但是，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，则第一电压V1的频率与第二电压V2的频率的组合没有特别地限定。
在本实施方式中，第二电压V2的频率被调整为与由可动反射镜部11、一对轴部12a、12b、框体部13、两对轴部14a、14b、14c、14d以及永久磁铁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。
优选地，这种第二电压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，能够更可靠且更顺畅地使可动反射镜部11以第一频率绕Y轴转动且以第二频率绕X轴转动。
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，优选地，f1与f2满足f2＜f1的关系，更优选满足f1≥10f2的关系。由此，能够更顺畅地使可动反射镜部11以第一电压V1的频率绕Y轴转动，且使其以第二电压V2的频率绕X轴转动。与此相对，在f1≤f2的情况下，存在发生基于第二频率而导致第一振动系统的振动的可能性。
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7连接，并根据来自该控制部7的信号进行驱动。在这样的第一电压产生部41以及第二电压产生部42连接有电压重叠部43。
电压重叠部43具备用于对线圈31施加电压的加法器43a。加法器43a构成为，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，使上述电压重叠而施加于线圈31。
接下来，对光扫描仪1的驱动方法进行说明。此外，在本实施方式中，如上所述，第一电压V1的频率被设定为与第一振动系统的扭转共振频率相等，第二电压V2的频率被设定为与第二振动系统的扭转共振频率不同的值，且比第一电压V1的频率小(例如，第一电压V1的频率被设定为18kHz，第二电压V2的频率被设定为60Hz)。
例如，利用电压重叠部43使图4(a)所示那样的第一电压V1、图4(b)所示那样的第二电压V2重叠，将重叠而得的电压施加于线圈31。
于是，欲将永磁铁21的一端部(N极)吸引至线圈31且欲使永磁铁21的另一端部(S极)从线圈31远离的磁场(将该磁场称为“磁场A1”)、与欲使永磁铁21的一端部(N极)从线圈31远离且欲将永磁铁21的另一端部(S极)吸引至线圈31的磁场(将该磁场称为“磁场A2”)通过第一电压V1而交替切换。
这里，如上所述，永磁铁21被配置成各个端部(磁极)位于被Y轴分割的两个区域。即，俯视1时，夹着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，通过交替切换至磁场A1与磁场A2，而在框体部13激发出具有绕Y轴的振动分量的振动，随着该振动而使轴部12a、12b扭转变形，并使可动反射镜部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，能够高效地使可动反光镜部11绕Y轴转动。即，即使上述的框体部13的具有绕Y轴的振动分量的振动小，也能够增大可动反光镜部11伴随该振动的绕Y轴的转动角。
另一方面，欲将永磁铁21的一端部(N极)吸引至线圈31且欲使永磁铁21的另一端部(S极)远离线圈31的磁场(将该磁场称为“磁场B1”)、与欲使永磁铁21的一端部(N极)远离线圈31且欲将永磁铁21的另一端部(S极)吸引至线圈31的磁场(将该磁场称为“磁场B2”)通过第二电压V2而交替切换。
这里，如上所述，永磁铁21被配置成各个端部(磁极)位于被X轴分割的两个区域。即，俯视图1时，夹着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，通过交替切换至磁场B1与磁场B2，使轴部14a、14b以及轴部14c、14d分别扭转变形，并使框体部13与可动反光镜部11一起以第二电压V2的频率绕X轴转动。
另外，第二电压V2的频率与第一电压V1的频率相比被设定得极低。另外，第二振动系统的扭转共振频率被设成比第一振动系统的扭转共振频率低。因此，能够防止可动反光镜部11以第二电压V2的频率绕Y轴转动。
如上所述，通过向线圈31施加使第一电压V1与第二电压V2重叠而得的电压，能够使可动反光镜部11以第一电压V1的频率绕Y轴转动且以第二电压的V2的频率绕X轴转动。由此，能够实现装置的低成本化以及小型化，并能够通过电磁驱动方式(动磁铁方式)使可动反光镜部11分别绕X轴以及Y轴转动。特别是能够不对基部111、光反射板113施加直接驱动力，就激发出框体部13的具有绕Y轴的振动分量的振动，随着该振动而使光反射板113绕Y轴摆动。因此，由于与分别在基部111以及框体部13设置驱动源的情况相比，能够减少构成驱动源的部件(永磁铁以及线圈)的数量，所以能够实现简单且小型的结构。另外，由于线圈31与光扫描仪1的振动系统远离，所以能够防止由于线圈31的发热而对振动系统带来的负面影响。
根据应变检测元件51、52的检测信号检测这样的可动反光镜部11的动作。
应变检测元件51(第一应变检测元件)检测轴部12b的变形(主要是扭转变形)。该应变检测元件51的检测信号包含基于轴部12b的扭转变形的信号。因此，基于应变检测元件51的检测信号，能够检测可动反光镜部11绕Y轴的动作。
在本实施方式中，应变检测元件51配置在轴部12b的框体部13侧的端部。由此，能够减少与应变检测元件51连接的布线配置在轴部12b的部分，能够防止上述布线的断线。
另一方面，应变检测元件52(第二应变检测元件)检测轴部14d的变形(只要是弯曲变形)。该应变检测元件52的检测信号包含基于轴部14c、14d整体的扭转变形的信号。因此，基于应变检测元件52的检测信号，能够检测可动反光镜部11以及框体部13绕X轴的动作。
在本实施方式中，应变检测元件52配置在支承部15的轴部14c、14d之间的边界部附近。由此，能够减少或者消除与应变检测元件52连接的布线配置在轴部14c、14d的部分，能够防止上述布线的断线。
这样的应变检测元件51、52分别例如是两端子型或者四端子型的压电电阻元件。该压电电阻元件具有的压电抵抗区域例如是通过在轴部12b、支承部15表面掺杂磷或者硼那样的杂质而形成的。
此外，在应变检测元件52包含基于轴部14c、14d整体的扭转变形以及弯曲变形的信号的情况下，可以省略应变检测元件51，仅基于应变检测元件51的检测信号，检测可动反光镜部11绕X轴以及绕Y轴的动作。
这样的应变检测元件51、52经由未图示的布线与上述的控制部7电连接。而且，控制部7基于应变检测元件51、52的检测信号来控制电压施加部4的驱动。
这里，基于图5，对光反射板113的配置以及由此带来的作用进行说明。
如上所述那样，俯视时，光反射板113的重心G偏离Y轴。由此，能够使光反射板113的俯视时的相对于Y轴的一侧的部分与另一侧的部分绕Y轴的惯性力矩不同。因此，能够容易地使光反射板113绕Y轴加振。即，能够利用从外部施加的振动，容易地使光反射板113绕Y轴摆动。具体而言，在欲使可动反光镜部11从停止状态开始绕Y轴摆动时，能够将具有上述那样的框体部13绕Y轴的振动分量的振动高效地转换为用于可动反光镜部11绕Y轴的摆动的驱动力。其结果，能够缩短光扫描仪1的启动时间(光反射板113从停止状态成为所期望的摆动状态为止的时间)。另外，能够抑制光反射板113由于从框体部13传递至可动反光镜部11的非意图的振动而在厚度方向振动。
与此相对，假设在俯视时光反射板113的重心G与Y轴一致的情况下，光反射板113的俯视时的相对于Y轴的一侧的部分与另一侧的部分绕Y轴的惯性力矩相等。因此，该情况下，难以使光反射板113绕Y轴加振。具体而言，该情况下，在欲使可动反光镜部11从停止状态绕Y轴摆动时，无法将具有上述那样的框体部13绕Y轴的振动分量的振动高效地转换为用于可动反光镜部11绕Y轴的摆动的驱动力，光反射板113成为绕Y轴的所期望的摆动状态(例如所期望的摆动角)需要较长的时间。另外，光反射板113由于从框体部13传递至可动反光镜部11的非意图的振动而在厚度方向振动。
俯视时的光反射板113的重心G与Y轴之间的距离L只要是能够如上所述那样地使光反射板113容易地绕Y轴加振的值即可，其根据光反射板113的形状、大小等不同而不同，没有特别限定，但优选为沿光反射板113的X轴向的长度的0.001倍以上、0.1倍以下，进一步优选为0.01倍以上、0.05倍以下。由此，能够抑制光反射板113的摆动中心轴的偏离且使光反射板113容易地绕Y轴加振。
另外，在本实施方式中，俯视时，光反射板113关于Y轴呈非对称的形状。由此，使光反射板113的厚度为恒定或使光反射板113的构成材料单一化，也能够使俯视时光反射板113的重心G偏离Y轴。这里，如上所述，由于光反射板113在光反射板113的厚度方向远离基部111，所以即使光反射板113在俯视时关于Y轴呈非对称的形状，对框体部13的形状、轴部14a、14b、14c、14d的配置没有影响，能够确保框体部13的俯视形状的关于Y轴的对称性且能够防止框体部13的大型化。
另外，俯视光反射板113时，光反射板113的重心G位于X轴上。
因此，俯视时，光反射板113关于X轴呈对称的形状。由此，能够使光反射板113的俯视时的相对于X轴的一侧的部分与另一侧的部分绕X轴的惯性力矩相等。因此，能够较简单地使第二振动系统的俯视时的相对于X轴的一侧的部分与另一侧的部分的绕X轴的惯性力矩相等。即，能够较简单地确保第二振动系统的关于X轴的对称性。其结果，能够抑制或者防止光反射板113的不是本来意图的振动模式的产生。
此外，在本实施方式中，光反射板113的厚度为恒定，光反射板113的俯视形状呈圆形，所以俯视时，光反射板113的重心G与光反射板113的中心(圆的中心)一致。
这里，俯视时，框体部13的重心与X轴以及Y轴的交点P一致。在本实施方式中，俯视时，框体部13呈分别关于X轴以及Y轴对称的形状。由此，能够抑制或者防止光反射板113的不是本来意图的振动模式的产生。
另外，俯视时，光反射板113覆盖应变检测元件51、52。由此，能够防止由于未能够入射至光反射部114的光入射至应变检测元件51、52而引起的应变检测元件51、52的检测精度的降低。
根据以上说明那样的光扫描仪1，能够使光反射板113的俯视时的相对于Y轴的一侧的部分与另一侧的部分的绕Y轴的惯性力矩不同。因此，能够使光反射板113容易地绕Y轴加振，其结果，能够缩短光扫描仪1的启动时间(光反射板113从停止状态到成为所期望的摆动状态为止的时间)。
特别是，如本实施方式那样地，不是直接对光反射板113实施驱动力而使光反射板113绕Y轴摆动的情况下，通过使光反射板113的俯视时的相对于Y轴的一侧的部分与另一侧的部分绕Y轴的惯性力矩不同，使光反射板113容易地绕Y轴加振这一效果显著。
另外，由于光反射板113在光反射板113的厚度方向远离基部111，所以即使俯视时光反射板113的重心G偏离Y轴，光扫描仪1整体也不会大型化。因此，能够实现光扫描仪1的小型化。
＜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6是表示本发明的第二实施方式的光扫描仪(光学器件)的俯视图。
以下，针对第二实施方式，以与上述的第一实施方式不同点为中心进行说明，省略相同事项的说明。此外，在图6，对与上述的实施方式相同的结构赋予相同的附图标记。
本实施方式的光扫描仪除了光反射板的俯视形状不同以外，与上述的第一实施方式的光扫描仪相同。
如图6所示，第二实施方式的光扫描仪1A在上述的第一实施方式的光扫描仪1中代替光反射板113具备光反射板113A。
俯视时，光反射板113A呈椭圆形。
而且，俯视光反射板113A时，光反射板113A的重心G偏离Y轴。在本实施方式中，俯视时，光反射板113A被配置成长轴沿X轴，短轴沿Y轴。由此，能够较简单地使俯视时光反射板113A的重心G偏离Y轴且使俯视时应变检测元件51、52更高效地被光反射板113A覆盖。
另外，光反射板113A经由隔离部件112A与基部111连结，在从光反射板113A的厚度方向俯视时，光反射板113A的重心G与隔离部件112A不重和。由此，能够以较简单的结构使光反射板113A的俯视时的相对于Y轴的一侧的部分与另一侧的部分的绕Y轴的惯性力矩不同。
根据以上说明那样的第二实施方式的光扫描仪1A，也能够实现小型化且缩短启动时间。
＜第三实施方式＞
接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。
图7是表示本发明的第三实施方式的光扫描仪(光学器件)的俯视图。
以下，针对第三实施方式，以与上述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，省略相同事项的说明。此外，在图7，对与上述的实施方式相同的结构赋予相同附图标记。
本实施方式的光扫描仪除了光反射板的俯视形状不同以外，与上述的第一实施方式的光扫描仪相同。
如图7所示，第三实施方式的光扫描仪1B在上述的第一实施方式的光扫描仪1中代替光反射板113具备光反射板113B。
俯视时，光反射板113B呈组合圆形与从其外周突出的矩形后的形状。
而且，俯视光反射板113B时，光反射板113B的重心G偏离Y轴。在本实施方式中，俯视时，光反射板113B被配置成从圆形的部分突出的矩形的部分沿X轴突出。由此，能够较简单地使俯视时光反射板113B的重心G偏离Y轴且使俯视时应变检测元件51、52更高效地被光反射板113B覆盖。
根据以上说明那样的第三实施方式的光扫描仪1B，也能够实现小型化且缩短启动时间。
＜第四实施方式＞
接下来，对本发明的第四实施方式进行说明。
图8是表示本发明的第四实施方式的光扫描仪(光学器件)的俯视图，图9是图8所示的光扫描仪的剖视图(沿X轴的剖视图)。此外，下面为了便于说明书，将图9中的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。
以下，针对第四实施方式，以与上述的第一实施方式不同点为中心进行说明，省略相同事项的说明。此外，在图8以及图9，对与上述的实施方式相同的结构赋予相同附图标记。
本实施方式的光扫描仪除了采用可动线圈(moving coil)方式以外，与上述的第一实施方式的光扫描仪相同。
如图8所示，第四实施方式的光扫描仪1C具备永磁铁21C以及线圈31C。
线圈31C设置在框体部13的上表面。该线圈31C以沿框体部13的周方向卷绕的状态与框体部13的上表面接合。
该线圈31C可以是利用粘合剂将预先卷绕的线圈与框体部13接合，也可以是在框体部13上利用已知的成膜法或者镀覆法而刻画图案的。
这样的线圈31C与电压施加部4电连接。
此外，线圈31C可以设置在框体部13的下表面(与光反射板113相反的一侧的面)，另外，也可以设置在框体部13的上表面以及下表面的两面。
俯视时，永磁铁21C具有隔着线圈31C相互对置的一对磁极(S极以及N极)。
该永磁铁21C在相对于X轴以及Y轴倾斜的方向产生磁场。即，连结永磁铁21C的一方的磁极与另一方的磁极的线相对于X轴倾斜。上述线相对于X轴的倾斜角与上述的第一实施方式的倾斜角θ相同。
这样的永磁铁21C、线圈31C以及电压施加部4构成使可动反光镜部11绕X轴以及Y轴摆动的驱动部。
即，电压施加部4通过向线圈31C施加电压，利用线圈31C以及永磁铁21C的磁场的相互作用，使可动反光镜部11绕X轴以及绕Y轴摆动。由此，能够实现小型化且通过电磁驱动方式(可动线圈方式)使可动反光镜部11绕X轴以及绕Y轴摆动。
根据以上说明那样的第四实施方式的光扫描仪1C，也能够实现小型化且缩短启动时间。
＜第五实施方式＞
接下来，对本发明的第五实施方式进行说明。
图10是表示本发明的第五实施方式的光扫描仪(光学器件)的俯视图，图11是图10所示的光扫描仪的剖视图(沿X轴的剖视图)，图12是用于对图10所示的光扫描仪具备的驱动部的电压施加部进行说明的框图，图13是表示在图12所示的第一电压产生部以及第二电压产生部产生的电压的一个例子的图。此外，下面为了便于说明，将图11中的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。
以下，针对第五实施方式，以与上述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，省略相同事项的说明。此外，在图10～图12，对与上述的实施方式相同的结构赋予相同附图标记。
本实施方式的光扫描仪除了采用压电驱动方式以外，与上述的第一实施方式的光扫描仪相同。
如图10所示，第五实施方式的光扫描仪1D具备框体部13D、四个(两对)的轴部14e、14f、14g、14h(第二轴部)、支承部15D以及四个(两对)的压电元件33a、33b、33c、33d。
框体部13D呈框状，被设置成包围可动反光镜部11的基部(可动部)111。
而且，框体部13D经由轴部14e、14f、14g、14h支撑于支承部15D。另外，可动反光镜部11的基部111经由轴部12a、12b支撑于框体部13D。
两对轴部(梁)14e、14f、14g、14h经由框体部13D在一侧设置有一对轴部14e、14f，在另一侧设置有一对轴部14g、14h。
而且，俯视时，这些轴部14e、14f、14g、14h被设置成关于框体部13D的中心点对称。
支承部15D被形成为包围上述的框体部13D的外周。
而且，一对轴部14e、14f分别连结框体部13D与支承部15D。相同的，一对轴部14g、14h分别连结框体部13D与支承部15D。
各轴部14e、14f、14g、14h能够弹性变形，呈长边形状且与Y轴平行地延伸。对这样的两对轴部14e、14f、14g、14h而言，通过使轴部14e、14g与轴部14f、14h向相互相反的方向弯曲变形，能够使框体部13D绕X轴摆动(转动)，另外，通过使轴部14e、14f与轴部14g，14h向相互相反的方向弯曲变形，能够使框体部13D绕Y轴摆动(转动)
而且，为了这样地使框体部13D绕X轴以及绕Y轴转动，在轴部14e上设置有压电元件33a、在轴部14f上设置有压电元件33b、在轴部14g上设置有压电元件33c、在轴部14h上设置有压电元件33d。
以下，以压电元件33a、33b为代表进行详细说明。此外，压电元件33c、33d与压电元件33a、33b相同。
压电元件33a与轴部14e的上表面接合，构成为能够在轴部14e的长边方向伸缩。由此，压电元件33a通过该伸缩，能够使轴部14e向上下方向弯曲变形。另外，压电元件33b与轴部14f的上表面接合，构成为能够在轴部14f的长边方向伸缩。由此，压电元件33b通过该伸缩，能够使轴部14f向上下方向。
换言之，压电元件33a沿轴部14e的长边方向延伸，通过在延伸方向伸缩，使轴部14e弯曲变形。由此，能够以较简单的结构更可靠地通过压电元件33a使轴部14e弯曲变形。相同的，压电元件33b沿轴部14f的长边方向延伸，通过在该延伸方向伸缩，使轴部14f弯曲变形。由此，能够以较简单的结构更可靠地通过压电元件33b使轴部14f弯曲变形。
这样的压电元件33a、33b都没有图示，但具有例如由以压电材料为主材料构成的压电体层、夹持该压电体层的一对电极。
该压电材料例如可以举出氧化锌、氮化铝、钽酸锂、铌酸锂、铌酸钾、锆钛酸铅(PZT)、钛酸钡，其他各种材料。能够是组合使用这些中的一种或者两种以上，尤其优选，以氧化锌、氮化铝、钽酸锂、铌酸锂、铌酸钾以及锆钛酸铅中的至少一种为主。通过用这样的材料构成压电元件33a、33b的压电体层，能够以更高频率驱动光扫描仪1D。
另外，压电元件33a被设置成大致覆盖轴部14e的上表面的整体。因此，压电元件33a在轴部14e的长边方向的大致全域设置。由此，通过压电元件33a的动作，能够使轴部14e更大地弯曲变形。相同的，压电元件33b被设置成大致覆盖轴部14f的上表面的整体。因此，压电元件33b在轴部14f的长边方向的大致全域设置。由此，通过压电元件33b的动作，能够使轴部14f更大地弯曲变形。
由于这样的压电元件33a、33b都设置在上表面侧，所以若使一个伸长使另一个收缩那样地动作，则能够使一对轴部14e、14f向相互相反方向弯曲变形。
与上述的压电元件33a、33b相同地构成压电元件33c、33d。由于这样的压电元件33c、33d与上述的压电元件33a、33b相同地都设置在上表面侧，所以若使一个伸长使另一个收缩那样地动作，则能够使一对轴部14g，14h向相互相反方向弯曲变形。
这样的压电元件33a、33b、33c、33d经由未图示的布线与后述的电压施加部4D连接。
如图12所示，电压施加部4D具备产生用于使可动反光镜部11绕Y轴转动的第一电压的第一电压产生部41D、产生用于使可动反光镜部11绕X轴转动的第二电压的第二电压产生部42D、使第一电压与第二电压重叠而向压电元件33a、33b、33c、33d施加的电压重叠部43D。
如图13(a)～(d)的右侧所示，第一电压产生部41D产生以周期T1周期性地变化的电压(水平扫描用电压)。即，第一电压产生部41D产生以第一频率(1/T1)周期性地变化的两种第一电压V11、V12。
更具体而言，作为分别向压电元件33a、33b施加的水平扫描用电压(水平扫描驱动信号)，第一电压产生部41D产生如图13(a)、(b)的右侧所示那样地以周期T1周期性地变化的第一电压V11。
第一电压V11呈正弦波那样的波形。因此，光扫描仪1D能够有效地对光进行主扫描。此外，第一电压V11的波形并不局限于此。
这里，第一频率(1/T1)只要是与水平扫描相适的频率，就没有特别的限定，但优选为10～40kHz。另外，优选地，第一频率被设定为与由可动反光镜部11以及轴部12a、12b构成的振动系统的扭转共振频率大致一致。换言之，优选地，上述振动系统的扭转共振频率被设定成与水平扫描相适的频率。
另外，作为分别向压电元件33c、33d施加的水平扫描用电压(水平扫描驱动信号)，第一电压产生部41D产生如图13(c)、(d)的右侧所示那样地以周期T1周期性地变化的第一电压V12。该第一电压V12与第一电压V11波形相同，相对于第一电压V11偏离180°相位。
另一方面，第二电压产生部42D产生如图13(a)～(d)的左侧所示那样地以与周期T1不同的周期T2周期性地变化的电压(垂直扫描用电压)。即，第二电压产生部42D产生以与第一频率(1/T1)不同的两种的第二频率(1/T2)周期性地变化的第二电压V21、V22。
更具体而言，作为分别向压电元件33a、33c施加的垂直扫描用电压(垂直扫描驱动信号)，第二电压产生部42D产生如图13(a)、(c)的左侧所示那样地以与周期T1不同的周期T2周期性地变化的第二电压V21。
第二电压V21呈锯波那样的波形。因此，光扫描仪1D能够有效地对光进行副扫描。此外，第二电压V21的波形并不局限于此。
这里，第二频率(1/T2)与第一频率(1/T1)不同，并且，只要是与垂直扫描相适的频率，就没有特别的限定，但优选为比第一频率(1/T1)小的频率。即，优选地，周期T2比周期T1长。
另外，第二频率(1/T2)优选为40～80Hz(60Hz左右)。由此，能够以与在显示器的描绘相适的频率，使可动反光镜部11分别绕相互正交的两轴(X轴以及Y轴)转动。
另外，作为分别向压电元件33b、33d施加的垂直扫描用电压(垂直扫描驱动信号)，第二电压产生部42D产生如图13(b)、(d)的左侧所示那样地以周期T2周期性地变化的第二电压V22。该第二电压V22是使第二电压V21相对于某一基准电压反转后的相同波形。
这样的第一电压产生部41D以及第二电压产生部42D分别与控制部7，并基于来自该控制部7的信号进行驱动。
这样的第一电压产生部41D以及第二电压产生部42D与电压重叠部43D连接。该电压重叠部43D具备用于向压电元件33a施加电压的加法器43a、用于向压电元件33b施加电压的加法器43b、用于向压电元件33c施加电压的加法器43c、以及用于向压电元件33d施加电压的加法器43d。
加法器43a构成为从第一电压产生部41D接受第一电压V11，从第二电压产生部42D接受第二电压V21，将这些电压重叠后向压电元件33a施加。
另外，加法器43b构成为从第一电压产生部41D接受第一电压V11，从第二电压产生部42D接受第二电压V22，将这些电压重叠后向压电元件33b施加。
另外，加法器43c构成为从第一电压产生部41D接受第一电压V12，从第二电压产生部42D接受第二电压V21，将这些电压重叠后向压电元件33c施加。
另外，加法器43d构成为从第一电压产生部41D接受第一电压V12，从第二电压产生部42D接受第二电压V22，将这些电压重叠后向压电元件33d施加。
像上面那样构成的光扫描仪1D如下那样地进行驱动。
例如，将图13(a)所示那样的电压V11与V21重叠后向压电元件33a施加，并且将图13(b)所示那样的电压V11与V22重叠后向压电元件33b施加。与此同步地，将图13(c)所示那样的电压V12与V21重叠后向压电元件33c施加，并且将图13(d)所示那样的电压V12与V22重叠后向压电元件33d施加。
于是，以第一频率(1/T1)交替反复使压电元件33a、33b伸长且使压电元件33c、33d收缩的状态与使压电元件33a、33b收缩且使压电元件33c、33d伸长的状态，并且以第二频率(1/T2)交替反复使压电元件33a、33c伸长且使压电元件33b、33d的状态与使压电元件33a、33c且使压电元件33b、33d伸长的状态。
换言之，以第二频率(1/T2)使压电元件33b、33d的能够伸长的范围(能够位移的长度)与压电元件33a、33c的能够伸缩的范围(能够位移的长度)之比变化，以第一频率(1/T1)，使压电元件33a、33b与压电元件33c、33d向相互相反的方向伸长。
这样，通过压电元件33a～33d动作，各轴部14e、14f、14g、14h都弯曲变形，框体部13D以第一频率(1/T1)绕Y轴摆动(转动)且以第二频率((1/T2)绕X轴摆动(转动)。
这样，通过电压施加部4D向各压电元件33a、33b、33c、33d施加电压，使可动反光镜部11以第一频率(1/T1)绕Y轴转动且以第二频率(1/T2)绕X轴转动。
由此，能够实现小型化且通过压电驱动方式来使可动反光镜部11绕X轴以及绕Y轴摆动。
此外，压电驱动方式的光扫描仪的形态并不局限于此。例如，各压电元件33a、33b、33c、33d的形状只要是能够使各轴部14e、14f、14g、14h弯曲变形程度地伸缩的形状即可，也可以是俯视时为梯形。另外，基于各轴部14e、14f、14g、14h的框体部13D与支承部15D的连接方式只要是能够通过各轴部14e、14f、14g、14h的弯曲变形使框体部13D绕Y轴摆动且绕X轴摆动的结构即可。
根据以上说明那样的第五实施方式的光扫描仪1D也能够实现小型化且缩短启动时间。
＜图像显示装置的实施方式＞
图14示意性地表示本发明的图像显示装置的实施方式的图。
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而使用的情况进行说明。此外，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具有照出激光等的光的光源装置(光源)91、多个分色反光镜92A、92B、92C、以及光扫描仪1。
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。
各分色反光镜92A、92B、92C分别是合成分别从红色光源装置911、蓝色光源装置912、以及绿色光源装置913照出的光的光学元件。
这样的图像显示装置9构成为，基于来自未图示的主机的图像信息，利用分色反光镜92A、92B、92C分别合成从光源装置91(红色光源装置911、蓝色光源装置912、以及绿色光源装置913)照出的光，利用光扫描仪1对该合成的光进行二维扫描，在屏幕S上形成彩色图像。
在进行二维扫描时，通过光扫描仪1的可动反光镜部11的绕Y轴的转动，在屏幕S的横向扫描(主扫描)在光反射部114反射的光。另一方面，通过光扫描仪1的可动反光镜部11的绕X轴的转动，在屏幕S的纵向扫描(副扫描)在光反射部114反射的光。
此外，构成为在利用光扫描仪1对图14中的分色反光镜92A、92B、92C合成的光进行了二维扫描后，用固定反光镜93将该光反射后在屏幕S形成图像，但也可以省略固定反光镜93，直接在屏幕S照射利用光扫描仪1进行了二维扫描后的光。
由于根据这样的图像显示装置9，具备上述那样的光扫描仪1，所以能够实现小型化且缩短启动时间。
下面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15是表示本发明的图像显示装置的应用例1的立体图。
如图15所示，图像显示装置9能够用于便携式图像显示装置100。
该便携式图像显示装置100具有形成为手能够把持的尺寸的外壳110、内置于外壳110的图像显示装置9。利用该便携式图像显示装置100，例如，能够在屏幕、桌面(desk)上等的规定的面显示规定的图像。
另外，便携式图像显示装置100具有显示规定的信息的显示器120、键盘130、音频端口140、控制按钮150、卡插口160以及AV端口170。
此外，便携式图像显示装置100可以具备通话功能、GSP接收功能等的其他功能。
＜图像显示装置的应用例2＞
图16是表示本发明的图像显示装置的应用例2的立体图。
如图16所示，图像显示装置9能够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在车辆的仪表盘(Dashboard)构成平视显示器210。利用该平视显示器210，能够在前玻璃220显示例如，到目的地的引导显示等的规定的图像。
此外，平视显示器系统200并不局限于车辆，例如也能够用于飞机、船舶等。
＜图像显示装置的应用例3＞
图17是表示本发明的图像显示装置的应用例3的立体图。
如图17所示，图像显示装置9能够用于头戴式显示器300。
即，头戴式显示器300具有眼镜310、安装在眼镜310的图像显示装置9。而且，利用图像显示装置9，能够在设置在眼镜310的原来的镜片的部位的显示部320显示由一只眼睛看到的规定的图像。
显示部320可以是透明的，也可以是不透明的。在显示部320是透明的情况下能够在来自现实世界的信息的基础上另加来自图像显示装置9的信息而使用。
此外，也可以在头戴式显示器300设置两个图像显示装置9，从而将由两只眼睛看见的图像显示于两个显示部。
以上，基于图示的实施方式对本发明的光学器件、光扫描仪以及图像显示装置进行了说明，但本发明并不局限于此。例如，在本发明的光学器件、光扫描仪以及图像显示装置中，能够将各部的结构置换为具有相同的功能的任意的结构，另外，也能够附加其他任意的结构。
另外，本发明也可以将上述各实施方式中的任意两个以上的结构(特征)进行组合。
另外，在上述实施方式中，以设置有两个(一对)第一轴部的情况为例进行了说明，但并不局限于此，例如，也可以设置有四个(两对)以上的第一轴部。
另外，在上述实施方式中，以设置有四个(两对)第二轴部的情况为例进行了说明，但并不局限于此，例如，第二轴部也可以为两个(一对)或者六个(三对)以上。
另外，在上述的实施方式中，以在俯视时光反射板覆盖第一轴部整体的情况为例进行了说明，但只要是在俯视时光反射板被第一轴部的至少一部(可动反光镜部的基部一侧的端部)覆盖，就能够起到上述那样的光学器件的小型化、光反射板的大面积化、光反射板的动绕曲的防止、第一轴部的基部一侧的端部的杂散光的防止等的效果。
另外，在上述实施方式中，以通过加工SOI基板而形成光反射板以及隔离部件的情况为例进行了说明，但并不局限于此，例如，也可以由各自的基板形成光反射板以及隔离部件，还可以加工硅衬底、玻璃基板等的单一材料的基板来一体形成光反射板以及隔离部件。
另外，光反射板与基部之间的隔离部件也可以是焊接球。在该情况下，例如，在光反射板以及基部的隔离部件侧的面分别形成金属膜，并经由焊接球而将上述金属膜彼此接合即可。
另外，在上述的实施方式中，以将本发明的光学器件用于光扫描仪为例进行了说明，但并不局限于此，本发明的光学器件也能够例如用于光开关、光衰减器等的其他光学器件。
另外，在上述的实施方式中，以仅直接向框体部施加驱动力的情况为例进行了说明，但也可以分别直接向框体部以及可动部施加驱动力；奥使光反射板绕第一轴以及绕第二轴摆动。该情况下，也能够起到从防止或者抑制由框体部经由第一轴部向可动部传递的不需要的振动引起的光反射板的不要振动。
另外，在上述的实施方式中，以光反射板呈在俯视时关于第一轴非对称的形状的情况为例进行了说明，但只要在俯视时光反射板的重心偏离第一Y轴，光反射板也可以呈在俯视时关于第一轴对称的形状。该情况下，例如，可以使光反射板的俯视时的一侧的部分与另一侧的部分的厚度、构成材料不同，可以在光反射板的俯视时的一侧的部分的板面施加力或设置凹部。
附图标记的说明：
1...光扫描仪；1A...光扫描仪；1B...光扫描仪；1C...光扫描仪；1D...光扫描仪；4...电压施加部；4D...电压施加部；7...控制部；9...图像显示装置；11...可动反光镜部；12a...轴部；12b...轴部；13...框体部；13D...框体部；14a...轴部；14b...轴部；14c...轴部；14d...轴部；14e...轴部；14f...轴部；14g...轴部；14h...轴部；15...支承部；15D...支承部；21...永磁铁；21C...永磁铁；31...线圈；31C...线圈；32...磁心；33a...压电元件；33b...压电元件；33c...压电元件；33d...压电元件；41...第一电压产生部；41D...第一电压产生部；42...第二电压产生部；42D...第二电压产生部；43...电压重叠部；43D...电压重叠部；43a...加法器；43b...加法器；43c...加法器；43d...加法器；51...应变检测元件；52...应变检测元件；91...光源装置；92A...分色反光镜；92B...分色反光镜；92C...分色反光镜；93...固定反光镜；100...便携式图像显示装置；110...外壳；111...基部；112...隔离部件；112A...隔离部件；113...光反射板；113A...光反射板；113B...光反射板；114...光反射部；115...硬质层；120...显示器；130...键盘；140...音频端口；150...控制按钮；160...卡插口；170...端口；200...平视显示器系统；210...平视显示器；220...前玻璃；300...头戴式显示器；310...眼镜；320...显示部；911...红色光源装置；912...蓝色光源装置；913...绿色光源装置；G...重心；L...距离；P...交点；S...屏幕；θ...倾斜角。

Claims (14)

1.一种光学器件，其特征在于，具备：
能够绕第一轴摆动的可动部；
能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动的框体部；
连接所述可动部与所述框体部的第一轴部；以及
固定在所述可动部，且设置有具有光反射性的光反射部的光反射板，
在从所述光反射板的厚度方向观察的俯视中，所述光反射板的重心偏离所述第一轴。
2.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于，
在所述俯视中，所述光反射板关于所述第一轴呈非对称的形状。
3.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于，
在所述俯视中，所述光反射板关于所述第二轴呈对称的形状。
4.根据权利要求2或者3所述的光学器件，其特征在于，
在所述俯视中，所述框体部分别关于所述第一轴以及所述第二轴呈对称的形状。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的光学器件，其特征在于，
具备配置在所述第一轴部，对所述第一轴部的变形进行检测的第一应变检测元件，
在所述俯视中，所述光反射板覆盖所述第一应变检测元件。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的光学器件，其特征在于，具备：
固定部；
连接所述框体部与所述固定部的第二轴部；以及
配置在所述第二轴部，对所述第二轴部的变形进行检测的第二应变检测元件，
在所述俯视中，所述光反射板覆盖所述第二应变检测元件。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的光学器件，其特征在于，具备：
配置在所述框体部的永磁铁；
与所述框体部对置配置的线圈；以及
向所述线圈施加电压的电压施加部，
通过所述电压施加部向所述线圈施加电压，来使所述可动部绕所述第一轴以及所述第二轴摆动。
8.根据权利要求1～6中任意一项所述的光学器件，其特征在于，具备：
配置在所述框体部的线圈；
产生作用于所述线圈的磁场的永磁铁；以及
向所述线圈施加电压的电压施加部，
通过所述电压施加部向所述线圈施加电压，来使所述可动部绕所述第一轴以及所述第二轴摆动。
9.根据权利要求1～6中任意一项所述的光学器件，其特征在于，具备：
设置在所述第二轴部的压电元件；和
向所述压电元件施加电压的电压施加部，
通过所述电压施加部向所述压电元件施加电压，来使所述可动部绕所述第一轴以及所述第二轴摆动。
10.根据权利要求7～9中任意一项所述的光学器件，其特征在于，
所述电压施加部具有使第一频率的第一电压产生的第一电压产生部、使与所述第一频率不同频率的第二频率的第二电压产生的第二电压产生部、以及重叠所述第一电压与所述第二电压的电压重叠部，
使所述可动部以所述第一频率绕所述第一轴摆动，并且以所述第二频率绕所述第二轴摆动。
11.根据权利要求1～10中任意一项所述的光学器件，其特征在于，
具备连结所述可动部与所述光反射板的隔离部件，
所述光反射板与所述可动部在所述光反射板的厚度方向上隔开间隔。
12.根据权利要求11所述的光学器件，其特征在于，
在从所述光反射板的厚度方向观察的俯视中，所述光反射板的重心与所述隔离部件不重叠。
13.一种光扫描仪，其特征在于，具备：
能够绕第一轴摆动的可动部；
能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动的框体部；
连接所述可动部与所述框体部的第一轴部；以及
固定在所述可动部，且设置有具有光反射性的光反射部的光反射板，
在从所述光反射板的厚度方向观察的俯视中，所述光反射板的重心偏离所述第一轴。
14.一种图像显示装置，其特征在于，具备：
能够绕第一轴摆动的可动部；
能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动的框体部；
连接所述可动部与所述框体部的第一轴部；以及
固定在所述可动部，且设置有具有光反射性的光反射部的光反射板，
在从所述光反射板的厚度方向观察的俯视中，所述光反射板的重心偏离所述第一轴。
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