CN104570333A - 光扫描仪、图像显示装置、头戴式显示器以及平视显示器 - Google Patents

Abstract

一种光扫描仪、图像显示装置、头戴式显示器以及平视显示器。本发明提供一种提高振动性能以使水平扫描难以对可动板的垂直扫描产生影响的光扫描仪。该光扫描仪具备：可动板，其具备反射光的反射面；第一轴部以及第二轴部，它们将可动板能够绕垂直轴的轴摆动地支承；位移部，其与第一轴部以及第二轴部连接；第三轴部以及第四轴部，它们将位移部能够绕与垂直轴交叉的水平轴的轴摆动地支承；第二线圈，其被设置于位移部；以及磁铁，其与位移部隔开设置，产生作用于第二线圈并相对于垂直轴以及水平轴的轴倾斜的磁场，位移部具备：框部，其包围可动板；以及薄板构造部，其与框部相比厚度较薄，从框部向与第三轴部以及第四轴部延伸的方向交叉的方向延伸。

Description

光扫描仪、图像显示装置、头戴式显示器以及平视显示器

技术领域

本发明涉及光扫描仪、图像显示装置、头戴式显示器以及平视显示器。

背景技术

在激光打印机、图像显示装置等中，使用用于通过光扫描进行描绘的光扫描仪。而且，在专利文献1中公开了在正交的两个方向具备扭杆弹簧的光扫描仪。据此，光扫描仪的可动板由一对第一扭杆弹簧能够摆动地支承。第一扭杆弹簧的另一端与框状的位移部连接。并且，位移部由第二扭杆弹簧能够摆动地支承。第二扭杆弹簧的另一端与框状的支承部连接。将第一扭杆弹簧延伸的方向作为第一方向，将第二扭杆弹簧延伸的方向作为第二方向。第一方向与第二方向正交。由此，可动板能够以正交的两个方向为旋转轴摆动。

在从可动板的厚度方向观察的俯视观察下，以夹持可动板以及位移部的方式设置有永久磁铁。永久磁铁相对于第一方向以45°倾斜设置。在可动板以及位移部分别设置有线圈。设置于可动板的线圈被输入正弦波状的约25KHz的水平扫描驱动信号。设置于位移部的线圈被输入锯齿状的约60Hz的垂直扫描驱动信号。由此，可动板相对于位移部与水平扫描驱动信号相对应地进行动作。位移部相对于支承部与垂直扫描驱动信号相对应地进行动作。

在专利文献2中公开了在一个方向具备扭杆弹簧的光扫描仪。据此，光扫描仪的第一可动板通过一对扭杆弹簧能够摆动地支承。一方的扭杆弹簧固定于支承体。另一方的扭杆弹簧与第二可动板连接。在第二可动板设置有线圈，并且磁场作用于线圈从而使第二可动板摆动。而且，第一可动板通过第二可动板的摆动而摆动。在第二可动板设置有减震构造。通过减震构造光扫描仪的Q值降低。该减震构造不是用于抑制两个可动板的相互影响的机构。

专利文献1：日本特开2009－75587号公报

专利文献2：日本特开2005－250077号公报

为了在可携带的装置使用光扫描仪，希望将光扫描仪小型化。在将专利文献1的光扫描仪小型化时，也需要将位移部小型化。设置于位移部的线圈接收设置于可动板的线圈所发出的电磁波。由此，仅与垂直扫描驱动信号相对应地进行动作的预定的位移部受到水平扫描驱动信号的影响而进行动作。并且，容易受到可动板的摆动的影响而摆动。由于在将位移部小型化时位移部的转动惯量变小，所以容易受到水平扫描驱动信号的影响。其结果是，可动板进行施加有垂直扫描不需要的摆动分量的动作。因此，希望获得一种提高振动性能以使得即便将光扫描仪小型化水平扫描也难以影响可动板的垂直扫描的光扫描仪。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，能够以以下方式或者应用例来实现。

[应用例1]

本应用例的光扫描仪的特征在于，具备：可动板，其具备反射光的光反射部；第一扭杆弹簧部，其将上述可动板能够绕第一轴摆动地支承；位移部，其与上述第一扭杆弹簧部连接；第二扭杆弹簧部，其将上述位移部能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动地支承；线圈，其被设置于上述位移部；以及磁铁，其被与上述位移部隔开设置，并且产生作用于上述线圈并相对于上述第一轴以及上述第二轴倾斜的磁场，上述位移部具备：框部，其包围上述可动板；以及减震部，其与上述框部相比厚度较薄，并且从上述框部向与上述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸。

根据本应用例，第一扭杆弹簧部的一端支承可动板，第一扭杆弹簧部的另一端与位移部连结。而且，位移部被支承于第二扭杆弹簧部。第一扭杆弹簧部延伸的方向与第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉。可动板绕第一扭杆弹簧部的轴亦即绕第一轴摆动，位移部绕第二扭杆弹簧部的轴亦即绕第二轴摆动。因此，光反射部绕交叉的两个方向的轴摆动。

在位移部设置有线圈。而且，设置有使磁场作用于线圈从而驱动位移部的磁铁。通过对线圈通电驱动位移部，从而光扫描仪能够使光反射部绕交叉的两个方向的轴摆动。位移部具备框部以及减震部。框部维持第一扭杆弹簧部与第二扭杆弹簧部的相对位置。减震部从框部向与第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸。在位移部绕第二轴摆动时，减震部使在周围产生气流从而作为减震器发挥作用。由此，能够使位移部相对于频率高的驱动难以反应。因此，能够使光反射部在绕第二扭杆弹簧部的轴摆动时，相对于频率高的驱动难以反应。其结果是，能够提高光反射部的振动性能。

[应用例2]

上述应用例的光扫描仪的特征在于，上述线圈具有第一导线部，该第一导线部沿着上述第二扭杆弹簧部延伸的方向延伸，上述第一导线部位于与上述框部分离的位置。

根据本应用例，线圈具有第一导线部，该第一导线部沿着第二扭杆弹簧部延伸的方向延伸。在位移部以第二扭杆弹簧部为轴摆动时，在框部与减震部连接的部分应力发生变动。由于第一导线部与框部分离，所以从应力发生变动的位置分离。因此，与在框部与减震部连接的部分设置第一导线部时相比，能够减小应力变动。其结果是，能够抑制第一导线部因金属疲劳而断线。

[应用例3]

上述应用例的光扫描仪的特征在于，上述减震部中与靠近上述第二扭杆弹簧部的位置的厚度相比，与上述第二扭杆弹簧部分离的位置的厚度较厚。

根据本应用例，减震部中与靠近第二扭杆弹簧部的位置相比，与第二扭杆弹簧部分离的位置的厚度较厚。因此，与减震部的与第二扭杆弹簧部分离的位置的厚度较薄时相比，能够使位移部的转动惯量较大。由此，能够使位移部相对于频率高的驱动难以反应。因此，能够使光反射部在绕第二轴摆动时，相对于频率高的驱动难以反应。其结果是，能够提高光反射部的振动性能。

[应用例4]

上述应用例的光扫描仪的特征在于，上述位移部在上述第一扭杆弹簧部延伸的方向的长度比上述位移部在上述第二扭杆弹簧部延伸的方向的长度长。

根据本应用例，位移部在交叉的两个方向上长度不同。将第一扭杆弹簧部延伸的方向上的位移部的长度作为第一长度。将第二扭杆弹簧部延伸的方向上的位移部的长度作为第二长度。而且，第一长度比第二长度长。由此，在位移部摆动时，绕第二扭杆弹簧部的轴摆动与绕第一扭杆弹簧部的轴摆动时相比，减震部的移动量较大。因此，绕第二扭杆弹簧部的轴摆动与绕第一扭杆弹簧部的轴摆动时相比，阻力变大。其结果是，能够使位移部相对于频率高的驱动难以绕第二扭杆弹簧部的轴进行反应。

[应用例5]

上述应用例的光扫描仪的特征在于，上述光反射部具备反射板和支承上述反射板的支柱部，上述反射板在上述反射板的厚度方向与上述位移部隔开间隔地设置，在从上述反射板的厚度方向进行观察的俯视观察下，上述反射板的一部分与上述位移部重叠。

根据本应用例，反射板与位移部被隔开间隔地设置。而且，在从反射板的厚度方向进行观察的俯视观察下，反射板与位移部重叠。该结构与反射板和位移部位于相同平面上时相比，能够缩短位移部。因此，能够将光扫描仪小型化。

[应用例6]

上述应用例的光扫描仪的特征在于，上述减震部的上述厚度较厚的位置向与上述框部相对于上述减震部沿厚度方向突出的一侧相反侧突出。

根据本应用例，框部相对于减震部沿厚度方向突出的一侧和减震部的厚度较厚的位置突出的一侧为相反侧。因此，与框部相对于减震部沿厚度方向突出的一侧和减震部的较厚的位置突出的一侧为相同侧的构造相比，本应用例的位移部相对于第二扭杆弹簧部的轴的转动惯量的平衡性较好，并且能够使不需要的振动难以重叠于绕第二扭杆弹簧部的轴的扭转运动。即，由于能够使位移部的重心靠近第二扭杆弹簧部的轴，所以能够减小施加于第二扭杆弹簧部的由扭转应力与弯曲应力产生的复合应力。

[应用例7]

上述应用例的光扫描仪的特征在于，上述线圈具有第二导线部和第三导线部，上述第三导线部与上述第二导线部相比厚度较薄，并且在从上述位移部的厚度方向进行观察的平面观察下，上述第三导线部与上述第二导线部相比宽度较宽，上述第三导线部位于上述框部与上述减震部连接的位置。

根据本应用例，线圈具有第二导线部和第三导线部。第三导线部与第二导线部相比厚度较薄。在从位移部的厚度方向进行观察的俯视观察下，第三导线部与第二导线部相比宽度较宽。因此，第二导线部的截面积与第三导线部的截面积为相同面积。位移部以第二扭杆弹簧部为轴摆动。此时，框部变形较少，并且减震部比框部薄，所以容易扭曲。而且，由于施加于框部与减震部连接的位置的位移部的应力较高，所以减震部的表面进行伸缩。同样地，位于框部与减震部连接的位置的线圈也伴随着摆动进行伸缩。在该位置设置有第三导线部。由于与第二导线部相比第三导线部的厚度较薄，所以能够抑制第三导线部的内部应力。因此，能够抑制线圈疲劳破坏。

[应用例8]

本应用例的图像显示装置的特征在于，具备射出光的光源和光扫描仪，上述光扫描仪具备：可动板，其具备反射光的光反射部；第一扭杆弹簧部，其将上述可动板能够绕第一轴摆动地支承；位移部，其与上述第一扭杆弹簧部连接；第二扭杆弹簧部，其将上述位移部能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动地支承；线圈，其被设置于上述位移部；以及磁铁，其被与上述位移部隔开设置，并且产生作用于上述线圈并相对于上述第一轴以及上述第二轴倾斜的磁场，上述位移部具备：框部，其包围上述可动板；以及减震部，其与上述框部相比厚度较薄，并且从上述框部向与上述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸。

根据本应用例，光反射部反射从光源射出的光。由于光反射部绕交叉的两个方向的轴摆动，所以图像显示装置能够改变光的行进方向来显示图像。而且，在位移部绕第二轴摆动时，减震部使周围的气体流动从而作为减震器发挥作用。由此，能够使位移部相对于频率高的驱动难以反应。因此，能够使光反射部在绕第二轴摆动时，相对于频率高的驱动难以反应。其结果是，图像显示装置能够提高光反射部的振动性能。

[应用例9]

本应用例的头戴式显示器是具备佩戴于观察者的头部的框架、射出光的光源以及被设置于上述框架的光扫描仪的头戴式显示器，其特征在于，上述光扫描仪具备：可动板，其具备反射光的光反射部；第一扭杆弹簧部，其将上述可动板能够绕第一轴摆动地支承；位移部，其与上述第一扭杆弹簧部连接；第二扭杆弹簧部，其将上述位移部能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动地支承；线圈，其被设置于上述位移部；以及磁铁，其被与上述位移部隔开设置，并且产生作用于上述线圈并相对于上述第一轴以及上述第二轴倾斜的磁场，上述位移部具备：框部，其包围上述可动板；以及减震部，其与上述框部相比厚度较薄，并且从上述框部向与上述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸。

根据本应用例，观察者能够使用框架将头戴式显示器佩戴于头部。在头戴式显示器中，光源将光向光扫描仪射出。在光扫描仪中，光反射部反射从光源射出的光。由于光反射部绕交叉的两个方向的轴摆动，所以光扫描仪能够改变光的行进方向来显示图像。而且，在位移部绕第二轴摆动时，减震部使周围的气体流动从而作为减震器发挥作用。由此，能够使位移部相对于频率高的驱动难以反应。因此，能够使光反射部在绕第二轴摆动时，相对于频率高的驱动难以反应。其结果是，能够使头戴式显示器成为具备振动性能良好的光扫描仪的装置。

[应用例10]

本应用例的平视显示器是向车辆的前挡风玻璃照射光的平视显示器，其特征在于，具备射出光的光源和光扫描仪，上述光扫描仪具备：可动板，其具备反射光的光反射部；第一扭杆弹簧部，其将上述可动板能够绕第一轴摆动地支承；位移部，其与上述第一扭杆弹簧部连接；第二扭杆弹簧部，其将上述位移部能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动地支承；线圈，其被设置于上述位移部；以及磁铁，其被与上述位移部隔开设置，并且产生作用于上述线圈并相对于上述第一轴以及上述第二轴倾斜的磁场，上述位移部具备：框部，其包围上述可动板；以及减震部，其与上述框部相比厚度较薄，并且从上述框部向与上述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸。

根据本应用例，在平视显示器中，光扫描仪将光源射出的光向车辆的前挡风玻璃照射。在光扫描仪中，光反射部反射从光源射出的光。由于光反射部绕交叉的两个方向的轴摆动，所以头戴式显示器能够改变光的行进方向来显示图像。而且，在位移部绕第二轴摆动时，减震部使周围的气体流动从而作为减震器发挥作用。由此，能够使位移部相对于频率高的驱动难以反应。因此，能够使光反射部在绕第二轴摆动时，相对于频率高的驱动难以反应。其结果是，能够使平视显示器成为具备振动性能良好的光扫描仪的装置。

附图说明

图1是表示第一实施方式的图像显示装置的结构的简要立体图。

图2是表示光扫描仪的构造的简要立体图。

图3的(a)是表示光扫描仪的构造的示意顶视图，(b)是表示光扫描仪的构造的示意侧面剖视图。

图4的(a)是表示构造体的构造的示意顶视图，(b)是表示构造体的构造的示意仰视图。

图5的(a)以及(b)是表示光扫描仪的构造的示意侧面剖视图。

图6的(a)是表示电压施加装置的结构的电气框图，(b)是用于说明第一电压波形的图，(c)是用于说明第二电压波形的图。

图7是用于说明位移部的动作的示意图。

图8是用于说明光扫描仪的制造方法的示意图。

图9是用于说明光扫描仪的制造方法的示意图。

图10涉及第二实施方式，(a)是表示光扫描仪的构造的示意俯视图，(b)是表示光扫描仪的构造的示意侧面剖视图。

图11涉及第三实施方式，(a)是表示光扫描仪的构造的示意俯视图，(b)是表示光扫描仪的构造的示意侧面剖视图。

图12涉及第四实施方式，(a)是表示光扫描仪的构造的示意俯视图，(b)是表示光扫描仪的构造的示意侧面剖视图。

图13涉及第五实施方式，(a)是表示位移部的构造的主要部分的示意俯视图，(b)以及(c)是表示线圈的卷线的构造的主要部分的示意侧面剖视图。

图14涉及第六实施方式，是表示平视显示器的简要透视图。

图15涉及第七实施方式，是表示头戴式显示器的简要透视图。

附图标记说明：

1…图像显示装置；3…作为光的描绘用激光；5、51、71、76、81…光扫描仪；5a…作为光反射部的反射面；8b、8g、8r…作为光源的激光源；11…作为第二轴的水平轴；12…作为第一轴的垂直轴；14…作为磁铁的永久磁铁；22…作为第二扭杆弹簧部的第三轴部；23…作为第二扭杆弹簧部的第四轴部；24a…作为减震部的薄板构造部；24b…框部；24…位移部；27…作为第一扭杆弹簧部的第一轴部；28…作为第一扭杆弹簧部的第二轴部；29…可动板；31…作为光反射部的反射体；32…作为线圈的第二线圈；65…光反射部；66…支柱部；67…反射板；84a…第二导线部；84b…第三导线部；84c…第一导线部；88…平视显示器；89…前挡风玻璃；92…头戴式显示器；93…框架。

具体实施方式

在本实施方式中，参照添加附图对图像显示装置、光扫描仪、平视显示器、头戴式显示器以及光扫描仪的制造方法的特征例子进行说明。其中，为了使各附图中的各部件为在各附图上能够识别程度的大小，而以比例尺分别不同的方式图示各部件。

(第一实施方式)

＜图像显示装置＞

参照图1对图像显示装置的结构进行说明。图1是表示图像显示装置的结构的简要立体图。图1所示的图像显示装置1是如下装置：通过将作为光的描绘用激光3二维地扫描于屏幕、壁面等屏幕2，从而显示图像。图像显示装置1具有：描绘用光源单元4，其射出描绘用激光3；光扫描仪5，其扫描描绘用激光3；镜子6，其使通过光扫描仪5扫描了的描绘用激光3反射；以及控制部7，其控制描绘用光源单元4以及光扫描仪5的动作。此外，镜子6根据需要设置即可，也可以省略。

描绘用光源单元4具备：激光源8r、8g、8b，它们作为红色、绿色、蓝色的各种颜色的光源；以及准直透镜9r、9g、9b以及分色镜10r、10g、10b，它们与激光源8r、8g、8b相对应地进行设置。

激光源8r、8g、8b分别具有驱动光源的未图示的驱动电路。而且，激光源8r射出红色的激光3r，激光源8g射出绿色的激光3g，激光源8b射出蓝色的激光3b。激光3r、3g、3b分别根据从控制部7发送的驱动信号射出，并且通过准直透镜9r、9g、9b形成为平行光或者大致平行的光。作为激光源8r、8g、8b，例如能够使用端面发光半导体激光器、面发光半导体激光器等半导体激光器。通过使用半导体激光器，能够实现激光源8r、8g、8b的小型化。

仿照这种激光源8r、8g、8b的配置，分色镜10r、分色镜10g、分色镜10b被配置。分色镜10r具有反射激光3r的特性。分色镜10g具有反射激光3g并且使激光3r透过的特性。分色镜10b具有反射激光3b并且使激光3r、3g透过的特性。通过上述分色镜10r、10g、10b，各种颜色的激光3r、3g、3b被合成而形成描绘用激光3。

光扫描仪5具备作为光反射部的反射面5a，描绘用光源单元4射出的描绘用激光3照射反射面5a。光扫描仪5以作为第二轴的水平轴11为轴摆动反射面5a，以作为第一轴的垂直轴12为轴摆动反射面5a。由此，能够沿着垂直以及水平两个方向扫描描绘用激光3。即，光扫描仪5具有对描绘用激光3进行二维扫描的功能。在反射面5a反射的描绘用激光3在镜子6反射从而照射屏幕2。由此，在屏幕2描绘规定的图案。

图2是表示光扫描仪的构造的简要立体图。如图2所示，光扫描仪5具备有底棱柱状的筐体13，筐体13的底板13a的平面形状为四边形。在底板13a上立设有棱柱状的侧板13b。在筐体13的内侧，沿着侧板13b在底板13a上设置有一对作为磁铁的永久磁铁14。将永久磁铁14中的图中左上的永久磁铁14作为第一磁铁14a，将永久磁铁14中的图中右下的永久磁铁14作为第二磁铁14b。第一磁铁14a与第二磁铁14b相对配置。

在筐体13的内侧，在第一磁铁14a与第二磁铁14b之间配置有构造体15。构造体15为长方体形状。构造体15的侧面以相对于筐体13的侧板13b倾斜的方式配置。将构造体15的一个侧面延伸的方向作为X方向。X方向是水平轴11延伸的方向。将在构造体15的侧面中与X方向正交的方向作为Y方向。Y方向是垂直轴12延伸的方向。将构造体15的厚度方向作为Z方向。筐体13的侧板13b从底板13a起沿着Z方向延伸。Z方向是反射面5a朝向的方向。X方向、Y方向、Z方向彼此正交。描绘用激光3从Z方向照射，通过反射面5a反射了的描绘用激光3沿着Z方向行进。

图3的(a)是表示光扫描仪的构造的示意顶视图，图3的(b)是表示光扫描仪的构造的示意侧面剖视图。图3的(b)表示沿着图3的(a)中的A－A线的剖面。如图3的(a)所示，第一磁铁14a的朝向构造体15的一侧被磁化为N极，远离构造体15的一侧被磁化为S极。第二磁铁14b的朝向构造体15的一侧被磁化为S极，远离构造体15的一侧被磁化为N极。由此，磁力线16从构造体15的图中上侧的第一磁铁14a的N极朝向图中下侧的第二磁铁14b的S极行进。而且，磁力线16通过构造体15。

永久磁铁14呈沿着相对于水平轴11以及垂直轴12两轴倾斜的方向延伸的棒状。永久磁铁14在俯视观察下，在连接N极与S极的线段相对于水平轴11以及垂直轴12倾斜的方向被磁化。虽然未特别限定永久磁铁14的磁化方向(延伸方向)相对于水平轴11的倾斜角度θ，但是优选为30°以上60°以下，更加优选为45°以上60°以下，最优选为45°。通过这样设置永久磁铁14，能够顺利且可靠地使反射面5a绕水平轴11摆动。

作为永久磁铁14，例如能够优选使用钕磁铁、铁素体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁以及粘结磁铁等。这种永久磁铁14是将硬质磁性体磁化了的磁铁。

如图3的(b)所示，构造体15设置于底板13a上，并且周围被侧板13b包围。因此，在操作者等把持光扫描仪5时，操作者等把持筐体13，所以光扫描仪5成为难以与构造体15接触的构造。由此，即便构造体15是容易损坏的构造，也能够难以受到损伤。

图4的(a)是表示构造体的构造的示意顶视图，图4的(b)是表示构造体的构造的示意仰视图。图5的(a)以及(b)是表示光扫描仪的构造的示意侧面剖视图。图5的(a)表示沿着图4的(a)中的B－B线的剖面，图5的(b)表示沿着图4的(a)中的C－C线的剖面。

如图4以及图5所示，构造体15具备棱柱状的第一支承框部17。第一支承框部17被设置于底板13a上。在第一支承框部17上，以重叠的方式设置有棱柱状的第二支承框部18。第二支承框部18由硅构成，在第二支承框部18的朝向Z方向的面设置有氧化膜18a。在第二支承框部18的Z方向侧设置有四边形框状的支承部21。对于支承部21、第一支承框部17以及第二支承框部18而言，从Z方向观察的形状呈大致相同形状。

在支承部21的Y方向的中央，设置有沿着X方向延伸的作为第二扭杆弹簧部的第三轴部22以及第四轴部23。第三轴部22与第四轴部23对置且沿着水平轴11配置。在第三轴部22与第四轴部23之间设置有位移部24。位移部24呈四边形框状，并且为沿着Y方向较长的长方形。

第三轴部22的一端与支承部21连接，另一端与位移部24连接。同样地，第四轴部23的一端与支承部21连接，另一端与位移部24连接。由此，成为第三轴部22以及第四轴部23将位移部24能够摆动地支承的构造。

第三轴部22以及第四轴部23作为一对扭杆弹簧发挥作用，位移部24以水平轴11为旋转轴进行摆动。第三轴部22以及第四轴部23与支承部21连接的位置的平面形状为圆弧。由此，能够抑制在第三轴部22以及第四轴部23与支承部21连接的位置产生应力集中。同样地，第三轴部22以及第四轴部23与位移部24连接的位置的平面形状为圆弧。由此，能够抑制在第三轴部22以及第四轴部23与位移部24连接的位置产生应力集中。

位移部24由板状的板状部件25与棱柱部26构成。棱柱部26位于板状部件25的－Z方向侧，并且呈四边形的棱柱状形状。将位移部24中的位于比棱柱部26靠+Y方向侧的部位设为作为减震部的薄板构造部24a。并且，也将位移部24中的位于比棱柱部26靠－Y方向侧的部位设为薄板构造部24a。因此，位移部24在Y方向按照薄板构造部24a、框部24b、薄板构造部24a的顺序配置。薄板构造部24a由板状部件25的一部分构成。而且，将包含棱柱部26并且比棱柱部26靠内侧的部分作为框部24b。框部24b由板状部件25的一部分与棱柱部26构成。设置有棱柱部26一侧成为比薄板构造部24a突出的一侧。薄板构造部24a的厚度为板状部件25的厚度，框部24b的厚度为在板状部件25的厚度上加上棱柱部26的厚度的厚度。因此，成为薄板构造部24a的厚度较薄而框部24b的厚度较厚的构造。

在位移部24的X方向的中央，设置有沿着Y方向延伸的作为第一扭杆弹簧部的第一轴部27以及作为第一扭杆弹簧部的第二轴部28。第一轴部27与第二轴部28对置且沿着垂直轴12配置。在第一轴部27与第二轴部28之间设置有可动板29。可动板29呈四边形板状，可动板29的Z方向侧的面成为反射面5a。在位移部24中，将位于第一轴部27以及第二轴部28的+X方向侧的孔作为第一孔24c，将位于第一轴部27以及第二轴部28的－X方向侧的孔作为第二孔24d。

第一轴部27的一端与板状部件25连接，另一端与可动板29连接。同样地，第二轴部28的一端与板状部件25连接，另一端与可动板29连接。由此，成为第一轴部27以及第二轴部28将可动板29能够摆动地支承的构造。第一轴部27以及第二轴部28作为一对扭杆弹簧发挥作用，可动板29以垂直轴12为旋转轴进行摆动。

可动板29、第一轴部27以及第二轴部28构成以垂直轴12为旋转轴进行摆动或者往复转动的第一振动系统。第一轴部27以及第二轴部28作为扭杆弹簧发挥作用，并且第一轴部27以及第二轴部28具有规定的弹簧常数。可动板29摆动时的固有频率由第一轴部27以及第二轴部28的弹簧常数和可动板29的质量决定。其中，扭杆弹簧也被称为扭杆。位移部24、可动板29、第一轴部27、第二轴部28、第三轴部22以及第四轴部23构成以水平轴11为旋转轴进行摆动或者往复转动的第二振动系统。

在可动板29的朝向Z方向的面，设置有作为光反射部的反射膜30，照射的描绘用激光3的一部分被反射膜30的表面亦即反射面5a反射。通过可动板29以及反射膜30构成作为光反射部的反射体31。

在位移部24的朝向Z方向的面，设置有包围可动板29并且作为线圈的第二线圈32。第二线圈32被配置于与棱柱部26对置的位置。第二布线33与第二线圈32连接并被设置于第四轴部23上。第二布线33设置为从第二线圈32在第四轴部23上通过并直至支承部21。

在可动板29的朝向Z方向的面，以包围反射膜30的方式设置有第一线圈34。第一线圈34沿着可动板29的周围配置。第一线圈34以及第二线圈32成为导线被配置为螺旋形的平面线圈。第一布线35与第一线圈34连接并被设置于第二轴部28上。第一布线35配置为从第二轴部28在第二线圈32上通过并且在第三轴部22上通过直至支承部21。由于在第二线圈32与第一布线35之间配置有绝缘膜32a，所以第二线圈32与第一布线35之间绝缘。第一线圈34以及第二线圈32与电压施加部36连接。而且，通过利用电压施加部36对第一线圈34以及第二线圈32施加电压，从而从第一线圈34以及第二线圈32产生具有与水平轴11以及垂直轴12正交的分量的磁通的磁场。永久磁铁14、第一线圈34、第二线圈32以及电压施加部36构成驱动上述第一振动系统以及第二振动系统的驱动装置。

可动板29以垂直轴12为旋转轴摆动，并且位移部24以水平轴11为旋转轴摆动。由此，能够使可动板29以及反射面5a绕相互正交的水平轴11、垂直轴12这两轴摆动。此外，第一轴部27、第二轴部28、第三轴部22以及第四轴部23的形状分别并不限定于上述形状，例如也可以在中途的至少一个位置弯曲或者具有弯曲的部分、分支的部分。另外，也可以将第一轴部27、第二轴部28、第三轴部22以及第四轴部23各轴部分别分割，从而使它们均由两根轴构成。

位移部24的沿着垂直轴12的方向的长度比沿着水平轴11的方向的长度长。即，在将沿着垂直轴12的方向的位移部24的长度设为a，将沿着水平轴11的方向的位移部24的长度设为b时，满足a＞b的关系。由此，能够确保第一轴部27以及第二轴部28所需要的长度，并且能够抑制沿着水平轴11的方向的光扫描仪5的长度。而且，能够使以水平轴11为旋转轴的位移部24的摆动相对于低频率容易响应，并且使以垂直轴12为旋转轴的可动板29的摆动相对于高频率容易响应。

支承部21、第三轴部22、第四轴部23、板状部件25、第一轴部27、第二轴部28以及可动板29被一体地形成于第一Si层(设备层)。通过对按照第一Si层(设备层)、氧化膜18a(箱形层(box layer))、第二Si层(操作层)的顺序层叠的SOI基板进行蚀刻，从而形成上述部位和棱柱部26。从第二Si层形成棱柱部26以及第二支承框部18。能够通过蚀刻对SOI基板进行精细加工。通过使用SOI基板形成支承部21、第三轴部22、第四轴部23、板状部件25、第一轴部27、第二轴部28、可动板29、棱柱部26以及第二支承框部18，从而能够使上述部位的尺寸精度优良。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。

在支承部21的底板13a侧，配置有第二支承框部18。第二支承框部18提高了支承部21的强度。并且，第二支承框部18包围棱柱部26的XY方向。由此，在操作者把持构造体15时，把持第二支承框部18，从而能够防止应力施加于第三轴部22以及第四轴部23。第二支承框部18由硅形成，在第二支承框部18的支承部21侧的面形成有氧化膜18a。

虽然各部件的尺寸并未特别限定，但是在本实施方式中，各部位的尺寸例如设定为以下的值。构造体15的X方向的长度为7000μm，Y方向的长度为4000μm。光扫描仪5的Z方向的长度为3000μm。第一支承框部17的高度为1000μm，第二支承框部18的高度为200μm～300μm。支承部21的内侧的孔的X方向的长度为5900μm。

板状部件25的X方向的长度为2300μm，Y方向的长度为3500μm。板状部件25的厚度为40μm。第一孔24c以及第二孔24d的Y方向的长度为2000μm。棱柱部26的宽度为50μm～100μm，Z方向的长度为200μm～300μm。从棱柱部26的Y方向侧的端部至位移部24的Y方向侧的端部的长度为750μm。

可动板29为一边的长度为1000μm的正方形。永久磁铁14的宽度为3000μm，长度为5000μm。永久磁铁14的Z方向的长度为3000μm。

图6的(a)是表示电压施加装置的结构的电气框图。如图6的(a)所示，电压施加部36具备第一电压产生部37，该第一电压产生部37产生用于使可动板29以垂直轴12为旋转轴进行摆动的第一电压波形。第一电压产生部37将电压输出至第一线圈34。并且，电压施加部36具备第二电压产生部38，该第二电压产生部38产生用于使可动板29以水平轴11为旋转轴进行摆动的第二电压波形。第二电压产生部38将电压输出至第二线圈32。电压施加部36与控制部7连接。控制部7控制第一电压产生部37以及第二电压产生部38。基于来自控制部7的信号，第一电压产生部37驱动第一线圈34，第二电压产生部38驱动第二线圈32。

图6的(b)是用于说明第一电压波形的图。在图6的(b)中，纵轴表示电压，横轴表示经过的时间。第一电压波形41示出第一电压产生部37输出的电压的波形。第一电压波形41呈以第一周期41a周期性变化的正弦波那样的波形。第一电压波形41的频率例如优选18～30kHz。在本实施方式中，例如将第一电压波形41的频率设定为与由可动板29、第一轴部27以及第二轴部28构成的第一振动系统的扭转共振频率(f1)相等。由此，能够增大以垂直轴12为旋转轴的可动板29的摆动角。或者，能够抑制为了摆动可动板29而使用的电力。

图6的(c)是用于说明第二电压波形的图。在图6的(c)中，纵轴表示电压，横轴表示经过的时间。第二电压波形42示出第二电压产生部38输出的电压的波形。第二电压波形42呈以比第一周期41a长的第二周期42a周期性变化的锯波那样的波形。第二电压波形42的频率比第一电压波形41的频率低，例如优选60～120Hz。在本实施方式中，第二电压波形42的频率被调整为与由可动板29、第一轴部27、第二轴部28、位移部24、第三轴部22以及第四轴部23等构成的第二振动系统的扭转共振频率(f2)不同的频率。这样，使第二电压波形42的频率比第一电压波形41的频率小。由此，能够更加可靠并且更加顺利地使可动板29以垂直轴12为旋转轴以第一电压波形41的频率摆动，并且使可动板29以水平轴11为旋转轴以第二电压波形42的频率摆动。

另外，在将第一振动系统的扭转共振频率设为f1[Hz]并且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。由此，能够更加顺利地使可动板29以垂直轴12为旋转轴以第一电压波形41的频率摆动，并且使可动板29以水平轴11为旋转轴以第二电压波形42的频率摆动。

接下来，对光扫描仪5的驱动方法进行说明。将第一电压波形41的频率设定为与第一振动系统的扭转共振频率相等。将第二电压波形42的频率设定为比第一电压波形41的频率低。

电压施加部36将第一电压波形41的电压波形输出至第一线圈34。由于磁力线16作用于第一线圈34，所以规定方向的电磁力作用于第一线圈34。由此，可动板29以第一轴部27以及第二轴部28为旋转轴扭转。第一电压波形41是与正弦波类似的波形，在第一线圈34流动的电流的方向反转。由此，作用于第一线圈34的电磁力的方向反转。而且，由于作用于第一线圈34的电磁力的方向以第一周期41a的一半时间间隔反转，所以可动板29以第一轴部27以及第二轴部28为旋转轴摆动。具有以垂直轴12为旋转轴的扭转振动分量的振动在可动板29被激励。伴随着该振动，第一轴部27以及第二轴部28扭转变形，可动板29以第一电压波形41的频率以垂直轴12为旋转轴摆动。此外，由于第一电压波形41的频率与第一振动系统的扭转共振频率相等，所以通过共振振动第一线圈34能够使可动板29大幅度摆动。

电压施加部36将第二电压波形42的电压波形输出至第二线圈32。由于磁力线16也作用于第二线圈32，所以规定方向的电磁力作用于第二线圈32。由此，位移部24以第三轴部22以及第四轴部23为旋转轴扭转。第二电压波形42是三角波，在第二线圈32流动的电流的方向反转。由此，作用于第二线圈32的电磁力的方向反转。而且，由于作用于第二线圈32的电磁力的方向以第二周期42a的一半时间间隔反转，所以可动板29以第三轴部22以及第四轴部23为旋转轴摆动。具有以水平轴11为旋转轴的扭转振动分量的振动在位移部24被激励。伴随着该振动，第三轴部22以及第四轴部23扭转变形，从而可动板29以第二电压波形42的频率以水平轴11为旋转轴摆动。

第二电压波形42的频率被设定为与第一电压波形41的频率相比极其低。而且，第二振动系统的扭转共振频率被设定为比第一振动系统的扭转共振频率低。因此，能够抑制可动板29以第二电压波形42的频率以垂直轴12为旋转轴摆动。

如以上所述，在光扫描仪5中，电压施加部36将第一电压波形41输出至第一线圈34，并且将第二电压波形42输出至第二线圈32。由此，使可动板29以垂直轴12为旋转轴以第一电压波形41的频率摆动，并且以水平轴11为旋转轴以第二电压波形42的频率摆动。而且，使可动板29绕水平轴11以及垂直轴12的轴摆动，从而对通过反射膜30反射了的描绘用激光3进行二维扫描。

控制部7具有控制描绘用光源单元4以及光扫描仪5的动作的功能。具体而言，控制部7驱动光扫描仪5，从而使可动板29以水平轴11以及垂直轴12为旋转轴摆动。并且，控制部7使从描绘用光源单元4与可动板29的摆动同步地射出描绘用激光3。控制部7具备未图示的接口，控制部7经由接口输入从外部计算机发送的图像数据。控制部7基于图像数据使规定强度的激光3r、3g、3b在规定的时机从各激光源8r、8g、8b射出。由此，光扫描仪5在规定的时机射出规定的颜色以及光强度的描绘用激光3。由此，将与图像数据对应的图像显示于屏幕2。

图7是用于说明位移部的动作的示意图。图7的(a)是位移部24以水平轴11为旋转轴绕顺时针旋转时的图。图7的(b)是位移部24为水平时的图。图7的(c)是位移部24以水平轴11为旋转轴绕逆时针旋转时的图。

在电压施加部36对第二线圈32通电时，位移部24被第二电压波形42驱动。而且，位移部24以第三轴部22以及第四轴部23为旋转轴，按照图7的(a)、图7的(b)、图7的(c)、图7的(b)、图7的(a)所示的顺序摆动。

第一轴部27以及第二轴部28的一端支承可动板29，第一轴部27以及第二轴部28的另一端与位移部24连结。而且，位移部24被第三轴部22以及第四轴部23支承。第一轴部27以及第二轴部28延伸的方向与第三轴部22以及第四轴部23延伸的方向正交。可动板29绕垂直轴12的轴摆动，位移部24绕水平轴11的轴摆动。因此，可动板29绕正交的两个方向的轴摆动。

在筐体13固定有永久磁铁14。而且，通过永久磁铁14的磁场与第二线圈32驱动位移部24。通过对第二线圈32通电驱动位移部24，从而光扫描仪5能够使具有反射面5a的可动板29绕交叉的两个方向的轴摆动。

位移部24具备厚的框部24b与薄的薄板构造部24a。框部24b与第三轴部22以及第四轴部23较近，薄板构造部24a位于与第三轴部22以及第四轴部23分离的位置。因此，与薄板构造部24a的厚度和框部24b相同时相比，光扫描仪5的位移部24的转动惯量变小。位移部24的转动惯量越小，越能够减少驱动位移部24所消耗的电力。因此，能够减少驱动光扫描仪5所消耗的电力。

在位移部24绕第三轴部22以及第四轴部23的轴摆动时，框部24b以及薄板构造部24a在周围产生气流43。通过气流43薄板构造部24a作为使旋转速度衰减的减震器发挥作用。由此，能够使位移部24相对于频率高的第一电压波形41的驱动难以反应。因此，在可动板29绕第三轴部22以及第四轴部23的轴摆动时，相对于频率高的第一电压波形41的驱动，能够使可动板29难以受到影响。其结果是，能够提高可动板29的振动性能。即，能够使可动板29绕垂直轴12的轴与第一电压波形41相对应地摆动，并且使位移部24绕水平轴11的轴与第二电压波形42相对应地摆动。而且，能够在使可动板29绕水平轴11的轴摆动时以不受第一电压波形41影响的方式使位移部24摆动。

图8以及图9是用于说明光扫描仪的制造方法的示意图。接下来，基于图8以及图9，对光扫描仪5的制造方法进行说明。首先，制造构造体15的一部分。如图8的(a)所示，准备从图中上侧起层叠第一硅层45、氧化膜18a、第二硅层46以及掩模氧化膜47而成的层叠基板48。氧化膜18a以及掩模氧化膜47是由二氧化硅构成的层。各层的厚度并未特别限定，例如在本实施方式中，第一硅层45为40μm大小，氧化膜18a为0.5μm大小，第二硅层46为250μm大小，掩模氧化膜47为0.5μm大小的厚度。

接下来，在第一硅层45上设置第二线圈32，从第四轴部23上至支承部21上设置第二布线33。对于第二线圈32以及第二布线33而言，能够在使用溅射法、蒸镀法形成金属膜以后，形成抗蚀剂膜，使用照相法与蚀刻法来形成。由于形成金属布线的方法能够使用电镀等公知的方法来形成，所以省略详细说明。另外，对于金属布线而言，除能够使用电镀等方法以外，还能够使用胶版印刷、丝网印刷、凸版印刷以及喷墨法来形成。

接下来，如图8的(b)所示，在第二线圈32上的一部分配置绝缘膜32a。绝缘膜32a配置于第二线圈32与第一布线35在从Z方向观察的俯视观察下重叠的预定位置。绝缘膜32a能够通过印刷具有绝缘性的树脂材料来形成。对于印刷，除了能够使用胶版印刷、丝网印刷、凸版印刷之外，还能够使用喷墨法。

接下来，设置第一线圈34以及第一布线35。第一线圈34设置于第一硅层45上。第一布线35设置于第一硅层45上以及绝缘膜32a上。由于第一线圈34与第一布线35连接，所以也可以同时形成第一线圈34与第一布线35。第一线圈34以及第一布线35的形成方法能够使用与第二线圈32以及第二布线33的形成方法相同的形成方法。省略说明第一线圈34以及第一布线35的形成方法。

接下来，在第一硅层45上形成反射膜30。通过蒸镀或者溅射等方法对反射膜30的材料进行成膜。此外，也可以在形成反射膜30之前，对第一硅层45进行研磨使之成为镜面。由此，能够使描绘用激光3以精度较高的角度反射。对第一硅层45进行研磨使之成为镜面的工序并未特别限定，优选在设置抗蚀剂层44之前进行。

接下来，如图8的(c)所示，涂敷抗蚀剂层44。抗蚀剂层44以覆盖反射膜30、第二线圈32、第二布线33、第一线圈34以及第一布线35的方式涂敷。接下来，对抗蚀剂层44以及掩模氧化膜47进行图案化。将抗蚀剂层44图案化成可动板29、第一轴部27、第二轴部28、板状部件25、第三轴部22、第四轴部23以及支承部21的形状。将掩模氧化膜47图案化成第二支承框部18以及棱柱部26的形状。

接下来，如图8的(d)所示，以抗蚀剂层44作为掩模对第一硅层45进行干式蚀刻。通过该蚀刻形成可动板29、第一轴部27、第二轴部28、板状部件25、第三轴部22、第四轴部23以及支承部21。

接下来，如图9的(a)所示，使用例如干式蚀刻等蚀刻方法对第二硅层46进行蚀刻。此时，将掩模氧化膜47作为掩模使用。而且，形成第二支承框部18以及棱柱部26。接下来，如图9的(b)所示，还对氧化膜18a中的露出的部分和掩模氧化膜47进行蚀刻从而将其除去。并且，剥离抗蚀剂层44从而将其除去。

在一张硅晶片形成多个构造体15时，使用切割等方法将构造体15切下。通过以上获得构造体15的一部分。

接下来，如图9的(c)所示，准备在底板13a上设置有永久磁铁14以及第一支承框部17的筐体13。能够使用粘合材料将永久磁铁14以及第一支承框部17与筐体13粘合。接下来，如图9的(d)所示，将第一支承框部17与第二支承框部18重叠地粘合。通过以上完成光扫描仪5。

如上述所述，根据本实施方式，具有以下效果。

(1)根据本实施方式，位移部24具备框部24b以及薄板构造部24a。薄板构造部24a从框部24b向与第三轴部22以及第四轴部23延伸的方向正交的方向延伸。在位移部24绕第三轴部22以及第四轴部23的轴摆动时，薄板构造部24a在周围产生气流从而作为减震器发挥作用。由此，能够使位移部24相对于频率高的驱动难以反应。因此，能够使反射体31在绕第三轴部22以及第四轴部23的轴摆动时，相对于频率高的驱动难以反应。其结果是，能够提高反射体31的振动性能。

(2)根据本实施方式，位移部24在交叉的两个方向上长度不同。在将沿着垂直轴12的方向的位移部24的长度设为a，并且将沿着水平轴11的方向的位移部24的长度设为b时，满足a＞b的关系。由此，在位移部24摆动时，绕第三轴部22以及第四轴部23的轴摆动与绕第一轴部27以及第二轴部28的轴摆动时相比，薄板构造部24a的移动量较大。因此，绕第三轴部22以及第四轴部23的轴摆动与绕第一轴部27以及第二轴部28的轴摆动时相比，阻力较大。其结果是，能够使位移部24相对于频率高的驱动难以绕第三轴部22以及第四轴部23的轴进行反应。

(第二实施方式)

接下来，使用图10的(a)的表示光扫描仪的构造的示意俯视图和图10的(b)的表示光扫描仪的构造的示意侧面剖视图对光扫描仪的一个实施方式进行说明。图10的(b)是沿着图10的(a)的D－D线的剖视图。本实施方式与第一实施方式不同之处在于与图4以及图5所示的反射体31的形状不同这一方面。此外，省略说明与第一实施方式相同的方面。

即，在本实施方式中，如图10所示，光扫描仪51具备构造体52。在筐体13的底板13a上设置有构造体52。构造体52以棱柱状并且以第一支承框部17、第二支承框部18、氧化膜18a以及支承部21重叠的方式设置于底板13a上。

在支承部21的Y方向的中央，设置有沿着X方向延伸的作为第二扭杆弹簧部的第三轴部53以及第四轴部54。在第三轴部53与第四轴部54之间，设置有位移部55。位移部55呈四边形框状，并且为沿Y方向较长的长方形。位移部55的X方向的长度为比第一实施方式的位移部24短的长度。位移部55的Y方向的长度为与第一实施方式的位移部24相同的长度。将沿着垂直轴12的方向的位移部55的长度设为c，并且将沿着水平轴11的方向的位移部55的长度设为d。

位移部55由板状部件56与棱柱部57构成。将位移部55中的位于比棱柱部57靠+Y方向侧的部位作为薄板构造部55a。并且，将位移部55中的位于比棱柱部57靠－Y方向侧的部位也作为薄板构造部55a。而且，将包含棱柱部57并且比棱柱部57靠内侧的部分作为框部55b。框部55b由板状部件56的一部分和棱柱部57构成。薄板构造部55a的厚度比框部55b的厚度薄。

在位移部55的X方向的中央，设置有沿着Y方向延伸的作为第一扭杆弹簧部的第一轴部58以及第二轴部59。在第一轴部58与第二轴部59之间，设置有可动板60。可动板60呈四边形板状，可动板60的大小比第一实施方式的可动板29小。由此，能够将板状部件56以及位移部55的X方向的长度缩短。

在位移部55的朝向Z方向的面以包围可动板60的方式设置有第二线圈61。第二线圈61配置于与棱柱部57对置的位置。第二布线62与第二线圈61连接且设置于第四轴部54上。第二布线62设置为在第四轴部54上通过且从第二线圈61直至支承部21。

在可动板60的朝向Z方向的面设置有第一线圈63。第一线圈63沿着可动板60的周围配置。第一线圈63以及第二线圈61成为导线以螺旋形配置的平面线圈。第一布线64与第一线圈63连接且设置于第二轴部59上。第一布线64配置为从第二轴部59在第二线圈61上通过并且在第三轴部53上通过直至支承部21。由于在第二线圈61与第一布线64之间配置有绝缘膜61a，所以第二线圈61与第一布线64之间绝缘。第一线圈63以及第二线圈61与电压施加部36连接。而且，通过利用电压施加部36对第一线圈63以及第二线圈61施加电压，从而从第一线圈63以及第二线圈61产生具有与水平轴11以及垂直轴12正交的分量的磁通的磁场。永久磁铁14、第一线圈63、第二线圈61以及电压施加部36构成驱动上述第一振动系统以及第二振动系统的驱动装置。

在可动板60上设置有光反射部65。光反射部65具备支柱部66以及反射板67。支柱部66设置于可动板60上，在支柱部66上设置有反射板67。在反射板67的Z方向侧的面设置有反射膜30，并且反射板67的Z方向侧的面成为反射面5a。反射板67与位移部55在Z方向隔开间隔地设置，在从Z方向观察的俯视观察下，反射板67的一部分以与位移部55重叠的方式配置。

在位移部55中，将位于第一轴部58以及第二轴部59的+X方向侧的孔作为第一孔55c，并且将位于第一轴部58以及第二轴部59的－X方向侧的孔作为第二孔55d。将第一孔55c以及第二孔55d围起的板状部件56为位移部55的一部分。在从Z方向观察的俯视观察下，反射板67比第一孔55c向+X方向突出，比第二孔55d向－X方向突出。即，在从Z方向观察的俯视观察下，反射板67的一部分以与位移部55重叠的方式配置。而且，反射板67的直径为与第一实施方式的可动板29的边的长度大致相同的直径。通过可动板60以及光反射部65构成反射体68。

各部件的尺寸并未特别限定，在本实施方式中，例如将各部位的尺寸设定为以下值。构造体52的X方向的长度为6000μm，Y方向的长度为3000μm。第一支承框部17的Z方向的长度为1000μm。支承部21的厚度为40μm。第二支承框部18的Z方向的长度为200μm～300μm。

位移部55的X方向的长度为d＝800μm，Y方向的长度为c＝2200μm。位移部55的Z方向的厚度为40μm。第一孔55c以及第二孔55d的Y方向的长度为840μm。从棱柱部57的Y方向侧的一端的面至位移部55的Y方向侧的一端的面之间的距离为430μm。棱柱部57的Z方向的长度为200μm～300μm，厚度为50μm～100μm。第二布线62以及第一布线64的厚度为5μm～10μm。

可动板60为一边的长度为300μm的正方形，厚度为40μm。支柱部66为棱柱，并且剖面的一边的长度为270μm。反射板67的直径为800μm～1000μm。

即便在位移部55设置有光反射部65时，薄板构造部55a也作为减震器发挥作用。因此，位移部55能够在绕水平轴11的轴摆动时相对于频率高的驱动难以反应。其结果是，能够提高光反射部65的振动性能。

如上述所述，根据本实施方式，具有以下效果。

(1)根据本实施方式，反射板67与位移部55在Z方向隔开间隔地设置。而且，在从Z方向观察的俯视观察下，反射板67与位移部55重叠。在该结构中，与反射板67和位移部55位于相同平面上时相比，能够缩短位移部55。因此，能够将光扫描仪51小型化。

(第三实施方式)

接下来，使用图11的(a)的表示光扫描仪的构造的示意俯视图和图11的(b)的表示光扫描仪的构造的示意侧面剖视图对光扫描仪的一个实施方式进行说明。图11的(b)是沿着图11的(a)的E－E线的剖视图。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于在位移部24的两端设置有砣这一方面。此外，省略说明与第一实施方式相同的方面。

即，在本实施方式中，如图11所示，对于光扫描仪71的构造体72而言，在薄板构造部24a中，在+Y方向侧的一端与－Y方向侧的一端设置有砣部73。由于在设置有砣部73的位置，薄板构造部24a的厚度为在板状部件25的厚度上加上砣部73的厚度后的厚度，所以薄板构造部24a变厚。即，对于薄板构造部24a而言，与第三轴部22以及第四轴部23分离的位置的厚度比靠近第三轴部22以及第四轴部23的位置的厚度厚。

与薄板构造部24a的与水平轴11分离的位置的厚度较薄时相比，能够使位移部24绕水平轴11的转动惯量变大。由此，能够使位移部24相对于频率高的驱动难以反应。因此，能够使可动板29在绕水平轴11摆动时，相对于频率高的驱动难以反应。其结果是，能够提高可动板29的振动性能。

薄板构造部24a的设置砣部73的位置，在位移部24中被设置于与设置有棱柱部26的一侧相反侧的面上。即，砣部73设置于位移部24的Z方向侧。Z方向是框部24b因棱柱部26而比薄板构造部24a突出的方向。此时，与设置有棱柱部26的一侧和设置有砣部73一侧为相同侧的构造相比，能够使位移部24的重心靠近作为第二扭杆弹簧部的第三轴部22以及第四轴部23的轴。因此，能够减小作用于第二扭杆弹簧部的由扭转应力和弯曲应力产生的复合应力，能够提高关于第二扭杆弹簧部的破坏的可靠性。

砣部73的尺寸并未特别限定，在本实施方式中，例如将砣部73的尺寸设定为以下值。砣部73的宽度为50μm～100μm，Z方向的长度为200μm～300μm。

(第四实施方式)

接下来，使用图12的(a)的表示光扫描仪的构造的示意俯视图和图12的(b)的表示光扫描仪的构造的示意侧面剖视图对光扫描仪的一个实施方式进行说明。图12的(b)是沿着图12的(a)的F－F线的剖视图。本实施方式与第三实施方式的不同之处在于设置砣部73的位移部24的面存在不同这一方面。此外，省略说明与第三实施方式相同的方面。

即，在本实施方式中，如图12所示，对于光扫描仪76的构造体77而言，在薄板构造部24a中，在+Y方向侧的一端与－Y方向侧的一端设置有砣部78。薄板构造部24a的设置砣部78的位置，在位移部24中被设置于与设置有棱柱部26的一侧相同侧的面上。即，砣部78设置于位移部24的－Z方向侧。而且，第二支承框部18、棱柱部26以及砣部78的Z方向的长度为相同长度，并且为相同材质。

因此，第二支承框部18、棱柱部26以及砣部78能够通过相同的工序进行蚀刻而形成。因此，能够将光扫描仪76形成为容易制造的构造。

砣部78的尺寸并未特别限定，在本实施方式中，例如将砣部78的尺寸设定为以下值。砣部78的宽度为50μm～100μm，Z方向的长度为200μm～300μm。

即使是该构造，与薄板构造部24a的与水平轴11分离的位置的厚度较薄时相比，也能够使位移部24绕水平轴11的转动惯量变大。由此，能够使位移部24相对于频率高的驱动难以反应。因此，能够使可动板29在绕水平轴11摆动时，相对于频率高的驱动难以反应。其结果是，能够提高可动板29的振动性能。

(第五实施方式)

接下来，使用图13对光扫描仪的一个实施方式进行说明。图13的(a)是表示位移部的构造的主要部分的示意俯视图。图13的(b)以及图13的(c)是表示线圈的卷线的构造的主要部分的示意侧面剖视图。图13的(b)是沿着图13的(a)的G－G线的剖视图，图13的(c)是沿着图13的(a)的H－H线的剖视图。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于第二线圈32的卷线的一部分较薄这一方面。此外，省略说明与第一实施方式相同的方面。

即，在本实施方式中，如图13的(a)所示，光扫描仪81的构造体82具备位移部83。位移部83由薄板构造部83a以及框部83b构成。位移部83具有板状部件25，在板状部件25的－Z方向侧设置有棱柱部26。在板状部件25的+Z方向侧的面设置有第二线圈84。位移部83、薄板构造部83a、框部83b以及第二线圈84分别是相当于第一实施方式中的位移部24、薄板构造部24a、框部24b以及第二线圈32的部位。

第二线圈84由第二导线部84a和第三导线部84b构成。第三导线部84b形成为宽度比第二导线部84a宽。如图13的(b)以及图13的(c)所示，第三导线部84b形成为比第二导线部84a薄。即，第三导线部84b形成为与第二导线部84a相比宽度宽并且薄。而且，第三导线部84b的截面积为与第二导线部84a大致相同的截面积。由此，第三导线部84b的电阻值为与第二导线部84a的电阻值大致相同的电阻值。

返回至图13的(a)，在薄板构造部83a与框部83b连接的位置设置有第三导线部84b。薄板构造部83a与框部83b连接的位置是位移部83的厚度阶跃变化的位置。而且，在位移部83绕第三轴部22以及第四轴部23的轴摆动时，在薄板构造部83a与框部83b接触的位置作用有弯曲应力。在该位置，板状部件25向+Z方向和－Z方向反复弯曲，第二线圈84伸缩。在薄板构造部83a与框部83b连接的位置设置有厚度较薄的第三导线部84b。因此，第二线圈84弯曲时的应力变小，所以第二线圈84难以发生疲劳破坏。其结果是，能够抑制第二线圈84断线。

将第二线圈84中的沿第三轴部22以及第四轴部23延伸的方向延伸的、沿X方向延伸的部分作为第一导线部84c。第一导线部84c位于与框部83b分离的位置。

在薄板构造部83a与框部83b接触的位置施加有弯曲应力。在该位置，板状部件25向+Z方向和－Z方向反复弯曲，所以在位移部83产生反复应力。设置第一导线部84c的位置和薄板构造部83a与框部83b接触的位置分离，所以从应力变动的位置分离。因此，与在薄板构造部83a与框部83b接触的位置设置第一导线部84c时相比，能够减小应力变动。其结果是，能够抑制第一导线部84c因金属疲劳而断线。

(第六实施方式)

接下来，使用图14对活用了光扫描仪的平视显示器的一个实施方进行说明。在本实施方式的平视显示器中活用了第一实施方式中的图像显示装置1。此外，省略说明与第一实施方式相同的方面。

图14是表示平视显示器的简要透视图。如图14所示，在平视显示器系统87中，将图像显示装置1以构成平视显示器88的方式搭载在车辆的仪表板上。通过该平视显示器88能够在前挡风玻璃89显示例如至目的地为止的引导显示等规定的图像。此外，并不局限于车辆，例如还能够将平视显示器系统87应用于飞机、船舶等。

在图像显示装置1设置有描绘用光源单元4和光扫描仪5。在设置于图像显示装置1的光扫描仪5中，薄板构造部24a在周围产生气流43从而作为减震器发挥作用。由此，能够使位移部24绕水平轴11的摆动相对于频率高的驱动难以反应。因此，能够使反射面5a在绕水平轴11摆动时相对于频率高的驱动难以反应。平视显示器系统87具备振动性能良好的光扫描仪5，能够显示易于观察的图像。

(第七实施方式)

接下来，使用图15对活用了光扫描仪的头戴式显示器的一个实施方式进行说明。在本实施方式的头戴式显示器中活用了第一实施方式中的图像显示装置1。此外，省略说明与第一实施方式相同的方面。

图15是表示头戴式显示器的简要透视图。如图15所示，头戴式显示器92具有：框架93，其佩戴于观察者的头部；以及图像显示装置1，其搭载于框架93。在图像显示装置1设置有描绘用光源单元4与光扫描仪5。而且，图像显示装置1在被设置于框架93的本来作为透镜的部位的显示部94显示用一只眼视认的规定图像。或者，也可以使显示部94反射描绘用激光3从而在观察者的视网膜成像虚像。

显示部94可以是透明的，也可以是不透明的。在显示部94是透明的情况下，观察者能够将通过显示部94而能够看见的景色与来自图像显示装置1的信息重叠地观察。另外，显示部94反射入射的光的至少一部分即可，例如能够在显示部94使用半透半反镜等。此外，也可以在头戴式显示器92设置两个图像显示装置1，并且以通过双眼视认的方式将图像显示于两个显示部。

在图像显示装置1设置有描绘用光源单元4与光扫描仪5。在设置于图像显示装置1的光扫描仪5中，薄板构造部24a在周围产生气流43从而作为减震器发挥作用。由此，能够使位移部24绕水平轴11的摆动相对于频率高的驱动难以反应。因此，能够使反射面5a在绕水平轴11摆动时相对于频率高的驱动难以反应。头戴式显示器92具备振动性能良好的光扫描仪5，能够显示易于观察的图像。

以上，虽然说明了光扫描仪5、图像显示装置1、平视显示器88、头戴式显示器92以及光扫描仪5的制造方法，但是本发明并不限定于此，各部分的结构能够置换成具有相同功能的任意结构。另外，也可以对本发明附加其他任意构成物。以下叙述变形例。

(变形例1)

在上述第一实施方式中，可动板29在从Z方向观察的俯视观察下呈四边形，但是可动板29的俯视形状并不局限于此，例如可以是圆形、椭圆形、多边形。也可以是容易制造的形状。

并且，在上述第二实施方式中，可动板60、支柱部66在从Z方向观察的俯视观察下呈四边形，但是可动板60的俯视形状并不局限于此，例如也可以是圆形、椭圆形、多边形。另外，虽然反射板67的平面形状呈圆形，但是并不局限于此，例如也可以是椭圆形、四边形、多边形。

(变形例2)

在上述第一实施方式中，第一轴部27以及第二轴部28延伸的方向与第三轴部22以及第四轴部23延伸的方向正交。也可以第一轴部27以及第二轴部28延伸的方向与第三轴部22以及第四轴部23延伸的方向倾斜地交叉。此时，也能够摆动反射面5a使用描绘用激光3描绘二维的图像。

(变形例3)

在上述第三实施方式中，在位移部24的+Z方向侧设置砣部73。在上述第四实施方式中，在位移部24的－Z方向侧设置砣部78。也可以在位移部24的+Z方向侧与－Z方向侧这两侧设置砣部。也可以结合位移部24的动作进行调整。

并且，也可以在第二实施方式中的设置有光反射部65的光扫描仪51中，在位移部55的+Z方向侧设置砣部73。另外，也可以在光扫描仪51中，在位移部55的－Z方向侧设置砣部78。也可以在位移部55的+Z方向侧与－Z方向侧这两侧设置砣部。也可以结合位移部55的动作进行调整。

(变形例4)

在上述第五实施方式中，在板状部件25上设置由第二导线部84a以及第三导线部84b构成的第二线圈84。除光扫描仪81以外，第二线圈84也能够用于光扫描仪51、光扫描仪71以及光扫描仪76。此时，也能够抑制第二线圈84的疲劳破坏。

(变形例5)

在上述第六实施方式以及上述第七实施方式中，在图像显示装置1使用了光扫描仪5。也可以取代光扫描仪5，而使用光扫描仪51、光扫描仪71、光扫描仪76或者光扫描仪81。并且，也可以将上述变形例中的光扫描仪应用于图像显示装置1。此时，也能够描绘品质良好的图像。

(变形例6)

在上述第二实施方式设置的光反射部65也可以应用于第三实施方式的光扫描仪71、第四实施方式的光扫描仪76以及第五实施方式的光扫描仪81。第三实施方式的砣部73也可以应用于第四实施方式的光扫描仪76、第五实施方式的光扫描仪81。第四实施方式的砣部78也可以应用于第五实施方式的光扫描仪81。也可以形成为将上述实施方式的特征进行组合的构造。

Claims (10)

1.一种光扫描仪，其特征在于，具备：

可动板，其具备反射光的光反射部；

第一扭杆弹簧部，其将所述可动板能够绕第一轴摆动地支承；

位移部，其与所述第一扭杆弹簧部连接；

第二扭杆弹簧部，其将所述位移部能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动地支承；

线圈，其被设置于所述位移部；以及

磁铁，其被与所述位移部隔开设置，产生作用于所述线圈并相对于所述第一轴以及所述第二轴倾斜的磁场，

所述位移部具备：框部，其包围所述可动板；以及减震部，其与所述框部相比厚度较薄，从所述框部向与所述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸。

2.根据权利要求1所述的光扫描仪，其特征在于，

所述线圈具有第一导线部，所述第一导线部沿着所述第二扭杆弹簧部延伸的方向延伸，所述第一导线部位于与所述框部分离的位置。

3.根据权利要求1或2所述的光扫描仪，其特征在于，

所述减震部中与靠近所述第二扭杆弹簧部的位置的厚度相比，与所述第二扭杆弹簧部分离的位置的厚度较厚。

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，

所述位移部在所述第一扭杆弹簧部延伸的方向的长度比所述位移部在所述第二扭杆弹簧部延伸的方向的长度长。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的光扫描仪，其特征在于，

所述光反射部具备反射板和支承所述反射板的支柱部，

所述反射板与所述位移部在所述反射板的厚度方向隔开间隔地设置，在从所述反射板的厚度方向进行观察的俯视观察下，所述反射板的一部分与所述位移部重叠。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的光扫描仪，其特征在于，

所述减震部的所述厚度较厚的位置向与所述框部相对于所述减震部沿厚度方向突出的一侧相反侧突出。

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，

所述线圈具有第二导线部和第三导线部，所述第三导线部与所述第二导线部相比厚度较薄，在从所述位移部的厚度方向进行观察的俯视观察下，所述第三导线部与所述第二导线部相比宽度较宽，

所述第三导线部位于所述框部与所述减震部连接的位置。

8.一种图像显示装置，其特征在于，

具备射出光的光源和光扫描仪，

所述光扫描仪具备：

可动板，其具备反射光的光反射部；

第一扭杆弹簧部，其将所述可动板能够绕第一轴摆动地支承；

位移部，其与所述第一扭杆弹簧部连接；

第二扭杆弹簧部，其将所述位移部能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动地支承；

线圈，其被设置于所述位移部；以及

磁铁，其被与所述位移部隔开设置，产生作用于所述线圈并相对于所述第一轴以及所述第二轴倾斜的磁场，

所述位移部具备：框部，其包围所述可动板；以及减震部，其与所述框部相比厚度较薄，从所述框部向与所述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸。

9.一种头戴式显示器，其特征在于，具备：

佩戴于观察者的头部的框架；

射出光的光源；以及

设置于所述框架的光扫描仪，

所述光扫描仪具备：

可动板，其具备反射光的光反射部；

第一扭杆弹簧部，其将所述可动板能够绕第一轴摆动地支承；

位移部，其与所述第一扭杆弹簧部连接；

第二扭杆弹簧部，其将所述位移部能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动地支承；

线圈，其被设置于所述位移部；以及

磁铁，其被与所述位移部隔开设置，产生作用于所述线圈并相对于所述第一轴以及所述第二轴倾斜的磁场，

所述位移部具备：框部，其包围所述可动板；以及减震部，其与所述框部相比厚度较薄，从所述框部向与所述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸。

10.一种平视显示器，其特征在于，向车辆的前挡风玻璃照射光，

具备射出光的光源和光扫描仪，

所述光扫描仪具备：

可动板，其具备反射光的光反射部；

第一扭杆弹簧部，其将所述可动板能够绕第一轴摆动地支承；

位移部，其与所述第一扭杆弹簧部连接；

第二扭杆弹簧部，其将所述位移部能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动地支承；

线圈，其被设置于所述位移部；以及

磁铁，其被与所述位移部隔开设置，产生作用于所述线圈并相对于所述第一轴以及所述第二轴倾斜的磁场，

所述位移部具备：框部，其包围所述可动板；以及减震部，其与所述框部相比厚度较薄，从所述框部向与所述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸。