JP2015075625A

JP2015075625A - Optical scanner, image display device, and head-mounted display

Info

Publication number: JP2015075625A
Application number: JP2013211676A
Authority: JP
Inventors: 幸秀山野; Yukihide Yamano; 溝口　安志; Yasushi Mizoguchi; 安志溝口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2015-04-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: an optical scanner having high strength bonding between a base portion and a light-reflecting portion thereof; an image display device; and a head-mounted display.SOLUTION: An optical scanner 4 includes: a light reflecting portion 412 for reflecting light; a base portion 411; first shaft portions 421, 422 which swingably support the base portion 411; a bonding layer 47 which is made of a metallic brazing material 47a and bonds the base portion 411 and light reflecting portion 412 together; a first base layer 461 located between the bonding layer 47 and light reflecting portion 412 and having better wettability to the metallic brazing material 47a than the light reflecting portion 412; and a second base layer 462 located between the bonding layer 47 and base portion 411 and having better wettability to the metallic brazing material 47a than the base portion 411.

Description

本発明は、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。 The present invention relates to an optical scanner, an image display device, and a head mounted display.

例えば、スクリーンに画像を表示する画像表示装置として、光源と、光源からの光を走査する光スキャナーとを有する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の画像表示装置は、３つのレーザー光源と、３つのレーザー光源からのレーザー光を合成する合成部と、合成部により合成されたレーザー光を走査する光スキャナーとを有している。 For example, as an image display device that displays an image on a screen, a configuration having a light source and an optical scanner that scans light from the light source is known (see, for example, Patent Document 1). The image display device described in Patent Literature 1 includes three laser light sources, a combining unit that combines laser beams from the three laser light sources, and an optical scanner that scans the laser beams combined by the combining unit. Yes.

また、引用文献１に記載の光スキャナーは、光反射部（ミラー保持部）が接合された基部と、基部の周囲に設けられた枠状の枠体部と、枠体部の周囲に設けられた枠状の支持部と、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の軸部と、枠体部と支持部とを接続し、枠体部を支持部に対して第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の軸部と、Ｓ極とＮ極とを結ぶ線分が第１、第２の軸の両軸に対して傾斜している永久磁石とを有している。 In addition, the optical scanner described in the cited document 1 is provided at a base part to which a light reflecting part (mirror holding part) is joined, a frame-like frame part provided around the base part, and around the frame part. A frame-shaped support portion, a first shaft portion that connects the base portion and the frame body portion, and supports the base portion so as to be swingable about the first axis with respect to the frame body portion; and the frame body portion and the support A line connecting the S pole and the N pole, and a second shaft portion that supports the frame body portion so as to be swingable around a second axis that intersects the first axis with respect to the support portion. And a permanent magnet inclined with respect to both the first and second axes.

ここで、引用文献１に記載の光スキャナーでは、光反射部と基部とが半田で接合されていることが記載されているが、その詳細が不明である。なお、引用文献１に記載の光スキャナーでは、基部および光反射部が共にシリコンで構成されているが、このシリコンは、半田に対する濡れ性が高くはない。したがって、引用文献１に記載の光スキャナーでは、光反射部と基部とを半田で接合しようとした場合、これらの接合強度を十分に高くすることができない場合がある。 Here, in the optical scanner described in the cited document 1, it is described that the light reflecting portion and the base portion are joined with solder, but the details are unknown. In the optical scanner described in Cited Document 1, both the base and the light reflecting portion are made of silicon, but this silicon does not have high wettability with respect to solder. Therefore, in the optical scanner described in the cited document 1, when the light reflecting portion and the base portion are to be joined with solder, the joining strength may not be sufficiently increased.

特開２０１３−９７０２６号公報JP2013-97026A

本発明の目的は、基部と光反射部とを十分に高い接合強度で接合することのできる光スキャナー、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にある。 An object of the present invention is to provide an optical scanner, an image display device, and a head mounted display capable of joining a base portion and a light reflecting portion with sufficiently high joining strength.

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は、光を反射する光反射部と、
基部と、
前記基部を揺動可能に支持する軸部と、
前記基部と前記光反射部とを接合し、金属ろう材からなる接合層と、
前記接合層と前記光反射部との間に設けられ、前記光反射部よりも前記金属ろう材に対する濡れ性が高い第１の下地層と、
前記接合層と前記基部との間に設けられ、前記基部よりも前記金属ろう材に対する濡れ性が高い第２の下地層と、を有することを特徴とする。
これにより、基部と光反射部とが十分に高い接合強度で接合されている光スキャナーとなる。 Such an object is achieved by the present invention described below.
The optical scanner of the present invention includes a light reflecting portion that reflects light, and
The base,
A shaft portion that swingably supports the base portion;
Bonding the base and the light reflecting portion, a bonding layer made of a metal brazing material,
A first underlayer provided between the bonding layer and the light reflecting portion, and having higher wettability to the metal brazing material than the light reflecting portion;
And a second underlayer provided between the bonding layer and the base and having higher wettability to the metal brazing material than the base.
As a result, an optical scanner in which the base portion and the light reflecting portion are bonded with sufficiently high bonding strength is obtained.

本発明の光スキャナーでは、前記第１の下地層および前記第２の下地層は、同じ平面視形状をなしていることが好ましい。
これにより、金属ろう材のセルフアライメント効果によって、基部と光反射部との位置決めを精度よく自然に行うことができる。
本発明の光スキャナーでは、前記第１の下地層および前記第２の下地層の平面視形状は、それぞれ、円形ではないことが好ましい。
これにより、基部と光反射部との周方向における位置決めを精度よく行うことができる。 In the optical scanner according to the aspect of the invention, it is preferable that the first base layer and the second base layer have the same planar view shape.
Thereby, positioning of a base and a light reflection part can be accurately performed naturally by the self-alignment effect of a metal brazing material.
In the optical scanner according to the aspect of the invention, it is preferable that the first underlayer and the second underlayer each have a planar shape that is not circular.
Thereby, positioning in the circumferential direction of a base and a light reflection part can be performed accurately.

本発明の光スキャナーでは、前記第１の下地層および前記第２の下地層の少なくとも一方は、２つ以上の領域に分割されていることが好ましい。
これにより、接合層に発生する応力を小さく抑えることができ、光反射部の撓みを低減することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記第１の下地層および前記第２の下地層の少なくとも一方は、周方向に２つ以上の領域に分割されていることが好ましい。
これにより、基部と光反射部との周方向における位置決めを精度よく行うことができる。さらに、接合層に発生する応力を小さく抑えることができ、光反射部の撓みを低減することができる。 In the optical scanner according to the aspect of the invention, it is preferable that at least one of the first base layer and the second base layer is divided into two or more regions.
Thereby, the stress which generate | occur | produces in a joining layer can be restrained small, and the bending of a light reflection part can be reduced.
In the optical scanner according to the aspect of the invention, it is preferable that at least one of the first underlayer and the second underlayer is divided into two or more regions in the circumferential direction.
Thereby, positioning in the circumferential direction of a base and a light reflection part can be performed accurately. Furthermore, the stress generated in the bonding layer can be kept small, and the deflection of the light reflecting portion can be reduced.

本発明の光スキャナーでは、前記第１の下地層が２つ以上の領域に分割されていることが好ましい。
これにより、接合層に発生する応力が光反射部に伝わり難くなり、光反射部の撓みをより効果的に低減することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記第１の下地層および前記第２の下地層が共に２つ以上の領域に分割されていることが好ましい。
これにより、接合層に発生する応力をより小さく抑えることができ、光反射部の撓みをより低減することができる。
本発明の光スキャナーでは、前記金属ろう材は、半田であることが好ましい。
これにより、取扱いに優れた接合層となる。また、半田は高温高湿環境下において劣化が少ないため、基部と光反射部との接合強度を長期間維持することができる。 In the optical scanner according to the aspect of the invention, it is preferable that the first underlayer is divided into two or more regions.
Thereby, the stress generated in the bonding layer becomes difficult to be transmitted to the light reflecting portion, and the bending of the light reflecting portion can be more effectively reduced.
In the optical scanner according to the aspect of the invention, it is preferable that both the first underlayer and the second underlayer are divided into two or more regions.
Thereby, the stress which generate | occur | produces in a joining layer can be suppressed smaller, and the bending of a light reflection part can be reduced more.
In the optical scanner of the present invention, it is preferable that the metal brazing material is solder.
Thereby, it becomes a joining layer excellent in handling. In addition, since solder is less deteriorated in a high temperature and high humidity environment, the bonding strength between the base and the light reflecting portion can be maintained for a long period of time.

本発明の画像表示装置は、光を反射する光反射部と、
基部と、
前記基部を揺動可能に支持する軸部と、
前記基部と前記光反射部とを接合し、金属ろう材からなる接合層と、
前記接合層と前記光反射部との間に設けられ、前記光反射部よりも前記金属ろう材に対する濡れ性が高い第１の下地層と、
前記接合層と前記基部との間に設けられ、前記基部よりも前記金属ろう材に対する濡れ性が高い第２の下地層と、を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い画像表示装置が得られる。 An image display device of the present invention includes a light reflecting portion that reflects light,
The base,
A shaft portion that swingably supports the base portion;
Bonding the base and the light reflecting portion, a bonding layer made of a metal brazing material,
A first underlayer provided between the bonding layer and the light reflecting portion, and having higher wettability to the metal brazing material than the light reflecting portion;
And a second underlayer provided between the bonding layer and the base and having higher wettability to the metal brazing material than the base.
Thereby, a highly reliable image display apparatus is obtained.

本発明のヘッドマウントディスプレイは、観察者の頭部に装着されるフレームと、
前記フレームに設けられた光スキャナーと、を備えたヘッドマウントディスプレイであって、
前記光スキャナーは、光を反射する光反射部と、
基部と、
前記基部を揺動可能に支持する軸部と、
前記基部と前記光反射部とを接合し、金属ろう材からなる接合層と、
前記接合層と前記光反射部との間に設けられ、前記光反射部よりも前記金属ろう材に対する濡れ性が高い第１の下地層と、
前記接合層と前記基部との間に設けられ、前記基部よりも前記金属ろう材に対する濡れ性が高い第２の下地層と、を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高いヘッドマウントディスプレイが得られる。 The head-mounted display of the present invention includes a frame attached to the observer's head,
A head-mounted display comprising an optical scanner provided on the frame,
The optical scanner includes a light reflecting unit that reflects light;
The base,
A shaft portion that swingably supports the base portion;
Bonding the base and the light reflecting portion, a bonding layer made of a metal brazing material,
A first underlayer provided between the bonding layer and the light reflecting portion, and having higher wettability to the metal brazing material than the light reflecting portion;
And a second underlayer provided between the bonding layer and the base and having higher wettability to the metal brazing material than the base.
Thereby, a highly reliable head mounted display is obtained.

本発明の画像表示装置の第１実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 1st Embodiment of the image display apparatus of this invention. 図１に示す画像表示装置が備える光スキャナーの上面図である。It is a top view of the optical scanner with which the image display apparatus shown in FIG. 1 is provided. 図２中のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 基部とミラー保持部の接合状態を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the joining state of a base and a mirror holding | maintenance part. 第１の下地層および第２の下地層の形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the shape of a 1st base layer and a 2nd base layer. 図２に示す光スキャナーが有する電圧印加手段のブロック図である。It is a block diagram of the voltage application means which the optical scanner shown in FIG. 2 has. 図６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。It is a figure which shows an example of the voltage generated in the 1st voltage generation part shown in FIG. 6, and a 2nd voltage generation part. 本発明の第２実施形態にかかる画像表示装置が備える光スキャナーの断面図である。It is sectional drawing of the optical scanner with which the image display apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention is provided. 図２に示す光スキャナーの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the optical scanner shown in FIG. 図２に示す光スキャナーの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the optical scanner shown in FIG. 図２に示す光スキャナーの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the optical scanner shown in FIG. 本発明の画像表示装置を応用したヘッドアップディスプレイを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the head-up display which applied the image display apparatus of this invention. 本発明のヘッドマウントディスプレイを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the head mounted display of this invention.

以下、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。
１．画像表示装置
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光スキャナーを適用した画像表示装置（本発明の画像表示装置）の第１実施形態について説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an optical scanner, an image display device, and a head mounted display according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1. Image Display Device <First Embodiment>
First, a first embodiment of an image display device (an image display device of the present invention) to which an optical scanner of the present invention is applied will be described.

図１は、本発明の画像表示装置の第１実施形態を示す構成図である。図２は、図１に示す画像表示装置が備える光スキャナーの上面図である。図３は、図２中のＡ−Ａ線断面図である。図４は、基部とミラー保持部の接合状態を示す拡大断面図である。図５は、第１の下地層および第２の下地層の形状を示す斜視図である。図６は、図２に示す光スキャナーが有する電圧印加手段のブロック図である。図７は、図６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の紙面手前側および図３の上側を「上」と言い、図２の紙面奥側および図３の下側を「下」と言う。 FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an image display device of the present invention. FIG. 2 is a top view of the optical scanner provided in the image display apparatus shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a joined state of the base and the mirror holding part. FIG. 5 is a perspective view showing the shapes of the first underlayer and the second underlayer. FIG. 6 is a block diagram of voltage applying means included in the optical scanner shown in FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of voltages generated in the first voltage generation unit and the second voltage generation unit illustrated in FIG. 6. In the following, for convenience of explanation, the front side of the sheet of FIG. 2 and the upper side of FIG. 3 are referred to as “up”, and the back side of the sheet of FIG. 2 and the lower side of FIG.

図１に示す画像表示装置１は、スクリーン、壁面などの対象物１０に描画用レーザー光ＬＬを２次元的に走査することにより画像を表示する装置である。
図１、図４および図７に示すように、画像表示装置１は、描画用レーザー光ＬＬを出射する描画用光源ユニット２と、描画用レーザー光ＬＬを走査する光スキャナー４と、光スキャナー４で走査した描画用レーザー光ＬＬを反射させるミラー１１とを有している。なお、ミラー１１は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。 An image display apparatus 1 shown in FIG. 1 is an apparatus that displays an image by two-dimensionally scanning a drawing laser beam LL on an object 10 such as a screen or a wall surface.
As shown in FIGS. 1, 4, and 7, the image display apparatus 1 includes a drawing light source unit 2 that emits a drawing laser beam LL, an optical scanner 4 that scans the drawing laser beam LL, and an optical scanner 4. And a mirror 11 for reflecting the drawing laser beam LL scanned in step (1). The mirror 11 may be provided as necessary and may be omitted.

≪描画用光源ユニット≫
図１に示すように、描画用光源ユニット２は、赤色、緑色、青色、各色のレーザー光源（光源部）２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂと、レーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに対応して設けられたコリメーターレンズ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂおよびダイクロイックミラー２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂと、を備えている。 ≪Light source unit for drawing≫
As shown in FIG. 1, the drawing light source unit 2 includes red, green, blue, and laser light sources (light source units) 21R, 21G, and 21B for each color and collimators provided corresponding to the laser light sources 21R, 21G, and 21B. Meter lenses 22R, 22G, and 22B and dichroic mirrors 23R, 23G, and 23B.

レーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂは、それぞれ、図示しない光源と駆動回路とを有している。そして、レーザー光源２１Ｒは、赤色のレーザー光ＲＲを射出し、レーザー光源２１Ｇは、緑色のレーザー光ＧＧを出射し、レーザー光源２１Ｂは、青色のレーザー光ＢＢを出射する。レーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢは、それぞれ、図示しない制御部から送信される駆動信号に対応して出射され、コリメーターレンズ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂによって平行光または略平行光にされる。レーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂとしては、例えば、端面発光半導体レーザー、面発光半導体レーザーなどの半導体レーザーを用いることができる。半導体レーザーを用いることにより、レーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂの小型化を図ることができる。 Each of the laser light sources 21R, 21G, and 21B has a light source and a drive circuit (not shown). The laser light source 21R emits red laser light RR, the laser light source 21G emits green laser light GG, and the laser light source 21B emits blue laser light BB. The laser beams RR, GG, and BB are emitted in response to drive signals transmitted from a control unit (not shown), and are converted into parallel light or substantially parallel light by the collimator lenses 22R, 22G, and 22B. As the laser light sources 21R, 21G, and 21B, for example, a semiconductor laser such as an edge emitting semiconductor laser or a surface emitting semiconductor laser can be used. By using a semiconductor laser, the laser light sources 21R, 21G, and 21B can be downsized.

このようなレーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂの配置に倣って、ダイクロイックミラー２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂが配置されている。ダイクロイックミラー２３Ｒは、レーザー光ＲＲを反射する特性を有している。ダイクロイックミラー２３Ｇは、レーザー光ＧＧを反射するとともに、レーザー光ＲＲを透過する特性を有している。ダイクロイックミラー２３Ｂは、レーザー光ＢＢを反射するとともに、レーザー光ＲＲ、ＧＧを透過する特性を有している。これらダイクロイックミラー２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂによって、各色のレーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢが合成されて描画用レーザー光ＬＬとなる。 Dichroic mirrors 23R, 23G, and 23B are arranged following the arrangement of the laser light sources 21R, 21G, and 21B. The dichroic mirror 23R has a characteristic of reflecting the laser light RR. The dichroic mirror 23G has a characteristic of reflecting the laser beam GG and transmitting the laser beam RR. The dichroic mirror 23B has a characteristic of reflecting the laser beam BB and transmitting the laser beams RR and GG. By these dichroic mirrors 23R, 23G, and 23B, the laser beams RR, GG, and BB of the respective colors are combined to become a drawing laser beam LL.

≪光スキャナー≫
光スキャナー４は、描画用光源ユニット２から出射された描画用レーザー光ＬＬを２次元走査する機能を有している。
図２ないし図５に示すように、光スキャナー４は、構造体４０と、永久磁石４８と、コイル４９１と、電圧印加部４９２とを備えている。 ≪Optical scanner≫
The optical scanner 4 has a function of two-dimensionally scanning the drawing laser beam LL emitted from the drawing light source unit 2.
As shown in FIGS. 2 to 5, the optical scanner 4 includes a structure 40, a permanent magnet 48, a coil 491, and a voltage application unit 492.

また、構造体４０は、可動部４１と、１対の第１の軸部４２１、４２２と、枠体部４３と、１対の第２の軸部４４１、４４２と、支持部４５とを有している。これら部位のうち、可動部４１、第１の軸部４２１、４２２は、第１の軸部４２１、４２２を軸として第１の軸Ｊ１まわりに揺動する第１の振動系を構成する。また、可動部４１、第１の軸部４２１、４２２、枠体部４３、第２の軸部４４１、４４２および永久磁石４８は、第１の軸Ｊ１に直交（交差）する第２の軸Ｊ２まわりに揺動する第２の振動系を構成する。また、永久磁石４８、コイル４９１および電圧印加部４９２は、第１、第２の振動系を駆動させる駆動手段を構成する。 The structure 40 includes a movable portion 41, a pair of first shaft portions 421 and 422, a frame body portion 43, a pair of second shaft portions 441 and 442, and a support portion 45. doing. Among these portions, the movable portion 41 and the first shaft portions 421 and 422 constitute a first vibration system that swings around the first axis J1 about the first shaft portions 421 and 422. In addition, the movable portion 41, the first shaft portions 421 and 422, the frame body portion 43, the second shaft portions 441 and 442, and the permanent magnet 48 are the second axis J2 that is orthogonal to (intersects) the first axis J1. A second vibration system that swings around is configured. In addition, the permanent magnet 48, the coil 491, and the voltage application unit 492 constitute a driving unit that drives the first and second vibration systems.

可動部４１は、基部４１１と、基部４１１の上面に設けられた光反射部４１２とを有しており、光反射部４１２は、基部４１１に接合されたミラー保持部４１２ａと、ミラー保持部４１２ａの上面に設けられた光反射性を有するミラー４１２ｂとを有している。このような可動部４１には描画用レーザー光ＬＬが入射し、入射した描画用レーザー光ＬＬは、ミラー４１２ｂで反射され、ミラー４１２ｂの姿勢に応じた方向へ走査される。ミラー４１２ｂは、例えば、アルミニウム等の金属材料をミラー保持部４１２ａの上面へ成膜することにより形成することができる。 The movable portion 41 includes a base 411 and a light reflecting portion 412 provided on the upper surface of the base 411. The light reflecting portion 412 includes a mirror holding portion 412a joined to the base 411, and a mirror holding portion 412a. And a mirror 412b having light reflectivity provided on the upper surface. The drawing laser beam LL is incident on the movable portion 41, and the incident drawing laser beam LL is reflected by the mirror 412b and scanned in a direction according to the posture of the mirror 412b. The mirror 412b can be formed, for example, by depositing a metal material such as aluminum on the upper surface of the mirror holding portion 412a.

ミラー保持部４１２ａは、第１の軸部４２１、４２２に対して板厚方向に離間するとともに、図２および図３に示すように、構造体４０の平面視（支持部４５や光反射部４１２の板厚方向から見た方向。以下、単に平面視という）にて、第１の軸部４２１、４２２の全域と重なって設けられている。そのため、第１の軸部４２１、４２２の間の距離を短くしつつ、ミラー保持部４１２ａの上面の面積（ミラー４１２ｂの面積）を大きくすることができる。また、第１の軸部４２１、４２２の間の距離を短くすることができることから、枠体部４３の小型化を図ることができる。さらに、枠体部４３の小型化を図ることができることから、第２の軸部４４１、４４２の間の距離を短くすることができる。このようなことから、ミラー４１２ｂの板面の面積を大きくしても、光スキャナー４の小型化を図ることができる。 The mirror holding portion 412a is spaced apart from the first shaft portions 421 and 422 in the plate thickness direction, and as shown in FIGS. 2 and 3, the structure 40 is viewed in plan (the support portion 45 and the light reflecting portion 412). The first shaft portions 421 and 422 are overlapped with each other in the direction viewed from the plate thickness direction (hereinafter simply referred to as a plan view). Therefore, the area of the upper surface of the mirror holding portion 412a (the area of the mirror 412b) can be increased while shortening the distance between the first shaft portions 421 and 422. In addition, since the distance between the first shaft portions 421 and 422 can be shortened, the size of the frame body portion 43 can be reduced. Furthermore, since the size of the frame body portion 43 can be reduced, the distance between the second shaft portions 441 and 442 can be shortened. For this reason, the optical scanner 4 can be downsized even when the area of the plate surface of the mirror 412b is increased.

枠体部４３は、枠状をなし、構造体４０の平面視にて、可動部４１の基部４１１を囲んで設けられている。すなわち、枠体部４３の内側に基部４１１が位置している。
支持部４５は、枠状をなし、枠体部４３を囲んで設けられている。すなわち、支持部４５の内側に枠体部４３が位置している。
第１の軸部４２１、４２２は、可動部４１の基部４１１を介して互いに対向するように配置されている。また、第１の軸部４２１、４２２は、それぞれ、第１の軸Ｊ１に沿った方向に延在する長手形状をなす。そして、第１の軸部４２１、４２２は、それぞれ、一端部が基部４１１に接続され、他端部が枠体部４３に接続されている。また、第１の軸部４２１、４２２は、それぞれ、中心軸が第１の軸Ｊ１に一致するように配置されている。このような第１の軸部４２１、４２２は、それぞれ、可動部４１の第１の軸Ｊ１まわりの揺動に伴ってねじれ変形する。 The frame body portion 43 has a frame shape and is provided so as to surround the base portion 411 of the movable portion 41 in a plan view of the structure body 40. That is, the base portion 411 is located inside the frame body portion 43.
The support portion 45 has a frame shape and is provided so as to surround the frame body portion 43. That is, the frame part 43 is located inside the support part 45.
The first shaft portions 421 and 422 are disposed so as to face each other via the base portion 411 of the movable portion 41. Further, the first shaft portions 421 and 422 each have a longitudinal shape extending in a direction along the first axis J1. Each of the first shaft portions 421 and 422 has one end connected to the base 411 and the other end connected to the frame body 43. In addition, the first shaft portions 421 and 422 are arranged so that the central axis coincides with the first axis J1. Such first shaft portions 421 and 422 are torsionally deformed as the movable portion 41 swings around the first axis J1.

一方、第２の軸部４４１、４４２は、枠体部４３を介して互いに対向するように配置されている。また、第２の軸部４４１、４４２は、それぞれ、第２の軸Ｊ２に沿った方向に延在する長手形状をなす。そして、第２の軸部４４１、４４２は、それぞれ、一端部が枠体部４３に接続され、他端部が支持部４５に接続されている。また、第２の軸部４４１、４４２は、それぞれ、中心軸が第２の軸Ｊ２に一致するように配置されている。このような第２の軸部４４１、４４２は、枠体部４３の第２の軸Ｊ２まわりの揺動に伴ってねじれ変形する。 On the other hand, the second shaft portions 441 and 442 are arranged to face each other with the frame body portion 43 interposed therebetween. The second shaft portions 441 and 442 each have a longitudinal shape extending in the direction along the second axis J2. Each of the second shaft portions 441 and 442 has one end connected to the frame body portion 43 and the other end connected to the support portion 45. The second shaft portions 441 and 442 are arranged so that the central axis thereof coincides with the second axis J2. Such second shaft portions 441 and 442 are torsionally deformed as the frame body portion 43 swings around the second axis J2.

なお、第１の軸部４２１、４２２および第２の軸部４４１、４４２の形状は、それぞれ、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や分岐した部分を有していてもよい。また、第１の軸部４２１、４２２および第２の軸部４４１、４４２は、２本の軸部に分割されていてもよい。
このような構造体４０では、可動部４１を第１の軸Ｊ１まわりに揺動可能とするとともに、枠体部４３を第２の軸Ｊ２まわりに揺動可能とすることにより、可動部４１（ミラー４１２ｂ）を互いに直交する第１、第２の軸Ｊ１、Ｊ２の２軸まわりに揺動させることができる。 Note that the shapes of the first shaft portions 421 and 422 and the second shaft portions 441 and 442 are not limited to those described above, for example, a bent or bent portion or a branched portion at at least one place in the middle. You may have. Further, the first shaft portions 421 and 422 and the second shaft portions 441 and 442 may be divided into two shaft portions.
In such a structure 40, the movable part 41 can be swung around the first axis J1, and the frame part 43 can be swung around the second axis J2. The mirror 412b) can be swung around the two axes of the first and second axes J1 and J2 orthogonal to each other.

以上のような構成の構造体４０では、基部４１１、第１の軸部４２１、４２２、枠体部４３、第２の軸部４４１、４４２および支持部４５が、ＳＯＩ基板［第１のＳｉ層（デバイス層）と、ＳｉＯ_２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基板］をエッチングすることで一体的に形成されている。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４１１、第１の軸部４２１、４２２、枠体部４３、第２の軸部４４１、４４２および支持部４５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４の小型化を図ることができる。 In the structure 40 having the above-described configuration, the base 411, the first shaft portions 421 and 422, the frame body portion 43, the second shaft portions 441 and 442, and the support portion 45 are formed on the SOI substrate [first Si layer. (Device layer), SiO ₂ layer (box layer), and second Si layer (handle layer) stacked in this order] are integrally formed by etching. Thereby, the vibration characteristics of the first vibration system and the second vibration system can be made excellent. Further, since the SOI substrate can be finely processed by etching, the base 411, the first shaft portions 421 and 422, the frame body portion 43, the second shaft portions 441 and 442, and the support portion are used by using the SOI substrate. By forming 45, these dimensional accuracy can be made excellent, and the size of the optical scanner 4 can be reduced.

基部４１１、第１の軸部４２１、４２２および第２の軸部４４１、４４２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、第１の軸部４２１、４２２および第２の軸部４４１、４４２の弾性を優れたものとすることができる。また、基部４１１の厚みを薄くすることができ、基部４１１が第１の軸Ｊ１まわりに揺動する際に枠体部４３に接触するのを防止することができる。また、枠体部４３および支持部４５は、それぞれ、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層、ＳｉＯ_２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４３および支持部４５の剛性を優れたものとすることができる。また、枠体部４３のＳｉＯ_２層および第２のＳｉ層は、枠体部４３の剛性を高めるリブ４３１としての機能だけでなく、基部４１１が永久磁石４８に接触するのを防止するスペーサーとしての機能も有する。 The base 411, the first shaft portions 421 and 422, and the second shaft portions 441 and 442 are each configured by a first Si layer of an SOI substrate. Thereby, the elasticity of the first shaft portions 421 and 422 and the second shaft portions 441 and 442 can be made excellent. Further, the thickness of the base portion 411 can be reduced, and the base portion 411 can be prevented from coming into contact with the frame body portion 43 when swinging around the first axis J1. Further, frame 43 and the support portion 45, respectively, a first Si layer of the SOI substrate, and a stack of the SiO ₂ layer and the second Si layer. Thereby, the rigidity of the frame part 43 and the support part 45 can be made excellent. Further, the SiO ₂ layer and the second Si layer of the frame part 43 not only function as ribs 431 that increase the rigidity of the frame part 43, but also serve as spacers that prevent the base part 411 from contacting the permanent magnet 48. It also has the function.

一方、可動部４１のミラー保持部４１２ａもＳＯＩ基板をエッチングすることで形成されている。この場合、ミラー保持部４１２ａの上側部分（広がった部分）が第１のＳｉ層で構成され、下側部分（狭まった部分）をＳｉＯ_２層および第２のＳｉ層で構成されている。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基板を用いてミラー保持部４１２ａを形成することにより、ミラー保持部４１２ａの寸法精度を優れたものとすることができる。 On the other hand, the mirror holding part 412a of the movable part 41 is also formed by etching the SOI substrate. In this case, the upper part (expanded part) of the mirror holding part 412a is composed of the first Si layer, and the lower part (narrowed part) is composed of the SiO ₂ layer and the second Si layer. Since the SOI substrate can be finely processed by etching, forming the mirror holding portion 412a using the SOI substrate can improve the dimensional accuracy of the mirror holding portion 412a.

図４は、ミラー保持部４１２ａと基部４１１との接合部の拡大断面図である。図４に示すように、このようなミラー保持部４１２ａは、金属ろう材４７ａからなる接合層４７によって基部４１１に溶融接合されている。なお、金属ろう材４７ａとしては、ミラー保持部４１２ａと基部４１１とを接合することができれば、特に限定されず、例えば、Ａｕ、Ｃｕのような金属、銀ろう、銅ろう、燐銅ろう、半田等が挙げられ、さらに、半田としては、Ｓｎ−Ｐｂ系の鉛ハンダ、Ａｕ−Ｓｎ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ−Ｚｎ−Ａｌ系の各種鉛フリーハンダ等が挙げられる。これらの中でも、金属ろう材４７ａとしては、半田を用いるのが好ましい。これにより、取扱い性に優れた金属ろう材４７ａとなる。また、半田は、高温高湿環境下における耐久性が高いため、長期間にわたってミラー保持部４１２ａと基部４１１との接合強度を維持することができる。 FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a joint portion between the mirror holding portion 412a and the base portion 411. As shown in FIG. 4, such a mirror holding portion 412a is melt-bonded to the base portion 411 by a bonding layer 47 made of a metal brazing material 47a. The metal brazing material 47a is not particularly limited as long as the mirror holding portion 412a and the base portion 411 can be joined. For example, a metal such as Au and Cu, silver brazing, copper brazing, phosphor copper brazing, solder Furthermore, examples of solder include Sn—Pb lead solder, Au—Sn, Sn—Ag—Cu, Sn—Zn—Bi, Sn—Cu, Sn—Ag—In—Bi. And various lead-free solders based on Sn-Zn-Al. Among these, it is preferable to use solder as the metal brazing material 47a. Thereby, it becomes the metal brazing material 47a excellent in the handleability. In addition, since solder has high durability under a high temperature and high humidity environment, the bonding strength between the mirror holding portion 412a and the base portion 411 can be maintained over a long period of time.

なお、接合層４７には、前述した金属ろう材４７ａの他、例えば、フラックス活性を有する化合物が含まれていてもよい。
また、ミラー保持部４１２ａの下面（基部４１１と対向する面）には、第１の下地層４６１が形成されており、この第１の下地層４６１がミラー保持部４１２ａと接合層４７との間に位置している。第１の下地層４６１は、ミラー保持部４１２ａの下面よりも金属ろう材４７ａに対する濡れ性が高くなるように構成されている。 Note that the bonding layer 47 may contain, for example, a compound having flux activity in addition to the metal brazing material 47a described above.
A first underlayer 461 is formed on the lower surface of the mirror holding portion 412a (the surface facing the base portion 411). The first underlayer 461 is provided between the mirror holding portion 412a and the bonding layer 47. Is located. The first base layer 461 is configured to have higher wettability with respect to the metal brazing material 47a than the lower surface of the mirror holding portion 412a.

一方、基部４１１の上面（ミラー保持部４１２ａと対向する面）には、第２の下地層４６２が形成されており、この第２の下地層４６２が基部４１１と接合層４７との間に位置している。第２の下地層４６２は、基部４１１の上面よりも金属ろう材４７ａに対する濡れ性が高くなるように構成されている。
このように、第１、第２の下地層４６１、４６２を設けることによって、これらを設けずに、ミラー保持部４１２ａの下面と基部４１１の上面とを接合層４７で直接接合した場合と比較して、ミラー保持部４１２ａと基部４１１とを強固に接合することができる。そのため、機械的強度に優れた光スキャナー４を得ることができる。 On the other hand, a second base layer 462 is formed on the upper surface of the base portion 411 (the surface facing the mirror holding portion 412a), and the second base layer 462 is positioned between the base portion 411 and the bonding layer 47. doing. The second base layer 462 is configured to have higher wettability with respect to the metal brazing material 47 a than the upper surface of the base portion 411.
In this way, by providing the first and second base layers 461 and 462, compared with the case where the lower surface of the mirror holding portion 412a and the upper surface of the base portion 411 are directly bonded by the bonding layer 47 without providing them. Thus, the mirror holding part 412a and the base part 411 can be firmly joined. Therefore, the optical scanner 4 having excellent mechanical strength can be obtained.

第１の下地層４６１（第２の下地層４６２）の構成材料としては、金属ろう材４７ａに対する濡れ性がミラー保持部４１２ａの下面（基部４１１の上面）よりも高ければ特に限定されず、例えば、金属ろう材４７ａが半田の場合には、Ａｕ、Ｐｄ等の金属や、Ｎｉ−Ｃｒ−Ａｕ系合金、Ｃｒ−Ｎｉ系合金、Ｔｉ−Ｎｉ系合金等の合金を用いることができる。これにより、金属ろう材４７ａ（半田）に対する濡れ性が十分に高い第１の下地層４６１（第２の下地層４６２）を得ることができる。 The constituent material of the first base layer 461 (second base layer 462) is not particularly limited as long as the wettability to the metal brazing material 47a is higher than the lower surface of the mirror holding portion 412a (the upper surface of the base portion 411). When the metal brazing material 47a is solder, a metal such as Au or Pd, or an alloy such as a Ni—Cr—Au alloy, a Cr—Ni alloy, or a Ti—Ni alloy can be used. Thereby, the first underlayer 461 (second underlayer 462) having sufficiently high wettability with respect to the metal brazing material 47a (solder) can be obtained.

なお、第１の下地層４６１（第２の下地層４６２）は、単層構造でもよいが、積層構造であってもよい。例えば、第１の下地層４６１（第２の下地層４６２）を３層の積層構造とする場合には、ミラー保持部４１２ａ（基部４１１）側から、Ｃｒで構成されたＣｒ層、Ｎｉで構成されたＮｉ層、Ａｕで構成されたＡｕ層が順に積層された構成とすることができる。Ｃｒ層は、Ｎｉ層とミラー保持部４１２ａ（基部４１１）との密着性を高めるため層であり、Ｎｉ層は、Ｃｒ層とＡｕ層の密着性を高めつつ、金属ろう材４７ａのミラー保持部４１２ａ（基部４１１）への拡散を防止するための層であり、Ａｕ層は、金属ろう材４７ａの濡れ性を高めて金属ろう材４７ａとの密着性を高め、さらに、Ｎｉ層、Ｃｒ層の酸化を防止するための層である。ただし、上記３層構造では、Ｃｒ層に代えて、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｉ−Ｃｒ系合金で構成された層を用いてもよく、Ｎｉ層に代えて、Ｎｉ−Ｃｒ系合金、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ等で構成された層を用いてもよく、Ａｕ層に代えて、Ｐｄで構成された層を用いてもよい。 Note that the first base layer 461 (second base layer 462) may have a single-layer structure or a stacked structure. For example, when the first base layer 461 (second base layer 462) has a three-layer structure, it is composed of a Cr layer made of Cr and Ni from the mirror holding portion 412a (base 411) side. The Ni layer and the Au layer made of Au can be stacked in order. The Cr layer is a layer for improving the adhesion between the Ni layer and the mirror holding portion 412a (base portion 411), and the Ni layer is the mirror holding portion for the metal brazing material 47a while improving the adhesion between the Cr layer and the Au layer. 412a (base portion 411) is a layer for preventing diffusion, and the Au layer enhances the wettability of the metal brazing material 47a to improve the adhesion to the metal brazing material 47a. This is a layer for preventing oxidation. However, in the above three-layer structure, instead of the Cr layer, a layer composed of Ti, Ta, Ni—Cr based alloy may be used, and instead of the Ni layer, Ni—Cr based alloy, Cr, Ti, A layer made of Ta or the like may be used, and a layer made of Pd may be used instead of the Au layer.

また、例えば、第１の下地層４６１（第２の下地層４６２）を２層の積層構造とする場合には、ミラー保持部４１２ａ（基部４１１）側から、Ｃｒで構成されたＣｒ層、Ａｕで構成されたＡｕ層が順に積層された構成や、Ｃｒで構成されたＣｒ層、Ｎｉで構成されたＮｉ層が順に積層された構成や、Ｎｉで構成されたＮｉ層、Ａｕで構成されたＡｕ層が順に積層された構成や、Ｔｉで構成されたＴｉ層、Ａｕで構成されたＡｕ層が順に積層された構成や、Ｗで構成されたＷ層、Ａｕで構成されたＡｕ層が順に積層された構成とすることができる。 Further, for example, when the first base layer 461 (second base layer 462) has a two-layer structure, a Cr layer composed of Cr, Au, and the like from the mirror holding portion 412a (base portion 411) side. A structure in which Au layers composed of the above are sequentially laminated, a Cr layer composed of Cr, a structure in which Ni layers composed of Ni are sequentially laminated, a Ni layer composed of Ni, and a structure composed of Au A structure in which Au layers are sequentially stacked, a Ti layer composed of Ti, a structure in which Au layers composed of Au are sequentially stacked, a W layer composed of W, and an Au layer composed of Au in order It can be set as the laminated structure.

このような第１、第２の下地層４６１、４６２は、構造体４０の板厚方向に対向している。また、図５に、第１、第２の下地層４６１、４６２および接合層４７の分解斜視図を示しているが、同図に示すように、第１、第２の下地層４６１、４６２は、それぞれが対向したときの平面視形状（大きさを含む）が同じとなっており、構造体４０の平面視にて、第１、第２の下地層４６１、４６２の輪郭が実質的に重なり合っている。第１、第２の下地層４６１、４６２の平面視形状を同じとすることで、溶融状態の金属ろう材４７ａが有する表面張力によるセルフアライメント効果が発揮され、第１、第２の下地層４６１、４６２の輪郭が重なり合うように、自然にミラー保持部４１２ａと基部４１１とが位置決めされる。すなわち、第１、第２の下地層４６１、４６２の平面視形状を同じとすることで、ミラー保持部４１２ａと基部４１１との位置決めを高精度に行うことができ、所望の振動特性を発揮することのできる光スキャナー４が得られる。 Such first and second underlayers 461 and 462 are opposed to each other in the thickness direction of the structure 40. FIG. 5 shows an exploded perspective view of the first and second underlayers 461 and 462 and the bonding layer 47. As shown in FIG. 5, the first and second underlayers 461 and 462 are When viewed from above, the shape (including size) in plan view is the same, and the outlines of the first and second base layers 461 and 462 substantially overlap in plan view of the structure 40. ing. By making the first and second underlayers 461 and 462 have the same shape in plan view, the self-alignment effect due to the surface tension of the molten metal brazing material 47a is exhibited, and the first and second underlayers 461 are provided. , 462 are naturally positioned so that the contours of 462 overlap. That is, by making the first and second underlayers 461 and 462 have the same shape in plan view, the mirror holding portion 412a and the base portion 411 can be positioned with high accuracy and exhibit desired vibration characteristics. An optical scanner 4 is obtained.

特に、本実施形態では、第１、第２の下地層４６１、４６２の平面視形状が円形ではない。このように、第１、第２の下地層４６１、４６２を円形以外の平面視形状とすることによって、ミラー保持部４１２ａと基部４１１の平面方向の位置決めのみならず、周方向の位置決めもが自然に行われることとなる。したがって、ミラー保持部４１２ａと基部４１１との位置決めをより精度よく行うことができる。ただし、ミラー保持部４１２ａと基部４１１との周方向の位置決めを必要としない場合などには、第１、第２の下地層４６１、４６２の平面視形状を円形としてもよい。 In particular, in the present embodiment, the planar view shapes of the first and second base layers 461 and 462 are not circular. In this way, by making the first and second underlayers 461 and 462 in a plan view shape other than a circle, not only the positioning of the mirror holding portion 412a and the base portion 411 in the plane direction but also the positioning in the circumferential direction is natural. Will be done. Therefore, the mirror holding part 412a and the base part 411 can be positioned more accurately. However, when it is not necessary to position the mirror holding portion 412a and the base portion 411 in the circumferential direction, the first and second base layers 461 and 462 may have a circular shape in plan view.

また、本実施形態では、第１の下地層４６１が、その周方向に沿って（すなわち、第１の下地層４６１が形成される領域の中心から放射状に延出する線分によって）４つの分割片４６１ａ、４６１ｂ、４６１ｃ、４６１ｄに分割され、第２の下地層４６２が、その周方向（すなわち、第２の下地層４６２が形成される領域の中心から放射状に延出する線分によって）に沿って４つの分割片４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ、４６２ｄに分割されている。そして、分割片４６１ａ、４６２ａ同士が対面し、分割片４６１ｂ、４６２ｂ同士が対面し、分割片４６１ｃ、４６２ｃ同士が対面し、分割片４６１ｄ、４６２ｄ同士が対面している。また、各分割片４６１ａ、４６１ｂ、４６１ｃ、４６１ｄ、４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ、４６２ｄは、互いに同じ平面視形状（中心角が９０°の扇形）をなしている。 In the present embodiment, the first base layer 461 is divided into four parts along the circumferential direction (that is, by a line segment extending radially from the center of the region where the first base layer 461 is formed). The second base layer 462 is divided into pieces 461a, 461b, 461c, and 461d, and the second base layer 462 is formed in the circumferential direction (that is, by a line segment extending radially from the center of the region where the second base layer 462 is formed). It is divided into four divided pieces 462a, 462b, 462c, and 462d along. The divided pieces 461a and 462a face each other, the divided pieces 461b and 462b face each other, the divided pieces 461c and 462c face each other, and the divided pieces 461d and 462d face each other. Each of the divided pieces 461a, 461b, 461c, 461d, 462a, 462b, 462c, 462d has the same planar view shape (sector shape with a central angle of 90 °).

さらに、これに伴って、接合層４７が、その周方向に沿って４つの分割片４７１、４７２、４７３、４７４に分割されている。このように、接合層４７を周方向に沿って複数の分割片４７１、４７２、４７３、４７４に分割することで、接合層４７を分割しない場合と比較して、ミラー保持部４１２ａに発生する応力を小さく抑えることができ、ミラー４１２ｂの撓みを抑制することができる。 Further, along with this, the bonding layer 47 is divided into four divided pieces 471, 472, 473, and 474 along the circumferential direction. As described above, by dividing the bonding layer 47 into the plurality of divided pieces 471, 472, 473, and 474 along the circumferential direction, the stress generated in the mirror holding portion 412a as compared with the case where the bonding layer 47 is not divided. Can be suppressed small, and the bending of the mirror 412b can be suppressed.

具体的には、光スキャナー４では、溶融させた金属ろう材４７ａによってミラー保持部４１２ａと基部４１１とを接合する接合層４７を得るが、金属ろう材４７ａは、冷却する際に収縮する。そのため、ミラー保持部４１２ａには収縮方向の応力が発生し、この収縮応力が大きいとミラー４１２ｂが撓んでしまうおそれがある。この収縮応力は、接合層４７の体積（平面視での面積）が大きい程強くなるため、本実施形態のように、接合層４７を４つに分割し、各分割片４７１〜４７４の体積を小さくすることで、前記収縮応力が小さくなり、ミラー４１２ｂの撓みを抑制することができる。 Specifically, in the optical scanner 4, the bonding layer 47 for bonding the mirror holding portion 412a and the base portion 411 is obtained by the molten metal brazing material 47a, but the metal brazing material 47a contracts when cooled. For this reason, a stress in the contraction direction is generated in the mirror holding portion 412a, and the mirror 412b may be bent if the contraction stress is large. Since this shrinkage stress increases as the volume (area in plan view) of the bonding layer 47 increases, the bonding layer 47 is divided into four as in this embodiment, and the volume of each of the divided pieces 471 to 474 is increased. By making it small, the said contraction stress becomes small and the bending of the mirror 412b can be suppressed.

特に、前述したように、第１、第２の下地層４６１、４６２を、その周方向に沿って分割することによって、接合層４７の各分割片４７１〜４７４に起因して発生する収縮応力をミラー保持部４１２ａにバランス良く分散させることができ、ミラー保持部４１２ａの一部に応力が集中することがなく、前述したようなミラー４１２ｂの撓みをより効果的に抑制することができる。 In particular, as described above, the first and second underlayers 461 and 462 are divided along the circumferential direction so that the shrinkage stress generated due to the divided pieces 471 to 474 of the bonding layer 47 is reduced. The mirror holding part 412a can be dispersed with good balance, and stress is not concentrated on a part of the mirror holding part 412a, so that the bending of the mirror 412b as described above can be more effectively suppressed.

なお、本実施形態では、第１、第２の下地層４６１、４６２を４つの分割片（領域）に分割しているが、分割片の数は、２以上であれば特に限定されず、２個、３個であってもよい、５個以上であってもよい。また、第１、第２の下地層４６１、４６２は、その周方向に沿って分割されていなくてもよく、例えば、第１の軸Ｊ１方向や第２の軸Ｊ２方向に沿って分割されていてもよい。また、第１、第２の下地層４６１、４６２は、それぞれ、分割されていなくてもよく、その平面視形状が、三角形、四角形、五角形等の多角形、長円形、楕円形等、異形となっていてもよい。
以上、ミラー保持部４１２ａと基部４１１との接合部分について詳細に説明した。 In the present embodiment, the first and second base layers 461 and 462 are divided into four divided pieces (areas). However, the number of divided pieces is not particularly limited as long as it is two or more. Three, three, or five or more. Further, the first and second underlayers 461 and 462 do not have to be divided along the circumferential direction, for example, are divided along the first axis J1 direction or the second axis J2 direction. May be. Further, the first and second underlayers 461 and 462 may not be divided, and the shape in plan view may be a polygon such as a triangle, a quadrangle, or a pentagon, an oval, an ellipse, etc. It may be.
The joint portion between the mirror holding portion 412a and the base portion 411 has been described in detail above.

図３に示すように、枠体部４３（リブ４３１）には永久磁石４８が接合されている。永久磁石４８は、平面視にて、Ｓ極（一方の磁極）とＮ極（他方の磁極）とを結ぶ線分が第１、第２の軸Ｊ１、Ｊ２に対して傾斜して配置されている。また、本実施形態の永久磁石４８は、前記線分に沿って延在する棒状をなしている。なお、第２の軸Ｊ２に対する永久磁石４８（前記線分）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、４５°以上６０°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。これにより、円滑かつ確実に、可動部４１を第１、第２の軸Ｊ１、Ｊ２まわりに揺動させることができる。
永久磁石４８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。 As shown in FIG. 3, a permanent magnet 48 is joined to the frame body portion 43 (rib 431). The permanent magnet 48 is arranged such that a line segment connecting the S pole (one magnetic pole) and the N pole (the other magnetic pole) is inclined with respect to the first and second axes J1 and J2 in plan view. Yes. In addition, the permanent magnet 48 of the present embodiment has a rod shape extending along the line segment. The inclination angle θ of the permanent magnet 48 (the line segment) with respect to the second axis J2 is not particularly limited, but is preferably 30 ° or more and 60 ° or less, and more preferably 45 ° or more and 60 ° or less. Preferably, it is 45 °. Thereby, the movable part 41 can be rock | fluctuated around the 1st, 2nd axis | shafts J1 and J2 smoothly and reliably.
As the permanent magnet 48, for example, a neodymium magnet, a ferrite magnet, a samarium cobalt magnet, an alnico magnet, a bond magnet, or the like can be suitably used.

永久磁石４８の直下には、コイル４９１が設けられている。これにより、コイル４９１から発生する磁界を効率的に永久磁石４８に作用させることができる。これにより、光スキャナー４の省電力化および小型化を図ることができる。コイル４９１は、磁心４９３に巻回されて設けられている。これにより、コイル４９１で発生した磁界を効率的に永久磁石４８に作用させることができる。なお、磁心４９３は、省略してもよい。
このようなコイル４９１は、電圧印加部４９２に電気的に接続されている。そして、電圧印加部４９２によりコイル４９１に電圧が印加されることで、コイル４９１から第１、第２の軸Ｊ１、Ｊ２に直交する磁束を有する磁界が発生する。 A coil 491 is provided immediately below the permanent magnet 48. Thereby, the magnetic field generated from the coil 491 can be efficiently applied to the permanent magnet 48. Thereby, power saving and size reduction of the optical scanner 4 can be achieved. The coil 491 is provided by being wound around a magnetic core 493. Thereby, the magnetic field generated by the coil 491 can be efficiently applied to the permanent magnet 48. Note that the magnetic core 493 may be omitted.
Such a coil 491 is electrically connected to the voltage application unit 492. Then, when a voltage is applied to the coil 491 by the voltage application unit 492, a magnetic field having a magnetic flux perpendicular to the first and second axes J1 and J2 is generated from the coil 491.

電圧印加部４９２は、図６に示すように、可動部４１を第１の軸Ｊ１まわりに揺動させるための第１の電圧Ｖ１を発生させる第１の電圧発生部４９２ａと、可動部４１を第２の軸Ｊ２まわりに揺動させるための第２の電圧Ｖ２を発生させる第２の電圧発生部４９２ｂ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４９２ｃとを備え、電圧重畳部４９２ｃで重畳した電圧をコイル４９１に印加する。 As shown in FIG. 6, the voltage applying unit 492 includes a first voltage generating unit 492a that generates a first voltage V1 for swinging the movable unit 41 around the first axis J1, and a movable unit 41. A second voltage generator 492b for generating a second voltage V2 for swinging around the second axis J2, and a voltage superimposing unit 492c for superimposing the first voltage V1 and the second voltage V2. The voltage superimposed by the voltage superimposing unit 492c is applied to the coil 491.

第１の電圧発生部４９２ａは、図７（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（主走査用電圧）を発生させるものである。第１の電圧Ｖ１は、正弦波のような波形をなしている。第１の電圧Ｖ１の周波数（１／Ｔ１）は、例えば、１０〜４０ｋＨｚであるのが好ましい。第１の電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数と等しくなるように設定されている。これにより、可動部４１の第１の軸Ｊ１まわりの揺動角を大きくすることができる。 As shown in FIG. 7A, the first voltage generator 492a generates a first voltage V1 (main scanning voltage) that periodically changes at a cycle T1. The first voltage V1 has a waveform like a sine wave. The frequency (1 / T1) of the first voltage V1 is preferably 10 to 40 kHz, for example. The frequency of the first voltage V1 is set to be equal to the torsional resonance frequency of the first vibration system. Thereby, the rocking | swiveling angle around the 1st axis | shaft J1 of the movable part 41 can be enlarged.

一方、第２の電圧発生部４９２ｂは、図７（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（副走査用電圧）を発生させるものである。第２の電圧Ｖ２は、鋸波のような波形をなしている。第２の電圧Ｖ２の周波数（１／Ｔ２）は、第１の電圧Ｖ１の周波数（１／Ｔ１）と異なっていればよく、例えば、３０〜１２０Ｈｚ（６０Ｈｚ程度）であるのが好ましい。第２の電圧Ｖ２の周波数は、第２の振動系のねじ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。
このような第２の電圧Ｖ２の周波数は、第１の電圧Ｖ１の周波数よりも小さいことが好ましい。これにより、より確実かつより円滑に、可動部４１を第１の軸Ｊ１まわりに第１の電圧Ｖ１の周波数で揺動させつつ、第２の軸Ｊ２まわりに第２の電圧Ｖ２の周波数で揺動させることができる。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, the second voltage generator 492b generates a second voltage V2 (sub-scanning voltage) that periodically changes at a period T2 different from the period T1. . The second voltage V2 has a sawtooth waveform. The frequency (1 / T2) of the second voltage V2 may be different from the frequency (1 / T1) of the first voltage V1, and is preferably 30 to 120 Hz (about 60 Hz), for example. The frequency of the second voltage V2 is adjusted to be different from the torsional resonance frequency of the second vibration system.
The frequency of the second voltage V2 is preferably smaller than the frequency of the first voltage V1. As a result, the movable part 41 is swung around the first axis J1 at the frequency of the first voltage V1, while swinging around the second axis J2 at the frequency of the second voltage V2, more reliably and smoothly. Can be moved.

また、第１の振動系のねじり共振周波数をｆ１［Ｈｚ］とし、第２の振動系のねじり共振周波数を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、１０ｆ２≦ｆ１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、可動部４１を、第１の軸Ｊ１まわりに第１の電圧Ｖ１の周波数で揺動させつつ、第２の軸Ｊ２まわりに第２の電圧Ｖ２の周波数で揺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の電圧Ｖ２の周波数による第１の振動系の振動が発生する可能性がある。 Further, when the torsional resonance frequency of the first vibration system is f1 [Hz] and the torsional resonance frequency of the second vibration system is f2 [Hz], f1 and f2 satisfy the relationship of f2 <f1. Is preferable, and it is more preferable to satisfy the relationship of 10f2 ≦ f1. As a result, the movable portion 41 is more smoothly swung around the first axis J1 at the frequency of the first voltage V1, while being swung around the second axis J2 at the frequency of the second voltage V2. be able to. On the other hand, if f1 ≦ f2, the vibration of the first vibration system may occur due to the frequency of the second voltage V2.

第１の電圧発生部４９２ａおよび第２の電圧発生部４９２ｂ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。そして、このような第１の電圧発生部４９２ａおよび第２の電圧発生部４９２ｂには、電圧重畳部４９２ｃが接続されている。
電圧重畳部４９２ｃは、コイル４９１に電圧を印加するための加算器４９２ｄを備えている。加算器４９２ｄは、第１の電圧発生部４９２ａから第１の電圧Ｖ１を受けるとともに、第２の電圧発生部４９２ｂから第２の電圧Ｖ２を受け、これらの電圧を重畳しコイル４９１に印加するようになっている。 The first voltage generation unit 492a and the second voltage generation unit 492b are each connected to the control unit 6 and driven based on a signal from the control unit 6. The voltage superimposing unit 492c is connected to the first voltage generating unit 492a and the second voltage generating unit 492b.
The voltage superimposing unit 492c includes an adder 492d for applying a voltage to the coil 491. The adder 492d receives the first voltage V1 from the first voltage generator 492a and receives the second voltage V2 from the second voltage generator 492b, and superimposes these voltages and applies them to the coil 491. It has become.

次に、光スキャナー４の駆動方法について説明する。なお、第１の電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系のねじ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の振動系のねじ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）ものとする。 Next, a method for driving the optical scanner 4 will be described. The frequency of the first voltage V1 is set equal to the torsional resonance frequency of the first vibration system, and the frequency of the second voltage V2 is different from the torsional resonance frequency of the second vibration system. In addition, the frequency is set to be lower than the frequency of the first voltage V1 (for example, the frequency of the first voltage V1 is set to 18 kHz and the frequency of the second voltage V2 is set to 60 Hz). .

例えば、図７（ａ）に示す第１の電圧Ｖ１と、図７（ｂ）に示す第２の電圧Ｖ２とを電圧重畳部４９２ｃにて重畳し、重畳した電圧をコイル４９１に印加する。すると、第１の電圧Ｖ１によって、永久磁石４８の一端部（Ｎ極）をコイル４９１に引き付けようとするとともに、永久磁石４８の他端部（Ｓ極）をコイル４９１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４８の一端部（Ｎ極）をコイル４９１から離間させようとするとともに、永久磁石４８の他端部（Ｓ極）をコイル４９１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。 For example, the first voltage V1 shown in FIG. 7A and the second voltage V2 shown in FIG. 7B are superimposed by the voltage superimposing unit 492c, and the superimposed voltage is applied to the coil 491. Then, the first voltage V 1 tries to attract one end (N pole) of the permanent magnet 48 to the coil 491, and the magnetic field tries to separate the other end (S pole) of the permanent magnet 48 from the coil 491. (This magnetic field is referred to as “magnetic field A1”) and one end (N pole) of the permanent magnet 48 is to be separated from the coil 491, and the other end (S pole) of the permanent magnet 48 is attracted to the coil 491. (The magnetic field is referred to as “magnetic field A2”) alternately.

磁界Ａ１、Ａ２が交互に切り換わることで、枠体部４３に第１の軸Ｊ１まわりのねじり振動成分を有する振動が励振され、その振動に伴って、第１の軸部４２１、４２２を捩れ変形させつつ、可動部４１が第１の電圧Ｖ１の周波数で第１の軸Ｊ１まわりに揺動する。なお、第１の電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数と等しいため、共振振動によって、可動部４１を大きく揺動させることができる。 By alternately switching the magnetic fields A1 and A2, vibration having a torsional vibration component around the first axis J1 is excited in the frame part 43, and the first shaft parts 421 and 422 are twisted along with the vibration. While being deformed, the movable portion 41 swings around the first axis J1 at the frequency of the first voltage V1. Since the frequency of the first voltage V1 is equal to the torsional resonance frequency of the first vibration system, the movable portion 41 can be largely swung by resonance vibration.

一方、第２の電圧Ｖ２によって、永久磁石４８の一端部（Ｎ極）をコイル４９１に引き付けようとするとともに、永久磁石４８の他端部（Ｓ極）をコイル４９１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４８の一端部（Ｎ極）をコイル４９１から離間させようとするとともに、永久磁石４８の他端部（Ｓ極）をコイル４９１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。 On the other hand, the second voltage V 2 attempts to attract one end (N pole) of the permanent magnet 48 to the coil 491 and to magnetically separate the other end (S pole) of the permanent magnet 48 from the coil 491. (This magnetic field is referred to as “magnetic field B1”) and one end (N pole) of the permanent magnet 48 is to be separated from the coil 491, and the other end (S pole) of the permanent magnet 48 is attracted to the coil 491. (The magnetic field is referred to as “magnetic field B2”) alternately.

磁界Ｂ１、Ｂ２が交互に切り換わることで、第２の軸部４４１、４４２を捩れ変形させつつ、枠体部４３が可動部４１とともに、第２の電圧Ｖ２の周波数で第２の軸Ｊ２まわりに揺動する。なお、前述のように、第２の電圧Ｖ２の周波数が第１の電圧Ｖ１の周波数に比べて極めて低く設定され、第２の振動系のねじり共振周波数が第１の振動系のねじり共振周波数よりも低く設計されているため、可動部４１が第２の電圧Ｖ２の周波数で第１の軸Ｊ１まわりに揺動してしまうことを防止することができる。 By alternately switching the magnetic fields B1 and B2, the frame portion 43 together with the movable portion 41 is rotated around the second axis J2 at the frequency of the second voltage V2 while the second shaft portions 441 and 442 are torsionally deformed. Rocks. As described above, the frequency of the second voltage V2 is set to be extremely lower than the frequency of the first voltage V1, and the torsional resonance frequency of the second vibration system is higher than the torsional resonance frequency of the first vibration system. Therefore, the movable portion 41 can be prevented from swinging around the first axis J1 at the frequency of the second voltage V2.

このように、光スキャナー４では、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４９１に印加することで、可動部４１を、第１の軸Ｊ１まわりに第１の電圧Ｖ１の周波数で揺動させつつ、第２の軸Ｊ２まわりに第２の電圧Ｖ２の周波数で揺動させることができる。これにより、１つの光スキャナーで２次元に光を走査することができるため、装置の低コスト化および小型化を図ることができる。また、電磁駆動方式（ムービングマグネット方式）を採用することによって、効率的に、可動部４１を第１、第２の軸Ｊ１、Ｊ２のそれぞれの軸まわりに揺動させ、ミラー４１２ｂで反射した描画用レーザー光ＬＬを２次元走査することができる。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４９１が光スキャナー４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４９１の発熱による悪影響を防止することができる。 As described above, in the optical scanner 4, by applying a voltage obtained by superimposing the first voltage V 1 and the second voltage V 2 to the coil 491, the movable portion 41 is moved around the first axis J 1 in the first direction. While oscillating at the frequency of the voltage V1, it is possible to oscillate at the frequency of the second voltage V2 around the second axis J2. Thereby, since light can be scanned two-dimensionally with one optical scanner, the cost and size of the apparatus can be reduced. In addition, by adopting an electromagnetic drive system (moving magnet system), the movable part 41 is efficiently swung around the first and second axes J1 and J2, and reflected by the mirror 412b. Laser beam LL can be two-dimensionally scanned. In addition, since the number of parts (permanent magnets and coils) constituting the drive source can be reduced, a simple and small configuration can be achieved. Further, since the coil 491 is separated from the vibration system of the optical scanner 4, it is possible to prevent an adverse effect of the heat generated by the coil 491 on the vibration system.

以上、光スキャナー４について詳細に説明した。本実施形態のようなジンバル型をなす２次元走査型の光スキャナー４によれば、１つの装置で描画用レーザー光ＬＬを２次元走査することができるため、例えば、１次元走査型の光スキャナーを２つ組み合わせて描画用レーザー光ＬＬを２次元走査させる構成と比較して、装置の小型化を図ることができるとともに、アライメントの調整も容易となる。 The optical scanner 4 has been described in detail above. According to the two-dimensional scanning type optical scanner 4 having a gimbal type as in the present embodiment, the drawing laser beam LL can be two-dimensionally scanned with one apparatus, and thus, for example, a one-dimensional scanning type optical scanner. Compared with a configuration in which two of these are combined and the drawing laser beam LL is two-dimensionally scanned, the apparatus can be reduced in size and alignment can be easily adjusted.

＜第２実施形態＞
次に、本発明の画像表示装置の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２実施形態にかかる画像表示装置が備える光スキャナーの断面図である。
以下、第２実施形態の画像表示装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第２実施形態にかかる画像表示装置は、第１、第２の下地層の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。 Second Embodiment
Next, a second embodiment of the image display device of the present invention will be described.
FIG. 8 is a cross-sectional view of an optical scanner provided in the image display apparatus according to the second embodiment of the present invention.
Hereinafter, the image display apparatus according to the second embodiment will be described focusing on the differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
The image display apparatus according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the configurations of the first and second underlayers are different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.

≪光スキャナー≫
図８に示すように、本実施形態の光スキャナー４では、第１の下地層４６１が前述した第１実施形態と同様にして４つの分割片４６１ａ、４６１ｂ、４６１ｃ、４６１ｄに分割されているが、第２の下地層４６２は、分割されていない。このように、第１の下地層４６１のみを分割することによっても、前述した第１実施形態と同様にして、ミラー保持部４１２ａに発生する収縮応力を小さく抑えることができ、ミラー４１２ｂの撓みを抑制することができる。 ≪Optical scanner≫
As shown in FIG. 8, in the optical scanner 4 of the present embodiment, the first underlayer 461 is divided into four divided pieces 461a, 461b, 461c, and 461d as in the first embodiment described above. The second base layer 462 is not divided. As described above, by dividing only the first base layer 461, the contraction stress generated in the mirror holding portion 412a can be suppressed to be small as in the first embodiment, and the mirror 412b can be bent. Can be suppressed.

また、ミラー保持部４１２ａと基部４１１の周方向の位置決めが自然に行われるようにするために、本実施形態では、各分割片４６１ａ、４６１ｂ、４６１ｃ、４６１ｄを正方形とし、第２の下地層４６２を、各分割片４６１ａ〜４６１ｄに外接する輪郭を有する正方形としている。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。 In addition, in this embodiment, each of the divided pieces 461a, 461b, 461c, and 461d is formed in a square shape so that the mirror holding portion 412a and the base portion 411 are naturally positioned in the circumferential direction. Is a square having a contour circumscribing each of the divided pieces 461a to 461d.
Also according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.

２．光スキャナーの製造方法
次に、図９ないし図１１に基づいて、前述した光スキャナー４の製造方法について説明する。なお、図９ないし図１１は、それぞれ、図４に示す断面に相当する断面図である。また、図９ないし図１１では、断面の関係上、第１の軸部４２１、４２２の図示を省略している。
光スキャナー４の製造方法は、構造体４０を得る工程と、構造体４０に永久磁石４８を接合する工程と、コイル４９１を配置する工程を有している。 2. Method for Manufacturing Optical Scanner Next, a method for manufacturing the above-described optical scanner 4 will be described with reference to FIGS. 9 to 11 are cross-sectional views corresponding to the cross section shown in FIG. 9 to 11, the first shaft portions 421 and 422 are not shown because of the cross-section.
The method for manufacturing the optical scanner 4 includes a step of obtaining the structure 40, a step of bonding the permanent magnet 48 to the structure 40, and a step of arranging the coil 491.

［１］構造体４０を得る工程
まず、図９（ａ）に示すように、ＳＯＩ基板４００を用意する。次に、ＳＯＩ基板４００をフォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いてパターニングすることによって、図９（ｂ）に示すように、基部４１１、第１の軸部４２１、４２２、枠体部４３、第２の軸部４４１、４４２および支持部４５を一体形成する。 [1] Step of Obtaining Structure 40 First, as shown in FIG. 9A, an SOI substrate 400 is prepared. Next, by patterning the SOI substrate 400 using a photolithography technique and an etching technique, as shown in FIG. 9B, a base 411, first shaft portions 421 and 422, a frame body portion 43, a second body portion 43, and a second body portion 43 are formed. The shaft portions 441 and 442 and the support portion 45 are integrally formed.

次に、図９（ｃ）に示すように、基部４１１の上面であって、ミラー保持部４１２ａと重なる部分に、第２の下地層４６２を形成する。第２の下地層４６２の形成は、例えば、基部４１１の上面に蒸着等によって金属膜を製膜し、この金属膜をフォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いてパターニングすることによって得られる。
一方で、図１０（ａ）に示すように、ＳＯＩ基板４１０を用意する。次に、ＳＯＩ基板４１０をフォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いてパターニングすることによって、ミラー保持部４１２ａを形成する。次に、ミラー保持部４１２ａの上面に、例えばアルミニウムの膜を成膜することによってミラー４１２ｂを形成し、図１０（ｂ）に示すように、ミラー４１２ｂを形成する。 Next, as shown in FIG. 9C, a second base layer 462 is formed on the upper surface of the base portion 411 and on the portion overlapping the mirror holding portion 412a. The formation of the second base layer 462 is obtained, for example, by forming a metal film on the upper surface of the base portion 411 by vapor deposition or the like and patterning the metal film using a photolithography technique and an etching technique.
On the other hand, an SOI substrate 410 is prepared as shown in FIG. Next, the mirror holding portion 412a is formed by patterning the SOI substrate 410 using a photolithography technique and an etching technique. Next, the mirror 412b is formed by depositing, for example, an aluminum film on the upper surface of the mirror holding portion 412a, and the mirror 412b is formed as shown in FIG.

次に、図１０（ｃ）に示すように、ミラー保持部４１２ａの下面に、第１の下地層４６１を形成する。第１の下地層４６１の形成は、例えば、ミラー保持部４１２ａの下面に蒸着等によって金属膜を製膜し、この金属膜をフォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いてパターニングすることによって得られる。第１の下地層４６１は、第２の下地層４６２と同じ形状とする。
次に、第２の下地層４６２上に金属ろう材４７ａで構成された半田ボール（または半田ペースト）を乗せ、この半田ボールをリフローさせることで、図１１（ａ）に示すように、第２の下地層４６２上に接合層４７を設ける。 Next, as shown in FIG. 10C, a first underlayer 461 is formed on the lower surface of the mirror holding portion 412a. The formation of the first base layer 461 is obtained, for example, by forming a metal film on the lower surface of the mirror holding portion 412a by vapor deposition or the like and patterning the metal film using a photolithography technique and an etching technique. The first base layer 461 has the same shape as the second base layer 462.
Next, a solder ball (or solder paste) made of a metal brazing material 47a is placed on the second base layer 462, and the solder ball is reflowed, as shown in FIG. A bonding layer 47 is provided over the underlying layer 462.

次に、第１の下地層４６１と第２の下地層４６２とを対面させ、これらの間に接合層４７が位置するようにして、構造体４０と光反射部４１２とを重ね合わせ、この状態で、接合層４７を溶融させる。溶融した接合層４７（金属ろう材４７ａ）は、第１、第２の下地層４６１、４６２上に濡れ広がり、これにより、図１１（ｂ）に示すように、基部４１１とミラー保持部４１２ａとが接合される。この際、溶融した接合層４７（金属ろう材４７ａ）の表面張力によるセルフアライメント効果によって、第１、第２の下地層４６１、４６２の輪郭が一致するように、基部４１１とミラー保持部４１２ａとが自然に位置決めされる。以上によって、構造体４０が得られる。 Next, the first base layer 461 and the second base layer 462 face each other, and the structure body 40 and the light reflecting portion 412 are overlapped with each other so that the bonding layer 47 is positioned therebetween. Then, the bonding layer 47 is melted. The molten bonding layer 47 (metal brazing material 47a) wets and spreads on the first and second underlayers 461 and 462, and as a result, as shown in FIG. 11 (b), the base 411 and the mirror holding portion 412a Are joined. At this time, the base portion 411 and the mirror holding portion 412a are arranged so that the contours of the first and second underlayers 461 and 462 coincide with each other by the self-alignment effect due to the surface tension of the molten bonding layer 47 (metal brazing material 47a). Is positioned naturally. Thus, the structure 40 is obtained.

［２］永久磁石４８の接合工程
次に、図１１（ｃ）に示すように、リブ４３１の下面に、例えば、接着剤を用いて永久磁石４８を接合する。
［３］コイル４９１の配置工程
最後に、永久磁石４８と対向するようにコイル４９１を配置することで、光スキャナー４が得られる。
このような光スキャナーの製造方法によれば、金属ろう材４７ａのセルフアライメント効果によって、基部４１１とミラー保持部４１２ａとの位置決めが高精度に行われるため、優れた振動特性を有する光スキャナー４を得ることができる。 [2] Joining Step of Permanent Magnet 48 Next, as shown in FIG. 11C, the permanent magnet 48 is joined to the lower surface of the rib 431 using, for example, an adhesive.
[3] Arrangement Step of Coil 491 Finally, the optical scanner 4 is obtained by arranging the coil 491 so as to face the permanent magnet 48.
According to such a method for manufacturing an optical scanner, the base 411 and the mirror holding portion 412a are positioned with high accuracy by the self-alignment effect of the metal brazing material 47a, so that the optical scanner 4 having excellent vibration characteristics can be obtained. Can be obtained.

３．ヘッドアップディスプレイ
次に、本発明の画像表示装置の一例であるヘッドアップディスプレイについて説明する。
図１２は、本発明の画像表示装置を応用したヘッドアップディスプレイを示す斜視図である。 3. Head-up Display Next, a head-up display that is an example of the image display device of the present invention will be described.
FIG. 12 is a perspective view showing a head-up display to which the image display device of the present invention is applied.

図１２に示すように、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１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。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。 As shown in FIG. 12, in the head-up display system 200, the image display device 1 is mounted on the dashboard of an automobile so as to configure a head-up display 210. With this head-up display 210, a predetermined image such as a guidance display to the destination can be displayed on the windshield 220, for example. Note that the head-up display system 200 can be applied not only to automobiles but also to aircrafts, ships, and the like.

４．ヘッドマウントディスプレイ
次に、本発明のヘッドマウントディスプレイについて説明する。
図１３は、本発明のヘッドマウントディスプレイを示す斜視図である。
図１３に示すように、ヘッドマウントディスプレイ３００は、観察者の頭部に装着されるフレーム３１０と、フレーム３１０に搭載された画像表示装置１とを有している。そして、画像表示装置１により、フレーム３１０の本来レンズである部位に設けられた表示部（光反射層材）３２０に、一方の目で視認される所定の画像を表示する。
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１からの情報を重ねて使用することができる。また、表示部３２０は、入射した光の少なくとも一部を反射すればよく、例えば、ハーフミラーなどを用いることができる。 4). Next, the head mounted display of the present invention will be described.
FIG. 13 is a perspective view showing the head mounted display of the present invention.
As shown in FIG. 13, the head mounted display 300 includes a frame 310 that is mounted on the observer's head and the image display device 1 that is mounted on the frame 310. Then, the image display device 1 displays a predetermined image visually recognized by one eye on a display unit (light reflecting layer material) 320 provided in a portion that is originally a lens of the frame 310.
The display unit 320 may be transparent or opaque. When the display unit 320 is transparent, information from the image display device 1 can be used by being superimposed on information from the real world. The display unit 320 only needs to reflect at least part of the incident light, and for example, a half mirror can be used.

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１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。
以上、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を、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く、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る。また、本発明に他の任意の構成物が付加されていてもよい。 Note that the head-mounted display 300 may be provided with two image display devices 1 so that images viewed with both eyes may be displayed on the two display units.
The optical scanner, the image display device, and the head mounted display of the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part has the same function. Any configuration can be substituted. In addition, any other component may be added to the present invention.

１……画像表示装置１０……対象物１１……ミラー２……描画用光源ユニット２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒ……レーザー光源２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ……コリメーターレンズ２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒ……ダイクロイックミラー４……光スキャナー４０……構造体４００、４１０……ＳＯＩ基板４１……可動部４１１……基部４１２……光反射部４１２ａ……ミラー保持部４１２ｂ……ミラー４２１、４２２……第１の軸部４３……枠体部４３１……リブ４４１、４４２……第２の軸部４５……支持部４６１……第１の下地層４６１ａ、４６１ｂ、４６１ｃ、４６１ｄ……分割片４６２……第２の下地層４６２ａ、４６２ｂ、４６２ｃ、４６２ｄ……分割片４７……接合層４７ａ……金属ろう材４７１、４７２、４７３、４７４……分割片４８……永久磁石４９１……コイル４９２……電圧印加部４９２ａ……第１の電圧発生部
４９２ｂ……第２の電圧発生部４９２ｃ……電圧重畳部４９２ｄ……加算器４９３……磁心６……制御部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……フレーム３２０……表示部ＲＲ、ＢＢ、ＧＧ……レーザー光ＬＬ……描画用レーザー光Ｊ１……第１の軸Ｊ２……第２の軸Ｔ１、Ｔ２……周期
Ｖ１……第１の電圧Ｖ２……第２の電圧 θ……傾斜角 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image display apparatus 10 ... Object 11 ... Mirror 2 ... Drawing light source unit 21B, 21G, 21R ... Laser light source 22R, 22G, 22B ... Collimator lens 23B, 23G, 23R ... Dichroic mirror 4 …… Optical scanner 40 …… Structure 400, 410 …… SOI substrate 41 …… Moving part 411 …… Base part 412 …… Light reflecting part 412a …… Mirror holding part 412b …… Mirror 421, 422 …… First Shaft portion 43 ...... Frame body portion 431 ...... Rib 441, 442 ...... Second shaft portion 45 ...... Supporting portion 461 ...... First underlayer 461 a, 461 b, 461 c, 461 d ...... Split piece 462 ...... 2 underlayers 462a, 462b, 462c, 462d .... divided pieces 47 .... joining layer 47a .... metal brazing material 471, 472, 473, 474 ... divided piece 48 ... permanent magnet 491 ... coil 492 ... voltage application part 492a ... first voltage generation part 492b ... second voltage generation part 492c ... voltage superposition part 492d ... adder 493 ... Magnetic core 6 …… Control unit 200 …… Head up display system 210 …… Head up display 220 …… Front glass 300 …… Head mounted display 310 …… Frame 320 …… Display unit RR, BB, GG …… Laser light LL… ... Drawing laser beam J1 ... 1st axis J2 ... 2nd axis T1, T2 ... Period V1 ... 1st voltage V2 ... 2nd voltage θ ... Inclination angle

Claims

A light reflecting portion that reflects light;
The base,
A shaft portion that swingably supports the base portion;
Bonding the base and the light reflecting portion, a bonding layer made of a metal brazing material,
A first underlayer provided between the bonding layer and the light reflecting portion, and having higher wettability to the metal brazing material than the light reflecting portion;
An optical scanner comprising: a second underlayer provided between the bonding layer and the base and having higher wettability to the metal brazing material than the base.

The optical scanner according to claim 1, wherein the first base layer and the second base layer have the same planar view shape.

The optical scanner according to claim 2, wherein each of the first base layer and the second base layer has a circular shape in plan view.

4. The optical scanner according to claim 1, wherein at least one of the first base layer and the second base layer is divided into two or more regions. 5.

The optical scanner according to claim 4, wherein at least one of the first base layer and the second base layer is divided into two or more regions in the circumferential direction.

The optical scanner according to claim 4, wherein the first underlayer is divided into two or more regions.

The optical scanner according to claim 4, wherein both the first underlayer and the second underlayer are divided into two or more regions.

The optical scanner according to claim 1, wherein the metal brazing material is solder.

A light reflecting portion that reflects light;
The base,
A shaft portion that swingably supports the base portion;
Bonding the base and the light reflecting portion, a bonding layer made of a metal brazing material,
A first underlayer provided between the bonding layer and the light reflecting portion, and having higher wettability to the metal brazing material than the light reflecting portion;
An image display device comprising: a second underlayer provided between the bonding layer and the base and having higher wettability to the metal brazing material than the base.

A frame attached to the observer's head;
A head-mounted display comprising an optical scanner provided on the frame,
The optical scanner includes a light reflecting unit that reflects light;
The base,
A shaft portion that swingably supports the base portion;
Bonding the base and the light reflecting portion, a bonding layer made of a metal brazing material,
A first underlayer provided between the bonding layer and the light reflecting portion, and having higher wettability to the metal brazing material than the light reflecting portion;
A head-mounted display comprising: a second underlayer provided between the bonding layer and the base and having higher wettability to the metal brazing material than the base.