WO2009147886A1 - 光スキャナ - Google Patents

光スキャナ Download PDF

Info

Publication number
WO2009147886A1
WO2009147886A1 PCT/JP2009/055105 JP2009055105W WO2009147886A1 WO 2009147886 A1 WO2009147886 A1 WO 2009147886A1 JP 2009055105 W JP2009055105 W JP 2009055105W WO 2009147886 A1 WO2009147886 A1 WO 2009147886A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pair
beam portions
portions
mirror portion
swing
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/055105
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
仁志 武田
Original Assignee
ブラザー工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ブラザー工業株式会社 filed Critical ブラザー工業株式会社
Publication of WO2009147886A1 publication Critical patent/WO2009147886A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/0858—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by piezoelectric means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/105—Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors

Definitions

  • the present invention relates to an optical scanner.
  • FIG. 20 is a plan view showing an example of a conventional optical scanner.
  • a frame-like movable part 102 is arranged so as to surround the periphery of the mirror part 101. Further, the mirror part 101 and the movable part 102 are formed on the beam 104A, 104B formed on the swinging shaft 103 and the center line in the width direction of the mirror 101 perpendicular to the swinging shaft 103. The beams 104C and 104D are connected to each other. The movable portion 102 is pivotally supported by each torsion bar 105 formed on the swing shaft 103 so as to be swingable. Then, the movable part 102 is driven to swing.
  • a pair of permanent magnets that generate a static magnetic field are on both outer sides of the movable portion 102 on the center line in the width direction of the mirror 101 perpendicular to the swing shaft 103.
  • a coil not shown
  • the mirror part 101 and the movable part 102 are induced torsional vibration around the torsion bar 105 in a resonance state (for example, patents).
  • dynamic mirror distortion occurs in the central portion of the mirror unit 101 in the resonance state.
  • the dynamic mirror distortion has a degree of influence on the optical characteristics of the reflected light reflected by the reflecting surface due to the moment of inertia and air resistance of the mirror unit 101 and the movable unit 102 (for example, the amount of deflection is 1 ⁇ m or more). )).
  • the dynamic mirror distortion refers to a distortion that occurs on the reflecting surface of the mirror part due to moment of inertia, air resistance, or the like when the mirror part swings.
  • FIG. 21 is an enlarged perspective view schematically showing an example of dynamic mirror distortion of the mirror unit 101 when the optical scanner 100 of FIG. 20 is driven in a resonance state.
  • dynamic mirror distortion when the mirror unit 101 is rotated to the maximum swing angle is shown by rotating around the swing shaft 103 until the mirror unit 101 is substantially horizontal.
  • the mirror portion 101 of the optical scanner 100 has a sine centered on the oscillating shaft 103 in the direction perpendicular to the oscillating shaft 103 on the reflecting surface due to moment of inertia, air resistance, and the like. Wave deformation occurs. The deformation is transmitted to the movable frame 102 via the beams 104A to 104D, and the movable frame 102 is also deformed in a sine wave centered on the swing shaft 103. That is, since the dynamic mirror distortion generated in the mirror unit 101 is not absorbed by the movable frame 102 via the beams 104A to 104D, a deflection amount that reaches 1 ⁇ m or more occurs in the central portion of the mirror unit 101. Therefore, there is a problem that the optical characteristics of the reflected light reflected by the reflecting surface in the central part of the mirror part 101 are deteriorated.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and effectively suppresses dynamic mirror distortion of the mirror portion that adversely affects the optical characteristics of reflected light when the mirror portion is swung.
  • An object of the present invention is to provide an optical scanner that can perform the above-described operation.
  • an optical scanner is an optical scanner that scans light in a predetermined direction by swinging a mirror unit around a swing axis, and one end is supported along the swing axis of the mirror unit.
  • a pair of torsional beam portions that are torsionally vibrated around the oscillation axis, and symmetrical with respect to the oscillation axis on both sides in a direction perpendicular to the oscillation axis from the other ends of the pair of torsion beam portions
  • a pair of holding beam portions extending opposite to each other in the swing axis direction of the mirror portion, and the mirror portions extending from both ends of the pair of holding beam portions and facing each other.
  • a pair of connecting beam portions connected to a predetermined position symmetrical to the swing axis, and a vibration inducing portion for inducing torsional vibration around the swing axis in the pair of torsion beam portions.
  • the dynamic mirror distortion of the mirror part is transmitted and absorbed through a pair of connecting beam parts to a pair of holding beam parts connected to both ends. It becomes possible to do. For this reason, when the mirror portion swings, the dynamic mirror distortion of the central portion including the swing shaft sandwiched between each pair of connecting beam portions perpendicular to the swing shaft of the mirror portion can be reduced. . As a result, it is possible to effectively suppress the dynamic mirror distortion of the mirror part that adversely affects the optical characteristics of the reflected light.
  • each holding beam portion extends symmetrically with respect to the swinging shaft from both ends of the pair of torsion beam portions on both sides in a direction perpendicular to the swinging shaft. For this reason, it becomes possible to oscillate the mirror part without displacing the oscillating axis of the mirror part generated by the torsional vibration around the oscillating axis of each torsion beam part in any direction.
  • the mirror portion may be formed symmetrically in a direction perpendicular to the swing axis, and the pair of connecting beam portions may be swung from both ends of the pair of holding beam portions. You may make it connect to the both ends of the rocking
  • the movement generated on the reflection surface of the reflection part of the mirror part is formed on the reflection surface in the inner side, that is, the center side part corresponding to the width dimension of each connecting beam part. It is possible to reduce the effective mirror distortion and improve the effective efficiency of the reflected light. Further, since the mirror part is formed symmetrically in the direction perpendicular to the swing axis, the swing axis of the mirror part generated by the torsional vibration around the swing axis of each torsion beam part is displaced in any direction. It is possible to oscillate the mirror part without any problems.
  • each of the pair of connecting beam portions may be connected to opposite corner portions of both end portions in the swing axis direction of the mirror portion.
  • the mirror portion may be symmetrically formed in a direction perpendicular to the swing axis, and the holding beam portion may be formed from both ends of the mirror portion facing each other in the swing axis direction.
  • the pair of connecting beam portions extend from the both ends of the pair of holding beam portions by a predetermined length in the swing axis direction, and further extend to the mirror portion side. Then, it may be connected to opposite corners at both ends in a direction perpendicular to the swing axis of the mirror part.
  • the dynamic mirror distortion generated on the inner side from both ends in the direction perpendicular to the swing axis of the mirror portion, that is, substantially on the total reflection surface is reduced. It is possible to improve the effective efficiency of the reflected light. Further, since the mirror part is formed symmetrically in the direction perpendicular to the swing axis, the swing axis of the mirror part generated by the torsional vibration around the swing axis of each torsion beam part is displaced in any direction. It is possible to oscillate the mirror part without any problems.
  • each pair of connecting beam portions is connected to opposite corners at both ends in a direction perpendicular to the swing axis of the mirror portion, the positional accuracy of connecting each pair of connecting beam portions to the mirror portion is reduced. Product yield can be improved.
  • both end portions in the swing axis direction of the mirror portion may be formed to be parallel to the opposing holding beam portions.
  • both end portions of the mirror portion in the swing axis direction are formed so as to be parallel to the opposing holding beam portions, so that the reflecting surface can be enlarged.
  • the mirror portion is formed in a rectangular shape in a plan view and swings outward from both side edge portions in a direction perpendicular to the swing axis of the center portion.
  • the holding beam portion is a swing shaft at the center portion of the mirror portion facing each other.
  • Each of the pair of connecting beam portions has a width that gradually decreases from both ends of the pair of holding beam portions from the center portion of the mirror portion.
  • They may be connected to opposite corners at both ends in the perpendicular direction.
  • the dynamic mirror distortion generated on the inner side from both ends in the direction perpendicular to the swing axis of the mirror portion, that is, substantially on the total reflection surface is reduced. It is possible to improve the effective efficiency of the reflected light.
  • the mirror portion is formed so that the width in the swing axis direction is gradually narrowed outward from both side edge portions in the direction perpendicular to the swing shaft of the central portion. It is possible to reduce the moment of inertia acting on both end edges in the perpendicular direction. As a result, it is possible to further reduce dynamic mirror distortion generated in the mirror section.
  • each pair of connecting beam portions is connected to opposite corners at both ends in a direction perpendicular to the swing axis of the mirror portion, the positional accuracy of connecting each pair of connecting beam portions to the mirror portion is reduced. Product yield can be improved.
  • the vibration inducing portion includes a pair of support beam portions formed so that the one ends of the pair of torsion beam portions are connected to a central portion in the longitudinal direction and face each other.
  • a pair of flat bases that are arranged symmetrically in a direction perpendicular to the swing axis, with inner end edges connected to the longitudinal ends of the pair of support beam portions across the mirror portion.
  • the inner edge portions of the pair of base portions are connected by a pair of support beam portions, and the outer end edges of the pair of base portions are fixed to a fixing member. Accordingly, it is possible to generate a standing wave having the swing axis as a node by the excitation means in each base portion and each support beam portion.
  • the mirror portion is supported by a pair of torsion beam portions formed on the swing shaft via each pair of connecting beam portions and a pair of holding beam portions. Thereby, the mirror part can be swung without displacing the swing axis of the mirror part in any direction.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing a schematic configuration of an optical scanner according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a top view of an optical scanner.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along arrow X1-X1 in FIG. 2. It is a figure which shows an example of the rocking drive of a reflective mirror part. It is a figure which shows the 1st resonance state to which each support beam part and a reflective mirror part rock
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view schematically illustrating an example of dynamic mirror distortion of a reflection mirror unit when the optical scanner according to the first embodiment is driven to swing.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a schematic configuration of an optical scanner according to Embodiment 2.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along arrow X2-X2 in FIG. 8. It is a figure which shows an example of the rocking drive of a reflective mirror part.
  • FIG. 10 is an enlarged perspective view schematically illustrating an example of dynamic mirror distortion of a reflection mirror unit when the optical scanner according to Example 2 is driven to swing.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating a schematic configuration of an optical scanner according to a third embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along arrow X3-X3 in FIG. 12. It is a figure which shows an example of the rocking drive of a reflective mirror part.
  • FIG. 10 is an enlarged perspective view schematically illustrating an example of dynamic mirror distortion of a reflection mirror unit when the optical scanner according to Example 3 is driven to swing.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating a schematic configuration of an optical scanner according to a fourth embodiment. It is X4-X4 arrow sectional drawing of FIG. It is a figure which shows an example of the rocking drive of a reflective mirror part.
  • FIG. 10 is an enlarged perspective view schematically illustrating an example of dynamic mirror distortion of a reflection mirror unit when an optical scanner according to Example 4 is driven to swing. It is a top view which shows an example of the conventional optical scanner.
  • FIG. 21 is an enlarged perspective view schematically illustrating an example of dynamic mirror distortion of a mirror unit when the optical scanner of FIG. 20 is driven in a resonance state.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing a schematic configuration of the optical scanner 1.
  • FIG. 2 is a plan view of the optical scanner 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along arrow X1-X1 in FIG.
  • the optical scanner 1 is configured by mounting a main body 2 on a base 3.
  • the main body 2 is formed by pressing or etching using a conductive material having elasticity such as stainless steel (for example, SUS304, SUS430, etc.), titanium, iron, or the like.
  • the thickness of the main body 2 is about 30 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the main body 2 has a thin plate rectangular shape as shown in the upper part of FIG. 1 and FIGS. 2 and 3.
  • the main body 2 includes a fixed frame 5 on the outside, and a pair of slit-shaped through holes 6 are formed on the inner side of the fixed frame 5 along both side edges in the longitudinal direction so as to face each other.
  • a vibrating body 8 having a rectangular shape in plan view is provided.
  • the vibrating body 8 is formed with a through hole 10 having a rectangular shape in plan view through which light can pass at the center position in the longitudinal direction.
  • a reflection mirror portion 12 having a substantially rectangular shape in plan view formed with a reflection surface 11 is formed at a central portion of the through hole 10 in a direction perpendicular to the swing shaft 15, that is, a longitudinal direction of the reflection mirror portion 12. It is provided to be symmetrical. Then, the reflecting surface 11 of the reflecting mirror portion 12 is swung around a swinging shaft 15 that is also a symmetrical centerline in the longitudinal direction.
  • the reflection mirror unit 12 is not limited to a rectangle, but may be a square, a substantially square, a diamond, a polygon, a circle, an ellipse, or the like.
  • the base 3 is a support portion on which the fixed frame 5 is to be mounted in the mounted state with the main body 2 as shown in the lower part of FIG. 1 and FIGS. 18.
  • the base 3 is configured to have a recess 19 that faces the vibrating body 8.
  • the recess 19 is formed so as to have a shape that does not interfere with the base 3 even when the vibrating body 8 is displaced by vibration in a state where the main body 2 is mounted on the base 3.
  • the vibrating body 8 is formed with a pair of support beam portions 21A and 21B that constitute opposite side edges of the through hole 10.
  • the pair of support beam portions 21 ⁇ / b> A and 21 ⁇ / b> B are formed symmetrically in the longitudinal direction with respect to the swing shaft 15.
  • the longitudinal ends of the pair of support beam portions 21A and 21B have a pair of flat base portions 25A disposed symmetrically in a direction perpendicular to the swing axis 15 with the reflection mirror portion 12 in between. 25B is connected to both ends of the edge portion on the reflection mirror portion 12 side.
  • the outer edge portions of the pair of base portions 25 ⁇ / b> A and 25 ⁇ / b> B are fixed to the base 3 via the fixed frame 5.
  • a pair of torsion beam portions 22A and 22B are formed along the swing shaft 15 from the side surface portion on the through hole 10 side of the pair of support beam portions 21A and 21B.
  • the pair of torsion beam portions 22A and 22B are arranged inside the through hole 10 up to a substantially central position between both side surface portions in the direction of the swing axis 15 of the reflection mirror portion 12 and the side surface portions of the support beam portions 21A and 21B. It is extended to be the same length in the direction.
  • a pair of holding beam portions 23A and 23B are formed from the other ends of the pair of twisted beam portions 22A and 22B on the reflection mirror portion 12 side.
  • the pair of holding beam portions 23 ⁇ / b> A and 23 ⁇ / b> B extend symmetrically with respect to the swing shaft 15 on both sides in the direction perpendicular to the swing shaft 15.
  • the pair of holding beam portions 23A and 23B extend outward from both side surface portions in the direction of the swing axis 15 of the reflecting mirror portion 12 facing each other.
  • a pair of connecting beam portions 24A to 24D having an L shape in plan view are formed from both ends of the pair of holding beam portions 23A and 23B in a direction perpendicular to the swing shaft 15 of each.
  • Each of the pair of connecting beam portions 24A to 24D extends in the direction of the oscillating shaft 15 until it faces opposite corners at both ends in the direction perpendicular to the oscillating shaft 15 of the reflection mirror portion 12. . Thereafter, each of the pair of connecting beam portions 24A to 24D is further extended toward the reflection mirror portion 12 in the direction perpendicular to the swing shaft 15, and is perpendicular to the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 12. They are connected to opposite corners at both ends in the direction.
  • the pair of holding beam portions 23A and 23B are formed so as to be positioned at substantially the center positions between both side surface portions on the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 12 and the side surface portions of the support beam portions 21A and 21B, respectively.
  • a pair of slit-shaped through holes 20 ⁇ / b> A and 20 ⁇ / b> B are formed between the holding beam portions 23 ⁇ / b> A and 23 ⁇ / b> B and the reflection mirror portion 12 along both side edges of the reflection mirror portion 12.
  • the pair of through-holes 20A and 20B includes side surfaces on the reflecting mirror portion 12 side of the holding beam portions 23A and 23B, side surfaces on the swing shaft 15 side of the pair of connecting beam portions 24A to 24D, and
  • the reflection mirror portion 12 is formed by both side portions in the direction of the swing axis 15.
  • the reflection mirror part 12 the pair of support beam parts 21A and 21B, the pair of base parts 25A and 25B, the pair of twisted beam parts 22A and 22B, the pair of holding beam parts 23A and 23B, and the pair of connecting beam parts 24A. ⁇ 24D are provided so as to be symmetric with respect to the swing axis 15 in the direction perpendicular thereto. Further, the reflection mirror part 12, the pair of support beam parts 21A and 21B, the pair of base parts 25A and 25B, the pair of twisted beam parts 22A and 22B, the pair of holding beam parts 23A and 23B, and the pair of connecting beam parts 24A.
  • ⁇ 24D pass through the center position of the reflecting mirror portion 12 on the swing axis 15 on the swing axis 15 and are symmetrical with respect to the axis 27 perpendicular to the swing axis 15 in the direction of the swing axis 15. It is provided as follows.
  • the reflection mirror section 12 is formed so that the longitudinal direction in the plan view is about 800 ⁇ m to 1200 ⁇ m, and the short side direction in the plan view (width direction) is about 100 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the pair of torsion beam portions 22A and 22B is formed so that a short side direction (width direction) in a plane view orthogonal to the swing shaft 15 is about 80 ⁇ m to 150 ⁇ m.
  • the pair of torsion beam portions 22A and 22B is formed so that the longitudinal direction along the swing shaft 15 is about 250 ⁇ m to 1500 ⁇ m.
  • a pair of piezoelectric elements 26A and 26B are formed on the respective surface portions of the pair of base portions 25A and 25B and are stacked in a substantially square shape with a thickness of about 1 ⁇ m to 10 ⁇ m and a square of about 500 ⁇ m to 1500 ⁇ m in plan view. Yes.
  • Each of the piezoelectric elements 26A and 26B is not limited to a square in plan view, but may be a rectangle in plan view, a substantially square shape, a rhombus, a polygon, a circle, an ellipse, or the like.
  • the pair of piezoelectric elements 26 ⁇ / b> A and 26 ⁇ / b> B is formed so that the center position is located on the axis 27 and is symmetric with respect to the swing shaft 15 with the reflection mirror portion 12 interposed therebetween.
  • the axis 27 passes through the center position of the reflecting mirror portion 12 on the swing shaft 15 in the swing axis direction and is orthogonal to the swing shaft 15.
  • the outer edge portions of the piezoelectric elements 26A, 26B on the outer side in the direction perpendicular to the swing shaft 15 are formed so as to be separated from the outer edge portions of the base portions 25A, 25B by a predetermined distance in the direction of the reflection mirror portion 12.
  • the outer edge portions of the piezoelectric elements 26A, 26B on the outer side in the direction perpendicular to the swing axis 15 are separated from the connecting portions of the base portions 25A, 25B with the fixed frame 5 in the direction of the reflection mirror portion 12 by a predetermined distance. It is formed as follows.
  • each piezoelectric element 26A, 26B on the outer side in the direction perpendicular to the swing shaft 15 is formed at a position away from the inner surface of the support portion 18 of the base 3 by a predetermined distance. Therefore, as will be described later, a standing wave having the swing shaft 15 as a node can be generated in each of the base portions 25A and 25B and the support beam portions 21A and 21B (see FIGS. 5 and 6).
  • a resist film is formed and masked on the surface portion of the fixed frame 5 and the vibrating body 8 except for the piezoelectric elements 26A and 26B.
  • masking is performed on the surface portions of the fixed frame 5 and the vibrating body 8 by using a metal piece in which the shape portions forming the piezoelectric elements 26A and 26B prepared separately are cut out.
  • piezoelectric elements such as PZT are stacked by about 1 ⁇ m to 10 ⁇ m by an aerosol deposition method (AD method) in which film formation is performed by spraying nano-sized fine particles of piezoelectric elements such as PZT. Form.
  • AD method aerosol deposition method
  • each piezoelectric element 26A, 26B a pair of upper electrodes laminated with a thickness of about 0.2 ⁇ m to 0.6 ⁇ m is formed above each piezoelectric element 26A, 26B so as to form a predetermined gap with the peripheral edge of each piezoelectric element 26A, 26B. 28A and 28B are formed.
  • the upper electrodes 28A and 28B are formed on the piezoelectric elements 26A and 26B on the surface portions of the fixed frame 5 and the vibrating body 8, respectively.
  • a resist film is formed on the portion excluding the surface portion where the electrodes 28A and 28B are formed and masked.
  • masking is performed on the surface portions of the fixed frame 5 and the vibrating body 8 using a metal piece from which the shape portions forming the upper electrodes 28A and 28B prepared separately are cut out. After that, platinum (Pt), gold (Au), etc.
  • the resist film or the metal piece is removed.
  • 0.05 ⁇ m of titanium (Ti) is laminated on each upper electrode 28A, 28B, and then 0.5 ⁇ m of platinum (Pt) is laminated thereon, and then the resist film or metal piece is removed. It may be.
  • the portions on the fixed frame 5 facing the outer edge portions of the base portions 25A and 25B and the upper electrodes 28A and 28B are wire-bonded and formed on the base portions 25A and 25B.
  • a drive voltage can be applied to each of the piezoelectric elements 26A and 26B (see FIG. 4). That is, a drive voltage is applied without applying a load to the reflecting mirror unit 12, the torsion beam portions 22A and 22B, the holding beam portions 23A and 23B, the connection beam portions 24A to 24D, and the support beam portions 21A and 21B. It becomes possible.
  • the piezoelectric elements 26A and 26B are formed by the AD method as the piezoelectric element layer, and the upper electrodes 28A and 28B are formed by the physical vapor deposition method or the vacuum deposition method as the upper electrode layer. did.
  • the piezoelectric elements 26A and 26B may also be formed by physical vapor deposition or vacuum deposition.
  • the upper electrodes 28A and 28B may be formed by the AD method. In this physical vapor deposition method, for example, a DC voltage or an AC voltage was applied between the substrate and the target while introducing an inert gas into the vacuum, and the ionized inert gas was made to collide with the target and repelled.
  • the present invention is not limited to this, and at least one of the piezoelectric element layer and the upper electrode layer may be formed by a chemical vapor deposition method (CVD: Chemical Vapor Deposition).
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the swing drive of the reflection mirror unit 12.
  • FIG. 5 is a diagram showing a first resonance state in which the support beam portions 21A and 21B and the reflection mirror portion 12 swing in the same phase.
  • FIG. 6 is a view showing a swing state in which the phase is shifted by 180 degrees from the swing state of FIG.
  • a predetermined drive voltage for example, an alternating voltage with an amplitude of about 30 V
  • a drive circuit 31 This is a voltage with a bias voltage of 30 V added).
  • the piezoelectric element 26A formed on the base portion 25A is displaced in the direction perpendicular to the direction of application, that is, in the direction of the axis 27 perpendicular to the swing shaft 15.
  • a drive voltage having the same voltage as that of the output voltage of the drive circuit 31 is applied to the fixed frame 5 of the main body 2 and the upper electrode 28B formed on the base body 25B via the drive circuit 32.
  • the base portions 25A and 25B use the fixed frame 5 side end as the fixed end, and the support beam portions 21A and 21B side ends. Displace the part as a free end.
  • the free ends are displaced upward or downward in the same direction as the piezoelectric elements 26A and 26B depending on whether the displacement of the piezoelectric elements 26A and 26B is upward or downward. That is, the free ends are displaced in opposite directions. Thereby, a standing wave having the swing shaft 15 as a node can be generated in each of the base portions 25A and 25B and the support beam portions 21A and 21B.
  • the standing wave having the swing shaft 15 as a node is generated by holding the holding beam portions 23A and 23B in a horizontal state supported by the torsion beam portions 22A and 22B and the pair of connecting beam portions 24A to 24D.
  • the holding beam portions 23A and 23B, the pair of connecting beam portions 24A to 24D, and the reflection mirror portion 12 are integrated around the swing shaft 15 that is the axis of the torsion beam portions 22A and 22B. Is swung. Further, since the oscillating shaft 15 is located at this standing wave node, it does not move in any direction.
  • FIG. 7 is an enlarged perspective view schematically showing an example of dynamic mirror distortion of the reflection mirror unit 12 when the optical scanner 1 is driven in the first resonance state.
  • FIG. 7 the dynamic mirror distortion when the reflecting mirror unit 12 shown in FIG. 5 is rotated to the maximum swing angle is rotated about the swinging shaft 15 until the reflecting mirror unit 12 is substantially horizontal. It is shown.
  • the holding beam portions 23A and 23B, the pair of connecting beam portions 24A to 24D, and the reflection mirror portion 12 are set to the second resonance state in which the holding beam portions 21A and 21B swing in the opposite phase. Is possible. Also in this case, the dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflecting mirror portion 12 is absorbed by the holding beam portions 23A and 23B via the connecting beam portions 24A to 24D. As a result, the dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflection mirror unit 12 is reduced over almost the entire reflection surface 11. On the other hand, in each of the connecting beam portions 24A to 24D and the holding beam portions 23A and 23B that absorb the dynamic mirror distortion of the reflecting mirror portion 12, a large dynamic deflection with the swing shaft 15 as a node occurs.
  • the pair of connecting beam portions 24A to 24D are provided at the opposite corners at both ends in the direction perpendicular to the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 12. It is connected.
  • the pair of connecting beam portions 24A to 24D are connected to both ends of the pair of holding beam portions 23A and 23B. Then, dynamic mirror distortion generated in the reflection mirror unit 12 due to the moment of inertia, air resistance, etc. of the reflection mirror unit 12 is applied to the pair of holding beam units 23A and 23B via the pair of connection beam units 24A to 24D. It can be transmitted and absorbed.
  • each pair of connecting beam portions 24A to 24D is reflected.
  • the positional accuracy connected to the mirror unit 12 can be reduced, and the product yield can be improved.
  • both ends of the reflection mirror portion 12 in the direction of the swing axis 15 are formed so as to be parallel to the opposing holding beam portions 23A and 23B, that is, the reflection mirror portion 12 is viewed in plan view. Since it is formed in a rectangular shape, the reflecting surface 11 can be enlarged.
  • the inner edge portions of the pair of base portions 25A and 25B are connected by a pair of support beam portions 21A and 21B, and the outer end edge portions of the pair of base portions 25A and 25B are fixed to the fixing member 5.
  • the piezoelectric elements 26A and 26B it is possible to generate a standing wave having the swing shaft 15 as a node by the piezoelectric elements 26A and 26B in the base portions 25A and 25B and the support beam portions 21A and 21B.
  • the reflection mirror portion 12 is supported by a pair of torsion beam portions 22A and 22B formed on the swing shaft 15 via each pair of connecting beam portions 24A to 24D and a pair of holding beam portions 23A and 23B.
  • the reflection mirror portion 12 can be moved without displacing the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 12 in any direction. It can be swung. Accordingly, since the swing shaft 15 of the reflection mirror unit 12 is not displaced in any direction, it is possible to further improve the effective efficiency of the reflected light of the reflection mirror unit 12.
  • the main body 2 by forming the main body 2 from a conductive material having elasticity, such as stainless steel, titanium, or iron, it is not necessary to form the lower electrodes of the piezoelectric elements 26A and 26B, and the structure can be simplified. It becomes.
  • a conductive material having elasticity such as stainless steel, titanium, or iron
  • FIG. 8 is a plan view of the optical scanner 41 according to the second embodiment.
  • 9 is a cross-sectional view taken along arrow X2-X2 in FIG.
  • the overall configuration of the optical scanner 41 according to the second embodiment is substantially the same as that of the optical scanner 1 according to the first embodiment.
  • the optical scanner 41 according to the second embodiment replaces the holding beam portions 23A and 23B and the pair of connecting beam portions 24A to 24D of the optical scanner 1 according to the first embodiment with the holding beam portions 42A and 42B and The difference is that each pair of connecting beam portions 43A to 43D is provided.
  • the pair of torsion beam portions 22A and 22B extends symmetrically with respect to the swing shaft 15 on both sides in the direction perpendicular to the swing shaft 15 from the other end on the reflection mirror portion 12 side.
  • a pair of holding beam portions 42A and 42B are formed.
  • the pair of holding beam portions 42A and 42B have the same length as the opposite side surface portions of the reflecting mirror portion 12 in the direction of the swing shaft 15, that is, the length in the direction perpendicular to the swing shaft 15 of the reflecting mirror portion 12. It is extended to be the same length.
  • pair of holding beam portions 42A and 42B are extended from both ends in the direction perpendicular to the respective swing shafts 15 in the swing shaft 15 direction, and each of the reflection mirror portions 12 in the swing shaft 15 direction.
  • a pair of connecting beam portions 43A to 43D connected to opposite corners of both ends are formed.
  • the pair of holding beam portions 42A and 42B are formed so as to be positioned at substantially the center positions between both side surface portions on the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 12 and the side surface portions of the support beam portions 21A and 21B, respectively.
  • a pair of slit-shaped through holes 45 ⁇ / b> A and 45 ⁇ / b> B are formed between the holding beam portions 42 ⁇ / b> A and 42 ⁇ / b> B and the reflection mirror portion 12 along both side edges of the reflection mirror portion 12.
  • the pair of through-holes 45A and 45B includes side surfaces of the holding beam portions 42A and 42B on the reflection mirror portion 12 side, side surfaces of the pair of connecting beam portions 43A to 43D on the swing shaft 15 side,
  • the reflection mirror portion 12 is formed by both side portions in the direction of the swing axis 15.
  • the reflection mirror part 12, the pair of support beam parts 21A and 21B, the pair of base parts 25A and 25B, the pair of twisted beam parts 22A and 22B, the pair of holding beam parts 42A and 42B, and the pair of connecting beam parts 43A. ... To 43D are provided so as to be symmetrical with respect to the swing shaft 15 in the direction perpendicular thereto. Further, the reflection mirror part 12, the pair of support beam parts 21A and 21B, the pair of base parts 25A and 25B, the pair of twisted beam parts 22A and 22B, the pair of holding beam parts 42A and 42B, and the pair of connecting beam parts 43A.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the swing drive of the reflection mirror unit 12.
  • the fixed frame 5 of the main body 2 of the optical scanner 41 and the upper electrodes 28A and 28B are reversed via the drive circuits 31 and 32, respectively.
  • a drive voltage of the same voltage is applied in phase.
  • a standing wave having the swing shaft 15 as a node can be generated in each of the base portions 25A and 25B and the support beam portions 21A and 21B.
  • the standing wave having the swing shaft 15 as a node is supported by each holding beam portion in the horizontal state supported by the torsion beam portions 22A and 22B.
  • a force giving a rotational moment can be applied to 42A, 42B, each pair of connecting beam portions 43A to 43D, and the reflecting mirror portion 12 to induce torsional vibration.
  • the holding beam portions 42A and 42B, the pair of connecting beam portions 43A to 43D, and the reflection mirror portion 12 are integrated around the swing shaft 15 that is the axis of the torsion beam portions 22A and 22B. Is swung. Further, since the oscillating shaft 15 is located at this standing wave node, it does not move in any direction.
  • FIG. 11 is an enlarged perspective view schematically showing an example of dynamic mirror distortion of the reflection mirror unit 12 when the optical scanner 41 is driven in the first resonance state.
  • FIG. 11 shows the dynamic mirror distortion when the reflecting mirror unit 12 is rotated to the maximum swinging angle by rotating it around the swinging shaft 15 until the reflecting mirror unit 12 becomes almost horizontal. .
  • the dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflecting mirror unit 12 due to the moment of inertia, the air resistance, etc. when the reflecting mirror unit 12 swings around the swinging shaft 15 It is absorbed by the holding beam portions 42A and 42B through 43A to 43D. For this reason, the connection point between the connecting beam portions 43A and 43D of the reflection mirror portion 12 and the side edge portion on the swing shaft 15 side, and the side edge portion of the connecting beam portions 43B and 43C on the swing shaft 15 side. In the region 47 of the reflection surface 11 sandwiched between the coupling points, the dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflection mirror unit 12 is reduced and reduced.
  • the holding beam portions 42A and 42B, the pair of connecting beam portions 43A to 43D, and the reflection mirror portion 12 are set in a second resonance state in which the holding beam portions 21A and 21B swing in the opposite phase. Is possible. Also in this case, the dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflecting mirror portion 12 is absorbed by the holding beam portions 42A and 42B via the connecting beam portions 43A to 43D, and in the region 47 of the reflecting surface 11 The dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflection mirror unit 12 is reduced and reduced. On the other hand, in each of the connecting beam portions 43A to 43D and the holding beam portions 42A and 42B that absorb the dynamic mirror distortion of the reflecting mirror portion 12, a large dynamic deflection with the swing shaft 15 as a node occurs.
  • the pair of connecting beam portions 43A to 43D are connected to opposite corner portions of both ends of the reflection mirror portion 12 in the direction of the swing axis 15. Yes.
  • the pair of connecting beam portions 43A to 43D are connected to both ends of the pair of holding beam portions 42A and 42B.
  • the dynamic mirror distortion generated in the reflecting mirror 12 due to the moment of inertia, air resistance, etc. of the reflecting mirror 12 is applied to the pair of holding beams 42A and 42B via the pair of connecting beams 43A to 43D. It can be transmitted and absorbed.
  • the reflecting surface 11 of the reflecting mirror unit 12 is located on the inner side from both end portions corresponding to the width dimension of each pair of connecting beam portions 43A to 43D, that is, a portion having a wide region 47. Therefore, it is possible to improve the effective efficiency of reflected light.
  • each pair of connecting beam portions 43A to 43D is connected to the reflecting mirror portion 12. It is possible to reduce the positional accuracy of connecting to the product, and to improve the product yield.
  • both end portions of the reflection mirror portion 12 in the direction of the swing axis 15 are formed so as to be parallel to the opposing holding beam portions 42A and 42B, that is, the reflection mirror portion 12 is viewed in plan view. Since it is formed in a rectangular shape, the reflecting surface 11 can be enlarged.
  • the inner edge portions of the pair of base portions 25A and 25B are connected by a pair of support beam portions 21A and 21B, and the outer end edge portions of the pair of base portions 25A and 25B are fixed to the fixing member 5.
  • the piezoelectric elements 26A and 26B it is possible to generate a standing wave having the swing shaft 15 as a node by the piezoelectric elements 26A and 26B in the base portions 25A and 25B and the support beam portions 21A and 21B.
  • the reflection mirror portion 12 is supported by a pair of torsion beam portions 22A and 22B formed on the swing shaft 15 via each pair of connecting beam portions 43A to 43D and a pair of holding beam portions 42A and 42B.
  • the reflection mirror portion 12 can be moved without displacing the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 12 in any direction. It can be swung. Accordingly, since the swing shaft 15 of the reflection mirror unit 12 is not displaced in any direction, it is possible to further improve the effective efficiency of the reflected light of the reflection mirror unit 12.
  • the main body 2 by forming the main body 2 from a conductive material having elasticity, such as stainless steel, titanium, or iron, it is not necessary to form the lower electrodes of the piezoelectric elements 26A and 26B, and the structure can be simplified. It becomes.
  • a conductive material having elasticity such as stainless steel, titanium, or iron
  • FIG. 12 is a plan view of the optical scanner 61 according to the third embodiment.
  • 13 is a cross-sectional view taken along arrow X3-X3 in FIG.
  • the overall configuration of the optical scanner 61 according to the third embodiment is substantially the same as that of the optical scanner 1 according to the first embodiment.
  • the optical scanner 61 according to the third embodiment replaces the holding beam portions 23A and 23B and the pair of connecting beam portions 24A to 24D of the optical scanner 1 according to the first embodiment with each of the holding beam portions 62A and 62B and The difference is that each pair of connecting beam portions 63A to 63D is provided.
  • the pair of holding beam portions 62A and 62B are provided on both sides of the pair of torsion beam portions 22A and 22B in the direction perpendicular to the swinging shaft 15 from the other ends of the reflecting mirror portion 12 side. It extends symmetrically with respect to the swing shaft 15. Further, the pair of holding beam portions 62A and 62B are shorter in length than both side surface portions in the direction of the swing axis 15 of the reflecting mirror portion 12 facing each other, that is, perpendicular to the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 12. It is extended to be shorter than the length.
  • each pair of connecting beam portions 63A to 63D extends in the direction of the oscillating shaft 15 from both ends perpendicular to the respective oscillating shafts 15 of the pair of holding beam portions 62A and 62B.
  • the reflecting mirror unit 12 is connected to both end portions in the direction of the swing axis 15.
  • the pair of holding beam portions 62A and 62B are formed so as to be positioned at substantially the center positions between both side surface portions on the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 12 and the side surface portions of the support beam portions 21A and 21B, respectively.
  • a pair of slit-like through holes 65 ⁇ / b> A and 65 ⁇ / b> B are formed between the holding beam portions 62 ⁇ / b> A and 62 ⁇ / b> B and the reflection mirror portion 12 along both side edges of the reflection mirror portion 12.
  • the pair of through-holes 65A and 65B includes side surfaces of the holding beam portions 62A and 62B on the reflection mirror portion 12 side, side surfaces of the pair of connecting beam portions 63A to 63D on the swing shaft 15 side,
  • the reflection mirror portion 12 is formed by both side portions in the direction of the swing axis 15.
  • ⁇ 63D are provided so as to be symmetrical with respect to the swing axis 15 in a direction perpendicular thereto.
  • ⁇ 63D pass through the center position in the swing axis direction on the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 12 and are symmetrical in the swing shaft 15 direction with respect to the axis 27 orthogonal to the swing shaft 15. It is provided as follows.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the swing drive of the reflection mirror unit 12.
  • the fixed frame 5 of the main body 2 of the optical scanner 61 and the upper electrodes 28A and 28B are reversed via the drive circuits 31 and 32, respectively.
  • a drive voltage of the same voltage is applied in phase.
  • a standing wave having the swing shaft 15 as a node can be generated in each of the base portions 25A and 25B and the support beam portions 21A and 21B.
  • the standing wave having the swing shaft 15 as a node is supported by each holding beam portion in the horizontal state supported by the torsion beam portions 22A and 22B.
  • a force giving a rotational moment can be applied to 62A, 62B, each pair of connecting beam portions 63A to 63D, and the reflecting mirror portion 12 to induce torsional vibration.
  • the holding beam portions 62A and 62B, the pair of connecting beam portions 63A to 63D, and the reflection mirror portion 12 are integrated around the swing shaft 15 that is the axis of the torsion beam portions 22A and 22B. Is swung. Further, since the oscillating shaft 15 is located at this standing wave node, it does not move in any direction.
  • FIG. 15 is an enlarged perspective view schematically showing an example of dynamic mirror distortion of the reflection mirror unit 12 when the optical scanner 61 is driven in the first resonance state.
  • FIG. 15 shows the dynamic mirror distortion when the reflecting mirror unit 12 is rotated to the maximum swinging angle by rotating it around the swinging shaft 15 until the reflecting mirror unit 12 becomes almost horizontal. .
  • the dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflecting mirror portion 12 due to the moment of inertia, air resistance, etc. when the reflecting mirror portion 12 swings around the swinging shaft 15 It is absorbed by the holding beam portions 62A and 62B through 63A to 63D. For this reason, the connection point between the connecting beam portions 63A and 63D of the reflection mirror portion 12 and the side edge portion on the swing shaft 15 side, and the side edge portion on the swing shaft 15 side of each connection beam portion 63B and 63C. In the region 67 of the central portion of the reflecting surface 11 between the coupling points, the dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflecting mirror unit 12 is reduced and reduced.
  • the holding beam portions 62A and 62B, the pair of connecting beam portions 63A to 63D, and the reflection mirror portion 12 are set in a second resonance state in which the holding beam portions 21A and 21B swing in the opposite phase. Is possible. Also in this case, the dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflecting mirror portion 12 is absorbed by the holding beam portions 62A and 62B via the connecting beam portions 63A to 63D, and in the region 67 of the reflecting surface 11 The dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflection mirror unit 12 is reduced and reduced.
  • the pair of connecting beam portions 63A to 63D are connected to both end portions of the reflection mirror portion 12 in the direction of the swing axis 15.
  • the pair of connecting beam portions 63A to 63D are connected to both ends of the pair of holding beam portions 62A and 62B. Then, dynamic mirror distortion generated in the reflection mirror unit 12 due to the moment of inertia, air resistance, and the like of the reflection mirror unit 12 is applied to the pair of holding beam units 62A and 62B via the pair of connection beam units 63A to 63D. It can be transmitted and absorbed.
  • each pair of connecting beam portions 63A to 63D is connected to both ends of the reflecting mirror portion 12 in the direction of the swing axis 15, the pair of connecting beam portions 63A to 63D are connected to the reflecting mirror portion 12 with high positional accuracy. Reduction can be achieved and the product yield can be improved.
  • both end portions of the reflection mirror portion 12 in the direction of the swing axis 15 are formed so as to be parallel to the opposing holding beam portions 62A and 62B, that is, the reflection mirror portion 12 is viewed in plan view. Since it is formed in a rectangular shape, the reflecting surface 11 can be enlarged.
  • the inner edge portions of the pair of base portions 25A and 25B are connected by a pair of support beam portions 21A and 21B, and the outer end edge portions of the pair of base portions 25A and 25B are fixed to the fixing member 5.
  • the piezoelectric elements 26A and 26B it is possible to generate a standing wave having the swing shaft 15 as a node by the piezoelectric elements 26A and 26B in the base portions 25A and 25B and the support beam portions 21A and 21B.
  • the reflection mirror portion 12 is supported by a pair of torsion beam portions 22A and 22B formed on the swing shaft 15 via each pair of connecting beam portions 63A to 63D and a pair of holding beam portions 62A and 62B.
  • the reflection mirror portion 12 can be moved without displacing the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 12 in any direction. It can be swung. Accordingly, since the swing shaft 15 of the reflection mirror unit 12 is not displaced in any direction, it is possible to further improve the effective efficiency of the reflected light of the reflection mirror unit 12.
  • the main body 2 by forming the main body 2 from a conductive material having elasticity, such as stainless steel, titanium, or iron, it is not necessary to form the lower electrodes of the piezoelectric elements 26A and 26B, and the structure can be simplified. It becomes.
  • a conductive material having elasticity such as stainless steel, titanium, or iron
  • FIG. 16 is a plan view of an optical scanner 81 according to the fourth embodiment.
  • 17 is a cross-sectional view taken along arrow X4-X4 in FIG.
  • the overall configuration of the optical scanner 81 according to the fourth embodiment is substantially the same as that of the optical scanner 1 according to the first embodiment.
  • the optical scanner 81 according to the fourth embodiment is different from the reflecting mirror portion 12, the holding beam portions 23A and 23B, and the pair of connecting beam portions 24A to 24D of the optical scanner 1 according to the first embodiment.
  • 82, the holding beam portions 83A and 83B, and the pair of connecting beam portions 84A to 84D are different from the reflecting mirror portion 12, the holding beam portions 23A and 23B, and the pair of connecting beam portions 24A to 24D of the optical scanner 1 according to the first embodiment.
  • a reflection mirror portion 82 having a reflection surface 11 having a substantially horizontally long octagonal shape in a plan view is provided at the center of the through hole 10.
  • the reflection mirror portion 82 has a central portion including the swing shaft 15 formed in a rectangular shape in a plan view that is long in a direction perpendicular to the swing shaft 15, and with respect to the swing shaft 15 at the center portion.
  • the width in the direction of the oscillating shaft 15 is extended outwardly from both side edge portions in the perpendicular direction so as to gradually narrow.
  • the reflection mirror portion 82 is formed in a direction perpendicular to the swing shaft 15, that is, symmetrical to the longitudinal direction of the reflection mirror portion 82.
  • shaft 15 of the reflective mirror part 82 is not restricted to a planar view rectangle, A square, substantially square shape, etc. may be sufficient.
  • the reflection mirror portion 82 is not limited to a substantially horizontally long octagonal shape in plan view, and may be elliptical in plan view.
  • a pair of twisted beam portions 22A and 22B that extend symmetrically with respect to the swing shaft 15 on both sides in the direction perpendicular to the swing shaft 15 from the other ends of the pair of torsion beam portions 22A and 22B on the reflection mirror portion 82 side.
  • Holding beam portions 83A and 83B are formed.
  • the pair of holding beam portions 83A and 83B extend so as to have substantially the same length as the center portions of the opposing reflecting mirror portions 82, that is, both side surface portions in the direction of the swing axis 15 of the rectangular portion in plan view. .
  • both side surfaces of the pair of holding beam portions 83A and 83B in the direction of the oscillating shaft 15 whose width gradually decreases from both ends in the direction perpendicular to the oscillating shaft 15 of the pair of holding beam portions 83A and 83B.
  • a pair of connecting beam portions 84A to 84D are formed along the line.
  • Each of the pair of connecting beam portions 84A to 84D extends outward from both side surface portions of the reflecting mirror portion 82 facing each other in the direction of the swing shaft 15, and thereafter, is perpendicular to the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 82. It extends in the direction of the swing shaft 15 until it faces opposite corners at both ends in the direction.
  • Each of the pair of connecting beam portions 84A to 84D is further extended toward the reflection mirror portion 82 at the right angle direction with respect to the swing shaft 15, and both ends in the direction perpendicular to the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 82 are extended. Connected to opposite corners of the part.
  • the pair of holding beam portions 83A and 83B are formed so as to be positioned at substantially central positions between both side surface portions on the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 82 and the side surface portions of the support beam portions 21A and 21B, respectively.
  • a pair of through-holes 85A and 85B having a generally arcuate shape in plan view are formed between the holding beam portions 83A and 83B and the reflection mirror portion 82 along both side edges of the reflection mirror portion 82.
  • the pair of through-holes 85A and 85B includes side surfaces of the holding beam portions 83A and 83B on the reflecting mirror portion 82 side, side surfaces of the pair of connecting beam portions 84A to 84D on the swing shaft 15 side,
  • the reflection mirror portion 82 is formed by both side portions in the direction of the swing axis 15.
  • ⁇ 84D are provided so as to be symmetrical with respect to the swing axis 15 in a direction perpendicular thereto.
  • the reflection mirror 82 is formed so that the longitudinal direction in the plan view is about 800 ⁇ m to 1200 ⁇ m, and the short side direction (width direction) in the center portion is about 100 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the pair of torsion beam portions 22A and 22B are formed so that a short side direction (width direction) in a plane view orthogonal to the swing shaft 15 is about 80 ⁇ m to 150 ⁇ m, and a longitudinal direction along the swing shaft 15 Is formed to be about 250 ⁇ m to 1500 ⁇ m.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the swing drive of the reflection mirror unit 82.
  • the fixing frame 5 of the main body 2 of the optical scanner 81 and the upper electrodes 28A and 28B are reversed via the drive circuits 31 and 32, respectively.
  • a drive voltage of the same voltage is applied in phase. Thereby, a standing wave having the swing shaft 15 as a node can be generated in each of the base portions 25A and 25B and the support beam portions 21A and 21B.
  • the standing wave having the swing shaft 15 as a node is supported by each holding beam portion in the horizontal state supported by the torsion beam portions 22A and 22B.
  • 83A, 83B, a pair of connecting beam portions 84A to 84D, and a reflection mirror portion 82 can be subjected to a force giving a rotational moment, and torsional vibration is induced.
  • the holding beam portions 83A and 83B, the pair of connecting beam portions 84A to 84D, and the reflection mirror portion 82 are integrated around the swing shaft 15 that is the axis of the torsion beam portions 22A and 22B. Is swung. Further, since the oscillating shaft 15 is located at this standing wave node, it does not move in any direction.
  • FIG. 19 is an enlarged perspective view schematically showing an example of dynamic mirror distortion of the reflection mirror unit 82 when the optical scanner 81 is driven in the first resonance state.
  • FIG. 19 shows the dynamic mirror distortion when the reflecting mirror unit 82 is rotated to the maximum swinging angle by rotating it around the swinging shaft 15 until the reflecting mirror unit 82 becomes almost horizontal. .
  • the dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflecting mirror portion 82 due to the moment of inertia, air resistance, etc. when the reflecting mirror portion 82 swings around the swing shaft 15 It is absorbed by the holding beam portions 83A and 83B via 84A to 84D.
  • the dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflection mirror portion 82 is reduced over almost the entire reflection surface 11.
  • a large dynamic deflection with the swing shaft 15 as a node occurs in each of the connecting beam portions 84A to 84D and the holding beam portions 83A and 83B that absorb the dynamic mirror distortion of the reflecting mirror portion 82.
  • the holding beam portions 83A and 83B, the pair of connecting beam portions 84A to 84D, and the reflection mirror portion 82 are set to a second resonance state in which the holding beam portions 21A and 21B swing in the opposite phase. Is possible. Even in this case, the dynamic mirror distortion in the Z-axis direction generated in the reflecting mirror portion 82 is applied to the connecting beam portions 84A to 84D and the holding beam portions 83A and 83B via the connecting beam portions 84A to 84D. Absorbed and reduced over almost the entire reflective surface 11. On the other hand, a large dynamic deflection with the swing shaft 15 as a node occurs in each of the connecting beam portions 84A to 84D and the holding beam portions 83A and 83B that absorb the dynamic mirror distortion of the reflecting mirror portion 82.
  • the pair of connecting beam portions 84A to 84D and the pair of connecting beam portions 84A to 84D and the opposite corner portions at both ends in the direction perpendicular to the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 82 are provided.
  • a pair of holding beam portions 83A and 83B are connected. Then, the dynamic mirror distortion generated in the reflecting mirror portion 82 due to the moment of inertia, air resistance, etc. of the reflecting mirror portion 82 is transmitted to each of the pair of connecting beam portions 84A to 84D and the pair of holding beam portions 83A and 83B. It can be absorbed.
  • each pair of connecting beam portions 84A to 84D is reflected.
  • the positional accuracy connected to the mirror part 82 can be reduced, and the product yield can be improved.
  • the reflecting mirror portion 82 is formed in a substantially horizontally long octagonal shape in a plan view that is elongated in a direction perpendicular to the swing shaft 15, an inertia moment acting on both end portions in the direction perpendicular to the swing shaft 15 is generated. It can be made smaller. As a result, it is possible to further reduce dynamic mirror distortion generated in the reflection mirror unit 82.
  • the inner edge portions of the pair of base portions 25A and 25B are connected by a pair of support beam portions 21A and 21B, and the outer end edge portions of the pair of base portions 25A and 25B are fixed to the fixing member 5.
  • the piezoelectric elements 26A and 26B it is possible to generate a standing wave having the swing shaft 15 as a node by the piezoelectric elements 26A and 26B in the base portions 25A and 25B and the support beam portions 21A and 21B.
  • the reflection mirror portion 82 is supported by a pair of torsion beam portions 22A and 22B formed on the swing shaft 15 via each pair of connecting beam portions 84A to 84D and a pair of holding beam portions 83A and 83B.
  • the reflecting mirror portion 82 is formed symmetrically in the direction perpendicular to the oscillating shaft 15 so that the reflecting mirror portion 82 can be moved without displacing the oscillating shaft 15 of the reflecting mirror portion 82 in any direction. It can be swung. Accordingly, since the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 82 is not displaced in any direction, it is possible to further improve the effective efficiency of the reflected light of the reflection mirror portion 82.
  • the main body 2 by forming the main body 2 from a conductive material having elasticity, such as stainless steel, titanium, or iron, it is not necessary to form the lower electrodes of the piezoelectric elements 26A and 26B, and the structure can be simplified. It becomes.
  • a conductive material having elasticity such as stainless steel, titanium, or iron
  • the present invention is not limited to the first to fourth embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the following may be used.
  • the main body 2 may be formed of a non-conductive material having an elastic thickness of about 30 ⁇ m to 100 ⁇ m, such as silicon or quartz.
  • the through holes 6, the through holes 10, and the through holes 20A, 20B, 45A, 45B, 65A, 65B, 85A, and 85B are formed on a thin rectangular silicon substrate having a thickness of about 30 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • a resist film is formed on the portion excluding the portion and masked. Thereafter, etching is performed to form the through holes 6 and 10 and the through holes 20A, 20B, 45A, 45B, 65A, 65B, 85A, and 85B, and then the resist film is removed.
  • the fixed frame 5 each reflection mirror part 12, 82, each torsion beam part 22A, 22B, each support beam part 21A, 21B, each base part 25A, 25B, each holding beam part 23A, 23B, 42A, 42B, 62A, 62B, 83A, 83B, and connecting beam portions 24A-24D, 43A-43D, 63A-63D, 84A-84D are formed.
  • platinum (Pt), gold (Au), etc. are about 0.2 ⁇ m to 0 over the fixed frame 5 from the portions where the piezoelectric elements 26A, 26B are formed on the base portions 25A, 25B.
  • a pair of lower electrodes 31A and 31B (not shown) are formed by stacking 6 ⁇ m. Thereafter, the piezoelectric elements 26A and 26B may be formed on the lower electrodes 31A and 31B, and then the upper electrodes 28A and 28B may be formed on the piezoelectric elements 26A and 26B.
  • the lower electrodes 31A and 31B and the upper electrodes 28A and 28B on the fixed frame 5 are wire-bonded to the piezoelectric elements 26A and 26B formed on the base portions 25A and 25B.
  • a drive voltage can be applied.
  • the upper electrodes 28A and 28B, the piezoelectric elements 26A and 26B, and the lower electrodes 31A and 31B can be formed by a thin film technique such as a conventional sputtering method or a CVD method.
  • a magnetostrictive film such as a super magnetostrictive material that expands and contracts by an alternating magnetic field from the outside, or a permanent magnet film that is attracted and repelled by an alternating magnetic field from the outside.
  • a coil may be provided in the vicinity of each of the base portions 25A and 25B, and an alternating current may be passed through the coil to form an alternating magnetic field.
  • standing waves having the swing shaft 15 as a node are generated in the base portions 25A and 25B and the support beam portions 21A and 21B, and the reflection mirror portions 12 and 82 are swung around the swing shaft 15. It can be driven dynamically.
  • the main body 2 is preferably formed of a nonmagnetic material.
  • the outer edge portions of the base portions 25A and 25B are extended to the support portions 18 of the base 3 to directly support the base portions 25A and 25B. It may be fixed on the portion 18. As a result, the main body 2 can be reduced in size.
  • Optical scanner 2 Main body part 3
  • Base 5 Fixed frame 6, 10, 20A, 20B, 45A, 45B Through hole 65A, 65B, 85A, 85B Through hole 12, 82 Reflection mirror part 15, 103 Oscillating shaft 21A, 21B Support beam 22A, 22B Torsion beam 23A, 23B, 42A, 42B, 62A, 62B, 83A, 83B Holding beam 24A-24D, 43A-43D, 63A-63D, 84A-84D Connecting beam Part 25A, 25B
  • Mirror part 102 Movable part 104A-104D Beam 105 Torsion bar

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

　各基体部２５Ａ、２５Ｂの各反射ミラー部１２側の端縁部は、その両端部を各支持梁部２１Ａ、２１Ｂによって連結されている。また、この各基体部２５Ａ、２５Ｂの外側端縁部は、固定枠５に固定されている。また、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂが、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂの貫通孔１０側の側面部から揺動軸１５に沿って、反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両側面部と各支持梁部２１Ａ、２１Ｂの側面部との略中央位置まで延出されている。また、反射ミラー部１２は、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄ及び一対の保持梁部２３Ａ、２３Ｂを介して、揺動軸１５上に形成された一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂによって支持される。

Description

光スキャナ
　本発明は、光スキャナに関するものである。
　従来より、ミラー部を揺動軸回りに揺動駆動して所定方向に光を走査する光スキャナに関して種々提案されている。
　例えば、従来の光スキャナの一例を図２０に基づいて説明する。図２０は従来の光スキャナの一例を示す平面図である。
　図２０に示すように、光スキャナ１００では、枠体状の可動部１０２が、ミラー部１０１の周囲を囲むように配置されている。また、このミラー部１０１と可動部１０２とは、揺動軸１０３上に形成された各梁１０４Ａ、１０４Ｂと、揺動軸１０３に対して直角方向のミラー１０１の幅方向中心線上に形成された各梁１０４Ｃ、１０４Ｄとによって接続されている。また、可動部１０２は揺動軸１０３上に形成された各トーションバー１０５によって揺動可能に軸支されている。そして、当該可動部１０２が揺動駆動される。
　また、このように構成された光スキャナ１００において、静磁界を発生させる一対の永久磁石が、揺動軸１０３に対して直角方向のミラー１０１の幅方向中心線上で、可動部１０２の両外側に配置されている。そして、可動部１０２に設けられた不図示のコイルに交番電圧を印加することにより、ミラー部１０１及び可動部１０２は、共振状態でトーションバー１０５を中心に捻れ振動が誘起される（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２－１３１６８５号公報（段落（００１６）～（００２５）、図１～図３）
　しかしながら、上述した特許文献１に記載される構成の光スキャナ１００では、共振状態において、ミラー部１０１の中央部には、動的ミラー歪みが生じる。この動的ミラー歪みは、ミラー部１０１及び可動部１０２の慣性モーメントや空気抵抗等のために、反射面により反射された反射光の光学特性に影響を与える程度（例えば、撓み量１μｍ以上である。）になるという問題がある。
　尚、動的ミラー歪みとは、ミラー部の揺動時に、慣性モーメントや空気抵抗等によってミラー部の反射面に生じる歪みをいう。
　ここで、光スキャナ１００を共振状態で駆動した場合のミラー部１０１の動的ミラー歪みの一例を図２１に基づいて説明する。図２１は図２０の光スキャナ１００を共振状態で駆動した場合のミラー部１０１の動的ミラー歪みの一例を模式的に示す拡大斜視図である。尚、図２１では、ミラー部１０１が最大揺動角度まで回動したときの動的ミラー歪みを、ミラー部１０１がほぼ水平になるまで揺動軸１０３回りに回転させて示すものである。
　図２１に示すように、光スキャナ１００のミラー部１０１には、慣性モーメントや空気抵抗等のために、反射面に揺動軸１０３に対して直角方向で該揺動軸１０３を中心とする正弦波の変形が生じる。そして、その変形が各梁１０４Ａ～１０４Ｄを介して可動枠１０２に伝達され、当該可動枠１０２にも揺動軸１０３を中心とする正弦波の変形が生じている。つまり、ミラー部１０１に発生する動的ミラー歪みが、各梁１０４Ａ～１０４Ｄを介して可動枠１０２で吸収されないため、当該ミラー部１０１の中央部に、１μｍ以上にも達する撓み量が発生する。そのため、ミラー部１０１の中央部における反射面で反射された反射光の光学特性が悪化するという問題がある。
　そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ミラー部の揺動時に、反射光の光学特性に悪影響を与えるミラー部の動的ミラー歪みを効果的に抑制することが可能な光スキャナを提供することを目的とする。
　前記目的を達成するため本発明の光スキャナは、ミラー部を揺動軸回りに揺動駆動して所定方向に光を走査する光スキャナにおいて、前記ミラー部の揺動軸に沿って一端が支持されて該揺動軸回りに捻れ振動される一対の捻れ梁部と、前記一対の捻れ梁部のそれぞれの他端から前記揺動軸に対して直角方向両側に該揺動軸に対して対称に延出されて前記ミラー部の揺動軸方向の両端部に相対向する一対の保持梁部と、前記一対の保持梁部のそれぞれの両端から延出されて相対向する前記ミラー部の前記揺動軸に対して対称な所定位置に接続される各一対の連結梁部と、前記一対の捻れ梁部に前記揺動軸回りの捻れ振動を誘起する振動誘起部と、を備えたことを特徴とする。
　このような光スキャナでは、ミラー部の動的ミラー歪みを、各一対の連結梁部を介して、この各一対の連結梁部が両端部に接続された一対の保持梁部に伝達して吸収することが可能となる。このため、ミラー部の揺動時に、当該ミラー部の揺動軸に対して直角方向の各一対の連結梁部によって挟まれた揺動軸を含む中央側の部分の動的ミラー歪みを低減できる。これにより、反射光の光学特性に悪影響を与えるミラー部の動的ミラー歪みを効果的に抑制することが可能となる。
　また、各保持梁部は、一対の捻れ梁部のそれぞれの他端から揺動軸に対して直角方向両側に該揺動軸に対して対称に延出されている。このため、各捻れ梁部の揺動軸回りの捻れ振動により発生するミラー部の揺動軸をどの方向にも変位させることなく、ミラー部を揺動させることが可能となる。
  また、本発明の光スキャナにおいて、前記ミラー部は、前記揺動軸に対して直角方向に対称に形成され、前記各一対の連結梁部は、前記一対の保持梁部のそれぞれの両端から揺動軸方向に延出されて相対向する前記ミラー部の揺動軸方向の両端部に接続されるようにしてもよい。
　このような光スキャナでは、ミラー部の揺動時に、当該ミラー部の反射面において、各連結梁部の幅寸法に相当する両端部分より内側、つまり、中央側の部分の反射面に発生する動的ミラー歪みを低減して、反射光の実効効率の向上を図ることが可能となる。
　また、ミラー部は揺動軸に対して直角方向に対称に形成されているため、各捻れ梁部の揺動軸回りの捻れ振動により発生するミラー部の揺動軸をどの方向にも変位させることなく、ミラー部を揺動させることが可能となる。
  また、本発明の光スキャナにおいて、前記各一対の連結梁部は、それぞれ前記ミラー部の揺動軸方向の両端部の相対向する隅部に接続されるようにしてもよい。
　このような光スキャナでは、各一対の連結梁部をミラー部の揺動軸方向の両端部の相対向する隅部に接続するため、ミラー部の揺動時に、当該ミラー部の反射面において、各連結梁部の幅寸法に相当する両端部分より内側、つまり、中央側のほぼ全反射面に発生する動的ミラー歪みを低減して、反射光の実効効率の更なる向上を図ることが可能となる。
　また、各一対の連結梁部をミラー部の揺動軸方向の両端部の相対向する隅部に接続するため、各一対の連結梁部をミラー部に接続する位置精度の低減化を図ることができ、製品歩留まりの向上を図ることができる。
　また、本発明の光スキャナにおいて、前記ミラー部は、前記揺動軸に対して直角方向に対称に形成され、前記保持梁部は、相対向する前記ミラー部の揺動軸方向の両端部よりも外側に延出され、前記各一対の連結梁部は、前記一対の保持梁部のそれぞれの両端から揺動軸方向に所定長さ延出された後、更に、前記ミラー部側に延出されて該ミラー部の揺動軸に対して直角方向両端部の相対向する隅部に接続されるようにしてもよい。
　このような光スキャナでは、ミラー部の揺動時に、当該ミラー部の揺動軸に対して直角方向の両端部より内側、つまり、ほぼ全反射面に発生する動的ミラー歪みを低減して、反射光の実効効率の向上を図ることが可能となる。
　また、ミラー部は揺動軸に対して直角方向に対称に形成されているため、各捻れ梁部の揺動軸回りの捻れ振動により発生するミラー部の揺動軸をどの方向にも変位させることなく、ミラー部を揺動させることが可能となる。
　また、各一対の連結梁部をミラー部の揺動軸に対して直角方向両端部の相対向する隅部に接続するため、各一対の連結梁部をミラー部に接続する位置精度の低減化を図ることができ、製品歩留まりの向上を図ることができる。
  また、本発明の光スキャナにおいて、前記ミラー部の揺動軸方向の両端部は、相対向する前記保持梁部に対して平行になるように形成してもよい。
　このような光スキャナでは、ミラー部の揺動軸方向の両端部は、相対向する保持梁部に対して平行になるように形成されているため、反射面を大きくすることが可能となる。
　また、本発明の光スキャナにおいて、前記ミラー部は、中央部分が平面視矩形状に形成されると共に、その中央部分の前記揺動軸に対して直角方向両側端縁部から外側方向に揺動軸方向の幅が徐々に狭くなるように延出されて、該揺動軸に対して直角方向に対称に形成され、前記保持梁部は、相対向する前記ミラー部の中央部分の揺動軸方向の両端部とほぼ同じ長さに形成され、前記各一対の連結梁部は、前記一対の保持梁部のそれぞれの両端から、前記ミラー部の中央部分から徐々に幅が狭くなる揺動軸方向の両端部に沿って、相対向する該ミラー部の揺動軸方向の両端部より外側に延出された後、更に、該ミラー部側に延出されて該ミラー部の揺動軸に対して直角方向両端部の相対向する隅部に接続されるようにしてもよい。
　このような光スキャナでは、ミラー部の揺動時に、当該ミラー部の揺動軸に対して直角方向の両端部より内側、つまり、ほぼ全反射面に発生する動的ミラー歪みを低減して、反射光の実効効率の向上を図ることが可能となる。
　また、ミラー部は、中央部分の揺動軸に対して直角方向両側端縁部から外側方向に揺動軸方向の幅が徐々に狭くなるように形成されているため、揺動軸に対して直角方向両端縁部に作用する慣性モーメントを小さくすることが可能となる。これにより、ミラー部に発生する動的ミラー歪みの更なる低減化を図ることが可能となる。
　また、ミラー部は揺動軸に対して直角方向に対称に形成されているため、各捻れ梁部の揺動軸回りの捻れ振動により発生するミラー部の揺動軸をどの方向にも変位させることなく、ミラー部を揺動させることが可能となる。
　また、各一対の連結梁部をミラー部の揺動軸に対して直角方向両端部の相対向する隅部に接続するため、各一対の連結梁部をミラー部に接続する位置精度の低減化を図ることができ、製品歩留まりの向上を図ることができる。
  更に、本発明の光スキャナにおいて、前記振動誘起部は、前記一対の捻れ梁部のそれぞれの前記一端が長手方向中央部に連結されて相対向するように形成される一対の支持梁部と、前記ミラー部を挟んで前記一対の支持梁部の各長手方向端部にそれぞれ内側端縁部が連結されて、前記揺動軸に対して直角方向に対称に配置される一対の平板状の基体部と、前記一対の基体部の外側端縁部が連結される固定部材と、前記一対の基体部の少なくとも一方の基体部の表面部に形成された励振手段とを有するようにしてもよい。
　このような光スキャナでは、一対の基体部の各内側端縁部は、一対の支持梁部によって連結され、この一対の基体部の各外側端縁部は、固定部材に固定されている。これにより、励振手段によって揺動軸を節とする定在的な波を各基体部及び各支持梁部に発生させることが可能となる。また、ミラー部は、各一対の連結梁部及び一対の保持梁部を介して、揺動軸上に形成された一対の捻れ梁部によって支持される。これにより、このミラー部の揺動軸をどの方向にも変位させることなく、ミラー部を揺動させることが可能となる。
実施例１に係る光スキャナの概略構成を模式的に示す分解斜視図である。 光スキャナの平面図である。 図２のＸ１－Ｘ１矢視断面図である。 反射ミラー部の揺動駆動の一例を示す図である。 各支持梁部と反射ミラー部が同位相で揺動する第１共振状態を示す図である。 図５の揺動状態から１８０度位相がずれた揺動状態を示す図である。 実施例１に係る光スキャナを揺動駆動した場合の反射ミラー部の動的ミラー歪みの一例を模式的に示す拡大斜視図である。 実施例２に係る光スキャナの概略構成を示す平面図である。 図８のＸ２－Ｘ２矢視断面図である。 反射ミラー部の揺動駆動の一例を示す図である。 実施例２に係る光スキャナを揺動駆動した場合の反射ミラー部の動的ミラー歪みの一例を模式的に示す拡大斜視図である。 実施例３に係る光スキャナの概略構成を示す平面図である。 図１２のＸ３－Ｘ３矢視断面図である。 反射ミラー部の揺動駆動の一例を示す図である。 実施例３に係る光スキャナを揺動駆動した場合の反射ミラー部の動的ミラー歪みの一例を模式的に示す拡大斜視図である。 実施例４に係る光スキャナの概略構成を示す平面図である。 図１６のＸ４－Ｘ４矢視断面図である。 反射ミラー部の揺動駆動の一例を示す図である。 実施例４に係る光スキャナを揺動駆動した場合の反射ミラー部の動的ミラー歪みの一例を模式的に示す拡大斜視図である。 従来の光スキャナの一例を示す平面図である。 図２０の光スキャナを共振状態で駆動した場合のミラー部の動的ミラー歪みの一例を模式的に示す拡大斜視図である。
　以下、本発明に係る光スキャナについて具体化した実施例１乃至実施例４に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
　［光スキャナ１の概略構成］
　先ず、実施例１に係る光スキャナ１の概略構成について図１乃至図３に基づき説明する。図１は光スキャナ１の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。図２は光スキャナ１の平面図である。図３は図２のＸ１－Ｘ１矢視断面図である。
　図１乃至図３に示すように、光スキャナ１は、本体部２がベース３に装着されて構成されている。この本体部２は、ステンレス（例えば、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ４３０等である。）、チタン、鉄等、弾性を有する導電性材料を用いて、プレス加工又はエッチングによって形成されている。本体部２の厚さは、約３０μｍ～１００μｍとされている。
　この本体部２は、図１の上部、図２及び図３に示すように、概略的には薄板長方形状を成している。本体部２は、外側に固定枠５を備え、その固定枠５の内側には、長手方向両側縁部に沿ってスリット状の一対の貫通孔６が、相互に対向するように形成されて、平面視長方形状の振動体８が設けられている。
　また、振動体８は、長手方向中央位置に光が通過し得る平面視長方形状の貫通孔１０が形成されている。そして、この貫通孔１０の中央部には、反射面１１が形成された平面視略長方形状の反射ミラー部１２が、揺動軸１５に対して直角方向、つまり、反射ミラー部１２の長手方向対称になるように設けられている。そして、反射ミラー部１２の反射面１１は、その長手方向の対称中心線でもある揺動軸１５を中心として揺動させられる。尚、反射ミラー部１２は、長方形に限らず、正方形、略四角形、菱形、多角形、円形、楕円形等であってもよい。
　このような本体部２の構成に対応して、ベース３は、図１の下部、図２及び図３に示すように、本体部２との装着状態において固定枠５が装着されるべき支持部１８を有している。また、ベース３は、振動体８と対向する凹部１９とを有するように構成されている。この凹部１９は、本体部２をベース３に装着した状態において、振動体８が振動によって変位してもベース３と干渉しない形状を有するために形成されている。
　また、振動体８は、貫通孔１０の相対向する両側縁部を構成する一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂが形成されている。この一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂは、揺動軸１５に対して長手方向対称に形成されている。また、この一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂの長手方向両端部は、反射ミラー部１２を挟んで、揺動軸１５に対して直角方向に対称に配置された一対の平板状の基体部２５Ａ、２５Ｂの反射ミラー部１２側の端縁部の両端にそれぞれ連結されている。また、この一対の基体部２５Ａ、２５Ｂの外側端縁部は、固定枠５を介してベース３に固定されている。
　また、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂの貫通孔１０側の側面部から揺動軸１５に沿って、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂが形成されている。この一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂは、反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両側面部と各支持梁部２１Ａ、２１Ｂの側面部との間の略中央位置まで、該貫通孔１０の内側方向に同じ長さになるように延出されている。また、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂの反射ミラー部１２側のそれぞれの他端から、一対の保持梁部２３Ａ、２３Ｂが形成されている。この一対の保持梁部２３Ａ、２３Ｂは、揺動軸１５に対して直角方向両側に該揺動軸１５に対して対称に延出されている。また、この一対の保持梁部２３Ａ、２３Ｂは、相対向する反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両側面部より外側に延出されている。
　また、この一対の保持梁部２３Ａ、２３Ｂのそれぞれの揺動軸１５に対して直角方向の両端部から、平面視Ｌ字形の各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄが形成されている。この各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄは、反射ミラー部１２の揺動軸１５に対して直角方向両端部の相対向する隅部に対向するまで、揺動軸１５方向に延出されている。その後、更に、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄは、揺動軸１５に対して直角方向の反射ミラー部１２側に延出されて、該反射ミラー部１２の揺動軸１５に対して直角方向両端部の相対向する隅部に接続されている。
　また、一対の保持梁部２３Ａ、２３Ｂは、それぞれ反射ミラー部１２の揺動軸１５上の両側面部と各支持梁部２１Ａ、２１Ｂの側面部との間の略中央位置に位置するように形成されている。また、各保持梁部２３Ａ、２３Ｂと反射ミラー部１２との間には、反射ミラー部１２の両側縁部に沿ってスリット状の一対の貫通孔２０Ａ、２０Ｂが形成されている。この一対の貫通孔２０Ａ、２０Ｂは、各保持梁部２３Ａ、２３Ｂの反射ミラー部１２側の各側面部と、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄの揺動軸１５側の各側面部と、反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両側面部とによって形成されている。
　従って、反射ミラー部１２、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂ、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂ、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂ、一対の保持梁部２３Ａ、２３Ｂ、及び各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄは、揺動軸１５に対して直角方向に対称になるように設けられている。また、反射ミラー部１２、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂ、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂ、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂ、一対の保持梁部２３Ａ、２３Ｂ、及び各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄは、反射ミラー部１２の揺動軸１５上の揺動軸方向中央位置を通り、この揺動軸１５に対して直交している軸線２７に対して揺動軸１５方向に対称になるように設けられている。
　ここで、反射ミラー部１２は、平面視長手方向が約８００μｍ～１２００μｍで、平面視短手方向（幅方向）が約１００μｍ～５００μｍに形成されている。また、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂは、揺動軸１５に対して直交している平面視短手方向（幅方向）が約８０μｍ～１５０μｍに形成されている。また、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂは、揺動軸１５に沿った長手方向が約２５０μｍ～１５００μｍに形成されている。
　また、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂのそれぞれの表面部には、約１μｍ～１０μｍの厚さで平面視約５００μｍ～１５００μｍ角の略正方形に積層された一対の圧電素子２６Ａ、２６Ｂが形成されている。尚、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂは、平面視正方形に限らず、平面視長方形、略四角形、菱形、多角形、円形、楕円形等であってもよい。
　また、一対の圧電素子２６Ａ、２６Ｂは、軸線２７上に中心位置が位置し、且つ、反射ミラー部１２を挟んで揺動軸１５に対して対称になるように形成されている。この軸線２７は、反射ミラー部１２の揺動軸１５上の揺動軸方向中央位置を通り、この揺動軸１５に対して直交している。
　また、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂの揺動軸１５に対して直角方向外側の端縁部は、各基体部２５Ａ、２５Ｂの外側端縁部から反射ミラー部１２側方向に所定距離離れるように形成されている。つまり、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂの揺動軸１５に対して直角方向外側の端縁部は、各基体部２５Ａ、２５Ｂの固定枠５との連結部から反射ミラー部１２側方向に所定距離離れるように形成されている。従って、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂの揺動軸１５に対して直角方向外側の端縁部は、ベース３の支持部１８の内側面から所定距離離れた位置に形成されている。これにより、後述のように各基体部２５Ａ、２５Ｂ及び各支持梁部２１Ａ、２１Ｂに揺動軸１５を節とする定在的な波を発生させることができる（図５、図６参照）。
　この一対の圧電素子２６Ａ、２６Ｂの作製方法は、先ず、固定枠５と振動体８との表面部において、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂを除いた部分に、レジスト膜を形成してマスキングする。若しくは、固定枠５と振動体８との表面部において、別途用意した各圧電素子２６Ａ、２６Ｂを形成する形状部分が切り抜かれた金属片を用いてマスキングする。その後、ＰＺＴ等の圧電素子のナノサイズの微粒子を吹付けることによって成膜を行なうエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）によって、ＰＺＴ等の圧電素子を約１μｍ～１０μｍ積層して各圧電素子２６Ａ、２６Ｂを形成する。その後、レジスト膜、若しくは、金属片を除去する。
　また、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂの上側には、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂの周縁部と所定隙間を形成するように、約０．２μｍ～０．６μｍの厚さで積層された一対の上部電極２８Ａ、２８Ｂが形成されている。
　この一対の上部電極２８Ａ、２８Ｂの作製方法は、先ず、固定枠５と振動体８との表面部において、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂ上に各上部電極２８Ａ、２８Ｂを形成するように、各上部電極２８Ａ、２８Ｂを形成する表面部分を除いた部分にレジスト膜を形成してマスキングする。若しくは、固定枠５と振動体８との表面部において、別途用意した各上部電極２８Ａ、２８Ｂを形成する形状部分が切り抜かれた金属片を用いてマスキングする。その後、物理気相成長法（ＰＶＤ：Physical Vapor Deposition）や真空蒸着法によって、白金（Ｐｔ）や金（Ａｕ）等を約０．２μｍ～０．６μｍ積層して各上部電極２８Ａ、２８Ｂを形成する。その後、レジスト膜、若しくは、金属片を除去する。例えば、各上部電極２８Ａ、２８Ｂの部分にチタン（Ｔｉ）を０．０５μｍ積層し、続いて、その上側に白金（Ｐｔ）を０．５μｍ積層後、レジスト膜、若しくは、金属片を除去するようにしてもよい。
　従って、後述のように、各基体部２５Ａ、２５Ｂの外側端縁部に対向する固定枠５上の部分と各上部電極２８Ａ、２８Ｂとにワイヤボンディングして、各基体部２５Ａ、２５Ｂ上に形成された各圧電素子２６Ａ、２６Ｂに駆動電圧を印加することが可能となる（図４参照）。つまり、反射ミラー部１２、各捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂ、各保持梁部２３Ａ、２３Ｂ、各連結梁部２４Ａ～２４Ｄ及び各支持梁部２１Ａ、２１Ｂに負荷を与えることなく、駆動電圧を印加することが可能となる。
　尚、上述した本体部２の製造方法においては、圧電素子層として各圧電素子２６Ａ、２６ＢをＡＤ法で、上部電極層として各上部電極２８Ａ、２８Ｂを物理気相成長法や真空蒸着法で形成した。また、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂも物理気相成長法や真空蒸着法で形成してもよい。また、各上部電極２８Ａ、２８ＢをＡＤ法で形成してもよい。この物理気相成長法には、例えば、真空中に不活性ガスを導入しながら基板とターゲット間に直流電圧あるいは交流電圧を印加し、イオン化した不活性ガスをターゲットに衝突させて、はじき飛ばされたターゲット物質を基板に成膜させるスパッタリングがある。但し、これに限らず、化学気相成長法（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）によって、圧電素子層、上部電極層のうち、少なくとも一つの層を形成してもよい。
　［揺動駆動］
　次に、光スキャナ１の揺動駆動について図４乃至図７に基づいて説明する。
　図４は反射ミラー部１２の揺動駆動の一例を示す図である。図５は各支持梁部２１Ａ、２１Ｂと反射ミラー部１２が同位相で揺動する第１共振状態を示す図である。図６は図５の揺動状態から１８０度位相がずれた揺動状態を示す図である。
　図４に示すように、本体部２の固定枠５と基体部２５Ａ上に形成された上部電極２８Ａとに、駆動回路３１を介して所定駆動電圧（例えば、振幅約３０Ｖの交番電圧に、約３０Ｖのバイアス電圧を付加した電圧である。）を印加する。それにより、基体部２５Ａ上に形成された圧電素子２６Ａには、その印加方向と直交する向き、即ち、揺動軸１５に直交している軸線２７方向の変位が発生される。
　また、本体部２の固定枠５と基体部２５Ｂ上に形成された上部電極２８Ｂとに駆動回路３２を介して、駆動回路３１の出力電圧と逆位相で同電圧の駆動電圧を印加する。それにより、基体部２５Ｂ上に形成された圧電素子２６Ｂには、その印加方向と直交する向き、即ち、揺動軸１５に直交している軸線２７方向の変位が、圧電素子２６Ａと反対方向に発生される。
　そして、図５及び図６に示すように、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂの変位により、各基体部２５Ａ、２５Ｂは、固定枠５側端部を固定端とし、各支持梁部２１Ａ、２１Ｂ側端部を自由端として変位する。この各自由端は、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂの変位が上向きであるか下向きであるかにより、上向き又は下向きに各圧電素子２６Ａ、２６Ｂと同方向に変位する。つまり、各自由端は互いに反対方向に変位する。それにより、各基体部２５Ａ、２５Ｂ及び各支持梁部２１Ａ、２１Ｂには、揺動軸１５を節とする定在的な波を発生させることができる。
　また、この揺動軸１５を節とする定在的な波は、各捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂで支持された水平状態にある各保持梁部２３Ａ、２３Ｂ、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄ、及び、反射ミラー部１２に回転モーメントを与える力を作用させることができ、捻れ振動を誘起する。その結果、各保持梁部２３Ａ、２３Ｂ、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄ、及び、反射ミラー部１２は、一体となって各捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂの軸心である揺動軸１５回りに揺動される。また、揺動軸１５は、この定在的な波の節に位置するため、どの方向にも変位することがない。
　ここで、各保持梁部２３Ａ、２３Ｂ、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄ、及び、反射ミラー部１２が一体となって揺動軸１５回りに揺動されている際の、反射ミラー部１２の動的ミラー歪みについて図７に基づいて説明する。
　図７は光スキャナ１を第１共振状態で駆動した場合の反射ミラー部１２の動的ミラー歪みの一例を模式的に示す拡大斜視図である。尚、図７は、図５に示す反射ミラー部１２が最大揺動角度まで回動したときの動的ミラー歪みを、反射ミラー部１２がほぼ水平になるまで揺動軸１５回りに回転させて示すものである。
　図７に示すように、反射ミラー部１２の揺動軸１５回りの揺動時に、慣性モーメントや空気抵抗等によって反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは、各連結梁部２４Ａ～２４Ｄを介して各保持梁部２３Ａ、２３Ｂに吸収されている。これにより、反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは、反射面１１のほぼ全面に渡って低減されている。一方、反射ミラー部１２の動的ミラー歪みを吸収する各連結梁部２４Ａ～２４Ｄ及び各保持梁部２３Ａ、２３Ｂには、揺動軸１５を節とする大きな動的撓みが生じている。
　尚、各保持梁部２３Ａ、２３Ｂ、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄ、及び、反射ミラー部１２が、各支持梁部２１Ａ、２１Ｂと逆位相で揺動する第２共振状態に設定することが可能である。この場合においても、反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは、各連結梁部２４Ａ～２４Ｄを介して各保持梁部２３Ａ、２３Ｂに吸収される。これにより、反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは、反射面１１のほぼ全面に渡って低減される。一方、反射ミラー部１２の動的ミラー歪みを吸収する各連結梁部２４Ａ～２４Ｄ及び各保持梁部２３Ａ、２３Ｂには、揺動軸１５を節とする大きな動的撓みが生じる。
　以上説明した通り、実施例１に係る光スキャナ１では、反射ミラー部１２の揺動軸１５に対して直角方向両端部の相対向する隅部には、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄが接続されている。また、この各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄは、一対の保持梁部２３Ａ、２３Ｂの両端部に接続されている。そして、反射ミラー部１２の慣性モーメントや空気抵抗等によって当該反射ミラー部１２に発生する動的ミラー歪みを、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄを介して、一対の保持梁部２３Ａ、２３Ｂに伝達して吸収することが可能となる。
　これにより、反射ミラー部１２の揺動時に、当該反射ミラー部１２の揺動軸１５に対して直角方向の両端部より内側、つまり、ほぼ全反射面１１に発生する動的ミラー歪みを低減して、反射光の実効効率の向上を図ることが可能となる。
　また、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄを反射ミラー部１２の揺動軸１５に対して直角方向両端部の相対向する隅部に接続するため、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄを反射ミラー部１２に接続する位置精度の低減化を図ることができ、製品歩留まりの向上を図ることができる。
　また、反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両端部は、相対向する各保持梁部２３Ａ、２３Ｂに対して平行になるように形成されているため、つまり、反射ミラー部１２は平面視長方形に形成されているため、反射面１１を大きくすることが可能となる。
　更に、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂの各内側端縁部は、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂによって連結され、この一対の基体部２５Ａ、２５Ｂの各外側端縁部は、固定部材５に固定されている。これにより、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂによって揺動軸１５を節とする定在的な波を各基体部２５Ａ、２５Ｂ及び各支持梁部２１Ａ、２１Ｂに発生させることが可能となる。
　また、反射ミラー部１２は、各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄ及び一対の保持梁部２３Ａ、２３Ｂを介して、揺動軸１５上に形成された一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂによって支持される。これにより、反射ミラー部１２を揺動軸１５に対して直角方向に対称に形成することによって、この反射ミラー部１２の揺動軸１５をどの方向にも変位させることなく、反射ミラー部１２を揺動させることが可能となる。従って、反射ミラー部１２の揺動軸１５が、どの方向にも変位しないため、反射ミラー部１２の反射光の実効効率の更なる向上を図ることが可能となる。
　また、本体部２をステンレス、チタン、鉄等、弾性を有する導電性材料で形成することによって、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂの下部電極を形成する必要がなくなり、構造の簡素化を図ることが可能となる。
　［光スキャナ４１の概略構成］
　次に、実施例２に係る光スキャナ４１について図８乃至図１１に基づいて説明する。尚、上記実施例１に係る光スキャナ１と同一符号は、上記実施例１に係る光スキャナ１と同一あるいは相当する部分を示すものである。
　図８は実施例２に係る光スキャナ４１の平面図である。図９は図８のＸ２－Ｘ２矢視断面図である。
　図８及び図９に示すように、この実施例２に係る光スキャナ４１の全体構成は、上記実施例１に係る光スキャナ１とほぼ同じ構成である。
　但し、実施例２に係る光スキャナ４１は、実施例１に係る光スキャナ１の各保持梁部２３Ａ、２３Ｂ及び各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄに替えて、各保持梁部４２Ａ、４２Ｂ及び各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄが設けられている点で異なっている。
　図８に示すように、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂの反射ミラー部１２側のそれぞれの他端から、揺動軸１５に対して直角方向両側に該揺動軸１５に対して対称に延出された一対の保持梁部４２Ａ、４２Ｂが形成されている。また、この一対の保持梁部４２Ａ、４２Ｂは、相対向する反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両側面部と同じ長さ、つまり、反射ミラー部１２の揺動軸１５に直角方向の長さと同じ長さになるように延出されている。
　また、この一対の保持梁部４２Ａ、４２Ｂのそれぞれの揺動軸１５に対して直角方向の両端部から揺動軸１５方向に延出されて、それぞれ反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両端部の相対向する隅部に接続された各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄが形成されている。
　また、一対の保持梁部４２Ａ、４２Ｂは、それぞれ反射ミラー部１２の揺動軸１５上の両側面部と各支持梁部２１Ａ、２１Ｂの側面部との間の略中央位置に位置するように形成されている。また、各保持梁部４２Ａ、４２Ｂと反射ミラー部１２との間には、反射ミラー部１２の両側縁部に沿ってスリット状の一対の貫通孔４５Ａ、４５Ｂが形成されている。この一対の貫通孔４５Ａ、４５Ｂは、各保持梁部４２Ａ、４２Ｂの反射ミラー部１２側の各側面部と、各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄの揺動軸１５側の各側面部と、反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両側面部とによって形成されている。
　従って、反射ミラー部１２、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂ、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂ、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂ、一対の保持梁部４２Ａ、４２Ｂ、及び各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄは、揺動軸１５に対して直角方向に対称になるように設けられている。また、反射ミラー部１２、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂ、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂ、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂ、一対の保持梁部４２Ａ、４２Ｂ、及び各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄは、反射ミラー部１２の揺動軸１５上の揺動軸方向中央位置を通り、この揺動軸１５に対して直交している軸線２７に対して揺動軸１５方向に対称になるように設けられている。
　［揺動駆動］
　次に、光スキャナ４１の揺動駆動について図１０及び図１１に基づいて説明する。図１０は反射ミラー部１２の揺動駆動の一例を示す図である。
　図１０に示すように、上記実施例１に係る光スキャナ１と同様に、光スキャナ４１の本体部２の固定枠５と各上部電極２８Ａ、２８Ｂに、各駆動回路３１、３２を介して逆位相で同電圧の駆動電圧を印加する。それにより、各基体部２５Ａ、２５Ｂ及び各支持梁部２１Ａ、２１Ｂには、揺動軸１５を節とする定在的な波を発生させることができる。
　これにより、上記実施例１に係る光スキャナ１と同様に、揺動軸１５を節とする定在的な波は、各捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂで支持された水平状態にある各保持梁部４２Ａ、４２Ｂ、各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄ、及び、反射ミラー部１２に回転モーメントを与える力を作用させることができ、捻れ振動を誘起する。その結果、各保持梁部４２Ａ、４２Ｂ、各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄ、及び、反射ミラー部１２は、一体となって各捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂの軸心である揺動軸１５回りに揺動される。また、揺動軸１５は、この定在的な波の節に位置するため、どの方向にも変位することがない。
　ここで、各保持梁部４２Ａ、４２Ｂ、各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄ、及び、反射ミラー部１２が一体となって揺動軸１５回りに揺動されている際の、反射ミラー部１２の動的ミラー歪みについて図１１に基づいて説明する。尚、各支持梁部２１Ａ、２１Ｂと反射ミラー部１２が同位相で揺動する第１共振状態について説明する。
　図１１は光スキャナ４１を第１共振状態で駆動した場合の反射ミラー部１２の動的ミラー歪みの一例を模式的に示す拡大斜視図である。尚、図１１は、反射ミラー部１２が最大揺動角度まで回動したときの動的ミラー歪みを、反射ミラー部１２がほぼ水平になるまで揺動軸１５回りに回転させて示すものである。
　図１１に示すように、反射ミラー部１２の揺動軸１５回りの揺動時に、慣性モーメントや空気抵抗等によって反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは、各連結梁部４３Ａ～４３Ｄを介して各保持梁部４２Ａ、４２Ｂに吸収されている。このため、反射ミラー部１２の各連結梁部４３Ａ、４３Ｄの揺動軸１５側の側縁部との結合点と、各連結梁部４３Ｂ、４３Ｃの揺動軸１５側の側縁部との結合点とによって挟まれた反射面１１の領域４７では、反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは低減されて小さくなっている。
　一方、反射ミラー部１２の動的ミラー歪みを吸収する各連結梁部４３Ａ～４３Ｄ及び各保持梁部４２Ａ、４２Ｂには、揺動軸１５を節とする大きな動的撓みが生じている。このため、反射ミラー部１２の反射面１１の領域４７から揺動軸１５に対して直角方向両外側、つまり、反射ミラー部１２の揺動軸１５に対して直角方向両側端縁部は、Ｚ軸方向の動的ミラー歪みが増大している。
　尚、各保持梁部４２Ａ、４２Ｂ、各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄ、及び、反射ミラー部１２が、各支持梁部２１Ａ、２１Ｂと逆位相で揺動する第２共振状態に設定することが可能である。この場合においても、反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは、各連結梁部４３Ａ～４３Ｄを介して各保持梁部４２Ａ、４２Ｂに吸収され、反射面１１の領域４７では、反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは低減されて小さくなる。一方、反射ミラー部１２の動的ミラー歪みを吸収する各連結梁部４３Ａ～４３Ｄ及び各保持梁部４２Ａ、４２Ｂには、揺動軸１５を節とする大きな動的撓みが生じる。
　以上説明した通り、実施例２に係る光スキャナ４１では、反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両端部の相対向する隅部には、各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄが接続されている。また、この各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄは、一対の保持梁部４２Ａ、４２Ｂの両端部に接続されている。そして、反射ミラー部１２の慣性モーメントや空気抵抗等によって当該反射ミラー部１２に発生する動的ミラー歪みを、各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄを介して、一対の保持梁部４２Ａ、４２Ｂに伝達して吸収することが可能となる。
　これにより、反射ミラー部１２の揺動時に、当該反射ミラー部１２の反射面１１において、各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄの幅寸法に相当する両端部分より内側、つまり、領域４７の広い部分に発生する動的ミラー歪みを低減して、反射光の実効効率の向上を図ることが可能となる。
　また、各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄを反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両端部の相対向する隅部に接続するため、各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄを反射ミラー部１２に接続する位置精度の低減化を図ることができ、製品歩留まりの向上を図ることができる。
　また、反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両端部は、相対向する各保持梁部４２Ａ、４２Ｂに対して平行になるように形成されているため、つまり、反射ミラー部１２は平面視長方形に形成されているため、反射面１１を大きくすることが可能となる。
　更に、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂの各内側端縁部は、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂによって連結され、この一対の基体部２５Ａ、２５Ｂの各外側端縁部は、固定部材５に固定されている。これにより、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂによって揺動軸１５を節とする定在的な波を各基体部２５Ａ、２５Ｂ及び各支持梁部２１Ａ、２１Ｂに発生させることが可能となる。
　また、反射ミラー部１２は、各一対の連結梁部４３Ａ～４３Ｄ及び一対の保持梁部４２Ａ、４２Ｂを介して、揺動軸１５上に形成された一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂによって支持される。これにより、反射ミラー部１２を揺動軸１５に対して直角方向に対称に形成することによって、この反射ミラー部１２の揺動軸１５をどの方向にも変位させることなく、反射ミラー部１２を揺動させることが可能となる。従って、反射ミラー部１２の揺動軸１５が、どの方向にも変位しないため、反射ミラー部１２の反射光の実効効率の更なる向上を図ることが可能となる。
　また、本体部２をステンレス、チタン、鉄等、弾性を有する導電性材料で形成することによって、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂの下部電極を形成する必要がなくなり、構造の簡素化を図ることが可能となる。
　［光スキャナ６１の概略構成］
　次に、実施例３に係る光スキャナ６１について図１２乃至図１５に基づいて説明する。尚、上記実施例１に係る光スキャナ１と同一符号は、上記実施例１に係る光スキャナ１と同一あるいは相当する部分を示すものである。
　図１２は実施例３に係る光スキャナ６１の平面図である。図１３は図１２のＸ３－Ｘ３矢視断面図である。
　図１２及び図１３に示すように、この実施例３に係る光スキャナ６１の全体構成は、上記実施例１に係る光スキャナ１とほぼ同じ構成である。
　但し、実施例３に係る光スキャナ６１は、実施例１に係る光スキャナ１の各保持梁部２３Ａ、２３Ｂ及び各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄに替えて、各保持梁部６２Ａ、６２Ｂ及び各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄが設けられている点で異なっている。
　図１２に示すように、一対の保持梁部６２Ａ、６２Ｂが、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂの反射ミラー部１２側のそれぞれの他端から、揺動軸１５に対して直角方向両側に該揺動軸１５に対して対称に延出されている。また、この一対の保持梁部６２Ａ、６２Ｂは、相対向する反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両側面部よりも短い長さ、つまり、反射ミラー部１２の揺動軸１５に直角方向の長さよりも短い長さになるように延出されている。
　また、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄが、この一対の保持梁部６２Ａ、６２Ｂのそれぞれの揺動軸１５に対して直角方向の両端部から揺動軸１５方向に延出されて、それぞれ反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両端部に接続されている。
　また、一対の保持梁部６２Ａ、６２Ｂは、それぞれ反射ミラー部１２の揺動軸１５上の両側面部と各支持梁部２１Ａ、２１Ｂの側面部との間の略中央位置に位置するように形成されている。また、各保持梁部６２Ａ、６２Ｂと反射ミラー部１２との間には、反射ミラー部１２の両側縁部に沿ってスリット状の一対の貫通孔６５Ａ、６５Ｂが形成されている。この一対の貫通孔６５Ａ、６５Ｂは、各保持梁部６２Ａ、６２Ｂの反射ミラー部１２側の各側面部と、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄの揺動軸１５側の各側面部と、反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両側面部とによって形成されている。
　従って、反射ミラー部１２、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂ、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂ、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂ、一対の保持梁部６２Ａ、６２Ｂ、及び各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄは、揺動軸１５に対して直角方向に対称になるように設けられている。また、反射ミラー部１２、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂ、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂ、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂ、一対の保持梁部６２Ａ、６２Ｂ、及び各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄは、反射ミラー部１２の揺動軸１５上の揺動軸方向中央位置を通り、この揺動軸１５に対して直交している軸線２７に対して揺動軸１５方向に対称になるように設けられている。
　［揺動駆動］
　次に、光スキャナ６１の揺動駆動について図１４及び図１５に基づいて説明する。図１４は反射ミラー部１２の揺動駆動の一例を示す図である。
　図１４に示すように、上記実施例１に係る光スキャナ１と同様に、光スキャナ６１の本体部２の固定枠５と各上部電極２８Ａ、２８Ｂに、各駆動回路３１、３２を介して逆位相で同電圧の駆動電圧を印加する。それにより、各基体部２５Ａ、２５Ｂ及び各支持梁部２１Ａ、２１Ｂには、揺動軸１５を節とする定在的な波を発生させることができる。
　これにより、上記実施例１に係る光スキャナ１と同様に、揺動軸１５を節とする定在的な波は、各捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂで支持された水平状態にある各保持梁部６２Ａ、６２Ｂ、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄ、及び、反射ミラー部１２に回転モーメントを与える力を作用させることができ、捻れ振動を誘起する。その結果、各保持梁部６２Ａ、６２Ｂ、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄ、及び、反射ミラー部１２は、一体となって各捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂの軸心である揺動軸１５回りに揺動される。また、揺動軸１５は、この定在的な波の節に位置するため、どの方向にも変位することがない。
　ここで、各保持梁部６２Ａ、６２Ｂ、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄ、及び、反射ミラー部１２が一体となって揺動軸１５回りに揺動されている際の、反射ミラー部１２の動的ミラー歪みについて図１５に基づいて説明する。尚、各支持梁部２１Ａ、２１Ｂと反射ミラー部１２が同位相で揺動する第１共振状態について説明する。
　図１５は光スキャナ６１を第１共振状態で駆動した場合の反射ミラー部１２の動的ミラー歪みの一例を模式的に示す拡大斜視図である。尚、図１５は、反射ミラー部１２が最大揺動角度まで回動したときの動的ミラー歪みを、反射ミラー部１２がほぼ水平になるまで揺動軸１５回りに回転させて示すものである。
　図１５に示すように、反射ミラー部１２の揺動軸１５回りの揺動時に、慣性モーメントや空気抵抗等によって反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは、各連結梁部６３Ａ～６３Ｄを介して各保持梁部６２Ａ、６２Ｂに吸収されている。このため、反射ミラー部１２の各連結梁部６３Ａ、６３Ｄの揺動軸１５側の側縁部との結合点と、各連結梁部６３Ｂ、６３Ｃの揺動軸１５側の側縁部との結合点とによって挟まれた間の反射面１１の中央部分の領域６７では、反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは低減されて小さくなっている。
　一方、反射ミラー部１２の動的ミラー歪みを吸収する各連結梁部６３Ａ～６３Ｄ及び各保持梁部６２Ａ、６２Ｂには、揺動軸１５を節とする大きな動的撓みが生じている。
　また、反射ミラー部１２の反射面１１の領域６７の揺動軸１５に対して直角方向両外側部分の動的ミラー歪みは、各連結梁部６３Ａ～６３Ｄを介して各保持梁部６２Ａ、６２Ｂに吸収されないため、Ｚ軸方向の動的ミラー歪みが低減されていない。
　尚、各保持梁部６２Ａ、６２Ｂ、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄ、及び、反射ミラー部１２が、各支持梁部２１Ａ、２１Ｂと逆位相で揺動する第２共振状態に設定することが可能である。この場合においても、反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは、各連結梁部６３Ａ～６３Ｄを介して各保持梁部６２Ａ、６２Ｂに吸収され、反射面１１の領域６７では、反射ミラー部１２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは低減されて小さくなる。
　一方、反射ミラー部１２の動的ミラー歪みを吸収する各連結梁部６３Ａ～６３Ｄ及び各保持梁部６２Ａ、６２Ｂには、揺動軸１５を節とする大きな動的撓みが生じる。また、反射ミラー部１２の反射面１１の領域６７から揺動軸１５に対して直角方向両外側部分の動的ミラー歪みは、各連結梁部６３Ａ～６３Ｄを介して各保持梁部６２Ａ、６２Ｂに吸収されないため、Ｚ軸方向の動的ミラー歪みが低減されていない。
　以上説明した通り、実施例３に係る光スキャナ６１では、反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両端部には、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄが接続されている。また、この各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄは、一対の保持梁部６２Ａ、６２Ｂの両端部に接続されている。そして、反射ミラー部１２の慣性モーメントや空気抵抗等によって当該反射ミラー部１２に発生する動的ミラー歪みを、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄを介して、一対の保持梁部６２Ａ、６２Ｂに伝達して吸収することが可能となる。
　これにより、反射ミラー部１２の揺動時に、当該反射ミラー部１２の反射面１１において、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄによって挟まれた揺動軸１５を含む中央側の領域６７の部分の動的ミラー歪みを低減して、反射光の実効効率の向上を図ることが可能となる。
　また、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄを反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両端部に接続するため、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄを反射ミラー部１２に接続する位置精度の低減化を図ることができ、製品歩留まりの向上を図ることができる。
　また、反射ミラー部１２の揺動軸１５方向の両端部は、相対向する各保持梁部６２Ａ、６２Ｂに対して平行になるように形成されているため、つまり、反射ミラー部１２は平面視長方形に形成されているため、反射面１１を大きくすることが可能となる。
　更に、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂの各内側端縁部は、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂによって連結され、この一対の基体部２５Ａ、２５Ｂの各外側端縁部は、固定部材５に固定されている。これにより、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂによって揺動軸１５を節とする定在的な波を各基体部２５Ａ、２５Ｂ及び各支持梁部２１Ａ、２１Ｂに発生させることが可能となる。
　また、反射ミラー部１２は、各一対の連結梁部６３Ａ～６３Ｄ及び一対の保持梁部６２Ａ、６２Ｂを介して、揺動軸１５上に形成された一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂによって支持される。これにより、反射ミラー部１２を揺動軸１５に対して直角方向に対称に形成することによって、この反射ミラー部１２の揺動軸１５をどの方向にも変位させることなく、反射ミラー部１２を揺動させることが可能となる。従って、反射ミラー部１２の揺動軸１５が、どの方向にも変位しないため、反射ミラー部１２の反射光の実効効率の更なる向上を図ることが可能となる。
　また、本体部２をステンレス、チタン、鉄等、弾性を有する導電性材料で形成することによって、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂの下部電極を形成する必要がなくなり、構造の簡素化を図ることが可能となる。
　［光スキャナ８１の概略構成］
　次に、実施例４に係る光スキャナ８１について図１６乃至図１９に基づいて説明する。尚、上記実施例１に係る光スキャナ１と同一符号は、上記実施例１に係る光スキャナ１と同一あるいは相当する部分を示すものである。
　図１６は実施例４に係る光スキャナ８１の平面図である。図１７は図１６のＸ４－Ｘ４矢視断面図である。
　図１６及び図１７に示すように、この実施例４に係る光スキャナ８１の全体構成は、上記実施例１に係る光スキャナ１とほぼ同じ構成である。
　但し、実施例４に係る光スキャナ８１は、実施例１に係る光スキャナ１の反射ミラー部１２、各保持梁部２３Ａ、２３Ｂ及び各一対の連結梁部２４Ａ～２４Ｄに替えて、反射ミラー部８２、各保持梁部８３Ａ、８３Ｂ及び各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄが設けられている点で異なっている。
　図１６に示すように、貫通孔１０の中央部には、平面視略横長八角形状の反射面１１が形成された反射ミラー部８２が設けられている。この反射ミラー部８２は、揺動軸１５を含む中央部分が、この揺動軸１５に対して直角方向に長い平面視長方形状に形成されると共に、その中央部分の揺動軸１５に対して直角方向両側端縁部から外側方向に揺動軸１５方向の幅が徐々に狭くなるように延出されている。
　また、この反射ミラー部８２は、揺動軸１５に対して直角方向、つまり、反射ミラー部８２の長手方向対称になるように形成されている。尚、反射ミラー部８２の揺動軸１５を含む中央部分は、平面視長方形に限らず、正方形、略四角形等であってもよい。また、反射ミラー部８２は、平面視略横長八角形状に限らず、平面視楕円形等であってもよい。
　また、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂの反射ミラー部８２側のそれぞれの他端から、揺動軸１５に対して直角方向両側に該揺動軸１５に対して対称に延出された一対の保持梁部８３Ａ、８３Ｂが形成されている。この一対の保持梁部８３Ａ、８３Ｂは、相対向する反射ミラー部８２の中央部分、つまり平面視長方形部分の揺動軸１５方向の両側面部とほぼ同じ長さになるように延出されている。
　また、この一対の保持梁部８３Ａ、８３Ｂのそれぞれの揺動軸１５に対して直角方向の両端部から、反射ミラー部８２の中央部分から徐々に幅が狭くなる揺動軸１５方向の両側面部に沿って、各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄが形成されている。この各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄは、相対向する反射ミラー部８２の揺動軸１５方向の両側面部より外側に延出され、その後、反射ミラー部８２の揺動軸１５に対して直角方向両端部の相対向する隅部に対向するまで、揺動軸１５方向に延出される。この各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄは、更に、揺動軸１５に対して直角方向反射ミラー部８２側に延出されて、該反射ミラー部８２の揺動軸１５に対して直角方向両端部の相対向する隅部に接続されている。
　また、一対の保持梁部８３Ａ、８３Ｂは、それぞれ反射ミラー部８２の揺動軸１５上の両側面部と各支持梁部２１Ａ、２１Ｂの側面部との間の略中央位置に位置するように形成されている。また、各保持梁部８３Ａ、８３Ｂと反射ミラー部８２との間には、反射ミラー部８２の両側縁部に沿って平面視略弓形の一対の貫通孔８５Ａ、８５Ｂが形成されている。この一対の貫通孔８５Ａ、８５Ｂは、各保持梁部８３Ａ、８３Ｂの反射ミラー部８２側の各側面部と、各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄの揺動軸１５側の各側面部と、反射ミラー部８２の揺動軸１５方向の両側面部とによって形成されている。
　従って、反射ミラー部８２、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂ、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂ、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂ、一対の保持梁部８３Ａ、８３Ｂ、及び各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄは、揺動軸１５に対して直角方向に対称になるように設けられている。また、反射ミラー部８２、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂ、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂ、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂ、一対の保持梁部８３Ａ、８３Ｂ、及び各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄは、反射ミラー部８２の揺動軸１５上の揺動軸方向中央位置を通り、この揺動軸１５に対して直交している軸線２７に対して揺動軸１５方向に対称になるように設けられている。
　ここで、反射ミラー部８２は、平面視長手方向が約８００μｍ～１２００μｍで、中央部分の平面視短手方向（幅方向）が約１００μｍ～５００μｍに形成されている。また、一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂは、揺動軸１５に対して直交している平面視短手方向（幅方向）が約８０μｍ～１５０μｍに形成され、揺動軸１５に沿った長手方向が約２５０μｍ～１５００μｍに形成されている。
　［揺動駆動］
　次に、光スキャナ８１の揺動駆動について図１８及び図１９に基づいて説明する。図１８は反射ミラー部８２の揺動駆動の一例を示す図である。
　図１８に示すように、上記実施例１に係る光スキャナ１と同様に、光スキャナ８１の本体部２の固定枠５と各上部電極２８Ａ、２８Ｂに、各駆動回路３１、３２を介して逆位相で同電圧の駆動電圧を印加する。それにより、各基体部２５Ａ、２５Ｂ及び各支持梁部２１Ａ、２１Ｂには、揺動軸１５を節とする定在的な波を発生させることができる。
　これにより、上記実施例１に係る光スキャナ１と同様に、揺動軸１５を節とする定在的な波は、各捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂで支持された水平状態にある各保持梁部８３Ａ、８３Ｂ、各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄ、及び、反射ミラー部８２に回転モーメントを与える力を作用させることができ、捻れ振動を誘起する。その結果、各保持梁部８３Ａ、８３Ｂ、各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄ、及び、反射ミラー部８２は、一体となって各捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂの軸心である揺動軸１５回りに揺動される。また、揺動軸１５は、この定在的な波の節に位置するため、どの方向にも変位することがない。
　ここで、各保持梁部８３Ａ、８３Ｂ、各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄ、及び、反射ミラー部８２が一体となって揺動軸１５回りに揺動されている際の、反射ミラー部８２の動的ミラー歪みについて図１９に基づいて説明する。尚、各支持梁部２１Ａ、２１Ｂと反射ミラー部８２が同位相で揺動する第１共振状態について説明する。
　図１９は光スキャナ８１を第１共振状態で駆動した場合の反射ミラー部８２の動的ミラー歪みの一例を模式的に示す拡大斜視図である。尚、図１９は、反射ミラー部８２が最大揺動角度まで回動したときの動的ミラー歪みを、反射ミラー部８２がほぼ水平になるまで揺動軸１５回りに回転させて示すものである。
　図１９に示すように、反射ミラー部８２の揺動軸１５回りの揺動時に、慣性モーメントや空気抵抗等によって反射ミラー部８２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは、各連結梁部８４Ａ～８４Ｄを介して各保持梁部８３Ａ、８３Ｂに吸収される。これにより、反射ミラー部８２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは、反射面１１のほぼ全面に渡って低減されている。一方、反射ミラー部８２の動的ミラー歪みを吸収する各連結梁部８４Ａ～８４Ｄ及び各保持梁部８３Ａ、８３Ｂには、揺動軸１５を節とする大きな動的撓みが生じている。
　尚、各保持梁部８３Ａ、８３Ｂ、各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄ、及び、反射ミラー部８２が、各支持梁部２１Ａ、２１Ｂと逆位相で揺動する第２共振状態に設定することが可能である。この場合においても、反射ミラー部８２に発生するＺ軸方向の動的ミラー歪みは、各連結梁部８４Ａ～８４Ｄを介して、この各連結梁部８４Ａ～８４Ｄ及び各保持梁部８３Ａ、８３Ｂに吸収され、反射面１１のほぼ全面に渡って低減される。一方、反射ミラー部８２の動的ミラー歪みを吸収する各連結梁部８４Ａ～８４Ｄ及び各保持梁部８３Ａ、８３Ｂには、揺動軸１５を節とする大きな動的撓みが生じる。
　以上説明した通り、実施例４に係る光スキャナ８１では、反射ミラー部８２の揺動軸１５に対して直角方向両端部の相対向する隅部には、各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄ及び一対の保持梁部８３Ａ、８３Ｂが接続されている。そして、反射ミラー部８２の慣性モーメントや空気抵抗等によって当該反射ミラー部８２に発生する動的ミラー歪みを、各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄ及び一対の保持梁部８３Ａ、８３Ｂに伝達して吸収することが可能となる。
　これにより、反射ミラー部８２の揺動時に、当該反射ミラー部８２の揺動軸１５に対して直角方向の両端部より内側、つまり、ほぼ全反射面１１に発生する動的ミラー歪みを低減して、反射光の実効効率の向上を図ることが可能となる。
　また、各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄを反射ミラー部８２の揺動軸１５に対して直角方向両端部の相対向する隅部に接続するため、各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄを反射ミラー部８２に接続する位置精度の低減化を図ることができ、製品歩留まりの向上を図ることができる。
　また、反射ミラー部８２は、揺動軸１５に対して直角方向に細長い平面視略横長八角形状に形成されているため、揺動軸１５に対して直角方向両端縁部に作用する慣性モーメントを小さくすることが可能となる。これにより、反射ミラー部８２に発生する動的ミラー歪みの更なる低減化を図ることが可能となる。
　更に、一対の基体部２５Ａ、２５Ｂの各内側端縁部は、一対の支持梁部２１Ａ、２１Ｂによって連結され、この一対の基体部２５Ａ、２５Ｂの各外側端縁部は、固定部材５に固定されている。これにより、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂによって揺動軸１５を節とする定在的な波を各基体部２５Ａ、２５Ｂ及び各支持梁部２１Ａ、２１Ｂに発生させることが可能となる。
　また、反射ミラー部８２は、各一対の連結梁部８４Ａ～８４Ｄ及び一対の保持梁部８３Ａ、８３Ｂを介して、揺動軸１５上に形成された一対の捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂによって支持される。これにより、反射ミラー部８２を揺動軸１５に対して直角方向に対称に形成することによって、この反射ミラー部８２の揺動軸１５をどの方向にも変位させることなく、反射ミラー部８２を揺動させることが可能となる。従って、反射ミラー部８２の揺動軸１５が、どの方向にも変位しないため、反射ミラー部８２の反射光の実効効率の更なる向上を図ることが可能となる。
　また、本体部２をステンレス、チタン、鉄等、弾性を有する導電性材料で形成することによって、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂの下部電極を形成する必要がなくなり、構造の簡素化を図ることが可能となる。
　尚、本発明は前記実施例１乃至実施例４に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。例えば、以下のようにしてもよい。
　（Ａ）本体部２をシリコン、石英等、弾性を有する厚さ約３０μｍ～１００μｍの非導電性材料で形成してもよい。この場合には、厚さ約３０μｍ～１００μｍの薄長四角形のシリコン基材上等に各貫通孔６、貫通孔１０、各貫通孔２０Ａ、２０Ｂ、４５Ａ、４５Ｂ、６５Ａ、６５Ｂ、８５Ａ、８５Ｂの部分を除いた部分にレジスト膜を形成してマスキングする。その後、エッチングして、各貫通孔６及び貫通孔１０、各貫通孔２０Ａ、２０Ｂ、４５Ａ、４５Ｂ、６５Ａ、６５Ｂ、８５Ａ、８５Ｂを形成した後、レジスト膜を除去する。これにより、固定枠５、各反射ミラー部１２、８２、各捻れ梁部２２Ａ、２２Ｂ、各支持梁部２１Ａ、２１Ｂ、各基体部２５Ａ、２５Ｂ、各保持梁部２３Ａ、２３Ｂ、４２Ａ、４２Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ、８３Ａ、８３Ｂ、及び、各連結梁部２４Ａ～２４Ｄ、４３Ａ～４３Ｄ、６３Ａ～６３Ｄ、８４Ａ～８４Ｄが形成される。
　また、この場合には、各基体部２５Ａ、２５Ｂ上に各圧電素子２６Ａ、２６Ｂを形成する部分から固定枠５に渡って、白金（Ｐｔ）や金（Ａｕ）等を約０．２μｍ～０．６μｍ積層して一対の下部電極３１Ａ、３１Ｂ（不図示）を形成する。その後、各下部電極３１Ａ、３１Ｂ上に各圧電素子２６Ａ、２６Ｂを形成後、この各圧電素子２６Ａ、２６Ｂ上に各上部電極２８Ａ、２８Ｂを形成するようにしてもよい。
　これにより、固定枠５上の各下部電極３１Ａ、３１Ｂと各上部電極２８Ａ、２８Ｂとにワイヤボンディングして、各基体部２５Ａ、２５Ｂ上に形成された各圧電素子２６Ａ、２６Ｂに互いに逆位相の駆動電圧を印加することが可能となる。また、各上部電極２８Ａ、２８Ｂ、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂ及び各下部電極３１Ａ、３１Ｂを従来のスパッター法やＣＶＤ法等の薄膜技術で形成することが可能となる。
　（Ｂ）また、例えば、各圧電素子２６Ａ、２６Ｂに替えて、外部からの交番磁界により延び縮みする超磁歪材料等の磁歪膜や、外部からの交番磁界によって吸引・反発される永久磁石膜をＡＤ法等で形成してもよい。そして、各基体部２５Ａ、２５Ｂの近傍位置にコイルを設け、このコイルに交流電流を流して交番磁界を形成するようにしてもよい。これによって、揺動軸１５を節とする定在的な波を各基体部２５Ａ、２５Ｂ及び各支持梁部２１Ａ、２１Ｂに発生させ、各反射ミラー部１２、８２を揺動軸１５回りに揺動駆動することが可能となる。尚、この場合には、本体部２は、非磁性材料で形成することが望ましい。
　（Ｃ）また、例えば、固定枠５を形成することなく、各基体部２５Ａ、２５Ｂの外側端縁部をそれぞれベース３の支持部１８上まで延出して、各基体部２５Ａ、２５Ｂを直接支持部１８上に固着するようにしてもよい。これにより、本体部２を小型化することが可能となる。
符号の説明
　１、４１、６１、８１、１００　　　光スキャナ
　２　　　　　　　　　本体部
　３　　　　　　　　　ベース
　５　　　　　　　　　固定枠
　６、１０、２０Ａ、２０Ｂ、４５Ａ、４５Ｂ　　　貫通孔
　６５Ａ、６５Ｂ、８５Ａ、８５Ｂ　　　貫通孔
　１２、８２　　　　　反射ミラー部
　１５、１０３　　　　揺動軸
　２１Ａ、２１Ｂ　　　支持梁部
　２２Ａ、２２Ｂ　　　捻れ梁部
　２３Ａ、２３Ｂ、４２Ａ、４２Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ、８３Ａ、８３Ｂ　　保持梁部
　２４Ａ～２４Ｄ、４３Ａ～４３Ｄ、６３Ａ～６３Ｄ、８４Ａ～８４Ｄ　　連結梁部
　２５Ａ、２５Ｂ　　　基体部
　２６Ａ、２６Ｂ　　　圧電素子
　２７　　　　　　　　軸線
　２８Ａ、２８Ｂ　　　上部電極
　３１、３２　　　　　駆動回路
　１０１　　　　　　　ミラー部
　１０２　　　　　　　可動部
　１０４Ａ～１０４Ｄ　　　梁
　１０５　　　　　　　トーションバー

Claims (7)

  1. 　ミラー部を揺動軸回りに揺動駆動して所定方向に光を走査する光スキャナにおいて、
    　前記ミラー部の揺動軸に沿って一端が支持されて該揺動軸回りに捻れ振動される一対の捻れ梁部と、
    　前記一対の捻れ梁部のそれぞれの他端から前記揺動軸に対して直角方向両側に該揺動軸に対して対称に延出されて前記ミラー部の揺動軸方向の両端部に相対向する一対の保持梁部と、
    　前記一対の保持梁部のそれぞれの両端から延出されて相対向する前記ミラー部の前記揺動軸に対して対称な所定位置に接続される各一対の連結梁部と、
    　前記一対の捻れ梁部に前記揺動軸回りの捻れ振動を誘起する振動誘起部と、
    　を備えたことを特徴とする光スキャナ。
  2. 　前記ミラー部は、前記揺動軸に対して直角方向に対称に形成され、
    　前記各一対の連結梁部は、前記一対の保持梁部のそれぞれの両端から揺動軸方向に延出されて相対向する前記ミラー部の揺動軸方向の両端部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光スキャナ。
  3. 　前記各一対の連結梁部は、それぞれ前記ミラー部の揺動軸方向の両端部の相対向する隅部に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の光スキャナ。
  4. 　前記ミラー部は、前記揺動軸に対して直角方向に対称に形成され、
    　前記保持梁部は、相対向する前記ミラー部の揺動軸方向の両端部よりも外側に延出され、
    　前記各一対の連結梁部は、前記一対の保持梁部のそれぞれの両端から揺動軸方向に所定長さ延出された後、更に、前記ミラー部側に延出されて該ミラー部の揺動軸に対して直角方向両端部の相対向する隅部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光スキャナ。
  5. 　前記ミラー部の揺動軸方向の両端部は、相対向する前記保持梁部に対して平行になるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光スキャナ。
  6. 　前記ミラー部は、中央部分が平面視矩形状に形成されると共に、その中央部分の前記揺動軸に対して直角方向両側端縁部から外側方向に揺動軸方向の幅が徐々に狭くなるように延出されて、該揺動軸に対して直角方向に対称に形成され、
    　前記保持梁部は、相対向する前記ミラー部の中央部分の揺動軸方向の両端部とほぼ同じ長さに形成され、
    　前記各一対の連結梁部は、前記一対の保持梁部のそれぞれの両端から、前記ミラー部の中央部分から徐々に幅が狭くなる揺動軸方向の両端部に沿って、相対向する該ミラー部の揺動軸方向の両端部より外側に延出された後、更に、該ミラー部側に延出されて該ミラー部の揺動軸に対して直角方向両端部の相対向する隅部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の光スキャナ。
  7. 　前記振動誘起部は、
    　前記一対の捻れ梁部のそれぞれの前記一端が長手方向中央部に連結されて相対向するように形成される一対の支持梁部と、
    　前記ミラー部を挟んで前記一対の支持梁部の各長手方向端部にそれぞれ内側端縁部が連結されて、前記揺動軸に対して直角方向に対称に配置される一対の平板状の基体部と、
    　前記一対の基体部の外側端縁部が連結される固定部材と、
    　前記一対の基体部の少なくとも一方の基体部の表面部に形成された励振手段と、
    　を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光スキャナ。
PCT/JP2009/055105 2008-06-05 2009-03-17 光スキャナ WO2009147886A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-148289 2008-06-05
JP2008148289A JP2009294458A (ja) 2008-06-05 2008-06-05 光スキャナ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009147886A1 true WO2009147886A1 (ja) 2009-12-10

Family

ID=41397965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/055105 WO2009147886A1 (ja) 2008-06-05 2009-03-17 光スキャナ

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2009294458A (ja)
WO (1) WO2009147886A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103033931A (zh) * 2011-10-03 2013-04-10 三美电机株式会社 光学扫描装置
RU2566738C2 (ru) * 2011-03-24 2015-10-27 Сейко Эпсон Корпорейшн Исполнительный механизм, оптический сканер и устройство формирования изображения

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5296428B2 (ja) * 2008-06-20 2013-09-25 キヤノン電子株式会社 光走査装置及び該光走査装置を用いた画像形成装置、及び画像読み取り装置とディスプレイ
JP5296426B2 (ja) * 2008-06-20 2013-09-25 キヤノン電子株式会社 光走査装置及びその制御方法、並びに、画像読取装置及びディスプレイ装置
JP5381751B2 (ja) * 2010-01-29 2014-01-08 ブラザー工業株式会社 光スキャナ、及び光スキャナを用いた画像表示装置
JP5506485B2 (ja) * 2010-03-24 2014-05-28 スタンレー電気株式会社 ２次元光スキャナ
JP5909862B2 (ja) * 2011-04-06 2016-04-27 セイコーエプソン株式会社 アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置
JP5842837B2 (ja) * 2013-01-30 2016-01-13 セイコーエプソン株式会社 アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置
JP6455547B2 (ja) * 2017-05-24 2019-01-23 ミツミ電機株式会社 光走査装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002131685A (ja) * 2000-10-25 2002-05-09 Nippon Signal Co Ltd:The アクチュエ−タ
JP2005308863A (ja) * 2004-04-19 2005-11-04 Ricoh Co Ltd 偏向ミラー、光走査装置及び画像形成装置
JP2007312465A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Omron Corp 駆動装置、光走査型装置及び物体情報検知装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002131685A (ja) * 2000-10-25 2002-05-09 Nippon Signal Co Ltd:The アクチュエ−タ
JP2005308863A (ja) * 2004-04-19 2005-11-04 Ricoh Co Ltd 偏向ミラー、光走査装置及び画像形成装置
JP2007312465A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Omron Corp 駆動装置、光走査型装置及び物体情報検知装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2566738C2 (ru) * 2011-03-24 2015-10-27 Сейко Эпсон Корпорейшн Исполнительный механизм, оптический сканер и устройство формирования изображения
EP2690764A4 (en) * 2011-03-24 2016-03-02 Seiko Epson Corp ACTUATOR, OPTICAL SCANNER, AND IMAGE GENERATOR
CN103033931A (zh) * 2011-10-03 2013-04-10 三美电机株式会社 光学扫描装置
CN103033931B (zh) * 2011-10-03 2016-12-21 三美电机株式会社 光学扫描装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009294458A (ja) 2009-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009147886A1 (ja) 光スキャナ
JP5157499B2 (ja) 光スキャナ
KR101500794B1 (ko) 광학 반사 소자
JP5229704B2 (ja) 光走査装置
KR101264136B1 (ko) 가동 구조체을 사용한 마이크로 미러 소자
JP3733383B2 (ja) ２次元光スキャナ
JP4982814B2 (ja) 光ビーム走査装置
JP5240953B2 (ja) 光ビーム走査装置
JP4766353B2 (ja) 光ビーム走査装置
KR100939499B1 (ko) 요동체 장치, 광 편향기, 및 광 편향기를 이용한화상형성장치
JP5554895B2 (ja) 揺動構造体、及び揺動構造体を用いた揺動体装置
JPH10123449A (ja) 光スキャナ
JP2009210955A (ja) 光スキャナ
JP5157459B2 (ja) 光スキャナ
WO2019239478A1 (ja) 光偏向器
JP2001264676A (ja) 光スキャナ
JP5239382B2 (ja) 光学反射素子
JP2001272626A (ja) 光スキャナ
WO2009088058A1 (ja) 光スキャナ及び光スキャナの製造方法
WO2023281993A1 (ja) 光偏向器
JP2009169195A (ja) 光スキャナ及び光スキャナの製造方法
JP4446345B2 (ja) 光偏向素子と光偏向器と光走査装置及び画像形成装置
JPH1090625A (ja) 光スキャナ
JP2010060688A (ja) 光学反射素子
JP2013114015A (ja) 光スキャナ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09758153

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09758153

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1