JP4655977B2 - 光スキャナ、及び、光走査装置、及び、画像表示装置、及び、網膜走査型画像表示装置、及び、光スキャナにおける梁部の形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、光スキャナ、及び、光走査装置、及び、画像表示装置、及び、網膜走査型画像表示装置、及び、光スキャナにおける梁部の形成方法に関するものである。

光を走査する光スキャナとして、入射した光を反射する反射ミラーの角度、すなわち反射ミラーの反射面とその入射光の入射方向との角度を変化させることにより、その反射面からの反射光の走査を行う光スキャナが既に知られている。

この種の光スキャナは、例えば、画像形成の分野や画像読取りの分野において使用される。画像形成の分野においては、網膜上において光束を走査して画像を直接に表示する網膜走査型ディスプレイ装置、プロジェクタ、レーザプリンタ、レーザリソグラフィ等の用途に使用され、一方、画像読取りの分野においては、ファクシミリ、複写機、イメージスキャナ、バーコードリーダ等の用途に使用される。

このような反射ミラーを用いた光スキャナとして、反射ミラーに連結された弾性を有する梁部を備え、この梁部を所定の共振周波数で揺動させることにより、反射ミラーの反射面を揺動させて光を走査するものがある（たとえば、特許文献１参照。）。

このように光を走査する光スキャナでは、上記梁部を揺動させるため、梁部上に、正弦波状の駆動電圧を印加することによって振動する圧電体（ピエゾ素子）を設けていた。

この圧電素体は、梁部上に形成した下部電極膜と、この下部電極膜上に形成した圧電膜と、この圧電膜上に形成した上部電極膜とにより形成しており、これら上部電極膜と下部電極膜との間に正弦波状の駆動電圧を印加することにより反射ミラーの反射面を揺動させるように構成していた。
特開２００５−１８１４７７号公報

ところが、上記梁部上に配置する圧電体は、圧電膜の成膜方法や分極などの問題があり、圧電体に印加する正弦波状の駆動電圧に対する反射ミラーの振れ角を示す圧電効率が低くならざるを得なかった。

そのため、上記光スキャナの共振振動の振れ角を大きくするためには、上記圧電体に印加する駆動電圧を高く設定する必要があり、その結果消費電力が増大するおそれがあった。

また、上記した光スキャナでは、圧電体と梁部との接合部である下部電極膜が梁部の揺動により、梁部の上面から剥がれるおそれがあった。

そこで、請求項１に係る本発明では、入射した光を反射する反射ミラーと、反射ミラーに連結され、反射ミラーの反射面を揺動させる梁部とを有し、反射面の揺動により反射光を走査する光スキャナにおいて、梁部を弾性変形させる圧電体を梁部の表面と裏面とにそれぞれ形成すると共に、梁部の表面から裏面に向けて幅狭となる断面テーパー状を一部有する側壁部を形成した。

また、請求項２に係る本発明では、請求項１に記載の光スキャナにおいて、梁部の上面に形成した圧電体は、当該圧電体の最下層を構成している下部電極膜の端部が、梁部の上面端部に回り込んで側壁部の上端部分に噛み込む形で形成されていることを特徴とする。

また、請求項３に係る本発明では、請求項１又は請求項２に記載の光スキャナにおいて、圧電体は、梁部の表面及び裏面の幅に応じた幅を有することを特徴とする。

また、請求項４に係る本発明では、請求項１〜３のいずれか1項に記載の光スキャナにおいて、圧電体の幅に応じた駆動電圧を圧電体にそれぞれ印加することを特徴とする。

また、請求項５に係る本発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光スキャナにおいて、梁部は、シリコンで形成されることを特徴とする。

また、請求項６に係る本発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光スキャナを駆動させて、光束を走査することを特徴とする光走査装置を提供することとした。

また、請求項７に係る本発明では、請求項６に記載の光走査装置を備え、画像信号に応じて変調された光束を、光走査装置によって１次方向及び／又は２次方向に走査することで画像を表示することを特徴とする画像表示装置を提供することとした。

また、請求項８に係る本発明では、請求項６に記載の光走査装置を備え、光走査装置によって１次方向及び／又は２次方向に走査された光束を、眼の網膜上に導くことで画像を投影表示することを特徴とする網膜走査型画像表示装置を提供することとした。

また、請求項９に係る本発明では、請求項１〜６に記載の光スキャナにおける梁部の形成方法であって、基板の一部をウェットエッチングして、基板を貫通する貫通孔を形成することにより、側壁部を形成することとした。

また、請求項１０に係る本発明では、請求項１〜６に記載の光スキャナにおける梁部の形成方法であって、基板の一部をドライエッチングにより所定の深さまでエッチングし、その後、ウェットエッチングによって基板を貫通する貫通孔を形成することにより、側壁部を形成することとした。

また、請求項１１に係る本発明では、請求項９又は請求項１０に記載の光スキャナにおける梁部の形成方法において、ウェットエッチングに用いるエッチング液に応じて、ドライエッチングによってエッチングする深さを設定することを特徴とする。

本発明によれば、以下に記載するような効果を奏する。

すなわち、請求項１に係る本発明では、入射した光を反射する反射ミラーと、反射ミラーに連結され、反射ミラーの反射面を揺動させる梁部とを有し、反射面の揺動により反射光を走査する光スキャナにおいて、梁部を弾性変形させる圧電体を梁部の表面と裏面とにそれぞれ形成したため、梁部の上面に形成した圧電体と、梁部の下面に形成した圧電体とが共同して梁部を変形させることとなるので、梁部の上面にだけ圧電体を形成した光スキャナの反射ミラーを揺動させるために必要な駆動電圧よりも低い駆動電圧で、同じだけ反射ミラーを揺動させることができ、光スキャナの消費電力を低減することができる。

また、請求項２に係る本発明では、請求項１に記載の光スキャナにおいて、梁部の上面に形成した圧電体は、当該圧電体の最下層を構成している下部電極膜の端部が、梁部の上面端部に回り込んで側壁部の上端部分に噛み込む形で形成されていることを特徴とするため、この噛み込んだ部分がアンカーとして機能して、圧電体が梁部上面から剥がれることを防止することができる。

また、請求項３に係る本発明では、請求項１又は請求項２に記載の光スキャナにおいて、圧電体は、梁部の表面及び裏面の幅に応じた幅を有することを特徴とするため、圧電体により梁部を弾性変形させる際、梁部の上面及び下面のほぼ全面が力の作用面となるので、圧電体の圧電効率を向上させることができる。

また、請求項４に係る本発明では、請求項１〜３に記載の光スキャナにおいて、圧電体の幅に応じた駆動電圧を圧電体にそれぞれ印加することを特徴とするため、幅の異なる圧電体を同じだけ弾性変形させて反射ミラーの反射面を揺動させることができるので、光スキャナを安定して揺動させることができる。

また、請求項５に係る本発明では、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光スキャナにおいて、梁部は、シリコンで形成されることを特徴とするため、可撓性を有し微細な構造の梁部を形成することができ、光スキャナを小型化することができる。

また、請求項６に係る本発明では、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光スキャナを駆動させて、光束を走査することを特徴とする光走査装置を提供することとしたため、光スキャナの駆動電圧を低減することによって消費電力を低減させた光走査装置を提供することができる。

また、請求項７に係る本発明では、請求項６に記載の光走査装置を備え、画像信号に応じて変調された光束を、光走査装置によって１次方向及び／又は２次方向に走査することで画像を表示することを特徴とする画像表示装置を提供することとしたため、光スキャナの駆動電圧を低減することによって消費電力を低減させた画像表示装置を提供することができる。

また、請求項８に係る本発明では、請求項６に記載の光走査装置を備え、光走査装置によって１次方向及び／又は２次方向に走査された光束を、眼の網膜上に導くことで画像を投影表示することを特徴とする網膜走査型画像表示装置を提供することとしたため、光スキャナの駆動電圧を低減することによって消費電力を低減した網膜走査型画像表示装置を提供することができる。

また、請求項９に係る本発明では、請求項１〜６に記載の光スキャナにおける梁部の形成方法であって、基板の一部をウェットエッチングして、基板を貫通する貫通孔を形成することにより、側壁部を形成することとしたため、形成した梁部の端部にバリができることがなく、光スキャナの反射ミラーを安定して動作させることができる梁部を形成することができる。

また、請求項１０に係る本発明では、請求項１〜６に記載の光スキャナにおける梁部の形成方法であって、基板の一部をドライエッチングにより所定の深さまでエッチングし、その後、ウェットエッチングによって基板を貫通する貫通孔を形成することにより、側壁部を形成することとしたため、梁部裏面の面積を可及的に広く形成することができ、これにより、梁部の裏面に形成する圧電体の面積を可及的に広くすることができるので、反射ミラーを駆動する際の駆動力を大きくすることができる。

また、請求項１１に係る本発明では、請求項９又は請求項１０に記載の光スキャナにおける梁部の形成方法において、ウェットエッチングに用いるエッチング液に応じて、ドライエッチングによってエッチングする深さを設定することを特徴とするため、ウェットエッチングにより基板を貫通させる際に、梁部の端部にバリが形成されることを防止することができ、光スキャナにおける反射ミラーを安定して動作させることができる梁部を形成することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。

ここでは、本発明に係る光スキャナを駆動させて、光束を走査する光走査装置を備え、この光走査装置によって１次方向及び／又は２次方向に走査された光束を網膜上に導くことで画像を投影表示する網膜走査型画像表示装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像信号に応じて変調された光束を光走査装置により網膜以外のもの（例えば、スクリーン等）に導いて画像を表示する他の画像表示装置にも適用することができるものである。

（第1実施形態）
［1 網膜走査型画像表示装置の構成について］
まず、網膜走査型画像表示装置１全体の構成及び動作について説明する。図1に、本発明の実施形態における網膜走査型画像表示装置1の全体構成を示す。この網膜走査型画像表示装置1は、画像信号に応じて変調された光束を、その利用者である観察者の瞳孔12に入射させて網膜14上に導くことで画像を投影表示することにより、観察者の眼10の瞳孔12の前方において虚像を視認させる装置である。この装置は、網膜走査型ディスプレイともいわれる。

この網膜走査型画像表示装置1は、外部から供給される画像信号Sに応じて強度変調された光束を生成する光束生成部20を備え、さらに、その光束生成部20と観察者の眼10との間には、光束生成部20で生成され、光ファイバ50から出射される光束を平行光化するコリメート光学系51と、このコリメート光学系51で平行光化された光束を画像表示のために1次方向（水平方向）に走査する水平走査部60と、水平走査部60で水平方向に走査された光束を2次方向（垂直方向）に走査する垂直走査部80と、水平走査部60と垂直走査部80との間に設けられたリレー光学系62と、このように水平方向と垂直方向に走査された光束（以下、「走査光束」とする。）を瞳孔12へ出射するためのリレー光学系90とを備えている。

図1に示すように、光束生成部20には、外部から供給される画像信号Sが入力され、それに基づいて画像を合成するための要素となる各信号等を発生する信号処理回路21が設けられ、この信号処理回路21において、青（Ｂ）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）の各画像信号が生成され、出力される。また、信号処理回路21は、水平走査部60で使用される水平同期信号と垂直走査部80で使用される垂直同期信号とをそれぞれ出力する。

さらに、光束生成部20は、信号処理回路21から出力される3つの画像信号（Ｂ，Ｒ，Ｇ）をそれぞれ光束にする光源部30と、これらの3つの光束を1つの光束に結合して任意の光束を生成するための光合成部40を備えている。

光源部30は、青色の光束を発生させるBレーザ34及びBレーザ34を駆動するBレーザドライバ31と、赤色の光束を発生させるRレーザ35及びRレーザ35を駆動するRレーザドライバ32と、緑色の光束を発生させるGレーザ36及びGレーザ36を駆動するGレーザドライバ33とを備えている。なお、各レーザ34、35、36は、例えば、半導体レーザや高調波発生機構付き固体レーザとして構成することが可能である。

光合成部40は、光源部30から入射する光束を平行光にコリメートするように設けられたコリメート光学系41、42、43と、このコリメートされた光束を合成するためのダイクロイックミラー44、45、46と、合成された光束を光ファイバ50に導く結合光学系47とを備えている。

各レーザ34、35、36から出射した光束は、コリメート光学系41、42、43によってそれぞれ平行光化された後に、ダイクロイックミラー44、45、46に入射される。

その後、これらのダイクロイックミラー44、45、46により、各光束が波長に関して選択的に反射・透過される。

具体的には、Bレーザ34から出射した青色の光束は、コリメート光学系41によって平行光化された後に、ダイクロイックミラー44に入射される。Rレーザ35から出射した赤色の光束は、コリメート光学系42を経てダイクロイックミラー45に入射される。

また、Gレーザ36から出射した緑色の光束は、コリメート光学系43を経てダイクロイックミラー46に入射される。

それら３つのダイクロイックミラー44、45、46にそれぞれ入射した3原色の光束は、波長選択的に反射または透過して結合光学系47に達し、集光されて、光ファイバ50へ出力される。

水平走査部60及び垂直走査部80は、光ファイバ50から出射された光束を画像として投影可能な状態にするために、水平方向と垂直方向に走査して走査光束とするものである。

この水平走査部60と水平走査するための構成部分を有する信号処理回路21とは水平光走査装置として機能し、この垂直走査部80と垂直走査するための構成部分を有する信号処理回路21とは垂直光走査装置として機能する。

水平走査部60は、光束を水平方向に走査するための水平走査用光スキャナ61と、この水平走査用光スキャナ61を駆動させる水平走査ドライバ70aとを有しており、垂直走査部80は、光束を垂直方向に走査するための垂直走査用光スキャナ81と、この垂直走査用光スキャナ81を駆動させる垂直走査ドライバ82とを有している。なお、水平走査ドライバ70aは信号処理回路21から出力される水平同期信号に基づいて、垂直走査ドライバ82は信号処理回路21から出力される垂直同期信号に基づいて、それぞれ駆動する。

これら水平走査用光スキャナ61と垂直走査用光スキャナ81とは、後述する電気機械変換素子から構成されている。

また、この網膜走査型画像表示装置1は、水平走査部60と垂直走査部80との間での光束を中継するリレー光学系62を備えており、水平走査用光スキャナ61によって水平方向に走査された光は、リレー光学系62を通って、垂直走査用光スキャナ81によって垂直方向に走査されて、走査光束として、リレー光学系90へ出射される。

リレー光学系90は、レンズ系91、94を有している。垂直走査部80から出射された走査光束は、レンズ系91によって、それぞれの光束がその光束の中心線を相互に平行にされ、かつそれぞれ収束光束に変換される。そして、レンズ系94によってほぼ平行な光束となると共に、これらの光束の中心線が観察者瞳孔に収束するように変換される。なお、図1ではレンズ系91、レンズ系92をそれぞれ1つの凸レンズとして表現したが、色収差を除去するために複数のレンズ群で構成するのが一般的である。

［2 水平走査用光スキャナの構成について］
次に、上述のように光束を水平方向に走査するための光スキャナの構成について具体的に説明する。図2は水平走査用光スキャナ61の斜視図である。なお、垂直走査用光スキャナ81も同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。

水平走査用光スキャナ61は容量性かつ機械的共振系の電気機械変換素子から構成されており、網膜14の上の光スポットを水平方向に走査するために、入射した光束を反射させ光束の出射方向を変化させる反射ミラー120を配した振動体124が水平走査ドライバ70aから印加される正弦波上の駆動電圧によって揺動する。本実施形態においては振動体124を共振させている。

このように振動体124を共振させることによって反射ミラー120の反射面120aを揺動させることができる。

また、水平走査用光スキャナ61は、貫通孔114を有し、平面視で略長方形をなしている。また、本体部110の外側には固定枠部116を備え、一方、その内側には反射ミラー120を有する振動体124を備えている。なお、この振動体124は、シリコン等、弾性を有する材料を用いて形成されており、後述の圧電体150〜157等は、薄膜形成法によって形成されている。

振動体124は、複数の構成要素が一体的に形成されており、これらの構成要素として、反射ミラー120と、その反射ミラー120の一側に連結された弾性部材からなる板状の軸部142、この軸部142と固定枠部116との間を連結する弾性部財からなる一対の第1梁部144及び第2梁部146と、同じく反射ミラー120の他側に連結された弾性部材からなる板状の軸部143、この軸部143と固定枠部116との間を連結する弾性部財からなる一対の第3梁部145及び第4梁部147とがある。

ここで、反射ミラー120、第1〜第4梁部144〜147を有する振動体124は、網膜走査型画像表示装置1に固定される固定枠部116に対して可動する可動部材となっている。

反射ミラー120は、略長方形を成しており、本体部110の略中央部に配置されている。この反射ミラー120は、図2及び図3に示す揺動軸線Lrのまわりに揺動することにより、反射ミラー120に入射した光の反射方向を変化させる。

反射ミラー120の一側には、上述のように一対の第1梁部144及び第2梁部146が軸部142の幅より広い分岐間隔で互いに並列に分岐するように形成され、また、2本の第1梁部144と第2梁部146とは揺動軸線Lrを中心として対称に形成される。

同様にして、反射ミラー120の他側には、一対の第3梁部145及び第4梁部147が軸部143の幅より広い分岐間隔で互いに並列的に分岐するように形成され、2本の第3梁部145と第4梁部147とは揺動軸線Ｌｒを中心として対称に形成される。

また、第1〜第4梁部144〜147には、そのそれぞれを所定方向に弾性変形させるための圧電体が固着されている。

特に、本実施形態の水平走査用光スキャナ61では、図2に示すように、第1〜第4梁部144〜147の各表面（図2では上面）と各裏面（図2では下面）とにそれぞれ圧電体を設けるようにしている。

すなわち、第1梁部144の表面に第1表面側圧電体150を、裏面に第1裏面側圧電体154を設け、第2梁部146の表面に第2表面側圧電体152を、裏面に第2裏面側圧電体156を設け、第3梁部145の表面に第3表面側圧電体151を、裏面に第3裏面側圧電体155を設け、第4梁部147の表面に第4表面側圧電体153を、裏面に第4裏面側圧電体157を設けるようにしている。

[3 梁部及び圧電体の構造について]
ここで、第1梁部144の構造及び、第1梁部144の上面に設けた第1表面側圧電体150と、下面に設けた第1裏面側圧電体154の構造について図4及び図5を参照して説明する。なお、第2〜第4梁部145〜147の構造は、第1梁部144と同様であり、第2〜4表面側圧電体151〜153の構造は、第1表面側圧電体150と同様であり、第2〜4裏面側圧電体155〜157の構造は、第1裏面側圧電体154と同様であるため、ここでは、その説明を省略する。

図4は、図2におけるA−A線による第1梁部144の断面図であり、図5は、図2におけるB−B線による第1梁部144の断面図である。

図4に示すように、第1梁部144は、その固定枠部116側上面に第1表面側圧電体150を備えると共に、この第1表面側圧電体150と第1梁部144を挟んだ対向位置に第1裏面側圧電体154を備えている。

第1表面側圧電体150は、第1梁部144の上面に形成した下部電極膜150cと、この下部電極膜150cの上面に形成した圧電膜150bと、この圧電膜150bの上面に形成した上部電極膜150aとを備えている。

そして、下部電極膜150cはグランドに接続され、上部電極膜150aは水平走査ドライバ70aに接続されて、水平同期信号に同期して位相が反転する正弦波状の駆動電圧が印加される。

また、第1裏面側圧電体154は、第1梁部144の下面に形成した上部電極膜154aと、この上部電極膜154aの下面に形成した圧電膜154bと、この圧電膜154bの下面に形成した下部電極膜154cとを備えている。

そして、下部電極膜154cはグランドに接続され、上部電極膜154aは水平走査ドライバ70aに接続されて、水平同期信号に同期して位相が反転する正弦波状の駆動電圧が印加される。

このように構成した第1表面側圧電体150及び第1裏面側圧電体154において、各上部電極膜150a、154aに正の駆動電圧が印加されると、圧電膜150b、154bが変形して下側に屈曲し第1梁部144を下側に屈曲させる。

また、各上部電極膜150a、154aに負の駆動電圧が印加されると、圧電膜150b、154bが変形して上側に屈曲し第1梁部144を上側に屈曲させる。

このように、各上部電極膜150a、154aに同相の駆動電圧を印加することにより、第1表面側圧電体150と第1裏面側圧電体154とが共同して第1梁部144を固定枠部116の面に対して上下に屈曲させるため、第1梁部144を屈曲させるために1つの圧電体が担う変形力を低減することができ、これにより、各上部電極膜150a、154aに印加する駆動電圧を低減しても、梁部の上面にのみ圧電体を設けていた従来の光スキャナと同様の振れ角で反射ミラー120を揺動させることができ、光スキャナの消費電力を好適に低減することができる。

さらに、この第1梁部144は、図5に示すように、その表面から裏面に向けて幅狭となる断面テーパー状の側壁部170、170を備えている。

すなわち、この第1梁部144は、その長手方向と直交する方向における断面視において、幅が表面側から裏面側に向かうにつれて徐々に狭くなっており、その側壁部170、170が表面側から裏面側へ向かうにつれて第1梁部144の内方側へ傾斜した形状となっている。

そして、このような形状に形成した第1梁部144の上面に、その幅に応じた幅、すなわち、第1梁部144の上面の幅と略同一幅の第1表面側圧電体150を設けると共に、第1梁部144の下面に、その幅に応じた幅、すなわち、第1梁部144の下面の幅と略同一幅の第1裏面側圧電体154を設けるようにしている。

これにより、第1表面側圧電体150と第1裏面側圧電体154とにより第1梁部144を変形させる際、第1梁部144の上面及び下面のほぼ全面を変形力の作用面とすることができるので、第1表面側圧電体150と第1裏面側圧電体154とに印加する駆動電圧に対する反射ミラー120の振れ角を示す圧電効率をさらに向上させることができる。

しかも、上記のように第1梁部144の側壁部170を表面側から裏面側に向けて断面視テーパー状に形成したことによって、第1梁部144の上面に第1表面側圧電体150の下部電極膜150cを形成した際、図5に示すように、下部電極膜154cの幅方向の両端が、断面視鋭角に形成された第1梁部144の上側角部に周り込んで側壁部170の上端近傍に噛み込んだ状態となる噛み込み部171、171が形成される。

このように下部電極膜154cの幅方向の両端に噛み込み部171、171が形成されることによって、テーパー形状の側壁部170を備えていない梁部と比べて、第1表面側圧電体150が第1梁部144の上面から剥離しにくくなり、耐久性に優れた光スキャナとすることができる。

また、本実施形態では、上記のように第1表面側圧電体150の幅と、第1裏面側圧電体154の幅とを異なるように形成しているため、第1表面側圧電体150の上部電極膜150aと、第1裏面側圧電体154の上部電極膜154aとには、各圧電体の幅に応じた駆動電圧を印加するようにしている。

これにより、幅の異なる第1表面側圧電体150と第1裏面側圧電体154とを同じだけ屈曲させて反射ミラーの反射面を揺動させることができるので、光スキャナを安定して共振振動させることができる。

なお、本実施形態では、電気機械変換部を圧電体として説明したが、容量性の電気機械変換可能なものであればよく、これに限られるものではない。
[4 水平走査用光スキャナの動作]
上記のように構成した水平走査用光スキャナ61は、水平走査ドライバ70aから所定の駆動電圧が印加されることにより動作する。なお、ここでは、反射ミラー120の両端に連結している第1梁部144、第2梁部146、第3梁部145、第4梁部147のそれぞれに設けた圧電体（150〜157）の全てに駆動電圧を印加する場合を例に挙げて説明するが、これは単なる一例であり、当然ながら、反射ミラー120の一端側と固定枠部116とを連結している第1梁部144及び第2梁部146に設けた圧電体（150、154、152、156）にだけ駆動電圧を印加することによっても、水平走査用光スキャナ61を動作させることもできる。

この駆動電圧を生成する70aは、図6に示すように、発振器180と、位相反転回路181と、第1位相シフタ182と、第2位相シフタ183と、第1〜第4アンプ184、185、186、187とを備えている。

発振器180は、信号処理回路21から入力される水平同期信号に基づいて、正弦波状の電圧信号を発生させて第1位相シフタ182と位相反転回路181とに出力する。

第1位相シフタ182は、発振器180から入力される電圧信号の位相を所定量シフトさせて第1アンプ184と、第2アンプ185とへ出力する。

第1アンプ184は、第1位相シフタ182から入力される電圧信号の電圧を所定量増幅して駆動電圧を生成し、生成した駆動電圧を第1表面側圧電体150の上部電極膜150aと、第4表面側圧電体153の上部電極膜とに印加する。

第2アンプ185は、第1位相シフタ182から入力される電圧信号を、第1アンプ184よりも低い所定の増幅率で増幅して駆動電圧を生成し、生成した駆動電圧を第1裏面側圧電体154の上部電極膜154aと、第4裏面側圧電体157の上部電極膜とに印加する。

また、位相反転回路181は、発振器180から入力される電圧信号の位相を反転させた反転電圧信号を生成し、生成した反転電圧信号を第2位相シフタ183に出力する。

第2位相シフタ183は、位相反転回路181から入力される反転電圧信号の位相を所定量シフトさせて第3アンプ186と第4アンプ187とへ出力する。

第3アンプ186は、第2位相シフタ183から入力される反転電圧信号を、第1アンプ184と同様の増幅率で増幅して駆動電圧を生成し、生成した駆動電圧を第2表面側圧電体152の上部電極膜と第3表面側圧電体151の上部電極膜とに印加する。

第4アンプ187は、第2位相シフタ183から入力される反転電圧信号を、第2アンプ185と同様の増幅率で増幅して駆動電圧を生成し、生成した駆動電圧を第2裏面側圧電体156の上部電極膜と第3裏面側圧電体155の上部電極膜とに印加する。

このように水平走査ドライバ70aは、第1表面側圧電体150と第4表面側圧電体153とに、その幅に応じた同相同一で正弦波状の駆動電圧を印加すると共に、第1裏面側圧電体154と第4裏面側圧電体157とに、その幅に応じた同相同一で正弦波状の駆動電圧を印加する。

一方、第2表面側圧電体152と第3表面側圧電体151とには、上記した第1表面側圧電体150と第4表面側圧電体153とに印加した駆動電圧とは逆相の駆動電圧を印加すると共に、第2裏面側圧電体156と第3裏面側圧電体155とには、上記した第1裏面側圧電体154と第4裏面側圧電体157とに印加した駆動電圧とは逆相の駆動電圧を印加するようにしている。

これにより、図3に示すように、第1表面側圧電体150と第1裏面側圧電体154とが第1梁部144を屈曲させるときに、同時に、第2表面側圧電体152と第2裏面側圧電体156とが第2梁部146を第1梁部144の屈曲方向とは逆に屈曲させ、第4表面側圧電体153と第4裏面側圧電体157とが第4梁部147を第1梁部144と同じ方向に同じ変位量だけ屈曲させ、同時に、第3表面側圧電体151と第3裏面側圧電体155とが第3梁部145を第4梁部147とは逆の方向に同じ変位量だけ変位させる。

このように水平走査ドライバ70aは、各圧電体150〜157のそれぞれに所定の駆動電圧を印加することにより、第1梁部144と第2梁部146とを交互に上下に揺動させると共に、第4梁部147と第3梁部145とを交互に上下に揺動させ、図3に示すように、揺動軸線Ｌｒのまわりに反射ミラー120を回動させて水平走査用光スキャナ61を動作させるようにしている。

[5 光スキャナにおける梁部の形成方法について]
以下、本実施形態における第1梁部144及び第2梁部146の形成方法について説明する。

ここで、上記した水平走査用光スキャナ61における第1梁部144及び第2梁部146は、図７に示す工程図に従って形成することができる。なお、第3梁部145及び第4梁部147は、第1梁部144及び第2梁部146と同様の形成工程により同時に形成されるため、ここではその説明は省略する。

まず、図7(a)に示すように、弾性を有するシリコン基板190を用意し、このシリコン基板190の上面全体にフォトレジストを塗布することにより、シリコン基板190の表面に表面側レジスト膜191を形成すると共に、シリコン基板190の下面全体にフォトレジストを塗布することにより、シリコン基板190の裏面に裏面側レジスト膜192を形成する。なお、図７(a)〜(f)に示す符号Ｌは、シリコン基板190の厚さにおける中心を示す中心線である。

次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、シリコン基板190の下面側から裏面側レジスト膜192へ、所定のパターン光を露光することにより、裏面側レジスト膜192に所定のパターニングを施して不要な部分の裏面側レジスト膜192を除去する。

次に、図7(b)に示すように、裏面側レジスト膜192をレジストマスクとしてウェットエッチングを行うことにより、裏面側レジスト膜192から露出している部分のシリコン基板190に下面側から上面側へ向けて梁部形成用孔193、193、193を掘設する。

ここで行うウェットエッチングでは、エッチング溶液として5〜50％のＫＯＨ（水酸化カリウム）溶液、若しくは、2〜30％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）溶液を用い、20〜100℃の条件下でエッチングを行う。

このように、本実施形態では、ウェットエッチングによる等方性エッチングによって梁部形成用孔193、193、193を形成するため、各梁部形成用孔193、193、193は、シリコン基板190の下面から上面に向かうにつれて先細となるように形成される。

また、このような各梁部形成用孔193、193、193を形成することにより、後に形成する第1及び第2梁部144、146の側壁部170、170を、第1及び第2梁部144、146の表面から裏面に向けて幅狭となる断面テーパー状となるように形成することができる。

また、このときウェットエッチングは、各梁部形成用孔193、193、193の先端が中心線Ｌに達する前に停止するようにしている。

次に、図7(c)に示すように、梁部形成用孔193、193、193を含むシリコン基板190の下面全体を被覆するように再度裏面側レジスト膜192を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて、表面側レジスト膜191に所定のパターン光を露光することにより、表面側レジスト膜191に所定のパターニングを施して不要な部分の表面側レジスト膜191を除去する。

次に、図7(d)に示すように、表面側レジスト膜191をレジストマスクとしてウェットエッチングを行うことにより、表面側レジスト膜191から露出している部分のシリコン基板190に上面側から下面側へ向けて凹部194を掘設する。

このウェットエッチングにおいても、上記したエッチング液と同様のエッチング液を用い、同様の温度条件の下でエッチングを行う。

また、このときウェットエッチングは、凹部194最下面が中心線Ｌに達する前に停止するようにしている。

次に、図7(e)に示すように、梁部形成用孔193、193、193を被覆している部分の裏面側レジスト膜192だけを除去し、ここで残している表面側レジスト膜191と裏面側レジスト膜192とをレジストマスクとして用いたウェットエッチングを行う。

このウェットエッチングにより、凹部194と梁部形成用孔193、193、193とが中心線Ｌ近傍で連通して、図7(f)に示すような貫通孔114、114、114が形成される。

その結果、図2及び図5に示したような梁部の表面から裏面に向けて徐々に幅狭となる断面テーパー状の側壁部170、170を有する第1梁部144及び第2梁部146が形成される。

このように、本実施形態では、シリコン基板190の上面側と下面側との両側からウェットエッチングを行うことにより貫通孔114、114、114を形成して第1梁部144及び第2梁部146の端部（側壁部170）を形成しているため、第1梁部144及び第2梁部146の各端部にバリが発生することがなく、安定した動作が可能な梁部を形成することができる。

そして、こうして形成した第1梁部144及び第2梁部146の上面と下面とに、図7(g)に示すような第1表面側圧電体150、第1裏面側圧電体154、第2表面側圧電体152、第2裏面側圧電体156をそれぞれ形成する。

ここでは、まず、第1梁部144及び第2梁部146の上面に下部電極膜150c、152cを形成すると共に、第1梁部144及び第2梁部146の下面に上部電極膜154a、156aを形成する。

このとき、図7(f)に示したように、第1梁部144及び第2梁部146を、その表面から裏面に向けて断面テーパー状に形成したことによって、下部電極膜150c、152cが、第1梁部144及び第2梁部146の各上面と各側壁部170、170とが交差する角部において回り込む形で形成されるので、下部電極膜150c、152cが第1梁部144及び第2梁部146の上面から剥がれ難い構造となる。

次に、下部電極膜150c、152cの上面に、この下部電極膜150c、152cと略同一面積の圧電膜150b、152bを形成すると共に、上部電極膜154a、156aの下面に圧電膜154b、156bを形成する。

そして、最後に、圧電膜150b、152bの上面に上部電極膜150a、152aを形成すると共に、圧電膜154b、156bの下面に下部電極膜154c、156cを形成することにより、図7(g)に示すような、第1表面側圧電体150、第1裏面側圧電体154、第2表面側圧電体152、第2裏面側圧電体156を形成する。

上記した第1実施形態における梁部の形成方法では、まず、シリコン基板190の表面側から所定の深さまでウェットエッチングを行った後、シリコン基板190の裏面側から所定の深さまでウェットエッチングを行い、最後に、シリコン基板190を貫通させるためのウェットエッチングを行うようにしているが、本発明は、これに限定されるものではなく、たとえば、シリコン基板190の表面側と裏面側とに、それぞれ所望の形状にパターニングしたレジストマスクを形成し、シリコン基板190の表面側と裏面側との両側から同時にウェットエッチングを行うことにより、貫通孔114、114、114を形成することもできる。

こうすることにより、梁部を形成する際のウェットエッチングの回数、及び、レジストマスクの形成工程数を減少することができるので、光スキャナの製造時間を短縮できるだけでなく、製造コストを低減することができる。

（第２実施形態）
第2実施形態に係る網膜走査型画像表示装置は、その全体の構成及び動作に関しては、第1実施形態の網膜走査型画像表示装置1と同様であり、水平走査用光スキャナ及び垂直走査用光スキャナが備える各梁部の形状のみが異なる。

そのため、ここでは、第2実施形態の網膜走査型画像表示装置の水平走査用スキャナが備える梁部と、その形成方法について説明することとし、網膜走査型画像表示装置の全体の構成及びその動作については、その説明を省略する。なお、以下の説明において、図1〜図6に示す第1実施形態の網膜走査型画像表示装置1が備える各構成要素と同様の機能を果たす構成要素については、同一の名称を用いて説明することとする。

[1 梁部及び圧電体の構造について]
図8は、第2実施形態における第1梁部200をその長手方向に対して垂直な方向に切断した切断面を示す断面図である。

図8に示すように、第1梁部200は、図5に示す第1梁部144と同様にその裏面（図8では下面）の幅を、その表面（図8では上面）の幅よりも狭く形成しており、第1梁部200の上面には、第1梁部200表面の幅に応じた、すなわち、第1梁部200上面の幅と略同一幅の第1表面側圧電体201を備え、第1梁部200下面には、第1梁部200裏面の幅に応じた、すなわち、第1梁部200下面の幅と略同一幅の第1裏面側圧電体202を備えている。

第1表面側圧電体201は、第1梁部200の上面に形成した下部電極膜201cと、この下部電極膜201cの上面に形成した圧電膜201bと、この圧電膜201bの上面に形成した上部電極膜201aとを備えている。

また、第1裏面側圧電体202は、第1梁部200の下面に形成した上部電極膜202aと、この上部電極膜202aの下面に形成した圧電膜202bと、この圧電膜202bの下面に形成した下部電極膜202cとを備えている。

このように第1梁部200の表面及び裏面の幅に応じた第1表面側圧電体201及び第1裏面側圧電体202を設けたことにより、第1表面側圧電体201及び第1裏面側圧電体202によって第1梁部200を揺動させる際に、第1梁部200の上面及び下面のほぼ全体を変形力の作用面として機能させることができるので、第1表面側圧電体201及び第1裏面側圧電体202の圧電効率を向上させることができる。

また、この第1梁部200は、その側壁部220の形状が、図5に示す第1梁部144の側壁部170の形状と異なる。

すなわち、この第1梁部200の側壁部220、220は、第1梁部200の表面から裏面側に向けて断面テーパー状に形成したテーパー部221、221と、第1梁部200の裏面から表面側に向けて略垂直に形成した垂直部222、222とから構成している。

このように、第1梁部200の上面近傍における側壁部220、220にテーパー部221、221を設けたことにより、第1梁部200の上面に下部電極膜201cを形成した際、第1梁部200の上面の端部と、テーパー部221、221の上側端部とが接合する角部に、下部電極膜201cが回り込む形で噛み込み部223、223が形成される。

そのため、この梁部を備えた光スキャナは、側壁部220、220にテーパー部221、221を形成していない梁部を備えた光スキャナと比べて、第1表面側圧電体201が第1梁部200の上面から剥離しにくくなり、耐久性に優れた光スキャナとなる。

また、第1梁部200の下面近傍における側壁部220、220に垂直部222、222を設けたことにより、第1梁部200の下面の幅を可及的に広く形成することができ、これにより、第1裏面側圧電体202の幅を第1表面側圧電体201の幅と可及的に近く且つ広く形成することができる。

このように、第1裏面側圧電体202の幅と第1表面側圧電体201の幅とを可及的に近く形成することによって、第1裏面側圧電体202と第1表面側圧電体201とによる圧電効率を一層向上させることができる。

ここで、図9は、表側圧電体の面積に対する裏側圧電体の面積比毎の駆動電圧と反射ミラーの振れ角との関係を示すグラフである。

この図9からも分かるように、表側圧電体と裏側圧電体とに同じ駆動電圧を印加した場合に、表側圧電体の面積に対する裏側圧電体の面積比が大きい場合の方が、表側圧電体の面積に対する裏側圧電体の面積比が小さい場合よりも、反射ミラーの振れ角が大きく、圧電効率が高い。

また、この図9から、表側圧電体の面積に対する裏側圧電体の面積比が大きい場合の方が、表側圧電体の面積に対する裏側圧電体の面積比が小さい場合よりも、低い駆動電圧により反射ミラーを同じ振れ角で揺動させることができることがわかる。

[2 光スキャナにおける梁部の形成方法について]
以下、第2実施形態における第1梁部200及び第2梁部210の形成方法について説明する。

第1実施形態に記載した第1梁部144及び第2梁部146の形成方法では、シリコン基板190をエッチングする工程においてウェットエッチングだけを用いていたのに対して、第2実施形態における第1梁部200及び第2梁部210の形成方法では、ウェットエッチングとドライエッチングとを用いるようにしている。

すなわち、第2実施形態では、第1梁部200及び第2梁部210を形成する際に、まずシリコン基板の一部を裏面側からドライエッチングにより所定の深さまでエッチングし、その後、シリコン基板の表面側と裏面側との両側からウェットエッチングを行ってシリコン基板を貫通する貫通孔を形成して、図8に示すような側壁部220、220を形成するようにしている。

具体的には、図10に示す工程図に従って第2実施形態の第1梁部200と第2梁部210とを形成するようにしている。なお、本実施形態においても、第3梁部及び第4梁部は、第1梁部200及び第2梁部210と同様の形成工程により同時に形成されるため、その説明は省略する。

第1梁部200及び第2梁部210を形成する際には、まず、図10(a)に示すように、弾性を有するシリコン基板300を用意し、このシリコン基板300の上面全体にフォトレジストを塗布することにより、シリコン基板300の表面に表面側レジスト膜301を形成すると共に、シリコン基板300の下面全体にフォトレジストを塗布することにより、シリコン基板300の裏面に裏面側レジスト膜302を形成する。なお、図10(a)〜(f)に示す符号Ｌは、シリコン基板300の厚さにおける中心を示す中心線である。

次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、シリコン基板300の下面側から裏面側レジスト膜302へ、所定のパターン光を露光することにより、裏面側レジスト膜302に所定のパターニングを施して不要な部分の裏面側レジスト膜302を除去する。

次に、図10(b)に示すように、裏面側レジスト膜302をレジストマスクとしてドライエッチングを行うことにより、裏面側レジスト膜302から露出している部分のシリコン基板300に下面側から上面側へ向けて梁部形成用孔303、303、303を掘設する。

このように、本実施形態では、ドライエッチングによる異方性エッチングによって梁部形成用孔303、303、303を形成するため、各梁部形成用孔303、303、303の側壁は、シリコン基板300の下面から上面側に向かって略垂直に形成される。

また、このような各梁部形成用孔303、303、303を形成することにより、後に形成する梁部の側壁部220、220に、図8に示したような垂直部222、222を形成することができる。

しかも、このときのドライエッチングは、各梁部形成用孔303、303、303の先端が中心線Ｌに達する前に停止するようにしており、特に、このドライエッチングにより形成する梁部形成用孔303、303、303の深さは、後に行うウェットエッチングで用いるエッチング液の種類と、エッチング液の濃度に応じて設定するようにしている。

これにより、後に行うウェットエッチングによりシリコン基板300を貫通させる際に、第1及び第2梁部200、210の端部にバリが形成されることを防止して、光スキャナにおける反射ミラーの動作を安定化させるようにしている。

次に、図10(c)に示すように、梁部形成用孔303、303、303を含むシリコン基板300の下面全体を被覆するように再度裏面側レジスト膜302を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて、表面側レジスト膜301に所定のパターン光を露光することにより、表面側レジスト膜301に所定のパターニングを施して不要な部分の表面側レジスト膜301を除去する。

次に、図10(d)に示すように、表面側レジスト膜301をレジストマスクとしてウェットエッチングを行うことにより、表面側レジスト膜301から露出している部分のシリコン基板300に上面側から下面側へ向けて凹部304を掘設する。

このウェットエッチングでは、エッチング溶液として5〜50％のＫＯＨ（水酸化カリウム）溶液、若しくは、2〜30％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）溶液を用い、20〜100℃の条件下でエッチングを行う。

また、このときウェットエッチングは、凹部304最下面が中心線Ｌに達する前に停止するようにしている。

次に、図10(e)に示すように、梁部形成用孔303、303、303を被覆している部分の裏面側レジスト膜302だけを除去し、ここで残している表面側レジスト膜301と裏面側レジスト膜302とをレジストマスクとして用いたウェットエッチングを行う。

このウェットエッチングにより、凹部304と、梁部形成用孔303、303、303とが中心線Ｌ近傍で連通して、図10(f)に示すような貫通孔114、114、114が形成される。

その結果、第1梁部200の側壁部220、220に、図8に示したような梁部の表面から裏面に向けて徐々に幅狭となるテーパー部221、221が形成される。

このように、本実施形態では、まずシリコン基板300の下面側からドライエッチングして梁部形成用孔303、303、303を形成した後、シリコン基板300の上面側からウェットエッチングして凹部304を形成し、その後、シリコン基板300の上面側と下面側との両側からウェットエッチングすることにより貫通孔114、114、114を形成して、第1梁部200及び第2梁部210の端部（側壁部220）を形成している。

これにより、各側壁部220、220にテーパー部221、221と垂直部222、222とを形成することができ、第1梁部200及び第2梁部210の上面の幅と下面の幅とが可及的に等しくなるように形成することができる。

しかも、この形成方法によれば、第1梁部200及び第2梁部210の各端部にバリが発生することがなく、光スキャナを安定して動作させることができる梁部を形成することができる。

そして、こうして形成した第1梁部200及び第2梁部210の上面と下面とに、図10(g)に示すような第1表面側圧電体201、第1裏面側圧電体202、第2表面側圧電体211、第2裏面側圧電体212をそれぞれ形成する。

ここでは、まず、第1梁部200及び第2梁部210の上面に下部電極膜201c、211cを形成すると共に、第1梁部200及び第2梁部210の下面に上部電極膜202a、212aを形成する。

このとき、10(f)に示したように、第1梁部200及び第2梁部210の側壁部220、220に、テーパー部221、221を形成したことによって、下部電極膜201c、211cが第1梁部200及び第2梁部210の各上面と各側壁部220、220とが接合する角部において回り込む形で形成されるので、下部電極膜201c、211cが第1梁部200及び第2梁部210の上面から剥がれ難い構造となる。

次に、下部電極膜201c、211cの上面に、この下部電極膜201c、211cと略同一幅の圧電膜201b、211bを形成すると共に、上部電極膜202a、212aの下面に圧電膜202b、212bを形成する。

そして、最後に、圧電膜201b、211bの上面に上部電極膜201a、211aを形成すると共に、圧電膜202b、212bの下面に下部電極膜202c、212cを形成することにより、図7(g)に示すような、第1表面側圧電体201、第1裏面側圧電体202、第2表面側圧電体211、第2裏面側圧電体212を形成する。

なお、本実施形態では、反射ミラー120の両端に連結している第1梁部144、第2梁部146、第3梁部145、第4梁部147のそれぞれに設けた圧電体（150〜157）の全てに駆動電圧を印加するようにしているが、これは単なる一例であり、当然ながら、反射ミラー120の一端側と固定枠部116とを連結している第1梁部144及び第2梁部146に設けた圧電体（150、154、152、156）にだけ駆動電圧を印加することによっても、水平走査用光スキャナ61を動作させることができる。

また、上記した実施形態では、反射ミラー120の両端に連結している各軸部143、142と固定枠部116とを、それぞれ一対の梁部（第1梁部144と第2梁部146）、（第3梁部145と第4梁部147）により連結しているが、これに限るものではなく、光スキャナの変形例を示す図11に示すように、反射ミラー120の両端に連結している各軸部143、142を二股に分岐させることなく伸延させて固定枠部116と連結するように構成することもできる。

このように軸部143、142により反射ミラー120と固定枠部116とを連結する場合、軸部143、142を梁部として機能させるため、軸部143、142を、その長手方向に対して垂直な方向に切断した切断面が図5又は図8に示すような形状に形成すると共に、軸部143、142の固定枠部116側における各上面に表面側圧電体400、401を設け、これら表面側圧電体400、401と軸部143、142を挟んだ対向位置に裏面側圧電体402、403を設ける。

このように構成した光スキャナを動作させる場合には、軸部142に設けた圧電体（表面側圧電体400と裏面側圧電体402）と、軸部143に設けた圧電体（表面側圧電体401と裏面側圧電体403）とにそれぞれ逆相で正弦波上の駆動電圧を印加して、軸部142と軸部143とをそれぞれ交互に上下に屈曲させることにより反射ミラー120を揺動させる。

この場合、反射ミラー120は、固定枠部116の面を基準として、反射ミラー120の中心から軸部143、142の長手方向と直交する揺動軸線Ｌrを回動軸として揺動する。

第1実施形態に係る網膜走査型画像表示装置を示す説明図である。 第1実施形態に係る光スキャナを示す説明図である。 第1実施形態に係る反射ミラーの揺動を示す説明図である。 第1実施形態に係る梁部の断面を示す説明図である。 第1実施形態に係る梁部の断面を示す説明図である。 第1実施形態に係る水平走査ドライバを示す機能ブロック図である。 第1実施形態に係る光スキャナにおける梁部の形成方法を示す工程図である。 第2実施形態に係る梁部の断面を示す説明図である。 表側圧電体の面積に対する裏側圧電体の面積比毎の駆動電圧と反射ミラーの振れ角との関係を示すグラフである。 第2実施形態に係る光スキャナにおける梁部の形成方法を示す工程図である。 光スキャナの変形例を示す説明図である。

符号の説明

１ 網膜走査型画像表示装置
１４ 網膜
２０ 光束生成部
２１ 信号処理回路
３０ 光源部
３４ Bレーザ
３５ Rレーザ
３６ Gレーザ
４０ 光合成部
４７ 結合光学系
５０ 光ファイバ
６０ 水平走査部
６１ 水平走査用光スキャナ
６２ リレー光学系
７０a 水平走査ドライバ
８０ 垂直走査部
８１ 垂直走査用光スキャナ
８２ 垂直走査ドライバ
１１４ 貫通孔
１１６ 固定枠部
１２０ 反射ミラー
１２０a 反射面
１２４ 振動体
１４４〜１４７ 第1〜第4梁部
１５０〜１５３ 第1〜第4表面側圧電体
１５４〜１５７ 第1〜第4裏面側圧電体
１５０a、１５２a、１５４a、１５６a 上部電極膜
１５０b、１５２b、１５４b、１５６b 圧電膜
１５０c、１５２c、１５４c、１５６c下部電極膜
１７０、２２０ 側壁部
１７１、２２３ 噛み込み部
１８０ 発振器
１８１ 位相反転回路
１８２〜１８３ 第1〜第2位相シフタ
１８４〜１８７ 第1〜第4アンプ
１９０、３００ シリコン基板
１９１、３０１ 表面側レジスト膜
１９２、３０２ 裏面側レジスト膜
１９３、３０３ 梁部形成用孔
１９４、３０４ 凹部
２００ 第1梁部
２１０ 第2梁部
２０１ 第1表面側圧電体
２０２ 第1裏面側圧電体
２０１a、２０２a、２１１a、２１２a 上部電極膜
２０１b、２０２b、２１１b、２１２b 圧電膜
２０１c、２０２c、２１１c、２１２c 下部電極膜
２１１ 第2表面側圧電体
２１２ 第2裏面側圧電体
２２１ テーパー部
２２２ 垂直部
４００、４０１ 表面側圧電体
４０２、４０３ 裏面側圧電体
S 画像信号

Claims (11)

1. 入射した光を反射する反射ミラーと、
   前記反射ミラーに連結され、前記反射ミラーの反射面を揺動させる梁部とを有し、
   前記反射面の揺動により反射光を走査する光スキャナにおいて、
   前記梁部を弾性変形させる圧電体を前記梁部の表面と裏面とにそれぞれ形成すると共に、前記梁部の表面から裏面に向けて幅狭となる断面テーパー状を一部有する側壁部を形成したことを特徴とする光スキャナ。
2. 前記梁部の上面に形成した前記圧電体は、当該圧電体の最下層を構成している下部電極膜の端部が、前記梁部の上面端部に回り込んで前記側壁部の上端部分に噛み込む形で形成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. 前記圧電体は、前記梁部の表面及び裏面の幅に応じた幅を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光スキャナ。
4. 前記圧電体の幅に応じた駆動電圧を前記圧電体にそれぞれ印加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の光スキャナ。
5. 前記梁部は、シリコンで形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光スキャナ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の光スキャナを駆動させて、光束を走査することを特徴とする光走査装置。
7. 請求項６に記載の光走査装置を備え、画像信号に応じて変調された光束を、前記光走査装置によって１次方向及び／又は２次方向に走査することで画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
8. 請求項６に記載の光走査装置を備え、前記光走査装置によって１次方向及び／又は２次方向に走査された光束を、眼の網膜上に導くことで画像を投影表示することを特徴とする網膜走査型画像表示装置。
9. 請求項１〜６に記載の光スキャナにおける梁部の形成方法であって、
   基板の一部をウェットエッチングして、基板を貫通する貫通孔を形成することにより、前記側壁部を形成することを特徴とする光スキャナにおける梁部の形成方法。
10. 請求項１〜６に記載の光スキャナにおける梁部の形成方法であって、
    基板の一部をドライエッチングにより所定の深さまでエッチングし、その後、ウェットエッチングによって基板を貫通する貫通孔を形成することにより、前記側壁部を形成することを特徴とする光スキャナにおける梁部の形成方法。
11. 前記ウェットエッチングに用いるエッチング液に応じて、前記ドライエッチングによってエッチングする深さを設定することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の光スキャナにおける梁部の形成方法。

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