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JP4972789B2 - Micro scanner and optical apparatus provided with the same - Google Patents

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JP4972789B2
JP4972789B2 JP2007250741A JP2007250741A JP4972789B2 JP 4972789 B2 JP4972789 B2 JP 4972789B2 JP 2007250741 A JP2007250741 A JP 2007250741A JP 2007250741 A JP2007250741 A JP 2007250741A JP 4972789 B2 JP4972789 B2 JP 4972789B2
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Description

本発明は、マイクロスキャナおよびそれを備える光学機器に関するものである。   The present invention relates to a micro scanner and an optical apparatus including the micro scanner.

従来から、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いた小型の光スキャナ（マイクロスキャナ）は種々開発されている。例えば、図１５に示すような特許文献１の光スキャナＬＳ’は、スキャン用のミラー部ＭＲ’、ミラー部ＭＲ’を支えるトーションバーＴＢ’、およびミラー部ＭＲ’につながる振動板１０１を含んでいる。   Conventionally, various compact optical scanners (micro scanners) using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology have been developed. For example, an optical scanner LS ′ of Patent Document 1 as shown in FIG. 15 includes a scanning mirror part MR ′, a torsion bar TB ′ supporting the mirror part MR ′, and a diaphragm 101 connected to the mirror part MR ′. Yes.

そして、この光スキャナＬＳ’は、ミラー部ＭＲ’を極力大きく偏向させるために、振動板１０１上における圧電アクチュエータ１０２の駆動周波数と、トーションバーＴＢ’を含むミラー部ＭＲ’の機械的共振周波数とを一致させている。このようにすれば、圧電アクチュエータ１０２が低電圧駆動であっても、ミラー部ＭＲ’が共振して比較的大きく偏向するためである。   The optical scanner LS ′ includes a drive frequency of the piezoelectric actuator 102 on the vibration plate 101 and a mechanical resonance frequency of the mirror portion MR ′ including the torsion bar TB ′ in order to deflect the mirror portion MR ′ as much as possible. Are matched. This is because even if the piezoelectric actuator 102 is driven at a low voltage, the mirror part MR 'resonates and deflects relatively large.

しかしながら、ミラー部ＭＲ’につながる振動板１０１の先端部１０３はねじれにくくなっている。そのため、振動板１０１に生じる力が回転トルクとしてミラー部ＭＲ’に作用しにくい。したがって、ミラー部ＭＲ’が十分に偏向しているとはいいがたい。   However, the tip portion 103 of the vibration plate 101 connected to the mirror portion MR 'is difficult to twist. For this reason, the force generated in the vibration plate 101 is unlikely to act on the mirror portion MR ′ as rotational torque. Therefore, it cannot be said that the mirror part MR 'is sufficiently deflected.

ここで、先端部１０３とミラー部ＭＲ’とが連結しないような光スキャナＬＳ’も考えられる。例えば、図１６に示すような光スキャナＬＳ’である。この光スキャナＬＳ’は、ミラー部ＭＲ’、圧電素子ＰＥ’によって変形する保持部ＨＤ’、およびミラー部ＭＲ’と保持部ＨＤ’とをつなぐ主軸部ＭＡ’を含んでいる。   Here, an optical scanner LS ′ in which the tip portion 103 and the mirror portion MR ′ are not connected is also conceivable. For example, an optical scanner LS ′ as shown in FIG. The optical scanner LS ′ includes a mirror part MR ′, a holding part HD ′ that is deformed by the piezoelectric element PE ′, and a main axis part MA ′ that connects the mirror part MR ′ and the holding part HD ′.

そして、この光スキャナＬＳ’は、保持部ＨＤ’の撓み変形に応じて、ミラー部ＭＲ’を、Ｘ’方向を基準に正逆回転させる（Ｐ’方向へ回転またはＲ’方向へ回転させる）。このようなミラー部ＭＲ’の偏向動作で撓み変形する保持部ＨＤ’を示した図が、図１７Ａおよび図１７Ｂになる。これらの図は図１６のａ−ａ’線矢視断面図であり、図１７Ａが正回転の場合を示し、図１７Ｂが逆回転の場合を示す。   Then, the optical scanner LS ′ rotates the mirror part MR ′ forward and backward with respect to the X ′ direction (rotates in the P ′ direction or rotates in the R ′ direction) according to the bending deformation of the holding part HD ′. . FIGS. 17A and 17B show the holding portion HD ′ that is bent and deformed by the deflection operation of the mirror portion MR ′. These drawings are cross-sectional views taken along line a-a ′ of FIG. 16, in which FIG. 17A shows a case of forward rotation and FIG. 17B shows a case of reverse rotation.

なお、説明上、主軸部ＭＡ’の軸方向をＸ’方向（Ｘ’軸と称してもよい）、このＸ’方向に対して直交する保持部ＨＤ’の延び方向をＹ’方向、Ｘ’方向およびＹ’方向に対する直交方向をＺ’方向とする。また、図１６での紙面上側をＹ’方向のプラス｛Ｙ’（＋）｝、この＋方向に対する逆方向をＹ’方向のマイナス｛Ｚ’（−）｝とするとともに、図１６での紙面表側をＺ’方向のプラス｛Ｚ’（＋）｝、この＋方向に対する逆方向をＺ’方向のマイナス｛Ｚ’（−）｝とする。   For the sake of explanation, the axial direction of the main shaft portion MA ′ is the X ′ direction (may be referred to as the X ′ axis), the extending direction of the holding portion HD ′ orthogonal to the X ′ direction is the Y ′ direction, and X ′ The direction orthogonal to the direction and the Y ′ direction is defined as the Z ′ direction. Further, the upper side of the sheet in FIG. 16 is the Y ′ direction plus {Y ′ (+)}, the opposite direction to the + direction is the Y ′ direction minus {Z ′ (−)}, and the sheet surface in FIG. The front side is positive in the Z ′ direction {Z ′ (+)}, and the opposite direction to the + direction is negative in the Z ′ direction {Z ′ (−)}.

また、以降では、２つ有る保持部ＨＤ’（第１保持部ＨＤ１’・第２保持部ＨＤ２’）の一方のみについて説明するが、この一方の第１保持部ＨＤ１’がミラー部ＭＲ’を正回転または逆回転させようとしている場合、残りの第２保持部ＨＤ２’も同じようにしてミラー部ＭＲ’を正回転または逆回転させる。   In the following, only one of the two holding portions HD ′ (first holding portion HD1 ′ and second holding portion HD2 ′) will be described. However, the first holding portion HD1 ′ of the one holds the mirror portion MR ′. When forward rotation or reverse rotation is to be performed, the mirror portion MR ′ is rotated forward or reverse in the same manner for the remaining second holding portion HD2 ′.

ミラー部ＭＲ’が正回転する場合、図１７Ａに示すように、Ｙ’（＋）側の圧電素子ＰＥ’の圧電体ＰＢ’が伸びることで、Ｙ’（＋）側の保持部ＨＤ’における主軸部ＭＡ’側はＺ（−）に垂れ下がる。一方、Ｙ’（−）側の圧電素子ＰＥ’の圧電体ＰＢ’が縮むことで、Ｙ’（−）側の保持部ＨＤ’における主軸部ＭＡ’側はＺ（＋）に跳ね上がる。すると、波打つように保持部ＨＤ’が撓み、その撓みに追従して主軸部ＭＡ’も正回転して傾く。   When the mirror portion MR ′ rotates in the forward direction, as shown in FIG. 17A, the piezoelectric body PB ′ of the Y ′ (+) side piezoelectric element PE ′ extends, so that the Y ′ (+) side holding portion HD ′ The main shaft portion MA ′ side hangs down to Z (−). On the other hand, when the piezoelectric body PB ′ of the Y ′ (−) side piezoelectric element PE ′ is contracted, the main shaft portion MA ′ side of the Y ′ (−) side holding portion HD ′ jumps up to Z (+). Then, the holding portion HD 'bends like a wave, and the main shaft portion MA' also rotates forward and tilts following the bending.

また、ミラー部ＭＲ’が逆回転する場合、図１７Ｂに示すように、Ｙ’（＋）側の圧電素子ＰＥ’の圧電体ＰＢが縮むことで、Ｙ’（＋）側の保持部ＨＤ’における主軸部ＭＡ’側はＺ（＋）に跳ね上がる。一方、Ｙ’（−）側の圧電素子ＰＥ’の圧電体ＰＢが伸びることで、Ｙ’（−）側の保持部ＨＤ’における主軸部ＭＡ’側はＺ（−）に垂れ下がる。すると、保持部ＨＤ’は、図１７Ａとは逆向きに波打って撓み、その撓みに追従して主軸部ＭＡ’も逆回転して傾く。   Further, when the mirror portion MR ′ rotates in the reverse direction, as shown in FIG. 17B, the piezoelectric body PB of the Y ′ (+) side piezoelectric element PE ′ is contracted, so that the Y ′ (+) side holding portion HD ′. The main shaft part MA ′ side of the springs up to Z (+). On the other hand, when the piezoelectric body PB of the Y ′ (−) side piezoelectric element PE ′ extends, the main shaft portion MA ′ side of the Y ′ (−) side holding portion HD ′ hangs down to Z (−). Then, the holding portion HD ′ is waved and bent in a direction opposite to that shown in FIG. 17A, and the main shaft portion MA ′ is also rotated backward and tilted following the bending.

特開２００５−１２８１４７号公報（段落００２４等参照）JP 2005-128147 A (see paragraph 0024 and the like)

しかしながら、１枚状で均一な厚みを有する保持部ＨＤ’は、比較的高強度であり撓みにくい。その上、保持部ＨＤ’での波打ち部分（湾曲部分１０７）が、Ｘ’軸から比較的乖離した位置に生じることから、主軸部ＭＡ’につながる保持部ＨＤ’の一部分を傾かせにくい。そのため、かかる光スキャナＬＳ’では、偏向角θ’を増大させることは難しい。   However, the single-piece holding portion HD 'having a uniform thickness has a relatively high strength and is difficult to bend. In addition, since the wavy portion (curved portion 107) in the holding portion HD 'occurs at a position relatively deviated from the X' axis, it is difficult to tilt a portion of the holding portion HD 'connected to the main shaft portion MA'. Therefore, it is difficult to increase the deflection angle θ ′ in such an optical scanner LS ′.

また、保持部ＨＤ’の一部分（湾曲部分１０７）の厚みを他部分の厚みよりも薄くすることで、保持部ＨＤ’を撓ませやすくするという対策もある。このような場合、例えば、エッチングが用いられるが、エッチングすることで保持部ＨＤ’の厚みを精度よく制御することは、加工条件の影響を受けるので、極めて難しい。   In addition, there is a measure that makes it easier to bend the holding part HD 'by making the thickness of a part (curved part 107) of the holding part HD' thinner than the thickness of the other part. In such a case, for example, etching is used, but it is extremely difficult to accurately control the thickness of the holding portion HD ′ by etching because it is affected by processing conditions.

また、精度よくエッチングするために、保持部ＨＤ’の基体をＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板とすることも考えられる。しかしながら、ＳＯＩ基板は高価なため、光スキャナＬＳ’のコスト上昇につながってしまう。   Further, in order to perform etching with high accuracy, it is conceivable that the base of the holding portion HD ′ is an SOI (Silicon on Insulator) substrate. However, since the SOI substrate is expensive, the cost of the optical scanner LS ′ is increased.

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、偏向角を容易に増大させられるマイクロスキャナを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above situation. An object of the present invention is to provide a micro scanner that can easily increase the deflection angle.

マイクロスキャナは、変動部と、その変動部を囲む囲み枠と、変動部を揺動可能に支持する主軸部と、囲み枠の一端と別端とに架け渡るとともに、主軸部を保持する変形可能な保持部と、を含む。そして、そのマイクロスキャナでは、保持部の撓み変形をねじれ変形させるトーションバーを折り返すことで蛇行状にした蛇行部が、主軸部と保持部との間に介在し、変動部を固定枠に引きつける梁部が、主軸部と固定枠との間に介在する。   The microscanner spans the variable part, the surrounding frame that surrounds the variable part, the main shaft part that supports the variable part in a swingable manner, one end and the other end of the surrounding frame, and can be deformed to hold the main shaft part. A holding part. In the micro scanner, the meandering portion that is meandered by folding back the torsion bar that twists and deforms the bending deformation of the holding portion is interposed between the main shaft portion and the holding portion, and the beam that attracts the variable portion to the fixed frame. The portion is interposed between the main shaft portion and the fixed frame.

トーションバーは、比較的弱い力でねじれ変形する。そのため、このトーションバーを単数または複数含む蛇行部が主軸部と保持部との間に位置すると、保持部の撓みによって簡単にねじれ、さらに、そのねじれが主軸部に伝わる、そのため、主軸部につながる変動部は比較的大きく揺動する。すると、このマイクロスキャナは、変動部の偏向角を容易に増大させられる。   The torsion bar twists and deforms with a relatively weak force. Therefore, when the meandering portion including one or a plurality of torsion bars is positioned between the main shaft portion and the holding portion, it is easily twisted due to the bending of the holding portion, and further, the twist is transmitted to the main shaft portion, so that the main shaft portion is connected. The variable part swings relatively large. Then, this microscanner can easily increase the deflection angle of the variable portion.

その上、梁部が主軸部と固定枠との間に介在すると、衝撃等で、主軸部につながる変動部が意に反して変位しようとしても、梁部が変動部を固定枠に引きつけ変位させない。そのため、このマイクロスキャナは、衝撃に対して強くなる。   In addition, if the beam part is interposed between the main shaft part and the fixed frame, even if the variable part connected to the main shaft part is unintentionally displaced due to an impact or the like, the beam part does not attract and displace the variable part to the fixed frame. . Therefore, this micro scanner is strong against impact.

また、梁部は、主軸部の軸方向に沿って延びており、その梁部の延び方向での長さは、主軸部の軸方向に沿った保持部の長さの半分以上であると望ましい。   The beam portion extends along the axial direction of the main shaft portion, and the length of the beam portion in the extending direction is preferably half or more of the length of the holding portion along the axial direction of the main shaft portion. .

通常、梁部は主軸部を固定枠に引きつけるもので、直接的に主軸部を揺動させる部材ではない。そのため、梁部は主軸部の揺動にとっては抵抗になりかねない。しかしながら、梁部が主軸部の軸方向に沿った保持部の長さ（すなわち保持部の幅）に対して半分以上の長さであると、比較的長くなり、梁部自身の剛性も弱くなる。そのため、かかる梁部は、主軸部の揺動に対して抵抗になりにくい。   Usually, the beam portion attracts the main shaft portion to the fixed frame and is not a member that directly swings the main shaft portion. Therefore, the beam portion may become a resistance against the swing of the main shaft portion. However, if the length of the beam portion is more than half of the length of the holding portion (that is, the width of the holding portion) along the axial direction of the main shaft portion, the beam portion is relatively long and the rigidity of the beam portion itself is weakened. . Therefore, such a beam portion is unlikely to be resistant to swinging of the main shaft portion.

また、トーションバーを折り返すことで生じる折り返し片は、蛇行部に複数含まれており、少なくとも１つの折り返し片は、延び出て、延び出る梁部の中途部分につながると望ましい。   Further, a plurality of folded pieces generated by folding the torsion bar are included in the meandering portion, and it is desirable that at least one folded piece extends and is connected to the middle portion of the extending beam portion.

このようになっていると、蛇行部に含まれるトーションバー同士が互いに離れづらくなる。そのため、トーションバー同士の乖離に起因して、主軸部に伝達される力が弱まるよいうような事態は起きにくい。   If it becomes like this, the torsion bars included in the meandering portion will not be separated from each other. Therefore, it is difficult for a situation where the force transmitted to the main shaft portion is weakened due to the divergence between the torsion bars.

なお、以上のマイクロスキャナを搭載する光学機器も本発明といえる。   Note that an optical apparatus equipped with the above microscanner can also be said to be the present invention.

本発明によれば、蛇行部のトーションバーを用いて、主軸部に変動部の回動に要する力を簡単に供給できる。その上、梁部が、不要な衝撃等から変動部を保護する。よって、蛇行部および梁部を含むマイクロスキャナは、衝撃に強い上に、変動部の偏向角を容易に増大させる。   According to the present invention, using the torsion bar of the meandering portion, it is possible to easily supply the force required for the rotation of the variable portion to the main shaft portion. In addition, the beam portion protects the variable portion from unwanted impacts and the like. Therefore, the micro scanner including the meandering portion and the beam portion is resistant to impacts and easily increases the deflection angle of the variable portion.

［実施の形態１］
実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。ここでは、変動する部材(変動部)としてミラー部を例に挙げるとともに、このミラー部を変動させることで光を反射させスキャン動作を行うマイクロスキャナとして、光スキャナを例に挙げる。 [Embodiment 1]
The following describes one embodiment with reference to the drawings. Here, a mirror part is taken as an example of a member (fluctuating part) that fluctuates, and an optical scanner is taken as an example of a micro scanner that performs a scanning operation by reflecting light by changing the mirror part.

なお、理解を容易にすべく、平面図であってもハッチングを付している。また、便宜上、部材符号・ハッチングを省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。また、図面上での黒丸は紙面に対し垂直方向を意味する。   In order to facilitate understanding, even plan views are hatched. In addition, for convenience, member codes and hatching may be omitted. In such a case, other drawings are referred to. Moreover, the black circle on the drawing means a direction perpendicular to the paper surface.

図１４は光スキャナＬＳの平面図である。そして、図１は図１４での破線部分の拡大図であり、図２はミラー部ＭＲの拡大図である。光スキャナＬＳは、固定枠ＦＭ、ミラー部ＭＲ、主軸部ＭＡ（ＭＡ１・ＭＡ２）、蛇行部ＳＫ（ＳＫ１・ＳＫ２）、保持部ＨＤ（ＨＤ１・ＨＤ２）、梁部ＢＭ（ＢＭ１・ＢＭ２）、および圧電素子ＰＥ（ＰＥａ〜ＰＥｄ）、を含む。   FIG. 14 is a plan view of the optical scanner LS. 1 is an enlarged view of a broken line portion in FIG. 14, and FIG. 2 is an enlarged view of the mirror portion MR. The optical scanner LS includes a fixed frame FM, a mirror part MR, a main shaft part MA (MA1 and MA2), a meandering part SK (SK1 and SK2), a holding part HD (HD1 and HD2), a beam part BM (BM1 and BM2), and Piezoelectric elements PE (PEa to PEd) are included.

固定枠ＦＭは、図１４に示すように、ミラー部ＭＲ、主軸部ＭＡ、蛇行部ＳＫ、保持部ＨＤ、および梁部ＢＭを囲む部材である。詳説すると、変形可能なシリコン基板等（基体ＢＳ）がエッチングされることで、ミラー部ＭＲ、主軸部ＭＡ、蛇行部ＳＫ、保持部ＨＤ、および梁部ＢＭが生じた場合に、これら部材を囲むように残った基体ＢＳが固定枠ＦＭとなる。   As shown in FIG. 14, the fixed frame FM is a member surrounding the mirror part MR, the main shaft part MA, the meandering part SK, the holding part HD, and the beam part BM. More specifically, when a deformable silicon substrate or the like (base BS) is etched, a mirror portion MR, a main shaft portion MA, a meandering portion SK, a holding portion HD, and a beam portion BM are surrounded. The remaining base BS becomes the fixed frame FM.

ミラー部ＭＲは、光源等からの光を反射させる部材である。かかるミラー部ＭＲは、図１４に示すような平面視で矩形状の基体ＢＳに、開孔Ｈ（第１開孔Ｈ１・第２開孔Ｈ２）を並べて形成することで生じる島状部分（第１開孔Ｈ１と第２開孔Ｈ２との間に位置する残部）である。そして、このミラー部ＭＲは、図２に示すように、可動枠１１、ミラー片１２、ミラー片トーションバー１３（１３ａ・１３ｂ）、および、可動枠トーションバーＴ１１（Ｔ１１ａ・Ｔ１１ｂ）を含む。   The mirror part MR is a member that reflects light from a light source or the like. Such a mirror portion MR has an island-shaped portion (first aperture H1 formed by arranging the apertures H (first aperture H1 and second aperture H2) side by side in a rectangular base BS in plan view as shown in FIG. 1 is the remaining portion located between the first opening H1 and the second opening H2. As shown in FIG. 2, the mirror portion MR includes a movable frame 11, a mirror piece 12, a mirror piece torsion bar 13 (13a and 13b), and a movable frame torsion bar T11 (T11a and T11b).

なお、以降では、第１開孔Ｈ１と第２開孔Ｈ２とが並ぶ方向をＹ方向と称し、第１開孔Ｈ１側のＹ方向をＹ方向のプラス｛Ｙ（＋）｝、この＋方向に対する逆方向をＹ方向のマイナス｛Ｙ（−）｝とする。さらに、ミラー片１２の中心からＹ方向に伸びる方向をＹ軸と称する。   Hereinafter, the direction in which the first opening H1 and the second opening H2 are arranged is referred to as the Y direction, and the Y direction on the first opening H1 side is the Y direction plus {Y (+)}, this + direction. The reverse direction with respect to Y is minus Y in the Y direction (Y (−)). Further, a direction extending in the Y direction from the center of the mirror piece 12 is referred to as a Y axis.

可動枠１１は、ミラー片１２を囲む部材である（例えば、枠状部材である）。詳説すると、可動枠１１は、枠内にミラー片１２を位置させつつ、ミラー片１２から延びるミラー片トーションバー１３（１３ａ・１３ｂ）につながる。また、可動枠１１は、主軸部ＭＡ（ＭＡ１・ＭＡ２）によって挟まれることで支えられる。   The movable frame 11 is a member surrounding the mirror piece 12 (for example, a frame-shaped member). More specifically, the movable frame 11 is connected to mirror piece torsion bars 13 (13a and 13b) extending from the mirror piece 12 while the mirror piece 12 is positioned in the frame. Further, the movable frame 11 is supported by being sandwiched between the main shaft portions MA (MA1 and MA2).

ミラー片１２は、可動枠１１内にて並列する開孔Ｈ（第３開孔Ｈ３・第４開孔Ｈ４）によって生じる島状部分（第３開孔Ｈ３・第４開孔Ｈ４同士の間に位置する残部）に、蒸着法やスパッタ法等によりアルミニウム等の金属を反射膜として貼り付けることで形成される。つまり、ミラー片１２は、光を反射させる片材である。   The mirror piece 12 has an island-like portion (between the third opening H3 and the fourth opening H4) generated by the openings H (third opening H3 and fourth opening H4) arranged in parallel in the movable frame 11. It is formed by attaching a metal such as aluminum as a reflective film to the remaining portion) by a vapor deposition method or a sputtering method. That is, the mirror piece 12 is a piece of material that reflects light.

ミラー片トーションバー１３（１３ａ・１３ｂ）は、ミラー片１２の外縁において対向する一端と他端とから外側に延びることで、そのミラー片１２を挟持しつつ揺動可能に支える部材である。かかるミラー片トーションバー１３は、ミラー片１２に接する第３開孔Ｈ３・第４開孔Ｈ４によって、Ｙ方向に延びる基体ＢＳの一部分を棒状にすることで形成される。そして、このミラー片トーションバー１３は、ねじれることで、ミラー片１２を揺動させる。   The mirror piece torsion bar 13 (13a, 13b) is a member that supports the mirror piece 12 so as to be swingable by extending outward from one end and the other end facing each other at the outer edge of the mirror piece 12. The mirror piece torsion bar 13 is formed by forming a part of the base body BS extending in the Y direction into a bar shape by the third hole H3 and the fourth hole H4 in contact with the mirror piece 12. And this mirror piece torsion bar 13 rocks the mirror piece 12 by twisting.

可動枠トーションバーＴ１１（Ｔ１１ａ・Ｔ１１ｂ）は、主軸部ＭＡにつながる可動枠１１の端に位置するＹ軸方向に延びるスリットＳＴと、第１開孔Ｈ１・第２開孔Ｈ２との間での基体ＢＳの残部で形成される棒状の部材である。そして、かかる可動枠トーションバーＴ１１は、ねじれることで、可動枠１１を傾ける。   The movable frame torsion bar T11 (T11a / T11b) is formed between the first opening H1 and the second opening H2 and the slit ST extending in the Y-axis direction located at the end of the movable frame 11 connected to the main shaft portion MA. It is a rod-shaped member formed by the remaining part of the base BS. And this movable frame torsion bar T11 inclines the movable frame 11 by twisting.

続いて、主軸部ＭＡについて説明する。図２に示すように、主軸部ＭＡ（第１主軸部ＭＡ１・第２主軸部ＭＡ２）は、ミラー部ＭＲの外縁において対向する一端と他端とから外側に延びることで、そのミラー部ＭＲを挟持して支える部材である。かかる主軸部ＭＡは、ミラー部ＭＲに接する第１開孔Ｈ１・第２開孔Ｈ２によって、基体ＢＳの一部分を棒状にすることで形成される。   Subsequently, the main shaft portion MA will be described. As shown in FIG. 2, the main shaft portion MA (the first main shaft portion MA1 and the second main shaft portion MA2) extends outward from one end and the other end facing each other at the outer edge of the mirror portion MR. It is a member that is sandwiched and supported. The main shaft portion MA is formed by making a part of the base BS into a rod shape by the first opening H1 and the second opening H2 in contact with the mirror portion MR.

なお、この棒状の基体ＢＳの一部分（すなわち主軸部ＭＡ１・ＭＡ２）は、Ｙ方向に対して交差する方向（例えば直交方向）に延びる。そこで、この方向をＸ方向と称し、第２主軸部ＭＡ２側のＸ方向をＸ方向のプラス｛Ｘ（＋）｝、この＋方向に対する逆方向をＸ方向のマイナス｛Ｘ（−）｝とする。さらに、主軸部ＭＡに重畳してＸ方向に伸びる方向をＸ軸（主軸方向／Ｘ軸方向）と称する。   Note that a part of the rod-like base body BS (that is, the main shaft portions MA1 and MA2) extends in a direction intersecting the Y direction (for example, an orthogonal direction). Therefore, this direction is referred to as the X direction, the X direction on the second main shaft portion MA2 side is the plus X in the X direction, and the opposite direction to the + direction is minus the X direction {X (−)}. . Furthermore, a direction extending in the X direction so as to overlap with the main shaft portion MA is referred to as an X axis (main axis direction / X axis direction).

蛇行部ＳＫ（ＳＫ１・ＳＫ２）は、図１４および図１に示すように、主軸部ＭＡ（ＭＡ１・ＭＡ２）と保持部ＨＤ（ＨＤ１・ＨＤ２）との間に介在することで、両者（主軸部ＭＡ・保持部ＨＤ）をつなげる部材である。かかる蛇行部ＳＫは、基体ＢＳ上にて並列するスリットＳＴ・・・間の残部で形成されるトーションバーＴ２１を折り返すようにつなげることで蛇行状となる（なお、トーションバーＴ２１を折り返す部分は、折り返し片２２と称する）。   As shown in FIG. 14 and FIG. 1, the meandering portion SK (SK1 and SK2) is interposed between the main shaft portion MA (MA1 and MA2) and the holding portion HD (HD1 and HD2). MA / holding part HD). The meandering portion SK has a meandering shape by connecting the torsion bar T21 formed at the remaining portion between the slits ST parallel to each other on the base BS (note that the portion where the torsion bar T21 is folded back) Referred to as the folded piece 22).

そして、この蛇行部ＳＫに含まれるトーションバーＴ２１は、保持部ＨＤの変形（撓み変形等）をねじれ変形（回転トルク）に変化させて主軸部ＭＡに伝達させることで、主軸部ＭＡにつながるミラー部ＭＲを回動させる。   The torsion bar T21 included in the meandering portion SK is a mirror connected to the main shaft portion MA by changing the deformation (bending deformation) of the holding portion HD into a torsional deformation (rotational torque) and transmitting it to the main shaft portion MA. The part MR is rotated.

なお、折り返し片２２を介してつながることで一連状かつ蛇行状になったトーションバーＴ２１は、回転トルクを効率よく主軸部ＭＡにつたえるために、主軸部ＭＡと同方向に延びる。すなわち、トーションバーＴ２１は、主軸部ＭＡの延び方向と同方向に延びるとともに、その延び方向に対して交差する方向（例えばＹ軸方向）に並列する。   Note that the torsion bar T21 formed in a series and meandering shape by being connected via the folded piece 22 extends in the same direction as the main shaft portion MA in order to efficiently transfer the rotational torque to the main shaft portion MA. That is, the torsion bar T21 extends in the same direction as the extending direction of the main shaft portion MA, and is aligned in a direction intersecting the extending direction (for example, the Y-axis direction).

保持部ＨＤ（第１保持部ＨＤ１・第２保持部ＨＤ２）は、図１４に示すように、蛇行部ＳＫを介して主軸部ＭＡを保持すること（蛇行部ＳＫを介して主軸部ＭＡにつながること）で、ミラー部ＭＲも保持する部材である。かかる保持部ＨＤは、Ｙ方向に延びつつかつ並列する開孔Ｈ（第５開孔Ｈ５・第６開孔Ｈ６、および第７開孔Ｈ７・第８開孔Ｈ８）で第１開孔Ｈ１・第２開孔Ｈ２を挟持した場合に生じる基体ＢＳの残部で形成される。   As shown in FIG. 14, the holding unit HD (first holding unit HD1 and second holding unit HD2) holds the main shaft portion MA via the meandering portion SK (connected to the main shaft portion MA via the meandering portion SK). This is a member that also holds the mirror portion MR. The holding portion HD includes first openings H1 and H1 that are parallel to the openings H (the fifth opening H5 and the sixth opening H6, and the seventh opening H7 and the eighth opening H8) that extend in the Y direction and are arranged in parallel. It is formed by the remaining portion of the base BS that is generated when the second opening H2 is sandwiched.

すなわち、第５開孔Ｈ５・第６開孔Ｈ６と第１開孔Ｈ１・第２開孔Ｈ２との間に位置する基体ＢＳの残部と、第７開孔Ｈ７・第８開孔Ｈ８と第１開孔Ｈ１・第２開孔Ｈ２との間に位置する基体ＢＳの残部とが、第１保持部ＨＤ１と第２保持部ＨＤ２とになる。   That is, the remaining portion of the base BS located between the fifth opening H5 and the sixth opening H6 and the first opening H1 and the second opening H2, the seventh opening H7 and the eighth opening H8, and the The remaining part of the base BS located between the first opening H1 and the second opening H2 becomes the first holding part HD1 and the second holding part HD2.

なお、このような残部が保持部ＨＤになることから、保持部ＨＤは、固定枠ＦＭの一端と別端とに架け渡る。また、このような残部から成る保持部ＨＤは、Ｙ方向に延びる形状（線状）となるので撓みやすい（すなわち、Ｙ方向は保持部ＨＤの延び方向である）。   Since the remaining portion becomes the holding portion HD, the holding portion HD spans between one end and the other end of the fixed frame FM. Further, the holding portion HD composed of such a remaining portion has a shape (linear shape) extending in the Y direction, and thus is easily bent (that is, the Y direction is the extending direction of the holding portion HD).

梁部ＢＭ（ＢＭ１・ＢＭ２）は、主軸部ＭＡと固定枠ＦＭとの間に介在することで、主軸部ＭＡにつながるミラー部ＭＲを固定枠ＦＭに引きつける部材である。かかる梁部ＢＭは、第５開孔Ｈ５・第６開孔Ｈ６（および第７開孔Ｈ７・第８開孔Ｈ８）における隅から進出する直線状のスリットＳＴで、Ｘ方向に延びる基体ＢＳの一部分を棒状にすることで形成される。   The beam portions BM (BM1 and BM2) are members that attract the mirror portion MR connected to the main shaft portion MA to the fixed frame FM by being interposed between the main shaft portion MA and the fixed frame FM. The beam portion BM is a linear slit ST extending from the corner of each of the fifth opening H5 and the sixth opening H6 (and the seventh opening H7 and the eighth opening H8). It is formed by making a part into a rod shape.

そして、この梁部ＢＭは、効率よく主軸部ＭＡ（ひいてはミラー部ＭＲ）を引きつけるために、図１に示すように、主軸部ＭＡの端（ミラー部ＭＲにつながっていない端）につながり、かつ主軸部ＭＡの延び方向と同方向に延びる。   The beam portion BM is connected to an end of the main shaft portion MA (an end not connected to the mirror portion MR) as shown in FIG. 1 in order to efficiently attract the main shaft portion MA (and consequently the mirror portion MR), and The main shaft portion MA extends in the same direction as the extending direction.

圧電素子ＰＥ（ＰＥａ〜ＰＥｄ）は、電圧を力に変換する素子であり、分極処理された圧電体ＰＢ（ＰＢａ〜ＰＢｄ）と、この圧電体ＰＢを挟持する電極ＥＥ１・ＥＥ２（ＥＥ１ａ〜ＥＥ１ｄ・ＥＥ２ａ〜ＥＥ２ｄ）とを含む（後述の図３Ａ〜図５Ｄ参照）。そして、この圧電素子ＰＥが保持部ＨＤの面上に貼り付けられることで、ユニモルフ部（アクチュエータ）ＹＭが形成される。詳説すると、圧電素子ＰＥにおける一方の電極（第１電極）ＥＥ１と、保持部ＨＤの一面とが貼り合うことで、ユニモルフ部ＹＭ（ＹＭａ〜ＹＭｄ）が形成される。   The piezoelectric elements PE (PEa to PEd) are elements that convert voltage into force. The piezoelectric body PB (PBa to PBd) subjected to the polarization process and the electrodes EE1 and EE2 (EE1a to EE1d. EE2a to EE2d) (see FIGS. 3A to 5D described later). And this unimorph part (actuator) YM is formed by affixing this piezoelectric element PE on the surface of the holding | maintenance part HD. More specifically, the unimorph part YM (YMa to YMd) is formed by bonding one electrode (first electrode) EE1 of the piezoelectric element PE and one surface of the holding part HD.

特に、図１４に示すように、圧電素子ＰＥａ・ＰＥｂは、第１主軸部ＭＡ１を挟持するようにして、第１保持部ＨＤ１に貼られ、圧電素子ＰＥｃ・ＰＥｄは第２主軸部ＭＡ２を挟持するようにして、第２保持部ＨＤ２に貼られる。そのため、圧電素子ＰＥａ・ＰＥｂおよび圧電素子ＰＥｃ・ＰＥｄにおける圧電体ＰＢ（ＰＢａ〜ＰＢｄ）の伸縮変形に応じて、保持部ＨＤも変形（撓み変形／曲げ変形）する。光スキャナＬＳでは、この保持部ＨＤの変形を利用して、ミラー部ＭＲが主軸部ＭＡ（主軸方向）を基準に正逆回転方向に傾く（揺動可能となる）。   In particular, as shown in FIG. 14, the piezoelectric elements PEa and PEb are attached to the first holding portion HD1 so as to sandwich the first main shaft portion MA1, and the piezoelectric elements PEc and PEd sandwich the second main shaft portion MA2. In this way, it is affixed to the second holding part HD2. Therefore, the holding portion HD is also deformed (flexible deformation / bending deformation) in accordance with the expansion and contraction of the piezoelectric body PB (PBa to PBd) in the piezoelectric elements PEa and PEb and the piezoelectric elements PEc and PEd. In the optical scanner LS, using the deformation of the holding portion HD, the mirror portion MR is tilted (can be swung) in the forward / reverse rotation direction with respect to the main shaft portion MA (main shaft direction).

以上のような光スキャナＬＳは、主軸部ＭＡを基準、または副軸部（ミラー片トーションバー）Ｔ１１を基準にミラー部ＭＲを回動させる。そこで、まず、主軸部ＭＡを基準にした回動動作、すなわちＸ軸回りのミラー部ＭＲの回動動作について、図３Ａ〜図３Ｃを用いながら説明する。図３Ａ〜図３Ｃは、図１４および図１におけるＡ−Ａ’線矢視断面図である（なお、図３Ａ〜図３Ｃでは、便宜上、図１での点線で囲む折り返し片２２を点線で図示する）。   The optical scanner LS as described above rotates the mirror portion MR with reference to the main shaft portion MA or the sub shaft portion (mirror piece torsion bar) T11. Therefore, first, a rotation operation based on the main shaft portion MA, that is, a rotation operation of the mirror portion MR around the X axis will be described with reference to FIGS. 3A to 3C. 3A to 3C are cross-sectional views taken along line AA ′ in FIGS. 14 and 1 (note that in FIGS. 3A to 3C, the folded piece 22 surrounded by the dotted line in FIG. 1 is illustrated by a dotted line for convenience. To do).

なお、主軸方向周りの一方向｛Ｘ（＋）からＸ（−）に向いて時計回りの回転｝を正回転、正回転に対して逆方向の回転（反時計回りの回転）を逆回転とし、図３Ａに無回転状態での蛇行部ＳＫ１（ＳＫ１ａ・ＳＫ１ｂ）、図３Ｂに正回転状態での蛇行部ＳＫ１、図３Ｃに逆回転状態での蛇行部ＳＫ１を示す（正回転方向をＰ、逆回転方向をＲで図示）。   Note that one direction around the main axis direction {clockwise rotation from X (+) to X (-)} is normal rotation, and rotation in the reverse direction to the normal rotation (counterclockwise rotation) is reverse rotation. 3A shows a meandering part SK1 (SK1a / SK1b) in a non-rotating state, FIG. 3B shows a meandering part SK1 in a forward rotation state, and FIG. 3C shows a meandering part SK1 in a reverse rotation state (the forward rotation direction is P, Reverse rotation direction is indicated by R).

また、Ｘ方向およびＹ方向に対して垂直な方向をＺ方向（撓み方向）として図示し、便宜上、光を受光するミラー部ＭＲの側をＺ方向のプラス｛Ｚ（＋）｝、この＋方向に対する逆方向をＺ方向のマイナス｛Ｚ（−）｝とする）。さらに、Ｘ軸とＹ軸との交点からＺ方向に伸びる方向をＺ軸と称する。   Also, the direction perpendicular to the X direction and the Y direction is shown as the Z direction (deflection direction), and for convenience, the side of the mirror part MR that receives light is the plus Z of the Z direction {Z (+)}, this + direction The reverse direction to the Z direction is negative (Z (−)}). Furthermore, the direction extending in the Z direction from the intersection of the X axis and the Y axis is referred to as the Z axis.

なお、以降では、２つ有る保持部ＨＤ（第１保持部ＨＤ１・第２保持部ＨＤ２）の一方のみについて説明するが、この一方の第１保持部ＨＤ１がミラー部ＭＲを正回転または逆回転させようとしている場合、残りの第２保持部ＨＤ２も同じようにしてミラー部ＭＲを正回転または逆回転させる。   In the following, only one of the two holding units HD (first holding unit HD1 and second holding unit HD2) will be described, but this one first holding unit HD1 rotates the mirror unit MR forward or backward. In the case of trying to make it, the mirror part MR is rotated forward or backward in the same way for the remaining second holding part HD2.

図３Ａに示すように、圧電素子ＰＥ（ＰＥａ・ＰＥｂ）には、第１電極ＥＥ１ａ・ＥＥ１ｂと、この第１電極ＥＥ１ａ・ＥＥ１ｂに圧電体ＰＢａ・ＰＢｂを介して対向する第２電極ＥＥ２ａ・ＥＥ２ｂとが含まれる。そして、この第１電極ＥＥ１ａおよび第２電極ＥＥ２ａ（第１電極ＥＥ１ｂおよび第２電極ＥＥ２ｂ）との間に、分極反転を起こさせない範囲で±の電圧（交流電圧）が印加されることで圧電体ＰＢａ・ＰＢｂが伸縮し、その伸縮に応じてユニモルフ部ＹＭａ・ＹＭｂが撓む。   As shown in FIG. 3A, the piezoelectric element PE (PEa / PEb) includes a first electrode EE1a / EE1b and a second electrode EE2a / EE2b facing the first electrode EE1a / EE1b via the piezoelectric bodies PBa / PBb. And are included. Then, a ± voltage (AC voltage) is applied between the first electrode EE1a and the second electrode EE2a (the first electrode EE1b and the second electrode EE2b) in a range that does not cause polarization inversion, so that the piezoelectric body PBa and PBb expand and contract, and the unimorph parts YMa and YMb bend according to the expansion and contraction.

具体的には、ミラー部ＭＲがＸ軸回りに正回転する場合、圧電体ＰＢａを伸ばす電圧が印加されるとともに、圧電体ＰＢｂを縮ませる電圧（圧電体ＰＢａに印加される電圧とは逆位相の電圧）が印加される。   Specifically, when the mirror portion MR rotates forward about the X axis, a voltage for extending the piezoelectric body PBa is applied and a voltage for contracting the piezoelectric body PBb (the phase opposite to the voltage applied to the piezoelectric body PBa) is applied. Is applied).

このような電圧が印加されると、図３Ｂに示すように、圧電体ＰＢａが伸びることで第１電極ＥＥ１ａに貼り付けられた第１保持部ＨＤ１の部分（保持片ＨＤ１ａ）が、Ｚ（＋）側を凸にして撓み、保持片ＨＤ１ａの蛇行部ＳＫ１ａ側がＺ（−）に垂れ下がる。一方、圧電体ＰＢｂが縮むことで第１電極ＥＥ１ｂに貼り付けられた第１保持部ＨＤ１の部分（保持片ＨＤ１ｂ）が、Ｚ（−）側を凸にして撓み、保持片ＨＤ１ｂの蛇行部ＳＫ１ｂ側がＺ（＋）に跳ね上がる。   When such a voltage is applied, as shown in FIG. 3B, the portion of the first holding portion HD1 (holding piece HD1a) attached to the first electrode EE1a due to the extension of the piezoelectric body PBa becomes Z (+ ) Side is convex and bent, and the meandering part SK1a side of the holding piece HD1a hangs down to Z (−). On the other hand, when the piezoelectric body PBb contracts, the portion (holding piece HD1b) of the first holding portion HD1 attached to the first electrode EE1b bends with the Z (−) side convex, and the meandering portion SK1b of the holding piece HD1b. The side jumps up to Z (+).

そして、このような保持片ＨＤ１ａ・ＨＤ１ｂの撓みが生じると、その撓む力は蛇行部ＳＫ１ａ・ＳＫ１ｂ）を介して第１主軸部ＭＡ１に伝わる。詳説すると、保持片ＨＤ１ａにおける撓む力は、蛇行部ＳＫａのトーションバーＴ２１にてねじれ（回転トルク）となり、その蛇行部ＳＫ１ａにつながる第１主軸部ＭＡ１のＹ（＋）側を押し下げる。一方、保持片ＨＤ１ｂにおける撓む力は、蛇行部ＳＫ１ｂのトーションバーＴ２１にてねじれとなり、第１主軸部ＭＡ１のＹ（−）側を押し上げる。その結果、第１主軸部ＭＡ１が正回転する。   When the holding pieces HD1a and HD1b are bent, the bending force is transmitted to the first main shaft portion MA1 via the meandering portions SK1a and SK1b). More specifically, the bending force in the holding piece HD1a is twisted (rotational torque) at the torsion bar T21 of the meandering portion SKa, and pushes down the Y (+) side of the first main shaft portion MA1 connected to the meandering portion SK1a. On the other hand, the bending force in the holding piece HD1b is twisted by the torsion bar T21 of the meandering portion SK1b, and pushes up the Y (−) side of the first main shaft portion MA1. As a result, the first main spindle portion MA1 rotates forward.

逆に、ミラー部ＭＲがＸ軸回りに逆回転する場合、図３Ｃに示すように、圧電体ＰＢａを縮ませる電圧が印加されるとともに、圧電体ＰＢｂを伸ばす電圧が印加される。   On the contrary, when the mirror part MR rotates in the reverse direction around the X axis, as shown in FIG. 3C, a voltage for contracting the piezoelectric body PBa and a voltage for extending the piezoelectric body PBb are applied.

このような電圧が印加されると、圧電体ＰＢａが縮むことで第１電極ＥＥ１ａに貼り付けられた保持片ＨＤ１ａが、Ｚ（−）側を凸にして撓み、保持片ＨＤ１ａの蛇行部ＳＫ１ａ側がＺ（＋）に跳ね上がる。一方、圧電体ＰＢｂが伸びることで第１電極ＥＥ１ｂに貼り付けられた保持片ＨＤ１ｂが、Ｚ（＋）側を凸にして撓み、保持片ＨＤ１ｂの蛇行部ＳＫ１ｂ側がＺ（−）に垂れ下がる。   When such a voltage is applied, the holding piece HD1a attached to the first electrode EE1a bends with the Z (−) side convex so that the piezoelectric body PBa contracts, and the meandering part SK1a side of the holding piece HD1a is bent. Jump to Z (+). On the other hand, when the piezoelectric body PBb extends, the holding piece HD1b attached to the first electrode EE1b bends with the Z (+) side projecting, and the meandering part SK1b side of the holding piece HD1b hangs down to Z (−).

そして、このような保持片ＨＤ１ａ・ＨＤ１ｂの撓みが生じると、蛇行部ＳＫ１ａのトーションバーＴ２１のねじれが、第１主軸部ＭＡ１のＹ（＋）側を押し上げるとともに、蛇行部ＳＫ１ｂのトーションバーＴ２１のねじれが、第１主軸部ＭＡ１のＹ（−）側を押し下げる。その結果、第１主軸部ＭＡ１が逆回転する。つまり、第１主軸部ＭＡ１のＹ（＋）側・Ｙ（−）側が正回転の場合と逆に変位することで、第１主軸部ＭＡ１が逆回転する。   When the holding pieces HD1a and HD1b are bent as described above, the twist of the torsion bar T21 of the meandering portion SK1a pushes up the Y (+) side of the first main shaft portion MA1 and the torsion bar T21 of the meandering portion SK1b. The twist pushes down the Y (−) side of the first main shaft portion MA1. As a result, the first main shaft portion MA1 rotates in the reverse direction. That is, the first main shaft portion MA1 rotates in the reverse direction by displacing the Y (+) side and the Y (−) side of the first main shaft portion MA1 in the reverse direction.

以上のようにして、ミラー部ＭＲがＸ軸回りに回動（正回転・逆回転）する場合、蛇行部ＳＫにおける各トーションバーＴ２１は、軸方向（バー軸方向）を基準に簡単にねじれる。そして、そのねじれは回転トルクとなって、主軸部ＭＡにつたわる。そのため、トーションバーの無い光スキャナに比べて、トーションバーＴ２１を有する光スキャナＬＳは、ミラー部ＭＲを大きく回動させられる。   As described above, when the mirror part MR rotates around the X axis (forward rotation / reverse rotation), each torsion bar T21 in the meandering part SK is easily twisted based on the axial direction (bar axis direction). Then, the twist becomes a rotational torque and passes to the main shaft portion MA. Therefore, compared with an optical scanner without a torsion bar, the optical scanner LS having the torsion bar T21 can rotate the mirror part MR greatly.

つまり、ミラー部ＭＲのＸ軸回りの回動には、主軸部ＭＡを回動させやすいトーションバーＴ２１のねじれ変形と、保持片ＨＤ１ａ・ＨＤ１ｂ（すなわち保持部ＨＤ）の撓みとが利用される。そのため、このような主軸部ＭＡの回動量（正回転の回転角または逆回転の回転角）は、保持部ＨＤの撓みのみで主軸部ＭＡを回動させる場合の回動量に比べて大きくなる（別表現すると、主軸部ＭＡの回動量が効率よく確保できる）。   That is, the rotation of the mirror MR around the X-axis utilizes the torsional deformation of the torsion bar T21 that easily rotates the main shaft MA and the bending of the holding pieces HD1a and HD1b (that is, the holding HD). Therefore, the rotation amount of the main shaft portion MA (forward rotation angle or reverse rotation angle) is larger than the rotation amount when the main shaft portion MA is rotated only by the bending of the holding portion HD (see FIG. In other words, the amount of rotation of the main shaft portion MA can be efficiently secured).

また、トーションバーＴ２１を複数含む蛇行部ＳＫは、スリットＳＴによって、主軸部ＭＡに比較的近くに形成される。このようになっていると、トーションバーＴ２１のねじれが効率よく主軸部ＭＡにつたわる。そのため、例えば保持部ＨＤの一定の撓み量であっても、主軸部ＭＡに比較的近い場合のトーションバーＴ２１のほうが、主軸部ＭＡに対して比較的離れているトーションバーに比べて回転角を大きくできる。   The meandering portion SK including a plurality of torsion bars T21 is formed relatively close to the main shaft portion MA by the slit ST. In this way, the torsion bar T21 is twisted efficiently to the main shaft portion MA. Therefore, for example, even if the holding portion HD has a certain amount of deflection, the torsion bar T21 in the case of being relatively close to the main shaft portion MA has a rotation angle larger than that of the torsion bar relatively distant from the main shaft portion MA. Can be big.

つまり、トーションバーＴ２１の存在、およびトーションバーＴ２１が主軸部ＭＡに比較的近くに位置することに起因して、ミラー部ＭＲは主軸部ＭＡを基準に比較的大きく回動し、回転角（偏向角）を大きくできる。別表現すると、ユニモルフ部ＹＭの撓み変形が比較的小さくても、トーションバーＴ２１の存在およびトーションバーＴ２１が主軸部ＭＡに比較的近くに位置することに起因して、ミラー部ＭＲが比較的大きく偏向する。   That is, due to the presence of the torsion bar T21 and the fact that the torsion bar T21 is located relatively close to the main shaft portion MA, the mirror portion MR rotates relatively large with respect to the main shaft portion MA, and the rotation angle (deflection) Corner) can be increased. In other words, even if the deformation deformation of the unimorph portion YM is relatively small, the mirror portion MR is relatively large due to the presence of the torsion bar T21 and the torsion bar T21 being located relatively close to the main shaft portion MA. To deflect.

なお、回転角とは、ユニモルフ部ＹＭの影響を受けることなく不動状態にあるミラー部ＭＲと、変動するミラー部ＭＲとの間に生じる角度のことである。   The rotation angle is an angle generated between the mirror portion MR that is in an immobile state without being affected by the unimorph portion YM and the mirror portion MR that fluctuates.

次に、副軸部（ミラー片トーションバー）１３を基準にしたＹ軸回りの回動動作について、図４Ａ〜図４Ｄ、図５Ａ〜図５Ｄ、および図６Ａ・図６Ｂを用いながら説明する。図４Ａ・図４Ｂ、および図５Ａ・図５Ｂは、図１４および図１におけるＡ−Ａ’線矢視断面図であり、図４Ｃ・図４Ｄ、および図５Ｃ・図５Ｄは、図１４のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。また、図６Ａ・図６Ｂは、図２のＣ−Ｃ’線矢視断面図である。   Next, the rotation operation around the Y axis with reference to the auxiliary shaft portion (mirror piece torsion bar) 13 will be described with reference to FIGS. 4A to 4D, FIGS. 5A to 5D, and FIGS. 6A and 6B. 4A and 4B, and FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views taken along the line AA ′ in FIGS. 14 and 1, and FIGS. 4C and 4D and FIGS. 5C and 5D are B in FIG. FIG. 6A and 6B are cross-sectional views taken along line C-C 'in FIG.

そして、図４Ａ〜図４Ｄおよび図６ＡはＹ軸方向を基準とする正回転の動作を示す一方、図５Ａ〜図５Ｄおよび図６ＢはＹ軸方向を基準とする逆回転の動作を示す。なお、Ｙ軸を基準とする正回転とは、Ｙ（＋）からＹ（−）に向いて時計回りの回転であり、逆回転は正回転に対して逆方向となる回転のことである（正回転方向をＰ、逆回転方向をＲで図示）。   4A to 4D and 6A show the forward rotation operation with reference to the Y-axis direction, while FIGS. 5A to 5D and 6B show the reverse rotation operation with reference to the Y-axis direction. The forward rotation with the Y axis as a reference is a clockwise rotation from Y (+) to Y (−), and the reverse rotation is a rotation in the opposite direction to the normal rotation ( The forward rotation direction is indicated by P and the reverse rotation direction is indicated by R).

ミラー部ＭＲがＹ軸回りに正回転する場合、図４Ａに示すように、第１保持部ＨＤ１の圧電体ＰＢａ・ＰＢｂを伸ばす電圧が印加される。このような電圧が印加されると、伸長する圧電体ＰＢａ・ＰＢｂによって、第１電極ＥＥ１ａ・ＥＥ１ｂに貼り付けられた保持片ＨＤ１ａ・ＨＤ１ｂが、まずＺ（＋）側を凸にして撓みつつ、全体的にＺ（−）側に落ち込む。その後、図４Ｂに示すように、保持片ＨＤ１ａ・ＨＤ１ｂの撓みに応じて、蛇行部ＳＫ１（ＳＫ１ａ・ＳＫ１ｂ）に含まれるトーションバーＴ２１がねじれ、そのねじれは蛇行部ＳＫ１につながる第１主軸部ＭＡ１をＺ（−）側に落とし込む。   When the mirror part MR rotates positively around the Y axis, as shown in FIG. 4A, a voltage is applied to extend the piezoelectric bodies PBa and PBb of the first holding part HD1. When such a voltage is applied, the holding pieces HD1a and HD1b attached to the first electrodes EE1a and EE1b are bent with the Z (+) side projecting by the expanding piezoelectric bodies PBa and PBb, Overall, it falls to the Z (-) side. Thereafter, as shown in FIG. 4B, the torsion bar T21 included in the meandering portion SK1 (SK1a · SK1b) is twisted according to the bending of the holding pieces HD1a and HD1b, and the twist is the first main shaft portion MA1 connected to the meandering portion SK1. Into the Z (-) side.

一方で、図４Ｃに示すように、第２保持部ＨＤ２（第２保持片ＨＤ２ｃ・ＨＤ２ｄ）の圧電体ＰＢｃ・ＰＢｄを縮ませる電圧が印加される。このような電圧が印加されると、収縮する圧電体ＰＢｃ・ＰＢｄによって、第１電極ＥＥ１ｃ・ＥＥ１ｄに貼り付けられた保持片ＨＤ２ｃ・ＨＤ２ｄが、まずＺ（−）側を凸にして撓みつつ、全体的にＺ（＋）側に跳ね上がる。その後、図４Ｄに示すように、保持片ＨＤ２ｃ・ＨＤ２ｄの撓みに応じて、蛇行部ＳＫ２（ＳＫ２ｃ・ＳＫ２ｄ）に含まれるトーションバーＴ２１がねじれ、そのねじれは蛇行部ＳＫ２につながる第２主軸部ＭＡ２をＺ（＋）側に跳ね上げる。   On the other hand, as shown in FIG. 4C, a voltage for contracting the piezoelectric bodies PBc and PBd of the second holding portion HD2 (second holding pieces HD2c and HD2d) is applied. When such a voltage is applied, the holding pieces HD2c and HD2d attached to the first electrodes EE1c and EE1d are bent with the Z (−) side convex, by the contracting piezoelectric bodies PBc and PBd, Overall jumps to the Z (+) side. Thereafter, as shown in FIG. 4D, the torsion bar T21 included in the meandering portion SK2 (SK2c · SK2d) is twisted according to the bending of the holding pieces HD2c and HD2d, and the twist is the second main spindle portion MA2 connected to the meandering portion SK2. Is flipped up to the Z (+) side.

すると、図６Ａに示すように、Ｚ（−）側に落ち込む第１主軸部ＭＡ１およびＺ（＋）側に跳ね上がる第２主軸部ＭＡ２によって挟持されている可動枠１１は傾く。このように可動枠１１が傾くと、この可動枠１１に備わっているミラー片１２も傾く。   Then, as shown in FIG. 6A, the movable frame 11 sandwiched between the first main shaft portion MA1 falling to the Z (−) side and the second main shaft portion MA2 jumping to the Z (+) side is inclined. When the movable frame 11 is tilted in this way, the mirror piece 12 provided in the movable frame 11 is also tilted.

そして、この傾きはＹ軸からほぼ等間隔で乖離している第１主軸部ＭＡ１および第２主軸部ＭＡ２の変位で生じる傾きである。そのため、Ｙ軸を基準にして考えると、ミラー片１２はこのＹ軸を基準にして正回転することになる。   This inclination is an inclination generated by the displacement of the first main shaft portion MA1 and the second main shaft portion MA2 that are deviated from the Y axis at substantially equal intervals. Therefore, considering the Y axis as a reference, the mirror piece 12 rotates forward with respect to the Y axis.

次に、ミラー部ＭＲがＹ軸回りに逆回転する場合について説明する。かかる場合、図５Ａに示すように、第１保持部ＨＤ１の圧電体ＰＢａ・ＰＢｂを縮ませる電圧が印加される。このような電圧が印加されると、収縮する圧電体ＰＢａ・ＰＢｂによって、第１電極ＥＥ１ａ・ＥＥ１ｂに貼り付けられた保持片ＨＤ１ａ・ＨＤ１ｂが、まずＺ（−）側を凸にして撓みつつ、全体的にＺ（＋）側に跳ね上がる。その後、図５Ｂに示すように、保持片ＨＤ１ａ・ＨＤ１ｂの撓みに応じて、蛇行部ＳＫ１（ＳＫ１ａ・ＳＫ１ｂ）に含まれるトーションバーＴ２１がねじれ、そのねじれは蛇行部ＳＫ１につながる第１主軸部ＭＡ１をＺ（＋）側に跳ね上げる。   Next, the case where the mirror part MR rotates reversely around the Y axis will be described. In such a case, as shown in FIG. 5A, a voltage for contracting the piezoelectric bodies PBa and PBb of the first holding unit HD1 is applied. When such a voltage is applied, the holding pieces HD1a and HD1b attached to the first electrodes EE1a and EE1b are bent with the Z (−) side convex, by the contracting piezoelectric bodies PBa and PBb, Overall jumps to the Z (+) side. Thereafter, as shown in FIG. 5B, the torsion bar T21 included in the meandering part SK1 (SK1a / SK1b) is twisted according to the bending of the holding pieces HD1a and HD1b, and the twist is the first main spindle part MA1 connected to the meandering part SK1. Is flipped up to the Z (+) side.

一方で、図５Ｃに示すように、第２保持片ＨＤ２ｃ・ＨＤ２ｄの圧電体ＰＢｃ・ＰＢｄを伸ばす電圧が印加される。このような電圧が印加されると、伸長する電体ＰＢｃ・ＰＢｄによって、第１電極ＥＥ１ｃ・ＥＥ１ｄに貼り付けられた保持片ＨＤ２ｃ・ＨＤ２ｄが、まずＺ（＋）側を凸にして撓みつつ、全体的にＺ（−）側に落ち込む。その後、図５Ｄに示すように、保持片ＨＤ２ｃ・ＨＤ２ｄの撓みに応じて、蛇行部ＳＫ２（ＳＫ２ｃ・ＳＫ２ｄ）に含まれるトーションバーＴ２１がねじれ、そのねじれは蛇行部ＳＫ２につながる第２主軸部ＭＡ２をＺ（−）側に落とし込む。   On the other hand, as shown in FIG. 5C, a voltage for extending the piezoelectric bodies PBc and PBd of the second holding pieces HD2c and HD2d is applied. When such a voltage is applied, the holding pieces HD2c and HD2d attached to the first electrodes EE1c and EE1d are bent with the Z (+) side convex, by the expanding electric bodies PBc and PBd, Overall, it falls to the Z (-) side. Thereafter, as shown in FIG. 5D, the torsion bar T21 included in the meandering part SK2 (SK2c · SK2d) is twisted according to the bending of the holding pieces HD2c and HD2d, and the twist is the second main spindle part MA2 connected to the meandering part SK2. Into the Z (-) side.

すると、図６Ｂに示すように、Ｚ（＋）側に跳ね上がる第１主軸部ＭＡ１およびＺ（−）側に落ち込む第２主軸部ＭＡ２によって挟持されている可動枠１１は傾く。このように可動枠１１が傾くと、正回転同様に、可動枠１１に備わっているミラー片１２も傾き、ひいてはミラー片１２はＹ軸回りに逆回転する。   Then, as shown in FIG. 6B, the movable frame 11 that is sandwiched between the first main shaft portion MA1 that jumps to the Z (+) side and the second main shaft portion MA2 that falls to the Z (−) side is tilted. When the movable frame 11 is tilted in this way, the mirror piece 12 provided in the movable frame 11 is also tilted in the same manner as forward rotation, and the mirror piece 12 rotates in the reverse direction about the Y axis.

ただし、以上のような、Ｙ軸回りでのミラー片１２の正逆回転の回転角は、比較的小さい。しかしながら、可動枠１１が傾くと、その傾きに追随して、Ｙ軸（Ｙ軸方向）に沿って延びているミラー片トーションバー１３が回転しようとする。   However, the rotation angle of the forward / reverse rotation of the mirror piece 12 around the Y axis as described above is relatively small. However, when the movable frame 11 tilts, the mirror piece torsion bar 13 extending along the Y-axis (Y-axis direction) tends to rotate following the tilt.

そこで、２次元ミラーを有する光スキャナＬＳでは、可動枠１１を傾かせるために用いる圧電素子ＰＥ（ＰＥａ〜ＰＥｄ）への印加電圧の周波数が、ミラー片トーションバー１３（Ｙ軸方向）を基準とするミラー片１２の回転振動の共振周波数近傍の周波数となっている。このようになっていると、可動枠１１の傾き量が比較的小さかったとしても、ミラー片１２が圧電素子ＰＥに印加される電圧の周波数によって共振し、比較的大きく回動するためである。   Therefore, in the optical scanner LS having a two-dimensional mirror, the frequency of the applied voltage to the piezoelectric elements PE (PEa to PEd) used to tilt the movable frame 11 is based on the mirror piece torsion bar 13 (Y-axis direction). The frequency is in the vicinity of the resonance frequency of the rotational vibration of the mirror piece 12. This is because, even if the tilt amount of the movable frame 11 is relatively small, the mirror piece 12 resonates with the frequency of the voltage applied to the piezoelectric element PE and rotates relatively large.

なお、実際に圧電素子ＰＥへの印加される電圧の信号は、Ｘ方向を基準にミラー部ＭＲを回動させる信号とＹ方向を基準にミラー部ＭＲを回動させる信号とを合成したものである。   The voltage signal actually applied to the piezoelectric element PE is a combination of a signal for rotating the mirror MR with respect to the X direction and a signal for rotating the mirror MR with respect to the Y direction. is there.

また、以上の光スキャナＬＳでは、ミラー部ＭＲの可動枠１１に可動枠トーションバーＴ１１が含まれる。そして、その可動枠トーションバーＴ１１のねじれで、ミラー部ＭＲが効率よく傾く。そのため、主軸部ＭＡは可動枠１１と一体になってＹ軸回りで過剰に傾くことはない。   In the above optical scanner LS, the movable frame 11 of the mirror part MR includes the movable frame torsion bar T11. And the mirror part MR inclines efficiently by the twist of the movable frame torsion bar T11. Therefore, the main shaft portion MA is integrated with the movable frame 11 and is not excessively inclined around the Y axis.

通常、可動枠トーションバーＴ１１が無い場合、主軸部ＭＡは可動枠１１と一体になって、Ｙ軸回りで傾かなくてはならない。そのために、トーションバーＴ２１および保持部ＨＤにもＹ軸回りのねじれが必要になってくる。しかし、ミラー部ＭＲから離れているトーションバーＴ２１の一部分には、Ｚ方向に沿う大きな変位および応力がかかりやすく、それに起因してトーションバーＴ２１が破損するおそれもある。   Usually, when there is no movable frame torsion bar T11, the main shaft portion MA must be integrated with the movable frame 11 and tilted around the Y axis. Therefore, the torsion bar T21 and the holding portion HD also need to be twisted around the Y axis. However, a large displacement and stress along the Z direction are likely to be applied to a part of the torsion bar T21 that is away from the mirror part MR, and the torsion bar T21 may be damaged due to this.

可動枠トーションバーＴ１１（Ｔ１１ａ・Ｔ１１ｂ）は、このような破損を防止するために、トーションバーＴ２１等にＹ軸回りのねじれを過剰に生じさせないようにしている。すなわち、可動枠トーションバーＴ１１が、主軸部ＭＡ（ＭＡ１・ＭＡ２）と可動枠１１との間を曲がりやすくすることで、蛇行部ＳＫのトーションバーＴ２１および保持部ＨＤにねじれを生じさせないようにしている。   The movable frame torsion bar T11 (T11a and T11b) prevents the torsion bar T21 and the like from being excessively twisted around the Y axis in order to prevent such damage. That is, the movable frame torsion bar T11 makes it easy to bend between the main shaft part MA (MA1 and MA2) and the movable frame 11, so that the torsion bar T21 and the holding part HD of the meandering part SK are not twisted. Yes.

そして、このように主軸部ＭＡ１・ＭＡ２と可動枠１１との間が曲がりやすくなることで、主軸部ＭＡ１・ＭＡ２はＺ方向に沿って相反して移動し、この移動によって、可動枠１１は回転する。その結果、トーションバーＴ２１等が破損することなく、可動枠１１ひいてはミラー部ＭＲが効率よく回動することになる。   Since the main shaft portions MA1 and MA2 and the movable frame 11 are easily bent in this manner, the main shaft portions MA1 and MA2 move in a reciprocal manner along the Z direction, and the movable frame 11 is rotated by this movement. To do. As a result, the movable frame 11 and thus the mirror portion MR can be efficiently rotated without damaging the torsion bar T21 and the like.

なお、可動枠トーションバーＴ１１は、主軸方向に対して交差する方向（例えばＹ方向）に延びている。このようになっていると、Ｘ軸方向に沿って可動枠トーションバーＴ１１を挟持するように位置する第１主軸部ＭＡ１および第２主軸部ＭＡ２が変位した場合に、可動枠トーションバーＴ１１がねじれやすいためである。   The movable frame torsion bar T11 extends in a direction intersecting the main axis direction (for example, the Y direction). In this case, when the first main shaft portion MA1 and the second main shaft portion MA2 located so as to sandwich the movable frame torsion bar T11 along the X-axis direction are displaced, the movable frame torsion bar T11 is twisted. This is because it is easy.

また、光スキャナＬＳでは、主軸部ＭＡ（ＭＡ１・ＭＡ２）と固定枠ＦＭとの間に梁部ＢＭ（ＢＭ１・ＢＭ２）が介在し、その梁部ＢＭ１・ＢＭ２によって、両主軸部ＭＡ１・ＭＡ２に挟持されるミラー部ＭＲは引っ張られる。そのため、この光スキャナＬＳに衝撃が加わることで、ミラー部ＭＲがＺ方向等に変位しそうになっても、このミラー部ＭＲは梁部ＢＭによって固定枠ＦＭに引きつけられ変位しにくい。   Further, in the optical scanner LS, a beam portion BM (BM1 and BM2) is interposed between the main shaft portion MA (MA1 and MA2) and the fixed frame FM, and the beam portions BM1 and BM2 cause both the main shaft portions MA1 and MA2 to be interposed therebetween. The mirror part MR to be sandwiched is pulled. Therefore, even if the mirror MR is likely to be displaced in the Z direction or the like due to an impact applied to the optical scanner LS, the mirror MR is hardly attracted to the fixed frame FM by the beam BM.

そして、このようにミラー部ＭＲが変位しにくければ、ミラー部ＭＲを挟む主軸部ＭＡにつながる蛇行部ＳＫに、衝撃に起因する力がかからない。したがって、蛇行部ＳＫの各トーションバーＴ２１が極めて細くても破損しにくい。   If the mirror part MR is difficult to displace in this way, the meandering part SK connected to the main shaft part MA sandwiching the mirror part MR is not subjected to a force due to the impact. Therefore, even if each torsion bar T21 of the meandering portion SK is extremely thin, it is not easily damaged.

なお、光スキャナＬＳがミラー部ＭＲをＸ軸回りに回動させる場合、蛇行部ＳＫのトーションバーＴ２１をねじれさせるが、同時に、梁部ＢＭまでもねじれてしまう。そして、このねじれは、蛇行部ＳＫのトーションバーＴ２１のねじれとは異なり、主軸部ＭＡを積極的に回動させるねじれではないので、抵抗といえる。   When the optical scanner LS rotates the mirror part MR about the X axis, the torsion bar T21 of the meandering part SK is twisted, but at the same time, the beam part BM is also twisted. This twist is different from the twist of the torsion bar T21 of the meandering portion SK and is not a twist that positively rotates the main shaft portion MA, so it can be said as a resistance.

したがって、梁部ＢＭはできるだけ細く、かつ長くなっており、できるだけ小さな抵抗にしかならないように設計される。例えば、図１に示されるように、梁部ＢＭは主軸部ＭＡの太さより細く、かつ、梁部ＢＭの長さは保持部ＨＤのＸ軸方向での長さ（幅）の半分以上を占める。   Therefore, the beam portion BM is designed to be as thin and long as possible and to have as little resistance as possible. For example, as shown in FIG. 1, the beam portion BM is thinner than the main shaft portion MA, and the length of the beam portion BM occupies more than half of the length (width) of the holding portion HD in the X-axis direction. .

［実施の形態２］
実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１で用いた部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付記し、その説明を省略する。 [Embodiment 2]
A second embodiment will be described. In addition, about the member which has the same function as the member used in Embodiment 1, the same code | symbol is attached and the description is abbreviate | omitted.

実施の形態１で説明した光スキャナＬＳは、Ｙ軸回りにミラー部ＭＲ（詳説するとミラー片１２）を回動させる場合、圧電素子ＰＥに印加される電圧の周波数によってミラー片１２を共振させていた。このような共振を利用する場合、保持部ＨＤの撓む力および振動を伝達される蛇行部ＳＫは、ある程度の剛性を有すると望ましい。剛性の強い蛇行部ＳＫであれば、振動が主軸部ＭＡを介してミラー部ＭＲに効率よく伝えられ、大きな振幅が発生するためである。   The optical scanner LS described in the first embodiment resonates the mirror piece 12 with the frequency of the voltage applied to the piezoelectric element PE when the mirror MR (detailed mirror piece 12) is rotated about the Y axis. It was. When utilizing such resonance, it is desirable that the meandering portion SK to which the bending force and vibration of the holding portion HD are transmitted has a certain degree of rigidity. This is because if the rigid meandering portion SK is used, vibration is efficiently transmitted to the mirror portion MR via the main shaft portion MA, and a large amplitude is generated.

すると、剛性の弱い蛇行部ＳＫで以下のような現象が生じることは望ましくない。すなわち、図７に示すように、Ｙ軸回りにミラー部ＭＲが回動する場合に、蛇行部ＳＫの各トーションバーＴ２１がＺ方向に対して傾き、かつ主軸部ＭＡから離れる現象である。詳説すると、主軸部ＭＡを境にした一方側のトーションバーＴ２１と他方側のトーションバーＴ２１とが、互いに相違する方向に傾斜し、主軸部ＭＡから離れる現象は望ましくない。   Then, it is not desirable that the following phenomenon occurs in the meandering portion SK having low rigidity. That is, as shown in FIG. 7, when the mirror part MR rotates about the Y axis, each torsion bar T21 of the meandering part SK is inclined with respect to the Z direction and is separated from the main axis part MA. More specifically, it is not desirable that the torsion bar T21 on one side and the torsion bar T21 on the other side with respect to the main shaft part MA are inclined in different directions and separated from the main shaft part MA.

なぜなら、このようなトーションバーＴ２１の変位では、振動が主軸部ＭＡに伝わるまでの間で、トーションバーＴ２１を傾かせること｛いいかえると、トーションバーＴ２１の幅方向（矢印Ｊ参照）で曲げること｝に費やされるためである。そこで、このような事態を防止した光スキャナＬＳについて、図８を用いて説明する。   This is because, with such displacement of the torsion bar T21, the torsion bar T21 is tilted until vibration is transmitted to the main shaft portion MA {in other words, bent in the width direction of the torsion bar T21 (see arrow J)}. It is because it is spent on. An optical scanner LS that prevents such a situation will be described with reference to FIG.

図８は、図１同様、光スキャナＬＳの部分拡大図である。この図８に示すように、主軸部ＭＡ１と保持部ＨＤ１との間に位置する蛇行部ＳＫ１の折り返し片２２が、主軸部ＭＡ１と同方向に延び、その延びた折り返し片２２の先端が梁部ＢＭ１の中途部分につながる（このつながる部分を接続片２３と称する）。そして、この接続片２３は、Ｙ軸回りにミラー部ＭＲが回動する場合に、蛇行部ＳＫ１のトーションバーＴ２１を梁部ＢＭ１に引きつけることで、それらトーションバーＴ２１を主軸部ＭＡ１から離れないようにする。   FIG. 8 is a partially enlarged view of the optical scanner LS as in FIG. As shown in FIG. 8, the folded piece 22 of the meandering portion SK1 located between the main shaft portion MA1 and the holding portion HD1 extends in the same direction as the main shaft portion MA1, and the tip of the extended folded piece 22 is a beam portion. It is connected to the middle part of BM1 (this connected part is referred to as connection piece 23). Then, when the mirror part MR rotates around the Y axis, the connecting piece 23 attracts the torsion bar T21 of the meandering part SK1 to the beam part BM1, so that the torsion bar T21 is not separated from the main axis part MA1. To.

このようになっていると、例えば、図４Ａに示される断面図と同じように、Ｙ軸回りにミラー部ＭＲが正回転する場合に、保持部ＨＤが撓むと、図９および図１０のようになる。   In this case, for example, as in the cross-sectional view shown in FIG. 4A, when the mirror portion MR rotates forward about the Y axis and the holding portion HD bends, as shown in FIG. 9 and FIG. become.

図９（平面図およびその平面のＤ−Ｄ’線矢視断面図）および図１０に示すように、接続片２３を含む光スキャナＬＳは、保持片ＨＤ１ａ・ＨＤ１ｂを、ともに同方向に撓ませることで、それら保持片ＨＤ１ａ・ＨＤ１ｂを全体的にＺ（−）側に落ち込ませる。かかる場合、折り返し片２２につながるトーションバーＴ２１が主軸部ＭＡ１に対して傾こうとしても、接続片２３が、折り返し片２２、ひいては折り返し片２２につながるトーションバーＴ２１を主軸部ＭＡ１に引きつける。   As shown in FIG. 9 (plan view and sectional view taken along the line DD ′ of the plane) and FIG. 10, the optical scanner LS including the connection piece 23 bends the holding pieces HD1a and HD1b in the same direction. As a result, the holding pieces HD1a and HD1b are entirely lowered to the Z (−) side. In this case, even if the torsion bar T21 connected to the folded piece 22 is inclined with respect to the main shaft part MA1, the connecting piece 23 attracts the folded piece 22, and consequently the torsion bar T21 connected to the folded piece 22 to the main shaft part MA1.

さらに、折り返し片２２につながるトーションバーＴ２１が引きつけられることで、そのトーションバーＴ２１と主軸部ＭＡ１との間に位置するトーションバーＴ２１は、主軸部ＭＡ１に押しつけられ近づく。また、折り返し片２２につながるトーションバーＴ２１が引きつけられることで、そのトーションバーＴ２１と保持片ＨＤ１ａ・ＨＤ１ｂとの間に位置するトーションバーＴ２１も、主軸部ＭＡ１に引きつけられる。   Further, the torsion bar T21 connected to the folded piece 22 is attracted, whereby the torsion bar T21 positioned between the torsion bar T21 and the main shaft portion MA1 is pressed against and approaches the main shaft portion MA1. Further, by pulling the torsion bar T21 connected to the folded piece 22, the torsion bar T21 positioned between the torsion bar T21 and the holding pieces HD1a and HD1b is also attracted to the main shaft portion MA1.

その結果、蛇行部ＳＫ１（ＳＫ１ａ・ＳＫ１ｂ）のトーションバーＴ２１は、梁部ＢＭと同方向に延びる主軸部ＭＡに対して傾かない（傾きが規制される）。   As a result, the torsion bar T21 of the meandering portion SK1 (SK1a / SK1b) is not inclined (the inclination is restricted) with respect to the main shaft portion MA extending in the same direction as the beam portion BM.

すると、振動が、蛇行部ＳＫ１に加わったとしても、トーションバーＴ２１を傾けるために費やされることはなく、トーションバーＴ２１を厚み方向（Ｚ方向）で曲げるために費やされる（図１０の矢印Ｋ参照）。そして、このようにトーションバーＴ２１が曲がったとしても、その曲がりは、トーションバーＴ２１の幅よりも長いトーションバーＴ２１の厚みの方向での曲がりであるので、曲がりにくい（すなわち、このトーションバーＴ２１の厚み方向での曲がりは、トーションバーＴ２１の幅方向での曲がりに比べて、曲がりにくい）。   Then, even if vibration is applied to the meandering portion SK1, it is not spent for tilting the torsion bar T21, but is spent for bending the torsion bar T21 in the thickness direction (Z direction) (see arrow K in FIG. 10). ). Even if the torsion bar T21 bends in this way, the bend is a bend in the thickness direction of the torsion bar T21 which is longer than the width of the torsion bar T21. The bending in the thickness direction is less likely to bend than the bending in the width direction of the torsion bar T21).

したがって、以上のような曲がり方をする場合の蛇行部ＳＫ１の剛性は比較的高くなり、その蛇行部ＳＫ１に振動が伝わる場合に損失は起きにくく、効率よく振動が主軸部ＭＡ１に伝わる。その結果、光スキャナＬＳは、Ｙ軸回りにミラー部ＭＲを効率よく回動させる。   Therefore, the rigidity of the meandering part SK1 in the case of bending as described above becomes relatively high, and when vibration is transmitted to the meandering part SK1, loss is unlikely to occur, and the vibration is efficiently transmitted to the main shaft part MA1. As a result, the optical scanner LS efficiently rotates the mirror part MR around the Y axis.

なお、接続端２３が梁部ＢＭの中途部分につながるのは以下のような理由による。すなわち、接続片２３を含まない光スキャナＬＳがＸ軸回りにミラー部ＭＲを回動させる場合と同じように（例えば、図３Ｂの場合と同じように）、接続片２３を含む光スキャナＬＳがＸ軸回りにミラー部ＭＲを回動させるためである。   The connection end 23 is connected to the middle part of the beam BM for the following reason. That is, the optical scanner LS including the connection piece 23 is the same as the case where the optical scanner LS not including the connection piece 23 rotates the mirror MR around the X axis (for example, as in FIG. 3B). This is because the mirror MR is rotated around the X axis.

このような回動のためには、接続片２３を含まない光スキャナＬＳにおいて、Ｙ方向に対して傾く第１主軸部ＭＡ１の角度（δ１）と、Ｙ方向に対して傾く折り返し片２２の角度（δ２）との関係が、接続片２３を含む光スキャナＬＳにおいても成立しなくてはならない（図３Ｂ参照）。   For such rotation, in the optical scanner LS not including the connection piece 23, the angle (δ1) of the first main shaft portion MA1 inclined with respect to the Y direction and the angle of the folded piece 22 inclined with respect to the Y direction. The relationship with (δ2) must also hold in the optical scanner LS including the connection piece 23 (see FIG. 3B).

具体例を挙げて説明する。例えば、δ１とδ２との関係が“δ１≒２×δ２”だとする。この関係が維持されるためには、接続片２３は第１主軸部ＭＡ１に近い梁部ＢＭ１の端（第１主軸部ＭＡ１と梁部ＢＭ１との接合点付近）に位置してはならない。   A specific example will be described. For example, assume that the relationship between δ1 and δ2 is “δ1≈2 × δ2.” In order to maintain this relationship, the connection piece 23 must not be positioned at the end of the beam portion BM1 (near the junction between the first main shaft portion MA1 and the beam portion BM1) close to the first main shaft portion MA1.

なぜなら、梁部ＢＭのねじれ度合いは、第１主軸部ＭＡ１に近いほど第１主軸部ＭＡ１と同程度のねじれ度合いになる。そのため、第１主軸部ＭＡ１に近い梁部ＢＭ１に接続片２３が位置すると、その接続片２３が折り返し片２２を第１主軸部ＭＡ１に引きつけ、第１主軸部ＭＡ１と同程度にまでねじれさせる。その結果、“δ１≒２×δ２”の関係が崩れ、“δ１≒δ２”の関係になりかねない。そして、所望する関係が崩れてしまうと、第１主軸部ＭＡ１の回転角度（δ１等）にまでも影響が生じ、その回転角度も所望通りにならなくなる。   This is because the degree of twist of the beam portion BM becomes the same as that of the first main shaft portion MA1 as it is closer to the first main shaft portion MA1. Therefore, when the connection piece 23 is positioned on the beam portion BM1 close to the first main shaft portion MA1, the connection piece 23 attracts the folded piece 22 to the first main shaft portion MA1 and twists it to the same extent as the first main shaft portion MA1. As a result, the relationship of “δ1≈2 × δ2” may be broken and the relationship of “δ1≈δ2” may be obtained. If the desired relationship is lost, the rotational angle (δ1 etc.) of the first main spindle MA1 is also affected, and the rotational angle is not as desired.

しかしながら、梁部ＢＭ１の中途の部分、すなわち第１主軸部ＭＡ１から離れた梁部ＢＭの一端は、第１主軸部ＭＡ１に近い梁部ＢＭ１に比べてねじれ度合いが小さくなる。すると、第１主軸部ＭＡ１のねじれ度合いに対して約半分となるねじれ度合いの梁部ＢＭ１の中途部分の一端に、接続片２３がつながっていると、折り返し片２２は第１主軸部ＭＡ１に比べて約半分程度にねじれる梁部ＢＭ１の影響を受けて傾く。そのため、δ１とδ２との関係が、“δ１≒２×δ２”になる。   However, the middle part of the beam portion BM1, that is, one end of the beam portion BM that is separated from the first main shaft portion MA1, has a smaller twist degree than the beam portion BM1 that is close to the first main shaft portion MA1. Then, when the connecting piece 23 is connected to one end of the middle portion of the beam portion BM1 having a twisting degree that is about half of the twisting degree of the first main shaft portion MA1, the folded piece 22 is compared with the first main shaft portion MA1. And tilted under the influence of the beam portion BM1 that is twisted about half. Therefore, the relationship between δ1 and δ2 is “δ1≈2 × δ2.”

以上を踏まえると、Ｙ軸回りでミラー部ＭＲを効率よく回動させるために、蛇行部ＳＫの接続片２３が梁部ＢＭにつながったとしても、接続片２３の梁部ＢＭにおける位置が適切に設定されていれば、Ｘ軸回りでのミラー部ＭＲの回動が所望以外の回動とならない。   Based on the above, in order to efficiently rotate the mirror MR around the Y axis, even if the connecting piece 23 of the meandering portion SK is connected to the beam BM, the position of the connecting piece 23 in the beam BM is appropriately set. If it is set, the rotation of the mirror MR around the X axis does not turn other than desired.

なお、梁部ＢＭにつながる折り返し片２２の個数は、特に限定されるものではない。例えば、蛇行部ＳＫにて並列するトーションバーＴＢ２１の数が極めて多く、主軸部ＭＡと保持部ＨＤとの間に複数のトーションバーＴ２１が介在している場合、主軸部ＭＡと保持部ＨＤとの間に位置することになる折り返し片２２の少なくとも１つが、梁部ＢＭにつながっていればよい。   Note that the number of the folded pieces 22 connected to the beam portion BM is not particularly limited. For example, when the number of torsion bars TB21 arranged in parallel in the meandering part SK is extremely large and a plurality of torsion bars T21 are interposed between the main shaft part MA and the holding part HD, the main shaft part MA and the holding part HD It suffices that at least one of the folded pieces 22 located between them is connected to the beam portion BM.

［その他の実施の形態］
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。 [Other embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、図１、図８、および図１４に示すように、固定枠ＦＭには、梁部ＢＭを挟持するように延びる挟持片ＳＷが形成されるとよい。この挟持片ＳＷは、保持部ＨＤの内部に位置する梁部ＢＭの一部分と、保持部ＨＤの内部ではなく第５開孔Ｈ５と第６開孔Ｈ６との間（第７開孔Ｈ７と第８開孔Ｈ８との間）に位置する梁部ＢＭの他部分とを、同じ幅にするための部材である。   For example, as illustrated in FIGS. 1, 8, and 14, the fixing frame FM may be formed with a sandwiching piece SW extending so as to sandwich the beam portion BM. This sandwiching piece SW is not between the part of the beam part BM located inside the holding part HD and the inside of the holding part HD but between the fifth opening H5 and the sixth opening H6 (the seventh opening H7 and the first opening H7). It is a member for making the other part of the beam part BM located between the eight openings H8) the same width.

通常、梁部ＢＭは基体ＢＳに対するエッチングにより生じる。そのため、梁部ＢＭの幅が一定になるには、梁部ＢＭ周囲のエッチングにより除去される量が一定であることが望ましい。このようになっていると、エッチングレートが均一になるためである。   Usually, the beam portion BM is generated by etching the base body BS. Therefore, in order to make the width of the beam portion BM constant, it is desirable that the amount removed by etching around the beam portion BM is constant. This is because the etching rate becomes uniform.

そこで、挟持片ＳＷは、保持部ＨＤの内部に位置する梁部ＢＭの一部分を挟むスリットＳＴの幅と同じ程度の間隔で、梁部ＢＭの他部分を挟む。すると、梁部ＢＭにおける一部分の周囲にて除去される基体ＢＳの量と、梁部ＢＭにおける他部分の周囲にて除去される基体ＢＳの量とが、同程度になる。そのため、梁部ＢＭ全体での周囲のエッチングレートが均一になり、梁部ＢＭの幅が一定になる。   Therefore, the sandwiching piece SW sandwiches the other part of the beam part BM at the same interval as the width of the slit ST that sandwiches a part of the beam part BM located inside the holding part HD. Then, the amount of the base BS removed around a part of the beam part BM and the amount of the base BS removed around the other part of the beam part BM become approximately the same. Therefore, the etching rate around the entire beam portion BM becomes uniform, and the width of the beam portion BM becomes constant.

また、可動枠トーションバーＴ１１における厚み方向の長さが、可動枠トーションバーＴ１１における幅方向の長さよりも長いとよい。その理由を図１１を用いて説明する。なお、図１１は、図１および図８の可動枠１１および第１主軸部ＭＡ１の拡大平面図と、その拡大平面図におけるＥ−Ｅ’線矢視断面図とを示しており、ミラー部ＭＲがＹ軸回りに正回転する場合を示している。   The length in the thickness direction of the movable frame torsion bar T11 is preferably longer than the length in the width direction of the movable frame torsion bar T11. The reason will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows an enlarged plan view of the movable frame 11 and the first main shaft portion MA1 of FIGS. 1 and 8, and a sectional view taken along the line EE ′ in the enlarged plan view, and shows a mirror portion MR. Shows a case where the motor rotates forward about the Y axis.

可動枠１１（ひいてはミラー部ＭＲ）がＹ軸を基準に正回転する場合、第１主軸部ＭＡ１はＺ（−）側に垂れ下がる。このように第１主軸部ＭＡ１が垂れ下がると、第１主軸部ＭＡ１と可動枠１１の繋ぎ目付近に、負荷がかかる（斜線楕円参照）。   When the movable frame 11 (and thus the mirror portion MR) rotates forward with respect to the Y axis, the first main shaft portion MA1 hangs down to the Z (−) side. When the first main shaft portion MA1 hangs down in this way, a load is applied near the joint between the first main shaft portion MA1 and the movable frame 11 (see the hatched ellipse).

この負荷は、Ｚ（−）側に向く力（斜線矢印参照）であるので、負荷のかかる一部分はＺ（−）側に変位する。すると、負荷のかかる一部分とつながる可動枠トーションバーＴ１１の一端も、Ｚ（−）側に変位してしまい、可動枠トーションバーＴ１１全体として、断面図に示すような曲がりが生じる。すなわち、可動枠トーションバーＴ１１の一端がＺ方向に向かって変位し、可動枠１１につながる可動枠トーションバーＴ１１の他端は変位しないことで、かかる可動枠トーションバーＴ１１が曲がる。   Since this load is a force directed to the Z (−) side (see the hatched arrow), a part of the load is displaced to the Z (−) side. Then, one end of the movable frame torsion bar T11 connected to a part to which the load is applied is also displaced to the Z (−) side, and the entire movable frame torsion bar T11 is bent as shown in the sectional view. That is, one end of the movable frame torsion bar T11 is displaced in the Z direction, and the other end of the movable frame torsion bar T11 connected to the movable frame 11 is not displaced, so that the movable frame torsion bar T11 is bent.

このような曲がりは、可動枠トーションバーＴ１１のねじれ変形に寄与しないため望ましくない。しかしながら、可動枠トーションバーＴ１１における厚み方向の長さ（厚みＰ）が、可動枠トーションバーＴ１１における幅方向の長さ（幅Ｑ）よりも長いと、第１主軸部ＭＡ１の変位に起因する負荷の影響を低減させられるので、可動枠トーションバーＴ１１のねじれ変形が十分に確保できる。   Such bending is not desirable because it does not contribute to torsional deformation of the movable frame torsion bar T11. However, if the length in the thickness direction (thickness P) of the movable frame torsion bar T11 is longer than the length in the width direction (width Q) of the movable frame torsion bar T11, the load caused by the displacement of the first main shaft portion MA1. Thus, the torsional deformation of the movable frame torsion bar T11 can be sufficiently secured.

なお、可動枠トーションバーＴ１１の厚み方向は、基体ＢＳの厚み方向と同方向である。詳説すると、可動枠トーションバーＴ１１の厚み方向は、可動枠トーションバーＴ１１の延び方向（Ｙ方向）と主軸部ＭＡの主軸方向（Ｘ軸方向）とに対して垂直方向（Ｚ方向）である。一方、可動枠トーションバーＴ１１の幅方向は、主軸部ＭＡの主軸方向と同方向である。   The thickness direction of the movable frame torsion bar T11 is the same as the thickness direction of the base body BS. More specifically, the thickness direction of the movable frame torsion bar T11 is perpendicular to the extending direction (Y direction) of the movable frame torsion bar T11 and the main axis direction (X axis direction) of the main shaft portion MA (Z direction). On the other hand, the width direction of the movable frame torsion bar T11 is the same as the main shaft direction of the main shaft portion MA.

また、以上のような可動枠トーションバーＴ１１の個数は特に限定されない。すなわち、図１２Ａに示すように、可動枠トーションバーＴ１１が、Ｘ方向に対して交差するＹ方向に沿って２個形成される場合に限定されず、単数または３個以上形成されていてもよい。   Further, the number of the movable frame torsion bars T11 as described above is not particularly limited. That is, as shown in FIG. 12A, the number of movable frame torsion bars T11 is not limited to the case where two movable frame torsion bars T11 are formed along the Y direction intersecting with the X direction, and may be formed singly or three or more. .

このようになっていると、Ｙ軸を基準とするミラー部ＭＲを回動させようとする場合にもかかわらず、Ｘ軸を基準とする不要な回転振動Ｎが生じたとしても、かかる回転振動Ｎは、複数の可動枠トーションバーＴ１１に分散吸収されるためである。   In this case, even if an unnecessary rotational vibration N is generated with reference to the X axis, the rotational vibration is generated even when the mirror MR is rotated with respect to the Y axis. This is because N is dispersed and absorbed by the plurality of movable frame torsion bars T11.

また、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すように、可動枠１１内に、Ｙ方向に延びるスリットＳＴがＸ方向に並列することで、より多数の可動枠トーションバーＴ１１が形成されてもよい。すなわち、可動枠トーションバーＴ１１が、主軸部ＭＡの軸方向に沿って複数並んでいてもよい。なお、図１２Ａは同形状のスリットＳＴがＸ方向に並列している可動枠１１を示し、図１２Ｂは、形状の異なるスリットＳＴが並列している可動枠１１を示している。   Further, as shown in FIGS. 12A and 12B, a larger number of movable frame torsion bars T11 may be formed in the movable frame 11 by arranging slits ST extending in the Y direction in parallel in the X direction. That is, a plurality of movable frame torsion bars T11 may be arranged along the axial direction of the main shaft portion MA. 12A shows the movable frame 11 in which slits ST having the same shape are arranged in parallel in the X direction, and FIG. 12B shows the movable frame 11 in which slits ST having different shapes are arranged in parallel.

このようになっていると、主軸部ＭＡの変位に基づくエネルギー（負荷）が、主軸方向に沿って並列する複数の可動枠トーションバーＴ１１に分散して伝達される。そのため、各可動枠トーションバーＴ１１のねじれ量が少なくてすむ。   With this configuration, energy (load) based on the displacement of the main shaft portion MA is distributed and transmitted to the plurality of movable frame torsion bars T11 arranged in parallel along the main shaft direction. Therefore, the twist amount of each movable frame torsion bar T11 can be reduced.

また、負荷が複数の可動枠トーションバーＴ１１に分散されるということは、いいかえると、比較的小さな負荷も可動枠トーションバーＴ１１に伝達されやすいことになるので、主軸方向に複数並列した可動枠トーションバーＴ１１を備える光スキャナＬＳは、主軸部ＭＡの変位量が小さい場合であっても、ミラー部ＭＲを回動させることができる。   Moreover, since the load is distributed to the plurality of movable frame torsion bars T11, in other words, a relatively small load is easily transmitted to the movable frame torsion bar T11. Therefore, a plurality of movable frame torsion bars arranged in parallel in the main axis direction. The optical scanner LS provided with the bar T11 can rotate the mirror part MR even when the displacement amount of the main shaft part MA is small.

ところで、以上では、蛇行部ＳＫに含まれるトーションバーＴ２１と、ミラー部ＭＲに形成された可動枠トーションバーＴ１１とを備える光スキャナＬＳについて説明してきた。ただし、光スキャナＬＳは、これに限定されるものではない。   By the way, the optical scanner LS including the torsion bar T21 included in the meandering part SK and the movable frame torsion bar T11 formed in the mirror part MR has been described above. However, the optical scanner LS is not limited to this.

例えば、蛇行部ＳＫのみトーションバーＴ２１が形成されている光スキャナＬＳ、蛇行部ＳＫおよびミラー部ＭＲの両方にトーションバーＴ２１・ＴＢ１１形成されている光スキャナＬＳ（図１および図８参照）、ミラー部ＭＲのみに可動枠トーションバーＴ１１が形成されている光スキャナＬＳ、のいずれであってもよい。   For example, the optical scanner LS in which the torsion bar T21 is formed only in the meandering part SK, the optical scanner LS in which the torsion bars T21 and TB11 are formed in both the meandering part SK and the mirror part MR (see FIGS. 1 and 8), mirror Any of the optical scanners LS in which the movable frame torsion bar T11 is formed only in the portion MR may be used.

要は、蛇行部ＳＫおよびミラー部ＭＲの少なくとも一方に、トーションバーＴ（Ｔ１１／Ｔ２１）が形成されていればよい。なぜなら、トーションバーＴが存在するだけで、そのトーションバーＴに生じるねじれ変形を用いて、ミラー部ＭＲが揺動可能になるためである。   In short, it is only necessary that the torsion bar T (T11 / T21) is formed in at least one of the meandering portion SK and the mirror portion MR. This is because the mirror portion MR can be swung by using the torsional deformation generated in the torsion bar T only by the presence of the torsion bar T.

また、圧電素子ＰＥの形状やサイズ（面積）は特に限定されない。例えば、圧電素子ＰＥの形状は、矩形状であってもよいし、図１４に示すように、台形状であってもよい。また、圧電素子ＰＥのサイズは、保持部ＨＤの一面内に包含される程度の面積であってもよいし（保持部ＨＤの面積よりも小さい面積でもよいし）、保持部ＨＤの一面よりも大きな面積であってもよい（図１４参照）。ただし、圧電素子ＰＥのサイズが大きいほど、保持部ＨＤを撓ませる力は大きくなるので望ましいといえる。   Further, the shape and size (area) of the piezoelectric element PE are not particularly limited. For example, the piezoelectric element PE may have a rectangular shape or a trapezoidal shape as shown in FIG. In addition, the size of the piezoelectric element PE may be an area that is included in one surface of the holding portion HD (it may be an area smaller than the area of the holding portion HD), or may be smaller than one surface of the holding portion HD. It may be a large area (see FIG. 14). However, it can be said that the larger the size of the piezoelectric element PE, the more preferable the force for bending the holding portion HD.

ところで、保持部ＨＤを変形させる部材（駆動部）は、圧電素子ＰＥに限定されるものではない。例えば、図１３に示すように、電磁コイル３１と永久磁石３２とから成る電磁ユニット３３が駆動部であってもよい。このような電磁ユニット３３は、保持部ＨＤの一面（表面）に電磁コイル３１を位置させるとともに、保持部ＨＤの裏側に（保持部ＨＤの裏面から乖離して）永久磁石３２を位置させ、電磁コイル３１と永久磁石３２とによって生じる電磁力で、保持部ＨＤを撓ませる。   By the way, the member (driving unit) for deforming the holding unit HD is not limited to the piezoelectric element PE. For example, as shown in FIG. 13, an electromagnetic unit 33 including an electromagnetic coil 31 and a permanent magnet 32 may be a drive unit. In such an electromagnetic unit 33, the electromagnetic coil 31 is positioned on one surface (front surface) of the holding portion HD, and the permanent magnet 32 is positioned on the back side of the holding portion HD (separated from the back surface of the holding portion HD). The holding portion HD is bent by an electromagnetic force generated by the coil 31 and the permanent magnet 32.

また、２個の電極から成る静電ユニットが駆動部であってもよい。このような静電ユニットは、保持部ＨＤの裏面に一方の電極を位置させるとともに、保持部ＨＤの裏面から乖離して（保持部ＨＤの裏側に）他方の電極を位置させ、両電極によって生じる静電力で、保持部ＨＤを撓ませる。   The electrostatic unit composed of two electrodes may be the drive unit. In such an electrostatic unit, one electrode is positioned on the back surface of the holding unit HD, and the other electrode is positioned away from the back surface of the holding unit HD (on the back side of the holding unit HD). The holding portion HD is bent by an electrostatic force.

なお、説明してきた光スキャナＬＳを搭載する光学機器は、種々想定される。例えば、プロジェクター（画像投影装置）、コピー機やプリンタ等の画像形成装置が一例として挙げられる。また、光スキャナ以外のマイクロスキャナとしては、ミラー部ＭＲに代えてレンズ（屈曲光学系）が搭載されたものや、光源（発光素子）が搭載されたものが挙げられる。   Note that various types of optical devices on which the optical scanner LS described above is mounted are assumed. For example, an image forming apparatus such as a projector (image projection apparatus), a copier, or a printer can be given as an example. Further, examples of the micro scanner other than the optical scanner include those equipped with a lens (bending optical system) instead of the mirror part MR and those equipped with a light source (light emitting element).

は、図１４に示される光スキャナの蛇行部付近の部分拡大図である。FIG. 15 is a partially enlarged view of the vicinity of the meandering portion of the optical scanner shown in FIG. 14. は、図１４に示される光スキャナのミラー部付近の部分拡大図である。FIG. 15 is a partially enlarged view of the vicinity of the mirror portion of the optical scanner shown in FIG. 14. は、図１４および図１に示される光スキャナのＡ−Ａ’線矢視断面図であり、（Ａ）は無回転状態での蛇行部を示し、（Ｂ）は正回転状態での蛇行部を示し、（Ｃ）は逆回転状態での蛇行部を示す。FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the optical scanner shown in FIG. 14 and FIG. 1, (A) shows a meandering portion in a non-rotating state, and (B) shows a meandering portion in a normal rotating state. (C) shows the meandering part in the reverse rotation state. では、（Ａ）・（Ｂ）は図１４および図１に示される光スキャナのＡ−Ａ’線矢視断面図であり、（Ｃ）・（Ｄ）は図１４に示される光スキャナのＢ−Ｂ’線矢視断面図であって、（Ａ）〜（Ｄ）はＹ軸方向を基準としてミラー部が正回転した場合の蛇行部を示す。FIGS. 14A and 14B are cross-sectional views taken along line AA ′ of the optical scanner shown in FIGS. 14 and 1. FIGS. 14C and 14D are cross-sectional views of the optical scanner shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B, and (A) to (D) show a meandering portion when the mirror portion rotates forward with reference to the Y-axis direction. は（Ａ）・（Ｂ）は図１４および図１に示される光スキャナのＡ−Ａ’線矢視断面図であり、（Ｃ）・（Ｄ）は図１４に示される光スキャナのＢ−Ｂ’線矢視断面図であって、（Ａ）〜（Ｄ）はＹ軸方向を基準としてミラー部が逆回転した場合の蛇行部を示す。(A) and (B) are cross-sectional views of the optical scanner shown in FIG. 14 and FIG. 1 taken along line AA ′, and (C) and (D) are B− of the optical scanner shown in FIG. It is a B 'arrow directional cross-sectional view, Comprising: (A)-(D) shows the meander part when a mirror part reversely rotates on the basis of the Y-axis direction. は、図２に示される光スキャナのＣ−Ｃ’線矢視断面図であり、（Ａ）はＹ軸方向を基準として正回転するミラー部を示し、（Ｂ）はＹ軸方向を基準として逆回転するミラー部を示す。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of the optical scanner shown in FIG. 2, (A) shows a mirror part that rotates forward with reference to the Y-axis direction, and (B) shows with reference to the Y-axis direction. The mirror part which reversely rotates is shown. は、蛇行部の部分斜視図である。FIG. 3 is a partial perspective view of a meandering portion. は、図１とは異なる光スキャナの蛇行部付近の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of the vicinity of a meandering portion of an optical scanner different from FIG. 1. は、Ｙ軸方向を基準としてミラー部が正回転した場合の蛇行部を示した平面図と、その平面図に示される蛇行部のＤ−Ｄ’線矢視断面図である。These are the top view which showed the meandering part when a mirror part rotates forward on the basis of the Y-axis direction, and the D-D 'arrow sectional drawing of the meandering part shown by the plan view. は、図７とは異なる蛇行部の部分斜視図である。These are the fragmentary perspective views of the meander part different from FIG. は、可動枠トーションバーを有する可動枠の平面図と、その平面図におけるＥ−Ｅ’線矢視断面図とを示している。These show the top view of a movable frame which has a movable frame torsion bar, and the E-E 'arrow directional cross-sectional view in the top view. では、（Ａ）は同形状のスリットがＸ方向に並列している可動枠を示す平面図であり、（Ｂ）は、形状の異なるスリットがＸ方向に並列している可動枠を示す平面図である。(A) is a plan view showing a movable frame in which slits having the same shape are arranged in the X direction, and (B) is a plan view showing a movable frame in which slits having different shapes are arranged in the X direction. It is. は、電磁方式を採用した光スキャナの平面図である。These are the top views of the optical scanner which employ | adopted the electromagnetic system. は、光スキャナの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the optical scanner. は、従来の光スキャナの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a conventional optical scanner. は、図１５とは異なる従来の光スキャナの平面図である。FIG. 16 is a plan view of a conventional optical scanner different from FIG. 15. は、図１６のａ−ａ’線矢視断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line a-a ′ of FIG. 16.

符号の説明Explanation of symbols

ＭＲ ミラー部（変動部）
１１ 可動枠
１２ ミラー片（変動片）
１３ ミラー片トーションバー（副軸部）
ＴＢ１１ 可動枠トーションバー
ＭＡ 主軸部
ＭＡ１ 第１主軸部
ＭＡ２ 第２主軸部
ＨＤ 保持部
ＨＤ１ 第１保持部
ＨＤ２ 第２保持部
ＰＥ 圧電素子（駆動部）
ＳＫ 蛇行部
ＴＢ２１ トーションバー
２２ 折り返し片
２３ 接続片
ＳＴ スリット
ＬＳ 光スキャナ（マイクロスキャナ） MR mirror part (fluctuating part)
11 Movable frame 12 Mirror piece (variable piece)
13 Mirror piece torsion bar (secondary shaft)
TB11 Movable frame torsion bar MA main shaft portion MA1 first main shaft portion MA2 second main shaft portion HD holding portion HD1 first holding portion HD2 second holding portion PE piezoelectric element (driving portion)
SK meandering part TB21 torsion bar 22 folded piece 23 connecting piece ST slit LS optical scanner (micro scanner)

Claims (4)

変動部と、
上記変動部を囲む環状の囲み枠と、
上記変動部を揺動可能に支持する主軸部と、
上記囲み枠の対向する位置から内側に向かって延びる変形可能な保持部と、
上記保持部に設けられ、上記保持部自身を撓み変形させる駆動部と、
を含むマイクロスキャナであって、
上記主軸部の延び方向と同方向に延び、上記保持部自身の撓み変形をねじれ変形に変化させて上記主軸部に伝達するトーションバーを、上記主軸部の延び方向に対して交差する方向に並列するように折り返すことで蛇行状にした蛇行部が、上記主軸部と上記保持部との間に介在し、
上記変動部を上記囲み枠に引きつける梁部が、上記主軸部と上記囲み枠との間に介在するマイクロスキャナ。 Variable part,
An annular frame surrounding the variable part;
A main shaft portion that swingably supports the variable portion;
And deformable retaining portion Ru extending inward from a position facing the surrounding frame,
A drive unit that is provided in the holding unit and flexibly deforms the holding unit itself;
A micro scanner comprising:
A torsion bar that extends in the same direction as the extension direction of the main shaft portion and changes the bending deformation of the holding portion itself to a torsional deformation and transmits it to the main shaft portion is arranged in parallel to the direction intersecting the extension direction of the main shaft portion. A meandering portion that is meandered by folding back is interposed between the main shaft portion and the holding portion,
A micro scanner in which a beam portion that attracts the variable portion to the surrounding frame is interposed between the main shaft portion and the surrounding frame. 上記梁部は、上記主軸部の軸方向に沿って延びており、
上記梁部の延び方向での長さは、上記主軸部の軸方向に沿った上記保持部の長さの半分以上である請求項１に記載のマイクロスキャナ。 The beam portion extends along the axial direction of the main shaft portion,
The micro scanner according to claim 1, wherein a length of the beam portion in an extending direction is at least half of a length of the holding portion along an axial direction of the main shaft portion. 上記トーションバーを折り返すことで生じる折り返し片は、上記蛇行部に複数含まれており、
少なくとも１つの上記折り返し片は、上記梁部の延び方向と同方向に延び出て、上記梁部の中途部分につながる請求項２に記載のマイクロスキャナ。 A plurality of folded pieces generated by folding the torsion bar are included in the meandering portion,
The micro scanner according to claim 2, wherein at least one of the folded pieces extends in the same direction as the extending direction of the beam portion and is connected to a middle portion of the beam portion . 請求項１〜３のいずれか１項に記載のマイクロスキャナを搭載する光学機器。   An optical apparatus equipped with the micro scanner according to claim 1.
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