(57)【要約】【課題】反射部の撓みを低減する。【解決手段】可動部と、前記可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、反射面を有する反射板、前記反射板の前記反射面と反対側の裏面に設けられた支柱、を備え、前記可動部に前記支柱が固着された反射部と、を有し、前記反射部の前記反射面と反対側の面にリブが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部と、
前記可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、
光を反射する反射面を有する反射板、前記反射板の前記反射面と反対側の面に設けられた支柱、を備え、前記可動部に前記支柱が固着された反射部と、を有し、
前記反射板の前記反射面と反対側の面にリブが設けられたことを備えたことを特徴とするアクチュエーター。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエーターにおいて、
前記リブは、前記支柱を中心とする円形状であることを特徴とするアクチュエーター。
【請求項３】
請求項１に記載のアクチュエーターにおいて、
前記リブは、前記支柱を中心とする円弧を含む扇形状であることを特徴とするアクチュエーター。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のアクチュエーターにおいて、
前記反射板は、平面視において円形状を有し、
前記リブは、前記反射板の前記反射面と反対側の面における前記支柱の中心から前記反射板の半径の１／２以内の領域に設けられたことを特徴とするアクチュエーター。
【請求項５】
請求項４に記載のアクチュエーターにおいて、
前記反射板の半径の１／２以内の領域から前記反射板の外周部に向けて延在するリブをさらに設けたことを特徴とするアクチュエーター。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のアクチュエーターにおいて、
前記リブは、前記反射板の板厚方向からの平面視において前記第１軸に対して対称に設けられたことを特徴とするアクチュエーター。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のアクチュエーターにおいて、
前記第１軸部と接続され、かつ、前記可動部を取り囲む枠状の可動枠と、
前記第１軸に交差する第２軸周りに前記可動枠を揺動可能に支持する第２軸部と、を含むことを特徴とするアクチュエーター。
【請求項８】
可動部と、
前記可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、
光を反射する反射面を有する反射板、前記反射板の前記反射面と反対側の面に設けられた支柱、を備え、前記可動部に前記支柱が固着された反射部と、を有し、
前記反射部の前記反射面と反対側の面にリブが設けられたことを備えたことを特徴とする光スキャナー。
【請求項９】
可動部と、前記可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、光を反射する反射面を有する反射板および前記反射板の前記反射面と反対側の面に設けられた支柱を備え、前記可動部に前記支柱が固着された反射部と、を有し、前記反射板の前記反射面と反対側の面にリブが設けられたアクチュエーターと、
前記アクチュエーターに対して光を照射する照射部と、を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
可動部と、前記可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、光を反射する反射面を有する反射板および前記反射板の前記反射面と反対側の面に設けられた支柱を備え、前記可動部に前記支柱が固着された反射部と、を有し、前記反射板の前記反射面と反対側の面にリブが設けられたアクチュエーターと、
前記光スキャナーに対して光を照射する照射部と、を備えたことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエーター、光スキャナー、画像表示装置、ヘッドマウントディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、板状の取付部と当該取付部を支持する軸部と、取付部の一方の面に設けられた磁石と、取付部の他方の面に設けられた光反射部材と、を備えた光学デバイスが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１７６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の光学デバイスでは、光反射部材を所定軸周りに揺動した際、光反射部材が撓む、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかるアクチュエーターは、可動部と、前記可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、光を反射する反射面を有する反射板、前記反射板の前記反射面と反対側の面に設けられた支柱、を備え、前記可動部に前記支柱が固着された反射部と、を有し、前記反射板の前記反射面と反対側の面にリブが設けられたことを備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、可動部の揺動に伴って反射部が揺動する際、反射板の反射面と反対側の面に設けられたリブにより反射板の撓みを抑制することができる。これにより、反射板を安定して動作させることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかるアクチュエーターの前記リブは、前記支柱を中心とする円形状であることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、可動部の揺動に伴って反射部が揺動する際、反射板の反射面と反対側の面に設けられた円形状のリブにより反射板の撓みを抑制することができる。これにより、反射板を安定して動作させることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかるアクチュエーターの前記リブは、前記支柱を中心とする円弧を含む扇形状であることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、可動部の揺動に伴って反射部が揺動する際、反射板の反射面と反対側の面に設けられた扇形状のリブにより反射板の撓みを抑制することができる。これにより、反射板を安定して動作させることができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかるアクチュエーターの前記反射板は、平面視において円形状を有し、前記リブは、前記反射板の前記反射面と反対側の面における前記支柱の中心から前記反射板の半径の１／２以内の領域に設けられたことを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、効率よく反射板の撓みを抑制させることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかるアクチュエーターでは、前記反射板の半径の１／２以内の領域から前記反射板の外周部に向けて延在するリブをさらに設けたことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、さらに効率よく反射板の撓みを抑制させることができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例にかかるアクチュエーターでは、前記リブは、前記反射板の板厚方向からの平面視において前記第１軸に対して対称に設けられたことを特徴とする。
【００１７】
この構成よれば、第１軸部周りにバランスよく反射部を揺動させることができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例にかかるアクチュエーターは、前記第１軸部と接続され、かつ、前記可動部を取り囲む形状の可動枠と、前記第１軸に交差する第２軸周りに前記可動枠を揺動可能に支持する第２軸部と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、第１軸周り及び第２軸周りに反射部が揺動する際、反射板の反射面と反対側の面に設けられたリブにより反射板の撓みを抑制することができる。これにより、反射板を安定して動作させることができる。
【００２０】
［適用例８］本適用例にかかる光スキャナーは、可動部と、前記可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、光を反射する反射面を有する反射板、前記反射板の前記反射面と反対側の裏面に設けられた支柱、を備え、前記可動部に前記支柱が固着された反射部と、を有し、前記反射部の前記反射面と反対側の面にリブが設けられたことを備えたことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、可動部の揺動に伴って反射部が揺動する際、反射板の反射面と反対側の面に設けられたリブにより反射板の撓みを抑制することができる。これにより、反射板を安定して動作させることができる。
【００２２】
［適用例９］本適用例にかかる画像表示装置は、可動部と、前記可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、光を反射する反射面を有する反射板および前記反射板の前記反射面と反対側の裏面に設けられた支柱を備え、前記可動部に前記支柱が固着された反射部と、を有し、前記反射板の前記反射面と反対側の面にリブが設けられたアクチュエーターと、前記アクチュエーターに対して光を照射する照射部と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、反射板の揺動時における撓みが低減されたアクチュエーターが搭載されるため、画像品質を向上させることができる。
【００２４】
［適用例１０］本適用例にかかるヘッドマウントディスプレイは、可動部と、前記可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、光を反射する反射面を有する反射板および前記反射板の前記反射面と反対側の裏面に設けられた支柱を備え、前記可動部に前記支柱が固着された反射部と、を有し、前記反射板の前記反射面と反対側の面にリブが設けられたアクチュエーターと、前記光スキャナーに対して光を照射する照射部と、を備えたことを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、反射板の揺動時における撓みが低減されたアクチュエーターが搭載されるため、画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態にかかる光スキャナーの構成を示す概略図。
【図２】第１及び第２実施形態にかかる反射部の平面図。
【図３】第２実施形態にかかる光スキャナーの構成を示す概略図。
【図４】電圧印加部の構成を示すブロック図。
【図５】発生電圧の一例を示す説明図。
【図６】第３実施形態にかかる光スキャナーの構成を示す概略図。
【図７】第３及び第４実施形態にかかる反射部の平面図。
【図８】第４実施形態にかかる光スキャナーの構成を示す概略図。
【図９】画像表示装置の構成を示す概略図。
【図１０】携帯用画像表示装置の構成を示す概略図。
【図１１】ヘッドアップディスプレイの構成を示す概略図。
【図１２】ヘッドマウントディスプレイの構成を示す概略図。
【図１３】変形例１にかかる反射部の平面図。
【図１４】変形例２にかかる反射部の平面図。
【図１５】変形例３にかかる反射部の平面図。
【図１６】変形例４にかかる光スキャナーの構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。
【００２８】
［第１実施形態］
まず、アクチュエーターの構成について説明する。なお、本実施形態では、アクチュエーターとしての光スキャナーを例に挙げて説明する。光スキャナーは、可動部と、可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、反射面を有する反射板と反射板の反射面と反対側の面に設けられた支柱とを備え、可動部に支柱が固着された反射部と、を有し、反射板の反射面と反対側の面にリブが設けられたものである。図１は、本実施形態にかかる光スキャナーの構成を示し、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。なお、図１（ａ）は反射部を透視した場合の平面図である。また、図２は反射部の平面図である。以下、具体的に説明する。
【００２９】
光スキャナー１の可動部２は、可動板１１１を含み、軸部３は、一対の軸部（第１軸部）１１ａ，１１ｂを含んでいる。また、可動板１１１の板厚方向から見て、可動板１１１の周辺を囲むように外枠支持部１５が配置され、可動板１１１は、軸部１１ａ，１１ｂを介して外枠支持部１５に接続されている。軸部１１ａ，１１ｂ弾性変形可能である。そして、可動板１１１を第１軸周り（本実施形態ではＹ軸周り）に揺動（回動）可能となるように、可動板１１１と外枠支持部１５とが軸部１１ａ，１１ｂを介して連結されている。
【００３０】
軸部１１ａ，１１ｂは、可動板１１１を介して互いに対向するように配置されている。また、軸部１１ａ，１１ｂは、それぞれ、Ｙ軸に沿った方向に延在する長手形状を成す。そして、軸部１１ａ，１１ｂは、それぞれ、一端部が可動板１１１に接続され、他端部が外枠支持部１５に接続されている。そして、軸部１１ａ，１１ｂは、それぞれ、中心軸とＹ軸とが一致するように配置されている。このように構成された軸部１１ａ，１１ｂは、それぞれ、可動板１１１によるＹ軸周りの揺動に伴ってねじれ変形する。なお、軸部１１ａ，１１ｂの形態は上記の形態に限定されない。例えば、途中の少なくとも１箇所が屈曲または湾曲した、ミアンダー形状を有していてもよい。また、軸部１１ａ，１１ｂの軸の本数に関して単数であってもよいし、複数であってもよい。可動板１１１、軸部１１ａ，１１ｂ及び外枠支持部１５は、例えば、シリコン単結晶の基板を用いて一体的に形成されている。
【００３１】
反射部４は、反射板１１３と支柱１１５とを備えている。本実施形態の反射板１１３は、板状を成すととともに、反射板１１３の板厚方向からの平面視（以下、単に「平面視」ともいう）において円形状を成している。なお、反射板１１３の平面視における形状は、楕円形状であってもよい。反射板１１３が楕円形状の場合、Ｘ軸方向を短軸方向または長軸方向とすることができる。反射板１１３の第１面１１３ａには光を反射させる反射面１１４が形成されている。また、反射板１１３の第１面１１３ａとは反対側の面となる第２面１１３ｂには支柱１１５が配置されている。そして、支柱１１５の反射板１１３側とは反対側の面と可動板１１１とが固着されている。固着方法としては、例えば、各種接着剤やろう材等の接合材を用いて固着させることができる。このように、本実施形態では、可動板１１１と反射板１１３とが別部材として構成されている。このようにすれば、可動板１１１等の小型化の影響を受けずに、反射部４の大きさを維持することができる。また、可動板１１１と反射板１１３とが離間する構成となるため、反射板１１３が軸部１１ａ、１１ｂの側面に直接接続されないので、反射板１１３が揺動（回動）するときに、軸部１１ａ、１１ｂの捩れ変形による応力が反射板１１３に及ぶのを防止または抑制することができる。反射板１１３と支柱１１５とは、シリコン単結晶の基板を用いて一体的に形成されている。なお、反射板１１３と支柱１１５とを別々に形成したのちに、互いに接着してもよい。
【００３２】
また、反射板１１３の第２面１１３ｂにはリブ１２０が設けられている。リブ１２０は、反射部４が揺動した際の反射板１１３の撓みを抑制する他の部分よりも厚みの大きい部分であり、いわゆる補強リブとも言われるものである。そして反射板１１３は、リブ１２０が形成された厚い部分とリブ１２０が形成されていない薄い部分とを有する。このことは、反射板１１３に対して溝が形成された薄い部分と溝が形成されていない厚い部分とを有することと同義である。
【００３３】
本実施形態では、図２に示すように、反射部４の反射板１１３の第２面１１３ｂには、支柱１１５を中心とする円形状のリブ１２０ａが設けられている。また、リブ１２０ａは、平面視において、反射板１１３の第２面１１３ｂにおける支柱１１５の中心から反射板１１３の半径ｒの１／２以内の領域に設けられている。なお、反射板１１３が楕円形状である場合、リブ１２０ａは、平面視において、反射板１１３の長径の半分を長径とし反射板１１３の短径の半分を短径とする楕円形状の内側に配置される。
【００３４】
さらに、本実施形態では、反射板１１３の半径ｒの１／２以内の領域から反射板１１３の外周部に向けて部分的に延在するリブ１２０ｂが設けられている。外周部に向けて延在するリブ１２０ｂは、揺動軸（Ｙ軸）に対してθ＝０°〜９０°の範囲に配置可能である。本実施形態では、揺動軸（Ｙ軸）に対してθ＝４５°の位置に配置されている。そして、平面視において所定軸（Ｙ軸）に対して対称となるようにリブ１２０（１２０ａ，１２０ｂ）が設けられている。なお、図２においてリブ１２０の配置が理解しやすいようにハッチングを施している。
【００３５】
また、図１（ａ）に示すように、反射板１１３は、平面視において、可動板１１１及び軸部１１ａ，１１ｂを覆うように配置されている。そのため、軸部１１ａと軸部１１ｂとの間の距離を短くしつつ、反射部４の面積を大きくすることができる。また、軸部１１ａと軸部１１ｂとの間の距離を短くすることができることから、外枠支持部１５の小型化を図ることができる。これにより、反射板１１３の面積を大きく維持しつつ、光スキャナー１の全体構造を小型化させることが可能となる。また、不要な光が可動板１１１及び軸部１１ａ，１１ｂで反射して迷光となるのを防止することができる。また、外枠支持部１５の表面には、反射防止処理が施されているのが好ましい。これにより、外枠支持部１５に照射された不要光が迷光となるのを防止することができる。かかる反射防止処理としては、特に限定されないが、例えば、反射防止膜（誘電体多層膜）の形成、粗面化処理、黒色処理等が挙げられる。なお、外枠支持部１５の他に可動板１１１や軸部１１ａ，１１ｂ等の表面にも反射防止処理を施してもよい。
【００３６】
可動板１１１の支柱１１５と固着された面と反対側の面には接着剤等を介して永久磁石２１が接合されている。そして、永久磁石２１は、平面視において所定軸（Ｙ軸）に対して直交する方向（Ｘ軸方向）にＮ極とＳ極とに磁化されている。すなわち、永久磁石２１は、Ｙ軸を介して対向した互いに極性の異なる一対の磁極を有している。
【００３７】
永久磁石２１の下方にはコイル３１が配置されている。すなわち、永久磁石２１に対向するようにコイル３１が設けられている。本実施形態では、コイル３１が磁心３２の外周に沿って巻かれている。そして、コイル３１は電圧印加手段（図示せず）に電気的に接続されている。
【００３８】
次に、光スキャナー１の動作方法について説明する。まず、電圧印加手段からコイル３１に対して所定周波数の交流電流が供給される。これにより、コイル３１は上方（可動板１１１側）に向く磁界と、下方に向く磁界とを交互に発生させる。これにより、コイル３１に対して磁石２１の一対の磁極のうち一方の磁極が接近し他方の磁極が離間する。こうして、軸部１１ａ，１１ｂをねじれ変形させながら、可動板１１１と可動板１１１に固着された反射部４及び磁石２１とが、所定軸としてのＹ軸周りに揺動する。
【００３９】
なお、コイル３１に供給される交流電流の所定周波数は、反射部４、軸部１１ａ，１１ｂ及び磁石２１から構成される振動系の振動数（ねじり共振周波数）とほぼ一致するように設定するのが好ましい。このように共振を利用することで、可動板１１１を所定軸（Ｙ軸）周りに揺動させるときに、少ない消費電力で振れ角を大きくすることができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、磁石２１とコイル３１と間の電磁力を利用した駆動方式を示したが、これに限定されず、強磁性体に相当する磁石２１と、磁界発生手段に相当するコイル３１及び電源との間に駆動力を発生させるように構成されていればよい。例えば、コイル３１が可動板１１１に設けられた、いわゆるムービングコイル型の駆動方式であってもよい。
【００４１】
以上、上記第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００４２】
反射板１１３の第２面１１３ｂには、支柱１１５を中心とするリブ１２０ａ及び反射板１１３の中心部から反射板１１３の外周方向に向けて延在するリブ１２０ｂが形成されているので、可動板１１１の揺動に伴って反射板１１３が揺動される際、反射板１１３の撓みを抑制することができる。
【００４３】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態にかかるアクチュエーターの構成について説明する。なお、本実施形態では、アクチュエーターとしての光スキャナーを例に挙げて説明する。本実施形態の光スキャナーは、可動部と、可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、反射面を有する反射板と反射板の反射面と反対側の面に設けられた支柱とを備え、可動部に支柱が固着された反射部と、を有し、反射部の反射板と反対側の面にリブが設けられたことを備えたものである。さらに、本実施形態の光スキャナー１ａは、第１軸部と接続され、かつ、可動部を取り囲む枠状の可動枠と、第１軸に交差する第２軸周りに可動枠を揺動可能に支持する第２軸部と、を含むものである。
【００４４】
図３は、本実施形態にかかる光スキャナーの構成を示す概略図であり、図３（ａ）は、反射部を透視した平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。なお、第１実施形態と同じ部材等には同じ符号を付している。なお、本実施形態にかかる反射部４の構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する（図２参照）。以下、具体的に説明する。
【００４５】
本実施形態にかかる光スキャナー１ａの可動部２は、可動板１１１を含み、軸部３は、一対の第１軸部１２ａ，１２ｂを含んでいる。図３（ａ）に示すように、可動板１１１は、平面視において円形を有し、光スキャナー１ａの中心部に配置されている。可動枠１３は、枠状を成し、可動板１１１の板厚方向から見て可動板１１１の周囲を囲むように設けられている。換言すれば、可動板１１１は、枠状の可動枠１３の内側に設けられている。そして、可動板１１１は第１軸部１２ａ，１２ｂを介して可動枠１３と接続されている。
【００４６】
外枠支持部１５は、枠状を成し、可動板１１１の板厚方向から見て可動枠１３の周囲を囲むように設けられている。換言すれば、可動枠１３は、外枠支持部１５の内側に設けられている。可動枠１３は、第２軸部１４ａ，１４ｂを介して外枠支持部１５に接続されている。
【００４７】
第１軸部１２ａ，１２ｂ及び第２軸部１４ａ，１４ｂは、それぞれ、弾性変形可能である。そして、第１軸部１２ａ，１２ｂは、可動板１１１を第１軸周り（本実施形態ではＹ軸周り）に回動（揺動）可能とするように、可動板１１１と可動枠１３とを連結している。また、第２軸部１４ａ，１４ｂは、可動枠１３を第１軸に直交する第２軸周り（本実施形態ではＸ軸周り）に回動（揺動）可能とするように、可動枠１３と外枠支持部１５とを連結している。
【００４８】
第１軸部１２ａ，１２ｂは、可動板１１１を介して互いに対向するように配置されている。また、第１軸部１２ａ，１２ｂは、それぞれ、Ｙ軸に沿った方向に延在する長手形状を成す。そして、第１軸部１２ａ，１２ｂは、それぞれ、一端部が可動板１１１に接続され、他端部が可動枠１３に接続されている。また、第１軸部１２ａ，１２ｂは、それぞれ、中心軸とＹ軸とが一致するように配置されている。このように構成された第１軸部１２ａ，１２ｂは、それぞれ、可動板１１１のＹ軸周りの揺動に伴ってねじれ変形する。
【００４９】
第２軸部１４ａ，１４ｂは、可動枠１３を介して互いに対向するように配置されている。また、第２軸部１４ａ，１４ｂは、それぞれ、Ｘ軸に沿った方向に延在する長手形状を成す。そして、第２軸部１４ａ，１４ｂは、それぞれ、一端部が可動枠１３に接続され、他端部が外枠支持部１５に接続されている。このように構成された第２軸部１４ａ，１４ｂは、可動枠１３のＸ軸周りの揺動に伴って、第２軸部１４ａ，１４ｂ全体がそれぞれねじれ変形する。このように、可動板１１１をＹ軸周りに揺動可能とするとともに、可動枠１３をＸ軸周りに揺動可能とすることによりＸ軸及びＹ軸の２軸周りに揺動（回動）させることができる。
【００５０】
なお、第１軸部１２ａ，１２ｂ及び第２軸部１４ａ，１４ｂの形態は上記の形態に限定されない。例えば、途中の少なくとも１箇所が屈曲または湾曲した、ミアンダー形状を有していてもよい。また、第１軸部１２ａ，１２ｂや第２軸部１４ａ，１４ｂの軸の本数に関しても単数であってもよいし、複数であってもよい。なお、可動板１１１、可動枠１３、第１軸部１２ａ，１２ｂ、第２軸部１４ａ，１４ｂ及び外枠支持部１５は、例えば、シリコン単結晶の基板を用いて一体的に形成されている。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、反射部４の反射板１１３は、平面視において、可動部２を覆うように形成されている。すなわち、平面視において、可動板１１１、第１軸部１２ａ，１２ｂ、可動枠１３、第２軸部１４ａ，１４ｂが反射板１１３の内側に配置されている。そのため第１軸部１２ａと第１軸部１２ｂとの間の距離を短くしつつ、反射板１１３の面積を大きくすることができる。また、第１軸部１２ａと第１軸部１２ｂとの間の距離を短くすることができることから、可動枠１３の小型化を図ることができる。さらに、可動枠１３の小型化を図ることができることから、第２軸部１４ａと第２軸部１４ｂとの間の距離を短くすることができる。これにより、反射板１１３の面積を大きく維持しつつも、光スキャナー１の全体構造を小型化させることが可能となる。また、不要な光が可動板１１１、第１軸部１２ａ，１２ｂ、可動枠１３及び第２軸部１４ａ，１４ｂで反射して迷光となるのを防止することができる。また、外枠支持部１５の表面には、反射防止処理が施されているのが好ましい。これにより、外枠支持部１５に照射された不要光が迷光となるのを防止することができる。かかる反射防止処理としては、特に限定されないが、例えば、反射防止膜（誘電体多層膜）の形成、粗面化処理、黒色処理等が挙げられる。なお、外枠支持部１５の他に可動板１１１、第１軸部１２ａ，１２ｂ、可動枠１３や第２軸部１４ａ，１４ｂ等の表面にも反射防止処理を施してもよい。
【００５２】
可動板１１１の支柱１１５と固着された面と反対側の面に対向するように永久磁石２１ａが配置されている。磁石２１ａは、長手形状を成し、可動枠１３の一方の面にスペーサー８０を介して接合されている。可動枠１３とスペーサー８０との接合及びスペーサー８０と磁石２１ａとの接合は接着剤等が適用される。可動枠１３と永久磁石２１ａとの間にスペーサー８０を介在させることにより、可動板１１１と永久磁石２１ａとの間に空間が形成される。そして当該空間の形成により、可動板１１１の揺動の際に、可動板１１１と永久磁石２１ａとの干渉を防止することができる。
【００５３】
磁石２１ａの下方にはコイル３１が配置されている。すなわち、永久磁石２１ａに対向するようにコイル３１が設けられている。本実施形態では、コイル３１が磁心３２の外周に沿って巻かれている。そして、コイル３１は電圧印加部４０に電気的に接続されている。
【００５４】
次に、電圧印加部の構成について説明する。図４は、電圧印加部の構成を示すブロック図であり、図５は、発生電圧の一例を示す説明図である。
【００５５】
図４に示すように、電圧印加部４０は、可動板１１１をＹ軸周りに揺動させるための第１電圧Ｖ１を発生させる第１電圧発生部４１と、可動板１１１をＸ軸周りに揺動させるための第２電圧Ｖ２を発生させる第２電圧発生部４２と、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とを重畳する電圧重畳部４３とを備えている。電圧印加部４０の第１電圧発生部４１及び第２電圧発生部４２はそれぞれ制御部７に接続されている。また、電圧印加部４０は、コイル３１に電気的に接続されており、電圧重畳部４３で重畳した電圧をコイル３１に印加するように構成されている。
【００５６】
第１電圧発生部４１は、図５（ａ）に示すように、周期Ｔ１で周期的に変化する第１電圧Ｖ１（水平走査用電圧）を発生させるものである。すなわち、第１電圧発生部４１は、第１周波数（１／Ｔ１）の第１電圧Ｖ１を発生させるものである。第１電圧Ｖ１は、正弦波のような波形を成している。そのため、光スキャナー１は効果的に光を主走査することができる。なお、第１電圧Ｖ１の波形は、これに限定されない。
【００５７】
また、第１周波数（１／Ｔ１）は、水平走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、１０〜４０ｋＨｚであるのが好ましい。本実施形態では、第１周波数は、可動板１１１、第１軸部１２ａ、１２ｂで構成される第１の振動系（ねじり振動系）のねじり共振周波数（ｆ１）と等しくなるように設定されている。つまり、第１の振動系は、そのねじり共振周波数ｆ１が水平走査に適した周波数になるように設計（製造）されている。これにより、可動板１１１のＹ軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００５８】
一方、第２電圧発生部４２は、図５（ｂ）に示すように、周期Ｔ１と異なる周期Ｔ２で周期的に変化する第２電圧Ｖ２（垂直走査用電圧）を発生させるものである。すなわち、第２電圧発生部４２は、第２周波数（１／Ｔ２）の第２電圧Ｖ２を発生させるものである。第２電圧Ｖ２は、鋸波のような波形を成している。そのため、光スキャナー１は効果的に光を垂直走査（副走査）することができる。なお、第２電圧Ｖ２の波形は、これに限定されない。
【００５９】
第２周波数（１／Ｔ２）は、第１周波数（１／Ｔ１）と異なり、かつ、垂直走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、３０〜１２０Ｈｚであるのが好ましい。さらに、６０Ｈｚ程度が好適である。このように、第２電圧Ｖ２の周波数を６０Ｈｚ程度とし、前述したように第１電圧Ｖ１の周波数を１０〜４０ｋＨｚとすることで、ディスプレイでの描画に適した周波数で、可動板１１１を互いに直交する２軸（Ｘ軸及びＹ軸）のそれぞれの軸周りに回動させることができる。ただし、可動板１１１をＸ軸及びＹ軸のそれぞれの軸周りに回動させることができれば、第１電圧Ｖ１の周波数と第２電圧Ｖ２の周波数との組み合わせは、特に限定されない。
【００６０】
本実施形態では、第２電圧Ｖ２の周波数は、可動板１１１、第１軸部１２ａ、１２ｂ、可動枠１３、第２軸部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄで構成された第２の振動系（ねじり振動系）のねじり共振周波数（共振周波数）と異なる周波数となるように調整されている。このような第２電圧Ｖ２の周波数（第２周波数）は、第１電圧Ｖ１の周波数（第１周波数）よりも小さいことが好ましい。すなわち、周期Ｔ２は、周期Ｔ１よりも長いことが好ましい。これにより、より確実かつより円滑に、可動板１１１をＹ軸周りに第１周波数で回動させつつ、Ｘ軸周りに第２周波数で回動させることができる。
【００６１】
また、第１の振動系のねじり共振周波数をｆ１［Ｈｚ］とし、第２の振動系のねじり共振周波数をｆ２［Ｈｚ］としたとき、ｆ１とｆ２とが、ｆ２＜ｆ１の関係を満たすことが好ましく、ｆ１≧１０ｆ２の関係を満たすことがより好ましい。これにより、より円滑に、可動板１１１を、Ｙ軸周りに第１電圧Ｖ１の周波数で回動させつつ、Ｘ軸周りに第２電圧Ｖ２の周波数で回動させることができる。
【００６２】
このような第１電圧発生部４１及び第２電圧発生部４２は、それぞれに接続された制御部７からの信号に基づき駆動する。そして、第１電圧発生部４１及び第２電圧発生部４２は、電圧重畳部４３に接続されている。電圧重畳部４３は、コイル３１に電圧を印加するための加算器４３ａを備えている。加算器４３ａは、第１電圧発生部４１から第１電圧Ｖ１を受けるとともに、第２電圧発生部４２から第２電圧Ｖ２を受け、これらの電圧を重畳しコイル３１に印加する。
【００６３】
次に、光スキャナー１の動作について説明する。なお、本実施形態では、前述したように、第１電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数と等しく設定されており、第２電圧Ｖ２の周波数は、第２の振動系のねじり共振周波数と異なる値に、かつ、第１電圧Ｖ１の周波数よりも小さくなるように設定されている（例えば、第１電圧Ｖ１の周波数が１５ｋＨｚ、第２電圧Ｖ２の周波数が６０Ｈｚに設定されている）。
【００６４】
まず、例えば、図５（ａ）に示すような第１電圧Ｖ１と、図５（ｂ）に示すような第２電圧Ｖ２とを電圧重畳部４３にて重畳し、重畳した電圧をコイル３１に印加する。そして、第１電圧Ｖ１の印加によってコイル３１に電流が流れる。その結果、コイル３１に流れる電流と永久磁石２１ａ間における磁界との相互作用によって生じるローレンツ力により、第１軸部１２ａ，１２ｂが捩れ変形され、可動板１１１がＹ軸（第１軸）を中心軸として揺動する。また、第１電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数と等しい。そのため、第１電圧Ｖ１によって、効率的に、可動板１１１をＹ軸周りに回動させることができる。すなわち、前述した可動枠１３のＹ軸周りのねじり振動成分を有する振動が小さくても、その振動に伴う可動板１１１のＹ軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００６５】
また、第２電圧Ｖ２の印加によってコイル３１に電流が流れる。その結果、コイル３１に流れる電流と永久磁石２１ａ間における磁界との相互作用によって生じるローレンツ力により、第２軸部１４ａ，１４ｂが捩れ変形され、可動枠１３が可動板１１１とともにＸ軸（第２軸）を中心軸として揺動する。また、第２電圧Ｖ２の周波数は、第１電圧Ｖ１の周波数に比べて極めて低く設定されている。また、第２の振動系のねじり共振周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数よりも低く設計されている。そのため、可動板１１１が第２電圧Ｖ２の周波数でＹ軸周りに回動してしまうことを防止することができる。
【００６６】
なお、本実施形態では、可動枠１３に永久磁石２１ａが設けられた、いわゆるムービングマグネット型のアクチュエーターを示した。しかし、これに限定されず、可動枠１３にコイルが設けられた、いわゆるムービングコイル型のアクチュエーターであってもよい。さらに、ムービングコイル型のアクチュエーターは、可動枠１３のみにコイルが設けられていても、可動枠１３および可動板１１１の両方にコイルが設けられていてもよい。
【００６７】
以上、上記第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【００６８】
第１軸部１２ａ，１２ｂ周り及び第２軸部１４ａ，１４ｂ周りに揺動する際、反射板１１３の第２面１１３ｂに設けられたリブ１２０ａ，１２０ｂにより反射板の撓みを抑制することができる。これにより、反射板１１３を安定して動作させることができる。
【００６９】
［第３実施形態］
次に、アクチュエーターの構成について説明する。なお、本実施形態では、アクチュエーターとしての光スキャナーを例に挙げて説明する。光スキャナーは、可動部と、可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、反射面を有する反射板と反射板の反射面と反対側の面に設けられた支柱とを備え、可動部に支柱が固着された反射部と、を有し、反射板の反射部と反対側の面にリブが設けられたものである。図６は、本実施形態にかかる光スキャナーの構成を示し、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。なお、図６（ａ）は反射部を透視した場合の平面図である。また、図７は反射部の平面図である。以下、具体的に説明する。なお、第１実施形態と同じ部材等には同じ符号を付している。
【００７０】
可動部２は、可動板１１１を含み、軸部３は、一対の軸部（第１軸部）１１ａ，１１ｂを含んでいる。また、可動板１１１の板厚方向から見て可動板１１１の周辺を囲むように外枠支持部１５が配置され、可動板１１１は、軸部１１ａ，１１ｂを介して外枠支持部１５に接続されている。軸部１１ａ，１１ｂは弾性変形可能である。そして、可動板１１１を第１軸周り（本実施形態ではＹ軸周り）に揺動（回動）可能となるように、可動板１１１と外枠支持部１５とが軸部１１ａ，１１ｂを介して連結されている。
【００７１】
軸部１１ａ，１１ｂは、可動板１１１を介して互いに対向するように配置されている。また、軸部１１ａ，１１ｂは、それぞれ、Ｙ軸に沿った方向に延在する長手形状を成す。そして、軸部１１ａ，１１ｂは、それぞれ、一端部が可動板１１１に接続され、他端部が外枠支持部１５に接続されている。そして、軸部１１ａ，１１ｂは、それぞれ、中心軸とＹ軸とが一致するように配置されている。このように構成された軸部１１ａ，１１ｂは、それぞれ、可動板１１１によるＹ軸周りの揺動に伴ってねじれ変形する。なお、軸部１１ａ，１１ｂの形態は上記の形態に限定されない。例えば、途中の少なくとも１箇所が屈曲または湾曲した、ミアンダー形状を有していてもよい。また、軸部１１ａ，１１ｂの軸の本数に関して単数であってもよいし、複数であってもよい。可動板１１１、軸部１１ａ，１１ｂ及び外枠支持部１５は、例えば、シリコン単結晶の基板を用いて一体的に形成されている。
【００７２】
反射部４ａは、反射板１１３と支柱１１５とを備えている。本実施形態の反射板１１３は、板状を成すととともに、平面視において円形状を成している。なお、反射板１１３は、楕円形状であってもよい。反射板１１３が楕円形状の場合、Ｘ軸方向を短軸方向または長軸方向とすることができる。反射板１１３の第１面１１３ａには光を反射させる反射面１１４が形成されている。また、反射板１１３の第１面１１３ａとは反対側の面となる第２面１１３ｂには支柱１１５が配置されている。そして、支柱１１５の反射板１１３側とは反対側の面と可動板１１１とが固着されている。固着方法としては、例えば、各種接着剤やろう材等の接合材を用いて固着させることができる。このように、本実施形態では、可動板１１１と反射板１１３とが別部材として構成されている。このようにすれば、可動板１１１等の小型化の影響を受けずに、反射部４の大きさを保持することができる。また、可動板１１１と反射板１１３とが離間する構成となるため、反射板１１３が軸部１１ａ，１１ｂの側面に直接接続されないので、反射板１１３が揺動（回動）するときに、軸部１１ａ，１１ｂの捩れ変形による応力が反射板１１３に及ぶのを防止または抑制することができる。反射板１１３と支柱１１５とは、シリコン単結晶の基板を用いて一体的に形成されている。なお、反射板１１３と支柱１１５とを別々に形成したのちに、互いに接着してもよい。
【００７３】
また、反射板１１３の第２面１１３ｂにはリブ１２０が設けられている。リブ１２０は、反射部４ａが揺動した際の反射板１１３の撓みを抑制するものである。そして反射板１１３は、リブ１２０が形成された厚い部分とリブ１２０が形成されていない薄い部分とを有する。このことは、反射板１１３に対して溝が形成された薄い部分と溝が形成されていない厚い部分とを有することと同義である。
【００７４】
本実施形態では、図７に示すように、反射部４ａの反射板１１３の第２面１１３ｂには、支柱１１５を中心とする円弧を含む扇形状のリブ１２０ｃが設けられている。また、リブ１２０ｃは、平面視において、反射板１１３の第２面１１３ｂにおける支柱１１５の中心から反射板１１３の半径ｒの１／２以内の領域に設けられている。なお、反射板１１３が楕円形状である場合、リブ１２０ｃは、平面視において、反射板１１３の長径の半分を長径とし反射板１１３の短径の半分を短径とする楕円形状の内側に配置される。
【００７５】
そして、本実施形態では、平面視において所定軸（Ｙ軸）に対して対称となるように一対のリブ１２０ｃが設けられている。また、本実施形態のリブ１２０ｃは、Ｙ軸上以外の領域に形成されている。換言すれば、平面視において、軸部１１ａ，１１ｂと重ならない領域にリブ１２０ｃが形成されている。なお、図２においてリブ１２０の配置が理解しやすいようにハッチングを施している。
【００７６】
また、図６（ａ）に示すように、反射板１１３は、平面視において、可動板１１１及び軸部１１ａ，１１ｂを覆うように配置されている。そのため、軸部１１ａと軸部１１ｂとの間の距離を短くしつつ、反射部４の面積を大きくすることができる。また、軸部１１ａと軸部１１ｂとの間の距離を短くすることができることから、外枠支持部１５の小型化を図ることができる。これにより、反射板１１３の面積を大きく維持しつつ、光スキャナー１の全体構造を小型化させることが可能となる。また、不要な光が可動板１１１及び軸部１１ａ，１１ｂで反射して迷光となるのを防止することができる。また、外枠支持部１５の表面には、反射防止処理が施されているのが好ましい。これにより、外枠支持部１５に照射された不要光が迷光となるのを防止することができる。かかる反射防止処理としては、特に限定されないが、例えば、反射防止膜（誘電体多層膜）の形成、粗面化処理、黒色処理等が挙げられる。なお、外枠支持部１５の他に可動板１１１や軸部１１ａ，１１ｂ等の表面にも反射防止処理を施してもよい。
【００７７】
可動板１１１の支柱１１５と固着された面と反対側の面には接着剤等を介して永久磁石２１が接合されている。そして、永久磁石２１は、平面視において所定軸（Ｙ軸）に対して直交する方向（Ｘ軸方向）にＮ極とＳ極とに磁化されている。すなわち、永久磁石２１は、Ｙ軸を介して対向した互いに極性の異なる一対の磁極を有している。
【００７８】
永久磁石２１の下方にはコイル３１が配置されている。すなわち、磁石２１に対向するようにコイル３１が設けられている。本実施形態では、コイル３１が磁心３２の外周に沿って巻かれている。そして、コイル３１は電圧印加手段（図示せず）に電気的に接続されている。
【００７９】
次に、光スキャナー１の動作方法について説明する。まず、電圧印加手段からコイル３１に対して所定周波数の交流電流が供給される。これにより、コイル３１は上方（可動板１１１側）に向く磁界と、下方に向く磁界とを交互に発生させる。これにより、コイル３１に対して磁石２１の一対の磁極のうち一方の磁極が接近し他方の磁極が離間する。こうして、軸部１１ａ，１１ｂをねじれ変形させながら、可動板１１１と可動板１１１に固着された反射部４及び磁石２１とが、所定軸としてのＹ軸周りに揺動する。
【００８０】
なお、コイル３１に供給される交流電流の所定周波数は、反射部４、軸部１１ａ，１１ｂ及び磁石２１から構成される振動系の振動数（ねじり共振周波数）とほぼ一致するように設定するのが好ましい。このように共振を利用することで、可動板１１１を所定軸（Ｙ軸）周りに揺動させるときに、少ない消費電力で振れ角を大きくすることができる。
【００８１】
なお、本実施形態では、磁石２１とコイル３１と間の電磁力を利用した駆動方式を示したが、これに限定されず、強磁性体に相当する磁石２１と、磁界発生手段に相当するコイル３１及び電源との間に駆動力を発生させるように構成されていればよい。例えば、コイル３１が可動板１１１に設けられた、いわゆるムービングコイル型の駆動方式であってもよい。
【００８２】
以上、上記第３実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００８３】
反射板１１３の第２面１１３ｂには、支柱１１５を中心とする円弧を含むリブ１２０ｃが形成されているので、可動板１１１の揺動に伴って反射板１１３が揺動される際、反射板１１３の撓みを抑制することができる。
【００８４】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態にかかるアクチュエーターの構成について説明する。なお、本実施形態では、アクチュエーターとしての光スキャナーを例に挙げて説明する。本実施形態の光スキャナーは、可動部と、可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、反射面を有する反射板と反射板の反射面と反対側の面に設けられた支柱とを備え、可動部に支柱が固着された反射部と、を有し、反射部の反射板と反対側の面にリブが設けられたことを備えたものである。さらに、本実施形態の光スキャナー１ｃでは、第１軸部と接続され、かつ、可動部を取り囲む枠状の可動枠と、第１軸に交差する第２軸周りに可動枠を揺動可能に支持する第２軸部と、を含むものである。
【００８５】
図８は、本実施形態にかかる光スキャナーの構成を示す概略図であり、図８（ａ）は、反射部を透視した平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。なお、第２実施形態と同じ部材等には同じ符号を付している。なお、本実施形態にかかる反射部４ａの構成は第３実施形態と同様なので説明を省略する（図７参照）。以下、具体的に説明する。
【００８６】
本実施形態の可動部２は、可動板１１１を含み、軸部３は、一対の第１軸部１２ａ，１２ｂを含んでいる。図８（ａ）に示すように、可動板１１１は、平面視において円形を有し、光スキャナー１ａの中心部に配置されている。可動枠１３は、枠状を成し、可動板１１１の板厚方向から見て可動板１１１の周囲を囲むように設けられている。換言すれば、可動板１１１は、枠状の可動枠１３の内側に設けられている。そして、可動板１１１は第１軸部１２ａ，１２ｂを介して可動枠１３と接続されている。
【００８７】
外枠支持部１５は、枠状を成し、可動板１１１の板厚方向から見て可動枠１３の周囲を囲むように設けられている。換言すれば、可動枠１３は、外枠支持部１５の内側に設けられている。可動枠１３は、第２軸部１４ａ，１４ｂを介して外枠支持部１５に接続されている。
【００８８】
第１軸部１２ａ，１２ｂ及び第２軸部１４ａ，１４ｂは、それぞれ、弾性変形可能である。そして、第１軸部１２ａ，１２ｂは、可動板１１１を第１軸周り（本実施形態ではＹ軸周り）に回動（揺動）可能とするように、可動板１１１と可動枠１３とを連結している。また、第２軸部１４ａ，１４ｂは、可動枠１３を第１軸に直交する第２軸周り（本実施形態ではＸ軸周り）に回動（揺動）可能とするように、可動枠１３と外枠支持部１５とを連結している。
【００８９】
第１軸部１２ａ，１２ｂは、可動板１１１を介して互いに対向するように配置されている。また、第１軸部１２ａ，１２ｂは、それぞれ、Ｙ軸に沿った方向に延在する長手形状を成す。そして、第１軸部１２ａ，１２ｂは、それぞれ、一端部が可動板１１１に接続され、他端部が可動枠１３に接続されている。また、第１軸部１２ａ，１２ｂは、それぞれ、中心軸とＹ軸とが一致するように配置されている。このように構成された第１軸部１２ａ，１２ｂは、それぞれ、可動板１１１のＹ軸周りの揺動に伴ってねじれ変形する。
【００９０】
第２軸部１４ａ，１４ｂは、可動枠１３を介して互いに対向するように配置されている。また、第２軸部１４ａ，１４ｂは、それぞれ、Ｘ軸に沿った方向に延在する長手形状を成す。そして、第２軸部１４ａ，１４ｂは、それぞれ、一端部が可動枠１３に接続され、他端部が外枠支持部１５に接続されている。このように構成された第２軸部１４ａ，１４ｂは、可動枠１３のＸ軸周りの揺動に伴って、第２軸部１４ａ，１４ｂ全体がそれぞれねじれ変形する。このように、可動板１１１をＹ軸周りに揺動可能とするとともに、可動枠１３をＸ軸周りに揺動可能とすることによりＸ軸及びＹ軸の２軸周りに揺動（回動）させることができる。
【００９１】
なお、第１軸部１２ａ，１２ｂ及び第２軸部１４ａ，１４ｂの形態は上記の形態に限定されない。例えば、途中の少なくとも１箇所が屈曲または湾曲した、ミアンダー形状を有していてもよい。また、第１軸部１２ａ，１２ｂや第２軸部１４ａ，１４ｂの軸の本数に関しても単数であってもよいし、複数であってもよい。なお、可動板１１１、可動枠１３、第１軸部１２ａ，１２ｂ、第２軸部１４ａ，１４ｂ及び外枠支持部１５は、例えば、シリコン単結晶の基板を用いて一体的に形成されている。
【００９２】
図８（ａ）に示すように、反射部４ａの反射板１１３は、平面視において、可動部２を覆うように形成されている。すなわち、平面視において、可動板１１１、第１軸部１２ａ，１２ｂ、可動枠１３、第２軸部１４ａ，１４ｂが反射板１１３の内側に配置されている。そのため第１軸部１２ａと第１軸部１２ｂとの間の距離を短くしつつ、反射板１１３の面積を大きくすることができる。また、第１軸部１２ａと第１軸部１２ｂとの間の距離を短くすることができることから、可動枠１３の小型化を図ることができる。さらに、可動枠１３の小型化を図ることができることから、第２軸部１４ａと第２軸部１４ｂとの間の距離を短くすることができる。これにより、反射板１１３の面積を大きく維持しつつも、光スキャナー１の全体構造を小型化させることが可能となる。また、不要な光が可動板１１１、第１軸部１２ａ，１２ｂ、可動枠１３及び第２軸部１４ａ，１４ｂで反射して迷光となるのを防止することができる。また、外枠支持部１５の表面には、反射防止処理が施されているのが好ましい。これにより、外枠支持部１５に照射された不要光が迷光となるのを防止することができる。かかる反射防止処理としては、特に限定されないが、例えば、反射防止膜（誘電体多層膜）の形成、粗面化処理、黒色処理等が挙げられる。なお、外枠支持部１５の他に可動板１１１、第１軸部１２ａ，１２ｂ、可動枠１３や第２軸部１４ａ，１４ｂ等の表面にも反射防止処理を施してもよい。
【００９３】
可動板１１１の支柱１１５と固着された面と反対側の面に対向するように磁石２１ａが配置されている。磁石２１ａは、長手形状を成し、可動枠１３の一方の面にスペーサー８０を介して接合されている。可動枠１３とスペーサー８０との接合及びスペーサー８０と磁石２１ａとの接合は接着剤等が適用される。可動枠１３と永久磁石２１ａとの間にスペーサー８０を介在させることにより、可動板１１１と永久磁石２１ａとの間に空間が形成される。そして当該空間の形成により、可動板１１１の揺動の際に、可動板１１１と永久磁石２１ａとの干渉を防止することができる。
【００９４】
磁石２１ａの下方にはコイル３１が配置されている。すなわち、永久磁石２１ａに対向するようにコイル３１が設けられている。本実施形態では、コイル３１が磁心３２の外周に沿って巻かれている。そして、コイル３１は電圧印加手段に電気的に接続されている。なお、電圧印加部４０の構成は、第２実施形態と同様なので説明を省略する（図４及び図５参照）。
【００９５】
次に、光スキャナー１の動作について説明する。なお、本実施形態では、図４及び図５に示すように、第１電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数と等しく設定されており、第２電圧Ｖ２の周波数は、第２の振動系のねじり共振周波数と異なる値に、かつ、第１電圧Ｖ１の周波数よりも小さくなるように設定されている（例えば、第１電圧Ｖ１の周波数が１５ｋＨｚ、第２電圧Ｖ２の周波数が６０Ｈｚに設定されている）。
【００９６】
まず、例えば、図５（ａ）に示すような第１電圧Ｖ１と、図５（ｂ）に示すような第２電圧Ｖ２とを電圧重畳部４３にて重畳し、重畳した電圧をコイル３１に印加する。そして、第１電圧Ｖ１の印加によってコイル３１に電流が流れる。その結果、コイル３１に流れる電流と永久磁石２１ａ間における磁界との相互作用によって生じるローレンツ力により、第１軸部１２ａ，１２ｂが捩れ変形され、可動板１１１がＹ軸（第１軸）を中心軸として揺動する。また、第１電圧Ｖ１の周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数と等しい。そのため、第１電圧Ｖ１によって、効率的に、可動板１１１をＹ軸周りに回動させることができる。すなわち、前述した可動枠１３のＹ軸周りのねじり振動成分を有する振動が小さくても、その振動に伴う可動板１１１のＹ軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００９７】
また、第２電圧Ｖ２の印加によってコイル３１に電流が流れる。その結果、コイル３１に流れる電流と永久磁石２１ａ間における磁界との相互作用によって生じるローレンツ力により、第２軸部１４ａ，１４ｂが捩れ変形され、可動枠１３が可動板１１１とともにＸ軸（第２軸）を中心軸として揺動する。また、第２電圧Ｖ２の周波数は、第１電圧Ｖ１の周波数に比べて極めて低く設定されている。また、第２の振動系のねじり共振周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数よりも低く設計されている。そのため、可動板１１１が第２電圧Ｖ２の周波数でＹ軸周りに回動してしまうことを防止することができる。
【００９８】
なお、本実施形態では、可動枠１３に永久磁石２１ａが設けられた、いわゆるムービングマグネット型のアクチュエーターを示した。しかし、これに限定されず、可動枠１３にコイルが設けられた、いわゆるムービングコイル型のアクチュエーターであってもよい。さらに、ムービングコイル型のアクチュエーターは、可動枠１３のみにコイルが設けられていても、可動枠１３および可動板１１１の両方にコイルが設けられていてもよい。
【００９９】
以上、上記第４実施形態によれば、第３実施形態の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
【０１００】
第１軸部１２ａ，１２ｂ周り及び第２軸部１４ａ，１４ｂ周りに揺動する際、反射板１１３の第２面１１３ｂに設けられたリブ１２０ｃにより反射板の撓みを抑制することができる。これにより、反射部４ａを安定して動作させることができる。
【０１０１】
次に、画像表示装置の構成について説明する。画像表示装置は、可動部と、可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、反射面を有する反射板および反射板の反射面と反対側の面に設けられた支柱を備え、可動部に支柱が固着された反射部と、を有し、反射板の反射面と反対側の面にリブが設けられたアクチュエーターと、アクチュエーターに対して光を照射する照射部を備えたものである。図９は、画像表示装置の構成を示す概略図である。以下、具体的に説明する。なお、本実施形態では、アクチュエーターとして前述の光スキャナー１（１ａ，１ｂ，１ｃ）を用いた場合について説明する。
【０１０２】
図９に示すように、画像表示装置９は、光スキャナー１，１ａ，１ｂ，１ｃと、光スキャナー１，１ａ，１ｂ，１ｃに対して光を照射する照射部９１等を備えている。本実施形態の照射部９１は、赤色光を照射する赤色光源９１１と、青色光を照射する青色光源９１２と、緑色光を照射する緑色光源９１３とを備えている。さらに、赤色光源９１１、青色光源９１２及び緑色光源９１３のそれぞれに対応してダイクロイックミラー９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃが配置されている。
【０１０３】
各ダイクロイックミラー９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃは、赤色光源９１１、青色光源９１２、緑色光源９１３のそれぞれから照射された光を合成する光学素子である。このような画像表示装置９は、図示しないホストコンピューターからの画像情報に基づいて、照射部９１（赤色光源９１１、青色光源９１２、緑色光源９１３）から照出された光をダイクロイックミラー９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃでそれぞれ合成し、この合成された光が光スキャナー１に照射される。そして、光スキャナー１，１ａ，１ｂ，１ｃが走査され、スクリーンＳ上でカラー画像を形成するように構成されている。
【０１０４】
２次元走査の場合、光スキャナー１ａ，１ｃの可動板１１１のＹ軸周りの回動により反射板１１３で反射した光がスクリーンＳの横方向に走査（主走査）される。一方、光スキャナー１ａ，１ｃの可動板１１１のＸ軸周りの回動により反射板１１３で反射した光がスクリーンＳの縦方向に走査（副走査）される。なお、本実施形態では、ダイクロイックミラー９２Ａ，９２Ｂ，９２Ｃで合成された光を光スキャナー１ａ，１ｃによって２次元的に走査した後、その光を固定ミラー９３で反射させてからスクリーンＳに画像を形成するように構成されているが、固定ミラー９３を省略し、光スキャナー１ａ，１ｃによって２次元的に走査された光を直接スクリーンＳに照射する構成であってもよい。
【０１０５】
上記の画像表示装置９は、例えば、携帯用画像表示装置として適用することができる。図１０は、携帯用画像表示装置の構成を示す概略図である。携帯用画像表示装置１００は、手で把持することができる寸法で形成されたケーシング１１０と、ケーシング１１０内に内蔵された画像表示装置９とを有している。この携帯用画像表示装置１００により、例えば、スクリーンや、デスク上等の所定の面に、所定の画像を表示することができる。また、携帯用画像表示装置１００は、所定の情報を表示するディスプレイ１１９と、キーパット１３０と、オーディオポート１４０と、コントロールボタン１５０と、カードスロット１６０と、ＡＶポート１７０とを有している。なお、携帯用画像表示装置１００は、通話機能、ＧＳＰ受信機能等の他の機能を備えていてもよい。
【０１０６】
次に、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）の構成について説明する。ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）は、可動部と、可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、反射面を有する反射板および反射板の反射面と反対側の面に設けられた支柱を備え、可動部に支柱が固着された反射部と、を有し、反射部の反射面と反対側の面にリブが設けられたアクチュエーターと、光スキャナーに対して光を照射する照射部を備えたものである。なお、本実施形態では、アクチュエーターとして前述の光スキャナー１ａ，１ｂ，１ｃのいずれかを用いた場合について説明する。
【０１０７】
図１１は、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）の構成を示す概略図である。図１１に示すように、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）２１０は、上述の光スキャナー１（１ａ〜１ｃ）を備えた画像表示装置９を搭載している。そして、ヘッドアップディスプレイシステム２００では、画像表示装置９が、例えば、自動車のダッシュボードに、ヘッドアップディスプレイ２１０を構成するよう搭載されている。このヘッドアップディスプレイ２１０により、フロントガラス２２０に、例えば、目的地までの案内表示等の所定の画像を表示することができる。なお、ヘッドアップディスプレイシステム２００は、自動車に限らず、例えば、航空機、船舶等にも適用することができる。
【０１０８】
次に、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）の構成について説明する。ヘッドマウントディスプレイは、可動部と、可動部を第１軸周りに揺動可能に支持する第１軸部と、反射面を有する反射板および反射板の反射面と反対側の面に設けられた支柱を備え、可動部に支柱が固着された反射部と、を有し、反射板の反射面と反対側の面にリブが設けられたアクチュエーターと、光スキャナーに対して光を照射する照射部を備えたものである。なお、本実施形態では、アクチュエーターとして前述の光スキャナー１，１ａ，１ｂ，１ｃのいずれかを用いた場合について説明する。
【０１０９】
図１２は、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）の構成を示す概略図である。図１２に示すように、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）３００は、上述の光スキャナー１（１ａ〜１ｃ）を備えた画像表示装置９を搭載している。ヘッドマウントディスプレイ３００は、眼鏡型のフレーム部３１０を備え、フレーム部３１０に画像表示装置９が配置されている。そして、画像表示装置９により、フレーム部３１０の本来レンズである部位に設けられた表示部３２０に、一方の目で視認される所定の画像を表示する。
【０１１０】
表示部３２０は、透明であってもよく、また、不透明であってもよい。表示部３２０が透明な場合は、現実世界からの情報に画像表示装置９からの情報を上乗せして使用することができる。なお、ヘッドマウントディスプレイ３００に、２つ画像表示装置９を設け、両方の目で視認される画像を、２つの表示部３２０に表示するようにしてもよい。
【０１１１】
以上、アクチュエーターとしての光スキャナー及び画像表示装置等の形態について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができ、また、他の任意の構成を付加することもできる。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０１１２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【０１１３】
（変形例１）第１及び第２実施形態では、反射板１１３の第２面１１３ｂに、支柱１１５に接触する円形状のリブ１２０ａを設けたが、この構成に限定されない。図１３は、変形例１にかかる反射部の平面図である。図１３に示すように、支柱１１５に接触しないように、第２面１１３ｂに円形状（ドーナツ形状）のリブ１２０ｄを設けてもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
（変形例２）第１及び第２実施形態では、反射板１１３の半径ｒの１／２以内の領域から揺動軸（Ｙ軸）に対してθ＝４５°の角度で反射板１１３の外周部に向けて延在するリブ１２０ｂが設けたが、この構成に限定されない。図１４は、変形例２にかかる反射部の平面図である。図１４に示すように、反射板１１３の半径ｒの１／２以内の領域に配置されたリブ１２０ａと、反射板１１３の半径ｒの１／２以内の領域から揺動軸（Ｙ軸）に対してθ＝７５°の角度で反射板１１３の外周部に向けて延在するリブ１２０ｅとを配置してもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
（変形例３）第３及び第４実施形態では、反射板１１３の第２面１１３ｂに、支柱１１５に接触しない位置に円弧を含む扇形状のリブ１２０ｃを設けたが、この構成に限定されない。図１５は、変形例３にかかる反射部の平面図である。図１５に示すように、支柱１１５に接触するように、第２面１１３ｂに扇形状のリブ１２０ｆを設けてもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
（変形例４）第１〜第４実施形態では、反射部４，４ａには１本の支柱１１５を配置したが、この構成に限定されない。図１６は、変形例４にかかる光スキャナーの構成を示す模式図である。光スキャナー１ｄは、複数の支柱１１５ａを有してもよい。例えば、図１６に示すように、反射板１１３の中心を避けて設けられた２本の支柱１１５ａ，１１５ｂを有する反射部４ｂを構成してもよい。この場合、第１軸となるＹ軸線（軸部１１ａ，１１ｂ）上を除く領域に配置されるように２本の支柱１１５ａを形成する。このようにしても、上記同様の効果を得ることができるとともに、支柱１１５ａと可動板１１１とを接着剤を用いて接着させるために押圧した際にはみ出す接着剤を軸部１１ａ，１１ｂに付着させることなく、揺動駆動効率を保持させることができる。なお、図９から図１２に示すように、画像表示装置９やヘッドマウントディスプレイ３００等に反射部４ｂを有する光スキャナー１ｄを搭載してもよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…アクチュエーターとしての光スキャナー、２…可動部、３…軸部、４，４ａ，４ｂ…反射部、７…制御部、９…画像表示装置、１１ａ，１１ｂ…軸部、１２ａ，１２ｂ…第１軸部、１３…可動枠、１４ａ，１４ｂ…第２軸部、１５…外枠支持部、２１，２１ａ…永久磁石、３１…コイル、３２…磁心、４０…電圧印加部、９１…照射部、１００…携帯用画像表示装置、１１１…可動板、１１３…反射板、１１３ａ…第１面、１１３ｂ…第２面、１１４…反射面、１１５，１１５ａ…支柱、１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄ，１２０ｅ，１２０ｆ…リブ、２１０…ヘッドアップディスプレイ、３００…ヘッドマウントディスプレイ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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