【手続補正書】
【提出日】平成27年12月3日(2015.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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ヘッドマウントディスプレイ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、反射板の反射面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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、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１ａ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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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１ａ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。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
次に、光スキャナー１ａ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）。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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で発生する磁界と永久磁石２１ａ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。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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で発生する磁界と永久磁石２１ａ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。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、反射板の反射面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。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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７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。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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１ｂ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。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
次に、光スキャナー１ｂ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。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、反射板の反射面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。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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１ｃ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。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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１ｃ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。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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は電圧印加部４０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）。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
次に、光スキャナー１ｃ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）。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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で発生する磁界と永久磁石２１ａ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。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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で発生する磁界と永久磁石２１ａ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。