光掃描儀、圖像顯示裝置以及頭戴式顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光掃描儀、圖像顯示裝置以及頭戴式顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，作為頭戴式顯示器、投影儀等圖像顯示裝置，已知有具備使光2維掃描的光掃描儀的裝置。
[0003]專利文獻I的光掃描儀具備:框架；外側(cè)驅(qū)動部，其通過第I扭簧懸架于該框架且能夠相對于第I軸轉(zhuǎn)動；內(nèi)側(cè)驅(qū)動部，其通過第2扭簧懸架于外側(cè)驅(qū)動部且能夠相對于與第I軸正交的第2軸轉(zhuǎn)動；以及工作臺，其配置于該內(nèi)側(cè)驅(qū)動部的上部，且與內(nèi)側(cè)驅(qū)動部一起轉(zhuǎn)動。
[0004]另外，專利文獻I的光掃描儀中，通過流向分別設置于內(nèi)側(cè)驅(qū)動部以及外側(cè)驅(qū)動部的線圈的電流、和由配置于框架兩側(cè)的I對磁鐵間的磁場產(chǎn)生的洛倫茲力，來使外側(cè)驅(qū)動部對于第I軸轉(zhuǎn)動，并且使內(nèi)側(cè)驅(qū)動部對于第2軸轉(zhuǎn)動。由此，在形成于工作臺的鏡面反射光，來進行掃描。
[0005]這里，工作臺呈圓板狀，通過從工作臺的中心以中心軸一致的方式突出的環(huán)形部來與內(nèi)側(cè)驅(qū)動部連結(jié)，俯視中以相對于第I軸以及第2軸分別對稱的方式配置。
[0006]然而，這樣的光掃描儀中，通常，使光從相對于鏡面傾斜的方向入射，但鏡面中光的光斑形狀呈橢圓形(雞蛋形)。
[0007]因此，專利文獻I所記載的光掃描儀中，存在如下問題，即鏡面中存在未用于光反射的無用區(qū)域、或者無法入射至鏡面從而光的一部分浪費了。
[0008]專利文獻1:日本特開2009 - 75587號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)光反射部的穩(wěn)定的擺動，并且使光反射部成為光反射的利用效率高的俯視形狀的光掃描儀、圖像顯示裝置以及頭戴式顯示器。
[0010]這樣的目的通過下述的本發(fā)明實現(xiàn)。
[0011]本發(fā)明的光掃描儀的特征在于，具有:基部；光反射部，其反射光；連接部，其連接上述基部和上述光反射部；軸部，其以能夠擺動的方式支承上述基部，在從上述光反射部和上述基部排列的方向觀察的俯視中，上述光反射部設置為上述光反射部的幾何學中心成為與上述基部的幾何學中心分離的位置，上述光反射部具備重心調(diào)整部，上述重心調(diào)整部以上述俯視中上述基部的幾何學中心與上述光反射部的重心之間的距離變得比上述俯視中上述光反射部的幾何學中心與上述基部的幾何學中心之間的距離小的方式進行調(diào)整。
[0012]根據(jù)這樣的光掃描儀，能夠使光反射部的繞擺動軸的慣性力矩的平衡優(yōu)異，實現(xiàn)光反射部的穩(wěn)定的擺動，并且使光反射部成為未用于光反射的無用區(qū)域變少(光反射的利用效率高)的俯視形狀。
[0013]本發(fā)明的光掃描儀的特征在于，具有:基部；光反射部，其反射光；連接部，其連接上述基部和上述光反射部；框體部，其以包圍上述基部的方式設置；第I軸部，其連接上述基部和上述框體部，且以能夠繞第I軸擺動的方式支承上述基部；以及第2軸部，其以能夠繞與上述第I軸交叉的第2軸擺動的方式支承上述框體部，在從上述光反射部和上述基部排列的方向觀察的俯視中，上述光反射部設置為上述光反射部的幾何學中心成為與上述基部的幾何學中心分離的位置，上述光反射部具備重心調(diào)整部，上述重心調(diào)整部以上述俯視中上述基部的幾何學中心與上述光反射部的重心之間的距離變得比上述俯視中上述光反射部的幾何學中心與上述基部的幾何學中心之間的距離小的方式進行調(diào)整。
[0014]根據(jù)這樣的光掃描儀，能夠使光反射部的繞擺動軸的慣性力矩的平衡優(yōu)異，實現(xiàn)光反射部的穩(wěn)定的擺動，并且使光反射部成為未用于光反射的無用區(qū)域變少(光反射的利用效率高)的俯視形狀。
[0015]一般而言，使光從相對于光反射部的反射面傾斜的方向入射，但特別是在使光反射部繞這樣的2個軸擺動的2軸型光掃描儀中，為了實現(xiàn)高精度的光掃描，必須使光以俯視中光軸與第I軸和第2軸的交點一致的方式入射光反射部。因此，若使光反射部成為未用于光反射的無用區(qū)域變少的俯視形狀，則俯視中會成為光反射部的幾何學中心與基部的幾何學中心分離的位置。另外，這樣的2軸型光掃描儀中，若光反射部的繞擺動軸(第I軸或者第2軸)的慣性力矩的平衡差，則光反射部的擺動角的平衡變差，并且產(chǎn)生第I軸部或者第2軸部的不必要的彎曲形變。因此，這樣的2軸型光掃描儀中，進行光反射部的重心調(diào)整(慣性力矩的平衡調(diào)整)特別有用。
[0016]本發(fā)明的光掃描儀中，優(yōu)選上述俯視中，上述光反射部的幾何學中心相對于上述第I軸偏移。
[0017]該情況下，若假設不進行重心調(diào)整，則光反射部的繞第I軸的慣性力矩的平衡變差，會產(chǎn)生如下問題:光反射部的繞第I軸的擺動角的平衡變差，或者伴隨光反射部繞第2軸的擺動而產(chǎn)生第I軸部的不必要的彎曲形變。與此相對，本發(fā)明中，通過重心調(diào)整部調(diào)整光反射部的重心，能夠防止或者抑制這樣問題的產(chǎn)生。
[0018]本發(fā)明的光掃描儀中，優(yōu)選上述俯視中，上述光反射部的幾何學中心相對于上述第2軸偏移。
[0019]該情況下，若假設不設置重心調(diào)整部，則光反射部的繞第2軸的慣性力矩的平衡變差，會產(chǎn)生如下問題:光反射部的繞第2軸的擺動角的平衡變差，或者伴隨光反射部的繞第I軸的擺動而產(chǎn)生第2軸部的不必要的彎曲形變。與此相對，本發(fā)明中，通過重心調(diào)整部調(diào)整光反射部的重心，能夠防止或者抑制這樣問題的產(chǎn)生。
[0020]本發(fā)明的光掃描儀中，優(yōu)選上述光反射部在上述俯視中，呈沿上述光反射部的幾何學中心與上述基部的幾何學中心排列的方向的橢圓形或者雞蛋形。
[0021]由此，使光從相對于光反射部的反射面傾斜的方向入射的情況下，能夠減少光反射部的未用于光反射的無用區(qū)域。
[0022]本發(fā)明的光掃描儀中，優(yōu)選上述光反射部具備光反射板，上述光反射板的一個面具有光反射性，上述重心調(diào)整部包括重錘，上述重錘配置于上述光反射板的另一個面。
[0023]由此，光反射板的加工變得簡單。另外，光反射部的重心調(diào)整的自由度變高。
[0024]本發(fā)明的光掃描儀中，優(yōu)選上述重錘由與上述光反射板不同的材料構(gòu)成。
[0025]由此，能夠使構(gòu)成重錘的材料的比重與構(gòu)成光反射板的材料的比重不同。其結(jié)果，能夠提高光反射部的重心調(diào)整的自由度。
[0026]本發(fā)明的光掃描儀中，上述重錘優(yōu)選由金屬材料構(gòu)成。
[0027]一般而言，光反射板使用硅材料或玻璃材料來構(gòu)成，但金屬材料的多數(shù)與硅材料、玻璃材料相比，比重較大。因此，通過由金屬材料構(gòu)成重錘，能夠高效地進行光反射部的重心調(diào)整。
[0028]本發(fā)明的光掃描儀中，優(yōu)選上述重心調(diào)整部通過在上述光反射板設置厚度不同的多個部分來構(gòu)成。
[0029]由此，能夠與光反射板的形成一并形成重心調(diào)整部。因此，能夠高效地產(chǎn)生光掃描儀。
[0030]本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于，具備本發(fā)明的光掃描儀。
[0031]由此，能夠使光反射部的繞擺動軸的慣性力矩的平衡優(yōu)異，實現(xiàn)光反射部的穩(wěn)定的擺動，并且使光反射部成為未用于光反射的無用區(qū)域變少的俯視形狀。
[0032]本發(fā)明的頭戴式顯示器的特征在于，具備本發(fā)明的光掃描儀。
[0033]由此，能夠使光反射部的繞擺動軸的慣性力矩的平衡優(yōu)異，實現(xiàn)光反射部的穩(wěn)定的擺動，并且使光反射部成為未用于光反射的無用區(qū)域變少的俯視形狀。
【附圖說明】
[0034]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的光掃描儀的俯視圖。
[0035]圖2是圖1所示的光掃描儀的剖視圖(沿X軸的剖視圖)。
[0036]圖3是用于說明圖1所示的光掃描儀所具備的驅(qū)動部的電壓施加部的框圖。
[0037]圖4是表示圖3所示的第I電壓產(chǎn)生部以及第2電壓產(chǎn)生部中的產(chǎn)生電壓的一個例子的圖。
[0038]圖5是用于說明圖1所示的光掃描儀所具備的光反射板的俯視圖。
[0039]圖6是用于說明圖1所示的光掃描儀所具備的光反射板的圖，(a)是沿Y軸的剖視圖，(b)是光反射板的背面圖。
[0040]圖7的(a)是用于說明現(xiàn)有的光反射板的光的利用效率的圖，(b)是用于圖1所示的光掃描儀所具備的光反射板的光的利用效率的圖。
[0041]圖8是用于說明本發(fā)明的第2實施方式的光掃描儀所具備的光反射板的圖，(a)是沿Y軸的剖視圖，(b)是光反射板的背面圖。
[0042]圖9是用于說明本發(fā)明的第3實施方式的光掃描儀所具備的光反射板的圖，(a)是沿Y軸的剖視圖，(b)是光反射板的背面圖。
[0043]圖10是用于說明本發(fā)明的第4實施方式的光掃描儀具備的光反射板的俯視圖。
[0044]圖11是示意性地表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的實施方式的圖。
[0045]圖12是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的應用例I的立體圖。
[0046]圖13是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的應用例2的立體圖。
[0047]圖14是表示本發(fā)明的圖像顯示裝置的應用例3的立體圖。
【具體實施方式】
[0048]以下，一邊參照附圖一邊對本發(fā)明的光掃描儀、圖像顯示裝置以及頭戴式顯示器的優(yōu)選實施方式進行說明。
[0049]〈第I實施方式〉
[0050]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的光掃描儀的俯視圖，圖2是圖1所示的光掃描儀的剖視圖(沿X軸的剖視圖)。另外，圖3是用于說明圖1所示的光掃描儀具備的驅(qū)動部的電壓施加部的框圖。另外，圖4是表示圖3所示的第I電壓產(chǎn)生部以及第2電壓產(chǎn)生部中的產(chǎn)生電壓的一個例子的圖。
[0051]此外，以下，為了方便說明，將圖2中的上側(cè)作為“上”，下側(cè)作為“下”。
[0052]如圖1以及圖2所示，光掃描儀I是使可動鏡部11繞X軸以及Y軸這2個軸擺動的2軸型光掃描儀。該光掃描儀I具備可動鏡部11、I對軸部12a、12b (第I軸部)、框體部13、2對軸部14a、14b、14c、14d(第2軸部)、支承部15、永磁鐵21、線圈31、磁心32、以及電壓施加部4。另外，雖然圖1、2中未圖示，但光掃描儀I具備形變檢測元件51(第I形變檢測元件)以及形變檢測元件52 (第2形變檢測元件)(參照圖5)。
[0053]這里，可動鏡部11以及I對軸部12a、12b構(gòu)成繞Y軸(第I軸)擺動(往復轉(zhuǎn)動)的第I振動系統(tǒng)。另外，可動鏡部11、I對軸部12a、12b、框體部13、2對軸部14a、14b、14c、14d以及永磁鐵21構(gòu)成繞X軸(第2軸)擺動(往復轉(zhuǎn)動)的第2振動系統(tǒng)。
[0054]另外，永磁鐵21、線圈31以及電壓施加部4構(gòu)成使上述的第I振動系統(tǒng)以及第2振動系統(tǒng)驅(qū)動(即