光掃描儀、圖像顯示裝置、頭戴式顯示器以及平視顯示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光掃描儀、圖像顯示裝置、頭戴式顯示器以及平視顯示器。
【背景技術(shù)】
[0002]在激光打印機(jī)、圖像顯示裝置等中，使用用于通過光掃描進(jìn)行描繪的光掃描儀。而且，在專利文獻(xiàn)I中公開了在正交的兩個方向具備扭桿彈簧的光掃描儀。據(jù)此，光掃描儀的可動板由一對第一扭桿彈簧能夠擺動地支承。第一扭桿彈簧的另一端與框狀的位移部連接。并且，位移部由第二扭桿彈簧能夠擺動地支承。第二扭桿彈簧的另一端與框狀的支承部連接。將第一扭桿彈簧延伸的方向作為第一方向，將第二扭桿彈簧延伸的方向作為第二方向。第一方向與第二方向正交。由此，可動板能夠以正交的兩個方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸擺動。
[0003]在從可動板的厚度方向觀察的俯視觀察下，以夾持可動板以及位移部的方式設(shè)置有永久磁鐵。永久磁鐵相對于第一方向以45°傾斜設(shè)置。在可動板以及位移部分別設(shè)置有線圈。設(shè)置于可動板的線圈被輸入正弦波狀的約25KHz的水平掃描驅(qū)動信號。設(shè)置于位移部的線圈被輸入鋸齒狀的約60Hz的垂直掃描驅(qū)動信號。由此，可動板相對于位移部與水平掃描驅(qū)動信號相對應(yīng)地進(jìn)行動作。位移部相對于支承部與垂直掃描驅(qū)動信號相對應(yīng)地進(jìn)行動作。
[0004]在專利文獻(xiàn)2中公開了在一個方向具備扭桿彈簧的光掃描儀。據(jù)此，光掃描儀的第一可動板通過一對扭桿彈簧能夠擺動地支承。一方的扭桿彈簧固定于支承體。另一方的扭桿彈簧與第二可動板連接。在第二可動板設(shè)置有線圈，并且磁場作用于線圈從而使第二可動板擺動。而且，第一可動板通過第二可動板的擺動而擺動。在第二可動板設(shè)置有減震構(gòu)造。通過減震構(gòu)造光掃描儀的Q值降低。該減震構(gòu)造不是用于抑制兩個可動板的相互影響的機(jī)構(gòu)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009 - 75587號公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2005 - 250077號公報(bào)
[0007]為了在可攜帶的裝置使用光掃描儀，希望將光掃描儀小型化。在將專利文獻(xiàn)I的光掃描儀小型化時，也需要將位移部小型化。設(shè)置于位移部的線圈接收設(shè)置于可動板的線圈所發(fā)出的電磁波。由此，僅與垂直掃描驅(qū)動信號相對應(yīng)地進(jìn)行動作的預(yù)定的位移部受到水平掃描驅(qū)動信號的影響而進(jìn)行動作。并且，容易受到可動板的擺動的影響而擺動。由于在將位移部小型化時位移部的轉(zhuǎn)動慣量變小，所以容易受到水平掃描驅(qū)動信號的影響。其結(jié)果是，可動板進(jìn)行施加有垂直掃描不需要的擺動分量的動作。因此，希望獲得一種提高振動性能以使得即便將光掃描儀小型化水平掃描也難以影響可動板的垂直掃描的光掃描儀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，能夠以以下方式或者應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。
[0009][應(yīng)用例I]
[0010]本應(yīng)用例的光掃描儀的特征在于，具備:可動板，其具備反射光的光反射部；第一扭桿彈簧部，其將上述可動板能夠繞第一軸擺動地支承；位移部，其與上述第一扭桿彈簧部連接；第二扭桿彈簧部，其將上述位移部能夠繞與上述第一軸交叉的第二軸擺動地支承；線圈，其被設(shè)置于上述位移部；以及磁鐵，其被與上述位移部隔開設(shè)置，并且產(chǎn)生作用于上述線圈并相對于上述第一軸以及上述第二軸傾斜的磁場，上述位移部具備:框部，其包圍上述可動板；以及減震部，其與上述框部相比厚度較薄，并且從上述框部向與上述第二扭桿彈簧部延伸的方向交叉的方向延伸。
[0011 ] 根據(jù)本應(yīng)用例，第一扭桿彈簧部的一端支承可動板，第一扭桿彈簧部的另一端與位移部連結(jié)。而且，位移部被支承于第二扭桿彈簧部。第一扭桿彈簧部延伸的方向與第二扭桿彈簧部延伸的方向交叉?？蓜影謇@第一扭桿彈簧部的軸亦即繞第一軸擺動，位移部繞第二扭桿彈簧部的軸亦即繞第二軸擺動。因此，光反射部繞交叉的兩個方向的軸擺動。
[0012]在位移部設(shè)置有線圈。而且，設(shè)置有使磁場作用于線圈從而驅(qū)動位移部的磁鐵。通過對線圈通電驅(qū)動位移部，從而光掃描儀能夠使光反射部繞交叉的兩個方向的軸擺動。位移部具備框部以及減震部。框部維持第一扭桿彈簧部與第二扭桿彈簧部的相對位置。減震部從框部向與第二扭桿彈簧部延伸的方向交叉的方向延伸。在位移部繞第二軸擺動時，減震部使在周圍產(chǎn)生氣流從而作為減震器發(fā)揮作用。由此，能夠使位移部相對于頻率高的驅(qū)動難以反應(yīng)。因此，能夠使光反射部在繞第二扭桿彈簧部的軸擺動時，相對于頻率高的驅(qū)動難以反應(yīng)。其結(jié)果是，能夠提高光反射部的振動性能。
[0013][應(yīng)用例2]
[0014]上述應(yīng)用例的光掃描儀的特征在于，上述線圈具有第一導(dǎo)線部，該第一導(dǎo)線部沿著上述第二扭桿彈簧部延伸的方向延伸，上述第一導(dǎo)線部位于與上述框部分離的位置。
[0015]根據(jù)本應(yīng)用例，線圈具有第一導(dǎo)線部，該第一導(dǎo)線部沿著第二扭桿彈簧部延伸的方向延伸。在位移部以第二扭桿彈簧部為軸擺動時，在框部與減震部連接的部分應(yīng)力發(fā)生變動。由于第一導(dǎo)線部與框部分離，所以從應(yīng)力發(fā)生變動的位置分離。因此，與在框部與減震部連接的部分設(shè)置第一導(dǎo)線部時相比，能夠減小應(yīng)力變動。其結(jié)果是，能夠抑制第一導(dǎo)線部因金屬疲勞而斷線。
[0016][應(yīng)用例3]
[0017]上述應(yīng)用例的光掃描儀的特征在于，上述減震部中與靠近上述第二扭桿彈簧部的位置的厚度相比，與上述第二扭桿彈簧部分離的位置的厚度較厚。
[0018]根據(jù)本應(yīng)用例，減震部中與靠近第二扭桿彈簧部的位置相比，與第二扭桿彈簧部分離的位置的厚度較厚。因此，與減震部的與第二扭桿彈簧部分離的位置的厚度較薄時相t匕，能夠使位移部的轉(zhuǎn)動慣量較大。由此，能夠使位移部相對于頻率高的驅(qū)動難以反應(yīng)。因此，能夠使光反射部在繞第二軸擺動時，相對于頻率高的驅(qū)動難以反應(yīng)。其結(jié)果是，能夠提高光反射部的振動性能。
[0019][應(yīng)用例4]
[0020]上述應(yīng)用例的光掃描儀的特征在于，上述位移部在上述第一扭桿彈簧部延伸的方向的長度比上述位移部在上述第二扭桿彈簧部延伸的方向的長度長。
[0021 ] 根據(jù)本應(yīng)用例，位移部在交叉的兩個方向上長度不同。將第一扭桿彈簧部延伸的方向上的位移部的長度作為第一長度。將第二扭桿彈簧部延伸的方向上的位移部的長度作為第二長度。而且，第一長度比第二長度長。由此，在位移部擺動時，繞第二扭桿彈簧部的軸擺動與繞第一扭桿彈簧部的軸擺動時相比，減震部的移動量較大。因此，繞第二扭桿彈簧部的軸擺動與繞第一扭桿彈簧部的軸擺動時相比，阻力變大。其結(jié)果是，能夠使位移部相對于頻率高的驅(qū)動難以繞第二扭桿彈簧部的軸進(jìn)行反應(yīng)。
[0022][應(yīng)用例5]
[0023]上述應(yīng)用例的光掃描儀的特征在于，上述光反射部具備反射板和支承上述反射板的支柱部，上述反射板在上述反射板的厚度方向與上述位移部隔開間隔地設(shè)置，在從上述反射板的厚度方向進(jìn)行觀察的俯視觀察下，上述反射板的一部分與上述位移部重疊。
[0024]根據(jù)本應(yīng)用例，反射板與位移部被隔開間隔地設(shè)置。而且，在從反射板的厚度方向進(jìn)行觀察的俯視觀察下，反射板與位移部重疊。該結(jié)構(gòu)與反射板和位移部位于相同平面上時相比，能夠縮短位移部。因此，能夠?qū)⒐鈷呙鑳x小型化。
[0025][應(yīng)用例6]
[0026]上述應(yīng)用例的光掃描儀的特征在于，上述減震部的上述厚度較厚的位置向與上述框部相對于上述減震部沿厚度方向突出的一側(cè)相反側(cè)突出。
[0027]根據(jù)本應(yīng)用例，框部相對于減震部沿厚度方向突出的一側(cè)和減震部的厚度較厚的位置突出的一側(cè)為相反側(cè)。因此，與框部相對于減震部沿厚度方向突出的一側(cè)和減震部的較厚的位置突出的一側(cè)為相同側(cè)的構(gòu)造相比，本應(yīng)用例的位移部相對于第二扭桿彈簧部的軸的轉(zhuǎn)動慣量的平衡性較好，并且能夠使不需要的振動難以重疊于繞第二扭桿彈簧部的軸的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動。即，由于能夠使位移部的重心靠近第二扭桿彈簧部的軸，所以能夠減小施加于第二扭桿彈簧部的由扭轉(zhuǎn)應(yīng)力與彎曲應(yīng)力產(chǎn)生的復(fù)合應(yīng)力。
[0028][應(yīng)用例7]
[0029]上述應(yīng)用例的光掃描儀的特征在于，上述線圈具有第二導(dǎo)線部和第三導(dǎo)線部，上述第三導(dǎo)線部與上述第二導(dǎo)線部相比厚度較薄，并且在從上述位移部的厚度方向進(jìn)行觀察的平面觀察下，上述第三導(dǎo)線部與上述第二導(dǎo)線部相比寬度較寬，上述第三導(dǎo)線部位于上述框部與上述減震部連接的位置。
[0030]根據(jù)本應(yīng)用例，線圈具有第二導(dǎo)線部和第三導(dǎo)線部。第三導(dǎo)線部與第二導(dǎo)線部相比厚度較薄。在從位移部的厚度方向進(jìn)行觀察的俯視觀察下，第三導(dǎo)線部與第二導(dǎo)線部相比寬度較寬。因此，第二導(dǎo)線部的截面積與第三導(dǎo)線部的截面積為相同面積。位移部以第二扭桿彈簧部為軸擺動。此時，框部變形較少，并且減震部比框部薄，所以容易扭曲。而且，由于施加于框部與減震部連接的位置的位移部的應(yīng)力較高，所以減震部的表面進(jìn)行伸縮。同樣地，位于框部與減震部連接的位置的線圈也伴隨著擺動進(jìn)行伸縮。在該位置設(shè)置有第三導(dǎo)線部。由于與第二導(dǎo)線部相比第三導(dǎo)線部的厚度較薄，所以能夠抑制第三導(dǎo)線部的內(nèi)部應(yīng)力。因此，能夠抑制線圈疲勞破壞。
[0031][應(yīng)用例8]
[0032]本應(yīng)用例的圖像顯示裝置的特征在于，具備射出光的光源和光掃描儀，上述光掃描儀具備:可動板，其具備反射光的光反射部；第一扭桿彈簧部，其將上述可動板能夠繞第一軸擺動地支承；位移部，其與上述第一扭桿彈簧部連接；第二扭桿彈簧部，其將上述位移部能夠繞與上述第一軸交叉的第二軸擺動地支承；線圈，其被設(shè)置于上述位移部；以及磁鐵，其被與上述位移部隔開設(shè)置，并且產(chǎn)生作用于上述線圈并相對于上述第一軸以及上述第二軸傾斜的磁場，上述位移部具備:框部，其包圍上述可動板；以及減震部，其與上述框部相比厚度較薄，并且從上述框部向與上述第二扭桿彈簧部延伸的方向交叉的方向延伸。
[0033]根據(jù)本應(yīng)用例，光反射部反射從光源射出的光。由于光反射部繞交叉的兩個方向的軸擺動，所以圖像顯示裝置能夠改變光的行進(jìn)方向來顯示圖像。而且，在位移部繞第二軸擺動時，減震部使周圍的氣體流動從而作為減震器發(fā)揮作用。由此，能夠使位移部相對于頻率高的驅(qū)動難以反應(yīng)。因此，能夠使光反射部在繞第二軸擺動時，相對于頻率高的驅(qū)動難以反應(yīng)。其結(jié)果是，圖像顯示裝置能夠提高光反射部的振動性能。
[0034][應(yīng)用例9]
[0035]本應(yīng)用例的頭戴式顯示器是具備佩戴于觀察者的頭部的框架、射出光的光源以及被設(shè)置于上述框架的光掃描儀的頭戴式顯示器，其特征在于，上述光掃描儀具備:可動板，其具備反射光的光反射部；第一扭桿彈簧部，其將上述可動板能夠繞第一軸擺動地支承；位移部，其與上述第一扭桿彈簧部連接；第二扭桿彈簧部，其將上述位移部能夠繞與上述第一軸交叉的第二軸擺動地支承；線圈，其被設(shè)置于上述位移部；以及磁鐵，其被與上述位移部隔開設(shè)置，并且產(chǎn)生作用于上述線圈并相對于上述第一軸以及上述第二軸傾斜的磁場，上述位移部具備:框部，其包圍上述可動板；以及減震部，其與上述框部相比厚度較薄，并且從上述框部向與上述第二扭桿彈簧部延伸的方向交叉的方向延伸。
[0036]根據(jù)本應(yīng)用例，觀察者能夠使用框架將頭戴式顯示器佩戴于頭部。在頭戴式顯示器中，光源將光向光掃描儀射出。在光掃描儀中，光反射部反射從光源射出的光。由于光反射部繞交叉的兩個方向的軸擺動，所以光掃描儀能夠改變光的行進(jìn)方向來顯示圖像。而且，在位移部繞第二軸擺動時，減震部使周圍的氣體流動從而作為減震器發(fā)揮作用。