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來進(jìn)行描繪的光掃描儀。而且，專利文獻(xiàn)I公開有在正交的2個(gè)方向上具備扭桿的光掃描儀。由此，光掃描儀中，可動(dòng)板通過一對(duì)第一扭桿以能夠擺動(dòng)的方式被支承?？蓜?dòng)板設(shè)置有反射光的面。第一扭桿的另一端與框狀的位移部連接。并且，通過第二扭桿能夠擺動(dòng)地支承位移部。第二扭桿的另一端與框狀的支承部連接。將第一扭桿延伸的方向設(shè)為第一方向，將第二扭桿延伸的方向設(shè)為第二方向。第一方向與第二方向正交。由此，可動(dòng)板能夠以正交的2個(gè)方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸擺動(dòng)。
[0003]在從可動(dòng)板的厚度方向觀察的俯視中，在支承部夾著第二扭桿設(shè)置有單晶片驅(qū)動(dòng)部。單晶片驅(qū)動(dòng)部是使壓電元件扭曲而產(chǎn)生動(dòng)力的部件。單晶片驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行將第二扭桿扭轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)和彎曲的驅(qū)動(dòng)。而且，在第二扭桿被扭轉(zhuǎn)時(shí)，可動(dòng)板以及位移部以第二方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。在第二扭桿被彎曲時(shí)，可動(dòng)板以第一方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。單晶片驅(qū)動(dòng)部以規(guī)定的周期進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由此，可動(dòng)板以及位移部以正交的2個(gè)方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸擺動(dòng)。
[0004]單晶片驅(qū)動(dòng)部利用水平掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)使第二扭桿彎曲，利用垂直掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)使第二扭桿扭轉(zhuǎn)。水平掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)為比垂直掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)高的頻率。可動(dòng)板以及位移部通過垂直掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)以第二方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸擺動(dòng)?？蓜?dòng)板通過水平掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)以第一方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸擺動(dòng)。
[0005]在專利文獻(xiàn)2中公開有在I個(gè)方向上具備扭桿的光掃描儀。由此，光掃描儀中，第一可動(dòng)板通過一對(duì)扭桿以能夠擺動(dòng)的方式被支承。一方的扭桿部固定于支承體。另一方的扭桿部與第二可動(dòng)板連接。在第二可動(dòng)板設(shè)置線圈，對(duì)線圈作用磁場(chǎng)使第二可動(dòng)板擺動(dòng)。而且，通過第二可動(dòng)板的擺動(dòng)，第一可動(dòng)板擺動(dòng)。在第二可動(dòng)板設(shè)置有阻尼器構(gòu)造。通過阻尼器構(gòu)造使光掃描儀Q值減少。該阻尼器構(gòu)造不是用于抑制2個(gè)可動(dòng)板的相互的影響的機(jī)構(gòu)。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009 - 2978號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2005 - 250077號(hào)公報(bào)
[0008]為了在可便攜的裝置中使用光掃描儀，希望使光掃描儀成為小型。在使專利文獻(xiàn)I的光掃描儀成為小型時(shí)，需要位移部也成為小型。在使位移部成為小型時(shí)位移部的慣性力矩變小。由此，位移部容易受到頻率較高的振動(dòng)的影響。而且，在位移部以第二方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸擺動(dòng)時(shí)，除了垂直掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)以外還受到水平掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)的影響。通過位移部的擺動(dòng)使可動(dòng)板擺動(dòng)，所以在可動(dòng)板以第二方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸擺動(dòng)時(shí)受到水平掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)的影響。其結(jié)果，成為可動(dòng)板施加了垂直掃描所不需要的擺動(dòng)成分的動(dòng)作。因此，期望即使使光掃描儀成為小型，水平掃描也難以對(duì)可動(dòng)板的垂直掃描產(chǎn)生影響而提高振動(dòng)性能的光掃描儀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是為了解決上述的課題而完成的，能夠作為以下的方式或者應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。
[0010]應(yīng)用例I
[0011]本應(yīng)用例的光掃描儀的特征在于，具備:可動(dòng)板，其具備反射光的光反射部；第一扭桿，其將上述可動(dòng)板支承為能夠繞第一軸擺動(dòng)；第一位移部，其與上述第一扭桿連接；第二扭桿，其將上述第一位移部支承為能夠繞與上述第一軸交叉的第二軸擺動(dòng)；第二位移部，其與上述第二扭桿連接；以及促動(dòng)器，其被設(shè)置于上述第二位移部，并對(duì)上述第二位移部賦予位移，以便對(duì)上述第二扭桿施加扭轉(zhuǎn)變形以及彎曲變形，上述第一位移部具備:框部，其包圍上述可動(dòng)板；以及阻尼器部，其厚度比上述框部薄，且從上述框部向與第二扭桿延伸的方向交叉的方向延伸。
[0012]根據(jù)本應(yīng)用例，第一扭桿的一端支承可動(dòng)板，第一扭桿的另一端與第一位移部連接。而且，第一位移部被第二扭桿支承，第二扭桿與第二位移部連接。第一扭桿延伸的方向與第二扭桿延伸的方向交叉?？蓜?dòng)板繞第一扭桿的軸即繞第一軸擺動(dòng)，第一位移部繞第二扭桿的軸即繞第二軸擺動(dòng)。因此，光反射部圍繞交叉的2個(gè)方向的軸擺動(dòng)。
[0013]在第二位移部設(shè)置有促動(dòng)器。而且，促動(dòng)器對(duì)第二位移部賦予位移，以便對(duì)第二扭桿施加扭轉(zhuǎn)變形以及彎曲變形。扭轉(zhuǎn)變形使第一位移部擺動(dòng)，彎曲變形使可動(dòng)板擺動(dòng)。由此，光掃描儀能夠使光反射部繞交叉的2個(gè)方向的軸擺動(dòng)。第一位移部具備框部以及阻尼器部?？虿烤S持第一扭桿和第二扭桿的相對(duì)位置。阻尼器部從框部向與第二扭桿延伸的方向交叉的方向延伸。在第一位移部繞第二軸擺動(dòng)時(shí)，阻尼器部使周圍產(chǎn)生氣流來作為阻尼器發(fā)揮作用。由此，能夠使第一位移部難以針對(duì)頻率較高的驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。因此，能夠使光反射部在繞第二軸擺動(dòng)時(shí)難以針對(duì)頻率較高的驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。其結(jié)果，能夠提高光反射部的振動(dòng)性倉泛。
[0014]應(yīng)用例2
[0015]在上述應(yīng)用例的光掃描儀中，其特征在于，上述阻尼器部的遠(yuǎn)離上述第二扭桿的位置的厚度比接近上述第二扭桿的位置的厚度厚。
[0016]根據(jù)本應(yīng)用例，阻尼器部的遠(yuǎn)離第二扭桿的位置的厚度相比接近第二扭桿的位置的厚度變厚。因此，與阻尼器部的遠(yuǎn)離第二扭桿的位置的厚度較薄時(shí)相比，第一位移部能夠增大慣性力矩。由此，能夠使第一位移部難以針對(duì)頻率較高的驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。因此，能夠使光反射部在繞第二軸擺動(dòng)時(shí)難以針對(duì)頻率較高的驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。其結(jié)果，能夠提高光反射部的振動(dòng)性能。
[0017]應(yīng)用例3
[0018]在上述應(yīng)用例的光掃描儀中，其特征在于，第一扭桿延伸的方向的上述第一位移部的長度比上述第二扭桿延伸的方向的上述第一位移部的長度長。
[0019]根據(jù)本應(yīng)用例，第一位移部在交叉的2個(gè)方向上長度不同。將第一扭桿延伸的方向的第一位移部的長度設(shè)為第一長度。將第二扭桿延伸的方向的第一位移部的長度設(shè)為第二長度。而且，第一長度比第二長度長。由此，在第一位移部擺動(dòng)時(shí)，繞第二軸擺動(dòng)的一方與繞第一軸擺動(dòng)時(shí)相比阻尼器部的移動(dòng)量大。因此，繞第二軸擺動(dòng)的一方與繞第一軸擺動(dòng)時(shí)相比，阻力增大。其結(jié)果，能夠使第一位移部難以針對(duì)頻率較高的驅(qū)動(dòng)繞第二軸反應(yīng)。
[0020]應(yīng)用例4
[0021]在上述應(yīng)用例的光掃描儀中，其特征在于，上述光反射部具備反射板以及支承上述反射板的支柱部，上述反射板與上述第一位移部在上述反射板的厚度方向上隔著間隔設(shè)置，在從上述反射板的厚度方向觀察的俯視中上述反射板的一部分與上述第一位移部重疊。
[0022]根據(jù)本應(yīng)用例，反射板與第一位移部被隔著間隔地設(shè)置。而且，在從反射板的厚度方向觀察的俯視中，反射板與第一位移部重疊。該結(jié)構(gòu)與反射板和第一位移部位于相同平面上時(shí)相比,能夠縮短第一位移部。因此,能夠使光掃描儀變小。
[0023]應(yīng)用例5
[0024]在上述應(yīng)用例的光掃描儀中，其特征在于，上述阻尼器部的上述厚度較厚的位置向與上述框部相對(duì)于上述阻尼器部在厚度方向上突出的一側(cè)相反的一側(cè)突出。
[0025]根據(jù)本應(yīng)用例，框部相對(duì)于阻尼器部在厚度方向上突出的一側(cè)與阻尼器部的厚度較厚的位置突出的一側(cè)呈相反側(cè)。因此，與框部相對(duì)于阻尼器部在厚度方向上突出的一側(cè)和阻尼器部較厚的位置突出的一側(cè)是相同側(cè)的構(gòu)造相比，本應(yīng)用例的第一位移部能夠減小針對(duì)第二扭桿的軸的慣性力矩。第一位移部的慣性力矩的平衡良好，能夠難以重疊繞第二扭桿的軸的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所不需要的振動(dòng)。另外，能夠使第一位移部的重心接近第二扭桿的軸，所以能夠減小對(duì)第二扭桿施加的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的復(fù)合應(yīng)力。
[0026]應(yīng)用例6
[0027]—種本應(yīng)用例的圖像顯示裝置，具備射出光的光源、和光掃描儀，上述光掃描儀具備:可動(dòng)板，其具備反射光的光反射部；第一扭桿，其將上述可動(dòng)板支承為能夠繞第一軸擺動(dòng)；第一位移部，其與上述第一扭桿連接；第二扭桿，其將上述第一位移部支承為能夠繞與上述第一軸交叉的第二軸擺動(dòng)；第二位移部，其與上述第二扭桿連接；以及促動(dòng)器，其被設(shè)置于上述第二位移部，并對(duì)上述第二位移部賦予位移，以便對(duì)上述第二扭桿施加扭轉(zhuǎn)變形以及彎曲變形，上述第一位移部具備:框部，其包圍上述可動(dòng)板；以及阻尼器部，其厚度比上述框部薄，且從上述框部向與第二扭桿延伸的方向交叉的方向延伸。
[0028]根據(jù)本應(yīng)用例，光反射部對(duì)從光源射出的光進(jìn)行反射。光反射部繞交叉的2個(gè)方向的軸擺動(dòng)，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，在第一位移部繞第二軸擺動(dòng)時(shí)，阻尼器部使周圍的氣體流動(dòng)作為阻尼器發(fā)揮作用。由此，能夠使第一位移部難以針對(duì)頻率較高的驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。因此，能夠使光反射部在繞第二軸擺動(dòng)時(shí)難以針對(duì)頻率較高的驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。其結(jié)果，圖像顯示裝置能夠提高光反射部的振動(dòng)性能。
[0029]應(yīng)用例7
[0030]本應(yīng)用例的頭戴式顯示器的特征在于，該頭戴式顯示器具備:框架，其佩戴在觀察者的頭部；光源，其射出光；以及光掃描儀，其設(shè)置于上述框架，上述光掃描儀具備:可動(dòng)板，其具備反射光的光反射部；第一扭桿，其將上述可動(dòng)板支承為能夠繞第一軸擺動(dòng)；第一位移部，其與上述第一扭桿連接；第二扭桿，其將上述第一位移部支承為能夠繞與上述第一軸交叉的第二軸擺動(dòng)；第二位移部，其與上述第二扭桿連接；以及促動(dòng)器，其被設(shè)置于上述第二位移部，并對(duì)上述第二位移部賦予位移，以便對(duì)上述第二扭桿施加扭轉(zhuǎn)變形以及彎曲變形，上述第一位移部具備:框部，其包圍上述可動(dòng)板；以及阻尼器部，其厚度比上述框部薄，且從上述框部向與第二扭桿延伸的方向交叉的方向延伸。
[0031]根據(jù)本應(yīng)用例，觀察者能夠利用框架將頭戴式顯示器佩戴在頭部。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，光反射部對(duì)從光源射出的光進(jìn)行反射。光反射部繞交叉的2個(gè)方向的軸擺動(dòng),所以光掃描儀改變光的行進(jìn)方向射出。由此，頭戴式顯示器能夠顯示圖像。而且，在第一位移部繞第二軸擺動(dòng)時(shí)，阻尼器部使周圍的氣體流動(dòng)作為阻尼器發(fā)揮作用。由此，能夠使第一位移部難以針對(duì)頻率較高的驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。因此，能夠使光反射部在繞第二軸擺動(dòng)時(shí)難以針對(duì)頻率較高的驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。其結(jié)果，頭戴式顯示器能夠作為具備振動(dòng)性能良好的光掃描儀的裝置。
[0032]應(yīng)用例8
[0033]本應(yīng)用例的平視顯示器的特征在于，是對(duì)汽車的擋風(fēng)玻璃照射光的平視顯示器，具備射出光的光源、和光掃描儀，上述光掃描儀具備:可動(dòng)板，其具備反射光的光反射部；第一扭桿，其將上述可動(dòng)板支承為能夠繞第一軸擺動(dòng)；第一位移部，其與上述第一扭桿連接；第二扭桿，其將上述第一位移部支承為能夠繞與上述第一軸交叉的第二軸擺動(dòng)；第二位移部，其與上述第二扭桿連接；以及促動(dòng)器，其被設(shè)置于上述第二位移部，并對(duì)上述第二位移部賦予位移，以便對(duì)上述第二扭桿施加扭轉(zhuǎn)變形以及彎曲變形，上述第一位移部具備:框部，其包圍上述可動(dòng)板；以及阻尼器部，其厚度比上述框部薄，且從上述框部向與第二扭桿延伸的方向交叉的方向延伸。
[0034]根據(jù)本應(yīng)用例，在平視顯示器中，光掃描儀將光源射出的光向汽車的擋風(fēng)玻璃照射。在光掃描儀中，光反射部對(duì)從光源射出的光進(jìn)行反射。光反射部繞交叉的2個(gè)方向的軸擺動(dòng)，所以平視顯示器能夠改變光的行進(jìn)方向來顯示圖像。而且，在第一位移部繞第二軸擺動(dòng)時(shí)，阻尼器部使周圍的氣體流動(dòng)作為阻尼器發(fā)揮作用。由此，能夠使第一位移部難以針對(duì)頻率較高的驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。因此，能夠使光反射部繞在第二軸擺動(dòng)時(shí)難以針對(duì)頻率較高的驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。其結(jié)果，平視顯示器能夠作為具備振動(dòng)性能良好的光掃描儀的裝置。
【附圖說明】