CN104749770B - 光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器 - Google Patents

光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够实现光反射部的稳定的摆动,并使光反射部成为光反射的利用效率较高的俯视形状的光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器。光扫描仪(1)具有基部(111)、反射光的光反射板(113)、连接基部(111)和光反射板(113)的隔离件(112)、以及以能够摆动的方式支承基部(111)的轴部(12a、12b),光反射板(113)在从光反射板(113)与基部(111)排列的方向观察的俯视时,以光反射板(113)的几何学中心(g)成为离开X轴的位置的方式被设置,在俯视时,隔离件(112)的几何学中心(g1)相对于X轴位于与光反射板(113)的几何学中心(g)相反的一侧。

Description

光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器
技术领域
本发明涉及光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器。
背景技术
例如,作为头戴式显示器、投影仪等图像显示装置,已知有具备使光二维地扫描的光扫描仪的装置。
专利文献1所涉及的光扫描仪具备机架、通过第一扭簧悬挂于该机架且能够相对于第一轴转动的外侧驱动部、通过第二扭簧悬挂于外侧驱动部且能够相对于与第一轴正交的第二轴转动的内侧驱动部、以及被配置在该内侧驱动部的上部并与内侧驱动部一起转动的工作台。
另外,在专利文献1所涉及的光扫描仪中,通过被设置在内侧驱动部以及外侧驱动部的各个的线圈所流通的电流、和被配置在机架的两侧的一对磁铁间的磁场产生的洛伦兹力,使外侧驱动部相对于第一轴转动并且使内侧驱动部相对于第二轴转动。由此,在形成于工作台的反射镜面反射光并使其扫描。
这里,工作台呈圆板状,通过从工作台的中心以与中心轴一致的方式突出的连杆部与内侧驱动部连结,在俯视时,以相对于第一轴以及第二轴的各个对称的方式被配置。
然而,在这样的光扫描仪中,通常,使光从相对于反射镜面倾斜的方向射入,但反射镜面上的光点形状呈椭圆形(鸡蛋形)。
因此,在专利文献1所述的光扫描仪中,有在反射镜面存在不用于光反射的浪费的区域、不能够射入反射镜面而光的一部分浪费这样的问题。
专利文献1:日本特开2009-75587号公报
发明内容
本发明的目的在于提供能够实现光反射部的稳定的摆动,并使光反射部成为光反射的利用效率较高的俯视形状的光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器。
这样的目的通过下述的本发明实现。
本发明的光扫描仪的特征在于,具有:基部;
光反射部,其反射光;
连接部,其连接上述基部与上述光反射部;以及
轴部,其以能够绕摆动轴摆动的方式支承上述基部,
上述光反射部在从上述光反射部与上述基部排列的方向观察的俯视时,以上述光反射部的几何学中心成为离开上述摆动轴的位置的方式被设置,
在上述俯视时,上述基部以及上述连接部中的至少一个的几何学中心相对于上述摆动轴位于与上述光反射部的几何学中心相反的一侧。
根据这样的光扫描仪,能够使由基部、光反射部以及连接部构成的质量的绕摆动轴的惯性力矩的平衡优异,实现光反射部的稳定的摆动,并使光反射部成为不用于光反射的浪费的区域较少的俯视形状(光反射的利用效率较高的俯视形状)。
本发明的光扫描仪的特征在于,具有:基部;
光反射部,其反射光;
连接部,其连接上述基部与上述光反射部;
框体部,其以包围上述基部的方式被设置;
第一轴部,其连接上述基部与上述框体部,并以能够绕第一轴摆动的方式支承上述基部;以及
第二轴部,其以能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动的方式支承上述框体部,
上述光反射部在从上述光反射部与上述基部排列的方向观察的俯视时,以上述光反射部的几何学中心成为离开上述第一轴或者上述第二轴的位置的方式被设置,
在上述俯视时,上述基部以及上述连接部中的至少一个的几何学中心相对于上述第一轴或者上述第二轴位于与上述光反射部的几何学中心相反的一侧。
根据这样的光扫描仪,能够使由基部、光反射部以及连接部构成的质量的绕摆动轴的惯性力矩的平衡优异,实现光反射部的稳定的摆动,并使光反射部成为不用于光反射的浪费的区域较少的俯视形状(光反射的利用效率较高的俯视形状)。
一般来说,使光从相对于光反射部的反射面倾斜的方向射入,但特别是在这样的使光反射部绕两个轴摆动的双轴型光扫描仪中,在实现高精度的光扫描方面,必须使光以俯视时光轴与第一轴和第二轴交叉的点一致的方式射入光反射部。因此,若使光反射部成为不用于光反射的浪费的区域较少的俯视形状,则在俯视时,光反射部的几何学中心与基部的几何学中心成为分离的位置。另外,在这样的双轴型光扫描仪中,若光反射部的绕摆动轴(第一轴或者第二轴)的惯性力矩的平衡变差,则光反射部的摆动角的平衡变差,并且产生第一轴部或者第二轴部的不需要的弯曲变形。因此,在这样的双轴型光扫描仪中,进行由基部、光反射部以及连接部构成的质量的重心调整(惯性力矩的平衡调整)特别有用。
在本发明的光扫描仪中,优选在上述俯视时,上述光反射部的几何学中心偏离上述第一轴。
该情况下,若假设不进行重心调整,则产生由基部、光反射部以及连接部构成的质量的绕第一轴的惯性力矩的平衡变差、光反射部的绕第一轴的摆动角的平衡变差、随着光反射部的绕第二轴的的摆动而产生第一轴部的不需要的弯曲变形这样的不良情况。与此相对,在本发明中,通过进行重心调整,能够防止或者抑制这样的不良情况的产生。
在本发明的光扫描仪中,优选在上述俯视时,上述光反射部的几何学中心偏离上述第二轴。
该情况下,如假设不进行重心调整,则产生由基部、光反射部以及连接部构成的质量的绕第二轴的惯性力矩的平衡变差、光反射部的绕第二轴的摆动角的平衡变差、随着光反射部的绕第一轴的摆动而产生第二轴部的不需要的弯曲变形这样的不良情况。与此相对,在本发明中,通过进行重心调整,能够防止或者抑制这样的不良情况的产生。
在本发明的光扫描仪中,优选在上述俯视时,上述基部的几何学中心偏离上述第一轴或者上述第二轴。
基部能够与框体部、第一轴部以及第二轴部一并形成。因此,在该情况下,能够减小每个产品的基部的几何学中心的偏差。
在本发明的光扫描仪中,优选在上述俯视时,上述连接部的几何学中心偏离上述第一轴或者上述第二轴。
连接部能够与光反射部一并形成。因此,在该情况下,能够抑制每个产品的光反射部的几何学中心与连接部的几何学中心的位置关系不均。
在本发明的光扫描仪中,优选上述连接部的侧面具有相对于上述光反射部与上述基部排列的方向倾斜的锥形。
由此,能够高效地进行由基部、光反射部以及连接部构成的质量的绕第一轴或者第二轴的惯性力矩的平衡调整。
在本发明的光扫描仪中,优选上述锥形分别被设置为相对于上述第一轴或者上述第二轴的邻近的部分和远离的部分,且上述邻近的部分以及上述远离的部分相对于上述光反射部与上述基部排列的方向的倾斜角度彼此不同。
由此,能够更高效地进行由基部、光反射部以及连接部构成的质量的绕第一轴或者第二轴的惯性力矩的平衡调整。
在本发明的光扫描仪中,优选在上述俯视时,上述基部以及上述连接部双方的几何学中心偏离上述第一轴或者上述第二轴。
由此,能够高效地进行由基部、光反射部以及连接部构成的质量的绕第一轴或者第二轴的惯性力矩的平衡调整。
在本发明的光扫描仪中,优选在上述俯视时,上述基部的形状与上述连接部的形状一致。
由此,连接基部和连接部时,这些部件的定位变得容易。
在本发明的光扫描仪中,优选上述光反射部在上述俯视时,呈沿上述第一轴或者上述第二轴的椭圆形或者鸡蛋形。
由此,使光从相对于光反射部的反射面倾斜的方向射入的情况下,能够减少光反射部的不用于光反射的浪费的区域。
本发明的图像显示装置的特征在于具备本发明的光扫描仪。
由此,能够使由基部、光反射部以及连接部构成的质量的绕摆动轴的惯性力矩的平衡优异,实现光反射部的稳定的摆动,并使光反射部成为不用于光反射的浪费的区域较少的俯视形状。
本发明的头戴式显示器的特征在于具备本发明的光扫描仪。
由此,能够使由基部、光反射部以及连接部构成的质量的绕摆动轴的惯性力矩的平衡优异,实现光反射部的稳定的摆动,并使光反射部成为不用于光反射的浪费的区域较少的俯视形状。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的光扫描仪的俯视图。
图2是图1所示的光扫描仪的剖视图(沿X轴的剖视图)。
图3是用于说明图1所示的光扫描仪具备的驱动部的电压施加部的框图。
图4是表示图3所示的第一电压产生部以及第二电压产生部的产生电压的一个例子的图。
图5是用于说明图1所示的光扫描仪具备的光反射板、基部以及连接部的俯视图。
图6是用于说明图1所示的光扫描仪具备的光反射板以及连接部的图,图6(a)是沿Y轴的剖视图,图6(b)是光反射板的背面图。
图7(a)是用于说明以往的光反射板的光的利用效率的图,图7(b)是用于说明图1所示的光扫描仪具备的光反射板的光的利用效率的图。
图8是用于说明本发明的第二实施方式所示的的光扫描仪具备的光反射板以及连接部的图,图8(a)是沿Y轴的剖视图,图8(b)是光反射板的背面图。
图9是用于说明本发明的第三实施方式所涉及的光扫描仪具备的光反射板、基部以及连接部的俯视图。
图10是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的光扫描仪具备的光反射板、基部以及连接部的俯视图。
图11是用于说明本发明的第五实施方式所涉及的光扫描仪具备的光反射板、基部以及连接部的俯视图。
图12是用于说明本发明的第六实施方式所涉及的光扫描仪具备的光反射板、基部以及连接部的俯视图。
图13是示意地表示本发明的图像显示装置的实施方式的图。
图14是表示本发明的图像显示装置的应用例一的立体图。
图15是表示本发明的图像显示装置的应用例二的立体图。
图16是表示本发明的图像显示装置的应用例三的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器的优选的实施方式进行说明。
第一实施方式
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的光扫描仪的俯视图,图2是图1所示的光扫描仪的剖视图(沿X轴的剖视图)。另外,图3是用于说明图1所示的光扫描仪具备的驱动部的电压施加部的框图。另外,图4是表示图3所示的第一电压产生部以及第二电压产生部的产生电压的一个例子的图。
此外,以下为了方便说明,将图2中的上侧称为“上”,将下侧称为“下”。
如图1以及图2所示,光扫描仪1是使可动反射镜部11绕X轴以及Y轴这两轴摆动的双轴型光扫描仪。该光扫描仪1具备可动反射镜部11、一对轴部12a、12b(第一轴部)、框体部13、两对轴部14a、14b、14c、14d(第二轴部)、支承部15、永久磁铁21、线圈31、磁心32、以及电压施加部4。另外,虽然在图1、2中未图示,但光扫描仪1具备形变检测元件51(第一形变检测元件)以及形变检测元件52(第二形变检测元件)(参照图5)。
这里,可动反射镜部11以及一对轴部12a、12b构成绕Y轴(第一轴)摆动(往复转动)的第一振动系统。另外,可动反射镜部11、一对轴部12a、12b、框体部13、两对轴部14a、14b、14c、14d以及永久磁铁21构成绕X轴(第二轴)摆动(往复转动)的第二振动系统。
另外,永久磁铁21、线圈31以及电压施加部4构成使上述的第一振动系统以及第二振动系统驱动(即,使可动反射镜部11绕X轴以及Y轴摆动)的驱动部。
以下,依次对光扫描仪1的各部进行详细的说明。
可动反射镜部11具有基部(可动部)111、和经由隔离件112(连接部)固定于基部111的光反射板113(光反射部)。
在光反射板113的上面(一个面)设有具有光反射性的光反射面114。
该光反射板113以相对于轴部12a、12b向光反射板113的板厚方向分离,并且从光反射板113的板厚方向(即光反射板113与基部111并排的方向)观察时(以下,仅称为“俯视”)与轴部12a、12b的至少一部分重叠的方式被设置。由此,即使增大光反射板113的板面的面积,也能够实现光扫描仪1的小型化。
在本实施方式中,光反射板113在俯视时,呈椭圆形或者鸡蛋形。由此,能够高效地将光反射面114利用于光的反射。
这样的光反射板113的下面(另一个面,光反射板113的基部111侧的面)经由隔离件112被固定于基部111。
隔离件112连结(连接)基部111和光反射板113,并使光反射板113相对于基部111向光反射板113的厚度方向分离。由此,能够比较简单并且以高精度的尺寸精度使光反射板113相对于基部111向光反射板113的厚度方向分离。而且,能够防止轴部12a、12b、框体部13以及轴部14a、14b、14c、14d的接触,并使光反射板113绕Y轴摆动。
特别是,隔离件112以调整由基部111、隔离件112以及光反射板113构成的结构体的重心G的位置的方式被设置。此外,后面对该点进行详述。
另外,基部111在俯视时,相对于光反射板113的外周位于内侧。另外,基部111的俯视时的面积优选只要基部111能够经由隔离件112支承光反射板113,则尽可能地小。由此,能够增大光反射板113的板面的面积,并减小轴部12a与轴部12b之间的距离。
框体部13呈框状,以包围上述的可动反射镜部11的基部111的方式被设置。换句话说,可动反射镜部11的基部111被设置在呈框状的框体部13的内侧。
而且,框体部13经由轴部14a、14b、14c、14d被支承部15支承。另外,可动反射镜部11的基部111经由轴部12a、12b被框体部13支承。
另外,框体部13的沿Y轴的方向的长度比沿X轴的方向的长度长。即,将沿Y轴的方向上的框体部13的长度设为a,并将沿X轴的方向上的框体部13的长度设为b时,满足a>b的关系。由此,能够确保轴部12a、12b所需要的长度,并抑制沿X轴的方向上的光扫描仪1的长度。
另外,框体部13在俯视时,成为沿由可动反射镜部11的基部111以及一对轴部12a、12b构成的结构体的外形的形状。由此,能够允许由可动反射镜部11、一对轴部12a、12b构成的第一振动系统的振动,即、可动反射镜部11的绕Y轴的摆动,并实现框体部13的小型化。
此外,框体部13的形状只要为框状,则并不限定于图示的形状。
轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d分别能够弹性变形。而且,轴部12a、12b以能够使可动反射镜部11绕Y轴(第一轴)摆动(转动)的方式,连结可动反射镜部11和框体部13。另外,轴部14a、14b、14c、14d以能够使框体部13绕与Y轴正交的X轴(第二轴)摆动(转动)的方式,连结框体部13与支承部15。
轴部12a、12b以经由可动反射镜部11的基部111相互对置的方式被配置。另外,轴部12a、12b分别呈向沿Y轴的方向延伸的长条形状。而且,各轴部12a、12b的一端部与基部111连接,另一端部与框体部13连接。另外,轴部12a、12b分别以中心轴与Y轴一致的方式被配置。
这样的轴部12a、12b分别随着可动反射镜部11的绕Y轴的的摆动而扭转变形。
轴部14a、14b以及轴部14c、14d以经由框体部13相互对置的方式被配置。另外,轴部14a、14b、14c、14d分别呈向沿X轴的方向延伸的长条形状。而且,各轴部14a、14b、14c、14d的一端部与框体部13连接,另一端部与支承部15连接。另外,轴部14a、14b以经由X轴相互对置的方式被配置,同样地,轴部14c、14d以经由X轴相互对置的方式被配置。
这样的轴部14a、14b、14c、14d随着框体部13的绕X轴的摆动,轴部14a、14b整体以及轴部14c、14d整体分别扭转变形。
这样,能够使可动反射镜部11绕Y轴摆动,并且能够使框体部13绕X轴摆动,从而能够使可动反射镜部11(换句话说是光反射板113)绕相互正交的X轴以及Y轴这两轴摆动(转动)。
此外,轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d的形状并不限定于上述,例如,也可以在途中的至少一个位置具有屈曲或者弯曲的部分、分支的部分。
上述那样的基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b、14c、14d以及支承部15被一体地形成。
在本实施方式中,基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b、14c、14d以及支承部15通过对依次层叠了第一Si层(设备层)、SiO2层(阻挡层)、第二Si层(处理层)的SOI基板进行蚀刻来形成。由此,能够使第一振动系统以及第二振动系统的振动特性优异。另外,SOI基板能够通过蚀刻进行微小的加工,所以通过使用SOI基板形成基部111、轴部12a、12b、框体部13、轴部14a、14b、14c、14d以及支承部15,能够使这些部件的尺寸精度优异,另外,能够实现光扫描仪1的小型化。
而且,基部111、轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d分别由SOI基板的第一Si层构成。由此,能够使轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d的弹性优异。另外,能够防止基部111绕Y轴转动时与框体部13接触。
另外,框体部13以及支承部15分别以由SOI基板的第一Si层、SiO2层以及第二Si层构成的层叠体构成。由此,能够使框体部13以及支承部15的刚性优异。另外,框体部13的SiO2层以及第二Si层不仅具有作为提高框体部13的刚性的加强筋的功能,还具有防止可动反射镜部11与永久磁铁21接触的功能。
另外,优选在俯视时,在位于光反射板113的外侧的第一轴部、第二轴部、框体部13、支承部15的上面实施防反射处理。由此,能够防止照射到光反射板113以外的不需要的光成为杂散光。
作为这样的防反射处理并不特别限定,但例如,能够列举防反射膜(电介质多层膜)的形成、粗糙化处理、黑化处理等。
此外,上述的基部111、轴部12a、12b以及轴部14a、14b、14c、14d的构成材料以及形成方法是一个例子,本发明并不限定于此。
另外,在本实施方式中,隔离件112以及光反射板113也通过对SOI基板进行蚀刻来形成。而且,隔离件112以由SOI基板的SiO2层以及第二Si层构成的层叠体构成。另外,光反射板113由SOI基板的第一Si层构成。
这样,通过使用SOI形成基板隔离件112以及光反射板113,能够简单并且高精度地制造相互接合的隔离件112以及光反射板113。
这样的隔离件112例如,通过粘合剂、钎料等接合材料(未图示)与基部111接合。
在上述的框体部13的下面(与光反射板113相反的一侧的面)接合有永久磁铁21。
作为永久磁铁21与框体部13的接合方法并不特别限定,但例如,能够使用使用了粘合剂的接合方法。
永久磁铁21在俯视时,向相对于X轴以及Y轴倾斜的方向被磁化。
在本实施方式中,永久磁铁21呈向相对于X轴以及Y轴倾斜的方向延伸的长条形状(棒状)。而且,永久磁铁21向其长边方向被磁化。即,永久磁铁21以一端部为S极,另一端部为N极的方式被磁化。
另外,永久磁铁21在俯视时,以X轴与Y轴的交点为中心对称的方式被设置。
此外,在本实施方式中,以在框体部13设置了一个永久磁铁的情况为例进行说明,但并不限定于此,例如,也可以在框体部13设置两个永久磁铁。该情况下,例如,以俯视时经由基部111相互对置,并且相互平行的方式在框体部13设置呈长条状的两个永久磁铁即可。
相对于X轴的永久磁铁21的磁化的方向(延伸方向)的倾斜角θ并不特别限定,但优选在30°以上60°以下,更优选在45°以上60°以下,进一步优选为45°。通过像这样设置永久磁铁21,能够使可动反射镜部11顺利并且可靠地绕X轴转动。
与此相对,若倾斜角θ小于上述下限值,则根据通过电压施加部4施加给线圈31的电压的强度等各条件,存在不能够使可动反射镜部11充分地绕X轴转动的情况。另一方面,若倾斜角θ超过上述上限值,则根据各条件,存在不能够使可动反射镜部11充分地绕Y轴转动的情况。
作为这样的永久磁铁21,例如,能够适合地使用钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、粘结磁铁等。这样的永久磁铁21是使硬磁性体磁化的永久磁铁,例如,通过将磁化前的硬磁性体设置在框体部13之后进行磁化来形成。这是因为若将已经完成磁化的永久磁铁21设置在框体部13,则由于外部、其他的部件的磁场的影响,存在不能够将永久磁铁21设置在所希望的位置的情况。
在永久磁铁21的正下设有线圈31。即,以与框体部13的下面对置的方式设置线圈31。由此,能够使从线圈31产生的磁场高效地作用于永久磁铁21。由此,能够实现光扫描仪1的省电化以及小型化。
在本实施方式中,线圈31以缠绕于磁心32的方式被设置。由此,能够使线圈31所产生的磁场高效地作用于永久磁铁21。此外,磁心32也可以省略。
这样的线圈31与电压施加部4电连接。而且,通过电压施加部4对线圈31施加电压,从而从线圈31产生具有与X轴以及Y轴正交的磁通的磁场。
如图3所示,电压施加部4具备产生用于使可动反射镜部11绕Y轴转动的第一电压V1的第一电压产生部41、产生用于使可动反射镜部11绕X轴转动的第二电压V2的第二电压产生部42、以及重叠第一电压V1和第二电压V2的电压重叠部43,在电压重叠部43重叠的电压施加给线圈31。
如图4(a)所示,第一电压产生部41产生以周期T1周期性地变化的第一电压V1(水平扫描用电压)。即,第一电压产生部41产生第一频率(1/T1)的第一电压V1
第一电压V1呈正弦波那样的波形。因此,光扫描仪1能够有效地使光主扫描。此外,第一电压V1的波形并不限定于此。
另外,第一频率(1/T1)只要是适合水平扫描的频率,则并不特别限定,但优选为10~40kHz。
在本实施方式中,第一频率以与由可动反射镜部11、一对轴部12a、12b构成的第一振动系统(扭转振动系统)的扭转共振频率(f1)相等的方式被设定。换句话说,第一振动系统以其扭转共振频率f1成为适合水平扫描的频率的方式被设计(制造)。由此,能够增大可动反射镜部11的绕Y轴的转动角。
另一方面,如图4(b)所示,第二电压产生部42产生以与周期T1不同的周期T2周期性地变化的第二电压V2(垂直扫描用电压)。即,第二电压产生部42产生第二频率(1/T2)的第二电压V2
第二电压V2呈锯齿波那样的波形。因此,光扫描仪1能够有效地使光垂直扫描(副扫描)。此外,第二电压V2的波形并不限定于此。
第二频率(1/T2)与第一频率(1/T1)不同,并且,只要是适合垂直扫描的频率,则并不特别限定,但优选为30~120Hz(60Hz左右)。这样,通过使第二电压V2的频率为60Hz左右,并如上述那样使第一电压V1的频率为10~40kHz,能够使可动反射镜部11以适合在显示器的描绘的频率,绕相互正交的两个轴(X轴以及Y轴)的各个轴转动。但是,若能够使可动反射镜部11绕X轴以及Y轴的各个轴转动,则第一电压V1的频率和第二电压V2的频率的组合并不特别限定。
在本实施方式中,第二电压V2的频率以成为与由可动反射镜部11、一对轴部12a、12b、框体部13、两对轴部14a、14b、14c、14d以及永久磁铁21构成的第二振动系统(扭转振动系统)的扭转共振频率(共振频率)不同的频率的方式进行调整。
优选这样的第二电压V2的频率(第二频率)比第一电压V1的频率(第一频率)小。即,优选周期T2比周期T1长。由此,能够更可靠并且更顺利地使可动反射镜部11以第一频率绕Y轴转动,并以第二频率绕X轴转动。
另外,将第一振动系统的扭转共振频率设为f1[Hz],并将第二振动系统的扭转共振频率设为f2[Hz]时,优选f1与f2满足f2<f1的关系,更优选满足f1≥10f2的关系。由此,能够更顺利地使可动反射镜部11以第一电压V1的频率绕Y轴转动,并以第二电压V2的频率绕X轴转动。与此相对,在f1≤f2的情况下,存在由第二频率引起第一振动系统的振动的可能性。
这样的第一电压产生部41以及第二电压产生部42分别与控制部7连接,并基于来自该控制部7的信号进行驱动。在这样的第一电压产生部41以及第二电压产生部42连接有电压重叠部43。
电压重叠部43具备用于向线圈31施加电压的加法器43a。加法器43a从第一电压产生部41接受第一电压V1,并且从第二电压产生部42接受第二电压V2,并重叠这些电压施加给线圈31。
接下来,对光扫描仪1的驱动方法进行说明。此外,在本实施方式中,如上述那样,第一电压V1的频率以与第一振动系统的扭转共振频率相等的方式被设定,第二电压V2的频率以成为与第二振动系统的扭转共振频率不同的值,并且,比第一电压V1的频率小的方式被设定(例如,被设定为第一电压V1的频率为18kHz,第二电压V2的频率为60Hz)。
例如,在电压重叠部43重叠图4(a)所示那样的第一电压V1和图4(b)所示那样的第二电压V2,并将重叠的电压施加给线圈31。
这样一来,通过第一电压V1,交替地切换使线圈31吸引永久磁铁21的一端部(N极),并且使永久磁铁21的另一端部(S极)远离线圈31的磁场(将该磁场称为“磁场A1”)、和使永久磁铁21的一端部(N极)远离线圈31,并且使线圈31吸引永久磁铁21的另一端部(S极)的磁场(将该磁场称为“磁场A2”)。
这里,如上述那样,永久磁铁21以各个端部(磁极)位于被Y轴分割的两个区域的方式被配置。即,在图1的俯视时,隔着Y轴而永久磁铁21的N极位于一侧,永久磁铁21的S极位于另一侧。因此,通过交替地切换磁场A1和磁场A2,使框体部13激励具有绕Y轴的振动成分的振动,随着该振动,使轴部12a、12b扭转变形,并且可动反射镜部11以第一电压V1的频率绕Y轴转动。
另外,第一电压V1的频率与第一振动系统的扭转共振频率相等。因此,通过第一电压V1,能够高效地使可动反射镜部11绕Y轴转动。即,即使上述的具有框体部13的绕Y轴的振动成分的振动较小,也能够增大随着该振动的可动反射镜部11的绕Y轴的转动角。
另一方面,通过第二电压V2,交替地切换使线圈31吸引永久磁铁21的一端部(N极),并且使永久磁铁21的另一端部(S极)远离线圈31的磁场(将该磁场称为“磁场B1”)、和使永久磁铁21的一端部(N极)远离线圈31,并且使线圈31吸引永久磁铁21的另一端部(S极)的磁场(将该磁场称为“磁场B2”)。
这里,如上述那样,永久磁铁21以各个端部(磁极)位于被X轴分割的两个区域的方式被配置。即在图1的俯视时,隔着X轴而永久磁铁21的N极位于一侧,永久磁铁21的S极位于另一侧。因此,通过交替地切换磁场B1与磁场B2,分别使轴部14a、14b以及轴部14c、14d扭转变形,并且框体部13与可动反射镜部11一起以第二电压V2的频率绕X轴转动。
另外,第二电压V2的频率以与第一电压V1的频率相比极低的方式被设定。另外,第二振动系统的扭转共振频率以比第一振动系统的扭转共振频率低的方式被设计。因此,能够防止可动反射镜部11以第二电压V2的频率绕Y轴转动。
如以上所说明的那样,通过将重叠了第一电压V1和第二电压V2的电压施加给线圈31,能够使可动反射镜部11以第一电压V1的频率绕Y轴转动,并以第二电压V2的频率绕X轴转动。由此,能够实现装置的低成本化以及小型化,并且通过电磁驱动方式(动磁方式),能够使可动反射镜部11绕X轴以及Y轴的各个轴转动。特别是,能够不对基部111、光反射板113施加直接驱动力,而激励具有框体部13的绕Y轴的振动成分的振动,并随着该振动,使光反射板113绕Y轴摆动。因此,与在基部111以及框体部13的各个设置驱动源的情况相比,能够减少构成驱动源的部件(永久磁铁以及线圈)的数目,所以能够成为简单并且小型的构成。另外,线圈31与光扫描仪1的振动系统分离,所以能够防止对这样的振动系统的线圈31的发热所带来的负面影响。
这样的可动反射镜部11的举动基于形变检测元件51、52的检测信号被检测。
形变检测元件51(第一形变检测元件)检测轴部12b的变形(主要是扭转变形)。该形变检测元件51的检测信号包含基于轴部12b的扭转变形的信号。因此,基于形变检测元件51的检测信号,能够检测可动反射镜部11的绕Y轴的举动。
另一方面,形变检测元件52(第二形变检测元件)检测轴部14d的变形(主要是弯曲变形)。该形变检测元件52的检测信号包含基于轴部14c、14d整体的扭转变形的信号。因此,基于形变检测元件52的检测信号,能够检测可动反射镜部11以及框体部13的绕X轴的举动。
这样的形变检测元件51、52例如分别是双端子型或者四端子型的压力电阻元件。该压力电阻元件具有的压力电阻区域例如,通过在轴部12b、支承部15表面掺杂磷或者硼那样的杂质来形成。
这样的形变检测元件51、52经由未图示的布线与上述的控制部7电连接。而且,控制部7基于形变检测元件51、52的检测信号,控制电压施加部4的驱动。
这里,基于图5~图7,对光反射板113进行详述。
图5是用于说明图1所示的光扫描仪具备的光反射板、基部以及连接部的俯视图。另外,图6是用于说明图1所示的光扫描仪具备的光反射板以及连接部的图,图6(a)是沿Y轴的剖视图,图6(b)是光反射板的背面图。另外,图7(a)是用于说明以往的光反射板的光的利用效率的图,图7(b)是用于说明图1所示的光扫描仪具备的光反射板的光的利用效率的图。
如图5所示,光反射板113在俯视时,以光反射板113的几何学中心g成为与X轴分离的位置的方式被设置。而且,在俯视时,隔离件112的几何学中心g1相对于X轴位于与光反射板113的几何学中心g相反的一侧。由此,能够使由基部111、光反射板113以及隔离件112构成的可动反射镜部11的重心G接近X轴。
在本实施方式中,在俯视时可动反射镜部11的重心G与X轴和Y轴的交点P一致。即,隔离件112以使俯视时的可动反射镜部11的重心G与X轴和Y轴的交点P一致的方式,调整可动反射镜部11的重心G。
这里,光反射板113的几何学中心g是光反射板113的俯视形状的几何学的重心。另外,隔离件112的几何学中心g1是隔离件112的俯视形状的几何学的重心。另外,可动反射镜部11的重心G是可动反射镜部11的物理的重心(质量中心)。
通过像这样调整可动反射镜部11的重心G,能够使可动反射镜部11的绕摆动轴(X轴以及Y轴)的惯性力矩的平衡优异,并且使光反射板113成为不用于光反射的浪费的区域较少(光反射的利用效率较高)的俯视形状。
如图6(a)所示,一般来说,使光LL从相对于光反射板113的光反射面114倾斜的方向射入,但特别是在使光反射板113绕这样的两个轴摆动的双轴型光扫描仪1中,在实现高精度的光扫描的方面,必须使光LL以俯视时光LL的轴La与X轴和Y轴的交点P一致的方式射入光反射板113。
如图7(a)所示,使用如以往那样具备圆形的光反射板113X的可动反射镜部11X的情况下,使光LL以俯视时光LL的轴La与X轴和Y轴的交点P一致的方式从相对于光反射板113X的光反射面114X倾斜的方向射入时,光反射面114X不用于光反射的浪费的区域变多。这样的浪费的区域不仅造成光反射面114X的面积的浪费,还造成光反射板113X的面积以及体积的浪费,使光反射板113X摆动时的空气阻力增大,其结果,导致消耗电力的增大。另外,光反射板113X的质量不需要地增大,所以在这一点,也导致消耗电力的增大。
因此,如图7(b)所示,使光反射板113成为不用于光反射的浪费的区域较少的俯视形状。这里,在俯视时,光反射板113的几何学中心g成为与X轴以及交点P分离的位置(参照图6(b))。
在本实施方式中,光反射板113在俯视时,呈沿Y轴的椭圆形或者鸡蛋形。由此,使光从相对于光反射板113的光反射面114倾斜的方向射入的情况下,能够减少光反射板113的不用于光反射的浪费的区域。
在这样的双轴型光扫描仪1中,若假设可动反射镜部11的绕摆动轴(X轴或者Y轴)的惯性力矩的平衡较差,则光反射板113的摆动角的平衡变差,并且产生轴部12a、12b或者轴部14a、14b、14c、14d的不需要的弯曲变形。
若更具体地进行说明,则在本实施方式中,光反射板113的几何学中心g偏离Y轴。因此,若假设不进行重心调整,则可动反射镜部11的绕X轴的惯性力矩的平衡变差,光反射板113的绕X轴的的摆动角的平衡变差。即,若不进行可动反射镜部11的重心调整,则俯视时可动反射镜部11的重心G偏离X轴,使光反射板113绕X轴摆动时,在光反射板113的相对于X轴在几何学中心g侧的部分与其相反侧的部分摆动角不同。
另外,如上述那样,光反射板113相对于轴部12a、12b向光反射板113的板厚方向分离,所以可动反射镜部11的重心G相对于Y轴向光反射板113的厚度方向分离。因此,若不进行可动反射镜部11的重心调整,则随着光反射板113的绕Y轴的摆动产生轴部14a、14b、14c、14d的不需要的弯曲变形。即,若俯视时可动反射镜部11的重心G偏离X轴,则使光反射板113绕Y轴摆动时,使基部111绕相对于X轴以及Y轴正交的轴转动的力作用于基部111。其结果,产生轴部12a、12b或者轴部14a、14b、14c、14d的不需要的弯曲变形。
因此,在双轴型光扫描仪1中,进行可动反射镜部11的重心调整特别有用。即,通过调整可动反射镜部11的重心G,能够防止或者抑制上述那样的不良情况的产生。
另外,如上述那样,俯视时隔离件112的几何学中心g1偏离X轴。如上述那样,隔离件112能够与光反射板113一并形成。因此,能够抑制每个产品的光反射板113的几何学中心g与隔离件112的几何学中心g1的位置关系不均。
在本实施方式中,隔离件112在俯视时呈圆形。此外,隔离件112的俯视形状并不限定于此,例如,也可以为四角形、椭圆形等。
根据以上所说明的那样的光扫描仪1,通过使俯视时隔离件112的几何学中心g1相对于X轴向与光反射板113的几何学中心g相反的一侧偏离,能够使可动反射镜部11的绕摆动轴的惯性力矩的平衡优异,并使光反射板113成为光反射的利用效率较高的俯视形状。
第二实施方式
接下来,对本发明的第二实施方式进行说明。
图8是用于说明本发明的第二实施方式所涉及的光扫描仪具备的光反射板以及连接部的图,图8(a)是沿Y轴的剖视图,图8(b)是光反射板的背面图。
以下,以与上述的第一实施方式的不同点为中心对第二实施方式进行说明,对相同的事项省略其说明。此外,在图8中,对于上述的实施方式相同的构成附加同一符号。
本实施方式除了连接部的构成不同以外,与上述的第一实施方式相同。
如图8所示,第二实施方式的光扫描仪具备的可动反射镜部11A具备连接光反射板113和基部111的隔离件112A(连接部)。
该隔离件112A的侧面具有相对于光反射板113和基部111排列的方向倾斜的锥形。该锥形以隔离件112A的宽度从基部111侧朝向光反射板113侧扩大的方式形成。由此,能够高效地进行由基部111、光反射板113以及隔离件112A构成的质量,即可动反射镜部11A的绕X轴的惯性力矩的平衡调整。
另外,该锥形分别被设置为相对于X轴邻近的部分1121和远离的部分1122,邻近的部分1121以及远离的部分1122相对于光反射板113和基部111排列的方向的倾斜角度彼此不同。更具体而言,远离的部分1122的倾斜角度β比邻近的部分1121的倾斜角度α大。由此,能够更高效地进行由基部111、光反射板113以及隔离件112A构成的质量的绕X轴的惯性力矩的平衡调整。
根据如以上所说明的那样的第二实施方式,也能够使光反射部的绕摆动轴的惯性力矩的平衡优异,实现光反射部的稳定的摆动,并使光反射部成为光反射的利用效率较高的俯视形状。
第三实施方式
接下来,对本发明的第三实施方式进行说明。
图9是用于说明本发明的第三实施方式所涉及的光扫描仪具备的光反射板、基部以及连接部的俯视图。
以下,以与上述的第一实施方式的不同点为中心对第三实施方式进行说明,对于相同的事项省略其说明。此外,在图9中,对与上述的实施方式相同的构成附加同一符号。
本实施方式除了重心调整部的形成位置不同以外,与上述的第一实施方式相同。
如图9所示,第三实施方式的光扫描仪具备的可动反射镜部11B具备被轴部12a、12b支承的基部111B、和连接基部111B与光反射板113的隔离件112B(连接部)。
在本实施方式中,在俯视时,基部111B的几何学中心g2以及隔离件112B的几何学中心g1相对于X轴位于与光反射板113的几何学中心g相反的一侧。
这里,基部111B在俯视时,基部111B的几何学中心g2偏离X轴。这样的基部111B能够与框体部13、轴部12a、12b、14a、14b、14c、14d等一并形成。因此,能够减小每个产品的基部111B的几何学中心g2的偏差。
另外,在俯视时,基部111B以及隔离件112B双方的几何学中心g1、g2偏离X轴。由此,能够高效地进行由基部111B、光反射板113以及隔离件112B构成的质量,即可动反射镜部11B的绕X轴的惯性力矩的平衡调整。
另外,在俯视时,基部111B的形状与隔离件112B的形状一致。由此,连接基部111B和隔离件112B时,这些部件的定位变得容易。
根据如以上所说明的那样的第三实施方式,也能够使光反射部的绕摆动轴的惯性力矩的平衡优异,实现光反射部的稳定的摆动,并使光反射部成为光反射的利用效率较高的俯视形状。
第四实施方式
接下来,对本发明的第四实施方式进行说明。
图10是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的光扫描仪具备的光反射板、基部以及连接部的俯视图。
以下,以与上述的第一实施方式的不同点为中心对第四实施方式进行说明,对相同的事项省略其说明。此外,在图10中,对与上述的实施方式相同的构成附加同一符号。
本实施方式除了光反射板的安装方向不同以外,与上述的第一实施方式相同。
如图10所示,第四实施方式的光扫描仪1C在俯视时,光反射板113的几何学中心g偏离Y轴。
该情况下,若假设未进行重心调整,则产生可动反射镜部11的绕Y轴的惯性力矩的平衡变差、可动反射镜部11的绕Y轴的摆动角的平衡变差、随着可动反射镜部11的绕X轴的摆动产生轴部12a、12b的不需要的弯曲变形这样的不良情况。
因此,在俯视时,隔离件112的几何学中心g1相对于Y轴位于与光反射板113的几何学中心g相反的一侧。由此,调整可动反射镜部11的重心,并防止或者抑制这样的不良情况的产生。
根据如以上所说明的那样的第四实施方式,也能够使光反射部的绕摆动轴的惯性力矩的平衡优异,实现光反射部的稳定的摆动,并使光反射部成为光反射的利用效率较高的俯视形状。
第五实施方式
接下来,对本发明的第五实施方式进行说明。
图11是用于说明本发明的第五实施方式所涉及的光扫描仪具备的光反射板、基部以及连接部的俯视图。
以下,以与上述的第一实施方式的不同点为中心对第五实施方式进行说明,对相同的事项省略其说明。此外,在图11中,对与上述的实施方式相同的构成附加同一符号。
本实施方式除了基部的构成、连接部的配置以及光反射板的安装方向不同以外,与上述的第一实施方式相同。
图11所示的光扫描仪1D具备被轴部12a、12b支承的基部111D、和连接基部111D和光反射板113的隔离件112D(连接部)。
该光扫描仪1D在俯视时,光反射板113的几何学中心g偏离Y轴,在俯视时,基部111D的几何学中心g2相对于Y轴位于与光反射板113的几何学中心g相反的一侧。由此,能够调整可动反射镜部11D的重心。
另外,在本实施方式中,在俯视时,隔离件112D的几何学中心g1与交点P一致。
根据如以上所说明的那样的第五实施方式,也能够使光反射部的绕摆动轴的惯性力矩的平衡优异,实现光反射部的稳定的摆动,并使光反射部成为光反射的利用效率较高的俯视形状。
第六实施方式
接下来,对本发明的第六实施方式进行说明。
图12是用于说明本发明的第六实施方式所涉及的光扫描仪具备的光反射板、基部以及连接部的俯视图。
以下,以与上述的第一实施方式的不同点为中心对第六实施方式进行说明,对于相同的事项省略其说明。此外,在图12中,对与上述的实施方式相同的构成附加同一符号。
本实施方式除了基部以及连接部的构成以及光反射板的安装方向不同以外,与上述的第一实施方式相同。
图12所示的光扫描仪1E具备被轴部12a、12b支承的基部111D、和连接基部111D与光反射板113的隔离件112E(连接部)。
该光扫描仪1D在俯视时,光反射板113的几何学中心g偏离Y轴,在俯视时,基部111D的几何学中心g2相对于Y轴位于与光反射板113的几何学中心g相反的一侧。另外,在俯视时,隔离件112E的几何学中心g1相对于Y轴也位于与光反射板113的几何学中心g相反的一侧。由此,能够调整可动反射镜部11E的重心。
在本实施方式中,在俯视时,基部111D的形状与隔离件112E的形状一致。由此,在连接基部111D和隔离件112E时,这些部件的定位变得容易。
根据如以上所说明的那样的第六实施方式,也能够使光反射部的绕摆动轴的惯性力矩的平衡优异,实现光反射部的稳定的摆动,并使光反射部成为光反射的利用效率较高的俯视形状。
图像显示装置的实施方式
图13是示意地表示本发明的图像显示装置的实施方式的图。
在本实施方式中,作为图像显示装置的一个例子,对使用光扫描仪1作为成像用显示器的光扫描仪的情况进行说明。此外,将屏幕S的长边方向称为“横向”,将与长边方向垂直的方向称为“纵向”。另外,X轴与屏幕S的横向平行,Y轴与屏幕S的纵向平行。
图像显示装置(投影仪)9具有照出激光等光的光源装置(光源)91、多个二向色镜92A、92B、92C、以及光扫描仪1。
光源装置91具备照出红色光的红色光源装置911、照出蓝色光的蓝色光源装置912、以及照出绿色光的绿色光源装置913。
各二向色镜92A、92B、92C是合成从红色光源装置911、蓝色光源装置912、以及绿色光源装置913的各个照出的光的光学元件。
这样的图像显示装置9构成为基于来自未图示的主计算机的图像信息,将从光源装置91(红色光源装置911、蓝色光源装置912、绿色光源装置913)照出的光分别在二向色镜92A、92B、92C合成,并通过光扫描仪1使该合成的光二维扫描,并在屏幕S上形成彩色图像。
二维扫描时,通过光扫描仪1的可动反射镜部11的绕Y轴的转动使在光反射面114反射的光向屏幕S的横向扫描(主扫描)。另一方面,通过光扫描仪1的可动反射镜部11的绕X轴的转动使在光反射面114反射的光向屏幕S的纵向扫描(副扫描)。
此外,在图13中,构成为通过光扫描仪1使由二向色镜92A、92B、92C合成的光二维扫描之后,使该光在固定反射镜93反射之后在屏幕S形成图像,但也可以省略固定反射镜93,而直接将通过光扫描仪1被二维扫描的光照射至屏幕S。
根据这样的图像显示装置9,具备上述那样的光扫描仪1,所以能够实现小型化,并缩短调机时间。
以下,对图像显示装置的应用例进行说明。
图像显示装置的应用例一
图14是表示本发明的图像显示装置的应用例一的立体图。
如图14所示,图像显示装置9能够应用于便携式图像显示装置100。
该便携式图像显示装置100具有以能够以手把持的尺寸形成的外壳110、和内置在外壳110内的图像显示装置9。通过该便携式图像显示装置100,例如,能够在屏幕、办公桌上等规定的面显示规定的图像。
另外,便携式图像显示装置100具有显示规定的信息的显示器120、小键盘130、音频端口140、控制按钮150、插卡槽160、以及AV端口170。
此外,便携式图像显示装置100也可以具备通话功能、GPS接收功能等其他的功能。
图像显示装置的应用例二
图15是表示本发明的图像显示装置的应用例二的立体图。
如图15所示,图像显示装置9能够应用于平视显示器系统200。
在该平视显示器系统200中,图像显示装置9以在汽车的仪表板构成平视显示器210的方式被安装。通过该平视显示器210,能够在挡风玻璃220显示例如到目的地为止的引导显示等规定的图像。
此外,平视显示器系统200并不限定于汽车,例如,也能够应用于飞机、船舶等。
图像显示装置的应用例三
图16是表示本发明的图像显示装置的应用例三的立体图。
如图16所示,图像显示装置9能够应用于头戴式显示器300。
即,头戴式显示器300具有眼镜310、和被安装于眼镜310的图像显示装置9。而且,通过图像显示装置9,在被设置在眼镜310的本来为透镜的部位的显示部320显示由一只眼视觉确认的规定的图像。
显示部320可以透明,另外,也可以不透明。在显示部320透明的情况下,能够将来自图像显示装置9的信息重叠于来自现实世界的信息来使用。
此外,也可以在头戴式显示器300设置两个图像显示装置9,并在两个显示部显示利用双眼视觉确认的图像。
以上,基于图示的实施方式对本发明的光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器进行了说明,但本发明并不限定于此。例如,在本发明的光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器中,各部的构成能够置换为具有相同的功能的任意的构成,另外,也能够附加其他的任意的构成。
另外,本发明也可以组合上述各实施方式中的、任意的两个以上的构成(特征)。
另外,在上述的实施方式中,以设置了两个(一对)第一轴部的情况为例进行了说明,但并不限定于此,例如,也可以设置四个(两对)以上的第一轴部。
另外,在上述的实施方式中,以设置了四个(两对)第二轴部的情况为例进行了说明,但并不限定于此,例如,第二轴部也可以为两个(一对)或者六个(三对)以上。
另外,在上述的实施方式中,以俯视时光反射板覆盖第一轴部的一部分的情况为例进行了说明,但光反射板的大小并不限定于上述的实施方式,例如,也可以形成为覆盖框体部、第二轴部。
另外,在上述的实施方式中,以通过加工SOI基板形成光反射板以及隔离件的情况为例进行了说明,但并不限定于此,例如,也可以由独立的基板形成光反射板以及隔离件,也可以加工硅基板、玻璃基板等单一材料的基板一体形成光反射板以及隔离件。
另外,光反射板与基部之间的隔离件也可以是焊接球。该情况下,例如,分别在光反射板以及基部的隔离件侧的面形成金属膜,并经由焊接球接合这些金属膜彼此即可。
另外,在上述的实施方式中,以仅将驱动力直接施加给框体部的情况为例进行了说明,但也可以将驱动力直接施加给框体部以及可动部的各个,是光反射板绕第一轴以及第二轴摆动。这样的情况下,也能够起到防止或者抑制由于从框体部经由第一轴部传递到可动部的不需要的振动而引起的光反射板的不需要的振动这样的效果。
另外,在上述的实施方式中,以作为光扫描仪的驱动方式使用了动磁方式的情况为例进行了说明,但本发明并不限定于此,例如,能够使用动圈方式、压电驱动方式、静电驱动方式等。
附图符号说明
1...光扫描仪,1C...光扫描仪,1D...光扫描仪,1E...光扫描仪,4...电压施加部,7...控制部,9...图像显示装置,11...可动反射镜部,11A...可动反射镜部,11B...可动反射镜部,11D...可动反射镜部,11E...可动反射镜部,11X...可动反射镜部,12a...轴部,12b...轴部,13...框体部,14a...轴部,14b...轴部,14c...轴部,14d...轴部,15...支承部,21...永久磁铁,31...线圈,32...磁心,41...第一电压产生部,42...第二电压产生部,43...电压重叠部,43a...加法器,51...形变检测元件,52...形变检测元件,91...光源装置,92A...二向色镜,92B...二向色镜,92C...二向色镜,93...固定反射镜,100...便携式图像显示装置,110...外壳,111...基部,111B...基部,111D...基部,112...隔离件,112A...隔离件,112B...隔离件,112D...隔离件,112E...隔离件,113...光反射板,113X...光反射板,114...光反射面,114X...光反射面,120...显示器,130...小键盘,140...音频端口,150...控制按钮,160...插卡槽,170...端口,200...平视显示器系统,210...平视显示器,220...挡风玻璃,300...头戴式显示器,310...眼镜,320...显示部,911...红色光源装置,912...蓝色光源装置,913...绿色光源装置,1121...部分,1122...部分,g...光反射板的几何学中心,G...由光反射板、基部以及连接部构成的质量的重心,g1...连接部的几何学中心,g2...基部的几何学中心,LL...光,P...交点,S...屏幕,α...倾斜角度,β...倾斜角度,θ...倾斜角。

Claims (14)

1.一种光扫描仪,其特征在于,具有:
基部;
光反射部,其反射光;
连接部,其连接所述基部和所述光反射部;以及
轴部,其以能够绕摆动轴摆动的方式支承所述基部,
所述光反射部在从所述光反射部与所述基部排列的方向观察的俯视时,以所述光反射部的几何学中心成为离开所述摆动轴的位置的方式被设置,
在所述俯视时,所述基部以及所述连接部中的至少一个的几何学中心相对于所述摆动轴位于与所述光反射部的几何学中心相反的一侧。
2.根据权利要求1所述的光扫描仪,其特征在于,
所述光反射部在所述俯视时,呈沿所述摆动轴的椭圆形或者鸡蛋形。
3.一种光扫描仪,其特征在于,具有:
基部;
光反射部,其反射光;
连接部,其连接所述基部与所述光反射部;
框体部,其以包围所述基部的方式被设置;
第一轴部,其连接所述基部与所述框体部,并以能够绕第一轴摆动的方式支承所述基部;以及
第二轴部,其以能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动的方式支承所述框体部,
所述光反射部在从所述光反射部与所述基部排列的方向观察的俯视时,以所述光反射部的几何学中心成为离开所述第一轴或者所述第二轴的位置的方式被设置,
在所述俯视时,所述基部以及所述连接部中的至少一个的几何学中心相对于所述第一轴或者所述第二轴位于与所述光反射部的几何学中心相反的一侧。
4.根据权利要求3所述的光扫描仪,其特征在于,
在所述俯视时,所述光反射部的几何学中心偏离所述第一轴。
5.根据权利要求3所述的光扫描仪,其特征在于,
在所述俯视时,所述光反射部的几何学中心偏离所述第二轴。
6.根据权利要求3所述的光扫描仪,其特征在于,
在所述俯视时,所述基部的几何学中心偏离所述第一轴或者所述第二轴。
7.根据权利要求3所述的光扫描仪,其特征在于,
在所述俯视时,所述连接部的几何学中心偏离所述第一轴或者所述第二轴。
8.根据权利要求7所述的光扫描仪,其特征在于,
所述连接部的侧面具有相对于所述光反射部与所述基部排列的方向倾斜的锥形。
9.根据权利要求8所述的光扫描仪,其特征在于,
所述锥形分别被设置为相对于所述第一轴或者所述第二轴邻近的部分和远离的部分,且所述邻近的部分以及所述远离的部分相对于所述光反射部与所述基部排列的方向的倾斜角度彼此不同。
10.根据权利要求3所述的光扫描仪,其特征在于,
在所述俯视时,所述基部以及所述连接部双方的几何学中心偏离所述第一轴或者所述第二轴。
11.根据权利要求10所述的光扫描仪,其特征在于,
在所述俯视时,所述基部的形状与所述连接部的形状一致。
12.根据权利要求3~11的任意一项所述的光扫描仪,其特征在于,
所述光反射部在所述俯视时,呈沿所述第一轴或者所述第二轴的椭圆形或者鸡蛋形。
13.一种图像显示装置,其特征在于,
具备权利要求1~12的任意一项所述的光扫描仪。
14.一种头戴式显示器,其特征在于,
具备权利要求1~12的任意一项所述的光扫描仪。
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