CN104880821A - 促动器、光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供耐冲击性高的促动器、光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器。光扫描仪(3)具有：构造体(30)，其具有具备光反射部(M)的可动部(31)、一对轴部(第一轴部)(321、322)、支承部(33)、及一对冲击缓和部(361、362)；用于使可动部(31)摆动的驱动机构；及限制(制约)冲击缓和部(361、362)过度位移的限制部(35)。并且，限制部(35)具有第一限制部(351、352)及第二限制部(353、354)。其中，第一限制部(351)及第二限制部(353)以夹着冲击缓和部(361)的方式设置，同样，第一限制部(352)及第二限制部(354)以夹着冲击缓和部(362)的方式设置。

Description

促动器、光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器

技术领域

本发明涉及促动器、光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器。

背景技术

例如，作为使光偏转的光偏转器，公知有具有如下部件的结构：具有反射镜(光反射部)的反射镜部、设置为包围反射镜部的支承部、以及连接反射镜部和支承部且将反射镜部支承为能够绕规定的轴摆动的扭杆。这样的结构的光偏转器中，例如在因落下等施加了较大的冲击的情况下，有容易产生扭杆破损等不良情况从而无法充分确保机械强度的问题。

因此，专利文献1中公开了如下光偏转器，即，以与正交于扭杆的方向上的反射镜部的一对对边分别对置的方式，设置冲击缓和部。该冲击缓和部与支承部连结，例如当通过从外部赋予的冲击、振动，来在正交于扭杆的方向(包括支承部等的设备面中正交于扭杆的方向)上作用使反射镜部平移的力时，通过使反射镜部抵接于冲击缓和部，来避免反射镜部与支承部碰撞。由此，抑制了光偏转器的破损。

专利文献1：日本特开2009-169089号公报

然而，受到来自外部的冲击等的反射镜部在抵接于冲击缓和部后，有绕扭杆摆动的可能性。此时，本发明人发现反射镜部在一定时间内一边维持与冲击缓和部接触的状态一边摆动。随着这样的举动，冲击缓和部被反射镜部的摆动拉动而在包括支承部等的设备面的厚度方向、即反射镜部的位移方向上位移。结果，冲击缓和部超过极限地位移，从而有构成材料劣化、直至破损的担忧。

发明内容

本发明的目的在于提供耐冲击性较高的促动器、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应用例来实现。

本发明的促动器的特征在于，具有：

可动部；

支承部；

第一轴部，其将上述可动部和上述支承部连接，并将上述可动部支承为能够绕第一轴摆动；

冲击缓和部，其设置在上述可动部与上述支承部之间，并与上述支承部连结；以及

限制部，其在上述可动部绕上述第一轴摆动时的在上述可动部位移的位移方向上，夹着上述冲击缓和部而设置。

根据这样的结构，可动部与施加于促动器的冲击对应地沿位移方向位移，相伴随地冲击缓和部沿可动部的位移方向位移，此时通过使冲击缓和部与限制部接触，来抑制冲击缓和部的过度的位移。结果，能够抑制冲击缓和部的破损，能够提高促动器的耐冲击性。由此，根据上述结构，能得到耐冲击性较高的促动器。

本发明的促动器中，优选构成为，上述限制部限制上述冲击缓和部的沿上述位移方向的位移。

由此，能够抑制冲击缓和部与可动部一起过度位移，结果能够抑制冲击缓和部的破损。

本发明的促动器中，优选构成为，当将包括上述第一轴以及上述冲击缓和部的平面作为基准平面时，

在从与上述基准平面正交的方向俯视的观察下，上述限制部设置在不与上述可动部重叠的位置。

由此，当可动部摆动时，能够防止可动部与限制部接触。结果，利用限制部来防止妨碍可动部的摆动，从而能够进行可动部的稳定的摆动。

本发明的促动器中，优选构成为，上述冲击缓和部具备：第一部位；以及第二部分，该第二部分与上述第一部位相比弯曲刚性较小，并且将上述第一部位和上述支承部连结。

由此，通过使可动部与第一部位接触，从而第一部位在第二部位之前沿位移方向位移，并与限制部接触。因此，能够使弯曲刚性相对较大的第一部位首先与限制部接触，从而能够抑制冲击缓和部的破损，并且能够限制冲击缓和部的位移。

本发明的促动器中，优选构成为，当将包括上述第一轴以及上述冲击缓和部的平面作为基准平面时，

在从与上述基准平面正交的方向俯视观察下，上述第一部位的一部分从上述限制部突出。

由此，能够使第一部位更加可靠地与限制部接触，因而能够更加可靠地防止第二部位与限制部接触所引起的冲击缓和部的破损。

本发明的促动器中，优选构成为，上述可动部、上述支承部、上述第一轴部以及上述冲击缓和部一体形成。

由此，促动器的尺寸精度变高，能够实现小型化。

本发明的促动器中，优选构成为，上述可动部具有：第一可动部；第二可动部，其形成为框状，且以包围上述第一可动部的方式设置；以及第二轴部，其将上述第一可动部和上述第二可动部连接，并将上述第一可动部支承为能够相对于上述第二可动部绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动。

由此，能够使第一可动部绕两个轴摆动。

本发明的光扫描仪的特征在于，具有：

可动部，其具备反射光的光反射部；

支承部；

第一轴部，其将上述可动部和上述支承部连接，且将上述可动部支承为能够绕第一轴摆动；

冲击缓和部，其在上述可动部与上述支承部之间，并与上述支承部连结；以及

限制部，其在上述可动部绕上述第一轴摆动时的上述可动部位移的位移方向上，夹着上述冲击缓和部而设置。

根据这样的结构，可动部与施加于光扫描仪的冲击对应地沿位移方向位移，相伴随地冲击缓和部沿位移方向位移，此时通过使冲击缓和部与限制部接触，来抑制冲击缓和部的过度的位移。结果，能够抑制冲击缓和部的破损抑制，能够提高光扫描仪的耐冲击性。由此，根据上述结构，能得到耐冲击性较高的光扫描仪。

本发明的图像显示装置的特征在于，具有：

可动部，其具备反射光的光反射部；

支承部；

第一轴部，其将上述可动部和上述支承部连接，并将上述可动部支承为能够绕第一轴摆动；

冲击缓和部，其设置在上述可动部与上述支承部之间，且与上述支承部连结；以及

限制部，其在上述可动部绕上述第一轴摆动时的上述可动部位移的位移方向上，夹着上述冲击缓和部而设置。

根据这样的结构，可动部与施加于图像显示装置的冲击对应地沿位移方向位移，相伴随地冲击缓和部沿位移方向位移，此时通过使冲击缓和部与限制部接触，来抑制冲击缓和部的过度的位移。结果，能够抑制冲击缓和部的破损，能够提高图像显示装置的耐冲击性。由此，根据上述结构，能得到耐冲击性较高且可靠性较高的图像显示装置。

本发明的头戴式显示器的特征在于，具备：

框架，其安装在观察者的头部；和

光扫描仪，其设置在上述框架，

上述光扫描仪具有：

可动部，其具备反射光的光反射部；

支承部；

第一轴部，其将上述可动部和上述支承部连接，并将上述可动部支承为能够绕第一轴摆动；

冲击缓和部，其设置在上述可动部与上述支承部之间，并与上述支承部连结；以及

限制部，其在上述可动部绕上述第一轴摆动时的上述可动部位移的位移方向上，夹着上述冲击缓和部而设置。

根据这样的结构，可动部与施加于头戴式显示器的冲击对应地沿位移方向位移，相伴随地冲击缓和部沿位移方向位移，此时通过使冲击缓和部与限制部接触，来抑制冲击缓和部的过度的位移。结果，能够抑制冲击缓和部的破损，能够提高头戴式显示器的耐冲击性。由此，根据上述结构，能够得到耐冲击性较高且可靠性较高的头戴式显示器。

附图说明

图1是表示本发明的图像显示装置的第一实施方式的结构图。

图2是图1所示的图像显示装置所具备的光扫描仪的立体图。

图3是图2所示的光扫描仪的俯视图。

图4是图3中的A-A线剖视图。

图5是表示对图4所示的线圈施加的电压的图。

图6是对图2所示的光扫描仪所具有的限制部的功能进行说明的图，图6(a)是俯视图，图6(b)是剖视图。

图7是对图2所示的光扫描仪所具有的限制部的功能进行说明的图，图7(a)是俯视图，图7(b)是剖视图。

图8是对图2所示的光扫描仪所具有的限制部的功能进行说明的图，图8(a)是俯视图，图8(b)是剖视图。

图9是对图2所示的光扫描仪所具有的限制部的功能进行说明的图，图9(a)是俯视图，图9(b)是剖视图。

图10是表示本发明的图像显示装置的第二实施方式的结构图。

图11是图10所示的图像显示装置所具有的光扫描仪的俯视图。

图12是图11中的D-D线剖视图。

图13是本发明的第三实施方式的图像显示装置所具备的光扫描仪的俯视图。

图14是图13中的E-E线剖视图。

图15是表示使用了本发明的图像显示装置的平视显示器的立体图。

图16是表示本发明的头戴式显示器的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的促动器、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。

1.光扫描仪(促动器)

首先，对本发明的光扫描仪(本发明的促动器)进行说明。

第一实施方式

图1是表示本发明的图像显示装置的第一实施方式的结构图。图2是图1所示的图像显示装置所具备的光扫描仪的立体图。图3是图2所示的光扫描仪的俯视图。图4是图3中的A-A线剖视图。图5是表示对图4所示的线圈施加的电压的图。图6～图9是对图2所示的光扫描仪所具有的限制部的功能进行说明的图，图6(a)～图9(a)是俯视图，图6(b)～图9(b)是剖视图。此外，以下，为方便说明，将图3中的纸面近前侧称作“上”，将图3中的纸面里侧称作“下”。并且，图6～图9的(b)剖视图是各图的(a)俯视图中的与图3中的A-A线相当的位置的剖视图。

如图1所示，图像显示装置1是通过对屏幕、壁面等对象物10二维地扫描描绘用激光LL来显示图像的装置。图像显示装置1具有射出描绘用激光LL的描绘用光源单元2、和扫描描绘用激光LL的两个光扫描仪3。这样的图像显示装置1中，两个光扫描仪3彼此配置为描绘用激光LL的扫描方向(后述的第一轴J1)相互正交。而且，例如，一个光扫描仪3沿水平方向扫描描绘用激光LL，另一个光扫描仪3沿垂直方向扫描描绘用激光LL，由此能够在对象物10显示二维图像。此外，以下，也将沿水平方向扫描描绘用激光LL的光扫描仪3称作“水平扫描用光扫描仪3’”，将沿垂直方向扫描描绘用激光LL的光扫描仪3称作“垂直扫描用光扫描仪3””。

描绘用光源单元

如图1所示，描绘用光源单元2具备：红色、绿色、蓝色各色的激光光源(光源部)21R、21G、21B；与激光光源21R、21G、21B对应地设置的准直透镜22R、22G、22B以及分色镜23R、23G、23B。

激光光源21R、21G、21B分别具有未图示的光源和驱动电路。而且，激光光源21R射出红色的激光RR，激光光源21G射出绿色的激光GG，激光光源21B射出蓝色的激光BB。激光RR、GG、BB分别与从未图示的控制部发送的驱动信号对应地射出，并通过准直透镜22R、22G、22B而成为平行光或者大致平行光。作为激光光源21R、21G、21B，例如能够使用端面发光半导体激光器、面发光半导体激光器等半导体激光器。通过使用半导体激光器，能够实现激光光源21R、21G、21B的小型化。

仿照这样的激光光源21R、21G、21B的配置来配置分色镜23R、23G、23B。分色镜23R具有反射激光RR的特性。分色镜23G具有反射激光GG并且使激光RR透过的特性。分色镜23B具有反射激光BB并且使激光RR、GG透过的特性。通过这些分色镜23R、23G、23B，合成各色的激光RR、GG、BB从而成为描绘用激光LL。

光扫描仪

图2至图4所示的光扫描仪3具有：构造体30，其具备具有光反射部M的可动部31、一对轴部(第一轴部)321、322、支承部33、以及一对冲击缓和部361、362；用于使可动部31摆动的驱动机构34；以及限制(制约)冲击缓和部361、362的过度的位移的限制部35。此外，从这样的结构的光扫描仪3中省略了光反射部M的结构相当于本发明的促动器。

以下，为方便说明，将相互正交的三个轴设为X轴、Y轴以及Z轴，Z轴方向与可动部31(构造体30)的板厚方向一致，X轴方向与第一轴J1一致。并且，以下的说明中，也将从Z轴方向观察的俯视简称为“俯视”。另外，也将包括构造体30展开的面的平面称作“基准平面”。此外，Z轴与该基准平面正交。并且，图2、图3中，以透视一部分的方式进行图示。

可动部31呈板状，在其上表面设有具有光反射性的光反射部M。光反射部M例如能够由铝等的金属膜构成。向这样的可动部31入射描绘用激光LL，入射的描绘用激光LL由光反射部M反射，并且向与光反射部M(可动部31)的姿势对应的方向扫描。

此外，可动部31的俯视形状不限定于图示的长方形，例如也可以是正方形、多边形、圆形等任意形状。

轴部321、322在X轴方向上隔着可动部31相互对置地配置。并且，轴部321、322分别沿第一轴J1延伸，其一端部与可动部31连接，另一端部与支承部33连接。上述轴部321、322分别将可动部31支承为能够绕第一轴摆动，随着可动部31绕第一轴J1摆动，上述轴部321、322产生扭曲变形。此外，作为轴部321、322的形状，分别不限定于上述的形状，例如可以在中途的至少一个位置具有屈曲或者弯曲的部分、分支的部分。并且，轴部321、322也可以分别分隔为两根轴部。

支承部33呈框状，以在俯视观察下包围可动部31的方式配置。但是，作为支承部33的结构，并不限定于此，例如也可以构成为：支承部33分割为四个部分，其中，两个部分隔着可动部31在X轴方向上对置配置，且上述部分与轴部321、322连接，并且，剩下的两个部分隔着可动部31在Y轴方向上对置配置，且上述部分与冲击缓和部361、362连接。

冲击缓和部361、362在Y轴方向上隔着可动部31相互对置配置。并且，冲击缓和部361、362设置为分别与支承部33连接，并且向支承部33的内侧突出。换言之，冲击缓和部361、362分别以从支承部33向可动部31侧突出的方式设置。

并且，冲击缓和部361与可动部31之间隔着空隙部365分离，冲击缓和部362与可动部31之间隔着空隙部366分离。因此，当在没有来自外部的冲击等的状态(以下，也将该状态称作“稳定状态”。)下可动部31摆动时，可动部31不与冲击缓和部361、362接触，从而能够防止可动部31的摆动被冲击缓和部361、362妨碍。

另一方面，在从外部对光扫描仪3施加了冲击等的状态下，可动部31可能随着该冲击而沿Y轴方向位移。而且，可动部31通过与冲击缓和部361、362抵接来限制进一步沿Y轴方向位移。由此，能够防止可动部31与支承部33直接接触而引起的可动部31及支承部33的破损、轴部321、322被过度拉动而引起的特性劣化之类的不良情况的产生。

此处，冲击缓和部361具备：第一部位3611，该第一部位3611在Y轴方向上隔着空隙部365而与可动部31相邻；以及第二部位3612，该第二部位361以将第一部位3611和支承部33连结的方式设置，该第二部位3612的弯曲刚性比第一部位3611的弯曲刚性小。在可动部31向Y轴方向中例如图4的右方位移的情况下，可动部31与第一部位3611接触，从而能够在第一部位3611中承接可动部31的位移的能量，并且能够在第二部位3612中吸收位移的能量。结果，能够限制可动部31的沿Y轴方向的位移，而抑制可动部31的破损。

并且，冲击缓和部362也相同，具备：第一部位3621，该第一部位3621在Y轴方向上隔着空隙部366而与可动部31相邻；以及第二部位3622，该第二部位3622以将第一部位3621和支承部33连结的方式设置，且该第二部位3622的弯曲刚性比第一部位3621的弯曲刚性小。在可动部31向Y轴方向中例如图4的左方位移的情况下，可动部31与第一部位3621接触，从而能够在第一部位3621中承接可动部31的位移的能量，并且能够在第二部位3622中吸收位移的能量。结果，能够限制可动部31的沿Y轴方向的位移，而抑制可动部31的破损。

此外，冲击缓和部361、362至少具有限制可动部31的沿Y轴方向的位移的功能即可，不是必须具有如上述那样地吸收可动部31与冲击缓和部361、362接触时的冲击的功能。

这样的构造体30例如通过对SOI基板[依次层叠有第一Si层(设备层)、SiO₂层(盒层)、第二Si层(把手层)而得的基板]进行蚀刻而一体形成。具体而言，构造体30中，可动部31、轴部321、322、冲击缓和部361、362分别由SOI基板的第一Si层构成。并且，支承部33由如下层叠体构成，该层叠体由SOI基板的第一Si层(图4的第一支承部331)、SiO2层(图4的第二支承部332)以及第二Si层(图4的第三支承部333)构成。因此，若仅着眼于第一Si层(设备层)，则可以说可动部31、支承部33、轴部321、322以及冲击缓和部361、362一体形成。这样，通过由SOI基板形成构造体30，能够使光扫描仪3的振动特性优异。并且，由于SOI基板能够通过蚀刻而进行微小的加工，所以通过使用SOI基板来形成构造体30，能够使它们的尺寸精度优异，并且能够实现光扫描仪3的小型化。

如图4所示，驱动机构34具有设于可动部31的下表面的永久磁铁341、和与永久磁铁341对置配置的线圈342。永久磁铁341配置为：在俯视观察下，N极位于第一轴J1的一侧(+Y轴侧)，S极位于另一侧(-Y轴侧)。此外，作为永久磁铁341，例如能够适当使用钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、粘合磁铁等。

这样的驱动机构34中，通过对线圈342施加交变电压，能够使可动部31绕第一轴J1摆动。具体而言，若对线圈342施加交变电压，则在线圈342的周围，交替切换地产生第一磁场和第二磁场，其中，上述第一磁场中，将永久磁铁341的N极向线圈342吸引并且使S极从线圈342离开，上述第二磁场中，相反地使永久磁铁341的N极从线圈342离开并且将S极向线圈342吸引。这样，通过交替地切换第一、第二磁场，能够使轴部321、322扭曲变形，并且能够使可动部31绕第一轴J1摆动。

此外，线圈342也可以配置于未图示的其它部件的上表面，并且在光扫描仪3具备对包括支承部33的内侧空间在内的下表面整体进行支承的基板(未图示)的情况下，也可以配置于该基板的上表面。

此处，对于两个光扫描仪3中的水平扫描用光扫描仪3’而言，优选对线圈342施加与由可动部31和轴部321、322构成的振动系统的扭曲共振频率相等的频率的交变电压，使可动部31共振驱动。由此，能够增大可动部31的绕第一轴J1的摆动角。作为这样的交变电压的频率，没有特别限定，但例如优选为10～40kHz左右。并且，作为交变电压的波形，没有特别限定，但优选为图5(a)所示的正弦波那样的波形。

另一方面，对于垂直扫描用光扫描仪3”而言，优选对线圈342施加与由可动部31和轴部321、322构成的振动系统的扭曲共振频率不同的频率的交变电压，使可动部31非共振驱动。作为这样的交变电压的频率，没有特别限定，但例如优选为30～120Hz左右(60Hz左右)。并且，作为交变电压的波形，没有特别限定，但优选为图5(b)所示的锯齿波那样的波形。

当因落下等对光扫描仪3施加了冲击(Y轴方向的加速度)时，与此相随地限制部35抑制冲击缓和部361、362沿Z轴方向过度位移。由此，能够抑制光扫描仪3的破损(特别是冲击缓和部361、362的破损)。通过设置这样的限制部35，能够提高光扫描仪3的耐冲击性。

本实施方式的限制部35具有：具备以覆盖在冲击缓和部361的上方的方式延伸突出的部位的第一限制部351；以及同样具有以覆盖在冲击缓和部362的上方的方式延伸突出的部位的第一限制部352。上述第一限制部351、352分别具有限制冲击缓和部361、362向上方(+Z轴侧)过度位移的功能。

另一方面，本实施方式的限制部35具备：以向冲击缓和部361的下方伸出的方式与第三支承部333连接的第二限制部353、和同样以向冲击缓和部362的下方伸出的方式与第三支承部333连接的第二限制部354。上述第二限制部353、354分别具有限制冲击缓和部361、362向下方(-Z轴侧)过度位移的功能。

第一限制部351、352沿Y轴排列，并且在俯视观察下隔着可动部31分离配置。

其中，第一限制部351被分为在俯视观察下与支承部33的一部分重叠的基部3511、和沿Y轴从基部3511向第一限制部352侧延伸突出的延伸突出部3512。基部3511与支承部33的上表面接合，来担任第一限制部351的固定。并且，延伸突出部3512的厚度(Z轴方向上的长度)比基部3511的厚度薄。由此，在延伸突出部3512的下方，形成有与延伸突出部3512和基部3511的厚度之差对应的空隙部3513。隔着该空隙部3513，冲击缓和部361与第一限制部351分离。

同样，第一限制部352被分为在俯视观察下与支承部33的一部分重叠的基部3521、和沿Y轴从基部3521向第一限制部351侧延伸突出的延伸突出部3522。基部3521与支承部33的上表面接合，来担任第一限制部352的固定。并且，延伸突出部3522的厚度(Z轴方向上的长度)比基部3521的厚度薄。由此，在延伸突出部3522的下方，形成有与延伸突出部3522和基部3521的厚度之差对应的空隙部3523。隔着该空隙部3523，冲击缓和部362与第一限制部352分离。

第二限制部353、354也沿Y轴排列，并且在俯视观察下隔着可动部31分离配置。

其中，第二限制部353与第三支承部333一体形成。而且，在冲击缓和部361与第二限制部353之间，设置有厚度与第二支承部332相同的空隙部3533。隔着该空隙部3533，冲击缓和部361与第二限制部353分离。

同样，第二限制部354与第三支承部333一体形成。而且，在冲击缓和部362与第二限制部354之间，设置有厚度与第二支承部332相同的空隙部3543。隔着该空隙部3543，冲击缓和部362与第二限制部354分离。

因此，第一限制部351以及第二限制部353以隔开空隙部3513和空隙部3533而夹着冲击缓和部361的方式设置，另一方面，第一限制部352以及第二限制部354以隔开空隙部3523和空隙部3543而夹着冲击缓和部362的方式设置。

通过设置这样的结构的限制部35，如上所述那样具有防止冲击缓和部361、362沿Z轴方向过度位移从而抑制光扫描仪3破损的功能。以下，详述该功能。

此处，作为从外部受到的冲击的一个例子，如图6所示，以可动部31受到使其向右方(+Y轴侧)位移那样的冲击的情况为例进行说明。此外，以下的说明中，以冲击缓和部361为主进行说明，但冲击缓和部362的情况也相同。该例子中，若光扫描仪3受到冲击，则轴部321、322被拉伸，并且可动部31向右方位移，如图6所示，可动部31首先与冲击缓和部361的第一部位3611接触。通过该接触，能够使可动部31向右方位移时的速度降低。

接着，可动部31的位移的速度降低，并且继续向右方按压第一部位3611。由此，第一部位3611与可动部31一起向右方位移。而且，与第一部位3611相比弯曲刚性相对较小的第二部位3612如图7所示那样被向+Y轴侧压缩。此时，可动部31的位移的能量通过第二部位3612的压缩作用以一定程度被吸收。而且，能够缓和可动部31因反作用而受到的冲击，并且能够限制可动部31进一步向+Y轴侧位移。

然而，图6的例子中，图示了可动部31受到使其沿Y轴方向朝+Y轴侧位移的冲击的情况，但现实中，沿与Y轴方向完全平行的方向位移(受到冲击)是罕见的，认为除了Y轴方向的成分的位移之外，还包括X轴方向、Z轴方向的成分的位移的可能性较高。

这样的情况下，在如上所述那样Y轴方向的位移的能量被第二部位3612以某种程度吸收之后，可动部31此次开始沿X轴方向位移、或绕第一轴J1摆动。此时，由于可动部31以与第一部位3611接触的状态位移或摆动一定时间，所以冲击缓和部361也随着可动部31而开始沿X轴方向或Z轴方向位移。

其中，冲击缓和部361的X轴方向的位移的能量通过支承同样位移的可动部31的轴部321、322的压缩作用、伸长作用而被吸收，或通过冲击缓和部361的弯曲作用而被吸收。而且，由于可动部31由呈框状的支承部33包围，所以认为比较容易限制X轴方向的位移。结果，X轴方向的位移较早地收敛，从而较少地导致光扫描仪3的破损。

另一方面，Z轴方向的位移的能量通过轴部321、322的伸长作用、以及冲击缓和部361的弯曲作用而以某种程度被吸收。然而，在不限制Z轴方向的位移的情况下，冲击缓和部361可能在可动部31摆动的范围内大幅位移。结果，冲击缓和部361的Z轴方向的位移量过大，从而有导致冲击缓和部361的破损的担忧。

因此，本发明中，通过设置限制部35，能够防止冲击缓和部361沿Z轴方向过度位移。

以下，作为冲击缓和部361沿Z轴方向位移的一个例子，如图8所示，对可动部31中的冲击缓和部361侧的端部以向+Z轴侧位移的方式摆动的情况进行说明。该例子中，由于随着可动部31的摆动，冲击缓和部361侧的端部向+Z轴侧位移(即，Z轴方向成为“位移方向”。)，所以如图8所示那样冲击缓和部361也向+Z轴侧位移。此时，由于冲击缓和部361的第一部位3611一边维持与摆动的可动部31接触的状态一边位移，所以在该时刻进行比较时，在冲击缓和部361内第一部位3611的位移量最大。另一方面，第二部位3612与第一部位3611的举动对应地在Z轴方向上弯曲。

而且，向+Z轴侧位移后的冲击缓和部361的第一部位3611进入空隙部3513，最终如图8所示那样与第一限制部351的延伸突出部3512接触。由此，限制冲击缓和部361进一步向+Z轴侧位移。结果，能够抑制冲击缓和部361沿Z轴方向过度位移，从而能够抑制冲击缓和部361的破损。而且，冲击缓和部361的破损的抑制结果导致使光扫描仪3的耐冲击性提高。

并且，冲击缓和部361的Z轴方向上的位移如上所述地随着可动部31的摆动而引起，因此，通过抑制冲击缓和部361的沿Z轴方向的过度的位移，能够抑制可动部31的过度的摆动、沿Z轴方向的过度的平移。由此，能够抑制轴部321、322的破损，而能够提高光扫描仪3的耐冲击性。

此外，如上所述，冲击缓和部361的第一部位3611在第二部位3612之前向+Z轴侧位移，与第一限制部351接触。如上所述，第一部位3611是与第二部位3612相比弯曲刚性相对较大的部位。因此，通过使该第一部位3611在第二部位3612之前与第一限制部351接触，能够抑制冲击缓和部361随着接触而破损。换言之，由于与第二部位3612相比，第一部位3611针对冲击的耐久性优异，所以通过使第一部位3611优先与第一限制部351接触，能够抑制冲击缓和部361的破损，并且能够限制冲击缓和部361的位移。

并且，冲击缓和部361的第二部位3612是与第一部位3611相比弯曲刚性相对较小的部位。因此，当第一部位3611位移而与第一限制部351接触时，第二部位3612容易弯曲，从而冲击缓和部361难以破损。换言之，由于第二部位3612能够容易追随第一部位3611的位移，所以可以说冲击缓和部361的变形允许度变高，破损概率降低。此外，由于冲击缓和部361的追随性变高，所以抑制可动部31的过度的摆动、沿Z轴方向的过度的平移的效果增强。

此外，第一部位3611以及第二部位3612的弯曲刚性例如是使第一部位3611沿Z轴方向位移时的弯曲难易度，能够以弯曲规定量所需要的负载的大小来进行比较、评价。

并且，如图3所示，当俯视不对光扫描仪3施加冲击的状态时，第一限制部351与可动部31相互偏离。并且，换言之，第一限制部351设置在不与可动部31重叠的位置。由此，当可动部31摆动时，能够防止可动部31与第一限制部351的接触。结果，能够防止由第一限制部351妨碍可动部31的摆动，从而能够在稳定状态下进行可动部31的稳定的摆动。

并且，另外，向光反射部M入射的光或者由光反射部M反射的光难以干涉第一限制部351。由此，能够确保光扫描仪3的本来功能(光扫描)，并且能够使光的入射角或者光的反射角更大，从而能够获得可得到的光路的自由度较高的光扫描仪3。

并且，优选构成为，当俯视光扫描仪3时，如图3所示那样冲击缓和部361的第一部位3611的一部分从第一限制部351突出。通过相对于冲击缓和部361像这样配置第一限制部351，从而当第一部位3611与第一限制部351接触了时，能够更加可靠地抑制冲击缓和部361的位移，并且能够防止可动部31与第一限制部351干涉所引起的副作用的产生。即，当在俯视观察下第一部位3611全部从第一限制部351突出时，因施加于光扫描仪3的冲击的大小，当冲击缓和部361向+Z轴侧位移了时，无法使第一部位3611与第一限制部351接触，代替地第二部位3612与第一限制部351接触，从而有冲击缓和部361容易破损的担忧。另一方面，当在俯视观察下第一部位3611全部都隐藏于第一限制部351时，因施加于光扫描仪3的冲击的大小，可动部31与第一限制部351接触的概率上升，与此相随有可动部31容易破损的担忧。

此外，第一部位3611从第一限制部351突出的突出量没有特别限定，但若考虑充分提高使第一部位3611与第一限制部351接触的概率，则优选为第一部位3611的沿Y轴方向的长度的1％以上且90％以下，更加优选为5％以上且80％以下。

并且，如图3所示，本实施方式的冲击缓和部361的第一部位3611是在俯视观察下呈长方形的板状体。这样的形状的第一部位3611容易承接如图3所示那样由在俯视观察下呈长方形的板状体构成的可动部31的位移的能量，因此可以说容易限制位移。此外，第一部位3611的形状不限定于这样的形状，例如也可以是正方形、多边形、圆形等任意形状。

另一方面，如图3所示，本实施方式的冲击缓和部361的第二部位3612具备：在俯视观察下在X轴方向上具有长轴的呈细长的框状的缓冲部3612a；连结缓冲部3612a和第一部位3611的连结部3612b；以及连结缓冲部3612a的长边和支承部33的连结部3612c。当这样的形状的第二部位3612受到了沿着Y轴方向的压缩力时，容易如图7所示那样压缩变形，因而可以说容易吸收位移的能量。此外，第二部位3612的形状不限定于这样的形状，例如也可以具备多个缓冲部3612a，或由多个连结部3612b连结缓冲部3612a和第一部位3611，或由多个连结部3612c连结缓冲部3612a和支承部33。

并且，图9也是冲击缓和部361沿Z轴方向位移的一个例子，是表示可动部31中的冲击缓和部361侧的端部以向-Z轴侧位移的方式摆动的例子的图。该例子中，随着可动部31的摆动，如图9所示那样冲击缓和部361向-Z轴侧位移。此时，由于冲击缓和部361的第一部位3611一边维持与摆动的可动部31接触的状态一边位移，所以在该时刻进行比较时，在冲击缓和部361内第一部位3611的位移量最大。另一方面，第二部位3612与第一部位3611的举动对应地在Z轴方向上弯曲。

而且，向-Z轴侧位移后的冲击缓和部361的第一部位3611进入空隙部3533，最终如图9所示地与第二限制部353接触。由此，限制冲击缓和部361进一步向-Z轴侧位移。

此外，对于冲击缓和部361与第二限制部353的位置关系，也可以说和冲击缓和部361与第一限制部351的位置关系相同。即，优选构成为，当俯视光扫描仪3时，如图4所示那样冲击缓和部361的第一部位3611的一部分从第二限制部353突出。通过相对于冲击缓和部361像这样配置第二限制部353，从而当第一部位3611与第二限制部353接触了时，能够更加可靠地抑制冲击缓和部361的位移，并且能够抑制可动部31与第二限制部353干涉所引起的副作用的产生。

而且，第一部位3611从第二限制部353突出的突出量、与第一部位3611从上述的第一限制部351突出的突出量相同。

此外，第一部位3611从第一限制部351突出的突出量也可以与第一部位3611从第二限制部353突出的突出量相同，但优选如图4所示那样不同。换言之，优选构成为，当俯视光扫描仪3时，如图4所示那样第一限制部351的左端(可动部31侧的端)和第二限制部353的左端(可动部31侧的端)相互偏离。由此，即使在第一部位3611反复与第一限制部351和第二限制部353接触时，第一部位3611处的接触位置也在第一限制部351侧和第二限制部353侧相互偏离。因此，与在相同的位置接触的情况相比，能够缓和第一部位3611处的接触的机械影响，从而能够使随接触产生的第一部位3611的破损概率降低。

以上，对第一限制部351以及第二限制部353进行了说明，但第一限制部352具有与上述的第一限制部351相同的结构、功能，第二限制部354也具有与上述的第二限制部353相同的结构、功能。

作为上述限制部35的结构材料，例如可以举出玻璃、水晶、硅、陶瓷、金属、树脂等。其中，在使用玻璃、水晶等具有透光性的材料的情况下，不需要考虑向光反射部M入射的光与限制部35的干涉，从而例如也可以将第一限制部351和第一限制部352连结而成为一体。即，也可以构成为：当俯视光扫描仪3时，第一限制部351、352覆盖遮蔽冲击缓和部361、362的全部和可动部31。

并且，在第一限制部351和第一限制部352成为一体的情况下，也可以以在俯视观察下与可动部31不重叠的方式呈框状。由此，第一限制部351、352的刚性变高，而能够提高光扫描仪3整体的耐冲击性。

第二实施方式

接下来，对本发明的图像显示装置的第二实施方式进行说明。

图10是表示本发明的图像显示装置的第二实施方式的结构图。图11是图10所示的图像显示装置所具有的光扫描仪的俯视图。图12是图11中的D-D线剖视图。

以下，以与上述的实施方式不同的方面为中心对第二实施方式的图像显示装置进行说明，并省略相同的事项的说明。

本发明的第二实施方式的图像显示装置除光扫描仪的结构不同以外，与上述的第一实施方式相同。此外，对与上述的实施方式相同的结构赋予相同附图标记。

如图10所示，本实施方式的图像显示装置1具有射出描绘用激光LL的描绘用光源单元2、扫描描绘用激光LL的光扫描仪3、以及使由光扫描仪3扫描后的描绘用激光LL反射的反射镜11。此外，对于反射镜11，根据需要来设置即可，也可以省略。

描绘用光源单元

描绘用光源单元2是与上述的第一实施方式相同的结构，从而省略其说明。

光扫描仪

本实施方式的光扫描仪3具有二维扫描从描绘用光源单元2射出的描绘用激光LL的功能。

如图11所示，光扫描仪3具有：具备光反射部M的可动部31；以包围可动部31的方式配置的支承部33；连接可动部31和支承部33且将可动部31支承为能够绕第一轴J1摆动的轴部(第一轴部)321、322；一对冲击缓和部361、362；用于使可动部31摆动的驱动机构34；以及限制冲击缓和部361、362的过度的位移的限制部35。

并且，可动部31具有：在上表面设置有光反射部M的第一可动部311；以包围第一可动部311的方式配置的框状的第二可动部312；以及连接第一可动部311和第二可动部312且将第一可动部311支承为能够绕与第一轴J1正交的第二轴J2摆动的一对轴部(第二轴部)313、314。一对轴部313、314配置为隔着第一可动部311相互对置，并且在沿着第二轴J2的方向上延伸。

并且，如图12所示，在第二可动部312的下表面设置有肋312a，在该肋312a的下表面配置有永久磁铁341。肋312a具有作为加强第二可动部312的机械强度的加强部的功能、和作为在第一可动部311与永久磁铁341之间确保用于防止它们接触的空间的间隙件的功能。永久磁铁341形成为一端侧为S极且另一端侧为N极的棒状，配置为在俯视观察下相对于第一轴J1、第二轴J2这两个轴倾斜。

并且，如图12所示，冲击缓和部361、362以在Y轴方向上隔着可动部31相互对置的方式与呈框状的支承部33的内侧连接。

因此，冲击缓和部361、362防止可动部31与支承部33直接接触，并且限制可动部31沿Y轴方向过度位移，而抑制轴部321、322等的破损。

而且，限制部35具备第一限制部351、352、与第二限制部353、354。由此，能够抑制随冲击缓和部361、362的沿Z轴方向的过度的位移而产生的破损。

对于这样的结构的光扫描仪3而言，由第一可动部311、轴部313、314、第二可动部312、轴部321、322以及永久磁铁341，构成使第一可动部311绕第一轴J1摆动的第一振动系统。并且，由第一可动部311以及轴部313、314，构成使第一可动部311绕第二轴J2摆动的第二振动系统。

而且，通过使第一可动部311相对于第二可动部312绕第二轴J2摆动，并且使第二可动部312相对于支承部33绕第一轴J1摆动，能够使第一可动部311绕第一轴J1、第二轴J2这两个轴摆动。此外，在本实施方式中，以通过第一可动部311的绕第一轴J1的摆动来进行描绘用激光LL的垂直扫描(副扫描)、且通过第一可动部311的绕第二轴J2的摆动来进行描绘用激光LL的水平扫描(主扫描)的方式配置光扫描仪3。

在永久磁铁341的下侧设置有线圈342，通过对该线圈342施加重叠有用于使第一振动系统摆动的第一交变电压和用于使第二摆动系摆动的第二交变电压的重叠电压，能够使第一可动部311绕第一轴J1、第二轴J2这两个轴摆动。作为第一交变电压，没有特别限定，例如能够与施加于上述的第一实施方式的垂直扫描用光扫描仪3”的交变电压相同，并且，作为第二交变电压，没有特别限定，例如能够与施加于上述的第一实施方式的水平扫描用光扫描仪3’的交变电压相同。该情况下，优选对第一振动系统进行非共振驱动，对第二振动系统进行共振驱动。

以上，对本实施方式的光扫描仪3进行了说明，但根据本实施方式的呈万向型的二维扫描式光扫描仪3，能够用一个装置二维扫描描绘用激光LL，因而与例如组合两个上述的第一实施方式的一维扫描式光扫描仪而使描绘用激光LL二维扫描的结构比较，能够实现装置的小型化，并且对准的调整也变得容易。

根据这样的第二实施方式，也能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。

第三实施方式

接下来，对本发明的图像显示装置的第三实施方式进行说明。

图13是本发明的第三实施方式的图像显示装置所具备的光扫描仪的俯视图。图14是图13中的E-E线剖视图。

以下，以与上述的实施方式不同的方面为中心对第三实施方式的图像显示装置进行说明，并省略相同的事项的说明。

本发明的第三实施方式的图像显示装置除光扫描仪的结构不同以外，与上述的第二实施方式相同。此外，对与上述的实施方式相同的结构赋予相同附图标记。

光扫描仪

如图13所示，本实施方式的光扫描仪3还具备以不仅在Y轴方向上、在X轴方向上也隔着第一可动部311相互对置的方式设置的冲击缓和部363、364。冲击缓和部363、364分别设置为：其一端部与第二可动部312连接，并且从第二可动部312朝向第一可动部311侧突出。在因来自外部的冲击等第一可动部311沿X轴方向位移的情况下，通过使第一可动部311与冲击缓和部363、364接触，来限制第一可动部311的沿X轴方向的进一步的位移。此外，冲击缓和部363、364除其配置、形状不同以外，具有与冲击缓和部361、362相同的结构。

并且，本实施方式的光扫描仪3所具备的限制部35除具备第一限制部351、352之外还具备第一限制部355、356，并且除具备第二限制部353、354之外还具备第二限制部357、358。此外，以使设置于第二可动部312的下表面的肋312a不与第二限制部357、358接触的方式，在肋312a上与第二限制部357、358的位置对应地设置有贯通孔、切口部。

第一限制部351、352具有限制冲击缓和部361、362的沿Z轴方向(+Z轴侧)的过度的位移的功能。另一方面，第一限制部355、356具有限制冲击缓和部363、364的沿Z轴方向(+Z轴侧)的过度的位移的功能。

与第二实施方式相同，第一限制部351、352优选以在俯视观察下使冲击缓和部361、362的一部分突出的方式构成。另一方面，第一限制部355、356优选以使冲击缓和部363、364的一部分突出的方式构成。此外，图13所示的第一限制部355、356形成为沿X轴延伸的棒状。由此，即使在第二可动部312摆动的情况下，第二可动部312也难以与第一限制部355、356接触，从而能够抑制妨碍第二可动部312的摆动。即，第一限制部355、356(后述的第二限制部357、358也相同)因其形状，而有与摆动的第二可动部312接触从而妨碍摆动的担忧，但通过使形状成为上述的沿着X轴的棒状，而容易避免与第二可动部312接触。

此外，第一限制部351、352、355、356也可以相互独立，但在本实施方式中，第一限制部351、352、355、356中，相邻的限制部彼此相互连结，一体形成。因此，第一限制部351、352、355、356实际上能够作为在俯视观察下呈框状的一个部件来使用。

并且，第二限制部353、354具有限制冲击缓和部361、362的沿Z轴方向(-Z轴侧)的过度的位移的功能。另一方面，第二限制部357、358具有限制冲击缓和部363、364的沿Z轴方向(-Z轴侧)的过度的位移的功能。

与第二实施方式相同，第二限制部353、354优选以在俯视观察下使冲击缓和部361、362的一部分突出的方式构成。另一方面，第二限制部357、358优选以使冲击缓和部363、364的一部分突出的方式构成。此外，本实施方式的第二限制部353、354、357、358在俯视观察下形成为与第一限制部351、352、355、356大致相同的形状，但该形状也可以相互不同。

并且，与第一实施方式相同，上述第二限制部353、354、357、358与支承部33一体形成。此外，第二限制部357、358是从支承部33突出的结构，但也可以是从肋312a突出的结构。

根据以上的光扫描仪3，利用四个冲击缓和部361～364来有效地缓和施加于可动部31的X轴方向上的冲击和Y轴方向上的冲击双方，从而能够提高耐冲击性。并且，利用四个第一限制部351、352、355、356以及四个第二限制部353、354、357、358来抑制冲击缓和部361～364沿Z轴方向过度位移，而能够抑制冲击缓和部361～364的破损，所以根据这样的观点也能够提高耐冲击性。

此外，根据这样的第三实施方式，也能够发挥与上述的第一、第二实施方式相同的效果。

2.平视显示器

接下来，对作为本发明的图像显示装置的一个例子的平视显示器进行说明。

图15是表示使用了本发明的图像显示装置的平视显示器的立体图。

如图15所示，在平视显示器系统200中，图像显示装置1搭载在汽车的仪表盘而构成平视显示器210。根据该平视显示器210，例如相对于前窗玻璃220，能够显示至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。

3.头戴式显示器

接下来，对本发明的头戴式显示器进行说明。

图16是表示本发明的头戴式显示器的立体图。

如图16所示，头戴式显示器300具有安装于观察者的头部的框架310、和安装于框架310的图像显示装置1。而且，利用图像显示装置1，在框架310的本来透镜所在的部位设置的显示部(光反射层件)320上，显示用一个眼睛观察的规定的图像。

显示部320可以透明，并且也可以不透明。在显示部320透明的情况下，能够在来自现实世界的信息上重叠来自图像显示装置1的信息而使用。并且，显示部320将入射的光的至少一部分反射即可，例如能够使用半透半反镜等。

此外，在头戴式显示器300设置两个图像显示装置1，在两个显示部显示由两个眼睛观察的图像也可以。

以上，基于图示的实施方式对本发明的促动器、光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器进行了说明，但本发明不限定于此，各部的结构能够置换为具有相同的功能的任意结构。并且，也可以在本发明附加其它任意的结构物。

附图标记的说明：

1...图像显示装置；2...描绘用光源单元；3...光扫描仪；3’...水平扫描用光扫描仪；3”...垂直扫描用光扫描仪；10...对象物；11...反射镜；21R...激光光源；21G...激光光源；21B...激光光源；22R...准直透镜；22G...准直透镜；22B...准直透镜；23R...分色镜；23G...分色镜；23B...分色镜；30...构造体；31...可动部；33...支承部；34...驱动机构；35...限制部；200...平视显示器系统；210...平视显示器；220...前窗玻璃；300...头戴式显示器；310...框架；311...第一可动部；312...第二可动部；312a...肋；313...轴部；320...显示部；321...轴部；331...第一支承部；332...第二支承部；333...第三支承部；341...永久磁铁；342...线圈；351...第一限制部；352...第一限制部；353...第二限制部；354...第二限制部；355...第一限制部；356...第一限制部；357...第二限制部；358...第二限制部；361...冲击缓和部；362...冲击缓和部；363...冲击缓和部；364...冲击缓和部；365...空隙部；366...空隙部；3511...基部；3512...延伸突出部；3513...空隙部；3521...基部；3522...延伸突出部；3523...空隙部；3533...空隙部；3543...空隙部；3611...第一部位；3612...第二部位；3612a...缓冲部；3612b...连结部；3612c...连结部；3621...第一部位；3622...第二部位；RR...激光；GG...激光；BB...激光；J1...第一轴；J2...第二轴；LL...描绘用激光；M...光反射部。

Claims (10)

1.一种促动器，其特征在于，具有：

可动部；

支承部；

第一轴部，其将上述可动部和上述支承部连接，并将上述可动部支承为能够绕第一轴摆动；

冲击缓和部，其设置在上述可动部与上述支承部之间，并与上述支承部连结；以及

限制部，其在上述可动部绕上述第一轴摆动时的上述可动部位移的位移方向上，夹着上述冲击缓和部而设置。

2.根据权利要求1所述的促动器，其特征在于，

上述限制部限制上述冲击缓和部的沿上述位移方向的位移。

3.根据权利要求1或2所述的促动器，其特征在于，

当将包括上述第一轴以及上述冲击缓和部的平面作为基准平面时，

在从与上述基准平面正交的方向俯视观察下，上述限制部设置在不与上述可动部重叠的位置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的促动器，其特征在于，

上述冲击缓和部具备：第一部位；以及第二部分，该第二部分与上述第一部位相比弯曲刚性较小，并且将上述第一部位和上述支承部连结。

5.根据权利要求4所述的促动器，其特征在于，

当将包括上述第一轴以及上述冲击缓和部的平面作为基准平面时，

在从与上述基准平面正交的方向俯视观察下，上述第一部位的一部分从上述限制部突出。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的促动器，其特征在于，

上述可动部、上述支承部、上述第一轴部以及上述冲击缓和部一体形成。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的促动器，其特征在于，

上述可动部具有：第一可动部；第二可动部，其形成为框状，且以包围上述第一可动部的方式设置；以及第二轴部，其将上述第一可动部和上述第二可动部连接，并将上述第一可动部支承为能够相对于上述第二可动部绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动。

8.一种光扫描仪，其特征在于，具有：

可动部，其具备反射光的光反射部；

支承部；

第一轴部，其将上述可动部和上述支承部连接，且将上述可动部支承为能够绕第一轴摆动；

冲击缓和部，其设置在上述可动部与上述支承部之间，并与上述支承部连结；以及

限制部，其在上述可动部绕上述第一轴摆动时的上述可动部位移的位移方向上，夹着上述冲击缓和部而设置。

9.一种图像显示装置，其特征在于，具有：

可动部，其具备反射光的光反射部；

支承部；

第一轴部，其将上述可动部和上述支承部连接，并将上述可动部支承为能够绕第一轴摆动；

冲击缓和部，其设置在上述可动部与上述支承部之间，且与上述支承部连结；以及

限制部，其在上述可动部绕上述第一轴摆动时的上述可动部位移的位移方向上，夹着上述冲击缓和部而设置。

10.一种头戴式显示器，其特征在于，具备：

框架，其安装在观察者的头部；和

光扫描仪，其设置在上述框架，

上述光扫描仪具有：

可动部，其具备反射光的光反射部；

支承部；

第一轴部，其将上述可动部和上述支承部连接，并将上述可动部支承为能够绕第一轴摆动；

冲击缓和部，其设置在上述可动部与上述支承部之间，并与上述支承部连结；以及

限制部，其在上述可动部绕上述第一轴摆动时的上述可动部位移的位移方向上，夹着上述冲击缓和部而设置。