JP2015148781A - Actuator, optical scanner, image display device, and head-mount display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アクチュエーター、光スキャナー、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイに関するものである。 The present invention relates to an actuator, an optical scanner, an image display device, and a head mounted display.
例えば、光を走査する光スキャナーとして、ミラー(光反射部)を有する可動板と、可動板を囲むように設けられている支持部と、可動板と支持部とを接続し、可動板を所定の軸まわりに揺動可能に支持する軸部と、を有する構成が知られている。このような構成の光スキャナーでは、例えば、落下等によって大きな衝撃が加わった場合に軸部が折れる等の破損が生じ易く、機械的強度を十分に確保することができないとう問題があった。そこで、特許文献1では、可動板の上下に制限部材を設け、衝撃が加わって変位した可動板を制限部材に物理的に接触させることで、可動板の過度な変位を防止し、光スキャナーの機械的強度の向上を図っている。
For example, as an optical scanner that scans light, a movable plate having a mirror (light reflecting portion), a support portion provided so as to surround the movable plate, and the movable plate and the support portion are connected to each other, and the movable plate is predetermined. And a shaft portion that is supported so as to be swingable around the axis of the shaft. In the optical scanner having such a configuration, for example, when a large impact is applied due to dropping or the like, there is a problem that the shaft portion is easily broken and the mechanical strength cannot be sufficiently ensured. Therefore, in
しかしながら、特許文献1の光スキャナーでは、制限部材を支持部に接合しており、さらに、制限部材を変形し難い(比較的硬質な)部材で構成されているため、制限部材と支持部との間に接合応力が生じ、当該応力によって光スキャナーの振動特性が変化してしまうという問題がある。
However, in the optical scanner of
本発明の目的は、振動特性の変化を抑制しつつ、耐衝撃性を高めることのできるアクチュエーター、光スキャナー、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an actuator, an optical scanner, an image display device, and a head-mounted display that can improve impact resistance while suppressing changes in vibration characteristics.
このような目的は、下記の発明により達成される。
本発明のアクチュエーターは、可動部と、
支持部と、
前記可動部と前記支持部とを接続し、前記可動部を第1の軸まわりに揺動可能に支持する第1の軸部と、
前記支持部に設けられ、前記可動部の平面視にて前記第1の軸部と交差している線状体と、を有することを特徴とする。
Such an object is achieved by the following invention.
The actuator of the present invention includes a movable part,
A support part;
A first shaft portion that connects the movable portion and the support portion, and supports the movable portion so as to be swingable about a first axis;
And a linear body that is provided on the support portion and intersects the first shaft portion in a plan view of the movable portion.
このような構成によれば、線状体と第1の軸部とが接触することによって、第1の軸部の過度な変形が防止され、その結果、耐衝撃性が向上する。また、線状体を用いることで、支持部との接合応力を小さくすることができるので、線状体を設けることによる振動特性の変化を小さく抑える(好ましくは防止する)ことができる。 According to such a structure, when a linear body and a 1st axial part contact, the excessive deformation | transformation of a 1st axial part is prevented, As a result, impact resistance improves. In addition, since the bonding stress with the support portion can be reduced by using the linear body, a change in vibration characteristics due to the provision of the linear body can be suppressed (preferably prevented).
本発明のアクチュエーターでは、前記線状体は、前記支持部の一方の主面側と、前記一方の主面に対して表裏関係にある他方の主面側と、に設けられていることが好ましい。 In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the linear body is provided on one main surface side of the support portion and the other main surface side that is in a front-back relationship with the one main surface. .
これにより、一方の主面側への過度な変位と、他方の主面側への過度な変位を防止することができるので、耐衝撃性がより向上する。 Thereby, since the excessive displacement to one main surface side and the excessive displacement to the other main surface side can be prevented, impact resistance is further improved.
本発明のアクチュエーターでは、前記線状体は、前記第1の軸部の前記支持部との接続部側に位置していることが好ましい。 In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the linear body is located on a connection portion side of the first shaft portion with the support portion.
これにより、通常の駆動時において、線状体が第1の軸部や可動部と接触してしまうことを抑制することができる。 Thereby, it can suppress that a linear body contacts a 1st axial part and a movable part at the time of normal drive.
本発明のアクチュエーターでは、前記線状体は、前記第1の軸に沿った方向に複数並んで配置されていることが好ましい。
これにより、耐衝撃性がより向上する。
In the actuator of the present invention, it is preferable that a plurality of the linear bodies are arranged side by side in a direction along the first axis.
Thereby, impact resistance improves more.
本発明のアクチュエーターでは、前記第1の軸方向から見たときの高さが、前記支持部側にある前記線状体よりも前記可動部側にある前記線状体の方が高いことが好ましい。 In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the linear body on the movable portion side is higher in height when viewed from the first axial direction than the linear body on the support portion side. .
衝撃が加わったときの第1の軸部の変位量は、可動部側ほど大きくなるため、線状体の高さも可動部側ほど高くすることで、複数の線状体でバランスよく、第1の軸部を受け止めることができる。 Since the displacement amount of the first shaft portion when an impact is applied increases toward the movable portion side, the height of the linear body is also increased toward the movable portion side, so that the first linear portion has a good balance among the plurality of linear bodies. The shaft part can be received.
本発明のアクチュエーターでは、前記線状体は、金属ワイヤーであることが好ましい。
これにより、線状体の強度を確保しつつ、線状体の径をより細くすることができる。
In the actuator of the present invention, the linear body is preferably a metal wire.
Thereby, the diameter of a linear body can be made thinner, ensuring the intensity | strength of a linear body.
本発明のアクチュエーターでは、前記金属ワイヤーは、ワイヤーボンディングによって形成されていることが好ましい。
これにより、金属ワイヤー(線状体)を簡単に形成することができる。
In the actuator of the present invention, it is preferable that the metal wire is formed by wire bonding.
Thereby, a metal wire (linear body) can be formed easily.
本発明のアクチュエーターでは、可動部は、第1の可動部と、前記第1の可動部を囲むように設けられている枠状の第2の可動部と、前記第1の可動部と前記第2の可動部とを接続し、前記第1の可動部を前記第2の可動部に対して前記第1の軸に交差する第2の軸まわりに揺動可能に支持する第2の軸部と、を有することが好ましい。
これにより、第1の可動部を2軸まわりに揺動させることができる。
In the actuator of the present invention, the movable portion includes a first movable portion, a frame-shaped second movable portion provided so as to surround the first movable portion, the first movable portion, and the first movable portion. A second shaft portion that connects the two movable portions and supports the first movable portion so as to be swingable about a second axis that intersects the first axis with respect to the second movable portion. It is preferable to have.
Thereby, the first movable part can be swung around two axes.
本発明の光スキャナーは、光を反射する光反射部を備える可動部と、
支持部と、
前記可動部と前記支持部とを接続し、前記可動部を第1の軸まわりに揺動可能に支持する第1の軸部と、
前記支持部に設けられ、前記可動部の平面視にて前記第1の軸部と交差している線状体と、を有することを特徴とする。
The optical scanner of the present invention includes a movable part including a light reflecting part that reflects light,
A support part;
A first shaft portion that connects the movable portion and the support portion, and supports the movable portion so as to be swingable about a first axis;
And a linear body that is provided on the support portion and intersects the first shaft portion in a plan view of the movable portion.
このような構成によれば、線状体と第1の軸部とが接触することによって、第1の軸部の過度な変形が防止され、その結果、耐衝撃性が向上する。また、線状体を用いることで、支持部との接合応力を小さくすることができるので、線状体を設けることによる振動特性の変化を小さく抑える(好ましくは防止する)ことができる。 According to such a structure, when a linear body and a 1st axial part contact, the excessive deformation | transformation of a 1st axial part is prevented, As a result, impact resistance improves. In addition, since the bonding stress with the support portion can be reduced by using the linear body, a change in vibration characteristics due to the provision of the linear body can be suppressed (preferably prevented).
本発明の画像表示装置は、光を反射する光反射部を備える可動部と、
支持部と、
前記可動部と前記支持部とを接続し、前記可動部を第1の軸まわりに揺動可能に支持する第1の軸部と、
前記支持部に設けられ、前記可動部の平面視にて前記第1の軸部と交差している線状体と、を有することを特徴とする。
The image display device of the present invention includes a movable part including a light reflecting part that reflects light,
A support part;
A first shaft portion that connects the movable portion and the support portion, and supports the movable portion so as to be swingable about a first axis;
And a linear body that is provided on the support portion and intersects the first shaft portion in a plan view of the movable portion.
このような構成によれば、線状体と第1の軸部とが接触することによって、第1の軸部の過度な変形が防止され、その結果、耐衝撃性が向上する。また、線状体を用いることで、支持部との接合応力を小さくすることができるので、線状体を設けることによる振動特性の変化を小さく抑える(好ましくは防止する)ことができる。よって、信頼性の高い画像表示装置が得られる。 According to such a structure, when a linear body and a 1st axial part contact, the excessive deformation | transformation of a 1st axial part is prevented, As a result, impact resistance improves. In addition, since the bonding stress with the support portion can be reduced by using the linear body, a change in vibration characteristics due to the provision of the linear body can be suppressed (preferably prevented). Therefore, a highly reliable image display device can be obtained.
本発明のヘッドマウントディスプレイは、観察者の頭部に装着されるフレームと、
前記フレームに設けられた光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、
光を反射する光反射部を備える可動部と、
支持部と、
前記可動部と前記支持部とを接続し、前記可動部を第1の軸まわりに揺動可能に支持する軸部と、
前記支持部に設けられ、前記可動部の平面視にて前記第1の軸部と交差している線状体と、を有することを特徴とする。
The head-mounted display of the present invention includes a frame attached to the observer's head,
An optical scanner provided on the frame,
The optical scanner is
A movable part including a light reflecting part for reflecting light;
A support part;
A shaft portion that connects the movable portion and the support portion, and supports the movable portion so as to be swingable about a first axis;
And a linear body that is provided on the support portion and intersects the first shaft portion in a plan view of the movable portion.
このような構成によれば、線状体と第1の軸部とが接触することによって、第1の軸部の過度な変形が防止され、その結果、耐衝撃性が向上する。また、線状体を用いることで、支持部との接合応力を小さくすることができるので、線状体を設けることによる振動特性の変化を小さく抑える(好ましくは防止する)ことができる。よって、信頼性の高いヘッドマウントディスプレイが得られる。 According to such a structure, when a linear body and a 1st axial part contact, the excessive deformation | transformation of a 1st axial part is prevented, As a result, impact resistance improves. In addition, since the bonding stress with the support portion can be reduced by using the linear body, a change in vibration characteristics due to the provision of the linear body can be suppressed (preferably prevented). Therefore, a highly reliable head mounted display can be obtained.
以下、本発明のアクチュエーター、光スキャナー、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイの好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an actuator, an optical scanner, an image display device, and a head mounted display of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1.画像表示装置
まず、本発明の画像表示装置について説明する。
1. Image Display Device First, the image display device of the present invention will be described.
<第1実施形態>
図1は、本発明の画像表示装置の第1実施形態を示す構成図である。図2は、図1に示す画像表示装置が備える光スキャナーの上面図である。図3は、図2に示す光スキャナーの下面図である。図4は、図2中のA−A線断面図である。図5は、図4に示すコイルに印加する電圧を示す図である。図6は、(a)が図2中のB−B線断面図、(b)が図2中のC−C線断面図である。図7は、図2に示す光スキャナーが有する規制部の機能を説明する断面図である。図8は、歪みゲージを示す上面図である。なお、以下では、説明の便宜上、+Z軸側を「上」とも言い、−Z軸側を「下」とも言う。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of an image display device of the present invention. FIG. 2 is a top view of the optical scanner provided in the image display apparatus shown in FIG. 3 is a bottom view of the optical scanner shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a voltage applied to the coil shown in FIG. 6A is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the function of the restricting portion of the optical scanner shown in FIG. FIG. 8 is a top view showing the strain gauge. Hereinafter, for convenience of explanation, the + Z-axis side is also referred to as “upper”, and the −Z-axis side is also referred to as “lower”.
図1に示すように、画像表示装置1は、スクリーン、壁面などの対象物10に描画用レーザー光LLを二次元的に走査することにより画像を表示する装置である。画像表示装置1は、描画用レーザー光LLを出射する描画用光源ユニット2と、描画用レーザー光LLを走査する2つの光スキャナー3と、を有している。このような画像表示装置1では、2つの光スキャナー3が、描画用レーザー光LLの走査方向(または、後述する第1の軸J1)が直交するように配置されている。そして、例えば、一方の光スキャナー3が描画用レーザー光LLを水平方向に走査し、他方の光スキャナー3が描画用レーザー光LLを垂直方向に走査することにより、対象物10に二次元画像を表示できるようになっている。なお、以下では、描画用レーザー光LLを水平方向に走査する光スキャナー3を「水平走査用光スキャナー3’」とも言い、描画用レーザー光LLを垂直方向に走査する光スキャナー3を「垂直走査用光スキャナー3”」とも言う。
As shown in FIG. 1, the
≪描画用光源ユニット≫
図1に示すように、描画用光源ユニット2は、赤色、緑色、青色、各色のレーザー光源(光源部)21R、21G、21Bと、レーザー光源21R、21G、21Bに対応して設けられたコリメーターレンズ22R、22G、22Bおよびダイクロイックミラー23R、23G、23Bと、を備えている。
≪Light source unit for drawing≫
As shown in FIG. 1, the drawing
レーザー光源21R、21G、21Bは、それぞれ、図示しない光源と駆動回路とを有している。そして、レーザー光源21Rは、赤色のレーザー光RRを射出し、レーザー光源21Gは、緑色のレーザー光GGを出射し、レーザー光源21Bは、青色のレーザー光BBを出射する。レーザー光RR、GG、BBは、それぞれ、図示しない制御部から送信される駆動信号に対応して出射され、コリメーターレンズ22R、22G、22Bによって平行光または略平行光にされる。レーザー光源21R、21G、21Bとしては、例えば、端面発光半導体レーザー、面発光半導体レーザーなどの半導体レーザーを用いることができる。半導体レーザーを用いることにより、レーザー光源21R、21G、21Bの小型化を図ることができる。
Each of the
このようなレーザー光源21R、21G、21Bの配置に倣って、ダイクロイックミラー23R、23G、23Bが配置されている。ダイクロイックミラー23Rは、レーザー光RRを反射する特性を有している。ダイクロイックミラー23Gは、レーザー光GGを反射するとともに、レーザー光RRを透過する特性を有している。ダイクロイックミラー23Bは、レーザー光BBを反射するとともに、レーザー光RR、GGを透過する特性を有している。これらダイクロイックミラー23R、23G、23Bによって、各色のレーザー光RR、GG、BBが合成されて描画用レーザー光LLとなる。
Dichroic mirrors 23R, 23G, and 23B are arranged following the arrangement of the
≪光スキャナー≫
図2ないし図4に示す光スキャナー3は、光反射部Mを有する可動部31と、1対の軸部(第1の軸部)321、322と、支持部33と、を有する構造体30と、可動部31を揺動させるための駆動手段34と、可動部31の過度な変位を規制(制限)する規制部35と、を有している。なお、このような構成の光スキャナー3から光反射部Mを省略した構成が本発明のアクチュエーターである。
≪Optical scanner≫
The
以下では、説明の便宜上、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とし、Z軸方向が可動部31(構造体30)の板厚方向と一致し、X軸方向が第1の軸J1と一致するものとする。また、Z軸方向から見た平面視を単に「平面視」とも言う。 In the following, for convenience of explanation, the three axes orthogonal to each other are defined as an X axis, a Y axis, and a Z axis, the Z axis direction coincides with the plate thickness direction of the movable portion 31 (structure 30), and the X axis direction is the first axis. It shall coincide with the axis J1. A plan view viewed from the Z-axis direction is also simply referred to as “plan view”.
可動部31は、板状をなしており、その上面には光反射性を有する光反射部Mが設けられている。光反射部Mは、例えば、アルミニウム等の金属膜によって構成することができる。このような可動部31には描画用レーザー光LLが入射し、入射した描画用レーザー光LLは、光反射部Mで反射され、光反射部M(可動部31)の姿勢に応じた方向へ走査される。
The
軸部321、322は、可動部31を介して互いに対向して配置されている。また、軸部321、322は、それぞれ、第1の軸J1に沿って延在し、その一端部が可動部31に接続されており、他端部が支持部33に接続されている。これら軸部321、322は、それぞれ、可動部31を第1の軸まわりに揺動可能に支持し、可動部31の第1の軸J1まわりの揺動に伴ってねじれ変形する。なお、軸部321、322の形状としては、それぞれ、前述した形状に限定されず、例えば、途中の少なくとも1箇所に屈曲または湾曲した部分や分岐した部分を有していてもよい。また、軸部321、322は、それぞれ、2本の軸部に分割されていてもよい。
The
支持部33は、枠状をなしており、可動部31の厚さ方向から見た平面視で、可動部31を囲むように配置されている。また、支持部33は、枠状をなす基部330と、平面視で、軸部321の両側に位置し、軸部321に沿って基部330から可動部31に向かって張り出ている張出部331、332と、軸部322の両側に位置し、軸部322に沿って基部330から可動部31に向かって張り出ている張出部333、334と、を有している。基部330は、可動部31および軸部321、322よりも厚く、各張出部331、332、333、334は、可動部31および軸部321、322とほぼ等しい厚さとなっている。ただし、支持部33の構成としては、これに限定されず、例えば、支持部33の基部330が2つに分割されており、これら2つの基部330が可動部31を介してX軸方向に対向配置されていてもよい。
The
このような構造体30は、例えば、SOI基板[第1のSi層(デバイス層)と、SiO2層(ボックス層)と、第2のSi層(ハンドル層)とがこの順に積層した基板]をエッチングすることで一体的に形成されている。具体的には、構造体30のうち、可動部31と、軸部321、322と、張出部331、332、333、334とは、SOI基板の第1のSi層で構成されている。また、基部330は、SOI基板の第1のSi層、SiO2層および第2のSi層からなる積層体で構成されている。このように、構造体30をSOI基板で形成することで、光スキャナー3の振動特性を優れたものとすることができる。また、SOI基板は、エッチングにより微細な加工が可能であるため、SOI基板を用いて構造体30を形成することにより、これらの寸法精度を優れたものとすることができ、また、光スキャナー3の小型化を図ることができる。
Such a
図4に示すように、駆動手段34は、可動部31の下面に設けられている永久磁石341と、永久磁石341に対向配置されているコイル342と、を有している。永久磁石341は、平面視にて、第1の軸J1の一方側(+Y軸側)にS極が位置し、他方側(−Y軸側)にN極が位置するように配置されている。なお、永久磁石341としては、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石等を好適に用いることができる。
As shown in FIG. 4, the driving
このような駆動手段34では、コイル342に交番電圧を印加することにより、可動部31を第1の軸J1まわりに揺動させることができる。具体的には、コイル342に交番電圧を印加すると、コイル342の周囲に、永久磁石341のN極をコイル342に引き付けるとともに、S極をコイル342から離間させる第1の磁界と、反対に、永久磁石341のN極をコイル342から離間させるとともに、S極をコイル342に引き付ける第2の磁界とが交互に切り換わる。このように、第1、第2の磁界が交互に切り換わることで、軸部321、322を捩れ変形させつつ、可動部31を第1の軸J1まわりに揺動させることができる。
In such a
ここで、2つの光スキャナー3のうちの水平走査用光スキャナー3’については、可動部31と軸部321、322とからなる振動系のねじり共振周波数と等しい周波数の交番電圧をコイル342に印加し、可動部31を共振駆動させることが好ましい。これにより、可動部31の第1の軸J1まわりの揺動角を大きくすることができる。このような交番電圧の周波数としては、特に限定されないが、例えば、10〜40kHz程度であるのが好ましい。また、交番電圧の波形としては、特に限定されないが、図5(a)に示すような正弦波のような波形であることが好ましい。
Here, for the horizontal scanning
一方、垂直走査用光スキャナー3”については、可動部31と軸部321、322とからなる振動系のねじり共振周波数と異なる周波数の交番電圧をコイル342に印加し、可動部31を非共振駆動させることが好ましい。このような交番電圧の周波数としては、特に限定されないが、例えば、30〜120Hz程度(60Hz程度)であるのが好ましい。また、交番電圧の波形としては、特に限定されないが、図5(b)に示すような鋸波のような波形であることが好ましい。
On the other hand, for the vertical scanning
規制部35は、落下等によって光スキャナー3に衝撃(Z軸方向の加速度)が加わったときの支持部33に対する可動部31の過度な変位(Z軸方向の変位)を防止し、光スキャナー3の破損(特に軸部321、322の断裂)を抑制するために設けられている。このような規制部35を設けることによって、光スキャナー3の機械的強度を向上させることができる。
The restricting
このような規制部35は、図2および図3に示すように、張出部331、332の上面に設けられた複数の線状体351と、張出部331、332の下面に設けられた複数の線状体352と、張出部333、334の上面に設けられた複数の線状体353と、張出部333、334の下面に設けられた複数の線状体354と、を有している。線状体351、352は、それぞれ、その一端部が張出部331に接続されており、他端部が張出部332に接続されている。同様に、線状体353、354は、それぞれ、その一端部が張出部333に接続されており、他端部が張出部334に接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, such a restricting
また、複数の線状体351は、第1の軸J1(X軸方向)に沿って並んで配置され、それぞれ、平面視で軸部321と交差して(軸部321を跨いで)配置されている。同様に、複数の線状体352は、第1の軸J1に沿って並んで配置され、それぞれ、平面視で軸部321と交差して配置されている。また、複数の線状体353は、第1の軸J1に沿って並んで配置され、それぞれ、平面視で軸部322と交差して配置されている。また、複数の線状体354は、第1の軸J1に沿って並んで配置され、それぞれ、平面視で軸部322と交差して配置されている。なお、線状体351、352、353、354の本数は、1本以上であれば特に限定されないが、本実施形態では、それぞれ、3本ずつ配置されている。
The plurality of
また、図6(a)、(b)に示すように、線状体351、353は、それぞれ、上方(+Z軸側)にアーチ状に湾曲しており、線状体352、354は、それぞれ、下方(−Z軸側)にアーチ状に湾曲している。そのため、非駆動状態や駆動状態(可動部31を揺動させている状態)では、線状体351、352、353、354は、軸部321、322と非接触に設けられている。これにより、線状体351、352、353、354によって光スキャナー3の駆動が阻害されることがなくなる。
Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
このような構成の規制部35では、図7に示すように、Z軸方向の衝撃を受けて可動部31が図中上側(+Z軸側)へ大きく変位し、それに伴って軸部321、322が大きく撓んだ際には、線状体351、353が軸部321、322と接触することで、軸部321、322のそれ以上の変形を規制し、軸部321、322の破損を抑制している。反対に、衝撃を受けて可動部31が図中下側(−Z軸側)へ大きく変位し、それに伴って軸部321、322が大きく撓んだ際には、線状体352、354が軸部321、322と接触することで、軸部321、322のそれ以上の変形を規制し、軸部321、322の破損を抑制している。このように、規制部35によれば、軸部321、322の過度な変形からくる破損・損傷を抑制することができ、よって、光スキャナー3の機械的強度が向上する。また、規制部35を複数の線状体351、352、353、354で構成しているため、規制部35と支持部33との接合部に応力がほとんど生じない。また、前記応力が生じたとしても線状体351、352、353、354の弾性変形で吸収・緩和される。そのため、規制部35を設けることによる可動部31の振動特性の変化を抑制(好ましくは防止)することができる。
In the restricting
特に、本実施形態では、支持部33の上面側に線状体351、353を設け、下面側に線状体352、354を設けているため、上述したように、可動部31の+Z軸側への過度な変位と、−Z軸側への過度な変位との両方を抑制することができる。そのため、より機械的強度に優れた光スキャナー3となる。なお、規制部35の構成としては、本実施形態に限定されず、例えば、線状体352、354を省略してもよいし、反対に、線状体351、353を省略してもよい。また、例えば、線状体351、354を省略してもよいし、反対に、線状体352、353を省略してもよい。前者では、支持部33の片方にしか規制部35が配置されないので、片方側への軸部321、322の過度な変形しか抑制することができないが、本実施形態と比較して、光スキャナー3の低背化を図ることができる。一方、後者では、両側への軸部321、322の過度な変形を抑制することができ、さらに、本実施形態と比較して線状体の数を減らすことができるので、製造が容易となる。
In particular, in this embodiment, since the
以下、線状体351、352、353、354の具体的な構成について詳細に説明するが、配置が異なる以外は、線状体351、352、353、354は、それぞれ、同様の構成であるため、以下では、線状体351について代表して説明し、線状体352、353、354については、その説明を省略する。
Hereinafter, the specific configuration of the
図2および図3に示すように、3本の線状体351は、全体的に軸部321の支持部33との接続部側に片寄って配置されている。これにより、線状体351と可動部31との意図しない接触を効果的に防止することができる。また、軸部321は、支持部33側ほど重力による撓みが小さいので、このような位置に線状体351を配置することで、光スキャナー3の姿勢を問わずに、線状体351と軸部321との離間距離を高精度に制御することができる。そのため、3本の線状体351は、光スキャナー3の駆動時には軸部321と接触せず、Z軸方向の衝撃が加わった時には軸部321と確実に接触するようになる。したがって、上記効果をより高めることができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the three
また、これら3本の線状体351は、第1の軸J1に沿って並んで配置されている。そして、図6および図7に示すように、第1の軸J1方向から見た線状体351の高さは、可動部31側の線状体351ほど高くなっている。言い換えると、軸部321と線状体351との離間距離Dは、可動部31側の線状体351ほど大きくなっている。すなわち、3本の線状体351のうち、最も支持部33側に位置する線状体351aの離間距離Daと、最も可動部31側に位置する線状体351cの離間距離Dcと、これらの間に位置する線状体351bの離間距離Dbとを比較したときに、Da<Db<Dcなる関係を満足している。
Further, these three
前述の図7からも分かるように、Z軸方向の衝撃を受けると、軸部321は、可動部31側ほど大きく変位するため、これに合わせるように、Da<Db<Dcなる関係とすることで、Z軸方向の衝撃が加わった時に、軸部321を3本の線状体351のそれぞれに接触させることができる。これにより、3本の線状体351で変位してきた軸部321をバランスよく受け止めることができる。そのため、軸部321が線状体351にぶつかった際の応力集中が抑制され、ぶつかった衝撃で軸部321が変形・破損したり、線状体351が破損したりすることを効果的に抑制することができる。
As can be seen from FIG. 7 described above, the
以上、線状体351の配置・形状について説明した。このような線状体351は、弾性を有していることが好ましい。言い換えると、軸部321がぶつかった衝撃で弾性変形する程度に柔らかいことが好ましい。これにより、軸部321がぶつかった際に線状体351が撓む(弾性変形する)ことによって、その衝撃を吸収・緩和することができ、ぶつかった衝撃で軸部321が変形・破損したり、線状体351が破損したりすることをより効果的に抑制することができる。
The arrangement / shape of the
このような線状体351は、金属ワイヤーで構成されていることが好ましい。これにより、線状体351の強度を確保しつつ、線状体351の径を細くすることができる。そのため、線状体351を設けることによる大型化を効果的に抑えることができる。線状体351を金属ワイヤーで構成する場合、その構成材料としては特に限定されないが、例えば、金、銅、アルミニウム等を用いることができ、また、Ni−Ti系合金、Ni−Al系合金、Cu−Zn系合金等の超弾性合金を用いることもできる。
Such a
また、線状体351は、ワイヤーボンディング技術を用いて形成されていることが好ましい。これにより、線状体351を簡単にかつ精度よく形成することができる。そのため、例えば、軸部321と線状体351との離間距離Dを目的値に高精度に合わせ込むことができる。
Moreover, it is preferable that the
ここで、線状体351を金属ワイヤーで構成した場合には、線状体351に導電性を付与することができる。このように、線状体351に導電性を付与することで、次のようなシステムを構築することが可能となる。すなわち、図8に示すように、軸部321には可動部31の搖動角を検知するための歪みゲージ37が設けられている場合がある。歪みゲージ37の構成としては、様々なものが知られているが、例えば、リンやボロンをドープすることで軸部321に抵抗体371、372を形成する構成が知られている。このような構成では、軸部321のねじり変形に応じて変化する抵抗体371、372の抵抗値から可動部31の揺動角を検知することができる。
Here, when the
このような歪みゲージ37を有する光スキャナー3において、前述したように、Z軸方向の衝撃が加わって軸部321が変形して線状体351に接触した場合には、線状体351によって、抵抗体371に繋がる配線371aと抵抗体372に繋がる配線372aとを短絡させることができる。そして、この短絡を検知する手段を設けておくことで、短絡の有無によって、光スキャナー3に大きな衝撃(軸部321が線状体351に接触する程の衝撃)が加わったか否かを検知することができる。前記短絡を検知した場合には、例えば、万が一の光スキャナー3の損傷を考慮して、描画用光源ユニット2からの描画用レーザー光LLの出射を停止するといった安全処置が実行されるように制御されていてもよい。
In the
<第2実施形態>
次に、本発明の画像表示装置の第2実施形態について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the image display device of the present invention will be described.
図9は、本発明の画像表示装置の第2実施形態を示す構成図である。図10は、図9に示す画像表示装置が有する光スキャナーの上面図である。図11は、図10中のD−D線断面図である。 FIG. 9 is a block diagram showing a second embodiment of the image display apparatus of the present invention. FIG. 10 is a top view of an optical scanner included in the image display apparatus shown in FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
以下、第2実施形態の画像表示装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。 Hereinafter, the image display apparatus according to the second embodiment will be described focusing on the differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
本発明の第2実施形態の画像表示装置は、光スキャナーの数および構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。 The image display apparatus of the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the number and configuration of the optical scanners are different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to embodiment mentioned above.
図9に示すように、本実施形態の画像表示装置1は、描画用レーザー光LLを出射する描画用光源ユニット2と、描画用レーザー光LLを走査する光スキャナー3と、光スキャナー3で走査した描画用レーザー光LLを反射させるミラー11と、を有している。なお、ミラー11は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。
As shown in FIG. 9, the
≪描画用光源ユニット≫
描画用光源ユニット2は、前述した第1実施形態と同様の構成であるため、その説明を省略する。
≪Light source unit for drawing≫
Since the drawing
≪光スキャナー≫
光スキャナー3は、描画用光源ユニット2から出射された描画用レーザー光LLを二次元走査する機能を有している。
≪Optical scanner≫
The
図10に示すように、光スキャナー3は、光反射部Mを有する可動部31と、可動部31を囲むように配置された支持部33と、可動部31と支持部33とを接続し、可動部31を第1の軸J1まわりに揺動可能に支持する軸部(第1の軸部)321、322と、を有する構造体30と、可動部31を揺動させるための駆動手段34と、可動部31の過度な変位を規制する規制部35と、を有している。
As shown in FIG. 10, the
また、可動部31は、上面に光反射部Mが設けられた第1の可動部311と、第1の可動部311を囲むように配置された枠状の第2の可動部312と、第1の可動部311と第2の可動部312とを接続し、第1の可動部311を第1の軸J1と直交する第2の軸J2まわりに揺動可能に支持する1対の軸部(第2の軸部)313、314と、を有している。1対の軸部313、314は、第1の可動部311を介して互いに対向するように配置されており、また、第2の軸J2に沿った方向に延在している。
The
また、図11に示すように、第2の可動部312の下面にはリブ312aが設けられており、このリブ312aの下面に永久磁石341が配置されている。リブ312aは、第2の可動部312の機械的強度を補強する補強部としての機能と、第1の可動部311と永久磁石との間に、これらの接触を防止するためのスペースを確保するギャップ材としての機能と、を有している。永久磁石341は、一端側がS極で他端側がN極となっている棒状をなし、平面視にて、第1、第2の軸J1、J2の両軸に対して傾斜するように配置されている。
Further, as shown in FIG. 11, a
このような構成の光スキャナー3では、第1の可動部311、軸部313、314、第2の可動部312、軸部321、322および永久磁石341によって、第1の可動部311を第1の軸J1まわりに揺動させる第1の振動系を構成する。また、第1の可動部311および軸部313、314によって、第1の可動部311を第2の軸J2まわりに揺動する第2の振動系を構成する。
In the
そして、第1の可動部311を第2の可動部312に対して第2の軸J2まわりに揺動させるとともに、第2の可動部312を支持部33に対して第1の軸J1まわりに揺動させることで、第1の可動部311を第1、第2の軸J1、J2の2軸まわりに揺動させることができる。なお、本実施形態では、第1の可動部311の第1の軸J1まわりの揺動で描画用レーザー光LLの垂直走査(副走査)が行われ、第1の可動部311の第2の軸J2まわりの揺動で描画用レーザー光LLの水平走査(主走査)が行われるように光スキャナー3が配置されている。
Then, the first
永久磁石341の下側には、コイル342が設けられており、このコイル342に、第1の振動系を揺動させるための第1の交番電圧と、第2の揺動系を揺動させるための第2の交番電圧とを重畳させた重畳電圧を印加することで、第1の可動部311を第1、第2の軸J1、J2の2軸まわりに揺動させることができる。第1の交番電圧としては、特に限定されず、例えば、前述した第1実施形態の垂直走査用光スキャナー3”に印加する交番電圧と同様のものとすることができ、また、第2の交番電圧としては、特に限定されず、例えば、前述した第1実施形態の水平走査用光スキャナー3’に印加する交番電圧と同様のものとすることができる。この場合、第1の振動系を非共振駆動とし、第2の振動系を共振駆動とすることが好ましい。
A
以上、本実施形態の光スキャナー3について詳細に説明した。本実施形態のようなジンバル型をなす二次元走査型の光スキャナー3によれば、1つの装置で描画用レーザー光LLを二次元走査することができるため、例えば、前述した第1実施形態のような一次元走査型の光スキャナーを2つ組み合わせて描画用レーザー光LLを二次元走査させる構成と比較して、装置の小型化を図ることができるとともに、アライメントの調整も容易となる。
The
このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Also according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.
<第3実施形態>
次に、本発明の画像表示装置の第3実施形態について説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the image display device of the present invention will be described.
図12は、本発明の第3実施形態にかかる画像表示装置が備える光スキャナーの上面図である。図13は、(a)が図12中のE−E線断面図、(b)が図12中のF−F線断面図である。 FIG. 12 is a top view of the optical scanner provided in the image display apparatus according to the third embodiment of the present invention. 13A is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 12, and FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line FF in FIG.
以下、第3実施形態の画像表示装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。 Hereinafter, the image display apparatus according to the third embodiment will be described focusing on the differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
本発明の第3実施形態の画像表示装置は、光スキャナーの構成が異なる以外は、前述した第2実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。 The image display apparatus according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the second embodiment described above except that the configuration of the optical scanner is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to embodiment mentioned above.
≪光スキャナー≫
本実施形態の光スキャナー3は、支持部33のみならず、第2の可動部312にも規制部35が設けられている。これにより、Z軸方向の衝撃が光スキャナー3に加わったときの、支持部33に対する第2の可動部312のZ軸方向への過度な変位と、第2の可動部312に対する第1の可動部311のZ軸方向への過度な変位と、を抑制することができる。そのため、光スキャナー3の破損、特に、軸部313、314および軸部321、322の断裂を効果的に抑制することができる。
≪Optical scanner≫
In the
第2の可動部312は、平面視で、軸部313の両側に位置し、軸部313に沿って第1の可動部311に向かって張り出ている張出部3121、3122と、軸部314の両側に位置し、軸部314に沿って第1の可動部311に向かって張り出ている張出部3123、3124と、を有している。
The second
そして、規制部35は、前述した線状体351、352、353、354の他に、さらに、張出部3121、3122の上面に設けられた複数の線状体355と、張出部3121、3122の下面に設けられた複数の線状体356と、張出部3123、3124の上面に設けられた複数の線状体357と、張出部3123、3124の下面に設けられた複数の線状体358と、を有している。なお、線状体351、352、353、354の構成および効果については、前述した実施形態と同様であるため、以下では、線状体355、356、357、358についてのみ説明する。
In addition to the
図13に示すように、各線状体355、356は、その一端部が張出部3121に接続されており、他端部が張出部3122に接続されている。同様に、各線状体357、358は、その一端部が張出部3123に接続されており、他端部が張出部3124に接続されている。
As shown in FIG. 13, each
複数の線状体355は、第2の軸J2に沿って並んで配置され、それぞれ、平面視で軸部313と交差して配置されている。同様に、複数の線状体356は、第2の軸J2に沿って並んで配置され、それぞれ、平面視で軸部313と交差して配置されている。また、複数の線状体357は、第2の軸J2に沿って並んで配置され、それぞれ、平面視で軸部314と交差して配置されている。また、複数の線状体358は、第2の軸J2に沿って並んで配置され、それぞれ、平面視で軸部314と交差して配置されている。なお、線状体355、356、357、358の本数としては、1本以上であれば特に限定されないが、本実施形態では、それぞれ、3本ずつ配置されている。
The plurality of
また、線状体355、357は、それぞれ、上方にアーチ状に湾曲した状態で配置され、線状体356、358は、それぞれ、下方にアーチ状に湾曲した状態で配置されている。そのため、非駆動状態および駆動状態では、線状体355、356、357、358は、軸部313、314と非接触に設けられている。これにより、線状体355、356、357、358によって光スキャナー3の駆動が阻害されることがない。
Further, the
このような線状体355、356、357、358の構成は、前述した第1実施形態の線状体351、35、353、354と同様であるため、その説明を省略する。
Since the configuration of the
このような構成の規制部35では、Z軸方向の衝撃を受けて第1の可動部311が第2の可動部312に対して+Z軸側へ大きく変位し、それに伴って軸部313、314が大きく撓んだ際には、線状体355、357が軸部313、314と接触することで、軸部313、314のそれ以上の変形を規制し、軸部313、314の破損を抑制している。反対に、Z軸方向の衝撃を受けて第1の可動部311が第2の可動部312に対して−Z軸側へ大きく変位し、それに伴って軸部313、314が大きく撓んだ際には、線状体356、358が軸部313、314と接触することで、軸部313、314のそれ以上の変形を規制し、軸部313、314の破損を抑制している。このように、規制部35によれば、軸部313、314の過度な変形からくる破損・損傷を抑制することができ、よって、光スキャナー3の機械的強度がさらに向上する。
In the restricting
このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Also according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.
<第4実施形態>
次に、本発明の画像表示装置の第4実施形態について説明する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the image display device of the present invention will be described.
図14は、本発明の第4実施形態にかかる画像表示装置が備える光スキャナーの上面図である。図15は、図14中のG−G線断面図である。 FIG. 14 is a top view of the optical scanner provided in the image display apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 15 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG.
以下、第4実施形態の画像表示装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。 Hereinafter, the image display apparatus according to the fourth embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
本発明の第4実施形態の画像表示装置は、光スキャナーの構成が異なる以外は、前述した第2実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。 The image display apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is the same as that of the second embodiment described above except that the configuration of the optical scanner is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to embodiment mentioned above.
≪光スキャナー≫
図14および図15に示すように、本実施形態の光スキャナー3では、第1の可動部311が、基部3111と、基部3111の上面に設けられた保持部3112と、を有し、保持部3112の上面に光反射部Mが設けられている。
≪Optical scanner≫
As shown in FIGS. 14 and 15, in the
また、保持部3112は、軸部313、314に対して板厚方向に離間するとともに、平面視で、軸部313、314の全域と重なって設けられている。そのため、軸部313、314の間の距離を短くしつつ、保持部3112の上面の面積(光反射部Mの面積)を大きくすることができる。また、軸部313、314の間の距離を短くすることができることから、第2の可動部312の小型化を図ることができる。さらに、第2の可動部312の小型化を図ることができることから、軸部321、322の間の距離を短くすることができる。このようなことから、光反射部Mの面積を大きくしても、光スキャナー3の小型化を図ることができる。
In addition, the holding
また、平面視で、線状体351、353がそれぞれ保持部3112と重なるように位置している。言い換えると、線状体351、353がそれぞれ保持部3112と軸部321、322との間に位置するように配置されている。このような構成とすることで、線状体351、353は、前述したような軸部321、322の破損を抑制する機能の他に、さらに、次のような機能を発揮することができる。
In addition, the
すなわち、例えば、光スキャナー3にZ軸方向の衝撃が加わり、第1の可動部311が支持部33に対して下側に大きく変位した場合には、線状体351、353が保持部3112の下面に接触することによって、保持部3112のそれ以上の下側への変位が防止される。これにより、保持部3112の過度な変位が抑制され、例えば、軸部313、314および軸部321、322の破損を防止することができる。また、保持部3112と軸部321、322との接触が抑制され、接触による軸部321、322や保持部3112の破損を効果的に抑制することができる。
That is, for example, when an impact in the Z-axis direction is applied to the
このような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 According to the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.
<第5実施形態>
次に、本発明の画像表示装置の第5実施形態について説明する。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the image display device of the present invention will be described.
図16は、本発明の第5実施形態にかかる画像表示装置が備える光スキャナーの断面図である。 FIG. 16 is a cross-sectional view of an optical scanner provided in an image display apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.
以下、第5実施形態の画像表示装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。 Hereinafter, the image display apparatus according to the fifth embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
本発明の第5実施形態の画像表示装置は、光スキャナーの構成(線状体の形状)が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。 The image display apparatus of the fifth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the configuration of the optical scanner (the shape of the linear body) is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to embodiment mentioned above.
≪光スキャナー≫
図16に示すように、本実施形態の光スキャナー3では、各線状体351は、M字状に湾曲した形状となっている。具体的には、線状体351は、その頂部(軸部321とZ軸方向に対向する部位)3511が、下側に向けて凸となるように湾曲している。一方、各線状体352も、M字状に湾曲した形状となっている。具体的には、線状体352は、その頂部(軸部321とZ軸方向に対向する部位)3521が、上側に向けて凸となるように湾曲している。このような形状とすることで、線状体351、352の頂部3511、3521にバネ性を付与することができるので、線状体351、352に軸部321がぶつかった際の衝撃をより効果的に吸収・緩和することができる。また、M字状に湾曲させることで、例えば、前述した第1実施形態と比較して線状体351、352の高さを抑えることができる。そのため、光スキャナー3の低背化を図ることができる。
≪Optical scanner≫
As shown in FIG. 16, in the
以上、線状体351、352の形状について説明したが、線状体353、354についても線状体351、352と同様の構成となっている。
The shape of the
このような第5実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 According to the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.
<第6実施形態>
次に、本発明の画像表示装置の第6実施形態について説明する。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment of the image display device of the present invention will be described.
図17は、本発明の第6実施形態にかかる画像表示装置が備える光スキャナーの断面図である。 FIG. 17 is a cross-sectional view of an optical scanner provided in an image display apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
以下、第6実施形態の画像表示装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。 Hereinafter, the image display apparatus according to the sixth embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
本発明の第6実施形態の画像表示装置は、光スキャナーの構成(張出部の形状)が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。 The image display apparatus according to the sixth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the configuration of the optical scanner (the shape of the overhanging portion) is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to embodiment mentioned above.
≪光スキャナー≫
図17に示すように、本実施形態の光スキャナー3では、張出部331、332の厚さが、軸部321よりも薄くなっている。そのため、張出部331、332の上面は、軸部321の上面よりも下側(−Z軸側)に位置し、張出部331、332の下面は、軸部321の下面よりも上側(+Z軸側)に位置している。張出部331、332をこのような構成とすることで、例えば、前述した第1実施形態と比較した場合、離間距離Dが等しければ、線状体351、352の高さを第1実施形態よりも高くすることができる。そのため、ワイヤーボンディング技術を用いて線状体351、352を形成する場合に、線状体351、352の形成が容易となる。また、線状体351、352の全長も第1実施形態と比較して長くすることができるので、線状体351、352をより撓み易くすることができる。そのため、軸部321が線状体351、352にぶつかった際の衝撃をより効果的に吸収・緩和することができる。
≪Optical scanner≫
As shown in FIG. 17, in the
以上、張出部331、332の形状について説明したが、張出部333、334についても、張出部331、332と同様の構成となっている。
The shape of the
このような第6実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Also according to the sixth embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.
<第7実施形態>
次に、本発明の画像表示装置の第7実施形態について説明する。
<Seventh embodiment>
Next, a seventh embodiment of the image display device of the present invention will be described.
図18は、本発明の第7実施形態にかかる画像表示装置が備える光スキャナーの断面図である。 FIG. 18 is a cross-sectional view of an optical scanner provided in an image display apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
以下、第7実施形態の画像表示装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。 Hereinafter, the image display apparatus according to the seventh embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
本発明の第7実施形態の画像表示装置は、光スキャナーの構成(張出部と軸部の厚さの関係)が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。 The image display apparatus of the seventh embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the configuration of the optical scanner (relationship between the thickness of the overhang portion and the shaft portion) is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to embodiment mentioned above.
≪光スキャナー≫
図18に示すように、本実施形態の光スキャナー3では、張出部331、332の厚さが、軸部321よりも厚くなっている。そのため、張出部331、332の上面は、軸部321の上面よりも上側(+Z軸側)に位置し、張出部331、332の下面は、軸部321の下面よりも下側(−Z軸側)に位置している。そして、複数の線状体351が張出部331、322の上面にY軸方向にほぼ直線的に延在して設けられており、複数の線状体352が張出部331、322の下面にY軸方向にほぼ直線的に延在して設けられている。このような構成とすることで、張出部331、332の上面(下面)と軸部321の上面(下面)とのZ軸方向のずれ量が離間距離Dとなるので、離間距離Dをより高精度に制御することができる。なお、線状体351、352は、それぞれ、直線状に限定されず、例えば、XY平面内で湾曲または屈曲した部分を有していてもよい。
≪Optical scanner≫
As shown in FIG. 18, in the
線状体351の形成方法としては、特に限定されず、例えば、通常のワイヤーボンディング技法とは異なる方法を用いることができる。すなわち、まず、直線状の線状体を用意し、用意した線状体の一端部を張出部331の上面に配置し、他端部を張出部332の上面に配置する。これにより、線状体が軸部321を跨ぐように配置される。次に、線状体の一端部に空のキャピラリーを押し当てながら超音波を印加することで、線状体の一端部を張出部331に接合する。線状体の他端部についても同様に張出部332に接合することで、線状体351が得られる。
The method for forming the
以上、張出部331、332および線状体351、352について説明したが、張出部333、334および線状体353、354についても、これと同様の構成となっている。
The
このような第7実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Also according to the seventh embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.
2.ヘッドアップディスプレイ
次に、本発明の画像表示装置の一例であるヘッドアップディスプレイについて説明する。
2. Head-up Display Next, a head-up display that is an example of the image display device of the present invention will be described.
図19は、本発明の画像表示装置を応用したヘッドアップディスプレイを示す斜視図である。 FIG. 19 is a perspective view showing a head-up display to which the image display device of the present invention is applied.
図19に示すように、ヘッドアップディスプレイシステム200では、画像表示装置1は、自動車のダッシュボードに、ヘッドアップディスプレイ210を構成するよう搭載されている。このヘッドアップディスプレイ210により、フロントガラス220に、例えば、目的地までの案内表示等の所定の画像を表示することができる。なお、ヘッドアップディスプレイシステム200は、自動車に限らず、例えば、航空機、船舶等にも適用することができる。
As shown in FIG. 19, in the head-up
3.ヘッドマウントディスプレイ
次に、本発明のヘッドマウントディスプレイについて説明する。
3. Next, the head mounted display of the present invention will be described.
図20は、本発明のヘッドマウントディスプレイを示す斜視図である。
図20に示すように、ヘッドマウントディスプレイ300は、観察者の頭部に装着されるフレーム310と、フレーム310に搭載された画像表示装置1とを有している。そして、画像表示装置1により、フレーム310の本来レンズである部位に設けられた表示部(光反射層材)320に、一方の目で視認される所定の画像を表示する。
FIG. 20 is a perspective view showing the head mounted display of the present invention.
As shown in FIG. 20, the head mounted
表示部320は、透明であってもよく、また、不透明であってもよい。表示部320が透明な場合は、現実世界からの情報に画像表示装置1からの情報を重ねて使用することができる。また、表示部320は、入射した光の少なくとも一部を反射すればよく、例えば、ハーフミラーなどを用いることができる。
The
なお、ヘッドマウントディスプレイ300に、2つ画像表示装置1を設け、両方の目で視認される画像を、2つの表示部に表示するようにしてもよい。
Note that the head-mounted
以上、本発明のアクチュエーター、光スキャナー、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に他の任意の構成物が付加されていてもよい。 As described above, the actuator, the optical scanner, the image display device, and the head mounted display of the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part has the same function. Can be replaced with any structure having In addition, any other component may be added to the present invention.
1……画像表示装置 10……対象物 11……ミラー 2……描画用光源ユニット 21B、21G、21R……レーザー光源 22B、22G、22R……コリメーターレンズ 23B、23G、23R……ダイクロイックミラー 3……光スキャナー 3’……水平走査用光スキャナー 3”……垂直走査用光スキャナー 30……構造体 31……可動部 311……第1の可動部 3111……基部 3112……保持部 312……第2の可動部 312a……リブ 313、314……軸部(第2の軸部) 321、322……軸部(第1の軸部) 33……支持部 331、332、333、334……張出部 34……駆動手段 341……永久磁石 342……コイル 35……規制部 351、351a、351b、351c、352、353、354、355、356、357、358……線状体 3511、3521……頂部 37……歪みゲージ 371、372……抵抗体 371a、372a……配線 200……ヘッドアップディスプレイシステム 210……ヘッドアップディスプレイ 220……フロントガラス 300……ヘッドマウントディスプレイ 310……フレーム 320……表示部 330……基部 3121、3122、3123、3124……張出部 BB、GG、RR……レーザー光 D、Da、Db、Dc……離間距離 J1……第1の軸 J2……第2の軸 LL……描画用レーザー光 M……光反射部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
支持部と、
前記可動部と前記支持部とを接続し、前記可動部を第1の軸まわりに揺動可能に支持する第1の軸部と、
前記支持部に設けられ、前記可動部の平面視にて前記第1の軸部と交差している線状体と、を有することを特徴とするアクチュエーター。 Moving parts;
A support part;
A first shaft portion that connects the movable portion and the support portion, and supports the movable portion so as to be swingable about a first axis;
An actuator comprising: a linear body provided on the support portion and intersecting the first shaft portion in a plan view of the movable portion.
支持部と、
前記可動部と前記支持部とを接続し、前記可動部を第1の軸まわりに揺動可能に支持する第1の軸部と、
前記支持部に設けられ、前記可動部の平面視にて前記第1の軸部と交差している線状体と、を有することを特徴とする光スキャナー。 A movable part including a light reflecting part for reflecting light;
A support part;
A first shaft portion that connects the movable portion and the support portion, and supports the movable portion so as to be swingable about a first axis;
An optical scanner comprising: a linear body provided on the support portion and intersecting the first shaft portion in plan view of the movable portion.
支持部と、
前記可動部と前記支持部とを接続し、前記可動部を第1の軸まわりに揺動可能に支持する第1の軸部と、
前記支持部に設けられ、前記可動部の平面視にて前記第1の軸部と交差している線状体と、を有することを特徴とする画像表示装置。 A movable part including a light reflecting part for reflecting light;
A support part;
A first shaft portion that connects the movable portion and the support portion, and supports the movable portion so as to be swingable about a first axis;
An image display device comprising: a linear body provided on the support portion and intersecting the first shaft portion in a plan view of the movable portion.
前記フレームに設けられた光スキャナーと、を備え、
前記光スキャナーは、
光を反射する光反射部を備える可動部と、
支持部と、
前記可動部と前記支持部とを接続し、前記可動部を第1の軸まわりに揺動可能に支持する第1の軸部と、
前記支持部に設けられ、前記可動部の平面視にて前記第1の軸部と交差している線状体と、を有することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 A frame attached to the observer's head;
An optical scanner provided on the frame,
The optical scanner is
A movable part including a light reflecting part for reflecting light;
A support part;
A first shaft portion that connects the movable portion and the support portion, and supports the movable portion so as to be swingable about a first axis;
A head-mounted display comprising: a linear body provided on the support portion and intersecting the first shaft portion in plan view of the movable portion.
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