TW201814354A - 光掃描器、圖像顯示裝置、頭戴式顯示器及抬頭顯示器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種光掃描特性優良，且可減低消耗電力之光掃描器，另又提供一種具備該光掃描器之圖像顯示裝置、頭戴式顯示器及抬頭顯示器。 該光掃描器之特徵在於具備：可動部；框體部；第1軸部，其連接上述可動部與上述框體部，且使上述可動部繞第1擺動軸可擺動地支持；支持部；第2軸部，其連接上述框體部與上述支持部，使上述框體部繞與上述第1擺動軸交叉之第2擺動軸可擺動地支持，且自厚度方向俯視觀察上述可動部，將沿上述第2擺動軸之方向之上述可動部之端部與上述框體部之間之距離設為L1，將沿上述第1擺動軸之方向之上述框體部之端部與上述支持部之間之距離設為L3時，滿足1＜L1/L3＜5之關係。

Description

光掃描器、圖像顯示裝置、頭戴式顯示器及抬頭顯示器

本發明係關於光掃描器、圖像顯示裝置、頭戴式顯示器及抬頭顯示器者。

例如，使用於投影機、頭戴式顯示器等之掃描光之光掃描器為已知(例如參照專利文獻1、2)。 例如，專利文獻1記載之光掃描器具有：框狀之驅動構件；1對第1軸構件，其以使驅動構件繞X軸可旋動之方式支持；可動板，其設置於驅動構件之內側，具備光反射部；1對第2軸構件，其以使可動板對於驅動構件繞與X軸正交之Y軸可旋動之方式支持；永久磁鐵，其設置於驅動構件；及線圈，其以與永久磁鐵對向之方式設置。並且，藉由使頻率(驅動頻率)互不相同之第1電壓與第2電壓重疊，並施加於線圈，而使可動板以第1電壓之頻率繞X軸旋動，且以第2電壓之頻率繞Y軸旋動。藉此，可2維掃描以可動板之光反射部反射之光。 又，專利文獻2記載之光掃描器具有：板狀之鏡；配置於該鏡周圍之框狀之框架；及連結鏡與框架之1對樑部。專利文獻2中，藉由使用2個此種光掃描器，而2維掃描光，以共振驅動一光掃描器，以非共振驅動另一光掃描器。此處，以非共振驅動之光掃描器中，藉由支架與遮罩將鏡保持於氣密狀態。藉此，可增大鏡之空氣阻力，精度良好地進行低頻率之非共振驅動。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2008-216920號公報 [專利文獻1]日本專利特開2012-145753號公報

[發明所欲解決之問題] 然而，上述專利文獻2記載之技術假使應用於專利文獻1記載之光掃描器之情形時，有不僅增大非共振驅動之驅動構件之空氣阻力，亦導致共振驅動之可動板之空氣阻力變大，有導致消耗電力增大之問題。 本發明之目的係提供一種光掃描特性優良，且可減低消耗電力之光掃描器，又，提供一種具備該光掃描器之圖像顯示裝置、頭戴式顯示器及抬頭顯示器。 [解決問題之技術手段] 此等目的藉由下述之本發明而達成。 本發明之光掃描器之特徵在於具備： 可動部，其具有反射光之光反射部； 框體部； 第1軸部，其連接上述可動部與上述框體部，且使上述可動部繞第1擺動軸可擺動地支持； 支持部；及 第2軸部，其連接上述框體部與上述支持部，使上述框體部繞與上述第1擺動軸交叉之第2擺動軸可擺動地支持，且 自厚度方向俯視觀察上述可動部，將沿上述第2擺動軸之方向之上述可動部之端部與上述框體部之間之距離設為L1，將沿上述第1擺動軸之方向之上述框體部之端部與上述支持部之間之距離設為L3時， 滿足1＜L1/L3＜5之關係。 根據此種光掃描器，藉由滿足1＜L1/L3之關係，可減小可動部繞第1擺動軸擺動時受到之空氣阻力，且增大框體部繞第2擺動軸擺動時受到之空氣阻力。因此，可增大可動部繞第1擺動軸之擺動(振動)之Q值，且減小框體部繞第2擺動軸之擺動(振動)之Q值。並且，藉由增大可動部之振動之Q值，可減低消耗電力。且藉由減小框體部之振動之Q值，而以非共振使框體部擺動時，可降低因框體部之共振所致之不經意振動，其結果，可提高光掃描特性。並且，藉由滿足L1/L3＜5之關係，可防止框體部之大型化，藉此可有效降低光掃描器之消耗電力。 本發明之光掃描器中，於上述俯視下，上述支持部之內周緣具有沿上述第2軸部之側面延伸之部分，將該部分與上述第2軸部之側面之間之距離設為L2時， 較佳為滿足L1＞L2之關係。 藉由於俯視下支持部之內周緣具有沿第2軸部之側面延伸之部分，而可藉由蝕刻高精度地形成第2軸部之外形。又，藉由滿足L1＞L2之關係，而可使距離L2與L3相等，藉此，可容易地藉由蝕刻與第2軸部之外形一起形成框體部之外形。 本發明之光掃描器中，於上述俯視下，上述支持部之內周緣較佳為具有沿上述框體部之外周緣延伸之部分。 藉此，可藉由蝕刻高精度地形成框體部之外形。 本發明之光掃描器中，較佳為滿足2＜L1/L3之關係。 藉此，可使光掃描特性更優良，並更減低光掃描器之消耗電力。 本發明之光掃描器中，於上述俯視下，上述框體部之內周緣具有沿上述第1軸部之側面延伸之部分，將該部分與上述第1軸部之側面之間之距離設為L4時， 較佳為滿足L1＞L4之關係。 藉由於俯視下框體部之內周緣具有沿第1軸部之側面延伸之部分，而可藉由蝕刻高精度地形成第1軸部之外形。又，藉由滿足L1＞L4之關係，而可使距離L3與距離L4相等，藉此，可容易地藉由蝕刻與第1軸部之外形一起形成框體部之外形。 本發明之光掃描器中，較佳為具備空間形成構件，其與上述框體部隔開，於上述俯視下與上述框體部重疊配置，在與上述框體部之間形成空間。 藉此，可增大框體部繞第2擺動軸擺動時受到之空氣阻力。其結果，可更提高光掃描特性。 本發明之光掃描器中，上述空間形成構件較佳為於上述俯視下不與上述可動部之至少一部分重疊。 藉此，可使光向光反射部入射及光自光反射部出射，且降低可動部繞第1擺動軸擺動時受到之空氣阻力。 本發明之光掃描器中，較佳為上述可動部繞上述第1擺動軸以共振擺動，上述框體部繞上述第2擺動軸以非共振擺動。 藉此，可對框體部賦予驅動力，使可動部及框體部繞第2擺動軸以非共振擺動，且使可動部繞第1擺動軸以共振有效擺動。如此，使可動部以共振擺動且使框體部以非共振擺動之情形時，若框體部之振動之Q值較高，則會產生因框體部之共振所致之不經意振動，對光掃描特性帶來不良影響。因此，此種情形時，降低框體部之Q值於實現優良之光掃描特性上尤其有效。 本發明之圖像顯示裝置之特徵在於具備本發明之光掃描器。 根據此種圖像顯示裝置，可使畫質優良，且可減低光掃描器之消耗電力，進而減低圖像顯示裝置之消耗電力。 本發明之頭戴式顯示器之特徵在於具備本發明之光掃描器。 根據此種頭戴式顯示器，可使畫質優良，且減低光掃描器之消耗電力，進而減低頭戴式顯示器之消耗電力。 本發明之抬頭顯示器之特徵在於具備本發明之光掃描器。 根據此種抬頭顯示器，可使畫質優良，且減低光掃描器之消耗電力，進而減低抬頭顯示器之消耗電力。

以下，針對本發明之光掃描器、圖像顯示裝置、頭戴式顯示器及抬頭顯示器之較佳實施形態，一面參照隨附圖式一面說明。 (光掃描器) ＜第1實施形態＞ 圖1係顯示本發明之第1實施形態之光掃描器之俯視圖。圖2係圖1之A-A線剖面圖。圖3係顯示圖1所示之光掃描器之可動部繞第1擺動軸之偏角與消耗電力之關係之圖表。另，以下為方便說明，而將圖2中之上側稱作「上」，將下側稱作「下」。 圖1及圖2所示之光掃描器1具備：構造體10，其具有振動系統；永久磁鐵20，其與構造體10之下部接合；線圈30，其相對於永久磁鐵20對向配置於構造體10之相反側；及電壓施加部40，其電性連接於線圈30。 如圖1所示，構造體10具備可動部2、第1軸部3、框體部4、第2軸部5、及支持部6。構造體10之俯視下之形狀相對於軸線X線對稱，且相對於軸線Y線對稱。藉此，後述之距離L2及距離L3在相對於軸線X對稱之位置分別相等，後述之距離L1及距離L4在相對於軸線Y對稱之位置分別相等。 此種構造體10中，可動部2及第1軸部3構成扭曲振動系統即第1振動系統，其將可動部2設為「第1質量」，將第1軸部3設為繞軸線Y(第1擺動軸)扭曲變形之「第1彈簧」。又，可動部2、第1軸部3、框體部4、第2軸部5及永久磁鐵20構成扭曲振動系統即第2振動系統，其將可動部2、第1軸部3、框體部4及永久磁鐵20設為一體之「第2質量」，將第2軸部5設為繞軸線X(第2擺動軸)扭曲變形之「第2彈簧」。並且，永久磁鐵20、線圈30及電壓施加部40構成「驅動部」，其係藉由永久磁鐵20及線圈30之磁場之相互作用，而使上述之第1振動系統及第2振動系統以相互不同之頻率振動，使可動部2繞軸線X及軸線Y擺動(往返旋動)。以下，首先針對光掃描器1之各部，依序簡單說明。 如圖2所示，可動部2(可動板)成板狀，於其上表面(一面)設置具有光反射性之光反射部211。該光反射部211可為可動部2之上表面本身，亦可於必要時，例如以鋁等金屬膜構成。本實施形態中，可動部2於自可動部2或框體部4之厚度方向觀察之俯視(以下，簡稱作「俯視」)下，成圓形。另，可動部2之俯視形狀不限於此，亦可為例如橢圓形、四角形、六角形、八角形等多角形。 如圖1所示，此種可動部2於俯視下其整體(亦可為一部分)被框狀之框體部4包圍。並且，可動部2經由第1軸部3繞軸線Y可擺動地支持於框體部4。又，框體部4經由第2軸部5繞與軸線Y正交之軸線X可擺動地支持於支持部6。如此，俯視下自外側向內側依序配置支持部6、框體部4及可動部2。 框體部4於俯視下，成如與可動部2之間之間隙大於框體部4與支持部6之間之間隙般之形狀。藉此，可減小可動部2繞軸線Y擺動時受到之空氣阻力，並降低光掃描器1之消耗電力。又，可增大框體部4繞軸線X旋動時受到之空氣阻力，提高光掃描器1之光掃描特性。另，關於該點於下文詳述。 又，如圖2所示，框體部4具有本體部41，與接合於本體部41之下表面之肋部42。肋部42自本體部41較第1軸部3及第2軸部5更向下側突出。藉此，可提高框體部4之剛性。又，該肋部42亦具有抑制可動部2與永久磁鐵20接觸之功能(作為間隔件發揮功能)。 第1軸部3由自沿著可動部2之軸線Y之方向之兩端部沿著沿軸線Y之方向延伸出之1對第1軸部3a、3b構成。該1對第1軸部3a、3b互相同軸地設置，作為伴隨相對於框體部4之可動部2繞軸線Y之擺動而扭曲變形之扭力桿發揮功能。另一方面，第2軸部5以自沿著框體部4之本體部41之軸線X之方向之兩端部沿著軸線X延伸出之1對第2軸部5a、5b構成。該1對第2軸部5a、5b互相同軸地設置，作為伴隨相對於支持部6之框體部4繞軸線X之擺動而扭曲變形之扭力桿發揮功能。另，圖示中，第1軸部3a、3b及第2軸部5a、5b分別成直線狀延伸之形狀(棒狀)，但不限於圖示之形狀，例如亦可於中途之至少1個部位，具有撓曲或彎曲之部分、分支之部分、寬度不同之部分。 支持部6於俯視下，以包圍含有上述之可動部2、第1軸部3、框體部4及第2軸部5之構造體整體(亦可為一部分)之方式設置。本實施形態中，支持部6於俯視下成沿著框體部4及第2軸部5之外形之形狀。尤其，支持部6成俯視下如使框體部4及第2軸部5之間之間隙固定般之形狀。藉此，可藉由蝕刻，簡單且高精度地形成框體部4及第2軸部5。另，支持部6之俯視形狀不限於圖示之形狀，亦可例如俯視下具有使框體部4及第2軸部5之間之間隙不同之部分。 又，如圖2所示，支持部6具有本體部61，與接合於本體部61之下表面之補強部62。補強部62自本體部61較第2軸部5更向下側突出。藉此可提高支持部6之剛性。 如上說明之可動部2、第1軸部3、框體部4之本體部41、第2軸部5、及支持部6之本體部61厚度互相相等，又，以矽一體形成。又，框體部4之肋部42與支持部6之補強部62厚度互相相等，分別以矽構成。此種可動部2、第1軸部3、框體部4、第2軸部5及支持部6係藉由對依序積層有以矽構成之裝置層、以矽氧化膜構成之盒層、以矽構成之把手層之SOI基板進行蝕刻而形成。藉此，可比較簡單地形成小型且尺寸精度優異之可動部2、第1軸部3、框體部4、第2軸部5及支持部6。 此處，可動部2、第1軸部3、本體部41、第2軸部5及本體部61係以SOI(Silicon-On-Insulator，絕緣體上矽)基板之裝置層構成。又，肋部42及補強部62係以SOI基板之把手層構成。又，雖省略圖示，但於框體部4之本體部41與肋部42之間，及支持部6之本體部61與補強部62之間，分別介隔以SOI基板之盒層構成之接合層。另，上述之可動部2、第1軸部3、框體部4、第2軸部5及支持部6之構成材料及形成方法為一例，本發明並未限定於此。例如，亦可藉由蝕刻1片矽基板，而形成可動部2、第1軸部3、框體部4、第2軸部5及支持部6。 對如上之構造體10具有之框體部4之下表面(與光反射部211相反側之面)，即肋部42之前端面，接合永久磁鐵20。作為該接合方法，並未特別限定，但例如可使用利用接著劑之接合方法。 永久磁鐵20於俯視下，在相對於軸線X及軸線Y傾斜之方向受磁化。本實施形態中，永久磁鐵20成沿相對於軸線X及軸線Y傾斜之方向延伸之縱長形狀(棒狀)。並且，永久磁鐵20於其長邊方向受磁化。即，永久磁鐵20以將一端部設為S極，將另一端部設為N極之方式受磁化。作為此種永久磁鐵20，例如可適宜使用釹磁鐵、鐵氧體石、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、黏結磁鐵等。 又，俯視下之永久磁鐵20相對於軸線X之磁化方向(延伸方向)之傾斜角度θ並未特別限制，較佳為30°以上60°以下。如此，藉由設置永久磁鐵20，而可圓滑且確實地使可動部2繞軸線X及軸線Y旋動。 於永久磁鐵20之正下設置線圈30。即，以與框體部4之下表面對向之方式設置線圈30。該線圈30與電壓施加部40電性連接。並且，藉由電壓施加部40對線圈30施加電壓，而由線圈30產生與軸線X及軸線Y正交之方向之磁場。 雖未圖示，但電壓施加部40具備：第1驅動電路，其產生用以使可動部2繞軸線Y旋動之第1電壓(水平掃描驅動信號)；第2驅動電路，其產生用以使可動部2繞軸線X旋動之第2電壓(垂直掃描驅動信號)；及加法器，其將第1電壓與第2電壓重疊。並且，電壓施加部40將重疊第1電壓及第2電壓所得之電壓輸入於線圈30。此處，第1電壓及第2電壓分別係電壓以互相不同之週期變化之信號。更具體言之，例如第1電壓之頻率與上述第1振動系統之扭曲共振頻率相等地設定，第2電壓之頻率以成與第2振動系統之扭曲共振頻率不同之值，且小於第1電壓之頻率之方式設定。例如，第1電壓之頻率設為10 kHz以上40 kHz以下左右，第2電壓之頻率設為30 Hz以上120 Hz以下左右。 若將此種重疊第1電壓及第2電壓所得之電壓輸入於線圈30，則自線圈30產生磁場，電磁力作用於該磁場內之永久磁鐵20，可動部2以第1電壓之頻率繞軸線Y擺動，且以第2電壓之頻率繞軸線X擺動。此時，可動部2繞軸線Y以共振擺動，另一方面，框體部4繞軸線X以非共振擺動。另，此處，所謂「共振」，不僅包含以與共振頻率完全一致之頻率擺動(振動)之情形，亦包含以自共振頻率略偏離之頻率擺動(振動)之情形。 以上，簡單地說明了光掃描器1之各部。以下，針對光掃描器1之空氣阻力詳述。 上述之光掃描器1具備：可動部2，其具有反射光之光反射部211；框體部4，其以自厚度方向觀察可動部2之俯視下，包圍可動部2之至少一部分而設置；第1軸部3，其連接可動部2與框體部4，使可動部2繞「第1擺動軸」即軸線Y可擺動地支持；支持部6，其於俯視下包圍框體部4之至少一部分而設置；及第2軸部5，其連接框體部4與支持部6，使框體部4繞與軸線Y交叉(圖示中為正交)之「第2擺動軸」即軸線X可擺動地支持。 此處，如上述，電壓施加部40對線圈30輸入驅動信號，從而藉由來自永久磁鐵20及線圈30之磁場之相互作用，可動部2繞軸線Y以共振擺動，另一方面，框體部4繞軸線X以非共振擺動。藉此，可對框體部4賦予驅動力，使可動部2及框體部4繞軸線X以非共振擺動，且使可動部2繞軸線Y以共振有效擺動。如此，使可動部2以共振擺動且使框體部4以非共振擺動之情形時，若框體部4之振動之Q值高，則產生因框體部4之共振所致之不經意振動，對光掃描特性帶來不良影響。此認為係由於例如上述驅動信號所含之各種頻率成分中之任一者與框體部4之共振頻率一致所致。又，由於在框體部4安裝有永久磁鐵20，故慣性力矩變大，Q值易變大。因此，此種情形時，降低框體部4之Q值於實現優良之光掃描特性上尤其有效。 因此，如上述，框體部4於俯視下成與可動部2之間之間隙大於框體部4與支持部6之間之間隙之形狀。即，於俯視下，將沿軸線X之方向之可動部2之端部與框體部4之間之距離設為L1，將沿軸線Y之方向之框體部4之端部與支持部6之間之距離設為L3時，滿足1＜L1/L3之關係。藉此，可動部2與框體部4間之空氣易於逃逸，減小可動部2繞軸線Y擺動時受到之空氣阻力，且於框體部4與支持部6間之空氣不易逃逸，可增大框體部4繞軸線X擺動時受到之空氣阻力。因此，可增大可動部2繞軸線Y之擺動(振動)之Q值，且減小框體部4繞軸線X之擺動(振動)之Q值。並且，藉由增大可動部2之振動之Q值，而可降低消耗電力。又，藉由減小框體部4之振動之Q值，而於使框體4以非共振擺動時，可降低因框體部4之共振所致之不經意振動，其結果，可提高光掃描特性。 如圖3所示，顯示有L1/L3愈大，則光掃描器1之消耗電力愈小之傾向。可動部2繞軸線Y之偏角(擺動角)愈大，該傾向愈顯著。然而，若L1/L3為5以上，則減小光掃描器1之消耗電力之效果不會進而變大，不僅如此，還需要增大框體部4之尺寸(尤其沿軸線X之方向上之長度)。若框體部4之尺寸變大，則不僅導致光掃描器1整體之大型化，使框體部4繞軸線X擺動所需要之驅動力亦變大，伴隨於此，導致光掃描器1之消耗電力亦增大。 因此，光掃描器1滿足L1/L3＜5之關係。藉此，可防止框體部4之大型化，藉此，可有效減低光掃描器1之消耗電力。 如此，藉由滿足1＜L1/L3＜5之關係，可使光掃描器1之光掃描特性優異，且可減低光掃描器1之消耗電力。 此處，L1及L3只要滿足1＜L1/L3＜5之關係即可，但較佳為滿足2＜L1/L3之關係。藉此，可使光掃描特性更優異，可更減低光掃描器1之消耗電力。 本實施形態中，於俯視下，框體部4之內周緣43成沿著框體部4之外周緣44之形狀(圖示中為將矩形之各角部磨圓之形狀)。藉此，可增大俯視下由可動部2、第1軸部3及框體部4所包圍之空間之面積。因此，可充分減小可動部2繞軸線Y擺動時受到之空氣阻力。又，若於俯視下框體部4之內周緣43成沿著框體部4之外周緣44之形狀，則亦有使用蝕刻之框體部4形成變容易之優點。另，俯視下之框體部4之內周緣43及外周緣44之形狀分別不限於圖示之形狀，亦可為例如四角形、六角形等多角形、圓形、橢圓形等。又，俯視下之框體部4之內周緣43之形狀可根據可動部2之俯視形狀適當決定。 距離L1於圖示中較第1軸部3(各第1軸部3a、3b)之長度更長，但較佳相對於第1軸部3之長度為0.3倍以上1.5倍以下，更佳為0.4倍以上1.2倍以下。藉此，第1軸部3之設計變容易，且可防止框體部4之大型化。另，俯視下之可動部2與框體部4之間之距離於圖示中隨可動部2或框體部4之周方向之位置而不同，但亦可具有不隨周方向之位置而異而係固定之部分。 又，如上述，支持部6於俯視下成如框體部4及第2軸部5之間之間隙固定般之形狀。即，於俯視下，框體部4之外周緣44成沿著支持部6之內周緣63及第2軸部5之側面之形狀。藉此，可藉由蝕刻，簡單且高精度地形成框體部4及第2軸部5。又，藉由使俯視下之框體部4與支持部6之間之間隙固定，而可容易增大框體部4繞軸線X擺動時受到之空氣阻力。 如此，於俯視下，支持部6之內周緣63具有沿第2軸部5之側面延伸之部分632。藉此，可藉由蝕刻而高精度地形成第2軸部5之外形。又，設該部分632與第2軸部5之側面之間之距離為L2時，滿足L1＞L2之關係。藉此，可使距離L2與距離L3相等，藉此，可更容易藉由蝕刻與第2軸部5之外形一起形成框體部4之外形。即，由更容易藉由蝕刻與第2軸部5之外形一起形成框體部4之外形之觀點而言，距離L2與距離L3互相相等較佳。 此處，於俯視下，支持部6之內周緣63具有沿框體部4之外周緣44延伸之部分631。藉此，可藉由蝕刻高精度地形成框體部4之外形。另，俯視下之支持部6之內周緣63之形狀不限於圖示之形狀，例如可根據框體部4之外周緣44之俯視形狀適當決定。 ＜第2實施形態＞ 圖4係顯示本發明之第2實施形態之光掃描器之俯視圖。 以下，對於本實施形態，以與上述之實施形態之不同點為中心進行說明，對於相同事項，省略其說明。 本實施形態之光掃描器除俯視下之框體部之內周緣之形狀不同以外，與上述之第1實施形態相同。另，圖4中，對於與上述之實施形態相同之構成附加相同符號。 圖4所示之光掃描器1A具備構造體10A替代上述之第1實施形態之構造體10。該構造體10A具有框體部4A替代上述之構造體10具有之框體部4。 框體部4A之內周緣43A於俯視下具有相對於可動部2位於沿著軸線X之方向之兩側之部分431，與相對於第1軸部3位於軸線X方向之兩側之部分432。部分431於對可動部2遠離之方向擴展，藉此，距離L1大於距離L3。又，部分432沿第1軸部3之側面延伸，藉此，形成於第1軸部3與框體部4之間之間隙變小。另，俯視下之框體部4A之內周緣43A之形狀不限於圖示之形狀，亦可為例如四角形、六角形等多角形等。又，俯視下之框體部4A之內周緣43A之形狀可根據可動部2之俯視形狀適當決定。 如此，於俯視下，框體部4A之內周緣43A具有沿第1軸部3之側面延伸之部分432。藉此，可藉由蝕刻更高精度地形成第1軸部3之外形。又，設該部分432與第1軸部3之側面之間之距離為L4時，滿足L1＞L4之關係。藉此，可使距離L3與距離L4相等。藉此，可容易藉由蝕刻與第1軸部3之外形一起形成框體部4A之外形。即，由容易藉由蝕刻與第1軸部3之外形一起形成框體部4A之外形之觀點而言，較佳距離L3與距離L4互相相等。同樣地，由容易藉由蝕刻與第1軸部3之外形一起形成第2軸部5之外形之觀點而言，較佳距離L2與距離L4互相相等。又，可藉由沿第1軸部3之側面延伸之部分432增大框體部4A之面積，可增大框體部4A繞軸線X旋動時受到之空氣阻力，而提高光掃描器1A之光掃描特性。 藉由如上說明之第2實施形態，亦可使光掃描器1A之光掃描特性優異，且可減低光掃描器1A之消耗電力。 ＜第3實施形態＞ 圖5係顯示本發明之第3實施形態之光掃描器之俯視圖。圖6係圖5中之A-A線剖面圖。 以下，對於本實施形態，以與上述之實施形態之不同點為中心進行說明，對於相同事項，省略其說明。 本實施形態之光掃描器除俯視下之框體部之內周緣之形狀不同，且追加了空間形成構件以外，與上述之第1實施形態相同。又，本實施形態之光掃描器除追加了空間形成構件以外，與上述之第2實施形態相同。另，圖5及圖6中，對於與上述之實施形態相同之構成附加相同符號。 圖5所示之光掃描器1B具備與上述第2實施形態相同之構造體10A，與配置於構造體10A上之空間形成構件7。空間形成構件7具有板狀之本體71，與對構造體10A支持本體71之複數個支持部72。於本體71，於俯視下，於包含可動部2之區域，設置貫通於厚度方向之開口部711。又，將複數個支持部72藉由例如接著劑(未圖示)與本體71之下表面及支持部6之上表面之各者接合。該支持部72具有作為用以於本體71與構造體10A之間形成空間之間隔件之功能。 作為此種本體71及支持部72之構成材料，並未特別限制，例如可舉出矽材料、玻璃材料、樹脂材料等，但至少作為本體71之構成材料，較佳使用如使本體71具有遮光性之材料。藉此可防止離散光。另，亦可於本體部71之上表面設置防反射膜。又，各支持部72於圖示中係沿著沿軸線X之方向延伸，但不限於圖示之形狀。 如此，光掃描1B具備空間形成構件7，其與框體部4A隔開，於俯視下與框體部4A重疊配置，在與框體部4A之間形成空間。藉此，可增大框體部4A繞軸線X擺動時受到之空氣阻力。其結果，可進而提高光掃描特性。另，如圖6所示，框體部4A具有俯視形狀與上述之第1實施形態之本體部41不同之本體部41A，與接合於本體部41A之下表面之肋部42。 又，空間形成構件7於俯視下不與可動部2之至少一部分重疊。藉此，可向光反射部211入射光及自光反射部211出射光，且降低可動部2繞軸線Y擺動時受到之空氣阻力。 藉由如上說明之第3實施形態，亦可使光掃描器1B之光掃描特性優異，且可減低光掃描器1B之消耗電力。 ＜第4實施形態＞ 圖7係顯示本發明之第4實施形態之光掃描器之剖面圖。 以下，對於本實施形態，以與上述之實施形態之不同點為中心進行說明，對於相同事項，省略其說明。 本實施形態之光掃描器除空間形成構件之構成不同以外，與上述第3實施形態相同。另，圖7中，對於與上述實施形態相同之構成附加相同符號。 如圖7所示之光掃描器1C具備與上述第2實施形態相同之構造體10A，與配置於構造體10A上之空間形成構件7C。空間形成構件7C具有板狀之本體71、對構造體10A支持本體71之複數個支持部72、及自本體71之開口部711向構造體10A側(下側)延伸之突出部73。突出部73具有以不與框體部4A接觸之方式形成，並進入框體部4A之內側之部分。藉由設置此種突出部73，而可使形成於空間形成構件7C與構造體10A(更具體而言係框體部4A)之間之空間接近閉合空間。藉此，可極其增大框體部4A繞軸線X擺動時受到之空間阻力。 藉由如上說明之第4實施形態，亦可使光掃描器1C之光掃描特性優異，且可減低光掃描器1C之消耗電力。 ＜圖像顯示裝置之實施形態＞ 圖8係示意性顯示本發明之圖像顯示裝置之實施形態之圖。 本實施形態中，作為圖像顯示裝置之一例，說明將光掃描器1作為成像用顯示器之光掃描器使用之情形。另，將螢幕S之長邊方向稱作「橫方向」，將與長邊方向成直角之方向稱作「縱方向」。又，軸線X與螢幕S之橫方向平行，軸線Y與螢幕S之縱方向平行。 圖像顯示裝置(投影機)9具有照出雷射等光之光源裝置(光源)91；複數個分色鏡92A、92B、92C；及光掃描器1。 光源裝置91具備照出紅色光之紅色光源裝置911、照出藍色光之藍色光源裝置912、照出綠色光之綠色光源裝置913。 各分色鏡92A、92B、92C係將自紅色光源裝置911、藍色光源裝置912、綠色光源裝置913之各者照出之光合成之光學元件。 此種圖像顯示裝置9以如下之方式構成：基於來自未圖示之主機電腦之圖像資訊，以分色鏡92A、92B、92C分別合成自光源裝置91(紅色光源裝置911、藍色光源裝置912、綠色光源裝置913)照出之光，藉由光掃描器1將該合成之光進行2維掃描，於螢幕S上形成彩色圖像。 2維掃描時，藉由光掃描器1之可動部2繞軸線Y之旋動，以光反射部211反射之光於螢幕S之橫方向掃描(主掃描)。另一方面，藉由光掃描器1之可動部2繞軸線X之旋動，以光反射部211反射之光於螢幕S之縱方向掃描(副掃描)。 如上之圖像顯示裝置9具備如上述之光掃描器1。藉此，可使畫質優異，且可減低光掃描器1之消耗電力，進而減低圖像顯示裝置9之消耗電力。另，亦可取代光掃描器1，使用光掃描器1A、1B、1C之任一者。該情形時，亦可獲得與上述相同之效果。 另，圖8中，以將以分色鏡92A、92B、92C合成之光藉由光掃描器1二維掃描後，將該光以固定鏡93反射後於螢幕S形成圖像之方式構成，但亦可省略固定鏡93，將藉由光掃描器1二維掃描之光直接照射於螢幕S。 以下，針對圖像顯示裝置之應用例進行說明。 ＜圖像顯示裝置之應用例1＞ 圖9係顯示本發明之圖像顯示裝置之應用例1(攜帶用圖像顯示裝置)之立體圖。 如圖9所示，圖像顯示裝置9可應用於攜帶用圖像顯示裝置100。 該攜帶用圖像顯示裝置100具有以可以手抓持之尺寸形成之框箱110，與內置於框箱110內之圖像顯示裝置9。藉由該攜帶用圖像顯示裝置100，例如可於螢幕或桌面上等特定之面顯示特定之圖像。 又，攜帶用圖像顯示裝置100具有顯示特定資訊之顯示器120；鍵盤130、音頻端口140；控制按鈕150；卡槽160；AV端口170。 另，攜帶用圖像顯示裝置100亦可具備通話功能、GPS(全球定位系統)接收功能等其他功能。 ＜圖像顯示裝置之應用例2＞ 圖10係顯示本發明之圖像顯示裝置之應用例2(抬頭顯示器)之立體圖。 如圖10所示，圖像顯示裝置9可應用於抬頭顯示器系統200。 該抬頭顯示器系統200中，圖像顯示裝置9以構成抬頭顯示器210之方式搭載於汽車之儀表板。藉由該抬頭顯示器210，可於前玻璃220例如顯示直至目的地為止之引導顯示等特定之圖像。 如上之抬頭顯示器210具備如上述之光掃描器1。藉此，可使畫質優異，且可減低光掃描器1之消耗電力，進而減低抬頭顯示器210之消耗電力。 另，抬頭顯示器系統200不限於汽車，亦可應用於例如航空機、船舶等。 ＜圖像顯示裝置之應用例3＞ 圖11係顯示本發明之圖像顯示裝置之應用例3(頭戴式顯示器)之立體圖。 如圖11所示，圖像顯示裝置9可應用於頭戴式顯示器300。 即，頭戴式顯示器300具有眼鏡310，與搭載於眼鏡310之圖像顯示裝置9。並且，藉由圖像顯示裝置9，於設於眼鏡310之原來為透鏡之部位之顯示部320，顯示以單眼辨識之特定圖像。 顯示部320可為透明，且亦可不透明。顯示部320為透明之情形時，可將來自圖像顯示裝置9之資訊加諸於來自現實世界之資訊而使用。 如上之頭戴式顯示器300具備如上述之光掃描器1。藉此，可使畫質優異，且可減低光掃描器1之消耗電力，進而減低頭戴式顯示器300之消耗電力。 另，亦可於頭戴式顯示器300設置2個圖像顯示裝置9，將兩眼所辨識到之圖像顯示於2個顯示部。 以上，針對本發明之光掃描器、圖像顯示裝置、頭戴式顯示器及抬頭顯示器，基於圖式之實施形態進行了說明，但本發明並非限定於此。例如本發明之各部之構成可置換成具有相同功能之任意構成者，又，亦可附加其他任意構成。 又，上述實施形態中，針對驅動部具有永久磁鐵與線圈，永久磁鐵設置於框體部，線圈以與永久磁鐵對向之方式設置之構成進行了說明，但亦可與此相反，線圈設置於框體部，永久磁鐵以與線圈對向之方式設置。

1‧‧‧光掃描器

1A‧‧‧光掃描器

1B‧‧‧光掃描器

1C‧‧‧光掃描器

2‧‧‧可動部

3‧‧‧第1軸部

3a‧‧‧第1軸部

3b‧‧‧第1軸部

4‧‧‧框體部

4A‧‧‧框體部

5‧‧‧第2軸部

5a‧‧‧第2軸部

5b‧‧‧第2軸部

6‧‧‧支持部

7‧‧‧空間形成構件

7C‧‧‧空間形成構件

9‧‧‧圖像顯示裝置

10‧‧‧構造體

10A‧‧‧構造體

20‧‧‧永久磁鐵

30‧‧‧線圈

40‧‧‧電壓施加部

41‧‧‧本體部

41A‧‧‧本體部

42‧‧‧肋部

43‧‧‧內周緣

43A‧‧‧內周緣

44‧‧‧外周緣

61‧‧‧本體部

62‧‧‧補強部

63‧‧‧內周緣

71‧‧‧本體

72‧‧‧支持部

73‧‧‧突出部

91‧‧‧光源裝置

92A‧‧‧分色鏡

92B‧‧‧分色鏡

92C‧‧‧分色鏡

93‧‧‧固定鏡

100‧‧‧攜帶用圖像顯示裝置

110‧‧‧框箱

120‧‧‧顯示器

130‧‧‧鍵盤

140‧‧‧音頻端口

150‧‧‧控制端口

160‧‧‧卡槽

170‧‧‧AV端口

200‧‧‧抬頭顯示器系統

210‧‧‧抬頭顯示器

211‧‧‧光反射部

220‧‧‧前玻璃

300‧‧‧頭戴式顯示器

310‧‧‧眼鏡

320‧‧‧顯示部

431‧‧‧部分

432‧‧‧部分

631‧‧‧部分

632‧‧‧部分

711‧‧‧開口部

911‧‧‧紅色光源裝置

912‧‧‧藍色光源裝置

913‧‧‧綠色光源裝置

L1‧‧‧距離

L2‧‧‧距離

L3‧‧‧距離

L4‧‧‧距離

S‧‧‧螢幕

X‧‧‧軸線(第2擺動軸)

Y‧‧‧軸線(第1擺動軸)

圖1係顯示本發明之第1實施形態之光掃描器之俯視圖。 圖2係圖1中之A-A線剖面圖。 圖3係顯示圖1所示之光掃描器之可動部繞第1擺動軸之偏角與消耗電力之關係之圖表。 圖4係顯示本發明之第2實施形態之光掃描器之俯視圖。 圖5係顯示本發明之第3實施形態之光掃描器之俯視圖。 圖6係圖5中之A-A線剖面圖。 圖7係顯示本發明之第4實施形態之光掃描器之剖面圖。 圖8係示意性顯示本發明之圖像顯示裝置之實施形態之圖。 圖9係顯示本發明之圖像顯示裝置之應用例1(攜帶用圖像顯示裝置)之立體圖。 圖10係顯示本發明之圖像顯示裝置之應用例2(抬頭顯示器)之立體圖。 圖11係顯示本發明之圖像顯示裝置之應用例3(頭戴式顯示器)之立體圖。

Claims (11)

1. 一種光掃描器，其特徵在於具備： 可動部，其具有反射光之光反射部； 框體部； 第1軸部，其連接上述可動部與上述框體部，且使上述可動部繞第1擺動軸可擺動地支持； 支持部；及 第2軸部，其連接上述框體部與上述支持部，使上述框體部繞與上述第1擺動軸交叉之第2擺動軸可擺動地支持，且 自厚度方向俯視觀察上述可動部，將沿上述第2擺動軸之方向之上述可動部之端部與上述框體部之間之距離設為L1，將沿上述第1擺動軸之方向之上述框體部之端部與上述支持部之間之距離設為L3時， 滿足1＜L1/L3＜5之關係。
2. 如請求項1之光掃描器，其中於上述俯視下，上述支持部之內周緣具有沿上述第2軸部之側面延伸之部分，將該部分與上述第2軸部之側面之間之距離設為L2時， 滿足L1＞L2之關係。
3. 如請求項2之光掃描器，其中於上述俯視下，上述支持部之內周緣為具有沿上述框體部之外周緣延伸之部分。
4. 如請求項1至3中任一項之光掃描器，其中滿足2＜L1/L3之關係。
5. 如請求項1至4中任一項之光掃描器，其中於上述俯視下，上述框體部之內周緣具有沿上述第1軸部之側面延伸之部分，將該部分與上述第1軸部之側面之間之距離設為L4時， 滿足L1＞L4之關係。
6. 如請求項1至5中任一項之光掃描器，其中具備空間形成構件，其與上述框體部隔開，於上述俯視下與上述框體部重疊配置，在與上述框體部之間形成空間。
7. 如請求項6之光掃描器，其中上述空間形成構件於上述俯視下不與上述可動部之至少一部分重疊。
8. 如請求項1至7中任一項之光掃描器，其中上述可動部繞上述第1擺動軸以共振擺動， 上述框體部繞上述第2擺動軸以非共振擺動。
9. 一種圖像顯示裝置，其特徵在於具備如請求項1至8中任一項之光掃描器。
10. 一種頭戴式顯示器，其特徵在於具備如請求項1至8中任一項之光掃描器。
11. 一種抬頭顯示器，其特徵在於具備如請求項1至8中任一項之光掃描器。