光扫描仪、图像显示装置、头戴式显示器以及平视显示器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光扫描仪、图像显示装置、头戴式显示器以及平视显示器。
【背景技术】
[0002]激光打印机、图像显示装置等使用用于通过光扫描来进行描绘的光扫描仪。而且，在专利文献I中公开有在正交的两个方向上具备扭杆弹簧的光扫描仪。据此，光扫描仪的可动板以能够摆动的方式被一对第一扭杆弹簧支承。第一扭杆弹簧的另一端与框状的位移部连接。并且，位移部以能够摆动的方式被第二扭杆弹簧支承。第二扭杆弹簧的另一端与框状的支承部连接。将第一扭杆弹簧延伸的方向设为第一方向，并将第二扭杆弹簧延伸的方向设为第二方向。第一方向与第二方向正交。由此，可动板能够以正交的两个方向为旋转轴摆动。
[0003]在位移部设置有永磁铁。永磁铁以相对于第一方向倾斜45°的方式设置。在与永磁铁对置的位置，在远离永磁铁的位置设置有电磁铁。向电磁铁输入合成了锯齿波状的约60Hz的垂直扫描驱动信号和正弦波状的约25KHz的水平扫描驱动信号的驱动信号。此时，可动板相对于位移部与水平扫描驱动信号对应地动作。位移部相对于支承部与垂直扫描驱动信号对应地动作。
[0004]在专利文献2中公开有在一个方向具备扭杆弹簧的光扫描仪。据此，光扫描仪的第一可动板以能够摆动的方式被一对扭杆弹簧支承。一个扭杆弹簧部固定于支承体。另一个扭杆弹簧部与第二可动板连接。在第二可动板设置线圈，对线圈作用磁场而第二可动板摆动。而且，由于第二可动板的摆动而第一可动板摆动。在第二可动板设置有阻尼结构。通过阻尼结构光扫描仪减少Q值。
[0005]专利文献1:日本特开2008 - 216921号公报
[0006]专利文献2:日本特开2005 - 250077号公报
[0007]为了在能够携带的装置使用光扫描仪而具有使光扫描仪小型的迫切期望。在使专利文献I的光扫描仪小型时，也需要使位移部小型。此时，仅与垂直扫描驱动信号对应地动作的预定的位移部容易与水平扫描驱动信号对应地动作。其结果，可动板成为附加了垂直扫描所不需要的振动成分的动作。因此，期望即使使光扫描仪小型，也以水平扫描难以影响可动板的垂直扫描的方式提高了振动性能的光扫描仪。
【发明内容】
[0008]本发明是为了解决上述的课题而完成的，能够作为以下的方式或者应用例来实现。
[0009]应用例I
[0010]本应用例的光扫描仪的特征在于，具备:可动板，其具备反射光的光反射部；第一扭杆弹簧部，其将上述可动板支承为能够绕第一轴摆动；位移部，其与上述第一扭杆弹簧部连接；第二扭杆弹簧部，其将上述位移部支承为能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动；永磁铁，其以连接一个磁极与另一个磁极的线段相对于上述第一轴以及上述第二轴倾斜的方式设置于上述位移部；以及线圈，其与上述位移部隔开设置，且产生作用于上述永磁铁的磁场，上述位移部具备包围上述可动板的框部、和厚度与上述框部相比较薄且从上述框部向与上述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸的阻尼部。
[0011 ] 根据本应用例，第一扭杆弹簧部的一端支承可动板，第一扭杆弹簧部的另一端与位移部连结。而且，位移部被第二扭杆弹簧部支承。第一扭杆弹簧部延伸的方向与第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉。可动板绕第一扭杆弹簧部的轴即绕第一轴摆动，位移部绕第二扭杆弹簧部的轴即绕第二轴摆动。因此，光反射部绕交叉的两个方向的轴摆动。
[0012]在位移部固定有永磁铁。而且，设置了使磁场作用于永磁铁来驱动位移部的线圈。通过对线圈通电来驱动位移部，光扫描仪能够使光反射部绕交叉的两个方向的轴摆动。位移部具备框部以及阻尼部。框部维持第一扭杆弹簧部与第二扭杆弹簧部的相对位置。阻尼部从框部向与第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸。在位移部绕第二轴摆动时，阻尼部在周围产生气流而作为阻尼器发挥作用。由此，能够使位移部难以针对频率较高的驱动作出反应。因此，在光反射部绕第二扭杆弹簧部的轴摆动时能够难以针对频率较高的驱动作出反应。其结果，能够提高光反射部的振动性能。
[0013]应用例2
[0014]在上述应用例的光扫描仪中，特征在于上述阻尼部的远离上述第二扭杆弹簧部的位置的厚度比接近上述第二扭杆弹簧部的位置的厚度厚。
[0015]根据本应用例，对阻尼部来说，与接近第二扭杆弹簧部的位置相比远离第二扭杆弹簧部的位置的厚度较厚。因此，与阻尼部的远离第二扭杆弹簧部的位置的厚度较薄时相比能够增大位移部的惯性力矩。由此，能够使位移部难以针对频率较高的驱动作出反应。因此，在光反射部绕第二轴摆动时能够难以针对频率较高的驱动作出反应。其结果，能够提高光反射部的振动性能。
[0016]应用例3
[0017]在上述应用例的光扫描仪中，特征在于上述位移部具备厚度比上述框部薄且从上述框部向上述第二扭杆弹簧部延伸的方向延伸的薄板结构部，上述第二扭杆弹簧部与上述薄板结构部的连接部为圆弧状。
[0018]根据本应用例，位移部具备连着框部的薄板结构部。薄板结构部比框部厚度薄所以比框部容易变形。而且，第二扭杆弹簧部与薄板结构部连接。因此，与第二扭杆弹簧部和框部连接时相比，能够在第二扭杆弹簧部扭曲时位移部以及第二扭杆弹簧部难以产生应力集中。并且，第二扭杆弹簧部与薄板结构部的连接部为圆弧状。因此，能够在第二扭杆弹簧部扭曲时位移部难以在连接部产生应力集中。
[0019]应用例4
[0020]在上述应用例的光扫描仪中，特征在于上述光反射部具备反射板和支承上述反射板的支柱部，上述反射板在上述反射板的厚度方向与上述位移部隔开间隔地设置，从上述反射板的厚度方向观察的俯视时上述反射板的一部分与上述位移部重叠。
[0021]根据本应用例，反射板与位移部隔开间隔地设置。而且，在从反射板的厚度方向观察的俯视时反射板与位移部重叠。该构成与反射板和位移部位于同一平面上时相比能够缩短位移部。与位移部较长时相比位移部较短更能够针对较高的频率的驱动优化响应性。因此，光扫描仪能够针对较高的频率的驱动优化响应性。
[0022]应用例5
[0023]在上述应用例的光扫描仪中，特征在于上述阻尼部的上述厚度较厚的位置相对于上述位移部向与设置有上述永磁铁的一侧相反的一侧突出。
[0024]根据本应用例，相对于位移部，设置有永磁铁的一侧与阻尼部的厚度较厚的位置突出的一侧为相反侧。由此，能够使位移部的重心接近第二扭杆弹簧部的轴。因此，能够减小对第二扭杆弹簧部施加的扭转应力和弯曲应力的复合应力，能够提高针对横梁的破坏的可靠性。
[0025]应用例6
[0026]本应用例的图像显示装置的特征在于，具备射出光的光源、和光扫描仪，上述光扫描仪具备:可动板，其具备反射光的光反射部；第一扭杆弹簧部，其将上述可动板支承为能够绕第一轴摆动；位移部，其与上述第一扭杆弹簧部连接；第二扭杆弹簧部，其将上述位移部支承为能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动；永磁铁，其以连接一个磁极与另一个磁极的线段相对于上述第一轴以及上述第二轴倾斜的方式设置于上述位移部；以及线圈，其与上述位移部隔开设置，且产生作用于上述永磁铁的磁场，上述位移部具备包围上述可动板的框部、和厚度比上述框部薄且从上述框部向与上述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸的阻尼部。
[0027]根据本应用例，光反射部反射从光源射出的光。光反射部绕交叉的两个方向的轴摆动，所以图像显示装置能够改变光的行进方向来显示图像。而且，在位移部绕第二轴摆动时，阻尼部使周围的气体流动而作为阻尼器发挥作用。由此，能够使位移部难以针对频率较高的驱动反应。因此，在光反射部绕第二轴摆动时能够难以针对频率较高的驱动反应。其结果，图像显示装置能够提高光反射部的振动性能。
[0028]应用例7
[0029]本应用例的头戴式显示器的特征在于，其为具备了佩戴于观察者的头部的框架、射出光的光源、以及设置于上述框架的光扫描仪的头戴式显示器，上述光扫描仪具备:可动板，其具备反射光的光反射部；第一扭杆弹簧部，其将上述可动板支承为能够绕第一轴摆动；位移部，其与上述第一扭杆弹簧部连接；第二扭杆弹簧部，其将上述位移部支承为能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动；永磁铁，其以连接一个磁极与另一个磁极的线段相对于上述第一轴以及上述第二轴倾斜的方式设置于上述位移部；以及线圈，其与上述位移部隔开设置，且产生作用于上述永磁铁的磁场，上述位移部具备包围上述可动板的框部、和厚度比上述框部薄且从上述框部向与上述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸的阻尼部。
[0030]根据本应用例，观察者能够利用框架将头戴式显示器佩戴于头部。在头戴式显示器中光源向光扫描仪射出光。在光扫描仪中光反射部反射从光源射出的光。光反射部绕交叉的两个方向的轴摆动，所以光扫描仪能够改变光的行进方向来显示图像。而且，在位移部绕第二轴摆动时，阻尼部使周围的气体流动而作为阻尼器发挥作用。由此，能够使位移部难以针对频率较高的驱动反应。因此，在光反射部绕第二轴摆动时能够难以针对频率较高的驱动反应。其结果，头戴式显示器能够成为具备了振动性能良好的光扫描仪的装置。
[0031]应用例8
[0032]本应用例的平视显示器的特征在于，其为向汽车的挡风玻璃照射光的平视显示器，具备射出光的光源、和光扫描仪，上述光扫描仪具备:可动板，其具备反射光的光反射部；第一扭杆弹簧部，其将上述可动板支承为能够绕第一轴摆动；位移部，其与上述第一扭杆弹簧部连接；第二扭杆弹簧部，其将上述位移部支承为能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动；永磁铁，其以连接一个磁极与另一个磁极的线段相对于上述第一轴以及上述第二轴倾斜的方式设置于上述位移部；以及线圈，其与上述位移部隔开设置，且产生作用于上述永磁铁的磁场，上述位移部具备包围上述可动板的框部、和厚度比上述框部薄且从上述框部向与上述第二扭杆弹簧部延伸的方向交叉的方向延伸的阻尼部。
[0033]根据本应用例，在平视显示器中光扫描仪向汽车的挡风玻璃照射光源射出的光。在光扫描仪中光反射部反射从光源射出的光。光反射部绕交叉的两个方向的轴摆动，所以平视显示器能够改变光的行进方向来显示图像。而且，在位移部绕第二轴摆动时，阻尼部使周围的气体流动而作为阻尼器发挥作用。由此，能够使位移部难以针对频率较高的驱动反应。因此，在光反射部绕第二轴摆动时能够难以针对频率较高的驱动反应。其结果，平视显示器能够成为具备了振动性能良好的光扫描仪的装置。
【附图说明】
[0034]图1是表示第一实施方式的图像显示装置的构成的示意立体图。
[0035]图2(a)是表示光扫描仪的结构的示意俯视图，图2(b)是表示光扫描仪的结构的示意俯剖视图。
[0036]图3 (a)以及图3(b)是表示光扫描仪的结构的示意侧剖视图。
[0037]图4(a)是表示电压施加单元的构成的电气框图，图4(b)是用于说明第一电压波形的图，图4(c)是用于说明第二电压波形的图。
[0038]图5是用于说明位移部的动作的示意图。
[0039]图6是用于说明光扫描仪的制造方法的示意图。
[0040]图7是用于说明光扫描仪的制造方法的示意图。
[0041]图8涉及第二实施方式，图8 (a)是表示光扫描仪的结构的示意俯视图，图8 (b)是表示结构的示意侧剖视图。
[0042]图9涉及第三实施方式，图9(a)是表示光扫描仪的结构的示意俯视图，图9 (b)是表示结构的示意侧剖视图。
[0043]图1