光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光扫描仪、图像显示装置以及头戴式显示器。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]专利文献I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。
[0004]另外，在专利文献I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。
[0005]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。
[0006]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)。
[0007]因此，在专利文献I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。
[0008]专利文献1:日本特开2009 - 75587号公报
【发明内容】
[0009]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。
[0010]这样的目的通过下述的本发明实现。
[0011]本发明的光扫描仪的特征在于，具有:基部；
[0012]光反射部，其反射光；
[0013]连接部，其连接上述基部与上述光反射部；以及
[0014]轴部，其以能够绕摆动轴摆动的方式支承上述基部，
[0015]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，
[0016]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。
[0017]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)。
[0018]本发明的光扫描仪的特征在于，具有:基部；
[0019]光反射部，其反射光；
[0020]连接部，其连接上述基部与上述光反射部；
[0021]框体部，其以包围上述基部的方式被设置；
[0022]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
[0023]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，
[0024]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，
[0025]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。
[0026]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)。
[0027]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。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]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。
[0031]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。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]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。
[0038]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。
[0039]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。
[0040]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。
[0041]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。
[0042]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。
[0043]由此，连接基部和连接部时，这些部件的定位变得容易。
[0044]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。
[0045]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。
[0046]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。
[0047]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。
[0048]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。
[0049]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】
[0050]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。
[0051]图2是图1所示的光扫描仪的剖视图(沿X轴的剖视图)。
[0052]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。
[0053]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。
[0054]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。
[0055]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。
[0056]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。
[0057]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。
[0058]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。
[0059]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。
[0060]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。
[0061]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。
[0062]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。
[0063]图14是表示本发明的图像显示装置的应用例一的立体图。
[0064]图15是表示本发明的图像显示装置的应用例二的立体图。
[0065]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】
[0066]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。
[0067]第一实施方式
[0068]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。
[0069]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”。
[0070]如图1以及图2所示，光扫描仪I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I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