光扫描仪、致动器、图像显示装置以及头戴式显示器制造方法及图纸

本发明专利技术提供光扫描仪、致动器、图像显示装置以及头戴式显示器。光扫描仪及致动器形成为在被支承为能够摆动的框体部的内侧将可动部支承为能够相对于框体部而摆动的万向架结构中，能够抑制与应变检测元件连接的布线的断线，并能够使用应变检测元件来检测可动部的动作，图像显示装置及头戴式显示器是具备上述光扫描仪的可靠性优良的装置。光扫描仪具备能够绕Y轴摆动的可动反射镜部、能够绕与Y轴交叉的X轴摆动的框体部、连接可动反射镜部与框体部的轴部、固定部、连接框体部与固定部的轴部、配置在轴部并检测轴部变形的应变检测元件、及被输入应变检测元件的检测信号输入并输出轴部的弯曲变形信号的第一信号处理部。

【技术实现步骤摘要】
光扫描仪、致动器、图像显示装置以及头戴式显示器
本专利技术涉及光扫描仪、致动器、图像显示装置以及头戴式显示器。
技术介绍
例如，已知有用于投影仪、头戴式显示器等，对光进行二维扫描的光扫描仪(例如， 参照专利文献1)。 例如，专利文献1所述的光扫描仪具有框状的外侧框架（固定部)、设置于外侧框架 的内侧的框状的内侧框架(框体部)、一对将内侧框架支承为能够相对于外侧框架转动的第 二弹性梁(第二轴部)、设置于内侧框架的内侧的反射镜部(可动部)、以及一对将反射镜部 支承为能够相对于内侧框架转动的第一弹性梁(第一轴部)。 在这种光扫描仪中，一边使第二弹性梁扭转变形一边使内侧框架相对于外侧框架 转动，而且一边使第一弹性梁扭转变形一边使反射镜部相对于内侧框架转动，从而对由反 射镜部反射的光进行二维扫描。 另外，在专利文献1所述的光扫描仪中，在反射镜部与内侧框架之间的第一弹性 梁上配置有压电电阻。由此，能够根据该压电电阻的电阻值变化，来检测基于第一弹性梁的 扭转变形的反射镜部的转动。 专利文献1 :日本特开2003 - 207737号公报 在专利文献1所述的光扫描仪中，由于在反射镜部与内侧框架之间的第一弹性梁 上设置有压电电阻，所以需要遍及内侧框架与外侧框架之间的第二弹性梁上的整个区域配 置用于向该压电电阻供给电力的布线、用于取出压电电阻的检测信号的布线。 这样，若遍及第二弹性梁上的整个区域形成布线，则由于在第二弹性梁的基于扭 转的变形量最大的部分上通有布线，因此，存在由于弹性梁的扭转而受到交变应力，从而使 布线有断线的可能性这一问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够抑制与应变检测元件连接的布线的断线并能够使用 应变检测元件来检测可动部的动作的光扫描仪以及致动器，另外，提供具备上述光扫描仪 的可靠性优良的图像显示装置以及头戴式显示器。 利用下述本专利技术来实现这样的目的。 本专利技术的光扫描仪的特征在于，具备： 可动部，其设置有具有光反射性的光反射部，并且能够绕第一轴摆动； 框体部，其能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动； 第一轴部，其连接上述可动部与上述框体部； 固定部； 第二轴部，其连接上述框体部与上述固定部； 第一应变检测元件，其配置在上述第二轴部并检测上述第二轴部的变形；以及 第一信号处理部，其被输入上述第一应变检测兀件的检测信号，输出基于上述第 二轴部的弯曲变形的信号。 利用这种光扫描仪，能够根据从第一信号处理部输出的信号，来检测可动部绕第 一轴的动作。另外，由于第一应变检测元件配置在第二轴部，所以无需将与第一应变检测元 件连接的布线配置为遍及第二轴部的长边方向上的整个区域。因此，能够抑制上述布线的 断线。 在本专利技术的光扫描仪中，优选根据从上述第一信号处理部输出的信号，来检测上 述可动部绕上述第一轴的动作。 由此，根据检测出的动作，能够将可动部绕第一轴的动作控制为期望的状态，或使 可动部绕第一轴的动作与其他装置的动作同步。 在本专利技术的光扫描仪中，优选地，上述第一应变检测元件具备：压电电阻区域，其 呈在沿上述第二轴部的长边方向延伸的长条形状；以及一对端子，它们以沿上述第二轴部 的长边方向排列的方式配置在上述压电电阻区域上。 由此，能够增大包含于从第一应变检测元件输出的信号的基于第二轴部的弯曲变 形的信号。 在本专利技术的光扫描仪中，优选地，上述第一应变检测元件配置在上述第二轴部的 上述固定部侧的端部。 由此，能够减少与第一应变检测元件连接的布线的配置在第二轴部的部分。 在本专利技术的光扫描仪中，优选使用观测器，根据从上述第一信号处理部输出的信 号，来推断上述可动部绕上述第一轴的动作。 由此，即使可动部绕第一轴的摆动不处于共振状态，也能够根据从第一信号处理 部输出的信号，来检测可动部绕第一轴的动作。 在本专利技术的光扫描仪中，优选地，使用和上述可动部绕上述第一轴摆动相关的共 振频率的振幅、与和上述框体部绕上述第一轴摆动相关的共振频率的振幅之比，根据从上 述第一信号处理部输出的信号，来推断上述可动部绕上述第一轴的动作。 由此，能够以比较的简单的结构，根据从第一信号处理部输出的信号，高精度地检 测可动部绕第一轴的动作。 在本专利技术的光扫描仪中，优选具备： 第二应变检测元件，其配置在上述第二轴部并检测上述第二轴部的变形；以及 第二信号处理部，其被输入上述第二应变检测元件的检测信号，输出基于上述第 二轴部的扭转变形的信号。 由此，能够根据从第二信号处理部输出的信号，来检测可动部绕第二轴的动作。 在本专利技术的光扫描仪中，优选地，根据从上述第二信号处理部输出的信号，来检测 上述可动部绕上述第二轴的动作。 由此，根据检测出的动作，能够将可动部绕第二轴的动作控制为期望的状态，或使 可动部绕第二轴的动作与其他装置的动作同步。 本专利技术的光扫描仪的特征在于，具备： 可动部，其设置有具有光反射性的光反射部，并且能够绕第一轴摆动； 框体部，其能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动； 第一轴部，其连接上述可动部与上述框体部； 固定部；以及 第二轴部，其连接上述框体部与上述固定部， 仅在上述第二轴部配置有应变检测元件。 基于这种光扫描仪，能够根据应变检测元件的检测信号，来检测可动部绕第一轴 的动作。另外，无需将与应变检测元件连接的布线配置为遍及第二轴部的长边方向上的整 个区域。因此，能够抑制上述布线的断线。 本专利技术的致动器的特征在于，具有万向架结构，该万向架结构在框体部的内侧利 用支承于上述框体部的第一轴部将可动部支承为能够绕第一轴摆动，并且在上述框体部的 外侧利用第二轴部将上述框体部支承为能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动， 上述致动器具有应变检测元件，该应变检测元件配置在上述第二轴部并检测上述 第二轴部的变形， 上述致动器使用在上述应变检测元件的检测信号中包含的基于上述第二轴部的 弯曲变形的信号，来检测上述可动部绕上述第一轴的动作。 基于这种致动器，能够根据应变检测元件的检测信号，来检测可动部绕第一轴的 动作。另外，无需将与应变检测元件连接的布线配置为遍及第二轴部的长边方向上的整个 区域。因此，能够抑制上述布线的断线。 本专利技术的图像显示装置的特征在于，具备： 本专利技术的光扫描仪；以及 射出光的光源， 利用上述反射部反射从上述光源射出的光，而显示图像。 由此，能够提供具有优良的可靠性的图像显示装置。 本专利技术的头戴式显示器的特征在于，具备： 本专利技术的光扫描仪；和 射出光的光源， 利用上述光反射部反射从上述光源射出的光，而将图像作为虚线显示。 由此，能够提供具有优良的可靠性的头戴式显示器。 【附图说明】 图1是表示本专利技术的实施方式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(沿着X轴的剖视图）。 图3是表示图1所示的光扫描仪的控制系统的框图。 图4是用于对图1所示的光扫描仪所具备的驱动部的电压施加部进行说明的框 图。 图5是表示在图4所示的第一电压产生部以及第二电压产生部产生的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光扫描仪，其特征在于，具备：可动部，其设置有具有光反射性的光反射部，并且能够绕第一轴摆动；框体部，其能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动；第一轴部，其连接所述可动部与所述框体部；固定部；第二轴部，其连接所述框体部与所述固定部；第一应变检测元件，其配置在所述第二轴部并检测所述第二轴部的变形；以及第一信号处理部，其被输入所述第一应变检测元件的检测信号，输出基于所述第二轴部的弯曲变形的信号。

【技术特征摘要】
2013.03.18 JP 2013-0557281. 一种光扫描仪，其特征在于，具备： 可动部，其设置有具有光反射性的光反射部，并且能够绕第一轴摆动； 框体部，其能够绕与所述第一轴交叉的第二轴摆动； 第一轴部，其连接所述可动部与所述框体部； 固定部； 第二轴部，其连接所述框体部与所述固定部； 第一应变检测元件，其配置在所述第二轴部并检测所述第二轴部的变形；以及 第一信号处理部，其被输入所述第一应变检测元件的检测信号，输出基于所述第二轴 部的弯曲变形的信号。2. 根据权利要求1所述的光扫描仪，其特征在于 根据从所述第一信号处理部输出的信号，来检测所述可动部绕所述第一轴的动作。3. 根据权利要求1或2所述的光扫描仪，其特征在于， 所述第一应变检测元件具备：压电电阻区域，其呈在沿着所述第二轴部的长边方向延 伸的长条形状；以及一对端子，它们以沿所述第二轴部的长边方向排列的方式配置在所述 压电电阻区域上。4. 根据权利要求1?3中任一项所述的光扫描仪，其特征在于， 所述第一应变检测元件配置在所述第二轴部的所述固定部侧的端部。5. 根据权利要求2所述的光扫描仪，其特征在于， 使用观测器，根据从所述第一信号处理部输出的信号，来推断所述可动部绕所述第一 轴的动作。6. 根据权利要求2所述的光扫描仪，其特征在于， 使用和所述可动部绕所述第一轴摆动相关的共振频率的振幅、与和所述框体部绕所述 第一轴摆动相关的共振频率的振幅之比，根据从所述第一信号处理部输出的信号，来推断 所述可动部绕所述第一轴的动作。7. 根据权利要求1?6中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水武士，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP