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

本发明专利技术涉及光扫描仪、致动器、图像显示装置以及头戴式显示器，光扫描仪以及致动器在包含可动部的万向节结构中能够抑制与应变检测元件连接的布线断线并且利用应变检测元件来检测可动部的绕第一轴的举动，图像显示装置以及头戴式显示器具备该光扫描仪且可靠性出色。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、将可动反射镜部与框体部连接的轴部、固定部、将框体部与固定部连接的轴部（14a、14b）、以及被配置于轴部（14a）的应变检测元件（51），使用应变检测元件的检测信号所包含的基于轴部（14a）的弯曲变形以及扭转变形的信号，来检测可动反射镜部的绕X轴以及绕Y轴的举动。

【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，公知有一种在投影仪、头戴式显示器等中使用，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所记载的光扫描仪具有框状的外侧框架（固定部)、设置在外侧框 架的内侧的框状的内侧框架(框体部)、将内侧框架支承为能够相对于外侧框架转动的一对 第二弹性梁(第二轴部)、设置在内侧框架的内侧的反射镜部(可动部)、以及将反射镜部支 承为能够相对于内侧框架转动的一对第一弹性梁(第一轴部)。 在这样的光扫描仪中，通过在使第二弹性梁扭转变形的同时使内侧框架相对于外 侧框架转动，并且在使第一弹性梁扭转变形的同时使反射镜部相对于内侧框架转动，来二 维扫描由反射镜部反射的光。 另外，在专利文献1所记载的光扫描仪中，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，检测因第一弹性梁的扭 转变形引起的反射镜部的转动。 专利文献1 :日本特开2003 - 207737号公报 在专利文献1所记载的光扫描仪中，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，所以需要在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。 若如此在第二弹性梁上的整个区域形成布线，则由于布线在第二弹性梁的扭转所 引起的变形量最大的部分上通过，所以存在因弹性梁的扭转变形而反复受到应力而布线有 可能断线的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供能够在抑制与应变检测元件连接的布线的断线的同时可 使用应变检测元件来检测可动部的举动的光扫描仪以及致动器，另外，提供具备所述光扫 描仪的可靠性出色的图像显示装置以及头戴式显示器。 这样的目的通过下述的本专利技术来实现。 本专利技术的光扫描仪的特征在于，具备：可动部，其设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，其将上述可动部和上述框体部连接； 固定部； 第二轴部，其将上述框体部和上述固定部连接； 应变检测元件，其被配置于上述第二轴部，检测上述第二轴部的变形； 第一信号处理部，其被输入上述应变检测元件的检测信号，输出基于上述第二轴 部的弯曲变形的信号；以及 第二信号处理部，其被输入上述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。 根据这样的光扫描仪，能够根据从第一信号处理部输出的信号，检测可动部的绕 第一轴的举动。另外，能够根据从第二信号处理部输出的信号，检测可动部的绕第二轴的举 动。 并且，由于应变检测元件被配置在第二轴部，所以无需在第二轴部的长边方向上 的整个区域配置与应变检测元件连接的布线。因此，能够抑制该布线断线。 在本专利技术的光扫描仪中，优选基于从上述第一信号处理部输出的信号，来检测上 述可动部的绕上述第一轴的举动。 由此，能够根据检测出的举动，来将可动部的绕第一轴的举动控制成为所希望的 状态，或者使可动部的绕第一轴的举动与其他装置的动作同步。 在本专利技术的光扫描仪中，优选上述应变检测元件具备压电电阻区域、和在上述压 电电阻区域上沿相对于上述第二轴部的长边方向倾斜的方向并排配置的一对端子。 由此，能够增大从应变检测元件输出的信号所包含的分别基于第二轴部的弯曲变 形以及扭转变形的信号。 在本专利技术的光扫描仪中，优选上述应变检测元件被配置在上述第二轴部的上述固 定部侧的端部。 由此，能够减少与应变检测元件连接的布线被配置于第二轴部的部分。 在本专利技术的光扫描仪中，优选使用观测器，并基于从上述第一信号处理部输出的 信号，来推断上述可动部的绕上述第一轴的举动。 由此，即使可动部的绕第一轴的摆动不是共振状态，也能够根据从第一信号处理 部输出的信号，来检测可动部的绕第一轴的举动。 在本专利技术的光扫描仪中，优选使用与上述可动部的绕上述第一轴的摆动相关的共 振频率下的振幅、和与上述框体部的绕上述第一轴的摆动相关的共振频率下的振幅之比， 并基于从上述第一信号处理部输出的信号，来推断上述可动部的绕上述第一轴的举动。 由此，能够以相对简单的结构，基于从第一信号处理部输出的信号，高精度地检测 可动部的绕第一轴的举动。 在本专利技术的光扫描仪中，优选隔着上述框体部设置一对上述第二轴部， 对上述一对第二轴部分别配置上述应变检测元件。 由此，能够从一对应变检测元件的检测信号中，分别有效地取出基于第二轴部的 弯曲变形的信号、和基于第二轴部的扭转变形的信号。 在本专利技术的光扫描仪中，优选根据从上述第二信号处理部输出的信号，来检测上 述可动部的绕上述第二轴的举动。 由此，能够根据检测出的举动，将可动部的绕第二轴的举动控制成为所希望的状 态，或者使可动部的绕第二轴的举动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，其将上述可动部和上述框体部连接； 固定部；以及 第二轴部，其将上述框体部和上述固定部连接， 仅在上述第二轴部配置应变检测元件， 上述应变检测元件的检测信号包含基于上述第二轴部的弯曲变形以及扭转变形 的信号。 根据这样的光扫描仪，能够根据应变检测元件的检测信号，来检测可动部的绕第 一轴以及绕第二轴的举动。另外，无需在第二轴部的长边方向上的整个区域配置与应变检 测元件连接的布线。因此，能够抑制该布线断线。 本专利技术的致动器具有在框体部的内侧通过被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通过第二轴部将所述框体部支承 为能够绕与上述第一轴交叉的第二轴摆动的万向节结构， 上述致动器具有被配置于上述第二轴部来检测上述第二轴部的变形的应变检测 元件， 使用上述应变检测元件的检测信号所包含的基于上述第二轴部的弯曲变形以及 扭转变形的信号，来检测上述可动部的绕上述第一轴以及绕上述第二轴的举动。 根据这样的致动器，能够根据应变检测元件的检测信号，来检测可动部的绕第一 轴以及绕第二轴的举动。另外，无需在第二轴部的长边方向上的整个区域配置与应变检测 元件连接的布线。因此，能够抑制该布线断线。 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、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来显示图像。 由此，能够提供具有出色的可靠性的图像显示装置。 本专利技术的头戴式显示器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来将图像显示为虚像。 由此，能够提供具有出色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第一实施方式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，其将所述可动部和所述框体部连接；固定部；第二轴部，其将所述框体部和所述固定部连接；应变检测元件，其被配置于所述第二轴部，检测所述第二轴部的变形；第一信号处理部，其被输入所述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；以及第二信号处理部，其被输入所述应变检测元件的检测信号，输出基于所述第二轴部的扭转变形的信号。

【技术特征摘要】
2013.03.18 JP 2013-0557291. 一种光扫描仪，其特征在于，具备： 可动部，其设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，其将所述可动部和所述框体部连接； 固定部； 第二轴部，其将所述框体部和所述固定部连接； 应变检测元件，其被配置于所述第二轴部，检测所述第二轴部的变形； 第一信号处理部，其被输入所述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；以及 第二信号处理部，其被输入所述应变检测元件的检测信号，输出基于所述第二轴部的 扭转变形的信号。2. 根据权利要求1所述的光扫描仪，其特征在于， 基于从所述第一信号处理部输出的信号，来检测所述可动部的绕所述第一轴的举动。3. 根据权利要求1或2所述的光扫描仪，其特征在于， 所述应变检测元件具备压电电阻区域、和在所述压电电阻区域上沿相对于所述第二轴 部的长边方向倾斜的方向并排配置的一对端子。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， 所述应变检测元件被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，并基于从所述第一信号处理部输出的信号，来推断所述可动部的绕所述 第一轴的举动。6. 根据权利要求2所述的光扫描仪，其特征在于， 使用与所述可动部的绕所述第一轴的摆动相关的共振频率下的振幅、和与所述框体部 的绕所述第一轴的摆动相关的共振频率下的振幅之比，并基于从所述第一信号处理部输出 的信号，来推断所述可动部的绕所述第一轴的举...

【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