CN109425982A - 光扫描装置及抬头显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供抑制对传感器信号的影响的光扫描装置和抬头显示器。该光扫描装置具有：光扫描部，其包含具有光反射面的反射镜、当供给驱动信号时使上述反射镜绕通过上述光反射面的中心的预定的旋转轴摆动的驱动源、以及输出与上述反射镜沿上述预定的旋转轴方向的旋转角度相应的传感器信号的压电传感器；以及被输入上述传感器信号的阻抗变换电路，该光扫描装置输出通过上述阻抗变换电路进行了阻抗变换的上述传感器信号。

Description

光扫描装置及抬头显示器
技术领域
本发明涉及光扫描装置及抬头显示器。
背景技术
一直以来，已知通过使反射镜绕旋转轴旋转而使光进行扫描的光扫描装置。这样的光扫描装置中，对压电促动器供给驱动信号，从而反射镜绕旋转轴旋转。另外，该光扫描装置中，设有将与反射镜的旋转角度相应的振幅的电压作为传感器信号输出的传感器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016－118726号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述的光扫描装置中，频率低的传感器信号具有成为微弱的信号的倾向。传感器信号为微弱的信号的情况下，因为受到设于光扫描装置的后级的电路的负载、配线间的电磁感应而引起的干扰等的影响，所以对后级的电路的动作产生影响。
公开的技术鉴于上述情况而做成，其目的在于抑制对传感器信号的影响。
用于解决课题的方案
公开的技术为一种光扫描装置，其具有：光扫描部110，其包含具有光反射面的反射镜112、当供给驱动信号时使上述反射镜112绕通过上述光反射面的中心的预定的旋转轴摆动的驱动源150、170、以及输出与上述反射镜112沿上述预定的旋转轴方向的旋转角度相应的传感器信号的压电传感器111；以及被输入上述传感器信号的阻抗变换电路120，上述光扫描装置输出通过上述阻抗变换电路120进行了阻抗变换的上述传感器信号。
此外，上述参照符号是为了容易理解而标注的，只是一例，并不被限定于图示的方案。
发明的效果
能够抑制对传感器信号的影响。
附图说明
图1是说明第一实施方式的光扫描装置的图。
图2是第一实施方式的光扫描装置的分解立体图。
图3是说明相对光扫描部安装上壳体的图。
图4是表示上壳体安装于光扫描部的状态的图。
图5是说明阻抗变换电路基板与连接基板的连接的图。
图6是说明向下壳体安装连接基板的图。
图7是表示固定于上壳体的光扫描部的图。
图8是表示光扫描部与阻抗变换电路基板、连接器用基板的连接的图。
图9是表示在光扫描部连接有阻抗变换电路基板和连接器用基板的状态的图。
图10是说明衬垫的安装的图。
图11是说明上壳体与下壳体的重合的图。
图12是说明外装板的安装的图。
图13是表示装配完成的光扫描装置的第一图。
图14是表示装配完成的光扫描装置的第二图。
图15是表示第一实施方式的光扫描部的一例的上表面侧的立体图。
图16是对第一实施方式的光扫描部的折回部的高度进行说明的图。
图17是表示搭载有第一实施方式的光扫描装置的抬头显示器的一例的图。
图18是说明第二实施方式的光扫描装置的图。
图19是说明第二实施方式的光扫描装置的外观的图。
图中：1—抬头显示器，100、100A—光扫描装置，110—光扫描部，111—压电传感器，120—阻抗变换电路，150、170—促动器，202—阻抗变换电路基板，203—连接器用基板，204—连接基板，212、215—电缆。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图，对实施方式进行说明。图1是说明第一实施方式的光扫描装置的图。
本实施方式的光扫描装置100具有光扫描部(MEMS(Micro Electro MechanicalSystems)显示器)110和阻抗变换电路120。
光扫描部110包括压电传感器111和促动器150、170。在光扫描部110中，促动器150、170根据从外部供给的驱动信号进行驱动，使后述的反射镜在水平方向和垂直方向上摆动。另外，压电传感器111将与反射镜的垂直方向的旋转角度相应的传感器信号(电压)输出至后级的阻抗变换电路120。此外，光扫描部110的详情后面进行叙述。
阻抗变换电路120由FET构成，且被输入从压电传感器111输出的信号。另外，阻抗变换电路120的输出供给至光扫描装置100的后级的电路。
这样，在本实施方式中，将光扫描装置100做成具有光扫描部110和光扫描部110的后级的阻抗变换电路120的模块，将通过阻抗变换电路120进行了阻抗变换的传感器信号供给至后级的电路。
在本实施方式中，根据该结构，能够抑制光扫描装置100的后级的电路的负载对传感器信号的影响。后级的电路例如为进行使用了传感器信号的处理的电路等。
另外，在本实施方式的光扫描装置100中，采用将从阻抗变换电路120输出的传感器信号和供给至光扫描部110的驱动信号分离的方式的基板的结构。因此，根据本实施方式，能够抑制来自由于配线间的电磁感应而产生的驱动信号的干扰对传感器信号的影响。
以下，对本实施方式的光扫描装置100的基板的结构进行说明。图2是第一实施方式的光扫描装置的分解立体图。
本实施方式的光扫描装置100包括光扫描部110、上壳体201、阻抗变换电路基板202、连接器用基板203、连接基板204、下壳体205、外装板206、螺栓207。
阻抗变换电路基板202是使用了高耐湿的材料的基板，安装有阻抗变换电路120。高耐湿基板例如可以列举使用了环氧类的材料的基板等。另外，阻抗变换电路基板202具有连接器211和电缆212(第一电缆)。
连接器211是用于连接光扫描部110的压电传感器111和阻抗变换电路120的连接器。换言之，连接器211是用于将从压电传感器111输出的传感器信号向阻抗变换电路120输入的连接器。
电缆212是用于将阻抗变换电路基板202与连接基板204连接的电缆。换言之，电缆212是用于使从阻抗变换电路120输出的阻抗变换后的传感器信号输出至连接基板204的电缆。
也就是，阻抗变换电路基板202是在连接器211与电缆212之间形成有使阻抗变换电路120和连接器211连接的传感器信号配线、以及使连接器211和压电传感器111连接的传感器信号配线的传感器信号配线基板。
连接器用基板203安装有连接器213。连接器213是用于与光扫描部110的促动器150、170连接，且向促动器150、170供给驱动信号的连接器。
另外，连接器用基板203通过电缆215(第二电缆)与连接基板204连接。也就是，连接器用基板203是形成有使连接器213与电缆215连接的驱动信号配线的驱动信号配线基板。
这样，在本实施方式中，通过在连接基板204连接阻抗变换电路基板202和连接器用基板203，从而使传送传感器信号的配线和传送驱动信号的配线分支，使传感器信号和驱动信号分离。
以下，参照图3至图14，对本实施方式的光扫描装置100的装配进行说明。
图3是说明针对光扫描部安装上壳体的图，图4是表示上壳体安装于光扫描部的状态的图。图3及图4中，图中Z轴正方向为光扫描装置100的上表面侧。
本实施方式中，在上壳体201内嵌入固定光扫描部110。本实施方式的光扫描部110例如作为密封有反射镜、压电传感器111、促动器150、170等而成的封装件而提供。
图5是说明阻抗变换电路基板与连接基板的连接的图。图5(A)表示连接前的状态，图5(B)表示连接后的状态。
阻抗变换电路基板202在安装有连接器211的面的背面侧的面安装有连接器216。连接器216是用于连接被安装于阻抗变换电路基板202的阻抗变换电路120的输出和电缆212的连接器。
阻抗变换电路基板202通过使电缆212与连接器216连接而与连接基板204连接。换言之，阻抗变换电路120通过使电缆212与连接器216连接而将阻抗变换后的传感器信号输出至连接基板204。
这样，在本实施方式中，传感器信号从阻抗变换电路基板202经由电缆212而传送至连接基板204。另外，在连接基板204经由电缆215连接连接器用基板203。因此，在本实施方式中，驱动信号从连接基板204经由电缆215传送至连接器用基板203。
这样，在本实施方式中，从连接基板204使用两个电缆分别与阻抗变换电路基板202和连接器用基板203连接，从而分离形成传感器信号配线的基板和形成驱动信号配线的基板。
此外，在光扫描部110处理压电传感器111(第一压电传感器)外，还具有用于检测反射镜的水平方向(图中X轴方向)的旋转角度的压电传感器(第二压电传感器)。
本实施方式的阻抗变换电路基板202中，从用于检测反射镜的水平方向的旋转角度的压电传感器输出的传感器信号也可以不输入至阻抗变换电路120，而经由电缆212输出至连接基板204。用于检测水平方向的旋转角度的压电传感器的详情后面进行叙述。
图6是说明向下壳体安装连接基板的图。图6(A)表示安装连接基板前的状态，图6(B)表示安装连接基板后的状态。
本实施方式中，当在连接基板204连接阻抗变换电路基板202时，连接基板204嵌入下壳体205，固定于下壳体205。
接下来，参照图7至图9，对光扫描部110与阻抗变换电路基板202及连接器用基板203的连接进行说明。
图7是表示固定于上壳体的光扫描部的图。图8是表示光扫描部与阻抗变换电路基板、连接器用基板的连接的图。图9是表示在光扫描部连接有阻抗变换电路基板和连接器用基板的状态的图。
图7表示将如图4所示地固定于上壳体201的光扫描部110翻过来后的状态。因此，在图7中，图中Z轴负方向为光扫描装置100的上表面侧，图中Z轴正方向为光扫描装置100的底面侧。另外，在以下的图8至图14中，与图7同样地，图中Z轴负方向为光扫描装置100的上表面侧，图中Z轴正方向为光扫描装置100的底面侧。
本实施方式的光扫描部110具有安装于底面的连接器220、221。连接器220与连接器211连接，连接器221与连接器213连接。
在本实施方式中，如图8所示，以连接器211与连接器220连接，且连接器213与连接器221连接的方式配置阻抗变换电路基板202、连接器用基板203、连接基板204。然后，当连接器211和连接器220、连接器213和连接器221分别连接时，成为图9所示的状态。
在本实施方式中，通过使连接器211和连接器220进行连接，从而光扫描部110的压电传感器111的输出与阻抗变换电路120的输入连接。换言之，通过连接器211和连接器220进行连接，从而向阻抗变换电路120输入从压电传感器111输出的传感器信号。
通过阻抗变换电路120进行了阻抗变换的传感器信号经由连接器216、电缆212传送至连接基板204。连接基板204具有后述的连接器217，传送至连接基板204的阻抗变换后的传感器信号经由连接器217向光扫描装置100的外部输出。
另外，在本实施方式中，通过连接器213和连接器221进行连接，从而从外部供给的驱动信号供给至光扫描部110的促动器150、170。
图10是说明安装衬垫的图。图10(A)是表示安装衬垫前的状态的图，图10(B)是表示安装衬垫后的状态的图。
在本实施方式中，在将上壳体201和下壳体205重叠的状态下，在阻抗变换电路基板202与连接基板204产生空间，该情况下，也可以将用于填埋该空间的衬垫230插入该部位。
如图10(B)所示，衬垫230也可以配置于连接基板204上而固定于下壳体205。此外，本实施方式中，插入衬垫230，但不限于此，也可以不插入衬垫230。
图11是说明上壳体与下壳体的重合的图。图11(A)是表示上壳体201和下壳体205重叠前的状态的图，图11(B)是表示上壳体201和下壳体205重叠的状态的图。
本实施方式中，折弯电缆212、215，使下壳体205的上表面(图中Z轴正方向)接触上壳体201的背面(图中Z轴正方向)，从而重叠上壳体201和下壳体205。
在此，连接基板204在配置有衬垫230的面的背面安装有连接器217。连接器217连接传感器信号配线和驱动信号配线。
本实施方式中，阻抗变换后的传感器信号经由电缆212和连接器217输出至光扫描装置100的后级的电路。另外，在本实施方式中，经由电缆215和连接器217，从外部供给的驱动信号供给至光扫描部110。
也就是，连接器217是包括用于接受驱动信号的供给的驱动用端子和用于将从阻抗变换电路120输出的信号输出至光扫描装置100的后级的电路的输出用端子的连接器。
本实施方式中，通过设置这样的连接器217，例如，能够通过与未设置阻抗变换电路120的已有的光扫描装置同样的安装而使用光扫描装置100。
图12是说明安装外装板的图。图12(A)是表示安装外装板206前的状态的图，图12(B)是表示安装外装板206后的状态的图。
本实施方式中，当将上壳体201和下壳体205重合时，以沿着上壳体201和下壳体205的外周的方式安装外装板206。此外，本实施方式的外装板206只要是能够抑制电磁干涉的金属即可。
外装板206是大致L字形的形状，以包围上壳体201和下壳体205的方式安装。而且，通过形成于上壳体201、下壳体205、外装板206的螺纹孔218和螺栓207，将上壳体201和下壳体205螺纹紧固于外装板206。
图13是表示装配完成的光扫描装置的第一图。图13所示的光扫描装置100中，在连接器217连接后级的电路和驱动电路，从而向后级的电路输出从光扫描部110的压电传感器111输出的传感器信号，向光扫描部110供给驱动信号。
这样，在本实施方式的光扫描装置100中，通过设置输入从光扫描部110输出的传感器信号的阻抗变换电路基板202和输入驱动信号的连接器用基板203，从而防止传感器信号与驱动信号在同一基板上传送。
因此，在本实施方式中，能够分离从光扫描部110输出的传感器信号和向光扫描部110供给的驱动信号，能够抑制同一基板上的配线间的电磁感应对传感器信号的影响。
另外，在本实施方式中，将阻抗变换电路基板202设为使用了高耐湿的材料的基板。因此，根据本实施方式，能够抑制高湿度环境下的绝缘电阻的降低。
另外，根据本实施方式，通过设置外装板206，能够抑制来自其它电路的电磁干涉的发生。
而且，根据本实施方式，在光扫描装置100的内部含有阻抗变换电路120，因此，在后级的电路中，无需考虑负载、电磁干涉对传感器信号的影响等，能够提高后级电路的设计自由度。具体而言，例如，根据本实施方式，即使在具有传感器信号成为微弱的信号的倾向的情况下，也能够对后级的电路使用通用的部件。
而且，在本实施方式中，在光扫描部110的附近配置有阻抗变换电路基板202，因此，能够抑制从压电传感器111到阻抗变换电路120间的干扰等对传感器信号的影响。
此外，本实施方式的光扫描装置100也可以设置成完成对连接器217安装了电缆的状态。
图14是表示装配完成的光扫描装置的第二图。在图14所示的例中，在连接器217连接有电缆240。
在本实施方式中，将这样地连接有电缆240的状态设为光扫描装置100，从而，在后级的电路、驱动电路中，无需设置用于与连接器217连接的部件，能够提高通用性。
接下来，参照图15及图16，对本实施方式的光扫描部110进行说明。图15是表示第一实施方式的光扫描部的一例的上表面侧的立体图。图16是对第一实施方式的光扫描部的折回部的高度进行说明的图。
如图15所示，光扫描部110是使反射镜112摆动从而对于从光源照射的激光器入射光进行扫描的部分。光扫描部110例如是通过压电元件使反射镜112驱动的MEMS(MicroElectro Mechanical Systems)反射镜等。
光扫描部110具有反射镜112、反射镜支撑部114、扭梁130A、130B、连结梁140A、140B、第一驱动梁150A、150B、可动框160、第二驱动梁170A、170B、以及固定框180。
第一驱动梁150A、150B分别具有驱动源151A、151B。第二驱动梁170A、170B分别具有驱动源171A、171B。第一驱动梁150A、150B、第二驱动梁170A、170B是使反射镜112上下或左右摆动而对激光器光进行扫描的促动器，相当于图1所示的促动器150、170。换言之，促动器150、170是使反射镜112绕预定的轴摆动的驱动源。
在光扫描部110中，可动框连接部A11是连接可动框160和第二驱动梁170A的部分。另外，固定框连接部A12是连接固定框180和第二驱动梁170A的部分。可动框连接部A11相对于通过反射镜112的光反射面的中心C的轴(以下，也称为“垂直旋转轴V”)，配置于与配置固定框连接部A12的一侧大致相反的一侧。
可动框连接部A13是连接可动框160和第二驱动梁170B的部分。固定框连接部A14是连接固定框180和第二驱动梁170B的部分。可动框连接部A13相对于垂直旋转轴V，配置于与配置固定框连接部A14的一侧大致相反的一侧。
此外，可动框连接部A11、A13也可以以其端部包括垂直旋转轴V的方式相对于垂直旋转轴V，配置于与配置固定框连接部A12、A14的一侧相反的一侧。
第二驱动梁170A和第二驱动梁170B为以通过反射镜112的光反射面的中心C且垂直于垂直旋转轴V的直线(以下，称为“水平旋转轴H”)为对称轴的线对称的配置关系。
反射镜支撑部114以沿反射镜112的圆周的方式形成有狭缝122。通过狭缝122，能够将反射镜支撑部114轻量化，并且能够将扭梁130A、130B的形变传递至反射镜112。
在光扫描部110中，在反射镜支撑部114的上表面支撑有反射镜112，反射镜支撑部114连接于位于两侧的扭梁130A、130B的端部。扭梁130A、130B构成摆动轴，沿轴向延伸，并从轴向两侧支撑反射镜支撑部114。扭梁130A、130B形变，从而支撑于反射镜支撑部114的反射镜112摆动，进行使照射至反射镜112的光的反射光扫描的动作。扭梁130A、130B分别连结支撑于连结梁140A、140B，且与第一驱动梁150A、150B连结。
第一驱动梁150A、150B、连结梁140A、140B、扭梁130A、130B、反射镜支撑部114以及反射镜112由可动框160从外侧支撑。第一驱动梁150A、150B的各自一方侧支撑于可动框160。第一驱动梁150A的另一方侧向内周侧延伸，并与连结梁140A、140B连结。第一驱动梁150B的另一方侧也同样地向内周侧延伸，并与连结梁140A、140B连结。
第一驱动梁150A、150B在与扭梁130A、130B正交的方向上以夹着反射镜112及反射镜支撑部114的方式成对设置。在第一驱动梁150A、150B的上表面分别形成有驱动源151A、151B。驱动源151A、151B包括在第一驱动梁150A、150B的上表面的压电元件的薄膜(以下，称为“压电薄膜”)之上所形成的上部电极和形成于压电薄膜的下表面的下部电极。驱动源151A、151B根据对上部电极和下部电极施加的驱动电压的极性而伸长、缩短。
因此，若在第一驱动梁150A和第一驱动梁150B交替施加不同相位的驱动电压，则在反射镜112的左侧和右侧，第一驱动梁150A和第一驱动梁150B向上下相反侧交替振动。由此，能够以扭梁130A、130B为摆动轴或旋转轴，使反射镜112绕轴摆动。以下，将反射镜112绕扭梁130A、130B的轴摆动的方向称为水平方向。例如，对第一驱动梁150A、150B的水平驱动使用共振振动，能够对反射镜112高速地进行摆动驱动。
另外，第二驱动梁170A、170B的一端分别经由连结梁172A、172B在可动框连接部A11、A13与可动框160的外部连结。第二驱动梁170A、170B以从左右两侧夹着可动框160的方式成对设置。并且，第二驱动梁170A、170B将可动框160从两侧支撑，并且使其绕垂直旋转轴V摆动。而且，第二驱动梁170A的另一端在固定框连接部A12与固定框180的内侧连结。另外，第二驱动梁170B的另一端在固定框连接部A14与固定框180的内侧连结。
这样，在光扫描部110中，连接可动框160和第二驱动梁170A的可动框连接部A11相对于垂直旋转轴V配置于与配置连接固定框180和第二驱动梁170A的固定框连接部A12的一侧大致相反的一侧。
另外，在光扫描部110中，连接可动框160和第二驱动梁170B的可动框连接部A13相对于垂直旋转轴V配置于与配置连接固定框180和第二驱动梁170B的固定框连接部A14的一侧大致相反的一侧。
另外，可动框连接部A11、A13也可以以其端部包含垂直旋转轴V的方式相对于垂直旋转轴V配置于与配置固定框连接部A12、A14的一侧相反的一侧。而且，第二驱动梁170A和第二驱动梁170B为以水平旋转轴H为对称轴的线对称的配置关系。
如图15及图16所示，就本实施方式的光扫描部110而言，第二驱动梁170A具备沿垂直于水平旋转轴H的方向(与第一驱动梁150A平行的方向)延伸的多个矩形状的垂直梁、以及连结相邻的垂直梁的端部彼此的折回部，且整体为锯齿状的形状。
例如，从第一驱动梁150A侧起计算，第一个垂直梁的端部和第二个垂直梁的端部通过折回部171X1连结。另外，第二个垂直梁的端部和第三个垂直梁的端部通过折回部171X2连结。另外，第三个垂直梁的端部和第四个垂直梁的端部通过折回部171X3连结。另外，第四个垂直梁的端部和第五个垂直梁的端部通过折回部171X4连结。另外，第五个垂直梁的端部和第六个垂直梁的端部通过折回部171X5连结。此外，在图16中，为了方便，将各折回部以梨地纹样式示出。
第二驱动梁170B也同样地具备沿垂直于水平旋转轴H的方向(与第一驱动梁150B平行的方向)延伸的多个矩形状的垂直梁、以及连结相邻的垂直梁的端部彼此的折回部，且整体为锯齿状的形状。
例如，从第一驱动梁150B侧起计算，第一个垂直梁的端部和第二个垂直梁的端部通过折回部171Y1连结。另外，第二个垂直梁的端部和第三个垂直梁的端部通过折回部171Y2连结。另外，第三个垂直梁的端部和第四个垂直梁的端部通过折回部171Y3连结。另外，第四个垂直梁的端部和第五个垂直梁的端部通过折回部171Y4连结。另外，第五个垂直梁的端部和第六个垂直梁的端部通过折回部171Y5连结。
折回部171X1、171X2、171X3、171X4、以及171X5的高度分别设为H11、H12、H13、H14、以及H15。另外，折回部171Y1、171Y2、171Y3、171Y4、以及171Y5的高度分别设为H21、H22、H23、H24、以及H25。此外，折回部的高度是指平行于水平旋转轴H的方向(垂直于垂直旋转轴V的方向)的最大长度。
另外，在第二驱动梁170A、170B的上表面，分别在每个不含曲线部的矩形单位的垂直梁形成有驱动源171A、171B。驱动源171A包含形成于第二驱动梁170A的上表面的压电薄膜之上的上部电极和形成于压电薄膜的下表面的下部电极。驱动源171B包含形成于第二驱动梁170B的上表面的压电薄膜之上的上部电极和形成于压电薄膜的下表面的下部电极。
第二驱动梁170A、170B对每个垂直梁通过在相邻的驱动源171A、171B彼此施加不同极性的驱动电压，从而使相邻的垂直梁向上下相反方向弯曲，将各垂直梁的上下移动的积蓄传递至可动框160。第二驱动梁170A、170B通过该动作使反射镜112在与平行方向正交的方向即垂直方向上摆动。例如，能够对第二驱动梁170A、170B的垂直驱动使用非共振振动。
例如，驱动源171A设为包括从可动框160侧向右侧排列的驱动源171A1、171A2、171A3、171A4、171A5以及171A6。另外，驱动源171B设为包括从可动框160侧向左侧排列的驱动源171B1、171B2、171B3、171B4、171B5及171B6。该情况下，将驱动源171A1、171B1、171A3、171B3、171A5、171B5以同波形驱动，将驱动源171A2、171B2、171A4、171B4、171A6以及171B6以与前者相位不同的同波形驱动，从而能够使反射镜112沿垂直方向摆动。
向驱动源151A的上部电极及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框180的端子组190A含有的预定的端子连接。另外，向驱动源151B的上部电极及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框180的端子组190B含有的预定的端子连接。另外，向驱动源171A的上部电极及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框180的端子组190A含有的预定的端子连接。另外，向驱动源171B的上部电极及下部电极施加驱动电压的驱动配线与设于固定框180的端子组190B含有的预定的端子连接。
另外，光扫描部110具有压电传感器113A、113B作为水平振角传感器，检测对驱动源151A、151B施加驱动电压使反射镜112沿水平方向摇动的状态下的反射镜112的水平方向的倾斜情况(水平方向的振角)。压电传感器113A设于连结梁140A，压电传感器113B设于连结梁140B。
另外，光扫描部110具有压电传感器111A、111B作为垂直振角传感器，检测对驱动源171A、171B施加驱动电压使反射镜112沿垂直方向摆动的状态下的反射镜112的垂直方向的倾斜情况(垂直方向的振角)。压电传感器111A、111B是图1所示的压电传感器111。因此，在本实施方式中，从压电传感器111A、111B(第一压电传感器)输出的传感器信号(第一传感器信号)输入阻抗变换电路120，从压电传感器113A、113B(第二压电传感器)输出的传感器信号(第二传感器信号)不经由阻抗变换电路120，而从连接器217输出。
压电传感器111A设于第二驱动梁170A具有的垂直梁之一，压电传感器111B设于第二驱动梁170B具有的垂直梁之一。
压电传感器113A随着反射镜112的水平方向的倾斜情况输出与从扭梁130A传递的连结梁140A的位移对应的电流值。压电传感器113B随着反射镜112的水平方向的倾斜情况，输出与从扭梁130B传递的连结梁140B的位于对应的电流值。压电传感器111A随着反射镜112的垂直方向的倾斜情况，输出与第二驱动梁170A中的设有压电传感器111A的垂直梁的位移对应的电流值。压电传感器111B随着反射镜112的垂直方向的倾斜情况输出与第二驱动梁170B中的设于压电传感器111B的垂直梁的位移对应的电流值。
压电传感器113A、113B、111A、111B包括形成于压电薄膜的上表面的上部电极和形成于压电薄膜的下表面的下部电极。因此，各压电传感器的输出为与上部电极和下部电极连接的传感器配线的电流值。
从压电传感器113A的上部电极及下部电极引出的传感器配线与设于固定框180的端子组190B含有的预定的端子连接从压电传感器111A的上部电极及下部电极引出的传感器配线与设于固定框180的端子组190A含有的预定的端子连接。从压电传感器113B的上部电极及下部电极引出的传感器配线与设于固定框180的端子组190B含有的预定的端子连接。从压电传感器111B的上部电极及下部电极引出的传感器配线与设于固定框180的端子组190B含有的预定的端子连接。
因此，在本实施方式中，只要将端子组190A、190B中的与从压电传感器111A、111B引出的传感器信号配线连接的端子和阻抗变换电路120的输入连接即可。另外，本实施方式中，只要将端子组190A、190B中的与从压电传感器113A、113B引出的传感器配线连接的端子和电缆212连接即可。
接下来，参照图17，搭载有对本实施方式的光扫描装置100的抬头显示器进行说明。
图17是表示搭载有第一实施方式的光扫描装置的抬头显示器的一例的图。
本实施方式的抬头显示器1例如埋设于车辆的驾驶座前方的仪表板内。而且，抬头显示器1通过使投影至屏幕20的各种信息(例如，速度表、路径引导等)的显示图像显示于车辆的前挡风玻璃，从而能够使司机视觉确认该显示图像。
本实施方式的抬头显示器1除了具有光扫描装置100外，还具有系统控制器11、激光器驱动电路12、光源部13、中性滤光镜14、光学系15、光传感器16、驱动电路17、缓冲器18。
系统控制器11向驱动电路17供给角度控制信号。驱动电路17基于来自系统控制器11的角度控制信号向促动器150、170供给驱动信号，使反射镜112进行水平及垂直驱动。
此外，驱动电路17和促动器150、170经由连接器217、电缆215以及连接器213连接。也就是，供给至促动器150、170的驱动信号经由形成于电缆215的驱动配线信号线S1供给至光扫描部110。
另外，系统控制器11基于从光扫描装置100输出的传感器信号控制反射镜112的驱动。
从光扫描装置100输出的传感器信号输出至缓冲器18，被缓冲器18放大后，供给至系统控制器11。
更具体而言，光扫描装置100的从阻抗变换电路120输出的传感器信号供给至缓冲器18具有的放大器18A被放大，然后供给至系统控制器11。另外，光扫描装置100的从压电传感器113输出的传感器信号供给至缓冲器18具有的电荷灵敏放大器18B被放大，然后供给至系统控制器11。
此时，阻抗变换电路120及压电传感器113和缓冲器18经由连接器217、电缆212、以及连接器211而连接。也就是，从阻抗变换电路120输出至缓冲器18的传感器信号经由形成于电缆212的传感器信号配线S2输出。另外，从压电传感器113输出至缓冲器18的传感器信号经由形成于电缆212的传感器信号配线S3输出。
在光扫描装置100中，从阻抗变换电路120输出至缓冲器18的传感器信号是从压电传感器111(第一压电传感器)输出的与垂直方向的旋转角度对应的传感器信号(第一传感器信号)。另外，在光扫描装置100中，不经由阻抗变换电路120而输出至缓冲器18的传感器信号是从压电传感器113输出的与水平方向的旋转角度对应的传感器信号。
这样，在本实施方式的光扫描装置100中，将通过阻抗变换电路120进行阻抗变换后的传感器信号作为与垂直方向的旋转角度相应的传感器信号输出至缓冲器18。
另外，在本实施方式中，将向光扫描装置100供给驱动信号的驱动信号配线S1和从光扫描装置100输出传感器信号的传感器信号配线S2、S3形成于不同的电缆上而分离。
因此，在本实施方式中，即使从压电传感器111输出的传感器信号是微弱的信号，也能够抑制设于光扫描装置100的后级的电路的负载的影响、湿度等环境条件的影响、配线间的电磁感应的干扰的影响等。因此，在本实施方式的抬头显示器1中，能够对光扫描装置100的后级的缓冲器18的放大器18A等使用通用的部件。
另外，系统控制器11将数字的映像信号供给至激光器驱动电路12。激光器驱动电路12基于来自系统控制器11的映像信号向光源部13的激光器13R、13G、13B供给驱动电流，从激光器13R、13G、13B射出激光器光。
激光器13R、13G、13B基于从系统控制器11供给来的驱动电流射出激光。激光器13R例如为红色半导体激光器，射出波长λR(例如，640nm)的光。激光器13G例如是绿色半导体激光器，射出波长λG(例如，530nm)的光。激光器13B例如是蓝色半导体激光器，射出波长λB(例如，445nm)的光。从激光器13R、13G、13B射出的各波长的光通过分色镜等合成，通过中性滤光镜14减少成预定的光量，并射入光扫描部110的反射镜112。
通过反射镜112的水平及垂直驱动，射入反射镜112的激光的反射方向变更，而且通过光学系15反复反射，然后照射至屏幕20。
光传感器16设于屏幕20上，在激光器光的水平扫描的往路及返回路分别检测照射至光传感器16的激光，并将激光的检测通知系统控制器11。系统控制器11可以根据来自光传感器16的通知，补偿水平扫描方向的相位偏移、振角变动等。
此外，在本实施方式中，向在阻抗变换电路120输入与垂直方向的旋转角度相应的传感器信号，但不限于此。
本实施方式的光扫描装置100中，也可以在光扫描部110中，将第一驱动梁150A、150B(水平促动器)置换成第二驱动梁170A、170B的构造(垂直促动器)，第一驱动梁150A、150B、第二驱动梁170A、170B均采用折回构造，进行非共振驱动。
该情况下，也可以将从压电传感器111(垂直传感器)输出的传感器信号和从压电传感器113(水平传感器)输出的传感器信号双方输出至阻抗变换电路120进行阻抗变换，然后供给至缓冲器18。
(第二实施方式)
以下，参照附图，对第二实施方式进行说明。第二实施方式与第一实施方式的不同点在于，光扫描部110和阻抗变换电路120被一体化。因此，在以下的第二实施方式的说明中，仅对与第一实施方式的不同点进行说明，对于具有与第一实施方式相同的功能结构的部分，标注与在第一实施方式的说明中使用的符号相同的符号，并省略其说明。
图18是说明第二实施方式的光扫描装置的图。本实施方式的光扫描装置100A中，压电传感器111、促动器150、170、以及阻抗变换电路120被一体化。更具体地，本实施方式的光扫描装置100A构成为，在第一实施方式的光扫描部110的内部设置阻抗变换电路120，并通过陶瓷封装密封。
图19是说明第二实施方式的光扫描装置的外观的图。图19(A)是光扫描装置100A的俯视图，图19(B)是光扫描装置100A的主视图，图19(C)是光扫描装置100A的仰视图。
本实施方式的光扫描装置100A具有连接器217A和连接器219。另外，光扫描装置100A在陶瓷封装内设有输入从压电传感器111输出的传感器信号的阻抗变换电路120。
连接器217A用于将通过阻抗变换电路120进行了阻抗变换的压电传感器111的传感器信号和不经由阻抗变换电路120而输出至压电传感器113的传感器信号输出至后级的电路。
连接器219用于与光扫描装置100A的外部的驱动电路连接，并向促动器150、170供给驱动信号。
这样，在本实施方式中，构成为分别设置输出传感器信号的连接器和供给驱动信号的连接器，将传感器信号和驱动信号分离。
另外，在本实施方式的光扫描装置100A中，将阻抗变换电路120和光扫描部110通过陶瓷封装密封而一体化，因此能够抑制来自外部的电磁干涉对传感器信号的影响。而且，根据本实施方式，能够防止绝缘电阻的降低。
以上，基于各实施方式进行了本发明的说明，但本发明不限于上述实施方式所示的要点。关于这些点，能够在不有损本发明的主旨的范围内变更，能够根据其应用形态适当地决定。

Claims (9)

1.一种光扫描装置，其特征在于，具有：
光扫描部，其包含具有光反射面的反射镜、当供给驱动信号时使上述反射镜绕通过上述光反射面的中心的预定的旋转轴摆动的驱动源、以及输出与上述反射镜沿上述预定的旋转轴方向的旋转角度相应的传感器信号的压电传感器；以及
被输入上述传感器信号的阻抗变换电路，
上述光扫描装置输出通过上述阻抗变换电路进行了阻抗变换的上述传感器信号。
2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，
上述压电传感器包含：
第一压电传感器，其输出与通过上述光反射面的中心的垂直旋转轴方向的旋转角度相应的第一传感器信号；以及
第二压电传感器，其输出与通过上述光反射面的中心的水平旋转轴方向的旋转角度相应的第二传感器信号，
被输入上述阻抗变换电路的上述传感器信号是上述第一传感器信号。
3.根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于，
上述压电传感器包含：
第一压电传感器，其输出与通过上述光反射面的中心的垂直旋转轴方向的旋转角度相应的第一传感器信号；以及
第二压电传感器，其输出与通过上述光反射面的中心的水平旋转轴方向的旋转角度相应的第二传感器信号，
上述第一传感器信号及上述第二传感器信号输入上述阻抗变换电路。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光扫描装置，其特征在于，具有：
传感器信号配线基板，其形成有上述阻抗变换电路和使上述传感器信号输入上述阻抗变换电路的传感器信号配线；以及
驱动信号配线基板，其形成有用于向上述驱动源供给上述驱动信号的驱动信号配线。
5.根据权利要求4所述的光扫描装置，其特征在于，具有：
连接基板，其具有包含输出用端子和驱动用端子的连接器，且连接在上述传感器信号配线基板及上述驱动信号配线基板与上述光扫描部之间，上述输出用端子用于输出进行了上述阻抗变换的上述传感器信号，上述驱动用端子被输入上述驱动信号；
连接上述输出用端子和上述传感器信号配线的第一电缆；以及
连接上述驱动用端子和上述驱动信号配线的第二电缆。
6.根据权利要求4所述的光扫描装置，其特征在于，
上述阻抗变换电路配置于上述光扫描部的附近。
7.根据权利要求5所述的光扫描装置，其特征在于，
上述阻抗变换电路配置于上述光扫描部的附近。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的光扫描装置，其特征在于，
将上述光扫描部和上述阻抗变换电路一体化并密封。
9.一种抬头显示器，其特征在于，具有权利要求1～8中任一项所述的光扫描装置。
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