JP2009204903A - Scanning device and failure detection method - Google Patents

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Shuichi Wakabayashi
修一 若林
Takeshi Shimizu
武士 清水
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display for detecting a failure resulting from reduction in reflectivity or optical axis shifting of a mirror, and a failure detection method therefor. <P>SOLUTION: The optical scanning device includes a light source 101; an optical system including one or two or more mirrors 1, 104, which displays an image by deflecting light emitted from the light source 101; an optical sensor 106 which receives light passed through the optical system with the reflecting surface of each mirror 1, 104 being fixed at a predetermined position, and measures the intensity of the light; and a determination means 113 which compares the intensity of the light measured by the optical sensor 106 with a reference intensity and determines presence/absence of error according to the comparison result. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源からの光を偏向させることにより画像を表示させる光走査装置及びその
異常検出方法に関する。
The present invention relates to an optical scanning device that displays an image by deflecting light from a light source and an abnormality detection method thereof.

近年、マイクロメカニクス技術を用いたマイクロアクチュエータの開発が盛んである。
例えば、一対の弾性支持部(トーションバー)でねじり回転可能に支持された振動ミラー
を備えた光走査装置は、簡便な構成で画像表示装置を形成することが可能なデバイスとし
て開発が進んでいる(特許文献1参照)。
特開2005−169553号公報
In recent years, development of microactuators using micromechanics technology has been active.
For example, an optical scanning device including a vibrating mirror supported to be torsionally rotated by a pair of elastic support portions (torsion bars) has been developed as a device capable of forming an image display device with a simple configuration. (See Patent Document 1).
JP 2005-169553 A

このような光走査装置において、光を偏向させる1つ又は複数のミラーの反射率の低下
や光軸ずれ等は、表示異常に直結する要素である。したがって、これらの光走査装置を実
用化する際には、実際に画像を表示する前に、このような異常を検出できるようにするこ
とが望まれる。
In such an optical scanning device, a decrease in the reflectance of one or more mirrors that deflect light, an optical axis shift, and the like are directly connected to a display abnormality. Therefore, when putting these optical scanning devices into practical use, it is desirable to be able to detect such abnormalities before actually displaying an image.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、ミラーの反射
率低下や光軸ずれ等の起因する異常を検出可能な表示装置及びその異常検出方法を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide a display device capable of detecting an abnormality caused by a decrease in mirror reflectivity, an optical axis deviation, and the like, and an abnormality detection method thereof. There is to do.

上記の目的を達成するため、本発明の光走査装置は、光源と、光源から出射された光を
偏向させることにより画像を表示させる、1つ又は複数のミラーを含む光学系と、各ミラ
ーの反射面を所定の位置に固定した状態で光学系を通過した光を受光して、当該光の強度
を測定する光センサと、光センサにより測定された光の強度と、基準強度とを比較して、
比較結果に応じてエラーの有無を判定する判定手段と、を有する。
In order to achieve the above object, an optical scanning device of the present invention includes a light source, an optical system including one or more mirrors that display an image by deflecting light emitted from the light source, and each mirror. The light sensor that receives the light that has passed through the optical system with the reflecting surface fixed at a predetermined position and measures the intensity of the light is compared with the intensity of the light measured by the light sensor and the reference intensity. And
Determining means for determining the presence or absence of an error according to the comparison result.

上記構成では、各ミラーの反射面を所定の位置に固定した状態で、光学系を通過した光
が光センサに受光され、当該光の強度が測定される。そして、判定手段により、光センサ
により測定された光の強度と、基準強度とが比較されて、比較結果に応じてエラーの有無
が判定される。例えば、ミラーの反射率低下や、光軸ずれが存在する場合には、光センサ
により測定される光強度は低下する。従って、光強度と基準強度の差が規定値範囲内であ
ればエラー無しと判定され、両者の差が規定値範囲外であればエラー有りと判定される。
これにより、実際に表示させなくても、異常が検出される。
In the above configuration, light that has passed through the optical system is received by the optical sensor in a state where the reflecting surface of each mirror is fixed at a predetermined position, and the intensity of the light is measured. Then, the determination means compares the light intensity measured by the optical sensor with the reference intensity, and determines the presence or absence of an error according to the comparison result. For example, when there is a decrease in mirror reflectivity or an optical axis shift, the light intensity measured by the optical sensor decreases. Therefore, if the difference between the light intensity and the reference intensity is within the specified value range, it is determined that there is no error, and if the difference between the two is outside the specified value range, it is determined that there is an error.
Thereby, an abnormality is detected without actually displaying it.

光センサは、外部への光の出射口とは異なる位置に設けられている。これにより、異常
検出処理中において、外部への光の漏洩が防止される。
The optical sensor is provided at a position different from the light emission port to the outside. This prevents light leakage to the outside during the abnormality detection process.

外部への光の出射口の開閉を制御するシャッターをさらに有し、光センサは、シャッタ
ーの内側に設けられている。これにより、異常検出処理中において、光の出射口に重なる
位置に光センサを設けつつ、異常検出処理中における外部への光の漏洩が防止される。
The camera further includes a shutter that controls opening and closing of the light emission port to the outside, and the optical sensor is provided inside the shutter. Thus, during the abnormality detection process, the optical sensor is provided at a position overlapping the light emission port, and leakage of light to the outside during the abnormality detection process is prevented.

さらに、上記の目的を達成するため、本発明の光走査装置の異常検出方法は、光源から
の光を1つ又は複数のミラーを含む光学系を用いて偏向させることにより画像を表示する
光走査装置の異常検出方法であって、起動時に、各ミラーの反射面を所定の位置に固定し
た状態で、光学系へ向けて光源から光を出射する工程と、ミラーを含む光学系を通過した
光の強度を測定する工程と、測定された光の強度と、基準強度とを比較して、比較結果に
応じてエラーの有無を判定する工程と、を有する。
Furthermore, in order to achieve the above object, the abnormality detection method for an optical scanning device according to the present invention is an optical scanning for displaying an image by deflecting light from a light source using an optical system including one or more mirrors. A method for detecting an abnormality of an apparatus, wherein at the time of start-up, a step of emitting light from a light source toward an optical system with a reflecting surface of each mirror fixed at a predetermined position, and light that has passed through the optical system including the mirror And a step of comparing the measured light intensity with a reference intensity and determining the presence or absence of an error according to the comparison result.

上記構成では、各ミラーの反射面を所定の位置に固定した状態で、光学系を通過した光
の強度が測定される。そして、測定された光の強度と、基準強度とが比較されて、比較結
果に応じてエラーの有無が判定される。例えば、ミラーの反射率低下や、光軸ずれが存在
する場合には、測定される光強度は低下する。従って、光強度と基準強度の差が許容範囲
内であればエラー無しと判定され、両者の差が規定値範囲外であればエラー有りと判定さ
れる。これにより、実際に表示させなくても、異常が検出される。
In the above configuration, the intensity of light that has passed through the optical system is measured with the reflecting surface of each mirror fixed at a predetermined position. Then, the measured light intensity is compared with the reference intensity, and the presence or absence of an error is determined according to the comparison result. For example, when there is a decrease in mirror reflectivity or an optical axis shift, the measured light intensity decreases. Therefore, if the difference between the light intensity and the reference intensity is within the allowable range, it is determined that there is no error, and if the difference between the two is outside the specified value range, it is determined that there is an error. Thereby, an abnormality is detected without actually displaying it.

光を出射する工程において、各ミラーの反射面を、光学系を通過した光が外部へ出射さ
れない位置に固定する。これにより、異常検出処理中における外部への光の漏洩が防止さ
れる。
In the step of emitting light, the reflecting surface of each mirror is fixed at a position where the light that has passed through the optical system is not emitted to the outside. This prevents leakage of light to the outside during the abnormality detection process.

光を出射する工程は、外部への光の出射口をシャッターにより閉じた状態で行なう。こ
れにより、異常検出処理中における外部への光の漏洩が確実に防止される。
The step of emitting light is performed in a state where the light emission port to the outside is closed by a shutter. Thereby, leakage of light to the outside during the abnormality detection process is surely prevented.

光走査装置は、互いに異なる波長帯域の光を出射する複数の光源を有し、光を出射する
工程及び光の強度を測定する工程は、光源毎に別々に行なう。これにより、複数の光源が
存在する場合には、光源毎の光軸ずれが検出可能となる。
The optical scanning device includes a plurality of light sources that emit light having different wavelength bands, and the step of emitting light and the step of measuring the intensity of light are performed separately for each light source. Thereby, when there are a plurality of light sources, it is possible to detect an optical axis shift for each light source.

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る光走査装置に使用される振動ミラーの一例を示す平面図であ
る。図2は、図1のII−II線における断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing an example of a vibrating mirror used in the optical scanning device according to the present embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.

振動ミラー1は、可動板11と、支持枠12と、可動板11を支持枠12に対してねじ
り回転可能に支持する一対の弾性支持部13とを有する。可動板11、支持枠12、及び
弾性支持部13は、例えば、シリコン基板をエッチング加工することにより一体形成され
る。
The vibrating mirror 1 includes a movable plate 11, a support frame 12, and a pair of elastic support portions 13 that support the movable plate 11 with respect to the support frame 12 so as to be torsionally rotated. The movable plate 11, the support frame 12, and the elastic support portion 13 are integrally formed, for example, by etching a silicon substrate.

可動板11上には反射膜21が形成されている。また、可動板11の反射膜21と反対
側には、磁石22が接合されている。磁石22は、可動板11を平面視したときに、可動
板11の回転中心軸である軸線Xに直交する方向に磁化されている。すなわち、磁石22
は、軸線Xを介して対向する互いに極性の異なる一対の磁極を有している。支持枠12は
、ホルダ20に接合されており、ホルダ20上には、可動板11を駆動させるためのコイ
ル23が配置されている。
A reflective film 21 is formed on the movable plate 11. A magnet 22 is joined to the movable plate 11 on the side opposite to the reflective film 21. The magnet 22 is magnetized in a direction orthogonal to the axis X that is the rotation center axis of the movable plate 11 when the movable plate 11 is viewed in plan. That is, the magnet 22
Has a pair of magnetic poles of opposite polarities facing each other via the axis X. The support frame 12 is joined to the holder 20, and a coil 23 for driving the movable plate 11 is disposed on the holder 20.

上記の振動ミラー1では、周期的に変化する電流(交流)がコイル23に供給される。
これにより、コイル23は上方(可動板11側)に向く磁界と、下方に向く磁界とを交互
に発生させる。これにより、コイル23に対し磁石22の一対の磁極のうち一方の磁極が
接近し他方の磁極が離間するようにして、弾性支持部13を捩れ変形させながら、可動板
11がX軸回りに回動させられる。
In the vibrating mirror 1, a periodically changing current (alternating current) is supplied to the coil 23.
As a result, the coil 23 alternately generates a magnetic field directed upward (movable plate 11 side) and a magnetic field directed downward. As a result, one of the pair of magnetic poles of the magnet 22 approaches the coil 23 and the other magnetic pole moves away, and the movable plate 11 rotates around the X axis while twisting and deforming the elastic support portion 13. Be moved.

図1では、磁石22とコイル23間の電磁力を利用した駆動方式の振動ミラーを示して
いる。しかしながら、本発明は、静電引力を利用した方式や、圧電素子を利用した方式を
採用してもよい。例えば、静電引力を利用した方式の場合には、磁石22は不要であり、
コイル23の代わりに可動板11に対向する1つ又は複数の電極が設置される。そして、
可動板11と電極との間に周期的に変化する交流電圧を印加することにより、可動板11
と電極との間に静電引力を作用させて、弾性支持部13を捩れ変形させながら、可動板1
1をX軸回りに回動させる。
FIG. 1 shows a drive-type vibrating mirror using electromagnetic force between the magnet 22 and the coil 23. However, the present invention may adopt a method using electrostatic attraction or a method using piezoelectric elements. For example, in the case of a method using electrostatic attraction, the magnet 22 is unnecessary,
Instead of the coil 23, one or a plurality of electrodes facing the movable plate 11 are installed. And
By applying an alternating voltage that periodically changes between the movable plate 11 and the electrode, the movable plate 11
While the elastic support 13 is twisted and deformed by applying an electrostatic attractive force between the electrode and the electrode, the movable plate 1
1 is rotated around the X axis.

図3は、上記の振動ミラー1を含む光走査装置の概略構成図である。図3に示す光走査
装置は、水平ミラーとして図1に示す振動ミラー1を用いている。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an optical scanning device including the vibrating mirror 1 described above. The optical scanning device shown in FIG. 3 uses the vibrating mirror 1 shown in FIG. 1 as a horizontal mirror.

図3に示す光走査装置は、振動ミラー1の他に、レーザ光源101と、ダイクロイック
ミラー102と、フォトダイオード103と、垂直ミラー104とを備える。本発明の光
学系には、ダイクロイックミラー102、振動ミラー1及び垂直ミラー104が含まれる
The optical scanning device illustrated in FIG. 3 includes a laser light source 101, a dichroic mirror 102, a photodiode 103, and a vertical mirror 104 in addition to the vibrating mirror 1. The optical system of the present invention includes the dichroic mirror 102, the vibrating mirror 1, and the vertical mirror 104.

レーザ光源101は、赤色レーザ光を出射する赤色レーザ光源101Rと、青色レーザ
光を出射する青色レーザ光源101Bと、緑色レーザ光を出射する緑色レーザ光源101
Gとを有する。ただし、2色以下又は4色以上のレーザ光源を用いてもよい。
The laser light source 101 includes a red laser light source 101R that emits red laser light, a blue laser light source 101B that emits blue laser light, and a green laser light source 101 that emits green laser light.
G. However, laser light sources of two colors or less or four colors or more may be used.

ダイクロイックミラー102は、赤色レーザ光源101Rからの赤色レーザ光を反射す
るダイクロイックミラー102Rと、青色レーザ光を反射し赤色レーザ光を透過させるダ
イクロイックミラー102Bと、緑色レーザ光を反射し青色レーザ光及び赤色レーザ光を
透過させるダイクロイックミラー102Gとを有する。この3種のダイクロイックミラー
102により、赤色レーザ光、青色レーザ光、及び緑色レーザ光の合成光が振動ミラー1
に入射する。
The dichroic mirror 102 includes a dichroic mirror 102R that reflects red laser light from the red laser light source 101R, a dichroic mirror 102B that reflects blue laser light and transmits red laser light, and reflects green laser light and blue laser light and red. A dichroic mirror 102G that transmits laser light. By these three kinds of dichroic mirrors 102, the combined light of the red laser light, the blue laser light, and the green laser light is converted into the vibrating mirror 1
Is incident on.

フォトダイオード103は、各ダイクロイックミラー102R,102G,102Bに
反射されずに透過した赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光の光量を検出する。
The photodiode 103 detects the amounts of red laser light, green laser light, and blue laser light that are transmitted without being reflected by the dichroic mirrors 102R, 102G, and 102B.

振動ミラー1は、ダイクロイックミラー102から送られたレーザ光を水平方向(軸線
Xの垂直方向)に走査する。振動ミラー1は、上述したように、MEMSにより形成され
た、共振型ミラーである。
The vibrating mirror 1 scans the laser beam sent from the dichroic mirror 102 in the horizontal direction (the vertical direction of the axis X). As described above, the vibrating mirror 1 is a resonant mirror formed by MEMS.

垂直ミラー104は、振動ミラー1により反射されたレーザ光を垂直方向に走査する。
垂直ミラー104は、例えば、ガルバノミラーにより構成される。ガルバノミラーとはミ
ラーに軸を付け、電気信号に応じてミラーの回転角を変えられるようにした偏向器である
。振動ミラー1によるレーザ光の水平走査、及び垂直ミラー104によるレーザ光の垂直
走査により画像が表示される。
The vertical mirror 104 scans the laser beam reflected by the vibration mirror 1 in the vertical direction.
The vertical mirror 104 is configured by a galvanometer mirror, for example. A galvanometer mirror is a deflector in which a mirror is provided with an axis so that the rotation angle of the mirror can be changed according to an electric signal. An image is displayed by horizontal scanning of the laser beam by the vibrating mirror 1 and vertical scanning of the laser beam by the vertical mirror 104.

本実施形態に係る光走査装置は、上記のレーザ光源101、振動ミラー1、垂直ミラー
104の駆動制御系として、さらに、レーザ光源101を駆動するレーザ駆動手段110
と、水平ミラーとしての振動ミラー1を駆動する水平ミラー駆動手段111と、垂直ミラ
ー104を駆動する垂直ミラー駆動手段112と、全体の動作の制御を担う制御手段11
3と、記憶手段114とを有する。
The optical scanning apparatus according to the present embodiment further includes a laser driving unit 110 that drives the laser light source 101 as a drive control system for the laser light source 101, the vibrating mirror 1, and the vertical mirror 104.
A horizontal mirror driving unit 111 that drives the vibrating mirror 1 as a horizontal mirror, a vertical mirror driving unit 112 that drives the vertical mirror 104, and a control unit 11 that controls the overall operation.
3 and storage means 114.

記憶手段114は、例えば、各種のプログラムを収納するROMと、変数等を収納する
RAMと、不揮発性メモリとにより構成される。本実施形態では、記憶手段114は、後
述する基準強度を保持している。
The storage unit 114 includes, for example, a ROM that stores various programs, a RAM that stores variables, and the like, and a nonvolatile memory. In the present embodiment, the storage unit 114 holds a reference strength described later.

制御手段113は、パーソナルコンピュータや携帯電話等の各種の映像ソース115か
ら送られた画像情報に基づいて、これらの画像を表示すべく、レーザ駆動手段110、水
平ミラー駆動手段111、垂直ミラー駆動手段112の動作を制御する。また、制御手段
113は、起動時において、後述する異常検出処理を実施する。
The control means 113 is based on image information sent from various video sources 115 such as a personal computer or a mobile phone, and displays these images by means of a laser drive means 110, a horizontal mirror drive means 111, a vertical mirror drive means. The operation of 112 is controlled. Moreover, the control means 113 performs the abnormality detection process mentioned later at the time of starting.

図4は、光走査装置の異常検出機構を示す概略構成図である。
図4に示すように、振動ミラー1及び垂直ミラー104を含む光学系を収容する筐体1
05の内部に、光センサ106が設置されている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an abnormality detection mechanism of the optical scanning device.
As shown in FIG. 4, a housing 1 that houses an optical system including a vibrating mirror 1 and a vertical mirror 104.
An optical sensor 106 is installed inside 05.

光センサ106は、筐体105に設けられた光出射口107とは異なる位置、換言すれ
ば光出射口107に重ならない位置に設けられている。光センサ106は、例えばフォト
ダイオードからなる。光センサ106として、RGBの全ての波長帯域において感度を有
するフォトダイオードを用いることが好ましい。これにより、1つの光センサ106を用
いてRGBの全てのレーザ光源101の異常検出処理が可能となる。
The optical sensor 106 is provided at a position different from the light emission port 107 provided in the housing 105, in other words, a position that does not overlap the light emission port 107. The optical sensor 106 is made of a photodiode, for example. As the optical sensor 106, it is preferable to use a photodiode having sensitivity in all the wavelength bands of RGB. Thereby, the abnormality detection process of all the RGB laser light sources 101 can be performed using one optical sensor 106.

振動ミラー1は、異常検出処理時においては、基準位置に固定される。この基準位置と
は、弾性支持部13が捩れ振動を起こしていない場合における、振動ミラー1の位置であ
る。
The vibrating mirror 1 is fixed at the reference position during the abnormality detection process. This reference position is the position of the oscillating mirror 1 when the elastic support portion 13 does not cause torsional vibration.

垂直ミラー104は、異常検出処理時には図中点線で示すように、垂直ミラー104に
より反射された光が光センサ106に結合するように、所定の位置に、換言すれば、反射
面が所定の角度に固定される。なお、垂直ミラー104は、通常動作時には、図中実線で
示すように光出射口107へ向けて光を反射する。
As shown by the dotted line in the drawing, the vertical mirror 104 is placed at a predetermined position, in other words, the reflection surface has a predetermined angle so that the light reflected by the vertical mirror 104 is coupled to the optical sensor 106, as indicated by a dotted line in the drawing. Fixed to. Note that, during normal operation, the vertical mirror 104 reflects light toward the light exit 107 as indicated by a solid line in the drawing.

制御手段113は、本発明の判定手段の処理を実行する。この制御手段113は、光セ
ンサ106からの出力に基づいて、振動ミラー1及び垂直ミラー104の反射率の低下や
光軸ずれ等の異常の有無を検出する。
The control unit 113 executes the process of the determination unit of the present invention. Based on the output from the optical sensor 106, the control unit 113 detects the presence / absence of an abnormality such as a decrease in reflectance of the vibrating mirror 1 and the vertical mirror 104 and an optical axis shift.

次に、本実施形態に係る光走査装置の異常検出方法について、図5のフローチャートを
参照して説明する。本実施形態では、光走査装置の起動時において、RGBの各レーザ光
源101R、101G,101Bについて、図5に示す処理を別々に行う。
Next, an abnormality detection method for the optical scanning device according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the present embodiment, the processing shown in FIG. 5 is performed separately for each of the RGB laser light sources 101R, 101G, and 101B when the optical scanning device is activated.

まず、制御手段113は、各駆動手段111、112を制御して、振動ミラー1を基準
位置に固定し、垂直ミラー104を所定の位置に固定する(ステップST1)。異常検出
処理における各ミラーの反射面の角度については、図4を参照して説明した通りである。
First, the control unit 113 controls the driving units 111 and 112 to fix the oscillating mirror 1 at the reference position and fix the vertical mirror 104 at a predetermined position (step ST1). The angle of the reflecting surface of each mirror in the abnormality detection process is as described with reference to FIG.

次に、制御手段113は、3つのレーザ光源101R、101G,101Bのうち、い
ずれか一つを駆動させて、レーザ光を出射させる。これにより、レーザ光源101から出
射されたレーザ光は、振動ミラー1及び垂直ミラー104により反射されて光センサ10
6に受光され、光センサ106により光強度が測定される(ステップST2)。制御手段
113は、光センサ106から受光した光強度に応じた信号を入力する。
Next, the control means 113 drives one of the three laser light sources 101R, 101G, and 101B to emit laser light. As a result, the laser light emitted from the laser light source 101 is reflected by the vibrating mirror 1 and the vertical mirror 104, and the optical sensor 10.
6 and the light intensity is measured by the optical sensor 106 (step ST2). The control means 113 inputs a signal corresponding to the light intensity received from the optical sensor 106.

次に、制御手段113は、予め記憶手段114に保持された基準強度と、光センサ10
6により測定された光強度とを比較して、両者の差が規定値範囲内か否かを判定する(ス
テップST3)。ここで、基準強度とは、初期の光走査装置において同様の条件で光セン
サ106にレーザを入射させた場合における光強度を示す。
Next, the control means 113 uses the reference intensity previously stored in the storage means 114 and the optical sensor 10.
6 is compared to determine whether or not the difference between the two is within a specified value range (step ST3). Here, the reference intensity indicates the light intensity when the laser is incident on the optical sensor 106 under the same conditions in the initial optical scanning device.

振動ミラー1や垂直ミラー104の反射率が低下した場合には、光センサ106により
測定される光の強度は小さくなる。また、レーザ光源の光軸ずれが発生している場合にも
、光センサ106により測定される光の強度は小さくなる。従って、測定された光強度と
基準強度との差が規定値範囲外となった場合には、反射率の低下又は光軸ずれに起因する
異常が存在するものとして、エラー判定がなされる(ステップST4)。エラー判定がな
された場合には、光走査装置の動作を停止させる。また、アラーム、ランプの点滅、表示
エリアへの書き込み等の手段を用いて、エラーをユーザに知らせる。
When the reflectivity of the vibrating mirror 1 or the vertical mirror 104 decreases, the intensity of light measured by the optical sensor 106 decreases. Even when the optical axis shift of the laser light source occurs, the intensity of light measured by the optical sensor 106 becomes small. Therefore, if the difference between the measured light intensity and the reference intensity is outside the specified value range, an error determination is made on the assumption that there is an abnormality due to a decrease in reflectivity or an optical axis deviation (step) ST4). If an error determination is made, the operation of the optical scanning device is stopped. In addition, the user is notified of the error using means such as an alarm, blinking of a lamp, and writing to a display area.

両者の光強度の差が規定値範囲内の場合には、通常の表示動作を開始する(ステップS
T5)。ただし、本実施形態のように、3つのレーザ光源101R、101G,101B
を有する場合には、全てのレーザ光源の処理を行なって異常無しとの判定が得られた後に
、通常の表示動作を開始する。
If the difference between the two light intensities is within the specified value range, a normal display operation is started (step S).
T5). However, as in this embodiment, the three laser light sources 101R, 101G, and 101B are used.
If all the laser light sources are processed and it is determined that there is no abnormality, the normal display operation is started.

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置によれば、起動時に、振動ミラー1
及び垂直ミラー104で反射された光の強度を測定することにより、ミラーの反射率の低
下や光軸ずれ等の異常を検出することができる。
As described above, according to the optical scanning device according to the present embodiment, the vibrating mirror 1 is activated at the time of activation.
Further, by measuring the intensity of the light reflected by the vertical mirror 104, it is possible to detect an abnormality such as a decrease in the reflectivity of the mirror and an optical axis shift.

また、光の強度を測定するための光センサ106を光出射口107に重ならない位置に
設け、振動ミラー1及び垂直ミラー104によりこの光センサ106へ向けて光を反射さ
せることにより、異常検出処理時において、光出射口107から外部へ光が漏洩すること
を防止することができる。各ミラーを固定した状態においては、1点へ向けて光強度の強
いレーザ光が照射されるため、安全性の面からも、このときのレーザ光を外部へ出射させ
ないことが好ましいからである。
In addition, an optical sensor 106 for measuring the intensity of light is provided at a position that does not overlap the light emission port 107, and the light is reflected toward the optical sensor 106 by the vibrating mirror 1 and the vertical mirror 104, thereby performing abnormality detection processing. In some cases, it is possible to prevent light from leaking from the light exit 107 to the outside. This is because, in a state where each mirror is fixed, laser light having a high light intensity is irradiated toward one point, and it is preferable not to emit the laser light at this time to the outside from the viewpoint of safety.

(第2実施形態)
図6は、第2実施形態に係る光走査装置の異常検出機構を示す図である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating an abnormality detection mechanism of the optical scanning device according to the second embodiment.

本実施形態に係る光走査装置は、光出射口107を開閉可能なシャッター108と、シ
ャッター108を駆動するシャッター駆動手段116とを有する。
The optical scanning device according to the present embodiment includes a shutter 108 that can open and close the light emission port 107, and shutter driving means 116 that drives the shutter 108.

本実施形態では、異常検出処理中において、シャッター108により光出射口107を
塞いでおく。すなわち、図5のステップST1に移行する前に、制御手段113はシャッ
ター駆動手段116を制御して、シャッター108を閉じさせる又は閉じたままにしてお
く。その他の基本的な異常検出処理のステップについては、第1実施形態と同様である。
In the present embodiment, the light exit 107 is closed by the shutter 108 during the abnormality detection process. That is, before moving to step ST1 in FIG. 5, the control unit 113 controls the shutter driving unit 116 to close or keep the shutter 108 closed. Other basic abnormality detection processing steps are the same as those in the first embodiment.

本実施形態によれば、振動ミラー1及び垂直ミラー104の反射面の位置により想定さ
れる反射光(図中、点線で示す)以外の迷光が生じた場合であっても、これらの光を確実
に筐体105内に閉じ込めることができ、異常検出処理中において、光出射口107から
外部へ光が漏洩することを確実に防止することができる。従って、第1実施形態よりも安
全性を高めることができる。
According to the present embodiment, even when stray light other than the reflected light (indicated by the dotted line in the figure) assumed by the positions of the reflecting surfaces of the oscillating mirror 1 and the vertical mirror 104 is generated, these lights are reliably detected. Thus, it is possible to reliably prevent light from leaking from the light emission port 107 to the outside during the abnormality detection process. Therefore, safety can be improved as compared with the first embodiment.

(第3実施形態)
図7は、第3実施形態に係る光走査装置の異常検出機構を示す図である。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating an abnormality detection mechanism of the optical scanning device according to the third embodiment.

本実施形態に係る光走査装置は、光出射口107を開閉可能なシャッター108と、シ
ャッター108を駆動するシャッター駆動手段116とを備え、さらに、このシャッター
108の内側に光センサ106が設けられているものである。
The optical scanning device according to the present embodiment includes a shutter 108 that can open and close the light emission port 107, and shutter driving means 116 that drives the shutter 108, and an optical sensor 106 is provided inside the shutter 108. It is what.

本実施形態では、異常検出処理中において、第2実施形態と同様に、シャッター108
により光出射口107を塞いでおく。また、異常検出処理のステップST1において、垂
直ミラー104からの反射光が光センサ106に結合されるように、垂直ミラー104の
反射面が固定される。その他の基本的な異常検出処理のステップについては、第1実施形
態と同様である。
In the present embodiment, during the abnormality detection process, the shutter 108 is the same as in the second embodiment.
Thus, the light emission port 107 is closed. In addition, in step ST1 of the abnormality detection process, the reflection surface of the vertical mirror 104 is fixed so that the reflected light from the vertical mirror 104 is coupled to the optical sensor 106. Other basic abnormality detection processing steps are the same as those in the first embodiment.

本実施形態によれば、光出射口107に重なる位置に光センサ106を設けた場合であ
っても、外部へのレーザ光の漏洩を防止しつつ、異常検出処理を実行することができる。
このように、シャッターを利用することにより、光センサ106の配置の制約をなくすこ
とができる。
According to the present embodiment, even when the optical sensor 106 is provided at a position overlapping the light emission port 107, the abnormality detection process can be executed while preventing leakage of laser light to the outside.
As described above, by using the shutter, it is possible to eliminate restrictions on the arrangement of the optical sensor 106.

本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、振動ミラー1の構造に限定はない。例えば、可動板11は円形以外の多角形で
もよい。また、本実施形態では、1次元1自由度で駆動するタイプの振動ミラー1を例示
したが、2次元に駆動するタイプの振動ミラーであってもよく、また、1次元2自由度で
駆動するタイプの振動ミラーであってもよい。2次元に駆動するタイプの振動ミラーを用
いた場合には、垂直ミラー104は不要である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
The present invention is not limited to the description of the above embodiment.
For example, the structure of the vibrating mirror 1 is not limited. For example, the movable plate 11 may be a polygon other than a circle. In the present embodiment, the vibration mirror 1 of a type that is driven with one-dimensional one-degree-of-freedom is illustrated, but a vibration mirror of a type that is driven two-dimensionally may be used, and it is driven with one-dimensional two-degree-of-freedom. It may be a type of vibrating mirror. When a two-dimensional driving type oscillating mirror is used, the vertical mirror 104 is not necessary.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

振動ミラーの平面図である。It is a top view of a vibration mirror. 振動ミラーの断面図である。It is sectional drawing of a vibration mirror. 光走査装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an optical scanning device. 光走査装置の異常検出機構を示す構成図である。It is a block diagram which shows the abnormality detection mechanism of an optical scanning device. 光走査装置の起動時における異常検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of the abnormality detection process at the time of starting of an optical scanning device. 第2実施形態に係る光走査装置の異常検出機構を示す構成図である。It is a block diagram which shows the abnormality detection mechanism of the optical scanning device which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る光走査装置の異常検出機構を示す構成図である。It is a block diagram which shows the abnormality detection mechanism of the optical scanning device which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…振動ミラー、11…可動板、12…支持枠、13…弾性支持部、20…ホルダ、2
1…反射膜、22…磁石、23…コイル、101…レーザ光源、101R…赤色レーザ光
源、101G…緑色レーザ光源、101B…青色レーザ光源、102,102R,102
G,102B…ダイクロイックミラー、103,103R,103G,103B…フォト
ダイオード、104…垂直ミラー、105…筐体、106…光センサ、107…光出射口
、108…シャッター、110…レーザ駆動手段、111…水平ミラー駆動手段、112
…垂直ミラー駆動手段、113…制御手段、114…記憶手段、115…映像ソース、1
16…シャッター駆動手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibration mirror, 11 ... Movable plate, 12 ... Support frame, 13 ... Elastic support part, 20 ... Holder, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reflective film, 22 ... Magnet, 23 ... Coil, 101 ... Laser light source, 101R ... Red laser light source, 101G ... Green laser light source, 101B ... Blue laser light source, 102, 102R, 102
G, 102B ... Dichroic mirror, 103, 103R, 103G, 103B ... Photodiode, 104 ... Vertical mirror, 105 ... Housing, 106 ... Optical sensor, 107 ... Light exit, 108 ... Shutter, 110 ... Laser drive means, 111 ... Horizontal mirror driving means, 112
... vertical mirror driving means, 113 ... control means, 114 ... storage means, 115 ... video source, 1
16 ... Shutter drive means

Claims (7)

光源と、
前記光源から出射された光を偏向させることにより画像を表示させる、1つ又は複数の
ミラーを含む光学系と、
各ミラーの反射面を所定の位置に固定した状態で前記光学系を通過した光を受光して、
当該光の強度を測定する光センサと、
前記光センサにより測定された光の強度と、基準強度とを比較して、比較結果に応じて
エラーの有無を判定する判定手段と、
を有する光走査装置。
A light source;
An optical system including one or more mirrors for displaying an image by deflecting light emitted from the light source;
Receiving light that has passed through the optical system with the reflecting surface of each mirror fixed in place,
An optical sensor for measuring the intensity of the light;
A determination unit that compares the intensity of light measured by the optical sensor with a reference intensity and determines the presence or absence of an error according to the comparison result;
An optical scanning device.
前記光センサは、外部への光の出射口とは異なる位置に設けられている、
請求項1記載の光走査装置。
The optical sensor is provided at a position different from the light exit to the outside.
The optical scanning device according to claim 1.
外部への光の出射口の開閉を制御するシャッターをさらに有し、
前記光センサは、前記シャッターの内側に設けられている、
請求項1記載の光走査装置。
It further has a shutter that controls the opening and closing of the light outlet to the outside,
The photosensor is provided inside the shutter,
The optical scanning device according to claim 1.
光源からの光を1つ又は複数のミラーを含む光学系を用いて偏向させることにより画像
を表示する光走査装置の異常検出方法であって、
起動時に、各ミラーの反射面を所定の位置に固定した状態で、前記光学系へ向けて前記
光源から光を出射する工程と、
前記ミラーを含む光学系を通過した光の強度を測定する工程と、
測定された前記光の強度と、基準強度とを比較して、比較結果に応じてエラーの有無を
判定する工程と、
を有する光走査装置の異常検出方法。
An abnormality detection method for an optical scanning device that displays an image by deflecting light from a light source using an optical system including one or more mirrors,
A step of emitting light from the light source toward the optical system in a state where the reflecting surface of each mirror is fixed at a predetermined position at the time of startup;
Measuring the intensity of light that has passed through the optical system including the mirror;
Comparing the measured light intensity with a reference intensity and determining the presence or absence of an error according to the comparison result;
An abnormality detection method for an optical scanning device having
前記光を出射する工程において、各ミラーの反射面を、前記光学系を通過した光が外部
へ出射されない位置に固定する、
請求項4記載の光走査装置の異常検出方法。
In the step of emitting the light, the reflecting surface of each mirror is fixed at a position where the light that has passed through the optical system is not emitted to the outside.
The method for detecting an abnormality of the optical scanning device according to claim 4.
前記光を出射する工程は、外部への光の出射口をシャッターにより閉じた状態で行なう

請求項4記載の光走査装置の異常検出方法。
The step of emitting the light is performed in a state where the light emission port to the outside is closed by a shutter.
The method for detecting an abnormality of the optical scanning device according to claim 4.
前記光走査装置は、互いに異なる波長帯域の光を出射する複数の光源を有し、
前記光を出射する工程及び前記光の強度を測定する工程は、前記光源毎に別々に行なう

請求項4記載の光走査装置の異常検出方法。
The optical scanning device has a plurality of light sources that emit light of different wavelength bands,
The step of emitting the light and the step of measuring the intensity of the light are performed separately for each light source.
The method for detecting an abnormality of the optical scanning device according to claim 4.
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