JP5872073B2 - 光走査装置およびプロジェクタ - Google Patents
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Description
<光走査装置の構成>
図1および図2は、それぞれ、本発明の実施の形態1における光走査装置(2次元光走査装置)10の要部の構成を示す斜視図および分解斜視図である。光走査装置10は、例えばレーザプロジェクタ等に用いられるものである。また、光走査装置10は、光源から出射された光(ここではレーザ光)を高速で走査する構成を有している。
図2において、水平走査駆動部100Aは、走査ミラー101と、枠構造体(梁構造体)102と、支持体103と、水平走査マグネット(第1のマグネット)110と、水平走査コイル(第1のコイル)111とを備えている。枠構造体102は、後述するように走査ミラー101を支持するものである。
垂直走査駆動部100Bは、回動ホルダ104と、垂直走査コイル105a,105b(第2のコイル)と、垂直走査マグネット106a,106b(第2のマグネット)と、ベース107と、支軸108と、磁性片109a,109bとを備えて構成される。回動ホルダ104には、上記の水平走査駆動部100Aが取り付けられている。
次に、光走査装置10の水平走査駆動部100Aの動作について、図2および図3を参照して説明する。図3は、光走査装置10の水平走査駆動部100Aの動作を模式的に示した断面図である。
次に、光走査装置10の垂直走査駆動部100Bの動作について、図5を参照して説明する。図5は、光走査装置10の垂直走査駆動部100Bの動作を模式的に示す断面図である。
図6および図7は、本実施の形態の光走査装置10の全体構成とその光路を示す斜視図および正面図である。なお、図6および図7に示した光走査装置10により、レーザプロジェクタ1が構成される。
半導体レーザ201,203,205から出射されたレーザ光(青色光、緑色光、赤色光)と、半導体レーザ207から出射されたレーザ光(赤外光)は、それぞれコリメータレンズ202,204,206,208を透過して平行光となり、プリズム301に入射する。半導体レーザ201からのレーザ光(青色光)は、プリズム面209aで反射され、出射面209dに向かって進行する。半導体レーザ203からのレーザ光(緑色光)は、プリズム面209bで反射され、さらにプリズム面209aを透過して、出射面209dに向かって進行する。半導体レーザ205からのレーザ光(赤色光)は、プリズム面209cで反射され、さらにプリズム面209a,209bを透過して、出射面209dに向かって進行する。半導体レーザ207からのレーザ光(赤外光)は、プリズム面209a,209b,209cを全て透過して、出射面209dに向かって進行する。
次に、本発明による光走査装置10の組立方法について、図2および図6を参照して説明する。光走査装置10を収納する筐体は、例えば、高い剛性と寸法安定性を有し、高い放熱性を有する材料で構成することができる。このような材料としては、例えば、アルミニウムダイキャストやエンジニアリングプラスチックなどがある。
以上説明したように、本実施の形態の光走査装置10によれば、水平走査駆動部100Aの枠構造体102は、1方向(Y方向の回動軸を中心とする回動方向)の回動機能のみを備えればよい。すなわち、2方向の回動機能を備える必要はない。そのため、梁の変形を利用して2方向の走査を行うものと比較して、梁102c,102dを太さや厚さを十分に大きくすることができる。従って、衝撃や振動に対する耐性を向上することができる。
図10は、本実施の形態の光走査装置10を用いたレーザプロジェクタ1を、車載用途、より具体的にはヘッドアップディスプレイに応用した例を示す図である。
Claims (5)
- 走査ミラーと、前記走査ミラーを支持する枠構造体とを有し、前記枠構造体の変形により前記走査ミラーを第1の回動軸を中心として回動させる第1の走査駆動部と、
前記第1の走査駆動部を支持する回動ホルダと、前記回動ホルダを前記第1の回動軸と直交する第2の回動軸を中心として回動可能に支持する支軸とを有し、前記回動ホルダを前記第2の回動軸を中心として回動させる第2の走査駆動部と、
光を出射する光源と、
前記光源から出射された光を前記走査ミラーに導く入射側光学素子と、
前記走査ミラーで反射された反射光を投影面に導く出射側光学素子と、
前記出射側光学素子に取り付けられ、前記反射光の一部を検出する光検出部と
を備え、
前記光検出部は、入射面の中央、並びに、前記第1の走査駆動部による走査方向の両端および前記第2の走査駆動部による走査方向の両端に対応する複数箇所に、それぞれ4分割光検知器を有すること
を特徴とする光走査装置。 - 前記4分割光検知器が5箇所に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
- 前記枠構造体は、前記第1の回動軸の方向に前記走査ミラーを挟むように設けられた一対の梁と、前記一対の梁のそれぞれに対して前記走査ミラーと反対の側に設けられた一対の基部とを有し、
前記一対の基部のそれぞれは、前記第2の回動軸の方向に長い長尺形状を有し、変形可能に構成されていること
を特徴とする請求項1または2に記載の光走査装置。 - 請求項1から3までのいずれか1項に記載の光走査装置を有することを特徴とするプロジェクタ。
- 前記光走査装置を車両のフロントガラスに向けて画像を投影するように配置したことを特徴とする請求項4に記載のプロジェクタ。
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