本發(fā)明涉及振鏡元件,尤其涉及具有能夠檢測出鏡部的位移量的應變傳感器(strainsensor)的振鏡元件(oscillatingmirrorelement)。
背景技術:
以往,公知有具備能夠檢測出鏡部的位移量的應變傳感器的振鏡元件。這樣的振鏡元件例如在日本特開2014-115612號公報中公開。
在上述日本特開2014-115612號公報中公開有一種振鏡元件,其具有鏡部、驅(qū)動鏡部的驅(qū)動部、檢測出鏡部的位移量的應變傳感器以及具有設置有鏡部的梁部的底座。驅(qū)動部配置在梁部的固定端部分(根部分)。另外,應變傳感器設置在驅(qū)動部的附近。此外,利用粘接劑將應變傳感器粘接在底座上。
但是,在上述日本特開2014-115612號公報中,由于應變傳感器配置在驅(qū)動部的附近,所以在驅(qū)動部發(fā)生大的位移的情況下,有時存在超過能夠檢測出的范圍的過大的應力施加給應變傳感器,而無法從應變傳感器獲得穩(wěn)定的輸出這樣的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的,本發(fā)明的一個目的在于提供能夠從應變傳感器獲得穩(wěn)定的輸出的振鏡元件。
本發(fā)明的一個方面的振鏡元件具有:鏡部;驅(qū)動部,驅(qū)動鏡部;應變傳感器,能夠檢測鏡部的位移量;底座,包括設置有所述鏡部的鏡梁部、設置有所述應變傳感器的傳感器梁部以及設置有所述驅(qū)動部的主體部,該主體部支撐所述鏡梁部及所述傳感器梁部。
在本發(fā)明的一個方面的振鏡元件中,如上所述,形成有底座,該底座包括設置有鏡部的鏡梁部、設置有應變傳感器的傳感器梁部以及支撐鏡梁部及傳感器梁部且設置有驅(qū)動部的主體部。由此,由于能夠通過在鏡梁部、傳感器梁部以及主體部的規(guī)定部位分別設置鏡部、應變傳感器以及驅(qū)動部,使應變傳感器與驅(qū)動部分離,所以能夠抑制向應變傳感器施加來自驅(qū)動部的過大的應力。另外,由于能夠設置用于設置應變傳感器的專用的傳感器梁部,所以能夠抑制設置在鏡梁部的鏡部的振動因應變傳感器的粘接劑而衰減的情況。由此,能夠一邊抑制鏡部的掃描特性降低,一邊從應變傳感器到獲得穩(wěn)定的輸出。
在上述的一個方面的振鏡元件中,優(yōu)選,底座的主體部包括:外框部,鏡梁部以及傳感器梁部配置在外框部的內(nèi)側;一對梁支撐部,分別支撐鏡梁部以及傳感器梁部,且各自的一端向驅(qū)動部一側延伸,各自的另一端與外框部連接。根據(jù)該結構,由于設置有鏡部的鏡梁部和設置有應變傳感器的傳感器梁部是被相同的構件即梁支撐部支撐,所以能夠經(jīng)由梁支撐部將來自驅(qū)動部的驅(qū)動力有效地傳遞到鏡梁部及傳感器梁部。
在這種情況下,優(yōu)選,鏡梁部與一對梁支撐部分別連接,傳感器梁部與一對梁支撐部分別連接。根據(jù)該結構,由于鏡梁部以及傳感器梁部均為雙臂梁(兩端支撐梁),所以能夠通過鏡梁部以及傳感器梁部在鏡部以及應變傳感器彼此獨立的狀態(tài)下穩(wěn)定支撐鏡部以及應變傳感器。
在上述的一個方面的振鏡元件中,優(yōu)選,在鏡梁部與傳感器梁部排列的方向上,鏡梁部的寬度比傳感器梁部的寬度窄。根據(jù)該結構,由于鏡梁部的剛性變得比傳感器梁部的剛性更小,所以能夠使鏡部進行比應變傳感器更大的擺動。
在上述的一個方面的振鏡元件中,優(yōu)選,在鏡梁部延伸的方向上,鏡部與應變傳感器以彼此的中心位置一致的方式配置。根據(jù)該結構,在鏡梁部延伸的方向上,由于應變傳感器被配置在與鏡部相對應的位置上,所以能夠通過應變傳感器更加高精度地檢測出鏡部的位移量。
在上述的一個方面的振鏡元件中,優(yōu)選,傳感器梁部包括與鏡梁部平行配置的懸臂梁,懸臂梁的延伸方向上的長度比鏡梁部的到鏡部為止的長度短。根據(jù)該結構,與懸臂梁的延伸方向上的長度比鏡梁部的到鏡部為止的長度長的情況相比,由于能夠使鏡梁部與懸臂梁的固有振動頻率不同,所以能夠抑制鏡梁部與懸臂梁之間的不需要的共振。結果,能夠抑制來自應變傳感器的輸出變得不穩(wěn)定的情況。
在這種情況下,優(yōu)選,懸臂梁的長度為鏡梁部的到鏡部為止的長度的二分之一以下。根據(jù)該結構,由于懸臂梁變得更短,所以能夠更好地抑制鏡梁部與懸臂梁之間的不需要的共振。結果,能夠更好抑制來自應變傳感器的輸出變得不穩(wěn)定的情況。
在上述的一個方面的振鏡元件中,優(yōu)選,鏡梁部配置為與傳感器梁部平行。根據(jù)該結構,與相對于傳感器梁部傾斜地配置鏡梁部的情況相比,能夠縮小配置鏡梁部以及傳感器梁部的空間。因此,能夠使振鏡元件小型化。
在這種情況下,優(yōu)選,鏡梁部配置在比傳感器梁部更靠近驅(qū)動部的一側。根據(jù)該結構,與將傳感器梁部配置在比鏡梁部更靠近驅(qū)動部的一側的情況相比,由于能夠使鏡部比應變傳感器更靠近驅(qū)動部,所以能夠?qū)碜则?qū)動部的驅(qū)動力以能量損失少的狀態(tài)傳遞到鏡部。結果,由于能夠用較少的驅(qū)動力獲得鏡部的較大的位移量,所以能夠提高鏡部的掃描特性。
在上述的一個方面的振鏡元件中,優(yōu)選,鏡部包括第一鏡部和第二鏡部,該第一鏡部接受并反射來自光源部的光,且被驅(qū)動為能夠圍繞第一軸線擺動,該第二鏡部接受并反射來自第一鏡部的光并對,且被驅(qū)動為能夠圍繞沿著與第一軸線垂直的方向延伸的第二軸線擺動,振鏡元件還具備具有第一鏡部的第一振鏡元件部以及具有第二鏡部的第二振鏡元件部,底座包括設置有第一振鏡元件部的第一面以及設置有第二振鏡元件部的第二面,鏡梁部、傳感器梁部以及主體部設置在第一振鏡元件部以及第二振鏡元件部中的至少一者上。根據(jù)該結構,振鏡元件構成為能夠通過第一振鏡元件部以及第二振鏡元件部使來自光源部的光在多個方向上進行掃描。
在這種情況下,優(yōu)選,底座構成為第一面與第二面之間的彎折角度為銳角。根據(jù)該結構,能夠在不使用用于反射被第一鏡部反射的光的反射板的情況下,將被第一鏡部反射的光直接照射到第二鏡部。結果,能夠抑制與不使用反射板相對應的程度的光學偏移,且簡化結構。另外,由于只需要彎折1個金屬制的底座即可,所以能夠簡化振鏡元件的制造工藝。
在上述第一面與第二面的彎折角度為銳角的結構中,優(yōu)選,鏡梁部包括第一鏡梁部和第二鏡梁部,該第一鏡梁部以能夠驅(qū)動第一鏡梁部圍繞第一軸線擺動的方式支撐第一鏡部,該第二鏡梁部以能夠驅(qū)動第二鏡部圍繞第二軸線擺動的方式支撐第二鏡部,第一鏡梁部的厚度比第二鏡梁部的厚度更薄。根據(jù)該結構,不需要另外設置用于降低共振頻率的構件,只需要使第一鏡梁部的厚度變薄,就能夠在以共振振動的方式驅(qū)動第一振鏡元件部擺動時,降低共振頻率。結果,能夠簡化振鏡元件的結構。
在上述第一鏡梁部的厚度比第二鏡梁部的厚度更薄的結構中,優(yōu)選,第一振鏡元件部在底座的厚度方向上的以第一軸線為中心的一側與另一側,重量相等。根據(jù)該結構,由于即使為了降低共振頻率而減小第一鏡梁部的厚度,也能夠抑制第一軸線與第一振鏡元件部的擺動中心軸之間的偏移,所以能夠抑制第一振鏡元件部的擺動平衡變差。
在上述第一面與第二面的彎折角度為銳角的結構中,優(yōu)選,鏡梁部包括第一鏡梁部,該第一鏡梁部以能夠驅(qū)動第一鏡部圍繞第一軸線擺動的方式支撐第一鏡部,在底座上設置有用于沿著與第一軸線相平行的方向彎折底座的彎折線,驅(qū)動部包括設置在第一振鏡元件部且配置在彎折線與第一鏡部之間的第一驅(qū)動部以及設置在第二振鏡元件部的第二驅(qū)動部,第一驅(qū)動部以共振的方式驅(qū)動第一鏡梁部。根據(jù)該結構,由于能夠有效地活用彎折線與第一鏡部之間的死區(qū),所以能夠使振鏡元件小型化。
在上述第一面與第二面的彎折角度為銳角的結構中,優(yōu)選,鏡梁部包括,該第一鏡梁部以能夠驅(qū)動第一鏡部圍繞第一軸線擺動的方式支撐第一鏡部,驅(qū)動部包括設置在第一振鏡元件部的第一驅(qū)動部以及設置在第二振鏡元件部的第二驅(qū)動部,第一驅(qū)動部配置在以能夠驅(qū)動第一鏡部進行擺動的方式支撐第一鏡部的第一鏡梁部的附近,且不以共振的方式驅(qū)動第一鏡梁部而直接驅(qū)動第一鏡梁部。根據(jù)該結構,能夠使第一振鏡元件部以與驅(qū)動頻率相對應的規(guī)定的速度進行擺動。另外,由于與以共振的方式驅(qū)動相比,直接驅(qū)動更能夠減小第一鏡部的尺寸,所以能夠使振鏡元件輕型化。
附圖說明
圖1為示出本發(fā)明的第一實施方式~第三實施方式的投影儀的整體結構的框圖。
圖2為示出本發(fā)明的第一實施方式的投影儀的水平掃描振鏡元件的俯視圖。
圖3為示出本發(fā)明的第一實施方式的投影儀的水平掃描振鏡元件的分解立體圖。
圖4為示出本發(fā)明的第二實施方式的投影儀的水平掃描振鏡元件的俯視圖。
圖5為示出本發(fā)明的第三實施方式的投影儀的水平掃描振鏡元件的俯視圖。
圖6為示出本發(fā)明的第四實施方式的投影儀的整體結構的框圖。
圖7為示出本發(fā)明的第五實施方式~第七實施方式的投影儀的整體結構的框圖。
圖8為示出本發(fā)明的第五實施方式的投影儀的振鏡元件的俯視圖。
圖9為示出本發(fā)明的第五實施方式的投影儀的振鏡元件的立體圖。
圖10為示出本發(fā)明的第五實施方式的投影儀的振鏡元件的側視圖。
圖11為示出本發(fā)明的第六實施方式的投影儀的振鏡元件的俯視圖。
圖12為示出本發(fā)明的第六實施方式的投影儀的垂直掃描振鏡元件的局部放大圖。
圖13為示出本發(fā)明的第六實施方式的投影儀的垂直掃描振鏡元件的側視圖。
圖14為示出本發(fā)明的第七實施方式的投影儀的振鏡元件的俯視圖。
圖15為示出本發(fā)明的第一實施方式的投影儀的變形例的水平掃描振鏡元件的俯視圖。
圖16為示出本發(fā)明的第二實施方式的投影儀的變形例的水平掃描振鏡元件的俯視圖。
圖17為示出本發(fā)明的第三實施方式的投影儀的變形例的水平掃描振鏡元件的俯視圖。
具體實施方式
以下,基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[第一實施方式]
(投影儀的結構)
參照圖1~圖3,對本發(fā)明的第一實施方式的投影儀100的結構進行說明。
如圖1所示,本發(fā)明的第一實施方式的投影儀100具有光學模塊100a、激光二極管驅(qū)動器100b、鏡驅(qū)動器100c以及控制部100d。另外,投影儀100通過將來自光學模塊100a的激光(投影光)照射到屏幕s,在屏幕s上形成圖像。
(光源模塊的結構)
光學模塊100a包括3個激光二極管1a~1c、3個準直透鏡2a~2c、rgb合成棱鏡3、聚光透鏡4、鏡子5、垂直掃描振鏡元件6以及水平掃描振鏡元件7。從各個激光二極管1a~1c出射的各種顏色的激光分別穿過準直透鏡2a~2c后,依次到達rgb合成棱鏡3、聚光透鏡4、鏡子5、垂直掃描振鏡元件6以及水平掃描振鏡元件7,并投影到屏幕s上。此外,激光二極管1a~1c是權利要求書中的“光源部”的一個例子。另外,垂直掃描振鏡元件6以及水平掃描振鏡元件7都是權利要求書中的“振鏡元件”的一個例子。
激光二極管1a~1c分別能夠出射紅色(r)、綠色(g)以及藍色(b)的激光。準直透鏡2a~2c分別被構成為將從激光二極管1a~1c照射的各種顏色的激光轉換為平行光。
rgb合成棱鏡3通過聚集由準直透鏡2a~2c轉換成平行光的各種顏色(3條)的激光的光軸,來合成為一條激光。鏡子5將由聚光透鏡4聚集的激光向垂直掃描振鏡元件6進行反射。
垂直掃描振鏡元件6使來自鏡子5的激光在投影到屏幕s的圖像的垂直方向(上下方向)上進行掃描。水平掃描振鏡元件7使來自垂直掃描振鏡元件6的激光在投影到屏幕s的圖像的水平方向(橫向)上進行掃描。此外,垂直掃描振鏡元件6和水平掃描振鏡元件7具有互相相同的結構。關于垂直掃描振鏡元件6的詳細的結構在后面描述。
激光二極管驅(qū)動器100b在控制部100d的控制下,分別驅(qū)動3個激光二極管1a~1c。另外,鏡驅(qū)動器100c在控制部100d的控制下,分別驅(qū)動垂直掃描振鏡元件6以及水平掃描振鏡元件7??刂撇?00d基于從外部接收的圖像信號進行用于投影圖像的各種控制。
(垂直掃描振鏡元件的結構)
接著,參照圖2以及圖3,對垂直掃描振鏡元件6的詳細的結構進行說明。此外,關于水平掃描振鏡元件7,由于具有與垂直掃描振鏡元件6同樣的結構,省略其說明。
垂直掃描振鏡元件6具有鏡部61、驅(qū)動部62、應變傳感器63以及底座64。
鏡部61將被照射的激光向規(guī)定方向進行反射。另外,鏡部61由例如硅等材料形成。另外,鏡部61形成為矩形且平板狀的形狀。另外,利用例如環(huán)氧類粘接劑將鏡部61粘接在底座64的后述的鏡梁部64e。
驅(qū)動部62形成為矩形且平板狀的形狀。另外,利用導電性粘接劑將驅(qū)動部62粘接在底座64的后述的驅(qū)動板部64c。另外,驅(qū)動部62由未圖示的壓電體和未圖示的夾著壓電體的2個電極形成。另外,驅(qū)動部62能夠使鏡部61進行振動。詳細來說,在2個電極上分別形成有未圖示的布線,通過施加在2個電極間的交流電壓驅(qū)動(延伸收縮)驅(qū)動部62。由此,驅(qū)動部62使底座64(除底座64的后述的外框部64b以外)進行振動,經(jīng)由底座64使鏡部61進行振動。
利用粘接劑將應變傳感器63粘接在底座64的后述傳感器梁部64f。另外,應變傳感器63能夠檢測出鏡部61的位移量(擺動角度)。具體來說,如上所述,通過向驅(qū)動部62施加交流電壓,驅(qū)動(延伸收縮)鏡梁部64e,隨之形成在鏡梁部64e上的鏡部61進行位移(擺動)。同樣,傳感器梁部64f以及在傳感器梁部64f上形成的應變傳感器63隨著驅(qū)動部62的驅(qū)動(延伸收縮)而進行位移(擺動)。此外,應變傳感器63由壓電體形成,具有按照壓電體變形時的變形的程度產(chǎn)生規(guī)定的電壓的功能。此外,基于將壓電體變形時產(chǎn)生的電壓與鏡部61的位移量對應關聯(lián)而形成的規(guī)定的表,來取得鏡部61的位移量。
底座64由金屬制成(例如不銹鋼或彈簧鋼)。另外,底座64具有矩形且平板狀的形狀。另外,底座64例如具有50~300μm的厚度。以下,將底座64的長度方向設為a方向(a1方向以及a2方向),將寬度方向設為b方向(b1方向以及b2方向)。
從一個面64a側向底座64(鏡部61)照射激光。另外,底座64在長度方向(a方向)上左右對稱。另外,在底座64的一個面64a一側安裝(粘接)鏡部61、驅(qū)動部62以及應變傳感器63。另外,在底座64中,在a方向上將底座64一分為二的中心線o上,從b1方向側依次配置有應變傳感器63、鏡部61以及驅(qū)動部62。
另外,底座64一體地包括主體部164、鏡梁部64e以及與鏡梁部64e不同的另外的傳感器梁部64f,所述主體部164具有外框部64b、驅(qū)動板部64c和一對梁支撐部64d。鏡梁部64e、傳感器梁部64f以及主體部164由一個構件形成。
俯視觀察,外框部64b具有矩形環(huán)狀(即框狀)的形狀。另外,外框部64b被固定在未圖示的基體構件上。另外,驅(qū)動板部64c、一對梁支撐部64d、鏡梁部64e和傳感器梁部64f配置在外框部64b的內(nèi)側。鏡梁部64e與一對梁支撐部64d分別連接。另外,傳感器梁部64f與一對梁支撐部64d分別連接。另外,在鏡梁部64e延伸的方向(a方向)上,鏡梁部64e與傳感器梁部64f各自的中心位置大致一致。
如上所述,在驅(qū)動板部64c上粘接有驅(qū)動部62。另外,俯視觀察,驅(qū)動板部64c為上底配置在b1方向側且下底(比上底長度短的邊)配置在b2方向側的梯形形狀。另外,驅(qū)動板部64c的b2方向側(下底一側)的在a方向上的兩端部分別與外框部64b連接。另外,驅(qū)動板部64c的b1方向側(上底側)的在a方向上的兩端部分別與梁支撐部64d連接。
一對梁支撐部64d分別具有沿著b方向延伸的棒狀形狀。另外,一對梁支撐部64d在a1方向側以及a2方向側,分別配置于外框部64b的沿著b方向延伸的邊的附近。另外,一對梁支撐部64d各自的一端(b2方向側的端部)向驅(qū)動部62側延伸,且與驅(qū)動板部64c連接。由此,經(jīng)由驅(qū)動板部64c將來自驅(qū)動部62的振動傳遞到梁支撐部64d。也就是說,由于驅(qū)動部62發(fā)生振動,驅(qū)動板部64c發(fā)生變形。并且,梁支撐部64d也隨著驅(qū)動板部64c的變形而變形。另外,一對梁支撐部64d各自的另一端(b1方向側的端部k(參照圖4))與外框部64b連接。也就是說,一對梁支撐部64d都以b1方向側的端部k為固定端。另外,一對梁支撐部64d分別支撐鏡梁部64e以及傳感器梁部64f的兩端。
鏡梁部64e具有與梁支撐部64d垂直且沿著a方向延伸的棒狀形狀。另外,鏡梁部64e為兩端支撐梁。另外,鏡部61粘接在鏡梁部64e的a方向的中央。另外,鏡梁部64e被形成為俯視觀察時的b方向的寬度w1比鏡部61的短邊的長度l1小。另外,鏡梁部64e被配置在驅(qū)動板部64c的b1方向側。另外,鏡梁部64e的兩端部被由一對梁支撐部64d支撐。經(jīng)由梁支撐部64d將來自驅(qū)動部62的振動傳遞到鏡梁部64e。結果,鏡梁部64e(鏡部61)以軸線α0為中心進行振動(擺動)。另外,鏡梁部64e到鏡部61的長度(從鏡梁部64e與梁支撐部64d的連接部分到鏡部61的長度)為l2。
傳感器梁部64f具有棒狀形狀。另外,傳感器梁部64f為兩端支撐梁。另外,傳感器梁部64f被配置為相對于鏡梁部64e大致平行地延伸(沿著a方向延伸)。另外,應變傳感器63被粘接在傳感器梁部64f的a方向的中央。另外,傳感器梁部64f被配置在鏡梁部64e的b1方向側。也就是說,鏡梁部64e被配置為比傳感器梁部64f更靠近驅(qū)動部62一側。另外,俯視觀察,鏡梁部64e的b方向上的寬度w1比傳感器梁部64f的b方向上的寬度w2更小。另外,傳感器梁部64f形成為:俯視觀察時的b方向上的寬度w2在a方向上的整個區(qū)域中恒定。另外,經(jīng)由梁支撐部64d將來自驅(qū)動部62的振動傳遞到傳感器梁部64f。
(第一實施方式的效果)
在第一實施方式中,能夠獲得如下的效果。
在第一實施方式中,如上所述,形成有底座64,該底座64包括設置有鏡部61的鏡梁部64e、設置有應變傳感器63的傳感器梁部64f以及支撐鏡梁部64e和傳感器梁部64f且設置有驅(qū)動部62的主體部164。由此,由于能夠通過在鏡梁部64e、傳感器梁部64f以及主體部164的規(guī)定部位分別設置鏡部61、應變傳感器63以及驅(qū)動部62,使應變傳感器63與驅(qū)動部62分離,所以能夠抑制向應變傳感器63施加來自驅(qū)動部62的過大的應力。也就是說,配置有驅(qū)動部62的驅(qū)動板部64c由于面積大,所以變形量變大,若靠近應變傳感器63,則施加給應變傳感器63的應力會變得過大。因此,通過使驅(qū)動板部64c遠離應變傳感器63,在比驅(qū)動板部64c變形量小的地方配置應變傳感器63,能夠抑制向應變傳感器63施加來自驅(qū)動部62的過大的應力。另外,由于能夠設置用于設置應變傳感器63的專用的傳感器梁部64f,所以能夠抑制設置在鏡梁部64e上的鏡部61的振動因應變傳感器63的粘接劑而衰減的情況。由此,能夠一邊抑制鏡部61的掃描特性降低,一邊從應變傳感器63獲得穩(wěn)定的輸出。
另外,在第一實施方式中,如上所述,在底座64的主體部164上設置有外框部64b和一對梁支撐部64d,在該外框部64b的內(nèi)側配置鏡梁部64e及傳感器梁部64f,所述一對梁支撐部64d分別支撐鏡梁部64e以及傳感器梁部64f,且一對梁支撐部64d各自的一端向驅(qū)動部62一側延伸,另一端與外框部64b連接。由此,由于設置有鏡部61的鏡梁部64e和設置有應變傳感器63的傳感器梁部64f由相同的構件即梁支撐部64d支撐,所以能夠使來自驅(qū)動部62的驅(qū)動力經(jīng)由梁支撐部64d高效地傳遞到鏡梁部64e以及傳感器梁部64f。
另外,在第一實施方式中,如上所述,鏡梁部64e與一對梁支撐部64d分別連接,傳感器梁部64f與一對梁支撐部64d分別連接。由此,由于鏡梁部64e以及傳感器梁部64f均為雙支撐梁(兩端支撐梁),所以通過鏡梁部64e以及傳感器梁部64f能夠在使鏡部61以及應變傳感器63彼此獨立的狀態(tài)下穩(wěn)定地支撐鏡部61以及應變傳感器63。
另外,在第一實施方式中,如上所述,在鏡梁部64e和傳感器梁部64f排列的方向上,使鏡梁部64e的寬度比傳感器梁部64f的寬度窄。由此,由于鏡梁部64e的剛性變得比傳感器梁部64f的剛性小,所以能夠使鏡部61進行比應變傳感器63更大的擺動。
另外,在第一實施方式中,如上所述,在鏡梁部64e延伸的方向上,以各自的中心位置大致一致的方式配置鏡部61和應變傳感器63。由此,在鏡梁部64e延伸的方向上,由于應變傳感器63被配置在與鏡部61相對應的位置上,所以能夠通過應變傳感器63更加高精度地檢測出鏡部61的位移量。
另外,在第一實施方式中,如上所述,以與傳感器梁部64f大致平行的方式配置鏡梁部64e。由此,與以相對于傳感器梁部64f傾斜的方式配置鏡梁部64e的情況相比,能夠使配置鏡梁部64e以及傳感器梁部64f的空間變小。因此,能夠使垂直掃描振鏡元件6(水平掃描振鏡元件7)小型化。
另外,在第一實施方式中,如上所述,鏡梁部64e配置在比傳感器梁部64f更靠近驅(qū)動部62一側的位置。由此,與傳感器梁部64f配置在在比鏡梁部64e更靠近驅(qū)動部62一側的位置的情況相比,由于能夠使鏡部61比應變傳感器63更接近驅(qū)動部62,所以能夠?qū)碜则?qū)動部62的驅(qū)動力以能量損失小的狀態(tài)傳遞到鏡部61。結果,由于能夠以小的驅(qū)動力在鏡部61獲得大的位移量,所以能夠提高鏡部61的掃描特性。
另外,在第一實施方式中,如上所述,鏡梁部64e、傳感器梁部64f和主體部164由一個構件形成,該主體部164支撐鏡梁部64e及傳感器梁部64f且設置有驅(qū)動部62。由此,能夠簡化裝置結構。另外,由于鏡梁部64e、傳感器梁部64f以及主體部164由一個構件形成,所以與鏡梁部64e、傳感器梁部64f、主體部164分別由單獨的構件形成的情況相比,能夠使來自驅(qū)動部62的振動更有效地傳遞到鏡梁部64e以及傳感器梁部64f。
[第二實施方式]
接著,參照圖1以及圖4,對第二實施方式的投影儀200進行說明。在該第二實施方式中,說明如下的例子,該例子與傳感器梁部64f的俯視觀察時的b方向上的寬度w2在a方向上的整個區(qū)域恒定的第一實施方式不同,在該例子中傳感器梁部264f的俯視觀察時的b方向的寬度在a方向的整個區(qū)域不恒定。此外,對于與上述第一實施方式相同的結構,標注與第一實施方式相同的附圖標記進行圖示,且省略其說明。
(投影儀的結構)
如圖4所示,在第二實施方式的投影儀200(參照圖1)中,垂直掃描振鏡元件206的底座264包括傳感器梁部264f,該傳感器梁部264f具有一對第一部分264g以及配置在一對第一部分264g之間的第二部分264h。第二部分264h將一對第一部分264g的端部彼此連接,且形成為與第一部分264g不同的寬度w3。此外,垂直掃描振鏡元件206為權利要求書中的“振鏡元件”的一個例子。
具體來說,一對第一部分264g的一端(外側的端部)分別與梁支撐部64d連接。另外,一對第一部分264g的另一端(內(nèi)側的端部)分別與第二部分264h連接。另外,在一對第一部分264g上,分別在與第二部分264h隔開規(guī)定距離的位置上設置應變傳感器63。
第二部分264h被配置在底座264的中心線o上(傳感器梁部264f的a方向的中央)。另外,第二部分264h的b方向的寬度w3比第一部分264g的俯視觀察時的b方向上的寬度w2小??紤]傳感器梁部264f的剛性,傳感器梁部264f的寬度的大小設計為使由應變傳感器63檢測出的檢測信號處于規(guī)定的范圍內(nèi)。
此外,第二實施方式的其它的結構與上述第一實施方式相同。
(第二實施方式的效果)
在第二實施方式中,能夠獲得如下的效果。
在第二實施方式中,與上述第一實施方式相同,形成有底座264,該底座264包括設置有鏡部61的鏡梁部64e、設置有應變傳感器63的傳感器梁部264f以及支撐鏡梁部64e及傳感器梁部264f且設置有驅(qū)動部62的主體部164。由此,能夠一邊抑制鏡部61的掃描特性降低,一邊從應變傳感器63獲得穩(wěn)定的輸出。
另外,在第二實施方式中,如上所述,傳感器梁部264f設置有一對第一部分246g以及將一對第一部分264g連接且形成寬度比第一部分264g小的寬度w3的第二部分264h。由此,通過第一部分264g以及第二部分264h,能夠在傳感器梁部264f的局部設置寬度小的部位(第二部分264h)。結果,能夠通過將第二部分264h的寬度w3設定為作為設計值的最佳值,來調(diào)節(jié)傳感器梁部264f的剛性,因此能夠容易地將應變傳感器63所檢測出的變形量處于對于應變傳感器63來說最合適的范圍內(nèi)。具體來說,在應變傳感器63的輸出較小的情況下,通過減小寬度w3,降低剛性,來增大傳感器梁部264f變形,增加輸出。另一方面,在應變傳感器63的輸出較大的情況下,通過增大寬度w3,提高剛性,來使輸出降低到輸出不失真的程度。如此,通過改變寬度w3的尺寸,能夠使來自應變傳感器63的輸出處于最合適的范圍內(nèi)。
[第三實施方式]
接著,參照圖1及圖5,對第三實施方式的投影儀300進行說明。在該第三實施方式中,說明如下的例子,該例子與安裝有應變傳感器63的傳感器梁部64f為兩端支撐梁的第一實施方式不同,在該例子中安裝有應變傳感器63的傳感器梁部364f為懸臂梁。此外,對于與上述第一實施方式相同的結構,標注與第一實施方式相同的附圖標記進行圖示,且省略其說明。
(投影儀的結構)
如圖5所示,在第三實施方式的投影儀300(參照圖1)中,垂直掃描振鏡元件306的底座364包括一對傳感器梁部364f。另外,在一對傳感器梁部364f上分別設置有應變傳感器63。此外,垂直掃描振鏡元件306是權利要求書中的“振鏡元件”的一個例子。
一對傳感器梁部364f的一端(外側的端部)分別與梁支撐部64d連接。另外,傳感器梁部364f的另一端(內(nèi)側的端部)為自由端。也就是說,傳感器梁部364f為懸臂梁。
另外,傳感器梁部364f的延伸方向(b方向)上的傳感器梁部364f的長度l3為比鏡梁部64e的到鏡部61的長度l2(例如,0.9mm)短的長度。
進一步,傳感器梁部364f的長度l3為鏡梁部64e的到鏡部61的長度l2的二分之一以下。更加優(yōu)選,傳感器梁部364f的長度為鏡梁部64e的到鏡部61的長度l2的三分之一以下。此外,優(yōu)選使傳感器梁部364f的長度l3在應變傳感器63能夠檢測出基于鏡部61的振動產(chǎn)生的檢測信號的范圍內(nèi)較短。
此外,第三實施方式的其它結構與上述第一實施方式相同。
(第三實施方式的效果)
在第三實施方式中,能夠獲得如下的效果。
在第三實施方式中,與上述第一實施方式相同,形成有底座364,該底座364包括設置有鏡部61的鏡梁部64e、設置有應變傳感器63的傳感器梁部364f以及支撐鏡梁部64e及傳感器梁部364f且設置有驅(qū)動部62的主體部164。由此,能夠一邊抑制鏡部61的掃描特性降低,一邊從應變傳感器63獲得穩(wěn)定的輸出。
另外,在第三實施方式中,如上所述,傳感器梁部364f由與鏡梁部64e大致平行地配置的懸臂梁形成,且懸臂梁的延伸方向上的長度比鏡梁部64e的到鏡部61的長度短。由此,與懸臂梁的延伸方向上的長度比鏡梁部64e的到鏡部61的長度長的情況相比,由于能夠使鏡梁部64e與懸臂梁的固有振動頻率不同,所以能夠抑制鏡梁部64e與懸臂梁之間的不需要的共振。也就是說,通過形成懸臂梁(減短梁長度),使頻率變高,使懸臂梁與鏡梁部64e的固有振動頻率的差相對變大,所以能夠抑制鏡梁部64e與懸臂梁之間的不需要的共振。結果,能夠抑制來自應變傳感器63的輸出不穩(wěn)定的情況。
另外,在第三實施方式中,如上所述,將懸臂梁即傳感器梁部364f的長度設定為鏡梁部64e的到鏡部61的長度的二分之一以下。由此,通過使懸臂梁變得更短,能夠更好抑制鏡梁部64e與懸臂梁之間的不需要的共振。結果,能夠更好抑制來自應變傳感器63的輸出變得不穩(wěn)定的情況。
[第四實施方式]
接著,參照圖6,對第四實施方式的投影儀400進行說明。在該第四實施方式中,對在第一實施方式的投影儀100的結構的基礎上,還具有解析應變傳感器63的頻率成分的解析部400e的例子進行說明。此外,對于與上述第一實施方式相同的結構,標注與第一實施方式相同的附圖標記進行圖示,且省略其說明。
(投影儀的結構)
如圖6所示,第四實施方式的投影儀400具有解析應變傳感器63所檢測出的頻率成分的解析部400e。另外,投影儀400構成為:在解析部400e檢測出規(guī)定的頻率成分以外的頻率成分的情況下,停止從激光二極管1a~1c出射投影光。
具體來說,解析部400e包括未圖示的低通濾波器以及高通濾波器。解析部400e通過該低通濾波器以及高通濾波器判斷為檢測出應變傳感器63的檢測信號的頻率成分之中的與基于鏡部61的通常振動(圖像投影時的振動)形成的頻率成分不同的頻率成分時,向控制部400d發(fā)送停止信號。而且,控制部400d,當接收到停止信號時,進行停止從激光二極管1a~1c出射激光的控制。
此外,第四實施方式的其它結構與上述第一實施方式相同。
(第四實施方式的效果)
在第四實施方式中,能夠獲得如下的效果。
在第四實施方式中,與上述第一實施方式相同,形成有底座64,該底座64包括設置有鏡部61的鏡梁部64e、設置有應變傳感器63的傳感器梁部64f以及支撐鏡梁部64e及傳感器梁部64f且設置有驅(qū)動部62的主體部164。由此,能夠一邊抑制鏡部61的掃描特性降低,一邊從應變傳感器63獲得穩(wěn)定的輸出。
另外,在第四實施方式中,如上所述,設置有解析應變傳感器63檢測出的檢測信號的頻率成分的解析部400e,在解析部400e檢測出規(guī)定的頻率成分以外的頻率成分時,停止從激光二極管1a~1c出射投影光。由此,能夠借助解析部400e迅速地把握檢測出規(guī)定的頻率成分以外的頻率成分的鏡部61的故障等,所以能夠迅速地停止從激光二極管1a~1c出射投影光。
[第五實施方式]
(投影儀的結構)
接著,參照圖7,對本發(fā)明的第五實施方式的投影儀500的結構進行說明。
如圖7所示,本發(fā)明的第五實施方式的投影儀500具有光學模塊100a、激光二極管驅(qū)動器100b、鏡驅(qū)動器100c以及控制部100d。另外,投影儀500通過將來自光學模塊100a的激光(投影光)照射到屏幕s上,來將投影圖像p投影到屏幕s上。
(光源模塊的結構)
光學模塊100a包括3個激光二極管1a~1c、3個準直透鏡2a~2c、rgb合成棱鏡3、聚光透鏡4、鏡子5以及振鏡元件506。從各激光二極管1a~1c出射的各種顏色的激光分別穿過準直透鏡2a~2c后,依次到達rgb合成棱鏡3、聚光透鏡4、鏡子5。進一步,被鏡子5反射的激光穿過振鏡元件506的后述開口部562f(參照圖8)后,在振鏡元件506的后述垂直掃描振鏡元件部561被反射,進一步,在振鏡元件506的后述水平掃描振鏡元件部562被反射,然后在屏幕s上形成投影圖像p。另外,垂直掃描振鏡元件部561為權利要求書中的“第一振鏡元件部”的一個例子。另外,水平掃描振鏡元件部562為權利要求書中的“第二振鏡元件部”的一個例子。
激光二極管1a~1c能夠分別出射紅色(r)、綠色(g)以及藍色(b)的激光。準直透鏡2a~2c分別將從激光二極管1a~1c照射的各種顏色的激光轉換成平行光。
rgb合成棱鏡3通過聚集由準直透鏡2a~2c轉換成平行光的各種顏色(3種)的激光的光軸,來將各種顏色(3種)的激光合成一條激光。鏡子5將被聚光透鏡4聚光的激光向振鏡元件506反射。
(振鏡元件的結構)
接著,參照圖8,對振鏡元件506的結構進行說明。
如圖8所示,振鏡元件506具有底座560、垂直掃描振鏡元件部561以及水平掃描振鏡元件部562。而且,垂直掃描振鏡元件部561設置有垂直掃描鏡部561a,該垂直掃描鏡部561a接受來自激光二極管1a~1c的光并對其反射,且該垂直掃描鏡部561a被驅(qū)動為能夠圍繞軸線α擺動。另外,水平掃描振鏡元件部562設置有水平掃描鏡部562a,該水平掃描鏡部562a接受來自垂直掃描鏡部561a的光并對其反射,且該水平掃描鏡部562a被驅(qū)動為能夠圍繞沿著與軸線α大致垂直的方向延伸的軸線β擺動。此外,垂直掃描鏡部561a為權利要求書中的“第一鏡部”的一個例子,水平掃描鏡部562a為權利要求書中的“第二鏡部”的一個例子。另外,軸線α為權利要求書中的“第一軸線”的一個例子,軸線β為權利要求書中的“第二軸線”的一個例子。
(垂直掃描振鏡元件部的詳細結構)
接著,參照圖8~圖10,對垂直掃描振鏡元件部561的詳細的結構進行說明。
如圖8所示,垂直掃描振鏡元件部561包括垂直掃描鏡部561a、第一驅(qū)動部561b以及設置有垂直掃描鏡部561a及第一驅(qū)動部561b的底座561c。另外,底座561c具有面611c。另外,面611c為權利要求書中的“第一面”的一個例子。
垂直掃描鏡部561a形成有矩形且平板狀的形狀。
在此,在第五實施方式中,第一驅(qū)動部561b配置在后述彎折線563與垂直掃描鏡部561a之間,驅(qū)動后述第一鏡梁部561d發(fā)生共振。具體來說,第一驅(qū)動部561b形成為矩形且平板狀的形狀。另外,第一驅(qū)動部561b由壓電體(未圖示)與夾著壓電體的2個電極(未圖示)形成。另外,第一驅(qū)動部561b能夠驅(qū)動垂直掃描鏡部561a擺動。具體來說,在2個電極上分別形成布線(未圖示),第一驅(qū)動部561b通過施加于2個電極間的電壓來進行驅(qū)動(延伸收縮)。
底座561c由金屬制成(例如不銹鋼)。另外,底座561c形成為平板形狀。以下,如圖8及圖9所示,設定底座561c的長度方向為c方向(c1方向以及c2方向),設定寬度方向為d方向(d1方向以及d2方向)。
另外,如圖8所示,底座561c為以底座561c的中心線o1為中心左右對稱的結構。另外,底座561c在面611c一側安裝(粘接)有垂直掃描鏡部561a以及第一驅(qū)動部561b。另外,如圖8所示,在底座561c的中心線o1上,從d1方向側依次配置有垂直掃描鏡部561a以及第一驅(qū)動部561b。而且,如圖9及圖10所示,底座561c(垂直掃描鏡部561a)被從面611c一側照射激光。
如圖8所示,底座561c一體地包括一對第一鏡梁部561d以及一對梁支撐部561e。另外,底座561c包括一對第一傳感器梁部70。在一對第一傳感器梁部70上分別設置有第一應變傳感器71。第一傳感器梁部70為懸臂梁。另外,第一傳感器梁部70被配置為與第一鏡梁部561d大致平行。另外,一對第一傳感器梁部70分別與一對梁支撐部561e連接。另外,第一傳感器梁部70從梁支撐部561e向垂直掃描振鏡元件部561的內(nèi)側延伸。另外,第一傳感器梁部70被配置在比第一鏡梁部561d更靠近第一驅(qū)動部561b的一側(d2方向側)。
如圖8所示,一對梁支撐部561e分別形成為沿著d方向延伸的棒狀形狀。另外,來自第一驅(qū)動部561b的振動被傳遞到梁支撐部561e。另外,一對梁支撐部561e分別支撐一對第一鏡梁部561d的端部。
如圖8所示,第一鏡梁部561d具有沿著與梁支撐部561e垂直的c方向延伸的棒狀形狀。而且,在一對第一鏡梁部561d之間設置有垂直掃描鏡部561a。具體來說,垂直掃描鏡部561a包括由硅制成的垂直掃描鏡主體部611a以及粘接有垂直掃描鏡主體部611a的垂直掃描鏡支撐部611b,該垂直掃描鏡支撐部611b與底座561c(第一鏡梁部561d)形成為一體。另外,第一鏡梁部561d以能夠驅(qū)動垂直掃描鏡部561a擺動的方式支撐垂直掃描鏡部561a。經(jīng)由梁支撐部561e將來自第一驅(qū)動部561b的振動傳遞到第一鏡梁部561d。而且,第一鏡梁部561d(垂直掃描鏡部561a)被驅(qū)動為圍繞軸線α擺動。
(水平掃描振鏡元件部的詳細結構)
接著,參照圖8~圖10,對水平掃描振鏡元件部562的詳細結構進行說明。
如圖8所示,水平掃描振鏡元件部562包括水平掃描鏡部562a、第二驅(qū)動部562b以及設置有水平掃描鏡部562a及第二驅(qū)動部562b的底座562c。另外,底座562c具有面621c。另外,面621c為權利要求書中的“第二面”的一個例子。
水平掃描鏡部562a形成為矩形且平板狀的形狀。
第二驅(qū)動部562b形成為大致正方形且平板狀的形狀。另外,第二驅(qū)動部562b由壓電體(未圖示)以及夾著壓電體的2個電極(未圖示)形成。另外,第二驅(qū)動部562b能夠驅(qū)動水平掃描鏡部562a進行擺動。具體來說,在2個電極分別形成有布線(未圖示),通過在2個電極之間施加的電壓來驅(qū)動第二驅(qū)動部562b(延伸收縮)。由此,第二驅(qū)動部562b驅(qū)動第二鏡梁部562d進行共振,來驅(qū)動水平掃描鏡部562a進行擺動。
底座562c由金屬制成(例如不銹鋼)。另外,底座562c形成為大致矩形且平板狀的形狀。以下,如圖8及圖9所示,設定底座562c的長度方向為e方向(e1方向及e2方向),設定寬度方向為f方向(f1方向及f2方向)。另外,底座562c包括一對第二傳感器梁部72。在一對第二傳感器梁部72上分別設置有第二應變傳感器73。第二傳感器梁部72為懸臂梁。另外,第二傳感器梁部72被配置為與第二鏡梁部562d大致平行。另外,一對第二傳感器梁部72分別與一對梁支撐部562e連接。另外,第二傳感器梁部72從梁支撐部562e向水平掃描振鏡元件部562的內(nèi)側延伸。另外,第二傳感器梁部72被配置在比第二鏡梁部562d更靠近第二驅(qū)動部562b的一側(f2方向側)。
如圖8所示,底座562c為以底座562c的中心線o2為中心左右對稱的結構。另外,水平掃描鏡部562a以及第二驅(qū)動部562b安裝(粘接)在底座562c的面621c一側。另外,在底座562c的中心線o2上,從f1方向側依次配置有水平掃描鏡部562a以及第二驅(qū)動部562b。而且,如圖9及圖10所示,底座562c(水平掃描鏡部562a)被照射由垂直掃描鏡部561a反射的激光。
如圖8所示,底座562c一體地包括一對第二鏡梁部562d以及一對梁支撐部562e。
如圖8所示,一對梁支撐部562e分別形成為沿著f方向延伸的棒狀形狀。另外,來自第二驅(qū)動部562b的振動傳遞到梁支撐部562e。另外,一對梁支撐部562e分別支撐一對第二鏡梁部562d的端部。
如圖8所示,第二鏡梁部562d具有沿著與梁支撐部562e垂直的e方向延伸的棒狀形狀。而且,在一對第二鏡梁部562d之間,設置有水平掃描鏡部562a。具體來說,如圖9所示,水平掃描鏡部562a包括由硅制成的水平掃描鏡主體部621a以及粘接有水平掃描鏡主體部621a的水平掃描鏡支撐部621b,該水平掃描鏡支撐部621b與底座562c(第二鏡梁部562d)形成一體。另外,第二鏡梁部562d以能夠驅(qū)動水平掃描鏡部562a擺動的方式支撐水平掃描鏡部562a。經(jīng)由梁支撐部562e將來自第二驅(qū)動部562b的振動傳遞到第二鏡梁部562d。而且,第二鏡梁部562d(水平掃描鏡部562a)被驅(qū)動為能夠圍繞軸線β擺動。
另外,底座561c與底座562c形成一體(底座560)。而且,在第五實施方式中,如圖8所示,在底座560上,沿著與軸線α大致平行的方向設置有彎折線563。而且,如圖9所示,底座560被構成為面611c與面621c的彎折角度為銳角。例如,底座560被構成為面611c與面621c的彎折角度為20度。由此,垂直掃描振鏡元件部561(垂直掃描鏡部561a)與水平掃描振鏡元件部562(水平掃描鏡部562a)相互相對。
在此,在第五實施方式中,如圖9所示,底座560包括在水平掃描鏡部562a的附近設置的開口部562f。具體來說,如圖8所示,開口部562f被設置為與水平掃描鏡部562a以及第二鏡梁部562d相鄰。詳細地說,開口部562f在水平掃描鏡部562a及第二鏡梁部562d的f1方向側及f2方向側設置有一對。另外,一對開口部562f分別形成為俯視觀察沿著e方向延伸的大致矩形形狀。另外,f1方向側的開口部562f與水平掃描鏡部562a、第二鏡梁部562d以及一對梁支撐部562e相鄰接(被水平掃描鏡部562a、第二鏡梁部562d以及一對梁支撐部562e包圍)。另外,f2方向側的開口部562f與水平掃描鏡部562a、第二鏡梁部562d、一對梁支撐部562e以及第二驅(qū)動部562b相鄰接(被平掃描鏡部562a、第二鏡梁部562d、一對梁支撐部562e以及第二驅(qū)動部562b包圍)。
而且,如圖9及圖10所示,來自激光二極管1a~1c的光從水平掃描振鏡元件部562的設置有水平掃描鏡部562a的面621c的背面一側穿過開口部562f,照射到垂直掃描振鏡元件部561,被垂直掃描鏡部561a反射的光,直接照射到水平掃描鏡部562a。由此,就投影儀500而言,來自垂直掃描鏡部561a的與投影圖像p相對應的光照射到水平掃描鏡部562a,再將來自水平掃描鏡部562a的與投影圖像p相對應的光照射到屏幕s上來顯示投影圖像p。
(第五實施方式的效果)
在第五實施方式中,能夠獲得如下的效果。
在第五實施方式中,如上所述,設置有垂直掃描鏡部561a和水平掃描鏡部562a,該垂直掃描鏡部561a接受來自激光二極管1a~1c的光并對其反射,且被驅(qū)動為能夠圍繞軸線α擺動,該水平掃描鏡部562a接受來自垂直掃描鏡部561a的光并對其反射,且被驅(qū)動為能夠圍繞沿著與軸線α大致垂直的方向延伸的軸線β擺動;另外,設置有具有垂直掃描鏡部561a的垂直掃描振鏡元件部561以及具有水平掃描鏡部562a的水平掃描振鏡元件部562;底座560設置有設置垂直掃描振鏡元件部561的面611c以及設置水平掃描振鏡元件部562的面621c;將第一鏡梁部561d、第一傳感器梁部70以及垂直掃描鏡主體部611a設置在垂直掃描振鏡元件部561上;第二鏡梁部562d、第二傳感器梁部72以及水平掃描鏡主體部621a設置在水平掃描振鏡元件部562上。由此,振鏡元件506能夠構成為:通過垂直掃描振鏡元件部561以及水平掃描振鏡元件部562使來自激光二極管1a~1c的光在多個方向上進行掃描。
另外,在第五實施方式中,如上所述,底座560的面611c與面621c的彎折角度為銳角。由此,能夠在不使用用于反射被垂直掃描鏡部561a反射的光的反射板的情況下,將被垂直掃描鏡部561a反射的光直接照射到水平掃描鏡部562a。結果,能夠抑制與使用反射板相應程度的光學偏移,能夠簡化結構。另外,由于只需要將1個金屬制的底座560進行彎折即可,所以能夠簡化其制造工藝。
另外,在第五實施方式中,如上所述,在底座560上沿著與軸線α大致平行的方向設置有用于彎折底座560的彎折線563。由此,沿著彎折線563彎折底座560的情況下,俯視觀察,被擺動的水平掃描鏡部562a反射的光在沿著彎折線563的方向上擺動(掃描),因此不會在接近垂直掃描鏡部561a的方向上擺動。結果,能夠抑制光被垂直掃描鏡部561a阻礙(反射)。
另外,在第五實施方式中,如上所述,設置有第一驅(qū)動部561b和第二驅(qū)動部562b,第一驅(qū)動部561b驅(qū)動第一鏡梁部561d進行共振,其中,該第一驅(qū)動部561b設置于垂直掃描振鏡元件部561且配置在彎折線563與垂直掃描鏡部561a之間,該第二驅(qū)動部562b設置于水平掃描振鏡元件部562。由此,由于能夠有效地活用彎折線563與垂直掃描鏡部561a之間的死區(qū)(deadspace),所以能夠使振鏡元件506小型化。
另外,在第五實施方式中,如上所述,底座560包括在水平掃描鏡部562a的附近設置的開口部562f。而且,來自激光二極管1a~1c的光從水平掃描振鏡元件部562的面621c的背面一側穿過開口部562f,照射到垂直掃描振鏡元件部561,被垂直掃描鏡部561a反射的光直接照射到水平掃描鏡部562a。由此,由于能夠在不使用反射板的情況下使來自激光二極管1a~1c的光經(jīng)由開口部562f照射到垂直掃描鏡部561a,且將來自垂直掃描鏡部561a的反射光照射到水平掃描鏡部562a,所以能夠不使用反射板進行照射。結果,能夠以抑制與使用反射板相應的程度的光學偏移,且能夠簡化其結構。
[第六實施方式]
接著,參照圖11~圖13,對第六實施方式的投影儀600的結構進行說明。在第六實施方式中,振鏡元件606的一對第一鏡梁部661d具有厚度t2。此外,對于與上述第五實施方式相同的結構,標注與第五實施方式相同的附圖標記進行圖示,且省略其說明。
在此,在第六實施方式中,如圖11所示,投影儀600(參照圖7)的底座660(底座562c,底座661c)包括第一鏡梁部661d和一對第二鏡梁部562d,該第一鏡梁部661d以能夠驅(qū)動垂直掃描鏡部661a圍繞軸線α擺動的方式支撐垂直掃描鏡部661a,該第二鏡梁部562d以能夠驅(qū)動水平掃描鏡部562a圍繞軸線β擺動的方式支撐水平掃描鏡部562a。而且,如圖12所示,第一鏡梁部661d具有比第二鏡梁部562d的厚度t1(參照圖9)更薄的厚度t2。例如,通過半蝕刻(halfetching)底座660的與第一鏡梁部661d相對應的部分(反射面的相反側),使第一鏡梁部661d具有比第二鏡梁部562d的厚度t1(參照圖9)更薄的厚度t2。
另外,在第六實施方式中,如圖13所示,垂直掃描鏡部661a構成為:在底座661c的厚度方向(z方向)上的以軸線α(通過軸線α的α1線)為中心的一側(z1方向側)與另一側(z2方向側),包括第一鏡梁部661d及垂直掃描鏡部661a的垂直掃描振鏡元件部661的重量大致相等。
第六實施方式的其它結構與上述第五實施方式相同。
(第六實施方式的效果)
在第六實施方式中,能夠獲得如下的效果。
在第六實施方式中,如上所述,使第一鏡梁部661d的厚度t2比第二鏡梁部562d的厚度t1更薄。由此,在不另外設置用于降低共振頻率的構件的情況下,只需要使第一鏡梁部661d的厚度變薄,就能夠在通過共振振動來驅(qū)動垂直掃描振鏡元件部661進行擺動時,降低共振頻率。結果,能夠簡化振鏡元件606的構造。
另外,在第六實施方式中,如上所述,在底座661c的厚度方向上的以軸線α(通過軸線α的α1線)為中心的一側與另一側,垂直掃描振鏡元件部661a的重量大致相等。由此,即使為了降低共振頻率減小第一鏡梁部661d的厚度,由于能夠抑制軸線α(通過軸線α的α1線)與垂直掃描振鏡元件部661的擺動中心軸的偏移,所以能夠抑制垂直掃描振鏡元件部661的擺動平衡變差的情況。
此外,第六實施方式的其它的效果與上述第五實施方式相同。
[第七實施方式]
接著,參照圖14,對第七實施方式的投影儀700的結構進行說明。在第七實施方式中,與第一驅(qū)動部561b以共振的方式驅(qū)動第一鏡梁部561d(第一鏡梁部661d)的上述第五及第六實施方式不同,第一驅(qū)動部761b不以共振的方式驅(qū)動一對第一鏡梁部761d,而是直接對驅(qū)動第一鏡梁部761d。此外,對于與上述第五實施方式相同的結構,標注與第五實施方式相同的附圖標記進行圖示且省略其說明。
在此,在第七實施方式中,如圖14所示,投影儀700(參照圖7)的垂直掃描振鏡元件部761包括第一驅(qū)動部761b,該第一驅(qū)動部761b被配置在以能夠驅(qū)動垂直掃描鏡部761a進行擺動的方式支撐垂直掃描鏡部761a的第一鏡梁部761d的附近,且不以共振的方式驅(qū)動第一鏡梁部761d而直接驅(qū)動第一鏡梁部761d。具體來說,在支撐第一鏡梁部761d的一對梁支撐部761e上分別各設置有2個第一驅(qū)動部761b。
此外,第七實施方式的其它結構與上述第五實施方式相同。
(第七實施方式的效果)
在第七實施方式中,能夠獲得如下的效果。
在第七實施方式中,第一驅(qū)動部761b配置在以能夠驅(qū)動垂直掃描鏡部761a擺動的方式支撐垂直掃描鏡部761a的第一鏡梁部761d的附近,不以共振的方式驅(qū)動第一鏡梁部761d而直接驅(qū)動第一鏡梁部761d。由此,能夠使垂直掃描鏡部761a以與驅(qū)動頻率相對應的規(guī)定的速度進行擺動。另外,由于與共振驅(qū)動相比,直接驅(qū)動的方式能夠使垂直掃描鏡部761a的尺寸變小,所以能夠使振鏡元件706輕型化。
[變形例]
此外,本次被公開的實施方式的所有點為示例,并不限定本發(fā)明。本發(fā)明的保護范圍,并不是由上述的對實施方式的說明表示,而由權利要求書表示,而且包括與權利要求書等同的意思以及范圍內(nèi)的所有變更(變形例)。
例如,在上述第一實施方式~第七實施方式中,雖然示出了將本發(fā)明的振鏡元件安裝在投影儀中的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,例如,也可以將本發(fā)明的振鏡元件安裝在平視顯示器(headupdisplay)裝置等投影儀以外的電子設備中。
另外,在上述第一實施方式~第三實施方式中,雖然示出了將鏡梁部配置在比傳感器梁部更靠近驅(qū)動部的一側的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。例如,如圖15所示的第一實施方式的變形例的垂直掃描振鏡元件806a那樣,也可以將傳感器梁部564f配置在比鏡梁部564e更靠近驅(qū)動部62的一側。另外,如圖16所示的第二實施方式的變形例的垂直掃描振鏡元件806b那樣,也可以將傳感器梁部664f配置在比鏡梁部664e更靠近驅(qū)動部62的一側。另外,如圖17所示的第三實施方式的變形例的垂直掃描振鏡元件806c那樣,也可以將傳感器梁部764f配置在比鏡梁部764e更靠近驅(qū)動部62的一側。此外,垂直掃描振鏡元件806a、806b以及806c均為權利要求書中的“振鏡元件”的一個例子。
另外,在上述第二實施方式中,雖然示出了使第二部分的寬度比第一部分的寬度更小的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,也可以使第二部分的寬度比第一部分的寬度更大。
另外,在上述第二實施方式以及第三實施方式中,雖然示出了在底座上設置一對應變傳感器的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,也可以在底座上只設置一對應變傳感器的其中任意一個。
另外,在上述第四實施方式中,雖然示出了解析部對是否檢測出規(guī)定的頻率成分以外的頻率成分進行判斷的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,例如,也可以進一步設置判斷部,判斷部基于解析部的解析結果,對是否檢測出規(guī)定的頻率成分以外的頻率成分進行判斷。
另外,在上述第二實施方式中,雖然示出了鏡梁部為兩端支撐梁的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,鏡梁部也可以為懸臂梁。
另外,在上述第一實施方式~第三實施方式中,雖然示出了使驅(qū)動板部形成為梯形形狀的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。例如,也可以使驅(qū)動板部形成為三角形形狀或者矩形形狀。
另外,在上述第五實施方式~第七實施方式中,雖然示出了垂直掃描振鏡元件部與水平掃描振鏡元件部所成的角度為20度的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,也可以使垂直掃描振鏡元件部與水平掃描振鏡元件部所成的角度為20度以外的銳角。
另外,在上述第五實施方式~第七實施方式中,雖然示出了水平掃描振鏡元件部的底座具有矩形形狀的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,也可以使水平掃描振鏡元件部的底座具有矩形形狀以外的形狀。
另外,在上述第五實施方式~第七實施方式中,如圖9所示,雖然示出了激光穿過一對開口部中的f1方向側(與驅(qū)動部相反的一側)的開口部的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,例如,也可以使激光穿過一對開口部中的f2方向側(驅(qū)動部側)的開口部。
另外,在上述第五實施方式~在第七實施方式中,雖然示出了以壓電驅(qū)動方式驅(qū)動垂直掃描振鏡元件部以及水平掃描振鏡元件部的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,也可以以靜電驅(qū)動方式等其它的驅(qū)動方式構成垂直掃描振鏡元件部以及水平掃描振鏡元件部。
另外,在上述第五實施方式~第七實施方式中,雖然示出了將開口部設置為與水平掃描鏡部或者第二鏡梁部相鄰的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,也可以不將開口部設置為與水平掃描鏡部以及第二鏡梁部相鄰。
另外,在上述第五實施方式~第七實施方式中,雖然示出了由硅形成垂直掃描鏡部以及水平掃描鏡部的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,例如,也可以由硅以外的材料形成垂直掃描鏡部以及水平掃描鏡部。
另外,在上述第六實施方式中,如圖11所示,雖然示出了通過半蝕刻垂直掃描振鏡元件部的第一鏡梁部的與反射面相反的一側來調(diào)整其厚度的例子,但是本發(fā)明并不限定于此。在本發(fā)明中,例如,也可以通過半蝕刻垂直掃描振鏡元件部的第一鏡梁部的反射面一側來調(diào)整其厚度。