光扫描装置和投影仪制造方法及图纸

光扫描装置(10)具有：第1扫描驱动部(100A)和第2扫描驱动部(100B)。第1扫描驱动部(100A)具有扫描镜(101)和框构造体(102)，通过框构造体(102)的变形使扫描镜(101)以第1转动轴为中心转动。第2扫描驱动部(100B)具有支撑第1扫描驱动部(100A)的转动保持器(104)和支轴(108)，使转动保持器(104)以第2转动轴为中心转动。框构造体(102)具有：一对梁(102c、102d)，它们沿第1转动轴的方向夹住扫描镜(101)而设置；和一对基部(102a、102b)，它们相对于各梁(102c、102d)设置在与扫描镜(101)相反的一侧。各基部(102a、102b)具有沿第2转动轴的方向长的长尺寸形状，并构成为能够变形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光扫描装置和投影仪
本专利技术涉及在激光投影仪等投影仪中使用的光扫描装置。
技术介绍
在向屏幕(投影面)投影图像的投影仪中，使用了沿屏幕的水平方向和垂直方向扫描光(例如激光)的光扫描装置。近年，开发出使用MEMS(MicroElectroMechanicalSystem，微机电系统)技术来使扫描镜和梁构造体形成为一体而得到的光扫描装置。例如，专利文献1公开的光扫描装置具有梁构造体，该梁构造体将扫描镜支撑成能够以相互正交的两个方向的梁为中心转动。通过使扫描镜以两个方向的梁为中心转动，来沿屏幕的水平方向和垂直方向扫描光。并且，在专利文献1公开的光扫描装置中，向梁构造体的里侧照射光，检测反射光，从而检测扫描镜的角度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010－266508号公报(图4)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题用于使扫描镜转动的梁构造体是使用对应用了半导体制造技术的硅进行细微加工的微机加工技术而形成的。因此，对光扫描装置的小型化是有利的。然而，存在的问题是，由于是利用细微的梁构造体的弹性变形(梁的扭转)来使扫描镜沿双方向转动的结构，因而限定了扫描镜的转动范围(角度)。特别是，料想到，对小型化有利的激光投影仪被频繁搬运，在各种设置场所被使用。因此，认为：搭载在激光投影仪上的光扫描装置会被作用振动和冲击等外力，并且受到大的温度变化。细微的梁构造体容易受到振动和冲击的影响，为了提高梁构造体的耐性，有必要采用复合的梁构造，以增大梁的尺寸、或者分散应力。然而，无论哪一种情况都存在进一步缩小扫描镜的转动范围的问题。并且，当光扫描装置受到温度变化时，梁构造体的变形量(梁的扭转量)容易变化，对扫描镜的转动角度产生影响。此外，在上述的微机加工技术中，由于使用高价的设备和装置，因而存在使用MEMS的光扫描装置的制造成本高的问题。本专利技术是为了解决上述课题而作成的，本专利技术的目的是提供一种难以受到振动和冲击等外力以及温度变化的影响、能够进行稳定的光扫描的光扫描装置和投影仪。用于解决课题的手段为了达到上述目的，本专利技术的光扫描装置具有：第1扫描驱动部，其具有扫描镜、和支撑扫描镜的框构造体，通过框构造体的变形使扫描镜以第1转动轴为中心转动；和第2扫描驱动部，其具有支撑第1扫描驱动部的转动保持器、和将转动保持器支撑为能够以与第1转动轴正交的第2转动轴为中心转动的支轴，该第2扫描驱动部使转动保持器以第2转动轴为中心转动。框构造体具有：一对梁，它们被设置成沿第1转动轴的方向夹住扫描镜；和一对基部，它们分别相对于一对梁设置在与扫描镜相反的一侧。一对基部分别具有沿第2转动轴的方向长的长尺寸形状，并构成为能够变形。并且，本专利技术的投影仪具有上述的光扫描装置。专利技术的效果根据本专利技术的光扫描装置，难以受到振动和冲击等外力以及温度变化的影响，能够进行稳定的光扫描。并且，无需使用MEMS技术，因而可以降低制造成本。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1中的光扫描装置的要部的立体图。图2是示出本专利技术的实施方式1中的光扫描装置的要部的分解立体图。图3是示出本专利技术的实施方式1中的水平扫描驱动部的动作的剖视图。图4(a)、(b)、(c)和(d)是用于说明本专利技术的实施方式1中的水平扫描驱动部的框构造体的动作的示意图。图5是示出本专利技术的实施方式1中的垂直扫描驱动部的动作的剖视图。图6是示出本专利技术的实施方式1中的光扫描装置的整体结构的立体图。图7是示出本专利技术的实施方式1中的光扫描装置的整体结构和光路的主视图。图8是用于对由本专利技术的实施方式1中的光扫描装置实现的屏幕上的光扫描进行说明的示意图。图9(a)和(b)是示出本专利技术的实施方式1中的光扫描装置的光检测器的结构例的示意图。图10是示出将使用了本专利技术的实施方式1中的光扫描装置的投影仪应用于平视显示器(head-updisplay)的例子的图。具体实施方式实施方式1<光扫描装置的结构>图1和图2分别是示出本专利技术的实施方式1中的光扫描装置(二维光扫描装置)10的要部的结构的立体图和分解立体图。光扫描装置10用于例如激光投影仪等。并且，光扫描装置10具有高速扫描从光源射出的光(这里是激光)的结构。光扫描装置10具有水平扫描驱动部100A(第1扫描驱动部)和垂直扫描驱动部100B(第2扫描驱动部)。水平扫描驱动部100A沿着屏幕的水平方向(H方向)扫描激光。垂直扫描驱动部100B沿屏幕的垂直方向(V方向)扫描激光。即，水平扫描驱动部100A具有扫描镜101，扫描镜101反射从光源部200(图6)射出的激光。水平扫描驱动部100A通过使扫描镜101以Y方向的轴(第1转动轴)为中心转动，来沿屏幕的水平方向扫描激光。并且，垂直扫描驱动部100B通过使包括水平扫描驱动部100A的转动体以X方向的轴(第2转动轴)为中心转动，来沿屏幕的垂直方向扫描激光。另外，在各图中，X方向和Y方向是相互正交的2个方向。并且，规定Z方向作为与包含该X方向和Y方向的XY面正交的方向。该X方向、Y方向和Z方向仅是为了便于说明，并不限定光扫描装置10的动作时的方向。水平扫描驱动部100A和垂直扫描驱动部100B构成二维光扫描部100，二维光扫描部100使扫描镜101以X方向和Y方向的转动轴为中心沿2个方向转动。以下，参照图1和图2对水平扫描驱动部100A和垂直扫描驱动部100B各自的结构进行说明。<水平扫描驱动部的结构>在图2中，水平扫描驱动部100A具有：扫描镜101、框构造体(梁构造体)102、支撑体103、水平扫描磁铁(第1磁铁)110、以及水平扫描线圈(第1线圈)111。框构造体102如后所述支撑扫描镜101。扫描镜101例如具有矩形状的表面(反射面)，该矩形状的表面沿X方向和Y方向各具有2条边。扫描镜101例如是薄的板状部件或者涂布层。关于扫描镜101的尺寸，例如长边(这里是Y方向的边)的长度是1.5mm左右。另外，“沿X方向和Y方向各具有2条边”等的记载是假定扫描镜101位于转动范围内的基准位置进行说明的。框构造体102可转动地支撑扫描镜101。框构造体102例如由金属加工成型品或者树脂成型品构成。更具体地，框构造体102由硅或者块状非晶合金、或者上述的金属材料和热塑性树脂或紫外线硬化型树脂组合而成的复合材料构成。框构造体102具有沿X方向延伸的一对长尺寸部件即基部102a、102b。该基部102a、102b沿Y方向相互对置。在基部102a、102b的各自X方向中心形成有沿Y方向突出的梁102c、102d。梁102c、102d处在Y方向的同一轴线上。在梁102c、102d之间形成有支撑上述扫描镜101的台座102e。台座102e是沿X方向和Y方向各具有2条边的矩形状的板状部分。在台座102e的表面固定有薄的板状部件即扫描镜101。并且，也可以通过在台座102e的表面涂布反射层，来形成扫描镜101。以下，也包含台座102e在内，称为扫描镜101。换句话说，框构造体102具有：一对梁102c、102d，其设置成沿Y方向(第1转动轴的方向)夹住扫描镜101；和一对基部102a、102b，其分别相对于梁102c、102d设置在与扫描镜101相反的一侧。基部102a、102b分别具有沿X方向(第2转动轴的方向)长的长尺寸形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光扫描装置，其特征在于，所述光扫描装置具有：第1扫描驱动部，其具有扫描镜、和支撑所述扫描镜的框构造体，通过所述框构造体的变形使所述扫描镜以第1转动轴为中心转动；和第2扫描驱动部，其具有支撑所述第1扫描驱动部的转动保持器、和将所述转动保持器支撑为能够以与所述第1转动轴正交的第2转动轴为中心转动的支轴，该第2扫描驱动部使所述转动保持器以所述第2转动轴为中心转动，所述框构造体具有：一对梁，它们被设置成沿所述第1转动轴的方向夹住所述扫描镜；和一对基部，它们分别相对于所述一对梁设置在与所述扫描镜相反的一侧，所述一对基部分别具有沿所述第2转动轴的方向长的长尺寸形状，并构成为能够变形。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.21 JP 2012-2799701.一种光扫描装置(10)，其特征在于，所述光扫描装置(10)具有：第1扫描驱动部(100A)，其具有扫描镜(101)、和支撑所述扫描镜(101)的框构造体(102)，通过所述框构造体(102)的变形使所述扫描镜(101)以第1转动轴为中心转动；第2扫描驱动部(100B)，其具有支撑所述第1扫描驱动部(100A)的转动保持器(104)、和将所述转动保持器(104)支撑为能够以与所述第1转动轴正交的第2转动轴为中心转动的支轴(108)，该第2扫描驱动部(100B)使所述转动保持器(104)以所述第2转动轴为中心转动；光源(207)，其射出光；入射侧光学元件(209)，其将从所述光源(207)射出的光引导到所述扫描镜(101)；出射侧光学元件(301)，其将由所述扫描镜(101)反射的反射光引导到投影面；和光检...

【专利技术属性】
技术研发人员：的崎俊哉，中原宏勋，竹下伸夫，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP