JP2009204904A - 光走査装置及びその異常検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】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。
【解決手段】本実施形態に係る光走査装置は、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1,104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、受光した光を
吸収する光吸収部材106aと、光吸収部材106aの温度を測定する温度センサ106
と、温度センサ106により測定された光吸収部材106aの温度上昇値と、基準温度上
昇値とを比較して、比較結果に応じてエラーの有無を判定する判定手段113と、を有す
る。
【選択図】図4
異常検出方法を提供する。
【解決手段】本実施形態に係る光走査装置は、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1,104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、受光した光を
吸収する光吸収部材106aと、光吸収部材106aの温度を測定する温度センサ106
と、温度センサ106により測定された光吸収部材106aの温度上昇値と、基準温度上
昇値とを比較して、比較結果に応じてエラーの有無を判定する判定手段113と、を有す
る。
【選択図】図4
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。
異常検出方法に関する。
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
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)。
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。
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。
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。
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。
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、受光した光を吸
収する光吸収部材と、光吸収部材の温度を測定する温度センサと、温度センサにより測定
された光吸収部材の温度上昇値と、基準温度上昇値とを比較して、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。
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、受光した光を吸
収する光吸収部材と、光吸収部材の温度を測定する温度センサと、温度センサにより測定
された光吸収部材の温度上昇値と、基準温度上昇値とを比較して、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。
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
が光吸収部材に結合され、温度センサにより光吸収部材の温度が測定される。光吸収部材
は、受光した光の全部又は一部を吸収して温度が上昇するような材料であれば、その材料
に限定はない。したがって、光吸収部材として、一部の光を吸収可能なミラーを用いても
よい。そして、判定手段により、温度センサの温度測定結果に基づいた光吸収部材の温度
上昇値と、基準温度上昇値とが比較されて、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、光吸収部材に吸収され
る光量は減少するため、光吸収部材の温度上昇値は低下する。従って、温度上昇値と基準
温度上昇値と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。
が光吸収部材に結合され、温度センサにより光吸収部材の温度が測定される。光吸収部材
は、受光した光の全部又は一部を吸収して温度が上昇するような材料であれば、その材料
に限定はない。したがって、光吸収部材として、一部の光を吸収可能なミラーを用いても
よい。そして、判定手段により、温度センサの温度測定結果に基づいた光吸収部材の温度
上昇値と、基準温度上昇値とが比較されて、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、光吸収部材に吸収され
る光量は減少するため、光吸収部材の温度上昇値は低下する。従って、温度上昇値と基準
温度上昇値と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。
例えば、光吸収部材は、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。
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。
例えば、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、光吸収部材は
、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吸収部材を設けつつ、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。
、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吸収部材を設けつつ、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。
また、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、
ミラーの温度を測定する温度センサと、温度センサにより測定されたミラーの温度上昇値
と、基準温度上昇値とを比較して、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。
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、
ミラーの温度を測定する温度センサと、温度センサにより測定されたミラーの温度上昇値
と、基準温度上昇値とを比較して、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。
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、光学系へ向けて光源
から光が出射されて、温度センサにより光学系内のミラーの温度が測定される。そして、
判定手段により、温度センサの温度測定結果に基づいたミラーの温度上昇値と、基準温度
上昇値とが比較されて、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
反射率が低下した場合には、ミラーの光吸収率が上昇していることから、ミラーの温度上
昇値は増える。また、光軸ずれが存在する場合には、ミラーに結合される光量は減少する
ため、ミラーの温度上昇値は低下する。いずれの場合にしても、ミラーの温度上昇値と基
準温度上昇値と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。
から光が出射されて、温度センサにより光学系内のミラーの温度が測定される。そして、
判定手段により、温度センサの温度測定結果に基づいたミラーの温度上昇値と、基準温度
上昇値とが比較されて、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
反射率が低下した場合には、ミラーの光吸収率が上昇していることから、ミラーの温度上
昇値は増える。また、光軸ずれが存在する場合には、ミラーに結合される光量は減少する
ため、ミラーの温度上昇値は低下する。いずれの場合にしても、ミラーの温度上昇値と基
準温度上昇値と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。
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、光学系を通過した光が光吸収部材に結合
するよう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、光学系を通過した光を吸収した光吸収部材の温度上昇値を測定する工
程と、測定された光吸収部材の温度上昇値と、基準温度上昇値とを比較して、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。
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、光学系を通過した光が光吸収部材に結合
するよう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、光学系を通過した光を吸収した光吸収部材の温度上昇値を測定する工
程と、測定された光吸収部材の温度上昇値と、基準温度上昇値とを比較して、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。
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
が光吸収部材に結合され、光吸収部材の温度上昇値が測定される。光吸収部材は、受光し
た光の全部又は一部を吸収して温度が上昇するような材料であれば、その材料に限定はな
い。したがって、光吸収部材として、一部の光を吸収可能なミラーを用いてもよい。そし
て、判定手段により、光吸収部材の温度上昇値と、基準温度上昇値とが比較されて、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、光吸収部材に到達する光量は減少するため、光吸収部材の温度上昇値は
低下する。従って、温度上昇値と基準温度上昇値と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。
が光吸収部材に結合され、光吸収部材の温度上昇値が測定される。光吸収部材は、受光し
た光の全部又は一部を吸収して温度が上昇するような材料であれば、その材料に限定はな
い。したがって、光吸収部材として、一部の光を吸収可能なミラーを用いてもよい。そし
て、判定手段により、光吸収部材の温度上昇値と、基準温度上昇値とが比較されて、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、光吸収部材に到達する光量は減少するため、光吸収部材の温度上昇値は
低下する。従って、温度上昇値と基準温度上昇値と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。
また、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、光学系内のミラーの温度上昇値を
測定する工程と、測定されたミラーの温度上昇値と、基準温度上昇値とを比較して、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、光学系内のミラーの温度上昇値を
測定する工程と、測定されたミラーの温度上昇値と、基準温度上昇値とを比較して、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。
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、光学系へ向けて光源
から光が出射されて、光学系内のミラーの温度上昇値が測定される。そして、判定手段に
より、ミラーの温度上昇値と、基準温度上昇値とが比較されて、比較結果に応じてエラー
の有無が判定される。例えば、ミラーの反射率が低下した場合には、ミラーの光吸収率が
上昇していることから、ミラーの温度上昇値は増える。また、光軸ずれが存在する場合に
は、ミラーに結合される光量は減少するため、ミラーの温度上昇値は低下する。いずれの
場合でも、ミラーの温度上昇値と基準温度上昇値と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。
から光が出射されて、光学系内のミラーの温度上昇値が測定される。そして、判定手段に
より、ミラーの温度上昇値と、基準温度上昇値とが比較されて、比較結果に応じてエラー
の有無が判定される。例えば、ミラーの反射率が低下した場合には、ミラーの光吸収率が
上昇していることから、ミラーの温度上昇値は増える。また、光軸ずれが存在する場合に
は、ミラーに結合される光量は減少するため、ミラーの温度上昇値は低下する。いずれの
場合でも、ミラーの温度上昇値と基準温度上昇値と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。
例えば、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いて、外部への光の漏
洩が防止される。
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いて、外部への光の漏
洩が防止される。
例えば、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。
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。
例えば、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
出射する工程および温度上昇値を測定する工程は、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。
出射する工程および温度上昇値を測定する工程は、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
述する基準温度上昇値を保持している。
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
述する基準温度上昇値を保持している。
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。
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。
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、光吸収部材106a及び温度センサ106が設置されている。
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、光吸収部材106a及び温度センサ106が設置されている。
光吸収部材106a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。光吸収部材106aは、受光
した光の少なくとも一部を吸収できる材料であれば特に限定はないが、本実施形態の場合
には、RGBの波長帯域の光を吸収可能な材料を用いることが好ましい。これにより、1
つの光吸収部材106a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。
すれば光出射口107に重ならない位置に設けられている。光吸収部材106aは、受光
した光の少なくとも一部を吸収できる材料であれば特に限定はないが、本実施形態の場合
には、RGBの波長帯域の光を吸収可能な材料を用いることが好ましい。これにより、1
つの光吸収部材106a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。
温度センサ106は、光吸収部材106aの温度を測定すべく、温度センサ106の光
吸収面の裏面に配置されている。温度センサ106は、例えばダイオードからなる。これ
により、1つの温度センサ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。なお、本実施形態では、温度センサ106と光吸収部材106aとが一
体的に形成されている例を示している。
吸収面の裏面に配置されている。温度センサ106は、例えばダイオードからなる。これ
により、1つの温度センサ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。なお、本実施形態では、温度センサ106と光吸収部材106aとが一
体的に形成されている例を示している。
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。
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。
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吸収部材106aに結合するように、その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。
より反射された光が光吸収部材106aに結合するように、その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。
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、温度
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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吸収部材1
06aに結合される。そして、光吸収部材106aの温度が温度センサ106により測定
され、測定結果が制御手段113に出力される。制御手段113は、温度センサ106の
測定結果に基づいて、光吸収部材106aの一定時間における温度上昇値を求める(ステ
ップST2)。
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吸収部材1
06aに結合される。そして、光吸収部材106aの温度が温度センサ106により測定
され、測定結果が制御手段113に出力される。制御手段113は、温度センサ106の
測定結果に基づいて、光吸収部材106aの一定時間における温度上昇値を求める(ステ
ップST2)。
次に、制御手段113は、予め記憶手段114に保持された基準温度上昇値と、温度セ
ンサ106により測定された温度上昇値とを比較して、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、基準温度上昇値とは、初期の光走査装置において
同様の条件で光吸収部材106aにレーザを照射した場合における、一定時間での光吸収
部材106aの温度上昇値を示す。
ンサ106により測定された温度上昇値とを比較して、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、基準温度上昇値とは、初期の光走査装置において
同様の条件で光吸収部材106aにレーザを照射した場合における、一定時間での光吸収
部材106aの温度上昇値を示す。
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、光吸収部材106aに
到達する光量が少なくなり、光吸収部材106aの温度上昇値は低下する。また、レーザ
光源の光軸ずれが発生している場合にも、光吸収部材106aに到達する光量が少なくな
り、光吸収部材106aの温度上昇値は低下する。従って、測定された温度上昇値と基準
温度上昇値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。
到達する光量が少なくなり、光吸収部材106aの温度上昇値は低下する。また、レーザ
光源の光軸ずれが発生している場合にも、光吸収部材106aに到達する光量が少なくな
り、光吸収部材106aの温度上昇値は低下する。従って、測定された温度上昇値と基準
温度上昇値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。
両者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ST5)。
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。
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。
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により反射された光を受光した光吸収部材106aの温度上昇値を
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
。
及び垂直ミラー104により反射された光を受光した光吸収部材106aの温度上昇値を
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
。
また、光吸収部材106a及び温度センサ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によりこの光吸収部材106a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。
設け、振動ミラー1及び垂直ミラー104によりこの光吸収部材106a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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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の内側に光吸収部材106a及び温度センサ106が設けられているものである。
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の内側に光吸収部材106a及び温度センサ106が設けられているものである。
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からの反射光が光吸収部材106aに結合されるように、垂直ミラー10
4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。
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からの反射光が光吸収部材106aに結合されるように、垂直ミラー10
4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。
本実施形態によれば、光出射口107と重なる位置に光吸収部材106a及び温度セン
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、光吸収部材1
06a及び温度センサ106の配置の制約をなくすことができる。
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、光吸収部材1
06a及び温度センサ106の配置の制約をなくすことができる。
(第4実施形態)
図8は、第4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。
図8は、第4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。
本実施形態では、振動ミラー1の光反射面の裏面に温度センサ106が設けられている
。例えば、図1において、可動板11の反射膜21とは反対側の面に、温度センサ106
が設けられている。温度センサ106は、レーザ光が照射された状態にある振動ミラー1
の温度上昇、より詳細には、可動板11の温度上昇を測定する。
。例えば、図1において、可動板11の反射膜21とは反対側の面に、温度センサ106
が設けられている。温度センサ106は、レーザ光が照射された状態にある振動ミラー1
の温度上昇、より詳細には、可動板11の温度上昇を測定する。
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。
参照して説明する。
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)。第4実施
形態では、シャッター108を閉じていれば、温度センサ106及び光出射口107は任
意の位置でよい。ただし、シャッター108が閉じていない場合には、第1実施形態と同
様に、垂直ミラー104により反射された光が、光出射口107から外部へ放出されない
ように、垂直ミラー104の反射面の位置を調節する必要がある。
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)。第4実施
形態では、シャッター108を閉じていれば、温度センサ106及び光出射口107は任
意の位置でよい。ただし、シャッター108が閉じていない場合には、第1実施形態と同
様に、垂直ミラー104により反射された光が、光出射口107から外部へ放出されない
ように、垂直ミラー104の反射面の位置を調節する必要がある。
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に照射される。振動ミラー1に
入射した光の大部分は垂直ミラー104へ反射されるが、その一部は振動ミラー1に吸収
される。従って、光が照射されている状態の振動ミラー1の温度は上昇する。この振動ミ
ラー1の温度が温度センサ106により測定され、測定結果が制御手段113に出力され
る。制御手段113は、温度センサ106の測定結果に基づいて、振動ミラー1の一定時
間における温度上昇値を求める(ステップST2)。
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に照射される。振動ミラー1に
入射した光の大部分は垂直ミラー104へ反射されるが、その一部は振動ミラー1に吸収
される。従って、光が照射されている状態の振動ミラー1の温度は上昇する。この振動ミ
ラー1の温度が温度センサ106により測定され、測定結果が制御手段113に出力され
る。制御手段113は、温度センサ106の測定結果に基づいて、振動ミラー1の一定時
間における温度上昇値を求める(ステップST2)。
次に、制御手段113は、予め記憶手段114に保持された基準温度上昇値と、温度セ
ンサ106により測定された温度上昇値とを比較して、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、基準温度上昇値とは、初期の光走査装置において
同様の条件で振動ミラー1にレーザを照射した場合における、一定時間での振動ミラー1
の温度上昇値を示す。
ンサ106により測定された温度上昇値とを比較して、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、基準温度上昇値とは、初期の光走査装置において
同様の条件で振動ミラー1にレーザを照射した場合における、一定時間での振動ミラー1
の温度上昇値を示す。
振動ミラー1の反射率が低下した場合には、振動ミラー1の光吸収率が高くなり、振動
ミラー1の温度上昇値は増大する。また、レーザ光源の光軸ずれが発生している場合には
、振動ミラー1に到達する光量が少なくなり、振動ミラー1の温度上昇値は低下する。い
ずれの場合にも、測定された温度上昇値と基準温度上昇値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。
ミラー1の温度上昇値は増大する。また、レーザ光源の光軸ずれが発生している場合には
、振動ミラー1に到達する光量が少なくなり、振動ミラー1の温度上昇値は低下する。い
ずれの場合にも、測定された温度上昇値と基準温度上昇値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。
両者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ST5)。
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。
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。
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により反射された光を受光した光吸収部材106aの温度上昇値を
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
。
及び垂直ミラー104により反射された光を受光した光吸収部材106aの温度上昇値を
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
。
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。
また、光吸収部材106aは、受光した光の少なくとも一部を吸収できる材料であれば
特に限定はない。このため、光吸収部材106aの材料として、反射材料を用いてもよい
。
さらに、垂直ミラー104の裏面に温度センサ106を設けてもよい。この場合の処理
については、第4実施形態と同様である。
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。
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。
また、光吸収部材106aは、受光した光の少なくとも一部を吸収できる材料であれば
特に限定はない。このため、光吸収部材106aの材料として、反射材料を用いてもよい
。
さらに、垂直ミラー104の裏面に温度センサ106を設けてもよい。この場合の処理
については、第4実施形態と同様である。
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。
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…温度センサ、106a…光吸
収部材、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、116…シャッター駆動手段
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…温度センサ、106a…光吸
収部材、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、116…シャッター駆動手段
Claims (9)
- 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、受
光した光を吸収する光吸収部材と、
前記光吸収部材の温度を測定する温度センサと、
前記温度センサにより測定された前記光吸収部材の温度上昇値と、基準温度上昇値とを
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。 - 前記光吸収部材は、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。 - 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、
前記光吸収部材は、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。 - 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、
前記ミラーの温度を測定する温度センサと、
前記温度センサにより測定された前記ミラーの温度上昇値と、基準温度上昇値とを比較
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。 - 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、前記光学系を通過した光が光吸収部材に結合するよう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、
前記光学系を通過した光を吸収した前記光吸収部材の温度上昇値を測定する工程と、
測定された前記光吸収部材の温度上昇値と、基準温度上昇値とを比較して、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。 - 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、
前記光学系内のミラーの温度上昇値を測定する工程と、
測定された前記ミラーの温度上昇値と、基準温度上昇値とを比較して、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。 - 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5又は6に記載の光走査装置の異常検出方法。 - 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5又は6に記載の光走査装置の異常検出方法。 - 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および前記温度上昇値を測定する工程は、前記光源毎に別々に行
なう、
請求項5又は6に記載の光走査装置の異常検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008047304A JP2009204904A (ja) | 2008-02-28 | 2008-02-28 | 光走査装置及びその異常検出方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008047304A JP2009204904A (ja) | 2008-02-28 | 2008-02-28 | 光走査装置及びその異常検出方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009204904A true JP2009204904A (ja) | 2009-09-10 |
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---|---|---|---|
JP2008047304A Withdrawn JP2009204904A (ja) | 2008-02-28 | 2008-02-28 | 光走査装置及びその異常検出方法 |
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JP (1) | JP2009204904A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013145153A1 (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | パイオニア株式会社 | 画像描画装置 |
JP2018097222A (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 株式会社ユニバーサルエンターテインメント | 遊技機、及び遊技用装置 |
JP2018097220A (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 株式会社ユニバーサルエンターテインメント | 遊技機、及び遊技用装置 |
CN112917473A (zh) * | 2019-12-06 | 2021-06-08 | 精工爱普生株式会社 | 光扫描装置、三维计测装置及机器人*** |
CN115389166A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-11-25 | 无锡镭可施光电技术有限公司 | 一种激光振镜的反射镜片的故障监测方法 |
-
2008
- 2008-02-28 JP JP2008047304A patent/JP2009204904A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2018097222A (ja) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 株式会社ユニバーサルエンターテインメント | 遊技機、及び遊技用装置 |
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