JP2009271487A - 走査型光投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を減らして組み立ておよび位置制御を容易とし、画像投影装置を効果的に小型化することができる走査型光投影装置を提供する。
【解決手段】プレーナ型アクチュエータと、該プレーナ型アクチュエータの可動部１２に取り付けられた光ファイバー３０と、光ファイバー３０に接続される光源３６とを備え、前記可動部１２には、貫通孔が設けられ、前記光ファイバー３０が、前記貫通孔に位置合わせして前記可動部１２に固定されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、プレーナ型アクチュエータ（MEMS素子）を用いた走査型光投影装置に関する。

液晶プロジェクター装置は画像表示装置として広く使用されている。液晶プロジェクター装置の画像表示方法には、光源から出射した光をハーフミラーによってRGB光に分波し、分波光をクロスプリズムにより合成して画像として投影する方法、RGB光をMEMSミラーにより反射し、スクリーン上でスイープするように走査して画像を表示するといった方法がある。
MEMSミラーとしては、プレーナ型アクチュエータの可動部をミラーとして構成したものがある。プレーナ型アクチュエータは、外側トーションバーにより可動枠を支持し、可動枠の内側に、外側トーションバーとは軸方向が直交する内側トーションバーを介して可動部を連結した構成を備える。

プレーナ型アクチュエータを利用したMEMSミラーの動作は、可動枠と可動部にそれぞれコイル状に配線を形成するとともに、トーションバーの軸方向に直交する配置に一対の固定磁石を配置し、固定磁石による静磁界中において可動枠と可動部の配線への通電を制御することにより、可動部を任意方向（３次元方向）に傾動することによってなされる。
特開２００５−１９５６３９号公報 特開２００６−８４４９５号公報 特開２００６−１８６２４３号公報

近年、液晶プロジェクターの小型化が進み、携帯型の液晶プロジェクターも検討されている。画像投影装置の小型化には、ハーフミラーやクロスプリズムを使用する方式とくらべてMEMSミラーを用いる方式が有利である。しかしながら、MEMSミラーを用いる方式では、ミラーの位置を正確に制御する必要があり、光の走査用としてきわめて多数個のMEMSミラーを使用する方式では、部品点数が多くなるという問題と、各々のミラーの位置調節が難しいという問題もある。

本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、部品点数を減らすことができ、液晶プロジェクター等の画像投影装置を効果的に小型化することができ、振動、騒音等の影響を抑えた走査型光投影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係る走査型光投影装置は、プレーナ型アクチュエータと、該プレーナ型アクチュエータの可動部に取り付けられた光ファイバーと、光ファイバーに接続される光源とを備え、前記可動部には、貫通孔が設けられ、前記光ファイバーが、前記貫通孔に位置合わせして前記可動部に固定されていることを特徴とする。

また、走査型光投影装置として、前記光ファイバーは、単芯の光ファイバーとして形成され、前記貫通孔は、芯線を挿通する大きさに形成され、前記光ファイバーは、前記芯線を前記貫通孔に挿通し、前記光ファイバーの被覆の端面を前記可動部の裏面に当接して、前記可動部に固定された構成とすることができる。
また、走査型光投影装置として、前記光ファイバーは、RGB光を出射する３本の芯線を備える光ファイバーとして形成され、前記貫通孔は、前記３本の芯線を挿通する大きさに形成され、前記光ファイバーは、前記芯線を前記貫通孔に挿通し、前記光ファイバーの被覆の端面を前記可動部の裏面に当接して、前記可動部に固定された構成とすることができる。
また、前記光ファイバーとして、テープ型の光ファイバーとして形成されたものを使用することができる。

また、走査型光投影装置として、前記光ファイバーの芯線がマイクロキャピラリに挿通されて支持され、該光ファイバーは、前記マイクロキャピラリの端面を前記可動部の裏面に当接させ、前記マイクロキャピラリを前記可動部に固定して、前記可動部に支持された構成とすることができる。
また、前記光ファイバーは、RGB光を出射する３本の芯線を備える光ファイバーとして形成され、前記マイクロキャピラリには、前記３本の芯線を挿通させる挿通孔が設けられた構成として走査型光投影装置を構成することができる。
また、前記光ファイバーは、コリメート機能を備えた光ファイバーとして形成されていることにより、光ファイバーから平行光が出射され、好適に画像を表示することができる。

また、前記プレーナ型アクチュエータとして、前記光ファイバーが取り付けられた可動部と、可動部を可動枠に傾動可能に支持する第１のトーションバーと、可動枠を固定枠に傾動可能に支持する、前記第１のトーションバーとは軸方向が垂直に交差する第２のトーションバーと、前記第１のトーションバーおよび第２のトーションバーの軸方向位置にそれぞれ一対配置された固定磁石とを備えるものが好適に用いられる。

また、前記プレーナ型アクチュエータは、前記光ファイバーが取り付けられた可動部と、可動部を支持枠に傾動可能に支持するトーションバーとを備えた１軸型のアクチュエータであり、該プレーナ型アクチュエータに支持された光ファイバーから投射される光の光路内に、前記可動部を支持するトーションバーの軸線方向に平行に往復動する光学系が配置されていることを特徴とする。１軸型のプレーナ型アクチュエータと、トーションバーの軸線方向に平行に往復動する光学系とを組み合わせることによって、面的に画像を表示することができる。なお、光学系としては一般的な光学レンズが使用される。また、光学系を往復動させるとは、直線的な往復動動作と、軸線の回りでの回転動作を含む意味である。

本発明に係る走査型光投影装置は、プレーナ型アクチュエータの可動部に光ファイバーを支持したことにより、可動部の可動動作にしたがって光ファイバーからの放射光を走査させて出射させることによってスクリーン上に画像を表示することができる。プレーナ型アクチュエータの可動部に光ファイバーを固定した構造とすることによって、装置構成を簡素化し、装置を効果的に小型化することができる。

以下、本発明に係る走査型光投影装置の実施の形態について、添付図面とともに説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、走査型光投影装置を平面方向から見た状態を示す。この走査型光投影装置１０は、プレーナ型アクチュエータに光ファイバーを取り付けて構成されている。
プレーナ型アクチュエータは、光ファイバー３０を支持する可動部１２と、可動部１２を可動枠１６に傾動可能に支持する第１のトーションバー１４ａ、１４ｂと、可動枠１６を固定枠２０に傾動可能に支持する第２のトーションバー１８ａ、１８ｂとを備える。

可動部１２は平面形状が正方形に形成され、正方形の枠体状に形成された可動枠１６の内側に配される。第１のトーションバー１４ａ、１４ｂは、可動部１２の対向する２辺の辺方向の中央位置において辺方向に直角に可動枠１６に向けて延設され、可動枠１６と可動部１２とを連結する。第１のトーションバー１４ａ、１４ｂは一定の弾性を備え、可動部１２は、第１のトーションバー１４ａ、１４ｂを支持軸として、第１のトーションバー１４ａ、１４ｂの軸線のまわりで傾動可能となる。

可動枠１６は、正方形の枠体状に形成された固定枠２０の内側に配され、第２のトーションバー１８ａ、１８ｂは、固定枠２０に可動枠１６を連結する。第２のトーションバー１８ａ、１８ｂは可動枠１６の対向する２辺の辺方向の中央位置において辺方向に直角に配置される。第２のトーションバー１８ａ、１８ｂは一定の弾性を備え、可動枠１６は第２のトーションバー１８ａ、１８ｂを支持軸として、第２のトーションバー１８ａ、１８ｂの軸線のまわりで傾動可能となる。
第２のトーションバー１８ａ、１８ｂの軸線方向は、第１のトーションバー１４ａ、１４ｂの軸線方向に直交する配置、すなわち、第１のトーションバー１４ａ、１４ｂと第２のトーションバー１８ａ、１８ｂとは、軸線方向が垂直に交差する配置となる。
これらの、可動部１２、第１のトーションバー１４ａ、１４ｂ、可動枠１６、第２のトーションバー１８ａ、１８ｂおよび固定枠２０は、本実施形態においてはシリコン基板を用いて一体に形成されている。

固定枠２０は平板体からなる支持枠４０によって支持され、固定枠２０の側縁から外方に延出した支持枠４０上に固定磁石２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂが固定されている。一方の固定磁石２２ａ、２２ｂは、第２のトーションバー１８ａ、１８ｂの軸線上に、第１のトーションバー１４ａ、１４ｂの軸線方向とは磁極の向きを垂直にして配置される。他方の固定磁石２４ａ、２４ｂは、第１のトーションバー１４ａ、１４ｂの軸線上に、第２のトーションバー１８ａ、１８ｂの軸線方向とは磁極の向きを垂直にして配置される。

可動部１２および可動枠１６には、それぞれの外縁部に沿ってループ状に巻回する形状に配線２６および配線２８が形成されている。配線２６、２８は、第１、第２のトーションバー１４ａ、１４ｂ、１８ａ、１８ｂを経由して、固定枠２０に設けられた端子２６ａ、２８ａに接続される。
前述したように、配線２６、２８に通電することにより、固定磁石２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂの静磁界の作用（ローレンツ力）によって、可動部１２と可動枠１６が第１のトーションバー１４ａ、１４ｂおよび第２のトーションバー１８ａ、１８ｂを軸として傾動する。
配線２６、２８への通電は、端子２６ａ、２８ａからなされる。配線２６、２８への通電方向を逆にすることにより可動部１２および可動枠１６の傾動方向が逆向きになる。

可動部１２および可動枠１６が第１、第２のトーションバー１４ａ、１４ｂ、１８ａ、１８ｂを支持軸として傾動する作用は、垂直に交差する２軸を支点として可動部１２が傾動する作用であり、可動部１２が３次元的に任意の方向に傾動することを意味する。可動部１２および可動枠１６の傾動量（傾動角度）は、配線２６、２８への電流（通電量）によって可変となり、配線２６、２８への通電量を制御することによって、任意の方向へ任意の角度で可動部１２を傾動させることができる。

図２に、図１のＡ−Ａ線断面図を示す。光ファイバー３０を可動部１２に取り付けるため、可動部１２の中心に貫通孔１２ａを形成し、貫通孔１２ａに光ファイバー３０の芯線３１を挿通し、光ファイバー３０を可動部１２の裏面に接着剤３４によって接着固定する。芯線３１を貫通孔１２ａに挿通したことにより、芯線３１の露出部（ベア部３１ａ）が貫通孔１２ａから延出し、光ファイバー３０の被覆３２の端面が可動部１２の裏面に当接して、可動部１２に光ファイバー３０が位置決めして固定される。

本実施形態においては、芯線３１の外径125μｍ、被覆３２の外径250μｍの光ファイバーを使用した。可動部１２に設ける貫通孔１２ａの孔径は0.2ｍｍ、可動部１２から延出するベア部３１ａの長さは６ｍｍである。
光ファイバー３０の他端側には光源３６が接続される。本実施形態ではマイクロコリメータとして形成された光ファイバー３０を使用する。これによって、光源３６からの光は、ベア部３１ａの端面から平行光として出射する。コリメータの機能を付与するためにベア部３１ａの長さを設定している場合には規定長さのベア部３１ａを延出させるようにする。

図３は、図１のＢ−Ｂ線断面図を示す。支持枠４０に固定枠２０が支持され、支持枠４０上に固定磁石２２ａ、２２ｂが支持されている。他方の固定磁石２４ａ、２４ｂについても同様に支持枠４０に支持される。
図２に示したように、光ファイバー３０は先端部分が可動部１２に支持され、基端側は支持枠４０から光源３６に向けて引き出される。図３では、可動部１２が揺動する状態を示す。

前述したように、可動部１２は、固定磁石２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂによる静磁界と配線２６、２８への通電による電磁的作用によって、第１のトーションバー１４ａ、１４ｂおよび第２のトーションバー１８ａ、１８ｂを支持軸として傾動可能である。光ファイバー３０は可動部１２の傾動動作にともなって可動部１２と一体に傾動する。
光ファイバー３０は可動部１２の傾動動作を妨げることがないように弛ませて配置する。光ファイバー３０は十分に柔軟性があるから、可動部１２の傾動動作を妨げることはない。図３では、可動部１２の傾動とともに光ファイバー３０が傾動する様子を示している。

図４は、本実施形態の走査型光投影装置１０を用いて画像を投影している状態を示す。可動部１２の最大傾動角度が３４°程度の場合、走査型光投影装置１０とスクリーン５０との距離を５０ｃｍに設定すると、スクリーン５０上における画像の投影範囲は３０ｃｍ程度となる。小型の液晶プロジェクターなどにおいて使用する場合は、この程度の投影面積によって十分に実用になる。可動部１２の最大傾動角度を３５°前後とすることも特に困難なことではない。
本実施形態の走査型光投影装置１０では、光ファイバー３０から光を出射させてスクリーン５０上に画像を表示するから、光ファイバー３０から出射させる光（単色光、RGB光）を制御することによって、任意の画像を表示することができる。

画像をカラー表示する場合、可動部１２を傾動させながら（動かしながら）光ファイバー３０から赤（R)、緑（G)、青（B)光を出射すると、スクリーン５０上におけるRGB光の到達位置はわずかにずれることになる。スクリーン５０上の各画素におけるRGB光の到達位置がオーバーラップするように画素サイズを設定すること、また、画面の大きさをあまり大きくしないようにすることによって、色の滲みや鮮明度の問題は回避される。

また、カラー表示する別の方法として、上述したプレーナ型アクチュエータと光ファイバーを組み合わせた走査型光投影装置を３組使用し、それぞれの走査型光投影装置から赤（R)、緑（G)、青（B)光を出射させるとともに、各画素に合わせて光を投射するタイミングを合わせて画像表示することも可能である。

図５は、可動部１２に光ファイバー３０を取り付ける他の方法を示す。
上述した実施形態では、光ファイバー３０の被覆３２を可動部１２に接着して可動部１２に光ファイバー３０を取り付けた。本実施形態では、光ファイバー３０の芯線３１をマイクロキャピラリ３５に挿通し、マイクロキャピラリ３５によって芯線３１を保護しながら可動部１２に光ファイバー３０を取り付けた構造としたものである。

マイクロキャピラリ３５はガラス等の保形性を備えた部材からなり、マイクロキャピラリ３５には芯線３１を挿通する挿通孔が軸線方向に貫通して設けられている。マイクロキャピラリ３５の挿通孔に芯線３１を挿通し、マイクロキャピラリ３５の後端面に光ファイバー３０の被覆３２の端面を当接させ、マイクロキャピラリ３５と光ファイバー３０とを接着剤３７によって連結固定する。マイクロキャピラリ３５と可動部１２との接続も接着剤３４による接着固定による。
マイクロキャピラリ３５に挿通された芯線３１の先端部は貫通孔１２ａから突出させてもよいし、貫通孔１２ａの開口端位置と一致させ、あるいは貫通孔１２ａ内に位置するようにしてもよい。

本実施形態の構成によれば、光ファイバー３０の芯線３１をマイクロキャピラリ３５によって保護するようにして支持したことにより、可動部１２が振動した際に芯線３１のベア部３１ａが損傷するといった問題を回避することができる。また、光ファイバー３０の被覆３２を可動部１２に接着固定した場合に、光ファイバー３０の可動部１２への取り付け部分が損傷するといったことを防止することができる。

なお、上記実施形態においては、可動部１２に光ファイバー３０を取り付ける際に、光ファイバー３０の被覆３２の端面を可動部１２の裏面に当接させ、あるいはマイクロキャピラリ３５を可動部１２の裏面に当接させて取り付けたが、可動部１２に光ファイバー３０を取り付ける方法はこれらの方法に限定されるものではない。たとえば、可動部１２の裏面に、被覆３２あるいはマイクロキャピラリ３５の端面を位置決めする段差凹部を設け、被覆３２あるいはマイクロキャピラリ３５を可動部１２に位置決めして接着固定する方法、貫通孔１２ａの孔径を被覆３２あるいはマイクロキャピラリ３５が挿通できる径とし、被覆３２ごと光ファイバー３０を貫通孔１２ａに挿通させ、あるいはマイクロキャピラリ３５自体を貫通孔１２ａに挿通させて被覆３２と可動部１２、マイクロキャピラリ３５と可動部１２とを接着固定する構成とすることも可能である。

（第２の実施の形態）
図６は、RGBの３本の芯線を備えた光ファイバー３０ａを可動部１２に取り付けて形成した走査型光投影装置の例である。図６（ａ）は、マイクロキャピラリ３８を用いて可動部１２に光ファイバー３０ａを取り付けた状態を示す。図６（ｂ）は、マイクロキャピラリ３８の斜視図、図６（ｃ）はマイクロキャピラリ３８にRGBの芯線３１R、３１G、３１Bを挿通した状態をマイクロキャピラリ３８の端面方向から見た状態を示す。

図６（ｂ）に示すように、マイクロキャピラリ３８には３本の芯線を並列に挿通する挿通孔３８ａが形成されている。本実施形態では、この挿通孔３８ａに３本の芯線を並列に挿通し、マイクロキャピラリ３８の後端面に光ファイバー３０ａの被覆３２の端面を当接し、接着剤３７によってマイクロキャピラリ３８と被覆３２とを接着固定する。

マイクロキャピラリ３８は、芯線３１R、３１G、３１Bを可動部１２の貫通孔１２ａに挿通した状態で、接着剤３４によって可動部１２に接着固定する。芯線３１R、３１G、３１Bの端面は貫通孔１２ａの開口端縁から若干前方に突出するようにしてもよいし、貫通孔１２ａの開口端縁の位置とが一致する配置、あるいは貫通孔１２ａの内側に芯線の端面が位置するように配置してもよい。

図７は、RGBの３本の芯線を備えたテープ型の光ファイバー３０ｂを可動部１２に取り付けて走査型光投影装置を構成した例である。テープ型の光ファイバー３０ｂは、芯線３１R、３１G、３１Bのそれぞれの被覆３２R、３２G、３２Bを平行に連結して形成されている。可動部１２に正面形状が長孔状の貫通孔１２ａを形成し、貫通孔１２ａに芯線３１R、３１G、３１Bを挿通し、可動部１２に光ファイバー３０ｂを位置合わせした状態で被覆３２R、３２G、３２Bを接着剤３４によって可動部１２に接着固定する。

RGBの３本の芯線を備える光ファイバー３０ｂを使用する場合は、それぞれの芯線３１R、３１G、３１Bに個別に光源３６R、３６G、３６Bを接続し、光源３６R、３６G、３６Bからの出射光を個別に制御する。マイクロキャピラリ３８を用いて３本の芯線３１R、３１G、３１Bを取り付ける場合（図６）も同様である。
光源３６R、３６G、３６Bからの光の出射を制御することにより、３本の芯線３１R、３１G、３１Bからの出射光によって表示される画素位置の色表示が定まる。したがって、可動部１２を傾動動作させながら、芯線３１R、３１G、３１Bからの出射光をスクリーン上で走査させることによってスクリーン上に画像をカラー表示させることができる。

可動部１２に光ファイバー３０ａ、３０ｂを取り付けた状態で、芯線３１R、３１G、３１Bの配置位置は相互にわずかに偏位しているから、芯線３１R、３１G、３１Bからスクリーン上に出射した光の到達位置は若干位置ずれする。光の出射位置からスクリーンまでの距離が数十ｃｍ程度であれば、光の到達位置がずれることによって画像が不鮮明になったりする問題は回避される。
芯線３１R、３１G、３１Bの配置位置が偏位していることによって画像の鮮明度等が低下することが問題となる場合には、芯線３１R、３１G、３１Bからの出射光がオーバーラップするように出射光のスポットサイズを調節する、あるいは可動部１２に取り付けた芯線３１R、３１G、３１Bの向きを出射光の到達位置が一致するように調節するといった方法によって回避することが可能である。

前述した第１の実施の形態および第２の実施の形態において説明したように、本発明に係る走査型光投影装置は、電磁作用力を利用したプレーナ型アクチュエータ（MEMS)を利用し、プレーナ型アクチュエータの可動部に光ファイバーを取り付け、光ファイバーから出射される光を走査させることによって画像を表示するように構成している。上記実施形態のプレーナ型アクチュエータは可動部を２軸支持したものであるが、可動部を１軸によって支持する構成とすることもできる。

プレーナ型アクチュエータの可動部を１軸によって支持した場合は、ライン状に像が表れる。プレーナ型アクチュエータの可動部を１軸によって支持し、かつ面的に画像を表示させるようにするには、図８に示すように、プレーナ型アクチュエータ６０の前位置、すなわち光ファイバー３０から投射される光の光路内にレンズ７０を配置し、レンズ７０をプレーナ型アクチュエータ６０の可動部１２の支持軸の軸線方向と平行に往復動させればよい。

プレーナ型アクチュエータ６０としては、たとえば可動部１２をトーションバー６１を介して支持枠６２に固定し、プレーナ型アクチュエータ６０を制御用の電源６４に接続する構成とすればよい。この場合、固定磁石は、トーションバー６１の軸線方向とは直交する配置とする。
可動部１２に貫通孔を設け、貫通孔に光ファイバー３０を取り付ける構成は前述した実施形態と同様である。トーションバー６１の軸線方向を水平方向にすることにより、光ファイバー３０からの放射光は鉛直方向に所定角度範囲にわたって放射される。

レンズ７０を往復駆動する駆動部としては、たとえばピエゾ素子が利用できる。ピエゾ素子を駆動電源７２に接続し、レンズ７０を可動部１２のトーションバー６１の軸線方向と平行に、すなわち水平方向に往復動させる。レンズ７０を水平方向に往復動させることにより、レンズ７０に入射した光は水平方向に所定角度範囲にわたって放射される。

可動部１２を揺動駆動し、レンズ７０を往復駆動することによって、スクリーン５０には縦横の所定範囲にわたって、面的に画像が表示される。図８に示す走査型光投影装置の構成において、レンズ７０とスクリーン５０との間隔を５０ｃｍとし、光ファイバー３０を支持する可動部１２による放射光の振れ角α＝１２．６度、レンズ７０による光の振れ角β＝６．３度とすると、スクリーン５０上に上下方向に１０ｃｍ、左右（水平）方向に５ｃｍの画像が表示された。携帯型の光投影装置であれば、この程度の画角であっても十分に実用可能である。

実際にスクリーン５０に画像を表示する際には、鉛直方向および水平方向に所定の周波数で走査して画像を表示する。画像をカラー表示する場合は、前述した実施形態と同様に、光源３６から光ファイバー３０に送入するRGB光を制御すればよい。
なお、図８に示す実施形態においては、可動部１２の支持軸を水平方向とし、可動部１２を水平軸の回りで揺動させたが、可動部１２の支持軸を鉛直方向とし、可動部１２を鉛直軸の回りで揺動させるようにしてもよい。この場合は、レンズ７０は鉛直方向に平行に往復動させる。すなわち、可動部１２の移動方向とレンズ７０の移動方向とが直交する配置となるようにすればよく、その配置が限定されるものではない。

また、上記実施形態においては、レンズ７０を直線的に往復動させることによって画像を面表示させたが、レンズ７０を可動軸１２の支持軸とは直交する向きの軸の回りで回動（所定角度範囲で往復回転する）あるいは回転（一方向に回転する）させることによって、可動部１２による光の移動方向と直交する方向に光を移動させて画像を面表示させることもできる。また、図８では1枚のレンズ７０を使用した例を示すが、1枚のレンズのかわりに複数枚のレンズからなる光学系を利用することも可能である。

プレーナ型アクチュエータの可動部を１軸として、ライン状に光を放射させる場合の利用例としては、バーコードにライン状に光を放射してバーコードを読み取るといった例がある。バーコード全体を面的に読み取る場合は、上述したように面的に光を放射させる方法によればよい。バーコードなどのように画角が狭い範囲について光を放射させる場合には、上述した光ファイバーを利用した光投影装置が好適に利用できる。

また、本発明の光ファイバーを利用した光投影装置においては、光ファイバーからの出射光を直接的に走査して画像を投影するから、ミラー型の光投影装置のように光をいったんミラーによって反射させて走査する方法と比較して、光学的な構成が簡素化され、光の反射スペースを確保したりする必要がないことから、効果的に装置を小型化することができる。
また、光ファイバーを利用する方法によれば、ミラー型の光投影装置のように多数個のMEMS素子を使用する必要がなく、各々のミラーの向きを調節するといった困難が解消できる。また、細径の柔軟性を備えた光ファイバーをプレーナ型のアクチュエータと組み合わせることによって、光を走査させる動作も容易に行える。また、ミラー型の場合はプレーナ型アクチュエータの可動部をミラーとして必要な面積を確保する必要があるが、本発明の場合は、光ファイバーを取り付ける面積が確保できればよく、この点からも小型化が可能である。また、本発明の光投影装置は、単一の光ファイバーを傾動駆動させるのみであるから、動作時における振動、騒音といった問題も抑えられるという利点がある。

走査型光投影装置の一実施形態の構成を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 走査型光投影装置を用いて画像を表示する原理を示す説明図である。 マイクロキャピラリを用いて走査型光投影装置を組み立てた例の断面図である。 RGBの３本の芯線を有する光ファイバーを用いて組み立てた走査型光投影装置（ａ）、これに用いるマイクロキャピラリの構成を示す斜視図（ｂ）、端面部（ｃ）である。 テープ型の光ファイバーを用いて走査型光投影装置を組み立てた例を示す説明図である。 プレーナ型アクチュエータとレンズとを組み合わせた光投影装置の構成を示す説明図である。

符号の説明

１０ 走査型光投影装置
１２ 可動部
１２ａ 貫通孔
１４ａ、１４ｂ 第１のトーションバー
１８ａ、１８ｂ 第２のトーションバー
１６ 可動枠
２０ 固定枠
２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂ 固定磁石
２６、２８ 配線
３０、３０ａ、３０ｂ 光ファイバー
３１、３１R、３１G、３１B 芯線
３１ａ ベア部
３２、３２R、３２G、３２B 被覆
３４、３７ 接着剤
３５、３８ マイクロキャピラリ
３６、３６R、３６G、３６B 光源
３８ａ 挿通孔
４０ 支持枠
５０ スクリーン
６０ プレーナ型アクチュエータ
６２ 支持枠
７０ レンズ

Claims (9)

1. プレーナ型アクチュエータと、該プレーナ型アクチュエータの可動部に取り付けられた光ファイバーと、光ファイバーに接続される光源とを備え、
   前記可動部には、貫通孔が設けられ、
   前記光ファイバーが、前記貫通孔に位置合わせして前記可動部に固定されていることを特徴とする走査型光投影装置。
2. 前記光ファイバーは、単芯の光ファイバーとして形成され、
   前記貫通孔は、芯線を挿通する大きさに形成され、
   前記光ファイバーは、前記芯線を前記貫通孔に挿通し、前記光ファイバーの被覆の端面を前記可動部の裏面に当接して、前記可動部に固定されていることを特徴とする請求項１記載の走査型光投影装置。
3. 前記光ファイバーは、RGB光を出射する３本の芯線を備える光ファイバーとして形成され、
   前記貫通孔は、前記３本の芯線を挿通する大きさに形成され、
   前記光ファイバーは、前記芯線を前記貫通孔に挿通し、前記光ファイバーの被覆の端面を前記可動部の裏面に当接して、前記可動部に固定されていることを特徴とする請求項１記載の走査型光投影装置。
4. 前記光ファイバーは、テープ型の光ファイバーとして形成されていることを特徴とする請求項３記載の走査型光投影装置。
5. 前記光ファイバーの芯線がマイクロキャピラリに挿通されて支持され、
   該光ファイバーは、前記マイクロキャピラリの端面を前記可動部の裏面に当接させ、前記マイクロキャピラリを前記可動部に固定して、前記可動部に支持されていることを特徴とする請求項１記載の走査型光投影装置。
6. 前記光ファイバーは、RGB光を出射する３本の芯線を備える光ファイバーとして形成され、
   前記マイクロキャピラリには、前記３本の芯線を挿通させる挿通孔が設けられていることを特徴とする請求項５記載の走査型光投影装置。
7. 前記光ファイバーは、コリメート機能を備えた光ファイバーとして形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の走査型光投影装置。
8. 前記プレーナ型アクチュエータは、前記光ファイバーが取り付けられた可動部と、可動部を可動枠に傾動可能に支持する第１のトーションバーと、可動枠を固定枠に傾動可能に支持する、前記第１のトーションバーとは軸方向が垂直に交差する第２のトーションバーと、前記第１のトーションバーおよび第２のトーションバーの軸方向位置にそれぞれ一対配置された固定磁石とを備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の走査型光投影装置。
9. 前記プレーナ型アクチュエータは、前記光ファイバーが取り付けられた可動部と、可動部を支持枠に傾動可能に支持するトーションバーとを備えた１軸型のアクチュエータであり、
   該プレーナ型アクチュエータに支持された光ファイバーから投射される光の光路内に、前記可動部を支持するトーションバーの軸線方向に平行に往復動する光学系が配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の走査型光投影装置。