JP7247553B2 - 可動装置、画像投影装置、ヘッドアップディスプレイ、レーザヘッドランプ、ヘッドマウントディスプレイ、物体認識装置、及び車両 - Google Patents
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Description
まず、本実施形態の可動装置を適用した光走査システムについて、図1~図4に基づいて詳細に説明する。
駆動信号出力部31は、光源装置ドライバ25、可動装置ドライバ26等により実現され、入力された制御信号に基づいて光源装置12または可動装置13に駆動信号を出力する。
次に、本実施形態の可動装置を適用した画像投影装置について、図5および図6を用いて詳細に説明する。
次に、本実施形態の可動装置13を適用した光書込装置について図7および図8を用いて詳細に説明する。
次に、上記本実施形態の可動装置を適用した物体認識装置について、図9および図10を用いて詳細に説明する。
次に、上記本実施形態の可動装置を自動車のヘッドライトに適用したレーザヘッドランプ50について、図11 を用いて説明する。図11は、レーザヘッドランプ50の構成の一例を説明する概略図である。
次に、上記本実施形態の可動装置を適用したヘッドマウントディスプレイ60について、図12~13を用いて説明する。ここでヘッドマウントディスプレイ60は、人間の頭部に装着可能な頭部装着型ディスプレイで、例えば、眼鏡に類する形状とすることができる。ヘッドマウントディスプレイを、以降ではHMDと省略して示す。
次に、本実施形態の可動装置のパッケージングについて図14を用いて説明する。
<可動装置の構成>
図15は、第1の実施形態の可動装置の構成の一例を示す平面図である。可動装置13は、第1軸、及び第2軸回りに回動可能な両持ちタイプ(両端支持梁)の可動装置である。
次に、可動装置13の駆動方法の一例を、図15を参照して説明する。第2軸回りの回動のために、反射部112と、トーションバー115a及び115bと、第2駆動梁116a及び116bからなる一体構造の共振周波数で、第2駆動梁116a及び116bに駆動電圧が印加される。共振周波数は、20kHz等である。
次に、可動装置13の断面形状を、図16を参照して説明する。図16は、図15において破線で示されているAA断面の断面図である。
t1 < t3 ・・・(2)
また本実施形態では、シリコン活性層と層間膜とシリコン支持層からなる多層構造のSOI基板(ウエハ)等から半導体製造技術により可動装置13を形成している。支持層351と固定支持層361を同じシリコン支持層から形成するため、支持層351と固定支持層361は同じ材料で構成されることになる。なお、層間膜352及び362も、同じ層から形成するため、同じ材料となり、また可動層353と活性層303及び363も、同じシリコン支持層で形成するため、同じ材料となる。
次に、第2の実施形態の可動装置を、図20を参照して説明する。なお、第2の実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する場合がある。
次に、第3の実施形態の可動装置を、図24を参照して説明する。
次に、第4の実施形態の可動装置を、図25を参照して説明する。
図26は、第5の実施形態の可動装置13Eの構成の一例を示す平面図である。
11 制御装置
12、12b 光源装置
13、13A、13B、13C、13D、13E、13F 可動装置
14 反射面
15 被走査面
25 光源装置ドライバ
26 可動装置ドライバ
30 制御部
31 駆動信号出力部
50 レーザヘッドランプ
51 ミラー
52 透明板
60 ヘッドマウントディスプレイ
60a フロント
60b テンプル
61 導光板
62 ハーフミラー
63 装着者
110 可動部
112 反射部
113 支持部
114a、114b 接続部
115a、115b トーションバー
116a、116b 第2駆動梁
120a、120b 第1駆動梁
130 固定部
140 電極端子
150A、150B 圧電駆動部群
201 下部電極
202 圧電材料
203 上部電極
303 活性層
351 支持層
351a 反射面支持層
351b 支持部支持層
352 層間膜
353 可動層
361、361a、361b、361c、361d 固定支持層
362 層間膜
363 活性層
400 自動車(車両の一例)
500 ヘッドアップディスプレイ装置(画像投影装置の一例、ヘッドアップディスプレイの一例)
650 レーザプリンタ
700 ライダ装置(物体認識装置の一例)
702 被対象物
801 パッケージ部材
802 取付部材
803 透過部材
Claims (12)
- 反射面を備える可動部と、
前記可動部にそれぞれの一端が接続され、前記可動部を挟んで、前記可動部を回動可能
に支持する1対の駆動梁と、
前記1対の駆動梁のそれぞれの他端に接続され、前記1対の駆動梁を固定する固定部と
、を有し、
前記可動部は、支持層と、前記支持層の積層方向に設けられた可動層と、を含み、
前記固定部は、前記支持層と同じ材料で構成された固定支持層と、
前記可動部及び前記1対の駆動梁を囲み、それぞれに前記固定支持層が含まれる4つの枠
辺と、を含み、
前記支持層の厚みをt1とし、前記可動層の厚みをt2とし、前記固定支持層の厚みを
t3とした場合に、t1≧t2であり、かつt1<t3であり、
前記枠辺毎に前記固定支持層の厚みが異なる可動装置。 - 反射面を備える可動部と、
前記可動部にそれぞれの一端が接続され、前記可動部を挟んで、前記可動部を回動可能
に支持する1対の駆動梁と、
前記1対の駆動梁のそれぞれの他端に接続され、前記1対の駆動梁を固定する固定部と
、を有し、
前記可動部は、支持層と、前記支持層の積層方向に設けられた可動層と、を含み、
前記固定部は、前記支持層と同じ材料で構成された固定支持層を含み、
前記支持層の厚みをt1とし、前記可動層の厚みをt2とし、前記固定支持層の厚みを
t3とした場合に、t1≧t2であり、かつt1<t3であり、
前記固定部は、前記積層方向に対して傾斜した面を備える可動装置。 - 照射された光を走査する可動装置であって、
反射面を備える可動部と、
前記可動部にそれぞれの一端が接続され、前記可動部を挟んで、前記可動部を回動可能
に支持する1対の駆動梁と、
前記1対の駆動梁のそれぞれの他端に接続され、前記1対の駆動梁を固定する固定部と
、を有し、
前記可動部は、支持層と、前記支持層の積層方向に設けられた可動層と、を含み、
前記固定部は、前記支持層と同じ材料で構成された固定支持層と、
前記可動部及び前記1対の駆動梁を囲み、それぞれに前記固定支持層が含まれる長方形状
の4つの枠辺と、を含み、
前記4つの枠辺のうちの長い方の枠辺は、前記光を走査する方向と交差する位置に設けられ、
前記支持層の厚みをt1とし、前記可動層の厚みをt2とし、前記固定支持層の厚みを
t3とした場合に、t1≧t2であり、かつt1<t3であり、前記4つの枠辺のうちの
長い方の枠辺は、短い方の枠辺に対し、前記固定支持層の厚みが薄い可動装置。 - 反射面を備える可動部と、
前記可動部にそれぞれの一端が接続され、前記可動部を挟んで、前記可動部を回動可能
に支持する1対の駆動梁と、
前記1対の駆動梁のそれぞれの他端に接続され、前記1対の駆動梁を固定する固定部と
、を有し、
前記可動部は、支持層と、前記支持層の積層方向に設けられた可動層と、を含み、
前記固定部は、前記支持層と同じ材料で構成された固定支持層を含み、
前記支持層の厚みをt1とし、前記可動層の厚みをt2とし、前記固定支持層の厚みをt3とした場合に、t1≧t2であり、かつt1<t3であり、
前記固定支持層は、部分的に厚みが異なる凹部を有する可動装置。 - 反射面を備える可動部と、
前記可動部にそれぞれの一端が接続され、前記可動部を挟んで、前記可動部を回動可能
に支持する1対の駆動梁と、
前記1対の駆動梁のそれぞれの他端に接続され、前記1対の駆動梁を固定する固定部と
、を有し、
前記可動部は、支持層と、前記支持層の積層方向に設けられた可動層と、を含み、
前記固定部は、前記支持層と同じ材料で構成された固定支持層と、
前記可動部及び前記1対の駆動梁を囲み、それぞれに前記固定支持層が含まれる4つの枠
辺と、を含み、
前記支持層の厚みをt1とし、前記可動層の厚みをt2とし、前記固定支持層の厚みを
t3とした場合に、t1≧t2であり、かつt1<t3であり、
前記4つの枠辺のうち、対向する2つの前記固定支持層の厚みが異なる可動装置。 - 照射された光を走査する可動装置であって、
反射面を備える可動部と、
前記可動部にそれぞれの一端が接続され、前記可動部を挟んで、前記可動部を回動可能
に支持する1対の駆動梁と、
前記1対の駆動梁のそれぞれの他端に接続され、前記1対の駆動梁を固定する固定部と
、を有し、
前記可動部は、支持層と、前記支持層の積層方向に設けられた可動層と、を含み、
前記固定部は、前記支持層と同じ材料で構成された固定支持層と、
前記可動部及び前記1対の駆動梁を囲み、それぞれに前記固定支持層が含まれる4つの枠
辺と、を含み、
前記4つの枠辺のうち、第1の枠辺は、前記光を走査する方向と交差する位置に設けられ、
前記第1の枠辺と前記可動部との距離は、前記第1の枠辺と交差する方向に設けられた第2の枠辺と前記可動部との距離よりも短く、
前記支持層の厚みをt1とし、前記可動層の厚みをt2とし、前記固定支持層の厚みを
t3とした場合に、t1≧t2であり、かつt1<t3であり、
前記第1の枠辺が含む前記固定支持層は、前記第2の枠辺が含む前記固定支持層よりも薄い可動装置。 - 請求項1乃至6の何れか1項に記載の可動装置を有する画像投影装置。
- 請求項1乃至6の何れか1項に記載の可動装置を備えるヘッドアップディスプレイ。
- 請求項1乃至6の何れか1項に記載の可動装置を備えるレーザヘッドランプ。
- 請求項1乃至6の何れか1項に記載の可動装置を備えるヘッドマウントディスプレイ。
- 請求項1乃至6の何れか1項に記載の可動装置を備える物体認識装置。
- 請求項8に記載のヘッドアップディスプレイ、請求項10に記載のレーザヘッドランプ
、及び請求項11に記載の物体認識装置の少なくとも1つを有する車両。
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