[发明专利]光扫描镜器件及其控制方法、利用该器件的图像描绘装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于扫描光束的光扫描镜器件，尤其涉及适于搭载于便携投影仪等图像描绘装置的光扫描镜器件，还涉及该扫描镜器件的控制方法、及利用该器件的图像描绘装置。

背景技术

关于光扫描镜器件，如以下专利文献1也记载的那样，在阴极射线管电视机(Braun tube television)中，使电子束配合图像信号而水平/垂直地进行扫描从而描绘出图像，与之同样地，光扫描镜器件通过使激光配合图像信号而水平/垂直地进行扫描来描绘图像，光扫描镜器件特别是作为头戴显示器(head-mounted display)或超小型投影仪等不挑剔地点地对图像进行显示的图像描绘装置的关键器件而被关注。

这样的图像描绘装置由组合了激光和光扫描镜器件而形成的光学系统、及图像信号处理电路构成，并且，由于利用激光而具有(1)光学系统的小型化、(2)无焦点等特征。此外，具有也能够应对在曲面上的图像描绘等优点，因此能够想到例如将在便携设备的小型液晶画面中不容易辨识的信息进行放大投影、或是在外出时的展示中使用等、与便携信息设备组合的各种用途。

在光扫描镜器件中，如以下的专利文献2所记载那样，根据构成画面的扫描线的根数来获得在水平扫描中10kHz以上的扫描频率，在垂直扫描中数十Hz的扫描频率，特别是在后者的垂直扫描中，能够进行用于以一定间隔描绘水平扫描线的速度控制。在此，通常，光扫描镜器件的驱动通过利用施加于磁场中的电流的洛伦兹力来使反射镜旋转而进行，在以10kHz以上的高频率进行驱动的水平扫描中应用共振驱动，而在需要将水平扫描线的描绘控制成等速度的垂直扫描中应用非共振驱动。

这样，由于上述图像描绘装置具有能够不挑剔地点地将图像放大描绘这一优点，所以特别考虑作为便携设备的利用，因此，追求低耗电量且小型化。例如，在产生大的热损耗的电磁驱动型设备中，追求耗电量的降低(低耗电量化)、以及包括磁铁在内的安装尺寸的小型化。

另一方面，从产品的趋势来看，追求图像的放大率(到投影面的距离与画面尺寸的比)的提高、以及防止放大了画面的情况下的画质劣化等，因此，需要扫描速度的高频化、扫描角度的扩大等，但这又引起耗电量的增大、磁铁尺寸的大型化。

因此，例如在以下的专利文献3中，作为降低光扫描镜器件的耗电量的方法，研究出了静电驱动型，并且，作为以低电压得到大扫描角度的方法，公开了在真空中进行共振驱动的方式。另外，在该专利文献3所公开的光扫描镜器件中，虽然关于其水平扫描没有特别的问题，但是，关于垂直扫描所要求的水平扫描线描绘时的等速度控制，无法通过在此公开的共振驱动进行应对，因此需要进行非共振驱动。

此外，在通过非共振驱动使反射镜旋转的静电驱动中，以低电压扩大扫描角度的方法例如已在以下的专利文献4中公开。该专利文献4所公开的光扫描镜器件包括：可动电极基板，其开有多个垂直孔且只能够在上下方向移动；以及固定电极，其以相对于该可动电极基板的各垂直孔的壁面平行的方式直立，并且其高度低于该垂直孔的高度，在这样的结构中，利用向这些电极之间提供电压差时所产生的使所述高度方向的差(错开量)缩小的力，使可动电极基板向下平行移动。

此外，关于反射镜的旋转，通过使将所述可动电极基板和反射镜连接的位置相对于该反射镜的旋转轴错开(偏移)而对反射镜提供转矩。但是，在这样的方式中，只能在一个方向对反射镜提供转矩，因此在支撑反射镜的扭转梁中产生的应变是在两个方向旋转的电磁驱动型的两倍。此外，在要扩大扫描角度的情况下，需要增大可动电极基板的面积。

专利文献1：日本专利4490019号公报

专利文献2：日本专利4515029号公报

专利文献3：日本特表2011-517626号公报

专利文献4：日本特开2008-172902号公报

发明内容

本发明鉴于上述现有技术中的问题而完成，其目的在于：在不牺牲上述的低耗电量化、低电压/小型化、大扫描角度化中的任一项要求特性的情况下，实现性能提高了的光扫描镜器件。即，在本发明中，目的是提供优异的光扫描镜器件，并且提供其控制方法、以及利用该器件的图像描绘装置。