扫描反射镜具备：反射镜部，反射激光束；支撑结构，使反射镜部进行转动振动；以及振动传感器，输出表示反射镜部的振动状态的监视信号。光传感器检测激光束的强度。构成为在监视信号的值脱离指定的正常动作范围并且光传感器检测出的强度的值并未下降的情况下，输入断开信号，该断开信号使支撑结构以支撑结构的破坏极限角以上的角度振动。该扫描反射镜和使用该扫描反射镜的图像投射装置能够以足够的亮度安全地显示图像。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】扫描反射镜具备：反射镜部，反射激光束；支撑结构，使反射镜部进行转动振动；以及振动传感器，输出表示反射镜部的振动状态的监视信号。光传感器检测激光束的强度。构成为在监视信号的值脱离指定的正常动作范围并且光传感器检测出的强度的值并未下降的情况下，输入断开信号，该断开信号使支撑结构以支撑结构的破坏极限角以上的角度振动。该扫描反射镜和使用该扫描反射镜的图像投射装置能够以足够的亮度安全地显示图像。【专利说明】扫描反射镜以及扫描型图像显示装置
本专利技术涉及扫描激光束以显示图像的扫描反射镜以及扫描型图像显示装置。
技术介绍
激光束能够以几乎聚焦为平行光的状态进行辐射，因而能够使用反射镜元件等对激光束进行二维扫描，以显示图像。在这种扫描方式的激光投影仪中，调制激光束强度以显示图像，因此与液晶面板、DMD(Digital Micromirror Device,数字微镜元件)等对二维图像显示元件整体进行经常性照明的普通投影仪相比较为省电，另外不需要具有对二维图像元件进行均匀照明的照明光学系统，因而也能够实现装置的小型化。尤其是，通过使用能够以数十千赫的频率对Φ I毫米左右的反射镜进行振动控制的MEMS反射镜元件,可进一步实现小型化。 这样，扫描方式的激光投影仪也能够搭载于小型移动设备中，对于难以搭载大型显示器的移动电话等而言，可望欣赏大画面显示。 另一方面，对于激光投影仪等激光应用产品，用安全标准规定允许辐射功率，要求一种在确保安全的同时提高辐射功率以使显示较为明亮的技术。尤其是对于扫描型图像显示装置，将通过扫描射入人眼的激光束作为脉冲光计算其强度，根据其安全水平计算允许辐射水平，因此将激光束扫描不停止作为前提。 因此，考虑各种故障情况，需要尽可能地减少危险水平的激光束照射到设备外部的概率。一般而言，设置监视扫描反射镜的动作的传感器，确认扫描正常进行后打开激光。在扫描的振幅低于所辐射激光束在安全范围内的振幅或者扫描停止的情况下，抑制激光的输出或者停止激光。但是，该激光控制系统有可能由于某种原因而出现故障或异常，因而需要一种应对方法。 例如，在专利文献I记载的现有的扫描型图像显示装置中，事先用弹簧牵引扫描反射镜。通过用超过该弹簧力的力驱动扫描反射镜，在反射镜的驱动停止时，反射镜移动到激光束照射不到的位置。 另外，在专利文献2记载的现有的扫描型图像显示装置中，扫描异常时，停止产生对激光光源提供的电力。 另外，在专利文献3记载的现有的扫描型图像显示装置中，在激光的输出异常变大的情况下，光学元件改变性质，透光率乃至反射率降低。 上述专利文献中分别记载了要防止如下情况的发生:由于某种故障原因，最差的情况下由于激光控制功能的不完善，照射了不进行扫描的激光束。但是，在上述现有图像显示装置中，难以防止如下情况的发生:由于各种故障原因的组合，最差的情况下由于激光控制功能的不完善，照射了不进行扫描的激光束。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特许第4088188号 专利文献2:日本特许第4403716号 专利文献3:日本特许第4483703号
技术实现思路
扫描反射镜具备:反射镜部，反射激光束；支撑结构，使反射镜部进行转动振动；以及振动传感器，输出表不反射镜部的振动状态的监视信号。光传感器检测激光束的强度。构成为在监视信号的值脱离指定的正常动作范围并且光传感器检测出的强度的值并未下降的情况下，输入断开信号，该断开信号使支撑结构以支撑结构的破坏极限角以上的角度振动。 该扫描反射镜和使用该扫描反射镜的图像投射装置能够以足够的亮度安全地显示图像。 【专利附图】【附图说明】 图1是实施方式的扫描型图像显示装置的框图。 图2A是表示在线性扫描方式下动作的、实施方式的扫描型图像显示装置的激光束的光点轨迹和驱动信号的波形的图。 图2B是表示在共振扫描方式下动作的、实施方式的扫描型图像显示装置的激光束的光点轨迹和驱动信号的波形的图。 图3是实施方式的扫描型图像显示装置的扫描反射镜的俯视图。 图4是实施方式的扫描型图像显示装置的其它扫描反射镜的立体图。 图5是表示实施方式的扫描型图像显示装置的扫描反射镜的高速侧支撑结构的振动特性的图。 图6是表示实施方式的扫描型图像显示装置的扫描反射镜的低速侧支撑结构的振动特性的图。 图7是实施方式的扫描型图像显示装置与瞳孔的位置关系的示意图。 图8是表示实施方式的扫描型图像显示装置的动作的流程图。 图9是表示实施方式的扫描型图像显示装置的断开模式的动作的流程图。 图10是实施方式的扫描型图像显示装置的断开了的扫描反射镜的俯视图。 【具体实施方式】 图1是实施方式的扫描型图像显示装置100的框图。扫描型图像显示装置100具备:输出激光束10的光源1、准直透镜2、分色镜3、折叠式反射镜4、以及反射激光束10并投射的扫描反射镜6。光源I是输出红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三种颜色的激光束的半导体激光元件。扫描型图像显示装置100还具备:调制激光束10的激光控制部12、驱动扫描反射镜6的反射镜驱动器13、检测从光源I射出的部分激光束的强度的光传感器(PD) 5、图像处理部14、以及壳体100A。扫描反射镜6等上述结构部件固定在壳体100A内。扫描反射镜6具有与反射镜驱动器13连接的致动器106和振动传感器206。反射镜驱动器13向致动器106输出使扫描反射镜6转动振动的驱动信号。在实施方式中，扫描反射镜6根据驱动信号，以方向相互不同的两个轴为中心进行转动振动。振动传感器206向反射镜驱动器13输出与扫描反射镜6的振动状态相应的监视信号。 接着，说明扫描型图像显示装置100的动作。 从光源I输出的三原色的激光束由各自的准直透镜2聚焦，通过分色镜3合成为一束激光束10。激光束10经由折叠式反射镜4射入扫描反射镜6。扫描反射镜6以两个轴为中心进行转动振动，由此在屏幕20上二维扫描激光束10以显示图像。 所显示图像的显示图像数据18从外部输入图像处理部14。 图像处理部14将输入的显示图像数据18存储到帧缓冲器15中，同步于从反射镜驱动器13输出的同步信号17，从帧缓冲器15中读出图像数据并送往激光控制部12。 激光控制部12根据图像信号生成用于调制激光束的调制信号。光源I输出激光束，该激光束具有根据该调制信号进行了调制的强度。 从扫描反射镜6的振动传感器206输出的监视信号22返回到反射镜驱动器13,扫描反射镜6据此得到反馈控制，以一定的频率和振幅进行转动。 光传感器5分别检测射出的三原色激光束的强度，根据检测出的强度，激光控制部12控制三原色激光束的强度均衡、以及三原色激光束的总亮度。 由扫描反射镜6扫描的激光束10在屏幕20上描绘出扫描轨迹21。 对激光束的扫描方式进行说明。图2A和图2B表示激光束10在屏幕20上的扫描轨迹21和水平⑶方向驱动信号SdH以及垂直(V)方向驱动信号SdV的波形。 图2A表不线性光栅扫描方式下的扫描轨迹21,水平方向驱动信号SdH以及垂直方向驱动信号SdV均为线性信号。 水平空白期间B22是扫描轨迹21从屏幕20的右端返回左端的期间，垂直空白期间B23是扫描轨迹21本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种扫描反射镜，与光传感器一起使用，对激光束进行反射从而进行扫描，该扫描反射镜具备：反射镜部，反射所述激光束；支撑结构，使所述反射镜部进行转动振动；以及振动传感器，输出表示所述反射镜部的振动状态的监视信号，所述光传感器检测所述激光束的强度，所述扫描反射镜构成为在所述监视信号的值脱离指定的正常动作范围并且所述光传感器检测出的所述强度的值并未下降的情况下，输入断开信号，该断开信号使所述支撑结构以所述支撑结构的破坏极限角以上的角度振动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：黑塚章，山本雄大，中园晋辅，小牧一树，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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