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掃描式圖像顯示裝置的制作方法

文檔序號(hào):12730330閱讀:269來源:國知局
掃描式圖像顯示裝置的制作方法

本發(fā)明涉及通過掃描激光來顯示圖像的掃描式圖像顯示裝置。



背景技術(shù):

公知有利用周期性地轉(zhuǎn)動(dòng)的掃描反射鏡反射激光,在投影面顯示圖像的掃描式圖像顯示裝置。在以往的掃描式圖像顯示裝置中,掃描反射鏡的偏轉(zhuǎn)角伴隨著掃描反射鏡的設(shè)置區(qū)域的氣壓的變化而變動(dòng),存在顯示于投影面的圖像產(chǎn)生形變的問題。作為用于應(yīng)對(duì)上述的問題的技術(shù),例如,在專利文獻(xiàn)1記載了與配置有激光掃描部(掃描反射鏡)的區(qū)域的氣壓對(duì)應(yīng)地設(shè)定激光的掃描驅(qū)動(dòng)電壓的技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-197127號(hào)公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

發(fā)明所要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中,在配置有激光掃描部的區(qū)域的氣壓變化后,與該變化對(duì)應(yīng)地重新設(shè)定掃描驅(qū)動(dòng)電壓。因此,存在如下情況:直至氣壓的變化被反映至掃描驅(qū)動(dòng)電壓的時(shí)間延遲與上述的區(qū)域的實(shí)際的氣壓的變化相互作用,從而使激光的掃描角容易變得不穩(wěn)定,進(jìn)而在圖像產(chǎn)生形變。

因此,本發(fā)明的課題在于提供一種即使設(shè)置環(huán)境產(chǎn)生變化也能夠顯示高品質(zhì)的圖像的掃描式圖像顯示裝置。

用于解決課題的方案

為了解決上述課題,本發(fā)明的掃描式圖像顯示裝置的特征在于,具備收納體,該收納體對(duì)保持激光源以及掃描反射鏡的保持殼體進(jìn)行收納,并且內(nèi)部被密封,上述收納體具有伴隨著該收納體的內(nèi)部的壓力變化而進(jìn)行彈性變形的第一變形部。

另外,本發(fā)明的掃描式圖像顯示裝置的特征在于,具備對(duì)保持激光源以及掃描反射鏡的保持殼體進(jìn)行收納且內(nèi)部被密封的收納體,密封于上述收納體的氣體的密度小于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣的密度,或者密封于上述收納體的氣體的粘度小于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣的粘度。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種即使設(shè)置環(huán)境發(fā)生變化也能夠顯示高品質(zhì)的圖像的掃描式圖像顯示裝置。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的掃描式圖像顯示裝置的構(gòu)成圖。

圖2是掃描式圖像顯示裝置所具備的光模塊、保持殼體、基體以及外罩的分解立體圖。

圖3是掃描式圖像顯示裝置的立體圖。

圖4是圖2的II-II箭頭方向的剖視圖。

圖5是表示收納體內(nèi)的密封空氣的溫度與來自基準(zhǔn)位置的掃描反射鏡的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng)的關(guān)系的說明圖。

圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的掃描式圖像顯示裝置具備的光模塊、保持殼體、基體、外罩以及內(nèi)罩的分解立體圖。

圖7是圖6的III-III箭頭方向的剖視圖。

圖8是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的掃描式圖像顯示裝置的縱向剖視圖。

圖9是本發(fā)明的第一變形例的掃描式圖像顯示裝置的縱向剖視圖。

圖10是在外罩不具有薄壁部的比較例中,表示收納體內(nèi)的密封空氣的壓力與來自基準(zhǔn)位置的掃描反射鏡的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng)的關(guān)系的說明圖。

圖中:

100、100A、100B、100C—掃描式圖像顯示裝置,10—光模塊,11—激光源模塊,1a、1b、1c—激光源,2a、2b、2c—準(zhǔn)直透鏡,3d、3e—光束耦合部,12—掃描反射鏡,13—前監(jiān)視器,31—保持殼體,32—基體(收納體、第二收納體),33—外罩(收納體),33A—外罩(第二收納體),33B—外罩(收納體),33p—薄壁部(第一變形部),34—保護(hù)罩,35—散熱片,36—溫度調(diào)整元件,37—內(nèi)罩(第一收納體),37p—薄壁部(第一變形部),39—變形部(第二變形部),S—屏幕(投影面),K1—密封空氣,K2—外部空氣,K3—?dú)怏w。

具體實(shí)施方式

《第一實(shí)施方式》

<掃描式圖像顯示裝置的構(gòu)成>

圖1是第一實(shí)施方式的掃描式圖像顯示裝置100的構(gòu)成圖。

掃描式圖像顯示裝置100是掃描從激光源1a、1b、1c射出的激光,在作為投影面的屏幕S投影(顯示)圖像的裝置。掃描式圖像顯示裝置100除了在車輛的擋風(fēng)玻璃顯示圖像的平視顯示器之外,也使用于投影儀等。

如圖1所示,掃描式圖像顯示裝置100具備:光模塊10;控制電路21;影像信號(hào)處理電路22;激光源驅(qū)動(dòng)電路23;前監(jiān)視器信號(hào)檢測電路24;以及掃描反射鏡驅(qū)動(dòng)電路25。另外,除了上述的構(gòu)成之外,掃描式圖像顯示裝置100具備對(duì)光模塊10的各部件進(jìn)行保持的保持殼體31(參照?qǐng)D2)、收納保持殼體31的基體32、外罩33等(參照?qǐng)D2)。

圖1所示的光模塊10具備激光源模塊11、掃描反射鏡12以及前監(jiān)視器13。激光源模塊11具有使紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)的三種原色的激光在一個(gè)軸上耦合的功能。激光源模塊11具備激光源1a、1b、1c、準(zhǔn)直透鏡2a、2b、2c以及光束耦合部3d、3e。

激光源1a是射出紅色的激光的光源。激光源1b是射出綠色的激光的光源。激光源1c是射出藍(lán)色的激光的光源。準(zhǔn)直透鏡2a是以從激光源1a入射的激光成為平行光的方式進(jìn)行像差修正的透鏡,設(shè)置于激光源1a的光軸上。其他的準(zhǔn)直透鏡2b、2c也相同。

光束耦合部3d是對(duì)經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡2b入射的綠色的激光(激光束)與經(jīng)由其他的準(zhǔn)直透鏡2c入射的藍(lán)色的激光(激光束)進(jìn)行耦合而形成一個(gè)軸上的激光的耦合器。

其他的光束耦合部3e是對(duì)從上述的光束耦合部3d入射的激光與經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡2a入射的紅色的激光耦合為一個(gè)軸上的激光的耦合器。

掃描反射鏡12是掃描從激光源1a、1b、1c射出的激光(上述的耦合后的激光)并向屏幕S(投影面)投影圖像的反射鏡。掃描反射鏡12通過從掃描反射鏡驅(qū)動(dòng)電路25輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào),使反射鏡面二維(換句話說,雙軸)周期性地反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng),反射從光束耦合部3e入射的激光。由此,在屏幕S上水平垂直方向的二維掃描激光,進(jìn)行圖像顯示。此外,作為掃描反射鏡12,例如,能夠使用雙軸驅(qū)動(dòng)反射鏡,該雙軸驅(qū)動(dòng)反射鏡使用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)而制成。掃描反射鏡12以壓電驅(qū)動(dòng)、靜電驅(qū)動(dòng)、電磁驅(qū)動(dòng)等的方式被驅(qū)動(dòng)。

前監(jiān)視器13對(duì)光束耦合部3e中耦合后的激光進(jìn)行檢測,向后述的前監(jiān)視器信號(hào)檢測電路24輸出檢測信號(hào)。

控制電路21獲取從外部輸入的圖像信號(hào)(圖像信息),將獲取到的圖像信息輸出至影像信號(hào)處理電路22。

影像信號(hào)處理電路22在對(duì)從控制電路21輸入的圖像信號(hào)實(shí)施各種處理后,將處理后的圖像信號(hào)分離成R/G/B的三種原色信號(hào),將分離后的三種原色信號(hào)輸出至激光源驅(qū)動(dòng)電路23。另外,影像信號(hào)處理電路22從圖像信號(hào)抽出水平同步信號(hào)(HSYNC)以及垂直同步信號(hào)(VSYNC),將這些信號(hào)輸出至掃描反射鏡驅(qū)動(dòng)電路25,其中,所述圖像信號(hào)從控制電路21被輸入。

激光源驅(qū)動(dòng)電路23針對(duì)從影像信號(hào)處理電路22被輸入的三種原色信號(hào)的每一個(gè),生成基于亮度值的驅(qū)動(dòng)電流,通過該驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)激光源1a、1b、1c。例如,激光源驅(qū)動(dòng)電路23通過基于與紅色對(duì)應(yīng)的信號(hào)的亮度值的驅(qū)動(dòng)電流,驅(qū)動(dòng)紅色的激光源1a(綠色、藍(lán)色也相同)。由此,從激光源1a、1b、1c以與基于圖像信號(hào)的預(yù)定的顯示時(shí)機(jī)一致的方式射出基于R/G/B的亮度值的強(qiáng)度的激光。

掃描反射鏡驅(qū)動(dòng)電路25以與從影像信號(hào)處理電路22輸入的水平同步信號(hào)以及垂直同步信號(hào)一致的方式生成使掃描反射鏡12二維地反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào),將生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至掃描反射鏡12。

前監(jiān)視器信號(hào)檢測電路24基于來自前監(jiān)視器13的檢測信號(hào),對(duì)從激光源1a、1b、1c射出的R/G/B的激光的輸出電平進(jìn)行檢測。被前監(jiān)視器信號(hào)檢測電路24檢測出的輸出電平輸入至影像信號(hào)處理電路22。然后,通過激光源驅(qū)動(dòng)電路23以成為預(yù)定的輸出電平的方式調(diào)整激光源1a、1b、1c的驅(qū)動(dòng)電流。

圖2是掃描式圖像顯示裝置100具備的光模塊10、保持殼體31、基體32以及外罩33的分解立體圖。此外,如圖2所示,定義x、y、z軸。

掃描式圖像顯示裝置100除了光模塊10等(參照?qǐng)D1)之外,具備圖2所示的保持殼體31、基體32、外罩33、后述的保護(hù)罩34(參照?qǐng)D3)、散熱片35(參照?qǐng)D3)以及溫度調(diào)整元件36(參照?qǐng)D4)。

圖2所示的保持殼體31是對(duì)激光源1a、1b、1c、掃描反射鏡12(參照?qǐng)D1)等、光模塊10的各部件進(jìn)行保持的殼體。作為保持殼體31的材料,例如,能夠使用高剛性、高熱傳導(dǎo)性的鎂合金。此外,激光源1a、1b、1c以朝向保持殼體31的內(nèi)部射出激光的方式設(shè)置于保持殼體31的側(cè)壁。圖1所示的準(zhǔn)直透鏡2a、2b、2c、光束耦合部3d、3e、掃描反射鏡12以及前監(jiān)視器13也設(shè)置于保持殼體31的內(nèi)部的預(yù)定位置。

基體32具備:與外罩33一同收納保持殼體31的箱狀部321(上側(cè)開口的凹狀的部分);從箱狀部321的底壁向y軸方向延伸的板狀部322;以及設(shè)置于箱狀部321的密封玻璃32g。此外,在圖2中,省略板狀部322的一部分。

在箱狀部321設(shè)置有對(duì)光模塊10(參照?qǐng)D1)進(jìn)行保持的保持殼體31等。在板狀部322設(shè)置有供上述的各電路安裝的基板(未圖示)。密封玻璃32g是用于使在掃描反射鏡12(參照?qǐng)D1)反射的激光朝向屏幕S透過的玻璃。該密封玻璃32g被密封,以使?jié)駶櫟耐獠靠諝獠荒苓M(jìn)入箱狀部321的內(nèi)部。

外罩33與基體32一同收納保持殼體31,并且呈板狀。外罩33設(shè)置為堵住基體32所具備的箱狀部321的開口。此外,圖3所示的薄壁部33p如后所述。

另外,收納保持殼體31的“收納體”構(gòu)成為包括基體32與外罩33。在設(shè)置有外罩33的狀態(tài)下,上述的“收納體”的內(nèi)部被密封。例如,雖未圖示,但在縱向剖視下,也可以將向下側(cè)凹陷的環(huán)狀的密封槽(未圖示)設(shè)置于箱狀部321的上表面,在該密封槽設(shè)置O型圈(未圖示),從而對(duì)“收納體”的內(nèi)部進(jìn)行密封。另外,也可以使用樹脂,對(duì)基體32與外罩33的間隙進(jìn)行密封。

如上所述,對(duì)“收納體”的內(nèi)部進(jìn)行密封,由此使?jié)駶櫟目諝獠荒苓M(jìn)入“收納體”的內(nèi)部,從而防止激光源1a、1b、1c等的結(jié)露。而且,在“收納體”的內(nèi)部密封有比較干燥的空氣。

此外,對(duì)安裝于板狀部322上的基板(未圖示)的電路與激光源1a、1b、1c進(jìn)行電連接的布線(未圖示)附近使用樹脂被密封。

基體32以及外罩33例如使用熱傳導(dǎo)率較高的Al(鋁)形成。由此,容易從激光源1a、1b、1c、各電路向外部散熱。此外,基體32、外罩33所使用的材料只要是熱傳導(dǎo)率較高的材料即可,例如,也可以使用Cu(銅)。

圖3是掃描式圖像顯示裝置100的立體圖。

圖3所示的保護(hù)罩34是用于保護(hù)各電路的罩。如上所述,供各電路安裝的基板(未圖示)設(shè)置于板狀部322(參照?qǐng)D2),以覆蓋該基板的方式設(shè)置保護(hù)罩34。此外,作為保護(hù)罩34,可以使用鋅鋼板、鐵板等的SPCC(冷軋鋼板),另外,也可以使用熱傳導(dǎo)率較高的Al(鋁)。

散熱片35用于使來自上述的各電路的熱、來自收納于箱狀部321(參照?qǐng)D2)的激光源1a、1b、1c的熱向外部散逸,并且具有多個(gè)翅片。在圖3所示的例子中,散熱片35設(shè)置為在x軸方向上從兩側(cè)夾持基體32、外罩33以及保護(hù)罩34。

圖4是圖2的II-II箭頭方向的剖視圖。此外,在圖4中,省略散熱片35(參照?qǐng)D3)的圖示。另外,圖4所示的矩形的虛線表示基體32所具備的密封玻璃32g(參照?qǐng)D2)。

如圖4所示,保持殼體31具備玻璃31g,該玻璃31g用于使由掃描反射鏡12(參照?qǐng)D1)反射的激光朝向屏幕S透過。換句話說,由掃描反射鏡12反射的光透過玻璃31g以及密封玻璃32g而朝向屏幕S。

溫度調(diào)整元件36是用于將激光源1a、1b、1c的溫度維持在預(yù)定的動(dòng)作保證溫度范圍內(nèi)的元件。作為溫度調(diào)整元件36,能夠使用根據(jù)在自身流經(jīng)的電流的大小、方向使溫度變化的帕爾帖元件。在圖4所示的例子中,在箱狀部321的底壁設(shè)置有溫度調(diào)整元件36,在該溫度調(diào)整元件36上設(shè)置有保持殼體31。

例如,在將掃描式圖像顯示裝置100用作搭載于車輛的平視顯示器的情況下,若考慮寒冷地區(qū)、盛夏日的使用,則環(huán)境溫度(圖4所示的外部空氣K2的溫度)可能在攝氏負(fù)數(shù)十度至攝氏百度附近的范圍內(nèi)變化。換句話說,環(huán)境溫度較大程度地脫離激光源1a、1b、1c的動(dòng)作保證溫度范圍而變化,因此為了調(diào)整激光源1a、1b、1c的溫度,而設(shè)置溫度調(diào)整元件36。

如圖4所示,外罩33具備壁厚比包含該外罩33的“收納體”之外的部分薄的薄壁部33p(第一變形部)。薄壁部33p伴隨著“收納體”的內(nèi)部的壓力變化而進(jìn)行彈性變形,從而具有抑制上述的壓力變化的功能。

此外,在由Al(鋁)形成外罩33的情況下,薄壁部33p的厚度優(yōu)選為1mm以上且10mm以下。通過形成如上所述的厚度,薄壁部33p伴隨著密封于“收納體”的內(nèi)部的空氣(以下,稱為密封空氣K1:參照?qǐng)D4)的壓力變化容易進(jìn)行彈性變形。

例如,在搭載有掃描式圖像顯示裝置100的車輛的環(huán)境溫度比較高時(shí),密封空氣K1的溫度通過經(jīng)由外罩33、基體32的導(dǎo)熱而變得比密封時(shí)(“收納體”的密封后)高。若密封空氣K1的壓力伴隨著該溫度上升而開始上升,則薄壁部33p以朝向外側(cè)膨脹的方式進(jìn)行彈性變形(參照?qǐng)D4的上側(cè)的虛線)。換句話說,“收納體”的容積增大,因此能夠抑制密封空氣K1的壓力上升。其結(jié)果,密封空氣K1的壓力與密封時(shí)相比,幾乎不變化。

另外,例如,在搭載有掃描式圖像顯示裝置100的車輛的環(huán)境溫度比較低時(shí),密封空氣K1的溫度變得比密封時(shí)低。若密封空氣K1的壓力伴隨著該溫度降低而開始降低,則薄壁部33p以朝向內(nèi)側(cè)凹陷的方式進(jìn)行彈性變形(參照?qǐng)D4的下側(cè)的虛線)。換句話說,“收納體”的容積變小,因此能夠抑制密封空氣K1的壓力降低。其結(jié)果,密封空氣K1的壓力與密封時(shí)相比,幾乎不變化。

此外,保持殼體31的內(nèi)部雖未圖示,但在多處與“收納體”的內(nèi)部連通。因此,保持殼體31的內(nèi)部的壓力與密封空氣K1的壓力大致相同。換句話說,即使外部空氣K2的溫度變化,保持于保持殼體31的掃描反射鏡12(參照?qǐng)D1)附近的壓力也幾乎不變化。

<效果>

根據(jù)本實(shí)施方式,即使設(shè)置環(huán)境(外部空氣K2的溫度等)變化,也能夠抑制“收納體”的內(nèi)部的壓力變化,因此該壓力保持為大致恒定。由此,以預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電壓(驅(qū)動(dòng)模式)轉(zhuǎn)動(dòng)的掃描反射鏡12的空氣阻力難以變化,因此能夠抑制掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng)。因此,能夠抑制投影于屏幕S(參照?qǐng)D1)的圖像的形變,顯示高品質(zhì)的圖像。

圖10是在外罩不具有薄壁部的比較例中,表示收納體內(nèi)的密封空氣K1的壓力與來自基準(zhǔn)位置的掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng)的關(guān)系的說明圖。此外,圖10的橫軸是比較例的“收納體”內(nèi)的密封空氣K1的壓力。另外,圖10的縱軸是以預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電壓使掃描反射鏡12轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下的來自基準(zhǔn)位置的掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng)。

掃描反射鏡12(參照?qǐng)D1)構(gòu)成為周期性地二維轉(zhuǎn)動(dòng)。若具體地進(jìn)行說明,則掃描反射鏡12在橫向(X方向)以共振頻率高速轉(zhuǎn)動(dòng),并且在縱向(Y方向)以比較低的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。

如上所述,在比較例中,不設(shè)置伴隨著密封空氣K1的壓力變化而進(jìn)行彈性變形的薄壁部33p(參照?qǐng)D4)。換句話說,即使環(huán)境溫度變化,“收納體”的容積也幾乎不變化,因此“收納體”的內(nèi)部的壓力較大地變化。而且,體積恒定的密封空氣K1以環(huán)境溫度為攝氏負(fù)數(shù)十度為基準(zhǔn),攝氏百度的壓力成為1.4倍左右。掃描反射鏡12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的空氣阻力伴隨著上述的壓力變化而變動(dòng),從而掃描反射鏡12的橫向的偏轉(zhuǎn)角也變動(dòng)。其結(jié)果,可能在投影于屏幕S的圖像產(chǎn)生形變或者圖像整體的大小發(fā)生變化。此外,在圖10所示的縱向,掃描反射鏡12的轉(zhuǎn)動(dòng)比較低速,因此偏轉(zhuǎn)角幾乎不變動(dòng)。

圖5是表示收納體內(nèi)的密封空氣K1的溫度與來自基準(zhǔn)位置的掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng)的關(guān)系的說明圖。圖5的橫軸是“收納體”內(nèi)的密封空氣K1的溫度。圖5的縱軸是以預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電壓使掃描反射鏡12轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下的來自基準(zhǔn)位置的掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng)。

圖5的□記號(hào)是本實(shí)施方式的數(shù)據(jù),■記號(hào)是未設(shè)置薄壁部33p(參照?qǐng)D4)的比較例的數(shù)據(jù)。本實(shí)施方式以及比較例均僅將橫向(X方向)的偏轉(zhuǎn)角曲線化。

在比較例中,若密封空氣K1的溫度例如從40℃上升至82.5℃,則以預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電壓轉(zhuǎn)動(dòng)的掃描反射鏡12的橫向的偏轉(zhuǎn)角比基準(zhǔn)位置變小約2°。與此相對(duì),在本實(shí)施方式中,即使密封空氣K1的溫度從40℃上升至82.5℃,以預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電壓轉(zhuǎn)動(dòng)的掃描反射鏡12的橫向的偏轉(zhuǎn)角也幾乎不從基準(zhǔn)位置變動(dòng)。這是因?yàn)?,薄壁?3p(參照?qǐng)D4)以抑制密封空氣K1的壓力變化的方式進(jìn)行彈性變形,從而“收納體”的內(nèi)部的壓力保持為大致恒定。如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式,不論設(shè)置環(huán)境的變化如何,均能夠?qū)⒉淮嬖谛巫兊母咂焚|(zhì)的圖像投影于屏幕S。

另外,在“收納體”內(nèi)設(shè)置氣壓傳感器(未圖示),與該檢測值對(duì)應(yīng)地設(shè)定掃描反射鏡12的驅(qū)動(dòng)電壓的現(xiàn)有技術(shù)中,存在設(shè)置氣壓傳感器的部分的制造成本提高的情況。另外,在上述的現(xiàn)有技術(shù)中,也存在直至氣壓的檢測值被反映至驅(qū)動(dòng)電壓的時(shí)間延遲與密封空氣K1的壓力變化相互作用,而使掃描反射鏡12的動(dòng)作變得不穩(wěn)定的情況。

與此相對(duì),根據(jù)本實(shí)施方式,能夠抑制密封空氣K1的壓力變化,因此能夠使以預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電壓轉(zhuǎn)動(dòng)的掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角大致恒定。另外,不需要設(shè)置氣壓傳感器,因此能夠使掃描式圖像顯示裝置100的制造成本與以往相比大幅度地減少。

《第二實(shí)施方式》

第二實(shí)施方式在以下幾點(diǎn)與第一實(shí)施方式不同,但其他方面與第一實(shí)施方式相同,即追加了具有薄壁部37p(參照?qǐng)D6)的內(nèi)罩37這一點(diǎn)與在外罩33A不設(shè)置薄壁部這一點(diǎn)。因此,對(duì)與第一實(shí)施方式不同的部分進(jìn)行說明,省略重復(fù)的部分的說明。

圖6是第二實(shí)施方式的掃描式圖像顯示裝置100A所具備的光模塊10、保持殼體31、基體32、外罩33A以及內(nèi)罩37的分解立體圖。

第二實(shí)施方式的掃描式圖像顯示裝置100A除了在第一實(shí)施方式中說明的構(gòu)成之外,具備圖6所示的內(nèi)罩37(第一收納體)。

內(nèi)罩37收納保持殼體31,呈下側(cè)開口的箱狀。內(nèi)罩37在其下端面與基體32的底壁抵接的狀態(tài)下(參照?qǐng)D7),固定于該基體32。另外,在內(nèi)罩37固定于基體32的狀態(tài)下,內(nèi)罩37的內(nèi)部被密封。

內(nèi)罩37例如使用熱傳導(dǎo)率較高的Al(鋁)而形成。此外,內(nèi)罩37所使用的材料只要是熱傳導(dǎo)率較高的材料即可,例如,也可以使用Cu(銅)。

另外,內(nèi)罩37配置為不與光模塊10以及溫度調(diào)整元件36接觸。換句話說,在設(shè)置于圖6所示的板狀部322上的基板(未圖示)的各電路與激光源1a、1b、1c之間不形成熱傳導(dǎo)路徑,從而抑制激光源1a、1b、1c的溫度上升。

內(nèi)罩玻璃37g是用于使由掃描反射鏡12(參照?qǐng)D1)反射的激光朝向屏幕S透過的玻璃。該內(nèi)罩玻璃37g被密封,以使?jié)駶櫟耐獠靠諝獠荒苓M(jìn)入內(nèi)罩37的內(nèi)部。

圖7是圖6的III-III箭頭方向的剖視圖。

如圖7所示,內(nèi)罩37具備壁厚比該內(nèi)罩37的其他的部分薄的薄壁部37p(第一變形部)。薄壁部37p具有伴隨著內(nèi)罩37的內(nèi)部(圖7所示的密封空氣K1)的壓力變化進(jìn)行彈性變形,從而抑制上述的壓力變化的功能。

此外,在由Al(鋁)形成內(nèi)罩37的情況下,薄壁部37p的厚度優(yōu)選形成1mm以上且10mm以下。通過做成上述的厚度,薄壁部37p伴隨著密封空氣K1的壓力變化而容易進(jìn)行彈性變形。

外罩33A是與基體32一同收納內(nèi)罩37的板狀部件,設(shè)置為堵塞基體32的開口。此外,收納內(nèi)罩37的“第二收納體”構(gòu)成為包括基體32與外罩33A。在本實(shí)施方式中,如上所述,在外罩33A不設(shè)置薄壁部,因此外罩33A幾乎不變形。

而且,可以以外部空氣K2不能進(jìn)入外罩33A與內(nèi)罩37之間的方式對(duì)外罩33A進(jìn)行密封,另外,也可以使外部空氣K2進(jìn)入外罩33A與內(nèi)罩37之間。這是因?yàn)?,不論外部空氣是否進(jìn)入外罩33A與內(nèi)罩37之間,只要能夠?qū)?nèi)罩37的內(nèi)部進(jìn)行密封,則能夠抑制激光源1a、1b、1c等的結(jié)露。

另外,也可以憑借薄壁部37p的上表面(外表面)與外罩33A的下表面(內(nèi)表面)的上下方向的距離,調(diào)整內(nèi)罩37朝向外側(cè)進(jìn)行彈性變形的限度。換句話說,進(jìn)行彈性變形的薄壁部37p的上表面也可以在一定高度下與外罩33A的下表面接觸,從而調(diào)整薄壁部37p的彈性變形的限度。由此,能夠防止內(nèi)罩37的破損。

<效果>

根據(jù)本實(shí)施方式,通過設(shè)置具備薄壁部37p的內(nèi)罩37,能夠抑制內(nèi)罩37的內(nèi)部的壓力變化。因此,能夠抑制預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電壓的掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng),抑制投影于屏幕S的圖像的形變。

另外,例如,也對(duì)外罩33A與內(nèi)罩37之間進(jìn)行密封,由此能夠以雙重構(gòu)造密封保持殼體31,因此與第一實(shí)施方式相比,也能夠進(jìn)一步抑制光模塊10的結(jié)露。

另外,利用薄壁部37p與外罩33A的上下方向的距離,調(diào)整內(nèi)罩37朝向外側(cè)進(jìn)行彈性變形的限度,從而能夠防止內(nèi)罩37的破損。

《第三實(shí)施方式》

第三實(shí)施方式在以下幾點(diǎn)與第一實(shí)施方式不同,但其他與第一實(shí)施方式相同,即在外罩33B(參照?qǐng)D8)不具備薄壁部這一點(diǎn),密封于包含外罩33B的“收納體”的內(nèi)部的氣體K3(參照?qǐng)D8)的密度比外部空氣K2的密度小這一點(diǎn)。因此,對(duì)與第一實(shí)施方式不同的部分進(jìn)行說明,省略重復(fù)的部分的說明。

圖8是第三實(shí)施方式的掃描式圖像顯示裝置100B的縱向剖視圖。

圖8所示的基體32以及外罩33B是收納保持殼體31的“收納體”,其內(nèi)部被密封。在本實(shí)施方式中,密封于“收納體”的氣體K3的密度小于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃,1013.25hPa)的空氣的密度。作為上述的氣體K3,例如能夠使用分子量比氮、氧小的氦、氖。

上述的氣體K3為氦,其密封按接下來的順序進(jìn)行。即,在基體32設(shè)置外罩33B進(jìn)行密封,經(jīng)由基體32的開口部(設(shè)置密封玻璃32g的位置),將“收納體”的內(nèi)部的密封空氣置換成氦。然后,在上述的開口部設(shè)置密封玻璃32g,維持氣密性。此外,也可以與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)相比以高溫、低壓對(duì)氣體K3進(jìn)行密封,使存在于“收納體”的內(nèi)部的氣體K3的克分子數(shù)比較少。這樣,若將小于空氣的密度的氦密封于“收納體”的內(nèi)部,則與對(duì)空氣進(jìn)行密封的情況相比,掃描反射鏡12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的粘性阻力變小。另外,即使“收納體”的內(nèi)部的溫度變化,壓力也難以變化。因此,能夠抑制預(yù)定的驅(qū)動(dòng)電壓的掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng),能夠抑制投影于屏幕S的圖像的形變。

另外,代替密封于“收納體”的內(nèi)部的氣體K3的密度,也可以著眼于氣體K3的粘度。換句話說,密封于“收納體”的氣體K3的粘度也可以小于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃,1013.25hPa)下的空氣的粘度。作為上述的氣體K3,例如能夠使用氦、氖。

<效果>

根據(jù)本實(shí)施方式,將密度或者粘度比空氣小的氣體K3密封于“收納體”,從而能夠抑制“收納體”的內(nèi)部的壓力變化。因此,能夠抑制掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng),抑制投影于屏幕S的圖像的形變。

另外,根據(jù)本實(shí)施方式,不需要在外罩33B設(shè)置薄壁部,因此能夠簡化掃描式圖像顯示裝置100B的制造工序。

《變形例》

以上,通過各實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的掃描式圖像顯示裝置100、100A、100B進(jìn)行了說明,但本發(fā)明不限定于這些的記載,能夠進(jìn)行各種變更。例如,也可以如以下說明的那樣構(gòu)成掃描式圖像顯示裝置100C。

圖9是第一變形例的掃描式圖像顯示裝置100C的縱向剖視圖。

第一變形例成為在第一實(shí)施方式的構(gòu)成中追加變形部39(第二變形部)的構(gòu)成。變形部39涂覆或者粘合于薄壁部33p(第一變形部)的外表面,由線膨脹系數(shù)比薄壁部33p大的材料形成。作為上述的變形部39的材料,能夠使用聚苯乙烯、聚碳酸酯。

在圖9所示的密封空氣K1溫度上升而使薄壁部33p向外側(cè)進(jìn)行彈性變形時(shí)(參照上側(cè)的虛線),變形部39也伴隨著上述的溫度上升而膨脹,與薄壁部33p成為一體向外側(cè)變形。

另外,在密封空氣K1溫度降低而使薄壁部33p向內(nèi)側(cè)進(jìn)行彈性變形時(shí)(參照下側(cè)的虛線),變形部39伴隨著上述的溫度降低而收縮,與薄壁部33p成為一體向內(nèi)側(cè)變形。通過如上所述地設(shè)置變形部39,薄壁部33p容易變形,因此能夠適當(dāng)?shù)匾种啤笆占{體”的內(nèi)部的壓力變化。

此外,也可以將第一變形例應(yīng)用于第二實(shí)施方式(參照?qǐng)D7),在薄壁部37p(第一變形部)的外表面涂覆或者粘合線膨脹系數(shù)比內(nèi)罩37大的變形部(第二變形部)。

另外,作為第二變形例,也可以對(duì)“收納體”的內(nèi)部進(jìn)行減壓。即,也可以在第一實(shí)施方式的構(gòu)成中,以比“標(biāo)準(zhǔn)氣壓”低的壓力對(duì)“收納體”(基體32以及外罩33:參照?qǐng)D4)的內(nèi)部進(jìn)行密封。此外,上述的“標(biāo)準(zhǔn)氣壓”是1013.25hPa(1atm)的氣壓。

例如,以密封于“收納體”的內(nèi)部的空氣的壓力成為比標(biāo)準(zhǔn)氣壓低的壓力的方式使用減壓腔室(未圖示)進(jìn)行減壓。由此,掃描反射鏡12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的空氣的粘性阻力變小,因此與第一實(shí)施方式相比也能夠抑制掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng)。此外,大氣壓雖因掃描式圖像顯示裝置100的設(shè)置環(huán)境不同而少許發(fā)生變化,但由于“收納體”的內(nèi)部被充分減壓,所以即使在掃描式圖像顯示裝置100的使用時(shí),也能夠以比標(biāo)準(zhǔn)氣壓低的壓力維持“收納體”的內(nèi)部。

另外,也可以將“收納體”的內(nèi)部形成大致真空(接近真空的狀態(tài))。即,在第一實(shí)施方式的構(gòu)成中,也可以在基體32(參照?qǐng)D4)設(shè)置外罩33后,使用真空泵(未圖示)將“收納體”的內(nèi)部形成大致真空后,利用密封玻璃32g進(jìn)行密封。另外,也可以在基體32設(shè)置抽真空閥(未圖示),使用該抽真空閥,將“收納體”的內(nèi)部形成大致真空。若將“收納體”的內(nèi)部形成大致真空,則即使內(nèi)部的溫度因來自“收納體”的壁面的熱輻射而產(chǎn)生變化,也能夠?qū)?nèi)部的密度、粘度大致維持為零。因此,不論溫度變化如何,均能夠抑制掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng)。此外,第二變形例也能夠應(yīng)用于第二實(shí)施方式、第三實(shí)施方式。

另外,作為第三變形例,也可以在第一實(shí)施方式中使用溫度調(diào)整元件36(參照?qǐng)D4)將“收納體”的內(nèi)部形成比較高溫的狀態(tài)下,將外罩33設(shè)置于基體32。若在預(yù)定壓力下提高溫度,則密封空氣K1的密度、粘度變小,因此能夠抑制“收納體”的內(nèi)部的壓力變化。另外,也可以代替溫度調(diào)整元件36而設(shè)置恒溫機(jī)(未圖示),在通過該恒溫機(jī)使“收納體”的內(nèi)部為比較高溫的狀態(tài)下對(duì)空氣進(jìn)行密封。此外,第三變形例也能夠應(yīng)用于第二實(shí)施方式、第三實(shí)施方式。

另外,作為第四變形例,也可以代替在第一實(shí)施方式中說明的外罩33,而使用隔膜(第一變形部)。另外,也可以在外罩33的一部分設(shè)置孔,在該孔設(shè)置隔膜。樹脂制的隔膜與金屬制的外罩相比,更容易變形,因此能夠適當(dāng)?shù)匾种啤笆占{體”的內(nèi)部的壓力變化。此外,第四變形例也能夠應(yīng)用于第二實(shí)施方式。

另外,作為第五變形例,也可以在第一實(shí)施方式中說明的“收納體”的內(nèi)部(例如,保持殼體31與外罩33之間:參照?qǐng)D4)設(shè)置吸附材料(未圖示)。由此,“收納體”的內(nèi)部的水分被吸附材料吸附。其結(jié)果,與空氣的密封時(shí)相比,“收納體”的內(nèi)部被減壓,能夠抑制其壓力變化。另外,通過設(shè)置吸附材料,能夠防止光模塊10的結(jié)露。此外,第五變形例也能夠應(yīng)用于第二實(shí)施方式、第三實(shí)施方式。

另外,作為第六變形例,也可以由隔膜構(gòu)成在第二實(shí)施方式中說明的內(nèi)罩37(參照?qǐng)D7)的上壁,在基體32設(shè)置外罩33A時(shí),使隔膜向外側(cè)(上側(cè))變形,從而對(duì)內(nèi)罩37的內(nèi)部進(jìn)行減壓。例如,在外罩33A的下表面與隔膜的上表面分別設(shè)置磁鐵,從而這些磁鐵在垂直方向相互拉拽。若設(shè)置外罩33A,則隔膜的一部分被磁力吊起,而使隔膜以朝向外側(cè)膨脹的方式變形。由此,內(nèi)罩37內(nèi)被減壓,因此能夠抑制掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng)。

另外,各實(shí)施方式能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合。例如,也可以組合第一實(shí)施方式與第三實(shí)施方式,在第一實(shí)施方式的構(gòu)成中,向“收納體”密封氦、氖。即,密封于“收納體”的氣體的密度也可以成為小于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣的密度。另外,密封于“收納體”的氣體的粘度也可以成為小于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣的粘度。由此,掃描反射鏡12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的粘性阻力變小,因此與第一實(shí)施方式相比,能夠進(jìn)一步抑制掃描反射鏡12的偏轉(zhuǎn)角的變動(dòng)。相同地,也能夠組合第二實(shí)施方式與第三實(shí)施方式。

另外,在各實(shí)施方式中,對(duì)使用雙軸驅(qū)動(dòng)的掃描反射鏡12(參照?qǐng)D1)的構(gòu)成進(jìn)行了說明,但不限定于此。即,也可以準(zhǔn)備兩個(gè)單軸驅(qū)動(dòng)的掃描反射鏡,將它們配置為能夠在相互正交的方向掃描激光。

另外,在各實(shí)施方式中,對(duì)為了抑制激光源1a、1b、1c的溫度上升而設(shè)置溫度調(diào)整元件36的構(gòu)成進(jìn)行了說明,但不限定于此。即,若能夠預(yù)先掌握掃描式圖像顯示裝置100的設(shè)置環(huán)境,從而即使不設(shè)置溫度調(diào)整元件36,也能夠預(yù)測“收納體”的內(nèi)部在激光源1a、1b、1c的動(dòng)作保證溫度范圍內(nèi),則也可以省略溫度調(diào)整元件36。

另外,實(shí)施方式為了容易明確本發(fā)明而進(jìn)行說明且詳細(xì)地進(jìn)行了記載,不必限定于具備說明的全部的構(gòu)成。另外,能夠針對(duì)實(shí)施方式的構(gòu)成的一部分,追加、刪除、置換其他的構(gòu)成。

另外,上述的機(jī)構(gòu)、構(gòu)成表示為考慮為在說明上是必須的,不限定于制品上必須表示全部的機(jī)構(gòu)、構(gòu)成。

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