JPH0710717U - レーザポインタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で、消費電力の少ない、投射面に直線等
の表示が可能なレーザポインタを得る。 【構成】 反射ミラーの一つを回転可能な構造とし、圧
電バイモルフに印加する電圧によって変位を生じさせ、
この変位を反射ミラーの回転に変えて、レーザビームの
向きを繰り返して連続的に変える。印加する電圧によっ
て変位量を変えて、反射ミラーの回転角を制御し、直線
の長さを変えたりすることもできる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、レーザーポインタの構造に係るもので、とくに、圧電バイモルフを アクチュエータとして用いた、直線等の投射が可能なレーザポインタに関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

半導体レーザによるレーザ光を光学系（レンズ）によって集光して光ビームと し、これを投影面に投射して所定の位置を表示するレーザポインタの利用が考え られている。スクリーン等の投射面に、連続的な光ビームを投射して一点をスポ ット表示するものが一般的である。

【０００３】 このレーザポインタを用いて線、あるいは簡単な図形を表示することが考えら れている。そのためには、光ビームを所定の方向、距離に向きをかえ、これを短 時間で繰り返す必要がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このように、光ビームを短時間に繰り返して向きを変えるために、反射ミラー を移動させる方法が一般的である。すなわち、反射ミラーを可動の構造とし、こ の反射ミラーを繰り返して移動させるものである。

【０００５】 反射ミラーを可動として光ビームの方向を変える手段として、小型モータ等を 用いることも考えられているが、小型で消費電力の少ないレーザポインタを得る ことは困難であった。

【０００６】 本考案は、このような問題を解決して、小型化が容易で、しかも消費電力の少 ない駆動機構を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、反射ミラーを圧電アクチュエータを用いて可動とすることによって 上記の課題を解決するものである。

【０００８】 すなわち、レーザ光を光学系によって集光して光ビームとし、この光ビームを 投射面に投射することによってスポット表示を行うレーザポインタにおいて、光 ビームを反射する反射ミラーを具え、その反射ミラーの少なくとも一つが回転可 能に支持され、金属板の両面に圧電セラミック板が貼り付けられた圧電バイモル フの屈曲によって、当該回転可能に支持された反射ミラーを回転させることに特 徴を有するものである。

【０００９】 より具体的には、レーザ光を光学系によって集光して平行な光ビームとし、こ の光ビームを二つの反射ミラーによって所定の方向に反射させて投影面にスポッ ト表示を行うレーザポインタにおいて、光学系で得られた平行な光ビームを第二 の反射ミラーの方向に反射する固定された第一の反射ミラーと、第一の反射ミラ ーからの光ビームを反射するその光ビームに対する反射角度を変えられるように 支持された第二の反射ミラーを具え、金属板の両面に圧電セラミック板が貼り付 けられた圧電バイモルフの屈曲によって第二の反射ミラーの光ビームに対する角 度を繰り返して変えることに特徴を有するものである。。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照して、本考案の実施例について説明する。

【００１１】 図１は、本考案によるレーザポインタの実施例の要部を示す正面断面図である 。レーザポインタ10はハウジング11内に電源12と電子回路13そして、レーザ光発 生部14を具えている。

【００１２】 レーザ光発生部14には、半導体レーザ15とこれによって発生したレーザ光を集 光する光学系（レンズ）16およびこれを所定の方向に向けるための反射ミラー17 および反射ミラー18を具えている。反射ミラー18は固定されているが、反射ミラ ー17は回転可能とされており、この回転によって、光ビームの向きを変えられる ようにしてある。

【００１３】 反射ミラー17は軸を中心にして回転が可能な構造としてあり、圧電バイモルフ 20の運動によってこの圧電バイモルフ20に嵌合接触された部分が上下に動くよう になっている。この上下動が反射ミラー17の回転運動を生じさせることになる。

【００１４】 図２は、上記の可動ミラー17と圧電バイモルフ20を片持ばりとした反射ミラー の駆動装置を示す（ａ）は底面図、（ｂ）は正面断面図である。反射ミラー17は 支持台21に固定されており、支持台21には軸22が挿通されて、枠体23に取りつけ られている。支持台21の一方の側に金属板の両面に圧電セラミック板を貼り付け て電極を形成した圧電バイモルフの金属板の自由端が嵌め込まれており、圧電バ イモルフ20の金属板の他端は枠体23に固定されている。

【００１５】 この圧電バイモルフ20に印加される電圧によって圧電セラミック板に生じる振 動を金属板によって、支持台21に伝え、これを上下に移動させる。この上下動が 軸22を中心とした回転運動に変えられ、それに伴って反射ミラー17も所定の角度 （範囲）で揺動する。圧電セラミック板に生じる振動の周波数に応じた周期の往 復運動が生じることになる。

【００１６】 図３は、圧電バイモルフ20の部分を示す正面図である。厚さ0.1mm のリン青銅 の板25を32mm×10mmに切り、その表裏面に厚さ0.2mm で20mmの長さの圧電セラミ ック板26a 、26b を貼り付けたものである。圧電セラミック板の表面には銀等の 電極が形成され、金属板25にマイナス側、圧電セラミック板26a 、26b の表面の 電極をそれぞれプラス側に接続して電圧が印加される構造とした。

【００１７】 上記の構造と寸法の圧電バイモルフの振動の共振点は80Hz、1.2kHz、4.3kHz、 4.7kHzにあったが、後の３点では振動時に可聴音が発生するため、80Hzで振動さ せた。電源電圧は９Ｖとし、方形波によって駆動した。これによって、反射ミラ ーを変位させた結果、反射ミラーの付加質量によって圧電バイモルフの変位量が 減少はするが、３ｍ先のスクリーンに投射する光ビームによって、10cmの長さの 直線が形成できることが確認された。

【００１８】 上記の構造における圧電バイモルフの印加電圧と変位量はほぼ比例した関係に あり、印加電圧によって変位量を制御することができる。また、極性を変えるこ とによって変位の方向を変えることも可能である。前記の例では約 200μm の変 位量が得られ、これを反射ミラーの回転角度にすると約 2.3°となる。

【００１９】 図４は、本考案の他の実施例で、主要部の一部切欠正面図である。半導体レー ザ45、レンズ46、を具え、反射ミラー47、48を具えたことは前記の例と同じであ るが、レンズ46から鏡筒49を通った光ビームを最初に反射する反射ミラー47が固 定となっており、反射ミラー47からの光ビームを投影面に反射する反射ミラー48 が可動構造となっている。反射ミラー48の支持部は軸支され、圧電バイモルフ40 の先端と連結されている。

【００２０】 なお、圧電バイモルフを複数用いればそれぞれの反射ミラーを異なる二方向に 移動（回転）させることができ、直線以外の図形を表示することも可能となる。

【００２１】

【考案の効果】

本考案によれば、ビーム光の向きを繰り返して変えて所定の線や図形を投影面 に表示できる、小型で軽量のレーザポインタが得られる。また、圧電アクチュエ ータを用いるので、消費電力も小さなレーザポインタが得られる。

【００２２】 本考案は、反射ミラーを圧電アクチュエータで揺動するようにしたので、圧電 アクチュエータに反射ミラーを取り付けたものと比較して変位量を大きくするこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例を示す要部の正面断面図

【図２】 反射ミラーとその回転機構部分を示す（ａ）
は底面図、（ｂ）は正面断面図

【図３】 圧電バイモルフの部分の正面図

【図４】 本考案の他の実施例の部分切欠正面図

【符号の説明】

17、18、47、48：反射ミラー 20、50：圧電バイモルフ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を光学系によって集光して光ビ
   ームとし、この光ビームを投影面に投射することによっ
   てスポット表示を行うレーザポインタにおいて、光ビー
   ムを反射する反射ミラーを具え、その反射ミラーの少な
   くとも一つが回転可能に支持され、金属板の両面に圧電
   セラミック板が貼り付けられた圧電バイモルフの屈曲に
   よって、当該回転可能に支持された反射ミラーを回転さ
   せることを特徴とするレーザポインタ。
2. 【請求項２】 レーザ光を光学系によって集光して光ビ
   ームとし、この光ビームを投影面に投射することによっ
   てスポット表示を行うレーザポインタにおいて、光ビー
   ムを反射する反射ミラーを具え、その反射ミラーの少な
   くとも一つが回転可能に支持され、金属板の両面に圧電
   セラミック板が貼り付けられた圧電バイモルフに印加す
   る電圧によってその圧電バイモルフを繰り返して屈曲さ
   せ、この圧電バイモルフの屈曲によって当該回転可能に
   支持された反射ミラーを所定の角度で繰り返し回転させ
   ることを特徴とするレーザポインタ。
3. 【請求項３】 レーザ光を光学系によって集光して平行
   な光ビームとし、この光ビームを二つの反射ミラーによ
   って所定の方向に反射させて投影面にスポット表示を行
   うレーザポインタにおいて、光学系で得られた平行な光
   ビームを第二の反射ミラーの方向に反射する固定された
   第一の反射ミラーと、第一の反射ミラーからの光ビーム
   を反射するその光ビームに対する反射角度を変えられる
   ように支持された第二の反射ミラーを具え、金属板の両
   面に圧電セラミック板が貼り付けられた圧電バイモルフ
   の屈曲によって第二の反射ミラーの光ビームに対する角
   度を繰り返して変えることを特徴とするレーザポイン
   タ。