WO2022176516A1

WO2022176516A1 - 光走査装置

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Publication number: WO2022176516A1
Application number: PCT/JP2022/002450
Authority: WO
Inventors: 誠櫻井; 義史高尾; 克紀中澤; 直也松丸; 篤山本; ナズィルルアファムイドリス
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2021-02-22
Filing date: 2022-01-24
Publication date: 2022-08-25
Anticipated expiration: 2023-08-22
Also published as: US12504622B2; EP4270084B1; JP2022127979A; EP4270084A4; JP2024138081A; JP7734804B2; CN116964505A; US20240103263A1; EP4270084A1; JP7529587B2

Abstract

光走査装置１０は、ＶＣＳＥＬ１７及びＭＥＭＳ光偏向器２０より上方の位置に傾斜溝３０及び貫通孔３１を有し基板１５に固定された起立板部１３ｂを備える。板状ミラー２３及び回転型ミラー２５は、Ｙ軸方向の一端部をそれぞれ傾斜溝３０及び貫通孔３１に支持される。貫通孔は、Ｙ軸方向の軸線を中心線とする回転体の形状を有する。

Description

光走査装置

　本発明は、１つの基板上にレーザ光源とＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）光偏向器とが配備された光走査装置に関する。

　光走査装置では、レーザ光源及びＭＥＭＳ光偏向器は、小型化のためには、同一基板上に実装することが好ましい。しかしながら、レーザ光源からの光の出射方向及びＭＥＭＳ光偏向器の回動ミラーが共に基板に対して垂直方向の上向きになってしまい、レーザ素子からの光をＭＥＭＳ光偏向器の回動ミラーに入射させることが困難になる。

　このため、従来の光走査装置では、レーザ光源とＭＥＭＳ光偏向器とは、対向して配置された別々の基板に実装されたり、レーザ光源の出射光を光ファイバでＭＥＭＳ光偏向器へ導いている（例：特許文献１）。

　一方、特許文献２は、カメラのファインダに文字情報を表示する光走査装置を開示する。この光走査装置では、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）及びマイクロミラーを同一基板上に配置するとともに、ＶＣＳＥＬ及びマイクロミラーの直上にそれぞれ進行方向の向きを９０°偏向するミラーが設けられ、ＶＣＳＥＬから基板に対して垂直方向の上向きに出射した光をミラーで反射させて同一基板上のマイクロミラーに入射させている。なお、マイクロミラーの直上のミラーはハーフミラーであり、マイクロミラーからの出射光は、ハーフミラーで反射されることなく直進して、外部に出射する。

特開２００９－２４４８６９号公報特開２０１０－１７５６７７号公報

　ＭＥＭＳ光偏向器の回動ミラーの径は小さい。したがって、特許文献２のような光走査装置では、レーザ光源から出射した光をＭＥＭＳ光偏向器の回動ミラーに正確に入射させるために、基板の上に配設するミラーの向きを製造時に正確に調整する必要がある。しかしながら、特許文献２には、そのような構成についてはなんら言及していない。

本発明の目的は、同一基板上にレーザ光源とMEMS偏向器と実装して、基板より上方に設置したミラーを用いて、レーザ光源からの出射光をMEMS偏向器のミラーに正確に入射できるように調整可能な構造を有することで、小型な光走査装置を提供することである。

　本発明の光走査装置は、
　基板と、
　出射方向を前記基板に対して上向きにして前記基板上に実装された面発光レーザ素子と、
　回動ミラーを前記基板に対して上向きにして前記基板上に実装されたＭＥＭＳ光偏向器と、
　前記基板に固定された板状支持部材と、
　前記基板上の前記面発光レーザ素子及び前記ＭＥＭＳ光偏向器の並び方向としての第１軸方向に対して垂直でかつ前記基板に対して平行な第２軸方向に延在し、前記面発光レーザ素子からの出射光を前記第１軸方向に反射するように前記板状支持部材の第１支持部に支持されている第１ミラーと、
　前記第２軸方向に延在し、前記第１ミラーからの光を前記ＭＥＭＳ光偏向器の前記回動ミラーに向けて反射するように、前記板状支持部材の第２支持部に支持されている第２ミラーと、
を備え、
　前記第１支持部及び前記第２支持部のうちの少なくとも一方の支持部は、当該一方の支持部が支持している前記第１ミラー及び前記第２ミラーの一方のミラーを回転可能に支持する回動機構と前記回動機構における前記一方のミラーの回動位置を固定する固定部材とを含む。

　本発明によれば、基板の上方に設置された第１ミラー及び第２ミラーの一方のミラーにより、基板上に設置された面発光レーザ素子からの出射光を、このミラーを用いて出射方向を調整することで正確にＭＥＭＳ偏向器の回動ミラーに照射することができ、小型な光走査装置を提供できる。

光走査装置の平面図である。図１Ａの１Ｂ矢視図である。図１Ａの１Ｃ矢視図である。図１Ａの１Ｄ矢視図である。支持枠体の側面図である。角度調整用の治具を用いて板状ミラーの位置調整を行っているときの側面図である。図３Ａにおいて治具を透視して示す図である。図３Ａにおいて光走査装置を上方から見たときの状態で示す図である。図３Ｃにおいて治具を透視して示す図である。治具を用いて回転型ミラーの位置調整を行っているときの側面図である。図４Ａにおいて治具を透視して示す図である。透明部の内面側に補正プリズムを取り付けた構成を示す図である。光走査装置の適用例としての眼鏡型映像表示装置を示した図である。別の光走査装置の側面図である。図７Ａの光走査装置の斜視図である。

　図面を参照して、本発明の好適な複数の実施形態を詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されないことは言うまでもない。本発明は、以下の実施形態以外にも、本発明の技術的思想の範囲内で種々の構成態様を包含する。

　（構成）
　図１Ａは光走査装置１０の平面図、図１Ｂは図１Ａの１Ｂ矢視図、図１Ｃは図１Ａの１Ｃ矢視図、図１Ｄは図１Ａの１Ｄ矢視図である。なお、図１Ａ－図１Ｄは、カバー３３（図１Ｂの一点鎖線）を取り外した状態で光走査装置１０を示している。

　光走査装置１０は、支持枠体１２を備える。支持枠体１２は、Ｌ字型の横断面輪郭を有し、垂直に結合する底板部１３ａと起立板部１３ｂとを有する。基板１５は、矩形であり、底板部１３ａの上面に載置され、固定される。

　説明の便宜上、３軸の直交座標系を定義する。Ｘ軸及びＹ軸は、それぞれ基板１５の長手方向（長辺に平行な方向）及び短手方向（短辺に平行な方向）に平行な方向の軸として定義する。Ｚ軸は、基板１５からの起立板部１３ｂの起立方向に平行な軸として定義する。

　光走査装置１０では、走査光は、図１Ｂの左側、すなわち、Ｘ軸方向に光走査装置１０の負側の端から出射されるので、Ｘ軸において負側及び正側をそれぞれ適宜、光走査装置１０の前方及び後方と呼ぶことにする。また、基板１５において、Ｚ軸方向の正側及び負側がそれぞれ上面及び下面になるので、Ｚ軸方向の正側及び負側をそれぞれ適宜、光走査装置１０の上方及び下方と定義する。

　ＶＣＳＥＬ１７及びＭＥＭＳ光偏向器２０は、Ｘ軸方向を並び方向にして、基板１５の上面に実装される。ＶＣＳＥＬ１７は、出射部１８を上面に有し、出射部１８からレーザ光をＺ軸方向に平行に上向きに出射する。ＭＥＭＳ光偏向器２０は、回動ミラー２１のミラー面をＺ軸方向の上方に向けている。

　なお、ＭＥＭＳ光偏向器２０は、この実施形態では２次元走査型のＭＥＭＳ光偏向器であるが、１次元走査型のＭＥＭＳ光偏向器であってもよい。ＭＥＭＳ光偏向器の構成自体は、種々、知られており、例えば、特開２０１７－２０７６３０号公報（２次元走査型ＭＥＭＳ光偏向器）や特開２０１４－０５６０２０号公報（１次元走査型ＭＥＭＳ光偏向器）に記載されているＭＥＭＳ光偏向器が選択される。

　図２は、支持枠体１２の側面図である。図１Ａ－図１Ｄ及び図２とを参照して、支持枠体１２、板状ミラー２３及び回転型ミラー２５について説明する。

　支持枠体１２の起立板部１３ｂは、傾斜溝３０及び貫通孔３１を有する。傾斜溝３０は、図２の側面視で矩形の形状を有し、起立板部１３ｂの側面輪郭に上方に向かって斜め後方に開口している。傾斜溝３０の底面は、基板１５に対して４５°で傾斜する傾斜面で形成されている。貫通孔３１は、起立板部１３ｂをＹ軸方向に貫通する円柱孔として形成されている。

　Ｘ軸方向において、傾斜溝３０の傾斜面（底面）の幅（図１Ｂにおける側面視の長さ）の中心は、ＶＣＳＥＬ１７の出射部１８と同一位置に位置する。Ｘ軸方向において、貫通孔３１の円柱孔の中心線Ｃは、Ｘ軸方向にＶＣＳＥＬ１７とＭＥＭＳ光偏向器２０の回動ミラー２１との間に位置する。Ｚ軸方向において、傾斜溝３０の傾斜面の長さの中心と、貫通孔３１の円柱孔の中心線とは、同一位置に、すなわち基板１５から同一高さに位置する。

　板状ミラー２３は、矩形の板状の部材から成り、下側の板面をミラー面として、片持ち状態で一端部を傾斜溝３０の斜面部に樹脂などの接着部材によって接着される。板状ミラー２３の板厚は、傾斜溝３０の深さにほぼ等しく設定されている。

　板状ミラー２３の板幅（図１Ｂにおける側面視の長さ）は、傾斜溝３０の幅（図１Ｂにおける側面視の長さ）より少し短くなっている。したがって、傾斜溝３０への板状ミラー２３の一端部の接着前、すなわち該一端部の固定前の状態では、板状ミラー２３は、傾斜溝３０内で底面の斜面方向にわずかながら変位可能であるとともに、Ｙ軸に平行な軸線の回りの回転角を変更可能になっている。このような変更は、光走査装置１０の製造時において板状ミラー２３のミラー面に向きの調整を可能するものである。

　回転型ミラー２５は、平板状のミラー部２６と、ミラー部２６の一端部に結合して貫通孔３１に嵌合する円柱の嵌合端部２７とを有する。嵌合端部２７の径は、貫通孔３１の径よりわずかに小さい。したがって、貫通孔３１への嵌合端部２７の接着前、すなわち固定前の状態では、回転型ミラー２５は、嵌合端部２７を貫通孔３１に嵌合しつつ、貫通孔３１の中心線の回りを回動自在であるとともに、貫通孔３１の中心線に対して回転型ミラー２５の中心線を一致させた状態から所定の傾斜角範囲で傾斜可能にしている。そのため、板状ミラー２３に比べ大きな角度範囲で回転変位可能となっている。このような回動可能及び傾斜可能な構成は、光走査装置１０の製造時においてミラー部２６のミラー面に向きの調整を可能にする。調整後は嵌合端部２７を樹脂等の接着部材で接着させ固定する。

　ＭＥＭＳ光偏向器２０の回動ミラー２１は、回転型ミラー２５に対して回転型ミラー２５の直下の位置ではなく、前側、すなわちＸ軸方向に回転型ミラー２５に対して負側に位置している。この構成は、後述するように、光走査装置１０からの光Ｌｐの出射方向を基板１５に対して垂直方向ではなく、斜め前方に出射させることに寄与する。この構成は、また、光走査装置１０をスマートグラスの映像走査装置として眼鏡本体のつるに装着するときに、光走査装置１０からの出射光が、映像装置とユーザの顔面とのわずかの間隙からユーザの顔面に干渉されることなく、眼鏡本体のレンズ内面に到達することを保証する（図６）。

　板状ミラー２３及び回転型ミラー２５は、それぞれ本発明の光操作装置の第１ミラー及び第２ミラーに相当する。板状ミラー２３及び回転型ミラー２５は、起立板部１３ｂにおける支持位置を逆にして、板状ミラー２３及び回転型ミラー２５を、それぞれ本発明の光操作装置の第２ミラー及び第１ミラーに相当させることもできる。その場合は、支持位置の変更に合わせて、Ｘ軸方向の傾斜溝３０及び貫通孔３１の位置も反対になる。なお、第２ミラーしての板状ミラー２３がその反射光をＭＥＭＳ光偏向器２０の回動ミラー２１に当てるために、板状ミラー２３の傾斜角は、第１ミラーのときの４５°から約２４°に変更される。

　図６は、光走査装置１０の適用例としての眼鏡型映像表示装置１５５を示した図である。眼鏡型映像表示装置１５５について簡単に説明する。眼鏡型映像表示装置１５５は、眼鏡本体１６０と、クリップ１７０により眼鏡本体１６０に着脱自在に装着された映像生成装置１１０とを備える。眼鏡本体１６０は、左右のつる１６１ａ，１６１ｂと、左右の両端において左右のつる１６１ａ，１６１ｂの前端に結合する前枠１６３とを備える。前枠１６３は、さらに、左右のレンズ枠部１６４ａ，１６４ｂと、左右のレンズ枠部１６４ａ，１６４ｂを連結するブリッジ１６５とを備える。

　光走査装置１０は、映像生成装置１１０内に眼鏡本体１６０のつる１６１ｂの延在方向に沿って他の素子（例：ＭＥＭＳセンサ用バッファアンプ及びＬＤＤ（レーザドライバ））と共に一列配置で内蔵されている。なお、この一列配置では、光走査装置１０は、最前、すなわち最もレンズ１６７側に配置されている。こうして、光走査装置１０から出射する光Ｌｐ（図２Ｂ）は、レンズ６７の内面側に照射して走査領域１７２に映像を生成する。

　カバー３３（図１Ｂ）は、基板１５より上の起立板部１３ｂの輪郭に沿って延在し、起立板部１３ｂの上からかぶさって、下端の周縁を底板部１３ａの周縁に固着される。カバー３３は、少なくとも後述の光Ｌｐが走査光となって光走査装置１０から出射する部分において透明部３４を有する。

　（補正プリズム）
　図５は、透明部３４の内面側に補正プリズム５４を取り付けた構成を示している。なお、５６は、補正プリズム５４の無しの場合に、光走査装置１０の透明部３４から走査光として出射した光Ｌｐが照射先において生成する走査領域を示している。５８は、補正プリズム５４の有りの場合に、光走査装置１０の透明部３４から走査光として出射した光Ｌｐが照射先において生成する走査領域を示している。

　ＭＥＭＳ光偏向器２０の回動ミラー２１は、Ｘ軸の回りとＹ軸の回りとにそれぞれ共振及び非共振で回動している。この結果、回動ミラー２１から出射される光Ｌｐは、２次元走査の走査光となる。なお、共振周波数及び非共振周波数は、例えば、それぞれ３０ｋＨｚ～４０ｋＨｚ及び６０Ｈｚ～１２０Ｈｚである。また、Ｘ軸回りの回動ミラー２１の往復回動角は、Ｙ軸回りの回動ミラー２１の往復回動角より大きい。

　光走査装置１０におけるＸ軸回りの回動ミラー２１の往復回動により、光Ｌｐは、補正前走査領域５６又は補正後走査領域５８においてＳｘ軸方向に往復走査する。光走査装置１０におけるＹ軸回りの回動ミラー２１の往復回動により、光Ｌｐは、補正前走査領域５６又は補正後走査領域５８においてＳｙ軸方向に往復走査する。

　補正プリズム５４が装備されていないときは、光Ｌｐは、走査先に補正前走査領域５６を生成する。補正前走査領域５６は、矩形に対して歪んだ形状となる。これに対し、補正前走査領域５６が装備されているときは、光Ｌｐは、歪みを矯正した矩形の補正後走査領域５８を生成する。補正後走査領域５８は、補正前走査領域５６の内接矩形に相当する。

　（作用）
　図１Ｂにおいて、光Ｌｐが引き出されている破線は、光Ｌｐの光路を示している。なお、ＶＣＳＥＬ１７の出射部１８から出射する光Ｌｐは、人の目に害を与えない程度に十分に弱めたレーザ光である。

　光Ｌｐは、ＶＣＳＥＬ１７の出射部１８から基板１５に対して垂直で上向き（Ｚ軸方向の正の向き）に出射する。光Ｌｐは、板状ミラー２３に入射すると、板状ミラー２３で反射して、向きを、基板１５の上面におけるＶＣＳＥＬ１７及び出射部１８の並び方向としてのＸ軸に対して平行でかつＸ軸の負側にし、変更する。そして、Ｘ軸に平行に前方（Ｘ軸の負側）に進んだ後、回転型ミラー２５のミラー部２６の斜め下向きのミラー面に入射する。

　基板１５に対するミラー部２６の傾斜角は、４５°より小さい。したがって、ミラー部２６で反射した光Ｌｐは、Ｚ軸方向に平行に、すなわち基板１５に対して垂直方向に基板１５へ下降することなく、斜め前方に向かって下降し、ＭＥＭＳ光偏向器２０の回動ミラー２１の中心に入射する。

　回動ミラー２１は、２次元で回動している。したがって、回動ミラー２１に入射した光Ｌｐは、２次元走査の走査光となって、回動ミラー２１から斜め前方の上方に向かって進む。

　（製造時のミラーの取付方法）
　図３Ａ－図３Ｄ及び図４Ａ－図４Ｂを参照して、光走査装置１０の製造時における板状ミラー２３及び回転型ミラー２５の取付方法について説明する。

　図３Ａ－図３Ｄは、斜面部としての傾斜溝３０の底面への板状ミラー２３の一端部の取付時の説明図である。図３Ａは、板状ミラー２３の角度調整用の治具４０を用いて板状ミラー２３の位置調整を行っているときの側面図、図３Ｂは、図３Ａにおいて治具４０を透視して示す図、図３Ｃは、図３Ａにおいて光走査装置１０を上方から見たときの状態で示す図、図３Ｄは、図３Ｃにおいて治具４０を透視して示す図である。

　傾斜溝３０への板状ミラー２３の取付は、板状ミラー２３の３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向の角度が適正になるように、すなわち板状ミラー２３の向きが適正となるように、作業者がスクリーン４４における光スポットＳｐの位置を見ながら、実施される。

　光走査装置１０は、板状ミラー２３の取付前の状態で所定の取付作業装置に搭載される。搭載状態では、支持枠体１２は、基板１５と共に該取付作業装置に固定される。

　次に、板状ミラー２３の一端部が傾斜溝３０に挿入されるとともに、治具４０が、板状ミラー２３の他端側から板状ミラー２３の他端部の下面側、すなわちミラー面側に挿入される。

　治具４０は、斜面４１と上面４２とを有する。治具４０は、斜面４１を板状ミラー２３のミラー面の他端部に当てられて、Ｙ軸に平行な軸線の回りに他端部を回動するとともに、Ｘ軸方向（光走査装置１０の前後方向）及びＺ軸方向（光走査装置１０の高さ方向）に他端部を変位させる。

　治具４０による板状ミラー２３の位置調整中、ＶＣＳＥＬ１７は点灯状態になっている。したがって、光スポットＳｐがスクリーン４４上に生成されるとともに、治具４０の動作に伴い、スクリーン４４上の光スポットＳｐの位置は、２次元で移動する。

　作業者は、スクリーン４４上の光スポットＳｐの位置を見つつ、治具４０を操作して、板状ミラー２３の一端部を傾斜溝３０内で動かす。そして、光スポットＳｐがスクリーン４４上の設定位置となると、治具４０を操作して、板状ミラー２３をその時の向き（姿勢及び位置）で保持する。

　次に、作業者は、板状ミラー２３をその時の向きに保持しつつ、接着剤の滴を、板状ミラー２３の一端部と傾斜溝３０との間をまたがるように、複数個所、付着する。これにより、板状ミラー２３は、光スポットＳｐがスクリーン４４上の設定位置となった時の向きで傾斜溝３０の底壁の傾斜面に固定される。この時、板状ミラー２３のミラー面は、ＶＣＳＥＬ１７の出射部１８から出射した光ＬｐをＸ軸に平行に回転型ミラー２５の方へ反射する。

　すなわち、板状ミラー２３は、一端部を傾斜溝３０の底壁の傾斜面に当てつつ、任意の向きで静止させて、接着剤の滴を、板状ミラー２３の一端部と傾斜溝３０との間をまたがるように、複数個所、付着すれば、付着剤の乾燥後は、その任意の向きに固定される。

　図４Ａ及び図４Ｂは、貫通孔３１への回転型ミラー２５の一端部の取付時の説明図である。図４Ａは、回転型ミラー２５の向き調整用の治具４７を用いて回転型ミラー２５の位置調整を行っているときの側面図、図４Ｂは、図４Ａにおいて治具４７を透視して示す図である。

　治具４７は、ミラー部２６の他端部を把持し、Ｙ軸方向の正側に進んで、嵌合端部２７を貫通孔３１に嵌合させる。

　次に、ＶＣＳＥＬ１７を再点灯させる。ＭＥＭＳ光偏向器２０のアクチュエータには駆動電圧が供給されておらず、回動ミラー２１は、静止状態であり、回動ミラー２１の反射面の法線は、Ｚ軸に対して平行に向いている。スクリーン５１は、光走査装置１０の斜め前方でかつＺ軸方向にＭＥＭＳ光偏向器２０より上方の位置に存在する。回転型ミラー２５から出射した光Ｌｐは、スクリーン５１に当たって、光スポットＳｐを生成する。

　治具４７は、回転型ミラー２５を貫通孔３１の中心線の回りに回動させ、光スポットＳｐがスクリーン５１において設定位置に来るように、該中心線の回りの回転型ミラー２５の回動角を調整する。光スポットＳｐが設定位置に来たら、治具４７による回転型ミラー２５の回転は、停止する。

　作業者は、光スポットＳｐがスクリーン５１において設定位置に来た時、回転型ミラー２５を動かすのを止めて、傾斜溝３０の底面の傾斜面における板状ミラー２３の一端部の接着の時と同様に、貫通孔３１と嵌合端部２７との間をまたがる接着剤の滴を複数個所付着させる。これにより、回転型ミラー２５の向きは、ＭＥＭＳ光偏向器２０の回動ミラー２１から出射する光Ｌｐが適切な方向へ出射することを保証する向きに調整される。

　（別の実施形態）
　図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ本発明の別の実施形態である光走査装置７０の側面図及び斜視図である。光走査装置７０において、前述の実施形態である光走査装置１０の要素と同一の要素については、光走査装置１０の要素と同一の符号を付けているとともに、説明は省略する。。

　光走査装置１０と光走査装置７０との相違点は、光走査装置における第２ミラーの回動機構である。すなわち、光走査装置１０における第２ミラーとしての回転型ミラー２５は、起立板部１３ｂ側の端部において支持枠体１２ｂの貫通孔３１に嵌合し、中心線Ｃの回りの回転角度を調整されてから接着剤により固定されている。これに対し、光走査装置７０の第２ミラーとしての板状ミラー７５は、両面から１対のエッジ部材７８ａ，７８ｂのポイント７９に挟圧されつつ、ポイント７９に接着により固定されている。

　光走査装置７０の固定構造を詳細に述べると次のとおりである。エッジ部材７８ａ，７８ｂは、扇形の横断面の棒片からなり、基部を起立板部１３ｂに固定されて、起立板部１３ｂから基板１５に対して平行に突出している。エッジ部材７８ａ，７８ｂのエッジ状のポイント７９は、扇形の横断面の突出端としてエッジ線を形成しているとともに、板状ミラー７５の板厚の寸法の間隙を開けて対峙している。

　板状ミラー７５は、鏡面側を下面として両ポイント７９の間の間隙に挿入され、接着による両ポイント７９への固定前では、両ポイント７９の間隙の中心線の回りを回転可能に維持されつつ、両ポイント７９に両側から所定の挟圧力で挟圧されている。その後、板状ミラー７５は、図４Ａ及び図４Ｂで説明した方法で、回転角を調整される。すなわち、板状ミラー７５は、板状ミラー２３からの光Ｌｐが板状ミラー７５の鏡面で反射したときに、スクリーン５１の目標位置に光スポットＳｐを形成する回転角に調整される。その調整後、板状ミラー７５は、接着により両ポイント７９に固定されて、回転角が固定される。

　（実施形態の効果）
　回転型ミラー２５の一端部としての嵌合端部２７を第２支持部としての起立板部１３ｂの貫通孔３１は、貫通孔３１の中心線を中心線とする回転体としての円柱孔を有する。この結果、光走査装置１０の製造時に、回転型ミラー２５の位置決めの１つとしての貫通孔３１の中心の回りの回転型ミラー２５の回転位置を正確に設定することができる。

　貫通孔３１の形状は、円柱となっている。また、回転型ミラー２５の一端部としての嵌合端部２７は、接着により貫通孔３１に固定されている。接着は、接着部における接着剤の付着位置の調整や付着量の分布を変更可能である。したがって、製造時では、回転型ミラー２５のミラー部２６を貫通孔３１の軸線の回りの回転位置だけでなく、他の種々の位置も調整して、回転型ミラー２５の向きを適正化して、起立板部１３ｂに固定することができる。

　なお、貫通孔３１が、貫通孔３１への嵌合端部２７の挿入方向の先に向かってつぼまる円錐台であるときには、製造時に貫通孔３１の円柱孔の中心線Ｃの方向の位置決めを簡単化することができる。

　光走査装置１０によれば、ＶＣＳＥＬ１７からの基板１５に対して垂直に出射してきた光Ｌｐを基板１５におけるＶＣＳＥＬ１７及びＭＥＭＳ光偏向器２０の並び方向に平行な方向に反射する板状ミラー２３の一端部は、傾斜溝３０の底部である傾斜面に接着されている。接着は、付着位置及び該付着位置の付着量（隆起量）の調整で傾斜面の傾斜角だけでなく、わずかの範囲ながら板状ミラー２３の向きを種々の向きに容易に変更することができる。これにより、板状ミラー２３の向きを所望の向きに正確に合わせることができる。

　ＭＥＭＳ光偏向器２０の回動ミラー２１は、回転型ミラー２５の直下ではなく、Ｘ軸方向に回転型ミラー２５から離れて配置されているので、走査光としての光Ｌｐを基板１５に対して垂直ではなく、斜めに出射することができる。このような出射方向は、光走査装置１０をめがねのつるに取り付けてスマートグラスとして利用するときに、ユーザの顔面とめがねのつるとの間の狭い隙間を介して走査光の走査領域をめがねのレンズの内面に形成することができ、有利である。

　（変形例）
　光走査装置１０における嵌合端部嵌合端部２７及び貫通孔貫通孔３１と、光走査装置７０における１対のエッジ部材７８とは、本発明の回動機構に相当する。実施形態では、固定部材は、接着部材となっているが、ビス等の接着部材以外の留め部材を適宜選択することもできる。

　光走査装置１０は、ＶＣＳＥＬ１７を備える。ＶＣＳＥＬ１７は、面発光レーザ素子の一例である。本発明は、面発光レーザ素子であれば、垂直共振器面発光型レーザ（VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser）以外のレーザ光源を採用することができる。

　支持枠体１２の起立板部１３ｂは、基板１５に固定されている板状支持部材の一例である。起立板部１３ｂは、底板部１３ａを介して基板１５に固定されているが、本発明の板状支持部材は、基板に直接固定することもできる。

　光走査装置１０，７０では、第１ミラー及び第２ミラーとしての板状ミラー２３及び回転型ミラー２５又は板状ミラー７５は、第２軸方向としてのＹ軸方向に一端部は、起立板部１３ｂに支持されているが、他端部は自由端部となっており、片持ち支持の状態で固定されている。本発明の第１ミラー及び第２ミラーは、光走査装置１０，７０の完成時には両持ち支持されていてもよい。

　光走査装置１０では、第２支持部としての貫通孔３１のみが回転体の形状を有している。本発明では、第１支持部としての底面を有する傾斜溝３０も、回転体の形状の貫通孔にしてもよい。また、逆に、第１支持部を回転体形状の貫通孔とし、第２支持部を傾斜面部とすることも可能である。

　図面では、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、それぞれ本発明の第１軸、第２軸及び第３軸に相当するものとして定義しているが、これは、あくまでも、実施形態の光走査装置１０の説明の便宜上、そのように定義しただけである。

　光走査装置１０は、スマートグラスにおける映像生成装置として適用されるほか、超小型プロジェクタやインターラクティブプロジェクタにおける映像生成装置としても適用することができる。

　光走査装置１０は、ＶＣＳＥＬ１７から出射する光Ｌｐの強度を制御して、映像を走査領域に生成することができる。しかしながら、実施例の光走査装置１０は、ＶＣＳＥＬ１７を１つしか装備しないため、モノクロの映像しか生成できない。カラーの映像を生成する場合には、光走査装置１０は、３原色に対応する光を出力する計３つのＶＣＳＥＬ１７を装備する必要がある。３つの色別のＶＣＳＥＬ１７は、ＭＥＭＳ光偏向器２０と共にＸ軸方向に一列に並ぶように基板１５上に実装されるとともに、３つのＶＣＳＥＬ１７の直上に同一高さで３つの板状ミラー２３をＸ軸方向に一列に配列する。そして、それら３つの板状ミラー２３のうち、回転型ミラー２５から近い方から１番目と２番目の板状ミラー２３は、ハーフミラーとして、２番目と３番目の板状ミラー２３から入射してくる光Ｌｐをそのまま直進させて回転型ミラー２５の方へ進ませるようにする。

　なお、上記の実施形態では１枚の起立板部１３ｂに対し回動ミラー２１及び板状ミラー２３がそれぞれ片持ちに支持されているがこれに限られない。対向する２枚の起立板部１３ｂに対し回動ミラー２１および板状ミラー２３が両持ちに支持されていてもよいし、回動ミラー２１および板状ミラー２３がそれぞれ対向する起立板部１３ｂの各々に支持されていてもかまわない。また起立板部１３ｂは独立した板部ではなく光走査装置１０の筐体の壁面であってもかまわない。

１０，７０・・・光走査装置、１３ｂ、・・・起立板部（板状支持部材）、１５・・・基板、１７・・・ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ素子）、２０・・・ＭＥＭＳ光偏向器、２１・・・回動ミラー、２３，７５・・・板状ミラー、２５・・・回転型ミラー、２６・・・ミラー部、２７・・・嵌合端部（一端部）、３０・・・傾斜溝（斜面）、３１・・・貫通孔。

Claims

　基板と、
　出射方向を前記基板に対して上向きにして前記基板上に実装された面発光レーザ素子と、
　回動ミラーを前記基板に対して上向きにして前記基板上に実装されたＭＥＭＳ光偏向器と、
　前記基板に固定された板状支持部材と、
　前記基板上の前記面発光レーザ素子及び前記ＭＥＭＳ光偏向器の並び方向としての第１軸方向に対して垂直でかつ前記基板に対して平行な第２軸方向に延在し、前記面発光レーザ素子からの出射光を前記第１軸方向に反射するように前記板状支持部材の第１支持部に支持されている第１ミラーと、
　前記第２軸方向に延在し、前記第１ミラーからの光を前記ＭＥＭＳ光偏向器の前記回動ミラーに向けて反射するように、前記板状支持部材の第２支持部に支持されている第２ミラーと、
を備え、
　前記第１支持部及び前記第２支持部のうちの少なくとも一方の支持部は、当該一方の支持部が支持している前記第１ミラー及び前記第２ミラーの一方のミラーを回転可能に支持する回動機構と前記回動機構における前記一方のミラーの回動位置を固定する固定部材とを含むことを特徴とする光走査装置。
　請求項１記載の光走査装置において、
　前記回動機構は、前記一方のミラーの一端部が挿入されて支持された貫通孔を有し、
　前記貫通孔は、前記第２軸方向の軸線を中心線とする回転体の形状を有することを特徴とする光走査装置。
　請求項２記載の光走査装置において、
　前記固定部材は、接着剤を含むことを特徴とする光走査装置。
　請求項２又は３記載の光走査装置において、
　前記貫通孔の形状は、円柱、又は前記一方のミラーの一端部の挿入方向の先に向かってつぼまる円錐台であり、
　前記一方の支持部と、前記一方の支持部に支持される前記一端部とは、相互に接着されていることを特徴とする光走査装置。
　請求項１～４記載のいずれか１項に記載の光走査装置において、
　前記一方の支持部は前記第２支持部であり、
　前記第１支持部は、前記板状支持部材に形成された斜面を有し、
　前記第１ミラーの一端部は、前記第１ミラーが前記面発光レーザ素子からの入射光を前記第１軸方向に対して平行に反射するように、前記斜面に接着されていることを特徴とする光走査装置。
　請求項１～５のいずれか１項に記載の光走査装置において、
　前記回動ミラーは、前記第１軸方向に前記第２ミラーに対して前記第１ミラーとは反対側に配置され、前記第２ミラーからの光を、前記基板に対して傾斜する傾斜角で前記第１軸方向に前記第２ミラーとは反対側に反射することを特徴とする光走査装置。