Устройство формирования изображений

Устройство формирования изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству формирования изображений.

Описание предшествующего уровня техники

Проекторы известны как устройства, которые проецируют свет на поверхность объекта, такого как экран, чтобы отображать требуемое изображение на проекционной поверхности экрана. Практически используемый пример таких проекторов использует оптический сканер, который выполняет одномерное или двумерное сканирование с помощью света (см., например, JP-A-2008-116668 (патентный документ 1)).

Проектор, описанный в патентном документе 1, имеет первый оптический сканер, в котором подвижная пластина, имеющая светоотражательный узел, поворачивается вокруг оси X, второй оптический сканер, в котором подвижная пластина, имеющая светоотражательный узел, поворачивается вокруг оси Y, ортогональной к оси X, и устройство источника света, которое излучает свет, такое как лазер. В таком проекторе первый оптический сканер выполняет сканирование с помощью света, испускаемого посредством устройства источника света, и второй оптический сканер выполняет сканирование с помощью света после сканирования, тем самым выполняя двумерное сканирование с помощью света, чтобы отображать требуемое изображение на экране.

В таком проекторе изображение всегда отображается в фиксированной ориентации относительно ориентации области, в которой изображение может отображаться (области для прорисовки).

В последние годы, в области техники систем цифровых информационных табло, появляются проекты, в которых экран установлен в помещениях станции, в здании, вестибюле отеля и т.п. с интенсивным потоком клиентов, и требуемое изображение (видео для продвижения товаров и услуг, видео с коммерческой рекламой и т.п.) отображается на экране посредством использования вышеуказанного проектора, чтобы предоставлять рекламу для людей недалеко от экрана.

В проекторе, описанном в патентном документе 1, тем не менее, поскольку ориентация изображения всегда является фиксированной относительно ориентации области для прорисовки, как описано выше, возникает проблема в том, что людям трудно распознавать содержимое изображения в зависимости от их положений и ориентаций относительно области для прорисовки. Это представляет, например, такую проблему, что эффект рекламы (эффект привлекательности) не может предоставляться в достаточной степени.

Сущность изобретения

Преимущество некоторых аспектов изобретения состоит в том, чтобы предоставлять устройство формирования изображений, предоставляющее возможность людям легко распознавать содержимое изображения.

Устройство формирования изображений согласно аспекту изобретения включает в себя: светоизлучающий узел, испускающий свет; узел оптического сканирования, сканирующий поверхность отображения с помощью света, испускаемого из светоизлучающего узла; и узел изменения, вращающий изображение, сформированное на поверхности отображения, посредством сканирования с помощью света посредством использования положения около центра в качестве оси вращения для изменения ориентации изображения.

Это дает возможность задания ориентации изображения равной ориентации, при которой человек может легко просматривать его. Таким образом, содержимое изображения может легко распознаваться человеком.

Предпочтительно, устройство формирования изображений согласно аспекту изобретения включает в себя узел изменения положения прорисовки, изменяющий положение изображения, и узел изменения изменяет ориентацию изображения на основе состояния активации узла изменения положения прорисовки.

Это дает возможность изменения ориентации изображения в зависимости от положения изображения. Даже когда положение изображения изменяется вместе с изменением угла проекции, ориентация изображения может задаваться равной требуемой ориентации. Как результат, человек может легко просматривать содержимое изображения. Напротив, когда положение изображения изменяется без изменения ориентации изображения, ориентация изображения может быть наклонена относительно направления сканирования с помощью света, чтобы затруднять просмотр человеком содержимого изображения.

Предпочтительно, в устройстве формирования изображений согласно аспекту изобретения, узел изменения положения прорисовки имеет механизм поворота модулей, поворачивающий светоизлучающий узел и узел оптического сканирования, и узел изменения изменяет ориентацию изображения на основе угла поворота светоизлучающего узла и узла оптического сканирования с помощью механизма поворота модулей.

Это позволяет изменять положение изображения без необходимости регулирования совмещения светоизлучающего узла и узла оптического сканирования. Помимо этого, ориентация изображения может изменяться в соответствии с положением изображения относительно легко.

В устройстве формирования изображений согласно аспекту изобретения механизм поворота модулей предпочтительно поворачивает светоизлучающий узел и узел оптического сканирования вокруг осевой линии, ортогональной к поверхности отображения.

Это позволяет перемещать изображение, главным образом, в направлении горизонтального сканирования при подавлении искажения вследствие изменения положения изображения. В таком случае, если изображение перемещается к горизонтальному сканированию без изменения ориентации изображения, соотношение между направлением горизонтального сканирования и ориентацией изображения смещается вместе с перемещением. Тем не менее, такое смещение может быть скорректировано посредством изменения ориентации изображения. Как результат, преимущества применения изобретения являются значительными в таком случае.

Предпочтительно, устройство формирования изображений согласно аспекту изобретения включает в себя узел считывания, считывающий то, присутствует или нет человек в пределах области считывания, заданной около поверхности отображения, и считывающий состояние перемещения человека, когда человек присутствует в пределах области считывания, узел управления, управляющий возбуждением узла изменения положения прорисовки на основе результата считывания узла считывания.

Это позволяет изменять положение изображения в соответствии с состоянием перемещения человека. Таким образом, содержимое изображения может легко распознаваться человеком.

В устройстве формирования изображений согласно аспекту изобретения узел изменения предпочтительно изменяет ориентацию изображения на основе состояния активации узла изменения положения прорисовки и результата считывания узла считывания.

Это позволяет задавать ориентацию изображения в ориентации, при которой человек может легко просматривать его.

В устройстве формирования изображений согласно аспекту изобретения узел изменения предпочтительно изменяет ориентацию изображения так, чтобы оно было фиксировано относительно ориентации человека.

Это дает возможность человеку легко просматривать содержимое изображения.

В устройстве формирования изображений согласно аспекту изобретения, когда человек перемещается в пределах области считывания, узел управления предпочтительно управляет возбуждением узла изменения положения прорисовки так, что положение изображения изменяется, чтобы оставаться расположенным впереди направления перемещения человека.

Это дает возможность человеку легко просматривать содержимое изображения.

В устройстве формирования изображений согласно аспекту изобретения узел изменения предпочтительно имеет функцию выполнения обработки вращения видеоданных.

Это позволяет вращать изображение, причем положение около центра используется в качестве оси вращения.

В устройстве формирования изображений согласно аспекту изобретения узел изменения предпочтительно имеет узел хранения видеоданных, сохраняющий видеоданные, узел вычисления видеоданных, имеющий функцию выполнения обработки вращения видеоданных, сохраненных в узле хранения видеоданных, и узел модуляции источника света, возбуждающий светоизлучающий узел на основе результата вычисления узла вычисления видеоданных.

Это дает возможность последовательной обработки вращения видеоданных для изменения ориентации изображения.

В устройстве формирования изображений согласно аспекту изобретения узел оптического сканирования предпочтительно включает в себя оптический сканер, предоставленный посредством подвижной пластины, включающей в себя светоотражательный узел, отражающий свет, испускаемый из светоизлучающего узла, причем подвижная пластина является поворотной вокруг одной оси или двух осей, ортогональных друг другу, при этом оптический сканер выполняет сканирование с помощью света, отражаемого посредством светоотражательного узла, посредством поворота.

Это позволяет получить устройство формирования изображений с компактной и простой конфигурацией.

В устройстве формирования изображений согласно аспекту изобретения светоизлучающий узел предпочтительно испускает лазерное излучение.

Это дает возможность получения конфигурации без фокусировки, непосредственной проекции и настройки положения при проекции в произвольном положении без ограничения посредством положения установки. Помимо этого, поскольку использование лазерного излучения позволяет опускать или упрощать оптическую систему, такую как линзы для предоставления направленного света, можно уменьшать размер светоизлучающего узла и тем самым размер устройства формирования изображений.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является схемой, показывающей вариант 1 осуществления устройства формирования изображений согласно изобретению.

Фиг. 2 является блок-схемой, показывающей схематичную конфигурацию устройства формирования изображений, показанного на фиг. 1.

Фиг. 3 является схемой, показывающей схематичную конфигурацию проектора, включенного в устройство формирования изображений, показанное на фиг. 2.

Фиг. 4 является перспективной схемой, частично показывающей в разрезе оптический сканер, включенный в проектор, показанный на фиг. 3.

Фиг. 5A и 5B являются видами в разрезе для пояснения работы оптического сканера, показанного на фиг. 4.

Фиг. 6 является блок-схемой, показывающей систему управления (узел управления активацией, узел оптического сканирования и модуль источника света) проектора, показанного на фиг. 3.

Фиг. 7A и 7B являются схемами для пояснения работы проектора, показанного на фиг. 3 (фиг. 7A является видом сбоку, а фиг. 7B является видом спереди).

Фиг. 8 является графиком, показывающим переходы угла качания подвижной пластины (изменения угла качания во времени) в оптическом сканере (оптическом сканере для горизонтального сканирования) при активации проектора, показанного на фиг. 3.

Фиг. 9 является графиком, показывающим переходы угла качания подвижной пластины (изменения угла качания во времени) в оптическом сканере (оптическом сканере для вертикального сканирования) при активации проектора, показанного на фиг. 3.

Фиг. 10A и 10B являются схемами, показывающими модификацию работы проектора, показанного на фиг. 3 (фиг. 10A является видом сбоку, а фиг. 10B является видом спереди).

Фиг. 11A и 11B являются схемами для пояснения работы (изменения ориентации изображения) проектора, показанного на фиг. 3 (фиг. 11A является схемой перед вращением, а фиг. 11B является схемой после вращения).

Фиг. 12 является видом сбоку, частично показывающим в разрезе механизм поворота модулей узла изменения положения прорисовки, включенного в проектор, показанный на фиг. 3.

Фиг. 13A и 13B является видом сверху для пояснения работы механизма поворота модулей, показанного на фиг. 12.

Фиг. 14 является видом в перспективе, показывающим механизм поворота сканера узла изменения положения прорисовки, включенного в проектор, показанный на фиг. 3.

Фиг. 15 является видом сверху для пояснения работы устройства формирования изображений, показанного на фиг. 1.

Фиг. 16 является видом сверху для пояснения работы (ориентации изображения) устройства формирования изображений, показанного на фиг. 1.

Фиг. 17 является видом сверху для пояснения работы (ориентации изображения) устройства формирования изображений согласно варианту 2 осуществления изобретения.

Фиг. 18 является видом сверху для пояснения работы (ориентации изображения) устройства формирования изображений согласно варианту 3 осуществления изобретения.

Фиг. 19 является видом сверху для пояснения работы (ориентации изображения) устройства формирования изображений согласно варианту 4 осуществления изобретения.

Фиг. 20 является схематичным видом сверху, показывающим оптический сканер проектора, включенного в устройство формирования изображений согласно варианту 5 осуществления изобретения.

Фиг. 21 является видом в разрезе вдоль линии B-B на фиг. 20;

Фиг. 22 является блок-схемой, показывающей узел приложения напряжения узла возбуждения, включенного в оптический сканер, показанный на фиг. 21.

Фиг. 23A и 23B являются схемами, показывающими пример напряжения, сформированного в узле формирования первого напряжения и узле формирования второго напряжения, включенных в узел приложения напряжения, показанный на фиг. 21.

Подробное описание вариантов осуществления

Предпочтительные варианты осуществления устройства формирования изображений согласно изобретению далее описываются со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Первый вариант осуществления

Фиг. 1 является схемой, показывающей вариант 1 осуществления устройства формирования изображений согласно изобретению, фиг. 2 является блок-схемой, показывающей схематичную конфигурацию устройства формирования изображений, показанного на фиг. 1, фиг. 3 является схемой, показывающей схематичную конфигурацию проектора, включенного в устройство формирования изображений, показанное на фиг. 2, фиг. 4 является перспективной схемой, частично показывающей в разрезе оптический сканер, включенный в проектор, показанный на фиг. 3, фиг. 5A и 5B являются видами в разрезе для пояснения работы оптического сканера, показанного на фиг. 4, фиг. 6 является блок-схемой, показывающей систему управления (узел управления активацией, узел оптического сканирования и модуль источника света) проектора, показанного на фиг. 3, фиг. 7A и 7B являются схемой для пояснения работы проектора, показанного на фиг. 3 (фиг. 7A является видом сбоку, а фиг. 7B является видом спереди), фиг. 8 является графиком, показывающим переходы угла качания подвижной пластины (изменения угла качания во времени) в оптическом сканере (оптическом сканере для горизонтального сканирования) при активации проектора, показанного на фиг. 3, фиг. 9 является графиком, показывающим переходы угла качания подвижной пластины (изменения угла качания во времени) в оптическом сканере (оптическом сканере для вертикального сканирования) при активации проектора, показанного на фиг. 3, фиг. 10A и 10B являются схемой, показывающей модификацию работы проектора, показанного на фиг. 3 (фиг. 10A является видом сбоку, а фиг. 10B является видом спереди), фиг. 11A и 11B являются схемой для пояснения работы (изменения ориентации изображения) проектора, показанного на фиг. 3 (фиг. 11A является схемой перед вращением, а фиг. 11B является схемой после вращения), фиг. 12 является видом сбоку, частично показывающим в разрезе механизм поворота модулей узла изменения положения прорисовки, включенного в проектор, показанный на фиг. 3, фиг. 13A и 13B являются видами сверху для пояснения работы механизма поворота модулей, показанного на фиг. 12, фиг. 14 является видом в перспективе, показывающим механизм поворота сканера узла изменения положения прорисовки, включенного в проектор, показанный на фиг. 3, фиг. 15 является видом сверху для пояснения работы устройства формирования изображений, показанного на фиг. 1, фиг. 16 является видом сверху для пояснения работы (ориентации изображения) устройства формирования изображений, показанного на фиг. 1. Далее, для удобства описания, верхняя сторона упоминается как "верх", нижняя сторона - как "низ", правая сторона - как "справа", и левая сторона - как "слева" на фиг. 4, фиг. 5A и 5B, фиг. 7A и фиг. 10A и 10B.

Устройство 1 формирования изображений, показанное на фиг. 1, является устройством, которое отображает предварительно определенное изображение g, такое как неподвижное изображение и движущееся изображение (в частности, коммерческая реклама и видео для продвижения товаров и услуг) на поверхности 91 отображения, размещенной на поверхности пола для пола 9 в пределах такой конструкции, как, например, здание.

В варианте осуществления, устройство 1 формирования изображений предоставляется так, что положение области 911 прорисовки, выступающей в качестве области, в которой отображается изображение g, изменяется в зависимости от состояния перемещения человека H, перемещающегося по полу 9. Например, как показано на фиг. 1, перемещение M_G области 911 прорисовки выполняется в зависимости от перемещения M_H человека H, чтобы поддерживать состояние, в котором область 911 прорисовки находится в предварительно определенном положении спереди от человека H.

Таким образом, даже в то время, когда человек H перемещается, изображение g может отображаться в положении, в котором человек H может легко просматривать изображение g.

В частности, устройство 1 формирования изображений вращает изображение g и область 911 прорисовки, причем положения около центров используются в качестве осей вращения, чтобы изменять ориентации изображения g и области 911 прорисовки, чтобы давать возможность человеку H легко просматривать изображение g.

Из вышеуказанного, устройство 1 формирования изображений может предоставлять превосходную рекламную функцию, например, когда изображения для рекламы, к примеру, коммерческая реклама и видео для продвижения товаров и услуг, используются в качестве выводимого изображения.

Поверхность 91 отображения, выступающая в качестве объекта, на котором отображается изображение g, может быть поверхностью пола для пола 9 или может быть поверхностью экрана, положенного на поверхность пола для пола 9. Когда поверхность экрана, положенного на поверхность пола для пола 9, используется в качестве поверхности 91 отображения, поверхность 91 отображения может иметь оптические свойства, подходящие для отображения изображения g. Таким образом, видимость изображения может улучшаться независимо от материала и т.п. площадки, на которой изображение отображается (пола в варианте осуществления). Составляющий материал такого экрана не ограничивается конкретным образом, и примеры его включают в себя полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, полиамид, акриловую смолу, ABS-смолу, фторсмолу, эпоксидную смолу, кремнийорганическую смолу или сополимер, смесь, полимерный сплав, и т.п., сформированный, главным образом, из вышеуказанных материалов, и один или два или более из указанного может использоваться в комбинации.

Как показано на фиг. 2, устройство 1 формирования изображений формируется из проектора 2, который сканирует поверхность 91 отображения с помощью света и отображает (рисует) изображение на нем, узел 7 считывания, считывающий присутствие или отсутствие и состояние перемещения человека рядом с поверхностью 91 отображения, и узел 8 управления, управляющий возбуждением проектора 2 на основе результата считывания узла 7 считывания. Устройство 1 формирования изображений также имеет кожух 11, и проектор 2 помещается в кожух 11 (см. фиг. 1).

Поскольку устройство 1 формирования изображений, как описано выше, использует проектор 2 типа оптического сканирования, чтобы отображать изображение, устройство является недорогим и легко устанавливаемым по сравнению с устройством, использующим плоскопанельный дисплей, таким как светодиодная панель, жидкокристаллическая панель и органическая электролюминесцентная панель.

Далее, описываются последовательно подробно компоненты, составляющие устройство 1 формирования изображений.

Проектор

Сначала описывается проектор 2.

Проектор 2 выполнен с возможностью отображать изображение g в области 911 прорисовки, сформированной на поверхности 91 отображения посредством сканирования с помощью света, и дает возможность изменения в положении области 911 прорисовки.

В частности, как показано на фиг. 2, проектор 2 имеет модуль 3 источника света (светоизлучающий узел), который излучает свет, узел 4 оптического сканирования, который сканирует поверхность 91 отображения с помощью света, испускаемого из модуля 3 источника света, устройство 5 управления активацией, которое управляет модулем 3 источника света и узлом 4 оптического сканирования, и узел 6 изменения положения прорисовки, изменяющий положение области 911 прорисовки.

Модуль источника света (светоизлучающий узел)

Как показано на фиг. 3, модуль 3 источника света имеет источники 31r, 31g и 31b лазерного излучения для соответствующих цветов и коллиматорные линзы 32r, 32g и 32b и цветоизбирающие зеркала 33r, 33g и 33b, предоставленные в соответствии с источниками 31r, 31g и 31b лазерного излучения для соответствующих цветов, соответственно.

Источники 31r, 31g и 31b лазерного излучения для соответствующих цветов имеют возбуждающие схемы 310r, 310g и 310b и источник 320r света для красного цвета, источник 320g света для зеленого цвета и источник 320b света для синего цвета, соответственно, (см. фиг. 6), чтобы испускать лазерное излучение RR, GG и BB красного цвета, зеленого цвета и синего цвета, соответственно, как показано на фиг. 3. Лазерное излучение RR, GG и BB испускается в состоянии, в котором оно модулируется в ответ на сигналы возбуждения, передаваемые из узла 54 модуляции источника света, описанного ниже, устройства 5 управления активацией, и коллимируется посредством коллиматорных линз 32r, 32g и 32b, выступающих в качестве коллимирующих оптических элементов, в тонкие лучи, соответственно.

Цветоизбирающие зеркала 33r, 33g и 33b имеют характеристики отражения лазерного излучения RR красного цвета, лазерного излучения GG зеленого цвета и лазерного излучения BB синего света, соответственно, и комбинируют лазерное излучение RR, GG и BB соответствующих цветов в одно и применяют одно лазерное излучение (свет) LL.

Следует отметить, что коллиматорные зеркала могут использоваться вместо коллиматорных линз 32r, 32g и 32b. В этом случае тонкий луч направленного пучка лучей света также может формироваться. Когда направленный пучок лучей света испускается из каждого из источников 31r, 31g и 31b лазерного излучения для соответствующих цветов, коллиматорные линзы 32r, 32g и 32b могут опускаться. Источники 31r, 31g и 31b лазерного излучения могут заменяться источниками света, такими как светоизлучающие диоды, которые формируют аналогичные световые пучки. Порядок источников 31r, 31g и 31b лазерного излучения для соответствующих цветов, коллиматорных линз 32r, 32g и 32b и цветоизбирающих зеркал 33r, 33g и 33b на фиг. 3 является просто иллюстративным, их порядок может свободно задаваться с помощью комбинаций соответствующих поддерживаемых цветов (источник 31r лазерного излучения, коллиматорная линза 32r и цветоизбирающее зеркало 33r для красного цвета, источник 31g лазерного излучения, коллиматорная линза 32g и цветоизбирающее зеркало 33g для зеленого цвета, источник 31b лазерного излучения, коллиматорная линза 32b и цветоизбирающее зеркало 33b для синего цвета). Например, комбинация синего цвета, красного цвета и зеленого цвета возможна в порядке сокращения близости к узлу 4 оптического сканирования.

Поскольку модуль 3 источника света, как описано выше, испускает лазерное излучение, модуль 3 источника света не имеет фокусировки, непосредственная проекция может выполняться, и положение при проекции может задаваться в произвольном положении, без ограничения посредством положения установки. Помимо этого, поскольку использование лазерного излучения позволяет упрощать оптическую систему, такую как линзы для предоставления направленного света, можно уменьшать размер модуля 3 источника света и тем самым размер устройства 1 формирования изображений.

Узел оптического сканирования

Далее описывается узел 4 оптического сканирования.

Узел 4 оптического сканирования сканирует поверхность 91 отображения (горизонтальное сканирование: основное сканирование) в горизонтальном направлении (первом направлении) с помощью лазерного излучения LL, испускаемого из модуля 3 источника света, и сканирует поверхность 91 отображения (вертикальное сканирование: субсканирование) в вертикальном направлении (втором направлении, ортогональном к первому направлению) на скорости сканирования, ниже скорости сканирования в горизонтальном направлении, тем самым выполняя двумерное сканирование.

Узел 4 оптического сканирования имеет оптический сканер 41 (узел сканирования в первом направлении), который является зеркалом горизонтального сканирования для сканирования поверхности 91 отображения с помощью лазерного излучения LL, испускаемого из модуля 3 источника света в горизонтальном направлении, узел 43 обнаружения угла (средство обнаружения характера изменения), обнаруживающий угол (характер изменения) подвижной пластины 411a, описанной ниже, оптического сканера 41, оптический сканер 42 (узел сканирования во втором направлении), который является зеркалом вертикального сканирования для сканирования поверхности 91 отображения с помощью лазерного излучения LL, испускаемого из модуля 3 источника света в вертикальном направлении, и узел 44 обнаружения угла (средство обнаружения характера изменения), обнаруживающий угол (характер изменения) подвижной пластины 421a, описанной ниже, оптического сканера 42.

Далее описываются конфигурации оптических сканеров 41 и 42. Поскольку оптические сканеры 41 и 42 имеют аналогичные конфигурации, оптический сканер 41 далее описывается в качестве типичного образца, а описание оптического сканера 42 опускается.

Как показано на фиг. 4, оптический сканер 41 имеет так называемую вибрационную систему с одной степенью свободы (одномерное сканирование) и имеет базовый корпус 411, противоположную подложку 413, предоставленную напротив нижней поверхности базового корпуса 411, и разделительный элемент 412, предоставленный между базовым корпусом 411 и противоположной подложкой 413.

Базовый корпус 411 имеет подвижную пластину 411a, несущий узел 411b, который поддерживает подвижную пластину 411a, чтобы она была поворотной, и пару соединительных узлов 411c и 411d, которые соединяют подвижную пластину 411a с несущим узлом 411b.

Подвижная пластина 411a имеет, в общем, прямоугольную форму при виде сверху. Светоотражательный узел (зеркало) 411e, имеющий коэффициент отражения света, предоставляется на верхней поверхности такой подвижной пластины 411a. Поверхность (верхняя поверхность) светоотражательного узла 411e формирует отражающую поверхность, которая отражает свет. Светоотражательный узел 411e формируется, например, из металлической пленки из Al, Ni и т.п. Постоянный магнит 414 предоставляется на нижней поверхности подвижной пластины 411a.

Несущий узел 411b предоставляется, чтобы окружать внешнюю периферию подвижной пластины 411a при виде сверху подвижной пластины 411a. В частности, несущий узел 411b имеет форму рамки, в пределах которой находится подвижная пластина 411a.

Соединительный узел 411c соединяет подвижную пластину 411a с несущим узлом 411b на левой стороне подвижной пластины 411a, а соединительный узел 411d соединяет подвижную пластину 411a с несущим узлом 411b на правой стороне подвижной пластины 411a.

Каждый из соединительных узлов 411c и 411d имеет удлиненную форму. Каждый из соединительных узлов 411c и 411d является упруго деформируемым. Такая пара соединительных узлов 411c и 411d предоставляется коаксиально, и подвижная пластина 411a поворачивается относительно несущего узла 411b вокруг оси (в дальнейшем называемой "центральной осью J1 поворота").

Базовый корпус 411, как описано выше, формируется из кремния, используемого в качестве основного материала, например, и подвижная пластина 411a, несущий узел 411b и соединительные узлы 411c и 411d формируются неразъемно. Использование кремния в качестве основного материала позволяет реализовывать превосходные характеристики поворота и позволяет достигать превосходной износостойкости. Поскольку кремний может изготовляться посредством микротехнологии, формирование базового корпуса 411 из кремния, используемого в качестве основного материала, позволяет предоставлять высокую точность размеров базового корпуса 411, чтобы достигать превосходных вибрационных характеристик оптического сканера 41. Помимо этого, оптический сканер 41 может уменьшаться в размере.

Разделительный элемент 412 имеет форму рамки, и его верхняя поверхность соединена с нижней поверхностью базового корпуса 411. Разделительный элемент 412 практически идентичен по форме несущему узлу 411b при виде сверху подвижной пластины 411a. Разделительный элемент 412, как описано выше, формируется, например, из различных типов стекол, различных типов керамики, кремния и SiO₂.

Следует отметить, что способ соединения разделительного элемента 412 с базовым корпусом 411 не ограничивается конкретным образом, и, например, соединение может выполняться через другой элемент, такой как связующее, либо прямое соединение или анодное соединение может использоваться в зависимости от составляющего материала разделительного элемента 412 и т.п.

Противоположная подложка 413 формируется из различных типов стекол, кремния или SiO₂, например, аналогично разделительному элементу 412. Обмотка 415 предоставляется на верхней поверхности противоположной подложки 413 и на площадке напротив подвижной пластины 411a.

Постоянный магнит 414 имеет форму стержня пластины и предоставляется вдоль нижней поверхности подвижной пластины 411a. Постоянный магнит 414, как описано выше, намагничивается (поляризуется) в направлении, ортогональном к центральной оси J1 поворота при виде сверху подвижной пластины 411a. В частности, постоянный магнит 414 предоставляется так, что сегмент линии, соединяющий оба полюса (южный полюс и северный полюс), является ортогональным к центральной оси J1 поворота.

Для постоянного магнита 414, как описано выше, можно использовать магнит на основе неодима, ферритовый магнит, кобальтосамариевый магнит, "алнико магнит" и т.п., например, без конкретного ограничения.

Обмотка 415 предоставляется так, чтобы окружать внешнюю периферию постоянного магнита 414 при виде сверху подвижной пластины 411a.

Оптический сканер 41 имеет узел 416 приложения напряжения, который прикладывает напряжение к обмотке 415. Узел 416 приложения напряжения формируется, чтобы давать возможность регулирования (изменения) условий, включающих в себя значение напряжения и частоту поданного напряжения. Узел 416 приложения напряжения, обмотка 415 и постоянный магнит 414 составляют узел 417 возбуждения, поворачивающий подвижную пластину 411a.

Предварительно определенное напряжение прикладывается к обмотке 415 посредством узла 416 приложения напряжения, и предварительно определенный электрический ток передается через него.

Например, когда переменное напряжение прикладывается к обмотке 415 посредством узла 416 приложения напряжения, электрический ток передается, соответственно, чтобы формировать магнитное поле в направлении толщины (направлении сверху вниз на фиг. 4) подвижной пластины 411a, и направление магнитного поля периодически переключается. В частности, переключение выполняется между состоянием A, в котором частью обмотки 415 около ее верхней стороны является южный полюс, а частью около нижней стороны является северный полюс, и состоянием B, в котором частью обмотки 415 около ее верхней стороны является северный полюс, а частью около ее нижней стороны является южный полюс. Здесь, возбуждение узла 416 приложения напряжения управляется посредством устройства 5 управления активацией, описанного ниже.

В состоянии A, как показано на фиг. 5A, правая часть постоянного магнита 414 смещается вверх посредством отталкивания к магнитному полю, сформированному посредством прохождения электрического тока через обмотку 415, и левая часть постоянного магнита 414 смещается вниз посредством притяжения к магнитному полю. Это поворачивает и наклоняет подвижную пластину 411a против часовой стрелки.

С другой стороны, в состоянии B, как показано на фиг. 5B, правая часть постоянного магнита 414 смещается вниз, и левая часть постоянного магнита 414 смещается вверх. Это поворачивает и наклоняет подвижную пластину 411a по часовой стрелке.

Состояние A и состояние B, как описано выше, повторяются попеременно, чтобы поворачивать (вибрировать) подвижную пластину 411a вокруг центральной оси J1 поворота при крутильном деформировании соединительных узлов 411c и 411d.

При управлении посредством устройства 5 управления активацией, описанного ниже, напряжение, прикладываемое к обмотке 415 посредством узла 416 приложения напряжения, регулируется так, чтобы давать возможность регулирования проходящего электрического тока. Это позволяет регулировать угол качания (амплитуду) поворота подвижной пластины 411a (отражающей лицевой поверхности светоотражательного узла 411e) вокруг центральной оси J1 поворота.

Конфигурация оптического сканера 41, как описано выше, не ограничивается конкретным образом до тех пор, пока она позволяет поворачивать подвижную пластину 411a, и, например, конфигурация может иметь вибрационную систему с двумя степенями свободы. Помимо этого, возбуждающая схема оптического сканера 41 может быть пьезоэлектрической, возбуждаемой с использованием пьезоэлектрического элемента, электростатической, возбуждаемой с использованием электростатического притяжения, и т.п., вместо электромагнитной, возбуждаемой с использованием обмотки 415 и постоянного магнита 414.

Как показано на фиг. 3, оптические сканеры 41 и 42, выполненные выше, предоставляются так, что их центральные оси J1 и J2 поворота имеют направления, ортогональные друг другу. Инициализация оптических сканеров 41 и 42, как описано выше, дает возможность сканирования поверхности 91 отображения двумерно (в двух направлениях, ортогональных друг другу) с помощью лазерного излучения LL, испускаемого из модуля 3 источника света. Как результат, двухмерное изображение может прорисовываться на поверхности 91 отображения с относительно простой конфигурацией.

В частности, свет, испускаемый из модуля 3 источника света, отражается посредством отражающей поверхности светоотражательного узла 411e оптического сканера 41 и затем отражается посредством отражающей поверхности светоотражательного узла 421e оптического сканера 42 и проецируется (применяется) на поверхность 91 отображения. Здесь, светоотражательный узел 411e оптического сканера 41 поворачивается, и светоотражательный узел 421e оптического сканера 42 поворачивается на угловой частоте (скорости), ниже угловой скорости поворота светоотражательного узла 411e. Это реализует сканирование поверхности 91 отображения в горизонтальном направлении и в вертикальном направлении на более низкой скорости сканирования, чем скорость сканирования в горизонтальном направлении, с помощью лазерного излучения LL, испускаемого из модуля 3 источника света. Таким образом, поверхность 91 отображения сканируется двумерно с помощью лазерного излучения LL, испускаемого из модуля 3 источника света, и изображение прорисовывается на поверхности 91 отображения.

Чтобы поворачивать светоотражательный узел 421e оптического сканера 42 на более низкой угловой скорости, чем угловая скорость светоотражательного узла 411e оптического сканера 41, например, оптический сканер 41 может резонансно возбуждаться с использованием резонанса, и оптический сканер 42 может нерезонансно возбуждаться без использования резонанса. Когда оба из оптических сканеров 41 и 42 резонансно возбуждаются, оптические сканеры 41 и 42 могут быть выполнены так, что резонансная частота оптического сканера 41 (резонансная частота вибрационной системы, состоящей из подвижной пластины 411a и соединительных узлов 411c и 411d), превышает резонансную частоту оптического сканера 42.

Свет,