[发明专利]反射镜装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种装载在超小型投影仪等图形投影装置中来对图像进行投影的反射镜装置。

背景技术

一般来说，投影仪装置被用作如下一种设备：通过在电影院、会议室等向巨大的屏幕投影图像，从而很多的人能够同时共享信息。

可是，近年来，利用了LED(Light Emitting Diode：发光二极管)、LD(Laser Diode：激光二极管)的微型投影仪这样的能够装载到便携式电话的超小型投影仪的产品化正在发展。

其作为无论在何处都能够向喜好的场所投影图像的装置而在近年来受到关注，在日经电子2010年8-9月号中预测在2014年一年将发货2000万台以上。

作为面向该微型投影仪的显示元件，有LCOS(Liquid Crystal On Silicon：硅基液晶)、DMD(Digital Micro-mirror Device：数字微镜装置)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微电子机械系统)反射镜装置这三个，在现阶段，LCOS、DMD成为主流。但是，由于存在通过与LD的组合能够构建无焦点的光学系统这样的优点，因此正在进行MEMS反射镜装置的开发。

在MEMS反射装置中，由于要通过投影仪进行运动图像投影，因此需要水平和垂直的双轴反射镜，并且要求支持WVGA(800×480)、以水平方向±11°18kHz和垂直方向±6°60Hz这样相差很大的扫描速度进行驱动。

作为一例，专利文献1所公开的Microvision公司的电磁驱动型反射镜装置是双轴反射镜装置，外侧的可动框以非谐振频率在垂直方向上进行驱动，以谐振频率在水平方向上驱动内侧的反射镜。用于产生洛伦兹力的线圈形成在外侧的可动框上，在相对于反射镜装置的两个可动轴方向呈45°的轴线上配置磁铁，由此使外侧的可动框产生了针对双轴的洛伦兹力。

作为压电驱动型反射镜设备的例子，有专利文献2所公开的斯坦利电气公司(STANLEY ELECTRIC CO.，LTD)的双轴反射镜装置。在本例中，具有形成反射面的可动部、支撑该可动部的可动框、以及支撑该可动框的固定框。并且，可动部与可动框通过铰链进行连接，可动框与固定框通过连接成弯折状的悬臂梁进行了连接。将反射镜与可动框进行连接的铰链上形成有压电激励器，通过以谐振频率进行驱动，获得了较大的摆动角。另外，可动框能够对形成在相邻的悬臂梁上的压电材料施加极性不同的电压。

作为静电驱动型反射镜装置的例子，有专利文献3所公开的松下电工公司的单轴反射镜装置。在本例中，具有形成反射面的可动部和支撑该可动部的固定框，可动部与固定框通过铰链进行了连接。另外，安装形成在可动部与固定框之间并相互啮合的一对梳齿电极，将对该一对梳齿施加了电压时的静电力作为驱动力，在将铰链扭转的同时相对于固定框进行旋转，并以铰链为轴进行摇动。

在本例中，为了确保以较小的驱动电压扫描光所需的摆动角，而将设置有光扫描反射镜的可动部、铰链的部位以低压力不透气地进行密封，实现了较高的Q值(谐振频率处的振幅放大率)。

专利文献1：日本特表2007-522529号公报

专利文献2：日本特开2008-40240号公报

专利文献3：日本特开2010-8613号公报

发明内容

有希望作为反射镜装置的驱动方式的是之前也已记述过的电磁、压电、静电这三种，但是最简单且能够实现低成本化的是静电驱动型。

该静电驱动型的缺点是驱动电压高，但是对于水平方向的±11°18kHz驱动，能够通过专利文献3公开的方法进行处理。但是，对于垂直方向±6°60Hz驱动，从作为显示元件的抗干扰性等观点出发，无法将谐振频率降低到60Hz，因此需要通过非谐振驱动获得较大的摆动角。

本发明的目的在于提供如下一种反射镜装置：通过将特性不同的第一静电激励器与第二静电激励器组合来使第二可动框移动，即使是较低的电压也能够驱动反射镜，并且通过使可动框移动到反射镜与形成在倾斜电极上的绝缘体相接触，能够再现性良好地获得较大的摆动角。