JP2008298829A - Optical reflection element - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize an optical reflection element having a piezoelectric oscillation plate. <P>SOLUTION: The optical reflection element has: a frame body 17 supported by a frame body 14 by means of a serpentine support part 16A provided in a groove 15; and an optical reflection part 20 supported on the frame body 17 by means of a serpentine support part 19A provided in a groove 18, wherein the serpentine support part 16A has a rectangular piezoelectric oscillation plate 21A and a rectangular piezoelectric oscillation plate 22A, the serpentine supporting part 19A has a rectangular piezoelectric oscillation plate 26A and a rectangular piezoelectric oscillation plate 27A, the oscillation phase at the rectangular piezoelectric oscillation plate 21A and the oscillation phase at the rectangular piezoelectric oscillation plate 22A is shifted by 180 degrees, and the oscillation phase at the rectangular piezoelectric oscillation plate 26A and the oscillation phase at the rectangular piezoelectric oscillation plate 27A is shifted by 180 degrees. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ光を用いた光学反射投射装置等に用いられる光学反射素子に関するものである。   The present invention relates to an optical reflection element used in an optical reflection projection apparatus using laser light.

従来この種の光学反射素子は、図６に示すごとく、枠体１と、この枠体１に溝２で分離されるとともに溝２内に設けられた支軸３により枠体１に支持された枠体４と、枠体４に溝５で分離されるとともに溝５内に設けられた支軸６により枠体４に支持された光学反射部７と、枠体１にその一端を接続されるとともに、その他端を支軸３に接続された圧電振動板８、９と、枠体４にその一端を接続されるとともに、その他端を支軸６に接続された圧電振動板１０、１１とを備え、支軸６は支軸３にその軸方向が直行するよう設け、支軸３を中心として枠体４が、支軸６を中心として光学反射部７が揺動運動をすることにより、図７に示すごとく、光学反射部７に入射する光１２の反射光をスクリーン１３上において２次元的に走査する構成を実現していた。   Conventionally, as shown in FIG. 6, this type of optical reflecting element is supported by the frame 1 by a frame 1, and the frame 1 separated by a groove 2 and supported by a support shaft 3 provided in the groove 2. One end of the frame 4 is connected to the frame body 1, the optical reflector 7 separated from the frame body 4 by the groove 5 and supported by the support shaft 6 provided in the groove 5. In addition, piezoelectric vibration plates 8 and 9 having other ends connected to the support shaft 3 and piezoelectric vibration plates 10 and 11 having one end connected to the frame body 4 and the other end connected to the support shaft 6 are connected. The support shaft 6 is provided so that the axial direction of the support shaft 3 is perpendicular to the support shaft 3, and the frame 4 is pivoted about the support shaft 3, and the optical reflecting portion 7 is pivoted about the support shaft 6. 7, the configuration in which the reflected light of the light 12 incident on the optical reflecting unit 7 is scanned two-dimensionally on the screen 13 is realized. It was.

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００５−１４８４５９号公報 As prior art document information relating to this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP 2005-148459 A

このような従来の光学反射素子では、小型化が難しいことが問題となっていた。   In such a conventional optical reflecting element, it has been a problem that miniaturization is difficult.

すなわち、上記従来の構成においては、圧電振動板８、９、１０、１１に配置した電極８Ａ、９Ａ、１０Ａ、１１Ａに所定の電圧を印加して、圧電振動板８、９、１０、１１を所定の角度曲げるためには、電極８Ａ、９Ａ、１０Ａ、１１Ａの長さを確保する必要が有り、その結果として小型化が難しいことが問題となっていた。   That is, in the above-described conventional configuration, a predetermined voltage is applied to the electrodes 8A, 9A, 10A, and 11A arranged on the piezoelectric diaphragms 8, 9, 10, and 11, and the piezoelectric diaphragms 8, 9, 10, and 11 are attached. In order to bend at a predetermined angle, it is necessary to secure the lengths of the electrodes 8A, 9A, 10A, and 11A. As a result, it has been difficult to reduce the size.

そこで本発明は、圧電振動板を有する光学反射素子において、その小型化を実現することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to realize miniaturization of an optical reflection element having a piezoelectric diaphragm.

そして、この目的を達成するために本発明は、第１の枠体と、この第１の枠体内に第１の溝で分離されるとともにこの第１の溝内に設けられた第１の蛇行状支持部により前記第１の枠体に支持された第２の枠体と、この第２の枠体内に第２の溝で分離されるとともにこの第２の溝内に設けられた第２の蛇行状支持部により前記第２の枠体に支持された光学反射部とを備え、前記第１の蛇行状支持部は少なくとも第１の長方形状圧電振動板とこの第１の長方形状圧電振動板に対して略平行に設けられるとともにこの第１の長方形状圧電振動板の一端にその一端が接続された第２の長方形状圧電振動板とを有し、前記第２の蛇行状支持部は少なくとも前記第１の長方形状圧電振動板に対して略垂直方向に設けられた第３の長方形状圧電振動板とこの第３の長方形状圧電振動板に対して略平行に設けられるとともにこの第３の長方形状圧電振動板の一端にその一端が接続された第４の長方形状圧電振動板とを有し、前記第１の長方形状圧電振動板における振動の位相と前記第２の長方形状圧電振動板における振動の位相とを１８０度ずらし、前記第３の長方形状圧電振動板における振動の位相と前記第４の長方形状圧電振動板における振動の位相とを１８０度ずらした光学反射素子としたものである。   In order to achieve this object, the present invention provides a first frame and a first meander that is separated in the first frame by a first groove and is provided in the first groove. A second frame supported by the first frame body by the shape support portion, and a second frame provided in the second groove and separated by the second groove in the second frame body And an optical reflecting portion supported by the second frame by means of a meandering support, wherein the first meandering support is at least a first rectangular piezoelectric diaphragm and the first rectangular piezoelectric diaphragm. And a second rectangular piezoelectric diaphragm having one end connected to one end of the first rectangular piezoelectric diaphragm, wherein the second meandering support portion is at least A third rectangular piezoelectric diaphragm provided in a direction substantially perpendicular to the first rectangular piezoelectric diaphragm. A fourth rectangular piezoelectric diaphragm provided substantially parallel to the third rectangular piezoelectric diaphragm and having one end connected to one end of the third rectangular piezoelectric diaphragm, The phase of vibration in the first rectangular piezoelectric diaphragm and the phase of vibration in the second rectangular piezoelectric diaphragm are shifted by 180 degrees, and the phase of vibration in the third rectangular piezoelectric diaphragm and the fourth rectangle This is an optical reflecting element in which the phase of vibration in the piezoelectric plate is shifted by 180 degrees.

この構成により、本発明の光学反射素子は、第１の蛇行状支持部内における第１、第２の長方形状圧電板の湾曲方向がそれぞれ互い違いとなるとともに、第２の蛇行状支持部内における第３、第４の長方形状圧電振動板の湾曲方向がそれぞれ互い違いになるため、長方形状圧電振動板の長さを低減しても、長方形状圧電振動板の数だけ曲げ角度が加算されることとなり、所定の角度の曲げを蛇行状支持部内において得ることができ、その結果として光学反射素子の小型化を実現することができるのである。   With this configuration, in the optical reflecting element of the present invention, the bending directions of the first and second rectangular piezoelectric plates in the first meandering support portion are staggered, and the third in the second meandering support portion. Since the bending directions of the fourth rectangular piezoelectric diaphragms are staggered, even if the length of the rectangular piezoelectric diaphragm is reduced, the bending angle is added by the number of rectangular piezoelectric diaphragms. The bending at a predetermined angle can be obtained in the meandering support portion, and as a result, the optical reflecting element can be miniaturized.

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における光学反射素子について、図面を参照しながら説明する。 (Embodiment 1)
Hereinafter, the optical reflecting element according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すごとく、本実施の形態における光学反射素子は、枠体１４と、この枠体１４内に溝１５で分離されるとともに、この溝１５内に設けられた蛇行状支持部１６Ａ、１６Ｂにより枠体１４に支持された枠体１７とを有している。   As shown in FIG. 1, the optical reflecting element in the present embodiment is separated by a frame 14 and a groove 15 in the frame 14, and meandering support portions 16 </ b> A and 16 </ b> B provided in the groove 15. And a frame body 17 supported by the frame body 14.

この枠体１７内には、溝１８で分離されるとともに、この溝１８内に設けられた蛇行状支持部１９Ａ、１９Ｂにより枠体１７に支持された光学反射部２０とを備えている。   The frame body 17 includes an optical reflecting portion 20 that is separated by a groove 18 and supported by the frame body 17 by meandering support portions 19A and 19B provided in the groove 18.

そして、蛇行状支持部１６Ａは長方形状圧電振動板２１Ａ、２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ、２５Ａを、蛇行状支持部１６Ｂは長方形状圧電振動板２１Ｂ、２２Ｂ、２３Ｂ、２４Ｂ、２５Ｂを、蛇行状支持部１９Ａは長方形状圧電振動板２６Ａ、２７Ａ、２８Ａ、２９Ａを、蛇行状支持部１９Ｂは長方形状圧電振動板２６Ｂ、２７Ｂ、２８Ｂ、２９Ｂをそれぞれ有している。   The meandering support 16A is a rectangular piezoelectric diaphragm 21A, 22A, 23A, 24A, 25A, and the serpentine support 16B is a rectangular piezoelectric diaphragm 21B, 22B, 23B, 24B, 25B. 19A has rectangular piezoelectric diaphragms 26A, 27A, 28A, and 29A, and the meandering support portion 19B has rectangular piezoelectric diaphragms 26B, 27B, 28B, and 29B.

ここで、長方形状圧電振動板２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ、２５Ａは全て長方形状圧電振動板２１Ａに対して略平行方向に配置しており、長方形状圧電振動板２１Ａの一端は長方形状圧電振動板２２Ａの一端と、長方形状圧電振動板２２Ａの他端は長方形状圧電振動板２３Ａの一端と、長方形状圧電振動板２３Ａの他端は長方形状圧電振動板２４Ａの一端と、長方形状圧電振動板２４Ａの他端は長方形状圧電振動板２５Ａの一端と接続させている。   Here, the rectangular piezoelectric diaphragms 22A, 23A, 24A, and 25A are all arranged in a direction substantially parallel to the rectangular piezoelectric diaphragm 21A, and one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 21A is the rectangular piezoelectric diaphragm 22A. The other end of the rectangular piezoelectric diaphragm 22A is one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 23A, the other end of the rectangular piezoelectric diaphragm 23A is one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 24A, and the rectangular piezoelectric diaphragm 24A. Is connected to one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 25A.

同様に、長方形状圧電振動板２２Ｂ、２３Ｂ、２４Ｂ、２５Ｂは全て長方形状圧電振動板２１Ｂに対して略平行方向に配置しており、長方形状圧電振動板２１Ｂの一端は長方形状圧電振動板２２Ｂの一端と、長方形状圧電振動板２２Ｂの他端は長方形状圧電振動板２３Ｂの一端と、長方形状圧電振動板２３Ｂの他端は長方形状圧電振動板２４Ｂの一端と、長方形状圧電振動板２４Ｂの他端は長方形状圧電振動板２５Ｂの一端と接続させている。   Similarly, the rectangular piezoelectric diaphragms 22B, 23B, 24B, and 25B are all arranged in a direction substantially parallel to the rectangular piezoelectric diaphragm 21B, and one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 21B is the rectangular piezoelectric diaphragm 22B. The other end of the rectangular piezoelectric diaphragm 22B is one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 23B, the other end of the rectangular piezoelectric diaphragm 23B is one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 24B, and the rectangular piezoelectric diaphragm 24B. Is connected to one end of a rectangular piezoelectric diaphragm 25B.

また、長方形状圧電振動板２６Ａ、２７Ａ、２８Ａ、２９Ａは全て長方形状圧電振動板２１Ａに対して略垂直方向に配置しており、長方形状圧電振動板２６Ａの一端は長方形状圧電振動板２７Ａの一端と、長方形状圧電振動板２７Ａの他端は長方形状圧電振動板２８Ａの一端と、長方形状圧電振動板２８Ａの他端は長方形状圧電振動板２９Ａの一端と、長方形状圧電振動板２９Ａの他端は長方形状圧電振動板３０Ａの一端と接続させている。   Further, the rectangular piezoelectric diaphragms 26A, 27A, 28A, 29A are all arranged substantially perpendicular to the rectangular piezoelectric diaphragm 21A, and one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 26A is the same as the rectangular piezoelectric diaphragm 27A. One end, the other end of the rectangular piezoelectric diaphragm 27A is one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 28A, the other end of the rectangular piezoelectric diaphragm 28A is one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 29A, and the rectangular piezoelectric diaphragm 29A. The other end is connected to one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 30A.

同様に、長方形状圧電振動板２６Ｂ、２７Ｂ、２８Ｂ、２９Ｂは全て長方形状圧電振動板２１Ｂに対して略垂直方向に配置しており、長方形状圧電振動板２６Ｂの一端は長方形状圧電振動板２７Ｂの一端と、長方形状圧電振動板２７Ｂの他端は長方形状圧電振動板２８Ｂの一端と、長方形状圧電振動板２８Ｂの他端は長方形状圧電振動板２９Ｂの一端と、長方形状圧電振動板２９Ｂの他端は長方形状圧電振動板３０Ｂの一端と接続させている。   Similarly, the rectangular piezoelectric diaphragms 26B, 27B, 28B, and 29B are all disposed substantially perpendicular to the rectangular piezoelectric diaphragm 21B, and one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 26B is a rectangular piezoelectric diaphragm 27B. The other end of the rectangular piezoelectric diaphragm 27B is one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 28B, the other end of the rectangular piezoelectric diaphragm 28B is one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 29B, and the rectangular piezoelectric diaphragm 29B. Is connected to one end of the rectangular piezoelectric diaphragm 30B.

そして、図１のＡ部拡大図である図２に示すごとく、これら長方形状圧電振動板２１Ａ、２３Ａはその上面に電極３０を、長方形状圧電振動板２２Ａはその上面に電極３１を有しており、図１に示した電極３０Ａ、３１Ａにそれぞれ電気的に接続されている。   As shown in FIG. 2, which is an enlarged view of the A part of FIG. 1, these rectangular piezoelectric diaphragms 21A and 23A have electrodes 30 on their upper surfaces, and the rectangular piezoelectric diaphragm 22A has electrodes 31 on their upper surfaces. And are electrically connected to the electrodes 30A and 31A shown in FIG.

これら長方形状圧電振動板２１Ａ、２２Ａ、２３Ａは図２のＢ−ＢＢ断面図である図３に示すごとく、共通のシリコン基板３４をその最下面に有しており、このシリコン基板３４上にシリコン酸化膜３５を、更にその上に共通に設けられた電極３２を、更にその上に共通に設けられた圧電層３３を有し、この圧電層３３の上面に上述の電極３０Ａあるいは電極３１Ａを有する構成としている。なお、電極３２は図１に示す電極３２Ａに電気的に接続されている。   These rectangular piezoelectric diaphragms 21A, 22A, and 23A have a common silicon substrate 34 on the bottom surface thereof as shown in FIG. 3 which is a cross-sectional view taken along the line B-BB in FIG. The oxide film 35 is further provided with an electrode 32 provided in common thereon, and further provided with a piezoelectric layer 33 provided in common thereon, and the above-described electrode 30A or electrode 31A is provided on the upper surface of the piezoelectric layer 33. It is configured. The electrode 32 is electrically connected to the electrode 32A shown in FIG.

このように、圧電層３３の上面に形成される電極３０、３１が、隣り合う長方形状圧電振動板ごとに互い違いに配置される構成を、蛇行状支持部１６Ａ、１６Ｂ、１９Ａ、１９Ｂにおいて採用している。   As described above, the meandering support portions 16A, 16B, 19A, and 19B employ a configuration in which the electrodes 30 and 31 formed on the upper surface of the piezoelectric layer 33 are alternately arranged for each adjacent rectangular piezoelectric diaphragm. ing.

次に、本実施の形態における光学反射素子の動作原理について説明する。   Next, the operation principle of the optical reflecting element in the present embodiment will be described.

まず、図１に示す電極３０Ａ、３１Ａに位相を１８０度ずらした状態でそれぞれ交流電圧を加えるとともに、電極３２Ａは接地状態にする。   First, an alternating voltage is applied to the electrodes 30A and 31A shown in FIG. 1 with the phase shifted by 180 degrees, and the electrode 32A is grounded.

そうすると、図３に示すごとく、ある時点において、電極３０には例えばプラスの電位が加わっている場合には電極３１にはマイナスの電位が加わるとともに、電極３２は接地状態にあるため、長方形状圧電振動板２１Ａ、２３Ａと長方形状圧電振動板２２Ａとの間において、それぞれの圧電層３３には逆方向の電圧が印加されることとなる。   Then, as shown in FIG. 3, at a certain point in time, for example, when a positive potential is applied to the electrode 30, a negative potential is applied to the electrode 31, and the electrode 32 is in a grounded state. Between the vibration plates 21A and 23A and the rectangular piezoelectric vibration plate 22A, voltages in opposite directions are applied to the respective piezoelectric layers 33.

圧電装３３は印加される電圧の方向によってその曲げ方向が変わるため、図２に示す長方形状圧電振動板２１Ａ、２３Ａの曲げ方向と長方形状圧電振動板２２Ａの曲げ方向とは逆方向となり、図１におけるＣからＣＣ方向を見た側面図である図４に示すごとく、長方形状圧電振動板２１Ａは下方に凸面が、長方形状圧電振動板２２Ａは上方に凸面が、長方形状圧電振動板２３Ａは下方に凸面が、長方形状圧電振動板２４Ａは上方に凸面が、長方形状圧電振動板２５Ａは下方に凸面が、長方形状圧電振動板２６Ａは上方に凸面が来るように湾曲する。   Since the bending direction of the piezoelectric device 33 changes depending on the direction of the applied voltage, the bending direction of the rectangular piezoelectric diaphragms 21A and 23A and the bending direction of the rectangular piezoelectric diaphragm 22A shown in FIG. 4, the rectangular piezoelectric diaphragm 21A has a downward convex surface, the rectangular piezoelectric diaphragm 22A has an upward convex surface, and the rectangular piezoelectric diaphragm 23A has a rectangular convex surface as shown in FIG. The convex surface is curved downward, the rectangular piezoelectric diaphragm 24A is curved upward, the rectangular piezoelectric diaphragm 25A is curved downward, and the rectangular piezoelectric diaphragm 26A is curved upward.

上述のごとく、電極３０、３１には交流電圧を加えているため、単位時間経過後にはその極性が反転し、それに伴い長方形状圧電振動板２１Ａ、２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ、２５Ａ、２６Ａは図５に示すごとく図４と逆方向に湾曲する。   As described above, since an AC voltage is applied to the electrodes 30 and 31, the polarity is reversed after the unit time has elapsed, and accordingly, the rectangular piezoelectric diaphragms 21A, 22A, 23A, 24A, 25A, and 26A are shown in FIG. As shown in FIG.

同様に、蛇行状支持部１６Ｂ、１９Ａ、１９Ｂにおいても、隣り合う長方形状圧電振動板の曲げ方向が互い違いとなり、交流電圧の極性が反転する度にその曲げ方向が反転する構成としている。   Similarly, in the meandering support portions 16B, 19A, and 19B, the bending directions of adjacent rectangular piezoelectric diaphragms are staggered, and the bending direction is reversed each time the polarity of the AC voltage is reversed.

このような構成により、本実施の形態における光学反射素子は、蛇行状支持部１６Ａ、１６Ｂ、１９Ａ、１９Ｂ内において、隣り合う長方形状圧電板、例えば長方形状圧電振動板２１Ａと長方形状圧電振動板２２Ａにおける振動の位相を１８０度ずらす構成を実現することができる。この構成により隣り合う長方形状圧電振動板の湾曲方向がそれぞれ互い違いとなるため、その曲げ角度が長方形状圧電振動板の数だけ加算されることとなり、その結果として、長方形状圧電振動板の長さを低減しても、所定の角度の曲げを蛇行状支持部１６Ａ、１６Ｂ、１９Ａ、１９Ｂ内において得ることができ、光学反射素子２０の小型化を実現することができるのである。   With such a configuration, the optical reflecting element according to the present embodiment includes adjacent rectangular piezoelectric plates such as the rectangular piezoelectric diaphragm 21A and the rectangular piezoelectric diaphragm in the meandering support portions 16A, 16B, 19A, and 19B. A configuration in which the phase of vibration in 22A is shifted by 180 degrees can be realized. With this configuration, the bending directions of adjacent rectangular piezoelectric diaphragms are staggered, so that the bending angle is added by the number of rectangular piezoelectric diaphragms. As a result, the length of the rectangular piezoelectric diaphragm is increased. Even if this is reduced, bending at a predetermined angle can be obtained in the meandering support portions 16A, 16B, 19A, 19B, and the optical reflecting element 20 can be downsized.

また、長方形状圧電振動板２１Ａと長方形状圧電振動板２２Ａにおける振動の位相を１８０度ずらすとともに、一方の振動数を他方の振動数の整数倍にすることにより、長方形状圧電振動板２１Ａの振動と長方形状圧電振動板２２Ａの振動とを共振させることができるため、トーション効率を高めることができる。   Further, the phase of the vibration in the rectangular piezoelectric diaphragm 21A and the rectangular piezoelectric diaphragm 22A is shifted by 180 degrees, and the vibration of the rectangular piezoelectric diaphragm 21A is made by making one frequency an integral multiple of the other frequency. And the vibration of the rectangular piezoelectric diaphragm 22A can be resonated, so that the torsion efficiency can be increased.

なお、本実施の形態においては、長方形状圧電振動板２１Ａには長方形状圧電振動板２２Ａにおける電極３１の引き回し線としての電極３１を、長方形状圧電振動板２２Ａには長方形状圧電振動板２３Ａにおける電極３０の引き回し線としての電極３０を形成する構成としているが、このような引き回し線を設ける場合には、引き回し線（例えば電極３１）と図３に示す圧電層３３との間に絶縁層（図示せず）を設ける構成とすることが望ましい。   In the present embodiment, the rectangular piezoelectric diaphragm 21A has an electrode 31 as a lead wire of the electrode 31 in the rectangular piezoelectric diaphragm 22A, and the rectangular piezoelectric diaphragm 22A has a rectangular piezoelectric diaphragm 23A. The electrode 30 is formed as a lead wire for the electrode 30. When such a lead wire is provided, an insulating layer (for example, the electrode 31) and the piezoelectric layer 33 shown in FIG. It is desirable to provide a structure that is not shown).

即ち、図３において図示はしていないが、例えば長方形状圧電振動板２１Ａにおける圧電層３３と引き回し線としての電極３１との間に絶縁層を設けることにより、圧電層３３には電極３０と電極３２による電圧しか掛からず、所望の方向のみに湾曲させることができ望ましい。   That is, although not shown in FIG. 3, for example, by providing an insulating layer between the piezoelectric layer 33 and the electrode 31 as a lead wire in the rectangular piezoelectric diaphragm 21A, the piezoelectric layer 33 has an electrode 30 and an electrode. Only voltage by 32 is applied, and it can be bent only in a desired direction.

また、このような絶縁層を引き回し線と圧電層との間に設ける構成は、蛇行状支持部１６Ａのみならず、蛇行状支持部１６Ｂ、１９Ａ、１９Ｂにおいても有効である。   Further, such a configuration in which the insulating layer is provided between the lead wire and the piezoelectric layer is effective not only in the meandering support portion 16A but also in the meandering support portions 16B, 19A, and 19B.

本発明の光学反射素子は、小さな駆動電圧を圧電振動板に与えることで光学反射部に所定の揺動運動をさせる構成を実現することができ、レーザプリンター等の各種電気機器において有用である。   The optical reflecting element of the present invention can realize a configuration in which a predetermined driving motion is caused to the optical reflecting portion by applying a small driving voltage to the piezoelectric diaphragm, and is useful in various electric devices such as a laser printer.

本発明の実施の形態１における光学反射素子の斜視図The perspective view of the optical reflective element in Embodiment 1 of this invention 図１のＡ部拡大斜視図Part A enlarged perspective view of FIG. 図２のＢ−ＢＢ断面図B-BB sectional view of FIG. 本発明の実施の形態１における光学反射素子の動作原理を示す側面図The side view which shows the principle of operation of the optical reflection element in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１における光学反射素子の動作原理を示す側面図The side view which shows the principle of operation of the optical reflection element in Embodiment 1 of this invention 従来の光学反射素子の上面図Top view of conventional optical reflector 従来の光学反射素子の模式図Schematic diagram of a conventional optical reflection element

符号の説明Explanation of symbols

１４ 枠体
１５ 溝
１６Ａ 蛇行状支持部
１７ 枠体
１８ 溝
１９Ａ 蛇行状支持部
２０ 光学反射部
２１Ａ 長方形状圧電振動板
２２Ａ 長方形状圧電振動板
２６Ａ 長方形状圧電振動板
２７Ａ 長方形状圧電振動板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Frame 15 Groove 16A Serpentine support part 17 Frame 18 Groove 19A Serpentine support part 20 Optical reflection part 21A Rectangular piezoelectric diaphragm 22A Rectangular piezoelectric diaphragm 26A Rectangular piezoelectric diaphragm 27A Rectangular piezoelectric diaphragm

Claims (6)

第１の枠体と、
この第１の枠体内に第１の溝で分離されるとともに
この第１の溝内に設けられた第１の蛇行状支持部により
前記第１の枠体に支持された第２の枠体と、
この第２の枠体内に第２の溝で分離されるとともに
この第２の溝内に設けられた第２の蛇行状支持部により
前記第２の枠体に支持された光学反射部とを備え、
前記第１の蛇行状支持部は少なくとも
第１の長方形状圧電振動板と
この第１の長方形状圧電振動板に対して略平行に設けられるとともに
この第１の長方形状圧電振動板の一端にその一端が接続された
第２の長方形状圧電振動板とを有し、
前記第２の蛇行状支持部は少なくとも
前記第１の長方形状圧電振動板に対して略垂直方向に設けられた
第３の長方形状圧電振動板と
この第３の長方形状圧電振動板に対して略平行に設けられるとともに
この第３の長方形状圧電振動板の一端にその一端が接続された
第４の長方形状圧電振動板とを有し、
前記第１の長方形状圧電振動板における振動の位相と
前記第２の長方形状圧電振動板における振動の位相とを１８０度ずらし、
前記第３の長方形状圧電振動板における振動の位相と
前記第４の長方形状圧電振動板における振動の位相とを１８０度ずらして駆動させる
光学反射素子。 A first frame;
A second frame body separated by a first groove in the first frame body and supported by the first frame body by a first serpentine support portion provided in the first groove; ,
The second frame body is separated by a second groove and is provided with an optical reflecting portion supported by the second frame body by a second meandering support portion provided in the second groove. ,
The first serpentine support portion is provided at least substantially parallel to the first rectangular piezoelectric diaphragm and the first rectangular piezoelectric diaphragm, and at one end of the first rectangular piezoelectric diaphragm. A second rectangular piezoelectric diaphragm connected at one end;
The second meandering support portion is at least provided for a third rectangular piezoelectric diaphragm provided substantially perpendicular to the first rectangular piezoelectric diaphragm and the third rectangular piezoelectric diaphragm. A fourth rectangular piezoelectric diaphragm having one end connected to one end of the third rectangular piezoelectric diaphragm and provided substantially in parallel;
The phase of vibration in the first rectangular piezoelectric diaphragm and the phase of vibration in the second rectangular piezoelectric diaphragm are shifted by 180 degrees,
An optical reflecting element that drives the phase of vibration in the third rectangular piezoelectric diaphragm and the phase of vibration in the fourth rectangular piezoelectric diaphragm by shifting by 180 degrees. 前記第１の長方形状圧電振動板は
互いに対向する第１、第２の電極と
この第１、第２の電極間に介在する第１の圧電層とを有し、
前記第２の長方形状圧電振動板は
互いに対向する第３、第４の電極と
この第３、第４の電極間に介在する第２の圧電層とを有し、
前記第３の長方形状圧電振動板は
互いに対向する第５、第６の電極と
この第５、第６の電極間に介在する第３の圧電層とを有し、
前記第４の長方形状圧電振動板は
互いに対向する第７、第８の電極と
この第７、第８の電極間に介在する第４の圧電層とを有し、
前記第１の長方形状圧電振動板における第１の電極に印加する交流電圧の位相と
前記第２の長方形状圧電振動板における第３の電極に印加する交流電圧の位相とを１８０度ずらし、
前記第３の長方形状圧電振動板における第５の電極に印加する交流電圧の位相と
前記第４の長方形状圧電振動板における第７の電極に印加する交流電圧の位相とを１８０度ずらした
請求項１に記載の光学反射素子。 The first rectangular piezoelectric diaphragm has first and second electrodes facing each other and a first piezoelectric layer interposed between the first and second electrodes,
The second rectangular piezoelectric diaphragm has third and fourth electrodes facing each other and a second piezoelectric layer interposed between the third and fourth electrodes,
The third rectangular piezoelectric diaphragm has fifth and sixth electrodes facing each other and a third piezoelectric layer interposed between the fifth and sixth electrodes,
The fourth rectangular piezoelectric diaphragm has seventh and eighth electrodes facing each other and a fourth piezoelectric layer interposed between the seventh and eighth electrodes,
The phase of the AC voltage applied to the first electrode in the first rectangular piezoelectric diaphragm and the phase of the AC voltage applied to the third electrode in the second rectangular piezoelectric diaphragm are shifted by 180 degrees,
The phase of the AC voltage applied to the fifth electrode in the third rectangular piezoelectric diaphragm is shifted by 180 degrees from the phase of the AC voltage applied to the seventh electrode in the fourth rectangular piezoelectric diaphragm. Item 2. The optical reflecting element according to Item 1. 前記第１の長方形状圧電振動板には
前記第２の長方形状圧電振動板における第３の電極への引き回し線を形成した
請求項２に記載の光学反射素子。 The optical reflection element according to claim 2, wherein a lead wire to the third electrode in the second rectangular piezoelectric diaphragm is formed on the first rectangular piezoelectric diaphragm. 第１の長方形状圧電振動板には
前記第３の電極への引き回し線と前記圧電層との間に
第１の絶縁層を介在させた
請求項３に記載の光学反射素子。 The optical reflection element according to claim 3, wherein a first insulating layer is interposed between the first rectangular piezoelectric diaphragm and a lead line to the third electrode and the piezoelectric layer. 第３の長方形状圧電振動板には
前記第４の長方形状圧電振動板における第７の電極への引き回し線を形成した
請求項２〜４の内いずれかに記載の光学反射素子。 The optical reflection element according to any one of claims 2 to 4, wherein a lead line to the seventh electrode in the fourth rectangular piezoelectric diaphragm is formed on the third rectangular piezoelectric diaphragm. 第４の長方形状振動板には
前記第７の電極への引き回し線と前記圧電層との間に
第２の絶縁層を介在させた
請求項５に記載の光学反射素子。 The optical reflection element according to claim 5, wherein a second insulating layer is interposed between the lead line to the seventh electrode and the piezoelectric layer in the fourth rectangular diaphragm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4737346B2 (en) * 2009-04-21 2011-07-27 コニカミノルタオプト株式会社 Scanning optical system and projector provided with the same
CN103246059A (en) * 2012-02-14 2013-08-14 富士胶片株式会社 Mirror driving device and method of controlling the device

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