JP5018323B2 - Optical reflection element and image projection apparatus using the same - Google Patents

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Description

本発明は、プロジェクタ等の画像投影装置に用いられる光学反射素子およびこれを用いた画像投影装置に関する。   The present invention relates to an optical reflection element used in an image projection apparatus such as a projector, and an image projection apparatus using the same.

図８に示すように、従来の光学反射素子は、Ｘ軸、Ｙ軸方向に傾くミラー１と、このミラー１と連結し、このミラー１を介してＹ軸方向に対向する二対の第一振動部２と、これらの第一振動部２と連結し、これらの第一振動部２およびミラーを囲む可動枠３と、この可動枠３と連結し、この可動枠３を介してＸ軸方向に対向する二対の第二振動部４と、これらの第二振動部４と連結し、これらの第二振動部４および可動枠３を囲む支持枠３Ａとを備え、第一振動部２はＸ軸方向に振動し、第二振動部４はＹ軸方向に振動する。   As shown in FIG. 8, the conventional optical reflecting element includes a mirror 1 tilted in the X-axis and Y-axis directions, and two pairs of first mirrors connected to the mirror 1 and opposed in the Y-axis direction via the mirror 1. The vibrating part 2 is connected to the first vibrating part 2, and the movable frame 3 surrounding the first vibrating part 2 and the mirror is connected to the movable frame 3. Two pairs of second vibrating parts 4 and a support frame 3A connected to these second vibrating parts 4 and surrounding these second vibrating parts 4 and the movable frame 3, wherein the first vibrating part 2 Vibrating in the X-axis direction, the second vibrating unit 4 vibrates in the Y-axis direction.

そしてミラーは、そのＸ軸方向におけるいずれか一方の端部を第一振動部２と連結する固定端５とし、他方の端部を自由端６とする。   The mirror has one end in the X-axis direction as a fixed end 5 connected to the first vibrating portion 2 and the other end as a free end 6.

上記構成では、第一振動部２の振動に連動してミラー１がＸ軸方向に傾き、振動する。また第二振動部４の振動に連動して、可動枠３と共にミラー１がＹ軸方向に傾き、振動する。   In the above configuration, the mirror 1 tilts in the X-axis direction and vibrates in conjunction with the vibration of the first vibration unit 2. In conjunction with the vibration of the second vibration unit 4, the mirror 1 together with the movable frame 3 tilts and vibrates in the Y-axis direction.

そしてこのミラー１に光を入射し、その反射光をミラー１の振動によってＸ軸、Ｙ軸方向に走査させることによって、壁やスクリーンに画像を投影することができる。   An image can be projected onto a wall or a screen by making light incident on the mirror 1 and scanning the reflected light in the X-axis and Y-axis directions by the vibration of the mirror 1.

なお、この出願に類似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 similar to this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP 2005-148459 A

従来の光学反射素子では、投影した画像に歪みが生ずることがあった。   In the conventional optical reflecting element, the projected image may be distorted.

その理由は、ミラー１が振動する際、自由端６側が大きく撓むからである。   The reason is that when the mirror 1 vibrates, the free end 6 side is greatly bent.

したがってミラー１の反射面は、固定端５から離れ、自由端６側へ行くほど湾曲してしまう。そしてその結果、画像の歪みが大きくなるのであった。   Therefore, the reflecting surface of the mirror 1 is curved toward the free end 6 side away from the fixed end 5. As a result, image distortion increases.

そこで本発明は、投影する画像の歪みを低減することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to reduce distortion of an image to be projected.

そしてこの目的を達成するために本発明は、ミラーのＸ軸方向におけるいずれか一方の端部を、第一駆動部と連結する固定端とし、ミラーの他方の端部を自由端とするとともに、この自由端には、対向する第一振動部側へ外方に突出し、固定端側へ折り返す羽部を有するものとした。   And in order to achieve this object, the present invention uses either one end of the mirror in the X-axis direction as a fixed end connected to the first drive unit, and the other end of the mirror as a free end, The free end has a wing portion that protrudes outward toward the opposing first vibrating portion and folds back toward the fixed end.

これにより本発明は、投影する画像の歪みを低減することができる。   Thereby, the present invention can reduce distortion of an image to be projected.

その理由は、ミラーの自由端側の撓みを抑制できるからである。   The reason for this is that the deflection on the free end side of the mirror can be suppressed.

すなわち本発明は、上述の羽部がミラーの自由端を始点として撓むため、この自由端にミラー本体の振動と逆向きの反力が加わると考えられる。   That is, in the present invention, since the above-described wing portion bends starting from the free end of the mirror, it is considered that a reaction force opposite to the vibration of the mirror body is applied to the free end.

したがって、自由端側の撓みを抑制でき、結果として投影する画像の歪みを低減することができる。   Therefore, it is possible to suppress the deflection on the free end side, and as a result, it is possible to reduce distortion of the projected image.

（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態における光学反射素子は、Ｘ軸、Ｙ軸方向に傾くミラー７と、このミラー７の端部（固定端８）と連結され、このミラー７を介してＹ軸方向に対向する二対の第一振動部９と、これらの第一振動部９の端部と連結され、これらの第一振動部９およびミラー７の外周を囲む可動枠１０と、この可動枠１０と連結され、この可動枠１０を介してＸ軸方向に対向する二対の第二振動部１１と、これらの第二振動部１１の端部と連結され、これらの第二振動部１１および可動枠１０の外周を囲む支持枠１２とを備えている。なお、ミラー７と第一振動部９、第一振動部９と可動枠１０、可動枠１０と第二振動部１１、第二振動部１１と支持枠１２のそれぞれの間には、連結部分を除き溝１３が形成され、互いに分離されている。 (Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the optical reflecting element in the present embodiment is connected to a mirror 7 inclined in the X-axis and Y-axis directions, and an end portion (fixed end 8) of the mirror 7. Two pairs of first vibrating portions 9 facing in the Y-axis direction, and a movable frame 10 connected to the end portions of these first vibrating portions 9 and surrounding the outer periphery of these first vibrating portions 9 and the mirror 7, Connected to the movable frame 10 and connected to the two pairs of second vibrating portions 11 opposed to each other in the X-axis direction via the movable frame 10 and the ends of the second vibrating portions 11, these second vibrating portions 11 and a support frame 12 surrounding the outer periphery of the movable frame 10. A connecting portion is provided between each of the mirror 7 and the first vibrating portion 9, the first vibrating portion 9 and the movable frame 10, the movable frame 10 and the second vibrating portion 11, and the second vibrating portion 11 and the support frame 12. Excluding grooves 13 are formed and separated from each other.

そして本実施の形態では、第一振動部９はＸ軸方向に蛇行する蛇行形状であり、Ｘ軸方向に振動する。また第二振動部１１はＹ軸方向に蛇行する蛇行形状であり、Ｙ軸方向に振動する。   In the present embodiment, the first vibration unit 9 has a meandering shape that meanders in the X-axis direction and vibrates in the X-axis direction. The second vibrating portion 11 has a meandering shape that meanders in the Y-axis direction, and vibrates in the Y-axis direction.

また本実施の形態の第一振動部９、第二振動部１１は、ともに平行に対向する部位を有する蛇行形状であって、これらの平行に対向する部位は圧電素子で形成されている。   Further, the first vibrating portion 9 and the second vibrating portion 11 of the present embodiment both have a meandering shape having portions facing in parallel, and these portions facing in parallel are formed of piezoelectric elements.

そしてこれらの平行に対向する部位は、それぞれ隣接する部位と位相を１８０度ずらして振動するものとした。   These parallel facing portions vibrate with their phases shifted by 180 degrees from the adjacent portions.

またミラー７本体は概ね長方形状であり、そのＸ軸方向におけるいずれか一方の端部、すなわち本実施の形態では、図１における右側の側辺を第一振動部９と連結する固定端８とし、他方の端部（左側の側辺）を自由端１４としている。   Further, the mirror 7 has a generally rectangular shape, and one end in the X-axis direction, that is, in this embodiment, the right side in FIG. The other end (the left side) is the free end 14.

そしてこの自由端１４の両側端部には、それぞれ隣接する第一振動部９側へ外方に突出し、固定端８側へ９０度折り返す羽部１５を有している。   At both ends of the free end 14, there are wings 15 that protrude outwardly toward the adjacent first vibrating portions 9 and turn back 90 degrees toward the fixed end 8.

ここで図１のＰ部拡大図である図２に示すように、羽部１５のＸ軸方向における長さｌhは、ミラー７本体のＸ軸方向における長さｌm、すなわちＸ軸に平行な辺の四分の一以上三分の一以下であることが好ましく、本実施の形態では、ミラー７の長さｌmの約三分の一とした。なおその理由は後述する。 Here, as shown in FIG. 2 which is an enlarged view of the P part of FIG. 1, the length l h of the wing part 15 in the X-axis direction is parallel to the length l m of the mirror 7 body in the X-axis direction, that is, the X-axis. preferably such side quarter is more than one third of the following, in this embodiment was approximately one third of the length l m of the mirror 7. The reason will be described later.

そして、図１のＱ部拡大図である図３に示すように、第二振動部１１の表面には二本の上部電極１６Ａ、１６Ｂが引き回され、第二振動部１１が蛇行して平行に対向する部位では、隣接する部位毎に上部電極１６Ａ、１６Ｂの幅が交互に広くなったり狭くなったりしている。これにより、平行に対向する部位は、一つ置きに同極性の電圧を印加することができ、一つ置きに振動方向の位相を等しくすると共に、梁中央部が不動の点（図５に示す不動点２６）を形成することができる。   As shown in FIG. 3 which is an enlarged view of the Q part in FIG. 1, two upper electrodes 16A and 16B are drawn around the surface of the second vibrating part 11, and the second vibrating part 11 meanders in parallel. In the part opposite to the upper part, the widths of the upper electrodes 16A and 16B are alternately increased or decreased for each adjacent part. As a result, it is possible to apply a voltage of the same polarity to every other part facing in parallel, equalize the phase in the vibration direction every other part, and the center part of the beam to be stationary (shown in FIG. 5). A fixed point 26) can be formed.

なお、図３には図示していないが、上部電極１６Ａと１６Ｂの間には、図４に示す上部電極１７が引き回され、この上部電極１７で第一振動部を駆動させている。   Although not shown in FIG. 3, the upper electrode 17 shown in FIG. 4 is routed between the upper electrodes 16A and 16B, and the first vibrating portion is driven by the upper electrode 17.

そしてこの第二振動部１１の平行に対向する部位は、図３のＸＸ断面図である図４に示すように、共通のシリコン基板１８を最下面とし、このシリコン基板１８上に配置されたシリコン酸化膜１９と、このシリコン酸化膜１９上に共通に設けられた下部電極２０と、この下部電極２０上に共通に設けられた圧電層２１と、この圧電層２１上に共通に設けられた三本の上部電極１６Ａ、１６Ｂ、１７とを有し、これらの上部電極１６Ａ、１６Ｂは外部電極２２、２３に、下部電極２０は外部電極２４に、上部電極１７は外部電極２５Ａに電気的に接続されている。   And the part which this 2nd vibration part 11 opposes in parallel is shown in FIG. 4 which is XX sectional drawing of FIG. 3, making the common silicon substrate 18 into the lowermost surface, and the silicon | silicone arrange | positioned on this silicon substrate 18 An oxide film 19, a lower electrode 20 provided in common on the silicon oxide film 19, a piezoelectric layer 21 provided in common on the lower electrode 20, and three electrodes provided in common on the piezoelectric layer 21 The upper electrodes 16A, 16B and 17 are electrically connected to the external electrodes 22 and 23, the lower electrode 20 is electrically connected to the external electrode 24, and the upper electrode 17 is electrically connected to the external electrode 25A. Has been.

なお、本実施の形態では、下部電極２０の組成はプラチナ、上部電極１６Ａ、１６Ｂ、１７は金、圧電層２１はチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ(Ｚｒx， Ｔｉ1-x)Ｏ3 で、x ＝ ０．５２５）であり、これらは蒸着、ゾル・ゲル、ＣＶＤ、スパッタ法などによって薄膜化することができる。 In the present embodiment, the composition of the lower electrode 20 is platinum, the upper electrodes 16A, 16B, and 17 are gold, and the piezoelectric layer 21 is lead zirconate titanate (Pb (Zr x , Ti 1-x ) O 3 , x = 0.525), and these can be thinned by vapor deposition, sol-gel, CVD, sputtering, or the like.

また、図１に示す第一振動部９も同様に圧電素子で形成されている。そして第一振動部９上には、左右の第二振動部１１からそれぞれ引き回された上部電極（図４の１７）が配置される。すなわち第一振動部９上には上部電極が二本引き回され、第一振動部９が蛇行して平行に隣り合う部位では、これらの二本の上部電極の幅が交互に変わり、これらの上部電極はそれぞれ外部電極２５Ａ、２５Ｂと接続される構成とした。   Similarly, the first vibrating portion 9 shown in FIG. 1 is also formed of a piezoelectric element. On the first vibration part 9, upper electrodes (17 in FIG. 4) respectively routed from the left and right second vibration parts 11 are arranged. That is, two upper electrodes are routed on the first vibrating portion 9, and the widths of these two upper electrodes are alternately changed at portions where the first vibrating portion 9 meanders and is adjacent in parallel. The upper electrode was configured to be connected to the external electrodes 25A and 25B, respectively.

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

まず、図１に示す外部電極２２、２３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、外部電極２４は接地状態にする。   First, an AC voltage is applied to each of the external electrodes 22 and 23 shown in FIG. 1 with a phase shifted by 180 degrees, and the external electrode 24 is grounded.

これにより、ある時点において、図３に示す上部電極１６Ａには例えばプラスの電位が印加され、一方で上部電極１６Ｂにはマイナスの電位が印加され、下部電極（図４の２０）は接地状態となる。   Thereby, at a certain point, for example, a positive potential is applied to the upper electrode 16A shown in FIG. 3, while a negative potential is applied to the upper electrode 16B, and the lower electrode (20 in FIG. 4) is grounded. Become.

したがって、図４に示す第二振動部１１の平行に隣接する部位の圧電層２１には、互いに逆方向の電圧が印加される。   Therefore, voltages in directions opposite to each other are applied to the piezoelectric layer 21 in the portion adjacent to the second vibrating portion 11 shown in FIG. 4 in parallel.

ここで圧電層２１は印加される電圧の正・負によってその曲げ方向を変えているため、第二振動部１１の隣接する部位は図５（図１のＹ軸に平行な側面図）に示すように互いにその中心部で不動点２６を形成することができ、この不動点２６を中心に逆方向に歪曲し、支持枠１２から可動枠１０に向けて、Ｙ軸方向における変位（傾き）が蓄積されていく。そして可動枠１０が大きく傾き、この傾きにともなってミラー（図１の７）を傾かせる。   Here, since the bending direction of the piezoelectric layer 21 is changed depending on whether the applied voltage is positive or negative, the adjacent portion of the second vibrating portion 11 is shown in FIG. 5 (a side view parallel to the Y axis in FIG. 1). Thus, a fixed point 26 can be formed at the center of each other. The fixed point 26 is distorted in the opposite direction, and the displacement (tilt) in the Y-axis direction from the support frame 12 toward the movable frame 10 is Accumulate. The movable frame 10 is greatly inclined, and the mirror (7 in FIG. 1) is inclined with this inclination.

そして、第二振動部１１には交流電圧を印加しているため、その平行に隣接する部位は、位相を１８０度ずらして振動し、この振動によって可動枠１０を振動させ、可動枠１０の振動に連動してミラー７がＹ軸方向に振動するものである。   Since an AC voltage is applied to the second vibrating portion 11, the portions adjacent in parallel to each other vibrate with a phase shifted by 180 degrees, and the movable frame 10 is vibrated by this vibration. The mirror 7 vibrates in the Y-axis direction in conjunction with.

また本実施の形態では、図１に示す第一振動部９も同様に、外部電極２５Ａ、２５Ｂに極性の違う電圧を印加することによって、平行に隣接する部位の曲げ方向を逆にしているため、可動枠１０からミラー７に向けてＸ軸方向における変位が蓄積する。すなわち、ミラー７は、その固定端８を支点に、自由端１４側がＸ軸方向に大きく傾く。そして印加電圧の極性を変えることによって、第一振動部９の隣接する部位が、位相を１８０度ずらして振動し、ミラー７はその固定端８を支点にＸ軸方向に大きく振動する。   In the present embodiment, the first vibrating section 9 shown in FIG. 1 similarly applies reverse voltages to the external electrodes 25A and 25B, thereby reversing the bending direction of the adjacent parts in parallel. The displacement in the X-axis direction accumulates from the movable frame 10 toward the mirror 7. That is, the mirror 7 is largely inclined in the X axis direction with the fixed end 8 as a fulcrum. Then, by changing the polarity of the applied voltage, adjacent portions of the first vibrating section 9 vibrate with a phase shifted by 180 degrees, and the mirror 7 vibrates greatly in the X-axis direction with the fixed end 8 as a fulcrum.

なお、図６に示す画像投影装置のように、このミラー７にレーザ光源２７からレーザ光（入射光２９）を入射し、その反射光３０をミラー７の振動によってＸ軸、Ｙ軸方向に走査させることによって、スクリーン２８や壁に画像を投影することができる。   6, laser light (incident light 29) is incident on the mirror 7 from the laser light source 27, and the reflected light 30 is scanned in the X-axis and Y-axis directions by the vibration of the mirror 7. By doing so, an image can be projected onto the screen 28 or the wall.

ここで本実施の形態における効果を説明する。   Here, the effect in this Embodiment is demonstrated.

本実施の形態では、投影する画像の歪みを低減することができる。   In this embodiment, distortion of an image to be projected can be reduced.

すなわち、図１に示すように、ミラー７は一方の端部（固定端８）を第一振動部９に固定された片持ち梁状の構造をしている。したがって、ミラー７がＸ軸方向に振動する際、自由端１４側ほど撓みが大きくなる。   That is, as shown in FIG. 1, the mirror 7 has a cantilever-like structure in which one end portion (fixed end 8) is fixed to the first vibrating portion 9. Therefore, when the mirror 7 vibrates in the X-axis direction, the deflection becomes larger toward the free end 14 side.

そして従来は、図９に示すように、ミラー１の固定端５側は表面が比較的直線的であるのに対し、自由端６側へ行くほど湾曲し、固定端５と自由端６との間で光の入射角と反射角とが異なり、投影する画像に歪みが生じていた。   Conventionally, as shown in FIG. 9, the surface of the mirror 1 on the fixed end 5 side is relatively straight, whereas the surface is curved toward the free end 6, and the fixed end 5 and the free end 6 are curved. The incident angle and reflection angle of light differed between the images, and the projected image was distorted.

これに対し本実施の形態では、図１に示すように、ミラー７の自由端１４に図１に示す羽部１５を設けたため、自由端１４側の撓みを抑制することができる。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, since the wing portion 15 shown in FIG. 1 is provided at the free end 14 of the mirror 7, the deflection on the free end 14 side can be suppressed.

その理由は、この羽部１５がミラー７の自由端１４を始点として撓み、自由端１４に振動と逆向きの反力を加えるからと考えられる。   The reason is considered that this wing portion 15 bends starting from the free end 14 of the mirror 7 and applies a reaction force opposite to vibration to the free end 14.

すなわち、例えば図７のミラー７の側面図に示すように、ミラー７の自由端１４が下方（矢印３１）に撓んだ場合、自由端１４に伝搬した振動は、同位相で反射するため、羽部１５の先端１５Ａも下方（矢印３２）に撓み、この撓み振動の始点となるミラー７の自由端１４には、上向きの反力（矢印３３）が掛かると考えられる。   That is, for example, as shown in the side view of the mirror 7 in FIG. 7, when the free end 14 of the mirror 7 is bent downward (arrow 31), the vibration propagated to the free end 14 is reflected in the same phase. The tip 15A of the wing 15 is also bent downward (arrow 32), and it is considered that an upward reaction force (arrow 33) is applied to the free end 14 of the mirror 7 which is the starting point of this bending vibration.

このようにして本実施の形態では、自由端１４側の撓みを抑制でき、ミラー７の自由端１４側の湾曲を補正することによって、結果として投影する画像の歪みを低減することができる。   In this way, in the present embodiment, the deflection on the free end 14 side can be suppressed, and the distortion of the projected image can be reduced as a result by correcting the curvature on the free end 14 side of the mirror 7.

また本実施の形態では、ミラー７の湾曲を補正し、平面を維持しながら振動させることができるため、結果としてミラー７の有効面積を大きくとることが出来、光学反射素子の小型化に寄与する。   In the present embodiment, the curvature of the mirror 7 can be corrected and the mirror 7 can be vibrated while maintaining a flat surface. As a result, the effective area of the mirror 7 can be increased, contributing to the miniaturization of the optical reflecting element. .

なお、本実施の形態のように、ミラー７を振動させる場合、ミラー７の厚みを薄くするほど振幅が大きくなり、変位を大きくとることができる。しかしその一方で、ミラー７が薄くなるほど、自由端１４側の撓みは大きくなり、画像歪みは大きくなる。したがって本実施の形態のように、羽部１５を設けることによって自由端１４の撓みを抑制することは、結果としてミラー７を薄くすることができ、画像を高精度に投影することができる。   When the mirror 7 is vibrated as in the present embodiment, the amplitude increases and the displacement can be increased as the thickness of the mirror 7 is reduced. On the other hand, however, the thinner the mirror 7, the greater the deflection on the free end 14 side and the greater the image distortion. Therefore, suppressing the bending of the free end 14 by providing the wing portion 15 as in the present embodiment can result in the mirror 7 being thinned and projecting the image with high accuracy.

また本実施の形態では、図２に示すように、羽部１５のＸ軸方向における長さｌhを、ミラー７のＸ軸方向における長さｌmの約三分の一とすることによって、効率よくミラー７の自由端１４における撓みを抑制することができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the length l h of the wing portion 15 in the X-axis direction is set to about one third of the length l m of the mirror 7 in the X-axis direction. The bending at the free end 14 of the mirror 7 can be suppressed efficiently.

すなわち、例えばミラー７が下方に傾く場合、自由端１４側ほど大きく湾曲して下方に垂れ下がるため、この湾曲部分を集中的に補正して、ミラー７全体を平坦にすることが有効である。   That is, for example, when the mirror 7 is inclined downward, the free end 14 side is greatly curved and hangs downward. Therefore, it is effective to intensively correct this curved portion and make the entire mirror 7 flat.

このようにミラー７の湾曲部分を集中的に補正するには、ミラー７が下方に傾く場合、ミラー７がその固定端８から中央に向けて一旦下方に撓み、中央から自由端１４に向けて上方に反るＳ字状カーブを描くごとくミラー７に応力を加える必要がある。そしてこのＳ字カーブの上方に反る部分は、ミラー７長さｌmの四分の一に相当する。 In order to intensively correct the curved portion of the mirror 7 in this way, when the mirror 7 is tilted downward, the mirror 7 is once bent downward from its fixed end 8 toward the center and from the center toward the free end 14. It is necessary to apply stress to the mirror 7 so as to draw an S-shaped curve that warps upward. The portion warp above the S-shaped curve corresponds to a quarter of the mirror 7 length l m.

以上の観点に加え、ミラー７の自由端１４と羽部１５との連結部分（一体部分）の長さｌｒを考慮すると、羽部１５の長さｌhはミラー７長さｌmの四分の一から三分の一程度が最適な結果となる。 In addition to the above aspects, in consideration of the length lr of the connecting portion (integral part) of the free end 14 and a wing portion 15 of the mirror 7, the length l h of the hub 15 is quarter of the mirror 7 length l m One to one third is the best result.

（実施の形態２）
本実施の形態と実施の形態１との違いは、羽部１５を圧電素子で形成した点である。 (Embodiment 2)
The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the wing portion 15 is formed of a piezoelectric element.

すなわち本実施の形態では、羽部１５上面に上部電極（図示せず）および下部電極（図示せず）で挟まれた圧電層（図示せず）が配置され、この羽部１５には、ミラー７と同位相で一次共振する電圧が印加されるものとした。   That is, in the present embodiment, a piezoelectric layer (not shown) sandwiched between an upper electrode (not shown) and a lower electrode (not shown) is disposed on the upper surface of the wing 15, and the wing 15 has a mirror 7 is applied with a voltage that undergoes primary resonance in the same phase as that of FIG.

これにより本実施の形態では、羽部１５に所望の位相および周波数の振動を印加することによって、効率よくミラー７の自由端１４における撓みを抑制することができ、結果として投影する画像歪みを低減することができる。   Accordingly, in the present embodiment, by applying vibrations having a desired phase and frequency to the wings 15, it is possible to efficiently suppress the deflection at the free end 14 of the mirror 7, and as a result, to reduce image distortion to be projected. can do.

その他の構成および効果は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。   Since other configurations and effects are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.

本発明の光学反射素子は、投影する画像の歪みを低減することができ、かつ小型化が実現できるため、高精度な小型プロジェクタ等の各種画像投影装置において有用である。   The optical reflecting element of the present invention can reduce distortion of an image to be projected and can be downsized. Therefore, the optical reflecting element is useful in various image projection apparatuses such as a high-precision small projector.

本発明の一実施の形態における光学反射素子の斜視図The perspective view of the optical reflective element in one embodiment of this invention 図１のＰ部拡大斜視図Part P enlarged perspective view of FIG. 図１のＱ部拡大斜視図Q part enlarged perspective view of FIG. 図３のＸＸ断面図XX sectional view of FIG. 図１のＹ軸に平行な光学反射素子の側面図Side view of optical reflecting element parallel to Y-axis of FIG. 本発明の一実施の形態における画像投影装置の動作原理を示す斜視図The perspective view which shows the principle of operation of the image projector in one embodiment of this invention 図１のＰ部拡大側面図Part P enlarged side view of FIG. 従来の光学反射素子の斜視図A perspective view of a conventional optical reflecting element 従来の光学反射素子の要部拡大斜視図The principal part expansion perspective view of the conventional optical reflective element

符号の説明Explanation of symbols

７ ミラー
８ 固定端
９ 第一振動部
１０ 可動枠
１１ 第二振動部
１２ 支持枠
１３ 溝
１４ 自由端
１５ 羽部
１５Ａ 先端
１６Ａ 上部電極
１６Ｂ 上部電極
１７ 上部電極
１８ シリコン基板
１９ シリコン酸化膜
２０ 下部電極
２１ 圧電層
２２ 外部電極
２３ 外部電極
２４ 外部電極
２５Ａ 外部電極
２５Ｂ 外部電極
２６ 不動点
２７ レーザ光源
２８ スクリーン
２９ 入射光
３０ 反射光
３１ 矢印
３２ 矢印
３３ 矢印 7 Mirror 8 Fixed End 9 First Vibrating Part 10 Movable Frame 11 Second Vibrating Part 12 Support Frame 13 Groove 14 Free End 15 Wing Part 15A Tip 16A Upper Electrode 16B Upper Electrode 17 Upper Electrode 18 Silicon Substrate 19 Silicon Oxide Film 20 Lower Electrode 21 Piezoelectric layer 22 External electrode 23 External electrode 24 External electrode 25A External electrode 25B External electrode 26 Fixed point 27 Laser light source 28 Screen 29 Incident light 30 Reflected light 31 Arrow 32 Arrow 33 Arrow

Claims (4)

略直交したＸ軸、Ｙ軸方向に傾くミラーと、
このミラーと連結され、このミラーを介してＹ軸方向に対向する二対の第一振動部と、
これらの第一振動部と連結され、これらの第一振動部および前記ミラーを囲む可動枠と、この可動枠と連結され、この可動枠を介してＸ軸方向に対向する二対の第二振動部と、
これらの第二振動部と連結され、これらの第二振動部および前記可動枠を囲む支持枠とを備え、
前記第一振動部はＹ軸を中心として回動し、
前記第二振動部はＸ軸を中心として回動し、
前記ミラーは、
そのＸ軸方向におけるいずれか一方の端部を、前記第一振動部と連結する固定端とし、他方の端部を自由端とするとともに、
この自由端の両側端部には、前記第一振動部側へ外方に突出し、前記固定端側へ折り返す羽部が配置されている光学反射素子。 Mirrors tilting in the substantially orthogonal X-axis and Y-axis directions;
Two pairs of first vibration parts coupled to the mirror and facing each other in the Y-axis direction via the mirror;
A movable frame that is connected to these first vibrating parts and surrounds the first vibrating part and the mirror, and two pairs of second vibrations that are connected to the movable frame and face each other in the X-axis direction via the movable frame. And
These second vibration parts are connected, and these second vibration parts and a support frame surrounding the movable frame are provided,
The first vibration part rotates around the Y axis ,
The second vibrating part rotates around the X axis ,
The mirror is
Either one of the end portions in the X-axis direction is a fixed end connected to the first vibrating portion, the other end portion is a free end,
An optical reflection element in which a wing portion that protrudes outward toward the first vibrating portion side and is folded back toward the fixed end side is disposed at both end portions of the free end. 前記羽部のＸ軸方向における長さは、
前記ミラーのＸ軸方向における長さの四分の一以上三分の一以下である請求項１に記載の光学反射素子。 The length of the wing in the X-axis direction is
The optical reflective element according to claim 1, wherein the length of the mirror in the X-axis direction is not less than one quarter and not more than one third. 前記羽部は圧電素子で形成され、
この羽部には、前記ミラーと同位相で一次共振する電圧が印加される請求項１から２のいずれか一つに記載の光学反射素子。 The wing is formed of a piezoelectric element,
3. The optical reflecting element according to claim 1, wherein a voltage that primarily resonates in the same phase as the mirror is applied to the wing portion. 請求項１から３のいずれか一つに記載の光学反射素子と、この光学反射素子の前記ミラーへ光を入射させる光源とを備えた画像投影装置。 An image projection apparatus comprising: the optical reflecting element according to claim 1; and a light source that causes light to enter the mirror of the optical reflecting element.
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