KR20120006546A - 광학 반사 소자 - Google Patents

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Abstract

광학 반사 소자는, 프레임형상의 지지체와, 미앤더형의 제 1 진동자와 제 2 진동자와, 미러부를 갖는다. 미러부와 제 1 진동자의 연결 위치와 지지체와 제 1 진동자의 연결 위치를 연결하는 선분, 미러부와 제 2 진동자의 연결 위치와 지지체와 제 2 진동자의 연결 위치를 연결하는 선분은 미러부 중심축과 교차한다. 그리고 제 1 진동자와 제 2 진동자의 턴부의 적어도 1개의 외주가 미러부 중심축에 평행하고 미러부의 제 1 변을 따른 제 1 단부축로부터 벗어나 있다. 혹은 제 1 진동자와 제 2 진동자의 턴부의 적어도 1개의 외주가 미러부 중심축에 평행하고 미러부의 제 1 변에 평행한 제 2 변을 따른 제 2 단부축(T2)으로부터 벗어나 있다. 이러한 2개의 조건중 적어도 어느 한쪽을 충족한다.

Description

광학 반사 소자{OPTICAL REFLECTION ELEMENT}
본 발명은, 헤드 업 디스플레이나 헤드 마운트 디스플레이 등의 화상 투영 장치에 이용되는 광학 반사 소자에 관한 것이다.
도 13은 종래의 광학 반사 소자의 사시도이다. 본 광학 반사 소자는 미러부(1)와, 한쌍의 진동자(3)와, 프레임체(4)를 갖는다. 진동자(3)는 각각 미러부(2)의 단부에 연결되어 있다. 프레임체(4)는 진동자(3) 및 미러부(2)의 외주를 둘러싸고 있다. 미러부(2)와 진동자(3)의 연결 위치(5)와, 프레임체(4)와 진동자(3)의 연결 위치(6)를 연결하는 직선은 미러부(2)의 중심을 통과하는 미러부 중심축(S131)에 평행하다.
진동자(3)는 각각 반대로 접히도록 연결된 복수의 진동판(3A 내지 3D, 3E 내지 3H)으로 구성되어 있다. 진동판(3A 내지 3H)에는 하부 전극층, 압전체층, 상부 전극층으로 구성된 드라이브 소자가 각각 배치되어 있다. 이들의 드라이브 소자에 전압을 인가함으로써, 진동자(3)가 구동하여, 미러부(2)를 회동 운동시킬 수 있다. 그리고, 회동하는 미러부(2)에 빛을 입사함으로써, 그 반사광을 스크린상에 주사하는 것이 가능해진다.
또한, 진동자(3)와 직교하고, 프레임체(4)를 거쳐서 대향한 한쌍의 진동자를 마련하는 것에 의해, 이들 4개의 진동자의 진동에 의해서 미러부(2)를 수직방향, 수평방향으로 여진(勵振)시킬 수 있다. 본 구성에 의해 벽이나 스크린 등에 화상을 투영할 수 있다.
이들 진동자에는, 또한 하부 전극층, 압전체층, 상부 전극층으로 구성된 모니터 소자가 마련되어 있다. 본 모니터 소자에서 검출한 전기 신호를 귀환 회로를 거쳐서 드라이브 소자의 상부 전극에 입력하면, 이론상은 광학 반사 소자를 항상 공진 주파수로 구동할 수 있다. 이와 같은 자력 구동 방식에 의해, 대진폭을 유지할 수 있다. 이와 같은 광학 반사 소자는 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있다.
최근, 광학 반사 소자에 있어서, 효율적으로 큰 미러 진폭각을 실현하는 것이 요구되고 있다. 이것은 광학 반사 소자를 이용하여 대화면 투영을 실행하기 때문이다. 그러기 위해서는, 미러의 진폭각이 큰 것이 필요 불가결하다. 한편, 해상도를 높이기 위해서는 구동 주파수를 고주파화할 필요가 있다. 그렇지만, 고주파 진동에 있어서는 진폭각이 감소하기 때문에, 대화면 투영에는 불리하다. 즉, 해상도를 높이도록 하면 대화면 투영이 곤란하게 된다.
일본 공개 특허 제 2008－040240 호 공보
본 발명은 진동자에 의한 에너지 전달 효율을 높여 큰 미러 진폭각을 실현하는 광학 반사 소자이다.
본 발명의 광학 반사 소자는 프레임형상의 지지체와, 제 1 진동자와 제 2 진동자와, 미러부를 갖는다. 제 1, 제 2 진동자의 각 제 1 단부는 지지체의 내측에 연결되어 있다. 미러부는 제 1 변과, 제 1 변에 평행한 제 2 변과, 제 1 변에 수직인 제 3 변과, 제 3 변에 평행한 제 4 변을 갖는 직사각형 형상이다. 미러부는 제 1 변과 제 3 변 사이의 단부에서 제 1 진동자의 제 2 단부에 연결되고, 제 1 변과 제 4 변 사이의 단부에서 제 2 진동자의 제 2 단부에 연결되어, 제 1, 제 2 진동자의 사이에 배치되어 있다. 미러부는 제 1 변, 제 2 변, 제 3 변, 제 4 변으로 둘러싸인 반사면을 갖는다. 미러부는 제 1, 제 2 진동자와 미러부가 나란한 방향을 따라서 미러부의 중심을 통과하는 미러부 중심축을 갖는다. 제 1, 제 2 진동자는 미러부를 진동시키는 구동부를 갖는 동시에, 3 이상의 진동판이 2 이상의 턴부에서 반대로 접히도록 연결된 미앤더(meander)형이다. 턴부는 미러부 중심축에 평행하다. 미러부와 제 1 진동자의 연결 위치와, 지지체와 제 1 진동자의 연결 위치를 연결하는 선분은 미러부 중심축과 교차하고, 미러부와 제 2 진동자의 연결 위치와, 지지체와 제 2 진동자의 연결 위치를 연결하는 선분이 미러부 중심축과 교차하고 있다. 턴부의 적어도 1개의 적어도 일부가 미러부 중심축에 평행하고 미러부의 상기 제 1 변을 통과하는 제 1 단부축보다 외측에 위치하거나, 턴부의 적어도 1개의 전체가 제 1 단부축보다 내측에 위치한다. 혹은, 진동자의 턴부의 적어도 1개의 적어도 일부가 미러부 중심축에 평행하고 미러부의 제 2 변을 통과하는 제 2 단부축보다 외측에 위치하거나, 진동자의 턴부의 적어도 1개의 전체가 제 2 단부축보다 내측에 위치한다. 이들 조건의 적어도 어느 한쪽을 충족한다.
본 구성에 의해 소형이어도, 고효율로 미러의 진폭각을 크게 한 광학 반사 소자를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 광학 반사 소자의 사시도,
도 2는 도 1에 도시하는 광학 반사 소자의 단면도,
도 3은 도 1에 도시하는 광학 반사 소자의 상면도,
도 4는 도 1에 도시하는 광학 반사 소자의 주요부 확대 상면도,
도 5는 도 1에 도시하는 광학 반사 소자와 비교하기 위한 다른 광학 반사 소자의 상면도,
도 6은 도 1에 도시하는 광학 반사 소자와 비교하기 위한 또 다른 광학 반사 소자의 상면도,
도 7은 도 1에 도시하는 광학 반사 소자의 동작시의 미러부의 단면도,
도 8은 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 광학 반사 소자의 미러부의 반사면의 반대측의 사시도,
도 9는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 광학 반사 소자의 상면도,
도 10은 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 다른 광학 반사 소자의 상면도,
도 11은 본 발명의 실시형태 3에 있어서의 광학 반사 소자의 사시도,
도 12는 본 발명의 실시형태 4에 있어서의 광학 반사 소자의 사시도,
도 13은 종래의 광학 반사 소자의 사시도.
[실시형태 1]
이하, 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 광학 반사 소자에 관하여, 도 1 내지 도 5를 이용하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 광학 반사 소자의 사시도, 도 2는 도 1에 도시하는 광학 반사 소자의 2-2선에 있어서의 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시하는 광학 반사 소자의 단자를 생략한 상면도, 도 4는 도 1에 도시하는 광학 반사 소자의 주요부 확대 상면도이다. 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 광학 반사 소자(10)는 프레임형상의 지지체(14)와, 제 1 진동자인 진동자(12)와 제 2 진동자인 진동자(13)와, 미러부(11)를 갖는다.
진동자(12, 13)의 각 제 1 단부는 연결 위치(23A, 23B)에서 지지체(14)의 내측에 연결되어 있다. 도 3에 도시하는 바와 같이 미러부(11)는 제 1 변(111)과, 제 1 변(111)에 평행한 제 2 변(112)과, 제 1 변(111)에 수직인 제 3 변(113)과, 제 3 변(113)에 평행한 제 4 변(114)을 갖는 직사각형 형상이다. 미러부(11)는 제 1 변(111)과, 제 3 변(113) 사이의 단부에서 진동자(12)의 제 2 단부에 연결되어 있다. 즉, 미러부(11)는 연결 위치(22A)에서 진동자(12)에 연결되어 있다. 또한, 미러부(11)는 제 1 변(111)과 제 4 변(114) 사이의 단부에서 진동자(13)의 제 2 단부에 연결되어 있다. 즉, 미러부(11)는 연결 위치(22B)에서 진동자(13)에 연결되어 있다. 이와 같이 미러부(11)는 진동자(12, 13)의 사이에 배치되어 있다.
도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이, 미러부(11)는 제 1 변(111), 제 2 변(112), 제 3 변(113), 제 4 변(114)으로 둘러싸인 반사면(11R)을 갖는다. 또한, 도 1, 도 3에 도시하는 바와 같이, 미러부(11)는 진동자(12, 13)와 미러부(11)가 나란한 방향을 따라서 미러부(11)의 중심을 통과하는 미러부 중심축(S1)(2-2선)을 갖는다.
도 1, 도 3에 도시하는 바와 같이, 진동자(12, 13)는 3 이상의 진동판이 2 이상의 턴부에서 반대로 접히도록 연결된 미앤더형이다. 도 1, 도 3은 진동자(12)가 진동판(12A 내지 12C)과 턴부(24A, 25A)를 갖고, 진동자(13)가 진동판(13A 내지 13C)과 턴부(24B, 25B)를 갖는 예를 도시하고 있다. 턴부(24A 내지 25B)는 미러부 중심축(S1)에 평행하다. 즉, 진동자(12)는 미러부 중심축(S1)에 수직이고 또한 동일 평면상에 180도 반대로 접히도록 연결된 진동판(12A 내지 12C)과 턴부(24A, 25A)로 구성되어 있다. 마찬가지로, 진동자(13)는 미러부 중심축(S1)에 수직이고 또한 동일 평면상에 180도 반대로 접히도록 연결된 진동판(13A 내지 13C)과 턴부(24B, 25B)로 구성되어 있다.
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 진동자(12, 13)를 구성하는 진동판(12A 내지 12C, 13A 내지 13C)은 각각 구동 신호를 인가하여 미러부(11)를 진동시키는 구동부인 드라이브 소자(15)와, 진동자(12, 13)의 진동을 검출하기 위한 모니터 소자(16)를 갖는다. 드라이브 소자(15)는, 기재(17)와, 기재(17)상에 형성된 하부 전극층(18)과, 하부 전극층(18)상에 적층된 압전체층(19)과, 압전체층(19)상에 적층된 상부 전극층인 드라이브 전극(20)을 갖고 있다. 마찬가지로, 모니터 소자(16)는 기재(17)와, 하부 전극층(18)과, 압전체층(19)과, 압전체층(19)상에 적층된 상부 전극층인 모니터 전극(21)을 갖고 있다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 지지체(14)상의 진동자(12)측에는 단자(41A, 42A)가 형성되고, 지지체(14)상의 진동자(13)측에는 단자(41B, 42B)가 형성되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 이들 단자는 드라이브 전극(20)상에 마련된 절연막(43)상에 형성되어 있다. 단자(41A, 41B)는 연결 위치(23A, 23B)의 표면을 경유하여 모니터 전극(21)에 접속되어 있다. 또한, 단자(42A, 42B)는 절연막(43)에 형성된 관통공(through hole) 전극(도시하지 않음)을 거쳐서 절연막(43) 하부에 형성된 드라이브 전극(20)에 접속되어 있다.
도 3으로부터 명확한 바와 같이, 연결 위치(22A)와 연결 위치(23A)를 연결하는 선분, 및 연결 위치(22B)와 연결 위치(23B)를 연결하는 선분은 미러부 중심축(S1)과 교차하도록 각 연결 위치가 배치되어 있다. 그리고, 턴부(24A, 24B)의 적어도 일부는 미러부 중심축(S1)에 평행하고 미러부(11)의 제 1 변(111)을 통과하는 제 1 단부축(T1)보다 외측에 위치한다. 또한, 턴부(25A, 25B)의 적어도 일부는 미러부 중심축(S1)에 평행하고 미러부(11)의 제 2 변(112)을 통과하는 제 2 단부축(T2)보다 외측에 위치한다.
다음, 광학 반사 소자(10)를 구성하는 부재의 조성에 관하여 설명한다. 기재(17)는 실리콘 웨이퍼, 금속, 유리, 세라믹 기판 또는 수지 등의 재료로 구성된다. 금속, 수정, 유리, 석영, 세라믹 재료 또는 수지 등은 입수성의 관점에서 바람직하다. 또한, 목표로 하는 소자 사이즈, 진동 주파수, 기계적 강도를 실현하기 위해서 최적의 특성을 갖는 재료를 선택함으로써 소자 구조 설계가 용이해진다.
또한, 기재(17)에 실리콘 등의 도전성 재료를 이용했을 경우는, 기재(17)와 하부 전극층(18) 사이에 절연층을 형성하여, 기재(17)를 구성하는 도전성 재료와 하부 전극층(18)을 전기적으로 절연한다. 이때, 절연층으로서는 이산화규소가 바람직하다.
압전체층(19)은 압전체 재료로 구성된다. 특히 티탄산 지르콘산 납(PZT) 등의 높은 압전 정수를 갖는 압전체 재료가 바람직하다.
하부 전극층(18)이나 드라이브 전극(20), 모니터 전극(21)은 금속을 증착, 졸ㆍ겔, CVD, 스패터링법 등의 박막 형성 방법에 의해 제작된다. 또한, 하부 전극층(18)을 백금으로 형성하면, 압전체층(19)의 결정성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 드라이브 전극(20) 및 모니터 전극(21)은 예를 들어 금, 티탄/금 등으로 형성한다. 후자의 경우, 금 막의 하층의 티탄막은 PZT 박막 등의 압전체층(19)과의 밀착력을 높이기 위해서 형성되어 있어, 티탄 외에 크롬 등의 금속을 이용할 수 있다. 이것에 의해서, 드라이브 전극(20) 및 모니터 전극(21)과 압전체층(19)의 밀착성을 양호하게 할 수 있다. 또한, 티탄이나 크롬 등의 막과 금의 막은 강고한 확산층을 형성하므로, 밀착 강도가 높은 진동자(12, 13)를 형성할 수 있다.
또한, 미러부(11)의 최상면인 반사면(11R)은 압전체층(19)의 표면을 경면 연마함으로써 형성할 수 있다. 그렇지만, 도 2에 도시하는 바와 같이, 금이나 알루미늄 등의 광반사 특성이 우수한 금속 박막(115)을 형성해도 좋다. 또한, 금속 박막(115)상에 보호막을 형성하고 있어도 좋다. 또한 도 2에서는 미러부(11)에도 기재(17)상에 하부 전극층(18)과 압전체층(19)이 마련되어 있지만, 기재(17)만으로 형성해도 좋다. 본 경우도 기재의 표면을 경면 연마함으로써 반사면(11R)을 형성할 수 있지만, 그 위에 금속 박막(115)을 형성해도 좋다.
다음, 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 광학 반사 소자의 동작에 대해서 설명한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 진동자(12, 13)의 진동판(12A 내지 12C, 13A 내지 13C)상에는, 드라이브 소자(15)가 형성되어 있다. 여기서, 진동자(12, 13)의 하부 전극층(18)을 접지 상태로 한다. 그리고 진동자(12, 13)를 구동시키는 전기 신호(교류 전압)를 단자(42A, 42B)로부터 드라이브 전극(20)에 입력한다.
이때, 진동자(12, 13)의 고유의 진동 주파수를 갖는 전기 신호를 드라이브 전극(20)에 입력하여, 진동자(12, 13)를 공진 구동시킨다. 이것에 의해, 항상 진동자(12, 13)가 공진 주파수로 구동되므로, 진동자(12, 13)를 효율적으로 구동시킬 수 있어, 변위를 증대시켜서 편차각을 크게 할 수 있다. 본 전기 신호는 각각 저항기 등의 임피던스 소자를 거쳐서 합성되어, 단자(42A, 42B)에 공급된다. 또한, 임피던스 소자로서는, 저항기 이외에도, 콘덴서나 코일 등의 리액턴스 소자, 혹은 임피던스 소자와 리액턴스 소자를 조합해도 좋다.
또한, 진동자(12, 13)상에 배치된 모니터 전극(21)은 진동자(12, 13)의 변위를 전기 신호로서 검지한다. 그 전기 신호는 단자(41A, 41B)로 인출된다. 인출된 전기 신호는 필터(도시하지 않음)를 거쳐서 취출되어, 증폭기(도시하지 않음)를 경유하여 다시 드라이브 전극(20)에 입력된다.
이와 같이 모니터 전극(21)으로부터 출력되는 전기 신호를 드라이브 전극(20)에 피드백함으로써, 광학 반사 소자(10)를 자려(自勵) 구동시킬 수 있다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 드라이브 소자(15)의 폭은 진동판(12A 내지 12C, 13A 내지 13C)의 짝수개째와 홀수개째에서 상이하다. 즉, 인접하는 드라이브 소자폭(15A, 15B)이 상이하다. 그 때문에, 드라이브 전극(20)에 진동자(12, 13)의 공진 주파수의 교류 전압(전기 신호)을 인가하면, 드라이브 소자(15)의 폭이 넓게 형성된 진동판(12A, 12C, 13A, 13C)은 그 두께방향으로 휨 진동을 일으킨다. 그리고 진동판(12A, 12C, 13A, 13C)과 인접하는 진동판(12B, 13B)은 공진의 원리에 의해, 역방향으로 휨 진동을 일으킨다. 또한 드라이브 소자(15)의 폭이 좁게 형성된 진동판(12B, 13B)상에는, 실질적으로 전압은 거의 인가되지 않는다. 이 때문에, 진동판(12A, 12C, 13A, 13C)과는 역위상으로 변위한다. 따라서, 진동판(12A 내지 12C, 13A 내지 13C)은 교대로 역위상으로 진동하고, 도시하지 않는 진동축을 중심으로 변위가 축적되어, 그 진동축을 중심으로 미러부(11)를 크게 반복 회전 진동시킬 수 있다.
본 구성에 의해, 미러부(11)를 그 중심을 부동점으로 하면서, 회동시킬 수 있다. 그 때문에, 미러부(11)에 빛을 조사하면, 빛을 일방향으로 주사시킬 수 있다.
다음, 본 실시형태에 있어서의 구성과 그 효과를 설명한다. 미러부(11)는, 미러부(11)를 사이에 두고 대향하도록 연결된 진동자(12, 13)를 거쳐서 지지체(14)에 지지되어 있다. 이와 같이 미러부(11)는 양단부에서 고정되어 있다. 미러부(11)가 진동자(12)에만 연결되어 있는 경우에는, 미러부(11)는 회동 운동에 부가하여, 광학 반사 소자(10)의 내측 방향으로 좌우로 진동한다. 이와 같은 불필요한 진동이 가해진다. 그렇지만, 미러부(11)가 양단부에서 고정되어 있기 때문에, 상술한 불필요한 진동을 억제할 수 있다.
또한, 광학 진동 소자(10)에서는, 미러부(11)와 진동자(12)의 연결 위치(22A)가 제 3 변(113)과 제 1 단부축(T1A)이 교차하는 점에 배치되어 있다. 또한, 미러부(11)와 진동자(13)의 연결 위치(22B)가 제 4 변(114)과 제 1 단부축(T1A)이 교차하는 점에 배치되어 있다. 그 때문에, 연결 위치가 제 3 변(113) 또는 제 4 변(114)과 미러부 중심축(S1)이 교차하는 점에 배치되었을 경우에 비해, 작은 구동력으로 미러부(11)를 진동시키는 것이 가능해진다. 이것은 제 1 변(111)을 중심으로 제 2 변(112)에 이르는 거리를 반경으로 하여 미러부(11)를 회동시킬 수 있기 때문이다. 이와 같이, 고효율 구동이 가능해진다.
또한 상술한 바와 같이 미러부(11)는 진동축을 중심으로 진동한다. 이때, 진동축을 미러부 중심축(S1)에 가깝게 하면, 광학 반사 소자(10)의 질량 밸런스가 잡혀서, 진동자(12, 13)에 의한 에너지 전달 효율을 높일 수 있다. 즉, 에너지 전달 효율은 미러부 중심축(S1)에 대한 진동축의 위치에 의존하고, 미러부 중심축(S1)과 진동축의 양자가 일치했을 경우에 에너지 전달 효율은 최대가 된다. 그 결과, 일정한 구동력으로 안정되게 진폭도를 증대할 수 있어, 광학 반사 소자(10)에 있어서 큰 미러 진폭각을 실현할 수 있다.
미러부(11)가 회동 운동을 실행하는 경우의 미러부(11)의 관성 모멘트를 생각하면, 진동축이 미러부 중심축(S1)에 일치했을 경우에 그 값은 최소가 되고, 진동축이 미러부(11)의 중심으로부터 벗어남에 따라서 그 값은 증가한다. 관성 모멘트의 값이 커질수록 보다 큰 구동력이 필요하기 때문에, 대변위 구동을 위해서는 진동축은 미러부 중심축(S1)에 일치하는 것이 바람직하다.
광학 반사 소자(10)에서는, 미러부(11)와 진동자(12)의 연결 위치(22A)와, 지지체(14)와 진동자(12)의 연결 위치(23A)를 연결하는 선분이 미러부 중심축(S1)과 교차하고 있다. 또한, 미러부(11)와 진동자(13)의 연결 위치(22B)와, 지지체(14)와 진동자(13)의 연결 위치(23B)를 연결하는 선분이 미러부 중심축(S1)과 교차하고 있다. 즉, 연결 위치(22A)와 연결 위치(23A)가 미러부 중심축(S1)을 사이에 두고 서로 반대측에 위치하고, 연결 위치(22B)와 연결 위치(23B)가 미러부 중심축(S1)을 사이에 두고 서로 반대측에 위치하고 있다. 본 구성에 의해, 진동축을 미러부 중심축(S1)에 가깝게 할 수 있다.
또한, 상기의 연결 위치 사이를 연결하는 선분의 중점이 미러부 중심부(S1) 축상에 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 진동자(12, 13)의 대칭성이 향상하여 진동축을 미러부 중심축(S1)에 더욱 가깝게 할 수 있다. 또한, 미러부(11)와 진동자(12, 13)는 미러부(11) 단부를 통과하는 제 1 단부축(T1)을 따르도록 접속되어 있는 것이 고효율 구동을 위해서는 보다 바람직하다.
진동축을 미러부 중심축(S1)에 가깝게 하기 위해서는, 진동판을 접속하는 턴부의 위치를 치환해도 좋다. 턴부의 위치를 치환하면 진동판의 중심 위치가 바뀐다. 그 때문에, 진동축을 미러부 중심축(S1)에 가깝게 할 수 있다. 결과적으로, 광학 반사 소자(10)에 있어서는, 턴부(24A, 24B)의 적어도 일부는 제 1 단부축(T1)보다 외측에 위치하고, 턴부(25A, 25B)의 적어도 일부는 제 2 단부축(T2)보다 외측에 위치하고 있다. 또한, 구성에 따라서는, 턴부의 적어도 1개의 전체가 제 1 단부축(T1)보다 내측에 위치하거나, 턴부의 적어도 1개의 전체가 제 2 단부축(T2)보다 내측에 위치하기도 한다.
이러한 어떤 구성에 의해도, 턴부(24A 내지 25B)의 위치를 조정하여, 진동자(12, 13)의 길이를 조정함으로써, 진동축을 미러부 중심축(S1)에 더욱 가깝게 할 수 있다.
또한, 턴부의 위치 변경은 지지체(14)에 가까운 턴부에서 실행하는 것이 효과적이다. 진동자(12, 13)를 구속하는 힘은 미러부(11)에 가까운 쪽과 지지체(14)에 가까운 쪽이 상이하다. 미러부(11)측에서는 진동자(12, 13)는 자유단에 가까워지므로 진동자(12, 13)를 구속하는 힘은 약하다. 한편, 지지체(14)는 프레임형상을 갖고 있으므로, 지지체(14)측에서는 진동자(12, 13)를 구속하는 힘은 강하다. 그 때문에, 진동자(12, 13)를 구성하는 진동판(12A 내지 12C, 13A 내지 13C)의 길이가 동일한 경우, 지지체(14)에 가까운 진동판(12C, 13C)일수록 그 진동축은 미러부 중심축(S1)으로부터 벗어나 버린다. 따라서 지지체(14)에 가까운 쪽에서 턴부의 위치를 변경하는 편이 진동축을 조정하기 쉽다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 진동자(12, 13)가 턴부를 2개만 갖는 경우, 턴부(24A, 24B)의 위치 조정을 하는 편이 바람직하다.
이와 같이, 턴부(24A, 24B)의 적어도 1개의 적어도 일부가 제 1 단부축(T1)보다 외측에 위치하거나, 턴부(24A, 24B)의 적어도 1개의 전체가 제 1 단부축(T1)보다 내측에 위치한다. 혹은, 턴부(25A, 25B)의 적어도 1개의 적어도 일부가 제 2 단부축(T2)보다 외측에 위치하거나, 턴부(25A, 25B)의 적어도 1개의 전체가 제 2 단부축(T2)보다 내측에 위치한다. 이러한 2개의 조건중 적어도 한쪽을 충족하면 좋다. 즉, 턴부(24A, 24B)의 적어도 1개의 외주가 제 1 단부축(T1)으로부터 벗어나 있거나, 턴부(25A, 25B)의 적어도 1개의 외주가 제 2 단부축(T2)으로부터 벗어나 있는 것중 적어도 어느 한쪽을 충족하면 좋다.
다음에, 도 1 내지 도 4에 도시하는 광학 반사 소자(10)와 도 5, 도 6에 도시하는 구조를 갖는 광학 반사 소자의 성능을 비교한다. 도 5, 도 6은 광학 반사 소자(10)와 비교하기 위한 광학 반사 소자의 상면도이다.
도 5에 도시하는 광학 반사 소자에서는, 진동자(512)와 지지체(514)가 미러부 중심축(S51)상의 연결 위치(523A)에서 연결되고, 진동자(513)와 지지체(514)가 미러부 중심축(S51)상의 연결 위치(523B)에서 연결되어 있다. 또한, 진동자(512, 513)의 턴부의 외주는 모두 제 1 단부축(T51), 제 1 단부축(T52)을 따르고 있다. 그 이외의 구성은 도 3에 도시하는 구성과 같다. 즉, 미러부(511)가 제 1 단부축(T51)을 따른 위치에서 진동자(512, 513)에 연결되어 있다.
한편, 도 6에 도시하는 광학 반사 소자에서는, 진동자(612, 613)에 마련된 턴부(624A, 624B, 625A, 625B)의 외주가 모두 제 1 단부축(T61), 제 2 단부축(T62)을 따르고 있다. 그 이외의 구성은 도 3에 도시하는 구성과 동일하다. 즉, 미러부(611)가 제 1 단부축(T61)을 따른 위치에서 진동자(612, 613)에 연결되어 있다.
또한, 이들 3개의 광학 반사 소자를 기재(17)로서 실리콘을 이용하고, 압전체층으로서 PZT를 이용하여, (표 1)에 나타내는 형상으로 제작했다. 도 3에 도시하는 광학 반사 소자(10)에서는, 구체적으로는, 턴부(24A, 24B)의 외주는 단부축(T1)보다 100㎛ 외측에 위치하고, 턴부(25A, 25B)의 외주는 단부축(T2)보다 100㎛ 외측에 위치하고 있다. 이들 No. 1 내지 No. 3의 광학 반사 소자에 직류 전압 0.5V로 각 공진 주파수의 교류 전압 0.5V를 중첩한 전압을 인가했을 때의 진동축 편차와 진폭각(θ)을 측정했다. (표 1)에 측정 결과를 합하여 나타낸다. 또한, 진동축 편차는 미러부의 폭(L)에서 정규화한 ㅿx/(L/2)로 평가했다. 이들 값의 관계를 도 7에 도시한다. 도 7은 일례로서 도 1에 도시하는 광학 반사 소자(10)의 동작시의 미러부의 단면을 도시하고 있다.
소자 No. 1 2 3
구조 도 5 도 6 도 3
미러부 사이즈
(㎛×㎛ )		 2000×1000 2000×1000 2000×1000
진동판수 3.5 3 3
진동판 길이(㎛) 2000 2000 2000
진동판 폭(㎛) 130 130 130
진동판 두께(㎛) 100 100 100
지지체와 진동자의
연결 위치		 미러부 중심축 제 1 단부축 제 1 단부축
공진 주파수(Hz) 7978 8345 7895
진동축 편차
Δx/(l/2)		 0.4663 0.1211 -0.0492
진폭각θ(°) 1.06 1.68 1.77
도 5에 도시하는 구조의 No. 1의 소자와 도 6에 도시하는 구조의 No. 2의 소자를 (표 1)에서 비교하면, No. 2의 소자가 진동축 편차량이 작다. 즉, 진동축의 위치가 미러부 중심축에 가깝다. 또한, 진폭각도 크다. 이와 같이, 도 6에 도시하는 바와 같이, 미러부와 진동체의 연결 위치와 진동체와 지지체의 연결 위치가 미러부 중심축을 사이에 두고 서로 반대측에 위치하는 편이 바람직하다. 이러한 구성에 의해서 고효율 구동인 광학 반사 소자를 실현할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 6에 도시하는 구조의 No. 2의 소자와 도 3에 도시하는 구조의 No. 3의 소자를 (표 1)에서 비교하면, No. 3의 소자가 진동축 편차량이 작다. 즉, 진동축의 위치가 미러부 중심축에 가깝다. 또한, 진폭각도 크다. 이와 같이, 도 3에 도시하는 바와 같이, 턴부(24A, 24B)의 적어도 일부가 제 1 단부축(T1)보다 외측에 위치하고, 턴부(25A, 25B)의 적어도 일부가 제 2 단부축(T2)보다 외측에 위치하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해서 더욱 고효율 구동인 광학 반사 소자를 실현할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 전술과 같이, 턴부(24A, 24B)의 적어도 1개의 전체가 제 1 단부축(T1)보다 내측에 위치하거나, 턴부(25A, 25B)의 적어도 1개의 전체가 제 2 단부축(T2)보다 내측에 위치해도 좋다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 진동판(12A 내지 12C, 13A 내지 13C)의 수는 3 이상의 홀수이면 좋고, 그 이외에는 특별히 한정되지 않는다.
또한, 도 2에 있어서는, 미러부(11)에 대향한 진동자(12, 13) 모두에 드라이브 소자(15)가 배치되어 있다. 그렇지만, 공진 구동시키는 경우에는, 진동자(12, 13)중 한쪽 진동자에만 드라이브 소자(15)를 배치해도 좋다. 예를 들면, 진동자(12)에만 드라이브 소자(15)를 배치했을 경우, 진동자(12)로부터 미러부(11)를 거쳐서 진동이 진동자(13)로 전파하여, 진동자(13)도 동일하게 공진 구동한다.
또한, 도 2에 있어서는, 진동자(12, 13) 모두에 모니터 소자(16)가 배치되어 있다. 그렇지만 공진 구동시키는 경우에는, 진동자(12, 13)중 한쪽 진동자에만 드라이브 소자(15)를 배치해도 좋다. 특히, 상술한 바와 같이 진동자(12)에만 드라이브 소자(15)를 배치했을 경우에는, 진동자(13)에만 모니터 소자(16)를 배치해도 좋다.
또한, 도 2, 도 4에 도시하는 구성에서는, 모니터 소자(16)와 드라이브 소자(15)는 1개의 진동판상에 형성되어 있다. 그 때문에, 넓은 드라이브 소자폭(15A)의 진동판에서는 모니터 소자(16)의 폭은 좁고, 좁은 드라이브 소자폭 (15B)의 진동판에서는 모니터 소자(16)의 폭은 넓어진다. 그렇지만 진동자(12)에만 드라이브 소자(15)를 배치하고, 진동자(13)에만 모니터 소자(16)를 배치했을 경우에는, 모니터 소자(16)를 폭 넓게 형성할 수 있다. 그리고 모니터 소자(16)는 모니터 소자(16)가 형성되어 있는 진동자(13)의 압전체층의 변위를 전기 신호로서 검지한다. 이러한 전기 신호는 피드백 회로를 거쳐서 진동자(12)의 드라이브 소자(15)에 입력할 수 있다.
이것에 의해, 설계 오차나 외부 환경 요인에 의해서, 진동자(12, 13)의 공진 주파수에 변동이 있는 경우에도, 구동을 확인하면서 소망의 전기 신호를 인가할 수 있어, 광학 반사 소자(10)를 고정밀도로 자려 구동시킬 수 있다.
[실시형태 2]
도 8은 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 광학 반사 소자의 미러부의 반사면의 반대측의 사시도이다. 도 9는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 광학 반사 소자의 상면도이다.
본 실시형태가 실시형태 1과 상이한 점은, 도 9에 도시하는 바와 같은 광학 반사 소자의 미러부(911)의 반사면(911R)의 이면측에, 도 8에 도시하는 바와 같은 프레임형상의 추(26)가 마련되어 있는 점이다. 추(26)에 있어서, 미러부 중심축(S91)에 평행한 한쌍의 프레임 폭(26A)과 프레임 폭(26B)은 상이하다. 즉, 추(26)의 내측과 외측 사이의 프레임 폭이 제 1 변(9111)측과 제 2 변(9112)측이 상이하다. 진동자(912, 913)는 5개의 진동판으로 형성되어 있지만, 이에 대해서는 본질적인 차이는 아니다. 그 이외의 기본적인 구성은 도 3과 동일하다.
미러부(911)의 진동축의 위치는, 진동자(912, 913)의 변위에 의한 모멘트와 미러부(911)의 관성 모멘트의 밸런스로 결정된다. 한편, 상술한 바와 같이 반사면(911R)의 이면측에 프레임 폭(26A)과 프레임 폭(26B)이 상이한 추(26)를 형성함으로써, 미러부(911)의 관성 모멘트를 조정할 수 있다. 그 결과, 미러부(911)의 진동축을 미러부 중심축(S91)에 가깝게 할 수 있어, 더욱 고효율 구동인 광학 반사 소자를 실현할 수 있다. 또한, 추(26)가 없는 광학 반사 소자를 구성한 후에 미러부(911)에 추(26)를 부가하여 진동축의 위치를 조정할 수도 있다.
또한, 추(26)를 형성함으로써 미러부(911)의 질량이 커지므로, 광학 반사 소자의 사이즈를 대형화하지 않고 주파수를 저주파측으로 시프트시킬 수도 있다. 또한, 추(26)가 프레임형상을 갖기 때문에, 미러부(11)의 굴곡 변형을 억제할 수 있다.
또한, 도 9에서는 실질적으로 도 3의 구성과 같은 광학 반사 소자에 추(26)를 추가하고 있지만, 추(26)는 다른 구성의 광학 반사 소자에 추가한 경우도 상술한 효과를 발휘한다. 즉, 실시형태 1의 구성과는 독립적으로 구동 효율을 향상할 수 있다.
이와 같은 추(26)의 효과를 확인하기 위해, 도 10에 도시하는 구성에 대하여, 추(26)의 유무에 의한 차이를 조사했다. 도 10은 추(26)의 효과를 확인하기 위한 본 실시형태에 의한 광학 반사 소자의 상면도이다. 이러한 구성에서는 지지체(1014)와 진동자(1012, 1013)의 연결 위치(1023A, 1023B)가 미러부 중심축(S101)상에 있다. 또한, 진동자(1012, 1013)의 각 턴부의 외주가 단부축(T101, T102)을 따르고 있다. 즉, 의도적으로 진동축을 조정하지 않으면 진동축 편차가 커지기 쉬운 구조를 굳이 선택하여, 미러부(1011)의 이면에 있어서의 추(26)의 대칭성의 차이에 의한 차이점을 조사했다.
또한, 미러부(1011)의 크기는 1300㎛×1000㎛로 했다. 진동자(1012, 1013)의 진동판의 수는 5.5개, 각 진동판의 길이는 1300㎛, 폭은 130㎛, 두께는 100㎛로 했다. 또한, 추(26)의 두께(26D)는 575㎛로 했다. 추(26)의 프레임 폭(26A, 26B, 26C)은 (표 2)에 나타낸 바와 같이 했다. 이와 같은 추를 미러부(1011)에 부가한 No. 4, No. 5의 광학 반사 소자를 제작하여, 실시형태 1과 마찬가지로 공진 진동시켜, 진동축 편차와 진폭각을 평가했다. 그 결과를 (표 2)에 나타낸다.
소자 No. 4 5
프레임 폭(26A)(㎛) 250 345
프레임 폭(26B)(㎛) 250 155
프레임 폭(26C)(㎛) 250 250
공진 주파수(Hz) 5716 5871
진동축 편차
Δx/(l/2)		 -0.5935 -0.0441
진폭각θ(°) 0.80 1.27
No. 4의 광학 반사 소자에서는, 미러부(911)의 이면에 형성되는 프레임형상의 추의 프레임 폭(26A, 26B, 26C)이 동일하다. 또한, No. 5의 광학 반사 소자에서는 추(26)의 프레임 폭(26A)과 프레임 폭(26B)을 No. 4의 광학 반사 소자와 변경하고 있다. 단, 프레임 폭(26A)과 프레임 폭(26B)의 합은 변경하지 않았다. 이와 같이 하여 미러부 중심축(S101)에 관하여 프레임 폭(26A, 26B)을 비대칭화했다.
(표 2)로부터 명확한 바와 같이, No. 5의 광학 반사 소자에서는 No. 4의 광학 반사 소자와 비교하여 진동축 편차량이 감소하고, 진폭각이 증대하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 지지체(1014)와 진동자(1012, 1013)의 연결 위치(1023A, 1023B)는 미러부 중심축(S101)상이 아니어도, 추(26)의 프레임 폭(26A, 26B)의 폭을 적절한 값으로 설정함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 추(26)의 두께(26D)는 지지체(1014)의 두께와 동일하면, 가공이 용이해져서 바람직하다.
또한, 추(26)에 있어서의 미러부 중심축(S101)에 평행한 한쌍의 프레임부에 있어서, 두께(26D)를 변경하여 질량을 비대칭으로 해도 좋다. 이와 같은 구성으로도 프레임 폭(26A)과 프레임 폭(26B)이 상이한 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 혹은 프레임 폭(26A, 26B)이 동일하고, 또한 두께도 동일한 경우, 미러부 중심축(S101)에 평행한 한쌍의 프레임부가 미러부 중심축(S101)에 관하여 비대칭인 거리에 형성되면 좋다. 이와 같이 하여 미러부 중심축(S101)으로부터 한쌍의 프레임부까지의 거리를 변경하여도, 상기 구성과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
[실시형태 3]
도 11은 본 발명의 실시형태 3에 있어서의 광학 반사 소자의 사시도이다. 또한, 실시형태 1과 동일한 구성을 갖는 것에 대해서는, 그 설명을 생략하고, 상이점에 대해서 상세하게 설명한다. 본 실시형태와 실시형태 1의 차이는 광학 반사 소자를 2축 구동시키고 있는 점이다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 광학 반사 소자(110)는 미러부(11)와, 진동자(12, 13)와, 지지체(14)와, 진동자(27, 28)와, 지지체(29)를 갖는다. 제 1 진동자인 진동자(12)와 제 2 진동자인 진동자(13)는 미러부(11)를 거쳐서 대향하는 동시에, 미러부(11)와 각각의 제 1 단부에서 연결되어 있다. 프레임형상의 제 1 지지체인 지지체(14)는 진동자(12, 13)의 각각의 제 2 단부와 연결되어, 진동자(12, 13) 및 미러부(11)의 외주를 둘러싸고 있다. 제 3 진동자인 진동자(27)와 제 4 진동자인 진동자(28)는 지지체(14)를 거쳐서 대향하는 동시에, 지지체(14)와 각각의 제 1 단부에서 연결되어 있다. 프레임형상의 제 2 지지체인 지지체(29)는 진동자(27, 28)의 각각의 제 2 단부에 연결되어, 진동자(27, 28) 및 지지체(14)의 외주를 둘러싸고 있다.
이와 같이, 미러부(11)와, 진동자(12, 13)와, 지지체(14)는 실시형태 1의 광학 반사 소자(10)와 동일한 구조를 형성하고 있다. 즉, 진동자(12, 13)는 복수의 진동판(12A 내지 12C, 13A 내지 13C)을 갖고, 각 진동판이 턴부에서 반대로 접히도록 연결되어 있다. 미러부(11)와 진동자(12, 13)의 연결 위치(22A, 22B)와, 지지체(14)와 진동자(12, 13)의 연결 위치(23A, 23B)가 각각 미러부(11)의 중심을 통과하는 미러부 중심축(S111)을 사이에 두고 반대측에 있도록 구성되어 있다. 즉, 연결 위치(22A)와 연결 위치(23A)를 연결하는 선분, 연결 위치(22B)와 연결 위치(23B)를 연결하는 선분이 미러부 중심축(S111)과 교차하고 있다. 또한, 진동자(12, 13)의 각 턴부의 외주는 미러부 중심축(S111)에 평행하고 미러부(11)의 제 1 변, 제 2 변을 따른 제 1 단부축, 제 2 단부축보다 외측에 위치하고 있다. 진동자(12, 13)의 구성, 조성, 연결 위치, 상부 전극층의 배치 위치는 실시형태 1과 동일하다.
또한, 진동자(27, 28)는 복수의 진동판(27A 내지 27E, 28A 내지 28E)을 갖고, 각 진동판이 턴부에서 반대로 접히도록 연결되어 있다. 지지체(14)와 진동자(27, 28)의 연결 위치(30A, 30B)와, 지지체(29)와 진동자(27, 28)의 연결 위치(31A, 31B)가 각각 미러부(11)의 중심을 통과하는 미러부 중심축(S112)을 사이에 두고 반대측에 있도록 구성되어 있다. 즉, 연결 위치(30A)와 연결 위치(31A)를 연결하는 선분, 연결 위치(30B)와 연결 위치(31B)를 연결하는 선분이 미러부 중심축(S112)과 교차하고 있다. 또한 미러부 중심축(S112)은 미러부 중심축(S111)과 직교하고 있다. 따라서, 지지체(14)를 미러부(611)로 보면, 지지체(14)와 진동자(27, 28)와 지지체(29)는 도 6의 광학 반사 소자와 동일한 구성이다.
진동자(12, 13)의 진동축과, 진동자(27, 28)의 진동축은 직교하는 관계에 있다. 이에 의해 미러부(11)로부터 반사하는 빛을 수평방향 및 수직방향으로 주사할 수 있다. 또한, 진동자(12, 13)의 진동축과, 진동자(27, 28)의 진동축은 미러부(11)의 중심에서 교차하고 있다. 따라서, 미러부(11)의 중심은 부동점이 된다. 이러한 부동 부분에 빛을 입사하면, 입사광과 반사광의 광로장이 일정하게 되어, 고정밀한 화상을 투영할 수 있다.
기타 본 발명의 실시형태 1과 동일한 구성 및 효과에 대해서는 설명을 생략한다.
또한, 연결 위치(30A)와 연결 위치(31A), 연결 위치(30B)와 연결 위치(31B)가 반드시 미러부 중심축(S112)에 대해서 반대측에 위치하고 있지 않아도 좋다. 적어도 연결 위치(22A)와 연결 위치(23A), 연결 위치(22B)와 연결 위치(23B)가 미러부 중심축(S111)에 대해서 반대측에 위치하고, 턴부의 외주가 제 1 단부축, 제 2 단부축보다 외측에 위치하고 있으면, 실시형태 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 그렇지만, 연결 위치(30A)와 연결 위치(31A), 연결 위치(30B)와 연결 위치(31B)가 미러부 중심축(S112)에 대해서 반대측에 위치하고 있으면, 고효율 구동을 위해서는 바람직하다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 진동자(27, 28)의 턴부의 외주가 미러부 중심축(S112)에 평행하고, 또한 지지부(14)의 진동자(27, 28)에 접속되어 있지 않은 평행한 2변을 따른 제 1 단부축, 제 2 단부축보다 외측에 위치하고 있는 것이 더욱 바람직하다. 이것에 의해서 미러부(11)를 더욱 고효율로 구동할 수 있다.
[실시형태 4]
도 12는 본 발명의 실시형태 4에 있어서의 광학 반사 소자의 사시도이다. 또한, 실시형태 2, 3과 동일한 구성을 갖는 것에 대해서는, 그 설명을 생략하고, 상이점에 대해 상술한다.
본 실시형태에 있어서 광학 반사 소자(120)는 실시형태 3에 있어서, 미러부(11), 진동자(12, 13), 지지체(14) 대신에, 실시형태 2에서 설명한 도 10의 미러부(1011), 진동자(1012, 1013), 지지체(1014) 및 추(26)를 적용한 구성을 갖는다. 즉, 진동자(1012, 1013)와 지지체(1014)의 연결 위치는 미러부 중심축(S121)상에 있고, 추(26)는 도 8에 도시한 바와 같이 미러부 중심축(S122)에 평행한 한쌍의 추의 프레임 폭(26A, 26B)이 비대칭으로 되어 있다. 또한 진동자(1012, 1013)에 있어서 진동판의 수가 도 9와는 상이하지만, 이것은 본질적인 차이는 아니다.
이와 같은 구성에 의해, 실시형태 2와 동일하게 미러부(1011)를 고효율로 구동할 수 있다. 또한, 실시형태 3과 동일하게 광학 반사 소자(120)를 2축 구동시킬 수 있다.
또한, 광학 반사 소자(120)에 있어서, 미러부(1011), 진동자(1012, 1013), 지지체(1014) 대신에, 도 9에 도시하는 미러부(911), 진동자(912, 913), 지지체(914)를 적용하면 미러부(911)를 더욱 고효율로 구동할 수 있다. 또한, 도 12에서는 진동자(27, 28)는 도 11과 동일한 형상을 갖고 있지만, 실시형태 3과 마찬가지로, 진동자(27, 28)의 진동판의 길이를 변경하여 턴부의 위치를 조정해도 좋다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명의 광학 반사 소자는, 종래에 비해 미러부의 진폭각을 증대하는 것이 가능해져서, 고정밀의 화상을 투영할 수 있다. 이러한 광학 반사 소자는 헤드 업 디스플레이나 헤드 마운트 디스플레이 등의 화상 투영 장치에 이용할 수 있다.
10, 110, 120 : 광학 반사 소자
11, 511, 611, 911, 1011 : 미러부
11R, 911R : 반사면
12, 512, 612, 912, 1012 : 진동자(제 1 진동자)
12A, 12B, 12C, 13A, 13B, 13C : 진동판
13, 513, 613, 913, 1013 : 진동자(제 2 진동자)
14, 514, 914, 1014 : 지지체 15 : 드라이브 소자
15A, 15B : 드라이브 소자폭 16 : 모니터 소자
17 : 기재 18 : 하부 전극층
19 : 압전체층 20 : 드라이브 전극
21 : 모니터 전극
22A, 22B, 23A, 23B, 523A, 523B, 1023A, 1023B : 연결 위치
24A, 24B, 25A, 25B, 624A, 624B, 625A, 625B : 턴부
26 : 추 26A, 26B, 26C : 프레임 폭
26D : 두께 27 : 진동자(제 3 진동자)
27A, 27B, 27C, 27D, 27E, 28A, 28B, 28C, 28D, 28E : 진동판
28 : 진동자(제 4 진동자) 29 : 지지체(제 2 지지체)
30A, 30B, 31A, 31B : 연결 위치 41A, 41B, 42A, 42B : 단자
43 : 절연막 111, 9111 : 제 1 변
112, 9112 : 제 2 변 113 : 제 3 변
114 : 제 4 변 115 : 금속 박막

Claims (2)

  1. 프레임형상의 지지체와,
    상기 지지체의 내측에 제 1 단부가 연결된 제 1 진동자와,
    상기 지지체의 내측에 제 1 단부가 연결된 제 2 진동자와,
    제 1 변과, 상기 제 1 변에 평행한 제 2 변과, 상기 제 1 변에 수직인 제 3 변과, 상기 제 3 변에 평행한 제 4 변을 갖는 직사각형 형상이며, 상기 제 1 변과 상기 제 3 변 사이의 단부에서 상기 제 1 진동자의 제 2 단부에 연결되고, 상기 제 1 변과 상기 제 4 변 사이의 단부에서 상기 제 2 진동자의 제 2 단부에 연결되고, 상기 제 1, 제 2 진동자 사이에 배치되고, 상기 제 1 변, 제 2 변, 제 3 변, 제 4 변에 둘러싸인 반사면을 갖는 미러부를 구비하며,
    상기 미러부는 상기 제 1, 제 2 진동자와 상기 미러부가 나란한 방향을 따라서 상기 미러부의 중심을 통과하는 미러부 중심축을 갖고,
    상기 제 1, 제 2 진동자는 상기 미러부를 진동시키는 구동부를 갖는 동시에, 3 이상의 진동판이 2 이상의 턴부에서 반대로 접히도록 연결된 미앤더형이고, 상기 턴부는 상기 미러부 중심축에 평행하며,
    상기 미러부와 상기 제 1 진동자의 연결 위치와, 상기 지지체와 상기 제 1 진동자의 연결 위치를 연결하는 선분이 상기 미러부 중심축과 교차하고,
    상기 미러부와 상기 제 2 진동자의 연결 위치와, 상기 지지체와 상기 제 2 진동자의 연결 위치를 연결하는 선분이 상기 미러부 중심축과 교차하며,
    상기 턴부의 적어도 1개의 적어도 일부가 상기 미러부 중심축에 평행하고 상기 미러부의 상기 제 1 변을 통과하는 제 1 단부축보다 외측에 위치하거나, 상기 턴부의 적어도 1개의 전체가 상기 제 1 단부축보다 내측에 위치하거나, 상기 턴부의 적어도 1개의 적어도 일부가 상기 미러부 중심축에 평행하고 상기 미러부의 상기 제 2 변을 통과하는 제 2 단부축보다 외측에 위치하거나, 상기 턴부의 적어도 1개의 전체가 상기 제 2 단부축보다 내측에 위치하는 것중 적어도 1개를 충족하는
    광학 반사 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미러부는 상기 반사면의 이면측에 프레임형상의 추를 갖고,
    상기 프레임형상의 추의 내측과 외측 사이의 프레임 폭이 상기 제 1 변측과 상기 제 2 변측에서 상이한
    광학 반사 소자.
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