专利名称：反射镜装置的制作方法
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 (LaserDiode :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LC0S(Liquid Crystal On Silicon :娃基液晶)、DMD (Digital Micro-mirror Device :数字微镜装置)、MEMS (Micro ElectroMechanical 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(800X480)、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I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所公开的松下电エ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ー对梳齿电极，将对该ー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I :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±1ド@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ー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。本发明的目的通过如下的反射镜装置来实现，该反射镜装置具备用于在作为屏幕的面上扫描激光来投影图像的反射镜、安装有该反射镜的第一可动框、通过第一梁与该第一可动框相连接的第二可动框、以及通过第二梁与该第二可动框相连接的固定框，在该反射镜装置中，将形成在上述第一可动框上的梳齿电极与形成在上述第二可动框上的梳齿电极组合，通过形成在上述第二可动框上的梳齿电极与形成在上述固定框上梳齿电极的组合形成第一静电激励器，在上述第一可动框和上述第二可动框的下方设置由倾斜电极构成的第二静电激励器，并且通过上述第一激励器和上述第二激励器使上述反射镜向左右和上下进行动作。另外，上述目的优选上述反射镜利用由第一梁和第二梁形成的双轴进行旋转。另外，上述目的优选上述第一静电激励器通过悬臂梁支撑平行平板型静电激励器，从连接在该悬臂梁前端的平行平板型静电激励器由于静电カ而被吸引并接触到上述固定电极的状态，上述悬臂梁在接触区域从上述平行平板电极侧移动到上述第二可动框，在上述第二可动框超过了预定的旋转角后，使用了倾斜的上述固定电极的上述第二静电激励器的静电カ变大，从而使上述反射镜进一歩旋转。另外，上述目的优选上述第一激励器为梳齿电极型静电激励器，处于上述第二可动框侧的梳齿电极和处于上述固定框侧的梳齿电极在高度方向上的位置存在偏移，通过在其梳齿电极之间施加了电压时的静电カ使上述第二可动框旋转，在超过了预定的旋转角度后，采用了倾斜的固定电极的上述第二静电激励器的カ变大，来使上述反射镜旋转。另外，上述目的优选在水平方向上进行驱动的激励器，其处于上述第一可动框侧的梳齿电极和处于上述第二可动框侧的梳齿电极在高度方向上的位置存在偏移，上述激励器是通过在其梳齿电极之间施加了电压时的静电カ使上述第一可动框旋转的静电激励器，利用以上述第一可动框和上述反射镜为一体的系统的谐振频率来进行驱动。另外，上述目的优选上述反射镜、上述第一可动框以及上述第二可动框通过接合于上述固定框部的盖使空间被气密密封，上述被气密密封的空间的压カ为IOOOPa以下。根据本发明，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。
图I是表示激光扫描式投影仪的工作原理的图。图2是收纳在调压密闭空间内的双轴静电驱动反射镜装置的截面图。
图3是本发明实施例I的双轴静电驱动反射镜装置的主视图。图4是图3的A-A截面图。图5是图3的B-B截面图。图6是本发明实施例I的倾斜电极的放大图。图7是本发明实施例2的双轴静电驱动反射镜装置的主视图。图8是本发明实施例3的双轴静电驱动反射镜装置的主视图。图9是本发明实施例4的双轴静电驱动反射镜装置的主视图。图10是本发明的各实施例所涉及的倾斜电极的放大图。图11是梳齿型激励器的部分放大图。图12是图11的C-C截面图。附图标记的说明I激光源2反射镜2a变形分离部3 屏幕4密闭容器4a调压气密空间4b玻璃板5倾斜电极7第一可动框7a梳齿电极8第二可动框8a梳齿电极9梳齿电极型静电激励器10扭转梁11固定框Ila梳齿电极12扭转梁13梳齿电极型静电激励器
14倾斜电极型激励器52绝缘体71梳齿型静电激励器用固定电极72梳齿型静电激励器用可动电极73固定框架74第二可动框75 偏移76梳齿型静电激励器可动电极高度
具体实施例方式使用图I、图2简单地说明激光扫描式投影仪。图I是表示激光扫描式投影仪的工作原理的图。图2是收纳在调压密闭空间内的双轴静电驱动反射镜装置的截面图。在图I中，通过对RGB各自的来自激光光源的光进行校准并使颜色合成后的光束入射到反射镜2进行ニ维扫描，来从激光源I向屏幕3描绘ニ维图像。反射镜2形成为被扫描出的激光点相对于屏幕3在水平方向上弯折行进的同时向上下方向进行动作来描绘ニ维图像。使用图2说明反射镜2。在图2中，反射镜2被收纳在由密闭容器4形成的调压气密空间4a内。该密闭容器4为了使激光点通过而由玻璃板4b将上面开ロ封闭。在反射镜2的正下方安装有倾斜电极5。在反射镜2的外周连接有后述的可动框(详情在图3中说明)，与倾斜电极5搭接的部分形成为梳齿电极6 (详情在图3中说明)。通过施加交流电压使这些电极进行动作。下面，按照
本发明ー个实施例的反射镜装置的详情。[实施例I]在本实施例中，以用于图像描绘的情况为例使用图3 图9进行说明。图3是本发明第一实施例的反射镜装置的主视图。图4是图3的A-A截面图。图5是图3的B-B截面图。在图3中，对光进行反射的反射镜2通过变形分离部2a与第一可动框7进行连接，被固定在相同的平面内。变形分离部2a防止反射镜2由于温度变化、安装时施加的カ等而发生变形。第一可动框7利用在通过反射镜中心的轴线上对称配置的扭转梁10连接在第二可动框8上。另外，第一可动框7通过形成在旋转方向端部的梳齿电极型静电激励器9，以由扭转梁10形成的轴为中心进行旋转。当将第一可动框7用于描绘水平方向的图像时，其驱动频率高达IOkHz以上。像这样，在谐振频率较高的情况下，梳齿电极型静电激励器9通过如下方式来进行驱动，即在形成于第一可动框7上的梳齿电极7a与形成于第二可动框8上的梳齿电极8a之间，施加具有与包含处于第一可动框7内侧的构造的系统的谐振频率相同的频率的交流电压。
由此，能够实现由于谐振现象产生的摆动角的放大，即使为IOV以下较低的电压，也能够以扭转梁10为旋转轴使反射镜2以较大的摆动角进行摇动。此外，由于谐振现象产生的摆动角的増幅率依赖于周边的压力，为了使増幅率变大，而将包括反射镜的驱动系统如图2所示那样不透气地密封在形成真空状态的调压气密空间4a中。第二可动框8当其用于描绘垂直方向的图像时，其驱动频率为60Hz。像这样，在驱动频率较低的情况下，当导致谐振频率变低吋，由于干扰振动等的影响，反射镜2的动作变得不稳定，不适合于描绘图像。因此，设为非谐振驱动，使其系统的谐振频率变成数百Hz以上以不容易受到干扰振动等的影响。下面说明不利用由于谐振现象产生的摆动角进行放大的现象而用于使第二可动框8旋转的结构。
第二可动框8由在通过反射镜2中心的轴线上形成的扭转梁12连接在固定框11上，通过形成在旋转方向端部的梳齿电极型静电激励器13以由扭转梁12形成的轴为中心进行旋转。梳齿电极型静电激励器13通过在形成于第二可动框8上的梳齿电极8a与固定在固定框11上的梳齿电极Ila之间施加60Hz的交流电压来进行驱动。在此，反射镜2的摆动角由通过静电激励器形成的静电カ与通过扭转梁12扭转产生的反作用力的平衡決定，因此当如具有数百Hz以上的谐振频率那样设计扭转梁12的刚性吋，IOV以下的交流电压只能够使反射镜摆动几度。因此，将倾斜电极型静电激励器14设置在了第二可动框8上。在图4、图5中说明倾斜电极型静电激励器14。在图4、图5中，对光进行反射的反射镜2通过变形分离构造2a与第一可动框7连接并被固定在相同的平面内。变形分离构造2a防止反射镜2由于温度变化、安装时施加的力等发生变形。第一可动框7由在通过反射镜2中心的轴线上对称配置的扭转梁10连接在第二可动框8上，通过形成在旋转方向端部的梳齿电极型静电激励器9以由扭转梁10形成的轴为中心进行旋转。当将第一可动框7用于描绘水平方向的图像时，其驱动频率高达IOkHz。像这样，在谐振频率较高的情况下，梳齿电极型静电激励器9通过如下方式来进行驱动，即在形成于第一可动框7上的梳齿电极与固定在第二可动框8上的梳齿电极之间，施加具有与包含处于第一可动框7内侧的构造的系统的谐振频率相同的频率的交流电压。由此，能够实现由于谐振现象产生的摆动角的放大，即使为IOV以下较低的电压，也能够以扭转梁10为旋转轴使反射镜2以较大的摆动角进行摇动。此外，由于谐振现象产生的摆动角的放大率依赖于周边的压力，为了使放大率变大，而将包括反射镜2的驱动系统不透气地密封在形成低压カ的空间中。第二可动框8当用于描绘垂直方向的图像时，其驱动频率为60Hz。像这样，在驱动频率较低的情况下，当导致谐振频率变低吋，由于干扰振动等的影响，反射镜2的摇动变得不稳定，不适合于描绘图像。因此，设为非谐振驱动，使其系统的谐振频率形成数百Hz以上以不容易受到干扰振动等的影响。下面说明不利用由于谐振现象产生的摆动角进行放大的现象而用于使第二可动框8旋转的结构。第二可动框8由在通过反射镜2中心的轴线上形成的扭转梁12连接在固定框11上，通过形成在旋转方向端部的梳齿电极型静电激励器13以由扭转梁12形成的轴为中心进行旋转。梳齿电极型静电激励器13通过在形成于第二可动框8上的梳齿电极8a与固定在固定框11上的梳齿电极Ila之间施加60Hz的交流电压来进行驱动。在此，反射镜2的摆动角由通过静电激励器形成的静电カ与通过扭转梁12扭转产生的反作用力的平衡決定，因此当如具有数百Hz以上的谐振频率那样设计扭转梁12的刚性吋，IOV以下的交流电压只能够使反射镜摆动几度。因此，将倾斜电极型静电激励器14设置在了第二可动框8上。使用倾斜电极的理由是因为静电カ与电极间的距离的平方成反比，因此通过使固定电极倾斜来将与可动电极之间的距离无限制地接近于零，由此能够获得较大的静电力。但是，为了获得较大的摆动角，也需要将倾斜角度倾斜该摆动角相应的程度，因此在初期无 法获得较大的静电力，因此由静电激励器14将倾斜电极间的距离变窄来获得较大的力。图6是倾斜电极的放大图。在图6中，在倾斜电极14的面上设置有多个从该表面突出的绝缘体52。该绝缘体52作为第二可动框8由于静电力被拉到倾斜电极14侧时的限制器而发挥功能，从而始终使第二可动框8的摆动角形成倾斜电极14的倾斜角度。換言之，通过绝缘体52防止了第二可动框8紧帖在倾斜电极14的表面。如上所述，在本实施例中，仅通过梳齿电极无法使可动框充分地进行倾斜，因此组合了倾斜电扱。也就是说，在通过梳齿电极形成了可动框的倾斜的契机之后，通过倾斜电极使反射镜以期望的倾斜摇动。[实施例2]图7是本发明实施例2的双轴静电驱动反射镜装置的主视图。在图7中，对光进行反射的反射镜2通过变形分离部2a与第一可动框7进行连接，被固定在相同的平面内。变形分离构造2a防止反射镜2由于温度变化、安装时施加的力等而发生变形。第一可动框7利用在通过反射镜中心的轴线上对称配置的扭转梁10连接在第二可动框8上，通过形成在旋转方向端部的梳齿电极型静电激励器9以由扭转梁10形成的轴为中心进行旋转。当将第一可动框7用于描绘水平方向的图像时，其驱动频率高达IOkHz以上。像这样，在谐振频率较高的情况下，梳齿电极型静电激励器9通过如下方式来进行驱动，即在形成于第一可动框7上的梳齿电极7a与形成于第二可动框8上的梳齿电极8a之间，施加具有与包含处于第一可动框7的内侧的构造的系统的谐振频率相同的频率的交流电压。由此，能够实现由于谐振现象产生的摆动角的放大，即使为IOV以下较低的电压，也能够以扭转梁10为旋转轴使反射镜2以较大的摆动角进行摇动。此外，由于谐振现象产生的摆动角的放大率依赖于周边的压力，为了使放大率变大，而将包括反射镜的驱动系统不透气地密封在形成低压カ的空间中。第二可动框8当其用于描绘垂直方向的图像时，其驱动频率为60Hz。像这样，在驱动频率较低的情况下，当导致谐振频率变低吋，由于干扰振动等的影响，反射镜的动作变得不稳定，不适合于描绘图像。因此，设为非谐振驱动，使其系统的谐振频率形成数百Hz以上以不容易受到干扰振动等的影响。下面说明不利用由于谐振现象产生的摆动角进行放大的现象而使第二可动框8旋转的结构。第二可动框8由在通过反射镜2中心的轴线上形成的扭转梁12连接在固定框11上，通过形成在旋转方向端部的梳齿电极型静电激励器13以由扭转梁12形成的轴为中心进行旋转。梳齿电极型静电激励器13通过在形成于第二可动框8上的梳齿电极8a与固定在固定框11上的梳齿电极Ila之间施加60Hz的交流电压来进行驱动。在此，反射镜的摆动角由通过静电激励器形成的静电カ与通过扭转梁12扭转产生的反作用力的平衡決定，因此当如具有数百Hz以上的谐振频率那样设计扭转梁12的刚性吋，IOV以下的交流电压只能够使反射镜摆动几度。因此，将图10所示的倾斜电极型静电激励器14设置在了第二可动框8上。使用 倾斜电极的理由是因为静电カ与电极间的距离的平方成反比，因此通过使固定电极倾斜来将与可动电极之间的距离无限制地接近于零，由此能够获得较大的静电力。但是，为了获得较大的摆动角，也需要将倾斜角度倾斜该摆动角相应的程度，因此在初期无法获得较大的静电力，因此由静电激励器将倾斜电极间的距离变窄来获得较大的力。如图10所示,在倾斜电极14的表面形成有绝缘体52,通过使该绝缘体52作为由静电カ吸引第二可动框8时的限制器而发挥功能，始終使第二可动框8的摆动角形成倾斜电极14的倾斜角度。[实施例3]图8是本发明实施例3的双轴静电驱动反射镜装置的主视图。在图8中，对光进行反射的反射镜2通过变形分离部2a与第一可动框7连接并被固定在相同的平面内。变形分离部2a防止反射镜由于温度变化、安装时施加的力等发生变形。第一可动框7由在通过反射镜2中心的轴线上对称配置的扭转梁10连接在第二可动框8上，通过形成在旋转方向端部的梳齿电极型静电激励器9以由扭转梁10形成的轴为中心进行旋转。当将第一可动框7用于描绘水平方向的图像时，其驱动频率高达10kHz。像这样，在谐振频率较高的情况下，梳齿电极型静电激励器9通过如下方式来进行驱动，即在形成于第一可动框7上的梳齿电极7a与固定在第二可动框8上的梳齿电极8a之间，施加具有与包含处于第一可动框7内侧的构造的系统的谐振频率相同的频率的交流电压。由此，能够实现由于谐振现象产生的摆动角的放大，即使以IOV以下较低的电压，也能够以扭转梁10为旋转轴使反射镜2以较大的摆动角进行摇动。此外，由于谐振现象产生的摆动角的放大率依赖于周边的压力，为了使放大率变大，而将包括反射镜2的驱动系统不透气地密封在形成低压カ的空间中。第二可动框8当用于描绘垂直方向的图像时，其驱动频率为60Hz。像这样，在驱动频率较低的情况下，当导致谐振频率变低吋，由于干扰振动等的影响，反射镜2的摇动变得不稳定，不适合于描绘图像。因此，设为非谐振驱动，使其系统的谐振频率形成数百Hz以上以不容易受到干扰振动等的影响。下面说明不利用由于谐振现象产生的摆动角进行放大的现象而用于使第二可动框6旋转的方法。
第二可动框8由在通过反射镜2中心的轴线上形成的扭转梁12连接在固定框11上，通过形成在旋转方向端部的平行平板型静电激励器13以由扭转梁12形成的轴为中心进行旋转。平行平板型静电激励器13通过在经由悬臂梁Sb与第二可动框8连接的平行平板可动电极8a和与固定框11形成为一体的平行平板固定电极Ila之间施加60Hz的交流电压来进行驱动。在此，反射镜2的摆动角由通过静电激励器形成的静电カ与通过扭转梁12扭转产生的反作用力的平衡決定，因此当如具有数百Hz以上的谐振频率那样设计扭转梁12的刚性吋，IOV以下的交流电压无法使反射镜进行较大的摆动。因此，通过使支撑平行平板固定电极Ila的悬臂梁Sb变薄并使其刚性变小，即使是较大的电极间距离，也能够以较低的电压使平行平板电极8a进行接触，在平行平板电极8a接触之后，将支撑可动电极的悬臂梁Sb通过静电カ从平行平板电极8a侧慢慢地吸附到固定电极上，来使反射镜2进行较大的摆动，在形成某特定的摆动角以后，通过在第二可动框8上设置图10所示的倾斜电极型静电激励器14，来保持摆动直到形成更大的摆动角。 使用倾斜电极的理由是因为静电カ与电极间的距离的平方成反比，因此通过使固定电极倾斜来将与可动电极之间的距离无限制地接近于零，由此能够获得较大的静电力。但是，为了获得较大的摆动角，也需要将倾斜角度倾斜该摆动角相应的程度，因此在初期无法获得较大的静电力，因此由静电激励器14将倾斜电极间的距离变窄来获得较大的力。如图6所示,在倾斜电极14的表面形成有绝缘体52,通过使该绝缘体52作为由静电カ吸引第二可动框8时的限制器而发挥功能，始終使第二可动框8的摆动角形成倾斜电极14的倾斜角度。[实施例4]图9是本发明实施例4的双轴静电驱动反射镜装置的主视图。在图9中，对光进行反射的反射镜2通过变形分离构造2a与第一可动框7进行连接，被固定在相同的平面内。变形分离构造2a防止反射镜2由于温度变化、安装时施加的カ等而发生变形。第一可动框7利用在通过反射镜中心的轴线上对称配置的扭转梁10连接在第二可动框8上，通过形成在旋转方向端部的梳齿电极型静电激励器9以由扭转梁10形成的轴为中心进行旋转。当将第一可动框7用于描绘水平方向的图像时，其驱动频率高达IOkHz以上。像这样，在谐振频率较高的情况下，梳齿电极型静电激励器9通过在形成于第一可动框7上的梳齿电极7a与形成于第二可动框8上的梳齿电极8a之间施加具有与包含处于第一可动框7的内侧的构造的系统的谐振频率相同的频率的交流电压来进行驱动。由此，能够实现由于谐振现象产生的摆动角的放大，即使以IOV以下较低的电压，也能够以扭转梁10为旋转轴使反射镜2以较大的摆动角进行摇动。此外，由于谐振现象产生的摆动角的放大率依赖于周边的压力，为了使放大率变大，而将包括反射镜的驱动系统不透气地密封在形成低压カ的空间中。第二可动框8当用于描绘垂直方向的图像时，其驱动频率为60Hz。像这样，在驱动频率较低的情况下，当导致谐振频率变低吋，由于干扰振动等的影响，反射镜2的动作变得不稳定，不适合于描绘图像。因此，设为非谐振驱动，使其系统的谐振频率形成数百Hz以上以不容易受到干扰振动等的影响。下面说明不利用由于谐振现象产生的摆动角进行放大的现象而使第二可动框8旋转的方法。第二可动框8由在通过反射镜2中心的轴线上形成的扭转梁12连接在固定框11上，通过形成在旋转方向端部的平行平板型静电激励器13以由扭转梁12形成的轴为中心进行旋转。平行平板型静电激励器13通过如下方式来进行驱动，即在经由悬臂梁Sb与第二可动框8连接的平行平板可动电极8a和与固定框11形成为一体的平行平板固定电极Ila之间,施加60Hz的交流电压。在此，反射镜的摆动角由通过静电激励器形成的静电カ与通过扭转梁12扭转产生的反作用力的平衡決定，因此当如具有数百Hz以上的谐振频率那样设计扭转梁12的刚性吋，IOV以下的交流电压无法使反射镜进行较大的摆动。因此，通过使支撑平行平板固定电极的悬臂梁变薄并使其刚性变小，即使是较大的电极间距离，也能够以较低的电压使平行平板电极进行接触，在平行平板电极接触之后，将支撑可动电极的悬臂梁8b通过静电カ从平行平板电极8a侧慢慢地吸附到固定电极上，
来使反射镜2进行较大的摆动，在形成某特定的摆动角以后，通过在较大的第二可动框8上设置图10所示的倾斜电极型静电激励器14，来保持摆动直到形成更大的摆动角。使用倾斜电极的理由是因为静电カ与电极间的距离的平方成反比，因此通过使固定电极倾斜来将与可动电极之间的距离无限制地接近于零，由此能够获得较大的静电力。但是，为了获得较大的摆动角，也需要将倾斜角度倾斜该摆动角相应的程度，因此在初期无法获得较大的静电カ，因此由静电激励器将倾斜电极间的距离变窄来获得较大的力。如图6所示,在倾斜电极14的表面形成有绝缘体52,通过使该绝缘体52作为由静电カ吸引第二可动框8时的限制器而发挥功能，始終使第二可动框8的摆动角形成倾斜电极51的倾斜角度。使用图11和图12说明梳齿型静电激励器。图11是梳齿型激励器的部分放大图。图12是图11的C-C截面图。在图11中，在固定框73上形成有被形成为梳齿状的梳齿型静电激励器用固定电极71。以与该梳齿型静电激励器用固定电极71的梳齿相啮合的方式安装有第二可动框74的梳齿型静电激励器用可动电极72。梳齿型静电激励器用可动电极72能够在梳齿型静电激励器用固定电极71的梳齿间上下移动。在图12中，将梳齿型静电激励器用固定电极71作为基准位置，梳齿型静电激励器用可动电极72具有能够进行动作之前的位置差(偏移75)。76示出了梳齿型静电激励器可动电极的高度。如上所述，根据本发明，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，即使以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。
权利要求
1.一种反射镜装置，其具备用于在作为屏幕的面上扫描激光来投影图像的反射镜、安装有该反射镜的第一可动框、通过第一梁与该第一可动框相连接的第二可动框、以及通过第二梁与该第二可动框相连接的固定框，该反射镜装置的特征在于， 将形成在上述第一可动框上的梳齿电极与形成在上述第二可动框上的梳齿电极组合，通过形成在上述第二可动框上的梳齿电极与形成在上述固定框上梳齿电极的组合形成第一静电激励器， 在上述第一可动框和上述第二可动框的下方设置由倾斜电极构成的第二静电激励器，并且 通过上述第一激励器和上述第二激励器使上述反射镜向左右和上下进行动作。
2.根据权利要求I所述的反射镜装置，其特征在于， 上述反射镜利用由第一梁和第二梁形成的双轴进行旋转。
3.根据权利要求I所述的反射镜装置，其特征在于， 上述第二可动框、上述第一静电激励器通过具有弹性的悬臂梁支撑平行平板型静电激励器， 构成为通过上述平行平板型静电激励器进行动作，从而上述悬臂梁发生弹性变形，上述第二可动框以上述第二梁为轴进行旋转运动而倾斜，并且上述第二静电激励器的倾斜电极被形成为与上述第二可动框通过上述第二静电激励器的动作更接近倾斜时的最大倾斜大致相同的倾斜。
4.根据权利要求I所述的反射镜装置，其特征在于， 上述第一激励器为梳齿电极型静电激励器，处于上述第二可动框侧的梳齿电极和处于上述固定框侧的梳齿电极在高度方向上的位置存在偏移， 通过在其梳齿电极之间施加了电压时的静电力使上述第二可动框旋转，在超过了预定的旋转角度后，采用了倾斜的固定电极的上述第二静电激励器的力变大，来使上述反射镜旋转。
5.根据权利要求I至4中的任一项所述的反射镜装置，其特征在于， 在水平方向上进行驱动的激励器，其处于上述第一可动框侧的梳齿电极和处于上述第二可动框侧的梳齿电极在高度方向上的位置存在偏移， 上述激励器是通过在其梳齿电极之间施加了电压时的静电力使上述第一可动框旋转的静电激励器，利用以上述第一可动框和上述反射镜为一体的系统的谐振频率来进行驱动。
6.根据权利要求I至5中的任一项所述的反射镜装置，其特征在于， 上述反射镜、上述第一可动框以及上述第二可动框通过接合于上述固定框部的盖使空间被气密密封， 上述被气密密封的空间的压力为IOOOPa以下。
全文摘要
本发明提供一种反射镜装置。在第一可动框和第二可动框、将第二可动框与固定框进行连接的梁通过反射镜中心并沿轴排列的双轴反射镜装置中，使第二可动框进行动作的激励器由第一激励器和第二激励器这两个激励器构成，从可动框的旋转角为零的状态开始由第一激励器使第二可动框开始旋转，在达到了特定的旋转角后，由第二激励器使第二可动框旋转，由此即使是非谐振驱动也将获得较大的摆动角。
文档编号G02B26/08GK102841445SQ20121009721
公开日2012年12月26日 申请日期2012年3月30日 优先权日2011年6月22日
发明者小出晃, 保坂宪生 申请人:日立视听媒体股份有限公司