JPH0784196A - Optical deflector and display device using the same - Google Patents

Optical deflector and display device using the same

Info

Publication number
JPH0784196A
JPH0784196A JP22720593A JP22720593A JPH0784196A JP H0784196 A JPH0784196 A JP H0784196A JP 22720593 A JP22720593 A JP 22720593A JP 22720593 A JP22720593 A JP 22720593A JP H0784196 A JPH0784196 A JP H0784196A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical deflector
optical
substrate
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22720593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Yagi
隆行 八木
Tomoko Yamamoto
智子 山本
Hirotsugu Takagi
博嗣 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP22720593A priority Critical patent/JPH0784196A/en
Publication of JPH0784196A publication Critical patent/JPH0784196A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a mechanical optical deflector and a display device using the deflector miniaturizing the area of a mirror, having a large effective voltage and capable of controlling a deflection angle by means of the drive of an optical write system. CONSTITUTION:This optical deflector is formed on the upper surface of a light transmissive substrate and provided with photodetector parts 11-13 making the resistance value to be changed according to light quantity being projected, mechanically movable parts 16-18 arranged so as to be opposed to the photodetector parts on the substrate with a air gap and supporting one end of optical deflector plate 16 electrically connected to the photodetector parts in series as a free end, and a voltage applying means applying the voltage to the photodetector parts and the optical deflector plate in series. When the lower surface of the substrate is irradiated with a control light beam, the resistance value of the photodetector part is decreased and the ratio of voltage applied on the optical deflector plate among the voltage applied by the voltage applying means is increased, thereby the free end of the optical deflector plate is attracted to the side of photodetector part, the optical deflector plate is inclined with the supporting end as center and the proejcted light beam made incident from the first surface side of the substrate is made to be deflected/reflected in accordance with the tilt of the optical deflector plate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光偏向器、特にマイクロ
メカニクス技術を用いて作製し、静電引力を用いて変位
制御を行う光書き込み式光偏向器およびそれを用いた表
示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical deflector, and more particularly to an optical writing type optical deflector which is manufactured by using a micromechanics technique and whose displacement is controlled by using electrostatic attraction, and a display device using the optical deflector.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、主な光偏向器には、液晶セルまた
はPLZT等の強誘電体材料の光量調整に用いられる電
気光学効果を用いて、背面から照射された光量を微小面
積に印加する電圧で制御する固体化光シャッター(電子
写真学会誌、第30巻、第4号、1991年、p447
〜494)、ガルバノメーター等の光の反射を用いた機
械式光偏向器がある。上記光シャッターは、一次元にア
レイ化することにより表示装置として電子写真式プリン
タの光プリンタヘッド、液晶セルを2次元面配置する液
晶ディスプレイ等の応用がなされている。
2. Description of the Related Art At present, a main optical deflector applies the amount of light emitted from the back surface to a minute area by using an electro-optical effect used for adjusting the amount of light of a ferroelectric material such as a liquid crystal cell or PLZT. Solid-state optical shutter controlled by voltage (Journal of the Electrophotographic Society, Vol. 30, No. 4, 1991, p447
494), there is a mechanical optical deflector using light reflection such as a galvanometer. The optical shutter is applied to an optical printer head of an electrophotographic printer as a display device by forming a one-dimensional array, a liquid crystal display in which liquid crystal cells are two-dimensionally arranged, and the like.

【0003】機械式光偏向器は、光スイッチ等の光通信
用光学素子としてはミラー面の反射を用いることで光の
波長によらず偏向や遮蔽が可能であるために多重波長光
源を使用する場合や、光源の波長変動等がある場合にお
いて有用であるが、高速応答性、小型化、アレイ化等の
点で固体化光シャッターに比して劣り応用分野が限られ
ていた。
A mechanical optical deflector uses a multi-wavelength light source because it can be deflected or shielded regardless of the wavelength of light by using reflection on a mirror surface as an optical element for optical communication such as an optical switch. However, it is useful when the wavelength of the light source fluctuates, but it is inferior to the solid-state optical shutter in terms of high-speed response, miniaturization, arraying, etc., and its application fields are limited.

【0004】近年、半導体フォトリソプロセスを用いた
極めて小型の可動機構を有する微小機械がマイクロメカ
ニクス技術により検討されている。典型的な微小機械と
してはワブルマイクロモーター(M.Mehregan
y et al.,“Operation of mi
crofabricated harmonic an
d ordinary side−drive mot
ors”,Proceedings IEEE Mic
ro Electro MechanicalSyst
ems Workshop 1990,p1−8)、や
リニアマイクロアクチュエータ(P.Cheung e
t al.,“Modeling and posit
ion−detection of a polysi
licon linear microactuato
r”,Micromechanical Sensor
s,Actuators and Systems A
SME 1991,DS C−Vol.32,p269
−278)、圧電バイモルフカンチレバー(USP4,
906,840)等が提案されている。
In recent years, a micromachine having an extremely small movable mechanism using a semiconductor photolithography process has been studied by a micromechanics technique. A typical micromachine is a wobble micromotor (M. Mehregan
y et al. , "Operation of mi
crofabricated harmonic an
d ordinary side-drive mot
ors ”, Proceedings IEEE Mic
ro Electro Mechanical System
ems Workshop 1990, p1-8), and linear microactuator (P. Cheung e)
t al. , "Modeling and position
ion-detection of a polysi
licon linear microactuato
r ”, Micromechanical Sensor
s, Actuators and Systems A
SME 1991, DS C-Vol. 32, p269
-278), a piezoelectric bimorph cantilever (USP4,
906, 840) and the like have been proposed.

【0005】これら微小機械は、半導体フォトリソプロ
セスにより作製されアレイ化、低コスト化が容易であ
り、小型化することで高速応答性を期待できる。機械式
光学素子である光偏向器としては、K.E.Peter
senにより提案されたシリコンによるTorsion
al Scanning Mirror(IBM J.
RES.DEVELOP.,Vol.24,No.5,
9.1980,p631−637)および片持ち梁の変
形によりレーザー光を走査するMicromechan
ical light modulator arra
y(“Dynamic Micromechanics
on Silicon Techniques an
d Devices”IEEE Trans.on E
lectron Devices,Vol.ED−2
5,No.10,Oct.1978,p1241−12
49)がある。
These micromachines are manufactured by a semiconductor photolithography process, and can be easily arrayed and reduced in cost. High-speed response can be expected by miniaturization. As an optical deflector which is a mechanical optical element, K. E. Peter
Torsion by silicon proposed by sen
al Scanning Mirror (IBM J.
RES. DEVELOP. , Vol. 24, No. 5,
9.1980, pp. 631-637) and the deformation of the cantilever, scanning with a laser beam by Micromechan.
ical light modulator arra
y ("Dynamic Micromechanics
on Silicon Technologies an
d Devices "IEEE Trans.on E
electron Devices, Vol. ED-2
5, No. 10, Oct. 1978, p1241-12
49).

【0006】光偏向器の表示装置への応用では、可撓梁
を有する金属薄膜の反射を用い画素を平面上に複数配置
したM.A.Cadman等により提案されているMi
cromechanical Display(“Ne
w Micromechanical Display
Using Thin Metallic Film
s”IEEE Electron Device Le
tters,Vol.EDL−4,1983,pp3−
4)、L.J.Hornbeckによる空間光変調器
(特開平2−8812)、R.N.Thomas等によ
るMirrorMatrix Tube(IEEE T
rans.on Electron Devices,
Vol.ED−22,No.9,Sep.1975,p
765−775)等がある。
In the application of a light deflector to a display device, M.M.A., in which a plurality of pixels are arranged on a plane by using reflection of a metal thin film having a flexible beam, A. Mi proposed by Cadman et al.
chrome mechanical display ("Ne
w Micromechanical Display
Using Thin Metallic Film
s "IEEE Electron Device Le
tters, Vol. EDL-4, 1983, pp3-
4), L.S. J. Spatial light modulator by Hornbeck (Japanese Patent Laid-Open No. 2-8812), R.K. N. MirrorMatrix Tube (IEEE T by Thomas et al.
rans. on Electron Devices,
Vol. ED-22, No. 9, Sep. 1975, p
765-775).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のCadmanお
よびHornbeck等により示された反射型の機械式
光偏向器は電気書き込み式によるものであり、主として
その動作は2方向の偏向を用いて2値表示によるディス
プレイへの応用を提案している。この光偏向器をアレイ
化して表示装置として用いる場合、特にテレビジョン装
置として用いる場合には階調表示(8ビット、256階
調程度)が課題となる。2値表示にて安定的に多階調表
示を行う方法としては、空間光変調器を組み合わせてそ
の面積比で階調を表現する面積変調方式、または空間光
変調器に変調を掛ける時間幅で階調を表現するパルス幅
変調方式が考えられる。
The reflection type mechanical optical deflector shown by Cadman and Hornbeck, etc., is of the electrical writing type, and its operation is mainly a binary display using deflection in two directions. Is proposed to be applied to the display. When this optical deflector is formed into an array and used as a display device, particularly when used as a television device, gradation display (8 bits, 256 gradations) is a problem. As a method of stably performing multi-gradation display in binary display, an area modulation method in which a spatial light modulator is combined and gradation is expressed by the area ratio, or a time width in which the spatial light modulator is modulated is used. A pulse width modulation method for expressing gradation can be considered.

【0008】面積変調方式については、例えば8ビッ
ト、256階調を表示する場合2値表示の単位画素を2
56個まとめて1画素とする必要があり、表示画像の空
間力が著しく低下してしまう。即ち、1空間光変調器を
1単位素子とすると、16単位素子4方で1画素を表す
ことになるので1単位素子のサイズを10μm角とする
と1画素160μm角となる。等倍一括露光装置を用い
たとしても3インチにて500画素程度の解像力であ
り、より高解像度を目指す場合表示装置はより大きくな
り、Siウエハ上に半導体フォトリソプロセスを用いて
上記表示装置を作製する場合、1基板(Siのウエハ)
当たりの表示装置の切り出し数が減ることとなり歩留り
率および生産数の低下を招き、表示装置の価格上昇につ
ながる。
Regarding the area modulation method, for example, in the case of displaying 8 bits and 256 gradations, 2 unit pixels for binary display are used.
Since it is necessary to combine 56 pixels into one pixel, the spatial force of the display image is significantly reduced. That is, if one spatial light modulator is one unit element, one pixel will be represented by four 16-element elements, and therefore one pixel will be 160 μm square when the size of one unit element is 10 μm square. Even if a 1 × batch exposure apparatus is used, the resolution is about 500 pixels at 3 inches, and the display apparatus becomes larger when aiming for higher resolution, and the display apparatus is manufactured on a Si wafer by using a semiconductor photolithography process. 1 substrate (Si wafer)
Since the number of cut-out display devices per unit is reduced, the yield rate and the production number are reduced, which leads to an increase in the price of the display device.

【0009】一方パルス幅変調方式においては、同じく
8ビット、256階調を表示する場合、フレーム周波数
30Hzを走査するためには130μs(1=1/30
/256)内に1画面走査を行う必要がある。例えば、
走査線数が1000本の表示装置においては1走査線の
走査時間は0.1μs以内になる。また、1走査線分の
データを転送するのに必要なシフトレジスタの転送は、
1走査線分の画素数が2000個の場合(HDTV対応
を考えると)、1サイクル当たりのシフト時間は0.0
6ns以内になる。したがって、シフトレジスタの駆動
周波数は約16GHzとなり、表示装置の画面を分割す
る等の駆動手段が必要となり、駆動系の負荷が非常に大
きくなる。これにより表示装置の駆動用周辺回路のコス
トアップとなり、上述と同様に表示装置の価格上昇につ
ながる。
On the other hand, in the pulse width modulation method, when displaying 8 bits and 256 gradations, 130 μs (1 = 1/30) is required to scan a frame frequency of 30 Hz.
/ 256), it is necessary to scan one screen. For example,
In a display device having 1000 scanning lines, the scanning time for one scanning line is within 0.1 μs. Also, the transfer of the shift register necessary to transfer the data for one scanning line is
When the number of pixels for one scanning line is 2000 (in consideration of HDTV compatibility), the shift time per cycle is 0.0
Within 6 ns. Therefore, the drive frequency of the shift register is about 16 GHz, a drive means for dividing the screen of the display device is required, and the load of the drive system becomes very large. As a result, the cost of the peripheral circuit for driving the display device is increased, and the price of the display device is increased as described above.

【0010】このため、光偏向器を用いて表示装置に応
用する場合、駆動系の負荷の小さい表示装置とするに
は、光偏向器毎に偏向角を制御し画素毎の階調表現を与
えることが望ましい。
Therefore, when the light deflector is applied to a display device, in order to obtain a display device with a small load on the drive system, the deflection angle is controlled for each light deflector to give a gradation expression for each pixel. Is desirable.

【0011】また、機械式光偏向器による表示装置では
反射型によりスクリーン上に投影することとなるが、こ
の際にスクリーン輝度を向上することは投影型ディスプ
レイとしては重要である。高輝度を得る投影用の高輝度
ランプとしてはメタルハライドランプ(MHランプ)あ
るいはキセノンショートアークランプ(Xe−saラン
プ)がある。通常光源は有限の発光径を持ち、使用する
ランプにより適当なデバイスサイズ、レンズ径が決定さ
れる。
Further, in a display device using a mechanical optical deflector, the image is projected on the screen by the reflection type. At this time, it is important for the projection type display to improve the screen brightness. A metal halide lamp (MH lamp) or a xenon short arc lamp (Xe-sa lamp) is used as a high-intensity lamp for projection to obtain high brightness. Usually, the light source has a finite emission diameter, and the appropriate device size and lens diameter are determined by the lamp used.

【0012】2値表示にて1画素毎にアドレス制御用の
トランジスタを設ける場合、電気書き込みによる光偏向
器では高速応答可能なトランジスタのパターン形成を行
うに際して、露光装置としてステッパを用いる。デバイ
スサイズはステッパの露光フィールドにより決定され
る。現行のレチクルマスクサイズと光学系の縮小率より
露光フィールドは対角22〜25mm(1.2〜1.4
インチ)程度であり最大デバイスサイズは1.4インチ
以下となる。対角1.4インチのデバイスでは適当な発
光径は1〜2mm程度であり、現行使用可能なランプと
してはXe−saランプとなる。
When a transistor for address control is provided for each pixel in binary display, a stepper is used as an exposure device when forming a pattern of a transistor capable of high speed response in an optical deflector by electric writing. The device size is determined by the exposure field of the stepper. Based on the current reticle mask size and the reduction ratio of the optical system, the exposure field is diagonally 22 to 25 mm (1.2 to 1.4 mm).
The maximum device size is 1.4 inches or less. A 1.4-inch diagonal device has a suitable emission diameter of about 1 to 2 mm, which is a currently usable lamp as a Xe-sa lamp.

【0013】しかしXe−saランプは寿命が1000
時間と短く、テレビジョン装置には適さない。高輝度な
ディスプレイを作製するには光源径が数mm程度の大き
さの長寿命なMHランプ(寿命〜6000時間)を使用
することが好ましい。このためには2インチ以上のデバ
イスサイズが必要となる。すなわち、アドレス制御用の
高速応答可能なトランジスタを用いずに画素毎の独立動
作可能な駆動方式が望ましい。
However, the life of the Xe-sa lamp is 1000
It is short and not suitable for television equipment. In order to manufacture a high-brightness display, it is preferable to use a long-life MH lamp (having a life of up to 6000 hours) having a light source diameter of several mm. This requires a device size of 2 inches or more. In other words, it is desirable to use a driving system that can operate independently for each pixel without using a high-speed response transistor for address control.

【0014】アドレス制御用トランジスタを用いずに光
偏向器を駆動する方法としては、CdSとCdTeから
なるフォトダイオードのフォトキャパシタンス効果を利
用する光書き込み式液晶ライトバルブ(CdS−LCL
V、L.M.Fraas等、“Novel charg
e−storage−diode structure
for use with light−activ
ated displays”,Journal of
Applied Physics,Vol.47,N
o.2,1976,p576−583)がある。LCL
Vはデバイスサイズが2インチ程度であり、光源径が5
mm程度のMHランプを利用できる。
As a method of driving the optical deflector without using the address control transistor, an optical writing type liquid crystal light valve (CdS-LCL) utilizing the photocapacitance effect of a photodiode composed of CdS and CdTe is used.
V, L. M. Fraas et al., “Novell charg”
e-storage-diode structure
for use with light-activ
aged displays ”, Journal of
Applied Physics, Vol. 47, N
o. 2, 1976, p576-583). LCL
V has a device size of about 2 inches and a light source diameter of 5
An MH lamp of about mm can be used.

【0015】しかしながらLCLVは応答速度が液晶の
応答速度に依存し(トリケップス社発刊“プロジェクシ
ョンテレビの設計No.107”、p151)、低温域
での高速応答化が望まれる。光変調用として高速応答性
を期待できる機械式マイクロミラーを用いたLCLVが
D.Armitageにより提案されている(“MIC
ROMIRROR SPATIAL LIGHT MO
DULATOR“United States Pat
ent Number:4,698,602)。しかし
ながら4,698,602ではフォトキャパシタンス効
果を利用しているために、光書き込み式ライトバルブへ
の書き込み光(〜100μW/cm2 )に対してマイク
ロミラーへの実効的電圧は液晶と同様に数V程度の低電
圧である。高速応答性はマイクロミラーを支持する梁の
ばね定数とミラー形状により決定され、ばね定数を大き
くするにつれて応答性は向上する。
However, the response speed of the LCLV depends on the response speed of the liquid crystal ("Projection Television Design No. 107", p151, published by Trikeps Co., Ltd.), and it is desired to have a high response speed in a low temperature range. The LCLV using a mechanical micromirror, which can be expected to have a high-speed response for light modulation, is a D.I. Proposed by Armitage ("MIC
ROMIROR SPATIAL LIGHT MO
DULATOR "United States Pat"
ent Number: 4, 698, 602). However, in 4,698,602, since the photocapacitance effect is used, the effective voltage to the micromirror is equal to that of the liquid crystal for the writing light (to 100 μW / cm 2 ) to the optical writing type light valve. It is a low voltage of about V. The fast response is determined by the spring constant of the beam supporting the micromirror and the shape of the mirror, and the response improves as the spring constant increases.

【0016】しかし低電圧下で静電引力によりマイクロ
ミラーを変位させるにはミラー面積を大きくせざるをえ
ず、高速応答性を同時に達成しようとするとミラー面積
は〜100μm角程度となる。テレビジョン装置、特に
高精細の画像表示を行うにはミラーの面積を小型化し画
素数を増す必要がある。すなわちミラー面積を小さくし
且つ静電引力を増すには実効電圧を大きく取る必要があ
る。フォトキャパシタンス効果によりマイクロミラーを
駆動するライトバルブでは表示装置、特にテレビジョン
装置として十分な解像度を得ることができない。
However, in order to displace the micromirrors by electrostatic attraction under a low voltage, the mirror area must be increased, and if high-speed response is to be achieved at the same time, the mirror area is about 100 μm square. In order to display a television device, particularly a high-definition image, it is necessary to reduce the area of the mirror and increase the number of pixels. That is, it is necessary to increase the effective voltage in order to reduce the mirror area and increase the electrostatic attractive force. A light valve that drives a micromirror by the photocapacitance effect cannot obtain a sufficient resolution as a display device, particularly a television device.

【0017】また、4,698,602においてダイオ
ードの容量を小さくするために用いるSi基板はint
rinsicであり且つ基板厚みを100μm程度とな
り、Siとガラスとの貼り合わせプロセスが必要となる
(D.Armitage,“High−Speed S
patial LightModulator”,IE
EE Journal of Quantum Ele
ctronics,Vol.QE−21,No.8,1
985,p1241−1248)。貼り合わせの不良等
が存在するとSiとガラスの界面にて書き込み光の散乱
および干渉等が発生し光感度の低下を招く。このことは
前述のLCLVと比べて歩留りが低下しプロセス上好ま
しくない。
Further, in 4, 698, 602, the Si substrate used to reduce the capacitance of the diode is int.
Since the substrate is made of resin and has a substrate thickness of about 100 μm, a bonding process of Si and glass is required (D. Armitage, “High-Speed S”).
"patial Light Modulator", IE
EE Journal of Quantum Ele
ctronics, Vol. QE-21, No. 8, 1
985, p1241-1248). If there is a bonding defect or the like, the writing light is scattered and interferes at the interface between Si and glass, resulting in a decrease in photosensitivity. This is not preferable in terms of process because the yield is lower than that of the LCLV described above.

【0018】本発明は上記問題点に鑑み、下記のことを
実現できる光偏向器およびそれを用いた表示装置を提供
することを目的とする。 (1)光書き込み式の駆動によって偏向角を制御するこ
とが可能な機械式の光偏向器。 (2)ミラー面積を小型化し、実効電圧を大きく取れる
光偏向器。 (3)貼り合わせプロセスのない高い歩留りを確保でき
る光偏向器。 (4)これらの内容を実現した光偏向器により構成する
投影式の高精細な画像表示可能な表示装置。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an optical deflector capable of realizing the following and a display device using the same. (1) A mechanical optical deflector capable of controlling a deflection angle by an optical writing type drive. (2) An optical deflector that can reduce the mirror area and obtain a large effective voltage. (3) An optical deflector that can secure a high yield without a bonding process. (4) A projection-type display device capable of displaying a high-definition image, which includes an optical deflector that realizes these contents.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的を達
成すべくなされた本発明の光偏向器は、光透過性の基板
の第1の面に形成され、照射される光の量により抵抗値
を変化させる光検出部と、基板の第1の面上の光検出部
と空隙をもって対向するように配置され、光検出部と電
気的に直列接続された電気導電体薄膜からなる光偏向板
を含むとともに、光偏向板の一端を自由端とし自由端と
対向する他端を支持端として支持する機械可動部と、光
検出部と光偏向板とに直列に電圧を印加する電圧印加手
段とを具備し、基板の第1の面に対向する第2の面側か
ら制御光が照射されると、光検出部の抵抗値が低下し、
電圧印加手段が印加する電圧のうち光偏向板に印加され
る比率が増加することにより、光偏向板の自由端は光検
出部側に吸引され、光偏向板は支持端中心に傾き、基板
の第1の面側から入射される投影光を光偏向板の傾きに
応じて偏向反射させる。
That is, the optical deflector of the present invention, which has been made to achieve the above object, is formed on the first surface of a light transmissive substrate and has a resistance value depending on the amount of light irradiated. And a photo-deflecting plate made of an electric conductor thin film which is arranged so as to face the photo-detecting part on the first surface of the substrate with a gap and is electrically connected in series with the photo-detecting part. In addition, a mechanical movable portion that supports one end of the light deflection plate as a free end and the other end opposite to the free end as a support end, and a voltage application unit that applies a voltage in series to the light detection unit and the light deflection plate. When the control light is radiated from the second surface side that faces the first surface of the substrate, the resistance value of the light detection unit decreases,
By increasing the ratio of the voltage applied by the voltage applying means to the light deflection plate, the free end of the light deflection plate is attracted to the photodetection section side, and the light deflection plate tilts toward the support end center, and The projection light incident from the first surface side is deflected and reflected according to the inclination of the light deflection plate.

【0020】前記光検出部は、前記基板の第1の面の上
に層状に形成された第1の固定電極と、第1の固定電極
の上に形成された光導電体層と、光導電体層の上に層状
に形成された第2の固定電極とからななり、前記光導電
体層がアモルファスシリコン薄膜よりなり、前記第1の
固定電極が光透過型の導電体薄膜よりなり、前記電圧印
加手段は交流正弦波電圧を印加するのが好ましい。
The photodetection section includes a first fixed electrode formed in layers on the first surface of the substrate, a photoconductor layer formed on the first fixed electrode, and a photoconductive layer. A second fixed electrode formed in layers on the body layer, the photoconductive layer made of an amorphous silicon thin film, the first fixed electrode made of a light transmissive conductive thin film, The voltage applying means preferably applies an AC sine wave voltage.

【0021】また、前記機械可動部は、前記光偏向板
と、前記光偏向板を支持し弾性変形する梁と、梁を支持
する支持部とからなり、前記梁が撓み可能な撓みばねで
あり、前記光偏向板は、一端が撓みばねの自由端に連結
され、かつ前記撓みばねの上方に配置されているか、前
記梁は、前記光偏向板を回転支持する捩じればねからな
るのが好ましい。
Further, the mechanically movable portion includes the light deflection plate, a beam that supports the light deflection plate and is elastically deformed, and a support portion that supports the beam. It is preferable that one end of the light deflection plate is connected to a free end of a bending spring and is arranged above the bending spring, or that the beam is formed of a twisting pin that rotatably supports the light deflection plate.

【0022】さらに、前記機械可動部は、前記光検出手
段の上に絶縁層を介して形成されており、電圧印加を行
う支持電極を有するのが好ましい。
Further, it is preferable that the mechanical movable portion is formed on the photodetection means via an insulating layer and has a supporting electrode for applying a voltage.

【0023】本発明の表示器は、基板を共通として複数
配置された請求項1記載の光偏向器と、入射する光をス
クリーン上に投影する投影レンズおよび絞りと、前記複
数の光偏向器の光偏向板上に光を照射する投影光源と、
前記複数の光偏向器の基板の第2の面側から、各光偏向
器にそれぞれ制御光を照射し、前記複数の光偏向器の光
偏向板で反射させ、投影レンズおよび絞りを介して反射
光による画像をスクリーン上に投影させる光書き込み手
段とからなる。
The display of the present invention comprises a plurality of optical deflectors having a common substrate, a projection lens and a diaphragm for projecting incident light on a screen, and a plurality of the optical deflectors. A projection light source for irradiating light on the light deflection plate,
From the second surface side of the substrate of the plurality of light deflectors, each light deflector is irradiated with control light, reflected by the light deflector plate of the plurality of light deflectors, and reflected through the projection lens and the diaphragm. Optical writing means for projecting an image by light on a screen.

【0024】また、前記光書き込み手段は、前記複数の
光偏向器の基板の第2の面と対向するように配置された
画像情報表示手段であるのが好ましい。
Further, it is preferable that the optical writing means is an image information display means arranged so as to face the second surfaces of the substrates of the plurality of optical deflectors.

【0025】[0025]

【作用】上述のように構成された本発明の光偏向器にお
いては、基板上に設けられた光検出部にて光導電効果に
より入射する制御光の光量により抵抗が変化し、抵抗の
変化に伴い直列接続した機械可動部への印加電圧が変化
し、印加電圧の変化に従い静電引力により光偏向板の傾
き角が変化する。すなわち、光検出部に入射する制御光
の光量に応じて光偏向板に入射する投影光の偏向が行わ
れることとなる。光偏向板すなわちミラーの面積を小型
化に伴い印加電圧を増すことにより機械可動部への実効
電圧を上げ、所望の偏向角を得る。そして、ミラー面積
が小さくできることにより、光偏向器をアレイ化しライ
トバルブを形成することで、高精細な表示装置が実現さ
れる。
In the optical deflector of the present invention configured as described above, the resistance changes due to the amount of the control light incident on the photodetection section provided on the substrate due to the photoconductive effect, and the resistance changes. Along with this, the voltage applied to the mechanically movable parts connected in series changes, and the tilt angle of the light deflection plate changes due to electrostatic attraction as the applied voltage changes. That is, the projection light incident on the light deflection plate is deflected according to the amount of control light incident on the light detection unit. As the area of the light deflecting plate, that is, the mirror, is reduced, the applied voltage is increased to increase the effective voltage to the movable portion of the machine to obtain a desired deflection angle. Since the mirror area can be reduced, the light deflector is arrayed to form the light valve, thereby realizing a high-definition display device.

【0026】[0026]

【実施例】次に、本発明の光偏向器およびそれを用いた
表示装置の実施例について図面を参照して説明する。図
1は本発明の光偏向器の一実施例の構成を示す斜視図で
ある。図2は図1の実施例のA−A断面図である。図3
は図1の実施例を駆動する場合の図1の実施例の等価回
路を示す図である。
Embodiments of the optical deflector of the present invention and a display device using the same will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an embodiment of the optical deflector of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of the embodiment shown in FIG. Figure 3
FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of the embodiment of FIG. 1 when driving the embodiment of FIG.

【0027】基板10は、下面より入射する光書き込み
を行なうための書き込み光WLを透過するようにガラス
から構成されている。基板10の上面には、第1の固定
電極11、光導電体層12、第2の固定電極13が順次
形成され、光検出部を構成している。光検出部の第2の
固定電極13の上には、絶縁層14が形成され、さらに
絶縁層14の上には、中央部に開口19を有する支持電
極15が形成されている。
The substrate 10 is made of glass so that the writing light WL for writing the light incident from the lower surface is transmitted. A first fixed electrode 11, a photoconductor layer 12, and a second fixed electrode 13 are sequentially formed on the upper surface of the substrate 10 to form a photodetection section. An insulating layer 14 is formed on the second fixed electrode 13 of the photodetecting section, and a supporting electrode 15 having an opening 19 at the center is formed on the insulating layer 14.

【0028】支持電極15の上には、支持電極15に固
定された2つの支持部18から支持され、支持電極15
と間隔を保ち支持電極に15に平行に、開口19に沿っ
て延びる2枚の撓みばね17と、撓みばね17の自由端
に連結され、撓みばね17の自由端から撓みばね17の
上に折り返されるように、撓みばね17と間隔を保って
撓みばね17に対し平行に延びる一枚の可動電極16と
から機械可動部が構成されている。この場合、撓みばね
17は、弾性変形して可動電極を支える梁となり、可動
電極16は、上方より入射する投影光ILを偏向するた
めのミラーの役割を有している(投影光ILは可動電極
16の傾きにより、例えば投影光RL1またはRL2の
ように反射される)。
On the support electrode 15, two support portions 18 fixed to the support electrode 15 support the support electrode 15.
And two flexible springs 17 extending along the opening 19 in parallel with the support electrode with a space therebetween, and connected to the free ends of the flexible springs 17 and folded back from the free ends of the flexible springs 17 onto the flexible springs 17. As described above, the mechanical movable portion is configured by the bending spring 17 and the one movable electrode 16 that extends in parallel with the bending spring 17 while keeping a distance. In this case, the bending spring 17 serves as a beam that elastically deforms and supports the movable electrode, and the movable electrode 16 has a role of a mirror for deflecting the projection light IL incident from above (the projection light IL is movable). Due to the inclination of the electrode 16, the light is reflected like the projection light RL1 or RL2).

【0029】図1の実施例の機能について図3を参照し
て説明する。光導電体層12は、第1、2の固定電極1
1,13とオーミックコンタクトを取ることにより光セ
ンサとして働く。支持電極15は、第2の固定電極13
と絶縁層14を介し付加容量Coxを形成し、可動電極
16は、支持電極15の開口19を通じて第2の固定電
極13との間にミラー容量Cmを形成する。支持電極1
5は可動電極16を支持するとともに可動電極16に電
気的に接続されている。
The function of the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The photoconductor layer 12 includes the first and second fixed electrodes 1
It works as an optical sensor by making ohmic contact with 1 and 13. The supporting electrode 15 is the second fixed electrode 13
And an additional capacitance Cox is formed via the insulating layer 14, and the movable electrode 16 forms a mirror capacitance Cm between the movable electrode 16 and the second fixed electrode 13 through the opening 19 of the support electrode 15. Support electrode 1
Reference numeral 5 supports the movable electrode 16 and is electrically connected to the movable electrode 16.

【0030】本実施例では、第1の固定電極11と支持
電極15との間に電圧Vaを印加する。印加電圧Vaは
正弦波交流とする。正弦波の角周波数をωとすると、回
路の全体のインピーダンスZ(Z=R+jX)は実部R
がRsで虚部Xが−(1/Cox+1/Cm)/ωとな
る。すなわち、光導電体層の抵抗Rsは書き込み光量が
増すにつれて小さくなり、ミラー容量Cmに印加される
電圧Vmが増すことで、可動電極16への静電引力が大
きくなり、それに応じて可動電極16の傾き角θが大き
くなる。CoxはCmに比して大きく取ることで可動電
極の傾き角が増した際のCmの変化に対して前記虚数X
の変化を抑えることができる。Vmは角周波数ωで変化
することで、可動電極の変位の角周波数もωとなる。ま
た、支持電極上に撓みばね17を配置することで変形す
るばね自体に電圧がかからない構成とし、開口以外の部
分に支持電極を設けた可動電極への投射光の光検出部へ
の漏れ光を遮断する役目を有する。
In this embodiment, the voltage Va is applied between the first fixed electrode 11 and the support electrode 15. The applied voltage Va is a sine wave alternating current. If the angular frequency of the sine wave is ω, the overall impedance Z (Z = R + jX) of the circuit is the real part R
Is Rs and the imaginary part X is − (1 / Cox + 1 / Cm) / ω. That is, the resistance Rs of the photoconductor layer decreases as the amount of writing light increases, and the voltage Vm applied to the mirror capacitance Cm increases, so that the electrostatic attraction to the movable electrode 16 increases, and accordingly the movable electrode 16 increases. The inclination angle θ becomes larger. By taking Cox larger than Cm, the imaginary number X can be changed with respect to the change in Cm when the tilt angle of the movable electrode increases.
The change of can be suppressed. Since Vm changes with the angular frequency ω, the angular frequency of displacement of the movable electrode also becomes ω. Further, by disposing the bending spring 17 on the supporting electrode, the spring itself that is deformed is configured so that no voltage is applied to it, and the leakage light to the light detecting portion of the projection light to the movable electrode provided with the supporting electrode in the portion other than the opening is prevented. Has the role of blocking.

【0031】LCLVでは必須となる誘電体薄膜の積層
によるミラーは本発明の光偏向器では不要である。従来
の静電アクチュエータを用いた光偏向器ではミラーの固
定点、すなわち、撓みばね17と可動電極16の連結部
の位置は基板側に変位するか無変位であったが、本発明
の光偏向器では連結部が上方に変位し傾き角は実質的に
増加することとなる。
In the optical deflector of the present invention, a mirror formed by laminating dielectric thin films, which is essential in LCLV, is unnecessary. In the conventional optical deflector using the electrostatic actuator, the fixed point of the mirror, that is, the position of the connecting portion between the bending spring 17 and the movable electrode 16 is displaced toward the substrate side or is not displaced. In the container, the connecting portion is displaced upward, and the tilt angle is substantially increased.

【0032】次に、図1で示された第1の実施例の光偏
向器(静電アクチュエータ)の作製工程の一例を図4お
よび図5の作製工程図を用いて説明する。基板10とし
ては、光の透過性の良いガラス20を用いた。ガラス基
板の上に、インジウム・チタン・オキサイド薄膜21
(以降、ITO薄膜21と記す)をIn2 3 /SnO
2 ターゲットを用いて真空蒸着法の一つであるスパッタ
リング法を用いて膜厚0.2μmの成膜を施した。次
に、プラズマCVD法によりSiH4 ガスにより光導電
体層となるアモルファスシリコン膜(a−Si)22を
5μm形成し、さらにSiH4 にホスヒン(PH3 )を
混合し、第2の固定電極となる0.1μmのn型a−S
i層23を形成する。以上の工程により光検出部を形成
する。光検出部のn型a−Si層23の上に、Alのタ
ーゲットを用いて、酸素ガスにより反応性スパッタリン
グを行い、絶縁層となるAl2 3 24を形成する(図
4(a))。
Next, the optical polarization of the first embodiment shown in FIG.
FIG. 4 shows an example of the manufacturing process of the actuator (electrostatic actuator).
5 and the manufacturing process chart of FIG. As substrate 10
As the glass, a glass 20 having a good light transmittance was used. Glass base
On the plate, indium / titanium / oxide thin film 21
(Hereinafter referred to as ITO thin film 21) is In2O3/ SnO
2Sputtering, which is one of the vacuum deposition methods using a target
A film having a film thickness of 0.2 μm was formed by using the ring method. Next
And SiH by plasma CVD methodFourPhotoconductive with gas
Amorphous silicon film (a-Si) 22 to be a body layer
5 μm formed, and further SiHFourTo Phoshin (PH3)
0.1 μm n-type a-S mixed and used as the second fixed electrode
The i layer 23 is formed. The photodetector is formed by the above process
To do. On top of the n-type a-Si layer 23 of the photodetector, a layer of Al
Target, reactive sputter phosphorus with oxygen gas
Al to be an insulating layer2O3Forming 24 (Fig.
4 (a)).

【0033】次に機械可動部の作製工程を説明する。ま
ず、300nmのAl薄膜25をスパッタリング法を用
いて堆積し、フォトレジストを塗布しフォトリソグラフ
ィプロセスによりパターニングし、Al薄膜25に対し
BCl3 とCl2 との混合エッチングガスを用いた反応
性イオンエッチング法(RIE)によりパターニングを
行い、開口19を設けて支持電極を形成し(不図示)、
パターニングに用いたフォトレジストを除去する(図4
(b))。
Next, the manufacturing process of the mechanical movable portion will be described. First, an Al thin film 25 having a thickness of 300 nm is deposited by a sputtering method, a photoresist is applied and patterned by a photolithography process, and reactive ion etching is performed on the Al thin film 25 using a mixed etching gas of BCl 3 and Cl 2. Patterning is performed by a method (RIE) to form openings 19 to form support electrodes (not shown),
The photoresist used for patterning is removed (FIG. 4).
(B)).

【0034】次にフォトレジスト101をスピンコータ
ーにより1.5μm塗布し最終工程にて除去され空隙と
なる犠牲層を形成した。フォトレジストはヘキスト(H
oechst)社製ポジ型フォトレジストである商品名
AZ1350Jを使用した。フォトレジスト101は機
械可動部の支持部を形成するために一部フォトリソグラ
フィにより除去してある(図4(c))。次に撓みばね
17および支持部18となるAl薄膜26を75nmス
パッタリング法により成膜した(図4(d))。
Next, the photoresist 101 was applied by a spin coater to a thickness of 1.5 μm, and a sacrifice layer which was removed in the final step to form voids was formed. The photoresist is Hoechst (H
Oechst) positive photoresist, trade name AZ1350J was used. The photoresist 101 is partially removed by photolithography to form a support for the mechanically movable portion (FIG. 4C). Next, an Al thin film 26 to be the bending spring 17 and the supporting portion 18 was formed by a 75 nm sputtering method (FIG. 4D).

【0035】スパッタリング時の基板ホルダーの温度を
5℃に設定し、成膜時の熱応力を抑えた。Al薄膜26
に対しフォトリソグラフィにより撓みばね17および支
持部18のパターン形成を行った(図4(e))。この
ようにして形成した撓みばね17の上に可動電極と撓み
ばね17の間の空隙を形成する第2の犠牲層となるフォ
トレジスト102の塗布時にフォトレジスト101が損
傷しないよう下敷き層27を形成した(図4(f))。
下敷き層はスパッタリング法によりSiO2 を50n
m、成膜した。
The temperature of the substrate holder during sputtering was set to 5 ° C. to suppress the thermal stress during film formation. Al thin film 26
On the other hand, the bending spring 17 and the supporting portion 18 were patterned by photolithography (FIG. 4E). An underlying layer 27 is formed on the thus-formed flexible spring 17 so as not to damage the photoresist 101 when the photoresist 102, which serves as a second sacrificial layer for forming a gap between the movable electrode and the flexible spring 17, is applied. (Fig. 4 (f)).
The underlaying layer is made of SiO 2 of 50n by the sputtering method.
m, a film was formed.

【0036】次にフォトレジスト102をフォトレジス
ト101と同様に塗布し最終工程にて除去される第2の
犠牲層として形成した(図5(g))。フォトレジスト
102の膜厚は1.5μmであり絶縁層と可動電極の空
隙は3μmとなる。フォトレジスト102はフォトレジ
スト101と同様のものを用いた。フォトレジスト10
2は撓みばね17と可動電極の機械的および電気的接続
を目的に一部フォトリソグラフィにより除去してある
(図5(h))。フォトレジスト102の一部除去した
部分のSiO2 はCF4 ガスを用いてRIEにて除去す
る。可動電極は撓みばね17の形成条件にてAl薄膜2
8を成膜した。膜厚は300nmとした(図5
(i))。Al薄膜28をフォトレジスト103により
フォトリソグラフィにてパターニングし、支持電極15
と同様にAl薄膜28をパターニングし可動電極16を
形成した(図5(j))。
Next, a photoresist 102 was applied in the same manner as the photoresist 101 to form a second sacrificial layer to be removed in the final step (FIG. 5 (g)). The film thickness of the photoresist 102 is 1.5 μm, and the gap between the insulating layer and the movable electrode is 3 μm. The photoresist 102 was the same as the photoresist 101. Photoresist 10
2 is partially removed by photolithography for the purpose of mechanical and electrical connection between the bending spring 17 and the movable electrode (FIG. 5 (h)). The SiO 2 in the part of the photoresist 102 that has been partially removed is removed by RIE using CF 4 gas. The movable electrode is an Al thin film 2 under the condition of forming the bending spring 17.
8 was deposited. The film thickness was 300 nm (Fig. 5)
(I)). The Al thin film 28 is patterned by photolithography with the photoresist 103, and the support electrode 15 is formed.
Similarly, the Al thin film 28 was patterned to form the movable electrode 16 (FIG. 5 (j)).

【0037】最後にフォトレジスト101,102およ
び下敷き層27を酸素とCF4 の混合ガスによりRIE
にてエッチング除去した(図5(k))。このとき、絶
縁層Al2 3 はエッチングされず開口の下部の光検出
部のエッチングを防止する。以上の作製工程により図1
に示した光偏向器を得ることができた。Al薄膜下部の
有機高分子フィルムを乾式エッチングにて除去する方法
はM.A.Cadman等により提案されている(前述
引用文献)。
Finally, the photoresists 101 and 102 and the underlayer 27 are RIEed with a mixed gas of oxygen and CF 4.
It was removed by etching (FIG. 5 (k)). At this time, the insulating layer Al 2 O 3 is not etched to prevent etching of the photodetection portion below the opening. Through the above manufacturing steps, FIG.
It was possible to obtain the optical deflector shown in. The method of removing the organic polymer film under the Al thin film by dry etching is described in M. A. Proposed by Cadman et al. (Cited above).

【0038】以上の方法により形成した光偏向器の形状
について述べると、可動電極16は23μm角でありC
oxは5fF、Cmは0.8fFとなるように支持電極
15および開口19を配置した。光偏向器の機械的な共
振周波数、すなわち光偏向の応答周波数は75kHzで
あった。また、a−Siは100μW/cm2 の書き込
み光量(WL)に対して光導電率は5×10-8(Ω・c
m)-1となってる。書き込み光の波長は600nmを用
いている。印加電圧Vaを100V、正弦波の周波数を
1kHzとした時の書き込み光量を変えた際のVm/V
aの比、および可動電極の正弦波動作する傾き角θの最
大値Θの測定結果を図6に示す(図6において矢印は指
し示す方向の縦軸を指示している)。
The shape of the optical deflector formed by the above method will be described. The movable electrode 16 is 23 μm square and C
The support electrode 15 and the opening 19 were arranged so that ox was 5 fF and Cm was 0.8 fF. The mechanical resonance frequency of the light deflector, that is, the response frequency of light deflection was 75 kHz. Further, a-Si has a photoconductivity of 5 × 10 −8 (Ω · c) with respect to a writing light amount (WL) of 100 μW / cm 2.
m) It is -1 . The wavelength of the writing light is 600 nm. Vm / V when changing the amount of writing light when the applied voltage Va is 100 V and the frequency of the sine wave is 1 kHz
FIG. 6 shows the measurement results of the ratio a and the maximum value Θ of the tilt angle θ of the movable electrode operating in a sine wave (in FIG. 6, the arrow indicates the vertical axis of the pointing direction).

【0039】図6に示されるように可動電極への印加電
圧Vmは100μW/cm2 の書き込み光量に対して3
0V程度印加したこととなりそのときの最大の傾き角は
6°となった。従来フォトキャパシタンス効果において
は数V程度の印加電圧が得られることから、本発明の光
偏向器と同等の応答周波数およびミラー面積を有するも
のでは、傾き角は0.5°以下となることが図より理解
できよう。
As shown in FIG. 6, the applied voltage Vm to the movable electrode is 3 with respect to the writing light amount of 100 μW / cm 2.
Since a voltage of about 0 V was applied, the maximum tilt angle at that time was 6 °. In the conventional photocapacitance effect, an applied voltage of about several V can be obtained. Therefore, in the case where the optical deflector of the present invention has the same response frequency and mirror area, the tilt angle is 0.5 ° or less. Let's understand better.

【0040】フォトキャパシタンス効果を用いた光偏向
器では傾き角を大きくするには、応答周波数を低くしミ
ラー面積を広く取る必要があり、このために交流電圧の
周波数も低くなる。本発明の光偏向器は光書き込み式駆
動により図6に示した通り書き込み光量により偏向角を
制御することが可能であり、またミラー面積を小型化し
ても、実効電圧を大きく取れる光偏向器となっている。
さらに、作製工程にて示したように薄膜形成プロセスお
よびフォトリソグラフィプロセスを用いることにより光
書き込み式駆動の光偏向器を作製でき、従来の作製工程
に用いることとなる貼り合わせプロセスのない高い歩留
りを確保できる光偏向器となっている。
In the optical deflector using the photocapacitance effect, in order to increase the tilt angle, it is necessary to lower the response frequency and widen the mirror area, which reduces the frequency of the AC voltage. The optical deflector of the present invention is capable of controlling the deflection angle by the writing light quantity as shown in FIG. 6 by the optical writing drive, and is an optical deflector capable of obtaining a large effective voltage even if the mirror area is reduced. Has become.
Further, as shown in the manufacturing process, an optical write-driven optical deflector can be manufactured by using the thin film forming process and the photolithography process, and the high yield without the bonding process used in the conventional manufacturing process can be achieved. It is an optical deflector that can be secured.

【0041】次に、本発明の光偏向器の第2の実施例に
ついて図7の構成図を参照して説明する。図1の実施例
の光偏向器においては、撓みばね17が撓み変形するの
に対して、本実施例においては、可動電極36が捻りば
ね37の回転軸を中心に回転変位する。このために可動
電極36には捻りばね37と結合するように可動電極支
持部381を形成するコンタクトホール40が設けられ
ている。基板10の上に形成された第1の固定電極3
1、光導電体層32、第2の固定電極33、絶縁層34
については図1の実施例と同様に形成されているが、支
持電極35の開口39は可動電極36の半分の面と対向
するように穿設されている。
Next, a second embodiment of the optical deflector of the present invention will be described with reference to the configuration diagram of FIG. In the optical deflector of the embodiment of FIG. 1, the bending spring 17 is flexibly deformed, whereas in the present embodiment, the movable electrode 36 is rotationally displaced about the rotation axis of the torsion spring 37. For this reason, the movable electrode 36 is provided with a contact hole 40 for forming the movable electrode supporting portion 381 so as to be coupled with the torsion spring 37. First fixed electrode 3 formed on the substrate 10
1, photoconductor layer 32, second fixed electrode 33, insulating layer 34
Is formed similarly to the embodiment of FIG. 1, but the opening 39 of the support electrode 35 is formed so as to face the half surface of the movable electrode 36.

【0042】さらに、本発明の光偏向器の第3の実施例
について図8の構成図を参照して説明する。図1および
図7の実施例の光偏向器では光検出部上に機械可動部を
薄膜形成しているが、図8で示された実施例において
は、光検出部と機械可動部とを独立に形成している。第
1の固定電極41、光導電体層42、第2の固定電極4
3からなる光検出部と絶縁層44を第1の基板111の
第2の固定電極43の上に薄膜形成し、第2の基板11
2上に支持電極45、支持部48、撓みばね47、およ
びミラーとなる可動電極46を形成する。その後、第1
および第2の基板を可動電極46と絶縁層44の間に空
隙を設けた状態で第1の基板111および第2の基板1
12を固定する。支持電極45は撓みばね47にミラー
への投射光が入射しないように配置し、撓みばねが変形
した際の反射光がミラーの反射光のノイズ光(漏れ光)
となることを防止する。
Further, a third embodiment of the optical deflector of the present invention will be described with reference to the configuration diagram of FIG. In the optical deflector of the embodiment shown in FIGS. 1 and 7, the mechanical movable portion is formed as a thin film on the light detecting portion, but in the embodiment shown in FIG. 8, the light detecting portion and the mechanical movable portion are independent. Is formed. First fixed electrode 41, photoconductor layer 42, second fixed electrode 4
The photodetector and the insulating layer 44 composed of 3 are formed into a thin film on the second fixed electrode 43 of the first substrate 111, and the second substrate 11
A support electrode 45, a support portion 48, a bending spring 47, and a movable electrode 46 serving as a mirror are formed on the second electrode 2. Then the first
In addition, the first substrate 111 and the second substrate 1 in the state where the second substrate is provided with a gap between the movable electrode 46 and the insulating layer 44.
Fix 12 The support electrode 45 is arranged so that the projection light to the mirror does not enter the bending spring 47, and the reflected light when the bending spring is deformed is the noise light (leakage light) of the reflected light of the mirror.
To prevent

【0043】第1の基板111と第2の基板112の固
定の際に基板の接合工程が入ることとなるがArmit
ageに示すようなフォトダイオードとなるSiと基板
との全面における貼り合わせは必要なく、空隙を形成で
きれば良い。このことにより貼り合わせによる光検出部
の歩留り低下を招くことはない。また、図8の光偏向器
の構成により可動電極への静電引力を受ける面積を広く
取ることが可能となる。なお、絶縁層44は交流電圧電
源の異常により過度の電圧が印加され可動電極が第2の
固定電極と接触することを防止する役割を持つ。交流電
圧電源の安定化を図ることで、絶縁層44を設けなくと
も良い。
When the first substrate 111 and the second substrate 112 are fixed, a substrate bonding process is required. Armit
It is not necessary to bond Si, which will be the photodiode, to the entire surface of the substrate, as long as the void can be formed. As a result, the yield of the photodetector due to the bonding does not decrease. Further, the structure of the optical deflector in FIG. 8 makes it possible to secure a large area for receiving the electrostatic attraction to the movable electrode. The insulating layer 44 has a role of preventing the movable electrode from coming into contact with the second fixed electrode due to an excessive voltage applied due to an abnormality in the AC voltage power supply. The insulating layer 44 may not be provided by stabilizing the AC voltage power supply.

【0044】以上、実施例を用いて本発明の光偏向器の
構成、動作および作製工程について説明した。光導電体
層として書き込み光の波長に対して導電率の変化するも
のであればよく、可視光についてはCdS,CdSe,
CdS・Se等を用いても良く、好ましくは光電流の過
渡応答性の優れた材料が良い。a−SiはプラズマCV
Dにより安価で大面積に作製でき、且つ過渡応答性に優
れた材料の1つである。また、赤外光を書き込み光とす
ると光導電体層はHgCdTe等を用いれば良い。基板
としては光検出部への書き込み光の波長に対して透過す
るものであればよく、本発明では安価で入手の容易なガ
ラスを用いることとした。第1の固定電極材料としては
光導電体層への光量を著しく低下させることがなけれ
ば、金属、半導体等を用いることが可能となる。IT
O,SnO2 等の光透過性が良く導電率の高い材料が第
1の固定電極としてはより好ましい。
The configuration, operation, and manufacturing process of the optical deflector of the present invention have been described above with reference to the embodiments. Any photoconductor layer may be used as long as its conductivity changes with respect to the wavelength of writing light. For visible light, CdS, CdSe,
CdS / Se or the like may be used, and a material having excellent transient response of photocurrent is preferable. a-Si is plasma CV
D is one of the materials that can be manufactured inexpensively in a large area and has excellent transient response. If infrared light is used as the writing light, HgCdTe or the like may be used for the photoconductor layer. Any substrate can be used as long as it is transparent to the wavelength of the writing light to the photodetection section, and in the present invention, inexpensive and easily available glass is used. As the first fixed electrode material, a metal, a semiconductor or the like can be used unless the amount of light to the photoconductor layer is significantly reduced. IT
A material having a high light transmittance and a high conductivity, such as O or SnO 2 , is more preferable for the first fixed electrode.

【0045】作製工程では、犠牲層として同一材料を用
いたが空隙部分を形成するために除去するに際して絶縁
層、固定電極および機械可動部を腐食せずに除去するこ
とが可能な材料であれば異種材料を各々の空隙用材料と
して用いても構わない。実施例では犠牲層材料としてフ
ォトレジストを用いたが特に限定されるものではない。
他の犠牲層材料として、TiまたはTi/Wからなる金
属合金薄膜を抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法等の真
空蒸着法により成膜し、空隙形成材料の除去に過酸化水
素水を用いてエッチング除去することによっても同様の
本発明の光偏向器を形成することが可能である。また、
機械可動部および固定電極としてAl薄膜を用いたが、
犠牲層材料を除去する際にエッチングされない材料であ
ればAu、Ni、Pt、Ti、Co、Ag、Cu、G
e、In、Si等の薄膜形成可能な金属、合金、半金属
および低抵抗な電気的導電性を有する半導体であればい
ずれを用いることも可能である。
In the manufacturing process, the same material was used as the sacrificial layer, but any material can be used as long as it can be removed without corroding the insulating layer, the fixed electrode and the mechanical movable portion when removing to form the void portion. Different materials may be used as the material for each void. Although a photoresist is used as the sacrificial layer material in the examples, it is not particularly limited.
As another sacrificial layer material, a metal alloy thin film made of Ti or Ti / W is formed by a vacuum evaporation method such as a resistance heating evaporation method or an electron beam evaporation method, and hydrogen peroxide solution is used to remove the void forming material. A similar optical deflector of the present invention can also be formed by removing it by etching. Also,
Although an Al thin film was used as the mechanical movable part and the fixed electrode,
Au, Ni, Pt, Ti, Co, Ag, Cu, G if the material is not etched when removing the sacrificial layer material
It is possible to use any metal, alloy, semimetal, or semiconductor having a low resistance and electrical conductivity capable of forming a thin film, such as e, In, or Si.

【0046】次に、本発明の光偏向器を用いた表示装置
の実施例について図面を参照して説明する。図9は本発
明の表示装置の実施例に用いられるライトバルブ200
における光偏向器(例えば、個々の光偏向器は実質的に
図1で示される光偏向器と同様な構成を有する)の配置
例を示す図である。図9(a)に第1の固定電極のパタ
ーン図を示す。第1の固定電極51を基板上にライン状
に形成する。図には示していないがライン端にて全ての
第1の固定電極51は電気的に接続してある。なお、光
導電体層は基板面に一様に成膜した。第2の固定電極5
3は図9(b)に示すように各々独立してパターニング
してあり、このとき光導電体層を第2の固定電極53と
同様のパターニングしてもよい。絶縁層は第2の固定電
極上に一様に成膜する。
Next, an embodiment of a display device using the optical deflector of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 shows a light valve 200 used in an embodiment of the display device of the present invention.
2 is a diagram showing an example of arrangement of optical deflectors (for example, individual optical deflectors have substantially the same configuration as the optical deflector shown in FIG. 1) in FIG. FIG. 9A shows a pattern diagram of the first fixed electrode. The first fixed electrode 51 is formed in a line on the substrate. Although not shown in the drawing, all the first fixed electrodes 51 are electrically connected at the line ends. The photoconductor layer was uniformly formed on the substrate surface. Second fixed electrode 5
3 is independently patterned as shown in FIG. 9B. At this time, the photoconductor layer may be patterned in the same manner as the second fixed electrode 53. The insulating layer is uniformly formed on the second fixed electrode.

【0047】次に支持電極55を成膜し図9(c)に示
すように開口59を有するライン状に第1の固定電極5
1と交差するようにパターン形成されている(ばねは図
面には示さなかった)。最後に可動電極56を図9
(d)に示すように第1の固定電極51と第2の固定電
極53が交差する位置に配置する。以上の複数の光偏向
器を配置することにより個々の光偏向器は1つの交流電
圧電源にて書き込み光に対して独立に駆動することが可
能となる。
Next, a supporting electrode 55 is formed into a film, and the first fixed electrode 5 is formed in a line having an opening 59 as shown in FIG. 9C.
Patterned to intersect 1 (spring not shown in the drawing). Finally, the movable electrode 56 is shown in FIG.
As shown in (d), the first fixed electrode 51 and the second fixed electrode 53 are arranged at positions intersecting with each other. By arranging the plurality of optical deflectors described above, each optical deflector can be independently driven by one AC voltage power supply with respect to the writing light.

【0048】図10は本発明の表示装置の一実施例にお
ける動作原理を説明した図である。本実施例においては
図9に示したライトバルブ200を用いている。図10
においては、動作説明の簡略化のためにライトバルブ2
00における一つの光偏向器のみを示してある。図10
(a)は書き込み光WLがない場合の図であり、図10
(b)は書き込み光WLに対して可動電極がθ傾いたと
きの図である。なお、図10では図3で示した交流正弦
波電圧の印加電圧電源、および光書き込み用の光源の表
示は省略してある。
FIG. 10 is a view for explaining the operation principle in one embodiment of the display device of the present invention. In this embodiment, the light valve 200 shown in FIG. 9 is used. Figure 10
In order to simplify the operation description, the light valve 2
Only one optical deflector at 00 is shown. Figure 10
10A is a diagram when there is no writing light WL, and FIG.
(B) is a diagram when the movable electrode is inclined by θ with respect to the writing light WL. In FIG. 10, the display of the applied voltage power supply of the AC sine wave voltage and the light source for optical writing shown in FIG. 3 are omitted.

【0049】平行光源201から投射光をライトバルブ
200に照射し各々の光偏向器により投影光を反射す
る。書き込み光がない場合(図10(a))には、入射
した投射光は、投影レンズ202および絞り203によ
り制限された投影レンズ絞り面に入射せず、スクリーン
204上に光偏向器の反射光として焦光されない。しか
し、図10(b)に示されるように、書き込み光により
ひとつの光偏向器がθ角傾くことにより、反射された光
は2θ偏向され投影レンズ絞り面と反射光の重なり21
3が現れる。重なり213のみが投影レンズ202を通
じてスクリーン上に投影され焦点を結ぶ。書き込み光量
が増すと重なり213が増し、スクリーン上の焦点での
輝度が増す。
Projection light is emitted from the parallel light source 201 to the light valve 200, and the projection light is reflected by each light deflector. When there is no writing light (FIG. 10A), the incident projection light does not enter the projection lens diaphragm surface limited by the projection lens 202 and the diaphragm 203, and the reflected light of the optical deflector is reflected on the screen 204. As not being frustrated. However, as shown in FIG. 10B, one light deflector is tilted by θ by the writing light, and the reflected light is deflected by 2θ, and the projection lens diaphragm surface and the reflected light overlap 21.
3 appears. Only the overlap 213 is projected on the screen through the projection lens 202 and focused. As the amount of writing light increases, the overlap 213 increases and the brightness at the focus on the screen increases.

【0050】ミラーは交流電圧電源と同一周波数で振動
しており、焦点での輝度は周期的に変化する。投影レン
ズ絞り面内を通過する一定時間当り(テレビジョンのフ
レーム周波数30Hz)の積算光量が一画素の輝度に相
当する。交流電圧の周波数をフレーム周波数に比して十
分に大きく取ることにより輝度ムラはなくなる。実施例
に述べたように本発明の光偏向器は十分な応答速度を有
することから1kHz程度、またはそれ以上の正弦波で
あれば特に問題はなく、更に周波数を上げることも十分
可能であることはいうまでもない。すなわち、本発明の
表示装置はHDTV等においても十分に対応可能な応答
速度を有している。
The mirror vibrates at the same frequency as the AC voltage power supply, and the brightness at the focus changes periodically. The cumulative amount of light per unit time (television frame frequency 30 Hz) that passes through the plane of the projection lens diaphragm corresponds to the brightness of one pixel. By setting the frequency of the AC voltage to be sufficiently higher than the frame frequency, the uneven brightness is eliminated. Since the optical deflector of the present invention has a sufficient response speed as described in the embodiments, there is no particular problem as long as it is a sine wave of about 1 kHz or more, and it is possible to further increase the frequency. Needless to say. That is, the display device of the present invention has a response speed that is sufficiently compatible with HDTV and the like.

【0051】本発明の光偏向器では書き込み光の光量に
て偏向角を変化させることが可能であり、これを用いた
表示装置では各々の光偏向器に書き込み光量に応じてス
クリーン上に輝度の異なる表示を行うことが可能とな
る。本発明の表示装置ではLCLVに必須の偏光ビーム
スプリッタは不要であり、且つ偏向角を大きく取れるこ
とでArmitageにおけるフーリエ・プレーンマス
クを用いずとも表示装置を構成することが可能となる。
シュリーレン光学系を用いても表示装置を形成できるこ
とは言うまでもない。
In the optical deflector of the present invention, the deflection angle can be changed by the light quantity of the writing light, and in the display device using this, the brightness on the screen can be adjusted according to the writing light quantity in each optical deflector. Different displays can be displayed. The display device of the present invention does not require a polarization beam splitter essential for LCLV, and the large deflection angle enables the display device to be configured without using the Fourier plane mask in Armitage.
It goes without saying that the display device can be formed by using the Schlieren optical system.

【0052】よって、小型のCRTまたは透過型の液晶
ディスプレイ等の画像情報表示手段を用い所望の画像デ
ータをライトバルブに画像として光書き込みすること
で、各ミラーからの反射光と投影レンズ絞り面の重なり
部分の立体角が変化しスクリーン上での光量が変化し、
光書き込みした画像の光量の濃淡に応じた階調を有する
画像表示を行うことが可能である。偏向角をアナログ的
に変化できることで、画像として見た場合にスクリーン
上にて階調表示を行っていることとなる。すなわち、本
発明の光偏向器を用いた表示装置により、一画素が一ミ
ラーからなる各画素毎に階調表示が可能なテレビジョン
装置に対応できる投射型ディスプレイが作製できた。
Therefore, by optically writing desired image data as an image in the light valve by using an image information display means such as a small CRT or a transmissive liquid crystal display, the reflected light from each mirror and the projection lens diaphragm surface can be changed. The solid angle of the overlapping part changes and the amount of light on the screen changes,
It is possible to display an image having a gradation according to the light and shade of the light amount of the image that has been optically written. Since the deflection angle can be changed in an analog manner, gradation display is performed on the screen when viewed as an image. In other words, the display device using the optical deflector of the present invention can be used to manufacture a projection-type display that can be applied to a television device capable of gradation display for each pixel in which one pixel is one mirror.

【0053】この表示装置により形成される画像をカラ
ー化するには、図10に示すライトバルブおよび光学
系、画像情報表示手段、平行光源を3つずつ設けて各々
の平行光源とライトバルブの間、またはライトバルブと
投影レンズの間にそれぞれ異なる色素からなるRED,
GREEN,BLUEの各カラーフィルターを配置し、
同一スクリーン上に投影することによりカラー化が達成
できる。その他の方法としては1つの平行光源の投影光
をダイクロイックミラーを用い3原色に分離し、各々の
投影光を3つのライトバルブに入射することによっても
達成できる。この場合画像情報表示手段は各々のライト
バルブに3原色に応じた画像情報を書き込むこととな
る。
In order to colorize an image formed by this display device, three light valves and optical systems, image information display means and three parallel light sources shown in FIG. , Or RED consisting of different dyes between the light valve and the projection lens,
Place each color filter of GREEN and BLUE,
Coloring can be achieved by projecting on the same screen. As another method, it is also possible to separate the projection light of one parallel light source into three primary colors by using a dichroic mirror and make each projection light enter three light valves. In this case, the image information display means writes the image information corresponding to the three primary colors in each light valve.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように本発明の光偏向器に
よれば、光検出部は光導電効果により入射する光の量に
より抵抗が変化し、抵抗の変化に伴い直列接続した機械
可動部への印加電圧が変化し、印加電圧の変化に従い静
電引力により光偏向板の傾き角を制御することが可能で
あり、光検出部に入射する光量に応じて光偏向板に入射
する投影光の偏向が可能となった。また、光偏向板すな
わちミラーの面積を小型化に伴い交流電圧電源の印加電
圧を増すことにより機械可動部への実効電圧を上げ、所
望の偏向角を得ることができた。これにより、ミラー面
積が小さくでき光偏向器をアレイ化しライトバルブを形
成することで、階調表示可能なテレビジョン装置に対応
できる高精細な表示装置を提供することが可能となっ
た。
As described above, according to the optical deflector of the present invention, the resistance of the photodetector changes depending on the amount of incident light due to the photoconductive effect, and the mechanical movable part connected in series with the change of the resistance. The applied voltage to the light deflector changes, and the tilt angle of the light deflector can be controlled by electrostatic attraction according to the change in the applied voltage. The projection light incident on the light deflector depends on the amount of light incident on the photodetector. It became possible to deflect. Further, as the area of the light deflecting plate, that is, the mirror is made smaller, the applied voltage of the AC voltage power source is increased to increase the effective voltage to the movable part of the machine and obtain the desired deflection angle. As a result, it is possible to provide a high-definition display device that can be applied to a television device capable of gradation display by reducing the mirror area and forming an array of light deflectors to form a light valve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光偏向器の第1の実施例の構成を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a first embodiment of an optical deflector of the present invention.

【図2】図1の実施例のA−A断面図である。2 is a sectional view taken along line AA of the embodiment shown in FIG.

【図3】図1の実施例を駆動する場合の図1の実施例の
等価回路を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit of the embodiment of FIG. 1 when driving the embodiment of FIG.

【図4】(a),(b),(c),(d),(e),
(f)は、図1で示された第1の実施例の光偏向器(静
電アクチュエータ)の作製工程の一例を示す作製工程図
である。
4 (a), (b), (c), (d), (e),
(F) is a manufacturing process diagram showing an example of a manufacturing process of the optical deflector (electrostatic actuator) of the first embodiment shown in FIG. 1.

【図5】(g),(h),(i),(j),(k)は、
図4の作成工程図で示された作成工程以降の作製工程を
示す作製工程図である。
5 (g), (h), (i), (j), (k) are
FIG. 5 is a manufacturing process chart showing manufacturing processes after the manufacturing process shown in the manufacturing process chart of FIG. 4.

【図6】図1の実施例の光偏向器の書き込み光量と実効
電圧および傾き角の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship among the writing light quantity, the effective voltage, and the tilt angle of the optical deflector of the embodiment of FIG.

【図7】本発明の光偏向器の第2の実施例の構成を示す
斜視図。
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of a second embodiment of the optical deflector of the present invention.

【図8】本発明の光偏向器の第3の実施例の構成を示す
斜視図。
FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of a third embodiment of the optical deflector of the present invention.

【図9】(a),(b),(c),(d)は本発明の表
示装置の実施例に用いる光偏向器の複数配列の例を示す
図である。
9 (a), (b), (c) and (d) are diagrams showing an example of a plurality of arrays of optical deflectors used in an embodiment of the display device of the present invention.

【図10】(a)は書き込み光がない場合における、本
発明の表示装置の一実施例の動作を説明する図である。
(b)は書き込み光がある場合において、書き込み光に
対して可動電極がθ傾いたときの動作を説明する図であ
る。
FIG. 10A is a diagram for explaining the operation of one embodiment of the display device of the present invention when there is no writing light.
FIG. 6B is a diagram illustrating an operation when the movable electrode is inclined by θ with respect to the writing light in the presence of the writing light.

【符号の説明】 10 基板 11,31,41,51 第1の固定電極 12,32,42 光導電体層 13,33,43,53 第2の固定電極 14,34,44 絶縁層 15,35,45,55 支持電極 16,36,46,56 可動電極 17,47 撓みばね 18,38,48 支持部 19,39 開口 20 ガラス 21 ITO層 22 a−Si層 23 n型a−Si層 24 Al2 3 25,26,28 Al薄膜 27 下敷き層 37 捻りばね 40 コンタクトホール 41 可動電極支持部 101,102,103 フォトレジスト 111 第1の基板 112 第2の基板 200 ライトバルブ 201 平行光源 202 投影レンズ 203 絞り 204 スクリーン 211 反射光 212 投影レンズ絞り面 213 重なり[Description of Reference Signs] 10 substrate 11, 31, 41, 51 first fixed electrode 12, 32, 42 photoconductor layer 13, 33, 43, 53 second fixed electrode 14, 34, 44 insulating layer 15, 35 , 45, 55 support electrode 16, 36, 46, 56 movable electrode 17, 47 bending spring 18, 38, 48 support portion 19, 39 opening 20 glass 21 ITO layer 22 a-Si layer 23 n-type a-Si layer 24 Al 2 O 3 25, 26, 28 Al thin film 27 Underlayer 37 Torsion spring 40 Contact hole 41 Movable electrode support 101, 102, 103 Photoresist 111 First substrate 112 Second substrate 200 Light valve 201 Parallel light source 202 Projection lens 203 diaphragm 204 screen 211 reflected light 212 projection lens diaphragm surface 213 overlapping

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光透過性の基板の第1の面に形成され、
照射される光の量により抵抗値を変化させる光検出部
と、 基板の第1の面上の光検出部と空隙をもって対向するよ
うに配置され、光検出部と電気的に直列接続された電気
導電体薄膜からなる光偏向板を含むとともに、光偏向板
の一端を自由端とし自由端と対向する他端を支持端とし
て支持する機械可動部と、 光検出部と光偏向板とに直列に電圧を印加する電圧印加
手段とを具備し、 基板の第1の面に対向する第2の面側から制御光が照射
されると、光検出部の抵抗値が低下し、電圧印加手段が
印加する電圧のうち光偏向板に印加される比率が増加す
ることにより、光偏向板の自由端は光検出部側に吸引さ
れ、光偏向板は支持端中心に傾き、基板の第1の面側か
ら入射される投影光を光偏向板の傾きに応じて偏向反射
させる光偏向器。
1. A light-transmissive substrate formed on a first surface of the substrate,
An electrical detector, which is arranged so as to face the photodetector on the first surface of the substrate with a gap, and which is electrically connected in series with the photodetector, which changes the resistance value depending on the amount of light emitted. A mechanical movable part that includes a light deflection plate made of a conductive thin film, supports one end of the light deflection plate as a free end, and the other end opposite to the free end as a support end, and connects the light detection part and the light deflection plate in series. When the control light is applied from the second surface side facing the first surface of the substrate, the resistance value of the photodetector is lowered, and the voltage applying means applies the voltage. As the ratio of the voltage applied to the light deflector increases, the free end of the light deflector is attracted to the photodetector side, and the light deflector tilts to the center of the support end, and the first surface side of the substrate. An optical deflector that deflects and reflects projection light that is incident from an optical deflector according to the inclination of the optical deflector.
【請求項2】 前記光検出部は、前記基板の第1の面の
上に層状に形成された第1の固定電極と、第1の固定電
極の上に形成された光導電体層と、光導電体層の上に層
状に形成された第2の固定電極とからなる請求項1記載
の光偏向器。
2. The photodetection section includes a first fixed electrode formed in layers on the first surface of the substrate, and a photoconductor layer formed on the first fixed electrode. The optical deflector according to claim 1, comprising a second fixed electrode formed in layers on the photoconductor layer.
【請求項3】 前記光導電体層がアモルファスシリコン
薄膜よりなる請求項2記載の光偏向器。
3. The optical deflector according to claim 2, wherein the photoconductor layer is made of an amorphous silicon thin film.
【請求項4】 前記第1の固定電極が光透過型の導電体
薄膜よりなる請求項2記載の光偏向器。
4. The optical deflector according to claim 2, wherein the first fixed electrode is made of a light-transmissive conductive thin film.
【請求項5】 前記電圧印加手段は交流正弦波電圧を印
加する請求項1記載の光偏向器。
5. The optical deflector according to claim 1, wherein the voltage applying means applies an AC sine wave voltage.
【請求項6】 前記機械可動部は、前記光偏向板と、前
記光偏向板を支持し弾性変形する梁と、梁を支持する支
持部とからなる請求項1記載の光偏向器。
6. The optical deflector according to claim 1, wherein the mechanical movable portion includes the light deflector plate, a beam that supports the light deflector plate and is elastically deformed, and a support portion that supports the beam.
【請求項7】 前記梁が撓み可能な撓みばねであること
を特徴とする請求項6記載の光偏向器。
7. The optical deflector according to claim 6, wherein the beam is a flexible spring that is flexible.
【請求項8】 前記光偏向板は、一端が撓みばねの自由
端に連結され、かつ前記撓みばねの上方に配置されてい
る請求項7記載の光偏向器。
8. The light deflector according to claim 7, wherein one end of the light deflection plate is connected to a free end of the bending spring, and the light deflection plate is arranged above the bending spring.
【請求項9】 前記梁は、前記光偏向板を回転支持する
捩じればねからなる請求項6記載の光偏向器。
9. The optical deflector according to claim 6, wherein the beam comprises a twisting pin that rotatably supports the optical deflecting plate.
【請求項10】 前記機械可動部は、前記光検出手段の
上に絶縁層を介して形成されている請求項1記載の光偏
向器。
10. The optical deflector according to claim 1, wherein the mechanical movable portion is formed on the light detection means via an insulating layer.
【請求項11】 前記機械可動部は、電圧印加を行う支
持電極を有する請求項10記載の光偏向器。
11. The optical deflector according to claim 10, wherein the mechanical movable portion has a support electrode for applying a voltage.
【請求項12】 基板を共通として複数配置された請求
項1記載の光偏向器と、 入射する光をスクリーン上に投影する投影レンズおよび
絞りと、 前記複数の光偏向器の光偏向板上に光を照射する投影光
源と、 前記複数の光偏向器の基板の第2の面側から、各光偏向
器にそれぞれ制御光を照射し、前記複数の光偏向器の光
偏向板で反射させ、投影レンズおよび絞りを介して反射
光による画像をスクリーン上に投影させる光書き込み手
段とからなる表示装置。
12. An optical deflector according to claim 1, wherein a plurality of substrates are arranged in common, a projection lens and a diaphragm for projecting incident light on a screen, and an optical deflector plate of the plurality of optical deflectors. From a projection light source that irradiates light and from the second surface side of the substrate of the plurality of light deflectors, control light is emitted to each of the light deflectors, and the control light is reflected by the light deflection plates of the plurality of light deflectors. A display device comprising an optical writing means for projecting an image of reflected light on a screen through a projection lens and a diaphragm.
【請求項13】 前記光書き込み手段は、前記複数の光
偏向器の基板の第2の面と対向するように配置された画
像情報表示手段である請求項12記載の表示装置。
13. The display device according to claim 12, wherein the optical writing unit is an image information display unit arranged so as to face the second surfaces of the substrates of the plurality of optical deflectors.
JP22720593A 1993-09-13 1993-09-13 Optical deflector and display device using the same Pending JPH0784196A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22720593A JPH0784196A (en) 1993-09-13 1993-09-13 Optical deflector and display device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22720593A JPH0784196A (en) 1993-09-13 1993-09-13 Optical deflector and display device using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0784196A true JPH0784196A (en) 1995-03-31

Family

ID=16857148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22720593A Pending JPH0784196A (en) 1993-09-13 1993-09-13 Optical deflector and display device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0784196A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002244053A (en) * 2001-02-13 2002-08-28 Sony Corp Micromirror and method of manufacturing for the same
WO2002086586A1 (en) * 2001-04-19 2002-10-31 Nikon Corporation Mirror device, optical switch, thin film elastic structure, and thin film elastic structure producing method
WO2003065103A1 (en) * 2002-01-29 2003-08-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Shape-variable mirror and light control device having the shape-variable mirror
JP2004361822A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Seiko Epson Corp Spatial light modulation device and projector
JP2005010191A (en) * 2003-06-16 2005-01-13 Seiko Epson Corp Image display apparatus and projector
JP2005070091A (en) * 2003-08-22 2005-03-17 Seiko Epson Corp Mems, tilt mirror mems, spatial optical modulation device and projector
JP2005254448A (en) * 2004-03-09 2005-09-22 Lucent Technol Inc Mems element for adaptive control optical mirror
US6952304B2 (en) 2001-01-30 2005-10-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Variable mirror and information apparatus comprising variable mirror
JP2006502449A (en) * 2002-10-11 2006-01-19 エクサジョウル リミテッド ライアビィティ カンパニー Micromirror system
US7368846B2 (en) 2002-11-06 2008-05-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Microactuator with displacement sensing function and deformable mirror including the microactuator
WO2008150016A1 (en) * 2007-06-08 2008-12-11 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Piezoelectric mirror device, optical device using the piezoelectric mirror device and method for manufacturing piezoelectric mirror device
US7630118B2 (en) 2003-06-20 2009-12-08 Asml Netherlands B.V. Spatial light modulator, method of spatially modulating a radiation beam, lithographic apparatus and device manufacturing method

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6952304B2 (en) 2001-01-30 2005-10-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Variable mirror and information apparatus comprising variable mirror
US6995897B2 (en) 2001-01-30 2006-02-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Deformable mirror and information device having the deformable mirror
JP2002244053A (en) * 2001-02-13 2002-08-28 Sony Corp Micromirror and method of manufacturing for the same
WO2002086586A1 (en) * 2001-04-19 2002-10-31 Nikon Corporation Mirror device, optical switch, thin film elastic structure, and thin film elastic structure producing method
US7002730B2 (en) 2001-04-19 2006-02-21 Nikon Corporation Mirror device, optical switch, thin film elastic structure, and thin elastic structure producing method
WO2003065103A1 (en) * 2002-01-29 2003-08-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Shape-variable mirror and light control device having the shape-variable mirror
US7068415B2 (en) 2002-01-29 2006-06-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Deformable mirror and optical controller including the deformable mirror
JP2006502449A (en) * 2002-10-11 2006-01-19 エクサジョウル リミテッド ライアビィティ カンパニー Micromirror system
US7368846B2 (en) 2002-11-06 2008-05-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Microactuator with displacement sensing function and deformable mirror including the microactuator
US7635939B2 (en) 2002-11-06 2009-12-22 Panasonic Corporation Microactuator with displacement sensing function and deformable mirror including the microactuator
JP2004361822A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Seiko Epson Corp Spatial light modulation device and projector
JP2005010191A (en) * 2003-06-16 2005-01-13 Seiko Epson Corp Image display apparatus and projector
US7630118B2 (en) 2003-06-20 2009-12-08 Asml Netherlands B.V. Spatial light modulator, method of spatially modulating a radiation beam, lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2005070091A (en) * 2003-08-22 2005-03-17 Seiko Epson Corp Mems, tilt mirror mems, spatial optical modulation device and projector
JP2005254448A (en) * 2004-03-09 2005-09-22 Lucent Technol Inc Mems element for adaptive control optical mirror
WO2008150016A1 (en) * 2007-06-08 2008-12-11 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Piezoelectric mirror device, optical device using the piezoelectric mirror device and method for manufacturing piezoelectric mirror device
JP2009015300A (en) * 2007-06-08 2009-01-22 Dainippon Printing Co Ltd Piezoelectric mirror device, optical device using the same, and method for manufacturing piezoelectric mirror device
US8300290B2 (en) 2007-06-08 2012-10-30 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Piezoelectric mirror device, optical equipment incorporating the same, and piezoelectric mirror device fabrication process
US8539655B2 (en) 2007-06-08 2013-09-24 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Fabrication process for a piezoelectric mirror device
US8570630B2 (en) 2007-06-08 2013-10-29 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Piezoelectric mirror device, optical equipment incorporating the same, and piezoelectric mirror device fabrication process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5172262A (en) Spatial light modulator and method
US4662746A (en) Spatial light modulator and method
US5835256A (en) Reflective spatial light modulator with encapsulated micro-mechanical elements
KR100652857B1 (en) Architecture of a reflective spatial light modulator
KR100723549B1 (en) Fabrication of a reflective spatial light modulator
US6046840A (en) Double substrate reflective spatial light modulator with self-limiting micro-mechanical elements
US7298542B2 (en) Microelectromechanical device with reset electrode
JP2571877B2 (en) Non-shock printer
US7477440B1 (en) Reflective spatial light modulator having dual layer electrodes and method of fabricating same
US5719695A (en) Spatial light modulator with superstructure light shield
KR100582142B1 (en) Reflective spatial light modulator
US4566935A (en) Spatial light modulator and method
US4956619A (en) Spatial light modulator
JP3595556B2 (en) Thin-film actuated mirror arrays used in light projection systems
JP2002525676A (en) Double-substrate reflective spatial light modulator with self-control micromechanical elements
JPH11258528A (en) Mirror cap for micro mirror miniaturized for improving contrast ratio
JP2004078136A (en) Optical deflection method and device, method for manufacturing optical deflecting device, optical information processor provided with the optical deflecting device, image forming device image projecting and display device and optical transmitting device
JPH08334709A (en) Spatial light modulator
KR20060014392A (en) Micromirrors with off-angle electrodes and stops
JPH0784196A (en) Optical deflector and display device using the same
KR19990004787A (en) Thin Film Type Light Path Regulator
US7019880B1 (en) Micromirrors and hinge structures for micromirror arrays in projection displays
Hwang et al. High-brightness projection display systems based on the thin-film actuated mirror array (TFAMA)
CN100343717C (en) Double-layer dielectric reflective space optical modulator with self-limiting micro-mechanical component
KR100262734B1 (en) Apparatus and fabricating method of actuated mirror arrays