JP2010286589A - 光偏向器及びこれを用いた画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ミラー部を駆動させると共にミラー部の動きを検出可能とし、かつ、従来よりも小型化が可能な光偏向器及びこれを用いた画像表示装置を提供する。
【解決手段】 光偏向器１は、外部から照射された光を反射する反射面Ａ２１及び上記光を通過させるピンホール２２ｂ，２２ｄを有するミラー部２１と、ピンホール光偏向器を通過した光を受光する受光部１１ｂ，１１ｄと、ミラー部２１を所定の回転軸２１ａで駆動させ反射面Ａ２１で反射した光を所定の方向に偏向させる駆動手段３０ａ，３０ｂと、を備える。受光部１１ｂ，１１ｄは回転軸２１ａに直交する方向に対して幅が異なる形状を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、照射された光を所定の方向に偏向するためのミラー部の動きを検出可能にする光偏向器及びこれを用いた画像表示装置に関する。

近年、バーコードリーダやレーザプリンタ等の光スキャナ、及び、プロジェクタやＨＭＤ（Head Mount Display）等の画像表示装置に、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を利用した光偏向器を用いる検討が盛んに行われている。

ＭＥＭＳ技術を利用した光偏向器の一例が特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示されている光偏向器は、駆動用の圧電素子でミラー部を駆動させ、検出用の圧電素子でミラー部の動きを検出するものである。
特許文献１に開示されている光偏向器によれば、駆動用の圧電素子でミラー部を駆動させているときに、使用環境の変化等によってミラー部の動き、例えばミラー部の偏向角度が設定値からずれた場合においても、検出用の圧電素子でミラー部の動きを検出することができるので、ミラー部の動きを調整することが可能になるとしている。

特開平９−１０１４７４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているような光偏向器では、ミラー部を駆動させるための駆動用の圧電素子と、ミラー部の動きを検出するための検出用の圧電素子とが必要である。圧電素子は、ミラー部を駆動させるためには、またミラー部の動きを検出するためにはそれぞれある程度の大きさが必要になる。そのため、これら２種類の圧電素子が形成されることによって光偏向器が大型化してしまうという問題があり、その改善が望まれている。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記問題を鑑みてなされたものであり、ミラー部を駆動させると共にミラー部の動きを検出可能とし、かつ、従来よりも小型化が可能な光偏向器及びこれを用いた画像表示装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は次の光偏向器及びこれを用いた画像表示装置を提供する。
１）外部から照射された光（ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ）を反射する反射面（Ａ２１）、及び前記光を通過させるピンホール（２２ｂ，２２ｄ）を有するミラー部（２１）と、前記ピンホールを通過した光を受光する受光部（１１ｂ，１１ｄ，９１）と、前記ミラー部を所定の回転軸（２１ａ）で駆動させ、前記反射面で反射した光を所定の方向に偏向させる駆動手段（３０ａ，３０ｂ）と、を備えていることを特徴とする光偏向器（１）。
２）前記受光部（１１ｂ，１１ｄ）は、前記回転軸に直交する方向に対して幅が異なる形状を有していることを特徴とする１）記載の光偏向器。
３）前記受光部（９１）は、前記回転軸に直交する方向に順次配置された複数の受光領域（９１ａ〜９１ｇ）を有していることを特徴とする１）記載の光偏向器。
４）前記受光部は、赤色光（ＬＲ）を受光する受光領域、緑色光（ＬＧ）を受光する受光領域、及び青色光（ＬＢ）を受光する受光領域を有していることを特徴とする２）記載の光偏向器。
５）前記受光部は、前記複数の受光領域毎に、赤色光（ＬＲ）を受光する赤色受光領域（１９２Ｒ）、緑色光（ＬＧ）を受光する緑色受光領域（１９２Ｇ）、及び青色光（ＬＢ）を受光する青色受光領域（１９２Ｂ）を有していることを特徴とする３）記載の光偏向器。
６）１）〜５）のいずれかに記載の光偏向器（１，８０）と、前記光を出射する光源（２１０，２２０，２３０）と、を備え、前記ミラー部を前記駆動手段によって前記所定の回転軸で駆動させると共に前記所定の回転軸とは異なる回転軸（２１ｂ）で駆動させ、前記反射面で反射した光を２次元的に偏向させて所定の画像を表示させることを特徴とする画像表示装置（２００）。

本発明によれば、ミラー部を駆動させると共にミラー部の動きを検出可能とし、かつ、従来よりも小型化が可能になるという効果を奏する。

本発明に係る光偏向器の実施例１を説明するための模式図である。 実施例１の光偏向器における光偏向部を説明するための模式図である。 実施例１の光偏向器における支持基板を説明するための模式図である。 実施例１の光偏向器において、ミラー部の動きを検出する方法を説明するための模式図である。 実施例１の光偏向器における光偏向部の製造方法を説明するための模式図である。 実施例１の光偏向器における光偏向部の製造方法を説明するための模式図である。 実施例１の光偏向器における支持基板の製造方法を説明するための模式図である。 本発明に係る光偏向器の実施例２を説明するための模式図である。 実施例２の光偏向器における光偏向部を説明するための模式図である。 実施例２の光偏向器における支持基板を説明するための模式図である。 実施例２の光偏向器において、ミラー部の動きを検出する方法を説明するための模式図である。 本発明に係る画像表示装置の実施例を説明するための模式図である。 実施例１の光偏向器における受光部の変形例を説明するための模式図である。 実施例２の光偏向器における受光部の変形例を説明するための模式図である。

本発明の実施の形態を、実施例１及び２により図１〜図１４を用いて説明する。

＜実施例１＞
［光偏向器の構成］
実施例１における光偏向器の構成について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は本発明に係る光偏向器の実施例１を説明するための模式図であり、図１（ａ）は反射面側から見た平面図、図１（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ線における断面図、図１（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｄ線における断面図である。
図２は図１の光偏向器における光偏向部を説明するための模式図であり、図２（ａ）は反射面側から見た平面図、図２（ｂ）は反射面とは反対の側から見た平面図である。
図３は図１の光偏向器における支持基板を説明するための模式的平面図である。

図１に示すように、光偏向器１は、支持基板１０と、支持基板１０の一面Ａ１０側に固定された光偏向部２０と、支持基板１０の一面Ａ１０に対向する他面Ｂ１０側に固定された永久磁石５０と、を有して構成されている。

光偏向部２０について、図１と共に図２を用いて説明する。
図１及び図２に示すように、光偏向部２０は、外部から照射された光を反射する反射面Ａ２１、並びに上記光が通過する４つのピンホール２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，及び２２ｄを有するミラー部２１と、ミラー部２１を囲うように配置された枠部２３と、枠部２３を囲うように配置されたフレーム部２４と、ミラー部２１の重心Ｏ２１を通る中心線２１ａ上にミラー部２１を介して対向配置され、ミラー部２１と枠部２３とを連接する一対の梁部２５ａ，２５ｂと、ミラー部２１の重心Ｏ２１を通り中心線２１ａに直交する中心線２１ｂ上にミラー部２１を介して対向配置され、枠部２３とフレーム部２４とを連接する一対の梁部２６ａ，２６ｂと、を有して構成されている。

図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ミラー部２１、枠部２３、梁部２５ａ，２５ｂ、及び梁部２６ａ，２６ｂは、フレーム部２４よりも薄く形成されている。
なお、実施例１では、フレーム部２４において、後述する一対のミラー駆動部３０ａ，３０ｂが形成されている領域を他の領域よりも薄く形成している。
ここで、便宜上、光偏向部２０において、反射面Ａ２１が設けられている側の面を表（おもて）面、反射面Ａ２１が設けられている側の面に対向する面（反対側の面）を裏面と称す。

図１及び図２（ａ）に示すように、フレーム部２４の表面には、ミラー部２１を介して対向する一対のミラー駆動部３０ａ，３０ｂが形成されている。
ミラー駆動部３０ａ，３０ｂは、フレーム部２４の表面に順次形成された、絶縁膜３１ａ，３１ｂ、下電極３２ａ，３２ｂ、圧電体膜３３ａ，３３ｂ、及び上電極３４ａ，３４ｂを有して構成されている。
また、フレーム部２４の表面には、一方の上電極３４ａに配線３５ａを介して電気的に接続された端子３６ａ、他方の上電極３４ｂに配線３５ｂを介して電気的に接続された端子３６ｂ、及び下電極３２ａ，３２ｂに配線３５ｃを介して電気的に接続された端子３６ｃが形成されている。

図２（ｂ）に示すように、光偏向部２０の裏面には、一方の梁部２５ａ側の枠部２３に沿って形成された電磁コイル４１と、電磁コイル４１の一端側が電気的に接続された端子４２と、電磁コイル４１の他端側が電気的に接続された端子４３と、他方の梁部２５ｂ側の枠部２３に沿って形成された電磁コイル４４と、電磁コイル４４の一端側が電気的に接続された端子４５と、電磁コイル４４の他端側が電気的に接続された端子４６と、が形成されている。
端子４２，４３，４５，及び４６は、フレーム部２４の裏面に形成されている。

次に、支持基板１０について、図１と共に図３を用いて説明する。
図１及び図３に示すように、支持基板１０は、ミラー部２１が配置されている側の面Ａ１０に、ミラー部２１の４つのピンホール２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，及び２２ｄにそれぞれ対向する４つの受光部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，及び１１ｄと、４つの受光部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，及び１１ｄに配線１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，及び１２ｄを介してそれぞれ電気的に接続された端子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，及び１３ｄと、が形成されている。

受光部１１ａ〜１１ｄは、受光部１１ａの中心と受光部１１ｃの中心とを結ぶ線（仮想線）と、受光部１１ｂの中心と受光部１１ｄの中心とを結ぶ線（仮想線）との交点から離間する方向に幅が異なる形状をそれぞれ有している。実施例１では、受光部１１ａ〜１１ｄの形状を、上記交点側を頂点として交点から離間するに従って幅が広くなる三角形状とした。
また、支持基板１０は、ミラー部２１が配置されている側の面Ａ１０に、ミラー部２１の端子４２，４３，４５，及び４６にそれぞれ電気的に接続される端子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，及び１４ｄが形成されている。

［光偏向器の駆動方法］
実施例１における光偏向器の駆動方法について、図１と共に図４を用いて説明する。
図４は上述した光偏向器１において、ミラー部の動きを検出する方法を説明するための模式図であり、図４（ａ）はミラー部を駆動させていない状態（初期状態）、図４（ｂ）はミラー部を図１（ｂ）のＥで示す状態に駆動させたとき、図４（ｃ）はミラー部を図１（ｂ）のＦで示す状態に駆動させたとき、図４（ｄ）はミラー部を図１（ｃ）のＧで示す状態に駆動させたとき、図４（ｅ）はミラー部を図１（ｃ）のＨで示す状態に駆動させたときの、受光部１１ａ〜１１ｄと、ピンホール２２ａ〜２２ｄを通って受光部１１ａ〜１１ｄに照射された光の照射領域との位置関係をそれぞれ示すものである。
なお、図４（ａ）〜（ｅ）におけるＬ１，Ｌ２，Ｌ３，及びＬ４は、外部からピンホール２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，及び２２ｄを通って支持基板１０の表面Ａ１０に照射された光の照射領域を示すものである。

まず、ミラー部２１を、図１（ａ）における上下方向に駆動する場合について説明する。

外部からミラー部２１に向かって照射された光は、ピンホール２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，及び２２ｄを通って受光部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，及び１１ｄに到達する。
ミラー部２１を駆動させていない初期状態では、受光部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，及び１１ｄと照射領域Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，及びＬ４との位置関係は、例えば図４（ａ）に示す状態になる。
受光部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，及び１１ｄと照射領域Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，及びＬ４との重なり面積に応じて受光量が変化する。
例えば、受光部１１ａと照射領域Ｌ１との重なり面積が大きいほど、受光部１１ａの受光量が大きくなり、上記重なり面積が小さいほど受光部１１ａの受光量が小さくなる。
同様に、受光部１１ｂと照射領域Ｌ２との重なり面積が大きいほど、受光部１１ｂの受光量が大きくなり、上記重なり面積が小さいほど受光部１１ｂの受光量が小さくなる。
同様に、受光部１１ｃと照射領域Ｌ３との重なり面積が大きいほど、受光部１１ｃの受光量が大きくなり、上記重なり面積が小さいほど受光部１１ｃの受光量が小さくなる。
同様に、受光部１１ｄと照射領域Ｌ４との重なり面積が大きいほど、受光部１１ｄの受光量が大きくなり、上記重なり面積が小さいほど受光部１１ｄの受光量が小さくなる。

外部から、端子３６ａ及び３６ｂと端子３６ｃとに所定の電圧を印加して圧電体膜３３ａ，３３ｂをそれぞれ励振させることにより、ミラー部２１は、梁部２５ａと梁部２５ｂとを結ぶ線（仮想線）２１ａを回転軸として、図１（ａ）における上下方向に駆動する。

例えば、ミラー部２１を図１（ｃ）のＧで示す状態に駆動させたときには、図４（ｂ）に示すように、初期状態｛図４（ａ）参照｝に比べて、受光部１１ｂと照射領域Ｌ２との重なり面積が大きくなり、受光部１１ｄと照射領域Ｌ４との重なり面積が小さくなる。
このときの受光部１１ｂ及び受光部１１ｄの少なくともいずれかの受光量を端子１３ｂ，１３ｄを介して検出し、初期状態における受光量との差分を算出することによって、ミラー部２１の傾斜角度θ１を求めることができる。

ミラー部２１を図１（ｃ）のＨで示す状態に駆動させたときには、図４（ｃ）に示すように、初期状態｛図４（ａ）参照｝に比べて、受光部１１ｂと照射領域Ｌ２との重なり面積が小さくなり、受光部１１ｄと照射領域Ｌ４との重なり面積が大きくなる。
このときの受光部１１ｂ及び受光部１１ｄの少なくともいずれかの受光量を端子１３ｂ，１３ｄを介して検出し、初期状態における受光量との差分を算出することによって、ミラー部２１の傾斜角度θ２を求めることができる。

また、ミラー部２１を図１（ａ）における上下方向に繰り返し駆動させると、受光部１１ｂ及び受光部１１ｄの受光量がそれぞれ周期的に変動するため、受光部１１ｂ及び受光部１１ｄの少なくともいずれかの受光量の変動周期を検出することにより、ミラー部２１の図１（ａ）における上下方向の駆動周波数を求めることができる。

ミラー部２１の図１（ａ）における上下方向の駆動周波数や傾斜角度θ１，θ２が、使用環境の変化等によって設定値からずれた場合は、圧電体膜３３ａ，３３ｂに印加する電圧をずれ量に応じて制御することによって、上記駆動周波数や傾斜角度θ１，θ２を設定値に調整することができる。

次に、ミラー部２１を、図１（ａ）における左右方向に駆動する場合について説明する。

電磁コイル４１及び電磁コイル４４｛図２（ｂ）参照｝の少なくともいずれかに外部から端子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを介して所定の電流を印加し、電磁コイル４１，４４と永久磁石５０とによって磁界を発生させることにより、ミラー部２１は、梁部２６ａと梁部２６ｂとを結ぶ線（仮想線）２１ｂを回転軸として、図１（ａ）における左右方向に駆動する。
例えば、電磁コイル４１と永久磁石５０とが反発し合うように又は電磁コイル４４と永久磁石５０とが引き合うように電流を印加することにより、ミラー部２１を図１（ｂ）のＥに示す状態に駆動させることができる。
また、電磁コイル４１と永久磁石５０とが引き合うように又は電磁コイル４４と永久磁石５０とが反発し合うように電流を印加することにより、ミラー部２１を図１（ｂ）のＦに示す状態に駆動させることができる。

ミラー部２１を図１（ｂ）のＥで示す状態に駆動させたときには、図４（ｃ）に示すように、初期状態｛図４（ａ）参照｝に比べて、受光部１１ａと照射領域Ｌ１との重なり面積が大きくなり、受光部１１ｃと照射領域Ｌ３との重なり面積が小さくなる。
このときの受光部１１ａ及び受光部１１ｃの少なくともいずれかの受光量を端子１３ａ，１３ｃを介して検出し、初期状態における受光量との差分を算出することによって、ミラー部２１の傾斜角度θ３を求めることができる。

また、ミラー部２１を図１（ｂ）のＦで示す状態に駆動させたときには、図４（ｄ）に示すように、初期状態｛図４（ａ）参照｝に比べて、受光部１１ａと照射領域Ｌ１との重なり面積が小さくなり、受光部１１ｃと照射領域Ｌ３との重なり面積が大きくなる。
このときの受光部１１ａ及び受光部１１ｃの少なくともいずれかの受光量を端子１３ａ，１３ｃを介して検出し、初期状態における受光量との差分を算出することによって、ミラー部２１の傾斜角度θ４を求めることができる。

また、ミラー部２１を図１（ａ）における左右方向に繰り返し駆動させると、受光部１１ａ及び受光部１１ｃの受光量がそれぞれ周期的に変動するため、受光部１１ａ及び受光部１１ｃの少なくともいずれかの受光量の変動周期を検出することにより、ミラー部２１の図１（ａ）における左右方向の駆動周波数を求めることができる。

ミラー部２１の図１（ａ）における左右方向の駆動周波数や傾斜角度θ３，θ４が、使用環境の変化等によって設定値からずれた場合は、電磁コイル４１，４４に印加する電流をずれ量に応じて制御すること等によって、上記駆動周波数や傾斜角度θ３，θ４を設定値に調整することができる。

［光偏向器の製造方法］
実施例１における光偏向器の製造方法について、図１〜図３及び図５〜図７を用いて説明する。
図５は実施例１の光偏向器の製造方法において、特に光偏向部の製造方法を説明するための模式図であり、図５（ａ）は図２（ｂ）に対応する平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ｂ線における断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）のＣ−Ｄ線における断面図である。
図６は実施例１の光偏向器の製造方法において、特に光偏向部の製造方法を説明するための模式図であり、図６（ａ）は図２（ａ）に対応する平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ｂ線における断面図、図６（ｃ）は図６（ａ）のＣ−Ｄ線における断面図である。
図７は実施例１の光偏向器の製造方法において、特に支持基板の製造方法を説明するための模式図であり図３に対応するものである。

まず、前述した光偏向器１における光偏向部２０の製造方法について説明する。

図５に示すように、基板６０の裏面の所定の領域をエッチングして薄板状部６１を形成する。
実施例１では、基板６０に、２つのシリコン層間にシリコン酸化層が介在する３層構造のＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハを用い、一方のシリコン層の所定の領域をシリコン酸化層をエッチングストップ層としてエッチングし、さらにこのエッチングによって露出したシリコン酸化層をエッチングすることによって、厚さが５０μｍの薄板状部６１を形成した。

次に、図６に示すように、薄板状部６１の所定の領域をエッチングすることにより、４つのピンホール２２ａ，２２ｂ、２２ｃ、及び２２ｄを有するミラー部２１と、枠部２３と、フレーム部２４と、一対の梁部２５ａ，２５ｂと、一対の梁部２６ａ，２６ｂとを、一度に形成する。
ミラー部２１において、一方の面は薄板状部６１を形成する際にエッチングされたエッチング面であり、他方の面はエッチングされていない非エッチング面である。この非エッチング面が反射面Ａ２１になる。

次に、図２（ａ）に示すように、フレーム部２４の表面に絶縁膜３１ａ，３１ｂを形成する。
その後、絶縁膜３１ａ，３１ｂ上に下電極３２ａ，３２ｂを形成すると共にフレーム部２４上に配線３５ｃ及び端子３６ｃを形成する。
さらに、下電極３２ａ，３２ｂを覆うように圧電体膜３３ａ，３３ｂを形成する。
その後、圧電体膜３３ａ，３３ｂ上に上電極３４ａ，３４ｂを形成すると共にフレーム部２４上に配線３５ａ，３５ｂ及び端子３６ａ，３６ｂを形成する。

次に、図２（ｂ）に示すように、枠部２３の裏面に電磁コイル４１，４４を形成すると共に、フレーム部２４の裏面に端子４２，４３及び端子４５，４６を形成する。

上述した製造方法により、前述の光偏向部２０を作製することができる。

次に、前述した光偏向器１における支持基板１０の製造方法について説明する。

図７に示すように、基板７０の表面に、前述した光偏向部２０の４つのピンホール２２ａ，２２ｂ、２２ｃ、及び２２ｄに対応するように、４つの受光部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，及び１１ｄを形成する。
基板７０の材料としては、シリコン（Ｓｉ），ガリウム砒素（ＧａＡｓ），インジウムリン（ＩｎＰ）等の半導体材料を用いることができる。受光部１１ａ〜１１ｄは、周知の半導体プロセスにより形成することができる。

次に、図３に示すように、基板７０の表面に、配線１２ａ〜１２ｄ及び端子１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄを形成することにより、前述の支持基板１０を作製することができる。

その後、光偏向部２０の端子４２，４３，４５，及び４６と、支持基板１０の端子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，及び１４ｄとが互いに電気的に接続するように、光偏向部２０と支持基板１０とを貼り合わせることによって、上述した光偏向器１が得られる。

＜実施例２＞
［光偏向器の構成］
実施例２における光偏向器の構成について、図８〜図１０を用いて説明する。
図８は本発明に係る光偏向器の実施例２を説明するための模式図であり、図８（ａ）は図１（ａ）に対応する平面図であり、図８（ｂ）及び（ｃ）は図１（ｂ）及び（ｃ）にそれぞれ対応する断面図である。
図９は図８の光偏向器における光偏向部を説明するための模式図であり、図８（ａ）及び図２（ａ）にそれぞれ対応する平面図である。
図１０は図８の光偏向器における支持基板を説明するための模式図であり、図８（ａ）及び図３にそれぞれ対応する平面図である。
なお、実施例１と同じ構成部には説明をわかりやすくするために実施例１と同じ符号を付して説明する。

図８に示すように、光偏向器８０は、支持基板９０と、支持基板９０の一面Ａ９０側に固定された光偏向部１００と、支持基板９０の一面Ａ９０に対向する他面Ｂ９０側に固定された永久磁石５０と、を有して構成されている。

光偏向部１００について、図８と共に図９を用いて説明する。
実施例２の光偏向部１００は、実施例１の光偏向部２０に対し、ピンホールが２つである点で相違し、それ以外については実施例１と同じ構成である。
以下に、ミラー部２１に２つのピンホール２２ｂ及び２２ｃが形成されている場合について説明するが、２つのピンホールは２２ｂ及び２２ｃの組み合わせに限定されるものではなく、他に実施例１の２２ａ及び２２ｂ、２２ｃ及び２２ｄ、並びに２２ｄ及び２２ａのいずれかの組み合わせでもよい。

次に、支持基板９０について、図８と共に図１０を用いて説明する。
実施例２の支持基板９０は、実施例１の支持基板１０の受光部１１ｂが形成されている位置に受光部９１が形成され、受光部１１ｃが形成されている位置に受光部９２が形成されている。
受光部９１及び９２は、光偏向部１００のピンホール２２ｂ及び２２ｃにそれぞれ対向配置されている。
なお、受光部９１及び９２は、上述した２つのピンホールの組み合わせに応じて配置される。例えば、２つのピンホールが２２ａ及び２２ｂの組み合わせのときには、受光部９１及び９２は２つのピンホール２２ａ及び２２ｂにそれぞれ対向配置される。

図１０に示すように、受光部９１は、支持基板９０の表面におけるミラー部２１の重心Ｏ２１に対応する位置から外周部に向かって（例えば図１０における上方向）順次配置された複数の受光領域９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅ，９１ｆ，及び９１ｇを有して構成されている。
複数の受光領域９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄ，９１ｅ，９１ｆ，及び９１ｇは、配線９３ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄ，９３ｅ，９３ｆ，及び９３ｇを介して端子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，９４ｆ，及び９４ｇに、それぞれ電気的に接続されている。
なお、実施例２では、受光領域を９つとしたが受光領域の個数はこれに限定されるものではない。

図１０に示すように、受光部９２は、支持基板９０の表面におけるミラー部２１の重心Ｏ２１に対応する位置から外周部に向かって、かつ上記複数の受光領域９１ａ〜９１ｇの配列方向に直交する方向（図１０における右方向）に順次配置された複数の受光領域９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｆ，及び９２ｇで構成されている。
複数の受光領域９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ，９２ｆ，及び９２ｇは、配線９５ａ，９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ，９５ｅ，９５ｆ，及び９５ｇを介して端子９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ，９６ｅ，９６ｆ，及び９６ｇに、それぞれ電気的に接続されている。

光偏向部１００と支持基板９０とは、光偏向部１００の端子４２，４３，４５，及び４６と、支持基板９０の端子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，及び１４ｄとがそれぞれ電気的に接続されるように貼り合わされている。

［光偏向器の駆動方法］
実施例２における光偏向器の駆動方法について、図８及び図１１を用いて説明する。
図１１は上述した光偏向器８０において、ミラー部の動きを検出する方法を説明するための模式図であり、図１１（ａ）はミラー部を駆動させていない状態（初期状態）、図１１（ｂ）はミラー部を図８（ｂ）のＥで示す状態に駆動させたとき、図１１（ｃ）はミラー部を図８（ｂ）のＦで示す状態に駆動させたとき、図１１（ｄ）はミラー部を図８（ｃ）のＧで示す状態に駆動させたとき、図１１（ｅ）はミラー部を図８（ｃ）のＨで示す状態に駆動させたときの、受光部９１及び９２とピンホール２２ｂ及び２２ｃを通って受光部９１及び９２に照射された光の照射領域との位置関係をそれぞれ示すものである。

まず、ミラー部２１を、図８（ａ）における上下方向に駆動する場合について説明する。

図８（ａ）に示すように、外部からミラー部２１に向かって照射された光は、ピンホール２２ｂ及び２２ｃを通って受光部９１及び９２に到達する。
ここで、図１１（ａ）〜（ｅ）におけるＬ２及びＬ３は、外部からピンホール２２ｂ及び２２ｃを通過して支持基板９０の表面Ａ９０に照射された光の照射領域を示すものである。

外部から、端子３６ａ及び３６ｂと端子３６ｃとに所定の電圧を印加して圧電体膜３３ａ，３３ｂをそれぞれ励振させることにより、ミラー部２１は、梁部２５ａと梁部２５ｂとを結ぶ線（仮想線）２１ａを回転軸として、図８（ａ）における上下方向に駆動する。

図１１（ａ）に示すように、ミラー部２１を駆動させる前の初期状態では、照射領域Ｌ２は、受光部９１の主に受光領域９１ｄに位置しており、ミラー部２１を図８（ｃ）のＧで示す状態に駆動させたときには、図１１（ｂ）に示すように、照射領域Ｌ２は、例えば受光部９１の受光領域９１ｂに移動する。
受光部９１において照射領域Ｌ２が位置する受光領域を特定することにより、ミラー部２１の傾斜角度θ１を求めることができる。
また、受光部９１の各受光領域９１ａ〜９１ｇと照射領域Ｌ２との重なり面積に応じてその受光領域における受光量が変化するため、各受光領域９１ａ〜９１ｇにおける受光量の比率を算出することにより、ミラー部２１の傾斜角度θ１をより精度良く求めることができる。

ミラー部２１を図８（ｃ）のＧで示す状態に駆動させたときには、図１１（ｃ）に示すように、照射領域Ｌ２は、例えば受光部９１の受光領域９１ｆに移動する。
受光部９１において照射領域Ｌ２が位置する受光領域を特定することにより、ミラー部２１の傾斜角度θ２を求めることができる。
また、受光部９１の各受光領域９１ａ〜９１ｇと照射領域Ｌ２との重なり面積に応じてその受光領域における受光量が変化するため、各受光領域９１ａ〜９１ｇにおける受光量の比率を算出することにより、ミラー部２１の傾斜角度θ２をより精度良く求めることができる。

また、ミラー部２１を図８（ａ）における上下方向に繰り返し駆動させると、受光部９１の受光領域９１ａ〜９１ｇにおける照射領域Ｌ２の位置が周期的に変動するため、この変動周期を検出することにより、ミラー部２１の図８（ａ）における上下方向の駆動周波数を求めることができる。

ミラー部２１の図８（ａ）における上下方向の駆動周波数や傾斜角度θ１，θ２が、使用環境の変化等によって設定値からずれた場合は、圧電体膜３３ａ，３３ｂに印加する電圧をずれ量に応じて制御すること等によって、上記駆動周波数や傾斜角度θ１，θ２を設定値に調整することができる。

次に、ミラー部２１を、図８（ａ）における左右方向に駆動する場合について説明する。

電磁コイル４１及び電磁コイル４４｛図２（ｂ）参照｝の少なくともいずれかに外部から端子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを介して所定の電流を印加し、電磁コイル４１，４４と永久磁石５０とによって磁界を発生させることにより、ミラー部２１は、梁部２６ａと梁部２６ｂとを結ぶ線（仮想線）２１ｂを回転軸として、図８（ａ）における左右方向に駆動する。

図１１（ａ）に示すように、ミラー部２１を駆動させる前の初期状態では、照射領域Ｌ３は、受光部９２の主に受光領域９２ｄに位置しており、ミラー部２１を図８（ｂ）のＥで示す状態に駆動させたときには、図１１（ｄ）に示すように、照射領域Ｌ３は、例えば受光部９２の受光領域９２ｆに移動する。
受光部９２において照射領域Ｌ３が位置する受光領域を特定することにより、ミラー部２１の傾斜角度θ３を求めることができる。
また、受光部９２の各受光領域９２ａ〜９２ｇと照射領域Ｌ３との重なり面積に応じてその受光領域における受光量が変化するため、各受光領域９２ａ〜９２ｇにおける受光量の比率を算出することにより、ミラー部２１の傾斜角度θ３をより精度良く求めることができる。

ミラー部２１を図８（ｂ）のＦで示す状態に駆動させたときには、図１１（ｅ）に示すように、照射領域Ｌ３は、例えば受光部９２の受光領域９２ｂに移動する。
受光部９２において照射領域Ｌ３が位置する受光領域を特定することにより、ミラー部２１の傾斜角度θ４を求めることができる。
また、受光部９２の各受光領域９２ａ〜９２ｇと照射領域Ｌ３との重なり面積に応じてその受光領域における受光量が変化するため、各受光領域９２ａ〜９２ｇにおける受光量の比率を算出することにより、ミラー部２１の傾斜角度θ４をより精度良く求めることができる。

また、ミラー部２１を図８（ａ）における左右方向に繰り返し駆動させると、受光部９２の受光領域９２ａ〜９２ｇにおける照射領域Ｌ３の位置が周期的に変動するため、この変動周期を検出することにより、ミラー部２１の図８（ａ）における左右方向の駆動周波数を求めることができる。

ミラー部２１の図８（ａ）における左右方向の駆動周波数や傾斜角度θ３，θ４が、使用環境の変化等によって設定値からずれた場合は、電磁コイル４１，４４に印加する電流をずれ量に応じて制御すること等によって、上記駆動周波数や傾斜角度θ３，θ４を設定値に調整することができる。

次に、上述した光偏向器１，８０を用いた画像表示装置について、図１２を用いて説明する。
図１２は、上述した実施例１の光偏向器１または実施例２の光偏向器８０を用いた画像表示装置２００を説明するための模式図である。

図１２に示すように、画像表示装置２００は、赤色光ＬＲを出射する赤色光源２１０と、緑色光ＬＧを出射する緑色光源２２０と、青色光ＬＢを出射する青色光源２３０と、赤色光ＬＲを透過し緑色光ＬＧを偏向するダイクロイックプリズム２４０と、赤色光ＬＲ及び緑色光ＬＧを透過し青色光ＬＢを偏向するダイクロイックプリズム２５０と、前述した光偏向器１または８０と、を有して構成されている。
赤色光ＬＲ，緑色光ＬＧ，及び青色光ＬＢは、光偏向器１，８０の反射面Ａ２１でそれぞれ反射される。
そして、光偏向器１，８０のミラー部２１を水平方向｛例えば図１（ａ）または図８（ａ）の左右方向｝、及び垂直方向｛例えば図１（ａ）または図８（ａ）の上下方向｝に駆動させることにより、スクリーン等の被投影手段にフルカラーの画像を表示させることができる。

本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。

例えば、実施例１の光偏向器１における支持基板１０の受光部１１ａ〜１１ｄの形状はこれに限定されるものではない。

ここで、実施例１の光偏向器１における支持基板１０の受光部１１ａ〜１１ｄの変形例について、受光部１１ｃを例に挙げて図１３を用いて説明する。
図１３は、実施例１の光偏向器１における支持基板１０の受光部１１ｃの変形例を説明するための模式的平面図であり、図１３（ａ）は実施例１の受光部１１ｃを示し、図１３（ｂ）は変形例の受光部１１１を示すものである。

図１３（ｂ）に示すように、受光部１１１は、ピンホール２２ｃを通過した赤色光ＬＲ（図１２参照）を受光する受光領域１１１Ｒと、ピンホール２２ｃを通過した緑色光ＬＧ（図１２参照）を受光する受光領域１１１Ｇと、ピンホール２２ｃを通過した青色光ＬＢ（図１２参照）を受光する受光領域１１１Ｂと、を有して構成されている。
受光領域１１１Ｒ上には赤色光ＬＲのみを透過する赤色フィルタが配置されており、受光領域１１１Ｇ上には緑色光ＬＧのみを透過する緑色フィルタが配置されており、受光領域１１１Ｂ上には青色光ＬＢのみを透過する青色フィルタが配置されている。
上述した構成により、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに対する受光量をそれぞれ算出することができるので、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの光出力をそれぞれ制御することができる。
また、上述した構成により、各色光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢに対する受光量の総和を算出することにより、ミラー部２１の駆動を制御することができる。


に対するミラー部２１の駆動をそれぞれ制御することができる。

また、実施例２の光偏向器８０における支持基板９０の受光部９１，９２の形状はこれに限定されるものではない。

ここで、実施例２の光偏向器８０における支持基板９０の受光部９１，９２の変形例について、受光部９２を例に挙げて図１４を用いて説明する。
図１４は、実施例２の光偏向器８０における支持基板９０の受光部９２の変形例を説明するための模式的平面図であり、図１４（ａ）は実施例２の受光部９２を示し、図１４（ｂ）は変形例の受光部１９２を示すものである。

図１４（ｂ）に示すように、受光部１９２は、照射領域Ｌ３の直径よりも狭い幅を有し、受光領域９２ａ〜９２ｇ毎に、ピンホール２２ｃを通過した赤色光ＬＲ（図１２参照）を受光する受光領域１９２Ｒと、ピンホール２２ｃを通過した緑色光ＬＧ（図１２参照）を受光する受光領域１９２Ｇと、ピンホール２２ｃを通過した青色光ＬＢ（図１２参照）を受光する受光領域１９２Ｂと、を有する。
受光領域１９２Ｒ上には赤色光ＬＲのみを透過する赤色フィルタが配置されており、受光領域１９２Ｇ上には緑色光ＬＧのみを透過する緑色フィルタが配置されており、受光領域１９２Ｂ上には青色光ＬＢのみを透過する青色フィルタが配置されている。
上述した構成により、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢに対する受光量をそれぞれ算出することができるので、各色光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの光出力をそれぞれ制御することができる。
また、上述した構成により、各色光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢに対する受光量の総和を算出することにより、ミラー部２１の駆動を制御することができる。

１＿光偏向器、 １０＿支持基板、 １１ａ〜１１ｄ＿受光部、 １２ａ〜１２ｄ＿配線、 １３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄ＿端子、 ２０＿光偏向部、 ２１＿ミラー部、２１ａ，２１ｂ＿中心線、 ２２ａ〜２２ｄ＿ピンホール、 ２３＿枠部、 ２４＿フレーム部、 ２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ＿梁部、 ３０ａ，３０ｂ＿ミラー駆動部、 ３１ａ，３１ｂ＿絶縁膜、 ３２ａ，３２ｂ＿下電極、 ３３ａ，３３ｂ＿圧電体膜、 ３４ａ，３４ｂ＿上電極、 ３５ａ〜３５ｃ＿配線、 ３６ａ〜３６ｃ，４２，４３，４５，４６＿端子、 ４１，４４＿電磁コイル、 ５０＿永久磁石、 Ａ１０，Ｂ１０＿面、 Ａ２１＿反射面、 Ｏ２１＿重心

Claims (6)

1. 外部から照射された光を反射する反射面、及び前記光を通過させるピンホールを有するミラー部と、
   前記ピンホールを通過した光を受光する受光部と、
   前記ミラー部を所定の回転軸で駆動させ、前記反射面で反射した光を所定の方向に偏向させる駆動手段と、
   を備えていることを特徴とする光偏向器。
2. 前記受光部は、前記回転軸に直交する方向に対して幅が異なる形状を有していることを特徴とする請求項１記載の光偏向器。
3. 前記受光部は、前記回転軸に直交する方向に順次配置された複数の受光領域を有していることを特徴とする請求項１記載の光偏向器。
4. 前記受光部は、赤色光を受光する受光領域、緑色光を受光する受光領域、及び青色光を受光する受光領域を有していることを特徴とする請求項２記載の光偏向器。
5. 前記受光部は、前記複数の受光領域毎に、赤色光を受光する赤色受光領域、緑色光を受光する緑色受光領域、及び青色光を受光する青色受光領域を有していることを特徴とする請求項３記載の光偏向器。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の光偏向器と、
   前記光を出射する光源と、
   を備え、
   前記ミラー部を前記駆動手段によって前記所定の回転軸で駆動させると共に前記所定の回転軸とは異なる回転軸で駆動させ、前記反射面で反射した光を２次元的に偏向させて所定の画像を表示させることを特徴とする画像表示装置。

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