JP2013160891A - 振動ミラー素子およびプロジェクタ機能を有する電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時におけるミラー部の反りを補正して、ミラー部を精度よく平坦面状にすることが可能な振動ミラー素子を提供する。
【解決手段】この携帯型プロジェクタ１００（プロジェクタ機能を有する電子機器）は、光を反射させる反射面１１ａを含むミラー部１１と、ミラー部１１に接続され、ミラー部１１を軸線５００周りに振動可能に支持するトーションバー１２および１３と、バー１４および１５と接続され、バー１４および１５を介してミラー部１１を振動駆動させる駆動部１６および１７とを備え、ミラー部１１には、電圧が印加されることによりミラー部１１の製造時における反りを補正するようにミラー部１１を変位させる反り補正用圧電層３２が設けられている。
【選択図】図２

Description

この発明は、振動ミラー素子およびプロジェクタ機能を有する電子機器に関し、特に、光を反射させる反射面を含むミラー部を備える振動ミラー素子およびプロジェクタ機能を有する電子機器に関する。

従来、光を反射させる反射面を含むミラー部を備える振動ミラー素子が知られている（たとえば、特許文献１）。

上記特許文献１には、光を反射させる反射面を含む長方形形状のミラー部と、ミラー部に接続され、ミラー部を直線軸（軸線）周りに振動可能に支持する梁（支持部）と、静電駆動によりミラー部を駆動させる固定電極とを備えたトーションレバー型光偏向器（振動ミラー素子）が開示されている。このトーションレバー型光偏向器では、長方形形状のミラー部の２つの長辺に沿って延びる２つの棒状の構造体をミラー部の表面上に設けることにより、ミラー部の剛性を高めてミラー部の製造時における反りを抑制している。

特開平７−２６０８０２号公報

しかしながら、製造時におけるミラー部は製造誤差に起因する個体差を有しており、ミラー部の反り量も個々のミラー部でばらつく。このため、単に棒状の構造体をミラー部に設けるだけの上記特許文献１の構成では、ミラー部の製造時における反りのばらつきに対応することができないという不都合がある。その結果、ミラー部の製造時における反りを十分に抑制することができない場合があるので、ミラー部を精度よく平坦面状にすることができない場合があるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、製造時におけるミラー部の反りを補正して、ミラー部を精度よく平坦面状にすることが可能な振動ミラー素子を提供することである。

この発明の第１の局面による振動ミラー素子は、光を反射させる反射面を含むミラー部と、ミラー部に接続され、ミラー部を軸線周りに振動可能に支持する支持部と、支持部と接続され、支持部を介してミラー部を振動駆動させる駆動部とを備え、ミラー部には、電圧が印加されることによりミラー部の製造時における反りを補正するようにミラー部を変位させる反り補正用圧電層が設けられている。

この発明の第１の局面による振動ミラー素子では、上記のように、電圧を印加することによりミラー部の製造時における反りを補正するようにミラー部を変位させる反り補正用圧電層をミラー部に設けることによって、反り補正用圧電層に印加する電圧値を調整するだけでミラー部の製造時における反りを補正するように任意の変位量でミラー部を変形させることができる。これにより、ミラー部の製造時における反りのばらつきに対応することができるので、製造時におけるミラー部の反りを補正して、ミラー部を精度よく平坦面状にすることができる。

上記第１の局面による振動ミラー素子において、好ましくは、反り補正用圧電層には、ミラー部の製造時における反りを補正するようにミラー部を変位させる一定の大きさの電圧が印加されるように構成されている。このように構成すれば、各ミラー部の反りに応じた一定の大きさの電圧を印加してミラー部の平坦面状態を維持することができる。

この場合、好ましくは、ミラー部を変位させる一定の大きさの電圧は、ミラー部の振動時に反り補正用圧電層に印加されるように構成されている。このように構成すれば、平坦面状に維持した状態でミラー部を振動させることができるので、ミラー部による光の反射精度を高めることができる。

上記第１の局面による振動ミラー素子において、好ましくは、反り補正用圧電層は、平面視において、軸線に対して垂直な方向に延びるようにミラー部に設けられている。このように構成すれば、反り量が大きくなりやすい軸線に対して垂直な方向の反りを補正することができるので、ミラー部の製造時における反りを効果的に補正することができる。

この場合、好ましくは、反り補正用圧電層は、平面視において、軸線に対して垂直な方向におけるミラー部の中央部から端部にわたって連続的に設けられている。このように構成すれば、反りがより発生しやすい軸線に対して垂直な方向のミラー部の中央部から端部にわたる全体の反りを補正することができるので、ミラー部の製造時における反りをさらに効果的に補正することができる。

上記第１の局面による振動ミラー素子において、反り補正用圧電層は、ミラー部の反射面と反対側の面に設けられている。このように構成すれば、反り補正用圧電層により光の反射が妨げられるのを防止しながら、ミラー部の製造時における反りを補正することができる。

上記第１の局面による振動ミラー素子において、反り補正用圧電層は、ミラー部の一部分にだけ設けられている。このように構成すれば、ミラー部と反り補正用圧電層とが接触する面積を小さくすることができるので、反り補正用圧電層の製造時における残留応力に起因してミラー部が変形してしまうのを抑制することができる。

上記第１の局面による振動ミラー素子において、ミラー部は、上部電極と下部電極とをさらに含み、反り補正用圧電層は、ミラー部において、上部電極と下部電極とに挟まれるように配置されている。このように構成すれば、上部電極と下部電極とにより、反り補正用圧電層に対して容易に電圧を印加することができる。

上記第１の局面による振動ミラー素子において、ミラー部に設けられる反り補正用圧電層は、第１反り補正用圧電層および第２反り補正用圧電層を含み、第１反り補正用圧電層および第２反り補正用圧電層には、それぞれ、第１反り補正用圧電層および第２反り補正用圧電層が設けられているミラー部の部分の反りに応じてミラー部を変位させる電圧が印加されるように構成されている。このように構成すれば、第１反り補正用圧電層および第２反り補正用圧電層が設けられているミラー部のそれぞれの部分の反りに応じて電圧の大きさを変えて変位量を変えることができるので、ミラー部の製造時における反りをより精度よく補正することができる。

この場合、好ましくは、第１反り補正用圧電層および第２反り補正用圧電層は、それぞれ、平面視において、軸線と直交する中心線に対して対称な位置に配置されるようにミラー部に設けられている。このように構成すれば、第１反り補正用圧電層および第２反り補正用圧電層により、軸線と直交する中心線を挟んだ両側の部分のミラー部の反りをバランスよく補正することができる。

上記第１の局面による振動ミラー素子において、駆動部は、ミラー部を振動駆動させる駆動用圧電層を含み、駆動用圧電層は、反り補正用圧電層とは電気的に独立して設けられている。このように構成すれば、駆動用圧電層を反り補正用圧電層とは別個に独立して駆動させることができるので、駆動部によるミラー部の振動動作が妨げられるのを防止しながら、ミラー部の製造時における反りを補正することができる。

この発明の第２の局面によるプロジェクタ機能を有する電子機器は、レーザ光を発するレーザ光発生部と、レーザ光を走査する振動ミラー素子とを備え、振動ミラー素子は、光を反射させる反射面を含むミラー部と、ミラー部に接続され、ミラー部を軸線周りに振動可能に支持する支持部と、支持部と接続され、支持部を介してミラー部を振動駆動させる駆動部とを備え、ミラー部には、電圧が印加されることによりミラー部の製造時における反りを補正するようにミラー部を変位させる反り補正用圧電層が設けられている。

この発明の第２の局面によるプロジェクタ機能を有する電子機器では、上記のように、電圧を印加することによりミラー部の製造時における反りを補正するようにミラー部を変位させる反り補正用圧電層をミラー部に設けることによって、反り補正用圧電層に印加する電圧値を調整するだけでミラー部の製造時における反りを補正するように任意の変位量でミラー部を変形させることができる。これによりミラー部の製造時における反りのばらつきに対応することができるので、製造時におけるミラー部の反りを補正して、ミラー部を精度よく平坦面状にすることができる。その結果、振動ミラー素子により反射された光の光学特性に悪影響を与えることを抑制することができるので、高解像度の画像を投影することができる。

本発明によれば、上記のように、製造時におけるミラー部の反りを補正して、ミラー部を精度よく平坦面状にすることが可能な振動ミラー素子を提供することができる。

本発明の第１実施形態による振動ミラー素子が組み込まれた携帯型プロジェクタのブロック図である。 本発明の第１実施形態による振動ミラー素子の構造を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態による振動ミラー素子の構造を示した平面図である。 本発明の第１実施形態による振動ミラー素子のミラー部の反射面側を示した平面図である。 図３の軸線５００に沿った断面図である。 図３の６００−６００線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態による振動ミラー素子のミラー部の製造時における反りを示した断面図である。 本発明の第１実施形態による振動ミラー素子がＡ側に傾斜した状態を示した斜視図である。 本発明の第１実施形態による振動ミラー素子がＢ側に傾斜した状態を示した斜視図である。 本発明の第２実施形態による振動ミラー素子の構造を示した平面図である。 図１０の軸線５００に沿った断面図である。 本発明の第３実施形態による振動ミラー素子が組み込まれた携帯型プロジェクタのブロック図である。 本発明の第３実施形態による振動ミラー素子の構造を示した平面図である。 図１３の軸線５００に沿った断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図９を参照して、本発明の第１実施形態による携帯型プロジェクタ１００の構成について説明する。

本発明の第１実施形態による携帯型プロジェクタ１００は、図１に示すように、レーザ光を走査する振動ミラー素子１と、端子２を介して外部から入力された映像を解析して、画素情報を認識する制御部３と、赤色のレーザ光を発生させる赤色レーザダイオード４と、青色のレーザ光を発生させる青色レーザダイオード５と、緑色のレーザ光を発生させる緑色レーザダイオード６と、制御部３において認識された画素情報に基づいて、赤色レーザダイオード４、青色レーザダイオード５および緑色レーザダイオード６の発するレーザ光の階調を制御するレーザ制御部７とが設けられている。また、制御部３は、後述する駆動用圧電層３０および３１と、反り補正用圧電層３２とに印加する電圧を制御するように構成されている。なお、赤色レーザダイオード４、青色レーザダイオード５および緑色レーザダイオード６は、本発明の「レーザ光発生部」の一例である。また、携帯型プロジェクタ１００は、本発明の「プロジェクタ機能を有する電子機器」の一例である。

本発明の第１実施形態による振動ミラー素子１は、図２〜図４に示すように、基板１０を基材として構成されている。振動ミラー素子１は、光を反射させるミラー部１１と、ミラー部１１に接続された一対のねじり変形可能なトーションバー１２および１３と、トーションバー１２および１３に接続された一対の撓み変形可能なバー１４および１５と、Ｘ１方向側に形成された駆動部１６と、駆動部１６と同一の形状を有し、Ｘ２方向側に形成された駆動部１７とを含む。また、振動ミラー素子１は、駆動部１６のＸ１方向側および駆動部１７のＸ２方向側に、それぞれ、固定部１８および１９をさらに含んでいる。また、基板１０は、シリコンからなる。また、基板１０は、図５および図６に示すように、Ｚ方向に約４０μｍ以上約５０μｍ以下の厚みｔ１を有する。なお、トーションバー１２および１３と、バー１４および１５とは、本発明の「支持部」の一例である。

ミラー部１１は、図２および図４〜図６に示すように、光を反射させる反射面１１ａをＺ２方向側に有している。ミラー部１１は、図２に示すように、トーションバー１２および１３によってＡ方向およびＢ方向に傾斜されるように構成されている。また、ミラー部１１は、Ｙ方向に延びる軸線５００周りに振動可能なようにトーションバー１２および１３により支持されている。反射面１１ａは、ＡｌまたはＡｇなどの金属材料からなる。また、反射面１１ａは、図５および図６に示すように、Ｚ方向に約３０ｎｍ以上約１００ｎｍ以下の厚みｔ２を有している。

トーションバー１２および１３は、図２〜図４に示すように、Ｙ方向に延びるように形成されている。また、トーションバー１２および１３のＹ方向の内側の端部は、それぞれ、ミラー部１１に接続されている。また、トーションバー１２および１３は、変形することによりミラー部１１を軸線５００周りに振動可能に連結している。なお、軸線５００は、本発明の「軸線」の一例である。

バー１４および１５は、図２〜図４に示すように、Ｘ方向に延びるように形成されている。また、バー１４および１５は、トーションバー１２および１３のＹ方向の外側の端部と接続されている。

駆動部１６および１７は、それぞれ、図２〜図４に示すように、バー１４および１５の両端部に接続されている。駆動部１６および１７は、後述する駆動用圧電層３０および３１（図５および図６参照）に電圧が印加されることによって撓み変形するように構成されている。駆動部１６および１７の撓み変形によって、図２、図８および図９に示すように、ミラー部１１が軸線５００周りにＡ方向およびＢ方向に振動されるように構成されている。また、ミラー部１１は、共振によってバー１４および１５の傾斜以上に傾斜されるように構成されている。また、駆動部１６および１７に印加される電圧の周波数は、ミラー部１１、トーションバー１２および１３の共振周波数と略一致するように構成されている。

また、基板１０のＺ１方向側の表面全体には、図２、図３、図５および図６に示すように、下部電極２０が設けられている。下部電極２０は、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、ＡｕまたはＰｔなどの導電性のある金属材料からなる。また、下部電極２０は、図５および図６に示すように、Ｚ方向に約１００ｎｍの厚みｔ３を有する。また、下部電極２０は、図示しない端子によって外部と電気的に接続されている。また、下部電極２０は接地されている。

また、駆動部１６および１７のＺ１方向側には、図２、図３、図５および図６に示すように、それぞれ、ミラー部１１を振動駆動させる駆動用圧電層３０および３１が形成されている。また、ミラー部１１の反射面１１ａの反対側（Ｚ１方向側）の表面全体には、電圧が印加されることによりミラー部１１の製造時における反りを補正するようにミラー部１１を変位させる反り補正用圧電層３２が形成されている。また、反り補正用圧電層３２は、平面視において、軸線５００に対して垂直な方向（Ｘ方向）におけるミラー部１１の中央部から端部にわたって連続的に設けられている。駆動用圧電層３０および３１と反り補正用圧電層３２とは、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）から構成されている。また、駆動用圧電層３０および３１と反り補正用圧電層３２とは、図５および図６に示すように、Ｚ方向に約３μｍの厚みｔ４を有している。また、駆動用圧電層３０および３１と反り補正用圧電層３２とは、電圧を印加されると膜厚方向（Ｚ方向）に分極されることによってＹ方向に伸縮変形するように構成されている。

駆動用圧電層３０および３１は、図８および図９に示すように、印加される電圧の位相に応じて駆動用圧電層３０および３１の一方面が他方面より収縮することにより、撓み変形するように構成されている。また、駆動部１６および駆動部１７には、互いに逆位相の電圧が印加されるように構成されている。この結果、駆動部１６および１７は、互いに逆の駆動を行うように構成されている。

また、反り補正用圧電層３２には、ミラー部１１の製造時における反り（図７参照）を補正するようにミラー部１１を平坦面状に変位させる一定の大きさ（後述する補正電圧値）の電圧が印加されるように構成されている。また、ミラー部１１の製造時における反りを補正するための電圧は、ミラー部１１をＡ方向およびＢ方向に振動する際に反り補正用圧電層３２に印加されるように構成されている。なお、駆動用圧電層３０および３１と反り補正用圧電層３２とは、駆動用圧電層３０および３１と反り補正用圧電層３２とを構成するＰＺＴと、下部電極２０を構成する金属材料と、基材としての基板１０とがＺ１方向側から順に積層された構造体をＺ１方向側からエッチングすることにより形成される。

また、駆動用圧電層３０および３１と反り補正用圧電層３２とのＺ１方向側の表面には、図２、図３、図５および図６に示すように、上部電極４０が形成されている。上部電極４０は、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、ＡｕまたはＰｔなどの導電性のある金属材料からなる。上部電極４０は、図示しない端子によって外部と電気的に接続されている。また、上部電極４０は、Ｚ方向に約１００ｎｍの厚みｔ５を有している。また、上部電極４０と下部電極２０との間には、駆動用圧電層３０および３１と反り補正用圧電層３２とが挟まれるように設けられている。また、上部電極４０に電圧が印加されることにより、上部電極４０と接地された下部電極２０との間に電位差が生じるように構成されている。また、上部電極４０と下部電極２０との間に生じた電位差により、駆動用圧電層３０および３１と反り補正用圧電層３２とが撓み変形されるように構成されている。また、駆動用圧電層３０および３１は、反り補正用圧電層３２とは電気的に独立して設けられている。これにより、駆動用圧電層３０および３１を反り補正用圧電層３２と独立して駆動させることが可能である。

駆動部１６のＸ１方向側の略中央部には、図２〜図４に示すように、Ｘ１方向に突出する固定部１８が形成されている。また、駆動部１７のＸ２方向側の略中央部には、Ｘ２方向に突出する固定部１９が形成されている。固定部１８および１９は、それぞれ、図示しない基台に接着剤などによって固定されている。

ミラー部１１の製造時における反りを補正するために反り補正用圧電層３２に印加する補正電圧値の決定手順について説明する。まず、図７に示すように、反りがない平坦面状を有するミラーにより光を反射させて基準反射パターンを予め決定しておく。次に、製造時における反りを有しているミラー部１１により光を反射させる。そして、反りを有しているミラー部１１により反射された光の反射パターン（補正前の反射パターン）が、基準反射パターンに一致するように調整しながら、反り補正用圧電層３２に印加する補正電圧値を決定する。そして、この電圧値がミラー部１１の反り補正用圧電層３２に印加されるように制御部３（図１参照）を構成する。

次に、図８および図９を参照して、本発明の第１実施形態による振動ミラー素子１の駆動動作を説明する。

まず、軸線５００周りの駆動について説明する。図８に示すように、駆動部１６が伸長するような電圧を駆動用圧電層３０に印加するとともに、駆動部１７が収縮するような電圧を駆動用圧電層３１に印加する。これにより、駆動部１６は、中央部が端部よりも上方に位置する（Ｚ１方向に突出する）ように凸形状に変形されるとともに、駆動部１７は、中央部が端部よりも下方に位置する（Ｚ２方向に突出する）ように凹形状に変形される。また、ミラー部１１の反り補正用圧電層３２には、上記手順により設定されたミラー部１１の製造時の反りを補正する補正電圧値の電圧を印加する。

これにより、図８に示すように、ミラー部１１が平坦面状に補正された状態で、バー１４および１５は、それぞれ、上面がＸ１方向に向くように傾斜する。バー１４および１５の傾斜に伴って、トーションバー１２および１３は、Ｘ１方向に向かって傾斜するような状態になる。さらに、ミラー部１１、トーションバー１２および１３の共振周波数と、駆動部１６および１７に印加する電圧の周波数とを略一致させていることにより、ミラー部１１とトーションバー１２および１３とは共振する。これにより、トーションバー１２および１３にはＡ方向にねじられる力が加えられ、ミラー部１１は、バー１４および１５の傾斜角度よりも大きい角度でＡ方向に振動される。

一方、図９に示すように、駆動部１６が収縮するような電圧を駆動用圧電層３０に印加するとともに、駆動部１７が伸長するような電圧を駆動用圧電層３１に印加した場合には、駆動部１６は、中央部が端部よりも下方に位置するように凹形状に変形されるとともに、駆動部１７は、中央部が端部よりも上方に位置するように凸形状に変形される。これにより、上記Ａ方向の振れとは反対方向の動作によって、バー１４および１５は、それぞれ、上面がＸ２方向に向くように傾斜する。この場合、トーションバー１２および１３には、共振によりＢ方向にねじられる力が加えられ、ミラー部１１は、バー１４および１５の傾斜角度よりも大きい角度でＢ方向に振動される。

第１実施形態では、上記のように、電圧を印加することによりミラー部１１の製造時における反りを補正するようにミラー部１１を変位させる反り補正用圧電層３２をミラー部１１に設けることによって、反り補正用圧電層３２に印加する電圧値を調整するだけでミラー部１１の製造時における反りを補正するように任意の変位量でミラー部１１を変形させることができる。これにより、ミラー部１１の製造時における反りのばらつきに対応することができるので、製造時におけるミラー部１１の反りを補正して、ミラー部１１を精度よく平坦面状にすることができる。

第１実施形態では、上記のように、ミラー部１１の製造時における反りを補正するようにミラー部１１を変位させる一定の大きさの電圧が印加されるように反り補正用圧電層３２を構成することによって、各ミラー部１１の反りに応じた一定の大きさの電圧を印加してミラー部１１の平坦面状態を維持することができる。

第１実施形態では、上記のように、ミラー部１１を変位させる一定の大きさの電圧を、ミラー部１１の振動時に反り補正用圧電層３２に印加されるように構成することによって、平坦面状に維持した状態でミラー部１１を振動させることができるので、ミラー部による光の反射精度を高めることができる。

第１実施形態では、上記のように、平面視において、軸線５００に対して垂直な方向に延びるようにミラー部１１に反り補正用圧電層３２を設けることによって、反り量が大きくなりやすい軸線５００に対して垂直な方向の反りを補正することができるので、ミラー部１１の製造時における反りを効果的に補正することができる。

第１実施形態では、上記のように、平面視において、軸線５００に対して垂直な方向におけるミラー部１１の中央部１１ｂから端部１１ｃにわたって連続的に反り補正用圧電層３２を設けることによって、より反りがより発生しやすい軸線５００に対して垂直な方向のミラー部１１の中央部１１ｂから端部１１ｃにわたる全体の反りを補正することができるので、ミラー部１１の製造時における反りをさらに効果的に補正することができる。

第１実施形態では、上記のように、反り補正用圧電層３２をミラー部１１の反射面１１ａと反対側の面に設けることによって、反り補正用圧電層３２により光の反射が妨げられるのを防止しながら、ミラー部１１の製造時における反りを補正することができる。

第１実施形態では、上記のように、上部電極４０と下部電極２０とをミラー部１１にさらに設け、ミラー部１１において、反り補正用圧電層３２を上部電極４０と下部電極２０とに挟まれるように配置することによって、上部電極４０と下部電極２０とにより、反り補正用圧電層３２に対して容易に電圧を印加することができる。

第１実施形態では、上記のように、ミラー部１１を振動駆動させる駆動用圧電層３０および３１を駆動部１６および１７に設けるとともに、反り補正用圧電層３２とは電気的に独立して駆動用圧電層３０および３１を設けることによって、駆動用圧電層３０および３１を反り補正用圧電層３２とは別個に独立して駆動させることができるので、駆動部１６および１７によるミラー部の振動動作が妨げられるのを防止しながら、ミラー部１１の製造時における反りを補正することができる。

（第２実施形態）
以下、図１、図１０および図１１を参照して、本発明の第２実施形態による携帯型プロジェクタ２００の構成について説明する。この第２実施形態では、第１実施形態と異なり、振動ミラー素子２０１の反り補正用圧電層２３０が、ミラー部１１の一部分にだけ設けられている構成について説明する。なお、携帯型プロジェクタ２００は、本発明の「プロジェクタ機能を有する電子機器」の一例である。

図１に示すように、第２実施形態による携帯型プロジェクタ２００では、制御部３は、駆動部１６および１７に設けられた駆動用圧電層３０および３１と、ミラー部１１に設けられた反り補正用圧電層２３０とに印加する電圧を制御するように構成されている。また、反り補正用圧電層２３０は、図１０に示すように、平面視において、軸線５００に対して垂直な方向に延びるようにミラー部１１に設けられている。また、反り補正用圧電層２３０は、平面視において、軸線５００に対して垂直な方向（Ｘ方向）におけるミラー部１１の中央部１１ｂから端部１１ｃにわたって連続的に設けられている。また、反り補正用圧電層２３０は、ミラー部１１のＺ１方向側の表面の一部に設けられている。

また、図１１に示すように、駆動部１６および１７に設けられた駆動用圧電層３０および３１と、ミラー部１１に設けられた反り補正用圧電層２３０とのＺ１方向側の表面には、上部電極２４０が形成されている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、電圧を印加することによりミラー部１１の製造時における反りを補正するようにミラー部１１を変位させる反り補正用圧電層２３０をミラー部１１に設けることによって、反り補正用圧電層２３０に印加する電圧値を調整するだけでミラー部１１の製造時における反りを補正するように任意の変位量でミラー部１１を変形させることができる。これにより、ミラー部１１の製造時における反りのばらつきに対応することができるので、製造時におけるミラー部１１の反りを補正して、ミラー部１１を精度よく平坦面状にすることができる。

第２実施形態では、上記のように、反り補正用圧電層２３０をミラー部１１の一部分にだけ設けることによって、ミラー部１１と反り補正用圧電層２３０とが接触する面積を小さくすることができるので、反り補正用圧電層２３０の製造時における残留応力に起因してミラー部１１が変形してしまうのを抑制することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
以下、図１２〜図１４を参照して、本発明の第３実施形態による携帯型プロジェクタ３００の構成について説明する。この第３実施形態では、第１実施形態と異なり、振動ミラー素子３０１の一対の第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂが、ミラー部１１の一部分に設けられている構成について説明する。なお、携帯型プロジェクタ３００は、本発明の「プロジェクタ機能を有する電子機器」の一例である。

図１２に示すように、第３実施形態による携帯型プロジェクタ３００では、制御部３は、駆動用圧電層３０および３１と、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂとに印加する電圧を制御するように構成されている。また、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂは、図１３に示すように、それぞれ、平面視において、軸線５００に対して垂直なミラー部１１の中心部１１ｂを通過する中心線７００に対して対称な位置に設けられている。また、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂは、平面視において、中心線７００の延びる方向（Ｘ方向）におけるミラー部１１の中央部１１ｂから端部１１ｃにわたって連続的に設けられている。第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂは、中心線７００に沿って延びるように形成されている。また、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂには、それぞれ、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂが設けられているミラー部１１の部分の反りに応じてミラー部１１を変位させる電圧が印加される。また、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂは、互いに平行に配置されている。なお、中心線７００は、本発明の「中心線」の一例である。

また、図１４に示すように、駆動部１６および１７にそれぞれ設けられた駆動用圧電層３０および３１と、ミラー部１１に設けられた第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂとのＺ１方向側の表面には、上部電極３４０が形成されている。制御部３は、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂに印加する電圧をそれぞれ独立して制御することが可能なように構成されている。これにより、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂがそれぞれ設けられている部分のミラー部１１の製造時における反りを、別個に独立して補正することが可能である。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、電圧を印加することによりミラー部１１の製造時における反りを補正するようにミラー部１１を変位させる第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂをミラー部１１に設けることによって、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂに印加する電圧値を調整するだけでミラー部１１の製造時における反りを補正するように任意の変位量でミラー部１１を変形させることができる。これにより、ミラー部１１の製造時における反りのばらつきに対応することができるので、製造時におけるミラー部１１の反りを補正して、ミラー部１１を精度よく平坦面状にすることができる。

第３実施形態では、上記のように、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂをミラー部１１の一部分にだけ設けることによって、ミラー部１１と、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂとが接触する面積を小さくすることができるので、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂの製造時における残留応力に起因してミラー部１１が変形してしまうのを抑制することができる。

第３実施形態では、上記のように、ミラー部１１には、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂを設けるとともに、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂが設けられているミラー部１１の部分の反りに応じてミラー部１１を変位させる電圧を第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂに印加することによって、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂが設けられているミラー部１１のそれぞれの部分の反りに応じて電圧の大きさを変えて変位量を変えることができるので、ミラー部１１の製造時における反りをより精度よく補正することができる。

第３実施形態では、上記のように、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂを、それぞれ、平面視において、軸線５００と直交する中心線７００に対して対称な位置に配置するようにミラー部１１に設けることによって、第１反り補正用圧電層３３０ａおよび第２反り補正用圧電層３３０ｂにより、軸線５００と直交する中心線７００を挟んだ両側の対称な部分のミラー部１１の反りをバランスよく補正することができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記第１〜第３実施形態では、ミラー部の反射面と反対側の面に反り補正用圧電層を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ミラー部に設けられる下部電極の表面に鏡面仕上げを行い下部電極をミラーとして用いれば、ミラー部の反射面側に反り補正用圧電層を設けてもよい。

上記第１〜第３実施形態では、反り補正用圧電層を、ミラー部の中央部から端部にわたって連続的に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、ミラー部の中央部から端部までの一部に設けてもよい。また、反り補正用圧電層を、ミラー部の端部近傍だけに設けてもよい。

上記第３実施形態では、第１反り補正用圧電層および第２反り補正用圧電層を、それぞれ、１つずつ設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、それぞれ、２つ以上の第１反り補正用圧電層と第２反り補正用圧電層とを設けてもよい。

上記第３実施形態では、第１反り補正用圧電層および第２反り補正用圧電層を、軸線と直交する中心線に対して対称に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、中心線に対して非対称に設けてもよい。

上記第１〜第３実施形態では、反り補正用圧電層および駆動用圧電層がチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、反り補正用圧電層および駆動用圧電層は、ＰＺＴ以外の鉛、チタンおよびジルコニウムを主成分とした酸化物からなる圧電材料や、他の圧電材料により形成されていてもよい。具体的には、反り補正用圧電層および駆動用圧電層は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛（（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ_３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ_３）、ニオブ酸ナトリウム（ＮａＮｂＯ_３）などの圧電材料により形成されていてもよい。

上記第１〜第３実施形態では、駆動用圧電層により駆動部を変形させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、駆動用圧電層以外の材料により駆動部を変形させてもよい。

上記第１〜第３実施形態では、本発明を携帯型プロジェクタに適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、携帯型プロジェクタ以外の電子機器、たとえば、携帯電話等に本発明を適用してもよい。

１、２０１、３０１ 振動ミラー素子
４ 赤色レーザダイオード（レーザ光発生部）
５ 青色レーザダイオード（レーザ光発生部）
６ 緑色レーザダイオード（レーザ光発生部）
１１ ミラー部
１１ａ 反射面
１１ｂ 中央部
１１ｃ 端部
１２、１３ トーションバー（支持部）
１４、１５ バー（支持部）
１６、１７ 駆動部
２０ 下部電極
３０、３１ 駆動用圧電層
３２、２３０ 反り補正用圧電層
４０、２４０、３４０ 上部電極
１００、２００、３００ 携帯型プロジェクタ（プロジェクタ機能を有する電子機器）
３３０ａ 第１反り補正用圧電層
３３０ｂ 第２反り補正用圧電層
５００ 軸線
７００ 中心線

Claims (12)

1. 光を反射させる反射面を含むミラー部と、
   前記ミラー部に接続され、前記ミラー部を軸線周りに振動可能に支持する支持部と、
   前記支持部と接続され、前記支持部を介して前記ミラー部を振動駆動させる駆動部とを備え、
   前記ミラー部には、電圧が印加されることにより前記ミラー部の製造時における反りを補正するように前記ミラー部を変位させる反り補正用圧電層が設けられている、振動ミラー素子。
2. 前記反り補正用圧電層には、前記ミラー部の製造時における反りを補正するように前記ミラー部を変位させる一定の大きさの電圧が印加されるように構成されている、請求項１に記載の振動ミラー素子。
3. 前記ミラー部を変位させる一定の大きさの電圧は、前記ミラー部の振動時に前記反り補正用圧電層に印加されるように構成されている、請求項２に記載の振動ミラー素子。
4. 前記反り補正用圧電層は、平面視において、前記軸線に対して垂直な方向に延びるように前記ミラー部に設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動ミラー素子。
5. 前記反り補正用圧電層は、平面視において、前記軸線に対して垂直な方向における前記ミラー部の中央部から端部にわたって連続的に設けられている、請求項４に記載の振動ミラー素子。
6. 前記反り補正用圧電層は、前記ミラー部の前記反射面と反対側の面に設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の振動ミラー素子。
7. 前記反り補正用圧電層は、前記ミラー部の一部分にだけ設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動ミラー素子。
8. 前記ミラー部は、上部電極と下部電極とをさらに含み、
   前記反り補正用圧電層は、前記ミラー部において、前記上部電極と前記下部電極とに挟まれるように配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の振動ミラー素子。
9. 前記ミラー部に設けられる前記反り補正用圧電層は、第１反り補正用圧電層および第２反り補正用圧電層を含み、
   前記第１反り補正用圧電層および前記第２反り補正用圧電層には、それぞれ、前記第１反り補正用圧電層および前記第２反り補正用圧電層が設けられている前記ミラー部の部分の反りに応じて前記ミラー部を変位させる電圧が印加されるように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の振動ミラー素子。
10. 前記第１反り補正用圧電層および前記第２反り補正用圧電層は、それぞれ、平面視において、前記軸線と直交する中心線に対して対称な位置に配置されるように前記ミラー部に設けられている、請求項９に記載の振動ミラー素子。
11. 前記駆動部は、前記ミラー部を振動駆動させる駆動用圧電層を含み、
    前記駆動用圧電層は、前記反り補正用圧電層とは電気的に独立して設けられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の振動ミラー素子。
12. レーザ光を発するレーザ光発生部と、
    レーザ光を走査する振動ミラー素子とを備え、
    前記振動ミラー素子は、
    光を反射させる反射面を含むミラー部と、
    前記ミラー部に接続され、前記ミラー部を軸線周りに振動可能に支持する支持部と、
    前記支持部と接続され、前記支持部を介して前記ミラー部を振動駆動させる駆動部とを備え、
    前記ミラー部には、電圧が印加されることにより前記ミラー部の製造時における反りを補正するように前記ミラー部を変位させる反り補正用圧電層が設けられている、プロジェクタ機能を有する電子機器。
    

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