JP2016224231A

JP2016224231A - Mirror device

Info

Publication number: JP2016224231A
Application number: JP2015110005A
Authority: JP
Inventors: 正美河辺; Masami Kawabe; 高嶋　豊隆; Toyotaka Takashima; 豊隆高嶋; 賢斗松元; Kento Matsumoto
Original assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2016-12-28

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mirror device in which a mirror plate can be inclined with a large angle.SOLUTION: A mirror device 1A comprises: a base 34; a mirror plate 33 disposed on an upper side of a principle plane 34a of the base with an interval; a frame part 36 which protrudes upward from the principle plane 34a and surrounds the mirror plate; plural support parts 37 formed so as to extend from a peripheral edge part of the mirror plate to the frame part and arranged with intervals in a peripheral direction of the frame part, and support the mirror plate so as to oscillate freely to the base and the frame part; and plural electrodes C arranged in the peripheral direction of the frame part with intervals, on an area facing the mirror plate on the principle plane 34a of the base. At least some support parts of the plural support parts 37 comprise a piezoelectric element which can be deformed by extension and shrinkage, in an extension direction thereof and serve as displacement support parts 50 for displacing portions of the peripheral edge part of the mirror plate, the portions being connected to the support parts, in a vertical direction following to extension/shrinkage deformation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ミラーデバイスに関する。 The present invention relates to a mirror device.

各種照明装置や、光通信ネットワークの光路を切り替える光スイッチには、ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）の一種であり、ミラー板の傾斜角度を変化させて光の反射角度を変えるミラーデバイスが用いられることがある。
例えば特許文献１には、ミラー面（ミラー板）に対して上下の位置に電極を配設することでミラー面の回動に用いる電極の実質的な面積を倍にしてミラー面を傾斜させるミラーデバイスが開示されている。このミラーデバイスでは、ミラー面と所定の電極との間に生じる静電引力（クーロン力）によって、ミラー面の傾斜角度を変化させる。 Various lighting devices and optical switches that switch the optical path of an optical communication network are a kind of MEMS (Micro Electro Mechanical System), and a mirror device that changes the reflection angle of light by changing the tilt angle of the mirror plate is used. There is.
For example, Patent Document 1 discloses a mirror that tilts the mirror surface by doubling the substantial area of the electrode used for rotation of the mirror surface by disposing electrodes at positions above and below the mirror surface (mirror plate). A device is disclosed. In this mirror device, the tilt angle of the mirror surface is changed by an electrostatic attractive force (Coulomb force) generated between the mirror surface and a predetermined electrode.

特開２００５−２０８１６４号公報JP 2005-208164 A

しかしながら、特許文献１に記載のミラーデバイスでは、上下の電極間（電極同士の隙間）でミラー面の傾斜角度を変化させるため、ミラー面を傾ける角度が上下の電極同士の間隔に制約され、ミラー面を傾ける角度に限界が生じる。一方、ミラー面を大きく傾けるために上下の電極同士の間隔を拡大すると、ミラーデバイスが大きくなってしまう。 However, in the mirror device described in Patent Document 1, since the tilt angle of the mirror surface is changed between the upper and lower electrodes (the gap between the electrodes), the angle at which the mirror surface is tilted is limited by the distance between the upper and lower electrodes, There is a limit to the angle at which the surface can be tilted. On the other hand, if the distance between the upper and lower electrodes is increased to greatly tilt the mirror surface, the mirror device becomes larger.

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、ミラー面を大きく傾斜させることができ、かつ小型化を図ることができるミラーデバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a mirror device that can greatly tilt a mirror surface and can be miniaturized.

上記課題を解決するために、本発明のミラーデバイスは、ベースと、前記ベースの主面の上方に間隔をあけて配されたミラー板と、前記ベースの主面から上方に突出して設けられ、前記ミラー板を囲む枠部と、前記ミラー板の周縁部から前記枠部まで延びて形成されると共に前記枠部の周方向に間隔をあけて配列され、前記ミラー板を前記ベース及び前記枠部に対して揺動可能に支持する複数の支持部と、前記ベースの主面のうち前記ミラー板に対向する領域において前記枠部の周方向に互いに間隔をあけて配列された複数の電極と、を備え、複数の前記支持部のうち少なくとも一部の前記支持部が、前記支持部の延在方向に伸縮変形可能な圧電素子を備え、前記圧電素子の伸縮変形に伴って前記ミラー板の周縁部のうち前記支持部に接続された部位を上下方向に変位させる変位支持部であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a mirror device of the present invention is provided with a base, a mirror plate disposed above the main surface of the base with a space therebetween, and protruding upward from the main surface of the base, A frame portion surrounding the mirror plate; and formed extending from a peripheral portion of the mirror plate to the frame portion and arranged at intervals in a circumferential direction of the frame portion, and the mirror plate is arranged on the base and the frame portion A plurality of support portions that are swingably supported with respect to each other, and a plurality of electrodes that are arranged at intervals in the circumferential direction of the frame portion in a region of the main surface of the base that faces the mirror plate, And at least a part of the plurality of the support portions includes a piezoelectric element that can be expanded and contracted in the extending direction of the support portion, and the peripheral edge of the mirror plate in accordance with the expansion and contraction of the piezoelectric element. Connected to the support part Characterized in that the site is a displaceable supporting portion be displaced in the vertical direction.

本発明によれば、複数の電極のうち一の電極に電圧を印加することで、ミラー板のうち一の電極の上方に位置する周方向の部位（以下、下降部位とする）がベースに近づく方向（すなわち、下方）に変位する。これにより、ミラー板を所定の傾斜角度（以下、第一傾斜角度と呼ぶ）で傾斜させることができる。また、一の電極に対する電圧印加を保持しながら、ミラー板の下降部位の近くに位置する変位支持部の圧電素子を伸長あるいは収縮させることで、ミラー板を第一傾斜角度と異なる傾斜角度で傾斜させることができる。特に、ミラー板の下降部位をさらにベースに近づける方向に変位させることができるため、ミラー板を第一傾斜角度よりもさらに大きな傾斜角度で傾斜させることができる。
さらに、本発明によれば、電極がミラー板の厚さ方向の一方側にのみ設けられるため、従来と比較してミラーデバイスの小型化を図ることができる。 According to the present invention, by applying a voltage to one of the plurality of electrodes, a circumferential portion (hereinafter referred to as a descending portion) located above one of the mirror plates approaches the base. Displace in the direction (ie downward). As a result, the mirror plate can be tilted at a predetermined tilt angle (hereinafter referred to as the first tilt angle). In addition, while holding the voltage applied to one electrode, the mirror plate is tilted at a tilt angle different from the first tilt angle by extending or contracting the piezoelectric element of the displacement support portion located near the descending portion of the mirror plate. Can be made. In particular, since the descending portion of the mirror plate can be displaced in a direction closer to the base, the mirror plate can be tilted at a larger tilt angle than the first tilt angle.
Furthermore, according to the present invention, since the electrode is provided only on one side in the thickness direction of the mirror plate, the mirror device can be downsized as compared with the conventional case.

本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the mirror device which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the mirror device which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの要部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the important section of the mirror device concerning a first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの制御方法を説明するための図であり、ミラー板を傾斜させる回転軸の第一例を示す平面図である。It is a figure for demonstrating the control method of the mirror device which concerns on 1st embodiment of this invention, and is a top view which shows the 1st example of the rotating shaft which inclines a mirror board. 本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの制御方法を説明するための図であり、選択された電極に電圧を印加した後のミラーデバイスの概略を示す断面図である。It is a figure for demonstrating the control method of the mirror device which concerns on 1st embodiment of this invention, and is sectional drawing which shows the outline of a mirror device after applying a voltage to the selected electrode. 本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの制御方法を説明するための図であり、図５に示すミラーデバイスの一部を示す拡大断面図である。It is a figure for demonstrating the control method of the mirror device which concerns on 1st embodiment of this invention, and is an expanded sectional view which shows a part of mirror device shown in FIG. 本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの制御方法を説明するための図であり、変位支持部の圧電素子に電圧を印加した後のミラーデバイスの概略を示す断面図である。It is a figure for demonstrating the control method of the mirror device which concerns on 1st embodiment of this invention, and is sectional drawing which shows the outline of a mirror device after applying a voltage to the piezoelectric element of a displacement support part. 本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの制御方法を説明するための図であり、ミラー板を傾斜させる回転軸の第二例を示す平面図である。It is a figure for demonstrating the control method of the mirror device which concerns on 1st embodiment of this invention, and is a top view which shows the 2nd example of the rotating shaft which inclines a mirror board. 本発明の第二実施形態に係るミラーデバイスの要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the mirror device which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係るミラーデバイスの要部を示す図であり、図９の矢印Ｄ１方向から見た場合の断面図である。It is a figure which shows the principal part of the mirror device which concerns on 2nd embodiment of this invention, and is sectional drawing at the time of seeing from the arrow D1 direction of FIG. 本発明の第三実施形態に係るミラーデバイスの要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the mirror device which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係るミラーデバイスの要部を示す図であり、図１１の矢印Ｄ２方向から見た場合の断面図である。It is a figure which shows the principal part of the mirror device which concerns on 3rd embodiment of this invention, and is sectional drawing at the time of seeing from the arrow D2 direction of FIG.

以下、図１から図１２を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. The drawings used in the following description are schematic, and the length, width, thickness ratio, and the like are not necessarily the same as the actual ones, and can be changed as appropriate.

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスは、例えば車両用の灯火装置、画像投影装置等に適用可能なデバイスであるが、その適用対象は特に限定されない。
図１及び図２に示すように、第一実施形態のミラーデバイス１Ａは、ベース３４と、ミラー板３３と、枠部３６と、複数の支持部３７と、複数の電極Ｃと、を備えている。 (First embodiment)
The mirror device according to the first embodiment of the present invention is a device that can be applied to, for example, a vehicle lighting device, an image projection device, and the like, but the application target is not particularly limited.
As shown in FIGS. 1 and 2, the mirror device 1 A of the first embodiment includes a base 34, a mirror plate 33, a frame portion 36, a plurality of support portions 37, and a plurality of electrodes C. Yes.

ベース３４は、ミラーデバイス１Ａの基台であって、例えば基板または板状に形成された絶縁材から構成されている。 The base 34 is a base of the mirror device 1A, and is made of, for example, an insulating material formed in a substrate or plate shape.

ミラー板３３は、ベース３４の主面３４ａの上方に間隔をあけて配されている。ミラー板３３は、平坦な反射面３３ｒを有し、反射面３３ｒに照射された光を反射する。ミラー板３３は、任意の平面視形状に形成されてよいが、第一実施形態では平面視矩形状に形成されている。また、第一実施形態では、平面視矩形状とされたミラー板３３の角部が面取りされている。
ミラー板３３は接地されている。第一実施形態では、ミラー板３３が後述する弾性体４２を介して接地されている（図３参照）が、この構成に限定されない。 The mirror plate 33 is disposed above the main surface 34 a of the base 34 with a space therebetween. The mirror plate 33 has a flat reflecting surface 33r and reflects the light applied to the reflecting surface 33r. Although the mirror plate 33 may be formed in an arbitrary plan view shape, in the first embodiment, the mirror plate 33 is formed in a plan view rectangular shape. In the first embodiment, the corner of the mirror plate 33 that is rectangular in plan view is chamfered.
The mirror plate 33 is grounded. In the first embodiment, the mirror plate 33 is grounded via an elastic body 42 described later (see FIG. 3), but is not limited to this configuration.

ミラー板３３は、例えば、鉄やニッケル等の軟磁性体、または、半導体からなる基板によって構成することができる。また、ミラー板３３の反射面３３ｒは、例えば、金やアルミ等の金属薄膜を基板に蒸着させることで形成することができる。 The mirror plate 33 can be constituted by, for example, a soft magnetic material such as iron or nickel, or a substrate made of a semiconductor. The reflecting surface 33r of the mirror plate 33 can be formed by evaporating a metal thin film such as gold or aluminum on the substrate, for example.

枠部３６は、ベース３４の主面３４ａから上方に突出して設けられ、ミラー板３３を囲む。枠部３６は、ミラー板３３に対応する平面視形状に形成されている。第一実施形態では、ミラー板３３が平面視矩形状に形成されているため、枠部３６も平面視矩形状に形成されている。 The frame portion 36 is provided so as to protrude upward from the main surface 34 a of the base 34, and surrounds the mirror plate 33. The frame portion 36 is formed in a planar view shape corresponding to the mirror plate 33. In the first embodiment, since the mirror plate 33 is formed in a rectangular shape in plan view, the frame portion 36 is also formed in a rectangular shape in plan view.

各支持部３７は、ミラー板３３の周縁部から枠部３６まで延びて形成されている。複数の支持部３７は、枠部３６の周方向に間隔をあけて配列されている。複数の支持部３７は、ミラー板３３をベース３４及び枠部３６に対して揺動可能に支持する。
第一実施形態において、各支持部３７は、ミラー板３３から枠部３６まで直線状に延びている。また、各支持部３７は、ミラー板３３の角部と該角部に対向する枠部３６の角部とを接続する。また、複数の支持部３７は、ミラー板３３を任意の方向（平面視で上下左右及びこれらを組み合わせた任意の方向）に揺動可能に支持する。 Each support portion 37 is formed to extend from the peripheral edge portion of the mirror plate 33 to the frame portion 36. The plurality of support portions 37 are arranged at intervals in the circumferential direction of the frame portion 36. The plurality of support portions 37 support the mirror plate 33 so as to be swingable with respect to the base 34 and the frame portion 36.
In the first embodiment, each support portion 37 extends linearly from the mirror plate 33 to the frame portion 36. Each support portion 37 connects the corner portion of the mirror plate 33 and the corner portion of the frame portion 36 facing the corner portion. Further, the plurality of support portions 37 support the mirror plate 33 so as to be swingable in an arbitrary direction (up and down, left and right in a plan view, and an arbitrary direction in combination thereof).

複数の電極Ｃは、ベース３４の主面３４ａ上に配されている。これらの電極Ｃは、ミラー板３３を所望の傾斜角度に変位させるための構成である。複数の電極Ｃは、ベース３４の主面３４ａのうち、ミラー板３３に対向する領域において、枠部３６の周方向に互いに間隔をあけて配列されている。第一実施形態では、四つの電極Ｃが平面視矩形状のミラー板３３の各角部に配されている。
複数の電極Ｃは、後述する電極電圧印加部１６に対して個別に接続されている（図３参照）。これにより、複数の電極Ｃには、任意の電圧を個別に印加することができる。 The plurality of electrodes C are disposed on the main surface 34 a of the base 34. These electrodes C are configured to displace the mirror plate 33 to a desired inclination angle. The plurality of electrodes C are arranged at intervals in the circumferential direction of the frame portion 36 in a region facing the mirror plate 33 on the main surface 34 a of the base 34. In the first embodiment, four electrodes C are arranged at each corner of a rectangular mirror plate 33 in plan view.
The plurality of electrodes C are individually connected to an electrode voltage application unit 16 described later (see FIG. 3). Thereby, arbitrary voltages can be individually applied to the plurality of electrodes C.

複数の支持部３７のうち少なくとも一部の支持部３７は、図１から図３に示すように、圧電素子４４，４６の伸縮変形に伴ってミラー板３３の部位を上下に変位させる変位支持部５０である。例えば、複数の支持部３７のうち少なくとも上下方向から見てミラー板３３の中心３３ｃに対して互いに対称な位置に設けられる一対の支持部３７が、変位支持部５０であるとよい。第一実施形態では、全ての支持部３７が変位支持部５０である（図１及び図２参照）。
また、変位支持部５０は、前述した電極Ｃに対応するミラー板３３の周方向位置に配されている。第一実施形態では、電極Ｃ及び変位支持部５０が、共にミラー板３３の角部に配されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, at least a part of the plurality of support portions 37 is a displacement support portion that vertically displaces a portion of the mirror plate 33 as the piezoelectric elements 44 and 46 expand and contract. 50. For example, the pair of support portions 37 provided at positions symmetrical to each other with respect to the center 33 c of the mirror plate 33 when viewed from at least the vertical direction among the plurality of support portions 37 may be the displacement support portions 50. In 1st embodiment, all the support parts 37 are the displacement support parts 50 (refer FIG.1 and FIG.2).
Moreover, the displacement support part 50 is distribute | arranged to the circumferential direction position of the mirror plate 33 corresponding to the electrode C mentioned above. In the first embodiment, the electrode C and the displacement support part 50 are both arranged at the corners of the mirror plate 33.

第一実施形態の変位支持部５０は、弾性体４２と、弾性体４２を上下方向から挟み込む一対の圧電素子４４，４６と、を備える。
第一実施形態の弾性体４２には、導電性を有するシリコンバネが用いられている。また、弾性体４２はミラー板３３に電気接続されている。 The displacement support unit 50 according to the first embodiment includes an elastic body 42 and a pair of piezoelectric elements 44 and 46 that sandwich the elastic body 42 from above and below.
For the elastic body 42 of the first embodiment, a conductive silicon spring is used. The elastic body 42 is electrically connected to the mirror plate 33.

一対の圧電素子４４，４６は、弾性体４２を上下方向から挟み込んでいる。一方の圧電素子４４は、変位支持部５０の弾性体４２の上面４２ａに設けられている。他方の圧電素子４６は、変位支持部５０の弾性体４２の下面４２ｂに設けられている。弾性体４２と圧電素子４４，４６との間にはそれぞれ、不図示の絶縁層が介在し、弾性体４２と圧電素子４４，４６とが電気的に絶縁されている。即ち、圧電素子４４，４６は、ミラー板３３と電気的に絶縁されている。
なお、図３に示す構成では、圧電素子４４，４６が弾性体４２の上面４２ａや下面４２ｂの一部に設けられているが、圧電素子４４，４６は、例えば弾性体４２の上面４２ａや下面４２ｂの全体にわたって設けられてもよい。 The pair of piezoelectric elements 44 and 46 sandwich the elastic body 42 from above and below. One piezoelectric element 44 is provided on the upper surface 42 a of the elastic body 42 of the displacement support portion 50. The other piezoelectric element 46 is provided on the lower surface 42 b of the elastic body 42 of the displacement support portion 50. An insulating layer (not shown) is interposed between the elastic body 42 and the piezoelectric elements 44 and 46, respectively, so that the elastic body 42 and the piezoelectric elements 44 and 46 are electrically insulated. That is, the piezoelectric elements 44 and 46 are electrically insulated from the mirror plate 33.
In the configuration shown in FIG. 3, the piezoelectric elements 44 and 46 are provided on a part of the upper surface 42a and the lower surface 42b of the elastic body 42. However, the piezoelectric elements 44 and 46 are, for example, the upper surface 42a and the lower surface of the elastic body 42. 42b may be provided throughout.

上記した変位支持部５０では、圧電素子４４，４６が伸長又は収縮することで、弾性体４２と枠部３６との接続位置を基点としてミラー板３３側に位置する弾性体４２の端部（第二端部）を上方又は下方に向けて移動させることができる。即ち、変位支持部５０は、圧電素子４４，４６の伸長又は収縮による変形に伴ってミラー板３３の周縁部のうち変位支持部５０に接続された部位（第一実施形態では角部）を上下方向に変位させる。 In the displacement support portion 50 described above, the piezoelectric elements 44 and 46 are extended or contracted, so that the end portion (first step) of the elastic body 42 located on the mirror plate 33 side with the connection position between the elastic body 42 and the frame portion 36 as a base point. The two ends can be moved upward or downward. That is, the displacement support part 50 moves up and down the part (corner part in the first embodiment) connected to the displacement support part 50 in the peripheral part of the mirror plate 33 as the piezoelectric elements 44 and 46 are deformed by expansion or contraction. Displace in the direction.

一対の圧電素子４４，４６は、後述する圧電素子駆動部１８に対して個別に電気接続されている。これにより、一対の圧電素子４４，４６には、任意の電圧を個別に印加できる。即ち、一対の圧電素子４４，４６は、互いに独立して伸長又は収縮することができる。 The pair of piezoelectric elements 44 and 46 are individually electrically connected to a piezoelectric element driving unit 18 described later. Thereby, an arbitrary voltage can be individually applied to the pair of piezoelectric elements 44 and 46. That is, the pair of piezoelectric elements 44 and 46 can extend or contract independently of each other.

第一実施形態の変位支持部５０は、弾性的に撓み可能な伸び緩衝部３９を介してミラー板３３の角部（周縁部）に接続されている。
伸び緩衝部３９は、例えば図６に示すように、圧電素子４４，４６の伸長又は収縮による変形に伴って弾性体４２の第二端部が上下に移動した際に、ミラー板３３側の部位（弾性体４２の第二端部）における変位支持部５０の延在方向（図６における符号Ｘ１）と、反射面３３ｒに沿うミラー板３３の面方向（図６における符号Ｘ２）とが異なることを許容する。即ち、伸び緩衝部３９が設けられることで、ミラー板３３の部位の上下方向への移動を円滑に行うことができる。
第一実施形態の伸び緩衝部３９は、図１に示すように、変位支持部５０のうちミラー板３３側の端部（弾性体４２の第二端部）からミラー板３３の周方向に分岐して形成されると共に、面取りされたミラー板３３の角部のうちミラー板３３の周方向に間隔をあけた二箇所に接続されている。 The displacement support part 50 of the first embodiment is connected to a corner (peripheral part) of the mirror plate 33 via an elastically deflectable stretch buffer part 39.
For example, as shown in FIG. 6, the extension buffer 39 is a part on the mirror plate 33 side when the second end of the elastic body 42 moves up and down with deformation due to expansion or contraction of the piezoelectric elements 44 and 46. The extension direction (reference numeral X1 in FIG. 6) of the displacement support section 50 (second end of the elastic body 42) and the surface direction of the mirror plate 33 along the reflecting surface 33r (reference numeral X2 in FIG. 6) are different. Is acceptable. That is, by providing the extension buffering portion 39, the part of the mirror plate 33 can be smoothly moved in the vertical direction.
As shown in FIG. 1, the extension buffer portion 39 of the first embodiment branches from the end portion on the mirror plate 33 side (second end portion of the elastic body 42) of the displacement support portion 50 in the circumferential direction of the mirror plate 33. In addition, the corner portions of the chamfered mirror plate 33 are connected to two locations spaced in the circumferential direction of the mirror plate 33.

図３に示すように、第一実施形態のミラーデバイス１Ａは、上記構成に加え、電極電圧印加部１６と、制御部１２と、圧電素子駆動部１８と、を備えている。
電極電圧印加部１６は、複数の電極Ｃのそれぞれに任意の電圧を印加する。
圧電素子駆動部１８は、一対の圧電素子４４，４６のそれぞれに任意の電圧を印加する。 As shown in FIG. 3, the mirror device 1 A of the first embodiment includes an electrode voltage application unit 16, a control unit 12, and a piezoelectric element driving unit 18 in addition to the above configuration.
The electrode voltage application unit 16 applies an arbitrary voltage to each of the plurality of electrodes C.
The piezoelectric element driving unit 18 applies an arbitrary voltage to each of the pair of piezoelectric elements 44 and 46.

制御部１２は、ミラー板３３を所定の傾きに傾斜させるために、複数の電極Ｃのうち選択された電極Ｃに対して所定の電圧を印加するように電極電圧印加部１６を制御する。また、制御部１２は、ミラー板３３を所定の傾きに傾斜させるために、圧電素子４４，４６に対して所定の電圧を印加するように圧電素子駆動部１８を制御する。 The control unit 12 controls the electrode voltage application unit 16 to apply a predetermined voltage to the selected electrode C among the plurality of electrodes C in order to tilt the mirror plate 33 to a predetermined inclination. Further, the control unit 12 controls the piezoelectric element driving unit 18 to apply a predetermined voltage to the piezoelectric elements 44 and 46 in order to tilt the mirror plate 33 to a predetermined inclination.

以上の説明では、ミラーデバイス１Ａのミラー板３３が一つの場合について述べたが、ミラーデバイス１Ａは、例えば複数のミラー板３３を備えていてもよい。また、ミラーデバイス１Ａでは、例えば複数のミラー板３３がベース３４の主面３４ａに沿って縦横に互いに間隔をあけて配列されていてもよい。
また、複数のミラー板３３に対して各々設けられる電極Ｃの個数は、少なくとも複数であればよく、例えば複数のミラー板３３で互いに異なっていてもよいし、複数のミラー板３３で同じであってもよい。
ミラーデバイス１Ａにおいて、ミラー板３３が複数設けられた場合でも、制御部１２は、複数のミラー板３３の揺動を独立して制御可能である。すなわち、複数のミラー板３３は、それぞれ独立して揺動可能である。 In the above description, the case where there is one mirror plate 33 of the mirror device 1A has been described, but the mirror device 1A may include a plurality of mirror plates 33, for example. In the mirror device 1 A, for example, a plurality of mirror plates 33 may be arranged at intervals in the vertical and horizontal directions along the main surface 34 a of the base 34.
Further, the number of electrodes C provided for each of the plurality of mirror plates 33 may be at least a plurality. For example, the plurality of mirror plates 33 may be different from each other, or may be the same for the plurality of mirror plates 33. May be.
In the mirror device 1 A, even when a plurality of mirror plates 33 are provided, the control unit 12 can independently control the swing of the plurality of mirror plates 33. That is, the plurality of mirror plates 33 can swing independently.

次に、上記構成のミラーデバイス１Ａを制御する方法、具体的にはミラー板３３を傾斜させる方法について説明する。
図１から図３に示す構成において、電極Ｃに電圧は印加されていない場合、又は、複数の電極Ｃに同じ大きさの電圧が印加されている場合、図２に示すように、ミラー板３３の反射面３３ｒがベース３４の主面３４ａと平行する。以下の説明では、このようなミラー板３３の姿勢を基準姿勢と呼ぶ。
また、以下では、図４及び図８に示すように、ミラー板３３の中心３３ｃを通り、ミラー板３３の反射面３３ｒに沿って延びる回転軸Ｌ１，Ｌ２を中心としてミラー板３３を基準姿勢から傾斜させる方法について説明する。 Next, a method for controlling the mirror device 1A configured as described above, specifically, a method for tilting the mirror plate 33 will be described.
In the configuration shown in FIG. 1 to FIG. 3, when no voltage is applied to the electrode C, or when the same voltage is applied to the plurality of electrodes C, as shown in FIG. The reflecting surface 33r is parallel to the main surface 34a of the base 34. In the following description, such a posture of the mirror plate 33 is referred to as a reference posture.
In the following, as shown in FIGS. 4 and 8, the mirror plate 33 is moved from the reference posture with the rotation axes L1 and L2 passing through the center 33c of the mirror plate 33 and extending along the reflection surface 33r of the mirror plate 33 as the center. A method of tilting will be described.

先ず、図４に示すように、ミラー板３３の中心３３ｃを通るが変位支持部５０を通らない回転軸Ｌ１、より具体的には、平面視矩形状のミラー板３３の相対する二つの辺の中点を通る回転軸Ｌ１を中心としてミラー板３３を傾斜させる方法について説明する。 First, as shown in FIG. 4, the rotation axis L1 passes through the center 33c of the mirror plate 33 but does not pass through the displacement support portion 50, more specifically, the two opposite sides of the mirror plate 33 having a rectangular shape in plan view. A method for inclining the mirror plate 33 around the rotation axis L1 passing through the midpoint will be described.

回転軸Ｌ１を中心にミラー板３３を傾斜させる際には、はじめに、上下方向から見て回転軸Ｌ１の一方側（図４，５において左側）に位置する電極Ｃに電圧を印加して、回転軸Ｌ１の一方側に位置するミラー板３３の部位（以下、下降部位とする）を下方に変位させる第一工程を実施する。
第一工程では、制御部１２から電極電圧印加部１６に対して、回転軸Ｌ１の一方側に位置する電極Ｃ（以下、一の電極Ｃとする）に所定の電圧を印加する信号を電極電圧印加部１６に発する。これにより、一の電極Ｃとその直上に位置するミラー板３３の下降部位との間に静電引力（クーロン力）が発生する。この静電引力によってミラー板３３の下降部位がベース３４に近づく。 When tilting the mirror plate 33 about the rotation axis L1, first, a voltage is applied to the electrode C located on one side (left side in FIGS. 4 and 5) of the rotation axis L1 when viewed from above and below to rotate. A first step of displacing a part of the mirror plate 33 (hereinafter referred to as a descending part) located on one side of the axis L1 is performed.
In the first step, a signal for applying a predetermined voltage to the electrode C located on one side of the rotation axis L1 (hereinafter referred to as one electrode C) is transmitted from the control unit 12 to the electrode voltage application unit 16 as an electrode voltage. Emitted to the application unit 16. As a result, an electrostatic attractive force (Coulomb force) is generated between one electrode C and the descending portion of the mirror plate 33 positioned immediately above it. Due to this electrostatic attraction, the lowered part of the mirror plate 33 approaches the base 34.

また、第一工程では、回転軸Ｌ１（ミラー板３３の中心３３ｃ）が下降しないように、回転軸Ｌ１の他方側（図４，５において右側）に位置する変位支持部５０によって、回転軸Ｌ１の他方側に位置するミラー板３３の部位（以下、上昇部位とする）をミラー板３３の中心３３ｃよりも上方に変位させる。具体的には、回転軸Ｌ１の他方側に位置する変位支持部５０の弾性体４２の第二端部を上方に移動させる、即ち、変位支持部５０を上方に反らせる（図６参照）。変位支持部５０によるミラー板３３の上昇部位の上方への変位量は、電極Ｃによるミラー板３３の下降部位の下方への変位量と等しくするとよい。 In the first step, the rotation axis L1 is moved by the displacement support portion 50 located on the other side (right side in FIGS. 4 and 5) of the rotation axis L1 so that the rotation axis L1 (center 33c of the mirror plate 33) does not descend. A portion of the mirror plate 33 located on the other side of the mirror plate (hereinafter referred to as a raised portion) is displaced above the center 33 c of the mirror plate 33. Specifically, the second end portion of the elastic body 42 of the displacement support portion 50 located on the other side of the rotation axis L1 is moved upward, that is, the displacement support portion 50 is warped upward (see FIG. 6). The amount of upward displacement of the raised portion of the mirror plate 33 by the displacement support portion 50 may be equal to the amount of downward displacement of the lowered portion of the mirror plate 33 by the electrode C.

上記のように変位支持部５０を上方に反らせるためには、制御部１２から圧電素子駆動部１８に対して、回転軸Ｌ１の他方側に位置する変位支持部５０の圧電素子４４，４６に対して所定の電圧を印加するための指示信号を発し、当該変位支持部５０のうち、弾性体４２の上面４２ａ側の圧電素子４４を縮める、又は、弾性体４２の下面４２ｂ側の圧電素子４６を伸ばす、又は、上面４２ａ側の圧電素子４４を縮めると共に下面４２ｂ側の圧電素子４６を伸ばす。 In order to warp the displacement support portion 50 upward as described above, the controller 12 causes the piezoelectric element driving portion 18 to move relative to the piezoelectric elements 44 and 46 of the displacement support portion 50 located on the other side of the rotation axis L1. An instruction signal for applying a predetermined voltage is generated and the piezoelectric element 44 on the upper surface 42a side of the elastic body 42 in the displacement support portion 50 is contracted, or the piezoelectric element 46 on the lower surface 42b side of the elastic body 42 is The piezoelectric element 44 on the upper surface 42a side is contracted and the piezoelectric element 46 on the lower surface 42b side is extended.

以上の第一工程を実施することで、ミラー板３３は、図５に示すように、回転軸Ｌ１を中心として基準姿勢から所定の角度θ１（第一傾斜角度θ１）で傾斜した姿勢になる。 By performing the above first step, the mirror plate 33 is in a posture inclined at a predetermined angle θ1 (first inclination angle θ1) from the reference posture around the rotation axis L1, as shown in FIG.

上記第一工程後には、一の電極Ｃに対する電圧印加を保持しながら、回転軸Ｌ１の両側（図４〜６において左右両側）に位置する変位支持部５０によってミラー板３３を第一傾斜角度θ１と異なる傾斜角度で傾斜させる第二工程を実施する。
第二工程において、例えば図７に示すように、ミラー板３３を第一傾斜角度θ１よりも大きな角度θ２（第二傾斜角度θ２）で傾斜させる場合は、ミラー板３３の上昇部位に接続された変位支持部５０を上方に反らせて、ミラー板３３の上昇部位をさらに上方に変位させる。また、ミラー板３３の下降部位に接続された変位支持部５０を下方に反らせて、ミラー板３３の下降部位をさらに下方に変位させる。 After the first step, the mirror plate 33 is moved to the first inclination angle θ1 by the displacement support portions 50 located on both sides of the rotation axis L1 (left and right sides in FIGS. 4 to 6) while holding the voltage application to the one electrode C. And a second step of tilting at a different tilt angle.
In the second step, for example, as shown in FIG. 7, when the mirror plate 33 is tilted at an angle θ2 (second tilt angle θ2) larger than the first tilt angle θ1, the mirror plate 33 is connected to the rising portion of the mirror plate 33. The displacement support portion 50 is warped upward, and the raised portion of the mirror plate 33 is further displaced upward. Moreover, the displacement support part 50 connected to the descending part of the mirror plate 33 is warped downward, and the descending part of the mirror plate 33 is further displaced downward.

ここで、変位支持部５０を下方に反らせるためには、制御部１２から圧電素子駆動部１８に対して、当該変位支持部５０の圧電素子４４，４６に対して所定の電圧を印加するための指示信号を発し、当該変位支持部５０のうち、弾性体４２の上面４２ａ側の圧電素子４４を伸ばす、又は、弾性体４２の下面４２ｂ側の圧電素子４６を縮める、又は、上面４２ａ側の圧電素子４４を伸ばすと共に下面４２ｂ側の圧電素子４６を縮めればよい。これにより、ミラー板３３側に位置する変位支持部５０の弾性体４２の第二端部が下方に移動する。 Here, in order to warp the displacement support unit 50 downward, the control unit 12 applies a predetermined voltage to the piezoelectric elements 44 and 46 of the displacement support unit 50 to the piezoelectric element driving unit 18. An instruction signal is issued to extend the piezoelectric element 44 on the upper surface 42a side of the elastic body 42, to contract the piezoelectric element 46 on the lower surface 42b side of the elastic body 42, or to compress the piezoelectric element 46 on the upper surface 42a side. The element 44 may be extended and the piezoelectric element 46 on the lower surface 42b side may be contracted. Thereby, the 2nd end part of the elastic body 42 of the displacement support part 50 located in the mirror plate 33 side moves below.

一方、第二工程において、ミラー板３３を第一傾斜角度θ１よりも小さな傾斜角度で傾斜させる場合は、ミラー板３３の上昇部位に接続された変位支持部５０の弾性体４２の第二端部に下向きの力が作用するように、当該変位支持部５０の圧電素子４４，４６を適宜伸縮させればよい。また、ミラー板３３の下降部位に接続された変位支持部５０の弾性体４２の第二端部に上向きの力が作用するように、当該変位支持部５０の圧電素子４４，４６を適宜伸縮させればよい。また、一の電極Ｃとミラー板３３の下降部位との間に作用する静電引力を小さくするように一の電極Ｃに印加する電圧を低くしてもよい。 On the other hand, in the second step, when the mirror plate 33 is tilted at a tilt angle smaller than the first tilt angle θ1, the second end portion of the elastic body 42 of the displacement support portion 50 connected to the rising portion of the mirror plate 33 is used. The piezoelectric elements 44 and 46 of the displacement support portion 50 may be appropriately expanded and contracted so that a downward force acts on the piezoelectric element. Further, the piezoelectric elements 44 and 46 of the displacement support portion 50 are appropriately expanded and contracted so that an upward force acts on the second end portion of the elastic body 42 of the displacement support portion 50 connected to the descending portion of the mirror plate 33. Just do it. Further, the voltage applied to one electrode C may be lowered so as to reduce the electrostatic attractive force acting between the one electrode C and the descending portion of the mirror plate 33.

傾斜した姿勢のミラー板３３を基準姿勢に戻す場合は、一度、変位支持部５０の圧電素子４４，４６及び下降部位対応電極Ｃへの電圧印加を解除すればよい。なお、電圧印加を解除した後に、圧電素子４４，４６及び全ての電極Ｃに同じ大きさの電圧を印加してもよい。 In order to return the tilted mirror plate 33 to the reference posture, voltage application to the piezoelectric elements 44 and 46 and the descending portion corresponding electrode C of the displacement support portion 50 may be canceled once. In addition, after canceling the voltage application, the same voltage may be applied to the piezoelectric elements 44 and 46 and all the electrodes C.

次に、図８に示すように、ミラー板３３の中心３３ｃ、及び、ミラー板３３の中心３３ｃに対して互いに対称となる位置に配された一対の変位支持部５０を通る回転軸Ｌ２を中心としてミラー板３３を傾斜させる方法について説明する。 Next, as shown in FIG. 8, the center 33c of the mirror plate 33 and the rotation axis L2 passing through the pair of displacement support portions 50 arranged at positions symmetrical to each other with respect to the center 33c of the mirror plate 33 are centered. A method of tilting the mirror plate 33 will be described.

回転軸Ｌ２を中心にミラー板３３を傾斜させる際には、はじめに、回転軸Ｌ２上に位置する少なくとも一方の変位支持部５０の圧電素子４４，４６を変位支持部５０の延在方向に縮めて回転軸Ｌ２を確定させる軸確定工程を実施する。軸確定工程では、制御部１２から圧電素子駆動部１８に対して、回転軸Ｌ１上に位置する変位支持部５０の圧電素子４４，４６に対して所定の電圧を印加するための指示信号を発して、当該変位支持部５０の全ての圧電素子４４，４６を縮めればよい。軸確定工程後の状態では、ミラー板３３に静電引力等の外力が作用しても回転軸Ｌ２（ミラー板３３の中心３３ｃ）の位置が保持される。 When tilting the mirror plate 33 about the rotation axis L2, first, the piezoelectric elements 44 and 46 of at least one displacement support portion 50 located on the rotation axis L2 are contracted in the extending direction of the displacement support portion 50. An axis determination step for determining the rotation axis L2 is performed. In the axis determination step, the control unit 12 issues an instruction signal for applying a predetermined voltage to the piezoelectric elements 44 and 46 of the displacement support unit 50 located on the rotation axis L1 to the piezoelectric element driving unit 18. Thus, all the piezoelectric elements 44 and 46 of the displacement support portion 50 may be contracted. In the state after the axis determination step, the position of the rotation axis L2 (center 33c of the mirror plate 33) is maintained even if an external force such as electrostatic attraction acts on the mirror plate 33.

次いで、前述と同様の第一工程及び第二工程を実施すればよい。
すなわち、第一工程では、回転軸Ｌ２の一方側に位置する一の電極Ｃに電圧を印加して、回転軸Ｌ１の一方側に位置するミラー板３３の部位（下降部位）を下方に変位させればよい。この第一工程を実施する際には、前述した軸確定工程によって回転軸Ｌ２（ミラー板３３の中心３３ｃ）の位置が保持されているため、第一工程後のミラー板３３は、回転軸Ｌ２を中心として基本姿勢から第一傾斜角度θ１（図５参照）で傾斜した姿勢になる。
上記第一工程後の第二工程では、一の電極Ｃに対する電圧印加を保持しながら、回転軸Ｌ２の両側に位置する変位支持部５０によってミラー板３３を第一傾斜角度θ１と異なる傾斜角度で傾斜させればよい。
以上により、回転軸Ｌ２を中心としてミラー板３３を傾斜させることができる。 Then, what is necessary is just to implement the 1st process and the 2nd process similar to the above-mentioned.
That is, in the first step, a voltage is applied to one electrode C located on one side of the rotation axis L2, and the part (lowering part) of the mirror plate 33 located on one side of the rotation axis L1 is displaced downward. Just do it. When this first step is performed, the position of the rotation axis L2 (center 33c of the mirror plate 33) is maintained by the axis determination step described above, so that the mirror plate 33 after the first step has the rotation axis L2. Is a posture inclined at a first inclination angle θ1 (see FIG. 5) from the basic posture.
In the second step after the first step, the mirror plate 33 is held at a tilt angle different from the first tilt angle θ1 by the displacement support portions 50 located on both sides of the rotation axis L2, while maintaining the voltage application to the one electrode C. Just tilt it.
As described above, the mirror plate 33 can be tilted about the rotation axis L2.

以上説明したように、第一実施形態のミラーデバイス１Ａによれば、複数の電極Ｃのうち一の電極Ｃに電圧を印加することで、ミラー板３３のうち一の電極Ｃの上方に位置する周方向の部位（下降部位）がベース３４に近づく方向（すなわち、下方）に変位する。これにより、ミラー板３３を第一傾斜角度θ１で傾斜させることができる。また、一の電極Ｃに対する電圧印加を保持しながら、ミラー板３３の下降部位の近くに位置する変位支持部５０の圧電素子４４，４６をそれぞれ伸長あるいは収縮させることで、ミラー板３３を第一傾斜角度θ１と異なる傾斜角度で傾斜させることができる。特に、ミラー板３３の下降部位（第一部位）をさらにベース３４に近づける方向に変位させることができるため、ミラー板３３を第一傾斜角度θ１（電極Ｃの静電引力のみによって傾斜させた場合の傾斜角度）よりもさらに大きな傾斜角度（第二傾斜角度θ２）で傾斜させることができる。
さらに、第一実施形態のミラーデバイス１Ａによれば、電極Ｃがミラー板３３の厚さ方向の一方側（下方）にのみ設けられるため、従来と比較してミラーデバイス１Ａの小型化を図ることができる。 As described above, according to the mirror device 1A of the first embodiment, by applying a voltage to one electrode C among the plurality of electrodes C, the mirror device 33 is positioned above one electrode C of the mirror plate 33. The circumferential portion (lowering portion) is displaced in a direction approaching the base 34 (that is, downward). Thereby, the mirror plate 33 can be tilted at the first tilt angle θ1. In addition, while maintaining the voltage application to one electrode C, the piezoelectric elements 44 and 46 of the displacement support portion 50 located near the descending portion of the mirror plate 33 are respectively extended or contracted, whereby the mirror plate 33 is moved to the first position. It is possible to incline at an inclination angle different from the inclination angle θ1. In particular, since the descending portion (first portion) of the mirror plate 33 can be displaced in a direction closer to the base 34, the mirror plate 33 is inclined only by the first inclination angle θ1 (electrostatic attractive force of the electrode C). It is possible to incline at a larger inclination angle (second inclination angle θ2) than (inclination angle).
Furthermore, according to the mirror device 1A of the first embodiment, since the electrode C is provided only on one side (downward) in the thickness direction of the mirror plate 33, the mirror device 1A can be downsized compared to the conventional case. Can do.

また、第一実施形態のミラーデバイス１Ａによれば、変位支持部５０が電極Ｃに対応するミラー板３３の周方向位置に配されることで、電極Ｃへの電圧印加によってミラー板３３が下降する部位と、変位支持部５０の変形（変位）によってミラー板３３が下降する部位とを一致させることができる。従って、電極Ｃへの電圧印加と変位支持部５０の変形（変位）との相乗作用によって、ミラー板３３の傾斜角度をより大きくすることができる。 Further, according to the mirror device 1A of the first embodiment, the displacement support portion 50 is arranged at the circumferential position of the mirror plate 33 corresponding to the electrode C, so that the mirror plate 33 is lowered by the voltage application to the electrode C. The part where the mirror plate 33 descends due to the deformation (displacement) of the displacement support portion 50 can be matched. Therefore, the inclination angle of the mirror plate 33 can be further increased by the synergistic action of the voltage application to the electrode C and the deformation (displacement) of the displacement support portion 50.

また、第一実施形態のミラーデバイス１Ａによれば、変位支持部５０が弾性体４２と、これを上下方向から挟み込む一対の圧電素子４４，４６と、を備えることで、圧電素子４４，４６それぞれの伸長または収縮を制御し、これらの伸長または収縮によって弾性体４２を所定の反り率で上方または下方に反らせることができる。従って、変位支持部５０の変形（変位）、即ち反り率を精度よく設定し、これによりミラー板３３の傾斜角度を精度よく設定することができる。 In addition, according to the mirror device 1A of the first embodiment, the displacement support portion 50 includes the elastic body 42 and the pair of piezoelectric elements 44 and 46 that sandwich the elastic body 42 from above and below, so that the piezoelectric elements 44 and 46 respectively. The elastic body 42 can be warped upward or downward at a predetermined warpage rate by controlling the expansion or contraction of the elastic body 42. Therefore, the deformation (displacement) of the displacement support portion 50, that is, the warp rate can be set with high accuracy, and thereby the inclination angle of the mirror plate 33 can be set with high accuracy.

また、第一実施形態のミラーデバイス１Ａによれば、変位支持部５０が上下方向から見たミラー板３３の中心３３ｃに対して互いに対称となる位置に一対設けられることで、一対の変位支持部５０のそれぞれに接続するミラー板３３の部位を上昇部位又は下降部位として、ミラー板３３を傾斜させることができる。
なお、図４に示すように、ミラー板３３の中心３３ｃを通るが変位支持部５０を通らない回転軸Ｌ１を中心としてミラー板３３を傾斜させる場合は、回転軸Ｌ１を挟んで互いに対称に位置する二つの変位支持部５０を上記一対の変位支持部５０として扱えばよい。
また、図８に示すように、ミラー板３３の中心３３ｃ、及び、ミラー板３３の中心３３ｃに対して互いに対称となる位置に配された一対の変位支持部５０を通る回転軸Ｌ２を中心としてミラー板３３を傾斜させる場合も、回転軸Ｌ２を挟んで互いに対称に位置する二つの変位支持部５０を上記一対の変位支持部５０として扱えばよい。 In addition, according to the mirror device 1A of the first embodiment, a pair of displacement support portions 50 are provided at positions symmetrical to each other with respect to the center 33c of the mirror plate 33 as viewed from above and below, thereby providing a pair of displacement support portions. The mirror plate 33 can be tilted with the part of the mirror plate 33 connected to each of 50 as an ascending part or a descending part.
As shown in FIG. 4, when the mirror plate 33 is tilted about the rotation axis L1 passing through the center 33c of the mirror plate 33 but not passing through the displacement support portion 50, the mirror plates 33 are positioned symmetrically with respect to the rotation axis L1. The two displacement support portions 50 may be handled as the pair of displacement support portions 50.
Further, as shown in FIG. 8, the center 33c of the mirror plate 33 and the rotation axis L2 passing through a pair of displacement support portions 50 arranged at positions symmetrical to each other with respect to the center 33c of the mirror plate 33 are centered. Even when the mirror plate 33 is inclined, the two displacement support portions 50 positioned symmetrically with respect to the rotation axis L2 may be handled as the pair of displacement support portions 50.

（第二実施形態）
次に、図９及び図１０を参照して本発明の第二実施形態であるミラーデバイス１Ｂ及びその制御方法について説明する。なお、以下の説明及び図面において、第二実施形態のミラーデバイス１Ｂの構成要素のうち、第一実施形態のミラーデバイス１Ａの構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。即ち、以下では、第一実施形態のミラーデバイス１Ａとは異なる第二実施形態のミラーデバイス１Ｂの構成及びその制御方法についてのみ説明する。 (Second embodiment)
Next, a mirror device 1B according to a second embodiment of the present invention and a control method thereof will be described with reference to FIGS. In the following description and drawings, among the components of the mirror device 1B of the second embodiment, the same components as those of the mirror device 1A of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, Description is omitted. That is, only the configuration of the mirror device 1B of the second embodiment different from the mirror device 1A of the first embodiment and the control method thereof will be described below.

図９に示すように、第二実施形態のミラーデバイス１Ｂでは、変位支持部５０Ｂの延在方向が上下方向から見て蛇行している。このため、第二実施形態の変位支持部５０Ｂの延在方向の寸法は、前述した第一実施形態の変位支持部５０の延在方向の寸法よりも長い。
より具体的に説明すれば、第二実施形態の変位支持部５０Ｂは、これに接続されるミラー板３３の角部と枠部３６の角部とを直線的に結ぶ仮想線ＩＬ１に対して交差する方向（図示例では直交する方向）に直線的に延びる複数の交差線部４８を有する。複数の交差線部４８は、仮想線ＩＬ１に沿って互いに間隔をあけて配列され、互いに折り返すように接続されている。 As shown in FIG. 9, in the mirror device 1B of the second embodiment, the extending direction of the displacement support portion 50B meanders when viewed from the up and down direction. For this reason, the dimension of the extension direction of the displacement support part 50B of 2nd embodiment is longer than the dimension of the extension direction of the displacement support part 50 of 1st embodiment mentioned above.
More specifically, the displacement support portion 50B of the second embodiment intersects an imaginary line IL1 that linearly connects the corner portion of the mirror plate 33 and the corner portion of the frame portion 36 connected thereto. A plurality of intersecting line portions 48 linearly extending in a direction to be performed (a direction orthogonal in the illustrated example). The plurality of intersecting line portions 48 are arranged at intervals along the virtual line IL1, and are connected so as to be folded back.

また、ミラー板３３側に位置する交差線部４８の延在方向の寸法は、枠部３６側の交差線部４８よりも長くなるように設定されている。これにより、ミラー板３３の角部と枠部３６の角部との間にある平面視略三角形状の隙間領域を変位支持部５０Ｂの配置に有効に活用して、変位支持部５０Ｂの延在方向の寸法をより長く設定することができる。
第二実施形態の変位支持部５０Ｂの他の構成は、第一実施形態の変位支持部５０と同様である。すなわち、第二実施形態の変位支持部５０Ｂは、弾性体４２と、弾性体４２の上面４２ａ及び下面４２ｂに設けられる一対の圧電素子４４，４６とを備える（図３参照）。 Further, the dimension in the extending direction of the cross line portion 48 located on the mirror plate 33 side is set to be longer than the cross line portion 48 on the frame portion 36 side. Accordingly, the gap support region 50B is extended by effectively utilizing the gap region having a substantially triangular shape in plan view between the corner portion of the mirror plate 33 and the corner portion of the frame portion 36 in the arrangement of the displacement support portion 50B. The dimension in the direction can be set longer.
Other configurations of the displacement support portion 50B of the second embodiment are the same as those of the displacement support portion 50 of the first embodiment. That is, the displacement support portion 50B of the second embodiment includes an elastic body 42 and a pair of piezoelectric elements 44 and 46 provided on the upper surface 42a and the lower surface 42b of the elastic body 42 (see FIG. 3).

第二実施形態のミラーデバイス１Ｂを制御する方法（ミラー板３３を傾斜させる方法）では、第一実施形態のミラーデバイス１Ａを制御する方法と同様の工程を実施すればよい。但し、第二実施形態のミラーデバイス１Ｂでは、ミラー板３３のうち変位支持部５０Ｂに接続された部位を変位支持部５０Ｂによって上方又は下方に変位させる動作が第一実施形態と異なる。
例えば、図９に示すミラー板３３の部位が上方に変位する上昇部位である場合、前記上昇部位に接続されている変位支持部５０Ｂの圧電素子４４を縮める、又は／かつ、圧電素子４６を伸ばすことで、図１０に示すように、変位支持部５０Ｂの各交差線部４８を上方に反らせる。即ち、各交差線部４８においてミラー板３３側の端部を枠部３６側の端部に対して上方に移動させる。これにより、ミラー板３３側に位置する変位支持部５０Ｂの弾性体４２の第二端部が、枠部３６に対して上方に移動する。即ち、変位支持部５０Ｂに接続されたミラー板３３の上昇部位が上方に変位する。 In the method for controlling the mirror device 1B of the second embodiment (the method of tilting the mirror plate 33), the same steps as the method for controlling the mirror device 1A of the first embodiment may be performed. However, in the mirror device 1B of the second embodiment, the operation of displacing the part of the mirror plate 33 connected to the displacement support part 50B upward or downward by the displacement support part 50B is different from the first embodiment.
For example, when the part of the mirror plate 33 shown in FIG. 9 is an upward part that is displaced upward, the piezoelectric element 44 of the displacement support part 50B connected to the upward part is contracted and / or the piezoelectric element 46 is extended. Thus, as shown in FIG. 10, each cross line portion 48 of the displacement support portion 50 B is warped upward. That is, the end on the mirror plate 33 side is moved upward with respect to the end on the frame 36 side in each cross line portion 48. Thereby, the second end portion of the elastic body 42 of the displacement support portion 50 B located on the mirror plate 33 side moves upward with respect to the frame portion 36. That is, the raised portion of the mirror plate 33 connected to the displacement support portion 50B is displaced upward.

一方、ミラー板３３の部位が下方に変位する下降部位である場合には、当該下降部位に接続されている変位支持部５０Ｂの圧電素子４４を伸ばす、又は／かつ、圧電素子４６を縮めることで、変位支持部５０Ｂの各交差線部４８を下方に反らせる。即ち、各交差線部４８においてミラー板３３側の端部を枠部３６側の端部に対して下方に移動させる。これにより、ミラー板３３側に位置する変位支持部５０Ｂの弾性体４２の第二端部が、枠部３６に対して下方に移動する。即ち、変位支持部５０Ｂに接続されたミラー板３３の下降部位が下方に変位する。 On the other hand, when the part of the mirror plate 33 is a descending part that is displaced downward, the piezoelectric element 44 of the displacement support portion 50B connected to the descending part is extended and / or the piezoelectric element 46 is contracted. The respective cross line portions 48 of the displacement support portion 50B are bent downward. That is, the end on the mirror plate 33 side is moved downward with respect to the end on the frame 36 side in each cross line portion 48. Thereby, the second end portion of the elastic body 42 of the displacement support portion 50 B located on the mirror plate 33 side moves downward with respect to the frame portion 36. That is, the descending part of the mirror plate 33 connected to the displacement support part 50B is displaced downward.

第二実施形態のミラーデバイス１Ｂによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第二実施形態のミラーデバイス１Ｂによれば、変位支持部５０Ｂの延在方向の寸法が第一実施形態の変位支持部５０の延在方向の寸法よりも長いため、第一実施形態のように変位支持部５０が直線状に延びている場合と比べて、ミラー板３３の上昇部位や下降部位を上下方向に大きく変位させることができる。従って、ミラー板３３をより大きな傾斜角度で傾斜させることが可能となる。
また、変位支持部５０Ｂが上方や下方に反る複数の交差線部４８によって構成されるため、ミラー板３３の上昇部位や下降部位を安定した状態で上下方向に大きく変位させることができる。 According to the mirror device 1B of the second embodiment, there are the same effects as in the first embodiment.
Further, according to the mirror device 1B of the second embodiment, the dimension in the extending direction of the displacement support part 50B is longer than the dimension in the extending direction of the displacement support part 50 of the first embodiment. Thus, compared with the case where the displacement support part 50 is extended linearly, the ascending part and the descending part of the mirror plate 33 can be largely displaced in the vertical direction. Therefore, the mirror plate 33 can be tilted at a larger tilt angle.
Further, since the displacement support portion 50B is configured by the plurality of intersecting line portions 48 that warp upward or downward, the ascending or descending portion of the mirror plate 33 can be largely displaced in the vertical direction in a stable state.

（第三実施形態）
次に、図１１及び図１２を参照して本発明の第三実施形態であるミラーデバイス１Ｃ及びその制御方法について説明する。なお、以下の説明及び図面において、第三実施形態のミラーデバイス１Ｃの構成要素のうち、第一実施形態のミラーデバイス１Ａの構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。即ち、以下では、第一実施形態のミラーデバイス１Ａとは異なる第三実施形態のミラーデバイス１Ｃの構成及びその制御方法についてのみ説明する。 (Third embodiment)
Next, a mirror device 1C that is a third embodiment of the present invention and a control method thereof will be described with reference to FIGS. In the following description and drawings, among the components of the mirror device 1C of the third embodiment, the same components as those of the mirror device 1A of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, Description is omitted. That is, hereinafter, only the configuration of the mirror device 1C of the third embodiment different from the mirror device 1A of the first embodiment and the control method thereof will be described.

図１１に示すように、第三実施形態のミラーデバイス１Ｃでは、変位支持部５０Ｃが、一対の第一延在部５２，５２と、一対の第二延在部５４，５４と、を備えている。
一対の第一延在部５２，５２は、上下方向から見て互いに離れる方向に延びている。一方、一対の第二延在部５４，５４は、第一延在部５２，５２の延出方向先端から互いに近づく方向に延びて互いに接続されている。一対の第一延在部５２が互いに接続されている部位、及び、一対の第二延在部５４が互いに接続されている部位は、いずれもミラー板３３の角部と枠部３６の角部とを直線的に結ぶ仮想線ＩＬ２上に位置している。 As shown in FIG. 11, in the mirror device 1 C of the third embodiment, the displacement support portion 50 C includes a pair of first extending portions 52, 52 and a pair of second extending portions 54, 54. Yes.
The pair of first extending portions 52, 52 extend in a direction away from each other when viewed in the up-down direction. On the other hand, the pair of second extending portions 54, 54 extend from the leading ends of the first extending portions 52, 52 in a direction approaching each other and are connected to each other. The part where the pair of first extending parts 52 are connected to each other and the part where the pair of second extending parts 54 are connected to each other are the corners of the mirror plate 33 and the corners of the frame part 36. Are located on an imaginary line IL2.

また、第三実施形態の変位支持部５０Ｃにおいて、第一延在部５２とその延出方向先端に連結された第二延在部５４は、互いに平行している。
また、第一延在部５２、第二延在部５４は、枠部３６の角部から延びる枠部３６の各辺に平行するように延びている。 Moreover, in the displacement support part 50C of the third embodiment, the first extension part 52 and the second extension part 54 connected to the tip in the extension direction are parallel to each other.
The first extending portion 52 and the second extending portion 54 extend so as to be parallel to each side of the frame portion 36 extending from the corner portion of the frame portion 36.

また、変位支持部５０Ｃにおいて、一対の第一延在部５２及び一対の第二延在部５４からなるユニットは、例えば一組であってもよいが、第三実施形態では枠部３６の角部からミラー板３３の角部に向けて複数組（図示例では二組）配列されている。そして、枠部３６側に位置するユニットの第二延在部５４の端部（即ち、延出方向先端）と、ミラー板３３側に位置するユニットの第一延在部５２の端部（即ち、延出方向基端）とが、互いに連結されている。 Further, in the displacement support portion 50C, the unit composed of the pair of first extending portions 52 and the pair of second extending portions 54 may be, for example, one set, but in the third embodiment, the corner of the frame portion 36 is used. A plurality of sets (two sets in the illustrated example) are arranged from the portion toward the corner of the mirror plate 33. Then, the end portion (that is, the front end in the extending direction) of the second extension portion 54 of the unit located on the frame portion 36 side and the end portion (ie, the end portion of the first extension portion 52 of the unit located on the mirror plate 33 side). , Extending direction base ends) are connected to each other.

また、第三実施形態では、変位支持部５０Ｃがミラー板３３の角部と枠部３６の角部との間にある平面視略三角形状の隙間領域に配されるため、ミラー板３３側に位置するユニットにおける第一延在部５２、第二延在部５４の延在方向の寸法が、枠部３６側に位置するユニットにおける第一延在部５２、第二延在部５４の延在方向の寸法よりも短い。
また、第三実施形態の変位支持部５０Ｃは、最もミラー板３３側に位置する一対の第二延在部５４の端部（即ち、延出方向先端）からミラー板３３に向けて仮想線ＩＬ２に沿って直線状に延びる直線延在部５８を有する。 Further, in the third embodiment, the displacement support portion 50C is disposed in a substantially triangular gap region in plan view between the corner portion of the mirror plate 33 and the corner portion of the frame portion 36. The dimension of the first extending portion 52 and the second extending portion 54 in the unit in the extending direction is such that the first extending portion 52 and the second extending portion 54 in the unit positioned on the frame 36 side are extended. Shorter than the direction dimension.
Further, the displacement support portion 50C of the third embodiment has an imaginary line IL2 from the ends (that is, the ends in the extending direction) of the pair of second extending portions 54 located closest to the mirror plate 33 toward the mirror plate 33. Has a linear extension 58 extending linearly along.

第三実施形態の変位支持部５０Ｃの他の構成は、第一実施形態の変位支持部５０と同様である。すなわち、第三実施形態の変位支持部５０Ｃは、弾性体４２と、弾性体４２の上面４２ａ及び下面４２ｂに設けられる一対の圧電素子４４，４６とを備える（図３参照）。 Other configurations of the displacement support portion 50C of the third embodiment are the same as those of the displacement support portion 50 of the first embodiment. That is, the displacement support portion 50C of the third embodiment includes an elastic body 42 and a pair of piezoelectric elements 44 and 46 provided on the upper surface 42a and the lower surface 42b of the elastic body 42 (see FIG. 3).

第三実施形態のミラーデバイス１Ｃを制御する方法（ミラー板３３を傾斜させる方法）では、第一実施形態のミラーデバイス１Ａを制御する方法と同様の工程を実施すればよい。ただし、第三実施形態のミラーデバイス１Ｃでは、ミラー板３３のうち変位支持部５０Ｃに接続された部位を変位支持部５０Ｃによって上方又は下方に変位させる動作が第一実施形態と異なる。
例えば図１１に示すミラー板３３の部位が上方に変位する上昇部位である場合、前記上昇部位に接続されている変位支持部５０Ｃの圧電素子４４を縮める、又は／かつ、圧電素子４６を伸ばすことで、図１２に示すように、変位支持部５０Ｃの第一延在部５２及び第二延在部５４を上方に反らせる。即ち、第一延在部５２、第二延在部５４のそれぞれにおいてミラー板３３側の延出方向先端を枠部３６側の延出方向基端に対して上方に移動させる。これにより、ミラー板３３側に位置する変位支持部５０Ｂの弾性体４２の第二端部が、枠部３６に対して上方に移動する。即ち、変位支持部５０Ｂに接続されたミラー板３３の上昇部位が上方に変位する。 In the method of controlling the mirror device 1C of the third embodiment (method of tilting the mirror plate 33), the same steps as the method of controlling the mirror device 1A of the first embodiment may be performed. However, in the mirror device 1C of the third embodiment, the operation of displacing the part of the mirror plate 33 connected to the displacement support portion 50C upward or downward by the displacement support portion 50C is different from that of the first embodiment.
For example, when the part of the mirror plate 33 shown in FIG. 11 is an upward part that is displaced upward, the piezoelectric element 44 of the displacement support portion 50C connected to the upward part is contracted and / or the piezoelectric element 46 is extended. Thus, as shown in FIG. 12, the first extending portion 52 and the second extending portion 54 of the displacement support portion 50C are warped upward. That is, in each of the first extension part 52 and the second extension part 54, the extension direction tip on the mirror plate 33 side is moved upward with respect to the extension direction base end on the frame part 36 side. Thereby, the second end portion of the elastic body 42 of the displacement support portion 50 B located on the mirror plate 33 side moves upward with respect to the frame portion 36. That is, the raised portion of the mirror plate 33 connected to the displacement support portion 50B is displaced upward.

一方、ミラー板３３の部位が下方に変位する下降部位である場合には、当該下降部位に接続されている変位支持部５０Ｃの圧電素子４４を伸ばす、又は／かつ、圧電素子４６を縮めることで、変位支持部５０Ｃの各第一延在部５２及び各第二延在部５４を下方に反らせる。即ち、各第一延在部５２及び各第二延在部５４においてミラー板３３側の延出方向先端を枠部３６側の延出方向基端に対して下方に移動させる。これにより、ミラー板３３側に位置する変位支持部５０Ｃの弾性体４２の第二端部が、枠部３６に対して下方に移動する。即ち、変位支持部５０Ｂに接続されたミラー板３３の下降部位が下方に変位する。 On the other hand, when the part of the mirror plate 33 is a descending part that is displaced downward, the piezoelectric element 44 of the displacement support portion 50C connected to the descending part is extended and / or the piezoelectric element 46 is contracted. The first extending parts 52 and the second extending parts 54 of the displacement support part 50C are warped downward. In other words, in each first extending portion 52 and each second extending portion 54, the extending direction front end on the mirror plate 33 side is moved downward with respect to the extending direction base end on the frame portion 36 side. As a result, the second end portion of the elastic body 42 of the displacement support portion 50 C located on the mirror plate 33 side moves downward with respect to the frame portion 36. That is, the descending part of the mirror plate 33 connected to the displacement support part 50B is displaced downward.

第三実施形態のミラーデバイス１Ｃによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第三実施形態のミラーデバイス１Ｃによれば、変位支持部５０Ｃが第一延在部５２と第二延在部５４とを備えることで、変位支持部５０Ｃの延在方向の寸法が第一実施形態の変位支持部５０の延在方向の寸法よりも長くなる。このため、第一実施形態のように変位支持部５０が直線状に延びている場合と比べて、ミラー板３３の上昇部位や下降部位を上下方向に大きく変位させることができる。従って、ミラー板３３をより大きな傾斜角度で傾斜させることが可能となる。
また、第三実施形態のミラーデバイス１Ｃによれば、一対の第一延在部５２及び一対の第二延在部５４を備えるため、第二実施形態のように変位支持部５０Ｂの延在方向が単に蛇行する場合に比べて、大きな駆動力でミラー板３３の上昇部位や下降部位を上下方向に変位させることができる。従って、ミラー板３３の上昇部位や下降部位をより安定した状態で上下方向に変位させることができる。 According to the mirror device 1C of the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
Further, according to the mirror device 1C of the third embodiment, the displacement support portion 50C includes the first extension portion 52 and the second extension portion 54, so that the dimension of the displacement support portion 50C in the extending direction is the first. It becomes longer than the dimension of the extension direction of the displacement support part 50 of one Embodiment. For this reason, compared with the case where the displacement support part 50 is extended linearly like 1st embodiment, the raise part and descending part of the mirror board 33 can be largely displaced to an up-down direction. Therefore, the mirror plate 33 can be tilted at a larger tilt angle.
Further, according to the mirror device 1C of the third embodiment, since the pair of first extending portions 52 and the pair of second extending portions 54 are provided, the extending direction of the displacement support portion 50B as in the second embodiment. As compared with the case of simply meandering, the ascending and descending parts of the mirror plate 33 can be displaced in the vertical direction with a large driving force. Therefore, the rising part and the falling part of the mirror plate 33 can be displaced in the vertical direction in a more stable state.

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

複数の支持部３７のうち一部の支持部３７だけが変位支持部５０である場合、残りの支持部３７は、少なくともミラー板３３の揺動を阻害しないように構成されればよく、例えば上記第一実施形態と同様の弾性体４２によって構成されてもよい。
また、変位支持部５０は、例えば枠部３６からミラー板３３まで延在し、この延在方向に伸長又は収縮する圧電素子のみによって構成されていてもよい。 When only a part of the plurality of support portions 37 is the displacement support portion 50, the remaining support portions 37 may be configured so as not to hinder at least the swinging of the mirror plate 33. You may be comprised by the elastic body 42 similar to 1st embodiment.
Moreover, the displacement support part 50 may be comprised only from the piezoelectric element extended from the frame part 36 to the mirror plate 33, for example, and expand | extends or shrinks | contracts in this extension direction.

１Ａ，１Ｂ，１Ｃミラーデバイス
２８電極面
３３ｒ反射面
３３ミラー板
３４ベース
３４ａ主面
３６枠部
３７支持部
４２弾性体
４４，４６圧電素子
５０，５０Ｂ，５０Ｃ変位支持部
５２第一延在部
５４第二延在部
Ｃ電極 1A, 1B, 1C Mirror device 28 Electrode surface 33r Reflective surface 33 Mirror plate 34 Base 34a Main surface 36 Frame portion 37 Support portion 42 Elastic bodies 44, 46 Piezoelectric elements 50, 50B, 50C Displacement support portion 52 First extending portion 54 Second extension C electrode

Claims

Base and
A mirror plate spaced above the main surface of the base;
A frame part that protrudes upward from the main surface of the base and surrounds the mirror plate;
The mirror plate is formed so as to extend from the peripheral portion of the mirror plate to the frame portion, and is arranged at intervals in the circumferential direction of the frame portion, and supports the mirror plate so as to be swingable with respect to the base and the frame portion. A plurality of support parts;
A plurality of electrodes arranged at intervals in the circumferential direction of the frame portion in a region of the main surface of the base facing the mirror plate;
With
At least a part of the plurality of the support portions includes a piezoelectric element that can be expanded and contracted in the extending direction of the support portion, and among the peripheral portions of the mirror plate as the piezoelectric element expands and contracts. The mirror device which is a displacement support part which displaces the site | part connected to the said support part to an up-down direction.

The mirror device according to claim 1, wherein the displacement support portion is disposed at a circumferential position of the mirror plate corresponding to the electrode.

The displacement support portion includes an elastically deformable elastic body formed to extend from a peripheral edge portion of the mirror plate to the frame portion, and a pair of piezoelectric elements that sandwich the elastic body from the vertical direction. The mirror device according to claim 1 or 2.

The mirror device according to claim 3, wherein an extension direction of the displacement support portion is meandering when viewed from the vertical direction.

A pair of first extending portions extending in a direction away from each other when viewed from the vertical direction, and a pair of first extending portions extending in a direction approaching each other from the extending direction front ends of the first extending portions and connected to each other The mirror device according to claim 3, further comprising a second extending portion.

6. The mirror device according to claim 1, wherein a pair of the displacement support portions are provided at positions symmetrical to each other with respect to a center of the mirror plate when viewed from the vertical direction.