JP6690400B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Description
(電子機器1000の全体構成)
図1は、本発明を適用した電子機器1000(投射型表示装置)の説明図であり、図1には、電気光学装置100に設けられた複数のミラー50の1つのみを示してある。図1では、ミラー50の定常姿勢を二点鎖線で示し、オン姿勢を実線で示し、オフ姿勢を点線で示してある。
図2は、図1に示す電気光学装置100の基本構成の一例を模式的に示す説明図であり、図2には、その一部を分解した様子も示してある。図3は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100の平面構成を模式的に示す説明図である。図4は、本発明の実施の形態1に係る電気光学装置100のビーム部36、37等の説明図であり、ミラー50を四角形の輪郭線のみで表したときの平面図である。図5は、図2に示す電気光学装置100のミラー50周辺の断面を模式的に示す説明図であり、図5には、ミラー50が軸線L周りの一方側CCWに傾いたオン姿勢、およびミラー50が軸線L周りの他方側CWに傾いたオフ姿勢を示してある。
高架アドレス電極32、33は、ヒンジ35を挟む両側でミラー50との間に静電力を発生させてミラー50を傾くように駆動する駆動素子30を構成している。また、基板側アドレス電極12、13も、ミラー50との間に静電力を発生させてミラー50を傾くように駆動するように構成される場合があり、この場合、駆動素子30は、高架アドレス電極32、33、および基板側アドレス電極12、13によって構成されることになる。ヒンジ35は、高架アドレス電極32、33に駆動電圧が印加されて、図5に示すように、ミラー50が高架アドレス電極32あるいは高架アドレス電極33に引き寄せられるように傾いた際にねじれるねじれヒンジであり、高架アドレス電極32、33に対する駆動電圧の印加が停止してミラー50に対する吸引力が消失した際、ミラー50が基板1に平行な定常姿勢に戻す力を発揮する。
ヒンジ35は、ミラー50の第1方向Xの一方側X1かつ第2方向Yの他方側Y2に位置する第1角部50aと、ミラー50の第1方向Xの他方側X2かつ第2方向Yの一方側Y1に位置する第2角部50bと結ぶ線と平面視で重なっている。従って、ミラー50が揺動する際の回転中心軸線(軸線L)は、平面視でミラー50の第1角部50aと第2角部50bとを通っている。
θe=2×θa
θa°は、例えば12°であり、この場合、θe°は24°である。
図4等を参照して、スプリングチップ341、342、343、344の構成を説明する。以下の説明では、必要に応じて、複数の単位ミラー部5のうちの1つを第1単位ミラー部5aとし、第1単位ミラー部5aに第1方向Xの一方側X1で隣り合う単位ミラー部5を第2単位ミラー部5bとし、第1単位ミラー部5aに第1方向Xの他方側X2で隣り合う単位ミラー部5を第3単位ミラー部5cとする。また、第1単位ミラー部5aに第2方向Yの一方側Y1で隣り合う単位ミラー部5を第4単位ミラー部5dとし、第1単位ミラー部5aに第2方向Yの他方側Y2で隣り合う単位ミラー部5を第5単位ミラー部5eとする。また、複数の第1単位ミラー部5の各々には、ミラー50と平面視で重ならない位置に、隣り合う単位ミラー部5のビーム部36、37が存在する。
以上説明したように、本形態の電気光学装置100においては、ミラー50と平面視で重ならない領域に設けたビーム部36、37からミラー50と平面視で重なる位置までスプリングチップ341、342、343、344を突出させて、ミラー50の揺動範囲を規制する。このため、ミラー50と平面視で重なる領域に設けたビーム部のスプリングチップとミラー50とを当接させる構造と比べて、スプリングチップ341、342、343、344等のレイアウト上の自由度を高めることができる。それ故、ミラー50の揺動範囲を拡大できる等の利点がある。
図6は、本発明の実施の形態2に係る電気光学装置100の高架アドレス電極32、33等の説明図であり、ミラー50を四角形の輪郭線のみで表したときの平面図である。なお、本形態および後述する実施の形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
実施の形態1では、スプリングチップ341、342、343、344が第1ビーム部361の先端部、第4ビーム部372の先端部、第3ビーム部371の先端部、および第2ビーム部362の先端部から突出していた。但し、スプリングチップ341、342、343、344が第1ビーム部361、第4ビーム部372、第3ビーム部371、および第2ビーム部362の延在方向の途中位置から突出させてもよい。この場合、スプリングチップ341、342、343、344は各々、ビーム部36、37において、2つの支持ポスト39の間から突出していることになる。従って、ミラー50とスプリングチップ341、342、343、344とが当接した際、ビーム部36、37が変形することを抑制することができる。
図7は、本発明の実施の形態4に係る電気光学装置100のスプリングチップ341、342、343、344等の説明図であり、ミラー50を四角形の輪郭線のみで表したときの平面図である。
図8は、本発明の実施の形態5に係る電気光学装置100のスプリングチップ346、347等の説明図であり、ミラー50を四角形の輪郭線のみで表したときの平面図である。
図9は、本発明の実施の形態5に係る電気光学装置100のミラー50の説明図であり、ミラー50を四角形の輪郭のみで表してある。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図10は、本発明の実施の形態7に係る電気光学装置100の一部を拡大して示す斜視図であり、定常姿勢の状態を示している。図11は、図10に示す駆動素子30等の平面図である。図12は、図10に示す電気光学装置100においてミラー50を駆動したときの説明図であり、ミラー50が第1軸線La周りの一方側CCWaに傾いたオン姿勢、およびミラー50が第2軸線Lb周りの一方側CWbに傾いたオフ姿勢を示してある。なお、図10および図12では、ミラー50を二点鎖線で示してある。
Claims (19)
- 基板から離間して設けられた光変調用のミラーと、前記ミラーと前記基板との間で前記ミラーを軸線周り揺動可能に支持するねじれヒンジと、を有する電気光学装置であって、
前記ミラーと前記基板との間において、前記ミラーに隣り合って配置されたミラーと平面視で重ならない位置に、前記ミラーおよび前記基板から離間した状態で前記基板に支持されたビーム部を備え、
前記ねじれヒンジは前記ビーム部より延在し、
前記ビーム部からは、前記隣り合って配置されたミラーと平面視で重なる位置まで、前記隣り合って配置されたミラーの揺動範囲を規制するスプリングチップが突出していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1に記載の電気光学装置において、
前記ミラーと前記基板との間には、前記ミラーと平面視で重なる位置に前記ミラーとの間に作用する静電力によって前記ミラーを揺動させるアドレス電極と、前記ねじれヒンジを介して前記ミラーにバイアス電圧を印加するバイアス電極と、が設けられていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項2に記載の電気光学装置において、
前記ねじれヒンジと前記ビーム部とは同一の層により構成されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項2または3に記載の電気光学装置において、
前記アドレス電極は、前記基板に設けられた基板側アドレス電極と、前記基板側アドレス電極と前記ミラーとの間に設けられた高架アドレス電極と、を備えていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項4に記載の電気光学装置において、
前記高架アドレス電極は、前記基板側アドレス電極と前記ミラーとの間に設けられた下段側高架アドレス電極と、前記下段側高架アドレス電極と前記ミラーとの間に設けられた上段側高架アドレス電極と、を備えていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1乃至5の何れか一項に記載の電気光学装置において、
第1方向および前記第1方向と交差する第2方向に複数の前記ミラーが設けられ、
前記複数のミラーの各々と前記基板との間には、前記複数のミラーに対応するビーム部が存在し、
前記複数のミラーの各々において、前記第1方向の一方側で隣り合うミラーに対応して設けられたビーム部、前記第1方向の他方側で隣り合うミラーに対応して設けられたビーム部、前記第2方向の一方側で隣り合うミラーに対応して設けられたビーム部、および前記第2方向の他方側で隣り合うミラーに対応して設けられたビーム部のいずれかから前記ミラーに隣接して配置されたミラーと平面視で重なる位置まで、前記隣接して配置されたミラーの揺動範囲を規制するスプリングチップが突出していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項6に記載の電気光学装置において、
前記軸線は、平面視で前記ミラーの前記第1方向の一方側かつ前記第2方向の他方側に位置する第1角部と、前記ミラーの前記第1方向の他方側かつ前記第2方向の一方側に位置する第2角部と、を通っていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項7に記載の電気光学装置において、
前記ビーム部は、前記ミラーの前記第1方向の一方側の端部に沿って前記第2方向に延在する第1ビーム部と、前記ミラーの前記第2方向の他方側の端部に沿って前記第1方向に延在する第2ビーム部と、前記ミラーの前記第1方向の他方側の端部に沿って前記第2方向に延在する第3ビーム部と、および前記ミラーの前記第2方向の一方側の端部に沿って前記第1方向に延在する第4ビーム部と、を備えていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項8に記載の電気光学装置において、
前記第1ビーム部、前記第2ビーム部、前記第3ビーム部、および前記第4ビーム部は各々、延在方向で離間する少なくとも2か所で支持ポストによって前記基板に支持され、
前記スプリングチップは、前記第1ビーム部、前記第2ビーム部、前記第3ビーム部、および前記第4ビーム部の前記支持ポストの間の部分または前記支持ポストによって支持されている部分から突出していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項8に記載の電気光学装置において、
前記第1ビーム部と前記第2ビーム部とは、前記第1角部と平面視で重なる第1屈曲部で連結し、前記第3ビーム部と前記第4ビーム部とは、前記第2角部と平面視で重なる第2屈曲部で連結しており、
前記第1ビーム部、前記第2ビーム部、前記第1屈曲部、前記第3ビーム部、前記第4ビーム部および前記第2屈曲部は各々、支持ポストによって前記基板に支持され、
前記スプリングチップは、前記第1ビーム部の支持ポストと前記第1屈曲部の支持ポストとの間、前記第2ビーム部の支持ポストと前記第1屈曲部の支持ポストとの間、前記第3ビーム部の支持ポストと前記第2屈曲部の支持ポストとの間、および前記第4ビーム部の支持ポストと前記第2屈曲部の支持ポストの間の部分、または前記支持ポストによって支持されている部分から突出していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項9または10に記載の電気光学装置において、
前記第1方向の一方側で隣り合うミラーに対応する第3ビーム部、および前記第2方向の一方側で隣り合うミラーに対応する第2ビーム部の各々から前記スプリングチップとして前記ミラーの前記軸線周りの一方方向への揺動範囲を規制する第1スプリングチップが前記ミラーと平面視で重なる位置まで突出し、前記第1方向の他方側で隣り合うミラーに対応する第1ビーム部、および前記第2方向の他方側で隣り合うミラーに対応する第4ビーム部の各々から前記スプリングチップとして前記ミラーの前記軸線周りの他方方向への揺動範囲を規制する第2スプリングチップが前記ミラーと平面視で重なる位置まで突出していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項10に記載の電気光学装置において、
前記第1方向の一方側で隣り合うミラーに対応する第2屈曲部、および前記第2方向の一方側で隣り合うミラーに対応する第1屈曲部の各々から前記スプリングチップとして前記ミラーの前記軸線周りの一方方向への揺動範囲を規制する第1スプリングチップが前記ミラーと平面視で重なる位置まで突出し、前記第1方向の他方側で隣り合うミラーに対応した第1屈曲部、および前記第2方向の他方側で隣り合うミラーに対応した第2屈曲部の各々から前記スプリングチップとして前記ミラーの前記軸線周りの他方方向への揺動範囲を規制する第2スプリングチップが前記ミラーと平面視で重なる位置まで突出していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項10に記載の電気光学装置において、
前記第1方向の一方側で隣り合うミラーに対応した第2屈曲部と前記第2方向の一方側で隣り合うミラーに対応した第1屈曲部とを連結する第1連結部から前記スプリングチップとして前記ミラーの前記軸線周りの一方方向への揺動範囲を規制する第1スプリングチップが前記ミラーと平面視で重なる位置まで突出し、前記第1方向の他方側で隣り合うミラーに対応した第1屈曲部と前記第2方向の他方側で隣り合うミラーに対応した第2屈曲部とを連結する第2連結部から前記スプリングチップとして前記ミラーの前記軸線周りの他方方向への揺動範囲を規制する第2スプリングチップが前記ミラーと平面視で重なる位置まで突出していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項13に記載の電気光学装置において、
前記第1連結部の幅および前記第2連結部の幅は、前記ねじれヒンジの幅より狭いことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項6に記載の電気光学装置において、
前記軸線は、平面視で前記ミラーと重なって前記第1方向に延在する第1軸線と、平面視で前記ミラーと重なって前記第2方向に延在する第2軸線とが設定されていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項15に記載の電気光学装置において、
前記ビーム部は、前記ミラーの前記第1方向の一方側の端部に沿って前記第2方向に延在する第1ビーム部と、前記ミラーの前記第2方向の一方側の端部に沿って前記第1方向に延在する第2ビーム部と、を備えていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項16に記載の電気光学装置において、
前記第1ビーム部および前記第2ビーム部は各々、延在方向で離間する少なくとも2か所で支持ポストによって前記基板に支持され、
前記スプリングチップは、前記第1ビーム部および前記第2ビーム部の2つの前記支持ポストの間または前記支持ポストによって支持されている部分から突出していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項16または17に記載の電気光学装置において、
前記2方向の他方側で隣り合うミラーに対応した前記第2ビーム部から前記スプリングチップとして前記ミラーの前記第1軸線周りの一方方向への揺動範囲を規制する第1スプリングチップが前記ミラーと平面視で重なる位置まで突出し、前記第1方向の他方側で隣り合うミラーに対応した前記第1ビーム部から前記スプリングチップとして前記ミラーの前記第2軸線周りの一方方向への揺動範囲を規制する第2スプリングチップが前記ミラーと平面視で重なる位置まで突出していることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1乃至18の何れか一項に記載の電気光学装置を備えた電子機器であって、
前記ミラーに光源光を照射する光源部と、
前記電気光学装置から出射された変調光を投射する投射光学系と、
を有することを特徴とする電子機器。
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