JPH08220455A - Two axis movable mirror and display device using same - Google Patents

Two axis movable mirror and display device using same

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JPH08220455A
JPH08220455A JP2521395A JP2521395A JPH08220455A JP H08220455 A JPH08220455 A JP H08220455A JP 2521395 A JP2521395 A JP 2521395A JP 2521395 A JP2521395 A JP 2521395A JP H08220455 A JPH08220455 A JP H08220455A
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JP2521395A
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Yasuhiro Koshimoto
Yukimichi Tajima
幸道 田嶋
泰弘 越本
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Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt>
日本電信電話株式会社
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    • GPHYSICS
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements using movable or deformable optical elements for controlling the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light, e.g. switching, gating, modulating
    • G02B26/08Optical devices or arrangements using movable or deformable optical elements for controlling the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light, e.g. switching, gating, modulating for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/101Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners

Abstract

PURPOSE: To move a mirror by two axis with a simple configuration by providing a reflection mirror on an upper portion of a conical mirror plate, and arranging plural electrodes orthogonal to a portion opposite to the mirror plate of a mirror table and electrically isolating the electrodes from the mirror table. CONSTITUTION: A dish-spinning type electrostatic movable mirror 23a has a reflection mirror 23a' which is placed on the upper section of a conical mirror plate 23a" constituted of a magnetic metal. A conical recess is provided in the rear side of the mirror 23a' of the mirror plate 23a" and the bottom section of the conical recess is installed on a conical pivot 23b provided in the center section of a mirror table 23c. Plural orthogonal electrodes 23d, which are electrically isolated from the table 23c, are arranged in the portion which is opposed to the plate 23a" of the table 23c. Moreover, a permanent magnet 23e is placed in the lower section of the table 23c and a magnetic yoke 23f is arranged so as to surround the entire table 23c. Thus, a two axis movable micro-mirror (an electrostatic movable mirror) is realized by a very simple part constitution.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、2軸可動ミラー(静電可動ミラー)、それを用いた表示装置及び携帯型電子装置に関し、特に、2軸可動ミラー(静電可動ミラー)を有する超小型で消費電力の少ない表示装置及び携帯型電子装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION This invention is biaxially movable mirror (the electrostatic movable mirror), relates to a display device and a portable electronic device using the same, in particular, ultra having biaxial movable mirror (the electrostatic movable mirror) small and those related to the power consumption less display device and a portable electronic device.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、携帯型のノートパソコンなどでは、そのデータ入出力の表示のため、液晶やプラズマ発光などを用いた平面ディスプレイ(表示装置)を用いるのが常であった。 Conventionally, such a portable laptop, therefore the display of the data input and output, to use a flat display (display device) using a liquid crystal or plasma emission was normal. この液晶やプラズマ発光などを用いた平面ディスプレイは、実用上必要な表示を行うためには相当する画素数を持つ表示が必要であるが、携帯用としての小型化や軽量化を図る上でディスクトップ形コンピュータで広く用いられているブラウン管ディスプレイでは重すぎるため、小型でより軽量な表示機構として選択されているものであり、より小型で軽量な表示装置が無いために用いられていると言っても過言ではない。 The liquid crystal or flat display plasma emission using, for example, is to perform practically required display is required display having a number of pixels corresponding to the disk in reducing the size and weight as a portable since too heavy for CRT display are widely used in the-top computer, which has been selected as a lighter display mechanism in a small, say as used for lightweight display device is not a smaller is no exaggeration.

【0003】また、前述の直接情報を表示する表示装置とは別に、レーザープリンタ/プロッタや大画面レーザー表示装置など、所望の位置に光を投射して情報表示を行う装置がある。 [0003] Also, a display device for displaying the information directly in the above separately, such as laser printers / plotters and large-screen laser display device, there is a device that performs to information display projecting light to a desired position.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の従来の平面ディスプレイ(表示装置)は、軽量とは言っても、例えば、液晶ディスプレイでは、表示面積に相当する面積のガラス板上に画素を構成するため、表示面積を大きくするほど必然的に重くなるという問題があり、 [SUMMARY OF THE INVENTION However, the conventional flat display (display device), to say the weight, for example, in a liquid crystal display, forming a pixel on a glass plate of an area corresponding to the display area to reason, there is a problem that the more inevitably heavy to increase the display area,
かつバックライトに多くの電力を必要とするという問題があった。 And there is a problem that requires a lot of power to the backlight.

【0005】また、前記従来のレーザープリンタ/プロッタや大画面レーザー表示装置では、表示には消費電力の少ないレーザーなどの方向の定まった光ビームを任意の方向に偏角させるため、基本的には回転座標系で言うところの直交する2つの角度パラメータθとφに、それぞれ対応して可動する2つのミラーを用いる必要があった。 Further, in the above conventional laser printers / plotters and large-screen laser display apparatus, in order to declination in any direction the light beam definite directional such low laser power consumption in the display, basically two angular parameters orthogonal as referred in the rotating coordinate system θ and phi, it is necessary to use two mirrors which movable corresponding to. 物理的に角度パラメータθとφそれぞれで偏角する位置が異なるため、実際には無限遠方から見れば問題のないミラー(反射鏡)間隔が偏角を制御する上で問題となった。 Since physical angular parameters θ and φ positions polarization angle in each is different, in fact endless mirror (reflector) no if problems seen from a distance interval has a problem in controlling the deflection angle.

【0006】これを避けて制御を角度パラメータθとφ [0006] This and the angle parameter θ the control to avoid φ
をおなじ回路で行うために、ミラーに2軸に自由度をもたせようとすると、今度は図6に示すような支持機構にジンバル(地球ゴマ)構造を採用する必要があり、複雑となるという問題があった。 In order to perform in the same circuit, and you Motaseyo freedom in two axes in the mirror, now it is necessary to employ a gimbal (earth sesame) structure to a support mechanism as shown in FIG. 6, a problem that a complicated was there. 図6において、61はミラー(反射鏡)、62は内輪軸、63は外輪軸、64は角度パラメータθ方向のピボット、65は角度パラメータφ方向のピボットである。 6, mirror 61 (reflector), 62 inner shaft 63 is an outer ring shaft 64 the angle parameter θ direction of the pivot 65 is the angle parameter φ direction of the pivot.

【0007】また、地球ゴマ構造は動的には可動質量が大きく、かつ支持方向によって慣性質量が異なるため、 Further, the earth sesame structure dynamically in the large moving mass and the inertia mass varies depending support direction,
機械的周波数特性が異なるから、高性能な偏角制御を行うときに角度パラメータθ及びφ共に完全に同じ回路の特性・駆動電力で制御するには無理があった。 Since the mechanical frequency characteristics are different, there is unreasonable to control the characteristic-driving power of the angular parameters θ and φ are both exactly the same circuit when performing the high-performance deflection angle control.

【0008】本発明の目的は、可動部を2軸に変位させて光ビームを投射すべきスクリーン上で光点が一定速度で走査することが可能で、かつ簡単な構成で厳密に対称性良く2軸移動可能な2軸可動ミラー(静電可動ミラー)を提供することにある。 An object of the present invention, can point the movable portion on the screen is displaced to be projected a light beam along two axes at scans at a constant speed, and strictly good symmetry with a simple configuration to provide a two-axis movable biaxially movable mirror (the electrostatic movable mirror).

【0009】本発明の他の目的は、軽量で低消費電力の表示装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a display device with low power consumption and lightweight.

【0010】本発明の他の目的は、軽量で低消費電力の携帯型表示装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a portable display device with low power consumption and lightweight.

【0011】本発明の他の目的は、軽量で低消費電力の携帯型電子装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a portable electronic device with low power consumption and lightweight.

【0012】本発明の前記ならびにその他の目的及び新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0013】 [0013]

【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 To briefly explain the summary of typical inventions among the inventions disclosed in the present application Means for Solving the Problems], it is as follows.

【0014】(1)磁性金属で構成されたスリ鉢状のミラー板の上部に反射鏡を設け、前記ミラー板の反射鏡の裏側に設けられているスリ鉢状凹の底部がミラー台の中央部に設けられた針状のピボットに搭載され、ミラー台の前記ミラー板と対向する部分には直交する複数の電極がミラー台と絶縁されて配置され、前記ミラー台の下部に永久磁石が配置され、前記ミラー台の全体を取り囲むように磁気ヨークが配置されてなる2軸可動ミラー(静電可動ミラー)である。 [0014] (1) a magnetic metal top on reflector configured pickpocket pot-shaped mirror plate is provided at the central bottom portion of the ground pot-shaped concave that is provided on the back side of the reflecting mirror of the mirror plate of the mirror base mounted on a needle-like pivot provided on the parts, the mirror table the mirror plate and the opposed portions of the arranged plurality of electrodes orthogonal is insulated from the mirror table, the permanent magnet is disposed below the mirror table it is a two-axis movable mirror magnetic yoke so as to surround the whole of the mirror table is disposed (electrostatic movable mirror).

【0015】(2)磁性金属で構成されたスリ鉢状のミラー板の上部に反射鏡を設け、前記ミラー板の反射鏡の裏側に設けられているスリ鉢状凹の底部がミラー台の中央部に設けられた針状のピボットに搭載され、ミラー台の前記ミラー板と対向する部分には直交する複数の電極がミラー台と絶縁されて配置され、前記ミラー台の下部に永久磁石が配置され、前記ミラー台の全体を取り囲むように磁気ヨークが配置されてなる2軸可動ミラーと、 [0015] (2) magnetic metal top on reflector configured pickpocket pot-shaped mirror plate is provided at the central bottom portion of the ground pot-shaped concave that is provided on the back side of the reflecting mirror of the mirror plate of the mirror base mounted on a needle-like pivot provided on the parts, the mirror table the mirror plate and the opposed portions of the arranged plurality of electrodes orthogonal is insulated from the mirror table, the permanent magnet is disposed below the mirror table It is a two-axis movable mirror formed by the magnetic yoke disposed to surround the whole of the mirror table,
該2軸可動ミラーで偏向される光を発生する直線光源と、該直線光源が前記ミラーの偏向角度を光を投射すべきスクリーン上で光点が一定速度で走査するように前記可動ミラーの偏向を制御する手段と、前記走査に同期して光源を明滅させて画像表示する手段とを備えた表示装置である。 Deflection of the movable mirror such that the 2 and the line light source for generating light to be deflected in the axial movable mirror, the light spot on the screen straight line light source to be projected light deflection angle of the mirror is scanned at a constant speed It means for controlling said by blinking the light source in synchronization with the scanning of a display device and means for displaying images.

【0016】(3)前記(2)の表示装置を折り畳み式に組み込んだ構造になっていることを特徴とする携帯型表示装置である。 [0016] (3) a portable display device, characterized in that become incorporated structure display device foldable in (2).

【0017】(4)前記(3)の携帯型表示装置の所定位置に情報入力装置及び情報処理装置を設け、この情報入力装置及び情報処理装置と前記携帯型表示装置の入出力部とを電気的に接続してなることを特徴とする携帯型電子装置である。 [0017] (4) wherein the portable display information input apparatus and an information processing apparatus to a predetermined position of the apparatus (3) is provided, electrical input and output portions of the information input apparatus and an information processing apparatus and the portable display device a portable electronic apparatus characterized by formed by connected.

【0018】 [0018]

【作用】前述した手段によれば、直交する複数の電極に電圧を印加すると、ミラー板に電位差(静電気による電位差)が生じ、ミラー板は電極方向に近づくようにピボットの針状先端を中心として回転する。 SUMMARY OF According to the above-described means, when a voltage is applied to the plurality of electrodes orthogonal, occurs (potential difference due to static electricity) potential difference to the mirror plate, around the needle tip of the pivot as the mirror plate is closer to the electrode direction Rotate. そして、直交して電極が配置されているから、直交電極の各々の対に逆振幅の電圧を印加することによりピボットの回りの所定の2軸回転ができることになる。 Then, since orthogonally electrodes are arranged, so that it is given two axes rotation about the pivot by applying a voltage of opposite amplitude to each pair of orthogonal electrodes. 通常の非平衡形信号を入力することにより作動増幅出力Q,バーQが得られ、 Differential amplifying output Q by inputting the normal non-equilibrium type signals, the bar Q is obtained,
その振幅の対称性は逆符号であることを除けば非常によいからピボットの針状先端を中心として片側の斥力が大きくなると逆側の引力がその差分だけ大きくなることになり、ピボットに印加される力は常に一定となって静電可動ミラーを可動することによる振動の発生などが少なくなる。 Symmetry of the amplitude becomes the reverse side of the attraction when one side of the repulsive force is increased around the pivot of needle tip from very good except that the opposite sign is increased by that difference, it is applied to the pivot that forces such as always vibrating due to the movable electrostatic movable mirror is constant generation is reduced.

【0019】また、ミラー板と磁気ヨークを磁気回路として永久磁石の磁力線が閉磁路を構成するから、電圧の印加を解除すると、磁気回路全体のエネルギーが最小の位置に静電可動ミラーが自立的に設定される。 Further, since the magnetic field lines of the permanent magnets of the mirror plate and the magnetic yoke as a magnetic circuit constituting a closed magnetic circuit, when releasing the application of voltage, the electrostatic movable mirror energy of the entire magnetic circuit to the minimum position autonomously It is set to. ミラー板がミラー台に平行の状態で磁気ヨークとの距離が最小となるように設計しておくと、当該位置がエネルギー最小となるから、プリセットバネを用いなくとも復元力を持って常に静電可動ミラーが初期位置に復帰する。 When the distance between the magnetic yoke mirror plates in parallel state to the mirror base is kept designed to minimize, because the position is energy minimized, always electrostatically with resiliency without using a preset spring movable mirror returns to the initial position.

【0020】また、永久磁石を用いて位置の平行を取るようにしているため、ピボットがない場合にはミラー板は当然磁石に吸い付つけられる。 Further, since the to take parallel position with a permanent magnet, the mirror plate when there is no pivot is attached naturally with sucking magnets. これは、ピボットに支持されている状態がエネルギー最小ではないことを意味しており、ミラー板には常に磁石方向に押す力が働く。 This means that the state of being supported on the pivot are not energy minimum, constantly pushing force to the magnet direction acts on the mirror plate.
このため、可動をピボット上に置くだけで静電可動ミラーとミラー台の位置を変化させても、極端にはひっくり返しても動作に問題は無く、きわめて単純な部品構成で2軸の可動ミラー(静電可動ミラー)を実現することができる。 Therefore, even if only by changing the electrostatic movable mirror and the mirror base position placing the movable on a pivot, extreme no problem in operation even if turned over, the movable mirror biaxial in a very simple part configuration can be achieved (electrostatic movable mirror).

【0021】このように、簡単な構成で厳密に対称性良く2軸移動可能な可動ミラー(静電可動ミラー)がきわめて簡単に実現できるので、光ビーム投射ディスプレイの低消費電力化、小型化にきわめて有利である。 [0021] Thus, strictly good symmetry biaxially movable movable mirror with a simple structure (electrostatic movable mirror) since it very easily realized, power consumption of the light beam projection display, the miniaturization it is extremely advantageous.

【0022】また、静電可動ミラーの角度を左右上下に、例えば、正弦波的に揺動させることにより、1ラインごとにビデオメモリーに蓄えた画素情報を正、逆と表示し、かつ光点のスクリーン上の速度に比例して表示速度・光強度を変調すれば、黙視では全く変わりなく表示ができる。 Further, the angle of the electrostatic movable mirror horizontally and vertically, for example, by sinusoidally oscillating, the pixel information stored in the video memory to display positive reverse and for each line, and the light spot if the modulation speed display speed and light intensity in proportion to on the screen completely changes without can display a Mokushi.

【0023】また、前記表示装置を折り畳み式に組み込むことにより、軽量で小型化されるので、携帯することができる。 Further, by incorporating the display device in the folding, since it is compact, lightweight, it can be portable.

【0024】また、本発明の携帯型表示装置の所定位置に情報入出力装置及び処理装置を設け、該情報入出力装置及び情報処理装置と前記携帯型表示装置の入出力部とを電気的に接続することにより、例えば、携帯型ノートパソコン、携帯型ワープロ等の携帯型電子装置を容易に得ることができる。 Further, the portable display information input and output device and the processing device to a predetermined position of the apparatus of the present invention is provided, and electrically the output section of the portable display device and the information output apparatus and an information processing apparatus by connecting, for example, a portable notebook computer, it is possible to obtain a portable electronic device such as a portable word processor easily.

【0025】 [0025]

【実施例】以下、本発明による実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。 EXAMPLES Hereinafter, the embodiment according to the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.

【0026】図1は、本発明による一実施例の携帯型データ入出力装置の概略構成を示す側面図、図2は、本実施例の携帯型データ入出力装置の実使用状態における使用者からの俯瞰模式図、図3は、本実施例の光スキャン機構の構造を説明するための説明図、図4は、光スキャンに用いる2軸偏向ミラーの構造を示す斜視図、図5 [0026] Figure 1 is a side view showing a schematic configuration of a portable data input device of one embodiment according to the present invention, FIG. 2, from the user in actual use of the portable data input-output device of this embodiment overhead schematic view, FIG. 3 is an explanatory view for explaining the structure of an optical scanning mechanism of this embodiment, FIG. 4 is a perspective view showing a structure of a two-axis deflection mirror used in the optical scanning, 5
は、図4のA−A線で切った断面図である。 Is a sectional view taken along line A-A of FIG.

【0027】本実施例の携帯型データ入出力装置は、図1に示すように、未使用時には折り畳まれているスクリーン1及び光スキャン機構2をの順序で引き出し、所定の位置関係に設定する。 The portable data input and output apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the drawer in the order of the screens 1 and the optical scanning mechanism 2 being folded when not in use, is set to a predetermined positional relationship. 図1の例ではスクリーン1はキーボード(情報入力装置)3の幅の約2倍の大きさで、キーボード3の幅相当離れて設置されることになる。 Screen 1 In the example of FIG. 1 is about twice as large as the width of the keyboard (information input device) 3, will be located remotely equivalent width of the keyboard 3. 光スキャン機構2は手で起こしても、ポップアップ式に自動的に所定の位置に来るようにしても良い。 Also optical scanning mechanism 2 is raised by hand, it may be coming to automatically place the pop-up. ユーザーはキーボード3を操作できる位置に居るから、その視点から見ると、図2に示すように、光スキャン機構2の高さを適切にとることにより、スクリーン1(表示部)を隠さない位置に来る。 Since the user being in a position to manipulate the keyboard 3, when viewed from the viewpoint, as shown in FIG. 2, by taking the proper height of the optical scanning mechanism 2, at a position not hidden screen 1 (display unit) come.

【0028】前記光スキャン機構2から細い光ビーム(レーザビーム)を発し、スクリーン1上に所定の軌跡を描くよう高速でラスタスキャンとすると、ユーザー側からは目の残像効果によりスクリーン1の表示面が全面に照明されたようにみえる。 [0028] issued the optical scanning mechanism 2 from thin light beam (laser beam), when a high speed raster scan to draw a predetermined trajectory on the screen 1, the display surface of the screen 1 by eye afterimage effect from the user side There appears to be illuminated on the whole surface. この光ビームをスクリーン1上の所定の位置に対応して明滅(点滅)すると、図2 Blinking in response to the light beam to a predetermined position on the screen 1 (flashing), the 2
の拡大模式表示図に示すように、スクリーン1上に文字などのイメージ像を現出することができる。 As shown in the enlarged schematic view diagram of a can be revealing image image such as characters on the screen 1.

【0029】この場合、通常の液晶ディスプレイで最も電力を必要とするバックライトに比べ、例えば、光ビームとしてレーザビームを用いるとすれば、レーザーダイオードは全面を明るく表示したとしても、前記液晶ディスプレイのバックライトの電力の1/1000以下の数mWの電力で表示をすることができ、携帯機器で最も問題となるバッテリー寿命を大幅に伸ばすことができる。 [0029] In this case, compared with a backlight that most power is required in the usual liquid crystal display, for example, if a laser beam as a light beam, even laser diodes displayed brightly entire surface of the liquid crystal display it can be displayed in 1/1000 below several mW of power of the backlight power can be extended considerably battery life to be most problematic in portable devices.

【0030】次に、本実施例の光スキャン機構の構造及びその動作を図3を用いて説明する。 Next, the structure and operation of the optical scanning mechanism of this embodiment will be described with reference to FIG. 図3において、2 3, 2
1は半導体レーザー、22は集光レンズ、23はマイクロ2軸可動ミラー、24は透明窓、25は鏡筒、31はレーザー駆動回路、32はスキャン同期回路、33はビデオメモリ、34は演算部、35はミラー駆動回路である。 1 denotes a semiconductor laser, a condenser lens 22, the micro two-axis movable mirror 23, 24 is a transparent window, 25 barrel, 31 laser driving circuit, 32 is a scan synchronizing circuit, 33 is a video memory, 34 is the arithmetic unit 35 is a mirror driving circuit.

【0031】前記演算部(CPU)34は、メモリや周辺制御回路などを含む一般的なコンピュータの構成からなり、表示出力が通常のパソコンのディスプレイへの出力と同様にビデオメモリ33に出力される。 [0031] The arithmetic unit (CPU) 34 is made common computer configuration, including a memory and peripheral control circuit, a display output is output in the same way as the output of the normal computer display in a video memory 33 .

【0032】ビデオメモリ33に入力されたデータは、 The data that is input to the video memory 33,
スキャン同期回路32に同期してレーザー駆動回路31 Laser drive circuit 31 in synchronization with the scan synchronizing circuit 32
に送出され、レーザーの明滅を制御するLD信号となる。 Dispatched, the LD signal for controlling the blinking of laser. 同時にスキャン同期回路32の信号に同期してミラー駆動回路35からマイクロ2軸可動ミラー(静電可動ミラー)23の偏向角度縦横に制御する信号が送出される。 Signal for controlling the mirror drive circuit 35 to the deflection angle vertical and horizontal micro biaxially movable mirror (the electrostatic movable mirror) 23 is sent in synchronization with the time signal of the scan synchronizing circuit 32. この動作はブラウン管における電子線の縦(バーチカル)横(ホリゾンタル)の偏向と全く同じ操作であり、ブラウン管の場合、電子線を電磁石で偏向するのに対し、本実施例の場合、マイクロ2軸可動ミラー23 This operation is deflected completely the same manner of vertical electron beam (vertical) horizontal (Horizontal) in CRT, in the case of a cathode ray tube, while deflecting the electron beam in the electromagnet, in this embodiment, the micro biaxially movable mirror 23
(2軸の静電可動ミラー)で光を偏向する。 Deflecting light in (electrostatic movable mirror 2 axes).

【0033】偏向すべき角度は、投影位置によって当然異なるが、スクリーン1の角度と光スキャン機構2の寸法関係があらかじめわかっているから制御することは容易である。 The angle to be deflected, naturally different depending projection position, it is easy dimensional relationship of the angle and the light scanning mechanism 2 screen 1 controls because already known.

【0034】従来、このような光の操作を行う例が無かったわけではなく、例えば、レーザーディスプレイ等ではアルゴンレーザーの光などを用い、ビルの壁面や雲などに線画を描くなど、パブリックアドレスで用いられていた。 [0034] Conventionally, such an optical not necessarily examples did not perform an operation, for example, using a light argon laser in a laser display, such as a wall surface or a cloud of buildings such as drawing a line drawing, used in public address It is to have. しかし、従来は2つの1軸のミラーを直交させて制御するため、装置が大がかりとなり、操作に必要な角速度も小さく、とてもこのような携帯用としての小型・ However, since conventionally controlled by orthogonal mirrors of the two single axis device becomes large-scale, smaller angular velocity required to operate, compact and as very such portable
軽量なラスタスキャン形の表示装置に応用できなかった。 It could not be applied to a display device of the lightweight raster scan type.

【0035】本発明は、前記従来の技術とは発想が異なり、2軸の自由度を持つ2軸可動ミラーを用いることで制御を単純化し、かつ光の偏向中心をミラーの揺動の中心に一致させることにより、焦点部分だけの角度を振らせるだけで光をスキャンできるため、ミラーはきわめて小さくてよいことに注目し、非常に軽量でコンパクトな皿回し状のマイクロミラー(マイクロ2軸可動ミラー2 The present invention, the different idea from the prior art, the control by using the two-axis movable mirror having a degree of freedom in two axes simplify, and the deflection center of the light in the center of the swinging of the mirror by matching, it is possible to scan the light by simply shaking the angle just focus part, the mirror is noted that may very small, very compact Saramawashi shaped micromirrors lightweight (micro biaxially movable mirror 2
3)を用いて実現するものである。 3) is realized by using a.

【0036】本実施例のマイクロ2軸可動ミラー23 [0036] in this embodiment micro biaxially movable mirror 23
は、図4に示すように、例えば、皿回し状静電可動ミラー23aを用いる。 As shown in FIG. 4, for example, a Saramawashi shaped electrostatic movable mirror 23a. この皿回し状静電可動ミラー23a The Saramawashi shaped electrostatic movable mirror 23a
は、磁性金属で構成されたスリ鉢状のミラー板23a” Is Sri pot-shaped mirror plate 23a made of a magnetic metal "
の上部に反射鏡23a'を設けてあり、前記ミラー板2 It is provided with a on the upper reflector 23a ', the mirror plate 2
3a”の反射鏡23a'の裏側部分にスリ鉢状凹を設け、そのスリ鉢状凹の底部がミラー台23cの中央部に設けられた針状のピボット23bに搭載されている。ミラー台23cの前記ミラー板23a”と対向する部分には直交する複数の電極23dがミラー台23cと絶縁されて配置されている。 The rear portion of the reflector 23a 'of 3a "provided Sri pot-shaped concave, and is mounted on a needle-like pivot 23b provided at the center of the ground pot-shaped concave bottom mirror table 23c. Mirror table 23c wherein the mirror plate 23a "and opposing portions plurality of electrodes 23d perpendicular is located is insulated from the mirror table 23c of. さらに、ミラー台23cの下部には永久磁石23eが配置され、ミラー台23cの全体を取り囲むように磁気ヨーク23fが配置される。 Further, the permanent magnet 23e is disposed in the lower portion of the mirror table 23c, the magnetic yoke 23f is disposed so as to surround the whole of the mirror base 23c.

【0037】直交する各電極23dにリード線23gを通して電圧を印加すると、ミラー台23cひいては電気的に接続されているピボット23bを介してミラー板2 [0037] When a voltage is applied through the lead wire 23g to the electrodes 23d perpendicular, the mirror plate via a mirror table 23c thus pivot 23b which is electrically connected to 2
3a”に電位差(静電気による電位差)が生じ、ミラー板23a”(マイクロ2軸可動ミラー23)は電極方向に近づくようにピボット23bの針状先端を中心として回転する。 "Potential difference (potential difference due to static electricity) occurs, the mirror plate 23a" 3a (micro biaxially movable mirror 23) is rotated about the needle tip of the pivot 23b so as to approach the electrode direction. 直交して電極が配置されているから、図4に示すような差動増幅器構成の回路を介して直交電極23 Since orthogonally electrodes are arranged orthogonal electrode 23 via a circuit of a differential amplifier configuration as shown in FIG. 4
dの各々の対に逆振幅の電圧を印加することによりピボット23bの回りの所定の2軸回転ができることになる。 So that it is two-axis turning given about the pivot 23b by applying a voltage of opposite amplitude to each pair of d. 図4では通常の非平衡形信号を入力することにより作動増幅出力Q,バーQが得られ、その振幅の対称性は逆符号であることを除けば非常によいからピボット23 4 the differential amplifying output Q by inputting the normal non-equilibrium type signals, the bar Q is obtained, the pivot 23 from its symmetry amplitude is very good, except that the opposite sign
bの針状先端を中心として片側の斥力が大きくなると逆側の引力がその差分だけ大きくなることになり、ピボット23bに印加される力は常に一定となってミラーを可動することによる振動の発生などが少なくなる。 When one side of the repulsive force around the needle tip of b increases will be attraction opposite side is larger by the difference, the force applied to the pivot 23b is always vibrating due to the movable mirror remains constant generator such is reduced.

【0038】ミラー板23a”と磁気ヨーク23fを磁気回路として永久磁石23eの磁力線が閉磁路を構成するから、電圧の印加を解除すると、磁気回路全体のエネルギーが最小の位置にミラー板23a”(マイクロ2軸可動ミラー23)が自立的に設定される。 The mirror plate 23a "from the magnetic field lines of the permanent magnets 23e magnetic yoke 23f as a magnetic circuit constitute a closed magnetic path and releases the application of the voltage, the mirror plate 23a energy entire magnetic circuit to the minimum position" ( micro biaxially movable mirror 23) is set autonomously. ミラー板23 The mirror plate 23
a”(マイクロ2軸可動ミラー23)がミラー台23c a "(micro biaxially movable mirror 23) is mirror table 23c
に平行の状態で磁気ヨーク23fとの距離が最小となるように設計しておくと、当該位置がエネルギー最小となるから、プリセットバネを用いなくとも復元力を持って常に初期位置に復帰する。 The distance between the magnetic yoke 23f is idea to design to minimize, because the position is energy minimized and returns to always the initial position with a restoring force without using a preset spring parallel state to.

【0039】また、永久磁石23eを用いて位置の平行を取るようにしているため、ピボット23bがない場合にはミラー板23a”は当然磁石に吸い付つけられる。 [0039] In addition, because you have to take a parallel position by using a permanent magnet 23e, the mirror plate 23a in the case where there is no pivot 23b is "is wearing course with Sucking the magnet.
これは、ピボットに支持されている状態がエネルギー最小ではないことを意味しており、ミラー板23a”には常に磁石方向に押す力が働く。このため、ミラー板23 This means that the state of being supported on the pivot are not energy minimum, constantly pushing force to the magnet direction acts on the mirror plate 23a ". Therefore, the mirror plate 23
a”をピボット23b上に置くだけでミラー板23a” "Mirror plate 23a by simply placing the on the pivot 23b" a
とミラー台23cの位置を変化させても、極端にはひっくり返しても動作に問題は無く、きわめて単純な部品構成で2軸のマイクロ2軸可動ミラー(静電可動ミラー) And also by changing the position of the mirror table 23c, extreme no problem in operation even if turned over, the micro two-axis movable mirror two-axis in a very simple part configuration (electrostatic movable mirror)
23を実現することができる。 It is possible to realize a 23.

【0040】前記マイクロ2軸可動ミラー(静電可動ミラー)23の角度を左右上下に、例えば、正弦波的に揺動させることにより、スクリーン1(図1)上で光点があたかもブラウン管での電子線のごとく高速で移動し、 [0040] The angle of the micro two-axis movable mirror (the electrostatic movable mirror) 23 horizontally and vertically, for example, by sinusoidally oscillating the screen 1 point (Figure 1) on the as if in a cathode ray tube moving at a high speed as the electron beam,
面をスキャンする。 To scan the surface. 例えば、NTSCテレビジョンの場合には上下のスキャンは毎秒60回、左から右へのラインスキャンには63μ秒、リターンには数マイクロ秒で、正弦波的ではなく、三角波状の移動を行うことも周知である。 For example, the upper and lower scanning 60 times per second in the case of NTSC television, 63Myu seconds the line scans from left to right, in a few microseconds to return, rather than sinusoidal, performing the movement of the triangular waveform it is also well known. 残念ながら、如何に軽量のマイクロミラーとはいえ、電子線のごときスキャンを行うためには大きな駆動力を必要とし、ブラウン管的な表示は消費電力を低減させる目的からは得策とはいえない。 Unfortunately, how although the micromirror lightweight, in order to perform such scanning of the electron beam requires a large driving force, CRT indication can not be said to be expedient for the purpose of reducing power consumption. しかし、正弦波的にマイクロ2軸可動ミラー(静電可動ミラー)23を揺動させ、1ラインごとにビデオメモリー33に蓄えた画素情報を正、逆と表示し、かつ光点のスクリーン1 However, sinusoidally to oscillate the micro biaxially movable mirror (the electrostatic movable mirror) 23, the pixel information stored in the video memory 33 positive, and displays an inverted line by line, and the light spot of the screen 1
(図1)上の速度に比例して表示速度・光強度を変調すれば、黙視では全く変わりなく表示ができる。 If the modulation speed display speed and light intensity in proportion to the on (Fig. 1), completely changed without can display a Mokushi.

【0041】反射鏡23a”の大きさとしては光のビーム径が0.1〜0.3mmであるから1mmφもあれば十分であり、光を反射するだけであるからミラー板23 The beam diameter of light as the magnitude of the reflecting mirror 23a "is sufficient also 1mmφ because it is 0.1 to 0.3 mm, the mirror plate 23 because it only reflects light
a”の厚さもきわめて薄く、例えば、10μm程度にしても全く問題はなく、きわめて軽量の可動ミラーとすることができる。このため、一般には発生力の小さい静電力を用いても問題なく動作できることは、マイクロマシンの動作解析を待つまでもなく中学理科が教えるところのライデンビンの実験を想起しても明白である。 The thickness of a "also extremely thin, for example, not at all in the order of 10μm problem, extremely may be a movable mirror lightweight. Therefore, in general can operate without problems using small electrostatic occurrence force , even recalled the Leiden bottle of experiments where the junior high school science teach without even waiting for the operation analysis of the micro-machine is evident.

【0042】また、静電駆動であるから消費電力はきわめてわずかであることも本発明の可動ミラーの特徴の一つである。 Further, power consumption because it is electrostatically driven is also a feature of the movable mirror of the present invention very slight.

【0043】また、角度パラメータθ、φ方向ともにその特性は完全に同一にできるから、同じ回路を2つ用意するだけで済み、従来の2つの1軸ミラーを組み合わせる場合や地球ゴマ形可動ミラーを用いた場合のように特性の異なる回路をそれぞれ用いる必要もないから、調整も容易である。 [0043] The angle parameter theta, because it its characteristic completely the same in the φ direction both the same circuit can just prepared two, or when the earth sesame shaped movable mirror to combine two conventional uniaxial mirror since there is no need to use each different circuit characteristics as in the case of using, adjusting is easy.

【0044】また、図示していないが、本実施例の携帯型データ入出力装置の入出力処理回路に情報処理装置を接続すれば、携帯型ノートパソコン、携帯型ワー振ロ等の携帯型電子装置が容易に得られる。 [0044] Although not shown, by connecting the information processing apparatus to output processing circuit of the portable data input-output device of the present embodiment, a portable notebook computer, portable word bath such portable electronic device can be easily obtained.

【0045】以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得ることはいうまでもない。 The invention has been concretely described on the basis of the present invention embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, to say that may variously modified without departing from the scope of the invention Absent.

【0046】 [0046]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち代表的なものによる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 To briefly explain the effects of typical ones of the inventions disclosed by the present application, according to the invention is as follows.

【0047】(1)簡単な構成で厳密に対称性良く2軸移動可能な2軸可動ミラー(静電可動ミラー)をきわめて簡単に得ることできる。 [0047] (1) can exactly be obtain good symmetry biaxially movable biaxially movable mirror (the electrostatic movable mirror) very easily with a simple configuration. この2軸可動ミラー(静電可動ミラー)によれば、その可動部を2軸に変位させて光ビームを投射すべきスクリーン上で光点が一定速度で走査することが可能である。 According to the two-axis movable mirror (the electrostatic movable mirror), it is possible to spot the movable portion on is displaced in two axes screen to be projected a light beam is scanned at a constant speed.

【0048】(2)前記(1)の2軸可動ミラー(静電可動ミラー)を用いることにより、軽量で低消費電力の光ビーム投射型表示装置を得ることができる。 [0048] (2) By using the (1) 2-axis movable mirror (the electrostatic movable mirror), it is possible to obtain a light beam projection display device with low power consumption and lightweight.

【0049】(3)前記(2)の本発明の光ビーム投射型表示装置を折り畳み式に組み込んだ構造にすることにより、軽量で低消費電力の携帯型表示装置を得ることがきる。 [0049] (3) by the incorporated structure to the light beam projection display device the folding of the invention of (2) and cut to obtain a portable display device with low power consumption and lightweight.

【0050】(4)前記(3)の携帯型表示装置の所定位置に情報入力装置及び情報処理装置を設け、該情報入出力装置及び情報処理装置が前記携帯型表示装置の入出力部と電気的に接続されていることにより、軽量で低消費電力の携帯型パソコンを簡単に得ることができる。 [0050] (4) the (3) a portable display information input apparatus and an information processing apparatus to a predetermined position of the apparatus is provided in the input and output portions and the electrical of the information input and output device and the information processing apparatus is the portable display device by being connected, it is possible to obtain a low-power portable computer easily lightweight.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明による一実施例の携帯型データ入出力装置の概略構成を示す側面図である。 Is a side view showing a schematic configuration of a portable data input device of one embodiment according to the invention; FIG.

【図2】本実施例の携帯型データ入出力装置の実使用状態における使用者からの俯瞰模式図である。 It is an overhead schematic view of the user in actual use state of FIG. 2 portable data input and output device of the present embodiment.

【図3】本実施例の光スキャン機構の構造を説明するための説明図である。 3 is an explanatory diagram for explaining a structure of an optical scanning mechanism of this embodiment.

【図4】本実施例の光スキャンに用いる2軸偏向ミラーの構造を示す斜視図である。 4 is a perspective view showing a structure of a two-axis deflection mirror used in the optical scanning of the present example.

【図5】図4のA−A線で切った断面図である。 5 is a sectional view taken along line A-A of FIG.

【図6】従来の地球ゴマ構造の回転ミラーの概略構成を示す斜視図である。 6 is a perspective view showing a schematic configuration of a rotating mirror of the conventional earth sesame structure.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…スクリーン、2…光スキャン機構、3…キーボード、21…半導体レーザー、22…集光レンズ、23… 1 ... screen, 2 ... optical scanning mechanism, 3 ... keyboard, 21 ... semiconductor laser, 22 ... condenser lens, 23 ...
マイクロ2軸可動ミラー、24…透明窓、25…鏡筒、 Micro biaxially movable mirror, 24 ... transparent window, 25 ... barrel,
31…レーザー駆動回路、32…スキャン同期回路、3 31 ... laser drive circuit, 32 ... scanning synchronous circuit, 3
3…ビデオメモリ、34…演算部、35…ミラー駆動回路、23a…静動可動ミラー、23a”…ミラー板、2 3 ... video memory, 34 ... computing unit, 35 ... mirror drive circuit, 23a ... static and dynamic stresses movable mirror, 23a "... the mirror plate, 2
3a'…反射鏡(ミラー)、23b…ピボット、23c 3a '... reflector (mirror), 23b ... pivot, 23c
…ミラー台、23d…電極、23e…永久磁石、23f ... mirror table, 23d ... electrode, 23e ... permanent magnet, 23f
…磁気ヨーク、23g…リード線。 ... magnetic yoke, 23g ... leads.

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 磁性金属で構成されたスリ鉢状のミラー板の上部にミラー(反射鏡)を設け、前記ミラー板の反射鏡の裏側に設けられているスリ鉢状凹の底部がミラー台の中央部に設けられた針状のピボットに搭載され、ミラー台の前記ミラー板と対向する部分には直交する複数の電極がミラー台と絶縁されて配置され、前記ミラー台の下部に永久磁石が配置され、前記ミラー台の全体を取り囲むように磁気ヨークが配置されていることを特徴とする2軸可動ミラー。 1. A mirror (reflector) on top of the ground pot is made of a magnetic metal like a mirror plate is provided, the bottom mirror table pickpocket pot-shaped concave that is provided on the back side of the reflecting mirror of the mirror plate the mounted acicular pivot provided at the center portion, the mirror table the mirror plate and the opposed portions of the arranged plurality of electrodes orthogonal is insulated from the mirror table, the permanent magnets at the bottom of the mirror table There is arranged, two-axis movable mirror, characterized in that the magnetic yoke so as to surround the whole of the mirror table is arranged.
  2. 【請求項2】 磁性金属で構成されたスリ鉢状のミラー板の上部に反射鏡を設け、前記ミラー板の反射鏡の裏側に設けられているスリ鉢状凹の底部がミラー台の中央部に設けられた針状のピボットに搭載され、ミラー台の前記ミラー板と対向する部分には直交する複数の電極がミラー台と絶縁されて配置され、前記ミラー台の下部に永久磁石が配置され、前記ミラー台の全体を取り囲むように磁気ヨークが配置されている2軸可動ミラーと、該2 2. A magnetic metal reflector on top of the configured pickpocket pot-shaped mirror plate is provided at a central portion the bottom of the ground pot-shaped concave is a mirror base which is provided on the back side of the reflecting mirror of the mirror plate mounted on a needle-like pivot provided, the mirror table the mirror plate and the opposed portions of the arranged plurality of electrodes orthogonal is insulated from the mirror table, a permanent magnet is disposed below the mirror table , a two-axis movable mirror magnetic yoke is disposed to surround the whole of the mirror table, the 2
    軸可動ミラーで偏向される光を発生する直線光源と、該直線光源が前記ミラーの偏向角度を光を投射すべきスクリーン上で光点が一定速度で走査するように前記可動ミラーの偏向を制御する手段と、前記走査に同期して光源を明滅させて画像表示する手段とを備えたことを特徴とする表示装置。 Control and linear light source, a deflection of the movable mirror as light spots on the screen to be projected light deflection angle of the mirror is the straight line light source is scanned at a constant speed which generates a light that is deflected in the axial movable mirror It means for the display device, characterized in that by blinking the light source in synchronization with a means for displaying an image on the scan.
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の表示装置を折り畳み式に組み込んだ構造になっていることを特徴とする携帯型表示装置。 3. A portable display device, characterized in that become incorporated structure display device foldable according to claim 2.
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の携帯型表示装置の所定位置に情報入出力装置及び情報処理装置を設け、該情報入出力装置及び情報処理装置と前記携帯型表示装置の入出力部とを電気的に接続してなることを特徴とする携帯型電子装置。 Wherein providing the portable display information output apparatus and an information processing apparatus to a predetermined position of the apparatus according to claim 3, output section of the portable display device and the information output apparatus and an information processing apparatus portable electronic device characterized by comprising electrically connecting.
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