JPWO2012014666A1 - 光走査装置および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
fr=1/(2π)(k/Im)1/2 ・・・(1)
また、ミラーに加わる駆動力をTとすると、ミラーの振れ角θは、
θ=QT/k ・・・(2)
で与えられる。Qは系の品質係数であり、空気中での典型的な値は、100程度、真空中での典型的な値は数1000程度である。これにより共振駆動におけるミラーは、小さな駆動力であっても大きく振れることが可能である。
本実施形態における光走査装置は、上述の課題を解決するとともに、光走査の効率向上を可能にしたものである。
本実施形態の光走査装置は、第1の実施形態で説明した構成よりも小型化を可能にしたものである。
本実施形態の光走査装置は、ミラー部の共振周波数の調整を可能にしたものである。
本実施形態の光走査装置は、ミラー部に生じる不要な振動モードを排除することを可能にしたものである。
V1(t)=0.5Vp-p(1+sin(2πft)) [V]、 V2(t)=0.5Vp-p(1-sin(2πft)) [V]、
V3(t)=0.5αVp-p(1+sin(2πft)) [V]、 V4(t)=0.5αVp-p(1-sin(2πft)) [V]
とする。V3(t)およびV4(t)における因子αの値を1以外の値に設定することで、ミラー部21に対して、図15の左側の駆動部5による駆動力と図15の右側の駆動部6による駆動力とに差をつけることが可能である。因子αの値として、例えば、0.1から10の範囲において、いずれかの値を選択することが可能である。
3 支持部
5、6 駆動部
7、8 調整部
11〜16 圧電素子
21 ミラー部
22、23 ねじり梁部
101 下部電極
102 圧電層
103 上部電極
Claims (11)
- 入射した光を反射する可動ミラーと、
前記可動ミラーの一端に連結された第1の梁部と、
前記可動ミラーの他端に連結された第2の梁部と、
第1の電圧が印加されると、前記第1の梁部を介して前記可動ミラーを揺動させる応力を発生する第1の圧電素子と、
第2の電圧が印加されると、前記第1の梁部を介して前記可動ミラーを揺動させる応力を発生する第2の圧電素子と、を有し、
前記第1および前記第2の圧電素子のそれぞれのパターンの長手方向が前記第1の梁部の長手方向と一致し、
前記第1および前記第2の圧電素子は、前記第1および前記第2の梁部に連結した支持板の上に、絶縁性を保つ距離を空けて配置されていることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1記載の光走査装置において、
前記第1および前記第2の圧電素子は、これらの素子の間に空孔が設けられていないことを特徴とする光走査装置。 - 請求項1または2記載の光走査装置において、
前記第1の電圧が印加されると、前記第2の梁部を介して前記可動ミラーを揺動させる応力を発生する第3の圧電素子と、
前記第2の電圧が印加されると、前記第2の梁部を介して前記可動ミラーを揺動させる応力を発生する第4の圧電素子と、をさらに有し、
前記第3および前記第4の圧電素子のそれぞれのパターンの長手方向が前記第2の梁部の長手方向と一致し、
前記第3および前記第4の圧電素子は、これらの素子の間に空孔が設けられていない前記支持板の上に、絶縁性を保つ距離を空けて配置されていることを特徴とする光走査装置。 - 請求項3記載の光走査装置において、
前記第1と前記第2の圧電素子の間に設けられ、第3の電圧が印加されると、前記第1の梁部を介して前記可動ミラーを揺動させる応力を発生する第5の圧電素子と、
前記第3と前記第4の圧電素子の間に設けられ、前記第3の電圧が印加されると、前記第2の梁部を介して前記可動ミラーを揺動させる応力を発生する第6の圧電素子と、
をさらに有することを特徴とする光走査装置。 - 請求項4記載の光走査装置において、
前記第5および前記第6の圧電素子のそれぞれのパターンの長手方向が前記第1または前記第2の梁部の長手方向と一致し、
前記第5および前記第6の圧電素子のそれぞれは、隣り合う他の圧電素子との間に空孔が設けられていない前記支持板の上に、隣り合う他の圧電素子と絶縁性を保つ距離を空けて配置されていることを特徴とする光走査装置。 - 請求項4または5記載の光走査装置において、
前記第3の電圧が静電圧であることを特徴とする光走査装置。 - 請求項1または2記載の光走査装置において、
第3の電圧が印加されると、前記第2の梁部を介して前記可動ミラーを揺動させる応力を発生する第3の圧電素子と、
第4の電圧が印加されると、前記第2の梁部を介して前記可動ミラーを揺動させる応力を発生する第4の圧電素子と、をさらに有し、
前記第3および前記第4の圧電素子のそれぞれのパターンの長手方向が前記第2の梁部の長手方向と一致し、
前記第3および前記第4の圧電素子は、これらの素子の間に空孔が設けられていない前記支持板の上に、絶縁性を保つ距離を空けて配置されていることを特徴とする光走査装置。 - 請求項7記載の光走査装置において、
前記第1の電圧と前記第3の電圧の位相が一致し、前記第2の電圧と前記第4の電圧の位相が一致し、
前記第1および前記第2の電圧の絶対値、または前記第3および前記第4の電圧の絶対値を調整することで、前記第1または前記2の梁部の長手方向に対する、前記可動ミラーの曲げ振動を制御することを特徴とする光走査装置。 - 請求項1から8のいずれか1項記載の光走査装置において、
前記第1の電圧と前記第2の電圧は位相が90度以上異なることを特徴とする光走査装置。 - 請求項9記載の光走査装置において、
前記第1の電圧と前記第2の電圧は位相が180度異なることを特徴とする光走査装置。 - 水平走査素子および垂直走査素子のうち、少なくともいずれかの素子として請求項1から10のいずれか1項の光走査装置を備えた画像表示装置。
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