[发明专利]可动反射元件和二维扫描装置

说明书

致动器部(140)的一对构件分别配置于可动框(120)的X轴方向上的两侧，利用压电元件的伸缩进行变形而使可动框(120)以X轴为中心相对于固定框(110)摆动。致动器部(150)的一对构件分别配置于镜面部(130)的Y轴方向上的两侧，利用压电元件的伸缩进行变形而使镜面部(130)以Y轴为中心相对于可动框(120)摆动。致动器部(140)的沿着Y轴方向延伸的部分的长度大于从固定框(110)的与致动器部(140)连接的内边到可动框(120)的沿着Y轴方向延伸的外边的中点为止的距离。

技术领域

本发明涉及可动反射元件和二维扫描装置。

背景技术

作为对光束、指向性电波的朝向进行控制的元件，使用能够使反射面倾斜的可动反射元件。特别是，能够使反射面以两轴的自由度倾斜的可动反射元件被组装到对光束等进行二维扫描的二维扫描装置中来进行使用。使用可动反射元件在二维方向上对光束进行扫描的二维扫描装置例如组装于用于投影图像的投影仪。此外，使用可动反射元件在二维方向上对指向性电波进行扫描的二维扫描装置例如组装于车载雷达。

最近，提出了能够使用半导体制造工艺来制造的MEMS(Micro ElectroMechanical Systems)元件形式的可动反射元件。例如，专利文献1所公开的可动反射元件包括从固定框的内边延伸到可动框的旋转轴的外侧致动器和从可动框延伸到反射镜的旋转轴(与可动框的旋转轴正交的旋转轴)的内侧致动器。一边用外侧致动器使可动框沿着一个旋转轴以低频率(水平扫描频率)摆动，一边用内侧致动器使反射镜沿着另一个旋转轴以高频率(垂直扫描频率)摆动。使用该可动反射元件，能够在水平方向和垂直方向上对反射镜所反射出的光进行二维扫描。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4092283号公报

发明内容

发明要解决的问题

在进行二维扫描的可动反射元件中，根据组装可动反射元件的装置，垂直扫描频率与水平扫描频率的比率会达到10分之1左右。为了用低电压以这种比率驱动外侧致动器和内侧致动器，期望使外侧致动器的频率与内侧致动器的频率的比率为10分之1左右。为了使频率的比率为10分之1左右，需要使外部致动器比内侧致动器长得多。

然而，在上述专利文献1所公开的可动反射元件中，外侧致动器的长度被限制为在固定框的内边和配设有旋转轴的可动框的外边的中点之间的距离。在该限制下，难以使外部致动器的频率和内部致动器的频率的比率低至期望值。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够实现小型化和频率比率的最佳化的可动反射元件和二维扫描装置。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的第1方案的可动反射元件包括：

平板状的固定框；

平板状的可动框，其与所述固定框之间空出间隙地配置于所述固定框的框内；

平板状的镜面部，其与所述可动框之间空出间隙地配置于所述可动框的框内，具有反射面；

第1致动器部，其是具有挠性的线状的一对构件，该一对构件连结所述固定框和所述可动框，在从所述固定框的内边沿着第1方向延伸的部分形成有沿着所述第1方向伸缩的压电元件，所述一对构件分别配置于所述可动框的与所述第1方向交叉的第2方向上的两侧，利用所述压电元件的伸缩发生变形而使所述可动框以第1旋转轴为中心相对于所述固定框摆动；以及