[发明专利]微镜器件及微镜器件的驱动方法

说明书

本发明的基于压电驱动方式的微镜器件以低电力化为目的，微镜器件具备：反射镜部(12)；环状的第1致动器(14)；环状的第2致动器(16)；第1连接部(21)，在第1轴上连接反射镜部(12)和第1致动器(14)，并且将反射镜部(12)支承为能够绕第1轴转动；第2连接部(22)，在与第1轴正交的第2轴上连接第1致动器(14)和第2致动器(16)，并且将第1致动器(14)支承为能够绕第2轴转动；第3连接部(23)，在第2轴上连接于第2致动器(16)的外周；及固定部(20)，连接有第3连接部(23)，并经由第3连接部(23)支承第2致动器(16)。

技术领域

本发明涉及一种微镜器件及微镜器件的驱动方法。

背景技术

作为使用硅(Si)的微加工技术制作的微机电系统(Micro Electro MechanicalSystems：MEMS)器件之一，已知一种微镜器件(还称为微扫描器。)。微镜器件为驱动微镜来进行光的二维扫描的光扫描器。该微镜器件小型且功耗低，因此期待在使用激光的平视显示器、视网膜显示器等中的应用。

作为用于显示图像的光扫描方式，相对于迄今为止较为普遍的光栅扫描方式，通过对水平轴及垂直轴这两个轴均进行正弦驱动而描绘利萨茹波形来覆盖画面的利萨茹扫描方式备受关注。根据利萨茹扫描方式，激光驱动器的算法虽复杂，但能够将反射镜小型化，并且能够抑制驱动功耗，同时实现宽视角。

微镜的驱动方式有多种，但其中，利用压电体的变形的压电驱动方式与其他方式相比，所产生的扭矩更高，可获得高扫描角，因此被看好。例如，专利文献1～3中提出了一种压电驱动方式的光扫描器作为微镜器件。

专利文献1中公开了一种光扫描器，其具有如下结构：反射镜部经由扭杆与可动框连接，可动框经由压电致动器与固定部连接。通过使用压电致动器使反射镜部与可动框一并绕两个轴振动，实现了光的二维扫描动作。

专利文献2中公开了一种光扫描器，其具备：反射镜部；内部可动框，设置成包围反射镜部；支承体，设置成包围内部可动框；第1连结部，包括第1扭杆及第1压电振动板，且连结反射镜部和内部可动框；及第2连结部，包括第2扭杆及第2压电振动板，且连接内部可动框和支承体。通过第1连结部及第2连结部作为压电致动器分别对它们施加绕第1轴及第2轴的扭矩，实现了光的二维扫描动作。

专利文献3中公开了如下结构：反射镜部经由第1扭杆与包围反射镜部的第1框架装置(可动框)连接，第1框架装置通过第2扭杆与包围第1框架装置的致动器结构体连接，而且致动器结构体通过第3扭杆与包围致动器的第2框架装置连接。致动器结构体上设置有相对于第1轴及第2轴对称的四个致动器装置，通过驱动该四个致动器装置使反射镜部以两个轴为中心转动，从而实现了光的二维扫描动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5151065号公报

专利文献2：日本专利第4984117号公报

专利文献3：日本特开2018-041085号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

专利文献1～3的光扫描器均具备与反射镜部连接的可动框。通过具备该可动框，可获得如下振动绝缘的效果：不使其内侧的振动能量泄漏到外侧或不使外侧的振动能量泄漏到内侧。即，通过具备可动框，具有能够减小扫描时两个轴之间的串扰的优点。然而，可动框本身无法产生驱动力，因此与外侧连接的压电致动器将负责全部两个轴的驱动，存在能量效率差的问题。其结果，未能充分享受使用压电致动器时低功耗的优点。

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进一步的低电力化的基于压电驱动方式的微镜器件及微镜器件的驱动方法。

用于解决技术课题的手段