投影仪的安装更自由——用于便携终端的薄型MEMS反光镜

超小型投影仪、即“微型投影仪”的目标用途是内置于手机、智能手机以及数码相机等便携终端。柯尼卡美能达光电开发出了可作为这种微型投影仪的显示元件使用的MEMS反光镜模块，模块最厚部分只有7mm。该模块还配备了红色、绿色和蓝色半导体激光器作为光源，可投射1024×768像素的影像。

MEMS反光镜模块能提高配备投影仪功能的便携终端的设计自由度。例如，设想安装于普通的翻盖手机时，配备在主显示屏的背面，这样便可在画面的垂直方向投射影像（图1）。也就是说，可实现边确认显示屏画面边操作投影仪等功能的使用方式。

用于微型投影仪的MEMS反光镜模块方面，美国维视（Microvision）等已实现了实用化。不过，“使用原来的模块时，针对影像的投射方向，需要终端具有一定程度的厚度”（柯尼卡美能达光电技术开发本部业务开发部部长藤森秀之）。因此，安装在终端上的位置和投影方向是有限的，从手机背面投影的安装方法无法实现。

图1：可从手机背面投影
使用此次开发的MEMS反光镜，从手机等的背面很容易在主显示屏画面的垂直方向投射影像（a）。MEMS反光镜模块的最厚部分只有7mm（b）。原来的MEMS投影仪一般需要终端在影像的投射方向具有一定的厚度（c）。


利用一个元件即可扫描两个轴

之所以能够实现在便携终端背面安装的方式，是因为新开发出了采用压电方式的MEMS反光镜（图2）。

图2：开发出压电方式MEMS反光镜
柯尼卡美能达光电开发的MEMS反光镜采用压电方式（a）。利用一个元件即可扫描水平方向和垂直方向的两个轴（二维）（b）。（图（b）由本站根据柯尼卡美能达光电的资料制作）


该反光镜的尺寸为12mm见方，厚度只有数百μm。压电方式利用既薄又小的压电元件驱动反光镜，特点是容易实现小型化。维视公司的MEMS反光镜采用电磁方式，利用磁铁驱动反光镜（表1）。由于需要使用磁铁，所以一般而言不利于实现薄型化。



另外，此次的MEMS反光镜利用一个元件即可扫描相对于垂直方向和水平方向的两个轴，这也为实现模块的小型化做出了贡献（图2（b））。单独配备了在垂直方向以60Hz的频率、在水平方向以30kHz的频率驱动的能动部分。“以往的压电方式MEMS反光镜大多只能扫描一个轴，因此需要配备两个反光镜”（柯尼卡美能达光电藤森）。此次只利用一个反光镜即可，进一步应用了压电方式容易实现小型化的特点。

在23cm远的距离投射A4尺寸的影像

不过，压电方式MEMS反光镜一般存在反光镜的位移量较小的缺点（表1）。因此，投射角度不能过大，例如，“要想投射A4尺寸的画面，需要约60cm的投射距离”（柯尼卡美能达光电技术开发中心业务开发部开发小组组长金野贤治）。

针对这一课题，柯尼卡美能达光电“通过优化MEMS的构造，扩大了位移量”（金野）。通过改进，能以23cm的投射距离投射A4尺寸的画面。

此次开发的MEMS反光镜模块最厚部分为7mm，最薄部分只有2.7mm。较厚的位置是配备半导体激光源的部分，“如果半导体激光器能实现小型化，MEMS反光镜还能进一步实现薄型化”（柯尼卡美能达光电的金野）。（记者：小谷 卓也）