超小型投影儀、即“微型投影儀”的目標用途是內(nèi)置于手機、智能手機以及數(shù)碼相機等便攜終端?？履峥滥苓_光電開發(fā)出了可作為這種微型投影儀的顯示元件使用的MEMS反光鏡模塊，模塊最厚部分只有7mm。該模塊還配備了紅色、綠色和藍色半導體激光器作為光源，可投射1024×768像素的影像。

MEMS反光鏡模塊能提高配備投影儀功能的便攜終端的設(shè)計自由度。例如，設(shè)想安裝于普通的翻蓋手機時，配備在主顯示屏的背面，這樣便可在畫面的垂直方向投射影像（圖1）。也就是說，可實現(xiàn)邊確認顯示屏畫面邊操作投影儀等功能的使用方式。

用于微型投影儀的MEMS反光鏡模塊方面，美國維視（Microvision）等已實現(xiàn)了實用化。不過，“使用原來的模塊時，針對影像的投射方向，需要終端具有一定程度的厚度”（柯尼卡美能達光電技術(shù)開發(fā)本部業(yè)務(wù)開發(fā)部部長藤森秀之）。因此，安裝在終端上的位置和投影方向是有限的，從手機背面投影的安裝方法無法實現(xiàn)。

圖1：可從手機背面投影
使用此次開發(fā)的MEMS反光鏡，從手機等的背面很容易在主顯示屏畫面的垂直方向投射影像（a）。MEMS反光鏡模塊的最厚部分只有7mm（b）。原來的MEMS投影儀一般需要終端在影像的投射方向具有一定的厚度（c）。


利用一個元件即可掃描兩個軸

之所以能夠?qū)崿F(xiàn)在便攜終端背面安裝的方式，是因為新開發(fā)出了采用壓電方式的MEMS反光鏡（圖2）。

圖2：開發(fā)出壓電方式MEMS反光鏡
柯尼卡美能達光電開發(fā)的MEMS反光鏡采用壓電方式（a）。利用一個元件即可掃描水平方向和垂直方向的兩個軸（二維）（b）。（圖（b）由本站根據(jù)柯尼卡美能達光電的資料制作）


該反光鏡的尺寸為12mm見方，厚度只有數(shù)百μm。壓電方式利用既薄又小的壓電元件驅(qū)動反光鏡，特點是容易實現(xiàn)小型化。維視公司的MEMS反光鏡采用電磁方式，利用磁鐵驅(qū)動反光鏡（表1）。由于需要使用磁鐵，所以一般而言不利于實現(xiàn)薄型化。



另外，此次的MEMS反光鏡利用一個元件即可掃描相對于垂直方向和水平方向的兩個軸，這也為實現(xiàn)模塊的小型化做出了貢獻（圖2（b））。單獨配備了在垂直方向以60Hz的頻率、在水平方向以30kHz的頻率驅(qū)動的能動部分?！耙酝膲弘姺绞組EMS反光鏡大多只能掃描一個軸，因此需要配備兩個反光鏡”（柯尼卡美能達光電藤森）。此次只利用一個反光鏡即可，進一步應(yīng)用了壓電方式容易實現(xiàn)小型化的特點。

在23cm遠的距離投射A4尺寸的影像

不過，壓電方式MEMS反光鏡一般存在反光鏡的位移量較小的缺點（表1）。因此，投射角度不能過大，例如，“要想投射A4尺寸的畫面，需要約60cm的投射距離”（柯尼卡美能達光電技術(shù)開發(fā)中心業(yè)務(wù)開發(fā)部開發(fā)小組組長金野賢治）。

針對這一課題，柯尼卡美能達光電“通過優(yōu)化MEMS的構(gòu)造，擴大了位移量”（金野）。通過改進，能以23cm的投射距離投射A4尺寸的畫面。

此次開發(fā)的MEMS反光鏡模塊最厚部分為7mm，最薄部分只有2.7mm。較厚的位置是配備半導體激光源的部分，“如果半導體激光器能實現(xiàn)小型化，MEMS反光鏡還能進一步實現(xiàn)薄型化”（柯尼卡美能達光電的金野）。（記者：小谷 卓也）