专利名称：执行器的制作方法
技术领域：
本发明涉及可以倾转和垂直变位的执行器。本发明的执行器，被作为例如，在可动部具备光反射面的微反射镜装置使用。
背景技术：
采用MEMS(Micro Electro Mechanical System)技术，制造各种微执行器，并期待微执行器向光学，高频波电路，生物工程技术等各种领域的应用。例如，在补偿光学(Adaptive Optics)领域中，正在开发用于控制光的波面的微反射镜阵列。另外，例如，用于作为反射光束，使其入射到光电气元件和光纤中的机械的光开关使用的微反射镜阵列也在开发。
这些微反射镜阵列具备多个执行器。每个执行器具备的反射镜，为了使入射的光反射到任意方向上，希望进行2轴倾转。
参照图11，对专利文献1中公开的以往的执行器进行说明。图11表示具备反射镜，起到作为反射镜驱动装置功能的执行器200。
光反射面102被设置在球状反射镜101的一部分上。框架103具备的4根支架104(1根图中没有表示)，保持球状反射镜101。在每个支架104的、与球状反射镜101接触部形成球面凹痕(图中没有表示)。通过支架104与球状反射镜101嵌合，保持球状反射镜101，球状反射镜101可以分别独立地绕x轴和绕y轴转动，另外，在球状反射镜101转动时，使球状反射镜101不脱离支架104。框架103中以2×2排列固定4个压电元件105。圆柱形状的支杆106的根部被固定在压电元件105上，其顶端部以规定的角度与球状反射镜101表面轻微接触。另外支杆106的顶端部，以与球状反射镜101的接触面积变大的状态，斜着切断。
如果压电元件105，支杆106的顶端部以规定的角度被压到球状反射镜101表面。球状反射镜101被保持在支架104上，不能向Z轴方向进行平移，只可以进行绕X轴和Y轴四周的转动。因此，支杆106推球状反射镜101的力，使球状反射镜101转动的状态进行作用。通过选择驱动的压电元件105，可以使球状反射镜101绕x轴，y轴中任意一个的轴四周转动，可以将光反射面102倾转到任意方向上。
另外，由于框架103的外形变为长方体，可以将同样构成的反射镜在上下左右效率更好的配置。
可是，在以往的执行器200中，具有在长期使用过程中磨损支杆106和球状反射镜101的问题。另外，具有需要将球状反射镜101表面加工为高精度的球面的问题。
支杆106转动球状反射镜101时，以相对于球状反射镜101表面接近垂直的角度接触支杆106，使向球状反射镜101转动方向的力减小，使球状反射镜101不能转动。因此，需要以使与相对于球状反射镜101表面垂直方向构成的角变大的方式接触支杆106。可是，此时，容易产生支杆106不使球状反射镜101转动，在表面滑动摩擦的现象，磨损支杆106和球状反射镜101表面磨损。另外，由于某个支杆106是球状反射镜101时，其他支杆106摩擦球状反射镜101表面，在长时间使用条件下，磨损支杆106和球状反射镜101，不能维持初始的特性，降低了执行器200的可靠性。
另外，球状反射镜101表面不形成高精度球面时，通过转动改变球状反射镜101和支杆106之间的接触状态，由于球状反射镜101和支杆106之间的摩擦力变小，产生滑动不能驱动等问题，有必要将球状反射镜101加工为高精度球面，变为高成本。并且，在采用MEMS技术的超小型微反射镜中，将反射镜的外形加工为球状本身就是极其困难的。
另外，在执行器200中，为了只倾转球状反射镜101，更平滑地控制光的波面，希望相对于框架103倾转球状反射镜101的同时垂直变位。
这样的可以倾转和垂直变位的执行器的例子在非专利文献1已经公开。图12是模式的表示非专利文献1中公开的微执行器300的立体图。
可动电极305由3根弹性梁301a，301b和301c支撑其外周部。另外，可动电极305与3个固定电极302a，302b和302c对着。由可动电极305，和固定电极302a，302b和302c构成3个驱动部。反射镜303，在连接部304与可动电极305刚性结合。即反射镜303与3个驱动部刚性结合。
固定电极302a、302b和302c被设置为可以分别独立地外加驱动电压，在可动电极305之间提供电位差。由此，在吸引可动电极305的方向产生静电力。如果固定电极302a～302c的驱动电压设定为一样，可动电极305几乎不倾转，沿向下方垂直变位。另外，如果这些驱动电压互不相同，可动电极305一边向要求的方向倾转，一边向下方垂直变位。这样，可动电极305可以在绕2轴倾转的同时，向下方垂直变位。
由于反射镜303与可动电极305刚性结合，可动电极305的直接决定反射镜303的变位。
专利文献1特开平7-113967号公报；非专利文1U.Srinivasan，et al.，“Fluidic Self-Assembly ofMicromirrors Onto Microactuators Using Capillary Forces”，IEEE Journal onSelected Topics in Quantum Electronics，Vol.8，No.1，pp.4-11(January，2002)。
可是，在如上所述的微执行器300中，具有在驱动部间产生干扰的问题。例如，在某固定电极上外加规定的电压，正对着其固定电极侧的可动电极305的一端在垂直方向上变位时，正对着其他的固定电极侧的可动电极305的端部也在垂直方向变位。
从可动电极305姿势控制的观点看，这样的驱动部间的干扰程度越小越好。由于如果干扰的程度相对于变位的目标分辨率充分小，能够通过向对应的固定电极外加电压分别独立地控制正对着每个固定电极302a～302c的可动电极305的各端部的变位，能够使控制装置变为精简的构成。另外，即使进行修正由干扰引起的变位的控制时，干扰的程度越小，控制的高精度化和精简变得越容易。尤其是，由于静电驱动时，只在吸引方向上产生驱动力，难以进行将由干扰引起的变位向复原方向的修正控制。另外，微执行器的特性分散性大时，用于修正由干扰引起变位的数据量变得庞大。尤其是，在具备多个微执行器的装置(微反射镜阵列等)中，如果干扰大，用于修正由干扰引起的变位的数据量变得庞大。这成为显著的成本增大和微执行器的驱动速度的降低的原因。从这点出发，希望驱动部间的干扰小。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而产生的，其目的在于提供，驱动部间的干扰小，并且低成本、可靠性高的执行器以及具备此执行器的装置。
本发明的执行器，其特征在于，具备基座；相对于上述基座可以变位的可动部；以上述可动部相对于上述基座可以变位的方式支撑上述可动部的弹性支撑部；以及使上述可动部相对于上述基座变位的多个驱动部，每个上述多个驱动部具备在向上述可动部传递驱动力时与上述可动部接触的驱动力传递部。
在有的实施方式中，执行器在上述驱动力传递部在不向上述可动部传递上述驱动力时，脱离上述可动部。
在有的实施方式中，上述驱动力传递部在向上述可动部传递上述驱动力时，与上述可动部可以滑动地接触。
在有的实施方式中，上述驱动力传递部具备在向上述可动部传递上述驱动力时，与上述可动部接触的突出部。
在有的实施方式中，上述突出部具有，与上述突出部接触的上述可动部的接触区域越近，剖面面积变得越小的形状。
在有的实施方式中，上述可动部具备设置在上述可动部中的与上述基座相面对一侧，向上述可动部传递上述驱动力时，与上述突出部接触的中间构件，上述突出部和上述中间构件中的至少一方具备防粘结膜。
在有的实施方式中，上述可动部具备设置在上述可动部中的与上述基座相面对一侧，向上述可动部传递上述驱动力时，与上述突出部接触的中间构件，上述可动部还具备设置在与上述可动部中的上述中间构件相反一侧的光反射面。
在有的实施方式中，上述可动部具备设置在上述可动部中的与上述基座相面对一侧，向上述可动部传递上述驱动力时，与上述突出部接触的中间构件，上述可动部，通过上述突出部将上述中间构件推压向上述基座的方向而变位。
在有的实施方式中，上述可动部还具备设置在与上述可动部中的上述中间构件相反一侧的光反射面，上述突出部位于上述光反射面和上述中间构件之间。
在有的实施方式中，上述驱动力传递部还具备与上述中间构件间隔间隙，夹入上述中间构件的一部分的支柱部；和位于上述光反射面和上述中间构件之间，由上述支柱部支撑的桥接部，上述突出部被设置在上述桥接部上。
本发明的装置，其特征在于，具备基座；可以相对于上述基座变位的上述多个可动部；以上述多个可动部相对于上述基座可以变位的方式支撑分别对应上述多个可动部中1个的多个弹性支撑部；以及使每个上述多个可动部相对于上述基座变位的多个驱动部，每个上述多个驱动部具备，在向对应上述多个可动部中的1个传递驱动力时，与上述对应的1个可动部接触的驱动力传递部。
发明效果通过本发明，驱动部具备在向可动部传递驱动力时与可动部接触的驱动力传递部。即，每个驱动力传递部和可动部没有刚性结合。因此，通过某个驱动力传递部变位可动部时，能够抑制其他驱动力传递部变位，能够使驱动部间的干扰变得非常小。
另外，通过本发明，能够提供是不需要高精度的球状反射镜的廉价的构成，并且，没有构成要素的磨损，可靠性高的执行器。
图1是模式的表示本发明实施方式中的执行器的分解立体图。
图2是模式的表示本发明实施方式中的执行器阵列的分解立体图。
图3是模式的表示本发明实施方式中的固定电极和轭架的分解立体图。
图4是模式的表示本发明实施方式中的中间构件，弹性支撑部和驱动力传递部的分解立体图。
图5是模式的表示本发明实施方式中的中间构件和突出部的剖面图。
图6A是本发明实施方式中的执行器的俯视图。
图6B是沿图6A所示的6B-6B线的执行器的剖面图。
图7A是本发明实施方式中的执行器的俯视图。
图7B是沿图7A所示的7B-7B线的执行器的剖面图。
图8A是沿图6A所示的6B-6B线的执行器的剖面图。
图8B是沿图7A所示的7B-7B线的执行器的剖面图。
图9A是沿图6A所示的6B-6B线的执行器的剖面图。
图9B是沿图7A所示的7B-7B线的执行器的剖面图。
图10A是中间构件和轭架刚性结合的执行器的剖面图。
图10B是中间构件和轭架刚性结合的执行器的剖面图。
图11是表示以往的执行器的立体图。
图12是表示以往的执行器的立体图。
图中1-基座，2-反射镜，4a、4b、4c-固定电极，5a、5b、5c-轭架，6a、6b、6c-驱动部，7-可动部，10a，10b，10c-驱动力传递部，11-中间构件，12a、12b、12c-被接触部，13a、13b、13c-弹性支撑部，14-反射镜支柱，31a、31b、31c-桥接部，32a、32b、32c、33a、33b、33c-支柱部，34a、34b、34c-突出部，40-防粘结膜。
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明中的执行器和具备此执行器的装置的实施方式进行说明。
首先，参照图1。图1是模式的表示本实施方式的执行器100的分解立体图。执行器100使用采用半导体制造工艺的微加工技术和MEMS技术制造。
执行器100具备基座1；可以相对于基座1变位的可动部7；以可动部7相对于基座1可以变位的方式支撑可动部7的弹性支撑部13a、13b和13c；以及使可动部7相对于基座1变位的多个驱动部6a、6b和6c。
基座1具备硅构件1a，以及在硅构件1a上形成的氮化硅系绝缘层1b。在硅构件1a上形成驱动电路(图中没有表示)。在绝缘层1b上设置驱动部6a～6c。在绝缘层1b上形成通孔(图中没有表示)，通过该通孔，电连接驱动电路和驱动部6a～6c。驱动部6a、6b和6c具备向可动部7传递驱动力的驱动力传递部10a、10b和10c。驱动力传递部10a、10b和10c具备在向可动部7传递驱动力时，与可动部7接触的突出部34a、34b和34c。本发明中，所谓“接触”是指构成要素之间接触但是没有结合的状态。
可动部7具备设置在与可动部7中的基座1正对着侧的中间构件11，和设置与可动部7中的中间构件11相反一侧的反射镜部2。驱动力传递部10a～10c在向可动部7传递驱动力时，中间构件11与突出部34a～34c接触。反射镜部2具备反射光(例如光束)的光反射面2a。在没有向可动部7传递驱动力的状态中，光反射面2a与X Y平面平行，光反射面2a的法线方向为Z轴方向。光反射面2a的平面形状和尺寸能根据执行器100的用途和要求的性能等进行各种设计。在本实施方式中，光反射面2a的形状是6角形，6角形的1边为约60μm。
驱动部6a～6c位于反射镜部2和基座1之间，突出部34a～34c位于反射镜部2和中间构件11之间。驱动部6a～6c根据由驱动电路供给的电气信号，产生驱动力，根据这些驱动力，突出部34a～34c通过将中间构件11推压向基座1的方向，可动部7进行相对于基座1的垂直方向的变位(沿Z轴方向的平行移动)，和相对于基座1的绕2轴的倾转(绕X轴，Y轴四周的倾转)。这样通过可动部7变位，光反射面2a将入射光反射到要求的方向。
下面，驱动部6a～6c和可动部7进行更详细地说明。
驱动部6a～6c具备固定电极4a，4b和4c，和轭架5a，5b和5c。固定电极4a～4c，通过图案加工多结晶硅等的导电膜形成，连接在驱动电路(图中没有表示)，可以设定要求的电位。
与固定电极4a～4c一样，轭架5a～5c也是由多结晶硅等的导电膜形成。轭架5a～5c是与固定电极4a～4c间隔规定的间隙正对着配置的大致菱形的板状构件，3块合在一起，整体变为6角形的对称形进行配置。固定电极4a与轭架5a正对着，固定电极4b和轭架5b正对着，固定电极4c和轭架5c正对着。轭架5a～5c起到作为可动电极的功能。轭架5a～5c可以分别沿垂直于轭架5a～5c的面的方向的Z方向，独立地平行移动。轭架5a～5c也和固定电极4a～4c一样，连接在驱动电路上，但是始终设定为接地电位。通过对固定电极4a～4c提供规定的电位，在轭架5a～5c和固定电极4a～4c之间产生静电引力，轭架5a～5c被吸引到固定电极4a～4c侧。由于每个固定电极4a～4c可以个别地设定电压，能够使轭架5a～5c个别地沿着-Z方向变位。
驱动力传递部10a～10c设置在正对着轭架5a～5c中的反射镜部2的面(+Z侧面)的中央部。驱动力传递部10a～10c呈拱形。在轭架5a～5c沿Z方向变位时，驱动力传递部10a～10c与轭架5a～5c一体移动。
中间构件11是板状构件，通过反射镜支柱14，使中间构件11的中心部和反射镜部2的中心部刚性结合。中间构件11的一部分插入每个拱形驱动力传递部10a～10c。突出部34a～34c以正对着中间构件11的上面的方式设置在驱动力传递部10a～10c上。突出部34a、34b和34c，能够分别与中间构件11的大致平面状的面的被接触部12a，12b和12c接触。被接触部12a～12c与光反射面2a大致平行，并且正对着反射镜部2。
如果驱动力传递部10a～10c向-Z方向移动，突出部34a～34c与被接触部12a，12b和12c接触，中间构件11向-Z方向压下。使突出部34a～34c位于反射镜部2和中间构件11之间，通过将轭架5a～5c驱动向固定电极4a～4c的方向，能够使反射镜部2沿-Z方向变位。
另外，通过采用使驱动力传递部10a～10c不直接接触反射镜部2，与中间构件11接触的构成，能够采取个别地制造反射镜部2和除其之外的构成要素，然后，连接中间构件11和反射镜部2的制作工序。因此，可以用与驱动部6a～6c制作工艺不同的其他工艺高精度地加工具有光反射面2a的反射镜部2。
驱动力传递部10a～10c沿-Z方向变位时，突出部34a～34c和被接触部12a～12c处于接触，但不结合的状态，处于可以相互滑动的接触(slidable contact)状态。突出部34a～34c和被接触部12a～12c的位置关系(相对角度等)如果变化大，突出部34a～34c可以在被接触部12a～12c上滑动，但是在通常的动作范围内，突出部34a～34c与被接触部12a～12c大致垂直地接触，不滑动。即使在可动部7倾转时，驱动力传递部10a～10c的变位方向(Z方向)和被接触部12a～12c的法线方向构成的角度，只在以0°为中心的规定的角度(例如几度)内变动，不会极端的大。因此，不会出现突出部34a～34c与被接触部12a～12c倾斜很大进行接触，在被接触部12a～12c上滑动，改变突出部34a～34c和被接触部12a～12c的接触位置，始终保持同样的位置关系，因此可以控制良好的精度。另外也不会发生由突出部34a～34c和被接触部12a～12c摩擦产生的，突出部34a～34c和被接触部12a～12c的磨损，能够提供可靠性高的执行器。
另外，由于每个驱动力传递部10a～10c的变位量可以独立地设定，通过独立地设定中间构件11上的3处(被接触部12a～12c)的Z方向的位置，能够设定中间构件11的姿势。因此，可以自由地使可动部7向-Z方向平行移动，或绕X轴，Y轴四周倾转。
弹性支撑部13a～13c是具有结合在中间构件11的中心附近的弹性梁的支撑弹簧。如果中间构件11向-Z方向移动，弹性支撑部13a～13c发生弹性变形，使中间构件11产生对移动方向和相反方向(+Z方向)施力的弹性恢复力。通过由该弹性恢复力，将被接触部12a～12c推压到突出部34a～34c，能够使被接触部12a～12c和突出部34a～34c可靠地接触。在被接触部12a～12c和突出部34a～34c接触的状态下，能够保证向驱动力传递部10a～10c的-Z方向的移动量和被接触部12a～12c的移动量相同，将驱动部6a～6c的变位可靠地反应到可动部7的变位，能够提供可能的高精度执行器。
并且，中间构件11和弹性支撑部13a～13c可以由同一工艺同时形成，由于不需要只高精度地加工中间构件11，或加工球面等特别工序，可以低成本地提供可靠性高的执行器。
下面，对作为具备多个执行器100的装置的执行器阵列进行说明。
图2是模式的表示本实施方式的执行器阵列101的分解立体图。执行器阵列101具备多个执行器100。执行器阵列101是将多个反射镜部2排列成2维状，可以个别地变位多个反射镜部2的微反射镜阵列。执行器阵列101使用采用半导体制造工艺的微加工技术和MEMS技术制造。
在执行器阵列101中，将每个执行器100的驱动部6a～6c作为1个驱动部单元，多个驱动部单元在基座1上配置成2维状。与各驱动部单元相关联地设置弹性支撑部13a～13c和可动部7。通过对应的弹性支撑部13a～13c，以相对于基座1可以变位的方式支撑每个可动部7。各驱动部单元，使对应多个可动部7中的1个相对于基座1变位。每个驱动力传递部10a～10c，传递驱动力到对应多个可动部7中的1个时，与其对应的可动部7接触，传递驱动力。
执行器阵列101具备的执行器100的个数是任意的。例如在补偿光学领域中的光的波面的控制用途中，执行器阵列101具备1000个以上的执行器100。
并排一组驱动部6a～6c的1个驱动部单元的水平方向的大小，与反射镜部2的大小大致相同或其以下。因此，不受驱动部单元的大小影响，可以以仅有数μm程度的间隙很密地配置邻接的反射镜部2，可以不浪费地排列多数反射镜部2。
下面，对执行器100(图1)的固定电极4a～4c和轭架5a～5c进行更详细地说明。图3是模式的表示固定电极4a～4c和轭架5a～5c的分解立体图。
轭架5a～5c通过轭架支撑梁22a～22c，23a～23c，24a～24c，25a～25c，与固定电极4a～4c间隔规定的空隙支撑。每个轭架支撑梁22a～25c的每一个是与对应轭架支撑柱20a～20f以及21中的1个结合的细长的弹性梁。轭架支撑梁22a～25c和轭架支撑柱20a～21，由与轭架5a～5c相同的导电性材料形成，与轭架5a～5c同时形成。轭架支撑柱20a～20f配置在六角形区域的最外周，轭架支撑柱21配置在六角形区域的中心，是完全相同的形状。另外，轭架支撑柱20a～21，配置在每个作为大致菱形形状的轭架5a～5c的角部附近，每个轭架5a～5c由对应的各4根支撑。
如果将电压外加到固定电极4a～4c上，在固定电极4a～4c和轭架5a～5c之间产生静电引力，轭架5a～5c被吸引向固定电极4a～4c方向(-Z方向)移动。此时，轭架支撑梁22a～25c发生弹性变形，轭架5a～5c产生靠向与固定电极4a～4c的移动方向相反方向(+Z方向)的弹性恢复力。轭架5a～5c变位到该弹性恢复力和静电引力平衡的位置。
支撑柱台26a～26f和27分别设置在轭架支撑柱20a～21的下部，是支撑轭架支撑柱20a～21的小电极。支撑柱台26a～27与固定电极4a～4c一样，图案加工形成多结晶硅导电膜，连接在驱动电路(图中没有表示)上，保持为接地电位。轭架支撑柱20a～21，轭架支撑梁22a～25c和轭架5a～5c，由导电性材料形成，通过与支撑柱台26a～27电气连接，确保接地电位。
下面，一边参照图4，一边对中间构件11，弹性支撑部13a～13c和驱动力传递部10a～10c进行更详细地说明。图4是模式的表示中间构件11，弹性支撑部13a～13c和驱动力传递部10a～10c的分解立体图。
支撑中间构件11的弹性支撑部13a、13b和13c的端部，与中间构件支撑柱30a、30b和30c结合。中间构件支撑柱30a、30b和30c分别层叠在轭架支撑柱20b，20d，20f(图3)上形成。中间构件支撑柱30a～30c，通过弹性支撑部13a～13c支撑中间构件11。
驱动力传递部10具备桥接部31a～31c和支柱部32a～32c与33a～33c。突出部34a～34c以对着中间构件11的方式设置在桥接部31a～31c。以下，对桥接部31a，支柱部32a和33a进行说明。(由于组合桥接部31b和支柱部32b与33b的构成，以及组合桥接部31c和支柱部32c与33c的构成是与组合桥接部31a和支柱部32a与33a的构成相同，省略说明)。
支柱部32a和33a设置在轭架5a(图3)上。桥接部31a位于光反射面2a和中间构件11之间，由支柱部32a和33a支撑。支柱部32a的上端部和支柱部33a的上端部由桥接部31a连结，同时将这些形成拱形形状。支柱部32a和33a，以间隔一点点间隙，夹着中间构件11的一部分(被接触部12a附近)的状态配置，限制中间构件11在XY平面内方向的移动，只可以在Z方向上移动。另外，桥接部31a以其一部分与中间构件11的一部分(被接触部12a附近)正对着的状态配置。
突出部34a设置在桥接部31上的与被接触部12a相面对的面。突出部34a具有，越接近与突出部34a接触的被接触部12a的接触区域，剖面面积越逐渐减小的锥形状。随着驱动部6a的驱动，如果突出部34a被向-Z方向压下，突出部34a与被接触部12a接触，如果再进行驱动，被接触部12a也向-Z方向压下。由于突出部34a和桥接部31a的结合部剖面面积大，高刚性，突出部34a难以破损，与被接触部12a接触的突出部34a的顶端部由于剖面面积小，可以实现与被接触部12点接触。
通过由突出部34a～34c以3点点接触按压中间构件11能够得到2个效果。第1，即使倾转中间构件11，中间构件11和突出部34的相对角度改变时，也没有中间构件11和突出部34的接触位置的变动，施加驱动力的中间构件11的位置不变动。由此，能够将轭架5的变位更正确地传递到可动部7，可以由可动部7进行更高精度的控制。第2，由于中间构件11和突出部34a～34c没有刚性结合，通过改变中间构件11和突出部34a～34c之间的相对角度产生的中间构件11和突出部34a～34c之间的弹性变形完全不会产生。中间构件11和突出部34a～34c刚性结合时，中间构件11和突出部34a～34c之间的相对角度改变时，需要额外用于使这些刚性结合的部位弹性变形的驱动力，需要更大的静电驱动力。另外作为其他问题，例如即使是只想驱动被接触部12a时，通过由改变中间构件11和突出部34a之间的相对角度产生的弹性变形的反作用力，其他突出部34b和34c变位，产生驱动部6a、6b和6c间的干扰。通过3点点接触中间构件11驱动，能够抑制这样的干扰，可以进行更高精度的控制。
下面，对中间构件11和突出部34a进行更详细地说明。由于突出部34b和34c的说明与突出部34a的说明一样，这里省略。图5是模式的表示中间构件11和突出部34a的剖面图。
突出部34a设置在桥接部31a中与被接触部12a正对着的面上。突出部34a的剖面形状是越接近被接触部12a剖面面积越小的锥形状。驱动力传递部10a(图1)不向可动部7传递驱动力的状态(不对固定电极4a(图1)外加电压的状态)下，驱动力传递部10a与可动部7脱离开，不接触。即，在驱动力传递部10a不向可动部7传递驱动力状态下，突出部34a和被接触部12a不接触，处于间隔小的间隙(例如数微米)的位置关系。如果驱动驱动部6a，突出部34a向-Z方向变位，与被接触部12a接触，并将被接触部12a沿-Z方向压下。
突出部34a～34c和中间构件11中的至少一方(在本实施方式中两方)，具备防粘结膜40。防粘结膜40是保持突出部34a～34c与被接触部12a～12c接触吸附的状态，防止被称为粘结现象的保护膜。防粘结膜40是，例如单分子保护膜(Self-Assembled monolayer Coating)。通过将驱动部6a～6c和中间构件11(图1)整体浸泡在单分子保护膜材料的溶液中，可以在包含突出部34a～34c和被接触部12a～12c的整个表面上形成防粘结膜40。防粘结膜40的厚度是任意的，例如为数nm(图5中夸大表示其厚度)。由此防止突出部34a～34c和被接触部12a～12c被吸附固定。如果突出部34a～34c和被接触部12a～12c吸附，在中间构件11倾转时，产生转动阻力，为了倾转中间构件11需要更大的静电引力，另外产生驱动部6a～6c间的干扰，通过防粘结膜40，防止中间构件11倾转时的转动阻力的产生，能够实现以低电压进行高精度的控制。
下面，对执行器100的动作进行更详细地说明。
图6A是执行器100的俯视图，图6B是沿图6A所示的6B-6B线的执行器100的剖面图，表示通过执行器100的中心，沿中间构件11的剖面。图6B表示不通电状态的执行器100。
参照图6B，由于在未对固定电极4a和4b通电流的状态下，固定电极4a和4b和轭架5a和5b之间不产生静电引力，轭架5a和5b变位初始位置(Z方向上的最高位置)，轭架5a和5b的上面位于与轭架支撑柱20a～21的上面相同的高度。轭架5a和5b位于初始位置时，突出部34a和34b的下端部，位于与中间构件11之间间隔一点点间隙正对着的高度。
图7A是执行器100的俯视图，图7B是沿图7A所示的7B-7B线的执行器100剖面图，表示通过执行器100中心，沿弹性支撑部13a和13c的剖面。图7B表示不通电状态的执行器100。
参照图7B，在没有对固定电极4a～4c中的哪一个通电的不通电状态下，中间构件11和突出部34a～34c的哪个都不接触，支撑中间构件11的弹性支撑部13a～13c不变形。此时，中间构件11和弹性支撑部13a～13c的上面Z方向上位于与中间构件支撑柱30a～30c(图4)的上面相同高度。该不通电状态中的中间构件11的Z方向的位置是在Z方向上能得到的中间构件11的最高位置。
下面，对执行器100的最大变位状态进行说明。图8A是沿图6A所示的6B-6B线的执行器100的剖面图，图8B是沿图7A所示的7B-7B线的执行器100的剖面图。
图8A和图8B表示对3个固定电极4a～4c全部外加相同电压，轭架5a～5c在-Z方向上移动最大的最大变位状态，轭架5a～5c位于在Z方向上能取得的最低位置。由于对3个固定电极4a～4c全部外加同一电压，突出部34a～34c(图1)全部在-Z方向上尽量变位同一距离，与中间构件11接触，使中间构件11在-Z方向上平行移动。由此与中间构件11结合的反射镜部2也同时平行移动。变位到该最-Z方向的状态中，外加到固定电极4a～4c上的电压为最大电压。通过使外加到固定电极4a～4c上的电压从0到最大电压变化，突出部34a～34c的Z方向的位置，能够在从最低位置(图8A)到最高位置(图6B)之间自由设定，由此可动部7的Z方向的位置也可以变位到要求的位置。
下面，对执行器100的倾转状态进行说明。图9A是沿图6A所示的6B-6B线的执行器100的剖面图，图9B是沿图7A所示的7B-7B线的执行器100的剖面图。
图9A和图9B表示在3个固定电极4a～4c中，对固定电极4a和4c(图中没有表示)外加小电压，对固定电极4b外加最大电压时的，执行器100的倾转状态。突出部34a和34c(图1)在-Z方向上移动与中间构件11接触，在-Z方向稍稍推压被接触部12a和12c(图1)，决定被接触部12a和12c附近的中间构件11的Z方向的位置。另一方面，突出部34b在-Z方向上大幅度移动，在-Z方向上大幅度压下被接触部12b。由此，以倾转可动部7的方式设定中间构件12上的3处(被接触部12a～12c)的Z方向的高度。此时，由于中间构件11通过弹性支撑部13向+Z方向施力，中间构件11和突出部34a～34c不会背离，始终可以通过突出部34a～34c的Z方向位置，控制中间构件11的姿势。另外，通过个别地变更固定电极4a～4c的电压，可以独立地设定突出部34a～34c的位置，在从最高位置到最低位置的行程中，能够对中间构件11进行任意地倾转和平行移动。
由于中间构件11通过支柱部32a～33c防止向水平方向(平行于XY平面的方向)的变位，中间构件11和突出部34a～34c不会沿着水平方向相对变位。因此，能够提供在中间构件11和突出部34a～34c之间不会产生磨损，可靠性高的执行器。
由于突出部34a～34c只在Z方向上平行移动，不会倾转，中间构件11倾转。因此，中间构件11倾转时，变动中间构件11和突出部34a～34c之间的相对角度。但是，由于中间构件11和突出部34a～34c不刚性结合，点接触，完全不会产生中间构件11和突出部34a～34c之间的弹性变形。
参照图10A和图10B，对中间构件11和轭架5a～5c刚性结合时的执行器倾转状态进行说明。图10A和图10B是中间构件11和轭架5a～5c刚性结合的执行器110的剖面图。中间构件11和轭架5a，5b与5c由刚性结合部11a，11b和11c(11c图中没有表示)刚性结合。图10A表示不通电状态的执行器110。图10B表示为了倾转中间构件11，对固定电极4b外加最大电压时的，执行器110的倾转状态。
参照图10B，对固定电极4b外加最大电压，倾转中间构件11时，由于改变中间构件11和轭架5b之间的相对角度，使刚性结合部11b弹性变形。因此，与执行器100比较，在执行器110中，额外需要用于使刚性结合部11b弹性变形的驱动力，需要更大的静电驱动力。另外，还有，在对固定电极4b外加最大电压倾转中间构件11时，会产生与中间构件11刚性结合的轭架5a和5c与中间构件11同时倾转的，驱动部6a、6b和6c间的干扰。参照图10B，在不倾转轭架5a时，倾转轭架5a时，即使对固定电极4a外加同样大小电压时，轭架5a和固定电极4a之间产生的静电引力的大小不同。这样的，某个轭架的移动如果产生对其他轭架的移动量产生影响的干扰，不得不进行用于修正由干扰引起的不需要的变位的修正控制，用于控制执行器姿势的数据量变得庞大。尤其是，在具备多个执行器的装置(微反射镜阵列等)中，用于修正由干扰引起的变位的数据量变得庞大。这成为成本显著增大和执行器的驱动速度降低的原因。
如图9A所示，在本实施方式的执行器100中，中间构件11和突出部34a～34c不刚性结合，而点接触。因此，由于不会产生如参照图10B说明的弹性变形，能够去掉由弹性变形引起的反作用力，能够抑制减小驱动需要的静电驱动力。另外，由于即使中间构件11倾转，轭架5a～5c也不倾转，在抑制轭架5a～5c不需要的变位的同时，能够保持轭架5a～5c和固定电极4a～4c相互平行的关系，能够抑制如上所述的干扰。因此，可以以更少数据量进行更高精度的控制。
另外，突出部34a～34c在-Z方向上变位时，突出部34a～34c与中间构件11大致垂直接触，即使在中间构件11倾转时，驱动力传递部10a～10c的变位方向(Z方向)和被接触部12a～12c的法线方向构成的夹角，只在以0°为中心规定的角度(例如几度)内变动，不会变得极端大。因此，突出部34a～34c不会与被接触部12a～12c倾斜过大接触，在被接触部12a～12c上滑动，突出部34a～34c和被接触部12a～12c的接触位置改变，由于始终保持相同的位置关系，可以进行精度良好的控制。另外不产生由突出部34a～34c和被接触部12a～12c的摩擦产生的，突出部34a～34c和被接触部12a～12c的磨损，能够提供可靠性高的执行器。
并且，在本实施方式中，突出部34a～34c具有锥形状，但是没有必要具有锥形状。突出部34a～34c的顶端部的形状可以不是平面，呈具有一点点的曲率半径R的曲面，与中间构件11点接触。
另外，在本实施方式中，驱动部6a～6c是只产生将轭架吸引到固定电极侧静电引力的静电型驱动部，压电型的驱动部等，也可以采用将轭架向上下双方向变位的驱动部，也可以将中间构件11从上面和下面两面，以点接触进行推压。
本发明的执行器和具备此执行器的装置适用于进行象差修正，光扫描，分光等的光装置和光磁盘装置领域。另外，即使在可调谐电容器等高频波电路，和可变流路等流体控制装置，生物工程技术等领域也适用。本发明的执行器和具备此执行器的装置，尤其适用于反射光束，入射到位于规定位置的光电气元件和光纤中的机械的光开关，和象差修正用的微反射镜阵列领域。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1、(修正后)一种执行器，具备基座；可动部，其相对于上述基座可以变位；弹性支撑部，其以上述可动部相对于上述基座可以变位的方式支撑上述可动部；多个驱动部，其使上述可动部相对于上述基座变位，上述多个驱动部的每一个具备驱动力传递部，该驱动力传递部在向上述可动部传递驱动力时，与上述可动部接触，上述可动部具备中间构件，该中间构件设置在上述可动部中的与上述基座相面对的一侧，在向上述可动部传递上述驱动力时，与上述驱动力传递部接触。
2、(删除)3、(删除)4、(删除)5、(删除)6、(修正后)根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，上述驱动力传递部具备在向上述可动部传递上述驱动力时，与上述中间构件接触的突出部，上述突出部和上述中间构件中的至少一方具备防粘结膜。
7、(修正后)根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，上述可动部进一步具备设置在上述可动部中的与上述中间构件相反一侧的光反射面。
8、(修正后)根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，上述驱动力传递部具备在向上述可动部传递上述驱动力时，与上述中间构件接触的突出部，上述可动部通过上述突出部将上述中间构件沿朝向上述基座的方向推压而变位。
9、根据权利要求8所述的执行器，其特征在于，上述可动部进一步具备设置在上述可动部中的与上述中间构件相反一侧的光反射面，上述突出部位于上述光反射面和上述中间构件之间。
10、根据权利要求9所述的执行器，其特征在于，上述驱动力传递部进一步具备支柱部，其与上述中间构件隔开间隙，夹着上述中间构件一部分；和桥接部，其位于上述光反射面和上述中间构件之间，由上述支柱部支撑，上述突出部设置于上述桥接部。
11、(修正后)一种装置，具备基座；多个可动部，其相对于上述基座可以变位；多个弹性支撑部，其以上述多个可动部相对于上述基座可以变位的方式分别支撑上述多个可动部中相对应的1个；和多个驱动部，其使上述多个可动部的每一个相对于上述基座变位，上述多个驱动部的每一个具备驱动力传递部，该驱动力传递部在向上述多个可动部中的相对应的1个传递驱动力时，与上述相对应的1个可动部接触，上述多个可动部的每一个具备中间构件，该中间构件设置在上述多个可动部中的相对应1个与上述基座相面对的一侧，在向上述相对应的1个可动部传递上述驱动力时，与上述驱动力传递部接触。
12、(追加)一种执行器，具备基座；可动部，其相对于上述基座可以变位；弹性支撑部，其以上述可动部相对于上述基座可以变位的方式支撑上述可动部；和多个驱动部，其使上述可动部相对于上述基座变位，上述多个驱动部的每一个具备，在向上述可动部传递驱动力时，与上述可动部接触的驱动力传递部，
上述驱动力传递部，在向上述可动部传递上述驱动力时与上述可动部可滑动地接触，与上述可动部中的上述驱动力传递部可滑动地接触的区域是平面。
权利要求
1.一种执行器，具备基座；可动部，其相对于上述基座可变位；弹性支撑部，其以上述可动部相对于上述基座可以变位的方式支撑上述可动部；以及多个驱动部，其使上述可动部相对于上述基座变位，上述多个驱动部的每一个分别具备驱动力传递部，该驱动力传递部在向上述可动部传递驱动力时，与上述可动部接触。
2.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，上述驱动力传递部，在不向上述可动部传递上述驱动力时离开上述可动部。
3.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，上述驱动力传递部，在向上述可动部传递上述驱动力时，与上述可动部可滑动地接触。
4.根据权利要求1所述的执行器，其特征在于，上述驱动力传递部具备，在向上述可动部传递上述驱动力时，与上述可动部接触的突出部。
5.根据权利要求4所述的执行器，其特征在于，上述突出部具有越接近与上述突出部接触的上述可动部的接触区域，剖面面积变得越小的形状。
6.根据权利要求4所述的执行器，其特征在于，上述可动部具备中间构件，该中间构件设置在上述可动部中的与上述基座相面对的一侧，在向上述可动部传递上述驱动力时，与上述突出部接触，上述突出部和上述中间构件中的至少一方具备防粘结膜。
7.根据权利要求4所述的执行器，其特征在于，上述可动部具备中间构件，该中间构件设置在上述可动部中的与上述基座相面对的一侧，在向上述可动部传递上述驱动力时，与上述突出部接触，上述可动部进一步具备设置在上述可动部中的与上述中间构件相反一侧的光反射面。
8.根据权利要求4所述的执行器，其特征在于，上述可动部具备中间构件，该中间构件设置在上述可动部中的与上述基座相面对的一侧，在向上述可动部传递上述驱动力时，与上述突出部接触，上述可动部通过上述突出部沿朝向上述基座方向推压上述中间构件而变位。
9.根据权利要求8所述的执行器，其特征在于，上述可动部还具备设置在上述可动部中的与上述中间构件相反一侧的光反射面，上述突出部，位于上述光反射面和上述中间构件之间。
10.根据权利要求9所述的执行器，其特征在于，上述驱动力传递部进一步具备支柱部，其与上述中间构件隔开间隙夹着上述中间构件一部分；以及桥接部，其位于上述光反射面和上述中间构件之间，由上述支柱部支撑，上述突出部设置在上述桥接部。
11.一种装置，具备基座；多个可动部，其相对于上述基座可以变位；多个弹性支撑部，其以上述多个可动部相对于上述基座可以变位的方式分别支撑上述多个可动部中的相对应的1个；和多个驱动部，其使上述多个可动部的每一个相对于上述基座变位，上述多个驱动部的每一个具备驱动力传递部，该驱动力传递部在向上述多个可动部中的相对应的1个传递驱动力时，与上述相对应的1个可动部接触。
全文摘要
本发明的执行器具备基座(1)；可以相对于基座(1)变位的可动部(7)；以可动部(7)相对于基座(1)可以变位的方式支撑可动部(7)的弹性支撑部(13a～13c)；以及相对于基座(1)变位可动部(7)的多个驱动部(6a～6c)，每个多个驱动部(6a～6c)具备在向可动部(7)传递驱动力时，与可动部接触的驱动力传递部(10a～10c)。
文档编号G02B26/08GK1906119SQ20058000176
公开日2007年1月31日 申请日期2005年4月14日 优先权日2004年4月22日
发明者梶野修 申请人:松下电器产业株式会社