致动器的制造方法_2

文档序号:8435744阅读:来源:国知局
动部33在厚度方向上发生弯曲位移。此时,在第I振动部24,通过按照相邻的每个振动梁向反方向施加电场,从而沿着Y轴26的方向产生的挠曲被重叠,内部包含可动部28的可动框25以X轴23为中心而转动。
[0042]图3是表示致动器21的第I振动部24的驱动的图。如上,通过对第I驱动部33施加给定的电位使得第I振动部24的相邻的直线形状的振动梁向反方向发生位移,从而如图3所示,振动梁的位移被重叠,能够使可动框25较大地进行位移驱动。
[0043]另外,设置于第2振动部27的第2驱动部37也与第I驱动部33同样地构成为使可动部28以Y轴26为中心而转动。S卩,由于以Y轴26为中心将第2驱动部37分割配置,因此若对第2驱动部37分别向反方向施加电场,则对构成第2振动部27的Y轴方向的振动板施加反方向的弯曲力矩。该弯曲力矩容易扭曲第2振动部27,因此能够以Y轴26为中心使可动部28较大地进行位移。
[0044]图4A是表示可动部28相对于可动框25的动作状态的图,图4B是表示可动框25和可动部28相对于固定框22的动作状态的图。在这些图中,由X轴23和Y轴26构成的面是固定框22的主面方向。图4B的实线示出了可动框25和可动部28相对于固定框22的动作状态。图4B的虚线重叠示出了图4A所示的可动部28相对于可动框25的动作状态。
[0045]若可动部28转动,则可动框25也因反作用而转动。即,若假设可动框25和可动部28所成的角度为0m,固定框22和可动框25所成的角度为Θ f,则固定框22和可动部28所成的角度为0m-0f。
[0046]此外,已知在第I振动部24上一体地形成了第I驱动部33的构造的情况下,第I振动部24的刚性根据从第I驱动部33接受的力而变化。即,可动框25被第I振动部24支撑,若对第I驱动部33施加电压,则构成第I驱动部33的压电体35在压电体35的平面方向上进行伸缩动作。因此,第I振动部24的刚性根据从第I驱动部33接受的力而变化。其结果,可动框25的转动状态变化。因此,无法以希望的波形对可动部28进行扫描。例如,在由可动部28对激光进行反射和扫描,并对图像进行投影的情况下,图像发生失真而无法投影高清的图像。
[0047]图5示出可动框25周边的放大俯视图。如前所述,在第I振动部24和可动框25的连接部分设置有检测部30,在第2振动部27上设置有检测部29。检测部30、29具有与图2所示的第I振动部24同样的剖面构造。即,检测部30、29由在形成于基板31上的绝缘体上形成的下部电极、形成在下部电极上的压电体、和形成在压电体上的上部电极构成。若检测部30、29发生形变,则构成检测部30、29的压电体发生形变,因压电效应而产生形变信号。通过对检测部29的信号进行检测,能够检测第2振动部27的位移信息。因此,能够根据检测部29的检测信号来掌握可动部28的位移信息。
[0048]接着,参照图6A、图6B来说明设置检测部30带来的效果。图6A是表示可动框25的位移信息Yf和可动部28的位移信息Ym的图,图6B示出了对可动部28的位移信息Ym加上了可动框25的位移信息Yf而得到的、可动部28的准确的位移信息Yw。由于检测部30设置于第I振动部24和可动框25的连接部分,因此能够掌握可动框25相对于固定框22的位移信息。
[0049]从检测部29获得的可动部28相对于可动框25的位移信息Ym由数式(I)来表示。另一方面,从检测部30获得的可动框25相对于固定框22的位移信息Yf由数式(2)来表示。然后,如数式⑶那样,通过对数式⑴和数式⑵进行合成,能够获得可动部28相对于固定框22的位移信息Yw。
[0050]Ym = Asin (ω t+δ m)(I)
[0051]Yf = Bsin (ω t+ δ f)(2)
[0052]Yw = Asin (ω t+δ m) 土Bsin (ω t+δ f)(3)
[0053]由数式(3)表示的位移信息Yw是可动部28相对于固定框22的准确的位移。即使在与影像信号等同步地对可动部28进行控制的情况下,通过基于位移信息Yw来生成驱动信号,并将该驱动信号输入到第2驱动部37,从而也能够不产生可动部28与影像信号的相位偏移地显示高清的影像。该信号处理能够由设置在致动器21的外部的电路来实施。或者,如图6C所示,也可以将基于位移信息Yw来生成驱动信号并输入到第2驱动部37的控制部51设置于致动器21。另外,在图6B中,作为Yw = Ym-Yf而获得了位移信息Yw。
[0054]此外,如图5所示,检测部30设置在可动框25与第I振动部24的连接部分上。通过采用这种构成,在可动框25进行了旋转动作时,能够从构成检测部30的压电体获得形变信号。不过,若仅在第I振动部24上设置检测部30使得检测部30不包含可动框25与第I振动部24的边界,则会监控第I振动部24的位移状态而无法获得可动框25的位移信息。此外,若仅在可动框25上设置检测部30使得检测部30不包含该边界,则可动框25的形变小而无法获得大的信号强度。因此,检测部30配置在能够检测伴随可动框25的位移的形变的范围内,但尤其优选设置在可动框25与第I振动部的连接部分上。像这样,通过将检测部30设置成包含第I振动部24与可动框25的边界,从而能够与第I振动部24和可动框25的连接位置无关地获得充分大小的形变信号。不过,若在连接部分上设置检测部30,则能够获得不仅包含可动框25的位移信息还包含第I振动部24的位移信息的信号。但是,第I振动部24的位移的振动频率为高速域(数十kHz),与作为低速域(数十Hz)的可动框25相对于固定框22的位移不同。因此,通过使用频率分离滤波器等,能够仅获得可动框25相对于固定框22的位移信息。
[0055]检测部30只要配置于一对第I振动部24中的至少任意一方即可,但为了获得更大的形变信号优选配置在可动框25的两端。图7是表示致动器21驱动时的可动框25的变形的图。若在致动器21驱动时可动框25变形,则设置有检测部30的可动框25的两端向反方向变形。即,在可动框25向上凸地发生了变形的情况下,检测部30向被压缩的方向变形,若可动框25向下凸地变形则检测部30向被拉伸的方向变形。因此,在可动框25转动了的情况下,一对检测部30如图7所示向反方向(拉伸方向和压缩方向)变形。因此,若对由该变形而得到的形变信号进行合成则成为反相位的信号成分而相互抵消,通过使用差动放大电路等能够获得大的输出信号。
[0056]另外,也可以使用检测部30对第I振动部24的位移进行检测。为了获得可动框25的位移信息,利用了检测部30向X轴23的方向发生了弯曲变形时所产生的形变信号。另一方面,若利用检测部30向Y轴26的方向发生了弯曲变形或扭曲变形时所产生的形变信号,则能够获得第I振动部24的位移信息。因此,即使为I个监控信号检测部的构成也能够取得不同的信号。所取得的信号利用低通滤波器等的频率分离滤波器等能够仅获得希望的信号。此外,也可以将一对检测部30的一方作为可动框25的位移检测用来利用,将另一方作为第I振动部24的位移检测用来利用。
[0057](实施方式2)
[0058]以下,参照附图对本发明的实施方式2中的致动器41进行说明。
[0059]图8是致动器41的立体图。图9是致动器41的可动框25周边的放大俯视图。另夕卜,致动器41具有与实施方式I的致动器21同样的构造,使可动部28进行旋转驱动。因此,仅针对与致动器21不同的构造进行说明。此外,对与致动器21同样的构成赋予相同的符号来进行说明。即,致动器41具有:固定框22 ;—对第I振动部24 ;可动框25 ;—对第2振动部27 ;可动部28 ;第I监控信号检测部(以下,称作检测部)30 ;第I驱动部33 ;和第2驱动部37。致动器41进一步具有设置于可动框25且对可动框25的位移进行控制的第3驱动部42。
[0060]第3驱动部42与图2所示的第I驱动部33同样地由在形成于基板上的绝缘体上形成的下部电极、形成在下部电极上的压电体、和形成在压电体上的上部电极构成。通过对下部电极与上部电极之间施加给定的电位差从而第3驱动部42能够使可动框25变形。
[0061]图1OA是表示用于对可动框25的信号进行抑制的驱动
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