驱动装置的制作方法

文档序号:5267517阅读:186来源:国知局
专利名称:驱动装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种例如使反射镜等被驱动物旋转的MEMS扫描仪等的驱动装置的技术领域。
背景技术
例如,在显示器、打印装置、精密測定、精密加工、信息记录重放等多种技术领域中,对通过半导体工程技术制造的MEMS(Micro Electro Mechanical System/微机电系统)设备的研究正广泛开展。作为该MEMS设备,例如在将从光源入射的光对规定的画面区域扫描并使图像呈现的显示器领域、或者在对规定的画面区域扫描光线以接受反射的光并读入图像信息的扫描领域中,微小构造的反射镜驱动装置(光扫描仪或MEMS扫描仪)受到关注。
一般情况下,人们知道反射镜驱动装置的构成具有作为基底的固定的主体;可围绕规定的中心轴旋转的反射镜;连接或接合主体和反射镜的扭杆(扭转部件)(參照专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特表2007 — 522529号公报

发明内容
发明要解决的问题在具有该构成的反射镜驱动装置中,使用线圈和磁铁来驱动反射镜的构成较为普適。在该构成中,作为一例,例如包括在反射镜上直接粘贴线圈的构成。这种情况下,通过向线圈流入电流而产生的磁场和磁铁的磁场间的相互作用,对反射镜直接施加旋转方向的力,结果使反射镜旋转。并且,在上述专利文献I中,线圈和磁铁采用如下配置的构成使扭杆产生扭转方向(換言之,反射镜的旋转轴方向)的应变。此时,因通过向线圈流入电流而产生的磁场和磁铁的磁场之间的相互作用,扭杆向扭转方向应变,扭杆的扭转方向的应变使反射镜旋转。针对该现有的反射镜驱动装置,本发明的课题是,提供ー种例如通过直接产生反射镜的旋转的力、或直接产生扭杆的扭转方向的应变的力以外的力(即作用于反射镜的旋转方向的力以外的力)的作用,可驱动反射镜(或者旋转的被驱动物)的驱动装置(即MEMS扫描仪)。用于解决问题的手段为解决上述课题,驱动装置具有基底部;被驱动部,能够以沿着ー个方向的轴为中心轴旋转;弹性部,连接上述基底部和上述被驱动部,且沿着上述ー个方向延伸;施加部,将使上述弹性部沿着上述ー个方向伸缩的力作为使上述被驱动部旋转的激振カ施加,以使上述被驱动部以由上述被驱动部及上述弾性部确定的共振频率共振。本发明的作用和优点通过以下说明的实施方式得以明确。


图I是概念性表示第I实施例涉及的驱动装置的构成的俯视图。图2是概念性表示第I实施例涉及的驱动装置的动作方式的俯视图,及概念性表示第I实施例涉及的驱动装置驱动时、从驱动源部施加的力的信号波形的图表。图3是概念性表示第2实施例涉及的驱动装置的构成的俯视图。图4是概念性表示第3实施例涉及的驱动装置的构成的俯视图。图5是概念性表示第3实施例涉及的驱动装置的动作方式的俯视图。图6是概念性表示第4实施例涉及的驱动装置的构成的俯视图。 图7是概念性表示第4实施例涉及的驱动装置的动作方式的俯视图。
具体实施例方式以下作为实施发明的最佳方式,依次说明驱动装置相关的实施方式。本实施方式的驱动装置具有基底部;被驱动部,能够以沿着ー个方向的轴为中心轴旋转;弹性部,连接上述基底部和上述被驱动部,且沿着上述ー个方向延伸;施加部,将使上述弹性部沿着上述ー个方向伸缩的力作为使上述被驱动部旋转的激振カ施加,以使上述被驱动部以由上述被驱动部及上述弾性部确定的共振频率共振。根据本实施方式的驱动装置,作为基础的基底部和可旋转地配置的被驱动部(例如下述反射镜等),通过具有弹性的弾性部(例如下述扭杆等)直接或间接连接。被驱动部通过弹性部的弾性(例如可使被驱动部以沿着ー个方向的轴为中心轴旋转的弾性),以沿着一个方向的轴为中心轴被旋转驱动。并且,弾性部沿着ー个方向延伸。即,弾性部具有以下形状沿着ー个方向(換言之,沿着被驱动部的旋转的中心轴的方向)具有长边,并且沿着与一个方向正交的另一方向具有短边。在本实施方式的驱动装置中,通过施加部的动作,施加被驱动部以沿着ー个方向的轴为中心轴旋转的激振カ。尤其是,通过施加部的动作,施加使被驱动部以由被驱动部及弹性部确定的共振频率共振的激振カ。即,通过由施加部施加的激振カ,被驱动部以共振频率共振的同时旋转(換言之,可动)。此外,这里的“旋转”不一定是指360度的旋转,其含义也包括以沿着ー个方向的轴为中心轴略微旋转的状态(例如在限定的角度内旋转的状态,或重复在限定的角度内的旋转运动的状态)的较大范围。在本实施方式中,施加部将使弹性部沿着ー个方向伸缩的力作为上述激振力,以周期性、非周期性、定期、非定期、连续、或不连续、或者其他方式施加。換言之,施加部将使弾性部伸长或压缩(或者縮小)的力作为上述激振カ施加。更具体而言,如考虑到弾性部向ー个方向伸长的情况,在本实施方式中,施加部将作用于与被驱动部的旋转方向正交的方向(即沿着被驱动部的旋转中心轴的方向,ー个方向)的力,作为激振力施加到弾性部,从而使弾性部沿着ー个方向伸縮。其结果是,基于沿着弾性部的ー个方向的伸縮的振动或者运动传送到被驱动部,被驱动部以沿着ー个方向的轴为中心轴旋转。这样ー来,在本实施方式中,无需将直接产生被驱动部的旋转的力、或直接产生弹性部的扭转方向(即被驱动部的旋转方向)的应变的力(换言之,作用于被驱动部的旋转方向的力)作为激振力直接施加,另ー方面,可通过与施加直接产生弹性部的扭转方向的应变的激振カ时ー样的方式,使被驱动部旋转。
在本实施方式的驱动装置的ー个方式中,上述弹性部和上述施加部一体化,且构成为包括压电元件。根据该方式,通过对包括压电元件而构成的弾性部施加电压,弾性部本身沿着一个方向伸縮。其结果是,可使被驱动部以沿着ー个方向的轴为中心轴旋转。在本实施方式的驱动装置的其他方式中,上述施加部将使上述弾性部沿着上述一个方向伸縮的力,作为上述激振カ直接施加到上述弾性部,上述弾性部通过上述激振カ沿着上述ー个方向伸縮。根据该方式,激振カ直接施加到弾性部,从而可使弾性部沿着ー个方向伸縮。其结果是,可使被驱动部以沿着ー个方向的轴为中心轴旋转。在本实施方式的驱动装置的其他方式中,上述基底部是包围内部空隙的框形,上述被驱动部被上述基底部包围地配置在上述基底部的内部空隙,上述弾性部的沿着上述一个方向的一个端部和上述基底部连接,且上述弾性部的沿着上述ー个方向的另ー个端部和上述被驱动部连接,上述施加部将使上述弾性部沿着上述ー个方向伸縮的力,作为上述激振力施加到上述基底部,上述基底部通过上述激振カ应变,并且上述弹性部随着上述基底部的应变沿着上述ー个方向伸縮。根据该方式,弾性部的一个端部和基底部连接,且弹性部的另ー个端部和被驱动部连接。即,基底部和弾性部沿着ー个方向排列地配置。并且,替代激振カ直接施加到弾性部,激振カ施加到基底部。其中,因基底部的形状是包围内部空隙的框形,所以在被施加了激振カ的基底部中,沿着激振カ的方向产生应变。因此,该基底部的应变引起与该基底部连接的弹性部的伸縮。此时,优选配置被驱动部,以使被驱动部的ー个方向上的位置基本或完全不变。具体而言,例如将向使基底部靠近弹性部的方向作用的力(換言之,使弾性部压缩地作用的力)作为激振力施加到基底部时,基底部压缩弹性部(或使弾性部縮小)地应变。因此,这种情况下,弾性部被压缩。另ー方面,例如将向使基底部远离弹性部的方向作用的力(換言之,使弾性部伸长地作用的力)作为激振力施加到基底部时,基底部以使弹性部伸长的方式应变。因此,这种情况下,弾性部伸长。这样ー来,在激振カ不直接施加到弾性部的情况下,也可使弾性部沿着ー个方向伸縮。其结果是,可使被驱动部以沿着ー个方向的轴为中心轴旋转。在本实施方式的驱动装置的其他方式中,上述基底部是包围内部空隙的框形,上述被驱动部被上述基底部包围地配置在上述基底部的内部空隙,上述弾性部具有(i) 一侧弹性部,将沿着上述ー个方向相対的上述基底部的2个区域部分中的ー个区域部分和与该ー个区域部分相対的上述被驱动部的区域部分连接;(ii)另ー侧弾性部,将沿着上述一个方向相対的上述基底部的2个区域部分中的另ー个区域部分和与该另ー个区域部分相对的上述被驱动部的区域部分连接,上述施加部以使上述一侧弹性部的伸縮方式和上述另一侧弹性部的伸縮方式彼此同步的方式施加上述激振力。根据该方式,弾性部具有一侧弹性部和另ー侧弾性部。一侧弹性部将沿着ー个方向相対的基底部的2个区域部分中的ー个区域部分和与该ー个区域部分相対的被驱动部的区域部分连接。另ー侧弾性部将沿着ー个方向相対的基底部的2个区域部分中的另ー个区域部分和与该另ー个区域部分相対的被驱动部的区域部分连接。即,在本方式中,基底部的ー个区域部分、一侧弹性部、被驱动部、另ー侧弾性部及基底部的另ー个区域部分沿着一个方向排列地配置。更具体而言,例如,基底部具有正方形或长方形等矩形的框形、且被驱动部具有正方形或长方形等矩形的形状时,一侧弹性部将基底部的相対的2条边(換言之,面对空隙的2条边)中的一条边和与该一条边相对的被驱动部的边连接。同样,另ー侧弾性部将基底部的相対的2条边中的另一条边和与该另一条边相对的被驱动部的边连接。尤其是在该方式中,通过施加部的动作,使一侧弹性部的伸縮方式和另ー侧弾性部的伸縮方式彼此同步地施加激振力。例如,当一侧弹性部被压缩时,夹持被驱动部而配置在ー侧弹性部的相反ー侧的另ー侧弹性部也同样被压缩。同样,例如ー侧弹性部被伸长时,夹持被驱动部而配置在第I弾性部的相反一侧的另一侧弹性部也同样被伸长。这样ー来,通过弹性部的伸縮,被驱动部不会偏向ー侧弹性部侧配置或偏向另ー侧弾性部侧配置。换言之,被驱动部基本不会沿着ー个方向无意地移动。因此,可良好地保持被驱动部的姿态稳定性。如上所述,在使一侧弹性部的伸缩方向和另ー侧弹性部的伸缩方向彼此逆向地施加激振カ的驱动装置的方式中,可如下构成上述施加部以使上述一侧弹性部的伸縮量的绝对值和上述另ー侧弾性部的伸縮量的绝对值彼此相同的方式施加上述激振力。根据该方式,通过施加部的动作,施加激振力,以使ー侧弹性部的伸缩方式和另ー侧弹性部的伸縮方式彼此同步,且ー侧弹性部的伸縮量的绝对值和另ー侧弾性部的伸縮量的绝对值彼此相同。例如,当一侧弹性部以规定量压缩时,夹持被驱动部而配置在一侧弹性部的相反一侧的另一侧弹性部也同样以规定量压缩。同样,例如,当一侧弹性部以规定量伸长时,夹持被驱动部而配置在一侧弹性部的相反一侧的另一侧弹性部也同样以规定量伸长。这样ー来,通过弹性部的伸縮,被驱动部不会偏向ー侧弹性部侧配置或偏向另ー侧弾性部侧配置。換言之,被驱动部基本不会沿着ー个方向无意地移动。因此,可良好地保持被驱动部的姿态稳定性。在本发明的驱动装置涉及的实施方式的其他方式中,上述基底部具有第I基底部和被该第I基底包围的第2基底部,上述弾性部具有第I弾性部,连接上述第I基底部和上述第2基底部,且沿着和上述ー个方向不同的另一方向延伸;以及第2弾性部,连接上述第2基底部和上述被驱动部,且沿着上述ー个方向延伸,上述施加部,(i)施加使上述第2基底部以沿着上述另ー方向的轴为中心轴旋转的驱动力,并且(ii)将该驱动力作为使上述第2弾性部沿着上述ー个方向伸縮的力的上述激振カ利用。根据该方式,第2基底部通过第I弹性部被第I基底部支持(换言之,垂吊),并且被驱动部通过第2弹性部被第2基底部支持(换言之,垂吊)。并且,施加部施加使第2基底部以沿着另一方向的轴为中心轴旋转的驱动力。其结果是,第2基底部利用第I弾性部的弾性,以沿着另一方向的轴为中心轴旋转。并且,施加部将上述驱动力作为使第2弾性部沿着ー个方向伸縮的力(即使被驱动部以沿着ー个方向的轴为中心轴旋转的激振力)利用。其结果是,被驱动部利用第2弾性部的弾性,以沿着ー个方向的轴为中心轴旋转。其中,被驱动部通过第2弾性部被第2基底部支持,且第2基底部以沿着另一方向的轴为中心轴旋转,因此被驱动部以沿着ー个方向的轴为中心轴旋转,并且以沿着另一方 向的轴为中心轴旋转。即,根据该方式,可实现被驱动部的双轴旋转驱动。并且,根据该方式,使用从单ー的施加部施加的力,可实现以沿着ー个方向的轴为中心轴的被驱动部的旋转、及以沿着另一方向的轴为中心轴的被驱动部的旋转。因此,在实践上具有以下非常有利的效果无需单独独立设置用于实现以沿着ー个方向的轴为中心轴的被驱动部的旋转的施加部、及用于实现以沿着另一方向的轴为中心轴的被驱动部的旋转的施加部。本实施方式的上述作用及其他优点可通过以下说明的实施例得以明确。如上所述,根据本实施方式的驱动装置,具有基底部、台部、弾性部、施加部。因此,不再需要直接施加直接产生被驱动部的旋转的力、或直接产生弹性部的扭转方向的应变的激振力,另ー方面,可以通过和施加直 接产生弹性部的扭转方向的应变的激振カ时ー样的方式,使被驱动部旋转。实施例以下參照

驱动装置的实施例。此外,以下说明将驱动装置适用于MEMS扫描仪的例子。(I)第I实施例首先,參照图I及图2说明MEMS扫描仪的第I实施例。(I - I)基本构成首先,參照图I说明第I实施例涉及的MEMS扫描仪100的基本构成。其中,图I是概念性表示第I实施例涉及的MEMS扫描仪100的基本构成的俯视图。如图I所示,第I实施例涉及的MEMS扫描仪100具有构成上述“基底部”的ー个具体例的基底110 ;构成上述“弹性部(或者一侧弹性部)”的ー个具体例的扭杆120a ;构成上述“弾性部(或另ー侧弾性部)”的ー个具体例的扭杆120b ;构成上述“被驱动部”的ー个具体例的反射镜130 ;构成上述“施加部”的ー个具体例的驱动源部140a ;构成上述“施加部”的ー个具体例的驱动源部140b。基底110是内部具有空隙的框形。即,基底110具有在图I中的Y轴方向延伸的2条边、及在图I中的X轴方向(即和Y轴正交的轴方向)延伸的2条边,并且具有具备由在Y轴方向延伸的2条边和在X轴方向延伸的2条边包围的空隙的框形。在图I所示的例子中,基底110具有正方形的形状,但不限于此,例如也可具有其他形状(例如长方形等矩形形状、圆形形状等)。并且,基底110优选是作为第I实施例涉及的MEMS扫描仪100的基础的构造体,固定到未图示的基板或支持部件(换言之,在MEMS扫描仪100这一系统的内部固定)。此外,在图I中,示出了基底110具有框形的例子,当然也可具有其他形状。例如,基底110可具有内部具有空隙的箱型形状。即,基底110具有在由X轴及Y轴规定的平面上分布的2个面、在由X轴和未图示的Z轴(即与X轴及Y轴两者正交的轴)规定的平面上分布的2个面、及在由Y轴和未图示的Z轴规定的平面上分布的2个面,并且具有具备由该6个面包围的空隙的箱形状。或者,可对应配置反射镜130的方式,将基底110的形状适当替换为任意的形状。扭杆120a例如是以硅、铜合金、铁类合金、其他金属、树脂等为材料的弹簧等具有弹性的部件。扭杆120a在图I中的Y轴方向上延伸地配置。换言之,扭杆120a具有以下形状具有在Y轴方向延伸的长边,并且具有在X轴方向延伸的短边的形状。也可根据下述共振频率的设定情况,扭杆120a可具有下述形状具有在Y轴方向延伸的短边,并且具有在X轴方向延伸的长边的形状。扭杆120a的一个端部121a在中间存在驱动源部140a的状态下,连接到基底110的内侧的边111。扭杆120a的另ー个端部122a沿着Y轴方向连接到和基底110的内侧的边111相対的反射镜130的一条边131。同样,扭杆120b例如是以硅、铜合金、铁类合金、其他金属、树脂等为材料的弹簧等具有弹性的部件。扭杆120b在图I中的Y轴方向上延伸地配置。换言之,扭杆120b具有以下形状具有在Y轴方向延伸的长边,并且具有在X轴方向延伸的短边的形状。也可根据下述共振频率的设定情况,扭杆120b可具有下述形状具有在Y轴方向延伸的短边,并且具有在X轴方向延伸的长边的形状。扭杆120b的一个端部121b在中间存在驱动源部140b的状态下,沿着Y轴方向连接到与基底110的内侧的边(换言之,区域部分)111 (即连接了扭杆120a的一个端部121a的基底110的内侧的边111)相対的基底110的内侧的边112。扭杆120b的另ー个端部122b沿着Y轴方向连接到与基底110的内侧的边112相対的反射镜130的另一条边132。S卩,在第I实施例中,以使沿着Y轴方向按照基底110的内侧的边111、驱动源部140a、扭杆120a、反射镜130的一条边131、反射镜130、反射镜130的另一条 边132、扭杆120b、驱动源部140b及基底110的内侧的边112的顺序排列的方式,配置基底
110、扭杆120a及120b、反射镜130、被驱动源部140a及140b。反射镜130配置为在基底110的内部空隙中,由扭杆120a及120b垂吊或支持。反射镜130通过扭杆120a及120b的弹性以沿着Y轴方向的轴为中心轴旋转地构成。驱动源部140a分别固定到基底110的内侧的边111及扭杆120a的一个端部121a上,被夹持在基底110的内侧的边111和扭杆120a的一个端部121a之间。驱动源部140a将使扭杆120a沿着Y轴方向伸缩的力,施加到扭杆120a。更具体而言,驱动源部140a将使扭杆120a沿着Y轴方向伸长的カ(具体而言,例如是向Y轴的正向(图I的上側)拉伸扭杆120a的力,向Y轴的正向作用的力)、使扭杆120a沿着Y轴方向压缩的力(具体而言,例如是向Y轴的负向(图I的下側)推入扭杆120a的力,向Y轴负向作用的力)施加到扭杆120a。同样,驱动源部140b分别固定到基底110的内侧的边112及扭杆120b的ー个端部121b上,被夹持在基底110的内侧的边112和扭杆120b的一个端部121b之间。驱动源部140b将使扭杆120b沿着Y轴方向伸缩的力,施加到扭杆120b。具体而言,驱动源部140b将使扭杆120b沿着Y轴方向伸长的カ(具体而言,例如是向Y轴的负向(图I的下側)拉伸扭杆120b的力,向Y轴的负向作用的力)、或使扭杆120b沿着Y轴方向压缩的力(具体而言,例如是向Y轴的正向(图I的上侧)推入扭杆120b的力,向Y轴正向作用的力)施加到扭杆120b。作为该驱动源部140a及140b的各自的具体示例包括(i)施加源自压电效果的力的驱动源部;(ii)施加源自电磁力的力的驱动源部;及(iii)施加源自静电力的カ的驱动源部。当然,也可使用其他方式。例如,施加源自压电效果的力的驱动源部具有固定到基底110上的第I电极;固定到扭杆120a (或扭杆120b)上的第2电极;以及夹持在第I电极和第2电极之间的压电元件。这种情况下,对第I电极及第2电极的至少ー个,从未图示的驱动源部控制电路以规定的时序施加所需的电压。通过对第I电极及第2电极的至少ー个施加电压,压电元件改变其形状。其中,第I电极固定到作为基础的基底110,且第2电极固定到扭杆120a (或者扭杆120b),因此压电元件的形状变化经由第2电极作为カ施加到扭杆120a (或扭杆120b)。其结果是,源自基于电压施加的压电元件形状变化(即压电效果)的力,施加到扭杆120a (或者扭杆120b)。另外,施加源自电磁力的力的被驱动源部具有固定到基底110的磁极;固定到扭杆120a (或扭杆120b)的线圈。这种情况下,对线圈从未图示的驱动源部控制电路以所需的时序施加所需的电压。通过对线圈施加电压而流入电流,在线圈和磁极之间产生电磁相互作用。结果产生基于电磁相互作用的电磁力。其中,磁极固定到作为基础的基底110,且线圈固定到扭杆120a (或者扭杆120b),因此源自该电磁力的力施加到扭杆120a (或扭杆120b)。其结果是,源自电磁力的力施加到扭杆120a (或者扭杆120b)。另外,施加源自静电力的力的被驱动源部具有固定到基底110上的梳状的第I电极;以及固定在扭杆120a (或扭杆120b)上,并且在第I电极间分布的梳状的第2电极。这种情况下,从未图示的驱动源部控制电路以所需的时序向第I电极施加所需的电压。其中,因第I电极和第2电极之间的电位差,在第I电极和第2电极之间产生静电カ(換言之,库仑力)。其中,第I电极固定在作为基础的基底110上,且第2电极固定在扭杆120a (或扭杆120b)上,所以源自该静电カ的力施加到扭杆120a (或扭杆120b)。结果是,源自静电力的力施加到扭杆120a (或扭杆120b)。(I - 2) MEMS扫描仪的动作接着,參照图2说明第I实施例涉及的MEMS扫描仪100的动作方式(具体而言,使反射镜130旋转的动作的方式)。其中,图2是概念性表示第I实施例涉及的MEMS扫描仪100的动作方式的俯视图,及概念性表示第I实施例涉及的MEMS扫描仪100驱动时、从驱动源部140a及140b施加的力的信号波形的图表。如图2 Ca)所示,旋转反射镜130时,驱动源部140a对扭杆120a施力。其中,驱动源部140a对扭杆120a施力,以重复进行扭杆120a的沿着Y轴方向的伸縮。其结果是,扭杆120a沿着Y轴方向重复伸縮。同时,旋转反射镜130时,驱动源部140b对扭杆120b施力。其中,驱动源部140b对扭杆120b施力,以重复进行扭杆120b的沿着Y轴方向的伸縮。其结果是,扭杆120b沿
着Y轴方向重复伸縮。此外,在以下说明中,将为使反射镜130旋转(尤其是以共振频率旋转)而施加的力(換言之,为使扭杆120a及120b伸缩而施加的力),称为“激振力”来进行说明。在此,如图2(b)所示,优选扭杆120a的伸缩方式和扭杆120b的伸缩方式同步。具体而言,驱动源部140a施加使扭杆120a沿着Y轴方向压缩的激振カ时,优选驱动源部140b也施加使扭杆120b沿着Y轴方向压缩的激振カ。其结果是,当扭杆120a沿着Y轴方向被压缩时,扭杆120b也沿着Y轴方向被压缩。更具体地说,如图2 (b)所示,驱动源部140a施加使扭杆120a沿着Y轴方向压缩的激振カ(具体而言,例如是向Y轴的负向(图2 (a)的下侦D推入扭杆120a的力,向Y轴负向作用的力)时,优选驱动源部140b也施加使扭杆120b沿着Y轴方向压缩的激振カ(具体而言,例如是向Y轴的正向(图2 Ca)的上側)推入扭杆120b的力,向Y轴正向作用的力)。同样,驱动源部140a施加使扭杆120a沿着Y轴方向伸长的激振カ时,优选驱动源部140b也施加使扭杆120b沿着Y轴方向伸长的激振力。其结 果是,当扭杆120a沿着Y轴方向伸长时,扭杆120b也沿着Y轴方向伸长。更具体而言,如图2 (b)所示,驱动源部140a施加使扭杆120a沿着Y轴方向伸长的激振カ(具体而言,例如是向Y轴的正向(图2 Ca)的上侧)拉伸扭杆120a的力,向Y轴正向作用的力)时,优选驱动源部140b也施加使扭杆120b沿着Y轴方向拉伸的激振カ(具体而言,例如是向Y轴的负向(图2 Ca)的下側)推入扭杆120b的力,向Y轴负向作用的力)。进一步,优选扭杆120a的伸缩量的绝对值和扭杆120b的伸缩量的绝对值相同。例如,当扭杆120a的弾性系数和扭杆120b的弾性系数相等吋,优选从驱动源部140a施加到扭杆120a的激振カ的绝对值和从驱动源部140b施加到扭杆120b的激振カ的绝对值相同。具体而言,驱动源部140a施加使扭杆120a沿着Y轴方向以规定量压缩的激振カ时,优选驱动源部140b也施加使扭杆120b沿着Y轴方向以规定量压缩的激振力。更具体而言,如图2 (b)所示,驱动源部140a施加使扭杆120a沿着Y轴方向以规定量压缩的激振力(具体而言是称为“ー A”的Y轴方向的激振力)时(即时刻T2吋),优选驱动源部140b也施加使扭杆120b沿着Y轴方向以规定量压缩的激振カ(具体而言是称为“+A”的Y轴方向的激振力)。同样,驱动源部140a施加使扭杆120a沿着Y轴方向以规定量伸长的激振力时,优选驱动源部140b也施加使扭杆120b沿着Y轴方向以规定量伸长的激振力。更具体而言,如图2 (b)所示,驱动源部140a施加使扭杆120a沿着Y轴方向以规定量伸长的激振力(具体而言是称为“+A”的Y轴方向的激振力)时(即时刻Tl吋),优选驱动源部140b也施加使扭杆120b沿着Y轴方向以规定量伸长的激振力(具体而言是称为“ー A”的Y轴方向的激振力)。或者,当扭杆120a的弹性系数和扭杆120b的弹性系数不相等时,为使扭杆120a的伸长量的绝对值和扭杆120b的伸长量的绝对值相同,优选适当调节从驱动源部140a施加到扭杆120a的激振カ的绝对值和从驱动源部140b施加到扭杆120b的激振カ的绝对值。并且优选从驱动源部140a向扭杆120a施加激振カ的周期(換言之,是激振力的增减周期,扭杆120a的伸縮周期)及从驱动源部140b向扭杆120b施加激振カ的周期(換言之,是激振力的增减周期,扭杆120b的伸缩周期),分别是与由扭杆120a及120b、反射镜130确定的共振频率同步的周期,或是与由扭杆120a及120b、反射镜130确定的共振频率的2倍频率同步的周期。例如优选如果反射镜130的惯性カ矩为I、且将扭杆120a及120b视作I根弹簧时的扭转弹簧常数为k,则从驱动源部140a向扭杆120a施加激振カ的周期及从驱动源部140b向扭杆120b施加激振カ的周期,分别与(丨/ (2π) ) x, (k/l)的频率同步的周期(即2π< (l/k)的周期)、或与(1/2π) ) xvr (k/I)的频率的2倍频率同步的周期(即πχ, (l/k)的周期)同歩。并且,作为施加的信号的波形,除了正弦波外,可适当使用正弦半波、矩形波、脉冲波、锯齿形波、它们的合成波等任意波形。通过以该周期施加激振力,如图2 (a)所示,扭杆120a及120b分别以和共振频率同步的周期、或与共振频率的2倍频率同步的周期沿着Y轴方向重复伸縮。这样ー来,基于扭杆120a及120b的伸縮的振动传送到反射镜130,结果是反射镜130旋转。尤其是,反射镜130以由扭杆120a及120b、反射镜130确定的共振频率重复旋转动作地旋转。換言之,反射镜130如图2 Ca)所示,在规定的角度范围内重复共振频率下的旋转动作(换言之,重复规定角度范围内的旋转的往返运动)地旋转。即,反射镜130自励共振。其中,“共振”是指通过无限小的力的重复,产生无限大的位移的现象。因此,即使减小为使反射镜130旋转而分别施加到扭杆120a及120b的激振力,也可増大反射镜130的旋转范围(換言之,旋转方向的振幅)。即,可相对减小反射镜130旋转所需的激振力。因 此,也可減少施加反射镜130的旋转所需的カ所需的电量。因此,可更高效地移动反射镜130,结果可实现MEMS扫描仪100的低耗电化。并且,在第I实施例中,驱动源部140a及140b分别将向与反射镜130的旋转方向正交的方向(换言之,是反射镜130的旋转的中心轴,在第I实施例中是沿着Y轴的方向)作用的力,作为激振力分别施加到扭杆120a及120b,从而使反射镜130旋转。S卩,在第I实施例中,即使不将直接产生反射镜130的旋转的力(即直接作用于反射镜130的旋转方向的力)或者直接产生扭杆120a及120b各自的扭转方向(即反射镜130的旋转方向)的应变的力(換言之作用于反射镜130的旋转方向的力)作为激振力直接施加,也可通过和将直接产生扭杆120a及120b各自的扭转方向的应变的力作为激振力施加时ー样的方式,使反射镜130旋转。
(2)第2实施例接着參照图3说明MEMS扫描仪的第2实施例。其中,图3是概念性表示第2实施例涉及的MEMS扫描仪101的基本构成的俯视图。此外,对和上述第I实施例涉及的MEMS扫描仪100相同的构成附加同样的參考标记,从而省略其详细说明。如图3所示,第2实施例涉及的MEMS扫描仪101和第I实施例涉及的MEMS扫描仪100 一祥,具有:基底110、扭杆120a、扭杆120b、反射镜130。尤其是在第2实施例涉及的MEMS扫描仪101中,驱动源部140a与扭杆120a —体化,驱动源部140b与扭杆120b —体化,且扭杆120a及120b分别由压电元件构成,在这ー点上和第I实施例涉及的MEMS扫描仪100不同。因此,扭杆120a的一个端部121a直接连接到基底110的内侧的边111。并且,扭杆120b的一个端部121b直接连接到基底110的内侧的边112。扭杆120a及120b分别向构成该扭杆120a及120b的压电元件施加电压,从而沿着图3中Y轴的方向伸缩地构成。因此,通过向扭杆120a及120b本身施加电压,可使扭杆120a及120b分别以上述方式伸縮。其结果是,即使不将直接产生反射镜130的旋转的力(即直接作用于反射镜130的旋转方向的力)或者直接产生扭杆120a及120b各自的扭转方向(即反射镜130的旋转方向)的应变的力(换言之,作用于反射镜130的旋转方向的力)作为激振力直接施加,也可与将直接产生扭杆120a及120b各自的扭转方向的应变的力作为激振カ施加时ー样的方式,使反射镜130旋转。即,可享受和第I实施例涉及的MEMS扫描仪100享受的效果同样的效果。(3)第3实施例接着參照图4及图5说明MEMS扫描仪的第3实施例。(3 — I)基本构成首先參照图4说明第3实施例涉及的MEMS扫描仪102的基本构成。在此,图4是概念性表示第3实施例涉及的MEMS扫描仪102的基本构成的俯视图。此外,对和上述第I实施例涉及的MEMS扫描仪100相同的构成,附加同样的參考标记,从而省略其详细说明。如图4所示,第3实施例涉及的MEMS扫描仪102和第I实施例涉及的MEMS扫描仪100—样,具有基底110、扭杆120a、扭杆120b、反射镜130、驱动源部140a、驱动源部140b。尤其是在第3实施例涉及的MEMS扫描仪102中,驱动源部140a及140b各自的配置位置与第I实施例涉及的MEMS扫描仪100中的驱动源部140a及140b各自的配置位置不同。具体而言,在第3实施例涉及的MEMS扫描仪102中,驱动源部140a固定到基底110的外侧的边113(具体而言,相对上述基底110的内侧的边111在反射镜130的相反ー侧相对的基底110的外侧的边113)上。并且,扭杆120a的一个端部121a直接固定到基底的内侦_边111。同样,驱动源部140b固定到基底110的外侧的边114 (具体而言,相对上述基底110的内侧的边112在反射镜130的相反一侧相对的外侧的边114,是沿着Y轴方向与基底110的外侧的边113相对的边114)上。并且,扭杆12ba的一个端部121b直接固定到基底的内侧的边112上(3 - 2) MEMS扫描仪的动作接着參照图5说明第3实施例涉及的MEMS扫描仪102的动作方式(具体而言,使反射镜130旋转的动作方式)。其中,图5是概念性表示第3实施例涉及的MEMS扫描仪102的动作方式的俯视图。如图5 (a)及图5 (b)所示,使反射镜130旋转时,驱动源部140a对基底110 (尤其是基底110的外侧的边113)施加激振力。同样,驱动源部140b对基底110 (尤其是基底110的外侧的边114)施加激振力。其中,驱动源部140a将基底110的外侧的边113沿着Y轴负方向推入的力作为激振力施加、且驱动源部140b将基底110的外侧的边114沿着Y轴的正方向推入的力作为激振力施加时,如图5 (a)所示,基底110的边113及边114分别向基底110的空隙推入地应变。其结果是,扭杆120a及120b分别沿着Y轴方向被压缩。同样,驱动源部140a将基底110的外侧的边113沿着Y轴正方向拉伸的力作为激振力施加、且驱动源部140b将基底110的外侧的边114沿着Y轴的负方向拉伸的力作为激振力施加时,如图5 (b)所示,基底110的边113及边114分别从基底110的空隙飞出地应变。其结果是,扭杆120a及120b分别沿着Y轴方向伸长。通过以和共振频率同步的周期重复进行该激振力的施加,在第3实施例中和第I实施例一祥,扭杆120a及120b分别以和共振频率同步的周期沿着Y轴方向重复伸縮。这样ー来,基于扭杆120a及120b的伸缩的振动传送到反射镜130,结果使反射镜130旋转。尤其是,反射镜130以由扭杆120a及120b、反射镜130确定的共振频率重复旋转动作地进行旋转。換言之,反射镜130如图5 (a)及(b)所示,在规定的角度范围内重复共振频率下的旋转动作(換言之,重复规定角度范围内的旋转的往返运动)地旋转。即,反射镜130自励共振。因此,在第3实施例涉及的MEMS扫描仪102中,和第I实施例涉及的MEMS扫描仪100 一祥,即使不将直接产生反射镜130的旋转的力(即直接作用于反射镜130的旋转方向的力)或者直接产生扭杆120a及120b各自的扭转方向(即反射镜130的旋转方向)的应变的力(換言之,作用于反射镜130的旋转方向的力)作为激振力直接施加,也可与将直接产生扭杆120a及120b各自的扭转方向的应变的力作为激振力施加时ー样的方式,使反射镜130旋转。并且,在第3实施例中,将激振力施加到基底110。换言之,将用于施加激振カ的驱动源部140a及140b分别固定到基底110。因此,无需将驱动源部140a及140b固定到包括扭杆120a及120b、反射镜130的可动部上。这样ー来,可相对抑制包括扭杆120a及120b、反射镜130的可动部中的、源自驱动源部140a及140b的热的产生。结果可良好地抑制对包括扭杆120a及120b、反射镜130的可动部的热的不良影响。并且,因将激振力施加到基底110,所以无需对包括扭杆120a及120b、反射镜130的可动部附加驱动源部140a及140b。因此,可不增加包括扭杆120a及120b、反射镜130的可动部的质量地施加激振力。因此,可增加反射镜130移动的灵敏度。
此外,在第3实施例涉及的MEMS扫描仪102中,利用基底110的应变实现扭杆120a及120b各自的Y轴方向上的伸縮。因此,在第3实施例涉及的MEMS扫描仪102中,替代基底110完全固定的结构,优选实质上在允许包括边113的构造部分及包括边114的构造部分的各自的应变的状态下固定。并且,当然可将在上述第I实施例、第2实施例中说明的各种构成适当适用于上述第3实施例涉及的MEMS扫描仪102。此外,在上述第I实施例到第3实施例中,说明以Y轴为中心轴旋转反射镜130的MEMS扫描仪100至102。S卩,在上述第I实施例及第2实施例中,说明采用单轴旋转驱动方式的MEMS扫描仪。但是,对于以Y轴为中心轴旋转反射镜130的同时以X轴为中心轴旋转反射镜130的MEMS扫描仪,也可采用上述构成。这种情况下,可如下构成通过施加使沿Y轴方向延伸的扭杆120沿着Y轴方向伸缩的激振力,从而以Y轴为中心轴旋转反射镜130,并且通过施加使沿X轴方向延伸的扭杆120沿X轴方向伸缩的激振力,从而以X轴为中心轴旋转反射镜130。或者,可如下构成通过施加使沿Y轴方向延伸的扭杆120沿着Y轴方向伸缩的激振力,从而以Y轴为中心轴旋转反射镜130,并且通过施加使沿X轴方向延伸的扭杆120沿扭转方向(即以X轴为中心轴的旋转方向)扭转的激振力,从而以X轴为中心轴旋转反射镜130。(4)第4实施例接着參照图6及图7说明MEMS扫描仪的第4实施例。(4— I)基本构成首先參照图6说明第4实施例涉及的MEMS扫描仪103的基本构成。其中,图6是概念性表示第4实施例涉及的MEMS扫描仪103的基本构成的俯视图。此外,对和上述第I实施例涉及的MEMS扫描仪100到第3实施例涉及的MEMS扫描仪102相同的构成,附加同样的參考标记,从而省略其详细说明。如图6所示,第4实施例涉及的MEMS扫描仪103具有构成上述“第I基底部”的ー个具体例的第I基底Iio — I ;构成上述“第I弹性部”的ー个具体例的第I扭杆120a —
1;构成上述“第I弾性部”的ー个具体例的第I扭杆120b — I ;构成上述“第2基底部”的ー个具体例的第2基底110 — 2 ;构成上述“第2弾性部”的ー个具体例的第2扭杆120a —
2;构成上述“第2弾性部”的ー个具体例的第2扭杆120b — 2 ;构成上述“被驱动部”的一个具体例的反射镜130 ;构成上述“施加部”的ー个具体例的驱动源部140a ;构成上述“施加部”的ー个具体例的驱动源部140b。第I基底部110 — I是内部具有空隙的框形。即,第I基底110 — I具有在图6中的Y轴方向延伸的2条边、及在图6中的X轴方向(即和Y轴正交的轴方向)延伸的2条边,并且具有具备由在Y轴方向延伸的2条边和在X轴方向延伸的2条边包围的空隙的框形。在图6所示的例子中,第I基底110 — I具有正方形的形状,但不限于此,例如也可具有其他形状(例如长方形等矩形形状、圆形形状等)。并且,第I基底110 — I优选是作为第4实施例涉及的MEMS扫描仪103的基础的构造体,固定到未图示的基板或支持部件(换言之,在MEMS扫描仪102这一系统的内部固定)。
此外,在图6中,示出了第I基底110 — I具有框形的例子,当然也可具有其他形状。例如,第I基底110 — I可具有内部具有空隙的箱型形状。即,第I基底110 — I具有在由X轴及Y轴规定的平面上分布的2个面、在由X轴和未图示的Z轴(即与X轴及Y轴两者正交的轴)规定的平面上分布的2个面、及在由Y轴和未图示的Z轴规定的平面上分布的2个面,并且具有具备由该6个面包围的空隙的箱形状。或者,可对应配置反射镜130的方式,将第I基底110 — I的形状适当替换为任意的形状。第I扭杆120a — I例如是以硅、铜合金、铁类合金、其他金属、树脂等为材料的弹簧等具有弹性的部件。第I扭杆120a — I在图6中的X轴方向上延伸地配置。換言之,第I扭杆120a — I具有以下形状具有在X轴方向延伸的长边,并且具有在Y轴方向延伸的短边的形状。也可根据下述共振频率的设定情况,第I扭杆120a — I可具有下述形状具有在X轴方向延伸的短边,并且具有在Y轴方向延伸的长边的形状。第I扭杆120a — I的一个端部121a — I连接到第I基底110 — I的内侧的边115 — I。第I扭杆120a — I的另ー个端部122a — I沿着X轴方向连接到和第I基底110 — I的内侧的边115 — I相对 的第2基底110 — 2的外侧的边117 — 2。同样,第I扭杆120b — I例如是以硅、铜合金、铁类合金、其他金属、树脂等为材料的弹簧等具有弹性的部件。第I扭杆120b — I在图6中的X轴方向上延伸地配置。換言之,第I扭杆120b — I具有以下形状具有在X轴方向延伸的长边,并且具有在Y轴方向延伸的短边的形状。也可根据下述共振频率的设定情况,第I扭杆120b — I可具有下述形状具有在X轴方向延伸的短边,并且具有在Y轴方向延伸的长边的形状。第I扭杆120b — I的一个端部121b — I沿着X轴方向连接到与第I基底110 — I的内侧的边(換言之,区域部分)115 - I (即连接了第I扭杆120a — I的一个端部121a — I的第I基底110 — I的内侧的边115 — I)相対的第I基底110 — I的内侧的边116 — I。第I扭杆120b — I的另ー个端部122b — I沿着X轴方向连接到与第I基底110 — I的内侧的边116 — I相对的第2基底110 — 2的外侧的边118 — 2。第2基底部110 — 2是内部具有空隙的框形。即,第2基底110 — 2具有在图6中的Y轴方向延伸的2条边、及在图6中的X轴方向(即和Y轴正交的轴方向)延伸的2条边,并且具有具备由在Y轴方向延伸的2条边和在X轴方向延伸的2条边包围的空隙的框形。在图6所示的例子中,第2基底110 — 2具有正方形的形状,但不限于此,例如也可具有其他形状(例如长方形等矩形形状、圆形形状等)。并且,第2基底110 — 2在第I基底110 — I的内部空隙中,由第I扭杆120a —I及120b — I垂吊或支持地配置。第2基底110 — 2通过第I扭杆120a — I及120b — I的弹性,以X轴方向为中心轴旋转地构成。此外,在图6中,示出了第2基底110 — 2具有框形的例子,当然也可具有其他形状。例如,第2基底110 — 2可具有内部具有空隙的箱型形状。即,第2基底110 — 2具有在由X轴及Y轴规定的平面上分布的2个面、在由X轴和未图示的Z轴(即与X轴及Y轴两者正交的轴)规定的平面上分布的2个面、及在由Y轴和未图示的Z轴规定的平面上分布的2个面,并且具有具备由该6个面包围的空隙的箱形状。或者,可对应配置反射镜130的方式,将第2基底110 — 2的形状适当替换为任意的形状。第2扭杆120a — 2例如是以硅、铜合金、铁类合金、其他金属、树脂等为材料的弹簧等具有弹性的部件。第2扭杆120a — 2在图6中的Y轴方向上延伸地配置。換言之,第2扭杆120a — 2具有以下形状具有在Y轴方向延伸的长边,并且具有在X轴方向延伸的短边的形状。也可根据下述共振频率的设定情况,第2扭杆120a — 2可具有下述形状具有在Y轴方向延伸的短边,并且具有在X轴方向延伸的长边的形状。第2扭杆120a — 2的一个端部121a — 2连接到第2基底110 — 2的内侧的边111 一 2。第2扭杆120a — 2的另ー个端部122a — 2沿着Y轴方向连接到和第2基底110 — 2的内侧的边111 一 2相对的反射镜130的一条边131。同样,第2扭杆120b — 2例如是以硅、铜合金、铁类合金、其他金属、树脂等为材料的弹簧等具有弹性的部件。第2扭杆120b — 2在图6中的Y轴方向上延伸地配置。換言之,第2扭杆120b — 2具有以下形状具有在Y轴方向延伸的长边,并且具有在X轴方向延伸的短边的形状。也可根据下述共振频率的设定情况,第2扭杆120b — 2可具有下述形状具有在Y轴方向延伸的短边,并且具有在X轴方向延伸的长边的形状。第2扭杆120b — 2的一个端部121b — 2沿着Y轴方向连接到与第2基底110 — 2的内侧的边(換言之,区域部分)111 一 2 (即连接了第2扭杆120a — 2的一个端部121a — 2的第2基底110 — 2的内侧的边111 一 2)相対的第2基底110 — 2的内侧的边112 — 2。第2扭杆120b — 2的另ー个端部122b — 2沿着Y轴方向连接到与第2基底110 — 2的内侧的边112 — 2相对的反射镜130的另一条边132。反射镜130在第2基底110 — 2的内部空隙中,由第2扭杆120a — 2及120b —2垂吊或支持地配置。反射镜130通过第2扭杆120a — 2及120b — 2的弹性以Y轴方向为中心轴旋转地构成。驱动源部140a分别固定到第I基底110 — I的内侧的边111 一 I及第2基底110 - 2的外侧的边113 — 2上,以被夹持在第I基底110 — I的内侧的边111 — I和第2基底110 — 2的外侧的边113 — 2之间。更具体而言,在第3实施例涉及的MEMS扫描仪102中,作为驱动源部140a,采用源自静电力的力的驱动源部。因此,驱动源部140a具有固定在第I基底110 — I的内侧的边111 一 I上的梳状的第I电极141a ;固定在第2基底110 一 2的外侧的边113 — 2上,并且在第I电极141a之间分布的梳状的第2电极142a。这种情况下,向第I电极141a从未图示的驱动源部控制电路以所需的时序施加所需的电压。其中,因第I电极141a和第2电极142a之间的电位差,在第I电极141a和第2电极142a之间产生静电カ(換言之库仑力)。其中,因第I电极141a固定到作为基础的第I基底110 — I上,且第2电极142a固定到第2基底110 — 2上,所以源自该静电カ的力施加到第2基底110 — 2。结果使源自静电力的力施加到第2基底110 — 2。驱动源部140b分别固定到第I基底110 — I的内侧的边112 — I及第2基底110 - 2的外侧的边114 — 2上,以被夹持在第I基底110 — I的内侧的边112 — I和第2基底110 — 2的外侧的边114 一 2之间。更具体而言,在第3实施例涉及的MEMS扫描仪102中,作为驱动源部140b,采用源自静电力的力的驱动源部。因此,驱动源部140b具有固定在第I基底110 — I的内侧的边112 — I上的梳状的第I电极141b ;固定在第2基底110 一 2的外侧的边114 一 2上,并且在第I电极141b之间分布的梳状的第2电极142b。这种情况下,向第I电极141b从未图示的驱动源部控制电路以所需的时序施加所需的电压。其中,因第I电极141b和第2电极142b之间的电位差,在第I电极141b和第2电极、142b之间产生静电カ(換言之库仑力)。其中,因第I电极141b固定到作为基础的第I基底110 — I上,且第2电极142b固定到第2基底110 — 2上,所以源自该静电カ的力施加到第2基底110 — 2。结果使源自静电力的力施加到第2基底110 — 2。此外,在第4实施例中,使用施加源自静电力的力的驱动源部140a及140b进行说明,但如上所述,当然也可采用施加源自压电效果的力的驱动源部或施加源自电磁力的力的驱动源部。(4 - 2) MEMS扫描仪的动作接着參照图7说明第4实施例涉及的MEMS扫描仪103的动作方式(具体而言,使反射镜130旋转的动作方式)。其中,图7是概念性表示第4实施例涉及的MEMS扫描仪103的动作方式的俯视图。如图7 (a)及图7 (b)所示,使反射镜130旋转时,驱动源部140a对第2基底110 — 2 (尤其是第2基底110 — 2的外侧的边113 — 2)施加源自静电力的力。同样,驱动源部140b对第2基底110 — 2 (尤其是第2基底110 — 2的外侧的边114 一 2)施加源自静电力的力。此时,从驱动源部140a及140b分别被施加了源自静电力的力的第2基底110 —2如图7 Ca)及图7 (b)所示,利用第I扭杆120a — I及120b — I的弹性,以沿着X轴的方向为中心轴旋转。同时,第2基底110 — 2对应从驱动源部140a及140b分别施加的源自静电力的力,外侧的边113 — 2沿着Y轴的负方向被推入,且外侧的边114 一 2沿着Y轴的正方向被推入。结果如图7 (a)所示,第2基底110 — 2的边113 — 2及边114 一 2分别向第2基底110 — 2的空隙推入地应变。结果是,第2扭杆120a — 2及120b — 2分别沿着Y轴方向被压缩。同样,第2基底110 — 2对应从驱动源部140a及140b分别施加的源自静电力的力,外侧的边113 — 2沿着Y轴的正方向拉伸,且外侧的边114 — 2沿着Y轴的负方向拉伸。结果如图7(b)所示,第2基底110 — 2的边113 — 2及边114 一 2分别从第2基底110 —2的空隙飞出地应变。结果是,第2扭杆120a — 2及120b — 2分别沿着Y轴方向伸长。S卩,在第4实施例中,在第2基底110 - 2、第2扭杆120a — 2及120b — 2及反射镜130这一系统的内部,以和第3实施例涉及的MEMS扫描仪102同样的方式,反射镜130以沿着Y轴的轴为中心轴旋转。此时,支持反射镜130的第2基底110 — 2本身以沿着X轴的轴为中心轴旋转,因此反射镜130以沿着Y轴的轴为中心轴旋转,并且以沿着X轴的轴为 中心轴旋转。因此,可实现反射镜130的双轴旋转驱动。尤其是在第4实施例中,可将以沿着X轴的轴为中心轴使第2基底110 — 2旋转的力,作为以沿着Y轴的轴为中心轴使反射镜130旋转的力(即激振力,是使第2扭杆120a —2及120b — 2伸縮的力)来使用。因此,在实践上具有以下非常有利的效果无需单独独立设置施加以沿着X轴的轴为中心轴使第2基底110 — 2旋转的力的施加部、及施加以沿着Y轴的轴为中心轴使反射镜130旋转的力的施加部。此外,在上述说明中,为使说明简化或明确化,说明了扭杆120a及120b沿着反射镜130的旋转轴的方向具有长边的例子。但其构成也可以是扭杆120a及120b沿着反射镜130的旋转轴的方向具有短边(即,扭杆120a及120b沿着与反射镜130的旋转轴正交的方向具有长边)。此时,和扭杆120a及120b沿着反射镜130的旋转轴方向具有长边时相比,
共振频率变高。并且,本发明在不违反可从权利要求范围及说明书整体读取的发明主g或思想的范围内,可适当变更,伴随着该变更的驱动装置也包含在本发明的技术思想中。符号说明 100MEMS 扫描仪110 基底120 扭杆130反射镜140驱动源部
权利要求
1.一种驱动装置,其特征在干,具有 基底部; 被驱动部,能够以沿着Iv方向的轴为中心轴旋转; 弾性部,连接上述基底部和上述被驱动部,且沿着上述ー个方向延伸; 施加部,将使上述弹性部沿着上述ー个方向伸缩的力作为使上述被驱动部旋转的激振力施加,以使上述被驱动部以由上述被驱动部及上述弾性部确定的共振频率共振。
2.根据权利要求I所述的驱动装置,其特征在于,上述弾性部和上述施加部一体化,且构成为包括压电元件。
3.根据权利要求I所述的驱动装置,其特征在干, 上述施加部将使上述弾性部沿着上述ー个方向伸縮的力,作为上述激振カ直接施加到上述弾性部, 上述弾性部通过上述激振カ沿着上述ー个方向伸縮。
4.根据权利要求I所述的驱动装置,其特征在干, 上述基底部是包围内部空隙的框形, 上述被驱动部被上述基底部包围地配置在上述基底部的内部空隙, 上述弾性部的沿着上述ー个方向的一个端部和上述基底部连接,且上述弾性部的沿着上述ー个方向的另ー个端部和上述被驱动部连接, 上述施加部将使上述弾性部沿着上述ー个方向伸縮的力,作为上述激振カ施加到上述基底部, 上述基底部通过上述激振カ而应变,并且上述弾性部随着上述基底部的应变沿着上述ー个方向伸縮。
5.根据权利要求I所述的驱动装置,其特征在干, 上述基底部是包围内部空隙的框形, 上述被驱动部被上述基底部包围地配置在上述基底部的内部空隙, 上述弾性部具有(i)一侧弹性部,将沿着上述ー个方向相対的上述基底部的2个区域部分中的ー个区域部分和与该ー个区域部分相対的上述被驱动部的区域部分连接;(ii)另ー侧弾性部,将沿着上述ー个方向相対的上述基底部的2个区域部分中的另ー个区域部分和与该另ー个区域部分相対的上述被驱动部的区域部分连接, 上述施加部以使上述一侧弹性部的伸縮方式和上述另ー侧弾性部的伸縮方式彼此同步的方式施加上述激振力。
6.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于,上述施加部以使上述一侧弹性部的伸縮量的绝对值和上述另ー侧弾性部的伸縮量的绝对值彼此相同的方式施加上述激振力。
7.根据权利要求I所述的驱动装置,其特征在干, 上述基底部具有第I基底部和被该第I基底包围的第2基底部, 上述弾性部具有第I弾性部,连接上述第I基底部和上述第2基底部,且沿着和上述ー个方向不同的另一方向延伸;以及第2弾性部,连接上述第2基底部和上述被驱动部,且沿着上述ー个方向延伸, 上述施加部,(i )施加使上述第2基底部以沿着上述另一方向的轴为中心轴旋转的驱动カ,并且(ii)将该驱动力作为使上述第2弾性部沿着上述ー个方向伸縮的力的上述激振カ利用。
全文摘要
驱动装置(100)具有基底部(110);被驱动部(130),能够以沿着一个方向(Y轴)的轴为中心轴旋转;弹性部(120),连接基底部和被驱动部,且沿着一个方向延伸;以及施加部(140),将使弹性部沿着一个方向伸缩的力作为用于使被驱动部旋转的激振力施加,以使被驱动部以由被驱动部及弹性部确定的共振频率共振。
文档编号B81B3/00GK102648150SQ20098016248
公开日2012年8月22日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年11月19日
发明者铃木纯 申请人:日本先锋公司
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