(57)【要約】【課題】  光偏向器の偏向角の低下を抑制し、且つ光偏向器の偏向角を精度よく検知できる光偏向器を提供する。【解決手段】  光偏向器Ａ１は、金属薄膜で形成された光反射面１ｂを有する反射部１を支持する可動部９と、これを支持する支持基体１１と、圧電駆動により可動部９を第２軸Ｘ２周りに揺動させる外側圧電アクチュエータ１０１，１０２とを備える。外側圧電アクチュエータ１０１，１０２は、駆動用圧電体６１を支持して、これと共に屈曲変形する複数の圧電カンチレバー３１〜３４を備え、複数の圧電カンチレバー３１〜３４は、各々の屈曲変形を累積するように端部が連結される。可動部９には、その第２軸Ｘ２周りの揺動に応じて屈曲変形する検知用カンチレバー９１，９２が設けられ、検知用カンチレバー９１，９２は、その屈曲変形と共に屈曲変形する検知用圧電体６２を支持している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面を有するミラー部と、前記ミラー部を圧電駆動により所定の軸（Ｘ２）周りに揺動させる圧電アクチュエータとを備え、前記圧電アクチュエータは、駆動電圧が印加される駆動用圧電体と、該駆動用圧電体を支持し該駆動用圧電体と共に屈曲変形する支持体とを備える光偏向器であって、
前記ミラー部には、該ミラー部が前記所定の軸周りに揺動するときに、その揺動に応じて屈曲変形する検知用カンチレバーが設けられ、該検知用カンチレバーは、該検知用カンチレバーの屈曲変形と共に屈曲変形する検知用圧電体を支持していることを特徴とする光偏向器。
【請求項２】
請求項１に記載の光偏向器において、前記検知用カンチレバーは、その自由端側が基端側よりも重くなるように形成されていることを特徴とする光偏向器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光偏向器において、前記検知用カンチレバーは、その長手方向が、前記所定の軸の軸方向に対して直交するように形成されていることを特徴とする光偏向器。
【請求項４】
請求項３に記載の光偏向器において、前記検知用カンチレバーは、その基端が、前記所定の軸よりも当該検知用カンチレバーの自由端側に位置するように形成されていることを特徴とする光偏向器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光偏向器において、
前記圧電アクチュエータは、前記駆動用圧電体と前記支持体とを有する複数の圧電カンチレバーを備え、
前記複数の圧電カンチレバーは、各々の屈曲変形を累積するように端部が連結されていることを特徴とする光偏向器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光偏向器において、
前記ミラー部は、前記反射面を有する反射部と、前記反射部を、圧電駆動により前記所定の軸とは別の軸（Ｘ１）周りに揺動させる別の圧電アクチュエータと、該別の圧電アクチュエータを介して前記反射部を支持する支持部とを備え、
前記別の圧電アクチュエータは、駆動電圧が印加される別の駆動用圧電体と、該別の駆動用圧電体を支持し、該別の駆動用圧電体と共に屈曲変形する複数の別の圧電カンチレバーとを備え、
前記複数の別の圧電カンチレバーは、各々の屈曲変形を累積するように端部が連結され、
前記反射部には、該反射部が前記別の軸周りに揺動するときに、その揺動に応じて屈曲変形する別の検知用カンチレバーが設けられ、該別の検知用カンチレバーは、該別の検知用カンチレバーの屈曲変形と共に屈曲変形する別の検知用圧電体を支持していることを特徴とする光偏向器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射面を揺動可能な光偏向器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反射面を有するミラー部と、該ミラー部を駆動する圧電アクチュエータとを備える光偏向器が知られている（特許文献１）。
【０００３】
この光偏向器では、圧電アクチュエータは、駆動電圧が印加される圧電体と、該圧電体を支持してこれと共に屈曲変形する支持体とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４０２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたような光偏向器において、実際の偏向角を検知してフィードバックすることで、偏向角を精度よく制御することができる。実際の偏向角を検知するためには、支持体上に、駆動用の圧電体と検知用の圧電体とを、配置することが考えられる。これにより、駆動用の圧電体の圧電駆動に伴って、支持体と共に検知用の圧電体が屈曲変形するので、その屈曲変形に応じた電圧が、検知用の圧電体から出力される。
【０００６】
しかしながら、支持体に駆動用の圧電体及び検知用の圧電体を設けた場合には、支持体上に検知用の圧電体を設けない場合に比べて、支持体上に占める駆動用の圧電体の面積が減少するので、支持体の屈曲変形が小さくなる。このため、光偏向器の偏向角が低下するおそれがある。
【０００７】
更に、圧電カンチレバー上を占める検知用の圧電体の面積の割合も小さいので、検知用の圧電体から出力される電圧も小さい。このため、検知用の圧電体から出力された検知電圧とノイズ成分とを判別することが難しくなり、光偏向器の偏向角の検知精度が低下するおそれがある。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、光偏向器の偏向角の低下を抑制し、且つ光偏向器の偏向角を精度よく検知できる光偏向器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、反射面を有するミラー部と、前記ミラー部を圧電駆動により所定の軸（Ｘ２）周りに揺動させる圧電アクチュエータとを備え、前記圧電アクチュエータは、駆動電圧が印加される駆動用圧電体と、該駆動用圧電体を支持し該駆動用圧電体と共に屈曲変形する支持体とを備える光偏向器であって、前記ミラー部には、該ミラー部が前記所定の軸周りに揺動するときに、その揺動に応じて屈曲変形する検知用カンチレバーが設けられ、該検知用カンチレバーは、該検知用カンチレバーの屈曲変形と共に屈曲変形する検知用圧電体を支持していることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ミラー部が、圧電アクチュエータによって所定の軸周りに揺動されるとき、当該揺動に応じて検知用カンチレバーが屈曲変形する。この屈曲変形に伴って、当該検知用カンチレバーに支持された検知用圧電体が屈曲変形する。従って、検知用圧電体から、ミラー部の揺動に応じた電圧信号（検知電圧）が出力される。
【００１１】
検知用圧電体は、圧電カンチレバー上に設けられるものではないので、圧電カンチレバー上に占める駆動用圧電体の面積は減少しない。これにより、圧電カンチレバーの屈曲変形が小さくなることを抑制し、ひいては、光偏向器の偏向角の低下を抑制できる。
【００１２】
更に、駆動用圧電体を支持する圧電カンチレバーとは異なる検知用カンチレバーに検知用圧電体が配置されている。このため、検知用圧電体から出力される検知電圧が、当該検知電圧とノイズ成分とを判別できる大きさとなるように、当該検知用圧電体の大きさ（面積）を調整することが可能となり、光偏向器の偏向角を精度よく検知できる。
【００１３】
本発明において、前記検知用カンチレバーは、その自由端側が基端側よりも重くなるように形成されていることが好ましい。基端側よりも自由端側が重いことにより、ミラー部の揺動に応じた検知用カンチレバーの屈曲変形を大きくすることができる。これにより、検知用圧電体の面積に対する検知電圧が大きくなり、光偏向器の偏向角を精度よく検知できる。
【００１４】
本発明において、前記検知用カンチレバーは、その長手方向が、前記所定の軸の軸方向に対して直交するように形成されていることが好ましい。これにより、ミラー部の揺動に応じて検知用カンチレバーが屈曲変形しやすくなる。従って、光偏向器の偏向角を精度よく検知できる。
【００１５】
本発明において、前記検知用カンチレバーは、その基端が、前記所定の軸よりも当該検知用カンチレバーの自由端側に位置するように形成されていることが好ましい。これにより、揺動の中心軸となる所定の軸を含まないように検知用カンチレバーが形成される。従って、ミラー部の揺動に応じて検知用カンチレバーが屈曲変形しやすくなり、光偏向器の偏向角を精度よく検知できる。
【００１６】
本発明において、前記圧電アクチュエータは、前記駆動用圧電体と前記支持体とを有する複数の圧電カンチレバーを備え、前記複数の圧電カンチレバーは、各々の屈曲変形を累積するように端部が連結されていることが好ましい。これにより、複数の圧電カンチレバーの屈曲変形が累積されるので、光偏向器の偏向角を大きくできる。
【００１７】
本発明において、前記ミラー部は、前記反射面を有する反射部と、前記反射部を、圧電駆動により前記所定の軸とは別の軸（Ｘ１）周りに揺動させる別の圧電アクチュエータと、該別の圧電アクチュエータを介して前記反射部を支持する支持部とを備え、前記別の圧電アクチュエータは、駆動電圧が印加される別の駆動用圧電体と、該別の駆動用圧電体を支持し、該別の駆動用圧電体と共に屈曲変形する複数の別の圧電カンチレバーとを備え、前記複数の別の圧電カンチレバーは、各々の屈曲変形を累積するように端部が連結され、前記反射部には、該反射部が前記別の軸周りに揺動するときに、その揺動に応じて屈曲変形する別の検知用カンチレバーが設けられ、該別の検知用カンチレバーは、該別の検知用カンチレバーの屈曲変形と共に屈曲変形する別の検知用圧電体を支持していることが好ましい。
【００１８】
これにより、ミラー部が、別の圧電アクチュエータによって別の軸周りに揺動されるとき、当該揺動に応じて別の検知用カンチレバーが屈曲変形する。この屈曲変形に伴って、当該別の検知用カンチレバーに支持された別の検知用圧電体が屈曲変形する。従って、別の検知用圧電体から、ミラー部の揺動に応じた電圧信号（検知電圧）が出力される。
【００１９】
別の検知用圧電体は、別の圧電カンチレバー上に設けられるものではないので、別の圧電カンチレバー上に占める別の駆動用圧電体の面積が減少することがない。これにより、別の圧電カンチレバーの屈曲変形が小さくなることを抑制し、ひいては、光偏向器の別の軸周りの偏向角の低下を抑制できる。
【００２０】
更に、別の駆動用圧電体を支持する別の圧電カンチレバーとは異なる別の検知用カンチレバーに別の検知用圧電体が配置されている。このため、別の検知用圧電体から出力される検知電圧が、当該検知電圧とノイズ成分とを判別できる大きさとなるように、当該別の検知用圧電体の大きさ（面積）を調整することが可能となり、光偏向器の別の軸周りの偏向角を精度よく検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の光偏向器の構成を示す斜視図。
【図２】図１の光偏向器の検知用カンチレバーの拡大図。
【図３】図１の光偏向器に備える圧電カンチレバー等の構造を模式的に示す断面図。
【図４】本発明の第２実施形態の光偏向器の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態の光偏向器について説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の光偏向器Ａ１は、入射された光を反射する反射面１ｂを有する反射部１と、反射部１が搭載された可動部９と、反射部１を可動部９に対して第１軸Ｘ１の周りに揺動させるための圧電アクチュエータ（以下、「内側圧電アクチュエータ」という）８１，８２と、反射部１及び可動部９を支持基体１１に対して第２軸Ｘ２（第１軸Ｘ１に直交する軸。但し、第１軸Ｘ１と第２軸Ｘ２とが正確に直交している必要はない。）の周りに揺動させるための圧電アクチュエータ（以下、「外側圧電アクチュエータ」という）１０１，１０２とを備えている。
【００２４】
反射部１は、円板状の反射部基体１ａと、この反射部基体１ａ上に金属薄膜で形成された反射面１ｂとを備え、反射部基体１ａの直径方向の両端から外側へ向かって延設された１対のトーションバー２ａ，２ｂを介して、可動部９に連結されている。
【００２５】
詳細には、可動部９は方形枠状に形成され、反射部１の周囲を囲むように設けられている。そして、反射部基体１ａから延設されたトーションバー２ａ，２ｂの各々の先端部が、可動部９の内周部に連結されている。これにより、反射部１は、可動部９に連結されると共に、トーションバー２ａ，２ｂの捩れによって、該トーションバー２ａ，２ｂの軸心となる第１軸Ｘ１の周りに揺動可能となっている。
【００２６】
また、可動部９には、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２によって、当該可動部９が第２軸Ｘ２の軸周りに揺動するときに、当該揺動に応じて屈曲変形する検知用カンチレバー９１，９２が設けられている。詳細には、検知用カンチレバー９１，９２は、その長手方向が、第２軸Ｘ２の軸方向に対して直交するように形成されている。このとき、検知用カンチレバー９１，９２は、第１軸Ｘ１の軸に平行な方向において、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２と可動部９とが連結されている連結部側に当該検知用カンチレバー９１，９２の基端９１ａ，９２ａがあり、該基端９１ａ，９２ａに対して、当該連結部とは反対側に当該検知用カンチレバー９１，９２の自由端９１ｂ，９２ｂが設けられている。
【００２７】
また、検知用カンチレバー９１，９２は、第１軸Ｘ１の軸方向において、その基端９１ａ，９２ａが、第２軸Ｘ２よりも当該検知用カンチレバー９１，９２の自由端９１ｂ，９２ｂ側に位置するように形成されている。
【００２８】
本実施形態においては、第２軸Ｘ２は、第１軸Ｘ１の軸方向において、可動部９の中央に位置している。このため、検知用カンチレバー９１，９２の基端９１ａ，９２ａは、可動部９の中央よりも、やや自由端９１ｂ，９２ｂ側に位置するように形成されている。
【００２９】
また、検知用カンチレバー９１，９２は、その自由端９１ｂ，９２ｂ側が、基端９１ａ，９２ａ側よりも重くなるように形成されている。詳細には、自由端９１ｂ，９２ｂ側の厚みが、基端９１ａ，９２ａ側に比べて厚くなるように肉厚部９１ｃ，９２ｃが形成されている（図２及び図３参照）。
【００３０】
反射部１を可動部９に対して揺動させる内側圧電アクチュエータ８１，８２は、各々が半円弧形状に形成され、互いに反射部１を囲むように空隙を隔てて配置されている。内側圧電アクチュエータ８１，８２は、各々の一方の端部が一方のトーションバー２ａを挟んで対向して配置され、各々の他方の端部が他方のトーションバー２ｂを挟んで対向して配置されている。各内側圧電アクチュエータ８１，８２は、圧電駆動によって屈曲変形するように構成された圧電カンチレバーにより構成されている。これにより、各内側圧電アクチュエータ８１，８２が圧電駆動によって屈曲変形することで、トーションバー２ａ，２ｂに捩れが生じる。
【００３１】
支持基体１１は方形枠状に形成され、可動部９の周囲を囲むように設けられている。そして、反射部１及び可動部９を支持基体１１に対して揺動させる一対の外側圧電アクチュエータ１０１，１０２が、支持基体１１の内周部と可動部９の外周部との間で、可動部９を挟んで第２軸Ｘ２の方向に対向するようにして配置されており、これらの外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を介して、可動部９が支持基体１１に支持されている。
【００３２】
各外側圧電アクチュエータ１０１，１０２は、圧電駆動によって屈曲変形するように各々構成された複数（図示例では４つ）の圧電カンチレバー３１〜３４を連結して構成されている。この場合、各外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を構成する複数の圧電カンチレバー３１〜３４は、支持基体１１の内周部と可動部９の外周部との間で、第２軸Ｘ２と直交する方向に延在して、第２軸Ｘ２の方向に間隔を存して並ぶように配置されると共に、その各圧電カンチレバー３１〜３４が隣合う圧電カンチレバーに対して折り返されるように連結されている。従って、各外側圧電アクチュエータ１０１，１０２は、第２軸Ｘ２と直交する方向を振幅方向として蛇行するようにして延在している。
【００３３】
そして、各外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の一端部（最も支持基体１１寄りの圧電カンチレバー３４の基端部）が、支持基体１１の内周部に連結されると共に、他端部（最も可動部９寄りの圧電カンチレバー３１の先端部）が、可動部９の外周部に連結されている。
【００３４】
これにより、可動部９が、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を介して支持基体１１に支持されると共に、各外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を構成する圧電カンチレバー３１〜３４の屈曲変形によって支持基体１１に対して第２軸Ｘ２の周りに揺動可能となっている。
【００３５】
以降の説明では、各外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を構成する圧電カンチレバー３１〜３４を各々、可動部９側から順番に１番目、２番目、３番目、４番目の圧電カンチレバーと規定する。また、圧電カンチレバー３１，３３を奇数番目の圧電カンチレバー、圧電カンチレバー３２，３４を偶数番目の圧電カンチレバーということがある。
【００３６】
なお、図示例の光偏向器Ａ１では、各外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を構成する圧電カンチレバー３１〜３４の個数は４個であるが、より多くの圧電カンチレバーにより各外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を構成するようにしてもよいことはもちろんである。
【００３７】
内側圧電アクチュエータ８１，８２の各々と、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を構成する圧電カンチレバー３１〜３４の各々と、検知用カンチレバー９１，９２の各々とは、図３に模式的な断面図で示すように、起歪体（カンチレバー本体）としての支持体４の層上に下部電極５、圧電体６及び上部電極７の層を積層した構造の圧電カンチレバーである。
【００３８】
このうち内側圧電アクチュエータ８１，８２の各々と、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を構成する圧電カンチレバー３１〜３４の各々とは、下部電極５と上部電極７との間で圧電体６に駆動電圧を印加することで、圧電体６と共に支持体４が屈曲変形するようになっている。また、検知用カンチレバー９１，９２は、その支持体４及び圧電体６が屈曲変形することで、当該屈曲変形に応じた電圧が、当該圧電体６から出力されるようになっている。
【００３９】
以降の説明では、圧電カンチレバー３１〜３４に配置された圧電体６を、駆動用圧電体６１と称し、検知用カンチレバー９１，９２に配置された圧電体６を、検知用圧電体６２と称する。
【００４０】
上記外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の圧電カンチレバー３１〜３４のうち隣合う圧電カンチレバーの連結部は、その隣合う圧電カンチレバーの各々の支持体４を一体に連結した部分となっており、その連結部には、圧電体６及び上部電極７の層は設けられていない。
【００４１】
支持基体１１上には、１０個の電極パッド１２１〜１２６，１３１，１３２，１４１，１４２が設けられている。
【００４２】
これらの電極パッド１２１〜１２６，１３１，１３２，１４１，１４２のうち、２つの電極パッド１３１，１３２が、基準電位点となる電極パッド（以下、「下部電極パッド」という）である。
【００４３】
また、以降の説明では、下部電極パッド１３１，１３２以外の８つの電極パッド１２１〜１２６，１４１，１４２を、上部電極パッドということがある。
【００４４】
８つの上部電極パッド１２１〜１２６，１４１，１４２は、内側圧電アクチュエータ８１，８２及び外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を圧電駆動するための６つの上部電極パッド（以下、「駆動電極パッド」という）１２１〜１２６と、検知用カンチレバー９１，９２の屈曲変形に応じて当該検知用カンチレバー９１，９２から出力される電圧を取得するための２つの上部電極パッド（以下、「検知電極パッド」という）１４１，１４２とからなる。
【００４５】
駆動電極パッド１２１は、内側圧電アクチュエータ８１の上部電極７と下部電極５との間に駆動電圧を印加するための上部電極パッドである。駆動電極パッド１２２は、内側圧電アクチュエータ８２の上部電極７と下部電極５との間に駆動電圧を印加するための上部電極パッドである。
【００４６】
駆動電極パッド１２３は、外側圧電アクチュエータ１０１の奇数番目の圧電カンチレバー３１，３３の上部電極７と下部電極５との間に駆動電圧を印加するための上部電極パッドである。駆動電極パッド１２４は、外側圧電アクチュエータ１０１の偶数番目の圧電カンチレバー３２，３４の上部電極７と下部電極５との間に駆動電圧を印加するための上部電極パッドである。
【００４７】
駆動電極パッド１２５は、外側圧電アクチュエータ１０２の奇数番目の圧電カンチレバー３１，３３の上部電極７と下部電極５との間に駆動電圧を印加するための上部電極パッドである。駆動電極パッド１２６は、外側圧電アクチュエータ１０２の偶数番目の圧電カンチレバー３２，３４の上部電極７と下部電極５との間に駆動電圧を印加するための上部電極パッドである。
【００４８】
検知電極パッド１４１は、検知用カンチレバー９１の圧電体６（すなわち、検知用圧電体６２）から出力される電圧を取得するための上部電極パッドである。検知電極パッド１４２は、検知用カンチレバー９２の圧電体６（すなわち、検知用圧電体６２）から出力される電圧を取得するための上部電極パッドである。
【００４９】
下部電極パッド１３１は、上部電極パッド１２１，１２３，１２４，１４１に対して共通の下部電極パッドである。下部電極パッド１３２は、上部電極パッド１２２，１２５，１２６，１４２に対して共通の下部電極パッドである。
【００５０】
下部電極５と下部電極パッド１３１，１３２とは、支持体４を構成する半導体基板（例えばシリコン基板）上の金属薄膜（本実施形態では２層の金属薄膜。以下、下部電極層ということがある）を、半導体プレーナプロセスを用いて形状加工することにより形成されている。この金属薄膜の材料としては、例えば、１層目（下層）にはチタン（Ｔｉ）を用い、２層目（上層）には白金（Ｐｔ）が用いられる。
【００５１】
各内側圧電アクチュエータ８１，８２（圧電カンチレバー）の下部電極５は、該内側圧電アクチュエータ８１，８２の支持体４上のほぼ全面に形成されている。各外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の圧電カンチレバー３１〜３４の下部電極５は、各々、支持体４（直線部（各圧電カンチレバー３１〜３４が延在する部分）と連結部とを合わせた全体）上のほぼ全面に形成されている。各検知用カンチレバー９１，９２の下部電極５は、各々、その支持体４上のほぼ全面に形成されている。
【００５２】
そして、下部電極パッド１３１，１３２は、支持基体１１上及び可動部９上に形成された下部電極層を介して、各々、内側圧電アクチュエータ８１，８２の下部電極５、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の下部電極５、及び検知用カンチレバー９１，９２の下部電極５に導通される。
【００５３】
各内側圧電アクチュエータ８１，８２（圧電カンチレバー）、各外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の圧電カンチレバー３１〜３４、及び各検知用カンチレバー９１，９２の各々の圧電体６は、半導体プレーナプロセスを用いて、下部電極層上の１層の圧電膜（以下、圧電体層ということがある）を形状加工することにより、各々の圧電カンチレバーの下部電極５上に互いに分離して形成されている。この圧電膜の材料としては、例えば、圧電材料であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）が用いられる。
【００５４】
この場合、各内側圧電アクチュエータ８１，８２の圧電体６は、各内側圧電アクチュエータ８１，８２毎に、下部電極５上のほぼ全面に形成されている。また、各外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の圧電体６（詳細には、駆動用圧電体６１）は、各圧電カンチレバー３１〜３４の延在部分（直線部）において、下部電極５上のほぼ全面に形成されている。また、各検知用カンチレバー９１，９２の圧電体６（詳細には、検知用圧電体６２）は、当該検知用カンチレバー９１，９２の下部電極５上のほぼ全面に形成されている。
【００５５】
各上部電極７と、上部電極パッド１２１〜１２６，１４１，１４２と、これらを導通する上部電極配線（図示せず）は、半導体プレーナプロセスを用いて、圧電体層上の金属薄膜（本実施形態では１層の金属薄膜。以下、上部電極層ということがある）を形状加工することにより形成されている。この金属薄膜の材料としては、例えば白金（Ｐｔ）又は金（Ａｕ）が用いられる。
【００５６】
この場合、内側圧電アクチュエータ８１，８２の上部電極７は、各圧電カンチレバー毎に、圧電体６上のほぼ全面に形成されている。外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の上部電極７は、各圧電カンチレバー毎に、圧電体６上のほぼ全面に形成されている。各検知用カンチレバー９１，９２の上部電極７は、当該検知用カンチレバー９１，９２の圧電体６上のほぼ全面に形成されている。
【００５７】
そして、駆動電極パッド１２１，１２２は、各々、内側圧電アクチュエータ８１の上部電極７、内側圧電アクチュエータ８２の上部電極７に、上部電極配線（図示せず）を介して導通される。
【００５８】
また、駆動電極パッド１２３〜１２６は、各々、外側圧電アクチュエータ１０１の奇数番目の圧電カンチレバー３１，３３の上部電極７、外側圧電アクチュエータ１０１の偶数番目の圧電カンチレバー３２，３４の上部電極７、外側圧電アクチュエータ１０２の奇数番目の圧電カンチレバー３１，３３の上部電極７、及び外側圧電アクチュエータ１０２の偶数番目の圧電カンチレバー３２，３４の上部電極７の各々に、上部電極配線（図示せず）を介して導通される。
【００５９】
また、検知電極パッド１４１，１４２は、各々、検知用カンチレバー９１の上部電極７、検知用カンチレバー９２の上部電極７に、上部電極配線（図示せず）を介して導通される。
【００６０】
反射部１の反射面１ｂは、半導体プレーナプロセスを用いて、反射部基体１ａ上の金属薄膜（本実施形態では１層の金属薄膜）を形状加工して形成されている。その金属薄膜の材料としては、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等が用いられる。
【００６１】
また、反射部基体１ａと、トーションバー２ａ，２ｂと、支持体４と、可動部９と、支持基体１１とは、複数の層から構成される半導体基板（シリコン基板）を形状加工することにより一体的に形成されている。半導体基板を形状加工する手法としては、フォトリソグラフィ技術又はドライエッチング技術等を利用した半導体プレーナプロセス及びＭＥＭＳプロセスが用いられる。
【００６２】
また、可動部９の検知用カンチレバー９１，９２に設けられた肉厚部９１ｃ，９２ｃは、当該検知用カンチレバー９１，９２の支持体４の下部電極５等が設けられる面とは反対側の面から、その面の法線方向に向かって突出して設けられている（図２及び図３参照）。この肉厚部９１ｃ，９２ｃは、シリコン基板を形状加工するときに形成される。
【００６３】
更に、光偏向器Ａ１は、反射部１の揺動（偏向及び走査）を制御する制御回路（図示省略）に接続されている。制御回路は、ＣＰＵ、プロセッサ、記憶装置等を含む電子回路ユニットである。制御回路は、内側圧電アクチュエータ８１，８２及び外側圧電アクチュエータ１０１，１０２に印加する駆動電圧を制御する。
【００６４】
制御回路は、検知用カンチレバー９１，９２の圧電体６（すなわち、検知用圧電体６２）から出力された電圧を検知する。そして、制御回路は、当該検知した電圧に基づいて、可動部９の支持基体１１に対する揺動が目標となる揺動となるように（すなわち、反射部１の第２軸Ｘ２周りの偏向角が、目標となる偏向角となるように）、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２に印加する駆動電圧をフィードバック制御する。
【００６５】
本実施形態において、反射部１、トーションバー２ａ，２ｂ、内側圧電アクチュエータ８１，８２、及び可動部９が、本発明におけるミラー部を構成している。外側圧電アクチュエータ１０１，１０２が、本発明における「圧電アクチュエータ」に相当する。外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の各圧電カンチレバー３１〜３４の支持体４が、本発明における「支持体」に相当する。第２軸Ｘ２が、本発明における「所定の軸」に相当する。
【００６６】
次に、本実施形態の光偏向器Ａ１の作動について説明する。
【００６７】
光偏向器Ａ１は、例えば、電子写真の画像形成装置又は走査型ディスプレイ等の画像表示装置に備えられ、反射部１に入射する光を、画像投影面等に対して偏向及び走査する。
【００６８】
この場合、内側圧電アクチュエータ８１，８２を圧電駆動することで反射部１の第１軸Ｘ１周りの揺動が行われ、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を圧電駆動することで反射部１（もしくは、可動部９）の第２軸Ｘ２周りの揺動が行われる。反射部１の第１軸Ｘ１周りの揺動と、第２軸Ｘ２周りの揺動とは、各々、例えば水平方向の偏向及び走査、垂直方向の偏向及び走査のための揺動である。
【００６９】
反射部１の第１軸Ｘ１周りの揺動は、以下のように行われる。すなわち、制御回路は、内側圧電アクチュエータ８１の上部電極７と下部電極５との間に第１駆動電圧を印加すると共に、内側圧電アクチュエータ８２の上部電極７と下部電極５との間に第２駆動電圧を印加する。この場合、第１駆動電圧と第２駆動電圧とは、互いに逆位相、或いは位相のずれた所定周波数の交流電圧（例えば正弦波形）である。
【００７０】
これにより、内側圧電アクチュエータ８１，８２が、互いに逆方向に屈曲変形するように圧電駆動される。これらの屈曲変形により、トーションバー２ａ，２ｂの捩れ変形が発生する。ひいては、反射部１は、第１軸Ｘ１周りに揺動する。これにより、第１軸Ｘ１周りでの光の偏向及び走査が行われる。
【００７１】
本実施形態においては、内側圧電アクチュエータ８１，８２を含む反射部１の機械的な共振周波数付近の周波数の電圧信号を、内側圧電アクチュエータ８１，８２に印加して共振駆動させている。
【００７２】
反射部１（もしくは可動部９）の第２軸Ｘ２周りの揺動は、次のように行われる。制御回路は、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の各々の偶数番目の圧電カンチレバー３２，３４を圧電駆動するための第３駆動電圧を出力すると共に、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の各々の奇数番目の圧電カンチレバー３１，３３を圧電駆動するための第４駆動電圧を出力する。ここで、第４駆動電圧は、第３駆動電圧の波形の逆位相の波形の電圧信号である。
【００７３】
このとき、制御回路は、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の各々の偶数番目の圧電カンチレバー３２，３４の各々の下部電極５と上部電極７との間に、第３駆動電圧を印加することで、各圧電カンチレバー３２，３４を圧電駆動して屈曲変形させる。同時に、制御回路は、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の各々の奇数番目の圧電カンチレバー３１，３３の各々の下部電極５と上部電極７との間に、第４駆動電圧を印加することで、各圧電カンチレバー３１，３３を圧電駆動して屈曲変形させる。
【００７４】
これにより、圧電カンチレバー３４の先端部（可動部９との連結部分）と、圧電カンチレバー３２の先端部（圧電カンチレバー３３との連結部分）とが、各々の圧電カンチレバー３２，３４の基端部に対して同じ向きに変位するように、偶数番目の圧電カンチレバー３２，３４が屈曲変形する。圧電カンチレバー３３の先端部（圧電カンチレバー３４との連結部分）と、圧電カンチレバー３１の先端部（圧電カンチレバー３２との連結部分）とが、各々の圧電カンチレバー３１，３３の基端部に対して、圧電カンチレバー３２，３４の場合と逆向きに変位するように、奇数番目の圧電カンチレバー３１，３３が屈曲変形する。これにより、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２では、各圧電カンチレバー３１〜３４の屈曲変形の大きさを累積した大きさの角度変位が発生する。
【００７５】
以上のような外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の作動により、反射部１が第２軸Ｘ２の周りに揺動する。詳細には、第３駆動電圧及び第４駆動電圧の波形に概ね追従するような波形で、反射部１の偏向角（揺動量）が変化する。
【００７６】
このとき、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２には、駆動電圧として外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を含む可動部９の機械的な共振周波数付近の周波数の電圧信号を印加して共振駆動させることで、より大きな偏向角で光走査することができる。
【００７７】
また、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２は、各圧電カンチレバー３１〜３４の屈曲変形の大きさを累積するように構成されているので、光偏向器Ａ１の機械的な共振周波数ではない非共振周波数の電圧信号を印加した場合であっても、充分に、光走査可能な偏向角を得ることができる。
【００７８】
また、可動部９を第２軸Ｘ２周りに揺動する場合には、上述したように周期性を有する電圧信号を印加する必要はなく、直流の電圧信号を印加してもよい。この場合、圧電カンチレバー３１〜３４で発生する屈曲変形の大きさは、直流電圧の大きさに応じて線形的に変化する。従って、例えば周期性を有する電圧信号を印加して圧電カンチレバーを共振駆動させる場合と異なり、直流電圧の大きさを制御することで外側圧電アクチュエータ１０１，１０２から任意の出力を得ることができる。
【００７９】
このように、光偏向器Ａ１では、第２軸Ｘ２周りに揺動する場合には、駆動電圧として印加した直流電圧の大きさに応じて線形的に偏向角を制御することができるので、任意の速度で任意の偏向角を得ることができる。
【００８０】
なお、本実施形態の光偏向器Ａ１においては、反射部１を第１軸Ｘ１周りの揺動させるときに印加する第１駆動電圧及び第２駆動電圧の周波数は30[kHz]である。また、反射部１（もしくは、可動部９）を第２軸Ｘ２周りの揺動させるときに印加する第３駆動電圧及び第４駆動電圧の周波数は60[Hz]である。
【００８１】
このように、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２によって、反射部１（もしくは可動部９）が第２軸Ｘ２周りに揺動しているとき、当該揺動に応じて、検知用カンチレバー９１，９２が屈曲変形する。この屈曲変形に伴って、当該検知用カンチレバー９１，９２の圧電体６（すなわち、検知用圧電体６２）が屈曲変形し、当該検知用カンチレバー９１，９２が図２の矢印で示される方向に振動する。従って、検知用カンチレバー９１，９２の検知用圧電体６２から、反射部１（もしくは可動部９）の揺動に応じた電圧信号（検知電圧）が出力される。
【００８２】
このとき、検知用圧電体６２は、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２に設けられるものではないので、各圧電カンチレバー３１〜３４上に占める圧電体６（すなわち、駆動用圧電体６１）の面積は減少しない。これにより、各圧電カンチレバー３１〜３４の屈曲変形が小さくなることを抑制し、ひいては、光偏向器Ａ１の偏向角の低下を抑制できる。
【００８３】
更に、駆動用圧電体６１を支持する圧電カンチレバー３１〜３４とは異なる検知用カンチレバー９１，９２に検知用圧電体６２が配置されている。このため、検知用圧電体６２から出力される検知電圧が、当該検知電圧とノイズ成分とを判別できる大きさとなるように、検知用カンチレバー９１，９２及び当該検知用圧電体６２の大きさ（面積）を調整することが可能となり、光偏向器Ａ１の偏向角を精度よく検知できる。
【００８４】
また、検知用カンチレバー９１，９２は、その自由端９１ｂ，９２ｂ側が、基端９１ａ，９２ａ側よりも厚くなるように形成されている。これにより、検知用カンチレバー９１，９２において、自由端９１ｂ，９２ｂ側が基端９１ａ，９２ａ側よりも重い。検知用カンチレバー９１，９２は、その基端９１ａ，９２ａ側を基点として自由端９１ｂ，９２ｂ側が動くので、自由端９１ｂ，９２ｂが重いほど当該検知用カンチレバー９１，９２の屈曲変形が大きくなる（すなわち、可動部９の揺動に応じた検知用カンチレバー９１，９２の屈曲変形が大きくなる）。これにより、検知用圧電体６２から出力される電圧が、当該検知用圧電体６２の面積に比べて大きくなり、光偏向器Ａ１の偏向角を精度よく検知できる。
【００８５】
また、検知用カンチレバー９１，９２は、その長手方向が、第２軸Ｘ２の軸方向に対して直交するように形成されている。これにより、反射部１（もしくは可動部９）の揺動に応じて検知用カンチレバー９１，９２が屈曲変形しやすくなる。従って、検知用圧電体６２から出力される電圧が大きくなり、光偏向器Ａ１の偏向角を精度よく検知できる。
【００８６】
また、検知用カンチレバー９１，９２は、その基端９１ａ，９２ａが、第２軸Ｘ２よりも当該検知用カンチレバー９１，９２の自由端９１ｂ，９２ｂ側に位置するように形成されている。換言すれば、反射部１（もしくは可動部９）の揺動の中心軸となる第２軸Ｘ２を含まないように検知用カンチレバー９１，９２が形成されている。従って、反射部１（もしくは可動部９）の揺動に応じて検知用カンチレバー９１，９２が屈曲変形しやすくなり、光偏向器Ａ１の偏向角を精度よく検知できる。
【００８７】
［第２実施形態］
次に、図４を参照して、第２実施形態の光偏向器Ａ２について説明する。本実施形態の光偏向器Ａ２は、第１実施形態の光偏向器Ａ１における、反射部１（本実施形態における２０１に相当する）、及び内側圧電アクチュエータ８１，８２（本実施形態における２８１，２８２に相当する）の構成が主に異なっている。以降、本実施形態の光偏向器Ａ２の説明は、第１実施形態の光偏向器Ａ１と異なっている点について説明する。
【００８８】
本実施形態において、反射部２０１は、方形板状の反射部基体２０１ａと、この反射部基体２０１ａ上の中央部において、光の反射面として形成された長方形状の金属薄膜で形成された反射面２０１ｂとを備えている。
【００８９】
そして、反射部基体２０１ａには、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２によって、当該反射部基体２０１ａが第１軸Ｘ１の軸周りに揺動するときに、当該揺動に応じて屈曲変形する検知用カンチレバー２９１，２９２が設けられている。詳細には、検知用カンチレバー２９１，２９２は、その長手方向が、第１軸Ｘ１の軸方向に対して直交するように形成されている。このとき、検知用カンチレバー２９１，２９２は、第２軸Ｘ２の軸方向において、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２と反射部基体２０１ａとが連結されている連結部側に当該検知用カンチレバー２９１，２９２の基端２９１ａ，２９２ａがあり、該基端２９１ａ，２９２ａに対して、当該連結部とは反対側に当該検知用カンチレバー２９１，２９２の自由端２９１ｂ，２９２ｂが設けられている。
【００９０】
また、検知用カンチレバー２９１，２９２は、第２軸Ｘ２の軸方向において、その基端２９１ａ，２９２ａが、第１軸Ｘ１よりも当該検知用カンチレバー２９１，２９２の自由端２９１ｂ，２９２ｂ側に位置するように形成されている。
【００９１】
なお、本実施形態においては、第１軸Ｘ１は、第２軸Ｘ２の軸方向において、反射部基体２０１ａの中央に位置している。このため、検知用カンチレバー２９１，２９２の基端２９１ａ，２９２ａは、反射部基体２０１ａの中央よりも、やや自由端２９１ｂ，２９２ｂ側に位置するように形成されている。
【００９２】
また、検知用カンチレバー２９１，２９２は、その自由端２９１ｂ，２９２ｂ側が、基端２９１ａ，２９２ａ側よりも重くなるように形成されている。詳細には、自由端２９１ｂ，２９２ｂ側の厚みが、基端２９１ａ，２９２ａ側に比べて厚くなるように肉厚部（検知用カンチレバー９１，９２の肉厚部９１ｃ，９２ｃと同様の構成）が形成されている。
【００９３】
本実施形態において、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２は、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２と同様の構成となっている。詳細には、圧電駆動によって屈曲変形するように各々構成された複数（図示例では４つ）の内側圧電カンチレバー２３１〜２３４を連結して構成されている。この場合、各内側圧電アクチュエータ２８１，２８２を構成する複数の内側圧電カンチレバー２３１〜２３４は、可動部９の内周部と反射部基体１ａの外周部との間で、第１軸Ｘ１と直交する方向に延在して、該第１軸Ｘ１の方向に間隔を存して並ぶように配置されると共に、その各々の内側圧電カンチレバー２３１〜２３４が隣合う内側圧電カンチレバーに対して折り返されるように連結されている。従って、各内側圧電アクチュエータ２８１，２８２は、第１軸Ｘ１と直交する方向を振幅方向として蛇行するようにして延在している。
【００９４】
そして、各内側圧電アクチュエータ２８１，２８２の一端部（最も可動部９寄りの内側圧電カンチレバー２３４の基端部）が、可動部９の内周部に連結されると共に、他端部（最も反射部基体１ａ寄りの内側圧電カンチレバー２３１の先端部）が、反射部基体１ａの外周部に連結されている。
【００９５】
これにより、反射部２０１が、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２を介して可動部９に支持されると共に、各内側圧電アクチュエータ２８１，２８２を構成する内側圧電カンチレバー２３１〜２３４の屈曲変形によって可動部９に対して第１軸Ｘ１の周りに揺動可能となっている。
【００９６】
以降の説明では、各内側圧電アクチュエータ２８１，２８２を構成する内側圧電カンチレバー２３１〜２３４を各々、反射部２０１側から順番に１番目、２番目、３番目、４番目の内側圧電カンチレバーと規定する。また、内側圧電カンチレバー２３１，２３３を奇数番目の内側圧電カンチレバー、内側圧電カンチレバー２３２，２３４を偶数番目の内側圧電カンチレバーということがある。
【００９７】
なお、図示例の光偏向器Ａ２では、各内側圧電アクチュエータ２８１，２８２を構成する内側圧電カンチレバー２３１〜２３４の個数は４個であるが、より多くの内側圧電カンチレバーにより各内側圧電アクチュエータ２８１，２８２を構成するようにしてもよいことはもちろんである。また、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２の内側圧電カンチレバー２３１〜２３４の個数と、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の圧電カンチレバー３１〜３４の個数とが、異なるように構成してもよいことはもちろんである。
【００９８】
そして、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２を構成する内側圧電カンチレバー２３１〜２３４の各々と、検知用カンチレバー２９１，２９２の各々とは、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２を構成する内側圧電カンチレバー２３１〜２３４等と同様に、起歪体（カンチレバー本体）としての支持体４の層上に下部電極５、圧電体６及び上部電極７の層を積層した構造の圧電カンチレバーである。
【００９９】
内側圧電アクチュエータ２８１，２８２を構成する内側圧電カンチレバー２３１〜２３４の各々とは、下部電極５と上部電極７との間で圧電体６に駆動電圧を印加することで、圧電体６と共に支持体４が屈曲変形するようになっている。また、検知用カンチレバー２９１，２９２は、その支持体４及び圧電体６が屈曲変形することで、当該屈曲変形に応じた電圧が、当該圧電体６から出力されるようになっている。
【０１００】
以降の説明では、内側圧電カンチレバー２３１〜２３４に配置された圧電体６を、駆動用圧電体６１と称し、また、検知用カンチレバー２９１，２９２に配置された圧電体６を、検知用圧電体６２と称する。
【０１０１】
なお、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２の各々の隣合う内側圧電カンチレバー２３１〜２３４の連結部は、その隣合う内側圧電カンチレバー２３１〜２３４の各々の支持体４を一体に連結した部分となっており、その連結部には、圧電体６及び上部電極７の層は設けられていない。
【０１０２】
支持基体１１上には、第１実施形態の電極パッドに加え、２つの電極パッド１２７，１２８が、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２を圧電駆動するための駆動電極パッドとして設けられ、２つの電極パッド１４３，１４４が、検知用カンチレバー２９１，２９２の屈曲変形に応じて当該検知用カンチレバー２９１，２９２から出力される電圧を取得するための検知電極パッドとして設けられている。
【０１０３】
本実施形態において、駆動電極パッド１２１は、内側圧電アクチュエータ２８１の奇数番目の内側圧電カンチレバー２３１，２３３の上部電極７と下部電極５との間に駆動電圧を印加するための上部電極パッドである。また、駆動電極パッド１２２は、内側圧電アクチュエータ２８２の奇数番目の内側圧電カンチレバー２３１，２３３の上部電極７と下部電極５との間に駆動電圧を印加するための上部電極パッドである。
【０１０４】
駆動電極パッド１２７は、内側圧電アクチュエータ２８１の偶数番目の内側圧電カンチレバー２３２，２３４の上部電極７と下部電極５との間に駆動電圧を印加するための上部電極パッドである。駆動電極パッド１２８は、内側圧電アクチュエータ２８２の偶数番目の内側圧電カンチレバー２３２，２３４の上部電極７と下部電極５との間に駆動電圧を印加するための上部電極パッドである。
【０１０５】
検知電極パッド１４３は、検知用カンチレバー２９１の圧電体６（すなわち、検知用圧電体６２）から出力される電圧を取得するための上部電極パッドである。検知電極パッド１４４は、検知用カンチレバー２９２の圧電体６（すなわち、検知用圧電体６２）から出力される電圧を取得するための上部電極パッドである。
【０１０６】
また、本実施形態においては、下部電極パッド１３１は、上部電極パッド１２１，１２３，１２４，１２７，１４１，１４３に対して共通の下部電極パッドである。下部電極パッド１３２は、上部電極パッド１２２，１２５，１２６，１２８，１４２，１４４に対して共通の下部電極パッドである。
【０１０７】
内側圧電カンチレバー２３１〜２３４及び検知用カンチレバー２９１，２９２の各々において、下部電極５、圧電体６、及び上部電極７の構成は、他の圧電カンチレバーと同様であるので、説明を省略する。
【０１０８】
そして、駆動電極パッド１２１，１２２，１２７，１２８は、各々、内側圧電アクチュエータ２８１の奇数番目の内側圧電カンチレバー２３１，２３３の上部電極７、内側圧電アクチュエータ２８２の奇数番目の内側圧電カンチレバー２３１，２３３の上部電極７、内側圧電アクチュエータ２８１の偶数番目の内側圧電カンチレバー２３２，２３４の上部電極７、内側圧電アクチュエータ２８２の偶数番目の内側圧電カンチレバー２３２，２３４の上部電極７に、上部電極配線（図示せず）を介して導通される。
【０１０９】
また、検知電極パッド１４３，１４４は、各々、検知用カンチレバー２９１の上部電極７、検知用カンチレバー２９２の上部電極７に、上部電極配線（図示せず）を介して導通される。
【０１１０】
反射部基体２０１ａの検知用カンチレバー２９１，２９２に設けられた肉厚部は、当該検知用カンチレバー２９１，２９２の支持体４の下部電極５等が設けられる面とは反対側の面から、その面の法線方向に向かって突出して設けられている。この肉厚部９１ｃ，９２ｃは、複数の層から構成される半導体基板（シリコン基板）を形状加工することにより一体的に形成されている。
【０１１１】
ここで、本実施形態において、可動部９が、本発明における「支持部」に相当する。外側圧電アクチュエータ１０１，１０２が、本発明における「圧電アクチュエータ」に相当する。外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の圧電カンチレバー３１〜３４が、本発明における「圧電カンチレバー」に相当する。外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の各圧電カンチレバー３１〜３４の圧電体６が、本発明における「駆動用圧電体」に相当する。可動部９に設けられた検知用カンチレバー９１，９２の圧電体６が、本発明における「検知用圧電体」に相当する。内側圧電アクチュエータ２８１，２８２が、本発明における「別の圧電アクチュエータ」に相当する。内側圧電アクチュエータ２８１，２８２の内側圧電カンチレバー２３１〜２３４が、本発明における「別の圧電カンチレバー」に相当する。内側圧電アクチュエータ２８１，２８２の各内側圧電カンチレバー２３１〜２３４の圧電体６が、本発明における「別の駆動用圧電体」に相当する。反射部基体２０１ａに設けられた検知用カンチレバー２９１，２９２の圧電体６が、本発明における「別の検知用圧電体」に相当する。第２軸Ｘ２が、本発明における「所定の軸」に相当する。第１軸Ｘ１が、本発明における「別の軸」に相当する。
【０１１２】
次に、本実施形態の光偏向器Ａ２の作動について説明する。
【０１１３】
反射部２０１（もしくは可動部９）の第２軸Ｘ２周りの揺動は、第１実施形態と同じである。反射部２０１の第１軸Ｘ１周りの揺動は、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２による反射部２０１（もしくは可動部９）の第２軸Ｘ２周りの揺動と同様に行われる。
【０１１４】
詳細には、制御回路は、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２の各々の偶数番目の内側圧電カンチレバー２３２，２３４を圧電駆動するための第１駆動電圧を出力すると共に、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２の各々の奇数番目の内側圧電カンチレバー２３１，２３３を圧電駆動するための第２駆動電圧を出力する。ここで、第１駆動電圧は、第２駆動電圧の波形の逆位相の波形の電圧信号である。
【０１１５】
このとき、制御回路は、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２の各々の偶数番目の内側圧電カンチレバー２３２，２３４の各々の下部電極５と上部電極７との間に、第１駆動電圧を印加することで、各内側圧電カンチレバー２３１〜２３４を圧電駆動して屈曲変形させる。同時に、制御回路は、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の各々の奇数番目の内側圧電カンチレバー２３１，２３３の各々の下部電極５と上部電極７との間に、第２駆動電圧を印加することで、各内側圧電カンチレバー２３１〜２３４を圧電駆動して屈曲変形させる。
【０１１６】
これにより、内側圧電カンチレバー２３４の先端部（反射部基体２０１ａとの連結部分）と、内側圧電カンチレバー２３２の先端部（圧電カンチレバー２３３との連結部分）とが、各々の内側圧電カンチレバー２３２，２３４の基端部に対して同じ向きに変位するように、偶数番目の内側圧電カンチレバー２３２，２３４が屈曲変形する。内側圧電カンチレバー２３３の先端部（内側圧電カンチレバー２３４との連結部分）と、内側圧電カンチレバー２３１の先端部（内側圧電カンチレバー２３２との連結部分）とが、各々の内側圧電カンチレバー２３１，２３３の基端部に対して、内側圧電カンチレバー２３２，２３４の場合と逆向きに変位するように、奇数番目の内側圧電カンチレバー２３１，２３３が屈曲変形する。これにより、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２では、各内側圧電カンチレバー２３１〜２３４の屈曲変形の大きさを累積した大きさの角度変位が発生する。
【０１１７】
これによって、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２においても、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２と同様に、光偏向器Ａ２の機械的な共振周波数付近の周波数の電圧信号、非共振周波数の電圧信号のいずれを印加した場合であっても、充分に光走査可能な偏向角を得ることができるという効果が得られると共に、直流の電圧信号を印加する場合には、当該電圧信号の大きさを制御することで内側圧電アクチュエータ２８１，２８２から任意の出力を得ることができるという効果が得られる。
【０１１８】
このように、光偏向器Ａ２では、第１軸Ｘ１及び第２軸Ｘ２のいずれの軸周りに揺動する場合であっても、駆動電圧として印加した直流電圧の大きさに応じて線形的に偏向角を制御することができるので、任意の速度で任意の偏向角を得ることができる。
【０１１９】
このように、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２によって、反射部２０１が第１軸Ｘ１周りに揺動しているとき、当該揺動に応じて、検知用カンチレバー２９１，２９２が屈曲変形する。この屈曲変形に伴って、当該検知用カンチレバー２９１，２９２の圧電体６（すなわち、検知用圧電体６２）が屈曲変形する。従って、検知用カンチレバー２９１，２９２の検知用圧電体６２から、反射部２０１の揺動に応じた電圧信号（検知電圧）が出力される。
【０１２０】
このとき、検知用圧電体６２は、内側圧電アクチュエータ２８１，２８２に設けられるものではないので、各内側圧電カンチレバー２３１〜２３４上に占める圧電体６（すなわち、駆動用圧電体６１）の面積は減少しない。これにより、各内側圧電カンチレバー２３１〜２３４の屈曲変形が小さくなることを抑制し、ひいては、光偏向器Ａ２の第１軸Ｘ１周りの偏向角の低下を抑制できる。
【０１２１】
更に、駆動用圧電体６１を支持する内側圧電カンチレバー２３１〜２３４とは異なる検知用カンチレバー２９１，２９２に検知用圧電体６２が配置されている。このため、検知用圧電体６２から出力される検知電圧が、当該検知電圧とノイズ成分とを判別できる大きさとなるように、検知用カンチレバー２９１，２９２及び当該検知用圧電体６２の大きさ（面積）を調整することが可能となり、光偏向器Ａ２の偏向角を精度よく検知できる。
【０１２２】
また、検知用カンチレバー２９１，２９２は、その自由端２９１ｂ，２９２ｂ側が、基端２９１ａ，２９２ａ側よりも厚くなるように形成されている。これにより、検知用カンチレバー２９１，２９２において、自由端２９１ｂ，２９２ｂ側が基端２９１ａ，２９２ａ側よりも重い。検知用カンチレバー２９１，２９２は、その基端２９１ａ，２９２ａ側を基点として自由端２９１ｂ，２９２ｂ側が動くので、自由端２９１ｂ，２９２ｂが重いほど当該検知用カンチレバー２９１，２９２の屈曲変形が大きくなる（すなわち、可動部９の揺動に応じた検知用カンチレバー２９１，２９２の屈曲変形が大きくなる）。これにより、検知用圧電体６２から出力される電圧が、当該検知用圧電体６２の面積に比べて大きくなり、光偏向器Ａ２の偏向角を精度よく検知できる。
【０１２３】
また、検知用カンチレバー２９１，２９２は、その長手方向が、第１軸Ｘ１の軸方向に対して直交するように形成されている。これにより、反射部２０１の揺動に応じて検知用カンチレバー２９１，２９２が屈曲変形しやすくなる。従って、検知用圧電体６２から出力される電圧が大きくなり、光偏向器Ａ２の偏向角を精度よく検知できる。
【０１２４】
また、検知用カンチレバー２９１，２９２は、その基端２９１ａ，２９２ａが、第２軸Ｘ２よりも当該検知用カンチレバー２９１，２９２の自由端２９１ｂ，２９２ｂ側に位置するように形成されている。換言すれば、反射部２０１の揺動の中心軸となる第２軸Ｘ２を含まないように検知用カンチレバー２９１，２９２が形成されている。従って、反射部２０１の揺動に応じて検知用カンチレバー２９１，２９２が屈曲変形しやすくなり、光偏向器Ａ２の偏向角を精度よく検知できる。
【０１２５】
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、検知用のカンチレバー９１，９２，２９１，２９２の自由端９１ｂ，９２ｂ，２９１ｂ，２９２ｂ側が、基端９１ａ，９２ａ，２９１ａ，２９２ａ側に比べて重くなるように構成する態様であるが、自由端側と基端側とが、同じ重さに構成された態様であってもよい。この場合であっても光偏向器の偏向角の低下を抑制し、且つ光偏向器の偏向角を精度よく検知できるという効果が得られる。
【０１２６】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、検知用のカンチレバー９１，９２，２９１，２９２の自由端９１ｂ，９２ｂ，２９１ｂ，２９２ｂ側を、基端９１ａ，９２ａ，２９１ａ，２９２ａ側に比べて重くなるように構成するために、自由端９１ｂ，９２ｂ，２９１ｂ，２９２ｂ側の厚さが、基端９１ａ，９２ａに比べて厚くなるように構成した態様である。しかしながら、これらの厚さが同じであっても、例えば、異なる材料を用いる（自由端側に比重の大きい材料を用いる）等により、自由端側の重さが基端側に比べて重くなるように構成される態様であれば、検知用圧電体の面積に対する検知電圧が大きくなり、光偏向器の偏向角を精度よく検知できるという効果が得られる。
【０１２７】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、検知用のカンチレバー９１，９２，２９１，２９２の自由端９１ｂ，９２ｂ，２９１ｂ，２９２ｂ側において、当該検知用カンチレバー９１，９２，２９１，２９２の支持体４の下部電極５等が設けられる面とは反対側の面から、その面の法線方向に向かって突出して設けられているが、突出方向は、これに限らない。例えば、上部電極７及びその上に配置される電極配線を覆う酸化膜等の上に、更に所定の部材を積層して厚みを設けてもよい。一例としては、自由端側が、基端側よりも酸化膜が厚くなるように、エッチング処理等を施すこと等が考えられる。
【０１２８】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、検知用のカンチレバー９１，９２，２９１，２９２は、その長手方向が、第２軸Ｘ２又は第１軸Ｘ１の軸方向に対して直交するように形成される態様であるが、これに限らず、圧電アクチュエータ又は別の圧電アクチュエータによる揺動によって、当該揺動に応じて当該検知用カンチレバーが屈曲変形するのであれば、検知用のカンチレバーは、どのような向きに構成される態様でもよい。
【０１２９】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、検知用のカンチレバー９１，９２，２９１，２９２は、その基端９１ａ，９２ａ，２９１ａ，２９２ａが、第２軸Ｘ２又は第１軸Ｘ１よりも当該検知用カンチレバー９１，９２，２９１，２９２の自由端９１ｂ，９２ｂ，２９１ｂ，２９２ｂ側に位置するように形成されている態様であるが、当該態様に限るものではない。
【０１３０】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２の圧電カンチレバー３１〜３４、及び内側圧電アクチュエータ２８１，２８２の内側圧電カンチレバー２３１〜２３４は、各々の長さは、同一（又はほぼ同一）に形成されている態様であるが、これに限らず、例えば、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２が、以下に説明するように構成された態様であってもよい。
【０１３１】
詳細には、第１実施形態における１番目の圧電カンチレバー３１と４番目の圧電カンチレバー３４の長さが、２番目の圧電カンチレバー３２と３番目の圧電カンチレバー３３の長さの半分弱に形成され、１番目の圧電カンチレバー３１の先端部が、可動部９の外周部のうち第１軸Ｘ１方向における中央部付近に連結され、４番目の圧電カンチレバー３４の基端部が、支持基体１１の内周部のうち第１軸Ｘ１方向における中央部付近に連結されている態様であってもよい。
【０１３２】
このとき、可動部９に設けられる検知用カンチレバー９１，９２は、第２軸Ｘ２方向において、１番目の圧電カンチレバー３１と同一の位置で、且つ第１軸Ｘ１方向において、１番目の圧電カンチレバー３１とは反対側の位置に形成される。このとき、検知用カンチレバー９１，９２の基端９１ａ，９２ａは、第１軸Ｘ１の軸方向において、１番目の圧電カンチレバー３１と可動部９とが連結されている連結部側にあり、当該連結部とは反対側に当該検知用カンチレバー９１，９２の自由端９１ｂ，９２ｂが設けられている。
【０１３３】
なお、第２実施形態のような光偏向器Ａ２においては、外側圧電アクチュエータ１０１，１０２及び内側圧電アクチュエータ２８１，２８２の少なくともいずれかが上記のような態様であってもよい。
【０１３４】
このように、本発明における圧電アクチュエータ及び別の圧電アクチュエータは、圧電駆動によって、ミラー部を所定の軸周りに揺動させるか、又は反射部を別の軸周りに揺動させることができる態様であれば、本実施形態の態様に限らず、他の態様であってもよい。
【０１３５】
また、上記第１実施形態又は第２実施形態では、光偏向器を第１軸Ｘ１及び第２軸Ｘ２の二軸周りで揺動するような態様であるが、これに限らず、一軸周りのみに揺動するような態様でもよい。すなわち、光偏向器は、複数の圧電カンチレバーが、圧電アクチュエータによって、反射部を所定の軸（例えば、第２軸Ｘ２）周りにのみ揺動するような態様でもよい。より詳細には、光偏向器は、例えば、第１実施形態の光偏向器Ａ１において、内側圧電アクチュエータ８１，８２が設けられず、且つ可動部９に反射部１が固定されるような態様であってもよい。また、他の態様の例としては、第１実施形態の光偏向器Ａ１において、内側圧電アクチュエータ８１，８２が設けられず、且つ外側圧電アクチュエータ１０１，１０２が第１実施形態の内側圧電アクチュエータ８１，８２のように構成された態様であってもよい。
【符号の説明】
【０１３６】
Ａ１…光偏向器、Ｘ１…第１軸、Ｘ２…第２軸、１…反射部、１ｂ…反射面、６１…駆動用圧電体、６２…検知用圧電体、９…可動部、９１ａ，９２ａ…基端、９１ｂ，９２ｂ…自由端、１０１，１０２…外側圧電アクチュエータ、Ａ２…光偏向器、２０１…反射部、２０１ｂ…反射面、２９１ａ，２９２ａ…基端、２９１ｂ，２９２ｂ…自由端。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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