(57)【要約】  アクチュエータは、固定枠と、一対の第１振動部と、可動枠と、一対の第２振動部と、可動部と、第１モニタ信号検出部とを有する。第１振動部はそれぞれ、固定枠の内側に対向し、固定枠の内側に接続された第１端と、可動枠の外側に接続された第２端とを有する。第２振動部はそれぞれ、可動枠の内側に対向し、可動枠の内側に接続された第１端と、可動部に接続された第２端とを有する。第２振動部は、第１振動部が延在する方向と直行する方向に延在している。第１モニタ信号検出部は、可動枠と第１振動部との接続部分に設けられ、可動枠の変位を検出する。
2014068846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定枠と、
前記固定枠の内側に対向し、前記固定枠の内側に接続された第１端と、第２端とをそれぞれに有する一対の第１振動部と、
前記一対の第１振動部のそれぞれの前記第２端に接続された可動枠と、
前記可動枠の内側に対向し、前記可動枠の内側に接続された第１端と、第２端とをそれぞれ有するとともに、前記一対の第１振動部が延在する方向と直行する方向に延在した一対の第２振動部と、
前記一対の第２振動部のそれぞれの前記第２端に接続された可動部と、
前記可動枠と前記一対の第１振動部との接続部分に設けられ、前記可動枠の変位を検出する第１モニタ信号検出部と、を備えた、
アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１モニタ信号検出部は、前記可動枠と前記一対の第１振動部の一方との境界を含む、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記一対の第２振動部のそれぞれに設けられ、前記一対の第２振動部の駆動状態を検出する第２モニタ信号検出部をさらに備えた、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記一対の第２振動部のそれぞれに設けられ、前記一対の第２振動部の変位を制御する駆動部と、
前記第１モニタ信号検出部から得られた検出信号と、前記第２モニタ信号検出部から得られた検出信号とを合成した合成信号を基に、前記駆動部に入力する駆動信号を生成する制御部と、をさらに備えた、
請求項３記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記可動枠に設けられ、前記可動枠の変位を制御する駆動部をさらに備えた、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記第１モニタ信号検出部から得られた信号の逆位相となる駆動信号を生成し、前記駆動部に入力する制御部をさらに備えた、
請求項５記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記駆動部は一対の駆動片で構成され、前記一対の駆動片は、前記第２振動部の回動軸に対して対称に配置された、
請求項５記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記一対の第１振動部がミアンダ形状に形成されている、
請求項１記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置などに用いられるアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザーや発光ダイオードなどの光源から射出した光束を走査するためのアクチュエータが実用化されている。この種のアクチュエータは、レーザープリンタやバーコードリーダーでは１次元に光束を走査し、車載用レーダや投影型の表示装置では光束を２次元に走査する。【０００３】
図１２は従来のアクチュエータ１の斜視図、図１３はアクチュエータ１のモニタ構造を示す平面図である。アクチュエータ１は、固定枠２と、一対の第１振動部３、４と、可動枠５と、一対の第２振動部６、７と、可動部８とを有する。第１振動部３、４の第１端は固定枠２の内側に接続され、第２端は可動枠５の外側に接続されている。第１振動部３、４は可動枠５を回動可能に支持している。第２振動部６、７の第１端は可動枠５の内側に接続され、第２端は可動部８に接続されている。第２振動部６、７は第１振動部３、４に略直交するように配設され、可動部８を回動可能に支持している。なお、可動部８の主面はミラー面として機能する。可動枠５は、Ｘ軸周りに回動する。Ｘ軸は、第１振動部３、４に沿って、可動部８の略中心を通っている。可動部８は、Ｙ軸周りに回動する。Ｙ軸は第２振動部６、７に沿って、可動部８の中心を通っている。【０００４】
図１３に示すように、第２振動部６、７にはモニタ信号検出部９と駆動電極１０とがそれぞれ設けられている。モニタ信号検出部９は圧電膜やピエゾ抵抗で形成されている。そのため、第２振動部６、７が回動すると、モニタ信号検出部９が電気信号を出力する。この信号を基に可動部８の変位情報を得ることができる（例えば、特許文献１）。【０００５】
図１４は従来の他のアクチュエータ１９の斜視図である。アクチュエータ１９は固定枠１３と、一対の第１振動部１４と、可動枠１５と、一対の第２振動部１６と、可動部１７とを有する。それぞれの第１振動部１４の第１端は、固定枠１３の内側に接続され、第２端は可動枠１５の外側に接続されている。それぞれの第２振動部１６の第１端は可動枠１５の内側に接続され、第２端は可動部１７に接続されている。第２振動部１６は第１振動部１４と略直交する方向に延びている。可動枠１５の回転軸上の位置にはモニタ部１８が設けられている。可動枠１５上に設けられたモニタ部１８は、可動部１７による光束の走査に異常が生じたことを検知する（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１４８２６５号公報
【特許文献２】特開２００７−０１７６４８号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、可動枠の変位情報を正確に把握することが可能なアクチュエータである。本発明のアクチュエータは、固定枠と、一対の第１振動部と、可動枠と、一対の第２振動部と、可動部と、第１モニタ信号検出部とを有する。第１振動部はそれぞれ、固定枠の内側に対向し、固定枠の内側に接続された第１端と、可動枠の外側に接続された第２端とを有する。第２振動部はそれぞれ、可動枠の内側に対向し、可動枠の内側に接続された第１端と、可動部に接続された第２端とを有する。第２振動部は、第１振動部が延在する方向と直行する方向に延在している。第１モニタ信号検出部は、可動枠と第１振動部との接続部分に設けられ、可動枠の変位を検出する。以上の構成により、可動枠の変位情報を正確に把握することができる。そのため、アクチュエータを高精度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明の実施の形態１におけるアクチュエータの斜視図である。
【図２】図２は図１に示すアクチュエータの２−２線における断面図である。
【図３】図３は図１に示すアクチュエータの第１振動部の駆動を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは図１に示すアクチュエータの可動枠に対する可動部の動作状態を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは図１に示すアクチュエータの固定枠に対する可動枠と可動部の動作状態を示す図である。
【図５】図５は図１に示すアクチュエータの可動枠周辺の拡大平面図である。
【図６Ａ】図６Ａは図１に示すアクチュエータの可動部と可動枠の変位情報を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは図１に示すアクチュエータの可動枠の変位情報を合わせた可動部の変位情報を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは図１に示すアクチュエータの駆動信号を生成する過程を示すブロック図である。
【図７】図７は図１に示すアクチュエータの駆動時の、可動枠の変形を示す図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態２におけるアクチュエータの斜視図である。
【図９】図９は図８に示すアクチュエータの可動枠周辺の拡大平面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは図８に示すアクチュエータの可動枠の変位情報と、可動枠の振動を抑制するための駆動信号とを示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは図８に示すアクチュエータの固定枠に対する可動枠の変位情報を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは図８に示すアクチュエータの駆動信号を生成する過程を示すブロック図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態２における他のアクチュエータの可動枠周辺の拡大平面図である。
【図１２】図１２は従来のアクチュエータの斜視図である。
【図１３】図１３は図１２に示すアクチュエータのモニタ構造を示す平面図である。
【図１４】図１４は従来の他のアクチュエータの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態の説明に先立ち、図１２〜図１４に示した従来のアクチュエータ１、１９における課題について説明する。アクチュエータ１では、可動枠５の内部にモニタ信号検出部９が設けられている。この構造によって、可動枠５に対する可動部８の変位情報を得ることができる。しかしながら、可動部８がＹ軸周りに回動すると、反作用により可動枠５も回動するにもかかわらず、モニタ信号検出部９は可動枠５の変位情報を検知できない。そのため、アクチュエータ１では可動部８の正確な変位情報を得ることが困難である。
【００１０】
一方、アクチュエータ１９では、モニタ部１８が可動枠１５上に設けられている。この構成では、可動部１７と可動枠１５の変位情報を別々に把握することができない。
【００１１】
しかしながら、アクチュエータを高精度に制御するためには、可動枠に対する可動部の変位情報だけでなく、固定枠に対する可動枠の変位情報も併せて検知し、固定枠に対する可動部の変位情報を正確に把握する必要がある。例えば、アクチュエータを表示装置に用いる場合、可動部の主面は光束を反射するミラー面として機能する。そして、このミラー面の位置に応じて光源の出力を制御して映像を表示する。そのため、固定枠に対するミラー面の位置を高精度に検知する必要がある。
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるアクチュエータ２１について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１におけるアクチュエータ２１の斜視図である。アクチュエータ２１は、固定枠２２と、一対の第１振動部２４と、可動枠２５と、一対の第２振動部２７と、可動部２８と、第１モニタ信号検出部（以下、検出部）３０とを有する。
【００１３】
第１振動部２４はそれぞれ、固定枠２２の内側に対向し、固定枠２２の内側に接続された第１端と、可動枠２５の外側に接続された第２端とを有する。第１振動部２４は直線形状の振動梁と折り返し形状の振動梁とが交互に連結されたミアンダ形状に形成されている。第２振動部２７はそれぞれ、可動枠２５の内側に対向し、可動枠２５の内側に接続された第１端と、可動部２８に接続された第２端とを有する。
【００１４】
第２振動部２７は、第１振動部２４が延在する方向と直行する方向に延在している。図１では、第１振動部２４はＸ軸２３に沿って延び、第２振動部２７はＹ軸２６に沿って延びている。検出部３０はそれぞれ、可動枠２５と第１振動部２４との接続部分に設けられ、可動枠２５の変位を検出する。
【００１５】
なお、可動部２８の主面はミラー面とすることで光学反射素子として活用でき、受光面とすることで赤外線検出素子などとして活用できる。また、第２振動部２７にはそれぞれ、第２振動部２７の駆動状態（変位）を検出する第２モニタ信号検出部（以下、検出部）２９が設けられている。
【００１６】
また、第１振動部２４のそれぞれには、第１振動部２４の変位を制御する第１駆動部３３が設けられ、第２振動部２７のそれぞれには、第２振動部２７の変位を制御する第２駆動部３７が設けられている。
【００１７】
図２は、図１に示す２−２線におけるアクチュエータ２１の断面図である。第１振動部２４は、基板３１と、基板３１上に形成された絶縁体３２とを有する。第１駆動部３３は絶縁体３２上に形成されている。
【００１８】
第１駆動部３３は下部電極３４と、下部電極３４上に形成された圧電体３５と、圧電体３５上に形成された上部電極３６とで構成されている。下部電極３４、上部電極３６は、白金、金、チタン、タングステンなどの金属膜で形成され、圧電体３５はチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ１−ｘ，Ｔｉｘ）Ｏ３）等の圧電材料によって形成されている。下部電極３４、圧電体３５、上部電極３６は蒸着、ゾルゲル、ＣＶＤ、スパッタ法等によって薄膜に形成することができる。
【００１９】
下部電極３４と上部電極３６との間に所定の電位差を与えると、逆圧電効果によって圧電体３５が圧電体３５の平面方向に伸縮動作する。そのため、圧電体３５を含む第１駆動部３３は、厚み方向に曲げ変位を起こす。このとき、第１振動部２４において、隣接する振動梁毎に逆方向へ電界を印加することで、Ｙ軸２６の方向に沿って生じる撓みが重畳され、可動部２８を内包する可動枠２５がＸ軸２３を中心に回動する。
【００２０】
図３はアクチュエータ２１の第１振動部２４の駆動を示す図である。以上のように、第１振動部２４の隣接する直線形状の振動梁が逆方向に変位するように第１駆動部３３に所定の電位を加えることにより、図３に示すように、振動梁の変位が重畳され可動枠２５を大きく変位駆動させることができる。
【００２１】
なお、第２振動部２７に設けられた第２駆動部３７も第１駆動部３３と同様に、可動部２８がＹ軸２６を中心に回動するように構成されている。つまり、Ｙ軸２６を中心に第２駆動部３７が分割配置されているため、第２駆動部３７のそれぞれに逆方向へ電界を印加すると、第２振動部２７を構成するＹ軸方向の振動板に逆方向の曲げモーメントが掛かる。この曲げモーメントが第２振動部２７を捩れ易くするため、Ｙ軸２６を中心として可動部２８を大きく変位させることができる。
【００２２】
図４Ａは可動枠２５に対する可動部２８の動作状態を示す図、図４Ｂは固定枠２２に対する可動枠２５と可動部２８の動作状態を示す図である。これらの図において、Ｘ軸２３とＹ軸２６とで構成される面が固定枠２２の主面方向である。図４Ｂの実線は固定枠２２に対する可動枠２５と可動部２８の動作状態を示している。図４Ｂの破線は、図４Ａで示した可動枠２５に対する可動部２８の動作状態を重ねて示している。
【００２３】
可動部２８が回動すると、反作用で可動枠２５も回動する。つまり、可動枠２５と可動部２８との成す角度をθｍ、固定枠２２と可動枠２５の成す角度をθｆとすると、固定枠２２と可動部２８との成す角度がθｍ−θｆとなる。
【００２４】
また、第１振動部２４上に第１駆動部３３が一体的に形成された構造の場合、第１駆動部３３から受ける力により第１振動部２４の剛性が変化することが知られている。つまり、可動枠２５は、第１振動部２４に支持されており、第１駆動部３３に電圧を印加すると、第１駆動部３３を構成する圧電体３５が圧電体３５の平面方向に伸縮動作する。そのため、第１駆動部３３から受ける力により第１振動部２４の剛性が変化する。その結果、可動枠２５の回動状態が変化する。このため、可動部２８を所望の波形で走査することができない。例えば、レーザー光を可動部２８で反射して走査し、画像を投影する場合、画像が歪んでしまい高精細な画像を投影することができない。
【００２５】
図５に可動枠２５周辺の拡大平面図を示す。前述のように、第１振動部２４と可動枠２５との接続部分には検出部３０が設けられており、第２振動部２７上には検出部２９が設けられている。検出部３０、２９は、図２に示した第１振動部２４と同様の断面構造を有している。すなわち、検出部３０、２９は基板３１上に形成された絶縁体の上に形成された下部電極と、下部電極上に形成された圧電体と、圧電体上に形成された上部電極により構成されている。検出部３０、２９が歪むと、検出部３０、２９を構成する圧電体が歪むため、圧電効果による歪み信号が発生する。検出部２９の信号を検出することにより、第２振動部２７の変位情報を検出することができる。そのため、可動部２８の変位情報を検出部２９の検出信号から把握することができる。
【００２６】
次に、検出部３０を設けることによる効果を、図６Ａ、図６Ｂも参照しながら説明する。図６Ａは可動枠２５の変位情報Ｙｆと可動部２８の変位情報Ｙｍとを示す図であり、図６Ｂは可動部２８の変位情報Ｙｍに可動枠２５の変位情報Ｙｆを合わせた、可動部２８の正確な変位情報Ｙｗを示している。検出部３０が第１振動部２４と可動枠２５との接続部分に設けられているため、固定枠２２に対する可動枠２５の変位情報を把握することができる。
【００２７】
検出部２９から得られた可動枠２５に対する可動部２８の変位情報Ｙｍは、数式（１）で表される。一方、検出部３０から得られた固定枠２２に対する可動枠２５の変位情報Ｙｆは、数式（２）で表される。そして、数式（３）のように、数式（１）と数式（２）とを合成することで、固定枠２２に対する可動部２８の変位情報Ｙｗを得ることができる。
【００２８】
Ｙｍ＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋δｍ）      （１）
Ｙｆ＝Ｂｓｉｎ（ωｔ＋δｆ）      （２）
Ｙｗ＝Ａｓｉｎ（ωｔ＋δｍ）±Ｂｓｉｎ（ωｔ＋δｆ）      （３）
数式（３）で表される変位情報Ｙｗが、固定枠２２に対する可動部２８の正確な変位となる。映像信号などと同期して可動部２８を制御する場合にも、変位情報Ｙｗを基にして駆動信号を生成し、この駆動信号を第２駆動部３７に入力することで、可動部２８と映像信号との位相ずれが起こることなく高精細な映像を表示することが可能となる。この信号処理はアクチュエータ２１の外部に設けられた回路で実施することができる。あるいは、図６Ｃに示すように、変位情報Ｙｗを基にして駆動信号を生成し第２駆動部３７に入力する制御部５１をアクチュエータ２１に設けてもよい。なお、図６Ｂでは、Ｙｗ＝Ｙｍ−Ｙｆとして、変位情報Ｙｗを得ている。
【００２９】
また、検出部３０は、図５に示すように、可動枠２５と第１振動部２４との接続部分の上に設けられている。このような構成にすることで、可動枠２５が回転動作したときに、検出部３０を構成する圧電体から歪み信号を得ることができる。ただし、検出部３０が可動枠２５と第１振動部２４の境界を含まないように第１振動部２４上だけに検出部３０を設けると、第１振動部２４の変位状態をモニタすることとなり可動枠２５の変位情報が得られない。また、この境界を含まないように可動枠２５上だけに検出部３０を設けると、可動枠２５の歪が小さく大きな信号強度が得られない。よって、検出部３０は、可動枠２５の変位に伴う歪を検出可能な範囲に配置するのであるが、特に可動枠２５と第１振動部の接続部分の上に設けることが望ましい。このように、第１振動部２４と可動枠２５との境界を含むように検出部３０を設けることにより、第１振動部２４と可動枠２５の接続の位置によらず、十分な大きさの歪信号を得ることができる。但し、接続部分の上に検出部３０を設けると、可動枠２５の変位情報だけでなく第１振動部２４の変位情報も含めた信号が得られる。しかしながら、第１振動部２４の変位の振動周波数は高速域（数十ｋＨｚ）であって、低速域（数十Ｈｚ）である固定枠２２に対する可動枠２５の変位とは異なる。そのため、周波数分離フィルタなどを用いることで、固定枠２２に対する可動枠２５の変位情報だけを得ることができる。
【００３０】
検出部３０は、一対の第１振動部２４のうち少なくともどちらか一方に配置されればよいが、より大きな歪み信号を得るには可動枠２５の両端に配置することが望ましい。図７は、アクチュエータ２１の駆動時の、可動枠２５の変形を示す図である。アクチュエータ２１が駆動する時に可動枠２５が変形すると検出部３０が設けられた可動枠２５の両端が逆方向に変形する。すなわち、可動枠２５が上に凸となるように変形した場合、検出部３０は圧縮される方向に変形し、可動枠２５が下に凸となるように変形すると検出部３０は引っ張られる方向に変形する。したがって、可動枠２５が回動した場合、一対の検出部３０は、図７に示すように逆方向（引張り方向と圧縮方向）に変形する。そのため、この変形から得られた歪み信号を合成すると逆位相の信号成分となり打ち消しあうが、差動増幅回路などを用いることで大きな出力信号を得ることができる。
【００３１】
なお、検出部３０を用いて第１振動部２４の変位を検出することもできる。可動枠２５の変位情報を得るためには、検出部３０がＸ軸２３の方向に曲げ変形したときに生じる歪み信号を利用している。一方、検出部３０がＹ軸２６の方向に曲げ変形やねじれ変形したときに生じる歪み信号を利用すれば、第１振動部２４の変位情報を得ることができる。よって、１つのモニタ信号検出部の構成であっても異なった信号を取得することが可能となる。取得した信号は、ローパスフィルタなどの周波数分離フィルタなどを用いて所望とする信号だけを得ることができる。また、一対の検出部３０の一方を可動枠２５の変位検出用として利用し、別の一方を第１振動部２４の変位検出用として利用してもよい。
【００３２】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２におけるアクチュエータ４１について、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
図８はアクチュエータ４１の斜視図である。図９はアクチュエータ４１の可動枠２５周辺の拡大平面図である。なお、アクチュエータ４１は、実施の形態１のアクチュエータ２１と同様の構造を有し、可動部２８を回転駆動させる。そのため、アクチュエータ２１と異なる構造についてのみ説明する。また、アクチュエータ２１と同様の構成のものには同じ符号を付して説明する。すなわち、アクチュエータ４１は、固定枠２２と、一対の第１振動部２４と、可動枠２５と、一対の第２振動部２７と、可動部２８と、第１モニタ信号検出部（以下、検出部）３０と、第１駆動部３３と、第２駆動部３７とを有する。アクチュエータ４１はさらに、可動枠２５に設けられ、可動枠２５の変位を制御する第３駆動部４２をさらに有する。
【００３４】
第３駆動部４２は、図２に示した第１駆動部３３と同様に、基板上に形成された絶縁体の上に形成された下部電極と、下部電極上に形成された圧電体と、圧電体上に形成された上部電極とで構成されている。下部電極と上部電極との間に所定の電位差を印加することで第３駆動部４２は可動枠２５を変形させることができる。
【００３５】
図１０Ａは可動枠２５の信号を抑制するための駆動信号Ｙｆｄと可動枠２５の変位情報Ｙｆｍとを示す図であり、図１０Ｂは固定枠２２に対する可動枠２５の変位情報Ｙｆｍを示している。すなわち、検出部３０で検出した信号に基づき、第３駆動部４２に可動枠２５の変動量の逆位相となるように駆動信号Ｙｆｄを生成し、駆動信号Ｙｆｄを第３駆動部４２に入力することにより、可動枠２５の変形が打ち消される。これにより、可動枠２５が変動を起こさないため、可動枠２５と固定枠２２の位相状態が一定となり、可動部２８の変位情報を正確に把握することが可能となる。この信号処理はアクチュエータ４１の外部に設けられた回路で実施することができる。あるいは、図１０Ｃに示すように、検出部３０から得られた信号の逆位相となる駆動信号Ｙｆｄを生成し、第３駆動部４２に入力する制御部５２をアクチュエータ４１に設けてもよい。
【００３６】
検出部３０から得られた可動枠２５の変位情報Ｙｆｍが、数式（４）で表される場合、この変動を打ち消すべく数式（５）で表される逆位相となる駆動信号Ｙｆｄを生成して、可動枠２５上に設けられた第３駆動部４２に入力する。
【００３７】
Ｙｆｍ＝Ｃｓｉｎ（ωｔ＋δｆ）        （４）
Ｙｆｄ＝−Ｄｓｉｎ（ωｔ＋δｆ）      （５）
また、変位情報Ｙｆｍの振幅Ｃが極めて０に近づくように、入力信号の振幅Ｄを調整するようなフィードバック回路を形成することにより可動枠２５の変形を打ち消し、図１０Ｂに示すように、可動枠２５と固定枠２２の位相状態を一定にすることができる。
【００３８】
以上のように、変位情報Ｙｆｍの振幅Ｃを極めて０に近づくように第３駆動部４２へ入力する信号を制御し、可動部２８の正確な変位情報を得ることができる。この情報によりアクチュエータ４１を制御することにより、映像信号などと同期する場合にも、位相ズレが起こることなく高精細な映像を表示することが可能となる。
【００３９】
また、図９に示すように、第３駆動部４２は、可動枠２５のＸ軸２３に平行な２辺の上にそれぞれ設け、且つそれぞれをＹ軸２６を中心に分割して対称に設けることが望ましい。
【００４０】
第３駆動部４２の分割方法は、圧電体および下部電極は共通とし上部電極だけを分割する方法や、第３駆動部４２自体を２分割にする方法など、いずれでもよい。第３駆動部４２をこのような構成にすることで、一対の駆動片５０に逆位相の駆動信号を入力することができるため、可動枠２５の変位を打ち消すように駆動することができる。そのため、可動枠２５の変動をより低減することができる。なお、第３駆動部４２の対称軸は、上述したＹ軸２６の替わりに可動枠２５におけるＸ軸２３に平行な一対の辺の中心を結ぶ軸を用いることができる。なお、可動枠２５におけるＸ軸２３に平行な一方の辺の上にのみ、第３駆動部４２を設けても本実施の形態による効果を奏することができる。しかしながらＸ軸２３に平行な２辺の上に第３駆動部４２を設けるほうが好ましい。
【００４１】
次に、第３駆動部の異なる構成について図１１を参照しながら説明する。図１１は本実施の形態における他のアクチュエータの可動枠２５の周辺の拡大平面図である。
【００４２】
図９に示す構成では、Ｘ軸２３と平行な可動枠２５の辺上に第３駆動部４２が設けられている。これに対し、図１１に示す構成では、Ｘ軸２３と平行な可動枠２５の辺上からＹ軸２６と平行な可動枠２５の辺上に跨って第３駆動部４３が設けられ、且つＹ軸２６を中心に分割して配置されている。
【００４３】
第３駆動部４３の駆動方法は、図９に示した可動枠２５のＸ軸２３方向の辺に設けられた第３駆動部４２と同様である。すなわち、可動枠２５の駆動を打ち消すように、第３駆動部４３を構成する一対の駆動片５３を逆位相に駆動する。これにより、可動枠２５の変動をより低減することができ可動枠２５と固定枠２２の位相状態を一定にすることができる。そのため、可動部２８の変位情報を正確に把握することができる。また、このような構成により第３駆動部４３の出力強度は図９に示す第３駆動部４２の出力強度より大きくすることができる。そのため、容易に可動枠２５の振動を抑制することが可能となる。なお図１１に示すように、可動枠２５に対してＸ軸２３と中心として一対の駆動片５３をさらに対称に配置することが好ましい。
【００４４】
なお、第３駆動部４３は、特に図示していないが、可動枠２５の上全体上に設け、且つＹ軸２６を中心に分割した構成としてもよい。
【００４５】
なお、実施の形態１、２において、第１振動部２４をミアンダ状に形成しているが、第１振動部２４の形状はミアンダ形状に限定されない。トーションバー形状、音叉形状等のミアンダ形状以外の形状でも同様の効果を奏する。また、第１振動部２４及び第２振動部２７は圧電作用により駆動されているが、これ以外に、静電駆動等の駆動方法でも同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の圧電アクチュエータを表示装置に用いることにより、スクリーンに鮮明な画像を投影することができる。そのため、小型プロジェクタやヘッドマウントディスプレイに利用することができる。また、赤外線検出素子などとしても活用できる。
【符号の説明】
【００４７】
２１，４１    アクチュエータ
２２    固定枠
２３    Ｘ軸
２４    第１振動部
２５    可動枠
２６    Ｙ軸
２７    第２振動部
２８    可動部
２９    第２モニタ信号検出部（検出部）
３０    第１モニタ信号検出部（検出部）
３１    基板
３２    絶縁体
３３    第１駆動部
３４    下部電極
３５    圧電体
３６    上部電極
３７    第２駆動部
４２，４３    第３駆動部
５０，５３    駆動片
５１，５２    制御部
【図１】
2014068846.tif 000003
【図２】
2014068846.tif 000004
【図３】
2014068846.tif 000005
【図４Ａ】
2014068846.tif 000006
【図４Ｂ】
2014068846.tif 000007
【図５】
2014068846.tif 000008
【図６Ａ】
2014068846.tif 000009
【図６Ｂ】
2014068846.tif 000010
【図６Ｃ】
2014068846.tif 000011
【図７】
2014068846.tif 000012
【図８】
2014068846.tif 000013
【図９】
2014068846.tif 000014
【図１０Ａ】
2014068846.tif 000015
【図１０Ｂ】
2014068846.tif 000016
【図１０Ｃ】
2014068846.tif 000017
【図１１】
2014068846.tif 000018
【図１２】
2014068846.tif 000019
【図１３】
2014068846.tif 000020
【図１４】
2014068846.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月16日(2015.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
第３駆動部４３の駆動方法は、図９に示した可動枠２５のＸ軸２３方向の辺に設けられた第３駆動部４２と同様である。すなわち、可動枠２５の駆動を打ち消すように、第３駆動部４３を構成する一対の駆動片５３を逆位相に駆動する。これにより、可動枠２５の変動をより低減することができ可動枠２５と固定枠２２の位相状態を一定にすることができる。そのため、可動部２８の変位情報を正確に把握することができる。また、このような構成により第３駆動部４３の出力強度は図９に示す第３駆動部４２の出力強度より大きくすることができる。そのため、容易に可動枠２５の振動を抑制することが可能となる。なお図１１に示すように、可動枠２５に対してＸ軸２３を中心として一対の駆動片５３をさらに対称に配置することが好ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定枠と、
前記固定枠の内側に対向し、前記固定枠の内側に接続された第１端と、第２端とをそれぞれに有する一対の第１振動部と、
前記一対の第１振動部のそれぞれの前記第２端に接続された可動枠と、
前記可動枠の内側に対向し、前記可動枠の内側に接続された第１端と、第２端とをそれぞれ有するとともに、前記一対の第１振動部が延在する方向と直行する方向に延在した一対の第２振動部と、
前記一対の第２振動部のそれぞれの前記第２端に接続された可動部と、
前記可動枠と前記一対の第１振動部の少なくとも一方との接続部分に設けられ、前記可動枠の変位を検出する第１モニタ信号検出部と、を備えた、
アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１モニタ信号検出部は、前記可動枠と前記一対の第１振動部の一方との境界を含む、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記一対の第２振動部のそれぞれに設けられ、前記一対の第２振動部の駆動状態を検出する第２モニタ信号検出部をさらに備えた、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記一対の第２振動部のそれぞれに設けられ、前記一対の第２振動部の変位を制御する駆動部と、
前記第１モニタ信号検出部から得られた検出信号と、前記第２モニタ信号検出部から得られた検出信号とを合成した合成信号を基に、前記駆動部に入力する駆動信号を生成する制御部と、をさらに備えた、
請求項３記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記可動枠に設けられ、前記可動枠の変位を制御する駆動部をさらに備えた、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記第１モニタ信号検出部から得られた信号の逆位相となる駆動信号を生成し、前記駆動部に入力する制御部をさらに備えた、
請求項５記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記駆動部は一対の駆動片で構成され、前記一対の駆動片は、前記第２振動部の回動軸に対して対称に配置された、
請求項５記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記一対の第１振動部がそれぞれミアンダ形状に形成されている、
請求項１記載のアクチュエータ。
【国際調査報告】
2014068846.tif 000022
2014068846.tif 000023
2014068846.tif 000024
2014068846.tif 000025