(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面を有するミラー部と、該ミラー部を支持する第１支持部と、前記ミラー部及び前記第１支持部の両方に連結され、圧電駆動により前記ミラー部を、前記第１支持部に対して第１軸周りに揺動させる第１圧電アクチュエータと、前記第１支持部を支持する第２支持部と、一端が前記第１支持部に連結され、他端が前記第２支持部に連結され、圧電駆動により前記第１支持部を、前記第２支持部に対して前記第１軸と交差する第２軸周りに揺動させる第２圧電アクチュエータとを備えた光偏向器であって、
前記第１支持部には、前記第１圧電アクチュエータの圧電駆動により伝達される第１振動、及び前記第２圧電アクチュエータの圧電駆動により伝達される第２振動を検知する検知用圧電素子が配置されており、
前記第２支持部には、当該光偏向器の外部と電気的に接続するための接続部が設けられ、
前記第２圧電アクチュエータには、前記第１圧電アクチュエータと前記接続部とを電気的に接続する第１駆動配線と、前記第２圧電アクチュエータと前記接続部とを電気的に接続する第２駆動配線と、前記検知用圧電素子と前記接続部とを電気的に接続する検知配線とが並行に配置され、
前記第１駆動配線には、第１周波数の電圧が印加され、前記第２駆動配線には、前記第１周波数とは異なる第２周波数の電圧が印加され、
前記第１駆動配線及び前記第２駆動配線のうち高い周波数の電圧が印加される駆動配線は、互いに逆位相の電圧が印加される２つの駆動配線からなり、
前記検知配線は、当該２つの駆動配線の間に配置され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、前記検知用圧電素子の出力信号を、前記第１振動による第１信号と前記第２振動による第２信号とに分離する周波数フィルタを備え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、
前記第２圧電アクチュエータは、
駆動電圧が印加されることにより屈曲変形する圧電体と、
前記圧電体を支持し、該圧電体が屈曲変形するときに共に屈曲変形する複数の圧電カンチレバーとを備え、
前記複数の圧電カンチレバーは、各圧電カンチレバーの両端部が隣り合うように並んで配置されて、各々の屈曲変形を累積するように各々隣り合う圧電カンチレバーに対し折り返すように端部が機械的に連結され、各圧電カンチレバーは、各圧電カンチレバーの並び方向に直交する方向に屈曲変形するように形成されることを特徴とする光偏向器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光偏向器において、前記第１周波数は、前記第１圧電アクチュエータ及び前記ミラー部の共振周波数であり、前記第２周波数より高い周波数であ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、反射面を二軸周りに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、一対の第１振動子と、第１支持部と、一対の第２振動子と、第２支持部とを備えた光偏向器が知られている（特許文献１）。この光偏向器の一対の第１振動子の各々の一端は、ミラー部を介して対向するようにミラー部の端部に連結される。第１支持部は、一対の第１振動子及びミラー部の外周を囲むように一対の第１振動子の各々の他端に連結される。一対の第２振動子の各々の一端は、第１支持部を介して対向するように第１支持部に連結される。第２支持部は、一対の第２振動子及び第１支持部の外周を囲うように一対の第２振動子の各々の他端に連結される。
【０００３】
第１振動子は、第１振動子の中心軸に垂直な軸に平行な複数の振動板が、同一平面上で折り返し連結されたミアンダ形状に形成される。また、第２振動子は、第２振動子の中心軸に垂直な軸に平行な複数の振動板が、同一平面上で折り返し連結されたミアンダ形状に形成される。
【０００４】
これらの第１振動子及び第２振動子を構成する複数の振動板上には、各々ドライブ素子とモニター素子が配置される。ドライブ素子は、各振動板を圧電駆動により屈曲変形するための圧電素子である。モニター素子は、各振動板の屈曲変形の変形量を検知するための圧電素子である。これらの圧電素子は、各々下部電極、圧電体及び上部電極を積層して形成される。
【０００５】
このような光偏向器では、第１振動子及び第２振動子のドライブ素子により各振動板が屈曲変形することで、反射面を第１軸と第２軸の二軸周りに揺動できる。また、このような光偏向器では、圧電駆動されているときの各振動板の屈曲変形の実際の変形量をモニター素子により検知する。光偏向器は、実際の変形量をフィードバックすることにより、圧電駆動の制御の精度を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１２２４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の光偏向器では、第１振動子及び第２振動子を構成する複数の振動板上に、ドライブ素子に加えてモニター素子が配置されている。このため、ドライブ素子が振動板上で占める面積が減る。これによって、光偏向器は、モニター素子を配置しないものに比べて複数の振動板を屈曲させる力が少なくなり、ミラー部の反射面の回転角が減少する。
【０００８】
このため、反射面を二軸周りに揺動するときの回転角を減少させることなく、この揺動を検知できるようにすることが望まれている。反射面を揺動させるときに、第１振動子と第２振動子が連結されている第１支持部には、各振動子の圧電駆動による振動が伝達される。従って、第１支持部にモニター素子を配置することが考えられる。この場合には、第１振動子及び第２振動子にモニター素子の配置が不要となり、ドライブ素子が振動板上で充分な面積を占めることができる。
【０００９】
このとき、第１支持部に配置されたモニター素子の検出した信号を取得する必要があるので、当該モニター素子と第２支持部上に配置された電極パッドとを電気的に接続するために、第２振動子上にモニター素子用の配線を配置する必要がある。このため、第２振動子の各振動板上には、反射面を第１軸周りに揺動させるための駆動用配線と、反射面を第２軸周りに揺動させるための駆動用配線と、反射面を第１軸周りに揺動させるときの振動板の変形量を検知するための検知用配線と、反射面を第２軸周りに揺動させるときの振動板の変形量を検知するための検知用配線とを並行に配置することとなる。
【００１０】
近年、このような光偏向器は、搭載する機器の小型化に伴い更なる小型化が要求されており、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスとして製造されることが一般的である。このため、第２振動子の振動板は非常に細く（例えば、数百μｍ）形成される。従って、駆動用配線と検知用配線との間に充分な間隔を設けることが難しく、駆動用配線と検知用配線との間の混信（所謂クロストーク）が問題となる可能性がある。例えば、モニター素子によって検知した信号に駆動用の信号が混信すると、適切なフィードバックが行えず、ひいては圧電駆動の制御の精度が低下してしまう。
【００１１】
本発明は、反射面を二軸周りに揺動するときの回転角を減少させることなく、反射面の二軸周りの揺動を精度良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】
【００１２】
本発明は、反射面を有するミラー部と、該ミラー部を支持する第１支持部と、前記ミラー部及び前記第１支持部の両方に連結され、圧電駆動により前記ミラー部を、前記第１支持部に対して第１軸周りに揺動させる第１圧電アクチュエータと、前記第１支持部を支持する第２支持部と、一端が前記第１支持部に連結され、他端が前記第２支持部に連結され、圧電駆動により前記第１支持部を、前記第２支持部に対して前記第１軸と交差する第２軸周りに揺動させる第２圧電アクチュエータとを備えた光偏向器であって、前記第１支持部には、前記第１圧電アクチュエータの圧電駆動により伝達される第１振動、及び前記第２圧電アクチュエータの圧電駆動により伝達される第２振動を検知する検知用圧電素子が配置されており、前記第２支持部には、当該光偏向器の外部と電気的に接続するための接続部が設けられ、前記第２圧電アクチュエータには、前記第１圧電アクチュエータと前記接続部とを電気的に接続する第１駆動配線と、前記第２圧電アクチュエータと前記接続部とを電気的に接続する第２駆動配線と、前記検知用圧電素子と前記接続部とを電気的に接続する検知配線とが並行に配置され、前記第１駆動配線には、第１周波数の電圧が印加され、前記第２駆動配線には、前記第１周波数とは異なる第２周波数の電圧が印加され、前記第１駆動配線及び前記第２駆動配線のうち高い周波数の電圧が印加される駆動配線は、互いに逆位相の電圧が印加される２つの駆動配線からなり、前記検知配線は、当該２つの駆動配線の間に配置されることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、第１圧電アクチュエータの圧電駆動によりミラー部が第１軸周りに揺動すると共に、第２圧電アクチュエータの圧電駆動により第１支持部が第２軸周りに揺動することで、反射面を二軸周りに揺動する。第１支持部には、第１圧電アクチュエータと第２圧電アクチュエータとが連結されているため、これらの圧電アクチュエータの圧電駆動による振動が伝達される。これらの振動すなわち、第１圧電アクチュエータの圧電駆動により伝達される第１振動と、第２圧電アクチュエータの圧電駆動により伝達される第２振動とは、第１支持部に配置されている検知用圧電素子で検知される。
【００１４】
このため、第１圧電アクチュエータ及び第２圧電アクチュエータには、検知用圧電素子を設けなくてよい。これにより、光偏向器は、圧電アクチュエータ（特許文献１における振動子に相当）にモニター素子が配置されたものに比べて、反射面の大きな回転角が得られる。
【００１５】
また、配線に印加される電圧の周波数が高くなるに従って、当該配線の近傍に配置された配線に対して与える影響（所謂電圧が漏れる）が大きくなることが知られている。そこで、圧電駆動用の配線である第１駆動配線及び第２駆動配線のうち、高い周波数の電圧が印加される駆動配線を、２つの駆動配線で構成する。このとき、当該２つの駆動配線には、互いに逆位相の電圧が印加される。そして、検知配線は、当該２つの駆動配線の間に配置される。このため、２つの駆動配線に高い周波数の電圧が印加されることで、漏れた電圧が互いに相殺される。これにより、検知配線を通る信号に対して影響を与えないか又は与える影響が無視できる程度に小さくなる。
【００１６】
従って、この光偏向器は、反射面を二軸周りに揺動するときの回転角を減少させることなく、反射面の二軸周りの揺動を精度良く検知できる。
【００１７】
本発明において、前記検知用圧電素子の出力信号を、前記第１振動による第１信号と前記第２振動による第２信号とに分離する周波数フィルタを備えることが好ましい。第１支持部には第１振動及び第２振動が伝達されるので、第１支持部に配置された検知用圧電素子は、第１信号と第２信号が重畳された信号を出力する。周波数フィルタは、この重畳されて出力された信号を第１信号と第２信号に分離できる。従って、第１振動を検知するための検知用圧電素子と、第２振動を検知するための検知用圧電素子とを別に設けることなく、１種類の検知用圧電素子だけであっても、第１振動及び第２振動のいずれも検知することができる。これにより、配線（第１駆動配線、第２駆動配線及び検知配線）の数を減らすことができる。
【００１８】
本発明において、前記第２圧電アクチュエータは、駆動電圧が印加されることにより屈曲変形する圧電体と、前記圧電体を支持し、該圧電体が屈曲変形するときに共に屈曲変形する複数の圧電カンチレバーとを備え、前記複数の圧電カンチレバーは、各圧電カンチレバーの両端部が隣り合うように並んで配置されて、各々の屈曲変形を累積するように各々隣り合う圧電カンチレバーに対し折り返すように端部が機械的に連結され、各圧電カンチレバーは、各圧電カンチレバーの並び方向に直交する方向に屈曲変形するように形成されることが好ましい。
【００１９】
これにより、各圧電カンチレバーの屈曲変形の変形量が小さい場合であっても、複数の圧電カンチレバーの各々の屈曲変形が累積されることで第１支持部を大きく揺動させることができ、ひいては反射面を大きく揺動させることができる。
【００２０】
また、第２圧電アクチュエータが上記のように構成されることで、第２圧電アクチュエータに配置される各配線（第１駆動配線、第２駆動配線及び検知配線）が長くなる。配線が並行に並んでいる距離が長いほど、配線間の混信が発生しやすくなる。しかしながら、当該光偏向器は、高い周波数の電圧が印加される２つの駆動配線の間に検知配線を配置しているので、配線間の混信の影響を無視できる程度に低減できる。
【００２１】
このようにして、反射部の回転角を大きくするために、屈曲変形を累積するように圧電カンチレバーを構成した場合であっても、反射面の二軸周りの揺動を精度良く検知できる。
【００２２】
本発明において、前記第１周波数は、前記第１圧電アクチュエータ及び前記ミラー部の共振周波数であり、前記第２周波数より高い周波数であることが好ましい。一般に、共振周波数で第１圧電アクチュエータを駆動するとき、当該周波数は高くなりやすい。駆動配線を高周波数の電圧が通ることにより、駆動配線に並行して配置された駆動配線の信号に影響を与えやすくなる。このような場合であっても、第１駆動配線を２つの駆動配線で構成し、当該２つの駆動配線の間に検知配線が配置されることで、検知配線に対する第１駆動配線の影響を無視できる程度に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の光偏向器の構成を示す図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う端面において左側を示す図。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う端面において右側を示す図。
【図４】（ａ）は第２圧電アクチュエータに印加される電圧波形を示し、（ｂ）は第１圧電アクチュエータに印加される電圧波形を示し、（ｃ）は検知部によって検知される電圧波形を示し、（ｄ）は（ｃ）の電圧波形をハイパスフィルタに通したときの電圧波形を示し、（ｅ）は（ｃ）の電圧波形をローパスフィルタに通したときの電圧波形を示す図。
【図５】（ａ）は光偏向器の圧電アクチュエータが作動していない状態を示し、（ｂ）は圧電アクチュエータが作動している状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態の光偏向器の構成について説明する。本実施形態の光偏向器１は、ミラー部２と、一対の第１圧電アクチュエータ３１，３２と、第１支持部４と、一対の第２圧電アクチュエータ５１，５２と、第２支持部６とを備える。
【００２５】
ミラー部２は、入射した光を反射する円形の反射面２ａと、反射面２ａを支持する円形の反射面支持体２ｂとを備える。反射面２ａは、反射面支持体２ｂ上の金属薄膜（本実施形態では一層の金属薄膜）を半導体プレーナプロセスを用いて形状加工して形成されている。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。
【００２６】
金属薄膜の厚みは、例えば１００〜５００ｎｍ程度に設定される。金属薄膜は、例えば、スパッタ法、電子ビーム蒸着法等により成膜する。反射面支持体２ｂは、シリコン基板で構成される。反射面支持体２ｂには、その両端から外側へ延びた一対のトーションバー２１，２２が連結されている。
【００２７】
第１圧電アクチュエータ３１，３２は、各々が半円弧形状に形成され、互いにミラー部２を囲むように空隙を隔てて配置されている。第１圧電アクチュエータ３１，３２は、各々の一方の端部が一方のトーションバー２１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２２を挟んで対向して配置されている。
【００２８】
第１支持部４は、矩形の枠形状に形成されており、ミラー部２と第１圧電アクチュエータ３１，３２とを囲むように設けられている。第１支持部４は、第１圧電アクチュエータ３１，３２の円弧部の中心位置の外側に連結されており、第１圧電アクチュエータ３１，３２を介してミラー部２を支持している。
【００２９】
第１圧電アクチュエータ３１，３２の各々は、圧電駆動によって屈曲変形するように構成された第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａを備える。詳細には、第１圧電アクチュエータ３１，３２のうちの一方の第１圧電アクチュエータ３１が一方の第１圧電カンチレバー３１Ａを備え、第１圧電アクチュエータ３１，３２のうちの他方の第１圧電アクチュエータ３２が他方の第１圧電カンチレバー３２Ａを備える。第１圧電アクチュエータ３１，３２は、第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａの屈曲変形により、トーションバー２１，２２を介して、ミラー部２を第１支持部４に対して第１軸Ｙ周りに揺動可能となっている。
【００３０】
第２圧電アクチュエータ５１，５２は、第１支持部４を挟んで対向して配置されている。第２圧電アクチュエータ５１，５２は、それらの先端部が、第１支持部４のトーションバー２１，２２と直交する方向の一対の両側に各々連結されている。
【００３１】
第２支持部６は、矩形の枠形状に形成されており、第１支持部４と第２圧電アクチュエータ５１，５２とを囲むように設けられている。第２支持部６には、第２圧電アクチュエータ５１，５２の、第１支持部４と連結されていない側の一対の他端が各々連結されている。これにより、第２支持部６は、第２圧電アクチュエータ５１，５２を介して第１支持部４を支持している。
【００３２】
第２圧電アクチュエータ５１，５２の各々は、圧電駆動によって屈曲変形するように構成された第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄを備える。詳細には、一対の第２圧電アクチュエータ５１，５２のうちの一方の第２圧電アクチュエータ５１は、４つの圧電カンチレバーからなる一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄで構成される。また、一対の第２圧電アクチュエータ５１，５２のうちの他方の第２圧電アクチュエータ５２は、４つの圧電カンチレバーからなる他方の第２圧電カンチレバー５２Ａ〜５２Ｄで構成される。
【００３３】
一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄは、その長さ方向が同じになるように各々の両端部が隣り合うと共に、ミラー部２を第２軸Ｘ（第１軸Ｙに直交する軸。但し、正確に直交している必要はない。）周りに揺動可能に所定の間隔で並んで配置されている。そして、一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄは、隣り合う圧電カンチレバーに対して折り返すように連結されている。
【００３４】
他方の第２圧電カンチレバー５２Ａ〜５２Ｄは、一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄと同様に、その長さ方向が同じになるように各々の両端部が隣り合うと共に、ミラー部２を第２軸Ｘ周りに揺動可能に所定の間隔で並んで配置されている。そして、他方の第２圧電カンチレバー５２Ａ〜５２Ｄは、隣り合う圧電カンチレバーに対して折り返すように連結されている。
【００３５】
このように、一方の第２圧電アクチュエータ５１及び他方の第２圧電アクチュエータ５２は、それを形成する一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ及び他方の第２圧電カンチレバー５２Ａ〜５２Ｄが、所謂ミアンダ形状に形成されている。
【００３６】
また、一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ及び他方の第２圧電カンチレバー５２Ａ〜５２Ｄのうちのミラー部２側（第１支持部４側）に配置されているカンチレバー（以下、「１番目の第２圧電カンチレバー」という）５１Ａ，５２Ａは、その隣り合う第２圧電カンチレバー（以下、「２番目の第２圧電カンチレバー」という）５１Ｂ，５２Ｂと連結されていない側の各々の一端が第１支持部４の外周部に連結されている。
【００３７】
一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ及び他方の第２圧電カンチレバー５２Ａ〜５２Ｄのうちの第２支持部６側に配置されている圧電カンチレバー（以下、「４番目の第２圧電カンチレバー」という）５１Ｄ，５２Ｄは、その隣り合う第２圧電カンチレバー（以下、「３番目の第２圧電カンチレバー」という）５１Ｃ，５２Ｃと連結されていない側の各々の一端が第２支持部６の内周部に連結されている。
【００３８】
これにより、第１支持部４は、第２圧電アクチュエータ５１，５２を構成する第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄの屈曲変形によって、第２支持部６に対して第２軸Ｘ周りに揺動可能となっている。
【００３９】
このように、第２圧電アクチュエータ５１，５２がミアンダ形状に形成され、一端が第１支持部４に連結され、他端が第２支持部６に連結されていることが、本発明における「前記複数の圧電カンチレバーは、各圧電カンチレバーの両端部が隣り合うように並んで配置されて、各々の屈曲変形を累積するように各々隣り合う圧電カンチレバーに対し折り返すように端部が機械的に連結され、各圧電カンチレバーは、各圧電カンチレバーの並び方向に直交する方向に屈曲変形するように形成される」ことに相当する。
【００４０】
以降、一対の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄのうち、ミラー部２から数えて奇数番目に配置された各々の圧電カンチレバー（１番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５２Ａ及び３番目の第２圧電カンチレバー５１Ｃ，５２Ｃ）を奇数番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５１Ｃ，５２Ａ，５２Ｃという。また、奇数番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５１Ｃ，５２Ａ，５２Ｃのうち、一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄに含まれるものを一方の奇数番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５１Ｃといい、他方の第２圧電カンチレバー５２Ａ〜５２Ｄに含まれるものを他方の奇数番目の第２圧電カンチレバー５２Ａ，５２Ｃという。
【００４１】
同様に、一対の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄのうち、ミラー部２から数えて偶数番目に配置された各々の圧電カンチレバー（２番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５２Ｂ及び４番目の第２圧電カンチレバー５１Ｄ，５２Ｄ）を偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄ，５２Ｂ，５２Ｄという。また、偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄ，５２Ｂ，５２Ｄのうち、一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄに含まれるものを一方の偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄといい、他方の第２圧電カンチレバー５２Ａ〜５２Ｄに含まれるものを他方の偶数番目の第２圧電カンチレバー５２Ｂ，５２Ｄという。
【００４２】
図２は、図１の光偏向器１のＩＩ−ＩＩ線端面図の一方の第２圧電アクチュエータ５１を模式的に示した図である。図３は、図１の光偏向器１のＩＩ−ＩＩ線端面図の他方の第２圧電アクチュエータ５２を模式的に示した図である。但し、図２及び図３では、第２支持部６を省略して示している。
【００４３】
第１圧電アクチュエータ３１，３２を構成する第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａの各々と、第２圧電アクチュエータ５１，５２を構成する一対の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄの各々とは、起歪体（カンチレバー本体）としての支持体Ｂの層上に、下部電極Ｌ１、圧電体Ｌ２及び上部電極Ｌ３を積層した構造の圧電カンチレバーである。詳細には、圧電カンチレバーは、支持体Ｂの層上に、下部電極Ｌ１、圧電体Ｌ２、及び上部電極Ｌ３が積層されており、これらの下部電極Ｌ１、圧電体Ｌ２、及び上部電極Ｌ３を囲むように層間絶縁膜Ｍ１が設けられている。そして、層間絶縁膜Ｍ１上に上部電極配線Ｗが積層され、この上部電極配線Ｗを囲むようにパッシベーション膜Ｍ２が設けられている。
【００４４】
ここで、上部電極配線Ｗは、第１正相駆動配線Ｗｙ１、第１逆相駆動配線Ｗｙ２、第２奇数駆動配線Ｗｏ、第２偶数駆動配線Ｗｅ、及び検知配線Ｗｍからなる。これらの配線を特に区別する必要が無いときは、上部電極配線Ｗという。ここで、「２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２」が本発明における「第１駆動配線」に相当し、「２つの第２駆動配線Ｗｏ，Ｗｅ」が本発明における「第２駆動配線」に相当し、「検知配線Ｗｍ」が本発明における「検知配線」に相当する。
【００４５】
これらの圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａ，５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄの圧電体Ｌ２は、上部電極Ｌ３と下部電極Ｌ１との間に駆動電圧が印加されることで、圧電駆動により屈曲変形する。これらの圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａ，５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄは、圧電体Ｌ２の屈曲変形に伴って屈曲変形する。
【００４６】
なお、第２圧電アクチュエータ５１，５２を構成する一対の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄの各々の隣り合う圧電カンチレバーの連結部は、その隣り合う圧電カンチレバーの各々の支持体Ｂを一体に連結した部分となっている。この連結部には圧電体Ｌ２及び上部電極Ｌ３の層は設けられていない。
【００４７】
第１支持部４には、検知部７１，７２が設けられている。検知部７１，７２は、第１支持部４に、当該第１支持部４の第１軸Ｙに平行な辺に沿うように、当該辺の中央部に配置されている。検知部７１，７２は、次の２つの振動を検知するためのセンサとして設けられている。１つは、第１圧電アクチュエータ３１，３２の圧電駆動によって、ミラー部２が第１支持部４に対して第１軸Ｙ周りに揺動するときに、第１支持部４に伝達される第１振動である。もう１つは、第２圧電アクチュエータ５１，５２の圧電駆動によって、第１支持部４が第２支持部６に対して第２軸Ｘ周りに揺動するときに、第１支持部４に伝達される第２振動である。
【００４８】
検知部７１，７２は、第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａ及び第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄと同様に、第１支持部４を構成する支持体Ｂの層上に、下部電極Ｌ１、圧電体Ｌ２及び上部電極Ｌ３を積層した構造になっている。なお、検知部７１，７２においても、各圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａ，５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄのように、層間絶縁膜Ｍ１、上部電極配線Ｗ、パッシベーション膜Ｍ２が設けられている。ここで、検知部７１，７２（詳細には、これらの圧電体Ｌ２）が、本発明における検知用圧電素子に相当する。
【００４９】
そして、第１支持部４に第１振動又は第２振動が伝達されることで、第１支持部４が屈曲変形したときに、検知部７１，７２の圧電体Ｌ２がこの屈曲変形の変形量に応じた電圧を出力する。光偏向器１は、このときの電圧値によって、第１支持部４に伝達された振動を検知することができる。
【００５０】
光偏向器１は、第２支持部６に、下部電極パッド６１ａ，６２ａと、正相第１上部電極パッド６１ｂ，６２ｂと、逆相第１上部電極パッド６１ｃ，６２ｃと、奇数用第２上部電極パッド６１ｄ，６２ｄと、偶数用第２上部電極パッド６１ｅ，６２ｅと、検知用電極パッド６１ｆ，６２ｆとを備える。
【００５１】
下部電極パッド６１ａ，６２ａのうちの一方の下部電極パッド６１ａは、一方の第１圧電カンチレバー３１Ａの下部電極Ｌ１、一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄの下部電極Ｌ１、及び一方の検知部７１の下部電極Ｌ１に電気的に接続されている。下部電極パッド６１ａ，６２ａのうちの他方の下部電極パッド６２ａは、他方の第１圧電カンチレバー３２Ａの下部電極Ｌ１、他方の第２圧電カンチレバー５２Ａ〜５２Ｄの下部電極Ｌ１、及び他方の検知部７２の下部電極Ｌ１に電気的に接続されている。
【００５２】
このように、下部電極パッド６１ａ，６２ａは、第１圧電アクチュエータ３１，３２、第２圧電アクチュエータ５１，５２、及び検知部７１，７２で共通の電極パッドとなっている。
【００５３】
また、下部電極パッド６１ａ，６２ａは、当該光偏向器１が搭載される装置の基準電位点に接続（接地）されている。このため、下部電極パッド６１ａ，６２ａに電気的に接続された各下部電極Ｌ１も基準電位点に接続（接地）されることとなる。
【００５４】
正相第１上部電極パッド６１ｂ，６２ｂのうちの一方の正相第１上部電極パッド６１ｂは、第１正相駆動配線Ｗｙ１を介して一方の第１圧電カンチレバー３１Ａの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。正相第１上部電極パッド６１ｂ，６２ｂのうちの他方の正相第１上部電極パッド６２ｂは、第１正相駆動配線Ｗｙ１を介して一方の第１圧電カンチレバー３１Ａの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。
【００５５】
逆相第１上部電極パッド６１ｃ，６２ｃのうちの一方の逆相第１上部電極パッド６１ｃは、第１逆相駆動配線Ｗｙ２を介して他方の第１圧電カンチレバー３２Ａの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。逆相第１上部電極パッド６１ｃ，６２ｃのうちの他方の逆相第１上部電極パッド６２ｃは、第１逆相駆動配線Ｗｙ２を介して他方の第１圧電カンチレバー３２Ａの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。
【００５６】
奇数用第２上部電極パッド６１ｄ，６２ｄのうちの一方の奇数用第２上部電極パッド６１ｄは、第２奇数駆動配線Ｗｏを介して一方の奇数番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５１Ｃの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。奇数用第２上部電極パッド６１ｄ，６２ｄのうちの他方の奇数用第２上部電極パッド６２ｄは、第２奇数駆動配線Ｗｏを介して他方の奇数番目の第２圧電カンチレバー５２Ａ，５２Ｃの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。
【００５７】
偶数用第２上部電極パッド６１ｅ，６２ｅのうちの一方の偶数用第２上部電極パッド６１ｅは、第２偶数駆動配線Ｗｅを介して一方の偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。偶数用第２上部電極パッド６１ｅ，６２ｅのうちの他方の偶数用第２上部電極パッド６２ｅは、第２偶数駆動配線Ｗｅを介して他方の偶数番目の第２圧電カンチレバー５２Ｂ，５２Ｄの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。
【００５８】
検知用電極パッド６１ｆ，６２ｆのうちの一方の検知用電極パッド６１ｆは、検知配線Ｗｍを介して一方の検知部７１の上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。検知用電極パッド６１ｆ，６２ｆのうちの他方の検知用電極パッド６２ｆは、検知配線Ｗｍを介して他方の検知部７２の上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。
【００５９】
以上のような電気的接続により、上部電極Ｌ３と下部電極Ｌ１との間に駆動電圧が印加された場合に、この印加された上部電極Ｌ３と下部電極Ｌ１との間に積層された圧電体Ｌ２が圧電駆動により屈曲変形する。これにより、この屈曲変形した圧電体Ｌ２に応じた支持体Ｂ（圧電カンチレバー）が屈曲変形する。
【００６０】
また後述するように、伝達された振動による第１支持部４の屈曲変形による圧電効果によって検知部７１，７２から発生した電圧が、検知用電極パッド６１ｆ，６２ｆと下部電極パッド６１ａ，６２ａとの間の電位差として出力される。このとき、第１支持部４は、第１圧電アクチュエータ３１，３２の圧電駆動による振動、及び第２圧電アクチュエータ５１，５２の圧電駆動による振動の２つの振動が伝達される。従って、検知用電極パッド６１ｆ，６２ｆと下部電極パッド６１ａ，６２ａとの間の電位差として出力された電圧波形には、これらの２つの振動による第１支持部４の屈曲変形が含まれている。
【００６１】
ここで、「下部電極パッド６１ａ，６２ａ、正相第１上部電極パッド６１ｂ，６２ｂ、逆相第１上部電極パッド６１ｃ，６２ｃ、奇数用第２上部電極パッド６１ｄ，６２ｄ、偶数用第２上部電極パッド６１ｅ，６２ｅ、及び検知用電極パッド６１ｆ，６２ｆ」が本発明における「接続部」に相当する。
【００６２】
以下、上述した上部電極配線Ｗ、上部電極Ｌ３、圧電体Ｌ２及び下部電極Ｌ１の詳細について説明する。
【００６３】
「一対の下部電極パッド６１ａ，６２ａ」と、「第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａ、第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄ、及び検知部７１，７２の下部電極Ｌ１」とは、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、下部電極層ともいう）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）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）又は酸化量が調整された酸化チタン（ＴｉＯｘ）が用いられ、２層目（上層）には白金（Ｐｔ）、ＬａＮｉＯ３又はＳｒＲｕＯ３が用いられる。
【００６４】
この場合、第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａの下部電極Ｌ１は、当該第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａの支持体Ｂ上のほぼ全面に形成される。第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄの下部電極Ｌ１は、当該第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄの支持体Ｂ上（各圧電カンチレバーが延在する直線部と連結部とを合わせた全体）のほぼ全面に形成される。
【００６５】
検知部７１，７２の下部電極Ｌ１は、第１支持部４の支持体Ｂ上の検知部７１，７２が配置される部分に形成される。また、第２支持部６の支持体Ｂ上においても同様に、下部電極Ｌ１、層間絶縁膜Ｍ１、上部電極配線Ｗ、パッシベーション膜Ｍ２が設けられている。
【００６６】
そして、下部電極パッド６１ａ，６２ａは、第２支持部６及び第１支持部４の支持体Ｂ上に形成された下部電極Ｌ１を介して、第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａ、第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄ及び検知部７１，７２の各下部電極Ｌ１に導通される。
【００６７】
第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａ、第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄ及び検知部７１，７２の各圧電体Ｌ２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、圧電体層ともいう）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Ｌ１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。
【００６８】
この場合、第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａの圧電体Ｌ２は、当該圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａの下部電極Ｌ１上のほぼ全面に形成されている。第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄの圧電体Ｌ２は、各第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄの延在部分（直線部）において、下部電極Ｌ１上のほぼ全面に形成されている。検知部７１，７２の圧電体Ｌ２は、当該検知部７１，７２の下部電極Ｌ１上のほぼ全面に形成されている。
【００６９】
「正相第１上部電極パッド６１ｂ，６２ｂ、逆相第１上部電極パッド６１ｃ，６２ｃ、奇数用第２上部電極パッド６１ｄ，６２ｄ、偶数用第２上部電極パッド６１ｅ，６２ｅ及び検知用電極パッド６１ｆ，６２ｆ」と、「第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａ、第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄ及び検知部７１，７２の各上部電極Ｌ３」と、これらを導通する「上部電極配線Ｗ」とは、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、上部電極層ともいう）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）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、又はアルミニウム合金（Ａｌ合金）等が用いられる。このとき、上部電極Ｌ３と上部電極配線Ｗとの間には層間絶縁膜Ｍ１が形成される。
【００７０】
第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａ、第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄ及び検知部７１，７２の各上部電極Ｌ３は、各圧電カンチレバー毎又は各検知部毎の圧電体Ｌ２上のほぼ全面に形成されている。
【００７１】
偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄ，５２Ｂ，５２Ｄに設けられた層間絶縁膜Ｍ１上には、図２及び図３に示されるように、上部電極配線Ｗが、第１支持部４側からその反対側に向かって「第１逆相駆動配線Ｗｙ２→検知配線Ｗｍ→第１正相駆動配線Ｗｙ１→第２偶数駆動配線Ｗｅ→第２奇数駆動配線Ｗｏ」の順番に、平面的に互いに分離して設けられている。
【００７２】
このとき、第２偶数駆動配線Ｗｅは、当該層間絶縁膜Ｍ１に設けられた電極ビア内に配された導通材料（金属等）によって偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄ，５２Ｂ，５２Ｄの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。また、２番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５２Ｂに設けられた第２偶数駆動配線Ｗｅは、各々に対応した電極ビアのところまで設けられており、それ以降には設けられていない。
【００７３】
また、第２支持部６と４番目の第２圧電カンチレバー５１Ｄ，５２Ｄとの間の連結部には、当該連結部に設けられた層間絶縁膜Ｍ１上に上部電極配線Ｗが設けられており、第２支持部６の上部電極配線Ｗは、４番目の第２圧電カンチレバー５１Ｄ，５２Ｄに設けられた上部電極配線Ｗに電気的に接続されている。
【００７４】
第２支持部６に設けられた上部電極配線Ｗは、第１正相駆動配線Ｗｙ１が正相第１上部電極パッド６１ｂ，６２ｂに、第１逆相駆動配線Ｗｙ２が逆相第１上部電極パッド６１ｃ，６２ｃに、第２奇数駆動配線Ｗｏが奇数用第２上部電極パッド６１ｄ，６２ｄに、第２偶数駆動配線Ｗｅが偶数用第２上部電極パッド６１ｅ，６２ｅに、検知配線Ｗｍが検知用電極パッド６１ｆ，６２ｆに、各々電気的に接続されている。
【００７５】
３番目の第２圧電カンチレバー５１Ｃ，５２Ｃに設けられた層間絶縁膜Ｍ１上には、上部電極配線Ｗが、第１支持部４側からその反対側に向かって「第２奇数駆動配線Ｗｏ→第２偶数駆動配線Ｗｅ→第１正相駆動配線Ｗｙ１→検知配線Ｗｍ→第１逆相駆動配線Ｗｙ２」の順番に、平面的に互いに分離して設けられている。
【００７６】
このとき、第２奇数駆動配線Ｗｏは、当該層間絶縁膜Ｍ１に設けられた電極ビア内に配された導通材料によって３番目の第２圧電カンチレバー５１Ｃ，５２Ｃの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。
【００７７】
１番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５２Ａに設けられた層間絶縁膜Ｍ１上には、上部電極配線Ｗが、第１支持部４側からその反対側に向かって「第２奇数駆動配線Ｗｏ→第１正相駆動配線Ｗｙ１→検知配線Ｗｍ→第１逆相駆動配線Ｗｙ２」の順番に、平面的に互いに分離して設けられている。
【００７８】
このとき、第２奇数駆動配線Ｗｏは、当該層間絶縁膜Ｍ１に設けられた電極ビア内に配された導通材料によって１番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５２Ａの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。また、１番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５２Ａに設けられた第２奇数駆動配線Ｗｏは、各々に対応した電極ビアのところまで設けられており、それ以降には設けられていない。
【００７９】
また、各上部電極配線Ｗのうち隣り合う配線の間隔は、等しくなるように設定されている。なお、１番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５２Ａに関しては、第２偶数駆動配線Ｗｅが配置されないので、第２奇数駆動配線Ｗｏと第１正相駆動配線Ｗｙ１との間の距離が他の隣り合う配線との距離と異なっている。
【００８０】
また、「４番目の第２圧電カンチレバー５１Ｄ，５２Ｄと３番目の第２圧電カンチレバー５１Ｃ，５２Ｃとの間の連結部」、「３番目の第２圧電カンチレバー５１Ｃ，５２Ｃと２番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５２Ｂとの間の連結部」、及び「２番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５２Ｂと１番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５２Ａとの間の連結部」には、当該連結部に設けられた層間絶縁膜Ｍ１上に上部電極配線Ｗが設けられており、当該上部電極配線Ｗは、当該連結部を介して連結された第２圧電カンチレバーに設けられた上部電極配線Ｗを互いに電気的に接続している。
【００８１】
また、第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄの各々に設けられた各上部電極配線Ｗ（詳細には、Ｗｙ１、Ｗｙ２、Ｗｏ、Ｗｅ、Ｗｍ）は、当該圧電カンチレバーの長手方向に並行となるように各々設けられている。すなわち、上部電極配線Ｗの各々は、互いが各々並行に配置されている。このことが、本発明における「前記第２圧電アクチュエータには、前記第１圧電アクチュエータと前記接続部とを電気的に接続する第１駆動配線と、前記第２圧電アクチュエータと前記接続部とを電気的に接続する第２駆動配線と、前記検知用圧電素子と前記接続部とを電気的に接続する検知配線とが並行に配置され」ていることに相当する。
【００８２】
なお、各隣り合う第２圧電カンチレバーを連結する連結部には、当該連結部の形状に沿うように各上部電極配線Ｗが、互いに交差しないように間隔を保ったまま配置されている。これらの各上部電極配線Ｗは直線状に形成されていないが、互いの間隔を保ったまま配置されているということより、このような配置に関しても本発明の「並行に配置されている」ことに含むものとする。
【００８３】
一方の検知部７１に設けられた層間絶縁膜Ｍ１上には、図２に示されるように、上部電極配線Ｗが、ミラー部２側から１番目の一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ側に向かって「検知配線Ｗｍ→第１正相駆動配線Ｗｙ１」の順番に平面的に互いに分離して設けられている。このとき、検知配線Ｗｍは、当該層間絶縁膜Ｍ１に設けられた電極ビア内に配された導通材料によって一方の検知部７１の上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。
【００８４】
他方の検知部７２に設けられた層間絶縁膜Ｍ１上には、図３に示されるように、上部電極配線Ｗが、ミラー部２側から１番目の他方の第２圧電カンチレバー５２Ａ側に向かって「第１逆相駆動配線Ｗｙ２→検知配線Ｗｍ→第１正相駆動配線Ｗｙ１」の順番に平面的に互いに分離して設けられている。このとき、検知配線Ｗｍは、当該層間絶縁膜Ｍ１に設けられた電極ビア内に配された導通材料によって他方の検知部７２の上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。また、検知部７１，７２に設けられた検知配線Ｗｍは、各々に対応した電極ビアのところまで設けられており、それ以降には設けられていない。
【００８５】
一方の第１圧電カンチレバー３１Ａに設けられた層間絶縁膜Ｍ１上の一部には、図２に示されるように第１正相駆動配線Ｗｙ１が設けられている。また、他方の第１圧電カンチレバー３２Ａに設けられた層間絶縁膜Ｍ１上の一部には、図３に示されるように第１逆相駆動配線Ｗｙ２が設けられている。このとき、２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２は、当該層間絶縁膜Ｍ１に設けられた電極ビア内に配された導通材料によって第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａの上部電極Ｌ３に電気的に接続されている。また、第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａに設けられた２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２は、各々に対応した電極ビアのところまで設けられており、それ以降には設けられていない。
【００８６】
また、パッシベーション膜Ｍ２は、半導体プレーナプロセスを用いて、上部電極配線Ｗ上に当該上部電極配線Ｗを囲うように形成されている。また、反射面支持体２ｂと、トーションバー２１，２２と、支持体Ｂと、第１支持部４と、第２支持部６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や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。
【００８７】
以上のように、本実施形態の光偏向器１が構成されている。なお、このような光偏向器１は、プロジェクタやコピー機等に搭載される。このようなプロジェクタやコピー機等の外部装置が本発明における「光偏向器の外部」に相当する。
【００８８】
次に、本実施形態の光偏向器１の作動について説明する。まず、第１圧電アクチュエータ３１，３２により、ミラー部２を第１支持部４に対して第１軸Ｙ周りに揺動させる場合について説明する。
【００８９】
この場合には、光偏向器１は、第１圧電アクチュエータ３１，３２に、図４（ａ）に示されるような駆動電圧を印加する（図４において全てのグラフは、横軸が時間［ｓ］を示し、縦軸が電圧値［Ｖ］を示す）。具体的には、正相第１上部電極パッド６１ｂ，６２ｂと下部電極パッド６１ａ，６２ａとの間に第１電圧Ｖｙ１（実線）を印加することで、一方の第１圧電アクチュエータ３１に第１電圧Ｖｙ１を印加し、一方の第１圧電カンチレバー３１Ａを駆動させる。また、逆相第１上部電極パッド６１ｃ，６２ｃと下部電極パッド６１ａ，６２ａとの間に第２電圧Ｖｙ２（破線）を印加することで、他方の第１圧電アクチュエータ３２に第２電圧Ｖｙ２を印加し、他方の第１圧電カンチレバー３２Ａを駆動させる。ここで、第１電圧Ｖｙ１と第２電圧Ｖｙ２とは、互いに逆位相の交流電圧（例えば正弦波等）である。
【００９０】
このとき、第１電圧Ｖｙ１及び第２電圧Ｖｙ２の揺動用の電圧成分は、第１圧電アクチュエータ３１，３２の垂直方向（図１の上方向Ｕ及びその反対の方向である下方向）について、一方の第１圧電カンチレバー３１Ａと他方の第１圧電カンチレバー３２Ａとの角度変位が逆方向に発生するような電圧成分である。
【００９１】
例えば、第１軸Ｙ周りに揺動するときに、一方の第１圧電アクチュエータ３１の先端部を上方向に変位させる場合には、一方の第１圧電カンチレバー３１Ａを上方向に変位（屈曲変形）させる。一方の第１圧電アクチュエータ３１の先端部を下方向に変位させるには、一方の第１圧電カンチレバー３１Ａを下方向に変位（屈曲変形）させる。
【００９２】
また、他方の第１圧電アクチュエータ３２についても一方の第１圧電アクチュエータ３１と同様に、他方の第１圧電アクチュエータ３２の先端部を上方向に変位させる場合には、他方の第１圧電カンチレバー３２Ａを上方向に変位（屈曲変形）させる。他方の第１圧電アクチュエータ３２の先端部を下方向に変位させるには、他方の第１圧電カンチレバー３２Ａを下方向に変位（屈曲変形）させる。
【００９３】
このように一方の第１圧電カンチレバー３１Ａの屈曲変形により、一方のトーションバー２１にねじれ変位が生じて、ミラー部２に一方のトーションバー２１を中心とした回転トルクが作用する。同様に、他方の第１圧電カンチレバー３２Ａの屈曲変形により、他方のトーションバー２２に同じ方向にねじれ変位が生じて、ミラー部２に他方のトーションバー２２を中心とした回転トルクが作用する。以上のように、第１圧電アクチュエータ３１，３２の駆動により、ミラー部２にはトーションバー２１，２２を中心とした回転トルクが作用する。これにより、ミラー部２は、トーションバー２１，２２を中心軸として第１軸Ｙ周りで回転する。
【００９４】
本実施形態の光偏向器１では、第１圧電アクチュエータ３１，３２を含むミラー部２の機械的な共振周波数付近の周波数の交流電圧を、第１圧電アクチュエータ３１，３２に印加して共振駆動させている。本実施形態では、ミラー部２を第１軸Ｙ周りに揺動することができ、所定の第１周波数Ｆｙで所定の第１偏向角の光走査をすることができる。
【００９５】
次に、第２圧電アクチュエータ５１，５２により、第１支持部４を第２支持部６に対して第２軸Ｘ周りに揺動させる場合について説明する。
【００９６】
この場合、光偏向器１は、第２圧電アクチュエータ５１，５２に、図４（ｂ）に示されるような駆動電圧を印加する。具体的には、一方の奇数用第２上部電極パッド６１ｄと一方の下部電極パッド６１ａとの間に第３電圧Ｖｘ１（実線）を印加することで、一方の第２圧電アクチュエータ５１に第３電圧Ｖｘ１を印加し、一方の奇数番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５１Ｃを駆動させる。これと共に、一方の偶数用第２上部電極パッド６１ｅと一方の下部電極パッド６１ａとの間に第４電圧Ｖｘ２（破線）を印加することで、一方の第２圧電アクチュエータ５１に第４電圧Ｖｘ２を印加し、一方の偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄを駆動させる。
【００９７】
更に、他方の奇数用第２上部電極パッド６２ｄと他方の下部電極パッド６２ａとの間に第３電圧Ｖｘ１を印加することで、他方の第２圧電アクチュエータ５２に第３電圧Ｖｘ１を印加し、他方の奇数番目の第２圧電カンチレバー５２Ａ，５２Ｃを駆動させる。これと共に、他方の偶数用第２上部電極パッド６２ｅと他方の下部電極パッド６２ａとの間に第４電圧Ｖｘ２を印加することで、他方の第２圧電アクチュエータ５２に第４電圧Ｖｘ２を印加し、他方の偶数番目の第２圧電カンチレバー５２Ｂ，５２Ｄを駆動させる。
【００９８】
ここで、第３電圧Ｖｘ１と第４電圧Ｖｘ２は、互いに逆位相或いは位相のずれた交流電圧（例えば正弦波、ノコギリ波等）である。このとき、第３電圧Ｖｘ１及び第４電圧Ｖｘ２の揺動用の電圧成分は、第２圧電アクチュエータ５１，５２の垂直方向（図１の上方向Ｕ及びその反対の方向である下方向）について、奇数番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５１Ｃ，５２Ａ，５２Ｃと偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄ，５２Ｂ，５２Ｄとの角度変位が、逆方向に発生するように設定される。
【００９９】
例えば、第２軸Ｘ周りに揺動するとき、第２圧電アクチュエータ５１，５２の先端部を上方向（図１に示す方向Ｕ）に変位させる場合には、奇数番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５１Ｃ，５２Ａ，５２Ｃを上方向に変位させ、偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄ，５２Ｂ，５２Ｄを下方向に変位させる。第２圧電アクチュエータ５１，５２の先端部を下方向に変位させるには、奇数番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５１Ｃ，５２Ａ，５２Ｃを下方向に変位させ、偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄ，５２Ｂ，５２Ｄを上方向に変位させる。
【０１００】
これにより、奇数番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５１Ｃ，５２Ａ，５２Ｃと、偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄ，５２Ｂ，５２Ｄとが、互いに逆方向に屈曲変形する。
【０１０１】
図５は、光偏向器１の一方の第２圧電アクチュエータ５１の作動を示す図である。図５（ａ）は一方の第２圧電アクチュエータ５１が作動していない状態を示し、図５（ｂ）は一方の第２圧電アクチュエータ５１が作動している状態を示す。
【０１０２】
図５（ｂ）に示されるように、４番目の一方の第２圧電カンチレバー５１Ｄは、第２支持部６と連結した基端部を支点として、その先端部に下方向の角度変位が発生している。３番目の一方の第２圧電カンチレバー５１Ｃは、４番目の一方の第２圧電カンチレバー５１Ｄの先端部と連結した基端部を支点として、その先端部に上方向の角度変位が発生している。
【０１０３】
２番目の一方の第２圧電カンチレバー５１Ｂは、３番目の一方の第２圧電カンチレバー５１Ｃの先端部と連結した基端部を支点として、その先端部に下方向の角度変位が発生している。１番目の一方の第２圧電カンチレバー５１Ａは、２番目の一方の第２圧電カンチレバー５１Ｂの先端部と連結した基端部を支点として、その先端部（第１支持部４と連結している）に上方向の角度変位が発生している。これにより、一方の第２圧電アクチュエータ５１では、各一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄの屈曲変形の大きさを加算した大きさの角度変位が発生する。
【０１０４】
従って、第１支持部４を第２軸Ｘ周りに揺動することができ、所定の第２周波数Ｆｘで所定の第２偏向角の光走査をすることができる。このとき、これらの第２圧電アクチュエータ５１，５２には、駆動電圧として第２圧電アクチュエータ５１，５２を含む第１支持部４の機械的な共振周波数付近の周波数の交流電圧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。
【０１０５】
また、第１支持部４を第２軸Ｘ周りに揺動する場合には、上述したように交流電圧を印加する必要はなく、直流電圧を印加してもよい。この場合、第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄ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、例えば交流電圧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第２圧電アクチュエータ５１，５２から任意の出力を得ることができる。
【０１０６】
このように、光偏向器１では、第２軸Ｘ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。
【０１０７】
また、第２圧電アクチュエータ５１，５２は、各々がミアンダ形状に形成されている。これによって、各圧電カンチレバーの屈曲変形が累積されるように形成されている。このため、第２圧電アクチュエータ５１，５２は、第１圧電アクチュエータ３１，３２に比べて大きな偏向角を得やすい。
【０１０８】
このため、本実施形態では、第１圧電アクチュエータ３１，３２によって揺動する場合には、なるべく大きな偏向角を得るために、第１圧電アクチュエータ３１，３２の上方向又は下方向の変位を変化させる周波数、すなわち第１周波数Ｆｙを、光偏向器１（特に、圧電カンチレバー等）の構造及び材料等によって決定される共振周波数になるように設定している。
【０１０９】
また、第２圧電アクチュエータ５１，５２は、ミアンダ形状に形成されており、第１圧電アクチュエータ３１，３２に比べて揺動しやすい。このため、第２周波数Ｆｘは、第１周波数Ｆｙに比べて充分に低く設定されている。本実施形態では、例えば、第１周波数Ｆｙを３０ｋＨｚ、第２周波数Ｆｘを６０Ｈｚに設定している。なお、図４においては、各電圧波形を、高周波数と低周波数との違いを概念的に示すものであり、第１周波数Ｆｙが３０ｋＨｚ、第２周波数Ｆｘが１６０Ｈｚのときの各波形を示すものではない。
【０１１０】
以上のように、本実施形態の光偏向器１は、ミラー部２を第１軸Ｙ周りに揺動すると共に第１支持部４を第２軸Ｘ周りに揺動することで、ミラー部２を様々な角度に駆動させることができ、反射面２ａに入射した光を様々な角度に出射することができる。
【０１１１】
このように第２周波数Ｆｘは第１周波数Ｆｙに比べて充分に低く設定されており、これらの周波数で第１圧電アクチュエータ３１，３２及び第２圧電アクチュエータ５１，５２が駆動される。このことは、本発明において「前記第２圧電アクチュエータは、前記第１支持部を第２周波数で前記第２軸周りに揺動させ、前記第１圧電アクチュエータは、前記ミラー部を前記第２周波数よりも高い第１周波数で前記第１軸周りに揺動させる」ことに相当する。
【０１１２】
また、第１圧電アクチュエータ３１，３２に、２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２を介して、第２周波数Ｆｘより充分に高い第１周波数Ｆｙの第１電圧Ｖｙ１及び第２電圧Ｖｙ２が印加され、第２圧電アクチュエータ５１，５２に、２つの第２駆動配線Ｗｏ，Ｗｅを介して第２周波数Ｆｘの第３電圧Ｖｘ１及び第４電圧Ｖｘ２が印加される。このことが、本発明において「前記第１駆動配線には、第１周波数の電圧が印加され、前記第２駆動配線には、前記第１周波数とは異なる第２周波数の電圧が印加される」ことに相当する。
【０１１３】
また、本実施形態においては、第１周波数Ｆｙが第２周波数Ｆｘよりも高く設定されているので、２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２が、本発明における「前記第１駆動配線及び前記第２駆動配線のうち高い周波数の電圧が印加される駆動配線」に相当する。また、互いに逆位相となる第１周波数Ｆｙの第１電圧Ｖｙ１及び第２電圧Ｖｙ２が２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２の各々に印加される。このような２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２が、本発明における「互いに逆位相の電圧が印加される２つの駆動配線」に相当する。
【０１１４】
更に、第１周波数Ｆｙは、第１圧電アクチュエータ３１，３２を含むミラー部２の機械的な共振周波数付近の周波数である。また、第１周波数Ｆｙは、第２周波数Ｆｘよりも高く設定されている。このことが、本発明における「前記第１周波数は、前記第１圧電アクチュエータ及び前記ミラー部の共振周波数であり、前記第２周波数より高い周波数である」ことに相当する。また、検知配線Ｗｍが、第２圧電アクチュエータ５１，５２において、２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２の間に配置されている。このことが、本発明におけ「前記検知配線は、当該２つの駆動配線の間に配置される」に相当する。
【０１１５】
上述したように、本実施形態の光偏向器１は、第１圧電アクチュエータ３１，３２及び第２圧電アクチュエータ５１，５２の圧電駆動により、ミラー部２及び第１支持部４が第１軸Ｙ及び第２軸Ｘ周りに揺動する。このとき、第１支持部４には、第１圧電アクチュエータ３１，３２及び第２圧電アクチュエータ５１，５２が連結されているので、これらの揺動による振動が伝達される。詳細には、第１支持部４には、ミラー部２を第１軸Ｙに揺動するときに伝達される第１振動と、第１支持部４を第２軸Ｘに揺動するとに伝達される第２振動とが伝達される。
【０１１６】
第１支持部４は、この伝達された振動によって屈曲変形する。これによって、第１支持部４に設けられた検知部７１，７２の圧電体Ｌ２が屈曲変形する。検知部７１，７２の圧電体Ｌ２は、この変形量に応じた電圧を発生する。これによって、第１支持部４に伝達された第１振動及び第２振動により、一方の検知部７１の圧電体Ｌ２から発生した電圧は、図４（ｃ）に示されるように、一方の検知用電極パッド６１ｆと一方の下部電極パッド６１ａとの間の電位差として出力され、他方の検知部７２の圧電体Ｌ２から発生した電圧は、他方の検知用電極パッド６２ｆと他方の下部電極パッド６２ａとの間の電位差として出力される。以下、これらの出力（出力信号）を「検知出力電圧Ｓｙ＋Ｓｘ」という。
【０１１７】
第１支持部４の屈曲変形は、当該第１支持部４に伝達された振動（第１振動及び第２振動）に応じて発生する。ここで、第１振動に応じて検知部７１，７２から発生する電圧信号を第１信号Ｓｙという。また、第２振動に応じて検知部７１，７２から発生する電圧信号を第２信号Ｓｘという。
【０１１８】
このため、第１信号Ｓｙ及び第２信号Ｓｘの電圧値の変化は、第１圧電アクチュエータ３１，３２及び第２圧電アクチュエータ５１，５２を圧電駆動するために印加される第１電圧Ｖｙ１，第２電圧Ｖｙ２，第３電圧Ｖｘ１及び第４電圧Ｖｘ２に応じたものとなる。第１信号Ｓｙの周波数は、第１電圧Ｖｙ１及び第２電圧Ｖｙ２の周波数と同等であり、第２信号Ｓｘの周波数は、第３電圧Ｖｘ１及び第４電圧Ｖｘ２の周波数と同等である。
【０１１９】
検知部７１，７２の圧電体Ｌ２から発生する電圧には、第１信号Ｓｙ及び第２信号Ｓｘが混在する。これは、第１支持部４には、第１振動及び第２振動の双方が伝達されるので、第１支持部４の屈曲変形も第１振動及び第２振動の２つの振動の影響を受けて屈曲変形するからである。
【０１２０】
上述したように、第２周波数Ｆｘは、第１周波数Ｆｙに比べて充分に低く設定されている。すなわち、第２信号Ｓｘは第１信号Ｓｙよりも充分に低い周波数となっている。このため、検知出力電圧Ｓｙ＋Ｓｘを、周波数フィルタによって第１信号Ｓｙと第２信号Ｓｘとを分離することで各々の信号を取り出すことができる。詳細には、検知出力電圧Ｓｙ＋Ｓｘを高周波帯域を通すハイパスフィルタＦＨに通すことで、図４（ｄ）に示されるような第１信号Ｓｙのみを取り出すことができる。検知出力電圧Ｓｙ＋Ｓｘを低周波帯域を通すローパスフィルタＦＬに通すことで、図４（ｅ）に示されるような第２信号Ｓｘのみを取り出すことができる。
【０１２１】
このようにして取り出された第１信号Ｓｙは、第１電圧Ｖｙ１及び第２電圧Ｖｙ２を印加することで第１圧電アクチュエータ３１，３２が実際に変位した量（第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａの変形量と同等）を表す。同様に、このようにして取り出された第２信号Ｓｘは、第３電圧Ｖｘ１及び第４電圧Ｖｘ２を印加することで第２圧電アクチュエータ５１，５２が実際に変位した量（第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄの各々の変形量を累積した量と同等）を表す。
【０１２２】
なお、ハイパスフィルタＦＨ及びローパスフィルタＦＬの各々の遮断周波数は、第１信号Ｓｙと第２信号Ｓｘとを充分に分離可能な周波数に設定される。
【０１２３】
本出願人は、上記のように構成された光偏向器１の作動の実験を行った。本実験（以下、「第１実験」という）では、第１圧電アクチュエータ３１，３２に、尖頭値を５Ｖ、周波数が３０ｋＨｚの正弦波からなる交流電圧であり、互いに逆位相に設定されている第１電圧Ｖｙ１及び第２電圧Ｖｙ２を印加した。また、第２圧電アクチュエータ５１，５２に、尖頭値を１５Ｖ、周波数が６０Ｈｚの正弦波からなる交流電圧であり、互いに逆位相に設定されている第３電圧Ｖｘ１及び第４電圧Ｖｘ２を印加した。
【０１２４】
これにより、第１正相駆動配線Ｗｙ１には第１電圧Ｖｙ１が印加され、第１逆相駆動配線Ｗｙ２には第２電圧Ｖｙ２が印加され、第２奇数駆動配線Ｗｏには第３電圧Ｖｘ１が印加され、第２偶数駆動配線Ｗｅには第４電圧Ｖｘ２が印加される。従って、ミラー部２は、第１軸Ｙ周りに３０ｋＨｚの周波数で揺動し、第２軸Ｘ周りに６０Ｈｚの周波数で揺動する。
【０１２５】
そして、このミラー部２を揺動させているときに、一方の検知用電極パッド６１ｆにハイパスフィルタＦＨを介した第１信号Ｓｙと、他方の検知用電極パッド６２ｆにローパスフィルタＦＬを介した第２信号Ｓｘとをオシロスコープ等の測定器により測定した。これにより、第１信号Ｓｙは、尖頭値が７７６ｍＶ、周波数が３０ｋＨｚの正弦波に近い波形として観測され、第２信号Ｓｘは、尖頭値が４４０ｍＶ、周波数が６０Ｈｚの正弦波に近い波形として観測された。
【０１２６】
このように、第１信号Ｓｙの周波数が第１電圧Ｖｙ１及び第２電圧Ｖｙ２の周波数と同等であり、第２信号Ｓｘの周波数が第３電圧Ｖｘ１及び第４電圧Ｖｘ２の周波数と同等であることから、検知部７１，７２によってミラー部２の二軸周りの揺動を正しく検知できていることが分かる。
【０１２７】
また、混信の影響を確認するために、第１実験とは別の実験（以下、「第２実験」という）を行った。第２実験においては、第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄに配置される各上部電極配線Ｗのうち２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２を１つのみとなるように、光偏向器を構成した。詳細には、本実施形態の各上部電極配線Ｗの構成から、一方の第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄにおいては第１逆相駆動配線Ｗｙ２を除き他方の第２圧電カンチレバー５２Ａ〜５２Ｄにおいては第１正相駆動配線Ｗｙ１を除いた。これにより、検知配線Ｗｍは、２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２の間に配置されなくなる。第２実験において、上部電極配線Ｗの配置以外の条件は上記実験と同じである。この場合、第１信号Ｓｙは、尖頭値が５Ｖの波形として観測された。
【０１２８】
また、更に別の実験（以下、「第３実験」という）として、第２実験の構造において、第１電圧Ｖｙ１及び第２電圧Ｖｙ２の周波数を４０ｋＨｚに変更して実験を行った。第３実験において、それ以外の条件は第２実験と同じである。この場合、第１信号Ｓｙは、尖頭値が５Ｖの波形として観測された。
【０１２９】
上述したとおり、第１圧電アクチュエータ３１，３２は、第２圧電アクチュエータ５１，５２とは異なり、圧電カンチレバーの屈曲変形を累積するようなミアンダ形状に形成されていない。このため、ミラー部２を揺動させるに充分な偏向角を得るためには、第１圧電アクチュエータ３１，３２を含むミラー部２の機械的な共振周波数付近の周波数の交流電圧を第１圧電アクチュエータ３１，３２に印加することで共振駆動させ、充分な偏向角を得ている。このため、共振周波数とは異なる周波数の電圧を印加することで、ミラー部２の第１軸Ｙ周りの揺動はほぼ無くなる。
【０１３０】
第３実験において、ミラー部２が第１軸Ｙ周りに揺動していない（又は揺動していないものとして扱える程度に小さい揺動である）にも拘らず、第１信号Ｓｙは、尖頭値が５Ｖの波形、すなわち第１電圧Ｖｙ１及び第２電圧Ｖｙ２の尖頭値と同じ波形が観測された。このことより、第２実験及び第３実験の構造において、検知配線Ｗｍを通る信号は、第１駆動配線（Ｗｙ１又はＷｙ２）からの混信が発生していることを確認できた。
【０１３１】
これと比較して第１実験では、尖頭値は５Ｖよりも小さい波形が観測されていること等より、第１信号Ｓｙ及び第２信号Ｓｘのいずれも混信していないことが分かった。第１実験に用いられた光偏向器、すなわち本実施形態の光偏向器１では、検知配線Ｗｍが、２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２の間に（すなわち、「第１正相駆動配線Ｗｙ１」と「第１逆相駆動配線Ｗｙ２」との間に）配置されている。これにより、２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２に印加される高周波数の電圧が、検知配線Ｗｍを通る信号に与える影響を無視できる程度に低減できる。
【０１３２】
また、上述したように、本実施形態では、大きな偏向角を得るために、第１圧電アクチュエータ３１，３２には、第１圧電アクチュエータ３１，３２を含むミラー部２の機械的な共振周波数の電圧が印加される。一方、第２圧電アクチュエータ５１，５２は、所謂ミアンダ形状（各カンチレバーの屈曲変形を累積できる形状）に形成されているので、直流電圧が印加された場合であっても第１圧電アクチュエータ３１，３２に比べて大きな屈曲変形を得ることができる。このため、第２周波数Ｆｘは、第１周波数Ｆｙに比べて小さく設定されている。
【０１３３】
互いに並行且つ近接して配置された複数の配線は、当該１つの配線を通る信号の周波数が高くなるほど他の配線を通る信号に影響を与えやすくなる。また、これらの配線は、並行して配置される距離が長くなるほど、一つの配線から他の配線に対して互いの信号に影響を与えやすくなる。
【０１３４】
このように、本実施形態においては、第１圧電アクチュエータ３１，３２に高周波数の電圧を印加するための配線を、２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２で構成し、これらには互いに逆位相となる交流電圧を印加している。そして、２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２の間に、検知配線Ｗｍを配置している。２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２を通る交流電圧は、逆位相であるので、当該２つの配線Ｗｙ１，Ｗｙ２から漏れた電圧が互いに打ち消しあう。
【０１３５】
そして、検知配線Ｗｍは２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２の間に配置されるので、当該２つの配線Ｗｙ１，Ｗｙ２から漏れた電圧の当該検知配線Ｗｍへの影響が、無視できる程度に低減される。このとき、検知配線Ｗｍは、２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２の各々との距離が等しくなるように配置することが好ましい。これにより、漏れた電圧の影響をより効果的に低減できる。なお、「距離が等しく」とは、厳密に同一である必要はなく、漏れた電圧の影響が無視できる程度に低減されるのであれば多少の差があってもよい。
【０１３６】
また、本実施形態の光偏向器１では、第１圧電アクチュエータ３１，３２と第２圧電アクチュエータ５１，５２とが連結される第１支持部４に、第１振動及び第２振動を検知する検知部７１，７２が設けられている。これにより、第１圧電アクチュエータ３１，３２及び第２圧電アクチュエータ５１，５２が実際に変位した量を検知できるため、第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａ及び第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄに検知用圧電素子を設ける必要がない。
【０１３７】
従って、特許文献１のような圧電アクチュエータの圧電カンチレバーにセンサ素子、本実施形態の検知部７１，７２に相当する検知部を設けたものに比べて、圧電カンチレバー上に占める駆動用の圧電素子（第１圧電カンチレバー３１Ａ，３２Ａ及び第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄ）の面積が減少せず、圧電カンチレバーの屈曲変形の変形量が減少しない。
【０１３８】
以上より、本実施形態の光偏向器１は、反射面２ａを二軸周りに揺動するときの回転角を減少させることなく、反射面２ａの二軸周りの揺動を精度良く検知できる。
【０１３９】
また、本実施形態の光偏向器１のように、ＭＥＭＳデバイスは小さい。このため、圧電カンチレバー上に配置される配線の本数が多いと、配線間の距離が短くなってしまう。これによって、他の配線を通る信号に対して漏れた電圧が与える影響が大きくなりやすい。更に、配線間の距離が短くなると、製造を高精度に行う必要があり、歩留りが低くなってしまう。従って、検知部７１，７２を第１支持部４に設けると共に、圧電カンチレバー上に配置される検知配線の本数を１本にすることで、他の配線を通る信号に対して漏れた電圧が与える影響を抑制できると共に歩留りの低下を抑制できる。
【０１４０】
なお、本実施形態の光偏向器１は、検知部７１，７２を、第１支持部４の第２軸Ｘに平行な辺に沿うように配置しているが、検知部の配置はこれに限らない。第１支持部４に伝達される第１振動及び第２振動を充分に検知可能であればどこに配置してもよい。
【０１４１】
また、本実施形態では、第１軸Ｙと第２軸Ｘとを直交するようにしているが正確に直交する必要はなく、反射面２ａを二軸周りに揺動可能な程度の角度で交差していればよい。
【０１４２】
また、本実施形態の光偏向器１は、第２圧電アクチュエータ５１，５２を、各々４つの圧電カンチレバーで構成しているが、圧電カンチレバーの数はこれに限られるものではない。同様に、第１圧電アクチュエータ３１，３２を構成している圧電カンチレバーの数も本実施形態のように１つに限られるものではない。
【０１４３】
また、本実施形態の光偏向器１は、第１圧電アクチュエータ３１，３２をミラー部２を挟んで対向するように配置し、第１支持部４をミラー部２及び第１圧電アクチュエータ３１，３２を囲むように形成し、第２圧電アクチュエータ５１，５２を第１支持部４を挟んで対向するように配置して第２圧電カンチレバー５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄをミアンダ形状に形成し、第２支持部６を第１支持部４及び第２圧電アクチュエータ５１，５２を囲むように形成しているがこれに限らない。
【０１４４】
例えば、第１圧電アクチュエータ及び第２圧電アクチュエータを、本実施形態の光偏向器１の第２圧電アクチュエータ５１，５２のように所謂ミアンダ形状に形成してもよい。この場合には、第１圧電アクチュエータが各圧電カンチレバーの屈曲変形を累積できるように構成されるので、第１圧電アクチュエータに印加する電圧の周波数は、第１圧電アクチュエータを含むミラー部の機械的な共振周波数である必要はない。このような場合には、第１圧電アクチュエータに印加する電圧の周波数が、第２圧電アクチュエータに印加する電圧の周波数より低くてもよい。このとき、第１周波数Ｆｙ及び第２周波数Ｆｘは、検知出力電圧をハイパスフィルタＦＨ又はローパスフィルタＦＬに通すことで、第１信号Ｓｙ又は第２信号Ｓｘを検出できる程度の差に設定されていればよい。
【０１４５】
また、本実施形態においては、第１周波数Ｆｙが３０ｋＨｚに設定されているのに対して第２周波数Ｆｘが６０Ｈｚと１／５００程度に設定されている。このため、第２駆動配線である第２奇数駆動配線Ｗｏ及び第２偶数駆動配線Ｗｅを通る信号が、検知配線Ｗｍを通る信号に対して与える影響は無視できる程度に小さい。仮に、当該影響が無視できない程度に大きい場合には、以下に示されるように、第２圧電アクチュエータ５１，５２の各上部電極配線Ｗを配置すればよい。
【０１４６】
詳細には、偶数番目の第２圧電カンチレバー５１Ｂ，５１Ｄ，５２Ｂ，５２Ｄに設けられた層間絶縁膜Ｍ１上には、上部電極配線Ｗを、第１支持部４側からその反対側に向かって「第２偶数駆動配線Ｗｅ→第１逆相駆動配線Ｗｙ２→検知配線Ｗｍ→第１正相駆動配線Ｗｙ１→第２奇数駆動配線Ｗｏ」の順番に、平面的に互いに分離して設ける。また、３番目の第２圧電カンチレバー５１Ｃ，５２Ｃに設けられた層間絶縁膜Ｍ１上には、上部電極配線Ｗを、第１支持部４側からその反対側に向かって「第２奇数駆動配線Ｗｏ→第１正相駆動配線Ｗｙ１→検知配線Ｗｍ→第１逆相駆動配線Ｗｙ２→第２偶数駆動配線Ｗｅ」の順番に、平面的に互いに分離して設ける。また、１番目の第２圧電カンチレバー５１Ａ，５２Ａに設けられた層間絶縁膜Ｍ１上には、上部電極配線Ｗを、第１支持部４側からその反対側に向かって「第２奇数駆動配線Ｗｏ→第１正相駆動配線Ｗｙ１→検知配線Ｗｍ→第１逆相駆動配線Ｗｙ２→」の順番に、平面的に互いに分離して設ける。このとき、各上部電極配線Ｗのうち隣り合う配線の間隔は、等しくなるように設定されている。
【０１４７】
これにより、検知配線Ｗｍは、２つの第２駆動配線Ｗｏ，Ｗｅの間に配置される。２つの第２駆動配線Ｗｏ，Ｗｅは、互いに逆位相となる第３電圧Ｖｘ１及び第４電圧Ｖｘ２が印加される。従って、２つの第２駆動配線Ｗｏ，Ｗｅから電圧が漏れた場合であっても、検知配線Ｗｍを通る信号に対する影響を小さくできる。また、検知配線Ｗｍと２つの第２駆動配線Ｗｏ，Ｗｅの各配線との距離が等しいので、より効果的に当該影響を小さくすることができる。また、検知配線Ｗｍが２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２の間に配置されることは、本実施形態と同様であるので、２つの第１駆動配線Ｗｙ１，Ｗｙ２から電圧が漏れた場合であっても、検知配線Ｗｍを通る信号に対する影響を小さくできるという効果は同じである。
【符号の説明】
【０１４８】
１…光偏向器、２…ミラー部、２ａ…反射面、２１，２２…トーションバー、３１，３２…第１圧電アクチュエータ、４…第１支持部、５１，５２…第２圧電アクチュエータ、５１Ａ〜５１Ｄ，５２Ａ〜５２Ｄ…第２圧電カンチレバー（複数の圧電カンチレバー）、６…第２支持部、７１，７２…検知部（検知用圧電素子）、Ｙ…第１軸、Ｘ…第２軸、Ｌ２…圧電体、Ｗｙ１，Ｗｙ２…２つの第１駆動配線（高い周波数の電圧が印加される駆動配線）、Ｗｙ１…第１正相駆動配線（第１駆動配線）、Ｗｙ２…第１逆相駆動配線（第１駆動配線）、Ｗｏ，Ｗｅ…２つの第２駆動配線（第２駆動配線）、Ｗｍ…検知配線、６１ａ，６２ａ…下部電極パッド（接続部）、６１ｂ，６２ｂ…正相第１上部電極パッド（接続部）、６１ｃ，６２ｃ…逆相第１上部電極パッド（接続部）、６１ｄ，６２ｄ…奇数用第２上部電極パッド（接続部）、６１ｅ，６２ｅ…偶数用第２上部電極パッド（接続部）、６１ｆ，６２ｆ…検知用電極パッド（接続部）、Ｆｙ…第１周波数、Ｆｘ…第２周波数、Ｖｙ１…第１電圧（第１周波数の電圧、互いに逆位相の電圧）、Ｖｙ２…第２電圧（第１周波数の電圧、互いに逆位相の電圧）、Ｖｘ１…第３電圧（第２周波数の電圧）、Ｖｘ２…第４電圧（第２周波数の電圧）、Ｓｙ…第１信号、Ｓｘ…第２信号、ＦＨ…ハイパスフィルタ（周波数フィルタ）、ＦＬ…ローパスフィルタ（周波数フィルタ）。
【図１】
0005864311.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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