(57)【要約】【課題】  本発明は、電極配線構造の単純な１軸及び２軸偏向の静電アクチュエータ及び光走査装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の静電アクチュエータは、保持部材に梁部材で支持され、保持部材の平面方向と垂直な方向に揺動可能とする可動部材と、梁部材が設けられていない可動部材と対向する保持部材に設けられ、可動部材及び梁部材に絶縁されている電極部とを具備している。そして、本発明の静電アクチュエータは、電極部間に駆動電圧を印加し、可動部材の平面に発生する駆動電圧の半分の電位差に相当するフローティング電位による静電引力によって可動部材を揺動させる。よって、可動部材への配線形成が不要となり電極配線構造が単純となる。【選択図】        図１
2006115683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持部材に梁部材で支持され、前記保持部材の平面方向と垂直な方向に揺動可能とする可動部材と、前記梁部材が設けられていない前記可動部材と対向する保持部材に設けられ、前記可動部材及び前記梁部材に絶縁されている電極部とを具備し、該電極部間に駆動電圧を印加し、前記可動部材の平面に発生する前記駆動電圧の半分の電位差に相当するフローティング電位による静電引力によって前記可動部材を揺動させることを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項２】
前記梁部材が設けられていない前記可動部材の端部及び前記可動部材の端部に対向する前記保持部材の端部をそれぞれ櫛形形状とし、かつ互いの櫛形形状がかみ合うように形成される請求項１記載の静電アクチュエータ。
【請求項３】
前記可動部材、前記梁部材及び前記保持部材は同一の基板より加工形成してなる請求項１又は２に記載の静電アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の静電アクチュエータの駆動信号の周波数は、前記梁部材のバネ定数と、前記梁部材が保持する前記可動部材の慣性とによって定められる前記可動部材の共振周波数に等しく、又は当該共振周波数の２倍に等しく設定することを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項５】
第１の保持部材に第１の梁部材で支持され、前記第１の保持部材の平面方向と垂直な方向に揺動可能とする可動部材と、第１の保持部材を第２の梁部材で支持する第２の保持部材と、前記第１の梁部材及び前記第２の梁部材が設けられた前記第２の保持部材に設けられ、前記可動部材及び前記第１及び第２の梁部材に絶縁されている電極部とを具備し、該各電極部間にそれぞれ異なる駆動電圧を印加し、前記第１の梁部材が設けられていない前記可動部材と対向する前記第２の保持部材に設けられた前記電極部に印加された前記各駆動電圧の電位差に相当する静電引力によって前記可動部材を揺動させ、前記第２の梁部材が設けられていない前記第１の保持部材と対向する第２の保持部材に設けられた前記電極部に印加された前記各駆動電圧の電位差に相当するフローティング電位による静電引力によって前記第１の保持部材を揺動させることを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項６】
前記第１の梁部材が設けられていない前記可動部材の端部及び前記可動部材の端部に対向する前記第１の保持部材の端部をそれぞれ櫛形形状とし、かつ互いの櫛形形状がかみ合うように形成され、前記第２の梁部材が設けられていない前記第１の保持部材の端部及び前記第１の部材の端部に対向する前記第２の保持部材の端部をそれぞれ櫛形形状とし、かつ互いの櫛形形状がかみ合うように形成される請求項５記載の静電アクチュエータ。
【請求項７】
前記可動部材、前記第１、第２の梁部材及び前記第１、第２の保持部材は同一の基板より加工形成してなる請求項５又は６に記載の静電アクチュエータ。
【請求項８】
前記基板は単結晶シリコンを材料として形成された基板である請求項３又は７に記載の静電アクチュエータ。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれかに記載の静電アクチュエータの駆動信号の周波数は、前記第１の梁部材のバネ定数と、前記第１の梁部材が保持する前記可動部材の慣性とによって定められる前記可動部材の共振周波数に等しく、又は当該共振周波数の２倍に等しく設定することを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の静電アクチュエータは、減圧雰囲気中で動作することを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項１１】
請求項１〜４のいずれかに記載の静電アクチュエータの前記可動部材の表面にはミラー部材が形成され、該ミラー部材に入射した光線を、前記梁部材を軸とした回転方向に偏向走査することを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】
請求項５〜９のいずれかに記載の静電アクチュエータの前記可動部材の表面にはミラー部材が形成され、該ミラー部材に入射した光線を、前記第１，第２の梁部材を軸とした回転方向に２軸偏向走査することを特徴とする光走査装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の光走査装置は、減圧雰囲気中で動作することを特徴とする光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電アクチュエータ及び光走査装置に関し、詳細にはマイクロマシニング技術を応用した微小光学系、ミラー走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタル複写機、レーザプリンタ等の光書込み系に用いられる光走査装置、バーコードリーダー等の光学読取装置、あるいは投射型画像表示装置には、マイクロマシニング技術を応用した微小光学系を揺動させる構成のものがいくつか提案されている。その一つとして、非特許文献１に掲載されている振動ミラーでは、同一直線上に設けられた２本の梁で支持されたミラー基板を、ミラー基板に対向する位置に設けた電極との間の静電引力で、２本の梁をねじり回転軸として往復振動させている。
【０００３】
このようなマイクロマシニング技術で形成される振動ミラーは、従来のモータを使ったポリゴンミラーの回転による光走査装置と比較して、構造が簡単で、半導体プロセスでの一括形成が可能なため、小型化が容易で製造コストも低く、また単一の反斜面であるため複数面による精度のばらつきがなく、さらに往復走査であるため高速化にも対応できる等の効果が期待できる。このような静電駆動の振動ミラーとして他の従来例として特許文献１には梁をＳ字型として剛性を下げ、小さな駆動力で大きな振れ角が得られるようにしたもの提案され、また特許文献２には梁の厚さをミラー基板、フレーム基板よりも薄くしたものが提案されている。また、特許文献３あるいは非特許文献２には、固定電極をミラー部の振動方向に重ならない位置に配置したものが提案されている。更に、非特許文献３には、対向電極をミラーの振れの中心位置から傾斜させて設置することで、ミラーの振れ角を変えずに駆動電圧を下げたものが提案されている。これらの従来例において、２本の梁で可動部材を両側から保持し、この梁をねじり回転軸として可動部材を静電引力により往復振動させる静電アクチュエータでは、静電力を発生させる電極は対向して配置されていて、その電極の一方を可動部材中に設ける必要があった。そのため可動部材中の電極に配線を形成しなければならないが、多くの場合、梁を配線経路として使用している。
【特許文献１】特許第２，９２４，２００号明細書
【特許文献２】特開平７−９２４０９号公報
【特許文献３】特許第３，０１１，１４４号明細書
【非特許文献１】IBM J.Res.Develop vol.24 (1980)
【非特許文献２】The 13th annual International Workshop on MEMS2000 (2000) 473-478
【非特許文献３】The 13th annual International Workshop on MEMS2000 (2000) 645-650
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記いずれの従来例の静電アクチュエータ及び光走査装置によれば、電極配線の設計が複雑になり、その形成方法も複雑になるという欠点があった。特に、２軸偏向の光走査装置においては電極配線の設計が非常に困難であった。
【０００５】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、電極配線構造の単純な１軸及び２軸偏向の静電アクチュエータ及び光走査装置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】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明の静電アクチュエータは、保持部材に梁部材で支持され、保持部材の平面方向と垂直な方向に揺動可能とする可動部材と、梁部材が設けられていない可動部材と対向する保持部材に設けられ、可動部材及び梁部材に絶縁されている電極部とを具備している。そして、本発明の静電アクチュエータは、電極部間に駆動電圧を印加し、可動部材の平面に発生する駆動電圧の半分の電位差に相当するフローティング電位による静電引力によって可動部材を揺動させる。よって、可動部材への配線形成が不要となり電極配線構造が単純となる。
【０００７】
また、梁部材が設けられていない可動部材の端部及び可動部材の端部に対向する保持部材の端部をそれぞれ櫛形形状とし、かつ互いの櫛形形状がかみ合うように形成されることにより、静電トルクを大きくできるので低電圧で動作させることができる。
【０００８】
更に、可動部材、梁部材及び保持部材は同一の基板より加工形成してなることにより、寸法を精度良く形成できるので変位精度の高い静電アクチュエータを提供できる。
【０００９】
また、静電アクチュエータの駆動信号の周波数は、梁部材のバネ定数と、梁部材が保持する可動部材の慣性とによって定められる可動部材の共振周波数に等しく、又は当該共振周波数の２倍に等しく設定する。よって、小さな印加電圧で大きな振れ角を得ることができる。
【００１０】
更に、別の発明としての静電アクチュエータは、第１の保持部材に第１の梁部材で支持され、第１の保持部材の平面方向と垂直な方向に揺動可能とする可動部材と、第１の保持部材を第２の梁部材で支持する第２の保持部材と、第１の梁部材及び第２の梁部材が設けられた第２の保持部材に設けられ、可動部材及び第１及び第２の梁部材に絶縁されている電極部とを具備している。そして、本発明の静電アクチュエータは、各電極部間にそれぞれ異なる駆動電圧を印加し、第１の梁部材が設けられていない可動部材と対向する第２の保持部材に設けられた電極部に印加された各駆動電圧の電位差に相当するフローティング電位による静電引力によって可動部材を揺動させ、第２の梁部材が設けられていない第１の保持部材と対向する第２の保持部材に設けられた電極部に印加された各駆動電圧の電位差に相当する静電引力によって第１の保持部材を揺動させる。よって、可動部材及び第１の保持部材への配線形成が不要となり電極配線構造が単純となる２軸方向の変位が可能な静電アクチュエータを提供できる。
【００１１】
また、第１の梁部材が設けられていない可動部材の端部及び可動部材の端部に対向する第１の保持部材の端部をそれぞれ櫛形形状とし、かつ互いの櫛形形状がかみ合うように形成され、第２の梁部材が設けられていない第１の保持部材の端部及び第１の部材の端部に対向する第２の保持部材の端部をそれぞれ櫛形形状とし、かつ互いの櫛形形状がかみ合うように形成されることにより、可動部材及び第１の保持部材に発生する静電引力の静電トルクを大きくできるので低電圧で動作させることができる。
【００１２】
更に、可動部材、第１、第２の梁部材及び第１、第２の保持部材は同一の基板より加工形成してなることにより、寸法を精度良く形成できるので変位精度の高い、２軸変位の静電アクチュエータを提供できる。
【００１３】
また、基板は単結晶シリコンを材料として形成された基板であることにより、欠陥の少なく、かつ寿命の長い静電アクチュエータを提供できる。
【００１４】
更に、静電アクチュエータの駆動信号の周波数は、第１の梁部材のバネ定数と、第１の梁部材が保持する可動部材の慣性とによって定められる可動部材の共振周波数に等しく、又は当該共振周波数の２倍に等しく設定する。よって、小さな印加電圧で大きな振れ角を得ることができる。
【００１５】
更に、別の発明としての光走査装置は、上記静電アクチュエータの可動部材の表面にはミラー部材が形成され、ミラー部材に入射した光線を、梁部材を軸とした回転方向に偏向走査することに特徴がある。よって、構造が単純で、偏向精度が高く、寿命が長い光走査装置を提供できる。
【００１６】
また、別の発明としての光走査装置は、上記２軸変位の静電アクチュエータの可動部材の表面にはミラー部材が形成され、ミラー部材に入射した光線を、第１，第２の梁部材を軸とした回転方向に２軸偏向走査することに特徴がある。よって、構造が単純で、偏向精度が高く、寿命が長い、２軸偏向の光走査装置を提供できる。
【００１７】
更に、本発明の静電アクチュエータ及び光走査装置を、減圧雰囲気中で動作させることにより、適切なパッケージングなどによる減圧環境に保持される可動部材が動くときに空気による粘性抵抗を受けることがなくなるのでより一層駆動電圧を低減できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の静電アクチュエータは、梁部材は可動部材の回転中心軸上に設けられ、保持部材上で可動部材の回転中心を軸とした回転対称の位置に静電力を発生させる電極が形成され、可動部材がフローティング電位となり電極との間で静電力が作用するので回転トルクが発生し、回転アクチュエータとして動作する。よって、可動部材への配線形成が不要となり、電極配線構造が単純となる静電アクチュエータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態例に係る光走査装置の構成を示す図であり、同図の（ａ）は平面図、同図の（ｂ）は同図の（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。同図の（ａ）に示す本実施の形態例の光走査装置１００において、可動部材１０１は同一直線上に設けられた２本の梁部材１０２、１０３でその中央部分を支持されている。梁部材１０２、１０３は、可動部材１０１が必要とする振れ角が得られるような剛性となるように断面寸法、形状、長さが設定され、可動部材１０１の外側に設けられた共通の保持部材１０４に固定されている。梁部材１０２、１０３に支持されていない、可動部材１０１の両側の端面１１３、１１５には櫛歯形状が、保持部材１０４に近接対向して形成され、かつ保持部材１０４に形成された櫛歯状電極１１２、１１４とかみ合うように形成されている。可動部材１０１上には使用する光に対して十分な反射率をもつミラー１１１が形成されている。また、保持部材１０４は、図１の（ｂ）に示すように、絶縁材料１１８を介して保持部材１１９と一体の２層構造となっている。保持部材１０４上には櫛歯状電極１１２に電圧を印加するための電流経路１０６とコンタクト部１１６、及び櫛歯状電極１１４に電圧を印加するための電流経路１０５とコンタクト部１１７が形成されていて、この２つのコンタクト部１１６，１１７は絶縁スリット１０７、１０８、１０９、１１０により互いに絶縁されている。
【００２０】
次に、従来の光走査装置と第１の実施の形態例に係る光走査装置のそれぞれの駆動の様子を示す平面図である図２を用いて説明する。なお、図２の(ａ)は従来構造の光走査装置であり、図２の（ｂ）は第１の実施の形態例の光走査装置である。図２の（ａ）の従来構造の光走査装置２００において、電極部２０１，２０２は静電力を発生し、コンタクト部２０３から梁部材２０６を介して可動部材２０７中の電極部２０１、及び２０２の片方の電極に配線が形成されていて、コンタクト部２０３を共通電極（この場合はグランド）として、アクチュエータ駆動電圧がコンタクト部２０３と２０４間、及びコンタクト部２０３と２０５間に印加される。これに対して、図２の（ｂ）に示す第１の実施の形態例の光走査装置１００は、駆動電圧がコンタクト部１１６とコンタクト部１１７の間に印加される。可動部材１０１はフローティングになっているためにこの部分にはコンタクト部１１６とコンタクト部１１７の間に印加された電位差の半分に相当するフローティング電位が発生する。
【００２１】
ここで、このフローティング電位について説明すると、図３に示すようなフローティング電位が発生する等価回路において、電極Ａと板状部材の間の静電容量をＣ１、電極Ｂと板状部材の間の静電容量をＣ２、電極Ｃと板状部材の間の静電容量をＣ３、電極Ｄと板状部材の間の静電容量をＣ４とし、更には電極Ａの電位をＶ１、電極Ｂの電位をＶ２、電極Ｃの電位をＶ３、電極Ｄの電位をＶ４とします。板状部材は、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の静電容量を介してのみ電源に接続されており、直接どの電位にも固定されておらず、板状部材の電位Ｖｍは浮いている状態である。各電極電位（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖｍ）と各静電容量（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）に対して次式のように定まる。ここでの板状部材の電位Ｖｍがフローティング電位である。
【００２２】
Ｖｍ＝（Ｃ１・Ｖ１＋Ｃ２・Ｖ２＋Ｃ３・Ｖ３＋Ｃ４・Ｖ４）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４）
【００２３】
このように可動部材１０１に誘起されたフローティング電位と各コンタクト部１１６、１１７に印加された電圧の差に相当する静電引力が発生し、この引力により可動部材１０１が梁部材１０２，１０３を回転軸として回転変位する。なお、本実施の形態例の光走査装置におけるアクチュエータを駆動する場合、その駆動電圧は直流信号又は交流信号のいずれでも可能である。交流信号の場合、その周波数をアクチュエータの梁部材のバネ定数と可動部材の慣性で決定される可動部材の共振周波数に等しくし、共振のゲインを利用することが効果的である。また、図２の（ｂ）での駆動信号は正弦波形のように記載しているが、駆動信号の信号波形は正弦波に限らず、矩形波、鋸状波形等、目的に応じて選択できる。
【００２４】
次に、第１の実施の形態例における光走査装置の製造方法を図４〜図７の製造工程図に従って説明する。図４〜図７において、図１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。また、図４の（ａ）、図５の（ａ）、図６の（ａ）、図７の（ａ）は平面図、図４の（ｂ）、図５の（ｂ）、図６の（ｂ）、図７の（ｂ）は図４の（ａ）、図５の（ａ）、図６の（ａ）、図７の（ａ）のそれぞれのＡ−Ａ’線断面図である。
【００２５】
はじめに、可動部材１０１、梁部材１０２，１０３、保持部材１０４の形成には高精度の微細加工が容易で導電性材料として使用できる低抵抗の単結晶シリコンからなるＳＯＩ基板を用いた。厚さ５０μｍの両面研磨された２枚のシリコン基板４０１、４０２を厚さ５μｍのシリコン酸化膜４０３を介して接合し、ＳＯＩ基板とした。このＳＯＩ基板からシリコンの微細加工技術として知られる、フォトリソグラフィーとドライエッチングの手法を用いて、保持部材１０４（３ｍｍ×３ｍｍ）、梁部材１０２、１０３（幅２０μｍ、長さ５００μｍ）、可動部材１０１（１ｍｍ×１ｍｍ）、櫛歯状形状１１２、１１３、１１４、１１５（長さ１００μｍ、間隔５μｍ、ピッチ５０μｍ）、絶縁スリット部１０７、１０８、１０９、１１０（幅５μｍ）を形成した。
【００２６】
次に、図５の（ｂ）に示すように、ＳＯＩ基板の他の一方のシリコン基板４０２の中央部分（図中の点線で囲む部分）を取り除き、可動部材１０１が回転変位する空間を形成する。そして、図６の（ｂ）に示すように、シリコンを除去され、シリコン酸化膜４０３が表面に現れている部分のうち絶縁スリット部１０７、１０８、１０９、１１０を除く部分のシリコン酸化膜４０３（図中の点線で囲む部分）をドライエッチングの手法で除去した。最後に、図７の（ａ），（ｂ）に示すように、コンタクト部１１６、１１７（３００μｍ×３００μｍ）と可動部材１０１上にミラー部１１１（８００μｍ×８００μｍ）を形成して、第１の実施の形態例の１軸偏向の光走査装置１００を完成した。
【００２７】
図８は本発明の第２の実施の形態例に係る光走査装置の構成を示す図であり、同図の（ａ）は平面図、同図の（ｂ）は同図の（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。同図の（ａ）に示す本実施の形態例の光走査装置８００において、可動部材８０１は同一直線上に設けられた２本の梁部材８０２、８０３でその中央部分を支持されている。２本の梁部材８０２、８０３は、可動部材８０１が必要とする振れ角が得られるような剛性となるように断面寸法、形状、長さが設定され、可動部材８０１の外側に設けられた保持部材８０４に固定されている。梁部材８０２、８０３に支持されていない、可動部材８０１の両側の端面８１３、８１５には櫛歯形状が、保持部材８０４に近接対向して形成され、かつ保持部材８０４に形成された櫛歯状電極８１２、８１４とかみ合うように形成されている。可動部材８０１上には使用する光に対して十分な反射率をもつミラー８１１が形成されている。また、保持部材８０４は、梁部材８０２、８０３とは直交して同一直線状上の設けられた２本の梁部材８１９、８２０でその中央部分を支持されている。２本の梁部材８１９、８２０は可動部材８０１を含んだ保持部材８０４が必要とする振れ角が得られるような剛性となるように断面寸法、形状、長さが設定され、保持部材８０４の外側に設けられた保持部材８１８に固定されている。梁部材８１９、８２０に支持されていない、保持部材８０４の両側の端面８２２、８２８には櫛歯形状が、保持部材８１８に近接対向して形成され、かつ保持部材８１８に形成された櫛歯状電極８２１、８２７とかみ合うように形成されている。保持部材８０４及び保持部材８１８は、図８の（ｂ）に示すように、絶縁材料８３４を介して保持部材８３３と一体の２層構造となっている。保持部材８１８には櫛歯状電極８１２に電圧を印加するための電流経路８０６とコンタクト部８１６、及び櫛歯状電極８１４に電圧を印加するための電流経路８０５とコンタクト部８１７、及び櫛歯状電極８２１に電圧を印加するための電流経路８２３とコンタクト部８２４、及び櫛歯状電極８２７に電圧を印加するため電流経路８３１とコンタクト部８３２が形成されていて、この４つのコンタクト部８１６，８１７，８２４，８３２は絶縁スリット８０７、８０８、８０９、８１０、８２５、８２６、８２９、８３０により互いに絶縁されている。
【００２８】
次に、第２の実施の形態例における光走査装置の製造方法を図９〜図１２の製造工程図に従って説明する。図９〜図１２において、図８と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。また、図９の（ａ）、図１０の（ａ）、図１１の（ａ）、図１２の（ａ）は平面図、図９の（ｂ）、図１０の（ｂ）、図１１の（ｂ）、図１２の（ｂ）は図９の（ａ）、図１０の（ａ）、図１１の（ａ）、図１２の（ａ）のそれぞれのＡ−Ａ’線断面図である。なお、第２の実施の形態例の光走査装置の基本的な製造工程は図４〜図７に示した第１の実施の形態例の光走査装置の製造工程と同じである。
【００２９】
はじめに、可動部材８０１、梁部材８０２，８０３，８１９，８２０、保持部材８０４，８１８の形成には高精度の微細加工が容易で導電性材料として使用できる低抵抗の単結晶シリコンからなるＳＯＩ基板を用いた。厚さ５０μｍの両面研磨された２枚のシリコン基板９０１、９０２を厚さ５μｍのシリコン酸化膜９０３を介して接合し、ＳＯＩ基板とした。このＳＯＩ基板からシリコンの微細加工技術として知られる、フォトリソグラフィーとドライエッチングの手法を用いて、保持部材８０４（２ｍｍ×１.５ｍｍ）、梁部材８０２、８０３（幅２０μｍ、長さ６０μｍ）、可動部材８０１（１ｍｍ×１ｍｍ）、櫛歯状形状８１２、８１３、８１４、８１５（長さ１００μｍ、間隔５μｍ、ピッチ５０μｍ）、同じ櫛歯状形状８２１、８２２、８２７、８２８（長さ１００μｍ、間隔５μｍ、ピッチ７０μｍ）、絶縁スリット部８０７、８０８、８０９、８１０、８２５、８２６、８２９、８３０（幅５μｍ）を形成した。
【００３０】
次に、図１０の（ｂ）に示すように、ＳＯＩ基板で一方のシリコン基板９０２の中央部分（図中の点線で囲む部分）を取り除き、可動部材８０１、保持部材８０４が回転変位する空間を形成する。そして、図１１の（ｂ）に示すように、シリコンを除去され、シリコン酸化膜９０３が表面に現れている部分のうち絶縁スリット部８０７、８０８、８０９、８１０、８２５、８２６、８２９、８３０を除く部分のシリコン酸化膜（図中の点線で囲む部分）をドライエッチングの手法で除去した。最後に、図１２の（ａ），（ｂ）に示すように、コンタクト部８１６、８１７、８２４、８３２（３００μｍ×３００μｍ）と可動部材８０１上にミラー部８１１（８００μｍ×８００μｍ）を形成して、第２の実施の形態例の２軸偏向の光走査装置８００を完成した。
【００３１】
図１３は第２の実施の形態例の２軸偏向の光走査装置の駆動の様子を示す平面図である。同図に示す第２の実施の形態例の光走査装置８００は、電極間に設置された可動部材８０１、及び保持部材８０４，８１８に誘起されるフローティング電位と電極電位の差に起因する静電引力により変位する。そこで、フローティング電位が常にゼロになるように２組の電極に印加する電圧を調整する。各電極の電位変化を示すタイムチャートである図１４において、ＶａとＶｂは可動部材を変位させる静電引力を発生させる電圧である。そこで、図１４の（ｂ）からわかるように、絶対値が同じで極性が異なるような電圧を相対する電極に印加すると可動部材８０１中に誘起されるフローティング電位は常にゼロである。同様に、保持部材８０４を変位させる静電引力は電圧Ｖｃと電圧Ｖｄの組み合わせを絶対値が同じで極性が異なるように設定すると、保持部材８０４中に誘起されるフローティング電位はゼロになり、可動部材８０１と等電位になる。このような弾圧印加の方法を取ると、可動部材８０１と保持部材８０４，８１８を独立に変位量と変位の周期（振動周波数）を変えることが可能になる。このとき、ＶａとＶｂの印加周波数は、第１の梁部材と、この第１の梁部材が保持する可動部とで決まる共振周波数と等しく、またＶｃとＶｄの印加周波数は第２の梁部材と、この第２の梁部材が保持する可動部で決まる共振周波数と等しく設定すると、小さな印加電圧で大きな振れ角を得ることができる。更に、それぞれの印加周波数を、対応する共振周波数の２倍に等しく設定した場合も同様である。
【００３２】
以上説明した各実施の形態例のように、静電アクチュエータ及び光走査装置は適切なパッケージングにより減圧環境に保持される可動部が動くときに空気による粘性抵抗を受けることがなくなるので、駆動電圧をより一層低減できる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態例に係る光走査装置の構成を示す図である。
【図２】従来の光走査装置と第１の実施の形態例に係る光走査装置のそれぞれの駆動の様子を示す平面図である。
【図３】フローティング電位が発生する等価回路を示す回路図である。
【図４】第１の実施の形態例における光走査装置の製造工程図である。
【図５】第１の実施の形態例における光走査装置の製造工程図である。
【図６】第１の実施の形態例における光走査装置の製造工程図である。
【図７】第１の実施の形態例における光走査装置の製造工程図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態例に係る光走査装置の構成を示す図である。
【図９】第２の実施の形態例における光走査装置の製造工程図である。
【図１０】第２の実施の形態例における光走査装置の製造工程図である。
【図１１】第２の実施の形態例における光走査装置の製造工程図である。
【図１２】第２の実施の形態例における光走査装置の製造工程図である。
【図１３】第２の実施の形態例の２軸偏向の光走査装置の駆動の様子を示す平面図である。
【図１４】第２の実施の形態例の２軸偏向の光走査装置における各電極の電位変化を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１００，８００；光走査装置、
１０１，８０１；可動部材、
１０２，１０３，８０２，８０３，８１９，８２０；梁部材、
１０４，８０４，８１８，８３３；保持部材、
１０５，１０６，８０５，８０６，８２３，８３１；電流経路、
１０７〜１１０，８０７〜８１０，８２５，８２６，８２９，８３０；絶縁スリット、
１１１，８１１；ミラー、
１１２，１１４，８１２，８１４，８２１，８２７；櫛歯状電極、
１１３，１１５，８１３，８１５，８２２，８２８；端面、
１１６，１１７，８１６，８１７，８２４，８３２；コンタクト部、
１１８，８３４；絶縁材料、
４０１，４０２，９０１，９０２；シリコン基板、
４０３，９０３；シリコン酸化膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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