(57)【要約】      （修正有）【課題】可動部に通電する構成を有するアクチュエータに関し、配線の耐久性が高く長寿命のアクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータは固定部材１３と、前記固定部材に対してトーションバー１９を介して揺動可能に接続された揺動部２１と、前記固定部材と前記揺動部との間に設けられた給電端子１８と、前記給電端子と前記揺動部とを電気的に接続するワイヤ３５と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
前記固定部材に対してトーションバーを介して揺動可能に接続された揺動部と、
前記固定部材と前記揺動部との間に設けられた給電端子と、
前記給電端子と前記揺動部とを電気的に接続するワイヤと、を有するアクチュエータ。
【請求項２】
前記揺動部は、揺動軸を中心に揺動可能に設けられ、
前記ワイヤは、前記揺動軸上又は前記揺動軸の近傍で前記揺動部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記固定部材と前記揺動部との間の領域に設けられて前記給電端子を保持する端子保持部材を有することを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記端子保持部材は、前記固定部材から延在していることを特徴とする請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記端子保持部材は、前記揺動軸に沿った方向に延在するように設けられている請求項３又は４に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記揺動軸を挟んで設けられて、各々の一端が前記固定部材に接続され、他端が前記揺動部に接続されて前記固定部材と前記揺動部とを接続する部材である２本のトーションバーを含み、
前記端子保持部材は、前記２本のトーションバーの間に設けられていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１つに記載のアクチュエータ。
【請求項７】
圧電素子によって屈曲変形することにより、前記トーションバーを介して前記揺動部を揺動させる駆動部材を有し、
前記端子保持部材は、面方向における前記駆動部材と前記揺動部との間に設けられていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１つに記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記端子保持部材は、前記揺動軸に交差する方向に延在するように設けられている請求項３又は４に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記揺動部は、前記固定部材に接続された揺動枠と、前記揺動枠内において揺動可能に前記揺動枠に接続された揺動板を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記揺動枠と前記揺動板との間に設けられた揺動部給電端子と、
前記揺動部給電端子と前記板部材とを電気的に接続する揺動部ワイヤと、をさらに有することを特徴とする請求項９に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記揺動枠から延在し、前記揺動枠と前記揺動板との間の領域に設けられて前記揺動部給電端子を保持する揺動部端子保持部材を有することを特徴とする請求項１０に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
前記揺動部には、前記揺動部を揺動させる揺動部駆動コイルが設けられている請求項１乃至５及び請求項８乃至１１のいずれか１つに記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
前記揺動板には、前記揺動板を揺動させる揺動板駆動コイルが設けられている請求項９乃至１１のいずれか１つに記載のアクチュエータ。
【請求項１４】
固定部材と、
前記固定部材に対して揺動可能に接続された揺動部と、
一端が前記固定部材に接続され、他端が前記揺動部に接続されて前記固定部材と前記揺動部とを接続するトーションバーと、
前記他端が前記揺動部に接続されている箇所からの距離が、前記トーションバーの長さよりも短い位置に設けられた給電端子と、
前記給電端子と前記揺動部とを電気的に接続するワイヤと、を有するアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ、特に、可動部に通電する構成を有するアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
反射面を有する可動部の回動を伴うＭＥＭＳミラーが知られている。例えば、電磁式駆動又は圧電式駆動のＭＥＭＳミラーのアクチュエータにおいては、コイル又は圧電素子等の駆動部品に供給された電気エネルギーが物理的運動に変換される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、回動ミラーを有する可動ミラー部と、所定の磁界を発生させる磁界発生手段と、回動ミラー部に配設された駆動コイルと、駆動コイルに通電する通電手段と、を備えるＭＥＭＳミラーを用いた手ぶれ補正装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４２２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなＭＥＭＳミラーにおいて、駆動コイルに電流を供給するための配線をトーションバー上に設けた場合、回転ミラーが回動するとトーションバーが捻じれ、当該トーションバーの捻じれに伴って配線に力がかかり、配線が破断し易くなることが課題の一例として挙げられる。
【０００６】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、配線の耐久性が高く長寿命のアクチュエータを提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、固定部材と、前記固定部材に対してトーションバーを介して揺動可能に接続された揺動部と、前記固定部材と前記揺動部との間に設けられた給電端子と、前記給電端子と前記揺動部とを電気的に接続するワイヤと、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１４に記載の発明は、固定部材と、前記固定部材に対して揺動可能に接続された揺動部と、一端が前記固定部材に接続され、他端が前記揺動部に接続されて前記固定部材と前記揺動部とを接続するトーションバーと、前記他端が前記揺動部に接続されている箇所からの距離が、前記トーションバーの長さよりも短い位置に設けられた給電端子と、前記給電端子と前記揺動部とを電気的に接続するワイヤと、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係るアクチュエータの上面図である。
【図２】実施例１に係るアクチュエータの２−２線に沿った断面図である。
【図３】実施例１に係るアクチュエータの３−３線に沿った断面図である。
【図４】実施例２に係るアクチュエータの上面図である。
【図５】実施例２に係るアクチュエータの５−５線に沿った断面図である。
【図６】実施例２の変形例に係るアクチュエータの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。本発明のアクチュエータを用いたＭＥＭＳミラーについて説明する。なお、以下の説明及び添付図面においては、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。
【実施例１】
【００１１】
添付図面を参照しつつ、実施例１に係るＭＥＭＳミラー１０の構成例について説明する。図１は、ＭＥＭＳミラー１０の模式的な上面図である。固定基板１１は、矩形の上面１１Ｓを有する板状の基板である。
【００１２】
固定枠１３は、矩形の外形を有する平板状の枠体であり、固定基板１１上に保持されている。図１において、固定枠１３の外形の一の辺の中心を通る中心線を第１の軸ＡＸとし、固定枠１３の当該一の辺に垂直な他の一の辺の中心を通る中心線を第２の軸ＡＹとして説明する。また、第１の軸ＡＸと第２の軸ＡＹとの交点を中心ＣＡとして説明する。
【００１３】
拡張部１５Ａ、拡張部１５Ｂ、拡張部１５Ｃ及び拡張部１５Ｄ（以下、これらを単にまとめて拡張部１５とも称する）の各々は、固定枠１３の内側の第１の軸ＡＸに沿った方向における端部部分から第１の軸ＡＸに向かって、第２の軸ＡＹ方向に伸長している平板状の部分である。すなわち、固定枠１３から、４つの拡張部１５Ａ−１５Ｄが延在している。
【００１４】
拡張部１５は、上面視において矩形の形状を有し、一方の端部が固定枠１３に固定され、他方の端部すなわち先端１５Ｅは自由端である梁構造となっている。
【００１５】
拡張部１５Ａと１５Ｂとは、第１の軸ＡＸを挟んで線対称な位置に設けられている。同様に、拡張部１５Ｃと１５Ｄとは、第１の軸ＡＸを挟んで線対称な位置に設けられている。また、拡張部１５Ａと１５Ｄとは、第２の軸ＡＹに対して線対称な位置に設けられている。拡張部１５Ｂと１５Ｃとは、第２の軸ＡＹに対して線対称な位置に設けられている。
【００１６】
圧電素子１６は、拡張部１５の各々の上面に設けられている。圧電素子１６は、拡張部１５の上面に沿って設けられた、電圧が印加されることで屈曲変形する平板状の圧電体、及び電極を含んでいる。圧電素子１６は、圧電体の屈曲に伴って拡張部１５の固定されていない端部１５Ｅが、拡張部１５の面に垂直な方向に変位するように構成されている。圧電素子１６の各々に印加される電圧の制御によって拡張部１５の変位が制御される。
【００１７】
端子保持部材１７は、固定枠１３から、第１の軸ＡＸに沿って、中心ＣＡに向かって延在している構造部分である。図１に示すように、端子保持部材１７は、第１の軸ＡＸ方向において、拡張部１５よりも中心ＣＡに近い位置まで延在している。
【００１８】
給電端子１８は、端子保持部材１７上に設けられた端子であり、第１の軸ＡＸに沿った位置に設けられていることが好ましい。図１は、給電端子１８が第１の軸ＡＸ上に設けられている例を示している。図１に示すように、給電端子１８は、端子保持部材１７の先端部分に設けられており、第１の軸ＡＸ方向において、拡張部１５よりも中心ＣＡに近い位置に設けられている。
【００１９】
トーションバー１９Ａ、トーションバー１９Ｂ、トーションバー１９Ｃ及びトーションバー１９Ｄ（以下、単にまとめてトーションバー１９とも称する）は、拡張部１５の各々から延在する構造部分である。
【００２０】
トーションバー１９Ａは、拡張部１５Ａの端部１５Ｅから、第１の軸ＡＸ方向に沿って、固定枠１３の内側に向かって延在している。トーションバー１９Ｂは、拡張部１５Ｂの端部１５Ｅから、第１の軸ＡＸ方向に沿って、固定枠１３の内側に向かって延在している。トーションバー１９Ｃは、拡張部１５Ｃの端部１５Ｅから、第１の軸ＡＸ方向に沿って、固定枠１３の内側に向かって延在している。トーションバー１９Ｄは、拡張部１５Ｄの端部１５Ｅから、第１の軸ＡＸ方向に沿って、固定枠１３の内側に向かって延在している。
【００２１】
すなわち、トーションバー１９の各々は、一端が拡張部１５の端部１５Ｅに接続されている。第１の軸ＡＸを挟んで線対称な位置に設けられたトーションバー１９Ａと１９Ｂ、及びトーションバー１９Ｃと１９Ｄの間の各々に、端子保持部材１７が延在している。
【００２２】
揺動枠２１は、固定枠１３の内側に設けられた平板状の枠体である。図１に示すように、揺動枠２１は、矩形の外形を有しており、第２の軸ＡＹ方向に平行な１組の辺の各々において、トーションバー１９の他端に接続されている。
【００２３】
より詳細には、揺動枠２１は、第２の軸ＡＹ方向に平行な一方の辺において、トーションバー１９Ａ及び１９Ｂに接続され、第２の軸ＡＹ方向に平行な他方の辺において、トーションバー１９Ｃ及び１９Ｄに接続されている。従って、揺動枠２１は、トーションバー１９によって、拡張部１５を介して固定枠１３に接続されることで保持されている。すなわち、トーションバー１９は拡張部１５と揺動枠２１とを接続している。換言すれば、トーションバー１９の各々は、一端が拡張部１５の端部１５Ｅに接続され、他端が揺動枠２１に接続されている。
【００２４】
従って、圧電素子１６の屈曲に伴って拡張部１５が変位すると、当該変位によって、トーションバー１９も変位する。これによって、揺動枠２１は、第１の軸ＡＸを中心に揺動する。すなわち、揺動枠２１は、固定枠１３に対して揺動可能に接続されている。拡張部１５及び圧電素子１６は、駆動部材として機能する。
【００２５】
本実施例においては、拡張部１５Ａ及び１５Ｄが同じ方向に同時に変位し、拡張部１５Ｂ及び１５Ｃが、拡張部１５Ａ及び１５Ｄとは異なるタイミングで、同じ方向に同時に変位するように制御される。揺動部としての揺動枠２１は、固定部材としての固定枠１３に対して揺動可能に接続されているため、拡張部１５Ａ−１５Ｄがこのように制御されると、揺動枠２１は、第１の軸ＡＸを中心に揺動する。
【００２６】
端子２２は、揺動枠２１上の、第１の軸ＡＸ上に沿った位置に設けられた端子である。
【００２７】
トーションバー２３は、揺動枠２１の内側から延在する一対の構造部分である。図１に示すように、トーションバー２３は、揺動枠２１の第１の軸ＡＸに平行な１組の辺の内側から、第２の軸ＡＹに沿って、中心ＣＡに向かって延在している。すなわち、トーションバー２３の各々の一端は揺動枠２１に接続されている。
【００２８】
揺動板２５は、揺動枠２１の内側に設けられた平板状の構造体である。図１に示すように、揺動板２５は、上面視において矩形の形状を有している。揺動板２５は、第１の軸ＡＸに平行な１組の辺において、それぞれトーションバー２３の他端に接続されている。すなわち、揺動板２５はトーションバー２３によって揺動枠２１と接続されている。
【００２９】
永久磁石２７は、固定基板１１の上面１１Ｓ上の固定枠１３の外側に配置されている。永久磁石２７は、第１の軸ＡＸ上に配されかつ揺動板２５を挟んで対向するように設けられた一対の磁石片である。また、永久磁石２７を構成する２つの磁石片は、互いに反対の極性を示す部分が対向するように配置されている。
【００３０】
コイル２９は、揺動板２５の外周に沿って引き回された金属配線である。コイル２９に電流が流れると、当該電流と、永久磁石２７の２つの磁石片によって生じる磁界との相互作用によって、揺動板２５に第２の軸ＡＹ周りの力がかかる。
【００３１】
揺動板２５は揺動枠２１と、揺動枠２１内において揺動可能に接続されているため、揺動板２５に第２の軸ＡＹ周りの力がかかると、揺動板２５は第２の軸ＡＹを中心に、すなわち第２の軸ＡＹを揺動軸として揺動する。すなわち、コイル２９は、揺動板２５を揺動させる揺動板駆動コイルとして機能する。
【００３２】
光反射膜３１は、揺動板２５上に設けられた円形の金属薄膜である。光反射膜３１は、ＭＥＭＳミラー１０に照射された光を反射する。揺動板２５が揺動すると、光反射膜３１の向く方向が変化する。従って、光反射膜３１は、揺動板２５の揺動に応じて異なる方向に光を反射する。
【００３３】
金属配線３３は、揺動枠２１上に設けられた金属配線である。金属配線３３の一端はコイル２９に接続され、他端は端子２２に接続されている。なお、コイル２９及び金属配線３３は連続した金属配線であってもよい。
【００３４】
ワイヤ３５は、金、アルミニウム等のワイヤであり、一端が給電端子１８に接続され、他端は端子２２に接続されている。すなわち、ワイヤ３５は、揺動枠２１と給電端子１８とを電気的に接続している。また、ワイヤ３５は、第１の軸ＡＸに沿って配されている。
【００３５】
制御部４０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びデータの消去・書き込み可能なＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置を備えた電源制御装置である。制御部４０は、揺動枠２１及び揺動板２５を揺動させるための駆動信号を生成する。
【００３６】
制御部４０は、金属配線ＣＸ及びＣＹに接続されている。金属配線ＣＸは、拡張部１５上の圧電素子１６の各々に電気的に接続されている。制御部４０は、拡張部１５の各々を変位させる駆動信号を金属配線ＣＸを介して圧電素子１６に供給する。
【００３７】
金属配線ＣＹは、給電端子１８に電気的に接続されている。制御部４０は、金属配線ＣＹ、給電端子１８、ワイヤ３５及び金属配線３３を介して揺動板２５を揺動させる駆動信号をコイル２９に供給する。
【００３８】
例えば、当該駆動信号には、正弦波、三角波、鋸歯状波等の信号を用いることができる。例えば、金属配線ＣＸに供給する駆動信号が、揺動枠２１を共振させる周波数の正弦波に設定されると、揺動枠２１は、第１の軸ＡＸを中心に共振しつつ揺動する。また、例えば、金属配線ＣＹに供給する駆動信号が、揺動板２５を共振させる周波数の正弦波に設定されると、揺動板２５は、第２の軸ＡＹを中心に共振しつつ揺動する。
【００３９】
あるいは、当該駆動信号を、揺動板２５又は揺動枠２１が共振しない周波数の三角波等の信号とすることで、揺動板２５又は揺動枠２１が共振せずに揺動する。
【００４０】
そして、第１の軸ＡＸを中心とする揺動枠２１の揺動と、第２の軸ＡＹを中心とする揺動板２５の揺動とによる揺動板２５の揺動に伴って、光反射膜３１の向く方向が変化する。従って、ＭＥＭＳミラー１０は、光反射膜３１に照射される光の光反射膜３１による反射方向を揺動部２５の揺動に伴って変化させつつ出射することができる。
【００４１】
図２は、図１の２−２線に沿った断面図である。図２に示すように、固定基板１１は、固定基板１１の一方の面である上面１１Ｓから突出する突出部１１Ｐを有している。突出部１１Ｐは、矩形の断面形状を有し、突出部１１Ｐの側面を側面とした枠体の形状を有している。固定枠１３は、固定基板１１の突出部１１Ｐに載置されるように設けられている。従って、突出部１１Ｐは、固定枠１３の外縁に沿った形状を有している。
【００４２】
図３は、図１中の３−３線に沿った断面を示す図である。図３に示すように、圧電素子１６は、拡張部１５上に下部電極１６Ａ、圧電体１６Ｂ、上部電極１６Ｃがこの順に積層されて構成されている。図３に示すように、拡張部１５の端部１５Ｅは自由端となっている。
【００４３】
下部電極１６Ａと上部電極１６Ｃとの間に電圧が印加されると、圧電体１６Ｂが変形して拡張部１５が撓み、上下方向、すなわち拡張部１５の面に対して垂直な方向に動く。これによって、拡張部１５の端部１５Ｅが変位する。
【００４４】
再び図１を参照すると、上述したように、端子保持部材１７は、第１の軸ＡＸに沿って延在している。端子２２及び給電端子１８は、第１の軸ＡＸ上に設けられている。ワイヤ３５は、第１の軸ＡＸに沿って配されている。
【００４５】
給電端子１８が設けられている位置は、固定枠１３上の任意の位置よりも端子２２からの距離が短い。従って、端子保持部材１７上に設けられた給電端子１８は、例えば固定枠１３上に設けられる場合よりも、端子２２に近接している。
【００４６】
また、上述したように、端子保持部材１７は、第１の軸ＡＸを挟んで線対称な位置に設けられたトーションバー１９Ａと１９Ｂ、及びトーションバー１９Ｃと１９Ｄの間の各々に延在している。当該延在した部分の先端に、給電端子１８が設けられている。従って、給電端子１８は、端子保持部材１７上であって端子２２に近接する位置に設けられている。給電端子１８は、端子２２からの距離がトーションバー１９の長さよりも短い位置に設けられている。
【００４７】
揺動枠２１が第１の軸ＡＸを中心に揺動すると、端子２２と給電端子１８との距離及び位置がほとんど変わることなく、端子２２のみが第１の揺動軸ＡＸ上で回動する。当該回動によってワイヤ３５に生じる、例えば伸縮、捻じれ、引っ張り等の変化はわずかである。従って、ワイヤ３５には、断線をもたらすような力はほとんどかからない。従って、揺動枠２１の揺動によって、ワイヤ３５の耐久性が低下することはなく、破断の可能性も低い。
【００４８】
なお、本実施例において、端子保持部材１７は、固定枠１３から延在している例について説明したが、この限りではない。端子保持部材１７は、固定枠１３から延在していなくてもよい。例えば、固定基板１１から突出した構造部分の先端が、第１の軸ＡＸに沿った位置又はその近傍に位置するように設けられていてもよい。すなわち、端子保持部材１７は、固定基板１１、固定枠１３、または揺動しない他の部材から延在していればよい。
【００４９】
また、端子保持部材１７は、第１の軸ＡＸに沿って延在している例について説明したが、これに限られない。例えば、端子保持部材１７は、第１の軸ＡＸに交差する方向に延在するように設けられていても良い。
【００５０】
また、給電端子１８は、第１の軸ＡＸ上に設けられている例について説明したが、この限りではない。給電端子１８は、固定部材としての固定枠１３と揺動部としての揺動枠２１との間又は間の領域であって、揺動枠２１に近接した位置であって、揺動枠２１の揺動によっても端子２２との位置関係があまり変化しない位置に設けられていれば良い。
【００５１】
また、揺動板２５が第２の軸ＡＹを中心に揺動する際に、コイル２９及び永久磁石２７によって生じる電磁気力によって揺動する例について説明したが、揺動板２５が圧電素子によって揺動するように構成されていてもよい。揺動枠２１に圧電素子を含む拡張部分が設けられて、当該圧電素子に給電するための配線が給電端子１８及びワイヤ３５によって接続されていてもよい。
【００５２】
なお、固定枠１３、揺動枠２１及び揺動板２５は、一体的に形成されていてもよい。
【００５３】
以上、説明したように、本実施例のＭＥＭＳミラー１０によれば、コイル２９に電流を供給する配線を設ける際に、第１の軸ＡＸに沿って、給電端子１８及びワイヤ３５を設けることができる。第１の軸ＡＸに沿って延在する端子保持部材１７上に給電端子１８を設けることで、第１の軸ＡＸに沿ってワイヤ３５を配置することができる。
【００５４】
従って、揺動板２１の揺動によってワイヤ３５にその耐久性を低下させるような力がかかることが無く、配線の耐久性が高く長寿命のアクチュエータを提供することができる。
【実施例２】
【００５５】
図４及び図５を参照しつつ、実施例２に係るＭＥＭＳミラー５０の構成例について説明する。図４及び図５において、実施例１のＭＥＭＳミラー１０の場合と実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。以下、実施例１のＭＥＭＳミラー１０の場合と同様の構成については説明の一部を省略し、異なる構成について説明する。
【００５６】
図４は、ＭＥＭＳミラー５０の模式的な上面図である。固定基板１１は、矩形の上面１１Ｓを有する板状の基板である。
【００５７】
固定枠１３は、矩形の外形を有する平板状の枠体であり、固定基板１１上に保持されている。図４において、固定枠１３の外形の一の辺の中心を通る中心線を第１の軸ＡＸとし、固定枠１３の当該一の辺に垂直な他の一の辺の中心を通る中心線を第２の軸ＡＹとして説明する。また、第１の軸ＡＸと第２の軸ＡＹとの交点を中心ＣＡとして説明する。
【００５８】
端子保持部材５７Ａ、端子保持部材５７Ｂ、端子保持部材５７Ｃ、及び端子保持部材５７Ｄ（以下、単にまとめて端子保持部材５７とも称する）は、固定枠１３の内側の第２の軸ＡＸに沿った方向における端部部分から第１の軸ＡＸに向かって、第２の軸ＡＹ方向、すなわち第１の軸ＡＸに交差する方向に伸長している平板状の部分である。すなわち、固定枠１３から、４つの端子保持部材５７が延在している。
【００５９】
端子保持部材５７Ａと５７Ｂとは、第１の軸ＡＸを挟んで線対称な位置に設けられている。同様に、端子保持部材５７Ｃと５７Ｄとは、第１の軸ＡＸを挟んで線対称な位置に設けられている。端子保持部材５７の各々は、第１の軸ＡＸに近接する位置まで延在している。
【００６０】
給電端子５８Ａは、端子保持部材５７Ａ上に設けられた端子である。給電端子５８Ｂは、端子保持部材５７Ｂ上に設けられた端子である。給電端子５８Ａ及び５８Ｂは、端子保持部材５７Ａ及び端子保持部材５７Ｂの先端部分に設けられている。
【００６１】
給電端子５９Ｃは、端子保持部材５７Ｃ上に設けられた端子である。給電端子５９Ｄは、端子保持部材５７Ｄ上に設けられた端子である。給電端子５９Ｃ及び５９Ｄは、端子保持部材５７Ｃ及び端子保持部材５７Ｄの先端部分に設けられている。
【００６２】
トーションバー６０は、固定枠１３の内側から延在する一対の構造部分である。図４に示すように、トーションバー６０は、固定枠１３の第２の軸ＡＹに平行な１組の辺の内側から、第１の軸ＡＸに沿って、中心ＣＡに向かって延在している。すなわち、トーションバー６０の各々の一端は固定枠１３に接続されている。
【００６３】
揺動枠６１は、固定枠１３の内側に設けられた平板状の枠体である。図４に示すように、揺動枠６１は、矩形の外形を有しており、第２の軸ＡＹ方向に平行な１組の辺の各々において、トーションバー６０の他端に接続されている。従って、揺動枠６１は、トーションバー６０によって固定枠１３に接続されることで保持されている。すなわち、トーションバー６０は、固定枠１３と揺動枠６１とを接続している。
【００６４】
永久磁石６３は、固定基板１１の上面１１Ｓ上の固定枠１３の外側に配置されている。永久磁石６３は、第２の軸ＡＹ上に配されかつ揺動枠６１を挟んで対向するように設けられた一対の磁石片である。また、永久磁石６３を構成する２つの磁石片は、互いに反対の極性を示す部分が対向するように配置されている。
【００６５】
コイル６５は、揺動枠６１の外周に沿って引き回された金属配線である。コイル６５に電流が流れると、当該電流と、永久磁石６３の２つの磁石片によって生じる磁界との相互作用によって、揺動枠６１に第１の軸ＡＸ周りの力がかかる。
【００６６】
揺動枠６１に第１の軸ＡＸ周りの力がかかると、揺動枠６１は、第１の軸ＡＸを中心に、すなわち第１の軸ＡＸを揺動軸として揺動する。コイル６５は、揺動部としての揺動枠６１を揺動させる揺動部駆動コイルとして機能する。
【００６７】
端子６６Ａ及び端子６６Ｂは、揺動枠６１上に設けられた一対の端子である。端子６６Ａは、第１の軸ＡＸに近接して、端子保持部材５７Ａの近傍に設けられている。端子６６Ｂは、第１の軸ＡＸに近接して、端子保持部材５７Ｂの近傍に設けられている。端子６６Ａ及び端子６６Ｂには、コイル６５が接続されている。
【００６８】
端子６７Ｃ及び端子６７Ｄは、揺動枠６１上に設けられた一対の端子である。端子６７Ｃは、第１の軸ＡＸに近接して、端子保持部材５７Ｃの近傍に設けられている。端子６７Ｄは、第１の軸ＡＸに近接して、端子保持部材５７Ｄの近傍に設けられている。
【００６９】
トーションバー２３は、揺動枠６１の内側から延在する一対の構造部分である。図４に示すように、トーションバー２３は、揺動枠６１の第１の軸ＡＸに平行な１組の辺の内側から、第２の軸ＡＹに沿って、中心ＣＡに向かって延在している。すなわち、トーションバー２３の各々の一端は揺動枠６１に接続されている。
【００７０】
揺動板２５は、揺動枠６１の内側に設けられた平板状の構造体である。図４に示すように、揺動板２５は、上面視において矩形の形状を有している。揺動板２５は、第１の軸ＡＸに平行な１組の辺において、トーションバー２３の他端に接続されている。
【００７１】
永久磁石２７は、固定基板１１上の固定枠１３の外側に配置されている。永久磁石２７は、第１の軸ＡＸ上に配されかつ揺動板２５を挟んで対向するように設けられた一対の磁石片である。また、永久磁石２７を構成する２つの磁石片は、互いに反対の極性を示す部分が対向するように配置されている。
【００７２】
コイル２９は、揺動板２５の外周に沿って引き回された金属配線である。コイル２９に電流が流れると、当該電流と、永久磁石２７の２つの磁石片によって生じる磁界との相互作用によって、揺動板２５に第２の軸ＡＹ周りの力がかかる。
【００７３】
揺動板２５に第２の軸ＡＹ周りの力がかかると、揺動板２５は第２の軸ＡＹを中心に、すなわち第２の軸ＡＹを揺動軸として揺動する。
【００７４】
光反射膜３１は、揺動板２５上に設けられた円形の金属薄膜である。光反射膜３１は、ＭＥＭＳミラー１０に照射された光を反射する。揺動板２５が揺動すると、光反射膜３１の向く方向が変化する。従って、光反射膜３１は、揺動板２５の揺動に応じて異なる方向に光を反射する。
【００７５】
金属配線３３は、揺動枠６１上に設けられた金属配線である。金属配線３３の一端はコイル２９に接続され、他端は端子６７に接続されている。なお、コイル２９及び金属配線３３は連続した金属配線であってもよい。
【００７６】
ワイヤ６９Ａ及びワイヤ６９Ｂは、金、アルミニウム等のワイヤである。ワイヤ６９Ａは、一端が端子保持部材５７Ａ上の給電端子５８Ａに接続され、他端が揺動枠６１上の端子６６Ａに接続されている。ワイヤ６９Ｂは、一端が端子保持部材５７Ｂ上の給電端子５８Ｂに接続され、他端が揺動枠６１上の端子６６Ｂに接続されている。すなわち、ワイヤ６９Ａは、揺動枠６１と給電端子５８Ａとを電気的に接続している。また、ワイヤ６９Ｂは、揺動枠６１と給電端子５８Ｂとを電気的に接続している。
【００７７】
ワイヤ７１Ｃ及びワイヤ７１Ｄは、金、アルミニウム等のワイヤである。ワイヤ７１Ｃは、一端が端子保持部材５７Ｃ上の給電端子５９Ｃに接続され、他端が揺動枠６１上の端子６７Ｃに接続されている。ワイヤ７１Ｄは、一端が端子保持部材５７Ｄ上の給電端子５９Ｄに接続され、他端が揺動枠６１上の端子６７Ｄに接続されている。すなわち、ワイヤ７１Ｃは、揺動枠６１と給電端子５９Ｃとを電気的に接続している。また、ワイヤ７１Ｄは、揺動枠６１と給電端子５９Ｄとを電気的に接続している。
【００７８】
制御部７５は、ＣＰＵ及びデータの消去・書き込み可能なＨＤＤ等の記憶装置を備えた電源制御装置である。制御部７５は、揺動枠６１及び揺動板２５を揺動させるための駆動信号を生成する。
【００７９】
制御部７５は、金属配線ＣＸ及びＣＹに接続されている。金属配線ＣＸは、端子５８Ａ及び端子５８Ｂに電気的に接続されている。制御部７５は、金属配線ＣＸ、端子５８Ａ及び５８Ｂ、ワイヤ６９Ａ及び６９Ｂ並びに端子６６Ａ及び６６Ｂを介して揺動枠６１を揺動させる駆動信号をコイル６５に供給する。
【００８０】
金属配線ＣＹは、給電端子５９Ｃ及び５９Ｄに電気的に接続されている。制御部４０は、金属配線ＣＹ、給電端子５９Ｃ及び５９Ｄ、ワイヤ７１Ｃ及び７１Ｄ、端子６７Ｃ及び６７Ｄ並びに金属配線３３を介して揺動板２５を揺動させる駆動信号をコイル２９に供給する。
【００８１】
例えば、当該駆動信号には、実施例１の場合と同様に、正弦波、三角波、鋸歯状波等の信号を用いることができる。例えば、金属配線ＣＸに供給する駆動信号が、揺動枠６１を共振させる周波数の正弦波に設定されると、揺動枠６１は、第１の軸ＡＸを中心に共振しつつ揺動する。
【００８２】
ＭＥＭＳミラー５０において、第１の軸ＡＸを中心とする揺動枠６１の揺動と、第２の軸ＡＹを中心とする揺動板２５の揺動とによる揺動板２５の揺動に伴って、光反射膜３１の向く方向が変化し、光反射膜３１に光が照射された際に光反射膜３１によって反射される光の出射方向を揺動部２５の揺動に伴って変化させつつ出射することができる。
【００８３】
図５は、図４の５−５線に沿った断面図である。図５に示すように、固定基板１１は、固定基板１１の一方の面である上面１１Ｓから突出する突出部１１Ｐを有している。固定枠１３は、固定基板１１の突出部１１Ｐに載置されるように設けられている。
【００８４】
再び図４を参照すると、上述したように、端子保持部材５７Ａ及び５７Ｂは、第１の軸ＡＸに近接する位置まで延在している。また、給電端子５８Ａ及び５８Ｂは、端子保持部材５７Ａ及び５７Ｂの先端部分に設けられている。端子６６Ａ及び端子６６Ｂは、第１の軸ＡＸに近接して設けられている。従って、ワイヤ６９Ａ及び６９Ｂは、第１の軸ＡＸに近接して配されている。
【００８５】
また、上述したように、端子保持部材５７Ｃ及び５７Ｄは、第１の軸ＡＸに近接する位置まで延在している。また、給電端子５９Ｃ及び５９Ｄは、端子保持部材５７Ｃ及び５７Ｄの先端部分に設けられている。端子６７Ｃ及び端子６７Ｄは、第１の軸ＡＸに近接して設けられている。従って、ワイヤ７１Ｃ及び７１Ｄは、第１の軸ＡＸに近接して配されている。
【００８６】
従って、揺動枠６１が第１の軸ＡＸを中心に揺動すると、端子６６Ａ及び６６Ｂ、端子６７Ｃ及び６７Ｄが第１の揺動軸ＡＸの近傍で回動するが、給電端子５８Ａと端子６６Ａ、給電端子５８Ｂと端子６６Ｂ、給電端子５９Ｃと端子６７Ｃ、給電端子５９Ｄと端子６７Ｄの各々の距離の変化は僅かである。従って、ワイヤ６９Ａ及び６９Ｂ並びにワイヤ７１Ｃ及び７１Ｄには、断線をもたらすような力がほとんどかからない。従って、揺動枠６１の揺動によって、ワイヤ６９Ａ及び６９Ｂ並びにワイヤ７１Ｃ及び７１Ｄの耐久性は低下し難い。
【００８７】
以上、説明したように、本実施例のＭＥＭＳミラー５０によれば、コイル２９及びコイル６５に電流を供給する配線を設ける際に、制御部７５に接続された給電端子を端子保持部材の先端に設け、当該給電端子と揺動枠６１上の端子とをワイヤによって接続することで、第１の揺動軸ＡＸの近傍で、コイル２９及びコイル６５への電気的な接続を確保することができる。
【００８８】
端子保持部材５７Ａ−５７Ｄの先端が第１の揺動軸ＡＸの近傍まで延在していることで、ワイヤ６９Ａ、６９Ｂ、７１Ｃ及び７１Ｄによる接続が第１の揺動軸ＡＸの近傍においてなされる。
【００８９】
従って、揺動枠６１の揺動によってワイヤ６９Ａ、６９Ｂ、７１Ｃ及び７１Ｄにこれらの断線をもたらすような力がかかり難く、配線の耐久性が高く長寿命のアクチュエータを提供することができる。
【００９０】
［変形例］
図６は、実施例２のＭＥＭＳミラー５０の変形例であるＭＥＭＳミラー８０を示す上面図である。ＭＥＭＳミラー８０は、端子保持部材８１、給電端子８２、及びワイヤ８３を有している点においてＭＥＭＳミラー５０と異なり、その余の点については同様に構成されている。
【００９１】
揺動部端子保持部材としての端子保持部材８１は、揺動枠６１の内側の、第１の軸ＡＸに沿った方向における端部部分から第２の揺動軸ＡＹに交差する方向に、第１の軸ＡＸ方向に延在している構造部分である。第２の軸ＡＹを挟んで線対称な位置に一対の端子保持部材８１が設けられている。
【００９２】
揺動部給電端子としての給電端子８２は、端子保持部材８１上に設けられた端子である。給電端子８２は、端子保持部材８１の先端部分に設けられており、第２の軸ＡＹに近接している。給電端子８２には、金属配線３３が接続されている。
【００９３】
揺動部ワイヤとしてのワイヤ８３は、給電端子８２と、コイル２９の端部に設けられて第２の軸ＡＹの近傍に位置する端子２９Ａとを接続するワイヤである。ワイヤ８３は、第２の軸ＡＹの近傍に配されている。
【００９４】
揺動板２５が第２の揺動軸ＡＹを中心に揺動すると、端子２９Ａが第２の揺動軸ＡＹを中心に回動するが、端子２９Ａと給電端子８２とは近接しているため、端子２９Ａと給電端子８２との距離の変動は僅かである。従って、ワイヤ８３には、断線をもたらすような力はほとんどかからない。従って、揺動板２５の第２の揺動軸ＡＹを中心とする揺動によって、ワイヤ８３の耐久性は低下し難い。
【００９５】
なお、変形例における端子保持部材８１、給電端子８２、及びワイヤ８３は、実施例１のＭＥＭＳミラー１０において、揺動板２５と揺動枠２１との間の領域に設けられていてもよい。また、上記の端子保持部材、拡張部、圧電素子、揺動枠、揺動板、コイル等の構成は、適宜組み合わせることが可能である。
【００９６】
上記の構成は、ＭＥＭＳミラーの他に、様々なデバイスにおけるアクチュエータに適用可能である。
【００９７】
上述した実施例における構成は例示に過ぎず、用途等に応じて適宜選択及び変更可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１０、５０  ＭＥＭＳミラー
１１  固定基板
１３  固定枠
１５  拡張部
１６  圧電素子
１７、６９、７３、８３  端子保持部材
１８、５７Ａ−Ｄ  給電端子
１９、２３、６０  トーションバー
２１、６１  揺動枠
２５  揺動板
３１  光反射膜
２７、６３  永久磁石
２９、６５  コイル
３３  金属配線
３５、６９Ａ、６９Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ  ワイヤ
４０、７５  制御部
【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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