(57)【要約】  本発明は、傾動中における移動部（ミラー）の湾曲を抑制することを目的とする。  本発明のミラーデバイス（１００）は、ベース部（１０２）と、ベース部（１０２）に連結された傾動部（１０３）と、傾動部（１０３）に連結され、傾動部（１０３）を傾動させるアクチュエータ（１０６）と、傾動部（１０３）の一部に接続部（１３１）を介して連結され、傾動部（１０３）の傾動に従って傾動するミラー（１０５）とを備えている。
2015146144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、  前記ベース部に連結された第１傾動部と、  前記第１傾動部に連結され、該第１傾動部を傾動させるアクチュエータと、  前記第１傾動部の一部に第１接続部を介して連結され、該第１傾動部の傾動に従って傾動する移動部とを備えた駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、  前記第１接続部は、前記移動部を挟んで対向する少なくとも２箇所に設けられている駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の駆動装置において、  前記第１傾動部は、所定の主軸回りに傾動するように構成されており、  少なくとも２つの前記第１接続部は、前記主軸上に配置されている駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の駆動装置において、  前記主軸は、移動部の中心を通る駆動装置。
【請求項５】
請求項１に記載の駆動装置において、  前記第１接続部を介して前記第１傾動部の一部に連結され且つ第２接続部を介して前記移動部に連結され、該第１傾動部の傾動に従って傾動する第２傾動部をさらに備え、  前記アクチュエータは、少なくとも２つ設けられており、  前記第２接続部は、前記第２傾動部の一部に連結され、  前記移動部は、前記第１接続部、前記第２傾動部及び前記第２接続部を介して前記第１傾動部に間接的に連結されている駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の駆動装置において、  前記第１接続部は、前記移動部を挟んで対向する少なくとも２箇所に設けられ、  前記第２接続部は、前記移動部を挟んで対向する少なくとも２箇所に設けられ、  前記第１接続部は、前記移動部の周方向において、前記第２接続部とは異なる位置に配置されている駆動装置。
【請求項７】
請求項６に記載の駆動装置において、  前記第１接続部は、前記移動部の中心回りにおいて前記第２接続部と９０度ずれた位置に配置されている駆動装置。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れか１つに記載の駆動装置において、  少なくとも２つの前記アクチュエータは、それぞれ前記移動部を挟んで対向する位置において前記第１傾動部に連結されている駆動装置。
【請求項９】
請求項５乃至７の何れか１つに記載の駆動装置において、  前記第１傾動部は、所定の主軸回り及び該主軸に直交する副軸回りに傾動するように構成されており、  少なくとも２つの前記アクチュエータは、前記主軸と平行な軸上において前記第１傾動部に連結され、  少なくとも２つの前記第１接続部及び少なくとも２つの前記第２接続部の一方は、前記主軸と平行な軸上に配置され、  少なくとも２つの前記第１接続部及び少なくとも２つの前記第２接続部の他方は、前記副軸上に配置されている駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  ここに開示された技術は、駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来より、様々な駆動装置が知られている。特許文献１に開示されたミラーデバイスは、所定の回転軸に支持されたミラーと、圧電素子で構成されたアクチュエータとを備えている。アクチュエータは、ミラーのうち回転軸から離れた部分に連結部を介して連結されている。このミラーデバイスは、圧電素子に電圧を印加することによってアクチュエータを湾曲させ、ミラーを回転軸回りに傾動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−５７８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ところで、特許文献１のミラーデバイスのような駆動装置においては、移動部であるミラーを傾動させる際に、ミラーのうち連結部が設けられた部分にアクチュエータからの力が作用する。その結果、ミラーに湾曲が生じる虞がある。ミラーは、様々な目的で光を反射させるものであるため高い平面度が要求される。この平面度は、ミラーが傾動していない状態だけではなく、ミラーが傾動した状態においても求められる。【０００５】  ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、傾動中における移動部の湾曲を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  ここに開示された技術は、駆動装置であって、ベース部と、前記ベース部に連結された第１傾動部と、前記第１傾動部に連結され、該第１傾動部を傾動させるアクチュエータと、前記第１傾動部の一部に第１接続部を介して連結され、該第１傾動部の傾動に従って傾動する移動部とを備えている。【０００７】  この構成によれば、アクチュエータが第１傾動部を傾動させることによって、第１傾動部に連結された移動部が傾動する。このとき、第１傾動部はベース部に連結されていると共に、アクチュエータにより傾動させられるので、第１傾動部には多少の湾曲が発生し得る。それに対し、移動部は、第１接続部を介して第１傾動部の一部に連結されている。すなわち、移動部は、第１傾動部の全域に亘って連結されているのではなく、第１傾動部に対して部分的に連結されている。そのため、移動部は、第１傾動部全体の傾動ではなく、第１傾動部のうち第１接続部が連結された部分の傾動に応じて傾動する。そのため、第１傾動部に湾曲が発生したとしても、移動部は第１傾動部に対して部分的にしか連結されていないので、第１傾動部から移動部に伝達される湾曲が低減される。
【発明の効果】
【０００８】  前記駆動装置によれば、傾動中における移動部の湾曲を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態１に係るミラーデバイスの平面図である。
【図２】図２は、ミラーデバイスの、図１のII−II線における断面図である。
【図３】図３は、ミラーデバイスの動作説明図であり、（Ａ）は、ミラーの傾動前の状態を、（Ｂ）は、ミラーの傾動時の状態を示す。
【図４】図４は、実施形態２に係るミラーデバイスの平面図である。
【図５】図５は、ミラーデバイスの、図４のＶ−Ｖ線における断面図である。
【図６】図６は、Ｘ軸方向を向いて見たときのミラーデバイスの動作説明図であり、（Ａ）は、ミラーの傾動前の状態を、（Ｂ）は、ミラーの傾動時の状態を示す。
【図７】図７は、Ｙ軸方向を向いて見たときのミラーデバイスの動作説明図であり、（Ａ）は、ミラーの傾動前の状態を、（Ｂ）は、ミラーの傾動時の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】  以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】  《実施形態１》  図１は、実施形態１に係るミラーデバイス１００の平面図を、図２は、ミラーデバイス１００の、図１のII−II線における断面図を示す。
【００１２】  ミラーデバイス１００は、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板１０１を用いて製造されている（図２参照）。ＳＯＩ基板１０１は、単結晶シリコンで形成された第１シリコン層１０１ａと、ＳｉＯ２で形成された酸化膜層１０１ｂと、単結晶シリコンで形成された第２シリコン層１０１ｃとがこの順で積層されて構成されている。
【００１３】  ミラーデバイス１００は、ベース部１０２と、ベース部１０２に連結された傾動部１０３と、傾動部１０３に連結されたミラー１０５と、傾動部１０３に連結され、傾動部１０３を介してミラー１０５を傾動させる２つのアクチュエータ１０６，１０６と、制御部１１０とを有している。尚、２つのアクチュエータ１０６，１０６を区別するときには、それぞれ第１アクチュエータ１０６Ａ、第２アクチュエータ１０６Ｂと称する。ミラーデバイス１００は、駆動装置の一例である。
【００１４】  ベース部１０２は、概略長方形の枠状に形成されている。ベース部１０２は、第１シリコン層１０１ａ、酸化膜層１０１ｂ及び第２シリコン層１０１ｃで形成されている。
【００１５】  ミラー１０５は、円盤状に形成されている。ミラー１０５は、ミラー本体１５１と、ミラー本体１５１の表面に積層された鏡面層１５２とを有している。ミラー本体１５１は、第１シリコン層１０１ａで形成され、鏡面層１５２は、Ａｕ／Ｔｉ膜で形成されている。尚、ミラー本体１５１の裏面にも、鏡面層１５２と同様の鏡面層１５３が積層されている。鏡面層１５３は、ミラー本体１５１の表面において生じる、鏡面層１５２に起因する膜応力を相殺させる機能を有する。これにより、ミラー本体１５１、ひいては、鏡面層１５２の平面度を向上させることができる。ミラー１０５は、移動部の一例である。
【００１６】  ここで、ベース部１０２の表面（ＳＯＩ基板１０１の表面）ミラー１０５の表面に沿って延び、非動作時のミラー１０５の中心Ｃにおいて直交するＸ軸及びＹ軸を規定する。また、非動作時のミラー１０５の中心Ｃを通り、Ｘ軸及びＹ軸の両方に直交する軸をＺ軸とする。詳しくは後述するが、ミラー１０５は、Ｘ軸回りに傾動する。
【００１７】  傾動部１０３は、ミラー１０５の外側に配置され、ミラー１０５の外周に沿って円弧状に形成されている。傾動部１０３は、２つの接続部１３１，１３１を介してミラー１０５に連結されている。また、傾動部１０３は、２つのヒンジ１３２，１３２を介してベース部１０２に連結されている。さらに、傾動部１０３は、ヒンジ１３３を介してアクチュエータ１０６，１０６に連結されている。傾動部１０３、接続部１３１，１３１、ヒンジ１３２，１３２及びヒンジ１３３は、第１シリコン層１０１ａで形成されている。傾動部１０３は、第１傾動部の一例であり、接続部１３１は、第１接続部の一例である。
【００１８】  詳しくは、傾動部１０３は、Ｘ軸上の、ミラー１０５の外側の或る点から、ミラー１０５の中心Ｃを挟んでＸ軸上の反対側の点まで、該中心Ｃを中心とする半円状に延びている。２つの接続部１３１，１３１は、傾動部１０３の両端部の内周側に設けられている。すなわち、２つの接続部１３１，１３１は、ミラー１０５の中心Ｃを挟んで対向する位置であって、Ｘ軸上に配置されている。
【００１９】  また、２つのヒンジ１３２，１３２は、傾動部１０３の両端部の外周側に設けられている。すなわち、２つのヒンジ１３２，１３２は、ミラー１０５の中心Ｃを挟んで対向する位置であって、Ｘ軸上に配置されている。ヒンジ１３２は、弾性的に変形可能に構成されている。具体的には、ヒンジ１３２は、複数の直線部と、隣り合う直線部の端部同士を連結する折り返し部とを有し、全体として蛇行した形状をしている。直線部は、Ｘ軸方向に延びており、ヒンジ１３２は、Ｘ軸方向に延びる軸回りに湾曲しやすくなっている。ヒンジ１３２の一端部は、傾動部１０３に連結され、ヒンジ１３２の他端部は、ベース部１０２に設けられた延長部１２１に連結されている。延長部１２１は、ベース部１０２の内周縁から内側へＹ軸方向に延びている。延長部１２１の先端にヒンジ１３２が連結されている。ここで、〜軸方向とは、〜軸と平行な方向を意味する。
【００２０】  一方、ヒンジ１３３は、傾動部１０３のうちＹ軸との交点、即ち、円周方向の略中央に設けられている。すなわち、ヒンジ１３３は、ミラー１０５の中心Ｃ回りにおいて２つの接続部１３１，１３１のそれぞれと９０度ずれた位置に配置されている。ヒンジ１３３は、ヒンジ１３２と同様に、弾性的に変形可能に構成され、Ｘ軸方向に延びる軸回りに湾曲しやすくなっている。ヒンジ１３３の一端部は、傾動部１０３に連結され、ヒンジ１３３の他端部は、２つのアクチュエータ１０６，１０６を連結する連結部１６０（詳しくは、後述する）に連結されている。
【００２１】  アクチュエータ１０６は、一端部がベース部１０２に連結され、Ｙ軸方向に延びる第１直線部１６１と、一端部が第１直線部１６１の他端部に連結され、第１直線部１６１に対して折り返すようにＹ軸方向に延びる第２直線部１６２とを有している。第１アクチュエータ１０６Ａの第２直線部１６２のうち、第１直線部１６１に連結された端部とは反対側の端部（以下、「先端部」という）と、第２アクチュエータ１０６Ｂの第２直線部１６２の先端部とは、Ｘ軸方向に延びる連結部１６０を介して連結されている。連結部１６０には、その長手方向の略中央にヒンジ１３３が連結されている。
【００２２】  第１直線部１６１及び第２直線部１６２は、図２に示すように、アクチュエータ本体１６４と、アクチュエータ本体１６４の表面に積層された圧電素子１６５とを有している。
【００２３】  アクチュエータ本体１６４は、平面視長方形の板状に形成されている。アクチュエータ本体１６４は、第１シリコン層１０１ａで形成されている。
【００２４】  圧電素子１６５は、アクチュエータ本体１６４の表側（ミラー１０５の鏡面層１５２と同じ側）に設けられている。アクチュエータ本体１６４の表面にはＳｉＯ２層１６９が積層されており、圧電素子１６５は、ＳｉＯ２層１６９上に積層されている。圧電素子１６５は、アクチュエータ本体１６４と同様に、平面視長方形の板状に形成されている。圧電素子１６５は、下部電極１６６と、上部電極１６８と、これらに挟持された圧電体層１６７とを有する。下部電極１６６、圧電体層１６７、上部電極１６８は、ＳｉＯ２層１６９上にこの順で積層されている。圧電素子１６５は、ＳＯＩ基板１０１とは別の部材で形成されている。詳しくは、下部電極１６６は、Ｐｔ／Ｔｉ膜で形成されている。圧電体層１６７は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）で形成されている。上部電極１６８は、Ａｕ／Ｔｉ膜で形成されている。
【００２５】  ベース部１０２には、第１アクチュエータ１０６Ａの第１直線部１６１の上部電極１６８及び第２アクチュエータ１０６Ｂの第１直線部１６１の上部電極１６８の両方に電気的に接続された上部端子１２２と、アクチュエータ１０６Ａの第１直線部１６１の下部電極１６６及び第２アクチュエータ１０６Ｂの第１直線部１６１の下部電極１６６の両方に電気的に接続された下部端子１２３とが設けられている。上部端子１２２と下部端子１２３を介して第１アクチュエータ１０６Ａの第１直線部１６１の圧電素子１６５及び第２アクチュエータ１０６Ｂの第１直線部１６１の圧電素子１６５に電圧が印加される。つまり、第１アクチュエータ１０６Ａの第１直線部１６１の圧電素子１６５と、第２アクチュエータ１０６Ｂの第１直線部１６１の圧電素子１６５とには、同じ電圧が印加される。各アクチュエータ１０６において、圧電素子１６５に電圧が印加されると、アクチュエータ本体１６４のうち圧電素子１６５が積層された表面が伸縮し、アクチュエータ本体１６４の先端がＺ軸方向へ変位する。
【００２６】  尚、各アクチュエータ１０６において、第１直線部１６１の上部電極１６８と第２直線部１６２の上部電極１６８とは、電気的に絶縁されている。また、第１直線部１６１の下部電極１６６と第２直線部１６２の下部電極１６６とは、電気的に絶縁されている。つまり、上部端子１２２と下部端子１２３とに電圧が印加されても、第２直線部１６２の圧電素子１６５には電圧が印加されない。第２直線部１６２の圧電素子１６５は、圧電素子１６５の膜応力による第１直線部１６１の反りと同様の反りを第２直線部１６２にも発生させるためのものである。つまり、アクチュエータ本体１６４上に圧電素子１６５を成膜することによって、アクチュエータ本体１６４の表面には、圧電素子１６５に起因する膜応力が発生し得る。その結果、アクチュエータ１０６には反りが発生し得る。そこで、第１直線部１６１だけでなく、第２直線部１６２にも圧電素子１６５を設けることによって、初期状態における第１直線部１６１の反りと第２直線部１６２の反りとが同程度となる。これにより、２つの直線部１６１，１６２の反りを相殺させ、初期状態において第２直線部１６２の先端部がベース部１０２の表面（即ち、ＳＯＩ基板１０１の表面）から離れることを抑制している。
【００２７】  このように構成されたミラーデバイス１００は、ＳＯＩ基板１０１をエッチングしたり、その表面に成膜することにより製造される。例えば、ＳＯＩ基板１０１の表面にＳｉＯ２層１６９を成膜し、ＳｉＯ２層１６９の上に、Ｐｔ／Ｔｉ膜（下部電極１６６）、チタン酸ジルコン酸鉛（圧電体層１６７）及びＡｕ／Ｔｉ膜（上部電極１６８）を順に成膜して、フォトリソグラフィ及びエッチングにより圧電素子１６５を形成する。次に、第１シリコン層１０１ａをＩＣＰ−ＲＩＥ等の異方性エッチングを行うことによりミラー本体１５１及びアクチュエータ本体１６４等を形成する。続いて、ミラー本体１５１の表面にＡｕ／Ｔｉ膜を成膜して、鏡面層１５２を形成する。その後、圧電素子１６５に所定の電圧を印加して分極処理を施す。
【００２８】  −ミラーデバイスの動作−  次に、このように構成されたミラーデバイス１００の動作について説明する。
【００２９】  制御部１１０は、所望のミラーデバイス１００に駆動電圧を印加して、ミラー１０５の傾動を制御する。制御部１１０が上部端子１２２と下部端子１２３とに駆動電圧を印加すると、第１アクチュエータ１０６Ａ及び第２アクチュエータ１０６Ｂにおける第１直線部１６１の圧電素子１６５が駆動電圧に応じて収縮し、第１直線部１６１が傾動（厳密には、湾曲）する。
【００３０】  第１直線部１６１の基端部は、ベース部１０２に連結されているので、第１直線部１６１のうち第２直線部１６２と連結されている側の端部（先端部）が第１直線部１６１の傾動に応じてＺ軸方向へ変位する。第１直線部１６１の先端部から折り返している第２直線部１６２は、第１直線部１６１の先端部の接線方向に延びている。ただし、第２直線部１６２は、圧電素子１６５に電圧が印加されていないので、第１直線部１６１のようには湾曲せず、初期状態のまま、即ち、初期反りを含む略平坦な状態となっている。第２直線部１６２は、略平坦な状態のまま、湾曲した第１直線部１６１の先端部における接線方向に延びている。その結果、第２直線部１６２の先端部は、第１直線部１６１の基端部に対してＺ軸方向に離れることになる。すなわち、第２直線部１６２の先端部は、第１直線部１６１の傾動に応じて、Ｚ軸方向において、第１直線部１６１の先端部とは反対向きに変位する。このように、アクチュエータ１０６は、基本的には、第１直線部１６１の基端部を通り且つＸ軸と平行な軸回りと、第１直線部１６１の先端部を通り且つＸ軸と平行な軸回りとに傾動する。ただし、この傾動量は微小なので、第２直線部１６２の先端部の変位は、Ｚ軸方向への変位とみなすことができる。
【００３１】  第２直線部１６２の先端部には、連結部１６０が連結されているので、第２直線部１６２の先端部のＺ軸方向への変位に伴って、連結部１６０もＺ軸方向へ変位する。このとき、第１アクチュエータ１０６Ａと第２アクチュエータ１０６Ｂには同じ駆動電圧が印加されるので、第１アクチュエータ１０６Ａの第２直線部１６２の変位と、第２アクチュエータ１０６Ｂの第２直線部１６２の変位とは略同じとなり、その結果、連結部１６０は、Ｙ軸回りに回転することなくＺ軸方向に変位する。
【００３２】  連結部１６０にはヒンジ１３３を介して傾動部１０３が連結されているので、連結部１６０のＺ軸方向への変位に伴って、傾動部１０３のうちヒンジ１３３が連結された部分もＺ軸方向へ変位する。傾動部１０３の両端部は、ヒンジ１３２，１３２を介してベース部１０２に連結されて、あまり変位しないので、傾動部１０３は、ヒンジ１３２，１３２を支点として、全体的に傾動することになる。すなわち、傾動部１０３は、主軸としてのＸ軸回りに傾動する。傾動部１０３が傾動すると、傾動部１０３のうち接続部１３１，１３１が連結された部分の傾動が接続部１３１，１３１を介してミラー１０５に伝達され、ミラー１０５も傾動する。接続部１３１，１３１は、Ｘ軸上に配置されているので、ミラー１０５は、概ねＸ軸回りに傾動する。
【００３３】  ここで、傾動部１０３は、弾性変形可能なヒンジ１３２，１３３を介してベース部１０２及びアクチュエータ１０６に連結されているものの、該ヒンジ１３２，１３３により多少は拘束されるため、傾動部１０３は、傾動時に湾曲してしまう。この点について、図３を参照しながら説明する。図３は、ミラーデバイスの動作説明図であり、（Ａ）は、ミラーの傾動前の状態を、（Ｂ）は、ミラーの傾動時の状態を示す。尚、図３では、Ｘ軸方向を向いて見たときの概略的な傾動部１０３及びミラー１０５を示す。また、図３では、説明の便宜上、ミラー１０５及び傾動部１０３の厚みを大きく異ならせていると共に、傾動部１０３の変形を誇張して図示している。
【００３４】  図３（Ａ）に示すように、初期状態においては、傾動部１０３は、ミラー１０５と同様に平坦な形状をしている。この状態から、傾動部１０３のうちヒンジ１３３が連結された部分が、アクチュエータ１０６によってＺ軸方向へ変位させられると、図３（Ｂ）に示すように、傾動部１０３は、全体的にヒンジ１３２を支点として傾動する。このとき、傾動部１０３は、厳密には湾曲している。
【００３５】  それに対し、ミラー１０５は、接続部１３１を介して傾動部１０３の一部（具体的には端部）だけに連結されている。傾動部１０３のうち接続部１３１が連結されている部分だけを見れば、湾曲は無視できるほどに小さいので、該部分の実質的に傾動だけが接続部１３１を介してミラー１０５に伝達される。その結果、ミラー１０５は、傾動部１０３のうち接続部１３１が連結された部分の傾動に応じて傾動する。図３（Ｂ）に示すように、傾動部１０３の全体的な湾曲はミラー１０５には伝わらず、ミラー１０５は、傾動しても略平坦なままである。こうして、ミラー１０５が傾動する際のミラー１０５の湾曲を抑制することができ、傾動時のミラー１０５の平面度を向上させることができる。
【００３６】  以上のように、ミラーデバイス１００は、ベース部１０２と、前記ベース部１０２に連結された傾動部１０３と、前記傾動部１０３に連結され、該傾動部１０３を傾動させるアクチュエータ１０６と、前記傾動部１０３の一部に接続部１３１を介して連結され、該傾動部１０３の傾動に従って傾動するミラー１０５とを備えている。
【００３７】  この構成によれば、ミラー１０５は、傾動部１０３が傾動したときの傾動部１０３のうち接続部１３１が連結された部分の傾動に応じて傾動する。ここで、傾動部１０３はベース部１０２に連結されているので、傾動部１０３は、アクチュエータ１０６により傾動させられる際に、多少なりとも湾曲してしまう。しかしながら、傾動部１０３は、全体として湾曲しているとしても、傾動部１０３を部分的に見れば、その湾曲量は小さい。つまり、傾動部１０３のうち接続部１３１が連結された部分の湾曲量は小さい。該部分の湾曲が接続部１３１を介してミラー１０５に伝達したとしても、該部分の湾曲量が小さいので、ミラー１０５の湾曲を低減することができる。
【００３８】  このように、ミラー１０５を、傾動部１０３の全域に亘って連結するのではなく、接続部１３１を介して傾動部１０３の一部に連結することによって、傾動部１０３からミラー１０５に伝わる湾曲を低減することができる。その結果、ミラー１０５が傾動する際のミラー１０５の平面度を向上させることができる。
【００３９】  こうして、傾動時のミラー１０５の湾曲を抑制できると、ミラー１０５を薄くすることもできる。その結果、ミラー１０５を軽くして、ミラー１０５の共振周波数を高くすることができる。ミラー１０５の応答速度はミラー１０５の共振周波数に依存するので、ミラー１０５の共振周波数を高くすることによって、ミラー１０５の応答速度を速くすることができる。
【００４０】  さらに、ミラー１０５を薄くできれば、ミラー１０５を重くすることなく、ミラー１０５の面積を大きくすることができる。その結果、ミラー１０５に光を集光させるためのレンズ等を設ける必要がなくなり、ミラーデバイス１００が組み込まれる装置を小型化することができる。
【００４１】  また、前記接続部１３１，１３１は、前記ミラー１０５を挟んで対向する少なくとも２箇所に設けられている。
【００４２】  前述の如く、ミラー１０５は、傾動部１０３のうち接続部１３１が連結された部分の傾動に応じて傾動する。このような接続部１３１がミラー１０５を挟んで２箇所に設けられている場合、ミラー１０５は、２箇所の接続部１３１，１３１を通る軸回りに傾動する。
【００４３】  具体的には、前記傾動部１０３は、Ｘ軸回りに傾動するように構成されており、少なくとも２つの前記接続部１３１，１３１は、Ｘ軸上に配置されている。
【００４４】  この構成によれば、２つの第１接続部１３１，１３１はＸ軸上に配置されているので、傾動部１０３がＸ軸回りに傾動する際には、２つの第１接続部１３１，１３１は、傾動部１０３の傾動に応じて回転するものの、ほとんど変位しない。２つの第１接続部１３１，１３１を通る軸がミラー１０５の傾動軸なので、ミラー１０５の傾動軸が実質的に変位しないことになる。つまり、ミラー１０５は、光束が入射してくる方向への位置がほとんど変わらず、実質的に傾動だけすることになる。その結果、ミラー１０５が傾動しても、ミラー１０５上に形成される光束のスポット径の変化を抑制することができる。
【００４５】  また、Ｘ軸は、ミラー１０５の中心を通っている。
【００４６】  この構成によれば、ミラー１０５が傾動する際に、その傾動軸が変位しないことに加えて、ミラー１０５の中心Ｃもほとんど変位しない。つまり、接続部１３１，１３１は、Ｘ軸上に配置されるので、Ｘ軸がミラー１０５の中心を通るということは、ミラー１０５が中心Ｃを通る軸回りに傾動することになる。ミラー１０５が中心Ｃを通る軸回りに傾動するので、ミラー１０５が傾動しても、ミラー１０５の中心の位置は変位しない。ミラー１０５が傾動する際にその中心Ｃが変位する場合、ミラー１０５がどのような角度に傾動しても光束がミラー１０５に適切に入射するためには、例えば、ミラー１０５のスポット径に対してミラー１５０の面積を大きくする必要がある。それに対し、ミラー１０５が傾動する際にその中心Ｃがほとんど変位しない場合には、ミラー１０５の面積を大きくする必要がない。つまり、ミラーデバイス１００の小型化を図ることができる。
【００４７】  《実施形態２》  続いて、実施形態２に係るミラーデバイス２００について説明する。図４は、ミラーデバイス２００の平面図を、図５は、ミラーデバイス２００の、図４のＶ−Ｖ線における断面図を示す。実施形態１に係るミラーデバイス１００がミラー１０５を１軸回りに傾動させるのに対し、実施形態２に係るミラーデバイス２００は、ミラー２０５を２軸回りに傾動させる点で異なる。以下、ミラーデバイス２００のうち、ミラーデバイス１００と異なる構成を中心に説明する。尚、ミラーデバイス１００の各構成には、１００番台の符号を付しているのに対し、ミラーデバイス２００の各構成には、２００番台の符号を付している。ミラーデバイス１００の構成とミラーデバイス２００の構成とで、十の位及び一の位の数字が共通するものは、基本的には同じ機能を有している。
【００４８】  ミラーデバイス２００は、ベース部２０２と、ベース部２０２に連結された第１傾動部２０３と、第１傾動部２０３に連結された第２傾動部２０４と、第２傾動部２０４に連結されたミラー２０５と、第１傾動部２０３に連結され、第１傾動部２０３及び第２傾動部２０４を介してミラー２０５を傾動させる２つのアクチュエータ２０６，２０６と、２つのアクチュエータ２０６，２０６に設けられた２つの可動櫛歯電極２０７，２０７と、ベース部２０２に設けられた２つの固定櫛歯電極２０８、２０８と、制御部２１０とを有している。
【００４９】  尚、２つのアクチュエータ２０６，２０６を区別するときには、それぞれ第１アクチュエータ２０６Ａ、第２アクチュエータ２０６Ｂと称する。同様に、２つの可動櫛歯電極２０７，２０７を区別するときには、第１アクチュエータ２０６Ａに対応する可動櫛歯電極２０７を第１可動櫛歯電極２０７Ａと称し、第２アクチュエータ２０６Ｂに対応する可動櫛歯電極２０７を第２可動櫛歯電極２０７Ｂと称する。また、２つの固定櫛歯電極２０８，２０８を区別するときには、第１アクチュエータ２０６Ａに対応する固定櫛歯電極２０８を第１固定櫛歯電極２０８Ａと称し、第２アクチュエータ２０６Ｂに対応する固定櫛歯電極２０８を第２固定櫛歯電極２０８Ｂと称する。
【００５０】  ベース部２０２は、ベース部１０２と同様の構成をしている。ミラー２０５は、ミラー１０５と同様の構成をしている。
【００５１】  ここで、ベース部２０２の表面（ＳＯＩ基板２０１の表面）に沿って延び、非動作時のミラー２０５の中心Ｃにおいて直交するＸ軸及びＹ軸を規定する。また、非動作時のミラー２０５の中心Ｃを通り、Ｘ軸及びＹ軸の両方に直交する軸をＺ軸とする。
【００５２】  第２傾動部２０４は、ミラー２０５の外側に配置され、ミラー２０５を覆う円環状に形成されている。第２傾動部２０４は、２つの第２接続部２４１，２４１を介してミラー２０５に連結されている。第２傾動部２０４及び第２接続部２４１，２４１は、第１シリコン層２０１ａで形成されている。
【００５３】  ２つの第２接続部２４１，２４１は、ミラー２０５の中心Ｃを挟んで対向する位置に設けられている。具体的には、２つの第２接続部２４１，２４１は、Ｙ軸上に配置されている。
【００５４】  第１傾動部２０３は、第２傾動部２０４の外側に配置され、第２傾動部２０４を覆う円環状に形成されている。第１傾動部２０３は、２つの第１接続部２３１，２３１を介して第２傾動部２０４に連結されている。また、第１傾動部２０３は、ヒンジ２３２を介してベース部２０２に連結されている。第１傾動部２０３、第１接続部２３１，２３１及びヒンジ２３２は、第１シリコン層２０１ａで形成されている。
【００５５】  ２つの第１接続部２３１，２３１は、ミラー２０５の中心Ｃを挟んで対向する位置に設けられている。具体的には、２つの第１接続部２３１，２３１は、Ｘ軸上に配置されている。すなわち、第１接続部２３１は、ミラー２０５の中心Ｃ回りにおいて第２接続部２４１と９０度ずれた位置に配置されている。
【００５６】  ヒンジ２３２は、弾性的に変形可能に構成されている。具体的には、ヒンジ２３２は、複数の直線部と、隣り合う直線部の端部同士を連結する折り返し部とを有し、全体として蛇行した形状をしている。ヒンジ２３２は、直線部がＸ軸方向に延びる第１ヒンジ２３２ａと、直線部がＹ軸方向に延びる第２ヒンジ２３２ｂとを有している。第１ヒンジ２３２ａは、Ｘ軸方向に延びる軸回りに湾曲しやすくなっている。一方、第２ヒンジ２３２ｂは、Ｙ軸方向に延びる軸回りに湾曲しやすくなっている。第１ヒンジ２３２ａは、第１傾動部２０３に連結され、第２ヒンジ２３２ｂは、ベース部２０２に連結されている。
【００５７】  アクチュエータ２０６は、一端部がベース部２０２に連結され、Ｙ軸方向に延びる第１直線部２６１と、一端部が第１直線部２６１の他端部に連結され、第１直線部２６１に対して折り返すようにＹ軸方向に延びる第２直線部２６２とを有している。第２直線部２６２のうち、第１直線部２６１に連結された端部とは反対側の端部（以下、「先端部」という）には、ヒンジ２６３を介して第１傾動部２０３が連結されている。
【００５８】  第１直線部２６１及び第２直線部２６２は、アクチュエータ本体２６４と、アクチュエータ本体２６４の表面に積層された圧電素子２６５とを有している。アクチュエータ本体２６４及び圧電素子２６５の構成は、ミラーデバイス１００のアクチュエータ本体１６４及び圧電素子１６５と同様である。
【００５９】  ベース部２０２には、第１アクチュエータ２０６Ａの第１直線部２６１の上部電極２６８と電気的に接続された第１上部端子２２４と、第２アクチュエータ２０６Ｂの第１直線部２６１の上部電極２６８と電気的に接続された第２上部端子２２５と、第１アクチュエータ２０６Ａの第１直線部２６１の下部電極２６６及び第２アクチュエータ２０６Ｂの第１直線部２６１の下部電極２６６の両方に電気的に接続された下部端子２２６とが設けられている。第１上部端子２２４と下部端子２２６を介して第１アクチュエータ２０６Ａの第１直線部２６１の圧電素子２６５に電圧が印加される。第２上部端子２２５と下部端子２２６を介して第２アクチュエータ２０６Ｂの第１直線部２６１の圧電素子２６５に電圧が印加される。各アクチュエータ２０６は、圧電素子２６５に電圧が印加されると、アクチュエータ本体２６４のうち圧電素子２６５が積層された表面が伸縮し、アクチュエータ本体２６４の先端がＺ軸方向へ変位する。
【００６０】  尚、第１直線部２６１の上部電極２６８と第２直線部２６２の上部電極２６８とは、ミラーデバイス１００と同様に、電気的に絶縁されている。また、第１直線部２６１の下部電極２６６と第２直線部２６２の下部電極２６６とも、ミラーデバイス１００と同様に、電気的に絶縁されている。
【００６１】  ヒンジ２６３は、弾性的に変形可能に構成されている。具体的には、ヒンジ２６３は、複数の直線部と、隣り合う直線部の端部同士を連結する折り返し部とを有し、全体として蛇行した形状をしている。ヒンジ２６３は、直線部がＸ軸方向に延びる第１ヒンジ２６３ａと、直線部がＹ軸方向に延びる第２ヒンジ２６３ｂとを有している。第１ヒンジ２６３ａは、Ｘ軸方向に延びる軸回りに湾曲しやすくなっている。一方、第２ヒンジ２６３ｂは、Ｙ軸方向に延びる軸回りに湾曲しやすくなっている。第１ヒンジ２６３ａは、アクチュエータ２０６に連結され、第２ヒンジ２６３ｂは、第１傾動部２０３に連結されている。尚、２つのヒンジ２６３，２６３を区別するときには、第１アクチュエータ２０６Ａに連結されたヒンジ２６３をヒンジ２６３Ａと称し、第２アクチュエータ２０６Ｂに連結されたヒンジ２６３をヒンジ２６３Ｂと称する。
【００６２】  可動櫛歯電極２０７は、Ｙ軸方向に延びるビーム部２７１と、ビーム部２７１に設けられた３つの電極指２７２，２７２，…とを有している。ビーム部２７１の一端部は、ヒンジ２７３を介してアクチュエータ２０６に連結されている。ビーム部２７１の他端部は、Ｌ字状に屈曲し、２つのヒンジ２７４，２７４を介してベース部２０２に連結されている。３つの電極指２７２，２７２，…は、互いに平行にＹ軸方向に延び、櫛歯状に形成されている。尚、電極指２７２の個数は、３つに限られるものではない。
【００６３】  ヒンジ２７３，２７４は、弾性的に変形可能に構成されている。具体的には、ヒンジ２７３，２７４は、複数の直線部と、隣り合う直線部の端部同士を連結する折り返し部とを有し、全体として蛇行した形状をしている。ヒンジ２７３，２７４は、直線部がＸ軸方向に延びており、Ｘ軸方向に延びる軸回りに湾曲しやすくなっている。２つのヒンジ２７４，２７４は、Ｘ軸方向に並んで配置されている。ビーム部２７１は、ヒンジ２７４，２７４を介してベース部２０２に支持されており、ヒンジ２７４，２７４を通り且つＸ軸に平行な軸回りに傾動するように構成されている。このヒンジ２７４，２７４を通り且つＸ軸に平行な軸を傾動軸Ｂ５と称する。
【００６４】  ビーム部２７１、電極指２７２，２７２，…、ヒンジ２７３及びヒンジ２７４は、第１シリコン層２０１ａで形成されている。
【００６５】  固定櫛歯電極２０８は、ベース部２０２の内周縁に設けられている。固定櫛歯電極２０８は、４つの電極指２８１，２８１，…を有している。４つの電極指２８１，２８１，…は、互いに平行にＹ軸方向に延び、櫛歯状に構成されている。４つの電極指２８１，２８１，…の間には、可動櫛歯電極２０７の３つの電極指２７２，２７２，…が入り込んでいる。こうして、可動櫛歯電極２０７の電極指２７２，２７２，…と固定櫛歯電極２０８の電極指２８１，２８１，…とは、Ｘ軸方向において交互に配列され、互いに接触しない状態で対向している。尚、電極指２８１の個数は、４つに限られるものではない。
【００６６】  ベース部２０２には、第１検出端子２２７と、第２検出端子２２８と、共通検出端子２２３とが設けられている。第１検出端子２２７及び共通検出端子２２３を用いて、第１可動櫛歯電極２０７Ａと第１固定櫛歯電極２０８Ａとの静電容量が検出される。第２検出端子２２８及び共通検出端子２２３を用いて、第２可動櫛歯電極２０７Ｂと第２固定櫛歯電極２０８Ｂとの静電容量が検出される。
【００６７】  第１検出端子２２７は、ベース部２０２の第１シリコン層２０１ａのうち第１固定櫛歯電極２０８Ａと電気的に導通している部分の表面に設けられている。第２検出端子２２８は、ベース部２０２の第１シリコン層２０１ａのうち第２固定櫛歯電極２０８Ｂと電気的に導通している部分の表面に設けられている。共通検出端子２２３は、ベース部２０２の第１シリコン層２０１ａのうち第１可動櫛歯電極２０７Ａ及び第２可動櫛歯電極２０７Ｂと電気的に導通している部分の表面に設けられている。第１シリコン層２０１ａのうち、第１検出端子２２７、第２検出端子２２８及び共通検出端子２２３が設けられた部分はそれぞれ、絶縁溝２２９，２２９，…によって第１シリコン層２０１ａのその他の部分と絶縁されている。絶縁溝２２９，２２９，…は、第２シリコン層２０１ｃまで達している。
【００６８】  −ミラーデバイスの動作−  次に、このように構成されたミラーデバイス２００の動作について説明する。
【００６９】  制御部２１０は、所望のミラーデバイス２００に駆動電圧を印加して、ミラー２０５の傾動を制御する。制御部２１０が第１上部端子２２４と下部端子２２６とに駆動電圧を印加すると、駆動電圧に応じて第１アクチュエータ２０６Ａの第１直線部２６１の圧電素子２６５が収縮し、第１直線部２６１が傾動（厳密には、湾曲）する。それと共に、制御部２１０が第２上部端子２２５と下部端子２２６とに駆動電圧を印加すると、駆動電圧に応じて第２アクチュエータ２０６Ｂの第１直線部２６１の圧電素子２６５が収縮し、第１直線部２６１が傾動（厳密には、湾曲）する。制御部２１０は、第１アクチュエータ２０６Ａの駆動電圧と第２アクチュエータ２０６Ｂの駆動電圧とを独立に出力している。つまり、制御部２１０は、第１アクチュエータ２０６Ａの傾動量と第２アクチュエータ２０６Ｂの傾動量とを独立に制御している。
【００７０】  各アクチュエータ２０６において、第１直線部２６１が傾動すると、第１直線部２６１の先端部がＺ軸方向へ変位する。第１直線部２６１の先端部から折り返している第２直線部２６２は、第１直線部２６１の先端部の接線方向に延びている。そのため、第２直線部２６２の先端部は、第１直線部２６１の傾動に応じて、Ｚ軸方向において、第１直線部２６１の先端部とは反対向きに変位する。このように、アクチュエータ２０６は、基本的には、第１直線部２６１の基端部を通り且つＸ軸と平行な軸Ｂ３回りと、第１直線部２６１の先端部を通り且つＸ軸と平行な軸Ｂ４回りとに傾動する。ただし、この傾動量は微小なので、第２直線部２６２の先端部の変位は、Ｚ軸方向への変位とみなすことができる。第２直線部２６２の先端部がＺ軸方向へ変位すると、第１傾動部２０３のうちヒンジ２６３が連結された部分がＺ軸方向へ変位する。
【００７１】  第１傾動部２０３はヒンジ２３２を介してベース部２０２に連結されているので、第１傾動部２０３は、ヒンジ２３２を支点として全体的に傾動する。詳しくは、第１傾動部２０３は、ヒンジ２３２を通り且つＸ軸に平行な主軸Ｂ１回りに傾動すると共に、ヒンジ２３２及びミラー２０５の中心Ｃを通る副軸Ｂ２回りに傾動する。副軸Ｂ２は、ミラー２０５の非動作時においてはＹ軸と一致している。
【００７２】  例えば、第１アクチュエータ２０６Ａの傾動量と第２アクチュエータ２０６Ｂの傾動量とが同じであれば、第１傾動部２０３のうちヒンジ２６３Ａが連結された部分とヒンジ２６３Ｂが連結された部分のＺ軸方向への変位量は同じになる。その結果、第１傾動部２０３は、主軸Ｂ１回りに傾動することになる。
【００７３】  一方、第１アクチュエータ２０６Ａの傾動量と第２アクチュエータ２０６Ｂの傾動量とが異なれば、第１傾動部２０３のうちヒンジ２６３Ａが連結された部分とヒンジ２６３Ｂが連結された部分のＺ軸方向への変位量は異なるようになる。その結果、第１傾動部２０３は、副軸Ｂ２回りに傾動することになる。
【００７４】  こうして、第１傾動部２０３が傾動すると、それに応じて第２傾動部２０４及びミラー２０５も傾動する。制御部２１０は、第１アクチュエータ２０６Ａの傾動量と第２アクチュエータ２０６Ｂの傾動量とを調整することによって、ミラー２０５の主軸Ｂ１回りの傾動とミラー２０５の副軸Ｂ２回りの傾動とを組み合わせて、ミラー２０５を任意の方向へ傾動させる。
【００７５】  制御部２１０は、ミラー２０５を傾動させる際に、可動櫛歯電極２０７と固定櫛歯電極２０８との間の静電容量に基づいてミラー２０５の傾動量を検出している。
【００７６】  詳しくは、アクチュエータ２０６を作動させてミラー２０５が傾動すると、それに伴って可動櫛歯電極２０７も傾動する。ここで、可動櫛歯電極２０７のビーム部２７１の一端部は、ヒンジ２７３を介してアクチュエータ２０６に連結され、ビーム部２７１の他端部は、２つのヒンジ２７４，２７４を介してベース部２０２に連結されている。そのため、アクチュエータ２０６が傾動すると、ビーム部２７１は、２つのヒンジ２７４，２７４を支点として傾動する。その結果、可動櫛歯電極２０７の電極指２７２，２７２，…と固定櫛歯電極２０８の電極指２８１，２８１，…との対向している部分の面積が変化し、可動櫛歯電極２０７と固定櫛歯電極２０８との間の静電容量が変化する。
【００７７】  第１可動櫛歯電極２０７Ａは、ヒンジ２７３を介して第１アクチュエータ２０６Ａの先端部に連結されているので、第１可動櫛歯電極２０７Ａと第１固定櫛歯電極２０８Ａとの間の静電容量に基づいて、第１アクチュエータ２０６Ａの先端部のＺ軸方向への変位を検出することができる。第１アクチュエータ２０６Ａの先端部には、ヒンジ２６３Ａを介して第１傾動部２０３が連結されているので、第１アクチュエータ２０６Ａの先端部のＺ軸方向への変位は、実質的に第１傾動部２０３のうちヒンジ２６３Ａが連結された部分のＺ軸方向への変位とみなすことができる。
【００７８】  同様に、第２可動櫛歯電極２０７Ｂは、ヒンジ２７３を介して第２アクチュエータ２０６Ｂの先端部に連結されているので、第２可動櫛歯電極２０７Ｂと第２固定櫛歯電極２０８Ｂとの間の静電容量に基づいて、第２アクチュエータ２０６Ｂの先端部のＺ軸方向への変位を検出することができる。第２アクチュエータ２０６Ｂの先端部には、ヒンジ２６３Ｂを介して第１傾動部２０３が連結されているので、第２アクチュエータ２０６Ｂの先端部のＺ軸方向への変位は、実質的に第１傾動部２０３のうちヒンジ２６３Ｂが連結された部分のＺ軸方向への変位とみなすことができる。
【００７９】  制御部２１０は、第１可動櫛歯電極２０７Ａと第１固定櫛歯電極２０８Ａとの間の静電容量を第１検出端子２２７と共通検出端子２２３とを介して検出している。また、制御部２１０は、第２可動櫛歯電極２０７Ｂと第２固定櫛歯電極２０８Ｂとの間の静電容量を第２検出端子２２８と共通検出端子２２３とを介して検出している。制御部２１０は、第１アクチュエータ２０６Ａへの印加電圧及び第２アクチュエータ２０６Ｂへの印加電圧を第１可動櫛歯電極２０７Ａと第１固定櫛歯電極２０８Ａとの間の静電容量及び第２可動櫛歯電極２０７Ｂと第２固定櫛歯電極２０８Ｂとの間の静電容量に基づいて調整し、ミラー２０５の傾動量を制御する。
【００８０】  ここで、第１傾動部２０３は、弾性変形可能なヒンジ２３２，２６３を介してベース部２０２及びアクチュエータ２０６Ａ，２０６Ｂに連結されているものの、該ヒンジ２３２，２６３により多少は拘束されるため、第１傾動部２０３は、傾動時に湾曲してしまう。この点について、図６，７を参照しながら説明する。図６は、Ｘ軸方向を向いて見たときのミラーデバイスの動作説明図であり、（Ａ）は、ミラーの傾動前の状態を、（Ｂ）は、ミラーの傾動時の状態を示す。図７は、Ｙ軸方向を向いて見たときのミラーデバイスの動作説明図であり、（Ａ）は、ミラーの傾動前の状態を、（Ｂ）は、ミラーの傾動時の状態を示す。尚、図６，７では、説明の便宜上、ミラー２０５、第１傾動部２０３及び第２傾動部２０４の厚みを大きく異ならせていると共に、第１傾動部２０３及び第２傾動部２０４の変形を誇張して図示している。
【００８１】  まず、Ｘ軸に平行な軸回りに傾動する際の第１傾動部２０３の湾曲について説明する。図６（Ａ）に示すように、初期状態においては、第１傾動部２０３は、ミラー２０５と同様に平坦な形状をしている。この状態から、第１傾動部２０３のうちヒンジ２６３，２６３が連結された部分が、第１アクチュエータ２０６Ａ及び第２アクチュエータ２０６ＢによってＺ軸方向へ変位させられると、図６（Ｂ）に示すように、第１傾動部２０３は、概略的にはヒンジ２３２を支点として傾動する。このとき、第１傾動部２０３のうちヒンジ２６３，２６３（図では第１接続部２３１）とヒンジ２３２との間の部分は厳密には湾曲している。
【００８２】  それに対し、第２傾動部２０４及びミラー２０５は、第１接続部２３１を介して第１傾動部２０３の一部だけに連結されている。第１傾動部２０３のうち第１接続部２３１が連結されている部分だけを見れば、湾曲は無視できるほど小さいので、該部分の実質的に傾動だけが第１接続部２３１を介して第２傾動部２０４及びミラー２０５に伝達される。その結果、ミラー２０５及び第２傾動部２０４は、第１傾動部２０３のうち第１接続部２３１が連結された部分の傾動に応じて傾動し、このときのミラー２０５及び第２傾動部２０４の湾曲は抑制されている。こうして、傾動時のミラー２０５の平面度を向上させることができる。
【００８３】  一方、Ｙ軸回りに傾動する際においても、初期状態においては、図７（Ａ）に示すように、第１傾動部２０３は、ミラー２０５と同様に平坦な形状をしている。この状態から、第１傾動部２０３のうちヒンジ２６３Ａ，２６３Ｂが連結された部分が、第１アクチュエータ２０６Ａ及び第２アクチュエータ２０６ＢによってＺ軸方向へ変位させられると、図７（Ｂ）に示すように、第１傾動部２０３は、概略的にはヒンジ２３２を支点として傾動する。このとき、第１傾動部２０３は、厳密には湾曲している。
【００８４】  それに対し、ミラー２０５は、第２接続部２４１を介して第２傾動部２０４の一部だけに連結されている。第２傾動部２０４のうち第２接続部２４１が連結されている部分だけを見れば、湾曲は無視できるほど小さいので、該部分の実質的に傾動だけが第２接続部２４１を介してミラー２０５に伝達される。その結果、ミラー２０５は、第２傾動部２０４のうち第２接続部２４１が連結された部分の傾動に応じて傾動し、このときのミラー２０５の湾曲は抑制される。こうして、傾動時のミラー２０５の平面度を向上させることができる。
【００８５】  以上のように、ミラーデバイス２００は、ベース部２０２と、前記ベース部２０２に連結された第１傾動部２０３と、前記第１傾動部２０３に連結され、該第１傾動部２０３を傾動させるアクチュエータ２０６と、前記第１傾動部２０３の一部に第１接続部２３１を介して間接的に連結され、該第１傾動部２０３の傾動に従って傾動するミラー２０５とを備えている。ここで、「間接的に」とは、ミラー２０５が第１接続部２３１を介して直接第１傾動部２０３に接続されているのではなく、第１接続部２３１とミラー２０５との間に他の部材が介在することを意味する。前記の例では、第１接続部２３１とミラー２０５との間に、第２傾動部２０４及び第２接続部２４１が介在している。
【００８６】  この構成によれば、ミラー２０５は、第１傾動部２０３が傾動したときの第１傾動部２０３のうち第１接続部２３１が連結された部分の傾動に応じて傾動する。ここで、第１傾動部２０３はベース部２０２に連結されているので、第１傾動部２０３は、アクチュエータ２０６により傾動させられる際に、多少なりとも湾曲してしまう。しかしながら、第１傾動部２０３は、全体として湾曲しているとしても、第１傾動部２０３を部分的に見れば、その湾曲量は小さい。つまり、第１傾動部２０３のうち第１接続部２３１が連結された部分の湾曲量は小さい。該部分の湾曲が第１接続部２３１を介してミラー２０５に伝達したとしても、該部分の湾曲量が小さいので、ミラー２０５の湾曲を低減することができる。
【００８７】  このように、ミラー２０５を、第１傾動部２０３の全域に亘って連結するのではなく、第１接続部２３１を介して第１傾動部２０３の一部に連結することによって、第１傾動部２０３からミラー２０５に伝わる湾曲を低減することができる。その結果、ミラー２０５が傾動する際のミラー２０５の平面度を向上させることができる。
【００８８】  具体的には、ミラーデバイス２００は、前記第１接続部２３１を介して前記第１傾動部２０３の一部に連結され且つ第２接続部２４１を介して前記ミラー２０５に連結され、該第１傾動部２０３の傾動に従って傾動する第２傾動部２０４をさらに備え、前記アクチュエータ２０６は、少なくとも２つ設けられており、前記第２接続部２４１は、前記第２傾動部２０４の一部に連結され、前記ミラー２０５は、前記第１接続部２３１、前記第２傾動部２０４及び前記第２接続部２４１を介して前記第１傾動部２０３に間接的に連結されている。
【００８９】  このように、ミラー２０５が第１傾動部２０３に間接的に連結された構成であっても、第２傾動部２０４及びミラー２０５は、第１接続部２３１を介して第１傾動部２０３の一部に連結されているので、第１傾動部２０３から第２傾動部２０４及びミラー２０５に伝達する湾曲は低減され、第１傾動部２０３のうち第１接続部２３１が連結された部分の傾動に応じて第２傾動部２０４及びミラー２０５を傾動させることができる。
【００９０】  ここで、ミラーデバイス２００は、２つのアクチュエータ２０６，２０６を備えているので、ミラー２０５を２軸回りに傾動させることができる。これにより、ミラー２０５を様々な方向に傾動させることができる。その結果、ミラー２０５の傾動方向によっては、第１傾動部２０３の湾曲が低減しきらず、第２傾動部２０４へ伝達する場合もある。しかしながら、ミラー２０５は、第２接続部２４１を介して第２傾動部２０４の一部に連結されているので、第２接続部２４１からミラー２０５へ伝わる湾曲を低減することができる。その結果、ミラー２０５の湾曲をより一層低減することができる。
【００９１】  前記第１接続部２３１、２３１は、前記ミラー２０５を挟んで対向する少なくとも２箇所に設けられ、前記第２接続部２４１，２４１は、前記ミラー２０５を挟んで対向する少なくとも２箇所に設けられ、前記第１接続部２３１，２３１は、前記ミラー２０５の周方向において、前記第２接続部２４１，２４１とは異なる位置に配置されている。具体的には、前記第１接続部２３１，２３１は、前記ミラー２０５の中心Ｃ回りにおいて前記第２接続部２４１，２４１と９０度ずれた位置に配置されている。
【００９２】  第１接続部２３１，２３１がミラー２０５を挟んで対向する２箇所に設けられている構成においては、第１傾動部２０３が第１接続部２３１，２３１を通る軸と平行な軸回りに湾曲する場合だけでなく、第１接続部２３１，２３１を通る軸と平行でない軸回りに湾曲する場合であっても、第２傾動部２０４及びミラー２０５は、第１傾動部２０３のうち一方の第１接続部２３１が連結された部分の傾動と他方の第１接続部２３１が連結された部分の傾動とに応じて傾動し、第１傾動部２０３と比べて湾曲が低減される。同様に、第２接続部２４１，２４１がミラー２０５を挟んで対向する２箇所に設けられている構成においては、第２傾動部２０４が第２接続部２４１，２４１を通る軸と平行な軸回りに湾曲する場合だけでなく、第２接続部２４１，２４１を通る軸と平行でない軸回りに湾曲する場合であっても、ミラー２０５は、第２傾動部２０４のうち一方の第２接続部２４１が連結された部分の傾動と他方の第２接続部２４１が連結された部分の傾動とに応じて傾動し、第１傾動部２０３と比べて湾曲が低減される。しかしながら、第１傾動部２０３が第１接続部２３１，２３１を通る軸に直交する平面に含まれ且つミラー２０５の表面に平行な軸回りに湾曲する場合には、第１接続部２３１，２３１では湾曲を低減しきれず、第２傾動部２０４が湾曲してしまう。同様に、第２傾動部２０４が第２接続部２４１，２４１を通る軸に直交する平面に含まれ且つミラー２０５の表面に平行な軸回りに湾曲する場合には、第２接続部２４１，２４１では湾曲を低減しきれない。それに対し、第１接続部２３１，２３１は、ミラー２０５の周方向において第２接続部２４１，２４１とは異なる位置に配置されている。これにより、第１傾動部２０３が第１接続部２３１，２３１を通る軸に直交する平面に含まれ且つミラー２０５の表面に平行な軸回りに湾曲し、第１傾動部２０３の湾曲が第２傾動部２０４に伝わったとしても、第２傾動部２０４が第２接続部２４１，２４１を通る軸に直交する平面に含まれ且つミラー２０５の表面に平行な軸回りに湾曲することにはならない。そのため、第１傾動部２０３の湾曲が第２傾動部２０４に伝わったとしても、その湾曲がミラー２０５に伝わることを第２接続部２４１，２４１によって低減することができる。一方、第１接続部２３１，２３１を通る軸に直交する平面に含まれ且つミラー２０５の表面に平行な軸回り以外の湾曲は、第１節属部２３１，２３１によって第１傾動部２０３から第２傾動部２０４への伝達が低減されるので、第２傾動部２０４が第２接続部２４１，２４１を通る軸に直交する平面に含まれ且つミラー２０５の表面に平行な軸回りに湾曲することも低減される。こうして、第１接続部２３１，２３１を、ミラー２０５の周方向において第２接続部２４１，２４１とは異なる位置に配置することによって、ミラー２０５の湾曲を低減することができる。
【００９３】  また、少なくとも２つの前記アクチュエータ２０６，２０６は、それぞれ前記ミラー２０５を挟んで対向する位置において前記第１傾動部２０３に連結されている。
【００９４】  この構成によれば、２つのアクチュエータによってミラー２０５を２軸回りに容易に傾動させることができる。
【００９５】  さらに、前記第１傾動部２０３は、所定の主軸Ｂ１回り及び該主軸Ｂ１に直交する副軸Ｂ２回りに傾動するように構成されており、少なくとも２つの前記アクチュエータ２０６，２０６は、前記主軸Ｂ１と平行な軸（Ｘ軸）上において前記第１傾動部２０３に連結され、２つの前記第１接続部２３１，２３１は、前記主軸Ｂ１と平行な軸（Ｘ軸）上に配置され、２つの前記第２接続部２４１，２４１は、前記副軸Ｂ２上に配置されている。
【００９６】  この構成によれば、２つのアクチュエータ２０６，２０６の駆動量を一致させることによって、第１傾動部２０３を主軸Ｂ１回りに傾動させることができ、２つのアクチュエータ２０６，２０６の駆動量を異ならせることによって、第１傾動部２０３を副軸Ｂ２回りに傾動させることができる。こうして、２つのアクチュエータ２０６，２０６の駆動量を調整することによって、第１傾動部２０３を主軸Ｂ１及び副軸Ｂ２回りに傾動させることができる。ここで、２つの第１接続部２３１，２３１は、主軸Ｂ１に平行な軸であるＸ軸上に配置されているので、主軸Ｂ１に平行な軸回りの第１傾動部２０３の湾曲を効果的に抑制する。その一方で、２つの第１接続部２３１，２３１は、主軸Ｂ１に平行な軸を含む平面に直交する軸回りの第１傾動部２０３の湾曲は抑制しきれない。それに対し、２つの第２接続部２４１，２４１は、主軸Ｂ１に平行な軸を含む平面に直交する軸である副軸Ｂ２上に配置されているので、主軸Ｂ１に平行な軸を含む平面に直交する軸回りの第２傾動部２０４の湾曲を効果的に抑制する。その結果、第１傾動部２０３が主軸Ｂ１及び副軸Ｂ２回りに傾動する構成において、第１接続部２３１，２３１及び第２接続部２４１，２４１の少なくとも一方によってミラー２０５の湾曲を抑制することができる。
【００９７】  《その他の実施形態》  以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００９８】  前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００９９】  前記実施形態では、１つのミラーデバイスについて説明したが、ミラーデバイスを複数配列して、ミラーアレイを構成してもよい。
【０１００】  また、前記実施形態における形状、寸法、材質は、例示に過ぎず、これらに限られるものではない。例えば、ミラー１０５，２０５は、平面視円形でなくてもよく、平面視多角形であってもよい。また、各ヒンジの構成も、前記実施形態に係る構成に限られるものではない。
【０１０１】  また、実施形態１に係るミラーデバイス１００に、可動櫛歯電極及び固定櫛歯電極を設けてもよい。また、実施形態２に係るミラーデバイス２００から可動櫛歯電極２０７及び固定櫛歯電極２０８を省略してもよい。また、可動櫛歯電極及び固定櫛歯電極の構成は、前記実施形態に係る構成に限られるものではない。例えば、可動櫛歯電極２０７の電極指２７２，２７２，…及び固定櫛歯電極２０８の電極指２８１，２８１，…は、Ｙ軸方向以外、例えば、Ｘ軸方向に延びていてもよい。
【０１０２】  アクチュエータ１０６，２０６は、前記の構成に限られるものではない。各アクチュエータは、２本の直線部を有していなくてもよい。例えば、アクチュエータは、１本の直線部で構成されていてもよい。また、アクチュエータ１０６，２０６は、圧電素子１６５，２６５を有しているがこれに限られるものではない。例えば、静電引力を用いてミラーを駆動するアクチュエータであってもよい。さらに、圧電素子１６５，２６５は、圧電体層として、ＰＺＴの代わりに非鉛圧電材料であるＫＮＮ（（Ｋ，Ｎａ）ＮｂＯ３）等を用いてもよい。さらに、ミラーデバイス１００においては、アクチュエータは１つだけであってもよい。
【０１０３】  また、傾動部１０３、第１傾動部２０３及び第２傾動部２０４は、ベース部１０２，２０２に連結されアクチュエータ１０６，２０６に傾動させられる構成であれば、任意の構成を採用し得る。
【０１０４】  例えば、ミラーデバイス１００において、傾動部１０３は、第１アクチュエータ１０６Ａに傾動させられる傾動部と、第２アクチュエータ１０６Ｂに傾動させられる傾動部とに分割されていてもよい。接続部１３１，１３１は、Ｘ軸上に配置されていなくてもよく、ヒンジ１３２，１３２を通る直線上に配置されていなくてもよい。さらに、接続部１３１，１３１を通る直線は、ヒンジ１３２，１３２を通る直線と平行でなくてもよい。
【０１０５】  また、ミラーデバイス２００においては、第１傾動部２０３及び第２傾動部２０４は、環状でなくてもよい。第１傾動部２０３及び第２傾動部２０４は、円でなくてもよく、円弧状でなくてもよい。第１接続部２３１，２３１及び第２接続部２４１，２４１は、それぞれＸ軸上及びＹ軸上に配置されていなくてもよい。第１接続部２３１，２３１を通る直線は、第２接続部２４１，２４１を通る直線と直交していなくてもよいし、Ｘ軸と平行でなくてもよい。第２接続部２４１，２４１を通る直線は、Ｙ軸と平行でなくてもよい。例えば、第２接続部２４１，２４１がＸ軸上に配置され、第１接続部２３１，２３１がＹ軸上に配置されてもよい。
【０１０６】  また、ミラーデバイス１００，２００は、駆動装置の一例である。駆動装置は、ミラーを駆動するものに限られない。例えば、駆動装置は、移動部としてのブレード又はプレートをアクチュエータで駆動するシャッタ装置であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】  以上説明したように、ここに開示された技術は、駆動装置について有用である。
【符号の説明】
【０１０８】１００，２００      ミラーデバイス（駆動装置）１０２，２０２      ベース部１０３              傾動部（第１傾動部）１３１              接続部（第１接続部）２０３              第１傾動部２３１              第１接続部２０４              第２傾動部２４１              第２接続部１０５，２０５      ミラー（移動部）１０６，２０６      アクチュエータＣ                  中心
【図１】
2015146144.tif 000003
【図２】
2015146144.tif 000004
【図３】
2015146144.tif 000005
【図４】
2015146144.tif 000006
【図５】
2015146144.tif 000007
【図６】
2015146144.tif 000008
【図７】
2015146144.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月22日(2015.7.22)
【手続補正１】
【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】
ベース部と、
連結部を介して前記ベース部に連結された第１傾動部と、
前記第１傾動部を傾動させるアクチュエータと、
前記第１傾動部の一部に第１接続部を介して連結され、該第１傾動部の傾動に従って傾動する移動部とを備え、
前記連結部は、前記アクチュエータとは異なる部材であり、
前記アクチュエータは、前記ベース部と前記第１傾動部とのそれぞれに連結され、それ自体が傾動することによって前記第１傾動部を傾動させる駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記第１接続部は、前記移動部を挟んで対向する少なくとも２箇所に設けられている駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の駆動装置において、
前記第１傾動部は、所定の主軸回りに傾動するように構成されており、
少なくとも２つの前記第１接続部は、前記主軸上に配置されている駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の駆動装置において、
前記主軸は、移動部の中心を通る駆動装置。
【請求項５】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記第１接続部を介して前記第１傾動部の一部に連結され且つ第２接続部を介して前記移動部に連結され、該第１傾動部の傾動に従って傾動する第２傾動部をさらに備え、
前記アクチュエータは、少なくとも２つ設けられており、
前記第２接続部は、前記第２傾動部の一部に連結され、
前記移動部は、前記第１接続部、前記第２傾動部及び前記第２接続部を介して前記第１傾動部に間接的に連結されている駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の駆動装置において、
前記第１接続部は、前記移動部を挟んで対向する少なくとも２箇所に設けられ、
前記第２接続部は、前記移動部を挟んで対向する少なくとも２箇所に設けられ、
前記第１接続部は、前記移動部の周方向において、前記第２接続部とは異なる位置に配置されている駆動装置。
【請求項７】
請求項６に記載の駆動装置において、
前記第１接続部は、前記移動部の中心回りにおいて前記第２接続部と９０度ずれた位置に配置されている駆動装置。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れか１つに記載の駆動装置において、
少なくとも２つの前記アクチュエータは、それぞれ前記移動部を挟んで対向する位置において前記第１傾動部に連結されている駆動装置。
【請求項９】
請求項５乃至７の何れか１つに記載の駆動装置において、
前記第１傾動部は、所定の主軸回り及び該主軸に直交する副軸回りに傾動するように構成されており、
少なくとも２つの前記アクチュエータは、前記主軸と平行な軸上において前記第１傾動部に連結され、
少なくとも２つの前記第１接続部及び少なくとも２つの前記第２接続部の一方は、前記主軸と平行な軸上に配置され、
少なくとも２つの前記第１接続部及び少なくとも２つの前記第２接続部の他方は、前記副軸上に配置されている駆動装置。
【国際調査報告】
2015146144.tif 000010
2015146144.tif 000011
2015146144.tif 000012
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