(57)【要約】【課題】低電圧駆動が可能で、かつ、高い信頼性を有する安価なアクチュエータを得ることができるアクチュエータの製造方法すること、また、低電圧駆動が可能で、かつ、高い信頼性を有する安価なアクチュエータを提供すること。【解決手段】基板５を加工して基体２を形成するとともに、強誘電体材料を主材料として構成された強誘電体３２Ａを空間（凹部２９）に配するように基板５と支持体３とを接触させつつ、これらに電界を印加しつつ加熱することにより基板５と支持体３とを接合する第１の工程と、強誘電体３２Ａに電界を印加することにより分極処理を施して、圧電体３２を得る第２の工程とを有する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部を有する基体と、該基体を支持する支持体とが互いに接合されているとともに、前記基体および前記支持体のうちの少なくとも一方は、前記可動部の駆動を許容する空間を前記基体と前記支持体との間に形成するように、凹部または開口部を有し、前記空間には、前記可動部を駆動するための圧電体が配されているアクチュエータの製造方法であって、
基板を加工して前記基体を形成するとともに、強誘電体材料を主材料として構成された強誘電体を前記空間に配するように前記基板と前記支持体とを接触させつつ、これらに電界を印加しつつ加熱することにより前記基板と前記支持体とを接合する第１の工程と、
前記強誘電体に電界を印加することにより分極処理を施して、前記圧電体を得る第２の工程とを有することを特徴とするアクチュエータの製造方法。
【請求項２】
前記基板は、シリコンを主材料として構成され、前記支持体は、アルカリ金属イオンを含むガラスを主材料として構成され、前記基板と前記支持体との前記接合は、陽極接合である請求項１に記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項３】
前記基体には、前記可動部である質量部と、該質量部を支持するための支持部と、前記質量部を前記支持部に対し回動可能とするように前記質量部と前記支持部とを連結する弾性連結部とが形成されている請求項１または２に記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項４】
前記基体には、第１の質量部と、該第１の質量部を支持するための支持部と、前記第１の質量部を前記支持部に対し回動可能とするように前記第１の質量部と前記支持部とを連結する第１の弾性連結部と、前記可動部である第２の質量部と、前記第２の質量部を前記第１の質量部に対し回動可能とするように前記第２の質量部と前記第１の質量部とを連結する第２の弾性連結部とが形成されている請求項１または２に記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項５】
前記第１の工程では、前記基板と前記支持体とを接合するとともに、前記加熱により前記強誘電体を前記基板と前記支持体とのそれぞれに直接的に接合する請求項１ないし４のいずれかに記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項６】
前記第１の工程の後、かつ、前記第２の工程の前に、前記強誘電体をその脱分極温度以下に冷却する冷却工程を有する請求項１ないし５のいずれかに記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項７】
前記支持体は、前記可動部の駆動を許容しつつ前記基体を狭持するように１対設けられている請求項１ないし６のいずれかに記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項８】
前記第１の工程では、前記強誘電体と前記基板との間と、前記強誘電体と前記支持体との間とのそれぞれに金属層を介在させ、前記第２の工程では、前記金属層を通じて前記強誘電体に電界を印加する請求項１ないし７のいずれかに記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記第２の工程では、前記基板と前記支持体との間の間隙に、絶縁性を有する物質を充填させた状態で、前記電界を印加し、その後、前記流体を前記間隙から除去する請求項１ないし８のいずれかに記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
前記第２の工程は、前記強誘電体の脱分極温度以下のもとで行う請求項１ないし９のいずれかに記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項１１】
前記可動部上には、光反射性を有する光反射部が設けられている請求項１ないし１０のいずれかに記載のアクチュエータの製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１３】
可動部を有する基体と、
前記基体を支持する支持体と、
前記可動部を駆動する圧電体とを有し、
前記圧電体を作動させることにより、前記可動部を駆動するアクチュエータであって、
前記基体および前記支持体は、互いに陽極接合または直接接合により接合されているとともに、これらのうちの少なくとも一方は、前記可動部の駆動を許容する空間を前記基体と前記支持体との間に形成するように、凹部または開口部を有し、
前記圧電体は、前記空間に配されているとともに、前記基体および前記支持体のそれぞれに直接接合されていることを特徴と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、アクチュエータの製造方法、および、アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、レーザープリンタ等にて光走査により描画を行うための光スキャナとして、捩り振動子で構成されたアクチュエータを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１には、第１の振動系とこれに連結された第２の振動系とからなる２自由度振動系を有する基体と、この基体を支持する底部材および蓋部材と、２自由度振動系を駆動する圧電アクチュエータとを備えるアクチュエータが開示されている。
【０００３】
そして、第２の振動系には光反射部が設けられており、圧電アクチュエータの駆動力により第１の振動系を回動駆動させることにより、これに伴って、第２の振動系を回動駆動させて、光反射部で反射した光を走査する。これにより、光走査により描画を行うことができる。
このようなアクチュエータにあっては、底部材と蓋部材との間で気密空間を形成し、この気密空間内に、２自由度振動系および圧電アクチュエータを配している。
また、基体がシリコンで構成され、底部材および蓋部材がガラスで構成され、基体と底部材および蓋部材とは陽極接合により接合されている。これにより、基体と底部材および蓋部材とを簡単かつ強固に接合することができる。
【０００４】
従来、このようなアクチュエータを製造するに際しては、すでに分極処理された圧電アクチュエータを基体上に接合した後に、基体と底部材および蓋部材とを陽極接合することにより、アクチュエータを得る。
そのため、この陽極接合時の熱により圧電アクチュエータが脱分極温度以上に達して脱分極し、圧電アクチュエータの駆動力の低下を招いてしまう。
【０００５】
一方、圧電アクチュエータの脱分極を防止するために、基体と底部材または蓋部材との陽極接合の処理温度を抑えると、基体と底部材および蓋部材との接合強度の低下を招いてしまうおそれがある。
また、脱分極温度の比較的高い材料で構成された圧電アクチュエータを用いると、圧電アクチュエータの構成材料の選択の幅が狭くなり、アクチュエータの設計自由度が小さくなってしまったり、所望の特性が得られなかったりしてしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７９８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、低電圧駆動が可能で、かつ、高い信頼性を有する安価なアクチュエータを得ることができるアクチュエータの製造方法すること、また、低電圧駆動が可能で、かつ、高い信頼性を有する安価なアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエータの製造方法は、可動部を有する基体と、該基体を支持する支持体とが互いに接合されているとともに、前記基体および前記支持体のうちの少なくとも一方は、前記可動部の駆動を許容する空間を前記基体と前記支持体との間に形成するように、凹部または開口部を有し、前記空間には、前記可動部を駆動するための圧電体が配されているアクチュエータの製造方法であって、
基板を加工して前記基体を形成するとともに、強誘電体材料を主材料として構成された強誘電体を前記空間に配するように前記基板と前記支持体とを接触させつつ、これらに電界を印加しつつ加熱することにより前記基板と前記支持体とを接合する第１の工程と、
前記強誘電体に電界を印加することにより分極処理を施して、前記圧電体を得る第２の工程とを有することを特徴とする。
これにより、基体と支持体とを直接的に簡単かつ強固に接合して、得られるアクチュエータの信頼性を高いものとすることができる。また、基体と支持体との接合に際し、これらの接合面に特別な処理を施す必要がないため、アクチュエータの低コスト化を図ることができる。さらに、このようにして得られるアクチュエータでは、基体と支持体との接合時における処理温度に関係なく（処理温度が高くても）、圧電体を所望の分極状態とする（圧電体の分極軸を圧電体の伸縮方向に揃えるようにする）ことができるので、低電圧での駆動が可能である。
【０００９】
本発明のアクチュエータの製造方法では、前記基板は、シリコンを主材料として構成され、前記支持体は、アルカリ金属イオンを含むガラスを主材料として構成され、前記基板と前記支持体との前記接合は、陽極接合であることが好ましい。
これにより、基体と支持体とをより簡単かつ強固に接合することができる。また、支持体の構成材料を比較的低コストなガラスとすることで、アクチュエータの製造コストをより抑えることができる。さらに、基体の構成材料をシリコンとすることで、得られるアクチュエータの振動特性や耐久性を優れたものとすることができる。
【００１０】
本発明のアクチュエータの製造方法では、前記基体には、前記可動部である質量部と、該質量部を支持するための支持部と、前記質量部を前記支持部に対し回動可能とするように前記質量部と前記支持部とを連結する弾性連結部とが形成されていることが好ましい。
これにより、１自由度振動系のアクチュエータに本発明を適用することができる。
本発明のアクチュエータの製造方法では、前記基体には、第１の質量部と、該第１の質量部を支持するための支持部と、前記第１の質量部を前記支持部に対し回動可能とするように前記第１の質量部と前記支持部とを連結する第１の弾性連結部と、前記可動部である第２の質量部と、前記第２の質量部を前記第１の質量部に対し回動可能とするように前記第２の質量部と前記第１の質量部とを連結する第２の弾性連結部とが形成されていることが好ましい。
これにより、２自由度振動系のアクチュエータに本発明を適用することができる。
【００１１】
本発明のアクチュエータの製造方法では、前記第１の工程では、前記基板と前記支持体とを接合するとともに、前記加熱により前記強誘電体を前記基板と前記支持体とのそれぞれに直接的に接合することが好ましい。
これにより、得られるアクチュエータは、圧電体を基体および支持体のそれぞれに接着剤などを介さずに直接的に支持・固定することができる。そのため、圧電体の駆動力の損失を低減して、より低電圧での駆動が可能となる。
【００１２】
本発明のアクチュエータの製造方法では、前記第１の工程の後、かつ、前記第２の工程の前に、前記強誘電体をその脱分極温度以下に冷却する冷却工程を有することが好ましい。
これにより、強誘電体に分極処理を施すに際し、より確実かつ短時間に、圧電体を所望の分極状態とすることができる。
【００１３】
本発明のアクチュエータの製造方法では、前記支持体は、前記可動部の駆動を許容しつつ前記基体を狭持するように１対設けられていることが好ましい。
これにより、１対の支持体間に、可動部を収容する気密空間を形成することができる。このようにして得られるアクチュエータは、高い信頼性を有する。
本発明のアクチュエータの製造方法では、前記第１の工程では、前記強誘電体と前記基板との間と、前記強誘電体と前記支持体との間とのそれぞれに金属層を介在させ、前記第２の工程では、前記金属層を通じて前記強誘電体に電界を印加することが好ましい。
これにより、強誘電体に分極処理を施すに際し、強誘電体に印加する電圧の低電圧化を図ることができる。
【００１４】
本発明のアクチュエータの製造方法では、前記第２の工程では、前記基板と前記支持体との間の間隙に、絶縁性を有する物質を充填させた状態で、前記電界を印加し、その後、前記流体を前記間隙から除去することが好ましい。
これにより、強誘電体に分極処理を施すに際し、基板と支持体との間での放電を防止することができる。そのため、強誘電体に分極処理を施すに際し、強誘電体により高い電界を印加して、所望の分極状態を有する圧電体をより確実に得ることができる。
【００１５】
本発明のアクチュエータの製造方法では、前記第２の工程は、前記強誘電体の脱分極温度以下のもとで行うことが好ましい。
これにより、強誘電体に分極処理を施すに際し、より確実に、圧電体を所望の分極状態とすることができる。
本発明のアクチュエータの製造方法では、前記可動部上には、光反射性を有する光反射部が設けられていることが好ましい。
これにより、低電圧駆動が可能で、かつ、高い信頼性を有する安価な光学デバイスを得ることができる。
【００１６】
本発明のアクチュエータは、本発明の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、低電圧駆動が可能で、かつ、高い信頼性を有する安価なアクチュエータを得ることができる。
本発明のアクチュエータは、可動部を有する基体と、
前記基体を支持する支持体と、
前記可動部を駆動する圧電体とを有し、
前記圧電体を作動させることにより、前記可動部を駆動するアクチュエータであって、
前記基体および前記支持体は、互いに陽極接合または直接接合により接合されているとともに、これらのうちの少なくとも一方は、前記可動部の駆動を許容する空間を前記基体と前記支持体との間に形成するように、凹部または開口部を有し、
前記圧電体は、前記空間に配されているとともに、前記基体および前記支持体のそれぞれに直接接合されていることを特徴とする。
これにより、低電圧駆動が可能で、かつ、高い信頼性を有する安価なアクチュエータを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のアクチュエータおよびその製造方法の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明のアクチュエータおよびその製造方法の第１実施形態を説明する。
図１は、本発明のアクチュエータの第１実施形態を示す平面図（内部透視図）、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示すアクチュエータの圧電体の配置を示す平面図、図４は、印加する交流電圧の一例を示す図、図５は、印加した交流電圧の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の共振曲線を示すグラフである。なお、以下では、説明の便宜上、図１および図３中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００１８】
アクチュエータ１は、図１または図２に示すように、２自由度振動系を有する基体２と、この基体２を支持する支持体３、４と、２自由度振動系を駆動するための圧電体３２とを有している。
このようなアクチュエータ１は、基体２および支持体３、４は、互いに陽極接合により接合されているとともに、基体２と支持体３、４との間には、可動部である２自由度振動系の駆動を許容するように空間が形成され、この空間内にて圧電体３２が基体２および支持体３、４のそれぞれに直接接合されている。
このような構成により、アクチュエータ１は、低電圧駆動が可能で、かつ、高い信頼性を有する。
【００１９】
以下、アクチュエータ１を構成する各部を順次詳細に説明する。
基体２は、１対の第１の質量部（駆動部）２１、２２と、これらの間に設けられた第２の質量部（可動部）２３と、これらの質量部を囲む枠状の支持部２４とを備えている。
具体的には、基体２は、第２の質量部２３を中心として、その一端側（図１および図２中、左側）に第１の質量部２１が設けられ、他端側（図１および図２中、右側）に第１の質量部２２が設けられて構成されている。
【００２０】
また、本実施形態では、第１の質量部２１、２２は、互いにほぼ同一形状かつほぼ同一寸法をなし、第２の質量部２３を介して、ほぼ対称に設けられている。
第２の質量部２３の上面（後述する支持体４側の面）には、光反射性を有する光反射部２３１が設けられている。これにより、アクチュエータ１を光スキャナ、光スイッチ、光アッテネータ等の光学デバイスに適用することができる。すなわち、低電圧駆動が可能で、かつ、高い信頼性を有する安価な光学デバイスを得ることができる。
【００２１】
さらに、基体２は、図１および図２に示すように、第１の質量部２１、２２と支持部２４とを連結する一対の第１の弾性連結部２５、２５と、第１の質量部２１、２２と第２の質量部２３とを連結する一対の第２の弾性連結部２６、２６とを備えている。
各第１の弾性連結部２５、２５および各第２の弾性連結部２６、２６は、同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）２７として、第１の質量部２１、２２が支持部２４に対して、また、第２の質量部２３が第１の質量部２１、２２に対して回動可能となっている。
【００２２】
このように、基体２は、第１の質量部２１、２２と第１の弾性連結部２５、２５とからなる第１の振動系と、第２の質量部２３と第２の弾性連結部２６、２６とからなる第２の振動系とを有する２自由度振動系を構成する。
このような２自由度振動系は、基体２の全体の厚さよりも薄く形成されているとともに、図２にて上下方向で基体２の中心に位置している。換言すれば、基体２には、基体２の全体の厚さよりも薄い部分（以下、薄肉部という）が形成されており、この薄肉部に異形孔が形成されることにより、第１の質量部２１、２２と第２の質量部２３と第１の弾性連結部２５、２５と第２の弾性連結部２６、２６とが形成されている。
【００２３】
前記薄肉部は、上方に開口する凹部２８と、下方に開口する凹部２９とが基体２に設けられることによって、基体２に形成されている。本実施形態では、凹部２８の深さと凹部２９の深さは、ほぼ同じになっている。
このような基体２は、シリコンを主材料として構成されていて、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３と、支持部２４と、第１の弾性連結部２５、２５と、第２の弾性連結部２６、２６とが一体的に形成されている。これにより、（１）製作工程が少なくてすむので安価となる、（２）一体型なので亀裂などの故障を回避できる、（３）弾性体としての設計が容易となる、という効果を得る。すなわち、基体２の構成材料をシリコンとすることで、得られるアクチュエータ１の振動特性や耐久性を優れたものとすることができる。
このような基体２の支持部２４の下面には、支持体３が接合されており、基体２は、支持体３に支持されている。
【００２４】
支持体３の上面には、図２および図３に示すように、第２の質量部２３に対応する部分に凹部３１が形成されている。
この凹部３１は、第２の質量部２３が回動（振動）する際に、支持体３に接触するのを防止する逃げ部を構成する。凹部（逃げ部）３１を設けることにより、アクチュエータ１全体の大型化を防止しつつ、第２の質量部２３の振れ角（振幅）をより大きく設定することができる。なお、凹部３１に代えて開口部を形成することにより、逃げ部を形成してもよい。また、凹部２９の深さが第２の質量部２３の振れ角（振幅）に対し大きい場合などには、凹部３１を設けなくともよい。
【００２５】
支持体３は、基体２と陽極接合し得る金属またはガラスを主材料として構成されている。これにより、基体２と支持体３との間の界面でこれらの構成元素同士の共有結合がなされ、陽極接合がより確実に行われる。
特に、支持体３の構成材料としては、アルカリ金属イオンを含むガラスを用いるのが好ましい。より具体的には、アルカリ金属イオンを含むガラスとしては、パイレックスガラス（登録商標）などの硼珪酸ガラスを用いることが好ましい。これにより、基体２と支持体３との陽極接合をより確実に行わせしめるとともに、支持体３の構成材料を比較的低コストなガラスとすることで、アクチュエータ１の製造コストをより抑えることができる。
【００２６】
なお、支持体３をシリコンを主材料として構成することもできる。この場合、基体２と支持体３とを直接接合により接合することができる。
また、支持体３の上面には、図３に示すように、第１の質量部２１に対応する部分に、平面視にて回動中心軸２７に対してほぼ対称となるように一対の圧電体３２が設けられ、また、第１の質量部２２に対応する部分に、平面視にて回動中心軸２７に対してほぼ対称となるように一対の圧電体３２が設けられている。すなわち、本実施形態では、一対の圧電体３２が２組（合計４個）設けられている。
【００２７】
各圧電体３２は、その厚さ方向（図２にて上下方向）に伸縮するように構成されているとともに、その伸縮方向での両端のうち、一端が支持体３に、他端が支持体４に接合・固定されている。このように、各圧電体３２が基体２と支持体３との挟持されていると、圧電体３２の駆動力をその損失を低減しつつ第１の質量部２１、２２に伝達することができる。その結果、アクチュエータ１の駆動電圧の低減化を図ることができる。
【００２８】
このような圧電体３２の構成材料（すなわち、後述する強誘電体材料）としては、特に限定されないが、例えば、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、チタン酸ジルコン酸鉛（PZT）、チタン酸バリウム、その他、各種のものが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムおよびチタン酸ジルコン酸鉛のうちの少なくとも１種を主とするものが好ましい。また、圧電体３２の構成材料としては、例えば、ビニリデンフルオライドとトリフルオロエチレンとの共重合体（Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ））、フッ化ビニリデン重合体（ＰＶＤＦ）などの有機強誘電体材料を用いることもできる。
また、各圧電体３２は、図示しない電源に接続されており、各圧電体３２には、交流電圧（駆動電圧）が印加される。
一方、基体２の支持部２４の上面には、支持体４が接合されており、基体２は、支持体４にも支持されている。
【００２９】
本実施形態では、支持体４は、外部光を光反射部２３１に入射させ、光反射部２３１による反射光を外部に導出させる機能を有する。このため、支持体４としては、平坦性に優れ、かつ、光透過性に優れた基板を用いるのが好ましい。
また、支持体４の構成材料としては、前記機能を有するという観点から、前述した支持体３の構成材料のうち、光透過性を有する材料、すなわち、基体２と陽極接合し得るガラスを主材料として構成されている。
【００３０】
本実施形態のアクチュエータ１にあっては、基体２、支持体３、支持体４が気密空間を形成している。具体的には、凹部３１、凹部２８、２９が互いに連通しているとともに、これらが気密空間をなしている。このような気密空間内に、前述の第１の質量部２１、２２、第２の質量部２３、第１の弾性連結部２５、２５、第２の弾性連結部２６、２６が配されている。すなわち、支持体３、４は、可動部である第２の質量部２３等の駆動を許容しつつ基体２を狭持するように１対設けられ、１対の支持体３、４間に、可動部を収容する気密空間を形成している。
このような構成により、アクチュエータ１の信頼性をより高めることができる。
【００３１】
より具体的には、Ｉ：第１の質量部２１、２２や第２の質量部２３の振動し得るスペースの確保が容易となる。
また、II：アクチュエータ１の内部（前記気密空間内）へゴミ等の異物が侵入するのを防止することができる。III：アクチュエータ１の内部（前記気密空間内）を減圧状態とすることや、不活性ガス等を充填することにより、第１の質量部２１、２２や第２の質量部２３が振動（回動）する際に生じる空気抵抗を低減して、より大きな角度での振動（回動）が可能となる。これらにより、アクチュエータ１を信頼性の高いものとすることができる。
【００３２】
さらに、IV：支持体４をエッチング等により加工して、第１の質量部２１、２２や第２の質量部２３が振動し得るスペースを確保することを要しないので、支持体４の表面（特に、凹部２８側の面）の平坦性が確保される（すなわち、表面の荒れが防止される）。これにより、支持体４において、入射光や反射光が散乱すること等により、損失するのが防止または低減され、その結果、アクチュエータ１では、高い反射率を得ることができる。
【００３３】
ここで、支持体４の表面の平坦性を示す指標には、各種のものがあるが、例えば、表面粗さ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に規定の中心線平均粗さ）Ｒａが好適に用いられる。
具体的には、支持体４の表面粗さＲａは、１μｍ以下であるのが好ましく、１００ｎｍ以下であるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。表面粗さが前記上限値を超えて大きくなると、支持体４の構成材料や厚さ等によっては、入射光や反射光の損失が大きくなり、十分な反射率が得られないおそれがある。
【００３４】
また、凹部２８、２９の平均深さは、第１の質量部２１、２２や第２の質量部２３（アクチュエータ１）の寸法等に応じて適宜設定され、特に限定されないが、１〜２０００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１０μｍ程度であるのがより好ましい。前記平均深さが薄過ぎると、各質量部２１、２２、２３と支持体３や支持体４との間隔を十分に確保することができず、各質量部２１、２２、２３の触れ角（変位角）を大きく設定するのが困難となる場合がある。一方、前記平均深さが厚過ぎると、各質量部２１、２２、２３と支持体３や支持体４との間隔が不必要に大きくなり、アクチュエータ１の大型化を招き好ましくない。
【００３５】
以上のような構成のアクチュエータ１は、次のようにして駆動する。
各圧電体３２との間に、例えば、正弦波（交流電圧）等を印加する。具体的には、例えば、図３中上側の２つの圧電体３２に、図４（ａ）に示すような波形の電圧を印加し、図３中下側の２つの圧電体３２に、図４（ｂ）に示すような波形の電圧を印加する。
すると、第１の質量部２１、２２が、回動中心軸２７（第１の弾性連結部２５）を軸に、基体２の板面（図１における紙面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
【００３６】
そして、この第１の質量部２１、２２の振動（駆動）に伴って、第２の弾性連結部２６を介して連結されている第２の質量部２３も、回動中心軸２７（第２の弾性連結部２６）を軸に、基体２の板面（図１における紙面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
ここで、このアクチュエータ１では、前述したように、支持体３における、第２の質量部２３に対応する部分に、凹部３１が形成され、また、図２にて基体２の下面に凹部２９、上面に凹部２８が形成され、かつ、平面視で第１の質量部２１、２２が凹部２８、２９内に位置するように設けられている。
【００３７】
このような構成により、第２の質量部２３が振動し得るスペース、および、第１の質量部２１、２２が振動し得るスペースとして、大きなスペースが確保されている。したがって、第１の質量部２１、２２の質量を比較的小さく設定すること等により、第１の質量部２１、２２を大きな振れ角で振動させた場合や、さらに第２の質量部２３が共振によって大きな振れ角で振動した場合でも、各質量部２１、２２、２３（２自由度振動系）が支持体３および支持体４に接触することを好適に防止することができる。
このため、このようなアクチュエータ１を、例えば光スキャナに適用した場合には、より解像度の高いスキャニングを行うことが可能となる。
【００３８】
ここで、第１の質量部２１の回動中心軸２７に対して、ほぼ垂直な方向（長手方向）の端部２１１との間の距離（長さ）をＬ１とし、第１の質量部２２の回動中心軸２７に対して、ほぼ垂直な方向（長手方向）の端部２２１との間の距離（長さ）をＬ２とし、第２の質量部２３の回動中心軸２７に対して、ほぼ垂直な方向の端部２３２との間の距離（長さ）をＬ３としたとき、本実施形態では、第１の質量部２１、２２が、それぞれ独立して設けられているため、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３とが干渉せず、第２の質量部２３の大きさ（長さＬ３）にかかわらず、Ｌ１およびＬ２を小さくすることができる。これにより、第１の質量部２１、２２の回動角度（振れ角）を大きくすることができ、第２の質量部２３の回動角度を大きくすることができる。
【００３９】
また、Ｌ１およびＬ２を小さくすることにより、各圧電体３２の変位量に対する第１の質量部２１、２２の振れ角（回動角度）を大きくすることができる。これにより、駆動電圧を抑えつつ、第１の質量部２１、２２の振れ角を大きくし、ひいては、第２の質量部２３の振れ角を大きくすることができる。
ここで、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２３の寸法は、それぞれ、Ｌ１＜Ｌ３かつＬ２＜Ｌ３なる関係を満足するよう設定されるのが好ましい。
【００４０】
前記関係を満たすことにより、Ｌ１およびＬ２をより小さくすることができ、第１の質量部２１、２２の回動角度をより大きくすることができ、第２の質量部２３の回動角度をさらに大きくすることができる。
この場合、第２の質量部２３の最大回動角度が、２０°以上となるように構成されるのが好ましい。
【００４１】
これらによって、第１の質量部２１、２２の低電圧駆動と、第２の質量部２３の大回動角度での振動（回動）とを実現することができる。
このため、このようなアクチュエータ１を、例えばレーザープリンタや、走査型共焦点レーザー顕微鏡等の装置に用いられる光スキャナに適用した場合には、より容易に装置を小型化することができる。
なお、前述したように、本実施形態では、Ｌ１とＬ２とはほぼ等しく設定されているが、Ｌ１とＬ２とが異なっていてもよいことは言うまでもない。
【００４２】
ところで、このような質量部２１、２２、２３よりなる振動系（２自由度振動系）では、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２３の振幅（振れ角）と、印加する交流電圧の周波数との間に、図５に示すような周波数特性が存在している。
すなわち、かかる振動系は、第１の質量部２１、２２の振幅と、第２の質量部２３の振幅とが大きくなる２つの共振周波数ｆｍ１［ｋＨｚ］、ｆｍ３［ｋＨｚ］（ただし、ｆｍ１＜ｆｍ３）と、第１の質量部２１、２２の振幅がほぼ０となる、１つの反共振周波数ｆｍ２［ｋＨｚ］とを有している。
【００４３】
この振動系では、圧電体３２に印加する交流電圧の周波数Ｆが、２つの共振周波数のうち低いもの、すなわち、ｆｍ１とほぼ等しくなるように設定するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振幅を抑制しつつ、第２の質量部２３の振れ角（回動角度）を大きくすることができる。
なお、本明細書中では、Ｆ［ｋＨｚ］とｆｍ１［ｋＨｚ］とがほぼ等しいとは、（ｆｍ１−１）≦Ｆ≦（ｆｍ１＋１）の条件を満足することを意味する。
【００４４】
第１の質量部２１、２２の平均厚さは、それぞれ、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
第２の質量部２３の平均厚さは、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、第２の質量部２３の回動角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００４５】
一方、第２の弾性連結部２６のばね定数ｋ２は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の振れ角をより大きくすることができる。
また、第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１と第２の弾性連結部２６のばね定数をｋ２とは、ｋ１＞ｋ２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回動角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００４６】
さらに、第１の質量部２１、２２の慣性モーメントをＪ１とし、第２の質量部２３の慣性モーメントをＪ２としたとき、Ｊ１とＪ２とは、Ｊ１≦Ｊ２なる関係を満足することが好ましく、Ｊ１＜Ｊ２なる関係を満足することがより好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回動角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００４７】
ところで、第１の質量部２１、２２と第１の弾性連結部２５、２５とからなる第１の振動系の固有振動数ω１は、第１の質量部２１、２２の慣性モーメントＪ１と、第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１とにより、ω１＝（ｋ１／Ｊ１）１／２によって与えられる。一方、第２の質量部２３と第２の弾性連結部２６、２６とからなる第２の振動系の固有振動数ω２は、第２の質量部２３の慣性モーメントＪ２と、第２の弾性連結部２６のばね定数ｋ２とにより、ω２＝（ｋ２／Ｊ２）１／２によって与えられる。
このようにして求められる第１の振動系の固有振動数ω１と第２の振動系の固有振動数ω２とは、ω１＞ω２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回動角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００４８】
次に、本発明のアクチュエータの製造方法の一例として、図６ないし図９に基づいて、前述したアクチュエータ１の製造方法を説明する。
図６〜図９は、それぞれ、第１実施形態のアクチュエータの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図６〜図９中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本実施形態にかかるアクチュエータ１の製造方法は、基板を加工して基体２を形成するとともに、前記基板と支持体３、４とを接触させつつ、これらに電界を印加しつつ加熱することにより前記基板と支持体３、４とを接合する第１の工程と、前記強誘電体に電界を印加することにより分極処理を施して、圧電体３２を得る第２の工程とを有する。
【００４９】
（第１の工程）
第１の工程は、［Ａ１］基体２を製造する工程と、［Ａ２］支持体３を製造する工程と、［Ａ３］強誘電体を基体２と支持体３との間に配した状態で基体２と支持体３、４を接合する工程とを有する。
［Ａ１］基体２を製造する工程
まず、図６（ａ）に示すように、基体２を形成するための基板５を用意する。
基板５の構成材料は、前述した基体２の構成材料と同様である。
そして、図６（ｂ）に示すように、基板５の両方の面に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行う。これにより、図６（ｂ）に示すように、支持部２４の形状に対応するように、レジストマスク６を形成する。
【００５０】
次に、このレジストマスク６を介して、基板５の両方の面をエッチングした後、レジストマスク６を除去する。これにより、図６（ｃ）に示すように、支持部２４に対応する部分以外の領域に凹部５１が形成される。なお、その際、エッチングは、基板５の両面に対して、同時に行ってもよいし、片面ずつ行ってもよい。基板５に対し片面ずつエッチングを行う場合には、後述の金属マスク７を形成する側の一方の面のエッチングと、他方の面のエッチングとの先後はどちらでも構わない。
【００５１】
エッチング方法としては、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。
【００５２】
次に、基板５の一方の面に、図７（ａ）に示すように、支持部２４と各質量部２１、２２、２３との形状に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスク７を形成する。
次に、金属マスク７を介して、基板５の一方の面側を、前記凹部５１に対応する部分が貫通するまでエッチングする。
【００５３】
そして、金属マスク７を除去した場合、この後、第２の質量部２３上に金属膜を成膜し、光反射部２３１を形成する。
なお、ここで、基板５をエッチングした後、金属マスク７は除去してもよく、除去せずに残存させてもよい。金属マスク７を除去しない場合、第２の質量部２３上に残存した金属マスク７は光反射部２３１として用いることができる。
【００５４】
金属マスク７の形成方法（金属膜の成膜方法）としては、特に限定されないが、例えば、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、金属箔の接合等が挙げられる。なお、以下の各工程における金属膜の成膜においても、同様の方法を用いることができる。
以上の工程により、図７（ｂ）に示すように、各質量部２１、２２、２３および支持部２４が一体的に形成された構造体、すなわち基体２が得られる。
【００５５】
［Ａ２］支持体３を製造する工程
次に、図８（ａ）に示すように、支持体３を形成するためのガラス基板である基板９を用意する。なお、基板９として、シリコン基板または金属基板を用いることもできる。
そして、基板９の一方の面に、凹部３１を形成する領域を除いた部分に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスクを形成する。
【００５６】
次に、この金属マスクを介して、基板９の一方の面側をエッチングした後、金属マスクを除去する。これにより、図８（ｂ）に示すように、凹部３１が形成された支持体３が得られる。
次に、支持体３上に、図８（ｃ）に示すように、強誘電体材料を主材料として構成された強誘電体３２Ａを形成する。
強誘電体３２Ａは、支持体３の凹部３１が形成された側の面に、強誘電体材料を主材料として構成された強誘電体膜を成膜し、この強誘電体膜に対し、圧電体３２の形状に対応するマスクを介してエッチングを行った後、マスクを除去することにより形成することができる。
【００５７】
強誘電体膜の形成方法としては、特に限定されず、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等のような物理的気相堆積法（ＰＶＤ法）、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法のような化学気相堆積法（ＣＶＤ法）、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、スピンコート法、溶液霧化堆積法（ＬＳＭＣＤ法）などの溶液塗布法、スクリーン印刷法、インクジェット法などの各種印刷法、膜の接合等により形成することができる。
なお、強誘電体３２Ａは、支持体３上に載置するだけでも構わない。この場合であっても、後述する陽極接合時に熱等により強誘電体３２Ａを支持体３に接合・固定することができる。
【００５８】
［Ａ３］基体２と支持体３、４とを接合する工程（第１の工程）
次に、図９（ａ）に示すように、前述した工程［Ａ１］で得られた基体２と、前述した工程［Ａ２］で得られた支持体３とを、陽極接合により接合して接合体を得る。なお、基板９としてシリコン基板を用いた場合には、基体２と支持体３とを直接接合により接合する。
【００５９】
その際、少なくとも基体２と支持体３との界面を加熱しつつ、基体２を陰極、支持体３を陽極とし、電界（電圧）を印加する。
このように、シリコンを主材料として構成された基体２と、アルカリ金属イオンを含むガラスを主材料として構成された支持体３とを陽極接合により接合することで、基体２と支持体３とをより簡単かつ強固に接合することができる。また、支持体３の構成材料を比較的低コストなガラスとすることで、アクチュエータ１の製造コストをより抑えることができる。さらに、基体２の構成材料をシリコンとすることで、得られるアクチュエータ１の振動特性や耐久性を優れたものとすることができる。
【００６０】
このような陽極接合における電界（電圧）は、特に限定されないが、例えば、１００〜３０００Ｖであるのが好ましく、２００〜１５００Ｖであるのがより好ましい。
また、このような陽極接合における処理温度は、特に限定されないが、例えば、１００〜１０００℃であるのが好ましく、２００〜８００℃であるのがより好ましい。
また、本工程［Ａ３］（第１の工程）では、基体２（基板５）と支持体３（基板９）とを接合するとともに、陽極接合時の加熱により強誘電体３２Ａを基体２と支持体３とのそれぞれに直接的に接合する。
これにより、得られるアクチュエータ１は、圧電体３２を基体２および支持体３のそれぞれに接着剤などを介さずに直接的に支持・固定することができる。そのため、圧電体３２の駆動力の損失を低減して、より低電圧での駆動が可能となる。
【００６１】
次に、図９（ｂ）に示すように、前記工程［Ａ２］で得られた接合体の基体２と支持体４とを陽極接合により接合する。
その際、少なくとも基体２と支持体４との界面を加熱しつつ、基体２を陰極、支持体４を陽極とし、電界（電圧）を印加する。
このような陽極接合における電界（電圧）および処理温度は、特に限定されないが、前述した基体２と支持体３との陽極接合における電界（電圧）および処理温度と同様にするのが好ましい。
【００６２】
このような陽極接合の後には、後述する分極処理に先立ち、強誘電体３２Ａをその脱分極温度以下まで冷却するのが好ましい。すなわち、第１の工程の後、かつ、第２の工程の前に、強誘電体３２Ａをその脱分極温度以下に冷却する冷却工程を有するのが好ましい。  これにより、後述する第２の工程において、強誘電体３２Ａに分極処理を施すに際し、より確実かつ短時間に、圧電体３２を所望の分極状態とすることができる。
なお、基体２と支持体３との接合と、基体２と支持体４との接合は、同時に行ってもよい。
【００６３】
（第２の工程）
第２の工程は、［Ａ４］前記強誘電体を分極処理して圧電体３２を得る工程を有する。
［Ａ４］強誘電体に分極処理を施して圧電体３２を得る工程
次に、図９（ｃ）に示すように、強誘電体３２Ａに電界を印加することにより分極処理を施して、圧電体３２を得る。これにより、アクチュエータ１が得られる。
【００６４】
本実施形態では、強誘電体３２Ａに電界を印加するに際し、図９（ｃ）に示すように、基体２および支持体３を介して、強誘電体３２Ａに電圧を印加する。より具体的には、基体２を陰極、支持体３を陽極とし、電圧を印加することにより、強誘電体３２Ａに対し、その厚さ方向での電界を印加する。これにより、強誘電体３２Ａ内の分極軸が強誘電体３２Ａの厚さ方向に揃うように分極処理され、圧電体３２が得られる。
このとき、分極処理時に強誘電体３２Ａに印加する電界（電圧）は、５０〜３０００Ｖであるのが好ましく、２００〜１５００Ｖであるのがより好ましい。
【００６５】
本工程［４Ａ］（第２の工程）は、強誘電体３２Ａの脱分極温度以下のもとで行うのが好ましい。これにより、強誘電体３２Ａに分極処理を施すに際し、より確実に、圧電体３２を所望の分極状態とすることができる。
より具体的には、分極処理時における強誘電体３２Ａの温度は、常温に近い温度、たとえば、０〜６０℃であるのが好ましく、２０〜４０℃であるのがより好ましい。
ここで、脱分極温度とは、強誘電体の分極が消失し始める温度を言う。
【００６６】
また、本工程［Ａ４］（第２の工程）では、基体２（基板５）と支持体３（基板９）との間の間隙（凹部２９、３１）に、絶縁性を有する物質を充填させた状態で、前記電界を印加し、その後、前記流体を前記間隙から除去するのが好ましい。これにより、強誘電体に分極処理を施すに際し、基板５と支持体３との間での放電を防止することができる。そのため、強誘電体３２Ａに分極処理を施すに際し、強誘電体３２Ａにより高い電界を印加して、所望の分極状態を有する圧電体３２をより確実に得ることができる。
【００６７】
前記物質としては、絶縁性を有し、かつ、基体２（基板５）と支持体３（基板９）との間の間隙（凹部２９、３１）に導入・排出することができるものであれば、特に限定されないが、絶縁性を有する流体を用いるのが好ましく、より具体的には、流体を前記間隙への導入・排出が容易であり、かつ、優れた絶縁性を有していることから、シリコーンオイル、グリセリン等の液体や、フロン、ヘリウム等の気体を好適に用いることができる。
【００６８】
また、前記物質としては、絶縁性を有する樹脂材料を用いることもできる。この場合、強誘電体に分極処理を施すに際し、基板５と支持体３との間での放電をより確実に防止することができる。この樹脂材料は、液状であっても、固体状であっても、半固形状であってもよい。固体状の樹脂材料を前記間隙に充填する場合、溶融したものを前記間隙に導入し固化させてもよいし、前記間隙にモノマー成分等を充填した後に重合反応を生じさせてもよい。このように間隙に充填された樹脂材料は、分極処理後に溶出や熱分解により除去することができる。
以上のようにして、第１実施形態のアクチュエータ１が製造される。
【００６９】
以上説明したようなアクチュエータ１の製造方法によれば、基体２と支持体３、４とを直接的に簡単かつ強固に接合して、得られるアクチュエータ１の信頼性を高いものとすることができる。
また、基体２と支持体３、４との接合に際し、これらの接合面に特別な処理を施す必要がないため、アクチュエータ１の低コスト化を図ることができる。
【００７０】
さらに、このようにして得られるアクチュエータ１では、基体２と支持体３、４との接合時における処理温度に関係なく、圧電体３２を所望の分極状態とする（圧電体３２の分極軸を圧電体３２の伸縮方向に揃えるようにする）ことができるので、低電圧での駆動が可能である。すなわち、基体２と支持体３、４との接合後に、強誘電体に分極処理を施して圧電体３２を得るので、圧電体３２の分極状態を所望のものとすることができる。
【００７１】
また、このような製造方法では、基体２が、高価なＳＯＩ基板を用いることなく、シリコンを主材料とする安価な基板５のみから製造されるので、安価にアクチュエータ１を得ることができる。
また、基板５（基体２）に凹部５１（凹部２９）を形成することで、得られるアクチュエータ１において、各質量部２１、２２、２３と支持体３との接触を防止するとともに、各質量部２１、２２、２３の低質量化が図られるので、駆動電圧の低電圧化、および、各質量部２１、２２、２３の高周波数化を図ることができる。
【００７２】
また、基板５（基体２）に凹部５１（凹部２８）を形成することで、支持体４を加工することなく基体２に接合するので、支持体４の表面の平坦性を確保することができる。これにより、得られるアクチュエータ１において、支持体４での入射光や反射光の散乱等による光損失が防止または低減され、その結果、アクチュエータ１では、高い反射率を得ることができる。
【００７３】
また、凹部２８の形成工程や、基体２と支持体４との接合工程は、支持体４をエッチング等より加工する工程よりも簡易に行うことができる工程である。また、凹部２８の深さを設定することにより、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２３と支持体４との間隔を所望のものに容易に設定することができる。したがって、前述したような製造方法によれば、アクチュエータ１の製造工程の簡易化を図ることができる。
【００７４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のアクチュエータおよびその製造方法の第２実施形態を説明する。
図１０は、本発明の第２実施形態のアクチュエータを示す縦断面図、図１１および図１２は、それぞれ、図１０に示すアクチュエータの製造方法を説明するための図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１０ないし図１２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００７５】
以下、第２実施形態のアクチュエータについて、前記第１実施形態のアクチュエータとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態のアクチュエータ１は、各圧電体３２と基体２との間と金属層３３（電極）が介在しているとともに、各圧電体３２と支持体３との間とに金属層３４（電極）が介在している以外は、前記第１実施形態のアクチュエータ１と同様である。
【００７６】
より具体的に説明すると、図１０に示すアクチュエータ１Ａでは、各圧電体３２は、金属層３３を介して基体２に接合・固定されているとともに、各圧電体３２は、金属層３４を介して支持体３に接合・固定されている。
金属層３４の構成材料としては、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｇまたはこれらを含む合金等の金属材料を用いることができる。
このようなアクチュエータ１Ａにあっては、金属層３３、３４を介して圧電体３２に電圧の損失を低減しつつ電圧を印加することができるので、低電圧駆動が可能である。
【００７７】
なお、金属層３４に代えて、金属以外の導電性材料で構成された導電体層を、各圧電体３２と基体２との間と、各圧電体３２と支持体３との間とにそれぞれ介在させることも可能である。この場合であっても、導電体層を介して圧電体３２に電圧の損失を低減しつつ電圧を印加することができるので、低電圧駆動が可能である。この導電性材料としては、、例えば、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ、ＳｎＯ２等の導電性酸化物、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）のようなポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の導電性高分子材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７８】
次に、本発明のアクチュエータの製造方法の他の例として、図１１〜図１２に基づいて、前述したアクチュエータ１Ａの製造方法を説明する。
（第１の工程）
［Ｂ１］  まず、前述した第１実施形態にかかるアクチュエータ１の製造方法における工程［Ａ１］と同様に、基体２を形成する。
【００７９】
［Ｂ２］  次に、図１１（ａ）に示すように、支持体３を形成するためのガラス基板である基板９を用意する。なお、基板９として、シリコン基板または金属基板を用いることもできる。
そして、基板９の一方の面に、凹部３１を形成する領域を除いた部分に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスクを形成する。
【００８０】
次に、この金属マスクを介して、基板９の一方の面側をエッチングした後、金属マスクを除去する。これにより、図１１（ｂ）に示すように、凹部３１が形成された支持体３が得られる。
次に、支持体３上に、図１１（ｃ）に示すように、金属層３４、強誘電体材料を主材料として構成された強誘電体３２Ａ、金属層３３を順次形成する。
【００８１】
金属層３３、３４は、支持体３の凹部３１が形成された側の面に、金属膜を成膜し、この膜に対し、配線などの都合に応じた所望の形状に対応するマスクを介してエッチングを行った後、マスクを除去することにより形成することができる。
金属層３４、強誘電体３２Ａ、金属層３３の形成は、金属膜、強誘電体膜、金属膜を順次積層・形成した後にこれらを一括してエッチングすることによっても、行うことができる。
【００８２】
［Ｂ３］  次に、図１２（ａ）に示すように、前記工程［Ｂ１］で得られた基体２と、工程［Ｂ２］で得られた支持体３とを、陽極接合により接合して接合体を得る。
このとき、前記接合に先立ち、基体２のうちの金属層３３との接合予定部位に金属膜を形成しておくと、陽極接合の際に、当該金属膜と金属層３３との金属接合により金属接合により簡単かつ強固に接合・固定することができる。
次に、図１２（ｂ）に示すように、前記工程［Ｂ２］で得られた接合体の基体２と支持体４とを陽極接合により接合する。
【００８３】
（第２の工程）
［Ｂ４］  次に、図１２（ｃ）に示すように、強誘電体３２Ａに電界を印加することにより分極処理を施して、圧電体３２を得る。これにより、アクチュエータ１Ａが得られる。
本実施形態では、強誘電体３２Ａに電界を印加するに際し、図１２（ｃ）に示すように、金属層３３、３４を介して、強誘電体３２Ａに電圧を印加する。より具体的には、金属層３３を陰極、金属層３４を陽極とし、電圧を印加することにより、強誘電体３２Ａに対し、その厚さ方向での電界を印加する。これにより、強誘電体３２Ａ内の分極軸が強誘電体３２Ａの厚さ方向に揃うように分極処理され、圧電体３２が得られる。
このように金属層３３、３４を介して強誘電体３２Ａに電界を印加すると、前述した第１実施形態にかかる製造方法に比し、より小さい電力（低い電圧）で強誘電体３２Ａに分極処理を施すことができる。
【００８４】
このように本実施形態によれば、前述した工程［Ｂ３］（第１の工程）では、強誘電体３２Ａと基体２との間と、強誘電体３２Ａと支持体３との間とのそれぞれに金属層３３、３４を介在させ、本工程［Ｂ４］（第２の工程）では、金属層３３、３４を通じて強誘電体３２Ａに電界を印加する。これにより、強誘電体３２Ａに分極処理を施すに際し、強誘電体３２Ａに印加する電圧の低電圧化を図ることができる。
以上のようにして、第１実施形態のアクチュエータ１Ａが製造される。
【００８５】
以上説明したようなアクチュエータ１、１Ａは、例えば、レーザープリンタ、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡等の光スキャナ、イメージング用ディスプレイ等に好適に適用することができる。
以上、本発明のアクチュエータについて、図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８６】
例えば、本発明のアクチュエータは、前述した第１実施形態の任意の構成と第２実施形態の任意とを組み合わせるようにしてもよい。
本発明は、可動部を有する基体と、該基体を支持する支持体とが互い接合されているとともに、前記基体および前記支持体のうちの少なくとも一方は、前記可動部の駆動を許容する空間を前記基体と前記支持体との間に形成するように、凹部または開口部を有し、前記空間には、前記可動部を駆動するための圧電体が配されているアクチュエータに適用することができる。
【００８７】
例えば、前述した実施形態では、２自由度振動系のアクチュエータに本発明を適用した例を説明したが、１自由度振動系のアクチュエータにも本発明を適用することができる。すなわち、本発明は、可動部である質量部と、該質量部を支持するための支持部と、前記質量部を前記支持部に対し回動可能とするように前記質量部と前記支持部とを連結する弾性連結部とが形成されているアクチュエータにも適用可能である。
【００８８】
また、前述した実施形態では、光スキャナなどの光学デバイスとして用いられるアクチュエータに本発明を適用した例を説明したが、波長可変フィルタのような光学デバイスとして用いられるアクチュエータにも本発明を適用可能である。
また、前述した実施形態では、基体２および支持体３、４を形成した後にこれらを接合したが、基体２を形成するための基板５を支持体３または支持体４に接合した後に、基板５を加工して基体２を形成してもよい。
【００８９】
また、本発明のアクチュエータでは、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、前述した実施形態では、第１の弾性連結部を一対有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、二対以上であってもよい。
また、前述した実施形態では、第２の弾性連結部を一対有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、二対以上であってもよい。
【００９０】
また、前述した実施形態では、光反射部２３１が第２の質量部２３の支持体３側の面に設けられている構成について説明したが、例えば、その逆の面に設けられている構成であってもよいし、両方の面に設けられている構成であってもよい。
また、前述した実施形態では、支持体３側に圧電体３２が設けられている構成について説明したが、支持体４側に圧電体３２を設けてもよい。
【００９１】
また、前述した実施形態では、第１の質量部２１、２２に対応する位置に、それぞれ一対の圧電体３２を設けたが、これに限らず、それぞれ、圧電体３２を１つ、もしくは３つ以上設けてもよい。
なお、第１の質量部２１、２２に対応する位置に、それぞれ１つの圧電体３２を設けた場合は、例えば、オフセット電圧を加えた、最小電位がグランド電位である正弦波（交流電圧）等を印加するのが好ましい。
【００９２】
また、前述した実施形態では、第１の弾性連結部および第２の弾性連結部の形状として図示の構成のものについて説明したが、これに限定されず、例えば、その形状が、クランク形状等であってもよいし、分岐した構造を有するものであってもよい。
また、前述した実施形態では、第１の質量部が一対で設けられる構成のものであったが、第１の質量部は、第２の質量部を囲むように設けられる構成のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明のアクチュエータの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示すアクチュエータの電極の配置を示す平面図である。
【図４】印加する交流電圧の一例を示す図である。
【図５】印加した交流電圧の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の共振曲線を示すグラフである。
【図６】第１実施形態のアクチュエータの製造方法を説明するための図である。
【図７】第１実施形態のアクチュエータの製造方法を説明するための図である。
【図８】第１実施形態のアクチュエータの製造方法を説明するための図である。
【図９】第１実施形態のアクチュエータの製造方法を説明するための図である。
【図１０】本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す縦断面図である。
【図１１】第２実施形態のアクチュエータの製造方法を説明するための図である。
【図１２】第２実施形態のアクチュエータの製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９４】
１、１Ａ……アクチュエータ  ２……基体  ２１、２２……第１の質量部  ２１１、２２１……端部  ２３……第２の質量部  ２３１……光反射部  ２３２……端部  ２４……支持部  ２５、２５’……第１の弾性連結部  ２６、２６’……第２の弾性連結部  ２７……回動中心軸  ２８、２９……凹部  ３……支持体  ３１……凹部  ３２……圧電体  ３２Ａ……強誘電体  ３３、３４……金属層  ４……支持体  ５……基板  ５１……凹部  ６……レジストマスク  ７……金属マスク  ９……基板  Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３……距離
【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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