(57)【要約】【課題】優れた回動特性を発揮するアクチュエータを提供すること。【解決手段】本発明にかかるアクチュエータ１は、支持部２３と、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２４と、第１の弾性部２５、２６と、第２の弾性部２７、２８と、駆動手段とを有し、第１の弾性部２５、２６は、第１の質量部２１、２２の回動中心軸１００上に延在する中心軸部材２５１、２６１と、中心軸部材２５１、２６１を介して互いに対向する少なくとも１対の連結部材２５２、２５３、２６２、２６３とを有し、前記駆動手段の作動により、１対の連結部材２５２、２５３、２６２、２６３を互いに反対方向に曲げ変形させつつ、中心軸部材２５１、２６１を捩れ変形させることで第１の質量部２１、２２を回動させ、それに伴い、第２の弾性部２７、２８を捩れ変形させ、第２の質量部２４を回動させるように構成されている。【選択図】図１
2007326204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部と、
前記支持部に対して回動可能な質量部と、
前記質量部を回動可能とするように支持する弾性部と、
前記質量部を回動駆動させるための駆動手段とを有し、
前記駆動手段を作動させることにより、前記弾性部を捩れ変形させながら、前記質量部を回動させるように構成されたアクチュエータであって、
前記弾性部は、
前記質量部の回動中心軸上に延在する中心軸部材と、前記中心軸部材を介して互いに対向する少なくとも１対の連結部材とを有し、
前記駆動手段の作動により、前記１対の連結部材を互いに反対方向に曲げ変形させつつ、前記中心軸部材を捩れ変形させることで前記質量部を回動させるように構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記質量部は、
１対の第１の質量部と、
前記１対の第１の質量部間に設けられた第２の質量部とを有し、
前記弾性部は、
前記支持部に対して前記第１の質量部を回動可能とするように、前記支持部と前記第１の質量部とを連結する１対の第１の弾性部と、
前記第１の質量部に対して前記第２の質量部を回動可能とするように、前記第１の質量部と前記第２の質量部とを連結する１対の第２の弾性部とを有し、
前記中心軸部材および前記１対の連結部材は、それぞれ前記第１の弾性部に設けられている請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記質量部は、
枠状をなす第１の質量部と、
前記第１の質量部の内側に設けられた第２の質量部とを有し、
前記弾性部は、
前記支持部に対して前記第１の質量部を回動可能とするように、前記支持部と前記第１の質量部とを連結する１対の第１の弾性部と、
前記第１の質量部に対して前記第２の質量部を回動可能とするように、前記第１の質量部と前記第２の質量部とを連結する１対の第２の弾性部とを有し、
前記中心軸部材および前記１対の連結部材は、それぞれ前記第１の弾性部に設けられている請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記第１の質量部は、板状をなし、
前記中心軸部材について、前記第１の質量部の面上において前記回動中心軸に直角な方向での幅をＷ１とし、前記第１の質量部の面に直角な方向での厚さをＨ１としたとき、Ｗ１は、Ｈ１より小さい請求項２または３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記第１の質量部は、板状をなし、
各前記１対の連結部材について、前記第１の質量部の面上において前記第１の質量部の回動中心軸に直角な方向での幅をＷ２とし、前記第１の質量部の面に直角な方向での厚さをＨ２としたとき、Ｗ２は、Ｈ２より大きい請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記第１の質量部は板状をなし、
前記中心軸部材について、前記第１の質量部の面上において前記第１の質量部の回動中心軸に直角な方向での幅をＷ１とし、前記第１の質量部の面に直角な方向での厚さをＨ１とし、
各前記１対の連結部材について、前記第１の質量部の面上において前記第１の質量部の回動中心軸に直角な方向での幅をＷ２とし、前記第１の質量部の面に直角な方向での厚さをＨ２としたとき、Ｗ１とＷ２とが、Ｗ１＜Ｗ２の関係を満たし、かつ、Ｈ１とＨ２とが、Ｈ１＞Ｈ２を満たす請求項４または５に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
各前記第１の弾性部において、前記１対の連結部材は、前記中心軸部材に対してほぼ対称に設けられている請求項２ないし６のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項８】
各前記１対の連結部材は、前記第１の質量部の回動軸線から遠位側の端部に接続している請求項２ないし７のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記駆動手段は、各前記連結部材を主に曲げ変形させる圧電素子を有し、
前記圧電素子は、各前記連結部材に接合され、前記１対の連結部材を互いに逆方向に主として曲げ変形させるよう構成されている請求項２ないし８のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記第２の質量部の挙動を検知する挙動検知手段を有し、
前記挙動検知手段は、前記第２の弾性部上に設けられたピエゾ抵抗素子を備え、該ピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化に基づいて、前記第２の質量部の挙動を検知するように構成されている請求項２ないし９のいずれかに記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記第２の質量部には、光反射性を有する光反射部が設けられている請求項２ないし１０のいずれかに記載のアクチュエータ。
【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、１自由度振動系の捩り振動子を備えるアクチュエータが開示されている。このようなアクチュエータは、１自由度振動系の捩り振動子として、質量部をその両側で捩りバネにより支持した構造を有している。そして、質量部上には光反射性を有する光反射部が設けられており、捩りバネを捩れ変形させながら質量部を回動駆動させて、光反射部で光を反射し走査する。これにより、光走査により描画を行うことができる。
【０００３】
特に、特許文献１にかかるアクチュエータにあっては、質量部と支持部とを連結する捩じりバネは、その途中で分岐する構造となっている。すなわち、特許文献１にかかる捩じりバネは、一端が質量部と連結する第１のバネ部と、そこから分岐して伸び、一端が支持部と連結する第２のバネ部とを有している。すなわち、第２のバネ部は１対の棒状部材を有している。
【０００４】
このような、アクチュエータにあっては、駆動源により１対の棒状部材（第２のバネ部）のそれぞれを互いに逆方向に曲げ変形させることで、第１のバネ部を捩れ変形させ、それに伴って、質量部を回動するよう構成されている。このような構成とすることにより、質量部を回動させるために必要な負荷を、第１のバネ部と第２のバネ部とに拡散させることができ、第１のバネ部の連結部にかかる応力集中を緩和することができる。したがって、特許文献１のアクチュエータによれば、比較的少ない負荷で、質量部を大きく回動駆動することができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１にかかるアクチュエータでは、前述したように、１対の棒状部材のそれぞれを互いに逆方向に曲げ変形させることで質量部を回動させるため、例えば、１対の棒状部材を互いに逆方向へ曲げ変形させるタイミングによっては、回動時における質量部の回動中心軸がぶれてしまい、質量部を安定的に回動させることができない。その結果、アクチュエータ１は、所望の振動特性を発揮することができないという問題が生じる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１９１９５３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、優れた回動特性を発揮する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は、支持部と、
前記支持部に対して回動可能な質量部と、
前記質量部を回動可能とするように支持する弾性部と、
前記質量部を回動駆動させるための駆動手段とを有し、
前記駆動手段を作動させることにより、前記弾性部を捩れ変形させながら、前記質量部を回動させるように構成されたアクチュエータであって、
前記弾性部は、
前記質量部の回動中心軸上に延在する中心軸部材と、前記中心軸部材を介して互いに対向する少なくとも１対の連結部材とを有し、
前記駆動手段の作動により、前記１対の連結部材を互いに反対方向に曲げ変形させつつ、前記中心軸部材を捩れ変形させることで前記質量部を回動させるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、前記アクチュエータは、前記質量部の回動中心軸を一定に保ちながら、すなわち、前記質量部の回動中心軸のぶれを抑制しながら、前記質量部を前記支持部に対して回動駆動させることができる。その結果、前記質量部についても高精度な回動駆動を行うことができ、前記アクチュエータは、所望の振動（回動）特性を発揮することができる。
【００１０】
本発明のアクチュエータでは、前記質量部は、
１対の第１の質量部と、
前記１対の第１の質量部間に設けられた第２の質量部とを有し、
前記弾性部は、
前記支持部に対して前記第１の質量部を回動可能とするように、前記支持部と前記第１の質量部とを連結する１対の第１の弾性部と、
前記第１の質量部に対して前記第２の質量部を回動可能とするように、前記第１の質量部と前記第２の質量部とを連結する１対の第２の弾性部とを有し、
前記中心軸部材および前記１対の連結部材は、それぞれ前記第１の弾性部に設けられていることが好ましい。
【００１１】
これにより、前記アクチュエータは、前記第１の質量部の回動中心軸を一定に保ちながら、すなわち、前記第１の質量部の回動中心軸のぶれを抑制しながら、前記第１の質量部を前記支持部に対して回動駆動させることができる。その結果、前記第２の質量部についても高精度な回動駆動を行うことができ、前記アクチュエータは、所望の振動（回動）特性を発揮することができる。
【００１２】
本発明のアクチュエータでは、前記質量部は、
枠状をなす第１の質量部と、
前記第１の質量部の内側に設けられた第２の質量部とを有し、
前記弾性部は、
前記支持部に対して前記第１の質量部を回動可能とするように、前記支持部と前記第１の質量部とを連結する１対の第１の弾性部と、
前記第１の質量部に対して前記第２の質量部を回動可能とするように、前記第１の質量部と前記第２の質量部とを連結する１対の第２の弾性部とを有し、
前記中心軸部材および前記１対の連結部材は、それぞれ前記第１の弾性部に設けられていることが好ましい。
【００１３】
これにより、前記アクチュエータは、前記第１の質量部の回動中心軸を一定に保ちながら、すなわち、前記第１の質量部の回動中心軸のぶれを抑制しながら、前記第１の質量部を前記支持部に対して回動駆動させることができる。その結果、前記第２の質量部についても高精度な回動駆動を行うことができ、前記アクチュエータは、所望の振動（回動）特性を発揮することができる。
【００１４】
本発明のアクチュエータでは、前記第１の質量部は、板状をなし、
前記中心軸部材について、前記第１の質量部の面上において前記回動中心軸に直角な方向での幅をＷ１とし、前記第１の質量部の面に直角な方向での厚さをＨ１としたとき、Ｗ１は、Ｈ１より小さいことが好ましい。
これにより、前記中心軸部材の、前記第１の質量部の面に対して直角な方向への剛性（歪みにくさ）を高めることができる。また、Ｗ１をＨ１より小さくすることで、前記中心軸部材を前記第１の質量部の回動中心軸上で容易に捩れ変形させることができる。
【００１５】
本発明のアクチュエータでは、前記第１の質量部は、板状をなし、
各前記１対の連結部材について、前記第１の質量部の面上において前記第１の質量部の回動中心軸に直角な方向での幅をＷ２とし、前記第１の質量部の面に直角な方向での厚さをＨ２としたとき、Ｗ２は、Ｈ２より大きいことが好ましい。
これにより、前記１対の連結部材の、前記第１の質量部の面上において前記第１の質量部の回動中心軸に直角な方向への剛性（歪みにくさ）を高めることができる。
【００１６】
本発明のアクチュエータでは、前記第１の質量部は板状をなし、
前記中心軸部材について、前記第１の質量部の面上において前記第１の質量部の回動中心軸に直角な方向での幅をＷ１とし、前記第１の質量部の面に直角な方向での厚さをＨ１とし、
各前記１対の連結部材について、前記第１の質量部の面上において前記第１の質量部の回動中心軸に直角な方向での幅をＷ２とし、前記第１の質量部の面に直角な方向での厚さをＨ２としたとき、Ｗ１とＷ２とが、Ｗ１＜Ｗ２の関係を満たし、かつ、Ｈ１とＨ２とが、Ｈ１＞Ｈ２を満たすことが好ましい。
これにより、前記第１の質量部の回動駆動時における、前記第１の質量部の回動中心軸が、前記第１の質量部の面に直角な方向へぶれることを防止することができ、さらに、前記第１の質量部の回動中心軸が、前記第１の質量部の面上において前記第１の質量部の回動中心軸に直角な方向へのぶれを防止することができる。
【００１７】
本発明のアクチュエータでは、各前記第１の弾性部において、前記１対の連結部材は、前記中心軸部材に対してほぼ対称に設けられていることが好ましい。
これにより、前記１対の連結部材を前記第１の質量部の回動中心軸に対して対称に曲げ変形させることが容易となり、その結果、前記第１の質量部の回動中心軸を一定に保って前記第１の質量部を回動駆動させることができる。
【００１８】
本発明のアクチュエータでは、各前記１対の連結部材は、前記第１の質量部の回動軸線から遠位側の端部に接続していることが好ましい。
これにより、前記１対の連結部材の間隔を広くすることができ、該１対の連結部材の曲げ変形の応答性を向上させることができる。
【００１９】
本発明のアクチュエータでは、前記駆動手段は、各前記連結部材を主に曲げ変形させる圧電素子を有し、
前記圧電素子は、各前記連結部材に接合され、前記１対の連結部材を互いに逆方向に主として曲げ変形させるよう構成されていることが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で、前記第１の質量部を回動させることができる。また、この回動駆動方法によれば、前記第１の質量部の回動軌道上に、駆動源を配置しなくてもよいため、前記第１の質量部の回転角度（振れ角）を大きくしつつ、前記アクチュエータの小型化を図ることができる。
【００２０】
本発明のアクチュエータでは、前記第２の質量部の挙動を検知する挙動検知手段を有し、
前記挙動検知手段は、前記第２の弾性部上に設けられたピエゾ抵抗素子を備え、該ピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化に基づいて、前記第２の質量部の挙動を検知するように構成されていることが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で、前記第２の質量部の挙動を高精度に検知することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記第２の質量部には、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、優れた走査性を発揮するアクチュエータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のアクチュエータ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実施形態を示す斜視図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１中のＢ―Ｂ線断面図、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、図６は、ピエゾ抵抗素子の拡大図である。
【００２２】
なお、以下では、説明の便宜上、図１〜図３中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
アクチュエータ１は、図１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の２自由度振動系を駆動するための圧電素子３１、３２、３３、３４と、基体２を接合層５を介して支持する支持基板４とを有している。なお、基体２と支持基板４と接合層５とは、一体的に形成されていてもよい。
また、アクチュエータ１は、後述する第２の質量部２４の挙動を検知するための挙動検知手段を有している。
【００２３】
基体２は、１対の第１の質量部（駆動部）２１、２２と、支持部２３と、第２の質量部（可動部）２４と、１対の第１の弾性部２５、２６と、１対の第２の弾性部２７、２８とを備えている。このような基体２にあっては、左右対称な形状となるように、第２の質量部２４を中心とし、その左方に、第２の弾性部２７、第１の質量部２１、第１の弾性部２５が順次配設され、右方に、第２の弾性部２８、第１の質量部２２、第１の弾性部２６が順次配設されている。
【００２４】
１対の第１の質量部２１、２２は、それぞれ、板状をなし、互いにほぼ同一寸法でほぼ同一形状をなしている。
また、１対の質量部２１、２２の間には、第２の質量部２４が設けられており、１対の質量部２１、２２は、第２の質量部２４を中心として、ほぼ左右対称となるように設けられている。
【００２５】
第２の質量部２４は、板状をなし、その板面に光反射部２４１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、光アッテネータ、光スイッチなどの光デバイスに適用することができる。
このような第１の質量部２１、２２および第２の質量部２４にあっては、第１の質量部２１、２２が第１の弾性部２５、２６を介してそれぞれ支持部２３に接続され、第２の質量部２４が第２の弾性部２７、２８を介して第１の質量部２１、２２に接続されている。
【００２６】
第１の弾性部２５は、第１の質量部２１を支持部２３に対して回動可能とするように、第１の質量部２１と支持部２３とを連結している。これと同様に、第１の弾性部２６は、第１の質量部２２を支持部２３に対して回動可能とするように、第１の質量部２２と支持部２３とを連結している。
特に、第１の弾性部２５は、第１の質量部２１の回動中心軸１００上に延在する中心軸部材２５１と、中心軸部材２５１（すなわち、第１の質量部２１の回動中心軸）を介して互いに対向する２つの連結部材２５２、２５３とで構成されている。これと同様に、第１の弾性部２６は、第１の質量部２２の回動中心軸１００上に延在する中心軸部材２６１と、中心軸部材２６１を介して互いに対向する２つの連結部材２６２、２６３とで構成されている。
【００２７】
本実施形態においては、中心軸部材２５１、２６１は、互いにほぼ同一寸法でほぼ同一形状の棒状をなし、互いの物理的性質(バネ定数など)もほぼ同一である。また、連結部材２５２、２５３、２６２、２６３は、それぞれほぼ同一寸法でほぼ同一形状の棒状をなし、それぞれの物理的性質(バネ定数など)もほぼ同一である。
第２の弾性部２７は、棒状部材であって、第２の質量部２４を第１の質量部２１に対して回動可能とするように、第２の質量部２４と第１の質量部２１とを連結している。これと同様に、第２の弾性部２８は、棒状部材であって、第２の質量部２４を第１の質量部２２に対して回動可能とするように、第２の質量部２４と第１の質量部２２とを連結している。
【００２８】
各第１の弾性部２５、２６および各第２の弾性部２７、２８は、同軸的に設けられており、これらを回動中心軸(回転軸)として、第１の質量部２１、２２が支持部２３に対して、また、第２の質量部２４が第１の質量部２１、２２に対して回動可能となっている。
このように、基体２は、第１の質量部２１、２２と第１の弾性部２５、２６とで構成された第１の振動系と、第２の質量部２４と第２の弾性部２７、２８とで構成された第２の振動系とを有する。すなわち、基体２は、第１の振動系および第２の振動系からなる２自由度振動系を有する。すなわち、１対の第２の弾性部２７、２８が第２の質量部２４を介してその両側に設けられ、これに対応して、１対の第１の質量部２１、２２および１対の第１の弾性部２５、２６が設けられている。これにより、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２４をより円滑に駆動することができる。
【００２９】
このような２自由度振動系を有する基体２は、例えば、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２４と、支持部２３と、第１の弾性部２５、２６と、第２の弾性部２７、２８とが一体的に形成されている。
そして、このような２自由度振動系を駆動するために、第１の弾性部２５、２６のそれぞれの連結部材２５２、２５３、２６２、２６３上には、圧電素子３１、３２、３３、３４が設けられている。
【００３０】
圧電素子３１は、連結部材２５２の上面に接合され、連結部材２５２の長手方向に伸縮するように構成されている。これにより、圧電素子３１は、その伸縮により、連結部材２５２を上下方向に曲げ変形させる。また、圧電素子３２は、連結部材２５３の上面に接合され、連結部材２５３の長手方向に伸縮するように構成されている。これにより、圧電素子３２は、その伸縮により、連結部材２５３を上下方向に曲げ変形させる。
【００３１】
言い換えすれば、圧電素子３１は、連結部材２５２の長手方向に沿って延在し、その延在方向に伸縮することにより、連結部材２５２を曲げ変形させる。これにより、比較的簡単な構成で、より確実に、圧電素子３１により連結部材２５２を曲げ変形させることができる。これと同様に、圧電素子３２は、連結部材２５３の長手方向に沿って延在し、その延在方向に伸縮することにより、連結部材２５３を曲げ変形させる。これにより、比較的簡単な構成で、より確実に、圧電素子３２により連結部材２５３を曲げ変形させることができる。
【００３２】
より具体的には、圧電素子３１は、圧電材料を主材料として構成された圧電体層３１１と、この圧電体層３１１を挟持する１対の電極３１２、３１３とを有している。そして、図２にて下側に位置する電極３１２が連結部材２５２の上面に接合されている。このように圧電素子３１が構成されていると、比較的簡単な構成で、より確実に、圧電素子３１により連結部材２５２を曲げ変形させることができる。
【００３３】
圧電体層３１１は、連結部材２５２の上面全体を覆うとともに、連結部材２５２と支持部２３との接合部を跨ぐように設けられている。これにより、圧電素子３１の駆動力を連結部材２５２により効率的に伝達することができる。その結果、駆動電圧をより低減するとともに、連結部材２５２をより大きく曲げ変形させることができる。
この圧電材料としては、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。このような材料で圧電体層３１１を構成することにより、より高い周波数でアクチュエータ１を駆動することができる。
【００３４】
電極３１２は、圧電体層３１１よりも長尺となっていて、支持部２３上で電源（図示せず）との接続が可能となっている。一方。電極３１３は、圧電体層３１１の長さとほぼ同じ長さになっている。そして、電極３１３は、例えばワイヤーボンディングにより形成された配線を介して、支持部２３上に設けられた端子３１４に接続され、電源（図示せず）との接続が可能となっている。
このような圧電素子３１は、電極３１２と電極３１３（端子３１４）との間に電圧を印加すると、圧電体層３１１は、その電歪効果により、連結部材２５２の長手方向に平行に伸縮する。これにより、圧電素子３１は、その伸縮により、連結部材２５２を上下方向に曲げ変形させる。
【００３５】
このような圧電素子３１と同様に、圧電素子３２は構成されており、電極３２２と端子３２４との間に電圧を印加すると、圧電素子３２中の圧電体層（図示せず）は、その電歪効果により、連結部材２５３の長手方向に平行に伸縮する。これにより、圧電素子３２は、その伸縮により、連結部材２５３を上下方向に曲げ変形させる。
このような圧電素子３１、３２は、ともに基体２の上面に設けられているので、互いに伸縮動を交互に行うように動作させると、２つの連結部材２５２、２５３を互いに逆方向に主として曲げ変形させる。これにより、２つの連結部材２５２、２５３を有する第１の弾性部２５全体が捩り変形する。
【００３６】
前述した圧電素子３１、３２と同様に、圧電素子３３、３４は構成されている。すなわち、圧電素子３３に関し、電極３３２と電極３３３（端子３３４）との間に電圧を印加すると、圧電素子３３中の圧電体層３３１は、その電歪効果により、連結部材２６２の長手方向に平行に伸縮する。これにより、圧電素子３３は、その伸縮により、連結部材２６２を上下方向に曲げ変形させる。また、圧電素子３４に関し、電極３４２と端子３４４との間に電圧を印加すると、圧電素子３４中の圧電体層（図示せず）は、その電歪効果により、連結部材２６３の長手方向に平行に伸縮する。これにより、圧電素子３４は、その伸縮により、連結部材２６３を上下方向に曲げ変形させる。
【００３７】
このような圧電素子３３、３４は、圧電素子３１、３２と同様に、ともに基体２の上面に設けられているので、交互に動作させると、１対の連結部材２６２、２６３を互いに逆方向に主として曲げ変形させる。これにより、１対の連結部材２６２、２６３を有する第１の弾性部２６全体が捩り変形する。これにより、比較的簡単な構成で、第１の質量部２２を回動させることができる。また、この回動駆動方法によれば、第１の質量部２２の回動軌道上に、駆動源を配置しなくてもよいため、第１の質量部の回転角度（振れ角）を大きくしつつ、アクチュエータ１の小型化を図ることができる。
【００３８】
前述したような基体２を支持するための支持基板４は、接合層５を介して基体２に接合されている。接合層５は、例えば、ガラス、シリコン、またはＳｉＯ２を主材料として構成されている。
また、支持基板４は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。
支持基板４の上面には、図２および図３に示すように、第２の質量部２４に対応する部分に開口部４１が形成されている。
この開口部４１は、第２の質量部２４が回動（振動）する際に、支持基板４に接触するのを防止する逃げ部を構成する。開口部（逃げ部）４１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２４の振れ角（振幅）をより大きく設定することができる。
【００３９】
なお、前述したような逃げ部は、前記効果を十分に発揮し得る構成であれば、必ずしも支持基板４の下面（第２の質量部２４と反対側の面）で開放（開口）していなくてもよい。すなわち、逃げ部は、支持基板４の上面に形成された凹部で構成することもできる。
各圧電素子３１、３２、３３、３４は、図示しない電源に接続されており、各圧電素子３１、３２、３３、３４の電極間に交流電圧（駆動電圧）を印加できるよう構成されている。
【００４０】
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。
例えば、図４（ａ）に示すような電圧を圧電素子３２、３４に印加するとともに、図４（ｂ）に示すような電圧を圧電素子３１、３３に印加する。すなわち、互いに位相の１８０°ずれた電圧を圧電素子３２、３４と圧電素子３１、３３とに印加する。すると、圧電素子３１、３３を伸張状態とするとともに、圧電素子３２、３４を収縮状態とする状態と、圧電素子３１、３３を収縮状態とするとともに、圧電素子３２、３４を伸長状態とする状態とを交互に繰り返す。
これにより、第１の弾性部２５、２６が捩れ変形して、第１の質量部２１、２２が支持部２３に対し回動（振動）する。
【００４１】
このとき、各連結部材２５２、２５３、２６２、２６３が主として曲げ変形することにより第１の弾性部２５全体および第１の弾性部２６全体がそれぞれ捩り変形するため、第１の弾性部２５、２６に生じる応力を低減することができる。そのため、大きな振れ角で駆動することができる。なお、このとき、中心軸部材２５１、２６１は、回動中心軸１００上で捩れ変形することとなる。
【００４２】
また、圧電素子３１、３２、３３、３４により駆動力を得るため、低電圧駆動であっても比較的大きな駆動力で駆動することができる。そのため、低電圧駆動であっても、第１の弾性部２５、２６のバネ定数を高めて、高周波で駆動することができる。特に、圧電素子３１、３２、３３、３４の駆動力は比較的高いため、第１の弾性部２５、２６のバネ定数が比較的高くても、振れ角を大きくすることが可能である。
そして、この第１の質量部２１、２２の振動（駆動）に伴って、第２の弾性部２７、２８を介して連結されている第２の質量部２４も、第２の弾性部２７、２８を軸に、支持基板４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。
【００４３】
次に、第１の弾性部について、詳細に説明する。なお、第１の弾性部２５および２６は、互いに同一の構成（寸法、形状、物理的特性なども含む）であるため、第１の弾性部２５について代表して説明し、第１の弾性部２６については、その説明を省略する。
また、説明の便宜上、基体２の面上にて、回動中心軸１００に直角な方向をＸ方向とし、回動中心軸１００に平行な方向をＹ方向とし、基体２の面に直角な方向をＺ方向とする。また、Ｘ方向での中心軸部材２５１の幅をＷ１とし、Ｘ方向での連結部材２５２、２５３の幅をＷ２とし、Ｚ方向での中心軸部材２５１の厚さをＨ１とし、Ｚ方向での連結部材２５２、２５３の厚さをＨ２とする。
【００４４】
第１の弾性部２５は、前述したように、回動中心軸１００上に延在する中心軸部材２５１と、中心軸部材２５１（すなわち、回動中心軸１００）を介して互いに対向する２つの連結部材２５２、２５３とで構成されている。このように、中心軸部材２５１を回動中心軸１００上に設けることで、アクチュエータ１は、回動中心軸１００を一定に保ちながら、すなわち、回動中心軸１００のぶれ（特にＺ軸方向へのぶれ）を抑制しながら、第１の質量部２１を支持部２３に対して回動駆動させることができる。その結果、第２の質量部２４についても高精度な回動駆動を行うことができ、アクチュエータ１は、所望の振動（回動）特性を発揮することができる。
【００４５】
中心軸部材２５１は、Ｗ１がＨ１より小さいことが好ましい。すなわち、中心軸部材２５１は、その横断面形状が、Ｚ軸方向を長手とする略長方形であるのが好ましい。このような横断面形状とすることにより、中心軸部材２５１のＺ軸方向への剛性（歪みにくさ）を高めることができる。また、Ｗ１をＨ１より小さくすることで、回動中心軸１００上で容易に捩れ変形させることができる。すなわち、中心軸部材２５１は、連結部材２５２、２５３の曲げ変形に伴う第１の質量部２１の回動駆動の妨げを抑制しながら、回動駆動時における第１の質量部２１の回動中心軸１００のＺ軸方向へのぶれを効果的に防止することができる。これにより、回動中心軸１００を一定に保って第１の質量部２１を回動駆動させることができる。その結果、アクチュエータ１は、所望の振動（回動）特性を発揮することができ、かつ、低電圧駆動を行うことができる。
【００４６】
また、連結部材２５２、２５３は、Ｗ２がＨ２より大きいことが好ましい。すなわち、連結部材２５２、２５３は、その横断面形状が、Ｘ軸方向を長手とする略長方形であるのが好ましい。このような横断面形状とすることにより、連結部材２５２のＸ軸方向への剛性（歪みにくさ）を高めることができる。また、圧電素子３１による連結部材２５２、２５３のＺ方向への曲げ変形を容易に行うことができる。すなわち、連結部材２５２、２５３は、第１の質量部２１の回動駆動時における回動中心軸１００のＸ軸方向へのぶれを効果的に防止するとともに、圧電素子３１、３２、によるＺ軸方向への曲げ変形を容易に行うことができる。これにより、回動中心軸１００を一定に保って第１の質量部２１を回動駆動させることができる。その結果、アクチュエータ１は、所望の振動（回動）特性を発揮することができ、かつ、低電圧駆動を行うことができる。
【００４７】
本実施形態では、連結部材２５２と連結部材２５３とは、同一形状かつ同一寸法であり、物理的性質（剛性など）も同一である。
また、前述したようなことから、本実施形態のように、Ｗ１がＨ１より大きく、かつ、Ｗ２がＨ２より小さいことがさらに好ましい。すなわち、中心軸部材２５１の横断面形状がＺ軸方向を長手とする略長方形をなし、かつ、連結部材２５２、２５３の横断面形状がＸ軸方向を長手とする略長方形をなしていることが好ましい。このような構成とすることで、中心軸部材２５１により、第１の質量部２１の回動駆動時における回動中心軸１００のＺ軸方向へのぶれを防止し、連結部材２５２、２５３により、回動中心軸１００のＸ軸方向へのぶれを防止することができる。これにより、回動中心軸１００を一定に保ちつつ第１の質量部２１を回動駆動させることができる。その結果的、第２の質量部２４をより安定的（高精度）に回動駆動させることができ、アクチュエータ１は、所望の振動（回動）特性を発揮することができる。
【００４８】
さらに、第１の弾性部２５は、Ｗ１とＷ２とが、Ｗ１＜Ｗ２の関係を満たし、かつ、Ｈ１とＨ２とが、Ｈ１＞Ｈ２を満たすことが好ましい。このような構成とすることで、中心軸部材２５１により、第１の質量部２１の回動駆動時における回動中心軸１００のＺ軸方向へのぶれを防止し、連結部材２５２、２５３により、回動中心軸１００のＸ軸方向へのぶれを防止することができる。さらに、中心軸部材２５１が第１の質量部２１の回動駆動の妨げとなることを抑制するとともに、連結部材２５２、２５３のＺ軸方向への曲げ変形が容易となる。その結果、アクチュエータ１は、所望の振動（回動）特性を発揮することができ、かつ、低電圧駆動を行うことができる。
【００４９】
連結部材２５２および連結部材２５３は、平面視にて、中心軸部材２５１（すなわち回動中心軸１００）に対して対象に設けられている。これにより、連結部材２５２および連結部材２５３を回動中心軸１００に対して対称に曲げ変形させることが容易となり、その結果、回動中心軸１００を一定に保って第１の質量部２１を回動駆動させることができる。
【００５０】
本実施形態のアクチュエータ１では、連結部材２５２および連結部材２５３は、互いに平行に設けられているが、第１の質量部２１を支持部２３に対して回動可能に支持することができれば、これに限定されず、例えば、連結部材２５２と連結部材２５３との間隔が、連結部材２５２と支持部２３との境界部から、連結部材２５２と第１の質量部２１との境界部へ向けて漸減または漸増するように設けられていてもよい。すなわち、連結部材２５２と連結部材２５３とが、略「ハ」の字状となるように設けてもよい。
【００５１】
１対の連結部材２５２、２５３のそれぞれは、前記第１の質量部２１の回動中心軸１００から遠位側の端部に接続している。これにより、連結部材２５２と連結部材２５３との間隔を広くすることができ、圧電素子３１、３２による連結部材２５２、２５３の曲げ変形の応答性を向上させることができる。その結果、例えば、連結部材２５２、２５３を曲げ変形させるタイミングにずれが生ずることを抑制することができる。したがって、回動中心軸１００を一定に保って第１の質量部２１を回動駆動させることができ、アクチュエータ１は、所望の振動（回動）特性を発揮することができる。
【００５２】
次に、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２４との関係について詳述する。
第１の質量部２１について、回動中心軸１００からＸ軸方向（長手方向）での長さ（最大長）をＬ１とし、第１の質量部２２について、回動中心軸１００からＸ軸方向（長手方向）での長さ（最大長）をＬ２とし、第２の質量部２４について、回動中心軸１００からＸ軸方向での長さ（最大長）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２の質量部２４の大きさ（長さＬ３）にかかわらず、第１の質量部２１、２２と第２の質量部２４とが干渉せず、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の回転角度（振れ角）を大きくすることができ、その結果、第２の質量部２４の回転角度を大きくすることができる。
【００５３】
ここで、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２４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。
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の回転角度をより大きくすることができ、第２の質量部２４の回転角度をさらに大きくすることができる。
【００５４】
この場合、第２の質量部２４の最大回転角度が、２０°以上となるように構成されるのが好ましい。
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２４の大回転角度での振動（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。
【００５５】
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。
ところで、このような質量部２１、２２、２４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２４の振幅（振れ角）と、圧電素子３１、３２、３３、３４に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。
【００５６】
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２４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。
この振動系では、各圧電素子３１、３２、３３、３４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２４の振れ角（回転角度）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。
【００５７】
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２４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。
このようなアクチュエータ１は、第２の質量部（可動部）２４の挙動を検知する挙動検知手段を有している。これにより、アクチュエータ１は、より安定した回動駆動を行うことができ、所望の振動（回動）特性を発揮することができる。
【００５８】
挙動検知手段は、第２の弾性部２８に設けられたピエゾ抵抗素子（圧電抵抗素子）７０を備え、ピエゾ抵抗素子７０の抵抗値の変化に基づいて、第２の質量部２４の挙動を検知するように構成されている。これにより、比較的簡単な構成で、第２の質量部２４の挙動を高精度に検知することができる。
ピエゾ抵抗素子７０は、第２の弾性部２８の上面（支持基板４とは反対側の面上）のほぼ中央部に設けられている。このようなピエゾ抵抗素子７０は、例えば、ボロン、リンなどを拡散（ドープ）して拡散層を形成することで設けることができる。
このようなピエゾ抵抗素子７０は、外部からの力（応力）により歪むことで、その歪み（変形量）に応じて抵抗値が変化する性質を有している。したがって、第２の弾性部２８が捩れ変形することで、その歪み（変形量）に応じてピエゾ抵抗素子７０の抵抗値が変化する。
【００５９】
ピエゾ抵抗素子７０には、図６に示すように、１対の入力電極８１、８２（以下、単に「電極」ともいう）と、１対の出力電極８３、８４（以下、単に「電極」ともいう）とが接続されている。電極８１および電極８２は、Ｘ軸方向に沿って並設され、電極８３および電極８４は、Ｙ軸方向に沿って並設されている。また、電極８１〜８４は、電極８１と電極８２とを結んだ直線と、電極８３と電極８４とを結んだ直線とが、それぞれの直線のほぼ中央で直交するように設けられている。さらに、その交点が、ピエゾ抵抗素子７０のほぼ中央となるように電極８１〜８４が配設されている。このように電極８１〜８４を設けることにより、第２の弾性部２８の捩れ変形により生ずるピエゾ抵抗素子７０の抵抗値の変化を高感度に検知することができる。すなわち、第２の弾性部２８に発生するせん断歪みを高感度に検知することができる。
【００６０】
このようなピエゾ抵抗素子７０は、図示しない電源により、電極８１および電極８２にバイアス電圧が印加させるように構成されている。この状態（バイアス電圧が印加されている状態）にて、第２の弾性部２８が捩れ変形すると、その変形量に従ってピエゾ抵抗素子７０の抵抗値も変化する。したがって、このような変化に応じて、電極８３、８４に流れる電流値もしくは電圧値も変化するため、電極８３、８４での電流値もしくは電圧値を検知することで、第２の質量部２４の挙動を検知することができる。
このように、挙動検知手段により検知させた第２の質量部２４の挙動に基づいて、図示しない制御手段により、アクチュエータ１の回動駆動を制御することができる。これにより、アクチュエータ１は、所望の振動（回動）特性を発揮することができる。
【００６１】
また、ピエゾ抵抗素子７０に設けられた各電極８１〜８４は、図６に示すように、配線８１２〜８４２により、支持部２３に設けられた電極８１１〜８４１と接続されている。これにより、図示しない電源等の接続が容易となる。また、支持部２３にて電源等と接続することができるため、アクチュエータ１の回動駆動に影響を与えることを防止することができる。
【００６２】
電極８１〜８４の配線の引き出し経路は、各電極８１〜８４から、順に、第２の弾性部２８、第１の質量部２２、中心軸部材２６１、支持部２３となっている。また、配線８１２〜８１４のパターニングは、直線的に行われている。このような観点から見れば、中心軸部材２６１は、電極８１〜８４を支持部２３まで引き出すための配線８１２〜８４２の通路として機能しているともいえる。すなわち、仮に、中心軸部材２６１が設けられていない場合には、連結部材２６２（または連結部材２６３）を経由しなければ支持部２３まで電極８１〜８４を引き出すことができないが、この場合には、連結部材２６２の下面を経由して配線８１２〜８４２をパターニングするか、連結部材２６２の表面と圧電素子３３との間に絶縁層を介して配線８１２〜８４２をパターニングする必要があり、製造工程が煩雑になる。しかし、中心軸部材２６１を設けることで、このような問題を防止することができ、さらに、中心軸部材２６１と第２の弾性部２８とは、同軸的に設けられているため、配線８１２〜８４２を直線的にパターニングすることが可能であり、より容易に配線８１２〜８４２をパターニングすることができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、１つのピエゾ抵抗素子７０を用いて第２の質量部２４の挙動を検知するよう構成されているが、第２の質量部２４の挙動を検知することができれば、これに限定されず、例えば、１対のピエゾ抵抗素子を第２の質量部２４に対して対称に第２の弾性部２７、２８上に設け、各ピエゾ抵抗素子から得られた電流値もしくは電圧値の変化を図示しない差動増幅回路により増幅させることで、より正確に第２の質量部２４の挙動を検知することができる。
【００６４】
このようなアクチュエータ１は、例えば、次のようにして製造することができる。
図７は、第１実施形態のアクチュエータ１の製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、図７は、図１におけるＡ−Ａ線断面に対応する断面を示している。また、以下では、説明の便宜上、図７中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００６５】
［Ａ１］
まず、図７（ａ）に示すように、Ｓｉ層６１、ＳｉＯ２層６２、Ｓｉ層６３が順次積層されたＳＯＩ基板６を用意し、ＳＯＩ基板６の一方の面（Ｓｉ層６１側の面）に、電極３１２、３２２、３３２、３４２および端子３１４、３２４、３３４、３４４を形成する。
電極３１２、３２２、３３２、３４２および端子３１４、３２４、３３４、３４４の形成は、ＳＯＩ基板６に金属膜を成膜し、電極３１２、３２２、３３２、３４２および端子３１４、３２４、３３４、３４４の形状に対応する形状をなすレジストマスクを介して金属膜をエッチングを行った後、レジストマスクを除去することにより行うことができる。
【００６６】
金属膜の成膜方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、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、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射、シート状部材の接合等を用いることができる。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。
【００６７】
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。
【００６８】
［Ａ２］
次に、図７（ｂ）に示すように、電極３１２、３２２、３３２、３４２上に、圧電体層３１１、３２１、３３１、３４１を形成する。
圧電体層３１１、３２１、３３１、３４１の形成は、ゾルゲル法、スパッタリング、エアロゾルデポジション法等を用いることができる。
【００６９】
［Ａ３］
次に、図７（ｃ）に示すように、ＳＯＩ基板６のＳｉ層６１の一部を除去して、第１の質量部２１、２２と支持部２３と第２の質量部２４と第１の弾性部２５、２６と第２の弾性部２７、２８とを形成する。これにより、基体２が得られる。
第１の質量部２１、２２と支持部２３と第２の質量部２４と第１の弾性部２５、２６と第２の弾性部２７、２８との形成は、ＳＯＩ基板６に金属膜を成膜し、第１の質量部２１、２２と支持部２３と第２の質量部２４と第１の弾性部２５、２６と第２の弾性部２７、２８との形状に対応する形状をなすレジストマスクを介して金属膜をエッチングを行った後、レジストマスクを除去することにより行うことができる。
このとき、ＳＯＩ基板６の中間層たるＳｉＯ２層は、前記エッチングのストップ層として機能する。
エッチング方法としては、前述の工程［Ａ１］と同様のものを用いることができる。
【００７０】
［Ａ４］
次に、図７（ｄ）に示すように、ＳＯＩ基板６のＳｉ層６３の一部を除去して、凹部（開口部４１）を形成する。
この凹部の形成方法としては、前述した工程［Ａ３］と同様のものを用いることができる。
【００７１】
［Ａ５］
次に、図７（ｅ）に示すように、圧電体層３１１、３２１、３３１、３４１上に、これらに対応する電極３１３、３２３、３３３、３４３を形成するとともに、第２の質量部２４上に光反射部２４１を形成する。さらに、ＳＯＩ基板６のＳｉＯ２層６２の一部を除去して、接合層５を形成する。
電極３１３、３２３、３３３、３４３および光反射部２４１の形成方法としては、前述した工程［Ａ１］と同様の方法を用いることができる。
【００７２】
［Ａ６］
次に、図７（ｆ）に示すように、連結部材２５２、２５３、２６２、２６３について所定の厚さとなるよう、空間４１側（図７でいう下側）から、ハーフエッチングを行う。
そして、第２の弾性部２８に、ボロン、リン等を拡散（ドープ）させてピエゾ抵抗素子７０を形成し、さらに、電極８１〜８４をピエゾ抵抗素子７０に接続する。
一方、支持部２３に電極８１１〜８４１を配設する。そして、各電極８１〜８４と各電極８１１〜８４１とを配線８１２〜８４２により接続する。
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。
【００７３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のアクチュエータの第２実施形態について説明する。
図８は、本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、図８の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００７４】
以下、第２実施形態のアクチュエータについて、前述した第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１Ａは、第１の質量部２１Ａの構成が異なる以外は、第１実施形態のアクチュエータ１とほぼ同様である。
すなわち、図８に示すアクチュエータ１Ａは、枠状をなす第１の質量部２１Ａと、第１の質量部２１Ａの内側に設けられた第２の質量部２４とを有している。このような第１の質量部２１には、第１の弾性部２５、２６が連結している。すなわち、中心軸部材２５１、２６１および連結部材２５２、２５３、２６２、２６３が、１つの第１の質量部２１Ａに接合している。したがって、１対の第１の弾性部２５、２６により、１つの第１の質量部２１Ａを回動駆動させることができる。これにより、例えば、第１実施形態で説明したようなアクチュエータ１の場合に起こりうる、１対の第１の質量部２１、２２の回動駆動のタイミングがずれることにより、所望の振動特性を発揮することができないという問題を防止することができる。すなわち、本実施形態のアクチュエータ１Ａによれば、第１の質量部２１Ａの回動により、第２の弾性部２７、２８を捩れ変形させるため、第２の弾性部２７、２８の捩れ変形を同一のタイミングで行うことができる。その結果、第２の質量部２４をより高精度に回動させることができ、アクチュエータ１は、所望の振動（回動）特性を発揮することができる。
【００７５】
以上、本発明のアクチュエータについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、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、連結部材が直線状をなしていたが、２つの連結部材を互いに逆方向に主として曲げ変形させることにより、第１の弾性連結部全体を捩り変形させることができるものであれば、連結部材の形状は任意である。例えば、連結部材は湾曲していてもよい。また、連結部材の横断面形状は、例えば、楕円形状であってもよく、長方形の各角が丸みを帯びているものであってもよく、また、異形状であってもよい。
【００７６】
また、前述した実施形態では、中心軸部材は、各第１の弾性部について１本のみ設けられていたが、例えば、２本の中心軸部材がＺ軸方向に沿って並設されていてもよい。また、中心軸部材は、回動中心軸１００を一定に保って第１の質量部を回動駆動させることができれば、その形状は任意である。
また、前述した実施形態では、圧電素子が連結部材の上面に接合していたが、連結部材を互いに逆方向に主として曲げ変形させることができるものであれば、圧電素子の配置は任意である。
【００７７】
また、前述した実施形態では、アクチュエータの中心を通り第１の質量部や第２の質量部の回動軸線に直角な面に対しほぼ対称（左右対称）な形状をなしている構造を説明したが、非対称であってもよい。
また、前述した実施形態では、光反射部が第２の質量部の上面（支持基板とは逆側の面）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、２自由度振動系について説明したが、例えば１自由度振動系のアクチュエータに用いてもよい。この場合には、例えば、第１の質量部２１、２２と第２の弾性部２７、２８と第２の質量部２４とを１自由度振動系の質量部とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明のアクチュエータの第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【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ある。
【図６】ピエゾ抵抗素子の拡大図である。
【図７】アクチュエータの製造方法を説明する図である。
【図８】本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７９】
１、１Ａ‥‥‥アクチュエータ  ２‥‥‥基体  ２１、２２、２１Ａ‥‥‥第１の質量部（駆動部）  ２３‥‥‥支持部  ２４‥‥‥第２の質量部  ２４１‥‥‥光反射部  ２５、２６‥‥‥第１の弾性部  ２５１、２６１‥‥‥中心軸部材  ２５２、２５３、２６２、２６３‥‥‥連結部材  ２７、２８‥‥‥第２の弾性部  ３１、３２、３３、３４‥‥‥圧電素子  ３１１、３２１、３３１、３４１‥‥‥圧電体層  ３１２、３１３、３２２、３２３、３３２、３３３、３４２、３４３‥‥‥電極  ３１４、３２４、３３４、３４４‥‥‥端子  ４‥‥‥支持基板  ４１‥‥‥開口部  ５‥‥‥接合層  ６‥‥‥ＳＯＩ基板  ６１‥‥‥Ｓｉ層  ６２‥‥‥ＳｉＯ２層  ６３‥‥‥Ｓｉ層  ７０‥‥‥ピエゾ抵抗素子  ８１、８１１、８２、８２１‥‥‥入力電極（電極）  ８３、８３１、８４、８４１‥‥‥出力電極（電極）  ８１２、８２２、８３２、８４２‥‥‥配線  １００‥‥‥回動中心軸
【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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