(57)【要約】【課題】量産時の歩留まりを向上させるとともに、容易に共振周波数を調整することが可能な振動ミラー素子を提供する。【解決手段】この振動ミラー素子１００は、ミラー部１１と、ミラー部１１を振動可能に支持するトーションバー１２ａおよび１２ｂと、トーションバー１２ａおよび１２ｂを介してミラー部１１を共振振動させる可動部１３ａ、１３ｂおよび圧電素子２０ａ〜２０ｄとを備え、ミラー部１１の外周部近傍には、ミラー部１１の質量を調整するための微粒子がミラー部１１の表面に付着することにより形成された質量調整部１１ｂが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミラー部と、
前記ミラー部を振動可能に支持する支持部と、
前記支持部を介して前記ミラー部を共振振動させる駆動部とを備え、
前記ミラー部の外周部近傍には、前記ミラー部の質量を調整するための微粒子が前記ミラー部の表面に付着することにより形成された質量調整部が設けられている、振動ミラー素子。
【請求項２】
前記質量調整部を構成する前記微粒子は、前記ミラー部の表面に食い込むように付着している、請求項１に記載の振動ミラー素子。
【請求項３】
前記質量調整部を構成する前記微粒子は、透明材料からなる、請求項１または２に記載の振動ミラー素子。
【請求項４】
前記支持部は、前記ミラー部を回動可能に支持する一対の回動軸部を含み、
前記質量調整部は、前記一対の回動軸部に対して略線対称になるように連続的に設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動ミラー素子。
【請求項５】
ミラー部と、前記ミラー部を両側から振動可能に支持する支持部と、前記支持部を介して前記ミラー部を共振振動させる駆動部とを含み、前記ミラー部の外周部近傍には、前記ミラー部の質量を調整するための微粒子が前記ミラー部の表面に付着することにより形成された質量調整部が設けられている振動ミラー素子の製造方法であって、
測定容器内に前記ミラー部と前記支持部と前記駆動部とを配置する工程と、
前記測定容器内に前記微粒子からなるエアロゾルを含むガスを供給する工程と、
前記測定容器内に前記微粒子からなるエアロゾルを含むガスが供給された状態で、前記駆動部により前記支持部を介して前記ミラー部を共振振動させながら、前記ミラー部の表面に前記エアロゾルを構成する前記微粒子を付着させて前記ミラー部の外周部近傍に前記質量調整部を形成することにより、前記振動ミラー素子の共振周波数を所定の共振周波数に調整する工程とを備える、振動ミラー素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振動ミラー素子および振動ミラー素子の製造方法に関し、特に、ミラー部を備える振動ミラー素子および振動ミラー素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミラー部を備える振動ミラー素子が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、外周部に突起状の除去部が一体的に設けられた質量部（ミラー部）を備えるアクチュエータ（振動ミラー素子）が開示されている。この特許文献１では、除去部に対してレーザーの照射などを行うことにより、除去部を除去して質量部の質量を小さくすることによって、アクチュエータの共振周波数を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３００４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１では、振動ミラー素子を破損することなく除去部を除去するには、除去部に対して精度よくレーザーを照射する必要があるため、複雑なシステムが必要になるという問題点がある。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、容易に共振周波数を調整することが可能な振動ミラー素子および振動ミラー素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
この発明の第１の局面による振動ミラー素子は、ミラー部と、ミラー部を振動可能に支持する支持部と、支持部を介してミラー部を共振振動させる駆動部とを備え、ミラー部の外周部近傍には、ミラー部の質量を調整するための微粒子がミラー部の表面に付着することにより形成された質量調整部が設けられている。
【０００７】
この発明の第１の局面による振動ミラー素子では、上記のように、ミラー部の外周部近傍には、ミラー部の質量を調整するための微粒子がミラー部の表面に付着することにより形成された質量調整部が設けられていることによって、質量調整部により、ミラー部の質量を調整することができるので、振動ミラー素子の共振周波数を調整することができる。また、この質量調整部による共振周波数の調整作業では、従来のように精度よくレーザーを照射する必要がない分、複雑なシステムが必要ないので、容易に共振周波数を調整することができる。
【０００８】
上記第１の局面による振動ミラー素子において、好ましくは、質量調整部を構成する微粒子は、ミラー部の表面に食い込むように付着している。このように構成すれば、質量調整部を構成する微粒子がミラー部の表面に食い込んでいる分、質量調整部がミラー部から外れるのを抑制することができる。
【０００９】
上記第１の局面による振動ミラー素子において、好ましくは、質量調整部を構成する微粒子は、透明材料からなる。このように構成すれば、微粒子がミラー部の中央部近傍に付着した場合でも、微粒子が不透明な材料からなる場合と異なり、ミラー部の光反射性が損なわれるのを抑制することができる。
【００１０】
上記第１の局面による振動ミラー素子において、好ましくは、支持部は、ミラー部を回動可能に支持する一対の回動軸部を含み、質量調整部は、一対の回動軸部に対して略線対称になるように連続的に設けられている。このように構成すれば、一対の回動軸部に対して略線対称になるように連続的に設けられた質量調整部により、一対の回動軸部に対するミラー部の質量のバランスを取ることができるので、ミラー部の回動動作に与える影響を小さくしながら、振動ミラー素子の共振周波数を調整することができる。
【００１１】
この発明の第２の局面による振動ミラー素子の製造方法は、ミラー部と、ミラー部を振動可能に支持する支持部と、支持部を介してミラー部を共振振動させる駆動部とを含み、ミラー部の外周部近傍には、ミラー部の質量を調整するための微粒子がミラー部の表面に付着することにより形成された質量調整部が設けられている振動ミラー素子の製造方法であって、測定容器内にミラー部と支持部と駆動部とを配置する工程と、測定容器内に微粒子からなるエアロゾルを含むガスを供給する工程と、測定容器内に微粒子からなるエアロゾルを含むガスが供給された状態で、駆動部により支持部を介してミラー部を共振振動させながら、ミラー部の表面にエアロゾルを構成する微粒子を付着させてミラー部の外周部近傍に質量調整部を形成することにより、振動ミラー素子の共振周波数を所定の共振周波数に調整する工程とを備える。
【００１２】
この発明の第２の局面による振動ミラー素子の製造方法では、上記のように、ミラー部の表面に微粒子を付着させてミラー部の外周部近傍に質量調整部を形成することによって、質量調整部により、ミラー部の質量を調整することができるので、振動ミラー素子の共振周波数を調整することができる。また、この質量調整部による共振周波数の調整作業では、測定容器内に微粒子からなるエアロゾルを含むガスが供給された状態で、駆動部により支持部を介してミラー部を共振振動させることにより、容易にミラー部の表面にエアロゾルを構成する微粒子を付着させることができるので、従来のように精度よくレーザーを照射する場合と異なり、容易に共振周波数を調整することができる。また、共振振動させながらミラー部に微粒子を付着させて共振周波数を調整することによって、レーザーを照射する工程と、その後に共振振動させて共振周波数を確認する工程とを繰り返す場合に比べて、共振周波数の調整作業をより簡素化することができ、かつ、調整作業に要する時間も短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による振動ミラー素子の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による振動ミラー素子の構成を示す平面図である。
【図３】図２の１５０−１５０線に沿った断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による振動ミラー素子のミラー部の構成を示す拡大平面図である。
【図５】図４の２５０−２５０線に沿った断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による振動ミラー素子の駆動動作を説明するためのＹ方向に沿った模式的な断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による振動ミラー素子のミラー部が回動している状態を示すＹ方向に沿った模式的な断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による振動ミラー素子のミラー部が図７とは逆方向に回動している状態を示すＹ方向に沿った模式的な断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による振動ミラー素子のミラー部に質量調整部を設ける工程を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施形態の変形例による振動ミラー素子のミラー部を示す拡大平面図である。
【図１１】図１０の３５０−３５０線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
まず、図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による振動ミラー素子１００の構成について説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態による振動ミラー素子１００は、図１および図２に示すように、Ｓｉからなる基板１０と、４つの圧電素子２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび２０ｄとにより構成されている。
【００１７】
基板１０は、図１および図２に示すように、ミラー部１１と、ミラー部１１に接続された一対のトーションバー１２ａおよび１２ｂと、一対のトーションバー１２ａおよび１２ｂにそれぞれ接続された一対の可動部１３ａおよび１３ｂと、一対の可動部１３ａおよび１３ｂに接続された枠体１４とにより構成されている。なお、トーションバー１２ａおよび１２ｂは、本発明の「支持部」の一例であるとともに、本発明の「回動軸部」の一例である。
【００１８】
ミラー部１１は、図１、図２、図４および図５に示すように、Ｙ方向に長い楕円形の平板形状を有している。また、ミラー部１１は、後述するように、圧電素子２０ａ〜２０ｄに周期的な電圧が印加されて可動部１３ａおよび１３ｂが振動した場合に、一対のトーションバー１２ａおよび１２ｂを回動軸として共振振動を行うように構成されている。また、ミラー部１１は、レーザー光を反射するように構成されている。ミラー部１１の上面（矢印Ｚ１方向側の面）には、図５に示すように、レーザー光を反射させる反射膜１１ａが形成されている。反射膜１１ａは、ＡｌやＡｇなどの金属からなる。
【００１９】
一対のトーションバー１２ａおよび１２ｂは、図１および図２に示すように、それぞれ、Ｘ方向に延びる棒状に形成されている。このトーションバー１２ａおよび１２ｂは、ミラー部１１をＸ方向の両側から揺動可能に支持するよう構成されている。トーションバー１２ａの矢印Ｘ１方向側の端部は、ミラー部１１の矢印Ｘ２方向側の端部に接続されるとともに、トーションバー１２ｂの矢印Ｘ２方向側の端部は、ミラー部１１の矢印Ｘ１方向側の端部に接続されている。
【００２０】
一対の可動部１３ａおよび１３ｂは、図１〜図３に示すように、それぞれ、Ｙ方向に長い長方形の平板形状を有している。この一対の可動部１３ａおよび１３ｂは、それぞれ、トーションバー１２ａおよび１２ｂをミラー部１１とは反対側から支持するように構成されている。可動部１３ａの中央部は、トーションバー１２ａの矢印Ｘ２方向側の端部に接続されるとともに、可動部１３ｂの中央部は、トーションバー１２ａの矢印Ｘ１方向側の端部に接続されている。
【００２１】
一対の可動部１３ａおよび１３ｂの上面（矢印Ｚ１方向側の面）には、図１〜図３に示すように、４つの圧電素子２０ａ〜２０ｄが設けられている。４つの圧電素子２０ａ〜２０ｄのうちの２つの圧電素子２０ａおよび２０ｂは、可動部１３ａの上面で、トーションバー１２ａ（トーションバー１２ａが延びる方向に沿った直線）に対して略線対称になるように所定の間隔を隔てて配置されている。そして、残りの２つの圧電素子２０ｃおよび２０ｄは、可動部１３ｂの上面で、トーションバー１２ｂ（トーションバー１２ｂが延びる方向に沿った直線）に対して略線対称になるように所定の間隔を隔てて配置されている。なお、これらの圧電素子２０ａおよび２０ｂと、可動部１３ａとにより、本発明の「駆動部」が構成されている。また、これらの圧電素子２０ｃおよび２０ｄと、可動部１３ｂとによっても、本発明の「駆動部」が構成されている。
【００２２】
可動部１３ａ上の矢印Ｙ１方向側の圧電素子２０ａと、可動部１３ｂ上の矢印Ｙ１方向側の圧電素子２０ｃとは、図１に示すように、端子５０に電気的に接続されている。また、可動部１３ａ上の矢印Ｙ２方向側の圧電素子２０ｂと、可動部１３ｂ上の矢印Ｙ２方向側の圧電素子２０ｄとは、端子６０に電気的に接続されている。これらの端子５０および６０は、それぞれ、外部電源（たとえば、電圧印加装置３００（図９参照））に電気的に接続されるように構成されている。
【００２３】
４つの圧電素子２０ａ〜２０ｄは、図３に示すように、それぞれ、下部電極２１と、圧電体２２と、上部電極２３とが積層された構造を有している。圧電体２２は、下部電極２１および上部電極２３に電圧が印加された場合に、Ｙ方向に伸縮するように構成されている。なお、圧電体２２は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる。
【００２４】
枠体１４は、図１および図２に示すように、平面的に見て長方形の枠形状を有している。また、枠体１４は、可動部１３ａおよび１３ｂを支持するように構成されている。枠体１４の対向するＸ方向に沿った辺の内側には、可動部１３ａおよび１３ｂのＹ方向の両端部がそれぞれ接続されている。
【００２５】
ここで、本実施形態では、図１、図２、図４および図５に示すように、ミラー部１１の外周部近傍には、ミラー部１１の質量を調整するための質量調整部１１ｂが設けられている。質量調整部１１ｂは、約０．５μｍ以上約２０μｍ以下の大きさを有する微粒子がミラー部１１の表面に付着することにより形成されている。この微粒子は、透明材料であるＳｉＯ２からなる。なお、この微粒子は、図４に示すように、ミラー部１１とトーションバー１２ａおよび１２ｂのそれぞれとが接続された部分（ミラー部１１のＸ方向の両側端部）の近傍には付着していない。
【００２６】
また、質量調整部１１ｂは、図２および図４に示すように、平面的に見て一対のトーションバー１２ａおよび１２ｂ（トーションバー１２ａおよび１２ｂに沿って延びる直線、楕円形のミラー部１１ｂの短軸）に対して略線対称になるようにミラー部１１の外周部に沿って連続的に設けられている。また、質量調整部１１ｂは、楕円形のミラー部１１の長軸に対しても略線対称になるように構成されている。なお、質量調整部１１ｂのＹ方向の幅Ｗ１は、ミラー部１１の露出面のＹ方向の幅Ｗ２よりも小さくなるように構成されている。
【００２７】
また、質量調整部１１ｂは、図５に示すように、ミラー部１１の上面（矢印Ｚ１方向側の面）上の反射膜１１ａに食い込むように設けられている。また、質量調整部１１ｂは、ミラー部１１の上面だけでなく、ミラー部１１の下面（矢印Ｚ２方向側の面）にも同様に設けられている。
【００２８】
次に、図６〜図８を参照して、本発明の一実施形態による振動ミラー素子１００の駆動動作について説明する。
【００２９】
まず、図６に示すように、圧電素子２０ａ〜２０ｄの上部電極２３を、端子５０および６０（図１参照）を介して外部電源（たとえば、電圧印加装置３００（図９参照））に接続する。そして、振動ミラー素子１００の共振周波数と略等しい周波数の正弦波状の電圧を印加する。具体的には、４つの圧電素子２０ａ〜２０ｄのうち、矢印Ｙ１方向側に配置される圧電素子２０ａおよび２０ｃに対して、端子５０を介して同位相の電圧を印加する。また、矢印Ｙ２方向側に配置される圧電素子２０ｂおよび２０ｄに対して、端子６０を介して圧電素子２０ａおよび２０ｃとは逆位相の電圧を印加する。なお、４つの圧電素子２０ａ〜２０ｄのそれぞれの下部電極２１は接地されているものとする。
【００３０】
ここで、圧電素子２０ａ（２０ｃ）に負の電圧を印加すると、図７に示すように、圧電素子２０ａ（２０ｃ）がＹ方向に収縮して、可動部１３ａ（１３ｂ）の圧電素子２０ａ（２０ｃ）が形成された部分が凹形状に撓む。また、圧電素子２０ｂ（２０ｄ）に正の電圧を印加すると、圧電素子２０ｂ（２０ｄ）がＹ方向に伸張し、可動部１３ａ（１３ｂ）の圧電素子２０ｂ（２０ｄ）が形成された部分が凸形状に撓む。すると、可動部１３ａ（１３ｂ）は、Ｘ方向から見て、中央部から矢印Ｙ１方向側が相対的に低くなる（矢印Ｚ２方向側に下がる）とともに、矢印Ｙ２方向側が相対的に高くなる（矢印Ｚ１方向側に上がる）ように変形する。これにより、可動部１３ａ（１３ｂ）の中央部に接続されたトーションバー１２ａ（１２ｂ）は、矢印Ｑ１方向に傾く。その結果、トーションバー１２ａ（１２ｂ）に支持されたミラー部１１が矢印Ｑ１方向へ回動する。
【００３１】
逆に、圧電素子２０ａ（２０ｃ）に正の電圧を印加すると、図８に示すように、圧電素子２０ａ（２０ｃ）がＹ方向に伸張し、可動部１３ａ（１３ｂ）の圧電素子２０ａ（２０ｃ）が形成された部分が凸形状に撓む。また、圧電素子２０ｂ（２０ｄ）に負の電圧を印加すると、圧電素子２０ｂ（２０ｄ）がＹ方向に収縮し、可動部１３ａ（１３ｂ）の圧電素子２０ｂ（２０ｄ）が形成された部分が凹形状に撓む。すると、可動部１３ａ（１３ｂ）は、Ｘ方向から見て、中央部から矢印Ｙ１方向側が相対的に高くなる（矢印Ｚ１方向側に上がる）とともに、矢印Ｙ２方向側が相対的に低くなる（矢印Ｚ２方向側に下がる）ように変形する。これにより、可動部１３ａ（１３ｂ）の中央部に接続されたトーションバー１２ａ（１２ｂ）は、矢印Ｑ２方向に傾く。その結果、トーションバー１２ａ（１２ｂ）に支持されたミラー部１１が矢印Ｑ２方向へ回動する。
【００３２】
上記のように、圧電素子２０ａ（２０ｃ）と圧電素子２０ｂ（２０ｄ）とに、互いに逆位相の電圧を振動ミラー素子１００の共振周波数と略等しい周波数で印加すると、ミラー部１１は、所定の角度で回動を繰り返す共振振動を行う。そして、この時、ミラー部１１にレーザー光などを照射すると、ミラー部１１の回動角度に応じて反射光の反射角度が変化する。これにより、振動ミラー素子１００は、ミラー部１１に照射されたレーザー光などの反射光を走査させることができる。
【００３３】
次に、図１および図９を参照して、本発明の一実施形態による振動ミラー素子１００の製造工程について説明する。
【００３４】
本発明の一実施形態による振動ミラー素子１００を得るには、まず、図１に示すように、ミラー部１１と、トーションバー１２ａおよび１２ｂと、可動部１３ａおよび１３ｂと、枠体１４とからなる基板１０をＳｉにより形成する。そして、基板１０の可動部１３ａおよび１３ｂの上面（矢印Ｚ１方向側の面）に、下部電極２１、圧電体２２および上部電極２３をこの順に形成して、圧電素子２０ａ〜２０ｄ（図３参照）を形成する。なお、ミラー部１１の上面には、光を反射させる反射膜１１ａ（図５参照）を形成しておく。
【００３５】
そして、上記のように製造した基板１０のミラー部１１の表面にＳｉＯ２の微粒子を付着させて、ミラー部１１の外周部近傍に質量調整部１１ｂを形成すれば、本発明の一実施形態による振動ミラー素子１００が得られる。以下では、ミラー部１１の表面の外周部近傍にＳｉＯ２の微粒子からなる質量調整部１１ｂを形成する工程について説明する。
【００３６】
ミラー部１１の表面の外周部近傍にＳｉＯ２の微粒子からなる質量調整部１１ｂを形成するには、まず、図９に示すように、ガス供給口２０１とガス排出口２０２とを有するチャンバー２００と、種々の電圧を出力可能な電圧印加装置３００と、電圧印加装置３００の出力電圧を制御可能な制御用コンピュータ４００と、ＳｉＯ２の微粒子の入った容器５００とを準備する。なお、チャンバー２００は、本発明の「測定容器」の一例である。
【００３７】
そして、質量調整部１１ｂが形成されていない状態の振動ミラー素子１００をチャンバー２００内に配置する。この時、基板１０の可動部１３ａおよび１３ｂの矢印Ｙ１方向側に配置した圧電素子２０ａおよび２０ｃを、端子５０（図１参照）を介して電圧印加装置３００に電気的に接続しておくとともに、基板１０の可動部１３ａおよび１３ｂの矢印Ｙ２方向側に配置した圧電素子２０ｂおよび２０ｄを、端子６０を介して電圧印加装置３００に電気的に接続しておく。
【００３８】
そして、容器５００内のＳｉＯ２の微粒子にガス（たとえば、窒素や空気など）を吹き付けて、ＳｉＯ２の微粒子からなるエアロゾルを生成する。そして、このＳｉＯ２の微粒子からなるエアロゾルを含むガスをガス供給口２０１を介してチャンバー２００内に供給することにより、チャンバー２００内にＳｉＯ２の微粒子を浮遊させる。なお、エアロゾルとは、気体中に浮遊する微小な液体または固体の粒子のことである。
【００３９】
そして、ＳｉＯ２の微粒子をチャンバー２００内に浮遊させた状態で、チャンバー２００内の基板１０の圧電素子２０ａ〜２０ｄに、電圧印加装置３００により所定の電圧を印加する。具体的には、圧電素子２０ａ（２０ｃ）と圧電素子２０ｂ（２０ｄ）とに、互いに逆位相の電圧（図６参照）を印加して、基板１０のミラー部１１を共振振動させる。
【００４０】
ここで、ミラー部１１は、ＳｉＯ２の微粒子がチャンバー２００内で浮遊している状態で共振振動している。これにより、チャンバー２００内で浮遊しているＳｉＯ２の微粒子は、共振振動により変位しているミラー部１１の表面に衝突する。その結果、ＳｉＯ２の微粒子がミラー部１１の表面に食い込む（図５参照）ように付着する。なお、この時、ＳｉＯ２の微粒子は、ミラー部１１の表面の外周部近傍（図４の網掛け部参照）にのみ付着する一方、ミラー部１１の中央部にはほとんど付着しない。これは、ミラー部１１の外周部近傍は共振振動により高速に変位する一方、ミラー部１１の中央部は低速に変位するので、ミラー部１１の表面の外周部近傍とＳｉＯ２の微粒子との衝突の強さに比べて、ミラー部１１の表面の中央部とＳｉＯ２の微粒子との衝突の強さが小さいからであると考えられる。以上により、ミラー部１１の表面の外周部近傍に、ＳｉＯ２の微粒子からなる質量調整部１１ｂが形成される。
【００４１】
また、ミラー部１１の表面にＳｉＯ２の微粒子を付着させていくと、ミラー部１１の質量が徐々に大きくなり、振動ミラー素子１００の共振周波数が小さくなる方向に徐々にずれていく。これにより、質量調整部１１ｂが形成される前の振動ミラー素子１００の共振周波数が所定の共振周波数よりも大きい方向にずれていた場合に、振動ミラー素子１００の共振周波数を所定の共振周波数に調整することが可能となる。なお、チャンバー２００内に浮遊しているＳｉＯ２の微粒子の濃度を調節することで、共振周波数の調整にかかる時間を調節することが可能である。たとえば、共振周波数を小さく変化させてゆっくりと微調整を行いたい場合は、チャンバー２００内におけるＳｉＯ２の微粒子の濃度を小さくするとよい。また、共振周波数を短時間で大きく変化させたい場合には、チャンバー２００内におけるＳｉＯ２の微粒子の濃度を大きくするとよい。
【００４２】
上記のような共振周波数の調整作業中では、ミラー部１１の共振周波数のずれに対応するように電圧印加装置３００の出力電圧を制御用コンピュータ４００により制御して、ミラー部１１を共振振動させ続けておく必要がある。そこで、光源６００により共振振動しているミラー部１１にレーザー光を照射して、ミラー部１１により反射されたレーザー光を光位置検出センサ７００を介して制御用コンピュータ４００によりモニタリングする。これにより、制御用コンピュータ４００は、ミラー部１１の共振周波数のずれを測定することができるので、その共振周波数のずれに対応するように電圧印加装置３００の出力電圧を制御してミラー部１１を共振振動させ続けることができる。そして、振動ミラー素子１００の共振周波数を所定の共振周波数に調整できた時点で、ミラー部１１の共振振動を止めれば、本発明の一実施形態による振動ミラー素子１００が得られる。
【００４３】
本実施形態では、上記のように、ミラー部１１の外周部近傍に、ミラー部１１の質量を調整するための微粒子（ＳｉＯ２の微粒子）をミラー部１１の表面に付着させることにより形成された質量調整部１１ｂを設けることによって、質量調整部１１ｂにより、ミラー部１１の質量を調整することができるので、振動ミラー素子１００の共振周波数を調整することができる。また、この質量調整部１１ｂによる共振周波数の調整作業では、従来のように精度よくレーザーを照射する必要がない分、複雑なシステムが必要ないので、容易に共振周波数を調整することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、上記のように、質量調整部１１ｂを構成する微粒子（ＳｉＯ２の微粒子）を、ミラー部１１の表面に食い込むように付着させている。これにより、質量調整部１１ｂを構成する微粒子がミラー部１１の表面に食い込んでいる分、質量調整部１１ｂがミラー部１１から外れるのを抑制することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、上記のように、質量調整部１１ｂを構成する微粒子を、透明材料（ＳｉＯ２）により構成している。これにより、微粒子がミラー部１１の中央部近傍に付着した場合でも、微粒子が不透明な材料からなる場合と異なり、ミラー部１１の光反射性が損なわれるのを抑制することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、上記のように、トーションバー１２ａおよび１２ｂを、ミラー部１１を回動可能に支持するように一対設け、質量調整部１１ｂを、一対のトーションバー１２ａおよび１２ｂに対して略線対称になるように連続的に設けている。これにより、一対のトーションバー１２ａおよび１２ｂに対して略線対称になるように連続的に設けた質量調整部１１ｂにより、一対のトーションバー１２ａおよび１２ｂに対するミラー部１１の質量のバランスを取ることができるので、ミラー部１１の回動動作に与える影響を小さくしながら、振動ミラー素子１００の共振周波数を調整することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、上記のように、ミラー部１１の表面に微粒子（ＳｉＯ２の微粒子）を付着させてミラー部１１の外周部近傍に質量調整部１１ｂを形成することによって、質量調整部１１ｂにより、ミラー部１１の質量を調整することができるので、振動ミラー素子１００の共振周波数を調整することができる。また、この質量調整部１１ｂによる共振周波数の調整作業では、チャンバー２００内に微粒子からなるエアロゾルを含むガスが供給された状態で、可動部１３ａ、１３ｂおよび圧電素子２０ａ〜２０ｄによりトーションバー１２ａおよび１２ｂを介してミラー部１１を共振振動させることにより、容易にミラー部１１の表面にエアロゾルを構成する微粒子を付着させることができるので、従来のように精度よくレーザーを照射する場合と異なり、容易に共振周波数を調整することができる。また、共振振動させながらミラー部１１に微粒子を付着させて共振周波数を調整することによって、レーザーを照射する工程と、その後に共振振動させて共振周波数を確認する工程とを繰り返す場合に比べて、共振周波数の調整作業をより簡素化することができ、かつ、調整作業に要する時間も短縮することができる。
【００４８】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４９】
たとえば、上記実施形態では、ミラー部を楕円形の平板形状を有するように構成する例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、たとえば、図１０および図１１に示すように、ミラー部１１ｃを長方形の平板形状を有するように構成してもよい。このようにミラー部１１ｃを長方形の平板形状を有するように構成しても、上記実施形態と同様に、微粒子からなる質量調整部１１ｄは、ミラー部１１ｃの表面の外周部近傍（図１０の網掛け部分）にのみ付着する。
【００５０】
また、上記実施形態では、本発明の振動ミラー素子として、圧電体を用いた圧電駆動型の振動ミラー素子を用いる例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、振動ミラー素子として、静電駆動型の振動ミラー素子を用いてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、本発明の微粒子として、透明材料であるＳｉＯ２の微粒子を用いる例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、微粒子として、たとえば、透明プラスチックの微粒子を用いてもよいし、透明材料でない微粒子（金属、セラミックス、有機高分子などの微粒子）を用いてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、圧電体がＰＺＴからなる例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、圧電体は、ＰＺＴ以外の鉛、チタンおよびジルコニウムを主成分とした酸化物からなる圧電材料や、他の圧電材料により形成されていてもよい。たとえば、圧電体層として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ジルコン酸ランタン酸鉛（（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、ニオブ酸ナトリウム（ＮａＮｂＯ３）などの圧電材料を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１１、１１ｃ  ミラー部
１１ｂ、１１ｄ  質量調整部
１２ａ、１２ｂ  トーションバー（支持部、回動軸部）
１３ａ、１３ｂ  可動部
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ  圧電素子
１００  振動ミラー素子
２００  チャンバー（測定容器）
【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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