CN103097937A - 振动反射镜器件 - Google Patents

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神野伊策
井上尚树
村山学
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Abstract

本发明提供一种能够容易地制造的具有用于检测驱动的检测用电极的振动反射镜器件。该振动反射镜器件(100)具有反射镜部(1)和用于驱动反射镜部的驱动部(4、5);上述驱动部配置有用于通过被施加电压来使驱动部变形并驱动的驱动用电极(44、54)和用于检测驱动部的变形量的检测用电极(45、55)。

Description

振动反射镜器件
技术领域
本发明涉及振动反射镜器件,特别涉及具有用于检测变形量的检测用电极的振动反射镜器件。
背景技术
以往,已知具有用于检测变形量的检测用电极的振动反射镜器件。例如,在日本特开2009-229517号公报中公开了这样的振动反射镜器件。
在上述日本特开2009-229517号公报中公开了一种促动器(actuator)(振动反射镜器件),该促动器包括:可摆动的反射镜;驱动电极,其借助静电力以非接触状态使反射镜摆动;扭杆(torsion bar),其与反射镜的端部相连接,并随着驱动电极使反射镜摆动而扭曲变形;角度检测传感器。在该日本特开2009-229517号公报中所述的促动器中,利用角度检测传感器检测扭杆的由扭曲变形产生的变形量,并根据上述变形量获得反射镜的偏转角。角度检测传感器包括:压敏电阻,其以一体方式形成在扭杆的表面;一对电压测量片(检测用电极),用于检测压敏电阻所产生的电压;一对偏置电流片,用于向压敏电阻供给偏置电流。此外,驱动电极以俯视时与反射镜的一部分重叠的状态形成在反射镜的下方。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-229517号公报
发明内容
所要解决的问题
然而,在日本特开2009-229517号公报所述的促动器中,由于驱动电极与反射镜的一部分重叠,因此在制造促动器的工序中,需要分开进行以一体方式在扭杆的表面形成角度检测传感器的压敏电阻等的制造工序和形成驱动电极的制造工序。
本发明是为了解决上述问题而提出的,本发明的一个目的在于,提供一种能够容易地制造具有用于检测驱动的检测用电极的振动反射镜器件。
用于解决问题的手段及发明的效果
本发明的一个方案的振动反射镜器件具有反射镜部和用于驱动反射镜部的驱动部;驱动部配置有用于通过被施加电压来使驱动部变形并驱动的驱动用电极和用于检测驱动部的变形量的检测用电极。
如上所述,在本发明的一个方案的振动反射镜器件中,通过在驱动部配置驱动用电极和检测用电极,可以用相同的制造工序形成驱动用电极和检测用电极。由此,不需要用不同的制造工序形成驱动用电极和检测用电极,从而可以容易地制造具有用于检测驱动部的驱动的检测用电极的振动反射镜器件。
优选地,在上述一个方案的振动反射镜器件中,检测用电极沿着驱动用电极的长度方向延伸。若这样构成,则能够利用检测用电极容易地检测沿着驱动用电极的长度方向的驱动部的变形。
在这种情况下,优选地,检测用电极在长度方向上的长度为驱动用电极在长度方向上的长度的一半以上。若这样构成,则能够使检测用电极以能够准确地检测驱动部的变形量的大小形成,因此能够准确地检测驱动部的变形量。此外,即使将检测用电极在长度方向上的长度设为驱动用电极在长度方向上的长度的一半,也能够准确地检测驱动部的变形量,这一点是本申请的发明人认真检查的结果及所观察出来的结构。
在上述检测用电极沿着驱动用电极的长度方向上延伸的振动反射镜器件中,优选地,检测用电极在长度方向上的长度比驱动用电极在长度方向上的长度小。若这样构成,则能够抑制驱动部的检测用电极所占的比例变大,从而能够抑制因驱动部的驱动用电极所占的比例变小而引起驱动部的驱动力变小。
在上述一个方案的振动反射镜器件中,优选地,驱动用电极和检测用电极以相互绝缘的状态被配置。若这样构成,则能够抑制发生因驱动用电极与检测用电极突然发生短路等而造成无法利用检测用电极准确地检测驱动部的变形量的情况。
在上述一个方案的振动反射镜器件中,优选地,检测用电极随着驱动部的变形而变形。若这样构成,则能够在不妨碍驱动部的变形的情况下,借助随着驱动部的变形而变形的检测用电极准确地检测驱动部的变形。
在上述一个方案的振动反射镜器件中,优选地,检测用电极配置在驱动部的与反射镜部相反一侧的一侧面附近。若这样构成,则能够经由与反射镜部相反一侧的一侧面附近容易地连接检测用电极与外部的端子。
在这种情况下,优选地:驱动部在上述一侧面沿着上述驱动部的长度方向以直线状延伸,并在上述反射镜部一侧的另一侧面从上述驱动部在长度方向上的中央向两端部向上述一侧面一侧倾斜;检测用电极沿着驱动部的长度方向以直线状延伸。若这样构成,则能够以在检测用电极在长度方向上的长度不过于小的状态使驱动部的另一侧面向一侧面一侧倾斜,来使驱动部在宽度方向上的宽度从中央向两端部慢慢地缩小。由此,能够以使检测用电极保持能够检测驱动部的变形量的长度(尺寸)的状态减少驱动部的平面面积,来实现驱动部的轻量化。
在上述一个方案的振动反射镜器件中,优选地:检测用电极沿着驱动用电极的长度方向延伸;驱动用电极和检测用电极均以通过长度方向上的中央并沿着向宽度方向延伸的直线为边界大致对称。若这样构成,则能够通过相对于直线大致对称而形成的驱动用电极来使驱动部相对于该直线大致对称地变形。并且,通过相对于直线大致对称的检测用电极能够更加准确地检测驱动部的变形量。
在上述一个方案的振动反射镜器件中,优选地:驱动部包括:固定端,位于驱动部在长度方向上的大致中央,一对自由端,位于驱动部在长度方向上的两端部;一对自由端相对于固定端向与驱动部的表面垂直的方向位移,来使驱动部挠曲变形为凹形状及凸形状;检测用电极基于驱动部挠曲变形为凹形状及凸形状,来检测驱动部的变形量。若这样构成,则能够通过检测用电极容易地检测基于挠曲变形成凹形状及凸形状的驱动部的变形量。
在上述一个方案的振动反射镜器件中,优选地,驱动用电极和检测用电极配置在同一面上。若这样构成,则能够更加容易地用相同的制造工序同时形成驱动用电极和检测用电极,并且能够更加容易地制造振动反射镜器件。
在这种情况下,优选地,通过对相同的金属层印刻图形来形成驱动用电极和检测用电极。若这样构成,则能够在短时间内利用一个工序形成驱动用电极和检测用电极。
在上述驱动用电极和检测用电极配置在同一面上的振动反射镜器件中,优选地,驱动用电极配置成以与检测用电极的外周部相隔开的状态包围检测用电极的周围。若这样构成,则能够一边沿着检测用电极的外周部实现驱动用电极和检测用电极之间的物理性绝缘,一边向周围被驱动用电极包围的检测用电极准确地传递驱动用电极的变形。
在上述驱动用电极和检测用电极配置在同一面上的振动反射镜器件中,优选地:驱动部包括共用压电体和配置在共用压电体的一面上的共用电极;驱动用电极配置在共用压电体的另一面上的第一区域,检测用电极配置在共用压电体的另一面上的与第一区域不同的第二区域;在驱动部中,通过向共用电极与驱动用电极之间施加电压,来使共用压电体变形;检测用电极用于检测随着共用压电体变形而产生的检测用电极与共用电极之间的电位差。若这样构成,则能够在驱动用电极和检测用电极共用压电体和共用电极,从而不需要分别在驱动用电极及检测用电极设置压电体及电极。由此,能够简化振动反射镜器件的结构,从而能够实现振动反射镜器件的小型化。并且,由于不需要设置分别与驱动用电极及检测用电极相对应的压电体及电极的制造工序,因此能够更加容易地形成振动反射镜器件。
在上述一个方案的振动反射镜器件中,优选地:驱动部包括:驱动用压电体,通过驱动用电极被施加电压而变形,检测用压电体,随着驱动用压电体的变形而变形;检测用电极用于检测随着检测用压电体变形而产生的电压。若这样构成,则与驱动用电极和检测用电极共用一个压电体的情况不同,可以对与驱动用电极相对应的驱动用压电体和与检测用电极相对应的检测用压电体进行分离。由此,能够使驱动用压电体和驱动用电极容易地以能够产生预定的驱动力的大小形成。并且,检测用压电体和检测用电极可以容易地以能够准确地检测驱动部的变形量的大小形成。
在这种情况下,优选地:驱动用电极配置在驱动用压电体的表面的大致整个区域;检测用电极配置在检测用压电体的表面的大致整个区域。若这样构成,则与借助遍及驱动用压电体的表面的大致整个区域而形成的驱动用电极对驱动用压电体的大致整个区域施加电压的量相应地,能够有效地使驱动用压电体变形,从而能够更加抑制驱动部的驱动力变小。并且,通过遍及检测用压电体的表面的大致整个区域而形成的检测用电极,基于驱动部变形的范围的大致所有的部分,能够准确地检测驱动部的变形量。
在上述驱动部包括驱动用压电体和检测用压电体的振动反射镜器件中,优选地:驱动部设有:驱动部分,具有驱动用压电体和驱动用电极,检测部分,具有检测用压电体和检测用电极;检测部分配置在驱动部分的表面上。若这样构成,则借助配置在驱动部分的表面上的检测部分能够容易地检测驱动部分的变形。
在上述一个方案的振动反射镜器件中,优选地:驱动部包括:第一驱动部,配置有第一驱动用电极和第一检测用电极,第二驱动部,配置有第二驱动用电极和第二检测用电极;第一驱动用电极和第二驱动用电极在长度方向上具有大致相同的长度,第一检测用电极和第二检测用电极构成为在长度方向上具有大致相同的长度。若这样构成,则能够使相对于要施加的电压的大小的第一驱动部的变形量和第二驱动部的变形量大致相同,并且能够使第一检测用电极的检测精度和第二检测用电极的检测精度大致相同。由此,能够一边通过大小大致相同的第一驱动用电极和第二驱动用电极稳定地驱动反射镜部,一边利用第一检测用电极和第二检测用电极以大致相同的检测精度分别检测第一驱动部的变形和第二驱动部的变形。
在这种情况下,优选地:还具有:一对第一梁部,一端部侧分别与反射镜部的两侧相连接,用于支撑反射镜部,一对第二梁部,分别与一对第一梁部的另一端部侧相连接,所述一对第二梁部的一端侧与第一驱动部相连接,所述一对第二梁部的另一端侧与第二驱动部相连接;经由一对第一梁部和一对第二梁部来传递上述第一驱动部及上述第二驱动部的变形,来使反射镜部倾斜。若这样构成,则经由一对第一梁部和一对第二梁部通过第一驱动部和第二驱动部能够准确地使反射镜部倾斜。
在上述一个方案的振动反射镜器件中,优选地,反射镜部和驱动部一体形成。若这样构成,则容易地形成反射镜部和驱动部。并且,能够准确地向反射镜部传递基于驱动部的变形产生驱动力。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的振动反射镜器件的结构的立体图。
图2是表示本发明的第一实施方式的振动反射镜器件的结构的平面图。
图3是图2中所示的振动反射镜器件的沿着900-900线的放大剖视图。
图4是图2中所示的振动反射镜器件的沿着910-910线的放大剖视图。
图5是图2中所示的振动反射镜器件的沿着920-920线的放大剖视图。
图6是表示本发明的第一实施方式的振动反射镜器件倾斜了预定倾斜角度的状态的立体图。
图7是表示为了确认本发明的效果而进行检测灵敏度测定时使用的悬臂(cantilever)的平面图。
图8是用于说明为了确认本发明的效果而进行的检测灵敏度测定的图。
图9是表示为了确认本发明的效果而进行的检测灵敏度测定的结果的表。
图10是表示为了确认本发明的效果而进行的检测灵敏度测定的结果的曲线图。
图11是表示本发明的第二实施方式的振动反射镜器件的结构的平面图(俯视图)。
图12是图11中所示的振动反射镜器件的沿着930-930线的放大剖视图。
图13是表示本发明的第三实施方式的振动反射镜器件的结构的平面图(仰视图)。
图14是图13中所示的振动反射镜器件的沿着940-940线的放大剖视图。
图15是表示本发明的第一变形例的振动反射镜器件的结构的平面图。
图16是表示本发明的第二变形例的振动反射镜器件的结构的平面图。
图17是表示本发明的第三变形例的振动反射镜器件的结构的平面图。
图18是表示本发明的第四变形例的振动反射镜器件的结构的平面图。
具体实施方式
下面,将参照附图,对本发明的具体实施方式进行说明。
(第一实施方式)
首先,参照图1至图6,对本发明的一实施方式的振动反射镜器件100的结构进行说明。
如图1及图2所示,本发明的第一实施方式的振动反射镜器件100包括:反射镜部1、扭杆2a、2b、杆3a、3b、驱动部4、5、固定部6a、6b。并且,反射镜部1、扭杆2a、2b、杆3a、3b、驱动部4的基部40(参照图1)、驱动部5的基部50(参照图1)、固定部6a、6b通过相同的Si基板一体形成。并且,振动反射镜器件100在长度方向(Y方向)上大,在宽度方向(X方向)上小。此外,扭杆2a、2b是本发明的“第一梁部”的一例,杆3a、3b是本发明的“第二梁部”的一例。并且,驱动部4和驱动部5分别是本发明的“第一驱动部”及“第二驱动部”的一例。
反射镜部1形成为大致圆形状,用于反射光。并且,扭杆2a、2b均沿着振动反射镜器件100的长度方向(Y方向)延伸。并且,扭杆2a在Y方向上的一端部(Y2侧)与反射镜部1相连接,扭杆2a在Y方向上的另一端部(Y1侧)与杆3a相连接。并且,扭杆2b在Y方向上的一端部(Y1侧)与反射镜部1相连接,扭杆2b在Y方向上的另一端部(Y2侧)与杆3b相连接。
并且,杆3a在Y1侧沿着振动反射镜器件100的宽度方向(X方向)延伸,杆3b在Y2侧沿着X方向延伸。并且,杆3a在X方向上的一端部(X1侧)与基部40(驱动部4)相连接,杆3a在X方向上的另一端部(X2侧)与基部50(驱动部5)相连接。并且,杆3b在X方向上的一端部(X1侧)与基部40(驱动部4)相连接,杆3b在X方向上的另一端部(X2侧)与基部50(驱动部5)相连接。上述杆3a、3b借助基部40、50(驱动部4、5)的变形可以在X方向上倾斜并扭曲变形。
并且,反射镜部1借助扭杆2a、2b向A1方向及A2方向(参照图1)倾斜,并且可振动地被可扭曲变形的扭杆2a、2b支撑。由此,经由杆3a、3b、扭杆2a、2b传递驱动部4、5的变形,来使反射镜部1倾斜。
并且,扭杆2a、2b可与反射镜部1共振。由此,反射镜部1通过共振而倾斜,而倾斜角度在杆3a、3b的倾斜角度以上。其结果,若向反射镜部1照射激光等,与反射镜部1的倾斜角度对应地,反射光的反射角度发生变化。由此,能够利用振动反射镜器件100使激光等向预定的方向进行扫描。
并且,如图2所示,驱动部4、5具有长度L1并沿着长度方向(Y方向)延伸。并且,驱动部4的X1侧的侧面部4a沿着Y方向以直线状延伸,驱动部5的X2侧的侧面部5a沿着Y方向上以直线状延伸。此外,侧面部4a及侧面部5a是本发明的“一侧面”的一例。
另一方面,驱动部4的X2侧的侧面部4b从中央部4c向Y1侧的端部4d及Y2侧的端部4e连续向X1侧倾斜,从而使宽度方向(X方向)上的宽度变小。并且,驱动部5的X1侧的侧面部5b从中央部5c向Y1侧的端部5d及Y2侧的端部5e连续向X2侧倾斜,从而使宽度方向(X方向)上的宽度变小。此外,驱动部4、5在驱动部4的中央部4c及驱动部5的中央部5c中在X方向上具有宽度W1。此外,侧面部4b、5b是本发明的“另一侧面”的一例,中央部4c、5c是本发明的“中央”的一例。
并且,驱动部4的Y1侧的端部4d与杆3a的X1侧的端部相连接,而Y2侧的端部4e与杆3b的X1侧的端部相连接。并且,驱动部5的Y1侧的端部5d与杆3a的X2侧的端部相连接,而Y2侧的端部5e与杆3b的X2侧的端部相连接。
并且,在驱动部4的中央部4c的X1侧的侧面部4a形成有向X1侧突出的固定部6a。并且,在驱动部5的中央部5c的X2侧的侧面部5a形成有向X1侧突出的固定部6b。上述固定部6a、6b借助紫外线固化粘合剂等固定在未图示的基台,当驱动部4、5通过变形为凹形状或凸形状而进行振动时,上述固定部6a、6b具有固定端的功能。
并且,如图3至图5所示,驱动部4包括基部40、绝缘层41。驱动部4还包括由下部电极42、压电体层43、驱动用电极44、检测用电极45构成的压电器件46。并且,驱动部5包括基部50、绝缘层51。驱动部5还包括由下部电极52、压电体层53、驱动用电极54、检测用电极55构成的压电器件56。此外,下部电极42、52是本发明的“共用电极”的一例,压电体层43、53是本发明的“共用压电体”的一例。并且,驱动用电极44、54分别是本发明的“第一驱动用电极”及“第二驱动用电极”的一例,检测用电极45、55分别是本发明的“第一检测用电极”及“第二检测用电极”的一例。
具体而言,在基部40的上表面上(Z1侧)的大致整个表面及基部50的上表面上的大致整个表面分别形成有绝缘层41、51。上述绝缘层41、51均由SiO2构成。并且,在绝缘层41的上表面上的大致整个表面及绝缘层51的上表面上的大致整个表面分别形成有下部电极42、52。上述下部电极42、52均由Pt构成,并均借助未图示的端子与外部进行电连接。
并且,在下部电极42的上表面上的大致整个表面及下部电极52的上表面上的大致整个表面分别形成有压电体层43、53。上述压电体层43、53均由锆钛酸铅(PZT)形成,并在膜厚方向(Z方向)上被分极,若施加电压,上述压电体层43、53沿Y方向(参照图5)进行伸缩。
此外,下部电极42及压电体层43均被驱动用电极44及检测用电极45共用,下部电极52及压电体层53均被驱动用电极54及检测用电极55共用。
在这里,在第一实施方式中,如图3至图5所示,在压电体层43的上表面上(Z1侧),驱动用电极44和检测用电极45以通过分隔区域47隔开预定的间隔的状态形成。并且,在压电体层53的上表面上,驱动用电极54和检测用电极55以通过分隔区域57隔开预定的间隔的状态形成。即,驱动用电极44和检测用电极45形成在压电体层43的上表面上的不同的区域,驱动用电极54和检测用电极55形成在压电体层53的上表面上的不同的区域。其结果,驱动用电极44和检测用电极45相互绝缘,并且驱动用电极54和检测用电极55相互绝缘。
并且,驱动用电极44、54分别遍及驱动部4、5的大致整个表面而形成,在长度方向(Y方向)上具有长度L1。
并且,分隔区域47、57分别包围检测用电极45、55的外周部,驱动用电极44、54分别包围分隔区域47、57。即,驱动用电极44、54分别以经由分隔区域47、57与检测用电极45、55的外周部相隔开的状态包围检测用电极45、55。
并且,通过对由Pt或Cr-Au合金形成的相同的金属层印刻图形来形成驱动用电极44及检测用电极45、驱动用电极54及检测用电极55。
并且,如图2所示,检测用电极45、55沿着长度方向(Y方向)延伸。并且,检测用电极45形成在离固定部6a近的驱动部4的与反射镜部1相反一侧(X1侧)的侧面部4a附近,检测用电极55形成在离固定部6b近的驱动部5的与反射镜部1相反一侧(X2侧)的侧面部5a附近。由此,与在从固定部6a(6b)脱离的位置(驱动部4(5)的X2(X1)侧的侧面部4b(5b)附近等)上形成检测用电极45(检测用电极55)的情况相比,能够将使形成在后面将要说明的配线26a(26b)的周围的分隔区域47(57)所占的区域减小。因此,能够相应地将驱动用电极44(54)所占的区域增大,从而能够抑制驱动部4(5)的驱动力变小。
并且,检测用电极45、55俯视时具有大致矩形形状,在Y方向上具有长度L2,在X方向上具有宽度W2。此时,检测用电极45、55在Y方向上的长度L2为驱动部4、5在Y方向上的长度L1的大致一半。并且,检测用电极45、55在X方向上的宽度W2为驱动部4的中央部4c及驱动部5的中央部5c在X方向上的宽度W1的大约5分之1的大小。此外,检测用电极45、55在X方向上的宽度W2分别与检测用电极45、55的检测灵敏度基本具有比例关系。并且,检测用电极45、55分别以驱动部4的中央部4c及驱动部5的中央部5c为边界沿长度方向(Y方向)相对称。
并且,如图3至图5所示,在与分隔区域47、57相对应的压电体层43、53的上表面上,未形成有任何物质。
并且,如图2所示,驱动用电极44在压电体层43的上表面上(Z1侧)遍及除了形成有检测用电极45的区域与形成有分隔区域的47区域之外的大致所有的驱动部4而形成。并且,驱动用电极54在压电体层53的上表面上遍及除了形成有检测用电极55的区域与形成有分隔区域57的区域之外的大致所有的驱动部5而形成。即,驱动用电极44、54分别在压电体层43、53的上表面上遍及能够形成的区域的整个区域而形成。由此,在驱动部4、5(压电体层43、53)中,可以使驱动力变大。此外,驱动部4、5相同,驱动用电极44、54与在Y方向上具有长度L1。
并且,驱动用电极44与从固定部6a一侧开始延伸的配线16a相连接,驱动用电极54与从固定部6b一侧开始延伸的配线16b相连接。驱动用电极44、54分别与上述配线16a、16b、未图示的端子相连接,从而与外部进行电连接。
并且,可对驱动用电极44、54施加电压,以分别在驱动用电极44与下部电极42之间、驱动用电极54与下部电极52之间产生电位差。由此,通过向驱动用电极44与下部电极42之间施加电压来使压电体层43变形,并且通过向驱动用电极54与下部电极52之间施加电压来使压电体层53变形。此时,随着压电体层43、53(驱动部4、5)的变形,检测用电极45、55也分别变形。
具体而言,如图6所示,通过向驱动用电极44与下部电极42(参照图3及图4)施加电压,来使驱动部4将固定部6a附近的中央部4c作为固定端,并将Y1侧的端部4d及Y2侧的端部4e作为自由端,而沿着与驱动部4的向X方向及Y方向扩展的表面垂直的Z方向挠曲变形为凹形状及凸形状。同样,通过向驱动用电极54与下部电极52(参照图3及图4)施加电压,来使驱动部5将固定部6b附近的中央部5c作为固定端,并将Y1侧的端部5d及Y2侧的端部5e作为自由端,而沿着与驱动部5的向X方向及Y方向上扩展的表面垂直的Z方向挠曲变形为凹形状及凸形状。
并且,向驱动用电极44、54与下部电极42、52施加的电压的波形主要为正弦波。由此,驱动部4、5从未变形的状态挠曲变形为凹形状之后,再次回到未变形的状态,之后挠曲变形成凸形状,反复进行这种振动运动。并且,向驱动部4的驱动用电极44及下部电极42施加的电压的相位和向驱动部5的驱动用电极54及下部电极52施加的电压的相位相反。对驱动部4、5施加的电压的频率和与反射镜部1、扭杆2a、2b以及驱动部4、5的共振频率大致一致。由此,借助来自驱动部4、5的驱动力使反射镜部1、扭杆2a、2b共振,因此可以利用比杆3a、3b的倾斜角度还大的角度使反射镜部1在A1方向及A2方向(参照图1)上进行振动运动。此外,驱动部4、5的变形量与反射镜部1振动运动时的偏转角相对应。
并且,检测用电极45与从固定部6a一侧延伸的配线26a相连接,检测用电极55与从固定部6b一侧延伸的配线26b相连接。上述配线26a、26b分别与未图示的端子相连接,检测用电极45、55与外部的端子(未图示)进行电连接。此外,在驱动部4的配线26a的周围及驱动部5的配线26b的周围也分别形成有分隔区域47、57。
并且,在第一实施方式中,检测用电极45检测随着压电体层43挠曲变形而产生的检测用电极45与下部电极42之间的电位差,并且检测用电极55检测随着压电体层53挠曲变形而产生的检测用电极55与下部电极52之间的电位差。即,在检测用电极45检测基于压电体层43挠曲变形为凹形状及凸形状的变形量的驱动部4的变形量,并且在检测用电极55检测基于压电体层53挠曲变形为凹形状及凸形状的变形量的驱动部5的变形量。并且,在检测用电极45中相独立地检测驱动部4的挠曲变形及驱动部5的挠曲变形,并且在检测用电极55中相独立地检测驱动部5的挠曲变形及驱动部4的挠曲变形。由此,能够求出与驱动部4、5的变形量相对应的反射镜部1的偏转角。此外,检测用电极45、55分别随着驱动部4、5的变形而挠曲变形。
此外,为了最大限度地增大驱动部4(5)的驱动力,优选地,驱动用电极44(54)形成在最大限度地宽广的区域。另一方面,优选地,检测用电极45(55)以确保充分的检测灵敏度的状态形成在最小限度的区域,从而抑制驱动用电极44(54)的区域变小且驱动力下降。
在第一实施方式中,如上所述,可以通过向驱动部4、5分别配置驱动用电极44、54、检测用电极45、55,来用相同的制造工序形成驱动用电极44、54、检测用电极45、55。由此,不需要用不同的制造工序形成驱动用电极44、54、检测用电极45、55,因此能够容易地制造具有用于检测驱动部4、5的驱动的检测用电极45、55的振动反射镜器件100。并且,通过分别在驱动部4、5配置用于检测驱动部4、5的变形量的检测用电极45、55,能够通过分别配置在驱动部4、5的检测用电极45、55分别检测比较大的驱动部4自身及驱动部5自身的变形量。由此,根据驱动部4、5的变形量,能够更加准确地检测反射镜部1的位移量(偏转角)。
并且,在第一实施方式中,检测用电极45、55沿着长度方向(Y方向)延伸,借助检测用电极45及检测用电极55能够容易地检测沿着驱动用电极44、54的长度方向(Y方向)上的驱动部4、5的变形。
并且,在第一实施方式中,使检测用电极45、55在Y方向上的长度L2为驱动用电极44、54在Y方向上的长度L1的大致一半,从而能够确保为了准确地检测检测用电极45、55的变形量而所需的检测用电极45、55的面积,并能够准确地检测驱动部4、5的变形量。
并且,在第一实施方式中,使检测用电极45、55在Y方向上的长度L2为驱动用电极44、54在Y方向上的长度L1的大致一半,从而能够抑制驱动部4的检测用电极45所占的比例变得太大,并且能够抑制驱动部5的检测用电极55所占的比例变得太大。由此,能够抑制因驱动部4的驱动用电极44所占的比例变小且驱动部5的驱动用电极54所占的比例变小而引起驱动部4、5的驱动力变小。
并且,在第一实施方式中,使驱动用电极44(54)与检测用电极45(55)相互绝缘,从而能够抑制发生因驱动用电极44(54)与检测用电极45(55)突然发生短路等而造成无法利用检测用电极45(55)准确地检测驱动部4(5)的变形量的情况。
并且,在第一实施方式中,检测用电极45(55)随着驱动部4(5)变形而变形,从而能够在不妨碍驱动部4(5)变形的情况下通过随着驱动部4(5)变形而变形的检测用电极45(55)准确地检测驱动部4(5)的变形。
并且,在第一实施方式中,在离固定部6a近的驱动部4的与反射镜部1相反一侧(X1侧)的侧面部4a附近形成检测用电极45,并在离固定部6b近的驱动部5的与反射镜部1相反一侧(X2侧)的侧面部5a附近形成检测用电极55,从而经由与反射镜部1相反一侧的侧面部4a、5a附近,能够容易地分别与检测用电极45、55、外部的端子(未图示)相连接。
并且,在第一实施方式中,驱动部4的X1侧的侧面部4a沿着Y方向以直线状延伸成,驱动部5态X2侧的侧面部5a沿着Y方向上以直线状延伸。并且,驱动部4的X2侧的侧面部4b从中央部4c向Y1侧的端部4d及Y2侧的端部4e连续地向X1侧倾斜,驱动部5的X1侧的侧面部5b从中央部5c向Y1侧的端部5d及Y2侧的端部5e连续地向X2侧倾斜。若这样构成,能够以检测用电极45在Y方向上的长度L2不过于小的状态使驱动部4的X2侧的侧面部4b向X1侧倾斜,来使驱动部4在宽度方向(X方向)上的宽度从中央部4c向Y1侧的端部4d及Y2侧的端部4e慢慢地缩小。并且,能够以检测用电极55在Y方向上的长度L2不过于小的状态使驱动部5的X1侧的侧面部5b向X2侧倾斜,来使驱动部5在宽度方向(X方向)上的宽度从中央部5c向Y1侧的端部5d及Y2侧的端部5e慢慢地缩小。由此,能够以使检测用电极45、55保持能够检测驱动部4、5的变形量的长度(尺寸)的状态减少驱动部4、5的平面面积,来实现驱动部4、5的轻量化。
并且,在第一实施方式中,驱动部4(5)将固定部6a(6b)附近的中央部4c(5c)作为固定端,并将Y1侧的端部4d(5d)及Y2侧的端部4e(5e)作为自由端,而沿着与驱动部4(5)的X方向及Y方向扩展的表面垂直的Z方向挠曲变形为凹形状及凸形状,从而能够借助检测用电极45(55)容易地检测基于挠曲变形为凹形状及凸形状的驱动部4(5)的变形量。
并且,在第一实施方式中,驱动用电极44、54分别以经由分隔区域47、57与检测用电极45的外周部及检测用电极55的外周部相隔开的状态包围检测用电极45、55,从而能够在确保驱动用电极44与检测用电极45之间的绝缘及驱动用电极54与检测用电极55之间的绝缘的状态利用相同的制造工序同时形成处于接触被抑制的状态的驱动用电极44及检测用电极45、处于相互相隔开的状态的驱动用电极54。由此,能够更加容易地制造振动反射镜器件100。并且,驱动用电极44、54与检测用电极45、55之间的物理性的绝缘分别沿着检测用电极45的外周部及检测用电极55的外周部来实现,相对于周围分别被驱动用电极44、54包围的检测用电极45、55,能够准确地传递驱动用电极44、54的变形。
并且,在第一实施方式中,对由Pt或Cr-Au合金形成的相同的金属层印刻图形来形成驱动用电极44、45及驱动用电极54、55,从而能够在短时间内利用一个工序形成驱动用电极44(54)及检测用电极45(55)。
并且,在第一实施方式中,向驱动用电极44(54)与下部电极42(52)之间施加电压来使压电体层43(53)挠曲变形,并在检测用电极45(55)检测随着压电体层43(53)挠曲变形而产生的检测用电极45(55)与下部电极42(52)之间的电位差,从而能够使驱动用电极44(54)和检测用电极45(55)共用压电体层43(53)及下部电极42(52),因此不需要分别在驱动用电极44(54)及检测用电极45(55)设置压电体层及下部电极。由此,能够简化振动反射镜器件100的结构,并且能够实现振动反射镜器件100的小型化。并且,不需要用于分别设置与驱动用电极44(54)及检测用电极45(55)相对应的压电体层及下部电极的制造工序,因此能够更加容易地形成振动反射镜器件100。
并且,在第一实施方式中,驱动用电极44、54均在长度方向(Y方向)上具有长度L1,检测用电极45、55均在Y方向上具有长度L2,从而能够使相对于要施加的电压的大小的驱动部4的变形量与驱动部5的变形量大致相同,并且能够使检测用电极45的检测精度与检测用电极55的检测精度大致相同。由此,能够一边通过大小大致相同的驱动用电极44、54稳定地驱动反射镜部1,一边利用检测用电极45、55以大致相同的检测精度检测驱动部4的变形及驱动部5的变形。
并且,在第一实施方式中,扭杆2a在Y方向上的一端部(Y2侧)与反射镜部1相连接,扭杆2a在Y方向上的另一端部(Y1侧)与杆3a相连接。并且,扭杆2b在Y方向上的一端部(Y1侧)与反射镜部1相连接,扭杆2b在Y方向上的另一端部(Y2侧)与杆3b相连接。并且,杆3a在X方向上的一端部(X1侧)与驱动部4相连接,杆3a在X方向上的另一端部(X2侧)与驱动部5相连接。并且,杆3b在X方向上的一端部(X1侧)与驱动部4相连接,杆3b在X方向上的另一端部(X2侧)与驱动部5相连接。并且,通过经由杆3a、3b和扭杆2a、2b来传递驱动部4、5的变形,来使反射镜部1倾斜,从而经由杆3a、3b和扭杆2a、2b借助驱动部4、5能够准确地使反射镜部1倾斜。
并且,在第一实施方式中,使反射镜部1、扭杆2a、2b、杆3a、3b、驱动部4的基部40、驱动部5的基部50、固定部6a、6b由相同的Si基板一体形成,从而能够容易地形成反射镜部1、扭杆2a、2b、杆3a、3b、驱动部4的基部40、驱动部5的基部50、固定部6a、6b。并且,能够准确地向反射镜部1传递基于驱动部4、5的变形的驱动力。
接着,将参照图7至图10,说明为了确认上述的本发明的第一实施方式的效果而进行的检测灵敏度测定。
在上述检测灵敏度测定中,作为实施例1、实施例2及实施例3,分别利用互不相同的悬臂型的检查部件200来对检测用电极205在长度方向(Y方向)上的长度L2进行测定。
具体而言,如图7所示,以使俯视时具有矩形形状的检查部件200的一侧作为固定端的方式用固定部件210固定该一侧,而将另一侧作为自由端。并且,如图8所示,检查部件200由基部201、绝缘层(未图示)、压电器件206构成,该压电器件206由形成于绝缘层的上表面上的下部电极(未图示)、压电体层203(参照图7)、驱动用电极204(参照图7)及检测用电极205(参照图7)构成。此外,检查部件200在长度方向(Y方向)上的长度L1为2mm(2000μm)。
并且,如图7所示,俯视时具有矩形形状的驱动用电极204在Y方向上的长度与检查部件200在Y方向上的长度L1相同。并且,与驱动用电极204隔开预定的间隔地形成俯视时具有矩形形状的检测用电极205。此外,驱动用电极204与检测用电极205在宽度方向(X方向)上的宽度相同。
在此,在实施例1的检查部件200中,检测用电极205在Y方向上的长度L2为2mm(2000μm)。即,检测用电极205在Y方向上的长度L2与驱动用电极204在Y方向上的长度(检查部件200在Y方向上的长度)L1相同。并且,在实施例2的检查部件200中,检测用电极205在Y方向上的长度L2为1mm(1000μm)。即,检测用电极205在Y方向上的长度L2为驱动用电极204在Y方向上的长度L1的一半。此外,实施例2的检查部件200与上述第一实施方式的驱动部4、5相对应。并且,在实施例3的检查部件200中,检测用电极205在Y方向上的长度L2为0.5mm(500μm)。即,检测用电极205在Y方向上的长度L2为驱动用电极204在Y方向上的长度L1的4分之1。
然后,施加电压以使上述实施例1、实施例2及实施例3的检查部件200的下部电极(未图示)与驱动用电极204之间产生电位差,从而如图8所示,使压电体层203(检查部件200)变形为在铅直方向(Z方向)上翘曲。此时,利用检测电压来检测随着压电体层203变形而产生的下部电极(未图示)与检测用电极205之间的电位差。
并且,在检测电压的同时利用激光多普勒振动计220测量检查部件200的自由端一侧的变形量。具体而言,从配置在检查部件200的上方的激光多普勒振动计220向检查部件200的自由端一侧的上表面照射激光,将其反射光利用激光多普勒振动计220进行测量,从而得出检查部件200的自由端一侧的变形量。然后,将检测电压的大小与压电体层203的自由端一侧的变形量之比作为检测灵敏度来得出。
作为检测灵敏度测定的结果,如图9所示,在实施例1中,检查部件200的自由端一侧的变形量为57.7μm、检测电压为251mV。由此,实施例1的检测灵敏度为4.4(=251/57.7)(mV/μm)。并且,在实施例2中,检查部件200的自由端一侧的变形量为56.1μm、检测电压为235mV。由此,实施例2的检测灵敏度为4.2(=235/56.1)(mV/μm)。并且,在实施例3中,检查部件200的自由端一侧的变形量为57.7μm、检测电压为170mV。由此,实施例3的检测灵敏度为2.9(=170/57.7)(mV/μm)。
如图10所示,根据上述检测灵敏度测定的结果判明如下:通过增大检测用电极205在Y方向上的长度L2,来使检测灵敏度变大。
并且,在实施例1及实施例2中,检测灵敏度大于4mV/μm,另一方面,在实施例3中,检测灵敏度小于3mV/μm。由此可以认为,在实施例3中,随着检测灵敏度变小,容易地受到与检测用电极205相连接的未图示的电路等中发生不必要的电位差引起的噪声的影响。即可以认为,在实施例3中,很难准确地检测驱动部的变形量。另一方面可以认为,在实施例1及实施例2中,随着检测灵敏度变大,很难受到噪声的影响,因此与实施例3相比能够更加准确地检测驱动部的变形量。由此可以认为,实施例1及实施例2在得到能充分确保检测灵敏度的本发明的效果上更为优选。
并且,判明为检测用电极205的长度L2与检测灵敏度具有对数函数的关系。即,判明为,在检测用电极205在Y方向上的长度L2为检查部件200在Y方向上的长度(驱动用电极204在Y方向上的长度)L1的一半以上的实施例1及实施例2的情况下,即使增大检测用电极205的长度L2,检测灵敏度也不会过于变大。由此,本申请的发明人发现,即使将检测用电极205在Y方向上的长度L2设为检查部件200在Y方向上的长度(驱动用电极204在Y方向上的长度)L1的一半,也能够确保充分的检测灵敏度。
在这里,若要最大限度地增大第一实施方式的振动反射镜器件100的驱动部4、5的驱动力,就需要在最大限度地宽广的区域形成驱动用电极204。为此,优选地,检测用电极205以确保充分的检测灵敏度的状态形成在最小限度的区域。由此,可增大驱动力的同时确保充分的检测灵敏度的实施例2(检测用电极205的长度L2为驱动用电极204的长度L1的一半)相比实施例1(检测用电极205的长度L2与驱动用电极204的长度L1相同),检测用电极205形成在更小的区域,因此实施例2是优选的例子。
因此可以认为,本发明的第一实施方式的与驱动部4、5相对应的实施例2的检查部件200是增大驱动力的同时确保充分的检测灵敏度的最有效的结构。
(第二实施方式)
接着,将参照图11及图12,对本发明的第二实施方式的振动反射镜器件300的结构进行说明。与上述第一实施方式不同,在该第二实施方式中将要说明的例子是,遍及驱动部分304a、305a的大致整个表面分别形成驱动用电极344、354,并且驱动用电极344、354的上表面上分别形成包括检测用电极374的检测部分370及包括检测用电极384的检测部分380。
如图11及图12所示,第二实施方式的振动反射镜器件300的驱动部304、305分别包括驱动部分304a、305a、检测部分370、380。如图12所示,驱动部分304a包括基部40、绝缘层41、下部电极42、压电体层343、驱动用电极344。并且,驱动部分305a包括基部50、绝缘层51、下部电极52、压电体层353、驱动用电极354。并且,如图11所示,在压电体层343、353(参照图12)的上表面上(Z1侧),驱动用电极344、354以遍及大致整个表面的方式情况。此外,驱动部304、305分别是本发明的“第一驱动部”及“第二驱动部”的一例,压电体层343、353分别是本发明的“驱动用压电体”的一例。并且,驱动用电极344、354分别是本发明的“第一驱动用电极”及“第二驱动用电极”的一例。
在这里,在第二实施方式中,驱动用电极344、354的上表面上分别形成有沿着长度方向(Y方向)延伸的矩形形状的检测部分370、380。如图12所示,在上述检测部分370、380,从下方(Z2侧)向上方(Z1侧)依次层压有绝缘体层371、381、下部电极372、382、压电体层373、383、检测用电极374、384。即,与第一实施方式不同,驱动用电极344及检测用电极374不共用下部电极及压电体层,并且驱动用电极354及检测用电极384也不共用下部电极及压电体层。此外,检测用电极374、384分别是本发明的“第一检测用电极”及“第二检测用电极”的一例。
并且,绝缘体层371、381均由聚酰亚胺形成。并且,绝缘体层371用于使驱动用电极344与下部电极372绝缘,绝缘体层381用于使驱动用电极354与下部电极382绝缘。并且,下部电极372、382均由Pt形成,并分别借助未图示的端子与外部进行电连接。并且,压电体层373、383均由锆钛酸铅(PZT)形成。此外,压电体层373、383是本发明的“检测用压电体”的一例。
并且,检测用电极374、384分别遍及压电体层373、383的上表面上(Z1侧)的大致整个区域而形成。并且,检测用电极374、384均由Pt或Cr-Au合金形成。
并且,驱动用电极344及检测用电极374以直线B1为边界在长度方向(Y方向)上大致对称,其中,上述直线B1通过驱动部304的中央部4c并沿着X方向延伸。同样,驱动用电极354及检测用电极384以直线B2为边界在长度方向(Y方向)上大致对称,其中,上述直线B2通过驱动部405的中央部5c并沿着X方向延伸。
并且,在向驱动用电极344、354施加电压来使压电体层343、353(驱动部304、305)挠曲变形时,检测部分370、380分别随着驱动部304、305挠曲变形而变形。由此,在检测用电极374检测随着压电体层373挠曲变形而产生的检测用电极374与下部电极372之间的电位差,并在检测用电极384检测随着压电体层383的挠曲变形而产生的检测用电极384与下部电极382之间的电位差。
此外,第二实施方式的其他结构与上述第一实施方式相同。
在第二实施方式中,如上所述,对驱动用电极344(354)施加电压来使压电体层343(353)挠曲变形时,在检测用电极374(384)检测随着压电体层373(383)挠曲变形而产生的检测用电极374(384)与下部电极372(382)之间的电位差,从而与驱动用电极及检测用电极共用一个压电体的情况不同,能够对与驱动用电极344(354)相对应的压电体层343(353)及与检测用电极374(384)相对应的压电体层373(383)进行分离。由此,能够使压电体层343(353)及驱动用电极344(354)容易地以能够产生预定的驱动力的大小形成。并且,压电体层373(383)及检测用电极374(384)可以容易地以能够准确地检测驱动部304(305)的变形量的大小形成。
并且,在第二实施方式中,在压电体层343(353)的上表面上,驱动用电极344(354)分别遍及大致整个表面而形成,检测用电极374(384)分别遍及压电体层373(383)的上表面上的大致整个区域而形成,从而与借助遍及压电体层343(353)的上表面的大致整个区域而形成的驱动用电极344(354)对压电体层343(353)的大致整个区域施加电压的量相应地,能够有效地使压电体层343(353)变形,从而能够更加抑制驱动部304(305)的驱动力变小。并且,通过遍及压电体层373(383)的上表面的大致整个区域而形成的检测用电极374(384),基于驱动部304(305)变形的范围的大致所有的部分,能够准确地检测驱动部304(305)的变形量。
并且,在第二实施方式中,驱动用电极344及检测用电极374以直线B1为边界在长度方向(Y方向)上大致对称,其中,上述直线B1通过驱动部304的中央部4c并沿着X方向延伸,驱动用电极354及检测用电极384以直线B2为边界在长度方向(Y方向)上大致对称,其中,上述直线B2通过驱动部405的中央部5c并沿着X方向延伸,从而借助相对于直线B1及直线B2大致对称而形成的驱动用电极344、354,能够使驱动部304、305相对于直线B1及直线B2大致对称地变形。并且,借助相对于直线B1及直线B2大致对称而形成的检测用电极375、384,能够更加准确地检测驱动部304、305的变形量。
并且,在第二实施方式中,驱动部304、305分别包括驱动部分304a、305a、检测部分370、380,并且在驱动用电极344、354的上表面上分别形成沿着长度方向(Y方向)延伸的矩形形状的检测部分370、380,从而借助配置在驱动部分304a、305a的表面上的检测部分370、380,能够容易地检测驱动部分304a、305a的变形。
此外,第二实施方式的其他效果与上述第一实施方式相同。
(第三实施方式)
接着,将参照图13及图14,对本发明的第三实施方式的振动反射镜器件400的结构进行说明。与上述第二实施方式不同,在该第三实施方式中将要说明的例子是,在驱动部分304a的基部40的下表面上形成包括检测用电极474的检测部分470,并在驱动部分305a的基部50的下表面上形成包括检测用电极484的检测部分480。
如图13及图14所示,第三实施方式的振动反射镜器件400的驱动部404、405分别包括驱动部分304a、305a、检测部分470、480。并且,在基部40、50的下表面(Z2侧)上分别形成有沿着长度方向(Y方向)延伸的矩形形状的检测部分470、480。如图14所示,在上述检测部分470、480,从上方(Z1侧)至下方(Z2侧)依次层压有绝缘体层471、481、下部电极472、482、压电体层473、483、检测用电极474、484。并且,绝缘体层471、481均由SiO2形成。此外,驱动部404、405分别是本发明的“第一驱动部”及“第二驱动部”的一例,压电体层473、483是本发明的“检测用压电体”的一例。并且,检测用电极474、484分别是本发明的“第一检测用电极”及“第二检测用电极”的一例。
此外,第三实施方式的其他结构及效果与上述第二实施方式相同。
此外,应该注意的是,本次公开的实施方式在所有方面只是例示性的,而非限定。本发明的范围由权利要求书来表示,并非由上述实施方式的说明来表示,并且,本发明还包括在与权利要求书相同的意思及范围内的全部变更。
例如,虽然在上述第一实施方式中示出的是驱动部4(5)的宽度从中央部4c(5c)向端部4d(5d)、4e(5e)的连续变小的例子,但本发明并不局限于此。在本发明中,如图15中所示的第一变形例的振动反射镜器件500,驱动部504、505也可以构成为俯视时具有矩形形状。
并且,虽然在上述第一实施方式及第一变形例中示出的是检测用电极45(545)形成在离固定部6a近的驱动部4(504)的一端部侧(X1侧)的侧面部4a(504a)附近,而检测用电极55(555)形成在离固定部6b近的驱动部5(505)的另一端部侧(X2侧)的侧面部5a(505a)附近的例子,但本发明并不局限于此。在本发明中,如图16中所示的第二变形例的振动反射镜器件600,也可以使检测用电极645、655分别在驱动部604、605在宽度方向(X方向)上的大致中央沿着长度方向(Y方向)延伸。并且,如图17中所示的第三变形例的振动反射镜器件700,使检测用电极745在离固定部6a远的驱动部704的X2侧的侧面部504b附近沿着Y方向延伸,并使检测用电极755在离固定部6b远的驱动部705的X1侧的侧面部505b附近沿着Y方向延伸。
并且,虽然在上述第一实施方式中示出的是检测用电极45、55分别形成为以驱动部4的中央部4c及驱动部5的中央部5c为边界在长度方向(Y方向)上相互对称的例子,但本发明并不局限于此。在本发明中,如图18中所示的第四变形例的振动反射镜器件800,也可以构成为在驱动部804设置检测用电极845,而驱动部805则不设置检测用电极。还可以构成为仅向驱动部804在Y方向上的一侧(Y1侧)设置检测用电极845,而另一侧(Y2侧)设置检测用电极845。
并且,虽然在上述第一实施方式中示出的是使检测用电极45、55在长度方向(Y方向)上的长度L2为驱动用电极44、54在Y方向上的长度L1的大致一半的例子,但本发明并不局限于此。在本发明中,也可以使检测用电极在长度方向上的长度小于驱动用电极在长度方向上的长度的一半或大于驱动用电极在长度方向上的长度的大致一半。此外,为了确保充分的检测灵敏度,优选地,使检测用电极在长度方向上的长度在驱动用电极在长度方向上的长度的一半以上并小于驱动用电极在长度方向上的长度。
并且,虽然在上述第一实施方式至第三实施方式中示出的是向反射镜部1在宽度方向(X方向)上的两侧分别设置了驱动部4(304、404)及5(305、405),但本发明并不局限于此。在本发明中,也可以仅向反射镜部在X方向的一侧设置驱动部。
并且,虽然在上述第一实施方式中示出的是配置在压电体层43(53)的下表面上的下部电极42(52)形成在驱动部4(5)的大致整个表面,而将配置在压电体层43(53)的上表面上的电极分成驱动用电极44(54)及检测用电极45(55)的例子,但本发明并不局限于此。在本发明中,也可以使配置在压电体层的上表面上的电极形成在驱动部的大致整个表面,而将配置在压电体层的下表面上的电极分成驱动用电极及检测用电极。
并且,虽然在上述第一实施方式至第三实施方式中示出的是振动反射镜器件100(300、400)的反射镜部1仅向A1方向及A2方向(一维)倾斜的例子,但本发明并不局限于此。在本发明中,也可以在振动反射镜器件的外侧另行设置驱动部,使反射镜部向与A1方向及A2方向不同的方向倾斜并振动。由此,可以使反射镜部进行二维倾斜和振动。
并且,虽然在上述第一实施方式至第三实施方式中示出的是压电体层43、53、343、353、373、383、473、483都由锆钛酸铅(PZT)形成的例子,但本发明并不局限于此。在本发明中,也可以使用除了PZT之外的由以铅(Pb)、钛(Ti)及锆(Zr)为主要成分的氧化物形成的压电材料或其他压电材料来形成压电体层。例如,可以使用氧化锌(ZnO)、锆钛酸铅镧((Pb、La)(Zr、Ti)O3)、铌酸钾(KNbO3)、铌酸钠(NaNbO3)等压电材料来形成压电体层。

Claims (20)

1.一种振动反射镜器件(100、300、400),其特征在于,
具有反射镜部(1)和用于驱动上述反射镜部的驱动部(4、5、304、305、404、405);
上述驱动部配置有:
驱动用电极(44、54、344、354),用于通过被施加电压来使上述驱动部变形并驱动,
检测用电极(45、55、374、384、474、484),用于检测上述驱动部的变形量。
2.根据权利要求1所述的振动反射镜器件,其特征在于,上述检测用电极沿着上述驱动用电极的长度方向延伸。
3.根据权利要求2所述的振动反射镜器件,其特征在于,上述检测用电极在长度方向上的长度为上述驱动用电极在长度方向上的长度的一半以上。
4.根据权利要求2所述的振动反射镜器件,其特征在于,上述检测用电极在长度方向上的长度比上述驱动用电极在长度方向上的长度小。
5.根据权利要求1所述的振动反射镜器件,其特征在于,上述驱动用电极和上述检测用电极被配置为相互绝缘的状态。
6.根据权利要求1所述的振动反射镜器件,其特征在于,上述检测用电极随着上述驱动部的变形而变形。
7.根据权利要求1所述的振动反射镜器件,其特征在于,上述检测用电极配置在上述驱动部的与上述反射镜部相反一侧的一侧面(4a、5a)附近。
8.根据权利要求7所述的振动反射镜器件,其特征在于,
上述驱动部,在上述一侧面沿着上述驱动部的长度方向以直线状延伸,并在上述反射镜部一侧的另一侧面(4b、5b)从上述驱动部在长度方向上的中央(4c、5c)向两端部(4d、4e、5d、5e)向上述一侧面一侧倾斜;
上述检测用电极沿着上述驱动部的长度方向以直线状延伸。
9.根据权利要求1所述的振动反射镜器件(300、400),其特征在于,
上述检测用电极(374、384、474、484)沿着上述驱动用电极(344、354)的长度方向延伸;
上述驱动用电极及上述检测用电极均以直线(B1、B2)为边界大致对称,其中,所述将直线(B1、B2)通过上述长度方向上的中央并沿着宽度方向延伸。
10.根据权利要求1所述的振动反射镜器件,其特征在于,
上述驱动部包括:
固定端(4c、5c),位于上述驱动部在长度方向上的大致中央,
一对自由端(4d、4e、5d、5e,),位于上述驱动部的长度方向上的两端部;
上述一对自由端相对于上述固定端向与上述驱动部的表面垂直的方向发生位移,来使上述驱动部挠曲变形为凹形状及凸形状;
上述检测用电极基于上述驱动部挠曲变形为凹形状及凸形状,来检测上述驱动部的变形量。
11.根据权利要求1所述的振动反射镜器件(100),其特征在于,上述驱动用电极(44、54)和上述检测用电极(45、55)配置在同一面上。
12.根据权利要求11所述的振动反射镜器件,其特征在于,通过对相同的金属层印刻图形来形成上述驱动用电极和上述检测用电极。
13.根据权利要求11所述的振动反射镜器件,其特征在于,上述驱动用电极以与上述检测用电极的外周部相隔开的状态包围上述检测用电极的周围。
14.根据权利要求11所述的振动反射镜器件,其特征在于,
上述驱动部(4、5)包括共用压电体(43、53)和配置在上述共用压电体的一面上的共用电极(42、52);
上述驱动用电极配置在上述共用压电体的另一面上的第一区域,上述检测用电极配置在上述共用压电体的另一面上的与上述第一区域不同的第二区域;
在上述驱动部中,通过向上述共用电极与上述驱动用电极之间施加电压,来使上述共用压电体变形;
上述检测用电极用于检测因上述共用压电体变形而产生的上述检测用电极与上述共用电极之间的电位差。
15.根据权利要求1所述的振动反射镜器件(300、400),特征在于,
上述驱动部(304、305、404、405)包括:
驱动用压电体(343、353),因上述驱动用电极被施加电压而变形,
检测用压电体(373、383、473、483),随着上述驱动用压电体的变形而变形;
上述检测用电极用于检测因上述检测用压电体变形而产生的电压。
16.根据权利要求15所述的振动反射镜器件,其特征在于,
上述驱动用电极配置在上述驱动用压电体的表面的大致整个区域;
上述检测用电极配置在上述检测用压电体的表面的大致整个区域。
17.根据权利要求15所述的振动反射镜器件,其特征在于,
上述驱动部设有:
驱动部分(304a、305a),具有上述驱动用压电体及上述驱动用电极,
检测部分(370、380、470、480),具有上述检测用压电体及上述检测用电极;
上述检测部分配置在上述驱动部分的表面上。
18.根据权利要求1所述的振动反射镜器件,其特征在于,
上述驱动部包括:
第一驱动部(4、304、404),配置有第一驱动用电极(44、344)及第一检测用电极(45、374、474),
第二驱动部(5、305、405),配置有第二驱动用电极(54、354)及第二检测用电极(55、384、484);
上述第一驱动用电极及上述第二驱动用电极在长度方向上具有大致相同的长度,上述第一检测用电极及上述第二检测用电极在上述长度方向上具有大致相同的长度。
19.根据权利要求18所述的振动反射镜器件,其特征在于,
还具有:
一对第一梁部(2a、2b),一端部侧分别与上述反射镜部的两侧相连接,用于支撑上述反射镜部,
一对第二梁部(3a、3b),分别与上述一对第一梁部的另一端部侧相连接,所述一对第二梁部的一端侧与上述第一驱动部相连接,所述一对第二梁部的另一端侧与上述第二驱动部相连接;
经由上述一对第一梁部和上述一对第二梁部来传递上述第一驱动部及上述第二驱动部的变形,来使上述反射镜部倾斜。
20.根据权利要求1所述的振动反射镜器件,其特征在于,上述反射镜部和上述驱动部一体形成。
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