CN111433654A - 致动器装置 - Google Patents

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Abstract

致动器装置包括支承部、第1可动部、第2可动部和第2连结部。第2可动部具有：位于第1轴线上的第1可动部的两侧且与一对第1连结部连接的一对第1连接部；和位于第2轴线上的第1可动部的两侧且与一对第2连结部连接的一对第2连接部。一对第2连接部的各个在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时，包括具有比第2可动部中的一对第1连接部和一对第2连接部以外的部分宽的宽度的部分。在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时的一对第2连接部各自的内边缘具有向第2轴方向凹陷的凹部，在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时的一对第2连接部各自的外边缘具有向第2轴方向突出的凸部。

Description

致动器装置
技术领域
本发明的一个方面涉及例如作为MEMS(Micro Electro Mechanical Systems(微机电系统))器件而构成的致动器装置。
背景技术
作为MEMS器件，已知有一种致动器装置，其包括：支承部；第1可动部；包围第1可动部的框状的第2可动部；一对第1连结部，其在第1轴线上将第1可动部与第2可动部相互连结；一对第2连结部，其在与第1轴线正交的第2轴线上将第2可动部与支承部相互连结。在这样的致动器装置中，使第1可动部在第1轴线周围摆动，并且使第2可动部与第1可动部一起在第2轴线周围摆动(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-41234号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在如上所述的致动器装置中，为了抑制由于未意图的外力而第2可动部振动的情况，优选第2轴线周围的第2可动部的共振频率较高。另一方面，当第1可动部在第1轴线周围摆动时，存在由于其反作用而使第2可动部在第1轴线周围向与第1可动部相反侧变形的情况。在该情况下，存在为了使第1可动部仅摆动规定量而需要使第2连结部大幅变形的担忧。另外，也存在在未意图的部位产生应力的担忧。因此，优选抑制第1轴线周围的第2可动部的变形。
本发明的一个方面的目的在于，提供一种致动器装置，其使第1可动部在第1轴线周围摆动，并且使包围第1可动部的第2可动部在第2轴线周围摆动，在该致动器装置中，能够实现第2轴线周围的第2可动部的共振频率的确保和第1轴线周围的第2可动部的变形的抑制这两者。
解决问题的技术手段
本发明的一个方面的致动器装置，包括：支承部；第1可动部；以包围第1可动部的方式配置的框状的第2可动部；一对第1连结部，其配置于与第1轴线平行的第1轴方向上的第1可动部的两侧，以使第1可动部能够在第1轴线周围摆动的方式将第1可动部与第2可动部相互连结；和一对第2连结部，其配置于与和第1轴线正交的第2轴线平行的第2轴方向上的第2可动部的两侧，以使第2可动部能够在第2轴线周围摆动的方式将第2可动部与支承部相互连结，第2可动部具有：位于第1轴线上的第1可动部的两侧且与一对第1连结部连接的一对第1连接部；和位于第2轴线上的第1可动部的两侧且与一对第2连结部连接的一对第2连接部，一对第2连接部的各个在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时，包括具有比第2可动部中的一对第1连接部和一对第2连接部以外的部分宽的宽度的部分，在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时的一对第2连接部各自的内边缘具有向第2轴方向凹陷的凹部，在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时的一对第2连接部各自的外边缘具有向第2轴方向突出的凸部。
该致动器装置中，位于第2轴线上的第1可动部的两侧的一对第2连接部的各个包括具有比第2可动部的一对第1连接部和一对第2连接部以外的部分宽的宽度的部分。由此，能够抑制第2轴线周围的第2可动部的惯性扭矩的增加，并且能够提高第1轴线周围的第2可动部的惯性扭矩。其结果，能够实现第2轴线周围的第2可动部的共振频率的确保和第1轴线周围的第2可动部的变形的抑制这两者。另外，在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时的各第2连接部的内边缘具有向第2轴方向凹陷的凹部。由此，能够在第2轴方向上使第2可动部小型化，能够更加抑制第2轴线周围的第2可动部的惯性扭矩的增加。另外，在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时的各第2连接部的外边缘具有向第2轴方向突出的凸部。由此，能够更加提高第1轴线周围的第2可动部的惯性扭矩。再有，由于各第2连接部位于第2轴线上，因此能够进一步抑制第2轴线周围的第2可动部的惯性扭矩的增加。因此，根据该致动器装置，在使第1可动部在第1轴线周围摆动并且使包围第1可动部的第2可动部在第2轴线周围摆动的致动器装置中，能够实现第2轴线周围的第2可动部的共振频率的确保和第1轴线周围的第2可动部的变形的抑制这两者。
本发明的一个方面的致动器装置中，也可以是第2可动部还包括：位于第1轴方向上的一对第2连接部的一方的两侧且与一对第2连接部的一方连接的一对第1直线状部；和位于第1轴方向上的一对第2连接部的另一方的两侧且与一对第2连接部的另一方连接的一对第2直线状部，一对第1直线状部的各个和一对第2直线状部的各个沿着第1轴方向延伸。在该情况下，能够有效地抑制第2轴线周围的第2可动部的惯性扭矩的增加，并且能够有效地提高第1轴线周围的第2可动部的惯性扭矩。
本发明的一个方面的致动器装置中，也可以是第2可动部还包括：相对于一对第1直线状部的各个位于一对第2连接部的一方的相反侧且与一对第1直线状部连接的一对第3直线状部；和相对于一对第2直线状部的各个位于一对第2连接部的另一方的相反侧且与一对第2直线状部连接的一对第4直线状部，在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时，一对第3直线状部的一方沿着相对于第1轴线和第2轴线倾斜的方向延伸，一对第3直线状部的另一方相对于一对第3直线状部的一方关于第2轴线对称地延伸，一对第4直线状部的一方相对于一对第3直线状部的一方关于第1轴线对称地延伸，一对第4直线状部的另一方相对于一对第4直线状部的一方关于第2轴线对称地延伸。在该情况下，能够更加有效地抑制第2轴线周围的第2可动部的惯性扭矩的增加，并且能够更加有效地提高第1轴线周围的第2可动部的惯性扭矩。
本发明的一个方面的致动器装置中，也可以是第2可动部还包括：与一对第1连接部的一方和一对第2连接部的一方连接的第5直线状部；与一对第1连接部的一方和一对第2连接部的另一方连接的第6直线状部；与一对第1连接部的另一方和一对第2连接部的一方连接的第7直线状部；和与一对第1连接部的另一方和一对第2连接部的另一方连接的第8直线状部，在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时，第5直线状部沿着相对于第1轴线和第2轴线倾斜的方向延伸，第6直线状部相对于第5直线状部关于第1轴线对称地延伸，第7直线状部相对于第5直线状部关于第2轴线对称地延伸，第8直线状部相对于第6直线状部关于第2轴线对称地延伸。在该情况下，能够有效地抑制第2轴线周围的第2可动部的惯性扭矩的增加，并且能够有效地提高第1轴线周围的第2可动部的惯性扭矩。
本发明的一个方面的致动器装置中，也可以是凹部和凸部在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时，位于第2轴线上。在该情况下，能够进一步有效地抑制第2轴线周围的第2可动部的惯性扭矩的增加，并且能够进一步有效地提高第1轴线周围的第2可动部的惯性扭矩。
本发明的一个方面的致动器装置也可以还包括：以包围第1可动部的方式设置于第2可动部的螺旋状的线圈；和产生作用于线圈的磁场的磁场产生部。在该情况下，即使在第2可动部确保线圈的配置空间，也能够实现第2轴线周围的第2可动部的共振频率的确保和第1轴线周围的第2可动部的变形的抑制这两者。
本发明的一个方面的致动器装置中，也可以是线圈在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时，在第2轴线上配置于比一对第2连接部各自的内边缘更靠近外边缘的位置。在该情况下，能够进一步有效地提高第1轴线周围的第2可动部的惯性扭矩。
本发明的一个方面的致动器装置中，线圈也可以具有沿着与磁场正交的方向延伸的部分。在该情况下，能够使通过在线圈流通的电流与磁场的相互作用而产生的洛伦兹力增加。
本发明的一个方面的致动器装置中，线圈也可以由密度比构成第2可动部的材料高的金属材料构成，且埋入到第2可动部。在该情况下，能够进一步有效地提高第1轴线周围的第2可动部的惯性扭矩。
本发明的一个方面的致动器装置中，一对第2连接部的各个也可以包括具有比一对第1连接部的各个宽的宽度的部分。在该情况下，能够进一步有效地抑制第2轴线周围的第2可动部的惯性扭矩的增加，并且能够进一步有效地提高第1轴线周围的第2可动部的惯性扭矩。
本发明的一个方面的致动器装置中，凹部也可以在与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时，遍及一对第2连接部的各个中的与第1可动部相对的区域而设置。在该情况下，能够进一步有效地提高第1轴线周围的第2可动部的惯性扭矩。
本发明的一个方面的致动器装置中，一对第2连结部的各个也可以在从与第1轴线和第2轴线正交的方向观察时蜿蜒地延伸。在该情况下，能够提高各第2连结部的强度并且能够使各第2连结部的弹簧常数的调节容易化。再有，能够抑制装置在第2轴方向上大型化。
发明的效果
根据本发明的一个方面，在使第1可动部在第1轴线周围摆动并且使包围第1可动部的第2可动部在第2轴线周围摆动的致动器装置中，能够实现第2轴线周围的第2可动部的共振频率的确保和第1轴线周围的第2可动部的变形的抑制这两者。
附图说明
图1是一个实施方式的致动器装置的俯视图。
图2是沿着图1所示的II-II线的截面图。
图3是将图1的一部分放大表示的俯视图。
图4是表示变形例的俯视图。
具体实施方式
以下，关于本发明的一个实施方式，参照附图进行详细的说明。此外，在以下的说明中，对相同或者相当要素使用相同符号，省略重复的说明。
如图1所示，致动器装置1包括：支承部2；第1可动部3；第2可动部4；一对第1扭力杆(第1连结部)5、6；一对第2扭力杆(第2连结部)7、8；和磁场产生部9。支承部2、第1可动部3、第2可动部4、一对第1扭力杆5、6和一对第2扭力杆7、8例如通过SOI(Silicon on Insulator(绝缘层上硅))基板一体地形成。即，致动器装置1作为MEMS器件构成。在致动器装置1中，在相互正交的X轴(第1轴线)和Y轴(与第1轴线正交的第2轴线)各自的周围，使设置有镜面10的第1可动部3摆动。致动器装置1例如能够用于光通信用光开关、光扫描仪等。致动器装置1使用MEMS技术(图案化、蚀刻等)来制造。
磁场产生部9例如由采取了海尔贝克阵列(Halbach array)的永磁铁等构成。磁场产生部9例如产生在俯视时(从与X轴和Y轴正交的方向看的情况下)相对于X轴和Y轴的各个倾斜45度的方向D的磁场，作用于下述的线圈14。此外，磁场产生部9产生的磁场的方向D也可以在俯视时相对于X轴和Y轴倾斜45度以外的角度。
支承部2例如在俯视时具有四边形状的外形，形成为框状。支承部2相对于磁场产生部9配置在与X轴和Y轴正交的方向上的一方侧。第1可动部3在与磁场产生部9离开的状态下，配置在支承部2的内侧。第1可动部3包括主体部3a、环状部3b和一对连结部3c。
主体部3a在俯视时呈圆形形状，但也可以形成为椭圆形状、四边形状、菱形形状等的任意形状。在俯视时的主体部3a的中心P与X轴和Y轴的交点一致。在主体部3a的与磁场产生部相反侧的表面，例如利用由铝构成的金属膜设置有镜面10。镜面10设置于该表面的整个面，但也可以仅设置于该表面的一部分。环状部3b以在俯视时包围主体部3a的方式形成为环状。环状部3b在俯视时具有八边形的外形，但也可以具有圆形形状、椭圆形形状、四边形形状、菱形形状等的任意的外形。一对连结部3c配置于Y轴上的主体部3a的两侧，将主体部3a与环状部3b相互连结。
第2可动部4形成为框状，在与磁场产生部9离开的状态下，以包围第1可动部3的方式配置于支承部2的内侧。关于第2可动部4的详细的结构在后面说明。
第1扭力杆5、6配置于X轴上的第1可动部3的两侧。第1扭力杆5、6以使第1可动部3在X轴周围(以X轴为中心线)能够摆动的方式在X轴上将第1可动部3(环状部3b)与第2可动部4相互连结。各第1扭力杆5、6沿着X轴呈直线状延伸。本实施方式中，为了缓和作用于第1扭力杆5、6的应力，各第1扭力杆5、6的第1可动部3侧的端部的宽度越接近第1可动部3则越宽，第2可动部4侧的端部的宽度越接近第2可动部4则越宽。
第2扭力杆7、8配置于Y轴上的第2可动部4的两侧。第2扭力杆7、8以使第2可动部4在Y轴周围(以Y轴为中心线)能够摆动的方式在Y轴上将第2可动部4与支承部2相互连结。各第2扭力杆7、8在俯视时蜿蜒地延伸。各第2扭力杆7、8具有多个直线状部11和多个折返部12。直线状部11在与Y轴平行的Y轴方向(第2轴方向)上延伸，且在与X轴平行的X轴方向(第1轴方向)上排列地配置。折返部12将相邻的直线状部11的两端交替地连结。
致动器装置1还包括：一对线圈14、15；多个配线21、22、23、24；多个电极焊垫25、26、27、28。各线圈14、15以包围第1可动部3的方式设置于第2可动部4，在俯视时呈螺旋状。各线圈14、15在第1可动部3的周围卷绕多圈。一对线圈14、15以在俯视时在第2可动部4的宽度方向上交错地排列的方式配置。在图1中，配置有线圈14、15的区域R用阴影表示。在俯视时的线圈14、15的详细的形状和配置在后面说明。
图2是沿着图1所示的II-II线的截面图。如图2所示，在第2可动部4设置有具有与线圈14、15对应的形状的槽部31。在槽部31的内表面上设置有绝缘层32，在绝缘层32上设置有绝缘层33。各线圈14、15经由绝缘层32、33配置在槽部31内。各线圈14、15是埋入到第2可动部4的镶嵌配线。绝缘层34以覆盖线圈14、15和绝缘层33的方式设置。在绝缘层34上设置有绝缘层35。各绝缘层32～35例如由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等构成。各绝缘层32～35以覆盖支承部2、第1可动部3、第2可动部4、一对第1扭力杆5、6和一对第2扭力杆7、8的表面(与磁场产生部9相反侧的表面)的方式一体地形成。
各线圈14、15由密度比构成第2可动部4的材料高的金属材料构成。在本实施方式中，第2可动部4由硅构成，各线圈14、15由铜构成。各线圈14、15也可以由金构成。
各电极焊垫25～28设置于支承部2，从绝缘层35露出于外部。配线21与线圈14的一端和电极焊垫25电连接。配线21从线圈14的一端经由第2扭力杆7延伸至电极焊垫25。配线22与线圈14的另一端和电极焊垫26电连接。配线22从线圈14的另一端经由第2扭力杆8延伸至电极焊垫26。各配线21、22例如是与线圈14、15同样地构成的镶嵌配线，也可以是配置在支承部2等的表面上的配线。
配线23与线圈15的一端和电极焊垫27电连接。配线23从线圈15的一端经由第2扭力杆7延伸至电极焊垫27。配线24与线圈15的另一端和电极焊垫28电连接。配线24从线圈15的另一端经由第2扭力杆8延伸至电极焊垫28。各配线23、24例如可以是与线圈14、15同样地构成的镶嵌配线，也可以是配置在支承部2等的表面上的配线。
如以上所述构成的致动器装置1中，经由电极焊垫25、26和配线21、22对线圈14输入线性动作用的驱动信号时，通过与磁场产生部9产生的磁场的相互作用对线圈14作用洛伦兹力。利用该洛伦兹力与第2扭力杆7、8的弹性力的平衡，能够在Y轴周围使镜面10(第1可动部3)与第2可动部4一起进行线性动作。
另一方面，当经由电极焊垫27、28和配线23、24对线圈15输入共振动作用的驱动信号时，通过与磁场产生部9产生的磁场的相互作用对线圈15作用洛伦兹力。除了该洛伦兹力之外，还利用在共振频率的第1可动部3的共振，从而能够在X轴周围使镜面10(第1可动部3)进行共振动作。具体而言，对线圈15输入与X轴周围的第1可动部3的共振频率相等的频率的驱动信号时，第2可动部4在X轴周围以该频率稍微振动。该振动经由第1扭力杆5、6传递到第1可动部3，由此能够使第1可动部3在X轴周围以该频率摆动。
接着，说明第2可动部4的详细的结构。如图1所示，第2可动部4包括：一对第1连接部41A、41B；一对第2连接部42A、42B；一对第1直线状部43A、43B；一对第2直线状部44A、44B；一对第3直线状部45A、45B；和一对第4直线状部46A、46B。第2可动部4具有在俯视时分别关于X轴和Y轴对称的形状。在以下的说明中，所谓关于X轴或者Y轴对称是指在俯视时的对称。
第1连接部41A、41B位于X轴上的第1可动部3的两侧。各第1连接部41A、41B在俯视时具有与第1可动部3在X轴方向上相对的部分。各第1连接部41A、41B沿着Y轴方向延伸。第1连接部41A、41B连接于第1扭力杆5、6。即，第1扭力杆5、6在第1连接部41A、41B中连接于第2可动部4。
第2连接部42A、42B位于Y轴上的第1可动部3的两侧。各第2连接部42A、42B在俯视时具有与第1可动部3在Y轴方向上相对的部分。各第2连接部42A、42B沿着X轴方向延伸。第2连接部42A、42B连接于第2扭力杆7、8。即，第2扭力杆7、8在第2连接部42A、42B中连接于第2可动部4。
第1直线状部43A、43B位于X轴方向上的第2连接部42A的两侧，与第2连接部42A连接。各第1直线状部43A、43B沿着X轴方向延伸。第1直线状部43A、43B关于Y轴相互对称地配置。第2直线状部44A、44B位于X轴方向上的第2连接部42B的两侧，与第2连接部42B连接。各第2直线状部44A、44B沿着X轴方向延伸。第2直线状部44A、44B关于Y轴相互对称地配置。
第3直线状部45A、45B相对于各第1直线状部43A、43B位于第2连接部42A的相反侧，与第1直线状部43A、43B和第1连接部41A、41B连接。第3直线状部45A在俯视时沿着相对于X轴和Y轴的各个倾斜45度的方向延伸。第3直线状部45B相对于第3直线状部45A关于Y轴对称地延伸。此外，第3直线状部45A延伸的方向也可以相对于X轴和Y轴以45度以外的角度倾斜。
第4直线状部46A、46B相对于各第2直线状部44A、44B位于第2连接部42B的相反侧，与第2直线状部44A、44B和第1连接部41A、41B连接。第4直线状部46A相对于第3直线状部45A关于X轴对称地延伸。第4直线状部46B相对于第4直线状部46A关于Y轴对称地延伸，并且相对于第3直线状部45B关于X轴对称地延伸。
参照图3，关于第2连接部42A的结构进行更详细的说明。以下，关于第2连接部42A进行说明，第2连接部42B相对于第2连接部42A关于X轴对称地构成，具有与第2连接部42A同样的结构。在俯视时的第2连接部42A的内边缘51具有向Y轴方向凹陷的1个凹部52。凹部52相对于各第1直线状部43A、43B的内边缘向第1可动部3的相反侧凹陷。凹部52在俯视时位于Y轴上。凹部52在俯视时遍及第2连接部42A中的与第1可动部3相对的区域而设置。形成有凹部52的区域中的内边缘51以越接近Y轴与第1可动部3越远离的方式弯曲。没有形成凹部52的区域中的内边缘51沿着X轴方向延伸。在形成有凹部52的区域与没有形成凹部52的区域的边界上，内边缘51的曲率连续。
在俯视时的第2连接部42A的外边缘53具有向Y轴方向突出的1个凸部54。凸部54相对于各第1直线状部43A、43B的外边缘向第1可动部3的相反侧突出。凸部54在俯视时位于Y轴上。凸部54在俯视时遍及第2连接部42A中的与第1可动部3相对的区域而设置。凸部54不具有与凹部52对应的形状。即，外边缘53具有不沿着内边缘51的部分。形成有凸部54的区域中的外边缘53包括直线状部53a和一对弯曲部53b。直线状部53a沿着X轴方向延伸，在俯视时与Y轴交叉。各弯曲部53b具有以向内侧凹陷的方式弯曲的形状，连接于直线状部53a。在直线状部53a与各弯曲部53b的边界，外边缘53的曲率连续。一对弯曲部53b分别以在边界上曲率连续的方式与第1直线状部43A、43B的外边缘连接。
第2连接部42A包括在俯视时具有比第2可动部4中的第1连接部41A、41B和第2连接部42A、42B以外的部分宽的宽度的部分(宽幅部)。在本实施方式中，各直线状部43A～46B的宽度相互相等。因此，第2可动部4中的第1连接部41A、41B和第2连接部42A、42B以外的部分的宽度(最大宽度)W1为各直线状部43A～46B的宽度。第2连接部42A的宽度在Y轴上成为最小宽度W2。该最小宽度W2比宽度W1宽。因此，在本实施方式中，第2连接部42A的整体具有比宽度W1宽的宽度。
另外，第2连接部42A的最小宽度W2比各第1连接部41A、41B的宽度(最大宽度)W3宽。各第1连接部41A、41B的宽度W3比上述的宽度W1宽，但也可以与宽度W1相同，也可以比宽度W1窄。在图3中，第1连接部41A与第1扭力杆5之间的边界用点划线B表示。此外，第2可动部4中的某部分的宽度是指，在俯视时该部分的内边缘与外边缘之间的距离，换言之，是与X轴和Y轴正交的方向以及与该部分的延伸方向正交的方向(宽度方向)上的该部分的宽度。例如，第1连接部41A的宽度是X轴方向上的第1连接部41A的宽度，第2连接部42A的宽度是Y轴方向上的第2连接部42A的宽度。
接着，关于俯视时的线圈14、15的详细的形状和配置进行说明。如图1和图3所示，各线圈14、15在第1连接部41A、41B和各直线状部43A～46B中沿着第1连接部41A、41B和各直线状部43A～46B的延伸方向延伸。设置于第3直线状部45B和第4直线状部46A的各线圈14、15沿着与磁场产生部9产生的磁场正交的方向延伸。在第1连接部41A、41B和各直线状部43A～46B中，配置有线圈14、15的区域R的外边缘沿着第1连接部41A、41B和各直线状部43A～46B的外边缘，区域R的内边缘沿着第1连接部41A、41B和各直线状部43A～46B的内边缘。
如图3所示，第2连接部42A中的区域R包括第1部分55、一对第2部分56和一对第3部分57。第1部分55沿着X轴方向延伸，在俯视时与Y轴交叉。一对第2部分56位于X轴方向上的第1部分55的两侧，且与第1部分55连接。另一方的第2部分56沿着相对于X轴和Y轴的各个倾斜45度的方向延伸。另一方的第2部分56相对于一方的第2部分56关于Y轴对称地延伸。设置于另一方的第2部分56的各线圈14、15沿着与磁场产生部9产生的磁场正交的方向延伸。第1部分55配置在比第2连接部42A的内边缘51更靠近外边缘53的位置。即，第1部分55与内边缘51之间的距离比第1部分55与外边缘53之间的距离大。一对第3部分57相对于各第2部分56位于第1部分55的相反侧，与一对第2部分56和第1直线状部43A、43B中的区域R连接。各第3部分57沿着X轴方向延伸。此外，一方的第2部分56延伸的方向也可以相对于X轴和Y轴以45度以外的角度倾斜。
如以上所说明的那样，在致动器装置1中，位于Y轴上的第1可动部3的两侧的一对第2连接部42A、42B的各个包括具有比第2可动部4中的第1连接部41A、41B和第2连接部42A、42B以外的部分宽的宽度的部分。由此，能够抑制Y轴周围的第2可动部4的惯性扭矩的增加并且能够提高X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩。即，Y轴周围的第2可动部4的惯性扭矩越小，则Y轴周围的第2可动部4的共振频率变得越大。X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩越大，则在X轴周围第2可动部4越不容易发生变形。因此，在致动器装置1中，能够实现Y轴周围的第2可动部4的共振频率的确保和X轴周围的第2可动部4的变形的抑制这两者。
另外，在致动器装置1中，在俯视时的各第2连接部42A、42B的内边缘51具有向Y轴方向凹陷的凹部52。由此，能够在Y轴方向上使第2可动部4小型化，能够更加抑制Y轴周围的第2可动部4的惯性扭矩的增加。另外，在俯视时的各第2连接部42A、42B的外边缘53具有向Y轴方向突出的凸部54。由此，能够更加提高X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩。再有，由于各第2连接部42A、42B位于Y轴上，因此能够进一步抑制Y轴周围的第2可动部4的惯性扭矩的增加。因此，根据致动器装置1，在能够使第1可动部3在X轴周围摆动、并且能够使包围第1可动部3的第2可动部4在Y轴周围摆动的致动器装置1中，能够实现Y轴周围的第2可动部4的共振频率的确保、和X轴周围的第2可动部4的变形的抑制这两者。例如，根据致动器装置1，与在俯视时的第2可动部4的外形形成为大致菱形形状的情况比，能够有效地提高X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩。
在致动器装置1中，第2可动部4还具有第1直线状部43A、43B和第2直线状部44A、44B。由此，能够有效地抑制Y轴周围的第2可动部4的惯性扭矩的增加，并且能够有效地提高X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩。
在致动器装置1中，第2可动部4还具有第3直线状部45A、45B和第4直线状部46A、46B。由此，能够缩短第2可动部4的沿着Y轴方向延伸的部分的长度，其结果，能够更加有效地抑制Y轴周围的第2可动部4的惯性扭矩的增加，并且能够更加有效地提高X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩。
在致动器装置1中，凹部52和凸部54在俯视时位于Y轴上。由此，能够进一步有效地抑制Y轴周围的第2可动部4的惯性扭矩的增加，并且能够进一步有效地提高X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩。
致动器装置1包括线圈14、15和磁场产生部9。由此，即使在第2可动部4确保线圈14、15的配置空间，也能够实现Y轴周围的第2可动部4的共振频率的确保、和X轴周围的第2可动部4的变形的抑制这两者。
在致动器装置1中，各线圈14、15在Y轴上配置在比各第2连接部42A、42B的内边缘51更靠近外边缘53的位置。由此，能够进一步有效地提高X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩。
在致动器装置1中，各线圈14、15具有沿着与磁场正交的方向延伸的部分。由此，能够使通过在线圈14、15流通的电流与磁场的相互作用而产生的洛伦兹力增加。
在致动器装置1中，各线圈14、15由密度比构成第2可动部4的材料高的金属材料构成，埋入到第2可动部4。由此，能够进一步有效地提高X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩。
在致动器装置1中，各第2连接部42A、42B包括具有比各第1连接部41A、41B的宽度宽的宽度的部分。由此，能够进一步有效地抑制Y轴周围的第2可动部4的惯性扭矩的增加，并且能够进一步有效地提高X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩。
在致动器装置1中，凹部52在俯视时遍及各第2连接部42A、42B中的与第1可动部3相对的区域而设置。由此，能够进一步有效地提高X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩。另外，能够适当地确保第1可动部3摆动的空间。
在致动器装置1中，各第2扭力杆7、8在俯视时蜿蜒地延伸。由此，能够提高第2扭力杆7、8的强度，并且能够使第2扭力杆7、8的弹簧常数的调节容易化。再有，通过设置有凸部54，即使Y轴方向上的第2可动部4的长度增加的情况下，也能够在Y轴方向上抑制装置在Y轴方向上大型化。
以上，关于本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。例如，也可以如图4所示的变形例那样构成第2可动部4。在该变形例中，第2可动部4具有第5直线状部61、第6直线状部62、第7直线状部63和第8直线状部64。第5直线状部61与第1连接部41A和第2连接部42A连接。第6直线状部62与第1连接部41A和第2连接部42B连接。第7直线状部63与第1连接部41B和第2连接部42A连接。第8直线状部64与第1连接部41B和第2连接部42B连接。第5直线状部61在俯视时沿着相对于X轴和Y轴倾斜的方向延伸。第6直线状部62相对于第5直线状部61关于X轴对称地延伸。第7直线状部63相对于第5直线状部61关于Y轴对称地延伸。第8直线状部64相对于第6直线状部62关于Y轴对称地延伸。第8直线状部64相对于第7直线状部63关于X轴对称地延伸。根据这样的变形例，与上述实施方式同样地，也能够实现Y轴周围的第2可动部4的共振频率的确保、和X轴周围的第2可动部4的变形的抑制这两者。再有，第2可动部4具有直线状部61～64，由此能够有效地抑制Y轴周围的第2可动部4的惯性扭矩的增加、并且能够有效地提高X轴周围的第2可动部4的惯性扭矩。
在上述实施方式中，第1可动部3的驱动利用电磁力来进行，但第1可动部3的驱动也可以利用压电元件来进行。在该情况下，例如，在第2可动部4，也可以代替线圈14、15而设置用于使第1可动部3在X轴周围摆动的第1压电膜。第1压电膜例如配置于第2连接部42A、42B、第1直线状部43A、43B和第2直线状部44A、44B。另外，在第2扭力杆7、8设置用于使第2可动部4在Y轴周围摆动的第2压电膜。省略磁场产生部9。
在上述实施方式中，在Y轴周围使第1可动部3和第2可动部4线性动作，但也可以在Y轴周围使第1可动部3和第2可动部4共振动作。在上述实施方式中，在第2可动部4设置有一对线圈14、15，但也可以在第2可动部4仅设置一个线圈。在该情况下，通过对该线圈的驱动信号的输入，能够使第1可动部在X轴周围摆动并且使第2可动部4在Y轴周围摆动。或者，也可以在第1可动部3设置用于使第1可动部3在X轴周围摆动的1个线圈，并且在第2可动部4设置用于使第2可动部4在Y轴周围摆动的1个线圈。在上述实施方式中，可以在第2可动部4设置用于测量电动势的电动势监测线圈，也可以在支承部2设置用于测量温度的温度传感器线圈。各线圈14、15也可以不被埋入到第2可动部4，而配置在第2可动部4上。
各结构的材料和形状并不限于上述的材料和形状，能够采用各种材料和形状。第2连接部42A、42B的外边缘53也可以具有向Y轴方向突出的多个凸部。例如，外边缘53也可以具有关于Y轴相互对称地配置的一对凸部。在该情况下，也可以是2个凸部之间的外边缘53沿着X轴方向呈直线状延伸，第2扭力杆7、8连接于该直线状的部分。在该情况下，凸部在俯视时不位于Y轴上。同样地，第2连接部42A、42B的内边缘51也可以具有向Y轴方向凹陷的多个凹部，凹部在俯视时也可以不位于Y轴上。在俯视时的凹部52和凸部54的形状也可以是四边形状、半圆形状、半椭圆形状等的任意的形状。在凸部54也可以设置有狭缝或者凹部。
第2连接部42A、42B只要包含具有比第2可动部4中的第1连接部41A、41B和第2连接部42A、42B以外的部分的宽度W1宽的宽度的部分，则也可以包括具有与宽度W1相同的宽度或者比宽度W1窄的宽度的部分。第2连接部42A、42B也可以不包括具有比第1连接部41A、41B的宽度W3宽的宽度的部分。
第2可动部4的形状并不限定于上述的例子。例如，也可以不设置第3直线状部45A、45B和第4直线状部46A、46B，而是第1直线状部43A、43B和第2直线状部44A、44B与第1连接部41A、41B直接连接。或者，也可以不设置第1直线状部43A、43B和第2直线状部44A、44B，而是第3直线状部45A、45B和第4直线状部46A、46B与第2连接部42A、42B直接连接。第2可动部4可以在俯视时呈大致圆形形状、大致椭圆形形状、或者大致四边形形状等。也可以不设置环状部3b，而是第1扭力杆5、6与主体部3a直接连接。第1扭力杆5、6只要配置于X轴方向上的第1可动部3的两侧即可，也可以在X轴上以外的位置将第1可动部3与第2可动部4相互连结。第2扭力杆7、8只要配置于Y轴方向上的第2可动部4的两侧即可，也可以在Y轴上以外的位置将第2可动部4与支承部2相互连结。第2扭力杆7、8在俯视时也可以直线状地延伸。致动器装置1也可以是驱动镜面10以外的装置。各直线状部43A～46B只要沿着某方向延伸即可，在俯视时的直线状部43A～46B的至少一个的内边缘也可以具有凹部或者凸部，在俯视时的直线状部43A～46B的至少一个的外边缘也可以具有凹部或者凸部。
符号的说明
1…致动器装置、2…支承部、3…第1可动部、4…第2可动部、5、6…第1扭力杆(第1连结部)、7、8…第2扭力杆(第2连结部)、9…磁场产生部、14、15…线圈、41A、41B…第1连接部、42A、42B…第2连接部、43A、43B…第1直线状部、44A、44B…第2直线状部、45A、45B…第3直线状部、46A、46B…第4直线状部、51…内边缘、52…凹部、53…外边缘、54…凸部。

Claims (12)

1.一种致动器装置，其特征在于，
包括：
支承部；
第1可动部；
以包围所述第1可动部的方式配置的框状的第2可动部；
一对第1连结部，其配置于与第1轴线平行的第1轴方向上的所述第1可动部的两侧，以使所述第1可动部能够在所述第1轴线周围摆动的方式将所述第1可动部与所述第2可动部相互连结；和
一对第2连结部，其配置于与和所述第1轴线正交的第2轴线平行的第2轴方向上的所述第2可动部的两侧，以使所述第2可动部能够在所述第2轴线周围摆动的方式将所述第2可动部与所述支承部相互连结，
所述第2可动部具有：位于所述第1轴线上的所述第1可动部的两侧且与所述一对第1连结部连接的一对第1连接部；和位于所述第2轴线上的所述第1可动部的两侧且与所述一对第2连结部连接的一对第2连接部，
所述一对第2连接部的各个在从与所述第1轴线和所述第2轴线正交的方向观察时，包括具有比所述第2可动部中的所述一对第1连接部和所述一对第2连接部以外的部分宽的宽度的部分，
在从与所述第1轴线和所述第2轴线正交的方向观察时的所述一对第2连接部各自的内边缘具有向所述第2轴方向凹陷的凹部，在从与所述第1轴线和所述第2轴线正交的方向观察时的所述一对第2连接部各自的外边缘具有向所述第2轴方向突出的凸部。
2.如权利要求1所述的致动器装置，其特征在于，
所述第2可动部还包括：位于所述第1轴方向上的所述一对第2连接部的一方的两侧且与所述一对第2连接部的一方连接的一对第1直线状部；和位于所述第1轴方向上的所述一对第2连接部的另一方的两侧且与所述一对第2连接部的另一方连接的一对第2直线状部，
所述一对第1直线状部的各个和所述一对第2直线状部的各个沿着所述第1轴方向延伸。
3.如权利要求2所述的致动器装置，其特征在于，
所述第2可动部还包括：相对于所述一对第1直线状部的各个位于所述一对第2连接部的一方的相反侧且与所述一对第1直线状部连接的一对第3直线状部；和相对于所述一对第2直线状部的各个位于所述一对第2连接部的另一方的相反侧且与所述一对第2直线状部连接的一对第4直线状部，
在从与所述第1轴线和所述第2轴线正交的方向观察时，所述一对第3直线状部的一方沿着相对于所述第1轴线和所述第2轴线倾斜的方向延伸，所述一对第3直线状部的另一方相对于所述一对第3直线状部的一方关于所述第2轴线对称地延伸，所述一对第4直线状部的一方相对于所述一对第3直线状部的一方关于所述第1轴线对称地延伸，所述一对第4直线状部的另一方相对于所述一对第4直线状部的一方关于所述第2轴线对称地延伸。
4.如权利要求1所述的致动器装置，其特征在于，
所述第2可动部还包括：与所述一对第1连接部的一方和所述一对第2连接部的一方连接的第5直线状部；与所述一对第1连接部的一方和所述一对第2连接部的另一方连接的第6直线状部；与所述一对第1连接部的另一方和所述一对第2连接部的一方连接的第7直线状部；和与所述一对第1连接部的另一方和所述一对第2连接部的另一方连接的第8直线状部，
在从与所述第1轴线和所述第2轴线正交的方向观察时，所述第5直线状部沿着相对于所述第1轴线和所述第2轴线倾斜的方向延伸，所述第6直线状部相对于所述第5直线状部关于所述第1轴线对称地延伸，所述第7直线状部相对于所述第5直线状部关于所述第2轴线对称地延伸，所述第8直线状部相对于所述第6直线状部关于所述第2轴线对称地延伸。
5.如权利要求1～4中任一项所述的致动器装置，其特征在于，
所述凹部和所述凸部在从与所述第1轴线和所述第2轴线正交的方向观察时，位于所述第2轴线上。
6.如权利要求1～5中任一项所述的致动器装置，其特征在于，
还包括：以包围所述第1可动部的方式设置于所述第2可动部的螺旋状的线圈；和产生作用于所述线圈的磁场的磁场产生部。
7.如权利要求6所述的致动器装置，其特征在于，
所述线圈在从与所述第1轴线和所述第2轴线正交的方向观察时，在所述第2轴线上配置于比所述一对第2连接部各自的所述内边缘更靠近所述外边缘的位置。
8.如权利要求6或7所述的致动器装置，其特征在于，
所述线圈具有沿着与所述磁场正交的方向延伸的部分。
9.如权利要求6～8中任一项所述的致动器装置，其特征在于，
所述线圈由密度比构成所述第2可动部的材料高的金属材料构成，且埋入到所述第2可动部。
10.如权利要求1～9中任一项所述的致动器装置，其特征在于，
所述一对第2连接部的各个包括具有比所述一对第1连接部的各个宽的宽度的部分。
11.如权利要求1～10中任一项所述的致动器装置，其特征在于，
所述凹部在从与所述第1轴线和所述第2轴线正交的方向观察时，遍及所述一对第2连接部的各个中的与所述第1可动部相对的区域而设置。
12.如权利要求1～11中任一项所述的致动器装置，其特征在于，
所述一对第2连结部的各个在从与所述第1轴线和所述第2轴线正交的方向观察时蜿蜒地延伸。
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