CN1837892A - 驱动器和具有驱动器的光学装置以及该驱动器的制造方法 - Google Patents
驱动器和具有驱动器的光学装置以及该驱动器的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1837892A CN1837892A CN 200610059161 CN200610059161A CN1837892A CN 1837892 A CN1837892 A CN 1837892A CN 200610059161 CN200610059161 CN 200610059161 CN 200610059161 A CN200610059161 A CN 200610059161A CN 1837892 A CN1837892 A CN 1837892A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fixed fingers
- movable comb
- maintaining part
- comb portion
- driver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Micromachines (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
一种驱动器,备有:基部(20);对象物(30),其具有本体部(11),以及使本体部(11)相对于基部(20)可移动地保持的保持部(13);可动梳齿部(60),其从对象物(30)侧在相对于保持部(13)的形成方向大致垂直的方向上延伸;固定梳齿部(80),其从基部(20)在相对于保持部(13)的形成方向大致垂直的方向上延伸,并被配置于与可动梳齿部(60隔着间隔而啮合的位置。固定梳齿部(80),由以下部分构成:恒定电压施加固定梳齿(80A),其恒定地施加驱动电压;以及可变电压施加固定梳齿(80B),其用于将电压调整并施加。从而能够通过任意的驱动力对反射镜之类的对象物控制动作。
Description
技术领域
本发明涉及用于驱动诸如反射镜之类的对象物的驱动器(actuator)和具有驱动器的光学装置以及该驱动器的制造方法。
背景技术
作为MEMS(Micro Elecrtro Mechanical System)系统使用例如反射镜装置。为了旋转驱动该装置需要驱动器。作为这种驱动器,至此,存在使用平行平板驱动器和电磁驱动器。但是,在平行平板驱动器中,若可动板和电极板离开,则驱动扭力变得非常之小,并存在如下缺点,即若为提高驱动扭力而使可动板和电极板较近地制作,则不能够得到足够的振动角。
在电磁驱动器中,虽然驱动力优良,但是例举如下缺点:即在结构体中需要流过电路的布线、因流过电流而生热、因配置永磁体而使得装置变大等。
作为替代这些驱动器的存在,近年所注目的是垂直梳齿驱动器。至于垂直梳齿驱动器,其驱动方式与平行平板驱动器相同也存在静电引力方式,但是除了得到高的驱动扭力,对振动角没有制约外,由于没有如电磁驱动器那样的大体积的器件且结构简单并容易制作,因此载置于垂直梳齿驱动器的MEMS装置的研究开发和报告已经盛行起来。
该种驱动器已被例如专利文献1所提案。
〔专利文献1〕特开2004-301865号公报(第一页、图1、图2)。
然而,专利文献1所示的驱动器中存在以下那样的问题。通过对可动梳齿状结构体连接正极侧,并在固定梳齿状结构体上连接负极侧,从而若在两者之间施加电位差,则通过静电引力将可动梳齿状结构体吸附向固定梳齿状结构体侧。由此在扭杆中产生扭矩,可动板相对于支撑基板产生变位角。由于如此在可动梳齿状结构体侧施加正电压而在固定梳齿状结构体侧施加负电压,因此不能任意地调整驱动可动板的驱动力,可动板不能够自由地被控制。
因此,本发明的目的为对上述课题进行解决,而提供一种驱动器和具有驱动器的光学装置以及该驱动器的制造方法,其能够通过任意的驱动力而对像反射镜这样的对象物控制其动作。
发明内容
通过在本发明第一项中提供一种驱动器而达到上述目的,其特征在于,备有:基部;对象物,其具有本体部,以及将所述本体部以能够相对于所述基部移动的方式保持的保持部;可动梳齿部,其从所述对象物侧在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸;固定梳齿部,其从所述基部在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸,并被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。所述固定梳齿部,由以下部分构成:恒定地施加驱动电压的恒定电压施加固定梳齿;以及为将电压调整并施加的可变电压施加固定梳齿。
按照本发明第一项的结构,具有本体部以及使该本体部相对于基部而可移动地保持的保持部。可动梳齿部从对象物侧在相对于保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸。固定梳齿部从基部在相对于保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸,并被配置于与可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
该固定梳齿部,由恒定电压施加固定梳齿和可变电压施加固定梳齿构成。恒定电压施加固定梳齿是用于恒定地施加驱动电压的梳齿。可变电压施加固定梳齿用于将电压调整并施加的梳齿。
由此,通过在相对于恒定电压施加固定梳齿而恒定地施加驱动电压的状态中对可变电压施加固定梳齿恒定地调整并施加电压,可动输出部能够对固定输出部由静电引力所吸附,并通过调整并施加电压,能够自由地控制对象物和可动梳齿部。
本发明第二项的特征在于,在本发明第一项的结构中,所述可动梳齿部,为了使所述对象物的所述本体部在平面内移动,而从所述本体部延伸而形成。所述固定梳齿部,被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
按照本发明第二项的结构,可动梳齿部,使对象物的本体部在平面内移动,而从本体部延伸而形成。固定梳齿部,被配置于与可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
由此,对象物的本体部和可动梳齿部能够在平面内通过静电引力而移动。
本发明第三项的特征在于,在本发明第一项的结构中,所述可动梳齿部,为了使所述对象物的所述本体部在平面内移动而从所述保持部延伸而形成。所述固定梳齿部,被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
按照本发明第三项的结构,可动梳齿部,为了使对象物的本体部在平面内移动而从保持部延伸而形成。固定梳齿部,被配置于与可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
由此,对象物的本体部和可动梳齿部能够在平面内通过静电引力而移动。
本发明第四项的特征在于,在本发明第一项的结构中,所述可动梳齿部,为了将所述对象物的所述本体部在平面中移动而从所述本体部延伸而形成。并且,其他的所述的可动梳齿部,为了以所述对象物的所述保持部为中心使所述对象物旋转,从所述保持部延伸而形成;所述固定梳齿部,分别被配置于与各所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
按照本发明第四项的结构,可动梳齿部,为了使对象物的本体部在平面中移动而从本体部延伸而形成。并且,其他的所述的可动梳齿部,为了以对象物的保持部为中心使对象物旋转,从保持部延伸而形成。固定梳齿部,分别被配置于与各可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
本发明第五项的特征在于,在本发明第一至第四项的任一项的结构中,至少一个的所述恒定电压施加固定梳齿与至少一个的所述可变电压施加固定梳齿,交互地隔着间隔而排列。
按照本发明第五项的结构,至少一个的恒定电压施加固定梳齿与至少一个的可变电压施加固定梳齿,交互地隔着间隔而排列。
由此,即使在对可变电压施加固定梳齿调整并施加电压的情况下,也能够整体中均一地产生固定梳齿部和可动梳齿部之间的静电引力。
本发明第六项的特征在于,在本发明第一项至本发明第四项的其中一项的结构中,在所述可变电压施加固定梳齿部上,施加直流电压。
按照本发明第六项的结构,在所述可变电压施加固定梳齿部上,施加直流电压。
由此,通过在可变电压施加固定梳齿上施加直流电压,能够微妙地调整可动梳齿部和固定梳齿部间的静电引力的值,并能够确实地进行对象物的本体部的驱动力的微小的控制。
本发明第七项的特征在于,在本发明第二项和本发明第四项的结构中,所述可动梳齿部,分别被配置于所述对象物的所述本体部的一方的侧部,以及与所述一方的侧部相反侧的另一方的侧部。所述固定梳齿部,分别对应于各所述可动梳齿部而配置。
按照本发明第七项的结构,梳齿部分别被配置于对象物的本体部的一方的侧部以及另一方的侧部。固定梳齿部,分别对应于各可动梳齿部而配置。
由此,由于可动梳齿部分别被配置于一方的侧部和另一方的侧部,因此即使对象物的本体部在一方的侧部和另一方的侧部的任一方向均能够同样地施加驱动力。
本发明第八项的特征在于,在本发明第三项或本发明第四项的结构中,所述可动梳齿部,分别配置于所述对象物的所述保持部的一方的侧部,以及与所述一方的侧部相反侧的另一方的侧部;所述固定梳齿部,分别对应于各所述可动梳齿部而被配置。
按照本发明第八项的结构,可动梳齿部,分别被配置于对象物的保持部的一方的侧部与另一方的侧部。固定梳齿部,分别对应于各可动梳齿部而被配置。
由此,由于对象物的保持部的一方的侧部与另一方的侧部中分别形成可动梳齿部,因此对象物能够以对象物的保持部为中心,分别在一方的侧部和另一方的侧部等同地施加驱动力。
为达到上述目的,在本发明第九项中,提供一种具有驱动器的光学装置,所述驱动器的特征在于,备有:基部;所述对象物,其具有本体部,以及将所述本体部以能够相对于所述基部移动的方式保持的保持部;可动梳齿部,其从所述对象物侧在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸;固定梳齿部,其从所述基部在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸,并被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。所述固定梳齿部,由以下部分构成:恒定驱动电压施加固定梳齿,其恒定地施加驱动电压;以及可变电压施加固定梳齿,其用于将电压调整而施加。
由此,通过在对恒定电压施加固定梳齿恒定地施加驱动电压的状态中,对可变电压施加固定部调整并施加电压,可动梳齿部能够通过静电引力对固定梳齿部吸附,并通过调整而施加电压,能够自由地控制施加在对象物和可动梳齿部上的驱动力。
为达到上述目的,在本发明第十项中提供一种驱动器的制造方法,其特征在于,相对着具有衬底层、形成于所述衬底层上的绝缘层以及形成于所述绝缘层上的活性层的基部的所述活性层,形成:对象物,其具有本体部,以及将所述本体部相对于基部可移动地保持的保持部;可动梳齿部,其从所述对象物侧在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸;固定梳齿部,其从所述基部在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸,并在与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。通过将对应于所述对象物和所述可动梳齿部的所述衬底层和所述绝缘层的叠层部分除去,在所述固定梳齿部上形成:恒定地施加驱动电压的恒定电压施加固定梳齿;为将电压调整并施加的可变电压施加固定梳齿。
按照本发明第十项的结构,相对着基部的活性层,形成具有本体部和保持部的对象物、可动梳齿部以及固定梳齿部。虽然对象物具有本体部和保持部,但是该保持部是使本体部相对于基部可移动地保持的部分。可动梳齿部从所述对象物侧在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸。固定梳齿部,从基部在相对于保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸,并形成于与可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
通过除去对应于对象物和可动梳齿部的衬底层的和绝缘层的叠层部分,在固定梳齿部,形成恒定地施加驱动电压的恒定电压施加固定梳齿以及用于将电压调整并施加的可变电压施加固定梳齿部。
由此,能够制造以下的驱动器。也就是说,通过在对恒定电压施加固定梳齿恒定地施加驱动电压的状态中,对可变电压施加固定部调整并施加电压,可动梳齿部能够通过静电引力对固定梳齿部吸附,并通过调整并施加电压,能够自由地控制施加在对象物和可动梳齿部上的驱动力。
本发明第十一项的特征在于,在本发明第十项的结构中,所述可动梳齿部,为了将所述对象物的所述本体部在平面中移动而从所述本体部延伸而形成;所述固定梳齿部,被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
按照本发明第十一项的结构,可动梳齿部为了使对象物的本体部在平面中移动而从本体部延伸而形成;固定梳齿部,被配置于与可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
藉此,对象物的本体部和可动梳齿部,能够在平面内通过静电引力而移动。
本发明第十二项的特征在于,在本发明第十项的结构中,所述可动梳齿部,为了将所述对象物的所述保持部在平面内移动,而从所述保持部延伸而形成;所述固定梳齿部,被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
按照本发明第十二项的结构,可动梳齿部为了使对象物的保持部在平面内移动而从保持部延伸而形成;固定梳齿部,被配置于与可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
藉此,对象物的本体部和可动梳齿部,能够在平面内通过静电引力而移动。
本发明第十三项的特征在于,在本发明第十项的结构中,所述可动梳齿部,为了将所述对象物的所述本体部在平面中移动而从所述本体部延伸而形成,并且另外的所述可动梳齿部,为了以所述对象物的所述保持部为中心而旋转所述对象物,而从所述保持部延伸而形成,所述固定梳齿部,被配置于与各所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
按照本发明第十三项的结构,可动梳齿部,为了使对象物的本体部在平面中移动而从本体部延伸而形成,并且其他的可动梳齿部,为了以对象物的保持部为中心而旋转对象物,而从保持部延伸而形成,固定梳齿部,被配置于与各可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
由此,对象物的本体部和可动梳齿部能够在平面内通过静电引力而移动。并且对象物的本体部和可动梳齿部能够以对象物的保持部为中心施加旋转驱动力。
本发明第十四项的特征在于,在本发明第十项至本发明第十三项的其中一项的结构中,至少一个的所述恒定电压施加固定梳齿与至少一个的所述可变电压施加固定梳齿,交互地隔着间隔而排列。
按照本发明第十四项的结构,至少一个的恒定电压施加固定梳齿与至少一个的可变电压施加固定梳齿,交互地隔着间隔而排列。
由此,即使在对可变电压施加固定梳齿调整并施加电压的情况下,也能够在整体中均一地产生固定梳齿部和可动梳齿部之间的静电引力。
附图说明
图1是表示本发明的驱动器的优选实施方式的立体图,并且是表示由本发明的制造方法的优选实施方式所得到的驱动器的图。
图2是表示图1的A-A线的剖面结构例的图,是表示制作中途的图。
图3是表示图1的A-A线的制成后的剖面结构例的图。
图4是表示与图1的驱动器的各要素电连接的例子的图。
图5是表示在图4的连接例中反射镜移动到平面方向后的例子的图。
图6是表示本发明的驱动器的其他实施方式的立体图,并且是表示由本发明的制造方法所得到的驱动器的图。
图7是表示图6所示的实施方式的电气布线例的俯视图。
图8是表示本发明的驱动器的又一其他实施方式的立体图,并且是表示由本发明的制造方法所得到的驱动器的图。
图9是表示图8的驱动器的电连接例的图。
图10是表示图8的C-C线的剖面结构例的图。
图11是表示图8的D-D线的剖面结构例的图。
图12是表示保持部被旋转驱动的状态的图。
图13是表示作为将本发明的驱动器的实施方式适用于光学装置的一例的激光打印机的图。
图中:10-驱动器,11-反射镜(对象物本体部的一例),13-保持部,20-基部,21-衬底层,22-绝缘层,23-活性层,30-对象物,60-可动梳齿部,80-固定梳齿部,80A-恒定电压施加固定梳齿,80B-可变电压附加固定梳齿。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的最佳实施方式。
优选实施方式1:
图1是表示本发明的驱动器的优选实施方式的立体图,并且是表示由本发明所涉及的制造方法的优选实施方式所得到的驱动器的优选一例。图2和图3是表示图1的A-A线的驱动器10的剖面结构例的图,图2表示驱动器10的制作中途。图3表示完成后的驱动器10。
参照图1说明驱动器10的结构例。
驱动器10用于驱动反射镜11。虽然该驱动器10可以称作所谓的垂直梳齿状驱动器,并且是使用静电引力而驱动反射镜11,但是除了能够得到高驱动扭力,振动角没有限制外,也没有向电磁驱动器那样的大体积器件,并且结构简单,制作容易。
驱动器10,概略地说,具有基部20、对象物30、可动梳齿部60、以及固定梳齿部80。
基部20,如图1和图2那样,是通过叠层衬底层21、绝缘层22以及活性层23而形成的叠层体。该基部20可以称作基板,也可以使用SIO基板(silicon·on·insulator)。
衬底层21可以使用Si基板。绝缘层22在衬底层21和活性层23之间形成,保持衬底层21和活性层23之间的电绝缘。对象物30、可动梳齿部60、以及固定梳齿部80由活性层23形成。例如这些对象物30、可动梳齿部60、以及固定梳齿部80,可以与活性层23相反,使用耐蚀膜而通过干蚀刻所形成。此外,在活性层23中,形成多个电极100、101。
在图1中,基部20和反射镜11的平面方向,由X方向和Y方向所形成。Z方向,是相对于基于20垂直的方向。X、Y、Z相互垂直。
虽然使用活性层23而形成对象物30,但是对象物30具有反射镜11和保持部13、13。反射镜11的两个端部,由保持部13、13而相对于固定侧14被保持。保持部13,例如具有剖面矩形状,并可以称作杆。反射镜11相对于对象物本体部。
图1的驱动器10,具有沿Y方向而在X、Y平面内移动反射镜11的功能。
在反射镜11的一方的侧部11A和另一方的侧部11B上,多个可动梳齿部60互相向相反方向凸出而形成。各可动梳齿部60,互相平行,并隔着间隔凸出而形成。可动梳齿部60的凸出方向是Y方向,并相对于保持部13为垂直方向或大致垂直方向。两个保持部13,沿X方向而形成。由于各可动梳齿部60互相隔着一定间隔凸出而形成,因此各可动梳齿部60是沿X方向隔着间隔排列而形成的梳齿。
在图4中,示出了可动梳齿部60沿X方向并且每隔规定间隔凸出而形成的例子。反射镜11和保持部13与固定侧部14一并与地14G相连。可动梳齿部60,分别为例如长方形状的部件。可动梳齿部60,在一方的侧部11A和另一方的侧部11B,在例如图示的例子中形成六个。
与此相对应,图4的固定梳齿部80,被配置于相对于两侧的可动梳齿部60、60而相对着的位置。固定梳齿部80,由恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B构成。在图1和图4的例子中,逐个相互不同地排列,恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B。
恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B,被排列于相对于各可动梳齿部60相互隔着间隔而啮合的位置。因此,各恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B,沿Y方向,以各自相对于反射镜11侧而凸出的方式被形成。恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B,相对于保持部13的长度方向,为大致垂直方向。
图4的恒定电压施加固定梳齿80A,通过电极100,而分别对作为例如恒定电压产生部的例如AC(交流)电压产生部200连接。可变电压施加固定梳齿80B,通过电极101,而分别对例如DC(直流)电压产生部210连接。DC电压产生部210,出于驱动力的微调整用,而具有仅在可变电压施加固定梳齿80B中附加调整后的电压的功能。
这样,通过由恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B构成固定梳齿部80,具有如下优点。也就是说,通过从AC电压产生部200向恒定电压施加固定梳齿80A通电,而在恒定电压附加固定梳齿80A和可变梳齿部60之间产生静电力,从而使反射镜11在Y方向移动。此时,通过调整由DC电压产生部210对可变电压施加固定梳齿80B供给的供给电压,而能够简单确实地,对与该反射镜11的Y方向相关的平面的驱动力即可变电压施加固定梳齿80B和可动梳齿部60B之间的静电引力,进行微妙的调整。
在图4中示出了没有对固定梳齿部80的各梳齿通电的状态,在图5中示出了对恒定电压附加固定梳齿80A供给恒定电压,对可变电压施加固定梳齿80B供给调整电压的例子,反射镜11向Y1方向移动。此时保持部13通过反射镜11的移动而弹性变形。
这里,参照图2和图3,说明驱动器10的制造方法的优先例子。
如图2和图1所示的那样,准备基部20,并相对于该基部20的活性层23,形成如图1所示那样的对象物30、可动梳齿部60、固定梳齿部80以及电极100、101。
其后,如图3所示的那样,从衬底层21的背面21R侧通过蚀刻法,除去衬底层21的某区域21T。藉由该衬底层21而被除去区域21T,具有对应于图1的可动梳齿部60和对象物的区域。通过如此除去该区域21T,可动梳齿部60和对象物30从呈递层1和绝缘层22的限制中被解放出来。对象物30和可动梳齿部60能够相对于基部20而自由地活动。并根据必要即使对于与固定梳齿部80对应的部分,也能够除去对应的衬底层21和绝缘层22。
图1所示的驱动器10,能够使反射镜与Y方向相关地平面地移动。通过增大从DC电压产生部210对图4所示的可变电压施加固定梳齿80B的电压,能够增大固定梳齿部80和可动梳齿部60之间的静电引力,并能够提高驱动力。另外,相反,通过降低对可变电压施加固定梳齿80B的电压,能够降低驱动力。
优选实施方式2:
图6和图7表示本发明的优选实施方式2,并且是由本发明的制造方法的优选实施方式所得到的驱动器的例子。图6是表示驱动器10的形状的立体图。图7是表示驱动器10的布线例的俯视图。
图6和图7所示的驱动器10具有基部20,基部20具有衬底层21、绝缘层22以及活性层23。图6和图7所示的驱动器10的构成要素,对于与图1所示的驱动器10的构成要素大致相同的构成要素的情况,标记同一标号,并使用其说明。
图6和图7所示的驱动器10以如下点为特征。对象物30的反射镜11,由保持部13、13相对于固定侧部14而被保持。该保持部12、13可以称作扭杆。
可动梳齿部60分别凸出而形成于保持部13、13上。在一方的保持部13的一方的侧部,凸出形成例如6个的可动梳齿部60。在另一方的侧部上,凸出形成大约6个可动梳齿部60。对于相反侧的保持部13,也是同样的结构。
各可动梳齿部60,是相对于保持部13的长度方向大致垂直的方向。保持部13,沿X方向而形成,各可动梳齿部60在Y方向上凸出而形成。
如与这些可动梳齿部60相对应的那样,固定梳齿部的恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B,以相对于对应的可动梳齿部60啮合的方式设置,并以相互隔着间隔的方式凸出而形成,并与图1的实施方式的例子相同。
固定梳齿部80的恒定电压施加固定梳齿80A,通过电极100而连接在AC电压产生部200上。同样,可变电压施加固定梳齿80B通过电极101而连接在DC电压产生部210上。对象物30的反射镜11以及保持部13连接在地14G。
在图6和图7的例子中,对恒定电压施加固定梳齿80A供给恒定电压的同时,通过对可变电压施加固定梳齿80B附加调整电压,反射镜11能够沿着例如Y方向而平面地移动。
此时,相对于保持部13、13形成可动梳齿部60,并与此对应配置固定梳齿部80。如此相对于保持部13而形成可动梳齿部60,对于例如反射镜11的尺寸较小,以及相对于反射镜11的一方的侧部和另一方的侧部不能直接地形成可动梳齿部60的情况,特别有效。
在图1和图6的实施方式中,如图2所示的那样,可动梳齿部60和固定梳齿部80在同一平面上排列,并通过与Z方向相关地没有凹凸地形成,而成为在反射镜11的移动时不产生旋转扭力的结构。
优选实施方式3:
图8和图9表示本发明的又一优选实施方式,并且表示由本发明的优选实施方式所得到的又一驱动器的例子。图8是表示驱动器10的结构的立体图。图9是表示图8的驱动器10的布线结构例的俯视图。对于图8和图9所示的驱动器10的结构要素与图1和图6所示的驱动器10的结构要素是大致相同结构要素的情况,标记相同的标号并使用其说明。
图8和图9所示的驱动器10,是不仅能够在Y方向平面地驱动反射镜11,而且也能够在θ方向驱动反射镜11的结构。
也就是说,驱动器10,不仅能够将对象物30的反射镜11,沿Y方向平面地驱动,而且也能够以保持部13、13为中心沿θ方向旋转驱动反射镜11。
图8中的反射镜11和保持部13与反射镜11的可动梳齿部60及其附近的固定梳齿部80的恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B的结构和动作与图1的实施方式相同,因此使用其说明。
图8的驱动器10中,特征在于,相对于保持部13、13而被配置的可动梳齿部60、60以及恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B的结构。
图10表示图8的C-C线剖面结构例。图11表示图8的驱动器10的D-D线的剖面结构例。如图10所示的那样,在反射镜11的附近的剖面结构例中,衬底层21和绝缘层22的区域21T,完全除去对应于可动梳齿部60和反射镜11的部分。
与此相对,如图11所示的那样,在保持部13的附近的区域中,衬底层21和绝缘层22的区域21S通过蚀刻而被除去。该区域21S,与图10的区域21T相比是较为狭窄的区域。可是,可动梳齿部60、60,在保持部13的一方的侧部13A和另一方的侧部13B中,分别沿Y方向,向反对方向凸出而形成。与这些可动梳齿部部60、60对应而被配置的固定梳齿部80的恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B,以沿Z方向错位的方式而被形成。
通过如此将可动梳齿部60和固定梳齿部80关于Z方向错开地而形成,并通过在恒定电压施加固定梳齿80A上供给恒定电压且在可变电压施加固定梳齿80B上供给调整电压,在可动梳齿部60和固定梳齿部80之间产生静电引力,并如图12所示的那样,保持部13能够在例如在θ1方向旋转驱动。或者能够在θ2方向旋转驱动。由此,反射镜11不仅能够产生Y方向的平面驱动,也能够产生θ1或θ2方向的旋转驱动。
另外,可以不用说,图8的保持部13、13的旋转驱动形式,通过适用于图6的驱动器10,也能够不在图6的驱动器10在Y方向中不平面移动地,而仅进行反射镜11的旋转移动。
本发明的驱动器的各实施方式,按照图2和图3所示的驱动器的制造方法而制作。
图13表示本发明的驱动器11的适用例,驱动器10被设于作为光学装置的一例的激光打印机1000上。
激光打印机1000,具有激光光源1001、透镜1002、驱动器10、透镜1003、以及感光体1010。激光光源1001的激光L,通过透镜1002,而有驱动器10的反射镜11所反射。借助于驱动器10例如旋转驱动,激光L能够通过透镜1003而相对于感光体1010一维地扫描。扫描厚的透镜光L,在感光体1010中,为了形成图像而形成静电潜像。
作为具有本发明的驱动器的光学装置,不限于激光打印机,不用说,即使是例如投影仪和条码阅读器等也没关系。作为投影仪可以是直接投影型的,也可以是背面投影型的。
在本发明的实施的各实施方式中,固定梳齿部80具有恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B。如例如图4所示的那样,逐个交互地配置恒定电压施加固定梳齿80A和可变电压施加固定梳齿80B。但是不限于此,不用说,即使是排列的恒定电压施加固定梳齿80A的数量和排列的可变电压施加固定梳齿80B的数量是两个以上也没有关系。
固定梳齿部80的数量和可动梳齿部60的数量不限于图示的数量。
可变电压施加固定梳齿80B,从DC电压产生部210供给任意的DC电压,但不限于此,也可以设计为供给任意的AC电压。另外,不用说,对可变电压施加固定梳齿80B,不从DC电压产生部或AC电压产生部供给电压,也是可能的。
不用说,通过对恒定电压附加固定梳齿80A和可变电压附加固定梳齿80B施加相同电压,而设计为与以往所使用的固定梳齿部同样的用法也是可能的。通过对可变电压施加固定梳齿80B施加DC电压,而使之发挥作为电弹簧的功能,能够进行动作时的可动梳齿部60的振幅控制。通过加大施加于可变电压附加固定梳齿80B的电压,能够使可动梳齿部60和反射镜11的驱动力提高。相反,通过降低对可变电压附加固定梳齿80B的电压,能够减小可动梳齿部60和反射镜11的驱动力。在本发明的实施方式中,通过部分地变化施加于固定梳齿的电压,能够变动对象物驱动力,以及控制振幅(变位)。另外,在基部20中,也可以通过在绝缘层上形成例如聚晶硅层而形成活性层23。
本发明的实施方式中,作为可被驱动器10驱动的对象物,可以举反射镜11为例,但是也不限于此,在驱动其他要素的情况下,也可以使用本发明的驱动器。
本发明不限于上述的实施方式,能够在不脱离发明宗旨的范围内,进行种种的变更。
各实施方式的各要素,省略其一部分,并能够与上述不同地进行任意地组合。
Claims (14)
1、一种驱动器,其特征在于,备有:
基部;
对象物,其具有本体部,以及将所述本体部以能够相对于所述基部移动的方式保持的保持部;
可动梳齿部,其从所述对象物侧在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸;
固定梳齿部,其从所述基部在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸,并被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置,
所述固定梳齿部由以下部分构成:恒定地施加驱动电压的恒定电压施加固定梳齿;以及为将电压调整并施加的可变电压施加固定梳齿。
2、根据权利要求1所述的驱动器,其特征在于,
所述可动梳齿部,为了将所述对象物的所述本体部在平面内移动,而从所述本体部延伸而形成;
所述固定梳齿部,被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
3、根据权利要求1所述的驱动器,其特征在于,
所述可动梳齿部,为了将所述对象物的所述本体部在平面内移动而从所述保持部延伸而形成;
所述固定梳齿部,被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
4、根据权利要求1所述的驱动器,其特征在于,
所述可动梳齿部,为了将所述对象物的所述本体部在平面中移动而从所述本体部延伸而形成;
并且,其他的所述的可动梳齿部,为了以所述对象物的所述保持部为中心将所述对象物旋转,从所述保持部延伸而形成;
所述固定梳齿部,分别配置于与各所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
5、根据权利要求1至4中任一项所述的驱动器,其特征在于,
至少一个所述恒定电压施加固定梳齿与至少一个所述可变电压施加固定梳齿,交互地隔着间隔而排列。
6、根据权利要求1至4中任一项所述的驱动器,其特征在于,
在所述可变电压施加固定梳齿部上,施加直流电压。
7、根据权利要求2或4所述的驱动器,其特征在于,
所述可动梳齿部,分别被配置于所述对象物的所述本体部的一方的侧部,以及与所述一方的侧部相反侧的另一方的侧部;
所述固定梳齿部,分别对应于各所述可动梳齿部而配置。
8、根据权利要求3或4所述的驱动器,其特征在于,
所述可动梳齿部,分别配置于所述对象物的所述保持部的一方的侧部,以及与所述一方的侧部相反侧的另一方的侧部;
所述固定梳齿部,分别对应于各所述可动梳齿部而被配置。
9、一种光学装置,具有用于驱动对象物的驱动器,其特征在于,
所述驱动器,备有:
基部;
所述对象物,其具有本体部,以及将所述本体部以能够相对于所述基部移动的方式保持的保持部;
可动梳齿部,其从所述对象物侧在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸;
固定梳齿部,其从所述基部在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸,并被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置,
所述固定梳齿部,由以下部分构成:恒定驱动电压施加固定梳齿,其恒定地施加驱动电压;以及可变电压施加固定梳齿,其用于将电压调整而施加。
10、一种驱动器的制造方法,其特征在于,
基部具有衬底层、形成于所述衬底层上的绝缘层以及形成于所述绝缘层上的活性层,而相对着所述基部的所述活性层,形成:
对象物,其具有本体部,以及将所述本体部相对于基部可移动地保持的保持部;
可动梳齿部,其从所述对象物侧在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸;
固定梳齿部,其从所述基部在相对于所述保持部的形成方向大致垂直的方向上延伸,并在与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置;
通过将对应于所述对象物和所述可动梳齿部的所述衬底层和所述绝缘层的叠层部分除去,在所述固定梳齿部上形成:恒定地施加驱动电压的恒定电压施加固定梳齿;为将电压调整并施加的可变电压施加固定梳齿。
11、根据权利要求10所述驱动器的制作方法,其特征在于,
所述可动梳齿部,为了将所述对象物的所述本体部在平面中移动而从所述本体部延伸而形成;
所述固定梳齿部,被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
12、根据权利要求10所述驱动器的制作方法,其特征在于,
所述可动梳齿部,为了将所述对象物的所述保持部在平面内移动,而从所述保持部延伸而形成;
所述固定梳齿部,被配置于与所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
13、根据权利要求10所述驱动器的制作方法,其特征在于,
所述可动梳齿部,为了将所述对象物的所述本体部在平面中移动而从所述本体部延伸而形成,并且另外的所述可动梳齿部,为了以所述对象物的所述保持部为中心而旋转所述对象物,而从所述保持部延伸而形成,所述固定梳齿部,被配置于与各所述可动梳齿部隔着间隔而啮合的位置。
14、根据权利要求10至13中任一项所述驱动器的制作方法,其特征在于,
至少一个所述恒定电压施加固定梳齿与至少一个所述可变电压施加固定梳齿,交互地隔着间隔而排列。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005083865 | 2005-03-23 | ||
JP2005083865 | 2005-03-23 | ||
JP2005098069 | 2005-03-30 | ||
JP2005303002 | 2005-10-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1837892A true CN1837892A (zh) | 2006-09-27 |
CN100381862C CN100381862C (zh) | 2008-04-16 |
Family
ID=37015341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2006100591613A Expired - Fee Related CN100381862C (zh) | 2005-03-23 | 2006-03-15 | 驱动器和具有驱动器的光学装置以及该驱动器的制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100381862C (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102712460A (zh) * | 2009-05-27 | 2012-10-03 | 罗伯特·博世有限公司 | 微机械构件和微机械构件的制造方法 |
CN110347082A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-18 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种驱动电路、驱动方法及微反射镜阵列 |
CN110799888A (zh) * | 2017-07-06 | 2020-02-14 | 浜松光子学株式会社 | 光学装置及其制造方法 |
CN112748567A (zh) * | 2019-10-30 | 2021-05-04 | 韩国奥特伦株式会社 | 垂直移位的静电致动器和使用该静电致动器的光学扫描仪 |
US20210132368A1 (en) | 2017-07-06 | 2021-05-06 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
US11187872B2 (en) | 2017-07-06 | 2021-11-30 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
US11635613B2 (en) | 2017-07-06 | 2023-04-25 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
US11693230B2 (en) | 2017-11-15 | 2023-07-04 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
US11733509B2 (en) | 2017-07-06 | 2023-08-22 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6133670A (en) * | 1999-06-24 | 2000-10-17 | Sandia Corporation | Compact electrostatic comb actuator |
US6541831B2 (en) * | 2000-01-18 | 2003-04-01 | Cornell Research Foundation, Inc. | Single crystal silicon micromirror and array |
US6629461B2 (en) * | 2000-03-24 | 2003-10-07 | Onix Microsystems, Inc. | Biased rotatable combdrive actuator methods |
US7079299B1 (en) * | 2000-05-31 | 2006-07-18 | The Regents Of The University Of California | Staggered torsional electrostatic combdrive and method of forming same |
KR100434541B1 (ko) * | 2001-08-24 | 2004-06-05 | 삼성전자주식회사 | 광스캐너 및 그 제조방법 |
KR100469062B1 (ko) * | 2002-08-13 | 2005-02-02 | 한국전자통신연구원 | 광통신용 주사 미세거울 및 그 제조 방법 |
US6853517B2 (en) * | 2003-02-13 | 2005-02-08 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Electrostatic microactuator with electrically isolated movable portion and associated drive circuitry |
JP4337511B2 (ja) * | 2003-02-12 | 2009-09-30 | 株式会社デンソー | 静電アクチュエータおよびその製造方法 |
JP2004301865A (ja) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Canon Inc | アクチュエーター |
-
2006
- 2006-03-15 CN CNB2006100591613A patent/CN100381862C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102712460A (zh) * | 2009-05-27 | 2012-10-03 | 罗伯特·博世有限公司 | 微机械构件和微机械构件的制造方法 |
CN102712460B (zh) * | 2009-05-27 | 2015-09-02 | 罗伯特·博世有限公司 | 微机械构件和微机械构件的制造方法 |
US11733509B2 (en) | 2017-07-06 | 2023-08-22 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
US11740452B2 (en) | 2017-07-06 | 2023-08-29 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
US20210132368A1 (en) | 2017-07-06 | 2021-05-06 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
CN110799888A (zh) * | 2017-07-06 | 2020-02-14 | 浜松光子学株式会社 | 光学装置及其制造方法 |
US11187872B2 (en) | 2017-07-06 | 2021-11-30 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
CN110799888B (zh) * | 2017-07-06 | 2022-03-01 | 浜松光子学株式会社 | 光学装置及其制造方法 |
US11635613B2 (en) | 2017-07-06 | 2023-04-25 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
US11681121B2 (en) | 2017-07-06 | 2023-06-20 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
US11953675B2 (en) | 2017-11-15 | 2024-04-09 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device production method |
US11693230B2 (en) | 2017-11-15 | 2023-07-04 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
US11906727B2 (en) | 2017-11-15 | 2024-02-20 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device production method |
CN110347082B (zh) * | 2019-07-12 | 2021-07-27 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种驱动电路、驱动方法及微反射镜阵列 |
CN110347082A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-18 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种驱动电路、驱动方法及微反射镜阵列 |
CN112748567A (zh) * | 2019-10-30 | 2021-05-04 | 韩国奥特伦株式会社 | 垂直移位的静电致动器和使用该静电致动器的光学扫描仪 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100381862C (zh) | 2008-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1837892A (zh) | 驱动器和具有驱动器的光学装置以及该驱动器的制造方法 | |
CN1501116A (zh) | 反射镜装置、光开关、电子设备和反射镜装置驱动方法 | |
CN1324344C (zh) | 空间光调制器中活动元件的改进定址方法 | |
CN1320738C (zh) | 降低漏磁量的磁性激励器及触觉呈现装置 | |
CN1254710C (zh) | 半透射型液晶显示装置 | |
US7697185B2 (en) | Actuator, optical scanner and image forming device | |
CN1073511C (zh) | 一种发光二极管印刷头 | |
CN1821831A (zh) | 光扫描装置和图像显示装置 | |
CN1769945A (zh) | 微型机电式调制元件和微型机电式调制元件阵列 | |
CN1790181A (zh) | 致动器 | |
CN1832324A (zh) | 超声波马达 | |
CN101067709A (zh) | 图像抖动校正设备和方法 | |
CN1749804A (zh) | 光栅扫描显示系统 | |
CN1449103A (zh) | 超声波线性电动机 | |
CN1960503A (zh) | 三维显示设备及其驱动方法 | |
CN1906119A (zh) | 执行器 | |
CN1912673A (zh) | 光扫描装置及图像显示装置 | |
CN1690766A (zh) | 微振荡元件 | |
JP4124223B2 (ja) | アクチュエータおよびアクチュエータを有する光学装置及び当該アクチュエータの製造方法 | |
CN1854801A (zh) | 光扫描装置、其控制方法及图像显示装置 | |
CN1252717C (zh) | 用于头部元件的精确定位致动器以及具有此致动器的头部器件 | |
CN1710459A (zh) | 一种微机电系统(mems)二维振镜及其制作方法 | |
CN1251125C (zh) | 条形码读取装置以及条形码读取装置用可动反射镜以及其制造方法 | |
CN1145487A (zh) | 具有减少的传导针位置不正的探头装置 | |
CN1728215A (zh) | 等离子显示设备及其驱动方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080416 Termination date: 20200315 |