JP2006081320A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】大きな駆動力が得られ、かつ、振れ角（振幅）の大きいアクチュエータを提供すること。
【解決手段】２自由度振動系のアクチュエータであって、第１の質量部２と、第２の質量部１、１１と、それぞれ圧電素子５３、５５を備え、圧電素子５３、５５に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する各振動体７と、第１の質量部２と第２の質量部１、１１とを支持する支持部３と、第１の質量部２と第２の質量部１、１１とを、第１の質量部２が第２の質量部１、１１に対して回動可能となるように連結する、１対の第１の弾性連結部５、５と、第２の質量部１、１１と支持部３とを、第２の質量部１、１１が支持部３に対して回動可能となるように連結する、１対の第２の弾性連結部４、４とを有し、各振動体７の振動により第２の質量部１、１１が、それぞれ駆動し、それに伴い第１の質量部２が回動することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、アクチュエータに関するものである。

例えば、レーザープリンタ等に用いられるアクチュエータとしてポリゴンミラー（回転多面体）が知られている。
しかし、このようなポリゴンミラーにおいて、より高解像度で品質のよい印字と高速印刷を達成するには、ポリゴンミラーの回転をさらに高速にしなければならない。現在のポリゴンミラーには高速安定回転を維持するためにエアーベアリングが使用されているが、今以上の高速回転を得るのは困難となっている。また、高速にするためには、大型のモーターが必要であり、騒音、発熱、消費電力が大きいことや小型化が困難であるという問題がある。このようなポリゴンミラーを用いると、構造が複雑となり、コストが高くなるといった問題も生じる。

また、図１４に示すような、平行平板状に電極を配置した１自由度のねじり振動子は、その構造が簡単なことから、アクチュエータの研究初期から提案されている（例えば、非特許文献１参照）。また、前記ねじり振動子をカンチレバー方式とした静電駆動型振動子も提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
図１３の静電駆動型ねじり振動子は、ガラス基板１０００上の両端部にスぺーサ２００を介してシリコンの単結晶板からなる可動電極板３００の両端固定部３００ａを固定し、この可動電極板３００の両端固定部３００ａ間に、細巾のトーションバー３００ｂを介して可動電極部３００ｃを支持させ、また、その可動電極部３００ｃに電極間隔を置いて対向させる固定電極４００を、ガラス基板１０００上において前記可動電極部３００ｃに対し平行配置している。可動電極板３００と固定電極４００との間にはスイッチ６００を介して電源５００が接続される。

前記構成を有するねじり振動子は、可動電極部３００ｃと固定電極４００との間に電圧を印加すると、静電引力によりトーションバー３００ｂを軸として可動電極部３００ｃが回転するものである。しかし、上述した構造では、可動電極部３００ｃが電極と可動部を兼ねるため、大きな駆動力を得ようとして電極間隔を狭くすると変位（回転角）に制約が生じ、また可動範囲を大きくとるために電極間隔を大きくすると、駆動力が弱くなってしまう。このため、大きな駆動力を得ることと、大振幅の両立が困難であるという問題がある。

K.E.Petersen:"Silicon Torsional Scanning Mirror",IBMJ.Res.Develop.,vol.24(1980)、P.631 河村他："Ｓｉを用いたマイクロメカニクスの研究"、昭和６１年度精密工学会秋季大会学術講演会論文集、P.753

本発明の目的は、大きな駆動力が得られ、かつ、振れ角（振幅）の大きいアクチュエータを提供することにある。

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、第１の質量部と、
第２の質量部と、
前記第１の質量部と前記第２の質量部とを支持する支持部と、
圧電素子を備え、該圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する１対の振動体と、
前記第１の質量部と前記第２の質量部とを、前記第１の質量部が前記第２の質量部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第１の弾性連結部と、
前記第２の質量部と前記支持部とを、前記第２の質量部が前記支持部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第２の弾性連結部とを有し、
前記１対の振動体は、前記第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
前記振動体の振動により前記第２の質量部が駆動し、それに伴い前記第１の質量部が回動することを特徴とする。
これにより、容易かつ確実に第２の質量部を大きな駆動力、かつ、大きな回転角度（振れ角）で駆動することができるため、第１の質量部の回転角度（振れ角）の大きいアクチュエータを提供することができる。また、構造を簡易なものとすることができるため、高集積化、高密度化、低コスト化を図ることができる。

本発明のアクチュエータは、第１の質量部と、
前記第１の質量部を介して該第１の質量部の両側部にそれぞれ設けられる１対の第２の質量部と、
前記第１の質量部と前記各第２の質量部とを支持する支持部と、
圧電素子を備え、該圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する２組の１対の振動体と、
前記第１の質量部と前記各第２の質量部とを、前記第１の質量部が前記各第２の質量部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第１の弾性連結部と、
前記各第２の質量部と前記支持部とを、前記各第２の質量部が前記支持部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第２の弾性連結部とを有し、
前記２組の１対の振動体のうちの一方の１対の振動体は、前記１対の第２の質量部のうちの一方の第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
前記２組の１対の振動体のうちの他方の１対の振動体は、前記１対の第２の質量部のうちの他方の第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
前記振動体の振動により前記各第２の質量部が駆動し、それに伴い前記第１の質量部が回動することを特徴とする。

これにより、容易かつ確実に第２の質量部を大きな駆動力、かつ、大きな回転角度（振れ角）で駆動することができる。また、第２の質量部の回転角度に第１の質量部の回転角度が制限されないため、より第１の質量部の回転角度（振れ角）の大きいアクチュエータを提供することができる。また、構造を簡易なものとすることができるため、高集積化、高密度化、低コスト化を図ることができる。

本発明のアクチュエータは、第１の質量部と、
第２の質量部と、
前記第１の質量部と前記第２の質量部とを支持する支持部と、
バイモルフ構造の圧電素子を備え、前記各圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する１対の振動体と、
前記第１の質量部と前記第２の質量部とを、前記第１の質量部が前記第２の質量部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第１の弾性連結部と、
前記第２の質量部と前記支持部とを、前記第２の質量部が前記支持部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第２の弾性連結部とを有し、
前記１対の振動体は、前記第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
前記振動体の前記圧電素子の屈曲変位により前記第２の質量部が駆動し、それに伴い前記第１の質量部が回動することを特徴とする。

これにより、容易かつ確実に第２の質量部を大きな駆動力、かつ、大きな回転角度（振れ角）で駆動することができるため、第１の質量部の回転角度（振れ角）の大きいアクチュエータを提供することができる。また、第１の質量部を高い周波数で駆動することができる。また、構造を簡易なものとすることができるため、高集積化、高密度化、低コスト化を図ることができる。

本発明のアクチュエータは、第１の質量部と、
前記第１の質量部を介して該第１の質量部の両側部にそれぞれ設けられる１対の第２の質量部と、
前記第１の質量部と前記各第２の質量部とを支持する支持部と、
バイモルフ構造の圧電素子を備え、該圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する２組の１対の振動体と、
前記第１の質量部と前記各第２の質量部とを、前記第１の質量部が前記各第２の質量部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第１の弾性連結部と、
前記各第２の質量部と前記支持部とを、前記各第２の質量部が前記支持部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第２の弾性連結部とを有し、
前記２組の１対の振動体のうちの一方の１対の振動体は、前記１対の第２の質量部のうちの一方の第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
前記２組の１対の振動体のうちの他方の１対の振動体は、前記１対の第２の質量部のうちの他方の第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
前記振動体の前記圧電素子の屈曲変位により前記各第２の質量部が駆動し、それに伴い前記第１の質量部が回動することを特徴とする。

これにより、容易かつ確実に第２の質量部を大きな駆動力、かつ、大きな回転角度（振れ角）で駆動することができる。また、第２の質量部の回転角度に第１の質量部の回転角度が制限されないため、より第１の質量部の回転角度（振れ角）の大きいアクチュエータを提供することができる。また、第１の質量部を高い周波数で駆動することができる。また、構造を簡易なものとすることができるため、高集積化、高密度化、低コスト化を図ることができる。

本発明のアクチュエータでは、前記２組の１対の振動体は、前記１対の第２の質量部を、それぞれ、同期的に駆動し得るよう構成されていることが好ましい。
これにより、容易かつ確実に、それぞれ対応する１対の第２の質量部を駆動することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記１対の振動体は、それぞれ、平面視で前記第２の質量部が回動する中心軸に対して略線対称に設けられることが好ましい。
これにより、１対の第２の質量部の制御を簡易なものとすることができる。

本発明のアクチュエータでは、前記１対の振動体のうちの一方の振動体の前記圧電素子に印加される交流電圧と、他方の振動体の前記圧電素子に印加される交流電圧との位相差が１８０°であることが好ましい。
これにより、確実に第２の質量部を駆動することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記１対の振動体と前記第２の質量部とは、それぞれ長板状をなし、
前記１対の振動体の、それぞれ一方の端部と前記第２の質量部の両端部とが、平面視で重なるよう設けられていることが好ましい。
これにより、簡易な構成で第２の質量部を大きな駆動力で駆動することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記１対の振動体の、それぞれ他方の端部は、前記支持部に固着されていることが好ましい。
これにより、簡易な構成で第２の質量部を安定して駆動することができる。また、振動体の変位を大きくすることができる。また、装置全体の小型化が図れる。

本発明のアクチュエータでは、前記支持部と対向するように設けられた対向基板を備え、
前記１対の振動体の、それぞれ他方の端部は、前記対向基板に固着されていることが好ましい。
これにより、簡易な構成で第２の質量部を安定して駆動することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記対向基板に凹部が設けられ、
前記１対の振動体の、それぞれ他方の端部は、前記凹部内に挿入され固着されていることが好ましい。
これにより、より確実に第２の質量部を安定して駆動することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記１対の振動体の、それぞれ前記一方の端部と前記第２の質量部の両端部とのいずれか一方または両方に、突起が設けられ、
前記１対の振動体は、それぞれ前記突起を介して前記第２の質量部に駆動力を伝達するよう構成されていることが好ましい。
これにより、振動体と第２の質量部との接触面積を小さくして、振動の損失を小さくすることができる。また、容易かつ確実に第２の質量部を所望の周波数で駆動することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記第２の質量部と前記１対の振動体とのそれぞれが、予め結合していることが好ましい。
これにより、第２の質量部の振動の制御の簡素化が図れる。
本発明のアクチュエータでは、前記振動体の振動時において、前記第１の質量部または前記第２の質量部の変位を測定する変位測定手段を有することが好ましい。
これにより、例えば、第２の質量部の回転角度を検出したりすることができ、また、その検出結果を、第１の質量部の振れ角の制御に利用することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記変位測定手段は、前記１対の第１の弾性連結部および前記１対の第２の弾性連結部のうち少なくとも１つの内部に設けられるピエゾ抵抗素子を有することが好ましい。
これにより、容易かつ確実に、第２の質量部の回転角度を検出したりすることができ、また、その検出結果を、第１の質量部の振れ角の制御に利用することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記変位測定手段は、前記第１の質量部および前記第２の質量部に非接触でその変位を検出し得るものであることが好ましい。
これにより、構造を簡易なものとすることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記変位測定手段の検出に基づいて、前記第１の弾性連結部に対しての前記第１の質量部の回動する角度を制御するよう構成されていることが好ましい。
これにより、確実に、振動体の変位量を制御することができるため、第２の質量部の回転角度（振れ角）を所望のものとすることができる。これにより、第１の質量部の振れ角を好適に制御することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記交流電圧の周波数が、前記第２の質量部と前記第１の質量部とが共振する２自由度振動系の共振周波数と等しくなるように前記振動体の振動を制御することが好ましい。
これにより、第２の質量部の振幅を抑制しつつ、第１の質量部の回転角度（振れ角）を大きくすることができる。
前記第１の質量部は、光反射部を有することが好ましい。
これにより、本発明のアクチュエータを、例えば、光スキャナとして用いた場合、光の光路を容易に変更することができる。

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。
まず、本発明のアクチュエータの第１実施形態について説明する。
図１は、本発明のアクチュエータの第１実施形態を示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線での断面図、図３は、第１実施形態の対向基板を示す平面図、図４は、図１中のＢ−Ｂ線での断面図、図５は、振動体（バイモルフ型圧電素子）の側面図、図６は、振動体に印加する交流電圧の一例を示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。

図１に示すアクチュエータ１００は、第１の質量部（可動部）２と、矩形の長板状をなす１対の第２の質量部（駆動部）１、１１と、支持部３と、対向基板６と、矩形の長板状をなす２組の１対（複数）の振動体７とを有している。
このアクチュエータ１００は、第１の質量部２が中心に位置し、第１の質量部２を介し、第２の質量部１が一端側（右側）に設けられ、第２の質量部１１が他端側（左側）に設けられている。また、第２の質量部１の図１中右側と、第２の質量部１１の図１中左側にそれぞれ支持部３が配置されている。

また、本実施形態では、第２の質量部１および１１は、略同一形状かつ略同一寸法で、第１の質量部２を介して、略対称に設けられている。
第２の質量部１、１１、第１の質量部２および支持部３は、それぞれ、例えば、シリコン等で構成されている。
本実施形態の第１の質量部２の表面（対向基板６が設けられている側とは反対側の面）には、光反射部２１が設けられている。

また、アクチュエータ１００は、図１に示すように、第２の質量部１、１１が、それぞれ第２の質量部１の右側に設けられた支持部３および第２の質量部１１の左側に設けられた支持部３に対して回動可能となるように、第２の質量部１、１１と支持部３とを連結する１対の第２の弾性連結部４、４を有している。また、第１の質量部２が第２の質量部１、１１に対して回動可能となるように、第２の質量部１、１１と、第１の質量部２とを連結する１対の第１の弾性連結部５、５を有している。すなわち、第１の質量部２は第１の弾性連結部５、５を介して、第２の質量部１、１１にそれぞれ接続され、第２の質量部１、１１は、それぞれ第２の弾性連結部４、４を介して対応する側（右側、左側）の支持部３に接続されている。また、第２の弾性連結部４と、第１の弾性連結部５とは同軸的に設けられており、これらが回動中心軸（回転軸）４１となる。

支持部３は、図２に示すように、対向基板６と接合している。
この対向基板６は、各種ガラスやシリコン等で構成されている。
対向基板６は、図２および図３に示すように、第１の質量部２に対応する位置に開口部６１を有している。
また、図３および図４に示すように、対向基板６の上面には第２の質量部１、１１に対応する部位に凹部６２、６２が形成されている。また、対向基板６の上面には、凹部６２、６２の図１中上側および下側に凹部６２、６２よりも深さの浅い４つの凹部７１、７１、７１、７１が形成されている。

図２に示すように、各凹部７１内には各振動体７の各端部（他方の端部）１７が挿入され固着されている。また、図１中左側の１対の振動体７の端部（一方の端部）１８、１８は、それぞれ、第２の質量部１１の長手方向の端部（両端部）１２、１４の図４中下部に位置している。すなわち、第２の質量部１１の端部１２、１４と、図１中左側の１対の振動体７、７の端部１８、１８とが、それぞれ平面視で重なるように設置されている。また、図１中右側の１対の振動体７の端部１８、１８は、それぞれ、第２の質量部１の長手方向の端部１２、１４の図４中下部に位置している。すなわち、第２の質量部１の端部１２、１４と、図１中右側の１対の振動体７、７の端部１８、１８とが、それぞれ平面視で重なるように設置されている。
図１中上側の振動体７、７および図１中下側の振動体７、７は、それぞれ第１の質量部２を中心に略線対称となるように設置されている。

また、図１中左側の振動体７、７および図１中右側の振動体７、７は、それぞれ回動中心軸４１を中心に略線対称となるように設置されている。
なお、第２の質量部１、１１の各端部１２、１４と、各１対の振動体７の各端部１８との、それぞれ平面視で重なる部位は、なるべく小さいことが好ましい。このようにすることで、各振動体７の、それぞれの振動が第２の質量部１、１１に対して効率よく伝達される。

図２および図４に示すように、この第１の質量部１、１１には、振動伝達体としての突起５１、５１、５１、５１が形成されている。第２の質量部１、１１と各振動体７とは、これらの各突起５１を介して結合されている。
なお、突起５１は、なくてもよい。
各振動体７については、その構成、機能が互いに同様であるので、以下では、代表的に、１つの振動体７について説明する。

図５に示すように、振動体７は、第１の電極５２と、電気／機械変換素子（第１の電気／機械変換素子）としての第１の圧電素子５３と、第３の電極５４と、電気／機械変換素子（第２の電気／機械変換素子）としての第２の圧電素子５５と、第２の電極５６とを順に積層して構成されている。これら第１の電極５２、第１の圧電素子５３、第３の電極５４、第２の圧電素子５５、第２の電極５６が、バイモルフ構造の振動体７を構成している。従って、以下の説明では、振動体７を「バイモルフ型圧電素子７」とも言うことがある。

第１の電極５２および第２の電極５６は、例えば導線等により互いに電気的に接続され、これらにより、グループ電極５７を構成している。第３の電極５４およびグループ電極５７は、後述する駆動回路に接続されている。
ここで、第３の電極５４とグループ電極５７からの交流電圧が、第１の圧電素子５３と第２の圧電素子５５とに印加されると、第１の圧電素子５３は、長方形状をなす第１の圧電素子５３の長手方向Ａに収縮する。

一方、第２の圧電素子５５は、長方形状をなす第２の圧電素子５３、５５の長手方向Ｂに伸長する。これにより、振動体７が第１および第２の圧電素子５３、５５の図５中方向Ｃに屈曲変位する。
後述するアクチュエータ１００の使用の際には、この振動体７の屈曲変位により、第２の質量部１、１１が押圧駆動される。

これらの圧電素子５３、５５の構成材料としては、特に限定されないが、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の各種のものが好適に用いられる。
上述したような構成の２自由度振動型アクチュエータにおいては、第１の質量部２と第１の弾性連結部５とからなる第１の振動系と、第２の質量部１および１１と第２の弾性連結部４とからなる第２の振動系とを構成する。

また、本実施形態のアクチュエータ１００は、１対の第２の弾性連結部４および１対の第１の弾性連結部５のうち少なくとも１つ、本実施形態では、図１中、第１の質量部２に対して左側の第１の弾性連結部５が、その内部にピエゾ抵抗素子（変位測定手段）４２を備えている。このピエゾ抵抗素子から第２の質量部１および１１の回転角度（変位角度）を示す検出信号が出力される。

また、アクチュエータ１００には、図示しない制御手段および記憶部が設けられている。ピエゾ抵抗素子４２は、それぞれ制御手段に電気的に接続されており、制御手段には、ピエゾ抵抗素子４２からの検出信号（検出値）が、随時入力される。また、記憶部には、検出信号と、第１の質量部２の振れ角との関係（検量線）が予めテーブル化されて記憶されている。なお、検量線としては、テーブルでもよく、数式でもよい。

本実施形態のアクチュエータ１００を使用する際には、各振動体７のそれぞれの第３の電極５４とグループ電極５７との間に交流電圧を印加する。より詳細には、例えば、図１中上側の２つの振動体（１対の振動体のうちの一方の振動体）７、７に、それぞれ図６（ａ）に示すような正弦波（波形）の電圧を印加し、図１中下側の２つの振動体（１対の振動体のうちの他方の振動体）７、７に、それぞれ図６（ｂ）に示すような図６（ａ）に対して位相差が１８０°である正弦波（波形）の電圧を印加すると、各振動体７の第１の圧電素子５３と第２の圧電素子５５とにそれぞれ交流電圧が印加され、まず、区間Ｔ１において、図１中上側の２つの振動体７、７の、それぞれ第１の圧電素子５３、５３が収縮し、第２の圧電素子５５、５５が伸長することにより、前記振動体７、７が、それぞれ図２中上側に屈曲変位して突起５１、５１を介して第２の質量部１、１１の端部１２、１２を押圧し、第２の質量部１、１１に対して駆動力を伝達する。この駆動力により、第２の質量部１および１１が、回動中心軸４１（第２の弾性連結部４）を中心に所定角度回転する。この第２の質量部１および１１の回転に伴って、第１の弾性連結部５を介して連結されている第１の質量部２は、回動中心軸４１（第１の弾性連結部５）を中心に所定角度回転する。

その後、区間Ｔ２において、交流電圧の振幅が変化し、各振動体７の変位量が変化して第２の質量部１、１１への駆動力が変化し、図１中下側の２つの振動体７、７の、それぞれ第１の圧電素子５３、５３が収縮し、第２の圧電素子５５、５５が伸長することにより、前記振動体７、７が、それぞれ図２中上側に屈曲変位して、突起５１、５１を介して第２の質量部１、１１の端部１４、１４を押圧し、第２の質量部１、１１に対して駆動力を伝達する。この駆動力により、第２の質量部１、１１が、前記の第２の質量部１、１１の回転方向に対して反対方向に、回動中心軸４１（第２の弾性連結部４）を中心に所定角度回転する。この第２の質量部１、１１の回転に伴って、第１の弾性連結部５を介して連結されている第１の質量部２は、前記の第１の質量部２の回転方向に対して反対方向に、回動中心軸４１（第１の弾性連結部５）を中心に所定角度回転する。
以後同様にして、各振動体７に交流電圧を印加することにより、第２の質量部１、１１が回動中心軸４１（第２の弾性連結部４）を軸に振動（回転）する。

この第２の質量部１、１１の振動に伴って、第１の弾性連結部５を介して連結されている第１の質量部２は、回動中心軸４１（第１の弾性連結部５）を中心に所定角度で振動（回転）する。
以後同様にして、各振動体７に交流電圧を印加することにより、第２の質量部１、１１が回動中心軸４１（第２の弾性連結部４）を軸に振動（回転）する。

前述した制御手段は、例えば、第１の質量部２を所定の振れ角で振動させる命令を受けると、ピエゾ抵抗素子４２からの検出信号と、例えば、前述した検量線とにより、第１の質量部２の振れ角を求め、前述した駆動回路に対して指示を行う。駆動回路は圧電素子５３および５５に印加する交流電圧の振幅を制御手段からの指示に応じて変化させる。これにより第１の質量部２を所望の振れ角で駆動することができる。

このアクチュエータ１００では、各バイモルフ型圧電素子７に印加する交流電圧の周波数は、第２の質量部１、１１と第１の質量部２とが共振する２自由度振動系の共振周波数と等しくなるように設定するのが好ましい。これにより、第２の質量部の振幅を抑制しつつ、第１の質量部の回転角度（振れ角）を大きくすることができる。
ここで、第２の質量部１の回動中心軸４１に対して略垂直な方向（長手方向）の端部１２との間の距離（長さ）をＬ１、第２の質量部１１の回動中心軸４１に対して略垂直な方向（長手方向）の端部１２との間の距離（長さ）をＬ２、第２の質量部の回動中心軸４１に対して略垂直な方向の端部１３との間の距離（長さ）をＬ３としたとき、第２の質量部１および１１が、それぞれ独立して設けられているため、第２の質量部１および１１と、第１の質量部２とが干渉せず、第１の質量部２の大きさにかかわらず、Ｌ１およびＬ２を小さくすることができる。これにより、第２の質量部１および１１の回転角度（対向基板６の振動体７が設けられている面と平行な方向に対する第１の質量部２の振れ角）を大きくすることができ、第１の質量部２の回転角度を大きくすることができる。

ここで、第２の質量部１、１１および第１の質量部２の寸法は、それぞれ、Ｌ１＜Ｌ３かつＬ２＜Ｌ３の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２の質量部１および１１の回転角度をより大きくすることができ、第１の質量部２の回転角度をさらに大きくすることができる。

この場合、第１の質量部２の最大回転角度が、特に限定されないが、例えば、２０°以上となるように構成されるのが好ましい。
また、Ｌ１およびＬ２を小さくすることにより、より小さい駆動力で第２の質量部１および１１を駆動することができるため、各振動体７に印加する電圧をさらに小さくすることができる。

なお、前述したように、本実施形態では、Ｌ１とＬ２とは略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。
第１の質量部２の平均厚さは、１〜１５００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜３００μｍ程度であるのがより好ましい。
また、第２の質量部１および１１の平均厚さは、１〜１５００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜３００μｍ程度であるのがより好ましい。

第１の弾性連結部５のばね定数ｋ_１は、１×１０^−４〜１×１０^４Ｎｍ/rad程度であるのが好ましく、１×１０^−２〜１×１０^３Ｎｍ/rad程度であるのがより好ましく、１×１０^−１〜１×１０^２Ｎｍ/rad程度であるのがさらに好ましい。これにより、第２の質量部１および１１の振れ角を抑制しつつ、第１の質量部２の振れ角をより大きくすることができる。

また、第２の弾性連結部４のばね定数ｋ_２は、１×１０^−４〜１×１０^４Ｎｍ/rad程度であるのが好ましく、１×１０^−２〜１×１０^３Ｎｍ/rad程度であるのがより好ましく、１×１０^−１〜１×１０^２Ｎｍ/ｒａｄ程度であるのがさらに好ましい。これにより、第１の質量部２の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
第１の弾性連結部５のばね定数をｋ_１、第２の弾性連結部４のばね定数をｋ_２としたとき、ｋ_１とｋ_２とが、ｋ_２＞ｋ_１の関係を満足するのが好ましい。これにより、第２の質量部１および１１の振れ角を抑制しつつ、第１の質量部２の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。

また、前記第１の質量部２の慣性モーメントをＪ_１、第２の質量部１（第２の質量部１１）の慣性モーメントをＪ_２、としたとき、Ｊ_１とＪ_２とが、Ｊ_１≧Ｊ_２の関係を満足することが好ましく、Ｊ_１＞Ｊ_２の関係を満足することがより好ましい。これにより、第２の質量部１および１１の振れ角を抑制しつつ、第１の質量部２の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。

ところで、第１の振動系の固有振動数ω_１は、第１の質量部２の慣性モーメントをＪ_１、第１の弾性連結部５のばね定数をｋ_１としたとき、ω_１＝（ｋ_１／Ｊ_１）^１／２によって与えられ、第２の振動系の固有振動数ω_２は、第２の質量部１の慣性モーメントをＪ_２、第２の弾性連結部４のばね定数をｋ_２としたとき、ω_２＝（ｋ_２／Ｊ_２）^１／２によって与えられる。

前記のようにして求められる第１の振動系の固有振動数ω_１と第２の振動系の固有振動数ω_２とは、ω_２＞ω_１の関係を満足するのが好ましい。これにより、第２の質量部１および１１の振れ角を抑制しつつ、第１の質量部２の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
以上説明したように、このアクチュエータ１００によれば、各振動体７が屈曲変位することによって、容易かつ確実に第２の質量部１、１１を大きな駆動力、かつ、大きな回転角度（振れ角）で駆動することができる。また、第２の質量部１、１１の駆動に伴い、第１の質量部２が回動するように構成されているため、第２の質量部の回転角度（振れ角）の大きいアクチュエータを提供することができる。また、第２の質量部を高い周波数（例えば、１０ｋＨｚ程度）で駆動することができる。

また、各振動体７が、それぞれバイモルフ構造をなしているため、例えば、振動体が積層型構造をなしている場合等に比べてアクチュエータ１００の厚み方向（図２中上下方向）の寸法を小さくすることができる。
また、静電駆動方式のアクチュエータに比べて構造を簡易なものとすることができるため、高集積化、高密度化、低コスト化を図ることができる。

また、第２の質量部１、１１と各振動体７とは、各突起５１を介して結合されているため、各振動体７と第２の質量部１、１１との接触面積が小さくなり、振動の損失を小さくすることができる。また、容易かつ確実に第２の質量部１、１１を所望の周波数で駆動することができるため、例えば、第１の質量部２の制御を容易に行うことができる。
本発明のアクチュエータを、例えば、レーザープリンタ等に用いた場合は、ポリゴンミラー等を用いた場合と比べて、より高解像度で品質のよい印字と高速印刷とを行うことができる。

また、本実施形態では、第２の質量部１、１１の両端部の下部（両端部にそれぞれ対応する位置）に設けられた振動体７として、圧電素子５３、５５を備えたバイモルフ構造をなす振動体を用いたが、本発明では圧電素子を備えた振動体であれば、特に限定されない。
また、本実施形態では、振動体７、７と第２の質量部１、１１とが予め結合された構成としたが、結合されてなくてもよい。

また、本実施形態では、突起５１、５１は第２の質量部１、１１に形成されたが、それに限られず、振動体７に形成されてもよいし、第２の質量部１、１１と各振動体７との両方に形成されていてもよい。この場合、例えば、振動体７の表面に金等の金属パターンを形成して、その金属パターン上に例えば、メッキ法等によって突起５１を形成する方法等が挙げられる。

また、変位検出手段としては、前述したピエゾ抵抗素子４２に限られず、例えば、フォトセンサ等を用いてもよい。この場合、対向基板６の下部に別途基板等を設置し、前記基板の対向基板６側の面の第１の質量部２の端部に対応する部位に、フォトセンサを設置するのが好ましい。
フォトセンサは、第１の質量部２へ向けて光を照射する発光部と、この発光部から発せられ、第２の質量部で反射した光（反射光）を受光し光電変換する受光部とを有し、第１の質量部２を反射した光が、受光部で受光されると、光電変換により、受光光量に応じた大きさの電圧（電流）が出力される。

この電圧値（検出値）に基づいて、前記制御部が前述した駆動回路に対して指示を行うことによって、第１の質量部２の姿勢（変位）および回転周波数を制御することができる。
なお、発光部としては、例えば、発光ダイオード、レーザダイオード等が挙げられ、受光部としては、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ等が挙げられる。
また、レーザダイオードを用いた場合には、レーザー光を移動体に当てたとき、反射して戻ってくる光の振動数が移動体の速度に比例して変化する現象（ドップラー効果）を利用して移動体の速度を計測する方法であるレーザードップラー法を用いて第１の質量部２の回転角度を検出することもできる。

次に、図１〜図５に示すようなアクチュエータ１００の製造方法の一例について添付図面を参照しつつ説明する。
図７、図８は、アクチュエータの製造方法の一例を示す工程図（部分断面図）である。
本実施形態では、一例として、以下に示す第１〜第７の工程により、アクチュエータ１００を製造する場合について説明する。

［第１の工程］（エッチング工程）
まず、ガラス基板６０を用意する。
そして、図７（ａ）に示すように、ガラス基板６０の上面に、２つの凹部６２、６２および４つの凹部７１、７１、７１、７１を形成する領域を除いた部分に対応するように、例えば、クロムや金、アルミニウム等により金属マスク６３を形成する。

次に、この金属マスク６３を介して、ガラス基板６０の上面側をエッチングした後、金属マスク６３を除去する。これにより、図７（ｂ）に示すように、各凹部６２および各凹部７１が形成されたガラス基板６０が得られる。
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。

［第２の工程］（サンドブラスト工程）
次に、このガラス基板６０の第１の質量部２に対応する部位に、例えば、サンドブラスト等の方法により、貫通孔を形成する。これにより図７（ｃ）に示すように、開口部６１が形成される。
［第３の工程］（振動体接合工程）
次に、各凹部７１に各振動体７の各端部１７を、例えば、接着剤等により接合する。なお、接合の際に用いられる接着剤は、硬化後に弾性を有さないものが好ましく、例えば、シアノアクリレート系接着剤やエポキシ系接着剤等が挙げられる。これにより、接着剤により振動体７の振動が吸収されてしまうことを好適に防止することができる。
以上の工程により、図７（ｄ）に示すように、各凹部６２、各凹部７１、開口部６１が形成され、各振動体７が設置された対向基板６が得られる。
次に、図８（ｅ）に示すように、シリコン基板１０５を用意して、第４の工程以下を行う。

［第４の工程］（シリコン加工工程１）
まず、図８（ｆ）に示すように、シリコン基板１０５の上面側の第１の弾性連結部５に対応する部位にピエゾ抵抗素子４２を設置する。
［第５の工程］（シリコン加工工程２）
次に、シリコン基板１０５の下面に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行う。これにより、各突起５１の形状に対応するように、レジストマスク（図示せず）を形成する。

次に、このレジストマスクを介して、シリコン基板１０５をエッチングした後、レジストマスクを除去する。これにより、図８（ｇ）に示すように、シリコン基板１０５の下面に各突起５１が形成される。
また、シリコン基板１０５の下面に対して研磨を行うことにより各突起５１を形成してもよい。

[第６の工程]（シリコン加工工程３）
次に、シリコン基板１０５の下面に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行う。これにより、第２の質量部１、１１、第１の質量部２、支持部３、第２の弾性連結部４、４、第１の弾性連結部５、５の形状に対応するように、レジストマスク（図示せず）を形成する。

次に、このレジストマスクを介して、シリコン基板１０５をエッチングした後、レジストマスクを除去する。これにより、図８（ｈ）に示すように、第２の質量部１、１１、第１の質量部２、支持部３、第２の弾性連結部４、４、第１の弾性連結部５、５が形成される。
次に、第１の質量部２上に光反射部２１を、例えば、真空蒸着法等により成膜する。
以上の工程により、図８（ｉ）に示すように、第２の質量部１、１１、第１の質量部２、支持部３、第２の弾性連結部４、４、第１の弾性連結部５、５、光反射部２１が形成された構造体１４０が得られる。

［第７の工程］（接合工程）
次に、前記第１〜３の工程で得られた対向基板６と、前記第４〜６の工程で得られた構造体１４０とを、例えば、接着剤、陽極接合、合金接合等により接合する。なお、接着剤を用いた場合の接着剤としては、硬化後に弾性を有さないものが好ましく、例えば、シアノアクリレート系接着剤やエポキシ系接着剤等が挙げられる。

以上により図１〜図５に示すような第１実施形態のアクチュエータ１００が得られる。
なお、第４〜第６の工程は、第１〜第３の工程と同時に行ってもよいし、第１〜第３の工程よりも先に行ってもよい。
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９は、本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す平面図である。

以下、第２実施形態のアクチュエータ１００について、前述した第１実施形態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１００は、振動体７の配置および突起５１の位置が、第１実施形態と異なっている。
図９、図１０に示すように、第２実施形態のアクチュエータ１００では、図９中左側の１対の振動体７の端部１７、１７および図１中右側の１対の振動体７の端部１７、１７は、それぞれ、支持部３の上面に設置（固着）されている。また、図９中左側の１対の振動体７の端部１８、１８は、それぞれ、第２の質量部１１の長手方向の端部１２、１４の図１０中上部に位置している。すなわち、第２の質量部１１の端部１２、１４と、図９中左側の１対の振動体７、７の端部１８、１８とが、それぞれ平面視で重なるように設置されている。図１０に示すように、この端部１８、１８は、それぞれ突起５１、５１を介して第１の質量部１１の上面に固着されている。また、図９中右側の１対の振動体７の端部１８、１８は、それぞれ、第２の質量部１の長手方向の端部１２、１４の図１０中上部に位置している。すなわち、第２の質量部１の端部１２、１４と、図９中右側の１対の振動体７、７の端部１８、１８とが、それぞれ平面視で重なるように設置されている。図１０に示すように、この端部１８、１８は、それぞれ突起５１、５１を介して第１の質量部１の上面に固着されている。

また、本実施形態の支持部３の各端部１７が設置される部位には、それぞれ支持部３の他の部位に比べて突起５１の図１０中上下方向の厚さと略同じ厚さだけ厚い４つの厚肉部３０が形成されている。
次に、図９、図１０に示すようなアクチュエータ１００の製造方法の一例について添付図面を参照しつつ説明する。
図１１、図１２は、アクチュエータの製造方法の一例を示す工程図（部分断面図）である。
以下、第２実施形態のアクチュエータの製造方法について説明するが、第１実施形態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１の工程］（エッチング工程）
まず、ガラス基板６０を用意する。
そして、図１１（ａ）に示すように、ガラス基板６０の上面に、凹部６２、６２を形成する領域を除いた部分に対応するように、例えば、クロムや金、アルミニウム等により金属マスク６３を形成する。
次に、この金属マスク６３を介して、ガラス基板６０の上面をエッチングした後、金属マスク６３を除去する。これにより、図１１（ｂ）に示すように、凹部６２、６２が形成されたガラス基板６０が得られる。

［第２の工程］（サンドブラスト工程）
次に、このガラス基板６０の第１の質量部２に対応する部位に、例えば、サンドブラスト等の方法により、貫通孔を形成する。これにより図１１（ｃ）に示すように、開口部６１が形成される。
以上の工程により、凹部６２、６２、開口部６１が形成された対向基板６が得られる。

［第３の工程］（シリコン加工工程１）
まず、図１２（ｄ）に示すように、シリコン基板１０５を用意する。
次に、シリコン基板１０５の上面に、各突起５１の形状および支持部３の各厚肉部３０の形状に対応するように、レジストマスク（図示せず）を形成する。
次に、このレジストマスクを介して、シリコン基板１０５をエッチングした後、レジストマスクを除去する。これにより、図１２（ｅ）に示すように、シリコン基板１０５の上面に各突起５１および各厚肉部３０が形成される。
また、シリコン基板１０５の上面に対して研磨を行うことにより各突起５１および各厚肉部３０を形成してもよい。

［第４の工程］（シリコン加工工程２）
第１実施形態の第４の工程と同様の工程を行う（図１２（ｆ）参照）。
［第５の工程］（シリコン加工工程３）
第１実施形態の第６の工程と同様の工程を行う（図１２（ｇ）参照）。
［第６の工程］（接合工程）
第１実施形態の第７の工程と同様の工程を行う（図１２（ｈ）参照）。

以上により図９、図１０に示すような第２実施形態のアクチュエータ１００が得られる。
このアクチュエータ１００によれば、前述した第１実施形態のアクチュエータ１００と同様の効果が得られる。
そして、このアクチュエータ１００では、支持部３の厚さ（図１０中上下方向の厚さ）を、第２の質量部１、１１および第１の質量部２を使用する際の回転角度（振れ角）が制限されない程度に十分厚くした場合には、対向基板６を不要なものとすることができるため、より構造を簡易なものとすることができる。

次に、本発明のアクチュエータの第３実施形態について説明する。
図１３は、本発明のアクチュエータの第３実施形態を示す平面図である。
以下、図１３に示すアクチュエータ１００について、前記第２実施形態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。
本実施形態のアクチュエータ１００は、図１３に示すように、２つの構造体１１０、１１０を有している。

以下、各構造体１１０については、その構成、機能が互いに同様であるので、以下では、代表的に、図１３中下側の構造体１１０について説明する。
この構造体１１０は、平面視でコの字状の連結部材７０と、振動体７とで構成されている。
連結部材７０は、板状のベース部７２と板状の支持部７３、７３とを有しており、ベース部７２の略中央部に振動体７が固着されている。また、支持部７３、７３の先端部１９、１９は、それぞれ、突起５１、５１を介して第２の質量部１、１１に固着されている。

本実施形態のアクチュエータ１００を使用する際には、例えば、図１３中上側の振動体（１対の振動体のうちの一方の振動体）７の第３の電極５４とグループ電極５７との間に図５（ａ）に示すような正弦波（波形）の電圧を印加し、図１３中下側の振動体（１対の振動体のうちの他方の振動体）７に、図５（ｂ）に示すような図５（ａ）に対して位相差が１８０°である正弦波（波形）の電圧を、それぞれ印加すると、まず、区間Ｔ１において、図１３中上側の振動体７が、図２中上側に屈曲変位して連結部材７０のベース部７２を押圧することによって、この連結部材７０を介して第２の質量部１、１１に対して略等しい駆動力が伝達される。

その後、区間Ｔ２において、交流電圧の振幅が変化し、各振動体７の変位量が変化して第２の質量部１、１１への駆動力が変化し、図１３中下側の振動体７が、図２中上側に屈曲変位して連結部材７０のベース部７２を押圧することによって、この連結部材７０を介して第２の質量部１、１１に対して略等しい駆動力が伝達される。
このアクチュエータ１００によれば、前述した第２実施形態のアクチュエータ１００と同様の効果が得られる。

そして、このアクチュエータ１００では、各振動体７の駆動力が第２の質量部１および１１に略等しく作用し、容易かつ確実に第２の質量部１、１１を同期的に駆動することができる。これにより、第２の質量部の制御を簡易なものとすることができる。また、振動体７の数を減らすことによる低コスト化、軽量化が図れる。
以上、本発明のアクチュエータ１００を、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く、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）（工程）を組み合わせたものであってもよい。
また、前述した各実施形態では、各１対の振動体７は、回動中心軸４１に対して略線対称になるように設置されたが、これに限られず、例えば、回動中心軸４１に対して略点対称になるように設置されてもよい。このような構造のアクチュエータ１００を用いる場合、各１対の振動体７に、それぞれ印加する電圧の位相は同位相でよいため、駆動回路が簡略化される。

また、前述した実施形態では、第２の弾性連結部４を１対有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、２対以上であってもよい。
また、前述した実施形態では、第１の弾性連結部５を１対有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、２対以上であってもよい。
また、前述した実施形態では、光反射部２１が第１の質量部２の対向基板６が設けられている側とは反対の面側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、前述した各実施形態では、第１の弾性連結部および第２の弾性連結部の形状として図示の構成のものについて説明したが、これに限定されず、例えば、その形状が、クランク形状等であってもよい。
また、第２の質量部１および１１の振動体７と対向する面の表面に、短絡防止用の絶縁膜が設けられてもよい。
以上説明したようなアクチュエータは、例えば、レーザープリンタ、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡等の光スキャナ、チューナブルエタロン、イメージング用ディスプレイ等のＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）デバイスの駆動に好適に適用することができる。

本発明のアクチュエータの第１実施形態を示す平面図である。 図１中のＡ−Ａ線での断面図である。 第１実施形態の対向基板を示す平面図である。 図１中のＢ−Ｂ線での断面図である。 振動体（バイモルフ型圧電素子）の側面図である。 振動体に印加する交流電圧の一例を示す図である。 アクチュエータの製造方法の一例を示す工程図（部分断面図）である。 アクチュエータの製造方法の一例を示す工程図（部分断面図）である。 本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す平面図である。 図９中のＣ−Ｃ線での断面図である。 アクチュエータの製造方法の一例を示す工程図（部分断面図）である。 アクチュエータの製造方法の一例を示す工程図（部分断面図）である。 本発明のアクチュエータの第３実施形態を示す平面図である。 従来のアクチュエータを説明するための図である。

符号の説明

１００……アクチュエータ １、１１……第２の質量部 １２、１３、１４……端部 １７、１８……端部 １９……先端部 ２……第１の質量部 ２１……光反射部 ３……支持部 ３０……厚肉部 ４……第２の弾性連結部 ４１……回動中心軸 ４２……ピエゾ抵抗素子 ５……第１の弾性連結部 ５１……突起 ５２……第１の電極 ５３……第１の圧電素子 ５４……第３の電極 ５５……第２の圧電素子 ５６……第２の電極 ５７……グループ電極 ６……対向基板 ６１……開口部 ６２……凹部 ６３……金属マスク ７……振動体（バイモルフ型圧電素子） ７０……連結部材 ７１……凹部 ７２……ベース部 ７３……支持部 ６０……ガラス基板 １０５……シリコン基板 １１０……構造体 １４０……構造体 ２００……スペーサ ３００……可動電極板 ３００ａ……両端固定部 ３００ｂ……トーションバー ３００ｃ……可動電極部 ４００……固定電極 ５００……電源 ６００……スイッチ １０００……ガラス基板 Ａ、Ｂ……長手方向 Ｃ……方向 Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３……距離 Ｔ１、Ｔ２……区間

Claims (18)

1. 第１の質量部と、
   第２の質量部と、
   前記第１の質量部と前記第２の質量部とを支持する支持部と、
   圧電素子を備え、該圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する１対の振動体と、
   前記第１の質量部と前記第２の質量部とを、前記第１の質量部が前記第２の質量部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第１の弾性連結部と、
   前記第２の質量部と前記支持部とを、前記第２の質量部が前記支持部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第２の弾性連結部とを有し、
   前記１対の振動体は、前記第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
   前記振動体の振動により前記第２の質量部が駆動し、それに伴い前記第１の質量部が回動することを特徴とするアクチュエータ。
2. 第１の質量部と、
   前記第１の質量部を介して該第１の質量部の両側部にそれぞれ設けられる１対の第２の質量部と、
   前記第１の質量部と前記各第２の質量部とを支持する支持部と、
   圧電素子を備え、該圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する２組の１対の振動体と、
   前記第１の質量部と前記各第２の質量部とを、前記第１の質量部が前記各第２の質量部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第１の弾性連結部と、
   前記各第２の質量部と前記支持部とを、前記各第２の質量部が前記支持部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第２の弾性連結部とを有し、
   前記２組の１対の振動体のうちの一方の１対の振動体は、前記１対の第２の質量部のうちの一方の第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
   前記２組の１対の振動体のうちの他方の１対の振動体は、前記１対の第２の質量部のうちの他方の第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
   前記振動体の振動により前記各第２の質量部が駆動し、それに伴い前記第１の質量部が回動することを特徴とするアクチュエータ。
3. 第１の質量部と、
   第２の質量部と、
   前記第１の質量部と前記第２の質量部とを支持する支持部と、
   バイモルフ構造の圧電素子を備え、前記各圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する１対の振動体と、
   前記第１の質量部と前記第２の質量部とを、前記第１の質量部が前記第２の質量部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第１の弾性連結部と、
   前記第２の質量部と前記支持部とを、前記第２の質量部が前記支持部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第２の弾性連結部とを有し、
   前記１対の振動体は、前記第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
   前記振動体の前記圧電素子の屈曲変位により前記第２の質量部が駆動し、それに伴い前記第１の質量部が回動することを特徴とするアクチュエータ。
4. 第１の質量部と、
   前記第１の質量部を介して該第１の質量部の両側部にそれぞれ設けられる１対の第２の質量部と、
   前記第１の質量部と前記各第２の質量部とを支持する支持部と、
   バイモルフ構造の圧電素子を備え、該圧電素子に交流電圧を印加することにより駆動されて振動する２組の１対の振動体と、
   前記第１の質量部と前記各第２の質量部とを、前記第１の質量部が前記各第２の質量部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第１の弾性連結部と、
   前記各第２の質量部と前記支持部とを、前記各第２の質量部が前記支持部に対して回動可能となるように連結する、少なくとも１対の第２の弾性連結部とを有し、
   前記２組の１対の振動体のうちの一方の１対の振動体は、前記１対の第２の質量部のうちの一方の第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
   前記２組の１対の振動体のうちの他方の１対の振動体は、前記１対の第２の質量部のうちの他方の第２の質量部の両端部にそれぞれ対応する位置に設けられ、
   前記振動体の前記圧電素子の屈曲変位により前記各第２の質量部が駆動し、それに伴い前記第１の質量部が回動することを特徴とするアクチュエータ。
5. 前記２組の１対の振動体は、前記１対の第２の質量部を、それぞれ、同期的に駆動し得るよう構成されている請求項２または４に記載のアクチュエータ。
6. 前記１対の振動体は、それぞれ、平面視で前記第２の質量部が回動する中心軸に対して略線対称に設けられる請求項１ないし５のいずれかに記載のアクチュエータ。
7. 前記１対の振動体のうちの一方の振動体の前記圧電素子に印加される交流電圧と、他方の振動体の前記圧電素子に印加される交流電圧との位相差が１８０°である請求項１ないし６のいずれかに記載のアクチュエータ。
8. 前記１対の振動体と前記第２の質量部とは、それぞれ長板状をなし、
   前記１対の振動体の、それぞれ一方の端部と前記第２の質量部の両端部とが、平面視で重なるよう設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載のアクチュエータ。
9. 前記１対の振動体の、それぞれ他方の端部は、前記支持部に固着されている請求項８に記載のアクチュエータ。
10. 前記支持部と対向するように設けられた対向基板を備え、
    前記１対の振動体の、それぞれ他方の端部は、前記対向基板に固着されている請求項８に記載のアクチュエータ。
11. 前記対向基板に凹部が設けられ、
    前記１対の振動体の、それぞれ他方の端部は、前記凹部内に挿入され固着されている請求項１０に記載のアクチュエータ。
12. 前記１対の振動体の、それぞれ前記一方の端部と前記第２の質量部の両端部とのいずれか一方または両方に、突起が設けられ、
    前記１対の振動体は、それぞれ前記突起を介して前記第２の質量部に駆動力を伝達するよう構成されている請求項８ないし１１のいずれかに記載のアクチュエータ。
13. 前記第２の質量部と前記１対の振動体とのそれぞれが、予め結合している請求項１ないし１２のいずれかに記載のアクチュエータ。
14. 前記振動体の振動時において、前記第１の質量部または前記第２の質量部の変位を測定する変位測定手段を有する請求項１ないし１３のいずれかに記載のアクチュエータ。
15. 前記変位測定手段は、前記１対の第１の弾性連結部および前記１対の第２の弾性連結部のうち少なくとも１つの内部に設けられるピエゾ抵抗素子を有する請求項１４に記載のアクチュエータ。
16. 前記変位測定手段は、前記第１の質量部および前記第２の質量部に非接触でその変位を検出し得るものである請求項１５に記載のアクチュエータ。
17. 前記変位測定手段の検出に基づいて、前記第１の弾性連結部に対しての前記第１の質量部の回動する角度を制御するよう構成されている請求項１４ないし１６のいずれかに記載のアクチュエータ。
18. 前記交流電圧の周波数が、前記第２の質量部と前記第１の質量部とが共振する２自由度振動系の共振周波数と等しくなるように前記振動体の振動を制御する請求項１７に記載のアクチュエータ。
    

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