JP2008003330A - Actuator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator in which a desired behavior of a mass part can be obtained by highly accurately detecting the behavior of the mass part. <P>SOLUTION: The actuator 1 is so composed to turn the mass part 21 while torsionally deforming elastic parts 24 and 25 by operating a deriving means, and has a behavior detection means which detects the behavior of the mass part 21, the behavior detection means has: a first piezoresistor provided on at least one of the pair of elastic parts 24 and 25; and a second piezoresistor provided at the position where the temperature condition is substantially the same as that of the first piezoresistor and the stress due to the turning drive of the mass part 21 substantially does not affect, wherein the behavior detection means detects the behavior of the mass part 21 on the basis of the variations in the values of the first and the second piezoresistor. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、アクチュエータに関するものである。   The present invention relates to an actuator.

例えば、レーザープリンタ等にて光走査により描画を行うための光スキャナとして、捩り振動子で構成されたアクチュエータを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１には、１自由度振動系の捩り振動子を備えるアクチュエータが開示されている。このようなアクチュエータは、１自由度振動系の捩り振動子として、質量部をその両側で捩りバネにより支持した構造を有している。そして、質量部上には光反射性を有する光反射部が設けられており、捩りバネを捩れ変形させながら質量部を回動駆動させて、光反射部で光を反射し走査する。これにより、光走査により描画を行うことができる。
このようなアクチュエータにあっては、質量部の挙動を検知し、その検知結果に基づいて質量部の回動駆動を制御することで、高精度な走査を行うことができる。 For example, as an optical scanner for performing drawing by optical scanning with a laser printer or the like, an optical scanner using an actuator composed of a torsional vibrator is known (for example, see Patent Document 1).
Patent Document 1 discloses an actuator including a torsional vibrator having a one-degree-of-freedom vibration system. Such an actuator has a structure in which a mass portion is supported by a torsion spring on both sides thereof as a torsional vibrator of a one-degree-of-freedom vibration system. A light reflecting portion having light reflectivity is provided on the mass portion, and the mass portion is rotationally driven while torsionally deforming the torsion spring, and the light reflecting portion reflects and scans the light. Thereby, drawing can be performed by optical scanning.
In such an actuator, high-precision scanning can be performed by detecting the behavior of the mass portion and controlling the rotational drive of the mass portion based on the detection result.

特に、特許文献１にかかるアクチュエータにあっては、駆動源により１対の弾性支持体のそれぞれを捩り変形させ、それに伴って、質量部を回動するよう構成されており、さらに、弾性支持体（捩りバネ）の表面にひずみに応じて抵抗値が変化する歪みゲージを設け、その歪みゲージの抵抗値変化に基づいて質量部の挙動を検知するよう構成されている。
また、歪みゲージの長手方向を弾性支持部の延在方向（質量部の回動中心軸と平行な方向）に対して４５度とすることにより、歪みゲージが受ける歪みを大きくし、質量部の挙動をより正確に検知することができるよう構成されている。 In particular, the actuator according to Patent Document 1 is configured such that each of the pair of elastic supports is torsionally deformed by a drive source, and the mass portion is rotated accordingly, and the elastic support is further provided. A strain gauge whose resistance value changes according to strain is provided on the surface of the (torsion spring), and the behavior of the mass part is detected based on the resistance value change of the strain gauge.
Further, by setting the longitudinal direction of the strain gauge to 45 degrees with respect to the extending direction of the elastic support portion (direction parallel to the rotation center axis of the mass portion), the strain received by the strain gauge is increased. It is configured so that the behavior can be detected more accurately.

しかしながら、特許文献１にかかるアクチュエータでは、質量部に設けられた反射面により、入射光を反射するよう構成されている。そのため、例えば、入射光の一部が反射されずに熱となることで、アクチュエータが昇温してしまう。ここで、歪みゲージは、温度変化によっても抵抗値が変化する特性をもっているため、弾性支持体に設けられた歪みゲージの抵抗値は、弾性支持体の捩れ変形だけでなく、歪みゲージ自体の温度変化によっても変化することとなる。したがって、このような抵抗値変化に基づいて質量部の挙動を検知しても、質量部の挙動を正確には検知することができない。その結果、アクチュエータは、所望の振動特性を発揮することができないという問題が生じる。   However, the actuator according to Patent Document 1 is configured to reflect incident light by the reflecting surface provided in the mass portion. For this reason, for example, the temperature of the actuator rises because part of the incident light becomes heat without being reflected. Here, since the strain gauge has a characteristic that the resistance value changes with temperature change, the resistance value of the strain gauge provided on the elastic support is not only the torsional deformation of the elastic support but also the temperature of the strain gauge itself. It will also change with changes. Therefore, even if the behavior of the mass part is detected based on such a resistance value change, the behavior of the mass part cannot be accurately detected. As a result, there arises a problem that the actuator cannot exhibit desired vibration characteristics.

特開２００５−３２６４６３号公報JP 2005-326463 A

本発明の目的は、高精度に質量部の挙動を検知し、質量部の挙動を所望のものとすることができるアクチュエータを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an actuator capable of detecting the behavior of the mass part with high accuracy and making the behavior of the mass part desired.

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、光反射性を有する光反射部を有し、板状をなす質量部と、
前記質量部を支持する支持部と、
前記支持部に対し前記質量部を回動可能とするように、前記質量部と前記支持部とを連結する弾性変形可能な１対の弾性部と、
前記質量部を回動駆動させるための駆動手段と、
前記質量部の挙動を検知する挙動検知手段とを有し、
前記挙動検知手段の検知結果に基づいて、前記駆動手段を作動させることにより、前記弾性部を捩れ変形させながら、前記質量部を回動させるように構成されたアクチュエータであって、
前記挙動検知手段は、
前記１対の弾性部のうちの少なくとも一方の前記弾性部上に設けられた第１のピエゾ抵抗素子と、
前記第１のピエゾ抵抗素子の温度条件とほぼ同等の温度条件の位置で、かつ、前記質量部の回動駆動による応力を実質的に受けない位置に設けられた第２のピエゾ抵抗素子とを備え、
前記第１のピエゾ抵抗素子および前記第２のピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化に基づいて前記質量部の挙動を検知するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、前記挙動検知手段は、前記アクチュエータの温度変化（前記第１のピエゾ抵抗素子自体の温度変化）に関係なく、前記弾性部の捩れ変形に応じた前記第１のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化を検知することができる。その結果、前記挙動検知手段は、前記質量部の挙動を高精度に検知することができる。 Such an object is achieved by the present invention described below.
The actuator of the present invention has a light reflecting portion having light reflectivity, and has a plate-like mass portion,
A support part for supporting the mass part;
A pair of elastically deformable elastic parts that connect the mass part and the support part so that the mass part is rotatable with respect to the support part;
Driving means for rotating the mass part;
Behavior detecting means for detecting the behavior of the mass part,
An actuator configured to rotate the mass unit while torsionally deforming the elastic part by operating the driving unit based on a detection result of the behavior detecting unit;
The behavior detecting means is
A first piezoresistive element provided on at least one of the pair of elastic portions;
A second piezoresistive element provided at a position under a temperature condition substantially equal to the temperature condition of the first piezoresistive element and at a position where the stress due to rotational driving of the mass portion is not substantially received. Prepared,
The first piezoresistive element and the second piezoresistive element are configured to detect the behavior of the mass portion based on a change in resistance value of the first piezoresistive element.
As a result, the behavior detecting means can detect the resistance value of the first piezoresistive element according to the torsional deformation of the elastic portion regardless of the temperature change of the actuator (temperature change of the first piezoresistive element itself). Changes can be detected. As a result, the behavior detecting means can detect the behavior of the mass part with high accuracy.

本発明のアクチュエータでは、前記挙動検知手段は、温度変化による前記第１のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化と、温度変化による前記第２のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化とを相殺することで、前記弾性部の捩れ変形に応じた前記第１のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化を検知するよう構成されていることが好ましい。
これにより、前記挙動検知手段は、前記アクチュエータの温度変化（前記第１のピエゾ抵抗素子自体の温度変化）に関係なく、前記弾性部の捩れ変形に応じた前記第１のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化を検知することができる。 In the actuator according to the aspect of the invention, the behavior detection unit may cancel the resistance value change of the first piezoresistive element due to a temperature change and the resistance value change of the second piezoresistive element due to a temperature change. It is preferable to be configured to detect a change in resistance value of the first piezoresistive element in accordance with torsional deformation of the elastic portion.
As a result, the behavior detecting means can detect the resistance value of the first piezoresistive element according to the torsional deformation of the elastic portion regardless of the temperature change of the actuator (temperature change of the first piezoresistive element itself). Changes can be detected.

本発明のアクチュエータでは、前記第１のピエゾ抵抗素子の温度をＴ１とし、前記第２のピエゾ抵抗素子の温度をＴ２としたとき、Ｔ２／Ｔ１は、０．９〜１．０の関係を満たすことが好ましい。
これにより、前記第１のピエゾ抵抗素子の温度変化による抵抗値変化と前記第２のピエゾ抵抗素子の温度変化による抵抗値変化とをほぼ等しくすることができる。 The actuator of the present invention, the temperature of the first piezoresistive element and T 1, when the temperature of said second piezoresistive element was T 2, T 2 / T 1 is 0.9 to 1.0 It is preferable to satisfy the relationship.
Thereby, the resistance value change due to the temperature change of the first piezoresistive element and the resistance value change due to the temperature change of the second piezoresistive element can be made substantially equal.

本発明のアクチュエータでは、前記１対の弾性部は、前記質量部の平面視にて、前記質量部に対して対称となるように設けられており、
前記第１のピエゾ抵抗素子は、各前記弾性部に設けられ、
１対の前記第１のピエゾ抵抗素子は、前記質量部の平面視にて前記質量部に対して対称となるように設けられていることが好ましい。
これにより、１対の前記第１のピエゾ抵抗素子同士の温度変化をほぼ等しくすることができる。さらに、１対の前記第１のピエゾ抵抗素子同士の歪み量をほぼ等しくすることができる。 In the actuator of the present invention, the pair of elastic portions is provided to be symmetric with respect to the mass portion in a plan view of the mass portion.
The first piezoresistive element is provided in each elastic part,
The pair of first piezoresistive elements are preferably provided so as to be symmetric with respect to the mass portion in plan view of the mass portion.
Thereby, the temperature change of a pair of said 1st piezoresistive elements can be made substantially equal. Further, the amount of strain between the pair of first piezoresistive elements can be made substantially equal.

本発明のアクチュエータでは、前記第１のピエゾ抵抗素子および前記第２のピエゾ抵抗素子は、それぞれ、ブリッジ回路を構成する抵抗素子であり、
前記挙動検知手段は、前記ブリッジ回路の出力結果に基づいて、前記質量部の挙動を検知することが好ましい。
これにより、温度変化による前記第１のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化と、温度変化による前記第２のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化とを相殺し、前記弾性部の捩れ変形に応じた前記第１のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化を検知することができる。すなわち、ブリッジ回路からの出力信号は、前記質量部の挙動に対応したものとなる。
本発明のアクチュエータでは、前記ブリッジ回路の出力を差動増幅回路により増幅させるよう構成されていることが好ましい。
これにより、前記ブリッジ回路から出力された信号を増幅することができ、前記質量部の挙動をより正確に検知することができる。 In the actuator of the present invention, each of the first piezoresistive element and the second piezoresistive element is a resistive element constituting a bridge circuit,
It is preferable that the behavior detection unit detects the behavior of the mass unit based on an output result of the bridge circuit.
Accordingly, the change in resistance value of the first piezoresistive element due to temperature change cancels out the change in resistance value of the second piezoresistive element due to temperature change, and the first corresponding to the torsional deformation of the elastic portion. The change in the resistance value of the piezoresistive element can be detected. That is, the output signal from the bridge circuit corresponds to the behavior of the mass part.
The actuator of the present invention is preferably configured to amplify the output of the bridge circuit by a differential amplifier circuit.
Thereby, the signal output from the bridge circuit can be amplified, and the behavior of the mass part can be detected more accurately.

本発明のアクチュエータでは、各前記弾性部は、板状の第１の質量部と、前記支持部に対して前記第１の質量部を回動可能とするように、前記支持部と前記第１の質量部とを連結する第１の弾性部と、前記駆動部に対して前記質量部を回動可能とするように、前記第１の質量部と前記質量部とを連結する第２の弾性部とを有し、前記駆動手段が、前記第１の弾性部を捩れ変形させながら前記第１の質量部を回動させ、これに伴い、前記第２の弾性部を捩れ変形させながら前記質量部を回動させるように構成されていることが好ましい。
これにより、前記弾性部にかかる応力を少なくしつつ、質量部の回動角を大きくすることができる。 In the actuator according to the aspect of the invention, each of the elastic portions includes the plate-like first mass portion and the support portion and the first mass portion so that the first mass portion can be rotated with respect to the support portion. A first elastic part for connecting the mass part of the first and a second elastic part for connecting the first mass part and the mass part so that the mass part can be rotated with respect to the drive part. And the driving means rotates the first mass portion while twisting and deforming the first elastic portion, and accordingly, the mass while twisting and deforming the second elastic portion. It is preferable that it is comprised so that a part may be rotated.
Thereby, the rotation angle of a mass part can be enlarged, reducing the stress concerning the said elastic part.

本発明のアクチュエータでは、前記第１のピエゾ抵抗素子は、前記第２の弾性部上に設けられていることが好ましい。
これにより、前記第１のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化を大きくすることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記第１のピエゾ抵抗素子は、前記第２の弾性部の前記第１の質量部の回動中心軸方向での端部に設けられていることが好ましい。
これにより、前記第１のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化をより大きくすることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記第１のピエゾ抵抗素子は、前記第２の弾性部の前記第１の質量部の回動中心軸方向での中央部に設けられていることが好ましい。
これにより、前記アクチュエータの製造を容易とすることができる。 In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the first piezoresistive element is provided on the second elastic portion.
Thereby, the change in resistance value of the first piezoresistive element can be increased.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the first piezoresistive element is provided at an end portion of the second elastic portion in the rotation central axis direction of the first mass portion.
Thereby, the change in resistance value of the first piezoresistive element can be further increased.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the first piezoresistive element is provided at a central portion of the second elastic portion in the rotation central axis direction of the first mass portion.
Thereby, manufacture of the actuator can be facilitated.

本発明のアクチュエータでは、前記第２のピエゾ抵抗素子は、前記第１の質量部に配置されていることが好ましい。
これにより、前記第２の弾性部の捩れ変形によっては、前記第２のピエゾ抵抗素子の抵抗値は変化しない。その結果、前記第２のピエゾ抵抗素子の抵抗値を主として温度変化により変化させることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記第２のピエゾ抵抗素子は、前記第１の質量部の回動中心軸上に配置されていることが好ましい。
これにより、前記第２のピエゾ抵抗素子が、前記第１の質量部の回動駆動によって生じてしまう応力（撓み、歪み）などを受けてしまうことを効果的に抑制することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記第１のピエゾ抵抗素子と前記第２のピエゾ抵抗素子との中心間距離が５００μｍ以下であることが好ましい。
これにより、前記第１のピエゾ抵抗素子の温度変化と、前記第２のピエゾ抵抗素子の温度変化とをほぼ等しくすることができる。 In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the second piezoresistive element is disposed in the first mass portion.
Accordingly, the resistance value of the second piezoresistive element does not change due to the torsional deformation of the second elastic portion. As a result, the resistance value of the second piezoresistive element can be changed mainly by temperature change.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the second piezoresistive element is disposed on a rotation center axis of the first mass unit.
Accordingly, it is possible to effectively suppress the second piezoresistive element from receiving stress (bending, distortion) or the like that is generated by the rotational driving of the first mass unit.
In the actuator of the present invention, it is preferable that a center-to-center distance between the first piezoresistive element and the second piezoresistive element is 500 μm or less.
Thereby, the temperature change of the first piezoresistive element and the temperature change of the second piezoresistive element can be made substantially equal.

本発明のアクチュエータでは、前記第２のピエゾ抵抗素子は、前記支持部に配置されていることが好ましい。
これにより、前記支持部自体の歪みによる前記第２のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化をより確実に防止することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記第２のピエゾ抵抗素子は、前記支持部と前記第１の弾性部との境界部の近傍に配置されていることが好ましい。
これにより、前記支持部自体の歪みによる前記第２のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化をより確実に防止することができ、さらに、前記第２の弾性部上に設けられた前記第１のピエゾ抵抗素子と、前記第２のピエゾ抵抗素子との距離をより近づけることができる。 In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the second piezoresistive element is disposed on the support portion.
Thereby, it is possible to more reliably prevent a change in resistance value of the second piezoresistive element due to distortion of the support portion itself.
In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the second piezoresistive element is disposed in the vicinity of a boundary portion between the support portion and the first elastic portion.
Thereby, it is possible to more reliably prevent a change in the resistance value of the second piezoresistive element due to distortion of the support portion itself, and further, the first piezoresistor provided on the second elastic portion. The distance between the element and the second piezoresistive element can be made closer.

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。
＜第１実施形態＞
まず、本発明のアクチュエータの第１実施形態を説明する。
図１は、本発明のアクチュエータの第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１中のＢ−Ｂ線断面図、図４は、図１に示すアクチュエータの制御系の概略構成を示す図、図５は、図１に示すアクチュエータの駆動電圧の電圧波形の一例を示す図、図６は、図１に示すアクチュエータの駆動電圧として交流電圧を用いた場合における交流電圧の周波数と、第１の質量部および第２の質量部のそれぞれの振幅との関係を示すグラフである。
なお、以下では、説明の便宜上、図１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図２中および図３中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。 Hereinafter, preferred embodiments of the actuator of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the actuator of the present invention will be described.
1 is a perspective view showing a first embodiment of the actuator of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a control system of the actuator shown in FIG. 1, FIG. 5 is a diagram showing an example of a voltage waveform of a drive voltage of the actuator shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a drive voltage of the actuator shown in FIG. It is a graph which shows the relationship between the frequency of the alternating voltage in the case of using an alternating voltage as, and each amplitude of a 1st mass part and a 2nd mass part.
In the following, for convenience of explanation, the front side in FIG. 1 is referred to as “up”, the back side in FIG. 1 is referred to as “down”, the right side is referred to as “right”, and the left side is referred to as “left”. The upper side is called “upper”, the lower side is called “lower”, the right side is called “right”, and the left side is called “left”.

アクチュエータ１は、図１ないし図３に示すような２自由度振動系を有する基体２と、この基体２を支持する支持基板３とを有している。
基体２は、質量部（可動部）２１と、１対の支持部２２、２３と、１対の弾性部２４、２５と、１対の電極３２、３３とを備えている。
また、弾性部２４は、第１の質量部（以下「駆動部」という）２４１と、第１の弾性部２４２と、第２の弾性部２４３とを備え、これと同様に、弾性部２５は、第１の質量部（以下「駆動部」という）２５１と、第１の弾性部２５２と、第２の弾性部２５３とを備えている。
すなわち、基体２は、質量部２１と、支持部２２、２３と、１対の駆動部２４１、２５１と、１対の第１の弾性部２４２、２５２と、１対の第２の弾性部２４３、２５３とを備えている。 The actuator 1 has a base 2 having a two-degree-of-freedom vibration system as shown in FIGS. 1 to 3 and a support substrate 3 that supports the base 2.
The base 2 includes a mass part (movable part) 21, a pair of support parts 22 and 23, a pair of elastic parts 24 and 25, and a pair of electrodes 32 and 33.
The elastic part 24 includes a first mass part (hereinafter referred to as “driving part”) 241, a first elastic part 242, and a second elastic part 243. Similarly, the elastic part 25 includes , A first mass part (hereinafter referred to as “driving part”) 251, a first elastic part 252, and a second elastic part 253.
That is, the base body 2 includes a mass portion 21, support portions 22 and 23, a pair of drive portions 241 and 251, a pair of first elastic portions 242 and 252, and a pair of second elastic portions 243. 253.

このようなアクチュエータ１にあっては、後述する１対の電極３２、３３に電圧を印加することにより、１対の第１の弾性部２４２、２５２を捩れ変形させながら、１対の駆動部２４１、２５１を回動させ、これに伴って、１対の第２の弾性部２４３、２５３を捩れ変形させながら質量部２１を回動させる。このとき、１対の駆動部２４１、２５１および質量部２１は、それぞれ、図１に示す回動中心軸Ｘを中心にして回動する。   In such an actuator 1, by applying a voltage to a pair of electrodes 32 and 33, which will be described later, the pair of first elastic portions 242 and 252 is twisted and deformed, and the pair of drive portions 241 251 and the mass portion 21 are rotated while twisting and deforming the pair of second elastic portions 243 and 253. At this time, the pair of drive units 241 and 251 and the mass unit 21 rotate about the rotation center axis X shown in FIG.

１対の駆動部２４１、２５１は、それぞれ、板状をなし、互いにほぼ同一寸法でほぼ同一形状をなしている。
また、駆動部２４１の平面視にて回動中心軸Ｘに直角な方向での両端部（回動中心軸Ｘからの遠位側の両端部）には、櫛歯状をなす櫛歯状電極部２４１１、２４１２が設けられている。これと同様に、駆動部２５１の平面視にて回動中心軸Ｘに直角な方向での両端部（回動中心軸Ｘからの遠位側の両端部）には、櫛歯状をなす櫛歯状電極部２５１１、２５１２が設けられている。 The pair of drive units 241 and 251 each have a plate shape, and have substantially the same size and the same shape.
Further, comb-like electrodes having a comb-like shape are formed at both ends in the direction perpendicular to the rotation center axis X in the plan view of the drive unit 241 (both ends on the distal side from the rotation center axis X). Portions 2411 and 2412 are provided. Similarly, combs having a comb-like shape are formed at both ends (both ends on the distal side from the rotation center axis X) in a direction perpendicular to the rotation center axis X in a plan view of the drive unit 251. Toothed electrode portions 2511 and 2512 are provided.

また、１対の駆動部２４１、２５１の間には、質量部２１が設けられており、１対の駆動部２４１、２５１は、質量部２１の平面視にて、質量部２１を中心として、ほぼ左右対称となるように設けられている。同様に、１対の第１の弾性部２４２、２５２は、質量部２１の平面視にて、質量部２１を中心として、ほぼ左右対称となるように設けられており、１対の第２の弾性部２４３、２５３は、質量部２１の平面視にて、質量部２１を中心として、ほぼ左右対称となるように設けられている。すなわち、本実施形態にかかるアクチュエータ１は、質量部２１の平面視にて、質量部２１を中心として、ほぼ左右対称となるように形成されている。
質量部２１は、板状をなし、その板面に光反射部２１１が設けられている。これにより、アクチュエータ１を光スキャナ、光アッテネータ、光スイッチなどの光デバイスに適用することができる。 In addition, the mass unit 21 is provided between the pair of drive units 241 and 251, and the pair of drive units 241 and 251 is centered on the mass unit 21 in a plan view of the mass unit 21. It is provided so as to be almost symmetrical. Similarly, the pair of first elastic portions 242 and 252 are provided so as to be substantially symmetric with respect to the mass portion 21 in plan view of the mass portion 21. The elastic portions 243 and 253 are provided so as to be substantially bilaterally symmetric about the mass portion 21 in the plan view of the mass portion 21. That is, the actuator 1 according to the present embodiment is formed to be substantially bilaterally symmetric about the mass portion 21 in the plan view of the mass portion 21.
The mass portion 21 has a plate shape, and the light reflecting portion 211 is provided on the plate surface. Thereby, the actuator 1 can be applied to optical devices such as an optical scanner, an optical attenuator, and an optical switch.

このような駆動部２４１、２５１および質量部２１にあっては、駆動部２４１が第１の弾性部２４２を介して支持部２２に接続され、質量部２１が第２の弾性部２４３を介して駆動部２４１に接続されている。これと同様に、駆動部２５１が第１の弾性部２５２を介して支持部２３に接続され、質量部２１が第２の弾性部２５３を介して駆動部２５１に接続されている。
また、弾性部２４のうち、第１の弾性部２４２および第２の弾性部２４３は、弾性変形（主として捩れ変形）可能な棒状部材である。これと同様に、弾性部２５のうち、第１の弾性部２５２および第２の弾性部２５３は、弾性変形可能な棒状部材である。 In the driving units 241 and 251 and the mass unit 21, the driving unit 241 is connected to the support unit 22 through the first elastic unit 242, and the mass unit 21 is connected through the second elastic unit 243. It is connected to the drive unit 241. Similarly, the drive unit 251 is connected to the support unit 23 through the first elastic unit 252, and the mass unit 21 is connected to the drive unit 251 through the second elastic unit 253.
Of the elastic portion 24, the first elastic portion 242 and the second elastic portion 243 are rod-like members that can be elastically deformed (mainly torsional deformation). Similarly, the first elastic portion 252 and the second elastic portion 253 of the elastic portion 25 are rod-shaped members that can be elastically deformed.

第１の弾性部２４２は、駆動部２４１を支持部２２に対して回動可能とするように、駆動部２４１と支持部２２とを連結している。これと同様に、第１の弾性部２５２は、駆動部２５１を支持部２３に対して回動可能とするように、駆動部２５１と支持部２３とを連結している。
第２の弾性部２４３は、質量部２１を駆動部２４１に対して回動可能とするように、質量部２１と駆動部２４１とを連結している。これと同様に、第２の弾性部２５３は、質量部２１を駆動部２５１に対して回動可能とするように、質量部２１と駆動部２５１とを連結している。 The first elastic part 242 connects the drive part 241 and the support part 22 so that the drive part 241 can be rotated with respect to the support part 22. Similarly, the first elastic portion 252 connects the drive portion 251 and the support portion 23 so that the drive portion 251 can be rotated with respect to the support portion 23.
The second elastic portion 243 connects the mass portion 21 and the drive portion 241 so that the mass portion 21 can be rotated with respect to the drive portion 241. Similarly, the second elastic portion 253 connects the mass portion 21 and the drive portion 251 so that the mass portion 21 can be rotated with respect to the drive portion 251.

このような第１の弾性部２４２、２５２および第２の弾性部２４３、２５３は、同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）Ｘとして、駆動部２４１が支持部２２に対して、また、駆動部２５１が支持部２３に対して回動可能となっている。さらに、質量部２１が駆動部２４１、２５１に対して回動可能となっている。
このように、基体２は、駆動部２４１、２５１と第１の弾性部２４２、２５２とで構成された第１の振動系と、質量部２１と第２の弾性部２４３、２５３とで構成された第２の振動系とを有する。すなわち、基体２は、第１の振動系および第２の振動系からなる２自由度振動系を有する。 The first elastic parts 242 and 252 and the second elastic parts 243 and 253 are provided coaxially, and the drive part 241 uses the support part 22 as a rotation center axis (rotation axis) X. On the other hand, the drive unit 251 is rotatable with respect to the support unit 23. Further, the mass portion 21 is rotatable with respect to the drive portions 241 and 251.
As described above, the base body 2 includes the first vibration system including the drive units 241 and 251 and the first elastic units 242 and 252, and the mass unit 21 and the second elastic units 243 and 253. And a second vibration system. That is, the base body 2 has a two-degree-of-freedom vibration system including a first vibration system and a second vibration system.

第２の弾性部２４３の上面には、第２の弾性部２４３の長手方向に沿って帯状（長手形状）の第１のピエゾ抵抗素子４１が設けられ（形成され）ている。すなわち、ピエゾ抵抗素子４１の長手方向と第２の弾性部２４３の長手方向とがほぼ平行となるように第１のピエゾ抵抗素子４１が設けられている。同様に、第２の弾性部２５３の上面には、その長手方向に沿って第１のピエゾ抵抗素子４２が設けられている。   A band-shaped (longitudinal) first piezoresistive element 41 is provided (formed) on the upper surface of the second elastic portion 243 along the longitudinal direction of the second elastic portion 243. That is, the first piezoresistive element 41 is provided so that the longitudinal direction of the piezoresistive element 41 and the longitudinal direction of the second elastic portion 243 are substantially parallel. Similarly, a first piezoresistive element 42 is provided on the upper surface of the second elastic portion 253 along the longitudinal direction thereof.

また、駆動部２４１の上面には、帯状の第２のピエゾ抵抗素子４３が設けられ（形成され）ている。同様に、駆動部２５１の上面には、第２のピエゾ抵抗素子４４が設けられている。
なお、以下、第１のピエゾ抵抗素子および第２のピエゾ抵抗素子のことを単に「ピエゾ抵抗素子」ともいう。 Further, a belt-like second piezoresistive element 43 is provided (formed) on the upper surface of the drive unit 241. Similarly, a second piezoresistive element 44 is provided on the upper surface of the drive unit 251.
Hereinafter, the first piezoresistive element and the second piezoresistive element are also simply referred to as “piezoresistive elements”.

さらに、図３に示すように、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２および第２のピエゾ抵抗素子４３、４４の電極取り出し部を除いて基体２を覆うように、酸化シリコン、窒化シリコンなどを主成分とする絶縁膜（酸化膜）層８が形成されている。
さらに、絶縁膜層８の上から、電極取り出し部を通じてピエゾ圧電素子４１〜４４を電気的に接続するための配線９がパターニングされている。
なお、図１、図２においては、絶縁膜層８および配線９について図示を省略している。 Further, as shown in FIG. 3, silicon oxide, silicon nitride, or the like is mainly used so as to cover the substrate 2 except for the electrode extraction portions of the first piezoresistive elements 41 and 42 and the second piezoresistive elements 43 and 44. An insulating film (oxide film) layer 8 as a component is formed.
Furthermore, the wiring 9 for electrically connecting the piezoelectric elements 41 to 44 through the electrode extraction portion is patterned from above the insulating film layer 8.
In FIG. 1 and FIG. 2, the insulating film layer 8 and the wiring 9 are not shown.

このような２自由度振動系は、基体２の全体の厚さよりも薄く形成されているとともに、図２にて上下方向で基体２の上部に位置している。言い換えすれば、基体２には、基体２の全体の厚さよりも薄い部分が形成されており、この薄い部分に異形孔が形成されることにより、質量部２１と駆動部２４１、２５１と第１の弾性部２４２、２４２と第２の弾性部２４３、２５３とが形成されている。   Such a two-degree-of-freedom vibration system is formed thinner than the entire thickness of the base 2 and is positioned above the base 2 in the vertical direction in FIG. In other words, the base 2 is formed with a portion thinner than the entire thickness of the base 2, and a deformed hole is formed in the thin portion, whereby the mass portion 21, the drive portions 241, 251, and the first portion are formed. The elastic portions 242 and 242 and the second elastic portions 243 and 253 are formed.

本実施形態では、前記薄肉部の上面が支持部２２、２３の上面と同一面上に位置することにより、前記薄い部分の下方には、質量部２１および駆動部２４１、２５１の回動のための空間（凹部）３０が形成されている。
このような基体２は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、質量部２１と、駆動部２４１、２５１と、支持部２２、２３と、第１の弾性部２４２、２５２と、第２の弾性部２４３、２５３とが一体的に形成されている。 In the present embodiment, the upper surface of the thin portion is positioned on the same plane as the upper surfaces of the support portions 22 and 23, so that the mass portion 21 and the drive portions 241 and 251 are rotated below the thin portion. The space (concave portion) 30 is formed.
Such a base body 2 is made of, for example, silicon as a main material, and includes a mass portion 21, drive portions 241 and 251, support portions 22 and 23, first elastic portions 242 and 252, The elastic portions 243 and 253 are integrally formed.

なお、基体２は、ＳＯＩ基板等の積層構造を有する基板から、質量部２１と、駆動部２４１、２５１と、支持部２２、２３と、第１の弾性部２４２、２５２と、第２の弾性部２４３、２５３と、電極３２、３３とを形成したものであってもよい。その際、質量部２１と、駆動部２４１、２５１と、支持部２２、２３の一部と、第１の弾性部２４２、２５２と、第２の弾性部２４３、２５３とが一体的となるように、これらを積層構造基板の１つの層で構成するのが好ましい（例えば、ＳＯＩ基板の一方のＳｉ層）。   Note that the base 2 is formed from a substrate having a laminated structure such as an SOI substrate, the mass unit 21, the drive units 241, 251, the support units 22, 23, the first elastic units 242, 252, and the second elastic unit. The portions 243 and 253 and the electrodes 32 and 33 may be formed. At that time, the mass portion 21, the drive portions 241, 251, a part of the support portions 22, 23, the first elastic portions 242, 252 and the second elastic portions 243, 253 are integrated. In addition, it is preferable that these are constituted by one layer of a laminated substrate (for example, one Si layer of an SOI substrate).

また、電極３２および電極３３のそれぞれは、駆動部２４１、２５１と質量部２１と支持部２２、２３と第１の弾性部２４２、２５２と第２の弾性部２４３、２５３とに対し、離間している。これにより、電極３２、３３は、質量部２１と駆動部２４１、２５１と支持部２２、２３と第１の弾性部２４２、２５２と第２の弾性部２４３、２５３に対し電気的に絶縁されている。   In addition, the electrode 32 and the electrode 33 are separated from the drive units 241 and 251, the mass unit 21, the support units 22 and 23, the first elastic units 242 and 252, and the second elastic units 243 and 253, respectively. ing. Thus, the electrodes 32 and 33 are electrically insulated from the mass portion 21, the drive portions 241 and 251, the support portions 22 and 23, the first elastic portions 242 and 252, and the second elastic portions 243 and 253. Yes.

また、電極３２は、前述した駆動部２４１の櫛歯状電極部２４１１に対し間隔を隔てつつ噛み合うように設けられた櫛歯状電極部３２１と、駆動部２５１の櫛歯状電極部２５１１に対し間隔を隔てつつ噛み合うように設けられた櫛歯状電極部３２２とが形成されている。
これと同様に、電極３３は、前述した駆動部２４１の櫛歯状電極部２４１２に対し間隔を隔てつつ噛み合うように設けられた櫛歯状電極部３３１と、駆動部２５１の櫛歯状電極部２５１２に対し間隔を隔てつつ噛み合うように設けられた櫛歯状電極部３３２とが形成されている。 The electrode 32 is connected to the comb-like electrode portion 321 provided so as to mesh with the comb-like electrode portion 2411 of the driving portion 241 with a space therebetween, and to the comb-like electrode portion 2511 of the driving portion 251. Comb-like electrode portions 322 are formed so as to engage with each other with a gap therebetween.
Similarly, the electrode 33 includes a comb-like electrode portion 331 provided so as to mesh with the comb-like electrode portion 2412 of the driving portion 241 with a space therebetween, and a comb-like electrode portion of the driving portion 251. A comb-like electrode portion 332 is formed so as to mesh with the gap 2512 while being spaced apart.

ここで、櫛歯状電極部２４１１は、櫛歯状電極部３２１に対し、上下方向に初期変位しているのが好ましい。これと同様に、櫛歯状電極部２４１２は櫛歯状電極部３３１に対し、櫛歯状電極部２５１１は櫛歯状電極部３２２に対し、櫛歯状電極部２５１２は櫛歯状電極部３３２に対し、上下方向に初期変位しているのが好ましい。これにより、駆動部２４１、２５１の回動駆動の開始を簡単にすることができる。   Here, it is preferable that the comb-like electrode portion 2411 is initially displaced in the vertical direction with respect to the comb-like electrode portion 321. Similarly, the comb-like electrode part 2412 is for the comb-like electrode part 331, the comb-like electrode part 2511 is for the comb-like electrode part 322, and the comb-like electrode part 2512 is for the comb-like electrode part 332. On the other hand, it is preferable that the initial displacement is in the vertical direction. Thereby, the start of the rotational drive of the drive parts 241 and 251 can be simplified.

電極３２、３３は、後述する電源回路１２に接続されており、電極３２、３３に交流電圧（駆動電圧）を印加できるよう構成されている。
前述したような基体２に接合した支持基板３は、例えば、ガラスやシリコンを主材料として構成されている。
支持基板３の上面には、図２に示すように、質量部２１に対応する部分に開口部３１が形成されている。
この開口部３１は、質量部２１が回動（振動）する際に、支持基板３に接触するのを防止する逃げ部を構成する。開口部（逃げ部）３１を設けることにより、アクチュエータ１全体の大型化を防止しつつ、質量部２１の振れ角（振幅）をより大きく設定することができる。 The electrodes 32 and 33 are connected to a power supply circuit 12 to be described later, and are configured so that an AC voltage (drive voltage) can be applied to the electrodes 32 and 33.
The support substrate 3 bonded to the base 2 as described above is made of, for example, glass or silicon as a main material.
As shown in FIG. 2, an opening 31 is formed in a portion corresponding to the mass portion 21 on the upper surface of the support substrate 3.
The opening 31 constitutes an escape portion that prevents contact with the support substrate 3 when the mass portion 21 rotates (vibrates). By providing the opening (escape portion) 31, the deflection angle (amplitude) of the mass portion 21 can be set larger while preventing the actuator 1 from being enlarged.

なお、前述したような逃げ部は、前記効果を十分に発揮し得る構成であれば、必ずしも支持基板３の下面（質量部２１と反対側の面）で開放（開口）していなくてもよい。すなわち、逃げ部は、支持基板３の上面に形成された凹部で構成することもできる。また、空間３０の深さが質量部２１の振れ角（振幅）に対し大きい場合などには、逃げ部を設けなくともよい。   Note that the relief portion as described above does not necessarily have to be opened (opened) on the lower surface (surface opposite to the mass portion 21) of the support substrate 3 as long as the above-described effect can be sufficiently exerted. . In other words, the escape portion can also be configured by a recess formed on the upper surface of the support substrate 3. Further, when the depth of the space 30 is larger than the deflection angle (amplitude) of the mass portion 21, the escape portion need not be provided.

以上のような構成のアクチュエータ１は、次のようにして駆動する。
すなわち、電極３２、３３に、例えば、正弦波（交流電圧）等を印加する。具体的には、例えば、駆動部２４１、２５１をアースしておき、電極３２に、図５（ａ）に示すような波形の電圧を印加し、電極３３に、図５（ｂ）に示すような波形の電圧を印加する。すなわち、電極３２と電極３３とに交互に電圧を印加する。すると、電極３２と駆動部２４１、２５１との間（より具体的には、櫛歯状電極部３２１と櫛歯状電極部２４１１との間、および、櫛歯状電極部３２２と櫛歯状電極部２５１１との間）と、電極３３と駆動部２４１、２５１との間（より具体的には、櫛歯状電極部３３１と櫛歯状電極部２４１２との間、および、櫛歯状電極部３３２と櫛歯状電極部２５１２との間）とに交互に静電引力が生じる。 The actuator 1 having the above configuration is driven as follows.
That is, for example, a sine wave (AC voltage) or the like is applied to the electrodes 32 and 33. Specifically, for example, the drive units 241 and 251 are grounded, a voltage having a waveform as shown in FIG. 5A is applied to the electrode 32, and the electrode 33 is applied as shown in FIG. 5B. Apply a voltage with an appropriate waveform. That is, a voltage is applied alternately to the electrode 32 and the electrode 33. Then, between the electrode 32 and the drive units 241 and 251 (more specifically, between the comb-shaped electrode unit 321 and the comb-shaped electrode unit 2411 and between the comb-shaped electrode unit 322 and the comb-shaped electrode). Between the electrode 25 and the drive units 241, 251 (more specifically, between the comb-like electrode part 331 and the comb-like electrode part 2412, and the comb-like electrode part). 332 and the interdigital electrode portion 2512) alternately generate electrostatic attraction.

この静電気力により、第１の弾性部２４２、２５２を軸に（すなわち、回動中心軸Ｘまわりに）、支持基板３の板面に対して傾斜するように振動（回動）する。
そして、この駆動部２４１、２５１の振動（駆動）に伴って、第２の弾性部２４３、２５３を介して連結されている質量部２１も、第２の弾性部２４３、２５３を軸に（すなわち、回動中心軸Ｘまわりに）、支持基板３の板面に対して傾斜するように振動（回動）する。 By this electrostatic force, the first elastic portions 242 and 252 are vibrated (rotated) so as to be inclined with respect to the plate surface of the support substrate 3 with the first elastic portions 242 and 252 as axes (that is, around the rotation center axis X).
As the driving units 241 and 251 vibrate (drive), the mass unit 21 connected via the second elastic units 243 and 253 also has the second elastic units 243 and 253 as axes (that is, Oscillate (rotate) around the rotation center axis X so as to be inclined with respect to the plate surface of the support substrate 3.

このとき、第２の弾性部２４３は、駆動部２４１の回動駆動により主として捩れ変形し、これにより、第１のピエゾ抵抗素子４１が引張応力を受ける。また、第２の弾性部２５３は、駆動部２５１の回動駆動により主として捩れ変形し、これにより、第１のピエゾ抵抗素子４２が引張応力を受ける。なお、第２のピエゾ抵抗素子４３、４４は、上述したように、駆動部２４１、２５１上に設けられているため、駆動部２４１、２５１および質量部２１の回動によっては、実質的に応力を受けない。   At this time, the second elastic portion 243 is mainly torsionally deformed by the rotational drive of the drive portion 241, whereby the first piezoresistive element 41 receives a tensile stress. Further, the second elastic portion 253 is mainly twisted and deformed by the rotational drive of the drive portion 251, whereby the first piezoresistive element 42 receives tensile stress. Since the second piezoresistive elements 43 and 44 are provided on the drive units 241 and 251 as described above, the stress is substantially reduced depending on the rotation of the drive units 241 and 251 and the mass unit 21. Not receive.

以上のように、アクチュエータ１は、質量部２１を回動駆動させるように駆動するが、本発明では、さらに、質量部２１の挙動（振れ角など）を検知する挙動検知手段が設けられている。以下、この挙動検知手段について詳述する。
挙動検知手段は、図４に示すように、ピエゾ抵抗素子４１、４２、４３、４４を有している。ピエゾ圧電素子４１、４２、４３、４４は、外部から応力を受けると、その受けた応力に応じて抵抗値が変化する性質や、温度変化に応じて抵抗値が変化する性質を持つ。このようなピエゾ抵抗素子４１〜４４の性質（抵抗値の変化）に基づいて質量部２１の挙動を検知するように、挙動検知手段が構成されている。
本実施形態では、各ピエゾ抵抗素子４１、４２、４３、４４は、帯状をなし、同一形状かつ同一寸法で、さらに、同一の構成材料を用いて形成されている。これにより、ピエゾ抵抗素子４１、４２、４３、４４それぞれの抵抗値変化の特性を同一にすることができ、挙動検知手段の信頼性を向上させることができる。 As described above, the actuator 1 is driven so as to rotationally drive the mass unit 21. In the present invention, behavior detecting means for detecting the behavior (such as a deflection angle) of the mass unit 21 is further provided. . Hereinafter, this behavior detection means will be described in detail.
The behavior detecting means includes piezoresistive elements 41, 42, 43, and 44 as shown in FIG. The piezoelectric elements 41, 42, 43, and 44 have a property that when a stress is applied from the outside, the resistance value changes in accordance with the received stress, and the resistance value changes in response to a temperature change. The behavior detecting means is configured to detect the behavior of the mass portion 21 based on the properties (change in resistance value) of the piezoresistive elements 41 to 44.
In the present embodiment, each of the piezoresistive elements 41, 42, 43, 44 has a strip shape, the same shape and the same size, and is formed using the same constituent material. Thereby, the characteristic of resistance value change of each piezoresistive element 41, 42, 43, 44 can be made the same, and the reliability of a behavior detection means can be improved.

第１のピエゾ抵抗素子４１は、第２の弾性部２４３上に設けられている。同様に、第１のピエゾ抵抗素子４２は、第２の弾性部２５３上に設けられている。そのため、第２の弾性部２４３の捩れ変形の程度に応じて第１のピエゾ抵抗素子４１の抵抗値が変化し、同様に、第２の弾性部２５３の捩れ変形の程度に応じて第１のピエゾ抵抗素子４２の抵抗値が変化する。また、質量部２１には、レーザーなど入射光を反射するための光反射部２１１が設けられている。そのため、入射光の一部が反射されずに熱となることで、アクチュエータ１が昇温してしまう。そのため、このような温度変化によって、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２自体の温度が変化してしまい、それに伴い、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値が変化してしまう。   The first piezoresistive element 41 is provided on the second elastic portion 243. Similarly, the first piezoresistive element 42 is provided on the second elastic portion 253. Therefore, the resistance value of the first piezoresistive element 41 changes according to the degree of torsional deformation of the second elastic portion 243. Similarly, the first elastic portion 253 changes according to the degree of torsional deformation of the first elastic portion 253. The resistance value of the piezoresistive element 42 changes. Further, the mass portion 21 is provided with a light reflecting portion 211 for reflecting incident light such as a laser. Therefore, a part of incident light becomes heat without being reflected, and the actuator 1 is heated. For this reason, the temperature of the first piezoresistive elements 41 and 42 itself changes due to such a temperature change, and accordingly, the resistance value of the first piezoresistive elements 41 and 42 changes.

したがって、第１のピエゾ抵抗素子４１は、主として、第２の弾性部２４３の捩れ変形により受ける応力と、アクチュエータ１の温度変化（第１のピエゾ抵抗素子４１自体の温度変化）とにより、その抵抗値が変化する。同様に、第１のピエゾ抵抗素子４２は、主として、第２の弾性部２５３の捩れ変形により受ける応力と、アクチュエータ１の温度変化（第１のピエゾ抵抗素子４２自体の温度変化）により、その抵抗値が変化する。   Therefore, the resistance of the first piezoresistive element 41 is mainly determined by the stress received by the torsional deformation of the second elastic portion 243 and the temperature change of the actuator 1 (temperature change of the first piezoresistive element 41 itself). The value changes. Similarly, the resistance of the first piezoresistive element 42 mainly depends on the stress received by the torsional deformation of the second elastic portion 253 and the temperature change of the actuator 1 (temperature change of the first piezoresistive element 42 itself). The value changes.

したがって、このような第２の弾性部２４３、２５３上に設けられた第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化にのみ基づいて質量部２１の挙動を検知した場合には、その検知結果は、主として、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形に応じた第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化に基づいているものとはいえない。すなわち、質量部２１の挙動を正確に検知しているとはいえない。
そこで、本発明では、第２のピエゾ抵抗素子４３、４４を設け、温度変化に応じた抵抗値変化を検知する。 Therefore, when the behavior of the mass portion 21 is detected based only on the change in resistance value of the first piezoresistive elements 41 and 42 provided on the second elastic portions 243 and 253, the detection result Is not mainly based on a change in the resistance value of the first piezoresistive elements 41 and 42 according to the torsional deformation of the second elastic portions 243 and 253. That is, it cannot be said that the behavior of the mass portion 21 is accurately detected.
Therefore, in the present invention, the second piezoresistive elements 43 and 44 are provided to detect a change in resistance value corresponding to a temperature change.

第２のピエゾ圧電素子４３は、駆動部２４１に設けられている。同様に、第２のピエゾ圧電素子４４は、駆動部２５１に設けられている。ここで、駆動部２４１、２５１は、第２の弾性部の捩れ変形（すなわち、質量部２１の回動駆動）によっては、実質的に応力を受けない。したがって、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形によっては、第２のピエゾ抵抗素子４３、４４の抵抗値は変化しない。その結果、第２のピエゾ抵抗素子４３、４４は、主として前述した温度変化により、その抵抗値が変化することとなる。   The second piezo piezoelectric element 43 is provided in the drive unit 241. Similarly, the second piezoelectric element 44 is provided in the drive unit 251. Here, the drive parts 241 and 251 are not substantially stressed by the torsional deformation of the second elastic part (that is, the rotational drive of the mass part 21). Therefore, the resistance values of the second piezoresistive elements 43 and 44 do not change due to the torsional deformation of the second elastic portions 243 and 253. As a result, the resistance values of the second piezoresistive elements 43 and 44 change mainly due to the temperature change described above.

このようなピエゾ抵抗素子４１〜４４を有する挙動検知手段は、温度変化による第１のピエゾ抵抗素子４１の抵抗値変化と、温度変化による第２のピエゾ抵抗素子４３の抵抗値変化とを相殺することで、第２の弾性部２４３の捩れ変形に応じた第１のピエゾ抵抗素子４１の抵抗値変化を検知するよう構成され、同様に、温度変化による第１のピエゾ抵抗素子４２の抵抗値変化と、温度変化による第２のピエゾ抵抗素子４４の抵抗値変化とを相殺することで、第２の弾性部２５３の捩れ変形に応じた第１のピエゾ抵抗素子４２の抵抗値変化を検知するよう構成されている。これにより、挙動検知手段は、アクチュエータ１の温度変化（第１のピエゾ抵抗素子４１、４２自体の温度変化）に関係なく、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形に応じた第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化を検知することができる。その結果、挙動検知手段は、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形の程度をより正確に検知することができ、その結果、質量部２１の挙動をより正確に検知することができる。
具体的には、挙動検知手段は、ピエゾ抵抗素子４１、４２、４３、４４を含む検知回路１１と、電極３２、３３に電圧を印加する電源回路１２と、検知回路１１の出力信号に応じて電源回路１２の駆動を制御する制御回路１３（制御手段）とを有している。 Such behavior detecting means having the piezoresistive elements 41 to 44 cancels the resistance value change of the first piezoresistive element 41 due to the temperature change and the resistance value change of the second piezoresistive element 43 due to the temperature change. Thus, it is configured to detect a change in the resistance value of the first piezoresistive element 41 according to the torsional deformation of the second elastic portion 243, and similarly, a change in the resistance value of the first piezoresistive element 42 due to a temperature change. And a change in the resistance value of the second piezoresistive element 44 due to a temperature change are offset so that a change in the resistance value of the first piezoresistive element 42 according to the torsional deformation of the second elastic portion 253 is detected. It is configured. As a result, the behavior detecting means can detect the first piezo according to the torsional deformation of the second elastic portions 243 and 253 regardless of the temperature change of the actuator 1 (temperature change of the first piezoresistive elements 41 and 42 itself). Changes in the resistance values of the resistance elements 41 and 42 can be detected. As a result, the behavior detecting means can detect the degree of torsional deformation of the second elastic portions 243 and 253 more accurately, and as a result, can detect the behavior of the mass portion 21 more accurately.
Specifically, the behavior detection unit is configured to detect the detection circuit 11 including the piezoresistive elements 41, 42, 43, and 44, the power supply circuit 12 that applies a voltage to the electrodes 32 and 33, and the output signal of the detection circuit 11. And a control circuit 13 (control means) that controls driving of the power supply circuit 12.

検知回路１１は、ピエゾ抵抗素子４１〜４４で構成されたホイートストンブリッジ回路（以下、単に「ブリッジ回路」という）１１１と、ブリッジ回路１１１の出力を増幅する差動増幅回路（差動増幅器）１１２とを有している。このように構成された検知回路１１は、ピエゾ抵抗素子４１、４２、４３、４４の歪み量（変形量）に応じた信号を出力するようになっている。すなわち、ブリッジ回路１１１は、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化のうち、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形に応じた抵抗値変化を検知するよう構成されている。   The detection circuit 11 includes a Wheatstone bridge circuit (hereinafter simply referred to as “bridge circuit”) 111 composed of piezoresistive elements 41 to 44, and a differential amplifier circuit (differential amplifier) 112 that amplifies the output of the bridge circuit 111. have. The detection circuit 11 configured in this way outputs a signal corresponding to the distortion amount (deformation amount) of the piezoresistive elements 41, 42, 43, and 44. That is, the bridge circuit 111 is configured to detect a resistance value change corresponding to the torsional deformation of the second elastic portions 243 and 253 among the resistance value changes of the first piezoresistive elements 41 and 42.

ブリッジ回路１１１は、図４に示すように、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２および第２のピエゾ圧電素子４３、４４で構成されている。第２の弾性部２４３、２５３が捩れ変形していない場合（すなわち、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２が応力を受けていない場合）には、ブリッジ回路１１１は、いわゆる平衡状態にあり、図４中Ａ―Ｂ間に電流が流れず、よって信号は出力されない（すなわち、電圧が検知されない）。しかし、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形により第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値が変化することにより、ブリッジ回路１１１の平衡状態が崩れ、Ａ−Ｂ間に電流が流れ、信号（電圧値）が出力される。   As illustrated in FIG. 4, the bridge circuit 111 includes first piezoresistive elements 41 and 42 and second piezopiezoelectric elements 43 and 44. When the second elastic portions 243 and 253 are not twisted and deformed (that is, when the first piezoresistive elements 41 and 42 are not stressed), the bridge circuit 111 is in a so-called equilibrium state. No current flows between A and B in 4, so no signal is output (ie, no voltage is detected). However, when the resistance values of the first piezoresistive elements 41 and 42 change due to the torsional deformation of the second elastic portions 243 and 253, the equilibrium state of the bridge circuit 111 is disrupted, and a current flows between A and B. A signal (voltage value) is output.

そして、ピエゾ抵抗素子４１〜４４を図４のように接続することで、温度変化による第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化と、温度変化による第２のピエゾ抵抗素子４３、４４の抵抗値変化とを相殺し、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形に応じた第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化を検知することができる。すなわち、ブリッジ回路１１１からの出力信号は、質量部２１の挙動（例えば、回動角、振幅、振動数など）に対応したものとなる。これにより、質量部２１の挙動を正確に検知することができる。   Then, by connecting the piezoresistive elements 41 to 44 as shown in FIG. 4, the resistance value of the first piezoresistive elements 41 and 42 due to the temperature change and the second piezoresistive elements 43 and 44 due to the temperature change. It is possible to cancel the resistance value change and detect the resistance value change of the first piezoresistive elements 41 and 42 according to the torsional deformation of the second elastic portions 243 and 253. That is, the output signal from the bridge circuit 111 corresponds to the behavior of the mass unit 21 (for example, the rotation angle, amplitude, frequency, etc.). Thereby, the behavior of the mass part 21 can be detected accurately.

さらに、ブリッジ回路１１１から出力された信号は、差動増幅回路１１２により増幅される。このように、出力信号を増幅することで、より正確に質量部２１の挙動を検知することができる。
また、制御回路１３は、検知回路１１からの出力信号に基づき、電源回路１２の駆動を制御して、質量部２１の挙動を所望のものとすることができる。 Further, the signal output from the bridge circuit 111 is amplified by the differential amplifier circuit 112. Thus, by amplifying the output signal, the behavior of the mass unit 21 can be detected more accurately.
Further, the control circuit 13 can control the drive of the power supply circuit 12 based on the output signal from the detection circuit 11 to make the behavior of the mass part 21 desired.

電源回路１２は、駆動電圧として交流電圧を電極３２、３３に印加するように構成されている。ここで、電極３２、３３および電源回路１２は、駆動部２４１、２５１を回動駆動させる駆動手段を構成する。
制御回路１３は、検知回路１１の出力信号に基づき、電源回路１２の駆動を制御するように構成されている。 The power supply circuit 12 is configured to apply an AC voltage as a drive voltage to the electrodes 32 and 33. Here, the electrodes 32 and 33 and the power supply circuit 12 constitute a drive unit that drives the drive units 241 and 251 to rotate.
The control circuit 13 is configured to control driving of the power supply circuit 12 based on the output signal of the detection circuit 11.

ここで、第１のピエゾ圧電素子４１は、前述したように、第２の弾性部２４３上に設けられており、第１のピエゾ圧電素子４２は、第２の弾性部２５３上に設けられている。第２の弾性部２４３、２５３は、質量部２１と連続している。質量部２１は、後述するように、回動角（振れ角）が大きいため、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形量を大きくすることができる。したがって、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化を大きくすることができる。その結果、ブリッジ回路１１１により出力される電気信号を大きくすることができるため、挙動検知手段は、より正確に質量部２１の挙動を検知することができる。   Here, as described above, the first piezoelectric element 41 is provided on the second elastic portion 243, and the first piezoelectric element 42 is provided on the second elastic portion 253. Yes. The second elastic portions 243 and 253 are continuous with the mass portion 21. As will be described later, since the mass portion 21 has a large rotation angle (swing angle), the amount of twist deformation of the second elastic portions 243 and 253 can be increased. Therefore, the change in resistance value of the first piezoresistive elements 41 and 42 can be increased. As a result, since the electric signal output from the bridge circuit 111 can be increased, the behavior detecting unit can detect the behavior of the mass portion 21 more accurately.

また、第１のピエゾ抵抗素子４１は、第２の弾性部２４３の回動中心軸Ｘ方向での端部に設けられており、第１のピエゾ抵抗素子４２は、第２の弾性部２５３の回動中心軸Ｘ方向での端部に設けられている。すなわち、本実施形態では、第１のピエゾ抵抗素子４１は、第２の弾性部２４３の長手方向での端部に設けられ、第１のピエゾ抵抗素子４２は、第２の弾性部２５３の長手方向での端部に設けられている。   The first piezoresistive element 41 is provided at the end of the second elastic portion 243 in the rotation center axis X direction, and the first piezoresistive element 42 is connected to the second elastic portion 253. It is provided at an end portion in the rotation center axis X direction. In other words, in the present embodiment, the first piezoresistive element 41 is provided at the end in the longitudinal direction of the second elastic portion 243, and the first piezoresistive element 42 is disposed in the longitudinal direction of the second elastic portion 253. At the end in the direction.

質量部２１の回動駆動によって第２の弾性部２４３へかかる応力は、第２の弾性部２４３の長手方向での端部（すなわち、第２の弾性部２４３と質量部２１との境界部および第２の弾性部２４３と駆動部２４１との境界部）に最も集中する。したがって、第１のピエゾ抵抗素子４１を第２の弾性部２４３の端部に設けることで、第１のピエゾ抵抗素子４１の抵抗値変化を大きくすることができる。これと同様に、質量部２１の回動駆動によって第２の弾性部２５３へかかる応力は、第２の弾性部２５３の長手方向での端部（すなわち、第２の弾性部２５３と質量部２１との境界部および第２の弾性部２５３と駆動部２５１との境界部）に最も集中する。したがって、第１のピエゾ抵抗素子４２を第２の弾性部２５３の端部に設けることで、第１のピエゾ抵抗素子４２の抵抗値変化を大きくすることができる。これにより、ブリッジ回路１１１により出力される電気信号を大きくすることができ、より正確に質量部２１の挙動を検知することができる。   The stress applied to the second elastic portion 243 by the rotational drive of the mass portion 21 is the end portion in the longitudinal direction of the second elastic portion 243 (that is, the boundary portion between the second elastic portion 243 and the mass portion 21 and Most concentrated on the boundary portion between the second elastic portion 243 and the drive portion 241. Therefore, by providing the first piezoresistive element 41 at the end of the second elastic portion 243, the change in resistance value of the first piezoresistive element 41 can be increased. Similarly, the stress applied to the second elastic portion 253 by the rotational drive of the mass portion 21 is the end portion in the longitudinal direction of the second elastic portion 253 (that is, the second elastic portion 253 and the mass portion 21). And the boundary portion between the second elastic portion 253 and the drive portion 251). Therefore, by providing the first piezoresistive element 42 at the end of the second elastic portion 253, the change in the resistance value of the first piezoresistive element 42 can be increased. Thereby, the electric signal output by the bridge circuit 111 can be enlarged, and the behavior of the mass part 21 can be detected more accurately.

さらに、この場合、質量部２１に対して遠位側の第２の弾性部２４３の端部（すなわち、第２の弾性部２４３と駆動部２４１との境界部）に第１のピエゾ抵抗素子４１を設けることが好ましい。これにより、第１のピエゾ抵抗素子４１と駆動部２４１に設けられている第２のピエゾ抵抗素子４３とをより近づけることができる。これと同様に、質量部２１に対して遠位側の第２の弾性部２５３の端部（すなわち、第２の弾性部２５３と駆動部２５１との境界部）に第１のピエゾ抵抗素子４２を設けることが好ましい。これにより、第１のピエゾ抵抗素子４２と駆動部２５１に設けられている第２のピエゾ抵抗素子４４とをより近づけることができる。その結果、第１のピエゾ抵抗素子４１の温度変化と第２のピエゾ抵抗素子４３の温度変化をほぼ同一とすることができる。同様に、第１のピエゾ抵抗素子４２の温度変化と第２のピエゾ抵抗素子４４の温度変化とをほぼ同一とすることができる。その結果、挙動検知手段は、温度変化による第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化と、温度変化による第２のピエゾ抵抗素子４３、４４の抵抗値変化とをほぼ完全に相殺することができ、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形に応じた第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化を検知することができる。   Further, in this case, the first piezoresistive element 41 is provided at the end of the second elastic portion 243 distal to the mass portion 21 (that is, at the boundary between the second elastic portion 243 and the drive portion 241). Is preferably provided. Thereby, the 1st piezoresistive element 41 and the 2nd piezoresistive element 43 provided in the drive part 241 can be brought closer. Similarly, the first piezoresistive element 42 at the end of the second elastic portion 253 distal to the mass portion 21 (that is, the boundary portion between the second elastic portion 253 and the drive portion 251). Is preferably provided. Thereby, the 1st piezoresistive element 42 and the 2nd piezoresistive element 44 provided in the drive part 251 can be brought closer. As a result, the temperature change of the first piezoresistive element 41 and the temperature change of the second piezoresistive element 43 can be made substantially the same. Similarly, the temperature change of the first piezoresistive element 42 and the temperature change of the second piezoresistive element 44 can be made substantially the same. As a result, the behavior detecting means can almost completely cancel out the resistance value change of the first piezoresistive elements 41 and 42 due to the temperature change and the resistance value change of the second piezoresistive elements 43 and 44 due to the temperature change. It is possible to detect a change in the resistance value of the first piezoresistive elements 41 and 42 according to the torsional deformation of the second elastic portions 243 and 253.

また、第１のピエゾ抵抗素子４１と第１のピエゾ抵抗素子４２とは、質量部２１に対してほぼ対称に設けられている。これにより、第１のピエゾ抵抗素子４１の温度変化と第１のピエゾ抵抗素子４２の温度変化とをほぼ等しくすることができる。さらに、第１のピエゾ抵抗素子４１の歪み量と第１のピエゾ抵抗素子４２の歪み量とをほぼ等しくすることができる。その結果、ピエゾ抵抗素子４１の抵抗値変化とピエゾ抵抗素子４２の抵抗値変化とをほぼ等しくすることができ、挙動検知手段は、より正確に、質量部２１の挙動を検知することができる。   Further, the first piezoresistive element 41 and the first piezoresistive element 42 are provided substantially symmetrically with respect to the mass portion 21. Thereby, the temperature change of the 1st piezoresistive element 41 and the temperature change of the 1st piezoresistive element 42 can be made substantially equal. Furthermore, the strain amount of the first piezoresistive element 41 and the strain amount of the first piezoresistive element 42 can be made substantially equal. As a result, the resistance value change of the piezoresistive element 41 and the resistance value change of the piezoresistive element 42 can be made substantially equal, and the behavior detecting means can detect the behavior of the mass portion 21 more accurately.

一方、第２のピエゾ圧電素子４３は、前述したように、駆動部２４１上に設けられており、第２のピエゾ圧電素子４４は、駆動部２５１上に設けられている。駆動部２４１は、第１のピエゾ抵抗素子４１が設けられている第２の弾性部２４３と接続しているため、第１のピエゾ抵抗素子４１と第２のピエゾ抵抗素子４３とをより近づけて配置することができる。言い換えすれば、第２のピエゾ抵抗素子４３を第１のピエゾ抵抗素子４１の近傍に配置することができる。これにより、第１のピエゾ抵抗素子４１の温度変化と第２のピエゾ抵抗素子４３の温度変化とをほぼ等しくすることができる。すなわち、第１のピエゾ抵抗素子４１の温度変化による抵抗値変化と第２のピエゾ抵抗素子４３の温度変化による抵抗値変化とをほぼ等しくすることができる。   On the other hand, the second piezoelectric element 43 is provided on the drive unit 241 as described above, and the second piezoelectric element 44 is provided on the drive unit 251. Since the drive unit 241 is connected to the second elastic unit 243 provided with the first piezoresistive element 41, the first piezoresistive element 41 and the second piezoresistive element 43 are brought closer to each other. Can be arranged. In other words, the second piezoresistive element 43 can be disposed in the vicinity of the first piezoresistive element 41. Thereby, the temperature change of the 1st piezoresistive element 41 and the temperature change of the 2nd piezoresistive element 43 can be made substantially equal. That is, the resistance value change due to the temperature change of the first piezoresistive element 41 and the resistance value change due to the temperature change of the second piezoresistive element 43 can be made substantially equal.

これと同様に、駆動部２５１は、第１のピエゾ抵抗素子４２が設けられている第２の弾性部２５３と接続しているため、第１のピエゾ抵抗素子４２と第２のピエゾ抵抗素子４４とをより近づけて配置することができる。これにより、第１のピエゾ抵抗素子４２の温度変化と第２のピエゾ抵抗素子４４の温度変化とをほぼ等しくすることができる。すなわち、第１のピエゾ抵抗素子４２の温度変化による抵抗値変化と第２のピエゾ抵抗素子４４の温度変化による抵抗値変化とをほぼ等しくすることができる。その結果、挙動検知手段は、温度変化による第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化と、温度変化による第２のピエゾ抵抗素子４３、４４の抵抗値変化とをほぼ完全に相殺することができ、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形に応じた第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化を検知することで、質量部２１の挙動を高精度に検知することができる。   Similarly, since the drive unit 251 is connected to the second elastic portion 253 provided with the first piezoresistive element 42, the first piezoresistive element 42 and the second piezoresistive element 44 are connected. Can be arranged closer to each other. Thereby, the temperature change of the 1st piezoresistive element 42 and the temperature change of the 2nd piezoresistive element 44 can be made substantially equal. That is, the resistance value change due to the temperature change of the first piezoresistive element 42 and the resistance value change due to the temperature change of the second piezoresistive element 44 can be made substantially equal. As a result, the behavior detecting means can almost completely cancel out the resistance value change of the first piezoresistive elements 41 and 42 due to temperature change and the resistance value change of the second piezoresistive elements 43 and 44 due to temperature change. By detecting a change in the resistance value of the first piezoresistive elements 41 and 42 according to the torsional deformation of the second elastic parts 243 and 253, the behavior of the mass part 21 can be detected with high accuracy. .

さらに、第２のピエゾ抵抗素子４３は、駆動部２４１の回動中心軸Ｘ上に延在するよう配置され、第２のピエゾ抵抗素子４４は、駆動部２５１の回動中心軸Ｘ上に延在するよう配置されている。これにより、第２のピエゾ抵抗素子４３を第１のピエゾ抵抗素子４１の近傍に配置することができる。さらに、第２のピエゾ抵抗素子４３を駆動部２４１の回動中心軸Ｘ上に延在するよう配置することにより、第２のピエゾ抵抗素子４３が、駆動部２４１の回動駆動によって生じてしまう応力（撓み、歪み）などを受けてしまうことを効果的に抑制することができる。その結果、第２のピエゾ抵抗素子４３、４４により、温度変化に応じた抵抗値変化をより正確に検知することができる。   Further, the second piezoresistive element 43 is arranged so as to extend on the rotation center axis X of the drive unit 241, and the second piezoresistive element 44 extends on the rotation center axis X of the drive unit 251. It is arranged to exist. As a result, the second piezoresistive element 43 can be disposed in the vicinity of the first piezoresistive element 41. Furthermore, by arranging the second piezoresistive element 43 so as to extend on the rotation center axis X of the drive unit 241, the second piezoresistive element 43 is generated by the rotational drive of the drive unit 241. It is possible to effectively suppress receiving stress (deflection, strain) and the like. As a result, the second piezoresistive elements 43 and 44 can more accurately detect a resistance value change corresponding to a temperature change.

このようなピエゾ抵抗素子４１、４２、４３、４４のそれぞれは、例えば、ｎ型のシリコン基板を用いて基体２を形成した場合には、ボロンなどの不純物を高濃度に拡散（ドープ）させ、その拡散部分にｐ型シリコン層を形成することで、形成することができる。なお、不純物濃度としては１．０×１０１８ｃｍ−３〜１．０×１０２０ｃｍ−３程度であることが好ましい。 For example, when each of the piezoresistive elements 41, 42, 43, and 44 is formed using a n-type silicon substrate, an impurity such as boron is diffused (doped) at a high concentration, It can be formed by forming a p-type silicon layer in the diffusion portion. The impurity concentration is preferably about 1.0 × 10 18 cm −3 to 1.0 × 10 20 cm −3 .

また、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の温度をＴ１とし、第２のピエゾ抵抗素子４３、４４の温度をＴ２としたとき、Ｔ２／Ｔ１は、０．８〜１．０の関係を満たすことが好ましく、０．９〜１．０の関係を満たすことがより好ましい。このような関係を満たすことにより、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の温度変化による抵抗値変化と第２のピエゾ抵抗素子４３、４４の温度変化による抵抗値変化とをほぼ等しくすることができる。その結果、挙動検知手段は、質量部２１の挙動をより正確に検知することができる。 Further, the temperature of the first piezoresistive elements 41 and T 1, when the temperature of the second piezoresistive element 43 has a T 2, T 2 / T 1 is 0.8 to 1.0 It is preferable to satisfy | fill the relationship of 0.9, and it is more preferable to satisfy | fill the relationship of 0.9-1.0. By satisfying such a relationship, the resistance value change due to the temperature change of the first piezoresistive elements 41 and 42 and the resistance value change due to the temperature change of the second piezoresistive elements 43 and 44 can be made substantially equal. . As a result, the behavior detecting unit can detect the behavior of the mass unit 21 more accurately.

また、第１のピエゾ抵抗素子４１と第２のピエゾ抵抗素子４３との中心間距離は５０〜５００μｍであるのが好ましく、５０〜１００μｍであるのがより好ましい。これにより、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の温度変化と、第２のピエゾ抵抗素子４３、４４の温度変化とをほぼ等しくすることができる。その結果、挙動検知手段は、温度変化による第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化と、温度変化による第２のピエゾ抵抗素子４３、４４の抵抗値変化とをほぼ完全に相殺することができ、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形に応じた第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化から質量部２１の挙動を正確に検知することができる。なお、「中心間距離」とは、第１のピエゾ抵抗素子４１の中心と、第２のピエゾ抵抗素子４３の中心との最短距離をいう。   The center-to-center distance between the first piezoresistive element 41 and the second piezoresistive element 43 is preferably 50 to 500 μm, and more preferably 50 to 100 μm. Thereby, the temperature change of the 1st piezoresistive elements 41 and 42 and the temperature change of the 2nd piezoresistive elements 43 and 44 can be made substantially equal. As a result, the behavior detecting means can almost completely cancel out the resistance value change of the first piezoresistive elements 41 and 42 due to the temperature change and the resistance value change of the second piezoresistive elements 43 and 44 due to the temperature change. Thus, the behavior of the mass portion 21 can be accurately detected from the change in the resistance value of the first piezoresistive elements 41 and 42 according to the torsional deformation of the second elastic portions 243 and 253. The “center distance” refers to the shortest distance between the center of the first piezoresistive element 41 and the center of the second piezoresistive element 43.

本実施形態では、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２は、第２の弾性部２４３、２５３の一部として一体的に形成されているが、例えば、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２を第２の弾性部２４３、２５３とは別体として設けてもよい。同様に、第２のピエゾ抵抗素子４３、４４は、駆動部２４１、２５１の一部として一体的に形成されているが、例えば、第２のピエゾ抵抗素子４３、４４を駆動部２４１、２５１とは別体として設けてもよい。   In the present embodiment, the first piezoresistive elements 41 and 42 are integrally formed as a part of the second elastic portions 243 and 253. For example, the first piezoresistive elements 41 and 42 are the first piezoresistive elements 41 and 42. The second elastic portions 243 and 253 may be provided separately. Similarly, the second piezoresistive elements 43 and 44 are integrally formed as a part of the drive units 241 and 251. For example, the second piezoresistive elements 43 and 44 are connected to the drive units 241 and 251. May be provided separately.

なお、本実施形態の挙動検知手段は、１対の第１のピエゾ抵抗素子４１、４２および１対の第２のピエゾ抵抗素子４３、４４を用いているが、質量部２１の挙動を検知することができれば、これに限定されず、例えば、１つの第１のピエゾ抵抗素子と１つの第２のピエゾ抵抗素子を用いてもよい。具体的には、例えば、第２の弾性部２４３の第１のピエゾ抵抗素子４１を設け、駆動部２４１に第２のピエゾ抵抗素子４３を設けてもよい。また、ブリッジ回路１１１については、第１のピエゾ抵抗素子４２および第２のピエゾ抵抗素子４４の代わりに、抵抗値が変化しない抵抗素子を用いることができる。   In addition, although the behavior detection means of this embodiment uses a pair of 1st piezoresistive elements 41 and 42 and a pair of 2nd piezoresistive elements 43 and 44, the behavior of the mass part 21 is detected. For example, one first piezoresistive element and one second piezoresistive element may be used as long as possible. Specifically, for example, the first piezoresistive element 41 of the second elastic part 243 may be provided, and the second piezoresistive element 43 may be provided in the drive part 241. For the bridge circuit 111, a resistance element whose resistance value does not change can be used instead of the first piezoresistance element 42 and the second piezoresistance element 44.

次に、駆動部２４１、２５１と、質量部２１との関係について詳述する。
駆動部２４１の回動中心軸Ｘからこれにほぼ垂直な方向（長手方向）での長さをＬ１とし、駆動部２５１の回動中心軸Ｘからこれにほぼ垂直な方向（長手方向）での長さをＬ２とし、質量部２１の回動中心軸Ｘからこれにほぼ垂直な方向での長さをＬ３としたとき、本実施形態では、駆動部２４１、２５１が、それぞれ独立して設けられているため、質量部２１の大きさ（長さＬ３）にかかわらず、駆動部２４１、２５１と質量部２１とが干渉せず、Ｌ１およびＬ２を小さくすることができる。これにより、駆動部２４１、２５１の回転角度（振れ角）を大きくすることができ、その結果、質量部２１の回転角度を大きくすることができる。 Next, the relationship between the drive units 241 and 251 and the mass unit 21 will be described in detail.
In the length of almost perpendicular to the rotational axis X of the drive unit 241 (the longitudinal direction) and L 1, a direction substantially perpendicular to the rotational axis X of the drive unit 251 (the longitudinal direction) and of a length of L 2, when the length in the direction substantially perpendicular thereto from the pivoting central axis X of the mass portion 21 was set to L 3, in the present embodiment, the driving unit 241 and 251 are each independently Therefore, regardless of the size (length L 3 ) of the mass portion 21, the drive portions 241, 251 and the mass portion 21 do not interfere with each other, and L 1 and L 2 can be reduced. Thereby, the rotation angle (swing angle) of the drive units 241 and 251 can be increased, and as a result, the rotation angle of the mass unit 21 can be increased.

また、駆動部２４１、２５１および質量部２１の寸法は、それぞれ、Ｌ１＜Ｌ３かつＬ２＜Ｌ３なる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、駆動部２４１、２５１の回転角度をより大きくすることができ、質量部２１の回転角度をさらに大きくすることができる。
この場合、質量部２１の最大回転角度が、２０°以上となるように構成されるのが好ましい。 Further, the dimensions of the drive unit 241, 251 and the mass portion 21, respectively, preferably set to satisfy L 1 <L 3 and L 2 <L 3 becomes relevant.
Said by satisfying the relation, L 1 and L 2 can be made smaller, the rotation angle of the driving portion 241, 251 can be further increased, thereby further increasing the rotational angle of the mass portion 21.
In this case, it is preferable that the maximum rotation angle of the mass portion 21 is configured to be 20 ° or more.

これらによって、駆動部２４１、２５１の低電圧駆動と、質量部２１の大回転角度での振動（回動）とを実現することができる。
このため、このようなアクチュエータ１を、例えばレーザープリンタや、走査型共焦点レーザー顕微鏡等の装置に用いられる光スキャナに適用した場合には、より容易に装置を小型化することができる。
なお、前述したように、本実施形態では、Ｌ１とＬ２とはほぼ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。 By these, the low voltage drive of the drive parts 241 and 251 and the vibration (rotation) at a large rotation angle of the mass part 21 can be realized.
For this reason, when such an actuator 1 is applied to, for example, an optical scanner used in an apparatus such as a laser printer or a scanning confocal laser microscope, the apparatus can be more easily downsized.
As described above, in the present embodiment, L 1 and L 2 are set to be substantially equal, but it goes without saying that L 1 and L 2 may be different.

ところで、このような質量部２１および駆動部２４１、２５１の振動系（２自由度振動系）では、駆動部２４１、２５１および質量部２１の振幅（振れ角）と、印加する交流電圧の周波数との間に、図６に示すような周波数特性が存在している。
すなわち、かかる振動系は、駆動部２４１、２５１の振幅と、質量部２１の振幅とが大きくなる２つの共振周波数ｆｍ１［ｋＨｚ］、ｆｍ３［ｋＨｚ］（ただし、ｆｍ１＜ｆｍ３）と、駆動部２４１、２５１の振幅がほぼ０となる、１つの反共振周波数ｆｍ２［ｋＨｚ］とを有している。 By the way, in such a vibration system (two-degree-of-freedom vibration system) of the mass unit 21 and the drive units 241 and 251, the amplitude (swing angle) of the drive units 241 and 251 and the mass unit 21 and the frequency of the AC voltage to be applied Between, there is a frequency characteristic as shown in FIG.
That is, the vibration system includes two resonance frequencies fm 1 [kHz] and fm 3 [kHz] (where fm 1 <fm 3 ) in which the amplitudes of the drive units 241 and 251 and the amplitude of the mass unit 21 are increased. The drive units 241 and 251 have one anti-resonance frequency fm 2 [kHz] in which the amplitude is substantially zero.

この振動系では、電極３２、３３に印加する交流電圧の周波数Ｆが、２つの共振周波数のうち低いもの、すなわち、ｆｍ１とほぼ等しくなるように設定するのが好ましい。これにより、駆動部２４１、２５１の振幅を抑制しつつ、質量部２１の振れ角（回転角度）を大きくすることができる。
なお、本明細書中では、Ｆ［ｋＨｚ］とｆｍ１［ｋＨｚ］とがほぼ等しいとは、（ｆｍ１−１）≦Ｆ≦（ｆｍ１＋１）の条件を満足することを意味する。 In this vibration system, it is preferable that the frequency F of the alternating voltage applied to the electrodes 32 and 33 is set so as to be approximately equal to the lower of the two resonance frequencies, that is, fm 1 . Thereby, the swing angle (rotation angle) of the mass part 21 can be increased while suppressing the amplitude of the drive parts 241 and 251.
In this specification, F [kHz] and fm 1 [kHz] being substantially equal means that the condition of (fm 1 −1) ≦ F ≦ (fm 1 +1) is satisfied.

駆動部２４１、２５１の平均厚さは、それぞれ、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
質量部２１の平均厚さは、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
第１の弾性部２４２、２５２のばね定数ｋ１は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、質量部２１の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。 The average thicknesses of the drive units 241 and 251 are each preferably 1 to 1500 μm, and more preferably 10 to 300 μm.
The average thickness of the mass part 21 is preferably 1-1500 μm, and more preferably 10-300 μm.
The spring constant k 1 of the first elastic portions 242 and 252 is preferably 1 × 10 −4 to 1 × 10 4 Nm / rad, and preferably 1 × 10 −2 to 1 × 10 3 Nm / rad. Is more preferably 1 × 10 −1 to 1 × 10 2 Nm / rad. Thereby, the rotation angle (swing angle) of the mass part 21 can be made larger.

一方、第２の弾性部２４３、２５３のばね定数ｋ２は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、駆動部２４１、２５１の振れ角を抑制しつつ、質量部２１の振れ角をより大きくすることができる。 On the other hand, the spring constant k 2 of the second elastic portions 243 and 253 is preferably 1 × 10 −4 to 1 × 10 4 Nm / rad, and 1 × 10 −2 to 1 × 10 3 Nm / rad. More preferably, it is 1 × 10 −1 to 1 × 10 2 Nm / rad. Thereby, the deflection angle of the mass unit 21 can be further increased while suppressing the deflection angle of the drive units 241 and 251.

また、第１の弾性部２４２、２５２のばね定数ｋ１と第２の弾性部２４３、２５３のばね定数ｋ２とは、ｋ１＞ｋ２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、駆動部２４１、２５１の振れ角を抑制しつつ、質量部２１の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
さらに、駆動部２４１、２５１の慣性モーメントをＪ１とし、質量部２１の慣性モーメントをＪ２としたとき、Ｊ１とＪ２とは、Ｊ１≦Ｊ２なる関係を満足することが好ましく、Ｊ１＜Ｊ２なる関係を満足することがより好ましい。これにより、駆動部２４１、２５１の振れ角を抑制しつつ、質量部２１の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。 Further, the spring constant k 1 of the first resilient portion 242 and 252 and the spring constant k 2 of the second elastic portion 243 and 253, preferably satisfies the k 1> k 2 the relationship. Thereby, the rotation angle (swing angle) of the mass unit 21 can be further increased while suppressing the swing angle of the drive units 241 and 251.
Moreover, the inertia moment of the driving unit 241 and 251 and J 1, when the moment of inertia of the mass portion 21 was set to J 2, and J 1 and J 2, it is preferable to satisfy J 1 ≦ J 2 the relationship, More preferably, the relationship of J 1 <J 2 is satisfied. Thereby, the rotation angle (swing angle) of the mass unit 21 can be further increased while suppressing the swing angle of the drive units 241 and 251.

ところで、駆動部２４１、２５１と第１の弾性部２４２、２５２とからなる第１の振動系の固有振動数ω１は、駆動部２４１、２５１の慣性モーメントＪ１と、第１の弾性部２４２、２５２のばね定数ｋ１とにより、ω１＝（ｋ１／Ｊ１）１／２によって与えられる。一方、質量部２１と第２の弾性部２４３、２５３とからなる第２の振動系の固有振動数ω２は、質量部２１の慣性モーメントＪ２と、第２の弾性部２４３、２５３のばね定数ｋ２とにより、ω２＝（ｋ２／Ｊ２）１／２によって与えられる。
このようにして求められる第１の振動系の固有振動数ω１と第２の振動系の固有振動数ω２とは、ω１＞ω２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、駆動部２４１、２５１の振れ角を抑制しつつ、質量部２１の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。 By the way, the natural frequency ω 1 of the first vibration system including the drive units 241 and 251 and the first elastic units 242 and 252 is the inertia moment J 1 of the drive units 241 and 251 and the first elastic unit 242. , 252 and spring constant k 1 , given by ω 1 = (k 1 / J 1 ) 1/2 . On the other hand, the natural frequency ω 2 of the second vibration system including the mass portion 21 and the second elastic portions 243 and 253 is the inertia moment J 2 of the mass portion 21 and the springs of the second elastic portions 243 and 253. With the constant k 2, it is given by ω 2 = (k 2 / J 2 ) 1/2 .
It is preferable that the natural frequency ω 1 of the first vibration system and the natural frequency ω 2 of the second vibration system obtained in this way satisfy the relationship ω 1 > ω 2 . Thereby, the rotation angle (swing angle) of the mass unit 21 can be further increased while suppressing the swing angle of the drive units 241 and 251.

このようなアクチュエータ１は、例えば、次のようにして製造することができる。
図７ないし図９は、それぞれ、第１実施形態のアクチュエータの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図７ないし図９中の上側を「上」、下側を「下」と言う。 Such an actuator 1 can be manufactured as follows, for example.
7 to 9 are views (longitudinal sectional views) for explaining the manufacturing method of the actuator of the first embodiment. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 7 to 9 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

［Ａ１］ まず、図７（ａ）に示すように、例えば、シリコン基板６を用意する。
次に、シリコン基板６の一方の面に、図７（ｂ）に示すように、ピエゾ抵抗素子４１〜４４の形状に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスク７を形成する。そして、例えば、ホウ素（ボロン）等の不純物を拡散（ドープ）させることで、図７（ｃ）に示すように、ピエゾ抵抗素子４１〜４４を形成する。その後、金属マスク７を除去する。 [A1] First, as shown in FIG. 7A, for example, a silicon substrate 6 is prepared.
Next, as shown in FIG. 7B, a metal mask 7 is formed on one surface of the silicon substrate 6 with aluminum or the like so as to correspond to the shape of the piezoresistive elements 41 to 44, for example. Then, for example, by diffusing (doping) impurities such as boron (boron), the piezoresistive elements 41 to 44 are formed as shown in FIG. Thereafter, the metal mask 7 is removed.

［Ａ２］ 次に、図７（ｄ）に示すように、シリコン基板６の上面（ピエゾ抵抗素子４１〜４４を形成した面）を覆うように、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンにより絶縁膜（酸化膜）層８を形成する。
［Ａ３］ 次に、図７（ｅ）に示すように、各ピエゾ抵抗素子４１〜４４を電気的に接続するための配線９を引き出すための配線引出部を絶縁膜層８上に形成する。
そして、図７（ｆ）に示すように、ブリッジ回路１１１となるように、各ピエゾ抵抗素子４１〜４４に配線９をパターニングする。以上のような工程により、ピエゾ抵抗素子４１〜４４が形成されたシリコン基板６１が得られる。 [A2] Next, as shown in FIG. 7D, an insulating film (oxide oxide) is formed by, for example, silicon oxide or silicon nitride so as to cover the upper surface of the silicon substrate 6 (the surface on which the piezoresistive elements 41 to 44 are formed). Film) layer 8 is formed.
[A3] Next, as shown in FIG. 7E, a wiring lead-out portion for leading out the wiring 9 for electrically connecting the piezoresistive elements 41 to 44 is formed on the insulating film layer 8.
Then, as shown in FIG. 7F, the wiring 9 is patterned on each of the piezoresistive elements 41 to 44 so as to form the bridge circuit 111. Through the steps as described above, the silicon substrate 61 on which the piezoresistive elements 41 to 44 are formed is obtained.

［Ｂ１］ 工程［Ａ４］で得られたシリコン基板６１を用意し、図８（ｂ）に示すように、質量部２１と、支持部２２、２３と、駆動部２４１、２５１と、第１の弾性部２４２、２５２と、第２の弾性部２４３、２５３と、電極３２、３３との形状（平面視形状）に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスク７１を形成する。なお、このとき、金属マスク７１は、図示しないが、支持部２２、２３に対応する部分と電極３２、３３に対応する部分とは互いに連結した形状とする。
そして、図８（ｃ）に示すように、シリコン基板６１の他方の面に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行って、空間３０の平面視形状と同様の形状をなす開口を有するレジストマスク７２を形成する。なお、レジストマスク７２の形成は、金属マスク７１の形成よりも先に行ってもよい。 [B1] The silicon substrate 61 obtained in the step [A4] is prepared. As shown in FIG. 8B, the mass part 21, the support parts 22 and 23, the drive parts 241 and 251 and the first part The metal mask 71 is formed of, for example, aluminum or the like so as to correspond to the shape (planar view shape) of the elastic portions 242 and 252, the second elastic portions 243 and 253, and the electrodes 32 and 33. At this time, although not shown, the metal mask 71 has a shape in which a portion corresponding to the support portions 22 and 23 and a portion corresponding to the electrodes 32 and 33 are connected to each other.
Then, as shown in FIG. 8C, a photoresist is applied to the other surface of the silicon substrate 61, exposed and developed, and a resist having an opening that has the same shape as the plan view of the space 30. A mask 72 is formed. The resist mask 72 may be formed before the metal mask 71 is formed.

次に、このレジストマスク７２を介して、シリコン基板６の前記他方の面をエッチングした後、レジストマスク７２を除去する。これにより、図８（ｄ）に示すように、空間３０の平面視に対応する領域に凹部５１が形成される。
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。 Next, after etching the other surface of the silicon substrate 6 through the resist mask 72, the resist mask 72 is removed. Thereby, as shown in FIG. 8D, a recess 51 is formed in a region corresponding to the plan view of the space 30.
As an etching method, for example, one or more of physical etching methods such as plasma etching, reactive ion etching, beam etching, and light-assisted etching, and chemical etching methods such as wet etching are used in combination. be able to. Note that the same method can be used for etching in the following steps.

次に、金属マスク７１を介して、シリコン基板６の前記一方の面側を、前記凹部５１に対応する部分が貫通するまでエッチングする。
そして、金属マスク７１を除去した場合、この後、質量部２１上に金属膜を成膜し、光反射部２１１を形成する。
なお、ここで、シリコン基板６１に対しエッチングを行った後、金属マスク７１は除去してもよく、除去せずに残存させてもよい。金属マスク７１を除去しない場合、質量部２１上に残存した金属マスク７１は光反射部２１１として用いることができる。 Next, the one surface side of the silicon substrate 6 is etched through the metal mask 71 until a portion corresponding to the recess 51 penetrates.
When the metal mask 71 is removed, a metal film is then formed on the mass portion 21 to form the light reflecting portion 211.
Here, after etching the silicon substrate 61, the metal mask 71 may be removed or may be left without being removed. When the metal mask 71 is not removed, the metal mask 71 remaining on the mass portion 21 can be used as the light reflecting portion 211.

金属膜の成膜方法としては、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、金属箔の接合等が挙げられる。なお、以下の各工程における金属膜の成膜においても、同様の方法を用いることができる。
以上の工程により、図８（ｅ）に示すように、質量部２１と支持部２２、２３と各駆動部２４１、２５１と第１の弾性部２４２、２５２と第２の弾性部２４３、２５３と、電極３２、３３が一体的に形成された構造体が得られる。なお、支持部２２、２３と電極３２、３３との間の部分を、後述する工程にて除去する。 Examples of the method for forming a metal film include vacuum plating, sputtering (low temperature sputtering), dry plating methods such as ion plating, wet plating methods such as electrolytic plating and electroless plating, thermal spraying methods, and joining metal foils. . Note that the same method can also be used for forming a metal film in the following steps.
Through the above steps, as shown in FIG. 8 (e), the mass portion 21, the support portions 22, 23, the driving portions 241, 251 and the first elastic portions 242, 252 and the second elastic portions 243, 253, A structure in which the electrodes 32 and 33 are integrally formed is obtained. In addition, the part between the support parts 22 and 23 and the electrodes 32 and 33 is removed in the process mentioned later.

［Ｂ２］次に、図９（ａ）に示すように、支持基板３を形成するための基板として、例えばシリコン基板６２を用意する。
そして、シリコン基板６２の一方の面に、開口部３１を形成する領域を除いた部分に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスク７３を形成する。
次に、この金属マスクを介して、シリコン基板６２の一方の面側をエッチングした後、金属マスクを除去し、図９（ｂ）に示すように、開口部３１を形成する。すなわち、支持基板３が得られる。 [B2] Next, as shown in FIG. 9A, for example, a silicon substrate 62 is prepared as a substrate for forming the support substrate 3.
Then, a metal mask 73 is formed on one surface of the silicon substrate 62 using, for example, aluminum so as to correspond to a portion excluding the region where the opening 31 is formed.
Next, after etching one surface side of the silicon substrate 62 through the metal mask, the metal mask is removed, and an opening 31 is formed as shown in FIG. 9B. That is, the support substrate 3 is obtained.

［Ｂ３］次に、図９（ｃ）に示すように、前記工程［Ｂ１］で得られた構造体と、前記工程［Ａ２］で得られた支持基板３とを直接接合により接合した後に、前記構造体の支持部２３、２４と電極３２、３３との間の部分を除去して、アクチュエータ１を得る。なお、基体２と支持基板３との間に可動イオンを含む硼珪酸ガラスのようなガラスを介在させ、これらを陽極接合により接合してもよい。また、シリコン基板６２に代えてガラス基板を用いて、基体２と支持基板３とを陽極接合により接合することもできる。
以上のようにして、第１実施形態のアクチュエータ１が製造される。 [B3] Next, as shown in FIG. 9C, after the structure obtained in the step [B1] and the support substrate 3 obtained in the step [A2] are joined by direct joining, The actuator 1 is obtained by removing portions between the support portions 23 and 24 and the electrodes 32 and 33 of the structure. Note that a glass such as borosilicate glass containing mobile ions may be interposed between the base 2 and the support substrate 3, and these may be joined by anodic bonding. Further, it is possible to join the base 2 and the support substrate 3 by anodic bonding using a glass substrate instead of the silicon substrate 62.
As described above, the actuator 1 of the first embodiment is manufactured.

＜第２実施形態＞
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１０は、本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１０の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第２実施形態のアクチュエータについて、前述した第１実施形態のアクチュエータ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。 <Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the actuator of the present invention will be described.
FIG. 10 is a perspective view showing a second embodiment of the actuator of the present invention. In the following, for the sake of convenience of explanation, the front side of the sheet of FIG.
Hereinafter, the actuator of the second embodiment will be described focusing on the differences from the actuator of the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.

第２実施形態のアクチュエータ１Ａは、第１のピエゾ抵抗素子４１Ａ、４２Ａの配置位置が異なる以外は、第１実施形態のアクチュエータ１とほぼ同様である。
すなわち、第１のピエゾ抵抗素子４１Ａは、第２の弾性部２４３の回動中心軸Ｘ方向での中央部（すなわち、端部を除いた部分）に設けられており、第１のピエゾ抵抗素子４２Ａは、第２の弾性部２５３の回動中心軸Ｘ方向での中央部（すなわち、端部を除いた部分）に設けられている。第１実施形態で説明したように、第２の弾性部２４３、２５３が捩れ変形する場合には、第２の弾性部２４３、２５３の端部に応力が集中するため、中央部にかかる応力は端部と比較して少ない。したがって、第２の弾性部２４３、２５３の中央部に設けられている第１のピエゾ抵抗素子４１Ａ、４２Ａの抵抗値変化は、第１実施形態のような第２の弾性部２４３、２５３の端部に設けられている第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化と比較して少ない。 The actuator 1A of the second embodiment is substantially the same as the actuator 1 of the first embodiment except that the arrangement positions of the first piezoresistive elements 41A and 42A are different.
In other words, the first piezoresistive element 41A is provided in the central portion (that is, the portion excluding the end portion) in the rotation central axis X direction of the second elastic portion 243, and the first piezoresistive element. 42A is provided in the central portion (that is, the portion excluding the end portion) of the second elastic portion 253 in the rotation central axis X direction. As described in the first embodiment, when the second elastic portions 243 and 253 are torsionally deformed, the stress concentrates on the end portions of the second elastic portions 243 and 253, so the stress applied to the center portion is Less than the end. Therefore, the change in the resistance value of the first piezoresistive elements 41A and 42A provided in the central portions of the second elastic portions 243 and 253 is the end of the second elastic portions 243 and 253 as in the first embodiment. This is less than the change in resistance value of the first piezoresistive elements 41 and 42 provided in the section.

しかし、第２の弾性部２４３、２５３の端部は、受ける応力が大きい代わりに、第２の弾性部２４３、２５３の長手方向に沿って、受ける応力が均一ではない（一般に、端から中央へ向けて受ける応力が少なくなる）という性質を有する。したがって、ピエゾ抵抗素子４１の抵抗値変化とピエゾ抵抗素子４２の抵抗値変化とをほぼ等しくし、挙動検知手段の精度を向上させるためには、ピエゾ抵抗素子４１、４２を形成する際に高い位置精度が要求され、アクチュエータ１の製造が困難となるという問題が生じ得る。   However, the stress at the ends of the second elastic portions 243 and 253 is not uniform along the longitudinal direction of the second elastic portions 243 and 253, instead of receiving a large stress (in general, from the end to the center). The stress that is received is reduced). Therefore, in order to make the change in resistance value of the piezoresistive element 41 and the change in resistance value of the piezoresistive element 42 substantially equal and improve the accuracy of the behavior detecting means, a high position is required when the piezoresistive elements 41 and 42 are formed. There may be a problem that accuracy is required and the manufacture of the actuator 1 becomes difficult.

それに比べ、第２の弾性部２４３、２５３の中央部では、第２の弾性部２４３、２５３の長手方向にて、受ける応力がほぼ均一であるため、アクチュエータ１Ａの製造時にて、ピエゾ抵抗素子４１Ａ、４２Ａの形成について、多少の誤差が生じた場合であっても、第１のピエゾ抵抗素子４１Ａの抵抗値変化と第１のピエゾ抵抗素子４２Ａの抵抗値変化とをほぼ同一とすることができ、挙動検知手段の制度を向上しつつ、アクチュエータ１Ａの製造を容易とすることができる。   In contrast, since the stress received in the central direction of the second elastic portions 243 and 253 is substantially uniform in the longitudinal direction of the second elastic portions 243 and 253, the piezoresistive element 41A is produced when the actuator 1A is manufactured. 42A, even if some errors occur, the change in resistance value of the first piezoresistive element 41A and the change in resistance value of the first piezoresistive element 42A can be made substantially the same. The actuator 1A can be easily manufactured while improving the system of the behavior detection means.

＜第３実施形態＞
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１１は、本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１１の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第３実施形態のアクチュエータについて、前述した第１実施形態のアクチュエータ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。 <Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the actuator of the present invention will be described.
FIG. 11 is a perspective view showing a second embodiment of the actuator of the present invention. In the following, for the sake of convenience of explanation, the front side of the sheet of FIG.
Hereinafter, the actuator of the third embodiment will be described focusing on the differences from the actuator of the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.

第３実施形態のアクチュエータ１Ｂは、第２のピエゾ抵抗素子４３Ｂ、４４Ｂの配置位置が異なる以外は、第１実施形態のアクチュエータ１とほぼ同様である。
すなわち、第２のピエゾ抵抗素子４３Ｂは、支持部２２上に設けられており、第２のピエゾ抵抗素子４４Ｂは、支持部２３上に設けられている。支持部２２、２３は、質量部２１の回動駆動（すなわち、第２の弾性部２４３、２５３や第１の弾性部２４２、２５２の捩れ変形）によっては応力を受けない。また、本実施形態では、支持部２２、２３の厚さ（質量部２１の面に直角な方向での長さ）は、基体２の他の部分（例えば、駆動部２４１、２５１）よりも厚いため、他の部分と比べ剛性が高い。すなわち、歪みにくい。そのため、支持部２２、２３自体の歪みによる第２のピエゾ抵抗素子４３Ｂ、４４Ｂの抵抗値変化をより確実に防止することができる。これにより、第２のピエゾ抵抗素子４３Ｂおよび第２のピエゾ抵抗素子４４Ｂは、アクチュエータ１Ｂの温度変化（第２のピエゾ抵抗素子４３Ｂ、４４Ｂ自体の温度変化）に応じて抵抗値が変化する。その結果、挙動検知手段は、温度変化による第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化と、温度変化による第２のピエゾ抵抗素子４３Ｂ、４４Ｂの抵抗値変化とをほぼ完全に相殺することができ、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形に応じた第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化を検知することで、質量部２１の挙動を高精度に検知することができる。 The actuator 1B of the third embodiment is substantially the same as the actuator 1 of the first embodiment except that the arrangement positions of the second piezoresistive elements 43B and 44B are different.
That is, the second piezoresistive element 43 </ b> B is provided on the support portion 22, and the second piezoresistive element 44 </ b> B is provided on the support portion 23. The support parts 22 and 23 are not subjected to stress by the rotational drive of the mass part 21 (that is, the torsional deformation of the second elastic parts 243 and 253 and the first elastic parts 242 and 252). In the present embodiment, the thickness of the support portions 22 and 23 (the length in the direction perpendicular to the surface of the mass portion 21) is thicker than other portions of the base 2 (for example, the drive portions 241 and 251). Therefore, it has higher rigidity than other parts. That is, it is difficult to distort. Therefore, it is possible to more reliably prevent a change in resistance value of the second piezoresistive elements 43B and 44B due to distortion of the support portions 22 and 23 themselves. Thereby, the resistance values of the second piezoresistive element 43B and the second piezoresistive element 44B change according to the temperature change of the actuator 1B (temperature change of the second piezoresistive elements 43B and 44B itself). As a result, the behavior detecting means can almost completely cancel out the resistance value change of the first piezoresistive elements 41 and 42 due to the temperature change and the resistance value change of the second piezoresistive elements 43B and 44B due to the temperature change. By detecting a change in the resistance value of the first piezoresistive elements 41 and 42 according to the torsional deformation of the second elastic parts 243 and 253, the behavior of the mass part 21 can be detected with high accuracy. .

さらに、第２のピエゾ抵抗素子４３Ｂは、支持部２２と第１の弾性部２４２との境界部の近傍に配置されており、第２のピエゾ抵抗素子４４Ｂは、支持部２３と第１の弾性部２５２との境界部の近傍に配置されている。これにより、第２の弾性部２４３の設けられた第１のピエゾ抵抗素子４１と、第２のピエゾ抵抗素子４３Ｂとの距離をより近づけることができる。同様に、第２の弾性部２５３の設けられた第１のピエゾ抵抗素子４２と、第２のピエゾ抵抗素子４４Ｂとの距離をより近づけることができる。その結果、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の温度変化と第２のピエゾ抵抗素子４３Ｂ、４４Ｂの温度変化とをほぼ等しくすることができる。その結果、挙動検知手段は、より正確に、温度変化による第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化と、温度変化による第２のピエゾ抵抗素子４３Ｂ、４４Ｂの抵抗値変化とを相殺することができ、第２の弾性部２４３、２５３の捩れ変形に応じた第１のピエゾ抵抗素子４１、４２の抵抗値変化を検知することで、質量部２１の挙動を高精度に検知することができる。   Further, the second piezoresistive element 43B is disposed in the vicinity of the boundary between the support portion 22 and the first elastic portion 242. The second piezoresistive element 44B is provided with the support portion 23 and the first elastic portion 44B. It is arranged in the vicinity of the boundary with the part 252. Thereby, the distance of the 1st piezoresistive element 41 in which the 2nd elastic part 243 was provided, and the 2nd piezoresistive element 43B can be made closer. Similarly, the distance between the first piezoresistive element 42 provided with the second elastic portion 253 and the second piezoresistive element 44B can be made closer. As a result, the temperature change of the first piezoresistive elements 41 and 42 and the temperature change of the second piezoresistive elements 43B and 44B can be made substantially equal. As a result, the behavior detecting means more accurately cancels the resistance value change of the first piezoresistive elements 41 and 42 due to the temperature change and the resistance value change of the second piezoresistive elements 43B and 44B due to the temperature change. It is possible to detect the behavior of the mass portion 21 with high accuracy by detecting the change in the resistance value of the first piezoresistive elements 41 and 42 according to the torsional deformation of the second elastic portions 243 and 253. it can.

なお、本実施形態では、第１のピエゾ抵抗素子４１、４２は、第２の弾性部２４３、２５３上に設けられているが、質量部２１の回動駆動により応力を受ける位置であれば、これに限定されず、例えば、第１の弾性部２４２、２５２上に設けられていてもよい。この場合には、第１のピエゾ抵抗素子４１と第２のピエゾ抵抗素子４３Ｂとの距離をより近づけることができ、同様に、第１のピエゾ抵抗素子４２と第２のピエゾ抵抗素子４４Ｂとの距離をより近づけることができ、挙動検知手段の精度が向上する。
このような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。 In the present embodiment, the first piezoresistive elements 41 and 42 are provided on the second elastic portions 243 and 253. However, if the first piezoresistive elements 41 and 42 are subjected to stress by the rotational drive of the mass portion 21, It is not limited to this, For example, you may provide on the 1st elastic part 242,252. In this case, the distance between the first piezoresistive element 41 and the second piezoresistive element 43B can be made closer, and similarly, the distance between the first piezoresistive element 42 and the second piezoresistive element 44B. The distance can be made closer, and the accuracy of the behavior detecting means is improved.
According to the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be exhibited.

以上、本発明のアクチュエータについて、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い。例えば、本発明のアクチュエータでは、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
また、前述した実施形態では、第２の弾性部が棒状（直線状）をなしていたが、駆動部の回動に伴って捩れ変形し、質量部を回動駆動させることができるものであれば、第２の弾性部の形状は任意である。例えば、第２の弾性部は湾曲していてもよい。 The actuator of the present invention has been described based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, in the actuator of the present invention, the configuration of each part can be replaced with an arbitrary configuration that exhibits the same function, and an arbitrary configuration can be added.
In the above-described embodiment, the second elastic portion has a rod shape (straight shape). However, the second elastic portion may be twisted and deformed as the driving portion rotates to drive the mass portion to rotate. For example, the shape of the second elastic portion is arbitrary. For example, the second elastic part may be curved.

また、前述した実施形態では、アクチュエータの中心を通り質量部や駆動部の回動中心軸に直角な面に対しほぼ対称（左右対称）な形状をなしている構造を説明したが、非対称であってもよい。
また、前述した実施形態では、第１のピエゾ抵抗素子および第２のピエゾ抵抗素子は、それぞれ同一形状かつ同一寸法であるものについて説明したが、質量部の挙動を検知することができれば、これに限定されない。 In the above-described embodiment, the structure has been described that is substantially symmetric (laterally symmetric) with respect to a plane that passes through the center of the actuator and is perpendicular to the rotation center axis of the mass unit and the drive unit. May be.
In the above-described embodiment, the first piezoresistive element and the second piezoresistive element have the same shape and the same dimensions. However, if the behavior of the mass part can be detected, It is not limited.

また、前述した実施形態では、帯状（長手形状）の第１のピエゾ抵抗素子について説明したが、第２の弾性部の捩れ変形に応じて抵抗値が変化すれば、これに限定されず、例えば、異形状をなしていてもよい。また、第１のピエゾ抵抗素子の延在方向についても、第２の弾性部の捩れ変形に応じて抵抗値が変化すれば、限定されない。
また、前述した実施形態では、光反射部が質量部の上面（支持基板とは逆側の面）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。 In the above-described embodiment, the band-shaped (longitudinal) first piezoresistive element has been described. However, if the resistance value changes according to the torsional deformation of the second elastic portion, the present invention is not limited to this. For example, , It may have an irregular shape. Also, the extending direction of the first piezoresistive element is not limited as long as the resistance value changes according to the torsional deformation of the second elastic portion.
In the above-described embodiment, the configuration in which the light reflecting portion is provided on the upper surface of the mass portion (the surface opposite to the support substrate) has been described. For example, in the configuration provided on the opposite surface. There may be a configuration provided on both sides.

また、前述した実施形態では、２自由度振動系について説明したが、例えば１自由度振動系のアクチュエータに用いてもよい。この場合には、例えば、各１対の弾性部は、弾性変形可能な棒状部材で構成されているものであってもよい。
また、前述した実施形態では、第２のピエゾ抵抗素子は、駆動部または質量部に設けられていたが、第１のピエゾ抵抗素子の温度条件とほぼ同等の温度条件の位置で、かつ、質量部の回動駆動による応力を実質的に受けない位置であれば、これに限定されず、例えば、質量部に設けてもよく、支持基板に設けてもよく、アクチュエータと固定的に設けられた図示しない支持部材に支持され、第１のピエゾ抵抗素子の近傍に配置されているものでもよい。
また、前述した実施形態では、第１のピエゾ抵抗素子が１対の弾性部のそれぞれに設けられているものについて説明したが、これに限定されず、１対の弾性部のうちの少なくとも一方に設けられていてもよい。 In the above-described embodiment, the two-degree-of-freedom vibration system has been described. In this case, for example, each pair of elastic portions may be formed of a rod-shaped member that can be elastically deformed.
In the above-described embodiment, the second piezoresistive element is provided in the drive unit or the mass unit. However, the second piezoresistive element is located at a temperature condition substantially equal to the temperature condition of the first piezoresistive element and has a mass. If it is a position which does not receive the stress by the rotational drive of a part substantially, it will not be limited to this, For example, it may be provided in a mass part, may be provided in a support substrate, and was provided fixed with an actuator. It may be supported by a support member (not shown) and disposed in the vicinity of the first piezoresistive element.
In the above-described embodiment, the first piezoresistive element is provided in each of the pair of elastic portions. However, the present invention is not limited to this, and at least one of the pair of elastic portions is provided. It may be provided.

本発明のアクチュエータの第１実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 1st Embodiment of the actuator of this invention. 図１中のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図１中のＢ−Ｂ線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line in FIG. 図１に示すアクチュエータの制御系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the control system of the actuator shown in FIG. 印加する交流電圧の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the alternating voltage to apply. 印加した交流電圧の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の共振曲線を示すグラフある。It is a graph which shows the frequency of the applied alternating voltage, and the resonance curve of a 1st mass part and a 2nd mass part. アクチュエータの製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of an actuator. アクチュエータの製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of an actuator. アクチュエータの製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of an actuator. 本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 2nd Embodiment of the actuator of this invention. 本発明のアクチュエータの第３実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 3rd Embodiment of the actuator of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１、１Ａ、１Ｂ‥‥‥アクチュエータ １１‥‥‥検知回路 １１１‥‥‥ホイートストンブリッジ回路（ブリッジ回路） １１２‥‥‥差動増幅回路（差動増幅器） １２‥‥‥電源回路 １３‥‥‥制御回路 ２‥‥‥基体 ２１‥‥‥質量部 ２１１‥‥‥光反射部 ２２、２３‥‥‥支持部 ２４、２５‥‥‥弾性部 ２４１、２５１‥‥‥第１の質量部（駆動部） ２４１１、２４１２、２５１１、２５１２‥‥‥櫛歯状電極部 ２４２、２５２‥‥‥第１の弾性部 ２４３、２５３‥‥‥第２の弾性部 ３‥‥‥支持基板 ３０‥‥‥空間（凹部） ３２、３３‥‥‥電極 ３２１、３２２、３３１、３３２‥‥‥櫛歯状電極部 ４１、４１Ａ、４２、４２Ａ‥‥‥第１のピエゾ抵抗素子（ピエゾ抵抗素子） ４３、４３Ｂ、４４、４４Ｂ‥‥‥第２のピエゾ抵抗素子（ピエゾ抵抗素子） ５１‥‥‥凹部 ６、６１、６２‥‥‥シリコン基板 ７、７１、７３‥‥‥金属マスク ７２‥‥‥レジストマスク ８‥‥‥絶縁膜層（酸化膜層） ９‥‥‥配線 Ｘ‥‥‥回動中心軸   1, 1A, 1B ... Actuator 11 ... Detection circuit 111 ... Wheatstone bridge circuit (bridge circuit) 112 ... Differential amplifier circuit (differential amplifier) 12 ... Power supply circuit 13 ... Control Circuit 2 ... Base 21 ... Mass part 211 ... Light reflection part 22, 23 ... Support part 24, 25 ... Elastic part 241, 251 ... First mass part (drive part) 2411, 2412, 2511, 2512 ... comb-teeth electrode part 242, 252 ... first elastic part 243, 253 ... second elastic part 3 ... support substrate 30 ... space (recessed part) 32, 33... Electrodes 321, 322, 331, 332... Comb electrode portions 41, 41 A, 42, 42 A... First piezoresistive elements (piezoresistive elements) 43, 43 B, 44, 44B ... 2nd piezoresistive element (piezoresistive element) 51 ... Recess 6, 61, 62 ... Silicon substrate 7, 71, 73 ... Metal mask 72 ... Resist mask 8 ... Insulating film layer (Oxide film layer) 9 ... Wiring X ... Rotation center axis

Claims (15)

光反射性を有する光反射部を有し、板状をなす質量部と、
前記質量部を支持する支持部と、
前記支持部に対し前記質量部を回動可能とするように、前記質量部と前記支持部とを連結する弾性変形可能な１対の弾性部と、
前記質量部を回動駆動させるための駆動手段と、
前記質量部の挙動を検知する挙動検知手段とを有し、
前記挙動検知手段の検知結果に基づいて、前記駆動手段を作動させることにより、前記弾性部を捩れ変形させながら、前記質量部を回動させるように構成されたアクチュエータであって、
前記挙動検知手段は、
前記１対の弾性部のうちの少なくとも一方の前記弾性部上に設けられた第１のピエゾ抵抗素子と、
前記第１のピエゾ抵抗素子の温度条件とほぼ同等の温度条件の位置で、かつ、前記質量部の回動駆動による応力を実質的に受けない位置に設けられた第２のピエゾ抵抗素子とを備え、
前記第１のピエゾ抵抗素子および前記第２のピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化に基づいて前記質量部の挙動を検知するよう構成されていることを特徴とするアクチュエータ。 A light reflecting portion having light reflectivity, and a plate-like mass portion;
A support part for supporting the mass part;
A pair of elastically deformable elastic parts that connect the mass part and the support part so that the mass part is rotatable with respect to the support part;
Driving means for rotating the mass part;
Behavior detecting means for detecting the behavior of the mass part,
An actuator configured to rotate the mass unit while torsionally deforming the elastic part by operating the driving unit based on a detection result of the behavior detecting unit;
The behavior detecting means is
A first piezoresistive element provided on at least one of the pair of elastic portions;
A second piezoresistive element provided at a position under a temperature condition substantially equal to the temperature condition of the first piezoresistive element and at a position where the stress due to rotational driving of the mass portion is not substantially received. Prepared,
An actuator configured to detect a behavior of the mass portion based on a change in resistance values of the first piezoresistive element and the second piezoresistive element. 前記挙動検知手段は、温度変化による前記第１のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化と、温度変化による前記第２のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化とを相殺することで、前記弾性部の捩れ変形に応じた前記第１のピエゾ抵抗素子の抵抗値変化を検知するよう構成されている請求項１に記載のアクチュエータ。   The behavior detecting means cancels the resistance value change of the first piezoresistive element due to temperature change and the resistance value change of the second piezoresistive element due to temperature change, thereby torsional deformation of the elastic portion. The actuator according to claim 1, wherein the actuator is configured to detect a change in resistance value of the first piezoresistive element in response. 前記第１のピエゾ抵抗素子の温度をＴ１とし、前記第２のピエゾ抵抗素子の温度をＴ２としたとき、Ｔ２／Ｔ１は、０．９〜１．０の関係を満たす請求項１または２に記載のアクチュエータ。 The temperature of the first piezoresistive element and T 1, wherein when the second temperature of the piezoresistive element has a T 2, T 2 / T 1 is claim to satisfy the relation of 0.9 to 1.0 The actuator according to 1 or 2. 前記１対の弾性部は、前記質量部の平面視にて、前記質量部に対して対称となるように設けられており、
前記第１のピエゾ抵抗素子は、各前記弾性部に設けられ、
１対の前記第１のピエゾ抵抗素子は、前記質量部の平面視にて前記質量部に対して対称となるように設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載のアクチュエータ。 The pair of elastic portions are provided so as to be symmetric with respect to the mass portion in a plan view of the mass portion,
The first piezoresistive element is provided in each elastic part,
4. The actuator according to claim 1, wherein the pair of first piezoresistive elements are provided so as to be symmetric with respect to the mass portion in a plan view of the mass portion. 前記第１のピエゾ抵抗素子および前記第２のピエゾ抵抗素子は、それぞれ、ブリッジ回路を構成する抵抗素子であり、
前記挙動検知手段は、前記ブリッジ回路の出力結果に基づいて、前記質量部の挙動を検知する請求項１ないし４のいずれかに記載のアクチュエータ。 Each of the first piezoresistive element and the second piezoresistive element is a resistive element constituting a bridge circuit,
The actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the behavior detection means detects the behavior of the mass section based on an output result of the bridge circuit. 前記ブリッジ回路の出力を差動増幅回路により増幅させるよう構成されている請求項５に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 5, wherein the output of the bridge circuit is configured to be amplified by a differential amplifier circuit. 各前記弾性部は、板状の第１の質量部と、前記支持部に対して前記第１の質量部を回動可能とするように、前記支持部と前記第１の質量部とを連結する第１の弾性部と、前記駆動部に対して前記質量部を回動可能とするように、前記第１の質量部と前記質量部とを連結する第２の弾性部とを有し、前記駆動手段が、前記第１の弾性部を捩れ変形させながら前記第１の質量部を回動させ、これに伴い、前記第２の弾性部を捩れ変形させながら前記質量部を回動させるように構成されている請求項１ないし６のいずれかに記載のアクチュエータ。   Each of the elastic parts connects the support part and the first mass part so that the first mass part is plate-shaped and the first mass part is rotatable with respect to the support part. A first elastic part, and a second elastic part that connects the first mass part and the mass part so that the mass part is rotatable with respect to the drive part, The drive means rotates the first mass portion while twisting and deforming the first elastic portion, and accordingly, the mass portion is rotated while twisting and deforming the second elastic portion. The actuator according to claim 1, wherein the actuator is configured as follows. 前記第１のピエゾ抵抗素子は、前記第２の弾性部上に設けられている請求項７に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 7, wherein the first piezoresistive element is provided on the second elastic portion. 前記第１のピエゾ抵抗素子は、前記第２の弾性部の前記第１の質量部の回動中心軸方向での端部に設けられている請求項８に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 8, wherein the first piezoresistive element is provided at an end portion of the first mass portion of the second elastic portion in a rotation center axis direction. 前記第１のピエゾ抵抗素子は、前記第２の弾性部の前記第１の質量部の回動中心軸方向での中央部に設けられている請求項８に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 8, wherein the first piezoresistive element is provided at a central portion of the second elastic portion in the direction of the rotation center axis of the first mass portion. 前記第２のピエゾ抵抗素子は、前記第１の質量部に配置されている請求項７ないし１０のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 7, wherein the second piezoresistive element is disposed in the first mass unit. 前記第２のピエゾ抵抗素子は、前記第１の質量部の回動中心軸上に配置されている請求項１１に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 11, wherein the second piezoresistive element is disposed on a rotation center axis of the first mass unit. 前記第１のピエゾ抵抗素子と前記第２のピエゾ抵抗素子との中心間距離が５００μｍ以下である請求項１ないし１２のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to any one of claims 1 to 12, wherein a distance between centers of the first piezoresistive element and the second piezoresistive element is 500 µm or less. 前記第２のピエゾ抵抗素子は、前記支持部に配置されている請求項７ないし１０のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to any one of claims 7 to 10, wherein the second piezoresistive element is disposed on the support portion. 前記第２のピエゾ抵抗素子は、前記支持部と前記第１の弾性部との境界部の近傍に配置されている請求項１４に記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 14, wherein the second piezoresistive element is disposed in the vicinity of a boundary portion between the support portion and the first elastic portion.
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