JP2014021188A

JP2014021188A - Rotary actuator

Info

Publication number: JP2014021188A
Application number: JP2012157486A
Authority: JP
Inventors: Makoto Hashizume; 誠橋爪; Fumiki Hyodo; 文紀兵藤; Yasushi Sawada; 廉士澤田; Noriaki Ishikawa; 範明石河; Yukinori Kawamura; 幸則河村; Takeshi Suzuki; 健鈴木
Original assignee: Kyushu University NUC; Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Kyushu University NUC; Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2014-02-03

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary actuator capable of detecting both a rotation direction and rotation angle of a movable electrode, and prevent a thickness thereof from increasing and detection accuracy of the rotation angle from lowering.SOLUTION: In a rotary actuator, a holding member 130 attaches a movable electrode 120 to a frame body 110 and serves as an axle of the movable electrode 120. Fixed electrodes 140 each are opposite to the movable electrode 120 in plan view. A detection electrode 150 is insulated from the movable electrode 120 and the fixed electrodes 140, and is opposite to one side of the movable electrode 120 in plan view. The center of the holding member 130 in its thickness direction does not overlap with the center of the movable electrode 120 in its thickness direction.

Description

本発明は、回転型アクチュエータに関する。 The present invention relates to a rotary actuator.

回転型アクチュエータは、例えば光スキャナーなどにおいて光の方向を変えるために用いられている。このような用途の回転型アクチュエータは、可動部である可動電極と、固定電極と、検出用電極を有している。可動電極は、可動電極と固定電極の間に印加される電圧によって揺動する。可動電極の回転角度は、可動電極と検出用電極の間に生じる静電容量の変化に基づいて検出される（例えば特許文献１，２参照） The rotary actuator is used to change the direction of light in, for example, an optical scanner. The rotary actuator for such applications has a movable electrode that is a movable part, a fixed electrode, and a detection electrode. The movable electrode is oscillated by a voltage applied between the movable electrode and the fixed electrode. The rotation angle of the movable electrode is detected based on a change in capacitance generated between the movable electrode and the detection electrode (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特に特許文献２に記載の技術では、可動電極と検出用電極が厚さ方向にずれて配置されている。このため、可動電極と検出用電極の間に生じる静電容量の変化に基づいて、可動電極の回転方向も検出できる。 In particular, in the technique described in Patent Document 2, the movable electrode and the detection electrode are arranged so as to be shifted in the thickness direction. For this reason, the rotational direction of the movable electrode can also be detected based on the change in capacitance generated between the movable electrode and the detection electrode.

特開２００５−２０８２５１号公報JP-A-2005-208251 特開２００４−１０９５８０号公報JP 2004-109580 A

しかし、特許文献２に記載の技術では、可動電極と検出用電極が厚さ方向にずれて配置されている。このため、回転型アクチュエータが厚くなってしまう。また、可動電極と検出用電極の間に生じる静電容量の変化が小さくなるため、回転角度の検出精度が低くなってしまう。 However, in the technique described in Patent Document 2, the movable electrode and the detection electrode are arranged so as to be shifted in the thickness direction. For this reason, the rotary actuator becomes thick. In addition, since the change in capacitance generated between the movable electrode and the detection electrode is reduced, the detection accuracy of the rotation angle is lowered.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、可動電極の回転方向及び回転角度の双方を検出することができ、回転型アクチュエータが厚くなることを抑制でき、かつ回転角度の検出精度が低くなることを抑制できる回転型アクチュエータを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to detect both the rotation direction and the rotation angle of the movable electrode, to suppress the rotation type actuator from becoming thick, and An object of the present invention is to provide a rotary actuator that can suppress a decrease in detection accuracy of the rotation angle.

本発明によれば、回転型アクチュエータは、枠体、保持部材、可動電極、固定電極、及び検出用電極を備えている。保持部材は、可動電極を枠体に取り付けており、かつ可動電極の回転軸となる。固定電極は、平面視で可動電極に対向している。検出用電極は、可動電極及び固定電極から絶縁されており、平面視において可動電極の一辺に対向している。そして、厚さ方向において、保持部材の中心は、可動電極の厚さ方向の中心と重なっていない。 According to the present invention, the rotary actuator includes a frame, a holding member, a movable electrode, a fixed electrode, and a detection electrode. The holding member attaches the movable electrode to the frame and serves as a rotation axis of the movable electrode. The fixed electrode is opposed to the movable electrode in plan view. The detection electrode is insulated from the movable electrode and the fixed electrode, and faces one side of the movable electrode in plan view. In the thickness direction, the center of the holding member does not overlap the center of the movable electrode in the thickness direction.

本発明によれば、可動電極の回転方向及び回転角度の双方を検出することができ、回転型アクチュエータが厚くなることを抑制でき、かつ回転角度の検出精度が低くなることを抑制できる。 According to the present invention, both the rotation direction and the rotation angle of the movable electrode can be detected, the thickness of the rotary actuator can be suppressed, and the detection accuracy of the rotation angle can be suppressed from being lowered.

実施形態に係る回転型アクチュエータの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the rotary actuator which concerns on embodiment. 図１のＡ−Ａ´断面図である。It is AA 'sectional drawing of FIG. 図１のＢ−Ｂ´断面図である。It is BB 'sectional drawing of FIG. 回転型アクチュエータの製造方法を示すための断面図である。It is sectional drawing for showing the manufacturing method of a rotary actuator. 回転型アクチュエータの製造方法を示すための断面図である。It is sectional drawing for showing the manufacturing method of a rotary actuator. 回転型アクチュエータの製造方法を示すための断面図である。It is sectional drawing for showing the manufacturing method of a rotary actuator. 可動電極の回転角度θと、可動電極と検出用電極の間に生じる静電容量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between rotation angle (theta) of a movable electrode, and the electrostatic capacitance which arises between a movable electrode and a detection electrode. 可動電極を１ｋＨｚで±５°の範囲で振動させたときの、可動電極と検出用電極の間の静電容量の変化を示している。The change in capacitance between the movable electrode and the detection electrode when the movable electrode is vibrated in the range of ± 5 ° at 1 kHz is shown.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

図１は、実施形態に係る回転型アクチュエータ１００の構成を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ´断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ´断面図である。回転型アクチュエータ１００は、枠体１１０、保持部材１３０、可動電極１２０、固定電極１４０、及び検出用電極１５０を備えている。保持部材１３０は、可動電極１２０を枠体１１０に取り付けており、かつ可動電極１２０の回転軸となる。固定電極１４０は、平面視で可動電極１２０に対向している。検出用電極１５０は、可動電極１２０及び固定電極１４０から絶縁されており、平面視において可動電極１２０の一辺に対向している。そして、厚さ方向において、保持部材１３０の中心は、可動電極１２０の厚さ方向の中心と重なっていない。以下、詳細に説明する。 FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a rotary actuator 100 according to the embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. The rotary actuator 100 includes a frame 110, a holding member 130, a movable electrode 120, a fixed electrode 140, and a detection electrode 150. The holding member 130 has the movable electrode 120 attached to the frame 110 and serves as a rotation axis of the movable electrode 120. The fixed electrode 140 faces the movable electrode 120 in plan view. The detection electrode 150 is insulated from the movable electrode 120 and the fixed electrode 140, and faces one side of the movable electrode 120 in plan view. In the thickness direction, the center of the holding member 130 does not overlap the center of the movable electrode 120 in the thickness direction. Details will be described below.

図１に示すように、可動電極１２０の平面形状は矩形である。そして固定電極１４０は、平面視で可動電極１２０を挟むように２つ設けられている。可動電極１２０のうち固定電極１４０と対向する辺（図１においてＸ方向に伸びている辺）は、櫛歯形状となっている。枠体１１０は、可動電極１２０の４辺のうち固定電極１４０と対向していない２つの辺（図１においてＹ方向に伸びている辺）それぞれに対向している。 As shown in FIG. 1, the planar shape of the movable electrode 120 is a rectangle. Two fixed electrodes 140 are provided so as to sandwich the movable electrode 120 in plan view. A side of the movable electrode 120 facing the fixed electrode 140 (side extending in the X direction in FIG. 1) has a comb shape. The frame body 110 faces each of two sides (sides extending in the Y direction in FIG. 1) that do not face the fixed electrode 140 among the four sides of the movable electrode 120.

固定電極１４０のうち可動電極１２０と対向する辺は、櫛歯形状となっており、可動電極１２０の櫛歯部分とかみ合っている。このため、固定電極１４０と可動電極１２０は、互いに対向する部分の面積が大きくなり、その結果、可動電極１２０の駆動力は大きくなる。 A side of the fixed electrode 140 facing the movable electrode 120 has a comb-teeth shape and meshes with a comb-teeth portion of the movable electrode 120. For this reason, the area of the part which the fixed electrode 140 and the movable electrode 120 mutually oppose becomes large, As a result, the driving force of the movable electrode 120 becomes large.

検出用電極１５０は、固定電極１４０と並んでおり、可動電極１２０のうち固定電極１４０と対向している辺に対向している。本図に示す例では、固定電極１４０は、可動電極１２０の辺の中心部分に対向している。そして検出用電極１５０は、固定電極１４０を挟むように設けられており、可動電極１２０の辺の両端それぞれに対向している。固定電極１４０は、検出用電極１５０よりも大きい。本図に示す例では、検出用電極１５０は、可動電極１２０のうち対向する２辺に設けられている。すなわち検出用電極１５０は、保持部材１３０を基準として線対称となるように設けられている。ただし、検出用電極１５０は、可動電極１２０の一辺にのみ設けられていても良い。 The detection electrode 150 is aligned with the fixed electrode 140, and faces the side of the movable electrode 120 that faces the fixed electrode 140. In the example shown in the figure, the fixed electrode 140 faces the central portion of the side of the movable electrode 120. The detection electrode 150 is provided so as to sandwich the fixed electrode 140 and is opposed to both ends of the side of the movable electrode 120. The fixed electrode 140 is larger than the detection electrode 150. In the example shown in this figure, the detection electrodes 150 are provided on two opposing sides of the movable electrode 120. That is, the detection electrode 150 is provided so as to be line symmetric with respect to the holding member 130. However, the detection electrode 150 may be provided only on one side of the movable electrode 120.

保持部材１３０は、可動電極１２０のうち枠体１１０と対向している２辺それぞれに対して設けられている。詳細には、保持部材１３０は、可動電極１２０のうち枠体１１０と対向している辺の中心に接続している。そして２つの保持部材１３０を結ぶ線が、可動電極１２０の回転軸となっている。本実施形態では、枠体１１０、可動電極１２０、及び保持部材１３０は一体的に形成されている。 The holding member 130 is provided for each of the two sides of the movable electrode 120 facing the frame 110. Specifically, the holding member 130 is connected to the center of the side of the movable electrode 120 facing the frame 110. A line connecting the two holding members 130 is a rotation axis of the movable electrode 120. In the present embodiment, the frame 110, the movable electrode 120, and the holding member 130 are integrally formed.

また、図２に示すように、厚さ方向で見た場合、可動電極１２０の第１面（図２における下面）と、保持部材１３０の第１面（図２における下面）とは同一面を形成しているが、可動電極１２０の第２面（図２における上面）と、保持部材１３０の第２面（図２における上面）とは同一面を形成していない。このため、本実施形態では、厚さ方向で見た場合、可動電極１２０が回転していない状態において、保持部材１３０の全てが可動電極１２０と重なっている。そして、保持部材１３０の厚さは、例えば可動電極１２０の厚さの０．１倍以上１未満、好ましくは０．５倍以上０．７倍以下である。 As shown in FIG. 2, when viewed in the thickness direction, the first surface of the movable electrode 120 (the lower surface in FIG. 2) and the first surface of the holding member 130 (the lower surface in FIG. 2) are the same surface. Although formed, the second surface (upper surface in FIG. 2) of the movable electrode 120 and the second surface (upper surface in FIG. 2) of the holding member 130 do not form the same surface. Therefore, in this embodiment, when viewed in the thickness direction, all of the holding members 130 overlap the movable electrode 120 when the movable electrode 120 is not rotating. The thickness of the holding member 130 is, for example, not less than 0.1 times and less than 1, more preferably not less than 0.5 times and not more than 0.7 times the thickness of the movable electrode 120.

保持部材１３０は、少なくとも可動電極１２０と接続している部分が、可動電極１２０よりも薄くなっている。保持部材１３０のうち枠体１１０と接続している部分は、可動電極１２０と同じ厚さであってもよい。 In the holding member 130, at least a portion connected to the movable electrode 120 is thinner than the movable electrode 120. A portion of the holding member 130 connected to the frame 110 may have the same thickness as the movable electrode 120.

なお、固定電極１４０の上面は、可動電極１２０の上面及び枠体１１０の上面と同一面を形成しており、固定電極１４０の下面は、可動電極１２０の下面及び枠体１１０の下面と同一面を形成している。 The upper surface of the fixed electrode 140 forms the same surface as the upper surface of the movable electrode 120 and the upper surface of the frame body 110, and the lower surface of the fixed electrode 140 is the same surface as the lower surface of the movable electrode 120 and the lower surface of the frame body 110. Is forming.

また、枠体１１０の下面、検出用電極１５０の下面、及び固定電極１４０の下面は、絶縁層３２０を介して基板３１０によって支持されている。これに対して可動電極１２０、及び保持部材１３０のうち少なくとも可動電極１２０に接続している部分は、上面及び下面のいずれも支持されていない。 Further, the lower surface of the frame 110, the lower surface of the detection electrode 150, and the lower surface of the fixed electrode 140 are supported by the substrate 310 via the insulating layer 320. On the other hand, neither the upper surface nor the lower surface of the movable electrode 120 and the holding member 130 connected to at least the movable electrode 120 is supported.

回転型アクチュエータ１００の可動電極１２０は、例えば上面が鏡面になっている。この鏡面は、例えば可動電極１２０の上面に金属膜（例えばＡｌ膜）を形成することにより、形成されている。そして可動電極１２０の角度を変えることにより、可動電極１２０に入射してきた光の反射角を変える。回転型アクチュエータ１００は、例えば光スキャナーやモーションセンサに用いられる。 The movable electrode 120 of the rotary actuator 100 has, for example, a mirror surface on the upper surface. This mirror surface is formed, for example, by forming a metal film (for example, an Al film) on the upper surface of the movable electrode 120. Then, by changing the angle of the movable electrode 120, the reflection angle of the light incident on the movable electrode 120 is changed. The rotary actuator 100 is used for, for example, an optical scanner or a motion sensor.

制御部２００は、可動電極１２０の動きを制御する。具体的には、可動電極１２０を回転させるとき、制御部２００は、可動電極１２０と固定電極１４０の間に、交流電圧と直流電圧とを重畳させた電圧を印加する。これにより、可動電極１２０は回転する。可動電極１２０が回転すると、可動電極１２０と検出用電極１５０の間に生じる容量が異なる。このため、制御部２００は、この容量の大きさに基づいて可動電極１２０の回転角度を算出することができる。従って、制御部２００は、可動電極１２０の回転方向及び角度を所望の値に制御することができる。 The control unit 200 controls the movement of the movable electrode 120. Specifically, when rotating the movable electrode 120, the control unit 200 applies a voltage in which an AC voltage and a DC voltage are superimposed between the movable electrode 120 and the fixed electrode 140. Thereby, the movable electrode 120 rotates. When the movable electrode 120 rotates, the capacitance generated between the movable electrode 120 and the detection electrode 150 differs. For this reason, the control part 200 can calculate the rotation angle of the movable electrode 120 based on the magnitude | size of this capacity | capacitance. Therefore, the control unit 200 can control the rotation direction and angle of the movable electrode 120 to desired values.

また図２に示したように、保持部材１３０は、厚さ方向の中心が、可動電極１２０の厚さ方向の中心と重なっていない。このため、厚さ方向で見た場合、可動電極１２０回転中心は、検出用電極１５０の中心からずれている。従って、詳細を後述するように、制御部２００は、可動電極１２０と検出用電極１５０の間に生じる容量の変化の推移に基づいて、可動電極１２０の回転方向を判断することができる。 As shown in FIG. 2, the holding member 130 does not have the center in the thickness direction overlapping the center in the thickness direction of the movable electrode 120. For this reason, when viewed in the thickness direction, the rotational center of the movable electrode 120 is deviated from the center of the detection electrode 150. Therefore, as will be described in detail later, the control unit 200 can determine the rotational direction of the movable electrode 120 based on the transition of the change in capacitance that occurs between the movable electrode 120 and the detection electrode 150.

また図３に示したように、検出用電極１５０は、厚さ方向において、可動電極１２０と少なくとも一部が重なっている。このため、可動電極１２０が回転したとき、可動電極１２０と検出用電極１５０の間に生じる容量の変化は大きくなる。また、回転型アクチュエータ１００が厚くなることを抑制できる。 As shown in FIG. 3, the detection electrode 150 is at least partially overlapped with the movable electrode 120 in the thickness direction. For this reason, when the movable electrode 120 rotates, a change in capacitance generated between the movable electrode 120 and the detection electrode 150 becomes large. Moreover, it can suppress that the rotary actuator 100 becomes thick.

なお図１に示す例では、検出用電極１５０は、可動電極１２０のうち互いに対向する２辺に設けられている。このような場合、制御部２００は、一方の辺に設けられた検出用電極１５０のみを用いて、可動電極１２０の回転方向を判断する。制御部２００が行う判断の詳細については後述する。 In the example shown in FIG. 1, the detection electrode 150 is provided on two sides of the movable electrode 120 that face each other. In such a case, the control unit 200 determines the rotation direction of the movable electrode 120 using only the detection electrode 150 provided on one side. Details of the determination performed by the control unit 200 will be described later.

図４、図５、及び図６は、回転型アクチュエータ１００の製造方法を示すための断面図である。これらの各図において、（ａ）は図１のＡ−Ａ´断面に相当しており、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ´断面に相当している。 4, 5, and 6 are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the rotary actuator 100. In each of these drawings, (a) corresponds to the AA ′ cross section of FIG. 1, and (b) corresponds to the BB ′ cross section of FIG.

まず、図４に示すように、基板３１０上に絶縁層３２０及び導電層３３０を形成したものを準備する。基板３１０、絶縁層３２０、及び導電層３３０は、例えばＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板である。この場合、導電層３３０は、不純物が導入されたシリコン層である。次いで、基板３１０の下面及び導電層３３０の上面を洗浄する。 First, as shown in FIG. 4, a substrate having an insulating layer 320 and a conductive layer 330 formed on a substrate 310 is prepared. The substrate 310, the insulating layer 320, and the conductive layer 330 are, for example, SOI (Silicon On Insulator) substrates. In this case, the conductive layer 330 is a silicon layer into which impurities are introduced. Next, the lower surface of the substrate 310 and the upper surface of the conductive layer 330 are cleaned.

次いで図５に示すように、導電層３３０上にレジストパターン５０を形成する。次いで、レジストパターン５０をマスクとして導電層３３０をドライエッチングする。これにより、枠体１１０、可動電極１２０、保持部材１３０、固定電極１４０、及び検出用電極１５０が形成される。なお、この状態において、保持部材１３０は、可動電極１２０と同じ厚さを有している。 Next, as shown in FIG. 5, a resist pattern 50 is formed on the conductive layer 330. Next, the conductive layer 330 is dry etched using the resist pattern 50 as a mask. Thereby, the frame 110, the movable electrode 120, the holding member 130, the fixed electrode 140, and the detection electrode 150 are formed. In this state, the holding member 130 has the same thickness as the movable electrode 120.

その後、図６に示すように、レジストパターン５０を除去する。次いで、枠体１１０、可動電極１２０、固定電極１４０、及び検出用電極１５０をレジストパターン５２で覆う。そして、レジストパターン５２をマスクとして保持部材１３０をハーフエッチング（ドライエッチング）する。これにより、保持部材１３０は薄くなる。 Thereafter, as shown in FIG. 6, the resist pattern 50 is removed. Next, the frame 110, the movable electrode 120, the fixed electrode 140, and the detection electrode 150 are covered with a resist pattern 52. Then, the holding member 130 is half-etched (dry-etched) using the resist pattern 52 as a mask. Thereby, the holding member 130 becomes thin.

その後、基板３１０の上にレジストパターン（図示せず）を形成し、このレジストパターンをマスクとして、基板３１０及び絶縁層３２０をエッチングする。これにより、基板３１０及び絶縁層３２０のうち可動電極１２０及び保持部材１３０の下に位置している部分は除去される。 Thereafter, a resist pattern (not shown) is formed on the substrate 310, and the substrate 310 and the insulating layer 320 are etched using the resist pattern as a mask. As a result, portions of the substrate 310 and the insulating layer 320 located under the movable electrode 120 and the holding member 130 are removed.

その後、レジストパターン（レジストパターン５２を含む）は除去される。このようにして、図１〜図３に示した回転型アクチュエータ１００が形成される。 Thereafter, the resist pattern (including the resist pattern 52) is removed. In this way, the rotary actuator 100 shown in FIGS. 1 to 3 is formed.

図７は、可動電極１２０の回転角度θと、可動電極１２０と検出用電極１５０の間に生じる静電容量との関係を示す図である。実線は、図１〜図３に示した実施形態に係る回転型アクチュエータ１００におけるデータであり、点線（比較例）は、保持部材１３０の厚さが可動電極１２０の厚さと同じ回転型アクチュエータ１００におけるデータである。 FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the rotation angle θ of the movable electrode 120 and the capacitance generated between the movable electrode 120 and the detection electrode 150. The solid line is data in the rotary actuator 100 according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, and the dotted line (comparative example) is in the rotary actuator 100 where the thickness of the holding member 130 is the same as the thickness of the movable electrode 120. It is data.

比較例及び実施例の双方において、可動電極１２０の回転角度が０°、すなわち保持部材１３０がねじれていない場合、可動電極１２０と検出用電極１５０の間の静電容量は最大になる。そして、可動電極１２０が回転するにつれて、この静電容量は小さくなる。ここで、比較例においては、可動電極１２０の回転量と静電容量の減少量（又は絶対値）の相関は、回転方向が変わっても同一である。 In both the comparative example and the example, when the rotation angle of the movable electrode 120 is 0 °, that is, when the holding member 130 is not twisted, the capacitance between the movable electrode 120 and the detection electrode 150 is maximized. Then, as the movable electrode 120 rotates, this capacitance decreases. Here, in the comparative example, the correlation between the rotation amount of the movable electrode 120 and the decrease amount (or absolute value) of the capacitance is the same even if the rotation direction is changed.

これに対して実施形態においては、可動電極１２０の回転量と静電容量の減少量（又は絶対値）の相関は、回転方向によって異なる。具体的には、可動電極１２０が＋方向（図３における上方向）に回転した場合の静電容量は、可動電極１２０が−方向（図３における下方向）に回転した場合の静電容量よりも小さくなっている。 On the other hand, in the embodiment, the correlation between the rotation amount of the movable electrode 120 and the decrease amount (or absolute value) of the capacitance varies depending on the rotation direction. Specifically, the capacitance when the movable electrode 120 rotates in the + direction (upward in FIG. 3) is larger than the capacitance when the movable electrode 120 rotates in the − direction (downward in FIG. 3). Is also getting smaller.

また、制御部２００は、可動電極１２０と固定電極１４０の間に印加する電圧によって、可動電極１２０の回転角度を算出できる。このため、制御部２００は、図７に示したデータを予め記憶しておくことにより、可動電極１２０の回転方向を判断することができる。 Further, the control unit 200 can calculate the rotation angle of the movable electrode 120 based on the voltage applied between the movable electrode 120 and the fixed electrode 140. Therefore, the control unit 200 can determine the rotation direction of the movable electrode 120 by storing the data shown in FIG. 7 in advance.

図８は、可動電極１２０を１ｋＨｚで±５°の範囲で振動させたときの、可動電極１２０と検出用電極１５０の間の静電容量の変化を示している。このグラフからも、可動電極１２０の回転方向を判断することが分かる。 FIG. 8 shows a change in capacitance between the movable electrode 120 and the detection electrode 150 when the movable electrode 120 is vibrated in a range of ± 5 ° at 1 kHz. It can be seen from this graph that the rotational direction of the movable electrode 120 is determined.

以上、本実施形態によれば、厚さ方向において、保持部材１３０の中心は、可動電極１２０の厚さ方向の中心と重なっていない。このため、制御部２００は、可動電極１２０と検出用電極１５０の間に生じる容量の変化の推移に基づいて、可動電極１２０の回転方向を判断することができる。また、保持部材１３０は、少なくとも一部が可動電極１２０と重なっている。このため、回転型アクチュエータ１００が厚くなることを抑制でき、かつ回転角度の検出精度が低くなることを抑制できる。 As described above, according to the present embodiment, the center of the holding member 130 does not overlap the center of the movable electrode 120 in the thickness direction. For this reason, the control unit 200 can determine the rotation direction of the movable electrode 120 based on the transition of the change in capacitance generated between the movable electrode 120 and the detection electrode 150. Further, at least a part of the holding member 130 overlaps the movable electrode 120. For this reason, it can suppress that the rotary actuator 100 becomes thick, and it can suppress that the detection accuracy of a rotation angle falls.

また本実施形態では、可動電極１２０の下面と、保持部材１３０の下面とは同一面を形成しているが、可動電極１２０の上面と、保持部材１３０の上面とは同一面を形成していない。このような構成は、保持部材１３０をハーフエッチングするのみで実現できる。従って、回転型アクチュエータ１００の製造コストは低くなる。 In the present embodiment, the lower surface of the movable electrode 120 and the lower surface of the holding member 130 form the same surface, but the upper surface of the movable electrode 120 and the upper surface of the holding member 130 do not form the same surface. . Such a configuration can be realized only by half-etching the holding member 130. Therefore, the manufacturing cost of the rotary actuator 100 is reduced.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.

１００回転型アクチュエータ
１１０枠体
１２０可動電極
１３０保持部材
１４０固定電極
１５０検出用電極
２００制御部
３１０基板
３２０絶縁層
３３０導電層
５０レジストパターン
５２レジストパターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Rotary actuator 110 Frame 120 Movable electrode 130 Holding member 140 Fixed electrode 150 Detection electrode 200 Control part 310 Substrate 320 Insulating layer 330 Conductive layer 50 Resist pattern 52 Resist pattern

Claims

A movable electrode;
A frame,
The movable electrode is attached to the frame, and a holding member that serves as a rotation axis of the movable electrode
A fixed electrode facing the movable electrode in plan view;
A detection electrode that is insulated from the movable electrode and the fixed electrode and is opposed to one side of the movable electrode in plan view;
With
A rotary actuator in which the center of the holding member does not overlap the center of the movable electrode in the thickness direction.

The rotary actuator according to claim 1, wherein
When viewed in the thickness direction, the first surface of the holding member and the first surface of the movable electrode form the same surface, and the second surface of the holding member and the second surface of the movable electrode. A rotary actuator that does not form the same surface as the surface.

The rotary actuator according to claim 1 or 2,
A rotary actuator in which one surface of the movable electrode is a mirror surface.