JP2017211576A5 - - Google Patents

Description

この構成によれば、二軸式光偏向器において、非共振周波数での第１軸線の回りのミラー部の最大回動角を増大させつつ、第２軸線の回りのミラー部の共振周波数の増大を図ることができる。
本発明の別の光偏向器は、
光を反射するミラー部を含む回動部と、
前記回動部を支持する固定支持部と、
前記回動部を第１軸線の回りに往復回動させる第１圧電アクチュエータとを備え、
前記回動部は、前記ミラー部を支持する回動支持部と、前記ミラー部と前記回動支持部との間に介在し、前記ミラー部を第２軸線の回りに往復回動させる一対の第２圧電アクチュエータと、前記第２軸に沿って前記ミラー部の一方の側から突出する第１トーションバーと、前記第２軸に沿って前記ミラー部の他方の側から突出する第２トーションバーとを含み、
前記一対の第２圧電アクチュエータのそれぞれは、第２Ｓｉ層とその表面側の第２圧電膜層とを有する第２カンチレバーを備え、
前記一対の第２圧電アクチュエータの２つの第２カンチレバーとしての一対の第２カンチレバーは、前記第１トーションバー及び前記第２トーションバーに、各々の端部において相互に結合し、全体では、前記ミラー部を包囲する環状枠として形成され、
前記回動支持部は、内外周が前記第２軸線方向に長い楕円輪郭の環状枠として形成され、内周側において前記一対の第２圧電アクチュエータを包囲することを特徴とする。
本発明のさらに別の光偏向器は、
光を反射するミラー部を含む回動部と、
前記回動部を支持する固定支持部と、
前記回動部を第１軸線の回りに往復回動させる第１圧電アクチュエータとを備え、
前記回動部は、前記ミラー部を支持する回動支持部と、前記ミラー部と前記回動支持部との間に介在し、前記ミラー部を第２軸線の回りに往復回動させる一対の第２圧電アクチュエータと、前記第２軸に沿って前記ミラー部の一方の側から突出する第１トーションバーと、前記第２軸に沿って前記ミラー部の他方の側から突出する第２トーションバーとを含み、
前記一対の第２圧電アクチュエータのそれぞれは、第２Ｓｉ層とその表面側の第２圧電膜層とを有する第２カンチレバーを備え、
前記一対の第２圧電アクチュエータの２つの第２カンチレバーとしての一対の第２カンチレバーは、前記第１トーションバー及び前記第２トーションバーに、各々の端部において相互に結合し、全体では、前記ミラー部を包囲する前記第２軸線方向に長い楕円輪郭の環状枠として形成され、
前記第１トーションバー及び前記第２トーションバーは、各突出端において前記回動支持部の内周に結合することを特徴とする。

Claims (10)

1. 光を反射するミラー部を含む回動部と、
   前記回動部を支持する固定支持部と、
   前記回動部を第１軸線の回りに往復回動させる第１圧電アクチュエータとを備え、
   前記第１圧電アクチュエータは、第１Ｓｉ層と、前記光が入射する面側を表面側として、該第１Ｓｉ層の表面側に積層されて、印加電圧に応じて面方向に伸縮して前記第１Ｓｉ層を厚み方向に変形させる第１圧電膜層とを有する第１カンチレバーを備え、
   前記回動部は、第２Ｓｉ層と、該第２Ｓｉ層の表面側に積層される表面構造層とを備え、
   前記第１Ｓｉ層は前記第２Ｓｉ層より薄いことを特徴とする光偏向器。
2. 請求項１記載の光偏向器において、
   前記回動部は、前記ミラー部を支持する回動支持部と、前記ミラー部と前記回動支持部との間に介在し、前記ミラー部を第２軸線の回りに往復回動させる第２圧電アクチュエータとを備え、
   前記第２圧電アクチュエータは、前記第２Ｓｉ層と、第２圧電膜層を含む前記表面構造層とを有する第２カンチレバーを備え、
   前記第１Ｓｉ層の裏面と前記第２Ｓｉ層の裏面とは前記厚み方向に同一位置にあり、
   前記第１圧電膜層及び前記第２圧電膜層は、等しい厚みでそれぞれ前記第１Ｓｉ層及び前記第２Ｓｉ層の表面側に形成されていることを特徴とする光偏向器。
3. 請求項２記載の光偏向器において、
   前記第２圧電アクチュエータは、前記第２軸線の回りに前記ミラー部をその共振周波数で往復回動させ、
   前記第１圧電アクチュエータは、前記第１軸線の回りに前記回動部をその非共振周波数で往復回動させることを特徴とする光偏向器。
4. 光を反射するミラー部を含む回動部と、
   前記回動部を支持する固定支持部と、
   前記回動部を第１軸線の回りに往復回動させる第１圧電アクチュエータとを備え、
   前記回動部は、前記ミラー部を支持する回動支持部と、前記ミラー部と前記回動支持部との間に介在し、前記ミラー部を第２軸線の回りに往復回動させる一対の第２圧電アクチュエータと、前記第２軸に沿って前記ミラー部の一方の側から突出する第１トーションバーと、前記第２軸に沿って前記ミラー部の他方の側から突出する第２トーションバーとを含み、
   前記一対の第２圧電アクチュエータのそれぞれは、第２Ｓｉ層とその表面側の第２圧電膜層とを有する第２カンチレバーを備え、
   前記一対の第２圧電アクチュエータの２つの第２カンチレバーとしての一対の第２カンチレバーは、前記第１トーションバー及び前記第２トーションバーに、各々の端部において相互に結合し、全体では、前記ミラー部を包囲する環状枠として形成され、
   前記回動支持部は、内外周が前記第２軸線方向に長い楕円輪郭の環状枠として形成され、内周側において前記一対の第２圧電アクチュエータを包囲することを特徴とする光偏向器。
5. 請求項４記載の光偏向器において、
   前記第１トーションバー及び前記第２トーションバーは、各突出端において前記回動支持部の内周に結合することを特徴とする光偏向器。
6. 請求項４又は５に記載の光偏向器において、
   前記第１圧電アクチュエータは、第１Ｓｉ層と、前記光が入射する面側を表面側として、該第１Ｓｉ層の表面側に積層されて、印加電圧に応じて面方向に伸縮して前記第１Ｓｉ層を厚み方向に変形させる第１圧電膜層とを有する第１カンチレバーを備え、
   前記第１Ｓｉ層は前記第２Ｓｉ層より薄いことを特徴とする光偏向器。
7. 光を反射するミラー部を含む回動部と、
   前記回動部を支持する固定支持部と、
   前記回動部を第１軸線の回りに往復回動させる第１圧電アクチュエータとを備え、
   前記回動部は、前記ミラー部を支持する回動支持部と、前記ミラー部と前記回動支持部との間に介在し、前記ミラー部を第２軸線の回りに往復回動させる一対の第２圧電アクチュエータと、前記第２軸に沿って前記ミラー部の一方の側から突出する第１トーションバーと、前記第２軸に沿って前記ミラー部の他方の側から突出する第２トーションバーとを含み、
   前記一対の第２圧電アクチュエータのそれぞれは、第２Ｓｉ層とその表面側の第２圧電膜層とを有する第２カンチレバーを備え、
   前記一対の第２圧電アクチュエータの２つの第２カンチレバーとしての一対の第２カンチレバーは、前記第１トーションバー及び前記第２トーションバーに、各々の端部において相互に結合し、全体では、前記ミラー部を包囲する前記第２軸線方向に長い楕円輪郭の環状枠として形成され、
   前記第１トーションバー及び前記第２トーションバーは、各突出端において前記回動支持部の内周に結合することを特徴とする光偏向器。
8. 請求項７記載の光偏向器において、
   前記第１圧電アクチュエータは、第１Ｓｉ層と、前記光が入射する面側を表面側として、該第１Ｓｉ層の表面側に積層されて、印加電圧に応じて面方向に伸縮して前記第１Ｓｉ層を厚み方向に変形させる第１圧電膜層とを有する第１カンチレバーを備え、
   前記第１Ｓｉ層は前記第２Ｓｉ層より薄いことを特徴とする光偏向器。
9. 光を反射するミラー部を含む回動部と、
   前記ミラー部を支持する固定支持部と、
   前記回動部を第１軸線の回りに往復回動させる第１圧電アクチュエータとを備える光偏向器の製造方法において、
   表面側から裏面側の方へ順番に表面Ｓｉ層、ＳｉＯ_２層及び裏面Ｓｉ層を有するＳＯＩ基板に対し、表面側より前記表面Ｓｉ層の前記第１圧電アクチュエータの形成領域を所定量、エッチングする第１工程と、
   前記第１工程により製造された第１製造板に対し、その表面側の全面に圧電膜を成膜する第２工程と、
   前記第２工程により製造された第２製造板に対し、表面側から前記圧電膜をエッチングすることにより前記第１圧電アクチュエータの圧電構造を形成する第３工程と、
   前記第３工程により製造された第３製造板に対し、裏面側からの前記裏面Ｓｉ層及び前記ＳｉＯ_２層のエッチングより前記回動部、前記第１圧電アクチュエータ及び前記固定支持部の側面輪郭及び裏面輪郭を形成する第４工程とを備えることを特徴とする製造方法。
10. 請求項９記載の製造方法において、
    前記回動部は、前記ミラー部を支持する回動支持部と、前記ミラー部と前記回動支持部との間に介在し、前記ミラー部を第２軸線の回りに往復回動させる第２圧電アクチュエータとを備え、
    前記第３工程において、前記第２製造板に対し、表面側から前記圧電膜をエッチングすることにより前記第１圧電アクチュエータの圧電構造と前記第２圧電アクチュエータの圧電構造とを形成することを特徴とする製造方法。