JP2019500638A - マイクロメカニカルデバイス、および変位可能要素を変位させるための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、マイクロメカニカルデバイスに関し、前記マイクロメカニカルデバイスは、アクチュエータ手段を有し、前記アクチュエータ手段は、変位可能要素（１０）が、第１の回転軸線（２０）を中心とした第１の変位運動（２０ａ）を実施するように、かつ前記第１の回転軸線（２０）に対して傾斜して方向付けられた第２の回転軸線（２８）を中心として第２の変位運動（２８ａ）を実施するように構成されており、前記アクチュエータ手段は、第１のばね要素（１２ａ）に配置された少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）と、第２のばね要素（１２ｂ）に配置された少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）とを含み、前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）は、前記第１の回転軸線（２０）に対して傾斜方向の、かつ前記第２の回転軸線（２８）に対して傾斜方向の第１の並進運動を実施するように励振可能であり、前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）は、前記第１の並進運動とは逆向きの第２の並進運動を実施するように励振可能であり、これによって、前記第２の回転軸線（２８）を中心とした前記変位可能要素（１０）の前記第２の変位運動（２８ａ）を引き起こすことができる。本発明は、変位可能要素を変位させるための方法にも関する。

Description

本発明は、マイクロメカニカルデバイスに関する。本発明は、変位可能要素を変位させるための方法にも関する。

従来技術
米国特許第８５０８０９８号明細書には、マイクロミラー装置が記載されており、このマイクロミラー装置のミラー要素を、保持体に対して第１の回転軸線を中心として準静的に変位可能にし、かつ第２の回転軸線を中心として共振的に変位可能にすることが意図されている。第１の回転軸線に沿って延在する２つの外側のねじりばねのねじりによって、第１の回転軸線を中心としてミラー要素を変位させるために、マイクロミラー装置は、位置固定された電磁石を有する電磁アクチュエータと、２つの外側のねじりばねに取り付けられた別の磁石とを含む。第２の回転軸線に沿って延在する２つの内側のねじりばねのねじりによって、第２の回転軸線を中心としてミラー要素を共振的に変位させるために、マイクロミラー装置は、複数の電極コームを有する静電アクチュエータも含む。

発明の開示
本発明は、請求項１に記載の特徴を有するマイクロメカニカルデバイスと、請求項１０に記載の特徴を有する変位可能要素を変位させるための方法とを提供する。

発明の利点
本発明は、例えばマイクロミラーのような変位可能要素を、相互に傾斜した２つの回転軸線を中心として変位させるための手段を提供するものであり、この場合、回転軸線を中心とした両方の変位運動を引き起こすために、静電アクチュエータ手段は必要とされない。その代わりに、両方の回転軸線を中心とした変位運動を、磁気的な相互作用（のみ）によって引き起こすことができる。従来のマイクロミラー装置の静電アクチュエータのためにしばしば必要とされていた駆動コームは、これによって不要となる。

したがって、本発明を実施するために、駆動コームを用いることなく変位可能要素を使用することができ、したがって、変位可能要素を変位させるために、駆動コームによる不所望な減衰も、駆動コームに起因して増加する慣性モーメントも克服する必要がなくなる。したがって、本発明は、比較的大きな振れで良好な有効性で変位可能要素を変位させるための手段を提供する。さらに、本発明では、駆動コームの電気的なコンタクトのために配線を構成する必要性が省略される。したがって、本発明によるマイクロメカニカルデバイスの製造において使用されるマスクレイヤーの数を大幅に削減することができる。

静電的な励振を省略するために本発明によって提供される手段は、静電アクチュエータ手段の動作中に電圧（約１５０ボルト）を印加することによって発生し得るフラッシュオーバーを回避する。このようなフラッシュオーバーは、通常、塵粒子または湿気に起因して発生するだけでなく、空気のイオン化だけでも引き起こされる可能性がある。さらに、ハード信号パルスでの静電アクチュエータ手段の動作中には、材料除去が生じる可能性がある。しかしながら、ここに記載された欠点は、本発明によって回避される。

好ましくは、前記変位可能要素の前記第２の変位運動は、共振振動数を有する前記第２の回転軸線を中心とした前記変位可能要素の高調波振動であり、前記磁界との前記磁気的な相互作用に基づいて、前記少なくとも１つの第１の永久磁石を、前記共振振動数によって前記第１の並進運動を実施するように励振させることができ、前記少なくとも１つの第２の永久磁石を、前記共振振動数によって前記第２の並進運動を実施するように励振させることができる。したがって、静電アクチュエータの使用が完全に省略された状態で、永久磁石の並進運動の励振によって変位可能要素の共振的な励振がトリガされて、変位可能要素が高調波振動する。従来の方式では、共振的な励振を静電的に引き起こすために、例えば少なくとも１５０ボルトの電圧のような比較的高い電圧を、マイクロメカニカルデバイスに印加して制御しなければならないが、一方で、本明細書に記載されるマイクロメカニカルデバイスの実施形態は、制御システムのこのような高いコストなしに動作可能である。

好ましくは、前記第１の回転軸線を中心とした前記少なくとも１つの第１の永久磁石の前記第１の回転運動は、前記第１の回転軸線を中心とした前記少なくとも１つの第２の永久磁石の前記第２の回転運動と同相である。これにより、永久磁石同士の同相での回転運動によって、第１の回転軸線を中心とした変位可能要素の所望の第１の変位運動を確実に引き起こすことができる。

マイクロメカニカルデバイスの有利な実施形態では、前記磁気手段によって引き起こすことができる前記磁界は、前記少なくとも１つの第１の永久磁石において、前記第１の回転軸線に対して垂直に方向付けられた磁界成分を有し、前記少なくとも１つの第２の永久磁石において、前記第１の回転軸線に対して垂直に方向付けられた前記磁界成分を有する。このような磁界は、有利には、永久磁石同士の同相での回転運動を引き起こすために適している。

さらに、前記磁気手段によって引き起こすことができる前記磁界は、前記少なくとも１つの第１の永久磁石において、半径方向の磁界成分を有することができ、前記少なくとも１つの第２の永久磁石においても、半径方向の磁界成分を有することができる。半径方向の磁界成分は、有利には、永久磁石同士の互いに逆向きの並進運動を引き起こすために適している。とりわけ、前記磁気手段は、前記第１の回転軸線に対して垂直に方向付けられた前記磁界成分を、少なくとも１つの第１の振動数によって変調し、前記半径方向の磁界成分を、前記第１の振動数とは異なる少なくとも１つの第２の振動数によって変調するように構成することができる。

さらなる有利な実施形態では、前記少なくとも１つの第１の永久磁石は、前記第１の回転軸線に対して垂直に方向付けられた第１の極性を有し、前記少なくとも１つの第２の永久磁石は、前記第１の極性とは逆向きの第２の極性を有する。この場合、前記磁気手段によって引き起こすことができる前記磁界が、前記少なくとも１つの第１の永久磁石および前記少なくとも１つの第２の永久磁石の両方において、前記第１の回転軸線に対して垂直に方向付けられた磁界強度勾配を有すると有利である。このようにしても、第２の回転軸線を中心とした変位可能要素の第２の変位運動をトリガするために、永久磁石同士の所望の互いに逆向きの並進運動を引き起こすことができる。

前記マイクロメカニカルデバイスは、中間フレーム構成部材を含み、前記中間フレーム構成部材は、前記第１の回転軸線に沿って延在する第１のばね要素および前記第１の回転軸線に沿って延在する第２のばね要素を介して前記保持体に接続されている。好ましくは、前記中間フレーム構成部材は、前記第１のばね要素と前記第２のばね要素との間で前記保持体に懸架されている。この場合、前記中間フレーム構成部材は、前記変位可能要素と共に、前記保持体に対して前記第１の回転軸線を中心とした前記第１の変位運動を実施可能である。これに加えて、前記マイクロメカニカルデバイスは、少なくとも１つの第３のばね要素も含み、前記変位可能要素は、前記中間フレーム構成部材および前記保持体に対して前記第２の回転軸線を中心とした前記第２の変位運動が実施可能となるように、前記第３のばね要素を介して前記中間フレーム構成部材に接続されている。したがって、中間フレーム構成部材を有するマイクロメカニカルデバイスの構成は、第２の回転軸線を中心とした変位可能要素の共振振動数を殆ど阻害しない。さらに、第２の回転軸線を中心とした変位可能要素の共振振動数は、少なくとも１つの第３のばね要素を相応に構成することによって、第１のばね要素および第２のばね要素のばね特性とは無関係に設定することができる。

１つの可能な実施形態では、前記マイクロメカニカルデバイスは、マイクロミラーを含む前記変位可能要素を有するマイクロミラー装置である。このようなマイクロメカニカルデバイスは、汎用性があり、例えばプロジェクタ（レーザプロジェクタ）、および車両／自動車用の（アダプティブ）ヘッドライト（レーザヘッドライト）において使用可能である。しかしながら、マイクロメカニカルデバイスの構成可能性は、マイクロミラー装置、またはマイクロミラーを備えた装備に限定されていないことに留意すべきである。

上で説明した利点は、変位可能要素を変位させるための対応する方法を実施する際にも提供される。本方法は、マイクロメカニカルデバイスの上で説明した実施形態に基づいてさらに発展させることができる。

図面の簡単な説明
以下、本発明のさらなる特徴および利点を図面に基づいて説明する。

マイクロメカニカルデバイスの第１の実施形態およびその機能を説明するための概略図である。 マイクロメカニカルデバイスの第１の実施形態およびその機能を説明するための概略図である。 マイクロメカニカルデバイスの第１の実施形態およびその機能を説明するための概略図である。 マイクロメカニカルデバイスの第１の実施形態およびその機能を説明するための概略図である。 マイクロメカニカルデバイスの第１の実施形態およびその機能を説明するための概略図である。 マイクロメカニカルデバイスの第２の実施形態の概略図である。 マイクロメカニカルデバイスの第３の実施形態の概略図である。 変位可能要素を変位させるための方法の１つの実施形態を説明するためのフローチャートである。

発明を実施するための形態
図１ａ〜１ｅは、マイクロメカニカルデバイスの第１の実施形態およびその機能を説明するための概略図を示す。

図１ａおよび図１ｃに概略的に図示されたマイクロメカニカルデバイスは、単なる一例であるが、マイクロメカニカルデバイスの変位可能要素１０の少なくとも一部としてマイクロミラー１０を有するマイクロミラー装置として構成されている。しかしながら、マイクロメカニカルデバイスの構成可能性は、このような変位可能要素１０に限定されていない。

マイクロミラーである変位可能要素１０は、少なくとも第１のばね要素１２ａおよび第２のばね要素１２ｂを介してマイクロメカニカルデバイスの保持体１４に懸架されている。マイクロメカニカルデバイスはさらに、第１のばね要素１２ａに配置／固定された少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａと、第２のばね要素１２ｂに配置／固定された少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂとを有する。マイクロメカニカルデバイスはさらに、それぞれ少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａおよび少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂにおいて磁界１８を引き起こすように構成された磁気手段を有する。図１ａおよび図１ｃでは、より見やすくするために磁気手段の図示が省略されている。しかしながら、使用可能な磁気手段に関して考えられる例が以下でさらに記載される。

少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａおよび少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂにおいて、少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａが（磁界１８との磁気的な相互作用に基づいて）変位可能要素１０の第１の回転軸線２０を中心とした第１の回転運動を実施可能となるように／実施するように、かつ少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂが（磁界１８との磁気的な相互作用に基づいて）第１の回転軸線２０を中心とした第２の回転運動を実施可能となるように／実施するように、磁界１８の少なくとも１つの磁界成分Ｂｓを引き起こすことができる。少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａの第１の回転運動と、少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂの第２の回転運動は、図１ａに図示されている。

図１ｂには、永久磁石１６ａおよび１６ｂの回転運動が引き起こされる様子が図解されている。少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａまたは１６ｂは、線路ループ２２の磁気双極子として図示されており、この線路ループ２２は、第１の回転軸線２０に対して平行に方向付けられた部分区分２４ａと、第１の回転軸線２０に対して垂直に方向付けられた部分区分２４ｂと、線路ループ２２を通って流れる電流強度Ｉとを有する。第１の回転軸線２０に対して垂直に方向付けられた磁界成分Ｂｓは、第１の回転軸線２０に対して平行に方向付けられた線路ループ２２のそれぞれの部分区分２４ａに対して、互いに逆向きの力Ｆｓ−１およびＦｓ−２を引き起こし、これらの互いに逆向きの力Ｆｓ−１およびＦｓ−２は、相応にして、第１の回転軸線２０の両側に位置する、少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａまたは１６ｂの半分に対して作用する。

その結果として生じるトルクＭは、以下の方程式（式１）：
（式１） Ｍ＝Ｉ＊Ｂ＊ｌ＊ｂ
にしたがって得られ、なお、Ｉは、第１の回転軸線２０に沿った少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａまたは１６ｂの長さであり、ｂは、第１の回転軸線２０に対して垂直の方向における少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａ，１６ｂの幅である。これにより、永久磁石１６ａおよび１６ｂが小型に形成されていて、磁界１８の磁界強度が最大で１０ｍＴ（ミリテスラ）である場合であっても、永久磁石１６ａおよび１６ｂを確実に回転させるために十分なトルクＭを引き起こすことが可能となる。

図１ａにおいて見て取れるように、少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａまたは１６ｂの両方の半分に対する互いに逆向きの力Ｆｓ−１およびＦｓ−２は、第１／第２の回転運動として、少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａまたは１６ｂの両方の半分の、第１の回転軸線２０を中心とした傾斜を引き起こす。少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａの第１の回転運動と、少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂの第２の回転運動とが、今度は、保持体１４に対して第１の回転軸線２０を中心とした第１の変位可能要素１０の第１の変位運動２０ａをトリガする。したがって、永久磁石１６ａおよび１６ｂと、永久磁石１６ａおよび１６ｂと相互作用する磁気手段とは、アクチュエータ手段として適しており、このアクチュエータ手段によって変位可能要素１０は、保持体１４に対して第１の回転軸線２０を中心とした第１の変位運動２０ａを実施可能となる。

好ましくは磁気手段によって、少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａおよび少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂにおいて、第１の回転軸線２０に対して垂直に方向付けられたそれぞれの磁界成分Ｂｓを、同じ（時間的に一定または時間的に可変の）大きさで引き起こすことができる。この場合、第１の回転軸線２０を中心とした少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａの第１の回転運動と、第１の回転軸線２０を中心とした少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂの第２の回転運動とは、互いに同相である。互いに同相とは、永久磁石１６ａの回転運動と永久磁石１６ｂの回転運動とが、マイクロメカニカルデバイスの（図示されていない任意選択的な）対称平面に対して鏡面対称に挙動することであると理解することができる。とりわけ、永久磁石１６ａおよび１６ｂの同相／鏡面対称の回転運動によって、保持体１４に対して第１の回転軸線２０を中心とした変位可能要素１０の均等な変位が引き起こされる。とりわけ、保持体１４に対して第１の回転軸線２０を中心とした変位可能要素１０の準静的な変位を、このようにして確実に引き起こすことができる。

好ましくは、永久磁石１６ａおよび１６ｂは、ばね要素１２ａおよび１２ｂの上に直接的に配置されている。これによって変位可能要素１０の慣性を、永久磁石１６ａおよび１６ｂの慣性から「分離」することが可能になる。さらに、永久磁石１６ａおよび１６ｂを変位可能要素１０から分離して配置することにより、永久磁石１６ａおよび１６ｂに対して加わる力に起因した変位可能要素１０の不所望な変形／陥凹が阻止される。

しかしながら、磁気手段によって引き起こすことができる磁界１８は、少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａも、（磁界１８との磁気的な相互作用に基づいて）第１の並進軸線２６ａに沿った第１の並進運動を実施するように励振する（図１ｃ参照）。磁気手段によって引き起こすことができる磁界１８はさらに、少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂを、（磁界１８との磁気的な相互作用に基づいて）第２の並進軸線２６ｂに沿った第２の並進運動を実施するように励振する。第１の並進軸線２６ａと第２の並進軸線２６ｂとは、互いに（ほぼ）平行である。さらに、永久磁石１６ａの並進運動と永久磁石１６ｂの並進運動とは、互いに逆向きである。互いに逆向きとは、少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａが第１の並進軸線２６ａに沿って第１の方向に並進している間に、少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂが第２の並進軸線２６ｂに沿って、第１の方向とは逆向きの第２の方向／反対方向に移動することであると理解することができる。相応して、少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａが第１の並進軸線２６ａに沿って第２の方向に並進している間には、少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂが第２の並進軸線２６ｂに沿って第１の方向／反対方向に移動する。

図１ｄには、少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａまたは１６ｂが改めて線路ループ２２の磁気双極子として図示されており、この線路ループ２２は、第１の回転軸線２０に対して平行に方向付けられた部分区分２４ａと、第１の回転軸線２０に対して垂直に方向付けられた部分区分２４ｂと、線路ループ２２を通って流れる電流強度Ｉとを有する。図１ｄに図示されているように、線路ループ２２の中心点から半径方向外側（または線路ループ２２の中心点に向かって半径方向内側）に向いている複数の磁界成分Ｂｒ−１〜Ｂｒ−４が、線路ループ２２に対して垂直に方向付けられた１つの力Ｆｒを引き起こす。線路ループ２２に対して垂直に方向付けられた力Ｆｒの方向は、電流強度Ｉの向きと、半径方向の磁界成分Ｂｒ−１〜Ｂｒ−４の向きとに依存している。（半径方向の磁界成分Ｂｒ−１〜Ｂｒ−４は、少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａまたは１６ｂに対して半径方向に方向付けられており、すなわち、少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａまたは１６ｂの重心から離れる方向または重心に向かう方向に方向付けられている。半径方向の磁界成分Ｂｒ−１〜Ｂｒ−４は、少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａまたは１６ｂの表面に対して垂直に方向付けられた磁界成分Ｂｒ−１〜Ｂｒ−４であるとも言い換えることができる。磁界１８の半径方向の磁界成分Ｂｒ−１〜Ｂｒ−４は、例えば第１／第２の永久磁石１６ａ，１６ｂの下に設けられたコイルによって発生させることができ、主方向は、第１の回転軸線２０に対して垂直に方向付けられており、かつ磁界１８の半径方向の磁界成分Ｂｒ−１〜Ｂｒ−４の「噴水形状」に対して垂直に方向付けられている。）

力Ｆｒは、線路ループ２２の周長Ｕと、磁界成分Ｂｒ−１〜Ｂｒ−４と、電流強度Ｉとから、以下の方程式（式２）：
（式２） Ｆ_ｒ＝Ｕ＊Ｉ＊Ｂｒ
にしたがって得られる。

力Ｆｒによる互いに逆向きの並進運動が実施されるように永久磁石１６ａおよび１６ｂを励振することによって、保持体１４に対して、第１の回転軸線２０に対して傾斜して方向付けられた第２の回転軸線２８を中心とした、変位可能要素１０の第２の変位運動２８ａがトリガされる（図１ｃ参照）。数ｍＴ（ミリテスラ）の磁界成分Ｂｒ−１〜Ｂｒ−４を有する磁界１８を実現することができると仮定した場合、力Ｆｒに関する方程式（式２）にしたがって約１ｍＮ（ミリニュートン）が得られる。これは、変位可能要素１０の第２の変位運動２８ａを励振するために十分な力である。

これにより、マイクロメカニカルデバイスは、永久磁石１６ａおよび１６ｂと、相互作用する磁気手段とが設けられていることに基づいてアクチュエータ手段を提供し、このアクチュエータ手段によって変位可能要素１０は、保持体１４に対して、第１の回転軸線２０を中心とした第１の変位運動２０ａだけでなく、第１の回転軸線２０に対して傾斜して方向付けられた第２の回転軸線２８を中心とした第２の変位運動２８ａも実施可能となる。したがって、図１ａ〜図１ｅのマイクロメカニカルデバイスの場合には、（第１の回転軸線２０を中心として変位可能要素１０を変位させるために使用される駆動ユニットに加えて）第２の回転軸線２８を中心として変位可能要素１０を変位させるための専用の駆動ユニットの形成を省略することが可能である。とりわけ、図１ａ〜図１ｅのマイクロメカニカルデバイスの場合には、静電駆動部の形成が必要ない。したがって、本マイクロメカニカルデバイスは、駆動電極も必要としない。

変位可能要素１０の第２の回転軸線２８は、とりわけ第１の回転軸線２０に対して垂直に方向付けることができる。とりわけ第１の回転軸線２０と第２の回転軸線２８とを、マイクロメカニカルデバイスの１つの共通の平面内に配置することができ、この共通の平面に対して垂直に、ねじり軸線２６ａおよび２６ｂを方向付けることができる。

好ましくは、マイクロメカニカルデバイスは、変位可能要素１０の第２の変位運動２８ａが、共振振動数を有する第２の回転軸線２８を中心とした変位可能要素１０の高調波振動／共振振動として実施されるように構成されている。このことは、少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａを、第１の並進運動を実施するように（磁界１８との磁気的な相互作用に基づいて）共振振動数によって励振し、かつ少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂを、第２の並進運動を実施するように（磁界１８との磁気的な相互作用に基づいて）共振振動数によって励振することによって実現することができる。磁気手段を適切に構成することによって、永久磁石１６ａおよび１６ｂの互いに逆向きの並進運動を励振するために利用される磁界成分Ｆｒ−１〜Ｆｒ−４を時間的に変化させることが可能である。

第２の変位運動２８ａとして実現される、（保持体１４に対する）第２の回転軸線２８を中心とした変位可能要素１０の高調波振動／共振振動は、変位可能要素１０の休止位置からの大きな振れを引き起こし、それと同時に変位可能要素１０は、迅速な変位が可能である。これに対して、変位可能要素１０を、第１の回転軸線２０を中心として準静的に変位させることができる。したがって、本マイクロメカニカルデバイスは、第１の回転軸線２０を中心とした変位可能要素１０の準静的な変位と、第２の回転軸線２８を中心とした変位可能要素１０の同時の高調波的／共振的な変位とによって、有利には平面の走査／スキャンのために適している。したがって、本マイクロメカニカルデバイスを、有利には
プロジェクタ（レーザプロジェクタ）においても、または車両／自動車用のヘッドライト（レーザヘッドライト）においても使用することができる。

一例として、図１ａ〜図１ｅの実施形態では、少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａまたは１６ｂとして、第１のばね要素１２ａおよび第２のばね要素１２ｂにそれぞれ１組の２つの磁石が固定されている。好ましくは、これら１組の２つの磁石は、対応するばね要素１２ａおよび１２ｂの互いに反対側の２つの表面上に配置されている。永久磁石１６ａおよび１６ｂは（全て）、（第１の回転軸線２０に対して垂直な方向であって、かつ第２の回転軸線２８に対して垂直な方向において）１つの共通の極性を有することができる。同様にして、少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａが、（第１の回転軸線２０に対して垂直な方向であって、かつ第２の回転軸線２８に対して垂直な方向において）第１の極性を有するようにすることもでき、この場合には、少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂは、第１の極性とは逆向きの第２の極性によって方向付けられている。以下により詳細に説明されるように、両方の場合において、永久磁石１６ａまたは１６ｂの所望の回転運動および並進運動を励振することが可能である。さらに、永久磁石１６ａまたは１６ｂの対称性は必要ない。

第１のばね要素１２ａおよび第２のばね要素１２ｂは、それぞれ第１の回転軸線２０に沿って延在するねじりばね１２ａおよび１２ｂとすることができる。したがって、第１のばね要素１２ａおよび第２のばね要素１２ｂのために、容易に成形可能なばね種類を使用することができる。図１ｅに概略的に示されているように、ばね要素１２ａおよび１２ｂは、（永久磁石１６ａまたは１６ｂを備えた）比較的大きい剛性を有する少なくとも１つの下位区分３４ａおよび３４ｂと、比較的小さい剛性を有する少なくとも１つの下位区分３６ａおよび３６ｂとを含むこともできる。しかしながら、ばね要素１２ａおよび１２ｂの構成可能性は、特定のばね種類に限定されていない。例えば、少なくとも１つの第１／第２の永久磁石１６ａまたは１６ｂを備えた少なくとも１つの下位区分３４ａおよび３４ｂの剛性は必須ではない。ばね要素１２ａおよび１２ｂによって実現される、変位可能要素１０の慣性と永久磁石１６ａおよび１６ｂの慣性との「分離」によって、システム全体の最適化がもたらされているということを再度指摘しておく。永久磁石１６ａおよび１６ｂのわずかなストロークによっても、変位可能要素１０の大きな回転運動を引き起こすことが可能である。

図１ａ〜１ｅの実施形態では、マイクロメカニカルデバイスは、中間フレーム構成部材３０も含む。中間フレーム構成部材３０は、（第１の回転軸線２０に沿って延在する）第１のばね要素１２ａと、（第１の回転軸線２０に沿って延在する）第２のばね要素１２ｂとを介して保持体１４に接続されている。一例として、中間フレーム構成部材３０は、第１のばね要素１２ａと第２のばね要素１２ｂとの間で保持体１４に懸架されている。中間フレーム構成部材３０はさらに、変位可能要素１０と共に、保持体１４に対して第１の回転軸線２０を中心とした第１の変位運動２０ａを実施可能である。第１の回転軸線２０を中心とした第１の変位運動２０ａは、好ましくは準静的な変位運動であるので、このときに第１の回転軸線２０を中心として運動する、中間フレーム構成部材３０の分だけ増加した質量はさほど重要ではない。

さらに、図１ａ〜１ｅのマイクロメカニカルデバイスは、少なくとも１つの第３のばね要素３２ａおよび３２ｂも含み、この少なくとも１つの第３のばね要素３２ａおよび３２ｂを介して、変位可能要素１０が中間フレーム構成部材３０に接続されている。マイクロメカニカルデバイスに少なくとも１つの第３のばね要素３２ａおよび３２ｂを設けることにより、この少なくとも１つの第３のばね要素３２ａおよび３２ｂの屈曲による、第２の回転軸線２８を中心とした変位可能要素１０の変位が可能となる。したがって、第２の変位運動２８ａを実施する変位可能要素１０は、保持体１４に対してだけではなく中間フレーム構成部材３０に対しても、第２の回転軸線２８を中心として変位可能である。これにより、中間フレーム構成部材３０に対する第２の回転軸線２８を中心とした変位可能要素１０の高調波振動の共振振動数（少なくとも１つの第３のばね要素３２ａ，３２ｂが変形した状態で）を、第１のばね要素１２ａおよび第２のばね要素１２ｂのばね特性とは無関係に、少なくとも１つの第３のばね要素３２ａおよび３２ｂの構成によって設定することができる。

変位可能要素１０における駆動コームをできるだけ省略したことに基づき、変位可能要素１０は、約１０^−１３ｋｇｍ^−２の慣性Ｔを有することができる。第２の回転軸線２８を中心とした変位可能要素１０の共振振動数ｆ（固有振動数）は、以下の方程式（式３）：

にしたがって得られ、なお、ｋは、少なくとも１つの第３のばね要素３２ａおよび３２ｂのねじりばね剛性である。これにより、本明細書に記載されたマイクロメカニカルデバイスは、両方の軸に対する慣性モーメントが小さいので、ばね剛性だけを変化させることによって広い帯域幅内で容易に変化することができる。したがって、第１の回転軸線２０を中心とした変位可能要素１０の第１の変位運動２０ａに関して、準静的な変位振動数は、５０Ｈｚ（ヘルツ）から例えば５００Ｈｚ（ヘルツ）まで（許容可能な電力消費量において１ｋＨｚ（キロヘルツ）から例えば２ｋＨｚ（キロヘルツ）までの固有振動数が設定可能であるので）変化することができ、それと同時に、これとは無関係に、第２の回転軸線２８を中心とした変位可能要素１０の第２の変位運動２８ａに関して、共振的な変位振動数は、３ｋＨｚ（キロヘルツ）から３０ｋＨｚ（キロヘルツ）まで変化する。（磁石の慣性モーメントは決定的ではないので、変位可能要素１０の振動数は、変位可能要素１０および少なくとも１つのばねのみからなる）。例えばマイクロミラー１０のような変位可能要素１０を、２つの軸を中心として準静的かつ共振的にこのような帯域幅で変位させることが可能であることは、本明細書に記載された装置の重要な利点である。

例えば変位可能要素１０を、第３のばね要素３２ａおよび第４のばね要素３２ｂを介して中間フレーム構成部材３０に接続させることができ、この場合、変位可能要素１０は、（第２の回転軸線２８に沿って延在する）第３のばね要素３２ａと（第２の回転軸線２８に沿って延在する）第４のばね要素３２ｂとの間で中間フレーム構成部材３０に懸架されている。したがって、第３のばね要素３２ａおよび第４のばね要素３２ｂのためにも、容易に成形可能なねじりばねを使用することができる。しかしながら、ばね要素３２ａおよび３２ｂの構成可能性は、特定のばね種類に限定されていない。

中間フレーム構成部材３０を有するように構成されたマイクロメカニカルデバイスは、２ばね質量系と呼ぶこともでき、この場合、変位可能要素１０と、少なくとも１つの第３のばね要素３２ａおよび３２ｂとが、第１のばね質量系を表しており、第１のばね要素１２ａおよび第２のばね要素１２ｂを有する永久磁石１６ａおよび１６ｂが、第２のばね質量系を表している。２ばね質量系（図１ｅに記された角度θおよびΦを有する）は、以下の方程式（式４）および（式５）にしたがって記述される：

なお、Ｔ_ｖは、永久磁石１６ａおよび１６ｂの慣性モーメントであり、Ｔ_ｍは、変位可能要素１０の慣性モーメントであり、ｄ_ｖは、永久磁石１６ａおよび１６ｂの運動の減衰であり、ｄ_ｍは、変位可能要素１０の運動の減衰であり、ｋ_ｖは、ばね要素１２ａおよび１２ｂの曲げ剛性であり、ｋ_ｍは、ばね要素３２ａおよび３２ｂの曲げ剛性であり、ｌ_ｖは、永久磁石１６ａと１６ｂとの距離であり、Ｆは、永久磁石１６ａおよび１６ｂに対して垂直に加わる力である。

図２は、マイクロメカニカルデバイスの第２の実施形態の概略図を示す。

図２のマイクロメカニカルデバイスは、上で既に説明した先行する実施形態の構成要素を有する。図示された実施形態では、永久磁石１６ａおよび１６ｂは（全て）、第１の回転軸線２０に対して垂直な方向（であって、かつ第２の回転軸線２８に対して垂直な方向）において１つの共通の極性を有する。

図２にはさらに、磁気手段として使用される電磁石４０も図示されている。電磁石４０は、それぞれ１つの磁心４２ａおよび４２ｂの周りに巻回されている２つのコイル４４ａおよび４４ｂを含む。高調波振動する電流信号を２つのコイル４４ａおよび４４ｂに互いに逆相で通電することにより、永久磁石１６ａおよび１６ｂに磁界１８を発生させることができる。電磁石４０によって引き起こすことができる磁界１８は、例えば少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａおよび少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂにおいて複数の半径方向の磁界成分Ｂｒ−１〜Ｂｒ−４を有することができ、これによって、永久磁石１６ａおよび１６ｂの有利な「揺動運動」を引き起こすことが可能となっている。電磁石によって発生される磁界１８は、永久磁石１６ａおよび１６ｂに対して「噴水状に」方向付けられた、磁心４２ａおよび４２ｂの端面であるとも言い換えることができる。高調波振動する電流信号を２つのコイル４４ａおよび４４ｂに互いに逆相で通電することに基づき、少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａに対して半径方向に方向付けられた磁界成分Ｂｒ−１は、少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂに対して半径方向に方向付けられた磁界成分Ｂｒ−２とは逆向きに方向付けられている。したがって、（永久磁石１６ａおよび１６ｂの極性が一緒である場合に）永久磁石１６ａおよび１６ｂに対して引き起こされるそれぞれの力Ｆｒもまた、同様にして互いに逆向きとなり、これによって、互いに逆向きの並進運動が実施されるように永久磁石１６ａおよび１６ｂを励振することが達成される。このようにして、変位可能要素１０を、保持体１４に対して第２の回転軸線２８を中心にして変位させることが可能である。とりわけ電磁石４０に通電するために使用される、高調波振動する電流信号が、（第２の回転軸線２８を中心とした変位可能要素１０の第２の変位運動２８ａの）共振振動数によって変動する場合には、永久磁石１６ａおよび１６ｂの「揺動」運動は、第２の回転軸線２８を中心とした変位可能要素１０の高調波振動を確実に励振するために寄与する。

電磁石４０の磁心４２ａおよび４２ｂは、ヨーク４６を介して互いに接続させることができる。ヨーク４６を用いることにより、このヨークを部分的に通って延在する円形経路に沿って磁界１８の磁力線を増幅させることができる。しかしながら、他の実施形態では、（ヨーク４６を用いずに）２つの分離された磁心４２ａおよび４２ｂを使用することも有利であろう。なぜなら、この場合には、磁界の個々の部分磁界が対称的であるからである。

図３は、マイクロメカニカルデバイスの第３の実施形態の概略図を示す。

図３の実施形態では、電磁石５０は、磁心５２の周りに巻回されたただ１つのコイル５４を含む。このような磁気手段を用いることにより、永久磁石１６ａおよび１６ｂ／変位可能要素１０の、コイルに向いている側では、強力な磁界を引き起こすことができ、永久磁石１６ａおよび１６ｂ／変位可能要素１０の、コイル５４から離れる方向に向いている側では、格段により弱い磁界を引き起こすことができる。このことは、磁気手段によって引き起こすことができる磁界１８が、少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａおよび少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂの両方において、第１の回転軸線２０に対して垂直な方向（であって、かつ第２の回転軸線２８に対して垂直な方向）に方向付けられた磁界強度勾配を有するとも言い換えることができる。磁界１８のこの不均一性もまた、互いに逆向きの力Ｆｒを引き起こすことができる。永久磁石１６ａおよび１６ｂはそれぞれ異なる極性を有しているので、１つの（大きい）コイル５４の磁界は、それだけでもう永久磁石１６ａおよび１６ｂに対して互いに逆向きの力Ｆｒを引き起こす。

図３のマイクロメカニカルデバイスの少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａは、第１の回転軸線２０に対して垂直な方向（であって、かつ第２の回転軸線２８に対して垂直な方向）に方向付けられた第１の極性５６ａを有し、その一方で、少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂは、第１の極性５６ａとは逆向きの第２の極性５６ｂを有する。永久磁石１６ａの極性５６ａと永久磁石１６ｂの極性５６ｂとがそれぞれ異なっていることに基づき、第１の回転軸線２０に対して垂直な方向（であって、かつ第２の回転軸線２８に対して垂直な方向）に方向付けられた磁界強度勾配が、並進軸線２６ａおよび２６ｂに沿った永久磁石１６ａおよび１６ｂの互いに逆向きの並進運動の所望の励振を引き起こす。このようにして、変位可能要素１０を、保持体１４に対して第２の回転軸線２８を中心にして変位させることが可能である。（第２の回転軸線２８を中心とした変位可能要素１０の第２の変位運動２８ａの）共振振動数によって高調波振動する電流信号を、コイル５４に通電するためにも使用することができ、これによって、永久磁石１６ａ，１６ｂの「揺動」運動が、第２の回転軸線２８を中心とした変位可能要素１０の高調波振動の確実な励振をもたらす。（さらに、磁気手段によって引き起こすことができる磁界１８は、少なくとも１つの第１の永久磁石１６ａおよび少なくとも１つの第２の永久磁石１６ｂにおいても、第１の回転軸線２０に対して垂直に方向付けられた磁界成分Ｂｓを有することができ、これによって、第１の回転軸線２０を中心とした永久磁石１６ａおよび１６ｂの有利な回転運動を引き起こすことができる）。

図４は、変位可能要素を変位させるための方法の実施形態を説明するためのフローチャートを示す。

以下に記載する方法は、例えば上述したマイクロメカニカルデバイスを用いて実施することができる。しかしながら、このようなマイクロメカニカルデバイスの使用は、本方法の実施可能性のための前提条件ではない。その代わりに、それぞれ少なくとも第１のばね要素および第２のばね要素を介して保持体に懸架された複数の変位可能要素を用いて、本方法を実施してもよい。

方法ステップＳ１では、それぞれ第１のばね要素に配置された少なくとも１つの第１の永久磁石と、第２のばね要素に配置された少なくとも１つの第２の永久磁石とにおいて、磁界との磁気的な相互作用に基づいて、少なくとも１つの第１の永久磁石が第１の回転軸線を中心とした第１の回転運動を実施するように、かつ少なくとも１つの第２の永久磁石が第１の回転軸線を中心とした第２の回転運動を実施するように、磁界が発生される。このようにして、第１の回転軸線を中心とした変位可能要素の第１の変位運動が引き起こされる。

方法ステップＳ１と同時に、方法ステップＳ２も実施される。方法ステップＳ２では、それぞれ少なくとも１つの第１の永久磁石および少なくとも１つの第２の永久磁石において磁界を発生させることによって、追加的に、少なくとも１つの第１の永久磁石が、第１の回転軸線に対して傾斜方向の、かつ当該第１の回転軸線に対して傾斜して方向付けられた第２の回転軸線に対して傾斜方向の第１の並進運動を実施するように（磁界との磁気的な相互作用に基づいて）励振され、少なくとも１つの第２の永久磁石が、第１の並進運動とは逆向きの第２の並進運動を実施するように（磁界との磁気的な相互作用に基づいて）励振される。これによって、第２の回転軸線を中心とした変位可能要素の第２の変位運動が引き起こされる。とりわけ、それぞれ少なくとも１つの第１の永久磁石および少なくとも１つの第２の永久磁石において、（磁界との磁気的な相互作用に基づいて）少なくとも１つの第１の永久磁石が、第２の回転軸線を中心とした変位可能要素の第２の変位運動の共振振動数に等しい振動数によって第１の並進運動を実施するように励振されるように、かつ少なくとも１つの第２の永久磁石が、共振振動数によって第２の並進運動を実施するように励振されるように、磁界を発生させることができる。このようにして、共振振動数を有する第２の回転軸線を中心とした変位可能要素の高調波振動が、変位可能要素の第２の変位運動として引き起こされる。

Claims (11)

1. マイクロメカニカルデバイスであって、
   少なくとも第１のばね要素（１２ａ）および第２のばね要素（１２ｂ）を介して前記マイクロメカニカルデバイスの保持体（１４）に懸架された変位可能要素（１０）と、
   前記変位可能要素（１０）が、前記保持体（１４）に対して、第１の回転軸線（２０）を中心とした第１の変位運動（２０ａ）と、前記第１の回転軸線（２０）に対して傾斜して方向付けられた第２の回転軸線（２８）を中心とした第２の変位運動（２８ａ）とを実施するように構成されたアクチュエータ手段と
   を有し、
   前記アクチュエータ手段は、
   前記第１のばね要素（１２ａ）に配置された少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）、および前記第２のばね要素（１２ｂ）に配置された少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）と、
   それぞれ前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）および前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）において、磁界（１８）との磁気的な相互作用に基づいて、前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）が前記第１の回転軸線（２０）を中心とした第１の回転運動を実施可能となるように、かつ前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）が前記第１の回転軸線（２０）を中心とした第２の回転運動を実施可能となるように、前記磁界（１８）を引き起こすように構成されており、これによって前記第１の回転軸線（２０）を中心とした前記変位可能要素（１０）の前記第１の変位運動（２０ａ）を引き起こすことができる、磁気手段（４０，５０）と、
   を含む、マイクロメカニカルデバイスにおいて、
   加えて、前記磁界（１８）との前記磁気的な相互作用に基づいて、前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）を、前記第１の回転軸線（２０）に対して傾斜方向の、かつ前記第２の回転軸線（２８）に対して傾斜方向の第１の並進運動を実施するように励振可能であり、かつ前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）を、前記第１の並進運動とは逆向きの第２の並進運動を実施するように励振可能であり、これによって、前記第２の回転軸線（２８）を中心とした前記変位可能要素（１０）の第２の変位運動（２８ａ）を引き起こすことができる、
   ことを特徴とするマイクロメカニカルデバイス。
2. 前記変位可能要素（１０）の前記第２の変位運動（２８ａ）は、共振振動数を有する前記第２の回転軸線（２８）を中心とした前記変位可能要素（１０）の高調波振動であり、
   前記磁界（１８）との前記磁気的な相互作用に基づいて、前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）を、前記共振振動数によって前記第１の並進運動を実施するように励振させることができ、前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）を、前記共振振動数によって前記第２の並進運動を実施するように励振させることができる、
   請求項１記載のマイクロメカニカルデバイス。
3. 前記第１の回転軸線（２０）を中心とした前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）の前記第１の回転運動は、前記第１の回転軸線（２０）を中心とした前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）の前記第２の回転運動と同相である、
   請求項１または２記載のマイクロメカニカルデバイス。
4. 前記磁気手段（４０，５０）によって引き起こすことができる前記磁界（１８）は、前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）において、前記第１の回転軸線（２０）に対して垂直に方向付けられた磁界成分（Ｂｓ）を有し、前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）において、前記第１の回転軸線（２０）に対して垂直に方向付けられた前記磁界成分（Ｂｓ）を有する、
   請求項１から３までのいずれか１項記載のマイクロメカニカルデバイス。
5. 前記磁気手段（４０，５０）によって引き起こすことができる前記磁界（１８）は、前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）において、半径方向の磁界成分（Ｂｒ）を有し、前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）においても、半径方向の磁界成分（Ｂｒ）を有する、
   請求項４記載のマイクロメカニカルデバイス。
6. 前記磁気手段（４０，５０）は、前記第１の回転軸線（２０）に対して垂直に方向付けられた前記磁界成分（Ｂｓ）を、少なくとも１つの第１の振動数によって変調し、前記半径方向の磁界成分（Ｂｒ）を、前記第１の振動数とは異なる少なくとも１つの第２の振動数によって変調するように構成されている、
   請求項５記載のマイクロメカニカルデバイス。
7. 前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）は、前記第１の回転軸線（２０）に対して垂直に方向付けられた第１の極性（５６ａ）を有し、前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）は、前記第１の極性（５６ａ）とは逆向きの第２の極性（５６ｂ）を有し、
   前記磁気手段（４０，５０）によって引き起こすことができる前記磁界（１８）は、前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）および前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）の両方において、前記第１の回転軸線（２０）に対して垂直に方向付けられた磁界強度勾配を有する、
   請求項４記載のマイクロメカニカルデバイス。
8. 前記マイクロメカニカルデバイスは、中間フレーム構成部材（３０）を含み、
   前記中間フレーム構成部材（３０）は、前記第１の回転軸線（２０）に沿って延在する前記第１のばね要素（１２ａ）および前記第１の回転軸線（２０）に沿って延在する前記第２のばね要素（１２ｂ）を介して前記保持体（１４）に接続されており、
   前記中間フレーム構成部材（３０）は、前記第１のばね要素（１２ａ）と前記第２のばね要素（１２ｂ）との間で前記保持体（１４）に懸架されており、前記変位可能要素（１０）と共に、前記保持体（１４）に対して前記第１の回転軸線（２０）を中心とした前記第１の変位運動（２０ａ）を実施可能であり、
   前記マイクロメカニカルデバイスは、少なくとも１つの第３のばね要素（３２ａ，３２ｂ）を含み、
   前記変位可能要素（１０）は、前記中間フレーム構成部材（３０）および前記保持体（１４）に対して前記第２の回転軸線（２８）を中心とした前記第２の変位運動（２８ａ）が実施可能となるように、前記第３のばね要素（３２ａ，３２ｂ）を介して前記中間フレーム構成部材（３０）に接続されている、
   請求項１から７までのいずれか１項記載のマイクロメカニカルデバイス。
9. 前記マイクロメカニカルデバイスは、マイクロミラー（１０）を含む前記変位可能要素（１０）を有するマイクロミラー装置である、
   請求項１から８までのいずれか１項記載のマイクロメカニカルデバイス。
10. 変位可能要素（１０）を変位させるための方法であって、前記変位可能要素（１０）は、少なくとも第１のばね要素（１２ａ）および第２のばね要素（１２ｂ）を介して保持体（１４）に懸架されており、
    前記方法は、
    それぞれ前記第１のばね要素（１２ａ）に配置された少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）と、前記第２のばね要素（１２ｂ）に配置された少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）とにおいて、磁界（１８）を発生させるステップ（Ｓ１）であって、当該磁界（１８）との磁気的な相互作用に基づいて、前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）が第１の回転軸線（２０）を中心とした第１の回転運動を実施するようにし、かつ前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）が前記第１の回転軸線（２０）を中心とした第２の回転運動を実施するようにし、これによって、前記第１の回転軸線（２０）を中心とした前記変位可能要素（１０）の第１の変位運動（２０ａ）を引き起こす、ステップ（Ｓ１）
    を含む、方法において、
    それぞれ前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）および前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）において、追加的に、前記磁界（１８）との前記磁気的な相互作用に基づいて、前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）が、前記第１の回転軸線（２０）に対して傾斜方向の、かつ当該第１の回転軸線（２０）に対して傾斜して方向付けられた第２の回転軸線（２８）に対して傾斜方向の第１の並進運動を実施するように励振されるように、かつ前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）が、前記第１の並進運動とは逆向きの第２の並進運動を実施するように励振されるように、前記磁界（１８）を発生させ、
    これによって、前記第２の回転軸線（２８）を中心とした前記変位可能要素（１０）の第２の変位運動（２８ａ）を引き起こす（Ｓ２）、
    ことを特徴とする方法。
11. それぞれ前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）および前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）において、前記磁界（１８）との前記磁気的な相互作用に基づいて、前記少なくとも１つの第１の永久磁石（１６ａ）が、前記第２の回転軸線（２８）を中心とした前記変位可能要素（１０）の前記第２の変位運動（２８ａ）の共振振動数に等しい振動数によって前記第１の並進運動を実施するように励振されるように、かつ前記少なくとも１つの第２の永久磁石（１６ｂ）が、前記共振振動数によって前記第２の並進運動を実施するように励振されるように、前記磁界（１８）を発生させ、
    これによって、前記変位可能要素（１０）の前記第２の変位運動（２８ａ）として、前記共振振動数を有する前記第２の回転軸線（２８）を中心とした前記変位可能要素（１０）の高調波振動を引き起こす、
    請求項１０記載の方法。

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