JP4793279B2 - Resonance frequency adjusting device and resonance frequency adjusting method - Google Patents

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Description

本発明は、共振周波数調整装置および共振周波数調整方法に関するものである。   The present invention relates to a resonance frequency adjusting device and a resonance frequency adjusting method.

例えば、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。一般に、このような捩り振動子は、ミラー基板と、ミラー基板を支持するねじり梁とで構成されている。
このような捩り振動子においては、ミラー基板の回動中心軸まわりの慣性モーメントとねじり梁のバネ定数とで定まる共振周波数と等しい周波数で駆動させることで、ミラー基板の回動角を大きくすることができる。
For example, an optical scanner for performing drawing by optical scanning with a printer or the like is known that uses an actuator composed of a torsional vibrator. Generally, such a torsional vibrator is composed of a mirror substrate and a torsion beam that supports the mirror substrate.
In such a torsional vibrator, the rotation angle of the mirror substrate is increased by being driven at a frequency equal to the resonance frequency determined by the moment of inertia around the rotation center axis of the mirror substrate and the spring constant of the torsion beam. Can do.

一般には、このような捩り振動子は、シリコン基板をエッチングすることで、ミラー基板とねじり梁とを一体的に形成する。そのため、エッチングの精度などによっては、ミラー基板の回動中心軸まわりの慣性モーメントおよび/またはねじり梁のバネ定数が目的の値からずれてしまい、捩り振動子の実際の共振周波数が目的の共振周波数からずれてしまう場合がある。
そこで、このような共振周波数のずれを補正する方法として、ミラー基板の板面に樹脂などの質量片を付着させ、ミラー基板の回動中心軸まわりの慣性モーメントを増加させることで、捩り振動子の共振周波数を目的の共振周波数に合わせ込む方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
In general, such a torsional vibrator integrally forms a mirror substrate and a torsion beam by etching a silicon substrate. For this reason, depending on the etching accuracy, the moment of inertia around the rotation center axis of the mirror substrate and / or the spring constant of the torsion beam deviates from the target value, and the actual resonance frequency of the torsional vibrator becomes the target resonance frequency. May be off.
Therefore, as a method for correcting such a deviation in resonance frequency, a mass piece such as resin is attached to the plate surface of the mirror substrate, and the torsional vibrator is increased by increasing the moment of inertia around the rotation center axis of the mirror substrate. Has been disclosed (see, for example, Patent Document 1).

しかし、特許文献1の方法では、捩り振動子の共振周波数が目的の共振周波数と一致するまで、ミラー基板の板面の同一部位に質量片を付着させていくため、質量片とミラー基板の板面との接触面積が大きくなりやすい。ここで、ミラー基板の回動中心軸まわりでの慣性モーメントの増加量は、質量片の質量および質量片の回動中心軸からの距離とで定められる。そのため、質量片とミラー基板の板面との接触面積が大きくなればなるほど、質量片の回動中心軸からの距離が曖昧になり、質量片を付着させることによるミラー基板の回動中心軸まわりでの慣性モーメントの増加量が目的の増加量に対してずれる場合がある。
そこで、捩り振動子の共振周波数を目的の共振周波数に合わせ込むには、質量片を付着する工程と、付着した後の捩り振動子の共振周波数を測定する工程とを交互に繰り返す必要がある。すなわち、捩り振動子の共振周波数を目的の共振周波数に合わせ込む効率が非常に悪い。
However, in the method of Patent Document 1, the mass pieces are attached to the same portion of the plate surface of the mirror substrate until the resonance frequency of the torsional vibrator matches the target resonance frequency. The contact area with the surface tends to be large. Here, the amount of increase of the moment of inertia around the rotation center axis of the mirror substrate is determined by the mass of the mass piece and the distance of the mass piece from the rotation center axis. For this reason, the larger the contact area between the mass piece and the plate surface of the mirror substrate, the more ambiguous the distance from the rotation center axis of the mass piece, and around the rotation center axis of the mirror substrate by attaching the mass piece. In some cases, the amount of increase in the moment of inertia at this point deviates from the target increase.
Therefore, in order to adjust the resonance frequency of the torsional vibrator to the target resonance frequency, it is necessary to alternately repeat the step of attaching the mass piece and the step of measuring the resonance frequency of the torsional vibrator after the attachment. That is, the efficiency of matching the resonance frequency of the torsional vibrator with the target resonance frequency is very poor.

特開2004−219889号公報JP 2004-219889 A

本発明の目的は、極めて効率的に共振周波数を調整することのできる共振周波数調整装置および共振周波数調整方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a resonance frequency adjusting device and a resonance frequency adjusting method capable of adjusting the resonance frequency very efficiently.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の共振周波数調整装置は、可動板と、前記可動板に接続された一対の連結部とを有し、前記一対の連結部を捩れ変形させつつ前記可動板を回動させるように構成された振動系の共振周波数を測定する測定手段と、
前記可動板の板面上に、樹脂材料を含む液体の液滴を付与する液滴付与手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記可動板の板面上における前記液滴の付与位置および当該付与位置における液滴数の組み合わせを求め、それを実行するように前記液滴付与手段を制御する制御手段とを有し、
前記測定手段は、前記振動系の共振周波数f と、前記液滴付与手段によって前記可動板の定められた位置に定められた重量の前記液滴を付与し、固化することにより形成された質量片を有する前記振動系の共振周波数f とを測定し、
前記制御手段は、前記質量片の前記可動板の回動中心軸まわりの慣性モーメントIsを求めるとともに、前記慣性モーメントIs、前記共振周波数f および前記共振周波数f に基づいて、前記可動板の前記回動中心軸まわりの慣性モーメントIと、前記一対の連結部の捩れバネ定数Kとを求め、さらに、前記慣性モーメントIs、前記慣性モーメントIおよび前記捩れバネ定数Kに基づいて、前記共振周波数f を、目的の前記振動系の共振周波数f に一致させるために必要な慣性モーメントの増加量ΔIを求め、求められた前記増加量ΔIに基づいて前記組み合わせを求め、求められた前記組み合わせに基づいて前記液滴付与手段を作動させ、
前記液滴付与手段によって前記可動板の板面上に前記液滴を付与した後、それを硬化または固化させて、前記可動板の回動中心軸まわりの慣性モーメントを増加させることにより、前記振動系の共振周波数を調整するように構成されていることを特徴とする。
これにより、極めて効率的にかつ正確に前記振動系の共振周波数を調整することができる共振周波数調整装置を提供することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The resonance frequency adjusting device of the present invention includes a movable plate and a pair of coupling portions connected to the movable plate, and is configured to rotate the movable plate while twisting and deforming the pair of coupling portions. Measuring means for measuring the resonance frequency of the vibration system ,
Droplet application means for applying liquid droplets containing a resin material on the plate surface of the movable plate;
Based on the measurement result of the measuring means, the combination of the droplet application position on the plate surface of the movable plate and the number of droplets at the application position is obtained, and the droplet application means is controlled to execute it. Control means to
The measuring unit applies the liquid droplet having a predetermined weight to a predetermined position of the movable plate by the resonance frequency f 1 of the vibration system and the liquid droplet applying unit, and forms a mass. Measuring the resonance frequency f 2 of the vibration system having a piece ;
The control means obtains an inertia moment Is of the mass piece around the rotation center axis of the movable plate, and based on the inertia moment Is, the resonance frequency f 1 and the resonance frequency f 2 , An inertia moment I about the rotation center axis and a torsion spring constant K of the pair of connecting portions are obtained, and further, the resonance frequency is calculated based on the inertia moment Is, the inertia moment I, and the torsion spring constant K. The amount of inertia moment increase ΔI necessary to match f 2 with the target resonance frequency f 0 of the vibration system is obtained, the combination is obtained based on the obtained amount of increase ΔI, and the obtained combination is obtained. Activating the droplet applying means based on
After the application of the droplets on the plate surface of the movable plate by the droplet applying means, it is cured or solidified, by increasing the moment of inertia about the central axis of rotation of the movable plate, the vibrating The system is configured to adjust the resonance frequency of the system.
Accordingly, it is possible to provide a resonance frequency adjusting device that can adjust the resonance frequency of the vibration system extremely efficiently and accurately.

本発明の共振周波数調整装置では、前記制御手段は、前記可動板の板面上における前記可動板の回動中心軸から遠位の部位を優先的に前記液滴の付与位置とするように構成されていることが好ましい。
これにより、前記振動系の共振周波数を調整するために必要な液滴数を少なくすることができ、極めて効率的に前記振動系の共振周波数を調整することができる。
In the resonance frequency adjusting device according to the aspect of the invention, the control unit is configured to preferentially set a portion distal to the rotation center axis of the movable plate on the plate surface of the movable plate as the droplet application position. It is preferable that
Thereby, the number of droplets required for adjusting the resonance frequency of the vibration system can be reduced, and the resonance frequency of the vibration system can be adjusted extremely efficiently.

本発明の共振周波数調整装置では、前記制御手段は、前記可動板の重心を通り、かつ、前記回動中心軸に直交する線分に近い位置を優先的に前記液滴の付与位置とするように構成されていることが好ましい。
これにより、前記可動板の平面視にて、前記可動板の重心を前記回動中心軸上のほぼ中央に保つことができる。その結果、極めて優れた回動特性を備える前記振動系を提供することができる。
In the resonance frequency adjusting apparatus of the present invention, the control unit preferentially sets a position near the line segment passing through the center of gravity of the movable plate and orthogonal to the rotation center axis as the droplet application position. It is preferable that it is comprised.
Thereby, the center of gravity of the movable plate can be kept substantially at the center on the rotation center axis in a plan view of the movable plate. As a result, it is possible to provide the vibration system having extremely excellent rotation characteristics.

本発明の共振周波数調整装置では、前記制御手段は、前記液滴の付与位置を複数決定し、
前記各付与位置における液滴数には、上限値が定められていることが好ましい。
このように、各付与部位における液滴数の上限値を定めることで、液滴の垂れ、にじみ等を防止することができ、極めて正確に振動系の共振周波数を調整することができる。
本発明の共振周波数調整装置では、前記可動板の一方の面には、光反射性を有する光反射部が設けられており、
前記制御部は、前記可動板の前記光反射部が設けられている面とは反対の面上にて、前記液滴の付与部位を決定するように構成されていることが好ましい。
これにより、前記可動板の前記光反射部が設けられていない側の板面の全域から、前記液滴の付与位置を決定することができるため、前記振動系の共振周波数を広い範囲にて、かつ、正確に調整することができる。また、前記可動板の小型化を図ることもできる。
In the resonance frequency adjusting device of the present invention, the control means determines a plurality of application positions of the droplets,
It is preferable that an upper limit is set for the number of droplets at each application position.
In this way, by determining the upper limit value of the number of droplets at each application site, it is possible to prevent droplets from dripping or bleeding, and to adjust the resonance frequency of the vibration system very accurately.
In the resonance frequency adjusting device of the present invention, a light reflecting portion having light reflectivity is provided on one surface of the movable plate,
It is preferable that the control unit is configured to determine an application site of the droplet on a surface opposite to the surface on which the light reflecting unit of the movable plate is provided.
Thereby, since the application position of the droplet can be determined from the entire plate surface on the side where the light reflecting portion of the movable plate is not provided, the resonance frequency of the vibration system in a wide range, And it can adjust correctly. Further, the movable plate can be reduced in size.

本発明の共振周波数調整装置では、前記可動板の一方の面には、光反射性を有する光反射部が設けられており、
前記制御部は、前記可動板の前記光反射部が設けられている面上にて、前記液滴の付与部位を決定するように構成されていることが好ましい。
通常、前記可動板の前記光反射部が設けられた面は、光走査を行うために外部に露出している。そのため、前記可動板の光反射部が設けられた面に前記液滴を付与するように構成することで、極めて簡単に可動板の板面上に液滴を付与することができる。
In the resonance frequency adjusting device of the present invention, a light reflecting portion having light reflectivity is provided on one surface of the movable plate,
It is preferable that the control unit is configured to determine an application site of the droplet on a surface of the movable plate on which the light reflecting unit is provided.
Usually, the surface of the movable plate on which the light reflecting portion is provided is exposed to the outside in order to perform optical scanning. Therefore, it is possible to apply the droplets onto the plate surface of the movable plate very easily by configuring the droplets to be applied to the surface of the movable plate on which the light reflecting portion is provided.

本発明の共振周波数調整方法は、可動板と、前記可動板に接続された一対の連結部とを有し、前記一対の連結部を捩れ変形させつつ前記可動板を回動させるように構成された振動系の共振周波数を、前記可動板の板面上に樹脂材料を含む液体の液滴を付与することで調整する共振周波数調整方法であって、
前記振動系の共振周波数 を測定する第1の工程と、
前記第1の工程の測定結果に基づいて、前記可動板の板面上における前記液滴の付与位置および当該付与位置における液滴数の組み合わせを求める第2の工程と、
前記第2の工程で求められた前記組み合わせに基づいて前記可動板の板面上に前記液滴を付与したのち、それを硬化または固化させる第3の工程とを有し、
前記第2の工程は、前記可動板の定められた位置に定められた重量の前記液滴を付与し固化することにより質量片を形成し、前記質量片の前記可動板の回動中心軸まわりの慣性モーメントIsと、前記質量片が形成された前記可動板を有する前記振動系の共振周波数f とを求める工程と、
前記慣性モーメントIs、前記共振周波数f および前記共振周波数f とに基づいて、前記可動板の前記回動中心軸まわりの慣性モーメントIと、一対の連結部の捩れバネ定数Kとを求める工程と、
前記慣性モーメントIs、前記慣性モーメントIおよび前記捩れバネ定数Kに基づいて、前記共振周波数f を、目的の前記振動系の共振周波数f に一致させるために必要な慣性モーメントの増加量ΔIを求める工程と、
求められた前記増加量ΔIに基づいて、前記可動板上の前記液滴を付与する付与位置および前記付与位置に付与する前記液滴の重量の組み合わせを求める工程とを有することを特徴とする。
これにより、極めて効率的にかつ正確に前記振動系の共振周波数を調整することができる。
The resonance frequency adjusting method of the present invention includes a movable plate and a pair of coupling portions connected to the movable plate, and is configured to rotate the movable plate while twisting and deforming the pair of coupling portions. A resonance frequency adjusting method for adjusting the resonance frequency of the vibration system by applying a liquid droplet containing a resin material on the plate surface of the movable plate,
A first step of measuring a resonance frequency f 1 of the vibration system;
A second step of obtaining a combination of the droplet application position on the plate surface of the movable plate and the number of droplets at the application position based on the measurement result of the first step;
A third step of curing or solidifying the droplet after applying the droplet on the plate surface of the movable plate based on the combination obtained in the second step ;
In the second step, a mass piece is formed by applying and solidifying the droplet having a predetermined weight at a predetermined position of the movable plate, and the mass piece is rotated around a rotation center axis of the movable plate. the inertia moment is of the steps of determining a resonant frequency f 2 of the vibration system having the above movable plate said mass piece is formed,
The moment of inertia Is, on the basis of the resonance frequency f 1 and the resonance frequency f 2, the step of determining the moment of inertia I about the central axis of rotation of the movable plate, and a torsion spring constant K of the pair of connecting portions When,
The moment of inertia Is, on the basis of the moment of inertia I and the torsional spring constant K, the resonance frequency f 2, the increment ΔI of inertia required to match the resonance frequency f 0 of the vibration system of the object The desired process;
And a step of obtaining a combination of an application position for applying the droplet on the movable plate and a weight of the droplet applied to the application position on the basis of the obtained increase amount ΔI .
Thereby, the resonance frequency of the vibration system can be adjusted extremely efficiently and accurately.

本発明の共振周波数調整方法では、前記第2の工程では、前記可動板の板面上における前記可動板の回動中心軸から遠位の部位を優先的に前記液滴の付与位置とすることが好ましい。
これにより、前記振動系の共振周波数を調整するために必要な液滴数を少なくすることができ、極めて効率的に前記振動系の共振周波数を調整することができる。
In the resonance frequency adjusting method of the present invention, in the second step, a position distal to the rotation center axis of the movable plate on the plate surface of the movable plate is preferentially set as the droplet application position. Is preferred.
Thereby, the number of droplets required for adjusting the resonance frequency of the vibration system can be reduced, and the resonance frequency of the vibration system can be adjusted extremely efficiently.

本発明の共振周波数調整方法では、前記第2の工程では、前記可動板の重心を通り、かつ、前記回動中心軸に直交する線分に近い位置を優先的に前記液滴の付与位置とすることが好ましい。
これにより、前記可動板の平面視にて、前記可動板の重心を前記回動中心軸上のほぼ中央に保つことができる。その結果、極めて優れた回動特性を備える前記振動系を提供することができる。
In the resonance frequency adjusting method of the present invention, in the second step, a position close to a line segment passing through the center of gravity of the movable plate and orthogonal to the rotation center axis is preferentially set as the droplet application position. It is preferable to do.
Thereby, the center of gravity of the movable plate can be kept substantially at the center on the rotation center axis in a plan view of the movable plate. As a result, it is possible to provide the vibration system having extremely excellent rotation characteristics.

本発明の共振周波数調整方法では、前記第2の工程では、前記液滴の付与位置を複数決定し、
前記各付与位置における液滴数には、上限値が定められていることが好ましい。
このように、各付与部位における液滴数の上限値を定めることで、液滴の垂れ、にじみ等を防止することができ、極めて正確に振動系の共振周波数を調整することができる。
In the resonance frequency adjusting method of the present invention, in the second step, a plurality of droplet application positions are determined,
It is preferable that an upper limit is set for the number of droplets at each application position.
In this way, by determining the upper limit value of the number of droplets at each application site, it is possible to prevent droplets from dripping or bleeding, and to adjust the resonance frequency of the vibration system very accurately.

以下、本発明の共振周波数調整装置および共振周波数の調整方法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、本発明の共振周波数調整装置の第1実施形態を説明する。
図1は、本発明の共振周波数調整装置の第1実施形態を示す斜視図、図2は、図1に示す共振周波数調整装置で共振周波数の調整が行われるアクチュエータを示す部分断面斜視図、図3は、図2に示すアクチュエータに印加する交流電圧の一例を示す図、図4は、図1に示す共振周波数調整装置が備える測定装置を示すブロック図、図5は、図1に示す共振周波数調整装置が備える液滴付与装置を示す図、図6は、アクチュエータが備える可動板の上面図、図7は、図1に示す共振周波数調整装置の作動を示すフローチャート、図8は、図7に示すS2のサブルーチンを示すフローチャートである。
なお、以下では、説明の便宜上、図1に示すような互いに直交する軸をそれぞれ「X軸」、「Y軸」、「Z軸」とし、さらに、X軸に平行な方向を「X軸方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」とする。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a resonance frequency adjusting device and a resonance frequency adjusting method of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the resonance frequency adjusting device of the present invention will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the resonance frequency adjusting device of the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view showing an actuator in which the resonance frequency is adjusted by the resonance frequency adjusting device shown in FIG. 3 is a diagram showing an example of an AC voltage applied to the actuator shown in FIG. 2, FIG. 4 is a block diagram showing a measuring device included in the resonance frequency adjusting device shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a resonance frequency shown in FIG. FIG. 6 is a top view of the movable plate provided in the actuator, FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the resonance frequency adjusting device shown in FIG. 1, and FIG. It is a flowchart which shows the subroutine of S2 shown.
In the following, for convenience of explanation, the axes orthogonal to each other as shown in FIG. 1 are referred to as “X-axis”, “Y-axis”, and “Z-axis”, respectively, and the direction parallel to the X-axis is referred to as “X-axis direction”. The direction parallel to the Y axis is referred to as “Y axis direction”, and the direction parallel to the Z axis is referred to as “Z axis direction”.

図1に示すように、共振周波数調整装置1は、アクチュエータ6を固定(保持)するステージ5と、ステージ5を移動させる移動装置7と、アクチュエータ6が備える後述する振動系60の共振周波数を測定する測定装置(測定手段)2と、アクチュエータ6が備える可動板611の板面上に液体Tの液滴を付与する液滴付与装置(液滴付与手段)4と、測定装置2の測定結果に基づいて、液滴付与装置4の作動を制御する制御部(制御手段)3とを備えている。   As shown in FIG. 1, the resonance frequency adjusting device 1 measures a resonance frequency of a stage 5 that fixes (holds) the actuator 6, a moving device 7 that moves the stage 5, and a vibration system 60 that the actuator 6 includes. A measurement device (measuring device) 2, a droplet applying device (droplet applying device) 4 that applies a liquid T droplet onto the plate surface of the movable plate 611 provided in the actuator 6, and a measurement result of the measuring device 2. And a control unit (control means) 3 for controlling the operation of the droplet applying device 4.

まず、共振周波数調整装置1によって共振周波数の調整が行われるアクチュエータ6について簡単に説明する。なお、以下、説明の便宜上、図2中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」と言う。
図2に示すように、アクチュエータ6は、振動系60を備える基体61と、接合層63を介して基体61を支持する支持基板62と、支持基板62の下面に接合している対向基板64と、対向基板64の上面に設けられた1対の固定電極651、652とを備えている。
First, the actuator 6 whose resonance frequency is adjusted by the resonance frequency adjusting device 1 will be briefly described. In the following, for convenience of explanation, the front side of the paper in FIG. 2 is referred to as “up” and the back side of the paper is referred to as “down”.
As shown in FIG. 2, the actuator 6 includes a base 61 having a vibration system 60, a support substrate 62 that supports the base 61 via a bonding layer 63, and a counter substrate 64 that is bonded to the lower surface of the support substrate 62. And a pair of fixed electrodes 651 and 652 provided on the upper surface of the counter substrate 64.

基体61は、可動板611と、可動板611を支持するための支持部612と、可動板611と支持部612とを連結する1対の連結部613、614とを備えている。
可動板611の上面には、光反射性を有する光反射部611aが設けられている。これにより、アクチュエータ6を加速度センサ、角速度センサなどのMEMS応用センサや、光スキャナ、光スイッチ、光アッテネータなどの光学デバイスに用いることができる。
The base 61 includes a movable plate 611, a support portion 612 for supporting the movable plate 611, and a pair of connecting portions 613 and 614 that connect the movable plate 611 and the support portion 612.
On the upper surface of the movable plate 611, a light reflecting portion 611a having light reflectivity is provided. Thereby, the actuator 6 can be used for MEMS application sensors such as an acceleration sensor and an angular velocity sensor, and optical devices such as an optical scanner, an optical switch, and an optical attenuator.

このような可動板611は、1対の連結部613、614を介して支持部612に支持されている。
1対の連結部613、614は、それぞれ長手形状をなしており弾性変形可能である。連結部613、614のそれぞれは、可動板611を支持部612に対して回動可能とするように、可動板611と支持部612とを連結している。このような1対の連結部613、614は、同軸的に設けられており、この軸を回動中心軸Xとして、可動板611が支持部612に対して回動するように構成されている。
Such a movable plate 611 is supported by the support portion 612 via a pair of connecting portions 613 and 614.
Each of the pair of connecting portions 613 and 614 has a longitudinal shape and can be elastically deformed. Each of the connecting portions 613 and 614 connects the movable plate 611 and the support portion 612 so that the movable plate 611 can be rotated with respect to the support portion 612. Connecting portions 613, 614 of such a pair are provided coaxially, the shaft as a rotation center axis X 1, is configured such that the movable plate 611 is pivoted relative to the support portion 612 Yes.

このような1対の連結部613、614を介して可動板611を支持する支持部612は、枠状をなし、可動板611の平面視にて、可動板611の外周を囲むように設けられている。
以上のような基体61は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板611と、支持部612と、1対の連結部613、614とが一体的に形成されている。
The support portion 612 that supports the movable plate 611 via the pair of connection portions 613 and 614 has a frame shape and is provided so as to surround the outer periphery of the movable plate 611 in a plan view of the movable plate 611. ing.
The base 61 as described above is made of, for example, silicon as a main material, and a movable plate 611, a support portion 612, and a pair of connecting portions 613 and 614 are integrally formed.

以上のような基体61は、接合層63を介して支持基板62と接合している。
このような支持基板62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62は、枠状をなし、可動板611の平面視にて、支持部612とほぼ同一形状をなしている。
支持基板62と基体61との間に形成された接合層63は、例えば、ガラス、シリコン、またはSiOを主材料として構成されている。
The base 61 as described above is bonded to the support substrate 62 via the bonding layer 63.
Such a support substrate 62 is made of, for example, glass or silicon as a main material. The support substrate 62 has a frame shape and has substantially the same shape as the support portion 612 in plan view of the movable plate 611.
The bonding layer 63 formed between the support substrate 62 and the base body 61 is made of, for example, glass, silicon, or SiO 2 as a main material.

支持基板62の下面には、対向基板64が接合されている。このような対向基板64は、板状をなしており、その上面に可動板611を回動駆動させるための1対の固定電極651、652が設けられている。
1対の固定電極651、652は、可動板611の平面視にて、可動板611に対応するように対向基板64の上面に設けられている。また、1対の固定電極651、652は、可動板611の平面視にて、回動中心軸Xを介して互いに離間するように、かつ、回動中心軸Xに対して対称となるように設けられている。
A counter substrate 64 is bonded to the lower surface of the support substrate 62. The counter substrate 64 has a plate shape, and a pair of fixed electrodes 651 and 652 for rotating the movable plate 611 is provided on the upper surface thereof.
The pair of fixed electrodes 651 and 652 are provided on the upper surface of the counter substrate 64 so as to correspond to the movable plate 611 in plan view of the movable plate 611. The fixed electrode 651 and 652 of the pair in the plan view of the movable plate 611, so as to be spaced apart from each other through the rotation center axis X 1, and symmetrical with respect to the rotation center axis X 1 It is provided as follows.

このようなアクチュエータ6は、以下の様に駆動する。
まず、基体61をアースする。そして、例えば、図3(a)に示すような電圧を固定電極651に印加するとともに、図3(b)に示すような電圧を固定電極652に印加する。すなわち、固定電極651にのみ電圧を印加している状態と、固定電極652にのみ電圧を交互に印加している状態とを交互に繰り返す。これにより、可動板611と固定電極651との間に静電引力(クーロン力)が発生している状態と、可動板611と固定電極652との間に静電引力が発生している状態とを交互に繰り返すことができる。その結果、1対の連結部613、614のそれぞれを捩り変形させて可動板611を回動中心軸Xまわりに回動させることができる。このことから、可動板611と1対の連結部613、614とで振動系60を構成していると言える。
ここで、1対の固定電極651、652のそれぞれに印加する電圧の周波数を振動系60の共振周波数と一致させることで、可動板611を大きく回動させることができる。
Such an actuator 6 is driven as follows.
First, the base 61 is grounded. Then, for example, a voltage as shown in FIG. 3A is applied to the fixed electrode 651 and a voltage as shown in FIG. 3B is applied to the fixed electrode 652. That is, the state where the voltage is applied only to the fixed electrode 651 and the state where the voltage is alternately applied only to the fixed electrode 652 are alternately repeated. Thereby, a state where an electrostatic attractive force (Coulomb force) is generated between the movable plate 611 and the fixed electrode 651, and a state where an electrostatic attractive force is generated between the movable plate 611 and the fixed electrode 652; Can be repeated alternately. As a result, it is possible to rotate the respective connecting portions 613, 614 of the pair of movable plate 611 by torsional deformation around the rotation center axis X 1. From this, it can be said that the vibration system 60 is constituted by the movable plate 611 and the pair of connecting portions 613 and 614.
Here, by making the frequency of the voltage applied to each of the pair of fixed electrodes 651 and 652 coincide with the resonance frequency of the vibration system 60, the movable plate 611 can be largely rotated.

以上、アクチュエータ6について説明した。以下、このようなアクチュエータ6が備える振動系60の共振周波数を調整するための共振周波数調整装置1について詳述する。共振周波数調整装置1は、前述したように、アクチュエータ6を固定するステージ5と、ステージ5を移動させる移動装置7と、振動系60の共振周波数を測定する測定装置2と、可動板611の板面上に液体Tの液滴(以下、単に「液滴」ともいう)を付与する液滴付与装置4と、測定装置2の測定結果に基づいて、液滴付与装置4の作動を制御する制御部3とを備えている。
このような共振周波数調整装置1は、可動板611の板面上に液滴を付与した後、それを固化または硬化(以下、単に「固化」という)させて、可動板611の回動中心軸Xまわりの慣性モーメントを増加させ、振動系60の共振周波数を調整するように構成されている。
The actuator 6 has been described above. Hereinafter, the resonance frequency adjusting device 1 for adjusting the resonance frequency of the vibration system 60 provided in the actuator 6 will be described in detail. As described above, the resonance frequency adjusting device 1 includes the stage 5 that fixes the actuator 6, the moving device 7 that moves the stage 5, the measuring device 2 that measures the resonance frequency of the vibration system 60, and the plate of the movable plate 611. A droplet applying device 4 that applies a liquid T droplet (hereinafter also simply referred to as a “droplet”) on the surface, and a control that controls the operation of the droplet applying device 4 based on the measurement result of the measuring device 2. Part 3.
Such a resonance frequency adjusting device 1 applies a droplet onto the plate surface of the movable plate 611 and then solidifies or cures (hereinafter, simply referred to as “solidification”) to rotate the central axis of the movable plate 611. increases the inertia moment about X 1, is configured to adjust the resonance frequency of the vibration system 60.

移動装置7は、ステージ5を図1中のX軸方向へ移動させるための装置である。図1に示すように、移動装置7は、制御部3と接続されており、制御部3によりその作動が制御されている。
このような移動装置7の進行方向の途中には、振動系60の共振周波数を測定する測定装置2と、可動板611に液滴を付与する液滴付与装置4とが設けられている。すなわち、共振周波数調整装置1は、アクチュエータ6をステージ5上に固定した状態で移動装置7を作動させることで、測定装置2で振動系60の共振周波数を測定し、液滴付与装置4で可動板611の板面上に液滴を付与するように構成されている。これにより、極めて効率的に振動系60の共振周波数を変更、調整することができる。
The moving device 7 is a device for moving the stage 5 in the X-axis direction in FIG. As shown in FIG. 1, the moving device 7 is connected to the control unit 3, and its operation is controlled by the control unit 3.
In the middle of the moving direction of the moving device 7, a measuring device 2 that measures the resonance frequency of the vibration system 60 and a droplet applying device 4 that applies a droplet to the movable plate 611 are provided. That is, the resonance frequency adjusting device 1 operates the moving device 7 with the actuator 6 fixed on the stage 5, thereby measuring the resonance frequency of the vibration system 60 with the measuring device 2 and moving with the droplet applying device 4. The liquid droplets are applied on the plate surface of the plate 611. Thereby, the resonance frequency of the vibration system 60 can be changed and adjusted very efficiently.

このような移動装置7上には、ステージ5が設けられている。ステージ5は、図1に示すように、移動装置7に固定された基台51と、基台51に対して回転可能な回転盤52とを備えている。
回転盤52は、基台51の上面に対向するように設けられている。そして、回転盤52は、基台51に対してZ軸まわりに回転可能である。このような回転盤52は、制御手段3と接続されており、制御手段3によりその作動(回転運動)が制御されている。また、回転盤52の上面は、X−Y平面と平行な面をなしており、この面上にアクチュエータ6が固定される。なお、アクチュエータ6を固定する際には、アクチュエータ6を回動駆動可能な状態としておく。
A stage 5 is provided on such a moving device 7. As shown in FIG. 1, the stage 5 includes a base 51 fixed to the moving device 7 and a turntable 52 that can rotate with respect to the base 51.
The turntable 52 is provided so as to face the upper surface of the base 51. The turntable 52 can rotate around the Z axis with respect to the base 51. Such a rotating disk 52 is connected to the control means 3, and its operation (rotational motion) is controlled by the control means 3. Further, the upper surface of the turntable 52 forms a surface parallel to the XY plane, and the actuator 6 is fixed on this surface. When the actuator 6 is fixed, the actuator 6 is set in a state where it can be driven to rotate.

測定装置2は、ステージ5上に固定されたアクチュエータ6の振動系60の共振周波数を測定する。このような測定装置2は、図4に示すように、アクチュエータ6の可動板611の振幅(すなわち、回転角度(振れ角))を測定するレーザードップラーベロシティ(以下、単に「LDV」という)21と、アクチュエータ6の固定電極651、652に印加する交流電圧の周波数を変更(設定)するFFTアナライザー22とを備えている。   The measuring device 2 measures the resonance frequency of the vibration system 60 of the actuator 6 fixed on the stage 5. As shown in FIG. 4, such a measuring apparatus 2 includes a laser Doppler velocity (hereinafter simply referred to as “LDV”) 21 that measures the amplitude (that is, the rotation angle (deflection angle)) of the movable plate 611 of the actuator 6. And an FFT analyzer 22 for changing (setting) the frequency of the AC voltage applied to the fixed electrodes 651 and 652 of the actuator 6.

振動系60の共振周波数の測定方法としては、まず、FFTアナライザー22により、固定電極651、652に印加する交流電圧の周波数を所定値(例えば、1Hz)に設定し、その交流電圧を固定電極651、652に印加してアクチュエータ6を駆動する。そして、LDV21により、可動板611(光反射部611a)にレーザー光を照射し、その反射光を受光して、可動板611の回転角度を測定する。この場合、実際は、LDV21により、可動板611の振幅が測定される。   As a method for measuring the resonance frequency of the vibration system 60, first, the frequency of the AC voltage applied to the fixed electrodes 651 and 652 is set to a predetermined value (for example, 1 Hz) by the FFT analyzer 22, and the AC voltage is set to the fixed electrode 651. , 652 to drive the actuator 6. Then, the LDV 21 irradiates the movable plate 611 (light reflecting portion 611a) with laser light, receives the reflected light, and measures the rotation angle of the movable plate 611. In this case, the amplitude of the movable plate 611 is actually measured by the LDV 21.

次に、FFTアナライザー22により、固定電極651、652に印加する交流電圧の周波数を所定数高い値に変更し、その周波数にてアクチュエータ6を駆動させて、LDV21により、可動板611の回転角度を測定する。
そして、固定電極651、652に印加する交流電圧の周波数が所定値(例えば、32KHz)になるまで、可動板611の回転角度の測定を繰り返し行う。この測定結果から、振動系60の共振周波数が求まる。
Next, the frequency of the AC voltage applied to the fixed electrodes 651 and 652 is changed to a predetermined high value by the FFT analyzer 22, the actuator 6 is driven at that frequency, and the rotation angle of the movable plate 611 is changed by the LDV 21. taking measurement.
Then, the rotation angle of the movable plate 611 is repeatedly measured until the frequency of the AC voltage applied to the fixed electrodes 651 and 652 reaches a predetermined value (for example, 32 KHz). From this measurement result, the resonance frequency of the vibration system 60 is obtained.

測定装置2にて求められた振動系60の共振周波数のデータは、制御部3に送られる。そして、制御部3は、測定装置2にて測定された振動系60の共振周波数が目的の共振周波数と一致するような、可動板611の板面上の液滴の付与位置および、その付与位置における液滴数の組み合わせを求める。そして、制御部3は、求められた組み合わせに基づいて液滴付与装置4を作動させる。   Data of the resonance frequency of the vibration system 60 obtained by the measuring device 2 is sent to the control unit 3. Then, the control unit 3 applies the droplet application position on the plate surface of the movable plate 611 such that the resonance frequency of the vibration system 60 measured by the measurement device 2 matches the target resonance frequency, and the application position thereof. The combination of the number of droplets is obtained. Then, the control unit 3 operates the droplet applying device 4 based on the obtained combination.

液滴付与装置4は、制御部3と接続されており、制御部3によりその作動が制御されている。このような液滴付与装置4は、図5に示すように、液体Tを保持するタンク41と、チューブ42を介してタンク41から液体Tが供給され、その液体Tの液滴を吐出する液滴吐出部43と、液滴吐出43の位置を制御する位置制御装置44とを備えている。
このような液滴吐出装置4は、アクチュエータ6の可動板の上面(光反射部611aが設けられている面)上に液滴を吐出するように構成されている。可動板611の上面は、外部に露出している。そのため、可動板611の上面に液滴を付与するように構成することで、液滴付与装置4は、極めて簡単に可動板611の板面上に液滴を付与することができる。
The droplet applying device 4 is connected to the control unit 3, and its operation is controlled by the control unit 3. As shown in FIG. 5, such a droplet applying device 4 includes a tank 41 that holds the liquid T, and a liquid T that is supplied from the tank 41 via the tube 42 and discharges the liquid T droplet. A droplet discharge unit 43 and a position controller 44 that controls the position of the droplet discharge 43 are provided.
Such a droplet discharge device 4 is configured to discharge droplets onto the upper surface of the movable plate of the actuator 6 (the surface on which the light reflecting portion 611a is provided). The upper surface of the movable plate 611 is exposed to the outside. Therefore, by configuring so as to apply droplets to the upper surface of the movable plate 611, the droplet applying device 4 can apply droplets onto the plate surface of the movable plate 611 very easily.

液滴吐出部43は、液滴をZ軸方向へ吐出するように設けられた図示しないノズルを備えている。このノズルから吐出される液滴の吐出量は、可動板611の慣性モーメントの微調整が十分に可能な程度の量であれば特に限定されない。例えば、液体材料の比重によっても異なるが、前記ノズルからの液滴の吐出量は、0.1pl〜50pl程度であることが好ましく、1pl〜10plであることがさらに好ましい。これにより、極めて正確に、可動板611の慣性モーメントを変更、調整することができる。   The droplet discharge unit 43 includes a nozzle (not shown) provided to discharge droplets in the Z-axis direction. The amount of droplets ejected from the nozzle is not particularly limited as long as the amount of inertia of the movable plate 611 can be finely adjusted. For example, although it depends on the specific gravity of the liquid material, the discharge amount of droplets from the nozzle is preferably about 0.1 pl to 50 pl, and more preferably 1 pl to 10 pl. Thereby, the moment of inertia of the movable plate 611 can be changed and adjusted very accurately.

前記ノズルから液滴を吐出する方法としては、特に限定されない。例えば、圧電素子や静電アクチュエータなどの駆動素子を駆動(振動)させることで液滴を前記ノズルから吐出する構成であってもよい。また、駆動素子として電気熱変換素子を用い、この電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して液滴を前記ノズルから吐出する構成であってもよい。   A method for discharging droplets from the nozzle is not particularly limited. For example, a configuration in which a droplet is ejected from the nozzle by driving (vibrating) a driving element such as a piezoelectric element or an electrostatic actuator may be employed. Alternatively, an electrothermal conversion element may be used as the drive element, and droplets may be ejected from the nozzle using thermal expansion of the material by the electrothermal conversion element.

前記ノズルから吐出される液滴の吐出量は、一定に保たれている。だたし、前記ノズルから吐出される液滴の吐出量が一定の範囲内で変更可能となっていてもよい。
また、前記ノズルの数は、特に限定されず、1つであってもよいし、2以上の複数であってもよい。前記ノズルが複数個設けられている場合には、制御部3が複数のノズルから、吐出動作を行うノズルと吐出動作を行わないノズルとを設定(選択)するように構成されていてもよい。
The discharge amount of the droplets discharged from the nozzle is kept constant. However, the discharge amount of the droplets discharged from the nozzle may be changeable within a certain range.
The number of the nozzles is not particularly limited, and may be one or may be two or more. When a plurality of the nozzles are provided, the control unit 3 may be configured to set (select) a nozzle that performs the discharge operation and a nozzle that does not perform the discharge operation from the plurality of nozzles.

このようなノズルから吐出される液体Tは、樹脂材料を含んでいる。樹脂材料を含んでいることで、可動板611と液体Tの液滴との接着性を優れたものとすることができ、極めて正確かつ簡単に振動系60の共振周波数を変更、調整することができる。このような樹脂材料としては、可動板611の板面上に固着することができれば、特に限定されず、各種熱硬化性樹脂、各種熱可塑性樹脂を好適に用いることができる。このような液体材料は、前記ノズルから吐出可能な粘度を有している。   The liquid T discharged from such a nozzle contains a resin material. By including the resin material, the adhesiveness between the movable plate 611 and the liquid T droplet can be made excellent, and the resonance frequency of the vibration system 60 can be changed and adjusted extremely accurately and easily. it can. Such a resin material is not particularly limited as long as it can be fixed on the plate surface of the movable plate 611, and various thermosetting resins and various thermoplastic resins can be suitably used. Such a liquid material has a viscosity that can be discharged from the nozzle.

位置制御装置44は、制御部3からの信号に応じて、液滴吐出部43をY軸方向、およびZ軸方向に沿って移動させる。さらに、位置制御装置44は、制御部3からの信号に応じてZ軸まわりにも液滴吐出部43を回転させる。
一方、アクチュエータ6が固定されているステージ5は、前述したように、移動装置7によってX軸方向に移動可能となっているとともに、回転盤52がZ軸まわりに回転可能となっている。したがって、このような液滴付与装置4とステージ5とを用いることで、前記ノズルと可動板611との相対的位置関係を自在に変更することができ、極めて正確に液滴を可動板611上の付与位置に付与することができる。
The position control device 44 moves the droplet discharge unit 43 along the Y-axis direction and the Z-axis direction according to a signal from the control unit 3. Further, the position control device 44 rotates the droplet discharge unit 43 around the Z axis in response to a signal from the control unit 3.
On the other hand, the stage 5 to which the actuator 6 is fixed can be moved in the X-axis direction by the moving device 7 as described above, and the rotating disk 52 can be rotated around the Z-axis. Therefore, by using such a droplet applying device 4 and the stage 5, the relative positional relationship between the nozzle and the movable plate 611 can be freely changed, and the droplets can be very accurately placed on the movable plate 611. It can be given to the grant position.

このような液滴付与装置4にて可動板611上に付与された液滴は、共振周波数調整装置1が備える図示しない固化手段によって固化される。このような固化手段としては、可動板611に付与された液滴を固化することができれば、特に限定されない。例えば、液体Tが含んでいる樹脂材料が紫外線硬化性樹脂材料である場合には、可動板611に付与された液滴に紫外線を照射することで可動板611上に付与された液滴を固化してもよい。また、可動板611を減圧下および/または高温化に置くことで可動板611上に付与された液滴を固化してもよい。   The liquid droplets applied onto the movable plate 611 by the liquid droplet applying device 4 are solidified by solidification means (not shown) included in the resonance frequency adjusting device 1. Such a solidifying means is not particularly limited as long as the liquid droplets applied to the movable plate 611 can be solidified. For example, when the resin material contained in the liquid T is an ultraviolet curable resin material, the droplets applied to the movable plate 611 are solidified by irradiating the droplets applied to the movable plate 611 with ultraviolet rays. May be. Alternatively, the droplets applied on the movable plate 611 may be solidified by placing the movable plate 611 under reduced pressure and / or high temperature.

次に、振動系60の共振周波数の調整方法(すなわち、共振周波数調整装置1の作動)について図7および図8に基づいて説明する。なお、以下、説明の便宜上、アクチュエータ6をステージ5に固定する時のステージ5の位置を「第1の位置」とし、測定装置2によって振動系60の共振周波数を測定する時のステージ5の位置を「第2の位置」とし、液滴付与装置4によって可動板611上に液滴を付与する時のステージ5の位置を「第3の位置」とする。また、振動系60の共振周波数を「f」とし、目的の共振周波数を「f」とする。 Next, a method for adjusting the resonance frequency of the vibration system 60 (that is, the operation of the resonance frequency adjusting device 1) will be described with reference to FIGS. Hereinafter, for convenience of explanation, the position of the stage 5 when the actuator 6 is fixed to the stage 5 is referred to as a “first position”, and the position of the stage 5 when the resonance frequency of the vibration system 60 is measured by the measuring device 2. Is the “second position”, and the position of the stage 5 when the droplet applying device 4 applies the droplet onto the movable plate 611 is the “third position”. Further, the resonance frequency of the vibration system 60 is “f 1 ”, and the target resonance frequency is “f 0 ”.

このような共振周波数調整方法は、図7に示すように、振動系60の共振周波数を測定する工程(S1)と、S1の測定結果に基づいて、可動板611の板面上における液滴を付与する付与位置および当該付与位置における液滴数の組み合わせを求める工程(S2)と、S2で求められた組み合わせに基づいて可動板611の板面上に液滴を付与した後、それを硬化または固化させる工程(S3)とを含んでいる。   As shown in FIG. 7, such a resonance frequency adjusting method measures the resonance frequency of the vibration system 60 (S1), and drops droplets on the plate surface of the movable plate 611 based on the measurement result of S1. A step (S2) of obtaining a combination of an application position to be applied and the number of droplets at the application position, and after applying the droplets on the plate surface of the movable plate 611 based on the combination obtained in S2, Solidifying step (S3).

まず、移動装置7を作動し、ステージ5を第1の位置に移動する。そして、ステージ5の回転盤52上にアクチュエータ6を固定するとともに、アクチュエータ6を回動駆動可能な状態とする。なお、アクチュエータ6は、振動系60の共振周波数fが目的の共振周波数fに対して若干高くなるように予め製造(設計)されている。
そして、移動装置7を作動し、ステージ5を第2の位置に移動する。そして、測定装置2により振動系60の共振周波数fを測定する。測定方法としては、前述した通りであるため、その説明を省略する。測定装置2により測定された振動系60の共振周波数fのデータは、制御部3に送られ蓄積させる。
First, the moving device 7 is operated to move the stage 5 to the first position. Then, the actuator 6 is fixed on the turntable 52 of the stage 5 and the actuator 6 is brought into a state in which the actuator 6 can be rotated. The actuator 6 is manufactured (designed) in advance so that the resonance frequency f 1 of the vibration system 60 is slightly higher than the target resonance frequency f 0 .
Then, the moving device 7 is operated to move the stage 5 to the second position. Then, the resonance frequency f 1 of the vibration system 60 is measured by the measuring device 2. Since the measurement method is as described above, the description thereof is omitted. Data of the resonance frequency f 1 of the vibration system 60 measured by the measuring device 2 is sent to the control unit 3 and stored.

次に、移動装置7を作動し、ステージ5を第3の位置に移動する。そして、液滴吐出装置4により、可動板611の板面上であって、予め定められた位置に、予め定められた滴数(すなわち、重量)の液滴を付与し、この液滴を固化する(S201)。なお、以下、説明の便宜上、可動板611に付与された液滴が固化したものを「質量片」という場合もある。   Next, the moving device 7 is operated to move the stage 5 to the third position. Then, the droplet discharge device 4 applies a predetermined number of droplets (ie, weight) to the predetermined position on the plate surface of the movable plate 611, and solidifies the droplet. (S201). Hereinafter, for convenience of explanation, a solidified liquid droplet applied to the movable plate 611 may be referred to as a “mass piece”.

このように、可動板611の板面上の予め定められた位置に、予め定められた滴数の液滴を付与することで、可動板611上に形成された質量片の回動中心軸Xまわりの慣性モーメント(以下、この慣性モーメントを「I」という)を算出することができる。具体的には、質量片と回動中心軸Xとの離間距離をR(m)とし、質量片の重量をM(kg)としたとき、慣性モーメントIは、以下に示す式(1)で求められる。
=M×R(kg・m)‥‥‥(1)
In this way, by applying a predetermined number of droplets to a predetermined position on the plate surface of the movable plate 611, the rotation center axis X of the mass piece formed on the movable plate 611 is applied. One moment of inertia (hereinafter, this moment of inertia is referred to as “I S ”) can be calculated. Specifically, when the distance between the mass piece and the rotational axis X 1 and R (m), the weight of the mass piece was M (kg), the moment of inertia I S of the formula (1 below ).
I S = M × R 2 (kg · m 2 ) (1)

次に、移動装置7を作動し、ステージ5を再び第2の位置に移動する。そして、測定装置2により、可動板611に前記質量片が形成された状態の振動系60の共振周波数(以下、この共振周波数を「f」という)を測定する(S202)。測定された共振周波数fのデータは制御部3に送られ蓄積される。
この時点で制御部3には、共振周波数f、共振周波数fおよび共振周波数fのそれぞれのデータが蓄積されていることとなる。そして、制御部3は、この3つの共振周波数f、f、fのデータから共振周波数fと共振周波数fとを用いて、振動系60を構成する可動板611の回動中心軸Xまわりの慣性モーメント(以下、この慣性モーメントを「I」という)と、1対の連結部613、614の捩れバネ定数(以下、このバネ定数を「K」とする)とを求める(S203)。具体的には、以下に示す式(2)に共振周波数fの値を代入し、同様に、以下に示す式(3)に共振周波数fの値および慣性モーメントIの値をそれぞれ代入する。その結果、慣性モーメントIとバネ定数Kとを求めることができる。
=1/2π√(k/I)‥‥‥(2)
=1/2π√{k/(I+I)}‥‥‥(3)
Next, the moving device 7 is operated to move the stage 5 again to the second position. Then, the measurement device 2 measures the resonance frequency (hereinafter, this resonance frequency is referred to as “f 2 ”) of the vibration system 60 in a state where the mass piece is formed on the movable plate 611 (S202). Data of measured resonance frequency f 2 is stored is transmitted to the control unit 3.
At this time, the control unit 3 stores data of the resonance frequency f 0 , the resonance frequency f 1, and the resonance frequency f 2 . Then, the control unit 3 uses the resonance frequency f 1 and the resonance frequency f 2 from the data of the three resonance frequencies f 0 , f 1 , and f 2 to rotate the movable plate 611 that constitutes the vibration system 60. An inertia moment about the axis X 1 (hereinafter, this inertia moment is referred to as “I”) and a torsion spring constant (hereinafter, this spring constant is referred to as “K”) of the pair of connecting portions 613 and 614 are obtained ( S203). Specifically, by substituting the value of the resonance frequency f 1 in Formula (2) below, similarly respectively substitutes the value of the value of the resonance frequency f 2 and the moment of inertia I S, in Equation (3) below To do. As a result, the moment of inertia I and the spring constant K can be obtained.
f 1 = 1 / 2π√ (k / I) (2)
f 2 = 1 / 2π√ {k / (I + I S )} (3)

このようにして、慣性モーメントIとバネ定数Kとを求めた後、共振周波数fを共振周波数fに一致させるために必要な慣性モーメントIの増加量ΔIを算出する(S204)。具体的には、以下に示す式(4)に、共振周波数fの値と、バネ定数Kの値と、慣性モーメントIの値とを代入することでΔIを算出する。
=1/2π√{k/(I+I+ΔI)}‥‥‥(4)
In this way, after obtaining the moment of inertia I and the spring constant K, the increase amount ΔI of the moment of inertia I necessary to make the resonance frequency f 2 coincide with the resonance frequency f 0 is calculated (S204). More specifically, the equation (4) below, to calculate the value of the resonance frequency f 0, the value of the spring constant K, the ΔI by substituting the value of the moment of inertia I S.
f 0 = 1 / 2π√ {k / (I + I S + ΔI)} (4)

次に、制御手段3は、算出されたΔIに基づいて、可動板611の板面上の液滴の付与位置およびその付与位置における液滴数(すなわち、付与位置に付与する液滴の重量)の組み合わせを求める。以下、付与位置および付与位置における液滴数の組み合わせの求め方について説明するが、後述する慣性モーメントの増加量ΔI、ΔI、ΔIの合計は、ΔIよりも大きい(すなわち、ΔI≦ΔI+ΔI+ΔIの関係を満たす)ものとする。 Next, based on the calculated ΔI, the control unit 3 applies the droplet application position on the plate surface of the movable plate 611 and the number of droplets at the application position (that is, the weight of the droplet applied to the application position). Find a combination of Hereinafter, a method for obtaining the combination of the application position and the number of droplets at the application position will be described. The sum of increments ΔI A , ΔI B , and ΔI C of later-described inertia moments is larger than ΔI (that is, ΔI ≦ ΔI). satisfy the relationship of a + ΔI B + ΔI C) intended to be.

図6に示すように、可動板611の板面(上面)上には、互いに異なる位置に設けられた複数の液滴付与可能位置P〜P30が定められている。このような液滴付与可能位置P〜P30は、光反射部611上には定められていない。また、本実施形態では、液滴付与可能位置は合計30箇所定められている。
このような液滴付与可能位置P〜P30は、回動中心軸Xに平行な複数の線分L1〜L6と、可動板611の平面視にて回動中心軸Xに直交する複数の線分L7〜L11との交点上に位置している。
As shown in FIG. 6, on the plate surface (upper surface) of the movable plate 611, a plurality of droplet application possible positions P 1 to P 30 provided at different positions are defined. Such droplet application possible positions P 1 to P 30 are not determined on the light reflecting portion 611. In this embodiment, a total of 30 positions where droplets can be applied are determined.
Such droplets can be imparted position P 1 to P 30 has a plurality of line segments L1~L6 parallel to rotational axis X 1, perpendicular to the rotational axis X 1 in plan view of the movable plate 611 It is located on the intersection with a plurality of line segments L7 to L11.

線分L1〜L6のそれぞれは、回動中心軸Xからの距離に基づいて決定される。さらに、線分L1と線分L2、線分L3と線分L4、線分L5と線分L6のそれぞれは、回動中心軸Xに対して対称である。
線分L7は、可動板611の平面視にて、可動板611の重心を通り、回動中心軸Xに直交する線分である。そして、線分L8と線分L9、および、線分L10と線分L11のそれぞれは、線分L7に対して対称である。
Each line segment L1 to L6, are determined based on the distance from the rotational axis X 1. Further, the line segment L1 and the line segment L2, the line L3 and the line segment L4, each of the line segments L5 and the line segment L6, are symmetrical with respect to the rotational axis X 1.
Line L7 is in plan view of the movable plate 611, passes through the center of gravity of the movable plate 611, a line segment which is perpendicular to the rotational axis X 1. The line segment L8 and the line segment L9, and the line segment L10 and the line segment L11 are symmetric with respect to the line segment L7.

液滴付与可能位置P〜P30のそれぞれには、付与することのできる液滴数の上限値が定められている。このような上限値は、液滴付与可能位置P〜P30について、互いに等しく設定されている。ただし、液滴付与可能位置P〜P30について、それぞれ異なる上限値が定められていてもよい。
制御部3は、各液滴付与可能位置P〜P30の回動中心軸Xからの距離(m)および各液滴付与可能位置P〜P30に付与することのできる液滴数の上限値のそれぞれに関するデータ(情報)を有している。そのため、液滴付与可能位置P〜P30のうちの、どの液滴付与可能位置にどれだけの数の液滴を付与すれば、それによる可動板611の回動中心軸Xまわりの慣性モーメントの増加量がΔIと等しくなるかを極めて簡単に求めることができる。
An upper limit value of the number of droplets that can be applied is determined for each of the droplet application possible positions P 1 to P 30 . Such upper limit, the droplets can be imparted position P 1 to P 30, it is set to be equal to each other. However, different upper limit values may be set for the droplet application possible positions P 1 to P 30 .
Control unit 3, the number of droplets that can be applied to the distance (m) and each droplet grantable position P 1 to P 30 from the rotational axis X 1 of each droplet can be imparted position P 1 to P 30 Data (information) on each of the upper limit values. Therefore, if any number of droplets can be applied to any of the droplet application positions P 1 to P 30 , the inertia around the rotation center axis X 1 of the movable plate 611 can be achieved. It can be very easily determined whether the increase in moment is equal to ΔI.

具体的には、まず、制御部3は、線分L1上の液滴付与可能位置P〜Pおよび線分L2上の液滴付与可能位置P〜P10のそれぞれに、前記上限値と等しい滴数の液滴を付与した場合の可動板611の回動中心軸Xまわりの慣性モーメントの増加量(以下、この増加量を「ΔI」とする)と、ΔIとを比較する(S205)。
ΔIがΔIよりも小さい場合には、制御部3は、液滴付与可能位置P〜P10上に付与すべき液滴の液滴数を求める。すなわち、液滴付与可能位置P〜P10上に何滴の液滴を付与すれば、それにより増加する可動板611の回動中心軸Xまわりの慣性モーメントがΔIと等しくなるかを求める。そして、求められた液滴数に基づいて、液滴付与可能位置P〜P10から液滴の付与位置を選択するとともに、選択された付与位置における液滴数を決定する(S206)。
Specifically, first, the control unit 3 applies the upper limit value to each of the droplet application possible positions P 1 to P 5 on the line segment L1 and the liquid droplet application possible positions P 6 to P 10 on the line segment L2. If equal amount of increase in moment of inertia around the rotation center axis X 1 of the movable plate 611 in the case where the number of drops of liquid droplets were applied (hereinafter, the amount of increase and "[Delta] I a") and is compared with the [Delta] I (S205).
[Delta] I is smaller than [Delta] I A, the control unit 3 determines the number of droplets droplets to be imparted on the droplets grantable position P 1 to P 10. That is, how many droplets are applied on the droplet application possible positions P 1 to P 10 to determine whether the inertia moment around the rotation center axis X 1 of the movable plate 611 that is increased is equal to ΔI. . Then, based on the obtained number of droplets, a droplet application position is selected from the droplet application possible positions P 1 to P 10 and the number of droplets at the selected application position is determined (S206).

このとき、制御部3は、選択される付与位置の数が最小となるように、液滴付与可能位置P〜P10から少なくとも1つの付与位置を選択する。例えば、各液滴付与可能位置P〜P10における液滴数の上限値が10滴であり、各液滴付与可能位置P〜P10上に合計36滴の液滴を付与する場合には、各液滴付与可能位置P〜P10から4つの付与位置を選択する。そして、例えば(1)選択した4つの付与位置のうちの3つの付与位置における液滴数を上限値の10滴、残りの1の付与位置における液滴数を6滴としたり、(2)選択した4つの付与位置のそれぞれにおける液滴数を9滴としたりする。これにより、液滴付与装置4の作動時間を短くすることができ、振動系60の共振周波数を効率的に調整することができる。 At this time, the controller 3 selects at least one application position from the droplet application possible positions P 1 to P 10 so that the number of application positions to be selected is minimized. For example, a 10 drops the upper limit value of each droplet can be imparted position P 1 to P 10 in the number of drops, in the case of imparting liquid droplets of a total of 36 drops on each droplet grantable position P 1 to P 10 Selects four application positions from each of the liquid drop application possible positions P 1 to P 10 . For example, (1) the number of droplets at three of the four selected application positions is set to the upper limit of 10 drops, and the number of droplets at the remaining one application position is set to 6; The number of droplets at each of the four application positions is nine. Thereby, the operation time of the droplet applying device 4 can be shortened, and the resonance frequency of the vibration system 60 can be adjusted efficiently.

また、制御部3は、回動中心軸Xに対してなるべく対称となるように、液滴付与可能位置P〜P10から付与位置を選択する。これにより、可動板611の重心を回動中心軸X上に保ちつつ、振動系60の共振周波数を調整することができる。すなわち、極めて優れた回動特性を備えるアクチュエータ6を提供することができる。
また、制御部3は、線分L1上の液滴付与可能位置P〜Pのうち、可動板611の重心を通り、かつ回動中心軸Xに直交する線分に近い方から優先的に付与位置として選択する。すなわち、制御部3は、まず、液滴付与可能位置Pを付与位置として選択し、次に、PまたはPの一方を付与位置として選択し、次に、PまたはPの他方を付与位置として選択し、次に、PまたはPの一方を付与位置として選択し、最後に、PまたはPの他方を付与位置として選択する。これにより、可動板611の平面視にて、可動板611の重心を回動中心軸X上のほぼ中央に保つことができる。その結果、極めて優れた回動特性を備えるアクチュエータ6を提供することができる。液滴付与可能位置P〜P10についても液滴付与可能位置P〜Pと同様であるため、その説明を省略する。
Further, the control unit 3 selects an application position from the droplet application possible positions P 1 to P 10 so as to be as symmetric as possible with respect to the rotation center axis X 1 . Thus, while keeping the center of gravity of the movable plate 611 on the rotational axis X 1, it is possible to adjust the resonance frequency of the vibration system 60. That is, it is possible to provide the actuator 6 having extremely excellent rotation characteristics.
The control unit 3, of the droplet can be imparted position P 1 to P 5 on the line segment L1, preferentially from closer as the center of gravity of the movable plate 611 and perpendicular to the rotational axis X 1 line The position to be assigned is selected. That is, the controller 3 first selects the droplet application possible position P 1 as the application position, then selects either P 2 or P 3 as the application position, and then selects the other of P 2 or P 3 . Is selected as the application position, then either P 4 or P 5 is selected as the application position, and finally the other of P 4 or P 5 is selected as the application position. Thus, it is possible to maintain in the plan view of the movable plate 611, the center of gravity of the movable plate 611 at substantially the center on the rotational axis X 1. As a result, it is possible to provide the actuator 6 having extremely excellent rotation characteristics. Since the droplet application possible positions P 6 to P 10 are the same as the liquid droplet application possible positions P 1 to P 5 , description thereof is omitted.

一方、ΔIがΔIよりも大きい場合には、制御部3は、液滴付与可能位置P〜P10のすべてを液滴の付与位置として選択するとともに、選択したすべての付与位置における液滴数を前記上限値とする(S207)。
そして、線分L3上の液滴付与可能位置P11〜P15および線分L4上の液滴付与可能位置P16〜P20のそれぞれに、前記上限値と等しい液滴数を付与した場合の可動板611の回動中心軸Xまわりの慣性モーメントの増加量(以下、この増加量を「ΔI」とする)と(ΔI−ΔI)とを比較する(S208)。
On the other hand, if [Delta] I is greater than [Delta] I A, the control unit 3 is configured to select all of the droplet can be imparted position P 1 to P 10 as the assigned position of the droplets, drop in all assigned position selected The number is set as the upper limit (S207).
Then, on the line L3 of each of the droplet can be imparted position P 11 to P 15 and the line segment L4 on droplet grantable position P 16 to P 20, in the case of applying the droplet number equal to the upper limit value increase in moment of inertia around the rotation center axis X 1 of the movable plate 611 (hereinafter, this increment is referred to as "[Delta] I B") and comparing the (ΔI-ΔI a) (S208 ).

そして、(ΔI−ΔI)がΔIよりも小さい場合には、制御部3は、液滴付与可能位置P11〜P20上に付与すべき液滴の液滴数を求める。すなわち、液滴付与可能位置P11〜P20上に何滴の液滴を付与すれば、それにより増加する可動板611の回動中心軸Xまわりの慣性モーメントが(ΔI−ΔI)と等しくなるかを求める。そして、求められた液滴数に基づいて、液滴付与可能位置P11〜P20から付与位置を選択するとともに、選択された付与位置における液滴数を決定する(S209)。液滴付与可能位置P11〜P20から付与位置を選択する手段については、液滴付与可能位置P〜P10から付与位置を選択する手段と同様であるため、その説明を省略する。 When (ΔI-ΔI A) is less than [Delta] I B, the control unit 3 determines the number of droplets droplets to be imparted on the droplets grantable position P 11 to P 20. In other words, if any number of droplets are applied on the droplet application possible positions P 11 to P 20 , the inertia moment around the rotation center axis X 1 of the movable plate 611 is increased by (ΔI−ΔI A ). Find if they are equal. Then, based on the number of drops obtained, as well as select the assigned position from the droplets grantable position P 11 to P 20, determines the number of drops in a selected assigned position (S209). The means for selecting the application position from the droplet application possible positions P 11 to P 20 is the same as the means for selecting the application position from the liquid drop application possible positions P 1 to P 10, and thus the description thereof is omitted.

一方、(ΔI−ΔI)がΔIよりも大きい場合には、制御部3は、液滴付与可能位置P11〜P20のすべてを付与位置として選択するとともに、選択したすべての付与位置における液滴数を前記上限値とする(S210)。
ここで、線分L5上の液滴付与可能位置P21〜P25および線分L6の液滴付与可能位置P26〜P30のそれぞれに、前記上限値と等しい液滴数を付与した場合の可動板611の回動中心軸Xまわりの慣性モーメントの増加量(以下、この増加量を「ΔI」とする)は、{ΔI−(ΔI+ΔI)}よりも大きい。
On the other hand, if (ΔI-ΔI A) is larger than [Delta] I B, the control unit 3 is configured to select all of the droplet can be imparted position P 11 to P 20 as the assigned position, in all assigned position selected The number of droplets is set as the upper limit (S210).
Here, the droplet can be imparted position on the line segment L5 P 21 to P 25 and the line segment L6 in each of the droplet can be imparted position P 26 to P 30, in the case of applying the droplet number equal to the upper limit value increase in moment of inertia around the rotation center axis X 1 of the movable plate 611 (hereinafter, this increment is referred to as "[Delta] I C") is larger than {ΔI- (ΔI a + ΔI B )}.

したがって、制御部3は、液滴付与可能位置P21〜P30上に付与すべき液滴の液滴数を求める。すなわち、液滴付与可能位置P21〜P30上に何滴の液滴を付与すれば、それにより増加する可動板611の回動中心軸Xまわりの慣性モーメントが{ΔI−(ΔI+ΔI)}と等しくなるかを求める。そして、求められた液滴数に基づいて、液滴付与可能位置P21〜P30から付与位置を選択するとともに、選択された付与位置における液滴数を決定する(S211)。液滴付与可能位置P21〜P30から付与位置を選択する手段については、液滴付与可能位置P〜P10から付与位置を選択する手段と同様であるため、その説明を省略する。 Therefore, the control unit 3 obtains the number of droplets to be applied on the droplet application possible positions P 21 to P 30 . That is, the liquid when droplets grantable position P 21 imparts to P 30 What drops droplets onto it the moment of inertia around the rotation center axis X 1 of the movable plate 611 to be increased by the {ΔI- (ΔI A + ΔI B )} is determined. Then, based on the obtained number of droplets, the application position is selected from the droplet application possible positions P 21 to P 30 and the number of liquid droplets at the selected application position is determined (S211). The means for selecting the application position from the liquid drop application possible positions P 21 to P 30 is the same as the means for selecting the application position from the liquid drop application possible positions P 1 to P 10 , and a description thereof will be omitted.

このようにして、制御部3は、液滴を付与する付与位置および当該付与位置における液滴数の組み合わせを求める。
以上より、制御部3は、複数の液滴付与可能位置P〜P30のうち、回動中心軸Xに対して遠位に位置する液滴付与可能位置を優先的に液滴の付与位置として選択するように構成されている。これにより、振動系60の共振周波数を調整するために必要な液滴数を少なくすることができ、極めて効率的かつ経済的に振動系60の共振周波数を調整することができる。
In this way, the control unit 3 obtains a combination of the application position for applying the liquid droplets and the number of liquid droplets at the application position.
As described above, the control unit 3 preferentially applies the liquid drop application possible position located distal to the rotation center axis X 1 among the plurality of liquid drop application possible positions P 1 to P 30. It is configured to select as a position. As a result, the number of droplets required for adjusting the resonance frequency of the vibration system 60 can be reduced, and the resonance frequency of the vibration system 60 can be adjusted extremely efficiently and economically.

そして、決定された組み合わせに基づいて、液滴付与装置4を作動させ、可動板611の板面上に液滴を付与した後、それを前述した図示しない固化手段により固化させる(S3)。
このような共振周波数調整装置1(すなわち、共振周波数調整方法)を用いることで、極めて効率的にかつ正確に振動系60の共振周波数を調整することができる。
Then, based on the determined combination, the droplet applying device 4 is operated to apply droplets on the plate surface of the movable plate 611, and then solidify by the solidification means (not shown) (S3).
By using such a resonance frequency adjusting device 1 (that is, a resonance frequency adjusting method), the resonance frequency of the vibration system 60 can be adjusted extremely efficiently and accurately.

また、可動板611の板面上に互いに間隔を隔てて定められた液滴付与可能位置P〜P30から複数の付与位置を選択し、かつ、各付与位置における液滴数の上限値を定めることで、選択された付与部位のそれぞれに付与する液滴の液滴数を少なくすることができる。すなわち、液滴を分散させて付与することができる。これにより、液滴の垂れ、にじみ等を防止することができ、極めて正確に振動系60の共振周波数を調整することができる。 In addition, a plurality of application positions are selected from the drop application possible positions P 1 to P 30 that are determined on the plate surface of the movable plate 611 at intervals, and an upper limit value of the number of liquid drops at each application position is set. By determining, the number of droplets to be applied to each of the selected application sites can be reduced. That is, droplets can be distributed and applied. Thereby, dripping of a droplet, bleeding, etc. can be prevented and the resonant frequency of the vibration system 60 can be adjusted very accurately.

なお、本実施形態では、液滴付与可能位置が30箇所定められているが、振動系60の共振周波数fを目的の共振周波数fへ調整可能であれば、液滴付与可能位置の数は、特に限定されない。液滴付与可能位置の数としては、(1)各付与位置における液滴数の上限値、(2)液体Tの比重(液滴が可動板611で固化したときの比重)、(3)予め予想されるアクチュエータの製造段階での共振周波数のずれ、などを勘案した上で、振動系60の共振周波数のずれを十分に調整することができるような数とすることが好ましい。 In the present embodiment, 30 positions where droplets can be applied are determined. However, if the resonance frequency f 1 of the vibration system 60 can be adjusted to the target resonance frequency f 0 , the number of positions where droplets can be applied. Is not particularly limited. The number of droplet application possible positions includes (1) the upper limit value of the number of droplets at each application position, (2) the specific gravity of the liquid T (specific gravity when the droplet is solidified by the movable plate 611), and (3) in advance. It is preferable to set the number so that the resonance frequency deviation of the vibration system 60 can be sufficiently adjusted in consideration of the expected resonance frequency deviation in the manufacturing stage of the actuator.

<第2実施形態>
次に、本発明の共振周波数調整装置の第2実施形態について説明する。
図9は、本発明の共振周波数調整装置の第2実施形態を示す斜視図、図10は、図9に示す共振周波数調整装置によって共振周波数の調整が行われるアクチュエータが備える可動板の下面図である。なお説明の便宜上、図9中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」と言う。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the resonance frequency adjusting device of the present invention will be described.
FIG. 9 is a perspective view showing a second embodiment of the resonance frequency adjusting device of the present invention, and FIG. 10 is a bottom view of a movable plate provided in an actuator whose resonance frequency is adjusted by the resonance frequency adjusting device shown in FIG. is there. For convenience of explanation, the front side in FIG. 9 is referred to as “upper” and the rear side in FIG. 9 is referred to as “lower”.

以下、第2実施形態の共振周波数調整装置1Aについて、前述した第1実施形態の共振周波数調整装置1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第2実施形態にかかる共振周波数調整装置1Aは、可動板611の下面(光反射部が設けられている面とは反対の面)に、液滴を付与するように構成されている以外は、第1実施形態の共振周波数調整装置1とほぼ同様である。また、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
Hereinafter, the resonance frequency adjustment device 1A of the second embodiment will be described focusing on the differences from the resonance frequency adjustment device 1 of the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
The resonance frequency adjusting device 1A according to the second embodiment of the present invention is configured to apply droplets to the lower surface of the movable plate 611 (the surface opposite to the surface on which the light reflecting portion is provided). Except for this, it is substantially the same as the resonance frequency adjusting apparatus 1 of the first embodiment. The same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment described above.

図9に示すように、共振周波数調整装置1Aは、ステージ5Aの構成が異なる以外は、第1実施形態の共振周波数調整装置1と同様の構成である。
ステージ5Aは、移動手段5上に設けられた基台51と、基台51に対してZ軸に回転可能な回転盤52と、回転盤52上に設けられた固定部材53Aとを有している。
固定部材53Aは、アクチュエータ6のうちの基体61を支持するための部材である。ここで、基体61を固定する際には、基体61が備える可動板611の裏面(光反射部611aとは反対側の面)が図9中の上側を向くように基体61を固定する。このように基体61を固定することで、可動板611の裏面に液滴を付与することができる。
As shown in FIG. 9, the resonance frequency adjusting apparatus 1A has the same configuration as the resonance frequency adjusting apparatus 1 of the first embodiment except that the configuration of the stage 5A is different.
The stage 5 </ b> A includes a base 51 provided on the moving unit 5, a rotating plate 52 that can rotate about the Z axis with respect to the base 51, and a fixing member 53 </ b> A provided on the rotating plate 52. Yes.
The fixing member 53A is a member for supporting the base body 61 of the actuator 6. Here, when fixing the base body 61, the base body 61 is fixed so that the back surface of the movable plate 611 provided on the base body 61 (the surface opposite to the light reflecting portion 611a) faces upward in FIG. By fixing the base body 61 in this way, droplets can be applied to the back surface of the movable plate 611.

また、固定部材53Aには、基体61が備える振動系60を駆動させるための図示しない駆動手段が設けられている。固定部材53Aに固定された基体61には、振動系60を駆動させるための固定電極などの駆動手段が設けられていないため、固定部材53Aに駆動手段を設けることで、ステージ5上にて振動系60を駆動可能とする。
可動板611の裏面には、光反射部611aが設けられていない。そのため、図10に示すように、この裏面には、全域にわたって液滴付与可能位置Pが定められている。したがって、振動系60の共振周波数を広い範囲にて、かつ、正確に調整することができる。また、可動板611の光反射部611aが設けられた面に液滴を付与する場合に比べて可動板611の小型化を図ることもできる。
なお、基体61は、このような共振周波数調整装置1Aによって共振周波数が調整された後に、接合層63を介して支持基板62と接合される。さらに、固定電極651、652が設けられた対向基板64と接合させることでアクチュエータ6が製造されることとなる。
The fixing member 53A is provided with a driving means (not shown) for driving the vibration system 60 provided in the base body 61. Since the base 61 fixed to the fixing member 53A is not provided with driving means such as a fixed electrode for driving the vibration system 60, vibration is generated on the stage 5 by providing the fixing means 53A with driving means. The system 60 can be driven.
A light reflecting portion 611 a is not provided on the back surface of the movable plate 611. For this reason, as shown in FIG. 10, a droplet application possible position P is defined on the back surface over the entire area. Therefore, the resonance frequency of the vibration system 60 can be accurately adjusted in a wide range. In addition, the movable plate 611 can be downsized as compared with the case where droplets are applied to the surface of the movable plate 611 where the light reflecting portion 611a is provided.
The base 61 is bonded to the support substrate 62 through the bonding layer 63 after the resonance frequency is adjusted by the resonance frequency adjusting device 1A. Furthermore, the actuator 6 is manufactured by bonding to the counter substrate 64 provided with the fixed electrodes 651 and 652.

このような第2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。
以上、本発明の共振周波数調整装置および共振周波数調整方法について、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、本発明の共振周波数調整装置では、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。
Also by such 2nd Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be exhibited.
The resonance frequency adjusting device and the resonance frequency adjusting method of the present invention have been described based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, in the resonance frequency adjusting device of the present invention, the configuration of each part can be replaced with any configuration that exhibits the same function, and any configuration can be added.

また、前述した実施形態では、各液滴付与可能位置に付与する液滴の量(質量)が、液滴数により制御されているものについて説明したが、これに限定されず、例えば、制御部によってノズルから吐出される液滴の吐出量を制御し、1回の吐出で所望量の液滴を付与するように構成されていてもよい。
また、前述した実施形態では、互いに平行な複数の線分と、その線分に直交する複数の線分との交点を液滴付与可能位置として決定していたが、液滴付与可能位置の決定方法としては、これに限定されない。例えば、可動板の上面に複数の液滴付与可能位置を無秩序に決定してもよい。また、予め可動板に複数の凹部などを形成しておき、制御部がその凹部を液滴付与可能位置として決定してもよい。
In the above-described embodiment, the amount (mass) of droplets applied to each droplet applicationable position is controlled by the number of droplets. However, the present invention is not limited to this. For example, the control unit The discharge amount of the droplets discharged from the nozzles may be controlled by applying a desired amount of droplets in one discharge.
In the embodiment described above, the intersection point between a plurality of line segments parallel to each other and a plurality of line segments orthogonal to the line segment is determined as the droplet application possible position. The method is not limited to this. For example, a plurality of droplet application possible positions may be randomly determined on the upper surface of the movable plate. In addition, a plurality of recesses or the like may be formed in advance on the movable plate, and the control unit may determine the recesses as positions where droplets can be applied.

本発明の共振周波数調整装置の第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 resonant frequency adjustment apparatus of this invention. 図1に示す共振周波数調整装置により共振周波数の調整が行われるアクチュエータを示す部分断面斜視図である。It is a fragmentary sectional perspective view which shows the actuator by which the resonance frequency is adjusted with the resonance frequency adjustment apparatus shown in FIG. 図2に示すアクチュエータに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 applied to the actuator shown in FIG. 図1に示す共振周波数調整装置が備える測定装置を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the measuring apparatus with which the resonant frequency adjustment apparatus shown in FIG. 1 is provided. 図1に示す共振周波数調整装置が備える液滴付与装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the droplet application apparatus with which the resonant frequency adjustment apparatus shown in FIG. 1 is provided. アクチュエータが備える可動板の上面図である。It is a top view of the movable plate with which an actuator is provided. 図1に示す共振周波数調整装置の作動を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the action | operation of the resonant frequency adjustment apparatus shown in FIG. 図7に示すS2のサブルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the subroutine of S2 shown in FIG. 本発明の共振周波数調整装置の第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 resonant frequency adjustment apparatus of this invention. 図9に示す共振周波数調整装置によって共振周波数の調整が行われるアクチュエータが備える可動板の下面図である。FIG. 10 is a bottom view of a movable plate provided in an actuator whose resonance frequency is adjusted by the resonance frequency adjusting device shown in FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

1、1A‥‥‥共振周波数調整装置 2‥‥‥測定装置(測定手段) 21‥‥‥レーザードップラーベロシティ(LDV) 22‥‥‥FFTアナライザー 3‥‥‥制御部(制御手段) 4‥‥‥液滴付与装置(液滴付与手段) 41‥‥‥タンク 42‥‥‥チューブ 43‥‥‥液滴吐出部 44‥‥‥位置制御装置 5、5A‥‥‥ステージ 51‥‥‥基台 52‥‥‥回転盤 53A‥‥‥固定部材 6‥‥‥アクチュエータ 60‥‥‥振動系 61‥‥‥基体 611‥‥‥可動板 611a‥‥‥光反射部 612‥‥‥支持部 613、614‥‥‥連結部 62‥‥‥支持基板 63‥‥‥接合層 64‥‥‥対向基板 651、652‥‥‥固定電極 7‥‥‥移動装置   1, 1A ... Resonance frequency adjusting device 2 ... Measuring device (measuring means) 21 ... Laser Doppler velocity (LDV) 22 ... FFT analyzer 3 ... Control unit (control means) 4 ... Droplet applicator (droplet applicator) 41 ... tank 42 ... tube 43 ... droplet ejector 44 ... position control device 5, 5A ... stage 51 ... base 52 ... ............ Turnable disk 53A ......... Fixing member 6 ... Actuator 60 ......... Vibration system 61 ...... Base 611 ... Movable plate 611a ... Light reflection part 612 ... Support parts 613, 614 ... ··· Connection 62 ···········································································································

Claims (10)

可動板と、前記可動板に接続された一対の連結部とを有し、前記一対の連結部を捩れ変形させつつ前記可動板を回動させるように構成された振動系の共振周波数を測定する測定手段と、
前記可動板の板面上に、樹脂材料を含む液体の液滴を付与する液滴付与手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記可動板の板面上における前記液滴の付与位置および当該付与位置における液滴数の組み合わせを求め、それを実行するように前記液滴付与手段を制御する制御手段とを有し、
前記測定手段は、前記振動系の共振周波数f と、前記液滴付与手段によって前記可動板の定められた位置に定められた重量の前記液滴を付与し、固化することにより形成された質量片を有する前記振動系の共振周波数f とを測定し、
前記制御手段は、前記質量片の前記可動板の回動中心軸まわりの慣性モーメントIsを求めるとともに、前記慣性モーメントIs、前記共振周波数f および前記共振周波数f に基づいて、前記可動板の前記回動中心軸まわりの慣性モーメントIと、前記一対の連結部の捩れバネ定数Kとを求め、さらに、前記慣性モーメントIs、前記慣性モーメントIおよび前記捩れバネ定数Kに基づいて、前記共振周波数f を、目的の前記振動系の共振周波数f に一致させるために必要な慣性モーメントの増加量ΔIを求め、求められた前記増加量ΔIに基づいて前記組み合わせを求め、求められた前記組み合わせに基づいて前記液滴付与手段を作動させ、
前記液滴付与手段によって前記可動板の板面上に前記液滴を付与した後、それを硬化または固化させて、前記可動板の回動中心軸まわりの慣性モーメントを増加させることにより、前記振動系の共振周波数を調整するように構成されていることを特徴とする共振周波数調整装置。
Measuring a resonance frequency of a vibration system having a movable plate and a pair of connecting portions connected to the movable plate and configured to rotate the movable plate while twisting and deforming the pair of connecting portions. Measuring means;
Droplet application means for applying liquid droplets containing a resin material on the plate surface of the movable plate;
Based on the measurement result of the measuring means, the combination of the droplet application position on the plate surface of the movable plate and the number of droplets at the application position is obtained, and the droplet application means is controlled to execute it. Control means to
The measuring unit applies the liquid droplet having a predetermined weight to a predetermined position of the movable plate by the resonance frequency f 1 of the vibration system and the liquid droplet applying unit, and forms a mass. Measuring the resonance frequency f 2 of the vibration system having a piece ;
The control means obtains an inertia moment Is of the mass piece around the rotation center axis of the movable plate, and based on the inertia moment Is, the resonance frequency f 1 and the resonance frequency f 2 , An inertia moment I about the rotation center axis and a torsion spring constant K of the pair of connecting portions are obtained, and further, the resonance frequency is calculated based on the inertia moment Is, the inertia moment I, and the torsion spring constant K. The amount of inertia moment increase ΔI necessary to match f 2 with the target resonance frequency f 0 of the vibration system is obtained, the combination is obtained based on the obtained amount of increase ΔI, and the obtained combination is obtained. Activating the droplet applying means based on
After the application of the droplets on the plate surface of the movable plate by the droplet applying means, it is cured or solidified, by increasing the moment of inertia about the central axis of rotation of the movable plate, the vibrating A resonance frequency adjusting device configured to adjust a resonance frequency of a system.
前記制御手段は、前記可動板の板面上における前記可動板の回動中心軸から遠位の部位を優先的に前記液滴の付与位置とするように構成されている請求項1に記載の共振周波数調整装置。   The said control means is comprised so that the site | part distal from the rotation center axis | shaft of the said movable plate on the board surface of the said movable plate may be preferentially made into the application position of the said droplet. Resonance frequency adjustment device. 前記制御手段は、前記可動板の重心を通り、かつ、前記回動中心軸に直交する線分に近い位置を優先的に前記液滴の付与位置とするように構成されている請求項1または2に記載の共振周波数調整装置。   2. The control unit is configured to preferentially set a position close to a line segment passing through the center of gravity of the movable plate and orthogonal to the rotation center axis as the droplet application position. 2. The resonance frequency adjusting device according to 2. 前記制御手段は、前記液滴の付与位置を複数決定し、
前記各付与位置における液滴数には、上限値が定められている請求項1ないし3のいずれかに記載の共振周波数調整装置。
The control means determines a plurality of droplet application positions,
4. The resonance frequency adjusting device according to claim 1, wherein an upper limit value is set for the number of droplets at each application position.
前記可動板の一方の面には、光反射性を有する光反射部が設けられており、
前記制御部は、前記可動板の前記光反射部が設けられている面とは反対の面上にて、前記液滴の付与部位を決定するように構成されている請求項1ないし4のいずれかに記載の共振周波数調整装置。
A light reflecting portion having light reflectivity is provided on one surface of the movable plate,
5. The control unit according to claim 1, wherein the control unit is configured to determine an application site of the droplet on a surface opposite to a surface of the movable plate on which the light reflecting unit is provided. The resonance frequency adjusting device according to claim 1.
前記可動板の一方の面には、光反射性を有する光反射部が設けられており、
前記制御部は、前記可動板の前記光反射部が設けられている面上にて、前記液滴の付与部位を決定するように構成されている請求項1ないし4のいずれかに記載の共振周波数調整装置。
A light reflecting portion having light reflectivity is provided on one surface of the movable plate,
5. The resonance according to claim 1, wherein the control unit is configured to determine an application site of the droplet on a surface of the movable plate on which the light reflecting unit is provided. Frequency adjustment device.
可動板と、前記可動板に接続された一対の連結部とを有し、前記一対の連結部を捩れ変形させつつ前記可動板を回動させるように構成された振動系の共振周波数を、前記可動板の板面上に樹脂材料を含む液体の液滴を付与することで調整する共振周波数調整方法であって、
前記振動系の共振周波数 を測定する第1の工程と、
前記第1の工程の測定結果に基づいて、前記可動板の板面上における前記液滴の付与位置および当該付与位置における液滴数の組み合わせを求める第2の工程と、
前記第2の工程で求められた前記組み合わせに基づいて前記可動板の板面上に前記液滴を付与したのち、それを硬化または固化させる第3の工程とを有し、
前記第2の工程は、前記可動板の定められた位置に定められた重量の前記液滴を付与し固化することにより質量片を形成し、前記質量片の前記可動板の回動中心軸まわりの慣性モーメントIsと、前記質量片が形成された前記可動板を有する前記振動系の共振周波数f とを求める工程と、
前記慣性モーメントIs、前記共振周波数f および前記共振周波数f とに基づいて、前記可動板の前記回動中心軸まわりの慣性モーメントIと、一対の連結部の捩れバネ定数Kとを求める工程と、
前記慣性モーメントIs、前記慣性モーメントIおよび前記捩れバネ定数Kに基づいて、前記共振周波数f を、目的の前記振動系の共振周波数f に一致させるために必要な慣性モーメントの増加量ΔIを求める工程と、
求められた前記増加量ΔIに基づいて、前記可動板上の前記液滴を付与する付与位置および前記付与位置に付与する前記液滴の重量の組み合わせを求める工程とを有することを特徴とする共振周波数調整方法。
A resonance frequency of a vibration system having a movable plate and a pair of coupling portions connected to the movable plate and configured to rotate the movable plate while twisting and deforming the pair of coupling portions, A resonance frequency adjustment method for adjusting by applying a liquid droplet containing a resin material on the plate surface of the movable plate,
A first step of measuring a resonance frequency f 1 of the vibration system;
A second step of obtaining a combination of the droplet application position on the plate surface of the movable plate and the number of droplets at the application position based on the measurement result of the first step;
A third step of curing or solidifying the droplet after applying the droplet on the plate surface of the movable plate based on the combination obtained in the second step ;
In the second step, a mass piece is formed by applying and solidifying the droplet having a predetermined weight at a predetermined position of the movable plate, and the mass piece is rotated around a rotation center axis of the movable plate. the inertia moment is of the steps of determining a resonant frequency f 2 of the vibration system having the above movable plate said mass piece is formed,
The moment of inertia Is, on the basis of the resonance frequency f 1 and the resonance frequency f 2, the step of determining the moment of inertia I about the central axis of rotation of the movable plate, and a torsion spring constant K of the pair of connecting portions When,
The moment of inertia Is, on the basis of the moment of inertia I and the torsional spring constant K, the resonance frequency f 2, the increment ΔI of inertia required to match the resonance frequency f 0 of the vibration system of the object The desired process;
And a step of obtaining a combination of an application position for applying the droplet on the movable plate and a weight of the liquid droplet applied to the application position based on the obtained increase amount ΔI. Frequency adjustment method.
前記第2の工程では、前記可動板の板面上における前記可動板の回動中心軸から遠位の部位を優先的に前記液滴の付与位置とする請求項7に記載の共振周波数調整方法。   The resonance frequency adjusting method according to claim 7, wherein in the second step, a portion of the movable plate on the surface of the movable plate that is distal from the rotation center axis of the movable plate is preferentially set as the droplet application position. . 前記第2の工程では、前記可動板の重心を通り、かつ、前記回動中心軸に直交する線分に近い位置を優先的に前記液滴の付与位置とする請求項7または8に記載の共振周波数調整方法。   The said 2nd process WHEREIN: The position close to the line segment which passes through the gravity center of the said movable plate and is orthogonal to the said rotation center axis is made into the application position of the said droplet preferentially. Resonance frequency adjustment method. 前記第2の工程では、前記液滴の付与位置を複数決定し、
前記各付与位置における液滴数には、上限値が定められている請求項7ないし9のいずれかに記載の共振周波数調整方法。
In the second step, a plurality of droplet application positions are determined,
The resonance frequency adjusting method according to claim 7, wherein an upper limit value is set for the number of droplets at each application position.
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