JP4984690B2 - Actuator - Google Patents

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Description

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

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

このような捩り振動子で構成されたアクチュエータにあっては、その共振周波数で駆動すると、安定的に駆動することができる。そのため、アクチュエータを設置する機器の種類などの使用目的に応じた周波数で共振するようにアクチュエータを設計する必要がある。
しかしながら、特許文献１にかかるアクチュエータにあっては、使用目的ごとに設計を行っていたため、一旦製造した後は一定の共振周波数でしか駆動させることができない。したがって、使用目的ごとに製造ラインを設けなければならず、アクチュエータの高コスト化を招いていた。 An actuator composed of such a torsional vibrator can be driven stably when driven at the resonance frequency. Therefore, it is necessary to design the actuator so that it resonates at a frequency corresponding to the purpose of use such as the type of equipment in which the actuator is installed.
However, since the actuator according to Patent Document 1 is designed for each purpose of use, it can be driven only at a certain resonance frequency once manufactured. Therefore, a production line must be provided for each purpose of use, leading to high cost of the actuator.

特許文献２には、製造後に共振周波数を変更させることのできるアクチュエータが開示されている。特許文献２にかかるアクチュエータは、振動子と捩りバネとを備える基板と、この基板を下方から支持する支持基板とを有している。このようなアクチュエータには、支持基板の面上であって、振動子に対応する部分に１対の導電層が設けられている。そして、この伝導層と振動子の間に静電引力を付与して、振動子を支持基板側（すなわち、振動子の面に対して垂直な方向）に変位させることで、振動子の共振周波数を変更するように構成されている。   Patent Document 2 discloses an actuator that can change the resonance frequency after manufacturing. The actuator according to Patent Document 2 includes a substrate including a vibrator and a torsion spring, and a support substrate that supports the substrate from below. Such an actuator is provided with a pair of conductive layers on the surface of the support substrate and corresponding to the vibrator. Then, by applying an electrostatic attractive force between the conductive layer and the vibrator and displacing the vibrator to the support substrate side (that is, a direction perpendicular to the face of the vibrator), the resonance frequency of the vibrator Is configured to change.

しかし、特許文献２のような共振周波数を変更する手段を光走査により描画を行うためのアクチュエータに応用した場合には、レーザーなどの光を照射する光源とその光を反射させる振動子との距離が変化してしまう。これにより、光源から照射された光を振動子の回動により、走査対象の所望の走査位置に照射させることが困難となる。その結果、アクチュエータが所望の回動特性（振動特性）を発揮することができないという問題が生じる。   However, when the means for changing the resonance frequency as in Patent Document 2 is applied to an actuator for performing drawing by optical scanning, the distance between a light source that emits light such as a laser and a vibrator that reflects the light Will change. Thereby, it becomes difficult to irradiate the light irradiated from the light source to a desired scanning position to be scanned by the rotation of the vibrator. As a result, there arises a problem that the actuator cannot exhibit a desired rotation characteristic (vibration characteristic).

特開平７−９２４０９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-92409 特開２００１−８２９６４号公報JP 2001-82964 A

本発明の目的は、共振周波数を変更し、安定した駆動を行うことができるアクチュエータを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an actuator capable of changing the resonance frequency and performing stable driving.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエータは、板状をなす質量部と、前記質量部を支持する一対の支持部と、前記質量部と前記支持部との間に設けられた一対の駆動部と、前記駆動部を前記支持部に対して回動可能とするように、前記駆動部と前記支持部とを連結する弾性変形可能な一対の第１の弾性部と、前記質量部を前記駆動部に対して回動可能とするように、前記駆動部と前記質量部とを連結する弾性変形可能な一対の第２の弾性部と、前記一対の支持部が設けられた支持基板と、前記質量部を回動させる駆動手段とを有し、前記駆動手段を作動することにより、前記一対の第１の弾性部を捩れ変形させながら前記一対の駆動部を回動させ、これに伴って前記一対の第２の弾性部を捩れ変形させながら前記質量部を回動させるよう構成されたアクチュエータであって、
前記一対の支持部は、それぞれ、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸を介して対向配置された一対の第１の支持部材および第２の支持部材を有し、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材は、それぞれ、前記支持基板に対して、前記質量部の面に垂直な方向での移動が規制され、かつ、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸に直交する方向への移動が可能となるように設けられており、
前記一対の第１の弾性部は、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸を介して対向配置された一対の連結部材を有し、前記一対の連結部材のうちの一方の連結部材は、前記第１の支持部材と前記駆動部とを連結し、他方の連結部材は、前記第２の支持部材と前記駆動部とを連結しており、
前記一対の支持部のうちの少なくとも一方の支持部について、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材の離間距離を変更することにより、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部に生じる張力を変更し、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部のバネ定数を変更する変更手段を有し、
前記変更手段は、第１の雄ネジ部および前記第１の雄ネジ部と逆ネジの関係にある第２の雄ネジ部が形成され、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸と直交する方向に延在するように、また各前記支持部に対応するように設けられた一対のスクリュ軸と、各前記支持部について、前記第１の支持部材に形成され、前記第１の雄ネジ部と螺合する第１の雌ネジと、前記第２の支持部材に形成され、前記第２の雄ネジ部と螺合する第２の雌ネジとを有し、前記一対のスクリュ軸のうちの少なくとも一方のスクリュ軸を回転することにより、回転する前記スクリュ軸に対応する前記第１の支持部材および前記第２の支持部材を互いに離間する方向または互いに接近する方向に等しい距離移動させ、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部に生じる張力を変更し、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部のバネ定数を変更するよう構成されていることを特徴とする。 Such an object is achieved by the present invention described below.
The actuator of the present invention includes a plate-shaped mass unit, a pair of support units that support the mass unit, a pair of drive units provided between the mass unit and the support unit, and the drive unit. A pair of elastically deformable first elastic parts that connect the drive part and the support part and the mass part are rotated with respect to the drive part so as to be rotatable with respect to the support part. In order to enable, a pair of elastically deformable second elastic parts that connect the drive part and the mass part, a support substrate provided with the pair of support parts, and the mass part are rotated. And driving the drive means to rotate the pair of drive parts while twisting and deforming the pair of first elastic parts, and accordingly, the pair of second elastic parts. Actuator configured to rotate the mass part while twisting and deforming the part A data,
Each of the pair of support portions includes a pair of first support members and second support members disposed to face each other via a rotation center axis of the mass portion in a plan view of the mass portion. Each of the first support member and the second support member is restricted from moving in a direction perpendicular to the surface of the mass unit with respect to the support substrate, and in a plan view of the mass unit. The mass part is provided so as to be movable in a direction perpendicular to the rotation center axis of the mass part,
The pair of first elastic portions includes a pair of connecting members disposed to face each other via a rotation center axis of the mass portion in a plan view of the mass portion, and of the pair of connecting members, One connection member connects the first support member and the drive unit, and the other connection member connects the second support member and the drive unit,
By changing the separation distance between the first support member and the second support member for at least one of the pair of support portions, the pair of first elastic portions and the pair of first portions are changed. Change means for changing the tension generated in the two elastic parts, and changing the spring constants of the pair of first elastic parts and the pair of second elastic parts,
The changing means includes a first male screw portion and a second male screw portion having a reverse screw relationship with the first male screw portion, and the mass portion is rotated in a plan view of the mass portion. A pair of screw shafts provided so as to extend in a direction orthogonal to the moving center axis and corresponding to each of the support portions, and each of the support portions is formed on the first support member, A first female screw that is screwed with the first male screw part; and a second female screw that is formed on the second support member and is screwed with the second male screw part. By rotating at least one of the screw shafts, the first support member and the second support member corresponding to the rotating screw shaft are equal to the direction separating or approaching each other. The distance is moved, the pair of first elastic portions and the one Second to change the tension generated in the elastic portion, characterized in that it is configured to change the pair of first elastic part and said pair of spring constant of the second elastic portion.

本発明のアクチュエータは、板状をなす質量部と、前記質量部を支持する一対の支持部と、前記質量部と前記支持部との間に設けられた一対の駆動部と、前記駆動部を前記支持部に対して回動可能とするように、前記駆動部と前記支持部とを連結する弾性変形可能な一対の第１の弾性部と、前記質量部を前記駆動部に対して回動可能とするように、前記駆動部と前記質量部とを連結する弾性変形可能な一対の第２の弾性部と、前記一対の支持部が設けられた支持基板と、前記質量部を回動させる駆動手段とを有し、前記駆動手段を作動することにより、前記一対の第１の弾性部を捩れ変形させながら前記一対の駆動部を回動させ、これに伴って前記一対の第２の弾性部を捩れ変形させながら前記質量部を回動させるよう構成されたアクチュエータであって、  The actuator of the present invention includes a plate-shaped mass unit, a pair of support units that support the mass unit, a pair of drive units provided between the mass unit and the support unit, and the drive unit. A pair of elastically deformable first elastic parts that connect the drive part and the support part and the mass part are rotated with respect to the drive part so as to be rotatable with respect to the support part. In order to enable, a pair of elastically deformable second elastic parts that connect the drive part and the mass part, a support substrate provided with the pair of support parts, and the mass part are rotated. And driving the drive means to rotate the pair of drive parts while twisting and deforming the pair of first elastic parts, and accordingly, the pair of second elastic parts. Actuator configured to rotate the mass part while twisting and deforming the part A data,
前記一対の支持部は、それぞれ、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸を介して対向配置された一対の第１の支持部材および第２の支持部材を有し、前記第１の支持部材は、前記支持基板に対して固定的に設けられ、前記第２の支持部材は、前記質量部の面に垂直な方向での移動が規制され、かつ、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸と直交する方向への移動が可能となるように設けられており、  Each of the pair of support portions includes a pair of first support members and second support members disposed to face each other via a rotation center axis of the mass portion in a plan view of the mass portion. The first support member is fixedly provided to the support substrate, the second support member is restricted from moving in a direction perpendicular to the surface of the mass unit, and the mass unit In plan view, the mass part is provided so as to be movable in a direction orthogonal to the rotation center axis,
前記一対の第１の弾性部は、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸を介して対向配置された一対の連結部材を有し、前記一対の連結部材のうちの一方の連結部材は、前記第１の支持部材と前記駆動部とを連結し、他方の連結部材は、前記第２の支持部材と前記駆動部とを連結しており、  The pair of first elastic portions includes a pair of connecting members disposed to face each other via a rotation center axis of the mass portion in a plan view of the mass portion, and of the pair of connecting members, One connection member connects the first support member and the drive unit, and the other connection member connects the second support member and the drive unit,
前記一対の支持部のうちの少なくとも一方の支持部について、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材の離間距離を変更することにより、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部に生じる張力を変更し、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部のバネ定数を変更する変更手段を有し、  By changing the separation distance between the first support member and the second support member for at least one of the pair of support portions, the pair of first elastic portions and the pair of first portions are changed. Change means for changing the tension generated in the two elastic parts, and changing the spring constants of the pair of first elastic parts and the pair of second elastic parts,
前記変更手段は、雄ネジ部が形成され、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸と直交する方向に延在するとともに各前記支持部に対応するように設けられ、前記第１の支持部材に回転可能に支持された一対のスクリュ軸と、各前記支持部について、前記第２の支持部材に形成され、前記雄ネジ部と螺合する雌ネジとを有し、前記一対のスクリュ軸のうちの少なくとも一方のスクリュ軸を回転することにより、回転する前記スクリュ軸に対応する前記第２の支持部材を、前記第１の支持部材に対して離間する方向または接近する方向に移動させ、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部に生じる張力を変更し、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部のバネ定数を変更するよう構成されていることを特徴とする。  The changing means is provided with a male screw portion extending in a direction orthogonal to the rotation center axis of the mass portion and corresponding to each support portion in a plan view of the mass portion, A pair of screw shafts rotatably supported by the first support member; and for each of the support portions, a female screw formed on the second support member and screwed with the male screw portion; By rotating at least one of the pair of screw shafts, the second support member corresponding to the rotating screw shaft moves away from or approaches the first support member. Moving in the direction, changing the tension generated in the pair of first elastic portions and the pair of second elastic portions, and changing the spring constants of the pair of first elastic portions and the pair of second elastic portions. That it is configured to change And butterflies.

本発明のアクチュエータでは、前記質量部には、光反射性を有する光反射部が設けられていることが好ましい。
これにより、優れた走査性を発揮するアクチュエータを提供することができる。 In the actuator according to the aspect of the invention, it is preferable that the mass portion is provided with a light reflecting portion having light reflectivity.
Thereby, the actuator which exhibits the outstanding scanning property can be provided.

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

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

このようなアクチュエータ１にあっては、後述する１対の電極３２、３３に電圧を印加することにより、１対の第１の弾性部２４２、２５２を捩れ変形させながら、１対の駆動部２４１、２５１を回動させ、これに伴って、１対の第２の弾性部２４３、２５３を捩れ変形させながら質量部２１を回動させる。このとき、１対の駆動部２４１、２５１および質量部２１は、それぞれ、図１に示す回動中心軸Ｘを中心にして回動する。
また、このようなアクチュエータ１にあっては、後述する変更手段４により、１対の支持部２２、２３の互いの位置関係を変更することにより、各弾性部２４、２５に生じる張力を変更し、各弾性部２４、２５のバネ定数を変更することができる。 In such an actuator 1, by applying a voltage to a pair of electrodes 32 and 33, which will be described later, the pair of first elastic portions 242 and 252 is twisted and deformed, and the pair of drive portions 241 251 and the mass portion 21 are rotated while twisting and deforming the pair of second elastic portions 243 and 253. At this time, the pair of drive units 241 and 251 and the mass unit 21 rotate about the rotation center axis X shown in FIG.
Moreover, in such an actuator 1, the tension | tensile_strength which arises in each elastic part 24 and 25 is changed by changing the mutual positional relationship of a pair of support parts 22 and 23 by the changing means 4 mentioned later. The spring constant of each elastic part 24, 25 can be changed.

１対の駆動部２４１、２５１は、それぞれ、板状をなし、互いにほぼ同一寸法でほぼ同一形状をなしている。
また、１対の駆動部２４１、２５１の間には、質量部２１が設けられており、１対の駆動部２４１、２５１は、質量部２１における平面視にて、質量部２１を中心として、ほぼ左右対称となるように設けられている。同様に、１対の第１の弾性部２４２、２５２は、質量部２１における平面視にて、質量部２１を中心として、ほぼ左右対称となるように設けられており、１対の第２の弾性部２４３、２５３は、質量部２１における平面視にて、質量部２１を中心として、ほぼ左右対称となるように設けられている。また、１対の支持部２２、２３は、質量部２１における平面視にて、質量部２１を中心として、ほぼ左右対称となるように設けられている。すなわち、本実施形態にかかるアクチュエータ１は、質量部２１における平面視にて、質量部２１を中心として、ほぼ左右対称となるように形成されている。 The pair of drive units 241 and 251 each have a plate shape, and have substantially the same size and the same shape.
In addition, the mass unit 21 is provided between the pair of drive units 241 and 251, and the pair of drive units 241 and 251 centered on the mass unit 21 in a plan view of the mass unit 21. It is provided so as to be almost symmetrical. Similarly, the pair of first elastic portions 242 and 252 are provided so as to be substantially symmetric with respect to the mass portion 21 in a plan view of the mass portion 21, and the pair of second elastic portions 242 and 252. The elastic portions 243 and 253 are provided so as to be substantially symmetrical with respect to the mass portion 21 in plan view in the mass portion 21. In addition, the pair of support portions 22 and 23 are provided so as to be substantially symmetrical with respect to the mass portion 21 in plan view of the mass portion 21. That is, the actuator 1 according to the present embodiment is formed so as to be substantially bilaterally symmetric with respect to the mass portion 21 in a plan view of the mass portion 21.

質量部２１は、板状をなし、その板面に光反射部２１１が設けられている。これにより、アクチュエータ１を光スキャナ、光アッテネータ、光スイッチなどの光デバイスに適用することができる。
このような駆動部２４１、２５１および質量部２１にあっては、駆動部２４１が第１の弾性部２４２を介して支持部２２に接続され、質量部２１が第２の弾性部２４３を介して駆動部２４１に接続されている。これと同様に、駆動部２５１が第１の弾性部２５２を介して支持部２３に接続され、質量部２１が第２の弾性部２５３を介して駆動部２５１に接続されている。
また、弾性部２４のうち、第１の弾性部２４２および第２の弾性部２４３は、弾性変形（主として捩れ変形）可能な棒状部材である。これと同様に、弾性部２５のうち、第１の弾性部２５２および第２の弾性部２５３は、弾性変形可能な棒状部材である。 The mass portion 21 has a plate shape, and the light reflecting portion 211 is provided on the plate surface. Thereby, the actuator 1 can be applied to optical devices such as an optical scanner, an optical attenuator, and an optical switch.
In the driving units 241 and 251 and the mass unit 21, the driving unit 241 is connected to the support unit 22 through the first elastic unit 242, and the mass unit 21 is connected through the second elastic unit 243. It is connected to the drive unit 241. Similarly, the drive unit 251 is connected to the support unit 23 through the first elastic unit 252, and the mass unit 21 is connected to the drive unit 251 through the second elastic unit 253.
Of the elastic portion 24, the first elastic portion 242 and the second elastic portion 243 are rod-like members that can be elastically deformed (mainly torsional deformation). Similarly, the first elastic portion 252 and the second elastic portion 253 of the elastic portion 25 are rod-shaped members that can be elastically deformed.

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

第２の弾性部２４３は、質量部２１を駆動部２４１に対して回動可能とするように、質量部２１と駆動部２４１とを連結している。これと同様に、第２の弾性部２５３は、質量部２１を駆動部２５１に対して回動可能とするように、質量部２１と駆動部２５１とを連結している。
このような第１の弾性部２４２、２５２および第２の弾性部２４３、２５３は、同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）Ｘとして、駆動部２４１が支持部２２に対して回動可能となっており、また、駆動部２５１が支持部２３に対して回動可能となっている。さらに、質量部２１が駆動部２４１、２５１に対して回動可能となっている。 The second elastic portion 243 connects the mass portion 21 and the drive portion 241 so that the mass portion 21 can be rotated with respect to the drive portion 241. Similarly, the second elastic portion 253 connects the mass portion 21 and the drive portion 251 so that the mass portion 21 can be rotated with respect to the drive portion 251.
The first elastic parts 242 and 252 and the second elastic parts 243 and 253 are provided coaxially, and the drive part 241 uses the support part 22 as a rotation center axis (rotation axis) X. Further, the drive unit 251 can rotate with respect to the support unit 23. Further, the mass portion 21 is rotatable with respect to the drive portions 241 and 251.

このように、基体２は、駆動部２４１、２５１と第１の弾性部２４２、２５２とで構成された第１の振動系と、質量部２１と第２の弾性部２４３、２５３とで構成された第２の振動系とを有する。すなわち、基体２は、第１の振動系および第２の振動系からなる２自由度振動系を有する。
このような２自由度振動系は、基体２の全体の厚さよりも薄く形成されているとともに、図２にて上下方向で基体２の上部に位置している。言い換えすれば、基体２には、基体２の全体の厚さよりも薄い部分が形成されており、この薄い部分に異形孔が形成されることにより、質量部２１と駆動部２４１、２５１と第１の弾性部２４２、２５２と第２の弾性部２４３、２５３とが形成されている。 As described above, the base body 2 includes the first vibration system including the drive units 241 and 251 and the first elastic units 242 and 252, and the mass unit 21 and the second elastic units 243 and 253. And a second vibration system. That is, the base body 2 has a two-degree-of-freedom vibration system including a first vibration system and a second vibration system.
Such a two-degree-of-freedom vibration system is formed thinner than the entire thickness of the base 2 and is positioned above the base 2 in the vertical direction in FIG. In other words, the base 2 is formed with a portion thinner than the entire thickness of the base 2, and a deformed hole is formed in the thin portion, whereby the mass portion 21, the drive portions 241, 251, and the first portion are formed. The elastic portions 242 and 252 and the second elastic portions 243 and 253 are formed.

本実施形態では、前記薄肉部の上面が支持部２２、２３の上面と同一面上に位置することにより、前記薄い部分の下方には、質量部２１および駆動部２４１、２５１の回動のための空間（凹部）２８が形成されている。
このような基体２は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、質量部２１と、駆動部２４１、２５１と、支持部２２、２３と、第１の弾性部２４２、２５２と、第２の弾性部２４３、２５３とが一体的に形成されている。 In the present embodiment, the upper surface of the thin portion is positioned on the same plane as the upper surfaces of the support portions 22 and 23, so that the mass portion 21 and the drive portions 241 and 251 are rotated below the thin portion. The space (concave portion) 28 is formed.
Such a base body 2 is made of, for example, silicon as a main material, and includes a mass portion 21, drive portions 241 and 251, support portions 22 and 23, first elastic portions 242 and 252, The elastic portions 243 and 253 are integrally formed.

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

このような基体２に対して、スクリュ軸４１が、図１に示すように、支持部２２および支持部２３に係合するように設けられている。
具体的には、棒状のスクリュ軸４１は、図２に示すように、雄ネジ部（第１の雄ネジ部）４１１と、雄ネジ部４１１と逆ネジの関係にある雄ネジ部（第２の雄ネジ部）４１２とを有する。一方、支持部２２には、雄ネジ部４１１の回転に追従して移動する雌ネジ（第１の雌ネジ。以下「従属部」とも言う）４２が形成され、同様に、支持部２２には、雄ネジ部４１２の回転に追従して移動する雌ネジ（第２の雌ネジ。以下「従属部」とも言う）４３が形成されている。そして、雄ネジ部４１１と雌ネジ４２とが螺合し、かつ、雄ネジ部４１２と雌ネジ４３とが螺合するようにスクリュ軸４１が回転可能に設けられている。 As shown in FIG. 1, a screw shaft 41 is provided on such a base 2 so as to engage with the support portion 22 and the support portion 23.
Specifically, as shown in FIG. 2, the rod-shaped screw shaft 41 includes a male screw portion (first male screw portion) 411 and a male screw portion (second screw thread) that is in a reverse screw relationship with the male screw portion 411 . 412 ) . On the other hand, the support portion 22 is formed with a female screw (first female screw; hereinafter also referred to as “dependent portion”) 42 that moves following the rotation of the male screw portion 411 . A female screw (second female screw, hereinafter also referred to as “dependent portion”) 43 that moves following the rotation of the male screw portion 412 is formed. The screw shaft 41 is rotatably provided so that the male screw portion 411 and the female screw 42 are screwed together and the male screw portion 412 and the female screw 43 are screwed together.

また、スクリュ軸４１は、回動中心軸Ｘと平行な方向へ延在するよう設けられているため、支持部２２および支持部２３は、回動中心軸Ｘと平行な方向（図１中の矢印方向）へ移動する。
また、スクリュ軸４１は、回動中心軸Ｘ（すなわち、弾性部２４、２５）の直下に設けられているため、質量部２１および駆動部２４１、２５１の振動角を大きくすることができる。 Further, since the screw shaft 41 is provided so as to extend in a direction parallel to the rotation center axis X, the support portion 22 and the support portion 23 are arranged in a direction parallel to the rotation center axis X (in FIG. 1). Move in the direction of the arrow).
Further, since the screw shaft 41 is provided immediately below the rotation center axis X (that is, the elastic portions 24 and 25), the vibration angles of the mass portion 21 and the drive portions 241 and 251 can be increased.

本実施形態のアクチュエータでは、従属部４２および従属部４３は、雌ネジで構成されている。これにより、スクリュ軸４１の回転に対する追従性を向上させることができる。なお、スクリュ軸４１の回転に追従することができれば従属部４２、４３の構成は、本実施形態に限定させず、例えば、単なる突起のようなものであってもよい。この場合には、アクチュエータ１の製造の簡易化を図ることができる。
なお、本実施形態では、雌ネジ（従属部）４２、４３を支持部２２、２３に設けているが、スクリュ軸４１の回転による従属部４２、４３の移動に伴って、支持部２２、２３の位置を変更することができれば、これに限定されず、例えば、支持部２２、２３と固定的に設けられた図示しない部材に従属部４２、４３が設けられていてもよい。 In the actuator of the present embodiment, the dependent portion 42 and the dependent portion 43 are constituted by female screws. Thereby, the followability with respect to the rotation of the screw shaft 41 can be improved. In addition, if the rotation of the screw shaft 41 can be followed, the structure of the subordinate parts 42 and 43 is not limited to this embodiment, For example, it may be a mere protrusion. In this case, the manufacturing of the actuator 1 can be simplified.
In this embodiment, the female screws (subordinate portions) 42 and 43 are provided on the support portions 22 and 23, but as the subordinate portions 42 and 43 are moved by the rotation of the screw shaft 41, the support portions 22 and 23 are provided. However, it is not limited to this, for example, the subordinate parts 42 and 43 may be provided in the member which is fixedly provided with the support parts 22 and 23, and is not shown in figure.

このような基体２は、図１に示すように、支持基板３上に設けられている。
支持基板３は、質量部２１の面に平行な面を有しており、支持部２２、２３が支持基板３上に設けられている。このように、基体２を支持基板３上に設けることにより、アクチュエータ１（特に支持部２２、２３）の強度（剛性など）を高めることができ、質量部２１を１対の支持部２２、２３に対して安定的に回動させることができる。その結果、アクチュエータ１は、優れた回動特性を発揮することができる。 Such a substrate 2 is provided on a support substrate 3 as shown in FIG.
The support substrate 3 has a surface parallel to the surface of the mass portion 21, and the support portions 22 and 23 are provided on the support substrate 3. Thus, by providing the base body 2 on the support substrate 3, the strength (rigidity, etc.) of the actuator 1 (particularly the support portions 22, 23) can be increased, and the mass portion 21 is replaced with the pair of support portions 22, 23. Can be stably rotated. As a result, the actuator 1 can exhibit excellent rotation characteristics.

具体的には、支持基板３には、開口部３１とガイド溝３５、３６が形成されている。
開口部３１は、質量部２１に対応する部分に形成されており、質量部２１が回動（振動）する際に、支持基板３に接触するのを防止する逃げ部を構成する。開口部（逃げ部）３１を設けることにより、アクチュエータ１全体の大型化を防止しつつ、質量部２１の振れ角（振幅）をより大きく設定することができる。 Specifically, an opening 31 and guide grooves 35 and 36 are formed in the support substrate 3.
The opening 31 is formed in a portion corresponding to the mass portion 21 and constitutes an escape portion that prevents the mass portion 21 from contacting the support substrate 3 when the mass portion 21 rotates (vibrates). By providing the opening (escape portion) 31, the deflection angle (amplitude) of the mass portion 21 can be set larger while preventing the actuator 1 from being enlarged.

なお、前述したような開口部（逃げ部）３１は、前記効果を十分に発揮し得る構成であれば、必ずしも支持基板３の下面（質量部２１と反対側の面）で開放（開口）していなくてもよい。すなわち、逃げ部は、支持基板３の上面に形成された凹部で構成することもできる。また、空間２８の深さが質量部２１の振れ角（振幅）に対し大きい場合などには、逃げ部を設けなくともよい。   Note that the opening (escape portion) 31 as described above is not necessarily opened (opened) on the lower surface (surface opposite to the mass portion 21) of the support substrate 3 as long as the above-described effect can be sufficiently exerted. It does not have to be. In other words, the escape portion can also be configured by a recess formed on the upper surface of the support substrate 3. Further, when the depth of the space 28 is larger than the deflection angle (amplitude) of the mass portion 21, the escape portion need not be provided.

次にガイド溝３５、３６について説明するが、ガイド溝３５とガイド溝３６とは同様の構成であるため、ガイド溝３５を代表して説明し、ガイド溝３６は、その説明を省略する。
ガイド溝３５は、図１に示すように、回動中心軸Ｘと平行な方向へ延在するように設けられている。また、ガイド溝３５の横断面は、図３に示すように、支持基板３の下面（基体２と反対側の面）から上面（基体２側の面）に向けてガイド溝３５の幅が漸減している。 Next, the guide grooves 35 and 36 will be described. Since the guide groove 35 and the guide groove 36 have the same configuration, the guide groove 35 will be described as a representative, and the description of the guide groove 36 will be omitted.
As shown in FIG. 1, the guide groove 35 is provided so as to extend in a direction parallel to the rotation center axis X. Further, as shown in FIG. 3, the width of the guide groove 35 gradually decreases from the lower surface (surface opposite to the base body 2) to the upper surface (surface on the base body 2 side). is doing.

このようなガイド溝３５には、ガイド溝３５の形状に対応した部分を有する支持部２２が、ガイド溝３５の延在方向へ移動できるように設けられている。すなわち、支持部２２は、支持基板３に対して、質量部２１の面に垂直な方向での移動が規制され、かつ、支持部２２が、質量部２１の面と平行な方向へ移動するように設けられている。これにより、支持部２２をガイド溝３５Ｂに沿って移動させることができ、支持部２２を所望の方向へ、正確に移動させることができる。また、支持部２２の質量部２１の面に垂直な方向での移動を規制しつつ、支持部２２と支持部２３との位置関係を変更することができる。例えば、光スキャナにアクチュエータ１を組み込んだ場合などには、光源と光反射部２１１との行路長をほぼ一定に保ちつつ、支持部２２と支持部２３との位置関係を変更し、弾性部２４、２５のバネ定数を変更することができる。その結果、アクチュエータ１の設置位置を変更せずに、走査対象の所望の走査位置に光を照射させることができ、かつ、アクチュエータ１を所望の共振周波数で駆動することができる。   In the guide groove 35, the support portion 22 having a portion corresponding to the shape of the guide groove 35 is provided so as to be movable in the extending direction of the guide groove 35. That is, the support unit 22 is restricted from moving in a direction perpendicular to the surface of the mass unit 21 with respect to the support substrate 3, and the support unit 22 moves in a direction parallel to the surface of the mass unit 21. Is provided. Thereby, the support part 22 can be moved along the guide groove 35B, and the support part 22 can be accurately moved in a desired direction. In addition, the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 can be changed while restricting the movement of the support portion 22 in the direction perpendicular to the surface of the mass portion 21. For example, when the actuator 1 is incorporated in an optical scanner, the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 is changed while the path length between the light source and the light reflecting portion 211 is kept substantially constant, and the elastic portion 24 , 25 spring constant can be changed. As a result, it is possible to irradiate light to a desired scanning position to be scanned without changing the installation position of the actuator 1, and it is possible to drive the actuator 1 at a desired resonance frequency.

また、ガイド溝３５は、回動中心軸Ｘと平行な方向へ延在している。そのため、支持部２２の移動方向は、回動中心軸Ｘとほぼ平行な方向となっている。これにより、回動中心軸Ｘを一定に保ちつつ、変更手段４によって支持部２２と支持部２３との位置関係を変更することができる。言い換えすれば、支持部２２と支持部２３との位置関係を変更し、各弾性部２４、２５のばね定数を変化させても、質量部２１の回動中心軸Ｘがずれない。   The guide groove 35 extends in a direction parallel to the rotation center axis X. For this reason, the moving direction of the support portion 22 is substantially parallel to the rotation center axis X. Thereby, the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 can be changed by the changing means 4 while keeping the rotation center axis X constant. In other words, even if the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 is changed and the spring constants of the elastic portions 24 and 25 are changed, the rotation center axis X of the mass portion 21 does not shift.

なお、本実施形態では、支持基板３に凹状の溝（ガイド溝３５）を形成して、支持部２２の移動をガイドするよう構成されているが、支持部２２の移動をガイドすることができれば、これに限定されず、例えば、支持基板３に凸状の突起を形成し、その突起に対応するような溝を支持部２２の下面に形成するようなものであってもよい。また、ガイド溝３５は、省略してもよい。   In the present embodiment, a concave groove (guide groove 35) is formed in the support substrate 3 to guide the movement of the support part 22. However, if the movement of the support part 22 can be guided, For example, a convex protrusion may be formed on the support substrate 3 and a groove corresponding to the protrusion may be formed on the lower surface of the support portion 22. Further, the guide groove 35 may be omitted.

支持基板３の上面（図２にて、基体２側の面）には、図３に示すように、駆動部２４１に対応する部分に、１対の電極３２が回動中心軸Ｘを中心にほぼ対称となるように設けられている。これと同様に、駆動部２５１に対応する部分に、１対の電極３３が回動中心軸Ｘを中心にほぼ対象となるように設けられている。すなわち、本実施形態では、１対の電極が２組、計４個設けられている。   On the upper surface of the support substrate 3 (the surface on the base body 2 side in FIG. 2), as shown in FIG. It is provided so as to be almost symmetrical. Similarly, a pair of electrodes 33 is provided in a portion corresponding to the drive unit 251 so as to be a target about the rotation center axis X. That is, in this embodiment, two pairs of electrodes, that is, a total of four electrodes are provided.

駆動部２４１と電極３２とは、図示しない電源に接続さており、駆動部２４１と電極３２との間に交流電圧（駆動電圧）を印加できるように構成されている。これと同様に、駆動部２５１と電極３３とは、図示しない電源に接続されており、駆動部２５１と電極３３との間には交流電圧（駆動電圧）を印加できるように構成されている。
なお、駆動部２４１の電極３２に対抗する面には、図示しない絶縁膜が設けられており、これと同様に、駆動部２５１の電極３３に対向する面には、図示しない絶縁膜が設けられている。これにより、駆動部２４１と電極３２の間および／または駆動部２５１と電極３３の間で短絡が発生することを好適に防止することができる。 The drive unit 241 and the electrode 32 are connected to a power source (not shown), and are configured so that an AC voltage (drive voltage) can be applied between the drive unit 241 and the electrode 32. Similarly, the drive unit 251 and the electrode 33 are connected to a power source (not shown), and an AC voltage (drive voltage) can be applied between the drive unit 251 and the electrode 33.
Note that an insulating film (not shown) is provided on the surface of the driving unit 241 facing the electrode 32, and similarly, an insulating film (not shown) is provided on the surface of the driving unit 251 facing the electrode 33. ing. Thereby, it can prevent suitably that a short circuit generate | occur | produces between the drive part 241 and the electrode 32 and / or between the drive part 251 and the electrode 33. FIG.

また、本実施形態では、電極３２および電極３３は、それぞれ、絶縁膜３４を介して、支持基板３に設けられている。これにより、電極３２および電極３３と支持基板３との間で絶縁性を確保することができる。また、このような絶縁膜３４は、電極３２と駆動部２４１とのギャップ（距離）、電極３３と駆動部２５１とのギャップを調整する役割も有している。   In the present embodiment, the electrode 32 and the electrode 33 are each provided on the support substrate 3 via the insulating film 34. Thereby, insulation can be ensured between the electrode 32 and the electrode 33 and the support substrate 3. Further, such an insulating film 34 also has a role of adjusting a gap (distance) between the electrode 32 and the drive unit 241 and a gap between the electrode 33 and the drive unit 251.

以上のような構成のアクチュエータ１は、次のようにして駆動する。
すなわち、電極３２と駆動部２４１との間および電極３３と駆動部２５１との間に、例えば、正弦波（交流電圧）等を印加する。具体的には、例えば、まず、１対の駆動部２４１、２５１をアースしておく。この状態にて、１対の電極３２、３３のうち、図３中上側の電極に図４（ａ）に示すような波形の電圧を印加し、図３中下側の電極に図４（ｂ）に示すような波形の電圧を印加する。すると、電極３２と駆動部２４１との間および電極３３と駆動部２５１との間に静電気力（クーロン力）が生じ、１対の駆動部２４１、２５１が、それぞれ電極３２、３３の方へ引き付けられる。 The actuator 1 having the above configuration is driven as follows.
That is, for example, a sine wave (AC voltage) or the like is applied between the electrode 32 and the drive unit 241 and between the electrode 33 and the drive unit 251. Specifically, for example, first, the pair of drive units 241 and 251 are grounded. In this state, a voltage having a waveform as shown in FIG. 4A is applied to the upper electrode in FIG. 3 of the pair of electrodes 32 and 33, and FIG. 4B is applied to the lower electrode in FIG. A voltage having a waveform as shown in FIG. Then, electrostatic force (Coulomb force) is generated between the electrode 32 and the drive unit 241 and between the electrode 33 and the drive unit 251, and the pair of drive units 241 and 251 are attracted toward the electrodes 32 and 33, respectively. It is done.

このような静電気力（すなわち、１対の駆動部２４１、２５１が、それぞれ電極３２、３３の方へ引き付けられる力）は、正弦波の位相により変化し、回動中心軸Ｘを軸に基体２の板面に対して傾斜するように振動（回動）する。
そして、この１対の駆動部２４１、２５１の回動に伴って、第２の弾性部２４３、２５３を介して連結されている質量部２１も、回動中心軸Ｘを軸に、基体２の板面に傾斜するように振動（回動）する。 Such electrostatic force (that is, the force with which the pair of drive units 241 and 251 are attracted toward the electrodes 32 and 33, respectively) varies depending on the phase of the sine wave, and the base 2 is rotated about the rotation center axis X. It vibrates (rotates) so as to be inclined with respect to the plate surface.
As the pair of drive units 241 and 251 rotate, the mass unit 21 connected through the second elastic units 243 and 253 also moves the base 2 with the rotation center axis X as an axis. It vibrates (rotates) so as to be inclined to the plate surface.

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

前記関係を満たすことにより、Ｌ１およびＬ２をより小さくすることができ、駆動部２４１、２５１の回転角度をより大きくすることができ、質量部２１の回転角度をさらに大きくすることができる。
この場合、質量部２１の最大回転角度が、２０°以上となるように構成されるのが好ましい。
これらによって、駆動部２４１、２５１の低電圧駆動と、質量部２１の大回転角度での振動（回動）とを実現することができる。 Said by satisfying the relation, L 1 and L 2 can be made smaller, the rotation angle of the driving portion 241, 251 can be further increased, thereby further increasing the rotational angle of the mass portion 21.
In this case, it is preferable that the maximum rotation angle of the mass portion 21 is configured to be 20 ° or more.
By these, the low voltage drive of the drive parts 241 and 251 and the vibration (rotation) at a large rotation angle of the mass part 21 can be realized.

このため、このようなアクチュエータ１を、例えばレーザープリンタや、走査型共焦点レーザー顕微鏡等の装置に用いられる光スキャナに適用した場合には、より容易に装置を小型化することができる。
なお、前述したように、本実施形態では、Ｌ１とＬ２とはほぼ等しく設定されているが、Ｌ１とＬ２とが異なっていてもよいことは言うまでもない。 For this reason, when such an actuator 1 is applied to, for example, an optical scanner used in an apparatus such as a laser printer or a scanning confocal laser microscope, the apparatus can be more easily downsized.
As described above, in the present embodiment, L 1 and L 2 are set to be substantially equal, but it goes without saying that L 1 and L 2 may be different.

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

この振動系では、電極３２、３３に印加する交流電圧の周波数Ｆが、２つの共振周波数のうち低いもの、すなわち、ｆｍ１とほぼ等しくなるように設定するのが好ましい。これにより、駆動部２４１、２５１の振幅を抑制しつつ、質量部２１の振れ角（回転角度）を大きくすることができる。
なお、本明細書中では、Ｆ［ｋＨｚ］とｆｍ１［ｋＨｚ］とがほぼ等しいとは、（ｆｍ１−１）≦Ｆ≦（ｆｍ１＋１）の条件を満足することを意味する。
駆動部２４１、２５１の平均厚さは、それぞれ、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
質量部２１の平均厚さは、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。 In this vibration system, it is preferable that the frequency F of the alternating voltage applied to the electrodes 32 and 33 is set so as to be approximately equal to the lower of the two resonance frequencies, that is, fm 1 . Thereby, the swing angle (rotation angle) of the mass part 21 can be increased while suppressing the amplitude of the drive parts 241 and 251.
In this specification, F [kHz] and fm 1 [kHz] being substantially equal means that the condition of (fm 1 −1) ≦ F ≦ (fm 1 +1) is satisfied.
The average thicknesses of the drive units 241 and 251 are each preferably 1 to 1500 μm, and more preferably 10 to 300 μm.
The average thickness of the mass part 21 is preferably 1-1500 μm, and more preferably 10-300 μm.

第１の弾性部２４２、２５２のばね定数ｋ１は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、質量部２１の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
一方、第２の弾性部２４３、２５３のばね定数ｋ２は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、駆動部２４１、２５１の振れ角を抑制しつつ、質量部２１の振れ角をより大きくすることができる。 The spring constant k 1 of the first elastic portions 242 and 252 is preferably 1 × 10 −4 to 1 × 10 4 Nm / rad, and preferably 1 × 10 −2 to 1 × 10 3 Nm / rad. Is more preferably 1 × 10 −1 to 1 × 10 2 Nm / rad. Thereby, the rotation angle (swing angle) of the mass part 21 can be made larger.
On the other hand, the spring constant k 2 of the second elastic portions 243 and 253 is preferably 1 × 10 −4 to 1 × 10 4 Nm / rad, and 1 × 10 −2 to 1 × 10 3 Nm / rad. More preferably, it is 1 × 10 −1 to 1 × 10 2 Nm / rad. Thereby, the deflection angle of the mass unit 21 can be further increased while suppressing the deflection angle of the drive units 241 and 251.

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

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

以上のようなアクチュエータ１は、前述したように、支持部２２と支持部２３との位置関係を変更する変更手段４を有する。以下、変更手段４について詳述する。
変更手段４は、支持部２２と支持部２３との位置関係を変更することにより、１対の弾性部２４、２５に生じる張力を変更して、各弾性部２４、２５のバネ定数を変更するように構成されている。これにより、アクチュエータ１の製造後においても各弾性部２４、２５のバネ定数を変化させ、質量部２１および駆動部２４１、２５１の共振周波数を所望の値に変更することができる。したがって、アクチュエータ１の製造時に、アクチュエータ１を設置する機器の種類などの使用目的ごとに製造ラインを設ける必要がなくなる。その結果、アクチュエータ１の低コスト化を図ることができる。 The actuator 1 as described above includes the changing means 4 that changes the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 as described above. Hereinafter, the changing means 4 will be described in detail.
The changing means 4 changes the tension generated in the pair of elastic portions 24 and 25 by changing the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23, and changes the spring constant of each elastic portion 24 and 25. It is configured as follows. Thereby, the spring constant of each elastic part 24 and 25 can be changed even after manufacture of the actuator 1, and the resonance frequency of the mass part 21 and the drive parts 241 and 251 can be changed to a desired value. Accordingly, it is not necessary to provide a production line for each purpose of use such as the type of equipment in which the actuator 1 is installed when the actuator 1 is manufactured. As a result, the cost of the actuator 1 can be reduced.

また、アクチュエータ１の製造時にて、質量部２１および／または駆動部２４１、２５１の質量や、第１の弾性部２４２、２５２および／または第２の弾性部２４３、２５３のばね定数が設計値からずれてしまっても、変更手段４により、第１の弾性部２４２、２５２および／または第２の弾性部２４３、２５３のばね定数を変更することにより、アクチュエータ１を所望の共振周波数で駆動させることができる。そのため、高精度な加工技術を要することなく安価な加工方法にてアクチュエータ１を製造することができる。この点からも、アクチュエータ１の低コスト化を図ることができる。   Further, when the actuator 1 is manufactured, the masses of the mass unit 21 and / or the drive units 241 and 251 and the spring constants of the first elastic units 242 and 252 and / or the second elastic units 243 and 253 are determined from the design values. Even if they are deviated, the actuator 1 is driven at a desired resonance frequency by changing the spring constants of the first elastic portions 242, 252 and / or the second elastic portions 243, 253 by the changing means 4. Can do. Therefore, the actuator 1 can be manufactured by an inexpensive processing method without requiring a highly accurate processing technique. Also from this point, the cost of the actuator 1 can be reduced.

また、変更手段４は、支持部２２と支持部２３とを互いに離隔する方向または接近する方向（以下、単に「反対方向」ともいう）へ、かつ、ほぼ等しい距離移動させるように構成されている。これにより、支持基板３に対して、質量部２１の位置を一定に保ちつつ、各弾性部２４、２５のばね定数を変更することができる。言い換えすれば、支持部２２と支持部２３との位置関係を変更し、各弾性部２４、２５のばね定数を変化させても、支持基板３に対する質量部２１の位置が変化しない。   Further, the changing means 4 is configured to move the support portion 22 and the support portion 23 in the direction of separating or approaching each other (hereinafter also simply referred to as “opposite direction”) and approximately the same distance. . Thereby, it is possible to change the spring constants of the elastic portions 24 and 25 while keeping the position of the mass portion 21 constant with respect to the support substrate 3. In other words, even if the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 is changed and the spring constants of the elastic portions 24 and 25 are changed, the position of the mass portion 21 relative to the support substrate 3 does not change.

このような変更手段４は、スクリュ軸４１と、雌ネジ（従属部）４２と、雌ネジ（従属部）４３とを有し、スクリュ軸４１を回転することにより、雌ネジ４２、４３を移動させ、それに伴い、支持部２２と支持部２３とを互いに離隔する方向または接近する方向へ移動させるように構成されている。このような構成とすることにより、比較的簡単な構成で、かつ、高精度に支持部２２と支持部２３とを反対方向へ、かつ、等しい距離移動させることができる。   Such a changing means 4 has a screw shaft 41, a female screw (dependent portion) 42, and a female screw (dependent portion) 43. By rotating the screw shaft 41, the female screws 42, 43 are moved. Accordingly, the support portion 22 and the support portion 23 are configured to move in a direction away from each other or in an approaching direction. By adopting such a configuration, it is possible to move the support portion 22 and the support portion 23 in the opposite directions and at equal distances with a relatively simple configuration and high accuracy.

また、スクリュ軸４１と雌ネジ（従属部）４２、４３とを有する変更手段４を用いることにより、各弾性部２４、２５のばね定数が設定値となるような支持部２２と支持部２３との位置関係を容易に保つことができる。具体的には、変更手段４は、前述したように、スクリュ軸４１を回転させることにより、支持部２２と支持部２３とを互いに反対方向へ移動させ、支持部２２と支持部２３との位置関係を変更するよう構成されている。したがって、スクリュ軸４１を回転させ、所望のばね定数となったところでスクリュ軸４１の回転を停止させれば、支持部２２と支持部２３との位置関係は維持される。この状態では、支持部２２および支持部２３には、質量部２１側へ向け引っ張られる力が加わることとなる。これにより、雄ネジ部４１１と雌ネジ（従属部）４２との螺合部および雄ネジ部４１２と雌ネジ（従属部）４３との螺合部にフリクションが生じることとなる。このようなフリクションが生じることにより、スクリュ軸４１の回転を規制（阻止）し、その結果、支持部２２と支持部２３との位置関係を長期間維持することができる。すなわち、各弾性部２４、２５のばね定数を所望の値に長期間保つことができる。
また、スクリュ軸４１を用いることで、支持部２２と支持部２３の位置関係の微細な調整が可能となる。 Further, by using the changing means 4 having the screw shaft 41 and the female screws (subordinate portions) 42 and 43, the support portions 22 and the support portions 23 such that the spring constants of the respective elastic portions 24 and 25 become set values. Can be easily maintained. Specifically, as described above, the changing unit 4 rotates the screw shaft 41 to move the support portion 22 and the support portion 23 in opposite directions, and the positions of the support portion 22 and the support portion 23 are changed. It is configured to change the relationship. Therefore, if the screw shaft 41 is rotated and the rotation of the screw shaft 41 is stopped when the desired spring constant is reached, the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 is maintained. In this state, a force that is pulled toward the mass portion 21 side is applied to the support portion 22 and the support portion 23. As a result, friction occurs in the threaded portion between the male screw portion 411 and the female screw (dependent portion) 42 and the threaded portion between the male screw portion 412 and the female screw (dependent portion) 43. By generating such friction, the rotation of the screw shaft 41 is restricted (blocked), and as a result, the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 can be maintained for a long time. That is, the spring constant of each elastic part 24, 25 can be kept at a desired value for a long time.
Further, by using the screw shaft 41, the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 can be finely adjusted.

なお、これとは別途、支持部２２と支持部２３との位置関係を維持する維持手段を設けてもよい。これにより、各弾性部２４、２５のばね定数が所望の値となる支持部２２と支持部２３との位置関係をより確実に長期間維持することができる。このような維持手段としては、支持部２２と支持部２３との位置関係を維持することができれば、特に限定されないが、例えば、支持部２２と支持部２３との位置関係を定めた後、対向基板の下面から、くいなどのストッパを打ち込み、支持部２２、２３と対向基板３とを固定するものであってもよく、接着剤などにより支持部２２、２３と対向基板３とを固定するものであってもよい。   Separately from this, a maintenance means for maintaining the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 may be provided. Thereby, the positional relationship between the support part 22 and the support part 23 at which the spring constants of the elastic parts 24 and 25 have a desired value can be more reliably maintained for a long period of time. Such a maintaining means is not particularly limited as long as the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 can be maintained. For example, after the positional relationship between the support portion 22 and the support portion 23 is determined, the opposing means A stopper such as a nail may be driven from the lower surface of the substrate to fix the support portions 22 and 23 and the counter substrate 3, and the support portions 22 and 23 and the counter substrate 3 are fixed by an adhesive or the like. It may be.

また、アクチュエータ１の製造に関して、各弾性部２４、２５のばね定数が所望の値よりも若干小さくなるように設定するのが好ましい。これにより、アクチュエータ１の製造後において、各弾性部２４、２５のばね定数を設定値とすることが容易となる。このような観点からすれば、変更手段４は、支持部２２と支持部２３の離間距離を遠ざける方向へ支持部２２と支持部２３とを移動させることで、各弾性部２４、２５に加わる張力を大きくし、各弾性部２４、２５のバネ定数を上昇させるように構成されているともいえる。   Regarding the manufacture of the actuator 1, it is preferable to set the spring constants of the elastic portions 24 and 25 to be slightly smaller than desired values. Thereby, after the actuator 1 is manufactured, the spring constants of the elastic portions 24 and 25 can be easily set to the set values. From this point of view, the changing means 4 moves the support portion 22 and the support portion 23 in the direction in which the separation distance between the support portion 22 and the support portion 23 is increased, whereby the tension applied to the elastic portions 24 and 25. It can be said that it is configured to increase the spring constant of each elastic part 24, 25.

＜第２実施形態＞
次に、本発明のアクチュエータの第２実施形態について説明する。
図７は、本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す斜視図、図８は、図７中のＡ−Ａ断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図９の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。また、図１０の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。 Second Embodiment
Next, a second embodiment of the actuator of the present invention will be described.
FIG. 7 is a perspective view showing a second embodiment of the actuator of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In the following, for convenience of explanation, the front side of the sheet of FIG. 9 is referred to as “up”, the back side of the sheet is referred to as “down”, the right side is referred to as “right”, and the left side is referred to as “left”. Further, the upper side in FIG. 10 is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the right side as “right”, and the left side as “left”.

以下、第２実施形態のアクチュエータについて、前述した第１実施形態のアクチュエータとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態のアクチュエータ１Ａは、支持部２２Ａが、支持基板３Ａに対して固定的に設けられている以外は、第１実施形態のアクチュエータ１とほぼ同様である。
すなわち、支持部２２Ａは、支持基板３Ａに対して固定的に設けられており、一方、支持部２３Ａは、支持基板３Ａに対して移動するように設けられている。具体的には、支持部２２Ａと対向基板３Ａとは、例えば、陽極接合などにより接合されている。一方、支持部２３Ａは、対向基板３Ａに設けられたガイド溝３６Ａに沿って（図７中の矢印方向へ）移動できるように支持されている。 Hereinafter, the actuator of the second embodiment will be described focusing on the differences from the actuator of the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.
The actuator 1A of the second embodiment is substantially the same as the actuator 1 of the first embodiment, except that the support portion 22A is fixedly provided to the support substrate 3A.
That is, the support portion 22A is fixedly provided with respect to the support substrate 3A, while the support portion 23A is provided so as to move with respect to the support substrate 3A. Specifically, the support portion 22A and the counter substrate 3A are bonded by, for example, anodic bonding. On the other hand, the support portion 23A is supported so as to be movable along the guide groove 36A provided in the counter substrate 3A (in the direction of the arrow in FIG. 7).

このような支持部２２Ａおよび支持部２３Ａには、棒状のスクリュ軸４１Ａが係合されている。具体的には、スクリュ軸４１Ａは、図８に示すように、雄ネジ部４１２Ａを有する。一方、支持部２３Ａには、雄ネジ部４１２Ａの回転に追従して移動する雌ネジ（従属部）４３Ａが形成されている。そして、雄ネジ部４１２Ａと雌ネジ４３Ａとが螺合するようにスクリュ軸４１Ａが設けられている。ここで、支持部２２Ａは、スクリュ軸４１Ａを回転可能に支持している。   A rod-shaped screw shaft 41A is engaged with the support portion 22A and the support portion 23A. Specifically, the screw shaft 41A has a male screw portion 412A as shown in FIG. On the other hand, the support portion 23A is formed with a female screw (dependent portion) 43A that moves following the rotation of the male screw portion 412A. The screw shaft 41A is provided so that the male screw portion 412A and the female screw 43A are screwed together. Here, the support portion 22A supports the screw shaft 41A to be rotatable.

変更手段４Ａは、スクリュ軸４１Ａと、雌ネジ（従属部）４３Ａとを有し、スクリュ軸４１Ａを回転することにより、雌ネジ（従属部）４３Ａの移動に伴い、支持部２３Ａがスクリュ軸４１Ａの延在方向へ移動するように構成されている。このような構成とすることにより、比較的簡単な構成で、かつ、高精度に支持部２３Ａを移動させることができる。すなわち、支持部２２Ａと支持部２３Ａとの位置関係を簡単に、かつ、高精度に変更することがでる。   The changing means 4A includes a screw shaft 41A and a female screw (dependent portion) 43A. By rotating the screw shaft 41A, the support portion 23A is moved by the screw shaft 41A along with the movement of the female screw (dependent portion) 43A. It is comprised so that it may move to the extending direction. With such a configuration, the support portion 23A can be moved with a relatively simple configuration and high accuracy. That is, the positional relationship between the support portion 22A and the support portion 23A can be easily changed with high accuracy.

また、前述したように、スクリュ軸４１Ａは、支持部２２Ａに回転可能に支持されているため、スクリュ軸４１Ａをより安定的に回転させることができる。
なお、本実施形態では、支持部２２Ａを支持基板３Ａに対して固定的に設けているが、これに限定されず、支持部２３Ａを支持基板３Ａに固定的に設け、支持部２２Ａを支持基板３に対して移動可能に設けてもよい。 As described above, since the screw shaft 41A is rotatably supported by the support portion 22A, the screw shaft 41A can be rotated more stably.
In the present embodiment, the support portion 22A is fixedly provided to the support substrate 3A. However, the present invention is not limited to this, and the support portion 23A is fixedly provided to the support substrate 3A, and the support portion 22A is provided as the support substrate. 3 may be provided so as to be movable.

なお、本実施形態では、スクリュ軸４１Ａは、支持部２２Ａに回転可能に支持されているが、スクリュ軸４１Ａを安定的に回転させることができれば、これに限定されず、例えば、支持基板３Ａと固定的に設けられた部材に支持されていてもよい。
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。 In this embodiment, the screw shaft 41A is rotatably supported by the support portion 22A. However, the screw shaft 41A is not limited to this as long as the screw shaft 41A can be stably rotated. You may be supported by the member provided fixedly.
Also by such 2nd Embodiment, the effect similar to 1st Embodiment can be exhibited.

＜第３実施形態＞
次に、本発明のアクチュエータの第３実施形態について説明する。
図９は、本発明のアクチュエータの第３実施形態を示す斜視図、図１０は、図９中のＡ−Ａ断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図９の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。また、図１０の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。 <Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the actuator of the present invention will be described.
FIG. 9 is a perspective view showing a third embodiment of the actuator of the present invention, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In the following, for convenience of explanation, the front side of the sheet of FIG. 9 is referred to as “up”, the back side of the sheet is referred to as “down”, the right side is referred to as “right”, and the left side is referred to as “left”. Further, the upper side in FIG. 10 is referred to as “upper”, the lower side as “lower”, the right side as “right”, and the left side as “left”.

以下、第３実施形態のアクチュエータ１Ｂについて、前述した第１実施形態のアクチュエータ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。
第３実施形態のアクチュエータ１Ｂは、１対の支持部２２Ｂ、２３Ｂの構成および１対の第１の弾性部２４２Ｂ、２５２Ｂの構成が異なる以外は、第１実施形態のアクチュエータ１とほぼ同様である。
本実施形態にかかるアクチュエータ１Ｂは、図９に示すような２自由度振動系を有する基体２Ｂと、この基体２Ｂを支持する支持基板３Ｂとを有している。 Hereinafter, the actuator 1B of the third embodiment will be described focusing on the differences from the actuator 1 of the first embodiment described above, and the description of the same matters will be omitted.
The actuator 1B of the third embodiment is substantially the same as the actuator 1 of the first embodiment except that the configuration of the pair of support portions 22B and 23B and the configuration of the pair of first elastic portions 242B and 252B are different. .
The actuator 1B according to this embodiment includes a base 2B having a two-degree-of-freedom vibration system as shown in FIG. 9, and a support substrate 3B that supports the base 2B.

第１の弾性部２４２Ｂは、回動中心軸Ｘを介して互いに対向する１対の連結部材２４４Ｂ、２４５Ｂを有し、これと同様に、第１の弾性部２５２Ｂは、回動中心軸Ｘを介して互いに対向する１対の連結部材２５４Ｂ、２５５Ｂを有している。本実施形態では、第１の弾性部２４２Ｂが、１対の連結部材２４４Ｂ、２４５Ｂで構成されており、これと同様に、第１の弾性部２５２Ｂが、１対の連結部材２５４Ｂ、２５５Ｂで構成されている。   The first elastic portion 242B has a pair of connecting members 244B and 245B that are opposed to each other with the rotation center axis X therebetween. Similarly, the first elastic portion 252B has the rotation center axis X on the rotation center axis X. And a pair of connecting members 254B and 255B facing each other. In the present embodiment, the first elastic portion 242B is configured by a pair of connecting members 244B and 245B, and similarly, the first elastic portion 252B is configured by a pair of connecting members 254B and 255B. Has been.

また、支持部２２Ｂは、第１の支持部材２２１Ｂと第２の支持部材２２２Ｂとで構成され、これと同様に、支持部２３Ｂは、第１の支持部材２３１Ｂと第２の支持部材２３２Ｂとで構成されている。
具体的には、支持部２２Ｂは、連結部材２４４Ｂを介して駆動部２４１Ｂを支持する第１の支持部材２２１Ｂと、連結部材２４５Ｂを介して駆動部２４１Ｂを支持する第２の支持部材２２２Ｂとで構成されている。これと同様に、支持部２３Ｂは、連結部材２５４Ｂを介して駆動部２５１Ｂを支持する第１の支持部材２３１Ｂと、連結部材２５５Ｂを介して駆動部２５１Ｂを支持する第２の支持部材２３２Ｂとで構成されている。
なお、以下、説明の便宜上、第１の支持部材２２１Ｂを単に「支持部材２２１Ｂ」といい、第１の支持部材２３１Ｂを単に「支持部材２３１Ｂ」といい、第２の支持部材２２２Ｂを単に「支持部材２２２Ｂ」といい、第２の支持部材２３２Ｂを単に「支持部材２３２Ｂ」という。 In addition, the support portion 22B includes a first support member 221B and a second support member 222B. Similarly, the support portion 23B includes a first support member 231B and a second support member 232B. It is configured.
Specifically, the support portion 22B includes a first support member 221B that supports the drive portion 241B via the connection member 244B, and a second support member 222B that supports the drive portion 241B via the connection member 245B. It is configured. Similarly, the support portion 23B includes a first support member 231B that supports the drive portion 251B via the connection member 254B, and a second support member 232B that supports the drive portion 251B via the connection member 255B. It is configured.
Hereinafter, for convenience of explanation, the first support member 221B is simply referred to as “support member 221B”, the first support member 231B is simply referred to as “support member 231B”, and the second support member 222B is simply referred to as “support”. The second support member 232B is simply referred to as “support member 232B”.

このようなアクチュエータ１Ｂは、１対の駆動部２４１Ｂ、２５１Ｂの間に質量部２１Ｂが設けられており、１対の駆動部２４１Ｂ、２５１Ｂは、質量部２１Ｂにおける平面視にて、質量部２１Ｂを中心として、ほぼ左右対称となるように設けられている。
また、１対の第１の弾性部２４２Ｂ、２５２Ｂは、質量部２１Ｂにおける平面視にて、質量部２１Ｂを中心として、ほぼ左右対称となるように設けられている。さらに、１対の連結部材２４４Ｂ、２４５Ｂは、質量部２１Ｂにおける平面視にて、回動中心軸Ｘに対して、ほぼ対称となるように設けられており、これと同様に、１対の連結部材２５４Ｂ、２５５Ｂは、質量部２１における平面視にて、回動中心軸Ｘに対して、ほぼ対称となるように設けられている。 In such an actuator 1B, the mass unit 21B is provided between the pair of drive units 241B and 251B, and the pair of drive units 241B and 251B has the mass unit 21B in a plan view of the mass unit 21B. The center is provided so as to be almost symmetrical.
In addition, the pair of first elastic portions 242B and 252B are provided so as to be substantially symmetrical with respect to the mass portion 21B in plan view of the mass portion 21B. Further, the pair of connecting members 244B and 245B are provided so as to be substantially symmetric with respect to the rotation center axis X in a plan view of the mass portion 21B. The members 254B and 255B are provided so as to be substantially symmetric with respect to the rotation center axis X in a plan view of the mass portion 21.

また、１対の第２の弾性部２４３Ｂ、２５３Ｂは、質量部２１Ｂにおける平面視にて、質量部２１Ｂを中心として、ほぼ左右対称となるように設けられている。
また、１対の支持部２２Ｂ、２３Ｂは、質量部２１における平面視にて、質量部２１Ｂを中心として、ほぼ左右対称となるように設けられている。すなわち、支持部材２２１Ｂと支持部材２３１Ｂとは、質量部２１Ｂにおける平面視にて、質量部２１Ｂを中心として、ほぼ左右対称となるように設けられており、これと同様に、支持部材２２２Ｂと支持部材２３２Ｂとは、質量部２１Ｂにおける平面視にて、質量部２１Ｂを中心として、ほぼ左右対称となるように設けられている。さらに、支持部材２２１Ｂと支持部材２２２Ｂとは、質量部２１Ｂにおける平面視にて、回動中心軸Ｘに対して、ほぼ対称となるように設けられており、これと同様に、支持部材２３１Ｂと支持部材２３２Ｂとは、質量部２１Ｂにおける平面視にて、回動中心軸Ｘに対して、ほぼ対称となるように設けられている。
すなわち、本実施形態にかかるアクチュエータ１Ｂは、質量部２１Ｂにおける平面視にて、質量部２１Ｂを中心として、ほぼ左右対称となるように形成されている。 In addition, the pair of second elastic portions 243B and 253B are provided so as to be substantially symmetrical with respect to the mass portion 21B in plan view of the mass portion 21B.
Further, the pair of support portions 22B and 23B are provided so as to be substantially symmetrical with respect to the mass portion 21B in the plan view of the mass portion 21. In other words, the support member 221B and the support member 231B are provided so as to be substantially symmetric with respect to the mass portion 21B in plan view in the mass portion 21B. Similarly, the support member 221B and the support member 231B are supported by the support member 222B. The member 232B is provided so as to be substantially symmetric with respect to the mass portion 21B in the plan view of the mass portion 21B. Further, the support member 221B and the support member 222B are provided so as to be substantially symmetric with respect to the rotation center axis X in a plan view of the mass portion 21B. Similarly to the support member 231B, The support member 232B is provided so as to be substantially symmetric with respect to the rotation center axis X in a plan view of the mass portion 21B.
That is, the actuator 1B according to the present embodiment is formed so as to be substantially bilaterally symmetric with respect to the mass portion 21B in the plan view of the mass portion 21B.

このような基体２Ｂに対して、スクリュ軸４１Ｂが、図１０に示すように、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂに係合するように設けられている。これと同様に、スクリュ軸４１Ｂが、支持部材２３１Ｂおよび支持部材２３２Ｂに係合するように設けられている。すなわち、１対のスクリュ軸４１Ｂが支持部２２Ｂ、２３Ｂに係合している。
なお、支持部２２Ｂと支持部２３Ｂとは、同様の構成であるため、支持部２２Ｂについて代表して説明し、支持部２３Ｂについては、その説明を省略する。 As shown in FIG. 10, the screw shaft 41B is provided on such a base 2B so as to engage with the support member 221B and the support member 222B. Similarly, the screw shaft 41B is provided to engage with the support member 231B and the support member 232B. That is, the pair of screw shafts 41B are engaged with the support portions 22B and 23B.
Since the support portion 22B and the support portion 23B have the same configuration, the support portion 22B will be described as a representative, and the description of the support portion 23B will be omitted.

具体的には、棒状のスクリュ軸４１Ｂは、図１０に示すように、雄ネジ部（第１の雄ネジ部）４１１Ｂと、雄ネジ部４１１Ｂと逆ネジの関係にある雄ネジ部（第２の雄ネジ部）４１２Ｂとを有する。一方、支持部材２２１Ｂには、雄ネジ部４１１Ｂの回転に追従して移動する雌ネジ（第１の雌ネジ。以下「従属部」とも言う）４２Ｂが形成され、同様に、支持部材２２２Ｂには、雄ネジ部４１２Ｂの回転に追従して移動する雌ネジ（第２の雌ネジ。以下「従属部」とも言う）４３Ｂが形成されている。そして、雄ネジ部４１１Ｂと雌ネジ４２Ｂとが螺合し、かつ、雄ネジ部４１２Ｂと雌ネジ４３Ｂとが螺合するようにスクリュ軸４１Ｂが設けられている。 Specifically, as shown in FIG. 10, the rod-shaped screw shaft 41B includes a male screw portion (first male screw portion) 411B and a male screw portion (second screw thread) that is in a reverse screw relationship with the male screw portion 411B . 412B ) . On the other hand, the support member 221B is formed with a female screw (first female screw; hereinafter also referred to as “dependent portion”) 42B that moves following the rotation of the male screw portion 411B . A female screw (second female screw, hereinafter also referred to as “dependent portion”) 43B that moves following the rotation of the male screw portion 412B is formed. A screw shaft 41B is provided so that the male screw portion 411B and the female screw 42B are screwed together, and the male screw portion 412B and the female screw 43B are screwed together.

また、スクリュ軸４１Ｂは、質量部２１Ｂの面上にて回動中心軸Ｘと直角な方向へ延在するよう設けられているため、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂは、回動中心軸Ｘと平行な方向（図９中の矢印方向）へ移動する。
このような基体２Ｂは、図９および図１０に示すように、支持基板３Ｂ上に設けられている。 Further, since the screw shaft 41B is provided to extend in a direction perpendicular to the rotation center axis X on the surface of the mass portion 21B, the support member 221B and the support member 222B are connected to the rotation center axis X. It moves in a parallel direction (arrow direction in FIG. 9).
Such a base body 2B is provided on a support substrate 3B as shown in FIGS.

支持基板３Ｂは、質量部２１Ｂの面に平行な面を有しており、１対の支持部２２Ｂ、２３Ｂが支持基板３Ｂ上に設けられている。すなわち、支持部材２２１Ｂ、２２２Ｂ、２３１Ｂ、２３２Ｂが支持基板３Ｂ上に設けられている。このように、基体２Ｂを支持基板３Ｂ上に設けることにより、アクチュエータ１Ｂ（特に支持部２２Ｂ、２３Ｂ）の強度（剛性など）を高めることができ、質量部２１Ｂを１対の支持部２２Ｂ、２３Ｂに対して安定的に回動させることができる。その結果、アクチュエータ１Ｂは、優れた回動特性を発揮することができる。   The support substrate 3B has a surface parallel to the surface of the mass portion 21B, and a pair of support portions 22B and 23B are provided on the support substrate 3B. That is, the support members 221B, 222B, 231B, and 232B are provided on the support substrate 3B. Thus, by providing the base body 2B on the support substrate 3B, the strength (rigidity, etc.) of the actuator 1B (especially the support portions 22B and 23B) can be increased, and the mass portion 21B is converted into a pair of support portions 22B and 23B. Can be stably rotated. As a result, the actuator 1B can exhibit excellent rotation characteristics.

支持基板３Ｂには、ガイド溝３５Ｂ、３６Ｂが形成されている。ここで、ガイド溝３５Ｂおよびガイド溝３６Ｂは、同様の構成であるため、ガイド溝３５Ｂについて代表して説明し、ガイド溝３６Ｂについては、その説明を省略する。
ガイド溝３５Ｂは、図１０に示すように、平面視にて、回動中心軸Ｘと直角な方向へ延在するように設けられている。また、ガイド溝３５Ｂの横断面形状は、支持基板３Ｂの下面から上面に向けてガイド溝３５Ｂの幅が漸減する形状をなしている。 Guide grooves 35B and 36B are formed in the support substrate 3B. Here, since the guide groove 35B and the guide groove 36B have the same configuration, the guide groove 35B will be described as a representative, and the description of the guide groove 36B will be omitted.
As shown in FIG. 10, the guide groove 35 </ b> B is provided so as to extend in a direction perpendicular to the rotation center axis X in plan view. The cross-sectional shape of the guide groove 35B is such that the width of the guide groove 35B gradually decreases from the lower surface to the upper surface of the support substrate 3B.

このようなガイド溝３５Ｂには、ガイド溝３５Ｂの形状に対応した部分を有する支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂが、ガイド溝３５Ｂの延在方向へ移動するように支持されている。すなわち、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂは、支持基板３Ｂに対して、質量部２１Ｂの面に垂直な方向での移動が規制され、かつ、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂが、質量部２１の面と平行な方向へ移動するように設けられている。これにより、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂをガイド溝３５Ｂに沿って移動させることができ、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂを所望の方向へ、正確に移動させることができる。また、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂの質量部２１Ｂの面に垂直な方向での移動を規制しつつ、支持部材２２１Ｂと支持部材２２２Ｂとの位置関係を変更することができる。例えば、光スキャナにアクチュエータ１Ｂを組み込んだ場合などには、レーザーなどの光源と光反射部２１１との行路長をほぼ一定に保ちつつ、支持部材２２１Ｂと支持部材２２２Ｂとの位置関係を変更し、弾性部２４Ｂ、２５Ｂのバネ定数を変更することができる。その結果、アクチュエータ１Ｂの設置位置を変更せずに、走査対象の所望の走査位置に光を照射させることができ、かつ、アクチュエータ１Ｂを所望の共振周波数で駆動することができる。   In such a guide groove 35B, a support member 221B and a support member 222B having portions corresponding to the shape of the guide groove 35B are supported so as to move in the extending direction of the guide groove 35B. That is, the support member 221B and the support member 222B are restricted from moving in the direction perpendicular to the surface of the mass part 21B with respect to the support substrate 3B, and the support member 221B and the support member 222B are It is provided so that it may move in a direction parallel to. Thereby, the support member 221B and the support member 222B can be moved along the guide groove 35B, and the support member 221B and the support member 222B can be accurately moved in a desired direction. In addition, the positional relationship between the support member 221B and the support member 222B can be changed while restricting the movement of the support member 221B and the support member 222B in the direction perpendicular to the surface of the mass portion 21B. For example, when the actuator 1B is incorporated in an optical scanner, the positional relationship between the support member 221B and the support member 222B is changed while keeping the path length between the light source such as a laser and the light reflecting portion 211 substantially constant, The spring constants of the elastic portions 24B and 25B can be changed. As a result, it is possible to irradiate light at a desired scanning position to be scanned without changing the installation position of the actuator 1B, and it is possible to drive the actuator 1B at a desired resonance frequency.

次に、変更手段４Ｂについて詳述する。
変更手段４Ｂは、支持部材２２１Ｂと支持部材２２２Ｂとの位置関係および／または支持部材２３１Ｂと支持部材２３２Ｂとの位置関係を変更することにより、１対の弾性部２４Ｂ、２５Ｂに生じる張力を変更して、各弾性部２４Ｂ、２５Ｂのバネ定数を変更するように構成されている。これにより、アクチュエータ１Ｂの製造後においても各弾性部２４Ｂ、２５Ｂのバネ定数を変化させ、質量部２１Ｂおよび駆動部２４１Ｂ、２５１Ｂの共振周波数を所望の値に変更することができる。したがって、アクチュエータ１Ｂの製造時に、アクチュエータ１Ｂを設置する機器の種類などの使用目的ごとに製造ラインを設ける必要がなくなる。その結果、アクチュエータ１Ｂの低コスト化を図ることができる。 Next, the changing means 4B will be described in detail.
The changing means 4B changes the tension generated in the pair of elastic portions 24B and 25B by changing the positional relationship between the support member 221B and the support member 222B and / or the positional relationship between the support member 231B and the support member 232B. Thus, the spring constants of the elastic portions 24B and 25B are changed. Thereby, the spring constant of each elastic part 24B and 25B can be changed even after manufacture of the actuator 1B, and the resonance frequency of the mass part 21B and the drive parts 241B and 251B can be changed to a desired value. Therefore, when manufacturing the actuator 1B, there is no need to provide a production line for each purpose of use such as the type of equipment in which the actuator 1B is installed. As a result, the cost of the actuator 1B can be reduced.

また、アクチュエータ１Ｂの製造時にて、質量部２１Ｂおよび／または駆動部２４１Ｂ、２５１Ｂの質量や、第１の弾性部２４２Ｂ、２５２Ｂおよび／または第２の弾性部２４３Ｂ、２５３Ｂのばね定数が設計値からずれてしまっても、変更手段４Ｂにより、第１の弾性部２４２Ｂ、２５２Ｂおよび／または第２の弾性部２４３Ｂ、２５３Ｂのばね定数を変更することにより、アクチュエータ１Ｂを所望の共振周波数で駆動させることができる。そのため、高精度な加工技術を要することなく安価な加工方法にてアクチュエータ１Ｂを製造することができる。この点からも、アクチュエータ１Ｂの低コスト化を図ることができる。   Further, when the actuator 1B is manufactured, the mass of the mass unit 21B and / or the drive units 241B and 251B and the spring constants of the first elastic units 242B and 252B and / or the second elastic units 243B and 253B are determined from the design values. Even if they are deviated, the actuator 1B is driven at a desired resonance frequency by changing the spring constants of the first elastic portions 242B, 252B and / or the second elastic portions 243B, 253B by the changing means 4B. Can do. Therefore, the actuator 1B can be manufactured by an inexpensive processing method without requiring a highly accurate processing technique. Also from this point, the cost of the actuator 1B can be reduced.

さらに、支持部材２２１Ｂと支持部材２２２Ｂとを互いに質量部２１Ｂの回動中心軸Ｘに対称な方向へ、かつ、ほぼ等しい距離移動させるように変更手段４Ｂが構成されている。これにより、回動中心軸Ｘを一定に保ちつつ、変更手段４Ｂによって支持部材２２１Ｂと支持部材２２２Ｂとの位置関係との位置関係を変更することができる。言い換えすれば、支持部材２２１Ｂと支持部材２２２Ｂとの位置関係を変更し、各弾性部２４Ｂ、２５Ｂのばね定数を変化させても、回動中心軸Ｘがずれない。
これと同様に、支持部材２３１Ｂと支持部材２３２Ｂとを互いに質量部２１Ｂの回動中心軸Ｘに対称な方向へ、かつ、ほぼ等しい距離移動させるように変更手段４Ｂが構成されている。 Further, the changing means 4B is configured to move the support member 221B and the support member 222B in a direction symmetrical to the rotation center axis X of the mass portion 21B and substantially the same distance. Thereby, the positional relationship between the positional relationship between the support member 221B and the support member 222B can be changed by the changing unit 4B while keeping the rotation center axis X constant. In other words, even if the positional relationship between the support member 221B and the support member 222B is changed and the spring constants of the elastic portions 24B and 25B are changed, the rotation center axis X does not shift.
Similarly, the changing unit 4B is configured to move the support member 231B and the support member 232B in a direction symmetrical to the rotation center axis X of the mass portion 21B and substantially the same distance.

次に変更手段４Ｂの具体的構成について説明するが、支持部材２２１Ｂと支持部材２２２Ｂとの位置関係を変更する手段と、支持部材２３１Ｂと支持部材２３２Ｂとの位置関係を変更する手段とが、同様の構成であるため、支持部材２２１Ｂと支持部材２２２Ｂとの位置関係を変更する手段を代表して説明し、支持部材２３１Ｂと支持部材２３２Ｂとの位置関係を変更する手段については、その説明を省略する。   Next, a specific configuration of the changing unit 4B will be described. The unit for changing the positional relationship between the supporting member 221B and the supporting member 222B and the unit for changing the positional relationship between the supporting member 231B and the supporting member 232B are the same. Therefore, the means for changing the positional relationship between the support member 221B and the support member 222B will be described as a representative, and the description of the means for changing the positional relationship between the support member 231B and the support member 232B will be omitted. To do.

変更手段４Ｂは、スクリュ軸４１Ｂと、雌ネジ（従属部）４２Ｂと、雌ネジ（従属部）４３Ｂとを有し、スクリュ軸４１Ｂを回転することにより、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂを反対方向へ移動させるように構成されている。このような構成とすることにより、比較的簡単な構成で、かつ、高精度に支持部材２２１Ｂと支持部材２２２Ｂとを反対方向へ、かつ、等しい距離移動させることができる。   The changing means 4B has a screw shaft 41B, a female screw (dependent portion) 42B, and a female screw (dependent portion) 43B. By rotating the screw shaft 41B, the supporting member 221B and the supporting member 222B are moved in opposite directions. Configured to move to. With such a configuration, it is possible to move the support member 221B and the support member 222B in the opposite directions and at equal distances with a relatively simple configuration and high accuracy.

また、前述したように、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂの移動方向は、質量部２１Ｂの面上にて、質量部２１Ｂの回動中心軸Ｘに対して直角な方向である。これにより、より高精度に各弾性部２４Ｂ、２５Ｂのばね定数を変更することができる。具体的には、弾性部２４Ｂ（ここでは特に、１対の連結部２４４Ｂ、２４５Ｂ）は、回動中心軸Ｘと平行な方向へ延在しているのに対し、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂは、質量部２１Ｂの面上にて、質量部２１Ｂの回動中心軸Ｘに対して直角な方向へ移動する。そのため、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂの移動量（すなわち、支持部材２２１Ｂと支持部材２２２Ｂの離間距離の変化）に対する、弾性部２４Ｂに加わる張力の変化量が、例えば、第１実施形態で説明したアクチュエータ１などに比べて小さい。したがって、各弾性部２４Ｂ、２５Ｂのばね定数をより細かく（微細に）、かつ、正確に設定することができる。   Further, as described above, the movement direction of the support member 221B and the support member 222B is a direction perpendicular to the rotation center axis X of the mass portion 21B on the surface of the mass portion 21B. Thereby, the spring constant of each elastic part 24B and 25B can be changed with higher precision. Specifically, the elastic portion 24B (here, in particular, the pair of connecting portions 244B and 245B) extends in a direction parallel to the rotation center axis X, whereas the support member 221B and the support member 222B. Moves in a direction perpendicular to the rotation center axis X of the mass portion 21B on the surface of the mass portion 21B. Therefore, the amount of change in tension applied to the elastic portion 24B with respect to the amount of movement of the support member 221B and the support member 222B (that is, change in the separation distance between the support member 221B and the support member 222B) has been described in the first embodiment, for example. Smaller than the actuator 1 or the like. Therefore, the spring constant of each elastic part 24B, 25B can be set more finely (finely) and accurately.

また、支持部材２２１Ｂおよび支持部材２２２Ｂの移動距離の変化量と、支持部材２３１Ｂおよび支持部材２３２Ｂの移動距離の変化量とが等しいことが好ましい。言い換えすれば、支持部材２２１Ｂと支持部材２３１Ｂが、質量部２１Ｂの面上にて回動中心軸Ｘに対して直角な方向の線に対して対称に移動し、かつ、支持部材２２２Ｂと支持部材２３２Ｂとが、質量部２１Ｂの面上にて回動中心軸Ｘに対して直角な方向の線に対して対称に移動することが好ましい。これにより、支持基板３Ｂに対して、質量部２１Ｂの位置を一定に保ちつつ、各弾性部２４Ｂ、２５Ｂのばね定数を変更することができる。言い換えすれば、支持部材２２１Ｂと支持部材２２１Ｂとの位置関係および支持部材２３１Ｂと支持部材２３１Ｂとの位置関係を変更し、各弾性部２４Ｂ、２５Ｂのばね定数を変化させても、支持基板３Ｂに対する質量部２１Ｂの位置が変化しない。この場合には、例えば、支持部材２２１Ｂと支持部材２３１Ｂとを一体的に形成し、同様に、支持部材２２２Ｂと支持部材２３２Ｂとを一体的に形成してもよい。
このような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Further, it is preferable that the amount of change in the movement distance of the support member 221B and the support member 222B is equal to the amount of change in the movement distance of the support member 231B and the support member 232B. In other words, the support member 221B and the support member 231B move symmetrically with respect to a line perpendicular to the rotation center axis X on the surface of the mass portion 21B, and the support member 222B and the support member It is preferable that 232B moves symmetrically with respect to a line perpendicular to the rotation center axis X on the surface of the mass portion 21B. Thereby, it is possible to change the spring constants of the elastic portions 24B and 25B while keeping the position of the mass portion 21B constant with respect to the support substrate 3B. In other words, even if the positional relationship between the supporting member 221B and the supporting member 221B and the positional relationship between the supporting member 231B and the supporting member 231B are changed and the spring constants of the elastic portions 24B and 25B are changed, The position of the mass part 21B does not change. In this case, for example, the support member 221B and the support member 231B may be integrally formed, and similarly, the support member 222B and the support member 232B may be integrally formed.
According to the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be exhibited.

＜第４実施形態＞
次に、本発明のアクチュエータの第４実施形態について説明する。
図１１は、本発明のアクチュエータの第４実施形態を示す斜視図、図１２は、図１１中のＡ−Ａ線断面図である。
以下、第４実施形態のアクチュエータ１Ｃについて、前述した第１実施形態のアクチュエータ１ないし第３実施形態のアクチュエータ１Ｂ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。
第４実施形態のアクチュエータ１Ｃは、支持部材２２１Ｃおよび支持部材２３１Ｃが、支持基板３Ｃに対して固定的に設けられている以外は、第３実施形態のアクチュエータ１Ｃとほぼ同様である。 <Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the actuator of the present invention will be described.
FIG. 11 is a perspective view showing a fourth embodiment of the actuator of the present invention, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
Hereinafter, the actuator 1C of the fourth embodiment will be described focusing on the differences from the actuator 1 of the first embodiment to the actuator 1B of the third embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
The actuator 1C of the fourth embodiment is substantially the same as the actuator 1C of the third embodiment except that the support member 221C and the support member 231C are fixedly provided with respect to the support substrate 3C.

次に、１対の支持部２２Ｃ、２３Ｃについて説明するが、本実施形態にかかるアクチュエータ１Ｃは、質量部２１に対して左右対称であり、支持部２２Ｃと支持部２３Ｃとは、同様の構成であるため、支持部２２Ｃについて代表して説明し、支持部２３Ｃについては、その説明を省略する。
支持部２２Ｃは、支持部材２２１Ｃと支持部材２２２Ｃとで成されている。このうち、支持部材２２１Ｃは、例えば陽極接合などにより支持基板３Ｃに接合されている。一方、支持部材２２２Ｃは、支持基板３Ｃに形成されたガイド溝３５Ｃに沿って移動するように支持基板３Ｃに支持されている。 Next, the pair of support portions 22C and 23C will be described. The actuator 1C according to the present embodiment is symmetrical with respect to the mass portion 21, and the support portion 22C and the support portion 23C have the same configuration. Therefore, the support portion 22C will be described as a representative, and the description of the support portion 23C will be omitted.
The support portion 22C includes a support member 221C and a support member 222C. Among these, the support member 221C is bonded to the support substrate 3C by, for example, anodic bonding. On the other hand, the support member 222C is supported by the support substrate 3C so as to move along the guide groove 35C formed in the support substrate 3C.

このような支持部材２２１Ｃおよび支持部材２２２Ｃには、棒状のスクリュ軸４１Ｃが係合されている。具体的には、スクリュ軸４１Ａは、図１１に示すように、雄ネジ部４１２Ｃを有する。一方、支持部材２２１Ｃには、雄ネジ部４１２Ｃの回転に追従して移動する雌ネジ（従属部）４２Ｃが形成されている。そして、雄ネジ部４１２Ｃと雌ネジ４２Ｃとが螺合するようにスクリュ軸４１Ｃが回転可能に設けられている。ここで、支持部材２２１Ｃは、スクリュ軸４１Ｃを回転可能に支持している。   A rod-shaped screw shaft 41C is engaged with the support member 221C and the support member 222C. Specifically, the screw shaft 41A has a male screw portion 412C as shown in FIG. On the other hand, the support member 221C is formed with a female screw (dependent portion) 42C that moves following the rotation of the male screw portion 412C. The screw shaft 41C is rotatably provided so that the male screw portion 412C and the female screw 42C are screwed together. Here, the support member 221C rotatably supports the screw shaft 41C.

次に変更手段４Ｃの具体的構成について説明するが、支持部材２２１Ｃと支持部材２２２Ｃとの位置関係を変更する手段と、支持部材２３１Ｃと支持部材２３２Ｃとの位置関係を変更する手段とは、同様の構成であるため、支持部材２２１Ｃと支持部材２２２Ｃとの位置関係を変更する手段を代表して説明し、支持部材２３１Ｃと支持部材２３２Ｃとの位置関係を変更する手段については、その説明を省略する。   Next, the specific configuration of the changing means 4C will be described. The means for changing the positional relationship between the supporting member 221C and the supporting member 222C and the means for changing the positional relationship between the supporting member 231C and the supporting member 232C are the same. Therefore, the means for changing the positional relationship between the support member 221C and the support member 222C will be described as a representative, and the description of the means for changing the positional relationship between the support member 231C and the support member 232C will be omitted. To do.

変更手段４Ｃは、スクリュ軸４１Ｃと、雌ネジ（従属部）４３Ｃとを有し、スクリュ軸４１Ｃを回転することにより、雌ネジ（従属部）４３Ｃの移動に伴って、支持部材２２２Ｃがスクリュ軸４１Ｃの延在方向へ移動するように構成されている。このような構成とすることにより、比較的簡単な構成で、かつ、高精度に支持部材２２２Ｃを移動させることができる。すなわち、支持部材２２１Ｃと支持部材２２２Ｃとの位置関係を簡単に、かつ、高精度に変更することがでる。
また、前述したように、スクリュ軸４１Ｃは、支持部材２２１Ｃに回転可能に支持されているため、スクリュ軸４１Ｃをより安定的に回転させることができる。
このような第４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。 The changing means 4C includes a screw shaft 41C and a female screw (dependent portion) 43C. By rotating the screw shaft 41C, the support member 222C is moved along with the movement of the female screw (dependent portion) 43C. It is configured to move in the extending direction of 41C. With such a configuration, the support member 222C can be moved with a relatively simple configuration and high accuracy. That is, the positional relationship between the support member 221C and the support member 222C can be easily changed with high accuracy.
Further, as described above, since the screw shaft 41C is rotatably supported by the support member 221C, the screw shaft 41C can be rotated more stably.
According to the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be exhibited.

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

また、前述した実施形態では、アクチュエータの中心を通り質量部や駆動部の回動中心軸に直角な面に対しほぼ対称（左右対称）な形状をなしている構造を説明したが、非対称であってもよい。
また、前述した実施形態では、光反射部が質量部の上面（支持基板とは逆側の面）に設けられている構成について説明したが、例えば、その逆の面に設けられている構成であってもよいし、両方の面に設けられている構成であってもよい。 In the above-described embodiment, the structure has been described that is substantially symmetric (laterally symmetric) with respect to a plane that passes through the center of the actuator and is perpendicular to the rotation center axis of the mass unit and the drive unit. May be.
In the above-described embodiment, the configuration in which the light reflecting portion is provided on the upper surface of the mass portion (the surface opposite to the support substrate) has been described. For example, in the configuration provided on the opposite surface. There may be a configuration provided on both sides.

また、前述した実施形態では、２自由度振動系について説明したが、例えば１自由度振動系のアクチュエータに用いてもよい。この場合には、例えば、１対の弾性部のそれぞれは、弾性変形可能な棒状部材で構成されているものであってもよい。
また、前述した実施形態では、１対の弾性部を捩り変形させて、支持部に対して質量部が回動中心軸を中心に回動するアクチュエータについて説明したが、支持部に対して質量部の位置および／または姿勢が変化するように構成されているアクチュエータであれば、特に限定されない。例えば、質量部が面と平行な方向へ往復移動するように構成されたアクチュエータでもよく、また、弾性部が捩れ変形しなくてもよい。 In the above-described embodiment, the two-degree-of-freedom vibration system has been described. In this case, for example, each of the pair of elastic portions may be formed of a rod-shaped member that can be elastically deformed.
In the above-described embodiment, the actuator is described in which the pair of elastic portions is twisted and deformed, and the mass portion rotates about the rotation center axis with respect to the support portion. If it is an actuator comprised so that the position and / or attitude | position of this may change, it will not specifically limit. For example, the actuator may be configured such that the mass portion reciprocates in a direction parallel to the surface, and the elastic portion may not be twisted and deformed.

本発明のアクチュエータの第１実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 1st Embodiment of the actuator of this invention. 図１中のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図１中のＢ−Ｂ線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line in FIG. 図１に示すアクチュエータの制御系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the control system of the actuator shown in FIG. 印加する交流電圧の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the alternating voltage to apply. 印加した交流電圧の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の共振曲線を示すグラフある。It is a graph which shows the frequency of the applied alternating voltage, and the resonance curve of a 1st mass part and a 2nd mass part. 本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 2nd Embodiment of the actuator of this invention. 図７中のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 本発明のアクチュエータの第３実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 3rd Embodiment of the actuator of this invention. 図９中のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 本発明のアクチュエータの第３実施形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows 3rd Embodiment of the actuator of this invention. 図１１中のＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ‥‥‥アクチュエータ ２、２Ａ、２Ｂ‥‥‥基体 ２１、２１Ｂ‥‥‥質量部 ２１１‥‥‥光反射部 ２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２３、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ‥‥‥支持部 ２２１Ｂ、２２１Ｃ、２３１Ｂ、２３１Ｃ‥‥‥第１の支持部材（支持部材） ２２２Ｂ、２２２Ｃ、２３２Ｂ、２３２Ｃ‥‥‥第２の支持部材（支持部材） ２４、２５‥‥‥弾性部 ２４１、２４１Ｂ、２５１、２５１Ｂ‥‥‥第１の質量部（駆動部） ２４２、２５２‥‥‥第１の弾性部 ２４３、２５３‥‥‥第２の弾性部 ２４４Ｂ、２４５Ｂ、２５４Ｂ、２５５Ｂ‥‥‥連結部材 ２８‥‥‥空間 ３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ‥‥‥支持基板 ３１‥‥‥開口部 ３２、３３‥‥‥電極 ３４‥‥‥絶縁膜 ３５、３５Ｂ、３５Ｃ、３６、３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ‥‥‥ガイド溝 ４、４Ａ、４Ｂ‥‥‥変更手段 ４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ‥‥‥スクリュ軸 ４１１、４１１Ｂ、４１２、４１２Ａ、４１２Ｂ、４１２Ｃ‥‥‥雄ネジ部 ４２、４２Ｂ、４２Ｃ、４３、４３Ａ、４３Ｂ‥‥‥雌ネジ（従属部） Ｘ‥‥‥回動中心軸   1, 1A, 1B, 1C ... Actuator 2, 2A, 2B ... Base 21, 21B ... Mass part 211 ... Light reflection part 22, 22A, 22B, 22C, 23, 23A, 23B, 23C ‥‥‥ supporting portion 221B, 221C, 231B, 231C ‥‥‥ first support member (support member) 222B, 222C, 232B, 232C ‥‥‥ second support member (support member) 24, 25 ‥‥‥ elastic 241, 241 B, 251, 251 B, etc. First mass part (drive unit) 242, 252, etc .: first elastic part 243, 253, etc .: second elastic part 244 B, 245 B, 254 B, 255 B,. · · · Connection member 28 · · · Space 3, 3A, 3B, 3C · · · Support substrate 31 · · · Opening portion 32, 33 · · · Electrode 34 · · · Insulating film 35, 35B, 35C, 36 36A, 36B, 36C ... Guide groove 4, 4A, 4B ... Changing means 41, 41A, 41B, 41C ... Screw shaft 411, 411B, 412, 412A, 412B, 412C ... Male thread 42, 42B, 42C, 43, 43A, 43B ... Female thread (dependent part) X ... Center axis of rotation

Claims (3)

板状をなす質量部と、前記質量部を支持する一対の支持部と、前記質量部と前記支持部との間に設けられた一対の駆動部と、前記駆動部を前記支持部に対して回動可能とするように、前記駆動部と前記支持部とを連結する弾性変形可能な一対の第１の弾性部と、前記質量部を前記駆動部に対して回動可能とするように、前記駆動部と前記質量部とを連結する弾性変形可能な一対の第２の弾性部と、前記一対の支持部が設けられた支持基板と、前記質量部を回動させる駆動手段とを有し、前記駆動手段を作動することにより、前記一対の第１の弾性部を捩れ変形させながら前記一対の駆動部を回動させ、これに伴って前記一対の第２の弾性部を捩れ変形させながら前記質量部を回動させるよう構成されたアクチュエータであって、
前記一対の支持部は、それぞれ、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸を介して対向配置された一対の第１の支持部材および第２の支持部材を有し、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材は、それぞれ、前記支持基板に対して、前記質量部の面に垂直な方向での移動が規制され、かつ、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸に直交する方向への移動が可能となるように設けられており、
前記一対の第１の弾性部は、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸を介して対向配置された一対の連結部材を有し、前記一対の連結部材のうちの一方の連結部材は、前記第１の支持部材と前記駆動部とを連結し、他方の連結部材は、前記第２の支持部材と前記駆動部とを連結しており、
前記一対の支持部のうちの少なくとも一方の支持部について、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材の離間距離を変更することにより、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部に生じる張力を変更し、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部のバネ定数を変更する変更手段を有し、
前記変更手段は、第１の雄ネジ部および前記第１の雄ネジ部と逆ネジの関係にある第２の雄ネジ部が形成され、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸と直交する方向に延在するように、また各前記支持部に対応するように設けられた一対のスクリュ軸と、各前記支持部について、前記第１の支持部材に形成され、前記第１の雄ネジ部と螺合する第１の雌ネジと、前記第２の支持部材に形成され、前記第２の雄ネジ部と螺合する第２の雌ネジとを有し、前記一対のスクリュ軸のうちの少なくとも一方のスクリュ軸を回転することにより、回転する前記スクリュ軸に対応する前記第１の支持部材および前記第２の支持部材を互いに離間する方向または互いに接近する方向に等しい距離移動させ、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部に生じる張力を変更し、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部のバネ定数を変更するよう構成されていることを特徴とするアクチュエータ。 A plate-shaped mass part, a pair of support parts for supporting the mass part, a pair of drive parts provided between the mass part and the support part, and the drive part with respect to the support part A pair of elastically deformable first elastic parts connecting the driving part and the support part so as to be rotatable, and a mass part being rotatable with respect to the driving part, A pair of elastically deformable second elastic parts connecting the drive part and the mass part; a support substrate provided with the pair of support parts; and a drive means for rotating the mass part. By actuating the drive means, the pair of first elastic portions are twisted and deformed to rotate the pair of drive portions, and the pair of second elastic portions is twisted and deformed accordingly. An actuator configured to rotate the mass part,
Each of the pair of support portions includes a pair of first support members and second support members disposed to face each other via a rotation center axis of the mass portion in a plan view of the mass portion. Each of the first support member and the second support member is restricted from moving in a direction perpendicular to the surface of the mass unit with respect to the support substrate, and in a plan view of the mass unit. The mass part is provided so as to be movable in a direction perpendicular to the rotation center axis of the mass part,
The pair of first elastic portions includes a pair of connecting members disposed to face each other via a rotation center axis of the mass portion in a plan view of the mass portion, and of the pair of connecting members, One connection member connects the first support member and the drive unit, and the other connection member connects the second support member and the drive unit,
By changing the separation distance between the first support member and the second support member for at least one of the pair of support portions, the pair of first elastic portions and the pair of first portions are changed. Change means for changing the tension generated in the two elastic parts, and changing the spring constants of the pair of first elastic parts and the pair of second elastic parts,
The changing means includes a first male screw portion and a second male screw portion having a reverse screw relationship with the first male screw portion, and the mass portion is rotated in a plan view of the mass portion. A pair of screw shafts provided so as to extend in a direction orthogonal to the moving center axis and corresponding to each of the support portions, and each of the support portions is formed on the first support member, A first female screw that is screwed with the first male screw part; and a second female screw that is formed on the second support member and is screwed with the second male screw part. By rotating at least one of the screw shafts, the first support member and the second support member corresponding to the rotating screw shaft are equal to the direction separating or approaching each other. The distance is moved, the pair of first elastic portions and the one Actuator second changes the tension generated in the elastic portion, characterized in that it is configured to change the pair of first elastic part and said pair of spring constant of the second elastic portion. 板状をなす質量部と、前記質量部を支持する一対の支持部と、前記質量部と前記支持部との間に設けられた一対の駆動部と、前記駆動部を前記支持部に対して回動可能とするように、前記駆動部と前記支持部とを連結する弾性変形可能な一対の第１の弾性部と、前記質量部を前記駆動部に対して回動可能とするように、前記駆動部と前記質量部とを連結する弾性変形可能な一対の第２の弾性部と、前記一対の支持部が設けられた支持基板と、前記質量部を回動させる駆動手段とを有し、前記駆動手段を作動することにより、前記一対の第１の弾性部を捩れ変形させながら前記一対の駆動部を回動させ、これに伴って前記一対の第２の弾性部を捩れ変形させながら前記質量部を回動させるよう構成されたアクチュエータであって、
前記一対の支持部は、それぞれ、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸を介して対向配置された一対の第１の支持部材および第２の支持部材を有し、前記第１の支持部材は、前記支持基板に対して固定的に設けられ、前記第２の支持部材は、前記質量部の面に垂直な方向での移動が規制され、かつ、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸と直交する方向への移動が可能となるように設けられており、
前記一対の第１の弾性部は、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸を介して対向配置された一対の連結部材を有し、前記一対の連結部材のうちの一方の連結部材は、前記第１の支持部材と前記駆動部とを連結し、他方の連結部材は、前記第２の支持部材と前記駆動部とを連結しており、
前記一対の支持部のうちの少なくとも一方の支持部について、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材の離間距離を変更することにより、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部に生じる張力を変更し、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部のバネ定数を変更する変更手段を有し、
前記変更手段は、雄ネジ部が形成され、前記質量部の平面視にて、前記質量部の回動中心軸と直交する方向に延在するとともに各前記支持部に対応するように設けられ、前記第１の支持部材に回転可能に支持された一対のスクリュ軸と、各前記支持部について、前記第２の支持部材に形成され、前記雄ネジ部と螺合する雌ネジとを有し、前記一対のスクリュ軸のうちの少なくとも一方のスクリュ軸を回転することにより、回転する前記スクリュ軸に対応する前記第２の支持部材を、前記第１の支持部材に対して離間する方向または接近する方向に移動させ、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部に生じる張力を変更し、前記一対の第１の弾性部および前記一対の第２の弾性部のバネ定数を変更するよう構成されていることを特徴とするアクチュエータ。 A plate-shaped mass part, a pair of support parts for supporting the mass part, a pair of drive parts provided between the mass part and the support part, and the drive part with respect to the support part A pair of elastically deformable first elastic parts connecting the driving part and the support part so as to be rotatable, and a mass part being rotatable with respect to the driving part, A pair of elastically deformable second elastic parts connecting the drive part and the mass part; a support substrate provided with the pair of support parts; and a drive means for rotating the mass part. By actuating the drive means, the pair of first elastic portions are twisted and deformed to rotate the pair of drive portions, and the pair of second elastic portions is twisted and deformed accordingly. An actuator configured to rotate the mass part,
Each of the pair of support portions includes a pair of first support members and second support members disposed to face each other via a rotation center axis of the mass portion in a plan view of the mass portion. The first support member is fixedly provided to the support substrate, the second support member is restricted from moving in a direction perpendicular to the surface of the mass unit, and the mass unit In plan view, the mass part is provided so as to be movable in a direction orthogonal to the rotation center axis,
The pair of first elastic portions includes a pair of connecting members disposed to face each other via a rotation center axis of the mass portion in a plan view of the mass portion, and of the pair of connecting members, One connection member connects the first support member and the drive unit, and the other connection member connects the second support member and the drive unit,
By changing the separation distance between the first support member and the second support member for at least one of the pair of support portions, the pair of first elastic portions and the pair of first portions are changed. Change means for changing the tension generated in the two elastic parts, and changing the spring constants of the pair of first elastic parts and the pair of second elastic parts,
The changing means is provided with a male screw portion extending in a direction orthogonal to the rotation center axis of the mass portion and corresponding to each support portion in a plan view of the mass portion, A pair of screw shafts rotatably supported by the first support member; and for each of the support portions, a female screw formed on the second support member and screwed with the male screw portion; By rotating at least one of the pair of screw shafts, the second support member corresponding to the rotating screw shaft moves away from or approaches the first support member. Moving in the direction, changing the tension generated in the pair of first elastic portions and the pair of second elastic portions, and changing the spring constants of the pair of first elastic portions and the pair of second elastic portions. That it is configured to change Actuator to the butterfly. 前記質量部には、光反射性を有する光反射部が設けられている請求項１または２に記載のアクチュエータ。 The actuator according to claim 1, wherein the mass portion is provided with a light reflecting portion having light reflectivity.
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