JP5157459B2

JP5157459B2 - Optical scanner

Info

Publication number: JP5157459B2
Application number: JP2008002696A
Authority: JP
Inventors: 克巳各務
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2028-01-10
Also published as: JP2009163154A

Description

本発明は、光スキャナに関するものである。 The present invention relates to an optical scanner.

従来より、シリコン等の弾性を有する材料を用いて形成された本体部に圧電素子等を積層して構成されたマイクロアクチュエータが種々提案されている。
例えば、矩形状に形成された枠体の中央部に反射ミラー部が配置され、この反射ミラー部の両側部と枠体とは、それぞれ２本の弾性部で連結されて本体部が形成されている。また、この本体部の反射ミラー部の両側部における２本の弾性部と枠体とを跨いで上部電極、圧電素子、下部電極が積層されている。そして、この上部電極と下部電極との間に駆動電圧を印可することによって、反射ミラー部を反射面に対して垂直方向に駆動することができるように構成されたマイクロアクチュエータがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−３２００８９号公報（段落（００４７）〜（００５６）、図３（ａ）） Conventionally, various microactuators have been proposed in which a piezoelectric element or the like is laminated on a main body formed using an elastic material such as silicon.
For example, a reflection mirror part is arranged at the center part of a rectangular frame, and both sides of the reflection mirror part and the frame are connected by two elastic parts to form a main body part. Yes. In addition, an upper electrode, a piezoelectric element, and a lower electrode are stacked so as to straddle the two elastic portions and the frame on both sides of the reflection mirror portion of the main body portion. There is a microactuator configured to apply a driving voltage between the upper electrode and the lower electrode so that the reflecting mirror unit can be driven in a direction perpendicular to the reflecting surface (for example, a patent) Reference 1).
Japanese Patent Laying-Open No. 2006-320089 (paragraphs (0047) to (0056), FIG. 3 (a))

上述した特許文献１に記載される構成では、反射ミラー部を２本の弾性部の長手方向回りに揺動させて振動させるためには、上部電極を２本の弾性部に対応させて２分割し、反射ミラー部を挟んで対向する一対の弾性部上に形成された各上部電極に同位相の交番電圧（例えば、交番電圧は、ＡＣ１Ｖ〜４０Ｖである。）を印加することによって実現することが可能となる。そして、反射ミラー部の揺動軸回りの振幅を制御するために、交番電圧を印加していない圧電素子に発生する電圧を計測して、弾性部の歪み量を測定することが考えられる。
しかしながら、交番電圧を印加していない圧電素子に発生する電圧は、微弱な電圧（例えば、ＡＣ数ｍＶである。）のため、交番電圧の接地電位の変動、つまり、ノイズに埋もれてしまって、弾性部の歪み量を測定することが困難であるという問題がある。 In the configuration described in Patent Document 1 described above, in order to oscillate the reflection mirror portion around the longitudinal direction of the two elastic portions, the upper electrode is divided into two parts corresponding to the two elastic portions. This is realized by applying an alternating voltage having the same phase (for example, the alternating voltage is AC1V to 40V) to the upper electrodes formed on the pair of elastic portions opposed to each other with the reflection mirror portion interposed therebetween. Is possible. Then, in order to control the amplitude of the reflection mirror portion around the swing axis, it is conceivable to measure the amount of distortion of the elastic portion by measuring the voltage generated in the piezoelectric element to which no alternating voltage is applied.
However, since the voltage generated in the piezoelectric element to which no alternating voltage is applied is a weak voltage (for example, AC number mV), the ground potential of the alternating voltage is fluctuated, that is, buried in noise. There is a problem that it is difficult to measure the strain amount of the elastic portion.

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ミラー部の揺動軸回りの振幅を検出する検出精度の向上を図ることが可能となる光スキャナを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an optical scanner capable of improving the detection accuracy for detecting the amplitude of the mirror portion around the swing axis. With the goal.

前記目的を達成するため請求項１に係る光スキャナは、ミラー部を揺動軸回りに変位駆動して所定方向に光を走査する光スキャナにおいて、前記ミラー部の揺動軸方向両側にそれぞれ連結されて揺動軸に対して対称に配置される各一対の弾性部と、前記各一対の弾性部の外側端縁部が連結される固定枠と、前記各一対の弾性部の表面部から前記固定枠の表面部に渡って積層された一対の下部電極と、前記一対の下部電極上にそれぞれ前記各一対の弾性部の上側を含むように積層された一対の圧電素子と、前記一対の圧電素子上にそれぞれ前記各一対の弾性部毎に分割されて積層された各一対の上部電極と、を備え、前記一対の下部電極は、前記各一対の上部電極に対応するようにそれぞれ分割され、前記一対の圧電素子は、前記各一対の弾性部の個々の弾性部に対応するようにそれぞれ分割され、前記各一対の弾性部のうちの前記ミラー部の片側に設けられた一対の弾性部のうちの一方の弾性部に形成された圧電素子にのみ駆動電圧を印加し、該各一対の弾性部のうちの残り３つの弾性部に形成された各圧電素子に発生する電圧又は電流を全て検出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an optical scanner according to claim 1 is an optical scanner that scans light in a predetermined direction by driving the mirror unit around a swing axis, and is connected to both sides of the mirror unit in the swing axis direction. Each of the pair of elastic portions arranged symmetrically with respect to the swing axis, a fixed frame to which an outer edge portion of each of the pair of elastic portions is connected, and the surface portion of each of the pair of elastic portions A pair of lower electrodes stacked over the surface portion of the fixed frame; a pair of piezoelectric elements stacked on the pair of lower electrodes so as to include the upper side of each of the pair of elastic portions; and the pair of piezoelectric elements And a pair of upper electrodes divided and stacked for each of the pair of elastic portions on the element, respectively, and the pair of lower electrodes are respectively divided so as to correspond to the pair of upper electrodes , The pair of piezoelectric elements includes the pair of elastic elements. A piezoelectric element formed on one elastic part of a pair of elastic parts provided on one side of the mirror part of the pair of elastic parts. only by applying a driving voltage, it characterized that you detect any voltage or current generated in the respective piezoelectric elements formed on the remaining three elastic portions of the respective pair of elastic portions.

請求項１に係る光スキャナでは、圧電素子を挟んで積層された一対の下部電極と一対の上部電極とは、各弾性部毎に分割されているため、１つの弾性部に配置された駆動電圧を印加した圧電素子の接地電位と、残り３つの弾性部に配置された駆動電圧を印加していない圧電素子の接地電位とを切り離すことができる。これにより、ミラー部の揺動軸回りの揺動振幅を、駆動電圧を印加していない残り３つの弾性部に配置された圧電素子の発生電圧によって検出する場合に、駆動電圧との電圧差による接地電位のノイズの干渉を避け、検出精度の向上を図ることが可能となる。 In the optical scanner according to claim 1, since the pair of lower electrodes and the pair of upper electrodes stacked with the piezoelectric element interposed therebetween are divided for each elastic part, the driving voltage disposed in one elastic part It is possible to separate the ground potential of the piezoelectric element to which is applied and the ground potential of the piezoelectric element to which the drive voltage disposed in the remaining three elastic portions is not applied. As a result, when the swing amplitude around the swing axis of the mirror portion is detected by the voltage generated by the piezoelectric elements arranged in the remaining three elastic portions to which the drive voltage is not applied, it depends on the voltage difference from the drive voltage. It is possible to avoid noise interference of the ground potential and improve detection accuracy.

また、圧電素子も各弾性部毎に分割されているため、３つの弾性部に配置された駆動電圧を印加していない圧電素子に、１つの弾性部に配置された駆動電圧を印加した圧電素子の不必要な歪みが加わることを防止して、３つの弾性部に配置された駆動電圧を印加していない圧電素子に発生する電圧又は電流のノイズ成分の更なる低減化を図ることが可能となる。 Further, since the pressure-electronic device is divided for each elastic portion, the piezoelectric element is not applied a drive voltage that is disposed to the three elastic portions, was applied arranged drive voltage to one of the elastic portion piezoelectric It is possible to prevent unnecessary distortion of the element and to further reduce the noise component of the voltage or current generated in the piezoelectric element that is not applied with the driving voltage arranged in the three elastic parts It becomes.

また、駆動電圧を印加された圧電素子が配置された弾性部に隣接する弾性部と、ミラー部を挟んで反対側に配置された一対の弾性部とに配置されて駆動電圧を印加されていない残り３つの圧電素子に発生する電圧又は電流を全て検出することが可能となり、駆動側弾性部の実動作の状態をより確実に検出することが可能となる。また、駆動電圧を印加していない残り３つの弾性部に配置された圧電素子に発生する電圧又は電流の加算、平均、差分を用いることが可能となり、検出精度の向上を図ることが可能となる。 Also, an elastic portion adjacent to the resilient portion which the piezoelectric element is arranged which is applied a driving dynamic voltage, is arranged a pair of elastic portions disposed on opposite sides of the mirror unit have been applying a drive voltage It is possible to detect all the voltages or currents generated in the remaining three piezoelectric elements, and it is possible to more reliably detect the actual operation state of the drive-side elastic portion. In addition, it is possible to use addition, average, and difference of voltages or currents generated in the piezoelectric elements arranged in the remaining three elastic portions to which no drive voltage is applied, and it is possible to improve detection accuracy. .

以下、本発明に係る光スキャナ及び光スキャナの製造方法について具体化した一実施例に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, an optical scanner and an optical scanner manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on an embodiment.

［光スキャナの概略構成］
先ず、本実施例に係る光スキャナ１の概略構成について図１に基づき説明する。図１は光スキャナ１の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。
図１に示すように、光スキャナ１は、本体部２がベース３に装着されて構成されている。この本体部２は、シリコン等、弾性を有する材料を用いて形成されている。本体部２の厚さは、約３０μｍ〜２００μｍとされている。本体部２は、図１の上部に示すように、概略的には、光が通過し得る貫通孔５を有して薄板長方形状を成している。本体部２は、外側には固定枠６を備え、一方、内側には、反射面７が形成された平面視略円形の反射ミラー部８を有する振動体１０を備えている。尚、反射ミラー部８は、円形に限らず、四角形、多角形であってもよい。 [Schematic configuration of optical scanner]
First, a schematic configuration of the optical scanner 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing a schematic configuration of the optical scanner 1.
As shown in FIG. 1, the optical scanner 1 is configured by mounting a main body 2 on a base 3. The main body 2 is formed using an elastic material such as silicon. The thickness of the main body 2 is about 30 μm to 200 μm. As shown in the upper part of FIG. 1, the main body 2 generally has a through hole 5 through which light can pass and has a thin plate rectangular shape. The main body 2 is provided with a fixed frame 6 on the outer side, and on the inner side is provided with a vibrating body 10 having a reflection mirror portion 8 having a reflection surface 7 and having a substantially circular shape in plan view. Note that the reflection mirror unit 8 is not limited to a circle but may be a quadrangle or a polygon.

このような本体部２の構成に対応して、ベース３は、図１の下部に示すように、本体部２との装着状態において固定枠６が装着されるべき支持部１２と、振動体１０と対向する凹部１３とを有するように構成されている。凹部１３は、本体部２をベース３に装着した状態において、振動体１０が振動によって変位してもベース３と干渉しない形状を有するために形成されている。 Corresponding to the structure of the main body 2, the base 3 includes a support 12 to which the fixing frame 6 is to be mounted and a vibrating body 10 in the mounting state with the main body 2, as shown in the lower part of FIG. 1. And a concave portion 13 facing each other. The recess 13 is formed to have a shape that does not interfere with the base 3 even when the vibrating body 10 is displaced by vibration in a state where the main body 2 is mounted on the base 3.

また、反射ミラー部８の反射面７は、それの対称中心線でもある揺動軸１５を中心として揺動させられる。振動体１０は、さらに、その反射ミラー部８の揺動軸１５上の両側面部から外側方向に同一面上に延びて、その反射ミラー部８を固定枠６に接合する一対のはり部１６Ａ、１６Ｂを備えている。つまり、反射ミラー部８の両側面部から一対のはり部１６Ａ、１６Ｂがそれぞれ互いに逆向きに延び出している。 In addition, the reflecting surface 7 of the reflecting mirror unit 8 is swung around a swinging shaft 15 that is also a symmetric center line thereof. The vibrating body 10 further extends from both side surface portions on the swing shaft 15 of the reflection mirror portion 8 on the same surface in the outer direction, and a pair of beam portions 16A for joining the reflection mirror portion 8 to the fixed frame 6, 16B is provided. That is, the pair of beam portions 16A and 16B extend in opposite directions from the both side surface portions of the reflection mirror portion 8, respectively.

また、一方の（図１中、左側の）はり部１６Ａは、揺動軸１５上に配置された１個のミラー側板ばね部１７Ａと、該揺動軸１５に対して直角方向の対称位置に配置される一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｂと、それらミラー側板ばね部１７Ａと一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｂとを互いに接続する接続部２０Ａとを含むように構成されている。 Further, one beam portion 16A (on the left side in FIG. 1) is in a symmetrical position in the direction perpendicular to one mirror side leaf spring portion 17A disposed on the swing shaft 15 and the swing shaft 15. A pair of frame side leaf spring portions 18A and 18B to be arranged, and a connecting portion 20A for connecting the mirror side leaf spring portion 17A and the pair of frame side leaf spring portions 18A and 18B to each other are configured.

また、他方の（図１中、右側の）はり部１６Ｂは、揺動軸１５上に配置された１個のミラー側板ばね部１７Ｂと、該揺動軸１５に対して直角方向の対称位置に配置される一対の枠側板ばね部１８Ｃ、１８Ｄと、それらミラー側板ばね部１７Ｂと一対の枠側板ばね部１８Ｃ、１８Ｄとを互いに接続する接続部２０Ｂとを含むように構成されている。 The other beam portion 16B (on the right side in FIG. 1) is in a symmetrical position in a direction perpendicular to the one mirror side leaf spring portion 17B disposed on the swing shaft 15 and the swing shaft 15. A pair of frame side leaf spring portions 18C and 18D to be arranged, and a connecting portion 20B for connecting the mirror side leaf spring portion 17B and the pair of frame side leaf spring portions 18C and 18D to each other are configured.

従って、図１の上部に示すように、一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｂと一対の枠側板ばね部１８Ｃ、１８Ｄとは、反射ミラー部８を挟んで、各枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｄ、各枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｃが、それぞれ揺動軸方向に対向するように配置されている。つまり、一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｂと一対の枠側板ばね部１８Ｃ、１８Ｄとは、反射ミラー部８を挟んで、各枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｃ、各枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｄが、それぞれ対角方向に対向するように配置されている。 Therefore, as shown in the upper part of FIG. 1, the pair of frame side leaf spring portions 18A, 18B and the pair of frame side leaf spring portions 18C, 18D sandwich the reflection mirror portion 8 and each frame side leaf spring portion 18A, 18D, Each frame side leaf | plate spring part 18B and 18C is arrange | positioned so that it may each oppose in a rocking | fluctuation axis direction. In other words, the pair of frame side leaf springs 18A and 18B and the pair of frame side leaf springs 18C and 18D include the frame side leaf springs 18A and 18C and the frame side leaf springs 18B and 18D with the reflection mirror part 8 interposed therebetween. These are arranged so as to face each other diagonally.

また、各はり部１６Ａ、１６Ｂにおいては、各ミラー側板ばね部１７Ａ、１７Ｂが、反射ミラー部８のうち揺動軸１５上において互いに対向する一対の縁の一方から、対応する各接続部２０Ａ、２０Ｂまで延びている。また、各接続部２０Ａ、２０Ｂは、揺動軸１５と直交する方向に延びている。さらに、各はり部１６Ａ、１６Ｂにおいては、一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｂと一対の枠側板ばね部１８Ｃ、１８Ｄとが、対応する各接続部２０Ａ、２０Ｂの端部から、揺動軸１５に対して平行に固定枠６まで延びている。 Moreover, in each beam part 16A, 16B, each mirror side leaf | plate spring part 17A, 17B is each connection part 20A, which corresponds from one of a pair of edge which mutually opposes on the rocking | fluctuation axis | shaft 15 among the reflection mirror parts 8. It extends to 20B. In addition, each of the connection portions 20 A and 20 B extends in a direction orthogonal to the swing shaft 15. Furthermore, in each beam part 16A, 16B, a pair of frame side leaf | plate spring parts 18A, 18B and a pair of frame side leaf | plate spring parts 18C, 18D are the rocking | fluctuation shaft 15 from the edge part of each corresponding connection part 20A, 20B. It extends to the fixed frame 6 in parallel.

また、はり部１６Ａにおいては、一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｂのそれぞれから固定枠６に渡って、後述のように０．２μｍ〜０．６μｍの厚さで積層された一対の下部電極２１Ａ、２１Ｂが形成されている。また、各一対の下部電極２１Ａ、２１Ｂは、揺動軸１５を挟んで対向するように分離されている。また、はり部１６Ｂにおいては、一対の枠側板ばね部１８Ｃ、１８Ｄのそれぞれから固定枠６に渡って、後述のように０．２μｍ〜０．６μｍの厚さで積層された一対の下部電極２１Ｃ、２１Ｄが形成されている。また、各一対の下部電極２１Ｃ、２１Ｄは、揺動軸１５を挟んで対向するように分離されている。 Further, in the beam portion 16A, a pair of lower electrodes 21A laminated in a thickness of 0.2 μm to 0.6 μm as described later from the pair of frame side leaf spring portions 18A, 18B to the fixed frame 6. , 21B are formed. The pair of lower electrodes 21A and 21B are separated so as to face each other with the swing shaft 15 in between. Further, in the beam portion 16B, a pair of lower electrodes 21C laminated in a thickness of 0.2 μm to 0.6 μm as will be described later from each of the pair of frame side leaf spring portions 18C, 18D to the fixed frame 6. , 21D are formed. The pair of lower electrodes 21C and 21D are separated so as to face each other with the swing shaft 15 in between.

また、一対の下部電極２１Ａ、２１Ｂの上側には、一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｂのそれぞれから該各下部電極２１Ａ、２１Ｂの固定枠６側の外周部と所定隙間を形成するように、後述のように１μｍ〜３μｍの厚さで積層された圧電素子２２Ａが形成されている。従って、圧電素子２２Ａは固定枠６上から各枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｂ上に延出されて形成され、各一対の下部電極２１Ａ、２１Ｂ間の分離部分を覆うように形成されている。 Further, on the upper side of the pair of lower electrodes 21A and 21B, a predetermined gap is formed from the pair of frame side leaf spring portions 18A and 18B to the outer peripheral portion on the fixed frame 6 side of each of the lower electrodes 21A and 21B. As will be described later, a piezoelectric element 22A is formed which is laminated with a thickness of 1 μm to 3 μm. Accordingly, the piezoelectric element 22A is formed to extend from the fixed frame 6 onto the frame side leaf spring portions 18A and 18B, and is formed so as to cover the separation portion between the pair of lower electrodes 21A and 21B.

また、一対の下部電極２１Ｃ、２１Ｄの上側には、一対の枠側板ばね部１８Ｃ、１８Ｄのそれぞれから該各下部電極２１Ｃ、２１Ｄの固定枠６側の外周部と所定隙間を形成するように、後述のように１μｍ〜３μｍの厚さで積層された圧電素子２２Ｂが形成されている。従って、圧電素子２２Ｂは固定枠６上から各枠側板ばね部１８Ｃ、１８Ｄ上に延出されて形成され、各一対の下部電極２１Ｃ、２１Ｄ間の分離部分を覆うように形成されている。 Further, on the upper side of the pair of lower electrodes 21C and 21D, a predetermined gap is formed from the pair of frame side leaf spring portions 18C and 18D to the outer peripheral portion of the lower electrodes 21C and 21D on the fixed frame 6 side, respectively. As will be described later, a piezoelectric element 22B laminated with a thickness of 1 μm to 3 μm is formed. Accordingly, the piezoelectric element 22B is formed to extend from the fixed frame 6 onto the frame side leaf spring portions 18C and 18D, and is formed so as to cover the separation portion between the pair of lower electrodes 21C and 21D.

また、圧電素子２２Ａの上側には、一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｂのそれぞれから該圧電素子２２Ａの固定枠６側の外周部と所定隙間を形成するように、後述のように０．２μｍ〜０．６μｍの厚さで積層された一対の上部電極２３Ａ、２３Ｂが形成されている。また、一対の上部電極２３Ａ、２３Ｂは、揺動軸１５を挟んで対向するように分離されている。 As described later, 0.2 μm is formed on the upper side of the piezoelectric element 22A so as to form a predetermined gap from the outer peripheral part of the piezoelectric element 22A on the fixed frame 6 side from each of the pair of frame side leaf spring portions 18A and 18B. A pair of upper electrodes 23 A and 23 B laminated with a thickness of ˜0.6 μm is formed. The pair of upper electrodes 23A and 23B are separated so as to face each other with the swing shaft 15 in between.

また、圧電素子２２Ｂの上側には、一対の枠側板ばね部１８Ｃ、１８Ｄのそれぞれから該圧電素子２２Ｂの固定枠６側の外周部と所定隙間を形成するように、後述のように０．２μｍ〜０．６μｍの厚さで積層された一対の上部電極２３Ｃ、２３Ｄが形成されている。また、一対の上部電極２３Ｃ、２３Ｄは、揺動軸１５を挟んで対向するように分離されている。 As described later, 0.2 μm is formed on the upper side of the piezoelectric element 22B so as to form a predetermined gap from the outer peripheral part on the fixed frame 6 side of the piezoelectric element 22B from each of the pair of frame side leaf spring portions 18C and 18D. A pair of upper electrodes 23 C and 23 D stacked with a thickness of ˜0.6 μm is formed. The pair of upper electrodes 23C and 23D are separated so as to face each other with the swing shaft 15 in between.

従って、後述のように、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄと各上部電極２３Ａ〜２３Ｄとの固定枠６上に形成された部分にワイヤボンディングして、各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄ上に形成された圧電素子に駆動電圧を印加し、または、発生した発生電圧を検出することが可能となる（図８参照）。つまり、各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄに負荷を与えることなく、駆動電圧を印加し、また、発生電圧を検出することが可能となる。 Therefore, as will be described later, the lower electrodes 21A to 21D and the upper electrodes 23A to 23D are formed on the frame side leaf spring portions 18A to 18D by wire bonding to the portions formed on the fixed frame 6. A drive voltage can be applied to the piezoelectric element, or the generated voltage can be detected (see FIG. 8). That is, it is possible to apply a driving voltage and detect a generated voltage without applying a load to each of the frame side leaf spring portions 18A to 18D.

［本体部２の製造方法］
次に、本体部２の製造方法について図２乃至図７に基づいて説明する。
図２は固定枠６、反射ミラー部８及び各はり部１６Ａ、１６Ｂの作製を示す説明図である。図３は各下部電極２１Ａ〜２１Ｄの作製を示す説明図である。図４は各圧電素子２２Ａ、２２Ｂの作製を示す説明図である。図５は各上部電極２３Ａ〜２３Ｄの作製を示す説明図である。図６は図５のＸ１−Ｘ１矢視断面を示す模式図である。図７は図５のＸ２−Ｘ２矢視断面を示す模式図である。 [Manufacturing Method of Main Body 2]
Next, the manufacturing method of the main-body part 2 is demonstrated based on FIG. 2 thru | or FIG.
FIG. 2 is an explanatory view showing the production of the fixed frame 6, the reflection mirror portion 8, and the beam portions 16A and 16B. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the production of the lower electrodes 21A to 21D. FIG. 4 is an explanatory view showing the production of each piezoelectric element 22A, 22B. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the fabrication of the upper electrodes 23A to 23D. FIG. 6 is a schematic diagram showing a cross section taken along arrow X1-X1 in FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing a cross section taken along arrow X2-X2 in FIG.

先ず、図２に示すように、厚さ約３０μｍ〜２００μｍの薄長四角形のシリコン基材上において、貫通孔５の部分を除いた部分にレジスト膜を形成してマスキング後、エッチングして、貫通孔５を形成した後、レジスト膜を除去する。これにより、固定枠６、反射ミラー部８及び各はり部１６Ａ、１６Ｂを構成する各ミラー側板ばね部１７Ａ、１７Ｂ、各接続部２０Ａ、２０Ｂ、各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄが形成される。 First, as shown in FIG. 2, on a thin rectangular silicon substrate having a thickness of about 30 μm to 200 μm, a resist film is formed on the portion excluding the portion of the through hole 5, masked, etched, and penetrated. After the holes 5 are formed, the resist film is removed. As a result, the mirror side leaf spring portions 17A and 17B, the connection portions 20A and 20B, and the frame side leaf spring portions 18A to 18D constituting the fixed frame 6, the reflection mirror portion 8, and the beam portions 16A and 16B are formed.

そして、図３に示すように、固定枠６と各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄとの上側の各下部電極２１Ａ〜２１Ｄを形成する部分を除いた部分にレジスト膜を形成してマスキング後、白金（Ｐｔ）や金（Ａｕ）等を０．２μｍ〜０．６μｍ積層して各下部電極２１Ａ〜２１Ｄを形成後、レジスト膜を除去する。例えば、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄの部分にチタン（Ｔｉ）を０．０５μｍ積層し、続いて、その上側に白金（Ｐｔ）を０．５μｍ積層後、レジスト膜を除去するようにしてもよい。これにより、図３、図６及び図７に示すように、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄが各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄから固定枠６に渡って、それぞれ分離された状態で形成される。 Then, as shown in FIG. 3, a resist film is formed on the portion excluding the portion where the lower electrodes 21A to 21D on the upper side of the fixed frame 6 and the frame side leaf spring portions 18A to 18D are formed, and after masking, (Pt), gold (Au), or the like is laminated by 0.2 μm to 0.6 μm to form the lower electrodes 21A to 21D, and then the resist film is removed. For example, 0.05 μm of titanium (Ti) may be stacked on each of the lower electrodes 21A to 21D, and subsequently, 0.5 μm of platinum (Pt) may be stacked on the upper side, and then the resist film may be removed. Thereby, as shown in FIGS. 3, 6, and 7, the lower electrodes 21 A to 21 D are formed in a state of being separated from the frame-side plate spring portions 18 A to 18 D over the fixed frame 6.

尚、一対の下部電極２１Ａ、２１Ｂと一対の下部電極２１Ｃ、２１Ｄとを、それぞれ連続した状態で形成後、揺動軸１５に沿って、それぞれ所定幅の分離孔を各下部電極の揺動軸１５方向全幅に渡って形成するようにレジスト膜を形成してマスキングする。その後、エッチングして、一対の下部電極２１Ａ、２１Ｂと一対の下部電極２１Ｃ、２１Ｄに分割した後、レジスト膜を除去するようにしてもよい。また、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄをシャドウマスク法でなく、エッチング法によって形成してもよい。 In addition, after forming a pair of lower electrode 21A, 21B and a pair of lower electrode 21C, 21D in the respectively continuous state, along the rocking | fluctuation axis | shaft 15, the isolation | separation hole of predetermined width | variety is each made the rocking | fluctuation shaft of each lower electrode A resist film is formed and masked so as to be formed over the entire width in 15 directions. Then, after etching and dividing into a pair of lower electrodes 21A and 21B and a pair of lower electrodes 21C and 21D, the resist film may be removed. Moreover, you may form each lower electrode 21A-21D not by the shadow mask method but by the etching method.

続いて、図４に示すように、各下部電極２１Ａ、２１Ｂと各下部電極２１Ｃ、２１Ｄとの上側に各圧電素子２２Ａ、２２Ｂを形成するように、この各圧電素子２２Ａ、２２Ｂを形成する部分を除いた部分にレジスト膜を形成してマスキングする。その後、ＰＺＴ等の圧電素子を１μｍ〜３μｍ積層して各圧電素子２２Ａ、２２Ｂを形成後、レジスト膜を除去する。 Subsequently, as shown in FIG. 4, the piezoelectric elements 22A and 22B are formed so that the piezoelectric elements 22A and 22B are formed above the lower electrodes 21A and 21B and the lower electrodes 21C and 21D. A resist film is formed on the portion except for and masked. Thereafter, piezoelectric elements such as PZT are laminated by 1 μm to 3 μm to form the piezoelectric elements 22A and 22B, and then the resist film is removed.

これにより、図４、図６及び図７に示すように、圧電素子２２Ａが固定枠６上から各枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｂ上に延出されて形成され、各一対の下部電極２１Ａ、２１Ｂ間の分離部分を覆うように形成される。また、圧電素子２２Ｂが固定枠６上から各枠側板ばね部１８Ｃ、１８Ｄ上に延出されて形成され、各一対の下部電極２１Ｃ、２１Ｄ間の分離部分を覆うように形成される。 As a result, as shown in FIGS. 4, 6 and 7, the piezoelectric element 22A is formed to extend from the fixed frame 6 onto the frame side leaf springs 18A, 18B, and each pair of lower electrodes 21A, 21B. It forms so that the isolation | separation part between may be covered. Further, the piezoelectric element 22B is formed to extend from the fixed frame 6 onto the frame side leaf spring portions 18C and 18D, and is formed so as to cover the separation portion between the pair of lower electrodes 21C and 21D.

そして、図５に示すように、各圧電素子２２Ａ、２２Ｂの上側に、各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄから固定枠６に渡って各上部電極２３Ａ〜２３Ｄを形成するように、各上部電極２３Ａ〜２３Ｄを形成する表面部分を除いた部分にレジスト膜を形成してマスキングする。その後、白金（Ｐｔ）や金（Ａｕ）等を０．２μｍ〜０．６μｍ積層して各上部電極２３Ａ〜２３Ｄを形成後、レジスト膜を除去する。例えば、各上部電極２３Ａ〜２３Ｄの部分にチタン（Ｔｉ）を０．０５μｍ積層し、続いて、その上側に白金（Ｐｔ）を０．５μｍ積層後、レジスト膜を除去するようにしてもよい。これにより、図５乃至図７に示すように、各上部電極２３Ａ〜２３Ｄが各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄから固定枠６に渡って、それぞれ分離された状態で形成される。 Then, as shown in FIG. 5, the upper electrodes 23A to 23D are formed on the upper side of the piezoelectric elements 22A and 22B so as to form the upper electrodes 23A to 23D from the frame-side leaf springs 18A to 18D to the fixed frame 6, respectively. A resist film is formed and masked on the portion excluding the surface portion forming -23D. Thereafter, platinum (Pt), gold (Au), or the like is laminated by 0.2 μm to 0.6 μm to form the upper electrodes 23A to 23D, and then the resist film is removed. For example, 0.05 μm of titanium (Ti) may be stacked on each of the upper electrodes 23A to 23D, and then 0.5 μm of platinum (Pt) may be stacked on the upper side, and then the resist film may be removed. As a result, as shown in FIGS. 5 to 7, the upper electrodes 23 A to 23 D are formed in a state of being separated from the frame side plate spring portions 18 A to 18 D across the fixed frame 6.

尚、上述した本体部２の製造方法においては、下部電極材料、圧電素子材料、上部電極材料を順に堆積させて、下部電極層、圧電素子層、上部電極層を順に積層し、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄ、各圧電素子２２Ａ、２２Ｂ、各上部電極２３Ａ〜２３Ｄを順に形成する物理気相成長法（ＰＶＤ：PhysicalVapor Deposition）や真空蒸着法を採用した。物理気相成長法には、例えば、真空中に不活性ガスを導入しながら基板とターゲット間に直流電圧あるいは交流電圧を印加し、イオン化した不活性ガスをターゲットに衝突させて、はじき飛ばされたターゲット物質を基板に成膜させるスパッタリングあるいはナノサイズの微粒子を吹付けることによって成膜を行なうＡＤ法もある。但し、これに限らず、化学気相成長法（ＣＶＤ：ChemicalVapor Deposition）によって、下部電極層、圧電素子層、上部電極層のうち、少なくとも一つの層を形成してもよい。 In the manufacturing method of the main body 2 described above, the lower electrode material, the piezoelectric element material, and the upper electrode material are sequentially deposited, and the lower electrode layer, the piezoelectric element layer, and the upper electrode layer are sequentially stacked, and each lower electrode 21A is stacked. ˜21D, each of the piezoelectric elements 22A, 22B, and each of the upper electrodes 23A-23D were employed in order, such as physical vapor deposition (PVD) or vacuum deposition. In the physical vapor deposition method, for example, an inert gas is introduced into a vacuum while a DC voltage or an AC voltage is applied between the substrate and the target, and the ionized inert gas is collided with the target to be blown off. There is also an AD method in which a film is formed by sputtering for spraying a substance onto a substrate or by spraying nano-sized fine particles. However, the present invention is not limited to this, and at least one of the lower electrode layer, the piezoelectric element layer, and the upper electrode layer may be formed by chemical vapor deposition (CVD).

［揺動駆動及び動作検出］
次に、光スキャナ１の反射ミラー部８を揺動駆動した場合に、この反射ミラー部８の動作状態を検出する方法について図８に基づいて説明する。図８は反射ミラー部８の揺動駆動及び動作検出の一例を示す説明図である。 [Oscillation drive and motion detection]
Next, a method of detecting the operation state of the reflection mirror unit 8 when the reflection mirror unit 8 of the optical scanner 1 is driven to swing will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the swing drive and operation detection of the reflection mirror unit 8.

図８に示すように、反射ミラー部８を挟んで揺動軸１５方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｄ上に形成された各圧電素子２２Ａ、２２Ｂが駆動源として機能し、振動体１０を揺動軸１５の回りに捩り振動させて、反射ミラー部８を揺動軸１５の回りに揺動させる。また、反射ミラー部８を挟んで揺動軸１５方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｃ上に形成された各圧電素子２２Ａ、２２Ｂが、動作を検出するセンサとして機能し、反射ミラー部８の揺動振幅を検出する。 As shown in FIG. 8, the piezoelectric elements 22A and 22B formed on the pair of frame side leaf spring portions 18A and 18D facing the swing axis 15 with the reflection mirror portion 8 interposed therebetween function as a drive source and vibrate. The body 10 is torsionally vibrated around the swing shaft 15, and the reflecting mirror portion 8 is swung around the swing shaft 15. Each of the piezoelectric elements 22A and 22B formed on the pair of frame side leaf springs 18B and 18C opposed to the swing axis 15 with the reflection mirror 8 interposed therebetween functions as a sensor for detecting the operation, and the reflection mirror The swing amplitude of the unit 8 is detected.

尚、反射ミラー部８を挟んで揺動軸１５方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｃ上に形成された各圧電素子２２Ａ、２２Ｂを駆動源としてもよい。また同時に、反射ミラー部８を挟んで揺動軸１５方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｄ上に形成された各圧電素子２２Ａ、２２Ｂを動作を検出するセンサとしてもよい。 Note that the piezoelectric elements 22A and 22B formed on the pair of frame side leaf springs 18B and 18C that face each other in the direction of the swing axis 15 with the reflection mirror unit 8 interposed therebetween may be used as a drive source. At the same time, the piezoelectric elements 22A and 22B formed on the pair of frame side leaf springs 18A and 18D opposed to the direction of the swing axis 15 with the reflection mirror 8 interposed therebetween may be used as sensors for detecting the operation.

具体的には、枠側板ばね部１８Ａ上に形成された下部電極２１Ａと上部電極２３Ａとに駆動回路３１を介して所定駆動電圧（例えば、約１Ｖ〜４０Ｖである。）の交番電圧が印加される。それにより、枠側板ばね部１８Ａ上に形成された圧電素子２２Ａには、その印加方向と直交する向き、即ち、長さ方向の変位が発生される。 Specifically, an alternating voltage of a predetermined drive voltage (for example, about 1 V to 40 V) is applied to the lower electrode 21A and the upper electrode 23A formed on the frame side leaf spring portion 18A via the drive circuit 31. The As a result, the piezoelectric element 22A formed on the frame-side leaf spring portion 18A is displaced in the direction orthogonal to the application direction, that is, in the length direction.

また、枠側板ばね部１８Ｄ上に形成された下部電極２１Ｄと上部電極２３Ｄとに駆動回路３２を介して、駆動回路３１の出力電圧と同位相で同電圧（例えば、約１Ｖ〜４０Ｖである。）の交番電圧が印加される。それにより、枠側板ばね部１８Ｄ上に形成された圧電素子２２Ｂには、その印加方向と直交する向き、即ち、長さ方向の変位が発生される。 Further, the lower electrode 21D and the upper electrode 23D formed on the frame side leaf spring portion 18D are connected to the same voltage (for example, about 1V to 40V) in phase with the output voltage of the drive circuit 31 via the drive circuit 32. ) Is applied. As a result, the piezoelectric element 22B formed on the frame side leaf spring portion 18D is displaced in the direction orthogonal to the application direction, that is, in the length direction.

そして、この変位により、各枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｄは、固定枠６側を固定端とし、反射ミラー部８側を自由端として、各変位が上向きであるか下向きであるかにより、各自由端が上向き又は下向きに変位する。その結果、反射ミラー部８は、揺動軸１５の回りに揺動される。 And by this displacement, each frame side leaf | plate spring part 18A, 18D uses each fixed frame 6 side as a fixed end, each reflection mirror part 8 side is set as a free end, and each free according to whether each displacement is upward or downward. The edge is displaced upward or downward. As a result, the reflection mirror unit 8 is swung around the swing shaft 15.

また同時に、各枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｃは、固定枠６側を固定端とし、反射ミラー部８側を自由端として、各自由端が、反射ミラー部８の揺動軸１５回りの揺動に伴って、各接続部２０Ａ、２０Ｂを介して各枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｄの自由端と反対方向に変位する。それにより、各枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｃに形成された各圧電素子２２Ａ、２２Ｂは、長さ方向の変位が発生するため、その長さ方向と直交する向きに所定電圧（例えば、数ｍＶである。）で、各駆動回路３１、３２の駆動電源と逆位相の交番電圧が発生する。 At the same time, the frame side leaf spring portions 18B and 18C have the fixed frame 6 side as a fixed end, the reflection mirror portion 8 side as a free end, and each free end swings around the swing axis 15 of the reflection mirror portion 8. As a result, the frame side leaf springs 18A and 18D are displaced in the opposite direction via the connection parts 20A and 20B. As a result, the piezoelectric elements 22A and 22B formed on the frame side leaf springs 18B and 18C are displaced in the length direction, so that a predetermined voltage (for example, several mV) in a direction perpendicular to the length direction is generated. In other words, an alternating voltage having a phase opposite to that of the driving power supply of each of the driving circuits 31 and 32 is generated.

従って、図８に示すように、枠側板ばね部１８Ｂ上に形成された下部電極２１Ｂと上部電極２３Ｂとの間の電圧と、枠側板ばね部１８Ｃ上に形成された下部電極２１Ｃと上部電極２３Ｃとの間の電圧とを変位検出回路３３に入力して、各電圧を加算又は平均することによって、この算出した電圧に基づいて反射ミラー部８の揺動振幅を検出することが可能となる。また、各下部電極２１Ａ、２１Ｂと各下部電極２１Ｃ、２１Ｄとは、それぞれ固定枠６上で揺動軸１５に沿って分割されて形成されているため、各駆動回路３１、３２の接地電位と、各下部電極２１Ｂ、２１Ｃの接地電位とを電気的に分離することができる。 Therefore, as shown in FIG. 8, the voltage between the lower electrode 21B and the upper electrode 23B formed on the frame side leaf spring portion 18B, and the lower electrode 21C and the upper electrode 23C formed on the frame side leaf spring portion 18C. Is input to the displacement detection circuit 33, and the respective voltages are added or averaged, whereby the oscillation amplitude of the reflection mirror unit 8 can be detected based on the calculated voltage. The lower electrodes 21A and 21B and the lower electrodes 21C and 21D are formed separately on the fixed frame 6 along the swing shaft 15, so that the ground potential of the drive circuits 31 and 32 is The ground potentials of the lower electrodes 21B and 21C can be electrically separated.

そして、各駆動回路３１、３２を駆動制御する不図示の制御回路部に、変位検出回路３３で検出した反射ミラー部８の揺動振幅の情報データを入力することによって、この制御回路部は変位検出回路３３から入力された情報データに基づいて各駆動回路３１、３２を駆動制御して、反射ミラー部８の揺動振幅を精密制御することが可能となる。 Then, by inputting information data of the swinging amplitude of the reflection mirror unit 8 detected by the displacement detection circuit 33 to a control circuit unit (not shown) that controls the driving circuits 31 and 32, the control circuit unit is displaced. Based on the information data input from the detection circuit 33, the drive circuits 31 and 32 are driven and controlled, and the swing amplitude of the reflection mirror unit 8 can be precisely controlled.

ここで、光スキャナ１の反射ミラー部８の他の揺動駆動及び動作検出について図９に基づいて説明する。図９は反射ミラー部８の揺動駆動及び動作検出の他の組み合わせの一例を示す組み合わせテーブル４１である。
尚、図９においては、説明を簡単にするため、組み合わせテーブル４１の下側に示すように、図８に示す状態の各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄを順に梁Ａ、梁Ｂ、梁Ｃ、梁Ｄとする。 Here, another swing drive and motion detection of the reflection mirror unit 8 of the optical scanner 1 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a combination table 41 showing an example of another combination of swing driving and motion detection of the reflecting mirror unit 8.
In FIG. 9, for simplicity of explanation, as shown below the combination table 41, the frame side leaf springs 18A to 18D in the state shown in FIG. Let it be a beam D.

図９に示すように、組み合わせテーブル４１は、組み合わせの順番を示す「Ｎｏ」と、枠側板ばね部１８Ａ上に形成された下部電極２１Ａと上部電極２３Ａの使用状態を表す「梁Ａの電極」と、枠側板ばね部１８Ｂ上に形成された下部電極２１Ｂと上部電極２３Ｂの使用状態を表す「梁Ｂの電極」と、枠側板ばね部１８Ｃ上に形成された下部電極２１Ｃと上部電極２３Ｃの使用状態を表す「梁Ｃの電極」と、枠側板ばね部１８Ｄ上に形成された下部電極２１Ｄと上部電極２３Ｄの使用状態を表す「梁Ｄの電極」とから構成されている。 As shown in FIG. 9, the combination table 41 includes “No” indicating the order of the combination, and “electrode of the beam A” indicating the usage state of the lower electrode 21A and the upper electrode 23A formed on the frame side leaf spring portion 18A. Of the lower electrode 21B and the upper electrode 23B formed on the frame-side leaf spring portion 18B, and the lower electrode 21C and the upper electrode 23C formed on the frame-side leaf spring portion 18C. It consists of “the electrode of beam C” representing the use state, and “the electrode of beam D” representing the use state of the lower electrode 21D and the upper electrode 23D formed on the frame side leaf spring portion 18D.

従って、組み合わせテーブル４１の「Ｎｏ１」と「Ｎｏ２」に示すように、反射ミラー部８を挟んで揺動軸１５方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｄ上に形成された各下部電極２１Ａ、２１Ｄと各上部電極２３Ａ、２３Ｄに各駆動回路３１、３２によって同位相の交番電圧を印加する。そして、枠側板ばね部１８Ｂ上に形成された下部電極２１Ｂと上部電極２３Ｂ、又は枠側板ばね部１８Ｃ上に形成された下部電極２１Ｃと上部電極２３Ｃとのうちの一方に発生する発生電圧を変位検出回路３３に入力して、この電圧に基づいて反射ミラー部８の揺動振幅を検出することが可能となる。 Accordingly, as indicated by “No1” and “No2” of the combination table 41, the lower electrodes formed on the pair of frame-side leaf spring portions 18A and 18D facing each other in the direction of the swing axis 15 with the reflection mirror portion 8 interposed therebetween. An alternating voltage having the same phase is applied to 21A and 21D and the upper electrodes 23A and 23D by the drive circuits 31 and 32, respectively. Then, the generated voltage generated in one of the lower electrode 21B and the upper electrode 23B formed on the frame side plate spring portion 18B or the lower electrode 21C and the upper electrode 23C formed on the frame side plate spring portion 18C is displaced. It is possible to detect the oscillation amplitude of the reflection mirror unit 8 based on this voltage, which is input to the detection circuit 33.

また、組み合わせテーブル４１の「Ｎｏ３」〜「Ｎｏ６」に示すように、枠側板ばね部１８Ａ上に形成された下部電極２１Ａと上部電極２３Ａに駆動回路３１によって交番電圧を印加して、反射ミラー部８を揺動軸１５回りに揺動する。そして、各枠側板ばね部１８Ｂ〜１８Ｄ上に形成された各下部電極２１Ｂ〜２１Ｄと各上部電極２３Ｂ〜２３Ｄのうちの全部、又は、２つに発生する発生電圧を変位検出回路３３に入力して、各電圧の加算又は平均又は差分をとることによって、この算出した電圧に基づいて反射ミラー部８の揺動振幅を検出することが可能となる。 Further, as shown in “No 3” to “No 6” of the combination table 41, an alternating voltage is applied by the drive circuit 31 to the lower electrode 21A and the upper electrode 23A formed on the frame side leaf spring portion 18A, and the reflection mirror portion. 8 is swung around the swing shaft 15. Then, the generated voltage generated in all or two of the lower electrodes 21B to 21D and the upper electrodes 23B to 23D formed on the frame side leaf spring portions 18B to 18D is input to the displacement detection circuit 33. Thus, by taking the addition, average or difference of the voltages, it is possible to detect the swing amplitude of the reflection mirror unit 8 based on the calculated voltage.

また、組み合わせテーブル４１の「Ｎｏ７」〜「Ｎｏ９」に示すように、枠側板ばね部１８Ａ上に形成された下部電極２１Ａと上部電極２３Ａに駆動回路３１によって交番電圧を印加して、反射ミラー部８を揺動軸１５回りに揺動する。そして、各枠側板ばね部１８Ｂ〜１８Ｄ上に形成された各下部電極２１Ｂ〜２１Ｄと各上部電極２３Ｂ〜２３Ｄのうち１つに発生する発生電圧を変位検出回路３３に入力して、この電圧に基づいて反射ミラー部８の揺動振幅を検出することが可能となる。 Further, as shown in “No. 7” to “No. 9” of the combination table 41, an alternating voltage is applied by the drive circuit 31 to the lower electrode 21A and the upper electrode 23A formed on the frame side leaf spring portion 18A, and the reflection mirror portion. 8 is swung around the swing shaft 15. And the generated voltage which generate | occur | produces in each one of each lower electrode 21B-21D and each upper electrode 23B-23D formed on each frame side leaf | plate spring part 18B-18D is input into the displacement detection circuit 33, and this voltage is made into this voltage. Based on this, it is possible to detect the swing amplitude of the reflection mirror unit 8.

また、組み合わせテーブル４１の「Ｎｏ１０」に示すように、反射ミラー部８を挟んで対角方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｃ上に形成された各下部電極２１Ａ、２１Ｃと各上部電極２３Ａ、２３Ｃに各駆動回路３１、３２によって逆位相の交番電圧を印加する。そして、反射ミラー部８を挟んで対角方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｄ上に形成された各下部電極２１Ｂ、２１Ｄと各上部電極２３Ｂ、２３Ｄに発生する発生電圧を変位検出回路３３に入力して、各電圧の加算又は差分又は平均をとることによって、この算出した電圧に基づいて反射ミラー部８の揺動振幅を検出することが可能となる。 Further, as indicated by “No. 10” in the combination table 41, the lower electrodes 21A and 21C formed on the pair of frame-side leaf spring portions 18A and 18C that face diagonally across the reflection mirror portion 8 and the upper portions An alternating phase alternating voltage is applied to the electrodes 23A and 23C by the drive circuits 31 and 32, respectively. Then, displacement detection is performed on the voltage generated in each of the lower electrodes 21B and 21D and the upper electrodes 23B and 23D formed on the pair of frame-side leaf springs 18B and 18D that are opposed diagonally across the reflection mirror unit 8. By inputting to the circuit 33 and taking the addition, difference, or average of the voltages, the swing amplitude of the reflection mirror unit 8 can be detected based on the calculated voltage.

更に、組み合わせテーブル４１の「Ｎｏ１１」と「Ｎｏ１２」に示すように、反射ミラー部８を挟んで対角方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｃ上に形成された各下部電極２１Ａ、２１Ｃと各上部電極２３Ａ、２３Ｃに各駆動回路３１、３２によって逆位相の交番電圧を印加する。そして、反射ミラー部８を挟んで対角方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｄ上に形成された各下部電極２１Ｂ、２１Ｄと各上部電極２３Ｂ、２３Ｄのうちの一方に発生する発生電圧を変位検出回路３３に入力して、この電圧に基づいて反射ミラー部８の揺動振幅を検出することが可能となる。 Furthermore, as shown in “No 11” and “No 12” of the combination table 41, the lower electrodes 21A formed on the pair of frame-side leaf spring portions 18A, 18C opposed to each other diagonally across the reflection mirror portion 8, An alternating voltage having an opposite phase is applied to 21C and the upper electrodes 23A and 23C by the drive circuits 31 and 32, respectively. And it generate | occur | produces in one of each lower electrode 21B and 21D and each upper electrode 23B and 23D which were formed on a pair of frame side leaf | plate spring parts 18B and 18D which oppose diagonally across the reflection mirror part 8 It is possible to input a voltage to the displacement detection circuit 33 and detect the swing amplitude of the reflection mirror unit 8 based on this voltage.

尚、上記組み合わせテーブル４１においては、図８に示す状態から各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄを反射ミラー部８を中心として上下反転、左右反転した状態の各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄを順に梁Ａ、梁Ｂ、梁Ｃ、梁Ｄとしてもよい。 In the combination table 41, the frame-side leaf springs 18A to 18D in the state where the frame-side leaf springs 18A to 18D are vertically inverted and horizontally reversed from the state shown in FIG. A, beam B, beam C, or beam D may be used.

ここで、反射ミラー部８は、ミラー部として機能する。また、各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄは、弾性部として機能する。 Here, the reflection mirror unit 8 functions as a mirror unit. Moreover, each frame side leaf | plate spring part 18A-18D functions as an elastic part.

以上説明した通り、本実施例に係る光スキャナ１では、本体部２の圧電素子２２Ａを挟んで積層された各下部電極２１Ａ、２１Ｂと各上部電極２３Ａ、２３Ｂとは、揺動軸１５に沿って固定枠６上で分割されて積層されている。また、圧電素子２２Ｂを挟んで積層された各下部電極２１Ｃ、２１Ｄと各上部電極２３Ｃ、２３Ｄとは、揺動軸１５に沿って固定枠６上で分割されて積層されている。 As described above, in the optical scanner 1 according to the present embodiment, the lower electrodes 21A and 21B and the upper electrodes 23A and 23B stacked with the piezoelectric element 22A of the main body 2 interposed therebetween are along the swing shaft 15. And are divided and stacked on the fixed frame 6. The lower electrodes 21C and 21D and the upper electrodes 23C and 23D stacked with the piezoelectric element 22B interposed therebetween are divided and stacked on the fixed frame 6 along the swing shaft 15.

これにより、各枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｂのうちの一方の圧電素子２２Ａに駆動電圧を印加して、他方の圧電素子２２Ａに発生する発生電圧を検出する場合には、各下部電極２１Ａ、２１Ｂが固定枠６上で分割されているため、駆動電圧との電圧差による接地電位のノイズの干渉を避け、他方の圧電素子２２Ａに発生する発生電圧の検出精度の向上を図ることが可能となる。また、各枠側板ばね部１８Ｃ、１８Ｄのうちの一方の圧電素子２２Ｂに駆動電圧を印加して、他方の圧電素子２２Ｂに発生する発生電圧を検出する場合には、各下部電極２１Ｃ、２１Ｄが固定枠６上で分割されているため、駆動電圧との電圧差による接地電位のノイズの干渉を避け、他方の圧電素子２２Ｂに発生する発生電圧の検出精度の向上を図ることが可能となる。 Thereby, when a drive voltage is applied to one piezoelectric element 22A of each frame side leaf | plate spring part 18A, 18B and the generated voltage which generate | occur | produces in the other piezoelectric element 22A is detected, each lower electrode 21A, 21B Is divided on the fixed frame 6, it is possible to avoid the interference of the noise of the ground potential due to the voltage difference with the drive voltage, and to improve the detection accuracy of the voltage generated in the other piezoelectric element 22A. . Further, when a drive voltage is applied to one piezoelectric element 22B of each frame side leaf spring portion 18C, 18D and a generated voltage generated in the other piezoelectric element 22B is detected, each lower electrode 21C, 21D Since it is divided on the fixed frame 6, it is possible to avoid the interference of ground potential noise due to the voltage difference from the drive voltage, and to improve the detection accuracy of the voltage generated in the other piezoelectric element 22B.

また、反射ミラー部８を挟んで揺動軸１５方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｄ上に形成された各下部電極２１Ａ、２１Ｄと各上部電極２３Ａ、２３Ｄに各駆動回路３１、３２を介して同位相の交番電圧を印加して反射ミラー部８を揺動軸１５回りに揺動する。また、隣接する一対の枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｃに形成された各下部電極２１Ｂ、２１Ｃと各上部電極２３Ｂ、２３Ｃのうちの少なくとも一方に発生する電圧を変位検出回路３３に入力する。 Further, each drive circuit 31 is connected to each of the lower electrodes 21A and 21D and the upper electrodes 23A and 23D formed on the pair of frame side leaf spring portions 18A and 18D facing each other in the direction of the swing axis 15 with the reflection mirror portion 8 interposed therebetween. An alternating voltage having the same phase is applied via 32 to oscillate the reflection mirror unit 8 about the oscillation axis 15. In addition, a voltage generated in at least one of the lower electrodes 21B and 21C and the upper electrodes 23B and 23C formed in the pair of adjacent frame side leaf spring portions 18B and 18C is input to the displacement detection circuit 33.

これにより、駆動側の各枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｄに隣接する一対の枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｃに形成された各下部電極２１Ｂ、２１Ｃと各上部電極２３Ｂ、２３Ｃのうちの少なくとも一方に発生する発生電圧を検出することが可能となり、駆動側の各枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｄの実動作の状態をより確実に検出することが可能となる。また、一対の枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｃに形成された各下部電極２１Ｂ、２１Ｃと各上部電極２３Ｂ、２３Ｃに発生する発生電圧を変位検出回路３３に入力して、各電圧を加算又は平均することによって、検出精度の向上を図ることが可能となる。 As a result, it is generated in at least one of the lower electrodes 21B and 21C and the upper electrodes 23B and 23C formed on the pair of frame side leaf spring portions 18B and 18C adjacent to the frame side leaf spring portions 18A and 18D on the driving side. The generated voltage can be detected, and the actual operation state of each frame-side leaf spring portion 18A, 18D on the driving side can be detected more reliably. Further, the generated voltages generated in the lower electrodes 21B and 21C and the upper electrodes 23B and 23C formed in the pair of frame side leaf spring portions 18B and 18C are input to the displacement detection circuit 33, and the voltages are added or averaged. As a result, it is possible to improve the detection accuracy.

また、枠側板ばね部１８Ａ上に形成された下部電極２１Ａと上部電極２３Ａに駆動回路３１によって交番電圧を印加して、反射ミラー部８を揺動軸１５回りに揺動する。そして、各枠側板ばね部１８Ｂ〜１８Ｄ上に形成された各下部電極２１Ｂ〜２１Ｄと各上部電極２３Ｂ〜２３Ｄのうちの全部、又は、２つ、又は、１つに発生する発生電圧を変位検出回路３３に入力して、各電圧の加算又は平均又は差分をとることによって、検出精度の向上を図ることが可能となる。また、枠側板ばね部１８Ａに隣接する枠側板ばね部１８Ｂ上に形成された下部電極２１Ｂと上部電極２３Ｂに発生する発生電圧を変位検出回路３３に入力することによって、枠側板ばね部１８Ａの実動作の状態をより確実に検出することが可能となる。 Further, an alternating voltage is applied by the drive circuit 31 to the lower electrode 21A and the upper electrode 23A formed on the frame side leaf spring portion 18A, and the reflection mirror portion 8 is swung around the swing shaft 15. Then, displacement detection is performed on the generated voltage generated in all, two, or one of the lower electrodes 21B to 21D and the upper electrodes 23B to 23D formed on the frame side leaf spring portions 18B to 18D. It is possible to improve detection accuracy by inputting to the circuit 33 and taking the average or difference of each voltage. Further, the generated voltage generated in the lower electrode 21B and the upper electrode 23B formed on the frame side leaf spring portion 18B adjacent to the frame side leaf spring portion 18A is input to the displacement detection circuit 33, so that the frame side leaf spring portion 18A can be realized. It becomes possible to detect the state of operation more reliably.

更に、反射ミラー部８を挟んで対角方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｃ上に形成された各下部電極２１Ａ、２１Ｃと各上部電極２３Ａ、２３Ｃに各駆動回路３１、３２によって逆位相の交番電圧を印加する。そして、反射ミラー部８を挟んで対角方向に対向する一対の枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｄ上に形成された各下部電極２１Ｂ、２１Ｄと各上部電極２３Ｂ、２３Ｄのうちの少なくとも一方に発生する電圧を変位検出回路３３に入力する。 Further, each of the lower electrodes 21A, 21C and the upper electrodes 23A, 23C formed on the pair of frame side leaf springs 18A, 18C opposed diagonally across the reflection mirror unit 8 is connected to each of the drive circuits 31, 32. Apply reverse phase alternating voltage. And it generate | occur | produces in at least one of each lower electrode 21B and 21D and each upper electrode 23B and 23D which were formed on a pair of frame side leaf | plate spring parts 18B and 18D which oppose diagonally across the reflection mirror part 8. FIG. The voltage is input to the displacement detection circuit 33.

これにより、駆動側の各枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｃに隣接する一対の枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｄに形成された各下部電極２１Ｂ、２１Ｄと各上部電極２３Ｂ、２３Ｄのうちの少なくとも一方に発生する発生電圧を検出することが可能となり、駆動側の各枠側板ばね部１８Ａ、１８Ｄの実動作の状態をより確実に検出することが可能となる。また、一対の枠側板ばね部１８Ｂ、１８Ｄに形成された各下部電極２１Ｂ、２１Ｄと各上部電極２３Ｂ、２３Ｄに発生する発生電圧を変位検出回路３３に入力して、各電圧を差分又は差分を平均することによって、検出精度の向上を図ることが可能となる。 As a result, it is generated in at least one of the lower electrodes 21B, 21D and the upper electrodes 23B, 23D formed on the pair of frame side leaf springs 18B, 18D adjacent to the drive side frame side leaf springs 18A, 18C. The generated voltage can be detected, and the actual operation state of each frame-side leaf spring portion 18A, 18D on the driving side can be detected more reliably. In addition, the generated voltage generated in each of the lower electrodes 21B and 21D and the upper electrodes 23B and 23D formed in the pair of frame side leaf springs 18B and 18D is input to the displacement detection circuit 33, and the difference or difference between the voltages is input. By averaging, detection accuracy can be improved.

尚、本発明は前記実施例に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。例えば、以下のようにしてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said Example, Of course, various improvement and deformation | transformation are possible within the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the following may be used.

［他の実施例１］
（Ａ）他の実施例１に係る光スキャナ５０について図１０及び図１１に基づいて説明する。図１０は他の実施例１に係る光スキャナ５０の本体部５１を示す平面図である。図１１は図１０のＸ３−Ｘ３矢視断面を示す模式図である。尚、図１０及び図１１において、上記実施例に係る光スキャナ１と同一符号は、上記実施例に係る光スキャナ１と同一あるいは相当部分を示すものである。 [Other Example 1]
(A) An optical scanner 50 according to another embodiment 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a plan view showing a main body 51 of an optical scanner 50 according to another embodiment. FIG. 11 is a schematic diagram showing a cross section taken along arrow X3-X3 in FIG. 10 and 11, the same reference numerals as those of the optical scanner 1 according to the above-described embodiment indicate the same or corresponding parts as those of the optical scanner 1 according to the above-described embodiment.

図１０及び図１１に示すように、光スキャナ５０の本体部５１は、上記本体部２とほぼ同じ構成であるが、上記各圧電素子２２Ａ、２２Ｂに替えて、本体部５１の各下部電極２１Ａ〜２１Ｄのそれぞれの上側に各圧電素子５２Ａ〜５２Ｄを形成するようにしてもよい。従って、一対の圧電素子５２Ａ、５２Ｂは、揺動軸１５を挟んで対向するように分割されている。また、一対の圧電素子５２Ｃ、５２Ｄは、揺動軸１５を挟んで対向するように分割されている。 As shown in FIGS. 10 and 11, the main body 51 of the optical scanner 50 has substantially the same configuration as the main body 2, but the lower electrodes 21 A of the main body 51 are replaced with the piezoelectric elements 22 A and 22 B. Each of the piezoelectric elements 52A to 52D may be formed on the upper side of each of ˜21D. Accordingly, the pair of piezoelectric elements 52A and 52B are divided so as to face each other with the swing shaft 15 interposed therebetween. The pair of piezoelectric elements 52C and 52D are divided so as to face each other with the swing shaft 15 interposed therebetween.

ここで、各圧電素子５２Ａ〜５２Ｄの形成方法について説明する。
先ず、上記図３に示すように、固定枠６と各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄとの上側に、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄを形成する。続いて、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄの上側に各圧電素子５２Ａ〜５２Ｄを形成するように、この各圧電素子５２Ａ〜５２Ｄを形成する部分を除いた部分にレジスト膜を形成、若しくは、別途用意した各圧電素子５２Ａ〜５２Ｄを形成する形状部分が切り抜かれた金属片を用いてマスキングする。その後、ＰＺＴ等の圧電素子を１μｍ〜３μｍ積層して各圧電素子５２Ａ〜５２Ｄを形成後、レジスト膜、若しくは、金属片を除去する。 Here, a method of forming each of the piezoelectric elements 52A to 52D will be described.
First, as shown in FIG. 3, the lower electrodes 21 A to 21 D are formed on the upper side of the fixed frame 6 and the frame side leaf spring portions 18 A to 18 D. Subsequently, a resist film is formed on a portion other than a portion where the piezoelectric elements 52A to 52D are formed so that the piezoelectric elements 52A to 52D are formed above the lower electrodes 21A to 21D, or separately prepared. Masking is performed using a metal piece from which a shape part forming each piezoelectric element 52A to 52D is cut out. Thereafter, 1 to 3 μm of piezoelectric elements such as PZT are laminated to form the respective piezoelectric elements 52A to 52D, and then the resist film or the metal piece is removed.

尚、図４に示すように、各下部電極２１Ａ、２１Ｂと各下部電極２１Ｃ、２１Ｄとの上側に各圧電素子２２Ａ、２２Ｂを形成後、揺動軸１５に沿って、それぞれ所定幅の分離孔を各下部電極の揺動軸１５方向全幅に渡って形成するようにレジスト膜を形成してマスキングする。その後、エッチングして、一対の圧電素子５２Ａ、５２Ｂと一対の圧電素子５２Ｃ、５２Ｄに分割した後、レジスト膜を除去するようにしてもよい。
そして、図５に示すように、各圧電素子５２Ａ〜５２Ｄの上側に、各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄから固定枠６に渡って各上部電極２３Ａ〜２３Ｄを形成することによって、本体部５１を形成することができる。 As shown in FIG. 4, after the piezoelectric elements 22A and 22B are formed on the upper side of the lower electrodes 21A and 21B and the lower electrodes 21C and 21D, separation holes having a predetermined width are formed along the swing shaft 15, respectively. Is masked by forming a resist film so as to be formed over the entire width of each lower electrode in the swing axis 15 direction. Then, after etching and dividing into a pair of piezoelectric elements 52A and 52B and a pair of piezoelectric elements 52C and 52D, the resist film may be removed.
And as shown in FIG. 5, by forming each upper electrode 23A-23D over the fixed frame 6 from each frame side leaf | plate spring part 18A-18D above each piezoelectric element 52A-52D, the main-body part 51 is formed. Can be formed.

従って、各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄ毎に各圧電素子５２Ａ〜５２Ｄが固定枠６上で分割されて積層されているため、駆動電圧を印加していない圧電素子に、駆動電圧を印加した圧電素子の不必要な歪みが加わることを防止して、駆動電圧を印加していない圧電素子に発生する電圧又は電流のノイズ成分の更なる低減化を図ることが可能となる。
尚、本体部５１の反射ミラー部８を揺動駆動方法及び動作状態を検出する方法は、上記実施例と同一である。 Accordingly, since each of the piezoelectric elements 52A to 52D is divided and stacked on the fixed frame 6 for each of the frame side leaf spring portions 18A to 18D, the piezoelectric element to which the driving voltage is applied is applied to the piezoelectric element to which no driving voltage is applied. By preventing unnecessary distortion of the element, it is possible to further reduce the noise component of the voltage or current generated in the piezoelectric element to which no drive voltage is applied.
The method for swinging and driving the reflecting mirror 8 of the main body 51 and the method for detecting the operating state are the same as in the above embodiment.

［他の実施例２］
（Ｂ）他の実施例２に係る光スキャナ６０について図１２乃至図１４に基づいて説明する。図１２は他の実施例２に係る光スキャナ６０の本体部６１を示す平面図である。図１３は図１２のＸ４−Ｘ４矢視断面を示す模式図である。図１４は図１２のＸ５−Ｘ５矢視断面を示す模式図である。尚、図１２乃至図１４において、上記実施例に係る光スキャナ１と同一符号は、上記実施例に係る光スキャナ１と同一あるいは相当部分を示すものである。 [Other Example 2]
(B) An optical scanner 60 according to another embodiment 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a plan view illustrating a main body 61 of an optical scanner 60 according to another embodiment. 13 is a schematic diagram showing a cross section taken along the line X4-X4 of FIG. FIG. 14 is a schematic diagram showing a cross section taken along arrow X5-X5 in FIG. In FIGS. 12 to 14, the same reference numerals as those of the optical scanner 1 according to the above-described embodiment indicate the same or corresponding parts as those of the optical scanner 1 according to the above-described embodiment.

図１２乃至図１４に示すように、光スキャナ６０の本体部６１は、上記本体部２とほぼ同じ構成である。但し、厚さ約３０μｍ〜２００μｍの薄長四角形のシリコン基材である固定枠６２の各下部電極２１Ａ〜２１Ｄが形成される部分及びその外周縁部を含む部分が、約半分の厚さに窪むようにエッチングによって形成した各凹部６３、６４が設けられている。 As shown in FIGS. 12 to 14, the main body 61 of the optical scanner 60 has substantially the same configuration as the main body 2. However, the portion where the lower electrodes 21A to 21D of the fixed frame 62, which is a thin rectangular silicon substrate having a thickness of about 30 μm to 200 μm, and the portion including the outer peripheral edge thereof are recessed to about half the thickness. Recesses 63 and 64 formed by etching are provided.

これにより、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄ、各圧電素子２２Ａ、２２Ｂ、及び、各上部電極２３Ａ〜２３Ｄは、各凹部６３、６４内に形成されているため、固定枠６２の周辺部を持っても各下部電極２１Ａ〜２１Ｄ、各圧電素子２２Ａ、２２Ｂ、及び、各上部電極２３Ａ〜２３Ｄに触れることを防止することが可能となる。また、各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄの各下部電極２１Ａ〜２１Ｄが形成される部分の厚さは、固定枠６２の約半分の厚さになるため、低電圧で反射ミラー部８を揺動軸１５回りに揺動させることが可能となる。 Thereby, since each lower electrode 21A-21D, each piezoelectric element 22A, 22B, and each upper electrode 23A-23D are formed in each recessed part 63, 64, even if it has the peripheral part of the fixed frame 62, It is possible to prevent the lower electrodes 21A to 21D, the piezoelectric elements 22A and 22B, and the upper electrodes 23A to 23D from being touched. In addition, the thickness of the portion where the lower electrodes 21A to 21D of the frame side leaf spring portions 18A to 18D are formed is about half the thickness of the fixed frame 62, so the reflection mirror portion 8 is swung with a low voltage. It can be swung around the shaft 15.

［他の実施例３］
（Ｃ）他の実施例３に係る光スキャナ７０について図１５に基づいて説明する。図１５は他の実施例３に係る光スキャナ７０の本体部７１を示す平面図である。尚、図１５において、上記実施例に係る光スキャナ１と同一符号は、上記実施例に係る光スキャナ１と同一あるいは相当部分を示すものである。 [Other Example 3]
(C) An optical scanner 70 according to another embodiment 3 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a plan view illustrating a main body 71 of an optical scanner 70 according to another third embodiment. In FIG. 15, the same reference numerals as those of the optical scanner 1 according to the above-described embodiment denote the same or corresponding parts as those of the optical scanner 1 according to the above-described embodiment.

図１５に示すように、光スキャナ７０の本体部７１は、上記本体部２とほぼ同じ構成である。但し、厚さ約３０μｍ〜２００μｍの薄長四角形のシリコン基材である固定枠７２は、各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄに替えて、各接続部２０Ａ、２０Ｂの両端縁部から揺動軸１５方向外側に所定長さ延びて、更に、それぞれ揺動軸１５に対して直交する外側方向に延びて固定枠７２に接合された各枠側板ばね部７３Ａ〜７３Ｄが、エッチングによって形成されている。 As shown in FIG. 15, the main body 71 of the optical scanner 70 has substantially the same configuration as the main body 2. However, the fixed frame 72, which is a thin rectangular silicon substrate having a thickness of about 30 μm to 200 μm, replaces the frame side leaf springs 18 A to 18 D with the oscillating shaft 15 from both ends of the connection portions 20 A and 20 B. The frame side leaf spring portions 73A to 73D that extend a predetermined length outward in the direction and further extend in the outer direction perpendicular to the swing shaft 15 and are joined to the fixed frame 72 are formed by etching.

そして、各枠側板ばね部７３Ａ〜７３Ｄの揺動軸１５に対して直交する部分から固定枠７２に渡って、０．２μｍ〜０．６μｍの厚さで積層された各下部電極２１Ａ〜２１Ｄが形成されている。また、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄの上側には、各枠側板ばね部７３Ａ〜７３Ｄの揺動軸１５に対して直交する部分から該各下部電極２１Ａ〜２１Ｄの固定枠７２側の外周部と所定隙間を形成するように、１μｍ〜３μｍの厚さで積層された各圧電素子７５Ａ〜７５Ｄが形成されている。更に、各圧電素子７５Ａ〜７５Ｄの上側には、各枠側板ばね部７３Ａ〜７３Ｄの揺動軸１５に対して直交する部分から該各圧電素子７５Ａ〜７５Ｄの固定枠７２側の外周部と所定隙間を形成するように、０．２μｍ〜０．６μｍの厚さで積層された各上部電極２３Ａ〜２３Ｄが形成されている。 And each lower electrode 21A-21D laminated | stacked by the thickness of 0.2 micrometer-0.6 micrometer over the fixed frame 72 from the part orthogonal to the rocking | fluctuation axis | shaft 15 of each frame side leaf | plate spring part 73A-73D. Is formed. Further, on the upper side of each of the lower electrodes 21A to 21D, from the portion orthogonal to the swing shaft 15 of each of the frame side leaf spring portions 73A to 73D, there is a predetermined outer peripheral portion on the fixed frame 72 side of each of the lower electrodes 21A to 21D. The piezoelectric elements 75A to 75D stacked with a thickness of 1 μm to 3 μm are formed so as to form a gap. Further, on the upper side of each of the piezoelectric elements 75A to 75D, an outer peripheral portion on the fixed frame 72 side of each of the piezoelectric elements 75A to 75D and a predetermined portion from a portion orthogonal to the swing shaft 15 of each of the frame side leaf springs 73A to 73D. Each upper electrode 23A-23D laminated | stacked by the thickness of 0.2 micrometer-0.6 micrometer is formed so that a clearance gap may be formed.

尚、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄを各枠側板ばね部７３Ａ〜７３Ｄの各接続部２０Ａ、２０Ｂに接続される部分から固定枠７２に渡って形成してもよい。また、この各下部電極２１Ａ〜２１Ｄの上側に、各枠側板ばね部７３Ａ〜７３Ｄの各接続部２０Ａ、２０Ｂに接続される部分から該各下部電極２１Ａ〜２１Ｄの固定枠７２側の外周部と所定隙間を形成するように各圧電素子７５Ａ〜７５Ｄを形成するようにしてもよい。更に、各圧電素子７５Ａ〜７５Ｄの上側に、各枠側板ばね部７３Ａ〜７３Ｄの各接続部２０Ａ、２０Ｂに接続される部分から該各圧電素子７５Ａ〜７５Ｄの固定枠７２側の外周部と所定隙間を形成するように各上部電極２３Ａ〜２３Ｄを形成するようにしてもよい。これにより、各圧電素子７５Ａ〜７５Ｄの面積を大きくして、低電圧で反射ミラー部８を揺動軸１５回りに揺動させることが可能となる。 In addition, you may form each lower electrode 21A-21D over the fixed frame 72 from the part connected to each connection part 20A, 20B of each frame side leaf | plate spring part 73A-73D. Further, on the upper side of each of the lower electrodes 21A to 21D, an outer peripheral portion on the fixed frame 72 side of each of the lower electrodes 21A to 21D from a portion connected to each of the connection portions 20A and 20B of each of the frame side leaf spring portions 73A to 73D, The piezoelectric elements 75A to 75D may be formed so as to form a predetermined gap. Further, on the upper side of each of the piezoelectric elements 75A to 75D, the outer peripheral portion on the fixed frame 72 side of each of the piezoelectric elements 75A to 75D from a portion connected to each of the connection portions 20A and 20B of each of the frame side leaf spring portions 73A to 73D You may make it form each upper electrode 23A-23D so that a clearance gap may be formed. Accordingly, the area of each of the piezoelectric elements 75A to 75D can be increased, and the reflection mirror unit 8 can be swung around the swing shaft 15 with a low voltage.

また、本体部７１の製造方法は、上記実施例の本体部２の製造方法とほぼ同じである。また、光スキャナ７０の反射ミラー部８を揺動駆動するために、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄと各上部電極２３Ａ〜２３Ｄに駆動電圧を印加する方法は、各枠側板ばね部７３Ａ〜７３Ｄを各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄに対応させることによって、上記実施例と同じである。また、光スキャナ７０の反射ミラー部８の動作状態を検出するために、各下部電極２１Ａ〜２１Ｄと各上部電極２３Ａ〜２３Ｄに発生する発生電圧を検出する方法は、各枠側板ばね部７３Ａ〜７３Ｄを各枠側板ばね部１８Ａ〜１８Ｄに対応させることによって、上記実施例と同じである。従って、光スキャナ７０は、上記光スキャナ１と同じ効果を奏することが可能である。 Moreover, the manufacturing method of the main-body part 71 is substantially the same as the manufacturing method of the main-body part 2 of the said Example. Further, in order to drive the reflection mirror unit 8 of the optical scanner 70 in a swinging manner, a method of applying a driving voltage to each of the lower electrodes 21A to 21D and each of the upper electrodes 23A to 23D is to apply each of the frame side leaf springs 73A to 73D By making it correspond to the frame side leaf | plate spring parts 18A-18D, it is the same as the said Example. In addition, in order to detect the operating state of the reflection mirror unit 8 of the optical scanner 70, the method of detecting the generated voltage generated in each of the lower electrodes 21A to 21D and the upper electrodes 23A to 23D is as follows. 73D is made to correspond to each frame side leaf | plate spring part 18A-18D, and is the same as the said Example. Therefore, the optical scanner 70 can achieve the same effect as the optical scanner 1 described above.

本実施例に係る光スキャナの概略構成を模式的に示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view schematically showing a schematic configuration of an optical scanner according to an embodiment. 固定枠、反射ミラー部及び各はり部の作製を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows preparation of a fixed frame, a reflective mirror part, and each beam part. 各下部電極の作製を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows preparation of each lower electrode. 各圧電素子の作製を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows preparation of each piezoelectric element. 各上部電極の作製を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows preparation of each upper electrode. 図５のＸ１−Ｘ１矢視断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the X1-X1 arrow cross section of FIG. 図５のＸ２−Ｘ２矢視断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the X2-X2 arrow cross section of FIG. 反射ミラー部の揺動駆動及び動作検出の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the rocking | fluctuation drive and operation | movement detection of a reflective mirror part. 反射ミラー部の揺動駆動及び動作検出の他の組み合わせの一例を示す組み合わせテーブルである。It is a combination table which shows an example of the other combination of the rocking drive of a reflection mirror part, and operation | movement detection. 他の実施例１に係る光スキャナの本体部を示す平面図である。It is a top view which shows the main-body part of the optical scanner which concerns on other Example 1. FIG. 図１０のＸ３−Ｘ３矢視断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the X3-X3 arrow cross section of FIG. 他の実施例２に係る光スキャナの本体部を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view illustrating a main body portion of an optical scanner according to another example 2. 図１２のＸ４−Ｘ４矢視断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the X4-X4 arrow cross section of FIG. 図１２のＸ５−Ｘ５矢視断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the X5-X5 arrow cross section of FIG. 他の実施例３に係る光スキャナの本体部を示す平面図である。It is a top view which shows the main-body part of the optical scanner which concerns on other Example 3. FIG.

Explanation of symbols

１光スキャナ
２、５１、６１、７１本体部
３ベース
５貫通孔
６、６２、７２固定枠
８反射ミラー部
１２支持部
１３、６３、６４凹部
１５揺動軸
１７Ａ、１７Ｂミラー側板ばね部
１８Ａ〜１８Ｄ枠側板ばね部
２０Ａ、２０Ｂ接続部
２１Ａ〜２１Ｄ下部電極
２２Ａ、２２Ｂ、５２Ａ〜５２Ｄ、７５Ａ〜７５Ｄ圧電素子
２３Ａ〜２３Ｄ上部電極
３１、３２駆動回路
３３変位検出回路
４１組み合わせテーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical scanner 2, 51, 61, 71 Main-body part 3 Base 5 Through-hole 6, 62, 72 Fixed frame 8 Reflection mirror part 12 Support part 13, 63, 64 Recessed part 15 Oscillating shaft 17A, 17B Mirror side leaf | plate spring part 18A- 18D Frame side leaf spring part 20A, 20B Connection part 21A-21D Lower electrode 22A, 22B, 52A-52D, 75A-75D Piezoelectric element 23A-23D Upper electrode 31, 32 Drive circuit 33 Displacement detection circuit 41 Combination table

Claims

In an optical scanner that scans light in a predetermined direction by driving the mirror unit around a swing axis,
A pair of elastic portions connected to both sides of the mirror portion in the swing axis direction and arranged symmetrically with respect to the swing shaft;
A fixed frame to which the outer edge portions of each of the pair of elastic portions are coupled;
A pair of lower electrodes laminated from the surface portion of each of the pair of elastic portions to the surface portion of the fixed frame;
A pair of piezoelectric elements stacked on the pair of lower electrodes so as to include the upper side of each of the pair of elastic parts,
Each pair of upper electrodes divided and stacked for each pair of elastic portions on the pair of piezoelectric elements,
With
The pair of lower electrodes are respectively divided so as to correspond to the pair of upper electrodes ,
The pair of piezoelectric elements are respectively divided so as to correspond to the individual elastic portions of the pair of elastic portions,
A drive voltage is applied only to the piezoelectric element formed on one elastic part of the pair of elastic parts provided on one side of the mirror part of each pair of elastic parts, and the pair of elastic parts optical scanner characterized that you detect any voltage or current generated in the respective piezoelectric elements formed on the remaining three elastic portions of the house.