JP6426818B2 - Actuator device - Google Patents

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Description

本発明は、アクチュエータ装置と、ミラー駆動装置と、に関する。   The present invention relates to an actuator device and a mirror drive device.

アクチュエータ装置として、支持部と、コイルが配置された可動部と、コイルに磁界を作用させる磁界発生部と、コイルに接続される配線が配置され、可動部を支持部に揺動可能に連結するトーションバー部と、を備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。上記トーションバー部は、当該トーションバー部の揺動軸に沿う第一方向に延び、第一方向と交差する第二方向に併置される複数の直状部分と、複数の直状部分の両端を交互に連結する複数の折り返し部分と、有する蛇行形状を呈している。   As the actuator device, a support portion, a movable portion in which a coil is disposed, a magnetic field generation portion that causes a magnetic field to act on the coil, and a wire connected to the coil are disposed, and the movable portion is swingably coupled to the support portion One including a torsion bar portion is known (see, for example, Patent Document 1). The torsion bar portion extends in a first direction along the swing axis of the torsion bar portion, and includes a plurality of straight portions juxtaposed in a second direction intersecting the first direction, and both ends of the plurality of straight portions It has a serpentine shape having a plurality of folded portions alternately connected.

特開2012−088487号公報JP, 2012-088487, A

本発明は、配線の低抵抗化を図りつつ、配線が可動部の揺動を阻害するのを抑制することが可能なアクチュエータ装置及びミラー駆動装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an actuator device and a mirror drive device capable of suppressing the inhibition of the swing of the movable portion while reducing the resistance of the wire.

本発明者らは、調査研究の結果、以下のような事実を新たに見出した。   The present inventors have newly found the following facts as a result of research.

トーションバー部が上述したような蛇行形状を呈している場合、トーションバー部に配置される配線は、各折り返し部分に配置される配線部分と、当該配線部分に接続されると共に各直状部分に配置される配線部分と、を有する。折り返し部分に配置される配線部分は、その形状に起因して、直状部分に配置される配線部分よりも抵抗が高いため、配線全体での抵抗が高い。配線の抵抗が高いと、当該配線が発熱すると共に、コイルに供給する電流量を十分に確保することが難しい。コイルへの電流量を十分に確保できない場合、可動部の揺動範囲が狭くなる。   In the case where the torsion bar portion has a meandering shape as described above, the wiring disposed in the torsion bar portion is connected to the wiring portion disposed in each folded portion, and connected to the wiring portion and to each straight portion. And a wiring portion to be disposed. The wiring portion disposed in the folded portion has a higher resistance than the wiring portion disposed in the straight portion due to its shape, so the resistance in the entire wiring is high. When the resistance of the wire is high, the wire generates heat and it is difficult to secure a sufficient amount of current supplied to the coil. If the amount of current to the coil can not be secured sufficiently, the swing range of the movable portion becomes narrow.

配線がCuからなるダマシン配線である構成を採用することにより、トーションバー部に配置される配線全体での抵抗を大幅に低くすることが可能となる。しかしながら、配線がCuからなるダマシン配線である場合、配線が可動部の揺動を阻害する懼れがある。   By adopting a configuration in which the wiring is a damascene wiring made of Cu, it is possible to significantly reduce the resistance of the entire wiring disposed in the torsion bar portion. However, in the case where the wiring is a damascene wiring made of Cu, there is a possibility that the wiring may inhibit the swing of the movable portion.

上述したような蛇行形状を呈しているトーションバー部では、可動部がトーションバー部の揺動軸周りに揺動すると、トーションバー部の揺動軸に沿う第一方向に延びる直状部分に大きな応力が作用する。このため、例えば、可動部がトーションバー部の揺動軸周りの一方向に揺動した場合、直状部分に位置する、Cuからなるダマシン配線に大きな応力が作用し、Cuからなるダマシン配線自体が塑性変形する。配線(ダマシン配線)が塑性変形した状態では、可動部が初期位置に戻らない、又は、可動部がトーションバー部の揺動軸周りの上記一方向とは反対方向に揺動する際に機械的な抵抗が生じる懼れがある。   In the torsion bar portion exhibiting a serpentine shape as described above, when the movable portion swings around the swing axis of the torsion bar portion, the straight portion extending in the first direction along the swing axis of the torsion bar portion is large Stress acts. Therefore, for example, when the movable portion swings in one direction around the swing axis of the torsion bar portion, a large stress acts on the damascene wire made of Cu located in the straight portion, and the damascene wire made of Cu itself Is plastically deformed. In the state where the wiring (damascene wiring) is plastically deformed, the movable part does not return to the initial position, or when the movable part swings in the direction opposite to the one direction around the swing axis of the torsion bar There is a fear that some resistance will occur.

本発明者らは、配線の低抵抗化を図りつつ、配線が可動部の揺動を阻害するのを抑制し得る構成について鋭意研究を行った。   The inventors of the present invention conducted intensive studies on a configuration that can suppress the inhibition of the swing of the movable portion while reducing the resistance of the wire.

その結果、本発明者らは、大きな応力が作用する直状部分に配置される配線部分が、Cuからなるダマシン配線ではなく、Cuよりも塑性変形が生じ難い金属材料からなる配線である構成の採用により、直状部分に位置する配線部分の塑性変形を抑制し得ることを想到するに至った。一方で、本発明者らは、折り返し部分に作用する応力は直状部分に比して低いことに着目し、折り返し部分に配置される配線部分がCuからなるダマシン配線である構成の採用により、配線の低抵抗化を図り得ることを想到するに至った。特に、折り返し部分に配置される配線部分は、上述したように、その形状に起因して、抵抗が比較的高いため、折り返し部分に配置される配線部分がCuからなるダマシン配線である構成の採用により、配線の抵抗を低く抑えることが可能である。   As a result, the inventors of the present invention have a configuration in which the wiring portion disposed in the straight portion to which a large stress acts is not a damascene wiring made of Cu but a wiring made of a metal material which is less likely to cause plastic deformation than Cu. It has been conceived that adoption can suppress plastic deformation of the wiring portion located in the straight portion. On the other hand, the present inventors pay attention to the fact that the stress acting on the folded portion is lower than that of the straight portion, and by adopting a configuration in which the wiring portion disposed in the folded portion is a damascene wiring made of Cu. It came to think that it could aim at low resistance-ization of wiring. In particular, as described above, since the resistance is relatively high due to the shape of the wiring portion disposed in the folded portion, adoption of a configuration in which the wiring portion disposed in the folded portion is a damascene wiring made of Cu Thus, the resistance of the wiring can be reduced.

すなわち、本発明に係るアクチュエータ装置は、支持部と、導体が配置された可動部と、導体に接続される配線が配置され、可動部を支持部に揺動可能に連結するトーションバー部と、を備え、トーションバー部は、トーションバー部の揺動軸に沿う第一方向に延び、第一方向と交差する第二方向に併置される複数の直状部分と、複数の直状部分の両端を交互に連結する複数の折り返し部分と、を有する蛇行形状を呈しており、配線は、各折り返し部分に配置される第一配線部分と、第一配線部分に接続されると共に各直状部分に配置される第二配線部分と、を有し、第一配線部分は、折り返し部分に形成された溝内に埋め込まれるように配置され、Cuからなる第一金属材料によって構成されるダマシン配線部分を含み、第二配線部分は、直状部分上に配置され、第一金属材料よりも塑性変形し難い第二金属材料によって構成されていることを特徴とする。   That is, in the actuator device according to the present invention, a support portion, a movable portion in which a conductor is disposed, a wire connected to the conductor, and a torsion bar portion pivotally connecting the movable portion to the support portion; The torsion bar portion extends in a first direction along the swing axis of the torsion bar portion, and includes a plurality of straight portions juxtaposed in a second direction intersecting the first direction, and both ends of the plurality of straight portions The wire has a meandering shape having a plurality of folded portions alternately connecting the first and second wiring portions disposed in the respective folded portions and is connected to the first wiring portion and in each of the straight portions. A second wiring portion to be disposed, wherein the first wiring portion is disposed to be embedded in a groove formed in the folded portion, and a damascene wiring portion formed of a first metal material made of Cu is Including the second wiring portion Disposed on Jo portion, characterized in that it is constituted by a second metallic material difficult to plastically deform than the first metallic material.

本発明に係るアクチュエータ装置では、折り返し部分に配置される第一配線部分が、Cuからなる第一金属材料によって構成されるダマシン配線部分を含むため、トーションバー部に配置される配線の低抵抗化を図ることができる。直状部分に配置される第二配線部分が、第一金属材料よりも塑性変形し難い第二金属材料によって構成されるため、直状部分に大きな応力が作用する場合でも、第二配線部分の塑性変形が抑制される。したがって、トーションバー部に配置される配線が可動部の揺動を阻害するのを抑制することができる。   In the actuator device according to the present invention, since the first wiring portion disposed in the folded portion includes the damascene wiring portion made of the first metal material made of Cu, the resistance reduction of the wiring disposed in the torsion bar portion Can be Since the second wiring portion disposed in the straight portion is made of the second metal material which is less likely to be plastically deformed than the first metal material, even when a large stress acts on the straight portion, the second wiring portion Plastic deformation is suppressed. Therefore, it is possible to suppress that the wiring disposed in the torsion bar part inhibits the swing of the movable part.

第一配線部分は、溝の開口を覆うようにダマシン配線部分上に配置され、第二金属材料によって構成される部分を更に含んでもよい。この場合、第一配線部分の抵抗を更に低くできる。   The first wiring portion may further include a portion which is disposed on the damascene wiring portion so as to cover the opening of the groove and which is made of the second metal material. In this case, the resistance of the first wiring portion can be further lowered.

ダマシン配線部分では、その製造過程での工程に起因して、折り返し部分の表面側に位置化する角縁が局所的に減肉されて、断面積が減少する懼れがある。ダマシン配線部分の断面積が減少すると、第一配線部分の抵抗が高くなる。しかしながら、第一配線部分が、溝の開口を覆うようにダマシン配線部分上に配置される部分を更に含んでいるため、ダマシン配線部分が減肉された場合でも、第一配線部分の抵抗が高くなるのを防ぐことができる。   In the damascene wiring portion, the corner edge positioned on the surface side of the folded portion may be locally reduced due to the process in the manufacturing process, and the cross-sectional area may be reduced. As the cross-sectional area of the damascene wiring portion decreases, the resistance of the first wiring portion increases. However, since the first wiring portion further includes a portion disposed on the damascene wiring portion so as to cover the opening of the groove, the resistance of the first wiring portion is high even when the damascene wiring portion is reduced. Can be prevented.

トーションバー部と支持部との接続箇所及びトーションバー部と可動部との接続箇所は、トーションバー部の第二方向での中央部分を通り第一方向に延びる仮想線上に位置していてもよい。   The connection portion between the torsion bar portion and the support portion and the connection portion between the torsion bar portion and the movable portion may be located on a virtual line extending in the first direction through the central portion in the second direction of the torsion bar portion .

トーションバー部の共振周波数は、トーションバー部の幅とトーションバー部の第一方向での長さで決まる。ところで、直状部分に作用する応力を小さくする構成として、直状部分の数を増やすことが考えられる。直状部分は、第一方向ではなく、第二方向に併置されているため、直状方向の数を増やした場合でも、トーションバー部の第一方向での長さが変わることはない。このため、トーションバー部の共振周波数を所望の値に設定するための、トーションバー部の設計が容易となる。   The resonant frequency of the torsion bar portion is determined by the width of the torsion bar portion and the length in the first direction of the torsion bar portion. By the way, it is conceivable to increase the number of straight portions as a configuration to reduce the stress acting on the straight portions. Since the straight portion is juxtaposed not in the first direction but in the second direction, the length in the first direction of the torsion bar does not change even when the number in the straight direction is increased. Therefore, the design of the torsion bar portion for setting the resonance frequency of the torsion bar portion to a desired value is facilitated.

トーションバー部は、複数の直状部分のうち第二方向で最も外側に位置する一方の直状部分と支持部とを接続する第一接続部分と、複数の直状部分のうち第二方向で最も外側に位置する他方の直状部分と可動部とを接続する第二接続部分と、を更に有し、配線は、第一配線部分に接続されると共に第一及び第二接続部分にそれぞれ配置される第三配線部分を更に有していてもよい。   The torsion bar portion has a first connection portion connecting one of the plurality of straight portions located on the outermost side in the second direction with the support portion and a second connection portion of the plurality of straight portions. The semiconductor device further includes a second connection portion connecting the other outermost straight portion and the movable portion, and the wiring is connected to the first wiring portion and disposed in the first and second connection portions, respectively. It may further have a third wiring portion.

第三配線部分は、第一及び第二接続部分にそれぞれ形成された溝内に埋め込まれるように配置され、第一金属材料によって構成されるダマシン配線部分を含んでもよい。この場合、配線が第三配線部分を有している場合でも、配線の抵抗が高くなるのを抑制して、配線の低抵抗化を確実に図ることができる。   The third wiring portion may include a damascene wiring portion which is disposed so as to be embedded in grooves respectively formed in the first and second connection portions, and is made of a first metal material. In this case, even when the wiring has the third wiring portion, it is possible to suppress the resistance of the wiring reliably by suppressing the increase in the resistance of the wiring.

第二金属材料は、Al又はAlを含む合金からなっていてもよい。この場合、第二配線部分の塑性変形を極めて良好に抑制することができる。   The second metal material may be made of Al or an alloy containing Al. In this case, plastic deformation of the second wiring portion can be extremely satisfactorily suppressed.

可動部は、トーションバー部が連結される第一部分と、トーションバー部の揺動軸に直交する方向に延びる揺動軸周りに揺動可能に第一部分に支持される第二部分と、を有していてもよい。この場合、可動部の第二部分を直交する二軸周りにそれぞれ揺動させることができる。   The movable portion has a first portion to which the torsion bar portion is connected, and a second portion supported on the first portion so as to be pivotable about a pivot axis extending in a direction perpendicular to the pivot axis of the torsion bar portion. It may be done. In this case, the second part of the movable part can be rocked around two orthogonal axes.

可動部には、導体としてコイルが配置されており、コイルに磁界を作用させる磁界発生部を更に備えていてもよい。この場合、磁界が作用しているコイルに電流を流すことにより可動部を揺動させることができる。   The movable portion may be provided with a coil as a conductor, and may further include a magnetic field generation unit that causes a magnetic field to act on the coil. In this case, the movable portion can be rocked by supplying a current to the coil on which the magnetic field is acting.

本発明に係るミラー駆動装置は、上記アクチュエータ装置と、可動部に配置されるミラーと、を備えることを特徴とする。   A mirror drive device according to the present invention is characterized by comprising the above-described actuator device and a mirror disposed on a movable portion.

本発明に係るミラー駆動装置では、上述したように、トーションバー部に配置される配線の低抵抗化を図ることができると共に、トーションバー部に配置される配線が可動部の揺動を阻害するのを抑制することができる。   In the mirror drive device according to the present invention, as described above, the resistance of the wiring disposed in the torsion bar can be reduced, and the wiring disposed in the torsion bar inhibits the swing of the movable portion. Can be suppressed.

本発明によれば、配線の低抵抗化を図りつつ、配線が可動部の揺動を阻害するのを抑制することが可能なアクチュエータ装置及びミラー駆動装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an actuator device and a mirror drive device capable of suppressing the inhibition of the swing of the movable portion while reducing the resistance of the wire.

本実施形態に係るミラー駆動装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the mirror drive device which concerns on this embodiment. 図1に示すミラー駆動装置の上面図である。It is a top view of the mirror drive device shown in FIG. 図1に示すミラー駆動装置における回路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the circuit in the mirror drive device shown in FIG. トーションバー部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of a torsion bar part. 図4のV−V線に沿った断面構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure along the VV line | wire of FIG. 図4のVI−VI線に沿った断面構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure along the VI-VI line of FIG. 図4のVII−VII線に沿った断面構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure along the VII-VII line of FIG. 図4のVIII−VIII線に沿った断面構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure along the VIII-VIII line of FIG. 図4のIX−IX線に沿った断面構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure along the IX-IX line of FIG. 図4のX−X線に沿った断面構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cross-sectional structure along XX of FIG. トーションバー部に生じる応力の状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state of the stress which arises in a torsion bar part. 配線の構成の変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of the structure of wiring. 配線の構成の変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of the structure of wiring.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same elements or elements having the same function will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

図1〜図3を参照して、本実施形態に係るミラー駆動装置1の構成を説明する。図1は、本実施形態に係るミラー駆動装置を示す斜視図である。図2は、図1に示すミラー駆動装置の上面図である。図3は、図1に示すミラー駆動装置における回路を説明するための図である。   The configuration of the mirror drive device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a perspective view showing a mirror drive device according to the present embodiment. FIG. 2 is a top view of the mirror drive device shown in FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining a circuit in the mirror driving device shown in FIG.

図1〜図3に示されるように、ミラー駆動装置1は、アクチュエータ装置2とミラー3とを備える。アクチュエータ装置2は、磁界発生部4と、支持部6と、可動部8と、一対のトーションバー部10と、を備える。   As shown in FIGS. 1 to 3, the mirror drive device 1 includes an actuator device 2 and a mirror 3. The actuator device 2 includes a magnetic field generation unit 4, a support unit 6, a movable unit 8, and a pair of torsion bar units 10.

ミラー3は、金属薄膜により構成された光反射膜である。ミラー3は、平面視で、円形状を呈している。ミラー3に用いられる金属材料は、例えばアルミ(Al)、金(Au)、又は銀(Ag)が挙げられる。   The mirror 3 is a light reflecting film made of a metal thin film. The mirror 3 has a circular shape in plan view. The metal material used for the mirror 3 includes, for example, aluminum (Al), gold (Au), or silver (Ag).

磁界発生部4は矩形状を呈する平板である。磁界発生部4は、一対の主面4a,4b(不図示)を有する。磁界発生部4は可動部8に磁界を作用させる。磁界発生部4での磁極の配列がハルバッハ配列とされている。磁界発生部4は、例えば永久磁石などにより構成される。   The magnetic field generator 4 is a flat plate having a rectangular shape. The magnetic field generation unit 4 has a pair of main surfaces 4a and 4b (not shown). The magnetic field generator 4 applies a magnetic field to the movable portion 8. The arrangement of the magnetic poles in the magnetic field generation unit 4 is a Halbach arrangement. The magnetic field generation unit 4 is configured of, for example, a permanent magnet.

支持部6は、外側輪郭が矩形状を呈する枠体である。支持部6は、磁界発生部4上に、主面4aに対向するように配置されている。支持部6は、一対のトーションバー部10を介して可動部8を支持する。可動部8は、支持部6の内側に位置している。可動部8は、第一可動部分81と、第二可動部分82と、ミラー配置部分83と、を有している。本実施形態では、支持部6、可動部8、及びトーションバー部10は、一体に形成されており、例えばSiからなる。   The support portion 6 is a frame whose outer contour has a rectangular shape. The supporting portion 6 is disposed on the magnetic field generating portion 4 so as to face the main surface 4 a. The support portion 6 supports the movable portion 8 via the pair of torsion bar portions 10. The movable portion 8 is located inside the support portion 6. The movable portion 8 includes a first movable portion 81, a second movable portion 82, and a mirror placement portion 83. In the present embodiment, the support portion 6, the movable portion 8 and the torsion bar portion 10 are integrally formed, and are made of, for example, Si.

第一可動部分81は、支持部6の内側に位置すると共に、外側輪郭が矩形状を呈する平板状の枠体である。第一可動部分81は、トーションバー部10が連結され、支持部6と離間して配置されている。第一可動部分81は、一対のトーションバー部10を介して支持部6に揺動可能に支持されている。すなわち、各トーションバー部10は、第一可動部分81を支持部6に揺動可能に連結している。第一可動部分81は、磁界発生部4と対向する主面と、当該主面の裏面である主面81aを有する。各トーションバー部10は、後述するように、蛇行形状を呈している。   The first movable portion 81 is a flat frame that is located inside the support portion 6 and has a rectangular outer contour. The first movable portion 81 is connected to the torsion bar portion 10 and is disposed apart from the support portion 6. The first movable portion 81 is swingably supported by the support portion 6 via the pair of torsion bar portions 10. That is, each torsion bar portion 10 swingably connects the first movable portion 81 to the support portion 6. The first movable portion 81 has a main surface facing the magnetic field generation unit 4 and a main surface 81 a which is a back surface of the main surface. Each torsion bar portion 10 has a serpentine shape as described later.

第二可動部分82は、第一可動部分81の内側に位置すると共に、外側輪郭が矩形状を呈する平板状の枠体である。第二可動部分82は、第一可動部分81と離間して配置されている。第二可動部分82は、一対のトーションバー部14を介して第一可動部分81に揺動可能に支持されている。すなわち、各トーションバー部14は、第二可動部分82を第一可動部分81に揺動可能に連結している。第二可動部分82も、第一可動部分81と同様に、磁界発生部4と対向する主面と、当該主面の裏面である主面82aを有する。各トーションバー部14は、直状とされ、同一直線状に位置している。本実施形態では、トーションバー部14も、支持部6、可動部8、及びトーションバー部10と一体に形成されており、Siからなる。   The second movable portion 82 is a flat plate-like frame located inside the first movable portion 81 and having a rectangular outer contour. The second movable portion 82 is disposed apart from the first movable portion 81. The second movable portion 82 is swingably supported by the first movable portion 81 via the pair of torsion bar portions 14. That is, each torsion bar portion 14 swingably connects the second movable portion 82 to the first movable portion 81. Similarly to the first movable portion 81, the second movable portion 82 also has a main surface facing the magnetic field generation unit 4 and a main surface 82a that is the back surface of the main surface. Each torsion bar portion 14 is straight and located in the same straight line. In the present embodiment, the torsion bar portion 14 is also integrally formed with the support portion 6, the movable portion 8, and the torsion bar portion 10, and is made of Si.

トーションバー部10の揺動軸はトーションバー部14の揺動軸と交差している。本実施形態においては、トーションバー部10の揺動軸は、トーションバー部14の揺動軸と直交している。すなわち、第二可動部分82は、トーションバー部10の揺動軸に直交する方向に延びる揺動軸周りに揺動可能に、第一可動部分81に支持されている。   The swinging axis of the torsion bar portion 10 intersects with the swinging axis of the torsion bar portion 14. In the present embodiment, the swinging axis of the torsion bar portion 10 is orthogonal to the swinging axis of the torsion bar portion 14. That is, the second movable portion 82 is supported by the first movable portion 81 so as to be swingable around a swing axis extending in a direction perpendicular to the swing axis of the torsion bar portion 10.

ミラー配置部分83は、第二可動部分82の内側に位置すると共に、円形状を呈している。ミラー配置部分83は、第二可動部分82と一体化されており、第二可動部分82と一体に揺動する。ミラー配置部分83は、磁界発生部4と対向する主面と、当該主面の裏面である主面83aを有する。ミラー3は、ミラー配置部分83の主面83a上に配置されている。   The mirror placement portion 83 is located inside the second movable portion 82 and has a circular shape. The mirror placement portion 83 is integrated with the second movable portion 82 and pivots integrally with the second movable portion 82. The mirror placement portion 83 has a main surface facing the magnetic field generation unit 4 and a main surface 83 a which is the back surface of the main surface. The mirror 3 is disposed on the major surface 83 a of the mirror placement portion 83.

アクチュエータ装置2(ミラー駆動装置1)は、図3にも示されるように、第一可動部分81に配置されるコイル16と、第二可動部分82に配置されるコイル18と、を備えている。コイル16は、第一可動部分81の主面81a側に配置されている。コイル18は、第二可動部分82の主面82a側に配置されている。本実施形態では、第一可動部分81に配置される導体としてコイル16が用いられ、第二可動部分82に配置される導体としてコイル18が用いられている。   The actuator device 2 (mirror drive device 1) includes a coil 16 disposed in the first movable portion 81 and a coil 18 disposed in the second movable portion 82, as also shown in FIG. . The coil 16 is disposed on the main surface 81 a side of the first movable portion 81. The coil 18 is disposed on the main surface 82 a side of the second movable portion 82. In the present embodiment, the coil 16 is used as a conductor disposed in the first movable portion 81, and the coil 18 is used as a conductor disposed in the second movable portion 82.

コイル16は、主面81aに直交する方向から見て、スパイラル状に複数周回巻回されている。コイル16の一端はコイル16の外側に位置し、コイル16の他端はコイル16の内側に位置する。コイル16の外側端部には、引き出し導体16aの一端が電気的に接続されている。コイル16の内側端部には、引き出し導体16bの一端が電気的に接続されている。   The coil 16 is wound in a plurality of turns in a spiral shape as viewed from the direction orthogonal to the major surface 81 a. One end of the coil 16 is located outside the coil 16, and the other end of the coil 16 is located inside the coil 16. One end of the lead conductor 16 a is electrically connected to the outer end of the coil 16. One end of the lead conductor 16 b is electrically connected to the inner end of the coil 16.

引き出し導体16a,16bは、主に一方のトーションバー部10上に配置され、第一可動部分81から支持部6に至っている。引き出し導体16a,16bの他端は、支持部6の表面に配置された電極17a,17bに電気的に接続されている。電極17a,17bは、図示しない制御回路などに電気的に接続されている。引き出し導体16aは、コイル16の上方を通るようにコイル16と立体的に交差している。   The lead conductors 16 a and 16 b are mainly disposed on one of the torsion bar portions 10 and extend from the first movable portion 81 to the support portion 6. The other ends of the lead conductors 16 a and 16 b are electrically connected to the electrodes 17 a and 17 b disposed on the surface of the support portion 6. The electrodes 17a and 17b are electrically connected to a control circuit (not shown) and the like. The lead conductor 16 a three-dimensionally intersects the coil 16 so as to pass above the coil 16.

コイル18は、主面82aに直交する方向から見て、スパイラル状に複数周回巻回されている。コイル18の一端はコイル18の外側に位置し、コイル18の他端はコイル18の内側に位置する。コイル18の外側端部には、引き出し導体18aの一端が電気的に接続されている。コイル18の内側端部には、引き出し導体18bの一端が電気的に接続されている。   The coil 18 is wound in multiple turns in a spiral shape as viewed from the direction orthogonal to the major surface 82a. One end of the coil 18 is located outside the coil 18, and the other end of the coil 18 is located inside the coil 18. One end of the lead conductor 18 a is electrically connected to the outer end of the coil 18. One end of the lead conductor 18 b is electrically connected to the inner end of the coil 18.

引き出し導体18a,18bは、主にトーションバー部14上、第一可動部分81上、及び一方のトーションバー部10上に配置され、第二可動部分82から他方のトーションバー部10に至っている。引き出し導体18a,18bの他端は、支持部6の表面に配置された電極19a,19bに電気的に接続されている。電極19a,19bは、図示しない上記制御回路などに電気的に接続されている。引き出し導体18a,18bは、コイル16の上方を通るようにコイル16と立体的に交差している。   The lead conductors 18a and 18b are mainly disposed on the torsion bar portion 14, the first movable portion 81, and one of the torsion bar portions 10, and extend from the second movable portion 82 to the other torsion bar portion 10. The other ends of the lead conductors 18 a and 18 b are electrically connected to the electrodes 19 a and 19 b disposed on the surface of the support portion 6. The electrodes 19a and 19b are electrically connected to the control circuit (not shown) and the like. The lead conductors 18 a and 18 b three-dimensionally intersect the coil 16 so as to pass above the coil 16.

ここで、図4を参照して、各トーションバー部10の構成について説明する。図4は、トーションバー部の構成を説明するための図である。   Here, the configuration of each torsion bar portion 10 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a view for explaining the configuration of the torsion bar portion.

図4に示されるように、各トーションバー部10は、複数の直状部分10a(本実施形態では九つの直状部分10a〜10a)と、複数の折り返し部分10b(本実施形態では八つの折り返し部分10b〜10b)と、一対の接続部分10c,10dを有している。直状部分10a〜10aは、トーションバー部10の揺動軸Lに沿う第一方向に延びており、第一方向と交差する第二方向に併置されている。折り返し部分10b〜10bは、第二方向に延びて設けられている。本実施形態では、第一方向と第二方向とが直交している。 As shown in FIG. 4, each torsion bar portion 10 includes a plurality of straight portions 10 a (in this embodiment, nine straight portions 10 a 1 to 10 a 9 in the present embodiment) and a plurality of folded portions 10 b (in the present embodiment eight). One of the folded portions 10b 1 ~10b 8), has a pair of connecting portions 10c, the 10d. Jikajo portion 10a 1 10 A 9 extends in a first direction along the swing axis L of the torsion bar portions 10 are juxtaposed in a second direction crossing the first direction. Folded portions 10 b 1 to 10 b 8 are provided to extend in the second direction. In the present embodiment, the first direction and the second direction are orthogonal to each other.

折り返し部分10b〜10bは、直状部分10a〜10aのうち、第二方向で隣り合う二つの直状部分10a〜10aの端同士を連結している。例えば、直状部分10a,10aそれぞれ一方の端は、折り返し部分10bに連結されている。このように、折り返し部分10b〜10bは、直状部分10a〜10aの両端を交互に連結している。本実施形態では、折り返し部分10b,10b,10b,10bは直状であり、折り返し部分10b〜10bは湾曲している。 Back portion 10b 1 ~10b 8, among the Jikajo portion 10a 1 10 A 9, are connected to end between the second two adjacent in the direction straight portion 10a 1 ~10a 9. For example, Jikajo portion 10a 1, 10a 2 each one end is connected to the folded portion 10b 1. Thus, the folded portions 10b 1 ~10b 8 is coupled to the alternating opposite ends of Jikajo portion 10a 2 ~10a 8. In the present embodiment, the folded portions 10b 1, 10b 2, 10b 7 , 10b 8 is straight, back portion 10b 3 ~10b 6 is curved.

直状部分10aの他方の端は、接続部分10dの一方の端に連結されている。直状部分10aは、直状部分10a〜10aのうち第二方向で最も外側に位置する一方の直状部分である。接続部分10dの他方の端は、接続箇所11bにおいて可動部8に連結されている。すなわち、接続部分10dは、直状部分10aと可動部8とを接続している。 The other end of Jikajo portion 10a 1 is connected to one end of the connecting portion 10d. Jikajo portion 10a 1 is one straight portion of the outermost in a second direction in the Jikajo portion 10a 1 ~10a 9. The other end of the connection portion 10d is connected to the movable portion 8 at the connection point 11b. That is, the connection portion 10 d connects the straight portion 10 a 1 and the movable portion 8.

直状部分10aの一方の端は、接続部分10cの一方の端に連結されている。直状部分10aは、直状部分10a〜10aのうち第二方向で最も外側に位置する他方の直状部分である。接続部分10dの他方の端は、接続箇所11aにおいて支持部6に連結されている。すなわち、接続部分10cは、直状部分10aと支持部6とを接続している。 One end of the straight portion 10a 9 is connected to one end of the connection portion 10c. Jikajo portion 10a 9 is the other of the straight portion located on the outermost side in the second direction in the Jikajo portion 10a 1 ~10a 9. The other end of the connection portion 10d is connected to the support 6 at the connection point 11a. That is, the connection portion 10 c connects the straight portion 10 a 9 and the support portion 6.

直状部分10a〜10a、折り返し部分10b〜10b、及び接続部分10c、10dにより、トーションバー部10は蛇行形状を呈している。接続箇所11a,11bは、揺動軸Lに沿う方向に延びる仮想線上に位置している。仮想線は、トーションバー部10の第二方向での中央部分を通っている。 Jikajo portion 10a 1 ~10a 9, folded-back portion 10b 1 ~10b 8, and the connecting portion 10c, the 10d, the torsion bar portion 10 is of a meander shape. The connection points 11 a and 11 b are located on an imaginary line extending in the direction along the swing axis L. The imaginary line passes through the central portion of the torsion bar portion 10 in the second direction.

次に、図5〜図10を参照して、トーションバー部10に配置された配線20について説明する。図5は、図4のV−V線に沿った断面構成を説明するための図である。図6は、図4のVI−VI線に沿った断面構成を説明するための図である。図7は、図4のVII−VII線に沿った断面構成を説明するための図である。図8は、図4のVIII−VIII線に沿った断面構成を説明するための図である。図9は、図4のIX−IX線に沿った断面構成を説明するための図である。図10は、図4のX−X線に沿った断面構成を説明するための図である。   Next, with reference to FIGS. 5 to 10, the wiring 20 disposed in the torsion bar portion 10 will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining a cross-sectional configuration along the line V-V in FIG. 4. FIG. 6 is a diagram for explaining a cross-sectional configuration along the line VI-VI in FIG. 4. FIG. 7 is a diagram for explaining a cross-sectional configuration along the line VII-VII in FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining a cross-sectional configuration along line VIII-VIII in FIG. 4. FIG. 9 is a diagram for illustrating a cross-sectional configuration along the line IX-IX in FIG. 4. FIG. 10 is a view for explaining a cross-sectional configuration along the line XX in FIG.

配線20は、引き出し導体16a,16b,18a,18bのうち、対応するトーションバー部10に配置された部分を構成している。すなわち、引き出し導体16a,16b,18a,18bは、配線20を含んでいる。配線20は、配線部分21、配線部分22、及び配線部分23を有している。配線部分21は、折り返し部分10b(10b〜10b)に配置されている。配線部分22は、主に直状部分10a(10a〜10a)に配置されている。配線部分23は、接続部分10c,10dに配置されている。接続部分10cに配置される配線部分23は、接続部分10dに配置される配線部分23と同様に構成されている。このため、配線部分23の断面構成の図示は、接続部分10dに配置された配線部分23のみとし、接続部分10cに配置された配線部分23の断面構成の図示を省略する。 The wiring 20 constitutes a portion of the lead conductors 16a, 16b, 18a, 18b disposed in the corresponding torsion bar portion 10. That is, the lead conductors 16 a, 16 b, 18 a, 18 b include the wiring 20. The wiring 20 includes a wiring portion 21, a wiring portion 22, and a wiring portion 23. The wiring part 21 is disposed on the folded portion 10b (10b 1 ~10b 8). Wiring portion 22 is predominantly located in Jikajo portion 10a (10a 1 ~10a 9). The wiring portion 23 is disposed at the connection portions 10c and 10d. The wiring portion 23 disposed in the connection portion 10c is configured in the same manner as the wiring portion 23 disposed in the connection portion 10d. For this reason, the cross-sectional configuration of the wiring portion 23 is illustrated only in the wiring portion 23 disposed in the connection portion 10 d, and the cross-sectional configuration of the wiring portion 23 disposed in the connection portion 10 c is omitted.

配線部分21は、図7〜図9にも示されるように、折り返し部分10bに形成された溝25a内に埋め込まれるように配置されている。配線部分21は、Cuからなる第一金属材料によって構成され、ダマシン法により形成される。すなわち、配線部分21は、ダマシン配線部分を含んでいる。溝25aは、折り返し部分10bをエッチングすることにより形成される。トーションバー部10の厚さは、例えば、20μm〜60μm程度に設定することができ、溝25aの深さは、例えば5μm〜15μm程度に設定することができる。   The wiring portion 21 is disposed so as to be embedded in the groove 25a formed in the folded portion 10b, as also shown in FIGS. The wiring portion 21 is made of a first metal material made of Cu, and is formed by a damascene method. That is, the wiring portion 21 includes a damascene wiring portion. The groove 25a is formed by etching the folded portion 10b. The thickness of the torsion bar portion 10 can be set to, for example, about 20 μm to 60 μm, and the depth of the groove 25 a can be set to, for example, about 5 μm to 15 μm.

配線部分22は、図5及び図6に示されるように、直状部分10a上に配置される。具体的には、トーションバー部10の一方の主面上に配置された絶縁層26内に配置されている。絶縁層26は、配線部分22の一部を覆う構成である。絶縁層26は、トーションバー部10を熱酸化して得られる熱酸化膜である。絶縁層26は、例えばSiOで構成される。絶縁層の厚さは、例えば0.5μm程度に設定することができる。 The wiring portion 22 is disposed on the straight portion 10a as shown in FIG. 5 and FIG. Specifically, it is disposed in the insulating layer 26 disposed on one main surface of the torsion bar portion 10. The insulating layer 26 is configured to cover a part of the wiring portion 22. The insulating layer 26 is a thermal oxide film obtained by thermally oxidizing the torsion bar portion 10. The insulating layer 26 is made of, for example, SiO 2 . The thickness of the insulating layer can be set to, for example, about 0.5 μm.

配線部分22は、第一金属材料であるCuよりも塑性変形し難い金属材料によって構成されている。配線部分22を構成する金属材料としては、Cuよりも塑性変形し難い金属材料であり、例えば、Al又はAlを含む合金である。Alを含む合金としては、Al−Si合金、Al−Cu合金、Al−Si−Cu合金が挙げられる。Al−Si合金の組成比は、例えばAlが99%、Siが1%とすることができる。Al−Cu合金の組成比は、例えばAlが99%、Cuが1%とすることができる。Al−Si−Cu合金の組成比は、例えばAlが98%、Siが1%、Cuが1%とすることができる。配線部分22を構成する金属材料として上述した金属材料を採用することにより、配線部分22の塑性変形を極めて良好に抑制することができる。   The wiring portion 22 is made of a metal material which is less susceptible to plastic deformation than Cu which is the first metal material. The metal material constituting the wiring portion 22 is a metal material which is less likely to plastically deform than Cu, and is, for example, Al or an alloy containing Al. As an alloy containing Al, an Al-Si alloy, an Al-Cu alloy, and an Al-Si-Cu alloy are mentioned. The composition ratio of the Al-Si alloy can be, for example, 99% of Al and 1% of Si. The composition ratio of the Al-Cu alloy can be, for example, 99% of Al and 1% of Cu. The composition ratio of the Al-Si-Cu alloy can be, for example, 98% of Al, 1% of Si, and 1% of Cu. By employing the above-described metal material as the metal material constituting the wiring portion 22, plastic deformation of the wiring portion 22 can be extremely satisfactorily suppressed.

配線部分22は、図7〜図9に示されるように、配線部分21上に位置する部分22aを含んでいる。配線部分22の部分22aは、溝25aの開口を覆うように配線部分21上に配置されており、配線部分21と接続している。   The wiring portion 22 includes a portion 22 a located on the wiring portion 21 as shown in FIGS. 7 to 9. The portion 22 a of the wiring portion 22 is disposed on the wiring portion 21 so as to cover the opening of the groove 25 a and is connected to the wiring portion 21.

図7に示されるように、折り返し部分10bに配置される配線部分21は配線部分22の部分22aと接続されおり、接続部分10dに配置される配線部分23は配線部分22の部分22bと接続している。図8に示されるように、直状部分10aに配置される配線部分22は、配線部分22の部分22aが配線部分21と接続している。配線部分21は、ダマシン法により形成された配線であり、配線部分22は、例えば、Al又はAlを含む合金である。図7及び図8には、配線20において、直状部分10aに配置される配線部分22と折り返し部分10bに配置される配線部分21とが切り替えられる箇所が示されている。 As shown in FIG. 7, the wiring portion 21 disposed in the folded portion 10 b is connected to the portion 22 a of the wiring portion 22, and the wiring portion 23 disposed in the connecting portion 10 d is connected to the portion 22 b of the wiring portion 22. ing. As shown in FIG. 8, in the wiring portion 22 disposed in the straight portion 10 a 1 , the portion 22 a of the wiring portion 22 is connected to the wiring portion 21. The wiring portion 21 is a wiring formed by a damascene method, and the wiring portion 22 is, for example, Al or an alloy containing Al. In FIG. 7 and FIG. 8, in the wiring 20, a portion where the wiring portion 22 disposed in the straight portion 10a and the wiring portion 21 disposed in the folded portion 10b are switched is shown.

配線部分23は、図10にも示されるように、接続部分10d(10c)に形成された溝25b内に埋め込まれるように配置されている。配線部分23は、Cuからなる第一金属材料によって構成され、ダマシン法により形成される。すなわち、配線部分23も、ダマシン配線部分を含んでいる。溝25bは、接続部分10d(10c)をエッチングすることにより形成される。溝25bの深さは、例えば5μm〜15μm程度に設定することができる。   The wiring portion 23 is disposed so as to be embedded in the groove 25b formed in the connection portion 10d (10c), as also shown in FIG. The wiring portion 23 is made of a first metal material made of Cu and is formed by a damascene method. That is, the wiring portion 23 also includes the damascene wiring portion. The groove 25b is formed by etching the connection portion 10d (10c). The depth of the groove 25b can be set to, for example, about 5 μm to 15 μm.

配線部分22は、図10に示されるように、配線部分23上に位置する部分22bを含んでいる。配線部分22の部分22bは、溝25bの開口を覆うように配線部分23上に配置されており、配線部分23と接続している。   The wiring portion 22 includes a portion 22b located on the wiring portion 23, as shown in FIG. The portion 22 b of the wiring portion 22 is disposed on the wiring portion 23 so as to cover the opening of the groove 25 b and is connected to the wiring portion 23.

本実施形態では、コイル16に電流が流れると、磁界発生部4によって生じる磁界により、コイル16内を流れる電子には所定の方向にローレンツ力が生じるため、コイル16は所定の方向に力を受ける。このため、コイル16に流れる電流の向きや大きさなどを制御することにより、第一可動部分81が、トーションバー部10の揺動軸周りに揺動する。コイル18に電流が流れると、磁界発生部4によって生じる磁界により、コイル18内を流れる電子には所定の方向にローレンツ力が生じるため、コイル18は所定の方向に力を受ける。このため、コイル18に流れる電流の向きや大きさなどを制御することにより、第二可動部分82が、トーションバー部14の揺動軸周りに揺動する。よって、コイル16及びコイル18の電流の向きや大きさなどをそれぞれ制御することにより、ミラー配置部分83(ミラー3)を直交する二つの揺動軸周りにそれぞれ揺動させることができる。   In the present embodiment, when a current flows in the coil 16, a Lorentz force is generated in a predetermined direction on electrons flowing in the coil 16 due to the magnetic field generated by the magnetic field generation unit 4. Therefore, the coil 16 receives a force in the predetermined direction. . For this reason, the first movable portion 81 swings around the swing axis of the torsion bar portion 10 by controlling the direction and the magnitude of the current flowing through the coil 16. When a current flows in the coil 18, a Lorentz force is generated in a predetermined direction on electrons flowing in the coil 18 due to the magnetic field generated by the magnetic field generation unit 4, and the coil 18 receives a force in the predetermined direction. Therefore, the second movable portion 82 swings around the swing axis of the torsion bar portion 14 by controlling the direction and the magnitude of the current flowing through the coil 18. Therefore, by controlling the direction and magnitude of the current of the coil 16 and the coil 18, respectively, the mirror placement portion 83 (mirror 3) can be rocked around two orthogonal rocking axes.

ところで、図11に示されるように、トーションバー部10には、可動部8(第一可動部分81)がトーションバー部10の揺動軸周りに揺動すると、トーションバー部10の揺動軸に沿う方向に延びる直状部分10aに大きな応力が作用する。図11は、トーションバー部10に生じる応力の状態を説明するための図である。図11には、支持部6を略直方体状とし且つ可動部8(第一可動部分81)を略矩形平板状として、トーションバー部10に係る応力をシミュレーションした結果が示されている。トーションバー部10の揺動軸に沿う方向に延びる直状部分10aには、黒色で表示された箇所に大きな応力が作用していることが明らかとなった。   By the way, as shown in FIG. 11, in the torsion bar portion 10, when the movable portion 8 (first movable portion 81) swings around the swinging axis of the torsion bar portion 10, the swinging axis of the torsion bar portion 10 A large stress acts on the straight portion 10a extending in the direction along the FIG. 11 is a view for explaining the state of stress generated in the torsion bar portion 10. FIG. 11 shows the result of simulating the stress applied to the torsion bar 10 with the support 6 having a substantially rectangular parallelepiped shape and the movable portion 8 (the first movable portion 81) having a substantially rectangular flat plate shape. It has become clear that a large stress is acting on the portion shown in black on the straight portion 10a extending in the direction along the swing axis of the torsion bar portion 10.

本実施形態では、直状部分10aに配置される配線部分22が、Al又はAlを含む合金によって構成されている。したがって、直状部分10aに大きな応力が作用する場合でも、配線部分22の塑性変形が抑制される。したがって、トーションバー部10に配置される配線20が可動部8(第一可動部分81)の揺動を阻害するのを抑制することができる。   In the present embodiment, the wiring portion 22 disposed in the straight portion 10a is made of Al or an alloy containing Al. Therefore, even when a large stress acts on the straight portion 10a, plastic deformation of the wiring portion 22 is suppressed. Therefore, it can be suppressed that the wiring 20 disposed in the torsion bar portion 10 inhibits the swing of the movable portion 8 (the first movable portion 81).

本実施形態では、折り返し部分10bに配置される配線部分21が、Cuからなるダマシン配線部分とされている。したがって、トーションバー部10に配置される配線20の低抵抗化を図ることができる。   In the present embodiment, the wiring portion 21 disposed in the folded portion 10 b is a damascene wiring portion made of Cu. Therefore, resistance reduction of the wiring 20 arrange | positioned at the torsion bar part 10 can be achieved.

本実施形態では、配線部分21だけでなく、接続部分10c,10dに配置される配線部分23も、Cuからなるダマシン配線部分とされている。このため、配線20が配線部分23を有している場合でも、配線の抵抗が高くなるのを抑制して、配線20の低抵抗化を確実に図ることができる。接続部分10c,10dには、図11に示されるように、大きな応力が作用し難い。したがって、接続部分10c,10dに配置される配線部分23がCuからなるダマシン配線部分である場合でも、可動部8(第一可動部分81)の揺動を阻害する可能性は極めて低い。   In the present embodiment, not only the wiring portion 21 but also the wiring portions 23 disposed in the connection portions 10c and 10d are also damascene wiring portions made of Cu. For this reason, even when the wiring 20 has the wiring portion 23, it is possible to suppress the resistance of the wiring 20 reliably by suppressing the increase in the resistance of the wiring. As shown in FIG. 11, large stress hardly acts on the connection portions 10c and 10d. Therefore, even when the wiring portion 23 disposed in the connection portions 10c and 10d is a damascene wiring portion made of Cu, the possibility of inhibiting the swing of the movable portion 8 (first movable portion 81) is extremely low.

配線部分21,23は、上述したようにダマシン配線部分であるため、その製造過程での工程に起因して、折り返し部分10b及び接続部分10c,10dの表面側に位置化する角縁が局所的に減肉されて、断面積が減少する懼れがある。配線部分21,23の断面積が減少すると、配線20全体での抵抗が高くなる。しかしながら、配線部分22が、配線部分21,23上に配置された部分22a,22bを含んでいるため、配線部分21,23が減肉された場合でも、配線20の抵抗が高くなるのを防ぐことができる。   Since the wiring portions 21 and 23 are damascene wiring portions as described above, the corner edges located on the surface side of the folded portion 10b and the connecting portions 10c and 10d are locally generated due to the process in the manufacturing process thereof. There is a fear that the cross-sectional area will be reduced. As the cross-sectional areas of the wiring portions 21 and 23 decrease, the resistance of the entire wiring 20 increases. However, since the wiring portion 22 includes the portions 22a and 22b disposed on the wiring portions 21 and 23, even when the wiring portions 21 and 23 are reduced in thickness, the resistance of the wiring 20 is prevented from being high. be able to.

本実施形態では、溝25a,25bの開口を覆うように上述した部分22a,22bが配置されている。このため、配線部分21,23のCuが絶縁層26に拡散し難くなっており、配線部分21,23を構成する金属材料(本実施形態でCu)の間でのショートの発生が抑制される。   In the present embodiment, the above-described portions 22a and 22b are arranged to cover the openings of the grooves 25a and 25b. For this reason, Cu of the wiring portions 21 and 23 hardly diffuses to the insulating layer 26, and generation of a short between metal materials (Cu in the present embodiment) constituting the wiring portions 21 and 23 is suppressed. .

本実施形態では、接続箇所11a,11bは、上記第一方向に延び且つトーションバー部10の第二方向での中央部分を通る仮想線上に位置している。トーションバー部10の共振周波数は、トーションバー部10の幅とトーションバー部10の第一方向での長さで決まる。ところで、直状部分10aに作用する応力を小さくする構成として、直状部分10aの数を増やすことが考えられる。直状部分10aは、揺動軸Lに沿った第一方向ではなく、第一方向と交差する第二方向に併置されているため、直状方向の数を増やした場合であっても、トーションバー部10の第一方向での長さが変わらない。このため、トーションバー部10の共振周波数を所望の値に設定するための、トーションバー部10の設計が容易となる。   In the present embodiment, the connection points 11a and 11b are located on an imaginary line extending in the first direction and passing through the central portion of the torsion bar portion 10 in the second direction. The resonant frequency of the torsion bar portion 10 is determined by the width of the torsion bar portion 10 and the length in the first direction of the torsion bar portion 10. By the way, it is conceivable to increase the number of the straight portions 10a as a configuration to reduce the stress acting on the straight portions 10a. Since the straight portions 10a are juxtaposed not in the first direction along the rocking axis L but in the second direction intersecting the first direction, even when the number of the straight directions is increased, The length in the first direction of the bar portion 10 does not change. For this reason, design of the torsion bar portion 10 for setting the resonance frequency of the torsion bar portion 10 to a desired value is facilitated.

本実施形態では、折り返し部分10bの抵抗値は、その形状に起因して、直状部分10aの抵抗値と比べて高い。このため、折り返し部分10bにダマシン法で形成された配線部分21を配置し、直状部分10aに配線部分22を配置することにより、トーションバー部10全体の抵抗が高くなることを抑制することができる。   In the present embodiment, the resistance value of the folded portion 10b is higher than the resistance value of the straight portion 10a due to its shape. Therefore, by arranging the wiring portion 21 formed by the damascene method in the folded portion 10b and arranging the wiring portion 22 in the straight portion 10a, it is possible to suppress an increase in the overall resistance of the torsion bar portion 10. it can.

本実施形態では、直状部分10a(直状部分10a〜10a)に配置される配線部分22は、Al又はAlを含む合金によって構成されているが、これに限定されない。例えば、図12及び図13に示されるように、全ての直状部分10aに配線部分22が配置されなくてもよい。図12は、配線の構成の変形例を説明するための図であり、図4のV−V線に沿った断面構成に対応する。図13は、配線の構成の変形例を説明するための図であり、図4のVI−VI線に沿った断面構成に対応する。 In the present embodiment, the wiring portion 22 disposed in the straight portion 10 a (the straight portions 10 a 1 to 10 a 9 ) is made of Al or an alloy containing Al, but is not limited thereto. For example, as shown in FIGS. 12 and 13, the wiring portions 22 may not be disposed in all the straight portions 10 a. FIG. 12 is a diagram for describing a modification of the wiring configuration, and corresponds to the cross-sectional configuration along the line V-V in FIG. 4. FIG. 13 is a diagram for explaining a modification of the wiring configuration, and corresponds to the cross-sectional configuration along the line VI-VI in FIG. 4.

図12及び図13に示されるように、直状部分10aのうち第二方向で最も外側に位置する直状部分10a,10aには、ダマシン法によって形成された配線部分21が配置されてもよい。図11に示されるように、直状部分10a,10aは他の直状部分(10a〜10a)に比べて作用する応力が小さい。このため、直状部分10a,10aに配線部分21を配置した場合であっても、直状部分10a,10aに配置される配線部分21の塑性変形が生じにくい。直状部分10a,10aに配線部分21が配置されることにより、配線20をより一層低抵抗化することができる。 12 and as shown in FIG. 13, the Jikajo portion 10a 1, 10a 9 of the outermost in a second direction in the Jikajo portion 10a, are arranged wiring portion 21 formed by a damascene method It is also good. As shown in FIG. 11, the straight portions 10a 1 and 10a 9 exert smaller stress than the other straight portions (10a 2 to 10a 8 ). Thus, even when arranging the wire portion 21 in Jikajo portion 10a 1, 10a 9, Jikajo portion 10a 1, 10a 9 to be the wiring portion 21 plastically deformed hardly occurs arrangement. By Jikajo portion 10a 1, 10a 9 to the wiring portion 21 is arranged, it is possible to further reduce the resistance of the wiring 20.

直状部分10a,10aにも配線部分21を配置してもよい。図11に示されるように、直状部分10aのうち第二方向で外側に位置する直状部分10a,10a2,10a8,10aは、揺動軸Lに近い直状部分10a〜10aに比べて、作用する応力が小さい。このため、直状部分10a,10a2,10a8,10aに配線部分21を配置した場合であっても、直状部分10a,10a2,10a8,10aに配置される配線部分21の塑性変形が生じにくい。直状部分10a,10a2,10a8,10aに配線部分21が配置されることにより、配線20をより一層低抵抗化することができる。 The wiring portion 21 may be disposed also on the straight portions 10a 2 and 10a 8 . As shown in FIG. 11, the straight portions 10 a 1 , 10 a 2 , 10 a 8 and 10 a 9 located outside in the second direction of the straight portion 10 a are straight portions 10 a 3 to 10 near the swing axis L. compared to 10a 7, a small stress acts. Therefore, even when the wiring portion 21 is disposed in the straight portions 10a 1 , 10a 2 , 10a 8 , and 10a 9 , the wiring portions disposed in the straight portions 10a 1 , 10a 2 , 10a 8 , and 10a 9 21 plastic deformation is unlikely to occur. By Jikajo portion 10a 1, 10a 2, 10a 8 , 10a 9 to the wiring portion 21 is arranged, it is possible to further reduce the resistance of the wiring 20.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく変更が可能である。   As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described, the present invention is not necessarily limited to the embodiment described above, and can be modified.

上述した実施形態では、折り返し部分10b,10b,10b,10bは直状であり、折り返し部分10b〜10bは湾曲した形状であったが、これに限られない。折り返し部分10bは、全てが直状であってもよく、又は、全てが湾曲した形状であってもよい。折り返し部分10bは、直状及び湾曲した形状を適宜組み合わせてもよく、異なる形状のものであってもよい。 In the above embodiment, the folded portions 10b 1, 10b 2, 10b 7 , 10b 8 is straight, although the folded portions 10b 3 ~10b 6 was curved shape is not limited thereto. The folded portion 10b may be all straight or all may be curved. The folded portion 10b may be appropriately combined with a straight shape and a curved shape, or may be different shapes.

上述した実施形態では、トーションバー部10は、九つの直状部分10a(10a〜10a)と八つの折り返し部分10b(10b〜10b)とにより蛇行形状を呈していたが、直状部分10a及び折り返し部分10bの数はこれに限定されない。 In the above embodiment, the torsion bar portion 10, which had exhibited a serpentine shape by a straight portion 10a of nine (10a 1 ~10a 9) and eight folded portion 10b (10b 1 ~10b 8), straight The number of the portions 10a and the folded portions 10b is not limited to this.

上述した実施形態では、ミラー3及びミラー配置部分83が円形状を呈する場合を例に説明したが、ミラー3及びミラー配置部分83の形状は、例えば多角形状又は楕円形状などであってもよい。   In the embodiment described above, the case where the mirror 3 and the mirror arrangement portion 83 have a circular shape has been described as an example, but the shape of the mirror 3 and the mirror arrangement portion 83 may be, for example, a polygonal shape or an elliptical shape.

アクチュエータ装置2は、ミラー3以外の部材を駆動するアクチュエータ装置であってもよい。   The actuator device 2 may be an actuator device that drives members other than the mirror 3.

上述した実施形態では、トーションバー部10のみが蛇行形状を呈すると共に、当該トーションバー部10上に配線20が配置されているが、これに限定されない。例えば、トーションバー部10,14が蛇行形状を呈すると共に、配線20が配置されてもよい。トーションバー部14のみが蛇行形状を呈すると共に、当該トーションバー部14に配線20が配置されてもよい。   In the embodiment described above, only the torsion bar portion 10 has a meandering shape, and the wiring 20 is disposed on the torsion bar portion 10, but the present invention is not limited to this. For example, the torsion bars 10 and 14 may have a serpentine shape, and the wires 20 may be disposed. Only the torsion bar portion 14 may have a serpentine shape, and the wire 20 may be disposed in the torsion bar portion 14.

トーションバー部10は、蛇行形状を呈すると共に、当該トーションバー部10上に配線20が配置されることがより好ましい。トーションバー部14にかかる応力は、第二可動部分82が揺動した際にかかる応力である。トーションバー部10にかかる応力は、第一可動部分81と第二可動部分82とが揺動した際にかかる応力である。即ち、トーションバー部14にかかる応力は、トーションバー部10にかかる応力より、小さい。このため、トーションバー部14はトーションバー部10に比べて、応力に起因する問題が起こりにくい。よって、トーションバー部14の構造を簡易な構成とすることができ、アクチュエータ装置2の製造における歩留まりを向上することができる。   More preferably, the torsion bar portion 10 has a meandering shape, and the wiring 20 is disposed on the torsion bar portion 10. The stress applied to the torsion bar portion 14 is a stress applied when the second movable portion 82 swings. The stress applied to the torsion bar portion 10 is a stress applied when the first movable portion 81 and the second movable portion 82 swing. That is, the stress applied to the torsion bar portion 14 is smaller than the stress applied to the torsion bar portion 10. For this reason, the torsion bar portion 14 is less likely to cause a problem due to stress than the torsion bar portion 10. Therefore, the structure of the torsion bar portion 14 can be simplified, and the yield in manufacturing the actuator device 2 can be improved.

本実施形態では、可動部8が、トーションバー部10の揺動軸と、トーションバー部14の揺動軸とにより、二軸方向に駆動する構成とされているが、これに限定されない。例えば、アクチュエータ装置2は、可動部分に配置された1のコイルにより、駆動される構成であってもよい。好ましくは、一対のトーションバー部において、一方のトーションバー部及び他方のトーションバー部それぞれに引き出し導体が配置されるように、構成されていてもよい。引き出し導体が、トーションバー部上に配置されているため、引き出し導体中の流れる電流の有無から、トーションバー部の損壊を知ることができる。さらに破損を検知した場合にアクチュエータ装置の動作を中断する構成を採用してもよい。   In the present embodiment, the movable portion 8 is configured to be driven in two axial directions by the rocking shaft of the torsion bar portion 10 and the rocking shaft of the torsion bar portion 14, but the present invention is not limited thereto. For example, the actuator device 2 may be configured to be driven by one coil disposed in the movable portion. Preferably, in the pair of torsion bar portions, the lead conductor may be disposed in each of the one torsion bar portion and the other torsion bar portion. Since the lead conductor is disposed on the torsion bar portion, the damage of the torsion bar portion can be known from the presence or absence of the current flowing in the lead conductor. Furthermore, a configuration may be adopted in which the operation of the actuator device is interrupted when breakage is detected.

一方のトーションバー部のみに引き出し導体が配置される場合と比べ、一方のトーションバー部及び他方のトーションバー部それぞれに引き出し導体が配置される場合、トーションバー部に形成される溝が少なくなる。このため、トーションバー部にかかる応力の低減を図ることができる。さらに、トーションバー部に配置される配線が二本から一本になるため、配線間のショートを防ぐことができる。   Compared with the case where the lead conductor is arranged only in one torsion bar portion, when the lead conductor is arranged in each of the one torsion bar portion and the other torsion bar portion, the grooves formed in the torsion bar portion are reduced. Therefore, the stress applied to the torsion bar can be reduced. Furthermore, since two to one wiring is disposed in the torsion bar portion, a short circuit between the wirings can be prevented.

本実施形態では、可動部8の揺動(駆動)は、電磁力によって行われているが、これに限られない。たとえば、可動部8の揺動(駆動)は、圧電素子によって行われてもよい。この場合、配線20は、圧電素子に電圧を印加するための配線として用いられる。   In the present embodiment, the swinging (driving) of the movable portion 8 is performed by an electromagnetic force, but is not limited to this. For example, the swing (drive) of the movable portion 8 may be performed by a piezoelectric element. In this case, the wiring 20 is used as a wiring for applying a voltage to the piezoelectric element.

1…ミラー駆動装置、2…アクチュエータ装置、3…ミラー、4…磁界発生部、6…支持部、8…可動部、10,14…トーションバー部、10a(10a〜10a)…直状部分、10b(10b〜10b)…折り返し部分、10c,10d…接続部分、16,18…コイル、20…配線、21,22,23…配線部分、L…揺動軸。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... mirror drive device, 2 ... actuator device, 3 ... mirror, 4 ... magnetic field generation part, 6 ... support part, 8 ... movable part, 10, 14 ... torsion bar part, 10a (10a 1 to 10a 9 ) ... linear moiety, 10b (10b 1 ~10b 8) ... folded portion, 10c, 10d ... connecting portion, 16, 18 ... coil, 20 ... wiring, 21, 22, 23 ... wiring portion, L ... pivot shaft.

Claims (13)

支持部と、
導体が配置された可動部と、
前記導体に接続される配線が配置され、前記可動部を前記支持部に揺動可能に連結する第一トーションバー部と、を備え、
前記第一トーションバー部は、前記第一トーションバー部の揺動軸に沿う第一方向に延び、前記第一方向と交差する第二方向に併置される複数の直状部分と、対応する前記直状部分の端を連結する折り返し部分と、を有する蛇行形状を呈しており、
前記配線は、前記第一トーションバー部に形成された溝内に埋め込まれるように配置されている配線部分を含み、
前記折り返し部分には、前記溝が形成されていると共に前記配線部分が設けられており、
前記折り返し部分は、湾曲している、アクチュエータ装置。
A support,
A movable part in which a conductor is disposed,
A wire connected to the conductor is disposed, and a first torsion bar portion swingably connecting the movable portion to the support portion;
The first torsion bar portion extends in a first direction along the swing axis of the first torsion bar portion and corresponds to a plurality of straight portions juxtaposed in a second direction intersecting the first direction. A meandering shape having a folded portion connecting the ends of the straight portions;
The wiring viewed contains an arrangement has been that the wiring portion so as to be embedded in the first torsion bar portion which is formed in the groove,
In the folded portion, the groove is formed and the wiring portion is provided.
The actuator device wherein the folded portion is curved .
前記配線部分は、前記複数の直状部分のうち前記第二方向で最も外側に位置する直状部分に設けられている、請求項に記載のアクチュエータ装置。 The actuator device according to claim 1 , wherein the wiring portion is provided in a straight portion positioned outermost in the second direction among the plurality of straight portions. 前記配線部分は、前記複数の直状部分のうち前記第二方向で最も外側に位置する直状部分と隣り合っている直状部分に設けられている、請求項1又は2に記載のアクチュエータ装置。 The wiring portion, the plurality of provided in the Jikajo portion is adjacent to the Jikajo portion located outermost in the second direction of the straight portion, the actuator device according to claim 1 or 2 . 前記第一トーションバー部は、
前記複数の直状部分のうち前記第二方向で最も外側に位置する一方の直状部分と前記支持部とを接続する第一接続部分と、
前記複数の直状部分のうち前記第二方向で最も外側に位置する他方の直状部分と前記可動部とを接続する第二接続部分と、を有しており、
前記配線部分は、前記第一接続部分と前記第二接続部分とに設けられている、請求項1〜のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
The first torsion bar portion is
A first connection portion connecting one of the plurality of straight portions located outermost in the second direction among the plurality of straight portions and the support portion;
And a second connection portion connecting the other of the plurality of straight portions located on the outermost side in the second direction with the movable portion.
The actuator device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the wiring portion is provided in the first connection portion and the second connection portion.
前記第一接続部分と前記第二接続部分とは、前記折り返し部分と対向する位置で湾曲している、請求項に記載のアクチュエータ装置。 The actuator device according to claim 4 , wherein the first connection portion and the second connection portion are curved at a position facing the folded portion. 第二トーションバー部を更に備え、
前記可動部は、
前記第一トーションバー部が連結されており、前記第一トーションバー部を介して前記支持部に揺動可能に支持されている第一可動部分と、
前記第二トーションバー部が連結されており、前記第二トーションバー部を介して前記第一可動部分に揺動可能に支持されている第二可動部分と、を有している、請求項1〜のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
It further comprises a second torsion bar portion,
The movable portion is
A first movable portion to which the first torsion bar portion is connected and which is pivotally supported by the support portion via the first torsion bar portion;
A second movable portion connected to the second torsion bar portion, the second movable portion pivotally supported by the first movable portion via the second torsion bar portion; The actuator device according to any one of to 5 .
前記第二トーションバー部と前記第二可動部分とは、曲線状に接続されている、請求項に記載のアクチュエータ装置。 The actuator device according to claim 6 , wherein the second torsion bar portion and the second movable portion are connected in a curvilinear shape. 前記可動部は、ミラー配置部分を更に有しており、
前記ミラー配置部分は、前記第二トーションバー部の揺動軸と直交する方向に位置する箇所で前記第二可動部分と接続されている、請求項6又は7に記載のアクチュエータ装置。
The movable portion further includes a mirror arrangement portion,
The actuator device according to claim 6 , wherein the mirror arrangement portion is connected to the second movable portion at a position located in a direction orthogonal to the swing axis of the second torsion bar portion.
前記導体は、前記第一可動部分に配置されている、請求項6〜8のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。 The actuator device according to any one of claims 6 to 8 , wherein the conductor is arranged on the first movable part. 前記第一トーションバー部は、一対設けられており、
一対の前記第一トーションバー部は、前記可動部を挟んで互いに対向するように配置され、
一方の前記第一トーションバー部に配置される前記配線は、前記導体の一端と電気的に接続され、
他方の前記第一トーションバー部に配置される前記配線は、前記導体の他端と電気的に接続されている、請求項1〜のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
The first torsion bar portion is provided in a pair,
The pair of first torsion bar portions are disposed to face each other with the movable portion interposed therebetween,
The wire disposed in one of the first torsion bar portions is electrically connected to one end of the conductor,
The actuator device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the wire disposed in the other first torsion bar portion is electrically connected to the other end of the conductor.
前記導体と、前記導体と前記配線とを接続する導体とは、立体的に交差している、請求項1〜10のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。 The actuator device according to any one of claims 1 to 10 , wherein the conductor and a conductor connecting the conductor and the wiring intersect in a three-dimensional manner. 前記支持部には、前記第一トーションバー部が配置される凹部が設けられている、請求項1〜11のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。 The actuator device according to any one of claims 1 to 11 , wherein the support portion is provided with a recess in which the first torsion bar portion is disposed. 前記第一トーションバー部は、対応する前記直状部分の端を連結する別の折り返し部分を更に有し、The first torsion bar portion further includes another folded portion connecting ends of the corresponding straight portions,
前記別の折り返し部分は、直状であり、The other folded portion is straight,
湾曲している前記折り返し部分は、直状である前記別の折り返し部分より前記揺動軸に近い、請求項1〜12のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。The actuator device according to any one of claims 1 to 12, wherein the bent back portion is closer to the swinging axis than the other bent back portion which is straight.
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