KR20180104592A - 액츄에이터 장치 - Google Patents
액츄에이터 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180104592A KR20180104592A KR1020187013094A KR20187013094A KR20180104592A KR 20180104592 A KR20180104592 A KR 20180104592A KR 1020187013094 A KR1020187013094 A KR 1020187013094A KR 20187013094 A KR20187013094 A KR 20187013094A KR 20180104592 A KR20180104592 A KR 20180104592A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wiring
- connecting portion
- metal material
- movable
- supporting
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
- B81B3/0064—Constitution or structural means for improving or controlling the physical properties of a device
- B81B3/0067—Mechanical properties
- B81B3/0075—For improving wear resistance
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
- G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
- G02B26/085—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by electromagnetic means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
- B81B3/0018—Structures acting upon the moving or flexible element for transforming energy into mechanical movement or vice versa, i.e. actuators, sensors, generators
- B81B3/0021—Transducers for transforming electrical into mechanical energy or vice versa
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
- B81B7/0032—Packages or encapsulation
- B81B7/0045—Packages or encapsulation for reducing stress inside of the package structure
- B81B7/0048—Packages or encapsulation for reducing stress inside of the package structure between the MEMS die and the substrate
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
- G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
- G02B26/0858—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by piezoelectric means
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/101—Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
- H02K33/18—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with coil systems moving upon intermittent or reversed energisation thereof by interaction with a fixed field system, e.g. permanent magnets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
- B81B2201/04—Optical MEMS
- B81B2201/042—Micromirrors, not used as optical switches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
- B81B2203/01—Suspended structures, i.e. structures allowing a movement
- B81B2203/0145—Flexible holders
- B81B2203/0154—Torsion bars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
- B81B2203/05—Type of movement
- B81B2203/058—Rotation out of a plane parallel to the substrate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2207/00—Microstructural systems or auxiliary parts thereof
- B81B2207/07—Interconnects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
액츄에이터 장치(1)는 지지부(5)와, 가동부(6)와, 가동부(6)가 제2 축선 X2 둘레로 요동 가능하게 되도록, 제2 축선 X2상에 있어서 가동부(6)를 지지부(5)에 연결하는 연결부(8)와, 연결부(8)상에 마련된 제1 배선(21)과, 지지부(5)상에 마련된 제2 배선(31)을 구비한다. 제1 배선(21)을 구성하는 제1 금속 재료는, 제2 배선(31)을 구성하는 제2 금속 재료보다도 강성이 높다. 제2 배선(31)은 제1 접속 부분(25) 중 지지부(5)상에 위치하는 제1 접속 부분(25)에 있어서의 지지부(5)의 반대측의 표면(25a)에 접속되어 있다.
Description
본 개시는, 예를 들면 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 디바이스로서 구성되는 액츄에이터 장치에 관한 것이다.
MEMS 디바이스로서, 지지부와, 가동부와, 가동부가 소정의 축선(軸線) 둘레로 요동(搖動) 가능하게 되도록, 축선상에 있어서 가동부를 지지부에 연결하는 연결부와, 연결부 및 지지부상에 마련된 배선을 구비하는 액츄에이터 장치가 알려져 있다. 그러한 액츄에이터 장치에서는, 예를 들면 가동부가 그 공진 주파수 레벨(수kHz~수십kHz)로 고속으로 요동되는 경우가 있다. 그러한 경우, 배선이 연결부상에 있어서 금속 피로를 일으켜, 특성의 열화, 단선 등으로 이어질 우려가 있다.
상술한 것 같은 문제를 해결하기 위해서, 고강성(高剛性)의 금속 재료에 의해 구성되는 제1 배선을 연결부상에 마련하고, 지지부상의 저응력(低應力) 영역에 있어서, 당해 제1 배선과 저강성의 금속 재료에 의해 구성되는 제2 배선을 서로 전기적으로 접속하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
본 발명자는 제1 배선과 제2 배선의 전기적인 접속 위치를 지지부상에 배치하는 것에 더하여, 제1 배선과 제2 배선의 전기적인 접속 구조를 고안함으로써, 연결부 및 지지부상에 마련된 배선의 열화를 보다 한층 억제할 수 있는 것을 발견했다.
본 개시의 일 양태는 연결부 및 지지부상에 마련된 배선의 열화를 억제할 수 있는 액츄에이터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 양태에 따른 액츄에이터 장치는, 지지부와, 가동부와, 가동부가 소정의 축선 둘레로 요동 가능하게 되도록, 축선상에 있어서 가동부를 지지부에 연결하는 연결부와, 연결부상에 마련된 제1 배선과, 지지부상에 마련된 제2 배선을 구비하고, 제1 배선을 구성하는 제1 금속 재료는 제2 배선을 구성하는 제2 금속 재료보다도 강성이 높고, 제2 배선은 제1 배선 중 지지부상에 위치하는 제1 접속 부분에 있어서의 지지부의 반대측의 표면에 접속되어 있다.
이 액츄에이터 장치에서는, 연결부상에 마련된 제1 배선을 구성하는 제1 금속 재료는, 지지부상에 마련된 제2 배선을 구성하는 제2 금속 재료보다도 강성이 높다. 이것에 의해, 연결부상에 마련된 제1 배선의 열화가 억제된다. 이 때, 연결부 및 지지부상에 마련된 배선 전체가 고강성의 금속 재료로 구성되는 것에 기인하는 지지부의 변형(휨 등)도 억제된다. 또, 제1 배선과 제2 배선은, 지지부상에 위치하는 제1 접속 부분에 있어서 서로 접속되어 있다. 이것에 의해, 제1 접속 부분에 작용하는 응력이 저감되기 때문에, 제1 접속 부분의 열화가 억제된다. 또한, 제2 배선은 제1 접속 부분에 있어서의 지지부의 반대측의 표면에 있어서 제1 배선에 접속되어 있다. 이것에 의해, 제1 배선으로부터 제2 배선에 작용하는 응력이 지지부의 반대측으로 빠져나가기 때문에, 제1 금속 재료보다도 강성이 낮은 제2 금속 재료로 이루어지는 제2 배선의 열화가 억제된다. 따라서, 이 액츄에이터 장치에 의하면, 연결부 및 지지부상에 마련된 배선의 열화를 억제할 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따른 액츄에이터 장치에서는, 제1 접속 부분은 축선으로부터 소정 거리 떨어져 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 지지부상에 있어서 다른 구성을 마련하기 위한 영역을 확보하면서, 제1 접속 부분에 작용하는 응력을 저감시킬 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따른 액츄에이터 장치에서는, 상기 거리는 연결부의 최소폭의 1/2배 보다도 커도 된다. 이 구성에 의하면, 지지부상에 있어서 다른 구성을 마련하기 위한 영역을 확보하면서, 제1 접속 부분에 작용하는 응력을 보다 한층 저감시킬 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따른 액츄에이터 장치에서는, 제1 배선의 단면적은, 제2 배선의 단면적보다도 커도 된다. 이 구성에 의하면, 제2 금속 재료의 비(比)저항보다도 제1 금속 재료의 비저항이 높은 경우에도, 제1 배선의 저항값의 증대를 억제할 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따른 액츄에이터 장치에서는, 제1 배선의 폭은 제2 배선의 폭보다도 커도 된다. 이 구성에 의하면, 연결부의 비틀림(torsion)이 저해되는 것을 억제하면서, 제1 배선의 단면적을 확보하여 제1 배선의 저항값의 증대를 억제할 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따른 액츄에이터 장치는, 가동부에 마련된 코일과, 코일에 자계를 작용시키는 자계 발생부와, 가동부상에 마련되고, 코일과 전기적으로 접속된 제3 배선을 추가로 구비하고, 제1 금속 재료는 제3 배선을 구성하는 제3 금속 재료보다도 강성이 높고, 제3 배선은 제1 배선 중 가동부상에 위치하는 제2 접속 부분에 있어서의 가동부의 반대측의 표면에 접속되어 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 연결부 및 가동부상에 마련된 배선의 열화를 억제할 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따른 액츄에이터 장치는, 지지부 및 가동부를 지지하는 프레임부를 추가로 구비하고, 지지부는, 축선과 교차하는 축선 둘레로 요동 가능하게 되도록, 프레임부에 연결되어 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 서로 교차하는 2축의 각각의 둘레로 가동부를 요동시킬 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따른 액츄에이터 장치는, 가동부에 마련된 미러를 추가로 구비하고 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 미러를 축선 둘레로 요동시켜, 광의 주사 등에 이용할 수 있다.
본 개시의 일 양태에 의하면, 연결부 및 지지부상에 마련된 배선의 열화를 억제할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 형태에 따른 액츄에이터 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 액츄에이터 장치의 회로 구성의 평면도이다.
도 3은 도 2의 일부 확대도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV선 단면도이다.
도 5는 도 3의 V-V선 단면도이다.
도 6은 제1 변형예의 액츄에이터 장치의 제1 접속 부분의 단면도이다.
도 7은 제2 변형예의 액츄에이터 장치의 제1 접속 부분의 단면도이다.
도 8은 제3 변형예의 액츄에이터 장치의 일부 확대도이다.
도 2는 도 1의 액츄에이터 장치의 회로 구성의 평면도이다.
도 3은 도 2의 일부 확대도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV선 단면도이다.
도 5는 도 3의 V-V선 단면도이다.
도 6은 제1 변형예의 액츄에이터 장치의 제1 접속 부분의 단면도이다.
도 7은 제2 변형예의 액츄에이터 장치의 제1 접속 부분의 단면도이다.
도 8은 제3 변형예의 액츄에이터 장치의 일부 확대도이다.
이하, 본 개시의 일 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 동일 또는 상당 요소에는 동일 부호를 이용하고, 중복하는 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2에 나타내지는 것처럼, 액츄에이터 장치(1)는 미러(2)와, 자계 발생부(3)와, 프레임부(4)과, 지지부(5)와, 가동부(6)와, 한쌍의 연결부(7)와, 한쌍의 연결부(8)를 구비하고 있다. 액츄에이터 장치(1)는 서로 직교하는 제1 축선 X1 및 제2 축선 X2의 각각의 둘레로 미러(2)를 요동시키는 MEMS 디바이스로서 구성되어 있다. 이러한 액츄에이터 장치(1)는, 예를 들면 광 통신용 광 스위치 또는 광 스캐너 등에 이용된다.
미러(2)는 금속막에 의해 구성된 광 반사막이다. 미러(2)는 평면에서 볼 때 (적어도 지지부(5), 가동부(6) 및 한쌍의 연결부(7)가 배치되는 평면과 직교하는 방향에서 보았을 경우에) 원형 모양을 나타내고 있다. 미러(2)를 구성하는 금속 재료는, 예를 들면 알루미늄(Al), 금(Au) 또는 은(Ag) 등이다.
자계 발생부(3)는 사각형 모양의 평판(平板)이고, 한쌍의 주면(主面)을 가지고 있다. 자계 발생부(3)는 지지부(5)에 마련된 코일(11) 및 가동부(6)에 마련된 코일(12)(코일(11, 12)에 대해서는 후술함)에 자계를 작용시킨다. 자계 발생부(3)는, 예를 들면 영구 자석 등에 의해 구성되어 있다. 자계 발생부(3)에 있어서의 자극의 배열은, 예를 들면 할바흐(halbach) 배열이다.
프레임부(4)는 평면에서 볼 때 사각형 모양을 나타내는 평판 모양의 프레임 몸체이다. 프레임부(4)는 자계 발생부(3)의 한쪽 주면상에 배치되어 있다. 프레임부(4)는 한쌍의 연결부(7)를 통해서, 지지부(5), 가동부(6) 및 미러(2) 등을 지지하고 있다. 각 연결부(7)는 지지부(5)가 제1 축선 X1 둘레로 요동 가능하게 되도록, 제1 축선 X1상에 있어서 지지부(5)를 프레임부(4)에 연결하고 있다. 즉, 각 연결부(7)는 토션 바(torsion bar)로서 기능한다. 각 연결부(7)는 강도의 향상 및 비틀림 스프링 상수의 조정의 용이화를 위해서, 평면에서 볼 때 사행(蛇行, meander shape) 형상을 나타내고 있다.
지지부(5)는 평면에서 볼 때 사각형 모양을 나타내는 평판 모양의 프레임 몸체이고, 프레임부(4)의 내측에 위치하고 있다. 지지부(5)는 자계 발생부(3)의 한쪽 주면과 대향하고 또한 자계 발생부(3)의 한쪽 주면으로부터 이격되도록 배치되어 있다. 지지부(5)는 한쌍의 연결부(8)를 통해서, 가동부(6) 및 미러(2) 등을 지지하고 있다. 각 연결부(8)는 가동부(6)가 제2 축선 X2 둘레로 요동 가능하게 되도록, 제2 축선 X2상에 있어서 가동부(6)를 지지부(5)에 연결하고 있다. 즉, 각 연결부(8)는 토션 바로서 기능한다.
도 3에 나타내지는 것처럼, 각 연결부(8)는 평면에서 볼 때 대략 사각형 모양을 나타내는 평판 모양의 부재이고, 제2 축선 X2를 따라서 연장되어 있다. 각 연결부(8)에 있어서의 가동부(6)측의 단부(端部)(8a)는, 가동부(6)에 가까워질수록 폭이 증가하고 있다. 여기서, 연결부(8)의 폭이란, 평면에서 볼 때 제2 축선 X2와 직교하는 방향에 있어서의 연결부(8)의 길이를 말한다. 연결부(8)가 적어도 한쪽의 단부에 있어서 폭이 확대되어 지지부(5) 또는 가동부(6)에 연결되어 있는 경우, 연결부(8)는 예를 들면, 그 폭이 최소폭 W0의 1.5배가 될 때까지의 영역이다. 도 3에서는, 연결부(8)와 지지부(5)의 경계 B, 및 연결부(8)와 가동부(6)의 경계 B가 2점 쇄선으로 나타나져 있다. 또한, 연결부(8)는 지지부(5)에 대한 가동부(6)의 요동시에 작용하는 응력이 최대 응력의 2/3배가 될 때까지의 영역이어도 된다.
도 1 및 도 2에 나타내지는 것처럼, 가동부(6)는, 평면에서 볼 때 사각형 모양을 나타내는 평판 모양의 프레임 몸체이고, 지지부(5)의 내측에 위치하고 있다. 가동부(6)는 자계 발생부(3)의 한쪽 주면과 대향하고 또한 자계 발생부(3)의 한쪽 주면으로부터 이격되도록 배치되어 있다. 가동부(6)의 내측에는, 평면에서 볼 때 원형 모양을 나타내는 배치부(9)가 마련되어 있다. 미러(2)는 배치부(9)상에 배치되어 있다. 즉, 미러(2)는 가동부(6)에 마련되어 있다. 프레임부(4), 지지부(5), 가동부(6), 한쌍의 연결부(7) 및 한쌍의 연결부(8)는, 예를 들면 실리콘(Si)에 의해 일체로 형성되어 있다.
액츄에이터 장치(1)는, 도 2에 나타내지는 것처럼, 지지부(5)에 마련된 코일(11)과, 가동부(6)에 마련된 코일(12)을 추가로 구비하고 있다. 코일(11)은 지지부(5)에 매설(埋設)되어 있고, 코일(12)은 가동부(6)에 매설되어 있다. 각 코일(11, 12)은, 예를 들면 동(Cu) 등의 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 또한, 도 2에서는, 이해를 용이하게 하기 위해서 각 배선이 실선으로 나타나져 있지만, 코일(11, 12) 등의 각 배선은, 실제로는 후술하는 절연층(52) 및/또는 절연층(53)에 의해서 덮여 있다.
코일(11)은 평면에서 볼 때 스파이럴(spiral) 모양으로 복수 주회(周回) 권회(卷回)되어 있다. 코일(11)의 내측 단부에는, 배선(14a)의 일단이 전기적으로 접속되어 있다. 코일(11)의 외측 단부에는, 배선(14b)의 일단이 전기적으로 접속되어 있다. 각 배선(14a, 14b)은, 예를 들면 알루미늄 등의 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 각 배선(14a, 14b)은 한쪽 연결부(7)상에 마련되어, 지지부(5)로부터 프레임부(4)에 도달해 있다. 배선(14a)의 타단은 지지부(5)에 마련된 전극(15a)과 전기적으로 접속되어 있고, 배선(14b)의 타단은 지지부(5)에 마련된 전극(15b)과 전기적으로 접속되어 있다. 각 전극(15a, 15b)은 제어 회로 등과 전기적으로 접속된다. 배선(14a)은 코일(11)의 상방(上方)을 통과하도록 코일(11)과 입체적으로 교차하고 있다.
코일(12)은, 평면에서 볼 때 스파이럴 모양으로 복수 주회 권회되어 있다. 코일(12)의 내측 단부에는, 배선(16a)의 일단이 전기적으로 접속되어 있다. 코일(12)의 외측 단부에는, 배선(16b)의 일단이 전기적으로 접속되어 있다. 각 배선(16a, 16b)은 한쌍의 연결부(8), 지지부(5) 및 다른 쪽 연결부(7)상에 마련되고, 가동부(6)로부터 프레임부(4)에 도달해 있다. 배선(16a)의 타단은 지지부(5)에 마련된 전극(17a)과 전기적으로 접속되어 있고, 배선(16b)의 타단은 지지부(5)에 마련된 전극(17b)과 전기적으로 접속되어 있다. 각 전극(17a, 17b)은 제어 회로 등과 전기적으로 접속된다. 배선(16a)은 코일(12)의 상방을 통과하도록 코일(12)과 입체적으로 교차하고 있다.
각 배선(16a, 16b)은 각 연결부(8)상에 마련된 제1 배선(21)과, 지지부(5)상에 마련된 제2 배선(31)과, 가동부(6)상에 마련된 제3 배선(41)을 가지고 있다. 이하, 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면서, 한쪽 연결부(8)의 근방에 있어서의 제1 배선(21), 제2 배선(31) 및 제3 배선(41)의 구성에 대해 설명한다. 다른 쪽 연결부(8)의 근방에 있어서의 제1 배선(21) 등의 구성은, 한쪽 연결부(8)의 근방에 있어서의 제1 배선(21) 등의 구성과 같기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또한, 도 3에서는, 후술하는 절연층(52)(도 4 및 도 5 참조)이 생략되어 있다.
제1 배선(21)은 제1 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 제1 배선(21)은 지지부(5), 연결부(8) 및 가동부(6)상에 걸쳐서 마련되어 있다. 제1 배선(21)은 제1 부분(22)과, 제2 부분(23)과, 제3 부분(24)을 가지고 있다. 제1 부분(22)은 지지부(5), 연결부(8) 및 가동부(6)상에 있어서 제2 축선 X2를 따라서 연장되어 있다. 제2 부분(23)은 지지부(5)상에 있어서 제1 부분(22)의 지지부(5)측의 단부로부터 다른 쪽 연결부(7)측으로 연장되어 있다. 제3 부분(24)은 가동부(6)상에 있어서 제1 부분(22)의 가동부(6)측의 단부로부터 한쪽 연결부(7)측으로 연장되어 있다. 제1 부분(22)의 연장 방향과 제2 부분(23)의 연장 방향은 서로 직교하고 있고, 제1 부분(22)의 연장 방향과 제3 부분(24)의 연장 방향은 서로 직교하고 있다.
제1 배선(21)은 지지부(5)상의 단부에 위치하는 제1 접속 부분(25)에 있어서 제2 배선(31)과 전기적으로 접속되어 있다. 제1 배선(21)은 가동부(6)상의 단부에 위치하는 제2 접속 부분(26)에 있어서 제3 배선(41)과 전기적으로 접속되어 있다. 제1 접속 부분(25)은 제2 축선 X2로부터 소정 거리 D1 떨어져 있다. 거리 D1은 연결부(8)의 최소폭 W0의 1/2배 보다도 크다. 제2 접속 부분(26)은 제2 축선 X2로부터 소정 거리 D2 떨어져 있다. 거리 D2는 연결부(8)의 최소폭 W0의 1/2배 보다도 크다. 제1 부분(22), 제2 부분(23) 및 제3 부분(24)은, 서로 동일한 폭을 가지고 있다. 제1 배선(21)의 폭 W1은 연결부(8)의 최소폭 W0의 1/2배 이상이며, 이 예에서는 2/3배 이상이다. 여기서, 제1 배선(21)의 폭 W1이란, 평면에서 볼 때 제1 배선(21)의 연장 방향과 직교하는 방향에 있어서의 제1 배선(21)의 길이를 말한다. 제1 부분(22)에 대해서는, 평면에서 볼 때 제2 축선 X2와 직교하는 방향에 있어서의 제1 부분(22)의 길이를 말한다. 또한, 제1 배선(21)의 폭 W1은, 예를 들면 50~100㎛ 정도이다.
제2 배선(31)은 제2 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 제2 배선(31)의 일단은 제1 배선(21)과 전기적으로 접속되어 있다. 제2 배선(31)의 타단은 전극(17a)과 전기적으로 접속되어 있다. 제2 배선(31)의 일단에는, 다른 부분보다도 폭이 확대된 확폭부(擴幅部)(32)가 마련되어 있다. 제2 배선(31)은 확폭부(32)에 있어서 제1 배선(21)의 제1 접속 부분(25)과 전기적으로 접속되어 있다.
제3 배선(41)은 제3 금속 재료에 의해 구성되어 있다. 제3 배선(41)의 일단은 제1 배선(21)과 전기적으로 접속되어 있다. 제3 배선(41)의 타단은 코일(12)과 전기적으로 접속되어 있다. 제3 배선(41)의 일단에는, 다른 부분보다도 폭이 확대된 확폭부(42)가 마련되어 있다. 제3 배선(41)은 확폭부(42)에 있어서 제1 배선(21)의 제2 접속 부분(26)과 전기적으로 접속되어 있다.
제1 배선(21)을 구성하는 제1 금속 재료는, 제2 배선(31)을 구성하는 제2 금속 재료보다도 강성이 높다. 제1 배선(21)을 구성하는 제1 금속 재료는, 제3 배선(41)을 구성하는 제3 금속 재료보다도 강성이 높다. 환언하면, 제2 배선(31)을 구성하는 제2 금속 재료는, 제1 배선(21)을 구성하는 제1 금속 재료보다도 강성이 낮다. 제3 배선(41)을 구성하는 제3 금속 재료는, 제1 배선(21)을 구성하는 제1 금속 재료보다도 강성이 낮다. 제1 금속 재료와 제2 금속 재료의 조합의 예로서는, 텅스텐(W)(제1 금속 재료)과 알루미늄(제2 금속 재료)의 조합, 텅스텐(제1 금속 재료)과 동(제2 금속 재료)의 조합, 텅스텐(제1 금속 재료)과 금(제2 금속 재료)의 조합 등이 있다. 제1 금속 재료와 제3 금속 재료의 조합의 예로서는, 텅스텐(W)(제1 금속 재료)과 알루미늄(제3 금속 재료)의 조합, 텅스텐(제1 금속 재료)과 동(제3 금속 재료)의 조합, 텅스텐(제1 금속 재료)과 금(제3 금속 재료)의 조합 등이 있다. 제1 금속 재료는 알루미늄 합금(AL-Cu 등), 니켈(Ni), 또는 플라티나(Pt) 등이어도 된다.
액츄에이터 장치(1)에서는, 제1 배선(21)의 폭 W1은, 제2 배선(31)의 폭 W2 및 제3 배선(41)의 폭 W3의 각각 보다도 크다. 제1 배선(21)의 두께는 제2 배선(31)의 두께 및 제3 배선(41)의 두께의 각각과 서로 같다. 따라서, 제1 배선(21)의 단면적은, 제2 배선(31)의 단면적 및 제3 배선(41)의 단면적의 각각 보다도 크다. 여기서, 제2 배선(31)의 폭 W2란, 평면에서 볼 때 제2 배선(31)의 연장 방향과 직교하는 방향에 있어서의 제2 배선(31)(확폭부(32)를 제외함)의 길이를 말한다. 제3 배선(41)의 폭 W3이란, 평면에서 볼 때 제3 배선(41)의 연장 방향과 직교하는 방향에 있어서의 제3 배선(41)(확폭부(42)를 제외함)의 길이를 말한다. 제1 배선(21)의 단면적이란, 제1 배선(21)의 연장 방향과 직교하는 단면의 면적을 말한다. 제2 배선(31)의 단면적이란, 제2 배선(31)의 연장 방향과 직교하는 단면의 면적을 말한다. 제3 배선(41)의 단면적이란, 제3 배선(41)의 연장 방향과 직교하는 단면의 면적을 말한다. 또한, 제2 배선(31)의 폭은, 예를 들면 5~10㎛ 정도이다.
도 4에 나타내지는 것처럼, 액츄에이터 장치(1)는 절연층(51, 52, 53)을 추가로 구비하고 있다. 각 절연층(51, 52, 53)은, 예를 들면 실리콘 산화막(SiO2)이다.
절연층(51)은 프레임부(4), 지지부(5), 가동부(6), 한쌍의 연결부(7) 및 한쌍의 연결부(8)의 표면에 마련되어 있다. 제1 배선(21)은 절연층(51)상에 마련되어 있다. 즉, 제1 배선(21)은 절연층(51)을 통해서 지지부(5)상에 마련되어 있다.
절연층(52)은 제1 배선(21)을 덮도록 절연층(51)상에 마련되어 있다. 절연층(52)은 프레임부(4), 지지부(5), 가동부(6), 한쌍의 연결부(7) 및 한쌍의 연결부(8)상에 걸쳐서 마련되어 있다. 절연층(52)은 제1 접속 부분(25)에 있어서의 지지부(5)의 반대측의 표면(25a)을 노출시키는 제1 개구(52a)를 가지고 있다. 제1 개구(52a)는 평면에서 볼 때 원형 모양을 나타내는 구멍이다. 제1 개구(52a)는 제1 접속 부분(25)의 모서리(25b)로부터 소정 거리 떨어져 있다. 절연층(52)은 제1 접속 부분(25)의 모서리(25b)를 덮고 있다. 절연층(52)에 있어서의 지지부(5)의 반대측의 표면 중 모서리(25b)에 대응하는 영역(53d)은, 지지부(5)의 반대측을 향하여 볼록한 모양으로 만곡(灣曲)되어 있다. 여기서, 제1 접속 부분(25)의 모서리(25b)란, 제1 접속 부분(25)에 있어서의 표면(25a)의 바깥 가장자리를 따른 부분(제1 접속 부분(25)에 있어서 적어도 2개의 표면이 교차하는 부분)을 말한다.
제2 배선(31)은 절연층(52)상에 마련되어 있다. 즉, 제2 배선(31)은 절연층(51, 52)을 통해서 지지부(5)상에 마련되어 있다. 제2 배선(31)의 확폭부(32)는, 제1 개구(52a)를 덮도록, 제1 접속 부분(25)에 얹혀 있다. 확폭부(32)의 일부(32a)는 제1 개구(52a) 내에 배치되고, 제1 개구(52a)에 있어서 제1 접속 부분(25)의 표면(25a)과 접속되어 있다. 확폭부(32)는 지지부(5)의 반대측의 표면에 있어서 제1 개구(52a)와 대응하는 위치에, 오목부(32b)를 가지고 있다. 오목부(32b)는 제2 배선(31)의 형성시에 확폭부(32)의 일부(32a)가 제1 개구(52a) 내로 들어감으로써 형성된다.
제1 배선(21)과 제3 배선(41)의 전기적인 접속 구조는, 상술한 제1 배선(21)과 제2 배선(31)의 전기적인 접속 구조와 같다. 즉, 도 3에 나타내지는 것처럼, 절연층(52)은 제2 접속 부분(26)에 있어서의 가동부(6)의 반대측의 표면(26a)을 노출시키는 제2 개구(52b)를 가지고 있다. 제2 개구(52b)는 평면에서 볼 때 원형 모양을 나타내는 구멍이다. 제2 개구(52b)는 제2 접속 부분(26)의 모서리(26b)로부터 소정 거리 떨어져 있다. 절연층(52)은 제2 접속 부분(26)의 모서리(26b)를 덮고 있다. 절연층(52)에 있어서의 가동부(6)의 반대측의 표면 중 모서리(26b)에 대응하는 영역은, 가동부(6)의 반대측을 향하여 볼록한 모양으로 만곡되어 있다. 여기서, 제2 접속 부분(26)의 모서리(26b)란, 제2 접속 부분(26)에 있어서의 표면(26a)의 바깥 가장자리를 따른 부분(제2 접속 부분(26)에 있어서 적어도 2개의 표면이 교차하는 부분)을 말한다.
제3 배선(41)은 절연층(52)상에 마련되어 있다. 즉, 제3 배선(41)은 절연층(51, 52)을 통해서 가동부(6)상에 마련되어 있다. 제3 배선(41)의 확폭부(42)는 제2 개구(52b)를 덮도록, 제2 접속 부분(26)에 얹혀 있다. 확폭부(42)의 일부는 제2 개구(52b) 내에 배치되고, 제2 개구(52b)에 있어서 제2 접속 부분(26)의 표면(26a)에 접속되어 있다. 확폭부(42)는 지지부(5)의 반대측의 표면에 있어서 제2 개구(52b)와 대응하는 위치에, 오목부를 가지고 있다. 당해 오목부는 제3 배선(41)의 형성시에 확폭부(42)의 일부가 제2 개구(52b) 내로 들어감으로써 형성된다.
절연층(53)은 제2 배선(31) 및 제3 배선(41)을 덮도록, 절연층(52)상에 마련되어 있다. 절연층(53)은 프레임부(4), 지지부(5), 가동부(6), 한쌍의 연결부(7) 및 한쌍의 연결부(8)상에 걸쳐서 마련되어 있다. 절연층(53)은 지지부(5)의 반대측의 표면에 있어서 제1 개구(52a)와 대응하는 위치에, 오목부(53a)를 가지고 있다. 오목부(53a)는 절연층(53)의 형성시에 절연층(53)의 일부가 오목부(32b) 내로 들어감으로써 형성된다. 절연층(53)은 지지부(5)의 반대측의 표면에 있어서 제2 개구(52b)와 대응하는 위치에, 오목부를 가지고 있다. 절연층(53)의 당해 오목부는 절연층(53)의 형성시에 절연층(53)의 일부가 확폭부(42)의 오목부 내로 들어감으로써 형성된다.
도 5에 나타내지는 것처럼, 가동부(6)에는, 코일(12)에 대응하는 형상을 나타내는 홈부(55)가 마련되어 있다. 홈부(55)의 내면에는, 절연층(51)이 마련되어 있다. 홈부(55) 내의 절연층(51)상에는, 시드(seed)층(56)이 마련되어 있다. 시드층(56)은 예를 들면 질화 티탄(TiN)에 의해 구성되어 있다. 코일(12)은 절연층(51) 및 시드층(56)을 통해서 홈부(55) 내에 배치되어 있다. 코일(12)은, 예를 들면 다마신(damascene)법에 의해서 홈부(55) 내에 예를 들면 동 등의 금속 재료를 매립함으로써 형성된다. 절연층(52)은 홈부(55) 내에 배치된 코일(12)을 덮도록 마련되어 있다. 제3 배선(41)은 코일(12)의 내측 단부를 노출시키도록 절연층(52)에 마련된 개구를 통해서, 코일(12)과 전기적으로 접속되어 있다.
코일(12)의 형성 과정에 있어서, 코일(12)에 있어서의 절연층(52)측의 표면과 시드층(56)의 경계를 따라서 홈부(13)가 형성된다. 절연층(52)은 가동부(6)의 반대측의 표면에 있어서 홈부(13)와 대응하는 위치에, 홈부(52c)를 가지고 있다. 홈부(52c)는 절연층(52)의 형성시에 절연층(52)의 일부가 홈부(13) 내로 들어감으로써 형성된다. 제3 배선(41)은 가동부(6)의 반대측의 표면에 있어서 홈부(12a)와 대응하는 위치에, 홈부(41a)를 가지고 있다. 홈부(41a)는 제3 배선(41)의 형성시에 제3 배선(41)의 일부가 홈부(52c) 내로 들어감으로써 형성된다. 절연층(53)은 가동부(6)의 반대측의 표면에 있어서 홈부(12a)와 대응하는 위치에, 홈부(53b)를 가지고 있다. 홈부(53b)는 절연층(53)의 형성시에 절연층(53)의 일부가 홈부(41a) 내로 들어감으로써 형성된다.
액츄에이터 장치(1)에서는, 코일(11)에 전류가 흐르면, 자계 발생부(3)에서 생기는 자계에 의해, 코일(11) 내를 흐르는 전자에 소정의 방향으로 로렌츠 힘(Lorentz force)이 생긴다. 이것에 의해, 코일(11)은 소정의 방향으로 힘을 받는다. 이 때문에, 코일(11)에 흐르는 전류의 방향 또는 크기 등을 제어함으로써, 지지부(5)를 제1 축선 X1 둘레로 요동시킬 수 있다. 마찬가지로, 코일(12)에 흐르는 전류의 방향 또는 크기 등을 제어함으로써, 가동부(6)를 제2 축선 X2 둘레로 요동시킬 수 있다. 따라서, 코일(11) 및 코일(12)의 전류의 방향 또는 크기 등을 각각 제어함으로써, 서로 직교하는 제1 축선 X1 및 제2 축선 X2 각각의 둘레로 미러(2)를 요동시킬 수 있다. 또, 가동부(6)의 공진 주파수에 대응하는 주파수의 전류를 코일(12)에 흘림으로써, 가동부(6)를 공진 주파수 레벨로 고속으로 요동시킬 수도 있다.
이상 설명한 액츄에이터 장치(1)에서는, 연결부(8)상에 마련된 제1 배선(21)을 구성하는 제1 금속 재료는, 지지부(5)상에 마련된 제2 배선(31)을 구성하는 제2 금속 재료보다도 강성이 높다. 이것에 의해, 연결부(8)상에 마련된 제1 배선(21)의 열화가 억제된다. 이 때, 연결부(8) 및 지지부(5)상에 마련된 배선 전체가 고강성의 제1 금속 재료에 의해 구성되는 것에 기인하는 지지부(5)의 변형(휨 등)도 억제된다. 또, 제1 배선(21)과 제2 배선(31)은, 지지부(5)상에 위치하는 제1 접속 부분(25)에 있어서 서로 접속되어 있다. 이것에 의해, 제1 접속 부분(25)에 작용하는 응력이 저감되어, 제1 접속 부분(25)의 열화가 억제된다. 또한, 액츄에이터 장치(1)에서는, 제2 배선(31)은 제1 접속 부분(25)에 있어서의 지지부(5)의 반대측의 표면(25a)에 있어서 제1 배선(21)에 접속되어 있다. 이것에 의해, 제1 배선(21)으로부터 제2 배선(31)에 작용하는 응력이 지지부(5)의 반대측으로 빠져나가기 때문에, 제1 금속 재료보다도 강성이 낮은 제2 금속 재료로 이루어지는 제2 배선(31)의 열화가 억제된다. 즉, 제2 배선(31)의 단부가 제1 배선(21)과 지지부(5) 사이에 끼워지는 경우와 같이, 제2 배선(31)으로부터 제1 배선(21)에 작용하는 응력과 지지부(5)로부터의 반력(反力)이 제2 배선(31)의 단부에 집중적으로 작용되어 버리는 것이 회피된다. 따라서, 액츄에이터 장치(1)에 의하면, 연결부(8) 및 지지부(5)상에 마련된 배선(16a, 16b)의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 제1 배선(21)과 제2 배선(31)이 직접 접속되어 있기 때문에, 연결부(8) 및 지지부(5)상에 마련된 배선의 저저항화를 도모할 수 있다.
액츄에이터 장치(1)에서는, 제1 접속 부분(25)은 제2 축선 X2로부터 소정 거리 D 떨어져 있다. 이것에 의해, 지지부(5)상에 있어서 다른 구성(예를 들면, 코일(11))을 마련하기 위한 영역을 확보하면서, 제1 접속 부분(25)에 작용하는 응력을 저감시킬 수 있다. 즉, 제1 접속 부분(25)과 연결부(8) 사이의 제2 축선 X2를 따라서 거리를 확보함으로써 제1 접속 부분(25)에 작용하는 응력을 저감시키는 경우와 비교하여, 지지부(5)상에 있어서 다른 구성을 마련하기 위한 영역을 확보할 수 있다.
액츄에이터 장치(1)에서는, 거리 D는 연결부(8)의 최소폭 W0의 1/2배 보다도 크다. 이것에 의해, 지지부(5)상에 있어서 다른 구성을 마련하기 위한 영역을 확보하면서, 제1 접속 부분(25)에 작용하는 응력을 보다 한층 저감시킬 수 있다.
액츄에이터 장치(1)에서는, 제1 배선(21)의 단면적은 제2 배선(31)의 단면적보다도 크다. 이것에 의해, 제2 배선(31)을 구성하는 제2 금속 재료의 비저항보다도 제1 배선(21)을 구성하는 제1 금속 재료의 비저항이 높다고 해도, 제1 배선(21)의 저항값의 증대를 억제할 수 있다.
액츄에이터 장치(1)에서는, 제1 배선(21)의 폭은, 제2 배선(31)의 폭보다도 크다. 이것에 의해, 연결부(8)의 비틀림이 저해되는 것을 억제하면서, 제1 배선(21)의 단면적을 확보하여 제1 배선(21)의 저항값의 증대를 억제할 수 있다.
액츄에이터 장치(1)에서는, 연결부(8)상에 마련된 제1 배선(21)을 구성하는 제1 금속 재료는, 가동부(6)상에 마련된 제3 배선(41)을 구성하는 제3 금속 재료보다도 강성이 높다. 또, 제1 배선(21)과 제3 배선(41)은, 가동부(6)상에 위치하는 제2 접속 부분(26)에 있어서 서로 접속되어 있다. 또한, 절연층(52)에 의해서 제2 접속 부분(26)의 모서리(26b)가 덮이고, 제1 배선(21)과 제3 배선(41)은, 절연층(52)의 제2 개구(52b)에 의해서 노출된 제2 접속 부분(26)에 있어서의 가동부(6)의 반대측의 표면(26a)에 있어서 서로 접속되어 있다. 따라서, 연결부(8) 및 가동부(6)상에 마련된 배선(16a, 16b)의 열화를 억제할 수 있다.
액츄에이터 장치(1)에서는, 지지부(5) 및 가동부(6)를 지지하는 프레임부(4)를 추가로 구비하고, 지지부(5)는 제2 축선 X2와 직교하는 제1 축선 X1 둘레로 요동 가능하게 되도록, 프레임부(4)에 연결되어 있다. 이것에 의해, 서로 직교하는 2축의 각각의 둘레로 가동부(6)를 요동시킬 수 있다.
액츄에이터 장치(1)는 가동부(6)에 마련된 미러(2)를 추가로 구비하고 있다. 이것에 의해, 미러(2)를 제1 축선 X1 및 제2 축선 X2의 각각의 둘레로 요동시켜, 광의 주사 등에 이용할 수 있다.
액츄에이터 장치(1)에서는, 절연층(52)에 의해서 제1 접속 부분(25)의 모서리(25b)가 덮이고, 제1 배선(21)과 제2 배선(31)은, 절연층(52)의 제1 개구(52a)에 의해서 노출된 제1 접속 부분(25)에 있어서의 지지부(5)의 반대측의 표면(25a)에 있어서 서로 접속되어 있다. 이것에 의해, 제1 배선(21)으로부터 제2 배선(31)에 작용하는 응력이 절연층(52)에 의해서 저감되기 때문에, 제1 금속 재료보다도 강성이 낮은 제2 금속 재료로 이루어지는 제2 배선(31)의 열화가 억제된다. 이것에 의해서도, 액츄에이터 장치(1)에 의하면, 연결부(8) 및 지지부(5)상에 마련된 배선(16a, 16b)의 열화를 억제할 수 있다.
액츄에이터 장치(1)에서는, 제1 개구(52a)는 제1 접속 부분(25)의 모서리(25b)로부터 떨어져 있다. 이것에 의해, 제1 배선(21)으로부터 제2 배선(31)에 작용하는 응력을 확실히 저감시킬 수 있다.
액츄에이터 장치(1)에서는, 절연층(52)에 있어서의 지지부(5)의 반대측의 표면 중 모서리(25b)에 대응하는 영역(53d)은, 지지부(5)의 반대측을 향하여 볼록한 모양으로 만곡되어 있다. 이것에 의해, 제1 배선(21)으로부터 제2 배선(31)에 작용하는 응력을 보다 한층 저감시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 6에 나타내지는 제1 변형예와 같이, 제1 배선(21)과 제2 배선(31)은, 서로의 사이에 절연층(52)이 개재(介在)되는 일 없이 접속되어도 된다. 제1 변형예에서는, 제1 배선(21)은 절연층(52)상에 마련되어 있다. 제2 배선(31)은 제1 배선(21)상에 마련되어 있다. 제2 배선(31)의 확폭부(32)는, 제1 접속 부분(25)에 얹혀 있다. 확폭부(32)는 제1 접속 부분(25)의 표면(25a)과 접속되어 있다. 이러한 제1 변형예에 의해서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 연결부(8) 및 지지부(5)상에 마련된 배선(16a, 16b)의 열화를 억제할 수 있다. 또, 제1 변형예와 마찬가지로, 제1 배선(21)과 제3 배선(41)은 서로의 사이에 절연층(52)이 개재되는 일 없이 접속되어도 된다.
도 7에 나타내지는 제2 변형예와 같이, 절연층(51)을 대신하여 확산층(58)이 마련되어 있어도 된다. 확산층(58)은 지지부(5), 가동부(6) 및 한쌍의 연결부(8)의 표면에 있어서, 제1 배선(21)과 접촉하는 영역에 마련되어 있다. 확산층(58)은, 예를 들면, n형의 실리콘 기판의 표면에 p형의 불순물이 확산됨으로써 형성된 확산 영역이다. 이러한 제2 변형예에 의해서, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 연결부(8) 및 지지부(5)상에 마련된 배선(16a, 16b)의 열화를 억제할 수 있다. 또, 제2 변형예에 의하면, 확산층(58)이 제1 배선(21)의 일부로서 기능하는 것이므로, 확산층(58)에서의 절연을 확보하면서, 연결부(8) 및 지지부(5)상에 마련된 배선(16a, 16b)의 저저항화를 도모할 수 있다. 또한, 제1 금속 재료가 텅스텐인 경우, 텅스텐은 확산층(58)에 부착되기 쉽기 때문에, 제1 배선(21)을 연결부(8)상에 안정적으로 마련할 수 있다.
도 8에 나타내지는 제3 변형예와 같이, 각 연결부(8)에 있어서의 지지부(5)측의 단부(8b)는, 지지부(5)에 가까워질수록 폭이 증가하고 있어도 된다. 도 8에서는, 연결부(8)와 지지부(5)의 경계 B, 및 연결부(8)와 가동부(6)의 경계 B가 2점 쇄선으로 나타나져 있다. 이러한 제3 변형예에 의해서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 연결부(8) 및 지지부(5)상에 마련된 배선(16a, 16b)의 열화를 억제할 수 있다.
상기 실시 형태에 있어서, 제1 배선(21), 제2 배선(31) 및 제3 배선(41)은, 연결부(8)뿐만이 아니라 연결부(7)에도 마련되어도 된다. 이 경우, 제1 배선(21)이 연결부(7)상에 마련되고, 제2 배선(31)이 프레임부(4)상에 마련되어 전극(15a, 15b) 또는 전극(17a, 17b)과 전기적으로 접속되고, 제3 배선(41)이 지지부(5)상에 마련되어 코일(11) 또는 상기 실시 형태의 제2 배선(31)과 전기적으로 접속된다. 연결부(7)는 직선 모양이어도 된다. 연결부(8)는 가동부(6)가 제2 축선 X2 둘레로 요동 가능하게 되도록, 제2 축선 X2상에 있어서 가동부(6)를 지지부(5)에 연결하고 있으면 되고, 임의의 형상이어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 절연층(52)은 프레임부(4)상, 지지부(5)상, 가동부(6)상, 한쌍의 연결부(7)상 및 한쌍의 연결부(8)상에 걸쳐서 마련되어 있었지만, 적어도 제1 배선(21)과 제2 배선(31) 또는 제3 배선(41)의 사이에 개재하도록 마련되어 있으면 된다. 제1 개구(52a) 및 제2 개구(52b)의 형상은, 원형 모양으로 한정되지 않는다. 제1 개구(52a) 및 제2 개구(52b)는, 예를 들면 사각형 모양 또는 마름모 모양 등을 나타내고 있어도 된다. 또, 제1 개구(52a) 및 제2 개구(52b)는, 예를 들면 제2 부분(23) 또는 제3 부분(24)의 연장 방향으로도 개구되는 노치 형상을 나타내고 있어도 된다. 절연층(52)은 마련되지 않아도 된다.
제1 개구(52a)의 일부는, 제1 접속 부분(25)의 모서리(25b)에 접해 있어도 된다. 이 구성에 의해서도, 모서리(25b)가 절연층(52)에 의해 덮이므로, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 제1 배선(21)으로부터 제2 배선(31)에 작용하는 응력을 저감시킬 수 있다. 제2 개구(52b)의 일부는, 제2 접속 부분(26)의 모서리(26b)에 접해 있어도 된다. 이 구성에 의해서, 모서리(26b)가 절연층(52)에 의해 덮이므로, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 제1 배선(21)으로부터 제2 배선(31)에 작용하는 응력을 저감시킬 수 있다. 절연층(52)에 있어서의 지지부(5)의 반대측의 표면 중 모서리(25b)에 대응하는 영역은, 볼록한 모양으로 만곡되어 있지 않아도 되고, 예를 들면 평면 모양이어도 된다. 이 구성에 의해서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 제1 배선(21)으로부터 제2 배선(31)에 작용하는 응력을 저감시킬 수 있다. 절연층(52)에 있어서의 가동부(6)의 반대측의 표면 중 모서리(26b)에 대응하는 영역은, 볼록한 모양으로 만곡되어 있지 않아도 되고, 예를 들면 평면 모양이어도 된다. 이 구성에 의해서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 제1 배선(21)으로부터 제2 배선(31)에 작용하는 응력을 저감시킬 수 있다.
제1 접속 부분(25)은 제2 축선 X2로부터 소정 거리 떨어져 있으면 되고, 연결부(8)의 최소폭 W0의 1/2배 보다도 큰 거리 D1 만큼 떨어져 있지 않아도 된다. 마찬가지로, 제2 접속 부분(26)은 제2 축선 X2로부터 소정 거리 떨어져 있으면 되고, 연결부(8)의 최소폭 W0의 1/2배 보다도 큰 거리 D2 만큼 떨어져 있지 않아도 된다. 제2 배선(31)에는 확폭부(32)가 마련되지 않아도 되고, 제3 배선(41)에는 확폭부(42)가 마련되지 않아도 된다. 제3 배선(41)은 금속 재료로 이루어지는 다른 부재를 통해서 코일(12)과 전기적으로 접속되어도 된다.
제1 배선(21)에 있어서, 제1 부분(22)과 제2 부분(23) 또는 제3 부분(24)은, 수직 이외의 각도로 교차해도 된다. 혹은, 제1 배선(21)의 전체가 연결부의 연장 방향을 따라서 곧게 연장되어 있어도 된다. 이 경우, 제1 접속 부분(25)은 제2 축선 X2상에 위치한다. 제1 부분(22), 제2 부분(23), 및 제3 부분(24)은, 서로 동일한 폭을 가지지 않아도 된다. 이 경우, 제1 배선(21)의 폭이란, 제1 부분(22), 제2 부분(23) 및 제3 부분(24)에 있어서의 최소폭 또는 최대폭을 말한다.
제1 배선(21)의 단면적이 제2 배선(31)의 단면적보다도 크면 되고, 제1 배선(21)의 폭 W1은 제2 배선(31)의 폭 W2보다도 작아도 된다. 예를 들면, 제1 배선(21)의 두께가 제2 배선(31)의 두께보다도 큰 것에 의해, 제1 배선(21)의 단면적이 제2 배선(31)의 단면적보다도 커도 된다. 다만, 연결부(8)의 비틀림이 저해되는 것을 억제할 수 있다는 점, 및 제조를 용이화할 수 있다는 점에서, 상기 실시 형태가 바람직하다. 마찬가지로, 제1 배선(21)의 단면적이 제3 배선(41)의 단면적보다도 크면 되고, 제1 배선(21)의 폭 W1은 제3 배선(41)의 폭 W3보다도 작아도 된다. 제1 배선(21)의 단면적은, 제2 배선(31) 또는 제3 배선(41)의 단면적 이하여도 된다.
액츄에이터 장치(1)는 미러(2) 이외를 구동하는 것이어도 된다. 미러(2)의 형상은, 원형 모양으로 한정되지 않는다. 미러(2)는, 예를 들면 사각형 모양 또는 마름모 모양 등을 나타내고 있어도 된다. 상기 실시 형태에서는, 미러(2)의 요동(구동)은, 전자력에 의해서 행해지고 있지만, 예를 들면 압전 소자에 의해서 행해져도 된다. 이 경우, 코일(11, 12)을 대신하여, 압전 소자에 전압을 인가하기 위한 배선이 마련된다. 자계 발생부(3)는 생략되어도 된다.
제1 축선 X1과 제2 축선 X2은 직교하고 있지 않아도 되고, 서로 교차하고 있으면 된다. 액츄에이터 장치(1)는 제2 축선 X2의 둘레로만 요동시키는 것이어도 된다. 이 경우, 프레임부(4) 및 연결부(7)는 생략되어도 되고, 제어 회로 등과의 전기적인 접속을 위한 전극은 지지부(5)에 마련되어도 된다. 연결부(8)는 그 폭이 최소폭 W0의 2배가 될 때까지의 영역이어도 된다. 혹은, 연결부(8)는 지지부(5)에 대한 가동부(6)의 요동시에 작용하는 응력이 최대 응력의 1/2배가 될 때까지의 영역이어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 절연층(52)은 제1 접속 부분(25)의 모서리(25b)의 전체를 덮고 있었지만, 모서리(25b)의 적어도 일부를 덮고 있으면 된다. 예를 들면, 절연층(52)은 모서리(25b) 중, 적어도 제1 접속 부분(25)에 있어서의 제2 배선(31)이 인출(引出)되는 측의 표면(상기 실시 형태에서는 다른 쪽 연결부(7)측의 표면)과 지지부(5)의 반대측의 표면(25a)이 교차하는 부분을 덮고 있으면 된다. 절연층(52)이 모서리(25b) 중, 제1 접속 부분(25)에 있어서의 제2 배선(31)이 인출되는 측의 표면과 지지부(5)의 반대측의 표면(25a)이 교차하는 부분만을 덮고 있는 경우도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 연결부(8) 및 지지부(5)상에 마련된 배선(16a, 16b)의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 제2 배선(31)은, 예를 들면 제1 접속 부분(25)에서부터 제2 축선 X2를 따라서 인출되어도 된다. 제2 접속 부분(26)의 모서리(26b)에 대해서도 마찬가지로, 절연층(52)은 모서리(26b)의 적어도 일부를 덮고 있으면 된다.
1 … 액츄에이터 장치
2 … 미러
3 … 자계 발생부 4 … 프레임부
5 … 지지부 6 … 가동부
8 … 연결부 12 … 코일
21 … 제1 배선 25 … 제1 접속 부분
25a … 표면 25b … 모서리
26 … 제2 접속 부분 26a … 표면
26b … 모서리 31 … 제2 배선
41 … 제3 배선
3 … 자계 발생부 4 … 프레임부
5 … 지지부 6 … 가동부
8 … 연결부 12 … 코일
21 … 제1 배선 25 … 제1 접속 부분
25a … 표면 25b … 모서리
26 … 제2 접속 부분 26a … 표면
26b … 모서리 31 … 제2 배선
41 … 제3 배선
Claims (8)
- 지지부와,
가동부와,
상기 가동부가 소정의 축선(軸線) 둘레로 요동(搖動) 가능하게 되도록, 상기 축선상에 있어서 상기 가동부를 상기 지지부에 연결하는 연결부와,
상기 연결부상에 마련된 제1 배선과,
상기 지지부상에 마련된 제2 배선을 구비하고,
상기 제1 배선을 구성하는 제1 금속 재료는, 상기 제2 배선을 구성하는 제2 금속 재료보다도 강성이 높고,
상기 제2 배선은 상기 제1 배선 중 상기 지지부상에 위치하는 제1 접속 부분에 있어서의 상기 지지부의 반대측의 표면에 접속되어 있는 액츄에이터 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 접속 부분은 상기 축선으로부터 소정 거리 떨어져 있는 액츄에이터 장치. - 청구항 2에 있어서,
상기 거리는 상기 연결부의 최소폭의 1/2 보다도 큰 액츄에이터 장치. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 배선의 단면적은 상기 제2 배선의 단면적보다도 큰 액츄에이터 장치. - 청구항 4에 있어서,
상기 제1 배선의 폭은 상기 제2 배선의 폭보다도 큰 액츄에이터 장치. - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가동부에 마련된 코일과,
상기 코일에 자계를 작용시키는 자계 발생부와,
상기 가동부상에 마련되고, 상기 코일과 전기적으로 접속된 제3 배선을 추가로 구비하고,
상기 제1 금속 재료는 상기 제3 배선을 구성하는 제3 금속 재료보다도 강성이 높고,
상기 제3 배선은 상기 제1 배선 중 상기 가동부상에 위치하는 제2 접속 부분에 있어서의 상기 가동부의 반대측의 표면에 접속되어 있는 액츄에이터 장치. - 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지부 및 상기 가동부를 지지하는 프레임부를 추가로 구비하고,
상기 지지부는 상기 축선과 교차하는 축선 둘레로 요동 가능하게 되도록, 상기 프레임부에 연결되어 있는 액츄에이터 장치. - 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가동부에 마련된 미러를 추가로 구비하는 액츄에이터 장치.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2016-009891 | 2016-01-21 | ||
JP2016009891A JP6691784B2 (ja) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | アクチュエータ装置 |
PCT/JP2016/088437 WO2017126290A1 (ja) | 2016-01-21 | 2016-12-22 | アクチュエータ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180104592A true KR20180104592A (ko) | 2018-09-21 |
Family
ID=59361664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020187013094A KR20180104592A (ko) | 2016-01-21 | 2016-12-22 | 액츄에이터 장치 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10759655B2 (ko) |
EP (1) | EP3407111A4 (ko) |
JP (1) | JP6691784B2 (ko) |
KR (1) | KR20180104592A (ko) |
CN (1) | CN108474941B (ko) |
WO (1) | WO2017126290A1 (ko) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3650910A4 (en) | 2017-07-06 | 2021-03-24 | Hamamatsu Photonics K.K. | OPTICAL DEVICE |
TWI822686B (zh) | 2017-07-06 | 2023-11-21 | 日商濱松赫德尼古斯股份有限公司 | 光學裝置 |
JP6524367B1 (ja) | 2017-07-06 | 2019-06-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学デバイス |
EP3650911B1 (en) | 2017-07-06 | 2023-08-30 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
JP7112876B2 (ja) | 2017-07-06 | 2022-08-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学デバイス |
JP6924090B2 (ja) | 2017-07-21 | 2021-08-25 | 浜松ホトニクス株式会社 | アクチュエータ装置 |
JP7015653B2 (ja) * | 2017-08-10 | 2022-02-03 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光モジュール、及び、光モジュールの製造方法 |
CN111344622A (zh) | 2017-11-15 | 2020-06-26 | 浜松光子学株式会社 | 光学器件的制造方法 |
JP6546370B1 (ja) | 2017-12-01 | 2019-07-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | アクチュエータ装置 |
US11899199B2 (en) | 2018-05-11 | 2024-02-13 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical device |
KR20210040047A (ko) * | 2018-08-10 | 2021-04-12 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 액추에이터 장치, 및 액추에이터 장치의 제조 방법 |
EP3899636A1 (en) | 2018-12-19 | 2021-10-27 | Ricoh Company, Ltd. | Movable device, distance measurement device, image projection apparatus, vehicle, and mount |
JP7243174B2 (ja) * | 2018-12-19 | 2023-03-22 | 株式会社リコー | 可動装置、距離測定装置、画像投影装置、及び車両 |
CN115210626B (zh) * | 2020-03-12 | 2024-04-16 | 三菱电机株式会社 | 光扫描装置、测距装置以及光扫描装置的制造方法 |
WO2022180736A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | パイオニア株式会社 | アクチュエーター |
CN116931253A (zh) * | 2022-03-30 | 2023-10-24 | 华为技术有限公司 | 电磁振镜及振镜系统 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3425814B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2003-07-14 | 日本信号株式会社 | 電磁アクチュエータ及びその製造方法 |
JP2001264677A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Olympus Optical Co Ltd | 走査ミラー |
JP4385937B2 (ja) * | 2004-12-15 | 2009-12-16 | セイコーエプソン株式会社 | アクチュエータ |
JP2007111847A (ja) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Olympus Corp | アクチュエータ |
JP5383065B2 (ja) | 2008-03-05 | 2014-01-08 | 日本信号株式会社 | プレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法 |
JP2009251002A (ja) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ、画像形成装置及びアクチュエータの製造方法 |
JP5634670B2 (ja) * | 2008-10-20 | 2014-12-03 | 日本信号株式会社 | プレーナ型アクチュエータ |
US8218218B2 (en) | 2009-04-08 | 2012-07-10 | Microvision, Inc. | Fatigue resistant MEMS apparatus and system |
US9036231B2 (en) * | 2010-10-20 | 2015-05-19 | Tiansheng ZHOU | Micro-electro-mechanical systems micromirrors and micromirror arrays |
JP2013035081A (ja) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Seiko Epson Corp | アクチュエーターの製造方法、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置 |
CN105934698B (zh) * | 2013-01-11 | 2019-04-16 | 英特尔公司 | 镜驱动装置 |
JP6175305B2 (ja) * | 2013-08-01 | 2017-08-02 | インテル・コーポレーション | ミラー駆動装置 |
JP2014182225A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Seiko Epson Corp | 光スキャナー、アクチュエーター、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ |
KR101511145B1 (ko) * | 2013-05-27 | 2015-04-10 | 주식회사 센플러스 | 전자력 구동 액추에이터 |
JP6250323B2 (ja) * | 2013-08-01 | 2017-12-20 | 浜松ホトニクス株式会社 | ミラー駆動装置 |
JP6253915B2 (ja) * | 2013-08-01 | 2017-12-27 | 浜松ホトニクス株式会社 | アクチュエータ装置及びミラー駆動装置 |
-
2016
- 2016-01-21 JP JP2016009891A patent/JP6691784B2/ja active Active
- 2016-12-22 KR KR1020187013094A patent/KR20180104592A/ko unknown
- 2016-12-22 CN CN201680079469.6A patent/CN108474941B/zh active Active
- 2016-12-22 EP EP16886529.3A patent/EP3407111A4/en active Pending
- 2016-12-22 US US16/071,558 patent/US10759655B2/en active Active
- 2016-12-22 WO PCT/JP2016/088437 patent/WO2017126290A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190031500A1 (en) | 2019-01-31 |
CN108474941A (zh) | 2018-08-31 |
EP3407111A4 (en) | 2019-10-30 |
JP2017129783A (ja) | 2017-07-27 |
CN108474941B (zh) | 2020-11-20 |
JP6691784B2 (ja) | 2020-05-13 |
EP3407111A1 (en) | 2018-11-28 |
WO2017126290A1 (ja) | 2017-07-27 |
US10759655B2 (en) | 2020-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20180104592A (ko) | 액츄에이터 장치 | |
KR20180105114A (ko) | 액츄에이터 장치 | |
US10394017B2 (en) | Actuator device and mirror drive device | |
WO2015015665A1 (ja) | ミラー駆動装置 | |
CN110799890B (zh) | 致动器装置 | |
JP6175305B2 (ja) | ミラー駆動装置 | |
JP7292469B2 (ja) | アクチュエータ装置 | |
JP7065146B2 (ja) | アクチュエータ装置 | |
JP6463447B2 (ja) | ミラー駆動装置 | |
JP2018041102A (ja) | アクチュエータ装置 |