KR20200095459A

KR20200095459A - 액추에이터 장치

Info

Publication number: KR20200095459A
Application number: KR1020207009599A
Authority: KR
Inventors: 다이키 스즈키; 다쿠마 오사키; 나오토 사쿠라이
Original assignee: 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2020-08-10
Also published as: US11485629B2; US20210032095A1; US11939211B2; US20230264947A1; CN111433654A; US20230013912A1; EP3719559A1; JP2019101234A; WO2019107312A1; US11673794B2; CN111433654B; JP6585147B2; EP3719559A4; US20240190695A1

Abstract

액추에이터 장치는, 지지부와, 제1 가동부와, 제2 가동부와, 제2 연결부를 구비한다. 제2 가동부는, 제1 축선 상에서의 제1 가동부의 양측에 위치하고, 한 쌍의 제1 연결부에 접속된 한 쌍의 제1 접속부와, 제2 축선 상에서의 제1 가동부의 양측에 위치하고, 한 쌍의 제2 연결부에 접속된 한 쌍의 제2 접속부를 가진다. 한 쌍의 제2 접속부 각각은, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 제2 가동부에서의 한 쌍의 제1 접속부 및 한 쌍의 제2 접속부 이외의 부분보다도 넓은 폭을 가지는 부분을 포함한다. 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에서의 한 쌍의 제2 접속부 각각의 내부 가장자리는, 제2 축 방향으로 패인 오목부를 가지며, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에서의 한 쌍의 제2 접속부 각각의 외부 가장자리는, 제2 축 방향으로 돌출되는 볼록부를 가진다.

Description

액추에이터 장치

본 개시의 일 측면은, 예를 들면 MEMS(Micro　Electro　Mechanical　Systems) 디바이스로서 구성된 액추에이터 장치에 관한 것이다.

MEMS 디바이스로서, 지지부와, 제1 가동부와, 제1 가동부를 둘러싸는 틀 모양의 제2 가동부와, 제1 축선 상에서 제1 가동부와 제2 가동부를 서로 연결하는 한 쌍의 제1 연결부와, 제1 축선에 직교하는 제2 축선 상에서 제2 가동부와 지지부를 서로 연결하는 한 쌍의 제2 연결부를 구비하는 액추에이터 장치가 알려져 있다. 이러한 액추에이터 장치에서는, 제1 가동부가 제1 축선 둘레로 요동시켜짐과 아울러, 제2 가동부가 제1 가동부와 함께 제2 축선 둘레로 요동시켜진다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2014－41234호 공보

상술한 바와 같은 액추에이터 장치에서는, 의도하지 않은 외력에 의해서 제2 가동부가 진동하는 것을 억제하기 위해서, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 공진 주파수가 높은 것이 요구된다. 한편으로, 제1 가동부가 제1 축선 둘레로 요동하면, 그 반동에 의해서 제2 가동부가 제1 축선 둘레로 제1 가동부와는 반대측으로 변형하는 경우가 있다. 이 경우, 제1 가동부를 규정량만큼 요동시키기 위해서 제2 연결부를 크게 변형시킬 필요가 생길 우려가 있다. 또, 의도하지 않은 개소에 응력이 생길 우려도 있다. 그 때문에, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 변형은 억제되는 것이 바람직하다.

본 개시의 일 측면은, 제1 가동부가 제1 축선 둘레로 요동시켜짐과 아울러, 제1 가동부를 둘러싸는 제2 가동부가 제2 축선 둘레로 요동시켜지는 액추에이터 장치에서, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 공진 주파수의 확보와, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 변형의 억제와의 양립을 도모할 수 있는 액추에이터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치는, 지지부와, 제1 가동부와, 제1 가동부를 둘러싸도록 배치된 틀 모양의 제2 가동부와, 제1 축선에 평행한 제1 축 방향에서의 제1 가동부의 양측에 배치되고, 제1 축선 둘레로 제1 가동부가 요동 가능하게 되도록, 제1 가동부와 제2 가동부를 서로 연결하는 한 쌍의 제1 연결부와, 제1 축선에 직교하는 제2 축선에 평행한 제1 축 방향에서의 제2 가동부의 양측에 배치되고, 제2 축선 둘레로 제2 가동부가 요동 가능하게 되도록, 제2 가동부와 지지부를 서로 연결하는 한 쌍의 제2 연결부를 구비하며, 제2 가동부는, 제1 축선 상에서의 제1 가동부의 양측에 위치하고, 한 쌍의 제1 연결부에 접속된 한 쌍의 제1 접속부와, 제2 축선 상에서의 제1 가동부의 양측에 위치하고, 한 쌍의 제2 연결부에 접속된 한 쌍의 제2 접속부를 가지며, 한 쌍의 제2 접속부 각각은, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 제2 가동부에서의 한 쌍의 제1 접속부 및 한 쌍의 제2 접속부 이외의 부분보다도 넓은 폭을 가지는 부분을 포함하고, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에서의 한 쌍의 제2 접속부 각각의 내부 가장자리는, 제2 축 방향으로 패인 오목부를 가지며, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에서의 한 쌍의 제2 접속부 각각의 외부 가장자리는, 제2 축 방향으로 돌출되는 볼록부를 가지고 있다.

이 액추에이터 장치에서는, 제2 축선 상에서의 제1 가동부의 양측에 위치하는 한 쌍의 제2 접속부 각각이, 제2 가동부에서의 한 쌍의 제1 접속부 및 한 쌍의 제2 접속부 이외의 부분보다도 넓은 폭을 가지는 부분을 포함하고 있다. 이것에 의해, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트의 증가를 억제하면서도, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트를 높일 수 있다. 그 결과, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 공진 주파수의 확보와, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 변형의 억제와의 양립을 도모할 수 있다. 또, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에서의 각 제2 접속부의 내부 가장자리가, 제2 축 방향으로 패인 오목부를 가지고 있다. 이것에 의해, 제2 축 방향으로 제2 가동부를 소형화할 수 있어, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트의 증가를 한층 억제할 수 있다. 또, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에서의 각 제2 접속부의 외부 가장자리가, 제2 축 방향으로 돌출되는 볼록부를 가지고 있다. 이것에 의해, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트를 한층 높일 수 있다. 게다가, 각 제2 접속부가 제2 축선 상에 위치하고 있기 때문에, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트의 증가를 보다 한층 억제할 수 있다. 따라서, 이 액추에이터 장치에 의하면, 제1 가동부가 제1 축선 둘레로 요동시켜짐과 아울러, 제1 가동부를 둘러싸는 제2 가동부가 제2 축선 둘레로 요동시켜지는 액추에이터 장치에서, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 공진 주파수의 확보와, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 변형의 억제와의 양립을 도모할 수 있다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치에서는, 제2 가동부는, 제1 축 방향에서의 한 쌍의 제2 접속부의 일방의 양측에 위치하고, 한 쌍의 제2 접속부의 일방에 접속된 한 쌍의 제1 직선 모양부와, 제1 축 방향에서의 한 쌍의 제2 접속부의 타방의 양측에 위치하고, 한 쌍의 제2 접속부의 타방에 접속된 한 쌍의 제2 직선 모양부를 더 가지며, 한 쌍의 제1 직선 모양부 각각, 및 한 쌍의 제2 직선 모양부 각각은, 제1 축 방향을 따라서 연장되어 있어도 괜찮다. 이 경우, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트의 증가를 효과적으로 억제하면서, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트를 효과적으로 높일 수 있다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치에서는, 제2 가동부는, 한 쌍의 제1 직선 모양부 각각에 대해 한 쌍의 제2 접속부의 일방과는 반대측에 위치하고, 한 쌍의 제1 직선 모양부에 접속된 한 쌍의 제3 직선 모양부와, 한 쌍의 제2 직선 모양부 각각에 대해 한 쌍의 제2 접속부의 타방과는 반대측에 위치하고, 한 쌍의 제2 직선 모양부에 접속된 한 쌍의 제4 직선 모양부를 더 가지며, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 한 쌍의 제3 직선 모양부의 일방은, 제1 축선 및 제2 축선에 대해서 경사진 방향을 따라서 연장되어 있고, 한 쌍의 제3 직선 모양부의 타방은, 한 쌍의 제3 직선 모양부의 일방에 대해서 제2 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있고, 한 쌍의 제4 직선 모양부의 일방은, 한 쌍의 제3 직선 모양부의 일방에 대해서 제1 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있고, 한 쌍의 제4 직선 모양부의 타방은, 한 쌍의 제4 직선 모양부의 일방에 대해서 제2 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있어도 괜찮다. 이 경우, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트의 증가를 한층 효과적으로 억제하면서, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트를 한층 효과적으로 높일 수 있다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치에서는, 제2 가동부는, 한 쌍의 제1 접속부의 일방 및 한 쌍의 제2 접속부의 일방에 접속된 제5 직선 모양부와, 한 쌍의 제1 접속부의 일방 및 한 쌍의 제2 접속부의 타방에 접속된 제6 직선 모양부와, 한 쌍의 제1 접속부의 타방 및 한 쌍의 제2 접속부의 일방에 접속된 제7 직선 모양부와, 한 쌍의 제1 접속부의 타방 및 한 쌍의 제2 접속부의 타방에 접속된 제8 직선 모양부를 더 가지며, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 제5 직선 모양부는, 제1 축선 및 제2 축선에 대해서 경사진 방향을 따라서 연장되어 있고, 제6 직선 모양부는, 제5 직선 모양부에 대해서 제1 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있고, 제7 직선 모양부는, 제5 직선 모양부에 대해서 제2 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있고, 제8 직선 모양부는, 제6 직선 모양부에 대해서 제2 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있어도 괜찮다. 이 경우, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트의 증가를 효과적으로 억제하면서, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트를 효과적으로 높일 수 있다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치에서는, 오목부 및 볼록부는, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 제2 축선 상에 위치하고 있어도 괜찮다. 이 경우, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트의 증가를 보다 한층 효과적으로 억제하면서, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트를 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치는, 제1 가동부를 둘러싸도록 제2 가동부에 마련된 소용돌이 모양의 코일과, 코일에 작용하는 자계(磁界)를 발생시키는 자계 발생부를 더 구비하고 있어도 괜찮다. 이 경우, 제2 가동부에 코일의 배치 스페이스를 확보하면서도, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 공진 주파수의 확보와, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 변형의 억제와의 양립을 도모할 수 있다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치에서는, 코일은, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 제2 축선 상에서, 한 쌍의 제2 접속부 각각의 내부 가장자리보다도 외부 가장자리에 가까운 위치에 배치되어 있어도 괜찮다. 이 경우, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트를 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치에서는, 코일은, 자계에 직교하는 방향을 따라서 연장되는 부분을 가지고 있어도 괜찮다. 이 경우, 코일을 흐르는 전류와 자계와의 상호작용에 의해서 생기는 로렌츠 힘을 증가시킬 수 있다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치에서는, 코일은, 제2 가동부를 구성하는 재료보다도 밀도가 높은 금속재료에 의해서 구성되고, 제2 가동부에 매립되어 있어도 괜찮다. 이 경우, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트를 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치에서는, 한 쌍의 제2 접속부 각각은, 한 쌍의 제1 접속부 각각보다도 넓은 폭을 가지는 부분을 포함해도 괜찮다. 이 경우, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트의 증가를 보다 한층 효과적으로 억제하면서, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트를 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치에서는, 오목부는, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 한 쌍의 제2 접속부 각각에서의 제1 가동부와 대향하는 영역에 걸쳐서 마련되어 있어도 괜찮다. 이 경우, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 관성 모멘트를 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다.

본 개시의 일 측면에 관한 액추에이터 장치에서는, 한 쌍의 제2 연결부 각각은, 제1 축선 및 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 사행(蛇行)하여 연장되어 있어도 괜찮다. 이 경우, 각 제2 연결부의 강도를 향상시킬 수 있음과 아울러, 각 제2 연결부의 스프링 정수(定數)의 조정을 용이화할 수 있다. 게다가, 장치가 제2 축 방향으로 대형화되는 것을 억제할 수 있다.

본 개시의 일 측면에 의하면, 제1 가동부가 제1 축선 둘레로 요동시켜짐과 아울러, 제1 가동부를 둘러싸는 제2 가동부가 제2 축선 둘레로 요동시켜지는 액추에이터 장치에서, 제2 축선 둘레에서의 제2 가동부의 공진 주파수의 확보와, 제1 축선 둘레에서의 제2 가동부의 변형의 억제와의 양립을 도모할 수 있다.

도 1은 일 실시 형태의 액추에이터 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내어지는 II-II선을 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 일부를 확대하여 나타내는 평면도이다.
도 4는 변형예를 나타내는 평면도이다.

이하, 본 개시의 일 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또, 이하의 설명에서, 동일 또는 상당 요소에는 동일 부호를 이용하고, 중복하는 설명을 생략한다.

도 1에 나타내어지는 바와 같이, 액추에이터 장치(1)는, 지지부(2)와, 제1 가동부(3)와, 제2 가동부(4)와, 한 쌍의 제1 토션 바(제1 연결부)(5, 6)와, 한 쌍의 제2 토션 바(제2 연결부)(7, 8)와, 자계 발생부(9)를 구비하고 있다. 지지부(2), 제1 가동부(3), 제2 가동부(4), 한 쌍의 제1 토션 바(5, 6) 및 한 쌍의 제2 토션 바(7, 8)는, 예를 들면 SOI(Silicon　on　Insulator) 기판에 의해서 일체적으로 형성되어 있다. 즉, 액추에이터 장치(1)는, MEMS 디바이스로서 구성되어 있다. 액추에이터 장치(1)에서는, 서로 직교하는 X축(제1 축선) 및 Y축(제1 축선에 직교하는 제2 축선) 각각의 둘레로, 미러면(10)이 마련된 제1 가동부(3)가 요동시켜진다. 액추에이터 장치(1)는, 예를 들면 광 통신용 광 스위치, 광 스캐너 등에 이용된다. 액추에이터 장치(1)는, MEMS 기술(패터닝, 에칭 등)을 이용하여 제조된다.

자계 발생부(9)는, 예를 들면 할바흐(Halbach) 배열이 취해진 영구자석 등에 의해서 구성되어 있다. 자계 발생부(9)는, 예를 들면, 평면에서 볼 때(X축 및 Y축에 직교하는 방향으로부터 본 경우에) X축 및 Y축 각각에 대해 45도 경사진 방향(D)의 자계를 발생시키고, 후술하는 코일(14)에 작용시킨다. 또, 자계 발생부(9)가 발생시키는 자계의 방향(D)은, 평면에서 볼 때 X축 및 Y축에 대해 45도 이외의 각도로 경사져 있어도 괜찮다.

지지부(2)는, 예를 들면, 평면에서 볼 때 사각 형상의 외형을 가지며, 틀 모양으로 형성되어 있다. 지지부(2)는, 자계 발생부(9)에 대해서 X축 및 Y축에 직교하는 방향에서의 일방측에 배치되어 있다. 제1 가동부(3)는, 자계 발생부(9)로부터 이간한 상태에서, 지지부(2)의 내측에 배치되어 있다. 제1 가동부(3)는, 본체부(3a)와, 고리 모양부(3b)와, 한 쌍의 연결부(3c)를 가지고 있다.

본체부(3a)는, 평면에서 볼 때 원 형상을 나타내고 있지만, 타원 형상, 사각 형상, 능(菱) 형상 등의 임의의 형상으로 형성되어도 괜찮다. 평면에서 볼 때의 본체부(3a)의 중심(P)은, X축과 Y축과의 교점과 일치하고 있다. 본체부(3a)에서의 자계 발생부와는 반대측의 표면에는, 예를 들면 알루미늄으로 이루어지는 금속막에 의해서 미러면(10)이 마련되어 있다. 미러면(10)은, 해당 표면에서의 전면(全面)에 마련되어 있지만, 해당 표면의 일부에만 마련되어도 괜찮다. 고리 모양부(3b)는, 평면에서 볼 때 본체부(3a)를 둘러싸도록 고리 모양으로 형성되어 있다. 고리 모양부(3b)는, 평면에서 볼 때 팔각 형상의 외형을 가지고 있지만, 원 형상, 타원 형상, 사각 형상, 능 형상 등의 임의의 외형을 가지고 있어도 괜찮다. 한 쌍의 연결부(3c)는, Y축 상에서의 본체부(3a)의 양측에 배치되고, 본체부(3a)와 고리 모양부(3b)를 서로 연결하고 있다.

제2 가동부(4)는, 틀 모양으로 형성되어 있고, 자계 발생부(9)로부터 이간한 상태에서, 제1 가동부(3)를 둘러싸도록 지지부(2)의 내측에 배치되어 있다. 제2 가동부(4)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.

제1 토션 바(5, 6)는, X축 상에서의 제1 가동부(3)의 양측에 배치되어 있다. 제1 토션 바(5, 6)는, 제1 가동부(3)가 X축 둘레로(X축을 중심선으로 하여) 요동 가능하게 되도록, X축 상에서 제1 가동부(3)(고리 모양부(3b))와 제2 가동부(4)를 서로 연결하고 있다. 각 제1 토션 바(5, 6)는, X축을 따라 직선 모양으로 연장되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 토션 바(5, 6)에 작용하는 응력의 완화를 위해서, 각 제1 토션 바(5, 6)에서의 제1 가동부(3)측의 단부의 폭은, 제1 가동부(3)에 가까워질수록 넓어지고 있고, 제2 가동부(4)측의 단부의 폭은, 제2 가동부(4)에 가까워질수록 넓어지고 있다.

제2 토션 바(7, 8)는, Y축 상에서의 제2 가동부(4)의 양측에 배치되어 있다. 제2 토션 바(7, 8)는, 제2 가동부(4)가 Y축 둘레로(Y축을 중심선으로 하여) 요동 가능하게 되도록, Y축 상에서 제2 가동부(4)와 지지부(2)를 서로 연결하고 있다. 각 제2 토션 바(7, 8)는, 평면에서 볼 때 사행(蛇行)하여 연장되어 있다. 각 제2 토션 바(7, 8)는, 복수의 직선 모양부(11)와, 복수의 접힘부(12)를 가지고 있다. 직선 모양부(11)는, Y축에 평행한 Y축 방향(제2 축 방향)으로 연장되고, X축에 평행한 X축 방향(제1 축 방향)으로 늘어서 배치되어 있다. 접힘부(12)는, 서로 이웃하는 직선 모양부(11)의 양단을 교호로 연결하고 있다.

액추에이터 장치(1)는, 한 쌍의 코일(14, 15)과, 복수의 배선(21, 22, 23, 24)과, 복수의 전극 패드(25, 26, 27, 28)를 더 구비하고 있다. 각 코일(14, 15)은, 제1 가동부(3)를 둘러싸도록 제2 가동부(4)에 마련되고, 평면에서 볼 때 소용돌이 모양을 나타내고 있다. 각 코일(14, 15)은, 제1 가동부(3)의 둘레에 복수회 권회(卷回)되어 있다. 한 쌍의 코일(14, 15)은, 평면에서 볼 때 제2 가동부(4)의 폭방향으로 다르게 늘어서도록, 배치되어 있다. 도 1에서는, 코일(14, 15)이 배치되어 있는 영역(R)이 해칭으로 나타내어져 있다. 평면에서 볼 때의 코일(14, 15)의 상세한 형상 및 배치에 대해서는 후술한다.

도 2는, 도 1에 나타내어지는 II-II선을 따른 단면도이다. 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 제2 가동부(4)에는, 각 코일(14, 15)에 대응하는 형상을 가지는 홈부(31)가 마련되어 있다. 홈부(31)의 내면 상에는 절연층(32)이 마련되고, 절연층(32) 상에는 절연층(33)이 마련되어 있다. 각 코일(14, 15)은, 절연층(32, 33)을 사이에 두고 홈부(31) 내에 배치되어 있다. 각 코일(14, 15)은, 제2 가동부(4)에 매립된 다마신(damascene) 배선이다. 절연층(34)은, 코일(14, 15) 및 절연층(33)을 덮도록 마련되어 있다. 절연층(34) 상에는 절연층(35)이 마련되어 있다. 각 절연층(32~35)은, 예를 들면 산화 규소, 질화 규소, 산질화 규소 등에 의해서 구성되어 있다. 각 절연층(32~35)은, 지지부(2), 제1 가동부(3), 제2 가동부(4), 제1 토션 바(5, 6) 및 제2 토션 바(7, 8)의 표면(자계 발생부(9)와는 반대측의 표면)을 덮도록 일체적으로 형성되어 있다.

각 코일(14, 15)은, 제2 가동부(4)를 구성하는 재료보다도 밀도가 높은 금속재료에 의해서 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제2 가동부(4)는 실리콘에 의해서 구성되어 있고, 각 코일(14, 15)은 동(銅)에 의해서 구성되어 있다. 각 코일(14, 15)은, 금에 의해서 구성되어도 괜찮다.

각 전극 패드(25~28)는, 지지부(2)에 마련되고, 절연층(35)으로부터 외부로 노출되어 있다. 배선(21)은, 코일(14)의 일단과 전극 패드(25)에 전기적으로 접속되어 있다. 배선(21)은, 코일(14)의 일단으로부터 제2 토션 바(7)를 통해서 전극 패드(25)까지 연장되어 있다. 배선(22)은, 코일(14)의 타단과 전극 패드(26)에 전기적으로 접속되어 있다. 배선(22)은, 코일(14)의 타단으로부터 제2 토션 바(8)를 통해서 전극 패드(26)까지 연장되어 있다. 각 배선(21, 22)은, 예를 들면 코일(14, 15)과 동일하게 구성된 다마신 배선이라도 괜찮고, 지지부(2) 등의 표면 상에 배치된 배선이라도 괜찮다.

배선(23)은, 코일(15)의 일단과 전극 패드(27)에 전기적으로 접속되어 있다. 배선(23)은, 코일(15)의 일단으로부터 제2 토션 바(7)를 통해서 전극 패드(27)까지 연장되어 있다. 배선(24)은, 코일(15)의 타단과 전극 패드(28)에 전기적으로 접속되어 있다. 배선(24)은, 코일(15)의 타단으로부터 제2 토션 바(8)를 통해서 전극 패드(28)까지 연장되어 있다. 각 배선(23, 24)은, 예를 들면 코일(14, 15)과 동일하게 구성된 다마신 배선이라도 좋고, 지지부(2) 등의 표면 상에 배치된 배선이라도 좋다.

이상과 같이 구성된 액추에이터 장치(1)에서는, 전극 패드(25, 26) 및 배선(21, 22)을 통해서 코일(14)에 리니어 동작용의 구동 신호가 입력되면, 자계 발생부(9)가 발생하는 자계와의 상호작용에 의해서 코일(14)에 로렌츠 힘이 작용한다. 해당 로렌츠 힘과 제2 토션 바(7, 8)의 탄성력과의 균형을 이용함으로써, Y축 둘레로 미러면(10)(제1 가동부(3))을 제2 가동부(4)와 함께 리니어 동작시킬 수 있다.

한편, 전극 패드(27, 28) 및 배선(23, 24)을 통해서 코일(15)에 공진 동작용의 구동 신호가 입력되면, 자계 발생부(9)가 발생시키는 자계와의 상호작용에 의해서 코일(15)에 로렌츠 힘이 작용한다. 해당 로렌츠 힘에 더하여, 공진 주파수에서의 제1 가동부(3)의 공진을 이용함으로써, X축 둘레로 미러면(10)(제1 가동부(3))을 공진 동작시킬 수 있다. 구체적으로는, X축 둘레에서의 제1 가동부(3)의 공진 주파수와 동일한 주파수의 구동 신호가 코일(15)에 입력되면, 제2 가동부(4)가 X축 둘레로 해당 주파수로 약간 진동한다. 이 진동이 제1 토션 바(5, 6)를 통해서 제1 가동부(3)에 전해지는 것에 의해, 제1 가동부(3)를 X축 둘레로 해당 주파수로 요동시킬 수 있다.

이어서, 제2 가동부(4)의 상세한 구성을 설명한다. 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 제2 가동부(4)는, 한 쌍의 제1 접속부(41A, 41B)와, 한 쌍의 제2 접속부(42A, 42B)와, 한 쌍의 제1 직선 모양부(43A, 43B)와, 한 쌍의 제2 직선 모양부(44A, 44B)와, 한 쌍의 제3 직선 모양부(45A, 45B)와, 한 쌍의 제4 직선 모양부(46A, 46B)를 가지고 있다. 제2 가동부(4)는, 평면에서 볼 때 X축 및 Y축 각각에 관해 대칭인 형상을 가지고 있다. 이하의 설명에서, X축 또는 Y축에 관해 대칭은, 평면에서 볼 때의 대칭을 말한다.

제1 접속부(41A, 41B)는, X축 상에서의 제1 가동부(3)의 양측에 위치하고 있다. 각 제1 접속부(41A, 41B)는, 평면에서 볼 때 제1 가동부(3)와 X축 방향에 대향하는 부분을 가지고 있다. 각 제1 접속부(41A, 41B)는, Y축 방향을 따라서 연장되어 있다. 제1 접속부(41A, 41B)는, 제1 토션 바(5, 6)에 접속되어 있다. 즉, 제1 토션 바(5, 6)는, 제1 접속부(41A, 41B)에서 제2 가동부(4)에 접속되어 있다.

제2 접속부(42A, 42B)는, Y축 상에서의 제1 가동부(3)의 양측에 위치하고 있다. 각 제2 접속부(42A, 42B)는, 평면에서 볼 때 제1 가동부(3)와 Y축 방향에 대향하는 부분을 가지고 있다. 각 제2 접속부(42A, 42B)는, X축 방향을 따라서 연장되어 있다. 제2 접속부(42A, 42B)는, 제2 토션 바(7, 8)에 접속되어 있다. 즉, 제2 토션 바(7, 8)는, 제2 접속부(42A, 42B)에서 제2 가동부(4)에 접속되어 있다.

제1 직선 모양부(43A, 43B)는, X축 방향에서의 제2 접속부(42A)의 양측에 위치하고, 제2 접속부(42A)에 접속되어 있다. 각 제1 직선 모양부(43A, 43B)는, X축 방향을 따라서 연장되어 있다. 제1 직선 모양부(43A, 43B)는, Y축에 관해 서로 대칭으로 배치되어 있다. 제2 직선 모양부(44A, 44B)는, X축 방향에서의 제2 접속부(42B)의 양측에 위치하고, 제2 접속부(42B)에 접속되어 있다. 각 제2 직선 모양부(44A, 44B)는, X축 방향을 따라서 연장되어 있다. 제2 직선 모양부(44A, 44B)는, Y축에 관해 서로 대칭으로 배치되어 있다.

제3 직선 모양부(45A, 45B)는, 각 제1 직선 모양부(43A, 43B)에 대해서 제2 접속부(42A)와는 반대측에 위치하고, 제1 직선 모양부(43A, 43B)와 제1 접속부(41A, 41B)에 접속되어 있다. 제3 직선 모양부(45A)는, 평면에서 볼 때, X축 및 Y축 각각에 대해 45도 경사진 방향을 따라서 연장되어 있다. 제3 직선 모양부(45B)는, 제3 직선 모양부(45A)에 대해서 Y축에 관해 대칭으로 연장되어 있다. 또, 제3 직선 모양부(45A)가 연장되는 방향은, X축 및 Y축에 대해 45도 이외의 각도로 경사져 있어도 괜찮다.

제4 직선 모양부(46A, 46B)는, 각 제2 직선 모양부(44A, 44B)에 대해서 제2 접속부(42B)와는 반대측에 위치하고, 제2 직선 모양부(44A, 44B)와 제1 접속부(41A, 41B)에 접속되어 있다. 제4 직선 모양부(46A)는, 제3 직선 모양부(45A)에 대해서 X축에 관해 대칭으로 연장되어 있다. 제4 직선 모양부(46B)는, 제4 직선 모양부(46A)에 대해서 Y축에 관해 대칭으로 연장됨과 아울러, 제3 직선 모양부(45B)에 대해서 X축에 관해 대칭으로 연장되어 있다.

도 3을 참조하면서, 제2 접속부(42A)의 구성에 대해 더 상세하게 설명한다. 이하, 제2 접속부(42A)에 대해 설명하지만, 제2 접속부(42B)는, 제2 접속부(42A)에 대해서 X축에 관해 대칭으로 구성되어 있고, 제2 접속부(42A)와 동일한 구성을 가지고 있다. 평면에서 볼 때의 제2 접속부(42A)의 내부 가장자리(51)는, Y축 방향으로 패인 1개의 오목부(52)를 가지고 있다. 오목부(52)는, 각 제1 직선 모양부(43A, 43B)의 내부 가장자리에 대해서 제1 가동부(3)와는 반대측으로 패여져 있다. 오목부(52)는, 평면에서 볼 때 Y축 상에 위치하고 있다. 오목부(52)는, 평면에서 볼 때, 제2 접속부(42A)에서의 제1 가동부(3)와 대향하는 영역에 걸쳐서 마련되어 있다. 오목부(52)가 형성되어 있는 영역에서의 내부 가장자리(51)는, Y축에 가까워질수록 제1 가동부(3)로부터 멀어지도록 만곡되어 있다. 오목부(52)가 형성되어 있지 않은 영역에서의 내부 가장자리(51)는, X축 방향을 따라서 연장되어 있다. 오목부(52)가 형성되어 있는 영역과 오목부(52)가 형성되어 있지 않은 영역과의 경계에서, 내부 가장자리(51)의 곡률은 연속되어 있다.

평면에서 볼 때의 제2 접속부(42A)의 외부 가장자리(53)는, Y축 방향으로 돌출되는 1개의 볼록부(54)를 가지고 있다. 볼록부(54)는, 각 제1 직선 모양부(43A, 43B)의 외부 가장자리에 대해서 제1 가동부(3)와는 반대측으로 돌출되어 있다. 볼록부(54)는, 평면에서 볼 때 Y축 상에 위치하고 있다. 볼록부(54)는, 평면에서 볼 때, 제2 접속부(42A)에서의 제1 가동부(3)와 대향하는 영역에 걸쳐서 마련되어 있다. 볼록부(54)는, 오목부(52)에 대응한 형상을 가지지 않는다. 즉, 외부 가장자리(53)는, 내부 가장자리(51)를 따르지 않는 부분을 가지고 있다. 볼록부(54)가 형성되어 있는 영역에서의 외부 가장자리(53)는, 직선 모양부(53a)와, 한 쌍의 만곡부(53b)를 포함하고 있다. 직선 모양부(53a)는, X축 방향을 따라서 연장되고, 평면에서 볼 때 Y축과 교차하고 있다. 각 만곡부(53b)는, 내측을 향해서 패이도록 만곡된 형상을 가지며, 직선 모양부(53a)에 접속되어 있다. 직선 모양부(53a)와 각 만곡부(53b)와의 경계에서, 외부 가장자리(53)의 곡률은 연속되어 있다. 한 쌍의 만곡부(53b)는, 각각, 경계에서 곡률이 연속되도록, 제1 직선 모양부(43A, 43B)의 외부 가장자리에 접속되어 있다.

제2 접속부(42A)는, 평면에서 볼 때, 제2 가동부(4)에서의 제1 접속부(41A, 41B) 및 제2 접속부(42A, 42B) 이외의 부분보다도 넓은 폭을 가지는 부분(확폭부(擴幅部))을 포함하고 있다. 본 실시 형태에서는, 각 직선 모양부(43A~46B)의 폭은, 서로 동일하다. 따라서, 제2 가동부(4)에서의 제1 접속부(41A, 41B) 및 제2 접속부(42A, 42B) 이외의 부분의 폭(최대폭)(W1)은, 각 직선 모양부(43A~46B)의 폭이다. 제2 접속부(42A)의 폭은, Y축 상에서 최소폭(W2)으로 되어 있다. 이 최소폭(W2)은, 폭(W1)보다도 넓다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 제2 접속부(42A)의 전체가, 폭(W1)보다도 넓은 폭을 가지고 있다.

또, 제2 접속부(42A)의 최소폭(W2)은, 각 제1 접속부(41A, 41B)의 폭(최대폭)(W3)보다도 넓다. 각 제1 접속부(41A, 41B)의 폭(W3)은 상술한 폭(W1)보다도 넓지만, 폭(W1)과 동일해도 좋고, 폭(W1)보다도 좁아도 괜찮다. 도 3에서는, 제1 접속부(41A)와 제1 토션 바(5)와의 사이의 경계가 일점 쇄선(B)으로 나타내어져 있다. 또, 제2 가동부(4)에서의 어느 부분의 폭은, 평면에서 볼 때의 해당 부분의 내부 가장자리와 외부 가장자리와의 사이의 거리이며, 환언하면, X축 및 Y축에 직교하는 방향, 및 해당 부분의 연장 방향에 직교하는 방향(폭방향)에서의 해당 부분의 폭이다. 예를 들면, 제1 접속부(41A)의 폭은, X축 방향에서의 제1 접속부(41A)의 폭이며, 제2 접속부(42A)의 폭은, Y축 방향에서의 제2 접속부(42A)의 폭이다.

이어서, 평면에서 볼 때의 코일(14, 15)의 상세한 형상 및 배치에 대해 설명한다. 도 1 및 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 각 코일(14, 15)은, 제1 접속부(41A, 41B) 및 각 직선 모양부(43A~46B)에서, 제1 접속부(41A, 41B) 및 각 직선 모양부(43A~46B)의 연장 방향을 따라서 연장되어 있다. 제3 직선 모양부(45B) 및 제4 직선 모양부(46A)에 마련된 각 코일(14, 15)은, 자계 발생부(9)가 발생시키는 자계에 직교하는 방향을 따라서 연장되어 있다. 제1 접속부(41A, 41B) 및 각 직선 모양부(43A~46B)에서, 코일(14, 15)이 배치되어 있는 영역(R)의 외부 가장자리는, 제1 접속부(41A, 41B) 및 각 직선 모양부(43A~46B)의 외부 가장자리를 따르고 있고, 영역(R)의 내부 가장자리는, 제1 접속부(41A, 41B) 및 각 직선 모양부(43A~46B)의 내부 가장자리를 따르고 있다.

도 3에 나타내어지는 바와 같이, 제2 접속부(42A)에서의 영역(R)은, 제1 부분(55)과, 한 쌍의 제2 부분(56)과, 한 쌍의 제3 부분(57)을 포함하고 있다. 제1 부분(55)은, X축 방향을 따라서 연장되고, 평면에서 볼 때 Y축과 교차하고 있다. 한 쌍의 제2 부분(56)은, X축 방향에서의 제1 부분(55)의 양측에 위치하고, 제1 부분(55)에 접속되어 있다. 일방의 제2 부분(56)은, X축 및 Y축 각각에 대해서 45도 경사진 방향을 따라서 연장되어 있다. 타방의 제2 부분(56)은, 일방의 제2 부분(56)에 대해서 Y축에 관해 대칭으로 연장되어 있다. 타방의 제2 부분(56)에 마련된 각 코일(14, 15)은, 자계 발생부(9)가 발생시키는 자계에 직교하는 방향을 따라서 연장되어 있다. 제1 부분(55)은, 제2 접속부(42A)의 내부 가장자리(51)보다도 외부 가장자리(53)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 즉, 제1 부분(55)과 내부 가장자리(51)와의 사이의 거리는, 제1 부분(55)과 외부 가장자리(53)와의 사이의 거리보다도 크다. 한 쌍의 제3 부분(57)은, 각 제2 부분(56)에 대해서 제1 부분(55)과는 반대측에 위치하고, 한 쌍의 제2 부분(56)과, 제1 직선 모양부(43A, 43B)에서의 영역(R)에 접속되어 있다. 각 제3 부분(57)은, X축 방향을 따라서 연장되어 있다. 또, 일방의 제2 부분(56)이 연장되는 방향은, X축 및 Y축에 대해 45도 이외의 각도로 경사져 있어도 괜찮다.

이상 설명한 바와 같이, 액추에이터 장치(1)에서는, Y축 상에서의 제1 가동부(3)의 양측에 위치하는 한 쌍의 제2 접속부(42A, 42B) 각각이, 제2 가동부(4)에서의 제1 접속부(41A, 41B) 및 제2 접속부(42A, 42B) 이외의 부분보다도 넓은 폭을 가지는 부분을 포함하고 있다. 이것에 의해, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트의 증가를 억제하면서도, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트를 높일 수 있다. 즉, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트가 작을수록, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 공진 주파수는 커진다. X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트가 클수록, X축 둘레로 제2 가동부(4)가 변형되기 어려워진다. 따라서, 액추에이터 장치(1)에서는, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 공진 주파수의 확보와, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 변형의 억제와의 양립을 도모할 수 있다.

또, 액추에이터 장치(1)에서는, 평면에서 볼 때의 각 제2 접속부(42A, 42B)의 내부 가장자리(51)가, Y축 방향으로 패인 오목부(52)를 가지고 있다. 이것에 의해, Y축 방향으로 제2 가동부(4)를 소형화할 수 있어, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트의 증가를 한층 억제할 수 있다. 또, 평면에서 볼 때의 각 제2 접속부(42A, 42B)의 외부 가장자리(53)가, Y축 방향으로 돌출되는 볼록부(54)를 가지고 있다. 이것에 의해, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트를 한층 높일 수 있다. 게다가, 각 제2 접속부(42A, 42B)가 Y축 상에 위치하고 있기 때문에, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트의 증가를 보다 한층 억제할 수 있다. 따라서, 액추에이터 장치(1)에 의하면, 제1 가동부(3)가 X축 둘레로 요동시켜짐과 아울러, 제1 가동부(3)를 둘러싸는 제2 가동부(4)가 Y축 둘레로 요동시켜지는 액추에이터 장치(1)에서, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 공진 주파수의 확보와, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 변형의 억제와의 양립을 도모할 수 있다. 예를 들면, 액추에이터 장치(1)에 의하면, 평면에서 볼 때의 제2 가동부(4)의 외형이 대략 능 형상으로 형성되어 있는 경우와 비교해서, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트를 효과적으로 높일 수 있다.

액추에이터 장치(1)에서는, 제2 가동부(4)가, 제1 직선 모양부(43A, 43B) 및 제2 직선 모양부(44A, 44B)를 더 가지고 있다. 이것에 의해, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트의 증가를 효과적으로 억제하면서, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트를 효과적으로 높일 수 있다.

액추에이터 장치(1)에서는, 제2 가동부(4)가, 제3 직선 모양부(45A, 45B)와 제4 직선 모양부(46A, 46B)를 더 가지고 있다. 이것에 의해, 제2 가동부(4)에서의 Y축 방향을 따라서 연장되는 부분의 길이를 짧게 할 수 있고, 그 결과, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트의 증가를 한층 효과적으로 억제하면서, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트를 한층 효과적으로 높일 수 있다.

액추에이터 장치(1)에서는, 오목부(52) 및 볼록부(54)가, 평면에서 볼 때 Y축 상에 위치하고 있다. 이것에 의해, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트의 증가를 보다 한층 효과적으로 억제하면서, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트를 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다.

액추에이터 장치(1)는, 코일(14, 15)과 자계 발생부(9)를 구비하고 있다. 이것에 의해, 제2 가동부(4)에 코일(14, 15)의 배치 스페이스를 확보하면서도, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 공진 주파수의 확보와, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 변형의 억제와의 양립을 도모할 수 있다.

액추에이터 장치(1)에서는, 각 코일(14, 15)이, Y축 상에서, 각 제2 접속부(42A, 42B)의 내부 가장자리(51)보다도 외부 가장자리(53)에 가까운 위치에 배치되어 있다. 이것에 의해, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트를 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다.

액추에이터 장치(1)에서는, 각 코일(14, 15)이, 자계에 직교하는 방향을 따라서 연장되는 부분을 가지고 있다. 이것에 의해, 코일(14, 15)을 흐르는 전류와 자계와의 상호작용에 의해서 생기는 로렌츠 힘을 증가시킬 수 있다.

액추에이터 장치(1)에서는, 각 코일(14, 15)이, 제2 가동부(4)를 구성하는 재료보다도 밀도가 높은 금속재료에 의해서 구성되고, 제2 가동부(4)에 매립되어 있다. 이것에 의해, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트를 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다.

액추에이터 장치(1)에서는, 각 제2 접속부(42A, 42B)가, 각 제1 접속부(41A, 41B)의 폭보다도 넓은 폭을 가지는 부분을 포함하고 있다. 이것에 의해, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트의 증가를 보다 한층 효과적으로 억제하면서, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트를 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다.

액추에이터 장치(1)에서는, 오목부(52)는, 평면에서 볼 때, 각 제2 접속부(42A, 42B)에서의 제1 가동부(3)와 대향하는 영역에 걸쳐서 마련되어 있다. 이것에 의해, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트를 보다 한층 효과적으로 높일 수 있다. 또, 제1 가동부(3)가 요동하는 스페이스를 바람직하게 확보할 수 있다.

액추에이터 장치(1)에서는, 각 제2 토션 바(7, 8)는, 평면에서 볼 때 사행(蛇行)하여 연장되어 있다. 이것에 의해, 제2 토션 바(7, 8)의 강도를 향상시킬 수 있음과 아울러, 제2 토션 바(7, 8)의 스프링 정수(定數)의 조정을 용이화할 수 있다. 게다가, 볼록부(54)가 마련되어 있음으로써 Y축 방향에서의 제2 가동부(4)의 길이가 증가한 경우에도, Y축 방향으로 장치가 Y축 방향으로 대형화되는 것을 억제할 수 있다.

이상, 본 개시의 일 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 개시는, 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 4에 나타내어지는 변형예와 같이 제2 가동부(4)가 구성되어도 괜찮다. 이 변형예에서는, 제2 가동부(4)는, 제5 직선 모양부(61)와, 제6 직선 모양부(62)와, 제7 직선 모양부(63)와, 제8 직선 모양부(64)를 가지고 있다. 제5 직선 모양부(61)는, 제1 접속부(41A)와 제2 접속부(42A)에 접속되어 있다. 제6 직선 모양부(62)는, 제1 접속부(41A)와 제2 접속부(42B)에 접속되어 있다. 제7 직선 모양부(63)는, 제1 접속부(41B)와 제2 접속부(42A)에 접속되어 있다. 제8 직선 모양부(64)는, 제1 접속부(41B)와 제2 접속부(42B)에 접속되어 있다. 제5 직선 모양부(61)는, 평면에서 볼 때 X축 및 Y축에 대해 경사진 방향을 따라서 연장되어 있다. 제6 직선 모양부(62)는, 제5 직선 모양부(61)에 대해서 X축에 관해 대칭으로 연장되어 있다. 제7 직선 모양부(63)는, 제5 직선 모양부(61)에 대해서 Y축에 관해 대칭으로 연장되어 있다. 제8 직선 모양부(64)는, 제6 직선 모양부(62)에 대해서 Y축에 관해 대칭으로 연장되어 있다. 제8 직선 모양부(64)는, 제7 직선 모양부(63)에 대해서 X축에 관해 대칭으로 연장되어 있다. 이러한 변형예에 의해서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 공진 주파수의 확보와, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 변형의 억제와의 양립을 도모할 수 있다. 게다가, 제2 가동부(4)가 직선 모양부(61~64)를 가지는 것에 의해, Y축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트의 증가를 효과적으로 억제하면서, X축 둘레에서의 제2 가동부(4)의 관성 모멘트를 효과적으로 높일 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 제1 가동부(3)의 구동이 전자력에 의해서 행해지고 있었지만, 제1 가동부(3)의 구동은, 압전 소자에 의해서 행해져도 괜찮다. 이 경우, 예를 들면, 제2 가동부(4)에는, 코일(14, 15)을 대신하여, 제1 가동부(3)를 X축 둘레로 요동시키기 위한 제1 압전막(壓電膜)이 마련된다. 제1 압전막은, 예를 들면, 제2 접속부(42A, 42B), 제1 직선 모양부(43A, 43B) 및 제2 직선 모양부(44A, 44B)에 배치된다. 또, 제2 토션 바(7, 8)에는, 제2 가동부(4)를 Y축 둘레로 요동시키기 위한 제2 압전막이 마련된다. 자계 발생부(9)는 생략된다.

상기 실시 형태에서는, Y축 둘레로 제1 가동부(3) 및 제2 가동부(4)를 리니어 동작시켰지만, Y축 둘레로 제1 가동부(3) 및 제2 가동부(4)를 공진 동작시켜도 괜찮다. 상기 실시 형태에서는, 제2 가동부(4)에 한 쌍의 코일(14, 15)이 마련되어 있었지만, 제2 가동부(4)에 1개의 코일만이 마련되어 있어도 괜찮다. 이 경우에도, 해당 코일로의 구동 신호의 입력에 의해, 제1 가동부를 X축 둘레로 요동시킴과 아울러 제2 가동부(4)를 Y축 둘레로 요동시킬 수 있다. 또는, 제1 가동부(3)를 X축 둘레로 요동시키기 위한 1개의 코일이 제1 가동부(3)에 마련됨과 아울러, 제2 가동부(4)를 Y축 둘레로 요동시키기 위한 1개의 코일이 제2 가동부(4)에 마련되어 있어도 괜찮다. 상기 실시 형태에서, 기전력을 측정하기 위한 기전력 모니터 코일이 제2 가동부(4)에 마련되어 있어도 괜찮고, 온도를 측정하기 위한 온도 센서 코일이 지지부(2)에 마련되어 있어도 괜찮다. 각 코일(14, 15)은, 제2 가동부(4)에 매립되지 않고, 제2 가동부(4) 상에 배치되어도 괜찮다.

각 구성의 재료 및 형상에는, 상술한 재료 및 형상에 한정되지 않고, 여러가지 재료 및 형상을 채용할 수 있다. 제2 접속부(42A, 42B)의 외부 가장자리(53)는, Y축 방향으로 돌출되는 볼록부를 복수 가지고 있어도 괜찮다. 예를 들면, 외부 가장자리(53)는, Y축에 관해 서로 대칭으로 배치된 한 쌍의 볼록부를 가지고 있어도 괜찮다. 이 경우, 2개의 볼록부의 사이에서의 외부 가장자리(53)가 X축 방향을 따라서 직선 모양으로 연장되고, 제2 토션 바(7, 8)가 해당 직선 모양의 부분에 접속되어도 괜찮다. 이 경우, 볼록부는 평면에서 볼 때 Y축 상에 위치하지 않는다. 마찬가지로, 제2 접속부(42A, 42B)의 내부 가장자리(51)는, Y축 방향으로 패인 오목부를 복수 가지고 있어도 괜찮고, 오목부는 평면에서 볼 때 Y축 상에 위치하고 있지 않아도 좋다. 평면에서 볼 때의 오목부(52) 및 볼록부(54)의 형상은, 사각 형상, 반원 형상, 반타원 형상 등의 임의의 형상이라도 괜찮다. 볼록부(54)에 슬릿 또는 오목부가 마련되어 있어도 괜찮다.

제2 접속부(42A, 42B)는, 제2 가동부(4)에서의 제1 접속부(41A, 41B) 및 제2 접속부(42A, 42B) 이외의 부분의 폭(W1)보다도 넓은 폭을 가지는 부분을 포함하고 있으면 좋고, 폭(W1)과 동일한 폭 또는 폭(W1)보다도 좁은 폭을 가지는 부분을 포함하고 있어도 괜찮다. 제2 접속부(42A, 42B)는, 제1 접속부(41A, 41B)의 폭(W3) 보다도 넓은 폭을 가지는 부분을 포함하고 있지 않아도 좋다.

제2 가동부(4)의 형상은 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제3 직선 모양부(45A, 45B) 및 제4 직선 모양부(46A, 46B)가 마련되지 않고, 제1 직선 모양부(43A, 43B) 및 제2 직선 모양부(44A, 44B)와 제1 접속부(41A, 41B)가 직접 접속되어도 괜찮다. 또는, 제1 직선 모양부(43A, 43B) 및 제2 직선 모양부(44A, 44B)가 마련되지 않고, 제3 직선 모양부(45A, 45B) 및 제4 직선 모양부(46A, 46B)가 제2 접속부(42A, 42B)에 직접 접속되어도 괜찮다. 제2 가동부(4)는, 평면에서 볼 때 대략 원 형상, 대략 타원 형상, 또는 대략 사각 형상 등을 나타내고 있어도 괜찮다. 고리 모양부(3b)가 마련되지 않고, 제1 토션 바(5, 6)가 본체부(3a)에 직접 접속되어도 괜찮다. 제1 토션 바(5, 6)는, X축 방향에서의 제1 가동부(3)의 양측에 배치되어 있으면 좋고, X축 상 이외의 위치에서 제1 가동부(3)와 제2 가동부(4)를 서로 연결하고 있어도 괜찮다. 제2 토션 바(7, 8)는, Y축 방향에서의 제2 가동부(4)의 양측에 배치되어 있으면 되고, Y축 상 이외의 위치에서 제2 가동부(4)와 지지부(2)를 서로 연결하고 있어도 괜찮다. 제2 토션 바(7, 8)는, 평면에서 볼 때 직선 모양으로 연장되어 있어도 괜찮다. 액추에이터 장치(1)는, 미러면(10) 이외를 구동하는 것이라도 괜찮다. 각 직선 모양부(43A~46B)는, 어느 방향을 따라서 연장되어 있으면 좋고, 평면에서 볼 때의 직선 모양부(43A~46B) 중 적어도 1개의 내부 가장자리가 오목부 또는 볼록부를 가지고 있어도 괜찮고, 평면에서 볼 때의 직선 모양부(43A~46B) 중 적어도 1개의 외부 가장자리가 오목부 또는 볼록부를 가지고 있어도 괜찮다.

1 - 액추에이터 장치 2 - 지지부
3 - 제1 가동부 4 - 제2 가동부
5, 6 - 제1 토션 바(제1 연결부) 7, 8 - 제2 토션 바(제2 연결부)
9 - 자계 발생부 14, 15 - 코일
41A, 41B - 제1 접속부 42A, 42B - 제2 접속부
43A, 43B - 제1 직선 모양부 44A, 44B - 제2 직선 모양부
45A, 45B - 제3 직선 모양부 46A, 46B - 제4 직선 모양부
51 - 내부 가장자리 52 - 오목부
53 - 외부 가장자리
54 - 볼록부

Claims

지지부와,
제1 가동부와,
상기 제1 가동부를 둘러싸도록 배치된 틀 모양의 제2 가동부와,
제1 축선에 평행한 제1 축 방향에서의 상기 제1 가동부의 양측에 배치되고, 상기 제1 축선 둘레로 상기 제1 가동부가 요동 가능하게 되도록, 상기 제1 가동부와 상기 제2 가동부를 서로 연결하는 한 쌍의 제1 연결부와,
상기 제1 축선에 직교하는 제2 축선에 평행한 제2 축 방향에서의 상기 제2 가동부의 양측에 배치되고, 상기 제2 축선 둘레로 상기 제2 가동부가 요동 가능하게 되도록, 상기 제2 가동부와 상기 지지부를 서로 연결하는 한 쌍의 제2 연결부를 구비하며,
상기 제2 가동부는, 상기 제1 축선 상에서의 상기 제1 가동부의 양측에 위치하고, 상기 한 쌍의 제1 연결부에 접속된 한 쌍의 제1 접속부와, 상기 제2 축선 상에서의 상기 제1 가동부의 양측에 위치하고, 상기 한 쌍의 제2 연결부에 접속된 한 쌍의 제2 접속부를 가지며,
상기 한 쌍의 제2 접속부 각각은, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 상기 제2 가동부에서의 상기 한 쌍의 제1 접속부 및 상기 한 쌍의 제2 접속부 이외의 부분보다도 넓은 폭을 가지는 부분을 포함하고,
상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에서의 상기 한 쌍의 제2 접속부 각각의 내부 가장자리는, 상기 제2 축 방향으로 패인 오목부를 가지며, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에서의 상기 한 쌍의 제2 접속부 각각의 외부 가장자리는, 상기 제2 축 방향으로 돌출되는 볼록부를 가지고 있는 액추에이터 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 가동부는, 상기 제1 축 방향에서의 상기 한 쌍의 제2 접속부의 일방의 양측에 위치하고, 상기 한 쌍의 제2 접속부의 일방에 접속된 한 쌍의 제1 직선 모양부와, 상기 제1 축 방향에서의 상기 한 쌍의 제2 접속부의 타방의 양측에 위치하고, 상기 한 쌍의 제2 접속부의 타방에 접속된 한 쌍의 제2 직선 모양부를 더 가지며,
상기 한 쌍의 제1 직선 모양부 각각, 및 상기 한 쌍의 제2 직선 모양부 각각은, 상기 제1 축 방향을 따라서 연장되어 있는 액추에이터 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 가동부는, 상기 한 쌍의 제1 직선 모양부 각각에 대해 상기 한 쌍의 제2 접속부의 일방과는 반대측에 위치하고, 상기 한 쌍의 제1 직선 모양부에 접속된 한 쌍의 제3 직선 모양부와, 상기 한 쌍의 제2 직선 모양부 각각에 대해 상기 한 쌍의 제2 접속부의 타방과는 반대측에 위치하고, 상기 한 쌍의 제2 직선 모양부에 접속된 한 쌍의 제4 직선 모양부를 더 가지며,
상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 상기 한 쌍의 제3 직선 모양부의 일방은, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 대해서 경사진 방향을 따라서 연장되어 있고, 상기 한 쌍의 제3 직선 모양부의 타방은, 상기 한 쌍의 제3 직선 모양부의 일방에 대해서 상기 제2 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있고, 상기 한 쌍의 제4 직선 모양부의 일방은, 상기 한 쌍의 제3 직선 모양부의 일방에 대해서 상기 제1 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있고, 상기 한 쌍의 제4 직선 모양부의 타방은, 상기 한 쌍의 제4 직선 모양부의 일방에 대해서 상기 제2 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있는 액추에이터 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 가동부는, 상기 한 쌍의 제1 접속부의 일방 및 상기 한 쌍의 제2 접속부의 일방에 접속된 제5 직선 모양부와, 상기 한 쌍의 제1 접속부의 일방 및 상기 한 쌍의 제2 접속부의 타방에 접속된 제6 직선 모양부와, 상기 한 쌍의 제1 접속부의 타방 및 상기 한 쌍의 제2 접속부의 일방에 접속된 제7 직선 모양부와, 상기 한 쌍의 제1 접속부의 타방 및 상기 한 쌍의 제2 접속부의 타방에 접속된 제8 직선 모양부를 더 가지며,
상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 상기 제5 직선 모양부는, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 대해서 경사진 방향을 따라서 연장되어 있고, 상기 제6 직선 모양부는, 상기 제5 직선 모양부에 대해서 상기 제1 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있고, 상기 제7 직선 모양부는, 상기 제5 직선 모양부에 대해서 상기 제2 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있고, 상기 제8 직선 모양부는, 상기 제6 직선 모양부에 대해서 상기 제2 축선에 관해서 대칭으로 연장되어 있는 액추에이터 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나에 있어서,
상기 오목부 및 상기 볼록부는, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 상기 제2 축선 상에 위치하고 있는 액추에이터 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 가동부를 둘러싸도록 상기 제2 가동부에 마련된 소용돌이 모양의 코일과, 상기 코일에 작용하는 자계(磁界)를 발생시키는 자계 발생부를 더 구비하는 액추에이터 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 코일은, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 상기 제2 축선 상에서, 상기 한 쌍의 제2 접속부 각각의 상기 내부 가장자리보다도 상기 외부 가장자리에 가까운 위치에 배치되어 있는 액추에이터 장치.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 코일은, 상기 자계에 직교하는 방향을 따라서 연장되는 부분을 가지는 액추에이터 장치.
청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 하나에 있어서,
상기 코일은, 상기 제2 가동부를 구성하는 재료보다도 밀도가 높은 금속재료에 의해서 구성되고, 상기 제2 가동부에 매립되어 있는 액추에이터 장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나에 있어서,
상기 한 쌍의 제2 접속부 각각은, 상기 한 쌍의 제1 접속부 각각보다도 넓은 폭을 가지는 부분을 포함하는 액추에이터 장치.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나에 있어서,
상기 오목부는, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 상기 한 쌍의 제2 접속부 각각에서의 상기 제1 가동부와 대향하는 영역에 걸쳐서 마련되어 있는 액추에이터 장치.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 하나에 있어서,
상기 한 쌍의 제2 연결부 각각은, 상기 제1 축선 및 상기 제2 축선에 직교하는 방향으로부터 본 경우에, 사행(蛇行)하여 연장되어 있는 액추에이터 장치.