TWI503576B - 振動鏡元件及振動鏡元件之製造方法 - Google Patents

振動鏡元件及振動鏡元件之製造方法 Download PDF

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Isaku Kanno
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Hitoshi Fujii
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Description

振動鏡元件及振動鏡元件之製造方法
本發明係關於振動鏡元件及振動鏡元件之製造方法，尤其關於具備驅動部之振動鏡元件及具備驅動部之振動鏡元件之製造方法。
以往，為人所知者有具備驅動部之振動鏡元件及具備驅動部之振動鏡元件之製造方法。此般振動鏡元件及振動鏡元件之製造方法，例如揭示於日本特開2009-223165號公報及日本特開2008-257226號公報。
日本特開2009-223165號公報中揭示有一種光偏向器，該光偏向器，係於共通的基板上，形成有：沿著X方向所配置之一對驅動部；以在X方向上被夾持於該一對驅動部之間之方式所配置，並藉由該一對驅動部被轉動之鏡部；以及以沿著X方向及Y方向(在同一面內與X方向正交之方向)包圍一對驅動部及鏡部之方式所配置之框(frame)。該光偏向器的一對驅動部之各個的一方端部，分別在X方向的一方側及另一方側與鏡部連接。此外，一對驅動部之各個的另一方端部，係藉由位於與X方向的鏡部為相反側之框所固定。此外，一對驅動部的各個係以在X方向上排列複數個之狀態配置有在Y方向上延伸之個別的壓電致動器，複數個壓電致動器之各個的端部上，係以相互折返之狀態連續地連接。此光偏向器，係以使該鏡部的厚度及框的厚度較一對驅動部的厚度更大，並且一對驅動部的厚度大致呈一定之方式，將對應於一對驅動部之部分從鏡部及框扣除預定高度(厚度)而形成。
此外，日本特開2008-257226號公報中揭示有一種光偏向器，該光偏向器係具備：反射板；四個振動板，在反射板之X方向的兩側上分別配置一對，且在Y方向(在同一面內與X方向正交之方向)上延伸；一方側彈性支撐部，將配置在X方向的一方側之一對振動板之各個的一方端部與反射板之X方向的一方側連接；以及另一方側彈性支撐部，將配置在X方向的另一方側之一對振動板之各個的一方端部與反射板之X方向的另一方側連接。此光偏向器中，為了使振動板容易變形，係構成為使四個振動板的厚度較一方側彈性支撐部的厚度及另一方側彈性支撐部的厚度更小。此外，一方側彈性支撐部與另一方側彈性支撐部均以在X方向上延伸之方式來形成，藉此而構成為可運用扭轉變形使反射板傾斜。如此，可構成為使反射板繞著在Y方向上延伸之轉動中心轉動。
然而，日本特開2009-223165號公報所記載之光偏向器中，當驅動部中設置有壓電致動器之區域與未設置壓電致動器之區域(支撐部)在X方向上交互地配置而構成時，由於驅動部的厚度大致呈一定，故可考量為未設置壓電致動器之區域中的剛性(相對於外力之變形量)與設置有壓電致動器之區域中的剛性大致相同。在此，設置有壓電致動器之區域中的剛性，為了使振動板容易變形，故愈低愈佳，因此可考量為具有與設置有壓電致動器之區域的厚度大致相同之厚度之未設置壓電致動器之區域中的剛性，會與設置有壓電致動器之區域中的剛性同樣地低。因此，未設置壓電致動器之區域中，由於剛性較低，故具有容易產生因驅動部及鏡部的本身重量所造成之撓曲變形之問題點。
此外，日本特開2008-257226號公報所記載之光偏向器中，為了使反射板傾斜，必須使一方側彈性支撐部與另一方側彈性支撐部皆產生扭轉變形，因而必須降低一方側彈性支撐部與另一方側彈性支撐部之剛性。因此，當使一方側彈性支撐部與另一方側彈性支撐部在Y方向上延伸而構成時，一方側彈性支撐部與另一方側彈性支撐部中，由於剛性較低，故具有容易產生因反射板及一對振動板的本身重量所造成之撓曲變形之問題點。
本發明係為了解決上述課題而創作出之發明，本發明的目的之一係提供一種可抑制在支撐部上產生撓曲變形的振動鏡元件及振動鏡元件之製造方法。
本發明的第1觀點之振動鏡元件，係具備有：鏡部；及驅動部，含有一方連接部，且沿著第1方向直線狀地延伸並且可變形；以及支撐部，在一方端部側與驅動部的一方連接部連接，並沿著第1方向直線狀地延伸；支撐部的厚度較驅動部的厚度更大。
本發明的第1觀點之振動鏡元件中，如上所述，藉由將支撐部的厚度形成較驅動部的厚度更大，即使連接於支撐部之驅動部等的本身重量加諸於支撐部，支撐部的厚度較驅動部的厚度更大之部分亦可提高支撐部的剛性，所以在支撐部上可抑制撓曲變形的產生。此外，藉由將支撐部的厚度形成較驅動部的厚度更大，可一邊確保支撐部的剛性一邊縮小支撐部的寬度，故可縮小振動鏡元件全體的大小。
上述第1觀點之振動鏡元件中，當一邊使驅動部變形一邊驅動時，支撐部較佳係構成為維持驅動部之一方連接部的傾斜。如此地構成，可維持藉由驅動部的變形所產生之支撐部的傾斜。亦即，當鏡部連接於支撐部時，可根據所維持之支撐部的傾斜來使鏡部傾斜。
此時，驅動部較佳係構成為藉由撓曲變形來驅動；支撐部係構成為藉由抑制撓曲變形來維持驅動部之一方連接部的傾斜。如此地構成，可確實地維持藉由驅動部的撓曲變形所產生之驅動部之一方連接部的傾斜。
上述第1觀點之振動鏡元件中，支撐部較佳係含有：含有基板並具有第1厚度之第1部分、以及形成於基板上並具有較第1厚度更小的第2厚度之第2部分；驅動部係由具有第2厚度之第3部分所構成；支撐部係構成為藉由在厚度方向上積層第1部分及第2部分，使支撐部的厚度較驅動部之第3部分的厚度更大。如此地構成，可使支撐部的厚度較驅動部的厚度增加第1部分所具有之第1厚度的量。此外，由於第2厚度較第1厚度更小，所以更容易將支撐部的厚度形成較驅動部的厚度更大。
上述第1觀點之振動鏡元件中，支撐部之與第1方向正交之第2方向上的寬度，較佳為驅動部之第2方向上的寬度以下。如此地構成，與在支撐部的寬度較驅動部的寬度更大之狀態下構成振動鏡元件之情況相比，可將支撐部的厚度形成較驅動部的厚度更大，而一邊確保支撐部的剛性，一邊縮小振動鏡元件全體在第2方向上的大小。
上述第1觀點之振動鏡元件中，支撐部較佳係含有：在另一方端部側與鏡部連接，並且在驅動部進行驅動時，能夠以傾斜的狀態來支撐鏡部之鏡支撐部。如此地構成，容易地藉由鏡支撐部來維持使鏡部傾斜之狀態。
上述第1觀點之振動鏡元件中，驅動部較佳係含有：在與一方連接部為相反側上具有固定端之懸臂樑狀的第1驅動部、以及在與一方連接部為相反側上具有另一方連接部之第2驅動部；支撐部係含有：在一方端部側與第1驅動部的一方連接部或第2驅動部的一方連接部連接，並且在另一方端部側與第2驅動部的另一方連接部連接之連結支撐部；連結支撐部的厚度較第1驅動部的厚度及第2驅動部的厚度更大。如此地構成，在由懸臂樑狀的第1驅動部及第2驅動部、以及與第1驅動部及第2驅動部連接之連結支撐部所構成之振動鏡元件中，連結支撐部的厚度較第1驅動部的厚度及第2驅動部的厚度更大之部分，可提高連結支撐部的剛性，所以在連結支撐部上可抑制撓曲變形的產生。
此時，連結支撐部之與第1方向正交之第2方向上的寬度，較佳為第1驅動部之第2方向上的寬度以下，並且為第2驅動部之第2方向上的寬度以下。如此地構成，與在連結支撐部的寬度較第1驅動部的寬度及第2驅動部的寬度更大之狀態下構成振動鏡元件之情況相比，可使連結支撐部的厚度形成為第1驅動部及第2驅動部的厚度更大，而一邊確保連結支撐部的剛性，一邊縮小振動鏡元件全體在第2方向上的大小。
上述連結支撐部的厚度較第1驅動部的厚度及第2驅動部的厚度更大之振動鏡元件中，支撐部較佳更含有：在另一方端部側與鏡部連接，並且在驅動部進行驅動時，能夠以傾斜的狀態來支撐鏡部之鏡支撐部；鏡支撐部係構成為在一方端部側與第2驅動部的一方連接部連接；鏡支撐部的厚度較第1驅動部的厚度及第2驅動部的厚度更大。如此地構成，在含有鏡部及與第2驅動部連接之鏡支撐部之振動鏡元件中，鏡支撐部的厚度較第1驅動部的厚度及第2驅動部的厚度更大之部分，可提高鏡支撐部的剛性，所以在鏡支撐部上可抑制撓曲變形的產生。
上述鏡支撐部在一方端部側與第2驅動部的一方連接部連接之振動鏡元件中，第2驅動部與連結支撐部，較佳係分別設置有複數個且為相同數量；第2驅動部與連結支撐部，係在沿著第2方向從鏡支撐部側朝向第1驅動部側使第2驅動部與連結支撐部交互地配置之狀態下，以使鄰接者相互依序在第1方向的一方側及另一方側中的任一方側交互地折返之方式來連接，藉此從鏡支撐部連續地連接至第1驅動部為止。如此地構成，可根據第1驅動部與連結支撐部之連接部分上的移位來驅動第2驅動部，並且根據第1驅動部側的第2驅動部與連結支撐部之連接部分上的移位來驅動鏡支撐部側的第2驅動部，故可增大鏡支撐部的傾斜角度。藉此可增大鏡部的傾斜角度。
上述第1觀點之振動鏡元件中，驅動部、支撐部及鏡部較佳係一體形成。如此地構成，可從驅動部、支撐部及鏡部為一體形成之狀態，將形成有驅動部之部分予以去除預定高度(厚度)，藉此可容易地形成將支撐部的厚度形成為較驅動部的厚度更大之振動鏡元件。此外，驅動部、支撐部及鏡部中，不需另外進行相互的連接，故可縮短振動鏡元件的製造工序。
上述第1觀點之振動鏡元件中，鏡部較佳係構成為繞著第1轉動中心轉動；鏡部係含有：鏡，以及鏡部側驅動部，在鏡的面內方向上使鏡繞著與第1轉動中心正交之第2轉動中心轉動。如此構成，可製得在鏡上能夠正確地使光線反射，並且能夠二維地掃描光線之振動鏡元件。
此時，驅動部較佳係構成為根據第1頻率使鏡部繞著第1轉動中心轉動；鏡部側驅動部係構成為根據較第1頻率更大之第2頻率使鏡繞著第2轉動中心轉動。如此構成，鏡部可藉由第2轉動中心而較第1轉動中心更快速地轉動，而能夠二維地掃描光線。
上述第1觀點之振動鏡元件中，支撐部的厚度較佳係以沿著第1方向呈一定之方式所形成。如此構成，可沿著第1方向將支撐部的剛性大致保持為均一，所以在支撐部上可容易地抑制撓曲變形的產生。
上述第1觀點之振動鏡元件中，驅動部較佳係以夾持鏡部之方式設置一對；支撐部係以夾持鏡部之方式設置一對；一對驅動部係構成為具有以鏡部的中心為中心之點對稱的關係，並且一對支撐部構成為具有以鏡部的中心為中心之點對稱的關係。如此構成，可藉由處於點對稱的配置關係之一對驅動部與處於點對稱的配置關係之一對支撐部來支撐鏡部，藉此可平均地分散鏡部的本身重量，所以更可確實地使鏡部傾斜。
本發明的第2觀點之振動鏡元件之製造方法，係具備有：在同一基板上形成振動鏡元件部分之工序，該振動鏡元件部分係含有：鏡部；及驅動部，具有一方連接部，且沿著第1方向直線狀地延伸並且可變形；以及支撐部，在一方端部側與驅動部的一方連接部連接，並沿著第1方向直線狀地延伸；以及藉由去除基板之對應於驅動部之部分的至少一部分，將支撐部的厚度形成為較驅動部的厚度更大之工序。
本發明的第2觀點之振動鏡元件之製造方法中，如上所述，藉由具備將支撐部的厚度形成較驅動部的厚度更大之工序，即使連接於支撐部之驅動部等的本身重量加諸於支撐部，支撐部的厚度較驅動部的厚度更大之部分亦可提高支撐部的剛性，所以可製得可抑制在支撐部上產生撓曲變形的振動鏡元件。
上述第2觀點之振動鏡元件之製造方法中，基板較佳為半導體基板；將支撐部的厚度形成較驅動部的厚度更大之工序，係含有：藉由蝕刻來去除對應於驅動部之部分的半導體基板之工序。如此地構成，可藉由蝕刻來去除對應於驅動部之部分的半導體基板，如此可容易地將支撐部的厚度形成為較驅動部的厚度更大。
此時，在同一基板上形成振動鏡元件部分之工序，較佳係含有：將振動鏡元件部分形成於半導體基板上所設置之蝕刻停止層上之工序；以及藉由蝕刻來去除對應於驅動部之部分之工序，其係具有：從與形成有振動鏡元件部分之一側為相反側開始至到達蝕刻停止層為止，藉由蝕刻去除對應於驅動部之部分的半導體基板之工序。如此構成，可藉由蝕刻停止層來抑制不僅蝕刻至半導體基板而更蝕刻至振動鏡元件部分之缺失。
上述去除半導體基板至到達蝕刻停止層為止之振動鏡元件之製造方法中，藉由蝕刻來去除對應於驅動部之部分之工序，較佳更具有：藉由蝕刻，去除已將半導體基板去除之對應於驅動部之部分的蝕刻停止層之工序。如此構成，可將驅動部的厚度扣除蝕刻停止層所被去除之厚度的量，故可使驅動部更大幅地變形。
上述第2觀點之振動鏡元件之製造方法中，在同一基板上形成振動鏡元件部分之工序，較佳係含有：形成驅動部之工序，該驅動部係含有：在與一方連接部為相反側上具有固定端之懸臂樑狀的第1驅動部、以及在與一方連接部為相反側上具有另一方連接部之第2驅動部；以及形成支撐部之工序，該支撐部係含有：連結支撐部，在一方端部側與第1驅動部的一方連接部或第2驅動部的一方連接部連接，並且在另一方端部側與第2驅動部的另一方連接部連接；將支撐部的厚度形成為較驅動部的厚度更大之工序，係含有：藉由去除基板之對應於第1驅動部及第2驅動部之部分的至少一部分，將連結支撐部的厚度形成為較第1驅動部的厚度及第2驅動部的厚度更大之工序。如此構成，在由懸臂樑狀的第1驅動部及第2驅動部、以及與第1驅動部及第2驅動部連接之連結支撐部所構成之振動鏡元件中，連結支撐部的厚度較第1驅動部的厚度及第2驅動部的厚度更大之部分，可提高連結支撐部的剛性，所以可抑制在連結支撐部上產生撓曲變形。
以下係根據圖面來說明使本發明具體化之實施形態。
首先參照第1圖至第10圖，說明本發明的一項實施型態之振動鏡元件100的構成。
本發明的一項實施型態之振動鏡元件100，如第1圖至第3圖所示，係具備：X方向光掃描部10，使用後述的鏡11在X方向上用以掃描光線，以及Y方向光掃描部30，使用鏡11在與X方向正交之Y方向上用以掃描光線。此外，X方向光掃描部10及Y方向光掃描部30，如第4圖至第8圖所示，係一體形成於具有約0.1mm的厚度t1之共通的上部Si基板1上。X方向光掃描部10為本發明之「鏡部」的一例。
此外，振動鏡元件100係被組裝於將圖中未顯示之投影機等的光掃描之機器中，並且構成為藉由X方向光掃描部10在X方向上掃描光線，並藉由Y方向光掃描部30在Y方向上掃描光線。此外，X方向光掃描部10係藉由約30kHz的共振頻率進行共振驅動而構成，Y方向光掃描部30藉由約60kHz的頻率進行非共振驅動而構成。在此，藉由將Y方向光掃描部30構成為非共振驅動，來消除起因於振動鏡元件100周圍的溫度變化之共振頻率的變化，故可安定地驅動後述鏡11。約30kHz的共振頻率，為本發明之「第2頻率」的一例，約60kHz*(此處原文記為60Hz，依前後文意應為原文誤植)的共振頻率，為本發明之「第1頻率」的一例。
此外，X方向光掃描部10，如第1圖及第2圖所示係含有：鏡11；扭力桿12及13，與鏡11連接且可扭轉變形；桿14，與扭力桿12連接且可傾斜；桿15，與扭力桿13連接且可傾斜；內側驅動部16及17，與桿14、15連接；固定部18及19，固定內側驅動部16及17；以及框體20。此外，如第2圖所示，框體20(X方向光掃描部10)在Y方向上具有約5mm的長度L1，並且在X方向上具有約4mm的長度L2。內側驅動部16及17為本發明之「鏡部側驅動部」的一例。
此外，如第4圖及第8圖所示，扣除框體20之X方向光掃描部10，在Z方向上具有約0.1mm的厚度t1，另一方面，框體20具有較t1更大之約0.5mm的厚度t2。扣除框體20之X方向光掃描部10係含有具有約0.1mm的厚度t1之上部Si基板1，另一方面，框體20係由：具有約0.1mm的厚度t1之上部Si基板1、形成於上部Si基板1的下表面(Z2側)之較薄的SiO2 層2、以及形成於SiO2 層2的下表面之具有約0.4mm的厚度之下部Si基板3所構成。
此外，如第2圖所示，鏡11與扭力桿12及13，係構成為藉由共振而傾斜為桿14及15的傾斜角度以上。此外，振動鏡元件100在X方向上掃描光線時之轉動中心R1及在Y方向上掃描光線時之轉動中心R2，均通過鏡11的中心R3而構成。此鏡11的中心R3，係構成為位於X方向光掃描部10之X方向及Y方向的中心。轉動中心R1為本發明之「第2轉動中心」的一例，轉動中心R2為本發明之「第1轉動中心」的一例。此外，Y方向為本發明之「第1方向」的一例，X方向為本發明之「第2方向」的一例。
此外，如第1圖所示，內側驅動部16及17係構成為分別以固定部18及19為固定端，朝向Z方向撓曲變形成凹形狀或凸形狀。藉由使該內側驅動部16及內側驅動部17朝向相互呈相反之方向變形，可使鏡11繞著轉動中心R1(參照第2圖)朝向A1方向或A2方向傾斜而構成。此外，藉由重複進行此變形動作，X方向光掃描部10係構成為使鏡11繞著轉動中心R1朝向A方向振動並在X方向上掃描光線。內側驅動部16及17，如第4圖所示，係具有在上部Si基板1的上表面(Z1側的面)形成有壓電致動器60之構造。壓電致動器60的構造將於之後敘述。
此外，Y方向光掃描部30，如第2圖所示，係具備：形成於X方向光掃描部10的X1側之驅動單元40、以及形成於X方向光掃描部10的X2側之驅動單元50。亦即，驅動單元40與驅動單元50，係在X方向上以夾持X方向光掃描部10之方式所配置。
此外，驅動單元40中，係沿著X方向從X1側朝向X2側依序配置有：驅動部41、連結支撐部42、驅動部43、連結支撐部44、驅動部45及鏡支撐部46。此外，驅動單元50中，係沿著X方向從X2側朝向X1側依序配置有：驅動部51、連結支撐部52、驅動部53、連結支撐部54、驅動部55及鏡支撐部56。此外，驅動部41、連結支撐部42、驅動部43、連結支撐部44、驅動部45及鏡支撐部46，係在Y方向上直線狀地延伸而形成，並且驅動部51、連結支撐部52、驅動部53、連結支撐部54、驅動部55及鏡支撐部56，在Y方向上直線狀地延伸而形成。驅動部41及51均為本發明之「第1驅動部」的一例，驅動部43、45、53及55均為本發明之「第2驅動部」的一例。此外，連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56均為本發明之「支撐部」的一例。
在此，本實施形態中，如第4圖、第6圖及第7圖所示，驅動部41、43、45、51、53及55，均在Z方向上具有約0.1mm的厚度t1，另一方面，連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46(參照第6圖)及56(參照第7圖)均具有約0.5mm的厚度t2。亦即，係構成為使連結支撐部42、44、52及54在Z方向上的厚度t2與鏡支撐部46及56在Z方向上的厚度t2大致相同，並且驅動部41、43、45、51、53及55在Z方向上的厚度t1大致相同。此外，係構成為使連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56在Z方向上的厚度t2(約0.5mm)，較驅動部41、43、45、51、53及55在Z方向上的厚度t1(約0.1mm)更大。
此外，如第8圖所示，驅動部41、43、45、51、53及55均構成為具有與扣除框體20之X方向光掃描部10為大致相同之Z方向上的厚度t1。亦即，驅動部41、43、45、51、53及55係含有具有約0.1mm的厚度t1之上部Si基板1。對應於驅動部41、43、45、51、53及55之位置的上部Si基板1，為本發明之「第3部分」的一例。
另一方面，連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46(參照第6圖)及56(參照第7圖)，係構成為具有與框體20為大致相同之Z方向上的厚度t2。亦即，連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56，係含有：具有約0.1mm的厚度t1之上部Si基板1、形成於上部Si基板1的下表面(Z2側)之較薄的SiO2 層2、以及形成於SiO2 層2的下表面之具有約0.4mm的厚度(t2-t1)之下部Si基板3。對應於連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56之位置的上部Si基板1，為本發明之「第2部分」的一例，下部Si基板3為本發明之「基板」的一例。此外，藉由SiO2 層2及下部Si基板3，而構成本發明之「第1部分」的一例。此外，厚度t1為本發明之「第2厚度」的一例，厚度(t2-t1)為本發明之「第1厚度」的一例。
此外，如第3圖及第4圖所示，驅動部41、43、45、51、53及55，係構成為涵蓋X方向(參照第4圖)及Y方向(參照第3圖)全體具有大致相同之Z方向上的厚度t1(參照第4圖)並且連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56，構成為涵蓋X方向(參照第4圖、第6圖及第7圖)及Y方向(參照第3圖)全體具有大致相同之Z方向上的厚度t2。
此外，本實施形態中，如第2圖所示，驅動部41、43、45、51、53及55在Y方向上具有約12mm的長度L3，並且在X方向上具有約0.4mm的寬度W1。此外，連結支撐部42、44、52及54在Y方向上具有約12mm的長度L3，並且在X方向上具有約0.3mm的寬度W2。此外，鏡支撐部46及56在Y方向上具有約3.5mm的長度L4，並且在X方向上具有約0.3mm的寬度W2。亦即，係構成為使連結支撐部42、44、52及54在X方向上的寬度W2與鏡支撐部46及56在X方向上的寬度W2大致相同，並且使驅動部41、43、45、51、53及55在X方向上的寬度W1大致相同。此外，係構成為使連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56在X方向上的寬度W2(約0.3mm)，較驅動部41、43、45、51、53及55在X方向上的寬度W1(約0.4mm)更小。
此外，通過鏡11的中心R3之轉動中心R2，在驅動部41、43、45、51、53及55的非驅動狀態下，係構成為通過驅動部41、43、45、51、53及55與連結支撐部42、44、52及54之Y方向的大致中央。此外，驅動單元40與驅動單元50係構成為以鏡11的中心R3為中心而具有大致呈點對稱的關係。
具體而言，如第2圖所示，驅動單元40的驅動部41之Y1側的端部41a，藉由圖中未顯示之外框體所固定。亦即，驅動部41係具有以Y1側的端部41a為固定端，並且以Y2側的端部41b為自由端之懸臂樑狀的構造。藉此，當驅動部41進行驅動時，藉由使驅動部41產生翹曲地撓曲變形，使端部41b朝向Z方向(參照第1圖)移位並傾斜而構成。此時，作為固定端之端部41a，在驅動部41進行驅動時亦不移位。藉此構成為使作為自由端之端部41b的切線C1(參照第3圖)，相對於作為固定端之端部41a的切線C0(參照第3圖)以第1傾斜角度傾斜。本實施形態中，切線C0係構成為位於水平面上。
此外，於驅動部41之Y2側的端部41b附近，設置有連接部41c。驅動部41在連接部41c上與連結支撐部42之Y2側的端部42a附近的連接部42b連接。此外，連結支撐部42，係構成為在驅動部41的驅動狀態下，即使是驅動部41的端部41b朝向Z方向(參照第1圖)移位之狀態，亦不會大致撓曲。藉此，連結支撐部42係構成為藉由在驅動部41的驅動狀態下位於作為自由端之驅動部41的端部41b的切線C1上，相對於作為固定端之驅動部41的端部41a的切線C0，能夠以第1傾斜角度傾斜。亦即，連結支撐部42係構成為維持驅動部41之端部41b(連接部41c)的傾斜。連接部41c為本發明之「一方連接部」的一例，端部42a為本發明之「一方端部」的一例。
此外，於連結支撐部42之Y1側的端部42c附近，設置有連接部42d。連結支撐部42在連接部42d上與驅動部43之Y1側的端部43a附近的連接部43b連接。藉由使連結支撐部42不會大致撓曲，使連接部42d位於切線C1(參照第3圖)上而構成。藉此，在連接部42d上被連接之驅動部43的連接部43b(端部43a)，係構成為位於切線C1上並且相對於切線C0(參照第3圖)以第1傾斜角度傾斜。端部42c為本發明之「另一方端部」的一例，連接部43b為本發明之「另一方連接部」的一例。
此外，在連結支撐部42的連接部42d上被連接之驅動部43，係構成為以Y1側的連接部43b(端部43a)為基準而變形。藉此，當驅動部43進行驅動時，藉由使驅動部43產生翹曲地撓曲變形，使端部43c朝向Z方向(參照第1圖)移位並相對於連結支撐部42呈傾斜而構成。藉此構成為使端部43c的切線C2(參照第3圖)，相對於成為基準之端部43a的切線C1(參照第3圖)以第2傾斜角度傾斜。
此外，如第2圖所示，於驅動部43之Y2側的端部43c附近，設置有連接部43d。驅動部43在連接部43d上與連結支撐部44之Y2側的端部44a附近的連接部44b連接。此外，連結支撐部44，係構成為在驅動部43的驅動狀態下，即使是驅動部43的端部43c朝向Z方向(參照第1圖)移位之狀態，亦不會大致撓曲。藉此，連結支撐部44係構成為藉由在驅動部43的驅動狀態下位於驅動部43的端部43c的切線C2上，相對於成為基準之端部43a的切線C1，能夠以第2傾斜角度傾斜。亦即，連結支撐部44係構成為維持驅動部43之端部43c(連接部43d)的傾斜。連接部43d為本發明之「一方連接部」的一例，端部44a為本發明之「一方端部」的一例。
此外，於連結支撐部44之Y1側的端部44c附近，設置有連接部44d。連結支撐部44在連接部44d上與驅動部45之Y1側的端部45a附近的連接部45b連接。藉由使連結支撐部44不會大致撓曲，使連接部44d位於切線C2(參照第3圖)上而構成。藉此，在連接部44d上被連接之驅動部45的連接部45b(端部45a)，係構成為位於切線C2上並且相對於切線C1(參照第3圖)以第2傾斜角度傾斜。端部44c為本發明之「另一方端部」的一例，連接部45b為本發明之「另一方連接部」的一例。
此外，在連結支撐部44的連接部44d上被連接之驅動部45，係構成為以Y1側的連接部45b(端部45a)為基準而變形。藉此，當驅動部45進行驅動時，藉由使驅動部45產生翹曲地撓曲變形，使端部45c朝向Z方向(參照第1圖)移位並相對於連結支撐部44呈傾斜而構成。藉此構成為使端部45c的切線C3(參照第3圖)，相對於端部45a的切線C2(參照第3圖)以第3傾斜角度傾斜。
此外，如第2圖所示，於驅動部45之Y2側的端部45c附近，設置有連接部45d。驅動部45在連接部45d上與鏡支撐部46之Y2側的端部46a附近的連接部46b連接。此外，鏡支撐部46係構成為在驅動部45的驅動狀態下，即使是驅動部45的端部45c朝向Z方向(參照第1圖)移位之狀態，亦不會大致撓曲。藉此，鏡支撐部46係構成為藉由在驅動部45的驅動狀態下位於驅動部45的端部45c的切線C3上，相對於成為基準之端部45a的切線C2，能夠以第3傾斜角度傾斜。亦即，鏡支撐部46係構成為維持驅動部45之端部45c(連接部45d)的傾斜。結果係使鏡支撐部46構成為相對於切線C0(位於水平面上：參照第3圖)，以大致為第1傾斜角度與第2傾斜角度與第3傾斜角度的合計之第4傾斜角度，朝B1側或B2側(參照第1圖)傾斜。連接部45d為本發明之「一方連接部」的一例，端部46a為本發明之「一方端部」的一例。
此外，鏡支撐部46在Y1側的端部46c上，在X方向光掃描部10的框體20之Y2側的側面之X1側的端部附近被連接。藉此，驅動單元40中，係構成為從X2側的鏡支撐部46朝向X1側的驅動部41，以使鄰接者相互依序在Y1側的端部附近或Y2側的端部附近交互地折返之方式來連接，並藉此從鏡支撐部46連續地連接至驅動部41為止之狀態。端部46c為本發明之「另一方端部」的一例。
此外，如第2圖所示，驅動單元50的驅動部51之Y2側的端部51a，藉由圖中未顯示之外框體所固定。亦即，驅動部51係具有以Y2側的端部51a為固定端，並且以Y1側的端部51b為自由端之懸臂樑狀的構造。藉此，當驅動部51進行驅動時，藉由使驅動部51產生翹曲地撓曲變形，使端部51b朝向Z方向(參照第1圖)移位並傾斜而構成。此時，作為固定端之端部51a，在驅動部51進行驅動時亦不移位。藉此構成為使作為自由端之端部51b的切線D1(參照第3圖)，相對於作為固定端之端部51a的切線D0(參照第3圖)以第5傾斜角度傾斜。本實施形態中，切線D0係構成為位於水平面上。
此外，於驅動部51之Y1側的端部51b附近，設置有連接部51c。驅動部51在連接部51c上與連結支撐部52之Y1側的端部52a附近的連接部52b連接。此外，連結支撐部52，係構成為在驅動部51的驅動狀態下，即使是驅動部51的端部51b朝向Z方向(參照第1圖)移位之狀態，亦不會大致撓曲。藉此，連結支撐部52係構成為藉由在驅動部51的驅動狀態下位於作為自由端之驅動部51的端部51b的切線D1上，相對於作為固定端之驅動部51的端部51a的切線D0，能夠以第5傾斜角度傾斜。亦即，連結支撐部52係構成為維持驅動部51之端部51b(連接部51c)的傾斜。連接部51c為本發明之「一方連接部」的一例，端部52a為本發明之「一方端部」的一例。
此外，於連結支撐部52之Y2側的端部52c附近，設置有連接部52d。連結支撐部52在連接部52d上與驅動部53之Y2側的端部53a附近的連接部53b連接。藉由使連結支撐部52不會大致撓曲，使連接部52d位於切線D1(參照第3圖)上而構成。藉此，在連接部52d上被連接之驅動部53的連接部53b(端部53a)，係構成為位於切線D1上並且相對於切線D0(參照第3圖)以第5傾斜角度傾斜。端部52c為本發明之「另一方端部」的一例，連接部53b為本發明之「另一方連接部」的一例。
此外，在連結支撐部52的連接部52d上被連接之驅動部53係構成為以Y2側的連接部53b(端部53a)為基準而變形。藉此，當驅動部53進行驅動時，藉由使驅動部53產生翹曲地撓曲變形，使端部53c朝向Z方向(參照第1圖)移位並相對於連結支撐部52呈傾斜而構成。藉此構成為使端部53c的切線D2(參照第3圖)，相對於成為基準之端部53a的切線D1(參照第3圖)以第6傾斜角度傾斜。
此外，如第2圖所示，於驅動部53之Y1側的端部53c附近，設置有連接部53d。驅動部53在連接部53d上與連結支撐部54之Y1側的端部54a附近的連接部54b連接。此外，連結支撐部54，係構成為在驅動部53的驅動狀態下，即使是驅動部53的端部53c朝向Z方向(參照第1圖)移位之狀態，亦不會大致撓曲。藉此，連結支撐部54係構成為藉由在驅動部53的驅動狀態下位於驅動部53的端部53c的切線D2上，相對於成為基準之端部53a的切線D1，能夠以第6傾斜角度傾斜。亦即，連結支撐部54係構成為維持驅動部53之端部53c(連接部53d)的傾斜。連接部53d為本發明之「一方連接部」的一例，端部54a為本發明之「一方端部」的一例。
此外，於連結支撐部54之Y2側的端部54c附近，設置有連接部54d。連結支撐部54在連接部54d上與驅動部55之Y2側的端部55a附近的連接部55b連接。藉由使連結支撐部54不會大致撓曲，使連接部54d位於切線D2(參照第3圖)上而構成。藉此，在連接部54d上被連接之驅動部55的連接部55b(端部55a)，係構成為位於切線D2上並且相對於切線D1(參照第3圖)以第6傾斜角度傾斜。端部54c為本發明之「另一方端部」的一例，連接部55b為本發明之「另一方連接部」的一例。
此外，在連結支撐部54的連接部54d上被連接之驅動部55，係構成為以Y2側的連接部55b(端部55a)為基準而變形。藉此，當驅動部55進行驅動時，藉由使驅動部55產生翹曲地撓曲變形，使端部55c朝向Z方向(參照第1圖)移位並相對於連結支撐部54呈傾斜而構成。藉此構成為使端部55c的切線D3(參照第3圖)，相對於端部55a的切線D2(參照第3圖)以第7傾斜角度傾斜。
此外，如第2圖所示，於驅動部55之Y1側的端部55c附近設置有連接部55d。驅動部55在連接部55d上與鏡支撐部56之Y1側的端部56a附近的連接部56b連接。此外，鏡支撐部56係構成為在驅動部55的驅動狀態下，即使是驅動部55的端部55c朝向Z方向(參照第1圖)移位之狀態，亦不會大致撓曲。藉此，鏡支撐部56係構成為藉由在驅動部55的驅動狀態下位於驅動部55的端部55c的切線D3上，相對於成為基準之端部55a的切線D2，能夠以第7傾斜角度傾斜。亦即，鏡支撐部56係構成為維持驅動部55之端部55c(連接部55d)的傾斜。結果係使鏡支撐部56構成為相對於切線D0(位於水平面上：參照第3圖)，以大致為第5傾斜角度與第6傾斜角度與第7傾斜角度的合計之第8傾斜角度，朝B1側或B2側(參照第1圖)傾斜。連接部55d為本發明之「一方連接部」的一例，端部56a為本發明之「一方端部」的一例。
此外，鏡支撐部56在Y2側的端部56c上，在X方向光掃描部10的框體20之Y1側的側面之X2側的端部附近被連接。藉此，驅動單元50中，係構成為從X1側的鏡支撐部56朝向X2側的驅動部51，以使鄰接者相互依序在Y1側的端部附近或Y2側的端部附近交互地折返之方式來連接，並藉此從鏡支撐部56連續地連接至驅動部51為止之狀態。端部56c為本發明之「另一方端部」的一例。
此外，在驅動部41、43、45、51、53及55的非驅動狀態下，X方向光掃描部10及Y方向光掃描部30(驅動單元40及驅動單元50)係與通過驅動部41之Y1側的端部(固定端)41a與驅動部51之Y2側的端部(固定端)51a之平面(水平面)大致平行地配置。
此外，驅動部41、43、45、51、53及55係構成為藉由施加電壓以產生變形而進行驅動，並且施加於驅動部41、43及45之電壓與施加於驅動部51、53及55之電壓相互呈反相位。此外，當一邊對各個驅動部41、43、45、51、53及55施加電壓以產生變形而進行驅動時，藉由使驅動單元40與驅動單元50大致呈點對稱的關係，可使鏡支撐部46與鏡支撐部56的傾斜程度構成為大致相同。再者，藉由使施加於驅動部41、43及45之電壓與施加於驅動部51、53及55之電壓相互呈反相位，可使相對於鏡支撐部46的切線C0(位於水平面上)之第4傾斜角度與相對於鏡支撐部56的切線D0(位於水平面上)之第8傾斜角度，構成為相對於水平面呈對稱。亦即構成為相對於鏡支撐部56的水平面之第8傾斜角度與相對於鏡支撐部46的水平面之第4傾斜角度呈反向，並且大小(純量)大致相同。
此外，X方向光掃描部10，在X方向光掃描部10的框體20之Y2側的側面之X1側的端部附近與鏡支撐部46連接，另一方面，在框體20之Y1側的側面之X2側的端部附近與鏡支撐部56連接，藉此構成為使框體20之Y1側的側面位於較Y2側的側面更上方(Z1側)或更下方(Z2側)而朝B方向(參照第1圖)傾斜。結果為，X方向光掃描部10，係在位於包含切線C3及D3之平面上之狀態下，藉由鏡支撐部46及56來支撐傾斜的狀態而構成。關於Y方向光掃描部30的具體驅動動作將於之後敘述。
此外，如第4圖及第8圖所示，驅動部41、43、45、51、53及55，係具有在上部Si基板1的上表面(Z1側的面)依序積層有壓電致動器60與由聚醯亞腇所構成之絕緣層70與配線部80之構造。配線部80係由Al、Cr、Cu、Au或Pt等之具有導電性的金屬材料所構成。此外，配線部80，如第4圖及第8圖所示，係形成於驅動部41、43、45、51、53及55之X方向的大致中央，並且如第5圖所示，以在Y方向上延伸之方式所形成。驅動部41、43、45、51、53及55中，壓電致動器60、絕緣層70及配線部80的合計厚度，由於與上部Si基板1的厚度t1相比較小，故驅動部41、43、45、51、53及55的厚度與上部Si基板1的厚度t1大致相同。
此外，壓電致動器60，如第9圖所示，係具有從上部Si基板1的上表面(Z2側)依序積層有下部電極61與壓電體62與上部電極63之構造。下部電極61係由Ti或Pt等所構成，並形成於上部Si基板1的上表面。藉此構成為可對上部Si基板1的任意部分，進行往壓電致動器60的下部電極61之配線處理。由於壓電致動器60的厚度相對於上部Si基板1充分地小，所以在第3圖、第12圖及第13圖中，係省略形成於驅動部41、43、45、51、53及55之壓電致動器60的圖示。此外，由於下部電極61的厚度充分地小，所以在第9圖、第10圖及第15圖以外的圖面中，係省略形成於上部Si基板1的上表面之下部電極61的圖示。
此外，壓電體62係由鈦酸鋯酸鉛(PZT)所構成，並藉由在膜厚方向上進行極化，而在施加電壓時可伸縮而構成。此外，上部電極63係由Al、Cr、Cu、Au或Pt等之具有導電性的金屬材料所構成。
此外，如第5圖及第9圖所示，在驅動部41、43、45、51、53及55的上表面上所形成之絕緣層70的預定位置上，形成有用以連接配線部80與上部電極63之配線孔70a。此外，係構成為藉由將位於配線孔70a的內部之配線部80與上部電極63連接，使上部電極63與配線部80形成電性連接。
此外，如第10圖所示，連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56，係具有在上部Si基板1的上表面(Z1側的面)依序積層有下部電極61與壓電體62與絕緣層70與配線部80之構造。配線部80，如第4圖、第6圖至第8圖所示，係形成於連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46(參照第6圖)及56(參照第7圖)之X方向的大致中央，並且以在Y方向上延伸之方式所形成。連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56中，下部電極61、壓電體62、絕緣層70及配線部80的合計厚度，由於與上部Si基板1的厚度t1及下部Si基板3的厚度(t2-t1)相比較小，故連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56的厚度，與上部Si基板1的厚度及下部Si基板3的厚度的合計t2大致相同。
此外，如第6圖及第7圖所示，在Y1側的連接部與Y2側的連接部上，支撐部(連結支撐部及鏡支撐部)之上表面(Z1側的面)上的配線部80與驅動部之上表面上的配線部80互相連接。具體而言，如第6圖所示，於Y2側(參照第2圖)，在驅動部41的連接部41c與連結支撐部42的連接部42b之上表面上，配線部80相互連接，在驅動部43的連接部43d與連結支撐部44的連接部44b之上表面上，配線部80相互連接，並且在驅動部45的連接部45d與鏡支撐部46的連接部46b之上表面上，配線部80相互連接。此外，於Y2側，在連結支撐部52的連接部52d與驅動部53的連接部53b之上表面上，配線部80相互連接，並且在連結支撐部54的連接部54d與驅動部55的連接部55b之上表面上，配線部80相互連接。
此外，如第7圖所示，於Y1側(參照第2圖)，在連結支撐部42的連接部42d與驅動部43的連接部43b之上表面上，配線部80相互連接，並且在連結支撐部44的連接部44d與驅動部45的連接部45b之上表面上，配線部80相互連接。此外，於Y1側，在驅動部51的連接部51c與連結支撐部52的連接部52b之上表面上，配線部80相互連接，在驅動部53的連接部53d與連結支撐部54的連接部54b之上表面上，配線部80相互連接，並且在驅動部55的連接部55d與鏡支撐部56的連接部56b之上表面上，配線部80相互連接。藉此，驅動單元40(驅動部41、43及45)係構成為藉由形成於驅動單元40的上表面上之配線部80而相互地施加同一電壓，並且驅動單元50(驅動部51、53及55)係構成為藉由形成於驅動單元50的上表面上之配線部80而相互地施加同一電壓。
此外，係構成為經由形成於鏡支撐部46的上表面上之配線部80與X方向光掃描部10的內側驅動部16電性連接，藉此可使用形成於鏡支撐部46的上表面上之配線部80將電壓施加於內側驅動部16。同樣的，係構成為經由形成於鏡支撐部56的上表面上之配線部80與X方向光掃描部10的內側驅動部17電性連接，藉此可使用形成於鏡支撐部56的上表面上之配線部80將電壓施加於內側驅動部17。由於配線部80的厚度充分地小，所以在第1圖至第3圖及第11圖至第14圖中，係省略形成於驅動部41、43、45、51、53及55以及連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56之配線部80的圖示。
接著參照第1圖、第3圖及第11圖至第14圖，說明本發明的一項實施型態之振動鏡元件100的Y方向光掃描部30的驅動動作。
如第1圖及第3圖所示，從藉由使驅動部41、43、45、51、53及55成為非驅動狀態而保持為水平之狀態中，如第11圖所示，將使壓電致動器60的上表面側(Z1側)較下表面側(Z2側)更為收縮之電壓，施加於驅動單元40的驅動部41、43及45。另一方面，將與施加於驅動部41、43及45之電壓為反相且使壓電致動器60的下表面側較上表面側更為收縮之電壓，施加於驅動單元50的驅動部51、53及55。
藉此，如第12圖所示，驅動部41、43及45中，藉由分別使Y2側的端部41b、43c及45c位於較Y1側的端部41a、43a及45a更上方(Z1側)，可使驅動部41、43及45以朝向上方翹曲之方式撓曲變形。此時，驅動部41的端部41b，相對於切線C0在Z1側具有第1傾斜角度θ1並朝B1側傾斜。此外，驅動部43的端部43c，相對於切線C1在Z1側具有第2傾斜角度θ2並朝B1側傾斜。此外，驅動部45的端部45c，相對於切線C2在Z1側具有第3傾斜角度θ3並朝B1側傾斜。該結果為，鏡支撐部46，相對於切線C0(位於水平面上)在Z1側具有第1傾斜角度θ1與第2傾斜角度θ2與第3傾斜角度θ3的合計之第4傾斜角度θ4(=θ1+θ2+θ3)並朝B1側傾斜。
另一方面，如第13圖所示，驅動部51、53及55中，藉由分別使Y1側的端部51b、53c及55c位於較Y2側的端部51a、53a及55a更下方(Z2側)，可使驅動部51、53及55以朝向下方翹曲之方式撓曲變形。此時，驅動部51的端部51b，相對於切線D0在Z2側具有第5傾斜角度θ5並朝B1側傾斜。此外，驅動部53的端部53c，相對於切線D1在Z2側具有第6傾斜角度θ6並朝B1側傾斜。此外，驅動部55的端部55c，相對於切線D2在Z2側具有第7傾斜角度θ7並朝B1側傾斜。該結果為，鏡支撐部56，相對於切線D0(位於水平面上)在Z2側具有第5傾斜角度θ5與第6傾斜角度θ6與第7傾斜角度θ7的合計之第8傾斜角度θ8(=θ5+θ6+θ7)並朝B1側傾斜。
在此，第1傾斜角度θ1與第5傾斜角度θ5大致相同，第2傾斜角度θ2與第6傾斜角度θ6大致相同，並且第3傾斜角度θ3與第7傾斜角度θ7大致相同。因此，係構成為第4傾斜角度θ4(=θ1+θ2+θ3)與第8傾斜角度θ8(=θ5+θ6+θ7)大致相同。
該結果為，如第11圖所示，鏡支撐部46，係在相對於切線C0(參照第12圖)在Z1側保持第4傾斜角度θ4(參照第12圖)之狀態下並且鏡支撐部46本身不會撓曲之狀態下，朝B1側傾斜。另一方面，鏡支撐部56，係在相對於切線D0(參照第13圖)在Z2側保持第8傾斜角度θ8(=θ4)(參照第13圖)之狀態下並且鏡支撐部56本身不會撓曲之狀態下，朝B1側傾斜。藉此，在X1側及Y2側被支撐於鏡支撐部46並且在X2側及Y1側被支撐於鏡支撐部56之X方向光掃描部10(鏡11)，係相對於含有切線C0及切線D0之水平面朝B1側傾斜。此時，X方向光掃描部10與鏡支撐部46與鏡支撐部56，係在朝B1側傾斜之狀態下位於大致同一平面內。
此外，如第14圖所示，將使壓電致動器60的下表面側(Z2側)較上表面側(Z1側)更為收縮之電壓，施加於驅動單元40的驅動部41、43及45。另一方面，將與施加於驅動部41、43及45之電壓為反相且使壓電致動器60的上表面側較下表面側更為收縮之電壓，施加於驅動單元50的驅動部51、53及55。
藉此，如第13圖所示，驅動部41、43及45中，藉由分別使Y2側的端部41b、43c及45c位於較Y1側的端部41a、43a及45a更下方(Z2側)，可使驅動部41、43及45以朝向下方翹曲之方式撓曲變形。此時，驅動部41的端部41b，相對於切線C0在Z2側具有第1傾斜角度θ1並朝B2側傾斜。此外，驅動部43的端部43c，相對於切線C1在Z2側具有第2傾斜角度θ2並朝B2側傾斜。此外，驅動部45的端部45c，相對於切線C2在Z2側具有第3傾斜角度θ3並朝B2側傾斜。該結果為，鏡支撐部46，相對於切線C0(位於水平面上)在Z2側具有第1傾斜角度θ1與第2傾斜角度θ2與第3傾斜角度θ3的合計之第4傾斜角度θ4(=θ1+θ2+θ3)並朝B2側傾斜。
另一方面，如第12圖所示，驅動部51、53及55中，藉由分別使Y1側的端部51b、53c及55c位於較Y2側的端部51a、53a及55a更上方(Z1側)，可使驅動部51、53及55以朝向上方翹曲之方式撓曲變形。此時，驅動部51的端部51b，相對於切線D0在Z1側具有第5傾斜角度θ5並朝B2側傾斜。此外，驅動部53的端部53c，相對於切線D1在Z1側具有第6傾斜角度θ6並朝B2側傾斜。此外，驅動部55的端部55c，相對於切線D2在Z1側具有第7傾斜角度θ7並朝B2側傾斜。該結果為，鏡支撐部56，相對於切線D0(位於水平面上)在Z1側具有第5傾斜角度θ5與第6傾斜角度θ6與第7傾斜角度θ7的合計之第8傾斜角度θ8(=θ5+θ6+θ7)並朝B2側傾斜。在此，如上所述，係構成為第4傾斜角度θ4與第8傾斜角度θ8大致相同。
該結果為，如第14圖所示，鏡支撐部46，係在相對於切線C0(參照第13圖)在Z2側保持第4傾斜角度θ4(參照第13圖)之狀態下並且鏡支撐部46本身不會撓曲之狀態下，朝B2側傾斜。另一方面，鏡支撐部56，係在相對於切線D0(參照第12圖)在Z1側保持第8傾斜角度θ8(=θ4)(參照第13圖)之狀態下並且鏡支撐部56本身不會撓曲之狀態下，朝B2側傾斜。藉此，X方向光掃描部10(鏡11)，相對於含有切線C0及切線D0之水平面，係以傾斜角度θ4朝B2側傾斜。此時，X方向光掃描部10與鏡支撐部46與鏡支撐部56，係在朝B2側傾斜之狀態下位於大致同一平面內。
再者，係以藉由約60Hz的頻率，重複成為壓電致動器60的上表面側(Z1側)較下表面側(Z2側)更為收縮之狀態、與下表面側較上表面側更為收縮之狀態來進行非共振驅動之方式，將電壓施加於Y方向光掃描部30的驅動部41、43、45、51、53及55。藉此，X方向光掃描部10(鏡11)，係重複成為第11圖所示之朝B1側傾斜之狀態與第14圖所示之朝B2側傾斜之狀態。藉此，Y方向光掃描部30係使鏡11繞著轉動中心R2轉動並朝B方向傾斜，並且在圖中未顯示的Y方向上掃描光線。
接著參照第2圖、第8圖至第10圖及第15圖至第17圖，說明本發明的一項實施型態之振動鏡元件100的製造工序。第15圖係顯示驅動部41、43、45、51、53及55的上表面側之擴大剖面圖，第16圖及第17圖係顯示沿著第2圖所示之5000-5000線之剖面圖。
首先如第15圖所示，係製備具有上部Si基板1、形成於上部Si基板1的下表面(Z2側)之SiO2 層2(參照第16圖)、以及形成於SiO2 層2的下表面之下部Si基板3(參照第16圖)之SOI基板4(參照第16圖)。於SOI基板4的上表面全面上，藉由濺鍍依序形成下部電極61及壓電體62。在對應於內側驅動部16及17與驅動部41、43、45、51、53及55之壓電體62的上表面上，藉由蒸鍍等來形成上部電極63。如此，係在內側驅動部16及17與驅動部41、43、45、51、53及55上形成壓電致動器60。SiO2 層2為本發明之「蝕刻停止層」的一例，下部Si基板3為本發明之「半導體基板」的一例。
然後如第16圖所示，在對應於驅動部41、43、45、51、53及55之上部電極63的上表面上之位置、對應於連結支撐部42、44、52及54之壓電體62的上表面上之位置、以及對應於鏡支撐部46及56之壓電體62的上表面上之位置以外的位置上，藉由微影技術形成光阻圖案(圖中未顯示)後，在對應於驅動部41、43、45、51、53及55之上部電極63的上表面上、對應於連結支撐部42、44、52及54之壓電體62的上表面上、以及對應於鏡支撐部46及56之壓電體62的上表面上，均形成絕緣層70。此時，如第15圖所示，於驅動部41、43、45、51、53及55之上表面上的預定位置，亦同時形成用以連接配線部80與上部電極63之配線孔70a。
然後如第9圖及第10圖所示，在對應於驅動部41、43、45、51、53及55、連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56之絕緣層70的上表面上，藉由蒸鍍等來形成配線部80。此時，如第9圖所示，藉由使配線部80位於驅動部41、43、45、51、53及55的配線孔70a內部，使上部電極63與配線部80形成電性連接。
接著如第16圖所示，在藉由微影技術將光阻圖案(圖中未顯示)形成在對應於內側驅動部16及17、驅動部41、43、45、51、53及55、連結支撐部42、44、52及54、與鏡支撐部46及56之位置上後，以該光阻圖案作為遮罩來進行濕式蝕刻等，藉此來去除對應於內側驅動部16及17、驅動部41、43、45、51、53及55、連結支撐部42、44、52及54、與鏡支撐部46及56之位置以外的位置上所形成之壓電體62。然後在對應於SOI基板4的下表面(下部Si基板3之Z2側的表面)之框體20及圖中未顯示之外框體、連結支撐部42、44、52及54、與鏡支撐部46及56之位置上，藉由蒸鍍等來形成由Al、Cr、Cu、Au或Pt等所構成之遮罩圖案5。
在藉由微影技術將光阻圖案(圖中未顯示)形成在對應於振動鏡元件100之位置上後，以該光阻圖案作為遮罩來進行濕式蝕刻等，藉此來去除對應於振動鏡元件100之位置以外的位置上所形成之下部電極61(參照第15圖)。藉此，僅在形成振動鏡元件100之上部Si基板1的上表面(Z1側的表面)形成有下部電極61。
然後如第17圖所示，藉由反應性離子蝕刻(RIE)等，將對應於振動鏡元件100之位置以外的位置上所形成之上部Si基板1予以去除。接著以遮罩圖案5作為遮罩，藉由反應性離子蝕刻(RIE)，從與形成有振動鏡元件部分之一側為相反側(Z2側)至到達SiO2 層2為止，將對應於框體20之位置、對應於圖中未顯示之外框體之位置、對應於連結支撐部42、44、52及54之位置與對應於鏡支撐部46及56之位置以外的位置上所形成之下部Si基板3予以去除。藉此，在對應於驅動部41、43、45、51、53及55之位置上，僅去除下部Si基板3在Z方向上的厚度之約0.4mm(t2-t1)的部分，藉此，可將連結支撐部42、44、52及54、與鏡支撐部46及56在Z方向上的厚度t2，形成較驅動部41、43、45、51、53及55在Z方向上的厚度t1更大。
然後藉由反應性離子蝕刻(RIE)等，將暴露在與形成有振動鏡元件部分之一側為相反側(Z2側)之SiO2 層2予以去除。藉此來去除對應於驅動部41、43、45、51、53及55之部分上所形成之SiO2 層2。此時，係以使連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56在X方向上的寬度W2(參照第2圖)較驅動部41、43、45、51、53及55在X方向上的寬度W1(參照第2圖)更小之方式分別形成。藉此，如第8圖所示，係形成驅動部41、43、45、51、53及55、連結支撐部42、44、52及54、與鏡支撐部46及56一體形成於上部Si基板1上之振動鏡元件100。
本實施型態中，如上所述，藉由將連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56在Z方向上的厚度t2形成較驅動部41、43、45、51、53及55在Z方向上的厚度t1更大，即使連接於支撐部(連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56)之驅動部(驅動部41、43、45、51、53及55)或X方向光掃描部10(鏡11)等的本身重量加諸於連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56，連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56在Z方向上的厚度t2較驅動部41、43、45、51、53及55在Z方向上的厚度t1更大之部分，亦可提高各個連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56的剛性，所以在連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56上，可抑制撓曲變形的產生。此外，藉由使連結支撐部42、44、52及54在Z方向上的厚度t2與鏡支撐部46及56在Z方向上的厚度t2大致相同，與使連結支撐部42、44、52及54的厚度與鏡支撐部46及56的厚度不同時相比，可更容易地形成振動鏡元件100。
此外，本實施型態中，如上所述，係構成為連結支撐部42(52)維持驅動部41(51)的端部41b(51b)(連接部41c(51c))的傾斜，連結支撐部44(54)維持驅動部43(53)的端部43c(53c)(連接部43d(53c))的傾斜，並且鏡支撐部46(56)維持驅動部45(55)的端部45c(55c)(連接部45d(55d))的傾斜，藉此，可在維持藉由驅動部41、43及45(51、53及55)的變形所產生之連結支撐部42及44(52及54)與鏡支撐部46(56)的傾斜之狀態下，根據所維持之連結支撐部42及44(52及54)與鏡支撐部46(56)之傾斜，使X方向光掃描部10(鏡11)傾斜。
此外，本實施型態中，如上所述，將驅動部41、43、45、51、53及55構成為藉由撓曲變形來驅動，並將連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56構成為抑制撓曲變形，來維持驅動部41、43、45、51、53及55的傾斜，藉此，連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56可確實地維持藉由驅動部41、43、45、51、53及55的撓曲變形所產生之傾斜。
此外，本實施型態中，如上所述，係使驅動部41、43、45、51、53及55，含有具有約0.1mm的厚度t1之上部Si基板1，另一方面，使連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56，含有：具有約0.1mm的厚度t1之上部Si基板1、形成於上部Si基板1的下表面(Z2側)之較薄的SiO2 層2、以及形成於SiO2 層2的下表面之具有約0.4mm的厚度(t2-t1)之下部Si基板3，藉此，可使連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56的厚度t2，較驅動部41、43、45、51、53及55的厚度t1增加下部Si基板3所具有之厚度(t2-t1)的量。此外，由於厚度t1(約0.1mm)較厚度(t2-t1)(約0.4mm)更小，所以更容易將連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56的厚度t2的厚度形成較驅動部41、43、45、51、53及55的厚度t1更大。
此外，本實施型態中，如上所述，係構成為使連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56在X方向上的寬度W2較驅動部41、43、45、51、53及55在X方向上的寬度W1更小，藉此，與在連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56在X方向上的寬度W2較驅動部41、43、45、51、53及55在X方向上的寬度W1更大之狀態下構成振動鏡元件100之情況相比，可將連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56在Z方向上的厚度t2，形成較驅動部41、43、45、51、53及55在Z方向上的厚度t1更大，而一邊確保連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56的剛性，一邊縮小振動鏡元件100全體在X方向上的大小。
此外，本實施型態中，如上所述，在Y1側的端部46c上，係在X方向光掃描部10的框體20之Y2側的側面之X1側的端部附近連接不會大致撓曲之鏡支撐部46，並且在Y2側的端部56c上，在X方向光掃描部10的框體20之Y1側的側面之X2側的端部附近連接不會大致撓曲之鏡支撐部56，藉此，可容易地藉由鏡支撐部46及56來維持使X方向光掃描部10(鏡11)傾斜之狀態。
此外，本實施型態中，如上所述，藉由將驅動單元40及50(Y方向光掃描部30)與X方向光掃描部10一體形成於共通的上部Si基板1上，可從驅動部41、43、45、51、53及55與連結支撐部42、44、52及54與X方向光掃描部10為一體形成之狀態中，將形成有驅動部41、43、45、51、53及55之部分，去除預定的高度(t2-t1)的部分，藉此，可容易地形成連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56在Z方向上的厚度t2較驅動部41、43、45、51、53及55在Z方向上的厚度t1更大之振動鏡元件100。此外，不需另外進行相互的連接，故可簡化振動鏡元件100的製造工序。
此外，本實施型態中，如上所述，係構成為在驅動單元40中，從X2側的鏡支撐部46朝向X1側的驅動部41，以使鄰接者相互依序在Y1側的端部附近或Y2側交互地折返之方式來連接，藉此從鏡支撐部46連續地連接至驅動部41，並且在驅動單元50中，從X1側的鏡支撐部56朝向X2側的驅動部51，以使鄰接者相互依序在Y1側的端部附近或Y2側交互地折返之方式來連接，藉此從鏡支撐部56連續地連接至驅動部51，藉此，可根據驅動部41之端部41b(連接部41c)的移位來驅動驅動部43，並且根據驅動部43之端部43c(連接部43d)的移位來驅動驅動部45。此外，可根據驅動部51之端部51b(連接部51c)的移位來驅動驅動部53，並且根據驅動部53之端部53c(連接部53d)的移位來驅動驅動部55。藉此可增大鏡支撐部46及56的傾斜角度，故可增大X方向光掃描部10(鏡11)的傾斜角度。
此外，本實施型態中，如上所述，藉由在X方向光掃描部10中設置鏡11以及使鏡11繞著轉動中心R1轉動之內側驅動部16及17，可在鏡11上精度佳地使光繞著轉動中心R2反射，並且可藉由繞著轉動中心R1的轉動與繞著轉動中心R2的轉動，二維地掃描光線。
此外，本實施型態中，如上所述，係構成為藉由約30kHz的共振頻率將X方向光掃描部10進行共振驅動，藉由約60kHz的頻率將Y方向光掃描部30進行非共振驅動，藉此，X方向光掃描部10，可在構成為藉由繞著轉動中心R1以較繞著轉動中心R2為更大的頻率來轉動之狀態下，二維地掃描光線。
此外，本實施型態中，如上所述，係將連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56，構成為涵蓋X方向及Y方向全體具有大致相同之Z方向上的厚度t2，藉此，可沿著X方向及Y方向全體，將連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56的剛性大致保持為均一，所以在連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56上可容易地抑制撓曲變形的產生。
此外，本實施型態中，如上所述，藉由使驅動單元40與驅動單元50以鏡11的中心R3為中心具有大致呈點對稱的關係，可藉由處於大致呈點對稱的配置關係之驅動單元40與驅動單元50來支撐X方向光掃描部10。藉此可平均地分散X方向光掃描部10的本身重量，所以更可確實地使X方向光掃描部10傾斜。
此外，本實施型態中，如上所述，藉由反應性離子蝕刻(RIE)，從與形成有振動鏡元件部分之一側為相反側(Z2側)到達至SiO2 層2為止，將對應於框體20之位置、對應於外框體之位置、對應於連結支撐部42、44、52及54之位置與對應於鏡支撐部46及56之位置以外的位置上所形成之下部Si基板3予以去除，藉此，可藉由SiO2 層2來抑制不僅蝕刻至下部Si基板3而更蝕刻至振動鏡元件部分之缺失。
此外，本實施型態中，如上所述，藉由反應性離子蝕刻(RIE)，來去除對應於驅動部41、43、45、51、53及55之部分上所形成之SiO2 層2，藉此，可將驅動部41、43、45、51、53及55的厚度扣除SiO2 層2所被去除之厚度的量，故可使驅動部41、43、45、51、53及55更大幅地變形。
此次所揭示之實施型態，所有內容均用以例示，不應視為具限制意涵。本發明之範圍，並非由上述實施型態的說明，而是由申請專利範圍所表示，並且亦包含與申請專利範圍具有均等的涵義與範圍內之所有變更。
例如，上述實施型態中，係顯示振動鏡元件100具備X方向光掃描部10與Y方向光掃描部30，並使鏡11在A方向及B方向上(二維地)轉動之例子，但本發明並不限定於此。例如，如第18圖所示之第1變形例的振動鏡元件200般，亦可構成為不具備X方向光掃描部而是具備Y方向光掃描部230及鏡211，藉此，僅在本實施型態之B方向(參照第1圖)上(一維地)轉動而構成。此時，鏡211在X1側及Y2側與驅動單元240的鏡支撐部246之Y1側的端部246d連接，並且在X2側及Y1側與驅動單元250的鏡支撐部256之Y2側的端部256d連接。藉此，可構成為連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部246及256在Z方向(參照第1圖)上的厚度較驅動部41、43、45、51、53及55在Z方向上的厚度更大。鏡211為本發明之「鏡部」的一例，鏡支撐部246及256為本發明之「支撐部」的一例。
此外，上述實施型態中，係顯示在驅動單元40中設置有驅動部41、連結支撐部42、驅動部43、連結支撐部44、驅動部45及鏡支撐部46，並且在驅動單元50中設置有：驅動部51、連結支撐部52、驅動部53、連結支撐部54、驅動部55及鏡支撐部56之例子，但本發明並不限定於此。例如，如第19圖所示之第2變形例的振動鏡元件300般，可構成為在驅動單元40中僅設置驅動部341及鏡支撐部346，並且在驅動單元50中僅設置驅動部351及鏡支撐部356。此時，驅動部341在連接部341c上與鏡支撐部346的連接部346b連接，並且驅動部351在連接部351c上與鏡支撐部356的連接部356b連接。此時，係構成為鏡支撐部346及356在Z方向上的厚度較驅動部341及351在Z方向上的厚度更大。驅動部341及351為本發明之「第1驅動部」的一例，鏡支撐部346及356為本發明之「支撐部」的一例。此外，連接部341c及351c為本發明之「一方連接部」的一例。
此外，上述實施型態中，係顯示在Y方向光掃描部30中，於X方向光掃描部10的X1側設置驅動單元40，並且於X方向光掃描部10的X2側設置驅動單元50之例子，但本發明並不限定於此。例如，如第20圖所示之第3變形例的振動鏡元件400般，亦可構成為在Y方向光掃描部430中，於X方向光掃描部10的X2側不設置驅動單元，僅於X方向光掃描部10的X1側設置驅動單元40。
此外，上述實施型態中，係顯示在驅動單元40的驅動部41(第1驅動部)與鏡支撐部46之間，設置2個連結支撐部42及44與2個第2驅動部(驅動部43及45)，並且在驅動單元50的驅動部51(第1驅動部)與鏡支撐部56之間，設置2個連結支撐部52及54與2個第2驅動部(驅動部53及55)之例子，但本發明並不限定於此。本發明中，在第1驅動部與鏡支撐部之間，可分別設置1個或3個以上之連結支撐部與第2驅動部。此時，連結支撐部與鏡支撐部的厚度必須較第1驅動部及第2驅動部的厚度更大。此外，即使連結支撐部的數目增加，亦可在藉由增加連結支撐部的厚度來維持連結支撐部的剛性之狀態下縮小連結支撐部的寬度，故可縮小振動鏡元件全體的大小。
此外，上述實施型態中，係顯示在對應於驅動部41、43、45、51、53及55之位置上，去除下部Si基板3在Z方向上的厚度之約0.4mm(t2-t1)的部分，藉此將連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56在Z方向上的厚度t2形成較驅動部41、43、45、51、53及55在Z方向上的厚度t1更大之例子，但本發明並不限定於此。例如，亦可藉由在對應於支撐部(連結支撐部與鏡支撐部)之部分上將其他構件予以黏著等，而將支撐部的厚度形成較驅動部的厚度更大。此外，亦可在對應於驅動部之位置上，不去除全部的下部Si基板3，而在厚度方向上僅去除下部Si基板的一部分，藉此將支撐部的厚度形成較驅動部的厚度更大。
此外，上述實施型態中，係顯示將連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56在X方向上的寬度W2(約0.3mm)構成為較驅動部41、43、45、51、53及55在X方向上的寬度W1(約0.4mm)更小之例子，但本發明並不限定於此。本發明中，亦可構成為支撐部(連結支撐部與鏡支撐部)的寬度與驅動部的寬度大致相同。
此外，上述實施型態中，係顯示將連結支撐部42、44、52及54與鏡支撐部46及56，構成為涵蓋X方向及Y方向全體具有大致相同之Z方向上的厚度t2之例子，但本發明並不限定於此。本發明中，可構成為支撐部(連結支撐部與鏡支撐部)的厚度涵蓋X方向及Y方向全體並非大致相同。例如，可構成為藉由增加驅動部之一方連接部附近的厚度來確實地維持傾斜。此時，支撐部的厚度必須較驅動部的厚度更大。
此外，上述實施型態中，係顯示壓電體62由鈦酸鋯酸鉛(PZT)所構成之例子，但本發明並不限定於此。例如，亦可由PZT以外之以鉛、鈦及鋯為主成分之氧化物所構成之壓電材料，或是其他壓電材料來形成。具體而言，壓電體可由氧化鋅(ZnO)、鈦酸鋯酸鑭酸鉛((Pb、La)(Zr、Ti)O3 )、鈮酸鉀(KNbO3 )、鈮酸鈉(NaNbO3 )等之壓電材料來形成。
此外，上述實施型態中，係顯示在驅動單元40上，從鏡支撐部46連續地連接至驅動部41為止，並且在驅動單元50上，從鏡支撐部56連續地連接至驅動部51為止之例子，但本發明並不限定於此。本發明中，從鏡支撐部至第1驅動部為止，亦可不連續地連接。此時，連結支撐部與鏡支撐部的厚度必須較第1及第2驅動部的厚度更大。
此外，上述實施型態中，係顯示在驅動單元40上設置2個連結支撐部42及44與2個第2驅動部(驅動部43及45)，並且在驅動單元50上設置2個連結支撐部52及54與2個第2驅動部(驅動部53及55)之例子，但本發明並不限定於此。本發明中，設置在驅動單元上之連結支撐部的個數與第2驅動部的個數可為不同。此時，連結支撐部與鏡支撐部的厚度必須較第1及第2驅動部的厚度更大。
此外，上述實施型態中，係顯示Y方向光掃描部30藉由約60kHz的頻率進行非共振驅動而構成之例子，但本發明並不限定於此。本發明中，Y方向光掃描部亦可構成為進行共振驅動。Y方向光掃描部較佳係藉由約30kHz以上120kHz以下的頻率進行非共振驅動而構成。
此外，上述實施型態中，係顯示將驅動單元40及50(Y方向光掃描部30)與X方向光掃描部10一體形成於共通的上部Si基板1上之例子，但本發明並不限定於此。本發明中，亦可不一體形成Y方向光掃描部與X方向光掃描部，且亦可不一體形成驅動單元的驅動部、連結支撐部與鏡支撐部。例如，可在另外製作出驅動部、連結支撐部與鏡支撐部後，藉由相互地接合來形成Y方向光掃描部。
此外，上述實施型態中，係顯示內側驅動部16、17與驅動部41、43、45、51、53及55含有積層有下部電極61與壓電體62與上部電極63之構造的壓電致動器60之例子，但本發明並不限定於此。本發明中，內側驅動部與驅動部，亦可構成為藉由壓電致動器以外的驅動裝置來驅動。例如，可構成由夾持於電極之彈性體所形成之驅動裝置。此時，係構成為藉由將電壓施加於電極間使電極彼此互相拉引，藉此使彈性體被壓縮而使驅動裝置變形。
1．．．上部Si基板
2．．．SiO2 層
3．．．下部Si基板
4．．．SOI基板
5．．．遮罩圖案
10．．．X方向光掃描部
11、211．．．鏡
12、13．．．扭力桿
14、15．．．桿
16、17．．．內側驅動部
18、19．．．固定部
20．．．框體
30、230、430．．．Y方向光掃描部
40、50、240、250．．．驅動單元
41、43、45、51、53、55、341、351．．．驅動部
41a、41b、42a、42c、43a、43c、44a、44c、45a、45c、46a、46c、51a、51b、52a、52c、53a、53c、54a、54c、55a、55c、56a、56c、256d．．．端部
41c、42b、42d、43b、43d、44b、44d、45b、45d、46b、51c、52b、52d、53b、53d、54b、54d、55b、55d、56b、341c、346b、351c、356b．．．連接部
42、44、52、54．．．連結支撐部
46、56、246、256、346、356．．．鏡支撐部
60．．．壓電致動器
61．．．下部電極
62．．．壓電體
63．．．上部電極
70．．．絕緣層
70a．．．配線孔
80．．．配線部
100、200、300、400．．．振動鏡元件
C0、C1、C2、C3、D0、D1、D2、D3．．．切線
L1、L2、L3、L4．．．長度
R1、R2．．．轉動中心
R3．．．鏡的中心
t1、t2．．．厚度
W1、W2．．．寬度
第1圖係顯示本發明的一項實施型態之振動鏡元件的構造之立體圖。
第2圖係顯示本發明的一項實施型態之振動鏡元件的構造之俯視圖。
第3圖為從E方向(F方向)觀看第2圖所示之振動鏡元件之側視圖。
第4圖為沿著第2圖所示之振動鏡元件的1000-1000線之擴大剖面圖。
第5圖為沿著第2圖所示之振動鏡元件的2000-2000線之擴大剖面圖。
第6圖為沿著第2圖所示之振動鏡元件的3000-3000線之擴大剖面圖。
第7圖為沿著第2圖所示之振動鏡元件的4000-4000線之擴大剖面圖。
第8圖為沿著第2圖所示之振動鏡元件的5000-5000線之擴大剖面圖。
第9圖係顯示本發明的一項實施型態之振動鏡元件之驅動部的上表面側之擴大剖面圖。
第10圖係顯示本發明的一項實施型態之振動鏡元件之連結支撐部及鏡支撐部的上表面側之擴大剖面圖。
第11圖係顯示本發明的一項實施型態之振動鏡元件以預定的傾斜角度朝B1側傾斜之狀態之立體圖。
第12圖係顯示本發明的一項實施型態之振動鏡元件以預定的傾斜角度傾斜之狀態之側視圖。
第13圖係顯示本發明的一項實施型態之振動鏡元件以預定的傾斜角度傾斜之狀態之側視圖。
第14圖係顯示本發明的一項實施型態之振動鏡元件以預定的傾斜角度朝B2側傾斜之狀態之立體圖。
第15圖係顯示本發明的一項實施型態之振動鏡元件的製造工序之剖面圖。
第16圖係顯示本發明的一項實施型態之振動鏡元件的製造工序之剖面圖。
第17圖係顯示本發明的一項實施型態之振動鏡元件的製造工序之剖面圖。
第18圖係顯示本發明的一項實施型態的第1變形例之振動鏡元件的構造之俯視圖。
第19圖係顯示本發明的一項實施型態的第2變形例之振動鏡元件的構造之立體圖。
第20圖係顯示本發明的一項實施型態的第3變形例之振動鏡元件的構造之立體圖。
10．．．X方向光掃描部
11．．．鏡
12、13．．．扭力桿
14、15．．．桿
16、17．．．內側驅動部
18、19．．．固定部
20．．．框體
30．．．Y方向光掃描部
40、50．．．驅動單元
41、43、45、51、53、55．．．驅動部
41a、41b、42a、42c、43a、43c、44a、44c、45a、45c、46a、46c、51a、51b、52a、52c、53a、53c、54a、54c、55a、55c、56a、56c．．．端部
41c、42b、42d、43b、43d、44b、44d、45b、45d、46b、51c、52b、52d、53b、53d、54b、54d、55b、55d、56b．．．連接部
42、44、52、54．．．連結支撐部
46、56．．．鏡支撐部
60．．．壓電致動器
70．．．絕緣層
100．．．振動鏡元件

Claims (19)

  1. 一種振動鏡元件，其特徵為具備有：鏡部；驅動部，含有一方連接部，且沿著第1方向直線狀地延伸並且可變形；以及支撐部，在一方端部側與前述驅動部的一方連接部連接，並沿著前述第1方向直線狀地延伸；前述支撐部的厚度較前述驅動部的厚度更厚，同時前述支撐部之與前述第1方向正交之第2方向上的寬度，為較前述驅動部之前述第2方向上的寬度更窄。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之振動鏡元件，其中當一邊使前述驅動部變形一邊驅動時，前述支撐部係構成為維持前述驅動部之一方連接部的傾斜。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之振動鏡元件，其中前述驅動部係構成為藉由撓曲變形來驅動；前述支撐部係構成為藉由抑制撓曲變形來維持前述驅動部之一方連接部的傾斜。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之振動鏡元件，其中前述支撐部係含有：含有基板並具有第1厚度之第1部分、以及形成於前述基板上並具有較前述第1厚度更薄的第2厚度之第2部分；前述驅動部係由具有前述第2厚度之第3部分所構成；前述支撐部係構成為藉由在厚度方向上積層前述 第1部分及前述第2部分，使前述支撐部的厚度較前述驅動部之第3部分的厚度更厚。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之振動鏡元件，其中前述支撐部係含有：在另一方端部側與前述鏡部連接，並且在前述驅動部進行驅動時，能夠以使前述鏡部傾斜的狀態來支撐前述鏡部之鏡支撐部。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之振動鏡元件，其中前述驅動部係含有：在與前述一方連接部為相反側上具有固定端之懸臂樑狀的第1驅動部、以及在與前述一方連接部為相反側上具有另一方連接部之第2驅動部；前述支撐部係含有：在一方端部側與前述第1驅動部的一方連接部或前述第2驅動部的一方連接部連接，並且在另一方端部側與前述第2驅動部的另一方連接部連接之連結支撐部；前述連結支撐部的厚度較前述第1驅動部的厚度及前述第2驅動部的厚度更厚。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之振動鏡元件，其中前述連結支撐部之與前述第1方向正交之第2方向上的寬度，為前述第1驅動部之前述第2方向上的寬度以下，並且為前述第2驅動部之前述第2方向上的寬度以下。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之振動鏡元件，其中前述支撐部更含有：在另一方端部側與前述鏡部連接，並且在前述驅動部進行驅動時，能夠以使前述鏡部傾斜的狀態來支撐前述鏡部之鏡支撐部； 前述鏡支撐部係構成為在一方端部側與前述第2驅動部的一方連接部連接；前述鏡支撐部的厚度較前述第1驅動部的厚度及前述第2驅動部的厚度更厚。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之振動鏡元件，其中前述第2驅動部與前述連結支撐部分別設置有複數個且為相同數量；前述第2驅動部與前述連結支撐部係在沿著前述第2方向從前述鏡支撐部側朝向前述第1驅動部側使前述第2驅動部與前述連結支撐部交互地排列配置之狀態下，以使鄰接者相互依序在前述第1方向的一方側及另一方側中的任一方側交互地折返之方式來連接，藉此從前述鏡支撐部連續地連接至前述第1驅動部。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之振動鏡元件，其中前述驅動部、前述支撐部及前述鏡部係一體形成。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之振動鏡元件，其中前述鏡部係構成為繞著第1轉動中心轉動；前述鏡部係含有：鏡；以及鏡部側驅動部，在前述鏡的面內方向上使前述鏡繞著與前述第1轉動中心正交之第2轉動中心轉動。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之振動鏡元件，其中前述驅動部係構成為根據第1頻率使前述鏡部繞著前述第1轉動中心轉動；前述鏡部側驅動部係構成為根據較前述第1頻率 更大之第2頻率，使前述鏡繞著前述第2轉動中心轉動。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之振動鏡元件，其中前述支撐部的厚度係以沿著前述第1方向呈一定之方式所形成。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之振動鏡元件，其中前述驅動部係以夾持前述鏡部之方式設置一對；前述支撐部係以夾持前述鏡部之方式設置一對；前述一對驅動部係構成為具有以前述鏡部的中心為中心之點對稱的關係，並且前述一對支撐部構成為具有以前述鏡部的中心為中心之點對稱的關係。
  15. 一種振動鏡元件之製造方法，其特徵為具備有：在同一基板上形成振動鏡元件部分之工序，該振動鏡元件部分係含有：鏡部；及驅動部，具有一方連接部，且沿著第1方向直線狀地延伸並且可變形；以及支撐部，在一方端部側與前述驅動部的一方連接部連接，並沿著第1方向直線狀地延伸；以及藉由去除前述基板之對應於前述驅動部之部分的至少一部分，將前述支撐部的厚度形成為較前述驅動部的厚度更厚之工序，前述支撐部之與前述第1方向正交之第2方向上的寬度，為較前述驅動部之前述第2方向上的寬度更窄。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之振動鏡元件之製造方法，其中前述基板為半導體基板；將前述支撐部的厚度形成較前述驅動部的厚度更 厚之工序，係含有：藉由蝕刻來去除對應於前述驅動部之部分的前述半導體基板之工序。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之振動鏡元件之製造方法，其中在同一基板上形成前述振動鏡元件部分之工序，係含有：將前述振動鏡元件部分形成於前述半導體基板上所設置之蝕刻停止層上之工序；藉由蝕刻來去除對應於前述驅動部之部分之工序，係具有：從與形成有前述振動鏡元件部分之一側為相反側開始至到達前述蝕刻停止層為止，藉由蝕刻去除對應於前述驅動部之部分的前述半導體基板之工序。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之振動鏡元件之製造方法，其中藉由蝕刻來去除對應於前述驅動部之部分之工序，更具有：藉由蝕刻，去除已將前述半導體基板去除之對應於前述驅動部之部分的前述蝕刻停止層之工序。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之振動鏡元件之製造方法，其中在同一基板上形成前述振動鏡元件部分之工序，係含有：形成前述驅動部之工序，該驅動部係含有：第1驅動部，在與前述一方連接部為相反側上具有固定端之懸臂樑狀，以及第2驅動部，在與前述一方連接部為相反側上具有另一方連接部；以及形成前述支撐部之工序，該支撐部係含有：連結支撐部，在一方端部側與前述第1驅動部的一方連接部或前述第2驅動部的一方連接部連接，並且在另一方端部側與前述第2驅動部的另一方連接部連接； 將前述支撐部的厚度形成為較前述驅動部的厚度更厚之工序，係含有：藉由去除前述基板之對應於前述第1驅動部及前述第2驅動部之部分的至少一部分，將前述連結支撐部的厚度形成為較前述第1驅動部的厚度及前述第2驅動部的厚度更厚之工序。
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