專利名稱：執(zhí)行器件、光掃描儀以及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及執(zhí)行器件、光掃描儀以及圖像形成裝置。
技術(shù)背景作為在激光打印機(jī)等中通過光掃描進(jìn)行描繪用的光掃描儀，例如公知 使用由扭振子構(gòu)成的執(zhí)行器件的光掃描儀(例如參照專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)l中，公開了具有l(wèi)自由度振動(dòng)系統(tǒng)的扭振子的執(zhí)行器件。 該種執(zhí)行器件中，作為1自由度振動(dòng)系統(tǒng)的扭振子具有質(zhì)量部、固定框部、 和將質(zhì)量部可以轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)于固定框部的一對(duì)扭轉(zhuǎn)彈簧。而且，質(zhì)量部具 有從其兩側(cè)被一對(duì)扭轉(zhuǎn)彈簧支撐的結(jié)構(gòu)。再有，在質(zhì)量部上設(shè)置具有反射 性的光反射部，使一對(duì)扭轉(zhuǎn)彈簧扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)使質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，由光 反射部反射并掃描光。由此，能通過光掃描進(jìn)行描繪。關(guān)于該種執(zhí)行器件，通過對(duì)硅基板(硅晶片)進(jìn)行蝕刻，由此一體形 成質(zhì)量部和一對(duì)扭轉(zhuǎn)彈簧。在該執(zhí)行器件中，在要高速驅(qū)動(dòng)質(zhì)量部的情況下，必須提高彈性部的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)，作為其方法，例如可舉出(1)增大彈性部的厚度、(2) 縮短彈性部的長度方向的長度等。但是，由于硅比較硬，所以當(dāng)采用上述(1)、 (2)那樣的方法時(shí)，彈 性部的長度以及/或者厚度的變化量所對(duì)應(yīng)的彈性部的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)的變 化量變大。即，存在難以對(duì)彈性部的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)進(jìn)行微調(diào)整的問題。另一方面，當(dāng)要使質(zhì)量部低速驅(qū)動(dòng)時(shí)，必須降低彈性部的扭轉(zhuǎn)彈簧常 數(shù)，作為其方法，例如可舉出(1)增長扭轉(zhuǎn)彈簧的長度方向的長度、(2) 增大質(zhì)量部的質(zhì)量等。但是，在采用上述(1)、 (2)那樣的方法時(shí)，會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行器件的大型 化。目卩，不僅難以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器件的小型化，而且難以進(jìn)行低速驅(qū)動(dòng)。以上，
專利文獻(xiàn)1所涉及的執(zhí)行器件不僅難以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器件的小型化，而且難以 對(duì)扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)進(jìn)行微調(diào)整，且難以提供適于使用目的(例如高速驅(qū)動(dòng)用 執(zhí)行器件、低速驅(qū)動(dòng)用執(zhí)行器件)的各種執(zhí)行器件。另外，在專利文獻(xiàn)2中，公開了具備l自由度振動(dòng)系統(tǒng)的扭振子的偏 光器。該種偏光器中，作為1自由度振動(dòng)系統(tǒng)的扭振子具有在其兩側(cè)通過 彈性支撐體(扭轉(zhuǎn)彈簧)支撐可動(dòng)板的結(jié)構(gòu)。而且在可動(dòng)板上設(shè)置具有光 反射性的反射面(微小反射鏡)，使彈性支撐體扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)使可動(dòng)板 轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，由光反射部反射并掃描光。由此，能通過光掃描進(jìn)行描繪。在該偏光器中，在彈性支撐體(扭轉(zhuǎn)彈簧)的表面，設(shè)置電阻值根據(jù) 彈性支撐體的扭轉(zhuǎn)變形而變化的變形測(cè)量?jī)x，通過扭轉(zhuǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)變形 測(cè)量?jī)x的電阻值變化，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果控制偏光器的驅(qū)動(dòng)電路。由此，能 進(jìn)行高精度的掃描。但是，扭轉(zhuǎn)檢測(cè)電路以及/或者驅(qū)動(dòng)電流沒有設(shè)于偏光器本身上。由此， 導(dǎo)致偏光器整體大型化，難以實(shí)現(xiàn)偏光器的小型化。專利文獻(xiàn)1:特開2004—191953號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:特開2005—326463號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能實(shí)現(xiàn)小型化、而且能進(jìn)行彈簧常數(shù)的微 調(diào)整的執(zhí)行器件、光掃描儀以及圖像形成裝置。 以上的目的通過下述的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的執(zhí)行器件包括質(zhì)量部；支撐部，其用于支撐所述質(zhì)量部； 連結(jié)部，其將所述質(zhì)量部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)于所述支撐部；驅(qū)動(dòng)單元，其用于 驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)；和半導(dǎo)體電路，其用于驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部；所述連結(jié) 部具備彈性部，通過使所述驅(qū)動(dòng)單元工作，從而在使所述彈性部扭轉(zhuǎn)變形 的同時(shí)使所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)，所述彈性部具有硅部，其以硅為主材料而構(gòu) 成；和樹脂部，其與該硅部接合并以樹脂材料為主材料而構(gòu)成，所述支撐 部至少具備硅部，該硅部與所述彈性部的硅部連接并以硅為主材料而構(gòu)成，所述半導(dǎo)體電路設(shè)置于所述支撐部的所述硅部。由此，能提供一種不僅能實(shí)現(xiàn)小型化，而且能進(jìn)行彈簧常數(shù)的微調(diào)整 的執(zhí)行器件。在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選具有動(dòng)作檢測(cè)單元，其用于檢測(cè)所述 質(zhì)量部的動(dòng)作，所述動(dòng)作檢測(cè)單元具有應(yīng)力檢出元件，其設(shè)于所述彈性 部；和放大電路，其與所述應(yīng)力檢出元件連接；該動(dòng)作檢測(cè)單元被構(gòu)成為 根據(jù)來自所述放大電路的信號(hào)檢測(cè)所述質(zhì)量部的動(dòng)作，在所述半導(dǎo)體電路 中包括所述放大電路。由此，能縮小所述放大電路和所述應(yīng)力檢出元件之間的距離，并可抑 制所述放大電路和所述應(yīng)力檢出元件之間的噪聲的產(chǎn)生。其結(jié)果，能更正 確地檢測(cè)所述質(zhì)量部的動(dòng)作。在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選具有動(dòng)作檢測(cè)單元，其用于檢測(cè)所述 質(zhì)量部的動(dòng)作，所述動(dòng)作檢測(cè)單元具有受光元件，其設(shè)于所述質(zhì)量部； 和放大電路，其與所述光學(xué)元件連接；該動(dòng)作檢測(cè)單元被構(gòu)成為根據(jù)來自 所述放大電路的信號(hào)檢測(cè)所述質(zhì)量部的動(dòng)作，在所述半導(dǎo)體電路中包括所 述放大電路。由此，能縮小所述放大電路和所述受光元件之間的距離，并可抑制所 述放大電路和所述受光元件之間的噪聲的產(chǎn)生。其結(jié)果，能更正確地檢測(cè) 所述質(zhì)量部的動(dòng)作。在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選具有控制單元，其根據(jù)所述動(dòng)作檢測(cè) 單元的檢測(cè)單元控制所述驅(qū)動(dòng)單元的工作。由此，能以所希望的轉(zhuǎn)動(dòng)特性使執(zhí)行器件轉(zhuǎn)動(dòng)。在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選在俯視質(zhì)量部的情況下，所述彈性部 是在所述質(zhì)量部的厚度方向?qū)盈B有該彈性部的所述硅部和該彈性部的所 述樹脂部。由此，在俯視所述質(zhì)量部的情況下，由于能將所述各彈性部形成為相 對(duì)平行于所述質(zhì)量部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸的線大致對(duì)稱，所以能穩(wěn)定地使所述質(zhì) 量部轉(zhuǎn)動(dòng)。在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選所述彈性部為長條形狀，在其長度方 向的大致整個(gè)區(qū)域內(nèi)形成該彈性部的所述硅部。 由此，能提高執(zhí)行器件的機(jī)械強(qiáng)度。在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選所述彈性部的所述樹脂部形成在所述
彈性部的長度方向的大致整個(gè)區(qū)域內(nèi)。由此，能防止因所述彈性部的所述硅部和所述彈性部的所述樹脂部的位置關(guān)系偏離導(dǎo)致一對(duì)所述彈性部的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)變動(dòng)。在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選所述彈性部的厚度在該彈性部的長度方向的大致整個(gè)區(qū)域內(nèi)大致均勻。由此，能使所述彈性部的物理特性在長度方向的整個(gè)區(qū)域均勻。 在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選所述彈性部的所述硅部的厚度在所述彈性部的長度方向的大致整個(gè)區(qū)域內(nèi)大致均勻。由此，能使所述彈性部的物理特性在長度方向的整個(gè)區(qū)域均勻。 在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選所述支撐部具有樹脂部，該樹脂部與所述彈性部的樹脂部一體化，并由與所述彈性部的樹脂部相同的材料構(gòu)成。由此，能提高執(zhí)行器件的機(jī)械強(qiáng)度。在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選所述支撐部的所述樹脂部被設(shè)置成覆 蓋所述半導(dǎo)體集成電路。由此，能在所述支撐部的所述樹脂部形成所述半導(dǎo)體電路的布線等， 能防止所述半導(dǎo)體電路內(nèi)的短路。另外，增加了布線的圖案化等的設(shè)計(jì)的 自由度，使執(zhí)行器件的制造更容易。在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選所述質(zhì)量部具有樹脂部，該樹脂部與 所述彈性部的樹脂部一體化，并由與所述彈性部的樹脂部相同的材料構(gòu) 成。由此，能提高執(zhí)行器件的機(jī)械強(qiáng)度。在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選所述驅(qū)動(dòng)單元包括線圈，其設(shè)置于 所述質(zhì)量部的樹脂部；和電壓施加單元，其向所述線圈施加電壓；通過所 述電壓施加單元向所述線圈施加電壓，從而使所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，由于所述質(zhì)量部的樹脂部發(fā)揮絕緣層的作用，所以能防止所述 線圈的布線間的短路。另外，不需要另外設(shè)置絕緣層，從而能實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器 件的制造工藝的簡(jiǎn)單化。在本發(fā)明的執(zhí)行器件中，優(yōu)選在所述質(zhì)量部設(shè)置具有光反射性的光 反射部。
由此，能將本發(fā)明的執(zhí)行器件用于光學(xué)裝置。本發(fā)明的光掃描儀，其包括質(zhì)量部，其包括具有光反射性的光反射 部；支撐部，其用于支撐所述質(zhì)量部；連結(jié)部，其將所述質(zhì)量部可轉(zhuǎn)動(dòng)地 連結(jié)于所述支撐部；驅(qū)動(dòng)單元，其用于驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)；和半導(dǎo)體電 路，其用于驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部；所述連結(jié)部具備彈性部，通過使所述驅(qū)動(dòng)單 元工作，從而在使所述彈性部扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)使所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)，來掃描 由所述光反射部反射光，所述彈性部具有硅部，其以硅為主材料而構(gòu)成; 和樹脂部，其與該硅部接合并以樹脂材料為主材料而構(gòu)成；所述支撐部至 少具備硅部，該硅部與所述彈性部的硅部連接并以硅為主材料而構(gòu)成，所 述半導(dǎo)體電路設(shè)置于所述支撐部的所述硅部。由此，能提供一種不僅能實(shí)現(xiàn)小型化，而且能進(jìn)行彈簧常數(shù)的微調(diào)整 的光掃描儀。一種圖像形成裝置，具備光掃描儀，該光掃描儀包括質(zhì)量部，其包 括具有光反射性的光反射部；支撐部，其用于支撐所述質(zhì)量部；連結(jié)部， 其將所述質(zhì)量部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)于所述支撐部；驅(qū)動(dòng)單元，其用于驅(qū)動(dòng)所述 質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)；和半導(dǎo)體電路，其用于驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部；所述連結(jié)部具備彈 性部，通過使所述驅(qū)動(dòng)單元工作，從而在使所述彈性部扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)使 所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)，來掃描由所述光反射部反射光，所述彈性部具有硅部， 其以硅為主材料而構(gòu)成；和樹脂部，其與該硅部接合并以樹脂材料為主材 料而構(gòu)成；所述支撐部至少具備硅部，該硅部與所述彈性部的硅部連接并 以硅為主材料而構(gòu)成，所述半導(dǎo)體電路設(shè)置于所述支撐部的所述硅部。由此，能提供一種小型化，且具有出色的描繪特性的圖像形成裝置。


圖1是表示本發(fā)明的執(zhí)行器件的第一實(shí)施方式的立體圖。圖2是圖1中的A—A線剖視圖。圖3是用于說明驅(qū)動(dòng)單元的圖。圖4是圖1中的B—B線剖視圖。圖5是用于說明動(dòng)作檢測(cè)單元以及半導(dǎo)體電路的圖。圖6是用于說明控制系統(tǒng)的框圖。圖7是用于說明本發(fā)明的執(zhí)行器件的制造方法的圖。 圖8是用于說明本發(fā)明的執(zhí)行器件的制造方法的圖。 圖9是表示本發(fā)明的執(zhí)行器件的第一實(shí)施方式的立體圖。 圖IO是用于說明動(dòng)作檢測(cè)單元以及半導(dǎo)體電路的圖。 圖11是用于說明本發(fā)明的圖像形成裝置的示意圖。圖中1、 1A —執(zhí)行器件；2 —基體；21—質(zhì)量部；211—硅部；212 一樹脂部；213 —光反射部；22、 23 —彈性部(連結(jié)部)；221、 231—硅部；222、 232 —樹脂部；24、 25 —支撐部;241、 251—硅部；242、 252 —樹脂 部；3 —支撐基板；30 —凹部(空間)；31 —開口部分(躲避部)；32、 33 一凸部；4 —驅(qū)動(dòng)單元；41、 42—磁鐵；43 —線圈；431、 432—端子；44 一交流(電壓施加單元)；5、 5A—?jiǎng)幼鳈z測(cè)單元；51—應(yīng)力檢出元件；52、 52A—放大電路(半導(dǎo)體電路)；521—輸入端子；522—輸出端子；53 —貫 通孔；54A —光電二極管(受光元件)；55A—光源；6 —控制單元；60、 61—硅基板；70—樹脂部(樹脂層)；80、 82、 83—金屬掩模；9一投影儀； 91一光源裝置；911一紅色光源裝置；912 —藍(lán)色光源裝置；913 —綠色光 源裝置；92 —交叉分色棱鏡(cross dichroic prism); 93、 94一光掃描儀； 95 —固定反射鏡；S —屏幕；X—轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的執(zhí)行器件、光掃描儀以及圖像形成裝置的 優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。 <第一實(shí)施方式>首先，說明本發(fā)明的執(zhí)行器件的第一實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明的執(zhí)行器件的第一實(shí)施方式的立體圖，圖2是圖1 中的A—A線剖視圖，圖3是用于說明驅(qū)動(dòng)單元以及半導(dǎo)體電路的圖，圖 4是圖1中的B—B線剖視圖，圖5是用于說明半導(dǎo)體電路的圖，圖6是 用于說明控制系統(tǒng)的框圖。另外，以下，為了說明方便，將圖1和圖3中的紙面跟前側(cè)稱為"上"， 將紙面背面?zhèn)确Q作"下"，將右側(cè)稱作"右"，將左側(cè)稱作"左"，將圖2 和圖4中的上側(cè)稱作"上"，將下側(cè)稱作"下"，將右側(cè)稱作"右"，將左
側(cè)稱作"左"。執(zhí)行器件1具有圖1所示的具有1自由度振動(dòng)系統(tǒng)的基體2;和支 撐該基體2的支撐基板3。而且執(zhí)行器件1還具有用于使質(zhì)量部21轉(zhuǎn)動(dòng) 的驅(qū)動(dòng)單元4;用于檢測(cè)質(zhì)量部21的動(dòng)作的動(dòng)作檢測(cè)單元5;和用于控制 驅(qū)動(dòng)單元4的驅(qū)動(dòng)的控制單元6?；w2具備質(zhì)量部21、 一對(duì)連結(jié)部22、 23、和一對(duì)支撐部24、 25。 連結(jié)部22、 23為長條形狀并由可彈性變形的彈性部構(gòu)成。由此，為了說 明上的方便，也將連結(jié)部22稱作"彈性部22"，將連結(jié)部23稱作"彈性 部23"。該執(zhí)行器件1被構(gòu)成為通過對(duì)后述的線圈43施加電壓而使一對(duì)彈 性部22、 23扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)，使質(zhì)量部21轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，質(zhì)量部21以圖1 所示的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣的一對(duì)彈性部22、 23被設(shè)置成在非驅(qū)動(dòng)時(shí)俯視質(zhì)量部21的情 況下，以質(zhì)量部21為中心大致左右對(duì)稱。即，本實(shí)施方式所涉及的執(zhí)行 器件1被形成為在非驅(qū)動(dòng)時(shí)俯視質(zhì)量部21的情況下，以質(zhì)量部21為中 心大致左右對(duì)稱。質(zhì)量部21具有以硅為主材料構(gòu)成的板狀的硅部211;與硅部211的 下表面(與支撐基板3對(duì)置一側(cè)的面)面接合地設(shè)置的板狀的樹脂部212; 設(shè)于硅部211的上表面(與樹脂部212相反側(cè)的面)的光反射部213。艮P， 質(zhì)量部21具有層疊結(jié)構(gòu)，該層疊結(jié)構(gòu)是將硅部211、樹脂部212以及光反 射部213在硅部211的面的厚度方向上層疊。換句話說，質(zhì)量部21被形 成為硅部211被樹脂部212和光反射部213夾持。構(gòu)成質(zhì)量部21的硅部211的硅的硬度一般高于構(gòu)成質(zhì)量部21的樹脂 部212的樹脂材料的硬度(即，不易變形)。因此，可提高質(zhì)量部21的機(jī) 械強(qiáng)度。由此，能抑制質(zhì)量部21的翹曲、變形、彎曲等。另外，在質(zhì)量部21的樹脂部212的下表面(與硅部211相反的面) 設(shè)有后述的線圈43。支撐部24具備以硅為主材料構(gòu)成的板狀的硅部241;以與該硅部 241的下表面面接合的方式而設(shè)置的以樹脂材料為主材料構(gòu)成的板狀的樹 脂部242。即，硅部241和樹脂部242在其厚度方向上層疊。與此相同，
支撐部25具備以硅為主材料構(gòu)成的板狀的硅部251;以與該硅部251的下表面面接合的方式而設(shè)置的以樹脂材料為主材料構(gòu)成的板狀的樹脂部252。該支撐部24、 25中，在支撐部24的硅部241的下表面形成有后 述的放大電路(半導(dǎo)體電路)52。彈性部22連結(jié)質(zhì)量部21和支撐部24，以使質(zhì)量部21能相對(duì)于支撐 部24轉(zhuǎn)動(dòng)。與此相同，彈性部23連接質(zhì)量部21和支撐部25，以使質(zhì)量 部21能相對(duì)于支撐部25轉(zhuǎn)動(dòng)。所述彈性部22以及彈性部23的形狀和尺 寸均相同。彈性部22以及彈性部23被設(shè)置成同軸，并以此為轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸(旋轉(zhuǎn) 軸)X,質(zhì)量部21能相對(duì)于支撐部24、 25轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，在彈性部22設(shè)有后述的應(yīng)力檢出元件51。以下對(duì)彈性部22以及彈性部23進(jìn)行詳細(xì)描述，由于彈性部22以及 彈性部23具有相同的結(jié)構(gòu)，所以僅以彈性部22為代表進(jìn)行說明，省略彈 性部23的說明。彈性部22包括以硅為主材料構(gòu)成的硅部221;和與硅部221接合， 以樹脂材料為主材料構(gòu)成的樹脂部222。由此，能對(duì)彈性部22的扭轉(zhuǎn)彈簧 常數(shù)進(jìn)行微調(diào)整。具體而言， 一般樹脂材料的硬度低于硅的硬度(即，較 軟)。由此，例如在通過改變彈性部22的厚度(垂直于質(zhì)量部21的面的 方向上的長度)而使彈性部22的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)變換的情況下，樹脂部222 的厚度的變化量所對(duì)應(yīng)的彈性部22的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)的變化量，比硅部221 的厚度的變化量所對(duì)應(yīng)的彈性部22的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)的變化量小。即，通 過改變樹脂部222的厚度(膜厚)，從而能對(duì)彈性部22扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)進(jìn)行 微調(diào)整。另外，通過調(diào)整(改變)硅部221和樹脂部222的構(gòu)成比(厚度比等)， 或選擇構(gòu)成樹脂部222的樹脂材料，從而能在很大范圍內(nèi)改變彈性部22 的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)。進(jìn)一步如前所述，在支撐部24形成有放大電路(半導(dǎo) 體電路)52，能有效利用支撐部24。通過上述，能容易地提供一種不僅實(shí) 現(xiàn)小型化，而且適用于使用目的(例如高速驅(qū)動(dòng)用執(zhí)行器件、低速驅(qū)動(dòng)用 執(zhí)行器件)的各種執(zhí)行器件l。另外，由于能提供一種僅通過改變彈性部22、 23的厚度，即不用改 變執(zhí)行器件1的平面形狀便能適于使用目的的各種執(zhí)行器件1，所以能實(shí) 現(xiàn)執(zhí)行器件1的制造簡(jiǎn)單化以及制造成本的削減。在俯視質(zhì)量部21的情況下，上述彈性部22的硅部221和彈性部22 的樹脂部222在質(zhì)量部21的厚度方向(垂直于質(zhì)量部21的面的方向)層 疊。由此，通過調(diào)整硅部221以及/或者樹脂部222的厚度(垂直于質(zhì)量部 21的面的方向上的長度)，從而能調(diào)整(改變、微調(diào)整)彈性部22的扭轉(zhuǎn) 彈簧常數(shù)。另外，在俯視的情況下，相對(duì)平行于轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X的線段對(duì)稱 地形成彈性部22。由此，能使質(zhì)量部21相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X對(duì)稱地轉(zhuǎn)動(dòng)。彈性部22的硅部221被形成在彈性部22的長度方向的整個(gè)區(qū)域。由 此，能提高執(zhí)行器件1的機(jī)械強(qiáng)度。彈性部22的樹脂部222被形成在彈性部22的長度方向的整個(gè)區(qū)域。 由此，能防止由于硅部221和樹脂部222位置關(guān)系偏離導(dǎo)致彈性部22的 彈簧常數(shù)變動(dòng)。其結(jié)果，執(zhí)行器件1能發(fā)揮所希望的振動(dòng)特性。彈性部22的厚度在彈性部22的長度方向整個(gè)區(qū)域都是均勻的。另外， 硅部221的厚度在彈性部22的長度方向整個(gè)區(qū)域都是均勻的，進(jìn)一步樹 脂部222的厚度在彈性部22的長度方向整個(gè)區(qū)域都是均勻的。由此，彈 性部22的物理特性在長度方向整個(gè)區(qū)域都是均勻的。其結(jié)果，能使質(zhì)量 部21穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)。下面，對(duì)硅部221的厚度和樹脂部222的厚度的關(guān)系迸行說明。另外， 為了說明方便，保持俯視彈性部22的形狀一定。即，彈性部22的長度、 寬度不變。如前所述，構(gòu)成樹脂部222的樹脂材料的硬度一般低于硅的硬度。由 此，例如在彈性部22的厚度一定的情況下，硅部221的厚度越薄彈性部 22的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)越低，相反，硅部221的厚度越厚彈性部22的扭轉(zhuǎn)彈 簧常數(shù)越大。換句話說，在彈性部22的厚度一定的情況下，樹脂部222的厚度越 薄彈性部22的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)越大，相反，樹脂部222的厚度越厚彈性部 22的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)越小。這樣，通過調(diào)整硅部221的厚度和樹脂部222的厚度，從而能進(jìn)行彈 性部22的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)的粗調(diào)整。進(jìn)一步，通過調(diào)整樹脂部222的厚度，
能進(jìn)行彈性部22的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)的微調(diào)整。根據(jù)本實(shí)施方式的執(zhí)行器件1，能以大范圍調(diào)整彈性部22的扭轉(zhuǎn)彈簧 常數(shù)，且能微調(diào)整彈性部22的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)。以上對(duì)彈性部22進(jìn)行了詳細(xì)描述。彈性部23也由硅部231和樹脂部 232構(gòu)成(如前所述，省略了詳細(xì)的說明)。即，根據(jù)本實(shí)施方式的執(zhí)行器 件1，能以大范圍調(diào)整(改變) 一對(duì)彈性部22、 23的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)，且能 微調(diào)整一對(duì)彈性部22、 23的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)。以上對(duì)質(zhì)量部21、彈性部22、 23和支撐部24、 25進(jìn)行了說明。上述 的質(zhì)量部21彈性部22、 23和支撐部24、 25被一體化(形成為一體)?；w2由硅層和樹脂層的層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成。該硅層一體地形成了質(zhì)量部21的硅部211、彈性部22的硅部221、 彈性部23的硅部231、支撐部24的硅部241、支撐部25的硅部251。另一方面，樹脂層一體地形成了質(zhì)量部21的樹脂部212、彈性部22 的樹脂部222、彈性部23的樹脂部232、支撐部24的樹脂部242、支撐部 25的樹脂部252。該基體2例如通過后述那樣得到在硅晶片上形成樹脂層，按照與質(zhì) 量部21、彈性部22、 23和支撐部24、 25的俯視形狀對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行蝕刻。 由此，能簡(jiǎn)化基體2的制造。這里，在基體2中，在質(zhì)量部21轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)應(yīng)力最集中的部分是各彈性 部22、 23和質(zhì)量部21的邊界部；彈性部22和支撐部24的邊界部；以及 彈性部23和支撐部25的邊界部。由此，在本實(shí)施方式中，通過使質(zhì)量部 21、彈性部22、 23和支撐部24、 25—體化，從而與單獨(dú)形成質(zhì)量部21、 彈性部22、 23和支撐部24、 25的情況(即，例如在質(zhì)量部21和彈性部 22接合部存在于質(zhì)量部21和彈性部22的邊界部的情況)相比，能提高機(jī) 械強(qiáng)度。其結(jié)果，提高了執(zhí)行器件1的耐久性，執(zhí)行器件1經(jīng)過長時(shí)間也 能進(jìn)行穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)。并且，質(zhì)量部21的樹脂部212、彈性部22的樹脂部222、彈性部23 的樹脂部232、支撐部24的樹脂部242、和支撐部25的樹脂部252通過 同一樹脂材料一體形成。作為該種樹脂材料，只要是能使直流部21轉(zhuǎn)動(dòng)的話沒有特別限定，
可以使用各種熱塑性樹脂、各種熱固性樹脂。其中，尤其優(yōu)選使用熱固性 樹脂。熱固性樹脂具有耐熱性好、不易變質(zhì)、變性的性質(zhì)。因此，通過使 用熱固性樹脂，從而執(zhí)行器件1經(jīng)過長時(shí)間也能維持(發(fā)揮)所希望的轉(zhuǎn) 動(dòng)特性。作為該種熱固性樹脂沒有特別限定，例如可以適當(dāng)采用聚酰亞胺 樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、尿素樹脂、三聚氰酰胺樹 脂、鄰苯二甲酸二烯丙基樹脂等。另外，在將執(zhí)行器件1例如用做光掃描儀等的光學(xué)裝置時(shí)等，考慮到質(zhì)量部21因沒有被光反射部213反射凈的光而升溫的情況。因此，雖然 根據(jù)執(zhí)行器件1的使用條件而不同，但優(yōu)選使用熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)比較高的樹 脂材料。由此，能防止隨著彈性部22、 23的升溫，其彈簧常數(shù)急劇(大 幅)變化。其結(jié)果，執(zhí)行器件l即使經(jīng)過長時(shí)間連續(xù)使用的情況下，也能 維持(發(fā)揮)所希望的掃描特性。以上的基體2被支撐基板3支撐。支撐基板3在其上表面(與基體2對(duì)置一側(cè)的面)，在與支撐部24對(duì) 置的位置形成有一對(duì)凸部32、 33。換句話說，在支撐部件3的上表面形成 有凹部30。而且，通過使凸部32、 33的上表面和支撐部24、 25的下表面 接合，由此支撐基板3支撐基體2。進(jìn)一步，在凹部30的底面與質(zhì)量部21對(duì)應(yīng)的部分形成有開口部分31 。 該開口部分31在質(zhì)量部21轉(zhuǎn)動(dòng)(振動(dòng))時(shí)，構(gòu)成防止與支撐基板3接觸 的躲避部。通過設(shè)置開口部分(躲避部)31，從而不僅能防止執(zhí)行器件1 整體的大型化，還能更大地設(shè)定質(zhì)量部21的振動(dòng)角(振幅)。另外，所述的躲避部只要是能充分發(fā)揮所述效果的構(gòu)成，并不一定在 支撐基板3的下表面(與基體2相反側(cè)的面)開放(開口)。即，躲避部 也可以由形成于支撐基板3的上表面的凹部構(gòu)成。另外，凹部30的深度 (凸部32、 33的高度)大于質(zhì)量部21的振動(dòng)角(振幅)時(shí)等，也可以不 設(shè)置開口部分31。另外，根據(jù)基體2的支撐部24、 25的形狀等，也可以 省略支撐基板3。這樣的支撐基板3例如以玻璃或硅為主材料構(gòu)成。接著，基于圖3對(duì)用于使質(zhì)量部21轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元4進(jìn)行詳細(xì)描述。 這里，圖3是基體2的下表面(與支撐基板3對(duì)置的面)的局部剖視放大圖。如圖3所示，驅(qū)動(dòng)單元4具有設(shè)于質(zhì)量部21的樹脂部212上的線 圈43;向線圈43施加電壓的交流電源(電壓施加單元)44;和隔著質(zhì)量 部21，在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X的方向?qū)χ玫卦O(shè)置的一對(duì)磁鐵41、 42。該 驅(qū)動(dòng)單元4被構(gòu)成為通過從交流電源44向線圈43施加交流電壓，從而 使質(zhì)量部21相對(duì)于支撐部24、 25振動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))。線圈43在質(zhì)量部21的樹脂部212的下表面(硅部211的相反側(cè)的面) 的大致整個(gè)區(qū)域被形成為螺旋狀。由于樹脂部212起到絕緣層的作用，所 以能防止線圈43的布線間的短路。另外，例如在硅部211上設(shè)置線圈43 的情況下，需要在硅部211上形成絕緣層(氧化膜層)等，但在本發(fā)明的 執(zhí)行器件1中，不需要另外設(shè)置該工序(能省去該工序)。從該觀點(diǎn)出發(fā)， 能實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器件1的制造工序的簡(jiǎn)單化。另外，線圈43的圖案形狀只要 是能使質(zhì)量部21轉(zhuǎn)動(dòng)的話，并不限定于螺旋狀。形成線圈43的電線(布線)的兩端部的一個(gè)與設(shè)置在支撐部24的端 子431連接，另一端部與設(shè)置于支撐部25的端子432連接。再者，交流 電源44連接于端子431、 432，交流電源44通過向線圈43施加交流電源， 從而能從線圈43產(chǎn)生磁場(chǎng)。在俯視質(zhì)量部21的情況下，磁鐵41和磁鐵42隔著質(zhì)量部21在垂直 于轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X的方向上對(duì)置設(shè)置。并且，磁鐵41和磁鐵42被設(shè)置成 磁鐵41的與磁體42對(duì)置一側(cè)的面、和磁體42的與磁體41對(duì)置一側(cè)的面 具有相互不同的磁極。作為該種磁鐵41、 42沒有特別限定，可以適當(dāng)使用釹磁鐵、鐵氧體 磁鐵、釤-鈷磁鐵(samarium-cobalt magnet)、鋁鎳鈷磁體等的永磁鐵(硬 磁性體)。該驅(qū)動(dòng)單元4如下所述使質(zhì)量部21轉(zhuǎn)動(dòng)(驅(qū)動(dòng))。另外，為了說明方便，如圖4所示，將磁鐵41的與磁體42對(duì)置一側(cè) 的面設(shè)為S極，將磁體42的與磁體41對(duì)置一側(cè)的面設(shè)為N極，以此為代 表進(jìn)行說明。另外，在圖4中，將紙面上側(cè)稱作"上"，將紙面下側(cè)稱作首先，說明通過交流電源44，電流從端子431向端子432在線圈43
中流動(dòng)的情況(以下稱作"第一狀態(tài)")。此時(shí)，在質(zhì)量部21的比轉(zhuǎn)動(dòng)中 心軸X靠磁鐵42 —側(cè)的部分，作用在圖4中下方向的電磁力(Fleming 左手法則)。另一方面，在質(zhì)量部21的比轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X靠磁鐵41一側(cè)的 部分，作用在圖4中上方向的電磁力。由此，質(zhì)量部21在圖4中以轉(zhuǎn)動(dòng) 中心軸X為軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。相反，在通過交流電源44，電流從端子432向端子431在線圈43中 流動(dòng)的情況(以下稱作"第二狀態(tài)")。此時(shí)，在質(zhì)量部21中，在比轉(zhuǎn)動(dòng) 中心軸X靠磁鐵42—側(cè)的部分，作用在圖4中上方向的電磁力。另一方 面，在質(zhì)量部21的比轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X靠磁鐵41 一側(cè)的部分，作用在圖4中 下方向的電磁力。由此，質(zhì)量部21在圖4中以轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X為軸順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)。然后，通過交替反復(fù)上述的第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，能使彈性部22、 23 扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)，使質(zhì)量部21相對(duì)于支撐部24轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步，通過使用交流電源44作為電壓施加單元，從而能周期地且 順利地切換第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，能使質(zhì)量部21順利地轉(zhuǎn)動(dòng)。但是，作 為電壓施加單元，只要能向線圈43施加電壓，并不限定于本實(shí)施方式(交 流電源44)，例如也可以使用直流電源。此時(shí)，例如通過向線圈43間歇地 施加直流電壓，從而能使質(zhì)量部21相對(duì)于支撐部24轉(zhuǎn)動(dòng)。接著，對(duì)對(duì)質(zhì)量部21的動(dòng)作進(jìn)行檢測(cè)的動(dòng)作檢測(cè)單元5進(jìn)行說明。如圖3和圖5所示，動(dòng)作檢測(cè)單元5包括設(shè)于彈性部22的硅部221 的下表面(樹脂部222側(cè)的面)的應(yīng)力檢出元件51;和放大電路(半導(dǎo)體 電路)52,其形成于支撐部24的硅部241，與應(yīng)力檢出元件51電連接。 另外，在支撐部24的樹脂部242設(shè)有多個(gè)貫通孔53，其用于連接應(yīng)力檢 出元件51和放大電路52。另外，在支撐部24的樹脂部242形成有輸入端 子521和輸出端子522，它們分別與放大電路52電連接。該動(dòng)作檢測(cè)單元5被構(gòu)成為根據(jù)來自放大電路52的信號(hào)來檢測(cè)質(zhì)量 部21的動(dòng)作。具體而言，應(yīng)力檢出元件51具有電阻值根據(jù)變形量變化的 性質(zhì)。通過在彈性部22上設(shè)有上述應(yīng)力檢出元件51，從而能根據(jù)彈性部 22的扭轉(zhuǎn)變形的程度(即根據(jù)質(zhì)量部21的轉(zhuǎn)動(dòng)角)使應(yīng)力檢出元件51 的電阻值變化。
應(yīng)力檢出元件51的電阻值變化，從而在應(yīng)力檢出元件51中流動(dòng)的電 流值(電信號(hào))變化，通過放大電路52放大該電信號(hào)的變化，根據(jù)放大 后的信號(hào)檢測(cè)質(zhì)量部21的動(dòng)作。由此，能更正確地檢測(cè)質(zhì)量部21的動(dòng)作。另外，由于根據(jù)應(yīng)力檢出元件51的電阻值變化而產(chǎn)生的電流值(電 信號(hào))的變化很微弱，所以在本實(shí)施方式中，通過放大電路52放大電信 號(hào)，從而能更正確地檢測(cè)質(zhì)量部21的動(dòng)作。放大電路52形成在支撐部24的硅部241，由此，能有效利用支撐部 24。其結(jié)果，能實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器件1的小型化。這樣的放大電路(半導(dǎo)體電路) 52例如能通過使硼、銦、鉀等的雜質(zhì)擴(kuò)散在硅部241的表面附近而形成。另外，由于放大電路52設(shè)于應(yīng)力檢出元件51的附近，所以放大電路 52和應(yīng)力檢出元件51之間的距離極小。由此，能縮短連接放大電路52 和應(yīng)力檢出元件51的布線長度，能抑制放大電路52和應(yīng)力檢出元件51 之間的噪聲的產(chǎn)生。其結(jié)果，能更正確地檢測(cè)質(zhì)量部21的動(dòng)作。這里，例如即使在質(zhì)量部21的硅部211形成放大電路52，也能縮短 應(yīng)力檢出元件51和放大電路52之間的距離。即，即使在質(zhì)量部21的硅 部211形成放大電路52，也能起到與本發(fā)明的執(zhí)行器件1同樣的效果。但 是，與在質(zhì)量部21形成放大電路52的情況相比，在支撐部24形成放大 電路52更能縮小質(zhì)量部21的質(zhì)量。即，通過在支撐部24形成放大電路 52，能容易地將執(zhí)行器件適用于高速驅(qū)動(dòng)和低速驅(qū)動(dòng)。另外，在將執(zhí)行器 件1用于光掃描儀等的光學(xué)裝置中時(shí)，質(zhì)量部21因未被光反射部211反 射凈的光而升溫。由此，在本實(shí)施方式中通過在支撐部24形成放大電路 52，從而與在質(zhì)量部21形成放大電路52相比，不會(huì)受到熱的影響。其結(jié) 果，能更正確地檢測(cè)質(zhì)量部21的動(dòng)作。在形成有該放大電路52的硅部241的下表面，以覆蓋放大電路52的 方式設(shè)有樹脂部242。由此，在樹脂部242的下表面可以對(duì)放大電路52 的布線進(jìn)行圖案化，從而設(shè)計(jì)的自由度提高，能實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器件l的制造工 序的簡(jiǎn)單化。執(zhí)行器件1具有控制單元6，其根據(jù)上述的動(dòng)作檢測(cè)單元5的檢測(cè)結(jié) 果，控制驅(qū)動(dòng)單元4的運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖6所示，控制單元6被構(gòu)成為根據(jù)來自 放大電路52的信號(hào)控制交流電源44。由此，執(zhí)行器件1能發(fā)揮所希望的 轉(zhuǎn)動(dòng)特性。這樣的執(zhí)行器件1例如如下所述進(jìn)行制造。圖7以及圖8分別是用于說明第一實(shí)施方式的執(zhí)行器件1的制造方法 的圖(縱剖視圖)。另外，以下為了說明方便，將圖7和圖8的上側(cè)稱作 "上"，將下側(cè)稱作"下"。另外，將得到基體2的工序稱作"A1"，將得到支撐基板3的工序稱 作"A2"，將由基體2和支撐基板3得到執(zhí)行器件1的工序稱作"A3"。[Al]首先，如圖7 (a)所示，例如準(zhǔn)備硅基板60。該硅基板60優(yōu)選預(yù)先 通過蝕刻等調(diào)整為所希望的厚度，預(yù)先進(jìn)行了彈簧常數(shù)的粗調(diào)整。由此， 能容易地制造具有適于使用目的的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)的執(zhí)行器件1。接著，如圖7 (b)所示，在硅基板60的上表面與支撐部24對(duì)應(yīng)的位 置形成放大電路(半導(dǎo)體電路)52。作為形成放大電路52的方法，沒有 特別限定，例如可以通過使硼、銦、鉀等的雜質(zhì)擴(kuò)散在硅基板60上而形 成。進(jìn)一步，在與彈性部22對(duì)應(yīng)的位置形成應(yīng)力檢出元件51 (未圖示)。 作為形成應(yīng)力檢出元件51的方法，例如舉出以下方法等在硅基板60上 形成與應(yīng)力檢出元件51對(duì)應(yīng)的金屬掩模，使硼等的雜質(zhì)擴(kuò)散的方法。接著，如圖7 (c)所示，在硅基板60的上表面(形成有放大電路52 的面)的整個(gè)區(qū)域，通過旋涂來涂敷液化后的聚酰亞胺等的樹脂材料，通 過干燥、固化，形成樹脂層70。這里，通過調(diào)整樹脂層70的厚度、以及/ 或者密度，或者選擇涂敷的樹脂材料，從而能對(duì)彈性部22、 23的扭轉(zhuǎn)彈 簧常數(shù)進(jìn)行微調(diào)整。接著，形成用于在放大電路52進(jìn)行布線，以及在應(yīng)力檢出元件51進(jìn) 行布線的貫通孔53 (未圖示)。接著，在樹脂層70的上表面形成未圖示的例如Cu、 Al等的金屬膜。 此時(shí)，在貫通孔53中填充形成金屬膜的金屬材料。將該金屬膜蝕刻成 與連接線圈43以及放大電路52、和應(yīng)力檢出元件51的布線的圖案形狀(俯 視形狀)對(duì)應(yīng)。由此，如圖7 (d)所示，能得到在樹脂層70的上表面形 成了線圈43等的復(fù)合基板。
作為金屬膜的成膜方法，可舉出真空蒸鍍、濺射(低溫濺射)、離子 鍍膜等的干式鍍法，電解鍍、無電解鍍等的濕式鍍法，溶射法，金屬箔接 合等。另外，在以下各工序中的金屬膜的成膜中也能使用同樣的方法。接著，如圖7 (e)所示，在樹脂層70的上表面(形成有線圈43的面)， 按照與質(zhì)量部21、支撐部24、 25、彈性部22、 23的形狀(俯視形狀)對(duì) 應(yīng)的方式，例如通過鋁等形成金屬掩模80。接著，隔著金屬掩模80，對(duì)硅基板60以及樹脂部70進(jìn)行蝕刻后，除 去金屬掩模80。由此，得到被蝕刻成質(zhì)量部21、支撐部24、 25、彈性部 22、 23的形狀的、樹脂部70和硅基板60的層疊體。作為蝕刻方法，例如可以使用等離子燭刻、活性離子蝕刻、電子束蝕 刻、光輔助蝕刻等的物理蝕刻法。之后，在硅部211的下表面形成金屬膜，形成光反射部213。由此， 得到一體形成質(zhì)量部21、彈性部22、 23、支撐部24、 25的基體2。[A2]接著，如圖8 (g)所示，作為用于形成支撐基板3的基板，例如準(zhǔn)備 硅基板61。然后，如圖8 (h)所示，在硅基板61的一個(gè)面(下表面)，按照與除 了形成開口部分31的區(qū)域的部分對(duì)應(yīng)的方式，例如通過鋁等形成金屬掩 模82。另外，在硅基板61的另一面(上表面)，按照與凹部30對(duì)應(yīng)的方 式例如通過鋁等形成金屬掩模83。接著，隔著該金屬掩模83，對(duì)硅基板61進(jìn)行蝕刻，以貫通到與凹部 30對(duì)應(yīng)的深度后，除去金屬掩模83。接著，在隔著金屬掩模82進(jìn)行蝕刻 直到貫通硅基板61后，除去金屬掩模83。由此，如圖8 (i)所示，得到 形成有凹部30以及開口部分31的支撐基板3。[A3]接著，如圖8 (j)所示，例如通過粘接劑將在所述工序[A1]中得到的 基體2、和在所述工序[A2]中得到支撐基板3接合，得到執(zhí)行器件l。 通過上述，制造第一實(shí)施方式的執(zhí)行器件l。<第二實(shí)施方式>接著，對(duì)本發(fā)明的執(zhí)行器件的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖9是表示本發(fā)明的執(zhí)行器件的第二實(shí)施方式的立體圖，圖10是用 于說明動(dòng)作檢測(cè)單元的圖。下面，關(guān)于第二實(shí)施方式的執(zhí)行器件1A，以與所述的第一實(shí)施方式 的執(zhí)行器件l的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，關(guān)于相同的事項(xiàng)省略其說明。第二實(shí)施方式的執(zhí)行器件1A除了動(dòng)作檢測(cè)單元5A的構(gòu)成不同外， 其他與第一實(shí)施方式的執(zhí)行器件1大致相同。艮口，動(dòng)作檢測(cè)單元5A包括設(shè)于質(zhì)量部21的光電二極管(光學(xué)元件) 54A;形成于支撐部24的硅部241上的放大電路(半導(dǎo)體電路)52A;和 設(shè)于支撐部25上的光源55A。該動(dòng)作檢測(cè)單元5A被構(gòu)成為根據(jù)來自放大 電路52A的信號(hào)來檢測(cè)質(zhì)量部21的動(dòng)作。光源55A被設(shè)置成在平行于轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X的方向上，從支撐部25向 質(zhì)量部21照射光。另外，光電二極管54A設(shè)置于質(zhì)量部21，使得在質(zhì)量部21轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的 設(shè)定位置，從光源55A接受的光量最大。這樣，通過分別設(shè)置光源55A以及光電二極管54A，從而在質(zhì)量部 21轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能使光電二極管54A接受的光量變化。這里，光電二極管54A 具有根據(jù)受光量而使在光電二極管54A內(nèi)流動(dòng)的電流的量或產(chǎn)生的電壓 值變化的性質(zhì)。由此，根據(jù)質(zhì)量部21的轉(zhuǎn)動(dòng)，在光電二極管54A流動(dòng)的 電流值或電壓值(電信號(hào))變化，用放大電路52A將該電信號(hào)的變化放大， 根據(jù)放大后的信號(hào)來檢測(cè)質(zhì)量部21的動(dòng)作。由此，動(dòng)作檢測(cè)單元5能更 正確地檢測(cè)質(zhì)量部21的動(dòng)作。這里，由于在支撐部24的硅部241形成有放大電路52A，所以放大 電路52A和光電二極管54A之間的距離極小。由此，能縮小連接放大電 路52A和光電二極管54A的布線的長度，所以能抑制放大電路52A和光 電二極管54A之間的噪聲的產(chǎn)生。其結(jié)果，能更正確地檢測(cè)質(zhì)量部21的 動(dòng)作。以上，對(duì)本發(fā)明的執(zhí)行器件的第二實(shí)施方式進(jìn)行了說明，只要光電二 極管54A能接收光源55A照出的光，則光源55A的設(shè)置位置沒有特別限 定，例如也可以設(shè)置于支撐基板3，另外，也可以不設(shè)置于執(zhí)行器件l。 以上對(duì)本發(fā)明所涉及的執(zhí)行器件進(jìn)行了說明，但本發(fā)明所涉及的執(zhí)行 器件由于具備光反射部，所以例如也可以適用于光掃描儀、光開關(guān)、光衰 減器等的光學(xué)裝置。本發(fā)明所涉及的光掃描儀具有與本發(fā)明所涉及的執(zhí)行器件同樣的結(jié) 構(gòu)，即，具備具備光反射部的質(zhì)量部；用于支撐質(zhì)量部的支撐部；連結(jié) 部，其將質(zhì)量部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)于支撐部，并具有可彈性變形的彈性部；用 于使質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元；和用于驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部以及/或者檢測(cè)所 述質(zhì)量部的動(dòng)作的半導(dǎo)體電路。該光掃描儀被構(gòu)成為通過使驅(qū)動(dòng)單元工 作，從而使彈性部扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)使質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)，來掃描所述光反射部反 射的光。另外，彈性部具有以硅為主材料構(gòu)成的硅部、和與該硅部接合并 以樹脂材料為主材料構(gòu)成的樹脂部，支撐部具備與所述彈性部的硅部連接 并以硅為主材料而構(gòu)成的硅部，半導(dǎo)體電路被設(shè)置于支撐部的硅部。由此， 能提供一種光掃描儀，其不僅能實(shí)現(xiàn)小型化，而起能微調(diào)整彈簧常數(shù)。該光掃描儀例如能適用于投影儀、激光打印機(jī)、成像用顯示器、條形 碼讀取器、掃描線共焦點(diǎn)顯微鏡等的圖像形成裝置。其結(jié)果，能提供具有 出色的描繪特性的圖像形成裝置。具體而言，對(duì)圖11所示的投影儀9進(jìn)行說明。另外，為了說明方便， 將屏幕S的長邊方向稱作"橫向(水平方向)"，將垂直于長邊方向的方向 稱作"縱向(鉛垂方向)"。投影儀9具有照射激光等的光的光源裝置91;交叉分色棱鏡92; 一對(duì)光掃描儀93、 94;和固定反射鏡95。光源裝置91具備照射紅色光的紅色光源裝置911;照射藍(lán)色光的藍(lán) 色光源裝置912;和照射綠色光的綠色光源裝置913。交叉分色棱鏡92通過貼合4個(gè)直角棱鏡構(gòu)成，是將分別從紅色光源 裝置911、藍(lán)色光源裝置912、綠色光源裝置913照出的光合成的光學(xué)元 件。該投影儀9被構(gòu)成為通過交叉分色棱鏡92，將根據(jù)來自未圖示的主 機(jī)的圖像信息從紅色光源裝置911、藍(lán)色光源裝置912、綠色光源裝置913 照出的光合成，通過光掃描儀93、 94掃描該合成后的光，進(jìn)一步通過固 定反射鏡95反射，從而在屏幕S上形成彩色圖像。
這里，對(duì)光掃描儀93、 94的光掃描進(jìn)行具體說明。 首先，通過光掃描儀93在橫向上掃描由交叉分色棱鏡92合成后的光 (以下稱作"主掃描")。然后，進(jìn)一步通過光掃描儀94在縱向上掃描在該橫向上掃描后的光(以下稱作"副掃描")。由此，能在屏幕S上形成二維彩色圖像。通過使用本發(fā)明所涉及的光掃描儀作為上述的光掃描儀93、 94,從而 能提供小型且具有出色的描繪特性的投影儀(圖像形成裝置)9。另外， 一般，進(jìn)行副掃描的光掃描儀94的轉(zhuǎn)動(dòng)速度相對(duì)于進(jìn)行主掃 描的光掃描儀93的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為低速。雖然根據(jù)形成的圖像的種類、大小 等而不同，但一般進(jìn)行副掃描的光掃描儀94的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為60Hz左右，進(jìn) 行主掃描的光掃描儀93的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為10 256kHz。從該觀點(diǎn)出發(fā)，通過 使用本發(fā)明的光掃描儀作為光掃描儀93、 94，從而能容易地提供具備分別 適于主掃描以及副掃描的扭轉(zhuǎn)彈簧常數(shù)的光掃描儀。由此，能提供小型且 發(fā)揮出色的描繪特性的投影儀9 (圖像形成裝置)。但是，投影儀9的構(gòu)成 只要能在屏幕S形成彩色圖像就沒有特別限定。以上，根據(jù)圖示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的執(zhí)行器件進(jìn)行了說明，但本發(fā) 明并非限定于此。例如，在本發(fā)明的執(zhí)行器件l中，各部分的構(gòu)成可以置 換為發(fā)揮同樣功能的任意的構(gòu)成，另外，也能附加任意的構(gòu)成。另外，在所述的實(shí)施方式中，說明了通過執(zhí)行器件的中心相對(duì)于垂直 質(zhì)量部或驅(qū)動(dòng)部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸X的面大致對(duì)稱(左右對(duì)稱)的形狀的結(jié)構(gòu)， 但也可以為非對(duì)稱。另外，在所述的實(shí)施方式中，對(duì)一體形成了質(zhì)量部的樹脂部、彈性部 的樹脂部、支撐部的樹脂部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但只要能發(fā)揮可以使質(zhì)量 部21轉(zhuǎn)動(dòng)的程度的強(qiáng)度，并非限定于此。另外，在所述的實(shí)施方式中，說明了彈性部遍及其長度方向的整個(gè)區(qū) 域由樹脂部和硅部的層疊體而形成，但只要能調(diào)整一對(duì)彈性部的扭轉(zhuǎn)彈簧 常數(shù)，并非限定于此，例如也可以僅在彈性部的長度方向的一部分形成硅 部以及/或者樹脂部。另外，在所述的實(shí)施方式中，對(duì)各連結(jié)部由一個(gè)彈性部(彈性部件) 構(gòu)成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但只要能使質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)，就不限定于此。
另外，各連結(jié)部的彈性部的數(shù)量、配置、形狀是任意的。例如，(1) 也可以由設(shè)置成俯視情況下隔著轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸而相互對(duì)置的一對(duì)彈性部構(gòu) 成。此時(shí)，各彈性部也可以具有硅部和樹脂部的層疊結(jié)構(gòu)，也可以是任意一個(gè)彈性部具有硅部和樹脂部的層疊結(jié)構(gòu)，另外，(2)各連結(jié)部的彈性部 也可以在其長度方向的途中分支。此時(shí)，例如從彈性部的一端到分支部由 硅部和樹脂部的層疊體形成，也可以僅由硅部形成從分支部到另一端，另 外，(3)各連結(jié)部也可以具有在轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸上延伸的第一彈性部、和隔著 該中心軸部件相互對(duì)置的一對(duì)第二彈性部。此時(shí)，例如可以僅由硅部形成 第一彈性部，由硅部和樹脂部的層疊體形成各第二彈性部。另外，在所述的實(shí)施方式中，對(duì)l自由度振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了說明，但只 要能使質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)就并非限定于此，例如也可以為2自由度振動(dòng)系統(tǒng)。具 體而言，各連結(jié)部也可以由板狀的驅(qū)動(dòng)部、連接所述驅(qū)動(dòng)部和支撐部的第 一彈性部、以及連接所述驅(qū)動(dòng)部和質(zhì)量部的第二彈性部構(gòu)成。此時(shí)，在第 一彈性部以及/或者第二彈性部的至少一部分形成硅部和樹脂部的層疊結(jié) 構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種執(zhí)行器件，包括質(zhì)量部；支撐部，其用于支撐所述質(zhì)量部；連結(jié)部，其將所述質(zhì)量部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)于所述支撐部；驅(qū)動(dòng)單元，其用于驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)；和半導(dǎo)體電路，其用于驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部；所述連結(jié)部具備彈性部，通過使所述驅(qū)動(dòng)單元工作，從而在使所述彈性部扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)使所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)，所述彈性部具有硅部，其以硅為主材料而構(gòu)成；和樹脂部，其與該硅部接合并以樹脂材料為主材料而構(gòu)成；所述支撐部至少具備硅部，該硅部與所述彈性部的硅部連接并以硅為主材料而構(gòu)成，所述半導(dǎo)體電路設(shè)置于所述支撐部的所述硅部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的執(zhí)行器件，其特征在于， 具有動(dòng)作檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述質(zhì)量部的動(dòng)作，所述動(dòng)作檢測(cè)單元具有應(yīng)力檢出元件，其設(shè)置于所述彈性部；和放 大電路，其與所述應(yīng)力檢出元件連接；該動(dòng)作檢測(cè)單元構(gòu)成為根據(jù)來自所述放大電路的信號(hào)，檢測(cè)所述質(zhì)量部的動(dòng)作，在所述半導(dǎo)體電路中包括所述放大電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的執(zhí)行器件，其特征在于，具有動(dòng)作檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述質(zhì)量部的動(dòng)作，所述動(dòng)作檢測(cè)單元具有受光元件，其設(shè)置于所述質(zhì)量部；和放大電 路，其與所述光學(xué)元件連接；該動(dòng)作檢測(cè)單元構(gòu)成為根據(jù)來自所述放大電路的信號(hào)，檢測(cè)所述質(zhì) 量部的動(dòng)作，在所述半導(dǎo)體電路中包括所述放大電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的執(zhí)行器件，其特征在于，具有控制單元，其根據(jù)所述動(dòng)作檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果來控制所述驅(qū)動(dòng) 單元的工作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的執(zhí)行器件，其特征在于， 在俯視質(zhì)量部的情況下，所述彈性部是在所述質(zhì)量部的厚度方向上層疊有該彈性部的所述硅部和該彈性部的所述樹脂部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的執(zhí)行器件，其特征在于， 所述彈性部為長條形狀，在其長度方向的大致整個(gè)區(qū)域內(nèi)形成該彈性部的所述硅部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的執(zhí)行器件，其特征在于， 所述彈性部的所述樹脂部形成在所述彈性部的長度方向的大致整個(gè)區(qū)域內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的執(zhí)行器件，其特征在于， 所述彈性部的厚度在該彈性部的長度方向的大致整個(gè)區(qū)域內(nèi)大致均勻。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的執(zhí)行器件，其特征在于， 所述彈性部的所述硅部的厚度在所述彈性部的長度方向的大致整個(gè)區(qū)域內(nèi)大致均勻。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的執(zhí)行器件，其特征在于， 所述支撐部具有樹脂部，該樹脂部與所述彈性部的樹脂部一體化，并由與所述彈性部的樹脂部相同的材料構(gòu)成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的執(zhí)行器件，其特征在于， 所述支撐部的所述樹脂部被設(shè)置成覆蓋所述半導(dǎo)體電路。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7 11中任一項(xiàng)所述的執(zhí)行器件，其特征在于， 所述質(zhì)量部具有樹脂部，該樹脂部與所述彈性部的樹脂部一體化，并由與所述彈性部的樹脂部相同的材料構(gòu)成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的執(zhí)行器件，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括線圈，其設(shè)置于所述質(zhì)量部的樹脂部；和電壓施 加單元，其向所述線圈施加電壓；通過所述電壓施加單元向所述線圈施加電壓，從而使所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1 13中任一項(xiàng)所述的執(zhí)行器件，其特征在于， 在所述質(zhì)量部設(shè)置具有光反射性的光反射部。
15. —種光掃描儀，包括-質(zhì)量部，其包括具有光反射性的光反射部； 支撐部，其用于支撐所述質(zhì)量部；連結(jié)部，其將所述質(zhì)量部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)于所述支撐部； 驅(qū)動(dòng)單元，其用于驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)；和 半導(dǎo)體電路，其用于驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部；所述連結(jié)部具備彈性部，通過使所述驅(qū)動(dòng)單元工作，從而在使所述彈 性部扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)使所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)，來掃描由所述光反射部反射的 光，所述彈性部具有硅部，其以硅為主材料而構(gòu)成；和樹脂部，其與該 硅部接合并以樹脂材料為主材料而構(gòu)成；所述支撐部至少具備硅部，該硅部與所述彈性部的硅部連接并以硅為 主材料而構(gòu)成，所述半導(dǎo)體電路設(shè)置于所述支撐部的所述硅部。
16. —種圖像形成裝置，具備光掃描儀，該光掃描儀包括 質(zhì)量部，其包括具有光反射性的光反射部；支撐部，其用于支撐所述質(zhì)量部； 連結(jié)部，其將所述質(zhì)量部可轉(zhuǎn)動(dòng)地連結(jié)于所述支撐部； 驅(qū)動(dòng)單元，其用于驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)；和 半導(dǎo)體電路，其用于驅(qū)動(dòng)所述質(zhì)量部；所述連結(jié)部具備彈性部，通過使所述驅(qū)動(dòng)單元工作，從而在使所述彈 性部扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)使所述質(zhì)量部轉(zhuǎn)動(dòng)，來掃描由所述光反射部反射的 光，所述彈性部具有硅部，其以硅為主材料而構(gòu)成；和樹脂部，其與該 硅部接合并以樹脂材料為主材料而構(gòu)成；所述支撐部至少具備硅部，該硅部與所述彈性部的硅部連接并以硅為 主材料而構(gòu)成，所述半導(dǎo)體電路設(shè)置在所述支撐部的所述硅部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能實(shí)現(xiàn)小型化、而且能進(jìn)行彈簧常數(shù)的微調(diào)整的執(zhí)行器件、光掃描儀以及圖像形成裝置。本發(fā)明的執(zhí)行器件(1)包括質(zhì)量部(21)；支撐部(24、25)；彈性部(22、23)；驅(qū)動(dòng)單元(4)；和半導(dǎo)體電路(52)，其用于使質(zhì)量部(21)工作以及/或者檢測(cè)質(zhì)量部(21)的動(dòng)作。通過使驅(qū)動(dòng)單元(4)工作，由此使質(zhì)量部(21)轉(zhuǎn)動(dòng)，彈性部(22、23)具有硅部(221、231)，其以硅為主材料而構(gòu)成；和樹脂部(222、232)，其與該硅部接合并以樹脂材料為主材料而構(gòu)成。支撐部(24、25)具備硅部(241、251)，該硅部與彈性部(22、23)的硅部(221、231)連接并以硅為主材料而構(gòu)成，半導(dǎo)體電路(52)設(shè)置于支撐部(24)的硅部(241)。
文檔編號(hào)G02B26/08GK101149475SQ20071015284
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月20日
發(fā)明者村田昭浩, 細(xì)見浩昭 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社