JP2007233192A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図るとともに、設計自由度を向上させつつ、安定した駆動を行うことができるアクチュエータを提供すること。
【解決手段】本発明のアクチュエータ１は、駆動手段が第１の弾性連結部２５を捩れ変形させながら第１の質量部２１、２２を回動させ、これに伴い、第２の弾性連結部２６を捩れ変形させながら第２の質量部２３を回動させるものであって、第２の質量部２３の挙動を検知する挙動検知手段を有し、挙動検知手段は、第２の質量部２３の側面の通過を検知する透過式の光学センサ１０を備え、光学センサ１０の検知結果に基づいて、第２の質量部２３の挙動を検知するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、アクチュエータに関するものである。

レーザープリンタ等にて光走査により描画を行うための光スキャナとして、捩り振動子で構成されたアクチュエータを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
例えば、特許文献１にかかるアクチュエータ（光スキャナ）は、１自由度振動系の捩り振動子で構成されている。すなわち、かかるアクチュエータは、質量部を捩りバネを介して支持部に対し回動可能に支持して構成されている。

そして、質量部上には光反射部が設けられており、捩りバネを捩れ変形させながら質量部を回動駆動させることにより、光反射部で反射した光を走査する。これにより、光走査により描画を行うことができる。
このような捩り振動子で構成されたアクチュエータにあっては、その共振周波数で駆動すると、安定的に駆動することができる。

従来、かかるアクチュエータにあっては、一般に、質量部の板面に対し反射式の光学センサを対向させ、その光学センサの検知結果に基づいて、質量部の挙動を検知するようになっている。この検知結果に基づき、質量部の挙動（周波数、振幅など）を所望のものとなるように駆動制御し、安定的に動作させることができる。
しかしながら、かかるアクチュエータにあっては、光学センサの検知対象を質量部の板面としているため、光学センサからの光を受光するための領域を光走査のための領域とは別途質量部の板面に設ける必要があるため、質量部が大型化してしまう。また、質量部の大型化に伴って質量部の慣性モーメントが増大してしまうため、アクチュエータの設計自由度が低くなってしまう。

K.E.Petersen:“Silicon Torsional Scanning Mirror”,IBMJ.Res.Develop.,vol.24(1980)、P.631

本発明の目的は、小型化を図るとともに、設計自由度を向上させつつ、安定した駆動を行うことができるアクチュエータを提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエータは、板状をなす質量部と、
前記質量部を支持するための支持部と、
前記質量部を前記支持部に対し回動可能とするように、前記質量部と前記支持部とを連結する弾性連結部と、
前記質量部を回動駆動する駆動手段とを有し、
前記駆動手段が前記弾性連結部を捩れ変形させながら前記質量部を回動させるアクチュエータであって、
前記質量部の挙動を検知する挙動検知手段を有し、
前記挙動検知手段は、前記質量部の側面の通過を検知する反射式または透過式の光学センサを備え、該光学センサの検知結果に基づいて、前記質量部の挙動を検知するように構成されていることを特徴とする。

これにより、挙動検知のための領域を質量部の板面に別途設けることなく、質量部の挙動を検知し、これに基づき、質量部を安定的に駆動することができる。特に、挙動検知のための領域を質量部の板面に別途設ける必要がないので、質量部の小型化、ひいてはアクチュエータの小型化を図ることができ、また、アクチュエータの設計自由度を向上させることができる。また、光学センサを用いるため、質量部に対し非接触でその挙動を検知することができ、質量部の回動を阻害することもない。

本発明のアクチュエータは、第１の質量部と、
前記第１の質量部を支持するための支持部と、
前記第１の質量部を前記支持部に対し回動可能とするように、前記第１の質量部と前記支持部とを連結する第１の弾性連結部と、
板状をなす第２の質量部と、
前記第２の質量部を前記第１の質量部に対し回動可能とするように、前記第２の質量部と前記第１の質量部とを連結する第２の弾性連結部と、
前記第１の質量部を回動駆動する駆動手段とを有し、
前記駆動手段が前記第１の弾性連結部を捩れ変形させながら前記第１の質量部を回動させ、これに伴い、前記第２の弾性連結部を捩れ変形させながら前記第２の質量部を回動させるアクチュエータであって、
前記第２の質量部の挙動を検知する挙動検知手段を有し、
前記挙動検知手段は、前記第１の質量部または前記第２の質量部の側面の通過を検知する反射式または透過式の光学センサを備え、該光学センサの検知結果に基づいて、前記第２の質量部の挙動を検知するように構成されていることを特徴とする。

これにより、挙動検知のための領域を第２の質量部の板面に別途設けることなく、第２の質量部の挙動を検知し、これに基づき、第２の質量部を安定的に駆動することができる。特に、挙動検知のための領域を第２の質量部の板面に別途設ける必要がないので、第２の質量部の小型化、ひいてはアクチュエータの小型化を図ることができ、また、アクチュエータの設計自由度を向上させることができる。また、光学センサを用いるため、第１の質量部や第２の質量部に対し非接触でその挙動を検知することができ、第１の質量部や第２の質量部の回動を阻害することもない。

本発明のアクチュエータでは、前記挙動検知手段は、前記第２の質量部の挙動として、前記第２の質量部の振動の振幅、振動数、変位量のうちの少なくとも１つを検知するように構成されていることが好ましい。
これにより、挙動検知手段の検知結果に基づいて、第２の質量部の振幅、振動数、位相を所望のものとし、より確実に、第２の質量部を安定的に駆動することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記光学センサは、前記第１の質量部または前記第２の質量部の側方からその回動空間に向け光を発光する発光部と、前記発光部で発光された光を受光する受光部とを備え、前記挙動検知手段は、前記受光部によって受光された光の強度に基づいて、前記第２の質量部の挙動を検知するように構成されていることが好ましい。
これにより、発光部と受光部とで透過式または反射式の光学センサを構成し、第２の質量部の挙動をより正確に検知することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記発光部は、前記第１の質量部または前記第２の質量部の回動中心軸に沿った方向に光を照射することが好ましい。
これにより、第２の質量部の回動中心軸に直角な方向に、アクチュエータが大型化するのを防止することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記発光部と前記受光部は、互いに前記回動空間を介して配設され、これらの対象とする前記第１の質量部または前記第２の質量部が所定の回動角となったときのみ、前記発光部から前記受光部への光が前記第１の質量部または前記第２の質量部によって遮断され、前記受光部での受光の有無に基づいて、前記第２の質量部の挙動を検知することが好ましい。
これにより、発光部と受光部とで透過式の光学センサを構成し、第２の質量部の挙動をより正確に検知することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記発光部と前記受光部は、ともに前記回動空間に対し一方の側に配設され、これらの対象とする前記第１の質量部または前記第２の質量部が所定の回動角となったときのみ、前記発光部からの光が前記第１の質量部または前記第２の質量部の側面にて反射して前記受光部で受光され、前記受光部での受光の有無に基づいて、前記第２の質量部の挙動を検知することが好ましい。
これにより、発光部と受光部とで反射式の光学センサを構成し、第２の質量部の挙動をより正確に検知することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記発光部および前記受光部は、その対象とする非駆動状態の前記第１の質量部または前記第２の質量部に対しその板厚方向にずれて配置されていることが好ましい。
これにより、単振動を起こしている第１の質量部および／または第２の質量部の回動中心軸から一定の距離を隔てた部位の通過を光学センサが検知することにより、その通過時刻に基づいて、第１の質量部および／または第２の質量部の回動方向や回動速度を知ることができる。すなわち、第１の質量部および／または第２の質量部の挙動（位相、振動数、絶対変位）を光学センサの検知結果から直接的に（単振動を起こしているところから推定することなく）求めることができる。

本発明のアクチュエータでは、前記発光部は、発光素子および光導波路を有し、前記発光素子が前記光導波路を介して前記回動空間へ光を照射するように構成されていることが好ましい。
これにより、第２の質量部が薄くても、比較的簡単に、発光部からの光の径を第２の質量部の厚さ以下とすることができる。その結果、アクチュエータの設計自由度をより向上させるとともに、光学センサの検知精度を向上することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記受光部は、受光素子および光導波路を有し、前記受光素子が前記光導波路を介して受光するように構成されていることが好ましい。。
これにより、第２の質量部が薄くても、比較的簡単に、受光部の径を第２の質量部の厚さ以下とすることができる。その結果、アクチュエータの設計自由度をより向上させるとともに、光学センサの検知精度を向上することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記第２の質量部は、光反射部を有していることが好ましい。
これにより、光スキャナ、光スイッチ、光アッテネータなどの光学デバイスに本発明を適用することができる。
本発明のアクチュエータでは、前記挙動検知手段によって検知された挙動に基づいて、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段を有することが好ましい。
これにより、第１の質量部および／または第２の質量部を安定して駆動することができる。

以下、本発明のアクチュエータの好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明のアクチュエータの第１実施形態を説明する。
図１は、本発明のアクチュエータの第１実施形態を示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１中のＢ−Ｂ線断面図、図４は、図１に示すアクチュエータの電極の配置を示す平面図、図５は、図１に示すアクチュエータの制御系を示すブロック図、図６は、図１に示すアクチュエータの駆動電圧の一例（交流電圧）を示す図、図７は、印加した交流電圧の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の振幅との関係を示すグラフ、図８は、図１に示すアクチュエータに備えられた光学センサを説明するための斜視図、図９は、図１に示すアクチュエータに備えられた光学センサの動作を説明するための図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１および図４中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図３中の上側を「上」、下側を「下」、紙面手前側を「右」、紙面奥側を「左」と言う。

アクチュエータ１は、図１に示すように、２自由度振動系を有する基体２を有しており、この基体２の下面には、対向基板３が接合層４を介して接合され、この基体２の上面には、２自由度振動系の挙動（駆動状態）を検知するための光学センサ１０が設けられている。
基体２は、一対の第１の質量部（駆動部）２１、２２と、上面（後述する対向基板３とは反対側の面）に光反射部２３１が設けられた第２の質量部（可動部）２３と、これらを支持するための支持部２４とを備えている。
具体的には、基体２は、第２の質量部２３を中心として、その一端側（図１および図２中、左側）に第１の質量部２１が設けられ、他端側（図１および図２中、右側）に第１の質量部２２が設けられて構成されている。

また、本実施形態では、第１の質量部２１、２２は、互いにほぼ同一形状かつほぼ同一寸法をなし、第２の質量部２３を介して、ほぼ対称に設けられている。
また、第２の質量部２３上には、光反射部２３１が設けられている。これにより、アクチュエータ１を、光スキャナ、光スイッチ、光アッテネータなどの光学デバイスに適用することができる。
さらに、基体２は、図１および図２に示すように、第１の質量部２１、２２と支持部２４とを連結する一対の第１の弾性連結部２５、２５と、第１の質量部２１、２２と第２の質量部２３とを連結する一対の第２の弾性連結部２６、２６とを備えている。

各第１の弾性連結部２５、２５および各第２の弾性連結部２６、２６は、同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）２７として、第１の質量部２１、２２が支持部２４に対して、また、第２の質量部２３が第１の質量部２１、２２に対して回動可能となっている。
このように、基体２は、第１の質量部２１、２２と第１の弾性連結部２５、２５とからなる第１の振動系と、第２の質量部２３と第２の弾性連結部２６、２６とからなる第２の振動系とで構成された２自由度振動系を有している。

本実施形態では、このような２自由度振動系は、基体２の全体の厚さよりも薄く形成されているとともに、図２にて上下方向で基体２の上部に位置している。換言すれば、基体２には、基体２の全体の厚さよりも薄い部分（以下、薄肉部という）が形成されており、この薄肉部に異形孔が形成されることにより、第１の質量部２１、２２と第２の質量部２３と第１の弾性連結部２５、２５と第２の弾性連結部２６、２６とが形成されている。
また、本実施形態では、前記薄肉部の上面が支持部２４の上面と同一面上に位置することにより、前記薄肉部の下方には、各質量部２１、２２、２３の回動のための空間（凹部）２８が形成される。

このような基体２は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３と、支持部２４と、第１の弾性連結部２５、２５と、第２の弾性連結部２６、２６とが一体的に形成されている。
なお、基体２は、ＳＯＩ基板等の積層構造の基板から、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３と、支持部２４と、第１の弾性連結部２５、２５と、第２の弾性連結部２６、２６を形成したものであってもよい。

このような基体２の下面には、接合層４を介して対向基板３が接合されている。
対向基板３は、例えば、シリコンまたはガラスを主材料として構成されている。
対向基板３の上面には、図２および図４に示すように、第２の質量部２３に対応する部分に開口部３１が形成されている。
この開口部３１は、第２の質量部２３が回動（振動）する際に、対向基板３に接触するのを防止する逃げ部を構成する。開口部（逃げ部）３１を設けることにより、アクチュエータ１全体の大型化を防止しつつ、第２の質量部２３の振れ角（振幅）をより大きく設定することができる。アクチュエータ１において、対向基板３がシリコンを主材料として構成されている場合、ガラス材料などで対向基板が構成されている場合に比し、前述のような開口部などの逃げ部を簡単にそして高精度（高アスペクト比）に形成することができる。

なお、逃げ部は、前記効果を十分に発揮し得る構成であれば、必ずしも対向基板３の下面（第２の質量部２３と反対側の面）で開放（開口）していなくてもよい。すなわち、逃げ部は、対向基板３の上面に形成された凹部で構成することもできる。また、空間２８の深さが第２の質量部２３の振れ角（振幅）に対し大きい場合などには、逃げ部を設けなくともよい。

また、対向基板３の上面（基体２側の面）には、図４に示すように、第１の質量部２１に対応する部分に、後述の接合層４を介して、一対の電極３２が回動中心軸２７を中心にほぼ対称となるように設けられ、また、第１の質量部２２に対応する部分に、後述の接合層４を介して、一対の電極３２が回動中心軸２７を中心にほぼ対称となるように設けられている。すなわち、本実施形態では、一対の電極３２が２組（合計４個）、設けられている。

第１の質量部２１、２２と各電極３２とは、後述する通電回路１３に接続されており、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に交流電圧（駆動電圧）を印加できるよう構成されている。すなわち、第１の質量部２１、２２と各電極３２とが、第２の質量部２３（より具体的には第１の質量部２１、２２）を駆動するための駆動手段を構成する。
なお、第１の質量部２１、２２は、各電極３２と対向する面に、それぞれ、絶縁膜（図示せず）が設けられている。これにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間での短絡が発生するのが好適に防止される。

接合層４は、基体２と対向基板３とを接合する機能を有するものである。したがって、接合層４の構成材料は、前記接合が可能なものであれば特に限定されないが、基体２および対向基板３のそれぞれがシリコンを主材料として構成されている場合には、ＮａイオンやＫイオンのようなアルカリ金属イオンなどの可動イオンを含むガラスを用いるのが好ましい。これにより、ともにシリコンを主材料として構成された基体２と対向基板３とを接合層４を介して陽極接合させることができる。

また、本実施形態では、接合層４の上面に上述の電極３２が設けられている。これにより、電極３２と第１の質量部２１、２２との間のギャップを調整することができる。また、接合層４を絶縁性を有する材料で構成することにより、電極３２と対向基板３との間の絶縁性を確保することができる。
また、前述した基体２の上面には、前述した第２の質量部２３の側面の通過を検知する透過式の光学センサ１０が設けられている。

光学センサ１０は、第２の質量部２３の回動空間に向け発光する発光部１１と、当該回動空間を介して発光部１１からの光を受光する受光部１２とを有している。
発光部１１は、第２の質量部２３の側方（図１にて右側）からその回動空間に向け光を発光するものであり、光導波路１１１と、発光素子１１２とを有している。
光導波路１１１は、光伝送経路である線状のコア部１１３と、このコア部１１３の外周を覆うクラッド部１１４と有している。

コア部１１３は、その屈折率がクラッド部１１４の屈折率よりも高くなっており、光伝送経路を構成している。
このようなコア部１１３の外周を覆うクラッド部１１４は、前述した基体２の支持部２４上に接合しており、コア部１１３を支持している。
また、線状のコア部１１３の両端面のうち、一端面１１５は第２の質量部２３の回動空間に対向し、他端面１１６は発光素子１１２に接続されている。これにより、コア部１１３を通じて、発光素子１１２の光を第２の質量部２３の回動空間へ照射することができる。
発光素子１１２は、特に限定されず、各種発光素子を用いることができるが、例えば、発光ダイオード、発光ＦＥＴ、ＥＬ素子などを好適に用いることができる。

一方、受光部１２は、前述した発光部１１からの光を受光するものであり、光導波路１２１と、受光素子１２２とを有している。
光導波路１２１は、前述した光導波路１１１と同様に、光伝送経路である線状のコア部１２３と、このコア部１２３の外周を覆うクラッド部１２４と有している。
コア部１２３は、その屈折率がクラッド部１２４の屈折率よりも高くなっており、光伝送経路を構成している。

このようなコア部１２３の外周を覆うクラッド部１２４は、前述した基体２の支持部２４上に接合しており、コア部１２３を支持している。
また、線状のコア部１２３の両端面のうち、一端面１２５は第２の質量部２３の回動空間に対向し、他端面１２６は受光素子１２２に接続されている。これにより、コア部１２３を通じて、発光素子１１２から第２の質量部２３の回動空間を通過した光を受光素子１２２で受光することができる。

受光素子１２２は、発光素子１１２の光を受光することができるものであれば、特に限定されず、光電管、光電子増倍管、光導電セル、フォトダイオード、フォトトランジスタ、アバランシュフォトダイオード、焦電型赤外素子などの各種受光素子を用いることができるが、例えば、光電管、光電子増倍管、フォトダイオードなどを好適に用いることができる。
このような光学センサ１０は、前述した駆動手段の駆動（具体的には通電回路１３の駆動）を制御する制御回路１４に接続されている。これにより、光学センサ１０の検知結果に基づき、アクチュエータ１の駆動を制御することができる。

以下、図５に基づき、アクチュエータ１の制御系を詳細に説明する。
図５に示すように、本実施形態のアクチュエータ１において、前述した電極３２は、通電回路１３に接続されている。この通電回路１３は、各電極３２と第１の質量部２１、２２との間に電圧を選択的に印加する（電位差を生じさせる）ものである。
そして、この通電回路１３は、通電回路１３の駆動を制御する機能を有する制御回路１４に接続されている。

この制御回路１４には、前述した光学センサ１０の受光素子１２２（受光部１２）が接続されており、制御回路１４は、受光素子１２２の検知結果に基づいて、通電回路１３の駆動を制御するようになっている。
すなわち、制御回路１４は、受光部１２によって受光された光の強度に基づいて第２の質量部２３の挙動を検知する機能と、その検知結果に基づいて駆動手段の駆動（通電回路１３の駆動）を制御する機能とを有している。

さらに言い換えれば、制御回路１４と光学センサ１０とが、第２の質量部２３の挙動を検知する挙動検知手段を構成するとともに、制御回路１４が、この挙動検知手段によって検知された挙動に基づいて駆動手段の駆動を制御する制御手段を構成する。これにより、第１の質量部２１、２２および／または第２の質量部２３を安定して駆動することができる。
より具体的に説明すると、制御回路１４は、図５に示すように、ＣＰＵ１４１、ＡＤ変換回路１４２、ＲＯＭ１４３、ＲＡＭ１４４を有している。
そして、ＣＰＵ１４１は、通電回路１３に接続されているとともに、ＡＤ変換回路１４２を介して受光素子１２２に接続されている。

ＡＤ変換回路１４２は、受光素子１２２の出力をアナログからデジタルに変換するものである。
ＲＯＭ１４３は、受光素子１２２の検知強度に基づいて第２の質量部２３の挙動を算出するためのプログラムや、算出された挙動に基づいて通電回路１３を制御するためのプログラムなどが格納されている。

ＲＡＭ１４４は、プログラムにより算出された値等を記憶する機能を有する。
ＣＰＵ１４１は、ＲＯＭ１４３に格納されたプログラムに従い、ＡＤ変換回路１４２でデジタル化された検知強度に基づき、第２の質量部２３の挙動を検知する。また、ＣＰＵ１４１は、ＲＯＭ１４３に格納されたプログラムに従い、検知した挙動に基づき、第２の質量部２３の挙動を所望のものとするように、通電回路１３を制御する。

このように、本実施形態のアクチュエータ１では、第２の質量部２３の側面の通過を検知する透過式の光学センサ１０の検知結果に基づいて、第２の質量部２３の挙動を検知するように構成されている。
これにより、挙動検知のための領域を第２の質量部２３の板面に別途設けることなく、第２の質量部２３の挙動を検知し、これに基づき、第２の質量部２３を安定的に駆動することができる。特に、挙動検知のための領域を第２の質量部２３の板面に別途設ける必要がないので、第２の質量部２３の小型化、ひいてはアクチュエータ１の小型化を図ることができ、また、アクチュエータ１の設計自由度を向上させることができる。

以上のような構成のアクチュエータ１は、次のようにして駆動する。
すなわち、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に、例えば、正弦波（交流電圧）等を印加する。具体的には、例えば、第１の質量部２１、２２をアースしておき、図４中上側の２つの電極３２に、図６（ａ）に示すような波形の電圧を印加し、図４中下側の２つの電極３２に、図６（ｂ）に示すような波形の電圧を印加する。すると、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に静電気力（クーロン力）が生じる。

この静電気力により、第１の質量部２１、２２が、各電極３２の方へ引きつけられる力が正弦波の位相により変化し、回動中心軸２７（第１の弾性連結部２５）を軸に、基体２の板面（図１における紙面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
そして、この第１の質量部２１、２２の振動（駆動）に伴って、第２の弾性連結部２６を介して連結されている第２の質量部２３も、回動中心軸２７（第２の弾性連結部２６）を軸に、基体２の板面（図１における紙面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
したがって、第２の質量部２３の回動に伴い、光反射部２３１も回動し、光反射部２３１に照射された光を走査することができる。

ここで、このアクチュエータ１では、前述したように、対向基板３における、第２の質量部２３に対応する部分に、開口部３１が形成され、また、図２にて基体２の下面に空間２８が形成され、かつ、平面視で第１の質量部２１、２２が空間（凹部）２８内に位置するように設けられている。
このような構成により、第２の質量部２３が振動し得るスペース、および、第１の質量部２１、２２が振動し得るスペースとして、大きなスペースが確保されている。したがって、第１の質量部２１、２２の質量を比較的小さく設定すること等により、第１の質量部２１、２２を大きな振れ角で振動させた場合や、さらに第２の質量部２３が共振によって大きな振れ角で振動した場合でも、各質量部２１、２２、２３（２自由度振動系）が対向基板３に接触することを好適に防止することができる。
このため、このようなアクチュエータ１を、例えば光スキャナに適用した場合には、より解像度の高いスキャニングを行うことが可能となる。

ここで、第１の質量部２１の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向（長手方向）への長さ（回動中心軸と端部２１１との間の距離）をＬ_１とし、第１の質量部２２の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向（長手方向）への長さ（回動中心軸と端部２２１との間の距離）をＬ_２とし、第２の質量部２３の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向への長さ（回動中心軸と端部２３２との間の距離）をＬ_３としたとき、本実施形態では、第１の質量部２１、２２が、それぞれ独立して設けられているため、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３とが干渉せず、第２の質量部２３の大きさ（長さＬ_３）にかかわらず、Ｌ_１およびＬ_２を小さくすることができる。これにより、第１の質量部２１、２２の回転角度（振れ角）を大きくすることができ、第２の質量部２３の回転角度を大きくすることができる。
また、Ｌ_１およびＬ_２を小さくすることにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間の距離を小さくすることができ、これにより、静電気力が大きくなり、第１の質量部２１、２２と各電極３２に印加する交流電圧を小さくすることができる。

ここで、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２３の寸法は、それぞれ、Ｌ_１＜Ｌ_３かつＬ_２＜Ｌ_３なる関係を満足するよう設定されている。これにより、Ｌ_１およびＬ_２をより小さくすることができ、第１の質量部２１、２２の回転角度をより大きくすることができ、第２の質量部２３の回転角度をさらに大きくすることができる。
この場合、第２の質量部２３の最大回転角度が、２０°以上となるように構成されるのが好ましい。
また、このように、Ｌ_１およびＬ_２を小さくすることにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間の距離をより小さくすることができ、第１の質量部２１、２２と各電極３２に印加する交流電圧をさらに小さくすることができる。

これらによって、第１の質量部２１、２２の低電圧駆動と、第２の質量部２３の大回転角度での振動（回動）とを実現することができる。
このため、このようなアクチュエータ１を、例えばレーザープリンタや、走査型共焦点レーザー顕微鏡等の装置に用いられる光スキャナに適用した場合には、より容易に装置の小型化を図ることができる。
なお、前述したように、本実施形態では、Ｌ_１とＬ_２とはほぼ等しく設定されているが、Ｌ_１とＬ_２とが異なっていてもよいことは言うまでもない。

ところで、このような質量部２１、２２、２３よりなる振動系（２自由度振動系）では、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２３の振幅（振れ角）と、印加する交流電圧の周波数との間に、図７に示すような周波数特性が存在している。
すなわち、かかる振動系は、第１の質量部２１、２２の振幅と、第２の質量部２３の振幅とが大きくなる２つの共振周波数ｆｍ_１［ｋＨｚ］、ｆｍ_３［ｋＨｚ］（ただし、ｆｍ_１＜ｆｍ_３）と、第１の質量部２１、２２の振幅がほぼ０となる、１つの***振周波数ｆｍ_２［ｋＨｚ］とを有している。

この振動系では、第１の質量部２１、２２と電極３２との間に印加する交流電圧の周波数Ｆが、２つの共振周波数のうち低いもの、すなわち、ｆｍ_１とほぼ等しくなるように設定するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振幅を抑制しつつ、第２の質量部２３の振れ角（回転角度）を大きくすることができる。
なお、本明細書中では、Ｆ［ｋＨｚ］とｆｍ_１［ｋＨｚ］とがほぼ等しいとは、（ｆｍ_１−１）≦Ｆ≦（ｆｍ_１＋１）の条件を満足することを意味する。

第１の質量部２１、２２の平均厚さは、それぞれ、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
第２の質量部２３の平均厚さは、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ_１は、１×１０^−４〜１×１０^４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０^−２〜１×１０^３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０^−１〜１×１０^２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。

一方、第２の弾性連結部２６のばね定数ｋ_２は、１×１０^−４〜１×１０^４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０^−２〜１×１０^３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０^−１〜１×１０^２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の振れ角をより大きくすることができる。
また、第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ_１と第２の弾性連結部２６のばね定数をｋ_２とは、ｋ_１＞ｋ_２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。

さらに、第１の質量部２１、２２の慣性モーメントをＪ_１とし、第２の質量部２３の慣性モーメントをＪ_２としたとき、Ｊ_１とＪ_２とは、Ｊ_１≦Ｊ_２なる関係を満足することが好ましく、Ｊ_１＜Ｊ_２なる関係を満足することがより好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。

ところで、第１の質量部２１、２２と第１の弾性連結部２５、２５とからなる第１の振動系の固有振動数ω_１は、第１の質量部２１、２２の慣性モーメントＪ_１と、第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ_１とにより、ω_１＝（ｋ_１／Ｊ_１）^１／２によって与えられる。一方、第２の質量部２３と第２の弾性連結部２６、２６とからなる第２の振動系の固有振動数ω_２は、第２の質量部２３の慣性モーメントＪ_２と、第２の弾性連結部２６のばね定数ｋ_２とにより、ω_２＝（ｋ_２／Ｊ_２）^１／２によって与えられる。
このようにして求められる第１の振動系の固有振動数ω_１と第２の振動系の固有振動数ω_２とは、ω_１＞ω_２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。

ここで、図８、図９に基づいて、第２の質量部２３の挙動の検知の一例をより具体的に説明する。
第２の質量部２３は、非駆動状態（ホームポジション）にあるとき、図８および図９（ａ）に示すように、発光部１１のコア部１１３の一端面１１５と受光部１２のコア部１２３の一端面１２５とのそれぞれよりも下方に位置している。すなわち、発光部１１および受光部１２は、その対象（光学センサ１０の検知対象）とする非駆動状態の第２の質量部２３に対しその板厚方向にずれて配置されている。これにより、単振動を起こしている第２の質量部２３の回動中心軸２７から一定の距離を隔てた部位の通過を光学センサ１０が検知することにより、その通過時刻に基づいて、第２の質量部２３の回動方向や回動速度を知ることができる。すなわち、第２の質量部２３の挙動（位相、振動数、絶対変位）を光学センサ１０の検知結果から直接的に（第２の質量部２３が単振動を起こしているところから推定することなく）求めることができる。

そして、アクチュエータ１が駆動状態となると、第２の質量部２３が、図９（ｂ）に示すように、発光部１１から受光部１２への光を一時的に遮った後、図９（ｃ）に示すように、振れ角が最大となる位置へ至る。
その後、第２の質量部２３が、図９（ｄ）に示すように、発光部１１から受光部１２への光を再度一時的に遮った後、図９（ｅ）に示すように、ホームポジションへ至る。

前述したように第２の質量部２３は単振動し、かつ、光学センサ１０は固定配置されているので、発光部１１から受光部１２への光が遮られるタイミングや時間長さを計測に基づいて、第２の質量部２３の挙動を検知することができる。
また、本実施形態では、前述したように、発光部１１と受光部１２とが互いに第２の質量部２３の回動空間を介して配設され、これらの対象（光学センサ１０の検知対象）とする第２の質量部２３が所定の回動角となったときのみ、発光部１１から受光部１２への光が第２の質量部２３によって遮断され、受光部１２での受光の有無に基づいて、第２の質量部２３の挙動を検知する。これにより、発光部１１と受光部１２とで透過式の光学センサ１０を構成し、第２の質量部２３の挙動をより正確に検知することができる。

また、発光部１１は、第１の質量部２１、２２または第２の質量部２３の回動中心軸２７に沿った方向に光を照射するので、第２の質量部２３の回動中心軸２７に直角な方向に、アクチュエータ１が大型化するのを防止することができる。
また、発光部１１および受光部１２は、その対象とする非駆動状態の第２の質量部２３に対しその板厚方向にずれて配置されているので、これにより、単振動を起こしている第２の質量部２３の回動中心軸２７から一定の距離を隔てた部位の通過を光学センサ１０が検知することにより、その通過時刻に基づいて、第２の質量部２３の回動方向や回動速度を知ることができる。すなわち、第２の質量部２３の挙動（位相、振動数、絶対変位）を光学センサ１０の検知結果から直接的に（第２の質量部２３が単振動を起こしているところから推定することなく）求めることができる。

また、発光素子１１２が光導波路１１１を介して第２の質量部２３の回動空間へ光を照射するように構成されているので、第２の質量部２３が薄くても、比較的簡単に、発光部１１からの光の径を第２の質量部２３の厚さ以下とすることができる。その結果、アクチュエータ１の設計自由度をより向上させるとともに、光学センサ１０の検知精度を向上することができる。
また、受光素子１２２が光導波路１２１を介して受光するように構成されているので、第２の質量部２３が薄くても、比較的簡単に、受光部１２の径を第２の質量部２３の厚さ以下とすることができる。その結果、アクチュエータ１の設計自由度をより向上させるとともに、光学センサ１０の検知精度を向上することができる。

このようなアクチュエータ１は、例えば、次のようにして製造することができる。
図１０、図１１は、それぞれ、第１実施形態のアクチュエータの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図１０、図１１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。

［Ａ１］ まず、図１０（ａ）に示すように、シリコン基板５を用意する。
次に、シリコン基板５の一方の面に、図１０（ｂ）に示すように、支持部２４と各質量部２１、２２、２３との形状に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスク６を形成する。
そして、図１０（ｃ）に示すように、シリコン基板５の他方の面に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行う。これにより、図１０（ｃ）に示すように、支持部２４の形状に対応するように、レジストマスク７を形成する。なお、レジストマスク７の形成は、金属マスク６の形成よりも先に行ってもよい。
金属マスク６の形成方法としては、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、金属箔の接合等が挙げられる。なお、以下の各工程における金属膜の成膜においても、同様の方法を用いることができる。

次に、このレジストマスク７を介して、シリコン基板５の前記他方の面をエッチングした後、レジストマスク７を除去する。これにより、図１０（ｄ）に示すように、支持部２４に対応する部分以外の領域に凹部５１が形成される。
エッチング方法としては、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。

次に、金属マスク６を介して、シリコン基板５の前記一方の面側を、前記凹部５１に対応する部分が貫通するまでエッチングする。
そして、金属マスク６を除去した後、図１０（ｅ）に示すように、第２の質量部２３上に金属膜を成膜して、光反射部２３１を形成する。
なお、ここで、シリコン基板５をエッチングを行った後、金属マスク６は除去してもよく、除去せずに残存させてもよい。金属マスク６を除去しない場合、第２の質量部２３上に残存した金属マスク６は光反射部２３１として用いることができる。

金属膜の成膜方法としては、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、金属箔の接合等が挙げられる。なお、以下の各工程における金属膜の成膜においても、同様の方法を用いることができる。
以上の工程により、図１０（ｅ）に示すように、各質量部２１、２２、２３および支持部２４が一体的に形成された基体２が得られる。

［Ａ２］ 次に、図１１（ｆ）に示すように、対向基板３を形成するためのシリコン基板９を用意する。
そして、シリコン基板９の一方の面に、開口部３１を形成する領域を除いた部分に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスクを形成する。
次に、この金属マスクを介して、シリコン基板９の一方の面側をエッチングした後、金属マスクを除去する。これにより、開口部３１が形成された対向基板３が得られる。
しかる後に、例えば可動イオンを含むガラスで対向基板３の一方の面に成膜して、図１１（ｇ）に示すように、対向基板３上に接合層４を形成する。

次に、接合層４上に、図１１（ｈ）に示すように、電極３２を形成する。これにより、接合層４の厚さを調整することで、電極３２と第１の質量部２１、２２との間のギャップを調整することができる。
電極３２は、接合層４に金属膜を成膜し、電極３２の形状に対応するマスクを介して金属膜をエッチングを行った後、マスクを除去することにより形成することができる。

次に、図１１（ｉ）に示すように、前記工程［Ａ１］で得られた構造体と、前記工程［Ａ２］で接合層４が成膜された対向基板３とを、例えば陽極接合により接合する。
その後、基体２上に、光導波路１１１、１２１を形成した後に、発光素子１１２および受光素子１２２を取り付けて、アクチュエータ１を得る。
光導波路１１１、１２１の形成方法としては、公知の光導波路の形成技術を用いることができる。例えば、クラッド部の構成材料で支持部２４上に第１の層を形成し、次いで、その第１の層上にコア部をパターンニングした後に、再度、クラッド部の構成材料でコア部を覆うように第２の層を形成することにより、クラッド部を形成して、光導波路を得ることができる。
以上のようにして、第１実施形態のアクチュエータ１が製造される。

＜第２実施形態＞
次に、本発明のアクチュエータの第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す平面図、図１３は、図１２に示すアクチュエータに備えられた光学センサを説明するための斜視図、図１４は、図１２に示すアクチュエータに備えられた光学センサの動作を説明するための図である。

本実施形態にかかるアクチュエータ１Ａは、光学センサの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかるアクチュエータ１と同様である。
本実施形態にかかるアクチュエータ１Ａは、第２の質量部２３の側面（図１２における右側面）の通過を検知する反射式の光学センサ１０Ａを備え、この光学センサ１０Ａによって検知された光の強度に基づき、第２の質量部２３の挙動を検知するようになっている。

より具体的に説明すると、光学センサ１０Ａは、発光素子１１２からの光を光導波路１１１Ａを介して第２の質量部２３の回動空間に向け照射するとともに、第２の質量部２３で反射した前記光を光導波路１１１Ａを介して受光素子１２２で受光するようになっている。
さらに具体的に説明すると、光導波路１１１Ａは、光伝送経路である線状のコア部１１３Ａ、１２３Ａと、これらのコア部１１３Ａ、１２３Ａのそれぞれの外周を覆うクラッド部１１４Ａと有している。
そして、線状のコア部１１３Ａの両端面のうち、一端面１１５Ａは第２の質量部２３の回動空間に対向し、他端面１１６Ａは発光素子１１２に接続されている。これにより、コア部１１３Ａを通じて、発光素子１１２の光を第２の質量部２３の回動空間へ照射することができる。

線状のコア部１２３Ａの両端面のうち、一端面１２５Ａは第２の質量部２３の回動空間に対向し、他端面１２６Ａは受光素子１２２に接続されている。これにより、コア部１２３Ａを通じて、第２の質量部２３で反射した光を受光素子１２２で受光することができる。
このような光学センサ１０Ａにおいては、図１３および図１４（ａ）に示すように、第２の質量部２３が、非駆動状態（ホームポジション）にあるとき、コア部１１３Ａの一端面１１５Ａとコア部１２３Ａの一端面１２５Ａとのそれぞれよりも下方に位置している。

そして、アクチュエータ１Ａが駆動状態となると、第２の質量部２３が、図１４（ｂ）に示すように、一端面１１５Ａから射出した光が第２の質量部２３の側面で反射して一端面１２５Ａに一時的に入光した後、図１４（ｃ）に示すように、振れ角が最大となる位置へ至る。
その後、第２の質量部２３が、図１４（ｄ）に示すように、一端面１１５Ａから射出した光が第２の質量部２３の側面で再度反射して一端面１２５Ａに一時的に入光した後、図１４（ｅ）に示すように、ホームポジションへ至る。

前述したように第２の質量部２３は単振動し、かつ、光学センサ１０Ａは固定配置されているので、一端面１２５Ａからコア部１２３Ａを通じて受光素子１２２で受光するタイミングや時間長さを計測に基づいて、第２の質量部２３の挙動を検知することができる。
このように、発光素子１１２（発光部）と受光素子１２２（受光部）が、ともに前記回動空間に対し一方の側に配設され、これらの対象とする第２の質量部２３が所定の回動角となったときのみ、発光素子１１２からの光が第２の質量部２３の側面にて反射して受光素子１２２で受光される。そして、受光素子１２２での受光の有無に基づいて、第２の質量部２３の挙動を検知する。
以上説明したようなアクチュエータ１Ａにあっても、前述した第１実施形態にかかるアクチュエータ１と同様の効果を得ることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明のアクチュエータの第２実施形態について説明する。
図１５は、本発明のアクチュエータの第３実施形態を示す平面図である。
本実施形態にかかるアクチュエータ１Ｂは、光学センサの検知対象が第１の質量部２２である以外は、前述した第２実施形態にかかるアクチュエータ１Ａと同様である。
より具体的に説明すると、本実施形態にかかるアクチュエータ１Ｂは、第１の質量部２２の側面（図１５における右側面）の通過を検知する反射式の光学センサ１０Ｂを備え、この光学センサ１０Ｂによって検知された光の強度に基づき、第２の質量部２３の挙動を検知するようになっている。

光学センサ１０Ｂは、発光素子１１２からの光を光導波路１１１Ｂを介して第１の質量部２２の回動空間に向け照射するとともに、第１の質量部２２で反射した前記光を光導波路１１１Ｂを介して受光素子１２２で受光するようになっている。
さらに具体的に説明すると、光導波路１１１Ｂは、光伝送経路である線状のコア部１１３Ｂ、１２３Ｂと、これらのコア部１１３Ｂ、１２３Ｂのそれぞれの外周を覆うクラッド部１１４Ｂと有している。

そして、コア部１１３Ｂを通じて、発光素子１１２の光を第１の質量部２２の回動空間へ照射し、コア部１２３Ｂを通じて、第１の質量部２２で反射した光を受光素子１２２で受光する。
前述したように第１の質量部２２は第２の質量部２３の振動と相関関係をもって単振動し、かつ、光学センサ１０Ｂは固定配置されているので、コア部１２３Ｂを通じて受光素子１２２で受光するタイミングや時間長さを計測に基づいて、第２の質量部２３の挙動を検知することができる。

このように、発光素子１１２（発光部）と受光素子１２２（受光部）が、ともに第１の質量部２２の回動空間に対し一方の側に配設され、これらの対象とする第１の質量部２２が所定の回動角となったときのみ、発光素子１１２からの光が第１の質量部２２の側面にて反射して受光素子１２２で受光される。そして、受光素子１２２での受光の有無に基づいて、第２の質量部２３の挙動を検知する。
以上説明したようなアクチュエータ１Ａにあっても、前述した第１実施形態にかかるアクチュエータ１と同様の効果を得ることができる。

以上説明したようなアクチュエータは、例えば、レーザープリンタ、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡等の光スキャナ、イメージング用ディスプレイ等に好適に適用することができる。
前述したような第１〜３実施形態のアクチュエータは、２自由度振動系を有するねじり振動子を用いたアクチュエータであるため、マイクロマシン技術を用いて製造することができ、小型化を図ることができる。特に、２自由度振動系を有するねじり振動子は、駆動電圧を低減しつつ、大きな振幅で可動部（第２の質量部２３）を駆動することができる。

なお、本発明は２自由度振動系以外の振動系のアクチュエータにも適用することができる。例えば、前述した第１〜３実施形態において、第１の質量部および第１の弾性連結部を省略し、第２の弾性連結部により第２の質量部と支持部とを連結したような形態としてもよい。すなわち、本発明は、１自由度振動系を有するねじり振動子を用いたアクチュエータにも適用することができる。このようなねじり振動子を用いたアクチュエータにあっても、マイクロマシン技術を用いて製造することができるので、小型化を図ることができる。

以上、本発明のアクチュエータについて、図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
また、例えば、本発明のアクチュエータは、第１〜３実施形態の任意の構成同士を互いに組み合わせるようにしてもよい。
また、本発明のアクチュエータでは、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。

また、前述した実施形態では、静電駆動により第１の質量部２１、２２を回動させ、これに伴い、第２の質量部２３を回動させるもの、すなわち、可動部を駆動する駆動手段として静電駆動を用いたものを説明したが、駆動手段としては、これに限定されず、圧電駆動など他の駆動方式のものを採用することもできる。また、静電駆動を用いた駆動手段としては、前述したような平行平板型以外にも、櫛歯状電極を用いたものなど他の形態であってもよい。

本発明のアクチュエータの第１実施形態を示す平面図である。 図１中のＡ−Ａ線断面図である。 図１中のＢ−Ｂ線断面図である。 図１に示すアクチュエータの電極の配置を示す平面図である。 図１に示すアクチュエータの制御系を示すブロック図である。 図１に示すアクチュエータの駆動電圧の一例を示す図である。 駆動電圧（交流電圧）の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の振幅との関係を示すグラフである。 図１に示すアクチュエータに備えられた光学センサを説明するための斜視図である。 図１に示すアクチュエータに備えられた光学センサの動作を説明するための図である。 図１に示すアクチュエータの製造方法を説明するための図である。 図１に示すのアクチュエータの製造方法を説明するための図である。 本発明のアクチュエータの第２実施形態を示す平面図である。 図１２に示すアクチュエータに備えられた光学センサを説明するための斜視図である。 図１２に示すアクチュエータに備えられた光学センサの動作を説明するための図である。 本発明のアクチュエータの第３実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ……アクチュエータ ２……基体 ２１、２２……第１の質量部 ２１１、２２１……端部 ２３……第２の質量部 ２３１……光反射部 ２３２……端部 ２４……支持部 ２５……第１の弾性連結部 ２６……第２の弾性連結部 ２７……回転中心軸 ２８……空間 ３……対向基板 ３１……開口部 ３２……電極 ４……接合層 ５……シリコン基板 ５１……凹部 ６……金属マスク ７……レジストマスク ９……シリコン基板 １０、１０Ａ、１０Ｂ……光学センサ １１、１１Ａ……発光部 １１１、１１１Ａ、１１１Ｂ……光導波路 １１２……発光素子 １１３、１１３Ａ、１１３Ｂ……コア部 １１４、１１４Ａ、１１４Ｂ……クラッド部 １１５、１１５Ａ……一端面 １１６、１１６Ａ……他端面 １２……受光部 １２１……光導波路 １２２……受光素子 １２３、１２３Ａ……コア部 １２４……クラッド部 １２５、１２５Ａ……一端面 １２６、１２６Ａ……他端面 １３……通電回路 １４……制御回路 １４１……ＣＰＵ １４２……ＡＤ変換回路 １４３……ＲＯＭ １４４……ＲＡＭ Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３……距離

Claims (12)

1. 板状をなす質量部と、
   前記質量部を支持するための支持部と、
   前記質量部を前記支持部に対し回動可能とするように、前記質量部と前記支持部とを連結する弾性連結部と、
   前記質量部を回動駆動する駆動手段とを有し、
   前記駆動手段が前記弾性連結部を捩れ変形させながら前記質量部を回動させるアクチュエータであって、
   前記質量部の挙動を検知する挙動検知手段を有し、
   前記挙動検知手段は、前記質量部の側面の通過を検知する反射式または透過式の光学センサを備え、該光学センサの検知結果に基づいて、前記質量部の挙動を検知するように構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
2. 第１の質量部と、
   前記第１の質量部を支持するための支持部と、
   前記第１の質量部を前記支持部に対し回動可能とするように、前記第１の質量部と前記支持部とを連結する第１の弾性連結部と、
   板状をなす第２の質量部と、
   前記第２の質量部を前記第１の質量部に対し回動可能とするように、前記第２の質量部と前記第１の質量部とを連結する第２の弾性連結部と、
   前記第１の質量部を回動駆動する駆動手段とを有し、
   前記駆動手段が前記第１の弾性連結部を捩れ変形させながら前記第１の質量部を回動させ、これに伴い、前記第２の弾性連結部を捩れ変形させながら前記第２の質量部を回動させるアクチュエータであって、
   前記第２の質量部の挙動を検知する挙動検知手段を有し、
   前記挙動検知手段は、前記第１の質量部または前記第２の質量部の側面の通過を検知する反射式または透過式の光学センサを備え、該光学センサの検知結果に基づいて、前記第２の質量部の挙動を検知するように構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
3. 前記挙動検知手段は、前記第２の質量部の挙動として、前記第２の質量部の振動の振幅、振動数、変位量のうちの少なくとも１つを検知するように構成されている請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 前記光学センサは、前記第１の質量部または前記第２の質量部の側方からその回動空間に向け光を発光する発光部と、前記発光部で発光された光を受光する受光部とを備え、前記挙動検知手段は、前記受光部によって受光された光の強度に基づいて、前記第２の質量部の挙動を検知するように構成されている請求項２または３に記載のアクチュエータ。
5. 前記発光部は、前記第１の質量部または前記第２の質量部の回動中心軸に沿った方向に光を照射する請求項４に記載のアクチュエータ。
6. 前記発光部と前記受光部は、互いに前記回動空間を介して配設され、これらの対象とする前記第１の質量部または前記第２の質量部が所定の回動角となったときのみ、前記発光部から前記受光部への光が前記第１の質量部または前記第２の質量部によって遮断され、前記受光部での受光の有無に基づいて、前記第２の質量部の挙動を検知する請求項４または５に記載のアクチュエータ。
7. 前記発光部と前記受光部は、ともに前記回動空間に対し一方の側に配設され、これらの対象とする前記第１の質量部または前記第２の質量部が所定の回動角となったときのみ、前記発光部からの光が前記第１の質量部または前記第２の質量部の側面にて反射して前記受光部で受光され、前記受光部での受光の有無に基づいて、前記第２の質量部の挙動を検知する請求項４または５に記載のアクチュエータ。
8. 前記発光部および前記受光部は、その対象とする非駆動状態の前記第１の質量部または前記第２の質量部に対しその板厚方向にずれて配置されている請求項４ないし７のいずれかに記載のアクチュエータ。
9. 前記発光部は、発光素子および光導波路を有し、前記発光素子が前記光導波路を介して前記回動空間へ光を照射するように構成されている請求項４ないし８のいずれかに記載のアクチュエータ。
10. 前記受光部は、受光素子および光導波路を有し、前記受光素子が前記光導波路を介して受光するように構成されている請求項４ないし９のいずれかに記載のアクチュエータ。
11. 前記第２の質量部は、光反射部を有している請求項２ないし１０のいずれかに記載のアクチュエータ。
12. 前記挙動検知手段によって検知された挙動に基づいて、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段を有する請求項２ないし１１のいずれかに記載のアクチュエータ。

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