JP4427006B2 - アクチュエータおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータおよびその製造方法に関するものである。

例えば、レーザープリンタ等に用いられるアクチュエータとしてポリゴンミラー（回転多面体）が知られている。
しかし、このようなポリゴンミラーにおいて、より高解像度で品質のよい印字と高速印刷を達成するには、ポリゴンミラーの回転をさらに高速にしなければならない。現在のポリゴンミラーには高速安定回転を維持するためにエアーベアリングが使用されているが、今以上の高速回転を得るのは困難となっている。また、高速にするためには、大型のモーターが必要であり、機器の小型化の面で不利であるという問題がある。このようなポリゴンミラーを用いると、構造が複雑となり、コストが高くなるといった問題も生じる。

そこで、構造の比較的簡単なアクチュエータとして、ねじり振動子を用いたものが提案されている（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では、互いに間隔を隔てて噛み合うように配設された固定櫛歯状電極と可動櫛歯状電極とを有している。このようなアクチュエータにあっては、固定櫛歯状電極と可動櫛歯状電極との間に交番電圧を印加して、これらの間に静電引力を生じさせ、可動電極を回動させる。特許文献１では、ＳiＯ_２層を２つのシリコン層で挟持してなるＳＯＩ基板の一方のシリコン層に可動櫛歯状電極がパターンニングされ、他方のシリコン層に固定櫛歯状電極がパターンニングされており、固定櫛歯状電極と可動櫛歯状電極はＳＯＩ基板の板厚方向にずれて配置されている。そのため、このようなアクチュエータは、円滑に動作を開始することができる。

しかし、このようなアクチュエータでは、固定櫛歯状電極および可動櫛歯状電極を形成するに際し、ＳＯＩ基板の両面にそれぞれフォトレジストによりマスクを形成し、２つのシリコン層に対しそれぞれエッチングを施さなければならない。そのため、固定櫛歯状電極と可動櫛歯状電極との間のギャップが両面のマスクのアライメント精度に依存してしまい、固定櫛歯状電極と可動櫛歯状電極との間のギャップの高精度化をすることが難しい。その結果、固定櫛歯状電極と可動櫛歯状電極との間のギャップが大きくなってしまい、駆動電圧の高電圧化を招く。

特開２００４−１３０９９号公報

本発明の目的は、低電圧駆動が可能で、かつ、容易に製造することができるアクチュエータおよびその製造方法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、支持基板と、
前記支持基板上に設けられたスペーサと、
前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第１の支持部と、
可動側櫛歯状電極を有し、前記第１の支持部に対して回動可能な質量部と、
前記質量部を前記第１の支持部に対し回動可能とするように、前記第１の支持部と前記質量部とを連結する弾性連結部と、
前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第２の支持部と、
前記スペーサを介さずに前記支持基板に固着されている固着部と、
前記固着部に一体形成または接続され、前記可動側櫛歯状電極に間隔を隔てて噛み合う固定側櫛歯状電極と、
前記固着部を前記第２の支持部に直接的または間接的に接続する接続部とを有し、
前記可動側櫛歯状電極は、前記回動軸線を介して、前記質量部の両側に１対設けられ、
前記第１の支持部、前記質量部、前記弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、前記固定側櫛歯状電極、および前記接続部は、１つの層をパターンニングすることにより形成されたものであり、
前記固着部は、前記接続部を撓ませながら前記第２の支持部に対し前記支持基板側に変位した状態で前記支持基板に固着し、これにより、前記固定側櫛歯状電極と前記可動側櫛歯状電極との間に電位差を生じさせない状態で、前記質量部の回動軸方向から見たときに、前記支持基板の板厚方向で前記固定側櫛歯状電極の一部と前記可動側櫛歯状電極の一部とが平行に重なって、前記固定側櫛歯状電極を前記可動側櫛歯状電極に対し前記支持基板の板厚方向でずれるように初期変位させており、
前記可動側櫛歯状電極と前記固定側櫛歯状電極との間に交流電圧を印加することによって、前記質量部を回動させることを特徴とする。
これにより、固定側櫛歯状電極が可動側櫛歯状電極に対し支持基板の板厚方向でずれるように初期変位しているので、アクチュエータの駆動を円滑に開始することができる。また、このようなアクチュエータの製造に際し、固定側櫛歯状電極および可動側櫛歯状電極を同一のマスクを用いて同一層に対し一括してパターンニングすることができるので、固定側櫛歯状電極と可動側櫛歯状電極との間のギャップの高精度化を図るとともに、アクチュエータの製造工程の簡略化を図ることができる。そのため、当該ギャップを小さくして、アクチュエータの低駆動電圧化を図ることができる。また、固定側櫛歯状電極および可動側櫛歯状電極のパターンニングを行った後に、固着部を支持基板に固着させるだけで初期変位を生じさせることができるので、この点でも、アクチュエータの製造工程の簡略化を図ることができる。
特に、本発明では、前述したような初期変位を固定側櫛歯状電極の変位により生じさせるので、振動系を構成する部分を大型化することなく、前述したような効果を得ることができる。また、前述したような初期変位を固定側櫛歯状電極の変位により生じさせるので、振動系を構成する部分の形状や大きさを所望のものにして、アクチュエータとして所望の特性を発揮させるとともに、前述したような効果を得ることができる。

また、本発明のアクチュエータは、支持基板と、
前記支持基板上に設けられたスペーサと、
前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第１の支持部と、
可動側櫛歯状電極を有し、前記第１の支持部に対して回動可能な質量部と、
前記質量部を前記第１の支持部に対し回動可能とするように、前記第１の支持部と前記質量部とを連結する弾性連結部と、
前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第２の支持部と、
前記スペーサを介さずに前記支持基板に固着されている固着部と、
前記固着部に一体形成または接続され、前記可動側櫛歯状電極に間隔を隔てて噛み合う固定側櫛歯状電極と、
前記固着部を前記第２の支持部に直接的または間接的に接続する接続部とを有し、
前記可動側櫛歯状電極は、前記回動軸線を介して、前記質量部の両側に１対設けられ、
前記第１の支持部、前記質量部、前記弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、前記固定側櫛歯状電極、および前記接続部は、１つの層をパターンニングすることにより形成されたものであり、
前記固着部は、前記接続部を撓ませながら前記第２の支持部に対し前記支持基板側に変位した状態で前記支持基板に固着し、これにより、前記１対の固定側櫛歯状電極のうち、一方が前記支持基板側に前記支持基板の板面に対して傾斜し、他方が前記支持基板と反対側に前記支持基板の板面に対して傾斜して、前記固定側櫛歯状電極を前記可動側櫛歯状電極に対し前記支持基板の板厚方向でずれるように初期変位させており、
前記可動側櫛歯状電極と前記固定側櫛歯状電極との間に交流電圧を印加することによって、前記質量部を回動させることを特徴とする。
これにより、固定側櫛歯状電極が可動側櫛歯状電極に対し支持基板の板厚方向でずれるように初期変位しているので、アクチュエータの駆動を円滑に開始することができる。また、このようなアクチュエータの製造に際し、固定側櫛歯状電極および可動側櫛歯状電極を同一のマスクを用いて同一層に対し一括してパターンニングすることができるので、固定側櫛歯状電極と可動側櫛歯状電極との間のギャップの高精度化を図るとともに、アクチュエータの製造工程の簡略化を図ることができる。そのため、当該ギャップを小さくして、アクチュエータの低駆動電圧化を図ることができる。また、固定側櫛歯状電極および可動側櫛歯状電極のパターンニングを行った後に、固着部を支持基板に固着させるだけで初期変位を生じさせることができるので、この点でも、アクチュエータの製造工程の簡略化を図ることができる。

特に、本発明では、前述したような初期変位を固定側櫛歯状電極の変位により生じさせるので、振動系を構成する部分を大型化することなく、前述したような効果を得ることができる。また、前述したような初期変位を固定側櫛歯状電極の変位により生じさせるので、振動系を構成する部分の形状や大きさを所望のものにして、アクチュエータとして所望の特性を発揮させるとともに、前述したような効果を得ることができる。

本発明のアクチュエータでは、前記質量部は、板状をなし、その板面に光反射部が設けられていることが好ましい。
これにより、アクチュエータを光スキャナ、光アッテネータ、光スイッチなどの光デバイスに適用することができる。

本発明のアクチュエータは、支持基板と、
前記支持基板上に設けられたスペーサと、
前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第１の支持部と、
可動側櫛歯状電極を有し、前記第１の支持部に対して回動可能な第１の質量部と、
前記第１の質量部に対して回動可能な第２の質量部と、
前記第１の質量部を前記第１の支持部に対し回動可能とするように、前記第１の支持部と前記第１の質量部とを連結する第１の弾性連結部と、
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１の質量部と前記第２の質量部とを連結する第２の弾性連結部と、
前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第２の支持部と、
前記スペーサを介さずに前記支持基板に固着されている固着部と、
前記固着部に一体形成または接続され、前記可動側櫛歯状電極に間隔を隔てて噛み合う固定側櫛歯状電極と、
前記固着部を前記第２の支持部に直接的または間接的に接続する接続部とを有し、
前記可動側櫛歯状電極は、前記回動軸線を介して、前記第１の質量部の両側に１対設けられ、
前記第１の支持部、前記第１の質量部、前記第２の質量部、前記第１の弾性連結部、前記第２の弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、前記固定側櫛歯状電極、および前記接続部は、１つの層をパターンニングすることにより形成されたものであり、
前記固着部は、前記接続部を撓ませながら前記第２の支持部に対し前記支持基板側に変位した状態で前記支持基板に固着し、これにより、前記固定側櫛歯状電極と前記可動側櫛歯状電極との間に電位差を生じさせない状態で、前記第１の質量部の回動軸方向から見たときに、前記支持基板の板厚方向で前記固定側櫛歯状電極の一部と前記可動側櫛歯状電極の一部とが平行に重なって、前記固定側櫛歯状電極を前記可動側櫛歯状電極に対し前記支持基板の板厚方向でずれるように初期変位させており、
前記可動側櫛歯状電極と前記固定側櫛歯状電極との間に交流電圧を印加することによって、前記第１の質量部を回動させ、これに伴い前記第２の質量部を回動させることを特徴とする。
これにより、固定側櫛歯状電極が可動側櫛歯状電極に対し支持基板の板厚方向でずれるように初期変位しているので、アクチュエータの駆動を円滑に開始することができる。また、このようなアクチュエータの製造に際し、固定側櫛歯状電極および可動側櫛歯状電極を同一のマスクを用いて同一層に対し一括してパターンニングすることができるので、固定側櫛歯状電極と可動側櫛歯状電極との間のギャップの高精度化を図るとともに、アクチュエータの製造工程の簡略化を図ることができる。そのため、当該ギャップを小さくして、アクチュエータの低駆動電圧化を図ることができる。また、固定側櫛歯状電極および可動側櫛歯状電極のパターンニングを行った後に、固着部を支持基板に固着させるだけで初期変位を生じさせることができるので、この点でも、アクチュエータの製造工程の簡略化を図ることができる。
また、このようなアクチュエータは、第１の質量部の振幅を抑えつつ、第２の質量部の振幅を大きくすることができる。すなわち、より低電圧駆動化を図りつつ、第２の質量部の振幅を大きくすることができる。
特に、本発明では、前述したような初期変位を固定側櫛歯状電極の変位により生じさせるので、振動系を構成する部分を大型化することなく、前述したような効果を得ることができる。また、前述したような初期変位を固定側櫛歯状電極の変位により生じさせるので、振動系を構成する部分の形状や大きさを所望のものにして、アクチュエータとして所望の特性を発揮させるとともに、前述したような効果を得ることができる。

また、本願発明のアクチュエータは、支持基板と、
前記支持基板上に設けられたスペーサと、
前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第１の支持部と、
可動側櫛歯状電極を有し、前記第１の支持部に対して回動可能な第１の質量部と、
前記第１の質量部に対して回動可能な第２の質量部と、
前記第１の質量部を前記第１の支持部に対し回動可能とするように、前記第１の支持部と前記第１の質量部とを連結する第１の弾性連結部と、
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１の質量部と前記第２の質量部とを連結する第２の弾性連結部と、
前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第２の支持部と、
前記スペーサを介さずに前記支持基板に固着されている固着部と、
前記固着部に一体形成または接続され、前記可動側櫛歯状電極に間隔を隔てて噛み合う固定側櫛歯状電極と、
前記固着部を前記第２の支持部に直接的または間接的に接続する接続部とを有し、
前記可動側櫛歯状電極は、前記回動軸線を介して、前記第１の質量部の両側に１対設けられ、
前記第１の支持部、前記第１の質量部、前記第２の質量部、前記第１の弾性連結部、前記第２の弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、前記固定側櫛歯状電極、および前記接続部は、１つの層をパターンニングすることにより形成されたものであり、
前記固着部は、前記接続部を撓ませながら前記第２の支持部に対し前記支持基板側に変位した状態で前記支持基板に固着し、これにより、前記１対の固定側櫛歯状電極のうち、一方が前記支持基板側に前記支持基板の板面に対して傾斜し、他方が前記支持基板と反対側に前記支持基板の板面に対して傾斜して、前記固定側櫛歯状電極を前記可動側櫛歯状電極に対し前記支持基板の板厚方向でずれるように初期変位させており、
前記可動側櫛歯状電極と前記固定側櫛歯状電極との間に交流電圧を印加することによって、前記第１の質量部を回動させ、これに伴い前記第２の質量部を回動させることを特徴とする。
これにより、固定側櫛歯状電極が可動側櫛歯状電極に対し支持基板の板厚方向でずれるように初期変位しているので、アクチュエータの駆動を円滑に開始することができる。また、このようなアクチュエータの製造に際し、固定側櫛歯状電極および可動側櫛歯状電極を同一のマスクを用いて同一層に対し一括してパターンニングすることができるので、固定側櫛歯状電極と可動側櫛歯状電極との間のギャップの高精度化を図るとともに、アクチュエータの製造工程の簡略化を図ることができる。そのため、当該ギャップを小さくして、アクチュエータの低駆動電圧化を図ることができる。また、固定側櫛歯状電極および可動側櫛歯状電極のパターンニングを行った後に、固着部を支持基板に固着させるだけで初期変位を生じさせることができるので、この点でも、アクチュエータの製造工程の簡略化を図ることができる。
また、このようなアクチュエータは、第１の質量部の振幅を抑えつつ、第２の質量部の振幅を大きくすることができる。すなわち、より低電圧駆動化を図りつつ、第２の質量部の振幅を大きくすることができる。

特に、本発明では、前述したような初期変位を固定側櫛歯状電極の変位により生じさせるので、振動系を構成する部分を大型化することなく、前述したような効果を得ることができる。また、前述したような初期変位を固定側櫛歯状電極の変位により生じさせるので、振動系を構成する部分の形状や大きさを所望のものにして、アクチュエータとして所望の特性を発揮させるとともに、前述したような効果を得ることができる。

本発明のアクチュエータでは、前記第２の質量部は、板状をなし、その板面に光反射部が設けられていることが好ましい。
これにより、アクチュエータを光スキャナ、光アッテネータ、光スイッチなどの光デバイスに適用することができる。

本発明のアクチュエータでは、前記固定側櫛歯状電極が中継部材を介して前記固着部に接続されているとともに、前記接続部は前記固定側櫛歯状電極を前記第２の支持部に接続しており、前記固着部の前記変位により、前記接続部が前記固定側櫛歯状電極と接合する部位を回動軸中心としつつ、前記固定側櫛歯状電極を回動させることにより、前記初期変位を生じさせていることが好ましい。
これにより、固定側櫛歯状電極を支持基板の板面に対し比較的簡単に傾斜させることができる。
本発明のアクチュエータでは、前記固着部は、板状をなしており、前記固着部は、その板厚方向に貫通する開口部を有していることが好ましい。
これにより、アクチュエータの製造に際し、固着部を支持基板に簡単に固着させることができる。

本発明のアクチュエータの製造方法は、
第１の層、第２の層、第３の層がこの順で積層されてなる基板を用意する第１の工程と、
前記第１の層に対し、前記第１の支持部、前記質量部、前記弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、および前記固定部に対応する形状にパターンニングを施す第２の工程と、
前記第２の層に対し、前記スペーサに対応する形状にパターンニングを施す第３の工程と、
前記第１の層の前記固着部に対応する部分を前記第３の層に固着させる第４の工程とを有することを特徴とする。
これにより、低電圧駆動が可能な１自由度振動系のアクチュエータを容易に製造することができる。

本発明のアクチュエータの製造方法は、
第１の層、第２の層、第３の層がこの順で積層されてなる基板を用意する第１の工程と、
前記第１の層に対し、前記第１の支持部、前記第１の質量部、前記第２の質量部、前記第１の弾性連結部、前記第２の弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、および前記固定部に対応する形状にパターンニングを施す第２の工程と、
前記第２の層に対し、前記スペーサに対応する形状にパターンニングを施す第３の工程と、
前記第１の層の前記固着部に対応する部分を前記第３の層に固着させる第４の工程とを有することを特徴とする。
これにより、低電圧駆動が可能な２自由度振動系のアクチュエータを容易に製造することができる。

本発明のアクチュエータの製造方法では、前記第４の工程に先立ち、前記基板を洗浄液により洗浄する工程を有し、前記第４の工程において、前記第１の層の前記固着部に対応する部分と前記第３の層との間の洗浄液を乾燥・除去することにより、これらを接触・固着させることが好ましい。
これにより、アクチュエータの製造に際し、固着部を支持基板に簡単に固着させることができる。

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実施形態について説明する。
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のＡ−Ａ線断面図、図３は、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。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の紙面に対し手前側を「上」、紙面に対し奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」、図２中の右側を「右」、左側を「左」、上側を「上」、下側を「下」と言う。

図１に示すアクチュエータ１は、図２に示すように、１自由度振動系を有する構造体２が支持基板４にスペーサ５を介して支持されている。
構造体２は、質量部２１と、第１の支持部２２、２３と、質量部２１と第１の支持部２２、２３とを連結する弾性連結部２４、２５と、第２の支持部３１、３２と、固着部３３、３４と、固着部３３、３４を第２の支持部３１、３２に接続する接続部３５、３６とを有している。

このような構造体２は、後述するように例えば１つのシリコン層に対しパターンニングを施すことにより、得られるものである。すなわち、第１の支持部２２、２３、質量部２１、弾性連結部２４、２５、第２の支持部３１、３２、固着部３３、３４（後述する固定櫛歯状電極３３１、３４１を含む）、および接続部３５、３６は、支持基板４上に設けられた１つの層をパターンニングすることにより形成されたものである。これにより、後述するように、より簡単に、アクチュエータ１を製造することができる。

質量部２１は、板状をなし、図１および図２における左右方向での両端部のうち、一端部（左側端部）に、櫛歯状をなす電極である可動側櫛歯状電極２１１、他端部（右側端部）に、櫛歯状をなす電極である可動側櫛歯状電極２１２を有している。
すなわち、質量部２１の回動軸線を介して、質量部２１の両側に１対の可動側櫛歯状電極２１１、２１２が設けられている。これにより、アクチュエータ１の駆動を円滑に開始するとともに、アクチュエータ１の駆動を円滑に行うことができる。
また、質量部２１は、その上面に、光反射部２１３が設けられている。これにより、本発明のアクチュエータ１を光スキャナ、光アッテネータ、光スイッチなどの光デバイスに適用することができる。

このような質量部２１を支持するための第１の支持部２２、２３は、後述するスペーサ５を介して支持基板４に接合されている。
このような質量部２１とその両側に設けられた第１の支持部２２、２３との間に、これらを連結する１対の弾性連結部２４、２５が設けられている。
１対の弾性連結部２４、２５は、互いに同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回動軸線）として、質量部２１が第１の支持部２２、２３に対して回動可能となっている。

弾性連結部２４、２５のばね定数ｋ_１は、それぞれ、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、駆動電圧の低減化を図りつつ、質量部２１の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
このように、質量部２１と第１の支持部２２、２３と弾性連結部２４、２５とは、１自由度振動系を構成する。

前述したような１自由度振動系を駆動するために、固着部３３、３４には、前述した質量部２１の可動側櫛歯状電極２１１、２１２に間隔を隔てて噛み合う固定側櫛歯状電極３３１、３４１が一体成形されている。
すなわち、構造体２には、可動側櫛歯状電極２１１、２１２に対応して、１対の固定側櫛歯状電極３３１、３４１が設けられている。

また、固着部３３、３４は、板状をなしており、スペーサ５を介さずに直接的に支持基板４に固着している。これにより、図２に示すように、固定側櫛歯状電極３３１、３４１は、前述した可動側櫛歯状電極２１１、２１２に対し支持基板４の板厚方向でずれるように、より具体的には、スペーサ５の厚さ分だけ支持基板４側へずれるように、初期変位している。

本実施形態では、図２（ａ）に示すように、固定側櫛歯状電極３３１、３４１の両方が第２の支持部３１、３２に対し第１の支持基板４側に初期変位している。これにより、アクチュエータ１の駆動を円滑に開始するとともに、アクチュエータ１の駆動を円滑に行うことができる。
なお、図２（ｂ）に示すように、１対の固定側櫛歯状電極３３１、３４１のうちの一方のみを第２の支持部３１、３２に対し支持基板４側に初期変位させてもよい。このようにすると、アクチュエータ１の駆動をより円滑に開始するとともに、アクチュエータ１の駆動をより円滑に行うことができる。また、この場合、初期変位をさせない側の固着部３４と支持基板４との間にスペーサが介在していてもよい。すなわち、初期変位をさせない側の固着部３４が第２の支持部３２の一部を構成していてもよい。

また、固着部３３、３４は、その板厚方向に貫通する複数の開口部３３２、３４２を有している。これにより、後述するようにアクチュエータ１を製造するに際し、固着部３３、３４を支持基板４に簡単に固着させることができる。なお、固着部３３、３４に形成する開口部は、前述したような初期変位を生じさせつつ、前述したような効果を得ることができるものであれば、前述したものに限定されず、例えば、開口部の形状、位置、数は任意である。

このような固着部３３、３４は、接続部３５、３６を介して、第２の支持部３１、３２に接続されている。すなわち、接続部３５、３６は、固着部３３、３４を第２の支持部３１、３２に直接的に接続している。
接続部３５、３６は、それぞれ、６つの棒状部材で構成されている。なお、接続部３５、３６は、後述するような初期変位を生じさせることができるものであれば、前述したものに限定されず、例えば、接続部を構成する部材の位置、数、形状は任意である。

第２の支持部３１、３２は、スペーサ５を介して支持基板４に固定されている。したがって、前述した固着部３３、３４は、接続部３５、３６を撓ませながら第２の支持部３１、３２に対し支持基板４側に変位した状態で支持基板４に固着している。これにより、前述したように、固定側櫛歯状電極３３１、３４１を可動側櫛歯状電極２１１、２１２に対し支持基板４の板厚方向でずれるように初期変位を生じさせている。

支持基板４は、例えば、各種ガラスやシリコン等を主材料として構成されている。
支持基板４には、図１および図２に示すように、質量部２１の回動を許容するように、開口部４１が形成されている。
この開口部４１は、質量部２１が回動（振動）する際に、支持基板４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）４１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、質量部２１の振れ角（振幅）をより大きく設定することができる。なお、質量部２１の回動を許容できれば、支持基板４に、開口部４１に代えて凹部を形成し、これにより、前述したような逃げ部を構成してもよい。

スペーサ５は、支持基板４上に設けられ、前述した第２の支持部３１、３２を支持するための第１の部分５１、５２と、前述した第１の支持部２２、２３を支持するための第２の部分（図示せず）とを有している。すなわち、第１の支持部２２、２３は、スペーサ５の第２の部分（図示せず）を介して支持基板４に固定され、第２の支持部３１、３２は、スペーサ５の第１の部分５１、５２を介して支持基板４に固定されている。

次に、本実施形態のアクチュエータ１の動作を説明する。
このような可動側櫛歯状電極２１１と固定側櫛歯状電極３３１との間と、可動側櫛歯状電極２１２と固定側櫛歯状電極３４１との間とに交互に電圧（例えば位相を１８０°ずらした交流（交番）電圧）を印加する。すると、可動側櫛歯状電極２１１と固定側櫛歯状電極３３１との間と、可動側櫛歯状電極２１２と固定側櫛歯状電極３４１との間とに交互に静電気力（クーロン力）が生じる。

この静電気力により、質量部２１が、弾性連結部２４、２５を回動中心軸として、支持基板４の板面（図１における紙面に平行な面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
以上のように、アクチュエータ１は、可動側櫛歯状電極２１１、２１２と固定側櫛歯状電極３３１、３４１との間に交流電圧を印加することによって、質量部２１を回動させる。

このようなアクチュエータ１にあっては、固定側櫛歯状電極３３１が可動側櫛歯状電極２１１に対し、固定側櫛歯状電極３４１が可動側櫛歯状電極２１２に対し支持基板４の板厚方向でずれるように初期変位しているので、アクチュエータ１の駆動を円滑に開始することができる。また、後述するように、アクチュエータ１の製造に際し、固定側櫛歯状電極３３１、３４１および可動側櫛歯状電極２１１、２１２を同一のマスクを用いて同一層に対し一括してパターンニングすることができるので、固定側櫛歯状電極３３１と可動側櫛歯状電極２１１との間と、固定側櫛歯状電極３４１と可動側櫛歯状電極２１２との間のギャップの高精度化を図るとともに、アクチュエータ１の製造工程の簡略化を図ることができる。そのため、当該ギャップを小さくして、アクチュエータ１の低駆動電圧化を図ることができる。また、固定側櫛歯状電極３３１、３４１および可動側櫛歯状電極２１１、２１２のパターンニングを行った後に、固着部３３、３４を支持基板４に固着させるだけで、前述したような初期変位を生じさせることができるので、この点でも、アクチュエータ１の製造工程の簡略化を図ることができる。

特に、本発明では、前述したような初期変位を固定側櫛歯状電極３３１、３４１の変位により生じさせるので、振動系を構成する部分を大型化することなく、前述したような効果を得ることができる。また、前述したような初期変位を固定側櫛歯状電極３３１、３４１の変位により生じさせるので、振動系を構成する部分の形状や大きさを所望のものにして、アクチュエータ１として所望の特性を発揮させるとともに、前述したような効果を得ることができる。

次に、図１および図２に示すようなアクチュエータ１の製造方法の一例を図３に基づいて説明する。
図３は、アクチュエータ１の製造方法の一例を示す工程図である。なお、図３の各図は、図１のＡ−Ａ線断面図に対応する断面図を示している。
アクチュエータ１の製造方法は、［１］第１の層、第２の層、第３の層がこの順で積層されてなる３層構成の基板を用意する工程と、［２］第１の層をエッチングする工程と、［３］第３の層をエッチングする工程と、［４］第２の層をエッチングする工程と、［５］第１の層の一部を第３の層に固着させる工程とを有する。以下、各工程を順次説明する。

［１］基板の用意（第１の工程）
まず、図３（ａ）に示すように、第１の層６、第２の層７、第３の層８がこの順で積層されてなる３層構成の基板１０を用意する。ここで、第１の層６は、後述する工程［２］でのエッチングによりエッチングされるものであり、第２の層７は、後述する工程［４］でのエッチングによりエッチングされるとともに、後述する工程［２］および［３］でのエッチングにより実質的にエッチングされないものであり、第３の層８は、後述する工程［３］でのエッチングによりエッチングされるものである。
また、前述した基板１０を構成する各層のうち、第１の層６は前述した構造体２に、第２の層７はスペーサ５に、第３の層８は支持基板４となる部分である。

このような基板１０としては、各層６、７、８の組み合わせで各種のものが挙げられるが、特に、主としてＳｉで構成された第１の層６、主としてＳｉＯ_２で構成された第２の層７、主としてＳｉで構成された第３の層８がこの順で積層されてなるＳＯＩ基板が好適である。基板１０としてＳＯＩ基板を用いることにより、比較的簡単にアクチュエータ１を製造することができる。以下では、基板１０としてＳＯＩ基板を用いる場合を例に説明する。

［２］第１のエッチング（第２の工程）
次に、図３（ｂ）に示すように、前述したような基板１０に対し、構造体２のパターン、すなわち質量部２１、第１の支持部２２、２３、弾性連結部２４、２５、第２の支持部３１、３２、固着部３３、３４、および接続部３５、３６のパターンを形成する。
具体的には、まず、基板１０の第１の層６上（第２の層７と反対側）のエッチング領域内に、例えばフォトリソグラフィー法等を用いて、構造体２のパターンに対応する形状のマスクを形成する。

次に、形成されたマスクを用いて、第１の層６に対してエッチングを施す。これにより、第１の層６は、マスクに対応した形状、すなわち構造体２の形状にパターニングされる。
このとき、第２の層７は、第１のエッチングにより実質的にエッチングされないものであり、第１のエッチングに際して、その侵攻を阻止するストップ層として機能する。

第１のエッチングには、例えば、反応性イオンエッチング、プラズマエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングのようなドライエッチング、ウェットエッチング等のうちの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が、ドライエッチング、特に、反応性イオンエッチングを用いるのが好適である。
第１のエッチングとしてドライエッチング（特に、反応性イオンエッチング）を用いることにより、第１の層６に対して異方性の高いエッチングを行うことができ、第１の層６のパターニングを寸法精度よく行うことができる。

次に、前述のマスクを除去する。後述する工程［４］での第３のエッチングに先立って、マスクを除去することにより、後述する工程［４］において、ウェットエッチングを用いる場合には、マスク材料（レジスト材料や、金属材料）の溶解によるエッチング液の汚染を防止または抑制することができる。
このマスクの除去方法としては、例えば、マスクがレジスト材料で構成される場合には、レジスト剥離液、マスクが金属材料で構成される場合には、リン酸溶液のようなメタル剥離液等を用いることができる。
なお、マスクを除去せずに、次の工程［３］を行ってもよい。その場合、工程［３］または［４］終了後に、マスクを除去する。
以上説明したように、本工程［２］により、第１の層６は、構造体２に対応した形状にパターニング（加工）される。

［３］第２のエッチング
次に、図３（ｃ）に示すように、前述したような基板１０の第３の層８に対し、開口部４１を形成する。
具体的には、まず、基板１０の第３の層８上のエッチング領域内に、例えばフォトリソグラフィー法等を用いて、開口部４１に対応する開口を有するマスクを形成する。

次に、形成されたマスクを用いて、第３の層８に対してエッチングを施す。これにより、第３の層８は、マスクに対応した形状、支持基板４の形状にパターニングされる。
このとき、第２の層７は、第２のエッチングにより実質的にエッチングされないものであり、第２のエッチングに際して、その侵攻を阻止するストップ層として機能する。
第２のエッチングには、前述した第１のエッチングと同様のものを用いることができ、例えば、反応性イオンエッチング、プラズマエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングのようなドライエッチング、ウェットエッチング等のうちの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が、ドライエッチング、特に、反応性イオンエッチングを用いるのが好適である。
第２のエッチングとしてドライエッチング（特に、反応性イオンエッチング）を用いることにより、第３の層８に対して異方性の高いエッチングを行うことができ、第３の層８のパターニングを寸法精度よく行うことができる。

次に、前述のマスクを除去する。後述する工程［４］での第３のエッチングに先立って、マスクを除去することにより、後述する工程［４］において、ウェットエッチングを用いる場合には、マスク材料（レジスト材料や、金属材料）の溶解によるエッチング液の汚染を防止または抑制することができる。
このマスクの除去方法としては、例えば、マスクがレジスト材料で構成される場合には、レジスト剥離液、マスクが金属材料で構成される場合には、リン酸溶液のようなメタル剥離液等を用いることができる。
なお、マスクを除去せずに、次の工程［４］を行ってもよい。その場合、工程［４］終了後に、マスクを除去する。
以上説明したように、本工程［３］により、第３の層８がパターニング（加工）され、開口部４１が形成される。

［４］第３のエッチング（第３の工程）
次に、第２の層７に対して、第１の層６および第３の層８が実質的にエッチングされず、第２の層７に対しエッチング可能な第３のエッチングを施す。これにより、第２の層７の一部を除去する。
この第３のエッチングには、例えば、反応性イオンエッチング、プラズマエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングのようなドライエッチング、ウェットエッチング等のうちの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が、ウェットエッチングを用いるのが好適である。

第３のエッチングとしてウェットエッチングを用いることにより、第２の層７を等方的にエッチングすることができる。このため、前述した工程［２］において加工されて残存する第１の層６直下の第２の層７も効率よく除去することができる。
このウェットエッチングに用いるエッチング液としては、例えばフッ酸等が挙げられる。

このようなエッチング液に基板１０を浸漬すると、まず、残存する第１の層６（構造体２）によって覆われていない第２の層７の部分は、上面からエッチングが開始し、等方的にエッチングが進行する。また、残存する第３の層８によって覆われていない第２の層７の部分（開口部４１に対応する部分）は、下面からエッチングが開始し、等方的にエッチングが進行する。
エッチングが進行すると、第１の層６および第３の層８に覆われた第２の層７の部分も、エッチングにより露出した側面側からエッチングが進行して、徐々に除去される。
そして、第２の層７が除去されていくことにより、第３の層８と第１の層６との間には、間隙が形成されていく。

ここで、第１の支持部２２、２３および第２の支持部３１、３２は、それぞれ、平面視において、構造体２のうち第１の支持部２２、２３および第２の支持部３１、３２以外の部分の面積よりも大きい面積を有している。このため、構造体２のうち第１の支持部２２、２３および第２の支持部３１、３２以外の部分の直下の第２の層７がほぼ完全に除去された時点では、第１の支持部２２、２３および第２の支持部３１、３２の直下の第２の層７の一部が残存した状態となる。
このとき、第２の層７のうち固着部３３、３４に対応する部分は、その板厚方向に貫通する開口部を有しているので、前述したような側面からのエッチングによりほぼ完全に除去される。

このような時点（状態）で、第３のエッチングを終了すると、残存した第２の層７により、第１の支持部２２、２３および第２の支持部３１、３２が第３の層８（支持基板４）に、それぞれ固定される。一方、構造体２のうち第１の支持部２２、２３および第２の支持部３１、３２以外の部分は、図３（ｄ）に示すように、第３の層８から浮いた状態となる。

［５］固着工程（第４の工程）
次に、図３（ｅ）に示すように、第１の層６のうち固着部３３、３４に対応する部分を第３の層８（すなわち支持基板４）に固着させる。
この固着方法としては、第１の層６のうち固着部３３、３４に対応する部分を第３の層８（すなわち支持基板４）に直接的に固着させることができるものであれば、特に限定されないが、前述した工程［４］でのパターンニングの後に、基板１０を洗浄水により洗浄し、その後、乾燥させて、第１の層６と第２の層７との間に介在する洗浄水の除去に伴う引力により、第１の層６のうち固着部３３、３４に対応する部分を第３の層８とを接触させ前記固着を行うのが好ましい。すなわち、固着工程（第４の工程）に先立ち、基板１０を洗浄液により洗浄する工程を有し、固着工程（第４の工程）において、第１の層６の固着部３３、３４に対応する部分と第３の層８との間の洗浄液を乾燥・除去することにより、これらを接触・固着させるのが好ましい。これにより、アクチュエータ１の製造に際し、固着部３３、３４を支持基板４に簡単に固着させることができる。
以上のような工程を経て、低電圧駆動が可能な１自由度振動系のアクチュエータ１を容易に製造することができる。

特に、アクチュエータ１の製造に際し、固定側櫛歯状電極３３１、３４１および可動側櫛歯状電極２１１、２１２を同一のマスクを用いて同一層に対し一括してパターンニングすることができるので、固定側櫛歯状電極３３１と可動側櫛歯状電極３４１との間のギャップの高精度化を図るとともに、アクチュエータ１の製造工程の簡略化を図ることができる。そのため、当該ギャップを小さくして、アクチュエータ１の低駆動電圧化を図ることができる。また、固定側櫛歯状電極３３１、３４１および可動側櫛歯状電極２１１、２１２のパターンニングを行った後に、固着部３３、３４を支持基板４に固着させるだけで、前述したような初期変位を生じさせることができるので、この点でも、アクチュエータ１の製造工程の簡略化を図ることができる。

＜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４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５は、図４に示すアクチュエータのＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図４中の紙面に対し手前側を「上」、紙面に対し奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」、図５中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。

以下、第２実施形態のアクチュエータについて、前述した第１実施形態のアクチュエータとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態のアクチュエータ１Ａは、固着部と固定側櫛歯状電極と接続部との構成が異なる以外は、第１実施形態のアクチュエータ１とほぼ同様である。
具体的に説明すると、図４および図５に示すアクチュエータ１は、１自由度振動系を有する構造体２Ａが支持基板４にスペーサ５を介して支持されている。

構造体２Ａは、固着部３３Ａ、３４Ａと、固定側櫛歯状電極３３１Ａ、３４１Ａと、接続部３５Ａ、３６Ａとを有している。
固定側櫛歯状電極３３１Ａ、３４１Ａは、可動側櫛歯状電極２１１、２１２に間隔を隔てて噛み合うように、中継部材３３３、３４３を介して固着部３３Ａ、３４Ａに接続されている。

中継部材３３３、３４３は、それぞれ、１対のＬ字状をなす部材で構成されている。
一方、接続部３５Ａは、固定側櫛歯状電極３３１Ａを介して間接的に、固着部３３Ａを第２の支持部３１に接続している。より具体的には、接続部３５Ａは、１対のクランク形状部材で構成され、そのクランク形状部材の両端のうち、一端が固定側櫛歯状電極３３１Ａに接続され、他端が中継部材３３３に対し固着部３３Ａ側で第２の支持部３１に接続されている。そのため、支持基板４に対する固着部３３Ａの固着により、接続部３５Ａが固定側櫛歯状電極３３１Ａに接合する部位（接続部３５Ａの前記一端）を回動軸中心としつつ、固定側櫛歯状電極３３１Ａが回動して、固定側櫛歯状電極３３１Ａが支持基板４の板面に対して傾斜するようにして、支持基板４側に初期変位している。

また、接続部３６Ａは、固定側櫛歯状電極３４１Ａを介して間接的に、固着部３４Ａを第２の支持部３２に接続している。より具体的には、接続部３６Ａは、１対の直線状部材で構成され、その直線状部材の両端のうち、一端が固定側櫛歯状電極３４１Ａに接続され、他端が中継部材３４３に対し固着部３４Ａと反対側で第２の支持部３２に接続されている。そのため、支持基板４に対する固着部３４Ａの固着により、接続部３６Ａが固定側櫛歯状電極３４１Ａに接合する部位（接続部３６Ａの前記一端）を回動軸としつつ、固定側櫛歯状電極３４１Ａが回動して、固定側櫛歯状電極３４１Ａが支持基板４の板面に対して傾斜するようにして、支持基板４と反対側に初期変位している。
このように、固定側櫛歯状電極３３１Ａ、３４１Ａを支持基板４の板面に対し傾斜するように初期変位させることにより、アクチュエータ１の駆動をより円滑に開始するとともに、アクチュエータ１の駆動をより円滑に行うことができる。

特に、本実施形態では、前述したような初期変位を、接続部３５Ａが固定側櫛歯状電極３３１Ａに接合する部位（接続部３５Ａの前記一端）を回動軸としつつ、固定側櫛歯状電極３３１Ａを回動させ、また、接続部３６Ａが固定側櫛歯状電極３４１Ａに接合する部位（接続部３６Ａの前記一端）を回動軸としつつ、固定側櫛歯状電極３４１Ａを回動させることにより行う。そのため、固定側櫛歯状電極３３１Ａ、３４１Ａを支持基板４の板面に対し比較的簡単に傾斜させることができる。
また、固定側櫛歯状電極３３１Ａが第２の支持部３１に対し支持基板４側に初期変位しているとともに、固定側櫛歯状電極３４１Ａが第２の支持部３２に対し支持基板４と反対側に初期変位している。そのため、アクチュエータ１の駆動をさらに円滑に開始するとともに、アクチュエータ１の駆動をさらに円滑に行うことができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明のアクチュエータの第３実施形態について説明する。
図６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。なお、以下では、説明の便宜上、図６中の紙面に対し手前側を「上」、紙面に対し奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
以下、第３実施形態のアクチュエータについて、前述した第１実施形態のアクチュエータとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第３実施形態のアクチュエータ１Ｂは、２自由度振動系のアクチュエータである以外は、第１実施形態のアクチュエータ１とほぼ同様である。
すなわち、図６に示すアクチュエータ１Ｂは、前述の第１実施形態のアクチュエータ１を２つ組み合わせたような第１の振動系と、この第１の振動系の振動に伴って振動する第２の振動系を有するものである。

より具体的には、図６に示すアクチュエータ１Ｂは、２自由度振動系を有する構造体２Ｂが支持基板４にスペーサ（図示せず）を介して支持されている。
構造体２Ｂは、第１の質量部２１Ａ、２１Ｂと、第２の質量部２６と、第１の支持部２２、２３と、第１の質量部２１Ａ、２１Ｂと第１の支持部２２、２３とを連結する第１の弾性連結部２４Ａ、２５Ａと、第２の質量部２６と第１の質量部２１Ａ、２１Ｂとを連結する第２の弾性連結部２４Ｂ、２５Ｂと、第２の支持部３１Ａ、３２Ａと、固着部３３Ｂ、３３Ｃ、３４Ｂ、３４Ｃと、固着部３３Ｂ、３３Ｃ、３４Ｂ、３４Ｃを第２の支持部３１Ａ、３２Ａに接続する接続部３５Ｂ、３５Ｃ、３６Ｂ、３６Ｃとを有している。

このような構造体２Ｂは、前述した構造体２Ａと同様に、例えば１つのシリコン層に対しパターンニングを施すことにより、得られるものである。
構造体２Ｂのほぼ中央には、第２の質量部２６が位置するとともに、この第２の質量部２６を介し、その一端側（右側）に第１の質量部２１Ａが設けられ、他端側（左側）に第１の質量部２１Ｂが設けられている。

第１の質量部２１Ａ、２１Ｂおよび第２の質量部２６は、いずれも、ほぼ平板状をなしている。また、本実施形態では、第１の質量部２１Ａ、２１Ｂは、互いにほぼ同一形状かつほぼ同一寸法で、第２の質量部２６を介して、ほぼ対称に設けられている。
また、第１の質量部２１Ａの図中右側に一方の第１の支持部２２が配置され、第１の質量部２１Ｂの図中左側に他方の第１の支持部２３が配置されている。

第２の質量部２６の上面（支持基板４と反対側の面）には、光反射部２６１が設けられている。これにより、本発明のアクチュエータ１Ｂを光スキャナ、光アッテネータ、光スイッチなどの光デバイスに適用することができる。
また、構造体２Ｂは、図６に示すように、第１の質量部２１Ａ、２１Ｂが対応する第１の支持部２２、２３に対して回動可能となるように、第１の質量部２１Ａ、２１Ｂと第１の支持部２２、２３とを連結する一対の第１の弾性連結部２４Ａ、２５Ａを有している。また、構造体２Ｂは、第２の質量部２６が第１の質量部２１Ａ、２１Ｂに対して回動可能となるように、第１の質量部２１Ａ、２１Ｂと第２の質量部２６とを連結する一対の第２の弾性連結部２４Ｂ、２５Ｂを有している。

すなわち、第２の質量部２６は第２の弾性連結部２４Ｂ、２５Ｂを介して、第１の質量部２１Ａ、２１Ｂにそれぞれ接続され、第１の質量部２１Ａ、２１Ｂは、第１の弾性連結部２４Ａ、２５Ａを介して第１の支持部２２、２３にそれぞれ接続されている。また、第１の弾性連結部２４Ａ、２５Ａと、第２の弾性連結部２４Ｂ、２５Ｂとは同軸的に設けられており、これらが回動中心軸（回転軸）となる。

第１の質量部２１Ａは、前記回動中心軸を介して、第１の質量部２１Ａの両側に１対の可動側櫛歯状電極２１１Ａ、２１２Ａが設けられている。これと同様に、第１の質量部２１Ｂは、前記回動中心軸を介して、第１の質量部２１Ｂの両側に１対の可動側櫛歯状電極２１１Ｂ、２１２Ｂが設けられている。
このように、構造体２Ｂは、第１の質量部２１Ａ、２１Ｂと第１の弾性連結部２４Ａ、２５Ａとで構成された第１の振動系と、第２の質量部２６と第２の弾性連結部２４Ｂ、２５Ｂとで構成された第２の振動系とを有する。すなわち、構造体２Ｂは、第１の振動系および第２の振動系からなる２自由度振動系を有する。

前述したような２自由度振動系を駆動するために、固着部３３Ｂ、３４Ｂには、前述した第１の質量部２１Ａの可動側櫛歯状電極２１１Ａ、２１２Ａに間隔を隔てて噛み合う固定側櫛歯状電極３３１Ｂ、３４１Ｂが一体成形されている。これと同様に、固着部３３Ｃ、３４Ｃには、前述した第１の質量部２１Ｂの可動側櫛歯状電極２１１Ｂ、２１２Ｂに間隔を隔てて噛み合う固定側櫛歯状電極３３１Ｃ、３４１Ｃが一体成形されている。

すなわち、可動側櫛歯状電極２１１Ａ、２１２Ａに対応して、１対の固定側櫛歯状電極３３１Ｂ、３４１Ｂが設けられ、可動側櫛歯状電極２１１Ｂ、２１２Ｂに対応して、１対の固定側櫛歯状電極３３１Ｃ、３４１Ｃが設けられている。
また、固着部３３Ｂ、３３Ｃ、３４Ｂ、３４Ｃは、それぞれ、板状をなしており、スペーサ５を介さずに直接的に支持基板４に固着している。これにより、固定側櫛歯状電極３３１Ｂ、３３１Ｃ、３４１Ｂ、３４１Ｃは、それぞれ、前述した固定側櫛歯状電極３３１、３４１と同様に、スペーサ５の厚さ分だけ支持基板４側へずれるように、初期変位している。

また、固着部３３Ｂ、３３Ｃ、３４Ｂ、３４Ｃは、その板厚方向に貫通する複数の開口部３３２Ｂ、３３２Ｃ、３４２Ｂ、３４２Ｃを有している。これにより、アクチュエータ１の製造に際し、固着部３３Ｂ、３３Ｃ、３４Ｂ、３４Ｃを支持基板４に簡単に固着させることができる。なお、固着部３３Ｂ、３３Ｃ、３４Ｂ、３４Ｃに形成する開口部は、前述したような初期変位を生じさせつつ、前述したような効果を得ることができるものであれば、前述したものに限定されず、例えば、開口部の形状、位置、数は任意である。

このような固着部３３Ｂ、３３Ｃは、接続部３５Ｂ、３５Ｃを介して、第２の支持部３１Ａに、固着部３４Ｂ、３４Ｃは、接続部３６Ｂ、３６Ｃを介して、第２の支持部３２Ａに接続されている。すなわち、接続部３５Ｂ、３５Ｃは、固着部３３Ｂ、３３Ｃを第２の支持部３１Ａに直接的に接続し、接続部３６Ｂ、３６Ｃは、固着部３４Ｂ、３４Ｃを第２の支持部３２Ａに直接的に接続している。

第２の支持部３１Ａ、３２Ａは、スペーサ（図示せず）を介して支持基板４に固定されている。したがって、前述した固着部３３Ｂ、３３Ｃは、接続部３５Ｂ、３５Ｃを撓ませながら第２の支持部３１Ａに対し支持基板４側に変位した状態で支持基板４に固着している。また、固着部３４Ｂ、３４Ｃは、接続部３６Ｂ、３６Ｃを撓ませながら第２の支持部３２Ａに対し支持基板４側に変位した状態で支持基板４に固着している。これにより、前述したように、固定側櫛歯状電極３３１Ｂ、３３１Ｃ、３４１Ｂ、３４１Ｃを可動側櫛歯状電極２１１Ａ、２１１Ｂ、２１２Ａ、２１２Ｂに対し支持基板４の板厚方向でずれるように初期変位を生じさせている。

次に、本実施形態のアクチュエータ１の動作を説明する。
可動側櫛歯状電極２１１Ａと固定側櫛歯状電極３３１Ｂとの間と、可動側櫛歯状電極２１２Ａと固定側櫛歯状電極３４１Ｂとの間とに交互に電圧（例えば位相を１８０°ずらした交流（交番）電圧）を印加する。また、これと同期して、可動側櫛歯状電極２１１Ｂと固定側櫛歯状電極３３１Ｃとの間と、可動側櫛歯状電極２１２Ｂと固定側櫛歯状電極３４１Ｃとの間とに交互に電圧（例えば位相を１８０°ずらした交流（交番）電圧）を印加する。すると、可動側櫛歯状電極２１１Ａと固定側櫛歯状電極３３１Ｂとの間と、可動側櫛歯状電極２１２Ａと固定側櫛歯状電極３４１Ｂとの間とに交互に静電気力（クーロン力）が生じる。また、これと同期して、可動側櫛歯状電極２１１Ｂと固定側櫛歯状電極３３１Ｃとの間と、可動側櫛歯状電極２１２Ｂと固定側櫛歯状電極３４１Ｃとの間とに交互に静電気力（クーロン力）が生じる。

この静電気力により、第１の質量部２１Ａ、２１Ｂが、第１の弾性連結部２４Ａ、２５Ａを回動中心軸として、支持基板４の板面（図６における紙面に平行な面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
これに伴い、第２の質量部２６が、第２の弾性連結部２４Ｂ、２５Ｂを回動中心軸として、支持基板４の板面（図６における紙面に平行な面）に対して傾斜するように振動（回動）する。

以上説明したようなアクチュエータ１Ｂでは、前述した第１実施形態のアクチュエータ１と同様の効果を得ることができる。これに加えて、本実施形態のアクチュエータ１Ｂは、第１の質量部２１Ａ、２１Ｂの振幅を抑えつつ、第２の質量部２６の振幅を大きくすることができる。すなわち、より低電圧駆動化を図りつつ、第２の質量部２６の振幅を大きくすることができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明のアクチュエータの第４実施形態について説明する。
図７は、本発明のアクチュエータの第４実施形態を示す平面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図７中の紙面に対し手前側を「上」、紙面に対し奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。

以下、第４実施形態のアクチュエータについて、前述した第３実施形態のアクチュエータとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第４実施形態のアクチュエータ１Ｃは、前述した第２実施形態のアクチュエータと同様の固着部と固定側櫛歯状電極と接続部とを有している以外は、第３実施形態のアクチュエータ１Ｂとほぼ同様である。
すなわち、図７に示すアクチュエータ１Ｃは、第２実施形態のアクチュエータと第３の実施形態のアクチュエータとを組み合わせたような構成となっている。

より具体的には、図７に示すアクチュエータ１Ｃは、２自由度振動系を有する構造体２Ｃが支持基板４にスペーサ５を介して支持されている。
構造体２Ｃは、固着部３３Ｄ、３３Ｅ、３４Ｄ、３４Ｅと、固定側櫛歯状電極３３１Ｄ、３３１Ｅ、３４１Ｄ、３４１Ｅと、接続部３５Ａ、３６Ａとを有している。
固定側櫛歯状電極３３１Ｄ、３４１Ｄは、可動側櫛歯状電極２１１Ａ、２１２Ａに間隔を隔てて噛み合うように、中継部材３３３Ａ、３４３Ａを介して固着部３３Ｄ、３４Ｄに接続されている。また、固定側櫛歯状電極３３１Ｅ、３４１Ｅは、可動側櫛歯状電極２１１Ｂ、２１２Ｂに間隔を隔てて噛み合うように、中継部材３３３Ｂ、３４３Ｂを介して固着部３３Ｅ、３４Ｅに接続されている。
より具体的には、中継部材３３３Ａ、３３３Ｂ、３４３Ａ、３４３Ｂは、それぞれ、１対のＬ字状をなす部材で構成されている。

一方、接続部３５Ｄ、３５Ｅは、固定側櫛歯状電極３３１Ｄ、３３１Ｅを介して間接的に、固着部３３Ｄ、３３Ｅを第２の支持部３１Ａに接続している。より具体的には、接続部３５Ｄ、３５Ｅは、１対のクランク形状部材で構成され、そのクランク形状部材の両端のうち、一端が固定側櫛歯状電極３３１Ｄ、３３１Ｅに接続され、他端が中継部材３３３Ａ、３３３Ｂに対し固着部３３Ｄ、３３Ｅ側で第２の支持部３１Ａに接続されている。そのため、支持基板４に対する固着部３３Ｄ、３３Ｅの固着により、接続部３５Ｄ、３５Ｅが固定側櫛歯状電極３３１Ｄ、３３１Ｅに接合する部位（接続部３５Ｄ、３５Ｅの前記一端）を回動軸としつつ、固定側櫛歯状電極３３１Ｄ、３３１Ｅが回動して、固定側櫛歯状電極３３１Ｄ、３３１Ｅが支持基板４の板面に対して傾斜するようにして、支持基板４側に初期変位している。

また、接続部３６Ｄ、３６Ｅは、固定側櫛歯状電極３４１Ｄ、３４１Ｅを介して間接的に、固着部３４Ｄ、３４Ｅを第２の支持部３２Ａに接続している。より具体的には、接続部３６Ｄ、３６Ｅは、１対の直線状部材で構成され、その直線状部材の両端のうち、一端が固定側櫛歯状電極３４１Ｄ、３４１Ｅに接続され、他端が中継部材３４３Ａ、３４３Ｂに対し固着部３４Ｄ、３４Ｅと反対側で第２の支持部３２Ａに接続されている。そのため、支持基板４に対する固着部３４Ｄ、３４Ｅの固着により、接続部３６Ｄ、３６Ｅが固定側櫛歯状電極３４１Ｄ、３４１Ｅに接合する部位（接続部３６Ｄ、３６Ｅの前記一端）を回動軸としつつ、固定側櫛歯状電極３４１Ｄ、３４１Ｅが回動して、固定側櫛歯状電極３４１Ｄ、３４１Ｅが支持基板４の板面に対して傾斜するようにして、支持基板４と反対側に初期変位している。

このように、固定側櫛歯状電極３３１Ｄ、３３１Ｅ、３４１Ｄ、３４１Ｅを支持基板４の板面に対し傾斜するように初期変位させることにより、アクチュエータ１Ｃの駆動をより円滑に開始するとともに、アクチュエータ１Ｃの駆動をより円滑に行うことができる。
特に、本実施形態では、前述したような初期変位を、接続部３５Ｄが固定側櫛歯状電極３３１Ｄに接合する部位（接続部３５Ｄの前記一端）を回動軸としつつ、固定側櫛歯状電極３３１Ｄを回動させ、また、接続部３６Ｄが固定側櫛歯状電極３４１Ｄに接合する部位（接続部３６Ｄの前記一端）を回動軸としつつ、固定側櫛歯状電極３４１Ｄを回動させることにより行う。これと同様に、前述したような初期変位を、接続部３５Ｅが固定側櫛歯状電極３３１Ｅに接合する部位（接続部３５Ｅの前記一端）を回動軸としつつ、固定側櫛歯状電極３３１Ｅを回動させ、また、接続部３６Ｅが固定側櫛歯状電極３４１Ｅに接合する部位（接続部３６Ｅの前記一端）を回動軸としつつ、固定側櫛歯状電極３４１Ｅを回動させることにより行う。そのため、固定側櫛歯状電極３３１Ｄ、３３１Ｅ、３４１Ｄ、３４１Ｅを支持基板４の板面に対し比較的簡単に傾斜させることができる。

また、固定側櫛歯状電極３４１Ｄが第２の支持部３２Ａに対し支持基板４側に初期変位しているとともに、固定側櫛歯状電極３３１Ｄが第２の支持部３１Ａに対し支持基板４と反対側に初期変位している。これと同様に、固定側櫛歯状電極３４１Ｅが第２の支持部３２Ａに対し支持基板４側に初期変位しているとともに、固定側櫛歯状電極３３１Ｅが第２の支持部３１Ａに対し支持基板４と反対側に初期変位している。そのため、アクチュエータ１Ｃの駆動をさらに円滑に開始するとともに、アクチュエータ１Ｃの駆動をさらに円滑に行うことができる。

上述したようなアクチュエータ１〜１Ｃは、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
以上説明したようなアクチュエータ１〜１Ｃ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。

以上、本発明のアクチュエータについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、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、前述した第１〜４実施形態では、質量部（または第１の質量部、第２の質量部）の回動軸線を通り支持基板の板面に直角な面に対しほぼ対称な形状をなしている構造を説明したが、非対称であってもよい。また、アクチュエータの中心を通り質量部（または第１の質量部、第２の質量部）の回動軸線に直角な面に対しほぼ対称な形状をなしている構造を説明したが、非対称であってもよい。

また、前述した第１、２実施形態では、弾性連結部を１対有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、２対以上であってもよい。
また、前述した第３、４実施形態では、第１の弾性連結部を１対有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、２対以上であってもよい。
また、前述した第３、４実施形態では、第２の弾性連結部を１対有するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、２対以上であってもよい。

また、前述した実施形態では、光反射部が質量部または第２の質量部の上面（支持基板とは逆側の面）に設けられている構成について説明したが、例えば、その逆の面に設けられている構成であってもよいし、両方の面に設けられている構成であってもよい。
また、前述した実施形態では、弾性連結部と第１の弾性連結部と第２の弾性連結部の形状として図示の構成のものについて説明したが、これに限定されず、例えば、その形状が、クランク形状等であってもよいし、分岐した構造を有するものであってもよい。

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。 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４中のＢ−Ｂ線断面図である。 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。 本発明のアクチュエータの第４実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ……アクチュエータ ２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ……構造体 ２１……質量部 ２１Ａ、２１Ｂ……第１の質量部 ２１１、２１１Ａ、２１１Ｂ、２１２、２１２Ａ、２１２Ｂ……可動側櫛歯状電極 ２２、２３……第１の支持部 ２４、２５……弾性連結部 ２４Ａ、２５Ａ……第１の弾性連結部 ２４Ｂ、２５Ｂ……第２の弾性連結部 ２６……第２の質量部 ３１、３１Ａ、３２、３２Ａ……第２の支持部 ３３、３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ、３３Ｅ、３４、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄ、３４Ｅ……固着部 ３３１、３３１Ａ、３３１Ｂ、３３１Ｃ、３３１Ｄ、３３１Ｅ、３４１、３４１Ａ、３４１Ｂ、３４１Ｃ、３４１Ｄ、３４１Ｅ……固定側櫛歯状電極 ３３２、３３２Ｂ、３３２Ｃ、３４２、３４２Ｂ、３４２Ｃ、４１……開口部 ３３３、３３３Ａ、３３３Ｂ、３４３、３４３Ａ、３４３Ｂ……中継部材 ３５、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、３５Ｄ、３５Ｅ、３６、３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ、３６Ｅ……接続部 ４……支持基板 ５……スペーサ ５１、５２……第１の部分 ６……第１の層 ７……第２の層 ８……第３の層 １０……基板

Claims (11)

1. 支持基板と、
   前記支持基板上に設けられたスペーサと、
   前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第１の支持部と、
   可動側櫛歯状電極を有し、前記第１の支持部に対して回動可能な質量部と、
   前記質量部を前記第１の支持部に対し回動可能とするように、前記第１の支持部と前記質量部とを連結する弾性連結部と、
   前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第２の支持部と、
   前記スペーサを介さずに前記支持基板に固着されている固着部と、
   前記固着部に一体形成または接続され、前記可動側櫛歯状電極に間隔を隔てて噛み合う固定側櫛歯状電極と、
   前記固着部を前記第２の支持部に直接的または間接的に接続する接続部とを有し、
   前記可動側櫛歯状電極は、前記回動軸線を介して、前記質量部の両側に１対設けられ、
   前記第１の支持部、前記質量部、前記弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、前記固定側櫛歯状電極、および前記接続部は、１つの層をパターンニングすることにより形成されたものであり、
   前記固着部は、前記接続部を撓ませながら前記第２の支持部に対し前記支持基板側に変位した状態で前記支持基板に固着し、これにより、前記固定側櫛歯状電極と前記可動側櫛歯状電極との間に電位差を生じさせない状態で、前記質量部の回動軸方向から見たときに、前記支持基板の板厚方向で前記固定側櫛歯状電極の一部と前記可動側櫛歯状電極の一部とが平行に重なって、前記固定側櫛歯状電極を前記可動側櫛歯状電極に対し前記支持基板の板厚方向でずれるように初期変位させており、
   前記可動側櫛歯状電極と前記固定側櫛歯状電極との間に交流電圧を印加することによって、前記質量部を回動させることを特徴とするアクチュエータ。
2. 支持基板と、
   前記支持基板上に設けられたスペーサと、
   前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第１の支持部と、
   可動側櫛歯状電極を有し、前記第１の支持部に対して回動可能な質量部と、
   前記質量部を前記第１の支持部に対し回動可能とするように、前記第１の支持部と前記質量部とを連結する弾性連結部と、
   前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第２の支持部と、
   前記スペーサを介さずに前記支持基板に固着されている固着部と、
   前記固着部に一体形成または接続され、前記可動側櫛歯状電極に間隔を隔てて噛み合う固定側櫛歯状電極と、
   前記固着部を前記第２の支持部に直接的または間接的に接続する接続部とを有し、
   前記可動側櫛歯状電極は、前記回動軸線を介して、前記質量部の両側に１対設けられ、
   前記第１の支持部、前記質量部、前記弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、前記固定側櫛歯状電極、および前記接続部は、１つの層をパターンニングすることにより形成されたものであり、
   前記固着部は、前記接続部を撓ませながら前記第２の支持部に対し前記支持基板側に変位した状態で前記支持基板に固着し、これにより、前記１対の固定側櫛歯状電極のうち、一方が前記支持基板側に前記支持基板の板面に対して傾斜し、他方が前記支持基板と反対側に前記支持基板の板面に対して傾斜して、前記固定側櫛歯状電極を前記可動側櫛歯状電極に対し前記支持基板の板厚方向でずれるように初期変位させており、
   前記可動側櫛歯状電極と前記固定側櫛歯状電極との間に交流電圧を印加することによって、前記質量部を回動させることを特徴とするアクチュエータ。
3. 前記質量部は、板状をなし、その板面に光反射部が設けられている請求項１または２に記載のアクチュエータ。
4. 支持基板と、
   前記支持基板上に設けられたスペーサと、
   前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第１の支持部と、
   可動側櫛歯状電極を有し、前記第１の支持部に対して回動可能な第１の質量部と、
   前記第１の質量部に対して回動可能な第２の質量部と、
   前記第１の質量部を前記第１の支持部に対し回動可能とするように、前記第１の支持部と前記第１の質量部とを連結する第１の弾性連結部と、
   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１の質量部と前記第２の質量部とを連結する第２の弾性連結部と、
   前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第２の支持部と、
   前記スペーサを介さずに前記支持基板に固着されている固着部と、
   前記固着部に一体形成または接続され、前記可動側櫛歯状電極に間隔を隔てて噛み合う固定側櫛歯状電極と、
   前記固着部を前記第２の支持部に直接的または間接的に接続する接続部とを有し、
   前記可動側櫛歯状電極は、前記回動軸線を介して、前記第１の質量部の両側に１対設けられ、
   前記第１の支持部、前記第１の質量部、前記第２の質量部、前記第１の弾性連結部、前記第２の弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、前記固定側櫛歯状電極、および前記接続部は、１つの層をパターンニングすることにより形成されたものであり、
   前記固着部は、前記接続部を撓ませながら前記第２の支持部に対し前記支持基板側に変位した状態で前記支持基板に固着し、これにより、前記固定側櫛歯状電極と前記可動側櫛歯状電極との間に電位差を生じさせない状態で、前記第１の質量部の回動軸方向から見たときに、前記支持基板の板厚方向で前記固定側櫛歯状電極の一部と前記可動側櫛歯状電極の一部とが平行に重なって、前記固定側櫛歯状電極を前記可動側櫛歯状電極に対し前記支持基板の板厚方向でずれるように初期変位させており、
   前記可動側櫛歯状電極と前記固定側櫛歯状電極との間に交流電圧を印加することによって、前記第１の質量部を回動させ、これに伴い前記第２の質量部を回動させることを特徴とするアクチュエータ。
5. 支持基板と、
   前記支持基板上に設けられたスペーサと、
   前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第１の支持部と、
   可動側櫛歯状電極を有し、前記第１の支持部に対して回動可能な第１の質量部と、
   前記第１の質量部に対して回動可能な第２の質量部と、
   前記第１の質量部を前記第１の支持部に対し回動可能とするように、前記第１の支持部と前記第１の質量部とを連結する第１の弾性連結部と、
   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１の質量部と前記第２の質量部とを連結する第２の弾性連結部と、
   前記スペーサを介して前記支持基板に固定された第２の支持部と、
   前記スペーサを介さずに前記支持基板に固着されている固着部と、
   前記固着部に一体形成または接続され、前記可動側櫛歯状電極に間隔を隔てて噛み合う固定側櫛歯状電極と、
   前記固着部を前記第２の支持部に直接的または間接的に接続する接続部とを有し、
   前記可動側櫛歯状電極は、前記回動軸線を介して、前記第１の質量部の両側に１対設けられ、
   前記第１の支持部、前記第１の質量部、前記第２の質量部、前記第１の弾性連結部、前記第２の弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、前記固定側櫛歯状電極、および前記接続部は、１つの層をパターンニングすることにより形成されたものであり、
   前記固着部は、前記接続部を撓ませながら前記第２の支持部に対し前記支持基板側に変位した状態で前記支持基板に固着し、これにより、前記１対の固定側櫛歯状電極のうち、一方が前記支持基板側に前記支持基板の板面に対して傾斜し、他方が前記支持基板と反対側に前記支持基板の板面に対して傾斜して、前記固定側櫛歯状電極を前記可動側櫛歯状電極に対し前記支持基板の板厚方向でずれるように初期変位させており、
   前記可動側櫛歯状電極と前記固定側櫛歯状電極との間に交流電圧を印加することによって、前記第１の質量部を回動させ、これに伴い前記第２の質量部を回動させることを特徴とするアクチュエータ。
6. 前記第２の質量部は、板状をなし、その板面に光反射部が設けられている請求項４または５に記載のアクチュエータ。
7. 前記固定側櫛歯状電極が中継部材を介して前記固着部に接続されているとともに、前記接続部は前記固定側櫛歯状電極を前記第２の支持部に接続しており、前記固着部の前記変位により、前記接続部が前記固定側櫛歯状電極と接合する部位を回動軸中心としつつ、前記固定側櫛歯状電極を回動させることにより、前記初期変位を生じさせている請求項４ないし６のいずれかに記載のアクチュエータ。
8. 前記固着部は、板状をなしており、前記固着部は、その板厚方向に貫通する開口部を有している請求項１ないし７のいずれかに記載のアクチュエータ。
9. 請求項１または２に記載のアクチュエータを製造する方法であって、
   第１の層、第２の層、第３の層がこの順で積層されてなる基板を用意する第１の工程と、
   前記第１の層に対し、前記第１の支持部、前記質量部、前記弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、および前記固定部に対応する形状にパターンニングを施す第２の工程と、
   前記第２の層に対し、前記スペーサに対応する形状にパターンニングを施す第３の工程と、
   前記第１の層の前記固着部に対応する部分を前記第３の層に固着させる第４の工程とを有することを特徴とするアクチュエータの製造方法。
10. 請求項４または５に記載のアクチュエータを製造する方法であって、
    第１の層、第２の層、第３の層がこの順で積層されてなる基板を用意する第１の工程と、
    前記第１の層に対し、前記第１の支持部、前記第１の質量部、前記第２の質量部、前記第１の弾性連結部、前記第２の弾性連結部、前記第２の支持部、前記固着部、および前記固定部に対応する形状にパターンニングを施す第２の工程と、
    前記第２の層に対し、前記スペーサに対応する形状にパターンニングを施す第３の工程と、
    前記第１の層の前記固着部に対応する部分を前記第３の層に固着させる第４の工程とを有することを特徴とするアクチュエータの製造方法。
11. 前記第４の工程に先立ち、前記基板を洗浄液により洗浄する工程を有し、前記第４の工程において、前記第１の層の前記固着部に対応する部分と前記第３の層との間の洗浄液を乾燥・除去することにより、これらを接触・固着させる請求項９または１０に記載のアクチュエータの製造方法。

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