致动器、光学反射元件及利用该光学反射元件的成像装置制造方法及图纸

光学反射元件(1)具备：框体(6)；一端连接于所述框体的内侧的驱动部(5)；连接于驱动部的另一端的可动部(4)；设置于所述可动部的表面的反射部(2)；和设置于所述可动部的电极。所述驱动部构成为通过驱动信号而被驱动来使所述可动部振动。所述电极构成为被输入比所述驱动信号高的频率的高频信号。该光学反射元件高速且以大偏转角被驱动，能够防止尘埃向所述可动部的附着。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】致动器、光学反射元件及利用该光学反射元件的成像装置
本专利技术涉及致动器、光学反射元件及利用该光学反射元件的成像装置。
技术介绍
近年来，正在研究利用Micro Electro Mechanical Systems (MEMS,微机电系统)技术的致动器。而且，作为该致动器的有效利用，正在开发对激光进行扫描并向屏幕等投影图像的光学反射元件。为了投影图像，需要利用该光学反射元件高速且大偏转角地扫描激光。 若使包含光学反射元件的反射部的可动部高速且以大偏转角进行驱动，则在反射部的外周部附着大气中的尘埃，反射部受到污染。因污染而产生反射部的反射率下降所导致的反射光强度的下降、或者向污染部的激光照射所导致的光散射等，将会引起图像的亮度下降、图像的劣化。 为了解决这些问题，专利文献1公开了一种光学反射元件，用光透过构件覆盖反射部，防止反射部的污染。此外，专利文献2公开了一种在反射部的外周设置尘埃附着部来防止反射部的污染的光学反射元件。进而，专利文献3公开了一种对反射部的侧面进行加工来设置尘埃附着部从而防止反射部的污染的光学反射元件。进而，专利文献4公开了一种将具有低电阻率的导电性材料用于反射部的透明保护膜来防止带电所引起的尘埃附着的方法。 在先技术文献 专利文献 专利文献1:JP特开2005-173435号公报 专利文献2:JP特开2010-097099号公报 专利文献3:JP特开2010-102147号公报 专利文献4:JP特开2011-033754号公报
技术实现思路
致动器具备:框体；一端连接于框体的内侧的驱动部；连接于驱动部的另一端的可动部；和设置于可动部的电极。驱动部构成为通过驱动信号而被驱动来使可动部振动。电极构成为被输入比驱动信号高的频率的高频信号。 该致动器高速且以大偏转角被驱动，能够防止尘埃向可动部的附着。 【附图说明】 图1是本专利技术的实施方式1中的光学反射元件的立体图。 图2是实施方式1中的光学反射元件的放大图。 图3是比较例的光学反射元件的放大图。 图4是实施方式1中的光学反射元件所连接的驱动电路的框图。 图5是实施方式I中的光学反射元件的放大图。 图6是表示实施方式I中的光学反射元件的驱动时间与谐振频率的关系的图。 图7是实施方式I中的其他光学反射元件的立体图。 图8是本专利技术的实施方式2中的光学反射元件的放大图。 图9是表示实施方式2中的光学反射元件的驱动时间与谐振频率的关系的图。 图1OA是实施方式2中的其他光学反射元件的放大图。 图1OB是图1OA所示的光学反射元件的放大图。 图11是实施方式2中的另一光学反射元件的放大图。 图12是本专利技术的实施方式3中的光学反射元件的立体图。 图13是利用了实施方式3中的光学反射元件的成像装置的构成图。 【具体实施方式】 (实施方式I) 图1是本专利技术的实施方式I中的致动器的一例即光学反射元件I的立体图。光学反射元件I具有:以转动轴3为中心而转动的可动部4 ;与可动部4连接的驱动部5 ;与驱动部5连接的框体6 ;和设置于可动部4的反射部2。 图2是特别示出可动部4的周边的光学反射元件I的放大图。可动部4具有表面4A、和表面4A的相反侧的背面4B。反射部2由设置于可动部4的表面4A的金属(Ag系材料)等对光进行反射的材料所构成的膜而形成，对照射到可动部4的光束进行反射。电极7设置于可动部4的表面4A的外周部，与驱动部5连接而被输入对驱动部5进行驱动的驱动信号。 驱动部5具有:由硅形成的基板；形成在基板上的下部电极；形成在下部电极上的PZT(锆钛酸铅)等的压电体所构成的压电体层；和形成在压电体层上的上部电极。 通过干法蚀刻或湿法蚀刻将下部电极、压电体层、上部电极图案形成为希望的形状之后，通过ICP干法蚀刻对基板进行加工，由此能够形成可动部4、驱动部5、框体6。 若在下部电极与上部电极之间施加电场，则压电体层因逆压电效应而在平面方向上伸缩。此时，在压电体层产生的力作为驱动部5的厚度方向的力矩而发挥作用，驱动部5挠曲。由此，与驱动部5连接的可动部4的倾斜发生变动，可动部4以转动轴3为中心而转动。 图3是除了不具备电极7这一点以外与光学反射元件I具有相同构造的比较例的光学反射元件的放大图，是在大气中以驱动频率30kHz、偏转角±8度进行了 300小时以上的长时间驱动的情况下的可动部4的显微镜照片。黑色的部分是附着于光学反射元件的异物8。如图3所示，在以高速、大偏转角使可动部4进行了驱动的情况下，在可动部4以及驱动部5的外周附着异物8，且附着部位发生了变色。将比较例的光学反射元件放入封装内，用氮气等进行气密密封并在相同条件下进行了驱动的情况下，在可动部未附着异物8，因此能够确认附着于可动部4的异物8是大气中的尘埃。由于像这样在可动部4附着尘埃，因而可动部4的反射部2的反射率下降，或者比较例的光学反射元件的谐振频率下降。 如图3所示，尘埃特别容易附着在位移大的可动部4的外周部附近。因可动部4的位移而在可动部4的外周产生气流，因空气与尘埃的冲撞、摩擦而产生的静电对尘埃向可动部4的附着产生很大影响。因此，使得在可动部4不产生静电对于防止尘埃的附着很有效。 实施方式1中的光学反射元件1通过防止静电的产生来抑制尘埃的附着。对抑制光学反射元件1的静电产生的方法进行叙述。 图4是产生向光学反射兀件1输入的信号的驱动电路1001的框图。驱动电路1001具有驱动信号产生器9、高频信号产生器10和合成器11。驱动信号产生器9产生通过使驱动部5驱动振动来以规定的驱动频率使可动部4以转动轴3为中心而转动的驱动信号。在实施方式1中驱动信号是具有30纽2的驱动频率的正弦波电压。高频信号产生器10产生具有比驱动信号的驱动频率高的频率的高频信号。合成器11在驱动信号上叠加高频信号来产生合成驱动信号并输入到电极7。即，驱动信号产生器9经由合成器11将驱动信号输入到电极7，高频信号产生器10经由合成器11将高频信号输入到电极7。在实施方式1中高频信号的频率为0.51取?21取。高频信号的电压被调整为:即使在驱动信号上叠加高频信号，可动部4也以规定的驱动频率(实施方式1中为30--)、规定的偏转角(实施方式1中为±8度)进行转动振动。通过将高频信号输入到电极7，从而具有高的频率的电荷在驱动部5、可动部4的外周附近产生。该电荷与产生于可动部4的静电相抵消，由此能够抑制可动部4外周的带电，能够防止尘埃向可动部4、驱动部5的附着。 图5是光学反射元件1的放大图，表示与图2所示的比较例的光学反射元件一样，以驱动频率30纽2、偏转角±8度进行了 300小时以上的长时间驱动的情况下的可动部4的显微镜照片。在图5所示的光学反射元件1中没有观察到在图3所示的比较例的光学反射元件中所见的尘埃附着，通过在驱动信号上叠加高频信号后输入到电极7，能够获得对尘埃附着的高抑制效果。 图6将光学反射元件1的可动部4固有的机械谐振频率和驱动时间的关系与比较例的光学反射元件的所述关系一起示出。在图6中，横轴表示驱动时间，纵轴表示谐振频率。如图6所示，在比较例的光学反射元件中，伴随驱动时间的经过，尘埃附着于可动部4从而可动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致动器，具备：第一框体；第一驱动部，其一端连接于所述第一框体的内侧；可动部，其连接于所述第一驱动部的另一端；和第一电极，其设置于所述可动部，所述第一驱动部构成为通过驱动信号而被驱动且使所述可动部振动，所述第一电极构成为被输入比所述驱动信号高的频率的高频信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.15 JP 2012-1355141.一种致动器，具备:第一框体；第一驱动部，其一端连接于所述第一框体的内侧；可动部，其连接于所述第一驱动部的另一端；和第一电极，其设置于所述可动部，所述第一驱动部构成为通过驱动信号而被驱动且使所述可动部振动，所述第一电极构成为被输入比所述驱动信号高的频率的高频信号。2.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述驱动信号构成为与所述高频信号叠加并被输入到所述第一电极。3.根据权利要求1所述的致动器，其中，还具备被输入所述驱动信号的第二电极。4.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述第一电极设置于所述可动部的外周附近。5.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述高频信号的频率为0.5MHz?2MHz。6.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述高频信号的频率被扫频。7.根据权利要求1所述的致动器，其中，所述高频信号的电压为所述驱动电压的10%以下。8.根据权利要求1所述的致动器，其中，还具备接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：森川显洋，平冈聪一郎，中园晋辅，小牧一树，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP