專利名稱：具有扭桿的微型搖動元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有扭桿的微型搖動元件。特別是，本發(fā)明涉及一種裝入到對光盤進行數據的記錄·再現處理的光盤裝置或進行多個光纖間的光路切換的光開關裝置等光學裝置內而用于變更光的路線方向的微型反射鏡元件。
背景技術：
微型反射鏡元件，具有用于反射光的反射鏡面，能夠通過該反射鏡面的搖動改變光的反射方向。在多種光學裝置中，采用為了搖動反射鏡面而利用靜電力的靜電驅動型的微型反射鏡元件。作為靜電驅動型微型反射鏡元件，可大致分為兩類，即利用表面微機械加工技術制造的微型反射鏡元件、和利用體型微機械加工技術制造的微型反射鏡元件。
在表面微機械加工技術中，在基板上，將與各構成部位對應的材料薄膜加工成所希望的圖形，通過依次層疊這樣的圖形，來形成構成支承體、反射鏡面及電極部等元件的各部位或以后去除的犧牲層。利用這樣的表面微機械加工技術制造的靜電驅動型微型反射鏡元件，例如，已在日本專利特開平7-287177號公報中公開。
另外，在體型微機械加工技術中，通過對材料基板本體進行蝕刻，來將支承體或反射鏡部等成形為所希望的形狀，并根據需要薄膜形成反射鏡面或電極。利用這樣的體型微機械加工技術制造的靜電驅動型微型反射鏡元件，例如，已在日本專利特開平9-146032號公報、特開平9-146034號公報、特開平10-62709號公報、特開2001-13443號公報中公開。
作為微型反射鏡元件所要求的技術事項之一，可列舉擔任光反射的反射鏡面的平面度高。根據表面微機械加工技術，由于最終形成的反射鏡面薄，因此反射鏡面容易彎曲，可保證高平面度的局限于在反射鏡面的尺寸中一邊的長度在幾十μm的反射鏡。
相對于此，根據體型微機械加工技術，由于通過削去相對厚的材料基板自身而構成反射鏡部，并在該反射鏡部上設置反射鏡面，因此即使是更大面積的反射鏡面，也能夠確保其剛性。其結果，能夠形成具有足夠高的光學平面度的反射鏡面。因此，特別是對于要求一邊長度在幾百μm或其以上的反射鏡面的微型反射鏡元件的制造中，廣泛采用體型微機械加工技術。
圖20表示利用體型微機械加工技術制作的以往的靜電驅動型微型反射鏡元件400。微型反射鏡元件400，具有層疊反射鏡基板410和基底基板420的結構。反射鏡基板410，如圖21所示，包括反射鏡部411、框架413、連結它們的一對扭桿412。在反射鏡部411的表面上，設置有反射鏡面411a。在反射鏡部411的背面上，設置有一對電極414a、414b。
另外，在基底基板420上，如圖20所示，設置有與反射鏡部411的電極414a對向的電極421a、以及與電極414b對向的電極421b。
根據這樣的構成，例如在使反射鏡部411的電極414a、414b帶正電的狀態(tài)下，如果將基底基板420的電極421a設為負極，則在電極414a和電極421a之間產生靜電引力，反射鏡部411一邊扭轉一對扭桿412，一邊向箭頭M3方向搖動。反射鏡部411，搖動到電極之間的靜電引力和各扭桿412的扭轉阻力的總和達到平衡的角度。
與以上相反地，在使反射鏡部411的電極414a、414b帶正電的狀態(tài)下，如果將電極421b設為負極，則在電極414b和電極421b的之間產生靜電引力，反射鏡部411向與箭頭M3相反的方向搖動。通過這樣的反射鏡部411的搖動驅動，可切換由反射鏡面411a反射的光的反射方向。
如上所述，在靜電驅動型微型反射鏡元件400中，反射鏡部411，搖動到電極間的靜電力和各扭桿412的扭轉阻力的總和達到平衡的角度。此時，由各扭桿412的扭轉引起的應力的程度，在其長度方向上不均勻。即，各扭桿412的兩端，連結于可動的反射鏡部411和固定的框架413，如果反射鏡部411搖動，則由扭桿412的扭轉引起的應力就集中在扭桿412兩端的連結部。
但是，從圖21也可以看出，均勻地構成各扭桿412的寬度及厚度。而且，為了減小各扭桿412的扭轉阻力并減小驅動電力，寬度及厚度設定得小些。其結果，如果應力集中在各扭桿412的兩端，則扭桿412在此處破壞的可能性就大。特別是，在扭桿412的扭轉角度(反射鏡部411的搖動角度)大、且反射鏡部411的扭轉彈簧常數大(即，微型反射鏡元件的諧振頻率高)的情況下，該傾向更明顯。此外，如果扭桿412的剛性在長度方向相同，就不能與微型反射鏡元件400所要求的種種特性必要條件相對應。

發(fā)明內容
在此，本發(fā)明的目的在于，提供一種即使與低扭轉阻力、大扭轉角度及高諧振頻率等種種必要條件對應地構成扭桿，破壞的可能性低的微型搖動元件，特別是微型反射鏡元件。
為了達到該目的，根據本發(fā)明，能夠提供一種微型搖動元件，其具有框架和通過連結部與該框架連結的搖動部件，上述各連結部至少包含1個扭桿，該扭桿具有剛性調節(jié)機構。
根據以上的構成，扭桿的剛性，能夠通過剛性調節(jié)機構相應于微型搖動部件所要求的工作特性而進行調節(jié)。例如，能夠提高扭桿的一端或兩端的剛性，提高扭轉彈簧常數。相反地，也可以設定為降低扭桿的一端或兩端的剛性，減小扭轉阻力，加大扭轉角度。此外，如果按照扭轉變形的扭桿的應力分布在長度方向上變得均勻的方式調節(jié)剛性的分布，則也能夠降低因應力集中引起的破壞扭桿的可能性。
根據本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，各連結部包含在寬度方向相隔的2個扭桿，該2個扭桿的間隔按照越接近于搖動部件越大、且隨著接近于框架減小的方式構成。如果這樣構成，搖動部件搖動時，各扭桿在框架側扭轉變形成為主體，但在搖動部件側由于遠離搖動軸心，扭轉變形的程度小，而彎曲變形成為主體。因此，在各扭桿的搖動部件側的端部，成為不易產生應力集中的狀態(tài)。
在如上的前提下，剛性調節(jié)機構，優(yōu)選地按照各扭桿的剛性朝向上述框架而相對增高、且朝向上述搖動部件而相對降低的方式構成。根據這樣的構成，在搖動部件搖動時，扭桿因高剛性，在框架附近的扭轉相對小，由扭轉引起的應力集中也小。而且，在搖動部件的附近，由于追隨搖動部件的搖動的扭桿的彎曲成為主體(扭桿的扭轉小)，因此在搖動部件的附近的由扭轉引起的應力集中也小。其結果，不易在與扭桿的搖動部件及框架的連接點上引起應力集中，作為扭桿整體，可在其長度方向上均勻地分散應力。因此，即使以大的搖動角度使搖動部件搖動，或即使為提高搖動部件的諧振頻率加大設定扭桿的扭轉彈簧常數，扭桿也不容易破壞。
用于調節(jié)扭桿的剛性的第1方法，是在扭桿上形成多個孔，對該孔的尺寸或排列圖形上附加變化。孔具有使扭桿的剛性降低的作用，孔的所占比率越大，其作用越強。因此，如果使孔的尺寸按照越接近于框架越小、且越接近于搖動部件越大的方式變化，則扭桿的剛性朝向框架成相對增高、朝向搖動部件而相對降低。另外，在使多個孔的尺寸設成均勻的情況下，如果使孔的密度按照越接近于框架越小、且越接近于搖動部件越大的方式變化，則可得到相同的作用。
多個孔可以在厚度方向上貫通扭桿，或者也可以在寬度方向上貫通扭桿。進而，多個孔的一部分可以在厚度方向上貫通扭桿，多個孔的其余部分也可以在寬度方向上貫通扭桿。
用于調節(jié)扭桿的剛性的第2方法，是對扭桿的寬度及/或厚度上附加變化。即，如果使扭桿的寬度及/或厚度按照越接近于框架越大、且越接近于搖動部件越小的方式變化，則扭桿的剛性朝向框架而增高，朝向搖動部件而減小。
用于調節(jié)扭桿的剛性的第3方法，是設置多個向扭桿的寬度方向及/或厚度方向突出的多個加強肋，并在這些加強肋的間隔上附加變化。即，如果使多個加強肋的間隔按照越接近于框架越小、且越接近于上述搖動部件越大的方式變化，則扭桿的剛性朝向框架而增高，朝向搖動部件而減小。
根據各連結部包含2個扭桿的上述實施方式，假設想在與包含該2個扭桿的平面直交的軸(所謂的z軸)周圍轉動搖動部件，則這些扭桿發(fā)揮挺桿作用，并能夠防止搖動部件的z軸周圍的轉動。因此，在搖動部件是微型反射鏡元件的反射鏡部的情況下，能夠避免由反射鏡部向意料之外的方向反射光。
上述2個扭桿也可以在厚度方向上相互錯開位置。通過這樣的構成，能夠在框架或搖動部件中的電分離的2個部分上，分別連接2個扭桿。
根據本發(fā)明的其它優(yōu)選實施方式，上述框架構成內側框架，上述連結部是將該內側框架連結在上述搖動部件上的內側連結部。進而在內側框架上，通過外側連結部連結有外側框架，各外側連結部至少包含1個外側扭桿。外側扭桿按照朝向外側框架剛性相對增高、且朝向內側框架剛性相對降低的方式構成。此外，外側連結部的搖動軸與內側連結部的搖動軸直交。具體的是，內側連結部的搖動軸向x方向延伸，外側連結部的搖動軸向y方向延伸。
根據本實施方式，能夠構成2軸搖動型的微型搖動元件，在搖動部件具有反射鏡部的情況下，能夠提高光的反射方向的控制自由度。
本發(fā)明的其它目的、特征及優(yōu)點，可從以下參照


的優(yōu)選實施方式而變得更清楚。

圖1是與本發(fā)明的第1實施方式相關的微型反射鏡元件的分解立體圖。
圖2是圖1所示的微型反射鏡元件的組裝狀態(tài)中的沿線2-2的剖視圖。
圖3是與本發(fā)明的第2實施方式相關的微型反射鏡元件的立體圖。
圖4是沿圖3中的線4-4的剖視圖。
圖5是表示圖3所示的微型反射鏡元件中的基底基板的立體圖。
圖6是與本發(fā)明的第3實施方式相關的微型反射鏡元件的立體圖。
圖7a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第1例的局部放大平面圖。
圖7b是沿圖7a中的線7B-7B的剖視圖。
圖8a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第2例的局部放大平面圖。
圖8b是沿圖8a中的線8B-8B的剖視圖。
圖9a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第3例的局部放大平面圖。
圖9b是沿圖9a中的線9B-9B的剖視圖。
圖10a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第4例的局部放大平面圖。
圖10b是沿圖10a中的線10B-10B的剖視圖。
圖11a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第5例的局部放大平面圖。
圖11b是沿圖11a中的線11B-11B的剖視圖。
圖12a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第6例的局部放大平面圖。
圖12b是沿圖12a中的線12B-12B的剖視圖。
圖12c是在圖12a中的箭頭12C方向看的立視圖。
圖13a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第7例的局部放大平面圖。
圖13b是沿圖13a中的線13B-13B的剖視圖。
圖14a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第8例的局部放大平面圖。
圖14b是沿圖14a中的線14B-14B的剖視圖。
圖15a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第9例的局部放大平面圖。
圖15b是沿圖15a中的線15B-15B的剖視圖。
圖15c是在圖15a的箭頭15C方向看的立視圖。
圖16a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第10例的局部放大平面圖。
圖16b是沿圖16a中的線16B-16B的剖視圖。
圖16c是在圖16a的箭頭16C方向看的立視圖。
圖17a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第11例的局部放大平面圖。
圖17b是沿圖17a中的線17B-17B的剖視圖。
圖18a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第12例的局部放大平面圖。
圖18b是沿圖18a中的線18B-18B的剖視圖。
圖19a是表示對于上述任何一個實施方式都能夠采用的扭桿的結構的第13例的局部放大平面圖。
圖19b是沿圖19a中的線19B-19B的剖視圖。
圖20是以往的微型反射鏡元件的剖視圖。
圖21是表示圖20所示的微型反射鏡元件中的反射鏡基板的立體圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖具體說明本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式。
圖1及圖2表示與本發(fā)明的第1實施方式相關的微型反射鏡元件100。本實施方式的微型反射鏡元件100具有層疊反射鏡基板110和基底基板120的結構。
反射鏡基板110，如圖1所示，具有反射鏡部111、和包圍該反射鏡部111的框架113、以及連接該框架113及反射鏡部111的一對扭轉連結部112。反射鏡基板110，例如，是從通過摻雜P或As等n型雜質或B等p型雜質而付與導電性的硅制基板，利用體型微機械加工技術成形的。具體是，對板狀的導電性硅基板，采用覆蓋與反射鏡部111、框架113及一對扭轉連結部112對應的地方的蝕刻掩模，利用Deep RIE(Deep Reactive Ion Etching)等干式蝕刻或采用KOH溶液等的濕式蝕刻，設置空隙部110a。其結果，通過空隙部110a能夠成型反射鏡部111、框架113及一對扭轉連結部112。在本實施方式中，反射鏡部111和框架113之間的各空隙部110a的寬度，例如為10～200μm，反射鏡部111及框架113的厚度，例如為10～200μm。
如圖2清楚地表示，在反射鏡部111的表面上，設置反射鏡面114，并且，在其背面上設置有一對電極115a、115b。這些反射鏡面114及電極115a、115b，通過蒸鍍金屬膜等而形成。但是，在通過摻雜雜質足夠高地構成反射鏡基板110的導電性的情況下，也可以不設置電極115a、115b。
如圖1清楚地表示，各扭轉連結部112，一體地連接在反射鏡部111的長度方向延伸的側面的中央附近和框架113的長度方向延伸的內側面的中央附近。由此，本實施方式的微型反射鏡元件100，構成為通過一對扭轉連結部112搖動軸X1規(guī)定的1軸型。在本實施方式中，各扭轉連結部112，由2個扭桿112a構成。利用這2個扭桿112a，規(guī)定扭轉連結部112的寬度(圖1的Y方向的尺寸)。扭轉連結部112的寬度，例如在連接于反射鏡部111的地方為30～300μm，從反射鏡部111到框架113逐漸變窄，在連接于框架113的地方為1～30μm。
微型反射鏡元件100，在組裝狀態(tài)下，如圖2所示，反射鏡部111的框架113的下面接合在基底基板120的凸狀臺階部121的上面。基底基板120，具有與反射鏡部111的一對電極115a、115b相隔適當間隔地對向的一對電極122a、122b。即，與本實施方式相關的微型反射鏡元件100，構成為所謂的平板電極型。
根據這樣的構成，例如在使反射鏡部111的電極115a、115b正極帶電的狀態(tài)下，如果將基底基板120的電極122a設為負極，則在它們之間產生靜電力，反射鏡部111一邊扭轉一對扭轉連結部112，一邊以搖動軸X1為中心，向箭頭N1方向搖動。此外，代之，如果將電極122b設為負極，則反射鏡部111向與上述相反的方向搖動。這樣地，通過使反射鏡部111搖動，能夠將朝向反射鏡面114前進的、被該反射鏡面114反射的光的反射方向切換到規(guī)定的方向。在這樣的反射鏡部111的搖動時，由于扭轉連結部112具有相對寬度窄的部位，因此扭轉連結部112的扭轉阻力減小。同時，由于扭轉連結部112在相對寬度寬的部位，連接在反射鏡部114上，因此能夠良好地抑制反射鏡部111在其法線N1周圍旋轉。
向反射鏡部111的電極115a、115b的電位付與，通過由導電材料構成的框架113、扭轉連結部112及反射鏡部111來進行。向基底基板120的電極122a、122b的電位付與，通過適宜設置在由絕緣材料構成的基底基板120上的布線(圖示略)來進行。在本實施方式的微型反射鏡元件100的反射鏡基板110上，利用導電性材料一體地構成反射鏡部111、扭轉連結部112、框架113，能夠通過扭轉連結部112對反射鏡部111的電極115a、115b適當地付與電位，因此與以往的微型反射鏡元件不同，不需要在扭轉連結部112上，另外形成用于向反射鏡基板110的電極115a、115b付與電位的布線。
為了驅動微型反射鏡元件100的反射鏡部111，也可以代替平板電極而設置梳齒電極。此外，也能夠代替由平板電極或梳齒電極等引起的靜電力，利用由電磁線圈或永久磁鐵等引起的電磁力。具體是，將反射鏡部111的電極115a、115b置換成電磁線圈，將基底基板120的電極122a、122b置換成電磁線圈或永久磁鐵。或者，將反射鏡部111的電極115a、115b置換成永久磁鐵，將基底基板120的電極122a、122b置換成電磁線圈。在這樣的構成中，通過調節(jié)對電磁線圈的通電狀態(tài)，能夠驅動反射鏡部111。
在本實施方式中，在構成扭轉連結部112的各扭桿112a上，形成有多個貫通其厚度方向的剛性調節(jié)孔50。這些剛性調節(jié)孔50的形成圖形，例如能夠設定成圖7a及7b所示的形狀。具體是，圖7a及7b所示的剛性調節(jié)孔50，具有平行四邊形的斷面形狀，其尺寸是越接近于反射鏡部111越大，朝向框架113尺寸減小。剛性調節(jié)孔50具有使扭桿112a的剛性降低的功能，其剛性降低功能的程度是，孔50的尺寸越大程度越大。因此，各扭桿112a，在具有均勻的寬度及厚度的情況下，越接近反射鏡部111剛性越低，越接近框架113剛性越高。
在以上的構成中，即使以搖動軸X1為中心搖動反射鏡部111，由于相對剛性高，因此扭桿112a在框架113附近的扭轉也減小。因此，不易在扭桿112a和框架113的連接點上集中由扭轉產生的應力。而且，通過在框架113的附近提高扭桿112a的剛性，能夠提高扭轉彈簧常數，可將微型反射鏡元件的諧振頻率設定得高些。
另外，扭桿112a上的反射鏡部111側的端部，由于遠離于搖動軸X1，因此追隨反射鏡部111的搖動，向與反射鏡面114垂直的方向的變位成為主體。因此，扭桿112a幾乎不在反射鏡部111側扭轉，彎曲變形成為主體。其結果，即使對于扭桿112a上的反射鏡部111側的端部，由扭轉產生的應力集中也小，在作為扭桿112a的整體看的情況下，能在其長度方向上均勻分散應力。而且，由于在反射鏡部111的附近降低扭桿112a的剛性，因此扭桿112a容易彎曲，能夠減小搖動反射鏡部111所需的驅動電力，同時能夠增大反射鏡部111的搖動角度。
基于以上的理由，即使以大的搖動角度使搖動部件搖動，或者即使為提高反射鏡部111的諧振頻率，以大的值設計扭桿112a的扭轉彈簧常數，也難破壞扭桿112a。
剛性調節(jié)孔50，例如當在反射鏡基板100上形成空隙110a時，同時用Deep RIE法形成是合理的。但是，也可以另外用激光照射或濕式蝕刻法形成。
圖3～5表示與本發(fā)明的第2實施方式相關的微型反射鏡元件200。本實施方式中的微型反射鏡元件200，具有通過絕緣層230層疊反射鏡基板210和基底基板220的結構。
反射鏡基板110，如圖3所示，具有反射鏡部211、和包圍該反射鏡部211的框架213、以及連接該框架213及反射鏡部211的一對扭轉連結部212。反射鏡基板210，例如，是從通過摻雜P或As等n型雜質或B等p型雜質而付與導電性的硅制基板，利用體型微機械加工技術成形的。具體是，對板狀的導電性硅基板，采用覆蓋與反射鏡部211、框架213及一對扭轉連結部212對應的地方的蝕刻掩模，利用Deep RIE等干式蝕刻或采用KOH溶液等的濕式蝕刻，來設置空隙部210a。其結果，通過空隙部210a，能夠成型反射鏡部211、框架213及一對扭轉連結部212。在本實施方式中，反射鏡部111和框架113之間的各空隙部110a的寬度，例如為10～200μm，反射鏡部111及框架113的厚度，例如為10～200μm。
反射鏡部211的表面作為反射鏡面214而起作用。此外，在反射鏡部211的相對向的2個側面，延伸成形有第1梳齒電極215a、215b。這些第1梳齒電極215a、215b，與利用Deep RIE法形成空隙210a同時形成。
各扭轉連結部212的構成，基本上與第1實施方式中所述的構成相同。即，各扭轉連結部112由2個扭桿212a構成，在各扭桿212a上形成有多個剛性調節(jié)孔50。此外，剛性調節(jié)孔50的形成圖形，例如如圖7a及7b所示。
在本實施方式中，與反射鏡基板210同樣，基底基板120，例如，也是從通過摻雜P或As等n型雜質或B等p型雜質而付與導電性的硅制基板，利用體微型機械加工技術形成的。具體的是，對板狀的導電性硅基板，利用DeepRIE等干式蝕刻或采用KOH溶液等的濕式蝕刻，與使中央部凹陷的同時，形成第2梳齒電極222a、222b(參照圖5)。第2梳齒電極222a、222b是與第1梳齒電極215a、215b相對應的，但在位置上相互不同。因此，第1梳齒電極的各電極齒，能夠進入到第2梳齒電極的電極齒之間的間隙中。
微型反射鏡元件200，在組裝狀態(tài)下，如圖4所示，反射鏡基板210的框架213，通過絕緣層230接合在基底基板220的凸狀臺階部221的上面。夾設絕緣層230是因為，從一體形成第2梳齒電極222a、222b的需要出發(fā)，由于用導電性材料構成了第2基底基板220，因此必須使第2基底基板220從反射鏡基板210電分離。
此外，如圖5所示，基底基板220具有用絕緣層223電分離包含一個第2梳齒電極222a的第1導電部220a和包含另一個第2梳齒電極222b的第2導電部220b的結構。這樣的構成，是向2個第2梳齒電極222a、222b附加不同的電位所必需的。
在如上的構成中，例如在使反射鏡部211的第1梳齒電極215a、215b正極帶電的狀態(tài)下，通過有選擇性地將基底基板220的第2梳齒電極222a、222b的任意一個設為負極，能夠正反向搖動反射鏡部211。此外，關于各扭轉連結部212，從反射鏡部211到框架213逐漸減小其寬度，而且在各扭桿212a上，按圖7a及圖7b所示的圖形形成多個剛性調節(jié)孔50，在這一點上，第2實施方式與第1實施方式相同。因此，第2實施方式的微型反射鏡元件200享有與第1實施方式的微型反射鏡元件100相同的優(yōu)點。
圖6只表示與本發(fā)明的第3實施方式相關的微型反射鏡元件中的反射鏡基板310的構成。本實施方式中的反射鏡基板310具有反射鏡部311；包圍其的內側框架313；包圍內側框架313的外側框架317；連結反射鏡部311和內側框架313的一對第1扭轉連結部312；連結內側框架313和外側框架317的一對第2扭轉連結部316。第1扭轉連結部312規(guī)定相對于內側框架313的反射鏡部311的第1搖動軸X1。第2扭轉連結部316規(guī)定相對于外側框架317的內側框架313的搖動軸X2。在本實施方式中，搖動軸X1和第2搖動軸X2直交。關于反射鏡基板310的材料及制造方法，與第2實施方式所述的相同。
在本實施方式中，反射鏡部311，隔著第1搖動軸X1而在兩側形成有第1梳齒電極315a、315b，內側框架313隔著第2搖動軸X2而在兩側形成有第3梳齒電極318a、318b。此外，雖未圖示，但反射鏡基板310通過絕緣層接合在基底基板上，在該基底基板上，形成有與第1梳齒電極315a、315b對應的第3梳齒電極、和與第3梳齒電極318a、318b對應的第4梳齒電極。因此，通過對未圖示的第2梳齒電極及第4梳齒電極，選擇性地附加電位，由此能夠以第1搖動軸X1及/或第2搖動軸X2為中心，使反射鏡部311搖動，因此能夠提高控制光的反射方向上的自由度。
圖6所示的第3實施方式，對于各第1扭轉連結部312，從反射鏡部311到內側框架313逐漸減小其寬度，而且按圖7a及圖7b所示的圖形，在各扭桿312a上形成多個剛性調節(jié)孔50，在這一點上與第1實施方式相同。此外，各第2扭轉連結部316的構成也與各第1扭轉連結部312的構成相同。因此，第1實施方式中已敘述過的優(yōu)點，也照樣適合于第3實施方式。
在以上說明的任意一個實施方式中，作為扭桿112a(212a、312a、316a)，按圖7a及圖7b所示的圖形形成有剛性調節(jié)孔50(第1例)。在該第1例中，剛性調節(jié)孔50為斷面平行四邊形，其尺寸只在扭桿的長度方向上變化。但是，作為扭桿，即使采用圖8a～圖19b所示的各種構成的扭桿，也能夠得到同樣優(yōu)點。
即，在圖8a及圖8b所示的第2例中，各扭桿具有一列排列的斷面四角形的多個剛性調節(jié)孔50a，其尺寸是越接近于反射鏡部(或內側框架)越大，朝向框架(或外側框架)方向，不僅在長度方向，還在寬度方向上也逐漸減小。
在圖9a及圖9b所示的第3例中，各扭桿具有一列排列的斷面圓形的多個剛性調節(jié)孔50b，其直徑是越接近于反射鏡部(或內側框架)越大，朝向框架(或外側框架)方向逐漸減小。
在圖10a及圖10b所示的第4例中，各扭桿具有一列排列的斷面橢圓形的多個剛性調節(jié)孔50c，其尺寸是越接近于反射鏡部(或內側框架)越大，朝向框架(或外側框架)方向，不僅在長度方向，還在寬度方向上逐漸減小。
在圖11a及圖11b所示的第5例中，各扭桿具有同一直徑的斷面圓形的多個剛性調節(jié)孔50d，其密度分布是越接近于反射鏡部(或內側框架)越大，朝向框架(或外側框架)逐漸減小。
在圖12a～12c所示的第6例中，各扭桿，具有在其厚度方向上貫通的斷面圓形的一列剛性調節(jié)孔50b，同時具有在其寬度方向上也貫通的斷面圓形的一列剛性調節(jié)孔50e。無論是在其厚度方向上貫通的剛性調節(jié)孔50b，還是在其寬度方向上貫通的剛性調節(jié)孔50e，其直徑都是越接近于反射鏡部(或內側框架)越大，朝向框架(或外側框架)逐漸減小。
在圖13a及13b所示的第7例中，各扭桿12a，其寬度是越接近于反射鏡部(或內側框架)越小，朝向框架(或外側框架)逐漸增大。
在圖14a及圖14b所示的第8例中，各扭桿12a具有在其寬度方向上突出的多個加強肋50f，這些加強肋50f之間的間隔是越接近于反射鏡部(或內側框架)越大，朝向框架(或外側框架)逐漸減小。
在圖15a～15c所示的第9例中，各扭桿12a′，其厚度是越接近于反射鏡部(或內側框架)越薄，朝向框架(或外側框架)逐漸增加。
在圖16a～圖16所示的第10例中，各扭桿具有在其寬度方向上突出的多個加強肋50g，這些加強肋50g之間的間隔是越接近于反射鏡部(或內側框架)越大，朝向框架(或外側框架)逐漸減小。
在圖17a及17b所示的第11例中，各扭轉連結部通過單一的扭桿22構成，該扭桿22具有一列排列的斷面矩形的多個剛性調節(jié)孔50h，其尺寸是越接近于反射鏡部(或內側框架)越大，朝向框架(或外側框架)逐漸減小。
在圖18a及18b所示的第12例中，各扭轉連結部是將具有與圖17a及17b所示的構成相同的2個扭桿22平行地排列而構成的。
圖19a及19b所示的第13例，是與圖7a及7b所示的第1例類似的，但2個扭桿12a″在厚度方向相互錯開，在這一點上與第1例不同。
以上，說明了本發(fā)明的各種實施方式，但本發(fā)明并不限定于這些實施方式，只要不脫離所附的權利要求范圍記載的思想和范圍，可進行各種變形。
權利要求
1.一種微型搖動元件，其特征在于，具有框架；通過連結部與該框架連結的搖動部件，上述各連結部，至少包含1個扭桿，該扭桿具有剛性調節(jié)機構。
2.如權利要求1所述的微型搖動元件，其特征在于，上述各連結部包含在寬度方向相隔的2個扭桿，該2個扭桿的間隔是越接近于上述搖動部件越大，隨著接近上述框架而減小。
3.如權利要求2所述的微型搖動元件，其特征在于，上述剛性調節(jié)機構，按照上述各扭桿的剛性朝向上述框架而相對增高、且朝向上述搖動部件而相對降低的方式構成。
4.如權利要求3所述的微型搖動元件，其特征在于，上述剛性調節(jié)機構是形成在扭桿上的多個孔。
5.如權利要求4所述的微型搖動元件，其特征在于，上述孔的尺寸按照越接近于上述框架越小、且越接近于上述搖動部件越大的方式變化。
6.如權利要求4所述的微型搖動元件，其特征在于，上述孔的密度按照越接近于上述框架越小、且越接近于上述搖動部件越大的方式變化。
7.如權利要求4所述的微型搖動元件，其特征在于，上述多個孔在厚度方向上貫通上述扭桿。
8.如權利要求4所述的微型搖動元件，其特征在于，上述多個孔在寬度方向上貫通上述扭桿。
9.如權利要求4所述的微型搖動元件，其特征在于，上述多個孔的一部分在厚度方向上貫通上述扭桿，上述多個孔的其余部分在寬度方向上貫通上述扭桿。
10.如權利要求3所述的微型搖動元件，其特征在于，上述扭桿按照越接近于上述框架寬度越大、且越接近于上述搖動部件寬度越窄的方式變化。
11.如權利要求3所述的微型搖動元件，其特征在于，上述剛性調節(jié)機構具有向上述扭桿的寬度方向突出的多個加強肋，該加強肋的間隔按照越接近于上述框架越小、且越接近于上述搖動部件越大的方式變化。
12.如權利要求3所述的微型搖動元件，其特征在于，上述扭桿按照越接近上述框架厚度越大、且越接近于上述搖動部件厚度越窄的方式變化。
13.如權利要求3所述的微型搖動元件，其特征在于，上述剛性調節(jié)機構具有向上述扭桿的厚度方向突出的多個加強肋，該加強肋的間隔按照越接近于上述框架越小、且越接近于上述搖動部件越大的方式變化。
14.如權利要求13所述的微型搖動元件，其特征在于，上述2個扭桿在厚度方向上位置相互錯開。
15.如權利要求1所述的微型搖動元件，其特征在于，上述框架構成內側框架，上述連結部是將該內側框架連結于上述搖動部件的內側連結部，進而通過外側連結部在上述內側框架上連結有外側框架，上述各外側連結部至少包含1個外側扭桿，該外側扭桿具有剛性調節(jié)機構。
16.如權利要求15所述的微型搖動元件，其特征在于，上述外側扭桿的剛性調節(jié)機構按照該外側扭桿的剛性朝向上述外側框架而相對增高、且朝向上述內側框架而相對降低的方式構成。
17.如權利要求15所述的微型搖動元件，其特征在于，上述外側連結部的搖動軸與上述內側連結部的搖動軸直交。
18.如權利要求1所述的微型搖動元件或微型反射鏡元件，其特征在于，上述搖動部件具有反射鏡部。
全文摘要
一種微型搖動元件，具有框架(113)和通過連結部(112)與該框架(113)連結的搖動部件(111)。各連結部(112)包含2個扭桿(112a)，各扭桿(112a)形成多個孔(112b)，由此，按照朝向框架(113)剛性相對高、且朝向搖動部件(111)剛性相對低的方式構成。
文檔編號B81B5/00GK1650214SQ0282942
公開日2005年8月3日 申請日期2002年8月14日 優(yōu)先權日2002年8月14日
發(fā)明者宓曉宇, 壺井修, 上田知史, 佐脅一平 申請人:富士通株式會社