電磁気マイクロアクチュエータ

【課題】電磁気マイクロアクチュエータを提供する。
【解決手段】基板１１０の一面に回動自在に形成されたステージ１２０と、ステージ１２０の回転軸方向にステージ１２０の両側に連結された一対のトーションバネ１３２と、トーションバネ１３２を支持してステージ１２０を取り囲む固定フレーム１５０と、ステージ１２０の上面に所定深さで巻き回された駆動コイル１３０と、駆動コイル１３０形成部分から離隔した形成されたミラー部１４０と、駆動コイル１３０から離隔し、駆動コイル１３０を挟んで対向する位置に形成された一対の永久磁石１６０と、を備えることを特徴とする電磁気マイクロアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁気マイクロアクチュエータに係り、より詳細には、ミラー部を備えた電磁気マイクロアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ディスプレイ、レーザープリンタ、精密測定、精密加工など多様な技術分野でマイクロマシニング技術により製造される微小構造を持つ電磁気マイクロアクチュエータについての研究が活発に進行しつつある。例えば、ディスプレイ分野で前記電磁気マイクロアクチュエータは、画面上に走査光を偏向反射するための光スキャナーとして使われうる。
【０００３】
従来技術による電磁気マイクロアクチュエータは、光反射面が形成されたステージと、前記光反射面を取り囲みつつ前記ステージ上に巻き回された駆動コイルと、前記駆動コイルと交差する方向の磁場を形成する永久磁石とを備える。電磁気マイクロアクチュエータを稼動すれば、前記駆動コイルに流れる電流と前記永久磁石による磁場との相互作用により、ローレンツの法則による方向にステージが回動しつつ、前記光反射面に入射された光を画面上の走査方向に偏向反射する。このため、駆動コイルに流れる電流によって熱が発生し、これはステージ全体を変形させてしまうことがある。
【０００４】
また、前記の電磁気マイクロアクチュエータでは、駆動コイルが光反射面の外側を取り囲みつつ形成されるために、回転軸からステージの端までのアームが長くなり慣性モーメントが増大してしまうという問題がある。このような慣性モーメントの増加は駆動電流を増大させてしまうことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、駆動コイルの抵抗熱によるミラー部の変形を抑制または防止し、また、慣性モーメントを減少させた電磁気マイクロアクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するための本発明による電磁気マイクロアクチュエータは、基板の一面に回動自在に形成されたステージと、前記ステージの回転軸方向に前記ステージの両側に連結された一対のトーションバネと、前記トーションバネを支持して前記ステージを取り囲む固定フレームと、前記ステージの上面に所定深さで巻き回された駆動コイルと、前記ステージ内の前記駆動コイルが形成されている部分と離隔して形成された光を反射するミラー部と、前記駆動コイルから離隔し、かつ、前記駆動コイルを間に挟んで対向する位置に形成された一対の永久磁石と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、前記ミラー部は、前記ステージに形成された開口部内で支持ビームにより前記ステージに連結される。
【０００８】
本発明によれば、前記駆動コイルと前記ミラー部とは、前記回転軸方向に配列される。
【０００９】
本発明の電磁気マイクロアクチュエータは、前記固定フレームで前記トーションバネと連結される部分に形成された一対の上部電極と、前記駆動コイルの両端と前記上部電極とを連結する配線と、をさらに備える。
【００１０】
また、前記上部電極の下部に形成されたビアホールと、前記固定フレームの下部で前記ビアホールと連通して形成された下部電極と、前記ビアホールで、前記上部電極と前記下部電極とを連結する導電部材と、をさらに備える。
【００１１】
前述した目的を達成するための本発明の他の電磁気マイクロアクチュエータは、基板の一面に回動自在に形成されたステージと、前記ステージの回転軸方向に形成された一対のトーションバネと、前記トーションバネを支持して前記ステージの下方に延長した一対のアンカーと、前記ステージの上面に所定深さで巻き回された駆動コイルと、前記ステージ内で前記駆動コイルが形成されている部分と離隔して形成された光を反射するミラー部と、前記駆動コイルから離隔し、かつ、前記駆動コイルを間に挟んで対向する位置に形成された一対の永久磁石と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一態様によれば、前記一対のアンカーは、前記ステージで前記駆動コイルの内側に形成された開口部内に形成される。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、前記一対のアンカーのうち一つは、前記ステージで前記駆動コイルの内側に形成された開口部内に形成され、他のアンカーは、前記駆動コイルの外側に形成される。
【００１４】
前述した目的を達成するための本発明のさらに他の電磁気マイクロアクチュエータは、基板の一面に回動自在に形成されたステージと、前記ステージの中央部分に形成された光を反射するミラー部と、前記ステージの回転軸方向に前記ステージに連結された一対のトーションバネと、前記ステージの上面で、前記回転軸方向の前記ミラー部の両側に所定深さで巻きまわされた駆動コイルと、前記トーションバネの一端を支持し、前記ステージの下方に延長した一対のアンカーと、前記ステージの対向する両側に形成された一対の永久磁石と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の一態様によれば、前記一対のアンカーは、前記ステージの外側に形成される。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、前記ステージで前記ミラー部の両側に二つの開口部が形成されており、前記一対のアンカーは、前記開口部内にそれぞれ形成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電磁気マイクロアクチュエータによれば、ステージに駆動コイルとミラー部とが共に形成されるが、互いに分離されるように形成される。このような構造は、駆動コイルで発生する発熱によるステージの変形がミラー部に及ぶ影響を抑制するので、ミラー部の光走査性能が向上できる。
【００１８】
また、駆動コイルとミラー部とが一つの列に配置されることによって、ステージの回転軸と質量中心間の距離に依存する慣性モーメントが小さくなり、したがって、アクチュエータの駆動電流が減少するという効果がある。
【００１９】
また、本発明による電磁気マイクロアクチュエータは、一つの基板を使用して製造でき、マスク工程が最小化されて製造工程が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態による電磁気マイクロアクチュエータについて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。図１では、便宜上一部の絶縁層を図示しなかった。
【００２２】
本第１実施形態の電磁気マイクロアクチュエータ１００は、一つの基板１１０に形成されたステージ１２０、駆動コイル１３０、ミラー部１４０、固定フレーム１５０、及び永久磁石１６０を備える。
【００２３】
前記基板１１０は、シリコン基板１１０でありうる。
【００２４】
前記固定フレーム１５０は、ステージ１２０を包み、直四角形枠を持つ。前記固定フレーム１５０内には、ｘ方向の回転軸を中心に回転するステージ１２０が形成されている。前記ステージ１２０は、前記回転軸に形成されたトーションバネ１３２によって前記固定フレーム１５０に支持される。
【００２５】
前記ステージ１２０は、その表面に所定深さで巻き回された駆動コイル１３０と前記駆動コイル１３０と区別されるように形成されたミラー部１４０を備える。
【００２６】
前記ミラー部１４０は、前記ステージ１２０に形成された四角の開口部１３１内で一対の支持ビーム１４２により前記ステージ１２０に連結されている。前記駆動コイル１３０とミラー部１４０とは、前記固定フレーム１５０の長手方向に配列されている。前記ミラー部１４０の上面には反射膜（図示せず）、例えば、金属薄膜がさらに形成される。この反射膜によって前記ミラー部１４０の上面は光を反射する。前記ミラー部１４０は、前記ステージ１２０の回転に沿って共に回転する。
【００２７】
このように駆動コイル１３０が形成されている部分とミラー部１４０とは前記ステージ１２０内において離隔している。このため、前記駆動コイル１３０の抵抗熱によりを前記ステージ１２０が変形したとしても、その変形域は、ほとんど駆動コイル１３０が形成されている部分のみである。このためミラー部１４０は、駆動コイル１３０の抵抗熱によるステージ１２０の変形の影響を受けることがない。したがって、このような構成とすることで、ミラー部１４０の変形を抑制または防止することができる。
【００２８】
前記駆動コイル１３０の一端及び固定フレーム１５０に形成された上部電極１７０は、第１配線１７１によって連結される。前記第１配線１７１は、一つのトーションバネ１３２の上を横切り、前記第１配線１７１の下部には絶縁層１９０が形成される。前記駆動コイル１３０の他端及び他の上部電極１７０は、第２配線１７２によって連結される。前記第２配線１７２は、他のトーションバネ１３２及び駆動コイル１３０の上を横切って、前記第２配線１７２の下部には絶縁層１９０が形成される。前記第２配線１７２は第１配線１７１と共に形成される。
【００２９】
前記上部電極１７０の下部にはビアホール１７４が形成されており、前記基板１１０の下部には下部電極１８０が形成される。前記上部電極１７０と下部電極１８０とは、前記ビアホール１７４に形成された導電部材１７６によって電気的に連結される。このような電極構造は、外部配線（図示せず）との連結を容易にする。
【００３０】
前記永久磁石１６０は、前記駆動コイル１３０からわずかに離れており、この前記駆動コイル１３０を挟んで対向する位置にそれぞれ設置され、一対をなしている
基板１１０と駆動コイル１３０、第１配線１７１及び第２配線１７２、上部電極１７０、導電部材７６、下部電極１８０間には絶縁層１９０が介在される。
【００３１】
本第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータ１００のステージ１２０は、下部電極１８０に印加される電流の方向に沿って回転軸を中心にｙ方向から相異なる方向に力を受け、したがって、ステージ１２０はｚ軸の一方向に回転する。次いで、前記印加電流の方向が変われば、ステージ１２０はｚ軸の他の方向に回転する。
【００３２】
一方、本第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータ１００は、駆動コイル１３０内にミラー部１４０が形成されないので、回転軸からステージ１２０の端（図１におけるステージ１２０の回転軸からｙ方向の端）までの長さ、すなわち、回転体としてのアーム長が短くなる。したがって慣性モーメントが減少する。
【００３３】
このような慣性モーメントの減少は駆動電流を減少させうる。また、駆動コイル１３０で駆動力に係るｘ方向のアームの長さが長く設計されうるので、駆動力の向上を図ることができる。
【００３４】
図３Ａないし図３Ｈは、第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータ１００の製造方法を説明する工程別断面図である。図１及び図２の構成要素と実質的に同じ構成要素には同じ図面符号を使用する。
【００３５】
図３Ａを参照すれば、シリコン基板１１０上にマスク（図示せず）を使用して駆動コイル１３０が形成される領域に所定深さにトレンチＴを形成する。前記トレンチＴは、ＩＣＰＲＩＥエッチング方法を使用して形成されうる。次いで、前記基板１１０の表面に絶縁層１９１を形成する。前記絶縁層１９１は約１μｍ厚さのシリコン酸化物でありうる。
【００３６】
図３Ｂを参照すれば、前記トレンチ（図３ＡのＴ）を金属、例えばＣｕを満たす。Ｃｕの下部にはＣｒ接着層をあらかじめ形成し、その上にＣｕを電気メッキ法で形成できる。ここでＣｒ接着層は、例えば、トレンチの上方からＣｒをスパッタリングしてトレンチの底面にＣｒ層を形成することができる。
【００３７】
次いで、基板１１０上の絶縁層１９１上のＣｕをラッピング＆ポリッシング方法で除去する。その後、基板上の不要なＣｒ及びＣｕを除去して平坦化する。
【００３８】
図３Ｃを参照すれば、前記基板１１０の上面に絶縁層１９２を形成し、前記絶縁層１９２をパターニングして駆動コイル１３０の両端を露出させる開口部１９２ａを形成する。
【００３９】
図３Ｄを参照すれば、前記基板１１０上に前記開口部（図３Ｃの１９２ａ）に露出された駆動コイル１３０の端と上部電極（図１の１７０参照）とを連結する第１配線１７１及び第２配線１７２を形成する。第１配線１７１及び第２配線１７２はＣｒ／Ａｕをスパッタリング法で形成した後、ウェットエッチングでパターニングして形成されうる。
【００４０】
図３Ｅを参照すれば、ステージ１２０、ミラー部１４０、トーションバネ１３２の構造を形成するために基板１１０を１次エッチングする。そのために前記基板１１０上にマスク（図示せず）を形成し、基板１１０をステージ１２０の厚さほどにＩＣＰＲＣＥエッチングを行う。
【００４１】
図３Ｆを参照すれば、基板１１０の下部にマスク（図示せず）を形成し、このマスクに露出された領域をエッチングして、ビアホール１７４及びステージ１２０の回転空間のためのキャビティＣを形成する。この時、ステージ１２０及びミラー部１４０、トーションバネ１３２、固定フレーム１５０の構造が形成される。
【００４２】
図３Ｇを参照すれば、基板１１０に絶縁層１９３を形成し、基板１１０上部に形成された絶縁層１９３をパターニングして上部電極１７０の形成領域を限定する。
【００４３】
図３Ｈを参照すれば、基板１１０の上面と下面とに上部電極１７０領域と下部電極１８０領域とを限定するマスク（図示せず）を形成した後、導電性金属を形成してビアホール１７４の上部に上部電極１７０、ビアホール１７４の下部に下部電極１８０、ビアホール１７４内に導電部材１７６を形成する。
【００４４】
前述した製造方法から本第１実施形態のアクチュエータ１００が一つの基板を使用して形成され、また、製造工程で５個のマスクを使用する簡単な工程であることが分かる。
【００４５】
図４は、本発明の第２実施形態による電磁気マイクロアクチュエータ２００の平面図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線の断面図である。図４では、便宜上一部の絶縁層を図示していない。
【００４６】
図４を参照すれば、本第２実施形態の電磁気マイクロアクチュエータ２００は、一つの基板２１０に形成されたステージ２２０、駆動コイル２３０、ミラー部２４０、アンカー２５０と、永久磁石２６０と、前記基板２１０を支持するベース基板２１２とを備える。前記基板２１０はシリコン基板であり、前記ベース基板２１２はグラス基板またはプラスチック基板でありうる。
【００４７】
前記ステージ２２０の内側には四角の開口部２２１が形成されており、前記開口部２２１には、前記ベース基板２１２に支持された一対のアンカー２５０が配置される。前記アンカー２５０上にはそれぞれ上部電極２７０が形成され、前記アンカー２５０の下部には下部電極２８０が形成される。前記アンカー２５０には、前記上部電極２７０と下部電極２８０とを連結する導電部材２７６が形成される。
【００４８】
前記駆動コイル２３０は、前記ステージ２２０の表面で所定深さで巻き回されており、前記アンカー２５０を取り囲むように形成される。前記アンカー２５０と前記ステージ２２０とは、二つのトーションバネ２３２によって連結される。前記トーションバネ２３２はｘ軸方向に形成され、前記ステージ２２０の回転軸となる。
【００４９】
前記ステージ２２０には、前記駆動コイル２３０が形成されている部分から離隔してミラー部２４０が形成されている。前記ミラー部２４０は、前記ステージ２２０に一対の支持ビーム２４２により連結されて支持される。前記ミラー部２４０は、前記ステージ２２０の回転に沿って共に回転する。このように駆動コイル２３０と離隔したミラー部２４０は、前記駆動コイル２３０の抵抗熱によるステージ２２０の変形の影響を受けることが少なく、ミラー部３４０の変形を抑制または防止することができる。
【００５０】
前記駆動コイル２３０の一端及び固定フレーム２５０に形成された上部電極２７０は、第１配線２７１によって連結される。前記第１配線２７１は、駆動コイル２３０及び一つのトーションバネ２３２の上を横切り、前記第１配線２７１の下部には絶縁層２９０が形成される。前記駆動コイル２３０の他端及び他の上部電極２７０は、第２配線２７２によって連結される。前記第２配線２７２は、他のトーションバネ２３２の上を横切り、前記第２配線２７２の下部には絶縁層２９０が形成されうる。前記第２配線２７２は第１配線２７１と共に形成される。
【００５１】
前記永久磁石２６０は、前記駆動コイル２３０の両側にそれぞれ設置される。
【００５２】
基板２１０と駆動コイル２３０、第１配線２７１及び第２配線２７２、上部電極２７０、導電部材２７６、下部電極２８０間には絶縁層２３０が介在される。
【００５３】
本発明の第２実施形態による電磁気マイクロアクチュエータ２００は、ｘ方向にアームの長い駆動コイル２３０を備え、この長い駆動コイル２３０は、本発明のアクチュエータ２００の駆動力向上に寄与する。
【００５４】
第２実施形態では、二つのアンカー２５０が駆動コイル２３０内に配置されているが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００５５】
図６及び図７は、第２実施形態の電磁気マイクロアクチュエータの変形例を示す平面図である。第２実施形態の構成要素と実質的に同じ構成要素には同じ参照番号を使用し、詳細な説明は省略する。
【００５６】
図６を参照すれば、一対のアンカー２５０のうち一つは、ステージ２２０で駆動コイル２３０の内部に形成された四角の開口部２２１に形成され、他の一つは、ステージ２２０でミラー部２４０と駆動コイル２３０との間に形成される。図６のアクチュエータ２００’は、配線２７１、２７２が駆動コイル２３０を横断しないので、配線２７１、２７２と駆動コイル２３０間の短絡が発生しない。
【００５７】
図７を参照すれば、一対のアンカー２５０のうち一つは、ステージ２２０で駆動コイル２３０の内部に形成された四角の開口部２２１に形成され、他の一つはステージ２２０の外側に形成される。図７のアクチュエータ２００”は、配線２７１、２７２が駆動コイル２３０を横断しないので、配線２７１、２７２と駆動コイル２３０間の短絡が発生しない。
【００５８】
このような図６及び７に示した第２実施形態の変形例においても、ミラー部２４０は駆動コイル２３０の抵抗熱によるステージ２２０の変形の影響を受けることが少なく、ミラー部３４０の変形を抑制または防止することができ、かつ、慣性モーメントを減少させることができる。
【００５９】
図８は、本発明の第３実施形態による電磁気マイクロアクチュエータ３００の平面図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線の断面図である。図９では便宜上一部の絶縁層を図示していない。
【００６０】
図８及び図９を共に参照すれば、本第３実施形態の電磁気マイクロアクチュエータ３００は、一つの基板３１０に形成されたステージ３２０、駆動コイル３３０、ミラー部３４０、アンカー３５０、永久磁石３６０を備える。前記基板３１０はシリコン基板でありうる。
【００６１】
前記ステージ３２０の両側には一対のトーションバネ３３２が連結され、前記トーションバネ３３２はアンカー３５０によって固定される。前記トーションバネ３３２はステージ３２０の回転軸として作用する。前記ステージ３２０の中央部にはミラー部３４０が形成されている。前記ミラー部３４０は、ｙ軸方向の二つの支持ビーム３４２により前記ステージ３２０に固定される。
【００６２】
前記ステージ３２０には、前記ミラー部３４０の両側にその表面に所定深さで巻き回された駆動コイル３３０が形成されている。この駆動コイル３３０は一つで形成されており、その両端は、駆動コイル３３０及びトーションバネ３３２を横断して対応する上部電極３７０と第１配線３７１及び第２配線３７２によってそれぞれ連結される。前記第１配線３７１及び第２配線３７２の下部には絶縁層３９０が形成される。
【００６３】
前記ミラー部３４０は、前記駆動コイル３３０が形成されている部分から離隔して形成されている。前記駆動コイル３３０とミラー部３４０とは前記アンカー３５０の間に配置されている。
【００６４】
前記ミラー部３４０は、前記ステージ３２０の回転に沿って共に回転する。このように駆動コイル３３０と離隔したミラー部３４０は、前記駆動コイル３３０の抵抗熱によるステージ２２０の変形の影響を受けることが少なく、ミラー部３４０の変形を抑制または防止することができる。
【００６５】
前記上部電極３７０の下部にはビアホール３７４が形成されており、前記基板３１０の下部には下部電極３８０が形成される。前記上部電極３７０及び下部電極３８０は、前記ビアホール３７４に形成された導電部材３７６によって電気的に連結される。このような電極構造は外部配線（図示せず）との連結を容易にする。
【００６６】
前記永久磁石３６０は、前記駆動コイル３３０の両側にそれぞれ設置される。
【００６７】
基板３１０と駆動コイル３３０、第１配線３７１及び第２配線３７２、上部電極３７０、導電部材３７６、下部電極３８０の間には絶縁層３９０が介在される。
【００６８】
本第３実施形態による電磁気マイクロアクチュエータ３００は、駆動コイル３３０内にミラー部３４０が形成されていないので、回転軸と質量中心との距離が短くなり、したがって慣性モーメントが減少する。このような慣性モーメントの減少で駆動電流を減少させることができる。
【００６９】
図１０は、第３実施形態のアクチュエータ３００の変形例である。第３実施形態の構成要素と実質的に同じ構成要素には同じ参照番号を使用し、詳細な説明は省略する。
【００７０】
図１０を参照すれば、ステージ３２０の中央部にミラー部３４０が形成されており、ステージ３２０でミラー部３４０の両側に駆動コイル３３０が巻き回された部分が形成されている。そして、前記ステージ３２０で前記ミラー部３４０の両側にはそれぞれ四角のホール３２１が形成されており、この開口部３２１にアンカー３５０が形成されている。アンカー３５０とステージ３２０との間に形成されたトーションバネ３３２がステージ３２０を支持する。トーションバネ３３２はステージ３２０の回転軸方向に形成される。
【００７１】
図１０のアクチュエータ３００’は、駆動コイル３３０で駆動力に係るｘ方向の長さが長く設計されうるので、駆動力の向上を図ることができる。
【００７２】
このような図１０に示した第３実施形態の変形例においても、ミラー部３４０は駆動コイル３３０の抵抗熱によるステージ３２０の変形の影響を受けることが少なく、ミラー部３４０の変形を抑制または防止することができ、かつ、慣性モーメントを減少させることができる。
【００７３】
一方、第３実施形態の駆動コイルは二つの駆動コイルで形成され、各駆動コイルの両端を支持するアンカーは４個になる。これらアンカーはミラー部を中心に両側に２個ずつ形成されるが、これらアンカーの配置は多様に形成され、このような配置は前述した実施形態から類推できるので詳細な説明は省略する。
【００７４】
本発明は添付された図面に図示された実施形態を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は特許請求の範囲によって決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、電磁気マイクロアクチュエータ関連の技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの製造方法を説明する工程別断面図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの製造方法を説明する工程別断面図である。
【図３Ｃ】本発明の第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの製造方法を説明する工程別断面図である。
【図３Ｄ】本発明の第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの製造方法を説明する工程別断面図である。
【図３Ｅ】本発明の第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの製造方法を説明する工程別断面図である。
【図３Ｆ】本発明の第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの製造方法を説明する工程別断面図である。
【図３Ｇ】本発明の第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの製造方法を説明する工程別断面図である。
【図３Ｈ】本発明の第１実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの製造方法を説明する工程別断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線の断面図である。
【図６】第２実施形態の電磁気マイクロアクチュエータの変形例を示す平面図である。
【図７】第２実施形態の電磁気マイクロアクチュエータの変形例を示す平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態による電磁気マイクロアクチュエータの平面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線の断面図である。
【図１０】第３実施形態のアクチュエータの変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１００電磁気マイクロアクチュエータ、
１１０基板、
１２０ステージ、
１３０駆動コイル、
１３１四角開口部、
１３２トーションバネ、
１４０ミラー部、
１４２支持ビーム、
１５０固定フレーム、
１６０永久磁石、
１７０上部電極、
１７１第１配線、
１７２第２配線。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一面に回動自在に形成されたステージと、
前記ステージの回転軸方向に前記ステージの両側に連結された一対のトーションバネと、
前記トーションバネを支持して前記ステージを取り囲む固定フレームと、
前記ステージの上面に所定深さで巻き回された駆動コイルと、
前記ステージ内の前記駆動コイルが形成されている部分と離隔して形成された光を反射するミラー部と、
前記駆動コイルから離隔し、かつ、前記駆動コイルを間に挟んで対向する位置に形成された一対の永久磁石と、を備えることを特徴とする電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項２】
前記駆動コイルと前記ミラー部とは、前記回転軸方向に配列されたことを特徴とする請求項１に記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項３】
前記ミラー部は、前記ステージに形成された開口部内で支持ビームにより前記ステージに連結されたことを特徴とする請求項１または２に記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項４】
前記固定フレームで前記トーションバネと連結される部分に形成された一対の上部電極と、
前記駆動コイルの両端と前記上部電極とを連結する配線と、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項５】
前記上部電極の下部に形成されたビアホールと、
前記固定フレームの下部で前記ビアホールと連通して形成された下部電極と、
前記ビアホールで、前記上部電極と前記下部電極とを連結する導電部材と、をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項６】
基板の一面に回動自在に形成されたステージと、
前記ステージの回転軸方向に形成された一対のトーションバネと、
前記トーションバネを支持して前記ステージの下方に延長した一対のアンカーと、
前記ステージの上面に所定深さで巻き回された駆動コイルと、
前記ステージ内で前記駆動コイルが形成されている部分と離隔して形成された光を反射するミラー部と、
前記駆動コイルから離隔し、かつ、前記駆動コイルを間に挟んで対向する位置に形成された一対の永久磁石と、を備えることを特徴とする電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項７】
前記駆動コイルと前記ミラー部とは、前記回転軸方向に配列されたことを特徴とする請求項６に記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項８】
前記ミラー部は、支持ビームにより前記ステージに連結されたことを特徴とする請求項６または７に記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項９】
前記一対のアンカーは、前記ステージで前記駆動コイルの内側に形成された開口部に形成されたことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項１０】
前記一対のアンカーのうち一つは、前記ステージで前記駆動コイルの内側に形成された開口部に形成され、他のアンカーは、前記駆動コイルの外側に形成されたことを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項１１】
前記固定フレームで前記トーションバネと連結する部分に形成された一対の上部電極と、
前記駆動コイルの両端と前記上部電極とを連結する配線と、をさらに備えることを特徴とする請求項６〜１０のいずれか一つに記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項１２】
前記上部電極の下部に形成されたビアホールと、
前記固定フレームの下部で前記ビアホールと連通して形成された下部電極と、
前記ビアホールで、前記上部電極と前記下部電極とを連結する導電部材と、をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項１３】
基板の一面に回動自在に形成されたステージと、
前記ステージの中央部分に形成された光を反射するミラー部と、
前記ステージの回転軸方向に前記ステージに連結された一対のトーションバネと、
前記ステージの上面で、前記ミラー部の前記回転軸方向における両側に所定深さで巻き回された駆動コイルと、
前記トーションバネの一端を支持し、前記ステージの下方に延長した一対のアンカーと、
前記ステージの対向する両側に形成された一対の永久磁石と、を備えることを特徴とする電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項１４】
前記ミラー部は、前記ステージに形成された開口部内で支持ビームにより前記ステージに連結されたことを特徴とする請求項１３に記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項１５】
前記一対のアンカーは、前記ステージの外側に形成されたことを特徴とする請求項１３または１４に記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項１６】
前記ステージで前記ミラー部の両側に二つの開口部が形成されており、前記一対のアンカーは、前記開口部内にそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項１３または１４に記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項１７】
前記固定フレームで前記トーションバネと連結される部分に形成された一対の上部電極と、
前記駆動コイルの両端と前記上部電極とを連結する配線と、をさらに備えることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一つに記載の電磁気マイクロアクチュエータ。
【請求項１８】
前記上部電極の下部に形成されたビアホールと、
前記固定フレームの下部で前記ビアホールと連通して形成された下部電極と、
前記ビアホールで、前記上部電極と前記下部電極とを連結する導電部材と、をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の電磁気マイクロアクチュエータ。

【図１】