駆動装置、撮像ユニット、撮像装置および駆動装置の製造方法
【課題】固定櫛歯電極と移動櫛歯電極との間のずれを精度良く設定することが可能な技術を提供する。
【解決手段】駆動装置１Ａは、第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛部と、第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛部とを有し、移動櫛部が可動部に駆動変位を与える駆動機構８と、移動櫛部と固定櫛部との間に、第２方向をオフセット方向として相対的なずれを発生させるオフセット機構５ａとを備える。そして、固定櫛部は、オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して移動櫛部とそれぞれ一体的に形成され、オフセット機構５ａは、弾性部を弾性変形させて固定櫛部をオフセット方向に移動させ、相対的なずれを発生させる。
【解決手段】駆動装置１Ａは、第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛部と、第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛部とを有し、移動櫛部が可動部に駆動変位を与える駆動機構８と、移動櫛部と固定櫛部との間に、第２方向をオフセット方向として相対的なずれを発生させるオフセット機構５ａとを備える。そして、固定櫛部は、オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して移動櫛部とそれぞれ一体的に形成され、オフセット機構５ａは、弾性部を弾性変形させて固定櫛部をオフセット方向に移動させ、相対的なずれを発生させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電アクチュエータを用いた駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロカメラユニット（Micro Camera Unit：ＭＣＵ）を搭載することによって、撮影機能が付加された小型の電子機器（例えば携帯電話）が急速に普及している。これに伴いＭＣＵ向けのＡＦ機構またはズーム機構に用いられる駆動装置に対しては、小型化の要請が強くなっている。
【０００３】
しかし、駆動部にステッピングモータ等を用いた駆動装置では、駆動部のための固有空間を確保する必要があるため、小型化に対応することは困難である。
【０００４】
そこで、駆動部の小型化を実現するために、半導体の微細加工技術を駆使して作製されたＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)の静電アクチュエータを駆動部に採用した駆動装置が提案されている。
【０００５】
静電アクチュエータは、固定櫛歯電極とこれに対向する移動櫛歯電極とによって構成され、所定方向の変位を発生させるために、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とは相対的なずれ（位置ずれ）を有した状態（「位置ずれ状態」とも称する）に配置される。
【０００６】
このような位置ずれ状態を確保する手法としては、固定櫛歯電極が形成された基板と移動櫛歯電極が形成された基板とを貼り合わせる際に、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とを互いにずれを有した状態に配置する技術が知られている（特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−７９０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極との間のずれを精度良く設定するには、貼り合わせの際に固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とを精度良く位置決めしなければならないという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極との間のずれを精度良く設定することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、可動部を駆動させる駆動装置であって、第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに前記第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛歯電極と、前記第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が前記複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛歯電極とを有し、前記移動櫛歯電極が前記可動部に駆動変位を与える駆動機構と、前記移動櫛歯電極と前記固定櫛場電極との間に、前記第２方向をオフセット方向として相対的なずれを発生させるオフセット手段とを備え、前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、前記オフセット手段は、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させ、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る駆動装置において、前記オフセット手段は、段差部を有する基台を含み、前記段差部は、前記基台において、前記基台と前記駆動機構とが接合された場合に、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させる位置に存在し、前記段差部は、前記接合にともなって、前記固定櫛歯電極と前記移動櫛歯電極との間に、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る駆動装置において、前記移動櫛歯電極および前記固定櫛歯電極は、ＳＯＩ基板において２層あるＳｉ層のうち、１層のＳｉ層を用いて一方向からエッチングにより作製されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項２または請求項３の発明に係る駆動装置において、前記段差部は、前記基台に設けられた凸部であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項２または請求項３の発明に係る駆動装置において、前記段差部は、前記基台に設けられた凹部であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記段差部の段差は、櫛歯面においてオフセット方向と平行な辺の長さ以下であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記可動部には撮像素子が配置されることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８の発明は、請求項７の発明に係る駆動装置は、単一のハウジングの内部空間に配置されることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９の発明は、撮像装置であって、請求項８の発明に係る撮像ユニットを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０の発明は、可動部を駆動させる駆動装置の製造方法であって、ａ）第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに前記第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛歯電極と、前記第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が前記複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛歯電極とを有し、前記移動櫛歯電極が前記可動部に駆動変位を与える駆動機構を一体的に形成する工程と、ｂ）前記移動櫛歯電極と前記固定櫛場電極との間に、前記第２方向をオフセット方向として相対的なずれを発生させる工程と、前記ａ）工程においては、前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、前記ｂ）工程においては、前記固定櫛歯電極は、前記弾性部を弾性変形させて前記オフセット方向に移動し、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１１の発明は、可動部を駆動させる駆動装置であって、前記可動部に駆動変位を与える移動櫛歯電極と、前記移動櫛歯電極に交互配置される固定櫛歯電極とを有する駆動機構と、前記固定櫛歯電極と前記移動櫛歯電極との間に、前記移動櫛歯電極の櫛歯面内において櫛歯の延伸方向に垂直なオフセット方向の相対的なずれを発生させるオフセット手段とを備え、前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、前記オフセット手段は、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させ、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１から請求項１１に記載の発明によれば、移動櫛歯電極と固定櫛歯電極とを一体的に形成し、固定櫛歯電極をオフセット方向に移動させるので、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極との間のずれを精度良く設定することが可能になる。
【００２２】
また特に、請求項３に記載の発明によれば、移動櫛歯電極および固定櫛歯電極は、ＳＯＩ基板において２層あるＳｉ層のうち、１層のＳｉ層を用いて一方向からエッチングにより作製されるので、移動櫛歯電極および固定櫛歯電極の作製時間を短縮することができる。
【００２３】
また特に、請求項６に記載の発明によれば、段差部の段差は、櫛歯面においてオフセット方向と平行な辺の長さ以下であるので、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極との間にオフセット方向の相対的なずれが発生した状態において、移動櫛歯電極の各櫛歯面と固定櫛歯電極の各櫛歯面とが互いに重複する部分を確保すること可能となり、ひいては電圧印加時に櫛歯電極間に初期引き込み力を発生させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２５】
＜実施形態＞
＜静電アクチュエータについて＞
図１は、静電作用を利用したアクチュエータ（静電アクチュエータ）の構成および動作の第１の状況を示す図である。図１（ａ）は、静電アクチュエータの上面図であり、図１（ｂ）は、静電アクチュエータの側面図である。
【００２６】
また図２は、静電アクチュエータの構成および動作の第２の状況を示す図である。図２（ａ）は、静電アクチュエータの上面図である。また、図２（ｂ）は、静電アクチュエータの側面図であり、図２（ｃ）は、電圧印加時の静電アクチュエータの側面図である。
【００２７】
本実施形態では、駆動装置の駆動部に静電アクチュエータを採用するが、静電アクチュエータは、図１（ａ）に示されるように、櫛歯部分が互い違いに配置（交互配置）された、第１の櫛歯電極１０１と第２の櫛歯電極１０２とによって構成され、２つの櫛歯電極間に印加される電圧によって生じる静電気力を駆動源とする。このような静電アクチュエータは、２つの櫛歯電極の相対的な位置に応じて、異なる方向の力を発生させる。なお、図中にＸＹＺ直角座標系が記入されているが、Ｘ軸方向は第１の櫛歯電極１０１の各歯が伸びる方向（「櫛歯の延伸方向」とも称する）に相当し、Ｙ軸方向は２つの櫛歯電極１０１，１０２の歯間溝に沿った方向（「櫛歯の厚さ方向」または「櫛歯面内において櫛歯の延伸方向に垂直な方向」とも称する）に相当し、Ｚ軸方向は２つの櫛歯電極の各歯が交互配置される方向（「交互配置方向」または「ギャップ方向」とも称する）に相当する。また、２つの櫛歯電極の各櫛歯が横方向に交互配置されると表現すると、上記Ｙ軸方向は縦方向とも表現される。
【００２８】
例えば、図１（ｂ）に示されるように、固定された第１の櫛歯電極（「固定櫛部」とも称する）１０１と移動可能な第２の櫛歯電極（「移動櫛部」とも称する）１０２との櫛歯面が互いにＹ軸方向にずれなく配置されている状態の移動櫛部１０２の動きについて説明する。
【００２９】
この状態において、スイッチＳＷの接点が構成され２つの櫛歯電極間に電圧が印加されると、固定櫛部１０１と移動櫛部１０２との間にはＸ方向の引力が発生する。Ｘ方向に伸びる弾性材で形成された支持部材１０３ａを介して、固定部１０４に接続された移動櫛部１０２は、この引力によって＋Ｘ方向に移動する。そして、スイッチＳＷが切断されると、固定櫛部１０１と移動櫛部１０２との間に発生していた引力は消滅し、支持部材１０３ａの弾性力によって移動櫛部１０２は、−Ｘ方向に復帰する。
【００３０】
このように互いの櫛歯面がＹ軸方向にずれなく配置されている状態においては、櫛歯電極間に印加する電圧を制御することによって、移動櫛部１０２を、矢印ＨＹａに示すようにＸ方向に移動させることができる。
【００３１】
次に、図１（ｂ）のように櫛歯面がＹ軸方向にずれなく配置された状態ではなく、図２（ｂ）に示すように移動櫛部１０２の櫛歯面が固定櫛部１０１の櫛歯面に対してＹ軸方向にずれた状態（「位置ずれ状態」または「オフセット状態」とも称する）の移動櫛部１０２の動きについて説明する。ただし、図２における支持部材１０３ｂは、図１の支持部材１０３ａとは異なり、上面図視においても直線状である。
【００３２】
この状態において、スイッチＳＷの接点が構成され２つの櫛歯電極間に電圧が印加されると、固定櫛部１０１と移動櫛部１０２との間にはＸ方向の引力およびＹ方向の引力が発生する。これによって、棒状の支持部材１０３ｂを介して固定部１０４に接続された移動櫛部１０２は、＋Ｘ方向の力Ｆｘと−Ｙ方向の力Ｆｙとを受ける。支持部材１０３ｂは曲げ弾性を有しつつも実質的な伸縮弾性は持たない形状または材質で形成されている。このため、移動櫛部１０２は−Ｘ方向には移動しないが、−Ｙ方向の力Ｆｙを受けることによって、支持部材１０３ｂをたわませながら、略−Ｙ方向に移動する（図２（ｃ）参照）。そして、スイッチＳＷの接点が開放されると、固定櫛部１０１と移動櫛部１０２との間に発生していた引力は消滅し、支持部材１０３ｂの曲げ弾性力によって移動櫛部１０２は、略＋Ｙ方向に復帰する。
【００３３】
このように移動櫛部１０２の櫛歯面が固定櫛部１０１に対してＹ軸方向、換言すれば櫛部の櫛歯面内において櫛歯の延伸方向に垂直な方向（「オフセット方向」とも称する）にずれて配置される状態においては、櫛歯電極間に印加する電圧を制御することによって、移動櫛部１０２を、矢印ＨＹｂに示すように回転移動（回動）させることができる。
【００３４】
なお、移動櫛部１０２を第１方向と第２方向とによって規定された櫛歯面（板面）を持つとともに第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛部１０２と表現するとともに、固定櫛部１０１を第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛部１０１と表現すると、第２方向は上記オフセット方向となる。
【００３５】
また、印加された電圧によって櫛歯電極間に発生する力は、櫛歯の数に比例して大きくなり、また、印加する電圧の２乗に比例して大きくなる。一方、櫛歯電極間に発生する力は、櫛歯間の距離に反比例し、櫛歯間の距離が大きくなると小さくなる。また、各櫛歯は、接触による短絡を防止するために、各櫛歯電極間の距離が等しくなるように互いの中立位置に配置されることが好ましく、設計時において、各櫛歯に対して剛性を持たせる等の工夫が施される。
【００３６】
＜駆動装置について＞
＜構成＞
次に、本実施形態に係る駆動装置１Ａについて説明する。図３は、本実施形態に係る駆動装置１Ａの機能ブロック図である。図４は、駆動装置１Ａの上面図である。図５は、図４のＫ１方向から視認した場合の駆動前の初期状態における駆動装置１Ａの側面図である。なお、図５では、明瞭化のため、固定部ＦＸ１および弾性部１６ａ，１６ｃの図示は省略され、固定櫛部１０１ａ，１０１ｃは破線によって表されている。
【００３７】
図３に示されるように、駆動装置１Ａは、駆動部５と変位伝達部６と可動部７とを含む駆動機構８を有している。
【００３８】
駆動部５は、変位（「駆動変位」とも称する）を発生させ、当該駆動変位を変位伝達部６に与える機能を有している。本実施形態では、駆動部５に上述の静電アクチュエータを採用し、櫛歯電極間に電圧を印加することによって駆動変位を発生させる。具体的には、駆動部５は、オフセット機構５ａを有し、静電アクチュエータの移動櫛部の櫛歯面と固定櫛部の櫛歯面とをオフセット方向に互いにずれた状態で配置させる。そして、印加される電圧に応じて駆動部５は、オフセット方向への駆動変位を発生させる（詳細は、後述する）。
【００３９】
変位伝達部６は、変位拡大機構６ａを有し、駆動部５より与えられた駆動変位を大きく（拡大）した出力変位を生成し、当該出力変位を可動部７に伝達する機能を有している。
【００４０】
可動部７は、上記の出力変位に応じて所定方向に移動される。
【００４１】
ここで、上記各機能部を備える駆動装置１Ａの具体的構成について説明する。
【００４２】
図４に示すように、駆動装置１Ａは、被駆動体を固定する可動部７の外周に沿って可動部７から離隔配置された略矩形のフレーム構造ＦＲを有している。このフレーム構造ＦＲは半割されており、そのうちの１つ（図中の上半部）に相当する第１のフレーム１１と他の１つ（図中の下半部）に相当する第２のフレーム２１とが可動部７の対称線Ｃ−Ｃに関して対称的に配置されている。駆動装置１Ａはまた、このフレーム構造ＦＲを介して可動部７を駆動するための駆動部５として４つの静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを有している。各静電アクチュエータ１０ａ〜１０ｄは、固定櫛部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄと、それら固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄにそれぞれ対向する移動櫛部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄとをそれぞれ有し、各櫛歯電極間に印加される電圧に応じた駆動変位をそれぞれ発生させる。
【００４３】
フレーム構造ＦＲは図３の変位伝達部６の要素となっているが、以下では、第１のフレーム１１の構造および機能について詳述する。第２のフレーム２１も第１のフレーム１１と同様の構造および機能を有している。
【００４４】
第１のフレーム１１は、横辺部１１Ｌと、この横辺部１１Ｌの両側に連続する一対の縦辺部１１Ｈとによって形成されており、一端がそれぞれ固定部ＦＸ１，ＦＸ２に固定された第１の支持部材１３ａと第２の支持部材１３ｂとによって、一対の縦辺部１１Ｈのそれぞれの中点よりも対称線Ｃ−Ｃ寄りの部位が支持されている。第１の支持部材１３ａおよび第２の支持部材１３ｂは、ねじり弾性を持つ材質（たとえばＳｉ）で形成されている。より具体的には、これらの支持部材１３ａ、１３ｂは第１のフレーム１１と一体形成されてもよいが、第１のフレーム１１に比べて細く（或いは厚さを薄く）設計されることによって、第１のフレーム１１に比べて弾性的にねじり変形し易い弾性部材として形成されている。
【００４５】
また、第１のフレーム１１の両端には、静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂの要素となる移動櫛部１０２ａ，１０２ｂがそれぞれ接続され、各静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂからの駆動変位が第１のフレーム１１に与えられる。具体的には、各静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂにおいては、固定櫛部１０１ａ，１０１ｂは、移動櫛部１０２ａ，１０２ｂに対して、移動櫛部１０２ａ，１０２ｂの櫛歯の厚さ方向（オフセット方向）に位置ずれを有した状態で配置される。これにより、図２（ａ）と同様の原理によって、各静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂは、縦辺部１１Ｈの接続端ＰＦａ，ＰＦｂにそれぞれ接続された移動櫛部１０２ｂ，１０２ａをＹ方向（オフセット方向）に駆動させることができる。
【００４６】
移動櫛部１０２ａ，１０２ｂに対して位置ずれを有した状態に配置される固定櫛部１０１ａ，１０１ｂは、それぞれ弾性部１６ａ，１６ｂを介して固定部ＦＸ１，ＦＸ２に接続される。
【００４７】
第１の支持部材１３ａの一端と弾性部１６ａの一端とが接続される固定部ＦＸ１および第２の支持部材１３ｂの一端と弾性部１６ｂの一端とが接続される固定部ＦＸ２は、それぞれ後述の基台ＦＤ１に接合され、静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂおよび第１のフレーム１１等を含む駆動機構８を保持する。
【００４８】
弾性部１６ａ，１６ｂは、Ｙ軸方向への曲げ弾性を有し、たわんだ状態で基台ＦＤ１に固定される（図１６参照）。詳細は、後述する。
【００４９】
第１のフレーム１１において、静電アクチュエータ１０ａの接続端ＰＦａを始点として、第１の支持部材１３ａによる支持点（「結合部位」とも称する）ＢＰａを介して延びる第１の長尺部１２ａは第１のフレーム１１の縦辺部１１Ｈのひとつに相当し、第１のフレーム１１の変位拡大機構６ａ（図３）の要素となっている。具体的には、図５に示されるように第１の長尺部１２ａは、支持点ＢＰａを支点として、ＸＹ平面内を傾動可能に構成され、また、支持点ＢＰａは、第１の長尺部１２ａの中点と第１の長尺部１２ａの一端ＰＦａとの間に設けられている。このため、第１の長尺部１２ａは、いわゆる梃子の原理を利用して、第１の長尺部１２ａの一端（接続端ＰＦａ）に与えられる駆動変位を第１の長尺部１２ａの他端ＰＥａにおいて拡大して出力することが可能となる。
【００５０】
また、第１のフレーム１１において、静電アクチュエータ１０ｂの接続端ＰＦｂを始点として、第２の支持部材１３ｂによる支持点（結合部位）ＢＰｂを介して延びる第２の長尺部１２ｂも第１のフレーム１１の縦辺部１１Ｈの他のひとつに相当し、第１のフレーム１１と同様に第１のフレーム１１の変位拡大機構６ａ（図３）の要素となっている。
【００５１】
また、第１のフレーム１１の横辺部１１Ｌの略中心は、第１の連結部材１４によって可動部７と連結されている。第１の連結部材１４は、曲げ弾性を持つ材質（たとえばＳｉ）で形成され、具体的には第１のフレーム１１と一体に形成された部材のうちの一部を第１のフレーム１１に比べて細く（或いは厚さを薄く）設計することによって第１の連結部材１４が得られるものであり、第１のフレーム１１と同じ材質であってもこのような相対的なサイズ選択によって第１のフレーム１１と比べて弾性変形し易くなっている。
【００５２】
第２のフレーム２１は、上述の第１のフレーム１１と同様の構成を有し、変位伝達部６の要素となっている。簡単には、第２のフレーム２１は、第３の支持部材１３ｃと第４の支持部材１３ｄとによって支持されている。また、第２のフレーム２１の両端には、移動櫛部１０２ｃ，１０２ｄがそれぞれ接続されている。そして、移動櫛部１０２ｃ，１０２ｄに対向した位置に配置される各固定櫛部１０１ｃ，１０１ｄは、弾性部１６ｃ，１６ｄを介してそれぞれ固定部ＦＸ１，ＦＸ２に接続される。第２のフレーム２１は、支持点（結合部位）ＢＰｃと支持点（結合部位）ＢＰｄとをそれぞれ支点とする第３の長尺部１２ｃと第４の長尺部１２ｄとを有している。これらの長尺部１２ｃ，１２ｄは、ＸＹ平面内を傾動可能な変位拡大機構６ａの要素となっている。
【００５３】
また、第２のフレーム２１は、第２の連結部材１５を有している。第２の連結部材１５は、第２のフレーム２１に比べて細く（或いは厚さを薄く）設計されており、第２のフレーム２１の他の部位に比べて弾性変形し易くなっている。そして、上記第１の連結部材１４と当該第２の連結部材１５とは、互いに対向する位置（対称位置）において可動部７を保持するように構成されている。
【００５４】
以上のように、可動部７の対称線Ｃ−Ｃを境界とする上半部と下半部とは対称的な構成となっており、それぞれが単位駆動機構となっている。この実施形態では２つの単位駆動機構を可動部７に関して対称配置していることになるが、可動部７を移動させる機能そのものはそれぞれのひとつの単位駆動機構が有している。
【００５５】
＜動作＞
次に、上述の構成を有する駆動装置１Ａの動作について説明する。図６は、図４のＫ１方向から視認した場合の駆動状態における駆動装置１Ａの側面図である。図７は、駆動装置１Ａの初期状態と駆動状態とを示す図である。なお、図７では、明瞭化のため、固定櫛部１０１ａ，１０１ｃの図示は省略されている。
【００５６】
図５に示される駆動前の初期状態において、静電アクチュエータ１０ａから−Ｙ方向の力Ｆａｙが第１の長尺部１２ａの一端ＰＦａ側に加えられると、第１の長尺部１２ａは、弾性変形可能な第１の支持部材１３ａにねじれを発生させながら、支持部材１３ａの弾性力に抗して支持点ＢＰａを中心にＸＹ面内で回転（回動）する。端的に言えば、第１の長尺部１２ａの一端ＰＦａは−Ｙ方向に変位し、第１の長尺部１２ａの他端ＰＥａは＋Ｙ方向に変位する。
【００５７】
また同様に、静電アクチュエータ１０ｃから−Ｙ方向の力Ｆｃｙが第３の長尺部１２ｃの一端ＰＦｃ側に加えられると、第３の長尺部１２ｃは、弾性変形可能な第３の支持部材１３ｃにねじれを発生させながら、支持点ＢＰｃを中心にして回転する。端的に言えば、第３の長尺部１２ｃの一端ＰＦｃは−Ｙ方向に変位し、第３の長尺部１２ｃの他端ＰＥｃは＋Ｙ方向に変位する。
【００５８】
また、図５においては図示されていない第２の長尺部１２ｂおよび第３の長尺部１２ｄも、それぞれ静電アクチュエータ１０ｂ，１０ｄから力を受けて傾動し、各長尺部１２ｂ，１２ｄの他端ＰＥｂ，ＰＥｄは、＋Ｙ方向に変位する。
【００５９】
そして、第１のフレーム１１における２つの長尺部１２ａ，１２ｂの各他端ＰＥａ，ＰＥｂにおいて生じた出力変位は、第１の連結部材１４を介して可動部７に伝達されるとともに、第２のフレーム２１における２つの長尺部１２ｃ，１２ｄの各他端ＰＥｃ，ＰＥｄ側において生じた出力変位は、第２の連結部材１５を介して可動部７に伝達される。可動部７は、出力変位の増加にともなって、図６に示されるように＋Ｙ方向へと移動する。
【００６０】
このとき、第１の連結部材１４および第２の連結部材１５は、可動部７の＋Ｙ方向への移動にともなって、弾性変形しながら可動部７を保持する。これによって、駆動装置１Ａの円滑な動作が可能となる。
【００６１】
具体的には、上述のように各長尺部１２ａ〜１２ｄは、駆動の際には各支持点ＢＰａ〜ＢＰｄを中心にした回転移動を行う。このため、各長尺部１２ａ〜１２ｄの他端ＰＥａ〜ＰＥｄにおいて発生する出力変位は、Ｘ方向の変位ＱＸとＹ方向の変位ＱＹとを含んだものとなる。
【００６２】
例えば、図７に示される駆動状態において、第１の長尺部１２ａと第２の長尺部１２ｂとによって発生する出力変位（第１の出力変位）は、矢印ＡＲ１のように表される。当該第１の出力変位は、−Ｘ方向の変位ＱＸ１と＋Ｙ方向の変位ＱＹ１とによって表すことができる。また、図７に示される駆動状態において、第３の長尺部１２ｃと第４の長尺部１２ｄとによって発生する出力変位（第２の出力変位）は、矢印ＡＲ２のように表される。当該第２の出力変位は、＋Ｘ方向の変位ＱＸ２と−Ｙ方向の変位ＱＹ２とによって表すことができる。
【００６３】
このように、第１のフレーム１１における第１の出力変位と、第２のフレーム２１における第２の出力変位とは、それぞれ−Ｘ方向の変位ＱＸ１と＋Ｘ方向の変位ＱＸ２とを有している。このため、図７の駆動状態においては、第１の長尺部１２ａの他端ＰＥａと第３の長尺部１２ｃの他端ＰＥｃとの間の距離は、図５の初期状態における距離と比較して短くなる。したがって、上述のような変位拡大機構６ａを用いた駆動装置１Ａにおいては、第１の連結部材１４と第２の連結部材１５とをフレームに比べて弾性変形し易く設計し、動作の際に２つの連結部材を弾性変形させる（ここでは曲げ変形を生じさせる）ことによって、駆動によって生じるＸ方向の変位を吸収し、駆動装置１Ａにおける２つの単位駆動機構の並列的な協働による動作を円滑にしている。
【００６４】
また、上記のように駆動装置１Ａでは、第１の連結部材１４と第２の連結部材１５とが、互いに対向する位置において可動部７を挟持している。これによれば、第１の連結部材１４から可動部７に加えられる−Ｘ方向の力Ｆ１４と第２の連結部材１５から可動部７に加えられる＋Ｘ方向の力Ｆ１５とを同一直線上において互いに向き合う方向から可動部７に加えることが可能になる。したがって、動作中の第１の連結部材１４からの力Ｆ１４と第２の連結部材１５からの力Ｆ１５とによって可動部７のバランス（均衡）を乱すことなく、可動部７の姿勢を保ったまま（維持したまま）で可動部７をＹ方向へとＸ軸に平行に移動させることができる。
【００６５】
上述のように、出力変位の増加にともなって＋Ｙ方向へと移動する可動部７は、各静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄからの力と、各長尺部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの傾動によって生じる各支持部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのねじれの復元力とが釣り合う位置において停止する。例えば、櫛歯電極間への電圧の印加を停止すると、ねじれを生じていた各支持部材１３ａ〜１３ｄの復元力によって、可動部７は元の位置に復帰する。このように可動部７の変位は、静電アクチュエータ１０ａ〜１０ｄにおいて発生する力とねじれの復元力とによって決定されることから、駆動装置１Ａにおける可動部７の変位は、櫛歯電極間に印加される電圧の大きさを制御することによって調整される。
【００６６】
＜製法＞
次に、駆動装置１Ａの製造方法について説明する。図８は、駆動装置１Ａの製造工程を示すフローチャートである。図９は、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板５０を示す図である。図１０は、形成層ＳＬ１の表面にパターンニングされたマスクを示す図であり、図１１は、補助層ＳＬ２の表面にパターンニングされたマスクを示す図である。図１２、図１３、図１４および図１６は、駆動装置１Ａの各製造工程の説明図である。図１５は、基台ＦＤ１における凸部ＴＢの位置を示す図である。
【００６７】
図８に示されるように、ステップＳＰ１〜ＳＰ３では、フレーム１１，２１および駆動部５等の駆動機構８がＳＯＩ基板５０から一体的に形成され、ステップＳＰ４では、作製された駆動機構８が基台ＦＤ１に接合される。
【００６８】
具体的には、ステップＳＰ１では、フレーム１１，２１および駆動部５等の駆動機構８の外形がＳＯＩ基板５０において形成される。ここで、ＳＯＩ基板５０（図９参照）は、比較的厚い（例えば、２００μｍ）Ｓｉ層（「形成層」とも称する）ＳＬ１と、比較的薄い（例えば、５μｍ）Ｓｉ層（「補助層」とも称する）ＳＬ２と、当該２のＳｉ層ＳＬ１，ＳＬ２に挟まれた比較的薄い（例えば、５μｍ）ＳｉＯ2層（「犠牲層」とも称する）ＧＳとを有している。
【００６９】
ステップＳＰ１では、図４に示される駆動装置１Ａの上面外形に応じたマスクが、ＳＯＩ基板５０の形成層ＳＬ１の表面にパターンニングされ、駆動装置１Ａの下面外形に応じたマスクがＳＯＩ基板５０の補助層ＳＬ２の表面にパターンニングされる。なお、形成層ＳＬ１の表面に施されるパターンニングでは、駆動装置１Ａの上面外形のうち、連結部材１４，１５と支持部材１３ａ〜１３ｄと弾性部１６ａ〜１６ｄとに相当する部分（図１０において破線で示される部分）のマスクは、除かれる。また、補助層ＳＬ２の表面に施されるパターンニングでは、駆動装置１Ａの下面外形のうち、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄに相当する部分（図１１において破線で示される部分）のマスクは、除かれる。
【００７０】
そして、ドライエッチングによって犠牲層ＧＳの表面まで、形成層ＳＬ１および補助層ＳＬ２における不要な薄膜（Ｓｉ層）がそれぞれ除去される（図１２参照）。このステップＳＰ１によって、図１２に示されるＳＯＩ基板５０の形成層ＳＬ１には、櫛歯形状の駆動部５等が形成される。
【００７１】
ステップＳＰ２では、犠牲層ＧＳが除去される。犠牲層ＧＳの除去は、ＳｉＯ2を溶解させるＨＦ（フッ酸）を用いたウェットエッチングによって行われる。詳細には、ステップＳＰ１のエッチングにより露出された犠牲層ＧＳがウェットエッチングによって除去される。例えば、この犠牲層ＧＳの除去によって、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄ、フレーム１１，２１および固定部ＦＸ１，ＦＸ２等における非露出の犠牲層ＧＳは除去されず、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄにおける露出された犠牲層ＧＳは除去される（図１３参照）。
【００７２】
上記のようなステップＳＰ１およびＳＰ２を経ることによって、駆動機構８が形成される。具体的には、駆動機構８のうち、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄ（図１３では、移動櫛部１０２ａ，１０２ｃ）は形成層ＳＬ１の１層で形成され、固定部ＦＸ１，ＦＸ２、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄ、フレーム１１，２１および可動部７は、形成層ＳＬ１、犠牲層ＧＳおよび補助層ＳＬ２の３層で形成される。また、駆動機構８のうち、連結部材１４，１５、支持部材１３ａ〜１３ｄおよび弾性部１６ａ〜１６ｄは、比較的薄い補助層ＳＬ２の１層によって形成され、他の部位に比べて曲げ変形、或いはねじり変形し易い弾性部材として形成される。
【００７３】
次のステップＳＰ３（図８）では、ワイヤーボンディング等により駆動部５に用いられる静電アクチュエータ１０ａ〜１０ｄへの電気的な配線が行われる。
【００７４】
ステップＳＰ４では、駆動機構８と基台ＦＤ１との接合が行われる。
【００７５】
接合に用いられる基台ＦＤ１は、図１４に示されるように、その接合面ＭＦにおいて段差部（ここでは、凸部ＴＢ）を有している。この段差部（凸部ＴＢ）は、基台ＦＤ１において、駆動機構８の固定部ＦＸ１，ＦＸ２と基台ＦＤ１とが接合された場合に、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄを＋Ｙ方向に移動させる位置に存在する。例えば、図１５に示されるように、凸部ＴＢは、基台ＦＤ１（破線で囲まれる部分）において固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと接触する位置に存在する。
【００７６】
このような凸部ＴＢを有する基台ＦＤ１と駆動機構８とが接合されると（ステップＳＰ４）、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄは、各凸部ＴＢによって＋Ｙ方向に押し上げられ、Ｙ軸方向の曲げ弾性を有する各弾性部１６ａ〜１６ｄはたわんだ状態となる（図１６参照）。各弾性部１６ａ〜１６ｄがたわんだ状態、すなわち固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄが＋Ｙ方向に移動した状態で固定されると、各固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄは、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄに対してＹ方向（オフセット方向）の相対的な位置ずれ（単に「ずれ」とも称する）を有した状態になる。
【００７７】
なお、段差部の段差（ここでは、凸部ＴＢの高さ）（「オフセット量」とも称する）は、櫛歯の厚さ（詳細には、櫛歯面においてオフセット方向と平行な辺の長さ）以下であることが好ましい。これによれば、オフセット状態において、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄの各櫛歯面と固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄの各櫛歯面とが互いに重複する部分を確保することができるので、電圧印加時に、櫛歯電極間に初期引き込み力を発生させることが可能となる。
【００７８】
また、段差の大きさを調整することによって、或いは、駆動機構８と基台ＦＤ１とが接合されたときに段差部が固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄまたは弾性部１６ａ〜１６ｂと接触する位置を調整することによって、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄの櫛歯面と固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄの櫛歯面とのずれ量を精度良く設定することが可能となる。
【００７９】
このように、駆動機構８と基台ＦＤ１との接合では、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄを移動させて固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間に位置ずれを生じさせるオフセットが行われる。
【００８０】
上述のように、駆動装置１Ａの製造工程では、ステップＳＰ１〜ＳＰ３において、エッチング等により駆動機構８が形成される。固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄおよびこれらに対応する移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄは、ＳＯＩ基板５の形成層ＳＬ１を用いて形成されるので、ステップＳＰ１〜ＳＰ３を経て形成された駆動機構（「一体形成後の駆動機構」とも称する）８の固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとは、形成層ＳＬ１が存在した同一平面内において形成されることになる。したがって、一体形成後の駆動機構８では、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄの各櫛歯面と、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄの各櫛歯面とはＹ軸方向にずれなく配置された状態となる。
【００８１】
そして、ステップＳＰ４において、凸部ＴＢを有する基台ＦＤ１と駆動機構８とを接合させることによって、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間にＹ軸方向の相対的な位置ずれを発生させ、位置ずれ状態（オフセット状態）にする。これにより、各静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、電圧の印加に応じてＹ方向の駆動変位を発生させることが可能となる。
【００８２】
なお、基台ＦＤ１は、駆動機構８との接合によって、固定櫛歯電極を移動させて、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極との間に、移動櫛歯電極における各櫛歯の延伸方向に垂直なオフセット方向のずれを発生させるオフセット手段として機能するとも表現される。
【００８３】
また、弾性部１６ａ〜１６ｄは、Ｘ軸に垂直な平面によるその切断面において、Ｚ軸方向の辺の長さはＹ軸方向の辺の長さに比べて長く形成されるため、弾性部１６ａ〜１６ｄは、Ｙ軸方向に曲げ変形し易く、Ｚ軸方向には弾性変形し難い弾性部材となる。これによれば、弾性部１６ａ〜１６ｄは、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄを一方向（ここではオフセット方向）に案内する案内部材として機能し、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄと固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄとのギャップ間の距離を保ったまま、オフセットすることが可能になる。
【００８４】
以上のように、本実施形態に係る駆動装置１Ａは、第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄと、第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄとを有し、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄが可動部７に駆動変位を与える駆動機構８と、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間に、第２方向をオフセット方向として相対的な位置ずれを発生させるオフセット機構５ａとを備える。そして、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄは、オフセット方向に弾性変形可能な弾性部１６ａ〜１６ｄを介して移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとそれぞれ一体的に形成され、オフセット機構５ａは、弾性部１６ａ〜１６ｄを弾性変形させて固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄをオフセット方向に移動させ、相対的なずれを発生させる。これによれば、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄと対応する固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄとを一体的に形成し、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄをそれぞれオフセット方向に移動させるので、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間のずれを精度良く設定することが可能になる。
【００８５】
また、位置ずれ状態を確保する手法として、ＳｉＯ2層を介して上下に櫛歯厚さ分のＳｉ層を有するＳＯＩ基板を上下方向から各々エッチングすることで固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とをそれぞれ形成し、位置ずれを有した状態の静電アクチュエータを作製する手法が考えられる。しかし、当該手法では、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とがそれぞれ上下方向から別々の工程で作製されるため、櫛歯の作製を精度良く行うことが困難であり、また、櫛歯の作製に多大な時間を要してしまう。これに対して、駆動装置１Ａでは、一方向からのエッチングによって固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とを同じ工程で形成することができるので、櫛歯の作製を精度良く行うことが可能になるとともに、櫛歯の作製時間を短縮することが可能になる。
【００８６】
＜適用例＞
次に、上記実施形態の駆動装置１Ａの適用例について説明する。
【００８７】
そのような適用例としては上記駆動装置１ＡをＡＦ機構に採用した撮像ユニットがあり、また、その撮像ユニットを設けた撮像装置がある。図１７は、撮像ユニット３０を示す図である。図１８は、撮像ユニット３０を備える撮像装置７０を示す図である。
【００８８】
図１７に示されるように、撮像ユニット３０は、パッケージ（箱体：ハウジング）３５と保護ガラス３６とを有し、パッケージ３５と保護ガラス３６とによって形成される密封空間内には、駆動装置１Ａと可動部７に配置された撮像素子３１等とを備えている。
【００８９】
撮像素子（例えばＣＣＤ）３１は、Ｒ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の原色透過フィルターがピクセル単位に市松状に配列(ベイヤー配列)されたエリアセンサとして構成され、被写体像に係る画像信号（画像）を取得する撮像手段として機能する。また、撮像素子３１は、密封空間内のリードフレーム３７に据え付けられた駆動装置１Ａの可動部７に配置（設置）される。
【００９０】
このような構成を有する撮像ユニット３０においては、櫛歯電極間へ印加する電圧を制御することによって、撮像素子３１を両矢印ＨＷのように移動させることができる。
【００９１】
また、パッケージ３５と保護ガラス３６とによって形成される空間へのゴミの侵入を防止するために、撮像ユニット３０の組み立ては、例えばクリーンルーム（或いはクリーンベンチ）内で行われる。さらに、撮像ユニット３０は、密封空間を形成することによって、駆動装置１Ａの駆動部５に用いられる静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄへのゴミの侵入を防ぎ、静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを保護している。また、撮像ユニット３０では、密封空間を形成することによって空気の対流がなくなるため、駆動装置１Ａに対する負荷のばらつきを低減することができる。
【００９２】
また、撮像ユニット３０は、例えば、図１８に示される撮像装置７０に搭載される。撮像装置７０は、撮像ユニット３０とズームレンズ等の撮影光学系７１とを有している。撮像ユニット３０は、撮影光学系７１から導かれる被写体像を取得可能な位置に配置される。
【００９３】
このような構成を有する撮像装置７０においては、駆動装置１Ａの櫛歯電極間へ印加する電圧を制御することによって、撮像素子３１を光軸Ｌ方向に移動させて、焦点調整が行われる。
【００９４】
以上のように、小型化が可能な駆動装置１Ａは、例えば、撮像ユニット内の部品を駆動させる駆動装置として採用され、撮像ユニットのさらなる小型化を可能にする。
【００９５】
＜変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。
【００９６】
例えば、上記実施形態においては、段差部として凸部ＴＢを有する基台ＦＤ１を駆動機構８と接合させることによって、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄの櫛歯面と移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄの櫛歯面との間に、相対的な位置ずれを発生させていたがこれに限定されない。図１９および図２０は、変形例にかかる駆動装置１Ｂの製造工程の説明図である。
【００９７】
具体的には、図１９に示されるように、段差部として凹部ＵＢを有する基台ＦＤ２を用いて、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間に相対的な位置ずれを生じさせてもよい。
【００９８】
凹部ＵＢは、駆動機構８と基台ＦＤ２とが接合された場合に、基台ＦＤ２において固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄの存在する位置と対面する位置に設けられる。
【００９９】
このような凹部ＵＢを有する基台ＦＤ２を用いてオフセットを行う場合は、固定部ＦＸ１と基台ＦＤ２とを接合し、加工を補助するためのジグ（不図示）を用いて固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄを押し下げて、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄを基台ＦＤ２に固定する。図２０に示されるように、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄが基台ＦＤ２に固定されると、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄに接続された各弾性部１６ａ〜１６ｄは、たわんだ状態で保持され、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間に位置ずれ状態が形成される。なお、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと基台ＦＤ２との固定は、陽極接合、共晶接合または接着等によって行われる。
【０１００】
このように、変形例にかかる駆動装置１Ｂは、段差部として凹部ＵＢを有する基台ＦＤ２を用いて、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間に相対的な位置ずれを発生させる。
【０１０１】
また、上記適用例における撮像装置７０において、撮像素子３１の位置を測定する位置センサをさらに備える構成としてもよい。
【０１０２】
具体的には、撮像ユニット３０の密封空間において、可動部７の位置を測定する位置センサ（不図示）を配置し、当該位置センサから可動部７の位置（測定位置）を取得する。そして、当該位置情報と、印加電圧より換算して取得される可動部７の位置（換算位置）とを比較して、可動部７の現在位置を補正する。詳細には、測定位置と換算位置とが異なっている場合は、測定位置が換算位置と合致するように印加電圧を修正して、可動部７の現在位置を補正するようなフィードバック制御がなされる。
【０１０３】
これによれば、駆動装置１Ａ（１Ｂ）の動作精度が悪化する状況においても、適切な焦点調整を行うことが可能となる。なお、位置センサとしては、例えば、測距対象物に照射したレーザの反射光を用いて測距対象物までの距離を測定するセンサ、或いは、永久磁石と当該永久磁石の磁束密度の変化を検出するホール素子とを用いた磁気センサ（ホールセンサ）を採用することができる。
【０１０４】
また、上記適用例においては、駆動装置１Ａの可動部７に撮像素子３１を配置していたがこれに限定されない。具体的には、駆動装置１Ａの可動部７をレンズ、ミラーまたは回折格子等の光学素子によって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】静電アクチュエータの構成および動作を示す図である。
【図２】静電アクチュエータの構成および動作を示す図である。
【図３】本実施形態に係る駆動装置の機能ブロック図である。
【図４】本実施形態に係る駆動装置の上面図である。
【図５】駆動前の初期状態における駆動装置の側面図である。
【図６】駆動状態における駆動装置の側面図である。
【図７】駆動装置の初期状態と駆動状態とを示す図である。
【図８】駆動装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図９】ＳＯＩ基板を示す図である。
【図１０】形成層の表面にパターンニングされたマスクを示す図である。
【図１１】補助層の表面にパターンニングされたマスクを示す図である。
【図１２】本実施形態に係る駆動装置の製造工程の説明図である。
【図１３】本実施形態に係る駆動装置の製造工程の説明図である。
【図１４】本実施形態に係る駆動装置の製造工程の説明図である。
【図１５】基台ＦＤ１における凸部ＴＢの位置を示す図である。
【図１６】本実施形態に係る駆動装置の製造工程の説明図である。
【図１７】撮像ユニットを示す図である。
【図１８】撮像ユニットを備える撮像装置を示す図である。
【図１９】変形例にかかる駆動装置の製造工程の説明図である。
【図２０】変形例にかかる駆動装置の製造工程の説明図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１Ａ，１Ｂ 駆動装置
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 静電アクチュエータ
１１ 第１のフレーム
２１ 第２のフレーム
１０１，１０１ａ〜１０１ｄ 固定櫛部
１０２，１０２ａ〜１０２ｄ 移動櫛部
１６ａ〜１６ｄ 弾性部
ＦＤ１，ＦＤ２ 基台
ＴＢ 凸部
ＵＢ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電アクチュエータを用いた駆動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロカメラユニット（Micro Camera Unit：ＭＣＵ）を搭載することによって、撮影機能が付加された小型の電子機器（例えば携帯電話）が急速に普及している。これに伴いＭＣＵ向けのＡＦ機構またはズーム機構に用いられる駆動装置に対しては、小型化の要請が強くなっている。
【０００３】
しかし、駆動部にステッピングモータ等を用いた駆動装置では、駆動部のための固有空間を確保する必要があるため、小型化に対応することは困難である。
【０００４】
そこで、駆動部の小型化を実現するために、半導体の微細加工技術を駆使して作製されたＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)の静電アクチュエータを駆動部に採用した駆動装置が提案されている。
【０００５】
静電アクチュエータは、固定櫛歯電極とこれに対向する移動櫛歯電極とによって構成され、所定方向の変位を発生させるために、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とは相対的なずれ（位置ずれ）を有した状態（「位置ずれ状態」とも称する）に配置される。
【０００６】
このような位置ずれ状態を確保する手法としては、固定櫛歯電極が形成された基板と移動櫛歯電極が形成された基板とを貼り合わせる際に、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とを互いにずれを有した状態に配置する技術が知られている（特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−７９０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極との間のずれを精度良く設定するには、貼り合わせの際に固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とを精度良く位置決めしなければならないという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極との間のずれを精度良く設定することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、可動部を駆動させる駆動装置であって、第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに前記第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛歯電極と、前記第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が前記複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛歯電極とを有し、前記移動櫛歯電極が前記可動部に駆動変位を与える駆動機構と、前記移動櫛歯電極と前記固定櫛場電極との間に、前記第２方向をオフセット方向として相対的なずれを発生させるオフセット手段とを備え、前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、前記オフセット手段は、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させ、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る駆動装置において、前記オフセット手段は、段差部を有する基台を含み、前記段差部は、前記基台において、前記基台と前記駆動機構とが接合された場合に、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させる位置に存在し、前記段差部は、前記接合にともなって、前記固定櫛歯電極と前記移動櫛歯電極との間に、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る駆動装置において、前記移動櫛歯電極および前記固定櫛歯電極は、ＳＯＩ基板において２層あるＳｉ層のうち、１層のＳｉ層を用いて一方向からエッチングにより作製されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項２または請求項３の発明に係る駆動装置において、前記段差部は、前記基台に設けられた凸部であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項２または請求項３の発明に係る駆動装置において、前記段差部は、前記基台に設けられた凹部であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記段差部の段差は、櫛歯面においてオフセット方向と平行な辺の長さ以下であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかの発明に係る駆動装置において、前記可動部には撮像素子が配置されることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８の発明は、請求項７の発明に係る駆動装置は、単一のハウジングの内部空間に配置されることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９の発明は、撮像装置であって、請求項８の発明に係る撮像ユニットを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０の発明は、可動部を駆動させる駆動装置の製造方法であって、ａ）第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに前記第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛歯電極と、前記第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が前記複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛歯電極とを有し、前記移動櫛歯電極が前記可動部に駆動変位を与える駆動機構を一体的に形成する工程と、ｂ）前記移動櫛歯電極と前記固定櫛場電極との間に、前記第２方向をオフセット方向として相対的なずれを発生させる工程と、前記ａ）工程においては、前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、前記ｂ）工程においては、前記固定櫛歯電極は、前記弾性部を弾性変形させて前記オフセット方向に移動し、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１１の発明は、可動部を駆動させる駆動装置であって、前記可動部に駆動変位を与える移動櫛歯電極と、前記移動櫛歯電極に交互配置される固定櫛歯電極とを有する駆動機構と、前記固定櫛歯電極と前記移動櫛歯電極との間に、前記移動櫛歯電極の櫛歯面内において櫛歯の延伸方向に垂直なオフセット方向の相対的なずれを発生させるオフセット手段とを備え、前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、前記オフセット手段は、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させ、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１から請求項１１に記載の発明によれば、移動櫛歯電極と固定櫛歯電極とを一体的に形成し、固定櫛歯電極をオフセット方向に移動させるので、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極との間のずれを精度良く設定することが可能になる。
【００２２】
また特に、請求項３に記載の発明によれば、移動櫛歯電極および固定櫛歯電極は、ＳＯＩ基板において２層あるＳｉ層のうち、１層のＳｉ層を用いて一方向からエッチングにより作製されるので、移動櫛歯電極および固定櫛歯電極の作製時間を短縮することができる。
【００２３】
また特に、請求項６に記載の発明によれば、段差部の段差は、櫛歯面においてオフセット方向と平行な辺の長さ以下であるので、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極との間にオフセット方向の相対的なずれが発生した状態において、移動櫛歯電極の各櫛歯面と固定櫛歯電極の各櫛歯面とが互いに重複する部分を確保すること可能となり、ひいては電圧印加時に櫛歯電極間に初期引き込み力を発生させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２５】
＜実施形態＞
＜静電アクチュエータについて＞
図１は、静電作用を利用したアクチュエータ（静電アクチュエータ）の構成および動作の第１の状況を示す図である。図１（ａ）は、静電アクチュエータの上面図であり、図１（ｂ）は、静電アクチュエータの側面図である。
【００２６】
また図２は、静電アクチュエータの構成および動作の第２の状況を示す図である。図２（ａ）は、静電アクチュエータの上面図である。また、図２（ｂ）は、静電アクチュエータの側面図であり、図２（ｃ）は、電圧印加時の静電アクチュエータの側面図である。
【００２７】
本実施形態では、駆動装置の駆動部に静電アクチュエータを採用するが、静電アクチュエータは、図１（ａ）に示されるように、櫛歯部分が互い違いに配置（交互配置）された、第１の櫛歯電極１０１と第２の櫛歯電極１０２とによって構成され、２つの櫛歯電極間に印加される電圧によって生じる静電気力を駆動源とする。このような静電アクチュエータは、２つの櫛歯電極の相対的な位置に応じて、異なる方向の力を発生させる。なお、図中にＸＹＺ直角座標系が記入されているが、Ｘ軸方向は第１の櫛歯電極１０１の各歯が伸びる方向（「櫛歯の延伸方向」とも称する）に相当し、Ｙ軸方向は２つの櫛歯電極１０１，１０２の歯間溝に沿った方向（「櫛歯の厚さ方向」または「櫛歯面内において櫛歯の延伸方向に垂直な方向」とも称する）に相当し、Ｚ軸方向は２つの櫛歯電極の各歯が交互配置される方向（「交互配置方向」または「ギャップ方向」とも称する）に相当する。また、２つの櫛歯電極の各櫛歯が横方向に交互配置されると表現すると、上記Ｙ軸方向は縦方向とも表現される。
【００２８】
例えば、図１（ｂ）に示されるように、固定された第１の櫛歯電極（「固定櫛部」とも称する）１０１と移動可能な第２の櫛歯電極（「移動櫛部」とも称する）１０２との櫛歯面が互いにＹ軸方向にずれなく配置されている状態の移動櫛部１０２の動きについて説明する。
【００２９】
この状態において、スイッチＳＷの接点が構成され２つの櫛歯電極間に電圧が印加されると、固定櫛部１０１と移動櫛部１０２との間にはＸ方向の引力が発生する。Ｘ方向に伸びる弾性材で形成された支持部材１０３ａを介して、固定部１０４に接続された移動櫛部１０２は、この引力によって＋Ｘ方向に移動する。そして、スイッチＳＷが切断されると、固定櫛部１０１と移動櫛部１０２との間に発生していた引力は消滅し、支持部材１０３ａの弾性力によって移動櫛部１０２は、−Ｘ方向に復帰する。
【００３０】
このように互いの櫛歯面がＹ軸方向にずれなく配置されている状態においては、櫛歯電極間に印加する電圧を制御することによって、移動櫛部１０２を、矢印ＨＹａに示すようにＸ方向に移動させることができる。
【００３１】
次に、図１（ｂ）のように櫛歯面がＹ軸方向にずれなく配置された状態ではなく、図２（ｂ）に示すように移動櫛部１０２の櫛歯面が固定櫛部１０１の櫛歯面に対してＹ軸方向にずれた状態（「位置ずれ状態」または「オフセット状態」とも称する）の移動櫛部１０２の動きについて説明する。ただし、図２における支持部材１０３ｂは、図１の支持部材１０３ａとは異なり、上面図視においても直線状である。
【００３２】
この状態において、スイッチＳＷの接点が構成され２つの櫛歯電極間に電圧が印加されると、固定櫛部１０１と移動櫛部１０２との間にはＸ方向の引力およびＹ方向の引力が発生する。これによって、棒状の支持部材１０３ｂを介して固定部１０４に接続された移動櫛部１０２は、＋Ｘ方向の力Ｆｘと−Ｙ方向の力Ｆｙとを受ける。支持部材１０３ｂは曲げ弾性を有しつつも実質的な伸縮弾性は持たない形状または材質で形成されている。このため、移動櫛部１０２は−Ｘ方向には移動しないが、−Ｙ方向の力Ｆｙを受けることによって、支持部材１０３ｂをたわませながら、略−Ｙ方向に移動する（図２（ｃ）参照）。そして、スイッチＳＷの接点が開放されると、固定櫛部１０１と移動櫛部１０２との間に発生していた引力は消滅し、支持部材１０３ｂの曲げ弾性力によって移動櫛部１０２は、略＋Ｙ方向に復帰する。
【００３３】
このように移動櫛部１０２の櫛歯面が固定櫛部１０１に対してＹ軸方向、換言すれば櫛部の櫛歯面内において櫛歯の延伸方向に垂直な方向（「オフセット方向」とも称する）にずれて配置される状態においては、櫛歯電極間に印加する電圧を制御することによって、移動櫛部１０２を、矢印ＨＹｂに示すように回転移動（回動）させることができる。
【００３４】
なお、移動櫛部１０２を第１方向と第２方向とによって規定された櫛歯面（板面）を持つとともに第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛部１０２と表現するとともに、固定櫛部１０１を第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛部１０１と表現すると、第２方向は上記オフセット方向となる。
【００３５】
また、印加された電圧によって櫛歯電極間に発生する力は、櫛歯の数に比例して大きくなり、また、印加する電圧の２乗に比例して大きくなる。一方、櫛歯電極間に発生する力は、櫛歯間の距離に反比例し、櫛歯間の距離が大きくなると小さくなる。また、各櫛歯は、接触による短絡を防止するために、各櫛歯電極間の距離が等しくなるように互いの中立位置に配置されることが好ましく、設計時において、各櫛歯に対して剛性を持たせる等の工夫が施される。
【００３６】
＜駆動装置について＞
＜構成＞
次に、本実施形態に係る駆動装置１Ａについて説明する。図３は、本実施形態に係る駆動装置１Ａの機能ブロック図である。図４は、駆動装置１Ａの上面図である。図５は、図４のＫ１方向から視認した場合の駆動前の初期状態における駆動装置１Ａの側面図である。なお、図５では、明瞭化のため、固定部ＦＸ１および弾性部１６ａ，１６ｃの図示は省略され、固定櫛部１０１ａ，１０１ｃは破線によって表されている。
【００３７】
図３に示されるように、駆動装置１Ａは、駆動部５と変位伝達部６と可動部７とを含む駆動機構８を有している。
【００３８】
駆動部５は、変位（「駆動変位」とも称する）を発生させ、当該駆動変位を変位伝達部６に与える機能を有している。本実施形態では、駆動部５に上述の静電アクチュエータを採用し、櫛歯電極間に電圧を印加することによって駆動変位を発生させる。具体的には、駆動部５は、オフセット機構５ａを有し、静電アクチュエータの移動櫛部の櫛歯面と固定櫛部の櫛歯面とをオフセット方向に互いにずれた状態で配置させる。そして、印加される電圧に応じて駆動部５は、オフセット方向への駆動変位を発生させる（詳細は、後述する）。
【００３９】
変位伝達部６は、変位拡大機構６ａを有し、駆動部５より与えられた駆動変位を大きく（拡大）した出力変位を生成し、当該出力変位を可動部７に伝達する機能を有している。
【００４０】
可動部７は、上記の出力変位に応じて所定方向に移動される。
【００４１】
ここで、上記各機能部を備える駆動装置１Ａの具体的構成について説明する。
【００４２】
図４に示すように、駆動装置１Ａは、被駆動体を固定する可動部７の外周に沿って可動部７から離隔配置された略矩形のフレーム構造ＦＲを有している。このフレーム構造ＦＲは半割されており、そのうちの１つ（図中の上半部）に相当する第１のフレーム１１と他の１つ（図中の下半部）に相当する第２のフレーム２１とが可動部７の対称線Ｃ−Ｃに関して対称的に配置されている。駆動装置１Ａはまた、このフレーム構造ＦＲを介して可動部７を駆動するための駆動部５として４つの静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを有している。各静電アクチュエータ１０ａ〜１０ｄは、固定櫛部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄと、それら固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄにそれぞれ対向する移動櫛部１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄとをそれぞれ有し、各櫛歯電極間に印加される電圧に応じた駆動変位をそれぞれ発生させる。
【００４３】
フレーム構造ＦＲは図３の変位伝達部６の要素となっているが、以下では、第１のフレーム１１の構造および機能について詳述する。第２のフレーム２１も第１のフレーム１１と同様の構造および機能を有している。
【００４４】
第１のフレーム１１は、横辺部１１Ｌと、この横辺部１１Ｌの両側に連続する一対の縦辺部１１Ｈとによって形成されており、一端がそれぞれ固定部ＦＸ１，ＦＸ２に固定された第１の支持部材１３ａと第２の支持部材１３ｂとによって、一対の縦辺部１１Ｈのそれぞれの中点よりも対称線Ｃ−Ｃ寄りの部位が支持されている。第１の支持部材１３ａおよび第２の支持部材１３ｂは、ねじり弾性を持つ材質（たとえばＳｉ）で形成されている。より具体的には、これらの支持部材１３ａ、１３ｂは第１のフレーム１１と一体形成されてもよいが、第１のフレーム１１に比べて細く（或いは厚さを薄く）設計されることによって、第１のフレーム１１に比べて弾性的にねじり変形し易い弾性部材として形成されている。
【００４５】
また、第１のフレーム１１の両端には、静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂの要素となる移動櫛部１０２ａ，１０２ｂがそれぞれ接続され、各静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂからの駆動変位が第１のフレーム１１に与えられる。具体的には、各静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂにおいては、固定櫛部１０１ａ，１０１ｂは、移動櫛部１０２ａ，１０２ｂに対して、移動櫛部１０２ａ，１０２ｂの櫛歯の厚さ方向（オフセット方向）に位置ずれを有した状態で配置される。これにより、図２（ａ）と同様の原理によって、各静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂは、縦辺部１１Ｈの接続端ＰＦａ，ＰＦｂにそれぞれ接続された移動櫛部１０２ｂ，１０２ａをＹ方向（オフセット方向）に駆動させることができる。
【００４６】
移動櫛部１０２ａ，１０２ｂに対して位置ずれを有した状態に配置される固定櫛部１０１ａ，１０１ｂは、それぞれ弾性部１６ａ，１６ｂを介して固定部ＦＸ１，ＦＸ２に接続される。
【００４７】
第１の支持部材１３ａの一端と弾性部１６ａの一端とが接続される固定部ＦＸ１および第２の支持部材１３ｂの一端と弾性部１６ｂの一端とが接続される固定部ＦＸ２は、それぞれ後述の基台ＦＤ１に接合され、静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂおよび第１のフレーム１１等を含む駆動機構８を保持する。
【００４８】
弾性部１６ａ，１６ｂは、Ｙ軸方向への曲げ弾性を有し、たわんだ状態で基台ＦＤ１に固定される（図１６参照）。詳細は、後述する。
【００４９】
第１のフレーム１１において、静電アクチュエータ１０ａの接続端ＰＦａを始点として、第１の支持部材１３ａによる支持点（「結合部位」とも称する）ＢＰａを介して延びる第１の長尺部１２ａは第１のフレーム１１の縦辺部１１Ｈのひとつに相当し、第１のフレーム１１の変位拡大機構６ａ（図３）の要素となっている。具体的には、図５に示されるように第１の長尺部１２ａは、支持点ＢＰａを支点として、ＸＹ平面内を傾動可能に構成され、また、支持点ＢＰａは、第１の長尺部１２ａの中点と第１の長尺部１２ａの一端ＰＦａとの間に設けられている。このため、第１の長尺部１２ａは、いわゆる梃子の原理を利用して、第１の長尺部１２ａの一端（接続端ＰＦａ）に与えられる駆動変位を第１の長尺部１２ａの他端ＰＥａにおいて拡大して出力することが可能となる。
【００５０】
また、第１のフレーム１１において、静電アクチュエータ１０ｂの接続端ＰＦｂを始点として、第２の支持部材１３ｂによる支持点（結合部位）ＢＰｂを介して延びる第２の長尺部１２ｂも第１のフレーム１１の縦辺部１１Ｈの他のひとつに相当し、第１のフレーム１１と同様に第１のフレーム１１の変位拡大機構６ａ（図３）の要素となっている。
【００５１】
また、第１のフレーム１１の横辺部１１Ｌの略中心は、第１の連結部材１４によって可動部７と連結されている。第１の連結部材１４は、曲げ弾性を持つ材質（たとえばＳｉ）で形成され、具体的には第１のフレーム１１と一体に形成された部材のうちの一部を第１のフレーム１１に比べて細く（或いは厚さを薄く）設計することによって第１の連結部材１４が得られるものであり、第１のフレーム１１と同じ材質であってもこのような相対的なサイズ選択によって第１のフレーム１１と比べて弾性変形し易くなっている。
【００５２】
第２のフレーム２１は、上述の第１のフレーム１１と同様の構成を有し、変位伝達部６の要素となっている。簡単には、第２のフレーム２１は、第３の支持部材１３ｃと第４の支持部材１３ｄとによって支持されている。また、第２のフレーム２１の両端には、移動櫛部１０２ｃ，１０２ｄがそれぞれ接続されている。そして、移動櫛部１０２ｃ，１０２ｄに対向した位置に配置される各固定櫛部１０１ｃ，１０１ｄは、弾性部１６ｃ，１６ｄを介してそれぞれ固定部ＦＸ１，ＦＸ２に接続される。第２のフレーム２１は、支持点（結合部位）ＢＰｃと支持点（結合部位）ＢＰｄとをそれぞれ支点とする第３の長尺部１２ｃと第４の長尺部１２ｄとを有している。これらの長尺部１２ｃ，１２ｄは、ＸＹ平面内を傾動可能な変位拡大機構６ａの要素となっている。
【００５３】
また、第２のフレーム２１は、第２の連結部材１５を有している。第２の連結部材１５は、第２のフレーム２１に比べて細く（或いは厚さを薄く）設計されており、第２のフレーム２１の他の部位に比べて弾性変形し易くなっている。そして、上記第１の連結部材１４と当該第２の連結部材１５とは、互いに対向する位置（対称位置）において可動部７を保持するように構成されている。
【００５４】
以上のように、可動部７の対称線Ｃ−Ｃを境界とする上半部と下半部とは対称的な構成となっており、それぞれが単位駆動機構となっている。この実施形態では２つの単位駆動機構を可動部７に関して対称配置していることになるが、可動部７を移動させる機能そのものはそれぞれのひとつの単位駆動機構が有している。
【００５５】
＜動作＞
次に、上述の構成を有する駆動装置１Ａの動作について説明する。図６は、図４のＫ１方向から視認した場合の駆動状態における駆動装置１Ａの側面図である。図７は、駆動装置１Ａの初期状態と駆動状態とを示す図である。なお、図７では、明瞭化のため、固定櫛部１０１ａ，１０１ｃの図示は省略されている。
【００５６】
図５に示される駆動前の初期状態において、静電アクチュエータ１０ａから−Ｙ方向の力Ｆａｙが第１の長尺部１２ａの一端ＰＦａ側に加えられると、第１の長尺部１２ａは、弾性変形可能な第１の支持部材１３ａにねじれを発生させながら、支持部材１３ａの弾性力に抗して支持点ＢＰａを中心にＸＹ面内で回転（回動）する。端的に言えば、第１の長尺部１２ａの一端ＰＦａは−Ｙ方向に変位し、第１の長尺部１２ａの他端ＰＥａは＋Ｙ方向に変位する。
【００５７】
また同様に、静電アクチュエータ１０ｃから−Ｙ方向の力Ｆｃｙが第３の長尺部１２ｃの一端ＰＦｃ側に加えられると、第３の長尺部１２ｃは、弾性変形可能な第３の支持部材１３ｃにねじれを発生させながら、支持点ＢＰｃを中心にして回転する。端的に言えば、第３の長尺部１２ｃの一端ＰＦｃは−Ｙ方向に変位し、第３の長尺部１２ｃの他端ＰＥｃは＋Ｙ方向に変位する。
【００５８】
また、図５においては図示されていない第２の長尺部１２ｂおよび第３の長尺部１２ｄも、それぞれ静電アクチュエータ１０ｂ，１０ｄから力を受けて傾動し、各長尺部１２ｂ，１２ｄの他端ＰＥｂ，ＰＥｄは、＋Ｙ方向に変位する。
【００５９】
そして、第１のフレーム１１における２つの長尺部１２ａ，１２ｂの各他端ＰＥａ，ＰＥｂにおいて生じた出力変位は、第１の連結部材１４を介して可動部７に伝達されるとともに、第２のフレーム２１における２つの長尺部１２ｃ，１２ｄの各他端ＰＥｃ，ＰＥｄ側において生じた出力変位は、第２の連結部材１５を介して可動部７に伝達される。可動部７は、出力変位の増加にともなって、図６に示されるように＋Ｙ方向へと移動する。
【００６０】
このとき、第１の連結部材１４および第２の連結部材１５は、可動部７の＋Ｙ方向への移動にともなって、弾性変形しながら可動部７を保持する。これによって、駆動装置１Ａの円滑な動作が可能となる。
【００６１】
具体的には、上述のように各長尺部１２ａ〜１２ｄは、駆動の際には各支持点ＢＰａ〜ＢＰｄを中心にした回転移動を行う。このため、各長尺部１２ａ〜１２ｄの他端ＰＥａ〜ＰＥｄにおいて発生する出力変位は、Ｘ方向の変位ＱＸとＹ方向の変位ＱＹとを含んだものとなる。
【００６２】
例えば、図７に示される駆動状態において、第１の長尺部１２ａと第２の長尺部１２ｂとによって発生する出力変位（第１の出力変位）は、矢印ＡＲ１のように表される。当該第１の出力変位は、−Ｘ方向の変位ＱＸ１と＋Ｙ方向の変位ＱＹ１とによって表すことができる。また、図７に示される駆動状態において、第３の長尺部１２ｃと第４の長尺部１２ｄとによって発生する出力変位（第２の出力変位）は、矢印ＡＲ２のように表される。当該第２の出力変位は、＋Ｘ方向の変位ＱＸ２と−Ｙ方向の変位ＱＹ２とによって表すことができる。
【００６３】
このように、第１のフレーム１１における第１の出力変位と、第２のフレーム２１における第２の出力変位とは、それぞれ−Ｘ方向の変位ＱＸ１と＋Ｘ方向の変位ＱＸ２とを有している。このため、図７の駆動状態においては、第１の長尺部１２ａの他端ＰＥａと第３の長尺部１２ｃの他端ＰＥｃとの間の距離は、図５の初期状態における距離と比較して短くなる。したがって、上述のような変位拡大機構６ａを用いた駆動装置１Ａにおいては、第１の連結部材１４と第２の連結部材１５とをフレームに比べて弾性変形し易く設計し、動作の際に２つの連結部材を弾性変形させる（ここでは曲げ変形を生じさせる）ことによって、駆動によって生じるＸ方向の変位を吸収し、駆動装置１Ａにおける２つの単位駆動機構の並列的な協働による動作を円滑にしている。
【００６４】
また、上記のように駆動装置１Ａでは、第１の連結部材１４と第２の連結部材１５とが、互いに対向する位置において可動部７を挟持している。これによれば、第１の連結部材１４から可動部７に加えられる−Ｘ方向の力Ｆ１４と第２の連結部材１５から可動部７に加えられる＋Ｘ方向の力Ｆ１５とを同一直線上において互いに向き合う方向から可動部７に加えることが可能になる。したがって、動作中の第１の連結部材１４からの力Ｆ１４と第２の連結部材１５からの力Ｆ１５とによって可動部７のバランス（均衡）を乱すことなく、可動部７の姿勢を保ったまま（維持したまま）で可動部７をＹ方向へとＸ軸に平行に移動させることができる。
【００６５】
上述のように、出力変位の増加にともなって＋Ｙ方向へと移動する可動部７は、各静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄからの力と、各長尺部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの傾動によって生じる各支持部材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのねじれの復元力とが釣り合う位置において停止する。例えば、櫛歯電極間への電圧の印加を停止すると、ねじれを生じていた各支持部材１３ａ〜１３ｄの復元力によって、可動部７は元の位置に復帰する。このように可動部７の変位は、静電アクチュエータ１０ａ〜１０ｄにおいて発生する力とねじれの復元力とによって決定されることから、駆動装置１Ａにおける可動部７の変位は、櫛歯電極間に印加される電圧の大きさを制御することによって調整される。
【００６６】
＜製法＞
次に、駆動装置１Ａの製造方法について説明する。図８は、駆動装置１Ａの製造工程を示すフローチャートである。図９は、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板５０を示す図である。図１０は、形成層ＳＬ１の表面にパターンニングされたマスクを示す図であり、図１１は、補助層ＳＬ２の表面にパターンニングされたマスクを示す図である。図１２、図１３、図１４および図１６は、駆動装置１Ａの各製造工程の説明図である。図１５は、基台ＦＤ１における凸部ＴＢの位置を示す図である。
【００６７】
図８に示されるように、ステップＳＰ１〜ＳＰ３では、フレーム１１，２１および駆動部５等の駆動機構８がＳＯＩ基板５０から一体的に形成され、ステップＳＰ４では、作製された駆動機構８が基台ＦＤ１に接合される。
【００６８】
具体的には、ステップＳＰ１では、フレーム１１，２１および駆動部５等の駆動機構８の外形がＳＯＩ基板５０において形成される。ここで、ＳＯＩ基板５０（図９参照）は、比較的厚い（例えば、２００μｍ）Ｓｉ層（「形成層」とも称する）ＳＬ１と、比較的薄い（例えば、５μｍ）Ｓｉ層（「補助層」とも称する）ＳＬ２と、当該２のＳｉ層ＳＬ１，ＳＬ２に挟まれた比較的薄い（例えば、５μｍ）ＳｉＯ2層（「犠牲層」とも称する）ＧＳとを有している。
【００６９】
ステップＳＰ１では、図４に示される駆動装置１Ａの上面外形に応じたマスクが、ＳＯＩ基板５０の形成層ＳＬ１の表面にパターンニングされ、駆動装置１Ａの下面外形に応じたマスクがＳＯＩ基板５０の補助層ＳＬ２の表面にパターンニングされる。なお、形成層ＳＬ１の表面に施されるパターンニングでは、駆動装置１Ａの上面外形のうち、連結部材１４，１５と支持部材１３ａ〜１３ｄと弾性部１６ａ〜１６ｄとに相当する部分（図１０において破線で示される部分）のマスクは、除かれる。また、補助層ＳＬ２の表面に施されるパターンニングでは、駆動装置１Ａの下面外形のうち、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄに相当する部分（図１１において破線で示される部分）のマスクは、除かれる。
【００７０】
そして、ドライエッチングによって犠牲層ＧＳの表面まで、形成層ＳＬ１および補助層ＳＬ２における不要な薄膜（Ｓｉ層）がそれぞれ除去される（図１２参照）。このステップＳＰ１によって、図１２に示されるＳＯＩ基板５０の形成層ＳＬ１には、櫛歯形状の駆動部５等が形成される。
【００７１】
ステップＳＰ２では、犠牲層ＧＳが除去される。犠牲層ＧＳの除去は、ＳｉＯ2を溶解させるＨＦ（フッ酸）を用いたウェットエッチングによって行われる。詳細には、ステップＳＰ１のエッチングにより露出された犠牲層ＧＳがウェットエッチングによって除去される。例えば、この犠牲層ＧＳの除去によって、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄ、フレーム１１，２１および固定部ＦＸ１，ＦＸ２等における非露出の犠牲層ＧＳは除去されず、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄにおける露出された犠牲層ＧＳは除去される（図１３参照）。
【００７２】
上記のようなステップＳＰ１およびＳＰ２を経ることによって、駆動機構８が形成される。具体的には、駆動機構８のうち、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄ（図１３では、移動櫛部１０２ａ，１０２ｃ）は形成層ＳＬ１の１層で形成され、固定部ＦＸ１，ＦＸ２、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄ、フレーム１１，２１および可動部７は、形成層ＳＬ１、犠牲層ＧＳおよび補助層ＳＬ２の３層で形成される。また、駆動機構８のうち、連結部材１４，１５、支持部材１３ａ〜１３ｄおよび弾性部１６ａ〜１６ｄは、比較的薄い補助層ＳＬ２の１層によって形成され、他の部位に比べて曲げ変形、或いはねじり変形し易い弾性部材として形成される。
【００７３】
次のステップＳＰ３（図８）では、ワイヤーボンディング等により駆動部５に用いられる静電アクチュエータ１０ａ〜１０ｄへの電気的な配線が行われる。
【００７４】
ステップＳＰ４では、駆動機構８と基台ＦＤ１との接合が行われる。
【００７５】
接合に用いられる基台ＦＤ１は、図１４に示されるように、その接合面ＭＦにおいて段差部（ここでは、凸部ＴＢ）を有している。この段差部（凸部ＴＢ）は、基台ＦＤ１において、駆動機構８の固定部ＦＸ１，ＦＸ２と基台ＦＤ１とが接合された場合に、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄを＋Ｙ方向に移動させる位置に存在する。例えば、図１５に示されるように、凸部ＴＢは、基台ＦＤ１（破線で囲まれる部分）において固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと接触する位置に存在する。
【００７６】
このような凸部ＴＢを有する基台ＦＤ１と駆動機構８とが接合されると（ステップＳＰ４）、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄは、各凸部ＴＢによって＋Ｙ方向に押し上げられ、Ｙ軸方向の曲げ弾性を有する各弾性部１６ａ〜１６ｄはたわんだ状態となる（図１６参照）。各弾性部１６ａ〜１６ｄがたわんだ状態、すなわち固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄが＋Ｙ方向に移動した状態で固定されると、各固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄは、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄに対してＹ方向（オフセット方向）の相対的な位置ずれ（単に「ずれ」とも称する）を有した状態になる。
【００７７】
なお、段差部の段差（ここでは、凸部ＴＢの高さ）（「オフセット量」とも称する）は、櫛歯の厚さ（詳細には、櫛歯面においてオフセット方向と平行な辺の長さ）以下であることが好ましい。これによれば、オフセット状態において、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄの各櫛歯面と固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄの各櫛歯面とが互いに重複する部分を確保することができるので、電圧印加時に、櫛歯電極間に初期引き込み力を発生させることが可能となる。
【００７８】
また、段差の大きさを調整することによって、或いは、駆動機構８と基台ＦＤ１とが接合されたときに段差部が固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄまたは弾性部１６ａ〜１６ｂと接触する位置を調整することによって、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄの櫛歯面と固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄの櫛歯面とのずれ量を精度良く設定することが可能となる。
【００７９】
このように、駆動機構８と基台ＦＤ１との接合では、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄを移動させて固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間に位置ずれを生じさせるオフセットが行われる。
【００８０】
上述のように、駆動装置１Ａの製造工程では、ステップＳＰ１〜ＳＰ３において、エッチング等により駆動機構８が形成される。固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄおよびこれらに対応する移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄは、ＳＯＩ基板５の形成層ＳＬ１を用いて形成されるので、ステップＳＰ１〜ＳＰ３を経て形成された駆動機構（「一体形成後の駆動機構」とも称する）８の固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとは、形成層ＳＬ１が存在した同一平面内において形成されることになる。したがって、一体形成後の駆動機構８では、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄの各櫛歯面と、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄの各櫛歯面とはＹ軸方向にずれなく配置された状態となる。
【００８１】
そして、ステップＳＰ４において、凸部ＴＢを有する基台ＦＤ１と駆動機構８とを接合させることによって、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間にＹ軸方向の相対的な位置ずれを発生させ、位置ずれ状態（オフセット状態）にする。これにより、各静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、電圧の印加に応じてＹ方向の駆動変位を発生させることが可能となる。
【００８２】
なお、基台ＦＤ１は、駆動機構８との接合によって、固定櫛歯電極を移動させて、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極との間に、移動櫛歯電極における各櫛歯の延伸方向に垂直なオフセット方向のずれを発生させるオフセット手段として機能するとも表現される。
【００８３】
また、弾性部１６ａ〜１６ｄは、Ｘ軸に垂直な平面によるその切断面において、Ｚ軸方向の辺の長さはＹ軸方向の辺の長さに比べて長く形成されるため、弾性部１６ａ〜１６ｄは、Ｙ軸方向に曲げ変形し易く、Ｚ軸方向には弾性変形し難い弾性部材となる。これによれば、弾性部１６ａ〜１６ｄは、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄを一方向（ここではオフセット方向）に案内する案内部材として機能し、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄと固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄとのギャップ間の距離を保ったまま、オフセットすることが可能になる。
【００８４】
以上のように、本実施形態に係る駆動装置１Ａは、第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄと、第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄとを有し、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄが可動部７に駆動変位を与える駆動機構８と、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間に、第２方向をオフセット方向として相対的な位置ずれを発生させるオフセット機構５ａとを備える。そして、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄは、オフセット方向に弾性変形可能な弾性部１６ａ〜１６ｄを介して移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとそれぞれ一体的に形成され、オフセット機構５ａは、弾性部１６ａ〜１６ｄを弾性変形させて固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄをオフセット方向に移動させ、相対的なずれを発生させる。これによれば、移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄと対応する固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄとを一体的に形成し、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄをそれぞれオフセット方向に移動させるので、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間のずれを精度良く設定することが可能になる。
【００８５】
また、位置ずれ状態を確保する手法として、ＳｉＯ2層を介して上下に櫛歯厚さ分のＳｉ層を有するＳＯＩ基板を上下方向から各々エッチングすることで固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とをそれぞれ形成し、位置ずれを有した状態の静電アクチュエータを作製する手法が考えられる。しかし、当該手法では、固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とがそれぞれ上下方向から別々の工程で作製されるため、櫛歯の作製を精度良く行うことが困難であり、また、櫛歯の作製に多大な時間を要してしまう。これに対して、駆動装置１Ａでは、一方向からのエッチングによって固定櫛歯電極と移動櫛歯電極とを同じ工程で形成することができるので、櫛歯の作製を精度良く行うことが可能になるとともに、櫛歯の作製時間を短縮することが可能になる。
【００８６】
＜適用例＞
次に、上記実施形態の駆動装置１Ａの適用例について説明する。
【００８７】
そのような適用例としては上記駆動装置１ＡをＡＦ機構に採用した撮像ユニットがあり、また、その撮像ユニットを設けた撮像装置がある。図１７は、撮像ユニット３０を示す図である。図１８は、撮像ユニット３０を備える撮像装置７０を示す図である。
【００８８】
図１７に示されるように、撮像ユニット３０は、パッケージ（箱体：ハウジング）３５と保護ガラス３６とを有し、パッケージ３５と保護ガラス３６とによって形成される密封空間内には、駆動装置１Ａと可動部７に配置された撮像素子３１等とを備えている。
【００８９】
撮像素子（例えばＣＣＤ）３１は、Ｒ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の原色透過フィルターがピクセル単位に市松状に配列(ベイヤー配列)されたエリアセンサとして構成され、被写体像に係る画像信号（画像）を取得する撮像手段として機能する。また、撮像素子３１は、密封空間内のリードフレーム３７に据え付けられた駆動装置１Ａの可動部７に配置（設置）される。
【００９０】
このような構成を有する撮像ユニット３０においては、櫛歯電極間へ印加する電圧を制御することによって、撮像素子３１を両矢印ＨＷのように移動させることができる。
【００９１】
また、パッケージ３５と保護ガラス３６とによって形成される空間へのゴミの侵入を防止するために、撮像ユニット３０の組み立ては、例えばクリーンルーム（或いはクリーンベンチ）内で行われる。さらに、撮像ユニット３０は、密封空間を形成することによって、駆動装置１Ａの駆動部５に用いられる静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄへのゴミの侵入を防ぎ、静電アクチュエータ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを保護している。また、撮像ユニット３０では、密封空間を形成することによって空気の対流がなくなるため、駆動装置１Ａに対する負荷のばらつきを低減することができる。
【００９２】
また、撮像ユニット３０は、例えば、図１８に示される撮像装置７０に搭載される。撮像装置７０は、撮像ユニット３０とズームレンズ等の撮影光学系７１とを有している。撮像ユニット３０は、撮影光学系７１から導かれる被写体像を取得可能な位置に配置される。
【００９３】
このような構成を有する撮像装置７０においては、駆動装置１Ａの櫛歯電極間へ印加する電圧を制御することによって、撮像素子３１を光軸Ｌ方向に移動させて、焦点調整が行われる。
【００９４】
以上のように、小型化が可能な駆動装置１Ａは、例えば、撮像ユニット内の部品を駆動させる駆動装置として採用され、撮像ユニットのさらなる小型化を可能にする。
【００９５】
＜変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。
【００９６】
例えば、上記実施形態においては、段差部として凸部ＴＢを有する基台ＦＤ１を駆動機構８と接合させることによって、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄの櫛歯面と移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄの櫛歯面との間に、相対的な位置ずれを発生させていたがこれに限定されない。図１９および図２０は、変形例にかかる駆動装置１Ｂの製造工程の説明図である。
【００９７】
具体的には、図１９に示されるように、段差部として凹部ＵＢを有する基台ＦＤ２を用いて、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間に相対的な位置ずれを生じさせてもよい。
【００９８】
凹部ＵＢは、駆動機構８と基台ＦＤ２とが接合された場合に、基台ＦＤ２において固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄの存在する位置と対面する位置に設けられる。
【００９９】
このような凹部ＵＢを有する基台ＦＤ２を用いてオフセットを行う場合は、固定部ＦＸ１と基台ＦＤ２とを接合し、加工を補助するためのジグ（不図示）を用いて固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄを押し下げて、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄを基台ＦＤ２に固定する。図２０に示されるように、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄが基台ＦＤ２に固定されると、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄに接続された各弾性部１６ａ〜１６ｄは、たわんだ状態で保持され、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間に位置ずれ状態が形成される。なお、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと基台ＦＤ２との固定は、陽極接合、共晶接合または接着等によって行われる。
【０１００】
このように、変形例にかかる駆動装置１Ｂは、段差部として凹部ＵＢを有する基台ＦＤ２を用いて、固定櫛部１０１ａ〜１０１ｄと移動櫛部１０２ａ〜１０２ｄとの間に相対的な位置ずれを発生させる。
【０１０１】
また、上記適用例における撮像装置７０において、撮像素子３１の位置を測定する位置センサをさらに備える構成としてもよい。
【０１０２】
具体的には、撮像ユニット３０の密封空間において、可動部７の位置を測定する位置センサ（不図示）を配置し、当該位置センサから可動部７の位置（測定位置）を取得する。そして、当該位置情報と、印加電圧より換算して取得される可動部７の位置（換算位置）とを比較して、可動部７の現在位置を補正する。詳細には、測定位置と換算位置とが異なっている場合は、測定位置が換算位置と合致するように印加電圧を修正して、可動部７の現在位置を補正するようなフィードバック制御がなされる。
【０１０３】
これによれば、駆動装置１Ａ（１Ｂ）の動作精度が悪化する状況においても、適切な焦点調整を行うことが可能となる。なお、位置センサとしては、例えば、測距対象物に照射したレーザの反射光を用いて測距対象物までの距離を測定するセンサ、或いは、永久磁石と当該永久磁石の磁束密度の変化を検出するホール素子とを用いた磁気センサ（ホールセンサ）を採用することができる。
【０１０４】
また、上記適用例においては、駆動装置１Ａの可動部７に撮像素子３１を配置していたがこれに限定されない。具体的には、駆動装置１Ａの可動部７をレンズ、ミラーまたは回折格子等の光学素子によって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】静電アクチュエータの構成および動作を示す図である。
【図２】静電アクチュエータの構成および動作を示す図である。
【図３】本実施形態に係る駆動装置の機能ブロック図である。
【図４】本実施形態に係る駆動装置の上面図である。
【図５】駆動前の初期状態における駆動装置の側面図である。
【図６】駆動状態における駆動装置の側面図である。
【図７】駆動装置の初期状態と駆動状態とを示す図である。
【図８】駆動装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図９】ＳＯＩ基板を示す図である。
【図１０】形成層の表面にパターンニングされたマスクを示す図である。
【図１１】補助層の表面にパターンニングされたマスクを示す図である。
【図１２】本実施形態に係る駆動装置の製造工程の説明図である。
【図１３】本実施形態に係る駆動装置の製造工程の説明図である。
【図１４】本実施形態に係る駆動装置の製造工程の説明図である。
【図１５】基台ＦＤ１における凸部ＴＢの位置を示す図である。
【図１６】本実施形態に係る駆動装置の製造工程の説明図である。
【図１７】撮像ユニットを示す図である。
【図１８】撮像ユニットを備える撮像装置を示す図である。
【図１９】変形例にかかる駆動装置の製造工程の説明図である。
【図２０】変形例にかかる駆動装置の製造工程の説明図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１Ａ，１Ｂ 駆動装置
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 静電アクチュエータ
１１ 第１のフレーム
２１ 第２のフレーム
１０１，１０１ａ〜１０１ｄ 固定櫛部
１０２，１０２ａ〜１０２ｄ 移動櫛部
１６ａ〜１６ｄ 弾性部
ＦＤ１，ＦＤ２ 基台
ＴＢ 凸部
ＵＢ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部を駆動させる駆動装置であって、
第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに前記第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛歯電極と、前記第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が前記複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛歯電極とを有し、前記移動櫛歯電極が前記可動部に駆動変位を与える駆動機構と、
前記移動櫛歯電極と前記固定櫛場電極との間に、前記第２方向をオフセット方向として相対的なずれを発生させるオフセット手段と、
を備え、
前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、
前記オフセット手段は、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させ、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記オフセット手段は、段差部を有する基台を含み、
前記段差部は、前記基台において、前記基台と前記駆動機構とが接合された場合に、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させる位置に存在し、
前記段差部は、前記接合にともなって、前記固定櫛歯電極と前記移動櫛歯電極との間に、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の駆動装置において、
前記移動櫛歯電極および前記固定櫛歯電極は、ＳＯＩ基板において２層あるＳｉ層のうち、１層のＳｉ層を用いて一方向からエッチングにより作製されることを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の駆動装置において、
前記段差部は、前記基台に設けられた凸部であることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の駆動装置において、
前記段差部は、前記基台に設けられた凹部であることを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の駆動装置において、
前記段差部の段差は、櫛歯面においてオフセット方向と平行な辺の長さ以下であることを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の駆動装置において、
前記可動部には撮像素子が配置されることを特徴とする駆動装置。
【請求項８】
請求項７に記載の駆動装置は、単一のハウジングの内部空間に配置されることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の撮像ユニットを備える撮像装置。
【請求項１０】
可動部を駆動させる駆動装置の製造方法であって、
ａ）第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに前記第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛歯電極と、前記第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が前記複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛歯電極とを有し、前記移動櫛歯電極が前記可動部に駆動変位を与える駆動機構を一体的に形成する工程と、
ｂ）前記移動櫛歯電極と前記固定櫛場電極との間に、前記第２方向をオフセット方向として相対的なずれを発生させる工程と、
前記ａ）工程においては、前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、
前記ｂ）工程においては、前記固定櫛歯電極は、前記弾性部を弾性変形させて前記オフセット方向に移動し、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
可動部を駆動させる駆動装置であって、
前記可動部に駆動変位を与える移動櫛歯電極と、前記移動櫛歯電極に交互配置される固定櫛歯電極とを有する駆動機構と、
前記固定櫛歯電極と前記移動櫛歯電極との間に、前記移動櫛歯電極の櫛歯面内において櫛歯の延伸方向に垂直なオフセット方向の相対的なずれを発生させるオフセット手段と、
を備え、
前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、
前記オフセット手段は、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させ、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする駆動装置。
【請求項１】
可動部を駆動させる駆動装置であって、
第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに前記第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛歯電極と、前記第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が前記複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛歯電極とを有し、前記移動櫛歯電極が前記可動部に駆動変位を与える駆動機構と、
前記移動櫛歯電極と前記固定櫛場電極との間に、前記第２方向をオフセット方向として相対的なずれを発生させるオフセット手段と、
を備え、
前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、
前記オフセット手段は、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させ、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
前記オフセット手段は、段差部を有する基台を含み、
前記段差部は、前記基台において、前記基台と前記駆動機構とが接合された場合に、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させる位置に存在し、
前記段差部は、前記接合にともなって、前記固定櫛歯電極と前記移動櫛歯電極との間に、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の駆動装置において、
前記移動櫛歯電極および前記固定櫛歯電極は、ＳＯＩ基板において２層あるＳｉ層のうち、１層のＳｉ層を用いて一方向からエッチングにより作製されることを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の駆動装置において、
前記段差部は、前記基台に設けられた凸部であることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の駆動装置において、
前記段差部は、前記基台に設けられた凹部であることを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の駆動装置において、
前記段差部の段差は、櫛歯面においてオフセット方向と平行な辺の長さ以下であることを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の駆動装置において、
前記可動部には撮像素子が配置されることを特徴とする駆動装置。
【請求項８】
請求項７に記載の駆動装置は、単一のハウジングの内部空間に配置されることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の撮像ユニットを備える撮像装置。
【請求項１０】
可動部を駆動させる駆動装置の製造方法であって、
ａ）第１方向と第２方向とによって規定された板面を持つとともに前記第１方向を歯高方向とする複数の第１歯板が互いに間隔を隔てて第３方向に配列されてなる移動櫛歯電極と、前記第１方向を歯高方向とする複数の第２歯板が前記複数の第１歯板に対して略平行に交互配列されてなる固定櫛歯電極とを有し、前記移動櫛歯電極が前記可動部に駆動変位を与える駆動機構を一体的に形成する工程と、
ｂ）前記移動櫛歯電極と前記固定櫛場電極との間に、前記第２方向をオフセット方向として相対的なずれを発生させる工程と、
前記ａ）工程においては、前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、
前記ｂ）工程においては、前記固定櫛歯電極は、前記弾性部を弾性変形させて前記オフセット方向に移動し、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする製造方法。
【請求項１１】
可動部を駆動させる駆動装置であって、
前記可動部に駆動変位を与える移動櫛歯電極と、前記移動櫛歯電極に交互配置される固定櫛歯電極とを有する駆動機構と、
前記固定櫛歯電極と前記移動櫛歯電極との間に、前記移動櫛歯電極の櫛歯面内において櫛歯の延伸方向に垂直なオフセット方向の相対的なずれを発生させるオフセット手段と、
を備え、
前記固定櫛歯電極は、前記オフセット方向に弾性変形可能な弾性部を介して前記移動櫛歯電極と一体的に形成され、
前記オフセット手段は、前記弾性部を弾性変形させて前記固定櫛歯電極を前記オフセット方向に移動させ、前記相対的なずれを発生させることを特徴とする駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００９−３４７７９（Ｐ２００９−３４７７９Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０１９０４（Ｐ２００７−２０１９０４）
【出願日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【出願人】（５９３００６６３０）学校法人立命館 (359)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【出願人】（５９３００６６３０）学校法人立命館 (359)
【Ｆターム（参考）】
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