[发明专利]压电致动器以及具有压电致动器的光扫描装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电致动器(piezoelectric actuator)以及具有压电致动器的光扫描装置，特别地，涉及一种在轴周围对驱动对象物体进行倾动(tilt)驱动的压电致动器、以及具有该压电致动器的光扫描装置。

背景技术

在现有技术中，一种习知的偏光器(例如，参照下述专利文献1)是具有以下各部件并将它们进行了一体成形的偏光器，所述各部件为：单层压电片(unimorph)振动板；支撑部件，其具有用于对单层压电片振动板的一端进行固定支撑的空洞部；与单层压电片振动板相连的弹性体；以及反射板，其与弹性体相连，并根据由弹性体所传递的单层压电片振动板的驱动而在空洞部内进行旋转振动。

专利文献1：(日本)特开2005-128147号公报

发明内容

本发明想要解决的课题如下：

但是，在上述专利文献1记载的结构中，仅考虑了利用共振振动在频率为15kHz、20kHz的程度下对反射板进行高速驱动的情况。例如，在想要以频率为60Hz左右的低速驱动对反射板进行驱动这样的情况下，存在着以下的问题，即：利用共振并不能进行低速驱动；另外，如果进行非共振，则不能充分地得到反射板的旋转位移。

本发明是鉴于上述课题而提出的，其目的在于提供一种可以稳定地进行低速驱动的压电致动器、以及具有该压电致动器的光扫描装置。

用于解决上述课题的手段如下：

为了解决上述课题，本发明的压电致动器为在轴周围对驱动对象物体进行倾动驱动的压电致动器，该压电致动器的特征在于，具有：可动框，其具有由设置在所述轴两侧的锤部以及与所述轴交叉延伸并连接所述锤部的连接部对所述驱动对象物体进行平面围绕的环状结构，并与所述驱动对象物体连接以对所述驱动对象物体进行连接支撑；以及驱动梁，其具有在弹性体上形成了压电薄膜的结构，并被设置在所述可动框的外侧，与所述可动框的所述连接部连接以提供所述轴周围的倾动力。

本发明的效果如下：

根据本发明，可以稳定地对驱动对象物体进行低速倾动驱动。

附图说明

图1是实施例1的压电致动器截面结构示意图。

图2A是实施例1的压电致动器的驱动方法说明图。

图2B是实施例1的压电致动器的驱动方法说明图。

图2C是实施例1的压电致动器的驱动方法说明图。

图3A是实施例1的压电致动器结构立体图。

图3B是实施例1的压电致动器结构立体图。

图4A是实施例1的压电致动器详细结构示意图。

图4B是实施例1的压电致动器详细结构示意图。

图5A是实施例1的被封装(packaging)了的压电致动器结构示意图。

图5B是实施例1的被封装了的压电致动器结构示意图。

图5C是实施例1的被封装了的压电致动器结构示意图。

图6A是实施例1的被封装了的压电致动器的分解图。

图6B是上方限制部的放大立体图。

图6C是下方限制部的放大立体图。

图7A是实施例1的压电致动器的蛇形弹簧功能说明图。

图7B是实施例1的压电致动器的蛇形弹簧功能说明图。

图7C是实施例1的压电致动器的蛇形弹簧功能说明图。

图8A是使实施例1的压电致动器在X轴周围进行倾动驱动的状态示意图。

图8B是使实施例1的压电致动器在Y轴周围进行倾动驱动的状态示意图。

图9A是各共振驱动频率的最大应力和倾角灵敏度示意图。

图9B是各共振驱动频率的最大应力和倾角灵敏度示意图。

图10是2轴倾动驱动时不发生干涉的理由说明图。

图11A是作为比较和参考例子的、在可动框上没有设置连接部的压电致动器的动作状态示意图。

图11B是作为比较和参考例子的、在可动框上没有设置连接部的压电致动器的动作状态图。

图12A是高速驱动部的最优化设计方法说明图。

图12B是高速驱动部的最优化设计方法说明图。

图12C是高速驱动部的最优化设计方法说明图。

图13A是弹簧连接部的长度具有极小值的理由说明图。

图13B是弹簧连接部的长度具有极小值的理由说明图。

图13C是弹簧连接部的长度具有极小值的理由说明图。

图14是将第1弹簧间的距离和弹簧连接部的长度作为参数时的倾角灵敏度特性示意图。