JP2002014297A - ガルバノミラー - Google Patents
ガルバノミラーInfo
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- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
Abstract
数が多く、加工精度を上げるには高価な基板を使用する
ためコストが高い。 【解決手段】枠体と該枠体内に配置された振れ体と該振
れ体を保持するためのねじり梁とが同一基板に形成され
たガルバノミラーにおいて枠体及び振れ体及びねじり梁
の厚みを同一にしたガルバノミラーとする。
Description
置された振れ体と該振れ体を保持するためのねじり梁と
が同一基板に形成されたガルバノミラーに関するもので
ある。
置の上面図であり、図2は図1のA−A断面図、図3は
図1のB−B断面図である。図のようなガルバノミラー
装置は国際公開番号WO96/39643に詳しく記載
されている。ガルバノミラーは枠体1の厚みが厚く、振
れ体2とねじり梁3が薄い構造となっている。基板に枠
体1、振れ体2と振れ体2を枠体1に対して揺動可能に
軸支するねじり梁3を一体に形成し、前記振れ体2の周
縁部に駆動コイル4を設け、前記振れ体2にミラー5を
設け、前記駆動コイル4に静磁界を与える磁界発生手段
を設けて、前記駆動コイル4に電流を流すことにより前
記振れ体2を駆動するガルバノミラーである。6は永久
磁石であり、7はヨークである。各部品は基板8上に図
の如く載置されているが、ガルバノミラーは基板8に載
置された台座9に貼付されている。
体2の片面にミラー5と駆動コイル4を形成しているた
めミラー5の面積が小さくなる。ミラー5の面でレーザ
ー光線を反射してスキャンする場合、ミラー面はレーザ
ー光線のミラー面でのスポット径より大きくなければな
らず、ミラー面は可能な限り大きいことが望まれる。そ
のため、ミラー面を大きくするために振れ体2の片側に
駆動コイル4を形成し、反対面にミラー5を形成するガ
ルバノミラーが開発された。図4は振れ体の片側に駆動
コイルを形成し、反対面にミラーを形成したガルバノミ
ラーの基板の上面斜視図であり、図5は下面斜視図であ
る。
リコン基板を用い、まず基板の振れ体12になる場所に
駆動コイル14を形成し、次にミラー15の面までウエ
ット、又はドライ方式のエッチングで加工し、ミラーを
形成することが一般的である。駆動コイルの加工はレジ
ストの塗布、レジストパターニング、レジスト剥離が繰
り返されるため、平滑面に形成しなければならない。反
対面にミラー15を形成するが、シリコン基板をエッチ
ングした面は平滑面にはならないので、シリコン基板の
間に酸化シリコンを挟んだ3層構造の所謂SOI基板を
使用しなければならない。
ルバノミラーの製造工程を示す図である。(A)は3層
基板の上面図とC−C断面図である。シリコン基板21
とシリコン基板22は絶縁層23を介して貼付されてい
る。シリコン基板21は上面に駆動コイルが形成され、
下面にミラーが形成される基板であり、厚さは振れ体の
所望振動周波数を得るために適宜決定される。図は説明
のため比例尺では記載してないが、例えばシリコン基板
21の厚さは100μm、シリコン基板22の厚さは5
00μmであり、駆動コイルは2μm程度である。
を形成したシリコン基板の上面図と断面図である。シリ
コン基板21の表面に金属膜としてアルミニウムをスパ
ッタリングで2ミクロン程形成し、フォトリソグラフィ
ーにより駆動コイル14のパターニングをしている。駆
動コイル14の長さを確保するために駆動コイル14は
積層して形成されている。図6(C)は駆動コイルを2
層にした上面図(1層目の駆動コイルは記載してない)
とC−C断面図である。駆動コイルと積層した駆動コイ
ルの間及び2層目の上面にはは絶縁層11(例えば感光
性ポリイミド)が形成されている。
ル外周をエッチングにより除去した上面図とD−D断面
図である。シリコン基板21に振れ体12とねじり梁1
3が形成されている。
ン基板21に形成された振れ体12の外周に形成された
貫通穴16にあわせて除去(下面からの異方性エッチン
グによる)した断面図である。絶縁層23はシリコン基
板21、22のエッチングでは加工されない材質で形成
されており、シリコン基板21、22のエッチングは絶
縁層23を残して完了する。
去し、表面にミラー15を形成したD−D断面図であ
る。ミラー15は金又はアルミニウムとの反射率の高い
金属で形成される。
は、エッチング加工工程が通常3回(1次エッチング:
ねじり梁13及び振れ体12を形成するシリコン基板2
1のエッチング、ミラー形成面までのエッチング、2次
エッチング:ミラー形成面までのシリコン基板22のエ
ッチング、3次エッチング:絶縁層23のエッチング)
必要であり加工コストアップになる。さらにシリコン基
板として2次エッチングの厚み精度(エッチング量)を
確保するため通常SOI基板を使うため高価である。
れた振れ体と該振れ体を保持するためのねじり梁とが同
一基板に形成されたガルバノミラーにおいて枠体及び振
れ体及びねじり梁の厚みを同一にしたガルバノミラーと
する。
れ体を保持するためのねじり梁とが同一基板に形成さ
れ、振れ体の片面にミラーを形成し、半対面に駆動コイ
ルを形成するガルバノミラーにおいて、基板のミラー形
成面は鏡面仕上としたガルバノミラーとする。
ノミラーの製造工程を示す図であり、(A)は基板の片
面に駆動コイルを形成した断面図、(B)は振れ体とね
じり梁を形成した上面図と断面図、(C)はミラーを形
成した断面図である。ガルバノミラーにおいて該枠体3
1、振れ体32、及び、ねじり梁33の厚みを同一にす
る。ガルバノミラーの加工を始める前に基板30を枠体
31、振れ体32、ねじり梁33の厚さまで薄く均一に
加工して使用することが本発明を実用化する上での手段
である。研磨の仕上はポリシングまたはケミカルポリシ
ング等による鏡面仕上が望ましい。
れ体、ねじり梁の形状で決まる。振れ体は振れ体自体の
大きさ、重量及び、振れ体上に形成された駆動コイル、
ミラー等のの重量が振動周波数に影響し、ねじり梁はそ
の太さと長さ及びねじり梁の弾性係数が影響する。ガル
バノミラーに要求される振れ体(ミラー)の大きさと振動
周波数、及び基板の材質が決まれば、基板の厚さとねじ
り梁の長さ、幅を決定すれば良い。エッチング加工によ
る仕上がり形状等の影響を受けるが、何度か試作をすれ
ば適切な寸法を決定できる。従来技術で示した図6のシ
リコン基板21の厚さ選定と同じである。
好なものを選べばよいが、加工技術が確立され且つ安定
供給されているシリコン基板が最適である。所定厚まで
研磨したシリコン基板30に蒸着、スパッタリング等の
成膜装置で金属膜(例えばアルミニウム)を形成し、フ
ォトリソグラフィーにより金属膜をパターニングして駆
動コイル34Aを形成する。駆動コイルの巻数を増やす
場合は駆動コイル上面に絶縁層を形成し、再度金属膜を
形成し、フォトリソグラフィーにより金属膜をパターニ
ングして第2層目の駆動コイル34Bを形成する。駆動
コイル上面には保護膜を形成する。図7(A)は前記工
程の終了したシリコン基板30の断面図である。駆動コ
イルの上面に形成した絶縁層は、感光性ポリイミドを使
用したが、より好ましくはSiO2の薄膜が良い。シリ
コン基板30は薄く研磨してあるので(50〜150μ
m)ダミー基板に載置して作業をするのが望ましい。
振れ体の外周とねじり梁を加工する。加工は、異方性エ
ッチングによりシリコン基板30に貫通孔を形成する。
図7(B)は加工が終了した上面図と断面図である。貫
通穴35を形成することでシリコン基板には枠体31、
振れ体32、ねじり梁33が形成される。特に重要なの
はねじり梁33の長さと幅の寸法管理であり、捩れ体の
周波数が決定される。
である。駆動コイルと同様成膜するが、金またはアルミ
ニウム等の反射率の高い金属をスパッタリング等の密着
強度の高い成膜方法で形成するのが好ましい。必要に応
じて表面に保護膜を形成すると良い。
素雰囲気中で熱処理をし、表面に酸化シリコン膜を形成
しておくと、酸化シリコンが絶縁層として働き、微細駆
動コイルパターンを形成した場合でもコイル間での電気
的リークが防げる。絶縁層としては予め窒素雰囲気中で
熱処理をし、表面に窒化シリコン膜を形成しても良い。
びねじり梁の厚みを同一にすることによりエッチング加
工が1回ででき加工コストを下げられる。さらにSOI
基板を使用する必要がなくなり、大量に加工されている
通常のシリコン基板を使用できるため、安価な基板が使
用できコストダウンが図れる。
梁の厚みとなるので、基板の研磨精度で厚みが決定で
き、精度を確保しやすくなり、製品のばらつきを最小限
に抑えることができる。
面仕上げ面)をミラー形成面とするのでミラー面の荒れ
を防げる、
層を形成しておくことで、微細な駆動コイルパターンを
形成することが可能となる。
装置として組立てる際の自由度があり、ガルバノミラー
装置の設計が容易となる。
ミラーを形成したガルバノミラーの基板の上面斜視図
ーの製造工程を示す図である。(A)は3層SOI基板
の上面図とC−C断面図、(B)は金属膜により駆動コ
イル14を形成した基板の上面図と断面図、(C)は駆
動コイルを2層にした上面図(1層目の駆動コイルは記
載してない)とC−C断面図、シリコン基板21の駆動
コイル外周をエッチングにより除去した上面図とD−D
断面図、(E)は、シリコン基板22をシリコン基板2
1に形成された振れ体12の外周に形成された貫通穴1
6にあわせて除去(下面からの異方性エッチングによ
る)した断面図、(F)は絶縁層23をエッチングで除
去し、表面にミラー15を形成したD−D断面図
図であり、(A)は基板の片面に駆動コイルを形成した
断面図、(B)は振れ体とねじり梁を形成した上面図と
断面図、(C)はミラーを形成した断面図
Claims (4)
- 【請求項1】 枠体と該枠体内に配置された振れ体と該
振れ体を保持するためのねじり梁とが同一基板に形成さ
れたガルバノミラーにおいて、枠体及び振れ体及びねじ
り梁の厚みを同一にしたことを特徴としたガルバノミラ
ー。 - 【請求項2】 枠体と該枠体内に配置された振れ体と該
振れ体を保持するためのねじり梁とが同一基板に形成さ
れ、振れ体の片面にミラーを形成し、反対面に駆動コイ
ルを形成するガルバノミラーにおいて、基板のミラーを
形成する面は鏡面仕上げとすることを特徴とするガルバ
ノミラー。 - 【請求項3】 基板がシリコン基板であることを特徴と
する請求項1又は2記載のガルバノミラー。 - 【請求項4】 シリコン基板の表面に絶縁層を形成した
ことを特徴とする請求項3記載の半導体ガルバノミラ
ー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000196740A JP2002014297A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | ガルバノミラー |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2000196740A JP2002014297A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | ガルバノミラー |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
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JP2000196740A Pending JP2002014297A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | ガルバノミラー |
Country Status (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002189188A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Miyota Kk | プレーナー型ガルバノミラー |
JP2007283413A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Nippon Signal Co Ltd:The | アクチュエータ及びその製造方法 |
JP2019152882A (ja) * | 2019-06-03 | 2019-09-12 | 浜松ホトニクス株式会社 | 走査型表示装置及び走査型表示システム |
US11353716B2 (en) | 2017-06-13 | 2022-06-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Scanning-type display device and scanning-type display system |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63197911A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Konica Corp | 画像信号用光偏向子 |
JPH0772409A (ja) * | 1993-09-02 | 1995-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 静電力駆動光走査装置とその製造方法 |
JPH07128602A (ja) * | 1993-11-05 | 1995-05-19 | Omron Corp | 光走査装置及びその走査位置判別方法、並びに光学装置 |
JPH07141457A (ja) * | 1993-11-17 | 1995-06-02 | Olympus Optical Co Ltd | 光走査装置 |
JPH11219534A (ja) * | 1998-02-03 | 1999-08-10 | Olympus Optical Co Ltd | 光ピックアップ |
JP2000081589A (ja) * | 1998-07-09 | 2000-03-21 | Olympus Optical Co Ltd | 光偏向器 |
JP2000111829A (ja) * | 1998-10-08 | 2000-04-21 | Olympus Optical Co Ltd | 映像表示装置 |
-
2000
- 2000-06-29 JP JP2000196740A patent/JP2002014297A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63197911A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Konica Corp | 画像信号用光偏向子 |
JPH0772409A (ja) * | 1993-09-02 | 1995-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 静電力駆動光走査装置とその製造方法 |
JPH07128602A (ja) * | 1993-11-05 | 1995-05-19 | Omron Corp | 光走査装置及びその走査位置判別方法、並びに光学装置 |
JPH07141457A (ja) * | 1993-11-17 | 1995-06-02 | Olympus Optical Co Ltd | 光走査装置 |
JPH11219534A (ja) * | 1998-02-03 | 1999-08-10 | Olympus Optical Co Ltd | 光ピックアップ |
JP2000081589A (ja) * | 1998-07-09 | 2000-03-21 | Olympus Optical Co Ltd | 光偏向器 |
JP2000111829A (ja) * | 1998-10-08 | 2000-04-21 | Olympus Optical Co Ltd | 映像表示装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002189188A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Miyota Kk | プレーナー型ガルバノミラー |
JP4544734B2 (ja) * | 2000-12-21 | 2010-09-15 | シチズンファインテックミヨタ株式会社 | プレーナー型ガルバノミラー |
JP2007283413A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Nippon Signal Co Ltd:The | アクチュエータ及びその製造方法 |
US11353716B2 (en) | 2017-06-13 | 2022-06-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Scanning-type display device and scanning-type display system |
JP2019152882A (ja) * | 2019-06-03 | 2019-09-12 | 浜松ホトニクス株式会社 | 走査型表示装置及び走査型表示システム |
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