JP2005266567A

JP2005266567A - Polarizing mirror, method of controlling resonance frequency, optical writing device, and image forming apparatus

Info

Publication number: JP2005266567A
Application number: JP2004081467A
Authority: JP
Inventors: Yukito Sato; 幸人佐藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2005-09-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mechanism improved for adjusting the resonance frequency in a polarizing mirror for vibrating a mirror board supported by a support member via torsional beams reciprocatingly, with the torsional beams as the rotary shafts. <P>SOLUTION: Movement suppressing members 203 and 204, formed of silicon boards integrally with the torsional beams 102 and 103, are provided. By applying voltage between the movement suppression members and the torsional beams 102 and 103, the movement suppression members are deformed or displaced to the side of the torsional beams to pressurize the side surfaces of the torsional beams from both their sides. With the increase in the deformation or displacement of the movement suppression members by boosting applied voltage, the pressurized range of the torsional beams is expanded gradually from the side of the connecting part of the torsional beams with an upper frame 104 toward the opposite side. With the expansion of the pressurized range, the effective length of the torsional beams is reduced so that the resonance frequency is raised. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、マイクロマシニング技術を応用した偏向ミラーと、それを用いる光書込装置及び画像形成装置に関する。より詳細には、本発明は、ミラー基板をねじり梁により支持し、ねじり梁を軸としてミラー基板を往復振動させる構成の偏向ミラーと、それを用いる光書込装置及び画像形成装置に関する。 The present invention includes a deflecting mirror which applies the micromachining technology, an optical writing device and an image forming apparatus using the same. More specifically, the present invention relates to a deflection mirror configured to support a mirror substrate by a torsion beam and reciprocally vibrate the mirror substrate about the torsion beam, and an optical writing device and an image forming apparatus using the deflection mirror.

非特許文献１に掲載されている偏向ミラーでは、一直線上に設けられた２本の梁で支持されたミラー基板を、ミラー基板に対向する位置に設けた電極との間の静電力によって、２本の梁をねじり回転軸として往復振動させている。マイクロマシニング技術で形成されるこの偏向ミラーは、従来のモーターを使ってポリゴンミラーを回転させる光走査装置と比較し、構造が簡単で半導体プロセスでの一括形成が可能なため、小型化が容易で製造コストも低く、また単一の反射面を利用するため、ポリゴンミラーのように反射面ごとの精度のばらつきがなく、さらに往復走査であるため高速化にも対応できる等の効果を期待できる。 In the deflection mirror described in Non-Patent Document 1, a mirror substrate supported by two beams provided on a straight line is separated by an electrostatic force between electrodes provided at positions facing the mirror substrate. The beam is reciprocally oscillated around the torsional rotation axis. Compared with a conventional optical scanning device that rotates a polygon mirror using a motor, this deflecting mirror formed by micromachining technology is simple in structure and can be formed in a batch in a semiconductor process, making it easy to downsize. The manufacturing cost is low, and since a single reflecting surface is used, there is no variation in accuracy for each reflecting surface as in a polygon mirror. Further, since it is a reciprocating scanning, it is possible to expect an effect that it can cope with high speed.

また、非特許文献２，３には、ミラー基板の振れ角を大きくするため、その振動領域に電極が重ならないよう、ミラー基板の端面に対向電極を設けた静電駆動のねじり振動型変動ミラーが記載されている。これらの偏向ミラーは、シリコンからなる可動電極としてのミラー基板とミラー基板端面に微小なギャップを隔てて対向する固定電極の間の静電引力で駆動する。ミラー基板を起動させるためのねじり回転軸に対する初期モーメントをあたえるのに、前者では形成プロセスで生じる構造体の微小な非対称性を利用しており、後者では駆動電極に直行する面上に起動のための金属電極薄膜を設けている。 Further, Non-Patent Documents 2 and 3 disclose an electrostatically driven torsional vibration type variable mirror in which a counter electrode is provided on an end surface of a mirror substrate so as to increase the deflection angle of the mirror substrate so that the electrode does not overlap the vibration region. Is described. These deflecting mirror is driven by the electrostatic attraction between the fixed electrode which face each other with a minute gap to the mirror substrate and the mirror substrate end face of the movable electrode made of silicon. To give the initial moments on the torsion rotation axis for activating the mirror substrate, the former utilizes a small asymmetry of the structure caused by the forming process, the latter for activation on a surface perpendicular to the driving electrodes The metal electrode thin film is provided.

以上の偏向ミラーは、一般に振れ角を大きくするため駆動周波数を構造体の共振周波数に合わせている。ミラーの共振周波数ｆは、梁のねじり弾性係数をｋ、ミラーの慣性モーメントをＩとすると、
ｆ＝１／２π√（ｋ/Ｉ）
で表すことができる。ここで、ねじり弾性係数ｋは、梁幅をｃ、梁高さをｔ、梁長さをＬとすると、
ｋ＝βtｃ^3Ｅ/Ｌ(１＋ν)
で表すことができる。ただし、βは断面形状係数、Ｅはヤング率、νはポアソン比である。 In general, the deflection mirror described above has a drive frequency that matches the resonance frequency of the structure in order to increase the deflection angle. The resonance frequency f of the mirror is expressed as follows: k is the torsional elastic coefficient of the beam and I is the moment of inertia of the mirror.
f = 1 / 2π√ (k / I)
It can be expressed as Here, the torsional elastic coefficient k is such that the beam width is c, the beam height is t, and the beam length is L.
k = βtc ^ 3E / L (1 + ν)
It can be expressed as Where β is the cross-sectional shape factor, E is the Young's modulus, and ν is the Poisson's ratio.

このように共振周波数はミラー基板とねじり梁の材質、形状によって決まってくるため、その加工精度によってばらつきが生じる。 The material of the thus resonance frequency beam and torsion mirror substrate, to come determined by the shape, the variation depending on the processing accuracy arises.

共振周波数を微細に調整する方法としては、ねじり梁に、そのヤング率を変化させるための電気抵抗素子（発熱素子）又は圧電素子を設ける方法（特許文献１参照）や、ミラー基板の一部を必要に応じてレーザビームにより切除して個らー基板の慣性モーメントを調整する方法（特許文献２）が提案されている。 As a method for finely adjusting the resonance frequency, a method of providing an electric resistance element (heating element) or a piezoelectric element for changing the Young's modulus on a torsion beam (see Patent Document 1), or a part of a mirror substrate is used. There has been proposed a method (Patent Document 2) for adjusting the moment of inertia of an individual substrate by cutting with a laser beam as necessary.

特許第２９８１６００号公報Japanese Patent No. 2981600 特開２００３−８４２２６号公報JP 2003-84226 A K.E.Petersen，"Silicon Tortional Scanning Mirror"，IBM Journal of Research and Development 24,(1980)，pp.631-637K.E.Petersen, "Silicon Tortional Scanning Mirror", IBM Journal of Research and Development 24, (1980), pp.631-637 Harald Schenk，"An Electrostatically Excited 2D-Micro-Scanning-Mirror with an In-Plane configuration of the Driving Electrodes"，The 13th Annual International Workshop on MEMS2000,(2000)，pp.473-478Harald Schenk, "An Electrostatically Excited 2D-Micro-Scanning-Mirror with an In-Plane configuration of the Driving Electrodes", The 13th Annual International Workshop on MEMS2000, (2000), pp.473-478 Harald Schenk et al, "A New Driving Principle for Micromechanical Torsional Actuators"，The 1999 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition，Nov.14-19,1999，pp．333-338Harald Schenk et al, "A New Driving Principle for Micromechanical Torsional Actuators", The 1999 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Nov.14-19,1999, pp. 333-338

特許文献１に記載の方法は、ねじり梁表面に形成された電気抵抗素子に通電してねじり梁を加熱したり、ねじり梁表面に形成された圧電素子の変形によりねじり梁に内部応力を加えることにより、ねじり梁のヤング率を変化させて共振周波数を調整する。電気抵抗素子としてはAlやPt等の金属薄膜が、圧電素子としてはBaTi3やPZT（チタン酸ジルコン酸鉛）等のセラミックスが用いられる。ねじり梁は高速で長時間ねじり変形するが、ねじり梁はミラー基板と単結晶のシリコンで一体成形されているため、この変形においても十分な耐久性を有している。しかし、ねじり梁の表面に形成された金属薄膜やセラミックスは多結晶体であり、結晶粒界から欠陥が発生して疲労破壊による断線が生じやすいため、長期にわたって安定な共振周波数調整機能を維持することが困難である。 The method described in Patent Document 1, the addition of internal stresses in the beams torsional or heat the torsion beam by energizing the electric resistance element formed on the torsion beam surface, the deformation of the piezoelectric elements formed on the torsion beam surface Accordingly, adjusting the resonance frequency by changing the Young's modulus of the torsion beam. The electrical resistance element metal thin film such as Al and Pt is, ceramics such as BaTi3 or PZT (lead zirconate titanate) is used as a piezoelectric element. Although torsion beam is torsionally long fast variations, since it is integrally molded in the silicon of the torsion beam mirror substrate and the single crystal, and has a sufficient durability even in this variant. However, the metal thin film and ceramics formed on the surface of the torsion beam are polycrystals, and defects are generated from the grain boundaries and breakage due to fatigue failure is likely to occur. Therefore, a stable resonance frequency adjustment function is maintained over a long period of time. Is difficult.

特許文献２に記載の方法は、炭酸ガスレーザなどの光源を用意する必要があることと、光書込装置などに実装されて使用中の偏向ミラーの共振周波数を任意に調整する目的に対応できるものではない。 The method described in Patent Document 2 can cope with the necessity of preparing a light source such as a carbon dioxide gas laser and the purpose of arbitrarily adjusting the resonance frequency of a deflection mirror that is mounted on an optical writing device or the like. is not.

よって、本発明の目的は、共振周波数を電気的に調整するための新規な手段を備え、共振周波数調整機能を長期にわたって安定に維持する新規な構成の偏向ミラーと、その共振周波数を調整する方法と、かかる偏向ミラーを用い安定な光書込が可能な光書込装置と、かかる光書込装置を用いて品質の安定した画像を形成可能な画像形成装置を提供することにある。 Thus, the method object of the present invention, for adjusting includes a novel means for electrically adjusting the resonant frequency, the deflection mirror of novel configuration for stably maintained over a long resonance frequency adjustment function, the resonant frequency Another object of the present invention is to provide an optical writing apparatus capable of performing stable optical writing using such a deflection mirror, and an image forming apparatus capable of forming an image with stable quality using such an optical writing apparatus.

請求項１記載の発明は、ミラー基板がねじり梁を介して支持部材に支持され、前記ミラー基板が前記ねじり梁を回転軸として往復振動する偏向ミラーであって、
前記ねじり梁の動きを抑制するための動き抑制部材と、
前記動き抑制部材と前記ねじり梁との間に電圧を印加するための電極パッドを有し、
前記動き抑制部材は、前記ねじり梁との間の静電引力により前記ねじり梁側へ変形又は変位して前記ねじり梁の側面を押圧することにより前記ねじり梁の動きを抑制し、
前記ねじり梁の前記動き抑制部材により押圧される範囲は、前記動き抑制部材の変形量又は変位量が増加するに従って、前記ねじり梁の前記支持部材との結合部側から前記ねじり梁の前記ミラー基板との結合部側へ向かって徐々に拡大することを特徴とする偏向ミラーである。 The invention according to claim 1 is a deflection mirror in which a mirror substrate is supported by a support member via a torsion beam, and the mirror substrate reciprocally vibrates about the torsion beam as a rotation axis.
A movement suppressing member for suppressing the movement of the torsion beam;
An electrode pad for applying a voltage between the movement suppressing member and the torsion beam;
The movement suppressing member suppresses the movement of the torsion beam by deforming or displacing the torsion beam side by electrostatic attraction between the torsion beam and pressing the side surface of the torsion beam.
The range of the torsion beam that is pressed by the motion suppressing member is such that the mirror substrate of the torsion beam from the coupling portion side of the torsion beam with the support member increases as the amount of deformation or displacement of the motion suppressing member increases. toward the coupling portion side as a deflecting mirror, characterized by gradually expanding.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明による偏向ミラーにおいて、
前記動き抑制部材が、前記ねじり梁の側面を挟圧することを特徴とする偏向ミラーである。 According to a second aspect of the present invention, in the deflection mirror according to the first aspect of the present invention,
The motion control member is a deflection mirror characterized in that the side surface of the torsion beam is clamped.

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明による偏向ミラーにおいて、
前記動き抑制部材が前記支持部材と一体形成されたことを特徴とする偏向ミラーである。 According to a third aspect of the present invention, in the deflecting mirror according to the first or second aspect of the present invention,
A deflection mirror in which the movement suppressing member is integrally formed with the support member.

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明による偏向ミラーにおいて、
前記動き抑制部材が、その一端のみ前記支持部材と結合され、
前記動き抑制部材が前記支持部材と結合する部位に幅の狭い部分を有することを特徴とする偏向ミラーである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the deflection mirror according to the third aspect of the invention,
The movement suppressing member is coupled to the support member only at one end thereof,
A deflection mirror characterized in that the movement suppressing member has a narrow portion at a portion where it is coupled to the support member.

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明による変更ミラーにおいて、
前記動き抑制部材及び前記ねじり梁は隣り合う位置で前記支持部材と結合され、
前記動き抑制部材の前記幅の狭い部分には前記ねじり梁に対向する側に切り欠き部を有し、該切り欠き部によって前記動き抑制部材の前記支持部材との結合部と前記ねじり梁の前記支持部材との結合部との間に空間が確保されることを特徴とする偏向ミラーである。 The invention according to claim 5 is the modified mirror according to the invention according to claim 4,
The movement suppressing member and the torsion beam are combined with the support member at adjacent positions,
The narrow portion of the movement restraining member has a notch on the side facing the torsion beam, and the notch has the coupling portion between the motion restraining member and the support member and the torsion beam. The deflection mirror is characterized in that a space is secured between the coupling portion and the support member.

請求項６記載の発明は、請求項３又は４記載の発明による偏向ミラーにおいて、
前記動き抑制部材が、前記ねじり梁と対向しない側に複数の切り欠き部を有することを特徴とする偏向ミラーである。 A sixth aspect of the present invention is the deflection mirror according to the third or fourth aspect of the present invention,
The movement suppressing member has a plurality of notches on a side not facing the torsion beam.

請求項７記載の発明は、請求項３又は４記載の発明による偏向ミラーにおいて、
前記動き抑制部材が、前記ねじり梁の側面の異なった領域を押圧するための複数の部分に分割されていることを特徴とする偏向ミラーである。 The invention according to claim 7 is the deflection mirror according to the invention according to claim 3 or 4,
The deflection mirror according to claim 1, wherein the motion suppressing member is divided into a plurality of portions for pressing different regions of the side surface of the torsion beam.

請求項８記載の発明は、請求項３，４，５，６又は７記載の発明による偏向ミラーにおいて、
前記ミラー基板、前記ねじり梁、前記支持部材及び前記動き抑制部材がシリコン基板により一体形成されたことを特徴とする偏向ミラーである。 The invention according to claim 8 is the deflection mirror according to the invention according to claim 3, 4, 5, 6 or 7,
The deflection mirror characterized in that the mirror substrate, the torsion beam, the support member, and the movement suppressing member are integrally formed of a silicon substrate.

請求項９記載の発明は、前記ミラー基板の前記ねじり梁に支持されない側の対向する２つの端部に形成された可動電極と、
前記支持部材の前記可動電極に対向する部位に形成された固定電極と、
前記可動電極と前記固定電極の間に電圧を印加するための電極パッドとを有し、
前記ミラー基板は前記可動電極と前記固定電極との間の静電力により駆動されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の発明による偏向ミラーである。 The invention according to claim 9 is a movable electrode formed at two opposing ends of the mirror substrate on the side not supported by the torsion beam,
A fixed electrode formed on a portion of the support member facing the movable electrode;
An electrode pad for applying a voltage between the movable electrode and the fixed electrode;
The deflection mirror according to any one of claims 1 to 8, wherein the mirror substrate is driven by an electrostatic force between the movable electrode and the fixed electrode.

請求項１０記載の発明は、前記ミラー基板の振動空間を減圧状態に封止する封止手段を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の発明による偏向ミラーである。 The invention of claim 10, wherein is a deflection mirror according to the invention of any one of claims 1 to 9, characterized in that it has a sealing means for sealing the vibration space of the mirror substrate in a reduced pressure state.

請求項１１記載の発明は、請求項１記載の発明による偏向ミラーの共振周波数の調整方法であって、
前記偏向ミラーにおける動き抑制部材とねじり梁との間に印加する電圧を変化させることにより前記動き抑制部材による前記ねじり梁の押圧範囲を変化させることを特徴とする共振周波数調整方法である。 The invention described in claim 11 is a method of adjusting the resonance frequency of the deflection mirror according to the invention described in claim 1,
In the resonance frequency adjusting method, the pressing range of the torsion beam by the movement suppressing member is changed by changing a voltage applied between the movement suppressing member and the torsion beam in the deflection mirror.

請求項１２記載の発明は、請求項１乃至１０のいずれか１項記載の発明による偏向ミラーと、該偏向ミラーのミラー基板のミラー面に光ビームを入射させる手段と、前記ミラー面で反射された光ビームを被走査面に結像させる手段と、を有することを特徴とする光書込装置である。 According to a twelfth aspect of the present invention, the deflecting mirror according to any one of the first to tenth aspects of the present invention, means for making a light beam incident on the mirror surface of the mirror substrate of the deflecting mirror, and the mirror surface reflect the light. And an optical writing device characterized by having an optical image formed on the surface to be scanned.

請求項１３記載の発明は、像担持体と、該像担持体を記録信号により変調された光ビームにより走査する光書込装置とを備え、前記像担持体に前記光ビームの走査により静電潜像が形成される画像形成装置において、
前記光書込装置は請求項１２に記載の光書込装置からなることを特徴とする画像形成装置である。 According to a thirteenth aspect of the present invention, an image carrier is provided, and an optical writing device that scans the image carrier with a light beam modulated by a recording signal. The image carrier is electrostatically scanned by the light beam. In an image forming apparatus in which a latent image is formed,
The optical writing device comprises an optical writing device according to claim 12.

（１）請求項１乃至９記載の発明に係る偏向ミラーにおいては、ねじり梁と動き抑制部材との間に印加する電圧を増減させることにより、動き抑制部材によるねじり梁の押圧範囲が増減し、ねじり梁の実効的な長さが変化するため、偏向ミラーの共振周波数を調整することができる。この共振周波数調整機能によって、偏向ミラーを光書込装置などに実装し使用している状態において共振周波数を調整することができ、また、例えば振れ角に応じて共振周波数調整用電圧をフィードバック制御することにより、環境温度の変化などの影響による共振周波数の変動も補正可能である。動き抑制部材は、静電引力で変形又は変位させることが可能な部材であればよく、多結晶体やセラミックスのような疲労破壊の生じやすい材質に制約されず、例えば、ねじり梁などと同じ材質とすることができる。したがって、動き抑制部材による共振周波数調整機能を長期にわたって安定に維持することができる。また、動き抑制部材を、ねじり梁などと同じ材質で構成可能であることは、動き抑制部材を含む構造体の製造プロセスの単純化にも有利である。（２）請求項２記載の発明に係る偏向ミラーにおいては、ねじり梁は、動き抑制部材によって挟み付ける形で押圧（挟圧）されるため、その押圧によるミラー基板の光軸ずれが生じにくい。（３）請求項３記載の発明に係る偏向ミラーは、動き抑制部材を含む全体の構造がシンプルになり、また、動き抑制部材を含む構造体全体の製造プロセスを単純化できる。（４）請求項４記載の発明に係る偏向ミラーにおいては、動き抑制部材は、支持部材との結合部位に幅が狭い部分を有するため、その変形もしくは変位に必要な静電引力が減少する。したがって、共振周波数調整用電圧の低電圧化を図ることができる。（５）請求項５記載の発明に係る偏向ミラーにおいては、共振周波数調整用電圧の低電圧化を図ることができるとともに、動き抑制部材及びねじり梁の支持部材との結合部分の応力集中を減らし信頼性を向上させることができる（図５に関連した説明参照）。（６）請求項６記載の発明に係る偏向ミラーにおいては、動き抑制部材の変形に必要な静電引力をさらに減少させ、共振周波数調整用電圧の一層の低電圧化を図ることができる。（７）請求項７記載の発明に係る偏向ミラーにおいては、共振周波数の可変範囲を２段階又は３段階以上に分離して設定可能となるためデバイス設計の自由度が広がる利点がある。（８）請求項８記載の発明によれば、信頼性の極めて高い偏向ミラーを実現できる。（９）請求項９記載の発明に係る偏向ミラーは、ミラー基板の駆動及び共振周波数調整に関する部分を共通の製造プロセスで同時に加工可能であり、製造コストの面で有利である。（１０）請求項１０記載の発明に係る偏向ミラーは、偏向ミラーの振動時の粘性抵抗が減少するため、駆動電圧を低電圧化することができるとともに、塵芥等の侵入が阻止され信頼性が向上する、等々の効果を得られる。 (1) In the deflection mirror according to the invention of claims 1 to 9, wherein the torsion by increasing or decreasing the voltage applied between the beam and movement suppressing member, to increase or decrease the pressing range of torsion bar by the motion preventing member, Since the effective length of the torsion beam changes, the resonance frequency of the deflection mirror can be adjusted. This resonance frequency adjustment function, to implement the deflecting mirror and optical writing device can adjust the resonance frequency in a state that use, also the resonance frequency adjusting voltage to the feedback control in accordance with the deflection angle e.g. As a result, it is possible to correct the fluctuation of the resonance frequency due to the influence of a change in the environmental temperature. Movement suppressing member may be any member capable of being deformed or displaced by an electrostatic attraction, without being restricted by the prone material fatigue fracture such as polycrystal or ceramics, for example, the same material as like torsion beam It can be. Therefore, the resonance frequency adjusting function by the movement suppressing member can be stably maintained over a long period of time. Further, the fact that the motion suppressing member can be made of the same material as that of the torsion beam is advantageous for simplifying the manufacturing process of the structure including the motion suppressing member. (2) In the deflection mirror according to the second aspect of the invention, the torsion beam is to be pressed (clamping) in a manner sandwiching the movement suppressing member, the optical axis shift of the mirror substrate due to the pressing is less likely to occur. (3) deflecting mirror according to the third aspect of the present invention, the structure of the whole, including a motion suppression member becomes simple, also simplify the manufacturing process of the entire structure including the movement restriction member. (4) In the deflection mirror according to the fourth aspect of the present invention, the movement preventing member, in order to have a narrow portion at the bonding site with the supporting member, the electrostatic attractive force is reduced required for the deformation or displacement. Therefore, the resonance frequency adjusting voltage can be lowered. (5) In the deflecting mirror according to the fifth aspect of the present invention, the resonance frequency adjusting voltage can be reduced, and the stress concentration at the coupling portion between the motion suppressing member and the torsion beam supporting member is reduced. Reliability can be improved (see description related to FIG. 5). (6) In the deflecting mirror according to the sixth aspect of the present invention, the electrostatic attractive force required for the deformation of the movement suppressing member can be further reduced, and the resonance frequency adjusting voltage can be further reduced. (7) In the deflection mirror according to the invention of claim 7, wherein, there is an advantage that the freedom of device design spreads for separating the variable range of the resonance frequency in two or more steps or three steps is possible setting. (8) According to the invention described in claim 8, a highly reliable deflection mirror can be realized. (9) deflecting mirror according to the invention of claim 9 wherein is simultaneously processable part relating to the drive and resonant frequency adjustment of the mirror substrate by a common manufacturing process, it is advantageous in terms of manufacturing cost. (10) the deflection mirror according to the invention of claim 10, wherein, since the viscous resistance during oscillation of the deflection mirror is reduced, the drive voltage it is possible to lower voltage, reliability is prevented from entering such as dust improved, an effect is obtained in like.

（１１）請求項１１記載の発明によれば、偏向ミラーを例えば光書込装置などに実装した状態において、容易かつ高精度な共振周波数の調整が可能であり、また、ミラー基板の振れ角に応じて共振周波数調整用電圧をフィードバック制御することにより、環境温度の変化などの影響の補正も可能である、等の効果を得られる。 (11) According to the invention described in claim 11, in the state where the deflection mirror is mounted on, for example, an optical writing device or the like, the resonance frequency can be easily and accurately adjusted, and the deflection angle of the mirror substrate can be adjusted. by feedback controlling the resonance frequency adjusting voltage in response, the correction of the influence of changes in the environmental temperature can also be obtained the effect equal.

（１３）請求項１２記載の発明によれば、安定した光書込み可能で、消費電力・静粛性に優れた光書込装置を実現でき、また、光書込装置の小型化・軽量化も容易である等の効果を得られる。 (13) According to the twelfth aspect of the present invention, it is possible to realize an optical writing device which is capable of stable optical writing and has excellent power consumption and quietness, and is easy to reduce the size and weight of the optical writing device. It is possible to obtain an effect such as.

（１４）請求項１３記載の発明によれば、安定した品質の画像形成が可能で、消費電力・静粛性に優れた画像形成装置を実現できる等の効果を得られる。 (14) According to the invention of claim 13, capable of stable quality of image formation, an effect is obtained such that can realize an image forming apparatus excellent in power consumption and quietness.

まず、本発明に係る偏向ミラーに関し実施の形態を説明する。 First, an embodiment of the deflection mirror according to the present invention will be described.

本発明の一実施例に係る偏向ミラーの構成を図１及び図２により説明する。図１において、（ａ）は偏向ミラーのミラー面側から見た概略平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’線概略断面図である。また、図２は偏向ミラーのねじり梁の動き抑制に関連する構造を説明するための部分拡大図である。 The configuration of the deflection mirror according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, (a) is a schematic plan view seen from the mirror surface of the deflection mirror, (b) is its line A-A 'schematic sectional view. Also, FIG. 2 is a partially enlarged view for explaining the structure related to the movement suppressing the torsion beam deflection mirror.

図１において、ミラー基板101と、その対向した２つの端部の中央部位を支持するための一直線上にある２本のねじり梁102,103と、ねじり梁102,103を介してミラー基板101を支持するための支持部材である上部枠体104とが一体構造をなしている。この一体構造は、高精度の微細加工が可能で適度な剛性をもち、かつ、そのまま電極として用いることができる低抵抗の単結晶シリコン基板で一体的に形成されている。 In Figure 1, the mirror substrate 101, and two torsion beams 102 and 103 that are in line for supporting the central portion of the two opposing ends, to support the mirror substrate 101 via the torsion beams 102, 103 The upper frame 104 which is a support member has an integral structure. The integrated structure has a moderate rigidity can microfabrication precision, and are integrally formed from single-crystal silicon substrate of low resistance can be used as it is as the electrode.

ミラー基板101は、ねじり梁102,103を軸として揺動可能である。ミラー基板101の一面には、使用する光に対して十分な反射率をもつミラー面130が金属薄膜により形成されている。ミラー基板101と２本のねじり梁102,103の寸法は、必要とする共振周波数が得られるように設計されている。 Mirror substrate 101 is swingable torsion beam 102 and 103 as an axis. On one surface of the mirror substrate 101, the mirror surface 130 with sufficient reflectivity for the light to be used it is formed of a metal thin film. The dimensions of the mirror substrate 101 and two torsion beams 102 and 103 are designed such that the resonant frequency required is obtained.

上部枠体104には、絶縁膜105を介して下部枠体106が接合され、両者が一体として枠体を構成している。下部枠体106は、ミラー基板101の振動する領域が除去されている。下部枠体106の厚さは、その下面がミラー基板101の振動範囲より下方に位置すること、及び、偏向ミラーの取り扱いに支障をきたさないことを考慮して設定される。 The upper frame 104, the lower frame 106 is joined through an insulating film 105, both constituting a frame as a unit. In the lower frame 106, the vibrating region of the mirror substrate 101 is removed. The thickness of the lower frame 106, the lower surface thereof is positioned below the oscillation range of the mirror substrate 101, and are set in consideration of the fact that does not disturb the handling of the deflection mirror.

ミラー基板101を往復振動させる駆動手段として、ミラー基板101のねじり梁102,103に支持されていない側の対向した２つの端部（自由端部）に、櫛歯形状の可動電極107,108が形成され、これに対向する上部枠体104の部位に、櫛歯形状の固定電極109,110が形成されている。固定電極109,110と可動電極107,108とは、微小キャップを介して噛み合うかたちで対向する。 The mirror substrate 101 as a drive means for reciprocally oscillating, the two opposing ends of the side that is not supported on the torsion beam 102 and 103 of the mirror substrate 101 (free end portion), the movable electrode 107 of the comb teeth shape is formed, which the site of the upper frame 104 which faces the fixed electrode 109, 110 of the comb teeth shape is formed on. The fixed electrode 109 and the movable electrode 107 is opposed in the form meshing via a small cap.

上部枠体104は、各固定電極109,110が形成されている部分がそれぞれ、絶縁膜105に達するスリット111,112,113,114により、ねじり梁102,103が結合されている領域から絶縁分離されている。上部枠体104のこれら絶縁分離された領域には、表面の酸化膜をエッチング除去して低抵抗シリコン基板を露出させ、その部分にスパッタ法でAl薄膜をマスク成膜することにより、固定電極109,110のための電極パット115,116が形成されている。上部枠体104のねじり梁102,103が結合されている部分にも、同様の方法により、可動電極107,108のための電極パット117が形成されている。なお、ここでは電極パットとしてAl薄膜をスパッタ法で形成しているが、シリコン基板との十分な密着性と電気的導通が得られるならば、例えばPt等の他の材料の薄膜も選択可能であり、また、その成膜方法として真空蒸着法、イオンプレーティング法等の他の方法を用いることも可能である。 Upper frame 104, each portion the fixed electrodes 109 and 110 are formed by slits 111, 112, 113, 114 reaching the insulating film 105 are insulated and separated from the region where the torsion bar 102 and 103 is coupled. In these insulated and isolated regions of the upper frame 104, the oxide film on the surface is removed by etching to expose the low resistance silicon substrate, and the Al thin film is masked on the portion by sputtering, thereby fixing the fixed electrodes 109, 110. electrode pads 115 and 116 are formed for. In some parts of the torsion beams 102 and 103 of the upper frame 104 is coupled, in the same manner, the electrode pads 117 for the movable electrode 107 and 108 are formed. Here, an Al thin film is formed as the electrode pad by sputtering, but a thin film of other materials such as Pt can be selected as long as sufficient adhesion to the silicon substrate and electrical continuity can be obtained. There also a vacuum vapor deposition method as a film forming method, it is also possible to use other methods such as ion plating.

なお、本実施例に係る偏向ミラーでは、ミラー基板101の駆動に静電引力を利用する。しかし、本発明は、ミラー基板を電磁力や圧電素子を利用して駆動する構成の偏向ミラーにも同様に適用し得ることは明らかである。ただし、本実施例に係る静電駆動型の偏向ミラーは、その基本構造の製造プロセス中で、格別のプロセスを追加することなく、共振周波数調整のために、ねじり梁の動きを抑制する機構を容易にかつ同時に実現できる点で有利である。 In the deflection mirror according to the present embodiment, electrostatic attraction is used to drive the mirror substrate 101. However, it is obvious that the present invention can be similarly applied to a deflecting mirror having a configuration in which the mirror substrate is driven using electromagnetic force or a piezoelectric element. However, the electrostatic drive type deflection mirror according to the present embodiment has a mechanism for suppressing the movement of the torsion beam in order to adjust the resonance frequency without adding a special process during the manufacturing process of the basic structure. readily and can advantageously be achieved at the same time.

以上は、本実施例に係る偏向ミラーの基本的構成の説明である。本発明の最も大きな特徴は、かかる基本的構成の偏向ミラーにおいて、ミラー基板を支持するねじり梁の振動時の実効的な長さを変化させて共振周波数を調整するために、ねじり梁の側面を押圧する動き抑制部材を備えることである。より具体的な態様によれば、動き抑制部材は枠体を両側から挟圧する（締め付けて押圧する）が、その押圧範囲を、ねじり梁の枠体との結合部位から始まってミラー基板との結合部位へ向かって徐々に拡大させることができる。押圧範囲を拡大するほど、ねじり梁の、ねじり剛性として作用する実効的な長さが短縮し、共振周波数は高くなる。 The above is the description of the basic configuration of the deflection mirror according to the present embodiment. The most significant feature of the present invention is that in the deflection mirror having such a basic configuration, the side surface of the torsion beam is adjusted in order to adjust the resonance frequency by changing the effective length of the torsion beam supporting the mirror substrate. it is to comprise a pressing motion preventing member. According to a more specific embodiment, the motion suppression member (presses tightening) sandwiches and presses the frame body from both sides, binding of the pressing range, the mirror substrate starting from the binding site of the frame of the torsion beam it can be enlarged gradually toward to the site. As the pressing range is expanded, the effective length of the torsion beam acting as torsional rigidity is shortened, and the resonance frequency is increased.

以下、動き抑制部材に関して説明する。本実施例の偏向ミラーにおいては、図１（ａ）に示すように、上部枠体104に、ねじり梁102の動きを抑制するための一対の動き抑制部材203a,204aが内向きに突出する形で一体形成され、ねじり梁103の動きを抑制するための一対の動き抑制部材203b,204aが内向きに突出する形で一体成型されている。これらの動き抑制部材は、上部枠体104を含む一体構造と同時に貫通エッチングにより形成される。動き抑制部材203a,204aは、上部枠体104から遠い部位ほど、ねじり梁102との間隔が広くなるように形成されている。動き抑制部材203b,204bも同様である。 Hereinafter, the motion suppressing member will be described. In the deflection mirror of the present embodiment, as shown in FIG. 1A, a pair of motion suppressing members 203a and 204a for suppressing the motion of the torsion beam 102 protrudes inwardly on the upper frame 104. And a pair of movement suppressing members 203b and 204a for suppressing the movement of the torsion beam 103 are integrally formed so as to protrude inward. These motion suppressing members are formed by through etching simultaneously with the integral structure including the upper frame 104. The movement suppressing members 203a and 204a are formed so that the distance from the torsion beam 102 increases as the position is farther from the upper frame 104. Motion suppression members 203b, 204b are similar.

動き抑制部材203a,204a及び動き抑制部材203b,204bの表面には、ねじり梁102,103の表面と同様に酸化膜（絶縁膜）が形成されている。上部枠体104は、動き抑制部材203a,204abの結合部分が、絶縁膜105に達するスリット207a,208aにより、ねじり梁102と電気的に導通する部分から絶縁分離され、この絶縁分離された部分には電極パット117と同様の方法により、各動き抑制部材203a,204aのための電極パッド209a,210aが形成されている。動き抑制部材203b,204bに関しても同様に、上部枠体104のスリット207b,208bにより絶縁分離された部分に電極パッド209b,210bが形成されている。 Motion suppression members 203a, 204a and the motion preventing member 203b, on the surface of the 204b, the surface as well as oxide films of torsion beam 102 and 103 (the insulating film) is formed. Upper frame 104, the movement suppressing member 203a, the binding portion of 204ab, slits 207a to reach the insulating film 105, by 208a, dielectrically isolated from the portion to be electrically connected to the torsion beam 102, in the isolation portion In the same manner as in the electrode pad 117, electrode pads 209a and 210a for the movement suppressing members 203a and 204a are formed. Movement prevention member 203b, the same applies to 204b, the slit 207b of the upper frame 104, the electrode pad 209b to the isolation portion by 208b, 210 b are formed.

動き抑制部材207a,208aと動き抑制部材207b,208bは構造及び作用が同一であるので、以下、動き抑制部材207a,208bを例に、その作用について図２を参照し説明する。 Since the movement suppressing members 207a and 208a and the movement suppressing members 207b and 208b have the same structure and operation, the operation will be described below with reference to FIG. 2 taking the movement suppressing members 207a and 208b as an example.

電極パッド209a,210aを同電位として、電極パット117との間に電圧を印加すると、その電圧に応じた強さの静電引力が、動き抑制部材203a,204aとねじり梁102と間に働き、動き抑制部材203a,204aは、ねじり梁102に向かって変形し、ねじり梁102を両側から挟み付ける形で押圧（挟圧）する。印加電圧が低いときには、ねじり梁102の上部枠体104との結合部に近い範囲のみ挟圧されるが、印加電圧を増大させるに従い、押圧（挟圧）される範囲は、ねじり梁102のミラー基板101との結合部へ向かって徐々に広がっていく。すなわち、印加電圧が低いか、あるいは電圧が印加されない状態では、図２（ａ）に示すように、押圧（挟圧）範囲はほとんどないが、印加電圧を増大すると、図２（ｂ）に示すように押圧（挟圧）範囲Ｌが広がっていく。この押圧（挟圧）範囲Ｌが広いほど、ねじり梁102のねじり剛性として作用する実効的な長さが減少する。前述した式からわかるように、梁の長さが短くなるとねじり弾性係数が大きくなり、共振周波数は上昇する。したがって、上記印加電圧を増減することにより、共振周波数を調整することができる。 Electrode pads 209a, the 210a as a same potential, when a voltage is applied between the electrode pads 117, the electrostatic attraction strength corresponding to the voltage, acts between the beam 102 motion preventing member 203a, and 204a twisting, motion suppression members 203a, 204a may twist and deform toward the beam 102, pressing (clamping) in a manner sandwiching the torsion beam 102 from both sides. When the applied voltage is low, but is clamped only range close to the junction of the upper frame 104 of the torsion beam 102, in accordance with increasing the applied voltage, the range to be pressed (clamping) is a torsion beam 102 mirror It gradually spreads toward the joint with the substrate 101. That is, when the applied voltage is low or no voltage is applied, there is almost no pressing (clamping pressure) range as shown in FIG. 2A, but when the applied voltage is increased, it is shown in FIG. In this way, the pressing (clamping pressure) range L increases. As the pressing (clamping pressure) range L is wider, the effective length acting as the torsional rigidity of the torsion beam 102 decreases. As can be seen from the above equation, the elastic modulus and torsional length becomes short of the beam is increased, the resonant frequency is increased. Therefore, by increasing or decreasing the applied voltage, it is possible to adjust the resonance frequency.

そして、動き抑制部材203a,304a,203b,204bは、ねじり梁102,103などと一体的にシリコン基板から形成されており、多結晶体やセラミックスなどからなる部材のような疲労破壊は起きにくいため、長期にわたって安定した共振周波数調整機能を発揮させることができる。 Then, since the movement preventing member 203a, 304a, 203b, 204b are, torsion etc. beams 102 and 103 are formed from integrally silicon substrate, fatigue fracture hardly occurs like member made of polycrystalline or ceramic, long over it can be exhibited stable resonance frequency adjustment function.

なお、本実施例におけるように、ねじり梁の両側を挟み付ける形で押圧（挟圧）する構成によれば、その押圧によるミラー基板の光軸ずれを防止できる。ただし、ねじり梁の側面を一方向から押圧する構成も本発明に包含される。 Incidentally, as in the present embodiment, a torsion according in a manner sandwiching both sides of the beam to the structure for pressing (clamping) can prevent the optical axis misalignment of the mirror substrate due to the pressing. However, configuration for pressing twisting the sides of the beam from one direction are encompassed by the present invention.

次に、本実施例に係る偏向ミラーの動作について説明する。電極パッド117を接地する。可動電極107,108、ミラー基板101、ねじり梁102,103及び上部枠体104は、低抵抗のシリコン基板によって一体形成されているため、可動電極107,108は接地電位となる。電極パッド115,116に電圧を印加すると、微小ギャップを介して向かい合った固定電極109,110と可動電極107,108の間に静電引力が働き、両電極間の基板厚さ方向に微少量の初期位置ずれがあるため、両者が最短距離となるようにミラー基板101に回転のモーメントが作用する。このようにして起動した後は、電極パッド115,116にパルス電圧を印加することにより、共振振動によりミラー基板101を振れ角を増大させ往復振動させることができる。 Next, the operation of the deflection mirror according to the present embodiment. The electrode pad 117 is grounded. Movable electrodes 107 and 108, mirror substrate 101, torsion beams 102, 103 and upper frame 104, because it is integrally formed by a low resistance silicon substrate, the movable electrode 107 becomes the ground potential. When a voltage is applied to the electrode pads 115 and 116, acts electrostatic attraction between the fixed electrode 109 and the movable electrode 107, 108 opposed via a micro gap, because of the initial positional deviation of the small amount of substrate thickness direction between the electrodes , both acting moment of rotation to the mirror substrate 101 so that the shortest distance. After starting in this way, by applying a pulse voltage to the electrode pads 115 and 116, it can be a mirror substrate 101 increases the deflection angle by the resonance vibration reciprocating vibration.

このときの共振周波数は前述したようにミラー基板101の慣性モーメントとねじり梁102,103の剛性（すなわち、それぞれの材料、形状）によって決まってくる。したがって、加工精度によっては目標とする共振周波数が得られない場合があり、その調整か必要になる。また、環境温度の変化や経時的な変化によっても共振周波数調整が必要となる。 Resonance frequency at this time is the rigidity of the torsion beam 102 and 103 and the moment of inertia of the mirror substrate 101 as described above (i.e., each of the material, shape) come determined by. Therefore, the target resonance frequency may not be obtained depending on the machining accuracy, and it is necessary to adjust the resonance frequency. Also, it is necessary to resonance frequency adjusted by the changes and temporal changes in the environmental temperature.

この共振周波数の調整は、電極パッド207a,208aのペア及び電極パッド207b,208bのペアと、電極パッド117との間の印加電圧を調整し、ねじり梁102,103に対する動き抑制部材203a,204a及び203b,204bによる押圧（挟圧）範囲を調整することによって行われることは前述した通りである。なお、共振周波数調整用の電圧を常に印加し、その電圧値を所定の基準値から増減するならば、基準値の電圧を印加した時の共振周波数を基準として、共振周波数を高い側へも低い側へも調整することができる。 Adjustment of the resonance frequency, electrode pads 207a, 208a of the pair and the electrode pad 207b, and a pair of 208b, by adjusting the voltage applied between the electrode pads 117, the torsional movement relative to the beam 102 and 103 suppression members 203a, 204a and 203b, As described above, this is performed by adjusting the pressing (clamping pressure) range by 204b. Incidentally, constantly applying a voltage for adjusting the resonance frequency, if increase or decrease the voltage value from a predetermined reference value, based on the resonance frequency when a voltage is applied to the reference value, lower to the higher side of the resonant frequency It can also be adjusted to the side.

共振周波数調整のための電圧の制御は、図示しないが、例えば次のようにして行うことができる。電極パッド115,116に所定の周波数の駆動パルスを印加し、ミラー基板101を往復振動させながら、ミラー面130により反射された光ビームを光検出器で検知することにより、ミラー基板101の振れ角を検出する。そして、その振れ角が最大値（もしくは所定値）となるように電圧を増減させることにより、所定の共振周波数に調整することができる。勿論、ねじり梁102,103の歪みを歪み検出素子によって検出し、検出された歪み量が最大となるように電圧を増減させる方法などを採用してもよい。いずれの方法であっても、偏向ミラーを例えば光書込装置などに実装した状態において、振れ角に応じて共振周波数調整用電圧をフィードバック制御することにより、環境温度の変化などの影響による振れ角の変化にも対応することができる。 Although not shown, the voltage control for adjusting the resonance frequency can be performed as follows, for example. The electrode pads 115 and 116 applies a drive pulse of a predetermined frequency, while the mirror substrate 101 is reciprocal vibration, by detecting a light beam reflected by the optical detector by a mirror surface 130, detects a deflection angle of the mirror substrate 101 To do. Then, the voltage can be adjusted to a predetermined resonance frequency by increasing or decreasing the voltage so that the deflection angle becomes the maximum value (or a predetermined value). Of course, twist distortion of the beam 102 and 103 detected by the strain detecting element, the amount detected distortion may be adopted a method of increasing or decreasing the voltage so as to maximize. In any method, with the deflection mirror mounted in, for example, an optical writing device or the like, the deflection angle due to the influence of environmental temperature change, etc. is controlled by feedback control of the resonance frequency adjustment voltage according to the deflection angle. Can respond to changes in

次に、本実施例に係る偏向ミラーの製造方法の一例について説明する。図３は、その製造工程を説明するための概略断面図である。 Next, an example of the manufacturing method of the deflection | deviation mirror which concerns on a present Example is demonstrated. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the manufacturing process.

工程ａ：板厚525μmの２枚の単結晶シリコン基板301,302を厚さ5000Åの熱酸化膜303を介して直接接合し、この接合体（シリコンウェハと呼ぶことがある）の一方のシリコン基板301を板厚300μmまで、他方のシリコン基板302を板厚100μmまでそれぞれ研削、研磨する。シリコン基板301は下部枠体106の形成に用いられ、シリコン基板302は上部枠体104、ねじり梁102,103、ミラー基板101などの形成のためのデバイス基板として用いられる。ここで、シリコン基板302は基板自体を電極として用いることから、抵抗率0.1Ωcm以下の低抵抗基板を用いる。直接接合は一方の基板を熱酸化したあと、２枚のシリコン基板のミラー面研磨された接合面を十分に洗浄し、清浄かつ減圧雰囲気中で接触させ５００℃の温度で仮接合し、その後１１００℃の熱処理をすることにより本接合した。仮接合を減圧中で行なうのは、接合面のボイドの発生を抑えるためである。 Step a: bonded directly through the thermal oxide film 303 having a thickness of 5000Å to 2 single crystal silicon substrate 301 having a thickness of 525 [mu] m, one of the silicon substrate 301 of the assembly (sometimes referred to as a silicon wafer) to a thickness of 300 [mu] m, respectively grinding and polishing the other silicon substrate 302 to a thickness of 100 [mu] m. Silicon substrate 301 is used to form the lower frame 106, the silicon substrate 302 is an upper frame member 104, torsion beams 102 and 103, it is used as a device substrate for the formation of such a mirror substrate 101. Here, since the silicon substrate 302 uses the substrate itself as an electrode, a low resistance substrate having a resistivity of 0.1 Ωcm or less is used. In direct bonding, one of the substrates is thermally oxidized, and then the bonded surfaces of the two silicon substrates that have been mirror-polished are washed thoroughly, brought into contact in a clean and reduced-pressure atmosphere, and temporarily bonded at a temperature of 500 ° C., and then 1100 and the bonding by the heat treatment ° C.. Perform the temporary bonding in vacuo is to suppress the occurrence of voids of the joint surface.

工程ｂ：シリコンウェハの両面にLP-CVD法により厚さ3000ÅのSiN膜304を形成し、シリコン基板301側のSiN膜304をレジストマスクでエッチング除去し、下部枠体104の形成のためのSiN膜マスクパターンを形成する。 Process b: SiN film 304 having a thickness of 3000 mm is formed on both sides of the silicon wafer by LP-CVD, and the SiN film 304 on the silicon substrate 301 side is removed by etching with a resist mask to form SiN for forming the lower frame 104. A film mask pattern is formed.

工程ｃ：パターニングされたSiN膜304をエッチングマスクとして、30wt%のKOH溶液を用い、シリコン基板301を接合面の熱酸化膜303に到達するまで異方性エッチングし、下部枠体106を形成する。シリコン基板としては（100）基板を使用しているため、下部枠体の内側は54.7°の（111）面からなる傾斜面で形成される。傾斜面の底辺の位置は、後に形成する固定電極にかからないように、その外側に形成される。 Step c: a patterned etching mask SiN film 304 was, with 30 wt% of KOH solution, and anisotropically etched to reach the silicon substrate 301 to the thermal oxide film 303 of the bonding surface to form a lower frame 106 . Since a (100) substrate is used as the silicon substrate, the inner side of the lower frame is formed with an inclined surface composed of a (111) plane of 54.7 °. The position of the bottom side of the inclined surface is formed outside the fixed electrode that will be formed later.

工程ｄ： SiN膜304を熱りん酸により全面エッチング除去し、続いて厚さ1μmの熱酸化膜305をシリコン基板表面に形成する。 Step d: The entire surface of the SiN film 304 is removed by etching with hot phosphoric acid, and then a thermal oxide film 305 having a thickness of 1 μm is formed on the surface of the silicon substrate.

工程ｅ：デバイス基板としてのシリコン基板302側に形成された酸化膜305をレジストマスクでCF4エッチングガスによりドライエッチングし、ミラー基板101、ねじり梁102,103、動き抑制部材203a,203b,204a,204b、上部枠体103の形状にパターニングする。レジストマスク形成時には、デバイスの位置が下部枠体の位置に整合するように両面アライメント装置を用いる。 Step e: dry-etching the oxide film 305 formed on the silicon substrate 302 side as a device substrate with a resist mask by CF4 etching gas, the mirror substrate 101, torsion beams 102 and 103, the movement preventing member 203a, 203b, 204a, 204b, upper It is patterned in the shape of the frame 103. When forming the resist mask, the position of the device using double-sided alignment device to match the position of the lower frame.

工程ｆ：パターニングされた酸化膜305をマスクとして、デバイス基板であるシリコン基板302を、SF6エッチングガスによる高密度プラズマエッチングにより接合面の酸化膜303に達するまで貫通エッチングする。この際、ミラー基板101のねじり梁102,103が結合されていない端部に、櫛歯形状の可動電極107,108が形成される。界面の酸化膜303はシリコンに対して大きなエッチング選択比を持っているため、酸化膜303に達したときにエッチングは停止する。このエッチングにより貫通分離されたミラー基板101は、ねじり梁102,103と酸化膜303により支持された状態になっている。 Step f: the patterned oxide film 305 as a mask, the silicon substrate 302 is a device substrate, through etching to reach the oxide film 303 of the bonding surfaces by high-density plasma etching with SF6 etching gas. At this time, comb-shaped movable electrodes 107 and 108 are formed at the ends of the mirror substrate 101 where the torsion beams 102 and 103 are not coupled. Since the oxide film 303 at the interface has a high etching selectivity with respect to silicon, the etching upon reaching a oxide film 303 is stopped. The mirror substrate 101 is penetrated separated by etching is in a state of being supported by the torsion beam 102, 103 oxide film 303.

工程ｇ：以上の工程後のシリコンウェハ全体をBHFウエットエッチング液にいれることにより、ミラー基板101を支持していた酸化膜303を除去する。かくして、ミラー基板101はねじり梁102,103のみで支持された状態になる。 Step g: The entire silicon wafer after the above steps is placed in a BHF wet etching solution to remove the oxide film 303 supporting the mirror substrate 101. Thus, the mirror substrate 101 is supported only by the torsion beams 102 and 103.

工程ｈ：動作時のショート防止のため、各電極及び動き抑制部材を含む基板全面に厚さ1μmの熱酸化膜306を形成する。 Step h: for preventing short circuit during operation, to form a thermal oxide film 306 having a thickness of 1μm on the entire surface of the substrate including the electrodes and the movement restriction member.

工程ｉ：上部枠体104の各電極パッドの形成部位の酸化膜306をマスクエッチングにより除去する。 Step i: The oxide film 306 at each electrode pad forming portion of the upper frame 104 is removed by mask etching.

工程ｊ：上記工程で酸化膜が除去されシリコン基板表面が露出された部分に、各電極パッドとしての金属薄膜309をメタルマスクを用いてスパッタ成膜し、続いてミラー面130としての金属薄膜309を同じくメタルマスクを用いてスパッタ成膜する。 Step j: A metal thin film 309 as each electrode pad is formed by sputtering using a metal mask on the portion where the oxide film is removed in the above step and the surface of the silicon substrate is exposed, and then the metal thin film 309 as the mirror surface 130 is formed. the similarly sputter deposition using a metal mask.

なお、以上はあくまで一例であって、製造方法は適宜変更可能である。 The above is merely an example, a manufacturing method can be appropriately changed.

以下、他の実施例について説明するが、以下の各実施例に係る偏向ミラーの全体的構成は前記実施例１に係る偏向ミラーと同様であり、動き抑制部材に関連した構成が一部相違するのみである。よって、その相違点のみ図２（ａ）に対応する図面（図４乃至図８）を用い説明する。なお、その他の部分に関する説明には図１を援用する。 Hereinafter, another embodiment will be described, the overall construction of the deflection mirror according to the following embodiments are similar to the deflection mirror according to the first embodiment, structure associated with the movement restriction member is partially different Only. Therefore, only the differences will be described with reference to the drawings (FIGS. 4 to 8) corresponding to FIG. Note that the description of the other portions, FIG. 1 is referenced.

図４は、本実施例に係る偏向ミラーの動き抑制部材203a,203bとそれに関連した構成を説明するための部分拡大図である。 FIG. 4 is a partially enlarged view for explaining the movement suppressing members 203a and 203b of the deflection mirror according to this embodiment and the configuration related thereto.

本実施例においては、図示のように、動き抑制部材203a,204aの基部（上部枠体104との結合部）は、その外側に切り欠き401a,402aが形成されることにより、他の部分に比べ幅が狭くなっているため、動き抑制部材203a,204aは前記実施例１のものに比べ、ねじり梁102側への変形に必要な力が小さい。したがって、ねじり梁102を動き抑制部材203a,204aによって所望の範囲挟圧させるために電極パッド209a,210aと電極パッド117の間に印加する電圧を、前記実施例１の場合より低くすることができる。 In the present embodiment, as shown in the drawing, the base portions of the movement suppressing members 203a and 204a (the connecting portions with the upper frame 104) are formed on the outer sides thereof by forming the notches 401a and 402a. Since the width is narrower in comparison, the movement restraining members 203a and 204a require less force for deformation toward the torsion beam 102 than in the first embodiment. Therefore, the torsion beams 102 movement suppressing member 203a, the electrode pad 209a in order to pressure the desired range sandwiched by 204a, the voltage applied between the 210a and the electrode pad 117 can be made lower than that of Example 1 .

ねじり梁103に対する動き抑制部材203b,204bに関する構成も同様である。 Motion preventing member 203b relative to the torsion beams 103, configuration related 204b is similar.

図５は、本実施例に係る偏向ミラーの動き抑制部材203a,204aとそれに関連した構成を説明するための部分拡大図である。 FIG. 5 is a partially enlarged view for explaining the deflection mirror movement suppressing members 203a, 204a and the related configuration according to the present embodiment.

本実施例においては、図示のように、動き抑制部材203a,204aの基部（上部枠体104との結合部）は、その内側に切り欠き501a,502aが形成されることにより、他の部分に比べ幅が狭くなっているため、動き抑制部材203a,204aは前記実施例１のものに比べ、ねじり梁102側への変形に必要な力が小さい。したがって、動き抑制部材203a,204aを変形させてねじり梁102を挟み付けさせるために必要な電圧を前記実施例１のものに比べ低くすることができる。また、切り欠き501a,502aが動き抑制部材203a,204aの内側（ねじり梁102と対向する側）に形成されるため、動き抑制部材203a,204aを上部枠体104に直角に結合することができるため、前記実施例２のように斜めに結合する構造に比べ、その結合部における応力集中が少なく信頼性が向上する。また、動き抑制部材203a,204aの上部枠体104との結合部と、ねじり梁102の上部枠体104との結合部との間に空間が確保されるため、ねじり梁102の結合部分における応力集中が減少し信頼性が向上する。 In the present embodiment, as shown in the figure, the base portions of the movement suppressing members 203a and 204a (joint portions with the upper frame 104) are notched to other portions by forming notches 501a and 502a on the inner side. Since the width is narrower in comparison, the movement restraining members 203a and 204a require less force for deformation toward the torsion beam 102 than in the first embodiment. Therefore, it is possible to lower than movement suppressing member 203a, the voltage required to cause sandwiching the beam 102 twist by deforming 204a to that of Example 1. Further, notches 501a, 502a motion suppressing member 203a, to be formed on the inner side of 204a (torsion beam 102 facing the side), can be coupled at a right angle movement suppressing member 203a, the 204a in the upper frame member 104 Therefore, compared with a structure that binds diagonally as in example 2, stress concentration is less reliability is improved at the coupling portion. In addition, since a space is secured between the joint portion of the motion suppressing members 203a and 204a with the upper frame body 104 and the joint portion of the torsion beam 102 with the upper frame body 104, stress at the joint portion of the torsion beam 102 is secured. Concentration is reduced and reliability is improved.

ねじり梁103に対する動き抑制部材203b,204bに関する構成も同様である。 The configuration related to the motion suppressing members 203b and 204b with respect to the torsion beam 103 is also the same.

図６は、本実施例に係る偏向ミラーの動き抑制部材203a,204aとそれに関連した構成を説明するための部分拡大図である。 FIG. 6 is a partially enlarged view for explaining the movement suppressing members 203a and 204a of the deflecting mirror according to the present embodiment and the configuration related thereto.

本実施例においては、図示のように、動き抑制部材203a,204aは、その基部（上部枠体104との結合部）の外側に切り欠き601a,602aが形成され、また、略全長にわたって外側に複数の切り欠き603a,604aが等間隔に形成され、全体として櫛歯状の形状とされている。このような構造の動き抑制部材203a,204aは、前記実施例２，３のものに比べても基板面内方向に柔軟で変形しやすく、その変形に必要な電圧をさらに低くすることができる。 In the present embodiment, as shown, movement suppressing member 203a, 204a are, 601a notches on the outside of its base (the junction of the upper frame 104), 602a are formed, also on the outside over substantially the entire length a plurality of notches 603a, 604a are formed at equal intervals, there is a whole comb-like shape. The movement suppressing members 203a and 204a having such a structure are more flexible and easily deformed in the in-plane direction of the substrate than those of the second and third embodiments, and the voltage required for the deformation can be further reduced.

図７は、本実施例に係る偏向ミラーの動き抑制部材203a,204aとそれに関連した構成を説明するための部分拡大図である。 FIG. 7 is a partial enlarged view for explaining the movement suppressing members 203a and 204a of the deflection mirror and the related configuration according to the present embodiment.

本実施例においては、図示のように、動き抑制部材203a,204aはそれぞれ、切り欠き部701a,702aにより、ねじり梁102の上部枠体104との結合部に近い領域に対向する部分203a_1,204a_1と、それ以外の領域に対向する部分203a_2,204a_2に分割されている。そして、分割された各部分の変形を独立に制御可能とするため、電圧を印加するための電極パッドも分割されている。すなわち、上部枠体104のスリット111,207aにより絶縁分離された領域は、部分203a_1,203a_2とのみそれぞれ電気的に導通する２つの領域にスリット709aにより絶縁分離され、それぞれの領域に部分203a_1のための電極パッド209a_1と部分203a_2のための電極パッド209a_2が形成されている。同様に、上部枠体104のスリット114,208aにより絶縁分離された領域は、部分204a_1,204a_2とのみそれぞれ電気的に導通する２つの領域にスリット710aにより絶縁分離され、それぞれの領域に部分204a_1のための電極パッド210a_1と部分204a_2のための電極パッド210a_2が形成されている。これらの電極パッドの形成方法は他の電極パッドと同様である。 In the present embodiment, as shown, movement suppressing member 203a, respectively 204a, notches 701a, the 702a, the portion facing the region near the junction of the upper frame 104 of the torsion beam 102 203A_1,204a_1 And portions 203a_2 and 204a_2 facing the other regions. Then, to enable controlling the deformation of each divided portion was independently are also split electrode pads for applying a voltage. That is, regions that are insulated and separated by a slit 111,207a of the upper frame 104 is insulated and separated by the slit 709a into two regions each electrically connected only part 203A_1,203a_2, for partial 203a_1 the respective areas electrode pads 209a_2 for electrode pads 209a_1 a portion 203a_2 is formed. Similarly, regions that are insulated and separated by a slit 114,208a of the upper frame 104, respectively partial 204a_1,204a_2 only dielectrically isolated by the slit 710a into two regions electrically conductive, for the partial 204a_1 the respective areas electrode pads 210a_2 for the electrode pad 210a_1 a portion 204a_2 is formed. Method of forming these electrode pads is the same as the other electrode pads.

このような分割構造の動き抑制部材203a,204aは、電極パッド209a_1,210a_1と電極パッド117の間に電圧を印加することにより、部分201a_1,204a_1のみを変形させて、ねじり梁102の上部枠体104との結合部に近い領域を押圧（挟圧）させることができ、電圧を上げるに従い押圧範囲を上部枠体104との結合部より徐々に拡大することができる。同様に、電極パッド209a_2,210a_2と電極パッド117の間に電圧を印加することにより、動き抑制部材203a,204aの分割された部分201a_2,204a_2を変形させて、ねじり梁102の対応した領域を押圧（挟圧）させることができ、電圧を上げるに従い押圧範囲をミラー基板101との結合部へ向かって徐々に拡大することができる。なお、動き抑制部材203a,204aの各分割部分は、上部枠体104との結合部の幅が小さくなっているため、低い電圧で容易に変形させることができる。 Such divided structure of the movement prevention member 203a, 204a, by applying a voltage between the electrode pad 209a_1,210a_1 and the electrode pad 117, is deformed only partially 201A_1,204a_1, the upper frame of the torsion beam 102 the region near the junction of the 104 can be pressed (clamping) can be gradually enlarged from the junction of the upper frame 104 pressing range in accordance with increasing the voltage. Similarly, by applying a voltage between the electrode pads 209a_2 and 210a_2 and the electrode pad 117, the divided portions 201a_2 and 204a_2 of the motion suppressing members 203a and 204a are deformed, and the corresponding regions of the torsion beam 102 are pressed. The pressing range can be gradually expanded toward the coupling portion with the mirror substrate 101 as the voltage is increased. Note that each of the divided portions of the movement suppressing members 203a and 204a can be easily deformed with a low voltage because the width of the coupling portion with the upper frame 104 is small.

このように動き抑制部材203a,204aを分割構造にすると、共振周波数の可変範囲を２段階に分離して設定できるため、デバイス設計の自由度が広がる利点がある。 If the motion suppressing members 203a and 204a are divided in this way, the variable range of the resonance frequency can be set in two steps, which has the advantage of increasing the degree of freedom in device design.

他方のねじり梁103のための動き抑制部材203b,204bに関する構成も同様である。 The configuration related to the motion suppressing members 203b and 204b for the other torsion beam 103 is the same.

図８は、本実施例に係る偏向ミラーの動き抑制部材203a,204aとそれに関連した構成を説明するための部分拡大図である。 FIG. 8 is a partially enlarged view for explaining the deflection mirror movement suppressing members 203a and 204a and the related configuration according to the present embodiment.

本実施例においては、図示のように、動き抑制部材203a,204aは、基板面内方向への変形が容易な断面積が小さいｎ字状の連結部801a,802aを介して、上部枠部104の固定電極109,110に近い部位に結合されている。これに伴い、絶縁分離用スリットも該結合部位と固定電極109,110の間の位置に移動している。かかる構成の動き抑制部材203a,204aは、ねじり梁102との間の静電引力により全体としてねじり梁102側へ変位し、前記各実施例と同様の作用をする。また、動き抑制部材203a,204aとねじり梁102の上部枠体104との結合部が異なっているため、その結合部、特にねじり梁102の結合部分における応力集中を減らすことができる。 In the present embodiment, as shown in the figure, the movement restraining members 203a and 204a are connected to the upper frame portion 104 via n-shaped connecting portions 801a and 802a having a small cross-sectional area that can be easily deformed in the in-plane direction of the substrate. It is coupled to a site close to the fixed electrode 109 and 110. Accordingly, isolation slit is also moved to a position between the fixed electrode 109, 110 with the binding site. Motion preventing member 203a of this configuration, 204a are torsion displaced to overall torsion beams 102 side by electrostatic attraction between the beam 102 and the same effect as each embodiment. In addition, since the coupling portion between the motion suppressing members 203a and 204a and the upper frame body 104 of the torsion beam 102 is different, stress concentration at the coupling portion, particularly the coupling portion of the torsion beam 102, can be reduced.

本発明に係る偏向ミラーは、ミラー基板の振動空間を減圧状態に封止して粘性抵抗を減少させると、駆動電圧をさらに低電圧化し、また塵芥等の侵入を阻止し信頼性を向上させることができる。そのための封止手段は基本的に任意のものを使用可能であるが、その一例を図９により説明する。 Deflection mirror according to the present invention, reducing the viscous resistance vibration space of the mirror substrate is sealed in a reduced pressure state, and further lower the driving voltage, also prevents the entry of such dust to improve reliability Can do. While sealing means therefor possible in principle using any, one example is explained by FIGS.

ここに示す例では、前述したような偏向ミラー906の全体を、カバー903とベース905からなる減圧容器に、内部を減圧した状態で収容される。カバー903は、偏向ミラー906のミラー基板901により偏向された光ビームを外部へ透過させるための透過部902を有する。ベース905には、偏向ミラー906の各電極パッドと結線される端子904が内外に貫通して設けられている。減圧容器の内部には、光源となるLDチップ907と、LDチップ907より出射されるレーザ光ビームを偏向ミラー906のミラー基板901との間で複数回反射させるミラー908も設けられる。この複数回反射の最後の反射光ビームが透過部904より外部へ出射される。 In the example shown here, the entire deflection mirror 906 as described above is accommodated in a decompression container made up of a cover 903 and a base 905 with the interior decompressed. The cover 903 has a transmission part 902 for transmitting the light beam deflected by the mirror substrate 901 of the deflection mirror 906 to the outside. The base 905, terminal 904 is provided through the inside and outside being the electrode pads and the connection of the deflecting mirror 906. Inside the decompression vessel, an LD chip 907 serving as a light source and a mirror 908 for reflecting the laser light beam emitted from the LD chip 907 a plurality of times between the mirror substrate 901 of the deflection mirror 906 are also provided. Last of the reflected light beam of the multiple reflections is emitted from the transmitting unit 904 to the outside.

以上に説明した本発明に係る偏向ミラーは、写真印刷方式のプリンタや複写機などの画像形成装置のための光書込装置の光偏向手段として最適である。次に、そのような画像形成装置及び光書込装置に関する実施の形態を説明する。 The deflecting mirror according to the present invention described above is optimal as an optical deflecting means of an optical writing apparatus for an image forming apparatus such as a photographic printing type printer or copying machine. Next, exemplary embodiments will be described for such an image forming apparatus and an optical writing device.

図１０は、本発明に係る画像形成装置及び光書込装置の一例を説明するための概略構成図である。 Figure 10 is a schematic diagram for explaining an example of an image forming apparatus and an optical writing device according to the present invention.

図１０において、1001は光書込装置、1002は光書込装置1001の被走査面（像担持体）を提供する感光体ドラムである。 In FIG. 10, reference numeral 1001 denotes an optical writing device, and 1002 denotes a photosensitive drum that provides a scanning surface (image carrier) of the optical writing device 1001.

光書込装置1001は、記録信号によって変調された１本又は複数本のレーザビームで感光体ドラム1002の表面（被走査面）を同ドラムの軸方向に走査するものである。感光体ドラム1002は、矢印1003方向に回転駆動され、帯電部1004で帯電された表面に光書込装置1001により光走査されることによって静電潜像を形成される。この静電潜像は現像部1005でトナー像に顕像化され、このトナー像は転写部1006で記録紙1007に転写される。転写されたトナー像は定着部1008によって記録紙1007に定着される。感光体ドラム1002の転写部1006を通過した表面部分はクリーニング部1009で残留トナーを除去される。なお、感光体ドラム1002に代えてベルト状の感光体を用いる構成も可能であることは明らかである。また、トナー像を中間転写媒体に一旦転写し、この中間転写媒体から記録紙へトナー像を転写して定着させる構成とすることも可能である。 The optical writing device 1001 scans the surface (scanned surface) of the photosensitive drum 1002 in the axial direction of the photosensitive drum 1002 with one or a plurality of laser beams modulated by a recording signal. The photosensitive drum 1002 is rotationally driven in the direction of an arrow 1003, and an electrostatic latent image is formed by optical scanning of the surface charged by the charging unit 1004 by the optical writing device 1001. The electrostatic latent image is visualized as a toner image by the developing unit 1005, and the toner image is transferred to the recording paper 1007 by the transfer unit 1006. The transferred toner image is fixed on the recording paper 1007 by the fixing portion 1008. Residual toner is removed from the surface portion of the photosensitive drum 1002 that has passed through the transfer portion 1006 by the cleaning portion 1009. Incidentally, it will be apparent that also the configuration in place of the photosensitive drum 1002 using a belt-shaped photoreceptor. It is also possible to adopt a configuration in which a toner image is once transferred to an intermediate transfer medium, and the toner image is transferred from the intermediate transfer medium to a recording sheet and fixed.

光書込装置1001は、記録信号によって変調された１本又は複数本のレーザビームを発する光源部1020と、本発明に係る偏向ミラー1021と、この偏向ミラー1021のミラー基板のミラー面に光源部1020からのレーザビームを結像させるための結像光学系1022と、ミラー面で反射された１本又は複数本のレーザビームを感光体ドラム1002の表面（被走査面）に結像させるための走査光学系1023から構成される。偏向ミラー1021は、その駆動のための集積回路1024とともに回路基板1025に実装された形で光書込装置1001に組み込まれる。 Optical writing device 1001 includes a light source unit 1020 emits a laser beam of one or a plurality of modulated by the recording signal, a deflection mirror 1021 according to the present invention, the light source unit to the mirror surface of the mirror substrate of the deflecting mirror 1021 An imaging optical system 1022 for imaging a laser beam from 1020 and an image of one or a plurality of laser beams reflected by the mirror surface on the surface (scanned surface) of the photosensitive drum 1002 A scanning optical system 1023 is included. The deflection mirror 1021 is incorporated in the optical writing device 1001 in a form mounted on the circuit board 1025 together with the integrated circuit 1024 for driving the deflection mirror 1021.

本発明に係る偏向ミラー1021は、共振周波数を調整可能であり、所定の共振周波数で安定した振れ角でミラー基板を往復振動させることができる。したがって、光書込装置1001は安定した光書込み可能であり、また、光書込装置1001を用いた画像形成装置は品質の安定した画像形成が可能である。また、偏向ミラー1021は、回転多面鏡に比べ駆動のための消費電力が小さいため、光書込装置1001及び画像形成装置の省電力化に有利である。偏向ミラー1021のミラー基板の振動時の風切り音は回転多面鏡に比べ小さいため、光書込装置1001及び画像形成装置の静粛性の改善に有利である。偏向ミラー1021は回転多面鏡に比べ設置スペースが圧倒的に少なくて済み、また、偏向ミラー1021の発熱量もわずかであるため、光書込装置1001及び画像形成装置の小型化に有利である。 The deflection mirror 1021 according to the present invention can adjust the resonance frequency, and can reciprocate the mirror substrate with a stable deflection angle at a predetermined resonance frequency. Thus, the optical writing device 1001 is a stable allow optical writing, also, an image forming apparatus using the optical writing unit 1001 is capable of stable image formation quality. Further, since the deflection mirror 1021 consumes less power for driving than the rotary polygon mirror, it is advantageous for power saving of the optical writing device 1001 and the image forming apparatus. Since wind noise during vibration of the mirror substrate of the deflecting mirror 1021 is smaller than the rotary polygon mirror, which is advantageous for improving the quietness of the optical writing device 1001, and an image forming apparatus. The deflecting mirror 1021 requires much less installation space than the rotating polygonal mirror, and the amount of heat generated by the deflecting mirror 1021 is small, which is advantageous for downsizing the optical writing device 1001 and the image forming apparatus.

図１０においては、記録紙1007の搬送機構、感光体ドラム1002の駆動機構、現像部1005、転写部1006などの制御手段、光源部1020の駆動系などは、従来の画像形成装置と同様でよいため省略されている。 In FIG. 10, the conveyance mechanism of the recording paper 1007, the driving mechanism of the photosensitive drum 1002, the control means such as the developing unit 1005 and the transfer unit 1006, the driving system of the light source unit 1020, and the like may be the same as those of the conventional image forming apparatus. Therefore, it is omitted.

なお、本発明に係る偏向ミラーは、バーコードリーダなどの読み取り走査系にも利用可能であることは明らかである。 Incidentally, the deflection mirror according to the present invention, it is apparent that it is also applicable to the reading scanning system, such as a bar code reader.

本発明の一実施例に係る偏向ミラーを説明するための概略平面図及び概略断面図である。It is the schematic plan view and schematic sectional drawing for demonstrating the deflection | deviation mirror which concerns on one Example of this invention. ねじり梁に対する動き抑制部材を説明するための部分拡大図である。It is the elements on larger scale for demonstrating the movement suppression member with respect to a torsion beam. 本発明に係る偏向ミラーの製造方法の一例を説明するための工程説明図である。It is a process explanatory diagram for explaining an example of a method of manufacturing the deflection mirror according to the present invention. 本発明の他の実施例に係る偏向ミラーの動き抑制部材に関連した構成を説明するための部分拡大図である。It is a partially enlarged view for explaining a configuration related to the movement suppression member of the deflection mirror according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例に係る偏向ミラーの動き抑制部材に関連した構成を説明するための部分拡大図である。It is a partially enlarged view for explaining a configuration related to the movement suppression member of the deflection mirror according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例に係る偏向ミラーの動き抑制部材に関連した構成を説明するための部分拡大図である。It is a partially enlarged view for explaining a configuration related to the movement suppression member of the deflection mirror according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例に係る偏向ミラーの動き抑制部材に関連した構成を説明するための部分拡大図である。It is a partially enlarged view for explaining a configuration related to the movement suppression member of the deflection mirror according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例に係る偏向ミラーの動き抑制部材に関連した構成を説明するための部分拡大図である。It is a partially enlarged view for explaining a configuration related to the movement suppression member of the deflection mirror according to another embodiment of the present invention. 本発明に係る偏向ミラーの封止手段の例を説明するための分解斜視図である。It is a disassembled perspective view for demonstrating the example of the sealing means of the deflection | deviation mirror which concerns on this invention. 本発明に係る画像形成装置及び光書込装置の実施の形態を説明するための概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram for describing an embodiment of an image forming apparatus and an optical writing device according to the present invention.

Explanation of symbols

101 ミラー基板
102,103 ねじり梁
104 上部枠体
106 下部枠体
107,108 可動電極
109,110 固定電極
203a,204a ねじり梁102に対する動き抑制部材
203b,204b ねじり梁103に対する動き抑制部材 101 mirror substrate
102,103 torsion beam
104 Upper frame
106 Lower frame
107,108 Movable electrode
109,110 Fixed electrode
203a, 204a Motion control member for torsion beam 102
203b, 204b Motion control member for torsion beam 103

Claims

A mirror substrate is supported by a support member via a torsion beam, and the mirror substrate is a deflection mirror that reciprocally vibrates about the torsion beam as a rotation axis,
A movement suppressing member for suppressing the movement of the torsion beam;
An electrode pad for applying a voltage between the movement suppressing member and the torsion beam;
The movement suppressing member suppresses the movement of the torsion beam by deforming or displacing the torsion beam by electrostatic attraction between the torsion beam and pressing the side surface of the torsion beam.
The range of the torsion beam that is pressed by the motion suppressing member is such that the mirror substrate of the torsion beam from the coupling portion side of the torsion beam with the support member increases as the amount of deformation or displacement of the motion suppressing member increases. A deflection mirror characterized by gradually expanding toward the coupling portion side.

The deflection mirror according to claim 1,
The deflection mirror, wherein the movement suppressing member clamps a side surface of the torsion beam.

The deflection mirror according to claim 1 or 2,
The deflection mirror, wherein the movement suppressing member is integrally formed with the support member.

The deflection mirror according to claim 3,
The movement suppressing member is coupled to the support member only at one end thereof,
The deflection mirror according to claim 1, wherein the movement suppressing member has a narrow portion at a portion where it is coupled to the support member.

The change mirror according to claim 4,
The movement suppressing member and the torsion beam are combined with the support member at adjacent positions,
The narrow portion of the movement restraining member has a notch on the side facing the torsion beam, and the notch is used to connect the joint of the motion restraining member to the support member and the torsion beam. A deflection mirror characterized in that a space is secured between the coupling portion and the support member.

The deflection mirror according to claim 3 or 4,
The movement suppressing member is coupled to the support member only at one end thereof,
The deflection mirror, wherein the movement suppressing member has a plurality of notches on a side not facing the torsion beam.

The deflection mirror according to claim 3,
The deflection mirror according to claim 1, wherein the movement suppressing member is divided into a plurality of portions for pressing different regions of the side surface of the torsion beam.

The deflection mirror according to claim 3, 4, 5, 6 or 7,
The deflection mirror, wherein the mirror substrate, the torsion beam, the support member, and the movement suppressing member are integrally formed of a silicon substrate.

Movable electrodes formed at two opposing ends of the mirror substrate on the side not supported by the torsion beam;
A fixed electrode formed on a portion of the support member facing the movable electrode;
An electrode pad for applying a voltage between the movable electrode and the fixed electrode;
The deflection mirror according to claim 1, wherein the mirror substrate is driven by an electrostatic force between the movable electrode and the fixed electrode.

The deflection mirror according to claim 1, further comprising a sealing unit that seals the vibration space of the mirror substrate in a reduced pressure state.

A method for adjusting a resonance frequency of a deflecting mirror according to claim 1,
A resonance frequency adjusting method, wherein a pressing range of the torsion beam by the movement suppressing member is changed by changing a voltage applied between the movement suppressing member and the torsion beam in the deflection mirror.

A deflection mirror according to any one of claims 1 to 10, means for causing a light beam to be incident on a mirror surface of a mirror substrate of the deflection mirror, and a light beam reflected by the mirror surface is coupled to a surface to be scanned. And an optical writing device.

An image forming apparatus comprising: an image carrier; and an optical writing device that scans the image carrier with a light beam modulated by a recording signal. An electrostatic latent image is formed on the image carrier by scanning the light beam. In the device
An image forming apparatus comprising the optical writing device according to claim 12.