JP2006071879A - 光学装置及び画像生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子に発熱が生じた場合であっても、光学素子から射出される射出光にずれが生じ難い構成、構造を有する光学装置を提供する。
【解決手段】光学装置は、光学素子１１、実装用基板５０、支持部材６０、及び、冷却／放熱部材７０を備え、支持部材６０は実装用基板５０の一方の面５０Ａに取り付けられており、光学素子１１は実装用基板５０の他方の面５０Ｂに取り付けられており、冷却／放熱部材７０は支持部材６０に取り付けられており、光学素子１１と支持部材６０とは実装用基板５０の内部に設けられた伝熱手段５１によって熱的に接続されており、支持部材６０は線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学装置及び画像生成装置に関する。

プロジェクターやプリンター等の画像形成装置において、一次元的な画像生成装置からの光束を光走査手段で走査しながら画像形成手段に投影することで２次元画像を形成する装置が、例えば、特許第３４０１２５０号や特許第３１６４８２４号から周知である。この一次元的な画像生成装置は、複数の回折格子−光変調素子（ＧＬＶ：Grating Light Valve）が一次元的にアレイ状に配列されて成る光学素子を備えている。尚、以下、このような光学素子を、回折格子−光変調装置と呼ぶ場合がある。回折格子−光変調装置（光学素子）は、通常、複数の回折格子−光変調素子に対向し、回折格子−光変調装置に入射する入射光並びに回折格子−光変調装置から射出する射出光を透過させるガラス板から成る光透過部材を更に備えている。回折格子−光変調素子は、マイクロマシン製造技術を応用して製造され、反射型の回折格子から構成されており、光スイッチング作用を有し、光のオン／オフ制御を電気的に制御することで画像を表示する。即ち、回折格子−光変調装置における回折格子−光変調素子のそれぞれから射出された光をスキャンミラーで走査して２次元画像を得る。従って、Ｍ×Ｎ（例えば１９２０×１０８０）の画素（ピクセル）から構成された２次元画像を表示するために、Ｎ個（＝１０８０個）の回折格子−光変調素子から回折格子−光変調装置を構成すればよい。更には、カラー表示のためには、このような回折格子−光変調装置を備えた３つの画像生成装置を用いればよい。

回折格子−光変調素子２１を構成する下部電極２２、固定電極３１、可動電極３２等の配置を、図１０に模式的に示す。また、図１０の矢印Ｂ−Ｂに沿った固定電極３１等の模式的な一部断面図を図１１の（Ａ）に示し、図１０の矢印Ａ−Ａに沿った可動電極３２等の模式的な一部断面図を図１１の（Ｂ）及び図１２の（Ａ）に示し、図１０の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極３１及び可動電極３２等の模式的な一部断面図を図１２の（Ｂ）に示す。ここで、可動電極３２の変位前の状態を図１１の（Ｂ）及び図１２の（Ｂ）の左側に示し、変位後の状態を図１２の（Ａ）及び図１２の（Ｂ）の右側に示す。また、図１０においては、下部電極２２、固定電極３１、可動電極３２、支持部２３，２４，２５，２６を明示するために、これらに斜線を付した。

この回折格子−光変調素子２１は、下部電極２２、帯状（リボン状）の固定電極３１、並びに、帯状（リボン状）の可動電極３２から成る。下部電極２２は支持体１２上に形成されている。また、固定電極３１は、支持部２３，２４に支持され、下部電極２２の上方に支持、張架されている。更には、可動電極３２は、支持部２５，２６に支持され、下部電極２２の上方に支持、張架されており、固定電極３１に対して並置されている。図示した例において、１つの回折格子−光変調素子２１は、３本の固定電極３１と３本の可動電極３２から構成されている。３本の可動電極３２は纏めて制御電極に接続され、制御電極は、図示しない接続端子部に接続されている。一方、３本の固定電極３１は纏めてバイアス電極に接続されている。バイアス電極は、複数の回折格子−光変調素子２１において共通とされており、図示しないバイアス電極端子部を介して接地されている。下部電極２２も、複数の回折格子−光変調素子２１において共通とされており、図示しない下部電極端子部を介して接地されている。

接続端子部、制御電極を介して可動電極３２へ電圧を印加し、且つ、下部電極２２へ電圧を印加すると（実際には、下部電極２２は接地状態にある）、可動電極３２と下部電極２２との間に静電気力（クーロン力）が発生する。そして、この静電気力によって、下部電極２２に向かって可動電極３２が下方に変位する。そして、このような可動電極３２の変位に基づき、可動電極３２と固定電極３１とによって反射型の回折格子が形成される。

ここで、隣接する固定電極３１の間の距離をｄ（図１２の（Ｂ）参照）、可動電極３２及び固定電極３１に入射する光（入射角：θ_i）の波長をλ、回折角をθ_mとすると、
ｄ［ｓｉｎ（θ_i）−ｓｉｎ（θ_m）］＝ｍ・λ
で表すことができる。尚、ｍは次数であり、０，±１，±２・・・の値をとる。

そして、可動電極３２の頂面と固定電極３１の頂面の高さの差Δｈ₁（図１２の（Ｂ）参照）が（λ／４）のとき、回折光の光強度は最大の値となる。

回折格子−光変調装置１１は、回折格子−光変調素子２１が、複数、支持体１２の表面に形成されて成る。また、図７の（Ａ）に概念的な断面図を示すように、回折格子−光変調装置１１は、平板状のガラス板から成る光透過部材１３を更に備えている。尚、図７の（Ａ）において、回折格子−光変調素子の図示は省略している。そして、支持体１２と光透過部材１３とは、低融点金属材料層１４によって接合されている。支持体１２の表面から光透過部材までの距離（Ｌ）は０．１ｍｍ程度である。

図１４に概念的な一部断面図を示すように、従来の画像生成装置は、回折格子−光変調装置１１に加えて、実装用基板２５０（より具体的には、例えば、ガラスエポキシ銅張り積層板から成るプリント配線板）、及び、光源（図１４には図示せず）を備えている。尚、回折格子−光変調装置１１と実装用基板２５０との組立体を、回折格子−光変調装置組立体と呼ぶ場合がある。実装用基板２５０には、外部から入力される回折格子−光変調装置１１を駆動するための信号を処理する回路等が設けられている。そして、支持体１２が実装用基板２５０の一方の面２５０Ａに接着剤４３を介して取り付けられている。光源は、光の３原色である赤色の光、緑色の光、青色の光をいずれかを射出するレーザ光源から成る。

実装用基板２５０の一方の面２５０Ａには、更に、回折格子−光変調装置１１の駆動に必要とされる回路が形成された半導体チップ４０が、接着剤４４を介して取り付けられている。回折格子−光変調装置１１と半導体チップ４０、半導体チップ４０と実装用基板２５０とは、例えば、ワイヤボンディングにて電気的に接続されており、回折格子−光変調装置１１及び半導体チップ４０は枠体４１によって囲まれ、また、ワイヤボンディング保護のために、ポッティング樹脂４２によって封止されている。

画像形成装置の概念図を図１３に示す。画像形成装置は、回折格子−光変調装置組立体１０２Ｒ及びレーザ光源（赤色発光半導体レーザ）１００Ｒから成る画像生成装置１０１Ｒと、回折格子−光変調装置組立体１０２Ｇ及びレーザ光源（緑色発光半導体レーザ）１００Ｇから成る画像生成装置１０１Ｇと、回折格子−光変調装置組立体１０２Ｂ及びレーザ光源（青色発光半導体レーザ）１００Ｂから成る画像生成装置１０１Ｂを備えている。尚、レーザ光源（赤色発光半導体レーザ）１００Ｒから射出された赤色のレーザ光を点線で示し、レーザ光源（緑色発光半導体レーザ）１００Ｇから射出された緑色のレーザ光を実線で示し、レーザ光源（青色発光半導体レーザ）１００Ｂから射出された青色のレーザ光を一点鎖線で示す。画像形成装置は、更に、これらのレーザ光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから射出された光を集光し、回折格子−光変調装置１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂ（構成、構造は回折格子−光変調装置１１と同じ）へと入射させる集光レンズ（図示せず）、回折格子−光変調装置１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂから射出された光が入射され、１本の光束に纏めるＬ型プリズム１０４、纏められた３原色の光が通過するレンズ１０５及び空間フィルター１０６、空間フィルター１０６を通過した１本の光束を結像させる結像レンズ（図示せず）、結像レンズを通過した１本の光束を走査するスキャンミラー（ガルバノミラー）１０７、及び、スキャンミラー１０７で走査された光を投影するスクリーン１０８から構成されている。尚、集光レンズとして円筒レンズを用いることにより、Ｘ方向には所定のスポットサイズに集光され、Ｙ方向には所定幅にコリメートされたコリメート光を回折格子−光変調装置１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂに照射することができる。また、空間フィルター１０６は、例えば、フーリエ面に配置されている。

このような画像形成装置にあっては、可動電極３２が図１１の（Ｂ）及び図１２の（Ｂ）の左側に示した状態である回折格子−光変調素子２１の不作動時、可動電極３２及び固定電極３１の頂面で反射された光は空間フィルター１０６で遮られる。一方、可動電極３２が図１２の（Ａ）及び図１２の（Ｂ）の右側に示した状態である回折格子−光変調素子２１の作動時、可動電極３２及び固定電極３１で回折された±１次（ｍ＝±１）の回折光は空間フィルター１０６を通過する。このような構成にすることで、スクリーン１０８に投影すべき光のオン／オフ制御を制御することができる。また、可動電極３２に印加する電圧を変化させることで、可動電極３２の頂面と固定電極３１の頂面の高さの差Δｈ₁を変化させることができ、その結果、回折光の強度を変化させて、階調制御を行うことができる。

可動電極３２は、寸法が非常に小さいので、回折格子−光変調装置において、高い解像度、高速なスイッチング動作及び広い帯域幅の表示が可能となる。更には、低い印加電圧で動作させることができるので、非常に小型化された画像形成装置を実現することが期待されている。また、このような画像形成装置は、通常の二次元画像生成装置、例えば、液晶パネル等を用いた投射型表示装置と比べて、スキャンミラー１０７によってスキャンを行うので、極めて滑らかで自然な画像表現が可能となる。しかも、３原色である赤色、緑色、青色の半導体レーザを光源とし、これらの光を混合するので、極めて広い、自然な色再現範囲の画像を表現することができるといった、従来にはない、優れた表示性能を有する。

特許第３４０１２５０号 特許第３１６４８２４号

例えば、劇場用プロジェクター等の用途において、回折格子−光変調装置１１に１０⁴ルーメンといった高輝度が要求される場合、例えば、回折格子−光変調装置１１に照射されるレーザ光のパワーは５０〜１００Ｗ程度といった非常に高い値になる。従って、回折格子−光変調装置１１において大きな発熱が生じ、この熱が実装用基板２５０に伝わる結果、実装用基板２５０に大きな熱膨張が発生する。尚、ガラスエポキシ銅張り積層板から成るプリント配線板から構成された実装用基板２５０の熱膨張は、例えば、１４×１０^-6／Ｋ程度であり、一方、シリコン半導体基板から成る支持体１２の熱膨張は、例えば、３．１×１０^-6／Ｋ程度である。また、ガラスエポキシ銅張り積層板から成るプリント配線板から構成された実装用基板２５０のヤング率は、例えば、２５ＧＰａ程度であり、非常に柔らかいと云える。

実装用基板２５０に大きな熱膨張が発生すると、回折格子−光変調素子２１を構成する固定電極３１及び可動電極３２に位置ずれが生じる。図１３を参照して先に説明したように、画像形成装置にあっては、３つの回折格子−光変調装置１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂからの回折されたレーザ光（赤色、青色、及び、緑色のレーザ光回折光）によって、１つの画素が形成、表示される。それ故、回折格子−光変調素子２１を構成する固定電極３１及び可動電極３２に位置ずれが生じると、各回折格子−光変調装置１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂから射出され、各画素を構成、表示するための３本のレーザ光回折光にずれが発生する。その結果、色にじみ等が生じ、鮮明な画像を形成することが難しくなる。回折格子−光変調装置の小型化、高解像度化に伴い、このような色にじみ等の問題は一層顕著となる。

従って、本発明の目的は、例えば回折格子−光変調装置で例示される光学素子に発熱が生じた場合であっても、光学素子から射出される射出光にずれが生じ難い構成、構造を有する光学装置、及び、係る光学装置を組み込んだ画像生成装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る光学装置は、
（Ａ）光学素子、
（Ｂ）実装用基板、
（Ｃ）支持部材、及び、
（Ｄ）冷却／放熱部材、
を備えた光学装置であって、
支持部材は、実装用基板の一方の面に取り付けられており、
光学素子は、実装用基板の他方の面に取り付けられており、
冷却／放熱部材は、支持部材に取り付けられており、
光学素子と支持部材とは、実装用基板内部に設けられた伝熱手段によって熱的に接続されており、
支持部材は、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製されていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る光学装置は、
（Ａ）光学素子、
（Ｂ）実装用基板、及び、
（Ｃ）支持部材、
を備えた光学装置であって、
実装用基板には開口部が設けられており、
支持部材は、実装用基板の一方の面に取り付けられており、
光学素子は、実装用基板に設けられた開口部において露出した支持部材の部分に取り付けられており、
支持部材は、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製されていることを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る画像生成装置は、
光源、及び、光学装置を具備し、
光学装置は、
（Ａ）該光源から入射された光を射出する光学素子、
（Ｂ）実装用基板、
（Ｃ）支持部材、及び、
（Ｄ）冷却／放熱部材、
を備えている画像生成装置であって、
支持部材は、実装用基板の一方の面に取り付けられており、
光学素子は、実装用基板の他方の面に取り付けられており、
冷却／放熱部材は、支持部材に取り付けられており、
光学素子と支持部材とは、実装用基板内部に設けられた伝熱手段によって熱的に接続されており、
支持部材は、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製されていることを特徴とする。

本発明の第１の態様に係る光学装置若しくは画像生成装置にあっては、光学素子と支持部材とは、実装用基板内部に設けられた伝熱手段によって熱的に接続されているが、具体的には、光学素子と伝熱手段の一端とが直接的に、あるいは、間接的に接触しており、支持部材と伝熱手段の他端とが直接的に、あるいは、間接的に接触している状態を指す。ここで、実装用基板の他方の面に取り付けられている光学素子の部分の面積（実装用基板の他方の面と直接的に、あるいは、間接的に接触している光学素子の部分の面積）をＳ₀、光学素子と支持部材とを熱的に接続する伝熱手段の実装用基板表面と平行な面に沿った断面積をＳ₁としたとき（伝熱手段は複数設けられている場合には、複数の伝熱手段の断面積総合計をＳ₁とする）、０．０１×Ｓ₀≦Ｓ₁≦０．５×Ｓ₀を満足することが望ましい。

上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る画像生成装置は、
光源、及び、光学装置を具備し、
光学装置は、
（Ａ）該光源から入射された光を射出する光学素子、
（Ｂ）実装用基板、及び、
（Ｃ）支持部材、
を備えている画像生成装置であって、
実装用基板には開口部が設けられており、
支持部材は、実装用基板の一方の面に取り付けられており、
光学素子は、実装用基板に設けられた開口部において露出した支持部材の部分に取り付けられており、
支持部材は、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製されていることを特徴とする。

本発明の第２の態様に係る光学装置若しくは画像生成装置にあっては、光学素子は、実装用基板に設けられた開口部において露出した支持部材の部分に取り付けられているが、支持部材の係る部分の表面は、
（１）実装用基板の一方の面と略同水準であってもよいし、
（２）実装用基板に設けられた開口部の内部に位置していてもよいし、
（３）実装用基板の他方の面と略同水準であってもよいし、
（４）実装用基板の他方の面から突出していてもよい。
尚、（２）〜（４）の場合、実装用基板に設けられた開口部内に位置する支持部材の部分を、支持部材突出部と呼ぶ場合がある。

本発明の第１の態様に係る光学装置若しくは画像生成装置において、伝熱手段は、実装用基板の内部に形成された伝熱用ビヤホールから成る構成とすることができる。また、光学装置は、光学素子の駆動に必要とされる回路が設けられた半導体チップを更に有し、半導体チップは、実装用基板の他方の面に取り付けられている構成とすることができる。伝熱用ビヤホールは、例えば、実装用基板の内部に形成された貫通孔内が高い熱伝導率を有する材料（例えば、銅や銀）で埋め込まれた構造を有する。本発明の第２の態様に係る光学装置若しくは画像生成装置にあっても、光学素子の駆動に必要とされる回路が設けられた半導体チップが実装用基板の他方の面に取り付けられている場合、半導体チップと支持部材とは実装用基板内部に設けられた伝熱手段によって熱的に接続されていることが望ましく、更には、この伝熱手段は、実装用基板の内部に形成された伝熱用ビヤホールから成ることが好ましい。伝熱用ビヤホールの一端は、直接的に、あるいは、間接的に、光学素子と接し、この伝熱用ビヤホールの他端は、直接的に、あるいは、間接的に、支持部材と接している構造とすることが望ましい。また、別の伝熱用ビヤホールの一端が、直接的に、あるいは、間接的に、半導体チップと接し、この伝熱用ビヤホールの他端は、直接的に、あるいは、間接的に、支持部材と接している構造とすることが望ましい。

本発明の第２の態様に係る光学装置若しくは画像生成装置にあっては、光学装置は、冷却／放熱部材を更に備え、冷却／放熱部材は、支持部材に取り付けられている構成とすることができる。また、光学装置は、光学素子の駆動に必要とされる回路が設けられた半導体チップを更に有し、半導体チップは、実装用基板に設けられた開口部において露出した支持部材の前記部分に取り付けられている構成とすることができる。

ここで、光学素子の駆動に必要とされる回路として、例えば、１０ビット又は１２ビットの駆動ドライバや、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）を挙げることができる。

本発明の第１の態様若しくは第２の態様に係る光学装置若しくは画像生成装置（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、支持部材は、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）から作製され、あるいは又、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から作製され、あるいは又、炭化ケイ素（ＳｉＣ）から作製され、あるいは又、フェルニコ（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）、モリブデン、タングステン、及び、炭素−ホウ素−銅合金（Ｃ−Ｂ−Ｃｕと表記する）から成る群から選択された１種類の材料から作製されていることが好ましい。これらの材料の線膨張率及び熱伝導率を、以下の表１に示す。あるいは又、支持部材は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、フェルニコ、モリブデン、タングステン、及び、炭素−ホウ素−銅合金から成る群から選択された少なくとも２種類の材料から作製されていることが好ましい。この場合、例えば、支持部材突出部を酸化アルミニウムから作製し、支持部材突出部以外の支持部材の部分を窒化アルミニウムから作製し、これらを貼り合わせた構造を例示することができる。

［表１］
線膨張率（×１０^-6／Ｋ） 熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）
Ａｌ₂Ｏ₃ ７．４ ２９
ＡｌＮ ４．８ １４０
ＳｉＣ ４．７ ４６
フェルニコ ５．３ １７
Ｍｏ ５．１ １４２
Ｗ ４．４ ２００
Ｃ−Ｂ−Ｃｕ １０ １６０

尚、本発明における線膨張率（α）は、
α＝（１／Ｘ₀）（ｄＸ／ｄｔ）
で表すことができる。但し、Ｘ₀は０゜Ｃにおける長さであり、Ｘは２９３Ｋ（２０゜Ｃ）における長さである。

あるいは又、本発明において、支持部材を、例えば、（ホウケイ酸ガラス＋アルミナ）、（鉛ホウケイ酸ガラス＋アルミナ）、（アルミナ・カルシウム・ホウケイ酸ガラス＋アルミナ）、（アルミナ・マグネシウム・ホウケイ酸ガラス＋石英や石英ガラス）、（ホウケイ酸ガラス＋アルミナ，フォルステライト）、（ホウケイ酸ガラス＋石英＋アルミナ＋コージェライト）等のガラスセラミック複合系材料、（コージェライト系β−スポジェメン系材料）、（コージェライト系ＺｎＯ・ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂材料）、（コージェライト系Ｂ₂Ｏ₃・ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂系材料）等の結晶化ガラス系材料、Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＯ・ＳｉＯ₂・ＭｇＯ・Ｂ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＯ・ＳｉＯ₂・ＢａＯ・Ｂ₂Ｏ₃等の非ガラス系材料で例示されるセラミックスから作製することもできる。

以上に説明した好ましい態様を含む本発明において、支持部材をセラミックスから作製する場合、支持部材に回路を形成してもよい。尚、回路は１層（即ち、支持部材の一方の面に形成されている態様）でもよいし、２層（即ち、支持部材の両方の面に形成されている態様）でもよいし、３層以上の多層（即ち、支持部材の内部（内層）にまで形成されている態様）でもよい。また、回路には、単なる配線だけでなく、スルーホールやビヤホール、更には、抵抗やコンデンサも含まれる。支持部材における回路は、例えば、金属ペーストを用いて形成することができる。このような金属ペーストとして、例えば、融点１０６５゜Ｃの金、融点１０８５゜Ｃの銅、融点９６２゜Ｃの銀、融点１４５５゜Ｃのニッケルから構成された金属ペーストを挙げることができる。また、抵抗を、例えば、ＲｕＯ₂系、Ｍ₂Ｒｕ₂Ｏ_7-X系、ＭｏＯ₃系、ＬａＢ₆系等の公知の抵抗ペーストを用いて形成することができる。

回路が形成された支持部材は、例えば、以下に例示する方法で作製することができる。即ち、先ず、セラミックグリーンシートを準備し、セラミックグリーンシートに、外形打ち抜き加工、及び、パンチングによるビヤホールやスルーホール用の穴を開ける穴開け加工を施す。次いで、セラミックグリーンシートに、接続端子部、ランド部、配線等を、スクリーン印刷法に基づき、例えば金パウダーを含む金属ペーストを用いて形成する。また、別のセラミックグリーンシートにも、同様に、接続端子部、ランド部、配線等を形成する。更には、必要に応じて、セラミックグリーンシートの表面にコンデンサ用材料を貼り合わせる。そして、これらのセラミックグリーンシートを、熱プレス装置を用いて積層して熱プレスし、互いに接着一体化する。その後、積層されたセラミックグリーンシート及び金属ペーストを同時に焼成することで、支持部材を得ることができる。次いで、必要に応じて、支持部材の表面に、スクリーン印刷法に基づき抵抗ペーストを用いて厚膜抵抗を形成する。こうして、例えば、内部（内層）にまで回路が形成された３層以上の多層構成の支持部材を得ることができる。

また、本発明において、実装用基板を、プリント配線板から構成することができる。プリント配線板として、片面あるいは両面に配線が形成されたリジッドプリント配線板、多層リジッドプリント配線板、多層フレックスリジッドプリント配線板、片面あるいは両面に配線が形成されたメタルコアプリント配線板、多層メタルコアプリント配線板、片面あるいは両面に配線が形成されたメタルベースプリント配線板、多層メタルベースプリント配線板、ビルドアップ多層プリント配線板、セラミックス配線板を例示することができる。これらの各種のプリント配線板の製造方法は従来の方法とすればよい。回路等の形成は、パネルメッキ法及びパターンメッキ法を含む所謂サブトラクティブ方式であっても、セミアディティブ方式及びフルアディティブ方式といったアディティブ方式であってもよい。プリント配線板を構成する基材の構成は、本質的には任意であり、例えば、紙／フェノール樹脂、紙／エポキシ樹脂、ガラス布／エポキシ樹脂、ガラス不織布／エポキシ樹脂、ガラス布／ガラス不織布／エポキシ樹脂、合成繊維／エポキシ樹脂、ガラス布／ポリイミド樹脂、ガラス布／変性ポリイミド樹脂、ガラス布／エポキシ変性ポリイミド樹脂、ガラス布／ビスマレイミド／トリアジン／エポキシ樹脂、ガラス布／フッ素系樹脂、ガラス布／ＰＰＯ（ポリフェニレンオキサイド）樹脂、ガラス布／ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）樹脂の組合せを例示することができる。

本発明の第１の態様若しくは第２の態様に係る光学装置において、光学素子として、回折格子−光変調装置、半導体レーザ、発光ダイオード、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を挙げることができ、また、本発明の第１の態様若しくは第２の態様に係る画像生成装置において、光学素子として、回折格子−光変調装置を挙げることができる。ここで、回折格子−光変調装置は、具体的には、
（ａ）下部電極、
（ｂ）下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、並びに、
（ｃ）下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、
から成り、
可動電極及び下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子が、複数、支持体の表面に形成されて成る構成とすることができる。

尚、回折格子−光変調装置は、固定電極及び可動電極に対向し、固定電極及び可動電極に入射する入射光並びに固定電極及び可動電極から射出する射出光を透過させる光透過部材を更に備えている構成とすることが好ましい。

回折格子−光変調素子を構成する可動電極及び固定電極は、例えば、マイクロマシン技術を応用して作製することができ、可動電極と固定電極とによって形成される回折格子は、所謂反射型回折格子から構成されている。

回折格子−光変調装置における支持体を構成する材料として、シリコン半導体基板を例示することができる。

回折格子−光変調素子における下部電極やバイアス電極を構成する材料として、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）及び亜鉛（Ｚｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属；これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ₂、ＭｏＳｉ₂、ＴｉＳｉ₂、ＴａＳｉ₂等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。下部電極やバイアス電極を作製するには、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法、リフトオフ法、イオンプレーティング法、電解メッキ法、無電解メッキ法、スクリーン印刷法、レーザーアブレーション法、ゾル−ゲル法等の公知の薄膜形成技術により、上述の構成材料から成る薄膜を支持体の表面に形成すればよい。

また、回折格子−光変調素子における固定電極、可動電極は、光反射層（上層）と誘電体材料層（下層）の２層構造から成ることが好ましく、具体的には、例えば、アルミニウム層（上層）とＳｉＮ層（下層）との積層構造、アルミニウム層（上層）とＳｉＯ₂層（下層）との積層構造、Ｓｉを添加したアルミニウム層（上層）とＳｉＮ層（下層）との積層構造、Ｓｉを添加したアルミニウム層（上層）とＳｉＯ₂層（下層）との積層構造、Ｃｕを添加したアルミニウム層（上層であり、アルミニウム／銅の合金層である）とＳｉＮ層（下層）との積層構造（Ｃｕの添加率として０．１重量％乃至５重量％を例示することができ、以下の説明においても同様である）、Ｃｕを添加したアルミニウム層（上層）とＳｉＯ₂層（下層）との積層構造、酸化チタン層（上層）とＳｉＮ層（下層）との積層構造、酸化チタン層（上層）とＳｉＯ₂層（下層）との積層構造から構成することができる。尚、下層をＳｉＯ₂層とＳｉＮ層の２層構成とすることもできる。

更には、回折格子−光変調素子において、固定電極を支持するための支持部は、固定電極の延在部から構成することが好ましく、また、可動電極を支持するための支持部は、可動電極の延在部から構成することが好ましい。

回折格子−光変調素子において、下部電極の頂面と固定電極の頂面の高さの差Δｈ₀として、３．０×１０^-7（ｍ）乃至１．５×１０^-6（ｍ）、好ましくは、４．５×１０^-7（ｍ）乃至１．２×１０^-6（ｍ）を例示することができる。また、回折格子−光変調素子の不作動時における可動電極の頂面と固定電極の頂面の高さの差は出来る限り０に近いことが望ましい。更には、回折格子−光変調素子の作動時における可動電極の頂面と固定電極の頂面の高さの差Δｈ₁（可動電極の下方への変位量）の最大値Δｈ_1-MAXは、回折格子−光変調素子あるいは回折格子−光変調装置への入射光の波長をλとしたとき、
λ／４≦Δｈ_1-MAX
を満足することが望ましい。また、Δｈ_1-MAXとΔｈ₀との関係は、
Δｈ_1-MAX≦（Δｈ₀／３）
を満足することが望ましい。尚、可動電極に印加する電圧を変化させることで、可動電極の頂面と固定電極の頂面の高さの差Δｈ₁（可動電極の下方への変位量）を変化させることができる。そして、これによって、回折光の強度を変化させることができるので、階調制御を行うことができる。

また、回折格子−光変調素子において、隣接する固定電極の間の距離ｄは、限定するものではないが、１×１０^-6（ｍ）乃至２×１０^-5（ｍ）、好ましくは、２×１０^-6（ｍ）乃至１×１０^-5（ｍ）であることが望ましい。更には、隣接する固定電極と可動電極との間に存在する隙間ＳＰ（１つの回折格子−光変調素子内における隙間、隣接する回折格子−光変調素子間における隙間の両方）は、限定するものではないが、１×１０^-7（ｍ）乃至２×１０^-6（ｍ）、好ましくは、２×１０^-7（ｍ）乃至５×１０^-7（ｍ）であることが望ましい。また、固定電極の幅Ｗ_Fとして、限定するものではないが、１×１０^-6（ｍ）乃至１×１０^-5（ｍ）、好ましくは、２×１０^-6（ｍ）乃至５×１０^-6（ｍ）を例示することができ、固定電極の実効長さＬ_Fとして、限定するものではないが、２×１０^-5（ｍ）乃至５×１０^-4（ｍ）、好ましくは、１×１０^-4（ｍ）乃至３×１０^-4（ｍ）を例示することができる。一方、可動電極の幅Ｗ_Mとして、限定するものではないが、１×１０^-6（ｍ）乃至１×１０^-5（ｍ）、好ましくは、２×１０^-6（ｍ）乃至５×１０^-6（ｍ）を例示することができ、更には、固定電極の幅Ｗ_Fと等しいことが望ましい。また、可動電極の実効長さＬ_Mとして、限定するものではないが、２×１０^-5（ｍ）乃至５×１０^-4（ｍ）、好ましくは、１×１０^-4（ｍ）乃至３×１０^-4（ｍ）を例示することができる。尚、固定電極の実効長さＬ_F、可動電極の実効長さＬ_Mとは、固定電極及び可動電極が支持部によって支持されている構成において、支持部と支持部との間の固定電極の部分及び可動電極の部分の長さを意味する。

更には、回折格子−光変調装置において、１つの回折格子−光変調素子を構成する固定電極と可動電極のそれぞれの数は、１本の固定電極と１本の可動電極とを１組とした場合、最低、１組であればよく、限定するものではないが、最大、３組を挙げることができる。また、回折格子−光変調装置における複数の回折格子−光変調素子の配置状態は、一次元アレイ状とすればよい。即ち、固定電極及び可動電極の軸線方向と直角の方向に沿って、複数の回折格子−光変調素子を構成する固定電極及び可動電極を並置すればよい。回折格子−光変調素子の数は、光学装置あるいは画像生成装置に要求される画素数に基づき決定すればよい。

外部の回路と電気的に接続させるための回折格子−光変調装置における接続端子部、接続端子部と可動電極とを電気的に接続するための制御電極を構成する材料として、上述した下部電極やバイアス電極を構成する材料を例示することができるし、接続端子部、制御電極の形成方法も、上述した下部電極やバイアス電極の形成方法と同様の形成方法とすればよい。尚、下部電極、バイアス電極、接続端子部、及び、制御電極を、同時に形成することもできるし、これらの４種類の電極を任意の組合せで同時に形成することもできる。また、膜厚に関しては、別途、厚く形成することもできる。

回折格子−光変調装置において、光透過部材の厚さは１．５ｍｍ以上であることが好ましい。尚、光透過部材の厚さの上限に本質的な制限は無いが、上限として２０ｍｍを例示することができる。更には、光透過部材を、ガラス板やプラスチックス板［例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）から成る板］から構成することができるが、中でも、ガラス板から構成することが好ましい。あるいは又、支持体の表面から光透過部材までの距離は１．０ｍｍ以上であることが好ましい。あるいは又、光透過部材の厚さは１．５ｍｍ以上であり、且つ、支持体の表面から光透過部材までの距離は１．０ｍｍ以上であることが好ましい。このような構成にすることで、画像生成装置によって生成される画像に、回折格子−光変調装置を構成する光透過部材の表面や内部に存在するゴミや異物に起因した筋が生じ難くなる。

回折格子−光変調素子において、可動電極の頂面及び固定電極の頂面は下部電極の頂面と平行であってもよいし、下部電極の頂面に対してブレーズ角θ_Dだけ傾いたブレーズ型とし、例えば、＋１次の回折光のみを射出する構成とすることもできる。ブレーズ型を採用することによって、例えば、６０％以上の高い回折効率をもって画像を表示することができる。プロジェクター等の画像形成装置への適用においては、特に、印加電圧に対するダークレベルから中間階調にかけての応答特性が緩やかであって、高階調の画像表示を容易に達成することができるブレーズ型の使用が望ましい。

本発明において、冷却／放熱部材として、ヒートシンクやペリチェ素子、水や冷媒を循環させて冷却する冷却装置、強制送風のためのファンを挙げることができる。

本発明における実装用基板の一方の面への支持部材の取り付け方法、本発明の第１の態様に係る光学装置若しくは画像生成装置における実装用基板の他方の面への光学素子の取り付け方法、本発明の第２の態様に係る光学装置若しくは画像生成装置における支持部材への光学素子の取り付け方法として、接着剤を用いる方法（例えば、熱硬化型の接着剤を塗布し、接着剤を加熱することで接合・接着する方法）を挙げることができる。また、冷却／放熱部材の支持部材への取り付け方法として、ビス止め、接着剤を用いる方法（例えば、紫外線硬化樹脂を塗布し、その後、紫外線照射により接合・接着する方法）を挙げることができる。

本発明の第１の態様若しくは第２の態様に係る画像生成装置において、光源として、半導体レーザを挙げることができる。

例えば回折格子−光変調装置に例示される光学素子に光（レーザ光）が照射されることに伴う過度の熱は、光学素子を構成する部材（例えば、支持体上における回折格子−光変調素子）の位置精度に悪影響を及ぼすので、熱対策を充分に講じる必要がある。本発明にあっては、支持部材を、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製することによって、光学素子（例えば回折格子−光変調装置）に光（レーザ光）が照射されることに伴う熱を支持部材を介して放熱すると共に、光学素子を構成する部材の位置がこの熱によって影響を受けることを回避することができる。それ故、色にじみ等の問題を解消することができ、画像生成装置の一層の小型化、高性能化、高解像度化、画質の向上を図ることができるし、画像生成装置の動作安定性を高め、長寿命化を図ることもできる。

また、光学素子に光（レーザ光）が照射されることに伴う熱を支持部材を介して放熱するので、光学素子の温度上昇により生じる温度勾配に起因した問題の発生（例えば、固定電極や可動電極におけるボイドやヒロック等の発生）を抑制することができ、光学素子の耐久性を向上させることができ、長寿命化を図ることができる。尚、ボイドやヒロック等の発生を抑制することができない場合、ダークレベルの悪化や、極端な場合、電気的な断線、機能不全等を引き起こす可能性がある。

光学素子の駆動に必要とされる回路が設けられた半導体チップを支持部材に取り付ければ、半導体チップの放熱や冷却を効果的に行うことができるし、配線処理（ワイヤーボンディング）が行い易くなり、作業性の向上に寄与する。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、各実施例において共通である回折格子−光変調装置、回折格子−光変調素子について、先ず、説明する。

支持体１２を備えた回折格子−光変調装置１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅは、図１０、図１１の（Ａ）、（Ｂ）、図１２の（Ａ）、（Ｂ）に示したと同様に、支持体１２の表面に形成された複数（例えば１０８０個）の回折格子−光変調素子２１から構成されている。更には、回折格子−光変調装置１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅは光透過部材１３を備えている。回折格子−光変調素子２１は、下部電極２２、固定電極３１、並びに、可動電極３２から成る。光透過部材１３は、固定電極３１及び可動電極３２に対向し、固定電極３１及び可動電極３２に入射する入射光並びに固定電極３１及び可動電極３２から射出する射出光を透過させる。

不純物がドーピングされたポリシリコンから成る下部電極２２は、シリコン半導体基板から成る支持体１２の表面に形成されている。尚、固定電極３１及び可動電極３２を形成するときに下部電極２２に損傷が発生しないように、下部電極２２の表面にはＳｉＯ₂から成る保護絶縁膜（図示せず）が形成されている。また、帯状（リボン状）の固定電極３１は、下部電極２２の上方に支持、張架されており、具体的には、固定電極３１の延在部である支持部２３，２４によって支持されている。更には、帯状（リボン状）の可動電極３２は、下部電極２２の上方に支持、張架され、固定電極３１に対して並置されており、具体的には、可動電極３２の延在部である支持部２５，２６によって支持されている。固定電極３１及び可動電極３２は、Ｃｕを添加したアルミニウムから成る光反射層（上層）とＳｉＮから成る誘電体材料層（下層）との積層構造（Ｃｕの添加率：０．５重量％）を有する。尚、図面においては、固定電極３１及び可動電極３２を１層で表した。

回折格子−光変調装置１１と光透過部材１３とによって挟まれた空間は気密状態となっており、この空間には、水素ガス、ヘリウムガス、窒素ガス、あるいは、これらの混合ガス等が封入されている。そして、これによって、回折格子−光変調素子の作動時における温度上昇によって生じる温度勾配に起因する固定電極３１や可動電極３２の劣化を抑制し、耐久性及び信頼性の向上を図っている。

回折格子−光変調装置１１における複数の回折格子−光変調素子２１の配置状態は、一次元アレイ状である。具体的には、固定電極３１及び可動電極３２の軸線方向（Ｘ方向）と直角の方向（Ｙ方向）に沿って、複数（例えば１０８０個）の回折格子−光変調素子２１を構成する固定電極３１及び可動電極３２が並置されている。固定電極３１及び可動電極３２の総計は、例えば、１０８０×６（本）である。

尚、接続端子部（図示せず）が、例えば、回折格子−光変調装置１１の駆動に必要とされる回路が設けられた半導体チップ４０との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極３２に電気的に接続されている。具体的には、回折格子−光変調素子２１は、３本の固定電極３１と３本の可動電極３２から構成されている。３本の可動電極３２は纏められて１本の制御電極に接続され、制御電極は、対応する接続端子部に接続されている。一方、３本の固定電極３１は纏められてバイアス電極に接続されている。バイアス電極は、複数の回折格子−光変調素子２１において共通とされており、バイアス電極の延在部であるバイアス電極端子部（図示せず）を介して半導体チップ４０に接続され、接地される。下部電極２２も、複数の回折格子−光変調素子２１において共通とされており、下部電極２２の延在部である下部電極端子部（図示せず）を介して半導体チップ４０に接続され、接地される。

低融点金属材料層１４（図７の（Ａ）参照）よりも外側の支持体１２の領域に、接続端子部、下部電極端子部、バイアス電極端子部（これらは図示せず）が設けられている。これらの端子部と各種電極を結ぶ配線（例えば、制御電極やバイアス電極等）は、低融点金属材料層１４によっては短絡しない構造（例えば、制御電極やバイアス電極が絶縁材料で被覆された構造）となっている。

そして、接続端子部を介して外部回路からの可動電極への電圧の印加、及び、下部電極２２への電圧の印加に基づき発生した可動電極３２と下部電極２２との間に働く静電気力（クーロン力）によって、下部電極２２に向かって可動電極３２が変位する。即ち、外部回路から接続端子部、制御電極を介して可動電極３２へ電圧を印加し、且つ、外部回路から下部電極端子部を介して下部電極２２へ電圧を印加すると（実際には、下部電極２２は接地状態にある）、可動電極３２と下部電極２２との間に静電気力（クーロン力）が発生する。そして、この静電気力によって、下部電極２２に向かって可動電極３２が下方に変位する。尚、可動電極３２の変位前の状態を図１１の（Ｂ）及び図１２の（Ｂ）の左側に示し、変位後の状態を図１２の（Ａ）及び図１２の（Ｂ）の右側に示す。そして、このような可動電極３２の変位に基づき、可動電極３２と固定電極３１とによって反射型の回折格子が形成される。

下部電極２２の頂面と固定電極３１の頂面の高さの差Δｈ₀を、以下の表２に示す値とした。また、回折格子−光変調素子２１の不作動時における可動電極３２の頂面と固定電極３１の頂面の高さの差を出来る限り０に近い値とした。更には、回折格子−光変調素子２１の作動時における可動電極３２の頂面と固定電極３１の頂面の高さの差Δｈ₁（可動電極３２の下方への変位量）の最大値Δｈ_1-MAXは、回折格子−光変調素子２１あるいは回折格子−光変調装置１１への入射光の波長をλとしたとき、
Δｈ_1-MAX＝λ／４
を満足している。また、Δｈ_1-MAXとΔｈ₀との関係は、
Δｈ_1-MAX≦Δｈ₀／３
を満足している。尚、可動電極３２に印加する電圧を変化させることで、可動電極３２の頂面と固定電極３１の頂面の高さの差Δｈ₁（可動電極３２の下方への変位量）を変化させることができる。そして、これによって、回折光の強度を変化させることができるので、階調制御を行うことができる。

また、隣接する固定電極３１の間の距離ｄ、隣接する固定電極と可動電極との間に存在する隙間ＳＰ、固定電極３１の幅Ｗ_F、固定電極３１の実効長さＬ_F、可動電極３２の幅Ｗ_M、可動電極３２の実効長さＬ_Mを、以下の表２のとおりとした。表２における単位はμｍである。

［表２］
Δｈ₀＝ ０．８５
ｄ ＝ ８．０
ＳＰ ＝ ０．４０
Ｗ_F ＝ ３．６
Ｌ_F ＝２００
Ｗ_M ＝ ３．６
Ｌ_M ＝２００

このような回折格子−光変調装置１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂ（構成、構造は回折格子−光変調装置１１と同じ）を含む回折格子−光変調装置組立体１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂと光源（レーザ光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ）から構成された画像生成装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂを３つ備えた画像形成装置は、概念図を図１３に示したと同様の構成とすることができるし、画像生成装置１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂを３つ備えた画像形成装置の動作も、図１３を参照して説明した動作と同様であるが故に、詳細な説明は省略する。

実施例１は、本発明の第１の態様に係る光学装置及び画像生成装置に関する。実施例１の光学装置は、より具体的には、複数の回折格子−光変調素子（ＧＬＶ）が一次元的にアレイ状に配列されて成る光学素子を備えている。尚、以下、この光学素子を、回折格子−光変調装置と呼び、光学装置を回折格子−光変調装置組立体と呼ぶ場合がある。また、実施例１の画像生成装置は、図１３に示したと同様に、光学装置（回折格子−光変調装置組立体）と光源（半導体レーザ）を備えている。実施例１の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）の模式的な一部断面図を、図１の（Ａ）に示す。尚、図１の（Ａ）、（Ｂ）、図２の（Ａ）、（Ｂ）、図３においては、回折格子−光変調素子等の図示を省略している。

具体的には、実施例１の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）は、
（Ａ）光学素子（回折格子−光変調装置１１）、
（Ｂ）実装用基板５０、
（Ｃ）支持部材６０、及び、
（Ｄ）ヒートシンクから成る冷却／放熱部材７０、
を備えている。

ここで、支持部材６０は、ガラスエポキシ銅張り積層板から成るプリント配線板から構成された実装用基板５０の一方の面５０Ａに、ダイボンディング用の接着剤４５を介して取り付けられている。また、回折格子−光変調装置１１は、実装用基板５０の他方の面５０Ｂに、ダイボンディング用の接着剤４３を介して取り付けられている。尚、実装用基板５０には、外部から入力される回折格子−光変調装置を駆動するための信号を処理する回路等が設けられている。更には、冷却／放熱部材７０が、ビス止め、あるいは接着剤を用いる方法によって、支持部材６０に取り付けられている。回折格子−光変調装置組立体は、画像生成装置の本体部へねじ止め、又は、接着剤等によって取り付けることができる。

実施例１の回折格子−光変調装置組立体にあっては、回折格子−光変調装置１１の駆動に必要とされる回路（例えば、１０ビット又は１２ビットの駆動ドライバ）が設けられた半導体チップ４０を更に有し、半導体チップ４０は、実装用基板５０の他方の面５０Ｂに、ダイボンディング用の接着剤４４を介して取り付けられている。尚、接着剤４３，４４，４５の仕様に依存するが、接着時に接着剤４３，４４，４５を、例えば、１３０〜２００°Ｃに加熱することで接着することができる。

実施例１において、支持部材６０は、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料、具体的には、厚さ（ｔ）が２．０ｍｍの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から作製されている。具体的には、切削加工法に基づき、窒化アルミニウムから成る支持部材６０を作製することができる。

そして、回折格子−光変調装置１１と支持部材６０とは、実装用基板５０の内部に設けられた伝熱手段、具体的には、伝熱用ビヤホール５１によって熱的に接続されている。ここで、伝熱用ビヤホール５１は、実装用基板５０の内部に貫通孔を形成し、この貫通孔内を高い熱伝導率を有する材料（例えば、銅や銀）で埋め込むことで得ることができる。より具体的には、例えば、スクリーン印刷法に基づき高い熱伝導率を有するペースト状の材料（例えば、銅ペーストや銀ペースト）で貫通孔を埋め込む方法、メッキ法に基づき高い熱伝導率を有する材料（例えば、銅）で貫通孔を埋め込む方法を挙げることができる。伝熱用ビヤホール５１の一端は、間接的に（即ち、接着剤４３，４４を介して）、光学素子（より具体的には、回折格子−光変調装置１１を構成する支持体１２）と接し、あるいは又、半導体チップ４０と接し、伝熱用ビヤホール５１の他端は、間接的に（即ち、接着剤４５を介して）、支持部材６０と接している。

また、回折格子−光変調装置１１と半導体チップ４０との間、並びに、半導体チップ４０と実装用基板５０に設けられた配線としての回路との間は、例えば、ワイヤボンディングにて電気的に接続されている。そして、回折格子−光変調装置１１及び半導体チップ４０は枠体４１（熱硬化型樹脂から成る）によって囲まれ、ワイヤボンディング保護のために、回折格子−光変調装置１１及び半導体チップ４０はポッティング樹脂４２によって封止されている。このように、回折格子−光変調装置１１と半導体チップ４０との間、並びに、半導体チップ４０と配線としての回路との間を、ワイヤボンディングにて電気的に接続することによって、回折格子−光変調装置組立体を小型、軽量化することが可能となる。

実施例１にあっては、図７の（Ａ）に概念的な断面図を示すように、支持体１２と光透過部材１３とは、Ａｕ₈₀Ｓｎ₂₀（融点２６０〜３２０゜Ｃ）から成る低融点金属材料層１４によって接合されている（取り付けられている）。支持体１２の表面から光透過部材１３までの距離（Ｌ）は、０．１ｍｍであり、光透過部材１３は、厚さ（Ｔ）が１．１ｍｍの平板状のガラス板から成る。尚、図７の（Ａ）、（Ｂ）、図８の（Ａ）、（Ｂ）、図９の（Ａ）、（Ｂ）において、回折格子−光変調素子の図示は省略している。

実施例１にあっては、支持部材６０を用いることで、しかも、伝熱用ビヤホール５１を設けることで、回折格子−光変調装置１１からの熱及び半導体チップ４０からの熱を効率良く冷却／放熱部材（ヒートシンク）７０に伝熱することが可能となる。しかも、図１４に示した従来例のように、線膨張率が大きく（例えば、１４×１０^-6／Ｋ程度であり、支持体１２の線膨張率３．１×１０^-6／Ｋに比べて大きい場合）、ヤング率が２５ＧＰａ程度で非常に柔らかい実装用基板２５０のみを用いたのでは困難であった、回折格子−光変調素子２１の高い位置精度を、実施例１においては支持部材６０を用いることで充分に確保することができる。

実施例１の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）に対して、ヒートサイクル試験を１０００サイクル行い、ヒートサイクル試験前を基準とした、ヒートサイクル試験後における支持部材６０と支持体１２（長手方向３０ｍｍ、短手方向４ｍｍ）の間の最大変位量を精密座標測定機により測定した。尚、ヒートサイクル試験における１ヒートサイクルの条件を、−２０°Ｃを５分間、保持した後、昇温速度３゜Ｃ／分にて８０゜Ｃまで昇温し、８０°Ｃを５分間、保持した後、降温速度３゜Ｃ／分にて−２０゜Ｃまで降温するといった条件とした。

支持部材６０をＡｌＮ（線膨張率４．８×１０^-6／Ｋ）、Ｃ−Ｂ−Ｃｕ（線膨張率１０×１０^-6）から作製したときの最大変位量を、以下の表３に示す。また、比較のために、支持部材６０をアルミニウム（線膨張率２３．５×１０^-6）から作製したときの最大変位量も、以下の表３に示す。尚、Ｓ₁＝０．１×Ｓ₀の関係にある。

［表３］
支持体長手方向 支持体短手方向
ＡｌＮ １４．０μｍ ９．９μｍ
Ｃ−Ｂ−Ｃｕ １５．０μｍ １１．０μｍ
Ａｌ １８．４μｍ １４．７μｍ

表３から、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製された支持部材６０を用いることで、最大変位量を低減することができることが判る。

実施例２は、本発明の第２の態様に係る光学装置及び画像生成装置に関する。実施例２の光学装置も、より具体的には、複数の回折格子−光変調素子（ＧＬＶ）が一次元的にアレイ状に配列されて成る光学素子（回折格子−光変調装置）を備えている。また、実施例２の画像生成装置も、図１３に示したと同様に、光学装置（回折格子−光変調装置組立体）と光源（半導体レーザ）を備えている。実施例２の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）の模式的な一部断面図を、図１の（Ｂ）に示し、実装用基板の模式的な部分的斜視図を図４の（Ａ）に示し、実装用基板及び支持部材の模式的な部分的斜視図を図４の（Ｂ）に示し、実装用基板の模式的な部分的平面図を図５の（Ａ）に示す。尚、図５の（Ａ）、（Ｂ）、図６の（Ａ）、（Ｂ）においては、回折格子−光変調装置を配置すべき位置を一点鎖線で示し、半導体チップを配置すべき位置を点線で示す。

具体的には、実施例２の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）は、
（Ａ）光学素子（回折格子−光変調装置１１）、
（Ｂ）実装用基板１５０、及び、
（Ｃ）支持部材１６０、
を備えている。

ここで、ガラスエポキシ銅張り積層板から成るプリント配線板から構成された実装用基板１５０には、開口部１５２が設けられている。また、支持部材１６０は、実施例１と同様に、ガラスエポキシ銅張り積層板から成るプリント配線板から構成された実装用基板１５０の一方の面１５０Ａに、ダイボンディング用の接着剤４５を介して取り付けられている。そして、回折格子−光変調装置１１は、実装用基板１５０に設けられた開口部１５２において露出した支持部材１６０の部分（支持部材突出部１６１）に、ダイボンディング用の接着剤４３を介して取り付けられている。支持部材突出部１６１の表面は、実装用基板１５０の他方の面１５０Ｂと略同水準である。尚、実施例１と同様に、実装用基板１５０には、外部から入力される回折格子−光変調装置を駆動するための信号を処理する回路等が設けられている。更には、必須ではないが、ヒートシンクから成る冷却／放熱部材７０が、ビス止め、あるいは接着剤を用いる方法によって、支持部材１６０に取り付けられている。

実施例２の回折格子−光変調装置組立体にあっては、回折格子−光変調装置１１の駆動に必要とされる回路（例えば、１０ビット又は１２ビットの駆動ドライバ）が設けられた半導体チップ４０を更に有し、半導体チップ４０は、実装用基板１５０の他方の面１５０Ｂに、ダイボンディング用の接着剤４４を介して取り付けられている。また、半導体チップ４０と支持部材１６０とは、実装用基板１５０の内部に設けられた伝熱手段、具体的には、伝熱用ビヤホール１５１によって熱的に接続されている。伝熱用ビヤホール１５１の一端は、間接的に（即ち、接着剤４４を介して）半導体チップ４０と接し、伝熱用ビヤホール１５１の他端は、間接的に（即ち、接着剤４５を介して）支持部材１６０と接している。尚、接着剤４３，４４，４５の仕様に依存するが、接着時に接着剤４３，４４，４５を、例えば、１３０〜２００°Ｃに加熱することで接着することができる。

実施例２においても、支持部材１６０は、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料、具体的には、支持部材突出部１６１の厚さが１．６ｍｍ、それ以外の部分の厚さが４ｍｍの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から作製されている。具体的には、切削加工法に基づき、窒化アルミニウムから成る支持部材１６０を作製することができる。

実施例２においても、回折格子−光変調装置１１と半導体チップ４０との間、並びに、半導体チップ４０と実装用基板１５０に設けられた配線としての回路との間は、例えば、ワイヤボンディングにて電気的に接続されている。そして、回折格子−光変調装置１１及び半導体チップ４０は枠体４１（熱硬化型樹脂から成る）によって囲まれ、ワイヤボンディング保護のために、回折格子−光変調装置１１及び半導体チップ４０はポッティング樹脂４２によって封止されている。このように、回折格子−光変調装置１１と半導体チップ４０との間、並びに、半導体チップ４０と配線としての回路との間を、ワイヤボンディングにて電気的に接続することによって、回折格子−光変調装置組立体を小型、軽量化することが可能となる。

実施例２にあっても、図７の（Ａ）に概念的な断面図を示すように、支持体１２と光透過部材１３とは、Ａｕ₈₀Ｓｎ₂₀（融点２６０〜３２０゜Ｃ）から成る低融点金属材料層１４によって接合されている（取り付けられている）。支持体１２の表面から光透過部材１３までの距離（Ｌ）は、０．１ｍｍであり、光透過部材１３は、厚さ（Ｔ）が１．１ｍｍの平板状のガラス板から成る。

実施例２にあっては、回折格子−光変調装置１１は、実装用基板１５０に設けられた開口部１５２において露出した支持部材１６０の部分（支持部材突出部１６１）に取り付けられているので、回折格子−光変調素子２１の高い位置精度を充分に確保することができるし、回折格子−光変調装置１１からの熱を効率良く放熱することができる。

実施例２の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）に対して、実施例１と同様のヒートサイクル試験を１０００サイクル行い、ヒートサイクル試験後における支持部材１６０と支持体１２の間の最大変位量を精密座標測定機により測定した。尚、支持体１２の寸法は、実施例１における支持体１２の寸法と同じである。

支持部材１６０をＡｌＮ（線膨張率４．８×１０^-6／Ｋ）、Ｃ−Ｂ−Ｃｕ（線膨張率１０×１０^-6）から作製したときの最大変位量を、以下の表４に示す。また、比較のために、支持部材１６０をアルミニウム（線膨張率２３．５×１０^-6）から作製したときの最大変位量も、以下の表４に示す。

［表４］
支持体長手方向 支持体短手方向
ＡｌＮ ０．５μｍ ０．４μｍ
Ｃ−Ｂ−Ｃｕ ０．９μｍ ０．６μｍ
Ａｌ ８．０μｍ ３．２μｍ

表４から、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製された支持部材１６０を用いることで、最大変位量を低減することができることが判る。更には、実施例２の構造、構成は、実施例１の構造、構成よりも一層、最大変位量を低減することができることが判る。

尚、開口部１５２を、図５の（Ａ）に示したように、実装用基板１５０の縁部から離れた領域に設けてもよいし、図５の（Ｂ）に示すように、実装用基板１５０の縁部１５０Ｃに沿って切欠状に設けてもよい。

実施例３は、実施例２の変形である。実施例２にあっては、半導体チップ４０が実装用基板１５０の他方の面１５０Ｂに取り付けられている。一方、実施例３にあっては、光学装置（回折格子−光変調装置組立体）の模式的な一部断面図を図２の（Ａ）に示すように、半導体チップ４０は、実装用基板１５０に設けられた開口部１５２において露出した支持部材１６０の部分（支持部材突出部１６１）に、ダイボンディング用の接着剤４４を介して取り付けられている。尚、実装用基板１５０の模式的な部分的斜視図は図４の（Ａ）に示したと同様であり、実装用基板１５０及び支持部材１６０の模式的な部分的斜視図は図４の（Ｂ）に示したと同様である。実装用基板１５０の模式的な部分的平面図を図６の（Ａ）に示す。

このような半導体チップ４０の取付け状態を除き、光学素子（回折格子−光変調装置）、光学装置（回折格子−光変調装置組立体）、及び、画像生成装置の構成、構造は、実施例２において説明した光学素子（回折格子−光変調装置）、光学装置（回折格子−光変調装置組立体）、及び、画像生成装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

尚、開口部１５２を、図６の（Ａ）に示したように、実装用基板１５０の縁部から離れた領域に設けてもよいし、図６の（Ｂ）に示すように、実装用基板１５０の縁部１５０Ｃに沿って切欠状に設けてもよい。

実施例４は、実施例３の変形である。実施例３にあっては、光透過部材１３は支持体１２に取り付けられており、支持体１２の表面から光透過部材１３までの距離（Ｌ）を０．１ｍｍとした。一方、実施例４の回折格子−光変調装置組立体にあっては、その概念的な一部断面図を図３に示すように、厚さ（Ｔ）が１．１ｍｍの平板状のガラス板から成る光透過部材１３が、Ａｕ₈₀Ｓｎ₂₀から成る低融点金属材料層（図示せず）によって、支持部材（より具体的には、枠体４１）に接合されており（取り付けられており）、支持体１２の表面から光透過部材１３までの距離（Ｌ）は、１．０ｍｍである。支持部材１６０と枠体４１と光透過部材１３とによって挟まれた空間は気密状態となっており、この空間には、水素ガス、ヘリウムガス、窒素ガス、あるいは、これらの混合ガス等が封入されている。

以上に説明した点を除き、実施例４の回折格子−光変調装置組立体の構成、構造は、実施例３の回折格子−光変調装置組立体の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。また、実施例４における光透過部材１３の構成、構造を、実施例１あるいは実施例２における光透過部材１３に適用することができる。

以上、本発明を、好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した回折格子−光変調素子、光学素子（回折格子−光変調装置）、光学装置（回折格子−光変調装置組立体）、画像生成装置の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができるし、回折格子−光変調装置組立体や回折格子−光変調装置、回折格子−光変調素子における各種部材を構成する材料や部材の寸法等も例示であり、適宜、変更することができる。

実施例２においては、支持部材１６０に支持部材突出部１６１を設けたが、図２の（Ｂ）に模式的な一部断面図を示すように、実装用基板１５０に設けられた開口部１５２において露出した支持部材１６０の部分の表面は、実装用基板１５０の一方の面１５０Ａと略同水準であってもよい。尚、このような構造を、実施例３あるいは実施例４に適用することもできる。

実施例においては、支持部材６０，１６０を窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から作製したが、その代わりに、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）から作製することもできるし、フェルニコ（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）、モリブデン、タングステン、及び、炭素−ホウ素−銅合金から成る群から選択された１種類の材料から作製することもできる。あるいは又、支持部材を、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、フェルニコ、モリブデン、タングステン、及び、炭素−ホウ素−銅合金から成る群から選択された少なくとも２種類の材料から作製することもでき、この場合には、支持部材を多層構造とすることが好ましい。

実施例４にて説明したように、支持体１２の表面から光透過部材１３までの距離（Ｌ）を１．０ｍｍ以上とすることによって、あるいは又、図９の（Ｂ）に概念的な断面図を示すように回折格子−光変調装置１１Ｅを構成する光透過部材１３の厚さ（Ｔ）を１．５ｍｍ以上とすることによって、光透過部材１３の表面あるいは内部に存在するゴミや異物が画像へ与える影響を低減することができ、より均一性の高い画質を得ることが可能となる。また、光透過部材１３の管理基準や仕様を緩和できる結果、光透過部材１３のコスト低減に繋がる。更には、光透過部材１３の表面あるいは内部に存在するゴミや異物の管理基準、ゴミや異物に関する仕様を緩和することができるので、検査が簡便になると共に、回折格子−光変調装置組立体製造工程における雰囲気のクリーン度も大幅に低減でき、回折格子−光変調装置組立体製造工程における環境に費やす設備の簡素化も実現できる。尚、支持体１２の表面から光透過部材１３までの距離（Ｌ）の上限に本質的な制限は無いが、上限として２０ｍｍを例示することができる。また、光透過部材１３の厚さの上限に本質的な制限は無いが、上限として２０ｍｍを例示することができる。

実施例４において説明した構造以外にも、支持体１２の表面から光透過部材１３までの距離（Ｌ）を１．０ｍｍ以上とするために以下に説明する構造を採用してもよい。

即ち、図７の（Ｂ）に概念的な断面図を示すように、回折格子−光変調装置１１Ａを構成する支持体１２と光透過部材１３との間には、例えばガラス材から成るスペーサ１５が配置され、支持体１２とスペーサ１５と光透過部材１３とは、低融点金属材料層１４Ａ，１４Ｂによって接合されている構成とすることができる。

あるいは又、図８の（Ａ）に概念的な断面図を示すように、回折格子−光変調装置１１Ｂを構成する支持体１２と光透過部材１３とは、例えばガラス材から成る直径０．５乃至１．０ｍｍのビーズ１６を含む低融点金属材料層１４によって接合されている構成とすることができる。

あるいは又、図８の（Ｂ）に概念的な断面図を示すように、回折格子−光変調装置１１Ｃを構成する支持体１２及び／又は光透過部材１３には突起部１７が形成されており、支持体１２と光透過部材１３とは突起部１７を介して低融点金属材料層１４によって接合されている構成とすることができる。

あるいは又、図９の（Ａ）に概念的な断面図を示すように、回折格子−光変調装置１１Ｄを構成する光透過部材１３の端部から支持体１２に向かって延びる側壁部材１８を更に備え、支持体１２と側壁部材１８とは低融点金属材料層１４によって接合されている構成とすることができる。

尚、図７の（Ｂ）、図８の（Ａ）、（Ｂ）、図９の（Ａ）に示した構造において、光透過部材１３の厚さを１．５ｍｍ以上としてもよい。ここで、光透過部材１３の厚さを１．５ｍｍ以上とする場合、支持体１２の表面から光透過部材１３までの距離（Ｌ）を、１．０ｍｍ以上としてもよいし、１．０ｍｍ未満としてもよい。

低融点金属材料層１４，１４Ａ，１４Ｂは、例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオン・プレーティング法等の真空薄膜形成技術を用いて、支持体１２の表面の周縁部、光透過部材１３の周縁部、スペーサ１５の所望の部位、突起部１７の所望の部位、側壁部材１８の所望の部位に形成すればよい。場合によっては、低融点金属材料から成る線材や箔を支持体１２等の所望の部位に載置したり、貼り付けてもよい。

低融点金属材料層１４，１４Ａ，１４Ｂによる接合は、具体的には、低融点金属材料層１４，１４Ａ，１４Ｂを加熱することによって行われるが、低融点金属材料層１４，１４Ａ，１４Ｂの加熱は、具体的には、ランプを用いた加熱、レーザを用いた加熱、炉を用いた加熱等の公知の加熱方法により行うことができる。

低融点金属材料層１４，１４Ａ，１４Ｂを構成する材料として、融点が１２０〜４００゜Ｃ程度の所謂低融点金属材料を挙げることができる。かかる低融点金属材料として、前述したＡｕ₈₀Ｓｎ₂₀といった錫−金系の低融点合金以外にも、Ｉｎ（インジウム：融点１５７゜Ｃ）；Ｓｎ₈₀Ａｇ₂₀（融点２２０〜３７０゜Ｃ）、Ｓｎ₉₅Ｃｕ₅（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）系高温はんだ；Ｐｂ_97.5Ａｇ_2.5（融点３０４゜Ｃ）、Ｐｂ_94.5Ａｇ_5.5（融点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ_97.5Ａｇ_1.5Ｓｎ_1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）系高温はんだ；Ｚｎ₉₅Ａｌ₅（融点３８０゜Ｃ）等の亜鉛（Ｚｎ）系高温はんだ；Ｓｎ₅Ｐｂ₉₅（融点３００〜３１４゜Ｃ）、Ｓｎ₂Ｐｂ₉₈（融点３１６〜３２２゜Ｃ）等の錫−鉛系標準はんだ；Ａｕ₈₈Ｇａ₁₂（融点３８１゜Ｃ）等のろう材（以上の添字は全て原子％を表す）を例示することができる。

スペーサは、低融点金属材料層を溶融させる際に、熱的に損傷を受けない材料から作製すればよく、スペーサを構成する材料として、具体的には、ガラス、低融点ガラスにアルミナ等の金属酸化物を混合した材料の焼結品、ポリイミド樹脂等の樹脂あるいはプラスチックス、各種セラミックス、各種金属（例えば、アルミニウム、銀、コバルト、タンタル、クロム、チタン、鉄、銅、ニッケル、モリブデン）を挙げることができる。スペーサをセラミックスから構成する場合、セラミックスとして、ムライトやアルミナ、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニア、コーディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸鉄、ガラスセラミックス材料、これらに、酸化チタンや酸化クロム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニッケルを添加したもの等を例示することができる。この場合、所謂グリーンシートを成形して、グリーンシートを焼成し、かかるグリーンシート焼成品を切断することによってスペーサを製造することができる。スペーサの形状として、断面形状が矩形の棒状形状、枠状形状を例示することができる。

そして、例えば、支持体１２の表面に形成された低融点金属材料層１４Ａとスペーサ１５の底面に形成された低融点金属材料層１４Ａとが相互に接触するように、且つ、スペーサ１５の頂面に形成された低融点金属材料層１４Ｂと光透過部材１３に形成された低融点金属材料層１４Ｂとが相互に接触するように、支持体１２とスペーサ１５と光透過部材１３とを重ね合わせた状態で、低融点金属材料層１４Ａ，１４Ｂを加熱することによって、支持体１２と光透過部材１３とをスペーサ１５を介して低融点金属材料層１４Ａ，１４Ｂによって接合することができる。

また、ビーズ１６は、低融点金属材料層を溶融させる際に、熱的に損傷を受けない材料から作製すればよく、ビーズを構成する材料として、具体的には、ガラス、プラスチックス、金属（アルミニウム、銀、コバルト、タンタル、クロム、チタン、鉄、銅、ニッケル、モリブデン）を挙げることができる。尚、支持体と光透過部材とがビーズを含む低融点金属材料層によって接合されているとは、支持体と光透過部材とが低融点金属材料層によって接合されており、この低融点金属材料層中にビーズが点在している状態を意味する。ビーズの大きさは、支持体の表面から光透過部材までの所望とされる距離に基づき決定すればよい。

そして、支持体１２の表面に形成された低融点金属材料層１４と光透過部材１３に形成された低融点金属材料層１４とが対向するように、支持体１２と光透過部材１３とを配置した状態で（但し、支持体１２と光透過部材１３との間の所望の領域においてビーズ１６が挟まれた状態にて）、低融点金属材料層１４を加熱することによって、支持体１２と光透過部材１３とをビーズ１６を含む低融点金属材料層１４によって接合することができる。

また、突起部１７を、例えば、低融点ガラスにアルミナ等の金属酸化物を混合した材料やポリイミド樹脂に基づき、印刷法及び焼成法に基づき形成することができる。

そして、突起部１７の頂面に低融点金属材料層１４を形成しておき、突起部１７が形成されていない支持体１２の表面若しくは光透過部材１３にも低融点金属材料層１４を形成しておき、低融点金属材料層１４が相互に接触するように支持体１２と光透過部材１３とを突起部１７を介して重ね合わせた状態で、低融点金属材料層１４を加熱することによって、支持体１２と光透過部材１３とを突起部１７を介して低融点金属材料層１４によって接合することができる。

また、側壁部材１８は、低融点金属材料層１４を溶融させる際に、熱的に損傷を受けない材料から作製すればよく、側壁部材１８は、具体的には、光透過部材１３の端部から一体に下方に延びる構成とすることができるし、あるいは又、光透過部材１３とは独立した部材から成り、光透過部材１３の端部に固定された構成とすることができる。後者の場合、側壁部材１８を構成する材料として、光透過部材１３を構成する材料、上述したスペーサを構成する材料を挙げることができ、光透過部材１３の端部への固定方法として、フリットガラスを用いる方法を例示することができる。

そして、支持体１２の表面に形成された低融点金属材料層１４と側壁部材１８に形成された低融点金属材料層１４とが相互に接触するように、支持体１２と光透過部材１３とを側壁部材１８を介して重ね合わせた状態で、低融点金属材料層１４を加熱することによって、支持体１２と光透過部材１３とを側壁部材１８を介して接合することができる。

実施例においては、可動電極３２の頂面及び固定電極３１の頂面を下部電極２２の頂面と平行としたが、その代わりに、下部電極２２の頂面に対してブレーズ角θ_Dだけ傾いたブレーズ型とし、例えば、＋１次（ｍ＝＋１）の回折光のみを射出する構成としてもよい。

図１の（Ａ）は、実施例１の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）の模式的な一部断面図であり、図１の（Ｂ）は、実施例２の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）の模式的な一部断面図である。 図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例３の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）の模式的な一部断面図、及び、実施例２の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）の変形例の模式的な一部断面図である。 図３は、実施例４の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）の模式的な一部断面図である。 図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例２の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）における、実装用基板の模式的な部分的斜視図、並びに、実装用基板及び支持部材の模式的な部分的斜視図である。 図５の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例２の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）及びその変形例における実装用基板の模式的な部分的平面図である。 図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例３の光学装置（回折格子−光変調装置組立体）及びその変形例における実装用基板の変形例の模式的な部分的平面図である。 図７の（Ａ）及び（Ｂ）は、回折格子−光変調装置組立体の一部分を示す概念的な断面図である。 図８の（Ａ）及び（Ｂ）も、回折格子−光変調装置組立体の一部分を示す概念的な断面図である。 図９の（Ａ）及び（Ｂ）も、回折格子−光変調装置組立体の一部分を示す概念的な断面図である。 図１０は、回折格子−光変調素子を構成する下部電極、固定電極、可動電極の配置を模式的に示す図である。 図１１の（Ａ）は、図１０の矢印Ｂ−Ｂに沿った固定電極等の模式的な断面図であり、図１１の（Ｂ）は、図１０の矢印Ａ−Ａに沿った可動電極等の模式的な断面図（但し、回折格子−光変調素子が作動していない状態にある）である。 図１２の（Ａ）は、図１０の矢印Ａ−Ａに沿った可動電極等の模式的な断面図であり（但し、回折格子−光変調素子が作動している状態にある）、図１２の（Ｂ）は、図１０の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極、可動電極等の模式的な断面図である。 図１３は、３つの回折格子−光変調装置組立体が組み合わされた画像形成装置の概念図である。 図１４は、従来の回折格子−光変調装置組立体の概念的な一部断面図である。

符号の説明

１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ・・・回折格子−光変調装置、１２・・・支持体、１３・・・光透過部材（ガラス板）、１４，１４Ａ，１４Ｂ・・・低融点金属材料層、１５・・・スペーサ、１６・・・ビーズ、１７・・・突起部、１８・・・側壁部材、２１・・・回折格子−光変調素子、２２・・・下部電極、２３，２４，２５，２６・・・支持部、３１・・・固定電極、３２・・・可動電極、４０・・・半導体チップ、４１・・・枠体、４２・・・ポッティング樹脂、４３，４４，４５・・・接着剤、５０，１５０・・・実装用基板、５１，１５１・・・伝熱用ビヤホール、１５２・・・開口部、６０，１６０・・・支持部材、７０・・・冷却／放熱部材（ヒートシンク）、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ・・・レーザ光源、１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂ・・・画像生成装置、１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ・・・回折格子−光変調装置組立体、１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂ・・・回折格子−光変調装置、１０４・・・Ｌ型プリズム、１０５・・・レンズ、１０６・・・空間フィルター、１０７・・・スキャンミラー、１０８・・・スクリーン

Claims (22)

1. （Ａ）光学素子、
   （Ｂ）実装用基板、
   （Ｃ）支持部材、及び、
   （Ｄ）冷却／放熱部材、
   を備えた光学装置であって、
   支持部材は、実装用基板の一方の面に取り付けられており、
   光学素子は、実装用基板の他方の面に取り付けられており、
   冷却／放熱部材は、支持部材に取り付けられており、
   光学素子と支持部材とは、実装用基板内部に設けられた伝熱手段によって熱的に接続されており、
   支持部材は、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製されていることを特徴とする光学装置。
2. 伝熱手段は、実装用基板の内部に形成された伝熱用ビヤホールから成ることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
3. 支持部材は、酸化アルミニウムから作製されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
4. 支持部材は、窒化アルミニウムから作製されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
5. 支持部材は、炭化ケイ素から作製されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
6. 支持部材は、フェルニコ、モリブデン、タングステン、及び、炭素−ホウ素−銅合金から成る群から選択された１種類の材料から作製されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
7. 実装用基板は、プリント配線板から成ることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
8. 光学素子の駆動に必要とされる回路が設けられた半導体チップを更に有し、
   半導体チップは、実装用基板の他方の面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
9. 光学素子は、回折格子−光変調装置から成ることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
10. 回折格子−光変調装置は、
    （ａ）下部電極、
    （ｂ）下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、並びに、
    （ｃ）下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、
    から成り、
    可動電極及び下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子が、複数、支持体の表面に形成されて成ることを特徴とする請求項９に記載の光学装置。
11. （Ａ）光学素子、
    （Ｂ）実装用基板、及び、
    （Ｃ）支持部材、
    を備えた光学装置であって、
    実装用基板には開口部が設けられており、
    支持部材は、実装用基板の一方の面に取り付けられており、
    光学素子は、実装用基板に設けられた開口部において露出した支持部材の部分に取り付けられており、
    支持部材は、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製されていることを特徴とする光学装置。
12. 冷却／放熱部材を更に備え、
    冷却／放熱部材は、支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１１に記載の光学装置。
13. 支持部材は、酸化アルミニウムから作製されていることを特徴とする請求項１１に記載の光学装置。
14. 支持部材は、窒化アルミニウムから作製されていることを特徴とする請求項１１に記載の光学装置。
15. 支持部材は、炭化ケイ素から作製されていることを特徴とする請求項１１に記載の光学装置。
16. 支持部材は、フェルニコ、モリブデン、タングステン、及び、炭素−ホウ素−銅合金から成る群から選択された１種類の材料から作製されていることを特徴とする請求項１１に記載の光学装置。
17. 実装用基板は、プリント配線板から成ることを特徴とする請求項１１に記載の光学装置。
18. 光学素子の駆動に必要とされる回路が設けられた半導体チップを更に有し、
    半導体チップは、実装用基板に設けられた開口部において露出した支持部材の前記部分に取り付けられていることを特徴とする請求項１１に記載の光学装置。
19. 光学素子は、回折格子−光変調装置から成ることを特徴とする請求項１１に記載の光学装置。
20. 回折格子−光変調装置は、
    （ａ）下部電極、
    （ｂ）下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、並びに、
    （ｃ）下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、
    から成り、
    可動電極及び下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子が、複数、支持体の表面に形成されて成ることを特徴とする請求項１９に記載の光学装置。
21. 光源、及び、光学装置を具備し、
    光学装置は、
    （Ａ）該光源から入射された光を射出する光学素子、
    （Ｂ）実装用基板、
    （Ｃ）支持部材、及び、
    （Ｄ）冷却／放熱部材、
    を備えている画像生成装置であって、
    支持部材は、実装用基板の一方の面に取り付けられており、
    光学素子は、実装用基板の他方の面に取り付けられており、
    冷却／放熱部材は、支持部材に取り付けられており、
    光学素子と支持部材とは、実装用基板内部に設けられた伝熱手段によって熱的に接続されており、
    支持部材は、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製されていることを特徴とする画像生成装置。
22. 光源、及び、光学装置を具備し、
    光学装置は、
    （Ａ）該光源から入射された光を射出する光学素子、
    （Ｂ）実装用基板、及び、
    （Ｃ）支持部材、
    を備えている画像生成装置であって、
    実装用基板には開口部が設けられており、
    支持部材は、実装用基板の一方の面に取り付けられており、
    光学素子は、実装用基板に設けられた開口部において露出した支持部材の部分に取り付けられており、
    支持部材は、線膨張率が１．０×１０^-5／Ｋ以下の材料から作製されていることを特徴とする画像生成装置。
    

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