JP2007010954A

JP2007010954A - 光偏向器及びそれを用いた光偏向装置

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Publication number: JP2007010954A
Application number: JP2005191315A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Sugano; 泰弘菅野
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-01-18

Abstract

【課題】いずれも、構造が単純でコンパクトな、光偏向器及びそれを用いた光偏向装置を提供する。
【解決手段】枠状の基部２と、この基部２の内側に所定の空隙Ｄを有して配置された偏向板１と、基部２及び偏向板１それぞれと連結し、可撓性を有する、少なくとも１つの連結体３，４，５，６とを有し、各連結体３，４，５，６の表面には、配線パターン７，９，１１，１３が形成されており、各配線パターン７，９，１１，１３に流す電流を制御することにより、偏向板１を所定の向きに偏向させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、レーザ光路切り替え用光スイッチ等に用いられる光偏向器及びそれを用いた光偏向装置に関するものである。

従来の光偏向器の一例として、特許文献１に記載されているトーションミラーがある。
このトーションミラーは、偏向板と、偏向板の外周近傍に配置され、かつ、偏向板を挟み互いに対向配置された一対の基部と、偏向板中心と一対の基部とを結ぶ直線上にあって、かつ、偏向板と一対の基部とをそれぞれ連結する一対の連結体とを有している光偏向器である。
そして、このトーションミラーは、バネ定数を小さい連結体を用いることによって、偏向板における大きな傾斜角を得ることができる。また、偏向板の必要サイズに対するトーションミラーの外形サイズの比率を小さくすることができるため、所定サイズの基板母材に、より多くのトーションミラーを形成できるので、面付け効率が良い。従って、低コスト化に有利である。
特開２００３−２７９８７０号公報

しかしながら、主として、光偏向器であるトーションミラーと、偏向板を駆動するための駆動手段とを有する光偏向装置は、偏向板を偏向動作させるために、例えば、偏向板との間に静電吸引力を発生させるための電極構造体を、偏向板の裏面側に載置したり、トーションミラーをトーション振動させるための駆動体を別に準備することが必要である。従って、このような光偏向装置は、構造が複雑になり、その外形サイズも大きくなってしまう。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、いずれも、構造が単純でコンパクトな、光偏向器及びそれを用いた光偏向装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本願各発明は次の手段を有する。
１）枠状の基部（２）と、前記基部（２）の内側に、前記基部（２）と所定の空隙（Ｄ）を有して配置された偏向板（１）と、前記基部（２）及び前記偏向板（１）を連結する連結体（３，４，５，６）とを有する光偏向器（５０）において、前記連結体（３，４，５，６）は可撓性を有し、前記基部（２）の一面に２つの端子部（８，１０，１２，１４）が形成されており、前記連結体（３，４，５，６）における前記基部（２）の前記一面と連続する面に、前記２つの端子部（８，１０，１２，１４）を繋ぎ、前記連結体（３，４，５，６）の外形に沿って形成され、前記偏向板（１）と前記連結体（３，４，５，６）との連結部近傍で折り返されてなる配線パターン（７，９，１１，１３）を有することを特徴とする光偏向器（５０）である。
２）枠状の基部（２）と、前記基部（２）の内側に、前記基部（２）と所定の空隙（Ｄ）を有して配置された偏向板（１）と、前記基部（２）及び前記偏向板（１）を連結する、少なくとも１つの連結体（３，４，５，６）とを有すると共に、前記連結体（３，４，５，６）は可撓性を有し、前記基部（２）の一面に、前記連結体（３，４，５，６）の個数に対応して、各一対の端子部（８，１０，１２，１４）が形成されており、前記連結体（３，４，５，６）における前記基部（２）の前記一面と連続する面に、前記一対の端子部（８，１０，１２，１４）を繋ぎ、前記連結体（３，４，５，６）の外形に沿って形成され、前記偏向板（１）と前記連結体（３，４，５，６）との連結部近傍で折り返されてなる配線パターン（７，９，１１，１３）を有する光偏向器（５０）と、前記各２つの端子部（８，１０，１２，１４）を介して、前記各配線パターン（７，９，１１，１３）に独立して電流（Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６）を供給する電流供給部（Ａ）と、前記電流供給部（Ａ）から供給される前記電流（Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６）を制御する制御部（Ｂ）とを有し、前記連結体（３，４，５，６）は、前記配線パターン（７，９，１１，１３）への通電により撓んで、前記偏向板（１）を傾斜させると共に、前記制御部（Ｂ）は、その傾斜が所定の向きになるよう、前記各電流（Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６）を制御するよう構成したことを特徴とする光偏向装置（６０）である。

本発明によれば、配線パターン７，９，１１，１３に、独立して、所定の電流Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６を流すことにより、偏向板１を所定の向きに傾斜させることができるので、いずれも、構造が単純でコンパクトな、光偏向器及びそれを用いた光偏向装置が得られるという効果を奏する。

本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図１３を用いて説明する。
図１は、本発明の光偏向装置の実施例を説明するための構成図である。
図２及び図３は、本発明の光偏向器の実施例を説明するための上面図及び断面図である。
図４〜図６は、本発明の光偏向器の実施例において、偏向板を傾斜させるための方法を説明するための上面図及び断面図である。
図７は、実施例の光偏向器を製造する第１工程を説明するための模式的断面図である。
図８は、実施例の光偏向器を製造する第２工程を説明するための模式的断面図である。
図９は、実施例の光偏向器を製造する第３工程を説明するための模式的断面図である。
図１０は、実施例の光偏向器を製造する第４工程を説明するための模式的断面図である。
図１１は、実施例の光偏向器を製造する第５工程を説明するための模式的断面図である。
図１２は、実施例の光偏向器を製造する第６工程を説明するための模式的断面図である。
図１３は、実施例の光偏向器を製造する第７工程を説明するための模式的断面図である。

まず、本実施例の光偏向装置６０の構成を、図１を用いて説明する。
図１に示すように、本実施例の光偏向装置６０は、光偏向器５０と、電流供給部Ａと、電流制御部Ｂとを有する。
光偏向器１は、詳細は後述するが、偏向板１と、基部２と、偏向板１及び基部２それぞれと連結し、一面にそれぞれ配線パターン７，９，１１，１３が形成されてなり、可撓性を有する、４つの連結体３，４，５，６とを有する。
次に、本実施例の光偏向装置６０における偏向板１の偏向方法について説明する。
図１に示すように、電流供給部Ａから出力された電流Ｉｏは電流制御部Ｂに入力される。入力された電流Ｉｏは、電流制御部Ｂにより、上述の配線パターン７，９，１１，１３のうち、所定の配線パターンに、独立して、出力される。出力される電流Ｉ３〜Ｉ６の値を、電流制御部Ｂで制御することによって、偏向板１を所定の向きに、所定の偏向角度で、偏向させることができる。偏向板１の詳細な偏向方法については、後述する。

次に、図２及び図３を用いて、本実施例の光偏向器５０の構造について、説明する。図２（ａ）は、本実施例の光偏向器５０の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）中の中心線ｘ１−ｘ２、及び中心線ｙ１−ｙ２における本実施例の光偏向器５０の断面図である。

図２（ａ）に示すように、本実施例の光偏向器５０は、レーザ光路を反射させて偏向させるための偏向板１と、上述した光偏向装置に固定するための基部２と、偏向板１及び基部２それぞれと連結される第１の連結体３，第２の連結体４，第３の連結体５，及び第４の連結体６とを有している。
偏向板１は、例えば、直径が約２ｍｍ、厚さが約５μｍである円板形状を有し、その表面は、レーザ光を効率よく反射するために、鏡面になっている。そして、この偏向板１を囲むように、例えば、外径が約４ｍｍ、幅が約０．５ｍｍ、厚さが約２００μｍであるリング状の基部２が配置されている。偏向板１と基部２との間隙Ｄは、約０．５ｍｍである。
偏向板１と基部２とは、周方向に交互に突出する突出部を有するＳ字形状の第１乃至第４の連結体３〜６により連結されている。
第１の連結体３と第３の連結体５とは、偏向板１の中心点Ｏを通り、偏向板１の表面に沿う中心線ｘ１−ｘ２上に位置し、偏向板１の中心点Ｏに対して、それぞれ点対称の位置に配置されている。
そして、第１の連結体３と基部２と連結部２０ａ，第１の連結体３と偏向板１と連結部２０ｂ，第３の連結体５と基部２と連結部２２ａ，及び第３の連結体５と偏向板１と連結部２２ｂは、上述の中心線ｘ１−ｘ２上に位置している。
また、第２の連結体４と第４の連結体６とは、偏向板１の中心点Ｏを通り、偏向板１の表面に沿う中心線ｙ１−ｙ２上に位置し、偏向板１の中心点Ｏに対して、それぞれ点対称の位置に配置されている。
そして、第２の連結体４と基部２と連結部２１ａ，第２の連結体４と偏向板１と連結部２１ｂ，第４の連結体６と基部２と連結部２３ａ，及び第４の連結体６と偏向板１と連結部２３ｂは、上述の中心線ｙ１−ｙ２上に位置している。

次に、図３を用いて、第１乃至第４の連結体３〜６、及びその近傍部について、説明する。図３は、図２中の第１乃至第４の連結体３〜６、及びその近傍部を拡大した上面図である。
図３に示すように、第１の連結体３の表面には、第１の連結体３が延在する方向に沿って、２つの端部を有する第１の配線パターン７が形成されており、連結部２０ａ近傍の基部２の表面には、この第１の配線パターン７に通電するための一対の第１の接続部８が形成されている。
同様に、第２の連結体４の表面には、第２の連結体４が延在する方向に沿って、２つの端部を有する第２の配線パターン９が形成されており、連結部２１ａ近傍の基部２の表面には、この第２の配線パターン９に通電するための一対の第２の接続部１０が形成されている。
同様に、第３の連結体５の表面には、第３の連結体５が延在する方向に沿って、２つの端部を有する第３の配線パターン１１が形成されており、連結部２２ａ近傍の基部２の表面には、この第３の配線パターン１１に通電するための一対の第３の接続部１２が形成されている。
同様に、第４の連結体６の表面には、第４の連結体６が延在する方向に沿って、２つの端部を有する第４の配線パターン１３が形成されており、連結部２３ａ近傍の基部２の表面には、この第４の配線パターン１３に通電するための一対の第４の接続部１４が形成されている。
また、第１乃至第４の連結体３〜６の各幅は、約１００μｍであり、各厚さは約５μｍである。また、第１乃至第４の配線パターン７，９，１１，１３の各パターン幅は約２０μｍであり、各厚さは約０．２μｍである。一対の第１乃至第４の接続部８，１０，１２，１４の各外形は、一辺が約２５０μｍの正方形であり、各厚さは約０．２μｍである。

基部２は、光偏向装置６０の図示しない光偏向器保持部材などに固定されるので、十分な機械的強度が得られるように厚みが厚く、また、基部２以外の偏向板１、及び第１乃至第４の連結体３〜６は、変形可能であり、変形しやすくするために、基部２に対して厚みが薄くなっている。
偏向板１，基部２，及び第１乃至第４の連結体３〜６は、例えば、シリコン（Ｓｉ）からなり、各配線パターン７，９，１１，１３及び各一対の接続パッド８，１０，１２，１４は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）からなる。

次に、上述した光偏向器５０を用いた光偏向装置６０について、図１、及び図４〜図６を用いて説明する。図４（ａ）は、本実施例の光偏向器５０の上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）中の中心線ｘ１−ｘ２、及び中心線ｙ１−ｙ２における本実施例の光偏向器５０の断面図である。図４（ｃ）は、第１の配線パターン７、または、第２の配線パターン９のいずれか一方に通電したときの光偏向器５０の状態を表す断面図である。
また、図５（ａ）は、本実施例の光偏向器５０の上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）中の中心線ｘ１−ｘ２、及び中心線ｙ１−ｙ２における本実施例の光偏向器５０の断面図である。図５（ｃ）は、第３の配線パターン１１、または、第４の配線パターン１３のいずれか一方に通電したときの光偏向器５０の状態を表す断面図である。
そして、図６は、第１乃至第４の配線パターン７，９，１１，１３のうちの２つの配線パターンの両方に通電したときの光偏向器５０の状態を表す上面図である。

本発明の光偏向装置６０は、図１を用いて上述したように、光偏向器５０と、電流供給部Ａと、電流制御部Ｂとを有する。電流供給部Ａと、上述した第１乃至第４の接続部８，１０，１２，１４とは、それぞれ電気的に接続されている。
また、電流制御部Ｂは、信号Ｓにより、電流供給部Ａから出力される各電流Ｉ３〜Ｉ６を独立して制御する。そして、第１乃至第４の接続部８，１０，１２，１４を介して、上述の第１乃至第４の配線パターン７，９，１１，１３のうち、所定の配線パターンに、所定の電流が、電流供給部Ａから独立に出力される。詳細は後述するが、これにより、偏向板１を所定の向きに傾斜させることができる。
また、詳細は後述するが、出力される電流Ｉ３〜Ｉ６の値を、電流制御部Ｂで制御することによって、偏向板１を所定の向きに、所定の偏向角度で、偏向させることも可能である。

以下に、第１乃至第４の配線パターン７，９，１１，１３のうち、いずれか１つの配線パターンのみに通電する場合と、いずれか２つの配線パターンの両方に通電する場合の２種類の方法について説明する。

まず、第１乃至第４の配線パターン７，９，１１，１３のうち、いずれか１つの配線パターンのみ、例えば、第１の配線パターン７のみに通電する場合について、説明する。

光偏向装置６０の電源供給部Ａから、一対の第１の接続部８を介して、第１の配線パターン７のみに電流Ｉ３を流す。この電流により、ジュール熱が発生して第１の配線パターン７が加熱されるため、第１の連結体３の表面側と裏面側とで温度差が生じる。また、アルミニウムからなる第１の配線パターン７の熱膨張係数は、シリコンからなる第１の連結体３の熱膨張係数に比べて大きいため、これらの効果により、第１の連結体３の表面側が伸びるので、図４（ｂ）に示すように、矢印Ｂａの方向に伸びようとする。そうすると、図４（ｃ）に示すように、第１の連結体３は、基部２との連結部２０ａを支点にして、下面側に円弧状に変形する。その結果、偏向板１は第２の連結体４及び第４の連結体６に支持されているので、偏向板１の中心軸Ｚは、矢印Ｃａの方向に傾く。なお、図４中の中心軸Ｚは、偏向板１の中心点Ｏを通り、偏向板１の表面に対して直交する中心線である。

図４（ｃ）中の偏向角度θａは、第１の配線パターン７に流す電流値によって、所定の値にすることができる。ここで、偏向角度θａとは、偏向する前の中心軸Ｚと、偏向した後の中心軸Ｚとの差の角度をいう。
即ち、第１の配線パターン７に流す電流値が大きくなるほど、第１の連結体３の表面側と裏面側とに生じる温度差が大きくなるため、第１の連結体３が下面側に円弧状に変形する変形量が大きくなる。その結果、偏向角度θａは大きくなる。
また、電流供給部Ａにパルス電源を用いた場合には、ｏｎ電流時間の比率を大きくすることにより、偏向角度θａを大きくすることができる。

第２の配線パターン９のみに通電する場合について、第１の配線パターン７のみに通電する場合と同様に説明することができる。
即ち、一対の第２の接続部１０を介して、第２の配線パターン９のみに通電すると、図４（ｃ）に示すように、偏向板１の中心軸Ｚは、矢印Ｃｂの方向に傾く。
そして、第２の配線パターン９に流す電流値が大きくなるほど、偏向角度θｂは大きくなる。
同様に、電流供給部Ａにパルス電源を用いた場合には、ｏｎ電流時間の比率を大きくすることにより、偏向角度θｂを大きくすることができる。

また、一対の第３の接続部１２を介して、第３の配線パターン１１のみに通電すると、図５（ｃ）に示すように、偏向板１の中心軸Ｚは、矢印Ｃｃの方向に傾く。
そして、第３の配線パターン１１に流す電流値が大きくなるほど、偏向角度θｃは大きくなる。
同様に、電流供給部Ａにパルス電源を用いた場合には、ｏｎ電流時間の比率を大きくすることにより、偏向角度θｃを大きくすることができる。

また、一対の第４の接続部１４を介して、第４の配線パターン１３のみに通電すると、図５（ｃ）に示すように、偏向板１の中心軸Ｚは、矢印Ｃｄの方向に傾く。
そして、第４の配線パターン１３に流す電流値が大きくなるほど、偏向角度θｄは大きくなる。
同様に、電流供給部Ａにパルス電源を用いた場合には、ｏｎ電流時間の比率を大きくすることにより、偏向角度θｄを大きくすることができる。

以上の説明から、第１乃至第４の配線パターン７，９，１１，１３のうち、いずれか１つの配線パターンのみに通電させることにより、偏向板１の中心軸Ｚを、通電される配線パターン７，９，１１，１３に対応した矢印Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄの４方向に傾かせることができる。

次に、第１乃至第４の配線パターン７，９，１１，１３のうち、いずれか２つの配線パターンの両方、例えば、第１の配線パターン７、及び第２の配線パターン９の両方に通電する場合について、説明する。

上述したように、第１の配線パターン７のみに電流を流すと、偏向板１の中心軸Ｚは、図６中の矢印Ｃａの方向に傾き、第２の配線パターン９のみに電流を流すと、偏向板１の中心軸Ｚは、図６中の矢印Ｃｂの方向に傾く。
従って、第１の配線パターン７及び第２の配線パターン９の両方に電流Ｉ３，Ｉ４を流すと、偏向板１の中心軸Ｚは、矢印Ｃａと矢印Ｃｂとのベクトルの和となる方向である矢印Ｃａｂの方向に傾く。

そして、第１の配線パターン７に流す電流の値Ｉ３と、第２の配線パターン９に流す電流の値Ｉ４との比率により、偏向板１の中心軸Ｚが傾く方向である、矢印Ｃａｂの方向を、矢印Ｃａと矢印Ｃｂの間の範囲において、任意に調整することができる。即ち、電流値Ｉ３を小さくして、電流比率Ｉ３／（Ｉ３＋Ｉ４）を０に近づけると、矢印Ｃａｂは、矢印Ｃｂの方向に近づく。また、電流値Ｉ４を小さくして、電流比率Ｉ３／（Ｉ３＋Ｉ４）を１に近づけると、矢印Ｃａｂは、矢印Ｃａの方向に近づく。
このようにして、電流比率Ｉ３／（Ｉ３＋Ｉ４）によって、偏向板１の中心軸Ｚを、矢印Ｃａと矢印Ｃｂの間の範囲において、任意の方向に偏向させることができる。

また、第２の配線パターン９、及び第３の配線パターン１１の両方に通電する場合について、第１の配線パターン７、及び第２の配線パターン９の両方に通電する場合と同様に説明することができる。
即ち、第２の配線パターン９及び第３の配線パターン１１の両方に電流Ｉ４，Ｉ５を流すと、偏向板１の中心軸Ｚは、矢印Ｃｂと矢印Ｃｃとのベクトルの和となる方向である矢印Ｃｂｃの方向に傾く。

そして、第２の配線パターン９に流す電流の値Ｉ４と、第３の配線パターン１１に流す電流の値Ｉ５との比率Ｉ４／（Ｉ４＋Ｉ５）により、偏向板１の中心軸Ｚが傾く方向である、矢印Ｃｂｃの方向を、矢印Ｃｂと矢印Ｃｃの間の範囲において、任意に調整することができる。

また、第３の配線パターン１１及び第４の配線パターン１３の両方に電流Ｉ５，Ｉ６を流すと、偏向板１の中心軸Ｚは、矢印Ｃｃと矢印Ｃｄとのベクトルの和となる方向である矢印Ｃｃｄの方向に傾く。

そして、第３の配線パターン１１に流す電流の値Ｉ５と、第４の配線パターン１３に流す電流の値Ｉ６との比率Ｉ５／（Ｉ５＋Ｉ６）により、偏向板１の中心軸Ｚが傾く方向である、矢印Ｃｃｄの方向を、矢印Ｃｃと矢印Ｃｄの間の範囲において、任意に調整することができる。

また、第４の配線パターン１３及び第１の配線パターン７の両方に電流Ｉ６，Ｉ３を流すと、偏向板１の中心軸Ｚは、矢印Ｃｄと矢印Ｃａとのベクトルの和となる方向である矢印Ｃｄａの方向に傾く。

そして、第４の配線パターン１３に流す電流の値Ｉ６と、第１の配線パターン７に流す電流の値Ｉ３との比率Ｉ６／（Ｉ６＋Ｉ３）により、偏向板１の中心軸Ｚが傾く方向である、矢印Ｃｄａの方向を、矢印Ｃｄと矢印Ｃａの間の範囲において、任意に調整することができる。

以上の説明から、第１乃至第４の接続部８，１０，１２，１４を介して、第１乃至第４の配線パターンのうち、所定の配線パターンに、所定の値の電流を流すことにより、偏向板１を所定の方向に、所定の偏向角度で、傾斜されることが可能である。

このように、上述した方法を用いて偏向板１を所定の方向に傾斜させ、この偏向板１にレーザビームを照射して反射させて、レーザビームの光路を所定の方向に偏向させる光偏向装置６０を作製することができる。

次に、上述した本実施例の光偏向器５０の製造方法の一例について、図７〜図１３を用いて説明する。以下に説明する光偏向器５０の製造方法は、（第１工程）〜（第７工程）により構成されている。なお、この製造方法では、１枚のウエハから複数の光偏向器を作製することができるが、説明をわかりやすくするために、第１工程から、１素子の構造として、説明することとする。

（第１工程）［図７参照］
Ｓｉ（シリコン）上層３１と、ＳｉＯ_２（二酸化シリコン）層３２と、Ｓｉ下層３３とからなる、（１００）面ＳＯＩ（シリコンオンインシュレータ）ウエハ３４の両面側に、真空成膜により、ＳｉＯ_２膜３５，３６を成膜する。真空成膜とは、例えば、スパッタ法やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法や蒸着法などによる成膜を意味する。
Ｓｉ上層３１，ＳｉＯ_２（二酸化シリコン）層３２，及びＳｉ下層３３のそれぞれの厚さは、５μｍ，１μｍ，及び２００μｍであり、ＳｉＯ_２膜３５，３６のそれぞれの厚さは、１μｍである。
なお、各厚さは、本実施例に限定されるものではない。
また、本実施例において、上述のウエハ３４から複数作製される光偏向器５０の１素子の外径寸法は、約４ｍｍである。

（第２工程）［図８参照］
フォトリソ法を用いて、ウエハ３４の下面側のＳｉＯ_２膜３６の一部を、ＣＨＦ_３（トリフルオロメタン）ガスを用いた反応性イオンエッチングにより除去して、ＳｉＯ_２膜３６のパターン形成を行う。

（第３工程）［図９参照］
ＳｉＯ_２層３２及びＳｉＯ_２膜３５，３６で覆われていない範囲に対応するＳｉ下層３３をエッチング除去する。
このエッチング除去方法は、ドライエッチングやウェットエッチング、あるいは、これらを組み合わせた方法を用いることができる。ウェットエッチング液としては、例えば、テトラメチルアンモニアオキシド（ＴＭＡＨ）水溶液を用いることができる。
また、一般的に、ドライエッチングを用いた場合、エッチング後のＳｉ下層３３の断面形状は、図９に示すように、略長方形になり、また、ウェットエッチングを用いた場合、Ｓｉ下層３３の結晶方位によるが、エッチング後のＳｉ下層３３の断面形状は、略台形状になる。エッチング後のＳｉ下層３３の断面形状は、いずれの形状であっても、製造上、及び、構造上、問題はない。
そして、エッチング後のＳｉ下層３３は、図２に示した基部２となる。

（第４工程）［図１０参照］
ＳｉＯ_２膜３５の表面に、金属膜を真空成膜する。第４工程では、金属膜の材料として、アルミニウム（Ａｌ）を用いた。
次に、フォトリソ法を用いて、例えば、塩酸（ＨＣｌ）水溶液により、この金属膜の一部をエッチング除去して、図２及び図３に示した第１乃至第４の配線パターン７，９，１１，１３、及び一対の第１乃至第４の接続部８，１０，１２，１４を形成する。
なお、金属膜の材料として、アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），ニッケルクロム（ＮｉＣｒ），金（Ａｕ）などを用いることができる。上述したように、偏向板の傾斜角を大きくするためには、大きな電流を流せばよいが、偏向板の傾斜角を大きく他の方法として、比抵抗の大きい材料を配線パターンに用いる方法と、配線パターンの断面積を小さくする方法がある。
前者の方法において、比抵抗の大きいニッケルクロムを用いることは有効である。
また、後者の方法において、緻密で薄い膜を形成することが可能なアルミニウム，銅，金を用いることは有効である。

（第５工程）［図１１参照］
第１乃至第４の配線パターン７，９，１１，１３、及び一対の第１乃至第４の接続部８，１０，１２，１４をエッチングマスクとして、ＣＨＦ_３ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、露出している領域におけるＳｉＯ_２層３２及びＳｉＯ_２膜３５，３６を除去する。

（第６工程）［図１２参照］
フォトリソ法により、後述する偏向板１、及び第１乃至第４の連結体３〜６を形成するためのレジスト３７を所定の領域にパターン形成する。

（第７工程）［図１３参照］
ＳＦ_６（六フッ化イオウ）ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、レジスト３７で保護されていない領域におけるＳｉ上層３１を、エッチング除去することにより、図２に示した偏向板１、及び第１乃至第４の連結体３〜６を得る。
その後、レジスト３７を除去する。

上述した工程により、図２及び図３に示した光偏向器５０を得る。

本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。

例えば、本実施例の光偏向器に対する変形例を図１４に示す。図１４は、本実施例の光偏向器に対する変形例を表す模式的断面図である。
図１４に示すように、本変形例の光偏向器１００は、偏向板６１，基部６２，第１乃至第４の連結体６３，６４，６５，６６を有している。なお、実施例と同様に、第１乃至第４の連結体６３，６４，６５，６６の各表面には、それぞれ配線パターン（図示せず）が形成されており、また、第１乃至第４の連結体６３，６４，６５，６６の各近傍の基部６２の表面には、それぞれ一対の接続部（図示せず）が形成されている。

偏向板の形状は、実施例で示したような円盤形状に限定されるものではなく、図１４に示すように、例えば、正方形であってよく、また、長方形や多角形であってもよい。
基部の形状は、実施例で示したようなリング状に限定されるものではなく、同じく、図１４に示すように、枠状の四角形や多角形であってもよい。
また、本発明の光偏向器は、上述した実施例及び変形例の偏向板と基部とを組み合わせ、それぞれを第１乃至第４の連結体により連結した構造であってもよい。
そして、第１乃至第４の連結体のそれぞれの位置は、実施例に限定されるものではない。

偏向板及び基部とそれぞれ連結する連結体の数（本実施例における連結体の数は、４である）は、本実施例に限定されるものではなく、３つ以上であれば、同様の効果が得られる。
また、偏向板を一方向のみに偏向させる光偏向器、及びそれ用いた光偏向装置であれば、連結体の数は１つでよい。
そして、偏向板を、２方向、あるいは、所定の範囲内にのみ偏向させる光偏向器、及びそれ用いた光偏向装置であれば、連結体の数は１つでよい。

本実施例では、偏向板，基部，及び連結体の構成材料をシリコンとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、ポリイミドなどの有機材料を用いてもよい。

本発明の光偏向装置の実施例を説明するための構成図である。本発明の光偏向器の実施例を説明するための上面図及び断面図である。本発明の光偏向器の実施例を説明するための上面図及び断面図である。本発明の光偏向器の実施例において、偏向板を傾斜させるための方法を説明するための上面図及び断面図である。本発明の光偏向器の実施例において、偏向板を傾斜させるための方法を説明するための上面図及び断面図である。本発明の光偏向器の実施例において、偏向板を傾斜させるための方法を説明するための上面図及び断面図である。実施例の光偏向器を製造する第１工程を説明するための模式的断面図である。実施例の光偏向器を製造する第２工程を説明するための模式的断面図である。実施例の光偏向器を製造する第３工程を説明するための模式的断面図である。実施例の光偏向器を製造する第４工程を説明するための模式的断面図である。実施例の光偏向器を製造する第５工程を説明するための模式的断面図である。実施例の光偏向器を製造する第６工程を説明するための模式的断面図である。実施例の光偏向器を製造する第７工程を説明するための模式的断面図である。実施例の光偏向器の変形例を説明するための模式的断面図である。

符号の説明

１偏向板、２基部、３，４，５，６連結体、７，９，１１，１３配線パターン、８，１０，１２，１４接続部、２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ連結部、３１Ｓｉ上層、３２ＳｉＯ_２層、３３Ｓｉ下層、３４ＳＯＩウエハ、３５，３６ＳｉＯ_２膜、３７レジスト、５０光偏向器、６０光偏向装置、Ａ電流供給部、Ｂ電流制御部、Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ，Ｂｄ，Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃａｂ，Ｃｂｃ，Ｃｃｄ，Ｃｄａ矢印、Ｉｏ，Ｉ３，Ｉ４，Ｉ５，Ｉ６電流（値）、Ｏ中心点、Ｚ中心軸、 θａ，θｂ，θｃ，θｄ偏向角度

Claims

枠状の基部と、
前記基部の内側に、前記基部と所定の空隙を有して配置された偏向板と、
前記基部及び前記偏向板を連結する連結体とを有する光偏向器において、
前記連結体は可撓性を有し、
前記基部の一面に２つの端子部が形成されており、
前記連結体における前記基部の前記一面と連続する面に、前記２つの端子部を繋ぎ、前記連結体の外形に沿って形成され、前記偏向板と前記連結体との連結部近傍で折り返されてなる配線パターンを有することを特徴とする光偏向器。
枠状の基部と、前記基部の内側に、前記基部と所定の空隙を有して配置された偏向板と、前記基部及び前記偏向板を連結する、少なくとも１つの連結体とを有すると共に、前記連結体は可撓性を有し、前記基部の一面に、前記連結体の個数に対応して、各一対の端子部が形成されており、前記連結体における前記基部の前記一面と連続する面に、前記一対の端子部を繋ぎ、前記連結体の外形に沿って形成され、前記偏向板と前記連結体との連結部近傍で折り返されてなる配線パターンを有する光偏向器と、
前記各２つの端子部を介して、前記各配線パターンに独立して電流を供給する電流供給部と、
前記電流供給部から供給される前記各電流を制御する制御部とを有し、
前記連結体は、前記配線パターンへの通電により撓んで、前記偏向板を傾斜させると共に、前記制御部は、その傾斜が所定の向きになるよう、前記各電流を制御するよう構成したことを特徴とする光偏向装置。