JP2007094146A - 光スキャナ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】共振周波数の調整部位に工夫を凝らし、安全に共振周波数を調整し得るような光スキャナ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】台座２００には、枠体１１０の前側辺部１１２の左右方向中央部に対する対応部位にて、切欠２２１が形成されている。この切欠２２１は、光スキャナの共振周波数を目標共振周波数に調整する役割を果たす。
【選択図】図２

Description

本発明は、光スキャナ及びその製造方法に関するものである。

従来、光スキャナとしては、例えば、下記特許文献１にて開示された光走査装置がある。この光走査装置において、共振子は、弾性変形辺部の一端に、この弾性変形辺部に振動を印加する振動入力辺部を設け、弾性変形辺部の他端には、光ビームを走査するミラー面を設けた可動辺部を設けて構成されている。

ここで、この光スキャナでは、共振子の共振周波数を調整するにあたり、削除可能な質量補正辺部が、接合辺部を介し可動辺部の先端側辺部に設けられている。
特開２００４−２６４６０８号公報

ところで、上述のように構成した光スキャナにおいては、質量補正辺部は、接合辺部の切断でもって、可動辺部から除去される。

しかしながら、このように質量補正辺部を除去する際に、可動辺部を支持する弾性変形辺部が外力を受けて損傷を受け易い。このため、共振子の共振周波数の調整が安全には行えないという不具合を招く。

そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、共振周波数の調整部位に工夫を凝らし、安全に共振周波数を調整し得るような光スキャナ及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題の解決にあたり、本発明に係る光スキャナは、請求項１の記載によれば、
光を反射する反射ミラーと、この反射ミラーを一方の側で支持する弾性梁と、この梁の他方の側で梁を支持する基体と、少なくとも梁の一部分に取り付けられて梁を駆動することで、反射ミラーを振動または揺動させる圧電素子と、で構成される。

当該光スキャナにおいて、基体と梁の少なくとも一部に対し接合される台座を備えて、
この台座のうち基体と梁との連結部近傍部位に対する対応部位の少なくとも一部は、基体と接しないかまたは梁の少なくとも一部と接する形状となっていることを特徴とする。

このように、台座のうち基体と梁との連結部近傍部位に対する対応部位の少なくとも一部が、基体と接しないかまたは梁の少なくとも一部と接する形状となっているので、反射ミラーを支持する梁などの弱い部位に外力が加わることがなく、光スキャナの所望の振動、揺動特性や共振周波数等の調整が安全になされ得る。なお、本発明のように構成された光スキャナは共振モードを有する場合が多く、その場合の振動周波数または揺動周波数を共振周波数としている。

また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載の光スキャナにおいて、台座の上記対応部位は、基体と接しないように切欠として形成されていることを特徴とする
このように、台座の上記対応部位を、基体と接しないように切欠として形成することで、請求項１に記載の発明の作用効果がより一層具体的に達成され得る。

また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項１に記載の光スキャナにおいて、
台座の上記対応部位は、基体と梁との上記連結部近傍部位側へ開口する凹所として形成されていることを特徴とする。

このように、台座の上記対応部位を、基体と梁との上記連結部近傍部位側へ開口する凹所として形成することで、請求項１に記載の発明の作用効果がより一層具体的に達成され得る。

また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項３に記載の光スキャナにおいて、
台座は、基体との接合後に光スキャナの共振周波数を微調整するための微調整部を上記凹所に設けてなることを特徴とする。

このように、スキャナ本体の台座に対する積層後に、微調整部の少なくとも一部の除去でもって、上記共振周波数を微調整するので、当該共振周波数の調整が精度よくなされ得る。

また、本発明は、請求項５の記載によれば、光を反射する反射ミラーと、この反射ミラーを一方の側で支持する弾性梁と、この梁の他方の側で前記梁を支持する基体と、少なくとも前記梁の一部分に取り付けられて前記梁を駆動することで、反射ミラーを振動または揺動させる圧電素子と、で構成される光スキャナの製造方法において、
基体を台座に取り付ける前の上記共振周波数を測定する共振周波数測定工程と、
この共振周波数測定工程によって測定された共振周波数に基づいて、台座のうち基体と梁との連結部近傍部位に対する対応部位の仕様を決定する台座仕様決定工程と、を有することを特徴とする。

このように、台座のうち基体と梁との連結部近傍部位に対する対応部位の仕様を決定するので、この仕様に基づき台座を加工すれば、上記共振周波数を適正に調整できる。

また、本発明に係る光スキャナの製造方法では、請求項６の記載によれば、
光を反射する反射ミラーと、この反射ミラーを一方の側で支持する弾性梁と、この梁の他方の側で梁を支持する基体とを備えるスキャナ本体を一枚の材料ウエハに複数形成するスキャナ本体形成工程と、
スキャナ本体毎に、その梁に圧電素子を形成する圧電素子形成工程と、
この圧電素子形成工程後、スキャナ本体毎にその共振周波数を測定する共振周波数測定工程と、
上記各測定共振周波数から最小の共振周波数を決定する最小共振周波数決定工程と、
複数の台座形成部位を複数のスキャナ本体に対応するように一枚の剛性板に区画し、上記台座形成部位毎に、その対応スキャナ本体における基体と梁との連結部近傍部位に対する対応部位を、上記最小の共振周波数を上記対応のスキャナ本体の目標共振周波数に近づけるように加工する台座加工工程と、
材料ウエハを剛性板に積層する積層工程と、
この積層工程後、スキャナ本体毎にその共振周波数を再測定する共振周波数再測定工程と、
この共振周波数再測定工程後、上記台座形成部位毎に、その対応スキャナ本体における基体と梁との連結部近傍部位に対する対応部位を、上記再測定共振周波数を上記対応のスキャナ本体の目標共振周波数に一致させるように微調整加工するようにした微調整加工工程と、
この微調整加工工程後、剛性板を材料ウエハと共にスキャナ本体毎に分割して、複数の光スキャナを製造する。

このように、最小共振周波数を各スキャナ本体に共通な共振周波数として、この共振周波数をもとに、材料ウエハの剛性板に対する積層後、台座形成部位毎に、その対応スキャナ本体における基体と梁の連結部近傍に対する対応部位を、上記再測定共振周波数を上記対応のスキャナ本体の目標共振周波数に一致させるように微調整加工するようにした。

従って、積層後のスキャナ本体のいずれかにおいて、再測定共振周波数が上記最小の共振周波数と一致していると否とにかかわらず、上述の微調整加工によって、各スキャナ本体の共振周波数を目標共振周波数に精度よく調整できる。

以下、本発明の各実施形態を図面により説明する。
（第１実施形態）
図１及び図２は、本発明が適用される光スキャナの第１実施形態を示している。当該光スキャナは、スキャナ本体１００及び台座２００によって構成されている。

スキャナ本体１００は、台座２００上に陽極接合でもって積層されており、このスキャナ本体１００は、板状の枠体１１０（本発明にいう基体に対応）と、２対の梁１２０と、略円板状反射ミラー１３０と、１対の二股状連結部１４０とを有するように、シリコン基板でもって一体に形成されている（図１或いは図２参照）。なお、図１において図示上下方向が、当該光スキャナの前後方向に対応する。従って、図１にて図示左右方向が当該光スキャナの左右方向に対応する。

枠体１１０は、図１にて示すごとく、左右両側辺部１１１及び前後両側辺部１１２でもって、四角環状に形成されている。

２対の梁１２０のうち前側の１対の梁１２０は、図２にて示すごとく、枠体１１０の中空部内にて当該枠体１１０の前側辺部１１２の左右方向中央部から当該枠体１１０の中空部の中央に向けて延出している。一方、後側の１対の梁１２０は、枠体１１０の中空部内にて当該枠体１１０の後側辺部１１２の左右方向中央部から当該枠体１１０の中空部の中央に向けて延出している。

反射ミラー１３０は、その前後両端部にて、１対の二股状連結部１４０を介し、２対の梁１２０に一体に連結支持されており、この反射ミラー１３０は、各対の梁１２０の曲げに対応した連結部１４０の捻れに応じて揺動するようになっている。

また、スキャナ本体１００は、図１及び図２にて示すごとく、２対の圧電素子１５０を備えている。当該２対の圧電素子１５０のうち前側の１対の圧電素子１５０は、前側の１対の梁１２０の上面から枠体１１０の前側辺部１１２に亘り設けられた下部電極１５１上に形成されており、後側の１対の圧電素子１５０は、後側の１対の梁１２０の上面から枠体１１０の後側辺部１１２に亘り設けられた下部電極１５１上に形成されている。また、各圧電素子１５０の上面には、各上部電極１５２（後述する）の上部電極部１５２ａが、各対応の圧電素子１５０を、各対応の下部電極１５１とともに挟むように設けられている。しかして、各下部電極１５１と各対応の上部電極１５２との間にそれぞれ電圧を印加することにより、各圧電素子１５０は、各対応の梁１２０を、曲げを生じるように駆動し、結果として反射ミラー１３０を揺動させる。

上述した各上部電極１５２は、それぞれ、上記上部電極部１５２ａ及び上部電極部１５２ｂをワイヤ１５２ｃによりワイヤボンディング接続して構成されている。ここで、各上部電極部１５２ｂは、それぞれ、枠体１１０の前後両側辺部１１２上にて各対応の下部電極１５１の近傍に形成されている。

台座２００は、図３にて示すごとく、左右両側辺部２１０及び前後両側辺部２２０でもって、四角環状となるようにガラス板から形成されている。また、台座２００の前側辺部２２０は、前側切欠２２１を有しており、この切欠２２１は、台座２００の前側辺部２２０の中央内端部を長方形状（コ字状ともいう）に切除することで形成されている。一方、台座２００の後側辺部２２０は、後側切欠２２１を有しており、この切欠２２１は、台座２００の後側辺部２２０の中央内端部を長方形状に切除することで形成されて、前側切欠２２１に対向している。なお、前側及び後側の各切欠２２１は、本発明にいう台座のうち基体と梁との連結部近傍部位に対する対応部位に対応する。

ここで、台座２００の各切欠２２１は、当該光スキャナの共振周波数を目標共振周波数に合わせ込むような切欠面積にて、形成されている。

次に、以上のように構成した本第１実施形態における光スキャナの製造方法について図４を参照して説明する。この光スキャナは、マイクロマシニング技術により、図１〜図３にて示す構成を有するように製造される。

まず、図４のスキャナ本体形成工程Ｓ１において、シリコン基板にエッチングを施すことにより、スキャナ本体１００（図１及び図２参照）を形成する。

ついで、圧電素子形成工程Ｓ２において、２対の圧電素子１５０を、２対の下部電極１５１上に形成する。その後、各圧電素子１５０上に、各対応の上部電極部１５２ａを形成する。ついで、各上部電極部１５２ａをスキャナ本体１００の各対応の上部電極部１５２ｂに各対応のワイヤ１５２ｃによりワイヤボンディング接続して、各上部電極１５２として形成する。

このように各圧電素子を形成した後、共振周波数測定工程Ｓ３において、各圧電素子１５０に各対応の下部電極１５１及びこれに対応する上部電極１５２を介し駆動電圧を印加することで、光スキャナの共振周波数を測定する。この測定は、スキャナ本体１００を剛性のある適宜な測定台上に載置して行う。

然る後、台座仕様決定工程Ｓ４において、次のようにして台座の共振周波数調整仕様を決定する。

この決定に先立ち、本発明者等は、当該光スキャナにおいて、台座２００のスキャナ１００との接触面積が光スキャナの共振周波数にどのような影響を与えるかについて検討してみた。

具体的には、枠体１１０のうち各対の梁１２０の根本近傍部位が台座２００の前後両側辺部２２０と接合する面積を接合面積として表すとき、この接合面積が光スキャナの共振周波数にどのような影響を与えるかについて検討してみた。

これによれば、光スキャナの共振周波数は、上記接合面積の増大（或いは減少）に伴い、減少（或いは増大）することが分かった。

そこで、本第１実施形態では、シミュレーションによって、台座２００の前後両側辺部２２０のうち各左右方向中央部に長方形状の切欠を種々形成して、上記接合面積を変化させてみた。

これによれば、上記接合面積は、切欠の切欠面積の増大（或いは減少）に伴い、減少（或いは増大）することから、光スキャナの共振周波数は、切欠の切欠面積の増大（或いは減少）に伴い、減少（或いは増大）することが分かった。

よって、本第１実施形態では、上述の測定共振周波数とこの測定共振周波数よりも低い目標共振周波数との差と、上記測定共振周波数を上記目標共振周波数に減少させるに必要な長方形状の切欠の切欠面積との間の関係をシミュレーションでもって予測してテーブルデータとして準備した。そして、このテーブルデータを用いて、上記測定共振周波数に基づき、上記目標共振周波数を確保するに要する目標切欠面積を決定することとした。

このように、予め準備した上記テーブルデータを用いて、測定共振周波数及び目標共振周波数に基づいて長方形状の切欠の目標切欠面積を決定するようにしたので、後述のように台座２００を加工するあたり、上記測定共振周波数を上記目標共振周波数にするに必要な台座の共振周波数調整仕様が適正に確保され得る。

なお、切欠の奥行き方向が反射ミラー１３０の軸方向に平行であることから、切欠の奥行き長さの方が、当該切欠の幅方向長さに比べて、共振周波数の影響に対する感度が大きい。

上述のように長方形状の切欠の目標切欠面積が決定されるとともに台座２００の共振周波数調整仕様の決定が終了すると、次の台座加工工程Ｓ５において、上記共振周波数調整仕様に従い、ガラス板をレーザ加工して、台座２００を形成する。これにより、光スキャナの共振周波数を上記目標共振周波数にするに必要な台座２００が適正に形成され得る。

ついで、陽極接合工程Ｓ６において、スキャナ本体１００を、台座２００上に陽極接合でもって積層する。これにより、当該光スキャナの製造が終了する。

以上説明したように、台座２００に長方形状の切欠２２１を上記共振周波数調整仕様に基づき形成することで、光スキャナの共振周波数を目標共振周波数に調整するので、反射ミラー１３０を支持する梁１２０等の弱い部位に外力が加わることもなく、上述の共振周波数の調整が精度よく安全になされ得る。

また、台座２００に長方形状の切欠２２１を形成するだけでよいので、共振周波数の調整が容易にかつ簡単に行える。
（第２実施形態）
図５及び図６は、本発明が適用される光スキャナの第２実施形態の要部を示している。この第２実施形態では、上記第１実施形態にて述べた光スキャナにおいて、台座２００に代えて、台座２００Ａが採用された構成となっている。

当該台座２００Ａは、上記第１実施形態にて述べた台座２００において、前後両側切欠２２１に代えて、前後両側凹所２２２（本発明にいう台座のうち基体と梁との連結部近傍部位に対する対応部位に対応）及び各６本の前後両側支柱２２３を備えている。

前側凹所２２２は、台座２００Ａの前側辺部２２０の左右方向中央部にて、その上面から断面Ｌ字状（図６参照）に形成されている。一方、後側凹所２２２は、台座２００Ａの後側辺部２２０の左右方向中央部にて、その上面から断面Ｌ字状に形成されており、この後側凹所２２２は、前側凹所２２２に対向している。

前側の各支柱２２３は、図５にて示すごとく、前側凹所２２２の底壁上にて格子状に配列されており、これら前側の各支柱２２３は、図５及び図６にて示すごとく、前側凹所２２２の底壁上に上方へ互い平行に立設されて枠体１１０の前側辺部１１２のうち前側の一対の梁１２０の根本近傍部位に当接して当該根本近傍部位を支持する。

一方、後側の各支柱２２３は、図５にて示すごとく、後側凹所２２２の底壁上にて格子状に配列されており、これら後側の各支柱２２３は、後側凹所２２２の底壁から上方へ互い平行に延出して枠体１１０の後側辺部１１２のうち後側の一対の梁１２０の根本近傍部位に当接して当該根本近傍部位を支持する。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。

このように構成した本第２実施形態における光スキャナの製造方法について図７を参照して説明する。上記第１実施形態にて述べたと同様に、共振周波数測定工程Ｓ３において、圧電素子１５０を設けた光スキャナの共振周波数を測定した後、上記第１実施形態にて述べた台座仕様決定工程Ｓ４（図４参照）に代わる台座仕様決定工程Ｓ４ａにおいて、台座の共振周波数調整仕様を次のようにして決定する。

上記第１実施形態にて述べた台座仕様決定工程Ｓ４によっては、上記テーブルデータにおける各切欠の切欠面積間の差が余り小さくならない。このため、各切欠面積間の補間が困難である。従って、上記第１実施形態にて述べた光スキャナにおいては、その共振周波数が、上記目標共振周波数とは微妙にずれてしまう場合が生ずる。

これに対し、本発明者等は、共振周波数の微調整を行う方法について検討してみた。具体的には、上記第１実施形態にて述べた接合面積を、上述した切欠面積の差よりも狭い間隔にて変化させる構成について検討してみた。

この構成の一例として、本第２実施形態では、図８及び図９にて示すような台座を準備した。この台座は、上述した図５及び図６にて示した台座において、支柱２２３を、図８及び図９にて示すごとく、格子状配列を維持しつつさらに３本多くした構成となっている。

そして、このような構成の台座において、支柱２２３の数が９本（図１０（ａ）参照）の場合、共振周波数が最大になり、支柱２２３をすべて除去した場合（図１０（ｃ）参照）には、共振周波数が最小となり、これら最大及び最小の各共振周波数の間に目標共振周波数を含むように設定した。例えば、図１０（ｂ）にて示すように、支柱２２３が６本の場合に共振周波数が上記目標共振周波数に合わせ込まれる。

このように、除去する支柱２２３の数を調整することで、目標共振周波数を、上記最大及び最小の各共振周波数の間において、微調整できることが分かった。

但し、除去する支柱２２３は、凹所２２２内の９本の支柱２２３のうち、枠体１１０の中空部側に近い支柱程、共振周波数の減少に対する寄与度が高く、凹所２２２の左右方向中央に位置する支柱２２３の方が、凹所２２２の左右方向側に位置する支柱２２３よりも、共振周波数の減少に対する寄与度が高い。

以上のことを前提として、本第２実施形態では、凹所２２２が、その支柱２２３に直角な開口面でもって、上記第１実施形態にて述べた切欠２２１と同様の役割を果たすことを前提に、上述の測定共振周波数とこの測定共振周波数よりも低い目標共振周波数との差と、凹所２２２の支柱２２３に直角な開口面の面積（以下、開口面積という）との間の関係をシミュレーションでもって予測してテーブルデータとして準備した。

そして、このテーブルデータを用いて、測定共振周波数及び目標共振周波数に基づいて凹所２２２の目標開口面積を決定するようにした。これにより、上記第１実施形態にて述べたと同様の台座２００Ａの仕様が確保され得る。

上述のように凹所２２２の目標開口面積が決定されると、上記第１実施形態にて述べた台座加工工程Ｓ５（図４参照）に代わる台座加工工程Ｓ５ａにおいて、上記決定仕様に従い、ガラス板をレーザ加工して、微調整前の台座を形成する。

ついで、陽極接合工程Ｓ６において、スキャナ本体１００を、上述の微調整前の台座上に、上記第１実施形態と同様に陽極接合でもって積層する。これにより、微調整前の光スキャナ（以下、スキャナ構造体ともいう）が製造される。

このようにして陽極接合工程Ｓ６の処理が終了すると、さらに、次の共振周波数再測定工程Ｓ７にて、上述したスキャナ構造体において、その共振周波数（光スキャナの共振周波数に対応）を再び測定する。

この再測定の結果、当該共振周波数が上記目標共振周波数との間に差を有する場合には、この差に対応する数の支柱２２３を、共振周波数微調整加工工程Ｓ８において、各凹所２２２から次のようにして除去する。

本第２実施形態では、支柱２２３の除去にあたり、ガラス板を透過する波長でもって発振する可視光レーザを出射する複数の両可視光レーザ出射装置を準備する。ここで、各可視光レーザは、独自には、ガラス板を溶融するに要する強度よりも弱い強度を有する。但し、各可視光レーザを重畳すると、この重畳強度は、ガラス板を溶融するに要する強度よりも強い強度となる。

しかして、上述の両可視光レーザ装置の各可視光レーザを、除去する支柱２２３の径方向に沿い異なる方向から当該支柱の同一部位に照射する。このとき、各可視光レーザが、当該支柱２２３の同一部位にて重畳されるから、当該支柱２２３の同一部位における照射強度は、支柱２２３の溶融に必要な強度に増大する。従って、当該支柱２２３が、その溶融により除去される。

ここで、上述のように、各可視光レーザの強度は、単独では当該支柱２２３を溶融させる強度よりも弱いので、どちらか一方の可視光レーザが、除去しない支柱２２３に誤って照射されても、この支柱２２３が溶融されることはない。従って、上述のように各可視光レーザを支柱２２３の径方向に沿い異なる方向から当該支柱の同一部位に照射することで、除去すべき支柱２２３を確実に溶融除去できる。残りの除去すべき支柱２２３も同様にして除去する。

これにより、上記スキャナ構造体の共振周波数（光スキャナの共振周波数）が上記目標共振周波数に微調整され得る。その結果、上記目標共振周波数を有する光スキャナの製造が終了する。

なお、上記第２実施形態では、共振周波数微調整加工工程Ｓ８において、支柱２２３を除去する両レーザ装置として、両可視光レーザ出射装置を採用したが、これに限ることなく、当該両可視光レーザ出射装置に代えて、赤外光レーザを出射する両赤外光レーザ出射装置を採用してもよい。

ここで、赤外光レーザは、シリコン基板を透過する性質を有するから、両可視光レーザ出射装置から出射される赤外光レーザは、支柱２２３に対しその径方向に沿い異なる方向から照射することに限らず、両赤外光レーザを、スキャナ本体１００の上方の異なる方向から当該スキャナ本体を通して、除去すべき支柱２２３の同一部位に照射するようにしても、除去すべき支柱を溶融除去できる。これにより、支柱２２３の除去方法の自由度が増す。

また、両赤外光レーザの一方を、スキャナ本体の上方から支柱の上記同一部位に照射し、一方、残りの赤外光レーザを、支柱の径方向に沿い当該支柱の上記同一部位に照射するようにしても、除去すべき支柱を同様に溶融除去できる。

支柱を除去する装置として、両可視光レーザ出射装置を採用するのではなく、可視光レーザ装置と赤外光レーザ出射装置とを併用してもよい。
（第３実施形態）
図１１〜図１４は、本発明の第３実施形態の要部を示している。この第３実施形態では、上記第２実施形態にて述べた光スキャナを、複数個（例えば、１６個）、製造する方法が提案されている。以下、この製造方法について説明する。

まず、スキャナ本体形成工程Ｓ１０（図１１参照）において、上記第２実施形態にて述べたスキャナ本体１００が、１６個、次のようにして一体に形成される。

まず、一枚のシリコンウエハ３００（図１２参照）を準備する。このシリコンウエハ３００を格子状に区画する。この区画は、シリコンウエハ３００の縦及び横の各方向にそれぞれ４等分して、１６個のスキャナ本体形成部位３１０に分けるように行う。ついで、各スキャナ本体形成部位３１０を、順次、上記第２実施形態にて述べたスキャナ本体１００として形成する。

然る後、圧電素子形成工程Ｓ１１において、上述のように形成した各スキャナ本体１００の各両梁１２０（図２参照）に、上記第１実施形態にて述べたと同様に圧電素子１５０をそれぞれ形成する。

ついで、共振周波数測定工程Ｓ１２において、上述のように圧電素子１５０を形成した各スキャナ本体１００の共振周波数（光スキャナの共振周波数に対応）を、順次、次のようにして測定する。

即ち、シリコンウエハ３００に形成した各スキャナ本体１００の１対の下部及び上部の各電極１５１、１５２間に、スキャナ本体１００毎に、順次、コンタクトプローブＰ（図１３参照）を介し駆動電圧を印加することで、各反射ミラー１３０を順次揺動させて、各共振周波数を測定する。

この測定後、最小共振周波数決定工程Ｓ１３において、上述のように各スキャナ本体１００について測定した各共振周波数から最小の共振周波数を決定する。

然る後、台座仕様決定工程Ｓ１４において、１６個の台座２００Ａの共振周波数調整仕様を次のようにして決定する。

まず、シリコンウエハ３００と同様の外形形状を有する一枚のガラス板４００（図１４参照）を準備する。このガラス板４００を格子状に区画する。この区画は、ガラス板４００の縦及び横の各方向にそれぞれ４等分して、１６個の台座形成部位４１０に分けるように行う。

ついで、このように区画した各台座形成部位４１０に対し、順次、上記第２実施形態にて述べた台座仕様決定工程Ｓ４ａにおける共振周波数調整仕様決定と同様にして、各台座の共振周波数調整仕様を決定する。但し、この決定は、上述の最小の共振周波数を各台座形成部位４１０に共通な測定共振周波数と仮定して、当該最小の共振周波数をスキャナ本体１００毎の目標共振周波数に調整するように上記第２実施形態にて述べたテーブルデータに基づき行う。

このようにして各台座形成部位４１０の共振周波数調整仕様を決定した後、台座加工工程Ｓ１５において、各台座形成部位４１０に順次前後両側凹所２２２（図８参照）を加工することで、各台座２２０Ａとして形成する。

ついで、陽極接合工程Ｓ１６において、シリコンウエハ３００をガラス板４００上に陽極接合でもって積層する。この積層は、シリコンウエハ３００の各スキャナ本体１００をガラス板４００の各台座２２０Ａに重ねるようにして行う。これにより、微調整前の光スキャナであるスキャナ構造体が製造される。

然る後、共振周波数再測定工程Ｓ１７において、陽極接合工程Ｓ１６にて積層済みの各スキャナ構造体の共振周波数を、順次、再測定する。この測定は、共振周波数測定工程Ｓ１２で行った測定方法で行う。

この再測定の結果、上記スキャナ構造体毎に、その再測定共振周波数が、当該スキャナ構造体の目標共振周波数との間に差を有する場合には、この差に対応する数の支柱２２３を、共振周波数微調整加工工程Ｓ１８において、共振周波数微調整加工工程Ｓ８で行った方法でもって、各凹所２２２から除去する。これにより、上記スキャナ構造体毎に、その共振周波数が当該スキャナ構造体の目標共振周波数に微調整され得る。

ここで、上述のように、最小共振周波数決定工程Ｓ１３において決定した最小の共振周波数を共通な共振周波数として、台座仕様決定工程Ｓ１４にて台座形成部位４１０毎の共振周波数調整仕様を決定し、台座加工工程Ｓ１５において、各台座形成部位４１０に順次前後両側凹所２２２を加工することで、各台座２２０Ａとして形成するようにした。

従って、陽極接合工程Ｓ１６にて接合済みの各スキャナ構造体のいずれかにおいて、共振周波数再測定工程Ｓ１７で再測定した共振周波数が上記最小の共振周波数と一致していても、共振周波数微調整加工工程Ｓ１８において、全ての支柱２２３を凹所２２２から除去すればよい。

上述のように共振周波数微調整加工工程Ｓ１８での処理が終了した後は、ダイシング工程Ｓ１９において、各スキャナ構造体を分離する。これにより、１６個の光スキャナの製造が終了する。

なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記第２実施形態にて述べた台座２００Ａの前側辺部２２０において、６本の支柱２２３に代えて、図１５（ｃ）にて示すごとく、４本の支柱２２５を採用する構成とし、かつ、台座２００Ａの後側辺部２２０においても、同様に６本の支柱２２３に代えて、４本の支柱２２５を採用してもよい。

各４本の支柱２２５は、上記第２実施形態にて述べた各凹所２２２に立設するように、当該凹所と一体にて、次のようにレーザ加工により形成されている。

上記第２実施形態にて述べた台座２００Ａの前側辺部２２０（図５参照）に、図１５（ａ）の矢印Ｒ１にて示すごとく、その右方（図示上方）から３本の可視光レーザを照射し、これら各可視光レーザと交差するように、１本の可視光レーザを、凹所２２２の幅に相当するビーム幅にて、台座２００Ａの前側辺部の前方（図示右方）から矢印Ｒ２にて示すごとく照射する。これにより、２枚の板２２４が、図１５（ｂ）にて示すごとく形成される。

ついで、２枚の板２２４に、図１５（ｂ）の矢印Ｒ３にて示すごとく、その右方から１本の可視光レーザを所定のビーム幅にて照射し、この可視光レーザと交差するように、３本の可視光レーザを、２枚の板２２４の前方から矢印Ｒ４にて示すごとく、照射する。これにより、４本の支柱２２５が、図１５（ｃ）にて示すごとく、凹所２２２とともに形成される。

ここで、凹所２２２に４本の支柱２２５を立設した構成は、上記第２実施形態にて述べた光スキャナの測定共振周波数を上記目標共振周波数に一致させる。なお、２枚の板２２４の状態でも、光スキャナの測定共振周波数を上記目標共振周波数に一致させ得る場合には、４本の支柱２２５の形成は不要である。
（２）上記第２実施形態にて述べた台座２００Ａにおいて、前後両側の凹所２２２及び前後両側の各９本の支柱２２３に代えて、図１６或いは図１７にて示すごとく、前後両側の各一対の凹所２２６、前後両側の各一対の突出壁２２７及び前後両側の各１８本の支柱２２８を採用した構成となっている。

前側の一対の凹所２２６は、台座２００Ａの前側辺部２２０のうち前側の両梁１２０の各根本近傍部位に、その上面から断面Ｌ字状に形成されている。また、後側の一対の凹所２２６は、台座２００Ａの後側辺部２２０のうち後側の両梁１２０の各根本近傍部位に、その上面から断面Ｌ字状に形成されている。

前側の一対の突出壁２２７は、前側の一対の凹所２２６の底壁からその後方へ所定長さだけ突出しており、後側の一対の突出壁２２７は、後側の一対の凹所２２６の底壁からその前方へ所定長さだけ突出し前側の一対の突出壁２２７にそれぞれ対向している。

前側の各１８本の支柱２２８は、前側の各凹所２２６の底壁上及びこれら各底壁から突出する各突出壁２２７上に上方に向け互いに平行に立設されて、枠体１１０の前側辺部１１２のうち前側の一対の梁１２０の根本近傍部位及び当該前側の一対の梁１２０の各根本部位に当接して当該根本近傍部位及び根本部位を支持する。

また、後側の各１８本の支柱２２８は、後側の各凹所２２６の底壁上及びこれら各底壁から突出する各突出壁２２７上に上方に向け互いに平行に立設されて、枠体１１０の後側辺部１１２のうち後側の一対の梁１２０の根本近傍部位及び当該後側の一対の梁１２０の各根本部位に当接して当該根本近傍部位及び根本部位を支持する。

このような構成のもと、１８本の支柱２２８毎に除去する支柱の数を調整することで、上記第２実施形態にて述べたと実質的に同様に、目標共振周波数を、上記最大及び最小の各共振周波数の間において、微調整できる。ここで、支柱の数が上記第２実施形態とは異なり多いので、上記最大及び最小の各共振周波数の間の幅が広くなり、その結果、目標共振周波数の調整幅が上記第２実施形態よりも広くなる。
（３）梁１２０に対して上記凹所は、一対ずつに限ることなく、１本ずつに構成してもよい。
（４）反射ミラー１３０の揺動方向は、各梁１２０の軸周り方向に限ることなく、当該各梁の軸に対する直交軸周り方向であってもよい。
（５）本発明は反射ミラー１３０が共振モードで揺動または振動するよう、駆動可能な梁などで支持された構造のスキャナに適用できるので、例えば２対の梁１２０及び２対の圧電素子１５０に代えて、それぞれ、単一の梁及び圧電素子を採用してもよい。
（６）上記第３実施形態にて述べたシリコンウエハ３００は、シリコンに限らず、一般に半導体からなる半導体ウエハであればよく、さらには、この半導体ウエハに代えて、例えば、ステンレス鋼板からなるウエハを採用してもよい。一般的には、シリコンウエハに限ることなく、一枚の材料ウエハであればよい。
（７）上記第１実施形態にて述べた切欠２２１の形状は、長方形状に限ることなく、例えば、正方形状或いは台形形状等の形状に適宜変更してもよい。

本発明が適用される光スキャナの第１実施形態を示す平面図である。 図１の光スキャナの分解斜視図である。 図２の台座の平面図である。 図１の光スキャナの製造工程を示す図である。 本発明の第２実施形態の部分破断平面図である。 図５にて６−６線に沿う断面図である。 上記第２実施形態にて示す光スキャナの製造工程を示す図である。 上記第２実施形態における台座の原形を示す平面図である。 図８にて９−９線に沿う断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、上記第２実施形態において台座の共振周波数調整仕様を決定するための説明図である。 本発明の第３実施形態における製造工程を示す図である。 上記第３実施形態において、シリコンウエハに複数のスキャナ本体を区画形成した例を示す平面図である。 上記第３実施形態において、シリコンウエハに形成した各スキャナ本体の共振周波数を測定する状態を示す側面図である。 上記第３実施形態において、ガラス板に台座を区画形成した例を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、上記第２実施形態の変形例を示す支柱の形成工程を示す平面図である。 上記第２実施形態の他の変形例を示す台座の平面図である。 図１６において、枠体をも含めた１７−１７線に沿う断面図である。

符号の説明

１００…スキャナ本体、１１０…枠体、１２０…梁、１３０…反射ミラー、
１５０…圧電素子、２００、２００Ａ…台座、２２１…切欠、２２２…凹所、
２２３、２２５…支柱、２２４…板、３００…シリコンウエハ、４００…ガラス板、
４１０…台座形成部位、Ｓ１０…スキャナ本体形成工程、Ｓ１１…圧電素子形成工程、
Ｓ１２…共振周波数測定工程、Ｓ１５…台座加工工程、Ｓ１６…陽極接合工程、
Ｓ１７…共振周波数再測定工程、Ｓ１８…共振周波数微調整加工工程、
Ｓ１９…ダイシング工程。

Claims (6)

1. 光を反射する反射ミラーと、この反射ミラーを一方の側で支持する弾性梁と、この梁の他方の側で前記梁を支持する基体と、少なくとも前記梁の一部分に取り付けられて前記梁を駆動することで、前記反射ミラーを振動または揺動させる圧電素子と、で構成される光スキャナにおいて、
   前記基体と前記梁の少なくとも一部に対し接合される台座を備えて、
   この台座のうち前記基体と前記梁との連結部近傍部位に対する対応部位の少なくとも一部は、前記基体と接しないかまたは前記梁の少なくとも一部と接する形状となっていることを特徴とする光スキャナ。
2. 前記台座の前記対応部位は、前記基体と接しないように切欠として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光スキャナ。
3. 前記台座の前記対応部位は、前記基体と前記梁との前記連結部近傍部位側へ開口する凹所として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光スキャナ。
4. 前記台座は、前記基体との接合後に前記光スキャナの共振周波数を微調整するための微調整部を前記凹所に設けてなることを特徴とする請求項３に記載の光スキャナ。
5. 光を反射する反射ミラーと、この反射ミラーを一方の側で支持する弾性梁と、この梁の他方の側で前記梁を支持する基体と、少なくとも前記梁の一部分に取り付けられて前記梁を駆動することで、前記反射ミラーを振動または揺動させる圧電素子と、で構成される光スキャナの製造方法において、
   前記基体を前記台座に取り付ける前の前記共振周波数を測定する共振周波数測定工程と、
   この共振周波数測定工程によって測定された共振周波数に基づいて、前記台座のうち前記基体と前記梁との連結部近傍部位に対する対応部位の仕様を決定する台座仕様決定工程と、を有する光スキャナの製造方法。
6. 光を反射する反射ミラーと、この反射ミラーを一方の側で支持する弾性梁と、この梁の他方の側で前記梁を支持する基体とを備えるスキャナ本体を一枚の材料ウエハに複数形成するスキャナ本体形成工程と、
   前記スキャナ本体毎に、その梁に圧電素子を形成する圧電素子形成工程と、
   この圧電素子形成工程後、前記スキャナ本体毎にその共振周波数を測定する共振周波数測定工程と、
   前記各測定共振周波数から最小の共振周波数を決定する最小共振周波数決定工程と、
   複数の台座形成部位を前記複数のスキャナ本体に対応するように一枚の剛性板に区画し、前記台座形成部位毎に、その対応スキャナ本体における前記基体と前記梁との連結部近傍部位に対する対応部位を、前記最小の共振周波数を前記対応のスキャナ本体の目標共振周波数に近づけるように加工する台座加工工程と、
   前記材料ウエハを前記剛性板に積層する積層工程と、
   この積層工程後、前記スキャナ本体毎にその共振周波数を再測定する共振周波数再測定工程と、
   この共振周波数再測定工程後、前記台座形成部位毎に、その対応スキャナ本体における前記基体と前記梁との連結部近傍部位に対する対応部位を、前記再測定共振周波数を前記対応のスキャナ本体の目標共振周波数に一致させるように微調整加工するようにした微調整加工工程と、
   この微調整加工工程後、前記剛性板を前記材料ウエハと共に前記スキャナ本体毎に分割して、複数の光スキャナを製造する光スキャナ製造方法。

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