JP2009216999A - Optical deflector and method of manufacturing the same - Google Patents

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Makiko Nakamura
真希子 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical defector in which the positional shift of a magnet and the bend of a mirror are suppressed, and also to provide a method of manufacturing the optical deflector. <P>SOLUTION: The optical deflector 1 of the present embodiment has: a mirror 2 which is so composed to be turnable around a predetermined axis and has a reflection face; a magnet 22 arranged on the back face of the reflection face of the mirror; and an adhesive 23 which bonds the back face of the mirror and the side face of the magnet. For example, the adhesive 23 is partially provided at a plurality of points on the outer periphery of the magnet 22, and provided at a point symmetry with respect to the center of the outer profile of the magnet 22. Alternatively, the adhesive 23 may be provided in a frame shape to enclose the outer periphery of the magnet 22. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、MEMS(Micro Electro Mechanical System)技術を用いた光偏向器及びその駆動方法に関する。   The present invention relates to an optical deflector using MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology and a driving method thereof.

近年、MEMS技術を用いたマイクロアクチュエータの開発が盛んである。例えば、一対の弾性支持部(トーションバー)でねじり回転可能に支持されたミラーを備えた光偏向器は、簡便な構成で画像表示装置を形成することが可能なデバイスとして開発が進んでいる。   In recent years, development of microactuators using MEMS technology has been active. For example, an optical deflector including a mirror supported to be torsionally rotated by a pair of elastic support portions (torsion bars) has been developed as a device capable of forming an image display device with a simple configuration.

このようなミラーを駆動する方法としては、静電引力を利用した方式、電磁力を利用した方式、圧電素子を利用した方式が主に挙げられる。   As a method for driving such a mirror, a method using electrostatic attraction, a method using electromagnetic force, and a method using a piezoelectric element are mainly cited.

このうち、電磁力を利用した光偏向器では、ミラーの反射面の裏面側に、ミラーを回動させる駆動力を与えるための磁石が接合される(特許文献1参照)。ミラーと磁石の間に接着剤を塗布することにより、ミラーと磁石の接合がなされる。
特開2005−169553号公報
Among these, in an optical deflector using an electromagnetic force, a magnet for applying a driving force for rotating the mirror is joined to the back side of the reflecting surface of the mirror (see Patent Document 1). By applying an adhesive between the mirror and the magnet, the mirror and the magnet are joined.
JP 2005-169553 A

しかしながら、接着剤の厚さが不均一な場合には、磁石の傾きが生じるおそれがある。磁石の傾きは、磁場に影響を与えることから、その結果、ミラーの回動動作に影響が生じる。また、接着剤の厚さが均一であっても、接着剤の硬化時の収縮により、ミラーに応力がかかり、ミラーが撓むという問題がある。   However, when the thickness of the adhesive is not uniform, the magnet may be tilted. Since the inclination of the magnet affects the magnetic field, as a result, the rotation of the mirror is affected. Further, even if the thickness of the adhesive is uniform, there is a problem that the mirror is bent due to the shrinkage when the adhesive is cured, and the mirror is bent.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、磁石の位置ずれやミラーの撓みを抑制できる光偏向器及びその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide an optical deflector capable of suppressing displacement of a magnet and bending of a mirror and a method for manufacturing the same.

上記の目的を達成するため、本発明の光偏向器は、所定の軸に沿って回動可能に構成された、反射面を備えるミラーと、ミラーの反射面の裏面に配置された磁石と、ミラーの裏面と磁石の側面とを接合する接着剤と、を有する。   In order to achieve the above object, an optical deflector of the present invention includes a mirror having a reflective surface configured to be rotatable along a predetermined axis, a magnet disposed on the back surface of the reflective surface of the mirror, and And an adhesive that joins the back surface of the mirror and the side surface of the magnet.

上記構成によれば、接着剤によりミラーの裏面と磁石の側面とが接合される。このように、本発明では、磁石とミラーの間には接着剤を設けないことから、接着剤に起因する磁石の傾きや位置ずれが防止される。また、磁石とミラーの間の全面に接着剤を塗布する場合と比較して、硬化する際に生じる応力が低減され、ミラーの撓みが抑制される。   According to the said structure, the back surface of a mirror and the side surface of a magnet are joined by an adhesive agent. As described above, in the present invention, since no adhesive is provided between the magnet and the mirror, the inclination and displacement of the magnet due to the adhesive are prevented. Moreover, compared with the case where an adhesive is applied to the entire surface between the magnet and the mirror, the stress generated during curing is reduced, and the bending of the mirror is suppressed.

例えば、接着剤は、磁石の外縁に部分的に複数箇所に設けられている。これにより、接着剤の量を減らすことができ、また、接着剤が硬化する際に生じる応力がよりいっそう低減される。この場合、接着剤は、磁石の外形の中心に対して点対称に設けられていることが好ましい。これにより、接着剤の硬化時の収縮に起因する力は、磁石の中心に対して点対称に生じることから、当該力に起因した磁石の位置ずれが防止される。   For example, the adhesive is partially provided at a plurality of locations on the outer edge of the magnet. As a result, the amount of the adhesive can be reduced, and the stress generated when the adhesive is cured is further reduced. In this case, the adhesive is preferably provided point-symmetrically with respect to the center of the outer shape of the magnet. Thereby, since the force resulting from the shrinkage at the time of curing of the adhesive is generated point-symmetrically with respect to the center of the magnet, the displacement of the magnet due to the force is prevented.

あるいは、接着剤は、磁石の外縁を囲むように枠状に設けられている。これにより、磁石の外縁に部分的に接着剤を設ける場合と比較して、ミラーと磁石との間の接着力が高められる。   Alternatively, the adhesive is provided in a frame shape so as to surround the outer edge of the magnet. Thereby, the adhesive force between a mirror and a magnet is raised compared with the case where an adhesive agent is partially provided on the outer edge of a magnet.

好ましくは、ミラーの裏面において磁石の外縁に対応する位置に、接着剤を収容する溝が形成されている。これにより、ミラーの裏面と磁石との接着面積が増大することから、ミラーと磁石との間の接着力が高められる。   Preferably, a groove for accommodating the adhesive is formed at a position corresponding to the outer edge of the magnet on the back surface of the mirror. Thereby, since the adhesion area of the back surface of a mirror and a magnet increases, the adhesive force between a mirror and a magnet is raised.

また、上記の目的を達成するため、本発明の光偏向器の製造方法は、ミラーの反射面の裏面に磁石を載置する工程と、磁石の外縁におけるミラーの裏面上に接着剤を塗布して、ミラーの裏面と磁石の側面とを接合する工程と、を有する。   In order to achieve the above object, the method of manufacturing an optical deflector according to the present invention includes a step of placing a magnet on the back surface of the reflecting surface of the mirror, and applying an adhesive on the back surface of the mirror at the outer edge of the magnet. And joining the back surface of the mirror and the side surface of the magnet.

上記構成では、ミラーの反射面の裏面に磁石を載置した後に、磁石の外縁におけるミラーの裏面上に接着剤を塗布する。したがって、接着剤の厚さに起因する磁石の傾きや位置ずれを防止しつつ、ミラーの反射面上に磁石が接合される。また、磁石とミラーの間の全面に接着剤を塗布する場合と比較して、硬化する際に生じる応力が低減され、ミラーの撓みが抑制される。   In the said structure, after mounting a magnet on the back surface of the reflective surface of a mirror, an adhesive agent is apply | coated on the back surface of the mirror in the outer edge of a magnet. Therefore, the magnet is joined to the reflecting surface of the mirror while preventing the tilt and displacement of the magnet due to the thickness of the adhesive. Moreover, compared with the case where an adhesive is applied to the entire surface between the magnet and the mirror, the stress generated during curing is reduced, and the bending of the mirror is suppressed.

例えば、本発明の光偏向器の製造方法は、基板の両面に所定のパターンをもつマスクを形成する工程と、マスクを用いて基板をエッチングすることにより、基板をミラー形状に加工する工程と、基板のミラー面の裏面上に磁石を載置する工程と、磁石の外縁における基板の裏面上に接着剤を塗布して、基板の裏面と磁石の側面とを接合する工程と、を有する。   For example, the optical deflector manufacturing method of the present invention includes a step of forming a mask having a predetermined pattern on both sides of the substrate, a step of processing the substrate into a mirror shape by etching the substrate using the mask, A step of placing a magnet on the back surface of the mirror surface of the substrate, and a step of applying an adhesive on the back surface of the substrate at the outer edge of the magnet to join the back surface of the substrate and the side surface of the magnet.

例えば、基板をミラー形状に加工する工程と同時に、基板の裏面上であって磁石の外縁に対応する位置に溝を形成してもよい。この溝の存在により、基板の裏面と磁石との接着面積が増大することから、基板と磁石との間の接着力が高められる。   For example, a groove may be formed at a position corresponding to the outer edge of the magnet on the back surface of the substrate simultaneously with the step of processing the substrate into a mirror shape. Due to the presence of this groove, the adhesion area between the back surface of the substrate and the magnet is increased, so that the adhesion force between the substrate and the magnet is enhanced.

(第1実施形態)
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係る光偏向器の構成を示す平面図である。図2は、図1のII−II線における断面図である。
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the optical deflector according to the present embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.

光偏向器1は、可動板11と、支持枠12と、可動板11を支持枠12に対してねじり回転可能に支持する一対の弾性支持部13とを有する。可動板11、支持枠12、及び弾性支持部13は、例えば、シリコン基板をエッチング加工することにより一体形成される。可動板11の表面には、反射膜21が形成されている。これにより、可動板11及び反射膜21からなるミラー2が構成される。   The optical deflector 1 includes a movable plate 11, a support frame 12, and a pair of elastic support portions 13 that support the movable plate 11 so as to be torsionally rotatable with respect to the support frame 12. The movable plate 11, the support frame 12, and the elastic support portion 13 are integrally formed, for example, by etching a silicon substrate. A reflective film 21 is formed on the surface of the movable plate 11. Thereby, the mirror 2 including the movable plate 11 and the reflective film 21 is configured.

また、可動板11の裏面には、磁石22が接合されている。磁石22は、可動板11を平面視したときに、可動板11の回転中心軸である軸線Xに直交する方向に磁化されている。すなわち、磁石22は、軸線Xを介して対向する互いに極性の異なる一対の磁極を有している。支持枠12は、ホルダ50に接合されており、ホルダ50上には、可動板11を駆動させるためのコイル51が配置されている。   A magnet 22 is joined to the back surface of the movable plate 11. The magnet 22 is magnetized in a direction orthogonal to the axis X that is the rotation center axis of the movable plate 11 when the movable plate 11 is viewed in plan. That is, the magnet 22 has a pair of magnetic poles that are opposed to each other via the axis X and have different polarities. The support frame 12 is joined to the holder 50, and a coil 51 for driving the movable plate 11 is disposed on the holder 50.

上記の振動ミラー1では、周期的に変化する電流(交流)がコイル51に供給される。これにより、コイル51は上方(可動板11側)に向く磁界と、下方に向く磁界とを交互に発生させる。これにより、コイル51に対し磁石22の一対の磁極のうち一方の磁極が接近し他方の磁極が離間するようにして、弾性支持部13を捩れ変形させながら、可動板11がX軸回りに回動させられる。   In the oscillating mirror 1, a periodically changing current (AC) is supplied to the coil 51. As a result, the coil 51 alternately generates a magnetic field directed upward (movable plate 11 side) and a magnetic field directed downward. As a result, one of the pair of magnetic poles of the magnet 22 approaches the coil 51 and the other magnetic pole moves away, and the movable plate 11 rotates around the X axis while twisting and deforming the elastic support portion 13. Be moved.

図3は、可動板11の裏面図である。また、図4は、可動板11および磁石22の接合の様子を示す断面図である。   FIG. 3 is a rear view of the movable plate 11. FIG. 4 is a cross-sectional view showing how the movable plate 11 and the magnet 22 are joined.

図4に示すように、本実施形態では、磁石22の側面に接着剤23が塗布されており、これにより、可動板11の裏面と磁石22の側面とが接合されている。接着剤23は、熱硬化性接着剤、紫外線硬化性接着剤等の各種の接着剤を使用することができる。   As shown in FIG. 4, in this embodiment, an adhesive 23 is applied to the side surface of the magnet 22, and thereby the back surface of the movable plate 11 and the side surface of the magnet 22 are joined. As the adhesive 23, various adhesives such as a thermosetting adhesive and an ultraviolet curable adhesive can be used.

また、本実施形態では、磁石22の外縁の全部ではなく、部分的に複数箇所に接着剤23が塗布されている。この場合には、磁石22の外形(厚さを除く)の中心に対して点対称に接着剤23を設けることが好ましい。図3では、例えば、磁石22の4隅に接着剤23が設けられている例を示している。   Further, in the present embodiment, the adhesive 23 is applied to a plurality of portions, not the entire outer edge of the magnet 22. In this case, it is preferable to provide the adhesive 23 symmetrically with respect to the center of the outer shape (excluding thickness) of the magnet 22. FIG. 3 shows an example in which adhesives 23 are provided at the four corners of the magnet 22, for example.

次に、上記の本実施形態に係る光偏向器1の製造方法について、図5〜図20を参照して説明する。   Next, a method for manufacturing the optical deflector 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図5に示すように、例えば、シリコンからなる基板10を用意する。そして、図6に示すように、熱酸化により、基板10の両面に酸化シリコンからなるマスク31,32を形成する。   As shown in FIG. 5, for example, a substrate 10 made of silicon is prepared. Then, as shown in FIG. 6, masks 31 and 32 made of silicon oxide are formed on both surfaces of the substrate 10 by thermal oxidation.

次に、図7に示すように、基板10の表面側のマスク31上にレジスト41を形成する。レジストは、ポジ型であってもネガ型であってもよい。そして、続いて、図8に示すように、基板10の裏面側のマスク32上にレジスト42を形成する。   Next, as shown in FIG. 7, a resist 41 is formed on the mask 31 on the surface side of the substrate 10. The resist may be positive or negative. Subsequently, as shown in FIG. 8, a resist 42 is formed on the mask 32 on the back surface side of the substrate 10.

次に、図9に示すように、基板10の裏面側のレジスト42を露光及び現像して、レジスト42に所定の開口パターンP2を形成する。開口パターンP2は、例えば、可動板11、支持枠12、弾性支持部13以外の領域を開口するパターンである。   Next, as shown in FIG. 9, the resist 42 on the back surface side of the substrate 10 is exposed and developed to form a predetermined opening pattern P <b> 2 in the resist 42. The opening pattern P2 is a pattern that opens an area other than the movable plate 11, the support frame 12, and the elastic support portion 13, for example.

次に、図10に示すように、レジスト42をマスクとして裏面側のマスク32をエッチングする。これにより、レジスト42の開口パターンP2が、マスク32に転写される。マスク32のエッチングには、例えばバッファードフッ酸(BHF)が用いられる。   Next, as shown in FIG. 10, the mask 32 on the back surface side is etched using the resist 42 as a mask. Thereby, the opening pattern P2 of the resist 42 is transferred to the mask 32. For example, buffered hydrofluoric acid (BHF) is used for etching the mask 32.

次に、図11に示すように、基板両面のレジスト41,42を除去する。レジスト41,42の除去には、硫酸洗浄又はアッシングが用いられる。   Next, as shown in FIG. 11, the resists 41 and 42 on both sides of the substrate are removed. For removing the resists 41 and 42, sulfuric acid washing or ashing is used.

次に、図12に示すように、基板10の裏面側に再度、レジスト43を形成する。さらに、図13に示すように、基板10の表面側に再度、レジスト44を形成する。   Next, as shown in FIG. 12, a resist 43 is formed again on the back side of the substrate 10. Further, as shown in FIG. 13, a resist 44 is formed again on the surface side of the substrate 10.

次に、図14に示すように、基板10の表面側のレジスト44を露光及び現像して、レジスト44に所定の開口パターンP1を形成する。開口パターンP1は、例えば、開口パターンP2と同一のパターンとする。   Next, as shown in FIG. 14, the resist 44 on the surface side of the substrate 10 is exposed and developed to form a predetermined opening pattern P <b> 1 in the resist 44. The opening pattern P1 is, for example, the same pattern as the opening pattern P2.

次に、図15に示すように、レジスト44をマスクとして表面側のマスク31をエッチングする。これにより、レジスト44の開口パターンP1が、マスク31に転写される。マスク31のエッチングには、例えばバッファードフッ酸(BHF)が用いられる。   Next, as shown in FIG. 15, the mask 31 on the surface side is etched using the resist 44 as a mask. Thereby, the opening pattern P1 of the resist 44 is transferred to the mask 31. For the etching of the mask 31, for example, buffered hydrofluoric acid (BHF) is used.

次に、図16に示すように、基板両面のレジスト43,44を除去する。レジスト43,44の除去には、硫酸洗浄又はアッシングが用いられる。   Next, as shown in FIG. 16, the resists 43 and 44 on both surfaces of the substrate are removed. For removing the resists 43 and 44, sulfuric acid cleaning or ashing is used.

次に、図17に示すように、マスク31,32を用いて、基板10をエッチングする。これにより、基板10に貫通孔が形成されて、可動板11、支持枠12、弾性支持部13のパターンが形成される。基板10のエッチングには、ドライエッチング又はウェットエッチングのいずれも適用可能であるが、例えば、KOHを用いたウェットエッチングを用いる。   Next, as shown in FIG. 17, the substrate 10 is etched using masks 31 and 32. Thereby, a through-hole is formed in the substrate 10, and a pattern of the movable plate 11, the support frame 12, and the elastic support portion 13 is formed. For the etching of the substrate 10, either dry etching or wet etching can be applied. For example, wet etching using KOH is used.

次に、図18に示すように、マスク31,32を除去した後、さらに、基板10の表面に金属膜を成膜しパターニングすることにより、可動板11上に反射膜21を形成する。金属膜の成膜方法としては、真空蒸着、スパッタリング、電気メッキ、無電解メッキ、金属箔の接合等が挙げられる。なお、マスク31及びマスク32を除去せずに、残しておいてもよい。   Next, as shown in FIG. 18, after removing the masks 31 and 32, a reflective film 21 is formed on the movable plate 11 by forming a metal film on the surface of the substrate 10 and patterning it. Examples of the method for forming the metal film include vacuum deposition, sputtering, electroplating, electroless plating, and metal foil bonding. Note that the mask 31 and the mask 32 may be left without being removed.

次に、図19に示すように、可動板11の裏面に磁石22を載置する。続いて、図20に示すように、磁石22の外縁における可動板11の裏面上に接着剤23を塗布し、接着剤23を硬化させることにより、磁石22の側面と可動板11の裏面とを接合させる。   Next, as shown in FIG. 19, the magnet 22 is placed on the back surface of the movable plate 11. Subsequently, as shown in FIG. 20, the adhesive 23 is applied on the back surface of the movable plate 11 at the outer edge of the magnet 22, and the adhesive 23 is cured, whereby the side surface of the magnet 22 and the back surface of the movable plate 11 are bonded. Join.

以降の工程としては、このようにして一枚の基板を用いて作製された可動板11、支持枠12、弾性支持部13を含む構造体を、ホルダ50に取り付けることにより、光偏向器1が製造される。   As the subsequent steps, the optical deflector 1 is mounted by attaching the structure including the movable plate 11, the support frame 12, and the elastic support portion 13 manufactured using a single substrate in this manner to the holder 50. Manufactured.

上記の本実施形態に係る光偏向器1及びその製造方法では、接着剤23により可動板11の裏面と磁石22の側面とが接合される。このように、本実施形態では、磁石22と可動板11の間には接着剤23を設けないことから、接着剤23に起因する磁石の傾きや位置ずれが防止される。また、磁石22と可動板11の間の全面に接着剤を塗布する場合と比較して、硬化する際に生じる応力が低減され、可動板11の撓みが抑制される。   In the optical deflector 1 and the manufacturing method thereof according to the above embodiment, the back surface of the movable plate 11 and the side surface of the magnet 22 are joined by the adhesive 23. Thus, in this embodiment, since the adhesive 23 is not provided between the magnet 22 and the movable plate 11, the inclination and displacement of the magnet due to the adhesive 23 are prevented. Moreover, compared with the case where an adhesive is applied to the entire surface between the magnet 22 and the movable plate 11, the stress generated during curing is reduced, and the bending of the movable plate 11 is suppressed.

本実施形態では、接着剤23は、磁石22の外縁に部分的に複数箇所に設けられている。これにより、接着剤23の量を減らすことができ、接着剤23が硬化する際に生じる応力がよりいっそう低減される。この場合、接着剤23は、磁石22の外形の中心に対して点対称に設けられていることが好ましい。これにより、接着剤23の硬化時の収縮に起因する力は、磁石の中心に対して点対称に生じることから、当該力に起因した磁石の位置ずれが防止される。   In the present embodiment, the adhesive 23 is partially provided on the outer edge of the magnet 22 at a plurality of locations. As a result, the amount of the adhesive 23 can be reduced, and the stress generated when the adhesive 23 is cured is further reduced. In this case, the adhesive 23 is preferably provided point-symmetrically with respect to the center of the outer shape of the magnet 22. Thereby, since the force resulting from the shrinkage at the time of hardening of the adhesive 23 is generated point-symmetrically with respect to the center of the magnet, the displacement of the magnet due to the force is prevented.

(第2実施形態)
図21は、第2実施形態に係る光偏向器1の可動板11の裏面図である。第2実施形態では、接着剤23は、磁石22の外縁を囲むように枠状に設けられている点を除いて、第1実施形態と同様の構成を有する。
(Second Embodiment)
FIG. 21 is a rear view of the movable plate 11 of the optical deflector 1 according to the second embodiment. In the second embodiment, the adhesive 23 has the same configuration as that of the first embodiment except that the adhesive 23 is provided in a frame shape so as to surround the outer edge of the magnet 22.

このように、接着剤23が、磁石22の外縁を囲むように枠状に設けられていることにより、磁石22の外縁に部分的に接着剤を設ける場合と比較して、可動板11と磁石22との間の接着力が高められる。   As described above, the adhesive 23 is provided in a frame shape so as to surround the outer edge of the magnet 22, so that the movable plate 11 and the magnet are compared with the case where the adhesive is partially provided on the outer edge of the magnet 22. Adhesive strength between the two is increased.

(第3実施形態)
図22は、第3実施形態に係る光偏向器1における、可動板11および磁石22の接合の様子を示す断面図である。
(Third embodiment)
FIG. 22 is a cross-sectional view showing how the movable plate 11 and the magnet 22 are joined in the optical deflector 1 according to the third embodiment.

第3実施形態は、可動板11の裏面において磁石22の外縁に対応する位置に、接着剤23を収容する溝14が形成されている点を除いて、第1実施形態と同様の構成を有する。なお、接着剤23は、磁石22の外縁に対応する位置に部分的に形成されていても、枠状に繋がって形成されていてもよい。   The third embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that a groove 14 for accommodating the adhesive 23 is formed at a position corresponding to the outer edge of the magnet 22 on the back surface of the movable plate 11. . The adhesive 23 may be partially formed at a position corresponding to the outer edge of the magnet 22 or may be formed in a frame shape.

この溝14は、基板10の加工と同時に形成可能である。図23及び図24を参照して、溝14の形成方法について説明する。なお、図23及び図24の各図において、(A)は断面図、(B)は表面図、(C)は裏面図を示す。   The groove 14 can be formed simultaneously with the processing of the substrate 10. With reference to FIGS. 23 and 24, a method of forming the groove 14 will be described. 23 and 24, (A) is a cross-sectional view, (B) is a front view, and (C) is a back view.

まず、図23に示すように、第1実施形態と同様のプロセスを経て、基板10の両面に所望のパターンのマスク31,32を形成する。このとき、基板10の裏面側のマスク32の開口パターンP2には、溝の形成のための開口パターンP2'を追加しておく。図23では、磁石22の外縁に対応する8点に開口パターンP2'を形成する例を示しているが、これに限定されるものではない。   First, as shown in FIG. 23, masks 31 and 32 having desired patterns are formed on both surfaces of the substrate 10 through the same process as in the first embodiment. At this time, an opening pattern P2 ′ for forming a groove is added to the opening pattern P2 of the mask 32 on the back side of the substrate 10. FIG. 23 shows an example in which the opening pattern P2 ′ is formed at eight points corresponding to the outer edge of the magnet 22, but the present invention is not limited to this.

次に、図24に示すように、マスク31,32を用いて、基板10をエッチングする。これにより、基板10に貫通孔が形成されて、可動板11、支持枠12、弾性支持部13のパターンが形成される。また、開口パターンP2'は基板10の裏面のみに形成されていることから、基板10の裏面には、貫通孔ではなく、溝14が形成される。基板10のエッチングには、ドライエッチング又はウェットエッチングのいずれも適用可能であるが、例えば、KOHを用いたウェットエッチングを用いる。   Next, as shown in FIG. 24, the substrate 10 is etched using the masks 31 and 32. Thereby, a through-hole is formed in the substrate 10, and a pattern of the movable plate 11, the support frame 12, and the elastic support portion 13 is formed. In addition, since the opening pattern P2 ′ is formed only on the back surface of the substrate 10, a groove 14 is formed on the back surface of the substrate 10 instead of the through hole. For the etching of the substrate 10, either dry etching or wet etching can be applied. For example, wet etching using KOH is used.

以降の工程としては、第1実施形態と同様の工程を経ることにより、光偏向器1が製造される。   As the subsequent steps, the optical deflector 1 is manufactured through the same steps as in the first embodiment.

本実施形態では、可動板11の裏面において磁石22の外縁に対応する位置に溝14を形成することにより、可動板11と接着剤との接着面積、ひいては可動板11と磁石22との接着面積を増大させることができ、ミラーと磁石との間の接着力が高められる。また、この溝14は磁石22の配置の際のアライメントマークとして用いることにより、磁石22を高精度に所望の位置に載置することができる。   In the present embodiment, the groove 14 is formed at a position corresponding to the outer edge of the magnet 22 on the back surface of the movable plate 11, thereby bonding the movable plate 11 and the adhesive, and thus the movable plate 11 and the magnet 22. And the adhesion between the mirror and the magnet is increased. Further, by using the groove 14 as an alignment mark when the magnet 22 is arranged, the magnet 22 can be placed at a desired position with high accuracy.

(第4実施形態)
本実施形態に係る光偏向器1の応用例として、投射型の表示装置を説明する。図25は、投射型の表示装置の概略構成を示す図である。図25に示す光走査装置は、水平走査ミラーとして図1に示す光偏向器1を用いている。
(Fourth embodiment)
As an application example of the optical deflector 1 according to the present embodiment, a projection type display device will be described. FIG. 25 is a diagram illustrating a schematic configuration of a projection type display device. The optical scanning device shown in FIG. 25 uses the optical deflector 1 shown in FIG. 1 as a horizontal scanning mirror.

図25に示す光走査装置は、光偏向器1の他に、レーザ光源101と、ダイクロイックミラー102と、フォトダイオード103と、垂直ミラー104とを備える。   The optical scanning device shown in FIG. 25 includes a laser light source 101, a dichroic mirror 102, a photodiode 103, and a vertical mirror 104 in addition to the optical deflector 1.

レーザ光源101は、赤色レーザ光を出射する赤色レーザ光源101Rと、青色レーザ光を出射する青色レーザ光源101Bと、緑色レーザ光を出射する緑色レーザ光源101Gとを有する。ただし、2色以下又は4色以上のレーザ光源を用いてもよい。   The laser light source 101 includes a red laser light source 101R that emits red laser light, a blue laser light source 101B that emits blue laser light, and a green laser light source 101G that emits green laser light. However, laser light sources of two colors or less or four colors or more may be used.

ダイクロイックミラー102は、赤色レーザ光源101Rからの赤色レーザ光を反射するダイクロイックミラー102Rと、青色レーザ光を反射し赤色レーザ光を透過させるダイクロイックミラー102Bと、緑色レーザ光を反射し青色レーザ光及び赤色レーザ光を透過させるダイクロイックミラー102Gとを有する。この3種のダイクロイックミラー102により、赤色レーザ光、青色レーザ光、及び緑色レーザ光の合成光が振動ミラー1に入射する。   The dichroic mirror 102 includes a dichroic mirror 102R that reflects red laser light from the red laser light source 101R, a dichroic mirror 102B that reflects blue laser light and transmits red laser light, and reflects green laser light and blue laser light and red. A dichroic mirror 102G that transmits laser light. By these three types of dichroic mirrors 102, the combined light of red laser light, blue laser light, and green laser light is incident on the vibrating mirror 1.

フォトダイオード103は、各ダイクロイックミラー102R,102G,102Bに反射されずに透過した赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光の光量を検出する。   The photodiode 103 detects the amounts of red laser light, green laser light, and blue laser light that are transmitted without being reflected by the dichroic mirrors 102R, 102G, and 102B.

光偏向器1は、ダイクロイックミラー102から送られたレーザ光を水平方向(軸線Xの垂直方向)に走査する。光偏向器1は、上述したように、MEMSにより形成された、共振型ミラーである。   The optical deflector 1 scans the laser beam sent from the dichroic mirror 102 in the horizontal direction (the vertical direction of the axis X). As described above, the optical deflector 1 is a resonant mirror formed by MEMS.

垂直ミラー104は、光偏向器1により反射されたレーザ光を垂直方向に走査する。垂直ミラー104は、例えば、ガルバノミラーにより構成される。ガルバノミラーとはミラーに軸を付け、電気振動に応じてミラーの回転角を変えられるようにした偏向器である。光偏向器1によるレーザ光の水平走査、及び垂直ミラー104によるレーザ光の垂直走査により画像が表示される。   The vertical mirror 104 scans the laser beam reflected by the optical deflector 1 in the vertical direction. The vertical mirror 104 is configured by a galvanometer mirror, for example. A galvanometer mirror is a deflector in which a mirror is provided with an axis so that the rotation angle of the mirror can be changed according to electric vibration. An image is displayed by horizontal scanning of the laser light by the optical deflector 1 and vertical scanning of the laser light by the vertical mirror 104.

本実施形態に係る光走査装置は、上記のレーザ光源101、振動ミラー1、垂直ミラー104の駆動制御系として、さらに、レーザ光源101を駆動するレーザ駆動手段110と、光偏向器1を駆動する水平ミラー駆動手段111と、垂直ミラー104を駆動する垂直ミラー駆動手段112と、全体の動作の制御を担う制御手段113と、記憶手段114とを有する。   The optical scanning device according to the present embodiment further drives a laser driving unit 110 that drives the laser light source 101 and the optical deflector 1 as a drive control system for the laser light source 101, the vibrating mirror 1, and the vertical mirror 104. It has a horizontal mirror driving means 111, a vertical mirror driving means 112 for driving the vertical mirror 104, a control means 113 for controlling the overall operation, and a storage means 114.

制御手段113は、パーソナルコンピュータや携帯電話等の各種の映像ソース115から送られた画像情報に基づいて、これらの画像を表示すべく、レーザ駆動手段110、水平ミラー駆動手段111、垂直ミラー駆動手段112の動作を制御する。   The control means 113 is based on image information sent from various video sources 115 such as a personal computer or a mobile phone, and displays these images by means of a laser drive means 110, a horizontal mirror drive means 111, a vertical mirror drive means. The operation of 112 is controlled.

記憶手段114は、例えば、各種のプログラムを収納するROMと、変数等を収納するRAMと、不揮発性メモリとにより構成される。   The storage unit 114 includes, for example, a ROM that stores various programs, a RAM that stores variables, and the like, and a nonvolatile memory.

本実施形態に係る光偏向器1を表示装置に適用することにより、表示性能の良好な表示装置を実現できる。   By applying the optical deflector 1 according to the present embodiment to a display device, a display device with good display performance can be realized.

本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、可動板11は円形以外の多角形でもよい。また、本実施形態では、1次元1自由度で駆動するタイプの可動板11を例示したが、2次元に駆動するタイプの可動板11であってもよく、また、1次元2自由度で駆動するタイプの可動板11であってもよい。2次元に駆動するタイプの振動ミラーを用いた場合には、垂直ミラー104は不要である。
また、光偏向器1は、表示装置以外にもレーザプリンタ等に適用可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
The present invention is not limited to the description of the above embodiment.
For example, the movable plate 11 may be a polygon other than a circle. Further, in the present embodiment, the movable plate 11 of a type that is driven in a one-dimensional one degree of freedom is illustrated, but the movable plate 11 may be a type of a movable plate 11 that is driven in two dimensions, and is driven in a one-dimensional two degrees of freedom. The type of movable plate 11 may be used. When a two-dimensional driving type oscillating mirror is used, the vertical mirror 104 is not necessary.
The optical deflector 1 can be applied to a laser printer or the like other than the display device.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

第1実施形態に係る光偏向器の平面図である。It is a top view of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 図1のII-II線の断面図である。It is sectional drawing of the II-II line | wire of FIG. 可動板の裏面図である。It is a reverse view of a movable plate. 可動板及び磁石22の接合付近における断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view in the vicinity of the joint between the movable plate and the magnet 22. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る光偏向器において、可動板11の裏面図である。In the optical deflector which concerns on 2nd Embodiment, it is a reverse view of the movable plate 11. FIG. 第3実施形態に係る光偏向器における磁石22と可動板11の接合付近の断面図である。It is sectional drawing of the vicinity of joining of the magnet 22 and the movable plate 11 in the optical deflector which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the optical deflector which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る、光偏向器を用いた表示装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the display apparatus using the optical deflector based on 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…光偏向器、2…ミラー、10…基板、11…可動板、12…支持枠、13…弾性支持部、14…溝、50…ホルダ、21…反射膜、22…磁石、23…接着剤、31,32…マスク、41,42,43,44…レジスト、50…ホルダ、51…コイル、100…表示装置、101…レーザ光源、101R…赤色レーザ光源、101G…緑色レーザ光源、101B…青色レーザ光源、102,102R,102G,102B…ダイクロイックミラー、103,103R,103G,103B…フォトダイオード、104…垂直ミラー、110…レーザ駆動手段、111…水平ミラー駆動手段、112…垂直ミラー駆動手段、113…制御手段、114…記憶手段、115…映像ソース、P1、P2…開口パターン   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical deflector, 2 ... Mirror, 10 ... Board | substrate, 11 ... Movable plate, 12 ... Support frame, 13 ... Elastic support part, 14 ... Groove, 50 ... Holder, 21 ... Reflective film, 22 ... Magnet, 23 ... Adhesion Agent, 31, 32 ... Mask, 41, 42, 43, 44 ... Resist, 50 ... Holder, 51 ... Coil, 100 ... Display device, 101 ... Laser light source, 101R ... Red laser light source, 101G ... Green laser light source, 101B ... Blue laser light source, 102, 102R, 102G, 102B ... Dichroic mirror, 103, 103R, 103G, 103B ... Photodiode, 104 ... Vertical mirror, 110 ... Laser drive means, 111 ... Horizontal mirror drive means, 112 ... Vertical mirror drive means , 113 ... control means, 114 ... storage means, 115 ... video source, P1, P2 ... opening pattern

Claims (8)

所定の軸に沿って回動可能に構成された、反射面を備えるミラーと、
前記ミラーの前記反射面の裏面に配置された磁石と、
前記ミラーの裏面と前記磁石の側面とを接合する接着剤と、
を有する光偏向器。
A mirror having a reflecting surface, configured to be rotatable along a predetermined axis;
A magnet disposed on the back surface of the reflecting surface of the mirror;
An adhesive that joins the back surface of the mirror and the side surface of the magnet;
An optical deflector.
前記接着剤は、前記磁石の外縁に部分的に複数箇所に設けられている、
請求項1記載の光偏向器。
The adhesive is provided at a plurality of locations partially on the outer edge of the magnet.
The optical deflector according to claim 1.
前記接着剤は、前記磁石の外形の中心に対して点対称に設けられている、
請求項2記載の光偏向器。
The adhesive is provided point-symmetrically with respect to the center of the outer shape of the magnet.
The optical deflector according to claim 2.
前記接着剤は、前記磁石の外縁を囲むように枠状に設けられている、
請求項1記載の光偏向器。
The adhesive is provided in a frame shape so as to surround the outer edge of the magnet.
The optical deflector according to claim 1.
前記ミラーの裏面において前記磁石の外縁に対応する位置に、前記接着剤を収容する溝が形成されている、
請求項1記載の光偏向器。
A groove for accommodating the adhesive is formed at a position corresponding to the outer edge of the magnet on the back surface of the mirror.
The optical deflector according to claim 1.
ミラーの反射面の裏面に磁石を載置する工程と、
前記磁石の外縁における前記ミラーの裏面上に接着剤を塗布して、前記ミラーの裏面と前記磁石の側面とを接合する工程と、
を有する光偏向器の製造方法。
A step of placing a magnet on the back surface of the reflecting surface of the mirror;
Applying an adhesive on the back surface of the mirror at the outer edge of the magnet, and joining the back surface of the mirror and the side surface of the magnet;
The manufacturing method of the optical deflector which has.
基板の両面に所定のパターンをもつマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いて前記基板をエッチングすることにより、前記基板をミラー形状に加工する工程と、
前記基板のミラー面の裏面上に磁石を載置する工程と、
前記磁石の外縁における前記基板の裏面上に接着剤を塗布して、前記基板の裏面と前記磁石の側面とを接合する工程と、
を有する光偏向器の製造方法。
Forming a mask having a predetermined pattern on both sides of the substrate;
Etching the substrate using the mask to process the substrate into a mirror shape;
Placing a magnet on the back surface of the mirror surface of the substrate;
Applying an adhesive on the back surface of the substrate at the outer edge of the magnet, and joining the back surface of the substrate and the side surface of the magnet;
The manufacturing method of the optical deflector which has.
前記基板をミラー形状に加工する工程と同時に、前記基板の前記裏面上であって前記磁石の外縁に対応する位置に溝を形成する、
請求項7記載の光偏向器の製造方法。
Simultaneously with the step of processing the substrate into a mirror shape, a groove is formed on the back surface of the substrate and at a position corresponding to the outer edge of the magnet.
The manufacturing method of the optical deflector of Claim 7.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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