JP2009217193A - Optical deflector and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical deflector in which a dynamic deflection is minimized by keeping the rigidity of a mirror while reducing the moment of inertia of the mirror. <P>SOLUTION: The optical deflector of one embodiment has: a mirror 2 which has a reflection face which is formed turnably around a predetermined shaft; a recessed part 14 formed on the back face of the reflection face of the mirror 2 for arranging a magnet; and the magnet 22 fixed in the recessed part 14 of the mirror 2. It is preferable that the magnet 22 is fixed to the mirror 2 by an adhesive 23 formed on the side face 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)。
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).
JP 2005-169553 A

ところで、ミラーの高速動作時の歪み(動撓み)を抑制するためには、ミラーの剛性が高いことが好ましい。ミラーの剛性を高くするにはミラーを厚くすればよいが、この場合には、駆動トルクが上昇することが懸念される。したがって、駆動トルクの上昇を抑えるために慣性モーメントをできるだけ減らしつつ、ミラーの剛性を維持して動撓みを抑制する構造が求められている。   By the way, in order to suppress distortion (dynamic deflection) during high-speed operation of the mirror, it is preferable that the mirror has high rigidity. In order to increase the rigidity of the mirror, the thickness of the mirror may be increased. In this case, however, there is a concern that the driving torque increases. Therefore, there is a need for a structure that suppresses dynamic deflection while maintaining the rigidity of the mirror while reducing the moment of inertia as much as possible in order to suppress the increase in drive torque.

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、ミラーの慣性モーメントをできるだけ減らしつつ、ミラーの剛性を維持して動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 an optical deflector capable of suppressing dynamic deflection while maintaining the rigidity of the mirror while reducing the moment of inertia of the mirror as much as possible, and its manufacture. To provide a method.

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形成された磁石配置用の窪みと、ミラーの窪みに固定された磁石と、を有する。   In order to achieve the above object, an optical deflector according to the present invention is a mirror having a reflecting surface configured to be rotatable along a predetermined axis, and a magnet arrangement formed on the back surface of the reflecting surface of the mirror. And a magnet fixed to the mirror recess.

上記構成では、磁石は磁石配置用の窪みに固定されていることから、窪みがない場合に比べて、ミラーの重心が回動の中心軸に近づくことになる。このように、ミラーの重心を回動の中心軸に近づけることにより、ミラーの慣性モーメントが減少する。また、窪みが形成された箇所には磁石が配置されていることから、この磁石により窪みの部位が補強され、全体としてミラーの剛性は維持される。   In the above configuration, since the magnet is fixed to the recess for arranging the magnet, the center of gravity of the mirror is closer to the center axis of the rotation than when there is no recess. Thus, by bringing the center of gravity of the mirror closer to the center axis of rotation, the moment of inertia of the mirror is reduced. Moreover, since the magnet is arrange | positioned in the location in which the hollow was formed, the hollow part is reinforced by this magnet and the rigidity of a mirror is maintained as a whole.

磁石は、磁石の側面に形成された接着剤によりミラーに接合されていることが好ましい。このように、磁石とミラーの間には接着剤を設けないことにより、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。   The magnet is preferably bonded to the mirror by an adhesive formed on the side surface of the magnet. Thus, by not providing an adhesive between the magnet and the mirror, the inclination and displacement of the magnet due to the adhesive can be 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.

さらに、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、基板のミラーとなる部位の裏面に磁石配置用の窪みを形成する工程と、基板の窪みに磁石を固定する工程と、を有する。   Furthermore, in order to achieve the above object, the method of manufacturing an optical deflector according to the present invention includes a step of forming a magnet placement recess on the back surface of a portion to be a mirror of the substrate, and a step of fixing the magnet in the recess of the substrate And having.

上記構成では、磁石配置用の窪みは磁石の固定のためのアライメントマークとしても機能するため、正確な磁石の固定が可能となる。また、磁石は磁石配置用の窪みに固定されていることから、窪みがない場合に比べて、ミラーの重心が回動の中心軸に近づくことになる。このように、ミラーの重心を回動の中心軸に近づけることにより、ミラーの慣性モーメントが減少する。また、窪みが形成された箇所には磁石が配置されていることから、この磁石により窪みの部位が補強され、全体としてミラーの剛性は維持される。   In the above configuration, since the recess for magnet arrangement also functions as an alignment mark for fixing the magnet, it is possible to fix the magnet accurately. In addition, since the magnet is fixed to the recess for arranging the magnet, the center of gravity of the mirror is closer to the central axis of rotation than when there is no recess. Thus, by bringing the center of gravity of the mirror closer to the center axis of rotation, the moment of inertia of the mirror is reduced. Moreover, since the magnet is arrange | positioned in the location in which the hollow was formed, the hollow part is reinforced by this magnet and the rigidity of a mirror is maintained as a whole.

好ましくは、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両面から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、をさらに有し、基板をミラー形状に加工する工程と同時に、磁石配置用の窪みを形成する。これにより、窪みを設けない場合に比べて、工程を増加させずに、磁石配置用の窪みが形成される。   Preferably, the method further includes a step of forming a mask having a predetermined pattern on both sides of the substrate and a step of processing the substrate into a mirror shape by etching the substrate from both sides using the mask. Simultaneously with the step of processing into a shape, a recess for magnet placement is formed. Thereby, compared with the case where a hollow is not provided, the hollow for magnet arrangement | positioning is formed, without increasing a process.

好ましくは、基板の窪みに磁石を固定する工程は、基板の窪み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。このように、磁石とミラーの間には接着剤を設けないことにより、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。   Preferably, the step of fixing the magnet in the recess of the substrate includes the step of placing the magnet in the recess of the substrate, applying an adhesive on the back surface of the substrate at the outer edge of the magnet, And joining. Thus, by not providing an adhesive between the magnet and the mirror, the inclination and displacement of the magnet due to the adhesive can be 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.

(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3に示すように、多角形又は円形に近い平面外形をもつ可動板11の中心に、磁石22が配置されている。そして、図4に示すように、可動板11の裏面には、磁石配置用の窪み14が形成されており、この窪み14に磁石22が固定されている。窪み14の深さに限定はないが、少なくとも窪み14の部位における可動板11と磁石22の合計厚さが、窪み14以外の部位における可動板11の厚さと同等以上であればよい。これにより、窪み14の部位の剛性が、他の部位に比べて低くなることが防止される。   As shown in FIG. 3, the magnet 22 is arranged at the center of the movable plate 11 having a planar outline close to a polygon or a circle. As shown in FIG. 4, a magnet placement recess 14 is formed on the back surface of the movable plate 11, and a magnet 22 is fixed to the recess 14. The depth of the recess 14 is not limited, but it is sufficient that the total thickness of the movable plate 11 and the magnet 22 at least at the site of the recess 14 is equal to or greater than the thickness of the movable plate 11 at the site other than the recess 14. Thereby, it is prevented that the rigidity of the site | part of the hollow 14 becomes low compared with another site | part.

可動板11への磁石22の固定方法に限定はないが、好ましくは、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。例えば、接着剤23は、磁石22の側面に部分的に複数箇所に塗布しても、磁石22の全ての側面を覆う枠状に塗布してもよい。   The method of fixing the magnet 22 to the movable plate 11 is not limited, but preferably, the adhesive 23 is applied to the side surface of the magnet 22, thereby joining the back surface of the movable plate 11 and the side surface of the magnet 22. ing. As the adhesive 23, various adhesives such as a thermosetting adhesive and an ultraviolet curable adhesive can be used. For example, the adhesive 23 may be partially applied to the side surface of the magnet 22 at a plurality of locations, or may be applied in a frame shape covering all the side surfaces of the magnet 22.

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,P2’を形成する。開口パターンP2は、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。開口パターンP2’は、窪み14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 predetermined opening patterns P <b> 2 and P <b> 2 ′ in the resist 42. The opening pattern P <b> 2 is a pattern that opens an area other than the movable plate 11, the support frame 12, and the elastic support portion 13. The opening pattern P <b> 2 ′ is a pattern that opens the recess 14.

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,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. As a result, the opening patterns P <b> 2 and P <b> 2 ′ of the resist 42 are 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、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。レジスト44は、窪み14に対応する領域を覆っている。   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 P <b> 1 is a pattern that opens an area other than the movable plate 11, the support frame 12, and the elastic support portion 13. The resist 44 covers a region corresponding to the depression 14.

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、開口パターンP1、P2の領域においては、基板10は両面からエッチングされて、基板10に貫通孔が形成され、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’の領域においては、基板10は裏面のみからエッチングされて、貫通孔ではなく窪み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。Siの面方位(100)ウェハからなる基板10に、KOHなどのウェットエッチングを施した場合には、窪み14の側面にはSiの(111)面が現れることから、窪み14の側面はテーパー形状となる。窪み14の側面がテーパー形状となることで、窪み14への磁石22の配置、及び窪み14への接着剤23の収容が可能となる。   Next, as shown in FIG. 17, the substrate 10 is etched using masks 31 and 32. Thereby, in the area | region of opening pattern P1, P2, the board | substrate 10 is etched from both surfaces, a through-hole is formed in the board | substrate 10, and the pattern of the movable plate 11, the support frame 12, and the elastic support part 13 is formed. Further, in the region of the opening pattern P2 ', the substrate 10 is etched only from the back surface to form a recess 14 instead of a 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. When wet etching such as KOH is applied to the substrate 10 made of a Si surface orientation (100) wafer, the Si (111) surface appears on the side surface of the recess 14, so the side surface of the recess 14 is tapered. It becomes. Since the side surface of the recess 14 is tapered, the magnet 22 can be disposed in the recess 14 and the adhesive 23 can be accommodated in the recess 14.

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の窪み14に磁石22を載置する。続いて、図20に示すように、磁石22の外縁における窪み14内に接着剤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 in the recess 14 of the movable plate 11. Subsequently, as shown in FIG. 20, the adhesive 23 is applied in the recess 14 at the outer edge of the magnet 22, and the adhesive 23 is cured to join the side surface of the magnet 22 and the back surface of the movable plate 11.

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、磁石22は磁石配置用の窪み14に固定されていることから、窪み14がない場合に比べて、ミラー2の重心が回動の中心軸に近づくことになる。回動の中心軸は、弾性支持部13により規定される。このように、ミラーの重心を回動の中心軸に近づけることにより、ミラーの慣性モーメントが減少する。慣性モーメントを減少できることにより、駆動トルクの増加が抑制される。また、窪みが形成された箇所には磁石が配置されていることから、この磁石により窪みの部位が補強され、全体としてミラーの剛性は維持される。ミラーの剛性が高く維持されることにより、動撓みが抑制される。さらに、磁石配置用の窪みは磁石の固定のためのアライメントマークとしても機能するため、磁石の配置精度が向上する。   In the optical deflector 1 and the manufacturing method thereof according to the above-described embodiment, since the magnet 22 is fixed to the recess 14 for magnet arrangement, the center of gravity of the mirror 2 is rotated as compared with the case where there is no recess 14. It will be closer to the center axis. The central axis of rotation is defined by the elastic support portion 13. Thus, by bringing the center of gravity of the mirror closer to the center axis of rotation, the moment of inertia of the mirror is reduced. Since the moment of inertia can be reduced, an increase in driving torque is suppressed. Moreover, since the magnet is arrange | positioned in the location in which the hollow was formed, the hollow part is reinforced by this magnet and the rigidity of a mirror is maintained as a whole. By maintaining the rigidity of the mirror high, dynamic deflection is suppressed. Furthermore, since the magnet placement recess also functions as an alignment mark for fixing the magnet, the placement accuracy of the magnet is improved.

さらに、本実施形態では、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、磁石22と可動板11の間に接着剤23を設けないことにより、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。   Furthermore, in this embodiment, the back surface of the movable plate 11 and the side surface of the magnet 22 are joined by the adhesive 23. In this way, by not providing the adhesive 23 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.

さらに、本実施形態に係る光偏向器の製造方法では、窪み14を設けない場合に比べて、工程を追加することなく、可動板11の裏面に窪み14を設けることができる。   Furthermore, in the manufacturing method of the optical deflector according to the present embodiment, it is possible to provide the recess 14 on the back surface of the movable plate 11 without adding a process as compared with the case where the recess 14 is not provided.

(第2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21は、投射型の表示装置の概略構成を示す図である。図21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。
(Second Embodiment)
As an application example of the optical deflector 1 according to the present embodiment, a projection type display device will be described. FIG. 21 is a diagram illustrating a schematic configuration of a projection type display device. The optical scanning device shown in FIG. 21 uses the optical deflector 1 shown in FIG. 1 as a horizontal scanning mirror.

図21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. 21 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。磁石22の側面ではなく、磁石22の底面に接着剤23を塗布してもよい。
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 adhesive 23 may be applied to the bottom surface of the magnet 22 instead of the side surface of the magnet 22.
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 2nd 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…窪み、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 ... Depression, 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 (5)

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形成された磁石配置用の窪みと、
前記ミラーの前記窪みに固定された磁石と、
を有する光偏向器。
A mirror having a reflecting surface, configured to be rotatable along a predetermined axis;
A recess for magnet arrangement formed on the back surface of the reflecting surface of the mirror;
A magnet fixed in the recess of the mirror;
An optical deflector.
前記磁石は、前記磁石の側面に形成された接着剤により前記ミラーに接合されている、
請求項1記載の光偏向器。
The magnet is joined to the mirror by an adhesive formed on a side surface of the magnet.
The optical deflector according to claim 1.
基板のミラーとなる部位の裏面に磁石配置用の窪みを形成する工程と、
前記基板の前記窪みに磁石を固定する工程と、
を有する光偏向器の製造方法。
Forming a recess for magnet placement on the back surface of the portion to be a mirror of the substrate;
Fixing a magnet in the recess of the substrate;
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両面から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、をさらに有し、
前記基板をミラー形状に加工する工程と同時に、前記磁石配置用の窪みを形成する、
請求項3記載の光偏向器の製造方法。
Forming a mask having a predetermined pattern on both sides of the substrate;
Further processing the substrate into a mirror shape by etching the substrate from both sides using the mask,
Simultaneously with the step of processing the substrate into a mirror shape, the recess for magnet placement is formed.
The manufacturing method of the optical deflector of Claim 3.
前記基板の前記窪みに磁石を固定する工程は、
前記基板の前記窪み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、
を有する請求項3記載の光偏向器の製造方法。
The step of fixing a magnet in the depression of the substrate includes
Placing a magnet in the recess 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 method of manufacturing an optical deflector according to claim 3.
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