JP2010091791A - Optical scanner, image forming apparatus and method of manufacturing optical scanner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光走査装置、画像形成装置、及び光走査装置の製造方法に関するものであり、特に、入射した光を反射する反射ミラーを有する光走査体と、光走査体に接着部材で接着され、光走査体を支持する台座と、を備えた光走査装置、画像形成装置、及び光走査装置の製造方法に関する。 The present invention relates to an optical scanning device, an image forming apparatus, and an optical scanning device manufacturing method, and in particular, an optical scanning body having a reflection mirror that reflects incident light, and an optical scanning body that is bonded with an adhesive member. The present invention relates to an optical scanning apparatus, an image forming apparatus, and a method for manufacturing the optical scanning apparatus, each including a pedestal that supports an optical scanning body.
従来、画像を表示するための画像表示装置には、光を2次元に走査させて走査画像光とするための光走査装置などが含まれている。また、このような光走査装置には、光を反射させる反射ミラー面を揺動させる制御を行うことによって、その光を走査させる光スキャナが含まれた構成であり、走査光とし、画像を表示させる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image display device for displaying an image includes an optical scanning device for scanning light in two dimensions to obtain scanned image light. Further, such an optical scanning device includes an optical scanner that scans the light by controlling the swinging of the reflecting mirror surface that reflects the light, and displays the image as scanning light. Let
この画像表示装置では、入射した光を反射する反射ミラー面を有する反射ミラーと、その反射ミラーから相反する方向に延びる一対の梁と、一対の梁を支持する固定部とが光走査体として一体に形成されており、上述した固定部の下方には、それらを支持する台座が配置されている。 In this image display device, a reflecting mirror having a reflecting mirror surface for reflecting incident light, a pair of beams extending in opposite directions from the reflecting mirror, and a fixed portion that supports the pair of beams are integrated as an optical scanning body. The base which supports them is arrange | positioned under the fixed part mentioned above.
また、このような画像表示装置では、例えば、特許文献1に示すように、光走査体と台座とが接着部材によって固定されており、光走査体における駆動体に通電することによって、一対の梁部を中心として、反射ミラーを揺動駆動させることによって光を走査させるものが開示されている。
しかしながら、上述したような画像表示装置では、光走査体と台座とを接着する接着部材の硬化過程における体積変化によって生じる圧縮応力が原因で、光走査体の共振周波数等の特性値が変化するおそれがあった。 However, in the image display device as described above, the characteristic value such as the resonance frequency of the optical scanning body may change due to the compressive stress caused by the volume change in the curing process of the adhesive member that bonds the optical scanning body and the pedestal. was there.
本発明は、上述したような課題に鑑みてなされたものであり、接着部材による圧縮応力を低減することによって、光走査体の共振周波数等の固有値の変化を抑制することができる光走査装置、画像形成装置、及び光走査装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an optical scanning device capable of suppressing changes in eigenvalues such as a resonance frequency of an optical scanning body by reducing compressive stress due to an adhesive member, An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a method of manufacturing an optical scanning device.
以上のような目的を達成するために、本発明は、以下のようなものを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following.
すなわち、請求項1記載の本発明では、入射した光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーから相反する方向に延びる一対の梁と、前記一対の梁を支持する固定部と、前記反射ミラーを揺動駆動する駆動体とを有する光走査体と、前記光走査体の固定部に接着部材で接着され、前記光走査体を支持する台座と、を備え、前記光走査体の固定部における前記台座への接着領域、又は前記台座における前記光走査体の固定部への接着領域に、前記接着部材を逃がす凹部が形成されたことを特徴とするものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, the reflecting mirror for reflecting the incident light, the pair of beams extending in the opposite directions from the reflecting mirror, the fixing portion for supporting the pair of beams, and the reflecting mirror are provided. An optical scanning body having a driving body that is driven to swing, and a pedestal that is bonded to the fixing portion of the optical scanning body with an adhesive member and supports the optical scanning body. A recess for allowing the adhesive member to escape is formed in an adhesion area to the base or an adhesion area to the fixing portion of the optical scanning body in the base.
また、請求項2記載の本発明では、請求項1に記載の発明において、前記台座における前記光走査体の固定部への接着領域に、前記接着部材を逃がす凹部として複数の溝が形成されたことを特徴とするものである。 Further, in the present invention according to claim 2, in the invention according to claim 1, a plurality of grooves are formed in the adhesion region of the pedestal to the fixing portion of the optical scanning body as a recess for allowing the adhesive member to escape. It is characterized by this.
また、請求項3記載の本発明では、請求項1に記載の発明において、前記光走査体の固定部における前記台座への接着領域に、前記接着部材を逃がす凹部として複数の貫通孔が形成されたことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a plurality of through-holes are formed in the adhesive region to the pedestal in the fixing portion of the optical scanning body as concave portions for allowing the adhesive member to escape. It is characterized by that.
また、請求項4記載の本発明では、請求項3に記載の発明において、前記光走査体の固定部は、前記一対の梁に連結される第一の固定部と、前記第一の固定部と接合され、前記台座に接着される第二の固定部と、を有し、前記第二の固定部に、前記複数の貫通孔が形成されたことを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the fixing portion of the optical scanning body includes a first fixing portion coupled to the pair of beams, and the first fixing portion. And a second fixing part bonded to the pedestal, wherein the plurality of through holes are formed in the second fixing part.
また、請求項5記載の本発明では、請求項3に記載の発明において、前記光走査体の固定部は、前記一対の梁に連結される第一の固定部と、前記第一の固定部と接着され、前記台座に接着される第二の固定部と、を有し、前記第一の固定部と前記第二の固定部とにそれぞれ複数の貫通孔が形成され、前記第一の固定部の複数の貫通孔と前記第二の固定部の複数の貫通孔とが連通して前記接着部材を逃がす凹部として形成されたことを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the fixing portion of the optical scanning body includes a first fixing portion coupled to the pair of beams, and the first fixing portion. And a second fixing portion bonded to the pedestal, wherein a plurality of through holes are formed in the first fixing portion and the second fixing portion, respectively. The plurality of through holes in the part and the plurality of through holes in the second fixing part are formed as recesses that allow the adhesive member to escape.
また、請求項6記載の本発明では、請求項4又は5に記載の発明において、前記第一の固定部と前記第二の固定部との線膨張係数が略等しいことを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth or fifth aspect, the linear expansion coefficients of the first fixed portion and the second fixed portion are substantially equal. is there.
また、請求項7記載の本発明では、請求項1から6のいずれかに記載の発明において、前記接着部材は、紫外線硬化型樹脂であることを特徴とするものである。 Further, in the present invention according to claim 7, in the invention according to any one of claims 1 to 6, the adhesive member is an ultraviolet curable resin.
また、請求項8記載の本発明では、請求項3から6のいずれかに記載の発明において、前記複数の貫通孔は、半導体プロセスにて形成されることを特徴とするものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the third to sixth aspects, the plurality of through holes are formed by a semiconductor process.
また、請求項9記載の本発明では、画像信号に応じた光を出射する光出射部と、請求項1から8のいずれかに記載の光走査装置とを備え、前記光出射部から出射した光を前記光走査装置によって走査して画像を形成することを特徴とするものである。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a light emitting portion that emits light according to an image signal and the optical scanning device according to any one of the first to eighth aspects, and the light is emitted from the light emitting portion. An image is formed by scanning light with the optical scanning device.
また、請求項10記載の本発明では、入射した光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーから相反する方向に延びる一対の梁と、前記一対の梁を支持する固定部と、前記反射ミラーを揺動駆動する駆動体とを有する光走査体と、前記光走査体の固定部に接着部材で接着され、前記光走査体を支持する台座と、を備えた光走査装置の製造方法において、基板をエッチングして、前記反射ミラー、前記一対の梁、前記固定部を形成し、さらに駆動体を配置して前記光走査体を製造する工程と、基板をエッチングして、前記光走査体の固定部への接着領域に前記接着部材を逃がす複数の溝を備えた前記台座を製造する工程と、前記台座の接着領域に前記光走査体を接着部材で固定する工程と、を有することを特徴とするものである。
Further, in the present invention of
また、請求項11記載の本発明では、入射した光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーから相反する方向に延びる一対の梁と、前記一対の梁を支持する第一の固定部と、前記第一の固定部と接合される第二の固定部と、前記前記反射ミラーを揺動する駆動体とを有する光走査体と、前記光走査体の固定部に接着部材で接着され、前記光走査体を支持する台座と、を備えた光走査装置の製造方法において、シリコン基板をエッチングして、前記反射ミラー、前記一対の梁、前記第一の固定部を形成した第一の部材を製造する工程と、ガラス基板をエッチングして、又はマイクロブラスト加工を施して、前記台座への接着領域に前記接着部材を逃がす複数の貫通孔を設けた前記第二の固定部を製造する工程と、前記第一の部材を前記第二の固定部に陽極接合して、前記光走査体を形成する工程と、セラミックからなる前記台座を製造する工程と、前記光走査体の接着領域を前記台座に接着部材で固定する接着工程と、を有することを特徴とするものである。
Further, in the present invention according to
また、請求項12記載の本発明では、請求項10又は11に記載の発明において、前記接着工程は、前記光走査体と前記台座の間に多孔質部材を介在させて行うことを特徴とするものである。
In the present invention described in claim 12, in the invention described in
また、請求項13記載の本発明では、請求項11に記載の発明において、前記第一の固定部を形成する工程と、前記シリコン基板をエッチングして、前記連通した貫通孔を形成する工程と、を有することを特徴とするものである。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the invention according to the eleventh aspect, the step of forming the first fixing portion, the step of etching the silicon substrate to form the communicating through hole, , Characterized by having.
本発明によれば、接着部材による圧縮応力を低減することによって、光走査体の共振周波数等の固有値の変化を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress changes in eigenvalues such as the resonance frequency of the optical scanning body by reducing the compressive stress caused by the adhesive member.
以下に、本発明に好適な実施形態について図面に基づいて説明する。また、本発明の画像形成装置、光走査装置を網膜走査型ディスプレイ1に採用した実施形態について以下に説明する。また、本発明の光走査体を詳しく後述するガルバノミラー42aに採用した実施形態について以下に説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. An embodiment in which the image forming apparatus and the optical scanning device of the present invention are employed in the retinal scanning display 1 will be described below. Further, an embodiment in which the optical scanning body of the present invention is employed in a
[画像形成装置の電気的構成]
本実施形態における網膜走査型ディスプレイ1の電気的構成などについて図1を用いて説明する。
[Electrical Configuration of Image Forming Apparatus]
The electrical configuration of the retinal scanning display 1 in this embodiment will be described with reference to FIG.
図1に示すように、網膜走査型ディスプレイ1には、外部から供給される画像信号Sを処理するための光源ユニット部10が設けられている。光源ユニット部10には、外部からの画像信号Sが入力され、それに基づいて映像を合成するための要素となる各信号を発生する画像信号供給回路11が設けられ、この画像信号供給回路11から画像信号13(13r,13g,13b)、水平駆動信号18、垂直駆動信号19が出力される。この光源ユニット部10は、画像信号Sに応じて光を出射する光出射部として機能する。
As shown in FIG. 1, the retinal scanning display 1 is provided with a
また、光源ユニット部10には、画像信号供給回路11から画像信号13として伝達される赤(R),緑(G),青(B)の各画像信号をもとにそれぞれ強度調整されたレーザ光を出射するように、Rレーザ21,Gレーザ22,Bレーザを23、それぞれ駆動するためのRレーザドライバ15,Gレーザドライバ16,Bレーザドライバ17が設けられている。さらに、各レーザより出射されたレーザ光を平行光にコリメートするように設けられたコリメート光学系24と、それぞれコリメートされたレーザ光を合波するダイクロイックミラー25と、合波されたレーザ光を光ファイバ30に導く結合光学系26とが設けられている。尚、Rレーザ21,Gレーザ22,Bレーザ23として、レーザダイオード等の半導体レーザや固体レーザを利用してもよい。
The
また、網膜走査型ディスプレイ1には、光源ユニット部10から伝搬されたレーザ光を水平走査系42に導くコリメート光学系41と、コリメートされたレーザ光を、光走査素子としてのガルバノミラー42aを利用して水平方向に走査する水平走査系42と、水平走査系42によって走査されたレーザ光を垂直走査系44に導く第1リレー光学系43と、水平走査系42に走査され、第1リレー光学系43を介して入射されたレーザ光を、光走査素子としてのガルバノミラー44aを利用して垂直方向に走査する垂直走査系44と、垂直走査系44に走査されたレーザ光をユーザの瞳孔47に入射するように第2リレー光学系45と、が設けられている。
The retinal scanning display 1 uses a collimating
尚、具体的な一例としては、水平走査系42は、表示すべき画像の1走査線ごとに、レーザビームを水平方向に水平走査(1次走査の一例)させる光学系である。また、水平走査系42は、レーザビームを水平方向に走査するガルバノミラー42aと、そのガルバノミラー42aの駆動制御を行う水平制御回路42cとを備えている。
As a specific example, the
これに対し、垂直走査系44は、表示すべき画像の1フレームごとに、レーザビームを最初の走査線から最後の走査線に向かって垂直に垂直走査(2次走査の一例)する光学系である。また、垂直走査系44は、垂直走査するガルバノミラー44aと、そのガルバノミラー44aの駆動制御を行う垂直制御回路44cとを備えている。
On the other hand, the
水平走査系42は、垂直走査系44より高速にすなわち高周波数でレーザビームを走査するように設計されている。また、水平走査系42,垂直走査系44は、各々画像信号供給回路11に接続され、画像信号供給回路11より出力される水平駆動信号18、垂直駆動信号19にそれぞれ同期してレーザ光を走査するように構成されている。
The
尚、本実施形態における水平走査系42及び垂直走査系44などは、出射したビーム光を、1次方向及びその1次方向に略直行する2次方向に走査させることによって、2次元走査された画像1フレームを順次形成する光走査装置の一例である。
Note that the
また、本実施形態においては、水平走査系42のガルバノミラー42aと、垂直走査系44のガルバノミラー44aとは、名称を同じように説明したが、光を走査するように其の反射面が揺動(回転)させられるものであれば、圧電駆動、電磁駆動、静電駆動等いずれの駆動方式によるものであってもよいことは言うまでもない。また、本実施形態においては、水平走査系42を共振タイプの走査系とし、垂直走査系44を非共振タイプの走査系としたが、これに限らず、例えば、垂直走査系44を共振タイプの走査系としてもよい。
In the present embodiment, the
次に、本発明の一実施形態の網膜走査型ディスプレイ1が、外部からの画像信号Sを受けてから、ユーザの網膜上に映像を投影するまでの過程について図1を用いて説明する。 Next, a process from when the retinal scanning display 1 according to the embodiment of the present invention receives an image signal S from the outside to when an image is projected onto the user's retina will be described with reference to FIG.
図1に示すように、本実施形態の網膜走査型ディスプレイ1では、光源ユニット部10に設けられた画像信号供給回路11が外部からの画像信号Sの供給を受けると、画像信号供給回路11は、赤,緑,青の各色のレーザ光を出力させるためのR画像信号13r,G画像信号13g,B画像信号13bからなる画像信号13と、水平駆動信号18と、垂直駆動信号19とを出力する。Rレーザドライバ15,Gレーザドライバ16,Bレーザドライバ17は各々入力されたR画像信号13r,G画像信号13g,B画像信号13bに基づいてRレーザ21,Gレーザ22,Bレーザ23に対してそれぞれの駆動信号を出力する。この駆動信号に基づいて、Rレーザ21,Gレーザ22,Bレーザ23はそれぞれ強度調整されたレーザ光を発生し、各々をコリメート光学系24に出力する。また、画像信号供給回路11は、後述する水平走査系42のガルバノミラー42aの駆動状態を示すBD同期タイミング信号(図示せず)に応じて、レーザ光を発生し、各々をコリメート光学系24に出力するタイミングを制御する。つまり、このような網膜走査型ディスプレイ1(画像信号供給回路11)は、ガルバノミラー42aなどにビーム光を出射させるタイミングを制御することとなる。点光源から発生されるレーザ光は、このコリメート光学系24によってそれぞれが平行光にコリメートされ、さらに、ダイクロイックミラー25に入射されて1つのビーム光となるよう合成された後、結合光学系26によって光ファイバ30に入射されるよう導かれる。
As shown in FIG. 1, in the retinal scanning display 1 according to the present embodiment, when the image
光ファイバ30によって伝搬されたレーザ光は、光ファイバ30からコリメート光学系41によって平行光にコリメートされて水平走査系42に出射される。この出射されたレーザ光は、水平走査系42のガルバノミラー42aの反射ミラー42bに入射される。また、ガルバノミラー42aの反射ミラー42bに入射したレーザ光は水平駆動信号18に同期して水平方向に走査されて第1リレー光学系43を介し、垂直走査系44のガルバノミラー44aの反射ミラー44bに入射する。ガルバノミラー44aは、垂直駆動信号19に同期して、その反射ミラー44bが入射光を垂直方向に反射するように往復振動をしており、このガルバノミラー44aによってレーザ光は垂直方向に走査される。ガルバノミラー44aによって走査されたレーザ光は、第2リレー光学系45を介して、ユーザの瞳孔47に入射する。これによって、ユーザはこのように2次元走査されて網膜上に投影されたレーザ光による画像を認識することができる。つまり、この網膜走査型ディスプレイ1は、画像に関する画像信号に応じて変調された光を走査させて出射させることで、ユーザの少なくとも一方の眼の網膜に画像を投影し、画像を表示する網膜走査型画像形成装置の一例に相当する。
The laser light propagated through the
[ガルバノミラー42aの構成]
また、上述したガルバノミラー42aの構成について図2を用いて以下に説明する。
[Configuration of
Further, the configuration of the
本実施形態における水平走査系42のガルバノミラー42aは、図2に示すような光走査体51と、台座52と、を含む構成である。
The
この光走査体51は、シリコンで形成されたシリコン構造体61と、ガラスで形成された支持部材71と、を有する。
The
シリコン構造体61は、シリコンで形成され、入射した光を反射する反射ミラー42bを有し、その反射ミラー42bを揺動駆動させることによって、光を走査する素子である。
The
シリコン構造体61の中央には、開口62が形成されている。この開口62の中央にはガルバノミラー42aの反射ミラー42bが設けられている。また、この反射ミラー42bからは、相反する方向に一対の梁63a,63bが延びている。また、この一対の梁63a,63bが延びる先には、一対の梁63a,63bと連結され、それを支持する第一の固定部64a,64bが設けられている。
An
この一対の梁63a,63bが連結された第一の固定部64a,64bには、圧電体65が設けられており、圧電体65に電圧を印加することによって、反射ミラー42bを揺動駆動させることとなる。この圧電体65は、反射ミラー42bを揺動駆動する駆動体として機能する。
The
第一の固定部64a,64bには、複数の貫通孔66が形成されている。これら複数の貫通孔66は、後述する接着部材76(図4参照)を逃がす凹部として形成されており、後述する支持部材71の貫通孔74と連通されている。
A plurality of through
支持部材71は、シリコン構造体61を支持し、台座52に配置される。この支持部材71は、シリコン構造体61を補強するためにガラスで形成されている。また、支持部材71が設置されることによって、反射ミラー42bの揺動駆動のための高さを確保することができる。この支持部材71の中央には、開口73が形成されている。支持部材71の長手方向の端部には、上述したシリコン構造体61の第一の固定部64a,64bや、台座52の接着部54a,54bが接着部材で接着される第二の固定部72a,72bが形成されている。この第二の固定部72a,72bには、複数の貫通孔74が形成されている。これら複数の貫通孔74は、後述する接着部材76(図4参照)を逃がす凹部として形成されており、上述したシリコン構造体61の貫通孔66と連通されている。
The
台座52は、セラミックで形成されている。この台座52には、凹部53が形成されている。また、この凹部53の長手方向の端部には、上述した支持部材71の第二の固定部72a,72bを接着するための接着部54a,54bが設けられている。台座52は、第二の固定部72a,72bに接着部材76で接着され、光走査体51を支持する。
The
[ガルバノミラー42aの製造方法]
次に、図3及び図4を参照して、ガルバノミラー42aの製造方法について説明する。図3及び図4は、本実施形態における網膜走査型ディスプレイ1のガルバノミラーの製造方法を示す説明図である。
[Method for
Next, with reference to FIG.3 and FIG.4, the manufacturing method of the
最初に、図3に示すように、シリコン構造体作製工程を行う(ステップS11)。この工程においては、シリコン構造体61をKOHウェットエッチングで形成し、開口62を形成する。これによって、シリコン基板81(図4参照)をエッチングして、反射ミラー42b、一対の梁63a,63b、第一の固定部64a,64bを形成する。そして、更に圧電体65(駆動体)を配置して光走査体51を製造する。
First, as shown in FIG. 3, a silicon structure manufacturing process is performed (step S11). In this step, the
そして、シリコン構造体61の第一の固定部64a,64bに複数の貫通孔66を形成する。この貫通孔66を形成するために、図4(A)に示すように、シリコン基板81の上下両面に熱酸化を行い、酸化膜82を形成する。そして、図4(B)に示すように、酸化膜82の上下両面にレジスト83を塗布し、露光を行い、貫通孔66を形成するためのパターニングを行う。そして、図4(C)に示すように、酸化膜82をパターニングし、図4(D)に示すように、シリコンウェットエッチングでレジスト83を除去する。更に、図4(E)に示すように、酸化膜82を除去し、第一の固定部64a,64bに複数の貫通孔66が形成されたシリコン構造体61を作製する。
A plurality of through
次に、図3に示すように、ガラス支持部材作製工程を行う(ステップS12)。この工程においては、図4(F)に示すように、ガラスウエハ85にマスキング86を行い、フッ素系ガスドライエッチングで加工を行うことによって、図4(G)に示すように、複数の貫通孔74を形成する。この工程は、開口73の形成も兼ねており、工程追加によるコストアップがない。
Next, as shown in FIG. 3, a glass support member manufacturing process is performed (step S12). In this step, as shown in FIG. 4 (F), masking 86 is performed on the
また、これらの工程においては、シリコン構造体61(第一の固定部)と支持部材71(第二の固定部)との線膨張係数が略等しく作製されることとなる。このことにより、シリコン構造体61と支持部材71との接合の際にかかる熱履歴によって、互いの線膨張係数の相違に起因して反り、密着不良などの不具合を防止することができる。更に同様の理由によりシリコン構造体61に形成された梁63a,63bに不要な応力が伝達することを抑制し、共振周波数など特性値の設計値からの逸脱を防止することができる。
In these steps, the linear expansion coefficients of the silicon structure 61 (first fixed portion) and the support member 71 (second fixed portion) are substantially equal. Accordingly, the thermal history applied when the
また、複数の貫通孔66,74は、半導体プロセスにて形成されることとなる。このことにより,貫通穴66,74を微細に、かつ、精度良く形成することができ、シリコン構造体61と支持部材71における孔同士の位置決めをより高精度に行うことができる。このため、相互の位置決め不良を防止し、複数の貫通孔66,74が良好に連通して形成されるという効果を奏する。
Further, the plurality of through
次に、図3及び図4(H)に示すように、シリコン構造体61とガラスで作製した支持部材71とを陽極接合して、光走査体51を形成する(ステップS13)。また、この工程においては、シリコン構造体61(第一の固定部64a,64b)における複数の貫通孔66と、支持部材71(第二の固定部72a,72b)における複数の貫通孔74とを連通させるように接合する。
Next, as shown in FIGS. 3 and 4H, the
次に、図3に示すように、ダイシング(切り分け)を行う(ステップS14)。そして、セラミック製の台座52を作製する(ステップS15)。この工程においては、セラミック製の台座52を圧粉成形で作製する。
Next, as shown in FIG. 3, dicing is performed (step S14). And the
次に、台座52との相対位置決めを行い(ステップS16)、接着部材を滴下し(ステップS17)、乾燥させる(ステップS18)。これによって、図4(I)に示すように、支持部材71と台座52との間に接着部材76が塗布されるだけでなく、連通された複数の貫通孔66,74にも充填され、光走査体51の第二の固定部72a,72b(接着領域)を台座52に接着部材76で固定することとなる。また、この接着部材76は、紫外線硬化型樹脂であり、紫外線を照射することによって硬化させることができる。また、紫外線硬化型樹脂は硬化前の粘性が比較的低いため、微細な箇所まで毛細管現象によって入り込み、確実に塗布することができるほか、接着部材76を薄く形成できるので台座52に対する光走査体51の姿勢誤差を低減することができる。尚、紫外線硬化型樹脂を用いる場合においては、乾燥工程の代わりに紫外線照射工程が行われる。
Next, relative positioning with respect to the
このように、余分な接着部材が複数の貫通孔66,74に逃げることによって、接着部材の収縮が、支持部材71と台座52との間だけでなく、貫通孔66,74に逃げた部分でも起きるので、支持部材71と台座52との間における接着部材による圧縮応力を低減することができ、光走査体の共振周波数等の固有値の変化を抑制することができる。また、シリコン構造体61(第一の固定部64a,64b)における複数の貫通孔66と、支持部材71(第二の固定部72a,72b)における複数の貫通孔74とが連通されることによって、接着部材を効率よく逃がすことができる。
In this way, when the excess adhesive member escapes to the plurality of through
[第二の実施形態]
尚、上述した実施形態においては、シリコン構造体61と支持部材71とのそれぞれに貫通孔66,74を設けたが、これに限らず、例えば、図5に示すように、支持部材71のみに貫通孔74を設けてもよい。また、上述した実施形態においては、シリコン構造体61と支持部材71との外形が同じサイズであったが、これに限らず、例えば、図5に示すように、シリコン構造体61と支持部材71との外形が異なるサイズであってもよい。
[Second Embodiment]
In the above-described embodiment, the through
[第三の実施形態]
また、上述した実施形態においては、一対の梁63a,63bが延びる長手方向に複数の貫通孔66,74を設けたが、これに限らず、例えば、図6に示すように、一対の梁63a,63bが延びる長手方向ではなく、短手方向における第一の固定部64c,64dや第二の固定部72c,72dにそれぞれ複数の貫通孔67,75を設けてもよい。この場合においては、台座52の凹部53に突起部54cを設け、第二の固定部72c,72dを接着させることとなる。この構成においても同様に、圧縮応力が発生し難くできる。更には、接着領域を一対の梁63a,63bから遠ざけることができ、圧縮応力が発生し易い状態であっても梁部63a,63bに伝達し難いため、光走査装置の特性値変化を最小限に抑制することができる。
[Third embodiment]
In the above-described embodiment, the plurality of through
[第四の実施形態]
また、上述した実施形態においては、接着部材を逃がす凹部として、光走査体51に複数の貫通孔66,67,74,75を設けたが、これに限らず、例えば、台座52に凹部を設けてもよい。この場合における実施形態について図7から図9を用いて以下に説明する。尚、本実施形態においては、発明の理解を容易とするために上述した実施形態と同じような構成、工程については説明を省略し、異なる構成、工程について以下に説明する。
[Fourth embodiment]
In the above-described embodiment, the plurality of through
[ガルバノミラー42aの構成]
上述したガルバノミラー42aの構成について図7を用いて以下に説明する。
[Configuration of
The configuration of the above-described
図7に示すように、台座52の接着部54a,54bには、長手方向に向かう溝55が形成されている。この接着部54a,54bには上述した第二の固定部72a,72bが接着されることとなる。
As shown in FIG. 7, a
[ガルバノミラー42aの製造方法]
次に、図8及び図9を参照して、ガルバノミラー42aの製造方法について説明する。図8及び図9は、本実施形態における網膜走査型ディスプレイ1のガルバノミラーの製造方法を示す説明図である。
[Method for
Next, with reference to FIG.8 and FIG.9, the manufacturing method of the
最初に、図8に示すように、シリコン構造体作製工程を行い(ステップS21)、ガラス支持部材作製工程を行う(ステップS22)。これらの工程においては、上述した実施形態とは異なり、貫通孔66,74を形成しない。
First, as shown in FIG. 8, a silicon structure manufacturing process is performed (step S21), and a glass support member manufacturing process is performed (step S22). In these steps, unlike the above-described embodiment, the through
そして、ダイシング(切り分け)を行った後には(ステップS14)、セラミック製の台座を作製する(ステップS25)。この工程においては、セラミック製の基板87を圧粉成形することによって、台座52を作製する。また、この場合においては、図9(A)に示すように、複数の溝55も形成する。
After dicing (cutting) (step S14), a ceramic pedestal is produced (step S25). In this step, the
そして、台座52との相対位置決めを行い(ステップS16)、接着部材を滴下し(ステップS17)、乾燥させる(ステップS18)。これによって、図9(B)に示すように、支持部材71と台座52との間に接着部材76が塗布されるだけでなく、台座52の複数の溝55にも充填され、台座52の接着部54a,54b(接着領域)に光走査体51を接着部材76で固定することとなる。
And relative positioning with the
このように、余分な接着部材が複数の溝55に逃げることによって、接着部材の収縮が、支持部材71と台座52との間だけでなく、貫通孔66,74に逃げた部分でも起きるので、支持部材71と台座52との間における接着部材による圧縮応力を低減することができ、光走査体の共振周波数等の固有値の変化を抑制することができる。
In this way, since the excess adhesive member escapes to the plurality of
[第五の実施形態]
また、上述した実施形態においては、接着部材を逃がす凹部として台座52に溝55を設けたが、これに限らず、例えば、台座52と支持部材71との間に多孔質部材を介在させてもよい。この場合における実施形態について図10及び図11を用いて以下に説明する。尚、本実施形態においては、発明の理解を容易とするために上述した実施形態と同じような構成、工程については説明を省略し、異なる構成、工程について以下に説明する。
[Fifth embodiment]
In the above-described embodiment, the
[ガルバノミラー42aの製造方法]
次に、図10及び図11を参照して、ガルバノミラー42aの製造方法について説明する。図10及び図11は、本実施形態における網膜走査型ディスプレイ1のガルバノミラーの製造方法を示す説明図である。
[Method for
Next, with reference to FIG.10 and FIG.11, the manufacturing method of the
最初に、図10及び図11(A)に示すように、凹部56が形成されたセラミック製の台座を作製する(ステップS15)。そして、図10及び図11(B)に示すように、その凹部56にカーボンナノチューブシート(CNTシート)を挿入する(ステップS19)。そして、台座52との相対位置決めを行い(ステップS16)、接着部材を滴下し(ステップS17)、乾燥させる(ステップS18)。これによって、図11(C)に示すように、支持部材71と台座52との間に接着部材76が塗布されるだけでなく、台座52と支持部材71との間に介在させた多孔質部材57にも充填され、台座52の凹部56(接着領域)に光走査体51を接着部材76で固定することとなる。
First, as shown in FIGS. 10 and 11A, a ceramic pedestal in which a
これによって、台座52と支持部材71との間に多孔質部材57を介在させることができ、余分な接着部材が多孔質部材57に逃げることによって、接着部材の収縮が、支持部材71と台座52との間だけでなく、貫通孔66,74に逃げた部分でも起きるので、支持部材71と台座52との間における接着部材による圧縮応力を低減することができ、光走査体の共振周波数等の固有値の変化を抑制することができる。
Accordingly, the
[その他の実施形態]
尚、上述した実施形態においては、複数の貫通孔、複数の溝、多孔質部材の介在のいずれかによって接着部材を逃がす凹部を構成したが、これに限らず、これらの組合せであってもよく、効率よく余分な接着部材が逃がすことができ、接着部材による圧縮応力をより一層低減することによって、光走査体の共振周波数等の固有値の変化を抑制することができる。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the concave portion that allows the adhesive member to escape is formed by any of a plurality of through holes, a plurality of grooves, and a porous member. However, the present invention is not limited to this, and a combination thereof may be used. The excess adhesive member can be efficiently released, and the change in eigenvalues such as the resonance frequency of the optical scanning body can be suppressed by further reducing the compressive stress caused by the adhesive member.
また、上述した実施形態においては、圧粉成形によってセラミック製の台座52を形成したが、これに限らず、例えば、マイクロブラスト加工を行うことによって、セラミック製の台座を形成してもよい。また、例えば、溝を形成する際にドリル加工を行ってもよい。また、例えば、台座52についてはセラミックではなくても樹脂形成であってもよい。
In the embodiment described above, the
また、上述した実施形態においては、水平走査系42に本発明を採用したが、これに限らず、例えば、垂直走査系44に本発明を採用してもよい。
In the above-described embodiment, the present invention is adopted for the
また、上述した実施形態においては、光走査体51として、シリコン構造体61と支持部材71とを別体に設けたが、これに限らず、例えば、シリコン構造体61と支持部材71とを一体に設けてもよい。即ち、第一の固定部と第二の固定部とを一体として固定部としてもよい。
In the above-described embodiment, the
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。例えば、本発明を適用した光走査装置は、レーザプリンタ内でレーザビームを走査する光走査装置にも応用できることはいうまでもない。つまり、光を走査させる装置であればよく、例えば、画像に関する画像信号に応じて変調された光を走査させて出射させることで、画像を表示する画像形成装置でなくても問題なく、更には、画像に関する画像信号に応じて変調された光を走査させて出射させることで、ユーザの少なくとも一方の眼の網膜に画像を投影し、画像を表示する網膜走査型画像形成装置でなくても問題ない。 As described above, some of the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. The present invention can be implemented in other forms that have been modified or improved. For example, it goes without saying that the optical scanning apparatus to which the present invention is applied can also be applied to an optical scanning apparatus that scans a laser beam in a laser printer. In other words, any device that scans light may be used. For example, it is not necessary to use an image forming apparatus that displays an image by scanning and emitting light modulated in accordance with an image signal related to an image. Even if it is not a retinal scanning type image forming apparatus that projects an image on the retina of at least one eye of a user and displays the image by scanning and emitting light modulated according to an image signal related to the image Absent.
1 網膜走査型ディスプレイ
19 水平走査系
42a ガルバノミラー
42b 反射ミラー
51 光走査体
52 台座
54a,54b 接着部
55 複数の溝
61 シリコン構造体
63a,63b 梁
64a,64b,64c,64d 第一の固定部
66,67,74,75 複数の貫通孔
71 支持部材
72a,72b,72c,72d 第二の固定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Retina
Claims (13)
前記光走査体の固定部に接着部材で接着され、前記光走査体を支持する台座と、を備え、
前記光走査体の固定部における前記台座への接着領域、又は前記台座における前記光走査体の固定部への接着領域に、前記接着部材を逃がす凹部が形成されたことを特徴とする光走査装置。 Optical scanning having a reflection mirror that reflects incident light, a pair of beams extending in opposite directions from the reflection mirror, a fixing portion that supports the pair of beams, and a driving body that drives the reflection mirror to swing. Body,
A base that is bonded to the fixing portion of the optical scanning body with an adhesive member and supports the optical scanning body,
An optical scanning device characterized in that a concave portion for allowing the adhesive member to escape is formed in an adhesion area to the pedestal in the fixing portion of the optical scanning body or an adhesion area to the fixing portion of the optical scanning body in the pedestal. .
前記一対の梁に連結される第一の固定部と、
前記第一の固定部と接合され、前記台座に接着される第二の固定部と、を有し、
前記第二の固定部に、前記複数の貫通孔が形成されたことを特徴とする請求項3に記載の光走査装置。 The fixed part of the optical scanning body is:
A first fixed portion coupled to the pair of beams;
A second fixing part joined to the first fixing part and bonded to the pedestal,
The optical scanning device according to claim 3, wherein the plurality of through holes are formed in the second fixing portion.
前記一対の梁に連結される第一の固定部と、
前記第一の固定部と接着され、前記台座に接着される第二の固定部と、を有し、
前記第一の固定部と前記第二の固定部とにそれぞれ複数の貫通孔が形成され、前記第一の固定部の複数の貫通孔と前記第二の固定部の複数の貫通孔とが連通して前記接着部材を逃がす凹部として形成されたことを特徴とする請求項3に記載の光走査装置。 The fixed part of the optical scanning body is:
A first fixed portion coupled to the pair of beams;
A second fixing portion that is bonded to the first fixing portion and bonded to the pedestal;
A plurality of through holes are formed in each of the first fixing portion and the second fixing portion, and the plurality of through holes of the first fixing portion and the plurality of through holes of the second fixing portion communicate with each other. The optical scanning device according to claim 3, wherein the optical scanning device is formed as a recess that allows the adhesive member to escape.
前記光走査体の固定部に接着部材で接着され、前記光走査体を支持する台座と、を備えた光走査装置の製造方法において、
基板をエッチングして、前記反射ミラー、前記一対の梁、前記固定部を形成し、さらに駆動体を配置して前記光走査体を製造する工程と、
基板をエッチングして、前記光走査体の固定部への接着領域に前記接着部材を逃がす複数の溝を備えた前記台座を製造する工程と、
前記台座の接着領域に前記光走査体を接着部材で固定する工程と、を有することを特徴とする光走査装置の製造方法。 Optical scanning having a reflection mirror that reflects incident light, a pair of beams extending in opposite directions from the reflection mirror, a fixing portion that supports the pair of beams, and a driving body that drives the reflection mirror to swing. Body,
In a method of manufacturing an optical scanning device, comprising: a base that is bonded to the fixing portion of the optical scanning body with an adhesive member and supports the optical scanning body;
Etching the substrate to form the reflection mirror, the pair of beams, the fixed portion, and further arranging the driving body to manufacture the optical scanning body;
Etching the substrate, and manufacturing the pedestal having a plurality of grooves for releasing the adhesive member in an adhesive region to the fixing portion of the optical scanning body;
And a step of fixing the optical scanning body to an adhesive region of the pedestal with an adhesive member.
前記光走査体の固定部に接着部材で接着され、前記光走査体を支持する台座と、を備えた光走査装置の製造方法において、
シリコン基板をエッチングして、前記反射ミラー、前記一対の梁、前記第一の固定部を形成した第一の部材を製造する工程と、
ガラス基板をエッチングして、又はマイクロブラスト加工を施して、前記台座への接着領域に前記接着部材を逃がす複数の貫通孔を設けた前記第二の固定部を製造する工程と、
前記第一の部材を前記第二の固定部に陽極接合して、前記光走査体を形成する工程と、
セラミックからなる前記台座を製造する工程と、
前記光走査体の接着領域を前記台座に接着部材で固定する接着工程と、を有することを特徴とする光走査装置の製造方法。 A reflecting mirror that reflects incident light; a pair of beams extending in opposite directions from the reflecting mirror; a first fixing portion that supports the pair of beams; and a second that is joined to the first fixing portion. And an optical scanning body having a driving body that swings the reflection mirror,
In a method of manufacturing an optical scanning device, comprising: a base that is bonded to the fixing portion of the optical scanning body with an adhesive member and supports the optical scanning body;
Etching the silicon substrate to produce a first member formed with the reflection mirror, the pair of beams, and the first fixing portion;
Etching the glass substrate or performing microblasting, and manufacturing the second fixing portion provided with a plurality of through holes for releasing the adhesive member in the adhesive region to the pedestal;
Forming the optical scanning body by anodically bonding the first member to the second fixing portion;
Producing the pedestal made of ceramic;
And a bonding step of fixing the bonding region of the optical scanning body to the pedestal with an bonding member.
前記シリコン基板をエッチングして、前記連通した貫通孔を形成する工程と、を有することを特徴とする請求項11に記載の光走査装置の製造方法。 Forming the first fixing portion;
The method of manufacturing an optical scanning device according to claim 11, further comprising: etching the silicon substrate to form the communicating through hole.
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