JP2011053646A - 光偏向器、光偏向器の製造方法および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】迷光の発生を防止することができる光偏向器、光偏向器の製造方法および画像表示装置を提供する。
【解決手段】可動板１１と、一端が可動板１１と連結され、回転軸Ｘの周りに可動板１１を回動可能に支持する弾性支持部１２と、弾性支持部１２の他端と連結された支持部材１３とを備え、弾性支持部１２、支持部材１３は、上面、下面、及び側面を有し、側面は、上面又は下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成され、弾性支持部１２、支持部材１３の上面、下面、及び側面に、光吸収膜３０が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いた光偏向器、光偏向器の製造方法および画像表示装置に関する。

例えばレーザー光を用いて画像描画を行うディスプレイ、プリンター等に応用することを目的とした光偏向器においては、画像の解像度を上げるため、光走査の更なる高速化が要求されている。しかし、現状で用いられているポリゴンミラーやガルバノミラーの性能向上には限界があり、これらに置き換わる光偏向器としてＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）によってシリコン基板を加工して製作したミラーデバイスが期待されている。このようなＭＥＭＳミラーは、ポリゴンミラーやガルバノミラーよりも高い共振周波数で駆動させることができるため、より解像度の高い画像形成が可能となる。

ＭＥＭＳミラーでは、レーザー光をミラー部に当てて、反射光を対象物に照射することにより画像描画を行う。ミラー部以外で光が反射されると、迷光となって画像へ影響を与えることが懸念される。このため、ミラー部以外の部分には反射防止膜を設けることにより、迷光をできるだけ防止する工夫がなされてきた。
例えば、特許文献１には、平板状の可動板と、該可動板を回動可能に軸支する一対のトーションバーと、可動板に形成されたミラー部を有し、ミラー部以外の部分に反射防止膜を形成したプレーナ型アクチュエータが開示されている。
また、特許文献２には、光スキャナにおいて、不要光が入射するはり部や固定部が光を反射する反射能力を、反射面よりも低下させることが記載されている。

特開２００６−３９１５６号公報 特開２００５−１０７０６９号公報

スパッタやメッキ等の一般的な成膜方法を用いて反射防止膜を形成する際、可動板やトーションバーの側面が上面に対してほぼ垂直に形成されていると、側面に均一な反射防止膜を成膜することは難しい。しかし、可動板を回動させることによって側面での反射も起こるため、側面にも反射防止膜を設けることが望ましい。特許文献１に記載されたアクチュエータでは、可動板の側面が表面に対してほぼ垂直になっているため、側面に均一な反射防止膜を形成することは難しい。また、特許文献２に記載された光スキャナは、はり部や固定部の側面にも均一な反射防止膜を成膜することが望ましい。
このように、特許文献１に記載のアクチュエータでは、可動板やトーションバー等の側面の光反射を防止する機能が不十分となるため、可動板を回動させたときに、可動板やトーションバー等の側面で光が反射し、その反射した光が迷光となって、画像に対して悪影響を与えるという問題があった。

同様に、特許文献２に記載の光スキャナでは、はり部や固定部等の側面の光反射を防止する機能が不十分となるため、迷光によって画像に対して悪影響を与えるという問題があった。
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、迷光の発生を防止することができる光偏向器、光偏向器の製造方法および画像表示装置を提供することにある。

本発明に係る光偏向器は、可動板と、一端が前記可動板と連結され、所定の軸の周りに前記可動板を回動可能に支持する、弾性支持部と、前記弾性支持部の他端と連結された支持部材と、を備え、前記弾性支持部は、上面、下面、及び側面を有し、前記側面は、前記上面又は前記下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成され、前記弾性支持部の上面及び側面に、光吸収部が設けられている。
これにより、スパッタ等の一般的な成膜方法を用いても、弾性支持部の側面にも均一な光吸収部を成膜することができるので、弾性支持部の側面での反射を防止することができる。

本発明に係る光偏向器は、可動板と、一端が前記可動板と連結され、所定の軸の周りに前記可動板を回動可能に支持する、弾性支持部と、前記弾性支持部の他端と連結された支持部材と、を備え、前記支持部材は、上面、下面、及び側面を有し、前記側面は、前記上面又は前記下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成され、前記支持部材の上面及び側面に、光吸収部が設けられている。
これにより、スパッタ等の一般的な成膜方法を用いても、支持部材の側面にも均一な光吸収部を成膜することができるので、支持部材の側面での反射を防止することができる。

また、可動板は、反射部が形成された上面、下面、及び側面を有し、可動板の側面は、可動板の上面又は下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成され、可動板の側面に、光吸収部が設けられていてもよい。
これにより、スパッタ等の一般的な成膜方法を用いても、可動板の側面にも均一な光吸収部を成膜することができるので、可動板の側面での反射を防止することができる。

本発明に係る光偏向器の製造方法は、上面、下面、及び側面を有する可動板と、上面、下面、及び側面を有し、一端が前記可動板と連結され、所定の軸の周りに前記可動板を回動可能に支持する、弾性支持部と、前記弾性支持部の他端と連結された支持部材と、を形成する第１工程と、前記弾性支持部の上面及び側面に、光吸収部を形成する第２工程と、前記可動板の上面に反射部を形成する第３工程と、を備え、前記第１工程において、前記弾性支持部の側面は、前記弾性支持部の上面又は下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成する。
これにより、スパッタ等の一般的な成膜方法を用いても、弾性支持部の側面にも均一な光吸収部を成膜することができるので、弾性支持部の側面での反射を防止することができる。

本発明に係る光偏向器の製造方法は、上面、下面、及び側面を有する可動板と、一端が前記可動板と連結され、所定の軸の周りに前記可動板を回動可能に支持する、弾性支持部と、上面、下面、及び側面を有し、前記弾性支持部の他端と連結された支持部材と、を形成する第１工程と、前記支持部材の上面及び側面に光吸収部を形成する第２工程と、前記可動板の上面に反射部を形成する第３工程と、を備え、前記第１工程において、前記支持部材の側面は、前記支持部材の上面又は下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成する。
これにより、スパッタ等の一般的な成膜方法を用いても、支持部材の側面にも均一な光吸収部を成膜することができるので、支持部材の側面での反射を防止することができる。

また、第１工程において、可動板の側面は、可動板の上面又は下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成し、第２工程において、可動板の側面に光吸収部を形成するようにしてもよい。
これにより、スパッタ等の一般的な成膜方法を用いても、可動板の側面にも均一な光吸収部を成膜することができるので、可動板の側面での反射を防止することができる。

また、本発明に係る光偏向器は、光反射性を有する光反射部が設けられた可動板と、
支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能に連結する連結部とを備え、
前記連結部は、前記可動板の回動中心軸に垂直な断面でみたときに、前記可動板の一方の面側から他方の面側へ向けて幅が漸次増加し、その幅の増加に伴って前記可動板の板面の法線方向に対して傾斜する傾斜面を有し、
前記連結部の傾斜面には、光吸収性を有する光吸収部が設けられていることを特徴とする。

これにより、スパッタ、蒸着等の一般的な成膜方法を用いても、連結部の傾斜面に均一な光吸収部を成膜することができる。そのため、連結部の傾斜面に形成された光吸収部の光反射を防止する機能（光を吸収する機能）を優れたものとすることができる。そのため、可動板を回動させたときに、この傾斜面に光が入射しても、迷光の発生を防止し、例えば、光偏向器を画像表示装置に用いた場合に、迷光による画像品質の劣化を防止することができる。

また、本発明に係る光偏向器は、光反射性を有する光反射部が設けられた可動板と、
支持部と、
前記可動板を前記支持部に対して回動可能に連結する連結部とを備え、
前記支持部は、前記可動板の回動中心軸に垂直な断面でみたときに、前記可動板の一方の面側から他方の面側へ向けて幅が漸次増加し、その幅の増加に伴って前記可動板の板面の法線方向に対して傾斜する傾斜面を有し、
前記支持部の傾斜面には、光吸収性を有する光吸収部が設けられていることを特徴とする。

これにより、スパッタ、蒸着等の一般的な成膜方法を用いても、支持部の傾斜面に均一な光吸収部を成膜することができる。そのため、支持部の傾斜面に形成された光吸収部の光反射を防止する機能を優れたものとすることができる。そのため、この傾斜面に光が入射しても、迷光の発生を防止し、例えば、光偏向器を画像表示装置に用いた場合に、迷光による画像品質の劣化を防止することができる。

また、本発明に係る光偏向器では、前記可動板は、その回動中心軸に垂直な断面でみたときに、前記可動板の一方の面側から他方の面側へ向けて幅が漸次増加し、その幅の増加に伴って前記可動板の板面の法線方向に対して傾斜する傾斜面を有し、
前記可動板の傾斜面には、光吸収性を有する光吸収部が設けられているのが好ましい。
これにより、スパッタ、蒸着等の一般的な成膜方法を用いても、可動板の傾斜面に均一な光吸収部を成膜することができる。そのため、可動板の傾斜面に形成された光吸収部の光反射を防止する機能（光を吸収する機能）を優れたものとすることができる。そのため、可動板を回動させたときに、この傾斜面に光が入射しても、迷光の発生を防止し、例えば、光偏向器を画像表示装置に用いた場合に、迷光による画像品質の劣化を防止することができる。

また、本発明に係る光偏向器の製造方法は、前述した光偏向器の製造方法であって、
面方位（１００）のシリコン基板をエッチングすることにより、前記可動板、前記支持部および前記連結部を形成する第１の工程と、
前記光吸収部を形成する第２の工程と、
前記光反射部を形成する第３の工程とを有することを特徴とする。

これにより、スパッタ、蒸着等の一般的な成膜方法を用いても、傾斜面に均一な光吸収部を成膜することができる。そのため、傾斜面に形成された光吸収部の光反射を防止する機能（光を吸収する機能）を優れたものとすることができる。そのため、得られた光偏向器において、可動板を回動させたときに、傾斜面に光が入射しても、迷光の発生を防止し、例えば、光偏向器を画像表示装置に用いた場合に、迷光による画像品質の劣化を防止することができる。
本発明の画像表示装置は、光を出射する光出射部と、本発明の光偏向器とを備え、前記光出射部から出射した光を前記光偏向器で走査することにより、画像を表示することを特徴とする。
これにより、迷光による画像品質の劣化を防止することができる。

実施の形態１による光偏向器の概略構成を示す上面図である。 図１のＡ−Ａ線の断面図である。 図１のＢ−Ｂ線の断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態１による、可動板の形状の他の例を示す断面図である。 実施の形態２による光偏向器の概略構成を示す上面図である。 図２３のＡ-Ａ線の断面図である。 図２３のＢ-Ｂ線の断面図である。 実施の形態２による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態２による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態２による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 実施の形態３による、光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。 本発明に係る光偏向器を用いた表示装置の概略構成図である。

実施の形態１．
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、本実施形態による光偏向器１の概略構成を示す上面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図、図３は、図１のＢ−Ｂ線における断面図である。ただし、図３は、光偏向器１の弾性支持部１２及び支持部材１３のみを示している。

光偏向器１は、可動板１１と、一端が可動板１１と連結され、回転軸Ｘ（回動中心軸）の周りに可動板１１を回動可能に支持する１対の弾性支持部（連結部）１２と、弾性支持部１２の他端と連結された支持部材（支持部）１３とを有する。可動板１１、弾性支持部１２、及び支持部材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（反射部）２１が形成されている。

１対の弾性支持部１２は、可動板１１を支持部材１３に対して回動可能に連結している。
各々の弾性支持部１２は２本の棒１２ａで形成されている。棒１２ａは断面（回動中心軸に垂直な断面）が平行四辺形であり、上面側（図３にて上側）に向かうに従って２本の棒１２ａの間隔が広がるように配置されている。また、この２本の棒１２ａの間隔が拡がる角度θ＝５４．７３°である。

可動板１１の裏面（図２にて下側の面）には、不図示の接着剤を介して磁石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、回転軸Ｘに直交する方向に磁化されている。すなわち、磁石２２は、回転軸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。支持部材１３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。

光偏向器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１２を捩れ変形させながら、可動板１１が回転軸Ｘ回りに回動させられる。

図２では、磁石２２とコイル５１間の電磁力を利用した駆動方式の振動ミラーを示している。しかしながら、本発明は、静電引力を利用した方式や、圧電素子を利用した方式を採用してもよい。例えば、静電引力を利用した方式の場合には、磁石２２は不要であり、コイル５１の代わりに可動板１１に対向する１つ又は複数の電極が設置される。そして、可動板１１と電極との間に周期的に変化する交流電圧を印加することにより、可動板１１と電極との間に静電引力を作用させて、弾性支持部１２を捩れ変形させながら、可動板１１を回転軸Ｘ回りに回動させる。

可動板１１の下面及び側面、弾性支持部１２の上面、下面、及び側面、支持部材１３の上面、下面、及び側面には、光吸収膜（光吸収部）３０が形成されている。光吸収膜３０は、例えばＣｒ、Ｎｉやレジスト等の膜であり、光を吸収して反射しない性質を有する。なお、光吸収膜３０は、公知の反射防止膜（すなわち、屈折率の異なる複数の誘電体層を積層した誘電体多層膜）で構成することもできる。

図２、３に示すように、可動板１１、弾性支持部１２、及び支持部材１３の側面は、それぞれの上面または下面よりも外側に存在する斜面によって形成されている。可動板１１及び支持部材１３は、下面から上面に向かって広がる台形形状になっているため、側面を形成する斜面は、下面よりも外側に形成されている。弾性支持部１２は、断面が平行四辺形の２本の棒１２ａで形成されており、上面側に向かうに従って２本の棒１２ａの間隔が広がるように配置されている。このため、内側の側面１４ａを形成する斜面は上面よりも外側に形成され、外側の側面１４ｂを形成する斜面は下面よりも外側に形成されている。

このように、弾性支持部（連結部）１２は、可動板１１の回動中心軸（回転軸Ｘ）に垂直な断面でみたときに、可動板１１の下面側から上面側に向けて幅が漸次増加し、その幅の増加に伴って反射膜２１の表面の法線（可動板１１の板面の法線）に対して傾斜する傾斜面（側面）を有している。また、支持部材（支持部）１３は、可動板１１の回動中心軸（回転軸Ｘ）に垂直な断面でみたときに、可動板１１の下面側から上面側に向けて幅が漸次増加し、その幅の増加に伴って反射膜２１の表面の法線に対して傾斜する傾斜面（側面）を有している。さらに、可動板１１は、その回動中心軸（回転軸Ｘ）に垂直な断面でみたときに、可動板１１の下面側から上面側に向けて幅が漸次増加し、その幅の増加に伴って反射膜２１の表面の法線に対して傾斜する傾斜面（側面）を有している。
そして、前述したような連結部１２の傾斜面、支持部材１３の傾斜面および可動板１１の傾斜面には、それぞれ、光吸収性を有する光吸収膜３０が設けられている。

次に、光偏向器１の製造方法について説明する。なお、図１４〜１９は、図２と同様の断面を示している。
（第１の工程）
図４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５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。マスク３１，３２には、ＳｉＯ₂マスク、ＳｉＮマスクなどを用いることができる。
ここで、基板１０としては、特に限定されないが、板面における面方位が（１００）であるシリコン基板（シリコン単結晶板）を用いるのが好ましい。面方位（１００）のシリコン基板をエッチングすることにより、前述したような傾斜面を有する可動板１１、支持部材１３および弾性支持部１２を簡単に形成することができる。

次に、図６に示すように、基板１０の上面側のマスク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７に示すように、基板１０の下面側のマスク３２上にレジスト４２を形成する。
次に、図８に示すように、基板１０の下面側のレジスト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、弾性支持部１２、支持部材１３以外の領域を開口するパターンである。

次に、図９に示すように、レジスト４２をマスクとして下面側のマスク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。
次に、図１０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。

次に、図１１に示すように、基板１０の下面側に再度、レジスト４３を形成する。さらに、図１２に示すように、基板１０の上面側に再度、レジスト４４を形成する。
次に、図１３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。なお、本実施形態では、図１３に示す断面においては、開口パターンＰ１は形成されていないが、図３と同様の断面においては、図２０に示すような開口パターンＰ１を形成する。

図２０に、図３と同様の断面における、開口パターンＰ１と開口パターンＰ２を示す。図２０に示すような開口パターンを形成することにより、図３に示すような、側面が斜面によって形成される逆ハの字型の弾性支持部１２が形成される。なお、ＫＯＨなどのウェットエッチングでは、Ｓｉの結晶面方位（１１１）面がエッチングストッパとして機能するため、表面との角度θ＝５４．７３°の面で構成された側面形状が自動的に形成される。なお、図２１Ａに、基板１０の上面側のマスク３１のパターンを示す平面図、図２１Ｂに、基板１０の下面側のマスク３２のパターンを示す平面図を示す。図１３に示す断面は、図２１Ａ，ＢのＡ−Ａ線における断面、図２０に示す断面は図２１Ａ，ＢのＢ−Ｂ線における断面である。

次に、図１４に示すように、レジスト４４をマスクとして上面側のマスク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。
次に、図１５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。

次に、図１６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、弾性支持部１２、支持部材１３のパターンが形成される。基板１０のエッチングには、例えば、ＫＯＨを用いたウェットエッチングを用いる。
次に、図１７に示すように、マスク３１，３２を除去する。マスクの除去は、ＳｉＯ2マスクの場合には希フッ酸やバッファードフッ酸等によるウェットエッチング、あるいは、ＣＦ4ガスを用いたドライエッチングによって行うことができる。ＳｉＮマスクの場合には、ＣＦ4ガスを用いたドライエッチングによって行うことができる。

（第２の工程）
次に、図１８に示すように、基板１０の表面に光吸収膜３０を形成する。光吸収膜３０の形成は、例えば、スパッタやメッキ等の方法によりクロム膜を成膜することにより行う。成膜する際には、まず基板１０の上面（または下面）側からクロムを当て、基板１０に付着させる。次に反対側の面からクロムを当て、基板１０に付着させる。基板１０の上面側からクロムを当てた場合、可動板１１及び支持部材１３の側面は、それぞれの上面よりも内側にあるため、側面にはクロムを付着させることができない。一方、基板１０の下面側からクロムを当てた場合には、可動板１１及び支持部材１３の側面は、下面よりも外側にあり、側面全体が見えているため、側面にも均一にクロムを付着させることができる。

また、弾性支持部１２については、図３及び２０に示すように、弾性支持部１２を構成する２本の棒１２ａ側面のうち内側の側面１４ａは上面よりも外側にあり、外側の側面１４ｂは下面よりも外側にある。このため、基板１０の上面側からクロムを当てた際に、内側の側面１４ａにクロムが付着し、基板１０の下面側からクロムを当てた際に、外側の側面１４ｂにクロムを付着させることができる。
なお、光吸収膜３０の膜厚は１５００Å程度が望ましい。クロム膜を形成することにより、可視光の反射率を１０％以下に抑えることができる。

（第３の工程）
次に、図１９に示すように、可動板１１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。さらに、可動板１１の裏面に、接着剤を介して磁石２２を固定する。
以上のようにして一枚の基板１０を用いて形成された可動板１１、弾性支持部１２、支持部材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。

以上のように、本実施形態によれば、可動板１１、弾性支持部１２、支持部材１３の側面が、それぞれの上面または下面よりも外側に存在する斜面によって形成されている。すなわち、可動板１１及び支持部材１３は、下面から上面に向かって広がる台形形状になっているため、側面を形成する斜面は、下面よりも外側に形成されている。弾性支持部１２は、断面が平行四辺形の２本の棒１２ａで形成されており、上面側に向かうに従って２本の棒１２ａの間隔が広がるように配置されている。このため、内側の側面１４ａを形成する斜面は上面よりも外側に形成され、外側の側面１４ｂを形成する斜面は下面よりも外側に形成されている。これにより、基板１０の上面及び下面の両側からスパッタ等による成膜を行うことにより、可動板１１、弾性支持部１２、及び支持部材１３の側面にも均一な光吸収膜３０を成膜することができる。

なお、本実施形態では、可動板１１の側面が可動板１１の下面よりも外側に存在する斜面によって形成されるようにしたが、図２２に示すように、可動板１１については側面が上面及び下面のどちらよりも内側に存在する面によって形成されるようにしてもよい。
図２２に示すように、可動板１１の側面１５は、回転軸Ｘ側に窪んでいる。具体的には、主面が（１００）面のＳｉウェハの基板１０を用いて可動板１１を形成した場合には、可動板１１の側面１５は、Ｓｉの（１１１）面で構成される。Ｓｉの（１１１）面と主面とのなす角度θは、５４．７３°である。

このように、可動板１１の側面１５を軸に向かって窪ませることにより、慣性モーメントが低減される。すなわち、側面１５は回転軸Ｘからの距離が遠いため、可動板１１の側面１５に窪みを設けることにより、物体の微小部分の質量と、その部分の軸からの距離の２乗の積の総和で表される慣性モーメントは格段に小さくなる。従って、可動板１１については、側面が上面及び下面のどちらからも内側にあるような形に形成してもよい。

以上説明したような実施の形態１によれば、弾性支持部１２の傾斜面、支持部材１３の傾斜面および可動板１１の傾斜面に形成された光吸収膜３０の光反射を防止する機能を優れたものとすることができる。そのため、可動板１１を回動させたときに、これらの傾斜面に光が入射しても、迷光の発生を防止し、例えば、後述するように光偏向器１を画像表示装置に用いた場合に、迷光による画像品質の劣化を防止することができる。

実施の形態２．
図２３は、実施の形態２による光偏向器１の概略構成を示す上面図である。図２４は、図２３のＡ−Ａ線における断面図、図２５は、図２３のＢ−Ｂ線における断面図である。ただし、図２４，２５は、光偏向器１の可動板１１、弾性支持部１６、及び支持部材１３のみを示している。図１〜３と同一の符号は、同一の、或いは対応する構成要素を示している。
実施の形態２では、実施の形態１と弾性支持部１６の形状が異なっている、図に示すように、弾性支持部１６は、下面から上面に向かって広がる台形形状になっている。このため、側面１７を形成する斜面は、下面よりも外側に形成されている。

図２６Ａは、基板１０を用いてエッチングにより可動板１１、弾性支持部１６、支持部材１３を形成する際の、基板１０の上面側のマスク３１のパターンを示す平面図、図２６Ｂは、基板１０の下面側のマスク３２のパターンを示す平面図である。また、図２７は、図２６Ａ，ＢのＢ−Ｂ線における断面図を示す。ＫＯＨなどのウェットエッチングでは、Ｓｉの結晶面方位（１１１）面がエッチングストッパとして機能するため、表面との角度θ＝５４．７３°の面で構成された側面形状が自動的に形成される。なお、図２６Ａ，ＢのＡ−Ａ線における断面は、実施の形態１の図１６と同様である。

実施の形態２では、基板１０の上面側は、開口パターンＰ１を形成しない。すなわち、実施の形態２では、基板１０の下面側からのみのエッチングを行えば良いため、実施の形態１の図１１〜１５に相当する工程を省略することができる。
実施の形態２では、可動板１１、弾性支持部１６、支持部材１３の側面が、それぞれの上面または下面よりも外側に存在する斜面によって形成されている。すなわち、可動板１１、弾性支持部１６、及び支持部材１３は、下面から上面に向かって広がる台形形状になっている。これにより、基板１０の上面及び下面の両側からスパッタ等による成膜を行うことにより、可動板１１、弾性支持部１６、及び支持部材１３の側面にも均一な光吸収膜３０を成膜することができる。

実施の形態３．
図２８は、実施の形態３による光偏向器１を、基板１０をエッチングして形成する際の、マスク３１,３２のパターンを示す断面図である。図２６は、図１の
Ａ−Ａ線における断面を示している。図２６に示すようなマスク３１,３２を形成することにより、断面が六角形の可動板１８、支持部材１９を形成することができる。基板１０の上面からのエッチングにより形成された孔と、基板１０の下面からのエッチングにより形成された孔の底同士が接触することにより、基板１０を貫通する１つの孔が形成される。このとき、ＫＯＨなどのウェットエッチングでは、Ｓｉの結晶面方位（１１１）面がエッチングストッパとして機能するため、表面との角度θ＝５４．７３°の面で構成された側面形状が自動的に形成される。このため、通常、ウェットエッチングで基板１０を加工した場合には、図２６に示すように、可動板１８、支持部材１９の側面は、回転軸Ｘとは反対に向かって凸状に形成される。なお、弾性支持部についても同様にマスクパターンを形成することにより、断面を六角形に形成することができる。
断面を六角形に形成すると、側面が２つの斜面から形成され、上面側の斜面は上面よりも外側に、下面側の斜面は下面よりも外側に存在するので、基板１０の上面及び下面の両側からスパッタ等による成膜を行うことにより、可動板１８及び支持部材１９の側面にも均一な光吸収膜３０を成膜することができる。

（表示装置）
本発明に係る光偏向器１の応用例（画像表示装置の一例）として、投射型の表示装置（プロジェクター）を説明する。図２９は、投射型の表示装置の概略構成を示す図である。図２９に示す光走査装置は、水平走査ミラーとして本発明に係る光偏向器１を用いている。

図２９に示す光走査装置は、光偏向器１の他に、レーザー光源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。
レーザー光源１０１は、赤色レーザー光を出射する赤色レーザー光源１０１Ｒと、青色レーザー光を出射する青色レーザー光源１０１Ｂと、緑色レーザー光を出射する緑色レーザー光源１０１Ｇとを有する。ただし、２色以下又は４色以上のレーザー光源を用いてもよい。

ダイクロイックミラー１０２は、赤色レーザー光源１０１Ｒからの赤色レーザー光を反射するダイクロイックミラー１０２Ｒと、青色レーザー光を反射し赤色レーザー光を透過させるダイクロイックミラー１０２Ｂと、緑色レーザー光を反射し青色レーザー光及び赤色レーザー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、赤色レーザー光、青色レーザー光、及び緑色レーザー光の合成光が振動ミラー１に入射する。
フォトダイオード１０３（１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂ）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ー光、緑色レーザー光、青色レーザー光の光量を検出する。

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ー光を水平方向（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。
垂直ミラー１０４は、光偏向器１により反射されたレーザー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動角を変えられるようにした偏向器である。光偏向器１によるレーザー光の水平走査、及び垂直ミラー１０４によるレーザー光の垂直走査により画像が表示される。

本実施形態に係る光走査装置は、上記のレーザー光源１０１、光偏向器１、垂直ミラー１０４の駆動制御系として、さらに、レーザー光源１０１を駆動するレーザー駆動手段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。

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、レーザー駆動手段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。
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。
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。

本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、可動板は円形以外の多角形でもよい。また、実施の形態１，２では、１次元１自由度で駆動するタイプの可動板を例示したが、２次元に駆動するタイプの可動板であってもよく、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。

１…光偏向器 １０…基板 １１…可動板 １２…弾性支持部 １２ａ…棒 １３…支持部材 １４ａ…側面 １４ｂ…側面 １５…側面 １６…弾性支持部 １７…側面 １８…可動板 １９…支持部材 ２１…反射膜 ２２…磁石 ３０…光吸収膜 ３１…マスク ３２…マスク ４１…レジスト ４２…レジスト ４３…レジスト ４４…レジスト ５０…ホルダ ５１…コイル １０１…レーザー光源 １０１Ｒ…赤色レーザー光源 １０１Ｂ…青色レーザー光源 １０１Ｇ…緑色レーザー光源 １０２…ダイクロイックミラー １０２Ｒ…ダイクロイックミラー １０２Ｂ…ダイクロイックミラー １０２Ｇ…ダイクロイックミラー １０３…フォトダイオード １０３Ｒ…フォトダイオード １０３Ｂ…フォトダイオード １０３Ｇ…フォトダイオード １０４…垂直ミラー １１０…レーザー駆動手段 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…開口パターン Ｐ２…開口パターン Ｘ…回転軸

Claims (11)

1. 可動板と、
   一端が前記可動板と連結され、所定の軸の周りに前記可動板を回動可能に支持する、弾性支持部と、
   前記弾性支持部の他端と連結された支持部材と、を備え、
   前記弾性支持部は、上面、下面、及び側面を有し、前記側面は、前記上面又は前記下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成され、
   前記弾性支持部の上面及び側面に、光吸収部が設けられている、光偏向器。
2. 可動板と、
   一端が前記可動板と連結され、所定の軸の周りに前記可動板を回動可能に支持する、弾性支持部と、
   前記弾性支持部の他端と連結された支持部材と、を備え、
   前記支持部材は、上面、下面、及び側面を有し、前記側面は、前記上面又は前記下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成され、
   前記支持部材の上面及び側面に、光吸収部が設けられている、光偏向器。
3. 請求項１又は２に記載の光偏向器であって、
   前記可動板は、反射部が形成された上面、下面、及び側面を有し、前記可動板の側面は、前記可動板の上面又は下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成され、
   前記可動板の側面に、光吸収部が設けられている、光偏向器。
4. 上面、下面、及び側面を有する可動板と、
   上面、下面、及び側面を有し、一端が前記可動板と連結され、所定の軸の周りに前記可動板を回動可能に支持する、弾性支持部と、
   前記弾性支持部の他端と連結された支持部材と、を形成する第１工程と、
   前記弾性支持部の上面及び側面に、光吸収部を形成する第２工程と、
   前記可動板の上面に反射部を形成する第３工程と、を備え、
   前記第１工程において、
   前記弾性支持部の側面は、前記弾性支持部の上面又は下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成する、光偏向器の製造方法。
5. 上面、下面、及び側面を有する可動板と、
   一端が前記可動板と連結され、所定の軸の周りに前記可動板を回動可能に支持する、弾性支持部と、
   上面、下面、及び側面を有し、前記弾性支持部の他端と連結された支持部材と、を形成する第１工程と、
   前記支持部材の上面及び側面に光吸収部を形成する第２工程と、
   前記可動板の上面に反射部を形成する第３工程と、を備え、
   前記第１工程において、
   前記支持部材の側面は、前記支持部材の上面又は下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成する、光偏向器の製造方法。
6. 請求項４又は５に記載の光偏向器の製造方法であって、
   前記第１工程において、
   前記可動板の側面は、前記可動板の上面又は下面よりも外側に存在する１つ又は複数の斜面によって形成し、
   前記第２工程において、前記可動板の側面に光吸収部を形成する、光偏向器の製造方法。
7. 光反射性を有する光反射部が設けられた可動板と、
   支持部と、
   前記可動板を前記支持部に対して回動可能に連結する連結部とを備え、
   前記連結部は、前記可動板の回動中心軸に垂直な断面でみたときに、前記可動板の一方の面側から他方の面側へ向けて幅が漸次増加し、その幅の増加に伴って前記可動板の板面の法線方向に対して傾斜する傾斜面を有し、
   前記連結部の傾斜面には、光吸収性を有する光吸収部が設けられていることを特徴とする光偏向器。
8. 光反射性を有する光反射部が設けられた可動板と、
   支持部と、
   前記可動板を前記支持部に対して回動可能に連結する連結部とを備え、
   前記支持部は、前記可動板の回動中心軸に垂直な断面でみたときに、前記可動板の一方の面側から他方の面側へ向けて幅が漸次増加し、その幅の増加に伴って前記可動板の板面の法線方向に対して傾斜する傾斜面を有し、
   前記支持部の傾斜面には、光吸収性を有する光吸収部が設けられていることを特徴とする光偏向器。
9. 前記可動板は、その回動中心軸に垂直な断面でみたときに、前記可動板の一方の面側から他方の面側へ向けて幅が漸次増加し、その幅の増加に伴って前記可動板の板面の法線方向に対して傾斜する傾斜面を有し、
   前記可動板の傾斜面には、光吸収性を有する光吸収部が設けられている請求項７または８に記載の光偏向器。
10. 請求項７ないし９のいずれかに記載の光偏向器の製造方法であって、
    面方位（１００）のシリコン基板をエッチングすることにより、前記可動板、前記支持部および前記連結部を形成する第１の工程と、
    前記光吸収部を形成する第２の工程と、
    前記光反射部を形成する第３の工程とを有することを特徴とする光偏向器の製造方法。
11. 光を出射する光出射部と、
    請求項７ないし９のいずれかに記載の光偏向器とを備え、
    前記光出射部から出射した光を前記光偏向器で走査することにより、画像を表示することを特徴とする画像表示装置。

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