JP2011215308A - Optical scanner and method of manufacturing optical scanner - Google Patents
Optical scanner and method of manufacturing optical scanner Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011215308A JP2011215308A JP2010082383A JP2010082383A JP2011215308A JP 2011215308 A JP2011215308 A JP 2011215308A JP 2010082383 A JP2010082383 A JP 2010082383A JP 2010082383 A JP2010082383 A JP 2010082383A JP 2011215308 A JP2011215308 A JP 2011215308A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- optical scanning
- scanning device
- plate material
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光ビームの走査によりスキャンを行う光走査装置及び光走査装置の製造方法関し、特に捻れ梁(トーションバー)に支持された微小なミラーを揺動させて光ビームを偏光させる構成の光走査装置及び光走査装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an optical scanning device that performs scanning by scanning an optical beam, and a method for manufacturing the optical scanning device, and more particularly to a configuration in which a micromirror supported by a torsion beam is swung to polarize the optical beam. The present invention relates to an optical scanning device and a method for manufacturing the optical scanning device.
近年、レーザ光等の光ビームを走査する光走査装置(光スキャナ)は、バーコードリーダ、レーザープリンタ、ヘッドマウントディスプレー等の光学機器、あるいは赤外線カメラ等入力デバイスの光取り入れ装置として用いられている。この種の光走査装置として、シリコンマイクロマシニング技術を利用した微小ミラーを揺動させる構成のものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この光走査装置は、基板に捻れ梁部を形成し、該捻れ梁部により支持されたミラー部を揺動させる光走査装置において、前記基板の一部に圧電体を接着し、該圧電体に電圧を印加して基板に誘起される板波を利用して捻れ梁部に支持されたミラー部を励振させることを特徴としている。 2. Description of the Related Art In recent years, an optical scanning device (optical scanner) that scans a light beam such as a laser beam has been used as an optical device such as a barcode reader, a laser printer, a head-mounted display, or an input device such as an infrared camera. . As this type of optical scanning device, a configuration in which a micromirror using a silicon micromachining technique is swung has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this optical scanning device, a torsion beam portion is formed on a substrate, and a mirror portion supported by the torsion beam portion is swung. A piezoelectric body is bonded to a part of the substrate, and the piezoelectric body is attached to the piezoelectric body. The mirror part supported by the torsion beam part is excited using the plate wave induced by the substrate by applying a voltage.
しかしながら、光走査装置に使用する基板や圧電体は、内部応力や電極等の表面層の機械的特性による反りが生じている場合が多い。従来の光走査装置の製造方法では基板や圧電体の反りを考慮して接着を行っていなかったので、図14に示すように、基板120の凸面側と圧電体130の凸面側と対向して接着剤で接合した場合には、端部側の接着剤層123が厚くなり接合不良を起こし易いという問題点があった。また、図15に示すように、基板120の凹面側と圧電体130の凹面側とを対向して接着剤で接合した場合には、中央部分の接着材層123が厚くなり基板120の振動特性に悪影響が生じ、光走査装置の性能が低下すると共に安定性が悪くなるという問題点があった。
However, in many cases, the substrate or the piezoelectric body used in the optical scanning device is warped due to internal stress or mechanical properties of a surface layer such as an electrode. In the conventional method of manufacturing an optical scanning device, bonding is not performed in consideration of warpage of the substrate or the piezoelectric body, so that the convex surface side of the
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、接着剤層の厚みのばらつきを防止して、光走査装置の性能を向上することができる光走査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 to solve the above-described problems, and an optical scanning device and a method of manufacturing the optical scanning device that can improve the performance of the optical scanning device by preventing variations in the thickness of the adhesive layer. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様の光走査装置の製造方法では、板材から形成された構造体に捻れ梁部を形成し、当該捻れ梁部により支持されたミラー部を前記構造体に接着された圧電素子により揺動させて光走査を行う光走査装置の製造方法であって、前記構造体用の板材の反りを計測する板材計測工程と、前記構造体に接着される圧電素子の板材の反りを計測する圧電素子計測工程と前記板材計測工程で反りが計測された構造体用の板材の凹面側に鏡面加工する鏡面加工工程と、前記鏡面加工工程で鏡面加工された板材から光走査装置に用いる構造体を形成する構造体形成工程と、前記構造体形成工程で形成された構造体上の凸面側で前記圧電素子の板材が接着される箇所に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、当該接着剤塗布工程で接着剤が塗布された構造体上の凸面側の所定位置に、前記圧電素子計測工程で反りが計測された圧電素子の板材の凹面側当接するように前記圧電素子の板材をマウントするマウント工程と、当該マウント工程で圧電素子の板材がマウントされた構造体と当該圧電素子の板材とを圧着する圧着工程とを備えている。 In order to achieve the above object, in the method for manufacturing an optical scanning device according to the first aspect of the present invention, a torsion beam portion is formed on a structure formed of a plate material, and a mirror portion supported by the torsion beam portion is provided. A method of manufacturing an optical scanning device that performs optical scanning by oscillating by a piezoelectric element bonded to the structure, the plate material measuring step for measuring warpage of the plate for the structure, and a method of bonding to the structure Piezoelectric element measurement process for measuring the warpage of the plate material of the piezoelectric element, mirror surface machining process for mirroring the concave surface of the plate material for the structure whose warpage was measured in the plate material measurement process, and mirror surface machining in the mirror surface machining process A structure forming step for forming a structure used for an optical scanning device from the obtained plate material, and an adhesive is applied to a portion where the plate material of the piezoelectric element is bonded on the convex side of the structure formed in the structure forming step. Adhesive application process and the adhesion Mount the piezoelectric element plate so that the concave side of the piezoelectric element plate measured in the piezoelectric element measurement step abuts on a predetermined position on the convex side of the structure to which the adhesive has been applied in the application process. A mounting step, and a crimping step for crimping the structure body on which the plate member of the piezoelectric element is mounted in the mounting step and the plate member of the piezoelectric element.
この構成の光走査装置の製造方法では、構造体上の凸面側に接着剤を塗布して、圧電素子の板材の凹面側を接着することができるので、接着剤層の厚みのばらつきを防止して、光走査装置の性能を向上することができる。 In the method of manufacturing the optical scanning device with this configuration, adhesive can be applied to the convex surface side of the structure and the concave surface side of the plate of the piezoelectric element can be adhered, thereby preventing variations in the thickness of the adhesive layer. Thus, the performance of the optical scanning device can be improved.
また、前記圧着工程の後に、接着剤を所定温度に上昇させて硬化させる硬化工程を行っても良い。 Moreover, you may perform the hardening process which raises an adhesive agent to predetermined temperature and hardens | cures after the said crimping | compression-bonding process.
また、本発明の第2の態様の光走査装置は、板材から形成された構造体に捻れ梁部を形成し、当該捻れ梁部により支持されたミラー部を構造体に接着された圧電素子により揺動させて光走査を行う光走査装置であって、前記構造体の凹面に鏡面が形成され、前記構造体の凸面側の所定位置に、前記圧電素子の板材の凹面側が当接するように接着されていることを特徴とする。 The optical scanning device according to the second aspect of the present invention includes a piezoelectric element in which a torsion beam portion is formed in a structure formed of a plate material, and a mirror portion supported by the torsion beam portion is bonded to the structure. An optical scanning device that performs optical scanning by swinging, wherein a mirror surface is formed on the concave surface of the structure body, and is bonded so that the concave surface side of the plate member of the piezoelectric element is in contact with a predetermined position on the convex surface side of the structure body It is characterized by being.
この構成の光走査装置では、構造体上の凸面側に接着剤を塗布して、圧電素子の板材の凹面側を接着することができるので、接着剤層の厚みのばらつきを防止して、光走査装置の性能を向上することができる。 In the optical scanning device of this configuration, since the adhesive can be applied to the convex surface side of the structure and the concave surface side of the plate material of the piezoelectric element can be adhered, variation in the thickness of the adhesive layer can be prevented, and The performance of the scanning device can be improved.
以下、本発明の一実施の形態の光走査装置及び光走査装置の製造方法について説明する。まず、光走査装置1の構造について図1及び図2を参照して説明する。図1に示すように、光走査装置1は平面視矩形に形成され、開口部4を有する金属製の筐体2から構成されている。また、図1及び図2に示すように、光走査装置1は、筐体2の一端側(図1に於ける左側)に直方体形状の構造体固定治具3が設けられている。また、開口部4内には、平面視略矩形の板状の金属構造体20が設けられ、金属構造体20の一端側(図1に於ける左側)は、構造体固定治具3により、筐体2の一端側(図1における左側)に固定されている。また、金属構造体20の他端側からは、一定の幅の梁結合部6が一対延設されている。各梁結合部6からは、各々捩り梁11が延設されて平面視矩形のミラー5を保持している。このミラー5の上面側が光学反射面となっている。また、金属構造体20の下面側には、圧電素子30が導電性接着剤23により接着されている。
Hereinafter, an optical scanning device and an optical scanning device manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described. First, the structure of the
次に、図3に示す光走査装置の製造工程のフローチャートと図4から図13に示す構造工程の図を参照して光走査装置1の製造方法を説明する。光走査装置1の製造工程では、まず、金属構造体20を構成する基板材20を準備し、目視等によりどちらの側の面が反っているかを計測する(S1)。基板材20の材質の一例としては、ステンレス板材を用い、サイズの一例としては、縦:100mm、横:100mm、厚み:0.10mmを用いる。
Next, the manufacturing method of the
次に、基板材20の凹面側の面21(図5参照)を鏡面加工する(S2)。この鏡面加工は、研磨加工や鍍金加工等により行う(S2)。次いで、基板材20をエッチング加工等により、光走査装置1の金属構造体20の形状に加工する(S3)。
Next, the concave surface 21 (see FIG. 5) of the
このとき、S1からS3の加工工程と平行して、又は先だって、圧電素子30の薄板(図6参照)を準備し、目視等によりどちらの側の面が反っているかを計測する(S5)。次いで、図7に示すように、金属構造体20の反りが凹面側の面21を下にして、金属構造体20の反りが凸面側の面22上の圧電素子30が接着される箇所に導電性接着剤23(一例として、Agペースト)をディスペンサー等を用いて塗布する(S4)。
At this time, a thin plate (see FIG. 6) of the
次いで、金属構造体20への圧電素子30のマウント準備を行う(S6)。この工程では、図8に示すように、実装機(一例として、フリップチップボンダー(九州松下電器産業(株)製、FB30T−M(商品名))の専用トレイ40上に導電性接着剤23を塗布した金属構造体20を凸面側の面22を上に向け、凹面側の面21を下に向けて配置する(S6)。また、図9に示すように、専用トレイ50上に圧電素子30を凸面側の面を上に向けて凹面側の面を下に向けて配置する(S6)。
Next, preparation for mounting the
次いで、マウント工程を行う(S7)。この工程では、実装機により、図10に示すように、金属構造体20の凸面側の面22上の導電性接着剤23が塗布されている位置に、圧電素子30の凸面側の面を上側にし、凹面側の面を下側にし、金属構造体20上の導電性接着剤23に当接するようにマウントする(S7)。
Next, a mounting process is performed (S7). In this step, as shown in FIG. 10, the mounting machine places the convex surface of the
次いで、圧着工程を行う(S8)。この圧着工程(S8)では、図11に示すように、実装機のプレス金具60により、所定の圧力(一例として、2kg重の加重)で、圧電素子30を金属構造体20に圧着する。この工程により、金属構造体20、導電性接着剤23、圧電素子30が密着される。
Next, a crimping process is performed (S8). In this crimping step (S8), as shown in FIG. 11, the
次いで、接着剤の硬化工程を行う(S9)。一例として、導電性接着剤23がAgペーストからなる場合には、100℃から150℃の温度で、導電性接着剤23を熱硬化させる(S9)。すると、図12に示すように、金属構造体20の反りと、圧電素子30の反り向きが同じ方向に反った状態で導電性接着剤23により接着される。
Next, an adhesive curing step is performed (S9). As an example, when the
次いで、配線工程を行う(S10)。この配線工程では、図13に示すように、一例として金線10により圧電素子30と外部電源との配線を行う。この状態で、金属構造体20の凹面側の面21が光学反射面となっている。
Next, a wiring process is performed (S10). In this wiring step, as shown in FIG. 13, for example, wiring between the
以上説明したように、本実施の形態の光走査装置1では、金属構造体20の反りと圧電素子30の反りの向きを合わせて、接着するので、導電性接着剤23の層の厚みを均一にすることができる。従って、導電性接着剤23の層の厚みがばらつかず、光走査装置1の金属構造体20及びミラー5の振動特性を均一にでき、光走査装置1の性能を向上することができる。また、金属構造体20の凹面側の面21を光学反射面とすることにより、凸面側の面22を光学反射面とする場合に比較して反射光を収束することができる。
As described above, in the
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、金属構造体20は必ずしもステンレスに限られず、他の金属やシリコン薄膜基板等を用いても良い。さらに、導電性接着剤23は、Agペーストに限られず、他の種類の接着剤を用いても良い。また、接着剤の硬化工程(S9)の温度条件は、例示であり、使用する接着剤に合わせて適宜決定すれば良い。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the
1 光走査装置
2 筐体
3 構造体固定治具
4 開口部
5 ミラー
6 梁結合部
10 金線
11 捩り梁
20 金属構造体
21 凹面側の面
22 凸面側の面
23 導電性接着剤
30 圧電素子
60 プレス金具
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記構造体用の板材の反りを計測する板材計測工程と、
前記構造体に接着される圧電素子の板材の反りを計測する圧電素子計測工程と
前記板材計測工程で反りが計測された構造体用の板材の凹面側に鏡面加工する鏡面加工工程と、
前記鏡面加工工程で鏡面加工された板材から光走査装置に用いる構造体を形成する構造体形成工程と、
前記構造体形成工程で形成された構造体上の凸面側で前記圧電素子の板材が接着される箇所に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
当該接着剤塗布工程で接着剤が塗布された構造体上の凸面側の所定位置に、前記圧電素子計測工程で反りが計測された圧電素子の板材の凹面側当接するように前記圧電素子の板材をマウントするマウント工程と、
当該マウント工程で圧電素子の板材がマウントされた構造体と当該圧電素子の板材とを圧着する圧着工程と
を備えたことを特徴とする光走査装置の製造方法。 Method of manufacturing an optical scanning device that performs optical scanning by forming a torsion beam portion in a structure formed of a plate material, and swinging a mirror portion supported by the torsion beam portion by a piezoelectric element bonded to the structure Because
A plate material measuring step for measuring warpage of the plate for the structure;
A piezoelectric element measuring step for measuring the warpage of the plate material of the piezoelectric element bonded to the structure, and a mirror surface processing step for mirror-finishing the concave surface side of the plate material for the structure whose warpage was measured in the plate material measuring step;
A structure forming step of forming a structure to be used for an optical scanning device from the mirror-finished plate material in the mirror finishing step;
An adhesive application step of applying an adhesive to a portion where the plate material of the piezoelectric element is bonded on the convex surface side on the structure formed in the structure formation step;
The plate material of the piezoelectric element so that the concave surface side of the plate material of the piezoelectric element measured in the piezoelectric element measurement step comes into contact with a predetermined position on the convex surface side on the structure on which the adhesive is applied in the adhesive application step. Mounting process to mount,
A method of manufacturing an optical scanning device, comprising: a structure in which a plate member of a piezoelectric element is mounted in the mounting step, and a pressure bonding step of pressing the plate member of the piezoelectric element.
前記構造体の凹面に鏡面が形成され、
前記構造体の凸面側の所定位置に、前記圧電素子の板材の凹面側が当接するように接着されていることを特徴とする光走査装置。 An optical scanning device that performs optical scanning by forming a torsion beam portion in a structure formed of a plate material, and swinging a mirror portion supported by the torsion beam portion by a piezoelectric element bonded to the structure,
A mirror surface is formed on the concave surface of the structure,
An optical scanning device characterized in that the concave side of the plate of the piezoelectric element is bonded to a predetermined position on the convex side of the structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010082383A JP2011215308A (en) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | Optical scanner and method of manufacturing optical scanner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010082383A JP2011215308A (en) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | Optical scanner and method of manufacturing optical scanner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011215308A true JP2011215308A (en) | 2011-10-27 |
Family
ID=44945110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010082383A Pending JP2011215308A (en) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | Optical scanner and method of manufacturing optical scanner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011215308A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015043405A (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | Vacuum molding apparatus, substrate processing system including the same and substrate processing method using the same |
-
2010
- 2010-03-31 JP JP2010082383A patent/JP2011215308A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015043405A (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. | Vacuum molding apparatus, substrate processing system including the same and substrate processing method using the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5191920B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP5556968B2 (en) | Piezoelectric actuator | |
JP5556967B2 (en) | Piezoelectric actuator | |
JP2007206337A (en) | Manufacturing method of optical module | |
JP2007206336A (en) | Optical module and manufacturing method thereof | |
JP5267370B2 (en) | Optical scanner | |
CN101957498A (en) | The method of assembling light scanning apparatus | |
JP2011215308A (en) | Optical scanner and method of manufacturing optical scanner | |
JP4830071B2 (en) | Piezoelectric vibration device and method of manufacturing the same | |
JP5672221B2 (en) | Optical scanner manufacturing method and optical scanner | |
JP2008072456A (en) | Chip type piezoelectric vibrator, chip type saw device, and manufacturing method | |
JP5257397B2 (en) | Manufacturing method of optical scanning device | |
TWI623786B (en) | Photoelectric hybrid module | |
JP5229242B2 (en) | Optical scanner | |
JP6189766B2 (en) | Piezoelectric parts, light source device and printing device | |
TW202002335A (en) | Optical device and a method for manufacturing the same | |
JP2012123087A (en) | Method for manufacturing optical scanner and optical scanner | |
JP2013064843A (en) | Optical scanner | |
JP2001272570A (en) | Optical fiber array | |
JP6989266B2 (en) | Wavelength selection element and manufacturing method of wavelength selection element | |
WO2011093028A1 (en) | Piezoelectric excitor | |
JP2022038236A (en) | Manufacturing method of ultrasonic transducer | |
JP5302988B2 (en) | SAW oscillator | |
JP2013007651A (en) | Sensor device and its manufacturing method | |
JP2004264682A (en) | Planar actuator |