JP2013068678A - Optical deflector and optical deflector array - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical deflector suitable for miniaturization.SOLUTION: An optical deflector comprises: a substrate 150; a pair of driving electrodes 120A and 120B provided on the substrate 150; a pair of fixed parts 107 fixed on the substrate 150; a pair of hinges 110 respectively connected to the pair of fixed parts 107; a connecting part 105 rockably supported by the pair of hinges 110; a support column 102 fixed to the connecting part 105; and movable plate 101 fixed to the support column 102. The movable plate 101 is supported at a space from the substrate 150 so as to face the driving electrodes 120A and 120B. The movable plate 101 comprises: a counter electrode on a first surface facing the driving electrodes 120A and 120B; and a reflecting surface 103 on a second surface at a side opposite to the first surface. The driving electrodes 120A and 120B, the fixing part 107, the hinges 110 and the connecting part 105 are formed of the same layer.

Description

本発明は、光偏向器に関する。   The present invention relates to an optical deflector.

光変調または光通信分野の光スイッチに用いる様な光偏向器アレイには、反射面が高いフィルファクターで配列されていることが望まれる。そのような光偏向器アレイを作製するために、個々の光偏向器には、そのアレイ方向において、反射面と反射面の間に光偏向器の構成要素が存在しないような形態であることが求められる。   In an optical deflector array used for an optical switch in the field of optical modulation or optical communication, it is desired that reflecting surfaces are arranged with a high fill factor. In order to fabricate such an optical deflector array, each optical deflector may be configured such that no component of the optical deflector exists between the reflecting surfaces in the array direction. Desired.

そのような光偏向器のひとつが米国特許第6,934,439号明細書に開示されている。この光偏向器では、上面に反射面が設けられた二つの可動板がブレースによってつなげられている。ブレースにはヒンジの一端が接続されており、ヒンジの別の一端は支柱に固定されている。以上より、この光偏向器は、二つの可動板とブレースとがヒンジによって傾斜自在となるように支柱に支持されている形態となっている。   One such optical deflector is disclosed in US Pat. No. 6,934,439. In this optical deflector, two movable plates having a reflection surface on the upper surface are connected by a brace. One end of the hinge is connected to the brace, and the other end of the hinge is fixed to the support column. As described above, this optical deflector has a configuration in which the two movable plates and the brace are supported by the support column so that they can be tilted by the hinge.

この光偏向器は、ヒンジの幅とブレースの幅の合計が二つの可動板の幅よりも小さいため、反射面が高いフィルファクターとなるように配列可能となっている。   Since the total of the width of the hinge and the width of the brace is smaller than the width of the two movable plates, this optical deflector can be arranged so that the reflection surface has a high fill factor.

米国特許第6,934,439号明細書US Pat. No. 6,934,439

前述の光偏向器では、二つの可動板の間に存在するブレースとヒンジが反射面として機能しないうえ、二つの可動板がそれぞれ独立に動くことができない。したがって、この光偏向器は、二つの可動板の上面に反射面を設けることができるが、有効な反射面は片方の可動板の上面のみとなるため、小型化に適していない。   In the optical deflector described above, the brace and the hinge that exist between the two movable plates do not function as a reflecting surface, and the two movable plates cannot move independently. Therefore, this optical deflector can be provided with a reflecting surface on the upper surfaces of the two movable plates, but the effective reflecting surface is only the upper surface of one of the movable plates, and is not suitable for miniaturization.

本発明は、この点に着目してなされたものであり、その目的は、小型化に適した光偏向器を提供することである。   The present invention has been made paying attention to this point, and an object thereof is to provide an optical deflector suitable for miniaturization.

本発明による光偏向器は、基板と、前記基板に設けられた一対の駆動電極と、前記基板に固定された一対の固定部と、前記一対の固定部にそれぞれ接続された一対の弾性部と、前記一対の弾性部によって揺動可能に支持された接続部と、前記接続部に固定された支柱と、前記支柱に固定された可動板とを有している。前記可動板は、前記駆動電極に対向するように前記基板から間隔を置いて支持され、前記駆動電極に対向する第一の面に対向電極を有し、前記第一の面の反対側の第二の面に反射面を有している。前記駆動電極と前記固定部と前記弾性部と前記接続部は同一の層から形成されている。   An optical deflector according to the present invention includes a substrate, a pair of drive electrodes provided on the substrate, a pair of fixed portions fixed to the substrate, and a pair of elastic portions respectively connected to the pair of fixed portions. And a connection part supported to be swingable by the pair of elastic parts, a support column fixed to the connection unit, and a movable plate fixed to the support column. The movable plate is supported at a distance from the substrate so as to face the driving electrode, has a counter electrode on a first surface facing the driving electrode, and has a second electrode opposite to the first surface. The second surface has a reflecting surface. The drive electrode, the fixed portion, the elastic portion, and the connection portion are formed from the same layer.

本発明によれば、小型化に適した光偏向器が提供される。   According to the present invention, an optical deflector suitable for miniaturization is provided.

第1の実施の形態の光偏向器の斜視図である。It is a perspective view of the optical deflector of a 1st embodiment. 図1に示す線B−Bにおける図1の光偏向器の垂直断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view of the optical deflector of FIG. 1 taken along line BB shown in FIG. 1. 図1の光偏向器の作製方法の最初の工程を示している。The first process of the manufacturing method of the optical deflector of FIG. 1 is shown. 図1の光偏向器の作製方法の図3Aの工程に続く工程を示している。FIG. 3B shows a step that follows the step of FIG. 3A in the method of manufacturing the optical deflector of FIG. 1. 図1の光偏向器の作製方法の図3Bの工程に続く工程を示している。FIG. 3B shows a step that follows the step of FIG. 3B in the method of manufacturing the optical deflector of FIG. 1. 図1の光偏向器の作製方法の最初の工程を示している。The first process of the manufacturing method of the optical deflector of FIG. 1 is shown. 図1の光偏向器の作製方法の図4Aの工程に続く工程を示している。4B shows a step subsequent to the step of FIG. 4A in the method of manufacturing the optical deflector of FIG. 図1の光偏向器の作製方法の図4Bの工程に続く工程を示している。FIG. 4B shows a step that follows the step of FIG. 4B in the method of manufacturing the optical deflector of FIG. 1. 第2の実施の形態の光偏向器の斜視図である。It is a perspective view of the optical deflector of 2nd Embodiment. 図5の光偏向器の中心付近の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of the center of the optical deflector in FIG. 5. 図5に示す線C−Cにおける図5の光偏向器の垂直断面図である。FIG. 6 is a vertical sectional view of the optical deflector of FIG. 5 taken along line CC shown in FIG. 5. 図5に示す可動板201と支柱202を除いた状態における図5の光偏向器の上面図である。FIG. 6 is a top view of the optical deflector of FIG. 5 in a state where the movable plate 201 and the support column 202 shown in FIG. 5 are removed. 第3の実施の形態の1次元光偏向器アレイの斜視図である。It is a perspective view of the one-dimensional optical deflector array of 3rd Embodiment. 図9の1次元光偏向器アレイから単一の光偏向器を取り出して示した斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a single optical deflector extracted from the one-dimensional optical deflector array of FIG. 9. 図10に示す可動板を除いた状態における図10の光偏向器の中心付近の拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view of the vicinity of the center of the optical deflector in FIG. 10 with the movable plate shown in FIG. 10 removed. 第3の実施の形態の2次元光偏向器アレイの斜視図である。It is a perspective view of the two-dimensional optical deflector array of 3rd Embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1の実施の形態>
(構成)
図1は、第1の実施の形態の光偏向器の斜視図である。図2は、図1に示す線B−Bにおける図1の光偏向器の垂直断面図である。
<First Embodiment>
(Constitution)
FIG. 1 is a perspective view of the optical deflector according to the first embodiment. FIG. 2 is a vertical sectional view of the optical deflector of FIG. 1 taken along line BB shown in FIG.

図1と図2に示すように、第1の実施の形態の光偏向器は、基板150と、基板150に設けられた一対の駆動電極120A,120Bと、基板150に固定された一対の固定部107と、一対の固定部107にそれぞれ接続された一対のヒンジ110と、一対のヒンジ110によって揺動可能に支持された接続部105と、接続部105に固定された支柱102と、支柱102に固定された可動板101とを有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the optical deflector of the first embodiment includes a substrate 150, a pair of drive electrodes 120 </ b> A and 120 </ b> B provided on the substrate 150, and a pair of fixed members fixed to the substrate 150. Portion 107, a pair of hinges 110 connected to each of the pair of fixing portions 107, a connection portion 105 supported to be swingable by the pair of hinges 110, a column 102 fixed to the connection portion 105, and a column 102 And a movable plate 101 fixed to.

可動板101は、駆動電極120A,120Bに対向するように基板150から間隔を置いて支持されている。可動板101は、駆動電極120A,120Bに対向する第一の面に対向電極を有し、第一の面の反対側の第二の面に反射面103を有している。可動板101は、例えば、単結晶シリコンから構成されており、それ自体が対向電極として機能し得る。反射面103は、可動板101の上面に金などの金属を成膜することにより設けられる。   The movable plate 101 is supported at a distance from the substrate 150 so as to face the drive electrodes 120A and 120B. The movable plate 101 has a counter electrode on a first surface facing the drive electrodes 120A and 120B, and a reflection surface 103 on a second surface opposite to the first surface. The movable plate 101 is made of, for example, single crystal silicon, and can itself function as a counter electrode. The reflecting surface 103 is provided by depositing a metal such as gold on the upper surface of the movable plate 101.

支柱102は、例えば、可動板101と同様に、単結晶シリコンから構成される。   The column 102 is made of single crystal silicon, for example, like the movable plate 101.

可動板101と支柱102と接続部105は可動部106を構成している。接続部105はヒンジ110を介して固定部107に接続されている。ヒンジ110は、ねじり軸141を軸としてねじれ変形可能な弾性部いわゆるトーションバーとして機能する。その結果、可動部106は、ヒンジ110によって、ねじり軸141を軸として傾斜可能に基板150に支持されている。   The movable plate 101, the support column 102, and the connection portion 105 constitute a movable portion 106. The connection part 105 is connected to the fixed part 107 via a hinge 110. The hinge 110 functions as a so-called torsion bar that is an elastic part that can be torsionally deformed about the torsion shaft 141. As a result, the movable portion 106 is supported by the substrate 150 by the hinge 110 so as to be tiltable about the torsion shaft 141.

基板150は、接続部105とヒンジ110を取り囲む貫通口190を有している。この貫通口190は、接続部105とヒンジ110の可動空間を与える。   The substrate 150 has a through-hole 190 that surrounds the connecting portion 105 and the hinge 110. The through-hole 190 provides a movable space for the connecting portion 105 and the hinge 110.

固定部107とヒンジ110と接続部105は、同一の層から形成されている。この層は、例えば、単結晶シリコンで構成され、支柱102を介して可動板101と電気的に接続される。   The fixed portion 107, the hinge 110, and the connecting portion 105 are formed from the same layer. This layer is made of, for example, single crystal silicon, and is electrically connected to the movable plate 101 via the support column 102.

駆動電極120A,120Bは、固定部107とヒンジ110と接続部105と同一の層から形成されている。駆動電極120A,120Bは、ねじり軸141を間に挟んでねじり軸141の両側に設けられている。なお、図示していないが、例えば、駆動電極120A,120Bに電圧を供給するための配線が、駆動電極120A,120Bと同一の層で一体的に形成されている。さらに、駆動電極120A,120Bに電圧を供給するための配線は(図示しない)駆動回路に電気的に接続されている。   The drive electrodes 120A and 120B are formed from the same layer as the fixed portion 107, the hinge 110, and the connection portion 105. The drive electrodes 120A and 120B are provided on both sides of the torsion shaft 141 with the torsion shaft 141 interposed therebetween. Although not shown, for example, wiring for supplying a voltage to the drive electrodes 120A and 120B is integrally formed in the same layer as the drive electrodes 120A and 120B. Furthermore, wiring for supplying a voltage to the drive electrodes 120A and 120B is electrically connected to a drive circuit (not shown).

(駆動原理)
以下に駆動原理を説明する。図1に示すように、駆動電極120A,120Bは、ねじり軸141を間に挟んでねじり軸141の両側に設置されている。駆動電極120A,120Bには独立して電圧を印加することができる。可動板101は、電気的に接地電位または所定の電位に設定される。駆動電極120Aに電圧を印加すると、可動板101と駆動電極120Aの間に静電引力が発生する。したがって、ねじり軸141を軸としたトルクがヒンジ110にかかり、可動板101が駆動電極120Aに近づくように傾斜する。また、駆動電極120Bに電圧を印加すると、今度は、逆方向のトルクが発生するため、可動板101が駆動電極120Bに近づくように傾斜する。つまり、駆動電極120A,120Bのいずれか一方に電圧を印加することにより、可動板101は、ねじり軸141を軸として、電圧が印加された駆動電極120A,120Bの方に近づくように傾斜する。
(Drive principle)
The driving principle will be described below. As shown in FIG. 1, the drive electrodes 120A and 120B are disposed on both sides of the torsion shaft 141 with the torsion shaft 141 interposed therebetween. A voltage can be applied independently to the drive electrodes 120A and 120B. The movable plate 101 is electrically set to a ground potential or a predetermined potential. When a voltage is applied to the drive electrode 120A, an electrostatic attractive force is generated between the movable plate 101 and the drive electrode 120A. Therefore, torque about the torsion shaft 141 is applied to the hinge 110, and the movable plate 101 is inclined so as to approach the drive electrode 120A. Further, when a voltage is applied to the drive electrode 120B, a torque in the opposite direction is generated this time, so that the movable plate 101 is inclined so as to approach the drive electrode 120B. In other words, by applying a voltage to one of the drive electrodes 120A and 120B, the movable plate 101 is inclined with the torsion shaft 141 as an axis so as to approach the drive electrodes 120A and 120B to which the voltage is applied.

(作製方法)
以下に作製方法を説明する。図3A〜図3Cと図4A〜図4Cに、図1に示す光偏向器の作製方法の一例の一連の工程を示す。図3A〜図3Cは、図1に示す線A−Aにおける垂直断面図である。図4A〜図4Cは、図1に示す線B−Bにおける垂直断面図である。
(Production method)
A manufacturing method will be described below. 3A to 3C and FIGS. 4A to 4C show a series of steps of an example of a method for manufacturing the optical deflector shown in FIG. 3A to 3C are vertical sectional views taken along line AA shown in FIG. 4A to 4C are vertical sectional views taken along line BB shown in FIG.

本実施の形態の光偏向器は、図3Aに示すような基板171と基板172を用いて作製される。ここでは、可動板101が形成される基板をミラー基板171と呼び、駆動電極120A,120Bが形成される基板をベース基板172と呼ぶ。   The optical deflector of this embodiment is manufactured using a substrate 171 and a substrate 172 as shown in FIG. 3A. Here, the substrate on which the movable plate 101 is formed is called a mirror substrate 171 and the substrate on which the drive electrodes 120A and 120B are formed is called a base substrate 172.

ミラー基板171は、3層SOI基板で構成される。3層SOI(Silicon on Insulator)基板は、第一の絶縁層185と第二の絶縁層188で挟まれた中間層183がデバイス層181と支持層187の間に挟まれている形態を有している。第一の絶縁層185と第二の絶縁層188は酸化シリコンで構成される。また、中間層183とデバイス層181と支持層187は単結晶シリコンで構成される。ベース基板172はSOI基板で構成される。   The mirror substrate 171 is a three-layer SOI substrate. A three-layer SOI (Silicon on Insulator) substrate has a configuration in which an intermediate layer 183 sandwiched between a first insulating layer 185 and a second insulating layer 188 is sandwiched between a device layer 181 and a support layer 187. ing. The first insulating layer 185 and the second insulating layer 188 are made of silicon oxide. The intermediate layer 183, the device layer 181 and the support layer 187 are made of single crystal silicon. The base substrate 172 is composed of an SOI substrate.

SOI基板は、絶縁層186がデバイス層182と支持層184の間に挟まれている形態を有している。絶縁層186は酸化シリコンで構成される。また、デバイス層182と支持層184は単結晶シリコンで構成される。   The SOI substrate has a form in which an insulating layer 186 is sandwiched between a device layer 182 and a support layer 184. The insulating layer 186 is made of silicon oxide. The device layer 182 and the support layer 184 are made of single crystal silicon.

図3Aおよび図4Aは、ミラー基板171のデバイス層181および第一の絶縁層185と、ベース基板172のデバイス層182および絶縁層186を加工する工程図である。まず、ミラー基板171のデバイス層181にMEMS分野の加工法であるDRIE(Deep Reactive Ion Etching)法を適用して支柱102を形成する。次に、ミラー基板171の第一の絶縁層185のうち支柱102と接していない領域をエッチングにより取り除く。一方、ベース基板172のデバイス層182にDRIE法を適用して、接続部105とヒンジ110と固定部107と駆動電極120A,120Bとを一括で形成する。続いて、接続部105とヒンジ110と固定部107と駆動電極120A,120B付近の領域以外の絶縁層186をエッチングにより取り除く。   3A and 4A are process diagrams for processing the device layer 181 and the first insulating layer 185 of the mirror substrate 171 and the device layer 182 and the insulating layer 186 of the base substrate 172. First, the column 102 is formed on the device layer 181 of the mirror substrate 171 by applying a DRIE (Deep Reactive Ion Etching) method which is a processing method in the MEMS field. Next, a region of the first insulating layer 185 of the mirror substrate 171 that is not in contact with the column 102 is removed by etching. On the other hand, the connection portion 105, the hinge 110, the fixing portion 107, and the drive electrodes 120A and 120B are collectively formed by applying the DRIE method to the device layer 182 of the base substrate 172. Subsequently, the insulating layer 186 other than the region near the connecting portion 105, the hinge 110, the fixed portion 107, and the drive electrodes 120A and 120B is removed by etching.

図3Bおよび図4Bは、ミラー基板171とベース基板172を接続する工程図である。図3Bおよび図4Bに示すように、ミラー基板171に形成された支柱102の先端とベース基板172に形成された接続部105を、直接接合法または共晶接合法などの電気的接続がとれる接合法により接合する。これにより、ミラー基板171とベース基板172が接続される。また、図3Bおよび図4Bに示す符号191,192は、この後の工程で除去される除去領域を示している。第一の除去領域191は、ベース基板172の支持層184のうち、接続部105およびヒンジ110付近の領域である。一方、第二の除去領域192は、絶縁層186のうち、接続部105およびヒンジ110付近の領域である。   3B and 4B are process diagrams for connecting the mirror substrate 171 and the base substrate 172. As shown in FIG. 3B and FIG. 4B, the tip of the support column 102 formed on the mirror substrate 171 and the connection portion 105 formed on the base substrate 172 can be connected to each other so that an electrical connection such as a direct bonding method or a eutectic bonding method can be established. Join by law. Thereby, the mirror substrate 171 and the base substrate 172 are connected. Further, reference numerals 191 and 192 shown in FIG. 3B and FIG. 4B indicate removal regions to be removed in the subsequent steps. The first removal region 191 is a region near the connection portion 105 and the hinge 110 in the support layer 184 of the base substrate 172. On the other hand, the second removal region 192 is a region in the insulating layer 186 near the connection portion 105 and the hinge 110.

図3Cおよび図4Cは、ベース基板172の支持層184を加工する工程および反射面103を形成する工程図である。まず、図3Bおよび図4Bに示す第一の除去領域191をDRIE法により取り除く。次に、第二の除去領域192をRIE(Reactive Ion Etching)法により取り除いて、接続部105およびヒンジ110が可動するための貫通口190を形成する。続いて、図3Bおよび図4Bに示すミラー基板の支持層187と絶縁層188を図3Cおよび図4Cに示すようにエッチングにより取り除く。続いて、可動板101である中間層183の上面に金属を蒸着などにより成膜して反射面103を形成する。   3C and 4C are process diagrams for processing the support layer 184 of the base substrate 172 and forming the reflective surface 103. First, the first removal region 191 shown in FIGS. 3B and 4B is removed by the DRIE method. Next, the second removal region 192 is removed by an RIE (Reactive Ion Etching) method, and the through-hole 190 for moving the connecting portion 105 and the hinge 110 is formed. Subsequently, the support layer 187 and the insulating layer 188 of the mirror substrate shown in FIGS. 3B and 4B are removed by etching as shown in FIGS. 3C and 4C. Subsequently, a reflective surface 103 is formed by forming a metal film on the upper surface of the intermediate layer 183 that is the movable plate 101 by vapor deposition or the like.

(作用)
本実施の形態の光偏向器は、可動板101の反射面103が設けられた面の裏面に支柱102を設け、その下端に接続部105を介してヒンジ110を設けている。つまり従来例とは異なり、可動板の反射面にヒンジがない。したがって、可動板101の上面の全面を反射面として機能させることが可能であるため、反射有効面よりも大きな可動板が不要な光偏向器の構成となっている。
(Function)
In the optical deflector of the present embodiment, a support column 102 is provided on the back surface of the surface of the movable plate 101 on which the reflecting surface 103 is provided, and a hinge 110 is provided on the lower end of the support plate 102 via a connecting portion 105. That is, unlike the conventional example, there is no hinge on the reflecting surface of the movable plate. Therefore, since the entire upper surface of the movable plate 101 can function as a reflection surface, the optical deflector has a configuration in which a movable plate larger than the effective reflection surface is not required.

また、本実施の形態の光偏向器は、接続部105とヒンジ110と固定部107とを同一の層で一体的に形成しているため、接続部105またはヒンジ110または固定部107を形成するための層を別途に追加する必要がない。したがって、光偏向器の作製工程数を最小限に抑えることが可能である。   Further, in the optical deflector of the present embodiment, since the connecting portion 105, the hinge 110, and the fixing portion 107 are integrally formed with the same layer, the connecting portion 105, the hinge 110, or the fixing portion 107 is formed. There is no need to add a separate layer. Therefore, it is possible to minimize the number of manufacturing steps of the optical deflector.

一般に、MEMS分野の加工法において、層を追加し、その層に構造体を作製するには、層を追加する工程と、層の表面に加工のための保護膜を成膜する工程と、保護膜に構造体の形状を転写する工程と、転写された形状に層を加工する工程と、保護膜を除去する工程といった多数の工程を加える必要があり、光偏向器の作製工程数を大幅に増加させることになる。また、一般に、作製工程数の増加は、寸法のばらつきを助長し、性能のばらつきを引き起こすため、望ましくない。   In general, in a processing method in the MEMS field, in order to add a layer and produce a structure in the layer, a step of adding the layer, a step of forming a protective film for processing on the surface of the layer, and a protection It is necessary to add a number of processes such as the process of transferring the shape of the structure to the film, the process of processing the layer into the transferred shape, and the process of removing the protective film, greatly increasing the number of manufacturing steps of the optical deflector. Will increase. In general, an increase in the number of manufacturing steps is undesirable because it promotes dimensional variations and causes performance variations.

また、本実施の形態の光偏向器は、特に、ヒンジ110の部材が単結晶シリコンからなるSOI基板の一層、特に、デバイス層である。当業界において、通常、光偏向器のヒンジは、単結晶シリコンの基板を加工して構造体を作製するバルクマイクロマシニング技術あるいは、基板上に堆積した薄膜を加工して構造体を作製するサーフェイスマイクロマシニング技術により作製される。また一般に、バルクマイクロマシニング技術により作製される構造体はサーフェイスマイクロマシニング技術により作製される構造体に比べて、例えば、内部残留応力が小さい。内部残留応力が小さいことは構造体に生じる初期歪みが小さいことを意味する。したがって、単結晶シリコンからなるSOI基板の一層に作製された本実施の形態のヒンジ110は初期歪が少ないため、光偏向器の初期姿勢の安定性に優れる。   In addition, the optical deflector of the present embodiment is a single layer of an SOI substrate, particularly a device layer, in which the member of the hinge 110 is made of single crystal silicon. In the industry, the hinge of an optical deflector is usually a bulk micromachining technology that fabricates a structure by processing a single crystal silicon substrate, or a surface micro that creates a structure by processing a thin film deposited on the substrate. Manufactured by machining technology. In general, a structure manufactured by a bulk micromachining technique has, for example, a smaller internal residual stress than a structure manufactured by a surface micromachining technique. A small internal residual stress means that the initial strain generated in the structure is small. Accordingly, the hinge 110 according to the present embodiment, which is manufactured on a single layer of an SOI substrate made of single crystal silicon, has little initial strain, and thus has excellent stability in the initial posture of the optical deflector.

また、本実施の形態の光偏向器では、接続部105とヒンジ110の可動空間を与える貫通口190は基板150を貫通しているため、支柱102と接続部105を接合した後に、接続部105とヒンジ110付近の基板150を取り除いて形成することが可能である。したがって、接合時の応力による接続部105とヒンジ110の破損を防ぐことが可能となる。   Further, in the optical deflector of the present embodiment, since the through-hole 190 that provides the movable space between the connecting portion 105 and the hinge 110 passes through the substrate 150, the connecting portion 105 is joined after the support column 102 and the connecting portion 105 are joined. The substrate 150 near the hinge 110 can be removed. Therefore, it is possible to prevent the connection portion 105 and the hinge 110 from being damaged due to stress at the time of joining.

さらに、本実施の形態の光偏向器では、駆動電極120A,120Bは接続部105とヒンジ110と固定部107と同一の層で一括に作製可能である。つまり、駆動電極120A,120Bを設置するための工程を別途に追加しなくてよい。もちろん、駆動電極120A,120Bに電圧を供給するための配線も接続部105とヒンジ110と固定部107と同一の層で一括に作製可能である。   Furthermore, in the optical deflector of the present embodiment, the drive electrodes 120A and 120B can be manufactured in the same layer as the connection portion 105, the hinge 110, and the fixed portion 107. That is, it is not necessary to add a separate process for installing the drive electrodes 120A and 120B. Of course, wiring for supplying a voltage to the drive electrodes 120A and 120B can also be produced in a single layer in the same layer as the connecting portion 105, the hinge 110, and the fixing portion 107.

(効果)
以上の様に、本実施の形態の光偏向器は、可動板の上面の全面を反射面として機能させることができるため、光偏向器の小型化が実現できるという効果を有する。
(effect)
As described above, the optical deflector according to the present embodiment can function the entire upper surface of the movable plate as a reflecting surface, so that the optical deflector can be downsized.

また、ヒンジと接続部と固定部を同一の層で一体的に作製することにより、光偏向器作製の工程数を最小限に抑えることが可能であるため、歩留まりの向上を図りやすく、ばらつきが少なく量産性に優れる。   In addition, by integrally manufacturing the hinge, connecting portion, and fixing portion with the same layer, it is possible to minimize the number of steps of manufacturing the optical deflector. Less mass production.

また、本実施の形態の光偏向器は、特に、ヒンジ110の部材が単結晶シリコンからなるSOI基板の一層であるため、初期姿勢の安定性に優れる。   In addition, the optical deflector of the present embodiment is excellent in the stability of the initial posture because the member of the hinge 110 is a single layer of an SOI substrate made of single crystal silicon.

また、本実施の形態の光偏向器では、基板を貫通した空間を設けることで、支柱と接続部を接合した後に接続部とヒンジを基板から解放ことが可能であるため、歩留りが高い量産性に優れる。   Further, in the optical deflector of the present embodiment, by providing a space penetrating the substrate, it is possible to release the connection portion and the hinge from the substrate after joining the support column and the connection portion, so the mass yield is high. Excellent.

さらに、本実施の形態の光偏向器は、特に、可動板と対向するように基板上に駆動電極を設けることで、駆動電極を接続部とヒンジと同一層で一括に作製可能であるため、ばらつきの少ない量産性に優れる。   Furthermore, the optical deflector of the present embodiment can be manufactured in a lump in the same layer as the connection portion and the hinge, particularly by providing the drive electrode on the substrate so as to face the movable plate. Excellent mass productivity with little variation.

(バリエーション)
なお、本実施の形態においては可動板101の反射面103を設ける一面の形状を矩形としたが、その形状は、反射面103に入射する光のスポットよりも大きい面積を得ることができればよく、例えば、多角形、円形などのMEMS分野の技術で加工が可能である形状とすることができる。
(variation)
In the present embodiment, the shape of the surface on which the reflecting surface 103 of the movable plate 101 is provided is a rectangle, but the shape is only required to have a larger area than the spot of light incident on the reflecting surface 103. For example, a shape that can be processed by a technology in the MEMS field, such as a polygon or a circle, can be used.

また、支柱102の断面形状は、例えば、多角形、円形などのMEMS分野の技術で加工が可能である形状とすることができる。   Moreover, the cross-sectional shape of the support | pillar 102 can be made into the shape which can be processed with the technique of MEMS fields, such as a polygon and a circle, for example.

また、本実施の形態においては偏向器の作製にSOI基板を用いたが、例えば、シリコン、ガラスなど、MEMS分野の技術などでエッチング等を含む機械的な加工が可能である基板の一面に、多結晶シリコン、窒化ケイ素、有機物、金属などのMEMS分野の技術などでエッチング等を含む機械的な加工が可能である材料を堆積した基板を用いることができる。   In this embodiment, an SOI substrate is used for manufacturing a deflector. However, for example, silicon, glass, or the like on one surface of a substrate that can be mechanically processed including etching or the like by a technique in the MEMS field, etc. A substrate on which a material that can be mechanically processed including etching and the like using a technique in the MEMS field such as polycrystalline silicon, silicon nitride, organic matter, and metal can be used.

また、本実施の形態においては可動板101と支柱102とは別層に作製したが、可動板101と支柱102とを同一層で作製することが可能である。   In this embodiment mode, the movable plate 101 and the column 102 are formed in different layers. However, the movable plate 101 and the column 102 can be formed in the same layer.

また、本実施の形態においてはミラー基板とベース基板を接合する手段として直接接合を用いたが、例えば、共晶接合、陽極接合などのMEMS分野で利用されている他の接合方法を用いることが可能である。   In this embodiment, direct bonding is used as a means for bonding the mirror substrate and the base substrate. However, for example, other bonding methods used in the MEMS field such as eutectic bonding and anodic bonding may be used. Is possible.

また、本実施の形態としては静電駆動の例を示したが、もちろん可動板101の一面等に複雑なコイルを形成する必要があるものの電磁駆動方式を採用することも可能であり、もちろん圧電材料をヒンジ110上などに設置する必要があるものの圧電駆動方式を採用することも可能である。   In addition, although an example of electrostatic driving is shown as the present embodiment, it is of course possible to employ an electromagnetic driving method that requires forming a complex coil on one surface of the movable plate 101, and of course, piezoelectric It is also possible to adopt a piezoelectric drive method that requires the material to be placed on the hinge 110 or the like.

<第2の実施の形態>
(構成)
図5は、第2の実施の形態の光偏向器の斜視図である。図6は、図5の光偏向器の中心付近の拡大図である。図7は、図5に示す線C−Cにおける図5の光偏向器の垂直断面図である。
<Second Embodiment>
(Constitution)
FIG. 5 is a perspective view of an optical deflector according to the second embodiment. FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of the center of the optical deflector of FIG. FIG. 7 is a vertical sectional view of the optical deflector of FIG. 5 taken along line CC shown in FIG.

図5,6,7に示すように、第2の実施の形態の光偏向器は、基板250と、基板250に設けられた二対の駆動電極221A,221B,222A,222Bと、基板250に固定された一対の固定部207と、一対の固定部207にそれぞれ接続された一対の第一のヒンジ212と、一対の第一のヒンジ212によって第一のねじり軸242の周りに揺動可能に支持された可動枠215と、可動枠215にそれぞれ接続された一対の第二のヒンジ211と、一対の第二のヒンジ211によって第二のねじり軸241の周りに揺動可能に支持された接続部205と、接続部205に固定された支柱202と、支柱202に固定された可動板201とを有している。   As shown in FIGS. 5, 6, and 7, the optical deflector according to the second embodiment includes a substrate 250, two pairs of drive electrodes 221 </ b> A, 221 </ b> B, 222 </ b> A, 222 </ b> B provided on the substrate 250, and the substrate 250. A pair of fixed portions 207 fixed, a pair of first hinges 212 connected to the pair of fixed portions 207, respectively, and a pair of first hinges 212 so as to be swingable around the first torsion shaft 242 A supported movable frame 215, a pair of second hinges 211 connected to the movable frame 215, and a connection supported by the pair of second hinges 211 so as to be swingable around the second torsion shaft 241. Part 205, column 202 fixed to connection unit 205, and movable plate 201 fixed to column 202.

可動板201は、駆動電極221A,221B,222A,222Bに対向するように基板250から間隔を置いて支持されている。可動板201は、駆動電極221A,221B,222A,222Bに対向する第一の面に対向電極を有し、第一の面の反対側の第二の面に反射面203を有している。可動板201は、例えば、単結晶シリコンから構成されており、それ自体が対向電極として機能し得る。反射面203は、可動板201の上面に金などの金属を成膜することにより設けられる。   The movable plate 201 is supported at a distance from the substrate 250 so as to face the drive electrodes 221A, 221B, 222A, and 222B. The movable plate 201 has a counter electrode on a first surface facing the drive electrodes 221A, 221B, 222A, and 222B, and a reflection surface 203 on a second surface opposite to the first surface. The movable plate 201 is made of, for example, single crystal silicon, and can itself function as a counter electrode. The reflection surface 203 is provided by depositing a metal such as gold on the upper surface of the movable plate 201.

支柱202は、例えば、可動板201と同様に、単結晶シリコンから構成される。   The column 202 is made of single crystal silicon, for example, like the movable plate 201.

可動板201と支柱202と接続部205は可動部206を構成している。また、第一のヒンジ211と可動枠215と第二のヒンジ212はジンバル構造体230を構成している。接続部205はジンバル構造体230を介して固定部207に接続されている。具体的には、接続部205は第一のヒンジ211を介して可動枠215に接続され、可動枠215は第二のヒンジ212を介して固定部207に接続されている。第一のヒンジ211は、ねじり軸241を軸としてねじれ変形可能な弾性部いわゆるトーションバーとして機能する。またヒンジ212は、ねじり軸242を軸としてねじれ変形可能な弾性部いわゆるトーションバーとして機能する。ねじり軸241とねじり軸242は例えば互いに直交している。これにより、接続部205は、ねじり軸241を軸として可動枠215に対して傾斜可能である。接続部205はまた、可動枠215と一緒に、ねじり軸242を軸として基板250に対して傾斜可能である。したがって、可動板201は、ジンバル構造体230によって、第一のねじり軸241と第二のねじり軸242を軸として傾斜可能に基板250に支持されている。   The movable plate 201, the support column 202, and the connection unit 205 constitute a movable unit 206. The first hinge 211, the movable frame 215, and the second hinge 212 constitute a gimbal structure 230. The connection part 205 is connected to the fixing part 207 via the gimbal structure 230. Specifically, the connecting portion 205 is connected to the movable frame 215 via the first hinge 211, and the movable frame 215 is connected to the fixed portion 207 via the second hinge 212. The first hinge 211 functions as a so-called torsion bar that is a torsionally deformable elastic portion around the torsion shaft 241. The hinge 212 functions as a so-called torsion bar that is an elastic part that can be torsionally deformed about the torsion shaft 242. The torsion shaft 241 and the torsion shaft 242 are orthogonal to each other, for example. Thereby, the connection part 205 can be inclined with respect to the movable frame 215 with the torsion shaft 241 as an axis. The connecting portion 205 can be inclined with respect to the substrate 250 about the torsion shaft 242 together with the movable frame 215. Therefore, the movable plate 201 is supported by the substrate 250 by the gimbal structure 230 so as to be tiltable about the first torsion shaft 241 and the second torsion shaft 242.

基板250は、第一のヒンジ212と可動枠215と第二のヒンジ211と接続部205を取り囲む貫通口290を有している。この貫通口290は、ジンバル構造体230と接続部205の可動空間を与える。   The substrate 250 has a through-hole 290 that surrounds the first hinge 212, the movable frame 215, the second hinge 211, and the connection portion 205. The through-hole 290 provides a movable space between the gimbal structure 230 and the connection portion 205.

固定部207と第一のヒンジ212と可動枠215と第二のヒンジ211と接続部205は同一の層から形成されている。この層は、例えば、単結晶シリコンで構成され、支柱202を介して可動板201と電気的に接続される。   The fixed portion 207, the first hinge 212, the movable frame 215, the second hinge 211, and the connecting portion 205 are formed from the same layer. This layer is made of, for example, single crystal silicon, and is electrically connected to the movable plate 201 via the support column 202.

駆動電極221A,221B,222A,222Bは、固定部207と第一のヒンジ212と可動枠215と第二のヒンジ211と接続部205は同一の層から形成されている。   In the drive electrodes 221A, 221B, 222A, and 222B, the fixed portion 207, the first hinge 212, the movable frame 215, the second hinge 211, and the connecting portion 205 are formed from the same layer.

基板250には、第一の基板平面部251と、第二の基板平面部252と、第一の基板平面部251と第二の基板平面部252をつなぐ斜面253で構成された段差が設けられている。この段差は、第一の基板平面部251と可動板201との間隔が、第二の基板平面部252と可動板201との間隔よりも狭くなるように形成されている。したがって、第一の基板平面部251は第二の基板平面部252よりも可動板201の近くに位置している。第一の基板平面部251は、可動板201への投影において、可動板201の内側に位置している。駆動電極221A,221B,222A,222Bと固定部207は第一の基板平面部251上に配置されている。   The substrate 250 is provided with a step formed by a first substrate plane portion 251, a second substrate plane portion 252, and an inclined surface 253 connecting the first substrate plane portion 251 and the second substrate plane portion 252. ing. The step is formed so that the distance between the first substrate plane portion 251 and the movable plate 201 is narrower than the distance between the second substrate plane portion 252 and the movable plate 201. Therefore, the first substrate plane portion 251 is located closer to the movable plate 201 than the second substrate plane portion 252. The first substrate plane portion 251 is located inside the movable plate 201 in the projection onto the movable plate 201. The drive electrodes 221A, 221B, 222A, 222B and the fixing portion 207 are disposed on the first substrate plane portion 251.

図8は、図5に示す可動板201と支柱202を除いた状態における図5の光偏向器の上面図である。図5,6,7に示すように、第一の駆動電極221A,221Bと第二の駆動電極222A,222Bは、基板250の第一の基板平面部251上に、ジンバル構造体230と同一の層で一括に形成されている。また、第一の駆動電極221A,221Bは可動板201と対向するように、ねじり軸241を間に挟んでねじり軸241の両側に設けられている。同様に、第二の駆動電極222A,222Bは、可動板201と対向するように、ねじり軸242を間に挟んでねじり軸242の両側に設けられている。   FIG. 8 is a top view of the optical deflector of FIG. 5 with the movable plate 201 and the support column 202 shown in FIG. 5 removed. As shown in FIGS. 5, 6, and 7, the first drive electrodes 221 </ b> A and 221 </ b> B and the second drive electrodes 222 </ b> A and 222 </ b> B are the same as the gimbal structure 230 on the first substrate plane portion 251 of the substrate 250. It is formed in a lump with layers. The first drive electrodes 221A and 221B are provided on both sides of the torsion shaft 241 with the torsion shaft 241 interposed therebetween so as to face the movable plate 201. Similarly, the second drive electrodes 222A and 222B are provided on both sides of the torsion shaft 242 with the torsion shaft 242 interposed therebetween so as to face the movable plate 201.

また、第一の駆動電極221A,221Bと第二の駆動電極222A,222Bは、四つの点245’,246’,247’,248’で形成される四角形の内側に設けられている。点245’,246’は第一のねじり軸241上に位置し、点247’、248’は第二のねじり軸242上に位置している。また、点245’は、可動板201が第一の駆動電極221Aに近づくように傾斜した状態におけるPull−in限界線245と第一のねじり軸241の交点であり、点246’は、可動板201が第一の駆動電極221Bに近づくように傾斜した状態におけるPull−in限界線246上と第一のねじり軸241の交点である。同様に、点247’は、可動板201が第一の駆動電極222Aに近づくように傾斜した状態におけるPull−in限界線247と第二のねじり軸242の交点であり、点248’は、可動板201が第一の駆動電極222Bに近づくように傾斜した状態におけるPull−in限界線248と第二のねじり軸242の交点である。   The first drive electrodes 221A and 221B and the second drive electrodes 222A and 222B are provided inside a square formed by four points 245 ', 246', 247 ', and 248'. The points 245 ′ and 246 ′ are located on the first torsion shaft 241, and the points 247 ′ and 248 ′ are located on the second torsion shaft 242. A point 245 ′ is an intersection of the pull-in limit line 245 and the first torsion shaft 241 in a state where the movable plate 201 is inclined so as to approach the first drive electrode 221A, and a point 246 ′ is the movable plate. This is an intersection of the first torsion shaft 241 and the Pull-in limit line 246 in a state where 201 is inclined so as to approach the first drive electrode 221B. Similarly, the point 247 ′ is an intersection of the Pull-in limit line 247 and the second torsion shaft 242 in a state where the movable plate 201 is inclined so as to approach the first drive electrode 222A, and the point 248 ′ is movable. This is an intersection of the Pull-in limit line 248 and the second torsion shaft 242 in a state where the plate 201 is inclined so as to approach the first drive electrode 222B.

(駆動原理)
以下に駆動原理を説明する。図5,8に示すように、第一の駆動電極221A,221Bは、第一のねじり軸241を間に挟んで第一のねじり軸241の両側に設置されている。第一の駆動電極221A,221Bには独立して電圧を印加することができる。可動板201は、電気的に接地電位または所定の電位に設定される。第一の駆動電極221Aに電圧を印加すると、可動板201と第一の駆動電極221Aの間に静電引力が発生する。したがって、第一のねじり軸241を軸としたトルクが第一のヒンジ211にかかり、可動板201が駆動電極221Aに近づくように傾斜する。また、第一の駆動電極221Bに電圧を印加すると、今度は、逆方向のトルクが発生するため、可動板201が駆動電極221Bに近づくように傾斜する。つまり、第一の駆動電極221A,221Bのいずれか一方に電圧を印加することにより、可動板201は、第一のねじり軸241を軸として、電圧が印加された駆動電極221A,221Bの方に近づくように傾斜する。
(Drive principle)
The driving principle will be described below. As shown in FIGS. 5 and 8, the first drive electrodes 221A and 221B are disposed on both sides of the first torsion shaft 241 with the first torsion shaft 241 interposed therebetween. A voltage can be applied independently to the first drive electrodes 221A and 221B. The movable plate 201 is electrically set to a ground potential or a predetermined potential. When a voltage is applied to the first drive electrode 221A, an electrostatic attractive force is generated between the movable plate 201 and the first drive electrode 221A. Therefore, torque about the first torsion shaft 241 is applied to the first hinge 211, and the movable plate 201 is inclined so as to approach the drive electrode 221A. Further, when a voltage is applied to the first drive electrode 221B, a torque in the opposite direction is generated this time, so that the movable plate 201 is inclined so as to approach the drive electrode 221B. That is, by applying a voltage to one of the first drive electrodes 221A and 221B, the movable plate 201 is moved toward the drive electrodes 221A and 221B to which the voltage is applied with the first torsion shaft 241 as an axis. Tilt to approach.

一方、第二の駆動電極222A,222Bは、第二のねじり軸242を間に挟んで第二のねじり軸242の両側に設置されている。第二の駆動電極222A,222Bには独立して電圧を印加することができる。第二の駆動電極222Aに電圧を印加すると、可動板201と第二の駆動電極222Aの間に静電引力が発生する。したがって、第二のねじり軸242を軸としたトルクが第二のヒンジ212にかかり、可動板201が駆動電極222Aに近づくように傾斜する。また、第二の駆動電極222Bに電圧を印加すると、今度は、逆方向のトルクが発生するため、可動板201が駆動電極222Bに近づくように傾斜する。つまり、第二の駆動電極222A,222Bのいずれか一方に電圧を印加することにより、可動板201は、第二のねじり軸242を軸として、電圧が印加された駆動電極222A,222Bの方に近づくように傾斜する。   On the other hand, the second drive electrodes 222A and 222B are disposed on both sides of the second torsion shaft 242 with the second torsion shaft 242 interposed therebetween. A voltage can be independently applied to the second drive electrodes 222A and 222B. When a voltage is applied to the second drive electrode 222A, an electrostatic attractive force is generated between the movable plate 201 and the second drive electrode 222A. Accordingly, torque about the second torsion shaft 242 is applied to the second hinge 212, and the movable plate 201 is inclined so as to approach the drive electrode 222A. Further, when a voltage is applied to the second drive electrode 222B, a torque in the opposite direction is generated this time, so that the movable plate 201 is inclined so as to approach the drive electrode 222B. That is, by applying a voltage to one of the second drive electrodes 222A and 222B, the movable plate 201 is moved toward the drive electrodes 222A and 222B to which a voltage is applied, with the second torsion shaft 242 as an axis. Tilt to approach.

したがって、第一の駆動電極221A,221Bと第二の駆動電極222A,222Bに任意の電圧を加えることにより、可動板201は、第一のねじり軸241および第二のねじり軸242の二本の軸を軸として傾斜する。   Therefore, by applying an arbitrary voltage to the first drive electrodes 221A and 221B and the second drive electrodes 222A and 222B, the movable plate 201 has two first torsion shafts 241 and 242. Tilt around the axis.

(作用)
本実施の形態の光偏向器は、可動板201の反射面203が設けられた面の裏面に支柱202を設けているため、ジンバル構造体230を支柱202の下端に設けることができる。つまり従来例とは異なり、可動板の反射面にジンバル構造体がない。したがって、可動板201の上面の全面を反射面として機能させることが可能であるため、反射有効面よりも大きな可動板が不要な光偏向器の構成となっている。
(Function)
In the optical deflector of the present embodiment, since the support column 202 is provided on the back surface of the movable plate 201 on which the reflection surface 203 is provided, the gimbal structure 230 can be provided on the lower end of the support column 202. That is, unlike the conventional example, there is no gimbal structure on the reflecting surface of the movable plate. Therefore, since the entire upper surface of the movable plate 201 can function as a reflection surface, the optical deflector has a configuration in which a movable plate larger than the effective reflection surface is not required.

また、本実施の形態の光偏向器は、接続部205と第一のヒンジ211と可動枠215と第二のヒンジ212と固定部207とを同一の層で一体的に形成しているため、接続部205または第一のヒンジ211または可動枠215または第二のヒンジ212または固定部207を作製するための層を別途に追加する必要がない。したがって、光偏向器の作製工程数を最小限に抑えることが可能である。   In the optical deflector of the present embodiment, the connecting portion 205, the first hinge 211, the movable frame 215, the second hinge 212, and the fixed portion 207 are integrally formed in the same layer. There is no need to separately add a layer for manufacturing the connecting portion 205, the first hinge 211, the movable frame 215, the second hinge 212, or the fixed portion 207. Therefore, it is possible to minimize the number of manufacturing steps of the optical deflector.

一般に、MEMS分野の加工法において、層を追加し、その層に構造体を作製するには、層を追加する工程と層の表面に加工のための保護膜を成膜する工程と保護膜に構造体の形状を転写する工程と転写された形状に層を加工する工程と保護膜を除去する工程といった多数の工程を加える必要があり、光偏向器の作製工程数を大幅に増加させることになる。また、一般に、作製工程数の増加は、寸法のばらつきを助長し、性能のばらつきを引き起こすため、望ましくない。   In general, in a processing method in the MEMS field, in order to add a layer and produce a structure in the layer, the step of adding the layer, the step of forming a protective film for processing on the surface of the layer, and the protective film It is necessary to add a number of processes, such as a process of transferring the shape of the structure, a process of processing the layer into the transferred shape, and a process of removing the protective film, which greatly increases the number of manufacturing steps of the optical deflector. Become. In general, an increase in the number of manufacturing steps is undesirable because it promotes dimensional variations and causes performance variations.

また、本実施の形態の光偏向器は、特に、第一のヒンジ211および第二のヒンジ212の部材が単結晶シリコンからなるSOI基板の一層、特に、デバイス層である。当業界において、通常、光偏向器のヒンジは、単結晶シリコンの基板を加工して構造体を作製するバルクマイクロマシニング技術あるいは、基板上に堆積した薄膜を加工して構造体を作製するサーフェイスマイクロマシニング技術により作製される。また一般に、バルクマイクロマシニング技術により作製される構造体はサーフェイスマイクロマシニング技術により作製される構造体に比べて、例えば、内部残留応力が小さいという特徴を有する。内部残留応力が小さいことは構造体に生じる初期歪みが小さいことを意味する。したがって、単結晶シリコンからなるSOI基板の一層に作製された本実施の形態のヒンジ211,212は初期歪が少ないため、光偏向器の初期姿勢の安定性に優れる。   In addition, the optical deflector of the present embodiment is, in particular, one layer of an SOI substrate in which the members of the first hinge 211 and the second hinge 212 are made of single crystal silicon, in particular, a device layer. In the industry, the hinge of an optical deflector is usually a bulk micromachining technology that fabricates a structure by processing a single crystal silicon substrate, or a surface micro that creates a structure by processing a thin film deposited on the substrate. Manufactured by machining technology. In general, a structure manufactured by a bulk micromachining technique has a feature that, for example, internal residual stress is smaller than a structure manufactured by a surface micromachining technique. A small internal residual stress means that the initial strain generated in the structure is small. Therefore, the hinges 211 and 212 of this embodiment manufactured on a single layer of an SOI substrate made of single crystal silicon have a low initial strain, and thus are excellent in the stability of the initial posture of the optical deflector.

また、本実施の形態の光偏向器は、第一のねじり軸241と第二のねじり軸242の2つのねじり軸を軸として傾斜する。可動板を2軸に駆動するためのジンバル構造は、可動板を1軸に駆動するためのヒンジを2組使用する。つまり、一般に、可動板を2軸に駆動するための機構は、可動板を1軸に駆動するための機構よりも寸法が大きく複雑である。本実施の形態の光偏向器は、可動板201の反射面203が設けられた一面の裏面に支柱202を設けているため、ジンバル構造体230を支柱202の先端に設けることができる。つまり従来例とは異なり、可動板201の反射面203が設けられている面にジンバル構造体230がない。したがって、光偏向器の駆動軸を2軸にしても反射面203の面積が減少しない光偏向器の構成となっているのである。   In addition, the optical deflector of the present embodiment is inclined with two torsion axes, ie, the first torsion axis 241 and the second torsion axis 242 as axes. The gimbal structure for driving the movable plate in two axes uses two sets of hinges for driving the movable plate in one axis. That is, in general, the mechanism for driving the movable plate in two axes is larger and more complicated than the mechanism for driving the movable plate in one axis. In the optical deflector of the present embodiment, the support 202 is provided on the back surface of the movable plate 201 on which the reflection surface 203 is provided, so that the gimbal structure 230 can be provided at the tip of the support 202. That is, unlike the conventional example, there is no gimbal structure 230 on the surface of the movable plate 201 on which the reflection surface 203 is provided. Therefore, even if there are two drive axes of the optical deflector, the optical deflector has a configuration in which the area of the reflection surface 203 does not decrease.

また、本実施の形態の光偏向器では、ジンバル構造体230の可動空間を得るために設けられている貫通口290は基板250を貫通しているため、支柱202と接続部205を接合した後に、ジンバル構造体230付近の基板250を取り除くことが可能である。したがって、接合時の応力によるジンバル構造体230の破損を防ぐことが可能となる。   In the optical deflector of the present embodiment, since the through-hole 290 provided for obtaining the movable space of the gimbal structure 230 penetrates the substrate 250, after the support column 202 and the connection portion 205 are joined. The substrate 250 near the gimbal structure 230 can be removed. Therefore, it is possible to prevent the gimbal structure 230 from being damaged due to stress during bonding.

さらに、本実施の形態の光偏向器の基板250には、可動板201と第一の基板平面部251との間隔が、可動板201と第二の基板平面部252との間隔よりも狭くなるような段差が設けられている。基板250の中央付近の第一の基板平面部251のみを可動板201に近づけることにより、可動板201の可動空間を確保しながら支柱202を短くすることができる。支柱202を短くできるため、可動板201と支柱202とジンバル構造体230を含む可動部の重心と回転中心との距離が近くなり、第一のねじり軸241および第二のねじり軸242まわりの慣性モーメントが小さくなる。第一のねじり軸241および第二のねじり軸242まわりの慣性モーメントが小さくなるため、可動部のねじり軸まわりの固有振動数が高まる。   Further, in the substrate 250 of the optical deflector according to the present embodiment, the interval between the movable plate 201 and the first substrate plane portion 251 is narrower than the interval between the movable plate 201 and the second substrate plane portion 252. Such a step is provided. By bringing only the first substrate plane portion 251 near the center of the substrate 250 closer to the movable plate 201, the column 202 can be shortened while ensuring the movable space of the movable plate 201. Since the column 202 can be shortened, the distance between the center of gravity and the rotation center of the movable part including the movable plate 201, the column 202, and the gimbal structure 230 is reduced, and the inertia around the first torsion shaft 241 and the second torsion shaft 242 is achieved. The moment becomes smaller. Since the moment of inertia around the first torsion shaft 241 and the second torsion shaft 242 is reduced, the natural frequency around the torsion axis of the movable part is increased.

(効果)
以上の様に、本実施の形態の光偏向器は、可動板の上面の全面を反射面として機能させることができるため、光偏向器の小型化が実現できるという効果を有する。
(effect)
As described above, the optical deflector according to the present embodiment can function the entire upper surface of the movable plate as a reflecting surface, so that the optical deflector can be downsized.

また、ヒンジと接続部と可動枠と固定部を同一の層で一体的に作製することにより、光偏向器作製の工程数を最小限に抑えることが可能であるため、歩留まりの向上を図りやすく、ばらつきが少なく量産性に優れる。   In addition, since the hinge, the connecting portion, the movable frame, and the fixed portion are integrally manufactured in the same layer, the number of steps of manufacturing the optical deflector can be minimized, so that the yield can be easily improved. There is little variation and it is excellent in mass productivity.

また、本実施の形態の光偏向器は、特に、ヒンジ211,212の部材が単結晶シリコンからなるSOI基板の一層であるため、初期姿勢の安定性に優れる。   In addition, the optical deflector of the present embodiment is particularly excellent in the stability of the initial posture because the members of the hinges 211 and 212 are a single layer of an SOI substrate made of single crystal silicon.

また、本実施の形態の光偏向器は、特に、可動板の下面に支柱を設けているため、ジンバル構造体を支柱の先端に設けることができる。したがって、2軸駆動の光偏向器であっても、小型化が実現できる。   In addition, since the optical deflector according to the present embodiment is provided with a column on the lower surface of the movable plate, the gimbal structure can be provided at the tip of the column. Therefore, even a two-axis drive optical deflector can be downsized.

また、本実施の形態の光偏向器では、基板を貫通した空間を設けることで、支柱と接続部を接合した後にジンバル構造体230を基板から解放ことが可能であるため、歩留りが高く量産性に優れる。   In addition, in the optical deflector of the present embodiment, by providing a space penetrating the substrate, the gimbal structure 230 can be released from the substrate after joining the support column and the connection portion, so that the yield is high and the mass productivity is high. Excellent.

さらに、本実施の形態の光偏向器は、特に、基板に段差を設けているため支柱を短くできる。したがって、外からの衝撃などの外乱があっても姿勢が変化しにくい安定的な光偏向器を得ることができる。   Further, the optical deflector of the present embodiment can shorten the support column because the step is provided on the substrate. Therefore, it is possible to obtain a stable optical deflector whose posture hardly changes even when there is a disturbance such as an impact from the outside.

(バリエーション)
なお、本実施の形態においては可動板201の反射面203を設ける一面の形状を矩形で示したが、その形状は、反射面203に入射する光のスポットよりも大きい面積を得ることができればよく、例えば、多角形、円形などのMEMS分野の技術で加工が可能である形状とすることができる。
(variation)
In the present embodiment, the shape of the surface on which the reflecting surface 203 of the movable plate 201 is provided is shown as a rectangle. However, the shape is not limited as long as the area larger than the spot of light incident on the reflecting surface 203 can be obtained. For example, a shape that can be processed by a technology in the MEMS field, such as a polygon or a circle, can be used.

また、支柱202の断面形状は、例えば、多角形、円形などのMEMS分野の技術で加工が可能である形状とすることができる。   Moreover, the cross-sectional shape of the support | pillar 202 can be made into the shape which can be processed with the technique of MEMS fields, such as a polygon and a circle, for example.

また、本実施の形態においては偏向器の作製にSOI基板を用いたが、例えば、シリコン、ガラスなど、MEMS分野の技術などでエッチング等を含む機械的な加工が可能である基板の一面に、多結晶シリコン、窒化ケイ素、有機物、金属などのMEMS分野の技術などでエッチング等を含む機械的な加工が可能である材料を堆積した基板を用いることができる。   In this embodiment, an SOI substrate is used for manufacturing a deflector. However, for example, silicon, glass, or the like on one surface of a substrate that can be mechanically processed including etching or the like by a technique in the MEMS field, etc. A substrate on which a material that can be mechanically processed including etching and the like using a technique in the MEMS field such as polycrystalline silicon, silicon nitride, organic matter, and metal can be used.

また、本実施の形態においては可動板201と支柱202とは別層に作製したが、可動板201と支柱202とを同一層で作製することが可能である。   In this embodiment mode, the movable plate 201 and the support column 202 are formed in different layers. However, the movable plate 201 and the support column 202 can be manufactured in the same layer.

また、本実施の形態においてはミラー基板とベース基板を接合する手段として直接接合を用いたが、例えば、共晶接合、陽極接合などのMEMS分野で利用されている他の接合方法を用いることが可能である。   In this embodiment, direct bonding is used as a means for bonding the mirror substrate and the base substrate. However, for example, other bonding methods used in the MEMS field such as eutectic bonding and anodic bonding may be used. Is possible.

また、本実施の形態としては静電駆動の例を示したが、もちろん可動板201の一面等に複雑なコイルを形成する必要があるものの電磁駆動方式を採用することも可能であり、もちろん圧電材料をヒンジなどに設置する必要があるものの圧電駆動方式を採用することも可能である。   In addition, although an example of electrostatic driving has been described as the present embodiment, it is of course possible to employ an electromagnetic driving method although it is necessary to form a complex coil on one surface of the movable plate 201, and of course, piezoelectric It is also possible to adopt a piezoelectric drive method although it is necessary to install the material on a hinge or the like.

また、本実施の形態においては駆動電極の材料として単結晶シリコンを用いたが、例えば、多結晶シリコン、金属などのMEMS分野の技術などでエッチング等の加工が可能である導体および半導体材料を用いることができる。駆動電極の材料選定において同一層として形成される固定部と弾性部と接続部への影響を考慮すべきである。特に弾性部の疲労特性や剛性等に留意して設計する必要がある。   In this embodiment, single crystal silicon is used as the material of the drive electrode. However, for example, a conductor and a semiconductor material that can be processed by etching or the like using a technique in the MEMS field such as polycrystalline silicon and metal are used. be able to. In selecting the material for the drive electrode, the influence on the fixed portion, the elastic portion, and the connecting portion formed as the same layer should be taken into consideration. In particular, it is necessary to design in consideration of fatigue characteristics and rigidity of the elastic portion.

また、本実施の形態において、基板250は第一の基板平面部251と第二の基板平面部252と第一の基板平面部251と第二の基板平面部252をつなぐ斜面253を有しているが、もちろん基板平面部と斜面は複数設けることも可能である。   Further, in the present embodiment, the substrate 250 has a first substrate plane portion 251, a second substrate plane portion 252, a slope 253 that connects the first substrate plane portion 251 and the second substrate plane portion 252. Of course, it is possible to provide a plurality of substrate flat portions and inclined surfaces.

また、斜面253の一面と第一の基板平面部251とのなす角度は0度から90度までの任意の角度に設定することができる。   Further, the angle formed by one surface of the slope 253 and the first substrate plane portion 251 can be set to an arbitrary angle from 0 degrees to 90 degrees.

また、第一の駆動電極221A,221Bおよび第二の駆動電極222A,222Bの可動板201と対向する面の形状は、四つの点245’,246’,247’,248’とで形成される四角形の内側に配置することができればよく、例えば、多角形、円形などのMEMS分野の技術で加工が可能である形状とすることができる。   Further, the shapes of the surfaces of the first drive electrodes 221A and 221B and the second drive electrodes 222A and 222B facing the movable plate 201 are formed by four points 245 ′, 246 ′, 247 ′, and 248 ′. It is only necessary to be arranged inside the quadrangle, and for example, a shape that can be processed by a technology in the MEMS field, such as a polygon or a circle, can be used.

<第3の実施の形態>
(構成)
図9は、第3の実施の形態の1次元光偏向器アレイの斜視図である。図10は、図9の1次元光偏向器アレイから単一の光偏向器を取り出して示した斜視図である。図11は、図10に示す可動板を除いた状態における図10の光偏向器の中心付近の拡大図である。
<Third Embodiment>
(Constitution)
FIG. 9 is a perspective view of a one-dimensional optical deflector array according to the third embodiment. FIG. 10 is a perspective view showing a single optical deflector extracted from the one-dimensional optical deflector array of FIG. 11 is an enlarged view of the vicinity of the center of the optical deflector of FIG. 10 in a state where the movable plate shown in FIG. 10 is removed.

図9に示すように、本実施の形態の1次元光偏向器アレイは、1次元的に配列された複数の光偏向器を有している。各光偏向器は、例えば、第2の実施の形態の光偏向器と同様に構成されている。すなわち、各光偏向器は、図10に示すように、基板350と、基板350に設けられた二対の駆動電極321A,321B,322A,322Bと、基板350に固定された一対の固定部307と、一対の固定部307にそれぞれ接続された一対の第一のヒンジ312と、一対の第一のヒンジ312によって第一のねじり軸342の周りに揺動可能に支持された可動枠315と、可動枠315にそれぞれ接続された一対の第二のヒンジ311と、一対の第二のヒンジ311によって第二のねじり軸341の周りに揺動可能に支持された接続部305と、接続部305に固定された支柱302と、支柱302に固定された可動板301とを有している。   As shown in FIG. 9, the one-dimensional optical deflector array of the present embodiment has a plurality of optical deflectors arranged one-dimensionally. Each optical deflector is configured similarly to the optical deflector of the second embodiment, for example. That is, each optical deflector includes a substrate 350, two pairs of drive electrodes 321A, 321B, 322A, 322B provided on the substrate 350, and a pair of fixing portions 307 fixed to the substrate 350, as shown in FIG. A pair of first hinges 312 connected to the pair of fixed portions 307, a movable frame 315 supported by the pair of first hinges 312 so as to be swingable around the first torsion shaft 342, A pair of second hinges 311 respectively connected to the movable frame 315, a connection part 305 supported by the pair of second hinges 311 so as to be swingable around the second torsion shaft 341, and a connection part 305 It has a fixed column 302 and a movable plate 301 fixed to the column 302.

可動板301は、駆動電極321A,321B,322A,322Bに対向するように基板350から間隔を置いて支持されている。可動板301は、駆動電極321A,321B,322A,322Bに対向する第一の面に対向電極を有し、第一の面の反対側の第二の面に反射面303を有している。可動板301は、例えば、単結晶シリコンから構成されており、それ自体が対向電極として機能し得る。反射面303は、可動板301の上面に金などの金属を成膜することにより設けられる。   The movable plate 301 is supported at a distance from the substrate 350 so as to face the drive electrodes 321A, 321B, 322A, 322B. The movable plate 301 has a counter electrode on a first surface facing the drive electrodes 321A, 321B, 322A, and 322B, and has a reflective surface 303 on a second surface opposite to the first surface. The movable plate 301 is made of, for example, single crystal silicon, and can itself function as a counter electrode. The reflection surface 303 is provided by depositing a metal such as gold on the upper surface of the movable plate 301.

支柱302は、例えば、可動板301と同様に、単結晶シリコンから構成される。   The column 302 is made of single crystal silicon, for example, like the movable plate 301.

可動板301と支柱302と接続部305は可動部306を構成している。また、第一のヒンジ311と可動枠315と第二のヒンジ312はジンバル構造体330を構成している。接続部305はジンバル構造体330を介して固定部307に接続されている。具体的には、接続部305は第一のヒンジ311を介して可動枠315に接続され、可動枠315は第二のヒンジ312を介して固定部307に接続されている。第一のヒンジ311は、ねじり軸341を軸としてねじれ変形可能な弾性部いわゆるトーションバーとして機能する。またヒンジ312は、ねじり軸342を軸としてねじれ変形可能な弾性部いわゆるトーションバーとして機能する。ねじり軸341とねじり軸342は例えば互いに直交している。これにより、接続部305は、ねじり軸341を軸として可動枠315に対して傾斜可能である。接続部305はまた、可動枠315と一緒に、ねじり軸342を軸として基板350に対して傾斜可能である。したがって、可動板301は、ジンバル構造体330によって、第一のねじり軸341と第二のねじり軸342を軸として傾斜可能に基板350に支持されている。   The movable plate 301, the support column 302, and the connection portion 305 constitute a movable portion 306. The first hinge 311, the movable frame 315, and the second hinge 312 constitute a gimbal structure 330. The connection part 305 is connected to the fixing part 307 via the gimbal structure 330. Specifically, the connecting portion 305 is connected to the movable frame 315 via the first hinge 311, and the movable frame 315 is connected to the fixed portion 307 via the second hinge 312. The first hinge 311 functions as a so-called torsion bar that is a torsionally deformable elastic portion around the torsion shaft 341. In addition, the hinge 312 functions as a so-called torsion bar that is an elastic portion that can be torsionally deformed about the torsion shaft 342. The torsion shaft 341 and the torsion shaft 342 are, for example, orthogonal to each other. Thereby, the connection part 305 can be inclined with respect to the movable frame 315 about the torsion shaft 341. The connecting portion 305 can be inclined with respect to the substrate 350 about the torsion shaft 342 along with the movable frame 315. Therefore, the movable plate 301 is supported by the substrate 350 by the gimbal structure 330 so as to be tiltable about the first torsion shaft 341 and the second torsion shaft 342.

基板350は、第一のヒンジ312と可動枠315と第二のヒンジ311と接続部305を取り囲む貫通口390を有している。この貫通口390は、ジンバル構造体330と接続部305の可動空間を与える。   The substrate 350 has a through-hole 390 that surrounds the first hinge 312, the movable frame 315, the second hinge 311, and the connection portion 305. The through-hole 390 provides a movable space for the gimbal structure 330 and the connection portion 305.

固定部307と第一のヒンジ312と可動枠315と第二のヒンジ311と接続部305は同一の層から形成されている。この層は、例えば、単結晶シリコンで構成され、支柱302を介して可動板301と電気的に接続される。   The fixed portion 307, the first hinge 312, the movable frame 315, the second hinge 311 and the connecting portion 305 are formed from the same layer. This layer is made of, for example, single crystal silicon, and is electrically connected to the movable plate 301 via the support column 302.

駆動電極321A,321B,322A,322Bは、固定部307と第一のヒンジ312と可動枠315と第二のヒンジ311と接続部305は同一の層から形成されている。   In the drive electrodes 321A, 321B, 322A, and 322B, the fixed portion 307, the first hinge 312, the movable frame 315, the second hinge 311 and the connecting portion 305 are formed from the same layer.

基板350には、第一の基板平面部351と、第二の基板平面部352と、第一の基板平面部351と第二の基板平面部352をつなぐ斜面353で構成された段差が設けられている。この段差は、第一の基板平面部351と可動板301との間隔が、第二の基板平面部352と可動板301との間隔よりも狭くなるように形成されている。したがって、第一の基板平面部351は第二の基板平面部352よりも可動板301の近くに位置している。段田を構成する第一の基板平面部351と第二の基板平面部352と斜面353は、ねじり軸341に沿って並んでいる。駆動電極321A,321B,322A,322Bと固定部307は第一の基板平面部351上に配置されている。   The substrate 350 is provided with a step formed by a first substrate plane portion 351, a second substrate plane portion 352, and an inclined surface 353 connecting the first substrate plane portion 351 and the second substrate plane portion 352. ing. The step is formed such that the distance between the first substrate plane part 351 and the movable plate 301 is narrower than the distance between the second substrate plane part 352 and the movable plate 301. Therefore, the first substrate plane portion 351 is located closer to the movable plate 301 than the second substrate plane portion 352. The first substrate plane portion 351, the second substrate plane portion 352, and the slope 353 constituting the terrace are arranged along the torsion axis 341. The drive electrodes 321A, 321B, 322A, 322B and the fixing portion 307 are disposed on the first substrate plane portion 351.

第一の駆動電極321A,321Bと第二の駆動電極322A,322Bは、基板350の第一の基板平面部351上に、ジンバル構造体330と同一の層で一括に形成されている。また、第一の駆動電極321A,321Bは可動板301と対向するように、ねじり軸341を間に挟んでねじり軸341の両側に設けられている。同様に、第二の駆動電極322A,322Bは、可動板301と対向するように、ねじり軸342を間に挟んでねじり軸342の両側に設けられている。また、第一の駆動電極321A,321Bおよび第二の駆動電極322A,322Bの設置されている範囲は、可動板301のへの投影において、可動板301の内側に位置している。   The first drive electrodes 321A and 321B and the second drive electrodes 322A and 322B are collectively formed in the same layer as the gimbal structure 330 on the first substrate plane portion 351 of the substrate 350. The first drive electrodes 321A and 321B are provided on both sides of the torsion shaft 341 with the torsion shaft 341 interposed therebetween so as to face the movable plate 301. Similarly, the second drive electrodes 322A and 322B are provided on both sides of the torsion shaft 342 with the torsion shaft 342 interposed therebetween so as to face the movable plate 301. The range where the first drive electrodes 321A and 321B and the second drive electrodes 322A and 322B are installed is located inside the movable plate 301 in the projection onto the movable plate 301.

図9に示すように、本実施の形態の1次元光偏向器アレイは、可動板301A,301B,301Cが第一のねじり軸342に平行な方向に密に配列されている。可動板301A,301B,301Cは第一のねじり軸342を軸として傾斜可能である。また、可動板301A,301B,301Cは、それぞれ、第二のねじり軸341A,341B,341Cを軸として傾斜可能である。第二のねじり軸341A,341B,341Cは互いに平行である。   As shown in FIG. 9, in the one-dimensional optical deflector array according to the present embodiment, movable plates 301 </ b> A, 301 </ b> B, and 301 </ b> C are densely arranged in a direction parallel to the first torsion shaft 342. The movable plates 301A, 301B, 301C can be tilted about the first torsion shaft 342. Further, the movable plates 301A, 301B, 301C can be tilted about the second torsion shafts 341A, 341B, 341C, respectively. The second torsion shafts 341A, 341B, 341C are parallel to each other.

図12は、第3の実施の形態の2次元光偏向器アレイの斜視図である。この2次元光偏向器アレイは、図9の1次元光偏向器アレイを3アレイ組み合わせて構成されている。図12に示すように、本実施の形態の2次元光偏向器アレイは、可動板301AA,301AB,301ACからなる第一の可動板群と、可動板301BA,301BB,301BCからなる第二の可動板群と、可動板301CA,301CB,301CCからなる第三の可動板群を有している。すなわち、2次元光偏向器アレイは、2次元的に配列された複数の光偏向器を有している。   FIG. 12 is a perspective view of a two-dimensional optical deflector array according to the third embodiment. This two-dimensional optical deflector array is configured by combining three one-dimensional optical deflector arrays shown in FIG. As shown in FIG. 12, the two-dimensional optical deflector array of the present embodiment includes a first movable plate group composed of movable plates 301AA, 301AB, and 301AC and a second movable plate composed of movable plates 301BA, 301BB, and 301BC. A third movable plate group including a plate group and movable plates 301CA, 301CB, and 301CC is provided. That is, the two-dimensional optical deflector array has a plurality of optical deflectors arranged two-dimensionally.

第一の可動板群の可動板301AA,301AB,301ACは第一のねじり軸342Aに平行な方向に密に配列されている。同様に、第二の可動板群の可動板301BA,301BB,301BCは第一のねじり軸342Bに平行な方向に密に配列され、第三の可動板群の可動板301CA,301CB,301CCは第一のねじり軸342Cに平行な方向に密に配列されている。第一のねじり軸342A,342B,342Cは互いに平行となっている。第一の可動板群と第二の可動板群と第三の可動板群は第二のねじり軸341A,341B,341Cに平行な方向に密に配列されている。   The movable plates 301AA, 301AB, 301AC of the first movable plate group are densely arranged in a direction parallel to the first torsion shaft 342A. Similarly, the movable plates 301BA, 301BB, 301BC of the second movable plate group are densely arranged in a direction parallel to the first torsion shaft 342B, and the movable plates 301CA, 301CB, 301CC of the third movable plate group are the first ones. They are densely arranged in a direction parallel to one torsion shaft 342C. The first torsion shafts 342A, 342B, and 342C are parallel to each other. The first movable plate group, the second movable plate group, and the third movable plate group are densely arranged in a direction parallel to the second torsion shafts 341A, 341B, and 341C.

可動板301AA,301AB,301ACは第一のねじり軸342Aを軸として傾斜可能である。同様に、可動板301BA,301BB,301BCは第一のねじり軸342Bを軸として傾斜可能であり、可動板301CA,301CB,301CCは第一のねじり軸342Cを軸として傾斜可能である。また、可動板301AA,301BA,301CAは、第二のねじり軸341Aを軸として傾斜可能である。同様に、可動板301AB,301BB,301CBは、第二のねじり軸341Bを軸として傾斜可能であり、可動板301AC,301BC,301CCは、第二のねじり軸341Cを軸として傾斜可能である。   The movable plates 301AA, 301AB, 301AC can be tilted about the first torsion shaft 342A. Similarly, the movable plates 301BA, 301BB, and 301BC can be tilted about the first torsion shaft 342B, and the movable plates 301CA, 301CB, and 301CC can be tilted about the first torsion shaft 342C. The movable plates 301AA, 301BA, and 301CA can be tilted about the second torsion shaft 341A. Similarly, the movable plates 301AB, 301BB, and 301CB can be tilted about the second torsion shaft 341B, and the movable plates 301AC, 301BC, and 301CC can be tilted about the second torsion shaft 341C.

(駆動原理)
以下に駆動原理を説明する。図10,11に示すように、第一の駆動電極321A,321Bは、第一のねじり軸341を間に挟んで第一のねじり軸341の両側に設置されている。第一の駆動電極321A,321Bには独立して電圧を印加することができる。可動板301は、電気的に接地電位または所定の電位に設定される。第一の駆動電極321Aに電圧を印加すると、可動板301と第一の駆動電極321Aの間に静電引力が発生する。したがって、第一のねじり軸341を軸としたトルクが第一のヒンジ311にかかり、可動板301が駆動電極321Aに近づくように傾斜する。また、第一の駆動電極321Bに電圧を印加すると、今度は、逆方向のトルクが発生するため、可動板301が駆動電極321Bに近づくように傾斜する。つまり、第一の駆動電極321A,321Bのいずれか一方に電圧を印加することにより、可動板301は、第一のねじり軸341を軸として、電圧が印加された駆動電極321A,321Bの方に近づくように傾斜する。
(Drive principle)
The driving principle will be described below. As shown in FIGS. 10 and 11, the first drive electrodes 321A and 321B are installed on both sides of the first torsion shaft 341 with the first torsion shaft 341 interposed therebetween. A voltage can be applied independently to the first drive electrodes 321A and 321B. The movable plate 301 is electrically set to a ground potential or a predetermined potential. When a voltage is applied to the first drive electrode 321A, an electrostatic attractive force is generated between the movable plate 301 and the first drive electrode 321A. Therefore, torque about the first torsion shaft 341 is applied to the first hinge 311 and the movable plate 301 is inclined so as to approach the drive electrode 321A. Further, when a voltage is applied to the first drive electrode 321B, a torque in the opposite direction is generated this time, so that the movable plate 301 is inclined so as to approach the drive electrode 321B. That is, by applying a voltage to one of the first drive electrodes 321A and 321B, the movable plate 301 has the first torsion shaft 341 as an axis toward the drive electrodes 321A and 321B to which a voltage is applied. Tilt to approach.

一方、第二の駆動電極322A,322Bは、第二のねじり軸342を間に挟んで第二のねじり軸342の両側に設置されている。第二の駆動電極322A,322Bには独立して電圧を印加することができる。第二の駆動電極322Aに電圧を印加すると、可動板301と第二の駆動電極322Aの間に静電引力が発生する。したがって、第二のねじり軸342を軸としたトルクが第二のヒンジ312にかかり、可動板301が駆動電極322Aに近づくように傾斜する。また、第二の駆動電極322Bに電圧を印加すると、今度は、逆方向のトルクが発生するため、可動板301が駆動電極322Bに近づくように傾斜する。つまり、第二の駆動電極322A,322Bのいずれか一方に電圧を印加することにより、可動板301は、第二のねじり軸342を軸として、電圧が印加された駆動電極322A,322Bの方に近づくように傾斜する。   On the other hand, the second drive electrodes 322A and 322B are disposed on both sides of the second torsion shaft 342 with the second torsion shaft 342 interposed therebetween. A voltage can be independently applied to the second drive electrodes 322A and 322B. When a voltage is applied to the second drive electrode 322A, an electrostatic attractive force is generated between the movable plate 301 and the second drive electrode 322A. Therefore, torque about the second torsion shaft 342 is applied to the second hinge 312, and the movable plate 301 is inclined so as to approach the drive electrode 322A. Further, when a voltage is applied to the second drive electrode 322B, a torque in the opposite direction is generated this time, so that the movable plate 301 is inclined so as to approach the drive electrode 322B. That is, by applying a voltage to one of the second drive electrodes 322A and 322B, the movable plate 301 has the second torsion shaft 342 as an axis toward the drive electrodes 322A and 322B to which a voltage is applied. Tilt to approach.

したがって、第一の駆動電極321A,321Bと第二の駆動電極322A,322Bに任意の電圧を加えることにより、可動板301は、第一のねじり軸341および第二のねじり軸342の二本の軸を軸として傾斜する。   Therefore, by applying an arbitrary voltage to the first drive electrodes 321A and 321B and the second drive electrodes 322A and 322B, the movable plate 301 has two first torsion shafts 341 and second torsion shafts 342. Tilt around the axis.

(作用)
本実施の形態の光偏向器は、可動板301の反射面303が設けられた面の裏面に支柱302を設けているため、ジンバル構造体330を支柱302の下端に設けることができる。つまり従来例とは異なり、可動板の反射面にジンバル構造体がない。したがって、可動板301の上面の全面を反射面として機能させることが可能であるため、反射有効面よりも大きな可動板が不要な光偏向器の構成となっている。
(Function)
In the optical deflector of the present embodiment, since the support 302 is provided on the back surface of the movable plate 301 on which the reflection surface 303 is provided, the gimbal structure 330 can be provided at the lower end of the support 302. That is, unlike the conventional example, there is no gimbal structure on the reflecting surface of the movable plate. Therefore, since the entire upper surface of the movable plate 301 can function as a reflection surface, the optical deflector has a configuration in which a movable plate larger than the reflection effective surface is unnecessary.

また、本実施の形態の光偏向器は、接続部305と第一のヒンジ311と可動枠315と第二のヒンジ312と固定部307とを同一の層で一体的に形成しているため、接続部305または第一のヒンジ311または可動枠315または第二のヒンジ312または固定部307を作製するための層を別途に追加する必要がない。したがって、光偏向器の作製工程数を最小限に抑えることが可能である。   Further, in the optical deflector of the present embodiment, the connection portion 305, the first hinge 311, the movable frame 315, the second hinge 312 and the fixed portion 307 are integrally formed in the same layer. There is no need to add a layer for manufacturing the connecting portion 305, the first hinge 311 or the movable frame 315, the second hinge 312 or the fixed portion 307. Therefore, it is possible to minimize the number of manufacturing steps of the optical deflector.

一般に、MEMS分野の加工法において、層を追加し、その層に構造体を作製するには、層を追加する工程と層の表面に加工のための保護膜を成膜する工程と保護膜に構造体の形状を転写する工程と転写された形状に層を加工する工程と保護膜を除去する工程といった多数の工程を加える必要があり、光偏向器の作製工程数を大幅に増加させることになる。また、一般に、作製工程数の増加は、寸法のばらつきを助長し、性能のばらつきを引き起こすため、望ましくない。   In general, in a processing method in the MEMS field, in order to add a layer and produce a structure in the layer, the step of adding the layer, the step of forming a protective film for processing on the surface of the layer, and the protective film It is necessary to add a number of processes, such as a process of transferring the shape of the structure, a process of processing the layer into the transferred shape, and a process of removing the protective film, which greatly increases the number of manufacturing steps of the optical deflector. Become. In general, an increase in the number of manufacturing steps is undesirable because it promotes dimensional variations and causes performance variations.

また、本実施の形態の光偏向器は、特に、第一のヒンジ311および第二のヒンジ312の部材が単結晶シリコンからなるSOI基板の一層、特に、デバイス層である。当業界において、通常、光偏向器のヒンジは、単結晶シリコンの基板を加工して構造体を作製するバルクマイクロマシニング技術あるいは、基板上に堆積した薄膜を加工して構造体を作製するサーフェイスマイクロマシニング技術により作製される。また一般に、バルクマイクロマシニング技術により作製される構造体はサーフェイスマイクロマシニング技術により作製される構造体に比べて、例えば、内部残留応力が小さいという特徴を有する。内部残留応力が小さいことは構造体に生じる初期歪みが小さいことを意味する。したがって、単結晶シリコンからなるSOI基板の一層に作製された本実施の形態のヒンジ311,312は初期歪が少ないため、光偏向器の初期姿勢の安定性に優れる。   In addition, the optical deflector of the present embodiment is a layer of an SOI substrate, in particular, a device layer, in which the members of the first hinge 311 and the second hinge 312 are made of single crystal silicon. In the industry, the hinge of an optical deflector is usually a bulk micromachining technology that fabricates a structure by processing a single crystal silicon substrate, or a surface micro that creates a structure by processing a thin film deposited on the substrate. Manufactured by machining technology. In general, a structure manufactured by a bulk micromachining technique has a feature that, for example, internal residual stress is smaller than a structure manufactured by a surface micromachining technique. A small internal residual stress means that the initial strain generated in the structure is small. Accordingly, the hinges 311 and 312 of this embodiment manufactured on a single layer of an SOI substrate made of single crystal silicon have a low initial strain, and thus are excellent in the stability of the initial posture of the optical deflector.

また、本実施の形態の光偏向器は、可動板301の反射面303が設けられた面の裏面に支柱302を設けているため、ジンバル構造体330を支柱302の下端に設けることができる。つまり、可動板301の上面の全面を反射面303として機能させることが可能な構成および隣り合う可動板と可動板の隙間が狭くなるように配列可能な構成を有する。したがって、光偏向器アレイの小型化が狙える。特に、光偏向器を2次元に配列した2次元光偏向器アレイを作製する場合、従来例の光偏向器の構成では、反射面として有効な面積が、可動板上面の面積の約半分となるため、隣り合う反射面と反射面の隙間が狭くなるように2次元に配列することができない。一方、本実施の形態の光偏向器は、隣り合う反射面と反射面の隙間が狭くなるように2次元に配列することが可能な構成となっている。   Further, since the optical deflector of the present embodiment is provided with the support post 302 on the back surface of the movable plate 301 on which the reflection surface 303 is provided, the gimbal structure 330 can be provided at the lower end of the support post 302. That is, it has a configuration in which the entire upper surface of the movable plate 301 can function as the reflection surface 303 and a configuration in which the gap between the adjacent movable plate and the movable plate can be narrowed. Therefore, it is possible to reduce the size of the optical deflector array. In particular, when a two-dimensional optical deflector array in which optical deflectors are two-dimensionally arranged is manufactured, in the configuration of the conventional optical deflector, the effective area as a reflecting surface is about half of the area of the upper surface of the movable plate. Therefore, it cannot be two-dimensionally arranged so that the gap between adjacent reflecting surfaces becomes narrow. On the other hand, the optical deflector of the present embodiment is configured to be two-dimensionally arranged so that the gap between the adjacent reflecting surfaces becomes narrow.

さらに、本実施の形態の光偏向器では、基板350の中央付近の第一の基板平面部351が可動板301に近づけられている。また、駆動電極が第一の基板平面部351のみに設けられているため、駆動電極と可動板301の静電ギャップが狭くなっている。静電ギャップが狭くなったことにより、駆動電極と可動板301の間で発生する力が大きくなるため、その分だけ駆動電極の面積を小さくすることが可能になる。したがって、可動板とその可動板と対向する駆動電極の距離に比べて、隣り合う光偏向器と光偏向器のそれぞれの駆動電極間の距離を離すことができるため、本実施の形態の光偏向器は隣り合う光偏向器間の電気的クロストークが低減されるような構成となっているのである。   Furthermore, in the optical deflector of the present embodiment, the first substrate plane portion 351 near the center of the substrate 350 is brought close to the movable plate 301. Further, since the drive electrode is provided only on the first substrate plane portion 351, the electrostatic gap between the drive electrode and the movable plate 301 is narrowed. Since the electrostatic gap is narrowed, the force generated between the drive electrode and the movable plate 301 is increased, so that the area of the drive electrode can be reduced accordingly. Accordingly, since the distance between the drive electrodes of the adjacent optical deflector and the optical deflector can be increased compared to the distance between the movable plate and the drive electrode facing the movable plate, the optical deflection of the present embodiment The device is configured to reduce electrical crosstalk between adjacent optical deflectors.

(効果)
以上の様に、本実施の形態の光偏向器は、可動板の上面の全面を反射面として機能させることができるため、光偏向器の小型化が実現できるという効果を有する。
(effect)
As described above, the optical deflector according to the present embodiment can function the entire upper surface of the movable plate as a reflecting surface, so that the optical deflector can be downsized.

また、ヒンジ311,312と接続部305と可動枠315と固定部307を同一の層で一体的に作製することにより、光偏向器作製の工程数を最小限に抑えることが可能であるため、歩留まりの向上を図りやすく、ばらつきが少なく量産性に優れる。   Further, since the hinges 311, 312, the connecting portion 305, the movable frame 315, and the fixed portion 307 are integrally manufactured in the same layer, it is possible to minimize the number of steps of manufacturing the optical deflector. Yield can be improved easily, with little variation and excellent mass productivity.

また、本実施の形態の光偏向器は、特に、ヒンジ311,312の部材が単結晶シリコンからなるSOI基板の一層であるため、初期姿勢の安定性に優れる。   In addition, the optical deflector of the present embodiment is particularly excellent in the stability of the initial posture because the members of the hinges 311 and 312 are a single layer of an SOI substrate made of single crystal silicon.

また、本実施の形態の光偏向器は、特に、可動板の下面に支柱を設けているため、ジンバル構造体を支柱の先端に設けることができる。したがって、2軸駆動の光偏向器であっても、小型化が実現できる。   In addition, since the optical deflector according to the present embodiment is provided with a column on the lower surface of the movable plate, the gimbal structure can be provided at the tip of the column. Therefore, even a two-axis drive optical deflector can be downsized.

また、本実施の形態の光偏向器は、特に、可動板の上面の全面を反射面として機能させることが可能な構成を有すると同時に隣り合う可動板と可動板の隙間が狭くなるように配列可能な構成を有しているため、光偏向器アレイの小型化が実現できる。   In addition, the optical deflector of the present embodiment has a configuration that allows the entire upper surface of the movable plate to function as a reflective surface, and is arranged so that the gap between the adjacent movable plate and the movable plate is narrowed. Since it has a possible configuration, it is possible to reduce the size of the optical deflector array.

さらに、本実施の形態の光偏向器は、特に、駆動電極と可動板の静電ギャップが狭くなるように、駆動電極が基板の凸部である第一の基板平面部のみに設けられているため、隣り合う光偏向器間の電気的クロストークが低減される。   Furthermore, in the optical deflector of the present embodiment, the drive electrode is provided only on the first substrate plane portion, which is the convex portion of the substrate, so that the electrostatic gap between the drive electrode and the movable plate is narrowed. Therefore, electrical crosstalk between adjacent optical deflectors is reduced.

(バリエーション)
なお、本実施の形態においては可動板301の反射面303を設ける一面の形状を矩形で示したが、その形状は、反射面303に入射する光のスポットよりも大きい面積を得ることができればよく、例えば、多角形、円形などのMEMS分野の技術で加工が可能である形状とすることができる。
(variation)
In the present embodiment, the shape of the surface on which the reflecting surface 303 of the movable plate 301 is provided is shown as a rectangle. However, the shape is not limited as long as an area larger than the spot of light incident on the reflecting surface 303 can be obtained. For example, a shape that can be processed by a technology in the MEMS field, such as a polygon or a circle, can be used.

また、支柱302の断面形状は、例えば、多角形、円形などのMEMS分野の技術で加工が可能である形状とすることができる。   Moreover, the cross-sectional shape of the support | pillar 302 can be made into the shape which can be processed with the technique of MEMS fields, such as a polygon and a circle, for example.

また、本実施の形態においては偏向器の作製にSOI基板を用いたが、例えば、シリコン、ガラスなど、MEMS分野の技術などでエッチング等を含む機械的な加工が可能である基板の一面に、多結晶シリコン、窒化ケイ素、有機物、金属などのMEMS分野の技術などでエッチング等を含む機械的な加工が可能である材料を堆積した基板を用いることができる。   In this embodiment, an SOI substrate is used for manufacturing a deflector. However, for example, silicon, glass, or the like on one surface of a substrate that can be mechanically processed including etching or the like by a technique in the MEMS field, etc. A substrate on which a material that can be mechanically processed including etching and the like using a technique in the MEMS field such as polycrystalline silicon, silicon nitride, organic matter, and metal can be used.

また、本実施の形態においては可動板301と支柱302とは別層に作製したが、可動板301と支柱302とを同一層で作製することが可能である。   In this embodiment mode, the movable plate 301 and the column 302 are formed in different layers, but the movable plate 301 and the column 302 can be formed in the same layer.

また、本実施の形態において、基板350は第一の基板平面部351と第二の基板平面部352と第一の基板平面部351と第二の基板平面部352をつなぐ斜面353を有しているが、もちろん基板平面部と斜面は複数設けることも可能である。   In the present embodiment, the substrate 350 has a slope 353 that connects the first substrate plane 351, the second substrate plane 352, the first substrate plane 351, and the second substrate plane 352. Of course, it is possible to provide a plurality of substrate flat portions and inclined surfaces.

また、斜面353の一面と第一の基板平面部351とのなす角度は0度から90度までの任意の角度に設定することができる。   Further, the angle formed by one surface of the inclined surface 353 and the first substrate plane portion 351 can be set to an arbitrary angle from 0 degrees to 90 degrees.

これまで、図面を参照しながら本発明の実施の形態を述べたが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。ここにいう様々な変形や変更は、上述した実施の形態を適当に組み合わせた実施も含む。   Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. May be. The various modifications and changes described here include an implementation in which the above-described embodiments are appropriately combined.

101…可動板、102…支柱、103…反射面、105…接続部、106…可動部、107…固定部、110…ヒンジ、120A,120B…駆動電極、141…ねじり軸、150…基板、171…ミラー基板、172…ベース基板、181,182…デバイス層、183…中間層、184,187…支持層、185,186,188…絶縁層、190…貫通口、191,192…除去領域、201…可動板、202…支柱、203…反射面、205…接続部、206…可動部、207…固定部、211,212…ヒンジ、215…可動枠、221A,221B,222A,222B…駆動電極、230…ジンバル構造体、241,242…ねじり軸、245,246,247,248…Pull−in限界線、245’,246’,247’,248’…点、250…基板、251,252…基板平面部、253…斜面、290…貫通口、301,301AA,301AB,301AC,301BA,301BB,301BC,301CA,301CB,301CC…可動板、302…支柱、303…反射面、305…接続部、306…可動部、307…固定部、311,312…ヒンジ、315…可動枠、321A,321B,322A,322B…駆動電極、330…ジンバル構造体、341,341A,341B,341C,342,342A,342B,342C…ねじり軸、350…基板、351,352…基板平面部、353…斜面、390…貫通口。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Movable plate, 102 ... Support | pillar, 103 ... Reflecting surface, 105 ... Connection part, 106 ... Movable part, 107 ... Fixed part, 110 ... Hinge, 120A, 120B ... Drive electrode, 141 ... Torsion shaft, 150 ... Substrate, 171 ... Mirror substrate, 172 ... Base substrate, 181,182 ... Device layer, 183 ... Intermediate layer, 184,187 ... Support layer, 185,186,188 ... Insulating layer, 190 ... Through hole, 191,192 ... Removal region, 201 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Movable plate, 202 ... Column, 203 ... Reflecting surface, 205 ... Connection part, 206 ... Movable part, 207 ... Fixed part, 211, 212 ... Hinge, 215 ... Movable frame, 221A, 221B, 222A, 222B ... Drive electrode 230 ... Gimbal structure 241,242 ... Torsion shaft, 245,246,247,248 ... Pull-in limit line 245 ', 246', 24 ', 248' ... Point, 250 ... Substrate, 251,252 ... Substrate flat portion, 253 ... Slope, 290 ... Through hole, 301, 301AA, 301AB, 301AC, 301BA, 301BB, 301BC, 301CA, 301CB, 301CC ... Movable plate , 302 ... pillar, 303 ... reflecting surface, 305 ... connection part, 306 ... movable part, 307 ... fixed part, 311, 312 ... hinge, 315 ... movable frame, 321A, 321B, 322A, 322B ... drive electrode, 330 ... gimbal Structure, 341, 341A, 341B, 341C, 342, 342A, 342B, 342C ... twist axis, 350 ... substrate, 351, 352 ... substrate flat part, 353 ... slope, 390 ... through-hole.

Claims (7)

基板と、
前記基板に設けられた一対の駆動電極と、
前記基板に固定された一対の固定部と、
前記一対の固定部にそれぞれ接続された一対の弾性部と、
前記一対の弾性部によって揺動可能に支持された接続部と、
前記接続部に固定された支柱と、
前記支柱に固定された可動板とを有し、
前記可動板は、前記駆動電極に対向するように前記基板から間隔を置いて支持され、前記駆動電極に対向する第一の面に対向電極を有し、前記第一の面の反対側の第二の面に反射面を有し、
前記駆動電極と前記固定部と前記弾性部と前記接続部は同一の層から形成されている光偏向器。
A substrate,
A pair of drive electrodes provided on the substrate;
A pair of fixing parts fixed to the substrate;
A pair of elastic portions respectively connected to the pair of fixed portions;
A connecting portion supported to be swingable by the pair of elastic portions;
A support post fixed to the connecting portion;
A movable plate fixed to the column,
The movable plate is supported at a distance from the substrate so as to face the driving electrode, has a counter electrode on a first surface facing the driving electrode, and has a second electrode opposite to the first surface. A reflective surface on the second surface,
The drive electrode, the fixed portion, the elastic portion, and the connection portion are optical deflectors formed of the same layer.
前記基板は、前記接続部と前記弾性部を取り囲む貫通口を有している、請求項1記載の光偏向器。   The optical deflector according to claim 1, wherein the substrate has a through-hole that surrounds the connection portion and the elastic portion. 基板と、
前記基板に設けられた二対の駆動電極と、
前記基板に固定された一対の固定部と、
前記一対の固定部にそれぞれ接続された一対の第一の弾性部と、
前記一対の第一の弾性部によって第一の軸の周りに揺動可能に支持された可動枠と、
前記可動枠にそれぞれ接続された一対の第二の弾性部と、
前記一対の第二の弾性部によって第二の軸の周りに揺動可能に支持された接続部と、
前記接続部に固定された支柱と、
前記支柱に固定された可動板とを有し、
前記可動板は、前記駆動電極に対向するように前記基板から間隔を置いて支持され、前記駆動電極に対向する第一の面に対向電極を有し、前記第一の面の反対側の第二の面に反射面を有し、
前記駆動電極と前記固定部と前記第一の弾性部と前記可動枠と前記第二の弾性部と前記接続部は同一の層から形成されている、光偏向器。
A substrate,
Two pairs of drive electrodes provided on the substrate;
A pair of fixing parts fixed to the substrate;
A pair of first elastic portions respectively connected to the pair of fixed portions;
A movable frame supported to be swingable around a first axis by the pair of first elastic portions;
A pair of second elastic portions respectively connected to the movable frame;
A connecting portion supported by the pair of second elastic portions so as to be swingable around a second axis;
A support post fixed to the connecting portion;
A movable plate fixed to the column,
The movable plate is supported at a distance from the substrate so as to face the driving electrode, has a counter electrode on a first surface facing the driving electrode, and has a second electrode opposite to the first surface. A reflective surface on the second surface,
The optical deflector, wherein the drive electrode, the fixed portion, the first elastic portion, the movable frame, the second elastic portion, and the connection portion are formed from the same layer.
前記基板は、前記第一の弾性部と前記可動枠と前記第二の弾性部と前記接続部を取り囲む貫通口を有している、請求項3に記載の光偏向器。   The optical deflector according to claim 3, wherein the substrate has a through-hole that surrounds the first elastic portion, the movable frame, the second elastic portion, and the connection portion. 前記基板は第一の平面部と第二の平面部を有しており、前記第一の平面部は前記第二の平面部よりも前記可動板の近くに位置しており、前記駆動電極と前記固定部は前記第一の平面部上に配置されている、請求項1〜4のいずれかひとつに記載の光偏向器。   The substrate has a first plane portion and a second plane portion, and the first plane portion is located closer to the movable plate than the second plane portion, and the drive electrode The optical deflector according to claim 1, wherein the fixed portion is disposed on the first flat portion. 1次元的に配列された複数の光偏向器を有している光偏向器アレイであって、各光偏向器は、請求項1〜5のいずれかひとつに記載の光偏向器で構成されている、光偏向器アレイ。   An optical deflector array having a plurality of one-dimensionally arranged optical deflectors, each optical deflector comprising the optical deflector according to any one of claims 1 to 5. An optical deflector array. 2次元的に配列された複数の光偏向器を有している光偏向器アレイであって、各光偏向器は、請求項1〜5のいずれかひとつに記載の光偏向器で構成されている、光偏向器アレイ。   An optical deflector array having a plurality of optical deflectors arranged two-dimensionally, each optical deflector comprising the optical deflector according to any one of claims 1 to 5. An optical deflector array.
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