JP2016024222A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光走査装置による光ビームの走査軌跡が乱れないようにする。【解決手段】光走査装置１の反射部３は、光ビームを反射させる反射面１９と、反射面１９の向きを調整する第２の駆動部１３と、反射面１９の形状を変化させ、反射された光ビームの焦点を調整する第３の駆動部１４とを有する。また、光走査装置１は、基板と、基板に配された圧電素子４７，４９を有し、圧電素子４７，４９の屈曲変形により基板を変位させ、反射面１９の向きを変化させる第１の駆動部９を備える。そして、第２，第３の駆動部１３，１４に繋がる配線２１，４０は、基板に配されており、基板に配された配線２１，４０のうちの少なくとも一部は、下部配線と、下部配線の上に配された非圧電性の絶縁層と、絶縁層の上に配された上部配線とから構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、光ビームを走査する光走査装置に関する。

光ビームを反射するミラー部の向きを水平方向に変化させる圧電素子と、垂直方向に変化させる圧電素子とにより、２次元に光ビームを走査する光走査装置が知られている（例えば、特許文献１）。

また、圧電素子によりミラー部の反射面の形状を変化させることで、反射された光ビームの焦点を調整することが知られている（例えば、特許文献２）。このような圧電素子により、特許文献１に記載の光走査装置のミラー部の反射面の形状を変化させることで、光ビームを３次元に走査することが可能となる。

特開２００８−４０２４０号公報 特開２００７−１２１９４４号公報

ところで、ＰＺＴ等から構成される圧電膜と、圧電膜を挟む２つの電極層からなる多層構造の圧電素子が知られているが、このような圧電素子に繋がる配線も、同様の多層構造とすることが考えられる。

一方、上述した方法で光ビームを３次元に走査する場合、各圧電素子に繋がる配線が他の圧電素子の付近に配される場合があるが、配線が上述した多層構造を有していると、圧電素子に電圧を印可した際、これに繋がる配線も屈曲変形する。これにより、配線の付近の他の圧電素子の屈曲変形が妨げられ、光ビームの走査方向に乱れが生じる恐れがある。

本願発明は、光ビームの走査軌跡が乱れないようにすることを目的とする。

上記課題に鑑みてなされた請求項１に記載の光走査装置（１）は、光ビームを反射させる反射面（１９）と、反射面の向き又は形状を変化させる第１の圧電素子（１４，３３）と、を有する反射部（３）と、基板（４５）と、基板に配された第２の圧電素子（４７，４９）とを有し、第２の圧電素子の屈曲変形により基板を変位させることで、反射部の向きを変化させる駆動部（９）と、第１の圧電素子に繋がっており、少なくともその一部が基板に配されている配線（２１，４０）と、を備える。

そして、配線は、下部配線（２１ｃ，４０ｃ）と、下部配線の上に配された絶縁層（２１ｂ，２１ｄ，４０ｂ）と、絶縁層の上に配された上部配線（２１ａ，４０ａ）とから構成されており、基板に配された配線のうちの少なくとも一部は、絶縁層が非圧電性となっていること、を特徴とする。

このような構成によれば、第１の圧電素子に繋がる配線は、駆動部を構成する基板に配された部分のうちの少なくとも一部が、下部配線と非圧電性の絶縁層と上部配線とからなる多層構造となっている。このため、第１の圧電素子に電圧を印可しても、当該配線における当該一部が屈曲変形することは無く、当該配線の屈曲変形を抑えることができる。したがって、当該配線は第２の圧電素子が配された基板に配されているものの、光ビームの操作軌跡が乱れないようにすることができる。

また、請求項４に記載された光走査装置（１）は、光ビームを反射させる反射面（１９）と、反射面の向き又は形状を変化させる第１の圧電素子（１４，３３）と、を有する反射部（３）と、基板（４５）と、基板の上面に配された第２の圧電素子（４７，４９）とを有し、第２の圧電素子の屈曲変形により基板を変位させることで、反射部の向きを変化させる駆動部（９）と、を備える。そして、第１の圧電素子に繋がる配線（２２）は、非圧電性の導体により構成されており、基板における第２の圧電素子の下方に配されている。

このような構成によれば、第１の圧電素子に繋がる配線は、非圧電性の導体により構成されているため、第１の圧電素子に電圧を印可しても当該配線が屈曲変形することは無い。このため、当該配線は、第２の圧電素子が配された基板に配されているものの、基板の変位を妨げることは無いため、光ビームの操作軌跡が乱れないようにすることができる。

また、請求項７に記載された光走査装置（１）は、光ビームを反射させる反射面（１９）と、反射面の向き又は形状を変化させる第１の圧電素子（１４，３３）と、を有する反射部（３）と、第１の方向に延びる第１の軸（１８）に沿って配置され、反射部の両端にそれぞれ接続された一対の梁部材（７）と、一対の梁部材を介して反射部を支持する支持部（５）と、第２の圧電素子（４７，４９）により屈曲変形し、第１の軸を中心に反射部の傾きを変化させる駆動部（９）と、第１の圧電素子に繋がる配線（２３）と、配線に繋がる端子（２４）と、を備える。そして、端子は、支持部に配されており、配線は、支持部及び梁部材に配されている。

このような構成によれば、第１の圧電素子に繋がる端子が支持部に配されていると共に、端子と第１の圧電素子とを繋ぐ配線は梁部材と支持部とに配されており、当該配線は、第２の圧電素子が配された基板には配されていない。このため、第１の圧電素子に電圧を印可しても基板の変位を妨げることは無く、光ビームの操作軌跡が乱れないようにすることができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものでは無い。

第１実施形態の光走査装置１の構成を示す平面図である。 図１のI−I断面における断面図である。 図１のII−II断面における断面図である。 図１のIII−III断面における断面図である。 第２実施形態の光走査装置１の構成を示す平面図である。 図５のIV−IV断面における断面図である。 第３実施形態の光走査装置１の構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

［第１実施形態］
［構成の説明］
第１実施形態の光走査装置１は、反射部３と、支持部５と、一対の第１の駆動部９とを備えている（図１〜図４参照）。

反射部３は、さらに、外周部１０と、内周部１１と、一対の反射部内梁部材１２と、第２の駆動部１３とを備えている。
外周部１０は矩形の枠であり、その枠内に、円板状の内周部１１及び第２の駆動部１３が配置されている。

内周部１１は、その表面全体を覆った状態で第３の駆動部１４が配されている。第３の駆動部１４は、内周部１１の上に積層された圧電素子として構成されており、上部電極１７、厚さ３μｍのＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）膜１６、及び下部電極１５からなる多層構造を有する。上部電極１７及び下部電極１５は、それぞれ、厚さ０．２μｍのＰｔ膜と厚さ０．１μｍのＴｉ膜とを積層した膜である（図２参照）。なお、ＰＺＴ膜１６に替えて、圧電性を有する他の物質により構成される膜を設けても良い。

第３の駆動部１４は、配線２１により、支持部５に形成された端子２４に電気的に接続されている。配線２１は、上側の反射部内梁部材１２、上側の第２の駆動部１３を構成する基板３１、後述する接続部９Ａ、及び、右側の第１の駆動部９を構成する基板４５の上を通り、端子２４に至る。なお、ここでの上下左右は、図１における上下左右を意味し、光走査装置１を使用する状態での上下左右とは必ずしも一致しない。

第３の駆動部１４の上に、光ビームを反射させる反射面１９が配されている。反射面１９は、厚さ２μｍのアルミニウム薄膜である。内周部１１の裏面には、縁に沿ってリブが設けられており、リブの内側は外周部１０と比べて板厚が小さい。

一対の反射部内梁部材１２は、内周部１１の両端において、内周部１１と外周部１０とを曲げ振動可能に接続する。反射部内梁部材１２は棒状の部材である。反射部内梁部材１２は、内周部１１の中心を通り、上下方向に延びるＡ軸２０上に配置されている。反射部内梁部材１２は、外周部１０に比べて板厚が小さい。

第２の駆動部１３は、屈曲変形が可能な４つの駆動部材２６〜２９から構成される。駆動部材２６〜２９は同様の構造を有する。駆動部材２６は、外周部１０における左上部分と、上側の反射部内梁部材１２における左側とを接続する。駆動部材２７は、外周部１０における右上部分と、上側の反射部内梁部材１２における右側とを接続する。駆動部材２８は、外周部１０における右下部分と、下側の反射部内梁部材１２における右側とを接続する。駆動部材２９は、外周部１０における左下部分と、下側の反射部内梁部材１２における左側とを接続する。

駆動部材２６〜２９は、それぞれ、図２に示すように、板状の基板３１と、その上に形成された圧電素子３３とから構成される。圧電素子３３は、第３の駆動部１４と同様、上部電極３５、ＰＺＴ膜３７、及び下部電極３９からなる多層構造を有する。

駆動部材２６〜２９は、配線４０により端子４３に電気的に接続されている。端子４３は支持部５上に形成されており、配線４０は、後述する接続部９Ａ、及び、基板４５の上を通り、端子４３に至る。第２の駆動部１３は、外周部１０に比べて板厚が小さい。

支持部５は、矩形の枠であり、その枠内に、反射部３、及び一対の第１の駆動部９が配置されている。
一対の第１の駆動部９は、反射部３の左右にそれぞれ１つずつ設けられている。２つの第１の駆動部９は同様の構造を有する。第１の駆動部９は、その下端９Ｃにおいて支持部５に接続するとともに、その上端９Ｄの側において、反射部３に接続している。さらに詳しくは、第１の駆動部９は、その上端９Ｄの側において、反射部３の方向に張り出す接続部９Ａを備えており、その接続部９Ａの先端を、反射部３における上端３Ａに接続させている。

第１の駆動部９は、基板４５と、その上に形成された２枚の圧電素子４７，４９とを備えている。圧電素子４７，４９は、それぞれ、第１の駆動部９の下端９Ｃ側から、上端９Ｄ側まで達している。圧電素子４７，４９の層構成は圧電素子３３と同様である。圧電素子４７，４９の間には一定幅の隙間が存在する。基板４５は、圧電素子４７，４９の間において、それらの長手方向に沿ったスリット（基板４５が切り欠かれた部分）５１を有する。無論、スリット５１を有しない構成としても良い。

第１の駆動部９は、圧電素子４７，４９の屈曲動作により、屈曲変形可能である。第１の駆動部９のうち、変形部（圧電素子４７，４９が設けられており、屈曲方向に直交する方向での幅が十分小さい部分）９Ｂが屈曲変形する。その屈曲の方向は、第１の駆動部９のうち、上端９Ｄ側の部分が、図１の紙面の正面側に移動する方向である。圧電素子４７，４９は、それぞれ、配線５３により、端子５５に電気的に接続されている。配線５３及び端子５５は、ともに支持部５上に形成されている。

右側の第１の駆動部９における反射部３側には、圧電素子４７の長手方向に沿って、第２の駆動部１３に繋がる配線４０と、第３の駆動部１４に繋がる配線２１が配されている。また、左側の第１の駆動部９における反射部３側には、圧電素子４７の長手方向に沿って、第２の駆動部１３に繋がる配線４０が配されている。

配線２１は、圧電素子４７が設けられている基板４５に配された下部配線２１ｃと、下部配線２１ｃの上に配された絶縁層２１ｂ，２１ｄと、絶縁層２１ｂ，２１ｄの上に配された上部配線２１ａとからなる多層構造となっている（図２〜図４参照）。下部配線２１ｃは第３の駆動部１４における下部電極１５に、上部配線２１ａは第３の駆動部１４における上部電極１７に繋がっている。

ここで、上述したように、第１〜第３の駆動部を構成する圧電素子は、厚さ０．２μｍのＰｔ膜と厚さ０．１μｍのＴｉ膜とを積層して形成された下部電極及び上部電極と、ＰＺＴ膜とからなる多層構造となっている。

これに対し、配線２１における下部配線２１ｃ及び上部配線２１ａは、圧電素子の下部電極及び上部電極と同じ構成となっており、厚さ０．２μｍのＰｔ膜と厚さ０．１μｍのＴｉ膜とを積層して形成されている。

また、配線２１における絶縁層２１ｂ，２１ｄのうち、変形部９Ｂ以外の部位に配された絶縁層２１ｄは、圧電素子のＰＺＴ膜と同じ構成となっており、厚さ３μｍのＰＺＴの膜により構成されている。一方、変形部９Ｂに位置する絶縁層２１ｂは、ＰＺＴから圧電性を除去することで得られた物質により構成されており、厚さが３μｍとなっている（図４参照）。具体的には、絶縁層２１ｂは、例えば、レーザーアニールによりＰＺＴから鉛を除去して得られた物質（ペロブスカイト相ではない非圧電性の絶縁膜、一例として、Ｐｂ₂Ｔｉ₂Ｏ₇とＰｂ₂Ｚｒ₂Ｏ₇の混合物）により構成されていても良い。

また、左右の第１の駆動部９に配され、第２の駆動部１３に繋がる配線４０も、配線２１と同様の構成を有している。すなわち、配線４０は、配線２１と同様、圧電素子３３の下部電極３９に繋がる下部配線４０ｃ、絶縁層４０ｂ、及び、圧電素子３３の上部電極３５に繋がる上部配線４０ａからなる多層構造を有している。そして、配線４０のうち、変形部９Ｂ以外の部位に配された部分の絶縁層４０ｂはＰＺＴ膜として構成されており、変形部９Ｂに配された部分の絶縁層４０ｂは、ＰＺＴから圧電性を除去することで得られた物質により構成されている。

［製造方法について］
第１実施形態の光走査装置１は、以下の方法で製造することができる。まず、Ｓｉからなる厚さ３５０μｍの支持層、ＳｉＯ_２からなる厚さ２μｍの中間酸化膜、及びＳｉからなる厚さ１０μｍの活性層を積層したＳＯＩウエハを用意する。

次に、第１〜第３の駆動部９，１３，１４における圧電素子を構成する下部電極とＰＺＴ膜を、ＳＯＩウエハの片面に順次製膜し、所定の形状にエッチングする。次に、これらの圧電素子を構成する上部電極を製膜し、所定の形状にエッチングする。なお、これらの薄膜が形成されたＳＯＩウエハの面を表面（又は上面）とも記載する。

これらのエッチングで、配線２１，４０，５３と、端子２４，４３，５５も形成するが、配線２１，４０を形成する際には、上部電極の形成前に、ＰＺＴ膜のうち、変形部９Ｂに配される部分に対してレーザーアニールを行う。これにより、当該部分から鉛を除去し、当該部分を、ペロブスカイト相ではない非圧電性の絶縁膜（一例として、Ｐｂ₂Ｔｉ₂Ｏ₇とＰｂ₂Ｚｒ₂Ｏ₇の混合物）とする。

次に、第３の駆動部１４を構成する圧電素子の上に、反射面１９を製膜する。
次に、このＳＯＩウエハを選択的にエッチングすることで、支持部５と、基板３１，４５と、接続部９Ａと、外周部１０と、反射部内梁部材１２と、内周部１１とを含む一体の部材を形成する。

このとき、図２に示すように、支持部５、内周部１１の一部、及び外周部１０は、支持層２０１、中間酸化膜２０３、及び活性層２０５を有する。一方、基板３１，４５と、反射部内梁部材１２と、内周部１１の一部は、活性層２０５からなる。

［動作について］
図１に基づき、光走査装置１の動作について説明する。一対の端子５５に、それぞれ第１駆動信号源１０１を接続し、６０Ｈｚの駆動信号Ｓ１を印加する。駆動信号Ｓ１により、第１の駆動部９における圧電素子４７，４９が屈曲し、接続部９Ａが、図１の紙面の正面に向かって移動する。反射部３の上端３Ａは第１の駆動部９の接続部９Ａに接続しているので、第１の駆動部９の上述した屈曲により、反射部３の上端３Ａは、図１における紙面における正面に向かって変位する。

その結果、反射部３が、Ａ軸２０に直交するＢ軸１８を中心軸とする曲げ振動を行う。この振動は非共振振動である。
また、一対の端子４３のうちの一方に、第２駆動信号源１０３を直接接続すると共に、他方の端子４３に、位相反転回路１０５を介して第２駆動信号源１０３を接続する。この結果、一対の端子４３のうちの一方には、３０ｋＨｚの駆動信号Ｓ２が印加され、他方の端子４３には、駆動信号Ｓ２とは逆位相の駆動信号Ｓ３が印加される。

駆動信号Ｓ２，Ｓ３により、第２の駆動部１３は、駆動部材２６，２９の左右方向の中央が上方に移動し、且つ、駆動部材２７，２８の左右方向の中央が下方に移動した状態と、駆動部材２６，２９の左右方向の中央が下方に移動し、且つ、駆動部材２７，２８の左右方向の中央が上方に移動した状態とに、交互に変位する。これにより、内周部１１に、反射部内梁部材１２（Ａ軸２０）を中心軸とする曲げ振動を行わせる。この振動は共振振動である。

さらに、焦点制御回路１０６からの駆動信号Ｓ４が端子２４に印可され、駆動信号Ｓ４により、第３の駆動部１４が屈曲変形し、これに伴い反射面１９も屈曲変形する。これにより、反射面１９から反射された光ビームの焦点が調整される。

このように、反射部３の内周部１１に設けられた反射面１９は、Ａ軸２０及びＢ軸１８のそれぞれについて揺動可能であると共に、その焦点を調整可能である。このため、反射面１９で反射した光ビームを３次元に走査できる。

［第２実施形態］
［構成の説明］
第２実施形態の光走査装置１は、第１実施形態の光走査装置１と同様の構成を有しているが、第２の駆動部１３に繋がる配線４１や、第３の駆動部１４に繋がる配線２２の配置位置や構成等が異なっている（図５参照）。

第１実施形態と同様、配線２２は、上側の反射部内梁部材１２、上側の第２の駆動部１３を構成する基板３１、接続部９Ａ、及び、右側の第１の駆動部９を構成する基板４５の上を通り、端子２４に至る。配線２２は、第１，第２配線から構成されており、これらの配線は、これらの部位における配線２２の配置領域に並んで配される。なお、ここでの上下左右は、図５における上下左右を意味し、光走査装置１を使用する状態での上下左右とは必ずしも一致しない。

第１配線は、第３の駆動部１４における上部電極１７に繋がっており、第２配線は、下部電極１５に繋がっている。また、第１，第２配線は、非圧電性の導体により構成されている。

また、配線２２のうち、第１の駆動部９に配された部分は、圧電素子４７に覆われた状態で配される（換言すれば、配線２２は、右側の第１の駆動部９における内側に位置する圧電素子４７の下を通って端子２４に至る）。

すなわち、基板４５における圧電素子４７の配置領域には、第１配線２２ａと第２配線２２ｂが配され、第１配線２２ａ、及び、第２配線２２ｂを覆った状態で絶縁膜４６が積層されている。そして、絶縁膜４６の上に、圧電素子４７が積層されている（図６参照）。第１配線２２ａ及び第２配線２２ｂは、絶縁膜４６により、圧電素子４７の下部電極４７ｃと絶縁された状態になる。なお、絶縁膜４６は、例えば、ＳｉＯ₂により構成されていても良い。

一方、配線４１は、第１実施形態と同様、接続部９Ａ、及び、基板４５の上を通り、端子４３に至る。配線４１は、配線２２と同様、第２の駆動部１３を構成する圧電素子３３の上部電極３５に繋がる第１配線４１ａと、下部電極３９に繋がる第２配線４１ｂとから構成されており、第１，第２配線４１ａ，４１ｂは、配線４１の配置領域に並んで配される。また、この第１，第２配線４１ａ，４１ｂは、配線２２と同様、非圧電性の導体により構成されており、絶縁膜４６に覆われた状態となっている。

［製造方法について］
第２実施形態の光走査装置１は、以下の方法で製造することができる。まず、第１実施形態と同様のＳＯＩウエハを用意する。

次に、配線２２，４１を形成する。具体的には、例えば、ＳＯＩウエハの表面における第１，第２配線の配置領域に不純物拡散を行うことで、配線２２，４１を形成しても良い。こうすることにより、製造プロセスを簡易的にすることができる。

また、例えば、エッチングによりＳＯＩウエハの表面における第１，第２配線の配置領域に溝部を形成した後、これらの溝部に金属膜を製膜することで、配線２２，４１を形成しても良い。こうすることにより、不純物拡散により配線２２，４１を形成する場合に比べ、抵抗を低くすることができる。

次に、右側の第１の駆動部９を構成する基板４５（配線２２が配される基板４５）の表面に、絶縁膜４６を製膜する。
次に、第１〜第３の駆動部９，１３，１４における圧電素子を構成する下部電極とＰＺＴ膜を、ＳＯＩウエハの片面に順次製膜し、所定の形状にエッチングする。なお、右側の第１の駆動部９を構成する下部電極とＰＺＴ膜は、絶縁膜４６の上に製膜される。

次に、上部電極１７及び第１配線２２ａ、上部電極３５及び第１配線４１ａが、下部電極１５，３９と接触しないよう、図示しない絶縁膜を製膜し、これを所定の形状にエッチングする。

次に、第１〜第３の駆動部９，１３，１４における圧電素子を構成する上部電極を製膜し、所定の形状にエッチングする。これにより、第１〜第３の駆動部９，１３，１４における圧電素子と、配線５３と、端子２４，４３，５５が形成される。

次に、第３の駆動部１４を構成する圧電素子の上に、反射面１９を製膜する。
次に、このＳＯＩウエハを選択的にエッチングすることで、支持部５と、基板３１，４５と、接続部９Ａと、外周部１０と、反射部内梁部材１２と、内周部１１とを含む一体の部材を形成する。

このとき、第１実施形態と同様、支持部５、内周部１１の一部、及び外周部１０は、支持層２０１、中間酸化膜２０３、及び活性層２０５を有する。一方、基板３１，４５と、反射部内梁部材１２と、内周部１１の一部は、活性層２０５からなる。

［動作について］
第２実施形態の光走査装置１もまた、第１実施形態と同様、端子５５に６０Ｈｚの駆動信号Ｓ１が印可されると共に、一対の端子４３の各々に３０ｋＨｚの駆動信号Ｓ２，Ｓ３が印加され、さらに、端子２４には、駆動信号Ｓ４が印可される（図５参照）。

このため、第１実施形態と同様、反射部３がＢ軸１８を中心軸とする曲げ振動を行うと共に、内周部１１がＡ軸２０を中心軸とする曲げ振動を行い、さらに、第３の駆動部１４が屈曲変形し、反射面１９から反射された光ビームの焦点が調整される。このため、反射面１９で反射した光ビームを３次元に走査できる。

［第３実施形態］
［構成の説明］
第３実施形態の光走査装置１は、第１実施形態と同様の反射部３や、一対の第１の駆動部９や、第２の駆動部１３に繋がる配線４２等を備えている。しかし、第３実施形態の光走査装置１は、一対の梁部材７を備えている点や、支持部５の構成や、第３の駆動部１４に繋がる配線２３の構成や配置位置等において第１実施形態と相違している（図７参照）。

梁部材７は棒状の部材であり、Ｂ軸１８上に配置されている。また、反射部３における外周部１０は、その外側の両端において、一対の梁部材７に接続している。
支持部５は、第１実施形態と同様、矩形の枠であり、その枠内に、反射部３、及び一対の第１の駆動部９が配置されている。しかし、支持部５は、その内側において、一対の突出部５Ａ，５Ｂを有しており、この点において第１実施形態と相違する。突出部５Ａ，５Ｂは、反射部３を両側から挟むように配置されている。一対の梁部材７は、それぞれ、上述したとおり、一端において外周部１０に接続しているが、その反対側の端部において、突出部５Ａ，５Ｂに接続している。よって、突出部５Ａ，５Ｂは、一対の梁部材７を介して反射部３を支持する。

また、第３の駆動部１４は、配線２３により、支持部５に形成された端子２４に電気的に接続されている。配線２３は、下側の反射部内梁部材１２、下側の第２の駆動部１３を構成する基板３１、右側の梁部材７、及び、突出部５Ｂの上を通り、端子２４に至る。なお、ここでの上下左右は、図７における上下左右を意味し、光走査装置１を使用する状態での上下左右とは必ずしも一致しない。

配線２３は、下部配線と絶縁層と上部配線とからなる多層構造となっている。下部配線は第３の駆動部１４における下部電極１５に、上部配線は第３の駆動部１４における上部電極１７に繋がっている。配線２３は、第１実施形態の配線２１における変形部９Ｂ以外の部位に配置された部分と同様に構成されている。すなわち、下部配線及び上部配線は、圧電素子の下部電極及び上部電極と同様、厚さ０．２μｍのＰｔ膜と厚さ０．１μｍのＴｉ膜とを積層して形成される。また、絶縁層は、圧電素子のＰＺＴ膜と同様、厚さ３μｍのＰＺＴの膜により構成されている。

一方、第２の駆動部１３に繋がる配線４２は、第１実施形態と同様に構成されている。
［製造方法について］
第３実施形態の光走査装置１は、以下の方法で製造することができる。まず、第１実施形態と同様のＳＯＩウエハを用意する。

次に、第１〜第３の駆動部９，１３，１４における圧電素子を、ＳＯＩウエハの表面に製膜する。
次に、第１〜第３の駆動部９，１３，１４における圧電素子を構成する下部電極とＰＺＴ膜を、ＳＯＩウエハの片面に順次製膜し、所定の形状にエッチングする。次に、これらの圧電素子を構成する上部電極を製膜し、所定の形状にエッチングする。

これらのエッチングで、配線２３，４２，５３と、端子２４，４３，５５も形成するが、配線４２を形成する際には、第１実施形態と同様、上部電極の形成前に、ＰＺＴ膜のうち、変形部９Ｂに配される部分に対してレーザーアニールを行う。これにより、当該部分を、ペロブスカイト相ではない非圧電性の絶縁膜（一例として、Ｐｂ₂Ｔｉ₂Ｏ₇とＰｂ₂Ｚｒ₂Ｏ₇の混合物）とする。

次に、第３の駆動部１４を構成する圧電素子の上に、反射面１９を製膜する。
次に、このＳＯＩウエハを選択的にエッチングすることで、支持部５（突出部５Ａ，５Ｂを含む）、梁部材７、第１，第２の駆動部９，１３を構成する基板、接続部９Ａ、外周部１０、反射部内梁部材１２、及び内周部１１を含む一体の部材を形成する。

このとき、支持部５、内周部１１の一部、及び外周部１０は、支持層２０１、中間酸化膜２０３、及び活性層２０５を有する。一方、梁部材７、上記基板、接続部９Ａ、反射部内梁部材１２、及び内周部１１の一部は活性層２０５からなる。

［動作の説明］
図７に基づき、光走査装置１の動作について説明する。一対の端子５５に、それぞれ第１駆動信号源１０１を接続し、第１実施形態と同様、６０Ｈｚの駆動信号Ｓ１を印加する。駆動信号Ｓ１により、第１の駆動部９における圧電素子４７，４９が屈曲し、接続部９Ａが、図７の紙面の正面に向かって移動する。反射部３の上端３Ａは第１の駆動部９の接続部９Ａに接続しているので、第１の駆動部９の上述した屈曲により、反射部３の上端３Ａは、図７における紙面における正面に向かって変位する。

その結果、反射部３が、梁部材７（Ｂ軸１８）を中心軸とする曲げ振動を行う。この振動は非共振振動である。
また、第１実施形態と同様、第２駆動信号源１０３及び位相反転回路１０５により、一対の端子４３のうちの一方には、３０ｋＨｚの駆動信号Ｓ２を、他方の端子４３には、駆動信号Ｓ２とは逆位相の駆動信号Ｓ３が印加される。これにより、第１実施形態と同様、内周部１１に、Ａ軸２０を中心軸とする曲げ振動が生じる。

さらに、第１実施形態と同様、駆動信号Ｓ４が端子２４に印可され、駆動信号Ｓ４により、第３の駆動部１４が屈曲変形し、反射面１９から反射された光ビームの焦点が調整される。

このように、反射部３の内周部１１に設けられた反射面１９は、Ａ軸２０及びＢ軸１８のそれぞれについて揺動可能であると共に、その焦点を調整可能である。このため、反射面１９で反射した光ビームを３次元に走査できる。

［効果］
第１実施形態の光走査装置１によれば、第２，第３の駆動部１３，１４に繋がる配線２１，４０は、下部配線と非圧電性の絶縁層と上部配線とからなる多層構造となっている。これにより、配線２１，４０の配置領域の面積を低減することができ、光走査装置１を小型化することができる。

さらに、配線２１，４０における第１の駆動部９の変形部９Ｂに配された部分では、絶縁層は非圧電性となっている。
このため、第２，第３の駆動部１３，１４を構成する圧電素子に電圧を印可しても、配線２１，４０における変形部９Ｂに配された部分が屈曲変形することは無い。したがって、配線２１，４０は、第１の駆動部９を構成する基板４５に配されているものの、変形部９Ｂの変位により行われるＢ軸１８を中心軸とする曲げ振動を妨げることは無く、光ビームの操作軌跡が乱れないようにすることができる。

また、配線２１，４０の下部配線は、圧電素子を構成する下部電極と同時に製膜される。また、配線２１，４０の絶縁層は、圧電素子と同時にＰＺＴ膜を製膜し、さらに、変形部９Ｂに配された部分に対しレーザーアニールを行い、当該部分から鉛を除去することで生成される。また、配線２１，４０の上部配線は、圧電素子を構成する上部電極と同時に絶縁層の上に製膜される。これにより、製造プロセスを簡易的にすることができる。

また、第２実施形態の光走査装置１によれば、第２，第３の駆動部１３，１４に繋がる配線２２，４１は、非圧電性の導体により構成されているため、第２，第３の駆動部１３，１４に電圧を印可しても、配線２２，４１が屈曲変形することは無い。このため、配線２２，４１は、第１の駆動部９を構成する基板４５に配されているものの、変形部９Ｂの変位により行われるＢ軸１８を中心軸とする曲げ振動を妨げることは無く、光ビームの操作軌跡が乱れないようにすることができる。

さらに、配線２２は、右側に配された第１の駆動部９を構成する圧電素子４７に覆われた状態で配されているため、第１の駆動部９を小型化することができる。
また、第３実施形態の光走査装置１によれば、第３の駆動部１４に繋がる端子２４は支持部５に配され、第３の駆動部１４に繋がる配線２３は右側の梁部材７と突出部５Ｂとに配されており、配線２３は、第１の駆動部９を構成する基板４５には配されていない。このため、第３の駆動部１４に電圧を印可しても、変形部９Ｂの変位により行われるＢ軸１８を中心軸とする曲げ振動を妨げることは無く、光ビームの操作軌跡が乱れないようにすることができる。

［他の実施形態］
（１）第１，第３実施形態において、第２，第３の駆動部１３，１４に繋がる各配線は、下部配線，絶縁層，上部配線からなる多層構造となっており、これらの配線のうち、第１の駆動部９における変形部９Ｂに位置する部分の絶縁層は、非圧電性の物質により構成されている。

しかしながら、これに限らず、これらの配線の全ての区間における絶縁層を、非圧電性の物質により構成しても良いし、変形部９Ｂに位置する配線のうちの一部の区間の絶縁層を、非圧電性の物質により構成しても良い。また、これらの配線は、第２実施形態と同様、上側配線と下側配線を基板上に並べた構成としても良い。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。

（２）また、第１実施形態では、第２，第３の駆動部１３，１４に繋がる配線２１，４０の双方が、第１の駆動部９における変形部９Ｂに位置する部分の絶縁層が非圧電性となっている。しかしながら、配線２１，４０の一方についてのみ、変形部９Ｂに位置する部分の絶縁層を非圧電性とし、他方については、当該部分の絶縁層を圧電性のＰＺＴ膜により構成しても良い。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。

（３）また、第２実施形態では、第２，第３の駆動部１３，１４に繋がる配線２２，４１の双方が、第１，第２配線を並べた構成となっている。しかしながら、配線４１については、第１実施形態における配線４０と同じ構成としても良い。

また、配線２２は、圧電素子４７に覆われた状態で配されているが、圧電素子４７に隣接して（配線４１と圧電素子４７の間に）配されていても良い。また、左右両側の配線４１は圧電素子４７に隣接して配されているが、配線２２と同様、圧電素子４７に覆われた状態で配されていても良い。

このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
（４）また、第３実施形態では、第３の駆動部１４に繋がる配線２３は、第１実施形態の配線２１における変形部９Ｂ以外の部位に配置された部分と同様に構成されている。しかしながら、配線２３（特に、駆動部材２８に隣接して配された部分）は、第１実施形態の配線２１における変形部９Ｂに配置された部分や、第２実施形態の配線２２と同様に構成されていても良い。

また、第３実施形態では、第２の駆動部１３に繋がる配線４２は、第１実施形態と同様に構成されており、配線４２における第１の駆動部９の変形部９Ｂに配された部分の絶縁層は、ＰＺＴ膜から圧電性を除去して得られた物質により構成されている。

しかしながら、配線４２の絶縁層の当該部分をＰＺＴ膜により構成しても良いし、配線４２の絶縁層を、全てＰＺＴから圧電性を除去して得られた物質により構成しても良い。具体的には、該物質とは、ペロブスカイト相ではない非圧電性の絶縁膜（一例として、Ｐｂ₂Ｔｉ₂Ｏ₇とＰｂ₂Ｚｒ₂Ｏ₇の混合物）であっても良い。また、例えば、右側の配線４２を、右側の梁部材７、及び、突出部５Ｂの上を通り、端子４３に至るように配し、左側の配線４２を、左側の梁部材７、及び、突出部５Ａの上を通り、端子４３に至るように配しても良い。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。

（５）また、第１〜第３実施形態や、他の実施形態（１）〜（４）の光走査装置１は、反射部３には第２，第３の駆動部１３，１４が設けられているが、これらの駆動部のうちの一方のみを設ける構成としても良い。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。

［特許請求の範囲との対応］
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。

第３の駆動部１４及び圧電素子３３が第１の圧電素子の一例に、第３の駆動部１４がＢ圧電素子の一例に、圧電素子３３がＡ圧電素子の一例に、圧電素子４７，４９が第２の圧電素子の一例に、第１の駆動部９が駆動部の一例に、ＰＺＴ膜３７，４７ｂが圧電膜の一例に、Ｂ軸１８が第１の軸の一例に、Ａ軸２０が第２の軸の一例に相当する。

１…光走査装置、３…反射部、５…支持部、７…梁部材、９…第１の駆動部、１２…反射部内梁部材、１３…第２の駆動部、１４…第３の駆動部、１５…下部電極、１６…ＰＺＴ膜、１７…上部電極、１８…Ｂ軸、１９…反射面、２０…Ａ軸、２１…配線、２２…配線、２３…配線、２４…端子、３３…圧電素子、３５…上部電極、３７…ＰＺＴ膜、３９…下部電極、４０…配線、４１…配線、４２…配線、４７…圧電素子、４９…圧電素子。

Claims (8)

1. 光ビームを反射させる反射面（１９）と、前記反射面の向き又は形状を変化させる第１の圧電素子（１４，３３）と、を有する反射部（３）と、
   基板（４５）と、前記基板に配された第２の圧電素子（４７，４９）とを有し、前記第２の圧電素子の屈曲変形により前記基板を変位させることで、前記反射部の向きを変化させる駆動部（９）と、
   前記第１の圧電素子に繋がっており、少なくともその一部が前記基板に配されている配線（２１，４０）と、
   を備え、
   前記配線は、下部配線（２１ｃ，４０ｃ）と、前記下部配線の上に配された絶縁層（２１ｂ，２１ｄ，４０ｂ）と、前記絶縁層の上に配された上部配線（２１ａ，４０ａ）とから構成されており、
   前記基板に配された前記配線のうちの少なくとも一部は、前記絶縁層が非圧電性となっていること、
   を特徴とする光走査装置（１）。
2. 請求項１に記載の光走査装置において、
   前記駆動部のうち、前記第２の圧電素子が屈曲変形することで変形する部分を、変形部（９Ｂ）とし、
   前記変形部を構成する前記基板に配された前記配線は、前記絶縁層（２１ｄ）が非圧電性となっていること、
   を特徴とする光走査装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光走査装置において、
   前記圧電素子は、下部電極（３９，４７ｃ）と、前記下部電極の上に配された圧電膜（３７，４７ｂ）と、前記圧電膜の上に配された上部電極（３５，４７ａ）とから構成されており、
   非圧電性の前記絶縁層は、前記圧電膜をなす物質から圧電性を除去して得られた物質により構成されていること、
   を特徴とする光走査装置。
4. 光ビームを反射させる反射面（１９）と、前記反射面の向き又は形状を変化させる第１の圧電素子（１４，３３）と、を有する反射部（３）と、
   基板（４５）と、前記基板の上面に配された第２の圧電素子（４７，４９）とを有し、前記第２の圧電素子の屈曲変形により前記基板を変位させることで、前記反射部の向きを変化させる駆動部（９）と、を備え、
   前記第１の圧電素子に繋がる配線（２２）は、非圧電性の導体により構成されており、前記基板における前記第２の圧電素子の下方に配されていること、
   を特徴とする光走査装置（１）。
5. 請求項４に記載の光走査装置において、
   前記配線は、前記基板の前記上面に不純物拡散を行うことで形成されたものであること、
   を特徴とする光走査装置。
6. 請求項４に記載の光走査装置において、
   前記配線は、前記基板の前記上面に設けられた溝部に金属を配することで形成されたものであること、
   を特徴とする光走査装置。
7. 光ビームを反射させる反射面（１９）と、前記反射面の向き又は形状を変化させる第１の圧電素子（１４，３３）と、を有する反射部（３）と、
   第１の方向に延びる第１の軸（１８）に沿って配置され、前記反射部の両端にそれぞれ接続された一対の梁部材（７）と、
   前記一対の梁部材を介して前記反射部を支持する支持部（５）と、
   第２の圧電素子（４７，４９）により屈曲変形し、前記第１の軸を中心に前記反射部の傾きを変化させる駆動部（９）と、
   前記第１の圧電素子に繋がる配線（２３）と、
   前記配線に繋がる端子（２４）と、
   を備え、
   前記端子は、前記支持部に配されており、
   前記配線は、前記支持部及び前記梁部材に配されていること、
   を特徴とする光走査装置（１）。
8. 請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の光走査装置において、
   前記第１の圧電素子として、第２の方向に延びる第２の軸（２０）を中心に前記反射面の傾きを変化させるＡ圧電素子（３３）と、前記反射面の形状を変化させ、前記反射面の焦点を調整するＢ圧電素子（１４）とが設けられており、
   前記配線は、前記Ａ圧電素子と前記Ｂ圧電素子とのうちの双方又は一方に繋がっており、
   前記駆動部は、前記第２の方向に交差する第１の方向に延びる第１の軸（１８）を中心に前記反射部の傾きを変化させること、
   を特徴とする光走査装置。