JP4337472B2 - Optical deflector and optical pickup using the optical deflector - Google Patents

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Description

本発明は、レーザー光などを偏向する光偏向子と、この光偏向子を適用して波長が異なる２種類以上のレーザー光を対物レンズ側に偏向できる光ピックアップとに関するものである。   The present invention relates to an optical deflector that deflects laser light and the like, and an optical pickup that can deflect two or more types of laser light having different wavelengths toward the objective lens by applying the optical deflector.

最近の半導体プロセス技術と、最近のマイクロマシン技術とを利用して、シリコン基板を用いてマイクロミラーによる光偏向子が各種の機器に適用されている。この種の光偏向子は、レーザー光などを所望の方向に偏向できるため、レーザービームプリンタやバーコードリーダとか、複数のレーザー光源を選択的に切り換えて少なくとも２種類以上の光記録媒体（例えば光ディスク）を記録又は再生するための光ピックアップなどへの応用が検討されている。   Using recent semiconductor process technology and recent micromachine technology, an optical deflector using a micromirror using a silicon substrate is applied to various devices. Since this type of optical deflector can deflect laser light or the like in a desired direction, a laser beam printer, a barcode reader, or a plurality of laser light sources are selectively switched to at least two types of optical recording media (for example, optical discs). ) Is being studied for application to an optical pickup or the like.

上記した光偏向子は、レーザー光などを所望の方向に偏向する際に、例えばＸ軸方向（又はＹ軸方向）のみ傾動させる１軸方向傾動型と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に傾動させる２軸方向傾動型とに大別できるが、本発明に係る光偏向子及びこの光偏向子を用いた光ピックアップ装置は１軸方向傾動型を適用しているために、以下、１軸方向傾動型について説明する。   The above-described optical deflector tilts in the X-axis direction and the Y-axis direction, for example, when tilting only the X-axis direction (or Y-axis direction) and the X-axis direction and the Y-axis direction when deflecting laser light or the like in a desired direction. Although the optical deflector according to the present invention and the optical pickup device using the optical deflector employ a uniaxial tilt type, the following description is based on the uniaxial tilt type. Explain the type.

ここで、１軸方向傾動型の光偏向子の従来例として、本出願人は先にレーザービームなどの光を高速且つ広偏向角度で偏向できる光偏向子を提案している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−４９５２号公報（第３−４頁、第１図）。 Here, as a conventional example of a uniaxial tilting type optical deflector, the present applicant has previously proposed an optical deflector capable of deflecting light such as a laser beam at a high speed with a wide deflection angle (for example, Patent Documents). 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-4952 (page 3-4, FIG. 1).

図１３は従来の光偏向子を説明するために示した斜視図である。 図１３に示した従来の光偏向子１００は、上記した特許文献１（特開２００１−４９５２号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。   FIG. 13 is a perspective view for explaining a conventional optical deflector. The conventional optical deflector 100 shown in FIG. 13 is disclosed in the above-described Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-4952), and will be briefly described here with reference to Patent Document 1.

図１３に示した如く、従来の光偏向子１００では、ベース台１０１から上方に突出した支持部１０１ａ上に固定される板状の固定板部１０２ａと、固定板部１０２ａの一端及び他端から互いに対向してＸ軸方向に延出され且つ曲げ変位可能な一対の板バネ部１０２ｂ，１０２ｃと、一対の板バネ部１０２ｂ，１０２ｃの各先端側からこの一対の板バネ部１０２ｂ，１０２ｃ間に向かってそれぞれＹ軸方向に延出され且つ捩じれ変位可能な一対の捩じりバネ部１０２ｄ，１０２ｅと、一対の捩じりバネ部１０２ｄ，１０２ｅ間に懸架され且つ表面を鏡面に仕上げたミラー面部１０２ｆとを一体形成したミラー振動板１０２と、ベース台１０１の平坦面１０１ｂ上に取り付けられてミラー振動板１０２のミラー面部１０２を高速且つ広偏向角度で振動させる一対の固定電極１０３，１０４と、ミラー振動板１０２と一対の固定電極１０３，１０４との間に接続された電池１０５及びスイッチ１０６とを備えている。   As shown in FIG. 13, in the conventional optical deflector 100, a plate-like fixed plate portion 102a fixed on a support portion 101a protruding upward from the base base 101, and one end and the other end of the fixed plate portion 102a. A pair of leaf spring portions 102b and 102c extending in the X-axis direction and facing each other and capable of bending displacement, and between the pair of leaf spring portions 102b and 102c from the distal ends of the pair of leaf spring portions 102b and 102c. A pair of torsion springs 102d and 102e extending in the Y-axis direction and capable of being torsionally displaced, and a mirror surface part suspended between the pair of torsion springs 102d and 102e and having a mirror-finished surface The mirror diaphragm 102 integrally formed with 102f and the mirror surface portion 102 of the mirror diaphragm 102 mounted on the flat surface 101b of the base table 101 at a high speed and with a wide deflection angle. A pair of fixed electrodes 103 and 104 to be dynamic, a connected and a battery 105 and switch 106 between the mirror diaphragm 102 and the pair of the fixed electrodes 103 and 104.

そして、ミラー振動板１０２に電圧を周期的に印加すると、ミラー振動板１０２の一対の板バネ部１０２ｂ，１０２ｃの先端側が固定板部１０２ａを支点にして上下に弾性的に曲げ変位して振動する。この時、一対の板バネ部１０２ｂ，１０２ｃに生じたトルクが一対の捩じりバネ部１０２ｄ，１０２ｅに伝わり、慣性モーメントによって一対の捩じりバネ部１０２ｄ，１０２ｅにねじり振動が付与されるので、一対の捩じりバネ部１０２ｄ，１０２ｅを中心にミラー面部１０２ｆが図示左右に振動する。   When a voltage is periodically applied to the mirror diaphragm 102, the tip ends of the pair of leaf springs 102b and 102c of the mirror diaphragm 102 are flexibly displaced up and down and vibrate with the fixed plate portion 102a as a fulcrum. . At this time, torque generated in the pair of leaf spring portions 102b and 102c is transmitted to the pair of torsion spring portions 102d and 102e, and torsional vibration is applied to the pair of torsion spring portions 102d and 102e by the moment of inertia. The mirror surface portion 102f vibrates left and right in the figure around the pair of torsion spring portions 102d and 102e.

ところで、従来の光偏向子１００は、簡単な構造でレーザービームなどの光を高速且つ広偏向角度で偏向できるものの、ベース台１０１とミラー振動板１０２とをそれぞれ別体で形成しているために、光偏向子１００が高価になってしまう。   By the way, the conventional optical deflector 100 can deflect light such as a laser beam at a high speed and with a wide deflection angle with a simple structure, but the base table 101 and the mirror diaphragm 102 are formed separately from each other. The optical deflector 100 becomes expensive.

また、ミラー振動板１０２はマイクロマシン技術によりシリコン基板を用いてこのシリコン基板上に所定形状のパターンを形成してエッチングすることにより一体形成されていると記載されているものの、実際にはシリコン基板に代えて品質及び加工性が良いＳＯＩ（シリコン オン インシュレータ）基板を用いているので、ミラー振動板１０２自体も高価なものとなっている。   In addition, although it is described that the mirror diaphragm 102 is integrally formed by forming a pattern having a predetermined shape on the silicon substrate using a silicon substrate by micromachine technology and etching it, it is actually formed on the silicon substrate. Instead, since an SOI (silicon on insulator) substrate having good quality and workability is used, the mirror diaphragm 102 itself is also expensive.

更に、上記した光偏向子１００を、複数のレーザー光を選択的に切り換えて少なくとも２種類以上の光記録媒体（例えば光ディスク）を記録又は再生するための光ピックアップなどに適用した場合に、複数のレーザー光を不図示の対物レンズ側に反射させるためにミラー振動板１０２のミラー面部１０２ｆを光ピックアップのベース台に対して４５°傾ける必要があり、これに対応して光偏向子１００のベース台１０１を加工しなければならないので、光ピックアップが高価なものとなってしまう。   Further, when the optical deflector 100 described above is applied to an optical pickup for selectively recording or reproducing at least two types of optical recording media (for example, optical discs) by selectively switching a plurality of laser beams, In order to reflect the laser beam toward the objective lens (not shown), the mirror surface portion 102f of the mirror diaphragm 102 needs to be inclined by 45 ° with respect to the base table of the optical pickup. Since 101 must be processed, the optical pickup becomes expensive.

そこで、ミラー面部を傾動させるためのミラー傾動板と、ミラー傾動板を取り付けるためのベース台とを一体形成できる光偏向子及びこの光偏向子を適用した光ピックアップが望まれている。   Therefore, an optical deflector capable of integrally forming a mirror tilting plate for tilting the mirror surface portion and a base base for mounting the mirror tilting plate and an optical pickup using the optical deflector are desired.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、底面を有する固定部と、
前記底面に対する高さ方向に所定の幅の側面を有すると共に前記高さ方向と直交する方向に厚さを有して薄板状に形成され、前記固定部から一方に向け互いに対向して延出させた一対の板バネ部と、
前記一対の板バネ部における前記固定部から最も遠い各端部に連接され、入射光を偏向して出射させるミラー面部と、
前記一対の板バネ部の内の少なくとも一方の板バネ部の前記側面に設けられ、電圧の印加により前記一方の板バネ部を変位させて、前記ミラー面部を、前記固定部に対し、前記電圧が印加されていない状態の第１の位置から前記一対の板バネ部の前記厚さの方向に傾動させるアクチュエーターと、
前記ミラー面部が前記アクチュエーターにより所定の角度傾動して第２の位置に達した際に、互いに当接して前記ミラー面部の傾動を規制する、前記固定部に連接して形成された係止部及び前記ミラー面部に連接して形成された被係止部と、
を備えたことを特徴とする光偏向子である。 The present invention has been made in view of the above problems, a first invention comprises a fixed portion having a bottom surface,
Is formed of a thin plate having a thickness in a direction perpendicular to the height direction and has a side surface in the height direction to a Jo Tokoro width with respect to the bottom surface, extending opposite each other toward one of said stationary portion A pair of leaf springs,
A mirror surface part connected to each end part farthest from the fixed part in the pair of leaf springs , and deflecting and emitting incident light; and
Wherein provided on at least one of the sides of the plate spring portion of the pair of plate spring portions, and the displacing one of the leaf spring portion by the application of voltage, the mirror surface portion, to said fixing portion, said an actuator for tilting from a first position in a state where no voltage is applied in the direction of the thickness of the pair of plate spring portions,
When the mirror surface portion tilts by a predetermined angle by the actuator and reaches the second position, the latch surface portion is in contact with each other and regulates the tilt of the mirror surface portion, and is connected to the fixed portion; A locked portion formed connected to the mirror surface portion;
An optical deflector characterized by comprising:

また、第２の発明は、前記ミラー面部を前記固定部の底面に対し所定の角度傾斜させて形成した第１の発明の光偏向子と、
前記光偏向子における前記固定部の前記底面を取り付けたベース台と、
波長が異なるレーザー光を前記ミラー面部に向けてそれぞれ出射し、且つ、前記ベース台に対し各レーザー光の光軸高さを一致させて前記各レーザー光の光軸が前記第１の位置における前記ミラー面部上で交わるよう前記ベース台上に設置された２種類以上の半導体レーザーと、
前記ミラー面部の上方に設けられ、各前記半導体レーザーから選択的に出射されて前記ミラー面部で反射した各レーザー光を光記録媒体に照射する対物レンズと、を備え、
前記ミラー面部で反射した各レーザー光の光軸が前記対物レンズの光軸と一致するように、前記ミラー面部を、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記アクチュエーターにより傾動させる構成にしたことを特徴とする光偏向子を適用した光ピックアップである。 The second invention is an optical polarizers of the prior SL first invention of the mirror surface portion formed by angular inclination of the pairs and plants constant on the bottom surface of the fixing portion,
A base platform fitted with the bottom surface of the fixing portion of the optical polarizer,
Respectively emitted toward the laser light of different wavelengths before Symbol mirror surface portion, and said against the base table by one Itasa the optical axis height of each laser light of each laser beam optical axis is the first and two or more semiconductor lasers disposed such Waru exchange on the base stand on on definitive the mirror surface portion in position,
Is provided above the front Symbol mirror surface portion, is selectively emitted from each of said semiconductor laser and a objective lens for irradiating the optical recording medium of each laser beam reflected by the mirror surface,
The actuator between the pre-SL to the optical axis match so the optical axis of each laser beam reflected said objective lens in a mirror surface, the mirror surface, the first position and the second position by an optical pickup to which the optical deflector, characterized in that the arrangement for tilting movement.

本発明に係る光偏向子によると、底面を有する固定部と、底面に対する高さ方向に所定の幅の側面を有すると共に高さ方向と直交する方向に厚さを有して薄板状に形成され、固定部から一方に向け互いに対向して延出させた一対の板バネ部と、一対の板バネ部における固定部から最も遠い各端部に連接され、入射光を偏向して出射させるミラー面部と、一対の板バネ部の内の少なくとも一方の板バネ部の側面に設けられ、電圧の印加により一方の板バネ部を変位させて、ミラー面部を、固定部に対し、電圧が印加されていない状態の第１の位置から一対の板バネ部の厚さの方向に傾動させるアクチュエーターと、ミラー面部がアクチュエーターにより所定の角度傾動して第２の位置に達した際に、互いに当接してミラー面部の傾動を規制する、固定部に連接して形成された係止部及びミラー面部に連接して形成された被係止部と、を備えているので、ミラー面部を第１の位置と第２の位置との間でアクチュエーターを介して揺動させる時に、最小の部品点数で光偏向子を構成でき、且つ、光偏向子の構造が簡単となり安価に提供できる。 According to the optical deflector according to the present invention, a fixed portion having a bottom surface, has a thickness in a direction perpendicular to the height direction and has a side surface in the height direction to a Jo Tokoro width with respect to the bottom surface of a thin plate is formed, a pair of plate spring portions which is extended to face each other toward one of the fixed portion, is connected to the farthest each end of the fixed portion of the pair of leaf spring portions, it is emitted deflect the incident light It is provided on the side surface of the mirror surface portion and at least one of the pair of leaf spring portions, and by applying a voltage, one leaf spring portion is displaced, and the mirror surface portion is applied with a voltage to the fixed portion. The actuator that tilts in the direction of the thickness of the pair of leaf springs from the first position that is not in contact with the mirror surface when the mirror surface part tilts by a predetermined angle to reach the second position. To regulate the tilt of the mirror surface Is formed by connecting the locking portion and the mirror surface portion formed by connecting the fixed portion and the engaged portion is provided with the, between the mirror surface portion of the first and second positions When swinging via the actuator, the optical deflector can be configured with the minimum number of parts, and the structure of the optical deflector is simplified and can be provided at low cost.

また、本発明に係る光偏向子を適用した光ピックアップによると、２種類以上の半導体レーザーから出射させた各レーザー光を所定の角度傾斜したミラー面部で反射させた後の光軸が対物レンズの光軸と一致するように、ミラー面部を第１の位置と第２の位置との間でアクチュエーターにより揺動させているので、高価な光学部品を用いることなく、２種類以上の半導体レーザーに対して光偏向子を共用できるので、光ピックアップを安価に提供できる。 Further, according to the optical pickup to which the optical deflector according to the present invention is applied, the optical axis after reflecting each laser beam emitted from two or more kinds of semiconductor lasers at the mirror surface portion inclined by a predetermined angle is the objective lens. to the optical axis match so, since it is swung by the actuator between a mirror surface portion and first and second positions, without using an expensive optical component, in two or more semiconductor lasers On the other hand, since an optical deflector can be shared, an optical pickup can be provided at low cost.

以下に本発明に係る光偏向子及びこの光偏向子を適用した光ピックアップの一実施例を図１乃至図１２を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an optical deflector according to an embodiment of the present invention and an optical pickup to which the optical deflector is applied will be described in detail with reference to FIGS.

本発明では、光偏向子を最小の部品点数で構成する共に、この光偏向子を適用して少なくとも２種類以上のレーザー光を偏向するためのピックアップを構成する。   In the present invention, the optical deflector is configured with a minimum number of parts, and a pickup for deflecting at least two types of laser beams is configured by applying the optical deflector.

図１は本発明に係る実施例１の光偏向子を説明するための斜視図、
図２は本発明に係る実施例１の光偏向子の動作を説明するための上面図であり、（ａ）はミラー面部が初期位置に至っている状態を示し、（ｂ）はミラー面部が所定の傾動角度位置に至っている状態を示した図である。 FIG. 1 is a perspective view for explaining an optical deflector according to a first embodiment of the present invention.
2A and 2B are top views for explaining the operation of the optical deflector according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A shows a state in which the mirror surface portion has reached the initial position, and FIG. It is the figure which showed the state which has reached to the inclination-angle position of this.

図１に示した如く、本発明に係る実施例１の光偏向子１０Ａは、直方体形状のシリコン・バルク材を用いて一体的に形成したミラー傾動体１１と、ミラー傾動体１１のミラー面部１１ｂ４を傾動していない第１の位置（以下、初期位置と記す）と所定の傾動角度まで傾動させた第２の位置（以下、所定の傾動角度位置と記す）との間で揺動させるためにミラー傾動体１１の右側面に設けたアクチュエーター１２とで構成されている。   As shown in FIG. 1, an optical deflector 10A according to the first embodiment of the present invention includes a mirror tilting body 11 integrally formed using a rectangular parallelepiped-shaped silicon bulk material, and a mirror surface portion 11b4 of the mirror tilting body 11. Is swung between a first position that is not tilted (hereinafter referred to as an initial position) and a second position that is tilted to a predetermined tilt angle (hereinafter referred to as a predetermined tilt angle position). The actuator 12 is provided on the right side surface of the mirror tilting body 11.

まず、上記したミラー傾動体１１は、図示しない基台に固定設置するための底面１１ａ１を有する固定部１１ａが直方体形状に形成され、且つ、固定部１１ａの底面１１ａ１から少し浮かせて延出部１１ｂが高さ方向に対して所定の幅Ｂを持って固定部１１ａの前方に向かって片持ち状態で長尺に延出されている。   First, in the mirror tilting body 11 described above, a fixing portion 11a having a bottom surface 11a1 for fixing and mounting on a base (not shown) is formed in a rectangular parallelepiped shape, and is extended slightly from the bottom surface 11a1 of the fixing portion 11a. Is elongated in a cantilevered state toward the front of the fixed portion 11a with a predetermined width B in the height direction.

更に、ミラー傾動体１１の延出部１１ｂの内部にＮ字状孔１１ｂ１を下方に向かって貫通させることで、固定部１１ａの左右から高さ方向に対して所定の幅Ｂを持って互いに対向しながら弾性変位可能に一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３が薄板状に形成されている。   Further, by passing an N-shaped hole 11b1 downward in the extension part 11b of the mirror tilting body 11, it faces each other with a predetermined width B from the left and right of the fixing part 11a in the height direction. The pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3 are formed in a thin plate shape so as to be elastically displaceable.

また、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３の各端にミラー面部１１ｂ４が連接されており、このミラー面部１１ｂ４は入射光を偏向して出射させるためのものであり、且つ、固定部１１ａの底面１１ａ１に対して所定の角度α＝４５°傾斜していると共に、ミラー面部１１ｂ４は弾性変形しないように肉厚に形成されている。   A mirror surface portion 11b4 is connected to each end of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3. The mirror surface portion 11b4 is for deflecting and emitting incident light, and the bottom surface 11a1 of the fixed portion 11a. The mirror surface portion 11b4 is formed thick so as not to be elastically deformed.

また、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３間でＮ字状孔１１ｂ１を介して固定部１１ａに連接した係止部１１ｂ５と、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３間でＮ字状孔１１ｂ１を介してミラー面部１１ｂ４の裏面に連接した被係止部１１ｂ６とがそれぞれ逆向き三角形状に形成されており、これらの係止部１１ｂ５及び被係止部１１ｂ６は、ミラー面部１１ｂ４を傾動していない初期位置から所定の傾動角度まで傾動させた所定の傾動角度位置に規制するミラー面部係止手段となっている。   Further, a locking portion 11b5 connected to the fixing portion 11a via the N-shaped hole 11b1 between the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3, and an N-shaped hole 11b1 between the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3. The locked portion 11b6 connected to the back surface of the mirror surface portion 11b4 is formed in a reverse triangle shape, and the locking portion 11b5 and the locked portion 11b6 are not tilted with respect to the mirror surface portion 11b4. Mirror surface portion locking means for restricting to a predetermined tilt angle position tilted to a predetermined tilt angle.

従って、ミラー傾動体１１の右側面にアクチュエーター１２を設けた場合に、後述するように、ミラー傾動体１１の固定部１１ａから片持ち状態で延出させた延出部１１ｂの前方先端に４５°傾斜したミラー面部１１ｂ４が一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３の厚み方向の左方（矢印ａ方向）に傾動可能になっている。   Therefore, when the actuator 12 is provided on the right side surface of the mirror tilting body 11, as described later, the front end of the extending portion 11b extended in a cantilevered manner from the fixed portion 11a of the mirror tilting body 11 is 45 °. The inclined mirror surface portion 11b4 can be tilted to the left (arrow a direction) in the thickness direction of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3.

この際、ミラー傾動体１１の作製は、シリコンのバルク材を直方体形状に形成し、結晶異方性ウェットエッチング法により、シリコンの１００面をエッチング開始面とし、ＫＯＨ（水酸化カリウム水溶液）、又は、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムオキシド水溶液）をエッチング液として、６０°Ｃ程度の加熱エッチャント中に浸すと、シリコンの１００面に対して、略５５°の傾斜を持つ１１１面が鏡面で出現して四角錘のエッチング溝が形成される。この後、シリコンの１１１面をミラー面部１１ｂ４として使用するために１１１面に対して５５°−１０°で切り出すと、固定部１１ａの底面１１ａ１に対して角度α＝４５°傾斜したミラー面部１１ｂ４が得られる。更にこの後、上記したＮ字状孔１１ｂ１を貫通して穿設することで、ミラー傾動体１１を得ている。   At this time, the mirror tilting body 11 is produced by forming a silicon bulk material into a rectangular parallelepiped shape, and using a crystal anisotropic wet etching method, with the silicon 100 surface as an etching start surface, KOH (potassium hydroxide aqueous solution), or When TMAH (tetramethylammonium oxide aqueous solution) is used as an etching solution and immersed in a heated etchant at about 60 ° C., a 111 surface having an inclination of about 55 ° with respect to 100 surfaces of silicon appears as a mirror surface. An etching groove for the weight is formed. Thereafter, when the 111 plane of silicon is cut out at 55 ° -10 ° with respect to the 111 plane in order to use the 111 plane as the mirror plane section 11b4, the mirror plane section 11b4 tilted at an angle α = 45 ° with respect to the bottom surface 11a1 of the fixed section 11a. can get. Thereafter, the mirror tilting body 11 is obtained by penetrating through the N-shaped hole 11b1 described above.

尚、実施例１では、ミラー面部１１ｂ４を角度α＝４５°で傾斜させているが、これに限ることなく、ミラー面部１１ｂ４の角度αは適宜な値でも良く、角度α＝９０°ならばミラー面部１１ｂ４は固定部１１ａの底面１１ａ１に対して垂直となる。   In the first embodiment, the mirror surface portion 11b4 is inclined at an angle α = 45 °. However, the present invention is not limited to this, and the angle α of the mirror surface portion 11b4 may be an appropriate value. The surface portion 11b4 is perpendicular to the bottom surface 11a1 of the fixed portion 11a.

次に、上記したアクチュエーター１２は導電性金属薄膜ヒーターを用いており、このアクチュエーター（以下、導電性金属薄膜ヒータと記す）１２は一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３のうちで図示右側の板バネ部１１ｂ２の側面と固定部１１ａの上面とにマグネトロンスパッタ法を用いてＷ（タングステン）薄膜を３μｍから１０μｍ程度の厚さで成膜し、この後、例えばリフトオフ法等でパターニング処理を施して形成されている。尚、導電性金属薄膜ヒーター１２の引き出し線は、ワイヤーボンディングを簡単にするために、固定部１１ａの上面に形成しているので、スプレーレジスト法による露光パターン形成法でも良い。そして、固定部１１ａの上面に成膜した導電性金属薄膜ヒーター１２をスイッチ１３を介して電源１４に接続している。   Next, the above-described actuator 12 uses a conductive metal thin film heater, and this actuator (hereinafter referred to as a conductive metal thin film heater) 12 is a leaf spring portion on the right side of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3. A W (tungsten) thin film is formed on the side surface of 11b2 and the upper surface of the fixing portion 11a by magnetron sputtering to a thickness of about 3 μm to 10 μm, and thereafter, for example, patterned by a lift-off method or the like. ing. In addition, since the lead wire of the conductive metal thin film heater 12 is formed on the upper surface of the fixing portion 11a in order to simplify wire bonding, an exposure pattern forming method by a spray resist method may be used. The conductive metal thin film heater 12 formed on the upper surface of the fixed portion 11a is connected to the power source 14 via the switch 13.

尚、実施例１では、導電性金属薄膜ヒーター１２を一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３のうちで図示右側の板バネ部１１ｂ２の側面に取り付けているが、これに限ることなく、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３の各側面に取り付けても良い。   In the first embodiment, the conductive metal thin film heater 12 is attached to the side surface of the leaf spring portion 11b2 on the right side of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3. You may attach to each side surface of the parts 11b2 and 11b3.

ここで、上記構成による実施例１の光偏向子１０Ａの動作を図２（ａ），（ｂ）を用いて説明する。尚、図２（ｂ）はミラー傾動体１１の変形を誇張して図示している。   Here, the operation of the optical deflector 10A according to the first embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 2B exaggerates the deformation of the mirror tilting body 11.

図２（ａ）に示した如く、本発明に係る実施例１の光偏向子１０Ａ中のミラー傾動体１１が傾動していない初期位置に至っている時には、スイッチ１３がＯＦＦ状態になっているので、電源１４からの電圧がミラー傾動体１１に形成した一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３のうちで図示右側の板バネ部１１ｂ２の側面に設けた導電性金属薄膜ヒーター１２に加わらないために、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３は何等変形せず、これによりミラー面部１１ｂ４は初期位置の状態を維持している。   As shown in FIG. 2A, when the mirror tilting body 11 in the optical deflector 10A according to the first embodiment of the present invention has reached the initial position where it is not tilted, the switch 13 is in the OFF state. Since the voltage from the power source 14 is not applied to the conductive metal thin film heater 12 provided on the side surface of the leaf spring portion 11b2 on the right side of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3 formed on the mirror tilting body 11, The plate spring portions 11b2 and 11b3 are not deformed at all, and the mirror surface portion 11b4 maintains the initial position.

また、図２（ｂ）に示した如く、本発明に係る実施例１の光偏向子１０Ａを傾動させる場合には、スイッチ１３をＯＮ状態にすると、電源１４からの電圧が図示右側の板バネ部１１ｂ２の側面に設けた導電性金属薄膜ヒーター１２に加わるために、導電性金属薄膜ヒーター１２の電気的抵抗によってジュール熱が発生するので、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３のうちで図示右側の板バネ部１１ｂ２が伸び、これに伴って反対側の板バネ部１１ｂ３は板バネ部１１ｂ２側に向かって弓形に湾曲するために、ミラー面部１１ｂ４は一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３の厚み方向の左方（矢印ａ方向）に傾動し、初期位置から最大で所定の傾動角度βまで傾動する。   As shown in FIG. 2B, when tilting the optical deflector 10A according to the first embodiment of the present invention, when the switch 13 is turned on, the voltage from the power source 14 is changed to the leaf spring on the right side of the figure. Since Joule heat is generated by the electrical resistance of the conductive metal thin film heater 12 to be added to the conductive metal thin film heater 12 provided on the side surface of the portion 11b2, the right side of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3 is shown on the right side of the figure. Since the leaf spring portion 11b2 extends, and the leaf spring portion 11b3 on the opposite side is curved in an arcuate shape toward the leaf spring portion 11b2, the mirror surface portion 11b4 is in the thickness direction of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3. It tilts to the left (arrow a direction) and tilts up to a predetermined tilt angle β from the initial position.

この時、導電性金属薄膜ヒーター１２に印加する電圧を可変することで、ミラー面部１１ｂ４の傾動角度は電圧に略比例すると共に、ミラー面部１１ｂ４の裏面に連接した被係止部１１ｂ６が固定部１１ａに連接した係止部１１ｂ５に当接するまでミラー面部１１ｂ４が矢印ａ方向に向かって傾動し、被係止部１１ｂ６が係止部１１ｂ５に当接した後にミラー面部１１ｂ４の傾動が規制されて、ミラー面部１１ｂ４が所定の傾動角度位置に至る。   At this time, by changing the voltage applied to the conductive metal thin film heater 12, the tilt angle of the mirror surface portion 11b4 is substantially proportional to the voltage, and the locked portion 11b6 connected to the back surface of the mirror surface portion 11b4 is fixed to the fixed portion 11a. The mirror surface portion 11b4 tilts in the direction of arrow a until it abuts on the locking portion 11b5 connected to the mirror, and the tilt of the mirror surface portion 11b4 is restricted after the locked portion 11b6 abuts on the locking portion 11b5. The surface portion 11b4 reaches a predetermined tilt angle position.

尚、導電性金属薄膜ヒーター１２を一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３のうちで図示左側の板バネ部１１ｂ３の側面に設けた場合には、図２（ｂ）の矢印ａ方向とは逆方向にミラー面部１１ｂ４が傾動する。   In addition, when the conductive metal thin film heater 12 is provided on the side surface of the leaf spring portion 11b3 on the left side of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3, the direction is opposite to the arrow a direction in FIG. The mirror surface part 11b4 tilts.

次に、本発明に係る実施例１の光偏向子を一部変形させた変形例について、図３及び図４を用いて説明する。   Next, a modification in which the optical deflector according to the first embodiment of the present invention is partially deformed will be described with reference to FIGS.

図３は本発明に係る実施例１の光偏向子を一部変形させた変形例の光偏向子を説明するための斜視図、
図４は本発明に係る実施例１の光偏向子を一部変形させた変形例の光偏向子の動作を説明するための上面図であり、（ａ）はミラー面部が初期位置に至っている状態を示し、（ｂ）はミラー面部が所定の傾動角度位置に至っている状態を示した図である。 FIG. 3 is a perspective view for explaining a modified optical deflector obtained by partially deforming the optical deflector according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a top view for explaining the operation of the modified optical deflector in which the optical deflector according to the first embodiment of the present invention is partially deformed. FIG. 4A shows the mirror surface portion reaching the initial position. The state is shown, (b) is a diagram showing a state where the mirror surface portion has reached a predetermined tilt angle position.

図３に示した本発明に係る実施例１の光偏向子１０Ａを一部変形させた変形例の光偏向子１０Ｂでは、ミラー傾動体１１が直方体形状のシリコン・バルク材を用いて実施例１と全く同じ形状に形成されているので、同じ符番を付して図示する。   In the optical deflector 10B of a modification in which the optical deflector 10A of the first embodiment according to the present invention shown in FIG. 3 is partially deformed, the mirror tilting body 11 uses a rectangular parallelepiped silicon bulk material. The same reference numerals are used for illustration.

ここで、実施例１に対して異なる点は、ミラー傾動体１１のミラー面部１１ｂ４を初期位置から所定の傾動角度位置まで揺動させるために導電性金属薄膜ヒーター１２（図１）に代えて、アクチュエーターとして例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛セラミックス圧電体）を短冊状に成形した２枚の圧電体１５，１６を分極方向を逆にして積層したものをミラー傾動体１１に形成した一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３のうちで図示右側の板バネ部１１ｂ２の側面に取り付けている。   Here, the difference from Example 1 is that instead of the conductive metal thin film heater 12 (FIG. 1) in order to swing the mirror surface portion 11b4 of the mirror tilting body 11 from the initial position to a predetermined tilting angle position, For example, a pair of leaf springs formed on the mirror tilting body 11 by laminating two piezoelectric bodies 15 and 16 in which the PZT (lead zirconate titanate ceramic piezoelectric body) is formed in a strip shape as the actuator, with the polarization directions reversed. Of the portions 11b2 and 11b3, they are attached to the side surface of the leaf spring portion 11b2 on the right side of the drawing.

この際、２枚の圧電体１５，１６のうちで板バネ部１１ｂ２の側面に取り付けた圧電体１５を面内縮み変形させ、且つ、圧電体１５の外側に貼り付けた圧電体１６を面内伸び変形させることで、２枚の圧電体１５，１６は同じ電界で変位を倍にしたバイモルフ構造のアクチュエーターとなる。そして、２枚の圧電体１５，１６をスイッチ１７を介して電源１８に接続している。   At this time, of the two piezoelectric bodies 15 and 16, the piezoelectric body 15 attached to the side surface of the leaf spring portion 11b2 is contracted and deformed in-plane, and the piezoelectric body 16 attached to the outside of the piezoelectric body 15 is in-plane. By extending and deforming, the two piezoelectric bodies 15 and 16 become bimorph actuators whose displacement is doubled by the same electric field. Two piezoelectric bodies 15 and 16 are connected to a power source 18 via a switch 17.

尚、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３のうちで図示左側の板バネ部１１ｂ３の側面に、図示右側の板バネ部１１ｂ２に対して極性を逆にしたモノモルフ、又は、バイモルフの圧電アクチュエーターを追加して取り付けることによって、傾動力を倍にしても良い。   A monomorph or bimorph piezoelectric actuator having a polarity opposite to that of the leaf spring portion 11b2 on the right side of the figure is added to the side surface of the leaf spring portion 11b3 on the left side of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3. It is also possible to double the tilting power by attaching them.

次に、上記構成による変形例の光偏向子１０Ｂの動作を図４（ａ），（ｂ）を用いて説明する。尚、図４（ｂ）はミラー傾動体１１の変形を誇張して図示している。   Next, the operation of the modified optical deflector 10B having the above configuration will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). 4B exaggerates the deformation of the mirror tilting body 11. FIG.

図４（ａ）に示した如く、変形例の光偏向子１０Ｂ中のミラー傾動体１１が傾動していない初期位置に至っている時には、スイッチ１７がＯＦＦ状態になっているので、電源１８からの電圧がミラー傾動体１１に形成した一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３のうちで図示右側の板バネ部１１ｂ２の側面に取り付けた２枚の圧電体１５，１６に加わらないために、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３は何等変形せず、これによりミラー面部１１ｂ４は初期位置の状態を維持している。   As shown in FIG. 4A, when the mirror tilting member 11 in the optical deflector 10B of the modified example has reached the initial position where it is not tilted, the switch 17 is in the OFF state, so that the power source 18 Since a voltage is not applied to the two piezoelectric bodies 15 and 16 attached to the side surface of the leaf spring portion 11b2 on the right side of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3 formed on the mirror tilting body 11, a pair of leaf springs is provided. The parts 11b2 and 11b3 are not deformed at all, so that the mirror surface part 11b4 maintains the initial position.

また、図４（ｂ）に示した如く、変形例の光偏向子１０Ｂを傾動させる場合には、スイッチ１７をＯＮ状態にすると、電源１８からの電圧が板バネ部１１ｂ２の側面に取り付けた２枚の圧電体１５，１６に加わり、内側の圧電体１５が面内縮み変形し、且つ、外側の圧電体１６が面内伸び変形するので、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３のうちで図示右側の板バネ部１１ｂ２が伸び、これに伴って反対側の板バネ部１１ｂ３は板バネ部１１ｂ２側に向かって弓形に湾曲するために、ミラー面部１１ｂ４は一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３の厚み方向の左方（矢印ａ方向）に傾動し、初期位置から最大で所定の傾動角度βまで傾動する。   As shown in FIG. 4B, when the optical deflector 10B of the modification is tilted, the voltage from the power source 18 is attached to the side surface of the leaf spring portion 11b2 when the switch 17 is turned on. Since the inner piezoelectric member 15 is deformed in-plane and the outer piezoelectric member 16 is deformed in-plane, the right side of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3 is shown on the right side. The plate spring portion 11b2 extends, and the plate spring portion 11b3 on the opposite side is curved in an arch shape toward the plate spring portion 11b2 side, so that the mirror surface portion 11b4 is in the thickness direction of the pair of plate spring portions 11b2 and 11b3. Tilts to the left (in the direction of arrow a) and tilts up to a predetermined tilt angle β from the initial position.

この時、２枚の圧電体１５，１６に印加する電圧を可変することで、ミラー面部１１ｂ４の傾動角度は電圧に略比例すると共に、ミラー面部１１ｂ４の裏面に連接した被係止部１１ｂ６が固定部１１ａに連接した係止部１１ｂ５に当接するまでミラー面部１１ｂ４が矢印ａ方向に向かって傾動し、被係止部１１ｂ６が係止部１１ｂ５に当接した後にミラー面部１１ｂ４の傾動が規制されて、ミラー面部１１ｂ４が所定の傾動角度位置に至る。   At this time, by changing the voltage applied to the two piezoelectric bodies 15 and 16, the tilt angle of the mirror surface portion 11b4 is substantially proportional to the voltage, and the locked portion 11b6 connected to the back surface of the mirror surface portion 11b4 is fixed. The mirror surface portion 11b4 tilts in the direction of arrow a until it abuts on the locking portion 11b5 connected to the portion 11a, and the tilt of the mirror surface portion 11b4 is restricted after the locked portion 11b6 contacts the locking portion 11b5. The mirror surface portion 11b4 reaches a predetermined tilt angle position.

以上詳述した実施例１の光偏向子１０Ａ及び実施例１を一部変形させた変形例の光偏向子１０Ｂによると、固定設置するための底面１１ａ１を有する固定部１１ａと、固定部から高さ方向に対して所定の幅Ｂを持って互いに対向しながら弾性変位可能に薄板状に延出させた一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３と、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３の各端に連接させたミラー面部１１ｂ４と、ミラー面部１１ｂ４を傾動していない初期位置から所定の傾動角度まで傾動させた所定の傾動角度位置に規制するミラー面部係止手段１１ｂ５，１１ｂ６とでミラー傾動体１１を一体形成し、且つ、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３のうちで少なくとも一方の板バネ部１１ｂ２の側面にアクチュエーター１２を設けているので、ミラー面部１１ｂ４を初期位置と所定の傾動角度位置との間でアクチュエーター１２を介して揺動させる時に、最小の部品点数で光偏向子１０Ａ，１０Ｂを構成でき、且つ、光偏向子１０Ａ，１０Ｂの構造が簡単となり安価に提供できると共に、ミラー面部１１ｂ４を初期位置に対して所定の傾動角度位置に傾動できるので、レーザー光を初期位置と所定の傾動角度位置でそれぞれ偏向させることができる。   According to the optical deflector 10A of the first embodiment described in detail above and the optical deflector 10B of a modification obtained by partially deforming the first embodiment, the fixed portion 11a having the bottom surface 11a1 for fixed installation and the height from the fixed portion are increased. A pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3 extending in a thin plate shape so as to be elastically displaced while facing each other with a predetermined width B with respect to the vertical direction, and connected to each end of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3 The mirror tilting body 11 is integrated with the mirror surface 11b4 thus made and the mirror surface locking means 11b5 and 11b6 for restricting the mirror surface 11b4 from the initial position where the mirror surface 11b4 is not tilted to a predetermined tilting angle position. Since the actuator 12 is provided on the side surface of at least one leaf spring portion 11b2 of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3, the mirror surface portion 11b4 is formed. When the actuator 12 is swung between the initial position and a predetermined tilt angle position, the optical deflectors 10A and 10B can be configured with the minimum number of parts, and the structure of the optical deflectors 10A and 10B is simplified. It can be provided at low cost, and the mirror surface portion 11b4 can be tilted to a predetermined tilt angle position with respect to the initial position, so that the laser beam can be deflected at the initial position and the predetermined tilt angle position, respectively.

図５は本発明に係る実施例２の光偏向子を説明するための斜視図、
図６は本発明に係る実施例２の光偏向子の動作を説明するための上面図であり、（ａ）はミラー面部が初期位置に至っている状態を示し、（ｂ）はミラー面部が所定の傾動角度位置に至っている状態を示した図である。 FIG. 5 is a perspective view for explaining an optical deflector according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 6A and 6B are top views for explaining the operation of the optical deflector according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6A shows a state where the mirror surface portion has reached the initial position, and FIG. It is the figure which showed the state which has reached to the inclination-angle position of this.

図５に示した如く、本発明に係る実施例２の光偏向子２０は、直方体形状のシリコン・バルク材を用いて一体的に形成したミラー傾動体２１と、ミラー傾動体２１のミラー面部２１ｂ５を傾動していない第１の位置（以下、初期位置と記す）と所定の傾動角度まで傾動させた第２の位置（以下、所定の傾動角度位置と記す）との間で揺動させるためにミラー傾動体２１の左右側面に設けたアクチュエーター２２，２３とで構成されている。   As shown in FIG. 5, the optical deflector 20 according to the second embodiment of the present invention includes a mirror tilting body 21 formed integrally using a rectangular parallelepiped silicon bulk material, and a mirror surface portion 21 b 5 of the mirror tilting body 21. Is swung between a first position that is not tilted (hereinafter referred to as an initial position) and a second position that is tilted to a predetermined tilt angle (hereinafter referred to as a predetermined tilt angle position). It comprises actuators 22 and 23 provided on the left and right side surfaces of the mirror tilting body 21.

まず、上記したミラー傾動体２１は、図示しない基台に固定設置するための底面２１ａ１を有する固定部２１ａが直方体形状に形成され、且つ、固定部２１ａの底面２１ａ１から少し浮かせて延出部２１ｂが高さ方向に対して所定の幅Ｂを持って固定部２１ａの前方に向かって片持ち状態で長尺に延出されている。   First, in the mirror tilting body 21 described above, a fixing portion 21a having a bottom surface 21a1 for fixing and mounting on a base (not shown) is formed in a rectangular parallelepiped shape, and is extended slightly from the bottom surface 21a1 of the fixing portion 21a. Is elongated in a cantilevered state toward the front of the fixed portion 21a with a predetermined width B in the height direction.

更に、ミラー傾動体２１の延出部２１ｂは、左右側面の内側近傍に一対の縦孔２１ｂ１，２１ｂ２を左右対称に下方に向かって貫通させることで、固定部２１ａの左右から高さ方向に対して所定の幅Ｂを持って互いに対向しながら弾性変位可能に一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４が薄板状に形成されている。   Furthermore, the extending part 21b of the mirror tilting body 21 has a pair of vertical holes 21b1, 21b2 penetrating downward in the left-right symmetrical manner in the vicinity of the inner sides of the left and right side surfaces, so that the fixing part 21a extends in the height direction from the left and right. A pair of leaf spring portions 21b3 and 21b4 are formed in a thin plate shape so as to be elastically displaced while facing each other with a predetermined width B.

また、一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４の各端にミラー面部２１ｂ５が連接されており、このミラー面部２１ｂ５は入射光を偏向して出射させるためのものであり、且つ、固定部２１ａの底面２１ａ１に対して所定の角度α＝４５°傾斜していると共に、ミラー面部２１ｂ５は弾性変形しないように肉厚に形成されている。   A mirror surface portion 21b5 is connected to each end of the pair of leaf spring portions 21b3 and 21b4. The mirror surface portion 21b5 is for deflecting and emitting incident light, and the bottom surface 21a1 of the fixed portion 21a. The mirror surface portion 21b5 is formed thick so as not to be elastically deformed.

また、一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４間の内側に台形状係止孔２１ｂ６を下方に向かって貫通させることで、台形状係止孔２１ｂ６内にミラー面部２１ｂ５の裏面に連接した台形状被係止部２１ｂ７が形成されており、これらの台形状係止孔２１ｂ６及び台形状被係止部２１ｂ７は、ミラー面部２１ｂ５を傾動していない初期位置から所定の傾動角度まで傾動させた所定の傾動角度位置に規制するミラー面部係止手段となっている。   Further, by passing a trapezoidal locking hole 21b6 downwardly inwardly between the pair of leaf spring portions 21b3 and 21b4, the trapezoidal engagement connected to the back surface of the mirror surface portion 21b5 in the trapezoidal locking hole 21b6. A stop portion 21b7 is formed, and the trapezoidal locking hole 21b6 and the trapezoidal locked portion 21b7 are tilted to a predetermined tilt angle from the initial position where the mirror surface portion 21b5 is not tilted to a predetermined tilt angle. Mirror surface portion locking means for regulating the position.

従って、ミラー傾動体２１の左右側面にアクチュエーター２２，２３を設けた場合に、後述するように、ミラー傾動体２１の固定部２１ａから片持ち状態で延出させた延出部２１ｂの前方先端に４５°傾斜したミラー面部２１ｂ５が一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４の厚み方向の左右方向（矢印ａｂ方向）に傾動可能になっている。   Therefore, when the actuators 22 and 23 are provided on the left and right side surfaces of the mirror tilting body 21, as described later, the front end of the extending portion 21b extended in a cantilevered manner from the fixed portion 21a of the mirror tilting body 21 is provided. The mirror surface portion 21b5 inclined by 45 ° can tilt in the left-right direction (arrow ab direction) in the thickness direction of the pair of leaf spring portions 21b3 and 21b4.

尚、ミラー傾動体２１は、実施例１と略同様に作製すれば良い。更に、実施例２でも、ミラー傾動体２１のミラー面部２１ｂ５を角度α＝４５°で傾斜させているが、これに限ることなく、ミラー面部２１ｂ５の角度αは適宜な値でも良く、角度α＝９０°ならばミラー面部２１ｂ５は固定部２１ａの底面２１ａ１に対して垂直となる。   The mirror tilting body 21 may be manufactured in substantially the same manner as in the first embodiment. Further, in Example 2, the mirror surface portion 21b5 of the mirror tilting body 21 is inclined at an angle α = 45 °. However, the angle α of the mirror surface portion 21b5 may be an appropriate value without being limited thereto, and the angle α = If it is 90 °, the mirror surface portion 21b5 is perpendicular to the bottom surface 21a1 of the fixed portion 21a.

次に、上記したアクチュエーター２２，２３は導電性金属薄膜ヒーターを用いており、これらのアクチュエーター（以下、導電性金属薄膜ヒータと記す）２２，２３は一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４の各側面と固定部１１ａの上面とにマグネトロンスパッタ法を用いてＷ（タングステン）薄膜を３μｍから１０μｍ程度の厚さで成膜している。尚、導電性金属薄膜ヒーター２２，２３に代えて、先に説明したような圧電体を用いても良い。   Next, the actuators 22 and 23 described above use conductive metal thin film heaters, and these actuators (hereinafter referred to as conductive metal thin film heaters) 22 and 23 are provided on the side surfaces of the pair of leaf spring portions 21b3 and 21b4. A W (tungsten) thin film is formed on the upper surface of the fixed portion 11a with a thickness of about 3 μm to 10 μm by using magnetron sputtering. Instead of the conductive metal thin film heaters 22 and 23, a piezoelectric body as described above may be used.

そして、固定部２１ａの上面に成膜した導電性金属薄膜ヒーター２２，２３をスイッチ２４，２５を介して電源２６に接続している。   The conductive metal thin film heaters 22 and 23 formed on the upper surface of the fixed portion 21a are connected to the power source 26 via the switches 24 and 25.

ここで、上記構成による実施例２の光偏向子２０の動作を図６（ａ），（ｂ）を用いて説明する。尚、図６（ｂ）はミラー傾動体２１の変形を誇張して図示している。   Here, the operation of the optical deflector 20 according to the second embodiment having the above configuration will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 6B exaggerates the deformation of the mirror tilting body 21.

図６（ａ）に示した如く、本発明に係る実施例２の光偏向子２０中のミラー傾動体２１が傾動していない初期位置に至っている時には、スイッチ２４，２５がＯＦＦ状態になっているので、電源２６からの電圧がミラー傾動体２１に形成した一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４の各側面に設けた導電性金属薄膜ヒーター２２，２３に加わらないために、一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４は何等変形せず、これによりミラー面部２１ｂ５は初期位置の状態を維持している。   As shown in FIG. 6A, when the mirror tilting body 21 in the optical deflector 20 according to the second embodiment of the present invention has reached the initial position where it is not tilted, the switches 24 and 25 are turned off. Therefore, the voltage from the power source 26 is not applied to the conductive metal thin film heaters 22 and 23 provided on the side surfaces of the pair of leaf spring portions 21b3 and 21b4 formed on the mirror tilting member 21, so that the pair of leaf spring portions 21b3 , 21b4 is not deformed at all, so that the mirror surface portion 21b5 maintains the initial position.

また、図６（ｂ）に示した如く、本発明に係る実施例２の光偏向子２０を傾動させる場合には、例えば図示左側のスイッチ２５をＯＦＦ状態にしたまま図示右側のスイッチ２４をＯＮ状態にすると、電源２６からの電圧が図示右側の板バネ部２１ｂ３の側面に設けた導電性金属薄膜ヒーター２２に加わるために、導電性金属薄膜ヒーター２２の電気的抵抗によってジュール熱が発生するので、一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４のうちで図示右側の板バネ部２１ｂ３が伸び、これに伴って反対側の板バネ部２１ｂ４は板バネ部２１ｂ３側に向かって弓形に湾曲するために、ミラー面部２１ｂ５は台形状被係止部２１ｂ７の中心付近を支点して一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４の厚み方向の左方（矢印ａ方向）に傾動し、初期位置から左方に最大で所定の傾動角度β’まで傾動する。   Further, as shown in FIG. 6B, when the optical deflector 20 according to the second embodiment of the present invention is tilted, for example, the right switch 24 is turned on while the left switch 25 is turned off. In this state, since the voltage from the power source 26 is applied to the conductive metal thin film heater 22 provided on the side surface of the leaf spring portion 21b3 on the right side in the figure, Joule heat is generated by the electrical resistance of the conductive metal thin film heater 22. Since the leaf spring portion 21b3 on the right side of the pair of leaf spring portions 21b3 and 21b4 extends, and the leaf spring portion 21b4 on the opposite side is curved in an arcuate shape toward the leaf spring portion 21b3 side, The surface portion 21b5 tilts to the left (in the direction of arrow a) in the thickness direction of the pair of leaf spring portions 21b3 and 21b4 with the vicinity of the center of the trapezoidal locked portion 21b7 as a fulcrum, and from the initial position to the left Tilted at a large to a predetermined tilt angle beta '.

この時、導電性金属薄膜ヒーター２２に印加する電圧を可変することで、ミラー面部２１ｂ５の傾動角度は電圧に略比例すると共に、ミラー面部２１ｂ５の裏面に連接した台形状被係止部２１ｂ７が台形状係止孔２１ｂ６に当接するまでミラー面部２１ｂ５が矢印ａ方向に向かって傾動し、台形状被係止部２１ｂ７が台形状係止孔２１ｂ６に当接した後にミラー面部２１ｂ５の傾動が規制されて、ミラー面部２１ｂ５が所定の傾動角度位置に至る。   At this time, by changing the voltage applied to the conductive metal thin film heater 22, the tilt angle of the mirror surface portion 21b5 is substantially proportional to the voltage, and the trapezoid locked portion 21b7 connected to the back surface of the mirror surface portion 21b5 is provided as a base. The mirror surface portion 21b5 tilts in the direction of arrow a until it contacts the shape locking hole 21b6, and the tilt of the mirror surface portion 21b5 is restricted after the trapezoid locked portion 21b7 contacts the trapezoid locking hole 21b6. The mirror surface portion 21b5 reaches a predetermined tilt angle position.

尚、図示右側のスイッチ２４をＯＦＦ状態にしたまま図示左側のスイッチ２５をＯＮ状態にして、図示左側の板バネ部２１ｂ４の側面に設けた導電性金属薄膜ヒーター２５に電圧を印加すれば、図６（ｂ）の矢印ａ方向とは逆方向にミラー面部２１ｂ５が傾動する。   If the switch 24 on the left side of the figure is turned on while the switch 24 on the right side of the figure is turned off, and a voltage is applied to the conductive metal thin film heater 25 provided on the side surface of the leaf spring portion 21b4 on the left side of the figure, FIG. The mirror surface portion 21b5 tilts in the direction opposite to the arrow a direction of 6 (b).

以上詳述した実施例２の光偏向子２０によれば、ミラー傾動体２１を一体形成しているので、光偏向子２０の構造が簡単となり安価に提供できる。   According to the optical deflector 20 of the second embodiment described in detail above, since the mirror tilting body 21 is integrally formed, the structure of the optical deflector 20 becomes simple and can be provided at low cost.

図７は本発明に係る実施例３の光偏向子を説明するための斜視図、
図８は本発明に係る実施例３の光偏向子の動作を説明するための上面図であり、（ａ）はミラー面部が初期位置に至っている状態を示し、（ｂ）はミラー面部が所定の傾動角度位置に至っている状態を示した図である。 FIG. 7 is a perspective view for explaining an optical deflector according to a third embodiment of the present invention.
FIGS. 8A and 8B are top views for explaining the operation of the optical deflector according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8A shows a state in which the mirror surface portion has reached the initial position, and FIG. It is the figure which showed the state which has reached to the inclination-angle position of this.

図７に示した如く、本発明に係る実施例３の光偏向子３０は、直方体形状のシリコン・バルク材を用いて一体的に形成したミラー傾動体３１と、ミラー傾動体３１のミラー面部３１ｂ１０を傾動していない第１の位置（以下、初期位置と記す）から所定の傾動角度まで傾動させた第２の位置（以下、所定の傾動角度位置と記す）との間で揺動させるためにミラー傾動体３１の左右側面に設けたアクチュエーター３２，３３とで構成されている。   As shown in FIG. 7, the optical deflector 30 according to the third embodiment of the present invention includes a mirror tilting body 31 that is integrally formed using a rectangular parallelepiped silicon bulk material, and a mirror surface portion 31b10 of the mirror tilting body 31. Is swung between a first position that is not tilted (hereinafter referred to as an initial position) and a second position that is tilted to a predetermined tilt angle (hereinafter referred to as a predetermined tilt angle position). It comprises actuators 32 and 33 provided on the left and right side surfaces of the mirror tilting body 31.

まず、上記したミラー傾動体３１は、図示しない基台に固定設置するための底面３１ａ１を有する固定部３１ａが直方体形状に形成され、且つ、固定部３１ａの底面３１ａ１から少し浮かせて延出部３１ｂが高さ方向に対して所定の幅Ｂを持って固定部３１ａの前方に向かって片持ち状態で長尺に延出されている。   First, in the mirror tilting body 31 described above, a fixing portion 31a having a bottom surface 31a1 for fixing and mounting on a base (not shown) is formed in a rectangular parallelepiped shape, and is extended slightly from the bottom surface 31a1 of the fixing portion 31a. Is elongated in a cantilevered state toward the front of the fixed portion 31a with a predetermined width B in the height direction.

更に、ミラー傾動体３１の延出部３１ｂは、左右側面の内側近傍に一対のＬ字状孔３１ｂ１，３１ｂ２を左右対称で且つ長尺な孔側を左右側に位置させる一方、短尺な孔側を前方側に位置させて下方に向かって貫通させることで、固定部３１ａの左右から高さ方向に対して所定の幅Ｂを持って互いに対向しながら弾性変位可能に一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４が薄板状に形成されている。   Further, the extending portion 31b of the mirror tilting body 31 has a pair of L-shaped holes 31b1 and 31b2 in the vicinity of the inner side of the left and right side surfaces, and the long hole side is positioned on the left and right sides, while the short hole side A pair of L-shaped leaf springs that are elastically displaced while facing each other with a predetermined width B with respect to the height direction from the left and right of the fixing portion 31a by being positioned forward and penetrating downward. The portions 31b3 and 31b4 are formed in a thin plate shape.

また、一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４のうちで短尺な各側面間の中央に中央孔３１ｂ５が下方に向かって貫通され、且つ、この中央孔３１ｂ５を挟んで一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４のうちで短尺な各側面の外側に一対のくびれ部３１ｂ６，３１ｂ７を介して一対のステイ部３１ｂ８，３１ｂ９がハ字状に形成されている。そして、一対のステイ部３１ｂ８，３１ｂ９の各端にミラー面部３１ｂ１０が連接されており、このミラー面部３１ｂ１０は入射光を偏向して出射させるためのものであり、且つ、固定部３１ａの底面３１ａ１に対して所定の角度α＝４５°傾斜していると共に、ミラー面部３１ｂ１０は延出部３１ｂと同じ幅で弾性変形しないように肉厚に形成されている。更に、ハ字状に形成された一対のステイ部３１ｂ８，３１ｂ９は、ミラー面部３１ｂ１０内の点“ＭＯ”で交差するようになっている。   In addition, a central hole 31b5 penetrates downward between the short side surfaces of the pair of L-shaped plate spring portions 31b3 and 31b4, and the pair of L-shaped plates sandwich the central hole 31b5. A pair of stay portions 31b8 and 31b9 are formed in a C shape on the outside of each short side surface of the spring portions 31b3 and 31b4 via a pair of constricted portions 31b6 and 31b7. A mirror surface portion 31b10 is connected to each end of the pair of stay portions 31b8 and 31b9. The mirror surface portion 31b10 is for deflecting and emitting incident light, and to the bottom surface 31a1 of the fixed portion 31a. On the other hand, the mirror surface portion 31b10 is inclined at a predetermined angle α = 45 ° and has the same width as that of the extending portion 31b so as not to be elastically deformed. Further, the pair of stay portions 31b8 and 31b9 formed in a C shape intersect at a point “MO” in the mirror surface portion 31b10.

また、一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４間の内側中央に逆台形状係止孔３１ｂ１１を下方に向かって貫通させることで、逆台形状係止孔３１ｂ１１内にミラー面部３１ｂ１０の裏面中央に連接した板状被係止部３１ｂ１２が形成され、且つ、板状被係止部３１ｂ１２はハ字状に形成された一対のステイ部３１ｂ８，３１ｂ９間に挟まれてミラー面部３１ｂ１０の裏面中央に連接しており、これらの逆台形状係止孔３１ｂ１１及び板状被係止部３１ｂ１２は、ミラー面部３１ｂ１０を傾動していない初期位置から所定の傾動角度まで傾動させた所定の傾動角度位置に規制するミラー面部係止手段となっている。   Further, by passing the inverted trapezoidal locking hole 31b11 downward in the center between the pair of L-shaped leaf spring portions 31b3 and 31b4, the center of the back surface of the mirror surface portion 31b10 is inserted into the inverted trapezoidal locking hole 31b11. And a plate-like locked portion 31b12 is sandwiched between a pair of stay portions 31b8 and 31b9 that are formed in a letter C shape at the center of the back surface of the mirror surface portion 31b10. The inverted trapezoidal locking hole 31b11 and the plate-like locked portion 31b12 are connected to each other and are restricted to a predetermined tilt angle position where the mirror surface portion 31b10 is tilted from the initial position where the mirror surface portion 31b10 is not tilted to a predetermined tilt angle. The mirror surface portion locking means is used.

尚、ミラー傾動体３１は、実施例１，実施例２と略同様に作製すれば良い。更に、実施例３でも、ミラー傾動体３１のミラー面部３１ｂ１０を角度α＝４５°で傾斜させているが、これに限ることなく、ミラー面部３１ｂ１０の角度αは適宜な値でも良く、角度α＝９０°ならばミラー面部３１ｂ１０は固定部３１ａの底面３１ａ１に対して垂直となる。 この実施例３では、ミラー傾動体３１に形成した一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４のうちで短尺な各側面の外側に一対のくびれ部３１ｂ６，３１ｂ７及び一対のステイ部３１ｂ８，３１ｂ９がハ字状に形成され、且つ、一対のステイ部３１ｂ８，３１ｂ９の各端にミラー面部３１ｂ１０が連接されているので、ハ字状に形成した一対のステイ部３１ｂ８，３１ｂ９が交差するミラー面部３１ｂ１０内の点“ＭＯ”が一対のくびれ部３１ｂ６，３１ｂ７及び一対のステイ部３１ｂ８，３１ｂ９の折れ曲がりに連動してミラー面部３１ｂ１０上でのレーザー光照射点を初期位置と略同じ位置になるように反時計方向又は時計方向に僅かに回転させる時の回転支点になっていると共に、４５°傾斜したミラー面部３１ｂ１０が一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４の厚み方向の左右方向（矢印ａｂ方向）に傾動可能になっている。   The mirror tilting body 31 may be manufactured in substantially the same manner as in the first and second embodiments. Further, in Example 3, the mirror surface portion 31b10 of the mirror tilting body 31 is inclined at an angle α = 45 °. However, the angle α of the mirror surface portion 31b10 may be an appropriate value without being limited thereto, and the angle α = If it is 90 °, the mirror surface portion 31b10 is perpendicular to the bottom surface 31a1 of the fixed portion 31a. In the third embodiment, a pair of constricted portions 31b6 and 31b7 and a pair of stay portions 31b8 and 31b9 are provided outside the short side surfaces of the pair of L-shaped leaf spring portions 31b3 and 31b4 formed on the mirror tilting body 31. Since the mirror surface portion 31b10 is connected to each end of the pair of stay portions 31b8 and 31b9, the mirror surface portion 31b10 intersects with the pair of stay portions 31b8 and 31b9 formed in a C shape. The point “MO” is counterclockwise so that the laser beam irradiation point on the mirror surface portion 31b10 is substantially the same as the initial position in conjunction with the bending of the pair of constricted portions 31b6, 31b7 and the pair of stay portions 31b8, 31b9. Rotation fulcrum when slightly rotating clockwise or clockwise, and a mirror surface portion 31b10 inclined by 45 ° is a pair of L-shaped It has become tiltable in the thickness direction of the lateral direction of the spring portion 31B3,31b4 (arrow ab direction).

次に、上記したアクチュエーター３２，３３は導電性金属薄膜ヒーターを用いており、これらのアクチュエーター（以下、導電性金属薄膜ヒータと記す）３２，３３は一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４のうちで長尺な各側面と固定部１１ａの上面とにマグネトロンスパッタ法を用いてＷ（タングステン）薄膜を３μｍから１０μｍ程度の厚さで成膜している。尚、導電性金属薄膜ヒーター３２，３３に代えて、先に説明したような圧電体を用いても良い。   Next, the actuators 32 and 33 described above use conductive metal thin film heaters, and these actuators (hereinafter referred to as conductive metal thin film heaters) 32 and 33 are formed of a pair of L-shaped leaf spring portions 31b3 and 31b4. Among them, a W (tungsten) thin film is formed with a thickness of about 3 μm to 10 μm on each of the long side surfaces and the upper surface of the fixing portion 11a by using a magnetron sputtering method. In place of the conductive metal thin film heaters 32 and 33, a piezoelectric body as described above may be used.

そして、固定部３１ａの上面に成膜した導電性金属薄膜ヒーター３２，３３をスイッチ３４，３５を介して電源３６に接続している。   The conductive metal thin film heaters 32 and 33 formed on the upper surface of the fixed portion 31a are connected to the power source 36 via the switches 34 and 35.

ここで、上記構成による実施例３の光偏向子３０の動作を図８（ａ），（ｂ）を用いて説明する。尚、図８（ｂ）はミラー傾動体３１の変形を誇張して図示している。   Here, the operation of the optical deflector 30 according to the third embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 8B exaggerates the deformation of the mirror tilting body 31.

図８（ａ）に示した如く、本発明に係る実施例３の光偏向子３０中のミラー傾動体３１が傾動していない初期位置に至っている時には、スイッチ３４，３５がＯＦＦ状態になっているので、電源３６からの電圧がミラー傾動体３１に形成した一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４のうちで長尺な各側面に設けた導電性金属薄膜ヒーター３２，３３に加わらないために、一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４は何等変形せず、これにより一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４のうちで短尺な各側面の外側にハ字状に形成した一対のくびれ部３１ｂ６，３１ｂ７及び一対のステイ部３１ｂ８，３１ｂ９を介して連接させたミラー面部３１ｂ１０は初期位置の状態を維持している。   As shown in FIG. 8A, when the mirror tilting body 31 in the optical deflector 30 according to the third embodiment of the present invention has reached the initial position where it is not tilted, the switches 34 and 35 are turned off. Therefore, the voltage from the power source 36 is not applied to the conductive metal thin film heaters 32 and 33 provided on the long side surfaces of the pair of L-shaped leaf spring portions 31b3 and 31b4 formed on the mirror tilting body 31. In addition, the pair of L-shaped leaf spring portions 31b3 and 31b4 is not deformed at all, and thus a pair of L-shaped leaf spring portions 31b3 and 31b4 formed in a C shape on the outside of each short side surface. The mirror surface portion 31b10 connected via the constricted portions 31b6 and 31b7 and the pair of stay portions 31b8 and 31b9 maintains the initial position.

また、図８（ｂ）に示した如く、本発明に係る実施例３の光偏向子３０を傾動させる場合には、例えば図示左側のスイッチ３５をＯＦＦ状態にしたまま図示右側のスイッチ３４をＯＮ状態にすると、電源３６からの電圧が図示右側のＬ字状板バネ部３１ｂ３の長尺な側面に設けた導電性金属薄膜ヒーター３２に加わるために、導電性金属薄膜ヒーター３２の電気的抵抗によってジュール熱が発生するので、一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４のうちで図示右側のＬ字状板バネ部３１ｂ３の長尺な側面が伸び、これに伴って反対側のＬ字状板バネ部３１ｂ４の長尺な側面はＬ字状板バネ部３１ｂ３側に向かって弓形に湾曲すると共に、一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４の短尺な各側面も図示のように右下がりに変形する。この変形と同時に、一対のＬ字状板バネ部３１ｂ３，３１ｂ４のうちで短尺な各側面の外側に形成した一対のくびれ部３１ｂ６，３１ｂ７及び一対のステイ部３１ｂ８，３１ｂ９が“く”の字を左右反転したように折れ曲がるので、ミラー面部３１ｂ１０は矢印ａ方向に傾動しつつ、且つ、ミラー面部３１ｂ１０内の点“ＭＯ”を中心にして反時計方向（矢印ｃ方向）に僅かに回転する。   Further, as shown in FIG. 8B, when the optical deflector 30 according to the third embodiment of the present invention is tilted, for example, the right switch 34 is turned on while the left switch 35 is turned off. In this state, since the voltage from the power source 36 is applied to the conductive metal thin film heater 32 provided on the long side surface of the L-shaped leaf spring portion 31b3 on the right side of the figure, the electrical resistance of the conductive metal thin film heater 32 Since Joule heat is generated, the long side surface of the L-shaped leaf spring portion 31b3 on the right side of the pair of L-shaped leaf spring portions 31b3 and 31b4 extends, and accordingly, the L-shaped plate on the opposite side extends. The long side surface of the spring portion 31b4 is curved in an arc toward the L-shaped leaf spring portion 31b3 side, and the short side surfaces of the pair of L-shaped leaf spring portions 31b3 and 31b4 are also lowered to the right as shown in the figure. Deform. Simultaneously with this deformation, the pair of constricted portions 31b6 and 31b7 and the pair of stay portions 31b8 and 31b9 formed on the outer side of each short side surface of the pair of L-shaped leaf spring portions 31b3 and 31b4 have a "<" shape. Since the mirror surface portion 31b10 is bent so as to be reversed left and right, the mirror surface portion 31b10 is tilted in the direction of the arrow a and is slightly rotated counterclockwise (arrow c direction) around the point “MO” in the mirror surface portion 31b10.

この時、導電性金属薄膜ヒーター３２に印加する電圧を可変することで、ミラー面部３１ｂ１０の傾動角度は電圧に略比例すると共に、ミラー面部３１ｂ１０の裏面中央に連接した板状被係止部３１ｂ１２が逆台形状係止孔３１ｂ１１に当接するまでミラー面部３１ｂ１０が矢印ａ方向に向かって傾動し且つ矢印ｂ方向に回転し、板状被係止部３１ｂ１２が逆台形状係止孔３１ｂ１２に当接した後にミラー面部３１ｂ１０の傾動及び回転が規制されて、ミラー面部３１ｂ１０が所定の傾動角度位置に至る。   At this time, by changing the voltage applied to the conductive metal thin film heater 32, the tilt angle of the mirror surface portion 31b10 is substantially proportional to the voltage, and the plate-like locked portion 31b12 connected to the center of the back surface of the mirror surface portion 31b10 is provided. The mirror surface portion 31b10 tilts in the direction of arrow a and rotates in the direction of arrow b until it contacts the inverted trapezoidal locking hole 31b11, and the plate-like locked portion 31b12 contacts the inverted trapezoidal locking hole 31b12. Later, the tilting and rotation of the mirror surface part 31b10 are restricted, and the mirror surface part 31b10 reaches a predetermined tilting angle position.

尚、図示右側のスイッチ３４をＯＦＦ状態にしたまま図示左側のスイッチ３５をＯＮ状態にして、図示左側のＬ字状板バネ部３１ｂ４の長尺な側面に設けた導電性金属薄膜ヒーター３５に電圧を印加すれば、図８（ｂ）の矢印ａ方向とは逆方向にミラー面部３１ｂ１０が傾動する。   In addition, the switch 35 on the left side in the figure is turned on while the switch 34 on the right side in the figure is turned off, and a voltage is applied to the conductive metal thin film heater 35 provided on the long side surface of the L-shaped leaf spring portion 31b4 on the left side in the figure. Is applied, the mirror surface portion 31b10 tilts in the direction opposite to the arrow a direction in FIG.

以上詳述した実施例３の光偏向子３０によれば、ミラー傾動体３１を一体形成しているので、光偏向子３０の構造が簡単となり安価に提供できると共に、一対のくびれ部３１ｂ６，３１ｂ７及び一対のステイ部３１ｂ８，３１ｂ９の折れ曲がりによりミラー面部３１ｂ１０内の点“ＭＯ”を中心にしてミラー面部３１ｂ１０上でのレーザー光照射点を僅かに補正できるので、所定の傾動角度位置でレーザー光の偏向方向がより正確に得られる。   According to the optical deflector 30 of the third embodiment described in detail above, since the mirror tilting body 31 is integrally formed, the structure of the optical deflector 30 can be simplified and can be provided at low cost, and the pair of constricted portions 31b6 and 31b7. Further, the bending of the pair of stay portions 31b8 and 31b9 makes it possible to slightly correct the laser beam irradiation point on the mirror surface portion 31b10 around the point “MO” in the mirror surface portion 31b10. The deflection direction can be obtained more accurately.

本発明に係る光偏向子を適用した光ピックアップを説明する前に、この光ピックアップ内に備えた少なくとも２種類以上の半導体レーザーと光記録媒体とについて説明する。   Before describing an optical pickup to which the optical deflector according to the present invention is applied, at least two types of semiconductor lasers and an optical recording medium provided in the optical pickup will be described.

近年、音声信号，映像信号，データ信号などの各種の情報信号を高密度に記録及又は再生できる光記録媒体は、ドライブ装置内に移動自在に設けた光ピックアップにより信号面上の所望の記録トラックを高速にアクセスできることから多用されている。尚、光記録媒体は、円盤状の光ディスクとか、カード状の光カードなどがあるものの、以下では光ディスクの場合について説明する。   In recent years, optical recording media capable of recording and reproducing various information signals such as audio signals, video signals, and data signals with high density have been recorded on a desired recording track on a signal surface by an optical pickup provided movably in a drive device. Is frequently used because it can be accessed at high speed. Although the optical recording medium includes a disk-shaped optical disk or a card-shaped optical card, the case of an optical disk will be described below.

上記した光ピックアップは、半導体レーザーから出射したレーザー光を対物レンズにより絞り込んでレーザービームを得て、このレーザービームを光ディスクの信号面上の記録トラックにスポッ状に照射し、且つ、信号面の反射膜で反射された戻り光を光センサにより検出して情報信号を再生するものである。   The above-described optical pickup obtains a laser beam by narrowing the laser beam emitted from the semiconductor laser with an objective lens, irradiates the recording track on the signal surface of the optical disk in a spot shape, and reflects the signal surface. The return light reflected by the film is detected by an optical sensor to reproduce the information signal.

尚、情報信号を光ディスクの信号面上に記録する場合にはレーザーパワーの強い記録用のレーザービームを信号面上に照射して、信号面上に成膜した記録層に情報信号を記録する一方、記録済みの情報信号を再生する場合にはレーザーパワーの弱い再生用のレーザービームを信号面上に照射して情報信号を読み取っている。   When recording an information signal on the signal surface of an optical disk, a recording laser beam having a strong laser power is irradiated on the signal surface, and the information signal is recorded on a recording layer formed on the signal surface. When a recorded information signal is reproduced, the information signal is read by irradiating the signal surface with a reproducing laser beam having a low laser power.

ここで、光ディスクとしては、例えばＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などは既に市販されているが、最近になって光ディスクに対してより一層高密度化を図るために、ＣＤ，ＤＶＤよりも情報信号を超高密度に記録又は再生できる超高密度光ディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）の開発が盛んに行われている。   Here, as the optical disc, for example, a CD (Compact Disc) and a DVD (Digital Versatile Disc) are already on the market, but recently, in order to further increase the density of the optical disc, the CD and DVD Development of an ultra-high density optical disc (Blu-ray Disc) capable of recording or reproducing information signals at an ultra-high density is being actively conducted.

具体的には、周知のＣＤでは波長が７８０ｎｍ前後のレーザー光を対物レンズで絞り込んでディスク基板に照射して、ディスク基板のレーザービーム入射面から略１．２ｍｍ隔てた信号面上に情報信号を記録又は再生している。   Specifically, in a known CD, a laser beam having a wavelength of about 780 nm is narrowed by an objective lens and irradiated to a disk substrate, and an information signal is generated on a signal surface approximately 1.2 mm away from the laser beam incident surface of the disk substrate. Recording or playing back.

また、周知のＤＶＤでは波長が６５０ｎｍ前後のレーザー光を対物レンズで絞り込んでディスク基板に照射して、ディスク基板のレーザービーム入射面から略０．６ｍｍ隔てた信号面上に情報信号を記録又は再生している。   In addition, in a known DVD, a laser beam having a wavelength of around 650 nm is focused by an objective lens and irradiated onto a disk substrate, and an information signal is recorded or reproduced on a signal surface separated by approximately 0.6 mm from the laser beam incident surface of the disk substrate. is doing.

更に、開発途中の超高密度光ディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）では波長が４００ｎｍ前後のレーザー光を対物レンズで絞り込んでディスク基板に照射して、ディスク基板のレーザービーム入射面から略０．０５〜０．１５ｍｍ隔てた信号面上に情報信号を記録又は再生している。   Further, in an ultra-high density optical disc (Blu-ray Disc) under development, a laser beam having a wavelength of about 400 nm is narrowed by an objective lens and irradiated to the disc substrate, and approximately 0.05 to 0 from the laser beam incident surface of the disc substrate. .Information signals are recorded or reproduced on the signal surface separated by 15 mm.

この際、ドライブ装置内の光ピックアップを安価に製造するために、ＣＤとＤＶＤとを兼用できる光ピックアップとか、ＤＶＤとＢｌｕｅ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃとを兼用できる光ピックアップとか、ＣＤとＤＶＤとＢｌｕｅ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃとを兼用できる光ピックアップなどが開発されている。   At this time, in order to manufacture an optical pickup in the drive device at a low cost, an optical pickup that can be used as both a CD and a DVD, an optical pickup that can be used as a DVD and a Blue-Ray Disc, or a CD, a DVD, and a Blue-Ray Disc. Optical pickups that can be used as both are being developed.

そこで、それぞれ波長が異なるレーザー光を選択的に出射する少なくとも２種類以上の半導体レーザーを光ピックアップ内に備え、少なくとも２種類の半導体レーザーからの各レーザー光を光偏向子のミラー傾動体に形成したミラー面部で対物レンズ側に偏向できるように構成した光デバイスを本出願人は特願２００２−２４３８４８号（平成１４年８月２３日出願）にて提案した。   Therefore, at least two or more types of semiconductor lasers that selectively emit laser beams having different wavelengths are provided in the optical pickup, and each laser beam from at least two types of semiconductor lasers is formed on the mirror tilting body of the optical deflector. The present applicant proposed in Japanese Patent Application No. 2002-243848 (filed Aug. 23, 2002) an optical device configured to be deflected toward the objective lens at the mirror surface.

本発明では、上記した光デバイスの技術的思想を踏まえて、実施例４では先に説明した実施例１の光偏向子１０Ａ（又は１０Ｂ）を適用して、より具体的な構成による光ピックアップについて図９，図１０を用いて説明する。   In the present invention, based on the above-described technical idea of the optical device, the optical deflector 10A (or 10B) of the first embodiment described above is applied in the fourth embodiment to an optical pickup having a more specific configuration. This will be described with reference to FIGS.

図９は本発明に係る実施例１の光偏向子を適用した光ピックアップを説明するための外観形状を示した斜視図、
図１０は図９に示した２種類の半導体レーザーとミラー面部とを拡大して示した動作図であり、（ａ）はミラー面部が初期位置に至っている状態を示し、（ｂ）はミラー面部が所定の傾動角度位置に至っている状態を示した図である。 FIG. 9 is a perspective view showing an external shape for explaining the optical pickup to which the optical deflector according to the first embodiment of the invention is applied;
FIG. 10 is an operation diagram in which the two types of semiconductor lasers shown in FIG. 9 and the mirror surface portion are enlarged. (A) shows the state where the mirror surface portion has reached the initial position, and (b) shows the mirror surface portion. It is the figure which showed the state which has reached | attained the predetermined tilt angle position.

まず、図９に示した如く、本発明に係る実施例１の光偏向子１０Ａを適用した光ピックアップ４０では、半導体基板を用いて形成したベース台４１上に所定の高さのレーザー載置台４２が取り付けられ、且つ、レーザー載置台４２上に波長が異なる２種類のレーザー光を選択的に出射する第１，第２半導体レーザー４３，４４が光軸高さを略一致させた状態で接近して設置されており、第１，第２半導体レーザー４３，４４間は約５００μｍ程度離れている。   First, as shown in FIG. 9, in the optical pickup 40 to which the optical deflector 10A according to the first embodiment of the present invention is applied, a laser mounting table 42 having a predetermined height is formed on a base table 41 formed using a semiconductor substrate. Are mounted, and the first and second semiconductor lasers 43 and 44 that selectively emit two types of laser beams having different wavelengths approach the laser mounting table 42 in a state where the optical axis heights are substantially matched. The first and second semiconductor lasers 43 and 44 are separated by about 500 μm.

また、第１，第２半導体レーザー４３，４４と対向して実施例１の光偏向子１０Ａがベース台４１上に取り付けられている。   Further, the optical deflector 10 </ b> A according to the first embodiment is mounted on the base table 41 so as to face the first and second semiconductor lasers 43 and 44.

尚、実施例１の光偏向子１０Ａに代えて、実施例１の光偏向子１０Ａを一部変形させた変形例の光偏向子１０Ｂ（図３，図４）を用いても良いが、以下では実施例１の光偏向子１０Ａを適用した場合について説明する。   Instead of the optical deflector 10A of the first embodiment, a modified optical deflector 10B (FIGS. 3 and 4) obtained by partially deforming the optical deflector 10A of the first embodiment may be used. Then, the case where the optical deflector 10A of Example 1 is applied is demonstrated.

この際、光偏向子１０Ａは、ミラー傾動体１１の固定部１１ａの底面１１ａ１をベース台４１上に取り付け、且つ、固定部１１ａから延出部１１ｂを片持ち状態で延出させており、この延出部１１ｂの先端にベース台４１に対して４５°傾斜したミラー面部１１ｂ４が図示左方向に傾動可能になっている。   At this time, the optical deflector 10A attaches the bottom surface 11a1 of the fixed portion 11a of the mirror tilting body 11 to the base base 41, and extends the extended portion 11b from the fixed portion 11a in a cantilever state. A mirror surface portion 11b4 inclined at 45 ° with respect to the base table 41 can be tilted in the left direction in the drawing at the tip of the extending portion 11b.

また、ミラー傾動体１１のミラー面部１１ｂ４の真上にはホログラム素子４５が設置されている。このホログラム素子４５は、下面４５ａにホログラム４５ａ１が形成され、且つ、上面４５ｂにもホログラム４５ｂ１が形成されている。   In addition, a hologram element 45 is installed directly above the mirror surface portion 11b4 of the mirror tilting body 11. In this hologram element 45, a hologram 45a1 is formed on the lower surface 45a, and a hologram 45b1 is also formed on the upper surface 45b.

また、ホログラム素子４５の上方には、第１，第２半導体レーザー４３，４４からの各レーザー光を光ディスクＤの信号面に照射するための対物レンズ４６が設けられている。   Further, an objective lens 46 for irradiating the signal surface of the optical disc D with the laser beams from the first and second semiconductor lasers 43 and 44 is provided above the hologram element 45.

また、第１，第２半導体レーザー４３，４４からの各レーザー光を対物レンズ４６で光ディスクＤの信号面に照射した後に、この信号面で反射された戻り光は、対物レンズ４６を通過した後に、ホログラム素子４５のホログラム４５ｂ１で回折されて、ベース台４１上に一体的に形成した複数の光検出器４１ａ〜４１ｄで検出できるようになっている。   Further, after irradiating the laser light from the first and second semiconductor lasers 43 and 44 onto the signal surface of the optical disc D with the objective lens 46, the return light reflected by the signal surface passes through the objective lens 46. The light is diffracted by the hologram 45 b 1 of the hologram element 45 and can be detected by a plurality of photodetectors 41 a to 41 d integrally formed on the base table 41.

更に、光偏向子１０Ａが初期状態に至っている時に、第１，第２半導体レーザー４３，４４から各レーザー光をミラー傾動体１１に形成したミラー面部１１ｂ４に向けて選択的に出射する時に、各レーザー光の光軸がベース台４１に対して略同じ高さ位置で４５°傾斜したミラー面部１１ｂ４上で略交わるように配置すると共に、第１半導体レーザー４３から出射させたレーザー光を４５°傾斜したミラー面部１１ｂ４で反射させた後の光軸が対物レンズ４６の光軸に予め略一致するように第１半導体レーザー４３をミラー面部１１ｂ４の真正面に対向配置している。   Further, when the optical deflector 10A has reached the initial state, each laser beam is selectively emitted from the first and second semiconductor lasers 43 and 44 toward the mirror surface portion 11b4 formed on the mirror tilting body 11, respectively. The laser beam is arranged so that the optical axis of the laser beam substantially intersects on the mirror surface portion 11b4 inclined at 45.degree. With respect to the base table 41, and the laser beam emitted from the first semiconductor laser 43 is inclined by 45.degree. The first semiconductor laser 43 is disposed in front of the mirror surface portion 11b4 so that the optical axis after being reflected by the mirror surface portion 11b4 substantially coincides with the optical axis of the objective lens 46 in advance.

一方、光偏向子１０Ａ中のミラー傾動体１１が傾動していない初期位置に至っている時に、第１半導体レーザー４３に対して斜めに設置した第２半導体レーザー４４から出射されるレーザー光を４５°傾斜したミラー面部１１ｂ４で反射させた後の光軸は、対物レンズ４６の光軸と一致せずにズレている。   On the other hand, when the mirror tilting body 11 in the optical deflector 10A reaches the initial position where it is not tilted, the laser beam emitted from the second semiconductor laser 44 installed obliquely with respect to the first semiconductor laser 43 is 45 °. The optical axis after being reflected by the inclined mirror surface portion 11b4 is not aligned with the optical axis of the objective lens 46, and is shifted.

上記した第１，第２半導体レーザー４３，４４は、いずれか一方がＤＶＤ用で他方がＣＤ用である組み合わせの場合と、いずれか一方がＢｌｕｅ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ用で他方がＤＶＤ用である組み合わせの場合とがある。この際、上記した各組み合わせ時に、後述する動作から光偏向子１０Ａを初期位置のままで動作させる第１半導体レーザー４３は使用頻度が多い光ディスクＤに対応させるか、あるいは、球面収差などの光学特性を重視する光ディスクＤに対応させれば良いものである。   The first and second semiconductor lasers 43 and 44 described above are a combination in which either one is for DVD and the other is for CD, and one is for Blue-Ray Disc and the other is for DVD. There are cases. At this time, in each combination described above, the first semiconductor laser 43 that operates the optical deflector 10A in the initial position from the operation described later corresponds to the optical disk D that is frequently used, or optical characteristics such as spherical aberration. It is only necessary to correspond to the optical disk D in which importance is attached.

尚、第１，第２半導体レーザー４３，４４を駆動させる電源と、光偏向子１０Ａを駆動させる電源とを共用させ、それぞれに適した各電圧を印加するようになっているが、共用電源の図示を省略する。   The power source for driving the first and second semiconductor lasers 43 and 44 and the power source for driving the optical deflector 10A are shared, and each voltage suitable for each is applied. Illustration is omitted.

ここで、上記した光ピックアップ４０の動作について、図２（ａ），（ｂ）及び図９並びに図１０（ａ），（ｂ）を併用して説明するが、光偏向子１０Ａのミラー傾動体１１の傾動動作は実施例１の光偏向子１０Ａで述べているので詳述を省略する。尚、図１０（ｂ）はミラー傾動体１１の変形を誇張して図示している。   Here, the operation of the optical pickup 40 will be described with reference to FIGS. 2 (a), 2 (b), FIG. 9 and FIGS. 10 (a), (b). 11 is described in the optical deflector 10A of the first embodiment, and therefore detailed description thereof is omitted. FIG. 10B exaggerates the deformation of the mirror tilting body 11.

まず、図１０（ａ）に示した如く、上記した光ピックアップ４０が初期状態の時には、光偏向子１０Ａ中のミラー傾動体１１が傾動していない初期位置に至っており、ミラー傾動体１１のミラー面部１１ｂ４は初期位置で停止し、第１半導体レーザー４３がミラー面部１１ｂ４と真正面で対向している。   First, as shown in FIG. 10A, when the optical pickup 40 described above is in the initial state, the mirror tilting body 11 in the optical deflector 10A has reached the initial position where it is not tilted, and the mirror of the mirror tilting body 11 The surface portion 11b4 stops at the initial position, and the first semiconductor laser 43 faces the mirror surface portion 11b4 directly in front.

ここで、ドライブ装置内に第１半導体レーザー４３と対応した光ディスクＤが装着された場合には、光偏向子１０Ａ中のミラー傾動体１１が初期位置に至っている状態で第１半導体レーザー４３を駆動させれば良く、この時には前述したように第１半導体レーザー４３から出射させたレーザー光を４５°傾斜したミラー面部１１ｂ４で反射させた後の光軸が対物レンズ４６の光軸に予め略一致しているので、ホログラム素子４５を通過した後に対物レンズ４６により光ディスクＤに照射される。   Here, when the optical disk D corresponding to the first semiconductor laser 43 is mounted in the drive device, the first semiconductor laser 43 is driven with the mirror tilting body 11 in the optical deflector 10A reaching the initial position. At this time, as described above, the optical axis after the laser light emitted from the first semiconductor laser 43 is reflected by the mirror surface portion 11b4 inclined by 45 ° substantially coincides with the optical axis of the objective lens 46 in advance. Therefore, after passing through the hologram element 45, the optical disk D is irradiated by the objective lens 46.

一方、図１０（ｂ）に示した如く、ドライブ装置内に第２半導体レーザー４４と対応した光ディスクＤが装着された場合には、一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３のうちで図示右側の板バネ部１１ｂ２の側面に設けた導電性金属薄膜ヒーター１２に電圧を印加して、ミラー面部１１ｂ４を一対の板バネ部１１ｂ２，１１ｂ３の厚み方向の左方（矢印ａ方向）に所定の傾動角度βだけ傾動させると、ミラー面部１１ｂ４の裏面に連接した被係止部１１ｂ６が固定部１１ａに連接した係止部１１ｂ５に当接するので、ミラー面部１１ｂ４が所定の傾動角度位置に至る。この所定の傾動角度位置で、第２半導体レーザー４４から出射させたレーザー光を４５°傾斜したミラー面部１１ｂ４で反射させた後の光軸が対物レンズ４６の光軸に略一致するので、ホログラム素子４５を通過した後に対物レンズ４６により光ディスクＤに照射される。   On the other hand, as shown in FIG. 10B, when the optical disk D corresponding to the second semiconductor laser 44 is mounted in the drive device, the right leaf spring of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3 is shown. A voltage is applied to the conductive metal thin film heater 12 provided on the side surface of the portion 11b2, and the mirror surface portion 11b4 is moved to the left of the pair of leaf spring portions 11b2 and 11b3 in the thickness direction (arrow a direction) by a predetermined tilt angle β. When tilted, the locked portion 11b6 connected to the back surface of the mirror surface portion 11b4 contacts the locking portion 11b5 connected to the fixing portion 11a, so that the mirror surface portion 11b4 reaches a predetermined tilt angle position. Since the optical axis after the laser beam emitted from the second semiconductor laser 44 is reflected by the mirror surface portion 11b4 inclined by 45 ° at the predetermined tilt angle position substantially coincides with the optical axis of the objective lens 46, the hologram element After passing through 45, the optical disk D is irradiated by the objective lens 46.

この際、ミラー傾動体１１のミラー面部１１ｂ４の傾動時に、第２半導体レーザー４４からのレーザー光がミラー面部１１ｂ４に当たるレーザー光照射点は、初期位置に対してごく僅かにズレる場合があるものの、このズレ量は許容範囲内である。   At this time, when the mirror surface portion 11b4 of the mirror tilting body 11 is tilted, the laser light irradiation point where the laser light from the second semiconductor laser 44 strikes the mirror surface portion 11b4 may be slightly shifted from the initial position. The amount of deviation is within an allowable range.

図１１は本発明に係る実施例２の光偏向子を適用した光ピックアップを説明するための外観形状を示した斜視図、
図１２は図１１に示した３種類の半導体レーザーとミラー面部とを拡大して示した動作図であり、（ａ）はミラー面部が初期位置に至っている状態を示し、（ｂ）はミラー面部が所定の傾動角度位置に至っている状態を示した図である。 FIG. 11 is a perspective view showing an external shape for explaining an optical pickup to which an optical deflector according to a second embodiment of the present invention is applied;
FIG. 12 is an operation diagram showing the three types of semiconductor lasers and the mirror surface portion shown in FIG. 11 in an enlarged manner, where (a) shows a state where the mirror surface portion has reached the initial position, and (b) shows the mirror surface portion. It is the figure which showed the state which has reached | attained the predetermined tilt angle position.

まず、図１１に示した如く、本発明に係る実施例２の光偏向子２０を適用した光ピックアップ５０では、半導体基板を用いて形成したベース台５１上に所定の高さのレーザー載置台５２が取り付けられ、且つ、レーザー載置台５２上に波長が異なる３種類のレーザー光を選択的に出射する第１〜第３半導体レーザー５３〜５５が光軸高さを略一致させた状態で接近して設置されており、各半導体レーザー間はそれぞれ約５００μｍ程度離れている。   First, as shown in FIG. 11, in the optical pickup 50 to which the optical deflector 20 according to the second embodiment of the present invention is applied, a laser mounting table 52 having a predetermined height is formed on a base table 51 formed using a semiconductor substrate. Are mounted, and the first to third semiconductor lasers 53 to 55 that selectively emit three types of laser beams having different wavelengths approach the laser mounting table 52 with their optical axis heights substantially matched. The semiconductor lasers are about 500 μm apart from each other.

また、第１〜第３半導体レーザー５３〜５５と対向して実施例２の光偏向子２０がベース台５１上に取り付けられている。   Further, the optical deflector 20 of the second embodiment is mounted on the base table 51 so as to face the first to third semiconductor lasers 53 to 55.

尚、実施例２の光偏向子２０に代えて、実施例３の光偏向子３０（図７，図８）を用いても良いが、以下では実施例２の光偏向子２０を適用した場合について説明する。   In place of the optical deflector 20 of the second embodiment, the optical deflector 30 (FIGS. 7 and 8) of the third embodiment may be used. However, in the following, the optical deflector 20 of the second embodiment is applied. Will be described.

この際、光偏向子２０は、ミラー傾動体２１の固定部２１ａの底面２１ａ１をベース台５１上に取り付け、且つ、固定部２１ａから延出部２１ｂを片持ち状態で延出させており、この延出部２１ｂの先端にベース台５１に対して４５°傾斜したミラー面部２１ｂ５が左右に傾動可能になっている。   At this time, the optical deflector 20 has the bottom surface 21a1 of the fixed portion 21a of the mirror tilting body 21 attached on the base 51, and the extending portion 21b is extended from the fixed portion 21a in a cantilever state. A mirror surface portion 21b5 that is inclined by 45 ° with respect to the base 51 is tiltable to the left and right at the tip of the extending portion 21b.

また、ミラー傾動体２１のミラー面部２１ｂ５の真上にはホログラム素子５６が設置されている。このホログラム素子５６は、下面５６ａにホログラム５６ａ１が形成され、且つ、上面５６ｂにもホログラム５６ｂ１が形成されている。   In addition, a hologram element 56 is installed directly above the mirror surface portion 21b5 of the mirror tilting body 21. In the hologram element 56, a hologram 56a1 is formed on the lower surface 56a, and a hologram 56b1 is also formed on the upper surface 56b.

また、ホログラム素子５６の上方には、第１〜第３半導体レーザー５３〜５５からの各レーザー光を光ディスクＤの信号面に照射するための対物レンズ５７が設けられている。   An objective lens 57 for irradiating the signal surface of the optical disc D with the laser beams from the first to third semiconductor lasers 53 to 55 is provided above the hologram element 56.

また、第１〜第３半導体レーザー５３〜５５からの各レーザー光を対物レンズ５７で光ディスクＤの信号面に照射した後に、この信号面で反射された戻り光は、対物レンズ５７を通過した後に、ホログラム素子５６のホログラム５６ｂ１で回折されて、ベース台５１上に一体的に形成した複数の光検出器５１ａ〜５１ｄで検出できるようになっている。   In addition, after irradiating the laser light from the first to third semiconductor lasers 53 to 55 onto the signal surface of the optical disc D with the objective lens 57, the return light reflected on the signal surface passes through the objective lens 57. The light is diffracted by the hologram 56 b 1 of the hologram element 56 and can be detected by a plurality of photodetectors 51 a to 51 d integrally formed on the base table 51.

更に、光偏向子２０が初期状態に至っている時に、第１〜第３半導体レーザー５３〜５５から各レーザー光をミラー傾動体２１に形成したミラー面部２１ｂ５に向けて選択的に出射する時に、各レーザー光の光軸がベース台５１に対して略同じ高さ位置で４５°傾斜したミラー面部２１ｂ５上で略交わるように配置すると共に、中央の第２半導体レーザー５４から出射させたレーザー光を４５°傾斜したミラー面部２１ｂ５で反射させた後の光軸が対物レンズ５７の光軸に予め略一致するように中央の第２半導体レーザー５４をミラー面部２１ｂ５の真正面に対向配置している。   Further, when the optical deflector 20 has reached the initial state, each laser beam is selectively emitted from the first to third semiconductor lasers 53 to 55 toward the mirror surface portion 21b5 formed on the mirror tilting body 21. The laser beam is arranged so that the optical axis of the laser beam substantially intersects on the mirror surface portion 21b5 inclined at 45.degree. With respect to the base 51, and the laser beam emitted from the second semiconductor laser 54 at the center is 45. The central second semiconductor laser 54 is opposed to the front surface of the mirror surface portion 21b5 so that the optical axis after being reflected by the inclined mirror surface portion 21b5 substantially coincides with the optical axis of the objective lens 57 in advance.

一方、光偏向子２０中のミラー傾動体２１が傾動していない初期位置に至っている時に、中央の第２半導体レーザー５４を中心にしてハ字状に設置した第１，第３半導体レーザー５３，５５から出射される各レーザー光を４５°傾斜したミラー面部２１ｂ５で反射させた後の各光軸は、対物レンズ５７の光軸と一致せずにズレている。   On the other hand, when the mirror tilting body 21 in the optical deflector 20 has reached the initial position where the mirror tilting body 21 is not tilted, the first and third semiconductor lasers 53, which are arranged in a C shape centering on the second semiconductor laser 54 at the center, The respective optical axes after the respective laser beams emitted from 55 are reflected by the mirror surface portion 21b5 inclined by 45 ° are not aligned with the optical axis of the objective lens 57.

上記した第１〜第３半導体レーザー５３〜５５は、右から左に向かってＣＤ用，Ｂｌｕｅ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ用，ＤＶＤ用として対応しているが、この配列順は適宜決定されるものである。この際、後述する動作から光偏向子２０を初期位置のままで動作させる中央の第２半導体レーザー５４は使用頻度が多い光ディスクＤに対応させるか、あるいは、球面収差などの光学特性を重視する光ディスクＤに対応させれば良いものである。   The first to third semiconductor lasers 53 to 55 described above correspond to CDs, Blue-Ray Discs, and DVDs from the right to the left, but the arrangement order is appropriately determined. At this time, the second semiconductor laser 54 at the center for operating the optical deflector 20 in the initial position from the operation described later corresponds to the optical disk D that is frequently used, or an optical disk that places importance on optical characteristics such as spherical aberration. It is sufficient to correspond to D.

尚、第１〜第３半導体レーザー５３〜５５を駆動させる電源と、光偏向子２０を駆動させる電源とを共用させ、それぞれに適した各電圧を印加するようになっているが、共用電源の図示を省略する。   In addition, the power source for driving the first to third semiconductor lasers 53 to 55 and the power source for driving the optical deflector 20 are shared, and each voltage suitable for each is applied. Illustration is omitted.

ここで、上記した光ピックアップ５０の動作について、図６（ａ），（ｂ）及び図１１並びに図１２（ａ），（ｂ）を併用して説明するが、光偏向子２０のミラー傾動体２１の傾動動作は実施例２の光偏向子２０で述べているので詳述を省略する。尚、図１２（ｂ）はミラー傾動体２１の変形を誇張して図示している。   Here, the operation of the optical pickup 50 will be described with reference to FIGS. 6 (a), 6 (b), FIG. 11 and FIGS. 12 (a), 12 (b). Since the tilting operation 21 is described in the optical deflector 20 of the second embodiment, detailed description thereof is omitted. Note that FIG. 12B exaggerates the deformation of the mirror tilting body 21.

まず、図１２（ａ）に示した如く、上記した光ピックアップ５０が初期状態の時には、光偏向子２０中のミラー傾動体２１が傾動していない初期位置に至っており、ミラー傾動体２１のミラー面部２１ｂ５は初期位置で停止し、中央の第２半導体レーザー５４がミラー面部２１ｂ５と真正面で対向している。   First, as shown in FIG. 12A, when the above-described optical pickup 50 is in the initial state, the mirror tilting body 21 in the optical deflector 20 has reached the initial position where it is not tilted. The surface portion 21b5 stops at the initial position, and the second semiconductor laser 54 at the center faces the mirror surface portion 21b5 directly in front.

ここで、ドライブ装置内に第２半導体レーザー５４と対応した光ディスクＤが装着された場合には、光偏向子２０中のミラー傾動体２１が初期位置に至っている状態で第２半導体レーザー５４を駆動させれば良く、この時には前述したように中央の第２半導体レーザー５４から出射させたレーザー光を４５°傾斜したミラー面部２１ｂ５で反射させた後の光軸が対物レンズ５７の光軸に予め略一致しているので、ホログラム素子５６を通過した後に対物レンズ５７により光ディスクＤに照射される。   Here, when the optical disk D corresponding to the second semiconductor laser 54 is mounted in the drive device, the second semiconductor laser 54 is driven in a state where the mirror tilting body 21 in the optical deflector 20 has reached the initial position. At this time, as described above, the optical axis after the laser light emitted from the second semiconductor laser 54 at the center is reflected by the mirror surface portion 21b5 inclined by 45 ° is substantially the same as the optical axis of the objective lens 57 in advance. Since they coincide, the optical disk D is irradiated by the objective lens 57 after passing through the hologram element 56.

一方、図１２（ｂ）に示した如く、ドライブ装置内に第３半導体レーザー５５と対応した光ディスクＤが装着された場合には、一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４のうちで図示右側の板バネ部２１ｂ３の側面に設けた導電性金属薄膜ヒーター２２に電圧を印加して、ミラー面部２１ｂ５を一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４の厚み方向の左方（矢印ａ方向）に所定の傾動角度β’だけ傾動させると、ミラー面部２１ｂ５の裏面中央に連接した台形状被係止部２１ｂ７が延出部２１ｂ内に穿接した台形状係止孔２１ｂ６に当接するので、ミラー面部２１ｂ５が所定の傾動角度位置に至る。   On the other hand, as shown in FIG. 12B, when the optical disk D corresponding to the third semiconductor laser 55 is mounted in the drive device, the right side leaf spring of the pair of leaf spring portions 21b3 and 21b4 is shown. A voltage is applied to the conductive metal thin film heater 22 provided on the side surface of the portion 21b3, and the mirror surface portion 21b5 is tilted to the left of the pair of leaf spring portions 21b3 and 21b4 in the thickness direction (arrow a direction) β ′. When tilted only, the trapezoidal locked portion 21b7 connected to the center of the back surface of the mirror surface portion 21b5 contacts the trapezoidal locking hole 21b6 drilled in the extended portion 21b, so that the mirror surface portion 21b5 has a predetermined tilt angle. To the position.

そして、所定の傾動角度位置で、第３半導体レーザー５５から出射させたレーザー光を４５°傾斜したミラー面部２１ｂ５で反射させた後の光軸が対物レンズ５７の光軸に略一致するので、ホログラム素子５６を通過した後に対物レンズ５７により光ディスクＤに照射される。   Since the optical axis after reflecting the laser beam emitted from the third semiconductor laser 55 at the predetermined tilt angle position by the mirror surface portion 21b5 inclined by 45 ° substantially coincides with the optical axis of the objective lens 57, the hologram After passing through the element 56, the optical disk D is irradiated by the objective lens 57.

尚、ドライブ装置内に第１半導体レーザー５３と対応した光ディスクＤが装着された場合には、一対の板バネ部２１ｂ３，２１ｂ４のうちで図示左側の板バネ部２１ｂ４の側面に設けた導電性金属薄膜ヒーター２３に電圧を印加して、ミラー傾動体２１のミラー面部２１ｂを図１２（ｂ）に示した矢印ａ方向と逆方向に傾動させれば良い。   When the optical disk D corresponding to the first semiconductor laser 53 is mounted in the drive device, the conductive metal provided on the side surface of the leaf spring portion 21b4 on the left side of the pair of leaf spring portions 21b3 and 21b4. A voltage may be applied to the thin film heater 23 to tilt the mirror surface portion 21b of the mirror tilting body 21 in the direction opposite to the arrow a direction shown in FIG.

更に、実施例５で、実施例２の光偏向子２０に代えて、実施例３の光偏向子３０（図７，図８）を適用した場合、ミラー傾動体３１のミラー面部３１ｂ１０の傾動時に、第１又は第３半導体レーザー５３又は５５からのレーザー光がミラー面部３１ｂ１０に当たるレーザー光照射点は、初期位置に対してごく僅かにズレる場合があるものの、このズレ量は許容範囲内であると共に、ミラー面部３１ｂ１０の裏面中心点“ＭＯ”を支点にしてミラー面部３１ｂ１０が僅かに回転できるので、レーザー光照射点のズレ量を極力小さく押さえることができる。   Further, in the fifth embodiment, when the optical deflector 30 (FIGS. 7 and 8) of the third embodiment is applied instead of the optical deflector 20 of the second embodiment, when the mirror surface portion 31b10 of the mirror tilting body 31 is tilted. Although the laser beam irradiation point where the laser beam from the first or third semiconductor laser 53 or 55 hits the mirror surface portion 31b10 may be slightly shifted from the initial position, this shift amount is within an allowable range. Since the mirror surface portion 31b10 can be rotated slightly with the back surface center point "MO" of the mirror surface portion 31b10 as a fulcrum, the deviation amount of the laser light irradiation point can be suppressed as much as possible.

本発明に係る実施例１の光偏向子を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the optical deflector of Example 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例１の光偏向子の動作を説明するための上面図である。It is a top view for demonstrating operation | movement of the optical deflector of Example 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例１の光偏向子を一部変形させた変形例の光偏向子を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the optical deflector of the modification which partially deformed the optical deflector of Example 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例１の光偏向子を一部変形させた変形例の光偏向子の動作を説明するための上面図である。It is a top view for demonstrating operation | movement of the optical deflector of the modification which partially deformed the optical deflector of Example 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例２の光偏向子を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the optical deflector of Example 2 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例２の光偏向子の動作を説明するための上面図である。It is a top view for demonstrating operation | movement of the optical deflector of Example 2 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例３の光偏向子を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the optical deflector of Example 3 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例３の光偏向子の動作を説明するための上面図である。It is a top view for demonstrating operation | movement of the optical deflector of Example 3 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例１の光偏向子を適用した光ピックアップを説明するための外観形状を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the external appearance shape for demonstrating the optical pick-up to which the optical deflector of Example 1 which concerns on this invention is applied. 図９に示した２種類の半導体レーザーとミラー面部とを拡大して示した動作図である。It is the operation | movement figure which expanded and showed two types of semiconductor lasers shown in FIG. 9, and a mirror surface part. 本発明に係る実施例２の光偏向子を適用した光ピックアップを説明するための外観形状を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the external appearance shape for demonstrating the optical pick-up to which the optical deflector of Example 2 which concerns on this invention is applied. 図１１に示した３種類の半導体レーザーとミラー面部とを拡大して示した動作図である。FIG. 12 is an operation diagram illustrating the three types of semiconductor lasers and mirror surface portions shown in FIG. 11 in an enlarged manner. は従来の光偏向子を説明するために示した斜視図である。FIG. 5 is a perspective view for explaining a conventional optical deflector.

符号の説明Explanation of symbols

１０Ａ…実施例１の光偏向子、
１０Ｂ…実施例１を一部変形させた変形例の光偏向子、
１１…ミラー傾動体、
１１ａ…固定部、１１ａ１…底面、
１１ｂ…延出部、１１ｂ１…Ｎ字状孔、１１ｂ２，１１ｂ３…一対の板バネ部、
１１ｂ４…ミラー面部、１１ｂ５，１１ｂ６…ミラー面部係止手段、
１２…アクチュエーター（導電性金属薄膜ヒーター）、１５，１６…圧電体、
２０…実施例２の光偏向子、
２１…ミラー傾動体、
２１ａ…固定部、２１ａ１…底面、
２１ｂ…延出部、２１ｂ１，２１ｂ２…一対の縦孔、
２１ｂ３，２１ｂ４…一対の板バネ部、
２１ｂ５…ミラー面部、２１ｂ６，２１ｂ７…ミラー面部係止手段、
２２，２３…アクチュエーター（導電性金属薄膜ヒーター）、
３０…実施例３の光偏向子、
３１…ミラー傾動体、
３１ａ…固定部、３１ａ１…底面、
３１ｂ…延出部、３１ｂ１，３１ｂ２…一対のＬ字状孔、
３１ｂ３，３１ｂ４…一対のＬ字状板バネ部、３１ｂ５…中央孔、
３１ｂ６，３１ｂ７…くびれ部、３１ｂ８，３１ｂ９…一対のステイ部、
３１ｂ１０…ミラー面部、３１ｂ１１，３１ｂ１２…ミラー面部係止手段、
３２，３３…アクチュエーター（導電性金属薄膜ヒーター）、
４０…実施例１の光偏向子を適用した光ピックアップ、
４１…ベース台、
４２…レーザー載置台、
４３，４４…第１，第２半導体レーザー、
４５…ホログラム素子、４６…対物レンズ、
５０…実施例２の光偏向子を適用した光ピックアップ、
５１…ベース台、
５２…レーザー載置台、
５３〜５５…第１〜第３半導体レーザー、
５６…ホログラム素子、５７…対物レンズ、
Ｄ…光ディスク。 10A: Optical deflector of Example 1,
10B: a modified optical deflector obtained by partially modifying the first embodiment,
11 ... mirror tilting body,
11a ... fixed portion, 11a1 ... bottom surface,
11b ... extension part, 11b1 ... N-shaped hole, 11b2, 11b3 ... a pair of leaf spring parts,
11b4 ... mirror surface portion, 11b5, 11b6 ... mirror surface portion locking means,
12 ... Actuator (conductive metal thin film heater), 15, 16 ... Piezoelectric body,
20: The optical deflector of Example 2,
21 ... Mirror tilting body,
21a ... fixed part, 21a1 ... bottom surface,
21b ... extension part, 21b1, 21b2 ... a pair of vertical holes,
21b3, 21b4 ... a pair of leaf springs,
21b5 ... mirror surface portion, 21b6, 21b7 ... mirror surface portion locking means,
22, 23 ... Actuator (conductive metal thin film heater),
30: Optical deflector of Example 3,
31 ... Mirror tilting body,
31a ... fixed part, 31a1 ... bottom surface,
31b ... extension part, 31b1, 31b2 ... a pair of L-shaped holes,
31b3, 31b4 ... a pair of L-shaped leaf springs, 31b5 ... a central hole,
31b6, 31b7 ... Constriction part, 31b8, 31b9 ... A pair of stay part,
31b10 ... mirror surface portion, 31b11, 31b12 ... mirror surface portion locking means,
32, 33 ... Actuator (conductive metal thin film heater),
40: An optical pickup to which the optical deflector of Example 1 is applied,
41 ... Base stand,
42 ... Laser mounting table,
43, 44 ... first and second semiconductor lasers,
45 ... Hologram element, 46 ... Objective lens,
50: An optical pickup to which the optical deflector of Example 2 is applied,
51 ... Base stand,
52 ... Laser mounting table,
53-55 ... 1st-3rd semiconductor laser,
56 ... Hologram element, 57 ... Objective lens,
D: Optical disc.

Claims (2)

底面を有する固定部と、
前記底面に対する高さ方向に所定の幅の側面を有すると共に前記高さ方向と直交する方向に厚さを有して薄板状に形成され、前記固定部から一方に向け互いに対向して延出させた一対の板バネ部と、
前記一対の板バネ部における前記固定部から最も遠い各端部に連接され、入射光を偏向して出射させるミラー面部と、
前記一対の板バネ部の内の少なくとも一方の板バネ部の前記側面に設けられ、電圧の印加により前記一方の板バネ部を変位させて、前記ミラー面部を、前記固定部に対し、前記電圧が印加されていない状態の第１の位置から前記一対の板バネ部の前記厚さの方向に傾動させるアクチュエーターと、
前記ミラー面部が前記アクチュエーターにより所定の角度傾動して第２の位置に達した際に、互いに当接して前記ミラー面部の傾動を規制する、前記固定部に連接して形成された係止部及び前記ミラー面部に連接して形成された被係止部と、
を備えたことを特徴とする光偏向子。 A fixed portion having a bottom surface,
Is formed of a thin plate having a thickness in a direction perpendicular to the height direction and has a side surface in the height direction to a Jo Tokoro width with respect to the bottom surface, extending opposite each other toward one of said stationary portion A pair of leaf springs,
A mirror surface part connected to each end part farthest from the fixed part in the pair of leaf springs , and deflecting and emitting incident light; and
It said provided at least one of the sides of the plate spring portion of the pair of plate spring portions, and the displacing one of the leaf spring portion by the application of voltage, the mirror surface portion, to said fixing portion, said an actuator for tilting from a first position in a state where no voltage is applied in the direction of the thickness of the pair of plate spring portions,
When the mirror surface portion tilts by a predetermined angle by the actuator and reaches the second position, the locking portion is formed to be connected to the fixed portion and contact with each other to regulate the tilt of the mirror surface portion; A locked portion formed connected to the mirror surface portion;
An optical deflector comprising: 前記ミラー面部を前記固定部の底面に対し所定の角度傾斜させて形成した請求項１記載の光偏向子と、
前記光偏向子における前記固定部の前記底面を取り付けたベース台と、
波長が異なるレーザー光を前記ミラー面部に向けてそれぞれ出射し、且つ、前記ベース台に対し各レーザー光の光軸高さを一致させて前記各レーザー光の光軸が前記第１の位置における前記ミラー面部上で交わるよう前記ベース台上に設置された２種類以上の半導体レーザーと、
前記ミラー面部の上方に設けられ、各前記半導体レーザーから選択的に出射されて前記ミラー面部で反射した各レーザー光を光記録媒体に照射する対物レンズと、を備え、
前記ミラー面部で反射した各レーザー光の光軸が前記対物レンズの光軸と一致するように、前記ミラー面部を、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記アクチュエーターにより傾動させる構成にしたことを特徴とする光偏向子を適用した光ピックアップ。 A light deflector before Symbol claim 1, wherein the mirror surface portion formed by angular inclination of the pairs and plants constant on the bottom surface of the fixing portion,
A base platform fitted with the bottom surface of the fixing portion of the optical polarizer,
Respectively emitted toward the laser light of different wavelengths before Symbol mirror surface portion, and said against the base table by one Itasa the optical axis height of each laser light of each laser beam optical axis is the first and two or more semiconductor lasers disposed such Waru exchange on the base stand on on definitive the mirror surface portion in position,
Is provided above the front Symbol mirror surface portion, is selectively emitted from each of said semiconductor laser and a objective lens for irradiating the optical recording medium of each laser beam reflected by the mirror surface,
The actuator between the pre-SL to the optical axis match so the optical axis of each laser beam reflected said objective lens in a mirror surface, the mirror surface, the first position and the second position an optical pickup to which the optical deflector, characterized in that the arrangement for tilting movement by.
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