JP5168735B2 - Optical device, optical scanner, and image forming apparatus - Google Patents
Optical device, optical scanner, and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5168735B2 JP5168735B2 JP2008269369A JP2008269369A JP5168735B2 JP 5168735 B2 JP5168735 B2 JP 5168735B2 JP 2008269369 A JP2008269369 A JP 2008269369A JP 2008269369 A JP2008269369 A JP 2008269369A JP 5168735 B2 JP5168735 B2 JP 5168735B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable plate
- optical device
- film
- reflective film
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
本発明に係るいくつかの態様は、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術により作製され、可動板が弾性支持部を中心に往復運動する光学デバイス、光スキャナ及び画像形成装置に関する。 Some embodiments according to the present invention relate to an optical device, an optical scanner, and an image forming apparatus, which are manufactured by, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) technique and a movable plate reciprocates around an elastic support portion.
この種の光学デバイスは、例えば、一対の弾性支持部(トーションバー)でねじり回動可能に支持され、光を反射する反射膜を有する可動板を備えている。このような光学デバイスを備える装置の小型化・高機能化を図るためには、可動板を高速・大偏向角で駆動する必要がある。 This type of optical device includes, for example, a movable plate having a reflective film that is supported by a pair of elastic support portions (torsion bars) so as to be able to twist and rotate and reflects light. In order to reduce the size and increase the functionality of an apparatus including such an optical device, it is necessary to drive the movable plate at a high speed and a large deflection angle.
しかし、可動板を高速・大偏向角で駆動すると、可動板、特に可動板の外周部に気流が生じ、埃、塵、水分、油分などが可動板の反射膜に吸い寄せられて付着してしまう。その結果、反射膜の反射率が低下するので、反射した光の輝度が低下するという問題があった。反射した光の輝度の低下を防止するために光源の光の輝度を増加すると、光源における消費電力が増加するという新たな問題が生じる。また、反射膜の反射率が低下すると、光学デバイスに吸収されるエネルギーが大きくなるので、反射せずに吸収された光のエネルギーによって光学デバイスの温度が変化してしまう。その結果、温度変化により光学デバイスの共振周波数が変化し、可動板の駆動制御が困難になるという問題もあった。 However, when the movable plate is driven at a high speed and a large deflection angle, an air flow is generated in the outer periphery of the movable plate, particularly the movable plate, and dust, dust, moisture, oil, etc. are attracted to and adhere to the reflective film of the movable plate. . As a result, the reflectance of the reflective film is lowered, and there is a problem that the brightness of the reflected light is lowered. When the luminance of light from the light source is increased to prevent a decrease in the luminance of reflected light, a new problem that power consumption in the light source increases occurs. Moreover, since the energy absorbed by the optical device increases when the reflectance of the reflective film decreases, the temperature of the optical device changes depending on the energy of light absorbed without reflection. As a result, there is a problem that the resonance frequency of the optical device changes due to a temperature change, making it difficult to control the drive of the movable plate.
従来、これらの問題を解決するために、反射膜を有する可動板を反射膜側から光透過部材で覆い、反射膜の汚れを防止するようにしたものが知られている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、従来のものでは、光源と反射膜の間に、光透過部材として例えば透過ガラスを設ける必要があるとともに、透過ガラスに反射防止膜をコーティングする必要があるため、コストアップに繋がるという問題があった。また、透過ガラスに反射防止膜を設けても光源光を全て透過することはできないので、エネルギーロスが生じることにより、光源における消費電力の増加を招いていた。さらに、透過できずに反射された光は迷光となるおそれもあった。 However, in the conventional one, it is necessary to provide, for example, transmissive glass as a light transmissive member between the light source and the reflective film, and it is necessary to coat the transmissive glass with an antireflective film, which leads to an increase in cost. there were. Further, even if an antireflection film is provided on the transmissive glass, it is impossible to transmit all light from the light source. Therefore, energy loss occurs, leading to an increase in power consumption in the light source. Furthermore, the light reflected without being transmitted may be stray light.
本発明のいくつかの態様は前述の問題に鑑みてなされたものであり、消費電力を増加させることなく、反射膜の汚れを防止することのできる光学デバイス、光スキャナ及び画像形成装置を提供することを目的の1つとする。 Some aspects of the present invention have been made in view of the above-described problems, and provide an optical device, an optical scanner, and an image forming apparatus that can prevent contamination of a reflective film without increasing power consumption. This is one of the purposes.
本発明に係る光学デバイスは、光を反射する反射膜を有する可動板と、前記可動板を所定軸周りに回動可能に支持する支持部とを備え、前記可動板は、前記所定軸と水平に直交する方向における長さが前記反射膜の長さより大きい薄膜を有する。 An optical device according to the present invention includes a movable plate having a reflective film that reflects light, and a support portion that supports the movable plate so as to be rotatable about a predetermined axis, and the movable plate is horizontally aligned with the predetermined axis. A thin film having a length in a direction orthogonal to the length of the reflective film.
かかる構成によれば、所定軸と水平に直交する方向における薄膜の長さが反射膜の長さより大きい。ここで、慣性モーメントは、その物体の微小部分の質量と、その微小部分の回動軸からの距離の2乗との積の総和である。これにより、可動板を所定軸周りに回動させたときに、気流によって可動板に吸い寄せられる塵や埃などが、反射膜ではなく薄膜の反射膜より外側の部分に付着する。一方、同一質量であって、所定軸と水平に直交する方向における長さが反射膜の長さ以下の薄膜と比較すると、回動軸である所定軸からの距離が長くなるが、薄膜は質量が小さいことから、慣性モーメントはほとんど変わらない。これにより、消費電力を増加させることなく、反射膜の汚れを防止することができる。 According to such a configuration, the length of the thin film in the direction orthogonal to the predetermined axis is larger than the length of the reflective film. Here, the moment of inertia is the sum of the products of the mass of the minute portion of the object and the square of the distance from the rotation axis of the minute portion. As a result, when the movable plate is rotated around a predetermined axis, dust or dirt attracted to the movable plate by the air current adheres to a portion outside the thin reflective film, not the reflective film. On the other hand, when compared with a thin film having the same mass and having a length in a direction perpendicular to the predetermined axis in the direction perpendicular to the length of the reflecting film, the distance from the predetermined axis as the rotation axis is longer, but the thin film has a mass Is small, the moment of inertia hardly changes. Thereby, it is possible to prevent the reflection film from being stained without increasing the power consumption.
好ましくは、前記反射膜と前記薄膜とが1つの膜として可動板上に形成される。
かかる構成によれば、反射膜と薄膜とが1つの膜として可動板上に形成されるので、当該膜が薄膜としての役割と反射膜としての役割とを兼ねる。これにより、消費電力を増加させることなく、反射膜の汚れを防止することができる光学デバイスを、より少ない工程で安価に実現することができる。
Preferably, the reflective film and the thin film are formed on the movable plate as one film.
According to such a configuration, since the reflective film and the thin film are formed as a single film on the movable plate, the film serves both as a thin film and as a reflective film. As a result, an optical device that can prevent the reflection film from being soiled without increasing power consumption can be realized at a lower cost with fewer steps.
好ましくは、前記可動板は、前記所定軸と水平に直交する方向における長さが前記反射膜の長さ以下である。 Preferably, the length of the movable plate in a direction perpendicular to the predetermined axis is equal to or shorter than the length of the reflective film.
かかる構成によれば、所定軸と水平に直交する方向における可動板の長さが反射膜の長さ以下であるので、同一質量であって、所定軸と水平に直交する方向における長さを反射膜の長さより大きくすることにより反射膜の汚れを防止する可動板と比較して、回動軸である所定軸からの距離が短くなることから、慣性モーメントを低減することができる。これにより、可動板の駆動トルクを低減することができ、共振周波数が同一であって、所定軸と水平に直交する方向における長さが反射膜の長さより大きい可動板と比較して、消費電力を低減することができる。 According to such a configuration, since the length of the movable plate in the direction perpendicular to the predetermined axis is equal to or less than the length of the reflection film, the length of the movable plate in the direction perpendicular to the predetermined axis is reflected with the same mass. The moment of inertia can be reduced because the distance from the predetermined axis, which is the rotation axis, is shorter than the movable plate that prevents the reflection film from being soiled by making it larger than the length of the film. As a result, the driving torque of the movable plate can be reduced, and the power consumption compared to a movable plate having the same resonance frequency and a length in the direction perpendicular to the predetermined axis in the horizontal direction is greater than the length of the reflective film. Can be reduced.
本発明に係る光スキャナは、前述した本発明に係る光学デバイスを備える。
かかる構成によれば、前述した本発明に係る光学デバイスを備えるので、反射面の汚れを防止することができる。これにより、反射面の反射率の低下を防止することができ、反射した光の輝度を維持できる優れた光学特性を有する光スキャナを実現することができる。
An optical scanner according to the present invention includes the above-described optical device according to the present invention.
According to this configuration, since the optical device according to the present invention described above is provided, it is possible to prevent the reflecting surface from being stained. As a result, it is possible to prevent a decrease in the reflectance of the reflecting surface and to realize an optical scanner having excellent optical characteristics capable of maintaining the brightness of the reflected light.
本発明に係る画像形成装置は、前述した本発明に係る光スキャナを備える。
かかる構成によれば、前述した本発明に係る光スキャナを備えるので、反射面で反射した光の輝度を維持できる。これにより、光源における消費電力の増大を抑制することができるとともに、優れた描画特性を有する画像形成装置を実現することができる。
An image forming apparatus according to the present invention includes the above-described optical scanner according to the present invention.
According to this configuration, since the above-described optical scanner according to the present invention is provided, the luminance of the light reflected by the reflecting surface can be maintained. Thereby, an increase in power consumption in the light source can be suppressed, and an image forming apparatus having excellent drawing characteristics can be realized.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
<光学デバイス>
(第1実施形態)
図1乃至図24は、本発明に係る光学デバイスの第1実施形態を示すものであり、図1は、本発明に係る光学デバイスの第1実施形態における構成を説明する平面図である。図2は、図1のII−II線における断面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Optical device>
(First embodiment)
1 to 24 show a first embodiment of an optical device according to the present invention, and FIG. 1 is a plan view for explaining a configuration of the optical device according to the first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
図1に示すように、光学デバイス1は、可動板11と、支持枠12と、支持枠12に対して可動板11をX軸周りに回動可能に支持する一対の弾性支持部13とを備える。可動板11、支持枠12、及び弾性支持部13は、例えばシリコン基板をエッチング加工することにより一体形成される。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、可動板11の表面には、窒化シリコン(SiN)や酸化シリコン(SiO2)などからなる薄膜21aが形成されており、薄膜21a上には入射した光を反射する反射膜21bが形成されている。ミラー2は、可動板11、薄膜21a、及び反射膜21bから構成される。
As shown in FIG. 2, a
本実施形態では、ミラー2として平面形状が矩形のものを示したが、これに限定されず、光学デバイスのミラーとして求められる役割を果たす限り、円形、楕円形、多角形などの他の形状であってもよい。
In the present embodiment, the
可動板11の裏面には、図示しない接着剤を介して磁石22が接合されている。磁石22は、可動板11を平面視したときに、可動板11の回動中心軸であるX軸に直交する方向に磁化されている。すなわち、磁石22は、X軸を介して対向する互いに極性の異なる一対の磁極を有している。支持枠12は、ホルダ50に接合されており、ホルダ50上には、可動板11を駆動させるためのコイル51が配置されている。
A
コイル51には、図示しない電源から周期的に変化する交流電流が供給される。これにより、コイル51は上方(可動板11側)に向く磁界と、下方に向く磁界とを交互に発生させる。これにより、コイル51に対し磁石22の一対の磁極のうち一方の磁極が接近し他方の磁極が離間するようにして、弾性支持部13を捩れ変形させながら、可動板11がX軸回りに回動させられる。
The
本実施形態では、磁石22とコイル51間の電磁力を利用した駆動方式の振動ミラーを示したが、これに限定されず、光学デバイス1は、静電引力を利用した方式や、圧電素子を利用した方式を採用してもよい。例えば、静電引力を利用した方式の場合には、磁石22は不要であり、コイル51の代わりに可動板11に対向する1つ又は複数の電極が設置される。そして、可動板11と電極との間に周期的に変化する交流電圧を印加することにより、可動板11と電極との間に静電引力を作用させ、弾性支持部13を捩れ変形させながら、可動板11をX軸周りに回動させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the drive-type vibration mirror using the electromagnetic force between the
図3は、図2に示した可動板の詳細な構成を説明する断面図である。図3に示すように、反射膜21bのX軸と水平に直交する方向における長さ(以下、幅という)は、反射膜21bが入射した光を反射するために必要な面積(以下、有効面積という)を確保するための幅Wに設定される。これに対し、薄膜21aの幅は、反射膜21bの幅Wより、例えば片側で100〜200μm程度大きくなるように設定される。ここで、慣性モーメントは、その物体の微小部分の質量と、その微小部分の回動軸からの距離の2乗との積の総和である。これにより、可動板11をX軸周りに回動させたときに、気流によって可動板11に吸い寄せられる塵や埃などが、反射膜21bではなく、薄膜21aの反射膜21bより外側の部分に付着する。一方、同一質量であって、幅が反射膜の幅以下の薄膜と比較すると、回動軸であるX軸からの距離が長くなるが、薄膜は質量が小さいことから、慣性モーメントはほとんど変わらない。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the detailed configuration of the movable plate shown in FIG. As shown in FIG. 3, the length (hereinafter referred to as width) in the direction perpendicular to the X axis of the
また、可動板11の幅は、反射膜21bの幅Wと同一に設定される。本実施形態では、可動板11の幅を反射膜21bの幅Wと同一に設定したが、これに限定されず、反射膜21bの幅Wより小さくてもよい。これにより、同一質量であって、幅を反射膜の幅より大きくすることにより反射膜の汚れを防止する可動板と比較して、回動軸であるX軸からの距離が短くなることから、慣性モーメントを低減することができる。
The width of the
次に、図4乃至図24を参照して本発明に係る光学デバイスの第1実施形態における製造方法について説明する。まず、シリコン基板を用いた製造方法について説明する。図4乃至図19は、図1に示した光学デバイスの製造方法の一例を説明する断面図である。 Next, a manufacturing method in the first embodiment of the optical device according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, a manufacturing method using a silicon substrate will be described. 4 to 19 are cross-sectional views illustrating an example of a method for manufacturing the optical device shown in FIG.
図4に示すように、例えばシリコンからなる基板10を用意する。そして、図5に示すように、熱酸化により、基板10の両面に酸化シリコン(SiO2)からなるマスク31,32を形成する。なお、マスク31,32は窒化シリコン(SiN)であってもよい。
As shown in FIG. 4, a
次に、図6に示すように、基板10の表面側のマスク31上にレジスト41を形成する。レジストは、ポジ型であってもネガ型であってもよい。そして、続いて、図7に示すように、基板10の裏面側のマスク32上にレジスト42を形成する。
Next, as shown in FIG. 6, a resist 41 is formed on the
次に、図8に示すように、基板10の裏面側のレジスト42を露光及び現像して、レジスト42に所定の開口パターンP2を形成する。開口パターンP2は、例えば、可動板11、支持枠12、弾性支持部13以外の領域を開口するパターンである。
Next, as shown in FIG. 8, the resist 42 on the back surface side of the
次に、図9に示すように、レジスト42をマスクとして裏面側のマスク32をエッチングする。これにより、レジスト42の開口パターンP2が、マスク32に転写される。マスク32のエッチングには、例えばバッファードフッ酸(BHF)が用いられる。
Next, as shown in FIG. 9, the
次に、図10に示すように、基板両面のレジスト41,42を除去する。レジスト41,42の除去には、硫酸洗浄又はアッシングが用いられる。 Next, as shown in FIG. 10, the resists 41 and 42 on both sides of the substrate are removed. For removing the resists 41 and 42, sulfuric acid washing or ashing is used.
次に、図11に示すように、基板10の裏面側に再度、レジスト43を形成する。さらに、図12に示すように、基板10の表面側に再度、レジスト44を形成する。
Next, as shown in FIG. 11, a resist 43 is formed again on the back side of the
次に、図13に示すように、基板10の表面側のレジスト44を露光及び現像して、レジスト44に所定の開口パターンP1を形成する。開口パターンP1は、例えば、薄膜21a、支持枠12、弾性支持部13以外の領域を開口するパターンである。
Next, as shown in FIG. 13, the resist 44 on the surface side of the
次に、図14に示すように、レジスト44をマスクとして表面側のマスク31をエッチングする。これにより、レジスト44の開口パターンP1が、マスク31に転写される。マスク31のエッチングには、例えばバッファードフッ酸(BHF)が用いられる。
Next, as shown in FIG. 14, the
次に、図15に示すように、基板両面のレジスト43,44を除去する。レジスト43,44の除去には、硫酸洗浄又はアッシングが用いられる。 Next, as shown in FIG. 15, the resists 43 and 44 on both sides of the substrate are removed. For removing the resists 43 and 44, sulfuric acid cleaning or ashing is used.
次に、図16に示すように、マスク31,32を用いて、基板10を裏面側からエッチングする。これにより、基板10に貫通孔が形成されて、可動板11、支持枠12、弾性支持部13、及び薄膜21aのパターンが形成される。基板10のエッチングには、例えば、ドライエッチングを用いる。ドライエッチングは選択性を有するので、シリコンである基板10がエッチングされ、酸化シリコン(SiO2)などのマスク31,32は残る。
Next, as shown in FIG. 16, the
次に、図17に示すように、一部のマスクを残してマスク31,32を除去することにより、残したマスクである薄膜21aが可動板11の表面に形成される。薄膜21aの厚さは、例えば1μm以下程度である。
Next, as shown in FIG. 17, by removing the
次に、図18に示すように、薄膜21aの表面に金属膜を成膜し、薄膜21a上に反射膜21bを形成する。金属膜の成膜方法としては、真空蒸着、スパッタリング、金属箔の接合などが挙げられる。
Next, as shown in FIG. 18, a metal film is formed on the surface of the
次に、図19に示すように、可動板11の裏面に、図示しない接着剤を介して磁石22を接合して固定する。
Next, as shown in FIG. 19, the
以降の工程は、特に図示しないが、このようにして一枚の基板10から作製された可動板11、支持枠12、弾性支持部13、薄膜21a、及び反射膜21bを含む構造体を、ホルダ50に取り付けることにより、光学デバイス1が製造される。
Although the subsequent steps are not particularly illustrated, a structure including the
次に、いわゆるSOI基板を用いた製造方法について説明する。図20乃至図24は、図1に示した光学デバイスの製造方法の変形例を説明する断面図である。 Next, a manufacturing method using a so-called SOI substrate will be described. 20 to 24 are cross-sectional views for explaining modifications of the method of manufacturing the optical device shown in FIG.
図20に示すように、第1のシリコン層100aと酸化膜層100bと第2のシリコン層100cとが積層した基板100を用意する。この基板は一般的にSOI基板と呼ばれる。
As shown in FIG. 20, a
SOI基板の第1のシリコン層100a及び第2のシリコン層100cに対し、マスク31,32及びレジスト41,42,43,44を形成してエッチングを施すことにより、図21に示すように、前述の開口パターンP1を有するマスク31を第1のシリコン層100aの表面側に形成するとともに、前述の開口パターンP2を有するマスク32を第2のシリコン層100cの裏面側に形成する。なお、開口パターンP1,P2の形成方法は、前述の図5〜図15と同様であるため、図示及びその説明を省略する。
The first and
次に、図22に示すように、マスク31を用いて、第2のシリコン層100cの表面側からエッチングする。第2のシリコン層100cのエッチングには、例えば、ドライエッチングを用いる。ドライエッチングは選択性を有するので、第2のシリコン層100cがエッチングされ、酸化膜層100b及び酸化シリコン(SiO2)などのマスク31は残る。
Next, as shown in FIG. 22, etching is performed from the surface side of the
次に、図23に示すように、マスク32を用いて、第1のシリコン層100aの裏面側からエッチングする。第1のシリコン層100aのエッチングには、例えば、ドライエッチングを用いる。ドライエッチングは選択性を有するので、第1のシリコン層100aがエッチングされ、酸化膜層100b及び酸化シリコン(SiO2)などのマスク32は残る。
Next, as shown in FIG. 23, etching is performed from the back surface side of the
次に、図24に示すように、例えばフッ酸又はバッファードフッ酸(BHF)が用いてエッチングする。これにより、酸化膜層100bに貫通孔が形成されて、可動板11、支持枠12、弾性支持部13が形成されるとともに、可動板11の表面に第2のシリコン層100cからなる薄膜21aが形成される。これにより、薄膜21aの厚さはSOI基板100のシリコン層の厚さと同一となる。ここで、SOI基板の各層は高精度にその厚さを変更することが可能であるから、薄膜21aの厚さの制御が容易になる。
Next, as shown in FIG. 24, etching is performed using, for example, hydrofluoric acid or buffered hydrofluoric acid (BHF). As a result, a through hole is formed in the
なお、薄膜21aの厚さは、例えば5μm程度である。また、エッチングにはフッ酸又はバッファードフッ酸(BHF)が用いられるので、マスク31,32が酸化シリコン(SiO2)からなる場合には、酸化膜層100bとともにマスク31,32が除去される。
The thickness of the
以降の光学デバイス1を製造する工程は、前述の図18及び図19と同様であるため、図示及びその説明を省略する。
Since the subsequent steps for manufacturing the
本実施形態では、薄膜21aのパターン又は薄膜21aを形成した後に、薄膜21aに反射膜21bを形成するようにしたが、これに限定されず、薄膜21aのパターン又は薄膜21aが形成される箇所の表面に、あらかじめ反射膜21bを形成しておき、次いで薄膜21aを形成するようにしてもよい。かかる場合、反射膜21bを保護するマスクとして、樹脂などのレジストを用いる。
In the present embodiment, the
このように、本実施形態における光学デバイス1によれば、薄膜21aの幅が反射膜21bの幅より大きい。ここで、慣性モーメントは、その物体の微小部分の質量と、その微小部分の回動軸からの距離の2乗との積の総和である。これにより、可動板11をX軸周りに回動させたときに、気流によって可動板11に吸い寄せられる塵や埃などが、反射膜21bではなく、薄膜21aの反射膜21bより外側の部分に付着する。一方、同一質量であって、幅が反射膜の幅以下の薄膜と比較すると、回動軸であるX軸からの距離が長くなるが、薄膜21aは質量が小さいことから、慣性モーメントはほとんど変わらない。これにより、消費電力を増加させることなく、反射膜21bの汚れを防止することができる。
Thus, according to the
また、本実施形態における光学デバイス1によれば、可動板11の幅が反射膜21bの幅以下であるので、同一質量であって、幅を反射膜の幅より大きくすることにより反射膜の汚れを防止する可動板と比較して、慣性モーメントを低減することができる。これにより、可動板11の駆動トルクを低減することができ、共振周波数が同一であって、幅が反射膜の幅より大きい可動板と比較して、消費電力を低減することができる。
Further, according to the
(第2実施形態)
図25乃至図30は、本発明に係る光学デバイスの第2実施形態を示すものであり、図25は、本発明に係る光学デバイスの第2実施形態における可動板の詳細な構成を説明する断面図である。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 25 thru | or FIG. 30 shows 2nd Embodiment of the optical device based on this invention, FIG. 25 is sectional drawing explaining the detailed structure of the movable plate in 2nd Embodiment of the optical device based on this invention. FIG. Note that the same components as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
第2実施形態と第1実施形態との相違点は、薄膜と反射膜とが含まれる一体膜を可動板上に形成するようにしたことである。 The difference between the second embodiment and the first embodiment is that an integrated film including a thin film and a reflective film is formed on the movable plate.
すなわち、図25に示すように、可動板11の表面には一体膜21cが形成されている。一体膜21cの表面側は、第1実施形態における反射膜21bのように、光反射性を有しており、一体膜21cの幅は、第1実施形態における薄膜21aのように、幅Wよりも大きく設定される。これにより、一体膜21cが薄膜21aとしての役割と反射膜21bとしての役割とを兼ねる。
That is, as shown in FIG. 25, an
また、可動板11の幅は、反射膜21bとして役割を担う一体膜21cの幅より小さいが、幅Wと同一に設定される。これにより、第1実施形態と同様に、同一質量であって、幅を反射膜の幅より大きくすることにより反射膜の汚れを防止する可動板と比較して、回動軸であるX軸からの距離が短くなることから、慣性モーメントを低減することができる。
Further, the width of the
次に、図26乃至図30を参照して本発明に係る光学デバイスの第2実施形態における製造方法について説明する。図26乃至図30は、本発明に係る光学デバイスの第2実施形態における製造方法の一例を説明する断面図である。 Next, a manufacturing method in the second embodiment of the optical device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 26 to 30 are cross-sectional views for explaining an example of the manufacturing method in the second embodiment of the optical device according to the present invention.
まず、第1実施形態と同様に、例えばシリコンからなる基板10を用意し、図26に示すように、基板10の表面の所定位置にアルミニウム(Al)からなるマスク33を形成する。そして、図27に示すように、熱酸化により、基板10の表面側の残りの部分と裏面側とに酸化シリコン(SiO2)からなるマスク31,32を形成する。なお、マスク31,32は窒化シリコン(SiN)であってもよい。
First, as in the first embodiment, a
次に、マスク31,32,33が形成された基板10に対し、レジスト41,42,43,44を形成してエッチングを施すことにより、図28に示すように、前述の開口パターンP1を有するマスク31,33を基板10の表面側に形成するとともに、前述の開口パターンP2を有するマスク32を基板10の裏面側に形成する。なお、開口パターンP1,P2の形成方法は、前述の図6〜図15と同様であるため、図示及びその説明を省略する。
Next, resists 41, 42, 43, and 44 are formed and etched on the
次に、図29に示すように、マスク31,32,33を用いて、基板10を裏面側からエッチングする。これにより、基板10に貫通孔が形成されて、可動板11、支持枠12、弾性支持部13、及び一体膜21cのパターンが形成される。基板10のエッチングには、例えば、ドライエッチングを用いる。ドライエッチングは選択性を有するので、シリコンである基板10がエッチングされ、酸化シリコン(SiO2)などのマスク31,32とアルミニウム(Al)であるマスク33とは残る。
Next, as shown in FIG. 29, the
次に、図30に示すように、マスク33を残してマスク31,32を除去することにより、残したマスク33である一体膜21cが可動板11の表面に形成される。
Next, as shown in FIG. 30, by removing the
以降の光学デバイス1を製造する工程は、前述の図18及び図19と同様であるため、図示及びその説明を省略する。
Since the subsequent steps for manufacturing the
このように、本実施形態における光学デバイス1によれば、反射膜21bと薄膜21aとが一体膜21cとして可動板11上に形成されるので、一体膜21cが薄膜21aとしての役割と反射膜21bとしての役割とを兼ねる。これにより、消費電力を増加させることなく、反射膜21bの汚れを防止することができる光学デバイス1を、より少ない工程で安価に実現することができる。
Thus, according to the
(光スキャナ)
前述の光学デバイス1は、反射膜21aを備えているため、例えば、レーザープリンタ、バーコードリーダー、走査型共焦点レーザー顕微鏡、イメージング用ディスプレイなどの画像形成装置に備える光スキャナに好適に適用することができる。なお、本発明に係る光スキャナは、前述した光学デバイス1と同様の構成であるため、その説明を省略する。
(Optical scanner)
Since the
このように、本発明に係る光スキャナによれば、前述した本発明に係る光学デバイス1を備えるので、反射膜21bの汚れを防止することができる。これにより、反射膜21bの反射率の低下を防止することができ、反射した光の輝度を維持できる優れた光学特性を有する光スキャナを実現することができる。
Thus, according to the optical scanner according to the present invention, since the
(画像形成装置)
次に、図31を参照して本発明に係る画像形成装置について説明する。図31は、本発明に係る光スキャナを備える画像形成装置の一例を説明する概略図である。
(Image forming device)
Next, an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 31 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus including an optical scanner according to the present invention.
図31に示す画像形成装置(イメージングディスプレイ)119は、光スキャナである光学デバイス1と、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色の光源191、192、193と、クロスダイクロイックプリズム(Xプリズム)194と、ガルバノミラー195と、固定ミラー196と、スクリーン197とを備えている。
An image forming apparatus (imaging display) 119 shown in FIG. 31 includes an
このような画像形成装置119にあっては、光源191、192、193からクロスダイクロイックプリズム194を介して光学デバイス1(反射膜21b)に各色の光が照射される。このとき、光源191からの赤色の光と、光源192からの緑色の光と、光源193からの青色の光とが、クロスダイクロイックプリズム194にて合成される。そして、反射膜21bで反射した光(3色の合成光)は、ガルバノミラー195で反射した後に、固定ミラー196で反射し、スクリーン197上に照射される。
In such an
その際、光学デバイス1の動作(可動板11のX軸周りの回動)により、反射膜21bで反射した光は、スクリーン197の横方向に走査(主走査)される。一方、ガルバノミラー195の軸線Y周りの回動により、反射膜21bで反射した光は、スクリーン197の縦方向に走査(副走査)される。また、各色の光源191、192、193から出力される光の強度は、図示しないホストコンピュータから受けた画像情報に応じて変化する。
At that time, the light reflected by the
このように、本発明に係る画像形成装置119によれば、前述した本発明に係る光スキャナを備えるので、反射膜21bで反射した光の輝度を維持できる。これにより、光源における消費電力の増大を抑制することができるとともに、優れた描画特性を有する画像形成装置119を実現することができる。
As described above, according to the
なお、本発明の構成は、前述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。 In addition, the structure of this invention is not limited only to the above-mentioned embodiment, You may add a various change within the range which does not deviate from the summary of this invention.
1…光学デバイス、11…可動板、12…支持枠、13…弾性支持部、21a…薄膜、21b…反射膜、119…画像形成装置。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
薄膜と、
前記薄膜を介して前記反射膜を支持する可動板と、
前記可動板を所定軸周りに回動可能に支持する支持部と、を備え、
平面視において、前記所定軸と直交する第一方向における前記薄膜の長さは、前記第一方向における前記反射膜の長さおよび前記第一方向における前記可動板の長さよりも長い
ことを特徴とする光学デバイス。 A reflective film that reflects light ;
A thin film,
A movable plate that supports the reflective film via the thin film ;
And a support portion rotatably supporting a predetermined axis around the movable plate,
In plan view, the length of the thin film in the predetermined axis and the straight intersects the first direction is characterized by longer than a length of the movable plate in the length and the first direction of the reflective film in the first direction An optical device.
ことを特徴とする請求項1に記載の光学デバイス。 The optical device according to claim 1 , wherein a length of the reflective film in the first direction is equal to a length of the movable plate in the first direction .
ことを特徴とする光スキャナ。 Optical scanner, characterized in that it comprises an optical device according to 請 Motomeko 1 or 2.
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the optical scanner according to claim 3 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008269369A JP5168735B2 (en) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008269369A JP5168735B2 (en) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010097099A JP2010097099A (en) | 2010-04-30 |
JP5168735B2 true JP5168735B2 (en) | 2013-03-27 |
Family
ID=42258808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008269369A Expired - Fee Related JP5168735B2 (en) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5168735B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013187003A1 (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | パナソニック株式会社 | Actuator, optical reflecting element, and image forming device using optical reflecting element |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2657769B2 (en) * | 1994-01-31 | 1997-09-24 | 正喜 江刺 | Planar type galvanometer mirror having displacement detection function and method of manufacturing the same |
JP4514075B2 (en) * | 2000-07-25 | 2010-07-28 | シチズンファインテックミヨタ株式会社 | Galvano device manufacturing method and galvano device |
JP2003215491A (en) * | 2002-01-24 | 2003-07-30 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Galvanomirror and its manufacturing method |
JP4562462B2 (en) * | 2004-08-31 | 2010-10-13 | 日本信号株式会社 | Planar actuator |
JP2007052256A (en) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Fujifilm Corp | Rotational displacement type optical modulator and optical apparatus using the same |
JP2009020468A (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Brother Ind Ltd | Method for manufacturing micro-mirror |
JP5218974B2 (en) * | 2008-10-15 | 2013-06-26 | 国立大学法人 香川大学 | Optical deflection mirror, optical deflection mirror manufacturing method, and optical deflector |
-
2008
- 2008-10-20 JP JP2008269369A patent/JP5168735B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010097099A (en) | 2010-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5146204B2 (en) | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus | |
JP5521359B2 (en) | Optical deflector and manufacturing method thereof | |
RU2566738C2 (en) | Actuating mechanism, optical scanner and imager | |
US8610987B2 (en) | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus | |
US8830550B2 (en) | Light deflector, method of manufacturing light deflector, and image display device | |
US9343946B2 (en) | Actuator, optical scanner, and image forming apparatus | |
Iseki et al. | High‐Speed and Wide‐Angle Deflection Optical MEMS Scanner Using Piezoelectric Actuation | |
KR100644896B1 (en) | Electromagnetic MEMS scanning micromirror and optical scanning device thereby | |
JP6098198B2 (en) | Optical scanner, image display device, head-mounted display, and optical scanner manufacturing method | |
JP2010085880A (en) | Optical deflector and method for manufacturing optical deflector | |
JP2012218098A (en) | Actuator, optical scanner, and image forming apparatus | |
JP5168735B2 (en) | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus | |
JP5354162B2 (en) | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus | |
JP2009217193A (en) | Optical deflector and method of manufacturing the same | |
JP2011170370A (en) | Optical deflector and method of manufacturing the same | |
JP6003025B2 (en) | Actuator, optical scanner and image forming apparatus | |
JP2011039217A (en) | Optical deflector and method of manufacturing optical deflector | |
JP2011039313A (en) | Optical deflector and method of manufacturing optical deflector | |
JP2005173435A (en) | Optical deflector | |
JP5909914B2 (en) | Actuator, optical scanner and image forming apparatus | |
JP2009216999A (en) | Optical deflector and method of manufacturing the same | |
JP5842837B2 (en) | Actuator, optical scanner and image forming apparatus | |
JP2012220641A (en) | Actuator, optical scanner and image forming device | |
US20100245961A1 (en) | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110912 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120920 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121216 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5168735 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |