JP6069970B2 - Ｍｅｍｓデバイス、光偏向器、光走査装置、画像形成装置及び画像投影装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＭＥＭＳデバイスに関し、詳しくは、異方性導電樹脂膜によりＭＥＭＳチップと配線基板を電気的かつ機械的に接続してなるＭＥＭＳデバイスに関する。

また、本発明は、このＭＥＭＳデバイスを備えた光偏向器、該光偏向器を備えた光走査装置、該光走査装置を光書込みユニットとして備える画像形成装置、及び、光偏向器を投影面の走査ユニットとして備える画像投影装置に関する。

異方性導電樹脂膜は、熱硬化性又は紫外線硬化性などと云った特性を有する樹脂の内部に多数の導電粒子を分散して構成される。この異方性導電樹脂膜は、加熱圧着することで、圧着部の厚み方向には導電性を示し、一方、圧着部の面方向では絶縁性を示す電気的異方性を有し、機械的接続（接着）と同時に電気的接続が容易に可能である。この異方性材樹脂膜には、フィルム状の異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）とペースト状の異方性導電ペースト（ＡＣＰ：Anisotropic Conductive Paste）の２種類がある。

従来から、液晶ディスプレイなどにおいては、ＡＣＦやＡＣＰを用いた電子部品の実装が広く行われている。例えば、薄型液晶ディスプレイの製造では、ガラス製の基板の端（縁）部に形成された電極に、ＩＣドライバ等の電子部品を搭載して接続（実装）する。その際、例えば、ガラス製の基板の表面に形成した電極の上にＡＣＦを配置し、その上にＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）などの電子部品を位置決めして搭載し、その後、該電子部品を押圧（加熱圧着）することで、ＡＣＦを介して、基板表面に形成した電極と電子部品との電気的接続を行っている（例えば、特許文献１）。

一方、近年、半導体製造技術を応用したマイクロマシン技術を用いたＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）デバイスが開発されている。ＡＣＦやＡＣＰ実装技術は、このようなＭＥＭＳデバイスにも利用することが可能である。例えば、ＭＥＭＳチップの電極部と配線基板の電極部との間にＡＣＦを挟んで加熱圧着することで、ＭＥＭＳチップと配線基板の電気的接続を確実に行え、製品の低コスト化が可能となる。特に光偏向素子などの光学機能を有するＭＥＭＳデバイスにおいては、半田のフラックスや煙などの汚れを嫌うため、ＡＣＦやＡＣＰ実装技術が向いている。

ＭＥＭＳデバイスの配線実装には、ワイヤポンディングも多用されているが（例えば、特許文献２）、ワイヤや配線部分がデバイスの表面から突出する構造となるため、立体的になり、サイズが大きくなってしまう問題がある。また、ワイヤ部の保護のためにモールド工程が必要になり、コストが上がってしまう問題がある。これに対し、ＡＣＦやＡＣＰの利用は、ＭＥＭＳデバイスのクリーンで小型化、低コスト化に向いている。

ＭＥＭＳチップはウエハ単位でプロセス処理を行うため、１ウエハ内における取れ数を多くすることで低コスト化が可能になる。そのため、チップ表面に設けるＡＣＦやＡＣＰの圧着部分の面積を出来る限り小さくすることが望まれる。しかし、圧着部分の面積を小さくすると、配線基板とデバイスとの密着力が低下し、後工程で外部から負荷が加わった時に外れてしまうという問題が生じた。

ＡＣＦやＡＣＰ等が、これまで広く利用されている液晶デバイスにおいては、比較的サイズが大きく接着面積が広く取れるためそれ程問題となっていなかったが、ＡＣＦやＡＣＰをＭＥＭＳデバイスに利用する場合、デバイスサイズが非常に小さくなるため、接合面積も小さくなり接合強度が問題となる。

また、ＡＣＦやＡＣＰ実装においては、熱圧着した際に導電粒子がつぶれることによって、デバイスと配線基板の電極配線が電気的に接続されるが、ＭＥＭＳチップでは複数の電極が隣接しているために、チップと配線基板の電極がない部分でも導電粒子がつぶれ、隣接電極がショートしてしまうおそれがある。

本発明は、ＭＥＭＳデバイスにおいて、ＡＣＦやＡＣＰの異方性導電樹脂膜によりＭＥＭＳチップと配線基板を電気的かつ機械的に接続する際に生じる上述の問題を解決することにある。

本発明は、ＭＥＭＳチップと配線基板と異方性導電樹脂膜を有し、前記ＭＥＭＳチップと前記配線基板の間に前記異方性導電樹脂膜を挟んで圧着することで、前記ＭＥＭＳチップと前記配線基板が機械的かつ電気的に接続されているＭＥＭＳデバイスであって、前記ＭＥＭＳチップ上の前記異方性導電樹脂膜との圧着領域に凹形状を設けたことを特徴とする。

また、本発明は、ＭＥＭＳチップと配線基板と異方性導電樹脂膜を有し、前記ＭＥＭＳチップと前記配線基板の間に前記異方性導電樹脂膜を挟んで圧着することで、前記ＭＥＭＳチップと前記配線基板が機械的かつ電気的に接続されているＭＥＭＳデバイスであって、
前記配線基板との電気的接続のために、前記ＭＥＭＳチップ上に形成されている複数の電極部の間に凹溝形状を設けたことを特徴とする。

本発明のＭＥＭＳデバイスによれば、異方性導電材樹脂膜の利用によるＭＥＭＳチップと配線基板の接続強度が向上し、また、ＭＥＭＳチップと配線基板の隣接電極のショートを防止することができる。

本発明の実施例１に係るＭＥＭＳデバイス（光偏向器）の分解斜視図である。 実施例１に係るＭＥＭＳチップ（光偏向器本体）の詳細斜視図である。 図２のＡ部の拡大図である。 実施例１に係るＭＥＭＳデバイスの全体構成図である。 図４のＢ部の拡大図およびそのＡ−Ａ線の断面図である。 本発明の実施例２に係るＭＥＭＳデバイスにおけるＭＥＭＳチップの詳細構成図である。 図６のＣ部の拡大図である。 図７のＢ−Ｂ線の断面図である。 本発明の実施例３に係るＭＥＭＳデバイスの全体構成図である。 本発明の実施例４に係るＭＥＭＳデバイスの全体構成図である。 図１０のＤ部の拡大図である。 本発明の実施例５に係るＭＥＭＳデバイスの全体構成図である。 図１２のＥ部の拡大図である。 本発明の実施例６に係るＭＥＭＳデバイスの斜視図である。 図１４の概略断面図である。 本発明のＭＥＭＳデバイス（光偏向器）を用いた光装置走査の一例の全体構成図である。 図１６の光走査装置におけるＭＥＭＳデバイスと駆動手段の接続を示した図である。 図１６の光走査装置を光書込みユニットとして実装した画像形成装置の一例の全体構成図である。 本発明のＭＥＭＳデバイス（光偏向器）を用いた画像投影装置の一例の全体斜視図である。 図１９の画像投影装置を駆動系も含めて示した概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下では、ＭＥＭＳデバイスとして、レーザ光などの光ビームを偏向・走査する光偏向器を対象とするが、勿論、本発明は光偏向器に限定されるものではない。また、異方性導電樹脂膜は異方性導電フィルム（ＡＣＦ）とするが、異方性導電ペースト（ＡＣＰ）でもよい。配線基板はフレキシブル配線基板とする。

図１に、本発明に係るＭＥＭＳデバイス（光偏向器）の分解斜視図を示す。本ＭＥＭＳデバイスは、光偏向器本体としてのＭＥＭＳチップ１０、配線基板としてのフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０、及び、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０からなる。ＭＥＭＳチップ１０は、ここでは２軸の光偏向素子とするが、詳細な構成・動作は後述する。このＭＥＭＳチップ１０は、ベース基板１１を有し、該ベース基板１１の一辺に、フレキシブル配線基板２０との電気的接続用の複数の電極部（ランド部）１８が設けられている。フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０は、ベースフィルム２１と、該ベースフィルム２１の裏面に設けられた複数の導体配線２２と、該導体配線２２を覆うカバーフィルム２３からなり、該カバーフィルム２３で覆われていない導体配線２２の先端部が、該フレキシブル配線基板２０の電極部２４を形成している。

ＭＥＭＳチップ１０の電極部１８とフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０の電極部２４とを対向配置し、両電極部の間に異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０を挟んで加熱圧着することで、ＭＥＭＳチップ１０とフレキシブル配線基板２０との電気的接続が行われる。なお、フレキシブル配線基板２０の他端は、コントローラボード（不図）に接続される。

本実施例の特徴は、ＭＥＭＳチップ１０におけるベース基板１１上の、ＡＣＦ圧着領域に複数（多数）の凹形状１９を設けた点にある。これにより、後述するように、ＭＥＭＳチップ１０とフレキシブル配線基板２０の機械的接続強度（密着力）が向上する。

図２は、２軸の光偏向素子としてのＭＥＭＳチップ１０の詳細構成例を示した図である。図２において、１２はレーザ光などの光ビームを反射する反射面を有するミラー部であり、該ミラー部１２は一対のトーションバースプリング１３ａ，１３ｂで支持されている。トーションバースプリング１３ａ，１３ｂのミラー部１２と反対側の端部は、それぞれ主走査駆動梁１４ａと１４ｂ、１４ｃと１４ｄに支持されている。主走査駆動梁１４ａ〜１４ｄの一端はそれぞれ可動枠１５に支持されている。また、可動枠１５は一対の副走査駆動梁１６ａ，１６ｂに支持されている。副走査駆動梁１６ａ，１６ｂは、それぞれ駆動梁を複数折り返して屈曲構造を形成し、該屈曲構造の一端が可動枠１５に接続され、他端がベース基板（固定ベース）１１に接続されている。

本実施例では、ＭＥＭＳプロセスによって２層のシリコン基板（ベース基板１１）を加工することで、ミラー部１２、トーションパースプリング１３ａ，１３ｂ、主走査駆動梁１４ａ〜１４ｄ、可動枠１５および副走査駆動梁１６ａ，１６ｂなどの構造体を一体で形成している。ミラー部１２はシリコン基板の表面にアルミニウムなどの金属の薄膜を成膜することによって反射面を形成している。

主／副走査駆動梁はユニモルフ構造となっており、支持梁の片面に圧電材料が積層されている。詳しくは、駆動梁はシリコンの梁の上に、接着層、下部電極、圧電材料、上部電極の順でスパッタリングにより成膜して積層し、必要な部分だけが残るようにエッチング加工して形成される。例えば、接着層の材料はチタン（Ｔｉ）、上部／下部電極は白金（Ｐｔ）、圧電材料はチタン酸ジルコ酸鉛（ＰＺＴ）が使用される。

主／副走査駆動梁の上部／下部電極から配線１７が引き出され、ベース基板１１上の電極部（ランド部）１８に接続されている。該ベース基板１１上の電極部１８から配線１７を通して主／副走査駆動梁の各上部電極と下部電極の間に電圧を印加することで、圧電材料が圧電特性により支持梁表面の面内方向に伸縮して、駆動梁全体が反り変形する。なお、１９はベース基板１１上に設けられた凹形状である。

主走査側の動作は、トーションバースプリング１３ａ，１３ｂの両側の駆動梁１４ａと１４ｂ、１４ｃと１４ｄを逆相で駆動することで、トーションパースプリング１３ａ，１３ｂの軸を中心とする方向の振動が発生して、ミラー部１２がＸ軸周りに回転振幅する。この主走査側の動作は、ＭＥＭＳチップの共振周波数で高速に行う。

ユニモルフ構造の部分の支持梁の厚さは薄いほうが変形し易いが、ミラー部１２は薄いと反射面が変形し光学的な波面が劣化してしまう、そこで、ＳＯＩ基板を用いて支持梁は活性層部分のみを残して薄く形成し、ミラー部分はＳＯＩ基板の活性層と支持基板両方の厚さになるように構成する。本実施例では活性層の厚さは０.０５ｍｍ、支持基板の厚さは０.３ｍｍとしている。トーションバースプリング１３ａ，１３ｂの部分の厚さは、ＳＯＩ基板の活性層の厚さになるように構成してあるが必要な共振周波数やレイアウト上の設計次第で、支持基板部分のみの厚さ、もしくは両方の厚さにしても良い。

副走査側の動作は、副走査駆動梁１６ａ，１６ｂを構成している屈曲構造のＹ軸と直交した複数の駆動梁を交互に反対方向に反り変形するように駆動することで、可動枠１５をＹ軸周りに揺動回転し、これに応じてミラー部１２をＹ軸周りに回転振幅させる。この副走査側の動作は、共振周波数より低い周波数の非共振周波数で低速に行う。非共振動作では、共振動作のような回転幅が得られないため、図２のように複数の駆動梁を蛇行状に接続することで、各駆動梁の微小変形を累積して必要な回転振幅を得るようにしている。

ところが、光偏向体本体としてのＭＥＭＳチップ１０の電極部１８に電圧を印加するため、また、ミラー部１２の振幅角を検知する検出信号をコントローラボードに送るため、ＭＥＭＳチップ１０は配線基板（フレキシブル基板）を介してコントローラと電気的に接続する必要がある。図１に示したように、ＭＥＭＳチップ１０の電極部１８とフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０で機械的かつ電気的に接続される。

ここで、本実施例では、ＭＥＭＳチップ１０におけるベース基板１１上のＡＣＦ３０との圧着領域に凹形状１９を形成する。図３に、ＭＥＭＳチップ１０のＡ部の拡大図を示す。凹形状１９は数十μｍ角で、電極部１８以外の部分に複数形成する。先に述べたように、ベース基板１１はＳＯＩ基板であり、電極部１８側のシリコン基板（厚さ５０μｍ程度）のみを深堀エッチングで加工することで、凹形状１９が形成される。

図４は、ＭＥＭＳチップ１０の電極部１８とフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０を異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０で、機械的かつ電気的に接続した図であり、フレキシブル配線基板２０の他端はコントローラボード５０に接続されている。図５（ａ）に図４のＢ部の拡大図、図５（ｂ）に図５（ａ）のＡ−Ａ線の断面図を示す。図５（ｂ）に示すように、ＭＥＭＳチップ１０とＦＰＣ２０の間にＡＣＦ３０を挟んで、該ＡＣＦ３０を加熱圧着した際に、ＭＥＭＳチップ１０のベース基板１１上に設けた凹形状１９にＡＣＦ３０が部分的に入り込む。これにより、ＮＥＭＳチップ１０とＦＰＣ２０の機械的接続強度が向上する。

図６に、本実施例に係るＭＥＭＳデバイスの光偏向器本体（２軸の光偏向素子）としてのＭＥＭＳチップ１０の全体構成図を示す。図６において、ＭＥＭＳチップ１０の全体的構成は図２と同様である。本実施例では、ＭＥＭＳチップ１０におけるベース基板１１上の異方性導電フィルム（ＡＣＦ）との圧着領域に凹形状１９を形成すると共に、さらにフレキシブル配線基板２０との接続のためにベース基板１１上に設けられた複数の電極部１８の間に凹溝形状１９’を形成する。

図７に図６のＣ部の拡大図を示し、図８に、図７のＢ−Ｂ'線の矢印方向から見た断面図を示す。ここで、図８は、ＭＥＭＳチップ１０の電極部１８とフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０を異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０で機械的かつ電気的に接続した状態を示した図である。図８に示したように、ＭＥＭＳチップ１０の電極部１８とＦＰＣ２０の間にＡＣＦ３０を挟んで、該ＡＣＦ３０を加熱圧着した際に、ＡＣＦ３０の導電粒子が凹溝形状１９'に入り込むため、該導電粒子のつぶれが防止でき、隣接した電極部１８のショートを確実に防ぐことができる。また、凹形状１９および凹溝形状１９'にＡＣＦ３０が部分的に入り込むことで、ＭＥＭＳチップ１０とＦＰＣ２０の機械的接続強度が更に向上する。

なお、本実施例において、凹溝形状１９’のみで、ＭＥＭＳチップ１０とＦＰＣ２０の機械的接続強度が十分実現される場合には、凹形状１９は省略してもよい。

図９に、本実施例に係るＭＥＭＳデバイス（光偏向器）の全体構成図を示す。図４と同様に、ＭＥＭＳチップ１０とフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０は異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０で機械的かつ電気的に接続されている。本実施例では、ＭＥＭＳチップ１０におけるベース基板１１上のＡＣＦ圧着領域の周囲に凹溝形状１９”を形成する。なお、図９では示されてないが、ベース基板１１上のＡＣＦ圧着領域には凹形状１９が形成され、及び／又は、ベース基板１１上の複数の電極部１８の間には凹溝形状１９’が形成されている。

ＭＥＭＳチップ１０とフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０の間に異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０を挟んで加熱圧着する際、ＡＣＦ３０が圧着領域の周囲にはみ出してしまう。ＭＥＭＳデバイスは非常に小さいため、はみ出しが微小でもデバイスの性能に支障をきたす恐れがある。本実施例によれば、ＡＣＦ３０を加熱圧着する際、はみ出したＡＣＦが周囲の凹溝形状１９”で阻止されるため、はみ出しの拡大を確実に防ぐことができる。

図１０に、本実施例に係るＭＥＭＳデバイス（光偏向器）の全体構成図を示す。図１０において、ＭＥＭＳチップ１０とフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０は異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０で機械的かつ電気的に接続されている。実施例１と同様に、ＭＥＭＳチップ１０におけるベース基板１１上のＡＣＦ圧着領域には凹形状１９が形成されている。また、図１０では示されないが、実施例２のように、ベース基板１１上の複数の電極部１８の間に凹溝形状１９’があってもよい。さらに、実施例３のように、ベース基板１１上のＡＣＦ圧着領域の周囲に凹溝形状１９”が形成されてもよい。

本実施例では、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０に穴部２５を設ける。穴部２５は、ＦＰＣ２０のＡＣＦ３０との圧着領域であって、導体配線２２が存在しない領域に設ける。例えば、図１０に示すように、ＦＰＣ２０の上下端部に穴部２５を設ける。

図１１に、図１０のＤ部の拡大図を示す。ここで、図１１（ａ）は穴部２５近くのＡＣＦ３０を除いて示した図、図１１（ｂ）はＡＣＦ３０を含めて示した図である。ＭＥＭＳチップ１０とフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０の間に異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０を挟んで加熱圧着した際、ＡＣＦ３０の一部がＦＰＣ２０の穴部２５に流れ込む。これにより、ＭＥＭＳチップ１０とＦＰＣ２０の機械的接続強度が更に向上する。

図１２に、本実施例に係るＭＥＭＳデバイス（光偏向器）の全体構成図を示す。図１２において、ＭＥＭＳチップ１０とフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０は異方性導電フィルタ（ＡＣＦ）３０で機械的かつ電気的に接続されている。実施例１と同様に、ＭＥＭＳチップ１０におけるベース基板１１上のＡＣＦ圧着領域には凹形状１９が形成されている。また、図１２では示されないが、実施例２のように、ベース基板１１上の複数の電極部１８の間に凹溝形状１９’があってもよい。さらに、実施例３のように、ベース基板１１上のＡＣＦ圧着領域の周囲に凹溝形状１９”が形成されていてもよい。

本実施例では、実施例４と同様に、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０に穴部２６を設ける。ただし、穴部２６は、ＡＣＦ３０との圧着領域以外の領域に設ける。この穴部２６に、ＡＣＦ３０とは異なる接着材を塗布することで、ＭＥＭＳチップ１０とＦＰＣ２０を強固に接着する。

図１３に、図１２のＥ部の拡大図を示す。ここで、図１３（ａ）は、ＦＰＣ２０の穴部２６に接着材を塗布する前の状態を示した図、図１３（ｂ）は、穴部２６に接着剤２７を塗布した状態を示した図である。ＭＥＭＳチップ１０とフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０の間に異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０を挟んで加熱圧着する。その後、ＦＰＣ２０に形成された穴部２６に接着剤２７を塗布する。接着剤２７はＦＰＣ２０に隠れる部分もあり、また、ベース基板１１に形成した凹形状１９等の微少の隙間に入り込んで強固に接着できる熱硬化型のエポキシ系接着剤が好ましい。これにより、ＭＥＭＳチップ１０とＦＰＣ２０を強固に固着することができる。

図１４に、本実施例に係るＭＥＭＳデバイス（光偏向器）の概略斜視図を示す。また、図１５に該ＭＥＭＳデバイスの側断面図を示す。本実施例では、ＭＥＭＳチップ１０がデバイスカバー（筐体）４０に収容されている。ＭＥＭＳチップ１０のベース基板面とデバイスカバー４０の面とは略同一平面を形成している。これまでの実施例と同様に、ＭＥＭＳチップ１０とフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）２０の間に異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０を挟んで加熱圧着するが、本実施例では、ＡＣＦ圧着領域をデバイスカバー４０の領域まで延長する。これにより、ＭＥＭＳチップ１０のベース基板面とデバイスカバー面が、ＡＣＦ３０でもってＦＰＣ２０と圧着されるため、ＭＥＭＳチップ１０とＦＰＣ２０の機械的接続強度が向上する。なお、実施例１乃至５は本実施例でも適用することができる。

以上は、光ビームを２方向に偏向・走査する２軸の光偏向器（光偏向素子）の適用例であったが、実施例１〜６の構成は光ビームを一方向に偏向・走査する１軸の光偏向器においても同様に適用可能である。１軸の光偏向器は、例えば、図２において可動枠１５と副走査駆動梁１６ａ，１６ｂを除去すればよく、具体例は省略する。

本実施例は、実施例１〜６の構成を適用して１軸方向に光を偏向する光偏向器を用いて画像形成装置の光書き込みユニットとしての光走査装置を提供するものである。

図１６に本実施例の光走査装置の全体構成図、図１７に該光走査装置に用いる光偏向器と駆動手段（コントローラボード）の接続図を示す。

図１６において、レーザ素子１０２０からのレーザ光は、コリメータレンズ系１０２１を経た後、光偏向器１０２２により偏向される。この光偏向器１０２２として、実施例１〜６のいずれかを縮退して構成した１軸の光偏向器が用いられる。光偏向器１０２２で偏向されたレーザ光は、その後、第一レンズ１０２３ａと第二レンズ１０２３ｂ、反射ミラー１０２３ｃからなる走査光学系１０２３を経て感光ドラム等のビーム走査面１００２に照射される。

図１７に示すように、光偏向器１０２２は駆動手段（コントローラボード）１０２４と電気的に接続されている。具体的には、フレキシブル配線基板で接続される。この駆動手段１０２４が、光偏向器１０２２の下部電極と上部電極間に駆動電圧を印加する。これにより、光偏向器１０２２のミラー部が回転してレーザ光が偏向され、ビーム走査面１００２上が光走査される。

このように、本発明のＭＥＭＳデバイスの光偏向器を利用した光走査装置は写真印刷方式のプリンタや複写機などの画像形成装置のための光書込ユニットの構成部材として最適である。

本実施例は、実施例７の光走査装置を光書込みユニットの構成部材として実装した画像形成装置を提供するものである。

図１８に本実施例の画像形成装置の一例の全体構成図を示す。図１８において、１００１が光書込みユニットであり、レーザビームを被走査面に出射して画像を書き込む。１００２は光書込みユニット１００１による走査対象としての被走査面を提供する像担持体としての感光体ドラムである。

光書込みユニット１００１は、記録信号によって変調された１本又は複数本のレーザビームで感光体ドラム１００２の表面（被走査面）を同ドラムの軸方向に走査する。感光体ドラム１００２は矢印１００３方向に回転駆動され、帯電手段１００４により帯電された表面に、光書込みユニット１００１により光走査されることによって、静電潜像が形成される。この静電潜像は現像手段１００５でトナー像に顕像化され、このトナー像は転写手段１００６で記録紙１００７に転写される。転写されたトナー像は定着手段１００８によって記録紙１００７に定着される。感光体ドラム１００２の転写手段１００６対向部を通過した感光体ドラムの表面部分はクリーニング部１００９で残留トナーを除去される。

なお、感光体ドラム１００２に代えてベルト状の感光体を用いる構成も可能である。また、トナー像を記録紙以外の転写媒体に一旦転写し、この転写媒体からトナー像を記録紙に転写して定着させる構成とすることも可能である。

光書込みユニット１００１は記録信号によって変調された１本又は複数本のレーザビームを発するレーザ素子としての光源部１０２０と、レーザビームを変調する光源駆動手段１５００と、１軸方向にレーザビームを偏向する光偏向器１０２２と、この光偏向器１０２２のミラー基板のミラー面に光源部１０２０からの、記録信号によって変調されたレーザビーム（光ビーム）を結像させるための結像光学系１０２１と、ミラー面で反射・偏向された１本又は複数本のレーザビームを感光体ドラム１００２の表面（被走査面）に結像させるための手段である走査光学系１０２３などから構成される。光偏向器１０２２は、その駆動のための集積回路（駆動手段）１０２４とともに回路基板１０２５に実装された形で光書込みユニット１００１に組み込まれている。

光偏向器１０２２は、従来の回転多面鏡に比べ駆動のための消費電力が小さいため、画像形成装置の省電力化に有利である。また、光偏向器１０２２のミラー基板の振動時の風切り音は回転多面鏡に比べ小さいため、画像形成装置の静粛性の改善に有利である。さらに、光偏向器１０２２は、回転多面鏡に比べ設置スペースが圧倒的に少なくて済み、また、発熱量もわずかであるため、小型化が容易であり、したがって画像形成装置の小型化に有利である。

なお、記録紙１００７の搬送機構、感光体ドラム１００２の駆動機構、現像手段１００５、転写手段１００６などの制御手段、光源部１０２０の駆動系などは、従来の画像形成装置と同様でよいため図２０では省略されている。

本実施例は、実施例１〜６で説明した２軸方向に光を偏向する光偏向器を実装した画像投影装置を提供するものである。

図１９に本実施例の画像投影装置の全体構成図を示す。図１９において、筐体２０００に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の異なる３波長のレーザ光を出射するレーザ光源２００１−Ｒ，２００１−Ｇ，２００１−Ｂが取り付けられ、これらレーザ光源２００１−Ｒ，２００１−Ｇ，２００１−Ｂの出射端近傍には、該レーザ光源２００１−Ｒ，２００１−Ｇ，２００１−Ｂからの出射光を略平行光に集光する集光レンズ２００２−Ｒ，２００２−Ｇ，２００２−Ｂが配置されている。集光レンズ２００２−Ｒ，２００２−Ｇ，２００２−Ｂで略平行になったＲ，Ｇ，Ｂのレーザ光は、ミラー２００３やハーフミラー２００４を経て、合成プリズム２００５によって合成され、光偏向器２００６のミラー面に入射される。光偏向器２００６には、実施例１〜６で説明した２軸方向に光を偏向する構成の光偏向器（二次元反射角度可変ミラー）が使用される。光偏向器２００６のミラー面に入射した合成レーザ光は、光偏向器２００６によって二次元偏向走査されて投影面に投射され、画像を投影する。

図２０は、本実施例の画像投影装置の制御系も含めた概略構成図である。なお、図２０では、３波長のレーザ光源や集光レンズは一つにまとめて示し、また、ミラー、ハーフミラー、合成プリズムは省略してある。

画像情報に応じて画像生成部２０１１で画像信号を生成し、この画像信号が変調器２０１２を介して光源駆動回路２０１３に送られると共に、スキャナ駆動回路２０１４に画像同期信号が送られる。スキャナ駆動回路２０１４は、画像同期信号に応じて駆動信号を光偏向器２００６に与える。この駆動信号によって、光偏向器２００６のミラー部１２は、直交した２つの方向に所定角度（例えば１０deg程度）の振幅で共振振動し、入射したレーザ光が二次元偏向走査される。一方、レーザ光源２００１から出射されるレーザ光は、光源駆動回路２０１３により、光偏向器２００６の二次元偏向走査のタイミングに合わせて強度変調されており、これによって、投影面２００７に二次元の画像情報が投影される。強度変調はパルス幅を変調してもよいし、振幅を変調してもよい。変調器２０１２は画像信号をパルス幅変調あるいは振幅変調し、この変調された信号を光源駆動回路２０１３によりレーザ光源２００１を駆動できる電流に変調してレーザ光源２００１を駆動する。

ここで、光偏向手段には、ポリゴンミラーなどの回転走査ミラーを使用することもできるが、実施例１〜６で説明したＭＥＭＳデバイスの光偏向器（二次元反射角度可変ミラー）２００６は、回転走査ミラーに比べ駆動のための消費電力が小さいため、画像投影装置の省電力に有利である。また、光偏向器２００６のミラー基板の振動時の風切り音は回転走査ミラーに比べて小さいため、画像投影装置の静粛性の改善に有利である。さらに光偏向器２００６は、回転走査ミラーに比べ設置スペースが圧倒的に少なくて済み、また、発熱量もわずかであるため、小型化が容易であり、したがって、画像投影装置の小型化に有利である。

１０ ＭＥＭＳチップ
１１ ベース基板
１８ 電極部
１９ 凹形状
１９’ 凹溝形状
１９” 凹溝形状
２０ フレキシブル配線基板
２１ ベースフィルム
２２ 電気的配線
２３ カバーフィルム
２４ 電極部
２５，２６ 穴部
２７ 接着剤
３０ 異方性導電フィルム
４０ デバイスカバー（筐体）
５０ コントローラボード

特開２００１−７７５０１号公報 特開２００７−１０８７５３号公報

Claims (9)

1. ＭＥＭＳチップと配線基板と異方性導電樹脂膜を有し、前記ＭＥＭＳチップと前記配線基板の間に前記異方性導電樹脂膜を挟んで圧着することで、前記ＭＥＭＳチップと前記配線基板が機械的かつ電気的に接続されているＭＥＭＳデバイスであって、
   前記ＭＥＭＳチップ上の前記異方性導電樹脂膜との圧着領域に凹形状を設け、
   前記ＭＥＭＳチップは筐体に収容され、前記ＭＥＭＳチップと前記筐体が前記異方性導電樹脂膜を挟んで前記配線基板と固着されていることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
2. ＭＥＭＳチップと配線基板と異方性導電樹脂膜を有し、前記ＭＥＭＳチップと前記配線基板の間に前記異方性導電樹脂膜を挟んで圧着することで、前記ＭＥＭＳチップと前記配線基板が機械的かつ電気的に接続されているＭＥＭＳデバイスであって、
   前記配線基板との電気的接続のために、前記ＭＥＭＳチップ上に形成されている複数の電極部の間に凹溝形状を設け、
   前記ＭＥＭＳチップは筐体に収容され、前記ＭＥＭＳチップと前記筐体が前記異方性導電樹脂膜を挟んで前記配線基板と固着されていることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
3. 前記ＭＥＭＳチップ上の前記異方性導電樹脂膜との圧着領域の周囲に凹溝形状を更に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＥＭＳデバイス。
4. 前記配線基板の前記異方性導電樹脂膜との圧着領域に穴部を更に設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイス。
5. 前記配線基板の前記異方性導電樹脂膜との圧着領域以外の領域に穴部を更に設け、前記穴部に接着剤を塗布したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイス。
6. 光ビームを偏向・走査する光偏向器であって、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＭＥＭＳデバイスの構成を備えていることを特徴とする光偏向器。
7. 光源と、光源からの光ビームを偏向・走査させる請求項６に記載の光偏向器と、偏向・走査された光ビームを被走査面にスポット状に結像する結像光学系とを備えることを特徴とする光走査装置。
8. 請求項７に記載の光走査装置と、光ビームの走査により潜像を形成する感光体と、潜像をトナーで顕像化する現像手段と、トナー像を記録紙に転写する転写手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
9. 光源と、前記光源からの光ビームを画像信号に応じて変調する変調器と、前記光ビームを略平行光とするコリメート光学系と、前記略平行光とされた光ビームを偏向・走査して投影面に投射する請求項６に記載の光偏向器とを有することを特徴とする画像投影装置。