JP7227464B2 - 光走査装置 - Google Patents
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Description
本発明は、光走査装置に関する。
従来から、圧電素子等を有するアクチュエータでミラーを揺動させることにより、入射光をミラーで偏向して走査する光走査装置が知られている。ミラーの変形を抑制するために、ミラーを支持するミラー支持部の裏面側にはリブが設けられている。
このような光走査装置は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）の微細加工技術を用いて、例えば、１枚のＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウェハ上に複数個が同時に形成される。ウェハ上に形成された複数の光走査装置は、ダイシング工程を経て個片化され、ピックアップ工程によりダイシングテープからピックアップされる（例えば、特許文献１参照）。
ダイシング工程では、ウェハの裏面側をダイシングテープに張り付けた状態で、ブレードを用いて各光走査装置がチップ状に分割される。ピックアップ工程では、ダイシングテープを介して各光走査装置の裏面側をニードルで突き上げ、表面側をコレットで吸着することにより、各光走査装置がダイシングテープから剥離される。
光走査装置は、アクチュエータ等に弾性を付与するために、アクチュエータ等の形成領域が薄膜化され、これらを支持するように外周に固定枠が設けられている。このため、ピックアップ工程では、薄膜化が行われていない高剛性の固定枠がダイシングテープを介してニードルで突き上げられる。
しかしながら、ダイシングテープには、固定枠以外のアクチュエータ等の裏面側に設けられたリブが張り付けられる。この場合、固定枠をニードルで突き上げた際にリブがダイシングテープから剥離する際に生じる応力が、固定枠に生じる応力よりも大きいことから、固定枠とアクチュエータとの接続部等を起点として破損が生じるおそれがある。
開示の技術は、ピックアップ工程における破損を抑制することを目的とする。
開示の技術は、表面にミラーを有するミラー支持部と、前記ミラー支持部を駆動するアクチュエータと、前記ミラー支持部及び前記アクチュエータの周囲に設けられた固定枠と、前記アクチュエータの裏面側に配置された１以上のリブと、を備え、前記リブは、直線部と、前記直線部よりも幅が大きく、前記アクチュエータを突き上げるニードルと当接する当接部とを有し、前記アクチュエータは、前記ミラーの中心を通る水平回転軸及び垂直回転軸を軸として前記ミラー支持部を揺動駆動するものであり、複数の前記当接部が、少なくとも前記水平回転軸及び垂直回転軸の一方に対して線対称となる位置に配置され、前記アクチュエータは、隣接する一対の水平梁を含み、前記リブは、前記各水平梁の裏面に設けられた前記直線部と、前記直線部よりも大きい幅を有する端部とを有し、前記各水平梁の裏面に設けられた前記リブの前記端部は、前記一対の水平梁の隣接部において隣接して、前記当接部を構成している光走査装置である。
本発明によれば、ピックアップ工程における破損を抑制することができる。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
＜第１実施形態＞
図１（Ａ）は、第１実施形態に係る光走査装置１００の上面側を示す斜視図である。図１（Ｂ）は、第１実施形態に係る光走査装置１００の下面側を示す斜視図である。なお、図１（Ａ）では、配線や端子は図示が省略されている。
＜第１実施形態＞
図１（Ａ）は、第１実施形態に係る光走査装置１００の上面側を示す斜視図である。図１（Ｂ）は、第１実施形態に係る光走査装置１００の下面側を示す斜視図である。なお、図１（Ａ）では、配線や端子は図示が省略されている。
光走査装置１００は、ミラー１１０を揺動させて光源から照射されるレーザ入射光を走査する部分である。光走査装置１００は、例えば圧電素子である駆動源によりミラー１１０を駆動させるＭＥＭＳミラー等である。光走査装置１００に設けられたミラー１１０にレーザ入射光を入射して、ミラー１１０から出射される光を２次元的に走査する。
光走査装置１００は、ミラー１１０と、ミラー支持部１２０と、連結梁１２１Ａ，１２１Ｂと、水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂと、可動枠１６０と、垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂと、固定枠１８０とを有する。ミラー支持部１２０の表面（上面）にミラー１１０が設けられている。
ミラー支持部１２０の両側に一対の水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂが配置されている。ミラー支持部１２０と水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂとは、連結梁１２１Ａ，１２１Ｂにより接続されている。また、水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂ、連結梁１２１Ａ，１２１Ｂ、ミラー支持部１２０は、可動枠１６０によって外側から支持されている。
水平駆動梁１３０Ａは、水平回転軸ＡＸＨと直交する垂直回転軸ＡＸＶの方向に延在する複数の矩形状の水平梁を有する。隣接する水平梁は、端部同士が折り返し部１３１Ｘ２，１３１Ｘ３，１３１Ｘ４により連結されており、全体としてジグザグ状の蛇腹構造となっている。水平駆動梁１３０Ａの一方が可動枠１６０の内周側に、他方が折り返し部１３１Ｘ１及び連結梁１２１Ａを介してミラー支持部１２０に接続されている。
また、水平駆動梁１３０Ｂは、水平回転軸ＡＸＨと直交する垂直回転軸ＡＸＶの方向に延在する複数の矩形状の水平梁を有する。隣接する水平梁は、端部同士が折り返し部１３１Ｙ２，１３１Ｙ３，１３１Ｙ４により連結されており、全体としてジグザグ状の蛇腹構造となっている。水平駆動梁１３０Ｂの一方が可動枠１６０の内周側に、他方が折り返し部１３１Ｙ１及び連結梁１２１Ｂを介してミラー支持部１２０に接続されている。
また、可動枠１６０の両側に、可動枠１６０に接続される一対の垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂが配置されている。垂直駆動梁１７０Ａは、水平回転軸ＡＸＨ方向に延在する複数の矩形状の垂直梁を有する。隣接する垂直梁は、端部同士が折り返し部１７１Ｘにより連結されており、全体としてジグザグ状の蛇腹構造となっている。垂直駆動梁１７０Ａの一方が固定枠１８０の内周側に、他方が可動枠１６０の外周側に接続されている。
また、垂直駆動梁１７０Ｂは、水平回転軸ＡＸＨ方向に延在する複数の矩形状の垂直梁を有する。隣接する垂直梁は、端部同士が折り返し部１７１Ｙにより連結されており、全体としてジグザグ状の蛇腹構造となっている。垂直駆動梁１７０Ｂの一方が固定枠１８０の内周側に、他方が可動枠１６０の外周側に接続されている。
水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂは、それぞれ圧電素子である水平駆動源１３１Ａ，１３１Ｂを有する。また、垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂは、それぞれ圧電素子である垂直駆動源１７１Ａ，１７１Ｂを有する。水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂ、及び垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂは、ミラー支持部１２０を水平方向Ｈ及び垂直方向Ｈに揺動駆動してレーザ光を走査するアクチュエータとして機能する。
水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂの上面には、水平梁ごとに水平駆動源１３１Ａ，１３１Ｂが形成されている。水平梁は、曲線部を含まない矩形状の部分である。水平駆動源１３１Ａは、水平駆動梁１３０Ａの上面に形成された圧電素子であり、圧電薄膜と、圧電薄膜の上に形成された上部電極と、圧電薄膜の下面に形成された下部電極とを含む。水平駆動源１３１Ｂは、水平駆動梁１３０Ｂの上面に形成された圧電素子であり、圧電薄膜と、圧電薄膜の上に形成された上部電極と、圧電薄膜の下面に形成された下部電極とを含む。
水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂは、水平梁ごとに隣接している水平駆動源１３１Ａ，１３１Ｂ同士で、駆動波形の中央値を基準に上下反転した波形の駆動電圧を印加することにより、隣接する水平梁を上下反対方向に反らせ、各水平梁の上下動の蓄積をミラー支持部１２０に伝達する。
水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂの動作によりミラー支持部１２０が水平回転軸ＡＸＨを軸として揺動駆動される。この揺動する方向を水平方向Ｈという。ミラー１１０の中心を通る上記の揺動軸を水平回転軸ＡＸＨという。例えば水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂによる水平駆動には、非共振振動を用いることができる。
例えば、水平駆動源１３１Ａは、水平駆動梁１３０Ａを構成する１番目から４番目の各水平梁の上にそれぞれ形成された４つの水平駆動源１３１Ａ１，１３１Ａ２，１３１Ａ３，１３１Ａ４を含む。また、水平駆動源１３１Ｂは、水平駆動梁１３０Ｂを構成する１番目から４番目の各水平梁の上にそれぞれ形成された４つの水平駆動源１３１Ｂ１，１３１Ｂ２，１３１Ｂ３，１３１Ｂ４を含む。
この場合、水平駆動源１３１Ａ１，１３１Ｂ１，１３１Ａ３，１３１Ｂ３を同波形で駆動し、水平駆動源１３１Ａ２，１３１Ｂ２，１３１Ａ４，１３１Ｂ４を、当該駆動波形を基準値で電位を反転した波形で駆動することで、ミラー支持部１２０を水平方向へ揺動させることができる。
垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂの上面には、垂直梁ごとに垂直駆動源１７１Ａ，１７１Ｂが形成されている。垂直梁は、曲線部を含まない矩形状の部分である。垂直駆動源１７１Ａは、垂直駆動梁１７０Ａの上面に形成された圧電素子であり、圧電薄膜と、圧電薄膜の上に形成された上部電極と、圧電薄膜の下面に形成された下部電極とを含む。垂直駆動源１７１Ｂは、垂直駆動梁１７０Ｂの上面に形成された圧電素子であり、圧電薄膜と、圧電薄膜の上に形成された上部電極と、圧電薄膜の下面に形成された下部電極とを含む。
垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂは、垂直梁ごとに隣接している垂直駆動源１７１Ａ，１７１Ｂ同士で、駆動波形の中央値を基準に上下反転した波形の駆動電圧を印加することにより、隣接する垂直梁を上下反対方向に反らせ、各垂直梁の上下動の蓄積を可動枠１６０に伝達する。
垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂの動作によりミラー支持部１２０が、水平回転軸ＡＸＨの方向と直交する方向に揺動駆動される。この揺動する方向を垂直方向Ｖという。ミラー１１０の中心を通る上記の揺動軸を垂直回転軸ＡＸＶという。例えば垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂによる垂直駆動には、非共振振動を用いることができる。
例えば、垂直駆動源１７１Ａは、垂直駆動梁１７０Ａを構成する１番目から２番目の各垂直梁の上にそれぞれ形成された２つの垂直駆動源１７１Ａ１，１７１Ａ２を含む。また、垂直駆動源１７１Ｂは、垂直駆動梁１７０Ｂを構成する１番目から２番目の各垂直梁の上にそれぞれ形成された２つの垂直駆動源１７１Ｂ１，１７１Ｂ２を含む。
この場合、垂直駆動源１７１Ａ１，１７１Ｂ１を同波形で駆動し、垂直駆動源１７１Ａ２，１７１Ｂ２を、当該駆動波形を基準値で電位を反転した波形で駆動することで、ミラー支持部１２０に接続されている可動枠１６０を垂直方向へ揺動させることができる。
本実施の形態の光走査装置において、アクチュエータとして機能するＭＥＭＳ構造体は、例えば支持層、埋め込み酸化膜（ＢＯＸ層）及びシリコン活性層が積層されたＳＯＩ基板によって形成されている。上記の固定枠１８０、可動枠１６０等は、支持層、ＢＯＸ層、及びシリコン活性層からなる３層構成である。
一方、固定枠１８０や可動枠１６０を除く水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂ及び垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂ等の部分は、シリコン活性層の単層構成、或いはＢＯＸ層とシリコン活性層との２層構成である。
本実施の形態の光走査装置において、ミラー支持部１２０の裏面においてミラー１１０と対向する位置に、リブ１１２が形成されている。ミラー支持部１２０の裏面に形成されたリブ１１２は、ミラー支持部１２０の剛性を高める。リブ１１２の形状については後述する。
また、本実施の形態の光走査装置において、水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂを構成する水平梁の表面（上面）には上記のように水平駆動源１３１Ａ，１３１Ｂが形成されており、他方の裏面（下面）には水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂを構成する水平梁の中央部である水平回転軸ＡＸＨ上にリブ１３２が形成されている。リブ１３２は、水平梁の長手方向に短く、短手方向に長い形状である。リブ１３２は、例えば、ＭＥＭＳ構造体の製造工程においてダイシングを行う際に、振動や水流によって蛇腹部分が振動して破損することを抑制する機能を有する。
また、本実施の形態の光走査装置においては、垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂを構成する垂直梁の表面（上面）には上記のように垂直駆動源１７１Ａ，１７１Ｂが形成されている。垂直梁の裏面（下面）にはリブ１７２が形成されている。リブ１７２は、例えば垂直梁と折り返し部１７１Ｘ，１７１Ｙの連結部分からの距離が垂直梁の長さの１０～２０％である位置に形成されている。リブ１７２は、垂直梁の長手方向に短く、短手方向に長い形状である。リブ１７２は、垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂが垂直梁の幅へ不要に反ってしまうことを防止する。
リブ１１２は、固定枠１８０及び可動枠１６０と同じ高さ（厚さ）を有する。即ち、光走査装置のアクチュエータとして機能するＭＥＭＳ構造体がＳＯＩ基板で形成される場合、シリコン活性層から形成されるミラー支持部１２０の裏面において、ＢＯＸ層と支持層からリブ１１２が形成される。リブ１１２の周囲の面は、支持層及びＢＯＸ層が除去されシリコン活性層が露出している。
水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂを構成する水平梁はシリコン活性層から形成される。リブ１３２は、ＢＯＸ層と支持層から形成される。垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂを構成する垂直梁は活性層から形成される。リブ１７２は、ＢＯＸ層と支持層から形成される。
リブ１１２，１３２，１７２は、ＳＯＩ基板の支持層とＢＯＸ層とをエッチングによりパターニングすることにより形成される。なお、リブ１１２，１３２，１７２の周囲のＢＯＸ層は必ずしも除去する必要はない。また、リブ１１２，１３２，１７２は、ＳＯＩ基板をエッチングすることにより形成する以外に、バルクシリコンをエッチングした段差により形成してもよい。
以下に、各リブの形状について説明する。
図２は、ミラー支持部１２０の裏面に形成されたリブ１１２の形状を示す平面図である。図２に示すように、水平方向Ｈに延びる２本の直線部１１２Ａと、垂直方向Ｖに延びる２本の直線部１１２Ａとが交差した井桁形状である。４つの交差部１１２Ｂは、直線部１１２Ａよりも水平方向Ｈ及び垂直方向Ｖに幅が広がっている。本実施形態では、各直線部１１２Ａは、交差部１１２Ｂから所定距離内において、交差部１１２Ｂに向かうに従い次第に幅が増大している。
各交差部１１２Ｂは、ダイシング後のピックアップ工程においてダイシングテープを介して突き上げニードルが当接する当接部として機能する。
交差部１１２Ｂの水平方向Ｈへの幅Ｗ１ｈは、垂直方向Ｖに延びる直線部１１２Ａの水平方向Ｈへの幅Ｗ２ｈよりも大きく、かつ３倍以上（Ｗ１ｈ≧３×Ｗ２ｈ）であることが好ましい。同様に、交差部１１２Ｂの垂直方向Ｖへの幅Ｗ１ｖは、水平方向Ｈに延びる直線部１１２Ａの垂直方向Ｖへの幅Ｗ２ｖよりも大きく、かつ３倍以上（Ｗ１ｖ≧３×Ｗ２ｖ）であることが好ましい。また、リブ１１２の各角部は、応力の集中を軽減するために、丸みを持たせることが好ましい。
図３は、水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂの裏面に形成されたリブ１３２の形状を示す平面図である。リブ１３２は、水平駆動梁１３０Ａ，１３０Ｂを構成する水平梁１３３ごとに設けられた垂直方向Ｖに延びる直線部１３２Ａを含む。各直線部１３２Ａは、水平回転軸ＡＸＨ上に配置されている。また、各直線部１３２Ａは、各水平梁１３３の垂直方向Ｖへの幅とほぼ同一の長さを有する。すなわち、隣接する水平梁１３３との間で、直線部１３２Ａは互いに隣接している。
また、水平駆動梁１３０Ａの外側に位置する一対の水平梁１３３の隣接部において、端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２が直線部１３２Ａよりも水平方向Ｈに幅が広がっている。本実施形態では、隣接する一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２は、全体としてほぼ円形である。端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２の水平方向Ｈへの幅Ｗ３は、直線部１３２Ａの水平方向Ｈへの幅Ｗ４よりも大きく、かつ３倍以上（Ｗ３≧３×Ｗ４）であることが好ましい。
また、リブ１３２の各角部は、応力の集中を軽減するために、丸みを持たせることが好ましい。
水平駆動梁１３０Ｂについても同様に、外側に位置する一対の水平梁１３３の隣接部において、端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２が直線部１３２Ａよりも水平方向Ｈに幅が広がっている。本実施形態では、隣接する一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２は、全体としてほぼ円形である。端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２の水平方向Ｈへの幅Ｗ３は、直線部１３２Ａの水平方向Ｈへの幅Ｗ４よりも大きく、かつ３倍以上（Ｗ３≧３×Ｗ４）であることが好ましい。
各端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２は、ダイシング後のピックアップ工程においてダイシングテープを介して突き上げニードルが当接する当接部１３２Ｂとして機能する。水平駆動梁１３０Ａのリブ１３２に形成された当接部１３２Ｂと、水平駆動梁１３０Ｂのリブ１３２に形成された当接部１３２Ｂとは、水平回転軸ＡＸＨ上であって、かつ垂直回転軸ＡＸＶに対して線対称となる位置に配置されている。
図４は、垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂの裏面に形成されたリブ１７２の形状を示す平面図である。リブ１７２は、垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂを構成する垂直梁１７３ごとに設けられた水平方向Ｈに延びる直線部１７２Ａを含む。本実施形態では、各直線部１７２Ａは、垂直梁１７３の折り返し部１７１Ｘ，１７１Ｙ側の端部付近に設けられている。各直線部１７２Ａは、各垂直梁１７３の水平方向Ｈへの幅とほぼ同一の長さを有する。すなわち、隣接する垂直梁１７３との間で、直線部１７２Ａは互いに隣接している。
リブ１７２は、近接部において端部１７２Ｂ１，１７２Ｂ２が直線部１７２Ａよりも垂直方向Ｖに幅が広がっている。本実施形態では、隣接する一対の端部１７２Ｂ１，１７２Ｂ２は、全体としてほぼ円形である。端部１７２Ｂ１，１７２Ｂ２の垂直方向Ｖへの幅Ｗ５は、直線部１７２Ａの垂直方向Ｖへの幅Ｗ６よりも大きく、かつ３倍以上（Ｗ５≧３×Ｗ６）であることが好ましい。また、リブ１７２の各角部は、応力の集中を軽減するために、丸みを持たせることが好ましい。
各端部１７２Ｂ１，１７２Ｂ２は、ダイシング後のピックアップ工程においてダイシングテープを介して突き上げニードルが当接する当接部１７２Ｂとして機能する。
垂直駆動梁１７０Ａのリブ１７２に形成された当接部１７２Ｂと、垂直駆動梁１７０Ｂのリブ１７２に形成された当接部１７２Ｂとは、水平回転軸ＡＸＨに対して線対称となる位置に配置されている。
なお、図４中の符号Ｐは、固定枠１８０において、後述するピックアップ工程で用いられるニードル２２０が当接する当接部を示している。この当接部Ｐは、水平回転軸ＡＸＨ又は垂直回転軸ＡＸＶに対して線対称となる位置であることが好ましい。
図５は、垂直駆動梁１７０Ａの折り返し部１７１Ｘの付近を拡大した上面側の平面図である。垂直梁１７３の一方の面（上面）には、圧電素子である垂直駆動源１７１Ａ１，１７１Ａ２が形成されており、他方の面（裏面）には、破線で示される位置にリブ１７２が形成されている。
垂直駆動源１７１Ａ１，１７１Ａ２のリブ１７２の端部と対向する部分に切欠き部Ｚが形成されている。例えば、切欠き部Ｚは、垂直駆動源１７１Ａ１，１７１Ａ２の一部が半円形状に除去されてなる領域である。すなわち、リブ１７２の当接部１７２Ｂを構成する一対の端部１７２Ｂ１，１７２Ｂ２に対応する位置には、垂直駆動源１７１Ａ１，１７１Ａ２は設けられていない。なお、切欠き部Ｚの形状は、半円形状に限られない。
リブ１７２に切欠き部Ｚを設けることにより、リブ１７２によって垂直駆動源１７１Ａ，１７１Ｂの幅が細くなり短手方向の反りが抑制され、応力が低減されるだけでなく、他の部分から伝わる応力もリブ１７２との間にあるシリコン活性層で分散される。これにより、リブ１７２の端部における付け根部分にかかる応力を低減することができる。
図６は、図４中のＡ－Ａ線に沿って光走査装置１００を切断した断面を示す概略図である。光走査装置１００は、ＭＥＭＳの微細加工技術を用いて、１枚のＳＯＩウェハ上に複数個が同時に形成される。図６は、複数の光走査装置１００が形成されたＳＯＩウェハとしてのＳＯＩ基板２００を、ダイシングテープ２１０上に張り付け、隣接する光走査装置１００間でＳＯＩ基板２００をブレードで切断（ダイシング）した後の状態を示している。
ＳＯＩ基板２００は、シリコン（Ｓｉ）からなる支持層２０１、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなるＢＯＸ層２０２、単結晶シリコンからなるシリコン活性層２０３を積層してものである。固定枠１８０及び可動枠１６０以外の領域からは、支持層２０１及びＢＯＸ層２０２がエッチング除去されており、リブ１１２，１３２，１７２は、支持層２０１及びＢＯＸ層２０２を除去せずに残すことにより形成されている。
ダイシング工程では、支持層２０１がダイシングテープ２１０に張り付けられる。ダイシング工程の後、ピックアップ工程において、ダイシングテープ２１０を介して各光走査装置１００の裏面側（支持層２０１側）を複数のニードル２２０で突き上げ、表面側（シリコン活性層２０３側）をコレットで吸着することにより、各光走査装置１００がダイシングテープ２１０から剥離される。
ニードル２２０は、ダイシングテープ２１０を介して、固定枠１８０の当接部Ｐに加えて、固定枠１８０以外のリブ１１２，１３２，１７２に一体的に設けられた各当接部（１１２Ｂ，１３２Ｂ，１７２Ｂ）に当接して、光走査装置１００を突き上げる。
このように、ピックアップ工程において、固定枠１８０とともに固定枠１８０以外のリブ１１２，１３２，１７２に一体形成された当接部をニードル２２０で突き上げることにより、リブ１１２，１３２，１７２がダイシングテープ２１０から剥離する際に生じる応力が低減し、固定枠１８０とアクチュエータとの接続部等を起点とした破損が抑制される。
また、リブ１１２，１３２，１７２に一体形成される各当接部の幅を直線部の幅より大きくしているので、ニードル２２０での突き上げによりリブ１１２，１３２，１７２が破損することが抑制される。
なお、ピックアップ工程において、リブ１１２，１３２，１７２のすべての当接部にニードル２２０を当接させて突き上げる必要はなく、一部の当接部にのみを突き上げてもよい。但し、少なくとも光走査装置１００の中央部に設けられたリブ１１２の当接部を突き上げることが好ましい。
本実施形態のように、リブと一体に設けられる複数の当接部は、線対称または点対称となる位置に配置されることが好ましい。
＜変形例＞
次に、第１実施形態に対する各種の変形例について説明する。
（独立した当接部）
第１実施形態では、ニードル２２０がダイシングテープ２１０を介して当接する当接部をリブ１１２，１３２，１７２と一体に形成しているが、さらに独立した当接部を設けることも可能である。
次に、第１実施形態に対する各種の変形例について説明する。
（独立した当接部）
第１実施形態では、ニードル２２０がダイシングテープ２１０を介して当接する当接部をリブ１１２，１３２，１７２と一体に形成しているが、さらに独立した当接部を設けることも可能である。
図７は、独立した当接部を設けた走査装置の一例を示す平面図である。図７に示す例では、垂直駆動梁１７０Ａ、１７０Ｂの裏面に独立した当接部３００，３１０が設けられている。当接部３００，３１０は、リブ１１２，１３２，１７２と同様に、支持層２０１をエッチングしてパターニングすることにより形成されたものである。
当接部３００は、垂直駆動梁１７０Ａ，１７０Ｂにおいて、隣接する垂直梁１７３の隣接部分に形成されている。また、当接部３００は、折り返し部１７１Ｘ，１７１Ｙとは反対側の端部に配置されている。当接部３００は、垂直梁１７３の隣接部分で分割された２つの部分からなり、全体としてほぼ円形である。
垂直駆動梁１７０Ａに形成された当接部３００と、垂直駆動梁１７０Ｂに形成された当接部３００とは、水平回転軸ＡＸＨに対して線対称となる位置に配置されている。また、各当接部３００は、リブ１７２に形成された当接部１７２Ｂ（一対の端部１７２Ｂ１，１７２Ｂ２）と、垂直回転軸ＡＸＶに対してほぼ線対称となる位置に配置されている。
また、当接部３１０は、折り返し部１７１Ｘ，１７１Ｙに形成されている。当接部３１０は、分割されておらず、ほぼ円形である。当接部３１０は、水平方向Ｈにおいて、隣接する垂直梁１７３の間に位置する。また、折り返し部１７１Ｘに形成された当接部３１０と、折り返し部１７１Ｙに形成された当接部３１０とは、水平回転軸ＡＸＨに対して線対称となる位置に配置されている。
当接部３００，３１０は、ダイシング後のピックアップ工程においてダイシングテープ２１０を介して突き上げニードル２２０が当接する。
（当接部の形状）
図８は、リブ１３２に形成された当接部１３２Ｂ（一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２）の形状の変形例を示す平面図である。図８（Ａ）は、一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２を全体として矩形とした例である。図８（Ｂ）は、一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２を全体として三角形とした例である。図８（Ｃ）は、一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２を全体としてオーバル形とした例である。図８（Ｄ）は、一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２を全体として菱形とした例である。
（当接部の形状）
図８は、リブ１３２に形成された当接部１３２Ｂ（一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２）の形状の変形例を示す平面図である。図８（Ａ）は、一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２を全体として矩形とした例である。図８（Ｂ）は、一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２を全体として三角形とした例である。図８（Ｃ）は、一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２を全体としてオーバル形とした例である。図８（Ｄ）は、一対の端部１３２Ｂ１，１３２Ｂ２を全体として菱形とした例である。
当接部１３２Ｂの形状は、これらに限られず、その他の形状であってもよい。また、リブ１７２に形成された当接部１７２Ｂ（一対の端部１７２Ｂ１，１７２Ｂ２）の形状についても同様に変形可能である。
図９は、独立した当接部３００の形状の変形例を示す平面図である。図９（Ａ）は、当接部３００を全体として矩形とした例である。図９（Ｂ）は、当接部３００を全体として三角形とした例である。図９（Ｃ）は、当接部３００を全体としてオーバル形とした例である。図９（Ｄ）は、当接部３００を全体として菱形とした例である。当接部３００の形状は、これらに限られず、その他の形状であってもよい。
図１０は、独立した当接部３１０の形状の変形例を示す平面図である。図１０（Ａ）は、当接部３１０を矩形とした例である。図１０（Ｂ）は、当接部３１０を三角形とした例である。図１０（Ｃ）は、当接部３１０をオーバル形とした例である。図１０（Ｄ）は、当接部３１０を菱形とした例である。当接部３１０の形状は、これらに限られず、その他の形状であってもよい。
なお、ミラー支持部１２０の裏面に形成されるリブ１１２の当接部（交差部１１２Ｂ）についても、円形、矩形、三角形等の形状に変形してよい。また、リブ１１２の全体形状は、井桁形状に限られず、適宜変更可能である。
（他の光走査装置への適用）
第１実施形態の光走査装置１００は、水平駆動梁及び垂直駆動梁がともに蛇腹構造であって、水平駆動及び垂直駆動がともに非共振駆動である。本発明は、トーションバーを用いてミラーを支持し、水平駆動を共振駆動させることを可能とする走査装置に対しても適用可能である。
（他の光走査装置への適用）
第１実施形態の光走査装置１００は、水平駆動梁及び垂直駆動梁がともに蛇腹構造であって、水平駆動及び垂直駆動がともに非共振駆動である。本発明は、トーションバーを用いてミラーを支持し、水平駆動を共振駆動させることを可能とする走査装置に対しても適用可能である。
図１１は、本発明が適用される他の光走査装置４００の上面側を示す斜視図である。図１２は、本発明が適用される他の光走査装置４００の下面側を示す斜視図である。
図１１に示すように、光走査装置４００は、表面にミラー４１１を有するミラー支持部４１０と、トーションバー４２０と、連結部４３０と、水平駆動梁４４０と、水平駆動源４４１と、可動枠４５０と、垂直駆動部４６０と、固定枠４７０と、端子４８０と、配線４９０とを有する。垂直駆動部４６０は、垂直駆動梁４６１と、垂直駆動源４６２と、連結部４６３とを有する。
ミラー支持部４１０は、２本のトーションバー４２０により同一直線上の両外側から挟持されている。ミラー支持部４１０は、中央にミラー４１１を有し、ミラー４１１とトーションバー４２０との間に応力緩和領域４１２を有する。各応力緩和領域４１２には、２つのスリット４１３が形成されている。また、トーションバー４２０は、連結部４６３を介して水平駆動梁４４０に連結されている。水平駆動梁４４０は、表面に圧電素子である水平駆動源４４１を備え、外側が可動枠４５０に連結されている。
可動枠４５０は、水平駆動梁４４０を介して連結部４６３、トーションバー４２０、及びミラー支持部４１０を支持するとともに、これらの周囲を囲んでいる。可動枠４５０は、垂直駆動梁４６１に連結されている。
垂直駆動梁４６１は、表面に圧電素子である垂直駆動源４６２を備え、可動枠４５０の両側に複数設けられている。複数の垂直駆動梁４６１は、端部に設けられた連結部４６３により連結されている。最も内側にある垂直駆動梁４６１は可動枠４５０に連結され、最も外側にある垂直駆動梁４６１は固定枠４７０に連結されている。
固定枠４７０は、垂直駆動部４６０を支持する。固定枠４７０の表面には端子４８０が設けられ、配線４９０が接続されている。
水平駆動梁４４０及び垂直駆動梁４６１は、ミラー支持部４１０を水平方向及び垂直方向に揺動駆動してレーザ光を走査するアクチュエータとして機能する。ミラー支持部４１０は、水平方向に共振駆動され、垂直方向に非共振駆動される。
図１２に示すように、ミラー支持部４１０の裏面に、リブ４１４が設けられている。このリブ４１４は、第１実施形態におけるリブ１１２と同様に、交差部が直線部より幅が広く、ダイシングテープを介してニードルが当接する当接部として機能するものとしてもよい。
また、連結部４６３の裏面側にリブ４６４が形成されている。このリブ４６４は、隣接する垂直駆動梁４６１の連結を補強し、剛性を高める機能を有する。
光走査装置４００は、第１実施形態と同様にＳＯＩ基板により形成されている。固定枠４７０、可動枠４５０、リブ４１４，４６４は、ＳＯＩ基板の支持層をエッチングによりパターニングすることで形成されている。
図１３は、連結部４６３の裏面側の拡大図である。図１３に示すように、リブ４６４は、水平方向に延びる直線部４６４Ａと、直線部４６４Ａのほぼ中央に一体的に形成された半円形部４６４Ｂとを有する。半円形部４６４Ｂは、垂直駆動梁４６１を構成する隣接する垂直梁４６１Ａの間に配置されている。
半円形部４６４Ｂの垂直方向への幅Ｗ７は、直線部４６４Ａの垂直方向への幅Ｗ８よりも大きく、かつ３倍以上（Ｗ７≧３×Ｗ８）であることが好ましい。
半円形部４６４Ｂは、ダイシング後のピックアップ工程においてダイシングテープを介して突き上げニードルが当接する当接部として機能する。
このリブ４６４に一体形成した当接部（半円形部４６４Ｂ）は、ミラー４１１の中心を通る水平回転軸に対して線対称となる位置に配置されている。リブ４６４の当接部の形状は、円形、矩形、三角形等の形状に変更することも可能である。
なお、光走査装置４００についても上述の変形例と同様に、垂直駆動梁４６１の裏面等に、独立した当接部を設けてもよい。
上記実施形態の光走査装置は、例えば、アイウェアやプロジェクタ等の二次元走査型の光走査装置に適用することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
１００：光走査装置、１１０：ミラー、１１２：リブ、１１２Ａ：直線部、１１２Ｂ：当接部、１１２Ｂ：交差部、１２０：ミラー支持部、１２１Ａ，１２１Ｂ：連結梁、１３０Ａ，１３０Ｂ：水平駆動梁、１３１Ａ：水平駆動源、１３１Ｂ：水平駆動源、１３２：リブ、１３２Ａ：直線部、１３２Ｂ１，１３２Ｂ２：端部、１３２Ｂ：当接部、１３３：水平梁、１６０：可動枠、１７０Ａ，１７０Ｂ：垂直駆動梁、１７１Ａ，１７１Ｂ：垂直駆動源、１７２：リブ、１７２Ａ：直線部、１７２Ｂ１，１７２Ｂ２：端部、１７２Ｂ：当接部、１７３：垂直梁、１８０：固定枠、２１０：ダイシングテープ、２２０：ニードル、３００，３１０：当接部、４００：光走査装置、４１０：ミラー支持部、４１１：ミラー、４１４：リブ
Claims (8)
- 表面にミラーを有するミラー支持部と、
前記ミラー支持部を駆動するアクチュエータと、
前記ミラー支持部及び前記アクチュエータの周囲に設けられた固定枠と、
前記アクチュエータの裏面側に配置された１以上のリブと、
を備え、
前記リブは、直線部と、前記直線部よりも幅が大きく、前記アクチュエータを突き上げるニードルと当接する当接部とを有し、
前記アクチュエータは、前記ミラーの中心を通る水平回転軸及び垂直回転軸を軸として前記ミラー支持部を揺動駆動するものであり、
複数の前記当接部が、少なくとも前記水平回転軸及び垂直回転軸の一方に対して線対称となる位置に配置され、
前記アクチュエータは、隣接する一対の水平梁を含み、
前記リブは、前記各水平梁の裏面に設けられた前記直線部と、前記直線部よりも大きい幅を有する端部とを有し、
前記各水平梁の裏面に設けられた前記リブの前記端部は、前記一対の水平梁の隣接部において隣接して、前記当接部を構成している光走査装置。 - 表面にミラーを有するミラー支持部と、
前記ミラー支持部を駆動するアクチュエータと、
前記ミラー支持部及び前記アクチュエータの周囲に設けられた固定枠と、
前記アクチュエータの裏面側に配置された１以上のリブと、
を備え、
前記リブは、直線部と、前記直線部よりも幅が大きく、前記アクチュエータを突き上げるニードルと当接する当接部とを有し、
前記アクチュエータは、前記ミラーの中心を通る水平回転軸及び垂直回転軸を軸として前記ミラー支持部を揺動駆動するものであり、
複数の前記当接部が、少なくとも前記水平回転軸及び垂直回転軸の一方に対して線対称となる位置に配置され、
前記アクチュエータは、隣接する一対の垂直梁を含み、
前記リブは、前記各垂直梁のそれぞれの裏面に設けられる複数の前記直線部と、複数の前記直線部のそれぞれに連なり、前記直線部より大きい幅を有する複数の端部とを有し、
前記複数の端部は、所定の間隔を隔てて対向配置し、前記当接部を構成している光走査装置。 - 前記当接部の幅は、前記直線部よりも幅の３倍以上の大きさである請求項１又は２に記載の光走査装置。
- 前記各水平梁の裏面に設けられた前記当接部は、前記水平回転軸上に位置する請求項１に記載の光走査装置。
- 前記一対の水平梁は、前記ミラー支持部の両側に配置されており、
前記各水平梁の裏面に設けられた前記当接部は、前記垂直回転軸に対して線対称となる位置に配置されている請求項４に記載の光走査装置。 - 前記一対の垂直梁は、前記ミラー支持部の両側に配置されており、
前記各垂直梁の裏面に設けられた前記当接部は、前記水平回転軸に対して線対称となる位置に配置されている請求項２に記載の光走査装置。 - 表面にミラーを有するミラー支持部と、
前記ミラー支持部を駆動するアクチュエータと、
前記ミラー支持部及び前記アクチュエータの周囲に設けられた固定枠と、
前記アクチュエータの裏面側に配置された１以上のリブと、
を備え、
前記リブは、直線部と、前記直線部よりも幅が大きく、前記アクチュエータを突き上げるニードルと当接する当接部とを有し、
前記アクチュエータは、前記ミラーの中心を通る水平回転軸及び垂直回転軸を軸として
前記ミラー支持部を揺動駆動するものであり、
複数の前記当接部が、少なくとも前記水平回転軸及び垂直回転軸の一方に対して線対称
となる位置に配置され、
前記アクチュエータは、隣接する一対の垂直梁を含み、
前記アクチュエータにおける隣接する一対の垂直梁の各端部が折り返し部に連結されて
おり、
前記各垂直梁の裏面に設けられた前記リブは、
前記折り返し部に設けられ、水平方向に延びる前記直線部と、
前記直線部のほぼ中央に一体的に形成され、前記アクチュエータを突き上げるニードルと当接する前記当接部とを有し、
前記折り返し部に設けられた前記当接部は、垂直駆動梁を構成する隣接する垂直梁の間に配置されている光走査装置。 - 前記各垂直梁の表面には垂直駆動源が設けられており、
前記垂直駆動源には、前記各垂直梁の裏面に設けられた前記リブの前記端部と対向する部分に切欠き部が形成されている請求項２に記載の光走査装置。
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