JPH1172723A - Microoptical element, function element unit and their production - Google Patents

Microoptical element, function element unit and their production

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JPH1172723A
JPH1172723A JP24759997A JP24759997A JPH1172723A JP H1172723 A JPH1172723 A JP H1172723A JP 24759997 A JP24759997 A JP 24759997A JP 24759997 A JP24759997 A JP 24759997A JP H1172723 A JPH1172723 A JP H1172723A
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JP
Japan
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movable electrode
substrate
leg
optical
electrode
Prior art date
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Application number
JP24759997A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuhisa Kawabata
達央 川畑
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide microoptical elements which may be adjusted in focus. SOLUTION: An optical substrate 12 is formed of polyimide. Plural convex lenses 10 having convex surfaces 10a are two-dimensionally arrayed and formed on one surface of this substrate 12. The rear surface of the optical substrate 12 is a flat surface and on which PZT actuators 17 comprising lower layer metallic films 13, PZT thin films 14 and upper layer metallic films 15 are formed at the points corresponding to the circumferences of the convex surfaces 10 of the convex lenses 10. When voltage is impressed between the lower layer metallic films 13 and the upper layer metallic films 15, distortion arises in the PZT thin films 14. The radius of curvature of the convex lenses 10 is changed by this distortion, by which the focal length or depth of focus of the convex lenses 10 is changed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】この発明はマイクロ光学素子,機能素子ユ
ニット,ならびにこれらの製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a micro optical element, a functional element unit, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来技術とその問題点】多くの光学機器は,焦点合わ
せを行う焦点調節機構をもつ。焦点調節機構は,レンズ
を移動自在に支持する枠体を含み,レンズを枠体に沿っ
て移動させることにより焦点合わせが行なわれる。複数
枚のレンズが枠体に組み込まれて構成される焦点調節機
構もある。枠体および,場合によっては複数枚のレンズ
が必要なため,焦点調節機構を含む光学装置には必然的
にある程度の大きさが要求され小型化が難しい。
2. Description of the Related Art Many optical instruments have a focusing mechanism for focusing. The focus adjustment mechanism includes a frame that movably supports the lens, and focus is performed by moving the lens along the frame. There is also a focus adjustment mechanism configured by incorporating a plurality of lenses into a frame. Since a frame and, in some cases, a plurality of lenses are required, an optical device including a focusing mechanism is necessarily required to have a certain size, and it is difficult to reduce the size.

【0003】近年,マイクロマシニング技術を用いて,
電子機器の小型化が図られている。その方法の一つとし
て,電子素子等の立体配置による小型化がある。これ
は,基板上に形成した光学素子,電子素子,電子部品等
を,マイクロ・マニュピュレータを用いて基板上に3次
元的に形成するものである。2次元的に電子素子等が配
置された電子機器に比べて,3次元的に配置されたもの
では小型化の一層の促進を図ることができる。
In recent years, using micro-machining technology,
Electronic devices are being miniaturized. One of the methods is miniaturization by three-dimensional arrangement of electronic elements and the like. In this method, optical elements, electronic elements, electronic components, and the like formed on a substrate are three-dimensionally formed on the substrate using a micromanipulator. Compared with an electronic device in which electronic elements and the like are two-dimensionally arranged, a three-dimensionally arranged one can promote further miniaturization.

【0004】しかしながら,マイクロ・マニュピュレー
タの操作は非常に難しく,時間をかけて慎重に行う必要
がある。さらに複数の電子素子等を同時に3次元構造と
することができないので,量産性に欠けるという欠点が
ある。
[0004] However, the operation of the micromanipulator is very difficult and requires time-consuming and careful operation. Furthermore, since a plurality of electronic elements cannot be formed into a three-dimensional structure at the same time, there is a disadvantage that mass productivity is lacking.

【0005】電子機器の小型化の方法として,電子素子
等を形成した複数の半導体ウエハを接合して集積化する
方法もあるが,接合温度が高いので(約1000度),高温
に耐えられない電子素子を組み込んだ電子機器には,こ
の方法を採用することができない。
As a method of reducing the size of electronic equipment, there is a method of bonding and integrating a plurality of semiconductor wafers on which electronic elements and the like are formed. This method cannot be applied to electronic devices incorporating electronic elements.

【0006】[0006]

【発明の開示】この発明は,焦点調整機構をもつマイク
ロ光学素子を提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a micro optical element having a focus adjusting mechanism.

【0007】この発明はまた,機能素子を簡単に3次元
的に組立てることのできる方法を提供するものである。
Another object of the present invention is to provide a method capable of easily assembling a functional device three-dimensionally.

【0008】この発明によるマイクロ光学素子は,光学
的機能面を持つ光学要素と応力発生部材とを備え,上記
応力発生部材が上記光学要素の周囲に形成されているも
のである。
[0008] A micro optical element according to the present invention comprises an optical element having an optically functional surface and a stress generating member, wherein the stress generating member is formed around the optical element.

【0009】上記光学要素の一例としてレンズがある。
レンズは球面レンズ,非球面レンズ,凸レンズ,凹レン
ズ等を含み,それぞれ球面状,非球面状,凸状,凹状の
光学的機能面をもつ。上記光学要素の他の例としては,
偏光素子,偏向素子,反射体等がある。
A lens is an example of the above optical element.
The lens includes a spherical lens, an aspherical lens, a convex lens, a concave lens, and the like, and has a spherical, aspherical, convex, and concave optical functional surface, respectively. Other examples of the above optical elements include:
There are a polarizing element, a deflecting element, and a reflector.

【0010】上記応力発生部材は,圧電材料,電歪材料
または磁歪材料によって形成される。
The stress generating member is formed of a piezoelectric material, an electrostrictive material or a magnetostrictive material.

【0011】上記応力発生部材は,上記光学要素の光学
的機能面の周囲,またはその反対側において,上記光学
的機能面の周囲に対応する部分に形成することができ
る。
The stress generating member may be formed at a portion corresponding to the periphery of the optically functional surface on the periphery of the optically functional surface of the optical element or on the opposite side.

【0012】好ましくは,上記光学的機能面の周囲の一
部が,支持部によって支持される。支持部を変形するこ
とによって,光学要素の配置を変えることができる。
Preferably, a part of the periphery of the optically functional surface is supported by a support. By deforming the support, the arrangement of the optical elements can be changed.

【0013】上記光学要素は,一実施態様において,作
製すべき光学要素の光学機能面に相当する凹部を基板上
に形成し,この凹部を埋めるように基板上にポリイミド
を形成し,上記ポリイミドの少なくとも凹部を埋めた部
分を基板から分離することによって製造される。
In one embodiment of the present invention, in the optical element, a concave portion corresponding to an optical functional surface of an optical element to be manufactured is formed on a substrate, and a polyimide is formed on the substrate so as to fill the concave portion. It is manufactured by separating at least the portion filling the recess from the substrate.

【0014】凹部を有する基板上に犠牲層を形成し,こ
の犠牲層上に上記ポリイミド膜を形成してもよい。犠牲
層には,たとえばSiO2 やAl等の金属材料が用いら
れる。犠牲層のみをエッチングによって取り除くことに
より,光学要素の形成されたポリイミドを,基板から容
易に剥離することができる。
A sacrificial layer may be formed on a substrate having a concave portion, and the polyimide film may be formed on the sacrificial layer. For the sacrificial layer, a metal material such as SiO2 or Al is used. By removing only the sacrificial layer by etching, the polyimide on which the optical element is formed can be easily separated from the substrate.

【0015】上記応力発生部材が圧電材料の場合,電圧
の印加によって応力発生部材に歪みが生じる。この歪み
によって光学素子の光学的機能面の形状が変化する。電
歪材料,磁歪材料の場合にはそれぞれ電界,磁界の働き
により同じように光学的機能面の形状が変化する。この
ようにして,光学素子(レンズ)を移動させることな
く,または複数の光学素子を用いることなく,焦点距離
または焦点深度を変化させることができ,小型化が可能
となる。焦点調節のために組レンズをもつ光学機器にお
いては,組レンズを構成するレンズの数を減少させるこ
とができ,光学機器の一層の小型化が図られる。
When the stress generating member is a piezoelectric material, the stress generating member is distorted by applying a voltage. This distortion changes the shape of the optically functional surface of the optical element. In the case of an electrostrictive material or a magnetostrictive material, the shape of the optically functional surface is similarly changed by the action of an electric field or a magnetic field. In this manner, the focal length or the focal depth can be changed without moving the optical element (lens) or using a plurality of optical elements, and the size can be reduced. In an optical device having a set lens for focus adjustment, the number of lenses constituting the set lens can be reduced, and the size of the optical device can be further reduced.

【0016】この発明による微小立体構造体の作成方法
は,変形させるべき対象物が変形可能に支持された基板
に,上記対象物に近接して,弾性変形可能な部材により
支持された可動電極を設け,上記可動電極と対向させて
固定電極を設け,上記可動電極と上記固定電極との間に
電圧を印加して,これにより変位する上記可動電極によ
って上記対象物を変形させるものである。
According to the method of manufacturing a micro three-dimensional structure according to the present invention, a movable electrode supported by an elastically deformable member is provided on a substrate on which an object to be deformed is deformably supported. A fixed electrode is provided to face the movable electrode, a voltage is applied between the movable electrode and the fixed electrode, and the object is deformed by the movable electrode displaced by this.

【0017】この発明によると,弾性変形可能な部材に
より支持された可動電極と,可動電極に対向して設けら
れた固定電極との間に電圧を印加することによって起こ
る可動電極の変位を上記対象物の変形に利用する。対象
物を挟んで可動電極と固定電極とを設けてもよい。この
場合には可動電極が対象物を押すことになる。対象物と
固定電極とで可動電極を挟む配置とすることもできる。
この場合には可動電極が対象物を引張ることになるの
で,可動電極と対象物とを何らかの手段によって結合さ
せておく。
According to the present invention, the displacement of the movable electrode caused by applying a voltage between the movable electrode supported by the elastically deformable member and the fixed electrode provided opposite to the movable electrode is controlled by the object. Use to deform things. A movable electrode and a fixed electrode may be provided with an object interposed therebetween. In this case, the movable electrode pushes the object. It is also possible to arrange the movable electrode between the object and the fixed electrode.
In this case, since the movable electrode pulls the object, the movable electrode and the object are connected by some means.

【0018】好ましくは対象物および可動電極が設けら
れる基板とは別の基板に固定電極を設け,これらの両基
板を接合した状態で両電極間に電圧を印加する。対象物
と可動電極が設けられる基板は好ましくは半導体基板で
ある。
Preferably, the fixed electrode is provided on a substrate different from the substrate on which the object and the movable electrode are provided, and a voltage is applied between the two electrodes in a state where the two substrates are joined. The substrate on which the object and the movable electrode are provided is preferably a semiconductor substrate.

【0019】この発明によると,2つの電極の間に電圧
を印加するだけで対象物を変形させることができるの
で,その操作が比較的簡単である。印加する電圧を制御
することにより対象物の変形の度合いを任意に設定する
ことができ,変形された対象物は必要ならば変形した状
態に保持するようにすることもできる。
According to the present invention, the object can be deformed only by applying a voltage between the two electrodes, so that the operation is relatively simple. The degree of deformation of the object can be arbitrarily set by controlling the applied voltage, and the deformed object can be kept in a deformed state if necessary.

【0020】この発明による機能素子ユニットの作成方
法は,上述した立体構造体の作成方法を利用したもので
あり,機能素子を変形可能な脚部により基板に設け,脚
部に近接して,弾性変形可能な部材により支持された可
動電極を設け,上記可動電極と対向させて固定電極を設
け,上記可動電極と上記固定電極との間に電圧を印加し
て,これにより変位する上記可動電極によって上記対象
物を変形させるものである。
A method for producing a functional element unit according to the present invention utilizes the above-described method for producing a three-dimensional structure, in which a functional element is provided on a substrate with deformable legs, and the elastic element is provided in proximity to the legs. A movable electrode supported by a deformable member is provided, a fixed electrode is provided to face the movable electrode, and a voltage is applied between the movable electrode and the fixed electrode, whereby the movable electrode is displaced. The object is deformed.

【0021】機能素子は,発光素子,受光素子,レンズ
等の光学素子,好ましくはマイクロ光学素子,マイクロ
電子素子,その他の光学機器,電子機器に用いられる素
子を含む。
The functional elements include optical elements such as light-emitting elements, light-receiving elements, and lenses, preferably micro-optical elements, micro-electronic elements, and other elements used in optical and electronic equipment.

【0022】この発明によると可動電極と固定電極との
間に電圧を印加するだけで機能素子を任意の姿勢にもた
らすことができ,バッチ処理が可能となるので,機能素
子が立体的に配置された機能素子ユニット(たとえばマ
イクロ光学ユニット)を,一度に大量に製造することが
できる。また半導体ウエハ同士の張り合わせ技術を用い
ないので,高温処理を行う必要もない。この発明により
製造される機能素子ユニットでは,機能素子が基板の上
方,下方または内部(穴がある場合)に立体的に配置さ
れているので,ユニット全体の小型化を図ることができ
る。
According to the present invention, the functional element can be brought to an arbitrary posture only by applying a voltage between the movable electrode and the fixed electrode, and batch processing can be performed. Functional element units (for example, micro optical units) can be mass-produced at a time. In addition, since a technique for bonding semiconductor wafers is not used, there is no need to perform high-temperature processing. In the functional element unit manufactured according to the present invention, since the functional elements are arranged three-dimensionally above, below, or inside the substrate (when there is a hole), the size of the entire unit can be reduced.

【0023】すなわち,この発明による機能素子ユニッ
トは,機能素子が変形可能な脚部により基板に支持さ
れ,脚部は変形させられており,脚部を変形させるため
の可動電極が上記脚部に近接して設けられているもので
ある。
That is, in the functional element unit according to the present invention, the functional element is supported on the substrate by the deformable leg, the leg is deformed, and a movable electrode for deforming the leg is provided on the leg. They are provided close to each other.

【0024】好ましくは,上記脚部を熱硬化性材料で形
成し,上記脚部を変形した後に上記脚部を加熱して硬化
させる。
Preferably, the legs are formed of a thermosetting material, and after the legs are deformed, the legs are heated and cured.

【0025】脚部を変形した状態で硬化させることによ
り,機能素子の変位した姿勢を保持することができる。
上記脚部には好ましくはポリシリコンが用いられる。ポ
リシリコンは通電されて加熱されると硬化する性質をも
つ。
By hardening the legs in a deformed state, the displaced posture of the functional element can be maintained.
Preferably, polysilicon is used for the legs. Polysilicon has the property of being cured when heated by being energized.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

(1) マイクロ光学素子 図1は,ポリイミドを用いて作製されたレンズ・アレイ
を持つ光学基板の一部を示す断面図である。
(1) Micro optical element FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of an optical substrate having a lens array manufactured using polyimide.

【0027】光学基板12は板状のポリイミド基板であ
り,その一面に複数の凸レンズ10が形成され2次元的に
配列されている。凸レンズ10の凸表面10aは滑らかな曲
面である。これらの複数の凸レンズ10によりレンズ・ア
レイが構成される。光学基板12をたとえばダイシングに
より分割することによって,単体の凸レンズ10を形成す
ることができる。凸レンズ10は発散するもしくはコリメ
ートされた光を集光する,または発散する光をコリメー
トするために用いられる。
The optical substrate 12 is a plate-like polyimide substrate, and a plurality of convex lenses 10 are formed on one surface thereof and are two-dimensionally arranged. The convex surface 10a of the convex lens 10 is a smooth curved surface. A lens array is formed by the plurality of convex lenses 10. By dividing the optical substrate 12 by, for example, dicing, a single convex lens 10 can be formed. The convex lens 10 is used to collect the diverging or collimated light or to collimate the diverging light.

【0028】図2は図1に示す光学基板12の作製工程を
示している。
FIG. 2 shows a manufacturing process of the optical substrate 12 shown in FIG.

【0029】基板20を用意する(図2(A) )。基板20の
材料には,シリコンが用いられる。シリコンはマイクロ
マシニング技術によって微細加工が可能である。
A substrate 20 is prepared (FIG. 2A). Silicon is used as the material of the substrate 20. Silicon can be finely processed by micromachining technology.

【0030】シリコン基板20の一面に,形成すべき凸レ
ンズ10の凸表面10aの形状に対応する形状をもつ凹部20
aを,等方性エッチングによって形成する(図2(B)
)。シリコン基板20の上には2次元的に配列された複
数個の凹部20aが形成される。シリコン基板20上に複数
の凹部20aを形成することによって,一度に複数個の凸
レンズ10を作製することができる。
A concave portion 20 having a shape corresponding to the shape of the convex surface 10a of the convex lens 10 to be formed is formed on one surface of the silicon substrate 20.
a is formed by isotropic etching (FIG. 2B)
). A plurality of two-dimensionally arranged recesses 20a are formed on the silicon substrate 20. By forming a plurality of concave portions 20a on the silicon substrate 20, a plurality of convex lenses 10 can be manufactured at one time.

【0031】シリコン基板20の上にSiO2 犠牲層11を
熱酸化または堆積によって形成する(図2(C) )。Si
O2 犠牲層11の表面にも凹部20aに相当する位置に滑ら
かな曲面をもつ凹部11aが形成される。SiO2 犠牲層
11は,作製する光学基板12のシリコン基板20からの分離
を容易にするために用いられる。犠牲層としてAl等の
金属を用いてもよい。
An SiO2 sacrificial layer 11 is formed on a silicon substrate 20 by thermal oxidation or deposition (FIG. 2C). Si
On the surface of the O2 sacrificial layer 11, a concave portion 11a having a smooth curved surface is formed at a position corresponding to the concave portion 20a. SiO2 sacrificial layer
Reference numeral 11 is used to facilitate separation of the optical substrate 12 to be manufactured from the silicon substrate 20. A metal such as Al may be used as the sacrificial layer.

【0032】SiO2 犠牲層11の上から凹部11aを埋め
るようにポリイミド12を塗布し,硬化させる(図2(D)
)。
A polyimide 12 is applied from above the SiO 2 sacrificial layer 11 so as to fill the recesses 11a and is cured (FIG. 2D).
).

【0033】ポリイミド12の硬化後,エッチングにより
SiO2 犠牲層11を除去して,光学基板12をシリコン基
板20から分離する。凹部11aに埋っていた部分が凸レン
ズ10となり,複数の凸レンズ10が2次元的に配列された
光学基板12が完成する(図1)。
After the polyimide 12 is cured, the SiO 2 sacrificial layer 11 is removed by etching, and the optical substrate 12 is separated from the silicon substrate 20. The portion buried in the concave portion 11a becomes the convex lens 10, and the optical substrate 12 on which the plurality of convex lenses 10 are two-dimensionally arranged is completed (FIG. 1).

【0034】図2(B) において,凹部20aを形成するに
あたって,シリコン基板20を削り取る深さ,大きさ等に
応じて,作製するレンズの性能(曲率半径,焦点距離,
焦点深度等)を異ならせることができる。
In FIG. 2B, when forming the recess 20a, the performance (radius of curvature, focal length,
Focal depth, etc.).

【0035】図3はポリイミドを用いて作製された他の
構造の光学基板の一部を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a part of an optical substrate having another structure manufactured using polyimide.

【0036】光学基板12Aにおいて,凸レンズ10Aの凸
表面10aに対応してその反対側に凹表面10bが滑らかな
曲面で形成されている。
In the optical substrate 12A, a concave surface 10b is formed on the opposite side to the convex surface 10a of the convex lens 10A with a smooth curved surface.

【0037】凸レンズ10Aの凹表面10bはポリイミドが
硬化する前に,凹表面10bに相当する凸状の型面をもつ
スタンパを押しつける,または硬化後のポリイミドをエ
ッチングによって削り取ることによって形成される。
The concave surface 10b of the convex lens 10A is formed by pressing a stamper having a convex mold surface corresponding to the concave surface 10b before the polyimide is cured, or by removing the cured polyimide by etching.

【0038】凸レンズ10および凸レンズ10Aの凸表面10
aの形状,ならびに凸レンズ10Aの凹表面10bを,他の
形状としてもよいのはいうまでもない。
Convex lens 10 and convex surface 10 of convex lens 10A
It goes without saying that the shape of a and the concave surface 10b of the convex lens 10A may have other shapes.

【0039】図4はPZT(ジルコン酸チタン酸鉛)ア
クチュエータを備えた光学基板の構造を示すものであ
り,(A) はその平面図,(B)は(A)のIV-IV 線にそう断面
図である。図4(B) において,作図の便宜上および分か
りやすくするために,PZTアクチュエータの各構成部
材の厚さが実際よりも強調して描かれている。このこと
は,後述する他の断面図においても同様である。図1に
示すものと同じものには同一符号を付し,重複説明を省
略する。
FIGS. 4A and 4B show the structure of an optical substrate provided with a PZT (lead zirconate titanate) actuator. FIG. 4A is a plan view thereof, and FIG. 4B is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. It is sectional drawing. In FIG. 4 (B), the thickness of each component member of the PZT actuator is exaggerated from the actual thickness for the convenience of drawing and for easy understanding. This is the same in other sectional views described later. The same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0040】PZTアクチュエータ17は光学基板12の平
坦面(凸表面10aの形成された面と反対側の面)におい
て,下層金属膜13,PZT(ジルコン酸チタン酸鉛)薄
膜14,および上層金属膜15がこの順番に重ねられて形成
されている。PZTアクチュエータ17は環状に形成され
た環状部分と,直線状に形成された2本の直線状部分と
をもつ。環状部分は光学基板12の平坦面において凸レン
ズ10の凸表面10aの周縁に対応する部分に形成されてい
る。環状部分の一部が切離され,その両端部から直線状
部分が外方に延びている。
The PZT actuator 17 includes a lower metal film 13, a PZT (lead zirconate titanate) thin film 14, and an upper metal film on the flat surface (the surface opposite to the surface on which the convex surface 10a is formed) of the optical substrate 12. 15 are stacked in this order. The PZT actuator 17 has an annular portion formed in an annular shape and two linear portions formed in a linear shape. The annular portion is formed on the flat surface of the optical substrate 12 at a portion corresponding to the periphery of the convex surface 10a of the convex lens 10. A portion of the annular portion is cut off, and straight portions extend outward from both ends.

【0041】PZTアクチュエータ17の2本の直線状部
分は,PZTアクチュエータ17の駆動端子(外部接続端
子)として用いられる。2本の直線状部分のうち一方に
は下層金属膜13,PZT薄膜14,および上層金属膜15
(直線状部分の上層金属膜15を端子15aとして示す)の
すべてが形成されている。他方の直線状部分には下層金
属膜13(直線状部分の下層金属膜13を端子13aとして示
す)のみが形成されている。これらの端子13a,15aを
通して,下層金属膜13と上層金属膜15との間に電圧を加
えると,これらの金属膜13,15間に挟まれたPZT薄膜
14の内部に歪み(応力)が発生する。これによって,凸
レンズ10が歪み,その曲率半径が変化する。凸レンズ10
が歪みその曲率半径が変化すると,凸レンズ10の焦点距
離または焦点深度が変化する。
The two linear portions of the PZT actuator 17 are used as drive terminals (external connection terminals) of the PZT actuator 17. One of the two linear portions has a lower metal film 13, a PZT thin film 14, and an upper metal film 15.
(The upper metal film 15 in the linear portion is shown as a terminal 15a). In the other linear portion, only the lower metal film 13 (the lower metal film 13 in the linear portion is shown as a terminal 13a) is formed. When a voltage is applied between the lower metal film 13 and the upper metal film 15 through these terminals 13a and 15a, a PZT thin film sandwiched between these metal films 13 and 15 is applied.
Strain (stress) occurs inside 14. As a result, the convex lens 10 is distorted, and its radius of curvature changes. Convex lens 10
When the radius of curvature changes, the focal length or the focal depth of the convex lens 10 changes.

【0042】PZT薄膜14に発生する歪みを制御する
(PZTアクチュエータ17に加える電圧を制御する)こ
とによって,複数のレンズを用いることなく,またはレ
ンズ自体を移動させることなく,凸レンズ10の焦点距離
または焦点深度を調整することができる。焦点調節のた
めに組レンズをもつ光学機器において,組レンズを構成
するレンズの数を減少させることができるので,光学機
器の小型化が図られる。またレンズの性能(曲率半径,
焦点距離,焦点深度等)が,ポリイミドの経時変化によ
って,または実装時の加熱等によって設計した値と異な
る値になった場合でも,レンズを光学機器に実装した後
にその微調整を図ることができる。このため,光学機器
の実際の使用において,設計したものと同じ所望のレン
ズ性能を得ることができる。図4ではレンズ・アレイが
示されているが,上記のことは単体のレンズについても
あてはまるのはいうまでもない。
By controlling the distortion generated in the PZT thin film 14 (by controlling the voltage applied to the PZT actuator 17), the focal length of the convex lens 10 or the focal length of the convex lens 10 can be reduced without using a plurality of lenses or moving the lenses themselves. The depth of focus can be adjusted. In an optical device having a set lens for focus adjustment, the number of lenses constituting the set lens can be reduced, so that the size of the optical device can be reduced. The lens performance (radius of curvature,
Even if the focal length, depth of focus, etc.) differ from the designed value due to the aging of the polyimide or due to heating during mounting, fine adjustments can be made after mounting the lens on the optical device. . Therefore, in actual use of the optical device, the same desired lens performance as that designed can be obtained. Although FIG. 4 shows a lens array, it goes without saying that the above applies to a single lens.

【0043】図5は,図4に示すPZTアクチュエータ
をもつ凸レンズに支持部を取付けた構造を示すものであ
り,(A) はその平面図,(B)は(A)のV-V 線にそう断面図
である。これらの図において,単体のレンズが3個配列
された状態が示されているが,これは,その作製工程の
説明において3個のレンズを同時に作製する様子を示し
たことに依る。図6および図7は,図5に示す支持部を
取付けた凸レンズの作製工程を示すものである。図6に
おいて左側に示す(A1),(B1),(C1)および(D1)は光学基
板の平面図であり,右側に示す(A2),(B2),(C2)および
(D2)は,対応する平面図の断面図である。同じように,
図7において,左側に示す(A1)および(B1)は光学基板の
平面図であり,右側に示す(A2)および(B2)は,対応する
平面図の断面図である。
FIG. 5 shows a structure in which a supporting portion is attached to a convex lens having the PZT actuator shown in FIG. 4, (A) is a plan view thereof, and (B) is a cross section taken along line VV of (A). FIG. These figures show a state in which three single lenses are arranged, but this is because the description of the manufacturing process shows that three lenses are manufactured at the same time. FIGS. 6 and 7 show steps of manufacturing a convex lens to which the support shown in FIG. 5 is attached. In FIG. 6, (A1), (B1), (C1) and (D1) shown on the left are plan views of the optical substrate, and (A2), (B2), (C2) and
(D2) is a cross-sectional view of the corresponding plan view. Similarly,
In FIG. 7, (A1) and (B1) shown on the left are plan views of the optical substrate, and (A2) and (B2) shown on the right are cross-sectional views of the corresponding plan views.

【0044】図2(A) 〜(C) に示す工程と同じように,
シリコン基板20上に作製すべき凸レンズの凸表面に相当
する形状の凹部20aを形成し,その上に凹部11aをもつ
SiO2 犠牲層11をつくる(図6(A1),(A2))。続い
て,SiO2 犠牲層11の凹部11aを埋めるようにポリシ
リコン16Aを堆積する(図6(B1),(B2))。その後,一
部が欠如した環状部分と環状部分の両端から外方にのび
る直線状部分とからなるポリシリコンの支持部16を残
し,その他の領域のポリシリコン16Aをすべて除去する
(図6(C1),(C2))。支持部16の環状部分は凹部20a,
11aの周縁に相当する位置にあり,次に形成すべき凸レ
ンズ10を支持するものとなる。
As in the steps shown in FIGS. 2A to 2C,
A concave portion 20a having a shape corresponding to the convex surface of a convex lens to be produced is formed on a silicon substrate 20, and a SiO2 sacrificial layer 11 having a concave portion 11a is formed thereon (FIGS. 6 (A1) and 6 (A2)). Subsequently, polysilicon 16A is deposited so as to fill the concave portions 11a of the SiO2 sacrificial layer 11 (FIGS. 6 (B1) and 6 (B2)). Thereafter, the polysilicon support portion 16 consisting of the annular portion which is partially missing and the linear portion extending outward from both ends of the annular portion is left, and all the polysilicon 16A in the other region is removed (FIG. 6 (C1)). ), (C2)). The annular portion of the support portion 16 has a concave portion 20a,
It is located at a position corresponding to the periphery of 11a and supports the convex lens 10 to be formed next.

【0045】凹部11aを埋めかつSiO2 犠牲層11およ
び支持部16を覆うようにポリイミド12を塗布し,硬化さ
せる(図6(D1),(D2))。ポリイミド12の硬化後,凹部
11a内,支持部16の環状部分の内部およびその上面(外
周縁部を除く),ならびに支持部16の直線状部分の上の
ポリイミドを残して他の部分のすべてのポリイミド12を
除去する(図7(A1),(A2))。残ったポリイミドが凸レ
ンズ10となる
A polyimide 12 is applied so as to fill the concave portion 11a and cover the SiO 2 sacrificial layer 11 and the support portion 16 and is cured (FIGS. 6 (D1) and 6 (D2)). After curing of polyimide 12, concave
Remove all the polyimide 12 inside 11a, the inside of the annular portion of the support portion 16 and its upper surface (excluding the outer peripheral edge), and the polyimide on the other portion except for the polyimide on the linear portion of the support portion 16 (FIG. 7 (A1), (A2)). The remaining polyimide becomes the convex lens 10.

【0046】凸レンズ10の平坦面の上に下層金属膜13
と,PZT薄膜14と,上層金属膜15からなるPZTアク
チュエータ17を形成する(図7(B1),(B2))。
The lower metal film 13 is formed on the flat surface of the convex lens 10.
Then, a PZT actuator 17 composed of the PZT thin film 14 and the upper metal film 15 is formed (FIGS. 7B1 and 7B2).

【0047】SiO2 犠牲層11をエッチングによって取
り除く。SiO2 犠牲層11の凹部11aに埋込まれたポリ
イミドの部分をレンズ部分として持ち,その周囲が支持
部16の環状部分によって挟まれた凸レンズ10が完成す
る。この支持部16の上にポリイミドの層を介してPZT
アクチュエータ17が設けられた形となる(図5)。
The SiO 2 sacrificial layer 11 is removed by etching. The convex lens 10 having the polyimide portion embedded in the concave portion 11a of the SiO2 sacrificial layer 11 as a lens portion and the periphery of which is sandwiched by the annular portion of the support portion 16 is completed. PZT is provided on the support 16 via a polyimide layer.
The actuator 17 is provided (FIG. 5).

【0048】SiO2 犠牲層11を除去しなければ複数の
凸レンズ10はシリコン基板20上に配列された状態に保た
れ,レンズ・アレイを構成する。この構成が図8に示さ
れている。シリコン基板20は凸レンズ10の凸表面10aに
対応する部分のみが,その下面からエッチングによって
削り取られている。エッチングによって削り取られた穴
を符号20Aで示す。この穴20Aを光が通ることになる。
シリコン基板20およびSiO2 犠牲層11によって凸レン
ズ10の凸表面10aが保護されるとともに,運搬等におけ
る取扱が容易になる。
Unless the SiO 2 sacrificial layer 11 is removed, the plurality of convex lenses 10 are kept arranged on the silicon substrate 20 to form a lens array. This configuration is shown in FIG. Only the portion of the silicon substrate 20 corresponding to the convex surface 10a of the convex lens 10 is etched away from the lower surface thereof. The hole removed by etching is indicated by reference numeral 20A. Light passes through this hole 20A.
The convex surface 10a of the convex lens 10 is protected by the silicon substrate 20 and the SiO2 sacrificial layer 11, and handling during transportation and the like is facilitated.

【0049】(2) 微小立体構造体の作成方法 上述したマイクロ光学素子を利用したマイクロ光学ユニ
ット(マイクロ光学立体構造体)の説明に先だって,微
小立体構造体の作成方法について説明する。
(2) Method for Producing a Micro Three-Dimensional Structure Prior to the description of the micro optical unit (micro optical three dimensional structure) using the above-described micro optical element, a method for preparing a micro three dimensional structure will be described.

【0050】図9は微小立体構造体と,微小立体構造体
における機能素子を起立させる工程に用いられる補助構
造体とを示す斜視図である。図10は図9のX-X 線にそう
断面図である。微小立体構造体とは,ここでは,レン
ズ,発光素子,受光素子等で代表される何らかの物理的
機能をもつ機能素子が脚部により基板上に設けられたも
のを指す。機能素子および脚部は最初は寝た姿勢にある
が補助構造体を用いて次に説明するように起立させられ
る。この明細書においては,機能素子が寝た姿勢にある
もの,および起立した姿勢にあるものの両方を,便宜
上,微小立体構造体というものとする。
FIG. 9 is a perspective view showing a micro three-dimensional structure and an auxiliary structure used in a step of erecting a functional element in the micro three-dimensional structure. FIG. 10 is a sectional view taken along line XX in FIG. Here, the micro three-dimensional structure refers to a structure in which a functional element having some physical function represented by a lens, a light emitting element, a light receiving element, or the like is provided on a substrate by a leg. The functional element and the legs are initially in a lying position, but are raised using the auxiliary structure as described below. In this specification, both the functional element in a lying posture and the functional device in a standing posture are referred to as a micro three-dimensional structure for convenience.

【0051】図9および図10に示す微小立体構造体30に
おいては機能素子44および脚部43は寝た姿勢にある。微
小立体構造体30は導電性のあるシリコン基板32を含む。
このシリコン基板32の中央部には上下方向に穴32Aが形
成されている。この穴32Aの周囲のシリコン基板32の部
分をフレーム部33という。穴32Aの上部中央には可動電
極34が設けられ,この可動電極34はその一側から両方向
にのびるバー35によってフレーム部33の上部に一体的に
結合されている。これらのフレーム部33,可動電極34お
よびバー35はシリコン基板32を高精度にエッチングする
ことによって形成することができる。
In the micro three-dimensional structure 30 shown in FIGS. 9 and 10, the functional element 44 and the leg 43 are in a lying posture. The micro three-dimensional structure 30 includes a conductive silicon substrate 32.
A hole 32A is formed in the center of the silicon substrate 32 in the vertical direction. The portion of the silicon substrate 32 around the hole 32A is called a frame portion 33. A movable electrode 34 is provided at the center of the upper portion of the hole 32A. The movable electrode 34 is integrally connected to the upper portion of the frame portion 33 by a bar 35 extending in one direction from one side. The frame 33, the movable electrode 34, and the bar 35 can be formed by etching the silicon substrate 32 with high precision.

【0052】バー35はかなり細く形成されている。バー
35によってフレーム部33の上部に支持された可動電極34
も薄くつくられている。細く形成されたバー35は弾性変
形(後述するように,ねじれ)が可能である。
The bar 35 is formed quite thin. bar
The movable electrode 34 supported on the upper part of the frame part 33 by 35
Is also made thin. The thin bar 35 can be elastically deformed (twisted as will be described later).

【0053】シリコン基板32のフレーム部33の上には,
2つの概略正方形の絶縁膜41が間隔をあけて形成されて
おり,この2つ絶縁膜41の上に絶縁膜41と同じ形の外部
接続端子42がそれぞれ形成されている。外部接続端子42
と脚部43とは一体的に形成され,脚部43は外部接続端子
42から可動電極34の先端部分の上方まで張り出し,そこ
で互いに連結されている。脚部43と可動電極34との間に
はわずかな間隙がある。外部接続端子42と脚部43はポリ
シリコン(電気的抵抗体)によりつくられ,後述するよ
うに外部接続端子42を通して脚部43に電流が流される。
機能素子44は可動電極34のほぼ真上の位置において脚部
43の先端部分に取付けられている。
On the frame portion 33 of the silicon substrate 32,
Two substantially square insulating films 41 are formed at an interval, and external connection terminals 42 having the same shape as the insulating film 41 are formed on the two insulating films 41, respectively. External connection terminal 42
And the leg 43 are integrally formed, and the leg 43 is an external connection terminal.
It extends from 42 to above the tip of the movable electrode 34 and is connected to each other there. There is a slight gap between the leg 43 and the movable electrode 34. The external connection terminal 42 and the leg 43 are made of polysilicon (electrical resistor), and a current flows through the leg 43 through the external connection terminal 42 as described later.
The functional element 44 has a leg at a position almost directly above the movable electrode 34.
It is attached to 43 tips.

【0054】補助構造体31はガラス等の絶縁性材料によ
って形成され,シリコン基板32に対応する大きさをも
つ。補助構造体31のシリコン基板32に対向する側の四隅
には,四角柱状の支持部37が形成されている。補助構造
体31の支持部37を除く部分は薄くつくられている。
The auxiliary structure 31 is formed of an insulating material such as glass, and has a size corresponding to the size of the silicon substrate 32. At four corners of the auxiliary structure 31 on the side facing the silicon substrate 32, a rectangular columnar support portion 37 is formed. The portion of the auxiliary structure 31 excluding the support portion 37 is made thin.

【0055】補助構造体31の薄くつくられた部分におい
て,可動電極34に対向する位置に,可動電極34とほぼ同
じ大きさ,形状をもつ固定電極46が設けられている。固
定電極46の一部から端子46aが補助構造体31の端までの
びている。端子46aは,次に説明するように,固定電極
46に電圧を印加するために用いられる。
A fixed electrode 46 having substantially the same size and shape as the movable electrode 34 is provided at a position facing the movable electrode 34 in the thinly formed portion of the auxiliary structure 31. A terminal 46 a extends from a part of the fixed electrode 46 to an end of the auxiliary structure 31. The terminal 46a is connected to a fixed electrode as described below.
Used to apply voltage to 46.

【0056】図11(A),(B)および(C) は,微小立体構造
体における機能素子を起立させる工程を示している。
FIGS. 11 (A), 11 (B) and 11 (C) show a process for erecting a functional element in a micro three-dimensional structure.

【0057】補助構造体31の支持部37の下面を,シリコ
ン基板32のフレーム部33に重ね合わせて固定した後,端
子46aとシリコン基板32を通して固定電極46と可動電極
34との間に電圧を加える。すると,固定電極46と可動電
極34との間には静電気力(静電引力)が発生し,可動電
極34の先端部分(バー35によって支持されている一側と
は反対側)が固定電極46に引き寄せられる。可動電極34
は弾性変形(ねじれ)が可能なバー35にその一側が支持
されているので,可動電極34の先端部分は起立する(図
11(A) )。
After the lower surface of the support portion 37 of the auxiliary structure 31 is overlaid and fixed on the frame portion 33 of the silicon substrate 32, the fixed electrode 46 and the movable electrode are passed through the terminal 46a and the silicon substrate 32.
Apply voltage between 34 and. Then, an electrostatic force (electrostatic attraction) is generated between the fixed electrode 46 and the movable electrode 34, and the tip of the movable electrode 34 (the side opposite to the one side supported by the bar 35) is fixed. Attracted to. Movable electrode 34
Is supported on one side by a bar 35 that can be elastically deformed (twisted), so that the tip of the movable electrode 34 stands up.
11 (A)).

【0058】脚部43の先端部分が可動電極34の上方に位
置しているので,可動電極34の先端部分が固定電極46に
引き寄せられると脚部43は上方に押し上げられる。弾力
性に富むポリシリコンによって形成された脚部43は,滑
らかにしなりながらそり上る。脚部43の先端に設けられ
た機能素子44は,脚部43のそり上りによって起立する
(図11(B) )。
Since the distal end of the leg 43 is located above the movable electrode 34, when the distal end of the movable electrode 34 is drawn toward the fixed electrode 46, the leg 43 is pushed upward. The leg 43 formed of highly elastic polysilicon rises while being smooth. The functional element 44 provided at the tip of the leg 43 rises when the leg 43 goes up (FIG. 11B).

【0059】固定電極46と可動電極34との間に電圧を加
えた状態で,フレーム部33上の2つの外部接続端子42か
ら脚部43に電流を流す。脚部43を構成するポリシリコン
は通電によって加熱されて硬化する。脚部43が硬化する
ことにより機能素子44は起立した姿勢で固定される。固
定電極46と可動電極34への電圧の印加を止めると,可動
電極34は元の位置に戻る(図11(C) )。
In a state where a voltage is applied between the fixed electrode 46 and the movable electrode 34, a current flows from the two external connection terminals 42 on the frame 33 to the leg 43. The polysilicon constituting the leg 43 is heated and hardened by energization. As the leg 43 hardens, the functional element 44 is fixed in an upright posture. When the application of the voltage to the fixed electrode 46 and the movable electrode 34 is stopped, the movable electrode 34 returns to the original position (FIG. 11 (C)).

【0060】図12は他の構造の微小立体構造体と,補助
構造体とを示す斜視図である。図13は図12のXIII-XIII
線にそう断面図である。この微小立体構造体30Aは,図
10および図11に示す微小立体構造体30と比較すると,可
動電極34と脚部43との間に穴47Aがあけられた接着層47
が設けられている点,可動電極34に穴34Aがあけられて
いる点が異なる。その他の構造は,図10および図11に示
すものと同じである。また,補助構造体31は微小立体構
造体30Aの下方に配置される。
FIG. 12 is a perspective view showing a micro three-dimensional structure having another structure and an auxiliary structure. FIG. 13 shows XIII-XIII of FIG.
It is a sectional view taken along a line. This micro three-dimensional structure 30A is
As compared with the micro three-dimensional structure 30 shown in FIGS. 10 and 11, the adhesive layer 47 having a hole 47A between the movable electrode 34 and the leg 43 is formed.
Is provided, and a hole 34A is formed in the movable electrode 34. Other structures are the same as those shown in FIGS. 10 and 11. The auxiliary structure 31 is disposed below the micro three-dimensional structure 30A.

【0061】微小立体構造体30Aにおいて,可動電極34
と脚部43との間に設けられた接着層47により,脚部43が
可動電極34に接着されている。また,可動電極34にあけ
られた穴34Aは脚部43の2本の脚に挟まれた位置にあ
る。接着層47の穴47Aは,穴34Aに対応する位置にあけ
られている。
In the micro three-dimensional structure 30A, the movable electrode 34
The leg 43 is adhered to the movable electrode 34 by an adhesive layer 47 provided between the movable electrode 34 and the leg 43. The hole 34A formed in the movable electrode 34 is located between the two legs of the leg 43. The hole 47A of the adhesive layer 47 is provided at a position corresponding to the hole 34A.

【0062】補助構造体31を,その固定電極46が穴32A
の下方のほぼ中央にくるように,シリコン基板32の下方
に配置し,補助構造体31の支持部37の下面を,シリコン
基板32のフレーム部33の下面に重ね合わせて固定する。
端子46aとシリコン基板32を通して固定電極46と可動電
極34との間に電圧を加える。固定電極46と可動電極34と
の間に働く静電気力(静電引力)により,可動電極34は
下方に向う。脚部43は接着層47によって可動電極34に接
着されているので,脚部43も下方に折れ曲る。脚部43に
取付けられた機能素子44は倒立した状態でシリコン基板
32の穴32A内に入る。
The auxiliary structure 31 is formed by fixing the fixed electrode 46 to the hole 32A.
The lower surface of the support portion 37 of the auxiliary structure 31 is overlapped and fixed to the lower surface of the frame portion 33 of the silicon substrate 32 so as to be located substantially below the center of the silicon substrate 32.
A voltage is applied between the fixed electrode 46 and the movable electrode 34 through the terminal 46a and the silicon substrate 32. The movable electrode 34 is directed downward by an electrostatic force (electrostatic attraction) acting between the fixed electrode 46 and the movable electrode 34. Since the leg 43 is bonded to the movable electrode 34 by the adhesive layer 47, the leg 43 also bends downward. The functional element 44 attached to the leg 43 is a silicon substrate
Enter inside 32 hole 32A.

【0063】固定電極46と可動電極34との間に電圧を加
えた状態で,脚部43に電流を流し,脚部43を構成するポ
リシリコンを硬化させる。最後に固定電極46と可動電極
34への電圧の印加を止め,可動電極34を元の位置に戻
す。脚部43および可動部34は穴32Aに格納された姿勢を
保つ。
In a state where a voltage is applied between the fixed electrode 46 and the movable electrode 34, a current is applied to the leg 43 to harden the polysilicon constituting the leg 43. Finally, fixed electrode 46 and movable electrode
The application of the voltage to 34 is stopped, and the movable electrode 34 is returned to the original position. The leg 43 and the movable part 34 maintain the attitude stored in the hole 32A.

【0064】詳しくは後に述べるが,機能素子44が発光
素子の場合,孔47A,31Aおよび脚部43の間を通って光
が出射される。機能素子44が受光素子の場合,孔47A,
31Aおよび脚部43の間を通った光を受光することができ
る。
As will be described later in detail, when the functional element 44 is a light emitting element, light is emitted through the space between the holes 47A and 31A and the leg 43. When the functional element 44 is a light receiving element, the hole 47A,
Light that has passed between 31A and the leg 43 can be received.

【0065】(3) マイクロ光学ユニット 上述した微小立体構造体の作成方法を利用して作成され
るマイクロ光学ユニットについて説明する。
(3) Micro Optical Unit A micro optical unit manufactured by using the above-described method for manufacturing a micro three-dimensional structure will be described.

【0066】図14はPZTアクチュエータが形成された
凸レンズが脚部により基板上に設けられたマイクロ光学
ユニット(マイクロ光学立体構造体)の断面図である。
図14に示すマイクロ光学ユニット60の構造は,その作製
工程を説明することによって明らかになるので,図15か
ら図20を参照してその作製工程を説明する。図15から図
17において,左側に示す(A1),(B1)および(C1)はマイク
ロ光学ユニットの作製工程の平面図である。右側に示す
(A2),(B2)および(C2)は,対応する平面図の断面図であ
る。同じように,図18において左側に示す(A1)はマイク
ロ光学ユニットの作製工程の平面図であり,右側に示す
(A2)は,(A1)のXVIII-XVIII 線に沿う断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a micro optical unit (micro optical three-dimensional structure) in which a convex lens on which a PZT actuator is formed is provided on a substrate by a leg.
Since the structure of the micro optical unit 60 shown in FIG. 14 will be clarified by describing the manufacturing process, the manufacturing process will be described with reference to FIGS. Figure 15 to Figure
In FIG. 17, (A1), (B1) and (C1) shown on the left side are plan views of the manufacturing process of the micro optical unit. Shown on the right
(A2), (B2) and (C2) are cross-sectional views of corresponding plan views. Similarly, (A1) shown on the left side in FIG. 18 is a plan view of the manufacturing process of the micro optical unit, and shown on the right side.
(A2) is a sectional view taken along the line XVIII-XVIII of (A1).

【0067】シリコン基板32を用意し,その上面の2箇
所にエッチングにより凹部32a,32bを形成する。凹部
32aはシリコン基板32の上面に可動電極34になるべき部
分を残すように,また凹部32aと32bとでバー35になる
べき部分を残すように形成される(図15(A1),(B1))。
A silicon substrate 32 is prepared, and recesses 32a and 32b are formed at two places on the upper surface by etching. Recess
32a is formed so as to leave a portion to become the movable electrode 34 on the upper surface of the silicon substrate 32, and to leave a portion to become the bar 35 by the concave portions 32a and 32b (FIGS. 15A1 and 15B1). ).

【0068】シリコン基板32の上面の中央部に,凹部32
aおよび凹部32bを完全に覆うように,SiO2 犠牲層
51を熱酸化または堆積によって形成する。凹部32aおよ
び凹部32bの周辺部はSiO2 犠牲層によって埋まり,
SiO2 犠牲層51の表面には凹部32aの中央部に相当す
る位置に凹部51aが,凹部32bの中央部に相当する位置
に凹部51bがそれぞれ残る(図15(B1),(B2) )。
In the center of the upper surface of the silicon substrate 32,
a and an SiO 2 sacrificial layer so as to completely cover the
51 is formed by thermal oxidation or deposition. The peripheral portions of the concave portions 32a and 32b are filled with a SiO 2 sacrificial layer,
On the surface of the SiO 2 sacrificial layer 51, a recess 51a remains at a position corresponding to the center of the recess 32a, and a recess 51b remains at a position corresponding to the center of the recess 32b (FIGS. 15 (B1) and (B2)).

【0069】さらにSiO2 犠牲層51の上に凹部51a,
51bを埋めるようにポリシリコン52を堆積する(図15(C
1),(C2))。
Further, on the SiO 2 sacrificial layer 51, a concave portion 51a,
Polysilicon 52 is deposited to fill 51b (FIG. 15 (C
1), (C2)).

【0070】ポリシリコン52を凹部51aに相当する位置
において円形に等方性エッチングによって削り取り,滑
らかな曲面をもつ凹部52aを形成する(図16(A1),(A
2))。
The polysilicon 52 is isotropically etched at a position corresponding to the concave portion 51a so as to form a concave portion 52a having a smooth curved surface (FIG. 16 (A1), (A)).
2)).

【0071】ポリシリコン52を覆うように,SiO2
牲層53をつくる(図16(B1),(B2))。SiO2 犠牲層53
はSiO2 犠牲層51とポリシリコン52の周側面も覆う。
SiO2 犠牲層53の表面には,凹部52aに相当する位置
に滑らかな曲面をもつ凹部53aが残る。これから作製さ
れる凸レンズは,凹部53aに相当する形状の凸表面をも
つものになる。
An SiO 2 sacrificial layer 53 is formed so as to cover the polysilicon 52 (FIGS. 16 (B1) and (B2)). SiO 2 sacrificial layer 53
Covers the peripheral side surfaces of the SiO 2 sacrificial layer 51 and the polysilicon 52.
On the surface of the SiO 2 sacrificial layer 53, a concave portion 53a having a smooth curved surface remains at a position corresponding to the concave portion 52a. The convex lens to be manufactured has a convex surface having a shape corresponding to the concave portion 53a.

【0072】SiO2 犠牲層53の上からシリコン基板32
の上にわたってポリシリコン支持層54を形成する(図16
(C1),(C2))。このポリシリコン支持層54はポリシリコ
ンのパターニングと堆積により形成され,凹部53aの周
囲を囲い一部が欠如した環状部分54Aと,環状部分54A
の両端からのびる脚部分54Bとから構成される。脚部分
54Bは基板32上にまでのびている。この基板32上に設け
られた部分を54Cで示す。部分54Cは基板32上に絶縁層
58を介して設けられている。ポリシリコン支持層54は,
これから作製される凸レンズの周囲を支持するととも
に,凸レンズの姿勢を保つために用いられる(電流が流
されることによって加熱されて硬化する)。基板32上に
形成された部分54Cは,電流を流すのに用いられる端子
としても用いられる。
The silicon substrate 32 is placed on the SiO 2 sacrificial layer 53.
A polysilicon support layer 54 is formed over the substrate (FIG. 16
(C1), (C2)). The polysilicon support layer 54 is formed by patterning and depositing polysilicon, and has an annular portion 54A surrounding the recess 53a and partially missing, and an annular portion 54A.
And leg portions 54B extending from both ends. Legs
54B extends over the substrate 32. The portion provided on the substrate 32 is indicated by 54C. Portion 54C is an insulating layer on substrate 32
It is provided through 58. The polysilicon support layer 54
It is used to support the periphery of the convex lens to be manufactured and to maintain the posture of the convex lens (heated and hardened by passing an electric current). The portion 54C formed on the substrate 32 is also used as a terminal used to pass a current.

【0073】凹部53aを埋めかつポリシリコン支持層54
の内側にそってのびるポリイミド55をパターニングと堆
積により形成する(図17(A1) ,(A2) )。ポリイミド55
の先端部はポリシリコン支持層54からさらに外方にの
び,基板32上に形成されている。凹部53aを埋めるポリ
イミド55の部分が,凸レンズ55Aになる。ポリシリコン
支持層54の脚部54B上に形成されたポリイミド部分を55
Bで,基板32上に形成されたポリイミド部分を55Cで示
す。
The recess 53a is filled and the polysilicon support layer 54
A polyimide 55 is formed by patterning and deposition along the inside (FIG. 17 (A1), (A2)). Polyimide 55
Is formed on the substrate 32, extending further outward from the polysilicon support layer. The portion of the polyimide 55 filling the concave portion 53a becomes the convex lens 55A. The polyimide portion formed on the leg portion 54B of the polysilicon support layer 54 is
In B, the polyimide portion formed on the substrate 32 is indicated by 55C.

【0074】凸レンズ55Aの外周と,ポリイミド部分55
B,55C上に下層金属膜13,PZT薄膜14および上層金
属膜15からなるPZTアクチュエータ17を形成する(図
17(B1),(B2))。図4,図5および図8に示す構造と同
じように,2つのポリイミド部分55B,55Cの一方の上
には下層金属膜13のみが積層される。
The outer periphery of the convex lens 55A and the polyimide portion 55
A PZT actuator 17 composed of a lower metal film 13, a PZT thin film 14, and an upper metal film 15 is formed on B, 55C (FIG.
17 (B1), (B2)). 4, 5 and 8, only the lower metal film 13 is laminated on one of the two polyimide portions 55B and 55C.

【0075】以上の工程の後,2回のエッチングが行わ
れる。最初のエッチングはシリコン基板32の中央部をそ
の下面からSiO2 犠牲層51の下側の位置まで削り取る
ものである(図17(C1),(C2))。シリコン基板32には凹
部32Bが形成される。この凹部32Bは凹部32aと32bを
含む方形の部分に形成される。
After the above steps, two etchings are performed. The first etching is for shaving the central portion of the silicon substrate 32 from the lower surface to a position below the SiO 2 sacrificial layer 51 (FIGS. 17 (C1), (C2)). A concave portion 32B is formed in the silicon substrate 32. The recess 32B is formed in a rectangular portion including the recesses 32a and 32b.

【0076】1回目のエッチングによって露出したSi
2 犠牲層51,可動電極34およびバー35の下面からさら
に2回目のエッチングを行い,SiO2 犠牲層51,ポリ
シリコン52およびSiO2 犠牲層53を取り除く(図18(A
1) ,(A2) )。シリコン基板32には上下方向に通じる穴
32Aがあく。凸レンズ55Aがポリシリコン支持層54によ
って穴32Aの上方に基板32に支持され,かつポリシリコ
ン支持層54上にPZTアクチュエータ17が設けられたマ
イクロ光学ユニット(マイクロ光学立体構造体)60が完
成する。
The Si exposed by the first etching
The second etching is further performed from the lower surfaces of the O 2 sacrificial layer 51, the movable electrode 34, and the bar 35 to remove the SiO 2 sacrificial layer 51, the polysilicon 52, and the SiO 2 sacrificial layer 53 (FIG. 18A
1), (A2)). Holes communicating vertically in the silicon substrate 32
32A is available. The convex lens 55A is supported by the substrate 32 above the hole 32A by the polysilicon support layer 54, and the micro optical unit (micro optical three-dimensional structure) 60 in which the PZT actuator 17 is provided on the polysilicon support layer 54 is completed.

【0077】図19に示すように,固定電極46が設けられ
たガラス基板31をシリコン基板32の上に置き,ガラス基
板31の支持部37の下面を,シリコン基板32のフレーム部
33上に重ね合わせて陽極接合する。
As shown in FIG. 19, the glass substrate 31 provided with the fixed electrode 46 is placed on the silicon substrate 32, and the lower surface of the support portion 37 of the glass substrate 31 is placed on the frame portion of the silicon substrate 32.
Anodized and superimposed on 33.

【0078】図20に示すように,固定電極46と可動電極
34とに電圧を印加すると,可動電極34の先端部分が固定
電極46に引き寄せられ,ポリシリコン支持層54および凸
レンズ55Aがシリコン基板32上に起立する。この状態で
基板32上のポリシリコンの部分54Cからポリシリコン支
持層54に電流を流すと,ポリシリコン支持層54は加熱さ
れて硬化する。凸レンズ55Aはポリシリコン支持層54に
よりシリコン基板32上に起立した姿勢で固定される。
As shown in FIG. 20, the fixed electrode 46 and the movable electrode
When a voltage is applied to the silicon substrate 32, the tip of the movable electrode 34 is attracted to the fixed electrode 46, and the polysilicon support layer 54 and the convex lens 55A stand on the silicon substrate 32. In this state, when a current flows from the polysilicon portion 54C on the substrate 32 to the polysilicon support layer 54, the polysilicon support layer 54 is heated and hardened. The convex lens 55A is fixed on the silicon substrate 32 by the polysilicon support layer 54 in an upright posture.

【0079】応用例 図21は,図14に示すPZTアクチュエータをもつ凸レン
ズを備えたマイクロ光学ユニットと,受光素子を備えた
マイクロ光学ユニットとが同一基板を用いて一体に形成
された光学スイッチングユニットの断面図である。図14
に示すものと同じものには同一符号を付し,重複説明を
避ける。
Application Example FIG. 21 shows an optical switching unit in which a micro optical unit having a convex lens having a PZT actuator shown in FIG. 14 and a micro optical unit having a light receiving element are integrally formed using the same substrate. It is sectional drawing. Fig. 14
The same reference numerals are given to the same components as those described in (1), and redundant description is avoided.

【0080】光学スイッチングユニット80は基板32を含
み,この基板32に2つの穴32A,32Cがあけられてい
る。一方の穴32Aの上方にはポリシリコン支持層54によ
って支持された凸レンズ55Aが起立した姿勢で設けられ
ている。すなわち,ポリシリコン支持層54は可動電極34
Aと固定電極46Aとの間に電圧が印加された状態で電流
が流されることにより,起立させられかつその姿勢に固
定される。
The optical switching unit 80 includes a substrate 32, on which two holes 32A and 32C are formed. Above one hole 32A, a convex lens 55A supported by a polysilicon support layer 54 is provided in an upright posture. That is, the polysilicon support layer 54 is
When a current is applied in a state where a voltage is applied between A and the fixed electrode 46A, it is raised and fixed in its posture.

【0081】一方,穴32Cの上方には可動電極34Bが形
成され,この真上に受光素子71が脚部72によって基板32
に設けられている。可動電極34Bの上方において,補助
構造体31には固定電極46Bが設けられている。受光素子
71の起立と伏臥は可動電極34Bと固定電極46Bとの間に
印加する電圧によって制御される。
On the other hand, a movable electrode 34B is formed above the hole 32C.
It is provided in. Above the movable electrode 34B, the auxiliary structure 31 is provided with a fixed electrode 46B. Light receiving element
The standing and prone position of 71 is controlled by the voltage applied between the movable electrode 34B and the fixed electrode 46B.

【0082】固定電極46Bと可動電極34Bとの間に電圧
を印加すると,可動電極34Bは固定電極46Bに引き寄せ
られ,受光素子71はシリコン基板32上に起立する。発光
素子(図示略)から出射された光は凸レンズ55Aによっ
て集光またはコリメートされ,受光素子71に入射する。
このとき光スイッチはオンである。
When a voltage is applied between the fixed electrode 46B and the movable electrode 34B, the movable electrode 34B is attracted to the fixed electrode 46B, and the light receiving element 71 stands on the silicon substrate 32. The light emitted from the light emitting element (not shown) is condensed or collimated by the convex lens 55A and enters the light receiving element 71.
At this time, the optical switch is on.

【0083】固定電極46Bと可動電極34Bとの間への電
圧の印加を停止すると,可動電極34Bは元の位置にもど
り受光素子71も寝た姿勢に戻る。凸レンズ55Aからの光
は受光素子71に入射しない。光スイッチはオフになる。
When the application of the voltage between the fixed electrode 46B and the movable electrode 34B is stopped, the movable electrode 34B returns to the original position, and the light receiving element 71 returns to the lying posture. The light from the convex lens 55A does not enter the light receiving element 71. The light switch turns off.

【0084】図22は光学スイッチングユニットの他の例
を示す断面図である。図21に示すものと同じものには同
一の符号を付し,重複説明を省略する。
FIG. 22 is a sectional view showing another example of the optical switching unit. The same components as those shown in FIG. 21 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0085】光学スイッチングユニット90において,補
助構造体31はシリコン基板32の下方に配置されている。
凸レンズ55Aは可動電極34Aと固定電極46Aとの間への
電圧印加およびポリイミド支持層44への通電により,下
方に倒立した状態に固定されている。受光素子71は可動
電極34Bと固定電極46Bとの間の電圧の印加,停止に応
じて,その位置が制御される。
In the optical switching unit 90, the auxiliary structure 31 is disposed below the silicon substrate 32.
The convex lens 55A is fixed in an inverted state by applying a voltage between the movable electrode 34A and the fixed electrode 46A and energizing the polyimide support layer 44. The position of the light receiving element 71 is controlled according to the application and stoppage of the voltage between the movable electrode 34B and the fixed electrode 46B.

【0086】シリコン基板32の光の通過すべき部分に
は,穴32Aと外部および穴32Aと穴32Cを連通する光通
過孔32D,32Eがあけられている。発光素子(図示略)
から出射された光は,光通過孔32Bを通って凸レンズ55
Aに入射する。凸レンズ55Aで集光またはコリメートさ
れた光は,光通過孔32Eを通って受光素子71に入射す
る。光スイッチングは,図21に示す光スイッチングユニ
ット80と同様,受光素子71の姿勢を制御する(可動電極
34Bと固定電極46Bとの間に印加する電圧を制御する)
ことによって達成される。
Light passing holes 32D and 32E communicating the hole 32A with the outside and the hole 32A with the hole 32C are formed in the portion of the silicon substrate 32 through which light passes. Light emitting element (not shown)
The light emitted from the lens passes through the light passage hole 32B and is projected to the convex lens 55.
A is incident on A. The light collected or collimated by the convex lens 55A enters the light receiving element 71 through the light passage hole 32E. The optical switching controls the position of the light receiving element 71 (movable electrode 71) as in the optical switching unit 80 shown in FIG.
Controls the voltage applied between 34B and fixed electrode 46B)
Achieved by:

【0087】凸レンズ,発光素子,受光素子に代表され
る機能素子は,シリコン基板32上に垂直に起立させる,
またはシリコン基板32にあけられた穴内に垂直に倒立さ
せるだけでなく,任意の角度を向けた姿勢で固定するこ
とができるのはいうまでもない。固定電極と可動電極と
の間に印加する電圧の大きさ,またはポリシリコンに電
流を流すタイミングを調整することによって,機能素子
を任意の角度を向いた姿勢で固定することもできる。脚
部(ポリシリコン54,ポリイミド55またはPZTアクチ
ュエータ17)にピエゾ抵抗素子を形成しておくと,ピエ
ゾ抵抗素子から出力される抵抗値の変化にもとづいて機
能素子の起立の角度またはシリコン基板32の穴に格納さ
れる角度を検知することができる。ピエゾ抵抗素子の抵
抗値の変化にもとづいて,機能素子の姿勢を制御するこ
とができる。ピエゾ抵抗素子はバー35上に形成してもよ
い。バー35のねじれを検出して,機能素子の起立の角度
またはシリコン基板32の穴に格納される角度が検知され
る。
Functional elements such as a convex lens, a light emitting element, and a light receiving element are vertically erected on a silicon substrate 32.
Alternatively, it goes without saying that it can be fixed not only vertically in a hole formed in the silicon substrate 32 but also in a posture oriented at an arbitrary angle. By adjusting the magnitude of the voltage applied between the fixed electrode and the movable electrode or the timing at which a current flows through the polysilicon, the functional element can be fixed in a posture facing an arbitrary angle. If a piezoresistive element is formed on the legs (polysilicon 54, polyimide 55 or PZT actuator 17), the angle of the functional element rising or the silicon substrate 32 may be changed based on the change in the resistance value output from the piezoresistive element. The angle stored in the hole can be detected. The posture of the functional element can be controlled based on the change in the resistance value of the piezoresistive element. The piezoresistive element may be formed on the bar 35. By detecting the torsion of the bar 35, the angle of the functional element standing or the angle stored in the hole of the silicon substrate 32 is detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】ポリイミドを用いて作製された光学基板の一部
を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a part of an optical substrate manufactured using polyimide.

【図2】(A),(B),(C)および(D)は図1に示す光学基板
を作製する工程を示す断面図である。
2 (A), (B), (C) and (D) are cross-sectional views showing steps of manufacturing the optical substrate shown in FIG.

【図3】ポリイミドを用いて作製された他の構造の光学
基板を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an optical substrate having another structure manufactured using polyimide.

【図4】(A) はPZTアクチュエータを備えた光学基板
の構造を示す平面図,(B) は(A)のIV-IV線にそう断面図
である。
4A is a plan view showing the structure of an optical substrate having a PZT actuator, and FIG. 4B is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.

【図5】(A) はPZTアクチュエータを備えた凸レンズ
に支持部を取り付けた構造を示す平面図,(B) は(A) の
V-V 線にそう断面図である。
5A is a plan view showing a structure in which a supporting portion is attached to a convex lens provided with a PZT actuator, and FIG. 5B is a plan view of FIG.
It is sectional drawing which follows a VV line.

【図6】(A1),(B1),(C1)および(D1)は,図5に示す凸
レンズの作製工程を示す平面図であり,(A2),(B2),(C
2)および(D2)はそれぞれ(A1),(B1),(C1)および(D1)の
VIA-VIA 線,VIB-VIB 線,VIC-VIC 線およびVID-VID 線
にそう断面図である。
FIGS. 6 (A1), (B1), (C1) and (D1) are plan views showing steps of manufacturing the convex lens shown in FIG. 5, and FIGS.
(2) and (D2) are (A1), (B1), (C1) and (D1), respectively.
It is a sectional view taken along the lines VIA-VIA, VIB-VIB, VIC-VIC and VID-VID.

【図7】(A1)および(B1)は,図5に示す凸レンズの作製
工程を示す平面図であり,(A2)および(B2)はそれぞれ(A
1)および(B1)のVIIA-VIIA 線およびVIIB-VIIB 線にそう
断面図である。
FIGS. 7 (A1) and (B1) are plan views showing steps of manufacturing the convex lens shown in FIG. 5, and FIGS.
It is sectional drawing along the VIIA-VIIA line and VIIB-VIIB line of (1) and (B1).

【図8】(A) はPZTアクチュエータをもつ凸レンズに
支持部を取り付けた構造のものからなるレンズ・アレイ
の平面図,(B) は(A) のVIII-VIII 線にそう断面図であ
る。
8A is a plan view of a lens array having a structure in which a supporting portion is attached to a convex lens having a PZT actuator, and FIG. 8B is a sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 8A.

【図9】微小立体構造体と,機能素子を起立させる工程
に用いられる補助構造体を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a micro three-dimensional structure and an auxiliary structure used in a step of erecting a functional element.

【図10】図9のX-X 線にそう断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG. 9;

【図11】(A),(B)および(C) は微小立体構造体におけ
る機能素子を起立させる工程を示す断面図である。
FIGS. 11A, 11B and 11C are cross-sectional views showing steps of erecting a functional element in a micro three-dimensional structure.

【図12】他の構成をもつ微小立体構造体と,機能素子
を起立させる工程に用いられる補助構造体を示す斜視図
である。
FIG. 12 is a perspective view showing a micro three-dimensional structure having another configuration and an auxiliary structure used in a step of erecting a functional element.

【図13】図12のXIII-XIII 線にそう断面図である。FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII of FIG. 12;

【図14】PZTアクチュエータが形成された凸レンズ
を含むマイクロ光学ユニットの断面図である。
FIG. 14 is a sectional view of a micro optical unit including a convex lens on which a PZT actuator is formed.

【図15】(A1),(B1)および(C1)は,PZTアクチュエ
ータが形成された凸レンズを含むマイクロ光学ユニット
の作製工程を示す平面図であり,(A2),(B2)および(C2)
はそれぞれ(A1),(B1)および(C1)のXVA-XVA 線,XVB-XV
B 線およびXVC-XVC 線にそう断面図である。
FIGS. 15 (A1), (B1) and (C1) are plan views showing steps of manufacturing a micro optical unit including a convex lens on which a PZT actuator is formed, and FIGS. 15 (A2), (B2) and (C2).
Are the XVA-XVA lines and (XVB-XV) of (A1), (B1) and (C1), respectively.
It is a sectional view taken along line B and XVC-XVC.

【図16】(A1),(B1),および(C1)は,PZTアクチュ
エータが形成された凸レンズを含むマイクロ光学ユニッ
トの作製工程を示す平面図であり,(A2),(B2)および(C
2)はそれぞれ(A1),(B1)および(C1)のXVIA-XVIA 線,XV
IB-XBIB 線およびXVIC-XVIC 線にそう断面図である。
FIGS. 16 (A), (B1), and (C1) are plan views showing steps of fabricating a micro optical unit including a convex lens on which a PZT actuator is formed, and FIGS. 16 (A), (B2), and (C).
2) are the XVIA-XVIA lines and XV of (A1), (B1) and (C1), respectively.
It is a sectional view taken along line IB-XBIB and line XVIC-XVIC.

【図17】(A1),(B1)および(C1)は,PZTアクチュエ
ータが形成された凸レンズを含むマイクロ光学ユニット
の作製工程を示す平面図であり,(A2),(B2)および(C2)
はそれぞれ(A1),(B1)および(C1)のXVIIA-XVIIA 線,XV
IIB-XBIIB 線およびXVIIC-XVIIC 線にそう断面図であ
る。
FIGS. 17 (A), (B1) and (C1) are plan views showing steps of manufacturing a micro optical unit including a convex lens on which a PZT actuator is formed, and FIGS. (A2), (B2) and (C2)
Are the XVIIA-XVIIA lines and (XV) of (A1), (B1) and (C1), respectively.
It is sectional drawing along the IIB-XBIIB line and the XVIIC-XVIIC line.

【図18】(A1)は,PZTアクチュエータが形成された
凸レンズを含むマイクロ光学ユニットの作製工程を示す
平面図であり,(A2)は(A1)のXVIII-XVIII 線にそう断面
図である。
FIG. 18 (A1) is a plan view showing a step of manufacturing a micro optical unit including a convex lens on which a PZT actuator is formed, and FIG. 18 (A2) is a sectional view taken along line XVIII-XVIII of (A1).

【図19】PZTアクチュエータが形成された凸レンズ
を含むマイクロ光学ユニットの作製工程を示す断面図で
ある。
FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a step of manufacturing a micro optical unit including a convex lens on which a PZT actuator is formed.

【図20】PZTアクチュエータが形成された凸レンズ
を含むマイクロ光学ユニットの作製工程を示す断面図で
ある。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing a micro optical unit including a convex lens on which a PZT actuator is formed.

【図21】スイッチング機構を構成するマイクロ光学ユ
ニットの断面図である。
FIG. 21 is a sectional view of a micro optical unit constituting a switching mechanism.

【図22】スイッチング機構を構成するマイクロ光学ユ
ニットの他の例を示す断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view showing another example of the micro optical unit constituting the switching mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10A 凸レンズ 11,51,53 SiO2 犠牲層 12,12A 光学基板 13 下層金属膜 14 PZT薄膜 15 上層金属膜 30 微小立体構造体 31 補助構造体 32 シリコン基板 33 フレーム部 34,34A 可動電極 35 バー 41 絶縁膜 42 外部接続端子 43 脚部 46 固定電極10,10A lens 11,51,53 SiO 2 sacrificial layer 12,12A optical substrate 13 lower metal film 14 PZT thin film 15 upper-layer metallic film 30 micro three-dimensional structure 31 auxiliary structure 32 silicon substrate 33 frame portion 34,34A movable electrode 35 Bar 41 Insulation film 42 External connection terminal 43 Leg 46 Fixed electrode

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学的機能面を持つ光学要素と応力発生
部材とを備え,上記応力発生部材が上記光学要素の周囲
に形成されている,マイクロ光学素子。
1. A micro-optical element comprising: an optical element having an optically functional surface; and a stress generating member, wherein the stress generating member is formed around the optical element.
【請求項2】 作製すべき光学要素の光学機能面に相当
する凹部を基板上に形成し,上記凹部を埋めるように上
記基板上にポリイミドを形成し,上記ポリイミドの少な
くとも上記凹部を埋めた部分を基板から分離する,光学
要素の製造方法。
2. A concave portion corresponding to an optical function surface of an optical element to be produced is formed on a substrate, polyimide is formed on the substrate so as to fill the concave portion, and at least a portion of the polyimide which fills the concave portion. A method for producing an optical element, wherein the optical element is separated from the substrate.
【請求項3】 変形させるべき対象物が変形可能に支持
された基板に,上記対象物に近接して,弾性変形可能な
部材により支持された可動電極を設け,上記可動電極と
対向させて固定電極を設け,上記可動電極と上記固定電
極との間に電圧を印加して,これにより変位する上記可
動電極によって上記対象物を変形させる,微小立体構造
体の作成方法。
3. A substrate on which an object to be deformed is deformably supported is provided with a movable electrode supported by an elastically deformable member in proximity to the object, and fixed to face the movable electrode. A method for producing a micro three-dimensional structure, comprising: providing an electrode; applying a voltage between the movable electrode and the fixed electrode; and deforming the object by the movable electrode displaced by the electrode.
【請求項4】 機能素子を変形可能な脚部により基板に
設け,脚部に近接して,弾性変形可能な部材により支持
された可動電極を設け,上記可動電極と対向させて固定
電極を設け,上記可動電極と上記固定電極との間に電圧
を印加して,これにより変位する上記可動電極によって
上記脚部を変形させる,機能素子ユニットの作成方法。
4. A functional element is provided on a substrate by a deformable leg, a movable electrode supported by an elastically deformable member is provided near the leg, and a fixed electrode is provided to face the movable electrode. A method for producing a functional element unit, wherein a voltage is applied between the movable electrode and the fixed electrode, and the leg is deformed by the movable electrode displaced by the voltage.
【請求項5】 上記脚部を熱硬化性材料で形成し,上記
脚部を変形した後に上記脚部を加熱して硬化させる,請
求項4に記載の機能素子ユニットの作成方法。
5. The method according to claim 4, wherein the leg is formed of a thermosetting material, and after the leg is deformed, the leg is heated and cured.
【請求項6】 機能素子が変形可能な脚部により基板に
支持され,上記脚部は変形させられており,上記脚部を
変形させるための可動電極が上記脚部に近接して設けら
れている,機能素子ユニット。
6. A functional element is supported on a substrate by a deformable leg, the leg is deformed, and a movable electrode for deforming the leg is provided near the leg. Functional element unit.
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