KR20150091423A

KR20150091423A - 액추에이터, 광 스캐너 및 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20150091423A
Application number: KR1020157020253A
Authority: KR
Inventors: 마끼꼬 히노; 야스시 미조구찌
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2015-08-10
Also published as: TW201239393A; EP2690764A1; KR20130136548A; RU2566738C2; JP5842356B2; WO2012127858A1; BR112013028358A2; RU2013147403A; US9293975B2; TWI563290B; JP2012203149A; CN103430434B; US20120243066A1; EP2690764A4; CN103430434A

Abstract

요동축 둘레에 요동 가능한 가동부와, 상기 가동부로부터 연장되고, 또한 상기 가동부의 요동에 따라 비틀림 변형되는 연결부와, 상기 연결부를 지지하는 지지부를 갖고, 상기 가동부는, 상기 가동부의 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 십자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 액추에이터이다.

Description

액추에이터, 광 스캐너 및 화상 형성 장치{ACTUATOR, OPTICAL SCANNER, AND IMAGE GENERATOR}

본 발명은, 액추에이터, 광 스캐너 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.

액추에이터로서는, 비틀림 진동자를 사용한 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

예를 들어, 특허문헌 1에는, 가동판(가동부)과, 지지 프레임(지지부)과, 가동판을 지지 프레임에 대해서 비틀림 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 탄성 지지부(연결부)를 갖고, 각 탄성 지지부가 2개의 막대(빔 부재)로 구성된 광 편향기가 개시되어 있다.

이와 같은 가동판, 지지 프레임 및 한 쌍의 탄성 지지부는, 주면이 실리콘의 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써 일체 형성된다.

또한, 특허문헌 1에 관한 광 편향기에서는, 가동판이 평면에서 보아 팔각형을 이루고 있다. 이와 같은 평면에서 보아 형상을 이루는 가동판은, 회전축(요동축)으로부터 떨어진 위치에서의 가동판의 중량을 작게 하여, 관성 모멘트를 저감할 수 있다고 하는 이점이 있다.

그러나, 평면에서 보아 형상이 팔각형을 이루는 가동판은, 전술한 바와 같은 이방성 에칭을 사용해서 제조한 경우, 결정면과의 관계로부터, 형상의 변동이 크다.

일본 특허 출원 공개 제2010-79243호 공보

본 발명의 목적은, 제조에 있어서의 가동부의 형상 변동을 종래보다도 작게 하여, 가동부의 요동시의 관성 모멘트를 저감할 수 있는 액추에이터, 광 스캐너 및 화상 형성 장치를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적은, 하기의 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명의 액추에이터는, 요동축 둘레에 요동 가능한 가동부와,

상기 가동부로부터 연장되고, 또한 상기 가동부의 요동에 따라 비틀림 변형되는 연결부와,

상기 연결부를 지지하는 지지부를 갖고,

상기 가동부는, 상기 가동부의 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 십자 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 액추에이터에 따르면, 제조에 있어서의 가동부의 형상 변동을 작게 하여, 가동부의 요동시의 관성 모멘트를 저감할 수 있다.

본 발명의 액추에이터에서는, 상기 가동부의 상기 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 외형은, 주로, 상기 요동축에 평행한 선분과, 상기 요동축에 대해서 수직인 선분으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 제조에 있어서의 가동부의 형상 변동을 작게 할 수 있다.

본 발명의 액추에이터에서는, 상기 가동부, 상기 지지부 및 상기 연결부는, 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써 형성된 것인 것이 바람직하다.

이에 의해, 형상 변동을 작게 하여, 가동부, 지지부 및 한 쌍의 연결부를 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 액추에이터에서는, 상기 가동부의 판면은 실리콘의 (100)면으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 판면이 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써, 형상 변동을 작게 하여, 가동부, 지지부 및 한 쌍의 연결부를 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 액추에이터에서는, 상기 가동부의 측면은, 주로, 실리콘의 (111)면으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 판면이 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써, 실리콘의 (111)면을 에칭의 정지층으로서 이용하고, 형상 변동을 작게 하여, 가동부, 지지부 및 한 쌍의 연결부를 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 액추에이터에서는, 상기 가동부의 측면에는, 상기 가동부의 판면에 직교하는 단면에서 V자 형상을 이루는 홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 가동부의 관성 모멘트를 저감할 수 있다. 또한, 이와 같은 홈은, 판면이 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써, 실리콘의 (111)면을 에칭의 정지층으로서 이용하고, 형상 변동을 작게 하여 가동부를 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 액추에이터에서는, 상기 연결부의 표면은 실리콘의 (100)면 및 (111)면으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 실리콘의 (111)면을 에칭의 정지층으로서 이용하고, 형상 변동을 작게 하여 연결부를 용이하게 형성할 수 있다.

본 발명의 액추에이터에서는, 상기 가동부는, 상기 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 상기 가동부의 상기 요동축에 대해서 대칭인 형상을 이루고 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 가동부의 무게 중심을 가동부의 요동축 상에 위치시켜, 가동부의 요동을 원활한 것으로 할 수 있다.

본 발명의 액추에이터에서는, 상기 가동부는, 상기 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 상기 가동부의 중심을 지나고 또한 상기 가동부의 상기 요동축에 대해서 수직인 선분에 대해서 대칭인 형상을 이루고 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 가동부의 설계가 용이하게 된다.

상기 연결부를 지지하는 지지부를 갖고,

상기 가동부는, 상기 가동부의 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 사각형의 4개의 코너 부분이 각각 구형(矩形)으로 결손된 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 광 스캐너는, 광 반사성을 갖는 광 반사부를 구비하고, 또한 요동축 둘레에 요동 가능한 가동부와,

상기 연결부를 지지하는 지지부를 갖고,

이와 같이 구성된 광 스캐너에 따르면, 제조에 있어서의 가동부의 형상 변동을 작게 하여, 가동부의 요동시의 관성 모멘트를 저감할 수 있다.

상기 연결부를 지지하는 지지부를 갖고,

상기 가동부는, 상기 가동부의 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 사각형의 4개의 코너 부분이 각각 구형으로 결손된 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 화상 형성 장치는, 광을 출사하는 광원과,

상기 광원으로부터의 광을 주사하는 광 스캐너를 구비하고,

상기 광 스캐너는,

광 반사성을 갖는 광 반사부를 구비하고, 또한 요동축 둘레에 요동 가능한 가동부와,

상기 연결부를 지지하는 지지부를 갖고,

이와 같이 구성된 화상 형성 장치에 따르면, 제조에 있어서의 가동부의 형상 변동을 작게 하여, 가동부의 요동시의 관성 모멘트를 저감할 수 있다. 그로 인해, 저렴하게, 고품위의 화상을 얻을 수 있다.

본 발명의 화상 형성 장치는, 광을 출사하는 광원과,

상기 광원으로부터의 광을 주사하는 광 스캐너를 구비하고,

상기 광 스캐너는,

상기 연결부를 지지하는 지지부를 갖고,

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 광 스캐너(액추에이터)를 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1 중의 A-A선 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 광 스캐너에 구비된 가동판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 1 중의 B-B선 단면도이다.
도 5는 도 4의 부분 확대 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시하는 광 스캐너의 제조 방법을 설명하는 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시하는 광 스캐너의 제조 방법을 설명하는 단면도이다.
도 8은 도 1에 도시하는 광 스캐너의 제조 방법을 설명하는 단면도이다.
도 9는 도 8의 (e)에 도시하는 에칭 공정에 있어서의 연결부의 형성(마스크 어긋남이 없는 경우)을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 8의 (e)에 도시하는 에칭 공정에 있어서의 연결부의 형성(마스크 어긋남이 있는 경우)을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 광 스캐너를 도시하는 평면도이다.
도 12는 도 11 중의 B-B선 부분 확대 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 스캐너에 구비된 가동판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 스캐너에 구비된 가동판을 설명하기 위한 평면도이다.
도 15는 본 발명의 화상 형성 장치의 구성의 일례를 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명의 액추에이터, 광 스캐너 및 화상 형성 장치의 적절한 실시 형태에 대해서, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 본 발명의 액추에이터를 광 스캐너에 적용한 경우를 예로 설명한다.

<제1 실시 형태>

우선, 본 발명의 광 스캐너의 제1 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 광 스캐너(액추에이터)를 도시하는 평면도, 도 2는, 도 1 중의 A-A선 단면도, 도 3은, 도 1에 도시하는 광 스캐너에 구비된 가동판을 설명하기 위한 평면도, 도 4는, 도 1 중의 B-B선 단면도, 도 5는, 도 4의 부분 확대 단면도이다. 도 6은, 도 1에 도시하는 광 스캐너의 제조 방법을 설명하는 단면도, 도 7은, 도 1에 도시하는 광 스캐너의 제조 방법을 설명하는 단면도이다. 도 8은, 도 1에 도시하는 광 스캐너의 제조 방법을 설명하는 단면도, 도 9는, 도 8의 (e)에 도시하는 에칭 공정에 있어서의 연결부의 형성(마스크 어긋남이 없는 경우)을 설명하기 위한 도면, 도 10은, 도 8의 (e)에 도시하는 에칭 공정에 있어서의 연결부의 형성(마스크 어긋남이 있는 경우)을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 이하에서는, 설명의 편의상, 도 2, 도 4 내지 도 10 중의 상측을 「상」, 하측을 「하」라고 말한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 광 스캐너(1)는, 진동계를 갖는 기체(2)와, 기체(2)를 지지하는 지지체(3)와, 기체(2)의 진동계를 진동시키는 구동부(4)를 갖는다.

또한, 기체(2)는, 광 반사부(211)가 설치된 가동판(가동부)(21)과, 가동판(21)에 연결하는 한 쌍의 연결부(23, 24)와, 한 쌍의 연결부(23, 24)를 지지하는 지지부(22)를 갖고 있다. 지지부(22)는 연결부(23, 24)를 통해서 가동판(21)을 지지하고 있다고도 말할 수 있고, 한 쌍의 연결부(23, 24)는 가동판(21)과 지지부(22)를 연결하고 있다고도 말할 수 있다.

이와 같은 광 스캐너(1)에서는, 구동부(4)의 구동력에 의해, 각 연결부(23, 24)를 비틀림 변형시키면서, 가동판(21)을 연결부(23, 24)에 따른 소정의 축 둘레에 회동시킨다. 이에 의해, 광 반사부(211)에서 반사한 광을 소정의 한 방향으로 주사할 수 있다.

이하, 광 스캐너(1)를 구성하는 각 부를 순차 상세하게 설명한다.

[기체]

기체(2)는, 전술한 바와 같이, 광 반사부(211)가 설치된 가동판(21)과, 가동판(21)을 지지하는 지지부(22)와, 가동판(21)과 지지부(22)를 연결하는 한 쌍의 연결부(23, 24)를 갖는다.

이와 같은 기체(2)는 실리콘을 주재료로서 구성되어 있고, 가동판(21), 지지부(22) 및 연결부(23, 24)가 일체적으로 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 기체(2)는, 이후에 상세하게 서술하는 바와 같이, 판면이 실리콘의 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써 형성된 것이다. 이와 같은 이방성 에칭에 의해, 실리콘의 (111)면을 에칭 정지층으로서 이용해서 간단하고 또한 고정밀도로, 가동판(21), 지지부(22) 및 한 쌍의 연결부(23, 24)를 형성할 수 있다. 또한, 실리콘 기판으로서는, 일반적으로 단결정 실리콘 기판이 사용된다.

또한, 이와 같은 기체(2)의 상면 및 하면은, 각각, 실리콘의 (100)면으로 구성되어 있다. 또한, 지지부(22)의 내주면, 가동판(21)의 측면 및 각 연결부(23, 24)의 측면의 축선 X에 평행한 부분은, 각각, 실리콘의 (111)면으로 구성되어 있다.

또한, 실리콘은 경량이고 또한 SUS와 같은 정도의 강성을 가지므로, 기체(2)가 실리콘을 주재료로서 구성되어 있음으로써, 우수한 진동 특성을 갖는 기체(2)가 얻어진다. 또한, 실리콘은 후술하는 바와 같이 에칭에 의해 고정밀도인 치수 정밀도로 가공이 가능하므로, 실리콘 기판을 사용해서 기체(2)를 형성함으로써, 원하는 형상(원하는 진동 특성)을 갖는 기체(2)를 얻을 수 있다.

이하, 기체(2)에 대해서 더욱 상세하게 서술한다.

지지부(22)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 프레임 형상을 이루고 있다. 보다 구체적으로는, 지지부(22)는 사각 고리 형상을 이루고 있다. 이와 같은 지지부(22)는, 한 쌍의 연결부(23, 24)를 통해서 가동판(21)을 지지한다. 또한, 지지부(22)의 형상으로서는, 한 쌍의 연결부(23, 24)를 통해서 가동판(21)을 지지할 수 있으면, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 각 연결부(23, 24)에 대응하여 분할된 형상을 이루고 있어도 좋다.

이와 같은 지지부(22)의 내측에는, 가동판(21)이 설치되어 있다.

가동판(21)은 판 형상을 이루고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 가동판(21)은 가동판(21)의 판 두께 방향으로부터의 평면에서 보아, 사각형(본 실시 형태에서는 정사각형)의 4개의 코너부가 각각 결손된 형상(십자 형상)을 이루고 있다. 이에 의해, 가동판(21)의 상면의 광 반사부(211)의 면적(광 반사 영역)을 충분히 확보하면서, 가동판(21)의 회동시의 관성 모멘트를 저감할 수 있다. 또한, 이와 같은 가동판(21)은 이후에 상세하게 서술하는 바와 같이 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써, 간단하고 또한 고정밀도로 형성할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 3에 도시하는 바와 같이, 가동판(21)은 본체부(212)와, 이 본체부(212)로부터 축선 X에 평행한 방향으로 양측에 돌출되는 한 쌍의 돌출부(213, 214)와, 본체부(212)로부터 축선 X에 수직인 방향(선분 Y에 평행한 방향)으로 양측에 돌출되는 한 쌍의 돌출부(215, 216)로 구성되어 있다. 이에 의해, 가동판(21)은 판 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 십자 형상을 이룬다.

그리고, 가동판(21)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(213)와 돌출부(215) 사이에는, 결손부(251)가 형성되어 있다. 또한, 가동판(21)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(213)와 돌출부(216) 사이에는, 결손부(252)가 형성되어 있다. 또한, 가동판(21)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(214)와 돌출부(216) 사이에는, 결손부(254)가 형성되어 있다. 또한, 가동판(21)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(214)와 돌출부(215) 사이에는, 결손부(253)가 형성되어 있다.

바꾸어 말하면, 가동판(21)의 판 두께 방향으로부터의 평면에서 보아, 가동판(21)의 외주에 따라, 결손부(251), 돌출부(213), 결손부(252), 돌출부(216), 결손부(254), 돌출부(214), 결손부(252), 돌출부(215)가 이 순서대로 나란히 설치되어 있다.

또한, 결손부(251)와 결손부(252)는 돌출부(213)를 통해서 대향하고 있다. 또한, 결손부(252)와 결손부(254)는 돌출부(216)를 통해서 대향하고 있다. 또한, 결손부(253)와 결손부(254)는 돌출부(214)를 통해서 대향하고 있다. 또한, 결손부(251)와 결손부(253)는 돌출부(215)를 통해서 대향하고 있다.

이와 같은 돌출부(213 내지 216) 및 결손부(251 내지 254)는, 각각, 가동판(21)의 판 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 사각형을 이루고 있다. 또한, 도 1, 도 3에서는, 각 결손부(251 내지 254)의 평면에서 보아 형상이 정사각형을 이루는 상태를 일례로서 도시하고 있다. 가동판(21)의 십자 형상의 외형에 있어서의 코너부에는, 소정의 결정면뿐만 아니라 복수의 결정면이 드러나기 때문에 코너부는 엄밀하게는 직각으로 되지 않고, 각 결손부(251 내지 254)는 엄밀하게는 사각형은 아니다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 상기의 상태를 포함시켜 각 결손부(251 내지 254)는 사각형이라고 간주한다.

이와 같은 가동판(21)의 판 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 외형은, 주로, 가동판(21)의 회동 중심축(축선 X)에 평행한 선분과, 가동판(21)의 회동 중심축(축선 X)에 대해서 수직인 선분(선분 Y)으로 구성되어 있다. 이에 의해, 후술하는 바와 같이 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써, 가동판(21)을 간단하고 또한 고정밀도로 형성할 수 있다. 또한, 가동판(21)의 십자 형상의 외형에 있어서의 코너부에는, 소정의 결정면뿐만 아니라 복수의 결정면이 드러난다. 따라서, 가동판(21)의 판 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 코너부의 외형은 축선 X 또는 선분 Y에 반드시 평행한 선분으로 되지 않는다. 즉, 가동판(21)의 판 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 외형은, 적어도 상기의 가동판(21)의 코너부를 제외하고, 축선 X에 평행한 선분과 선분 Y에 평행한 선분으로 구성되어 있다.

또한, 가동판(21)은, 평면에서 보아 가동판(21)의 회동 중심축(축선 X)에 대해서 대칭인 형상을 이루고 있다. 이에 의해, 간단하게, 가동판(21)의 무게 중심을 가동판(21)의 회동 중심축 상에 위치시켜, 가동판(21)의 회동을 원활한 것으로 할 수 있다.

또한, 가동판(21)은, 평면에서 보아 가동판(21)의 중심 P를 지나고 또한 가동판(21)의 회동 중심축(축선 X)에 대해서 수직인 선분 Y에 대해서 대칭인 형상을 이루고 있다. 이에 의해, 가동판의 설계가 용이하게 된다.

또한, 가동판(21)의 판면은 실리콘의 (100)면으로 구성되어 있다. 이에 의해, 후술하는 바와 같이 판면이 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써, 가동판(21), 지지부(22) 및 한 쌍의 연결부(23, 24)를 간단하고 또한 고정밀도로 형성할 수 있다.

또한, 가동판(21)의 측면은, 주로, 실리콘의 (111)면으로 구성되어 있다. 이에 의해, 후술하는 바와 같이 판면이 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써, 실리콘의 (111)면을 에칭의 정지층으로서 이용하고, 가동판(21), 지지부(22) 및 한 쌍의 연결부(23, 24)를 간단하고 또한 고정밀도로 형성할 수 있다. 또한, 가동판(21)의 판 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 외형의 코너부에 있어서는, 가동판(21)의 측면은 (111)면 이외의 결정면을 포함하고 있다. 따라서, 가동판(21)의 측면은, 적어도 그 코너부에 있어서의 측면을 제외하고, 실리콘의 (111)면으로 구성되어 있다.

또한, 가동판(21)의 측면에는, 횡단면이 V자 형상을 이루는 홈(217)이 형성되어 있다. 이에 의해, 가동판(21)의 관성 모멘트를 저감할 수 있다. 또한, 이와 같은 홈은, 판면이 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써, 실리콘의 (111)면을 에칭의 정지층으로서 이용하고, 간단하고 또한 고정밀도로 형성할 수 있다.

또한, 가동판(21)의 판 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 회동 중심축(축선 X)에 대해서 수직인 방향(이하, 「선분 Y 방향」이라고도 말함)에서의 길이를 A로 하고, 가동판(21)의 회동 중심축(축선 X)에 평행한 방향(이하, 「축선 X 방향」이라고도 말함)에서의 길이를 B로 하고, 각 결손부(251 내지 254)의 선분 Y 방향에 따른 길이를 a로 하고, 각 결손부(251 내지 254)의 축선 X 방향에 따른 길이를 b로 하였을 때, 하기 수학식 1의 (A), (B)를 각각 충족시킨다.

상기 수학식 1의 (A), (B)를 각각 충족시킴으로써, 가동판(21)의 광 반사부(211)의 광 반사에 필요한 면적을 확보하면서, 가동판(21)의 회동시에서의 관성 모멘트를 효율적으로 저감할 수 있다.

이에 대해, 길이 a, b가 상기 하한값 미만이면, 각각, 가동판(21)의 회동시에서의 관성 모멘트를 저감하는 효과가 작은 경향이 된다. 그로 인해, 가동판(21)의 두께에 따라서는, 가동판(21)의 휘어짐에 따른 이동이 커져, 광 스캐너(1)의 광학 특성을 저하시킬 경우가 있다.

한편, 길이 a, b가 상기 상한값을 초과하면, 가동판(21)의 광 반사부(211)의 면적을 효율적으로 사용할 수 없어, 광 반사부(211)에서의 반사광의 강도가 작아지는 경향을 나타낸다.

또한, 도 3에서는, 상기 수학식 1의 (A), (B)를 충족시키고, a, b를 각각 최대로 한 경우의 가동판(21A), a, b를 각각 최소로 한 경우의 가동판(21B)을 각각 쇄선으로 나타내고 있다.

이하, 상기 수학식 1의 (A), (B)에 대해서 간단하게 설명한다.

도 3에 도시하는 바와 같이 평면에서 보아 가동판(21)에 광 L의 원형 또는 타원형의 스폿이 내접하는 경우, 각 결손부(251 내지 254)가 광 L의 스폿의 외측에서 면적이 최대가 되는 것은, a=(1-1/√2)A, b=(1-1/√2)B이다.

또한, 이러한 경우, 결손부(251 내지 254)를 형성하는 효과가 발휘되는 범위에 있어서, a가 최대가 되고 b가 최소가 되는 것은, 축선 X에 대해서 30° 경사진 선분과 광 L의 스폿의 외주연과의 교점 P2에 각 결손부(251 내지 254)의 코너 P3이 위치할 때이다.

또한, 이러한 경우, 결손부(251 내지 254)를 형성하는 효과가 발휘되는 범위에 있어서, a가 최소가 되고 b가 최대가 되는 것은, 축선 X에 대해서 60° 경사진 선분과 광 L의 스폿의 외주연과의 교점 P1에 각 결손부(251 내지 254)의 코너 P3이 위치할 때이다.

또한, 광 L로서 통상 사용되는 레이저의 스폿 직경의 유효 범위는, 일반적으로 피크 휘도의 1/e² 이상의 범위가 된다. 따라서, 그 유효 범위가 광 반사부(211) 내에 들어가 있으면, 이상적인 광 반사를 행할 수 있다.

단, 실제의 레이저는, 상기 유효 범위의 외측이어도, 약간의 광이 존재하고, a, b가 상기 값에 대해서 약간 작거나 크거나 해도, 실제 사용상 문제없이 허용할 수 있다.

구체적으로는, 상세하게 서술한 바와 같이 구한 a, b의 허용값을 -20％ 이상 +200％ 이하로 할 수 있다.

이상과 같으므로, 상기 수학식 1의 (A), (B)가 얻어진다.

이와 같은 가동판(21)의 상면에는, 광 반사성을 갖는 광 반사부(211)가 설치되어 있다. 한편, 가동판(21)의 하면에는, 후술하는 구동부(4)의 영구 자석(41)이 설치되어 있다. 또한, 영구 자석(41)에 대해서는, 후술하는 구동부(4)의 설명에 있어서 상세하게 서술한다.

각 연결부(23, 24)는 길이 형상을 이루고 있고, 탄성 변형 가능하게 구성되어 있다. 또한, 연결부(23) 및 연결부(24)는 가동판(21)을 통해서 대향하고 있다. 이와 같은 연결부(23, 24)는, 각각, 가동판(21)을 지지부(22)에 대해서 회동 가능하게 하도록, 가동판(21)과 지지부(22)를 연결되어 있다. 한 쌍의 연결부(23, 24)는, 축선 X에 따라 동축적으로 설치되어 있고, 이 축선 X를 회동 중심축으로서, 가동판(21)이 지지부(22)에 대해서 회동한다.

본 실시 형태에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 연결부(23)는, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)로 구성되어 있다. 마찬가지로, 연결부(24)는, 한 쌍의 빔 부재(241, 242)로 구성되어 있다. 이하, 연결부(23)에 대해서 대표적으로 설명하고, 연결부(24)에 대해서는, 연결부(23)와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.

각 빔 부재(231, 232)는, 축선 X에 따라 설치되어 있는 동시에, 축선 X를 통해서 대향하고 있다. 또한, 각 빔 부재(231, 232)는, 그 횡단면 형상이 평행 사변형을 이루고 있다.

보다 구체적으로는, 각 빔 부재(231, 232)의 횡단면의 외형은, 각각, 실리콘의 (100) 면에 따른 한 쌍의 변과, 실리콘의 (111) 면에 따른 한 쌍의 변으로 구성된 평행 사변형을 이루고 있다. 즉, 빔 부재(231)는, 상면(2311) 및 하면(2312)이 각각 실리콘의 (100)면으로 구성되고, 한 쌍의 측면(2313, 2314)이 각각 실리콘의 (111)면으로 구성되어 있다. 마찬가지로, 빔 부재(232)는 상면(2321) 및 하면(2322)이 각각 실리콘의 (100)면으로 구성되고, 한 쌍의 측면(2323, 2324)이 각각 실리콘의 (111)면으로 구성되어 있다. 여기서, 측면(2313, 2314, 2323, 2324)은, 각각, 실리콘의 (111)면으로 구성되어 있으므로, 기체(2)의 상면 또는 하면[즉 실리콘의 (100)면]에 대한 경사각 θ가 54.73°가 되어 있다. 이와 같은 횡단면 형상을 이루는 각 빔 부재(231, 232)는, 판면이 실리콘의 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써 간단하고 또한 확실하게 형성할 수 있다.

이와 같이 연결부(23)의 외표면이 실리콘의 (100)면 및 (111)면으로 구성되어 있으면, 후술하는 바와 같이 실리콘의 (111)면을 에칭의 정지층으로서 이용하고, 간단하고 또한 고정밀도로 연결부(23)를 형성할 수 있다.

또한, 빔 부재(231, 232)는, 축선 X에 평행한 방향에서 보았을 때에(바꾸어 말하면, 도 5에 도시하는 단면에서 보았을 때), 상하로 연장되고 축선 X를 지나는 선분에 대해서 대칭인 형상을 이루고 있다.

또한, 도 5에 도시하는 단면에서, 연결부(23) 전체의 폭[빔 부재(231)의 측면(2313)과 빔 부재(232)의 측면(2323)과의 면간 거리]은, 하측으로부터 상측을 향해서 확대되어 있다. 또한, 도 5에 도시하는 단면에서, 빔 부재(231)와 빔 부재(232) 사이의 거리(간극의 폭)는, 하측으로부터 상측을 향해서 확대되어 있다.

즉, 한 쌍의 빔 부재(231, 232) 사이의 거리는, 가동판(21)의 회동 중심축에 평행한 방향에서 보았을 때에, 가동판(21)의 한쪽의 면측으로부터 다른 쪽의 면측을 향해서(본 실시 형태에서는 하측으로부터 상측을 향해서) 점증하고 있다.

그리고, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)의 하측의 단부끼리의 사이의 거리를 W₁로 하고, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)의 가동판(21)의 두께 방향에서의 두께를 t로 하였을 때, 하기 수학식 2를 충족시킨다.

이후에 상세하게 서술하는 바와 같이, 판면이 실리콘의 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 그 양면측으로부터 이방성 에칭하므로, 가동판(21), 지지부(22) 및 한 쌍의 연결부(23, 24)를 형성할 때에, 실리콘 기판의 양면에 형성한 마스크의 형성 위치가 어긋나는 경우가 있다. 이와 같이, 실리콘 기판의 양면 마스크의 형성 위치가 어긋나면, 각 빔 부재(231, 232)의 실리콘의 (111)면으로 구성되어야 할 한 쌍의 측면(2313, 2314, 2323, 2324)에 단차가 생기게 된다. 상기 수학식 2를 충족시킴으로써, 실리콘 기판의 양면에 형성한 마스크의 형성 위치가 어긋난 경우에, 한쪽 측면에 형성된 단차와, 다른 쪽 측면에 형성된 단차를 실리콘 기판의 두께 방향으로 어긋나게 할 수 있다(도 10 참조). 그로 인해, 가동판(21)의 회동시에서의 각 빔 부재(231, 232)에 생기는 응력 집중을 완화시킬 수 있다.

이와 같이 하여, 광 스캐너(1)는 구동시의 응력 집중에 의한 파손을 비교적 간단하게 방지할 수 있다.

또한, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)의 상측의 단부끼리의 사이의 거리를 W₂로 하였을 때, 하기 수학식 3을 충족시킨다.

이에 의해, 판면이 실리콘의 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 그 양면측으로부터 이방성 에칭함으로써, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)로 구성된 연결부(23)를 간단하고 또한 확실하게 형성할 수 있다.

[지지체]

지지체(3)는, 전술한 기체(2)를 지지하는 기능을 갖는다. 또한, 지지체(3)는, 후술하는 구동부(4)의 코일(42)을 지지하는 기능도 갖는다.

이 지지체(3)는 상방에 개방하는 오목부(31)를 갖는 상자 형상을 이루고 있다. 바꾸어 말하면, 지지체(3)는 판 형상을 이루는 판 형상부(32)와, 그 판 형상부(32)의 상면의 외주부에 따라 설치된 프레임 형상을 이루는 프레임 형상부(33)로 구성되어 있다.

이와 같은 지지체(3)의 상면 중 오목부(31)의 외측 부분, 즉, 프레임 형상부(33)의 상면에는, 전술한 기체(2)의 지지부(22)의 하면이 접합되어 있다. 이에 의해, 기체(2)의 가동판(21) 및 한 쌍의 연결부(23, 24)와 지지체(3) 사이에는, 가동판(21)의 회동을 허용하는 공간이 형성되어 있다.

이와 같은 지지체(3)의 구성 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 석영 글래스, 파이렉스 글래스(「PYREX」는 등록 상표), TEMPAX 글래스 등의 글래스 재료나, 단결정 실리콘, 폴리 실리콘 등의 실리콘 재료, LTCC(저온 소결 세라믹스) 등을 들 수 있다.

또한, 기체(2)와 지지체(3)와의 접합 방법으로서는, 지지체(3)의 구성 재료, 형상 등에 따라서 적절하게 결정되는 것이며, 특별히 한정되지 않지만, 접착제를 사용한 방법, 양극 접합법, 직접 접합법 등을 들 수 있다.

[구동부]

구동부(4)는, 영구 자석(41) 및 코일(42)을 갖고, 전술한 기체(2)의 가동판(21)을 전자 구동 방식(보다 구체적으로는 무빙 마그네트형의 전자 구동 방식)에 의해 회동 구동시키는 것이다. 전자 구동 방식은, 큰 구동력을 발생시킬 수 있다. 그로 인해, 전자 구동 방식을 채용하는 구동부(4)에 따르면, 저구동 전압화를 도모하면서, 가동판(21)의 진동각을 크게 할 수 있다.

영구 자석(41)은 가동판(21)의 하면에 예를 들어 접착제를 통해서 고정되어 있다. 또한, 영구 자석(41)은 길이 형상을 이루고 있고, 평면에서 보아 축선 X에 대해서 직교하는 방향으로 연장되도록 설치되어 있다. 이와 같은 영구 자석(41)은, 길이 방향으로 자화되어 있고, 길이 방향의 일측이 S극, 타측이 N극이 되어 있다. 영구 자석(41)을 축선 X에 대해서 직교하는 방향으로 연장되도록 설치함으로써, 영구 자석(41)의 양단부를 축선 X로부터 떨어진 부분에 위치시킬 수 있다. 그로 인해, 코일(42)이 발생하는 자계의 작용에 의해, 가동판(21)에 의해 큰 토크를 부여할 수 있다.

이와 같은 영구 자석(41)으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 네오디뮴 자석, 페라이트 자석, 사마륨 코발트 자석, 알니코 자석, 본드 자석 등의, 경자성체를 착자한 것을 적절히 사용할 수 있다.

코일(42)은 지지체(3)의 오목부(31)의 저면(311) 상에 가동판(21)과 대향하도록 설치되어 있다. 이에 의해, 코일(42)이 발생하는 자계를 영구 자석(41)에 효과적으로 작용시킬 수 있다. 이 코일(42)은, 도시하지 않은 전원에 전기적으로 접속되어 있고, 전원으로부터 주기적으로 변화하는 전압(교번 전압, 간헐적인 직류 등)이 인가되도록 되어 있다.

이와 같은 구동부(4)에 의해, 다음과 같이 가동판(21)이 회동한다.

우선, 도시하지 않은 전원에 의해 코일(42)에 예를 들어 교번 전압을 인가한다. 이에 의해, 코일(42)의 상측[가동판(21)측]이 N극, 하측이 S극이 되는 제1 자계와, 코일(42)의 상측이 S극, 하측이 N극이 되는 제2 자계가, 교대로 또한 주기적으로 발생한다.

제1 전계에서는, 영구 자석(41)의 N극측이 코일(42)에 끌어 당겨지고, 반대로 S극측이 코일(42)로부터 멀어지도록, 가동판(21)이 축선 X를 중심으로 도 2에서 반시계 방향으로 회동한다(제1 상태). 반대로, 제2 전계에서는, 영구 자석(41)의 S극측이 코일(42)에 끌어 당겨지고, 반대로 N극측이 코일(42)로부터 멀어지도록, 가동판(21)이 축선 X를 중심으로 도 2에서 시계 방향으로 회동한다(제2 상태). 이와 같은 제1 상태와 제2 상태가 교대로 반복되고, 가동판(21)이 축선 X를 중심으로 회동한다.

(액추에이터의 제조 방법)

이상과 같은 광 스캐너(1)는, 예를 들어, 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 이하, 본 발명의 액추에이터의 제조 방법의 일례로서, 도 6 내지 도 10에 기초하여, 광 스캐너(1)의 제조 방법을 설명한다. 또한, 도 6 내지 도 8은, 각각, 도 2에 대응하는 단면으로 도시되어 있고, 도 9 및 도 10은, 각각, 도 5에 대응하는 단면으로 도시되어 있다.

광 스캐너(1)의 제조 방법은, 기체(2)를 형성하는 공정을 갖는다.

기체(2)를 형성하는 공정은, [A] 오목부(218)를 형성하는 공정과, [B] 가동판(21), 지지부(22) 및 한 쌍의 연결부(23, 24)를 형성하는 공정을 포함한다.

이하, 각 공정을 순차 상세하게 설명한다.

[A] 오목부(218)를 형성하는 공정

-A1-

우선, 도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 실리콘 기판(102)을 준비한다.

이 실리콘 기판(102)은, 후술하는 에칭을 거침으로써 기체(2)가 되는 것이다.

구체적으로는, 실리콘 기판(102)은, 그 주면이 실리콘의 (100)면으로 구성된 것이다.

-A2-

다음에, 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 실리콘 기판(102)의 상면 상에 질화막(51)을 형성하는 동시에, 실리콘 기판(102) 하면 상에 질화막(52)을 형성한다.

이 질화막(51, 52)은, 각각, 예를 들어, SiN으로 구성되어 있다.

또한, 질화막(51, 52)의 형성 방법은, 각각, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 플라즈마 CVD 등의 기상 성막법을 사용할 수 있다.

또한, 질화막(51, 52)의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 0.01㎛ 이상 0.2㎛ 이하 정도이다.

또한, 질화막(51, 52) 대신에, SiO로 구성된 산화막을 예로 들어 열 산화법에 의해 형성해도 좋다.

-A3-

다음에, 도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이, 질화막(51) 상에 레지스트막(61)을 형성하고, 도 6의 (d)에 도시하는 바와 같이, 질화막(52) 상에 레지스트막(62)을 형성한다.

이 레지스트막(61, 62)은, 각각, 포지티브형 또는 네거티브형의 레지스트 재료로 구성되어 있다.

-A4-

다음에, 레지스트막(62)을 노광 및 현상함으로써, 레지스트막(62)의 오목부(218)의 형성 영역에 대응한 부분을 제거한다. 이에 의해, 도 6의 (e)에 도시하는 바와 같이, 개구(621)를 갖는 레지스트막(62A)을 얻는다.

-A5-

다음에, 레지스트막(62A)을 마스크로서 사용하여, 질화막(52)의 일부를 에칭에 의해 제거한다. 이에 의해, 도 6의 (f)에 도시하는 바와 같이, 개구(521)를 갖는 질화막(52A)을 얻는다.

상기 에칭[개구(521)의 형성 방법]으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 반응성 이온 에칭(RIE), CF₄를 사용한 드라이 에칭 등을 들 수 있다.

-A6-

다음에, 레지스트막(61, 62A)을 제거한다. 이에 의해, 도 6의 (g)에 도시하는 바와 같이, 실리콘 기판(102)은, 그 상면이 질화막(51)으로 덮여지고, 하면이 질화막(52A)으로 덮여진 상태가 된다.

레지스트막(61, 62A)의 제거 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 황산에 의한 세정, O₂ 애싱 등을 들 수 있다.

-A7-

다음에, 질화막(52A)을 마스크로서 사용하여, 실리콘 기판(102)을 에칭한다. 이에 의해, 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 오목부(218)를 갖는 실리콘 기판(102A)을 얻는다.

상기 에칭[오목부(218)의 형성 방법]으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 가동판(21), 지지부(22) 등의 형성을 위한 에칭과 마찬가지로, 이방성 에칭이 적절히 사용된다.

이러한 이방성 에칭은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, KOH 수용액 등을 사용한 웨트 에칭에 의해 행할 수 있다.

-A8-

다음에, 질화막(51, 52A)을 제거한다. 이에 의해, 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 실리콘 기판(102A)의 상면 및 하면이 노출된 상태가 된다.

질화막(51, 52A)의 제거 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 상기 공정 A5와 마찬가지로, 예를 들어, 반응성 이온 에칭(RIE), CF₄를 사용한 드라이 에칭 등을 들 수 있다.

[B] 가동판(21), 지지부(22) 등을 형성하는 공정

-B1-

다음에, 도 7의 (c)에 도시하는 바와 같이, 실리콘 기판(102A)의 상면 상에 질화막(71)을 형성하는 동시에, 실리콘 기판(102A) 하면 상에 질화막(72)을 형성한다.

이 질화막(71, 72)은, 각각, 예를 들어, SiN으로 구성되어 있다.

또한, 질화막(71, 72)의 형성 방법은, 각각, 특별히 한정되지 않지만, 상기 공정 A2와 마찬가지로, 예를 들어, 플라즈마 CVD 등의 기상 성막법을 사용할 수 있다.

또한, 질화막(71, 72)의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 0.01㎛ 이상 0.3㎛ 이하 정도이다.

또한, 질화막(71, 72) 대신에, SiO로 구성된 산화막을 예로 들어 열 산화법에 의해 형성해도 좋다.

-B2-

다음에, 도 7의 (d)에 도시하는 바와 같이, 질화막(71) 상에 레지스트막(81)을 형성한다.

이 레지스트막(81)은 포지티브형 또는 네거티브형의 레지스트 재료로 구성되어 있다.

-B3-

다음에, 레지스트막(81)을 노광 및 현상함으로써, 레지스트막(81)의 가동판(21), 지지부(22) 및 한 쌍의 연결부(23, 24)의 형성 영역에 대응한 부분이 잔존하도록, 레지스트막(81)의 일부를 제거한다. 이에 의해, 도 7의 (e)에 도시하는 바와 같이, 개구(811)를 갖는 레지스트막(81A)을 얻는다. 또한, 도 7의 (e)에서는 도시하지 않지만, 레지스트막(81A)에는, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)의 상단끼리의 사이의 간극에 대응하여 형성된 개구도 형성되어 있다.

-B4-

다음에, 레지스트막(81A)을 마스크로서 사용하여, 질화막(71)의 일부를 에칭에 의해 제거한다. 이에 의해, 도 7의 (f)에 도시하는 바와 같이, 개구(711)를 갖는 질화막(71A)을 얻는다. 또한, 도 7의 (f)에서는 도시하지 않지만, 질화막(71A)에는, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)의 상단끼리의 사이의 간극에 대응하여 형성된 개구도 형성되어 있다.

상기 에칭[개구(711)의 형성 방법]으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 상기 공정 A5와 마찬가지로, 예를 들어, 반응성 이온 에칭(RIE), CF₄를 사용한 드라이 에칭 등을 들 수 있다.

-B5-

다음에, 레지스트막(81A)을 제거한다. 이에 의해, 도 7의 (g)에 도시하는 바와 같이, 실리콘 기판(102A)은, 그 상면이 질화막(71A)으로 덮여지고, 하면이 질화막(72)으로 덮여진 상태가 된다.

레지스트막(81A)의 제거 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 황산에 의한 세정, O₂ 애싱 등을 들 수 있다.

-B6-

다음에, 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이, 질화막(72) 상에 레지스트막(82)을 형성한다.

이 레지스트막(82)은 포지티브형 또는 네거티브형의 레지스트 재료로 구성되어 있다.

-B7-

다음에, 레지스트막(82)을 노광 및 현상함으로써, 레지스트막(82)의 가동판(21), 지지부(22) 및 한 쌍의 연결부(23, 24)의 형성 영역에 대응한 부분이 잔존하도록, 레지스트막(82)의 일부를 제거한다. 이에 의해, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 개구(821)를 갖는 레지스트막(82A)을 얻는다. 또한, 도 8의 (b)에서는 도시하지 않지만, 레지스트막(82A)에는, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)의 하단끼리의 사이의 간극에 대응하여 형성된 개구도 형성되어 있다.

-B8-

다음에, 레지스트막(82A)을 마스크로서 사용하여, 질화막(72)의 일부를 에칭에 의해 제거한다. 이에 의해, 도 8의 (c)에 도시하는 바와 같이, 개구(721)를 갖는 질화막(72A)을 얻는다. 또한, 도 8의 (c)에서는 도시하지 않지만, 질화막(72A)에는, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)의 하단끼리의 사이의 간극에 대응하여 형성된 개구도 형성되어 있다.

상기 에칭[개구(721)의 형성 방법]으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 상기 공정 A5와 마찬가지로, 예를 들어, 반응성 이온 에칭(RIE), CF₄를 사용한 드라이 에칭 등을 들 수 있다.

-B9-

다음에, 레지스트막(82A)을 제거한다. 이에 의해, 도 8의 (d)에 도시하는 바와 같이, 실리콘 기판(102A)은, 그 상면이 질화막(71A)으로 덮여지고, 하면이 질화막(72A)으로 덮여진 상태가 된다.

레지스트막(82A)의 제거 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 황산에 의한 세정, O₂ 애싱 등을 들 수 있다.

-B10-

다음에, 질화막(71A, 72A)을 마스크로서 사용하여, 실리콘 기판(102A)을 이방성 에칭한다. 이에 의해, 도 8의 (e)에 도시하는 바와 같이, 기체(2)를 얻는다. 즉, 본 공정의 이방성 에칭에서는, 제1 마스크인 질화막(72A)과 제2 마스크인 질화막(71A)을 통해서 실리콘 기판(102A)을 그 양면측으로부터 이방성 에칭함으로써, 가동판(21), 지지부(22) 및 한 쌍의 연결부(23, 24)를 형성한다.

상기 이방성 에칭[기체(2)의 형성 방법]은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, KOH 수용액 등을 사용한 웨트 에칭에 의해 행할 수 있다.

여기서, 이러한 이방성 에칭에 의한 연결부(23)의 형성에 대해서 상세하게 서술한다. 또한, 연결부(24)의 형성에 대해서는, 연결부(23)의 형성과 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 마스크(제2 마스크)로서 사용하는 질화막(71A)은 연결부(23)의 빔 부재(231)의 상면의 형성 영역에 대응하여 형성된 부분(712)과, 연결부(23)의 빔 부재(232)의 상면의 형성 영역에 대응하여 형성된 부분(713)을 갖고, 부분(712)과 부분(713) 사이에는, 개구(제2 개구)(714)가 형성되어 있다. 이 개구(714)는, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)의 상단끼리의 사이의 간극에 대응하여 형성되어 있다.

또한, 마스크(제1 마스크)로서 사용하는 질화막(72A)은 연결부(23)의 빔 부재(231)의 하면의 형성 영역에 대응하여 형성된 부분(722)과, 연결부(23)의 빔 부재(232)의 하면의 형성 영역에 대응하여 형성된 부분(723)을 갖고, 부분(722)과 부분(723) 사이에는, 개구(724)(제1 개구)가 형성되어 있다. 이 개구(724)는, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)의 하단끼리의 사이의 간극에 대응하여 형성되어 있다.

여기서, 개구(724)의 폭을 W_m1로 하고, 실리콘 기판(102A)의 두께를 T로 하였을 때에, 하기 수학식 4의 관계를 충족시킨다.

이와 같은 관계식을 충족시킴으로써, 제1 마스크인 질화막(72A)과 제2 마스크인 질화막(71A)과의 위치 관계가 어긋나고, 그에 따라, 각 빔 부재(231, 232)의 실리콘의 (111)면으로 구성되어야 할 한 쌍의 측면에 단차가 생겨도, 한쪽 측면에 형성된 단차와, 다른 쪽 측면에 형성된 단차를 실리콘 기판의 두께 방향으로 어긋나게 할 수 있다. 그로 인해, 얻어진 액추에이터에 있어서, 가동판(21)의 회동시에서의 각 빔 부재(231, 232)에 생기는 응력 집중을 완화시킬 수 있다.

개구(714)의 폭을 W_m2로 하였을 때, 하기 수학식 5를 충족시킨다.

이에 의해, 판면이 실리콘의 (100)면으로 구성된 실리콘 기판(102A)을 그 양면측으로부터 이방성 에칭함으로써, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)로 구성된 연결부(23)를 간단하고 또한 확실하게 형성할 수 있다.

이하, 본 공정의 이방성 에칭에 있어서의 단차의 발생에 대해서 상세하게 서술한다.

본 공정에 있어서의 이방성 에칭할 때에, 마스크로서 사용하는 질화막(71A, 72A)의 형성 위치가 어긋나지 않은 경우, 도 9의 (a) 내지 도 9의 (d)에 도시하는 바와 같이, 개구(711, 714)를 통해서 실리콘 기판(102A)의 상면이 에칭되는 동시에, 개구(721, 724)를 통해서 실리콘 기판(102A)의 하면이 에칭되어 가고, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)가 형성된다. 이 경우, 개구(714) 및 개구(724)의 폭 방향에서의 중심 위치가 서로 폭 방향으로 일치하고 있으므로, 도 9의 (d)에 도시하는 바와 같이, 각 빔 부재(231, 232)의 각 측면은, 단차가 없는, 실리콘의 (111)면으로 구성된 일정한 경사면이 된다.

한편, 본 공정에 있어서의 이방성 에칭할 때에, 마스크로서 사용하는 질화막(71A, 72A)의 형성 위치가 어긋난 경우, 도 10의 (a) 내지 도 10의 (d)에 도시하는 바와 같이, 개구(711, 714)를 통해서 실리콘 기판(102A)의 상면이 에칭되는 동시에, 개구(721, 724)를 통해서 실리콘 기판(102A)의 하면이 에칭되어 가고, 한 쌍의 빔 부재(231, 232)가 형성된다.

이 경우, 개구(714) 및 개구(724)의 폭 방향에서의 중심 위치가 서로 폭 방향으로 다르므로, 도 10의 (d)에 도시하는 바와 같이, 빔 부재(231)의 한쪽 측면에는 단차(2315)가 형성되고, 빔 부재(231)의 다른 쪽 측면에는 단차(2316)가 형성된다. 또한, 이와 마찬가지로, 빔 부재(232)의 한쪽 측면에는 단차(2325)가 형성되고, 빔 부재(232)의 다른 쪽 측면에는 단차(2326)가 형성된다.

단차(2316)는, 전술한 바와 같이 마스크로서 사용하는 질화막(72A)의 개구(724)의 폭이 상기 수학식 4를 충족시키도록 형성되어 있으므로, 실리콘 기판(102A)의 두께 방향에서의 중앙보다도 질화막(72A) 측(하측)으로 형성된다.

이에 대해, 단차(2315)는 질화막(71A)의 개구(711) 및 질화막(72A)의 개구(721)의 폭은 실리콘 기판(102A)의 두께에 대해서 지나치게 크기 때문에, 실리콘 기판(102A)의 두께 방향에서의 중앙에 형성된다.

그 때문에, 단차(2315)와 단차(2316)는 실리콘 기판(102A)의 두께 방향에서의 위치가 서로 다르다. 마찬가지로, 단차(2325)와 단차(2326)는 실리콘 기판(102A)의 두께 방향에서의 위치가 서로 다르다.

이와 같이, 단차(2315)와 단차(2316)가 실리콘 기판(102A)의 두께 방향에서의 위치가 다르므로, 가동판(21)의 회동시에 빔 부재(231)의 두께 방향에서의 중앙부에 응력이 집중되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 마찬가지로, 가동판(21)의 회동시에 빔 부재(232)의 두께 방향에서의 중앙부에 응력이 집중되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 그 결과, 구동시의 응력 집중에 의한 연결부(23)의 파손을 방지할 수 있다. 마찬가지로, 구동시의 응력 집중에 의한 연결부(24)의 파손을 방지할 수 있다.

가령, 개구(724)의 폭이 상기 수학식 4를 충족시키지 않으면, 단차(2315, 2316, 2325, 2326)는 모두 실리콘 기판(102A)의 두께 방향에서의 중앙의 위치에 형성되게 된다. 즉, 단차(2315, 2316, 2325, 2326)는 서로 실리콘 기판(102A)의 두께 방향에서의 위치가 동일해진다. 그 때문에, 구동시에서의 응력 집중에 의한 파손될 우려가 있다.

-B11-

다음에, 질화막(71A, 72A)을 제거한다. 이에 의해, 도 8의 (f)에 도시하는 바와 같이, 기체(2)의 상면 및 하면이 노출된 상태가 된다.

질화막(71A, 72A)의 제거 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 상기 공정 A5와 마찬가지로, 예를 들어, 반응성 이온 에칭(RIE), CF₄를 사용한 드라이 에칭, 열 인산에 의한 웨트 프로세스 등을 들 수 있다.

또한, 필요에 따라서, 기체(2)의 코너부를 둥글게 하는 처리를 행한다.

이러한 처리(라운딩 처리)는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 불산과 질산과 아세트산(또는 물)에 의한 등방성 에칭, 열 처리(감압 하, 1000 내지 1200℃ 정도, H₂를 도입한 Ar 분위기 하) 등을 들 수 있다.

다음에, 도 8의 (g)에 도시하는 바와 같이, 가동판(21)의 하면에, 접착제를 통해서 영구 자석(41)을 고정한다. 또한, 가동판(21)의 하면에, 접착제를 통해서 경자성체를 고정하고, 그 후, 이 경자성체를 착자함으로써, 영구 자석(41)으로 해도 좋다.

또한, 가동판(21)의 상면에, 금속막을 형성하고, 광 반사부(211)를 형성한다. 이 금속막의 형성 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 진공 증착, 스퍼터링(저온 스퍼터링), 이온 플레이팅 등의 건식 도금법, 전해 도금, 무전해 도금 등의 습식 도금법, 용사법, 금속박의 접합 등을 들 수 있다.

또한, 도시하지 않지만, 지지체(3) 상에 코일(42)을 설치하고, 지지체(3)와 기체(2)를 접합한다.

이상의 공정에 의해, 광 스캐너(1)가 얻어진다.

이상 설명한 바와 같은 광 스캐너(1)의 제조 방법에 따르면, 상기 수학식 4를 충족시키므로, 얻어진 광 스캐너(1)(액추에이터)에 있어서, 가동판(21)의 회동시에서의 각 빔 부재(231, 232, 241, 242)에 생기는 응력 집중을 완화시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 제1 실시 형태에 관한 광 스캐너(1)(액추에이터)에 따르면, 가동판(21)이 평면에서 보아 십자 형상을 이루고 있으므로, 가동판(21)의 광 반사 영역을 확보하면서, 가동판(21)의 회동시의 관성 모멘트를 저감할 수 있다.

또한, 이와 같은 평면에서 보아 형상을 이루는 가동판(21)은, 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써 간단하고 또한 고정밀도로 형성할 수 있다.

<제2 실시 형태>

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 11은, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 광 스캐너를 도시하는 평면도, 도 12는, 도 11 중의 B-B선 부분 확대 단면도이다.

이하, 제2 실시 형태의 광 스캐너에 대해서, 전술한 실시 형태의 광 스캐너와의 차이점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항에 대해서는, 그 설명을 생략한다.

제2 실시 형태의 광 스캐너는, 연결부의 횡단면 형상이 다른 것 이외는, 제1 실시 형태의 광 스캐너(1)와 거의 마찬가지이다. 또한, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 구성에는, 동일한 부호를 부여하고 있다.

본 실시 형태의 광 스캐너(1A)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 진동계를 갖는 기체(2A)를 갖고 있다. 기체(2A)는 가동판(21)과, 지지부(22)와, 가동판(21)을 지지부(22)에 대해서 회전 가능하게 연결하는 한 쌍의 연결부(23A, 24A)를 갖는다.

이하, 연결부(23)에 대해서 대표적으로 설명하고, 연결부(24)에 대해서는, 연결부(23)와 마찬가지이므로, 그 설명을 생략한다.

연결부(23A)는, 축선 X에 따라 설치되어 있다. 또한, 연결부(23A)는, 그 횡단면 형상이 사다리꼴을 이루고 있다.

보다 구체적으로는, 연결부(23A)는, 축선 X에 평행한 방향에서 보았을 때에(바꾸어 말하면, 도 12에 도시하는 단면에서 보았을 때), 상하로 연장되고 축선 X를 지나는 선분에 대해서 대칭(도 12에서 좌우 대칭)인 형상을 이루고 있다.

또한, 도 12에 도시하는 단면에서, 연결부(23A) 전체의 폭은, 하측으로부터 상측을 향해서 확대되어 있다.

또한, 연결부(23A)의 횡단면의 외형은, 실리콘의 (100) 면에 따른 한 쌍의 변과, 실리콘의 (111) 면에 따른 한 쌍의 변으로 구성된 사다리꼴을 이루고 있다. 즉, 연결부(23A)는 상면(233) 및 하면(234)이 각각 실리콘의 (100)면으로 구성되고, 한 쌍의 측면(235, 236)이 각각 실리콘의 (111)면으로 구성되어 있다. 여기서, 측면(235, 236)은, 각각, 상면(233) 또는 하면(234)에 대한 경사각 θ가 54.73°가 되어 있다. 이와 같은 횡단면 형상을 이루는 연결부(23A)는, 전술한 제1 실시 형태의 연결부(23)와 마찬가지로, 판면이 실리콘의 (100)면으로 구성된 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써 간단하고 또한 고정밀도로 형성할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 제2 실시 형태의 광 스캐너(1A)에 의해서도, 광 반사 영역을 확보하면서 가동판의 회동시의 관성 모멘트를 저감하는 동시에, 가동판의 치수 정밀도를 간단하게 우수한 것으로 할 수 있다.

<제3 실시 형태>

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 13은, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 스캐너에 구비된 가동판을 설명하기 위한 평면도이다.

이하, 제3 실시 형태의 광 스캐너에 대해서, 전술한 실시 형태의 광 스캐너와의 차이점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항에 대해서는, 그 설명을 생략한다.

제3 실시 형태의 광 스캐너는, 가동판의 평면에서 보아 형상이 다른 것 이외는, 제1 실시 형태의 광 스캐너(1)와 거의 마찬가지이다. 또한, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 구성에는, 동일한 부호를 부여하고 있다.

본 실시 형태의 광 스캐너에 구비된 가동판(21C)은, 도 13에 도시하는 바와 같이, 본체부(212C)와, 이 본체부(212C)로부터 축선 X 방향으로 양측에 돌출되는 한 쌍의 돌출부(213C, 214C)와, 본체부(212)로부터 선분 Y 방향으로 양측에 돌출되는 한 쌍의 돌출부(215C, 216C)로 구성되어 있다. 이에 의해, 가동판(21C)은 평면에서 보아 십자 형상을 이룬다.

그리고, 가동판(21C)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(213C)와 돌출부(215C) 사이에는, 결손부(251C)가 형성되어 있다. 또한, 가동판(21C)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(213C)와 돌출부(216C) 사이에는, 결손부(252C)가 형성되어 있다. 또한, 가동판(21C)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(214C)와 돌출부(216C) 사이에는, 결손부(254C)가 형성되어 있다. 또한, 가동판(21C)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(214C)와 돌출부(215C) 사이에는, 결손부(253C)가 형성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 가동판(21C)은 판 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 축선 X에 대해서 대칭으로 되도록 형성되어 있지만, 그 평면에서 보아 선분 Y에 대해서 비대칭으로 되도록 형성되어 있다. 또한, 이하에서는, 결손부(251C, 253C)에 대해서 대표적으로 설명하지만, 결손부(252C, 254C)에 대해서도 마찬가지이다.

보다 구체적으로 설명하면, 결손부(251)의 선분 Y 방향에 따른 길이를 a1로 하고, 결손부(251C)의 축선 X 방향에 따른 길이를 b1로 하였을 때, a1<b1의 관계를 충족시킨다. 즉, 결손부(251C)는 축선 X 방향에 따른 길이가 선분 Y 방향에 따른 길이보다도 긴 직사각형을 이루고 있다. 이에 의해, 가동판(21C)의 축선 X로부터 원위 단부의 질량을 효율적으로 저감할 수 있다. 그로 인해, 가동판(21C)의 회동시의 관성 모멘트를 효과적으로 억제할 수 있다.

마찬가지로, 결손부(253C)의 선분 Y 방향에서의 길이를 a3으로 하고, 결손부(253C)의 축선 X 방향에서의 길이를 b3으로 하였을 때, a3<b3의 관계를 충족시킨다. 즉, 결손부(253C)는 축선 X 방향의 길이가 선분 Y 방향에서의 길이보다도 긴 직사각형을 이루고 있다. 이에 의해, 가동판(21C)의 축선 X로부터 원위 단부의 질량을 효율적으로 저감할 수 있다. 그로 인해, 가동판(21C)의 회동시의 관성 모멘트를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, a1>a3, 또한, b1>b3의 관계를 충족시킨다. 이에 의해, 축선 X 방향에 대해서 경사지게 하여 광을 광 반사부(211)에 입사시키는 경우에, 광 반사 영역을 효율적으로 확보할 수 있다.

또한, 이 가동판(21C)에 있어서도, 가동판(21C)의 평면에서 보아 선분 Y 방향에서의 길이를 A로 하고, 가동판(21C)의 축선 X 방향에서의 길이를 B로 하고, 각 결손부(251C 내지 254C)의 선분 Y 방향에서의 길이를 a로 하고, 각 결손부(251C 내지 254C)의 축선 X 방향에서의 길이를 b로 하였을 때, 상기 수학식 1의 (A), (B)를 각각 충족시킨다.

이상 설명한 바와 같은 제3 실시 형태의 광 스캐너에 의해서도, 광 반사 영역을 확보하면서 가동판의 회동시의 관성 모멘트를 저감하는 동시에, 가동판의 치수 정밀도를 간단하게 우수한 것으로 할 수 있다.

<제4 실시 형태>

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해서 설명한다.

도 14는, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 스캐너에 구비된 가동판을 설명하기 위한 평면도이다.

이하, 제4 실시 형태의 광 스캐너에 대해서, 전술한 실시 형태의 광 스캐너와의 차이점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항에 대해서는, 그 설명을 생략한다.

제4 실시 형태의 광 스캐너는, 가동판의 평면에서 보아 형상이 다른 것 이외는, 제1 실시 형태의 광 스캐너(1)와 거의 마찬가지이다. 또한, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 구성에는, 동일한 부호를 부여하고 있다.

본 실시 형태의 광 스캐너에 구비된 가동판(21D)은, 도 14에 도시하는 바와 같이, 본체부(212D)와, 이 본체부(212D)로부터 축선 X 방향으로 양측에 돌출되는 한 쌍의 돌출부(213D, 214D)와, 본체부(212)로부터 선분 Y 방향으로 양측에 돌출되는 한 쌍의 돌출부(215D, 216D)로 구성되어 있다. 이에 의해, 가동판(21D)은 평면에서 보아 십자 형상을 이룬다.

그리고, 가동판(21D)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(213D)와 돌출부(215D) 사이에는, 결손부(251D)가 형성되어 있다. 또한, 가동판(21D)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(213D)와 돌출부(216D) 사이에는, 결손부(252D)가 형성되어 있다. 또한, 가동판(21D)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(214D)와 돌출부(216D) 사이에는, 결손부(254D)가 형성되어 있다. 또한, 가동판(21D)의 외주에 따른 방향에 있어서의 돌출부(214D)와 돌출부(215D) 사이에는, 결손부(253D)가 형성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 가동판(21D)은, 평면에서 보아 축선 X에 대해서 비대칭으로 되도록 형성되고, 평면에서 보아 선분 Y에 대해서 대칭으로 되도록 형성되어 있다. 또한, 이하에서는, 결손부(251D, 252D)에 대해서 대표적으로 설명하지만, 결손부(253D, 254D)에 대해서도 마찬가지이다.

보다 구체적으로 설명하면, 결손부(251D)의 선분 Y 방향에서의 길이를 a1로 하고, 결손부(251D)의 축선 X 방향에서의 길이를 b1로 하였을 때, a1<b1의 관계를 충족시킨다. 즉, 결손부(251D)는 축선 X 방향의 길이가 선분 Y 방향에서의 길이보다도 긴 직사각형을 이루고 있다. 이에 의해, 가동판(21D)의 축선 X로부터 원위 단부의 질량을 효율적으로 저감할 수 있다. 그로 인해, 가동판(21D)의 회동시의 관성 모멘트를 효과적으로 억제할 수 있다.

한편, 결손부(252D)의 선분 Y 방향에서의 길이를 a2로 하고, 결손부(252D)의 축선 X 방향에서의 길이를 b2로 하였을 때, a2>b2의 관계를 충족시킨다. 이에 의해, 결손부(252D)의 평면에서 볼 때의 면적이 결손부(251D)의 평면에서 볼 때의 면적보다 커도, 가동판(21D)의 무게 중심이 축선 X로부터 어긋나는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 그로 인해, 가동판(21D)의 회동을 원활한 것으로 할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, a1×b1<a2×b2의 관계를 충족시킨다.

또한, 이 가동판(21D)에 있어서도, 가동판(21D)의 평면에서 보아 선분 Y 방향에서의 길이를 A로 하고, 가동판(21D)의 축선 X 방향에서의 길이를 B로 하고, 각 결손부(251D 내지 254D)의 선분 Y 방향에서의 길이를 a로 하고, 각 결손부(251D 내지 254D)의 축선 X 방향에서의 길이를 b로 하였을 때, 상기 수학식 1의 (A), (B)를 각각 충족시킨다.

이상 설명한 바와 같은 제4 실시 형태의 광 스캐너에 의해서도, 광 반사 영역을 확보하면서 가동판의 회동시의 관성 모멘트를 저감하는 동시에, 가동판의 치수 정밀도를 간단하게 우수한 것으로 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 광 스캐너는, 예를 들어, 프로젝터, 레이저 프린터, 이미징용 디스플레이, 바코드 리더, 주사형 공초점 현미경 등의 화상 형성 장치에 적절히 적용할 수 있다. 그 결과, 우수한 묘화 특성을 갖는 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

(화상 형성 장치)

여기서, 도 15에 기초하여, 본 발명의 화상 형성 장치의 일례를 설명한다.

도 15는, 본 발명의 화상 형성 장치의 구성의 일례를 나타내는 개략도이다. 또한, 이하에서는, 설명의 편의상, 스크린 SC의 길이 방향을 「횡방향」이라고 하고, 길이 방향으로 직각인 방향을 「종방향」이라고 한다.

프로젝터(9)는, 레이저 등의 광을 출광하는 광원 장치(91)와, 크로스 다이크로익 프리즘(92)과, 한 쌍의 본 발명의 광 스캐너(93, 94)[예를 들어, 광 스캐너(1)와 마찬가지의 구성의 광 스캐너]와, 고정 미러(95)를 갖고 있다.

광원 장치(91)는 적색광을 출광하는 적색 광원 장치(911)와, 청색광을 출광하는 청색 광원 장치(912)와, 녹색광을 출광하는 녹색 광원 장치(913)를 구비하고 있다.

크로스 다이크로익 프리즘(92)은, 4개의 직각 프리즘을 접합하여 구성되고, 적색 광원 장치(911), 청색 광원 장치(912), 녹색 광원 장치(913)의 각각으로부터 출광된 광을 합성하는 광학 소자이다.

이와 같은 프로젝터(9)는 적색 광원 장치(911), 청색 광원 장치(912), 녹색 광원 장치(913)의 각각으로부터, 도시하지 않은 호스트 컴퓨터로부터의 화상 정보에 기초하여 출광된 광을 크로스 다이크로익 프리즘(92)에 의해 합성하고, 이 합성된 광이, 광 스캐너(93, 94)에 의해 주사되고, 또한 고정 미러(95)에 의해 반사되어, 스크린 SC 상에서 컬러 화상을 형성하도록 구성되어 있다.

여기서, 광 스캐너(93, 94)의 광 주사에 대해서 구체적으로 설명한다.

우선, 크로스 다이크로익 프리즘(92)에 의해 합성된 광은, 광 스캐너(93)에 의해 횡방향으로 주사된다(주주사). 그리고, 이 횡방향으로 주사된 광은, 광 스캐너(94)에 의해 또한 종방향으로 주사된다(부주사). 이에 의해, 2차원 컬러 화상을 스크린 SC 상에 형성할 수 있다. 이와 같은 광 스캐너(93, 94)로서 본 발명의 광 스캐너를 사용함으로써, 매우 우수한 묘화 특성을 발휘할 수 있다.

단, 프로젝터(9)로서는, 광 스캐너에 의해 광을 주사하고, 대상물에 화상을 형성하도록 구성되어 있으면, 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 고정 미러(95)를 생략해도 좋다.

이와 같이 구성된 프로젝터(9)에 따르면, 전술한 광 스캐너(1)와 마찬가지의 구성의 광 스캐너(93, 94)를 구비하므로, 저렴하게, 고품위의 화상을 얻을 수 있다.

이상, 본 발명의 액추에이터, 광 스캐너 및 화상 형성 장치에 대해서, 도시한 실시 형태에 기초하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 액추에이터, 광 스캐너 및 화상 형성 장치에서는, 각 부의 구성은, 마찬가지의 기능을 발휘하는 임의의 구성의 것으로 치환할 수 있고, 또한, 임의의 구성을 부가할 수도 있다.

또한, 전술한 실시 형태에서는, 가동판이 평면에서 보아 회동 중심축 및 그에 수직인 선분의 적어도 한쪽에 대해서 대칭인 형상을 이루는 경우를 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 가동판이 평면에서 보아 회동 중심축 및 그에 수직인 선분 중 어느 것에 대해서도 비대칭인 형상을 이루고 있어도 좋다.

또한, 전술한 실시 형태에서는, 본 발명의 액추에이터를 광 스캐너에 적용한 경우를 예로 설명하였지만, 본 발명의 액추에이터는, 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 광 스위치, 광 어테뉴에이터 등의 다른 광학 디바이스에 적용하는 것도 가능하다.

또한, 전술한 실시 형태에서는, 가동판을 회동시키는 구동부가 무빙 마그네트형의 전자 구동 방식을 채용한 구성을 예로 설명하였지만, 이러한 구동부는 무빙 코일형의 전자 구동 방식이어도 좋고, 또한, 정전 구동 방식, 압전 구동 방식 등의 전자 구동 방식 이외의 구동 방식을 채용하는 것이어도 좋다.

1, 1A : 광 스캐너
2, 2A : 기체
3 : 지지체
4 : 구동부
9 : 프로젝터
21, 21A, 21B, 21C, 21D : 가동판
22 : 지지부
23, 23A : 연결부
24, 24A : 연결부
31 : 오목부
32 : 판 형상부
33 : 프레임 형상부
41 : 영구 자석
42 : 코일
51 : 질화막
52 : 질화막
52A : 질화막
61 : 레지스트막
62 : 레지스트막
62A : 레지스트막
71 : 질화막
71A : 질화막
72 : 질화막
72A : 질화막
81 : 레지스트막
81A : 레지스트막
82 : 레지스트막
82A : 레지스트막
91 : 광원 장치
92 : 크로스 다이크로익 프리즘
93 : 광 스캐너
94 : 광 스캐너
95 : 고정 미러
102 : 실리콘 기판
102A : 실리콘 기판
211 : 광 반사부
212, 212C, 212D : 본체부
213 내지 216, 213C 내지 216C, 213D 내지 216D : 돌출부
217 : 홈
218 : 오목부
231 : 빔 부재
232 : 빔 부재
233 : 상면
234 : 하면
235, 236 : 측면
241 : 빔 부재
242 : 빔 부재
251 내지 254, 251C 내지 254C, 251D 내지 254D : 결손부
311 : 저면
521 : 개구
621 : 개구
711 : 개구
712 : 부분
713 : 부분
714 : 개구
721 : 개구
722 : 부분
723 : 부분
724 : 개구
811 : 개구
821 : 개구
911 : 적색 광원 장치
912 : 청색 광원 장치
913 : 녹색 광원 장치
2311 : 상면
2312 : 하면
2313, 2314 : 측면
2315 : 단차
2316 : 단차
2321 : 상면
2322 : 하면
2323, 2324 : 측면
2325 : 단차
2326 : 단차

Claims

요동축 둘레에 요동 가능한 가동부와,
상기 가동부로부터 연장되고, 또한 상기 가동부의 요동에 따라 비틀림 변형되는 연결부와,
상기 연결부를 지지하는 지지부
를 갖고,
상기 가동부는, 상기 가동부의 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 십자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 가동부의 상기 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 외형은, 주로, 상기 요동축에 평행한 선분과, 상기 요동축에 대해서 수직인 선분으로 구성되어 있는 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 가동부, 상기 지지부 및 상기 연결부는, 실리콘 기판을 이방성 에칭함으로써 형성된 것인 액추에이터.
제3항에 있어서,
상기 가동부의 판면은, 실리콘의 (100)면으로 구성되어 있는 액추에이터.
제3항에 있어서,
상기 가동부의 측면은, 주로, 실리콘의 (111)면으로 구성되어 있는 액추에이터.
제5항에 있어서,
상기 가동부의 측면에는, 상기 가동부의 판면에 직교하는 단면에서 V자 형상을 이루는 홈이 형성되어 있는 액추에이터.
제3항에 있어서,
상기 연결부의 표면은, 실리콘의 (100)면 및 (111)면으로 구성되어 있는 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 가동부는, 상기 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 상기 가동부의 상기 요동축에 대해서 대칭인 형상을 이루고 있는 액추에이터.
제1항에 있어서,
상기 가동부는, 상기 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 상기 가동부의 중심을 지나고 또한 상기 가동부의 상기 요동축에 대해서 수직인 선분에 대해서 대칭인 형상을 이루고 있는 액추에이터.
요동축 둘레에 요동 가능한 가동부와,
상기 가동부로부터 연장되고, 또한 상기 가동부의 요동에 따라 비틀림 변형되는 연결부와,
상기 연결부를 지지하는 지지부
를 갖고,
상기 가동부는, 상기 가동부의 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 사각형의 4개의 코너 부분이 각각 구형(矩形)으로 결손된 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
광 반사성을 갖는 광 반사부를 구비하고, 또한 요동축 둘레에 요동 가능한 가동부와,
상기 가동부로부터 연장되고, 또한 상기 가동부의 요동에 따라 비틀림 변형되는 연결부와,
상기 연결부를 지지하는 지지부
를 갖고,
상기 가동부는, 상기 가동부의 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 십자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 광 스캐너.
광 반사성을 갖는 광 반사부를 구비하고, 또한 요동축 둘레에 요동 가능한 가동부와,
상기 가동부로부터 연장되고, 또한 상기 가동부의 요동에 따라 비틀림 변형되는 연결부와,
상기 연결부를 지지하는 지지부
를 갖고,
상기 가동부는, 상기 가동부의 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 사각형의 4개의 코너 부분이 각각 구형으로 결손된 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 광 스캐너.
광을 출사하는 광원과,
상기 광원으로부터의 광을 주사하는 광 스캐너
를 구비하고,
상기 광 스캐너는,
광 반사성을 갖는 광 반사부를 구비하고, 또한 요동축 둘레에 요동 가능한 가동부와,
상기 가동부로부터 연장되고, 또한 상기 가동부의 요동에 따라 비틀림 변형되는 연결부와,
상기 연결부를 지지하는 지지부
를 갖고,
상기 가동부는, 상기 가동부의 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 십자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
광을 출사하는 광원과,
상기 광원으로부터의 광을 주사하는 광 스캐너
를 구비하고,
상기 광 스캐너는,
광 반사성을 갖는 광 반사부를 구비하고, 또한 요동축 둘레에 요동 가능한 가동부와,
상기 가동부로부터 연장되고, 또한 상기 가동부의 요동에 따라 비틀림 변형되는 연결부와,
상기 연결부를 지지하는 지지부
를 갖고,
상기 가동부는, 상기 가동부의 두께 방향으로부터의 평면에서 보아 사각형의 4개의 코너 부분이 각각 구형으로 결손된 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.