WO2006126443A1 - 光偏向素子 - Google Patents

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WO2006126443A1
WO2006126443A1 PCT/JP2006/309921 JP2006309921W WO2006126443A1 WO 2006126443 A1 WO2006126443 A1 WO 2006126443A1 JP 2006309921 W JP2006309921 W JP 2006309921W WO 2006126443 A1 WO2006126443 A1 WO 2006126443A1
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soft
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Inventor
Kenichi Kagawa
Norihiro Asada
Original Assignee
Micro Precision Co. & Ltd.
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Publication date
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    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
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    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer

Definitions

  • the present invention relates to an optical deflection element driven at a low frequency, and more particularly to its electrical wiring.
  • FIGS. 47 and 48 are diagrams for explaining the problem that miniaturization of the optical deflection element is restricted when low frequency driving is realized using silicon as a beam material.
  • Silicon has a large Young's modulus of about 130 GPa.
  • low-frequency driving can be realized by setting the beam thickness to 0.01 mm or less.
  • FIG. 49 is a diagram for explaining a problem that the low cost of the optical deflecting element is restricted when the optical deflecting element is realized using silicon as a beam material.
  • Figure 49 shows an example of a method of manufacturing an electromagnetically driven optical deflection element using silicon as a beam material by MEMS technology.
  • an insulating film is formed on the silicon substrate by thermally oxidizing the silicon substrate.
  • a metal wiring serving as a coil and a reflective film for reflecting light are formed on the insulating film by photolithography and etching techniques. After forming the metal wiring and the reflective film, a desired portion of silicon is removed by a photolithography technique and an etching technique.
  • the depth of the portion where the silicon is removed should be several tens of microns deeper than the silicon thickness of the beam and the reflective film portion.
  • the silicon portion corresponding to the beam portion and the reflective film portion is partially removed from the back surface of the silicon substrate, and a magnet is arranged to generate an appropriate magnetic field.
  • a magnet is arranged to generate an appropriate magnetic field.
  • the thickness of the beam that affects the deflection performance is determined by the amount of silicon removed on the back surface, performance variations become a problem.
  • the etching amount on the back surface is set to 550 microns.
  • the etching amount varies by about 5%, so the back surface etching amount is 27%. Variations of about 5 microns occur, resulting in a beam thickness
  • FIG. 50 shows an electromagnetically driven optical deflection element when the SOI substrate is used.
  • the manufacturing method of is shown. After forming an insulating film, metal wiring, and a reflective film on the SOI substrate, a desired portion of silicon is removed by a photolithography technique and an etching technique. At this time, the removal of silicon is stopped at the buried oxide film portion. Next, using the photolithography technology and etching technology, The silicon corresponding to the reflective film portion is removed. At this time, the removal of silicon is stopped at the buried oxide film portion.
  • the light deflection element is manufactured by removing the buried oxide film with a hydrofluoric acid solution or the like.
  • the thickness of the beam is determined by the thickness tolerance of the active layer, and for example, a variation of 1 micron or less can be realized.
  • SOI substrates are expensive, for example, about 10 times the price of silicon substrates
  • Patent Document 3 As a technique for realizing an optical deflecting element capable of realizing low-frequency driving at a low cost, a technique using polyimide as a beam material has been proposed (Patent Document 3).
  • Polyimide has a low Young's modulus of about several GPa and is soft, so it can be driven at low frequencies, and it can be used with a brittle material such as silicon, and it can use a processing process that is compatible with MEMS technology. Realization of a low-cost optical deflection element can be expected.
  • Fig. 51 shows an example of a method of manufacturing an electromagnetically driven optical deflection element using polyimide as a beam material by MEMS technology.
  • a first polyimide pattern film is formed on a silicon substrate by a photolithographic technique using a photosensitive polyimide precursor solution. Metal wiring to be a coil is formed on the first polyimide pattern film.
  • a second polyimide pattern film is formed on the first polyimide pattern film by a photolithographic technique using the photosensitive polyimide precursor solution.
  • a reflective film that reflects light is formed on the second polyimide pattern film.
  • the optical deflection element is manufactured by removing the silicon corresponding to the backside force beam portion and the reflective film portion of the silicon substrate by photolithography and etching techniques.
  • the MEMS technology enables soft force and the polyimide material to be applied to the beam material. Therefore, an optical deflection element that can realize low-frequency driving can be realized at low cost.
  • the polyimide surface is wavy due to non-uniform film thickness, and the surface of the reflective film formed on the polyimide having the waviness is Since it has undulations, it causes bad aberration of light and is not suitable as an optical deflecting element.
  • a metal such as Au serving as a reflective film is vapor-deposited on the back surface of the optical deflection element, and the reflective surface is brought into contact with smooth mirror silicon.
  • the back side method can be considered, but as shown in Fig.
  • the force element size for which the central force of the reflecting plate and the method of increasing the distance to the inner wall of the silicon substrate can be considered.
  • a method of reducing the thickness of the silicon substrate can be considered. May not be usable, resulting in high manufacturing costs.
  • Patent Document 1 JP 2002-228951 A
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 1995-175005
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 11-242180
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-99063
  • the present invention has been made under such circumstances, and can be driven at a low frequency, has a wide optical deflection angle, is compact, and is low-cost light that does not fluctuate element operation characteristics due to wiring. It is an object of the present invention to provide a polarizing element.
  • the light deflection element is configured as described in the following (1) to (14).
  • a pedestal having a magnet, a non-moving portion fixed to the pedestal, a soft grease component including a moving portion having a coil supported by a beam on the non-moving portion, and a coil, on the moving portion
  • a soft grease component including a moving portion having a coil supported by a beam on the non-moving portion, and a coil, on the moving portion
  • a fixed reflector
  • the soft grease component is an optical deflection element comprising an insulating first grease component and a conductive second grease component for electrical wiring.
  • the first resin component and the second resin component are made of silicone rubber.
  • An optical deflection element having a coil integrally formed with the second grease component on the movable part
  • An optical deflection element having a coil formed of a conductor on the movable part, the coil being electrically connected to the second grease part.
  • An optical deflection element for forming the soft grease component by a punching technique An optical deflection element for forming the soft grease component by a punching technique.
  • An optical deflection element for forming the soft grease component by a molding technique is an optical deflection element for forming the soft grease component by a molding technique.
  • a hole or dent is formed in the reflector, a protrusion is formed in the soft grease component, and the reflector or plate is positioned by overlapping the hole or dent of the reflector and the protrusion of the soft resin.
  • An optical deflection element is provided.
  • a pedestal a soft part having a fixed part fixed to the pedestal, a movable part supported by a beam on the fixed part, a magnetic member fixed on the movable part,
  • An optical deflection element comprising: a reflector fixed on a magnetic member; and a substrate having a coil fixed on the pedestal.
  • the soft grease component is a light deflection element formed of silicone rubber.
  • An optical deflection element for forming the soft grease component by a punching technique An optical deflection element for forming the soft grease component by a punching technique.
  • An optical deflection element for forming the soft grease component by a molding technique is an optical deflection element for forming the soft grease component by a molding technique.
  • the reflecting plate is an optical deflecting element whose base material is a silicon substrate or a glass substrate.
  • a soft and non-brittle material such as silicone rubber is used as a material for the beam supporting the reflector, so that it can be driven at a low frequency, has a wide light deflection angle, and is small in size.
  • An optical deflection element can be provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of Example 1
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the reflector of Example 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the reflector of Example 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the pedestal of Example 1.
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of Example 2.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line II showing the configuration of Example 2
  • ⁇ 13 A diagram for explaining a continuous molding method of a resin using a plurality of molds in Example 2.
  • ⁇ 14 A diagram showing a configuration of a resin component having a conductive function in Example 2.
  • FIG. 15 is a diagram showing the configuration of Example 3.
  • FIG. 16 KK sectional view showing the structure of Example 3.
  • FIG. 17 LL sectional view showing the structure of Example 3.
  • FIG. 18 is a diagram showing the configuration of the reflector of Example 3.
  • FIG. 20 is a diagram showing the configuration of the pedestal of Example 3.
  • FIG. 21 is a top view showing the configuration of Example 4.
  • FIG. 22 PP sectional view showing the structure of Example 4.
  • FIG. 24 is a diagram showing the configuration of the reflector of Example 4.
  • FIG. 26 is a diagram showing the configuration of the pedestal of Example 4.
  • FIG. 27 is a diagram showing the configuration of the reflector of Example 4.
  • FIG. 28 is a top view showing the configuration of Example 5.
  • FIG. 30 is a W-W sectional view showing the structure of Example 5.
  • FIG. 31 is a diagram showing the configuration of the reflector of Example 5.
  • FIG. 33 is a diagram showing the structure of the pedestal of Example 5.
  • FIG. 34 is a diagram showing the configuration of the reflector of Example 5.
  • FIG. 35 is a diagram showing a configuration of an example of an electrical connection part in Example 5.
  • FIG. 36 is a diagram showing a configuration of an example of an electrical connection part in Example 5.
  • FIG. 37 is a diagram showing a configuration of an example of an electrical connection part in Example 5
  • FIG. 38 is a top view showing the configuration of Example 6.
  • FIG. 40 is an AF-AF sectional view showing the structure of Example 6
  • FIG. 41 is a diagram showing the configuration of the reflector of Example 6.
  • FIG. 44 is a diagram showing the structure of the pedestal of Example 6.
  • FIG. 45 is a diagram showing the configuration of the coil component of Example 6.
  • FIG. 46 is a top view showing the configuration of a conventional optical deflection element.
  • FIG. 47 is a top view showing the configuration of a conventional optical deflection element.
  • FIG. 48 is a top view showing the configuration of a conventional optical deflection element.
  • FIG. 50 A diagram showing a conventional method of manufacturing an optical deflector using an SOI substrate.
  • ⁇ 51 A diagram showing a method of manufacturing a conventional optical deflector using a polyimide beam.
  • ⁇ 52 A conventional beam using a polyimide beam.
  • FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, and 6 are diagrams showing a configuration of an “electromagnetically driven optical deflection element” that is Example 1, and FIG. 1 is a top view of the electromagnetically driven optical deflection element. 2 and 3 are cross-sectional views thereof. 4 and 5 are diagrams showing a configuration of a reflector that is a component that reflects light in the first embodiment, and FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a flexible grease component including a beam portion in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the structure of a pedestal made of a resin embedded with a magnet.
  • FIG. 1 By fixing the resin component 2 shown in FIG. 6 on the pedestal 1 shown in FIG. 7 and fixing the reflector 3 shown in FIG. 4 on the resin component 2, FIG.
  • the optical deflection element according to Embodiment 1 shown in 2 and 3 is configured.
  • the reflector 3 shown in Fig. 4 is a 200 micron thick glass substrate 3-1. After depositing an Au film to become a reflective film 3-2 by vapor deposition to a thickness of 1 micron, the glass substrate is diced. Can be formed by cutting to a desired size, for example, a square shape with a side of 2 mm.
  • a force silicon substrate or the like that uses a glass substrate as the substrate of the reflecting plate may be used.
  • a silicon oxide film is formed by thermal acid as shown in FIG. It is good to use what deposited this.
  • the flexible grease component 2 shown in FIG. 6 is formed by molding silicone rubber by a molding technique. First, an insulating first silicone rubber 2-1 shown in FIG.
  • a flexible resin component having a conductive function shown in FIG. 6 is formed by fixing the second silicone rubber 2-2 on the first silicone rubber 2-1 and forming an electrode pad by a roll transfer technique or the like. 2 can be formed.
  • the electrode pad is suitably made of Au or the like, and may be formed by vapor deposition using a metal mask.
  • the silicone rubber may be molded by a force punching technique in which silicone rubber is molded by a molding technique.
  • Example 1 an organic material part having a conductive function was formed by fixing the second silicone rubber on the first silicone rubber, but a plurality of molds were used as shown in FIG.
  • the second silicone rubber may be continuously formed on the first silicone rubber.
  • rubber materials such as silicone rubber can control the Young's modulus over a wide range from about 1 kPa to about 1 OMPa by controlling the ratio of sulfur contained.
  • the resonant frequency of the system can be changed simply by controlling the sulfur content without changing it. This can reduce the cost of creating photomasks and molds, and shorten the product development period.
  • soft and non-brittle silicone rubber is used as the material of the beam supporting the reflecting plate, so that it can be driven at a low frequency and the light deflection angle is wide.
  • a small optical deflection element can be provided.
  • FIGS. 11 and 12 are diagrams showing the configuration of an “electromagnetically driven optical deflection element” according to the second embodiment.
  • Fig. 13 By the method of molding silicone rubber using multiple molds as shown in Fig. 3, the surface of the insulating first silicone rubber and the surface of the conductive second silicone rubber are combined. Electric function
  • the electrode pad is formed by the same method as in Example 1 to form a resin part having a conductive function as shown in FIG.
  • the conductive function is obtained by combining the surface of the insulating first silicone rubber and the surface of the conductive second silicone rubber.
  • FIGS. 15, 16, 17, 18, 19, and 20 are diagrams showing a configuration of an “electromagnetically driven optical deflection element” according to Example 3, and FIG. 15 is a top view of the electromagnetically driven optical deflection element.
  • Figures 16 and 17 are cross-sectional views.
  • FIG. 18 is a diagram showing the configuration of a reflector that is a component that reflects light in Example 3
  • FIG. 19 is a diagram showing the configuration of a resin component having a conductive function in Example 3
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the base made from the resin with which the magnet was embedded.
  • the grease component shown in FIG. 19 is fixed on the manufactured pedestal shown in FIG. 20, and the reflector shown in FIG. 18 is fixed on the grease component.
  • the light deflection element which is Embodiment 3 is formed.
  • the reflector shown in FIG. 18 is obtained by thermally oxidizing a 200-micron-thick silicon substrate to form a 1-micron-thick silicon oxide as an insulating film on both the front and back surfaces, and then manufacturing a semiconductor on the back-side of the silicon substrate.
  • an Au wiring with a thickness of 1 micron is formed, an Au film serving as a reflective film is deposited on the front surface of the silicon substrate by vapor deposition, and the silicon substrate is formed by a dicing technology. It can be formed by cutting out to a desired size, for example, a square shape with a side of 2 mm.
  • the Au wiring on the back side has a portion for electrically connecting a coil wiring portion for electromagnetic driving and a resin component having a conductive function described later.
  • a silicon substrate is used as the substrate of the reflector, but a glass substrate or the like may be used.
  • the flexible grease component having a conductive function shown in FIG. 19 can be formed by molding silicone rubber by the same molding technique as that described in the first embodiment.
  • the grease component has a portion that is electrically connected to the Au wiring on the back side of the reflector, It is desirable to design the area of the electrically conducting portion large because the electrical resistance of the conducting portion can be reduced.
  • FIGS. 21, 22, 23, 24, 25, 26, and 27 are diagrams showing the configuration of an “electromagnetically driven optical deflection element” that is Embodiment 4.
  • FIG. 21 is a top view of the electromagnetically driven optical deflection element
  • FIGS. 22 and 23 are cross-sectional views thereof.
  • FIG. 24 is a diagram showing a configuration of a reflector that reflects light in Example 4
  • FIG. 25 is a resin part having a conductive function in Example 4
  • FIG. 26 generates a magnetic field. It shows the configuration of a pedestal made of a bond magnet as a means to do.
  • FIGS. An optical deflecting element of Example 4 shown in FIG. 23 is formed.
  • the reflector shown in FIG. 24 is formed on the back surface of a 200-micron-thick silicon substrate by forming a recess for alignment with a resin component having a conductive function by a semiconductor manufacturing technique,
  • a 1 micron thick Au wiring is formed, It can be formed by depositing an Au film as a reflective film on the front surface of the silicon substrate to a thickness of 1 micron by vapor deposition, and cutting the silicon substrate into a desired size by dicing technology, for example, a square with a side of 2 mm It is the shape.
  • a silicon substrate is used as the reflector substrate, but a glass substrate or the like may be used.
  • the flexible grease component having a conductive function shown in Fig. 25 can be formed by molding silicone rubber by the same molding technique as that described in Example 1, and the back surface side of the reflector is formed on the back surface side. It has a part that is electrically connected to the Au wiring and adheres to the reflector. Occasionally, a convex portion for alignment is provided at a portion corresponding to the concave portion of the reflecting plate.
  • the concave shape portion on the back surface of the reflector and the convex shape of the grease component are formed. Since they can be fixed together, the alignment accuracy can be easily improved, and since the effective area of the electrically conducting portion can be increased, the electrical resistance of the conducting portion can be reduced.
  • the concave portion of the reflector and the convex portion of the resin are made of a material having a conductive function, so that the wiring on the back surface of the reflector and the conductive function are also provided in the concave and convex portion.
  • the fat component is electrically conducted, it is not always necessary to electrically conduct at the uneven portion, and it may be electrically conducted only at a portion excluding the uneven portion.
  • FIGS. 28, 29, 30, 31, 32, and 33 are diagrams showing the configuration of an “electromagnetically driven optical deflection element” that is Example 5, and FIG. 28 is a top view of the electromagnetically driven optical deflection element.
  • Figures 29 and 30 are cross-sectional views.
  • FIG. 31 is a diagram showing a configuration of a reflector that is a component that reflects light in Example 5
  • FIG. 32 is a diagram showing a resin component having a conductive function in Example 5
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the base made from the embedded resin.
  • the reflector shown in FIG. 31 is formed on the back surface of a 200-micron-thick silicon substrate by forming a through-hole for alignment to be fixed to a resin component having a conductive function by using a semiconductor manufacturing technique.
  • a 1 micron thick silicon oxide that is an insulating film on both the front and back surfaces with an oxide, etc.
  • a semiconductor manufacturing technology on the back of the silicon substrate
  • a 1 micron thick Au wiring is formed, Using a metal mask at the desired part of the front surface of the silicon substrate, deposit an Au film pattern to be a reflective film to a thickness of 1 micron by vapor deposition, and cut the silicon substrate to a desired size by dicing technology For example, it has a square shape with a side of 2 mm.
  • a silicon substrate is used as the reflector substrate, but a glass substrate or the like may be used. At this time, as shown in FIG. It is preferable to use a glass substrate in which through holes are formed in the glass substrate.
  • the flexible grease component having a conductive function shown in Fig. 32 can be formed by molding silicone rubber by the same molding technique as the method described in Example 1, and is formed on the back side of the reflector.
  • a convex portion for alignment is provided at a portion corresponding to the through hole of the reflection plate when it is electrically connected to the Au wiring and fixed to the reflection plate.
  • the through hole of the reflector and the shape of the convex portion of the grease component are matched. Since it can be fixed, the alignment accuracy can be easily improved, and the convex portion of the resin can be easily confirmed through the through hole of the reflector, so that the workability at the time of fixing can be improved. Further, by fixing the reflector and the resin component with a conductive adhesive, the effective area of the electrically conducting portion can be increased, so that the electrical resistance of the conducting portion can be reduced.
  • the through hole portion of the reflector and the convex portion of the resin component are made of a material having a conductive function so that the through hole and the convex portion are overlapped.
  • 35, 36, and 37 show examples of means for electrically connecting the Au wiring on the back surface of the reflecting plate and the resin having the conductive function in Example 5.
  • FIGS. 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, and 45 are diagrams showing the configuration of an “electromagnetically driven optical deflection element (movable iron core type)” that is Example 6, and FIG. FIG. 39 is a top view of the drive type optical deflection element, and FIGS. 39 and 40 are sectional views thereof.
  • FIG. 41 is a diagram showing a configuration of a reflecting plate that is a component that reflects light in Example 6
  • FIG. 42 is a diagram showing a configuration of a thin magnetic material member
  • FIG. 43 is a configuration of a flexible resin component.
  • 44 is a diagram showing a configuration of a pedestal made of grease
  • FIG. 45 is a diagram showing a coil component which is a means for generating a magnetic field.
  • the pedestal shown in Fig. 44 is fixed to the manufactured coil component shown in Fig. 45, the grease component shown in Fig. 43 is fixed on the pedestal, and the thin shape shown in Fig. 42 is fixed on the grease component.
  • Magnetic material By fixing the material member and fixing the reflecting plate shown in FIG. 41 on the thin magnetic material, an optical deflection element which is Embodiment 6 shown in FIGS. 38, 39 and 40 is formed.
  • the reflecting plate shown in FIG. 41 is obtained by depositing an Au film as a reflecting film to a thickness of 1 micron on a 200 micron thick silicon substrate by vapor deposition, and then dicing the silicon substrate to a desired size. It can be formed by cutting out, for example, a square shape with a side of 2 mm.
  • a force glass substrate using a silicon substrate as the substrate of the reflector may be used.
  • the flexible grease component shown in FIG. 43 and the pedestal shown in FIG. 44 can be formed by molding silicone rubber by the same molding technique as that described in Example 1! .
  • the coil component that is a means for generating the magnetic field shown in FIG. 45 can be easily realized by existing flexible substrate manufacturing technology that has a force such as polyimide.
  • the movable part is provided with the thin magnetic material member, it is not necessary to provide the wiring with the movable part. Since the step of forming the electrical wiring on the fat part can be omitted, the method for manufacturing the optical deflection element can be simplified. In addition, since the beam material can be realized with only one type of silicone rubber, the operating characteristics of the light deflection element are more stable than when a combination of conductive silicone rubber and insulating silicone rubber is used as the beam, for example. Can be made.

Abstract

　磁石を有する台座と、前記台座に固着された不動部および該不動部に梁により支持されコイルを有する可動部を備えた軟質樹脂部品と、前記可動部上に固着された反射板３とを備え、前記軟質樹脂部品は、絶縁性の第一の樹脂部品２－１と電気配線のための導電性の第二の樹脂部品２－２からなる構成により、低い周波数で駆動でき、光偏向角度が広角で、小型で、かつ配線による素子動作特性の変動のない低コストの光偏向素子を提供することができる。

Description

明 細 書
光偏向素子
技術分野
[0001] 本発明は、低周波駆動の光偏向素子に関し、特にその電気配線に関するものであ る。
背景技術
[0002] MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)技術により製造される小型光 偏向素子は、光偏向システムの小型化、低コストィ匕が実現できるため、種々の提案が なされ、試作，実用化が進んでいる。動作原理も静電駆動方式、電磁駆動方式、そ の他の方式など様々な種類のデバイスが存在する。たとえば、ガルバノメータの原理 (可動コイル型電磁駆動)で動作する光偏向素子 (ガルバノミラーとも ヽぅ）は種々提 案されており（特許文献 1)、これらの光偏向素子は、半導体製造技術を流用した ME MS製造技術で製造されている。そして、これらの光偏向素子はたとえば図 46に示 すように、シリコンを梁材料とした両持ち梁構造として構成される (特許文献 2)。これ は、半導体製造技術を基盤とした MEMS製造技術はシリコン高精度加工能力に優 れて 、るため、また弾性材料であるシリコンは梁材料として適して 、るためである。
[0003] ところが、近年、たとえば 100Hz以下の低い駆動周波数で、たとえば 30度以上の 光偏向角度の広角小型光偏向素子を実現したい要求、また光偏向素子の低コスト 化の要求が高まっており、シリコンを梁材料とするには種々の問題が発生してきた。こ れらの問題を図 47ないし 53により説明する。
[0004] 図 47、 48はシリコンを梁材料として低周波駆動を実現する場合に、光偏向素子の 小型化が制約される問題を説明する図である。シリコンはヤング率が 130GPa程度と 大きぐ 100Hz以下の低周波で動作させるためには、梁を長ぐ細ぐ薄く設計する 必要があり、例えば、梁の長さ 3mm以上、梁の幅 0. 05mm以下、梁の厚さ 0. 01m m以下などとすることにより低周波駆動が実現できると考えられる。しかし、このとき光 偏向素子は図 47に示すように梁の長さによる制約のため素子の小型化に限界があ る。素子の小型化を実現するために、図 48に示すように梁を折り曲げて設計する手 法が考えられる。しかし、シリコンは 130GPa程度のヤング率を有する硬質材料では あるが、脆性材料であり、長ぐ細ぐ薄いシリコンの梁は壊れやすぐ生産性におい て問題となり、また製造しても落下させると梁が破損してしまうため、衝撃耐性が求め られる携帯製品には適用できないなど、応用範囲にも制限を与える。
[0005] 図 49はシリコンを梁材料として光偏向素子を実現する場合に、光偏向素子の低コ ストイ匕が制約される問題を説明する図である。図 49に MEMS技術によりシリコンを梁 材料とした電磁駆動型光偏向素子を製造する方法の一例を示す。例えばシリコン基 板を熱酸ィ匕することによりシリコン基板上に絶縁膜を形成する。フォトリソグラフィー技 術及びエッチング技術により、絶縁膜上にコイルとなる金属配線、および光を反射す る反射膜を形成する。前記金属配線、および前記反射膜形成後、フォトリソグラフィ 一技術およびエッチング技術により所望の部分のシリコンを除去する。前記シリコンを 除去する部分の深さは、梁および反射膜部のシリコン厚より数十ミクロン深くすると良 い。次にフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術により、シリコン基板裏面から 梁部と反射膜部に相当する部分のシリコンを部分除去し、磁石を配置して適当な磁 界を発生させることにより、光偏向素子が製造される。しかし、この製造方法では、偏 向性能を左右する梁の厚さが最後の裏面シリコン除去量により決定されるため、性能 ばらつきが問題となる。たとえば、シリコン基板厚さ 600ミクロン、梁の厚さを 50ミクロ ンに設定するとき、裏面のエッチング量は 550ミクロンに設定する力 エッチング量は 5%程度のばらつきを有するため、裏面エッチング量は 27. 5ミクロン程度のばらつき を発生し、その結果、梁の厚さは
27. 5ミクロン程度のばらつきを発生して、良品率を低下させるため製造コストが高く なる。
[0006] このばらつきの問題を解決するために図 50に示すような SOI (Silicon On Insul ator)基板を使用する手法があり、図 50に該 SOI基板を使用した場合の電磁駆動型 光偏向素子の製造方法を示す。 SOI基板上に絶縁膜、および金属配線、および反 射膜を形成した後、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術により所望の部分の シリコンを除去する。このとき、シリコンの除去は埋め込み酸ィ匕膜部で停止される。次 にフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術により、シリコン基板裏面力 梁部と 反射膜部に相当する部分のシリコンを除去する。このとき、シリコンの除去は埋め込 み酸ィ匕膜部で停止される。最後に、フッ酸溶液などにより埋め込み酸化膜を除去す ることにより光偏向素子が製造される。この SOI基板を用いた製造方法では、梁の厚 さは活性層の厚さ公差で決定され、たとえば 1ミクロン以下のばらつきを実現できる。 しかし、 SOI基板は高価であり、たとえばシリコン基板の 10倍程度の価格であるため
、やはり素子の低コストィ匕には限界がある。
[0007] 以上に説明したように、シリコンを梁として、低周波駆動を実現できる光偏向素子を 低コストで実現することは事実上困難である。
[0008] 低周波駆動を実現できる光偏向素子を低コストで実現する手法として、梁材料にポ リイミドを用いる手法が提案されて 、る（特許文献 3)。ポリイミドはヤング率が数 GPa 程度で低ぐ軟らかいため、低周波駆動が実現でき、またシリコンのような脆性材料で もなぐまた MEMS技術と相性の良い加工プロセスを使用できるため、良品率の高 い低コスト光偏向素子の実現が期待できる。図 51に MEMS技術によりポリイミドを梁 材料とした電磁駆動型光偏向素子を製造する方法の一例を示す。たとえば、感光性 ポリイミド前駆体溶液を用いて、フォトリソグラフィー技術によりシリコン基板上に第一 のポリイミドパターン膜を形成する。前記第一のポリイミドパターン膜上にコイルとなる 金属配線を形成する。次に、感光性ポリイミド前駆体溶液を用いて、フォトリソグラフィ 一技術により第一のポリイミドパターン膜上に第二のポリイミドパターン膜を形成する 。次に、第二のポリイミドパターン膜上に光を反射する反射膜を形成する。最後に、フ オトリソグラフィー技術およびエッチング技術により、シリコン基板裏面力 梁部と反射 膜部に相当する部分のシリコンを除去することにより光偏向素子が製造される。この ポリイミドを梁材料に用いた光偏向素子の製造方法では、 MEMS技術により、軟ら 力 、ポリイミド材料を梁材料に適用できるため、低周波駆動を実現できる光偏向素子 を低コストで実現できる。
[0009] ところが、鏡面研磨された平滑なシリコン基板表面とは異なり、ポリイミド表面には膜 厚不均一などによるうねりが発生し、該うねりを有するポリイミド上に形成した反射膜 の表面は、やはり、うねりを有するため、光の収差の悪ィ匕を引き起こし、光偏向素子と しては適していない。 [0010] 前記うねりの問題を解決するため、図 52に示すように、光偏向素子の裏面に反射 膜となる Auなどの金属を蒸着して、反射面を平滑な鏡面シリコンと接して 、た裏面側 とする手法が考えられるが、図 53に示すように、光を偏向するときに、光路がシリコン 基板内壁に阻害される制約が発生し、広角光偏向素子を実現できなくなる場合があ る。図 52に示す手法において、広角光偏向素子を実現するためには、前記反射板 の中心力 シリコン基板内壁までの距離を大きくする手法が考えられる力 素子サイ ズは大きくなつてしまう。また、図 52に示す手法において、広角光偏向素子を実現す るために、シリコン基板厚を薄くする手法が考えられるが、自動搬送できるシリコン基 板厚には制約があり、標準の MEMS製造装置が使用できず、製造コストが高くなつ てしまう場合がある。
[0011] 低周波駆動を実現できる光偏向素子を低コストで実現し、且つ、前記うねりの問題 を解決するため、フレキシブル基板製造技術を用いて梁の構造を併用できるシート 状のポリイミドシート部品を形成し、前記ポリイミドシート上に半導体技術により形成し たシリコン基板を母材とする反射板を貼り合わせる手法が提案されて ヽる（特許文献 4)。この手法は、数 GPa程度の比較的低いヤング率材料であるポリイミドを梁の材料 に適用でき、低周波駆動を実現できる光偏向素子を低コストで実現する手法として有 望である。
特許文献 1 :特開 2002— 228951号公報
特許文献 2：特開 1995— 175005号公報
特許文献 3：特開平 11― 242180号公報
特許文献 4：特開 2005— 99063号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] 前述の特許文献 4に記載の光偏向素子では、ポリイミドシートの梁の部位に金属配 線を形成すると梁の機械特性に影響を与え、素子特性が変動するため、ポリイミドシ ートに形成されたコイルカゝらワイヤリングにより外部端子に接続する手法を採用してい る。しかし、可動部である不安定なポリイミドシートにワイヤリングすることは、困難であ り、ポリイミドシートがワイヤリング時に破損することが懸念される。また、ポリイミドのャ ング率は制御範囲が狭ぐ設計制約が大きいという問題がある。
[0013] 本発明は、このような状況のもとでなされたもので、低い周波数で駆動でき、光偏向 角度が広角で、小型で、かつ配線による素子動作特性の変動のない低コストの光偏 向素子を提供することを課題とするものである。
課題を解決するための手段
[0014] 前記課題を達成するため、本発明では、光偏向素子を次の（1)ないし（14)のとお りに構成する。
[0015] (1)磁石を有する台座と、前記台座に固着された不動部および該不動部に梁によ り支持されコイルを有する可動部を備えた軟質榭脂部品と、前記可動部上に固着さ れた反射板とを備え、
前記軟質榭脂部品は、絶縁性の第一の榭脂部品と電気配線のための導電性の第 二の榭脂部品からなる光偏向素子。
[0016] (2)前記（1)に記載の光偏向素子にぉ 、て、
前記第一の榭脂部品および第二の榭脂部品はシリコーンゴムより形成されている 光偏向素子。
[0017] (3)前記（1)または（2)に記載の光偏向素子にぉ 、て、
前記可動部に前記第二の榭脂部品で一体形成されたコイルを有する光偏向素子
[0018] (4)前記（1)または（2)に記載の光偏向素子にぉ 、て、
前記可動部上に導電体で形成されたコイルを有し、該コイルが前記第二の榭脂部 品に電気接続されている光偏向素子。
[0019] (5)前記（1)または（2)に記載の光偏向素子にぉ 、て、
前記軟質榭脂部品をパンチング技術により形成する光偏向素子。
[0020] (6)前記（1)または（2)に記載の光偏向素子にぉ 、て、
前記軟質榭脂部品をモールド技術により形成する光偏向素子。
[0021] (7)前記（1)または（2)に記載の光偏向素子にぉ 、て、
前記軟質榭脂部品を、複数の金型を用いて第一の榭脂部品上に第二の榭脂部品 を連続形成することにより形成する光偏向素子。 [0022] (8)前記（1)な 、し（7)の 、ずれかに記載の光偏向素子にぉ 、て、 前記反射板はシリコン基板あるいはガラス基板を母材とするものである光偏向素子
[0023] (9)前記（8)に記載の光偏向素子において、
前記反射板に穴、あるいは凹みを形成し、前記軟質榭脂部品に突起を形成して、 前記反射板の穴、あるいは凹みと、前記軟質樹脂の突起とを重ね合わせて前記反射 板の位置決めをする光偏向素子。
[0024] (10)台座と、前記台座に固着された不動部および該不動部に梁により支持された 可動部を有する軟質榭脂部品と、前記可動部上に固着された磁性部材と、前記磁 性部材上に固着された反射板と、前記台座に固着されたコイルを有する基板とを備 えた光偏向素子。
[0025] (11)前記（10)に記載の光偏向素子において、
前記軟質榭脂部品はシリコーンゴムより形成されている光偏向素子。
[0026] ( 12)前記（10)に記載の光偏向素子にお!/ヽて、
前記軟質榭脂部品をパンチング技術により形成する光偏向素子。
[0027] ( 13)前記（10)に記載の光偏向素子にお!/ヽて、
前記軟質榭脂部品をモールド技術により形成する光偏向素子。
[0028] (14)前記（10)に記載の光偏向素子にお!/ヽて、
前記反射板はシリコン基板、あるいはガラス基板を母材とするものである光偏向素 子。
発明の効果
[0029] 本発明によれば、シリコーンゴムなどの、柔らかぐ脆くない材料を、反射板を支える 梁の材料として採用しているため、低い周波数で駆動でき、光偏向角度が広角で、 小型の光偏向素子を提供できる。
[0030] また、電気配線のために導電性の榭脂部品を用い、あるいはいわゆる可動鉄心型 電磁駆動を採用しているため、電気配線による素子動作特性の変動のない光偏向 素子を提供できる。
[0031] また、モールド技術やパンチング技術が利用できるので、低コストな光偏向素子を 容易に実現できる。
図面の簡単な説明
[図 1]実施例 1の構成を示す図
圆 2]実施例 1の構成を示す A— A断面図
圆 3]実施例 1の構成を示す B— B断面図
[図 4]実施例 1の反射板の構成を示す図
[図 5]実施例 1の反射板の構成を示す図
圆 6]実施例 1における柔軟な榭脂部品の構成を示す図
[図 7]実施例 1の台座の構成を示す図
圆 8]実施例 1における絶縁性の第一の榭脂部品の構成を示す図
圆 9]実施例 1における導電性の第二の榭脂部品の構成を示す図
圆 10]実施例 1における複数の金型を用いた、榭脂の連続成形手法を説明する図
[図 11]実施例 2の構成を示す図
[図 12]実施例 2の構成を示す I-I断面図
圆 13]実施例 2における複数の金型を用いた、榭脂の連続成形手法を説明する図 圆 14]実施例 2における導電機能を有する榭脂部品の構成を示す図
[図 15]実施例 3の構成を示す図
[図 16]実施例 3の構成を示す K—K断面図
[図 17]実施例 3の構成を示す L—L断面図
[図 18]実施例 3の反射板の構成を示す図
圆 19]実施例 3における柔軟な榭脂部品の構成を示す図
[図 20]実施例 3の台座の構成を示す図
[図 21]実施例 4の構成を示す上面図
[図 22]実施例 4の構成を示す P— P断面図
[図 23]実施例 4の構成を示す Q— Q断面図
[図 24]実施例 4の反射板の構成を示す図
圆 25]実施例 4の柔軟な榭脂部品の構成を示す図
[図 26]実施例 4の台座の構成を示す図 [図 27]実施例 4の反射板の構成を示す図
[図 28]実施例 5の構成を示す上面図
[図 29]実施例 5の構成を示す V— V断面図
[図 30]実施例 5の構成を示す W—W断面図
[図 31]実施例 5の反射板の構成を示す図
圆 32]実施例 5の柔軟な榭脂部品の構成を示す図
[図 33]実施例 5の台座の構成を示す図
[図 34]実施例 5の反射板の構成を示す図
[図 35]実施例 5における電気接続部の一例の構成を示す図
[図 36]実施例 5における電気接続部の一例の構成を示す図
[図 37]実施例 5における電気接続部の一例の構成を示す図
[図 38]実施例 6の構成を示す上面図
[図 39]実施例 6の構成を示す AE— AE断面図
[図 40]実施例 6の構成を示す AF— AF断面図
[図 41]実施例 6の反射板の構成を示す図
圆 42]実施例 6における薄型磁性材料部材の構成を示す図 圆 43]実施例 6の柔軟な榭脂部品の構成を示す図
[図 44]実施例 6の台座の構成を示す図
[図 45]実施例 6のコイル部品の構成を示す図
[図 46]従来の光偏向素子の構成を示す上面図
[図 47]従来の光偏向素子の構成を示す上面図
[図 48]従来の光偏向素子の構成を示す上面図
圆 49]従来の光偏向素子の製造方法を示す図
[図 50]SOI基板を用いた従来の光偏向素子の製造方法を示す図 圆 51]ポリイミドを梁とした従来の光偏向素子の製造方法を示す図 圆 52]ポリイミドを梁とした従来の光偏向素子の製造方法を示す図 圆 53]ポリイミドを梁とした従来の光偏向素子の問題点を示す図 符号の説明 [0033] 1 台座
2a 不動部
2b 可動部
2- 1 第一の榭脂部品
2- 2 第二の榭脂部品
3 反射板
4 コイル
発明を実施するための最良の形態
[0034] 以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例により詳しく説明する。
実施例 1
[0035] 図 1、 2、 3、 4、 5、 6は実施例 1である"電磁駆動型光偏向素子"の構成を示す図で あり、図 1は電磁駆動型光偏向素子の上面図であり、図 2、 3はその断面図である。図 4、 5は実施例 1において光を反射する部品である反射板の構成を示す図であり、図 6は実施例 1において梁の部位を含んだ、柔軟な榭脂部品の構成を示す図であり、 図 7は磁石が埋め込まれた榭脂でできた台座の構成を示す図である。
[0036] なお、実施例で!/、う「柔軟な榭脂」は通常「軟質榭脂」 t 、われて!/、るので、請求項 では「軟質榭脂」と表現した。この柔軟な榭脂で形成された榭脂部品における周辺部 分が不動部 2aであり、この不動部 2aに梁により支持されコイルを有する部分が可動 部 2bである（図 6参照)。
[0037] 製造された図 7に示す台座 1上に図 6に示す榭脂部品 2を固着し、前記榭脂部品 2 上に図 4に示す前記反射板 3を固着することにより、図 1、 2、 3に示す実施例 1である 光偏向素子が構成される。
[0038] 図 4に示す反射板 3は 200ミクロン厚さのガラス基板 3— 1上に反射膜 3 - 2となる A u膜を蒸着により 1ミクロンの厚さ堆積した後、ガラス基板をダイシング技術により所望 のサイズに切り出すことにより形成でき、たとえば一辺 2mmの正方形の形状である。 本実施例 1では、前記反射板の基板としてガラス基板を用いている力 シリコン基板 などでも良ぐこのとき図 5に示すように熱酸ィ匕によりシリコン酸ィ匕膜を形成するなど、 絶縁物を堆積したものを使用すると良い。 [0039] 図 6に示す柔軟な榭脂部品 2は、モールド技術により、シリコーンゴムを成形するこ とにより形成される。まず、図 8に示す絶縁性の第一のシリコーンゴム 2—1をモールド 技術により成形し、次に図 9に示す導電性の第二のシリコーンゴム 2— 2をモールド技 術により成形し、前記第一のシリコーンゴム 2—1上に前記第二のシリコーンゴム 2— 2 を固着し、ロール転写技術などにより電極パッドを形成することにより、図 6に示す導 電機能を有する柔軟な榭脂部品 2が形成できる。前記電極パッドの材料は Auなどが 適しており、メタルマスクを用いた蒸着法により形成しても良い。
[0040] また、本実施例 1では、モールド技術によりシリコーンゴムを成形した力 パンチング 技術によって前記シリコーンゴムを成形しても良い。また、本実施例 1では、第一のシ リコーンゴム上に第二のシリコーンゴムを固着することにより導電機能を有する有機材 料部品を形成したが、図 10に示すように複数の金型を用いて第一のシリコーンゴム 上に第二のシリコーンゴムを連続形成しても良い。
また、周知のとおり、シリコーンゴムなどのゴム材料は、含有される硫黄の比率を制御 するなどにより、そのヤング率を lkPa程度から lOMPa程度まで広範囲にわたり制御 できるため、たとえば、部品の幾何学設計を変更することなぐ硫黄含有率を制御す るだけで、系の共振周波数を変更することができるため、フォトマスクや金型などの作 成費用を削減でき、また製品開発期間を短縮できる。
[0041] 以上説明したように、本実施例 1によれば、柔らかぐ脆くないシリコーンゴムを、反 射板を支える梁の材料として採用するため、低い周波数で駆動でき、光偏向角度が 広角で、小型の光偏向素子を提供できる。
[0042] また、電気配線のために導電性のシリコーンゴムを用いて 、るので素子動作特性の 変動のない光偏向素子を提供できる。
[0043] また、シリコーンゴムの加工にモールド技術やパンチング技術が利用できるので、 低コストな光偏向素子を容易に実現できる。
実施例 2
[0044] 図 11、 12は実施例 2である"電磁駆動型光偏向素子"の構成を示す図である。図 1 3に示すような複数の金型を用いるシリコーンゴムの成形方法により、絶縁性の第一 のシリコーンゴムの表面と導電性の第二のシリコーンゴムの表面の高さを合わせた導 電機能を
有する榭脂を形成した後、実施例 1と同様の手法で電極パッドを形成することにより、 図 14に示すような導電機能を有する榭脂部品を形成できる。
[0045] 以上説明したように、本実施例 2によれば、前記絶縁性の第一のシリコーンゴムの 表面と前記導電性の第二のシリコーンゴムの表面の高さを合わせた導電機能を有す る榭脂部品を形成できることにより、前記榭脂部品上への反射板の固着をより安定ィ匕 できる。
実施例 3
[0046] 図 15、 16、 17、 18、 19、 20は実施例 3である"電磁駆動型光偏向素子"の構成を 示す図であり、図 15は電磁駆動型光偏向素子の上面図であり、図 16、 17はその断 面図である。図 18は実施例 3において光を反射する部品である反射板の構成を示 す図であり、図 19は実施例 3において導電機能を有する榭脂部品の構成を示す図 であり、図 20は磁石が埋め込まれた榭脂でできた台座の構成を示す図である。
[0047] 図 20に示す製造された台座上に図 19に示す榭脂部品を固着し、前記榭脂部品上 に図 18に示す反射板を固着することにより、図 15、 16、 17に示す実施例 3である光 偏向素子が形成される。
[0048] 図 18に示す反射板は 200ミクロン厚さのシリコン基板を熱酸化することにより表裏 両面に絶縁膜である厚さ 1ミクロンのシリコン酸化物を形成した後、前記シリコン基板 裏面に半導体製造技術を用いて、厚さ 1ミクロンの Au配線を形成し、前記シリコン基 板のおもて面に反射膜となる Au膜を蒸着により 1ミクロンの厚さ堆積し、前記シリコン 基板をダイシング技術により所望のサイズに切り出すことにより形成でき、たとえば一 辺 2mmの正方形の形状である。前記裏面側の Au配線は、電磁駆動のためのコイル 配線部分と、後述の導電機能を有する榭脂部品とを電気的に導通する部分を有する 。本実施例 3では、反射板の基板としてシリコン基板を用いているが、ガラス基板など でも良い。
[0049] 図 19に示す導電機能を有する柔軟な榭脂部品は、実施例 1にお 、て説明した手 法と同じぐモールド技術により、シリコーンゴムを成形することにより形成できる。前 記榭脂部品は、前記反射板の裏面側の Au配線と電気的に導通する部分を有し、前 記電気的に導通する部分の面積を大きく設計することが、導通部の電気抵抗を低減 できるため望ましい。
[0050] 以上説明したように、本実施例 3によれば、半導体製造技術を用いることにより、 Au 配線を多層化することが容易となり、コイルの巻き数を容易に増加でき、電磁駆動型 光偏向素子の駆動能力を向上させることができる。
実施例 4
[0051] 図 21、 22、 23、 24、 25、 26、 27は実施例 4である"電磁駆動型光偏向素子"の構 成を示す図である。図 21は電磁駆動型光偏向素子の上面図であり、図 22、 23はそ の断面図である。図 24は実施例 4にお 、て光を反射する部品である反射板の構成を 示す図であり、図 25は実施例 4において導電機能を有する榭脂部品であり、図 26は 磁界を発生する手段となるボンド磁石でできた台座の構成を示すである。
[0052] 図 26に示す製造された前記台座上に図 25に示す前記榭脂部品を固着し、前記榭 脂部品上に図 24に示す前記反射板を固着することにより、図 21、 22、 23に示す実 施例 4である光偏向素子が形成される。
[0053] 図 24に示す反射板は、 200ミクロン厚さのシリコン基板の裏面に半導体製造技術 により、導電機能を有する榭脂部品と固着するための位置合わせ用の凹みを形成し た後、熱
酸ィ匕などにより表裏両面に絶縁膜である厚さ 1ミクロンのシリコン酸ィ匕物を形成した後 、前記シリコン基板裏面に半導体製造技術を用いて、厚さ 1ミクロンの Au配線を形成 し、前記シリコン基板のおもて面に反射膜となる Au膜を蒸着により 1ミクロンの厚さ堆 積し、前記シリコン基板をダイシング技術により所望のサイズに切り出すことにより形 成でき、たとえば一辺 2mmの正方形の形状である。
[0054] 本実施例 4では、反射板の基板としてシリコン基板を用いて 、るが、ガラス基板など でも良ぐこのとき図 27に示すようにサンドブラスト技術によりガラス基板に凹みを形 成したガラス基板を使用すると良!ヽ。
[0055] 図 25に示す導電機能を有する柔軟な榭脂部品は、実施例 1において説明した手 法と同じぐモールド技術により、シリコーンゴムを成形することにより形成でき、前記 反射板の裏面側の Au配線と電気的に導通する部分を有し、前記反射板と固着する ときに前記反射板の凹みに対応する部分に、位置合わせ用の凸部を設けている。
[0056] 以上説明したように、本実施例 4によれば、前記反射板と前記榭脂部品の固着工 程において、前記反射板裏面の凹み形状部と、前記榭脂部品の凸部形状を合わせ て固着できるため、固着ァライメント精度を容易に向上させることができ、また、前記 電気的に導通させる部分の実効的面積を増加できるため、導通部の電気抵抗を低 減できる。また、本実施例 4では、前記反射板の凹み部と前記樹脂の凸部とを導電機 能を有する材料で構成することにより、前記凹凸部においても反射板裏面の配線と 導電機能を有する榭脂部品を電気的に導通させたが、前記凹凸部において電気的 に導通させる必要は必ずしも無ぐ凹凸部を除く部位のみで電気的に導通させても 構わない。
実施例 5
[0057] 図 28、 29、 30、 31、 32、 33は実施例 5である"電磁駆動型光偏向素子"の構成を 示す図であり、図 28は電磁駆動型光偏向素子の上面図であり、図 29、 30はその断 面図である。図 31は実施例 5において光を反射する部品である反射板の構成を示 す図であり、図 32は実施例 5において導電機能を有する榭脂部品を示す図であり、 図 33は磁石が埋め込まれた榭脂でできた台座の構成を示す図である。
[0058] 製造された図 33に示す前記台座上に図 32に示す前記榭脂部品を固着し、前記榭 脂部品上に図 31に示す前記反射板を固着することにより、図 28、 29、 30に示す実 施例 5である光偏向素子が形成される。
[0059] 図 31に示す反射板は、 200ミクロン厚さのシリコン基板の裏面に半導体製造技術 により、導電機能を有する榭脂部品と固着するための位置合わせ用の貫通穴を形成 した後、熱酸ィ匕などにより表裏両面に絶縁膜である厚さ 1ミクロンのシリコン酸ィ匕物を 形成した後、前記シリコン基板裏面に半導体製造技術を用いて、厚さ 1ミクロンの Au 配線を形成し、前記シリコン基板のおもて面の所望の部位にメタルマスクを用いて、 反射膜となる Au膜パターンを蒸着により 1ミクロンの厚さ堆積し、前記シリコン基板を ダイシング技術により所望のサイズに切り出すことにより形成でき、たとえば一辺 2m mの正方形の形状である。本実施例 5では、反射板の基板としてシリコン基板を用い ているが、ガラス基板などでも良ぐこのとき図 34に示すようにサンドブラスト技術によ りガラス基板に貫通穴を形成したガラス基板を使用すると良い。
[0060] 図 32に示す導電機能を有する柔軟な榭脂部品は、実施例 1において説明した手 法と同じぐモールド技術により、シリコーンゴムを成形することにより形成でき、前記 反射板の裏面側の Au配線と電気的に導通する部分を有し、前記反射板と固着する ときに前記反射板の貫通穴に対応する部分に、位置合わせ用の凸部を設けている。
[0061] 以上説明したように、本実施例 5によれば、前記反射板と前記榭脂部品の固着工 程において、前記反射板の貫通穴と、前記榭脂部品の凸部形状を合わせて固着で きるため、固着ァライメント精度を容易に向上させることができ、また、前記反射板の 貫通穴を通して、前記樹脂の凸部が容易に確認できるため、固着時の作業性を向上 できる。また、前記反射板と前記榭脂部品を導電性接着剤により固着することにより、 前記電気的に導通させる部分の実効的面積を増加できるため、導通部の電気抵抗 を低減できる。また、本実施例 5では、前記反射板の貫通穴部と前記榭脂部品の凸 部とを導電機能を有する材料で構成することにより、前記貫通穴と前記凸部が重ね 合わせられる部位においても反射板裏面の配線と導電機能を有する榭脂を電気的 に導通させた力 前記貫通穴と前記凸部が重ね合わせられる部位にぉ 、て電気的 に導通させる必要は必ずしも無ぐ前記貫通穴と前記凸部が重ね合わせられる部位 を除く部位のみで電気的に導通させても構わない。図 35、 36、 37に、実施例 5にお いて、前記反射板裏面の Au配線と前記導電機能を有する榭脂を電気的に導通させ る手段の例を示す。
実施例 6
[0062] 図 38、 39、 40、 41、 42、 43、 44、 45は実施例 6である"電磁駆動型光偏向素子（ 可動鉄心型) "の構成を示す図であり、図 38は電磁駆動型光偏向素子の上面図であ り、図 39、 40はその断面図である。図 41は実施例 6において光を反射する部品であ る反射板の構成を示す図であり、図 42は薄型磁性材料部材の構成を示す図であり、 図 43は柔軟な榭脂部品の構成を示す図であり、図 44は榭脂でできた台座の構成を 示す図であり、図 45は磁界を発生する手段であるコイル部品を示す図である。
[0063] 製造された図 45に示すコイル部品に図 44に示す台座を固着し、前記台座上に図 43に示す前記榭脂部品を固着し、前記榭脂部品上に図 42に示す前記薄型磁性材 料部材を固着し、前記薄型磁性材料上に図 41に示す反射板を固着することにより、 図 38、 39、 40に示す実施例 6である光偏向素子が形成される。
[0064] 図 41に示す反射板は、 200ミクロン厚さのシリコン基板に、反射膜となる Au膜を蒸 着により 1ミクロンの厚さ堆積し、前記シリコン基板をダイシング技術により所望のサイ ズに切り出すことにより形成でき、たとえば一辺 2mmの正方形の形状である。本実施 例 6では、反射板の基板としてシリコン基板を用いている力 ガラス基板などでも良い
[0065] 図 43に示す柔軟な榭脂部品、および図 44に示す台座は、実施例 1にお!/、て説明 した手法と同じぐモールド技術により、シリコーンゴムを成形することにより形成でき る。
[0066] 図 45に示す磁界を発生させる手段となるコイル部品は、ポリイミドなど力もなる既存 のフレキシブル基板製造技術により容易に実現できる。
[0067] 以上、説明したように、本実施例 6によれば、可動部に薄型磁性材料部材を具備す ることにより、可動部に電気配線を設ける必要がないため、反射板や柔軟な榭脂部 品に電気配線を形成する工程を省略できるため、光偏向素子の製造方法を簡略ィ匕 できる。また、梁の材料を一種類のシリコーンゴムのみで実現できるため、たとえば導 電性シリコーンゴムと絶縁性シリコーンゴムの組み合わせ材料を梁とした場合に較べ て、光偏向素子の動作特性をより安定化させることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 磁石を有する台座と、前記台座に固着された不動部および該不動部に梁により支 持されコイルを有する可動部を備えた軟質榭脂部品と、前記可動部上に固着された 反射板とを備え、
前記軟質榭脂部品は、絶縁性の第一の榭脂部品と電気配線のための導電性の第 二の榭脂部品力 なることを特徴とする光偏向素子。
[2] 請求項 1に記載の光偏向素子において、
前記第一の榭脂部品および第二の榭脂部品はシリコーンゴムより形成されているこ とを特徴とする光偏向素子。
[3] 請求項 1または 2に記載の光偏向素子において、
前記可動部に前記第二の榭脂部品で一体形成されたコイルを有することを特徴と する光偏向素子。
[4] 請求項 1または 2に記載の光偏向素子において、
前記可動部上に導電体で形成されたコイルを有し、該コイルが前記第二の榭脂部 品に電気接続されていることを特徴とする光偏向素子。
[5] 請求項 1または 2に記載の光偏向素子において、
前記軟質榭脂部品をパンチング技術により形成することを特徴とする光偏向素子。
[6] 請求項 1または 2に記載の光偏向素子において、
前記軟質榭脂部品をモールド技術により形成することを特徴とする光偏向素子。
[7] 請求項 1または 2に記載の光偏向素子において、
前記軟質榭脂部品を、複数の金型を用いて第一の榭脂部品上に第二の榭脂部品 を連続形成することにより形成することを特徴とする光偏向素子。
[8] 請求項 1ないし 7のいずれかに記載の光偏向素子において、
前記反射板は、シリコン基板あるいはガラス基板を母材とするものであることを特徴 とする光偏向素子。
[9] 請求項 8に記載の光偏向素子において、
前記反射板に穴、あるいは凹みを形成し、前記軟質榭脂部品に突起を形成して、 前記反射板の穴、あるいは凹みと、前記軟質樹脂の突起とを重ね合わせて前記反射 板の位置決めをすることを特徴とする光偏向素子。
[10] 台座と、前記台座に固着された不動部および該不動部に梁により支持された可動 部を有する軟質榭脂部品と、前記可動部上に固着された磁性部材と、前記磁性部 材上または前記可動部上に固着された反射板と、前記台座に固着されたコイルを有 する基板とを備えたことを特徴とする光偏向素子。
[11] 請求項 10に記載の光偏向素子において、
前記軟質榭脂部品はシリコーンゴムより形成されていることを特徴とする光偏向素 子。
[12] 請求項 10に記載の光偏向素子において、
前記軟質榭脂部品をパンチング技術により形成することを特徴とする光偏向素子。
[13] 請求項 10に記載の光偏向素子において、
前記軟質榭脂部品をモールド技術により形成することを特徴とする光偏向素子。
[14] 請求項 10に記載の光偏向素子において、
前記反射板は、シリコン基板あるいはガラス基板を母材とするものであることを特徴と する光偏向素子。
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