(57)【要約】【課題】回折格子−光変調素子の不作動時、固定電極の頂面の水準とこの固定電極に隣接する可動電極の頂面の水準とを出来る限り一致させ得る構造を有する回折格子−光変調装置を提供する。【解決手段】回折格子−光変調装置は、支持体１１上に形成された下部電極１２；支持体１１に固定された固定電極支持部２１，２２によって下部電極１２の上方に支持された帯状の固定電極２０；支持体１１に固定された可動電極支持部３１，３２によって下部電極１２の上方に支持され、固定電極２０に対して並置された帯状の可動電極３０から成り、固定電極支持部２１，２２間の固定電極２０の部分と可動電極支持部３１，３２間の可動電極３０の部分とは、固定電極支持部２１，２２及び可動電極支持部３１，３２の近傍において結合部材４０によって相互に機械的に結合されている。【選択図】  図１
2006091603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）支持体上に形成された下部電極、
（Ｂ）支持体に固定された固定電極支持部によって、下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、並びに、
（Ｃ）支持体に固定された可動電極支持部によって、下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、
から成り、
可動電極及び下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子を、複数、具備して成る回折格子−光変調装置であって、
固定電極支持部間の固定電極の部分と可動電極支持部間の可動電極の部分とは、固定電極支持部及び可動電極支持部の近傍において、結合部材によって相互に機械的に結合されていることを特徴とする回折格子−光変調装置。
【請求項２】
結合部材は、支持体に固定された結合部材支持部によって支持されていることを特徴とする請求項１に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項３】
Ｎ個の回折格子−光変調素子を具備し、
各回折格子−光変調素子は、Ｍ本の固定電極及びＭ本の可動電極から成り、
２×Ｍ×Ｎ本の固定電極及び可動電極が、結合部材によって相互に機械的に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項４】
固定電極及び可動電極の厚さをｔE、固定電極支持部又は可動電極支持部から結合部材までの距離をＤEとしたとき、
ＤE≧５ｔE
を満足することを特徴とする請求項１に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項５】
隣接する固定電極と可動電極との間に存在する隙間をＳＰ、結合部材の幅をＷCとしたとき、
ＷC≧ＳＰ
を満足することを特徴とする請求項１に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項６】
固定電極及び可動電極は、下から、誘電体材料層、及び、光反射材料層の２層構造を有し、
結合部材は、少なくとも、固定電極及び可動電極から一体的に延びる該誘電体材料層から成ることを特徴とする請求項１に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項７】
結合部材は、絶縁材料層から成ることを特徴とする請求項１に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項８】
（Ａ）支持体上に形成された下部電極、
（Ｂ）支持体に固定された固定電極支持部によって、下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、並びに、
（Ｃ）支持体に固定された可動電極支持部によって、下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、
から成り、
可動電極及び下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子を、複数、具備して成る回折格子−光変調装置であって、
固定電極支持部に位置する固定電極の部分と可動電極支持部に位置する可動電極の部分とは、結合部材によって相互に機械的に結合されていることを特徴とする回折格子−光変調装置。
【請求項９】
Ｎ個の回折格子−光変調素子を具備し、
各回折格子−光変調素子は、Ｍ本の固定電極及びＭ本の可動電極から成り、
２×Ｍ×Ｎ本の固定電極及び可動電極が、結合部材によって相互に機械的に結合されていることを特徴とする請求項８に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項１０】
結合部材の幅をＷC、固定電極支持部及び可動電極支持部の直径をφSとしたとき、
ＷC≧φS
を満足することを特徴とする請求項８に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項１１】
固定電極及び可動電極は、下から、誘電体材料層、及び、光反射材料層の２層構造を有し、
結合部材は、少なくとも、固定電極及び可動電極から一体的に延びる該誘電体材料層から成ることを特徴とする請求項８に記載の回折格子−光変調装置。
【請求項１２】
結合部材は、絶縁材料層から成ることを特徴とする請求項８に記載の回折格子−光変調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折格子−光変調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターやプリンター等の画像形成装置において、一次元的な画像生成装置からの光束を光走査手段で走査しながら画像形成手段に投影することで２次元画像を形成する装置が、例えば、特許第３４０１２５０号や特許第３１６４８２４号から周知である。この一次元的な画像生成装置は、複数の回折格子−光変調素子（ＧＬＶ：Grating Light Valve）が一次元的にアレイ状に配列されて成る回折格子−光変調装置を備えている。回折格子−光変調素子は、マイクロマシン製造技術を応用して製造され、反射型の回折格子から構成されており、光スイッチング作用を有し、光のオン／オフ制御を電気的に制御することで画像を表示する。即ち、回折格子−光変調装置における回折格子−光変調素子のそれぞれから射出された光をスキャンミラーで走査して２次元画像を得る。従って、Ｐ×Ｎ（例えば１９２０×１０８０）の画素（ピクセル）から構成された２次元画像を表示するために、Ｎ個（＝１０８０個）の回折格子−光変調素子から回折格子−光変調装置を構成すればよい。更には、カラー表示のためには、このような回折格子−光変調装置を備えた３つの画像生成装置を用いればよい。
【０００３】
従来の回折格子−光変調素子を構成する下部電極１２、固定電極２０、可動電極３０等の配置を、図１８に模式的に示す。また、図１８の矢印Ｂ−Ｂに沿った固定電極２０等の模式的な一部断面図を図２の（Ａ）に示し、図１８の矢印Ａ−Ａに沿った可動電極３０等の模式的な一部断面図を図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示し、図１８の矢印Ｄ−Ｄに沿った固定電極２０及び可動電極３０等の模式的な一部断面図を図４の（Ｂ）に示す。ここで、可動電極３０の変位前の状態を図３の（Ａ）及び図４の（Ｂ）の左側に示し、変位後の状態を図３の（Ｂ）及び図４の（Ｂ）の右側に示す。また、図１８においては、下部電極１２、固定電極２０、可動電極３０、固定電極支持部２１，２２、可動電極支持部３１，３２を明示するために、これらに斜線を付した。
【０００４】
この回折格子−光変調素子は、下部電極１２、帯状（リボン状）の固定電極２０、並びに、帯状（リボン状）の可動電極３０から成る。下部電極１２は支持体１１上に形成されている。また、固定電極２０は、支持体１１に固定された固定電極支持部２１，２２によって下部電極１２の上方に支持、張架されている。更には、可動電極３０は、支持体１１に固定された可動電極支持部３１，３２によって下部電極１２の上方に支持、張架されており、固定電極２０に対して並置されている。図示した例において、１つの回折格子−光変調素子は、３本の固定電極２０と３本の可動電極３０から構成されている。３本の可動電極３０は纏めて制御電極に接続され、制御電極は、図示しない接続端子部に接続されている。一方、３本の固定電極２０は纏めてバイアス電極に接続されている。バイアス電極は、複数の回折格子−光変調素子において共通とされており、図示しないバイアス電極端子部を介して接地されている。下部電極１２も、複数の回折格子−光変調素子において共通とされており、図示しない下部電極端子部を介して接地されている。
【０００５】
接続端子部、制御電極を介して可動電極３０へ電圧を印加し、且つ、下部電極端子部を介して下部電極１２へ電圧を印加すると（実際には、下部電極１２は接地状態にある）、可動電極３０と下部電極１２との間に静電気力（クーロン力）が発生する。そして、この静電気力によって、下部電極１２に向かって可動電極３０が下方に変位する。そして、このような可動電極３０の変位に基づき、可動電極３０と固定電極２０とによって反射型の回折格子が形成される。
【０００６】
ここで、隣接する固定電極２０の間の距離をｄ（図４の（Ｂ）参照）、可動電極３０及び固定電極２０に入射する光（入射角：θi）の波長をλ、回折角をθmとすると、
ｄ［ｓｉｎ（θi）−ｓｉｎ（θm）］＝ｍ・λ
で表すことができる。尚、ｍは次数であり、０，±１，±２・・・の値をとる。
【０００７】
そして、可動電極３０の頂面と固定電極２０の頂面の高さの差Δｈ1（図４の（Ｂ）参照）が（λ／４）のとき、回折光の光強度は最大の値となる。
【０００８】
回折格子−光変調装置は、このような回折格子−光変調素子を、複数、具備して成る。
【０００９】
画像形成装置の概念図を図１７に示す。画像形成装置は、回折格子−光変調装置１０２Ｒ及びレーザ光源（赤色発光半導体レーザ）１０１Ｒから成る画像生成装置１００Ｒと、回折格子−光変調装置１０２Ｇ及びレーザ光源（緑色発光半導体レーザ）１０１Ｇから成る画像生成装置１００Ｇと、回折格子−光変調装置１０２Ｂ及びレーザ光源（青色発光半導体レーザ）１０１Ｂから成る画像生成装置１００Ｂを備えている。尚、レーザ光源（赤色発光半導体レーザ）１０１Ｒから射出された赤色のレーザ光を点線で示し、レーザ光源（緑色発光半導体レーザ）１０１Ｇから射出された緑色のレーザ光を実線で示し、レーザ光源（青色発光半導体レーザ）１０１Ｂから射出された青色のレーザ光を一点鎖線で示す。画像形成装置は、更に、これらのレーザ光源１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂから射出された光を集光し、回折格子−光変調装置１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂへと入射させる集光レンズ（図示せず）、回折格子−光変調装置１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂから射出された光が入射され、１本の光束に纏めるＬ型プリズム１０３、纏められた３原色の光が通過するレンズ１０４及び空間フィルター１０５、空間フィルター１０５を通過した１本の光束を結像させる結像レンズ（図示せず）、結像レンズを通過した１本の光束を走査するスキャンミラー（ガルバノミラー）１０６、及び、スキャンミラー１０６で走査された光を投影するスクリーン１０７から構成されている。尚、集光レンズとして円筒レンズを用いることにより、Ｘ方向には所定のスポットサイズに集光され、Ｙ方向には所定幅にコリメートされたコリメート光を回折格子−光変調装置１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂに照射することができる。また、空間フィルター１０５は、例えば、フーリエ面に配置されている。
【００１０】
このような画像形成装置にあっては、可動電極３０が図３の（Ａ）及び図４の（Ｂ）の左側に示した状態である回折格子−光変調素子の不作動時、可動電極３０及び固定電極２０の頂面で反射された光は空間フィルター１０５で遮られる。一方、可動電極３０が図３の（Ｂ）及び図４の（Ｂ）の右側に示した状態である回折格子−光変調素子の作動時、可動電極３０及び固定電極２０で回折された±１次（ｍ＝±１）の回折光は空間フィルター１０５を通過する。このような構成にすることで、スクリーン１０７に投影すべき光のオン／オフ制御を制御することができる。また、可動電極３０に印加する電圧を変化させることで、可動電極３０の頂面と固定電極２０の頂面の高さの差Δｈ1を変化させることができ、その結果、回折光の強度を変化させて、階調制御を行うことができる。
【００１１】
可動電極３０は、寸法が非常に小さいので、回折格子−光変調装置において、高い解像度、高速なスイッチング動作及び広い帯域幅の表示が可能となる。更には、低い印加電圧で動作させることができるので、非常に小型化された画像形成装置を実現することが期待されている。また、このような画像形成装置は、通常の二次元画像生成装置、例えば、液晶パネル等を用いた投射型表示装置と比べて、スキャンミラー１０６によってスキャンを行うので、極めて滑らかで自然な画像表現が可能となる。しかも、３原色である赤色、緑色、青色の半導体レーザを光源とし、これらの光を混合するので、極めて広い、自然な色再現範囲の画像を表現することができるといった、従来にはない、優れた表示性能を有する。
【００１２】
【特許文献１】特許第３４０１２５０号
【特許文献２】特許第３１６４８２４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、可動電極３０が図３の（Ａ）及び図４の（Ｂ）の左側に示した状態である回折格子−光変調素子の不作動時、固定電極２０の頂面の水準とこの固定電極２０に隣接する可動電極３０の頂面の水準とが不一致であると、意図しない回折光が発生する結果、画像のコントラスト低下を招く虞がある。
【００１４】
支持体１１の表面あるいは支持体１１の表面に形成された薄膜等に凹凸が存在すると、その上に形成された固定電極支持部２１，２２や可動電極支持部３１，３２が僅かに傾いたり、高さが変化する。その結果、固定電極２０の頂面の水準と、この固定電極２０に隣接する可動電極３０の頂面の水準との間に、不一致が生じる。あるいは又、固定電極支持部２１，２２、可動電極支持部３１，３２及び固定電極２０、可動電極３０の形成におけるプロセスのバラツキ、不均一性に起因して、固定電極２０や可動電極３０の頂面が傾いたり、一種の段差が生じた場合にも、固定電極２０の頂面の水準と、この固定電極２０に隣接する可動電極３０の頂面の水準との間に、不一致が生じる。
【００１５】
従って、本発明の目的は、回折格子−光変調装置を構成する回折格子−光変調素子の不作動時、回折格子−光変調素子における固定電極の頂面の水準とこの固定電極に隣接する可動電極の頂面の水準とを出来る限り一致させ得る構造を有する回折格子−光変調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明の第１の態様及び第２の態様に係る回折格子−光変調装置は、
（Ａ）支持体上に形成された下部電極、
（Ｂ）支持体に固定された固定電極支持部によって、下部電極の上方に支持された帯状の固定電極、並びに、
（Ｃ）支持体に固定された可動電極支持部によって、下部電極の上方に支持され、固定電極に対して並置された帯状の可動電極、
から成り、
可動電極及び下部電極への電圧の印加に基づき発生した可動電極と下部電極との間に働く静電気力によって、下部電極に向かって可動電極が変位することで、可動電極と固定電極とによって回折格子が形成される回折格子−光変調素子を、複数、具備して成る回折格子−光変調装置である。
【００１７】
そして、上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置は、固定電極支持部間の固定電極の部分と可動電極支持部間の可動電極の部分とは、固定電極支持部及び可動電極支持部の近傍において、結合部材によって相互に機械的に結合されていることを特徴とする。
【００１８】
また、上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る回折格子−光変調装置は、固定電極支持部に位置する固定電極の部分と可動電極支持部に位置する可動電極の部分とは、結合部材によって相互に機械的に結合されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置において、結合部材は、支持体に固定された結合部材支持部によって支持されている構成とすることができる。
【００２０】
上記の好ましい構成を含む本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る回折格子−光変調装置（以下、これらを総称して、本発明の回折格子−光変調装置と呼ぶ場合がある）において、
Ｎ個の回折格子−光変調素子を具備し、
各回折格子−光変調素子は、Ｍ本の固定電極及びＭ本の可動電極から成り、
２×Ｍ×Ｎ本の固定電極及び可動電極が、結合部材によって相互に機械的に結合されている、
構成とすることが好ましいが、このような構成に限定するものではなく、例えば，以下に例示する構成とすることもできる。即ち、
Ｎ個の回折格子−光変調素子を具備し、
各回折格子−光変調素子は、Ｍ本の固定電極及びＭ本の可動電極から成り、
各回折格子−光変調素子を構成する２×Ｍ本の固定電極及び可動電極が、結合部材によって相互に機械的に結合されている、
構成とすることもできるし、
Ｎ個の回折格子−光変調素子を具備し、
各回折格子−光変調素子は、Ｍ本の固定電極及びＭ本の可動電極から成り、
Ｌ個の回折格子−光変調素子を構成する２×Ｌ×Ｍ本の固定電極及び可動電極が、結合部材によって相互に機械的に結合されている、
構成とすることもできるし、
回折格子−光変調素子を構成する固定電極及び可動電極の内の最も外側に位置する固定電極又は可動電極と、この回折格子−光変調素子に隣接する回折格子−光変調素子を構成する可動電極及び固定電極の内の最も外側に位置する可動電極又は固定電極とが、結合部材によって相互に機械的に結合されている、
構成とすることもできる。
【００２１】
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置において、固定電極及び可動電極の厚さをｔE、固定電極支持部又は可動電極支持部から結合部材までの距離をＤEとしたとき、ＤE≧０、好ましくは、ＤE≧５ｔEを満足することが望ましい。
【００２２】
また、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置においては、隣接する固定電極と可動電極との間に存在する隙間をＳＰ、結合部材の幅をＷCとしたとき、ＷC≧ＳＰ、好ましくは、ＷC≧２ＳＰを満足することが望ましい。一方、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明の第２の態様に係る回折格子−光変調装置においては、結合部材の幅をＷC、固定電極支持部及び可動電極支持部の直径をφSとしたとき、ＷC≧φSを満足することが望ましい。尚、固定電極支持部及び可動電極支持部の断面形状が円形ではない場合、固定電極支持部及び可動電極支持部の断面積を求め、係る面積に相当する円を想定したときの円の直径を、固定電極支持部及び可動電極支持部の直径φSとする。
【００２３】
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明の回折格子−光変調装置にあっては、固定電極及び可動電極は、下から、誘電体材料層及び光反射材料層の２層構造を有し、結合部材は、少なくとも、固定電極及び可動電極から一体的に延びる該誘電体材料層から成る構成とすることができ、あるいは又、結合部材は絶縁材料層から成る構成とすることができる。
【００２４】
回折格子−光変調素子を構成する可動電極及び固定電極は、例えば、マイクロマシン製造技術を応用して作製することができ、可動電極と固定電極とによって形成される回折格子は、所謂反射型回折格子から構成されている。
【００２５】
回折格子−光変調装置における支持体を構成する材料として、シリコン半導体基板を例示することができる。
【００２６】
本発明の回折格子−光変調装置における下部電極を構成する材料として、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）及び亜鉛（Ｚｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属；これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。下部電極を作製するには、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法、リフトオフ法、イオンプレーティング法、電解メッキ法、無電解メッキ法、スクリーン印刷法、レーザーアブレーション法、ゾル−ゲル法等の公知の薄膜形成技術により、上述の構成材料から成る薄膜を支持体の表面に形成すればよい。
【００２７】
また、回折格子−光変調素子における固定電極、可動電極は、具体的には、例えば、アルミニウム層（上層）とＳｉＮ層（下層）との積層構造、アルミニウム層（上層）とＳｉＯ2層（下層）との積層構造、Ｓｉを添加したアルミニウム層（上層）とＳｉＮ層（下層）との積層構造、Ｓｉを添加したアルミニウム層（上層）とＳｉＯ2層（下層）との積層構造、Ｃｕを添加したアルミニウム層（上層であり、アルミニウム／銅の合金層である）とＳｉＮ層（下層）との積層構造（Ｃｕの添加率として０．１重量％乃至５重量％を例示することができ、以下の説明においても同様である）、Ｃｕを添加したアルミニウム層（上層）とＳｉＯ2層（下層）との積層構造、酸化チタン層（上層）とＳｉＮ層（下層）との積層構造、酸化チタン層（上層）とＳｉＯ2層（下層）との積層構造から構成することができる。下層をＳｉＯ2層とＳｉＮ層の２層構成とすることもできる。
【００２８】
結合部材が、少なくとも、固定電極及び可動電極から一体的に延びる誘電体材料層から成る場合、結合部材は、上述した固定電極及び可動電極の下層（誘電体材料層）を構成する材料から成る。尚、結合部材を、固定電極及び可動電極から一体的に延びる下層（誘電体材料層）及び上層（光反射材料層）から構成することもできるが、この場合、光反射材料層が導電材料から構成されているときには、光反射材料層によって隣接する固定電極と可動電極とが電気的に接続された状態（即ち、短絡状態）とならないように、結合部材の一部分において、固定電極及び可動電極から一体的に延びる光反射材料層を不連続とする必要がある。一方、結合部材が絶縁材料層から成る場合、上述した固定電極及び可動電極の誘電体材料層を構成する材料とは異なる絶縁材料から結合部材を形成すればよく、結合部材は、固定電極及び可動電極の下に形成されていてもよいし、固定電極及び可動電極の上に形成されていてもよいし、固定電極及び可動電極の誘電体材料層と光反射材料層との間に形成されていてもよい。
【００２９】
更には、回折格子−光変調素子において、固定電極を支持するための固定電極支持部は、固定電極と一体的に形成されていることが好ましく、また、可動電極を支持するための可動電極支持部は、可動電極と一体的に形成されていることが好ましい。更には、結合部材が支持体に固定された結合部材支持部によって支持されている場合、結合部材支持部は、結合部材と一体的に形成されていることが好ましい。
【００３０】
回折格子−光変調素子において、下部電極の頂面と固定電極の頂面の高さの差Δｈ0として、３．０×１０-7（ｍ）乃至１．５×１０-6（ｍ）、好ましくは、４．５×１０-7（ｍ）乃至１．２×１０-6（ｍ）を例示することができる。更には、回折格子−光変調素子の作動時における可動電極の頂面と固定電極の頂面の高さの差Δｈ1（可動電極の下方への変位量）の最大値Δｈ1-MAXは、回折格子−光変調素子あるいは回折格子−光変調装置への入射光の波長をλとしたとき、
λ／４≦Δｈ1-MAX
を満足することが望ましい。また、Δｈ1-MAXとΔｈ0との関係は、
Δｈ1-MAX≦（Δｈ0／３）
を満足することが望ましい。尚、可動電極に印加する電圧を変化させることで、可動電極の頂面と固定電極の頂面の高さの差Δｈ1（可動電極の下方への変位量）を変化させることができる。そして、これによって、回折光の強度を変化させることができるので、階調制御を行うことができる。
【００３１】
また、回折格子−光変調素子において、隣接する固定電極の間の距離ｄは、限定するものではないが、１×１０-6（ｍ）乃至２×１０-5（ｍ）、好ましくは、２×１０-6（ｍ）乃至１×１０-5（ｍ）であることが望ましい。更には、隣接する固定電極と可動電極との間に存在する隙間ＳＰ（１つの回折格子−光変調素子内における隙間、隣接する回折格子−光変調素子間における隙間の両方）は、限定するものではないが、１×１０-7（ｍ）乃至２×１０-6（ｍ）、好ましくは、２×１０-7（ｍ）乃至５×１０-7（ｍ）であることが望ましい。また、固定電極の幅ＷFとして、限定するものではないが、１×１０-6（ｍ）乃至１×１０-5（ｍ）、好ましくは、２×１０-6（ｍ）乃至５×１０-6（ｍ）を例示することができ、固定電極の実効長さＬFとして、限定するものではないが、２×１０-5（ｍ）乃至５×１０-4（ｍ）、好ましくは、１×１０-4（ｍ）乃至３×１０-4（ｍ）を例示することができる。一方、可動電極の幅ＷMとして、限定するものではないが、１×１０-6（ｍ）乃至１×１０-5（ｍ）、好ましくは、２×１０-6（ｍ）乃至５×１０-6（ｍ）を例示することができ、更には、固定電極の幅ＷFと等しいことが望ましい。また、可動電極の実効長さＬMとして、限定するものではないが、２×１０-5（ｍ）乃至５×１０-4（ｍ）、好ましくは、１×１０-4（ｍ）乃至３×１０-4（ｍ）を例示することができる。尚、固定電極の実効長さＬF、可動電極の実効長さＬMとは、固定電極支持部と固定電極支持部との間の固定電極の部分、可動電極支持部と可動電極支持部との間の可動電極の部分の長さを意味する。
【００３２】
更には、回折格子−光変調装置において、１つの回折格子−光変調素子を構成する固定電極と可動電極のそれぞれの数（Ｍ）は、１本の固定電極と１本の可動電極とを１組とした場合、最低、１組（Ｍ＝１）であればよく、限定するものではないが、最大、３組（Ｍ＝３）を挙げることができる。また、回折格子−光変調装置における複数の回折格子−光変調素子の配置状態は、一次元アレイ状とすればよい。即ち、固定電極及び可動電極の軸線方向と直角の方向に沿って、複数の回折格子−光変調素子を構成する固定電極及び可動電極を並置すればよい。回折格子−光変調素子の数（Ｎ）は、回折格子−光変調装置あるいは画像生成装置に要求される画素数に基づき決定すればよい。
【００３３】
外部の回路と電気的に接続させるための回折格子−光変調装置における接続端子部、接続端子部と可動電極とを電気的に接続するための制御電極、あるいは、バイアス電極を構成する材料として、上述した下部電極を構成する材料を例示することができるし、接続端子部、制御電極、バイアス電極の形成方法も、上述した下部電極の形成方法と同様の形成方法とすればよい。尚、下部電極、バイアス電極、接続端子部、及び、制御電極を、同時に形成することもできるし、これらの４種類の電極を任意の組合せで同時に形成することもできる。また、膜厚に関しては、別途、厚く形成することもできる。
【００３４】
回折格子−光変調素子において、可動電極の頂面及び固定電極の頂面は下部電極の頂面と平行であってもよいし、下部電極の頂面に対してブレーズ角θDだけ傾いたブレーズ型とし、例えば、＋１次の回折光のみを射出する構成とすることもできる。ブレーズ型を採用することによって、例えば、６０％以上の高い回折効率をもって画像を表示することができる。プロジェクター等の画像形成装置への適用においては、特に、印加電圧に対するダークレベルから中間階調にかけての応答特性が緩やかであって、高階調の画像表示を容易に達成することができるブレーズ型の使用が望ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明にあっては、固定電極支持部間の固定電極の部分と可動電極支持部間の可動電極の部分とは、固定電極支持部及び可動電極支持部の近傍において、結合部材によって相互に機械的に結合されており、あるいは又、固定電極支持部に位置する固定電極の部分と可動電極支持部に位置する可動電極の部分とは、結合部材によって相互に機械的に結合されている。従って、支持体の表面あるいは支持体の表面に形成された薄膜等に凹凸が存在し、その上に形成された固定電極支持部や可動電極支持部が僅かに傾いたり、高さが変化したとしても、固定電極の頂面の水準とこの固定電極に隣接する可動電極の頂面の水準との間に不一致が生じ難い。あるいは又、固定電極支持部、可動電極支持部、及び、固定電極、可動電極の形成におけるプロセスのバラツキ、不均一性に起因して、固定電極や可動電極の頂面が傾いたり、一種の段差が生じることを防止することができる結果、固定電極の頂面の水準とこの固定電極に隣接する可動電極の頂面の水準との間に不一致が生じ難い。その結果、意図しない回折光が発生して画像のコントラスト低下を招くといった現象の発生を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、各実施例において共通である回折格子−光変調素子について、先ず、説明する。
【００３７】
回折格子−光変調素子１０は、下部電極１２、固定電極２０、並びに、可動電極３０から成る。
【００３８】
図１あるいは図１１の矢印Ｂ−Ｂに沿った固定電極２０等の模式的な一部断面図、固定電極２０等の右側の部分の模式的な一部断面図、及び、固定電極２０等の左側の部分の模式的な一部断面図を、それぞれ、図２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す。また、図１あるいは図１１の矢印Ａ−Ａに沿った可動電極３０等の模式的な一部断面図（但し、回折格子−光変調素子が作動していない状態にある）、可動電極３０等の模式的な一部断面図（但し、回折格子−光変調素子は作動している状態にある）、可動電極３０等の右側の部分の模式的な一部断面図、及び、可動電極３０等の左側の部分の模式的な一部断面図を、それぞれ、図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示す。更には、図１あるいは図１１の矢印Ｄ−Ｄに沿った固定電極２０、可動電極３０等の模式的な一部断面図を図４の（Ｂ）に示す。また、固定電極２０、可動電極３０、バイアス電極１３、制御電極１４の配置を模式的に図５の（Ａ）に示し、回折格子−光変調装置の概念的な断面図を図５の（Ｂ）に示す。尚、図５の（Ｂ）において、回折格子−光変調素子の図示は省略している。
【００３９】
ここで、不純物がドーピングされたポリシリコンから成る下部電極１２は、シリコン半導体基板から成る支持体１１の表面に形成されている。尚、固定電極２０及び可動電極３０を形成するときに下部電極１２に損傷が発生しないように、下部電極１２の表面にはＳｉＯ2から成る保護絶縁膜５０が形成されている。保護絶縁膜５０の図示を、一部の図面においては省略している。また、帯状（リボン状）の固定電極２０は、支持体１１に固定された固定電極支持部２１，２２によって、下部電極１２の上方に支持、張架されている。更には、帯状（リボン状）の可動電極３０は、支持体１１に固定された可動電極支持部３１，３２によって、下部電極１２の上方に支持、張架され、固定電極２０に対して並置されている。固定電極２０及び可動電極３０は、Ｃｕを添加したアルミニウム（Ｃｕの添加率：０．５重量％）から成る光反射材料層（上層）５５と、ＳｉＮから成る誘電体材料層（下層）５４との積層構造を有する。固定電極支持部２１，２２は固定電極２０と一体的に形成されており、可動電極支持部３１，３２は可動電極３０と一体的に形成されている。尚、図面においては、固定電極２０及び可動電極３０を１層で表す場合がある。
【００４０】
回折格子−光変調装置は、複数の回折格子−光変調素子に対向し、回折格子−光変調装置に入射する入射光並びに回折格子−光変調装置から射出する射出光を透過させるガラス板から成る光透過部材１５を更に備えている。そして、支持体１１と光透過部材１５とによって挟まれた空間は気密状態となっており、この空間には、水素ガス、ヘリウムガス、窒素ガス、あるいは、これらの混合ガス等が封入されている。これによって、回折格子−光変調素子の作動時における温度上昇によって生じる温度勾配に起因する固定電極２０や可動電極３０の劣化を抑制し、耐久性及び信頼性の向上を図っている。尚、支持体１１と光透過部材１５とは、Ａｕ80Ｓｎ20（融点２６０〜３２０゜Ｃ）から成る低融点金属材料層１６によって接合されている。
【００４１】
回折格子−光変調装置における複数の回折格子−光変調素子１０の配置状態は、一次元アレイ状である。具体的には、固定電極２０及び可動電極３０の軸線方向（Ｘ方向）と直角の方向（Ｙ方向）に沿って、複数（例えばＮ＝１０８０個）の回折格子−光変調素子１０を構成する固定電極２０及び可動電極３０が並置されている。具体的には、回折格子−光変調素子１０は、３本（＝Ｍ）の固定電極２０と３本（＝Ｍ）の可動電極３０から構成されている。固定電極２０及び可動電極３０の総計（２×Ｍ×Ｎ）は、例えば、２×３×１０８０（本）である。
【００４２】
接続端子部（図示せず）が、例えば、回折格子−光変調装置の駆動に必要とされる回路が設けられた半導体チップ（図示せず）との電気的接続のために設けられ、外部に露出しており、可動電極３０に電気的に接続されている。３本の可動電極３０は纏められて１本の制御電極１４に接続され、制御電極１４は、対応する接続端子部に接続されている。一方、３本の固定電極２０は纏められてバイアス電極１３に接続されている。バイアス電極１３は、複数の回折格子−光変調素子１０において共通とされており、バイアス電極１３の延在部であるバイアス電極端子部（図示せず）を介して半導体チップに接続され、接地される。下部電極１２も、複数の回折格子−光変調素子１０において共通とされており、下部電極１２の延在部である下部電極端子部（図示せず）を介して半導体チップに接続され、接地される。
【００４３】
低融点金属材料層１６（図５の（Ｂ）参照）よりも外側の支持体１１の領域に、接続端子部、下部電極端子部、バイアス電極端子部（これらは図示せず）が設けられている。これらの端子部と各種電極を結ぶ配線（例えば、制御電極１４やバイアス電極１３等）は、低融点金属材料層１６によっては短絡しない構造（例えば、制御電極１４やバイアス電極１３が絶縁材料で被覆された構造）となっている。
【００４４】
そして、可動電極３０及び下部電極１２への電圧の印加に基づき発生した可動電極３０と下部電極１２との間に働く静電気力（クーロン力）によって、下部電極１２に向かって可動電極３０が変位する。即ち、外部回路から接続端子部、制御電極１４を介して可動電極３０へ電圧を印加し、且つ、外部回路から下部電極端子部を介して下部電極１２へ電圧を印加すると（実際には、下部電極１２は接地状態にある）、可動電極３０と下部電極１２との間に静電気力（クーロン力）が発生する。そして、この静電気力によって、下部電極１２に向かって可動電極３０が下方に変位する。尚、可動電極３０の変位前の状態を図３の（Ａ）及び図４の（Ｂ）の左側に示し、変位後の状態を図３の（Ｂ）及び図４の（Ｂ）の右側に示す。そして、このような可動電極３０の変位に基づき、可動電極３０と固定電極２０とによって反射型の回折格子が形成される。
【００４５】
下部電極１２の頂面と固定電極２０の頂面の高さの差Δｈ0を、以下の表１に示す値とした。また、回折格子−光変調素子１０の作動時における可動電極３０の頂面と固定電極２０の頂面の高さの差Δｈ1（可動電極３０の下方への変位量）の最大値Δｈ1-MAXは、回折格子−光変調素子１０あるいは回折格子−光変調装置への入射光の波長をλとしたとき、
Δｈ1-MAX＝λ／４
を満足している。更には、Δｈ1-MAXとΔｈ0との関係は、
Δｈ1-MAX≦Δｈ0／３
を満足している。尚、可動電極３０に印加する電圧を変化させることで、可動電極３０の頂面と固定電極２０の頂面の高さの差Δｈ1（可動電極３０の下方への変位量）を変化させることができる。そして、これによって、回折光の強度を変化させることができるので、階調制御を行うことができる。
【００４６】
また、隣接する固定電極２０の間の距離ｄ、隣接する固定電極と可動電極との間に存在する隙間ＳＰ、固定電極２０の幅ＷF、固定電極２０の実効長さＬF、可動電極３０の幅ＷM、可動電極３０の実効長さＬMを、以下の表１のとおりとした。表１における単位はμｍである。
【００４７】
［表１］
Δｈ0＝    ０．８５
ｄ   ＝    ８．０
ＳＰ ＝    ０．４０
ＷF  ＝    ３．６
ＬF  ＝２００
ＷM  ＝    ３．６
ＬM  ＝２００
【００４８】
このような回折格子−光変調装置１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂと光源（レーザ光源１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂ）から構成された画像生成装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを３つ備えた画像形成装置は、概念図を図１７に示したと同様の構成とすることができるし、画像生成装置１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを３つ備えた画像形成装置の動作も、図１７を参照して説明した動作と同様であるが故に、詳細な説明は省略する。
【実施例１】
【００４９】
実施例１は、本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置に関する。実施例１の回折格子−光変調装置は、より具体的には、複数（Ｎ個）の回折格子−光変調素子（ＧＬＶ）１０が一次元的にアレイ状に配列されて成る。実施例１の回折格子−光変調装置における回折格子−光変調素子１０を構成する下部電極１２、固定電極２０、可動電極３０、結合部材４０等の配置を、図１に模式的に示す。また、図１の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極２０、可動電極３０、結合部材４０等の模式的な一部断面図を、図４の（Ａ）に示す。図１、あるいは、後述する図６、図７、図９、図１１、図１３、図１４においては、下部電極１２、固定電極２０、可動電極３０、固定電極支持部２１，２２、可動電極支持部３１，３２、結合部材４０，１４０等を明示するために、これらに斜線を付した。また、図４の（Ａ）、（Ｂ）、後述する図８の（Ａ）、（Ｂ）、図１０の（Ａ）、（Ｂ）、図１２においては、固定電極支持部２１、可動電極支持部３２の図示を省略した。
【００５０】
実施例１においては、固定電極支持部２１，２２間の固定電極２０の部分と可動電極支持部３１，３２間の可動電極３０の部分とは、固定電極支持部２１，２２及び可動電極支持部３１，３２の近傍において、結合部材４０によって相互に機械的に結合されている。具体的には、固定電極２０及び可動電極３０は、ＳｉＮから成る誘電体材料層（下層）５４、及び、光反射材料層（上層）５５の２層構造を有しており、結合部材４０は、固定電極２０及び可動電極３０から一体的に延びるこの誘電体材料層（下層）５４から成る。また、結合部材４０によって、２×Ｍ×Ｎ本の固定電極２０及び可動電極３０（即ち、全ての固定電極２０及び可動電極３０）が相互に機械的に結合されている。
【００５１】
ここで、固定電極２０及び可動電極３０の厚さをｔE、固定電極支持部２１，２２又は可動電極支持部３１，３２から結合部材４０までの距離をＤE、結合部材４０の幅をＷC、隣接する固定電極と可動電極との間に存在する隙間をＳＰとしたとき、ＤE＝１０ｔE、ＷC＝１０ＳＰの関係にある。
【００５２】
このように、実施例１にあっては、固定電極支持部２１，２２間の固定電極２０の部分と可動電極支持部３１，３２間の可動電極３０の部分とは、固定電極支持部２１，２２及び可動電極支持部３１，３２の近傍において、結合部材４０によって相互に機械的に結合されているので、支持体１１の表面あるいは支持体１１の表面に形成された保護絶縁膜５０に凹凸が存在し、保護絶縁膜５０上に形成された固定電極支持部２１，２２や可動電極支持部３１，３２が僅かに傾いたり、高さが変化したとしても、固定電極２０の頂面の水準とこの固定電極２０に隣接する可動電極３０の頂面の水準との間に不一致が生じ難い。あるいは又、固定電極支持部２１，２２、可動電極支持部３１，３２、及び、固定電極２０、可動電極３０の形成におけるプロセスのバラツキ、不均一性に起因して、固定電極２０や可動電極３１の頂面が傾いたり、一種の段差が生じることを防止することができるので、固定電極２０の頂面の水準とこの固定電極２０に隣接する可動電極３０の頂面の水準との間に不一致が生じ難い。その結果、意図しない回折光が発生して画像のコントラスト低下を招くといった現象の発生を確実に防止することができる。
【００５３】
尚、結合部材４０によって、２×Ｍ×Ｎ本の固定電極２０及び可動電極３０（即ち、全ての固定電極２０及び可動電極３０）が相互に機械的に結合されている構成に限定されない。
【００５４】
例えば、回折格子−光変調素子を構成する下部電極１２、固定電極２０、可動電極３０、結合部材４０Ａ等の配置を模式的に図６に示し、図６の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極２０、可動電極３０、結合部材４０Ａ等の模式的な一部断面図を図８の（Ａ）に示すように、Ｎ個の回折格子−光変調素子１０を具備し、各回折格子−光変調素子１０は、Ｍ本（図示した例では３本）の固定電極２０及びＭ本（図示した例では３本）の可動電極３０から成り、各回折格子−光変調素子１０を構成する２×Ｍ本の固定電極２０及び可動電極３０が、結合部材４０Ａによって相互に機械的に結合されている構成とすることもできる。
【００５５】
あるいは又、回折格子−光変調素子を構成する下部電極１２、固定電極２０、可動電極３０、結合部材４０Ｂ等の配置を模式的に図７に示し、図７の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極２０、可動電極３０、結合部材４０Ｂ等の模式的な一部断面図を図８の（Ｂ）に示すように、回折格子−光変調素子１０を構成する固定電極２０及び可動電極３０の内の最も外側に位置する固定電極２０又は可動電極３０と、この回折格子−光変調素子１０に隣接する回折格子−光変調素子１０を構成する可動電極３０及び固定電極２０の内の最も外側に位置する可動電極３０又は固定電極２０とが、結合部材４０Ｂによって相互に機械的に結合されている構成とすることもできる。
【００５６】
更には、図示しないが、Ｎ個の回折格子−光変調素子１０を具備し、各回折格子−光変調素子１０は、Ｍ本の固定電極２０及びＭ本の可動電極３０から成り、Ｌ個の回折格子−光変調素子１０を構成する２×Ｌ×Ｍ本の固定電極２０及び可動電極３０が、結合部材によって相互に機械的に結合されている構成とすることもできる。
【００５７】
実施例１の回折格子−光変調装置の別の変形例における下部電極１２、固定電極２０、可動電極３０、結合部材４０Ｃ等の配置を模式的に図９に示し、図９の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極２０、可動電極３０、結合部材４０Ｃ等の模式的な一部断面図を図１０の（Ａ）に示す。この変形例にあっては、結合部材４０Ｃは、支持体１１に固定された結合部材支持部４１によって支持されている。結合部材支持部４１は、結合部材４０Ｃと一体的に形成されている。尚、結合部材の構造は、図６に示した結合部材４０Ａ、図７に示した結合部材４０Ｂ、あるいは、前述した構造と同様の構造とすることもできる。
【００５８】
実施例１の回折格子−光変調装置の更に別の変形例における固定電極２０、可動電極３０、結合部材４２等の、図１の矢印Ｃ−Ｃに沿ったと同様の模式的な一部断面図を図１０の（Ｂ）に示す。この変形例においては、固定電極２０及び可動電極３０は、誘電体材料層５４及び光反射材料層５５の２層構造を有し、結合部材４２は、例えばＳｉＯ2から形成された絶縁材料層から成る。図示した例においては、結合部材４２は誘電体材料層（下層）５４の下に形成されている。尚、この変形例においても、結合部材の構造は、図６に示した結合部材４０Ａ、図７に示した結合部材４０Ｂ、あるいは、前述した構造と同様の構造とすることもできるし、図９に示した結合部材４０Ｃ、結合部材支持部４１と同様の構造とすることもできる。
【実施例２】
【００５９】
実施例２は、本発明の第２の態様に係る回折格子−光変調装置に関する。実施例２の回折格子−光変調装置も、より具体的には、複数（Ｎ個）の回折格子−光変調素子（ＧＬＶ）１０が一次元的にアレイ状に配列されて成る。実施例２の回折格子−光変調装置における回折格子−光変調素子１０を構成する下部電極１２、固定電極２０、可動電極３０、結合部材１４０等の配置を、図１１に模式的に示す。また、図１１の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極２０、可動電極３０、結合部材１４０等の模式的な一部断面図を、図１２に示す。
【００６０】
実施例２においては、固定電極支持部２１，２２に位置する固定電極２０の部分と可動電極支持部３１，３２に位置する可動電極３０の部分とは、結合部材１４０によって相互に機械的に結合されている。具体的には、固定電極２０及び可動電極３０は、ＳｉＮから成る誘電体材料層（下層）５４、及び、光反射材料層（上層）５５の２層構造を有しており、結合部材１４０は、固定電極２０及び可動電極３０から一体的に延びるこの誘電体材料層５４から成る。また、結合部材１４０によって、２×Ｍ×Ｎ本の固定電極２０及び可動電極３０（即ち、全ての固定電極２０及び可動電極３０）が相互に機械的に結合されている。
【００６１】
ここで、結合部材１４０の幅をＷC、固定電極支持部２１，２２及び可動電極支持部３１，３２の直径をφSとしたとき、ＷC＝２φSの関係にある。
【００６２】
このように、実施例２にあっては、固定電極支持部２１，２２に位置する固定電極２０の部分と可動電極支持部３１，３２に位置する可動電極３０の部分とは、結合部材１４０によって相互に機械的に結合されているので、支持体１１の表面あるいは支持体１１の表面に形成された保護絶縁膜５０に凹凸が存在し、保護絶縁膜５０上に形成された固定電極支持部２１，２２や可動電極支持部３１，３２が僅かに傾いたり、高さが変化したとしても、固定電極２０の頂面の水準とこの固定電極２０に隣接する可動電極３０の頂面の水準との間に不一致が生じ難い。あるいは又、固定電極支持部２１，２２、可動電極支持部３１，３２、及び、固定電極２０、可動電極３０の形成におけるプロセスのバラツキ、不均一性に起因して、固定電極２０や可動電極３１の頂面が傾いたり、一種の段差が生じることを防止することができるので、固定電極２０の頂面の水準とこの固定電極２０に隣接する可動電極３０の頂面の水準との間に不一致が生じ難い。その結果、意図しない回折光が発生して画像のコントラスト低下を招くといった現象の発生を確実に防止することができる。
【００６３】
実施例２にあっても、結合部材１４０によって、２×Ｍ×Ｎ本の固定電極２０及び可動電極３０（即ち、全ての固定電極２０及び可動電極３０）が相互に機械的に結合されている構成に限定されない。
【００６４】
例えば、回折格子−光変調素子を構成する下部電極１２、固定電極２０、可動電極３０、結合部材１４０Ａ等の配置を模式的に図１３に示すように、Ｎ個の回折格子−光変調素子１０を具備し、各回折格子−光変調素子１０は、Ｍ本（図示した例では３本）の固定電極２０及びＭ本（図示した例では３本）の可動電極３０から成り、各回折格子−光変調素子１０を構成する２×Ｍ本の固定電極２０及び可動電極３０が、結合部材１４０Ａによって相互に機械的に結合されている構成とすることもできる。
【００６５】
あるいは又、回折格子−光変調素子を構成する下部電極１２、固定電極２０、可動電極３０、結合部材１４０Ｂ等の配置を模式的に図１４に示すように、回折格子−光変調素子１０を構成する固定電極２０及び可動電極３０の内の最も外側に位置する固定電極２０又は可動電極３０と、この回折格子−光変調素子１０に隣接する回折格子−光変調素子１０を構成する可動電極３０及び固定電極２０の内の最も外側に位置する可動電極３０又は固定電極２０とが、結合部材１４０Ｂによって相互に機械的に結合されている構成とすることもできる。
【００６６】
更には、図示しないが、Ｎ個の回折格子−光変調素子１０を具備し、各回折格子−光変調素子１０は、Ｍ本の固定電極２０及びＭ本の可動電極３０から成り、Ｌ個の回折格子−光変調素子１０を構成する２×Ｌ×Ｍ本の固定電極２０及び可動電極３０が、結合部材によって相互に機械的に結合されている構成とすることもできる。
【００６７】
あるいは又、固定電極２０及び可動電極３０は、誘電体材料層（下層）５４及び光反射材料層（上層）５５の２層構造を有し、結合部材は、例えばＳｉＯ2から形成された絶縁材料層から成る構成とすることもできる。この変形例においても、結合部材の構造は、図１３に示した結合部材１４０Ａ、図１４に示した結合部材１４０Ｂ、あるいは、前述した構造と同様の構造とすることもできる。
【００６８】
以下、Ｘ方向に沿った支持体１１等の模式的な一部端面図である図１５の（Ａ）〜（Ｄ）並びに図１６の（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、回折格子−光変調素子の製造方法の一例の概要を説明する。
【００６９】
［工程−１００］
先ず、例えばＣＶＤ法及びエッチング法に基づき、支持体１１の表面の所望の領域に下部電極１２を形成する。次いで、例えばリフトオフ法あるいはエッチング法に基づき、支持体１１の表面に、バイアス電極１３、制御電極１４を形成する。尚、図１５の（Ａ）〜（Ｄ）並びに図１６の（Ａ）〜（Ｄ）においては、下部電極１２及び制御電極１４のみを図示した。こうして、図１５の（Ａ）に示す構造を得ることができる。その後、全面に、例えばスパッタリング法にて保護絶縁膜５０を形成する（図１５の（Ｂ）参照）。
【００７０】
［工程−１１０］
その後、可動電極３０と制御電極１４とを電気的に接続する部分、並びに、固定電極２０とバイアス電極１３とを電気的に接続する部分に、例えば、ＳｉＮから成る円柱状の接続部２３，３３（接続部２３に関しては図２の（Ｂ）参照）、及び、ＳｉＮから成る円柱状のダミー接続部２４，３４（図２の（Ｃ）及び図３の（Ｄ）参照）を、例えばＣＶＤ法及びエッチング法に基づき形成する。こうして、図１５の（Ｃ）に示す構造を得ることができる。
【００７１】
［工程−１２０］
次に、ＣＶＤ法にて全面にポリシリコンから成る犠牲層５２を形成し、化学的／機械的研磨法にて犠牲層５２の頂面を平坦化する。こうして、図１５の（Ｄ）に示す構造を得ることができる。
【００７２】
［工程−１３０］
その後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき、固定電極支持部２１，２２、可動電極支持部３１，３２を形成するための開口部５３を犠牲層５２に形成する（図１６の（Ａ）参照）。尚、可動電極支持部３１を形成するための開口部５３のみを図示している。
【００７３】
［工程−１４０］
次いで、光反射材料層５５と誘電体材料層５４の２層構造から成る固定電極２０及び可動電極３０、並びに、誘電体材料層５４の延在部から成る結合部材４０，１４０を形成する。具体的には、開口部５３を含む全面に、スパッタリング法にてＳｉＮから成る誘電体材料層５４を形成し、その上に、スパッタリング法にてＡｌ−Ｃｕから成る光反射材料層５５を形成する。その後、光反射材料層５５を所望の形状にパターニングし、更に、誘電体材料層５４を所望の形状にパターニングすることで、帯状（リボン状）の固定電極２０、帯状（リボン状）の可動電極３０、並びに、結合部材４０，１４０を形成することができる。こうして、図１６の（Ｂ）に示す構造を得ることができる。開口部５３内に埋め込まれた光反射材料層５５と誘電体材料層５４の２層構造から固定電極支持部２１，２２、可動電極支持部３１，３２が形成される。尚、固定電極２０、固定電極支持部２１，２２、可動電極支持部３２の図示は省略している。
【００７４】
［工程−１５０］
その後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき、接続部２３，３３及び保護絶縁膜５０に開口を形成し、開口の底部に制御電極１４及びバイアス電極１３を露出させ、次いで、開口を導電材料で埋め込み、可動電極３０と制御電極１４とを電気的に接続する接続孔５６、固定電極２０とバイアス電極１３とを電気的に接続する接続孔５６を形成する（図１６の（Ｃ）、図３の（Ｃ）、図２の（Ｂ）参照）。
【００７５】
［工程−１６０］
その後、犠牲層５２を除去することで、支持体１１に固定された固定電極支持部２１，２２によって下部電極１２の上方に支持された帯状の固定電極２０、並びに、支持体１１に固定された可動電極支持部３１，３２によって下部電極１２の上方に支持され、固定電極２０に対して並置された帯状の可動電極３０を得ることができる。尚、図１６の（Ｄ）には、可動電極支持部３１に支持され、下部電極１２の上方に支持、張架された可動電極３０の部分のみを図示した。こうして、回折格子−光変調素子１０を、複数、備えた回折格子−光変調装置を得ることができる。
【００７６】
以上、本発明を、好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した回折格子−光変調装置や回折格子−光変調素子の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができるし、回折格子−光変調装置や回折格子−光変調素子における各種部材を構成する材料や部材の寸法等も例示であり、適宜、変更することができる。例えば、本発明の第１の態様に係る回折格子−光変調装置における結合部材の特徴と、本発明の第２の態様に係る回折格子−光変調装置における結合部材の特徴とを組み合わせた結合部材を採用することができる。即ち、固定電極支持部２１，２２間の固定電極２０の部分と可動電極支持部３１，３２間の可動電極３０の部分とは、固定電極支持部２１，２２及び可動電極支持部３１，３２の近傍において、結合部材４０，４０Ａ，４０Ｂ，４２によって相互に機械的に結合されており、且つ、固定電極支持部２１，２２に位置する固定電極２０の部分と可動電極支持部３１，３２に位置する可動電極３０の部分とは、結合部材１４０，１４０Ａ，１４０Ｂによって相互に機械的に結合されている構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、実施例１の回折格子−光変調装置における回折格子−光変調素子を構成する下部電極、固定電極、可動電極、結合部材の配置を模式的に示す図である。
【図２】図２の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、図１あるいは図１１の矢印Ｂ−Ｂに沿った固定電極等の模式的な一部断面図、固定電極等の右側の部分の模式的な一部断面図、及び、固定電極等の左側の部分の模式的な一部断面図である。
【図３】図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、それぞれ、図１あるいは図１１の矢印Ａ−Ａに沿った可動電極等の模式的な一部断面図（但し、回折格子−光変調素子が作動していない状態にある）、可動電極等の模式的な一部断面図（但し、回折格子−光変調素子は作動している状態にある）、可動電極等の右側の部分の模式的な一部断面図、及び、可動電極等の左側の部分の模式的な一部断面図である。
【図４】図４の（Ａ）は、図１の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極、可動電極、結合部材等の模式的な一部断面図であり、図４の（Ｂ）は、図１あるいは図１１の矢印Ｄ−Ｄに沿った固定電極、可動電極等の模式的な一部断面図である。
【図５】図５の（Ａ）は、固定電極、可動電極、バイアス電極、制御電極の配置を模式的に示す図であり、図５の（Ｂ）は、回折格子−光変調装置の概念的な断面図である。
【図６】図６は、実施例１の回折格子−光変調装置の変形例における回折格子−光変調素子を構成する下部電極、固定電極、可動電極、結合部材の配置を模式的に示す図である。
【図７】図７は、実施例１の回折格子−光変調装置の別の変形例における回折格子−光変調素子を構成する下部電極、固定電極、可動電極、結合部材の配置を模式的に示す図である。
【図８】図８の（Ａ）は、図６の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極、可動電極、結合部材等の模式的な一部断面図であり、図８の（Ｂ）は、図７の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極、可動電極、結合部材等の模式的な一部断面図である。
【図９】図９は、実施例１の回折格子−光変調装置の更に別の変形例における回折格子−光変調素子を構成する下部電極、固定電極、可動電極、結合部材の配置を模式的に示す図である。
【図１０】図１０の（Ａ）は、図９の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極、可動電極、結合部材等の模式的な一部断面図であり、図１０の（Ｂ）は、実施例１の回折格子−光変調装置の更に別の変形例における固定電極、可動電極、結合部材等の、図１の矢印Ｃ−Ｃに沿ったと同様の模式的な一部断面図である。
【図１１】図１１は、実施例２の回折格子−光変調装置における回折格子−光変調素子を構成する下部電極、固定電極、可動電極、結合部材の配置を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、図１１の矢印Ｃ−Ｃに沿った固定電極、可動電極、結合部材等の模式的な一部断面図である。
【図１３】図１３は、実施例２の回折格子−光変調装置の変形例における回折格子−光変調素子を構成する下部電極、固定電極、可動電極、結合部材の配置を模式的に示す図である。
【図１４】図１４は、実施例２の回折格子−光変調装置の別の変形例における回折格子−光変調素子を構成する下部電極、固定電極、可動電極、結合部材の配置を模式的に示す図である。
【図１５】図１５の（Ａ）〜（Ｄ）は、回折格子−光変調素子の製造方法の概要を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。
【図１６】図１６の（Ａ）〜（Ｄ）は、図１５の（Ｄ）に引き続き、回折格子−光変調素子の製造方法の概要を説明するための基板等の模式的な一部端面図である。
【図１７】図１７は、３つの回折格子−光変調装置が組み合わされた画像形成装置の概念図である。
【図１８】図１８は、従来の回折格子−光変調素子を構成する下部電極、固定電極、可動電極の配置を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０・・・回折格子−光変調素子、１１・・・支持体、１２・・・下部電極、１３・・・バイアス電極、１４・・・制御電極、１５・・・光透過部材、１６・・・低融点金属材料層、２０・・・固定電極、２１，２２・・・固定電極支持部、２３，３３・・・接続部、２４，３４・・・ダミー接続部、３０・・・可動電極、３１，３２・・・可動電極支持部、４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４２，１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ・・・結合部材、４１・・・結合部材支持部、５０・・・保護絶縁膜、５１・・・接続部、５２・・・犠牲層、５３・・・開口部、５４・・・誘電体材料層（下層）、５５・・・光反射材料層（上層）、５６・・・接続孔、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂ・・・画像生成装置、１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂ・・・レーザ光源、１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ・・・回折格子−光変調装置、１０３・・・Ｌ型プリズム、１０４・・・レンズ、１０５・・・空間フィルター、１０６・・・スキャンミラー、１０７・・・スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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