(57)【要約】【課題】製造プロセスの簡略化を可能とし、高パワーの光を使用する場合でも、入射光による基板への影響を少なくして光変調機能の劣化を防ぐことが可能な反射型光変調アレイ素子を提供する。【解決手段】複数の光変調素子１１が形成された基板１００に対向して配置される透明部材７０の基板１００側の表面に、基板１００への光源からの入射光の侵入を防ぐための遮光手段である反射部材１０を形成する。反射部材１０は、光変調を行う有効領域２０ａ同士の隙間の領域に対向する位置に形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を画像形成面に出射させるＯＮ状態と入射光を画像形成面に出射させないＯＦＦ状態とを取り得る変位可能な光反射部材がアレイ状に配置された複数の光変調素子を有し、前記光反射部材の変位を個別に制御することにより光変調を行う反射型光変調アレイ素子であって、
前記複数の光変調素子がアレイ状に配置された基板と、
前記基板に空隙を介して対向配置される透明部材とを備え、
前記透明部材は、平面視における前記基板上の光変調を行う有効領域の隙間の領域の少なくとも一部に対向する位置に、前記基板への前記入射光の侵入を防ぐための遮光手段を有する反射型光変調アレイ素子。
【請求項２】
請求項１記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記遮光手段は、前記透明部材の前記基板側の表面の前記位置に設けられる反射型光変調アレイ素子。
【請求項３】
請求項１記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記遮光手段は、前記透明部材の前記基板側の表面の反対面または前記透明部材の内部の前記位置に設けられる反射型光変調アレイ素子。
【請求項４】
請求項１記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記遮光手段は、前記透明部材の前記基板側の表面とその反対面の各々の前記位置に設けられる反射型光変調アレイ素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記光変調素子は、前記光反射部材による前記入射光の反射方向を変化させて、前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とをとる反射型光変調アレイ素子。
【請求項６】
請求項５記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記光変調素子は、前記光反射部材を前記基板に対して傾斜変位可能に支持するヒンジ部と、前記ヒンジ部を前記基板上で支持する支持部とを備え、前記光反射部材を静電気力で傾斜変位させることで前記入射光の反射方向を変化させる反射型光変調アレイ素子。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記遮光手段は、前記入射光を反射する反射部材である反射型光変調アレイ素子。
【請求項８】
請求項５または６記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記遮光手段は、前記入射光を反射する反射部材である反射型光変調アレイ素子。
【請求項９】
請求項８記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記反射部材で反射する前記入射光の反射方向と、前記光反射部材が前記ＯＦＦ状態をとるときの前記入射光の反射方向の一部とが同一である反射型光変調アレイ素子。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記反射部材は、金属ミラー、多層膜干渉ミラー、および回折格子のいずれかを含む反射型光変調アレイ素子。
【請求項１１】
請求項７〜９のいずれか記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記入射光は４５０ｎｍ以下の波長の光であり、
前記反射部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるミラー、または多層膜干渉ミラーである反射型光変調アレイ素子。
【請求項１２】
請求項１〜６のいずれか記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記遮光手段は、前記入射光を拡散又は散乱させる反射部材である反射型光変調アレイ素子。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記遮光手段は、前記入射光を吸収する吸収部材である反射型光変調アレイ素子。
【請求項１４】
請求項１記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記光変調素子は、前記光反射部材を前記基板に対して垂直変位可能に支持するヒンジ部と、前記ヒンジ部を前記基板上で支持する支持部とを備え、前記光反射部材を垂直変位させることで前記光反射部材で反射する前記入射光の位相を変化させて、前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とをとる反射型光変調アレイ素子。
【請求項１５】
請求項１４記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記遮光手段は、前記入射光を吸収する吸収部材である反射型光変調アレイ素子。
【請求項１６】
請求項１４記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記遮光手段は、前記入射光を拡散又は散乱させる反射部材である反射型光変調アレイ素子。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか記載の反射型光変調アレイ素子であって、
前記透明部材を前記基板上で支持するための支持部を備える反射型光変調アレイ素子。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか記載の反射型光変調アレイ素子と、
前記反射型光変調アレイ素子に前記入射光を入射する光源と、
前記反射型光変調アレイ素子から前記ＯＮ状態で出射される光を画像形成面に投影する投影光学系とを備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光を画像形成面に出射させるＯＮ状態と入射光を画像形成面に出射させないＯＦＦ状態とを取り得る変位可能な光反射部材がアレイ状に配置された複数の光変調素子を有し、前記光反射部材の変位を個別に制御することにより光変調を行う反射型光変調アレイ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光変調アレイ素子は、各種の画像形成装置（例えば、フォトリソグラフィ工程に使用されるオンディマンドのデジタル露光装置、デジタル露光による印刷を行う印刷装置、プロジェクタ、ヘッドマウントディスプレイ等のマイクロディスプレイ装置等）に利用されている。
【０００３】
光変調アレイ素子は、基板に光変調機能をもつ素子をアレイ状（１次元、２次元を問わない）に配置し、各光変調素子の動作を個別に制御することによって光変調効果を発揮する素子である。光変調アレイ素子としては、液晶素子、電気光学結晶を用いた素子、磁気光学結晶を用いた素子、ＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical-Systems）技術による微小電気機械要素を用いた素子が知られている。
【０００４】
これらの中では、特にＭＥＭＳ技術による微小電気機械要素を用いる素子（以下、単に、ＭＥＭＳあるいはＭＥＭＳ素子と記載することもある）が、高速性、高集積性、波長選択性（ＵＶ波長から赤外波長までの波長を対象とした波長選択の自由度）において優れており、近年、各種の素子が開発されている。
【０００５】
ＭＥＭＳ方式の光変調アレイ素子として、ＤＭＤ（登録商標）に代表される空間光変調アレイ素子（ＳＬＭ）、ＧＬＶ（登録商標）等が知られている。これらは反射型の光変調アレイ素子（以下、反射型光変調アレイ素子という）であり、入射光を画像形成面（露光装置の場合は記録材料面、プロジェクタの場合はスクリーンなど）に出射させるＯＮ状態と入射光を画像形成面に出射させないＯＦＦ状態とを取り得る変位可能な光反射部材（ミラーなど）をそれぞれ含むアレイ状に配置された複数の光変調素子を有し、光反射部材の変位を個別に制御することにより光変調を行う素子である。反射型光変調アレイ素子では、光反射部材の変位を制御する駆動回路を光反射部材の下部に設けることが可能であり、高集積化が可能である。
【０００６】
反射型光変調アレイ素子では、入射光が、シリコン基板上の光変調素子間の隙間領域（入射光を変調に利用することができない領域：ＤＭＤの場合は隣接するミラーとミラーの間の領域、ＧＬＶの場合は回折が正しく行われる梁の領域以外の領域）に侵入すると、下記のような問題が生じる。
（１）隙間領域に入射した光は迷光や不要光となるため、システムの光学品質が低下する（コントラスト低下など）。
（２）シリコン基板の表面が光化学反応等により改質劣化したり、シリコン基板上に設けられる駆動回路が誤動作したりする。
（３）入射光がシリコン基板等により吸収されることで、光エネルギーが熱に変換されて発熱し、シリコン基板に形成されている半導体素子や光変調素子等の性能が劣化する。
【０００７】
その一方、反射型光変調アレイ素子において更なる高速応答性を得るためには、光反射部材の面積を小さくすることが有効である。光反射部材の面積を小さくすることで、以下のようなメリットが得られる。
（１）光反射部材の軽量化を図ることにより慣性モーメントが低くなり変位応答性が向上する。
（２）光反射部材の面積を小さくすると、同じ変位角を得る場合、ギャップ長を短くできる。つまり、同じ印加電圧の場合でも、面積が大きいものに比べて静電気力が大きくなり高速応答性が得られる。
【０００８】
この点について、図面を参照して具体的に説明する。
図１２は、ＳＬＭの構造例を示す斜視図である。
図示されるように、ＳＬＭは、半導体素子等の駆動回路が形成されている基板１と、この基板１上に形成されている固定電極２と、支持部３と、捩れヒンジ（以下、単にヒンジと記載する場合がある）４と、可動ミラー５とを備える。
【０００９】
図１３（ａ），（ｂ）は、図１２のＳＬＭのＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図１３（ａ）に示すように、電界が作用しない場合には可動ミラー５は、基板１の表面と平行な状態であり、この場合には、真上からの入射光は垂直に反射される。一方、図１３（ｂ）に示すように、電界が作用すると、可動ミラー５が左側に傾き、真上からの入射光は左斜め上に反射される。このように、反射光の向きを変える制御（光の偏向制御）を実施することにより、入射光の変調を行うことができる。
【００１０】
図１４は、図１２のＳＬＭがマトリクス状に配置されたデバイスの平面図である。図１４において、図１２と共通する部分には同じ参照符号を付してある。図１４では、合計で４つのＳＬＭが２次元のマトリクスを形成しており、各ＳＬＭが１画素に対応している。可動ミラー５の周囲に描かれている正方形の領域が、１画素に相当する画素領域６である。
図１４から明らかなように、画素領域６には、入射光の変調を行う領域である有効領域Ｚ１と、入射光の変調を行わない領域である無効領域Ｚ２とが含まれている。画素領域６は、中央に可動ミラー５（有効領域Ｚ１に相当）が配置される関係で、ヒンジ４と支持部３は可動ミラー５の外部に配置されることになり、画素領域６における有効領域Ｚ１の比率が低い。したがって、この画素領域６をアレイ状に配置した場合には、全体として無効領域Ｚ２の比率が増大することになる。
【００１１】
ここで、特に、低電圧駆動を行うためには、ヒンジ４の振れ弾性係数を低減する必要がある。このためには、ヒンジ４を構成する材料のヤング率、ヒンジ４の厚さ、幅の低減を図り、一方、ヒンジ４の長さを長くする必要がある。ただし、ヒンジ４を構成する材料のヤング率、ヒンジ４の厚さ、幅の低減には限界がある。したがって、ＳＬＭの設計に際しては、実現が容易なヒンジ４の長さを調整する手法が用いられることが多い。ヒンジ４の長さを長くした場合、さらに無効領域Ｚ２が大きくなる。そして、ＳＬＭをアレイ状に配置していくと、無効領域Ｚ２の比率はますます増大する。
【００１２】
このように、反射型光変調アレイ素子の高速化を進めていくと、無効領域が増大する結果を招き、この部分に入射する入射光に起因する、上述の問題がより顕在化する。したがって、反射型光変調アレイ素子においては、不要光対策、迷光対策がより重要となる。
【００１３】
従来、提案されている、迷光対策の技術としては、例えば、特許文献１〜３に記載される技術がある。特許文献１、２には、反射型光変調アレイ素子の基板に光吸収膜を設ける構成が記載されている。特許文献３には、ＳＬＭにおいて、基板に凹部を設けた構成が記載されている。
【００１４】
図１５は、特許文献１に記載される技術の概要（要点）を説明するための図である。
図示されるように、シリコン基板１上の、ＭＥＭＳ素子７の隙間の領域に対向する位置に光吸収膜８が形成されており、この光吸収膜８によって隙間に侵入した入射光を吸収して、画像形成面側に光が反射するのを防止している。
【００１５】
図１６は、特許文献３に記載される技術の概要（要点）を説明するための図である。
図示されるように、シリコン基板１上の、ＭＥＭＳ素子７の隙間の領域に対向する位置に凹部９が設けられており、この凹部９によって隙間に侵入した入射光をトラップし、画像形成面側に光が反射するのを防止している。
【００１６】
【特許文献１】特開２００３−０９８４４７号公報
【特許文献２】特開２００１−２４９２９０号公報
【特許文献３】特開平９−２３０２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記従来技術では、光変調素子（ＭＥＭＳ素子）が形成される基板に光吸収膜や凹部が設けられているため、その製造プロセスが複雑になってしまう。また、反射型光変調素子は機械的に変位する構造体であるので、この素子領域以外に光吸収膜を形成する場合には、光吸収膜を立体的な構造とする必要があり、よりプロセスが複雑になり、場合によっては、素子全体の信頼性や性能に影響する。また、紫外光のように、短波長でパワーが大きい光を使用する場合には、入射光によって基板が発熱し、基板に形成されている半導体素子等の動作に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造プロセスの簡略化を可能とし、高パワーの光を使用する場合でも、入射光による基板への影響を少なくして光変調機能の劣化を防ぐことが可能な反射型光変調アレイ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、入射光を画像形成面に出射させるＯＮ状態と入射光を画像形成面に出射させないＯＦＦ状態とを取り得る変位可能な光反射部材がアレイ状に配置された複数の光変調素子を有し、前記光反射部材の変位を個別に制御することにより光変調を行う反射型光変調アレイ素子であって、前記複数の光変調素子がアレイ状に配置された基板と、前記基板に空隙を介して対向配置される透明部材とを備え、前記透明部材は、平面視における前記基板上の光変調を行う有効領域の隙間の領域の少なくとも一部に対向する位置に、前記基板への前記入射光の侵入を防ぐための遮光手段を有する。
【００２０】
この構成により、遮光手段が透明部材に形成されているため、光変調素子が形成される基板の製造プロセスが簡略化されると共に、光変調に不要な入射光が基板に入射するのを防ぐことができる。このため、紫外光等を使用する場合でも基板の発熱が抑制され、よって、素子の特性変動等が生じない。
【００２１】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記遮光手段が前記透明部材の前記基板側の表面の前記位置に設けられる。
【００２２】
この構成により、透明部材の基板側の表面に遮光手段が設けられているため、光反射部材同士の隙間の領域と遮光手段とが近くなり、入射光を効果的に遮光することができる。
【００２３】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記遮光手段が前記透明部材の前記基板側の表面の反対面または前記透明部材の内部の前記位置に設けられる。
【００２４】
この構成により、透明部材の基板側の表面の反対面または内部に遮光手段が設けられているため、遮光手段を表面に設けた場合に比べ、遮光手段が基板から遠くなり、入射光が遮光手段によって遮光されるときの基板への影響をより少なくすることができる。
【００２５】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記遮光手段が前記透明部材の前記基板側の表面とその反対面の各々の前記位置に設けられる。
【００２６】
この構成により、入射光の遮光をより効果的に行うことができる。
【００２７】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記光変調素子が前記光反射部材による前記入射光の反射方向を変化させて、前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とをとる。
【００２８】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記光変調素子が前記光反射部材を前記基板に対して傾斜変位可能に支持するヒンジ部と、前記ヒンジ部を前記基板上で支持する支持部とを備え、前記光反射部材を静電気力で傾斜変位させることで前記入射光の反射方向を変化させる。
【００２９】
この構成により、静電気力により光反射部材を変位させて変調を行うため、高速駆動および低消費電力化が可能であり、アレイ化や高集積化に適する。
【００３０】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記遮光手段が前記入射光を反射する反射部材である。
【００３１】
この構成により、入射光を反射させて、隙間領域に入射光が侵入するのを防ぐことができる。
【００３２】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記反射部材で反射する前記入射光の反射方向と、前記光反射部材が前記ＯＦＦ状態をとるときの前記入射光の反射方向の一部とが同一である。
【００３３】
この構成により、反射部材で反射した入射光が、画像形成面に出射されることはないため、変調された光のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００３４】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記反射部材が金属ミラー、多層膜干渉ミラー、および回折格子のいずれかを含む。
【００３５】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記入射光は４５０ｎｍ以下の波長の光であり、前記反射部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるミラー、または多層膜干渉ミラーである。
【００３６】
この構成により、４５０ｎｍ以下の波長の光を用いる場合でも、入射光を効果的に反射することができ、基板への影響を極力少なくすることができる。
【００３７】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記遮光手段が前記入射光を拡散又は散乱させる反射部材である。
【００３８】
この構成により、入射光を拡散することで、有効領域の隙間の領域に入射光が侵入するのを防ぐことができる。
【００３９】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記遮光手段が前記入射光を吸収する吸収部材である。
【００４０】
この構成により、入射光を吸収することで、有効領域の隙間の領域に入射光が侵入するのを防ぐことができる。
【００４１】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記光変調素子が、前記光反射部材を前記基板に対して垂直変位可能に支持するヒンジ部と、前記ヒンジ部を前記基板上で支持する支持部とを備え、前記光反射部材を垂直変位させることで前記光反射部材で反射する前記入射光の位相を変化させて、前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とをとる。
【００４２】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記遮光手段が前記入射光を吸収する吸収部材である。
【００４３】
この構成により、入射光を吸収することで、有効領域の隙間の領域に入射光が侵入するのを防ぐことができる。また、光反射部材がＯＮ状態とＯＦＦ状態のいずれにおいても入射光の反射方向は同一となるため、遮光手段として反射部材を用いずに吸収部材を用いることにより、位相変調された反射光のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００４４】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記遮光手段が前記入射光を拡散又は散乱させる反射部材である。
【００４５】
この構成により、入射光を拡散することで、有効領域の隙間の領域に入射光が侵入するのを防ぐことができる。また、光反射部材がＯＮ状態とＯＦＦ状態のいずれにおいても入射光の反射方向は同一となるため、遮光手段として反射部材を用いずに光を拡散又は散乱させる反射部材を用いることにより、位相変調された反射光のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００４６】
本発明の反射型光変調アレイ素子は、前記透明部材を前記基板上で支持するための支持部を備える。
【００４７】
この構成により、基板と透明部材との貼り合わせによって光変調アレイ素子を形成でき、効率的な製造が可能となる。
【００４８】
本発明の画像形成装置は、前記反射型光変調アレイ素子と、前記反射型光変調アレイ素子に前記入射光を入射する光源と、前記反射型光変調アレイ素子から前記ＯＮ状態で出射される光を画像形成面に投影する投影光学系とを備える。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、製造プロセスの簡略化を可能とし、高パワーの光を使用する場合でも、入射光による基板への影響を少なくして光変調機能の劣化を防ぐことが可能な反射型光変調アレイ素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態を説明するための反射型光変調アレイ素子の主要な部材のレイアウト構成および断面構造を示す図である。図１の上側の図は、主要な部材のレイアウト図であり、下側の図は、Ａ−Ａ線に沿う断面図である。
【００５１】
図１に示す反射型光変調アレイ素子は、光変調素子１１およびその駆動回路（不図示）が形成されるシリコン基板１００（以下、基板１００という）と、ガラス等の透明部材７０と、透明部材７０を基板１００上で支持するための支持部８０とを備える。この反射型光変調アレイ素子は、支持部８０を介して基板１００と透明部材７０とを所定間隔を維持しつつ対向配置した封止構造となっている。
【００５２】
基板１００上には、複数の光変調素子１１が２次元アレイ状に配置されている。光変調素子１１は、基板１００上に形成されている１対の固定電極９０と、基板１００に立設される１対の支持部４０と、支持部４０によって基板１００上に支持されるヒンジ５０と、ヒンジ５０によって基板１００に対して傾斜変位可能に支持される光反射部材としての可動ミラー６０とを備える。１対の固定電極９０と可動ミラー６０とは、光源側から見たとき（平面視：図１の上側の図）において重なっている。
【００５３】
可動ミラー６０は、駆動回路による１対の固定電極９０への電圧印加制御により、可動ミラー６０と固定電極９０との間の静電気力によって傾斜変位する。可動ミラー６０は、傾斜変位することで、入射光を画像形成面に出射させるＯＮ状態と入射光を画像形成面に出射させないＯＦＦ状態とを取ることができる。画像形成面とは、反射型光変調アレイ素子を画像形成装置に用いる場合に想定される面のことであり、例えば露光装置に用いる場合には記録材料面、プロジェクタに用いる場合には投影面（スクリーン）である。また、ＯＮ状態は、入射光を少しでも画像形成面に出射させている状態であり、ＯＦＦ状態は、入射光を全く画像形成面に出射させていない状態である。以下では、基板１００に対して可動ミラー６０が右に最も傾斜した状態をＯＮ状態とし、基板１００に対して可動ミラー６０が平行な状態をＯＦＦ状態として説明する。また、画像形成装置に図１の反射型光変調アレイ素子を搭載する場合には、図１の断面図において、光源が反射型光変調アレイ素子の真上に位置するものとして説明する。
【００５４】
図１では、合計で４つの光変調素子１１が２次元のマトリクスを形成しており、各光変調素子１１が１画素に対応している。可動ミラー６０の周囲に描かれている正方形の領域が、１画素に相当する画素領域２０である。画素領域２０は、光変調を行う有効領域２０ａと、光変調を行わない無効領域２０ｂとを含んでいる。
【００５５】
透明部材７０は、平面視における基板１００上の有効領域２０ａ同士の隙間の領域に対向する基板１００側の表面上の位置に、基板１００への光源からの入射光の侵入を防ぐための遮光手段としての反射部材１０を有している。反射部材１０としては、例えば、金属ミラー、多層膜干渉ミラー、および回折格子のいずれかを用いることができる。なお、反射部材１０は、平面視における基板１００上の有効領域２０ａ同士の隙間の領域全てに対向する位置に設けなくても効果を得ることは可能である。つまり、平面視における基板１００上の有効領域２０ａ同士の隙間の領域の少なくとも一部に対向する位置に設けてあれば、基板１００へ到達する光を減らすことは可能である。
【００５６】
反射部材１０として金属ミラーを用いる場合、その成膜およびパターニングが容易であるという利点がある。反射部材１０として多少干渉膜ミラーを用いる場合、吸収が少なく発熱がほとんどないという利点がある。反射部材１０として回折格子を用いる場合、発熱がほとんどないと共に、光の反射方向を制御できるという利点がある。
【００５７】
光源として、波長が４５０ｎｍ以下、特に紫外光を出射するものを用いる場合には、反射部材１０として、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるミラーや、多層膜干渉ミラーを用いることが好ましい。これらのミラーは、波長が４５０ｎｍ以下の紫外光であっても、効果的に入射光を反射することができるためである。反射部材１０として回折格子を用いた場合には、光を吸収しないために反射部材１０での発熱が抑制されるというメリットがある。
【００５８】
なお、図１では、平面視において、反射部材１０と有効領域２０ａの一部とが重なっている。図１に示す反射型光変調アレイ素子では、平面視における有効領域２０ａが、可動ミラー６０が基板１００に対して最も傾いた場合に、図１中の点線よりも内側になり、可動ミラー６０が基板１００に対して平行な場合よりも若干狭くなる。このため、可動ミラー６０が基板１００に対して平行な場合の有光領域２０ａ同士の隙間の領域に対向する位置に反射部材１０を設けると、可動ミラー６０が基板１００に対して最も傾いた場合には、有光領域２０ａが若干狭くなる分、入射光が反射部材１０で全て反射できずに、その一部が基板１００に侵入してしまう。そこで、本実施形態では、平面視における基板１００上の有効領域２０ａを、図１中の点線よりも内側の領域として扱うことにしている。つまり、有効領域２０ａの図１中の点線よりも外側の領域は無効領域として扱っている。ただし、このような扱いをせずとも、基板１００に侵入する光を少なくすることは十分に可能である。
【００５９】
以上のように、図１の反射型光変調アレイ素子は、平面視において、有効領域２０ａのみが透明窓３０から露出し、その他の領域は、反射部材１０によって完全に覆われた構成となっている。
【００６０】
図２は、図１の反射型光変調アレイ素子の電圧印加時および無印加時における動作を説明するための断面図である。
図２の左側に示されるように、固定電極９０に電圧を印加しない場合、可動ミラー６０は、基板１００の表面と水平となる（ＯＦＦ状態）。よって、光源からの入射光は垂直に反射し、この光は画像形成面に到達しないＯＦＦ光Ｐ１となる。また、図２の右側に示されるように、固定電極９０に電圧を印加する場合、可動ミラー６０は右側に最も傾斜する（ＯＮ状態）。よって、光源からの入射光は右斜め上方に反射し、この光は画像形成面に到達するＯＮ光Ｐ２となる。一方、有効領域２０ａ以外に入射してくる光源からの入射光は、反射部材１０で垂直に反射する。このため、光源からの入射光が基板１００に侵入することがなくなると共に、その反射光の方向はＯＦＦ光Ｐ１と同じであり画像形成面に到達しない。
【００６１】
以上のように本実施形態の反射型光変調アレイ素子によれば、光変調に不要となる光源からの入射光は、反射部材１０によって反射されるため、この入射光が基板１００に侵入するのを防ぐことができる。このため、基板１００に形成された駆動回路の光電効果による誤動作や光吸収による発熱によって引き起こされる性能劣化、入射光との光化学反応による堆積物付着などによる経時劣化が抑制され信頼性が向上する。また、迷光の発生を防ぐことができ、システムの光学品質（コントラストなど）を向上させることができる。
【００６２】
また、本実施形態の反射型光変調アレイ素子によれば、入射光が基板１００に侵入するのを防ぐことができるため、入射光のパワーが大きい場合でも、基板の発熱が抑制されると共に、素子の劣化を防ぐことができるため、信頼性を向上させることができる。よって大きなパワーの光を変調することが可能であり、高輝度なプロジェクタ表示システムや、高速な露光システムへの応用が可能となる。特に、露光システムに応用する場合、ｉ線等の近ＵＶ露光や、ＡｒＦ、ＫｒＦなどのエキシマレーザの発光波長であるディープＵＶ露光などが可能となり、高速、高解像度、かつ光信頼度の露光システムを実現することができる。
【００６３】
また、本実施形態の反射型光変調アレイ素子によれば、光源からの入射光は反射部材１０で垂直に反射することになり、その反射光の向きはＯＦＦ光の向きに一致している。このため、ＯＮ光のみが画像形成面に到達することになり、形成される画像のコントラストを向上させることができる。仮に、可動ミラー６０が基板１００の表面と水平となるときをＯＮ状態とし、可動ミラー６０が右側に最も傾斜したときをＯＦＦ状態とすると、画像形成面には反射部材１０で反射した光も到達することになり、形成される画像のコントラストが低下してしまうが、本実施形態によれば、このようなことはない。
【００６４】
また、本実施形態の反射型光変調アレイ素子によれば、光変調素子１１が形成されている基板１００ではなく、透明部材７０上に反射部材１０を設けているため、反射部材１０のレイアウトパターンの自由度が高くなり、遮光効果を高めることも容易である。また、透明部材７０上に反射部材１０を設けているため、基板１００に反射部材１０を設ける場合に比べて、製造プロセスを簡略化することができる。例えば、反射部材１０を設けた透明部材７０と、光変調素子１１を設けた基板１００とを別プロセスで製造した後、双方を貼り合わせるといった簡単な手順で製造することが可能である。この製造プロセスについては後述する。
【００６５】
なお、図１、図２の例では、遮光手段として反射部材１０を用いたが、反射部材１０の代わりに光を吸収する吸収部材や、光を拡散又は散乱させる反射部材（以下、光拡散部材という）を使用することもできる。この場合に得られる効果は、上記と同様である。ただし、吸収部材を用いた場合には、光変調に不要な光源からの入射光を吸収部材でほとんど吸収することができるため、可動ミラー６０がどのような状態のときにＯＮ状態またはＯＦＦ状態にするかについての制限はない。光拡散部材としては、光拡散膜などを用いることができる。
【００６６】
次に、反射部材１０として光拡散膜を用いた場合について説明する。光拡散膜は、入射光を散乱させる性質をもつ膜である。場合によっては、光を拡散させる性質をもつ媒体層を使用することもできる。
【００６７】
図３は、図１，２に示した反射型光変調アレイ素子において、遮光手段として光拡散膜を使用した例を示す断面図である。図１，２と同様の構成には同一符号を付してある。図３に示す例では、透明部材７０に形成される遮光手段として光拡散膜１４を使用している。図中、参照符号Ｓは拡散光を示す。
【００６８】
光拡散膜１４を用いた場合、光源からの入射光は光拡散膜１４で拡散されるため、基板１００へは到達しない。拡散光Ｓの一部は、オン光Ｐ２の方向と同一となる場合もあるが、入射光は拡散されているため、その光は少ない。したがって、オン光Ｐ２を基にして画像を形成した場合に、そのコントラストの低下を十分に防止することができる。また、光拡散膜１４は、光を吸収しないために発熱が抑制されるというメリットもある。光拡散膜１４を用いた場合は、吸収部材を用いた場合と同様、可動ミラー６０がどのような状態のときにＯＮ状態またはＯＦＦ状態にするかについての制限はない。
【００６９】
図１では、反射部材１０が透明部材７０の基板１００側の表面に設けられているが、これに限定されるものではない。
図４（ａ）〜（ｃ）は、透明部材７０に反射部材１０を設ける場合の他の例を示す断面図である。図２と同様の構成には同一符号を付してある。
例えば、図４（ａ）に示すように、反射部材１０を、透明部材７０の基板１００側の表面の反対面（光源からの入射光が入射する側の面）に設けた構成でも良い。この場合、図１，図２の例に比べて、斜めから入射する光に対する遮光能力はやや劣ることになるが、反射部材１０が封止体の外に位置することから、反射部材１０自体の発熱が基板１００に与える影響を図１、２の場合よりも少なくすることができる。
【００７０】
また、図４（ｂ）に示すように、反射部材１０を透明部材７０の内部に設けた構成としても良い。この構成は、例えば、２枚の透明部材を貼り合わせて一枚の透明部材７０を形成する手法を採用することにより、実現することができる。この場合、図１，図２の例に比べて、斜めから入射する光に対する遮光能力はやや劣ることになるが、図４（ａ）の場合よりは遮光能力は高い。また、透明部材７０の内部に反射部材１０があることで、反射部材１０自体の発熱が基板１００に与える影響を図１、２の場合よりも少なくすることができる。
【００７１】
また、図４（ｃ）に示すように、反射部材１０を透明部材７０の基板１００側の表面とその反対面の各々に設けた構成としても良い。この場合、遮光効果をより高めることができる。また、透明部材７０の基板１００側の表面には光反射部材を設け、その反対面には吸収部材を設けるというふうに、異なる性質の膜を適宜、組み合わせて使用することもできる。これにより、種々の条件下において、最適な遮光効果を実現することができる。
【００７２】
なお、図４（ａ）〜（ｃ）に示した遮光手段の形成位置のバリエーションは、以下の実施形態においても同様に採用することができ、同様の効果を得ることができる。
【００７３】
（第２実施形態）
本実施形態の反射型光変調アレイ素子の特徴は、第１実施形態で説明した光変調素子１１の代わりに、基板に対して垂直変位可能な光反射部材を複数有する光変調素子（光反射部材である可動ミラーを複数備え、隣接する可動ミラーの位置を異ならせて、光の回折を利用して反射光の方向を制御する素子、例えばＧＬＶ）を使用する点である。
【００７４】
図５は、本発明の第２実施形態を説明するための反射型光変調アレイ素子の主要な部材のレイアウト構成および断面構造を示す図である。図５の上側の図は、主要な部材のレイアウト図であり、下側の図は、Ａ−Ａ線に沿う断面図である。図５において、図１および図２と同様の構成には同一符号を付してある。
【００７５】
図５の光変調アレイ素子の全体構成は、前掲の実施形態の光変調アレイ素子とほぼ同様である。但し、上記のとおり、図５の例では、光変調素子１１の代わりに、光反射部材である変位可能な複数本の可動ミラー６１を有する光変調素子２１を用いている点のみが異なる。
【００７６】
光変調素子２１は、基板１００上に形成されている固定電極９１と、基板１００に立設される１対の支持部４１と、支持部４１によって基板１００上に垂直変位可能に支持される複数本の可動ミラー６１とを備える。固定電極９１と各可動ミラー６１の一部とは平面視において重なっている。
【００７７】
複数本の可動ミラー６１は、駆動回路による固定電極９１への電圧印加制御により、各可動ミラー６１と固定電極９１との間の静電気力によって、複数の可動ミラー６１を１本おきに垂直変位させる（通常は、λ／４に相当する距離だけ変位させる）ことで、入射光を画像形成面に出射させるＯＮ状態と入射光を画像形成面に出射させないＯＦＦ状態とを取ることができる。以下では、各可動ミラー６１が基板１００に平行な方向に一直線に並んでいる状態（電圧無印加時）をＯＦＦ状態とし、各可動ミラー６１が１本おきに垂直変位している状態をＯＮ状態として説明する。なお、光変調素子２１としては公知のものを用いることができる。
【００７８】
図５では、合計で４つの光変調素子２１が２次元のマトリクスを形成しており、各光変調素子２１が１画素に対応している。可動ミラー６１の周囲に描かれている正方形の領域が、１画素に相当する画素領域２０’である。画素領域２０’は、光変調を行う有効領域２０ａ’と、光変調を行わない無効領域２０ｂ’とを含んでいる。図５の場合は、図１の場合と異なり、平面視における有効領域２０ａ’は、固定電極９２と各可動ミラー６１とが重なっている領域である。
【００７９】
そして、第１実施形態と同様に、透明部材７０は、平面視における基板１００上の有効領域２０ａ’同士の隙間の領域に対向する基板１００側の表面上の位置に、基板１００への光源からの入射光の侵入を防ぐための遮光手段としての反射部材１０を有している。
【００８０】
以上のように、図５の反射型光変調アレイ素子は、平面視において、有効領域２０ａ’のみが透明窓３０から露出し、その他の領域は、反射部材１０によって完全に覆われた構成となっている。
【００８１】
図６は、図５の反射型光変調アレイ素子の電圧印加時および無印加時における動作を説明するための断面図である。
図６の左側に示されるように、固定電極９１に電圧を印加しない場合、各可動ミラー６１は、基板１００に対して平行な方向に直線状に並んだ状態（ＯＦＦ状態）となる。よって、光源からの入射光は垂直に反射するため、その反射光は画像形成面には到達しないＯＦＦ光Ｐ３となる。また、図６の右側に示されるように、固定電極９１に電圧を印加する場合、各可動ミラー６１は１本おきに垂直変位した状態（ＯＮ状態）となる。よって、光源からの入射光は右斜め上方に反射するため、その反射光は画像形成面に到達するＯＮ光Ｐ４となる。一方、有効領域２０ａ’以外に入射してくる光源からの入射光は、反射部材１０で垂直に反射する。このため、この反射光が画像形成面に到達することはない。また、光源からの入射光が基板１００に侵入することはない。
【００８２】
以上のように本実施形態の反射型光変調アレイ素子によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施形態において、遮光手段として反射部材１０を用いる場合には、第１実施形態と同様に、複数本の可動ミラー６１がＯＦＦ状態のときの光源からの入射光の反射方向と、光源からの入射光の反射部材１０での反射方向とを一致させておくことが重要である。
【００８３】
（第３実施形態）
本実施形態の反射型光変調アレイ素子の特徴は、第１実施形態で説明した光変調素子１１に代わりに、基板に対して垂直変位可能な光反射部材を有する光変調素子（光反射部材である可動ミラーを垂直に変位させて、反射光の位相を変えて光変調を行う素子）を使用する点、ならびに、遮光手段として、吸収部材を使用する点である。
【００８４】
図７は、本発明の第３実施形態を説明するための反射型光変調アレイ素子の主要な部材のレイアウト構成および断面構造を示す図である。図７の上側の図は、主要な部材のレイアウト図であり、下側の図は、Ａ−Ａ線に沿う断面図である。図７において、図１および図２と同様の構成には同一符号を付してある。
【００８５】
図７の反射型光変調アレイ素子の全体構成は、第１実施形態の反射型光変調アレイ素子とほぼ同じである。但し、上記のとおり、図７の場合、光変調素子１１の代わりに、光反射部材である垂直変位可能な可動ミラー６２を有する光変調素子３１を用いている点と、遮光手段として吸収部材である光吸収膜１２を用いている点のみが異なる。
【００８６】
光変調素子３１は、基板１００上に形成されている固定電極９２と、基板１００に立設される１対の支持部４０と、支持部４０によって基板１００上に支持されるヒンジ５０と、ヒンジ５０によって基板１００に対して垂直変位可能に支持される光反射部材としての可動ミラー６２とを備える。固定電極９２と可動ミラー６２とは平面視において重なっている。
【００８７】
可動ミラー６２は、駆動回路による固定電極９２への電圧印加制御により、可動ミラー６２と固定電極９２との間の静電気力によって垂直変位する。可動ミラー６２は、垂直変位することで、入射光を画像形成面に出射させるＯＮ状態と入射光を画像形成面に出射させないＯＦＦ状態とを取ることができる。以下では、可動ミラー６２が基板１００に最も近い位置にある状態をＯＮ状態とし、可動ミラー６２が基板１００から最も遠い位置にある状態をＯＦＦ状態として説明する。なお、光変調素子３１としては公知のものを用いることができる。
【００８８】
また、光変調素子３１は、光変調素子１１と異なり、ＯＮ光とＯＦＦ光の方向が一致しているため、遮光手段として反射部材を用いると、遮光手段での反射光とＯＮ光との区別ができなくなる。このため、本実施形態では、遮光手段として、光吸収膜１２を使用する。
【００８９】
図７では、合計で４つの光変調素子３１が２次元のマトリクスを形成しており、各光変調素子３１が１画素に対応している。可動ミラー６２の周囲に描かれている正方形の領域が、１画素に相当する画素領域２０’’である。画素領域２０’’は、光変調を行う有効領域２０ａ’’と、光変調を行わない無効領域２０ｂ’’とを含んでいる。図７の場合は、図１の場合と異なり、平面視における有効領域２０ａ’’は、可動ミラー６２の面積と同じである。
【００９０】
そして、第１実施形態と同様に、透明部材７０は、平面視における基板１００上の有効領域２０ａ’’同士の隙間の領域に対向する基板１００側の表面上の位置に、基板１００への光源からの入射光の侵入を防ぐための遮光手段としての光吸収膜１２を有している。ただし、図７の場合は、図１の場合と異なり、平面視における有効領域２０ａ’’は、可動ミラー６２の平面視上での面積と同じであるため、平面視において、光吸収膜１２と可動ミラー６２とは重なっていない。
【００９１】
以上のように、図７の反射型光変調アレイ素子は、平面視において、有効領域２０ａ’’のみが透明窓３０から露出し、その他の領域は、光吸収膜１２によって完全に覆われた構成となっている。
【００９２】
図８は、図７の反射型光変調アレイ素子の電圧印加時および無印加時における動作を説明するための断面図である。
図８の左側に示されるように、固定電極９２に電圧を印加しない場合、可動ミラー６２は、基板１００から最も離れた状態（ＯＦＦ状態）となる。よって、光源からの入射光は垂直に反射するが、その反射光は位相が変化しないため、画像形成面には到達しないＯＦＦ光Ｐ５となる。また、図８の右側に示されるように、固定電極９２に電圧を印加する場合、可動ミラー６２は基板１００に最も近づいた状態（ＯＮ状態）となる。よって、光源からの入射光は垂直に反射するが、その反射光の位相は変化するため、画像形成面に到達するＯＮ光Ｐ６となる。一方、有効領域２０ａ’’以外に入射してくる光源からの入射光は、光吸収膜１２で吸収される。このため、光源からの入射光が基板１００に侵入することがなくなる。
【００９３】
以上のように本実施形態の反射型光変調アレイ素子によれば、光反射部材が垂直変位することによって光変調を行う光変調素子を用いる場合には、遮光手段として光吸収膜を用いることで、形成される画像のコントラストを低下させることなく、基板１００に光源からの入射光が侵入してしまうのを防ぐことができる。
【００９４】
なお、図７、図８の例では、遮光手段として光吸収膜１２を用いたが、光吸収膜１２の代わりに光を拡散又は散乱させる光拡散部材を使用することもできる。この場合に得られる効果は、上記と同様である。光拡散部材としては、光拡散膜などを用いることができる。
【００９５】
以下、光吸収膜１２の代わりに光拡散膜を用いた場合について説明する。光拡散膜は、入射光を散乱させる性質をもつ膜である。場合によっては、光を拡散させる性質をもつ媒体層を使用することもできる。
【００９６】
図９は、図７，８に示した反射型光変調アレイ素子において、遮光手段として光拡散膜を使用した例を示す断面図である。図７，８と同様の構成には同一符号を付してある。図９に示す例では、透明部材７０に形成される遮光手段として光拡散膜１４を使用している。図中、参照符号Ｓは拡散光を示す。
【００９７】
光拡散膜１４を用いた場合、光源からの入射光は光拡散膜１４で拡散されるため、基板１００には到達しない。拡散光Ｓの一部は、オン光Ｐ６の方向と同一となる場合もあるが、入射光は拡散されているため、その光は少ない。したがって、オン光Ｐ６を基にして画像を形成した場合に、そのコントラストの低下を十分に防止することができる。また、光拡散膜１４は、光を吸収しないために発熱が抑制されるというメリットもある。
【００９８】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態で説明した反射型光変調アレイ素子の製造プロセスについて、図１に示した反射型光変調アレイ素子を例にして説明する。図５、図７の反射型光変調アレイ素子の製造プロセスは、光変調素子の製造プロセスが異なるのみであるため、説明を省略する。
【００９９】
図１０（ａ）〜（ｅ）は、図１に示す反射型光変調アレイ素子の主要な製造工程を説明するための図であり、各工程における断面図である。
まず、図１０（ａ）に示すように透明部材７０を用意する。透明部材７０は、熱膨張係数がシリコン基板１００と近いガラスを使用するのが望ましい。
【０１００】
次に、図１０（ｂ）に示すように、透明部材７０の表面に、所望パターンの反射部材１０を形成する。反射部材１０は、具体的には、金属ミラー、多層膜干渉ミラー、および回折格子等のいずれかである。反射部材１０の代わりに、ＡＲ膜等の光吸収膜や光拡散膜を形成しても良い。反射部材１０は、成膜工程、フォトリソグラフィ工程ならびにエッチングによるパターニングを経て形成される。また、反射部材１０の形成時に、後述の貼り合わせ工程において使用する位置合わせ用のアライメントパターン（不図示）も同時に形成する。
【０１０１】
次に、図１０（ｃ）に示すように、透明部材７０の周辺において、透明部材７０と基板１００とを貼り合わせた場合に、反射型光変調アレイ素子を取り囲む形態で、支柱（支持部：スペーサ）８０を形成する。支柱８０の形成に際しては、ＵＶ硬化性または熱硬化性の接着剤に支柱８０の高さを決めるスペーサ粒子（樹脂またはシリカ）を分散した調整液を使用する。すなわち、この調整液を、ディスペンス法またはスクリーン印刷法等によりパターニング塗布する。また、他の方法としては、支柱８０を金属、ガラス材料、樹脂等で構成する方法がある。この場合、支柱８０は、成膜工程、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程を経て形成される。フォトリソグラフィ法によれば高精度な形成が可能である。支柱８０の高さは、光変調素子の動作に妨げにならない高さであって、可能な限り低くなるように選択する。具体的には、２μｍないし２０μｍ程度が好ましい。なお、支柱８０としては、半田バンプ等の金属接合材も使用可能である。支柱８０の形成後に、その支柱の先端部分に接着材を塗布する。
【０１０２】
一方、図１０（ａ）〜（ｃ）とは全くの別工程で、図１０（ｄ）に示すように、シリコン基板１００上に、複数の光変調素子１１をアレイ状に形成する。また、このとき、次の貼りあわせエ程において使用する、位置合わせ用のアライメントパターン（不図示）も同時に形成する。
【０１０３】
そして、図１０（ｅ）に示すように、複数の光変調素子１１が形成されたシリコン基板１００上に、透明部材７０を対向配置し（このとき、透明部材７０上に形成されている反射部材１０ならびに支柱８０が、シリコン基板１００側にくるようにする）、そして、基板１００と透明部材７０の各々に形成されているアライメントパターンを用いて位置合わせを行い、加圧しつつ、基板１００と透明部材７０を貼りあわせ、使用する接着材の種類に応じて、紫外線照射または加熱を行って接着材を硬化させる。以上の工程により、図１に示す反射型光変調アレイ素子が製造される。
【０１０４】
この方法によると、反射部材１０が形成される透明部材７０と、光変調素子１１が形成される基板１００とを別工程で製造することができるため、基板１００の製造工程が複雑化せず、また、透明部材７０と基板１００の各々の設計の自由度も維持される。また、透明部材７０と基板１００を製造した後は、透明部材７０と基板１００を貼り合わせるだけでよいため、製造は容易である。また、アライメントパターンを用いた位置決めを実施するため、高精度の貼り合わせが可能である。
【０１０５】
したがって、本製造方法を使用することにより、反射型光変調アレイ素子の製造工程を複雑化させずに、効果的に不要光対策や迷光対策ができ、また、シリコン基板の温度上昇を効果的に防ぐことができ、光変調素子や駆動系の素子の信頼性の低下も防止される。
【０１０６】
（第５実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態で説明した反射型光変調アレイ素子を搭載する画像形成装置について説明する。
図１１は、第１〜第３実施形態で説明した反射型光変調アレイ素子を搭載する画像形成装置の一例（露光装置）の主要な構成を示す図である。
露光装置２００は、照明光源２０１と、照明光学系２０２と、ハーフミラー２０３と、第１〜第３実施形態で説明した反射型光変調アレイ素子（ここでは、図１、図２で示したものとする）２０４と、投影光学系２０５とを有する。符号２０６は、画像記録材料の画像形成面である。
【０１０７】
照明光源２０１は、レーザ、高圧水銀ランプ、及びショートアークランプ等の光源である。この光源としては、波長が４５０ｎｍ以下の紫外光を出射するものを用いることもできる。
【０１０８】
照明光学系２０２は、例えば、照明光源２０１から出射された面状の光を平行光化するコリメートレンズである。コリメートレンズを透過した平行光はハーフミラー２０３を通過して、反射型光変調アレイ素子２０４の各光変調素子の有効領域に垂直に入射する。
照明光源２０１から出射された面状の光を平行光化する手段としては、コリメートレンズ以外にも、マイクロレンズを２つ直列に配置する方法等がある。又、照明光源２０１としてショートアークランプ等の発光点が小さいものを使用することで、照明光源２０１を点光源とみなし、反射型光変調アレイ素子２０４に平行光を入射するようにしても良い。又、照明光源２０１として反射型光変調アレイ素子２０４の各光変調素子に対応するＬＥＤを有するＬＥＤアレイを使用し、ＬＥＤアレイと反射型光変調アレイ素子２０４とを近接させて光を発光させることで、反射型光変調アレイ素子２０４の各光変調素子に平行光を入射するようにしても良い。又、照明光源２０１としてレーザを用いた場合には、照明光学系２０２は省略しても良い。
【０１０９】
投影光学系２０５は、画像形成面２０６に対して光を投影露光するための投影レンズ群である。
【０１１０】
以下、露光装置２００の動作を説明する。
照明光源２０１から出射された面状の光が照明光学系２０２に入射し、ここで平行光された光がハーフミラー２０３を通過して反射型光変調アレイ素子２０４に入射する。反射型光変調アレイ素子２０４に入射した光は画像信号に応じて反射し、ＯＦＦ光はハーフミラー２０３で光源２０１とは別方向に反射され、ＯＮ光のみが投影光学系２０５に入射し、画像形成面２０６に投影露光される。投影光は画像形成面２０６に対して相対的に走査方向に移動しながら投影露光され、広い面積を高解像度で露光することができる。
【０１１１】
画像形成装置として露光装置以外に、プロジェクタや表示装置などにも上記実施形態で説明した反射型光変調アレイ素子を用いることで、高コントラストの画像を形成することが可能になる。
【０１１２】
なお、上記第１，２実施形態では、反射型光変調アレイ素子の具体例として、光反射部材での反射光の向きを制御して変調を行うもの（例えば、ＤＭＤやＧＬＶ）を挙げたが、これ以外に、光反射部材での反射光の干渉を制御して変調を行うものや、特許文献２に記載のものなどを用いた場合でも、同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
また、上記第１〜３実施形態では、反射型光変調アレイ素子として光変調素子が２次元状に配置されたものを例にして説明したが、これに限らず、光変調素子が直線状に配置されたものとしても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の第１実施形態を説明するための反射型光変調アレイ素子の主要な部材のレイアウト構成および断面構造を示す図
【図２】図１の反射型光変調アレイ素子の電圧印加時および無印加時における動作を説明するための断面図
【図３】図１，２に示した反射型光変調アレイ素子において、遮光手段として光拡散膜を使用した例を示す断面図
【図４】光反射部材の形成位置の他の例を示す断面図
【図５】本発明の第２実施形態を説明するための反射型光変調アレイ素子の主要な部材のレイアウト構成および断面構造を示す図
【図６】図５の反射型光変調アレイ素子の電圧印加時および無印加時における動作を説明するための断面図
【図７】本発明の第３実施形態を説明するための反射型光変調アレイ素子の主要な部材のレイアウト構成および断面構造を示す図
【図８】図７の反射型光変調アレイ素子の電圧印加時および無印加時における動作を説明するための断面図
【図９】図７，８に示した反射型光変調アレイ素子において、遮光手段として光拡散膜を使用した例を示す断面図
【図１０】図１に示す反射型光変調アレイ素子の主要な製造工程を説明するための図
【図１１】第１〜第３実施形態で説明した反射型光変調アレイ素子を搭載する画像形成装置の一例（露光装置）の主要な構成を示す図
【図１２】ＳＬＭの構造例を示す斜視図
【図１３】図１２のＳＬＭのＢ−Ｂ線に沿う断面図
【図１４】図１３のＳＬＭがマトリクス状に配置されたデバイスの平面図
【図１５】特許文献１に記載される技術の概要（要点）を説明するための図
【図１６】特許文献３に記載される技術の概要（要点）を説明するための図
【符号の説明】
【０１１５】
１００  シリコン基板
６０    可動ミラー
７０    透明部材
１０    反射部材
１１    光変調素子
２０ａ  有効領域
【図１】
2006098986.tif 000003
【図２】
2006098986.tif 000004
【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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