(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミラーと、前記ミラーを支持する基板と、前記基板の前記ミラーの反射面とは反対面に設けられたリブと、を備えたミラー支持部と、
前記ミラー支持部に連結したトーションバーと、
前記トーションバーをねじり変形させて前記ミラー支持部を回転駆動させる駆動手段と、
前記駆動手段を片持ち支持する固定枠と、
を備え、
前記リブの裾部は、前記基板側に向かって傾斜する傾斜部を備え、
前記トーションバーの前記ミラー支持部との接続部と前記ミラー支持部の重心とが、前記ミラー支持部の回転軸方向と直交する方向において片持ち支持されている側にオフセットされている、
光偏向装置。
【請求項２】
前記リブの先端部は、前記基板に対して垂直に切り立つ垂直部を備えている、請求項１に記載の光偏向装置。
【請求項３】
前記傾斜部の縁は、前記ミラー支持部のエッジより内側に設けられ、
前記ミラー支持部のエッジにおける前記ミラー支持部の断面構造は、前記基板と、当該基板上に設けられた絶縁層との２層構造となっており、
前記リブが設けられている箇所の前記ミラー支持部の断面構造は、前記基板と、前記絶縁層と、当該絶縁層上に設けられた前記リブの構成材との３層構造となっている、
請求項１または２に記載の光偏向装置。
【請求項４】
前記傾斜部の縁は、前記ミラー支持部のエッジまで延びており、
前記ミラー支持部の断面構造は、当該ミラー支持部の全面にわたって、前記基板と、当該基板上に設けられた絶縁層と、当該絶縁層上に設けられた前記リブの構成材との３層構造となっている、請求項１または２に記載の光偏向装置。
【請求項５】
前記傾斜部の縁は、前記ミラー支持部のエッジより内側に設けられ、
前記ミラー支持部のエッジにおける前記ミラー支持部の断面構造は、前記基板による１層構造となっており、
前記リブが設けられている箇所の前記ミラー支持部の断面構造は、前記基板と、当該基板上に設けられた絶縁層と、当該絶縁層上に設けられた前記リブの構成材との３層構造となっている、
請求項１または２に記載の光偏向装置。
【請求項６】
前記リブの前記傾斜部は、高密度プラズマを用いたドライエッチングにより形成されている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の光偏向装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光偏向装置を備えた光走査装置。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光偏向装置を備えた画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光偏向装置を備えた画像投影装置。
【請求項１０】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の光偏向装置を備えた画像読取装置。
【請求項１１】
ミラーと、前記ミラーを支持する基板と、前記基板の前記ミラーの反射面とは反対面に設けられたリブと、を備えたミラー支持部と、
前記ミラー支持部に連結したトーションバーと、
前記トーションバーをねじり変形させて前記ミラー支持部を回転駆動させる駆動手段と、を備え、
前記リブの裾部は、前記基板側に向かって傾斜する傾斜部を備え、
前記傾斜部の縁は、前記ミラー支持部のエッジより内側に設けられ、
前記ミラー支持部のエッジにおける前記ミラー支持部の断面構造は、前記基板と、当該基板上に設けられた絶縁層との２層構造となっており、
前記リブが設けられている箇所の前記ミラー支持部の断面構造は、前記基板と、前記絶縁層と、当該絶縁層上に設けられた前記リブの構成材との３層構造となっている、
光偏向装置。
【請求項１２】
ミラーと、前記ミラーを支持する基板と、前記基板の前記ミラーの反射面とは反対面に設けられたリブと、を備えたミラー支持部と、
前記ミラー支持部に連結したトーションバーと、
前記トーションバーをねじり変形させて前記ミラー支持部を回転駆動させる駆動手段と、を備え、
前記リブの裾部は、前記基板側に向かって傾斜する傾斜部を備え、
前記傾斜部の縁は、前記ミラー支持部のエッジまで延びており、
前記ミラー支持部の断面構造は、当該ミラー支持部の全面にわたって、前記基板と、当該基板上に設けられた絶縁層と、当該絶縁層上に設けられた前記リブの構成材との３層構造となっている、
光偏向装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向装置、光走査装置、画像形成装置、画像投影装置および画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｓｉ（シリコン）微細加工を施すＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）技術を用いて光偏向装置や光走査装置を製造する技術が知られている。このような光偏向装置の製造工程においては、Ｓｉ基盤の一部をトーションバー及びミラー支持部として形成し、Ａｌ（アルミニウム）等の高反射率膜のミラーをそのミラー支持部上に形成する。そして、光偏向装置は、このトーションバーを静電気力、電磁力、圧電素子などにより高速駆動することでミラーに入射させた光をＸ軸及びＹ軸方向に高速でスキャンする。
【０００３】
このような光偏向装置は、光走査装置、画像投影装置、画像読取装置、或いは、画像形成装置等の装置に搭載されて用いられることが多いが、ミラー支持部が高速駆動時に歪むとミラーの光学特性が影響を受け、上記装置による画質に影響を与えてしまう。従って、ミラーを支持するミラー支持部には、光学特性を保証しうる程度の剛性が必要とされる。また、ミラー支持部は高速駆動されるため、ミラー支持部自身の重みにより負荷がかかってしまい、ミラー支持部自体が損傷してしまうおそれもある。
【０００４】
従って、光学特性を向上させようとミラー支持部を頑丈な構造とすると、その重みでミラー支持部の耐久性に影響が出てしまい、また、駆動電圧も増加させなければならず消費電力の増加を招いてしまう。一方で、ミラー支持部の軽量化を図れば、高速駆動時におけるミラー支持部の剛性を保つことは難しく、ミラーの光学特性を向上させることが難しい。このように、ミラー支持部には、高い剛性と軽量化という実質的にトレードオフの関係となる機能が同時に求められており、双方の機能を獲得できるミラー支持部の構造を考案することが望まれていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ミラー支持部の重量増加を抑えつつ、ミラー支持部の剛性向上を図ることができる光偏向装置、光走査装置、画像形成装置、画像投影装置および画像読取装置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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ミラーと、前記ミラーを支持する基板と、前記基板の前記ミラーの反射面とは反対面に設けられたリブと、を備えたミラー支持部と、前記ミラー支持部に連結したトーションバーと、前記トーションバーをねじり変形させて前記ミラー支持部を回転駆動させる駆動手段と、前記駆動手段を片持ち支持する固定枠と、を備え、前記リブの裾部は、前記基板側に向かって傾斜する傾斜部を備え、前記トーションバーの前記ミラー支持部との接続部と前記ミラー支持部の重心とが、前記ミラー支持部の回転軸方向と直交する方向において片持ち支持されている側にオフセットされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ミラー支持部が有するリブの裾部に傾斜部を設けたことにより、ミラー支持部の重量増加を抑えつつ、リブ及びミラー支持部の剛性向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる光偏向装置の斜視図である。
【図２】図２は、光偏向装置の裏面斜視図である。
【図３】図３は、光偏向装置の裏面正面図である。
【図４】図４は、第１駆動部とその近傍の固定枠を拡大して示した模式図である。
【図５】図５は、第１の実施形態にかかるミラー支持部の構造を示す斜視図である。
【図６】図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態にかかるミラー支持部の構造を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７のＢ−Ｂ断面図である。
【図９】図９は、オーバーエッチ時間の長さとリブのサイズとの関係を示した模式図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態にかかるミラー支持部の構造を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０のＣ−Ｃ断面図である。
【図１２】図１２は、第４の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成図である。
【図１３】図１３は、光走査装置の光学系部品を示した斜視図である。
【図１４】図１４は、光偏向装置と駆動手段との接続図である。
【図１５】図１５は、第５の実施形態にかかる画像投影装置の全体構成を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、光偏向装置の裏面斜視図である。
【図１７】図１７は、光偏向装置の裏面正面図である。
【図１８】図１８は、画像投影装置の制御系の概略構成図である。
【図１９】図１９は、第６の実施形態にかかるバーコードリーダの全体構成を示す斜視図である。
【図２０】図２０は、実施例１におけるミラー支持部の製造工程を示した図である。
【図２１】図２１は、実施例２におけるミラー支持部の製造工程を示した図である。
【図２２】図２２は、実施例３におけるミラー支持部の製造工程を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、光偏向装置、光走査装置、画像形成装置、画像投影装置および画像読取装置の実施形態を詳細に説明する。なお以下の説明において、図には実施形態が理解できる程度に構成要素の形状、大きさ及び配置が概略的に示されているに過ぎず、これにより本実施形態が限定されるものではない。また複数の図に示される同様の構成成分については同一の符号を付して示し、その重複する説明を省略する場合がある。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる光偏向装置１の斜視図である。図１に示すように、光偏向装置１は、光を反射させるミラー１３を有するミラー支持部１０を備えている。このミラー支持部１０の一方の端部には、ミラー支持部１０を回転（揺動）可能に支持する第１弾性支持部材としての第１トーションバースプリング２０ａが接続されており、他方の端部には、第２弾性支持部材としての第２トーションバースプリング２０ｂが接続されている。
【００１１】
第１トーションバースプリング２０ａのミラー支持部１０と反対側の端部は、固定枠４０に片持ち支持された第１駆動梁３１ａの自由端部から延びた第１接続部３１０ａに接続されている。また、第２トーションバースプリング２０ｂのミラー支持部１０と反対側の端部は、固定枠４０に片持ち支持された第２駆動梁３１ｂの自由端部から延びた第２接続部３１０ａに接続されている。
【００１２】
第１駆動梁３１ａの片面には、薄膜チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる第１圧電部材３２ａが積層され、第１駆動梁３１ａと第１圧電部材３２ａとで、平板短柵状のユニモルフ構造の第１駆動部３０ａを形成している。また、第２駆動梁３１ｂの片面にも、薄膜チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる第２圧電部材３２ｂが積層され、第２駆動梁３１ｂと第２圧電部材３２ｂとで、平板短柵状のユニモルフ構造の第２駆動部３０ｂを形成している。
【００１３】
第１駆動部３０ａは、第１トーションバースプリング２０ａをねじり変形させる駆動手段として機能し、第２駆動部３０ｂは、第２トーションバースプリング２０ｂをねじり変形させる駆動手段として機能する。第１駆動部３０ａおよび第２駆動部３０ｂは、それぞれ第１トーションバースプリング２０ａと第２トーションバースプリング２０ｂをねじり変形させることにより、ミラー支持部１０を回転駆動させる。
【００１４】
尚、以下では、第１駆動部３０ａ、第２駆動部３０ｂをまとめて駆動部３０ａ、３０ｂと称し、第１トーションバースプリング２０ａ、第２トーションバースプリング２０ｂをまとめてトーションバースプリング２０ａ、２０ｂと称する場合がある。
【００１５】
ここで、ミラー支持部１０を四角形状にしてもその４角には光が当ることがない。そこで本実施形態では、４角を省いてミラー支持部１０を楕円形状とすることで、ミラー支持部１０を軽量化している。また、ミラー支持部１０は、ミラー支持部１０の回転軸方向が長径、回転軸方向に対して直交する方向が短径の楕円形状となっている。これにより、ミラー支持部１０の回転軸方向に対して直交する方向をなるべく短くでき、かつ光量を確保できる。また、回転軸方向に対して直交する方向が短径の楕円形状として、ミラー支持部１０の回転軸方向に対して直交する方向をなるべく短くした。これにより、ミラー支持部１０のイナーシャを低減して、ミラー支持部１０の高速駆動を実現することができる。
【００１６】
なお、駆動部３０ａ、３０ｂと、ミラー支持部１０と、トーションバースプリング２０ａ、２０ｂとは、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）プロセス等の加工により一体に形成されている。また、ミラー支持部１０のシリコン基板の表面１０ａには、アルミニウムや金などの金属の薄膜が形成されることにより、ミラー１３が設けられている。
【００１７】
図２は、光偏向装置１の裏面斜視図である。図２に示すように、ミラー支持部１０においてミラー１３が設けられた表面１０ａ（図１参照）と反対側の面である裏面１０ｂは、ミラー支持部１０を補強し剛性を向上させるためのリブ１１を備えている。
【００１８】
図３は、光偏向装置１の裏面正面図である。図３に示すように、リブ１１は、第１リブ１１ａと第２リブ１１ｂとを備えている。第１リブ１１ａは、ミラー支持部１０の回動軸方向と直交する方向（Ｙ方向）に延びて形成されている。第２リブ１１ｂは、ミラー支持部１０の回転中心に設けられ、ミラー支持部１０の回動軸方向（Ｘ方向）に延びて形成されている。尚、リブ１１のより詳細な構造については、図５以下において説明する。
【００１９】
また、本実施形態の光偏向装置１は、図３に示すように、ミラー支持部１０の中心（重心）Ｏが、トーションバースプリング２０ａ、２０ｂのミラー支持部１０との接続部よりも、固定枠４０の駆動部３０ａ、３０ｂが片持ち支持されている側に距離ΔＳだけオフセットされている。こうすることで、トーションバースプリング２０ａ、２０ｂのミラー支持部１０との接続部とミラー支持部１０の中心（重心）Ｏとをミラー支持部１０の回転軸方向と直交する方向において同じ位置に設けた場合に比べて、駆動部３０ａ、３０ｂのたわみ変形を利用してミラー支持部１０を大きく回転振動させることができる。また、ミラー支持部１０全体のＺ方向の変動を阻止することができる。しかも、ミラー支持部１０は、より大きな角度振幅を得ることができる。
【００２０】
図３に示すように、固定枠４０の一部はミラー支持部１０側に突出して形成されており、突出部はそれぞれ第１駆動梁３１ａ、第２駆動梁３１ｂとして機能する。
【００２１】
図４は、第１駆動部３０ａとその近傍の固定枠４０を拡大して示した模式図である。図４（ａ）は絶縁層で覆う前の平面図、図４（ｂ）は絶縁層で覆った後の平面図、図４（ｃ）は（ｂ）のＡ’−Ａ’線部分の断面図である。なお、第２駆動部３０ｂは第１駆動部３０ａと同様の構造であるので、図示および説明は省略する。
【００２２】
図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１駆動部３０ａは、固定枠４０から突出して形成された第１駆動梁３１ａの上に、接着層３３ａ、下部電極３５ａ、圧電材料（第１圧電部材）３２ａ、上部電極３４ａ、絶縁層３６ａの順でスパッタにより成膜されて積層されている。そして積層後に、図４（ｂ）に示すように、ランド部３７ａ、３８ａなどの必要な部分だけが残るようにエッチング加工されている。尚、接着層３３ａのスパッタ材としてはチタン（Ｔｉ）等が使用され、上部電極３４ａ、下部電極３５ａのスパッタ材としては白金（Ｐｔ）等が使用される。また、圧電材料３２ａのスパッタ材としてはチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などが使用される。
【００２３】
ランド部３７ａ、３８ａから配線を引き出し、上部電極３４ａと下部電極３５ａの間に電圧を印加すると、圧電材料３２ａはその電歪特性により、第１駆動梁３１ａ表面の面内方向に伸縮する。これにより、第１駆動部３０ａ全体が曲げ変形して反る。第２駆動部３０ｂについても、圧電部材３２ａと同相の電圧を印加することで、第２駆動部３０ｂ全体が、第１駆動部３０ａと同一方向に曲げ変形する。尚、第１駆動部３０ａの圧電部材３２ａ、および、第２駆動部３０ｂの圧電部材３２ｂに印加する電圧の波形は、パルス波、正弦波のいずれでもよく、その他の波形を用いてもよい。
【００２４】
尚、上述では、圧電材料３２ａ、３２ｂをスパッタ成膜により形成した例を示したが、圧電材料３２ａ、３２ｂの形成方法はこれに限らない。その他の形成方法として、バルク材料を所定のサイズに切断した圧電材料を接着剤により貼り付けても良い。或いは、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）で圧電材料３２ａ、３２ｂを形成しても良い。また、上述では図４の例を用いて、駆動梁３１ａ、３１ｂの片面に圧電材料３２ａ、３２ｂを配置したユニモルフ構造としたが、駆動梁３１ａ、３１ｂの両面に圧電材料を配置したバイモルフ構造としてもよい。
【００２５】
図１に示すように、トーションバースプリング２０ａ、２０ｂの長手方向と、各駆動部３０ａ、３０ｂの長手方向とは略直交して配置されて接続されている。従って、駆動部３０ａ、３０ｂの曲げ振動により、駆動梁３１ａ、３１ｂの接続部３１０ａ、３１０ｂがミラー支持部１０に対して上下方向に振動し、トーションバースプリング２０ａ、２０ｂの捻り中心軸に対して垂直に働く。即ち、各駆動部３０ａ、３０ｂの曲げ振動が、図中矢印で示すように、各トーションバースプリング２０ａ、２０ｂの回転振動（捻り振動）に効率よく変換され、ミラー支持部１０が大きく回転振動する。
【００２６】
このように、トーションバースプリング２０ａ、２０ｂとミラー支持部１０は、各駆動梁３１ａ、３１ｂの自由端側に支持されているため、ミラー支持部１０はより大きな角度振幅を得ることができる。また、上述のように、第１駆動梁３１ａから、第１接続部３１０ａ、ミラー支持部１０、第２接続部３１０ｂ、第２駆動梁３１ｂにかけての駆動箇所は一体的に形成されており、圧電材料３２ａ、３２ｂもそれぞれ第１駆動梁３１ａ、第２駆動梁３１ｂ上に一体的に成膜されている。このように振動箇所、および、ねじり振動箇所を一体的に形成しているので、光偏向装置１を小型化することができる。
【００２７】
次に、図２、図３で示したリブ１１について、より詳細な構造を説明する。
【００２８】
図５は、第１の実施形態にかかるミラー支持部１０の構造を示す斜視図である。ミラー支持部１０は、シリコン（Ｓｉ）／二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）／Ｓｉの３層構造のＳＯＩ（Silicon  On  Insulator）基板に、ＭＥＭＳ技術による微細加工を施して製造する。図５に示すように、ミラー支持部１０においては、Ｓｉ基板１０１上にＳｉＯ２膜１０２が形成され、さらにその上に、シリコンのリブ１１が形成されている。
【００２９】
リブ１１の上部の構造は、Ｘ方向に設けられた１枚の板状の第２リブ１１ｂと、Ｙ方向に設けられた複数の板状の第１リブ１１ａとを有している。尚、図３で上述したように、Ｘ方向とはミラー支持部１０の回動軸方向のことであり、Ｙ方向とは、ミラー支持部１０の回動軸方向と直交する方向のことである。第２リブ１１ｂは、図３で示したように、ミラー支持部１０の中心（重心）Ｏより距離ΔＳだけオフセットされた位置に設けられている。そして、複数の第１リブ１１ａはそれぞれ、Ｙ方向の中心部において第１リブ１１ａと直交して連結している。以下、第１リブ１１ａと第２リブ１１ｂとを特に識別しない場合には単にリブ１１と称することとする。
【００３０】
尚、リブ１１の２次元形状、即ち、Ｘ方向、Ｙ方向の形状は図５で示した形状に限定されない。リブ１１の２次元形状は、その他の形状であってもよい。
【００３１】
図５に示すように、リブ１１の上部（先端部）は、Ｚ方向、即ち、Ｓｉ基板１０１の表面に対して垂直方向に切り立った壁面状の垂直部１１ｃで構成されている。一方、リブ１１の下部（裾部）は、垂直部１１ｃの下端１１ｅからミラー支持部１０のエッジＥにかけて低くなる傾斜部１１ｄで構成されている。即ち、リブ１１は、その上部が垂直になっており、その下部は裾広がりに傾斜する構造を有する。
【００３２】
リブ１１が軽いほど、回転駆動時におけるトーションバースプリング２０ａ、２０ｂ（図１等参照）への負荷を軽減することができるが、リブ１１全体を細くしてしまうと、リブ１１の剛性が低下し、耐久性が低下するとともに、振動時にはミラー支持部１０の変形が誘発されてミラー１３の光学特性を向上できない。他方、リブ１１を太くするほど、リブ１１の剛性を高めて耐久性を向上させ、ミラー支持部１０の変形を抑制してミラー１３の光学特性を向上することができるが、リブ１１全体を太くしてしまうと、リブ１１の重量増加によりトーションバースプリング２０ａ、２０ｂへの負荷が増加するとともに、駆動電力も増加してしまう。
【００３３】
これに対して、本実施形態のリブ１１の形状によれば、リブ１１の上部は軽く保ったまま、リブ１１の下部は太くして剛性を高めることができる。また、本実施形態では、リブ１１の根本部分を太くして重量を増加させることで、ミラー支持部１０の回転軸寄りにリブ１１の重心をシフトさせることができる。これにより、ミラー支持部１０の高速駆動時にリブ１１に加わる慣性モーメントを低減することができ、高速駆動を安定させることができる。
【００３４】
図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。図６に示すように、ミラー支持部１０の断面構造は、Ｓｉ基板１０１面積の全面にかけて、Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉの３層構造となる。つまり、傾斜部１１ｄの裾（傾斜面）はミラー支持部１０のエッジＥまで延びているので、ミラー支持部１０はエッジＥに至るまで３層構造をなすこととなる。そして、ＳｉＯ２膜１０２と、ＳｉＯ２膜１０２上に成膜されたＳｉのリブ１１とは、ＳｉＯ２膜１０２面積の全面にわたって接触することとなる。これにより、２層間の接着性を向上させてリブ１１自体の強度を高めるとともに、ミラー支持部１０の面変形を抑制して、ミラー１３の光学特性を向上させることができる。
【００３５】
このように、第１の実施形態では、リブ１１の裾に傾斜部１１ｄを設けたことにより、ミラー支持部１０の重量増加を抑えつつ、リブ１１及びミラー支持部１０の剛性向上を図ることができる。また、ミラー支持部１０の剛性向上により、ミラー１３の光学特性の向上を図ることができる。
【００３６】
尚、上述では、リブ１１の上部（先端部）に垂直部１１ｃが設けられ、リブ１１の裾部に傾斜部１１ｄが設けられた構成例を示したが、第１の実施形態ならびに以下に示す第２〜第３の実施形態はこれに限定されない。リブ１１、リブ２１１（第２の実施形態）、リブ３１１（第３の実施形態）の上部には垂直部１１ｃが設けられなくともよく、リブ構造が高さ方向全体において先端に向かって先細りになるような形状、逆に言えば、根本に向かって裾広がりになるような傾斜した構造であってもよい。このような形状であっても、裾部における基板との接着強度を向上させてミラー支持部１０、ミラー支持部２１０（第２の実施形態）、ミラー支持部３１０（第３の実施形態）の剛性を向上させることができ、かつ、リブ先端側の軽量化を図ることができる。従って、垂直部１１ｃを必ずしも設けなくとも、上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態にかかるミラー支持部２１０の構造を示す斜視図である。図７に示すように、ミラー支持部２１０においては、Ｓｉ基板１０１上に、ＳｉＯ２膜１０２が形成されており、さらにその上に、第２の実施形態にかかるリブ２１１が形成されている。尚、リブ２１１は第１の実施形態と同様にシリコンで形成される。
【００３８】
第２の実施形態のリブ２１１は、その上部に第１の実施形態と同様の構造の垂直部１１ｃを備えているが、その下部には第１の実施形態の傾斜部１１ｄと異なる傾斜部２１１ｄを備えている。即ち、第１の実施形態では図５で示したように、傾斜部１１ｄの下端をミラー支持部１０のエッジＥまで延長させて設けるとした。これに対して第２の実施形態では、図７に示すように、傾斜部２１１ｄの下端２１１ｅは、ミラー支持部２１０のエッジＥよりも内側のＳｉＯ２膜１０２上に位置する。
【００３９】
従って、リブ２１１の下端２１１ｅと、エッジＥとの間の内側部Ｉにおいては、ＳｉＯ２膜１０２が露出する構造となる。同様に、リブ２１１とリブ２１１との間隙Ｇにおいても、ＳｉＯ２膜１０２が露出する構造となる。これにより、第２の実施形態の傾斜部２１１ｄは、第１の実施形態の傾斜部１１ｄよりもその体積を減らすことができ、リブ２１１を軽量化することができる。
【００４０】
図８は、図７のＢ−Ｂ断面図である。図８に示すように、ミラー支持部２１０の断面構造は、リブ２１１の下部Ｕにおいて、Ｓｉ基板１０１と、ＳｉＯ２膜１０２と、Ｓｉのリブ２１１とからなる、Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉの３層構造となる。そして、リブ２１１の下部Ｕ以外では、Ｓｉ基板１０１と、ＳｉＯ２膜１０２とからなる、ＳｉＯ２／Ｓｉの２層構造となる。尚、ミラー支持部２１０において、リブ２１１と反対側の面には、ミラー１３が設けられている。
【００４１】
２層構造となる基板面積と、３層構造となる基板面積の比率は、リブ２１１の傾斜部２１１ｄのサイズ（形状、体積、傾斜角度）により適宜制御することができる。傾斜部２１１ｄのサイズの制御方法については、後述する実施例でより詳細に説明するが、リブ２１１のエッチング時間を制御することにより任意のサイズの傾斜部２１１ｄを得ることが可能である。即ち、オーバーエッチ時間を短くすれば、リブ２１１のサイズを大きくするとともに傾斜部２１１ｄのサイズを大きくできる。一方、オーバーエッチ時間を長くすれば、リブ２１１のサイズを小さくするするとともに傾斜部２１１ｄのサイズを小さくできる。ここで、傾斜部２１１ｄのサイズの設計指針について、図９を用いて説明する。
【００４２】
図９は、オーバーエッチ時間の長さとリブ２１１のサイズとの関係を示した模式図である。図９（ａ）は、オーバーエッチ時間を長めに取って、リブ構造を細めにした場合のリブ２１１を模式的に示した図である。図９（ｂ）は、オーバーエッチ時間を短めに取って、リブ構造を太めにした場合のリブ２１１を模式的に示した図である。
【００４３】
図９（ａ）に示すように、リブ構造を細めにし、傾斜部２１１ｄの体積を小さめにすると、リブ２１１およびミラー支持部２１０を軽量化することができる。軽量化を図っても、リブ２１１とミラー支持部２１０との接着面積は、傾斜部２１１ｄを設けていない従来型のリブ構造に比べて大きくできるため、従来型のリブ構造よりその強度を高め、リブ２１１の破損や脱落等を防止できる。また、リブ構造の剛性を高めることができるので、ミラー１３の光学特性も向上させることができる。
【００４４】
一方、図９（ｂ）に示すように、リブ構造を太めにし、傾斜部２１１ｄの体積を大きめにすると、リブ２１１およびミラー支持部２１０の重量は増すが、リブ２１１の強度やミラー支持部２１０の剛性をより高めることができる。図９（ａ）寄りの構造とするか、図９（ｂ）寄りの構造とするか、および、傾斜部２１１ｄのサイズ設計については、Ｓｉ基板１０１のサイズやリブ２１１の高さ等を考慮して適宜選択、設計すればよい。
【００４５】
（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態にかかるミラー支持部３１０の構造を示す斜視図である。第３の実施形態にかかるミラー支持部３１０は、第２の実施形態においてリブ２１１の下部以外に積層されているＳｉＯ２膜１０２（図７、図８参照）を除去し、ミラー支持部３１０のエッジＥをＳｉ基板１０１の１層構造としている。また、第３の実施形態では、リブ２１１の下部に残ったＳｉＯ２膜を、リブ構造の一部として用いている。
【００４６】
即ち、図１０に示すように、第３の実施形態のリブ３１１は、第２の実施形態のリブ２１１と、その下部に残され、リブ構造の根本部分として機能するＳｉＯ２膜３１０２とによって構成される。つまり、リブ２１１の下部以外のＳｉＯ２膜は除去されるので、リブ２１１下部のＳｉＯ２膜は基板として機能するよりも、リブ構造側として機能することとなる。
【００４７】
つまり、第３の実施形態のミラー支持部３１０は、Ｓｉ基板１０１と、その上に設けられたリブ３１１とで構成されている。そして、リブ３１１は、リブ構造の一部を担うＳｉＯ２膜３１０２と、その上に設けられた第２の実施形態のリブ２１１との積層構造で構成されている。尚、リブ２１１の構成については図７及び図８とともに上述したので、ここでの説明は省略する。
【００４８】
図１１は、図１０のＣ−Ｃ断面図である。図１１に示すように、ミラー支持部３１０の断面構造は、リブ３１１の下部Ｕにおいて、Ｓｉのリブ２１１と、ＳｉＯ２膜３１０２と、Ｓｉ基板１０１とからなる、Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉの３層構造となる。そして、リブ３１１の下部Ｕ以外では、ＳｉＯ２膜が除去されているため、Ｓｉ基板１０１によるＳｉ層の１層構造となる。
【００４９】
詳細は実施例で後述するが、ミラー支持部３１０の製造工程にはＩＣＰエッチ工程が含まれる。従来一般的に、ＩＣＰエッチにより形成されたミラー支持部３１０の側面には、微小な凹凸（スキャロップと呼ばれる波紋）が形成される。そして、ミラー支持部のエッジＥに弾性係数の異なる膜が積層されていると、膜界面近傍で応力が発生し、スキャロップの微小な乱れ（欠陥）が起点となってミラー支持部の梁折れを引き起こす懸念がある。
【００５０】
これに対して、第３の実施形態によれば、ミラー支持部３１０のエッジＥはＳｉ基板１０１の１層構造で構成されるので、スキャロップによる影響を低減して、エッジＥ近傍の強度を高めることができる。
【００５１】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、画像形成装置の光走査装置（光書き込みユニット）に、上述した光偏向装置１を備えた例について説明する。尚、光偏向装置１は、第１〜第３の実施形態で説明したミラー支持部１０、２１０、３１０のうちいずれか１つを備える。
【００５２】
図１２は、第４の実施形態にかかる画像形成装置４０００の概略構成図である。図１３は、光走査装置１００１の光学系部品を示した斜視図である。図１２に示すように、画像形成装置４０００は光走査装置１００１を備えており、光走査装置１００１は上述した光偏向装置１を備えている。
【００５３】
図１２に示すように、画像形成装置４０００は、感光体ドラム１００２を備えている。感光体ドラム１００２のドラム外側には、帯電手段１００４、現像手段１００５、転写手段１００６、クリーニング手段１００９が設けられている。感光体ドラム１００２は矢印１００３方向に回転駆動され、帯電手段１００４により帯電された表面に、光走査装置１００１により光走査されることによって、静電潜像が形成される。この静電潜像は現像手段１００５でトナー像に顕像化され、このトナー像は転写手段１００６で記録紙１００７に転写される。転写されたトナー像は定着手段１００８によって記録紙１００７に定着される。感光体ドラム１００２の転写手段１００６の対向部を通過した感光体ドラム１００２の表面部分は、クリーニング手段１００９により残留トナーが除去される。
【００５４】
なお、感光体ドラム１００２に代えてベルト状の感光体を用いる構成も可能である。また、トナー像を記録紙１００７以外の転写媒体に一旦転写し、この転写媒体からトナー像を記録紙に転写して定着させる構成とすることも可能である。
【００５５】
図１２に示すように、光走査装置１００１は、光源部１０２０と、光源駆動手段１５００と、光偏向装置１と、コリメータレンズ等による結像光学系１０２１と、走査光学系１０２３（１０２３ａ〜１０２３ｃ、図１３参照）とを主に備えている。光源部１０２０としては、記録信号によって変調された１本又は複数本のレーザビームを発するレーザ素子が用いられる。光源駆動手段１５００は、レーザビームを変調する。光偏向装置１は、レーザビームを偏向する。結像光学系１０２１は、光偏向装置１のミラー基板のミラー面に光源部１０２０からの、記録信号によって変調されたレーザビーム（光ビーム）を結像させる。走査光学系１０２３は、ミラー面で反射・偏向された１本又は複数本のレーザビームを感光体ドラム１００２の表面（被走査面）に結像させる。光偏向装置１は、その駆動のための集積回路（駆動手段）１０２４とともに回路基板１０２５に実装された形で光走査装置１００１（光書込みユニット）に組み込まれている。
【００５６】
図１４は、光偏向装置１と駆動手段１０２４との接続図である。図１４に示すように、光偏向装置１は駆動手段１０２４と電気的に接続されている。駆動手段１０２４は、光偏向装置１の駆動部３０ａ、３０ｂ（図１参照）の上部電極３４ａと下部電極３５ａ（図４参照）とに駆動電圧を印加する。これにより、光偏向装置１のミラー支持部１０が回転してレーザ光が偏向され、レーザ光は、ビーム走査面である感光体ドラム１００２（図１２、図１３参照）上を光走査することとなる。
【００５７】
図１３に戻って、光源部１０２０からのレーザ光は、結像光学系１０２１を経た後、光偏向装置１により偏向される。光偏向装置１で偏向されたレーザ光は、その後、第一レンズ１０２３ａと第二レンズ１０２３ｂ、反射ミラー１０２３ｃ（図１３参照）からなる走査光学系１０２３を経て、ビーム走査面である感光体ドラム１００２に照射される。
【００５８】
以上のように、第４の実施形態にかかる画像形成装置４０００は、第１〜第３の実施形態にかかるミラー支持部１０、２１０、３１０のいずれか１つを備えた光偏向装置１を備えている。上述したように、第１〜第３の実施形態にかかる光偏向装置１はミラー支持部１０、２１０、３１０の剛性向上により光学特性を向上させることができ、高速駆動も安定して行うことができる。従って、第４の実施形態の画像形成装置４０００は、走査光の光学特性を向上させて潜像画像の画質向上を図ることができる。また、画像形成装置４０００は、感光体ドラム１００２上への高速走査も安定して行うことができるので、画像形成効率の向上を図ることができる。
【００５９】
また、第１〜第３の実施形態にかかる光偏向装置１は、従来の回転多面鏡（ポリゴンミラー）に比べて、駆動電力が小さい。従って、画像形成装置４０００において回転多面鏡に替えて光偏向装置１を用いることで、画像形成装置４０００の省電力化を図ることができる。
【００６０】
また、光偏向装置１の動作音、即ち、ミラー支持部１０、２１０、３１０の振動時の風切り音は、回転多面鏡の動作音に比べて小さい。従って、画像形成装置４０００において回転多面鏡に替えて光偏向装置１を用いることで、画像形成装置４０００の静音性を向上させることができる。
【００６１】
さらに、光偏向装置１は、回転多面鏡に比べ設置スペースが圧倒的に少なくて済み、また、発熱量もわずかである。従って、画像形成装置４０００において回転多面鏡に替えて光偏向装置１を用いることで、画像形成装置４０００の小型化を図ることができる。
【００６２】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、画像投影装置において、２軸方向に光を偏向する光偏向装置１ｄを備えた例について説明する。尚、光偏向装置１ｄは、２軸方向に光を偏向する点を除いては上述の光偏向装置１と同様の構成を有し、第１〜第３の実施形態で説明したミラー支持部１０、２１０、３１０のうちいずれか１つを備えている。
【００６３】
図１５は、第５の実施形態にかかる画像投影装置５０００の全体構成を示す斜視図である。図１５に示すように、画像投影装置５０００の筐体２０００には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の異なる３波長のレーザ光を出射するレーザ光源２００１−Ｒ、２００１−Ｇ、２００１−Ｂが取り付けられている。また、レーザ光源２００１−Ｒ、２００１−Ｇ、２００１−Ｂの出射端近傍には、レーザ光源２００１−Ｒ、２００１−Ｇ、２００１−Ｂからの出射光を略平行光に集光するレンズ２００２−Ｒ、２００２−Ｇ、２００２−Ｂが配置されている。また、画像投影装置５０００は、２軸方向にレーザ光を偏向する光偏向装置１ｄを備えている。光偏向装置１ｄのより詳細な構成については、図１６、図１７とともに後述する。
【００６４】
レンズ２００２−Ｒ、２００２−Ｇ、２００２−Ｂで略平行にされたＲ、Ｇ、Ｂのレーザ光は、ミラー２００３やハーフミラー２００４を経て、合成プリズム２００５によって合成され、光偏向装置１ｄのミラー面に入射される。
【００６５】
ここで、光偏向装置１ｄの構成例について説明する。図１６は、光偏向装置１ｄの裏面斜視図であり、図１７は、光偏向装置１ｄの裏面正面図である。光偏向装置１ｄのミラー支持部１０は、第１〜第３の実施形態にかかるリブ１１を備えている。尚、図１６、図１７においてリブ１１の２次元形状（Ｘ方向およびＹ方向の構造）は、図５で示した２次元形状とは異なるが、リブ高さ方向（Ｚ方向）の構造は、第１〜第３の実施形態において上述した構造を有している。即ち、リブの裾部には傾斜部が設けられ、リブの重心が裾部寄りになるように構成されている。尚、図１６、図１７の光偏向装置１ｄのリブ１１には、図５で示した２次元形状を適用してもよい。
【００６６】
図１６、図１７に示すように、光偏向装置１ｄの駆動部３０（３０ａ、３０ｂ）は、可動枠１４０に片持ち支持されている。また、可動枠１４０は、ミラー支持部１０の回動軸方向に対して直交する方向回りに回動自在に支持されている。
【００６７】
即ち、可動枠１４０は、一対の可動枠トーションバースプリング１２０ａ、１２０ｂを介して固定枠４０に支持されている。可動枠トーションバースプリング１２０ａ、１２０ｂのそれぞれには、駆動梁１３１ａ、１３１ｂがそれぞれ接続されている。即ち、図１６に示すように、駆動梁１３１ａ、１３１ｂは、固定枠４０に片持ち支持され、駆動梁１３１ａ、１３１ｂの自由端部側に可動枠トーションバースプリング１２０ａ、１２０ｂが接続されている。
【００６８】
そして、駆動梁１３１ａ、１３１ｂの片面にはそれぞれ、圧電部材１３２ａ、１３２ｂ（図１７参照）が積層されることにより、可動枠駆動部１３０ａ、１３０ｂが形成されている。図１６、図１７に示すように、可動枠駆動部１３０ａ、１３０ｂの長手方向は、可動枠トーションバースプリング１２０ａ、１２０ｂの長手方向と略直交する向きに設けられている。可動枠駆動部１３０ａ、１３０ｂは、先の図１〜図３に示した駆動部３０ａ、３０ｂと同様の構成を有している。
【００６９】
この光偏向装置１ｄは、可動枠駆動部１３０ａ、１３０ｂの上下振動により可動枠トーションバースプリング１２０ａ、１２０ｂをねじれ変形させて、可動枠１４０を、可動枠トーションバースプリング１２０ａ、１２０ｂの長手方向回りに揺動させる。そしてこれにより、駆動部３０ａ、３０ｂ、トーションバースプリング２０ａ、２０ｂを介して可動枠１４０に支持されたミラー支持部１０を、可動枠トーションバースプリング１２０ａ、１２０ｂの長手方向回りに揺動させることができる。
【００７０】
これにより、ミラー支持部１０に接続されたトーションバースプリング２０ａ、２０ｂの長手方向回りの揺動と、可動枠１４０に接続された可動枠トーションバースプリング１２０ａ、１２０ｂの長手方向に対して直交する方向回りの揺動とを行うことができる。即ち、光偏向装置１ｄは、２軸方向に光を偏向することができる。また、トーションバースプリング２０ａ、２０ｂの長手方向回りの揺動の固有周波数と、可動枠トーションバースプリング１２０ａ、１２０ｂの長手方向回りの揺動の固有周波数と、を異ならせておき、それぞれの周波数で駆動部３０ａ、３０ｂと、可動枠駆動部１３０ａ、１３０ｂを駆動することで、ミラー支持部１０を２軸方向に大きく回転させることができる。
【００７１】
そして、図１５に示すように、光偏向装置１ｄのミラー面に入射した合成レーザ光は、光偏向装置１ｄによって２次元偏向走査されて投影面２００７に投射され、画像を投影する。
【００７２】
図１８は、画像投影装置５０００の制御系の概略構成図である。なお、図１８では、３波長のレーザ光源や集光レンズをそれぞれ一つにまとめて、レーザ高原２００１、レンズ２００２として示した。また、ミラー、ハーフミラー、合成プリズムは省略してある。
【００７３】
画像生成部２０１１は、画像情報に応じて画像信号を生成する。生成された画像信号は、変調器２０１２を介して光源駆動回路２０１３に送信され、スキャナ駆動回路２０１４には画像同期信号が送信される。
【００７４】
スキャナ駆動回路２０１４は、画像同期信号に応じて駆動信号を光偏向装置１ｄに与える。この駆動信号によって、光偏向装置１ｄのミラー支持部１０は、直交した２つの方向に所定角度（例えば１０ｄｅｇ程度）の振幅で共振振動し、入射したレーザ光が二次元偏向走査される。一方、レーザ光源２００１から出射されるレーザ光は、光源駆動回路２０１３により、光偏向装置１ｄの二次元偏向走査のタイミングに合わせて強度変調されており、これによって、投影面２００７に二次元の画像情報が投影される。強度変調はパルス幅を変調してもよいし、振幅を変調してもよい。変調器２０１２は、画像信号をパルス幅変調あるいは振幅変調し、この変調された信号を光源駆動回路２０１３によりレーザ光源２００１を駆動できる電流に変調してレーザ光源２００１を駆動する。
【００７５】
以上のように、第５の実施形態にかかる画像投影装置５０００は、第１〜第３の実施形態にかかるミラー支持部１０、２１０、３１０のいずれか１つを備えた光偏向装置１ｄを備えている。上述したように、第１〜第３の実施形態にかかる光偏向装置１はミラー支持部１０、２１０、３１０の剛性向上により光学特性を向上させることができ、高速駆動も安定して行うことができる。従って、第５の実施形態の画像投影装置５０００は、投影光による投影画像の画質向上を図ることができる。また、ミラー１３の高速駆動を安定して行えるので、投影画像のちらつきを低減させることができる。
【００７６】
また、第５の実施形態では、第４の実施形態と同様に、回転多面鏡を用いた場合に比べて駆動電力が低減でき、画像投影装置５０００の省電力化を図ることができる。また、上述したように、回転多面鏡を使用する場合に比べて動作音を低減できるため、画像投影装置５０００の静音性を向上させることができる。また、上述と同様に、画像投影装置５０００の小型化を図ることができる。
【００７７】
（第６の実施形態）
第６の実施形態では、画像読取装置として機能するバーコードリーダにおいて、上述した光偏向装置１を備えた例について説明する。尚、光偏向装置１は、第１〜第３の実施形態で説明したミラー支持部１０、２１０、３１０のうちいずれか１つを備えている。
【００７８】
図１９は、第６の実施形態にかかるバーコードリーダ６０００の全体構成を示す斜視図である。図１９に示すように、バーコードリーダ６０００は、上述した光偏向装置１を備えている。バーコードリーダ６０００において、レーザダイオード３００１から出射されたレーザ光は、集光レンズ３００２で収束される。レーザ光は、開口絞り３００３と、コレクターレンズ３００４の中央に形成された開口部とを経て、光偏向装置１で偏向される。光偏向装置１は、レーザ光を偏向しながらバーコード面３００６を走査し、バーコード３００７の画像を走査する。
【００７９】
バーコード面３００６からの反射光は、光偏向装置１およびコレクターレンズ３００４で順次反射される。その後、反射光は、バンドパスフィルタ３００８を経てホトディテクタ３００９で受光される。バーコードリーダ６０００は、ホトディテクタ３００９の出力に基づいてバーコード３００７のコードデータを読み取る。
【００８０】
以上のように、第６の実施形態にかかるバーコードリーダ６０００は、第１〜第３の実施形態にかかるミラー支持部１０、２１０、３１０のいずれか１つを備えた光偏向装置１を備えている。上述したように、第１〜第３の実施形態にかかる光偏向装置１はミラー支持部１０、２１０、３１０の剛性向上により光学特性を向上させることができ、高速駆動も安定して行うことができる。従って、第６の実施形態のバーコードリーダ６０００は、走査光の光学特性を向上させることができ、バーコードの読取成功率の向上を図ることができる。また、ミラー１３の高速駆動を安定して行えるので、バーコードの読取速度の向上を図ることができる。
【００８１】
また、第６の実施形態では、第４、第５の実施形態と同様に、回転多面鏡を用いた場合に比べて駆動電力が低減でき、バーコードリーダ６０００の省電力化を図ることができる。また、上述したように、回転多面鏡を使用する場合に比べて動作音を低減できるため、バーコードリーダ６０００の静音性を向上させることができる。また、上述と同様にバーコードリーダ６０００の小型化を図ることができる。
【００８２】
尚、本実施形態にかかる光偏向装置１を、バーコードリーダ６０００以外の装置に適用してもよく、例えば、レーザレーダ装置等に適用することができる。
【実施例】
【００８３】
以下に本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００８４】
（実施例１）
実施例１では、図５、図６にて上述した第１の実施形態にかかるミラー支持部１０の製造例について説明する。図２０は、実施例１におけるミラー支持部の製造工程を示した図である。
【００８５】
実施例１では、ミラー支持部１０を、ＳＯＩ（Silicon  On  Insulator）基板１０４を用いて製造した。ＳＯＩ基板１０４は、リブ１１が形成されることとなるＳｉ膜１０３と、ＳｉＯ２膜１０２と、Ｓｉ基板１０１とが積層された基板であり、Ｓｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉの３層構造となっている。Ｓｉ膜１０３（活性層）の厚みは４０μｍ、ＳｉＯ２膜１０２（Ｂｏｘ層）の厚みは０．５μｍ、Ｓｉ基板１０１（支持層）の厚みは２００μｍとした。また、ＳＯＩ基板１０４としては、４インチ、６インチ、８インチ、１２インチのＳＯＩウェハをそれぞれ用いた。
【００８６】
図２０（ａ）に示すように、ＳＯＩ基板１０４のリブ形成面（即ち、ミラー１３の形成面の反対側）に、半導体リソグラフィー技術によってレジストパターン１０５を形成した。
【００８７】
次に、図２０（ｂ）に示すように、レジストパターン１０５をマスクとして、ＩＣＰドライエッチ（即ち、高密度プラズマを用いたドライエッチング）によりＳＯＩ基板１０４のエッチングを行った。エッチングは、ボッシュプロセスを適用した。実施例１のエッチング条件は、エッチステップにおいては、圧力４Ｐａ、時間２ｓｅｃ、コイルパワー２２００Ｗ、プラテンパワー１７０Ｗ、ＳＦ６ガス４００ｓｃｃｍとした。また、デポステップにおいては、圧力４Ｐａ、時間１ｓｅｃ、コイルパワー２２００Ｗ、プラテンパワー０Ｗ、Ｃ４Ｆ８ガス４００ｓｃｃｍとした。また、エッチング工程においては、ＳｉＦの発光強度（４４０ｎｍ）をモニターし、エッチング波形が下降に転じた時点から１０秒程度経過した後に、エッチングを終了した。
【００８８】
次に、図２０（ｃ）に示すように、酸素プラズマを用いたドライアッシングによりレジストパターン１０５を除去した。
【００８９】
図２０（ｂ）に示すような微細加工プロセスでは、加工パターンのアスペクト比（パターン寸法と深さの比）が増大すると、エッチング速度が低下するマイクロローディング効果と呼ばれる現象が起こる。即ち、レジストパターン１０５の根本近傍では、他の箇所よりエッチングの開口面積が小さいため、根本近傍におけるエッチング速度は他の箇所よりも遅くなる。このような現象を生かすことにより、実施例１では、図２０（ｃ）に示すように、上部には垂直形状の垂直部１１ｃを備え、下部（根本）には裾広がり形状（フレア形状）の傾斜部１１ｄを備えた、リブ１１を製造することができた。
【００９０】
また、上述した条件によれば、傾斜部１１ｄの裾（縁）の先端が、ミラー支持部１０のエッジＥまで延びた構造とすることができ、ＳｉＯ２膜１０２の全面にかけてＳｉ膜１０３の傾斜部１１ｄで被覆することができた。即ち、実施例１によれば、ミラー支持部１０の断面構造は、その全面にかけて、Ｓｉ基板１０１と、ＳｉＯ２膜１０２と、Ｓｉ膜１０３のリブ１１とによるＳｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉの３層構造とすることができた。
【００９１】
以上のように、実施例１によれば、傾斜部１１ｄを有さない従来のリブ構造を製造する工程に対して新たな工程を追加することなく、エッチング条件（エッチング時間）を制御することにより、第１の実施形態にかかるリブ１１の形状を製造することができた。
【００９２】
（実施例２）
実施例２では、図７、図８にて上述した第２の実施形態にかかるミラー支持部２１０の製造例について説明する。図２１は、実施例２におけるミラー支持部の製造工程を示した図である。
【００９３】
図２１（ａ）に示すように、ＳＯＩ基板１０４のリブ形成面（即ち、ミラー１３の形成面の反対側）に、半導体リソグラフィー技術によってレジストパターン１０５を形成した。当該工程は、実施例１と同様である。
【００９４】
次に、図２１（ｂ）に示すように、レジストパターン１０５をマスクとして、ＩＣＰドライエッチによりＳＯＩ基板１０４のエッチングを行った。エッチングは実施例１と同様に、ボッシュプロセスを適用した。実施例２におけるエッチング条件は実施例１と同様の値とした。そして、実施例２では、ＳｉＦの発光強度（４４０ｎｍ）をモニターし、エッチング波形が下降に転じた時点から４０秒程度経過した後に、エッチングを終了した。
【００９５】
その後、図２１（ｃ）に示すように、酸素プラズマを用いたドライアッシングによりレジストパターン１０５を除去した。
【００９６】
実施例２では、以上のようにエッチング時間を実施例１より長くすることで、図２１（ｃ）に示すような形状の傾斜部２１１ｄを有するリブ２１１を製造できた。傾斜部２１１ｄの裾（縁）の先端は、ミラー支持部２１０のエッジＥには至らず、エッジＥよりも内側に位置していた。即ち、実施例２によれば、ミラー支持部２１０において傾斜部２１１ｄが配置されている箇所はＳｉ／ＳＩＯ２／Ｓｉの３層構造とし、傾斜部２１１ｄが設けられていない箇所はＳｉＯ２／Ｓｉの２層構造とすることができた。
【００９７】
尚、傾斜部２１１ｄの形状やサイズ、裾（縁）の先端位置は、エッチング波形下降後の処理時間（上述では４０秒程度とした）を適宜設定することにより、所望の形状やサイズ、先端位置に制御することができる。
【００９８】
以上のように、実施例２によれば、傾斜部２１１ｄの縁をミラー支持部２１０のエッジＥよりも内側に位置させた、第２の実施形態にかかるリブ２１１の形状を製造することができた。
【００９９】
（実施例３）
実施例３では、図１０、図１１にて上述した第３の実施形態にかかるミラー支持部３１０の製造例について説明する。図２２は、実施例３におけるミラー支持部３１０の製造工程を示した図である。
【０１００】
図２２（ａ）に示すように、ＳＯＩ基板１０４のリブ形成面（即ち、ミラー１３の形成面の反対側）に、半導体リソグラフィー技術によってレジストパターン１０５を形成した。当該工程は、実施例１、２と同様である。
【０１０１】
次に、図２２（ｂ）に示すように、レジストパターン１０５をマスクとして、ＩＣＰドライエッチによりＳＯＩ基板１０４のエッチングを行った。エッチングは実施例１、２と同様に、ボッシュプロセスを適用した。実施例３におけるエッチング条件は、実施例１、２と同様の値とした。また、実施例２と同様に、ＳｉＦの発光強度（４４０ｎｍ）をモニターし、エッチング波形が下降に転じた時点から４０秒程度経過した後に、エッチングを終了した。これにより、実施例２と同様の形状の垂直部１１ｃ、傾斜部２１１ｄを得ることができた。
【０１０２】
次に、図２２（ｃ）に示すように、レジストパターン１０５を残したまま、ＳｉＯ２ドライエッチを行った。ＳｉＯ２ドライエッチの条件は、圧力２４０Ｐａ、ＣＨＦ３ガス１０ｓｃｃｍ、ＣＦ４ガス９０ｓｃｃｍ、Ａｒ３ガス３００ｓｃｃｍ、ＲＦパワー５００Ｗとした。これにより、図２２（ｂ）に示すように、表面に露出している箇所のＳｉＯ２膜１０２をエッチングし、リブ２１１が設けられている箇所以外のＳｉＯ２膜を図２２（ｃ）に示すように除去することができた。尚、リブ２１１の下部に残ったＳｉＯ２膜３１０２は、第３の実施形態にかかるリブ３１１の下部構造として機能する。
【０１０３】
その後、図２０（ｄ）に示すように、酸素プラズマを用いたドライアッシングによりレジストパターン１０５を除去した。
【０１０４】
以上のように、実施例３では、図２２（ｃ）で示したＳｉＯ２ドライエッチの工程を加えることにより、根本（下部）にＳｉＯ２膜３１０２を有するリブ３１１を製造できた。また、実施例３では、ミラー支持部３１０においてリブ３１１が設けられている箇所はＳｉ／ＳｉＯ２／Ｓｉの３層構造とし、リブ３１１が設けられていない箇所は、実施例２より更に１層減ってＳｉ基板１０１の１層構造とすることができた。
【０１０５】
第３の実施形態において上述したように、ミラー支持部３１０のエッジＥ近傍をＳｉ基板１０１の１層構造とすると、エッジＥ近傍の強度を高めることができる。従って、実施例３によれば、エッジＥ近傍の強度の高いミラー支持部３１０を製造することができた。
【０１０６】
以上のように、実施例１〜３によれば、従来の製造工程を大きく変更することなく、十分な剛性と光学特性とを確保したミラー支持部１０、２１０、３１０を製造することができた。このように、上記実施例１〜３で示した製造方法によれば、従来の製造工程を大きく変更することがないので、製造コストを従来と比較して大きく増加させることなく、光偏向装置１の剛性向上と光学特性向上とを図ることができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１ｄ  光偏向装置
１０、２１０、３１０  ミラー支持部
１１、２１１、３１１  リブ
１１ｃ  垂直部
１１ｄ、２１１ｄ  傾斜部
１３  ミラー
１０１  Ｓｉ基板
１０２、３１０２  ＳｉＯ２膜
１０３  Ｓｉ膜
１０４  ＳＯＩ基板
１０５  レジストパターン
１００１  光走査装置
４０００  画像形成装置
５０００  画像投影装置
６０００  バーコードリーダ
Ｅ  エッジ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０８】
【特許文献１】特開２０１２−１９８２９８号公報
【特許文献２】特開２０１４−０５６０２０号公報
【特許文献３】特開２０１４−１２３０２０号公報
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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