(57)【要約】【課題】ヒンジ等で支持されない板状のミラー部材を、静電引力により、支点部材を支点として傾斜変位させるタイプの光偏向装置の駆動電圧を低電圧化する。【解決手段】板状部材（ミラー部材）１０４の基板１０１の面方向への移動範囲を規制するために設けられる規制部材１０２の基板近傍部分を順テーパ形状とする。このようにすると、規制部材の表面が基板面に対し垂直の場合に比べ、板状部材を最大傾斜角度に傾斜した状態から別の方向へ変位させる動作の初期において、板状部材と規制部材との接触によって発生する板状部材の変位を妨げる力を減らし、あるいは、変位を促進させる向きの力を発生させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変位自由な板状のミラー部材、
基板上に形成された支点部材、複数の電極及び複数の規制部材、
を有し、
前記ミラー部材と前記電極との間の静電引力により、前記ミラー部材が、前記支点部材を支点として傾斜変位し、
前記ミラー部材の端が前記規制部材と係合することにより、前記ミラー部材の前記基板の面方向への移動範囲が規制される光偏向装置であって、
前記規制部材の少なくとも前記基板近傍の所定の部位において、前記ミラー部材の端と係合する面が、前記支点部材から見て前記基板に対し垂直な面より外側へ傾斜した面であることを特徴とする光偏向装置。
【請求項２】
前記規制部材の前記所定の部位は、前記ミラー部材が最大傾斜角度に傾斜したときに前記ミラー部材の端が係合する部位及びその近傍部位であることを特徴とする請求項１記載の光偏向装置。
【請求項３】
前記規制部材の前記所定の部位は、前記基板の面から、前記支点部材の高さに略等しい高さまでの部位であることを特徴とする請求項１記載の光偏向装置。
【請求項４】
前記規制部材は、少なくとも前記所定の部位が順テーパ形状を有することを特徴とする請求項１記載の光偏向装置。
【請求項５】
前記ミラー部材が最大傾斜角度に傾斜したときに、前記ミラー部材の端が係合する前記規制部材の前記所定の部位の面と前記ミラー部材とが成す角度が略９０゜であることを特徴する請求項１記載の光偏向装置。
【請求項６】
前記ミラー部材が最大傾斜角度に傾斜したときに、前記ミラー部材の端が係合する前記規制部材の前記所定の部位の面と前記ミラー部材とが成す、前記基板と反対側の角度が９０゜を超えることを特徴する請求項１記載の光偏向装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の光偏向装置が複数個、アレイ配列された光偏向アレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒンジ等で支持されないミラー部材を、支点部材を支点として傾斜変位させることにより入射光を２以上の方向へ偏向する光偏向装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、ヒンジ等で支持されることなく変位自由な板状のミラー部材と、固定された支点部材及び複数の電極とを有し、ミラー部材を、複数の電極との間の静電引力により、支点部材を支点として傾斜変位させるタイプの光偏向装置、その駆動方法及び応用装置について数多くの特許出願をしている（例えば特許文献１〜８参照）。本発明は、このタイプの光偏向装置に関するものである。
【０００３】
図１に、このタイプの光偏向装置の基本的構造を示す。図１において、１はシリコン等の基板であり、この基板１に支点部材３、複数の電極５、規制部材２が形成されている。４はミラー部材としての板状部材である。板状部材４を支持するヒンジ等は存在せず、板状部材４は自由に変位可能である。規制部材２は、板状部材４の端との係合により板状部材４の基板面方向の移動範囲を規制するためのもので、その頂部には板状部材４の脱出を阻止するためのストッパ６が設けられている。
【０００４】
板状部材４及び各電極５の電位を制御し、静電引力によって、板状部材４を、支点部材３を支点として傾斜変位させることができる。支点部材３の形状、電極５の分割数や配置の選び方により、板状部材４を１軸２方向に傾斜変位させたり、２軸４方向に傾斜変位させたりすることができる。
【０００５】
板状部材４を１軸２方向に傾斜変位させるものとして、駆動方法を簡単に説明する。ここでは、支点部材３は導体であり、板状部材４の支点部材３と接する面も導体であるとする。例えば、左側の電極５と支点部材３の電位をＸ（Ｖ）、右側の電極５の電位を０（Ｖ）とすると、板状部材４は、右側の電極５との間に作用する静電引力により図示のように右向きに傾斜変位する。したがって、例えば真上からの入射光は板状部材４により右斜め上方向へ反射される。次に、支点部材３の電位を０（Ｖ）に変化させると、今度は板状部材４は左側の電極５との間に作用する静電引力により左向きに傾斜変位する。したがって、真上方向からの入射光は左斜め上方向へ反射される。支点部材３の電位をＸ（Ｖ）に変化させると板状部材４は再び右向きに傾斜変位する。ただし、以上の駆動方法は一例であって、様々な駆動方法をとり得る（上記特許文献参照）。また、支点部材３を絶縁体とし、支点部材３から静電誘導により板状部材４に電位を付与する形態もとり得る。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−７８１３６号公報
【特許文献２】特開２００４−１３８８８１号公報
【特許文献３】特開２００４−２８６９７０号公報
【特許文献４】特開２００４−３１７７４４号公報
【特許文献５】特開２００５−１７７９９号公報
【特許文献６】特開２００５−２０２２５７号公報
【特許文献７】特開２００６−１３３３９４号公報
【特許文献８】特開２００６−１６２７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１により説明した従来の光偏向装置においては、板状部材４の傾斜方向（偏向方向）の切り替え時に、板状部材４の端部と規制部材２との接触により板状部材４にその変位を妨げる力が作用するが、この力の大きいことが光偏向装置の駆動電圧の低電圧化を妨げていることが判明した。これについて図２により詳細に説明する。
【０００８】
図２は、板状部材４が最大傾斜角度に傾斜している状態で、右側の電極５と支点電極３の電位が０（Ｖ）、左側の電極５の電位がＸ（Ｖ）とされ、板状部材４が逆方向へ変位する動作の初期、中期、後期に板状部材４に作用する力を説明する模式図である。
【０００９】
変位動作の初期においては、図２（ａ）に示すように、板状部材４は右向きに最大傾斜角度で傾いた状態で、板状部材４の右端が右側の規制部材２と接触している。板状部材４と左側の電極５との間の電位差に起因して、基板面に対し垂直な下向きの静電引力（白抜き矢印）が板状部材４に作用する。
【００１０】
この静電引力は、板状部材４の法線方向の力４０１と面方向の力４０２とに分解される。前者の力４０１は板状部材４を傾斜変位させるように作用する。しかし、後者の力４０２は、板状部材４を右側の規制部材２に押し付けるように作用するため、規制部材２に接触している板状部材４の右端が規制部材２の表面を滑って移動する際の反力すなわち傾斜変位を妨げる力４０４となる。
【００１１】
この傾斜変位を妨げる力４０４は、規制部材２の面方向（基板面に垂直な方向）の力４０４ａと、規制部材２の表面に垂直な方向の力４０４ｂに分解することができる。前者の力４０４ａは、直接的に傾斜変位を妨げる力となる。また、後者の力４０４ｂは傾斜変位の際の摩擦反力となる。
【００１２】
変位動作の初期においては、板状部材４と左側の電極５の距離が大きいので、板状部材４に作用する静電引力は変位動作の全過程中で最小である。そして、この時に、反力４０４を超える静電引力を発生する電位差を板状部材４と左側電極５との間に与えなければならず、これが駆動電圧の低電圧化の妨げとなっている。特に、従来は、規制部材２の板状部材４の端と接触する面が基板面に対し垂直な面となっていたため、傾斜変位を直接的に妨げる力４０４ａが大きい。
【００１３】
図２（ｂ）に示す変位動作の中期においては、板状部材４と基板平面が略平行となるため、静電引力による板状部材４を規制部材２に押し付ける力４０２は生じないか、生じても小さい。また、変位動作の初期に比べ静電引力は増大する。
【００１４】
図２（ｃ）に示す変位動作の後期においては、静電引力は、板状部材４を傾斜変位させる法線方向の力４０１と、板状部材４を右側の規制部材２から引き離して左側の規制部材２へ押し付ける面方向の力４０３とに分解される。
【００１５】
後者の力４０３は、板状部材４が規制部材２の表面を滑って傾斜変位する際の反力すなわち傾斜を妨げる力４０５となる。この力４０５は、規制部材２の表面方向の力４０５ａと、規制部材２の表面と垂直な方向の力４０５ｂとに分解することができる。後者の力４０５ｂは傾斜変位の際の摩擦反力となる。しかし、前者の力４０５ａは静電引力と同方向に作用するため傾斜変位を促進する力となる。また、板状部材４と左側の電極５の距離が小さいため、静電引力は変位動作の過程中で最大となる。したがって、変位動作の後期における反力４０５は駆動電圧の低電圧化の妨げとはならない。
【００１６】
以上の説明から明らかなように、板状部材４は支点部材３を支点として傾斜変位するが、その変位動作時に基板平面方向にわずかであるが移動して規制部材２と頻繁に接触している。この基板面方向の移動は、いずれの方向への変位時にも発生する。そして、変位動作の初期において板状部材４と規制部材２との接触による反力４０４、特に規制部材の面方向の力４０４ａが駆動電圧の低電圧化の妨げとなっていたわけである。
【００１７】
本発明は以上の解析に基づいたものであり、その目的は、板状のミラー部材が、ある向きに傾斜した状態から別の方向へ傾斜変位する動作の初期時に、ミラー部材と規制部材との係合により生じる反力（４０４）うち、規制部材の面方向の力（４０４ａ）を減らし、あるいは、その向きを逆転させることにより、光偏向装置の駆動電圧の低電圧化を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１記載の発明に係る光偏向装置は、
変位自由な板状のミラー部材、
基板上に形成された支点部材、複数の電極及び複数の規制部材、
を有し、
前記ミラー部材と前記電極との間の静電引力により、前記ミラー部材が、前記支点部材を支点として傾斜変位し、
前記ミラー部材の端が前記規制部材と係合することにより、前記ミラー部材の前記基板の面方向への移動範囲が規制される光偏向装置であって、
前記規制部材の少なくとも前記基板近傍の所定の部位において、前記ミラー部材の端と係合する面が、前記支点部材から見て前記基板に対し垂直な面より外側へ傾斜した面であることを特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明の特徴は、請求項１記載の発明に係る光偏向装置において、前記規制部材の前記所定の部位が、前記ミラー部材が最大傾斜角度に傾斜したときに前記ミラー部材の端が係合する部位及びその近傍部位であることである。
【００２０】
請求項３記載の発明の特徴は、請求項１記載の光偏向装置において、前記規制部材の前記所定の部位が、前記基板の面から、前記支点部材の高さに略等しい高さまでの部位であることである。
【００２１】
請求項４記載の発明の特徴は、請求項１記載の発明に係る光偏向装置において、前記規制部材の少なくとも前記所定の部位が順テーパ形状を有することである。
【００２２】
請求項５記載の発明の特徴は、請求項１記載の発明に係る光偏向装置において、前記ミラー部材が最大傾斜角度に傾斜したときに、前記ミラー部材の端が係合する前記規制部材の前記所定の部位の面と前記ミラー部材とが成す角度が略９０゜であることである。
【００２３】
請求項６記載の発明の特徴は、請求項１記載の発明に係る光偏向装置において、前記ミラー部材が最大傾斜角度に傾斜したときに、前記ミラー部材の端が係合する前記規制部材の前記所定の部位の面と前記ミラー部材とが成す、前記基板と反対側の角度が９０゜を超えることである。
【００２４】
請求項７記載の発明に係る光偏向アレイは、請求項１乃至６のいずれか１項記載の発明に係る光偏向装置が複数個、アレイ配列されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、板状のミラー部材が、ある向きに最大傾斜角度に傾斜した状態から別の方向へ傾斜変位する動作の初期時に、ミラー部材の端と規制部材との係合により生じる反力うち、規制部材の面方向の力は従来よりも減少し、又は、その向きが変位を促進する向きになる（詳細は図５及びその説明を参照）。したがって、低電圧で駆動可能な光偏向装置、及び、低電圧で駆動可能な光偏向装置がアレイ配列された光偏向アレイを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、参照する複数の図面において、同一要素もしくは対応要素に同一もしくは同様の参照番号を用いる。
【００２７】
［実施形態１］
図３により本発明の一実施形態について説明する。本発明に係る光偏向装置は複数個が１次元もしくは２次元アレイ配列された光偏向アレイとして実現されるのが通常である。図３（ａ）は、そのような光偏向アレイにおける１つの光偏向装置の概略平面図である。図３（ｂ）はＤ−Ｄ’線概略断面図である。図３（ｃ）は規制部材１０２の拡大断面図である。
【００２８】
図３において、シリコン基板等の基板１０１上に、規制部材１０２、支点部材１０３、電極１０５ａ，１０５ｂが形成されている。通常、電極１０１等は絶縁膜及び保護膜としてのシリコン酸化膜等で覆われる。
【００２９】
１０４はミラー部材としての板状部材である。この板状部材１０４は、ヒンジ等で支持されておらず変位自由な状態であるが、駆動時には、電極１０５ａ，１０５ｂとの間の静電引力によって、支点部材１０３を支点とした１軸２方向（図３（ａ）に示す方向１と方向２）に傾斜変位する。板状部材１０４は、その端と規制部材１０２との係合によって基板面方向の移動範囲が規制される。
【００３０】
規制部材１０２の頂部には、板状部材１０４の脱出を阻止するためのストッパ１０６が設けられている。本実施形態では、図３（ａ）に模式的に示されているように、隣り合う４個の規制部材１０２の頂部をブリッジする如くストッパ１０６が一体的に形成されている。ストッパ１０６はＤ−Ｄ’線上に存在しないが、わかりやすくするため図３（ｂ）及び図３（ｃ）にストッパ１０６が破線で示されている。
【００３１】
板状部材１０４は、その上面に光反射領域を有し、少なくとも一部に導電体層を有する。ここでは、板状部材１０４に支点部材１０３との接触により電位を付与するものとする。この場合、支点部材１０３は導電性部材とされ、板状部材１０４の裏面の少なくとも支点部材１０３と接触する部位は導電性部材とされる。例えば、板状部材１０４は、Ａｌ膜（支点部材１０３との接触面）、シリコン窒化膜、Ａｌ膜（光反射面）をこの順に成膜したものとすることができる。なお、支点部材１０３から静電誘導により板状部材１０４に電位を付与するようにすることもできる。この場合、板状部材１０４は例えばシリコン窒化膜とＡｌ膜（光反射面）を成膜した構造とすることができる。支点部材１０３を絶縁性部材とすることも可能である。
【００３２】
支点部材１０３は、３つに分割され一直線上に並べて配置されている。支点部材１０３は、三角形状の垂直断面を有し、その尾根に板状部材１０４が接触する。板状部材１０４は、支点部材１０３の尾根を結ぶ直線を軸として方向１又は方向２に傾斜変位する。ここでは、板状部材１０４の基板面に対する最大傾斜角度が例えば±１５゜となるように支点部材１０３の高さが設定されているものとする。
【００３３】
規制部材１０２は、基板面に垂直な円柱状部材であるが、図３（ｃ）に示すように、板状部材１０４が最大傾斜角度に傾斜した時に接触する部位及びその近傍部位である、基板面に近い部位、例えば基板面から支点部材１０３の高さに略等しい高さの位置までの部分については、その全周にわたって基板面に対し所定の角度θ（＜９０゜）をなす面とした順テーパー形状とされている。ただし、図５に示すように、規制部材１０４の全長にわたって順テーパ形状としてもよく、かかる形状も本実施形態に包含される。
【００３４】
なお、規制部材１０２は、必ずしも全周面を傾斜させた順テーパ形状とする必要はなく、規制部材１０２の板状部材１０４の端と係合する面のみを、基板面に対し垂直な面より外側へ（支点部材１０３から見て）傾斜させた面としてもよく、そのようにしても同様の効果を得られる。また、順テーパ形状とすることの効果（後述）を損なわない限りにおいて、順テーパ部分の基板面となす角度θを、基板面からの距離に応じて変化させるようにしてもよい。規制部材１０２の断面形状は円形に限らず、例えば四角形や多角形とすることも可能である。規制部材１０２を中空構造とすることも可能である。以上の態様も本実施形態に包含される。
【００３５】
次に、規制部材１０２を順テーパ形状とする効果について図５により説明する。
【００３６】
図５の（ａ）は、板状部材１０４が方向２へ最大傾斜角度に傾斜した状態から方向１へ傾斜変位する動作の初期状態の説明図である。電極１０５ａと板状部材１０４との電位差に起因して、電極１０５ａと板状部材１０４との間に基板面に対し垂直方向の静電引力（白抜き矢印）が発生する。この静電引力は、板状部材１０４を傾斜変位させる、板状部材の法線方向の力４０１と、板状部材１０４を右側の規制部材１０２へ押し付けようとする、板状部材１０４の面方向の力４０２とに分解される。この力４０２は、板状部材１０４が規制部材１０２の表面を滑りながら傾斜変位する際の反力４０４となる。
【００３７】
図５の（ｂ−１）乃至（ｂ−４）は、反力４０４と角度θとの関係を示している。なお、ここでは前述したように板状部材１０４の最大傾斜角度を±１５゜としている。
【００３８】
図５の（ｂ−１）はθ＝９０゜の場合であり、これは図１乃至２により説明した従来例の場合に相当する。この場合、前述したように、規制部材１０２に押し付ける力４０２は、規制部材１０２の面方向の力４０４ａと、それに直交する方向の力４０４ｂとに分解される。板状部材１０４と規制部材１０２の面との成す角が７５°であるので、変位を直接的に妨げる力４０４ａはかなり大きく、その影響は大きい。
【００３９】
図５の（ｂ−２）はθ＝８０°の場合である。板状部材１０４と規制部材１０２の面との成す角が８５°となるため、（ｂ−１）の場合に比べ、傾斜変位を直接妨げる力４０４ａが減少しており、したがって、従来よりも駆動電圧を低電圧化することができる。
【００４０】
図５の（ｂ−３）はθ＝７５°の場合である。この場合、板状部材１０４と規制部材１０２の面との成す角が９０°となるため、傾斜変位を直接妨げる力４０４ａは生じない（請求項５）。したがって、駆動電圧を従来よりもかなり低電圧化することができる。
【００４１】
図５の（ｂ−４）はθ＝７０°の場合である。この場合、板状部材１０４と規制部材１０２の面との成す角が９５°となり、規制部材１０２の面方向の力４０４ａは傾斜変位を促進させる向きになる（請求項６）。したがって、駆動電圧を一層低電圧化することができる。
【００４２】
以上のように、規制部材１０２の少なくとも基板面近傍の部位を順テーパー形状とすることにより、変位動作の初期において、規制部材１０２の面方向に作用する傾斜変位を妨げる反力を低減し又はその向きを逆にすることができるため、駆動電圧の低電圧化を図ることができる。
【００４３】
ここで、板状部材１０４の傾斜変位は回転変位とも言えるので、図２に示した一連の動作説明から明らかなように、板状部材１０４と規制部材１０２の表面との成す角度は、変位動作の過程により変わる（例えば、図５（ｂ−１）の従来例の場合は７５°から１０５°の範囲で変化する）。しかし、変位動作を妨げる反力は、変位の初期において最も影響があるので、上記最大傾斜時（例えば従来例の場合は７５°）での反力を抑制することが駆動電圧の低電圧化に最も効果が大きい。なお、規制部材１０２を順テーパ形状とした場合、変位動作の後期において傾斜変位を妨げる力４０５ａ（図２（ｃ）参照）は従来に比べ増加する。しかし、変位動作の後記においては板状部材１０４に作用する静電引力が大幅に増大しているため、その力４０５ａの増加は問題とならない。
【００４４】
以上説明した本実施形態に係る光偏向装置の製造方法について説明する。基本的には特許文献１記載の製造方法と同様でよいので、ここでは主に順テーパ形状の規制部材１０４の形成工程を中心に製造方法を説明する。図６の（ａ）乃至（ｄ）は、そのための説明図であり、図３（ａ）のＤ−Ｄ’線断面に相当する断面を表している。
【００４５】
図６（ａ）に示すように、基板１０１上に支点部材１０３及び電極１０５ａ，１０５ｂを形成する。
【００４６】
次に図６（ｂ）に示すように、第１の犠牲層８０１、板状部材１０４、第２の犠牲層８０２を順に形成する。第１の犠牲層８０１と第２の犠牲層８０２としては、例えばノボラック系樹脂がスピンコート法により成膜され、熱処理などにより平坦化される。ただし、犠牲層は有機膜に限らず、シリコン膜やシリコン酸化膜であっても構わない。板状部材１０４は、例えばスパッタリング法等により高反射膜と高弾性率膜の積層膜を成膜し、それをパターニングすることにより形成される。
【００４７】
次に図６（ｃ）に示すように、犠牲層８０１，８０２を同一のフォトマスクを用いてパターニングする。この時に、開口８０３を規制部材の形状に合わせた形状にエッチングする。具体的には、ドライエッチング技術により、開口８０３の上部を垂直加工し、基板近傍を逆テーパー形状に加工する。ＬＳＩ等の作製に使用される半導体ドライエッチング技術においては、エッチングのプラズマ源やエッチング圧力、エッチング時の基板温度、エッチングガス種を変えることにより、任意の形状例えば垂直形状、順テーパー形状、逆テーパー形状の加工が可能である。エッチング処理の任意のタイミングでエッチング条件を変えることにより、図６（ｃ）に示すような開口８０３を形成可能である。ここではエッチング対象の犠牲層８０１，８０２が有機膜であるので、エッチングガスとして酸素を用い、ＩＣＰプラズマ源のエッチング装置を利用できる。そして、基板に印加するＲＦバイアス及びエッチング圧力を調整することにより目的のエッチング形状を得ることができる。図４に示した規制部材に対応した形状の開口８０３も容易に形成可能である。
【００４８】
次に図６（ｄ）に示すように、規制部材１０２及びストッパ１０６となるシリコン酸化膜等を堆積し、フォトマスクを用いてパターニングすることによりストッパ１０６を形成する。その後、図示しないが、犠牲層８０１，８０２をエッチング除去して板状部材１０４を分離させ、光偏向装置を完成する。
【００４９】
［実施形態２］
図７により本発明の他の一実施形態について説明する。本発明に係る光偏向装置は複数個が１次元又は２次元アレイ配列された光偏向アレイとして実現されるのが通常である。図７は光偏向アレイにおける１つの光偏向装置の概略平面図である。図８は図７のＡ−Ａ’線概略断面図である。
【００５０】
前記実施形態１との相違点について説明する。本実施形態では、支点部材１０３は円錐形状とされている（図８参照）。したがって、板状部材１０４は、支点部材１０３を支点として任意の向きに傾斜変位することが可能である。板状部材１０４を傾斜変位させる静電引力を発生するための電極として、４個の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄが図７に示す位置関係で配置されている。基板１０１には、板状部材１０４が傾斜変位により基板１０１と接触する面積を低減し、板状部材１０４と基板との付着を防止するための膜部材２０６も形成されている。なお、このような目的の膜部材を、前記実施形態１の光偏向装置においても設けることができる。
【００５１】
規制部材１０２は、前記実施形態１と同様に、図３（ｃ）又は図４に示すような順テーパ形状とされる。なお、規制部材１０２の形状については前記実施形態１に関連して述べた通りである。図７にはストッパ１０６は示されていない。
【００５２】
本実施形態の光偏向装置は、電極１０５ａ〜１０５ｄ及び支点部材１０３の電位を例えば図９のように制御することにより、板状部材１０４を２軸４方向に傾斜変位させることができる。すなわち、図７のＢ−Ｂ’線断面図に相当する図１０に示すような方向１又は方向２、あるいは、図７のＣ−Ｃ’線断面図に相当する図１１に示すような方向３又は方向４に板状部材１０４を傾斜変位させることができる。図１０及び図１１には、基板面に垂直な方向から入射した入射光が方向１乃至方向４の４方向へ偏向される様子も示されているが、逆に、方向１乃至方向４から入射した入射光を基板面と垂直な方向へ偏向することも可能である。
【００５３】
なお、本実施形態に係る光偏向装置（光偏向アレイ）の製造方法は、前記実施形態１に係る光偏向装置（光偏向アレイ）と同様でよいので説明を省略する。
【００５４】
［実施形態３］
本発明の他の一実施形態に係る光偏向アレイについて、図１２により説明する。図１２（ａ）は光偏向アレイの平面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＤ−Ｄ’線概略断面図である。
【００５５】
この光偏向アレイは、前記実施形態１に係る光偏向装置がｍ行ｎ列に配列された構成である。ただし、光偏向装置を１次元アレイ配列する形態もあり、これも本実施形態に包含される。この光偏向アレイは、図１２（ｂ）に示すように、基板１０１上に回路形成層３０１と電極配線層３０２があり、その上に複数の光偏向装置が形成された断面構造である。光偏向装置の支点部材１０３と電極１０５ａ，１０５ｂは、電極配線層３０２のビアを通じて回路形成層３０１内の回路や配線と電気的に接続される。
【００５６】
各光偏向装置は個別に供給される駆動信号に応じて駆動されて光偏向動作をする。回路形成層３０１内には、そのような駆動信号を保持するための半導体メモリ回路等が形成される。本発明の光偏向装置は低電圧駆動が可能であるので、低電圧の駆動信号を用いることができる。したがって、駆動信号を保持するための半導体メモリ回路として低電圧駆動のもの、例えば３Ｖ駆動のＳＲＡＭ等を用いることができる。このような低電圧駆動のＳＲＡＭは、その占有面積を１００μｍ２以下とすることができるので、光偏向アレイの小型化及び高集積化が容易であり、１個のシリコンウェハからの取り数（製品としてアレイ個数）を増大でき製造コストを低減できる。なお、このような光偏向アレイの駆動方法や、その駆動信号を保持する半導体メモリ回路等については、本出願人の特許出願に係る特許文献７等に開示されているので、これ以上の説明は割愛する。
【００５７】
［応用例］
本発明に係る光偏向アレイは、本出願人の特許出願に係る特許文献１，２，８等に開示されているような光学システムに応用することができる。以下、そのような応用例について説明する。
【００５８】
（応用例１）
図１３に示す光学システムは、特許文献２に開示された画像投影表示装置に用いられる光学システムに基づいたものであり、２軸４方向への光偏向が可能な光偏向装置からなる光偏向アレイを用い、ＲＧＢ３原色に対応する３光源からの光を画像情報に応じてアレイ面と垂直方向（法線方向）へ反射させ、投影レンズに導いて投影表示するシステムである。各色表示のための光偏向方向の切り換えタイミング等は特許文献２に詳しい。
【００５９】
図１３において、１００７は光偏向アレイである。１００１は赤光源、１００２は青光源、１００３は緑光源である。これら３光源より光偏向アレイ１００７に向けて３原色光が照射される。なお、これら光源としてはレーザダイオードや発光ダイオードのアレイ光源を用いることができる。３光源より照射された３原色光Ｌ（Ｒ），Ｌ（Ｇ），Ｌ（Ｂ）はそれぞれ整形レンズ１００４，１００５，１００６を通されて輝度分布や指向性の向上が図られ、また不図示の絞りによって矩形に整形された後、それぞれ異なる方向から光偏向アレイ１００７に入射する。
【００６０】
２軸４方向への光偏向が可能な光偏向アレイ１００７を構成する個々の光偏向装置は、各光偏向方向が赤情報表示、青情報表示、緑情報表示、色表示せず（ＯＦＦ動作）に割り当てられており、画像情報すなわち各色の色情報に応じて３原色光をアレイ面と垂直方向（法線方向）へ反射させて投影レンズ１００９に導き、投影表示する。黒表示すなわちＯＦＦ動作時は、３原色光はアレイ面と垂直方向へ反射せず、一部の光、例えば図１３におけるＬ（Ｇ）光は目的と異なる方向へ反射して光吸収板１０１０に吸収される。この光吸収板１０１０を各色光に対応して設けてもよい。各画素の色情報表示のために光偏向アレイ１００７の個々の光偏向装置についてその偏向方向を決定する必要があるが、その制御は制御チップ又は制御ボード１００８で行われる。
【００６１】
（応用例２）
図１４に示す光学システムは、特許文献１に開示されている光学システムに基づいたものであり、カラーホイールを用いて、時分割的に３原色を表示する画像投影表示装置に用いられる。
【００６２】
図１４において、１１０１はハロゲンランプやキセノンランプなどの白色光源であり、１１０２は光源光の整形のためのロッドレンズであり、１１０３は少なくとも３原色のカラーフィルターを有するカラーホイールである。１１０４は本発明の光偏向アレイであり、１１０５は光偏向アレイ１１０４の個々の光偏向装置の光偏向方向を制御する制御チップであり、１１０７は投影レンズであり、１１０６は光吸収板である。
【００６３】
光偏向アレイ１１０４は、例えば前記実施形態１に係る光偏向装置のような１軸２方向の光偏向動作を行なう光偏向装置をアレイ配列したものであり、１方向から入射した入射光を目的の方向（ＯＮ方向）と目的以外の方向（ＯＦＦ方向）へ色情報に応じて光偏向することができる。
【００６４】
光源１１０１からの白色光はロッドレンズ１１０２により整形されてからカラーホイール１１０３に入射する。カラーホイール１１０３を通過する光源光は時間順次に赤，青，緑の色を有する光束Ｌとなって光偏向アレイ１１０４を照明する。光偏向アレイ１１０４の個々の光偏向装置は、画像情報すなわち色情報に応じて光偏向動作を行ない、目的方向、例えばアレイ面と垂直方向に反射光束Ｌｏｎを偏向し、投影レンズ１１０７により色情報を投影させる。時間順次に投影される色情報は観察者の目の残像現象により色合成され、多彩な色を有する画像となる。目的以外の方向へ反射された光束Ｌｏｆｆは光吸収板１１０６で吸収される。
【００６５】
（応用例３）
図１５に示す光学システムは、特許文献８に開示されている光学システムに基づいたものであり、主に画像形成装置に用いられる。
【００６６】
図１５において、１２０１は光源であり、１２０４は光偏向アレイである。光源１２０１としては、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプ等の白色光源、半導体レーザーや発光ダイオード又はそのアレイ光源等の単色光源が用いられる。光源光は光学レンズ１２０２を通過することにより、光偏向アレイ１２０４における光偏向装置配列方向と垂直な方向に集光されて線状光源とされ、次に光学レンズ１２０３を通過することにより光偏向装置配列方向に集光されて光偏向アレイ１２０４に入射する。光偏向アレイ１２０４は、前記実施形態１に係るような１軸２方向の光偏向が可能な光偏向装置を１行ｎ列に配列したものである。光偏向アレイ１２０４のｎ個の光偏向装置は、制御チップ１２０５から供給される画像情報に基づいた信号により一斉にＯＮ／ＯＦＦされ、目的の反射光束すなわちＯＮ光が投影レンズ１２０６に導かれ、投影面１２０７上に拡大投影される。この例では、ｎ個の光偏向装置に対応したｎ画素分の画像情報が同時に投影されることとなる。
【００６７】
なお、この例では、投影レンズ１２０６の入射側近傍で光偏向アレー１２０４による反射光束が結像する構成とされているが、必ずしもその必要はなく、光偏向アレイ面で反射高速が結像するようにしてもよい。
【００６８】
（応用例４）
図１６に示す画像投影表示装置は、特許文献８に開示されたものに基づいたものであり、応用例１（図１３）の光学システムを投影光学システムとして利用し、画像情報を、投影レンズ１００９を通してスクリーン１３０２上に投影表示する。
【００６９】
（応用例５）
図１７に示す画像投影表示装置は、特許文献８に開示されたものに基づいたものであり、応用例２（図１４）の光学システムを投影光学システムとして利用し、画像情報を、投影レンズ１１０７を通してスクリーン１３０２上に投影表示する。
【００７０】
（応用例６）
図１８に示す画像形成装置は、特許文献８に開示されたものに基づいたものである。図１８の（ａ）は画像形成装置の概略構成図、（ｂ）はその光書込みの説明のための模式図である。
【００７１】
１５０２ａは応用例３の光学システムである。この光学システム１５０２ａからの１行ｎ列の画像情報に対応した反射光束列が光学レンズ１５０２ｂを通過し、折り返し全反射ミラー１５０２ｃで下向きに反射され、画像担持体としてのドラム状感光体１５０１上の線状投影面１２０７へ投影される。
【００７２】
感光体１５０１の投影面１２０７は予め帯電手段１５０５で均一に帯電されており、光書込みにより画像情報の静電潜像が形成される。感光体１５０１は矢印Ｄの方向に回転し、感光体１５０１上の静電潜像は現像手段１５０３によりトナー画像に現像される。このトナー画像は転写手段１５０４で例えば記録紙（被転写体）Ｐに転写される。トナー画像が転写された記録紙Ｐは定着手段１５０６へ送られてトナー画像が定着された後、排紙トレイ１５０７へ排出される。記録紙に転写されずに感光体１５０１上に残留したトナーは、クリーニング手段１５０８により除去される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】従来の光偏向装置の説明図である。
【図２】従来の光偏向装置の問題点の説明図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る光偏向装置の平面図、Ｄ−Ｄ’線断面図及び規制部材の拡大断面図である。
【図４】全長にわたって順テーパ形状とした規制部材の拡大断面図である。
【図５】規制部材を順テーパ形状とすることによる効果の説明図である。
【図６】実施形態１に係る光偏向装置の製造方法の説明図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る光偏向装置の平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ’線断面図である。
【図９】実施形態２に係る光偏向装置の電極及び支点部材の電位と板状部材の傾斜方向との関係を示す図である。
【図１０】方向１，２への変位と光偏向の説明図である。
【図１１】方向３，４への変位と光偏向の説明図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係る光偏向アレイの平面図及びＤ−Ｄ’線断面図である。
【図１３】本発明に係る光偏向アレイの応用例１の模式図である。
【図１４】本発明に係る光偏向アレイの応用例２の模式図である。
【図１５】本発明に係る光偏向アレイの応用例３の模式図である。
【図１６】本発明に係る光偏向アレイの応用例４の模式図である。
【図１７】本発明に係る光偏向アレイの応用例５の模式図である。
【図１８】本発明に係る光偏向アレイの応用例６の模式図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０１  基板
１０２  規制部材
１０３  支点部材
１０４  板状部材（ミラー部材）
１０５ａ〜１０５ｄ  電極
１０６  ストッパ
【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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