(57)【要約】【課題】アクチュエータの接触部位をリソグラフィ技術の解像限界以下に微細に構成することにより、稼動部位が稼動時に接触する接触面積若しくは接触長を大幅に低減し、接触により生じる固着力を低減して、アクチュエータの駆動電圧を低減すること。【解決手段】アクチュエータの稼動部材５０４が接触する接触部位の形成方法であって、接触部位を少なくとも２層以上の積層膜５０２，５０３で構成し、かつ該積層膜の、任意の層のパターン端部５０２ａと他層のパターン端部５０３ａの重ね合わせ部５０５により、接触部位を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体構造を持ったパターン端部に掛かるようにして別パターンを形成し、前記立体構造部を構成する上層部を解像度以上として、アクチュエータの稼動部材が接触する接触部位を形成することを特徴とするアクチュエータ接触部位の形成方法。
【請求項２】
立体構造を持ったパターン端部に掛かるようにして別パターンで形成され、前記立体構造部を構成する上層部を解像度以上として構成され、アクチュエータの稼動部材が接触する接触部位を有するアクチュエータ。
【請求項３】
アクチュエータの稼動部材が接触する接触部位の形成方法であって、
前記接触部位を少なくとも２層以上の積層膜で構成し、かつ前記積層膜の、任意の層のパターン端部と他層のパターン端部の重ね合わせ部により、前記接触部位を構成することを特徴とするアクチュエータ接触部位の形成方法。
【請求項４】
請求項３に記載の形成方法により構成された接触部位を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項４記載のアクチュエータにおいて、
基板と、複数の規制部材と、支点部材と、前記稼動部材として機能する板状部材と、複数の電極を有し、該複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有し、基板の複数の端部にそれぞれ設けられ、該支点部材は頂部を有して基板の上面に設けられ、該板状部材は光反射領域を有し、かつ固定端を持たず、かつ少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、かつ基板と該支点部材と該ストッパの間の空間内で可動的に配置され、該複数の電極は基板上にそれぞれ設けられ、板状部材の導電体層とほぼ対向している構成を有し、該板状部材が該支点部材を中心として静電引力により傾斜変位することにより、光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて光偏向を行うことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項６】
請求項５記載のアクチュエータにおいて、
前記接触部位を構成する２層以上の積層膜の少なくとも１層が前記複数の電極を構成する層であることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項７】
請求項２，４，５または６記載のアクチュエータを複数１次元又は２次元に配置して構成されたことを特徴とするアクチュエータアレイ。
【請求項８】
請求項７記載のアクチュエータアレイと、前記アクチュエータアレイを照明する光源と、前記アクチュエータアレイからの反射光を画像情報に応じて投影する投影レンズを有することを特徴とする光学システム。
【請求項９】
請求項８記載の光学システムを光書込みユニットとして用いることを特徴とした画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８記載の光学システムを表示ユニットとして用いることを特徴とした画像投影表示装置。
【請求項１１】
請求項５または６記載のアクチュエータにおいて、
前記支点部材が、少なくとも２層以上の積層膜で構成し、かつ前記積層膜の、任意の層のパターン端部と他層のパターン端部の重ね合わせ部により支点部材の接触部位が構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１２】
請求項１１記載のアクチュエータにおいて、
前記任意の層のパターン及び他層のパターンそれぞれが長方形で構成されており、各層の長辺方向が交わる部位により支点部材の接触部位が構成されていることを特徴とするアクチュエータ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上で稼動するミラーを構成する板状部材を有し、板状部材が稼動することにより目的の機能を発生させるアクチュエータとなる光偏向装置の接触部位形成方法、及びそれを用いた光偏向装置、光学システム、画像形成装置及び画像投影表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光偏向方法及び光偏向装置及びその製造方法及びその応用製品が種々提案されている。例えば、特許文献１には、固定部を持たない板状部材すなわちミラーを空間に閉じ込めて静電引力により支点部位を中心に傾斜変位させ１軸又は２軸方向に光偏向する光偏向装置や、ミラーである板状部材に接触電位を付与する場合と電気的に浮いている場合の、それぞれの構造の光偏向装置及び光偏向方法（すなわち駆動方法）が開示されている。以下に、その代表的な構造及び駆動方法を記載する。
【０００３】
図１６は、特許文献１の光偏向装置を模式化して図示したものである。光偏向装置は、ミラーである板状部材に接触電位を付与する場合の光偏向装置であり、２軸４方向に光偏向する構造を有している。図１６（ａ）は、光偏向装置の上面図であり、図１６（ｂ）はＡ−Ａ’線上の断面図、図１６（ｃ）はＢ−Ｂ’線上の断面図、図１６（ｄ）はＣ−Ｃ’線上の断面図である。なお図１６においては、光偏向装置が複数２次元に配置された光偏向アレイの一つの光偏向装置として抽出して記載してある。
【０００４】
図１６において、光偏向装置は、基板１０１、複数の規制部材１０２、支点部材１０３、板状部材１０４、複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄを有している。複数の規制部材１０２はそれぞれ上部にストッパを有し、基板１０１の複数の端部にそれぞれ設けられている。支点部材１０３は導電性を有する部材で構成される頂部を有して基板１０１の上面に設けられている。板状部材１０４は固定端を持たず、その上面に光反射領域と、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、裏面の少なくとも頂部と接する接触点が導電性を有する部材で構成されている。そして、基板１０１と支点部材１０３とストッパの間の空間内で可動的に配置され、板状部材の電位を支点部材との接触により付与している。複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄは基板上にそれぞれ設けられ、板状部材１０４の導電体層とほぼ対向している構成を備えている。
【０００５】
このような光偏向装置は、電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ及び支点部材１０３に印加される電位の組合せにより、図１６（ｃ）、図１６（ｄ）に記載のように方向１〜方向４へ傾斜変位し、それに応じて例えば基板面と垂直方向から入射した入射光を方向１〜方向４の四方向へ反射させることができる。また、逆に最大同四方向から入射した入射光を基板と垂直方向へ反射させることができる。図１７に、特許文献１に開示されている電圧印加の組合せと板状部材の傾斜方向の関係を示す図である。図１７に示すように、Ｘ（Ｖ）と０（Ｖ）の２種類の電位を計５つの電極に適宜供給することで、その供給形態により四方向への光偏向が可能とされている。
【０００６】
特許文献１の光偏向装置は、以下の利点を有している。すなわち、支点部材と基板と板状部材の接触で傾斜角が決定されるので、ミラーの偏向角の制御が容易かつ安定である。支点部材を中心として対向する電極に異なる電位を印加することにより高速に薄膜の板状部材を反転するので、応答速度が速くできる。板状部材が固定端を有していないので捻り変形などの変形を伴わず長期的な劣化が少なく低電圧で駆動できる。半導体プロセスにより微細で軽量な板状部材を形成できるので、ストッパとの衝突による衝撃が少なく、長期的な劣化が少ない。規制部材や板状部材や光反射領域の構成を任意に決めることにより、反射光のオン/オフ比（画像機器におけるＳ／Ｎ比、映像機器におけるコントラスト比）を向上できる。半導体プロセス及び装置を使用できるので、低コストにて微細化と集積化が可能である。支点部材を中心として複数の電極を配置することにより、１軸２次元の光偏向及び２軸３次元の光偏向が可能である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−７８１３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の光偏向装置は、固定端を持たない板状部材の傾斜変位にて光偏向を行うことにより、上述のように多くの利点を有しており、従来の捩り梁方式の光スイッチや回折格子方式の光スイッチに比べ優れている。しかし、固定端を持たない板状部材を用いることに起因して、以下に記載の課題を有する。
【０００９】
図１８は、図１６おける光偏向装置の支点部材１０３と板状部材１０４と電極１０５を抽出した模式図である。なお符号１０６は前述の図１６では省略したが、電極１０５と板状部材１０４の電気的短絡を防止するための絶縁膜であり、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜が用いられる。図１８（ａ）は上面図であり、図１８（ｂ）はＦ部におけるＧ−Ｇ’線上の断面図であり、図１８（ｃ）はＦ部におけるＩ−Ｉ’線上の断面図である。図１８において、板状部材１０４が傾斜変位時に絶縁膜１０６と線で接触しているために、接触部（図中、黒太線で記載）において接触する膜の表面エネルギーに応じた固着力（図中、白抜き線で記載）が作用する。この固着力は板状部材１０４の傾斜変位の妨げとなり、該固着力を打ち消すための静電引力を加算して作用させるために、駆動電圧が増大することとなる。
【００１０】
以上のように、特許文献１においては、基板又は基板上の絶縁膜と線で接触することに起因する駆動電圧を増加させるも問題を有している。なお、固着力の原因としては、水架橋力や分子間力、帯電などが挙げられる。特に、特許文献１においては板状部材と基板との接触部位は板状部材のほぼ全長に渡り構成されている。そのため、前述のように板状部材１０４との接触により、比較的大きな固着力が作用することとなり、駆動電圧の増加につながる。
【００１１】
駆動電圧の増加を低下するための手段として、接触部位を部分的に構成することが考えられる。例えば凸形状の接触部位を形成するには、一般に半導体製造技術のリソグラフィ技術とエッチング技術を用いる。この場合、パターン寸法の加工限界（最も小さい凸形状接触部位の形成）はリソグラフィ技術によることが主である。さらにリソグラフィ技術の加工限界は、マスクとなるレジストの解像度、デバイスの段差の有無、リソグラフィ装置例えばステッパの装置性能等に依存するが、現在主流の半導体製造技術であるサブハーフミクロンやハーフミクロンプロセスでは凸形状の加工限界はおよそ０．５〜１．０μｍ幅となる。この凸形状の接触部位の加工限界がリソグラフィ技術に依存するので、既存の方法であると、その微細化には限界がある。
【００１２】
特許文献１に記載の光偏向装置をアクチュエータとして応用する場合、アクチュエータのデバイス寸法は異なるが、稼動部となる板状部材が傾斜した状態で固着しないことが期待されるが、このような不具合を解消するには接触部位の大きさを以下に微細にするかが技術的課題となる。
【００１３】
以下に、特許文献１に代表される光偏向装置に関して、具体的に上記課題を明らかにする。光偏向装置はその主要な応用が画像投影表示装置である。該画像投影表示装置は近年のリアプロジェクションＴＶやデジタルシアターへの応用が盛んのため、より高いコントラスト化が要求される。その場合反射光のオン/オフ比を高める必要があり、テキサスインスツルメンツのＤＭＤや特許文献１の光偏向装置などのミラー型光スイッチにおいては光偏向角を増大させる必要がある。このことは、ミラーである板状部材の傾斜角を増大させることと同意であり、それにより板状部材と対向する電極の距離を大きくする必要が生じる。静電引力は作用する電極間の距離の２乗に反比例するため、高コントラスト比を図るために板状部材に作用する静電引力を低下させることとなる。加工限界で構成された凸形状接触部位の接触面積で生じる固着力が、低下した静電引力を超えて大きい場合、板状部材は傾斜変位せずに固着する。その対策として駆動電圧を増加させなければならない課題が生じる。
【００１４】
本発明の目的は、アクチュエータの接触部位をリソグラフィ技術の解像限界以下に微細に構成することにより、稼動部位が稼動時に接触する接触面積若しくは接触長を大幅に低減し、接触により生じる固着力を低減して、アクチュエータの駆動電圧を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１では、立体構造を持ったパターン端部に掛かるようにして別パターンを形成し、立体構造部を構成する上層部を解像度以上として、アクチュエータの稼動部材が接触する接触部位を形成することを特徴とするアクチュエータ接触部位の形成方法を提案している。
【００１６】
請求項２では、立体構造を持ったパターン端部に掛かるようにして別パターンで形成され、立体構造部を構成する上層部を解像度以上として構成され、アクチュエータの稼動部材が接触する接触部位を有するアクチュエータを提案している。
【００１７】
請求項３では、アクチュエータの稼動部材が接触する接触部位の形成方法であって、接触部位を少なくとも２層以上の積層膜で構成し、かつ積層膜の、任意の層のパターン端部と他層のパターン端部の重ね合わせ部により、接触部位を構成することを特徴とするアクチュエータ接触部位の形成方法を提案している。すなわち、微細な接触部位の形成方法を提供することにより、大幅に接触面積が低減されることになり接触により生じる固着力が充分に低減されて駆動電圧が大幅に低減される。
【００１８】
請求項４では、請求項３に記載の形成方法により構成された接触部位を有することを特徴とするアクチュエータを提案している。作製プロセス及び作製装置の解像限界以下の微細な接触部位を有するので、稼動部材の固着を抑制でき、低電圧で駆動することができるアクチュエータとなる。
【００１９】
請求項５では、請求項４記載のアクチュエータにおいて、基板と、複数の規制部材と、支点部材と、稼動部材として機能する板状部材と、複数の電極を有し、該複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有し、基板の複数の端部にそれぞれ設けられ、該支点部材は頂部を有して基板の上面に設けられ、該板状部材は光反射領域を有し、かつ固定端を持たず、かつ少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、かつ基板と該支点部材と該ストッパの間の空間内で可動的に配置され、該複数の電極は基板上にそれぞれ設けられ、板状部材の導電体層とほぼ対向している構成を有し、該板状部材が該支点部材を中心として静電引力により傾斜変位することにより、光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて光偏向を行うことを特徴とするアクチュエータを提案している。すなわち、板状部材で構成されるミラーの偏向角の制御が容易かつ安定で、応答速度が速く、長期的な劣化が少なく、反射光のオン／オフ比（画像機器におけるＳ／Ｎ比、映像機器におけるコントラスト比）を向上、低コストにて微細化と集積化ができ、１軸２次元の光偏向及び２軸３次元の光偏向が可能である光偏向装置を、固着を抑制して低電圧で駆動できるような光偏向装置となる。
【００２０】
請求項６では、請求項５記載のアクチュエータにおいて、接触部位を構成する２層以上の積層膜の少なくとも１層が複数の電極を構成する層であることを特徴とするアクチュエータを提案している。すなわち、複数の電極を構成する層のパターン化が接触部位を構成する少なくとも１層のパターン化を兼ねているので、製造コストの低減を図れるアクチュエータとなる。
【００２１】
請求項７では、請求項２，４，５または６記載のアクチュエータを複数１次元又は２次元に配置して構成されたことを特徴とするアクチュエータアレイを提案している。すなわち、固着を抑制して低電圧で駆動できるアクチュエータアレイとなる。
【００２２】
請求項８では、請求項７記載のアクチュエータアレイと、アクチュエータアレイを照明する光源と、アクチュエータアレイからの反射光を画像情報に応じて投影する投影レンズを有することを特徴とする光学システムを提案している。すなわち、各画素に対応するアクチュエータを低電圧で駆動できるので、各アクチュエータに具備し画像情報を記憶する半導体メモリ回路として小型で高集積化が可能な低電圧メモリ回路を用いることができ、それにより、アクチュエータアレイの小型化及び高集積化を達成でき、高集積化されたアクチュエータアレイにより高精細な画像の投影を安価なシステムとなる。
【００２３】
請求項９では、請求項８記載の光学システムを光書込みユニットとして用いることを特徴とした画像形成装置を提案している。すなわち、安価に高精細な光書込みユニットを用いることで、安価に高精細な画像形成が可能となる。
【００２４】
請求項１０では、請求項８記載の光学システムを表示ユニットとして用いることを特徴とした画像投影表示装置を提案している。すなわち、安価に高精細な光書込みユニットを用いることで、安価に高精細な表示ユニットとなり、より安価に高精細な画像投影表示が可能となる。
【００２５】
請求項１１では、請求項５または６記載のアクチュエータにおいて、支点部材が、少なくとも２層以上の積層膜で構成し、かつ積層膜の、任意の層のパターン端部と他層のパターン端部の重ね合わせ部により支点部材の接触部位が構成されていることを特徴とするアクチュエータを提案している。すなわち、微細な支点部材の接触部位を提供することにより、大幅に接触面積が低減されることになり接触により生じる固着力が充分に低減されて駆動電圧が大幅に低減される。
【００２６】
請求項１２では、請求項１１記載のアクチュエータにおいて、任意の層のパターン及び他層のパターンそれぞれが長方形で構成されており、各層の長辺方向が交わる部位により支点部材の接触部位が構成されていることを特徴とするアクチュエータを提案している。すなわち、正方形パターンに比べ短辺方向の解像度が良好な長方形パターンを交差させて、より微細な支点部材の接触部位を提供することにより、大幅に接触面積が低減されることになり接触により生じる固着力が充分に低減されて駆動電圧が大幅に低減される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、立体構造を持ったパターン端部に掛かるようにして別パターンを形成し、立体構造部を構成する上層部を解像度以上として、アクチュエータの稼動部材が接触する接触部位を形成するので、アクチュエータの接触部位をリソグラフィ技術の解像限界以下に微細に構成することにより、稼動部位が稼動時に接触する接触面積（若しくは接触長）を大幅に低減し、接触により生じる固着力を低減することができ、それによりアクチュエータの駆動電圧を低減することができる。
【００２８】
特に、請求項３記載の発明によれば、重ね合わせ部のみが高い凸形状が構成でき、かつ各層のパターンの解像限界以下に微細な接触部位を構成できる。それにより大幅に接触面積を低減することが出来、接触により生じる上記固着力を充分に低減し、駆動電圧を大幅に低減できる。
【００２９】
請求項４記載の発明によれば、微細化を図れた接触部位を有するアクチュエータとなるので、作製プロセス及び作製装置の解像限界以下の微細な接触部位を有するので、稼動部材の固着を抑制でき、低電圧で駆動することができる。
【００３０】
請求項５記載の発明によれば、アクチュエータがミラーとなる板状部材による光偏向を行う光偏向装置となるので、板状部材の偏向角の制御が容易かつ安定で、応答速度が速く、長期的な劣化が少なく、反射光のオン／オフ比を向上、低コストにて微細化と集積化ができ、１軸２次元の光偏向及び２軸３次元の光偏向が可能である光偏向装置を、固着を抑制して低電圧で駆動できる。
【００３１】
請求項６記載の発明によれば、接触部位を構成する２層以上の積層膜の少なくとも１層が該複数の電極を構成する層であるので、複数の電極を構成する層のパターン化が接触部位を構成する少なくとも１層のパターン化を兼ねることととなり、製造コストを低減することができる。
【００３２】
請求項７記載の発明によれば、上記のアクチュエータを複数１次元又は２次元に配置してアクチュエータアレイとするので、固着を抑制して低電圧で駆動できるアクチュエータアレイを提供することができる。
【００３３】
請求項８記載の発明によれば、請求項７のアクチュエータアレイを備えた光学システムであるので、各画素に対応するアクチュエータを低電圧で駆動できるので、各アクチュエータに具備し画像情報を記憶する半導体メモリ回路として小型で高集積化が可能な低電圧メモリ回路を用いることができる。それにより、アクチュエータアレイの小型化及び高集積化を達成でき、高集積化されたアクチュエータアレイにより高精細な画像の投影を安価なシステムで提供することができる。
【００３４】
請求項９記載の発明によれば、請求項８の光学システムを光書込みユニットとして用いるので、安価に高精細な光書込みユニットを提供でき、それにより安価に高精細な画像形成が可能となる。
【００３５】
請求項１０記載の発明によれば、請求項８の光学システムを表示ユニットとして用いるので、安価に高精細な表示ユニットを提供でき、それにより安価に高精細な画像投影表示が可能となる。
【００３６】
請求項１１記載の発明によれば、ミラーとなる板状部材が常に接触する支点部材の接触部位も微細にできるので、接触面積が大幅に低減し、支点部位とミラーとの接触により生じる固着力が充分に低減されて駆動電圧が大幅に低減される。
【００３７】
請求項１２記載の発明によれば、各層を短辺方向が微細な長方形パターンとして、各層の長辺方向が交わるようにパターン化することにより、支点部材の接触部位をさらに微細に構成することが出来るので、接触面積が大幅に低減し、接触により生じる固着力が充分に低減されて駆動電圧が大幅に低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。  
（第１の実施形態）
本形態は、アクチュエータの稼動部材が接触する接触部位の形成方法であって、接触部位を少なくとも２層以上の積層膜で構成し、かつ該積層膜を構成する任意の層のパターン端部と他層のパターン端部の重ね合わせ部により接触部位を構成する点と、このような形成方法により構成された微細接触部位を有するアクチュエータを特徴としている。すなわち、本形態にかかる接触部位の形成方法は、立体構造を持ったパターン端部に掛かるようにして別パターンを形成し、この立体構造部を構成する上層部を解像度以上として、アクチュエータの稼動部材が接触する接触部位を形成する。
【００３９】
図１は、本発明の特徴である接触部位を有する任意のアクチュエータであり、図１（ａ）は第１の実施形態におけるアクチュエータの上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のａ−ａ’線上の断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＢ部の拡大断面図である。各図ともに、本発明の特徴である接触部位を容易に理解できるよう模式化して示しており、実際の縮尺とは異なり、かつアクチュエータの機能や発明に関係しない構成も省略してある。
【００４０】
図１において、符号５０１は任意の基板であり、５０２，５０３は本発明の特徴である接触部位を構成する任意の層であり、５０４はアクチュエータの稼動部材となる板状部材である。アクチュエータの板状部材５０４は図中白抜き矢印線で示してあるように、任意の駆動力により上下し、基板５０１上に構成された接触部位５０６に接触する。接触部位５０６は構成層５０２のパターン端部５０２ａと構成層５０３のパターン端部５０３ａの重ね合わせ部（立体構造部）５０５により構成されている。構成層５０２及び５０３はそれぞれ半導体製造技術におけるステッパリソグラフィ技術とドライエッチング技術によりパターン化され、特に構成層５０３は装置及びパターン化のマスクとなるレジストの解像限界でパターン化されている。
【００４１】
具体的には、構成層５０３は東京応化製のポジレジストＴＨＭＲを用いてｇ線ステッパにより０．８μｍ幅で加工されている。重ね合わせ部は０．３μｍ幅である。このような構成とすることにより、本形態においては０．０９μｍ２の接触部位を４箇所構成することができる。一般的な接触部位の形成方法では０．８μｍ幅での加工が限界のため、０．６４μｍ２の接触部位が４箇所構成されることとなり、従来の方法に比べ本形態では接触面積が９／６４に低減されることとなる。なお、本形態における接触部位５０５の加工寸法のばらつきは、通常のドライエッチング技術によると０．１μｍ以下であり、重ね合わせのばらつきも通常のステッパリソグラフィ技術によると０．１μｍ程度である。そのため、ばらつきを含めても接触面積低減の効果は大きい。又実施例１のように、接触部位がアクチュエータの四隅に配置されている場合、重ね合わせのばらつきは接触面積の４箇所の加算で相殺され影響しなくなる利点も有する。なお、実施例１において、構成層503を解像限界でパターン化しているが、本発明の特徴から容易に推測できるように、必ずしも解像限界でパターン化する必要は無い。このことは、ステッパリソグラフィのための露光装置として比較的安価な低解像度仕様の装置を使用でき、製造コストを低減できる利点も有している。
【００４２】
（第２の実施形態）
本形態は、第１の実施形態で説明したアクチュエータが、基板と、複数の規制部材と、支点部材と、稼動部材として機能する板状部材と、複数の電極を有し、該複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有し、基板の複数の端部にそれぞれ設けられ、該支点部材は頂部を有して基板の上面に設けられ、該板状部材は光反射領域を有し、かつ固定端を持たず、かつ少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、かつ基板と該支点部材と該ストッパの間の空間内で可動的に配置され、該複数の電極は基板上にそれぞれ設けられ、板状部材の導電体層とほぼ対向している構成を有し、該板状部材が該支点部材を中心として静電引力により傾斜変位することにより、光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて光偏向を行う光偏向装置であることを特徴とし、さらに、接触部位を構成する２層以上の積層膜の少なくとも１層が、光偏向装置の該複数の電極を構成する層であることを特徴としている。
【００４３】
図２に、本形態の特徴である接触部位を有する光偏向装置を示す。この光偏向装置は、ミラーである板状部材に接触電位を付与する場合の光偏向装置であり、２軸４方向に光偏向する構造を有している。図２（ａ）は該光偏向装置の上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）Ａ−Ａ’線上の断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）Ｂ−Ｂ’線上の断面図、図２（ｄ）は図２（ａ）Ｃ−Ｃ’線上の断面図である。なお図２においては、光偏向装置が複数２次元に配置された光偏向アレイの一つの光偏向装置として抽出して記載してある。
【００４４】
図２において、光偏向装置は、基板１０１と、複数の規制部材１０２と、支点部材１０３と、板状部材１０４と、複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄを有している。複数の規制部材１０２はそれぞれ上部にストッパを有し、基板１０１の複数の端部にそれぞれ設けられている。支点部材１０３は導電性を有する部材で構成される頂部を有して基板１０１の上面に設けられている。板状部材１０４は固定端を持たず、上面に前記光反射領域と、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、裏面の少なくとも頂部と接する接触点が導電性を有する部材からなり、基板１０１と支点部材１０３とストッパの間の空間内で可動的に配置され、板状部材１０４の電位を支点部材１０３との接触により付与している。複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ,１０５ｄは基板１０１上にそれぞれ設けられ、板状部材１０４の導電体層とほぼ対向している構成を有している。また、本発明の特徴である接触部位６０１は、絶縁膜１０６と複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄのパターン端部の重ね合わせにより、第１の実施形態同様に解像限界以下の微細な接触部位として構成されている。
【００４５】
光偏向装置は、特許文献１同様に、電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ及び支点部材１０３に印加される電位の組合せにより、図２（ｃ）、図２（ｄ）に記載のように方向１〜方向４へ傾斜変位し、それに応じて例えば基板面と垂直方向から入射した入射光を方向１〜方向４の４方向へ反射させることができる。また、逆に最大同４方向から入射した入射光を基板と垂直方向へ反射させることができる。
【００４６】
この光偏向装置の利点は、従来の特許文献１と同様であるが、これに加えて本発明の特徴である微細な接触部位を有することにより、光偏向装置が微細化されても、固着を抑制でき低い駆動電圧で動作させることができる。
【００４７】
（第３の実施形態）
図３（ａ）は第３の実施形態の接触部位を抽出して示した上面図であり、図３（ｂ）は第３の実施形態の接触部位を抽出して示した図３（ａ）Ａ−Ａ’線上の断面図である。
【００４８】
（第４の実施形態）
図４（ａ）は本発明の第４の実施形態である接触部位を抽出して示した上面図であり、図４（ｂ）は第４の実施形態の接触部位を抽出して示した図４（ａ）Ａ−Ａ’線上の断面図である。
【００４９】
（第５の実施形態）
図５（ａ）は、本発明の第５の実施形態の接触部位を抽出して示した上面図であり、図５（ｂ）は第５の実施形態の接触部位を抽出して示した図５（ａ）Ａ−Ａ’線上の断面図である。
【００５０】
図３（ａ），図４（ａ），図５（ａ）において、本発明の特徴が明確に理解できるように、特に支点１０３、複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ、絶縁膜１０６が抽出して記載されている。また、複数の電極１０５のパターン端部と絶縁膜１０６のパターン端部の重ね合わせ部により構成された接触部位６０１が図示されている。図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）においては、支点１０３、複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ、絶縁膜１０６に加えてミラーである板状部材１０４が傾斜変位し接触部位６０１と接触した状態で記載されている。
【００５１】
図３から図５に示す光偏向装置は、複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄの角部が図示されたように加工されている。この構造とすることにより、板状部材１０４に対向する電極の面積が若干低下するが、図３(a)と図４（ａ）を比べて容易に推察されるように、接触部位の接触長を第２の実施形態に比べ低減でき、より固着を抑制できる。第４の実施形態の光偏向装置においては、複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄの角部が図示されたように加工され、かつ絶縁膜１０６が図示されたように加工され複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄの上面の大半に残存している。
【００５２】
このような構造とすることにより、第３の実施形態同様に接触部位の接触長を第２の実施形態に比べ低減でき、より固着を抑制できるだけでなく、複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄの上面の大半に絶縁膜が形成されているので、絶縁膜が形成されていない場合すなわちエアーギャップの場合に比べ、板状部材１０４と複数の電極間の静電容量を増加でき、静電引力を増大させることができる。それによりさらに固着を抑制できる利点を有している。
【００５３】
図６に第２の実施形態の光偏向装置の製造方法を開示して、本発明の特徴である微細な接触部位の形成方法及び本発明のアクチュエータの製造方法を具体的に説明する。図６（ａ）〜（ｉ）は、図２に示した光偏向装置の製造過程を代表的な工程に沿って示したものである。図６（ａ）〜（ｉ）は図２（ａ）Ａ‐Ａ’線上の断面概略図である。
【００５４】
図６（ａ）：基板１０１上に、支点部材１０３を構成するアルミニウム系合金膜がDCマグネトロンスパッタ法により堆積され、その後、ステッパリソグラフィ技術によりレジストパターンを形成し、ドライエッチング法により支点部材１０３が加工される。なお、基板１０１はシリコン基板を用い、図示されていないが上面にシリコン酸化膜が全面成膜されている。
【００５５】
図６（ｂ）：電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄを窒化チタン（ＴｉＮ）膜の薄膜で形成する。ＴｉＮ薄膜は、Ｔｉをターゲットとした反応性スパッタリング法により成膜し、ステッパリソグラフィ技術及びドライエッチング法により複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄとしてパターン化した。これら複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄは、本発明の特徴である接触部位を構成する１層を兼ねている。
【００５６】
図６（ｃ）：本発明の特徴である接触部位を構成する１層としてプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜１０６を成膜し、ステッパリソグラフィ技術及びドライエッチング法によりパターン化した。この工程で、複数の電極１０５ａ,１０５ｂ,１０５ｃ,１０５ｄのパターン端部と、シリコン酸化膜１０６のパターン端部の重ね合わせ部において、微細な接触部位６０１が形成される。
【００５７】
図６（ｄ）：耐熱性を有する有機膜をスピンコート法により塗布することにより平坦化して形成した。スピンコート後、熱処理により硬化させた。この有機膜が第１の犠牲層８０１である。なお、犠牲層としては上記膜以外にも多結晶シリコン膜などを用いることもできる。
【００５８】
図６（ｅ）：板状部材１０４としてアルミニウム系合金膜をＤＣマグネトロンスパッタ法により堆積しパターン化した。該板状部材１０４は高い光反射性を有する膜と弾性率が高く剛性を有する膜の積層で成膜され、導電体層としての役割も果たしている。
【００５９】
図６（ｆ）：再度、耐熱性を有する有機膜をスピンコート法により塗布することにより平坦化して形成した。スピンコート後、熱処理により硬化させた。この有機膜が第２の犠牲層８０２である。なお、犠牲層としては上記膜以外にも多結晶シリコン膜などを用いることもできる。
【００６０】
図６(ｇ)：光偏向装置を個別に分離し、板状部材１０４の周囲にストッパを有する規制部材１０２を配置するために、ステッパリソグラフィ技術及びドライエッチング法により、第１の犠牲層８０１及び第２の犠牲層８０２を同時に、板状部材１０４間にスリット又はホール形状で開口、パターン化した。
【００６１】
図６（ｈ）：ストッパを有する規制部材１０２を構成するシリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法により堆積させ、ステッパリソグラフィ技術及びドライエッチング法により、任意の個所にパターン化した。なお、ストッパを有する規制部材１０２は、図６に見られる配置に留まらず、板状部材を制限空間に留める位置であれば良い。
【００６２】
図６（ｉ）：残存する第１の犠牲層８０１及び第２の犠牲層８０２を、プラズマエッチング法により開口部を通してエッチング除去し、板状部材１０４を可動範囲が制限された空間に配置して、本発明の光偏向装置が完成する。該犠牲層エッチングは犠牲層の種類に応じて、プラズマエッチングに限らずウェットエッチングにより実施することもできる。なお犠牲層エッチングは基板平面方向にエッチングを進行させるためエッチング環境に板状部材１０４が晒される。そのため、板状部材１０４の材質をエッチングされにくい材料で最適化することが重要である。
【００６３】
なお、図６の製造方法において、複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ及び支点部位１０３への電位供給線は省略されているが、実際には光偏向装置直下に構成された半導体メモリ回路及び電位供給線から任意に電位が付与される。図７に、このような半導体メモリ回路及び電位供給線と光偏向装置の構成を図２Ａ−Ａ’線上の断面図として記載する。
【００６４】
（第６の実施形態）
本形態は、上記の形態により形成されたアクチュエータ（第２の実施形態）をアレイ上にアクチュエータを複数１次元又は２次元に配置したことを特徴としている。すなわち、図８（ａ）は、第５の実施形態の光偏向装置をアクチュエータとした光偏向アレイにしたものであり、光偏向方向に対して垂直方向に複数個一列に整列して配置した１軸２次元光偏向アレイの上面図である。
【００６５】
（第７の実施形態）
図８（ｂ）は、同様に第２の実施形態の光偏向装置をアクチュエータとした光偏向アレイを示すもので、２軸の光偏向方向に複数個整列して配置した２軸３次元光偏向アレイの上面図である。上記のように本発明のアクチュエータを複数１次元又は２次元に配置しアレイとすることにより、固着を抑制して低電圧駆動ができるアクチュエータアレイを提供することができる。
【００６６】
図９，図１０，図１１は上記形態により形成された光偏向装置を用いた光学システムの構成を示す。図９に示す光学システムは、第６の実施形態に示したアクチュエータアレイを有し、このアクチュエータアレイを照明する光源を有し、該アクチュエータアレイからの反射光を画像情報に応じて投影する投影レンズを有する光学システムである。
【００６７】
（第８の実施形態）
図９は、第８の実施形態を示す。この形態の光学システム２００における、アクチュエータアレイは、図８（ｂ）に示すような２軸４方向へ光偏向が可能であり、ＲＧＢ３原色に対応する３個の光源光を画像情報に応じてアレイ面と垂直方向（法線方向と同意）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。そのため、該各色表示のための光偏向方向の切り換えのタイミングは、特開２００４−１３８８８１に記載のものと同様とされている。
【００６８】
より詳細に説明すると、図９に示す光学システム１１００は、アクチュエータアレイ１１０７を照明する３原色の光源として赤１１０１，青１１０２，緑１１０３を有しており、これら３光源より１個のアクチュエータアレイ１１０７に向けて３原色光が照射される用に構成されている。３原色の光源としてはＬＤ光源やＬＥＤ光源又は各アレイ光源が用いられる。３原色光Ｌ（Ｒ），Ｌ（Ｇ），Ｌ（Ｂ）はそれぞれ整形レンズ１１０４，１１０５，１１０６を通過し、光源の輝度分布や指向性の向上、絞りを配置して矩形に整形等が計られる。整えられた３原色光Ｌ（Ｒ）、Ｌ（Ｇ）、Ｌ（Ｂ）はそれぞれ異なる方向から１個のアクチュエータアレイ１１０７に入射する。
【００６９】
２軸４方向への光偏向が可能な該アクチュエータアレイ１１０７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（オフ動作）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（法線方向と同意）へ反射させて投影レンズ１１０９に導いて投影表示する。黒表示すなわちオフ動作時は、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９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１１１０に吸収される。光吸収板１１１０は各３原色光に対応してそれぞれ配置しても良い。
【００７０】
各画素の色情報表示のためには、アクチュエータアレイを構成する個々の光偏向装置が個別にその方向を決定する必要があり、その制御をアクチュエータアレイに接続した制御チップ又は制御ボード１１０８で行なう。該光学システムはカラーホイールを用いず、１個のアクチュエータアレイで画像投影が可能なので小型で簡易な光学システムであり、光源としてＬＤ又はＬＥＤ又はそのアレイ光源を用いるので、発熱が少なくかつ小型でありかつ消費電力が少なく、かつ冷却用のファンも不要となる光学システムを提供できる。
【００７１】
（第９の実施形態）
図１０は、第９の実施形態を示す。この光学システム１２００は、特開２００４−７８１３６に開示している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ている光学システムが基となっている。図１０に示す光学システムにおいて、符号１２０１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、１２０２は光源光の整形のためのロッドレンズであり、１２０３が少なくとも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り、１２０４がアクチュエータアレイであり、１２０５はアクチュエータアレイを構成する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、１２０７は投影レンズであり、１２０６は光吸収板である。
【００７２】
本形態の光学システムに用いられるアクチュエータアレイ１２０４を構成する光偏向装置は、前述の２軸４方向への光偏向を行なう光偏向装置ではなく、図８（ａ）に示すような１軸２方向への光偏向動作を行なう光偏向装置である。すなわち１方向から入射した入射光を目的の方向（オン方向）と目的以外の方向（オフ方向）へ画像情報に応じて光偏向する。該光学システムを簡単に説明すると、光源１２０１からの白色光がロッドレンズ１２０２を通過して整形され、カラーホイール１２０３に入射する。カラーホイール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となる。この光束Ｌがアクチュエータアレイ１２０４を照明する。アクチュエータアレイ１２０４を構成する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を反射させ、投影レンズ１２０７に導く。投影レンズ１２０７を通過して色情報が投影される。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１２０６で吸収される。
【００７３】
（第１０の実施形態）
図１１は、第１０の実施形態を示す。この光学システム１３００は、主に画像形成装置に用いられる光学システムが基となっている。図１１において、符号１３０１は光源であり、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や、半導体レーザー、ＬＥＤ及びそのアレイ光源等の単色光源が用いられる。光源１３０１からの光源光が光学レンズ１３０２を通過することにより、アレイ列と垂直方向に集光され、線状光源となる。続いて光学レンズ１３０３を通過することにより、アレイ列方向に集光される。２個の光学レンズを通過した光源光は、本発明の特徴であるアクチュエータアレイ１３０４を任意の方向から照明し、アクチュエータアレイ１３０４を構成する個々の光偏向装置は、制御チップ１３０５から供給される画像情報に基づく信号により個々にオン／オフされ、目的の反射光束すなわちオン光が投影レンズ１３０６に導かれる。アクチュエータアレイ１３０４としては、図８（ａ）に示すような一次元に配列したアレイを用いた。投影レンズ１３０６に導かれた反射光束は投影面１３０７において任意の大きさで拡大投影される。なお、本形態において、投影レンズ１３０６の入射側近傍で反射光束が結像するように光学システムが構成されているが、必ずしもその必要はなく、光偏向アレイ面で結像する光学システムであってもよい。
【００７４】
図９，図１０，図１１で示した３種類の各光学システムのアクチュエータアレイとして図８（ａ）または図８（ｂ）に記載のアクチュエータアレイを用いていことで、各画素に対応するアクチュエータを低電圧で駆動できる。それにより、各アクチュエータに具備し画像情報を記憶する半導体メモリ回路として例えば３．３Ｖ程度の低電圧メモリ回路を用いることができる。アクチュエータ直下に具備される半導体メモリ回路は、アクチュエータの小型化を進める場合に、その占有面積が課題となる。すなわちアクチュエータが小型化されても直下に設置される半導体メモリ回路を小型化しなければアクチュエータアレイとして小型化が困難となる。
【００７５】
本発明においては低電圧メモリ回路を用いることができるので、その占有面積は微細となる。具体的に一般的な半導体メモリ回路であるＳＲＡＭを例に挙げると、５Ｖ駆動ＳＲＡＭ１組の占有面積が約１００μｍ２であるのに対し、３．３V駆動ＳＲＡＭ１組の占有面積は約２５μｍ２程度となる。このように低電圧メモリ回路を用いることができるので、アクチュエータアレイの小型化及び高集積化を達成でき、高集積化されたアクチュエータアレイにより、高精細な画像の投影を安価なシステムで提供することができる。
【００７６】
（第１１の実施形態）
図１２を用いて本発明の第１１の実施形態について説明する。本形態の画像形成装置は、上記光学システムを光書込みユニット１５００として用いることを特徴としている。すなわち、図１２は光書込みの模式図であり、図１３は画像形成装置１４００の構成概略図である。図１２において、符号１４０９は図１１に示した光学システムであり、画像情報に対応する反射光束が投影される。投影された反射光束列は、光学レンズ１４０２ａを通過し、折り返し全反射ミラー１４０２ｂで反射して、像担持体としての感光体ドラム１４０１上の線状の投影面１３０７へ投影される。
【００７７】
（第１２の実施形態）
図１３に示す画像形成装置１４００は、電子写真方式の光書き込みを行なって画像を形成するもので、図１３において矢印Ｄ方向に回転可能に保持されて形成画像を担持する感光体ドラム１４０１を有し、周知の帯電手段１４０５で均一に帯電された感光体ドラム１４０１の表面上を光書込みユニット１４０９、１４０２ａ、１４０２ｂで光書き込みを行なって潜像を形成し、潜像を現像手段１４０３により感光体上にトナー画像として形成し、その後、該トナー画像を転写手段１４０４で被転写体（Ｐ）に転写して、被転写体（Ｐ）に転写されたトナー画像を定着手段１４０６で定着した後に、被転写体（Ｐ）を排紙トレイ１４０７に排紙して収納される。他方、トナー画像を上記転写手段１４０４で被転写体（Ｐ）に転写した後の上記画像担持体１４０１の感光体は、クリーニング手段１４０８でクリーニングされて次工程の画像形成に備えるようになっている。
【００７８】
このように、接触部位が微細化されたアクチュエータとなる光偏向装置を利用した光学システムを画像形成装置の光書込みユニットとして用いることにより、本発明の光偏向装置の利点を有して光書込みが行なえるので、高精細な光書込みを有する画像形成装置を低コストに提供できる。
【００７９】
（第１３，第１４の実施形態）
図１４、図１５を用いて本発明の第１２、１３の実施形態について説明する。双方の形態は、上記の光学システムを投影光学システムとして用いた画像投影表示装置である。
【００８０】
図１４に示す第１３の実施形態にかかる画像投影表示装置１５０１は、図９に示す光学システムを投影光学システムとして用いている。また、図１５に示す第１４の実施形態にかかる画像投影表示装置１６０１は、図１０に示す光学システムを投影光学システムとして用いている。両形態ともに、画像情報を投影レンズ１１０９，１２０７に通して画像表示部、すなわちスクリーン１５０２，１６０２上に投影表示する。図１４，図１５に示す画像投影表示装置は、その表示ユニットである光学システムが本発明の特徴である光学システムを用いているので、高精細な画像を表示する画像投影表示装置を低コストに提供できる。
【００８１】
（第１５の実施形態）
図１９を用いて本発明の第１５の実施形態について説明する。
【００８２】
図１９は、請求項１１、１２に記載の本発明の特徴である支点部位を有する光偏向装置である。この光偏向装置は、ミラーである板状部材に接触電位を付与する場合の光偏向装置であり、２軸４方向に光偏向する構造を有している。
【００８３】
図１９（ａ）は光偏向装置の上面図であり、図１９（ｂ）は図１９（ａ）Ａ−Ａ’線上の断面図、図１９（ｃ）は図１９（ａ）Ｂ−Ｂ’線上の断面図、図１９（ｄ）は図１９（ａ）Ｃ−Ｃ’線上の断面図である。なお図１９においては、光偏向装置が複数２次元に配置された光偏向アレイの一つの光偏向装置として抽出して記載してある。
【００８４】
図１９において、光偏向装置は、基板１０１と、複数の規制部材１０２と、支点部材１０３（任意の導電体層１９０１と他層１９０２の積層）と、板状部材１０４と、複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄを有している。複数の規制部材１０２はそれぞれ上部にストッパを有し、基板１０１の複数の端部にそれぞれ設けられている。支点部材１０３は、任意の層で導電性を有する部材１９０１と、複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄと同一層で導電性を有する部材１９０２の積層で構成され、ミラーである板上部材１０４と上面で接触する構造を有して基板１０１の上面に設けられている。板状部材１０４は固定端を持たず、上面に前記光反射領域と、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、裏面の少なくとも頂部と接する接触点が導電性を有する部材からなり、基板１０１と支点部材１０３とストッパの間の空間内で可動的に配置され、板状部材１０４の電位を支点部材１０３との接触により付与している。
【００８５】
複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄは基板１０１上にそれぞれ設けられ、板状部材１０４の導電体層とほぼ対向している構成を有している。接触部位６０１は、絶縁膜１０６と複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄのパターン端部の重ね合わせにより、第２の実施形態同様に解像限界以下の微細な接触部位として構成されている。また、本発明の特徴である支点部位１０３は、上方から見て長方形を有する１９０１層と、１９０１層と９０度角度を変えて長方形を有する１９０２層のパターン端部の重ね合わせにより、支点部材の接触部位を、解像限界以下の微細な接触部位として構成されている。
【００８６】
このような光偏向装置は、特許文献１同様に、電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ及び支点部材１０３に印加される電位の組合せにより、図１９（ｃ），図１９（ｄ）に記載のように方向１〜方向４へ傾斜変位し、それに応じて例えば基板面と垂直方向から入射した入射光を方向１〜方向４の４方向へ反射させることができる。また、逆に最大同４方向から入射した入射光を基板と垂直方向へ反射させることができる。すなわち、この光偏向装置の利点は、従来の特許文献１と同様であるとともに、本形態の特徴的構成である微細な接触部位を有することにより、光偏向装置が微細化されても、固着を抑制でき低い駆動電圧で動作させることができる。
【００８７】
図２０（ａ）は第１５の実施形態の支点部位を抽出して示した上面図であり、図２０（ｂ）は第１５の実施形態の支点部位を抽出して示したＢ‐Ｂ’線上の断面図であり、図２０（ｃ）は第１５の実施形態の支点部位を抽出して示したＣ-Ｃ’線上の断面図である。
【００８８】
図２１（ａ）は別の実施形態の支点部位を抽出して示した上面図であり、図２１（ｂ）は別の実施形態の支点部位を抽出して示したＢ‐Ｂ’線上の断面図であり、図２１（ｃ）は別の実施形態の支点部位を抽出して示したＣ-Ｃ’線上の断面図である。図２１の別の実施形態においては、下層１９０１と上層１９０２をほぼ同種の金属層で構成することにより、１９０２層のパターン化において下層１９０１層も任意の深さでエッチングし、支点部位の接触部位をさらに吐出させた形状としている。
【００８９】
以下に、支点部材を本発明の構成とすることによる利点を詳しく説明する。
【００９０】
従来の特許文献１や本発明の第２の実施形態に代表される光偏向装置において、支点部位は絶えずミラーである板状部材と接触することとなる。その場合、第２の実施形態に記載されている接触部位６０１と同様にミラーとの間で接触固着を招き動作の反力となって駆動電圧を上昇する課題を有している。該課題に対して支点部材を極力微細な上面（望ましくは点）を有する構造とすることが必要であるが、通常のｉ線ステッパ等の一般的なリソグラフィ装置を用いる場合は解像限界により微細化が困難である。
【００９１】
例えば直径０．３〜０．６μｍ程度の上面を有する支点部位を構成する場合、エッチングマスクとなるレジスト等を直径０．３〜０．６μｍの円柱として構成することが必要であるが、該寸法は装置内外に漂うパーティクル（異物）と同様に小さいため、通常の露光技術では露光時の回折光や反射光により解像不可能である。それに対し、本発明の実施形態においては、例えば下層１９０１と上層１９０２それぞれを短辺が０．４μｍ、長辺が１．５μｍの長方形形状でパターン化し、長辺方向を交差させて重ね合わせることにより、該重ね合わせ部が約０．４μｍ直径の支点部位のミラーとの接触部位とすることが出来る。なお、前記長方形形状は、ｉ線ステッパ等の一般的なリソグラフィ装置により、例えば半導体装置のゲート電極として一般的に加工可能な寸法である。このように、本発明の構成とすることにより、微細な支点部位の接触部位を構成することが可能となる。
【００９２】
図２２に第１５の実施形態の光偏向装置の製造方法を開示して、本発明の特徴である微細な支点部位の接触部位の形成方法及び本発明のアクチュエータの製造方法を具体的に説明する。
【００９３】
図２２（ａ）〜（ｉ）は、図１９に示した光偏向装置の製造過程を代表的な工程に沿って示したものである。図２２（ａ）〜（ｉ）は図１９（ａ）Ａ‐Ａ’線上の断面概略図である。
【００９４】
図２２（ａ）：基板１０１上に、支点部材１０３の下層１９０１を構成するアルミニウム系合金膜がＤＣマグネトロンスパッタ法により堆積され、その後、ｉ線ステッパリソグラフィ技術によりレジストパターンを形成し、ドライエッチング法により長方形形状を有する１９０１が加工される。なお、基板１０１はシリコン基板を用い、図示されていないが上面にシリコン酸化膜が全面成膜されている。
【００９５】
図２２（ｂ）：電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ、支点部材１０３の上層１９０２を窒化チタン（ＴｉＮ）膜の薄膜で形成する。ＴｉＮ薄膜は、Ｔｉをターゲットとした反応性スパッタリング法により成膜し、ｉ線ステッパリソグラフィ技術及びドライエッチング法により複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ、支点部材１０３の上層１９０２としてパターン化した。なお、これら複数の電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄは、第２の実施形態に示した本発明の特徴である接触部位を構成する１層も兼ねている。支点部材１０３の上層１９０２は１９０１と直交する向きに長方形に加工される。図中の電極は、１０５ｂ，１０５ｃのみを示す。
【００９６】
図２２（ｃ）：第２の実施形態に示した本発明の特徴である接触部位を構成する１層としてプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜１０６を成膜し、ステッパリソグラフィ技術及びドライエッチング法によりパターン化した。この工程で、複数の電極１０５ａ,１０５ｂ,１０５ｃ,１０５ｄのパターン端部と、シリコン酸化膜１０６のパターン端部の重ね合わせ部において、微細な接触部位６０１が形成される。
【００９７】
図２２（ｄ）：耐熱性を有する有機膜をスピンコート法により塗布することにより平坦化して形成した。スピンコート後、熱処理により硬化させた。この有機膜が第１の犠牲層８０１である。なお、犠牲層としては上記膜以外にも多結晶シリコン膜などを用いることもできる。
【００９８】
図２２（ｅ）：板状部材１０４としてアルミニウム系合金膜をＤＣマグネトロンスパッタ法により堆積しパターン化した。該板状部材１０４は高い光反射性を有する膜と弾性率が高く剛性を有する膜の積層で成膜され、導電体層としての役割も果たしている。
【００９９】
図２２（ｆ）：再度、耐熱性を有する有機膜をスピンコート法により塗布することにより平坦化して形成した。スピンコート後、熱処理により硬化させた。この有機膜が第２の犠牲層８０２である。なお、犠牲層としては上記膜以外にも多結晶シリコン膜などを用いることもできる。
【０１００】
図２２(ｇ)：光偏向装置を個別に分離し、板状部材１０４の周囲にストッパを有する規制部材１０２を配置するために、ステッパリソグラフィ技術及びドライエッチング法により、第１の犠牲層８０１及び第２の犠牲層８０２を同時に、板状部材１０４間にスリット又はホール形状で開口、パターン化した。
【０１０１】
図２２（ｈ）：ストッパを有する規制部材１０２を構成するシリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法により堆積させ、ステッパリソグラフィ技術及びドライエッチング法により、任意の個所にパターン化した。なお、ストッパを有する規制部材１０２は、図６に見られる配置に留まらず、板状部材を制限空間に留める位置であれば良い。
【０１０２】
図２２（ｉ）：残存する第１の犠牲層８０１及び第２の犠牲層８０２を、プラズマエッチング法により開口部を通してエッチング除去し、板状部材１０４を可動範囲が制限された空間に配置して、本発明の光偏向装置が完成する。該犠牲層エッチングは犠牲層の種類に応じて、プラズマエッチングに限らずウェットエッチングにより実施することもできる。なお犠牲層エッチングは基板平面方向にエッチングを進行させるためエッチング環境に板状部材１０４が晒される。そのため、板状部材１０４の材質をエッチングされにくい材料で最適化することが重要である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態となるアクチュエータの構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）Ａ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ部の拡大図である。
【図２】（ａ）は本発明の第２の実施形態となる光偏向装置の構成を示す図、（ｂ）は（ａ）Ａ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）Ｂ−Ｂ断面図、（ｄ）は（ａ）Ｃ−Ｃ断面図である。
【図３】（ａ）は第３の実施形態の接触部位を抽出して示した上面図、（ｂ）は（ａ）Ａ−Ａ’線上の断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第４の実施形態である接触部位を抽出して示した上面図、（ｂ）は（ａ）Ａ−Ａ’線上の断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第５の実施形態の接触部位を抽出して示した上面図、（ｂ）は（ａ）Ａ−Ａ’線上の断面図である。
【図６】本発明の光偏向装置の製造方法を示す工程図である。
【図７】半導体メモリ回路及び電位供給線と光偏向装置の部分拡大断面図である。
【図８】（ａ）は本発明の第６の実施形態となる１軸２次元光偏向アレイの構成を示す部分平面図、（ｂ）は本発明の第７の実施形態となる２軸３次元光偏向アレイの構成を示す部分平面である。
【図９】本発明の第８の実施形となる光学システムの構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第９の実施形となる光学システムの構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第１０の実施形となる光学システムの構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第１１の実施形態となる光書込みユニットの構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第１２の実施形態となる画像形成装置の概略構成図である。
【図１４】本発明の第１３の実施形態となる画像投影表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第１４の実施形態となる画像投影表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１６】（ａ）は従来の光偏向装置の構成を示す平面図、（ｂ）は（ａ）Ａ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）Ｂ−Ｂ断面図、（ｄ）は（ａ）Ｃ−Ｃ断面図である。
【図１７】図１６に示す光偏向装置における稼動部材となるミラーの傾斜方向と供給電位の関係を示す図である。
【図１８】（ａ）は図１６に示す従来の光偏向装置の接触部を説明するための平面図、（ｂ）は接触部の拡大図、（ｃ）は（ａ）Ｉ−Ｉ断面図である。
【図１９】（ａ）は本発明の第１５の実施形態となる光偏向装置の構成を示す図、（ｂ）は（ａ）Ａ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）Ｂ−Ｂ断面図、（ｄ）は（ａ）Ｃ−Ｃ断面図である。
【図２０】（ａ）は第１５の実施形態の支点部位を抽出して示した上面図、（ｂ）は（ａ）Ｂ‐Ｂ’線上の断面図であり、（ｃ）は（ａ）Ｃ‐Ｃ’線上の断面図である。
【図２１】第１５の実施形態と異なる支点部位を抽出して示した上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ‐Ｂ’線上の断面図であり、（ｃ）は（ａ）Ｃ‐Ｃ’線上の断面図である。
【図２２】第１５の実施形態にかかる光偏向装置の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【０１０４】
アクチュエータ
接触部位
１０１、５０１    基板
１０２，５０３    複数の規制部材
１０３    支点部材
１０４，５０４稼動部材（板状部材）
１０５（ａ〜ｄ）    複数の電極
５０２    積層膜
５０２ａ    パターン端部
５０３    積層膜（上層部）
５０３ａ    パターン端部
５０５    重ね合わせ部（立体構造部）
１１００    光学システム
１１０１〜１１０３    光源
１１０７    アクチュエータアレイ
１１０９    投影レンズ
１２００    光学システム
１２０１    光源
１２０４    アクチュエータアレイ
１２０７    投影レンズ
１３００    光学システム
１３０１    光源
１３０４    アクチュエータアレイ
１３０６    投影レンズ
１４００    画像形成装置
１５００    光書込みユニット
１５０１，１６０１    画像投影表示装置
１９０１    任意の層のパターン
１９０２    他層のパターン端部
【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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