(57)【要約】【課題】板状部材と他の部材との接触を低減することにより駆動電圧の増加を抑制し、光偏向装置の低電圧駆動を実現する。【解決手段】規制部材１０２のストッパ１０２ａをブリッジ構造とする。規制部材１０２の支柱部位１０２ｂを分割された構造とし、各支柱部位１０２ｂを円柱形状とする。光反射領域を有し、固定端を持たない板状部材１０４と支柱部位１０２ｂとの接触が点接触となり、接触面積が大幅に低減される。【選択図】図２５
2005292684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、複数の規制部材と、支点部材と、板状部材と、複数の電極を有し、前記複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有し、前記基板の複数の端部にそれぞれ設けられ、前記支点部材は頂部を有して基板の上面に設けられ、前記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、かつ前記基板と支点部材とストッパの間の空間内で可動的に配置され、前記複数の電極は基板上にそれぞれ設けられ、前記板状部材の導電体層とほぼ対向している構成を有し、前記板状部材が前記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において、前記板状部材の接触を低減させる構造を備えたことを特徴とする光偏向装置。
【請求項２】
前記構造は、前記規制部材の各支柱部位が分割された構造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】
前記分割された支柱部位は、四角柱形状であることを特徴とする請求項２記載の光偏向装置。
【請求項４】
前記分割された支柱部位と板状部材の側面が略点で接する構造であることを特徴とする請求項２記載の光偏向装置。
【請求項５】
前記分割された支柱部位は、円柱形状であることを特徴とする請求項４記載の光偏向装置。
【請求項６】
前記複数の規制部材の各ストッパは、前記分割された支柱部位に対応して分割された構造であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の光偏向装置。
【請求項７】
前記複数の規制部材の各ストッパは、前記分割された支柱部位の任意の支柱部位間でブリッジ構造であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の光偏向装置。
【請求項８】
前記構造は、前記支点部材を、１軸２次元の光偏向の軸方向に分割して複数個配置した構造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９】
前記分割された各支点部材の頂部が尾根形状であることを特徴とする請求項８記載の光偏向装置。
【請求項１０】
前記分割された各支点部材は、角柱形状であることを特徴とする請求項８記載の光偏向装置。
【請求項１１】
前記分割された各支点部材は、略円錐形状であることを特徴とする請求項８記載の光偏向装置。
【請求項１２】
前記分割された各支点部材は、略円柱形状であることを特徴とする請求項８記載の光偏向装置。
【請求項１３】
前記構造は、前記板状部材が傾斜変位により接触する前記基板の接触部位を凸形状とした構造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１４】
前記凸形状の接触部位を複数個分割して配置することを特徴とする請求項１３記載の光偏向装置。
【請求項１５】
前記基板上に設けられた複数の電極と同一部材を任意の箇所に点在させることにより前記凸形状の接触部位を構成することを特徴とする請求項１３または１４記載の光偏向装置。
【請求項１６】
前記凸形状の接触部位と対向する板状部材の導電体層との間に絶縁性膜を設けず、かつ前記凸形状の接触部位が前記基板上に構成された複数の電極と電気的に分離されていることを特徴とする請求項１５記載の光偏向装置。
【請求項１７】
前記凸形状の接触部位の電位は、板状部材に作用する電位と略同電位を付与することを特徴とする請求項１６記載の光偏向装置。
【請求項１８】
前記凸形状の接触部位と対向する板状部材の導電体層との間に絶縁性膜を設け、かつ前記凸形状の接触部位が前記基板上に構成された複数の電極のうち任意の電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１５記載の光偏向装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか一つに記載の光偏向装置を複数１次元または２次元に配置したことを特徴とする光偏向アレー。
【請求項２０】
請求項１９記載の光偏向アレーを光書込みユニットとして用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
請求項１９記載の光偏向アレーを表示ユニットとして用いることを特徴とする画像投影表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光に対する出射光の方向を変える光偏向装置、光偏向アレー、画像形成装置および画像投影表示装置に関し、例えば、電子写真方式のプリンタや複写機等の画像形成装置、投影プロジェクターやデジタルシアターシステム等の投影型画像映像表示装置に好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電力を利用してミラーを変位または変形させて光の反射方向を変える光偏向装置としては、ラリィ  ジェイ．ホーンベック（Ｌ．Ｊ．Ｈornbeck）らによって提案された、捩り梁型のデジタルマイクロミラーデバイス（以下、ＤＭＤ）がある。このＤＭＤは、ミラーであるビームを上部に具備するヒンジを回転軸として、ビームが空間を介して対向する電極との電位差で生じる静電引力により捩り変位させ、ミラーに入射する光束の反射方向を変えて光偏向するデバイスである。なお、ＤＭＤの詳細は非特許文献１に記載されている。
【０００３】
また、ＤＭＤを用いた製品として、投影型の画像表示装置が非特許文献２に記載されている。他に、ミラーを変位または変形させて光の反射方向を変えるデバイスではないが、代表的な光変調装置（光をオン／オフするという意味では光偏向装置と同義）として、デビッド  エム．ブルーム(Ｄ．Ｍ．Ｂloom)らにより提案された、回折格子を用いた光バルブがある。非特許文献３、特許文献１〜３に開示されている回折格子光バルブは、Ｇrating  Ｌight  Ｖalve（以下、ＧＬＶ）と呼ばれ、１素子が２つのグループからなる複数の細長いリボンを有し、該リボンは上面に光反射領域を有し、複数のリボンと空間を介して対向する電極との電位差により生じる静電引力により、２つのグループのリボンの高さを変えて回折光を発生させ、反射光の強度を変え光変調するデバイスである。また、ＧＬＶを用いた投影型の画像表示装置もある（例えば、特許文献４を参照）。
【０００４】
上記した従来技術は、変位、変形する部材（ミラーおよびリボン）が固定端を有するデバイスであるのに対し、本発明の光偏向装置は、後述するように、固定端を有しない板状部材が光偏向に寄与する光偏向装置であり、その機能、構成が相違する。
【０００５】
【非特許文献１】Proc．SPIE  Vol．1150，pp．86-102(1989)
【非特許文献２】「A  MEMS-Based  Projection  Display」PROCEEDINGS  OF  THE  IEEE．VOL．86，NO．8，AUGUST  1998，page  1687-1704
【非特許文献３】Optics  Letters，Vol．7，No．9，pp688〜pp690
【特許文献１】特許第２９４１９５２号公報
【特許文献２】特許第３０１６８７１号公報
【特許文献３】特許第３１６４８２４号公報
【特許文献４】特開２００２−１３１８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１は、本発明者が先に発明した光偏向装置の構成である。図１（ａ）は、光偏向装置の上面図（但し、支点部材１０３、電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄは透過して図示）であり、図１（ｂ）は、その断面図（Ｂ−Ｂ’線上）である。なお、図１の光偏向装置は、２次元に配置したアレー中の１個の光偏向装置に注目して図示してある。
【０００７】
上記した従来の光偏向装置は、光反射領域を有する部材が静電引力で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偏向される光偏向装置であって、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１０５を有し、前記複数の規制部材１０２はそれぞれ上部にストッパを有し、前記基板１０１の複数の端部にそれぞれ設けられ、前記支点部材１０３は頂部を有して前記基板１０１の上面に設けられ、前記板状部材１０４は固定端を持たず、上面に前記光反射領域を有し、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、前記基板１０１と前記支点部材１０３と前記ストッパの間の空間内で可動的に配置され、前記複数の電極１０５は前記基板上にそれぞれ設けられ、前記板状部材１０４の導電体層とほぼ対向している構成を採る。
【０００８】
上記した光偏向装置は、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、低コストで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。
【０００９】
次に、上記した従来の光偏向装置の駆動方法の一例を、図２、図３を用いて説明する。図２、図３の駆動方法は、先願「特願２００２−２８２８５８号」に開示されている駆動方法であり、板状部材１０４が電気的に浮いている場合の駆動方法である。
【００１０】
図２は、図１の光偏向装置を例として、駆動により板状部材が傾斜した様子を示し、図２（ａ）は、ＯＦＦ動作時のＡ−Ａ’断面図とＣ−Ｃ’断面図を示し、図２（ｂ）は、ＯＮ動作時のＡ−Ａ’断面図とＣ−Ｃ’断面図を示す。図２において、電極１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄに印加する電位を切り替えることにより光偏向動作が行われる。図２（ａ）、（ｂ）には、電極１０５ａ〜１０５ｄに印加された電位により発生する静電引力（黒矢印）が図示されている。
【００１１】
図３は、図２の各電極に印加する電位のタイミングチャートを示す。図２、図３を用いて従来の光偏向装置の駆動方法と、板状部材１０４の傾斜変位動作（すなわち光偏向動作）を説明する。  まず、図３のＯＦＦ動作において、電極１０５ａに高電位ａを印加し、電極１０５ｂに低電位ｃを印加し、電極１０５ｃ及び電極１０５ｄに中間の電位ｂを印加する。そうすると、導電体層を有しかつ電極群１０５と対向し、電気的に浮いている板状部材１０４は簡易的なクローズ回路の計算から容易に類推されるように、中間の電位ｂと等しくなる。その結果、ＯＮ側の電極１０５ｃ、１０５ｄに対して静電引力が生じず、ＯＦＦ側の電極１０５ａ、１０５ｂに対して図２（ａ）に示すように静電引力が発生し、板状部材１０４がＯＦＦ側に傾斜変位する。この動作は、一連の光偏向動作のＯＦＦ動作だけでなく、光偏向動作の初期に行うリセット動作であっても良い。
【００１２】
次いで、図３のＯＮ動作において、電極１０５ｃに高電位ａを印加し、電極１０５ｄに低電位ｃを印加し、電極１０５ａ及び電極１０５ｂに中間の電位ｂを印加する。そうすると、導電体層を有しかつ電極群１０５と対向し、電気的に浮いている板状部材１０４はやはり簡易的なクローズ回路の計算から容易に類推されるように、中間の電位ｂと等しくなる。その結果、ＯＦＦ側の電極１０５ａ、１０５ｂに対して静電引力が生じず、ＯＮ側の電極１０５ｃ，１０５ｄに対して図２（ｂ）に示すように静電引力が発生し、板状部材１０４がＯＮ側に傾斜変位する。
【００１３】
なお、上記した光偏向装置の板状部材１０４は、図１では単層であるが、必ずしも単層に限るものではなく、２層構造でもよい。また、図２、図３の駆動では、電極１０５ａ，１０５ｂ側をＯＦＦ方向、電極１０５ｃ，１０５ｄ側をＯＮ方向とする、１軸２次元の光偏向動作を説明したが、支点部材１０３が光偏向装置の中央に円錐形状で配置されていることから容易に類推できるように、電極１０５ａ〜１０５ｄに印加する電圧を任意に変えることにより、電極１０５ａ，１０５ｃ側及び電極１０５ｂ，１０５ｄ側にも傾斜することが出来る。すなわち２軸３次元の光偏向が可能である。
【００１４】
図４は、本発明者らが先に発明した（前掲した先願）別の光偏向装置の構成を示す。図４は、板状部材を支点部材に接触させ、板状部材に電気的に電位を付与させた場合の光偏向装置の構成を示す。
【００１５】
図４（ａ）は、光偏向装置の上面図（但し、支点部材１０３及び電極１０５ａ〜１０５ｄは透過して図示）であり、図４（ｂ）はその断面図（Ｂ−Ｂ’線上）である。なお、図４の光偏向装置は、２次元に配置したアレー中の１個の光偏向装置に注目して図示している。
【００１６】
図４の光偏向装置は、図１の光偏向装置と同様に、光反射領域を有する部材が静電引力で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偏向される光偏向装置であって、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１０５を有し、前記複数の規制部材１０２はそれぞれ上部にストッパを有し、前記基板１０１の複数の端部にそれぞれ設けられ、前記支点部材１０３は頂部を有して前記基板１０１の上面に設けられ、前記板状部材１０４は固定端を持たず、上面に前記光反射領域を有し、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、前記基板１０１と前記支点部材１０３と前記ストッパの間の空間内で可動的に配置され、前記複数の電極１０５は前記基板上にそれぞれ設けられ、前記板状部材１０４の導電体層とほぼ対向している構成を有している。
【００１７】
図１の光偏向装置と異なる点は、板状部材１０４の裏面の少なくとも支点部材１０３の頂部と接する接触点が導電性を有する部材からなり、かつ板状部材１０４の電位を支点部材１０３との接触により付与することにある。
【００１８】
上記した従来の光偏向装置の駆動方法の一例を、図５、図６を用いて説明する。図５、図６の駆動方法は、前掲した先願に開示されている駆動方法であり、板状部材１０４の電位を支点部材１０３との接触により付与する場合の駆動方法である。
【００１９】
図５は、図４の光偏向装置を例とし、板状部材が傾斜した様子を示し、図５（ａ）は、ＯＦＦ動作時のＡ−Ａ’断面図及びＣ−Ｃ’断面図を示し、図５（ｂ）は、ＯＮ動作時のＡ−Ａ’断面図及びＣ−Ｃ’断面図を示す。
【００２０】
図５において、電極１０５ａ〜１０５ｄ及び支点部材１０３に印加する電位を切り替えることにより、光偏向動作が行われる。また、図５（ａ）、（ｂ）には、電極１０５ａ〜１０５ｄ及び支点部材１０３に印加された電位により発生する静電引力（黒矢印）が図示されている。
【００２１】
図６は、図５の各電極に印加する電位のタイミングチャートを示す。図５、図６を用いて従来の光偏向装置の駆動方法と、板状部材１０４の傾斜変位動作（すなわち光偏向動作）を説明する。
【００２２】
まず、図６のＯＦＦ動作において、電極１０５ａ及び１０５ｂに高電位Ｘを印加し、電極１０５ｃ及び１０５ｄに接地電位すなわち０Ｖを印加し、支点部材１０３に接地電位を印加する。この時、支点部材１０３は導電性部材又は導電性部材との積層により構成され、電位を付与できる構造であることが必要である。上記電位の印加により、支点部材１０３と接触している板状部材１０４は接地電位と等しくなる。それにより、ＯＮ側の電極１０５ｃ，１０５ｄに対して静電引力が生じず、ＯＦＦ側の電極１０５ａ，１０５ｂに対して、図５（ａ）のように静電引力が発生する。そのため、板状部材１０４がＯＦＦ側に傾斜変位する。
【００２３】
次に、図６のＯＮ動作において、電極１０５ｃ及び１０５ｄに高電位Ｘを印加し、電極１０５ｃ及び１０５ｄに接地電位を印加し、支点部材１０３を接地電位のままとする。そうすると、支点部材１０３と接触している板状部材１０４は接地電位と等しいままなので、ＯＦＦ側の電極１０５ａ，１０５ｂに対して静電引力が生じず、ＯＮ側の電極１０５ｃ，１０５ｄに対して図５（ｂ）のように静電引力が発生する。そのため、板状部材１０４がＯＮ側に傾斜変位する。
【００２４】
なお、上記した光偏向装置の板状部材１０４は、図４では単層であるが、必ずしも単層に限るものではなく、２層構造を有する場合もある。また、図５、図６に示す駆動においては、電極１０５ａ，１０５ｂ側をＯＦＦ方向、電極１０５ｃ，１０５ｄ側をＯＮ方向とする、１軸２次元の光偏向動作を説明したが、支点部材１０３が光偏向装置の中央に円錐形状で配置されていることから容易に類推できるように、電極１０５ａ〜１０５ｄに印加する電圧を任意に変えることにより、電極１０５ａ，１０５ｃ側及び電極１０５ｂ，１０５ｄ側にも傾斜することが出来る。すなわち２軸３次元の光偏向が可能である。
【００２５】
なお、図４、図５、図６において、導電性を有する支点部材１０３を経由して板状部材１０４に電位を付与する構造であるため、支点部材１０３上には、図１の装置のように絶縁膜１０６を設けない。従って、電極１０５ａ〜１０５ｄ上にも絶縁膜１０６が配置されていないので、板状部材１０４が傾斜変位に際し、電極１０５ａ〜１０５ｄと接触しないように、電極を配置しなければならない。
【００２６】
図７は、図１に示す光偏向装置の製造過程を示す。図７（ａ）〜（ｉ）は、図１のＢ−Ｂ’線上の断面概略図である。
【００２７】
図７（ａ）：シリコン基板１０１上に、支点部材１０３を構成するシリコン酸化膜がプラズマＣＶＤ法により堆積され、その後、濃度階調性を有するフォトマスクを用いた写真製版法やレジストパターン形成後、熱変形させる写真製版法により、支点部材の形状とほぼ同形状の任意の膜厚を有するレジストパターンを形成し、その後、ドライエッチング法により目的形状の支点部材１０３が形成される。なお、シリコン基板１０１上にシリコン酸化膜を形成し、その上層の一部を同様の加工を行っても良い。
【００２８】
図７（ｂ）：電極１０５ａ〜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ＤＣマグネトロンスパッタ法により成膜し、写真製版法及びドライエッチング法により複数の電極１０５ａ〜１０５ｄとしてパターン化した。
【００２９】
図７（ｃ）：電極１０５ａ〜１０５ｄの保護膜１０６として、プラズマＣＶＤ法によるシリコン酸化膜を形成した。
【００３０】
図７（ｄ）：非晶質なシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、ＣＭＰ技術を用いて処理時間制御で平坦化した。この時、支点部材１０３の頂部上に残る非晶質シリコン膜の膜厚を制御することが重要である。残存する非晶質シリコン膜が第１の犠牲層４０１である。なお、犠牲層としては、上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜（一般的に半導体プロセスで用いられるレジスト膜）や多結晶シリコン膜などを用いることもでき、平坦化の手法としては、熱処理によるリフロー法やドライエッチングによるエッチバック法を用いることも出来る。
【００３１】
図７（ｅ）：光偏向装置の特徴である板状部材を堆積、パターン化する。板状部材は高い光反射性を有し、かつ導電体層１０４としての役割を果たすために、アルミニウム膜をスパッタリング技術により堆積させ、写真製版法及びドライエッチング法によりパターン化した。
【００３２】
図７（ｆ）：非晶質なシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、第２の犠牲層４０２とした。なお、犠牲層としては上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜（一般的に半導体プロセスで用いられるレジスト膜）や多結晶シリコン膜などを用いることも出来る。
【００３３】
図７（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、写真製版法及びドライエッチング法により、第１の犠牲層４０１及び第２の犠牲層４０２を同時に板状部材１０４に比べ少なくとも広くパターン化した。
【００３４】
図７（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、写真製版法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１に示す配置に留まらず、板状部材を制限空間に留める位置であれば良い。
【００３５】
図７（ｉ）：残存する第１の犠牲層４０１及び第２の犠牲層４０２を、ウェット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、光偏向装置が完成する。犠牲層エッチングは犠牲層の種類に応じて、ウェットエッチングに限らずドライエッチングにより実施できる。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、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。
【００３６】
上記した光偏向装置の利点は、光偏向に寄与する板状部材１０４が固定端を有しておらず、光偏向動作に板状部材の変形変位すなわち伸び変形や捩り変形が伴わない点にある。しかし、このような構造を採ることにより、固定端を持たない板状部材は、ストッパを有する規制部材で制限された空間内でわずかであるが移動し、その結果、以下のような問題が発生する。
【００３７】
図８、図９は、図１の光偏向装置のＤ点に示す規制部材１０２と板状部材１０４の詳細を示す。図８は、板状部材１０４がストッパを有する規制部材１０２と接触していない良好な場合を示し、図９は、固定端を持たない板状部材１０４が移動し、規制部材１０２をその角部が完全に接触した悪い場合を示す。図８（ａ）、図９（ａ）は上面図を示し、図８（ｂ）、図９（ｂ）は斜視図を示し、図８（ｃ）、図９（ｃ）はＥ−Ｅ’線上の断面図を示す。
【００３８】
図８、図９において、１０２ａは規制部材１０２の上部に構成されたストッパであり、１０２ｂは規制部材１０２を自立させる支柱部位である。図８の理想的な場合では、板状部材１０４の支点部材１０３を支点とした傾斜変位（図中の黒矢印）において動作を妨げる反力は作用しない。
【００３９】
一方、図９に示す板状部材１０４が、規制部材１０２と角部で完全に接触している場合では、板状部材１０４の支点部材１０３を支点とした傾斜変位（図中の黒矢）において、規制部材１０２の支柱部位１０２ｂと線で接触するために（図中に黒太線で示す）、変位に反する方向に線状に分布する摩擦力（図中に白抜き線で示す）が作用する。規制部材１０２が光偏向装置に占める割合は比較的小さいので、数１０Ｖと駆動電圧が比較的大きい場合は、摩擦による反力は大きく影響しない。しかし、駆動電圧を数Ｖ〜１０数Ｖと低くした場合、摩擦による反力により、正常な板状部材１０４の傾斜変位が起こらず、誤動作する可能性がある。逆に言うと、摩擦力の影響を受けない程度に駆動電圧を増加させなければならない。
【００４０】
図１０を用いて、固定端を持たない板状部材１０４に生じる別の問題点を説明する。図１０は、図１のＤ点に示す規制部材１０２と板状部材１０４の詳細を示し、電極１０５ａ〜１０５ｄに電圧を印加していない状態、すなわち初期状態において、板状部材１０４が規制部材１０２上部に配置されたストッパ１０２ａに平行に接触している様子を示す。
【００４１】
板状部材１０４は、固定されていないので自由にその位置をとることができ、電極１０５ａ〜１０５ｄから最も離れた場合は図１０に示す位置となる。図１０（ａ）は斜視図であり、図１０（ｂ）は、図８、図９と同様にＥ−Ｅ’線上の断面図である。図１０において、板状部材１０４がストッパ１０２ａと面で接しているため、接する膜の表面エネルギーに依存した固着力が作用することとなる。そのため、図２（ａ）に示す初期のリセット動作時に、電極１０５ａ〜１０５ｄに印加する電圧は、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増加する。
【００４２】
このように、先願の光偏向装置は、板状部材が規制部材と接触することにより、駆動電圧を増加させる問題がある。
【００４３】
図１１は、前掲した先願の光偏向装置の別の構成である。この光偏向装置の問題点について以下説明する。図１１（ａ）は、光偏向装置の上面図（但し、支点部材１０３及び電極１０５ａ〜１０５ｄは透過して図示）であり、図１１（ｂ）は、その断面図（Ｂ−Ｂ’線上）である。なお、図１１の光偏向装置も、２次元に配置したアレー中の１個の光偏向装置に注目して図示している。図１１の光偏向装置は、図１の光偏向装置とほぼ同様の構成であり、唯一異なる点は、図１１の光偏向装置が１軸２次元の光偏向装置であり、そのために支点部材１０３が光偏向軸方向に板状部材とほぼ同じ長さで尾根形状で構成されている点である。
【００４４】
支点部材１０３を尾根形状で長く構成することにより、目的方向以外への光偏向の誤動作を抑制できる。しかし、支点部材１０３を尾根形状で長く構成することにより、次のような問題がある。
【００４５】
図１２は、図１１の光偏向装置の支点部材１０３と板状部材１０４の詳細を示す。図１２（ａ）は、上面図であり、図１２（ｂ）は、Ｇ−Ｇ’線上の断面図であり、図１２（ｃ）は、Ｈ−Ｈ’線上の断面図である。図１２において、板状部材１０４が支点部材１０３と線で接触しているために、接触部（図中に黒太線で示す）で接触する膜の表面エネルギーに応じた固着力（図中に白抜き線で示す）が作用する。固着力は板状部材１０４の傾斜変位の妨げとなり、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、駆動電圧を増加させる必要がある。このように、先願にの光偏向装置は、支点部材と接触することにより、駆動電圧を増加させる欠点がある。
【００４６】
図１１の光偏向装置を用いて別の問題点を説明する。図１３は、図１１の光偏向装置の支点部材１０３と板状部材１０４と電極１０５と絶縁膜１０６の詳細を示す。図１３（ａ）は、上面図であり、図１３（ｂ）は、Ｆ部におけるＧ−Ｇ’線上の断面図であり、図１３（ｃ）は、Ｆ部におけるＩ−Ｉ’線上の断面図である。
【００４７】
図１３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（図中に黒太線で示す）で接触する膜の表面エネルギーに応じた固着力（図中に白抜き線で示す）が作用する。固着力は板状部材１０４の傾斜変位の妨げとなり、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、駆動電圧を増加させる必要がある。このように、先願の光偏向装置は、基板又は基板上の絶縁膜と線で接触することにより、駆動電圧を増加させる欠点がある。
【００４８】
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、板状部材と他の部材との接触を低減することにより駆動電圧の増加を抑制し、光偏向装置の低電圧駆動を実現した光偏向装置、光偏向アレー、画像形成装置および画像投影表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４９】
本発明の光偏向装置は、板状部材と任意の周辺に配置されている規制部材との接触による摩擦力及び固着力を低減することにより、駆動電圧の増加を抑制し、また、支点部材と板状部材の接触による固着力を低減することにより、駆動電圧の増加を抑制し、また、基板（または基板上の絶縁膜）と板状部材の接触による固着力を低減することにより、駆動電圧の増加を抑制し、光偏向装置の低電圧駆動を実現する。
【００５０】
本発明は、基板と、複数の規制部材と、支点部材と、板状部材と、複数の電極を有し、前記複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有し、前記基板の複数の端部にそれぞれ設けられ、前記支点部材は頂部を有して基板の上面に設けられ、前記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、かつ前記基板と支点部材とストッパの間の空間内で可動的に配置され、前記複数の電極は基板上にそれぞれ設けられ、前記板状部材の導電体層とほぼ対向している構成を有し、前記板状部材が前記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において、前記板状部材の接触を低減させる構造を備えたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００５１】
本発明は、規制部材と板状部材の接触面積を低減する構造とすることにより、板状部材と任意の周辺に配置されている規制部材との接触に起因する摩擦力及び固着力を低減し、駆動電圧の増加を抑制することが出来る。さらに、支点部材と板状部材の接触面積を低減する構造とすることにより、支点部材と板状部材の接触に起因する固着力を低減し、駆動電圧の増加を抑制することが出来る。さらに、基板（または基板上の絶縁膜）と板状部材の接触面積を低減する構造とすることにより、基板（または基板上の絶縁膜）と板状部材の接触に起因する固着力を低減し、駆動電圧の増加を抑制することができる。これにより、光偏向装置の低電圧駆動を達成できる。
【００５２】
本発明（請求項１、２、３）は、板状部材の接触を低減させる構造を備え、複数の規制部材の各々の支柱部位が分割された構造であり、また分割された支柱部位が四角柱形状であるので、板状部材との接触面積を低減でき、それにより板状部材との接触に起因する摩擦力が低減され、光偏向装置の低電圧駆動を達成できる。
【００５３】
本発明（請求項４、５）は、分割された支柱部位と板状部材の側面がほぼ点で接する構造であり、また分割された支柱部位が円柱形状であるので、板状部材との接触面積を極限まで低減でき、それにより板状部材との接触に起因する摩擦力が大幅に低減され、光偏向装置の低電圧駆動を達成できる。
【００５４】
本発明（請求項６）は、複数の規制部材の各々のストッパが、分割された支柱部位に対応して分割された構造であるので、ストッパと板状部材との接触面積を低減でき、それにより板状部材との接触に起因する固着力が低減され、光偏向装置の低電圧駆動を達成できる。
【００５５】
本発明（請求項７）は、複数の規制部材の各々のストッパが、分割された支柱部位の任意の支柱部位間でブリッジ構造であるので、ストッパと板状部材との接触面積を低減できるだけでなく、ブリッジにより隣接支柱部位が支えられるので、規制部材の自立を向上させることができる。すなわち、光偏向装置の低電圧駆動と高信頼性を達成できる。
【００５６】
本発明（請求項１、８、９、１０）は、板状部材の接触を低減させる構造を備え、光偏向が１軸２次元の光偏向であり、かつ支点部材が光偏向の軸方向に分割されて複数個配置された構造であり、また分割された支点部材の各々が頂部において尾根形状であり、また分割された支点部材の各々が角柱形状であるので、従来の光偏向装置に比べ、支点部材と板状部材の接触面積を低減でき、それにより板状部材との接触に起因する固着力が低減され、光偏向装置の低電圧駆動を達成できる。また、支点部材が光偏向軸方向に複数個配置されているので、目的方向以外への光偏向の誤動作を抑制できる。
【００５７】
本発明（請求項１１）は、分割された支点部材の各々が略円錐形状であるので、支点部材と板状部材の接触面積を極限まで低減でき、それにより板状部材との接触に起因する固着力が大幅に低減され、光偏向装置を、より低電圧で駆動することができる。
【００５８】
本発明（請求項１２）は、分割された支点部材の各々が略円柱形状であるので、従来の光偏向装置に比べ、支点部材と板状部材の接触面積を低減でき、それにより板状部材との接触に起因する固着力が低減され、光偏向装置の低電圧駆動を達成できる。
【００５９】
本発明（請求項１、１３）は、板状部材の接触を低減させる構造を備え、板状部材が傾斜変位により接触する基板の接触部位を凸形状としているので、従来の光偏向装置に比べ、基板と板状部材の接触面積を低減でき、それにより板状部材との接触に起因する固着力が低減され、光偏向装置の低電圧駆動を達成できる。
【００６０】
本発明（請求項１４）は、板状部材が傾斜変位により接触する基板の凸形状の接触部位を複数個分割して配置しているので、傾斜変位した板状部材が基板上の凸部に接触した際に、基板と非平行に傾斜することにより一部基板と接触し、接触面積を増加させることを抑制できる。また、非平行な板状部材の傾斜による光偏向方向のばらつきが抑制される。
【００６１】
本発明（請求項１５）は、基板上に設置された複数の電極と同一部材を任意の箇所に点在させることにより、凸形状の接触部位を構成しているので、工程を増やすことなく、凸形状の接触部位を構成することが出来、製造コストを低減できる。
【００６２】
本発明（請求項１６）は、凸形状の接触部位と対向する板状部材の導電体層との間に絶縁性膜が構成されておらず、かつ凸形状の接触部位が基板上に構成された複数の電極と電気的に分離されているので、絶縁膜が介在しないことにより接触膜の付着力すなわち固着力を低減でき、光偏向装置の低電圧駆動を達成できる。また、複数の電極と電気的に分離されているので、板状部材を介した複数の電極間の電気的短絡を抑制できる。
【００６３】
本発明（請求項１７）は、凸形状の接触部位に、板状部材に作用する電位と略同電位を付与しているので、固定部を持たない板状部材が電気的に接続されていない構成、あるいは支点部材を介して電位を供給する構成の何れの構成においても、凸形状の接触部位との接触時に一時的であるが板状部材の電位を安定にできるので、光偏向動作の誤動作を防止できる。
【００６４】
本発明（請求項１８）は、凸形状の接触部位と対向する板状部材の導電体層との間に絶縁性膜が構成され、かつ凸形状の接触部位が基板上に構成された複数の電極のうち任意の電極と電気的に接続されているので、板状部材を介した複数の電極間の電気的短絡を抑制しつつ、凸形状の接触部位においても板状部材との間に静電引力を作用させることができ、光偏向装置の低電圧駆動を達成できる。
【００６５】
本発明（請求項１９）は、請求項１〜１８に記載の光偏向装置を複数１次元又は２次元に配置したので、低電圧駆動が可能な光偏向アレーが提供できる。
【００６６】
本発明（請求項２０）は、請求項１９に記載の光偏向アレーを光書込みユニットとして用いているので、低電圧駆動が可能な光書き込みユニットを提供できる。
【００６７】
本発明（請求項２１）は、請求項１９に記載の光偏向アレーを表示ユニットとして用いているので、低電圧駆動が可能な表示ユニットを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
以下、発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。本発明の光偏向装置は、前述した従来の光偏向装置に対し、ストッパを有する規制部材１０２と支点部材１０３と基板上に構成された凸形状の接触部位に特徴があり、その他の構成は、図１、図１１で説明した光偏向装置と同様である。
【００６９】
また、ストッパを有する規制部材１０２と支点部材１０３に関しても、その構成材及び製造方法及び製造工程は前述した従来の光偏向装置と同様であり、さらに、その光偏向方式及び駆動電圧の印加方法（駆動方法）も前述した従来の光偏向装置と同様である。
【００７０】
以下、本発明の光偏向装置の特徴であるストッパを有する規制部材１０２と支点部材１０３と基板上に構成された凸形状の接触部位について、従来の構造と比較して説明する。
【００７１】
図１４は、従来の規制部材を示し、図１５は、本発明の実施例１の規制部材を示す。規制部材１０２は基板の複数の端部（すなわち板状部材の周辺部）に設けられており、以下の本発明の説明では板状部材１０４の４箇所の角部に対応して設けられた構造で説明するが、本発明は、必ずしも板状部材１０４の角部に規制部材１０２を設けた場合に限定されない。例えば、板状部材１０４を構成する各辺の任意の箇所に規制部材１０２を配置する場合なども含まれる。すなわち、ストッパを有する規制部材１０２により板状部材１０４を目的の制限空間に可動的に配置できる箇所であれば構わない（以下の実施例も同様である）。
【００７２】
図１４（ａ）、図１５（ａ）は、任意の１個の規制部材１０２の上面図であり、図１４（ｂ）、図１５（ｂ）は、そのＡ−Ａ’線上の断面図であり、図１４（ｃ）、図１５（ｃ）は、そのＢ−Ｂ’線上の断面図であり、図１４（ｄ）、図１５（ｄ）は、そのＣ−Ｃ’線上の断面図である。
【００７３】
図１４に示す従来の規制部材（以下、従来例）１０２では、そのストッパ部位１０２ａが、ほぼ規制部材全面に構成され、また、支柱部位１０２ｂが、規制部材全域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、比較的大きな摩擦力及び固着力が作用し、駆動電圧が増加した。
【００７４】
図１５に示す、本発明の実施例１の複数の規制部材１０２の各々の支柱部位１０２ｂは、図１５（ｂ）に示すように、分割された構造であることを特徴とする。また、分割された支柱部位１０２ｂは、図１５（ａ）に示すように、四角柱形状である。このような構造とすることにより、板状部材１０４との接触面積が低減されるので、上記摩擦力が低下し、駆動電圧を低減することが出来る。
【００７５】
次に、図１６、図１７、図１８、図１９は、それぞれ本発明の実施例２、実施例３、実施例４、実施例５の規制部材を示す。図１６（ａ）、１７（ａ）、１８（ａ）、１９（ａ）は、任意の１個の規制部材１０２の上面図であり、図１６（ｂ）、１７（ｂ）、１８（ｂ）、１９（ｂ）は、そのＡ−Ａ’線上の断面図であり、図１６（ｃ）、１７（ｃ）、１８（ｃ）、１９（ｃ）は、そのＢ−Ｂ’線上の断面図であり、図１６（ｄ）、１７（ｄ）、１８（ｄ）、１９（ｄ）は、そのＣ−Ｃ’線上の断面図である。
【００７６】
本発明の実施例２、実施例３、実施例４、実施例５は、分割された支柱部位と板状部材の側面がほぼ点で接する構造であることを特徴としている。
【００７７】
分割された支柱部位１０２ｂは、図１６（ａ）〜図１９（ａ）に示すように円柱形状である。このような構造とすることにより、板状部材１０４との接触は円に対して線が点で接するように、接触面積が大幅に低減されるので、上記摩擦力が大幅に低下し、駆動電圧を低減することが出来る。図１６〜図１９は、支柱部位１０２ｂの分割本数及びストッパ１０２ａの形状が異なっている例であり、板状部材の形状や規制部材の大きさ等により必要に応じて選択して良い。
【００７８】
図２０、図２１は、それぞれ本発明の実施例６、実施例７の規制部材を示す。図２０（ａ）、図２１（ａ）は、任意の１個の規制部材１０２の上面図であり、図２０（ｂ）、図２１（ｂ）は、そのＡ−Ａ’線上の断面図であり、図２０（ｃ）、図２１（ｃ）は、そのＣ−Ｃ’線上の断面図である。
【００７９】
本発明の実施例６、実施例７は、複数の規制部材の各々のストッパ１０２ａが、図２０（ａ）、図２１（ａ）に示すように、分割された支柱部位１０２ｂに対応して分割された構造であることを特徴としている。このような構造とすることにより、板状部材１０４がストッパ１０２ａを超えて飛び出さない大きさまでストッパ１０２ａの面積を低減できるので、ストッパ１０２ａと板状部材１０４との接触面積が低減でき、それにより板状部材１０４との接触に起因する固着力を低減し、駆動電圧を低減することが出来る。図２０及び図２１は、ストッパ１０２ａの形状が異なっている例であり、板状部材の形状や規制部材の大きさ等により必要に応じて選択して良い。
【００８０】
図２２、図２３、図２４は、それぞれ本発明の実施例８、実施例９、実施例１０の規制部材を示す。図２２（ａ）、図２３（ａ）、図２４（ａ）は、任意の１個の規制部材１０２の上面図であり、図２２（ｂ）、図２３（ｂ）、図２４（ｂ）は、そのＡ−Ａ’線上の断面図であり、図２２（ｃ）は、そのＣ−Ｃ’線上の断面図であり、図２３（ｃ）、及び図２４（ｃ）は、そのＥ−Ｅ’線上の断面図であり、図２２（ｄ）はそのＤ−Ｄ’線上の断面図である。
【００８１】
本発明の実施例８、実施例９、実施例１０は、複数の規制部材の各々のストッパが、図２２（ｄ）に示すように、分割された支柱部位の任意の支柱部位間でブリッジ構造であることを特徴としている。このような構造とすることにより、板状部材１０４がストッパ１０２ａを超えて飛び出さない大きさまでストッパ１０２ａの面積を低減でき、かつブリッジ構造により隣接した支柱部位が支えられるので、規制部材の自立を向上させることが出来る。すなわち駆動電圧を低減でき、かつ規制部材が破壊されにくい強固な構造とすることができる。図２２〜図２４は、ストッパ１０２ａの形状が異なっている例であり、板状部材の形状や規制部材の大きさ等により必要に応じて選択して良い。
【００８２】
実施例１０の規制部材を用いて、本発明の効果を以下説明する。図２５は、実施例１０の規制部材と板状部材が接触する様子を示す。図２５（ａ）は、任意の１個の規制部材１０２の上面図であり、図２５（ｂ）は、斜視図である。本発明の規制部材１０２の形状とすることにより、図９、図１０に示した従来例に比べ、板状部材１０４との接触面積が大幅に低減されていることが分かる。つまり、板状部材１０４と規制部材１０２ｂとの接触が点接触となる。それにより、板状部材１０４が傾斜変位する動作時や初期におけるリセット動作時に動作を妨げる摩擦力及び固着力が低減し、より低電圧な駆動を可能とすることが出来る。
【００８３】
次に、本発明の実施例に係る支点部材について説明する。
図２６は、従来の支点部材１０３（図１１の従来例）を示し、図２７は、本発明の実施例１１の支点部材１０３を示す。支点部材１０３は基板上に設けられており、支点部材１０３を中心として板状部材１０４が傾斜変位する。
【００８４】
図２６（ａ）、図２７（ａ）は、支点部材１０３と板状部材１０４を示す上面図であり、板状部材１０４は点線で図示した。図２６（ｂ）、図２７（ｂ）は、そのＡ−Ａ’線上の断面図であり、図２６（ｃ）、図２７（ｃ）は、そのＢ−Ｂ’線上の断面図である。
【００８５】
図２６に示す従来の支点部材１０３において、支点部材１０３は板状部材１０４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し、その結果、駆動電圧が増加した。
【００８６】
本発明の光偏向は、１軸２次元の光偏向であり、かつ支点部材が図２７（ａ）に示すように、光偏向の軸方向に分割されて複数個配置された構造である。また、分割された支点部材１０３の各々は、図２７（ｂ），（ｃ）に示すように、頂部が尾根形状である。このような構造とすることにより、板状部材１０４との接触面積が低減されるので、上記固着力が低下し、駆動電圧を低減することが出来る。また、支点部材１０３の頂部が尾根形状であるので、板状部材１０４と線で接触する利点がある。
【００８７】
実施例１１では、支点部材１０３の分割数が３分割であるが、図２８に示す実施例１２のように、支点部材１０３の分割数を２分割としても良い。支点部材１０３の位置、分割数、各尾根の長さは、板状部材１０４の光偏向動作の方向がずれない配置で決定することが重要であり、かつ板状部材の大きさ、厚さ、硬さに応じて、板状部材の平面性を確保できる配置とすることが重要である。
【００８８】
図２９、図３０、図３１は、本発明の実施例１３、実施例１４、実施例１５の支点部材１０３の実施例を示す。図２９（ａ）、図３０（ａ）、図３１（ａ）は、支点部材１０３と板状部材１０４の上面図であり、板状部材１０４は点線で図示した。図２９（ｂ）、図３０（ｂ）、図３１（ｂ）は、そのＡ−Ａ’線上の断面図であり、図２９（ｃ）、図３０（ｃ）、図３１（ｃ）は、そのＢ−Ｂ’線上の断面図である。
【００８９】
図２９に示す本発明の実施例１３では、分割された支点部材１０３の各々が角柱形状であり、図３０に示す本発明の実施例１４では、分割された支点部材１０３の各々が略円錐形状であり、図３１に示す本発明の実施例１５では、分割された支点部材１０３の各々が略円柱形状である。
【００９０】
分割された支点部材１０３を上記した構造とすることにより、板状部材１０４との接触面積が低減されるので、上記固着力が低下し、駆動電圧を低減できる。
【００９１】
また、分割された支点部材が角柱形状であるので、光偏向方向がずれ難く、支点部材のパターン化が容易（図７（ａ）に示す変形レジスト形状が不要）である利点がある。また、分割された支点部材が略円錐形状であるので、板状部材との接触面積を最も低減できる利点がある。また、分割された支点部材が略円柱形状であるので、板状部材との接触面積を比較的低減でき、また支点部材のパターン化が容易（図７（ａ）に示す変形レジスト形状が不要）である利点がある。実施例１３〜１５では、支点部材の分割数が３であるが、実施例１２のように分割数を２としても良い。
【００９２】
次に、実施例１４（図３０）の支点部材を用いて、本発明の効果を説明する。図３２は、実施例１４の支点部材と板状部材が接触する様子を示し、図３２（ａ）は上面図であり、図３２（ｂ）はＡ−Ａ’線上の断面図であり、図３２（ｃ）はＢ−Ｂ’線上の断面図である。本発明の支点部材の形状を略円錐形状とすることにより、図１１に示す従来例に比べ、板状部材との接触面積が大幅に低減されていることが分かる。それにより、板状部材が傾斜変位する動作を妨げる固着力（図中に白抜き線で示す）が低減し、より低電圧での駆動が可能となる。
【００９３】
次に、本発明の基板上に構成した凸形状の接触部位について説明する。
従来の板状部材１０４と、基板１０１または基板上の絶縁膜１０６との接触部位については、図１３で説明した通りである。
【００９４】
図３３は、本発明の実施例１６に係る、基板上に構成した凸形状の接触部位１０７を説明する図である。図３３は、本発明の光偏向装置の支点部材１０３と板状部材１０４と電極１０５と基板上の絶縁膜１０６を示す図であり、図３３（ａ）は上面図、図３３（ｂ）はＦ部におけるＧ−Ｇ’線上の断面図、図３３（ｃ）はＦ部におけるＩ−Ｉ’線上の断面図である。
【００９５】
実施例１６では、板状部材１０４が傾斜変位により接触する基板の接触部位１０７を凸形状とし、板状部材１０４が傾斜変位により接触する基板の凸形状の接触部位１０７を複数個分割して配置し、さらに、基板上に設置された複数の電極と同一部材を任意の箇所に点在させることにより、凸形状の接触部位１０７を構成する。
【００９６】
図１３に示す従来例では、板状部材と基板との接触部位が、板状部材のほぼ全長に渡って構成されている。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し、その結果、駆動電圧が増加した。
【００９７】
それに対し、図３３に示す実施例１６では、板状部材１０４が傾斜変位により基板と接触する部位１０７を凸形状としているので、板状部材１０４と基板（実際には基板上の絶縁膜１０６）との接触面積を図１３の従来例に比べ大幅に減少させることができ、接触部（図中に黒太線で示す）において接触する膜の表面エネルギーに応じた固着力（図中に白抜き線で示す）の総和が大幅に低下する。固着力が低減されることは傾斜変位に反する力が低減されることを意味するので、駆動電圧を低減できる。
【００９８】
本発明の凸形状接触部位１０７を分割することによる利点を、分割されずに１個で構成された凸形状の接触部位と比較して説明する。図３４は、分割されずに１個で構成された凸形状の接触部位を用いた場合の不具合を説明する図である。図３４は、図３３と同様に、光偏向装置の支点部材１０３と板状部材１０４と電極１０５と基板上の絶縁膜１０６を示す図であり、図３４（ａ）は上面図、図３４（ｂ）はＦ部におけるＧ−Ｇ’線上の断面図、図３４（ｃ）はＦ部におけるＩ−Ｉ’線上の断面図である。
【００９９】
図３４において、分割されずに凸形状接触部位１０７を設けた場合に、凸形状接触部位１０７を板状部材１０４の辺に沿って長く形成することは、板状部材１０４と基板との接触面積が低減しないので効果的でない。そのため、図３４（ｃ）に示すように、板状部材１０４の辺長に対して相対的に短い長さで凸形状接触部位１０７が構成される。
【０１００】
しかし、凸形状接触部位１０７を任意の箇所（図３４では中央部）に構成すると、板状部材１０４との接触面積が低減されるが、傾斜変位時に板状部材１０４が基板に対して平行に接触せず、図３４（ｃ）に示すように斜めに接触してしまう。これにより、板状部材１０４の一部が基板に接触し、固着力が増加し、また、板状部材１０４の光偏向方向がばらつく。
【０１０１】
それに対し、図３３に示すように、分割して凸形状接触部位１０７を配置した場合には、基板に対し平行に板状部材１０４が接触するので、光偏向方向のばらつきを抑制できる。
【０１０２】
図３５は、凸形状接触部位１０７を分割して配置する場合の注意点を説明する図である。図３５は、図３３と同様に、光偏向装置の支点部材１０３と板状部材１０４と電極１０５と基板上の絶縁膜１０６を示す図であり、図３５（ａ）は上面図、図３５（ｂ）はＦ部におけるＧ−Ｇ’線上の断面図、図３５（ｃ）はＦ部におけるＩ−Ｉ’線上の断面図である。
【０１０３】
図３５において、分割して本発明の凸形状接触部位１０７を配置する場合、図３５（ｃ）に示すように、凸形状接触部位の間隔を広く配置すると、傾斜変位のための静電引力（図中に黒矢印で示す）により、凸形状接触部位１０７を支点として、板状部材１０４が座屈し、基板と接触することになる。これは前述した図３４と同様に、光偏向方向がばらつき、また固着力が増加する不具合となる。従って、板状部材１０４が変形すなわち座屈しない間隔（距離）で、隣接する凸形状接触部位１０７を配置する必要がある。なお、上記した間隔（距離）は、傾斜変位のために作用する静電引力、凸部の高さ、板状部材の弾性率及び厚みなどにより、２点支持の平行平板型静電引力変形モデルを基に設計することが出来る。
【０１０４】
本発明に係る凸形状接触部１０７は、基板上に設置された複数の電極と同一工程において、凸形状の接触部位をパターン化して段差を構成する。具体的には、前述の図７（ｂ）の工程において、任意の箇所にパターン化する。それにより、工程を増やすことなく凸形状の接触部位１０７を構成することができ、製造コストを低減できる。
【０１０５】
図３６は、本発明の実施例１７に係る、基板上に構成した凸形状の接触部位１０７を説明する図である。図３６は、本発明の光偏向装置の支点部材１０３と板状部材１０４と電極１０５を示す図であり、図３６（ａ）は上面図、図３６（ｂ）はＦ部におけるＧ−Ｇ’線上の断面図、図３６（ｃ）はＦ部におけるＩ−Ｉ’線上の断面図である。本実施例１７では、凸形状の接触部位と対向する板状部材の導電体層との間に絶縁性膜が構成されておらず、かつ凸形状の接触部位が基板上に構成された複数の電極と電気的に分離され、加えて凸形状の接触部位に板状部材に作用する電位と略同電位を付与する。
【０１０６】
図３６に示す実施例１７は、板状部材１０４と基板との接触部位１０７に絶縁膜を介在させない構造とする。具体的には、図１３の従来例で配置された絶縁膜１０６（シリコン酸化膜）を堆積させない。一般的に、酸化膜の付着力は金属膜に比べると大きいため、固着力が大きくなる。
【０１０７】
実施例１７では、板状部材１０４と基板との接触部位が、電極を構成する金属膜、例えばＴｉＮ膜と板状部材を構成するアルミニウム系金属膜であるので、固着力が低減され、光偏向装置の低電圧駆動が達成できる。また、複数の電極と電気的に分離されていることから、板状部材を介した複数の電極間の電気的短絡を抑制できる。
【０１０８】
実施例１７では、凸形状の接触部位１０７には、板状部材１０４に作用する電位と略同電位を付与する。具体的には、板状部材１０４の電位が電気的に浮いている場合（つまり、光偏向装置の駆動方法が図３の場合）では、電位ａと電位ｃの中間の電位ｂと同電位とする。また、板状部材の電位を支点部材を介して付与する場合（つまり、光偏向装置の駆動方法が図６の場合）では、接地電位とする。
【０１０９】
このように、実施例１７では、固定部を持たない板状部材１０４が電気的に接続されていない構成、支点部材１０３を介して電位を供給する構成の何れの構成でも、凸形状接触部位１０７に対して、板状部材１０４に作用する電位と略同電位を付与することにより、凸形状の接触部位１０７との接触時に、板状部材１０４の電位を安定にすることができる。これにより、傾斜変位状態における電位のふらつきが抑制され、光偏向動作の誤動作を防止できる。
【０１１０】
図３７は、本発明の実施例１８に係る、基板上に構成した凸形状の接触部位１０７を説明する図である。図３７は、本発明の光偏向装置の支点部材１０３と板状部材１０４と電極１０５を示す図であり、図３７（ａ）は上面図、図３７（ｂ）はＦ部におけるＧ−Ｇ’線上の断面図、図３７（ｃ）はＦ部におけるＩ−Ｉ’線上の断面図である。本実施例１８では、凸形状の接触部位１０７と対向する板状部材１０４の導電体層との間に絶縁性膜１０６が構成され、かつ凸形状の接触部位１０７が基板上に構成された複数の電極１０５のうち、任意の電極と電気的に接続されていることを特徴としている。
【０１１１】
図３７（ｂ）に示すように、本発明の特徴である凸形状の接触部位１０７と電極１０５が電気的に接続されている。それにより、電極１０５に印加した電位により発生する板状部材１０４との間の静電引力が、凸形状接触部位１０７にまで作用し、光偏向装置の低電圧駆動が達成される。また、板状部材１０４が傾斜して凸形状接触部位１０７と接触した際にも、板状部材１０４と凸形状接触部位１０７との間に絶縁膜１０６を配置しているので、板状部材１０４と電極１０５との絶縁性が確保され、さらには板状部材１０４を介した複数の電極１０５間の電気的短絡を防止できる。
【０１１２】
なお、本発明の基板上に構成された凸形状の接触部位１０７は、電極１０５と同一部材で構成することが望ましいが、必ずしも同一部材である必要はない。基板に凸形状を加工しても良いし、別の部材で構成しても良い。また、実施例で説明したような平面を持つ凸形状だけでなく、円柱形状や円錐形状でも良い。さらに、凸形状接触部位１０７の分割数も板状部材の一辺あたり２〜３個に限定されない。
【０１１３】
次に、本発明の実施例１（図１５）の規制部材を用いた光偏向装置の構成と、その製造プロセスを説明する。図３８〜図４０は、実施例１の光偏向装置の製造工程を示す。図３８〜図４０の（ａ１）〜（ｉ１）は、Ｊ−Ｊ’線上の断面概略図であり、図３８〜図４０の（ａ２）〜（ｉ２）は上面図である。
【０１１４】
図３８（ａ１）、（ａ２）：シリコン基板１０１上に、支点部材１０３を構成するシリコン酸化膜がプラズマＣＶＤ法により堆積され、その後、濃度階調性を有するフォトマスクを用いた写真製版法やレジストパターン形成後熱変形させる写真製版法により、支点部材１０３の形状とほぼ同形状の任意の膜厚を有するレジストパターンを形成し、その後、ドライエッチング法により目的形状の支点部材１０３が形成される。なお、シリコン基板１０１上にシリコン酸化膜を形成し、その上層の一部を同様の加工を行っても良い。
【０１１５】
図３８（ｂ１）、（ｂ２）：電極１０５ａ〜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ＤＣマグネトロンスパッタ法により成膜し、写真製版法及びドライエッチング法により複数の電極１０５ａ〜１０５ｄとしてパターン化した。なお、電極は必ずしもＴｉＮに限るものではない。例えばＡｌ系金属膜であっても良い。
【０１１６】
図３８（ｃ１）、（ｃ２）：電極１０５ａ〜１０５ｄの保護膜１０６として、プラズマＣＶＤ法によるシリコン酸化膜を形成した。
【０１１７】
図３９（ｄ１）、（ｄ２）：非晶質なシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、ＣＭＰ技術を用いて処理時間制御により平坦化した。この時、支点部材１０３の頂部上に残る非晶質シリコン膜の膜厚を制御することが重要である。残存する非晶質シリコン膜が第１の犠牲層４０１である。なお、犠牲層としては上記膜以外にもポリイミド膜に代表される耐熱性を有する有機膜や、感光性有機膜（一般的に半導体プロセスで用いられるレジスト膜）や、多結晶シリコン膜などを用いることも出来、平坦化の手法としては、熱処理によるリフロー法やドライエッチングによるエッチバック法を用いることも出来る。
【０１１８】
図３９（ｅ１）、（ｅ２）：光偏向装置の光反射領域を構成する板状部材を堆積、パターン化する。板状部材は高い光反射性を有しかつ導電体層１０４としての役割を果たすために、アルミニウム膜をスパッタリング技術により堆積させ、写真製版法及びドライエッチング法によりパターン化した。なお、板状部材は必ずしも一層であるとは限らず、２〜３層であっても良い。２〜３層化することにより、高反射と高弾性率を併せ持つ板状部材が得られる。
【０１１９】
図３９（ｆ１）、（ｆ２）：非晶質なシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、第２の犠牲層４０２とした。なお、犠牲層としては上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜（一般的に半導体プロセスで用いられるレジスト膜）や多結晶シリコン膜などを用いることも出来る。
【０１２０】
図４０（ｇ１）、（ｇ２）：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、写真製版法及びドライエッチング法により、第１の犠牲層４０１及び第２の犠牲層４０２を同時にパターン化した。該工程において、本発明の特徴である規制部材の支柱部位に対応する分割された開口部４１１が形成される。
【０１２１】
図４０（ｈ１）、（ｈ２）：シリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法により堆積させ、本発明の特徴である規制部材の支柱部位が構成される。また、写真製版法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て、規制部材１０２のストッパ部位が構成される。なお、ストッパを有する規制部材１０２は、図４０に示す配置に留まらず、板状部材を制限空間に留める位置であれば良い。
【０１２２】
図４０（ｉ１）、（ｉ２）：残存する第１の犠牲層４０１及び第２の犠牲層４０２を、ウェット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。犠牲層エッチングは犠牲層の種類に応じて、ウェットエッチングに限らずドライエッチングにより実施することも出来る。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、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。
【０１２３】
上記したように製造された、本発明の分割された支柱部位の実験結果を以下に説明する。実験では、光偏向装置の板状部材１０４としてＡｌ系金属膜を用い、その寸法を１３μｍ×１３μｍ×厚さ０．１５μｍとし、傾斜変位が±１０°で行なわれる構造とした場合に、電極１０５〜１０５ｄに印加される駆動電圧により板状部材１０４が傾斜変位する時間（以下、応答時間）が５μｓｅｃとなる駆動電圧を、本発明と従来例とで比較した。
【０１２４】
従来例（図１４）では、傾斜変位に際し、規制部材における接触反力に起因して変位が妨げられ、それに抗する静電引力を作用させるため、駆動電圧が１５Ｖとなる。
【０１２５】
それに対し、実施例１（図１５）では、支柱部材が分割されているため、板状部材との接触面積が低減し、それにより接触反力が低減して駆動電圧が低くなる。実際には１２Ｖが得られた。また、実施例２〜５（図１６〜１９）では、板状部材と支柱部材の接触面積がさらに低減され、より低電圧駆動が可能となり、実際には１０Ｖで駆動できた。
【０１２６】
また、従来例（図１４）では、ストッパ部位と板状部材の接触固着力により傾斜変位が可能な最も低い駆動電圧（但し、応答時間を考慮しない）が１０Ｖであるのに対し、実施例６〜１０（図２０〜２４）では、ストッパ部位との接触面積が低減され、傾斜変位が可能な最も低い駆動電圧が５Ｖであった。
【０１２７】
さらに、実施例６、７に比較して、実施例８〜１０の光偏向装置では、分割された支柱部材がストッパ部位でブリッジされているので、規制部材の自立の信頼性が向上され、光偏向装置の歩留が向上する。実際には、実施例６、７の製造歩留が８０％であるのに対し、実施例８〜１０では８８％の歩留が得られた。
【０１２８】
次に、本発明の実施例１１（図２７）の支点部材を用いた光偏向装置の構成と、その製造プロセスを説明する。図４１〜図４３は、実施例１１の光偏向装置の製造工程を示す。図４１〜図４３の（ａ１）〜（ｉ１）は、Ｂ−Ｂ’線上の断面概略図であり、図４１〜図４３の（ａ２）〜（ｉ２）は上面図である。
【０１２９】
図４１（ａ１）、（ａ２）：シリコン基板１０１上に、支点部材１０３を構成するシリコン酸化膜がプラズマＣＶＤ法により堆積され、その後、濃度階調性を有するフォトマスクを用いた写真製版法やレジストパターン形成後熱変形させる写真製版法により、支点部材の形状とほぼ同形状の任意の膜厚を有するレジストパターンを形成し、その後、ドライエッチング法により本発明の特徴である１軸方向に分割され配置された目的形状の支点部材１０３が形成される。なお、シリコン基板１０１上にシリコン酸化膜を形成し、その上層の一部を同様の加工を行っても良い。
【０１３０】
図４１（ｂ１）、（ｂ２）：電極１０５ａ〜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ＤＣマグネトロンスパッタ法により成膜し、写真製版法及びドライエッチング法により複数の電極１０５ａ〜１０５ｄとしてパターン化した。なお、電極は必ずしもＴｉＮに限るものではない。例えばＡｌ系金属膜であっても良い。
【０１３１】
図４１（ｃ１）、（ｃ２）：電極１０５ａ〜１０５ｄの保護膜１０６として、プラズマＣＶＤ法によるシリコン酸化膜を形成した。
【０１３２】
図４２（ｄ１）、（ｄ２）：非晶質なシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、ＣＭＰ技術を用いて処理時間制御により平坦化した。この時、支点部材１０３の頂部上に残る非晶質シリコン膜の膜厚を制御することが重要である。残存する非晶質シリコン膜が第１の犠牲層４０１である。なお、犠牲層としては上記膜以外にもポリイミド膜に代表される耐熱性を有する有機膜や、感光性有機膜（一般的に半導体プロセスで用いられるレジスト膜）や、多結晶シリコン膜などを用いることも出来、平坦化の手法としては、熱処理によるリフロー法やドライエッチングによるエッチバック法を用いることも出来る。
【０１３３】
図４２（ｅ１）、（ｅ２）：光偏向装置の光反射領域を構成する板状部材を堆積、パターン化する。板状部材は高い光反射性を有し、かつ導電体層１０４としての役割を果たすために、アルミニウム膜をスパッタリング技術により堆積させ、写真製版法及びドライエッチング法によりパターン化した。なお、板状部材は必ずしも一層であるとは限らず、２〜３層であっても良い。２〜３層化することにより、高反射と高弾性率を併せ持つ板状部材が得られる。
【０１３４】
図４２（ｆ１）、（ｆ２）：非晶質なシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、第２の犠牲層４０２とした。なお、犠牲層としては上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜（一般的に半導体プロセスで用いられるレジスト膜）や多結晶シリコン膜などを用いることも出来る。
【０１３５】
図４３（ｇ１）、（ｇ２）：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、写真製版法及びドライエッチング法により、第１の犠牲層４０１及び第２の犠牲層４０２を同時にパターン化した。該工程において、規制部材に対応する開口部４１１が形成される。
【０１３６】
図４３（ｈ１）、（ｈ２）：シリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法により堆積させ、写真製版法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て、規制部材１０２が構成される。なお、ストッパを有する規制部材１０２は、図４３に示す配置に留まらず、板状部材を制限空間に留める位置であれば良い。
【０１３７】
図４３（ｉ１）、（ｉ２）：残存する第１の犠牲層４０１及び第２の犠牲層４０２を、ウェット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、ウェットエッチングに限らずドライエッチングにより実施することも出来る。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、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。
【０１３８】
上記したように製造された、本発明の分割された支点部位の実験結果を以下に説明する。実験では、光偏向装置の板状部材１０４としてＡｌ系金属膜を用い、その寸法を１３μｍ×１３μｍ×厚さ０．１５μｍとし、傾斜変位が±１０°で行なわれる構造とした場合に、電極１０５〜１０５ｄに印加される駆動電圧により板状部材１０４が傾斜変位する時間（以下、応答時間）が５μｓｅｃとなる駆動電圧を、本発明と従来例とで比較した。本発明の光偏向装置と従来例の光偏向装置は、共に１軸２次元に光偏向する構成である。
【０１３９】
従来例（図２６）では、傾斜変位に際し、支点部材における接触反力に起因して変位が妨げられ、それに抗する静電引力を作用させるため、駆動電圧が２４Ｖとなった。
【０１４０】
それに対し、実施例１１（図２７）では、支点部材が分割されているため、板状部材との接触面積が低減し、それにより接触反力が低減して駆動電圧が低くなる。実際には１９Ｖが得られた。  また、実施例１２（図２８）では、板状部材と支点部材の接触面積がさらに低減され、より低電圧駆動が可能となり、実際に１６Ｖで駆動できた。同様に、実施例１３（図２９）では２０Ｖ、実施例１４（図３０）では１５Ｖ、実施例１５（図３１）でも１５Ｖの低電圧駆動が可能であった。
【０１４１】
次に、本発明の実施例１６（図３３）の凸形状接触部位を有する光偏向装置の構成と、その製造プロセスを説明する。図４４〜図４６は、実施例１６の光偏向装置の製造工程を示す。図４４〜図４６の（ａ１）〜（ｉ１）は、Ｋ−Ｋ’線上の断面概略図であり、図４４〜図４６の（ａ２）〜（ｉ２）は上面図である。
【０１４２】
図４４（ａ１）、（ａ２）：シリコン基板１０１上に、支点部材１０３を構成するシリコン酸化膜がプラズマＣＶＤ法により堆積され、その後、濃度階調性を有するフォトマスクを用いた写真製版法やレジストパターン形成後熱変形させる写真製版法により、支点部材の形状とほぼ同形状の任意の膜厚を有するレジストパターンを形成し、その後、ドライエッチング法により目的形状の支点部材１０３が形成される。なお、シリコン基板１０１上にシリコン酸化膜を形成し、その上層の一部を同様の加工を行っても良い。
【０１４３】
図４４（ｂ１）、（ｂ２）：電極１０５ａ〜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ＤＣマグネトロンスパッタ法により成膜し、写真製版法及びドライエッチング法により複数の電極１０５ａ〜１０５ｄとしてパターン化した。この時、本発明の特徴である凸形状接触部位１０７が同時にパターン化される。なお、電極構成材は必ずしもＴｉＮに限るものではない。例えばＡｌ系金属膜であっても良い。
【０１４４】
図４４（ｃ１）、（ｃ２）：電極１０５ａ〜１０５ｄの保護膜１０６として、プラズマＣＶＤ法によるシリコン酸化膜を形成した。
【０１４５】
図４５（ｄ１）、（ｄ２）：非晶質なシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、ＣＭＰ技術を用いて処理時間制御により平坦化した。この時、支点部材１０３の頂部上に残る非晶質シリコン膜の膜厚を制御することが重要である。残存する非晶質シリコン膜が第１の犠牲層４０１である。なお、犠牲層としては上記膜以外にもポリイミド膜に代表される耐熱性を有する有機膜や、感光性有機膜（一般的に半導体プロセスで用いられるレジスト膜）や、多結晶シリコン膜などを用いることも出来、平坦化の手法としては、熱処理によるリフロー法やドライエッチングによるエッチバック法を用いることも出来る。
【０１４６】
図４５（ｅ１）、（ｅ２）：光偏向装置の光反射領域を構成する板状部材を堆積、パターン化する。板状部材は高い光反射性を有し、かつ導電体層１０４としての役割を果たすために、アルミニウム膜をスパッタリング技術により堆積させ、写真製版法及びドライエッチング法によりパターン化した。なお、板状部材は必ずしも一層であるとは限らず、２〜３層であっても良い。２〜３層化することにより、高反射と高弾性率を併せ持つ板状部材が得られる。
【０１４７】
図４５（ｆ１）、（ｆ２）：非晶質なシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、第２の犠牲層４０２とした。なお、犠牲層としては上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜（一般的に半導体プロセスで用いられるレジスト膜）や多結晶シリコン膜などを用いることも出来る。
【０１４８】
図４６（ｇ１）、（ｇ２）：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、写真製版法及びドライエッチング法により、第１の犠牲層４０１及び第２の犠牲層４０２を同時にパターン化した。該工程において、規制部材に対応する開口部４１１が形成される。
【０１４９】
図４６（ｈ１）、（ｈ２）：シリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法により堆積させ、写真製版法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て、規制部材１０２が構成される。なお、ストッパを有する規制部材１０２は、図４６に示す配置に留まらず、板状部材を制限空間に留める位置であれば良い。
【０１５０】
図４６（ｉ１）、（ｉ２）：残存する第１の犠牲層４０１及び第２の犠牲層４０２を、ウェット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、ウェットエッチングに限らずドライエッチングにより実施することも出来る。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、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。
【０１５１】
上記したように製造された、本発明の凸形状の接触部位の実験結果を以下に説明する。実験では、光偏向装置の板状部材１０４としてＡｌ系金属膜を用い、その寸法を１３μｍ×１３μｍ×厚さ０．１５μｍとし、傾斜変位が±１０°で行なわれる構造とした場合に、傾斜変位が可能な最も低い駆動電圧（但し、板状部材が傾斜変位に要する時間、すなわち応答時間を考慮しない）を、本発明と従来例とで比較した。
【０１５２】
従来例（図１３）では、板状部材の一辺の全長において基板と板状部材が接触する。そのため、全長に渡り接触による固着力が作用し、静電引力に対する反力となる。その結果、最小の駆動電圧が１０Ｖとなった。これは、１０Ｖ未満では固着力が静電引力に比べ優り、傾斜変位が開始しないことを意味する。
【０１５３】
一方、実施例１６（図３３）では、板状部材と基板との接触面積が低減され、傾斜変位が可能な最も低い駆動電圧が５Ｖとなった。なお、実施例１６における、凸形状の接触部位が板状部材と接触する長さは１箇所あたり１．５μｍとなるように設計されている。実施例１８（図３７）についても同様の結果が得られた。
【０１５４】
また、実施例１７（図３６）では、凸形状の接触部位の効果に加え、接触部位にシリコン酸化膜等の絶縁膜が構成されていないので、板状部材との接触固着力がさらに低減され、傾斜変位が可能な最も低い駆動電圧が３Ｖとなり、低電圧駆動が可能となった。
【０１５５】
図４７は、本発明の実施例１９、２０に係る光偏向アレーを示す。本発明の光偏向アレーは、前述した光偏向装置を複数１次元または２次元に配置している。
【０１５６】
図４７（ａ）は、図２３の規制部材１０２を用いた光偏向装置を、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次元光偏向アレーの上面図であり、実施例１９の１次元アレー（配列の１次元アレー）である。
【０１５７】
図４７（ｂ）は、図２３の規制部材１０２と図３０の支点部材１０３を用いた光偏向装置を２軸の光偏向方向に複数個整列して配置した２軸３次元光偏向アレーの上面図であり、実施例２０の２次元アレー（配列の２次元アレー）である。
【０１５８】
図４８は、本発明の実施例２１、２２に係る光偏向アレーを示す。本発明の光偏向アレーは、前述した光偏向装置を複数１次元または２次元に配置している。
【０１５９】
図４８（ａ）は、図３０の支点部材１０３を用いた光偏向装置を、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次元光偏向アレーの上面図であり、実施例２１の１次元アレー（配列の１次元アレー）である。
【０１６０】
図４８（ｂ）は、図３０の支点部材１０３を用いた光偏向装置を２軸の光偏向方向に複数個整列して配置した２軸３次元光偏向アレーの上面図であり、実施例２２の２次元アレー（配列の２次元アレー）である。
【０１６１】
図４９は、本発明の実施例２３、２４に係る光偏向アレーを示す。本発明の光偏向アレーは、前述した光偏向装置を複数１次元または２次元に配置している。
【０１６２】
図４９（ａ）は、図３３の凸形状接触部位１０７を用いた光偏向装置を、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次元光偏向アレーの上面図であり、実施例２３の１次元アレー（配列の１次元アレー）である。
【０１６３】
図４９（ｂ）は、図３３の凸形状接触部位１０７と図３０の支点部材１０３を用いた光偏向装置を２軸の光偏向方向に複数個整列して配置した２軸３次元光偏向アレーの上面図であり、実施例２４の２次元アレー（配列の２次元アレー）である。
【０１６４】
上記したように、本発明の光偏向装置を複数１次元又は２次元に配置しアレーとすることにより、本発明の光偏向装置は、低電圧駆動の光偏向アレーを提供できる。
【０１６５】
図５０は、実施例２５に係る画像形成装置を示す。図５０において、実施例２５の画像形成装置は、図４７、４８、４９に示す光偏向アレー１を、潜像形成手段である光書込みユニット３００２として用いる。
【０１６６】
電子写真プロセスにより光書き込みを行なって画像を形成する画像形成装置３０００は、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画像担持体３００１のドラム形状の感光体を有し、帯電手段３００５で均一に帯電された画像担持体３００１の感光体上を光偏向アレー１からなる光書込みユニット３００２で光書き込みを行なって潜像を形成し、潜像を現像手段３００３により感光体上にトナー画像として形成し、その後、トナー画像を転写手段３００４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３００６で定着した後に、被転写体（Ｐ）を排紙トレイ３００７に排紙して収納される。他方、トナー画像を転写手段３００４で被転写体（Ｐ）に転写した後の画像担持体３００１の感光体は、クリーニング手段３００８でクリーニングされて次工程の画像形成に備える。
【０１６７】
光書込みユニット３００２は、光源３００２ａからの入射光束（Ｒ）を、第１のレンズシステム３００２ｂを介して光偏向アレー１に照射し、各光偏向装置は画像情報に応じて傾斜変位し反射光方向を変え、入射光束（Ｒ）を第２のレンズシステム３００２ｃを通じて画像担持体３００１の感光体上の表面に結像させる。
【０１６８】
本発明の光偏向アレー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、低電圧駆動が可能な光書き込みユニットを提供できる。
【０１６９】
図５１は、本発明の実施例２６に係る画像投影表示装置を示す。実施例２６の画像投影表示装置３１００は、光源３１０１からの光束（Ｒ）を画像情報に応じて目的の方向へ反射させる表示ユニット３１０３として、図４７、４８、４９の光偏向アレーを用いる。
【０１７０】
図５１において、３１０１は白色光源などのレーザー光源に比べ安価な光源手段（光源）である。３１０２は光源からの光束を本発明の光偏向アレーに導く照明光学系である。３１０３は本発明の光偏向アレーである。３１０４、３１０５は、表示画面の垂直方向の画素列及び水平方向の画素列に対応して２次元に配置された光偏向アレーにより目的方向に偏向された光束を、拡大投影する投影光学系である。３１０６は光偏向アレー３１０３の動作を制御する制御システムであり、電子回路により構成される。図中に点線で光束（Ｒ）の１部を示したが、光源３１０１から発せられた光は照明光学系３１０２により光偏向アレー３１０３上に導かれ、３１０３で偏向された光束は投影光学系３１０４、３１０５により、２次元画像として投影される。なお、図５１において、３１０７は、回転カラーホィールであり、光偏向アレーに導かれる入射光束の波長を選択するために用いられる。実施例２６の画像投影表示装置は、本発明の光偏向アレーを表示ユニットとして用いているので、低電圧駆動が可能な表示ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】光偏向装置の第１の従来例を示す。
【図２】図１の光偏向装置の駆動方法を説明する図である。
【図３】各電極に印加する電位のタイミングチャートを示す。
【図４】光偏向装置の第２の従来例を示す。
【図５】図４の光偏向装置の駆動方法を説明する図である。
【図６】各電極に印加する電位のタイミングチャートを示す。
【図７】図１の光偏向装置の製造過程を示す。
【図８】板状部材が規制部材と接触していない例を示す。
【図９】板状部材が規制部材に接触した例を示す。
【図１０】板状部材がストッパに平行に接触している様子を示す。
【図１１】光偏向装置の第３の従来例を示す。
【図１２】板状部材が支点部材と線で接触している例を示す。
【図１３】板状部材が傾斜変位時に絶縁膜と線で接触している例を示す。
【図１４】従来の規制部材を示す。
【図１５】本発明の実施例１の規制部材を示す。
【図１６】本発明の実施例２の規制部材を示す。
【図１７】本発明の実施例３の規制部材を示す。
【図１８】本発明の実施例４の規制部材を示す。
【図１９】本発明の実施例５の規制部材を示す。
【図２０】本発明の実施例６の規制部材を示す。
【図２１】本発明の実施例７の規制部材を示す。
【図２２】本発明の実施例８の規制部材を示す。
【図２３】本発明の実施例９の規制部材を示す。
【図２４】本発明の実施例１０の規制部材を示す。
【図２５】実施例１０の規制部材と板状部材が接触する様子を示す。
【図２６】従来の支点部材を示す。
【図２７】本発明の実施例１１の支点部材を示す。
【図２８】本発明の実施例１２の支点部材を示す。
【図２９】本発明の実施例１３の支点部材を示す。
【図３０】本発明の実施例１４の支点部材を示す。
【図３１】本発明の実施例１５の支点部材を示す。
【図３２】実施例１４の支点部材と板状部材が接触する様子を示す。
【図３３】本発明の実施例１６の凸形状接触部位を示す。
【図３４】１個の凸形状接触部位を用いた場合の不具合を説明する図である。
【図３５】凸形状接触部位を分割して配置する場合の注意点を説明する図である。
【図３６】本発明の実施例１７の凸形状接触部位を示す。
【図３７】本発明の実施例１８の凸形状接触部位を示す。
【図３８】実施例１の光偏向装置の製造工程を示す。
【図３９】図３８の続きの図である。
【図４０】図３８の続きの図である。
【図４１】実施例１１の光偏向装置の製造工程を示す。
【図４２】図４１の続きの図である。
【図４３】図４１の続きの図である。
【図４４】実施例１６の光偏向装置の製造工程を示す。
【図４５】図４４の続きの図である。
【図４６】図４４の続きの図である。
【図４７】本発明の実施例１９、２０に係る光偏向アレーを示す。
【図４８】本発明の実施例２１、２２に係る光偏向アレーを示す。
【図４９】本発明の実施例２３、２４に係る光偏向アレーを示す。
【図５０】本発明の実施例２５の画像形成装置を示す。
【図５１】本発明の実施例２６の画像投影表示装置を示す。
【符号の説明】
【０１７２】
１０１  基板
１０２  規制部材
１０２ａ  ストッパ
１０２ｂ  支柱部位
１０３  支点部材
１０４  板状部材
１０５  電極
１０６  絶縁膜
１０７  凸形状接触部位
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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