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JP2002321198A - Micro structural body, micromechanical sensor, microactuator, microoptical polariscope, optical scanning display and manufacruring method thereof - Google Patents

Micro structural body, micromechanical sensor, microactuator, microoptical polariscope, optical scanning display and manufacruring method thereof

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Publication number
JP2002321198A
JP2002321198A JP2001301663A JP2001301663A JP2002321198A JP 2002321198 A JP2002321198 A JP 2002321198A JP 2001301663 A JP2001301663 A JP 2001301663A JP 2001301663 A JP2001301663 A JP 2001301663A JP 2002321198 A JP2002321198 A JP 2002321198A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torsion
substrate
microstructure
torsion spring
cross
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001301663A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahisa Kato
貴久 加藤
Susumu Yasuda
進 安田
Futoshi Hirose
太 廣瀬
Takayuki Yagi
隆行 八木
Hidemasa Mizutani
英正 水谷
Yasuhiro Shimada
康弘 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2001301663A priority Critical patent/JP2002321198A/en
Priority to US10/073,304 priority patent/US6831765B2/en
Priority to DE60211972T priority patent/DE60211972T2/en
Priority to EP02003900A priority patent/EP1234799B1/en
Priority to KR10-2002-0009502A priority patent/KR100486824B1/en
Publication of JP2002321198A publication Critical patent/JP2002321198A/en
Priority to US10/950,581 priority patent/US7173747B2/en
Priority to US11/441,022 priority patent/US7277214B2/en
Priority to US11/717,022 priority patent/US7362488B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
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    • G01P2015/0808Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate
    • G01P2015/0811Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for one single degree of freedom of movement of the mass
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    • GPHYSICS
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    • G01P2015/0825Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0831Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type having the pivot axis between the longitudinal ends of the mass, e.g. see-saw configuration

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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a micro structural body with high elasticity in vertical direction for twist axis while maintaining sufficient compliance in twist direction. SOLUTION: The micro structural body has a substrate 120 and at least an oscillating element 130. The oscillating element 130 is elastically and oscillation freely supported by at least a pair of torsion springs 128 and 129 comprising a plurality of torsion bars 122-125 for the substrate 120. The pair of torsion springs 128 and 129 includes at least two torsion bars 122-125 which are so placed that the long axis are parallel and close to each other, and the bars have the cross sectional shape of the face vertical to the long axis being flat and so placed that the direction most easily twist may cross.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロマシンな
いしマイクロ構造体の分野に関するものである。より詳
しくは、ねじり中心軸回りに揺動する部材を有するマイ
クロ力学量センサ、マイクロアクチュエータ、マイクロ
光偏向器等に関するものである。
[0001] The present invention relates to the field of micromachines or microstructures. More specifically, the present invention relates to a micro mechanical quantity sensor, a micro actuator, a micro optical deflector, and the like having a member that swings around a torsion center axis.

【0002】[0002]

【従来の技術】機械要素を小型化しようとすると、体積
力よりも、表面力の占める割合が大きくなり、摩擦の影
響が通常の大きさの機械よりも大きくなることは良く知
られている。そのため、マイクロマシンの設計において
は、摺動部や回転部を極力少なくするように考慮するの
が一般的である。
2. Description of the Related Art It is well known that when an attempt is made to reduce the size of a mechanical element, the ratio of surface force becomes larger than that of body force, and the influence of friction becomes larger than that of a machine having a normal size. For this reason, in designing a micromachine, it is common to consider to minimize the sliding portion and the rotating portion.

【0003】ここで、軸回りに揺動する部材を有する光
偏向器の従来例を説明する。図23は、米国特許第43
17611号明細書に開示された光偏向器の斜視図を示
している。図24は、その内部構造を説明するために、
上記光偏向器を分解して表示した図である。また、図2
5と図26は、それぞれ、図23の切断線1003と1
006におけるシリコン薄板1020の断面図を示して
いる。
Here, a conventional example of an optical deflector having a member that swings around an axis will be described. FIG. 23 shows U.S. Pat.
1 shows a perspective view of an optical deflector disclosed in the specification of Japanese Patent No. 17611. FIG. 24 is a view for explaining the internal structure.
It is the figure which disassembled and displayed the said optical deflector. FIG.
5 and FIG. 26 correspond to cutting lines 1003 and 1 in FIG.
006 shows a cross-sectional view of the silicon thin plate 1020.

【0004】上記光偏向器において、絶縁性材料からな
る基板1010には、凹み部1012が形成されてい
る。凹み部1012の底部には、一対の駆動電極101
4、1016およびミラー支持部1032が配置されて
いる。シリコン薄板1020には、トーションバー10
22、1024とミラー1030が一体に形成されてい
る。ミラー1030は、表面に光の反射率の高い物質が
コーティングされており、トーションバー1022、1
024により揺動自由に支持されている。そして、シリ
コン薄板1020は、駆動電極1014、1016と所
定の間隔を保つように基板1010上に対抗配置されて
いる。
In the above optical deflector, a recess 1012 is formed in a substrate 1010 made of an insulating material. A pair of drive electrodes 101 is provided at the bottom of the recess 1012.
4, 1016 and a mirror support 1032 are arranged. The silicon thin plate 1020 has a torsion bar 10
22, 1024 and the mirror 1030 are integrally formed. The mirror 1030 has a surface coated with a substance having high light reflectance, and has a torsion bar 1022,
024 for free swinging. The silicon thin plate 1020 is disposed on the substrate 1010 so as to keep a predetermined distance from the drive electrodes 1014 and 1016.

【0005】ここにおいて、シリコン薄板1020は、
電気的に接地されている。従って、駆動電極1014、
1016に交互に電圧を印加することで、ミラー103
0に静電引力を作用させて、ミラー1030をトーショ
ンバー1022、1024の長軸の回りに揺動させられ
る。
[0005] Here, the silicon thin plate 1020 is
It is electrically grounded. Therefore, the drive electrode 1014,
By alternately applying a voltage to 1016, the mirror 103
The mirror 1030 is swung around the major axis of the torsion bar 1022, 1024 by applying an electrostatic attraction to zero.

【0006】トーションバー1022、1024の断面
形状は、図26に示すような台形である。ところが、こ
の様な断面形状のトーションバーを有するマイクロ構造
体は、トーションバーが撓みやすいため、外部の振動を
拾ってしまったり、トーションバーの軸がぶれてしま
い、正確な駆動ができないという問題点があった。
The sectional shape of the torsion bars 1022, 1024 is trapezoidal as shown in FIG. However, such a microstructure having a torsion bar having such a cross-sectional shape has a problem in that the torsion bar is easily bent, so that external vibration is picked up or the axis of the torsion bar is shaken, so that accurate driving cannot be performed. was there.

【0007】そのため、この様な光偏向器を光走査型デ
ィスプレイに適用した場合に、外部振動によって像がぶ
れたり、スポット形状が変化してしまうという問題点が
あった。これは、光走査型ディスプレイを持ち運び容易
な形態にした場合に、より大きな問題となる。
Therefore, when such an optical deflector is applied to an optical scanning display, there is a problem that an image is blurred or a spot shape is changed by external vibration. This becomes a greater problem when the optical scanning display is made in a portable form.

【0008】そこで、トーションバーを撓みにくくする
ために、次のような構造が提案されている。図27は、
10th International Conference on Solid-State Senso
rs and Actuators (Transducers ’99) pp.1002-1005に
て開示されたハードディスクヘッド用ジンバルである。
このジンバルは、ハードディスクヘッド用サスペンショ
ンの先端に取り付けられ、磁気ヘッドにロールとピッチ
の動きを弾性的に許容させるためのものである。ジンバ
ル2020は、内側にロールトーションバー2022、
2024で回転自由に支持された支持枠2031を有し
ている。また、支持枠2031の内側には、ピッチトー
ションバー2026、2028で回転自由に支持された
ヘッド支持体2030が形成されている。ロールトーシ
ョンバー2022、2024とピッチトーションバー2
026、2028のねじれの軸(図27の直交する鎖線
参照)は、互いに直交しており、それぞれ、ヘッド支持
体2030のロールとピッチの動きを担当している。
In order to make the torsion bar hard to bend, the following structure has been proposed. FIG.
10th International Conference on Solid-State Senso
rs and Actuators (Transducers '99) A gimbal for a hard disk head disclosed in pp. 1002-1005.
The gimbal is attached to the tip of the suspension for the hard disk head, and allows the magnetic head to elastically allow the roll and pitch to move. The gimbal 2020 has a roll torsion bar 2022 inside,
A support frame 2031 that is rotatably supported at 2024 is provided. A head support 2030 rotatably supported by pitch torsion bars 2026 and 2028 is formed inside the support frame 2031. Roll torsion bar 2022, 2024 and pitch torsion bar 2
The torsional axes of 026 and 2028 (see the orthogonal chain lines in FIG. 27) are orthogonal to each other, and are responsible for the roll and pitch movement of the head support 2030, respectively.

【0009】図28は、図27中の切断線2006にお
ける断面図である。図28に示すように、トーションバ
ー2022の断面形状はT字形状をしており、また、ジ
ンバル2020はリブを有する構造になっている。
FIG. 28 is a cross-sectional view taken along section line 2006 in FIG. As shown in FIG. 28, the torsion bar 2022 has a T-shaped cross section, and the gimbal 2020 has a structure having ribs.

【0010】図29を用いて、本ジンバルの作製工程を
説明する。先ず、型取り用シリコンウエハー2091
に、ICP-RIE(誘導結合プラズマ−反応性イオンエッチ
ング)のようなエッチング法を用いて、垂直エッチング
を行う(a)。この型取り用シリコンウエハー2091
は、再利用が可能である。次に、型取り用シリコンウエ
ハー2091の上に、シリコン酸化膜とリン酸化ガラス
からなる犠牲層2092を成膜する(b)。続いて、構
造体となるポリシリコン層2093を成膜する(c)。
そして、このポリシリコン層2093のパターニングを
行う(d)。最後に、犠牲層2092を除去し、パター
ニングされたパッド2095にエポキシ樹脂2094で
ポリシリコン層2093を接着する(e)。
The manufacturing process of the gimbal will be described with reference to FIG. First, a silicon wafer 2091 for molding is used.
Next, vertical etching is performed using an etching method such as ICP-RIE (inductively coupled plasma-reactive ion etching) (a). This molding silicon wafer 2091
Can be reused. Next, a sacrifice layer 2092 made of a silicon oxide film and phosphoric glass is formed on the silicon wafer 2091 for molding (b). Subsequently, a polysilicon layer 2093 to be a structure is formed (c).
Then, the polysilicon layer 2093 is patterned (d). Finally, the sacrificial layer 2092 is removed, and the polysilicon layer 2093 is bonded to the patterned pad 2095 with the epoxy resin 2094 (e).

【0011】この様にして作製されたT字断面を有する
トーションバーは、円断面や長方形断面のような断面形
状を有するトーションバーと比べて、断面二次極モーメ
ントJが小さいわりに、断面二次モーメントIが大きい
という特徴がある。そのため、比較的ねじれやすい割り
に、撓みにくいトーションバーを提供できる。つまり、
ねじれ方向に十分なコンプライアンスを確保しながら、
ねじれの軸に垂直な方向には剛性の高いトーションバー
を提供できる。
The torsion bar having a T-shaped cross section manufactured as described above has a smaller secondary moment of area J than a torsion bar having a cross-sectional shape such as a circular cross section or a rectangular cross section. There is a feature that the moment I is large. Therefore, it is possible to provide a torsion bar that does not easily bend, although it is relatively easy to twist. That is,
While ensuring sufficient compliance in the torsional direction,
A rigid torsion bar can be provided in the direction perpendicular to the axis of twist.

【0012】また、必要なコンプライアンスや許容ねじ
れ角を得るための長さが短いトーションバーを提供でき
るため、より小型化できるという利点もある。
Further, since a torsion bar having a short length for obtaining necessary compliance and an allowable torsion angle can be provided, there is an advantage that the size can be further reduced.

【0013】こうして、このT字断面を有するトーショ
ンバーを用いることで、ロール、ピッチ方向に十分なコ
ンプライアンスを持ち、その他の方向には十分な剛性を
有し、より小型化が可能なマイクロジンバルを提供でき
る。
Thus, by using the torsion bar having the T-shaped cross section, a micro gimbal which has sufficient compliance in the roll and pitch directions, has sufficient rigidity in other directions, and can be made more compact. Can be provided.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このマイクロ
構造体には、次のような問題点があった。 1.T字形状断面を有するトーションバーは、捩れたと
きに図28の2050の部分において応力の集中が生じ
るために壊れやすい。 2.T字形状断面を有するトーションバーは、ねじりの
中心と重心軸の中心が一致していない。そのため、揺動
時にねじれの軸に垂直な方向の加振力を生じてしまう。
そのため、駆動時に不要な動きが生じてしまう。 3.ポリシリコンは、単結晶シリコンに比べて内部損失
が大きいため、機械的なQ値が低くなってしまう。その
ため、機械的な共振を利用して駆動する際に、振動振幅
を大きくできない。また、損失が大きいためエネルギー
効率が低い。
However, this microstructure has the following problems. 1. The torsion bar having a T-shaped cross section is fragile when twisted because stress concentration occurs at a portion 2050 in FIG. 2. In a torsion bar having a T-shaped cross section, the center of the torsion does not coincide with the center of the center of gravity axis. Therefore, an exciting force in a direction perpendicular to the axis of the torsion is generated at the time of swinging.
Therefore, unnecessary movement occurs during driving. 3. Since the internal loss of polysilicon is larger than that of single crystal silicon, the mechanical Q value is reduced. Therefore, when driving utilizing mechanical resonance, the vibration amplitude cannot be increased. In addition, energy efficiency is low due to large loss.

【0015】本発明の目的は、この様な問題点を解決し
た、軸回りに揺動する部材を有するマイクロ力学量セン
サ、マイクロアクチュエータ、マイクロ光偏向器等に適
用できるマイクロマシンないしマイクロ構造体、その製
造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve such a problem and to provide a micro-mechanical sensor or micro-actuator having a member swinging about an axis, a micro-actuator, a micro-machine or a micro-structure which can be applied to a micro optical deflector and the like. It is to provide a manufacturing method.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明のマイクロ構造体は、基板と、少なくとも一
つ以上の揺動体を有し、前記揺動体が複数のトーション
バーから成る一組以上のトーションスプリングによって
前記基板に対して弾性的に揺動自由に支持されているマ
イクロ構造体において、一組のトーションスプリング
は、互いに長軸が平行であるように並列的に近接して配
置され、該長軸に垂直な面の断面形状が扁平であり、最
も撓みやすい方向が交差するように配置された少なくと
も2つのトーションバーを含むことを特徴とする。
A microstructure according to the present invention for solving the above problems has a substrate and at least one or more oscillating body, and the oscillating body comprises a plurality of torsion bars. In a microstructure that is elastically and freely swingably supported on the substrate by more than one set of torsion springs, one set of torsion springs is arranged in parallel and close to each other so that their long axes are parallel to each other. The cross section of the plane perpendicular to the major axis is flat, and includes at least two torsion bars arranged so that the directions in which the bending is most likely to intersect.

【0017】複数のトーションバーが、互いに長軸が平
行であるように並列的に近接して配置されれば、ねじれ
の軸に垂直な方向のたわみに対して相互に補強し合うの
で、この方向の加振力が生じにくくなる。また、複数の
トーションバーでトーションスプリングを構成するの
で、各トーションバーの断面形状を比較的単純な形(典
型的には、単純な偏平形状)にできて、応力の集中が起
こる部分が生まれにくくなって壊れにくくなる。
If a plurality of torsion bars are arranged in parallel and close to each other so that their major axes are parallel to each other, they will reinforce each other against bending in the direction perpendicular to the axis of torsion. Is less likely to occur. Further, since the torsion spring is constituted by a plurality of torsion bars, the cross-sectional shape of each torsion bar can be made relatively simple (typically, a simple flat shape), and a portion where stress concentration occurs is less likely to be generated. It becomes hard to break.

【0018】また、一組のトーションスプリングを構成
する前記複数のトーションバーは、互いに最も撓みやす
い方向が交差するように配置された少なくとも2つのト
ーションバーを含むので、ねじれの軸に垂直な方向のた
わみに対してより有効に相互に補強し合うので、この方
向の加振力がより生じにくくなる。
Further, since the plurality of torsion bars constituting a set of torsion springs include at least two torsion bars arranged so that the directions in which they are most likely to intersect each other, the torsion bars in the direction perpendicular to the axis of torsion can be formed. Since the members mutually reinforce each other more effectively against the deflection, the excitation force in this direction is less likely to be generated.

【0019】結局、本発明の構成では、一組のトーショ
ンスプリングを構成する複数のトーションバーが、断面
形状が偏平であり最も撓みやすい方向が交差するように
並列的に配置された少なくとも2つのトーションバーを
含む。
After all, according to the structure of the present invention, at least two torsion bars are arranged in parallel so that a plurality of torsion bars constituting a set of torsion springs are flat in cross-section and intersect in the direction in which they are most flexible. Including bars.

【0020】以上の基本構成に基づいて、以下の如きよ
り具体的な形態が可能である。一組のトーションスプリ
ングを構成する前記複数のトーションバーが、長軸に垂
直な断面で切断したときに、断面形状が左右対称な形態
になる様に配置されていたり(図4参照)、断面形状が
上下左右対称な形態になる様に配置されていたりする
(図11、図17参照)。しかし、必要であれば、断面
形状が左右非対称な形態の逆ハ或いはハの字形状のトー
ションスプリングや、断面形状が上下或いは左右非対称
な形態の十字形状、H字形状のトーションスプリングに
してもよい。
Based on the above basic configuration, the following more specific forms are possible. The plurality of torsion bars constituting a set of torsion springs are arranged so that when cut along a cross section perpendicular to the long axis, the cross-sectional shape is symmetric (see FIG. 4). Are arranged so as to be vertically and horizontally symmetrical (see FIGS. 11 and 17). However, if necessary, an inverted C-shaped or torsion-shaped torsion spring having an asymmetrical cross-sectional shape, a cross-shaped or H-shaped torsion spring having an asymmetrical vertical or horizontal cross-sectional shape may be used. .

【0021】典型的には、前記トーションバーの材質が
シリコン単結晶、水晶などの単結晶材料から成る。ま
た、前記基板、揺動体、トーションスプリングは、共通
のシリコン単結晶、水晶などの単結晶材料基板からエッ
チングなどで一体的に形成され得る。
Typically, the material of the torsion bar is a single crystal material such as silicon single crystal or quartz. Further, the substrate, the oscillator, and the torsion spring can be integrally formed by etching or the like from a single crystal material substrate such as a common silicon single crystal or quartz.

【0022】また、(100)シリコン基板が用いられ
て、トーションスプリングが該(100)シリコン基板
の異方性エッチングで形成されて、その外面を画する該
(100)基板面に対する斜面が(111)面である様
にできる。この際、前記基板或いは揺動体に繋がるトー
ションスプリングの付け根部の外面を画する(100)
基板面に対する面も、(111)面である様にできる。
(111)面は高精度且つ滑らかに形成されるので、作
製されたトーションスプリングは破断し難いものとな
る。更に、トーションスプリングの付け根部分の面も
(111)斜面とすれば、ここへの応力集中が緩和でき
て、トーションスプリングの信頼性を高められる。
Further, a (100) silicon substrate is used, and a torsion spring is formed by anisotropic etching of the (100) silicon substrate so that an inclined surface of the (100) substrate surface which defines the outer surface thereof is (111). ) Surface. At this time, an outer surface of a base of a torsion spring connected to the substrate or the oscillator is defined (100).
The surface with respect to the substrate surface can also be the (111) plane.
Since the (111) plane is formed with high precision and smoothness, the produced torsion spring is difficult to break. Furthermore, if the surface of the root portion of the torsion spring is also a (111) slope, stress concentration there can be reduced, and the reliability of the torsion spring can be increased.

【0023】また、シリコンなどの平板状基板が用いら
れて、トーションスプリングが該平板状基板のICP-RIE
などを用いる深堀りエッチングで形成されて、その外面
を画する面が該平板状基板面とこの面に対する垂直面或
いは平行面から成る様にもできる。
Further, a flat substrate made of silicon or the like is used, and a torsion spring is used for the ICP-RIE of the flat substrate.
It is also possible to form the surface defining the outer surface from the flat substrate surface and a surface perpendicular or parallel to the surface by the deep etching using the method described above.

【0024】トーションスプリングの横断面形状として
は、逆ハ或いはハの字状、十字状、H字状などの形状が
ある。
The cross-sectional shape of the torsion spring has a shape such as an inverted C shape, a C shape, a cross shape, and an H shape.

【0025】前記トーションスプリングの角部が等方性
エッチングで軽く丸くされて、そこへの応力集中が緩和
されてもよい。
The corners of the torsion spring may be lightly rounded by isotropic etching to reduce stress concentration there.

【0026】前記揺動体を支持する2組以上のトーショ
ンスプリングの断面形状を、夫々揺動体を挟んで対向す
るトーションスプリングについて異なる形状とすること
もできる。これにより、ねじれのコンプライアンスを十
分に保ちながら、ねじれの軸に垂直な方向に更に撓みに
くい構造とすることができる。すなわち、この構造で
は、揺動体を挟んで対向する夫々のトーションスプリン
グの撓みやすい方向が異なっているため、マイクロ光偏
向器などのマイクロ構造体では不要となる揺動体のこの
方向への振動や変位を低減することが出来る。
The cross-sectional shapes of the two or more sets of torsion springs supporting the oscillator may be different from each other with respect to the torsion springs opposed to each other across the oscillator. Thereby, it is possible to provide a structure that is less likely to bend in the direction perpendicular to the axis of the torsion while sufficiently maintaining the compliance of the torsion. That is, in this structure, the directions in which the torsion springs that oppose each other with the oscillator interposed therebetween are easy to bend. Therefore, the oscillation or displacement of the oscillator in this direction, which is unnecessary in a micro structure such as a micro optical deflector, Can be reduced.

【0027】より典型的には、前記揺動体を挟んで対向
するトーションスプリングの断面形状を、該対向するト
ーションスプリングのねじり中心軸を含む面に対して互
いに対称に配置することができる。これの代表例は、前
記揺動体が平板状揺動板(マイクロ光偏向器では、通
常、この平面部に反射面が形成される)であり、該揺動
板を挟んで対向するトーションスプリングの断面形状
を、該対向するトーションスプリングのねじり中心軸を
含み該揺動板に平行な面に対して互いに対称に配置する
ことである。これにより、互いのトーションスプリング
の撓みやすい方向を対称に交差させることができる。し
たがって、ねじれの軸に垂直な方向に効果的に撓みにく
い構造とすることができ、上記基本の構成の好ましい形
態となる。
More typically, the cross-sectional shapes of the torsion springs that face each other with the rocking member interposed therebetween can be arranged symmetrically with respect to a plane including the torsion center axis of the opposing torsion springs. A typical example of this is that the oscillating body is a flat oscillating plate (in a micro-optical deflector, a reflection surface is usually formed on this flat portion), and a torsion spring opposed to the oscillating plate is used. The cross-sectional shape is to be arranged symmetrically with respect to a plane including the torsion center axis of the opposing torsion spring and parallel to the rocking plate. Thereby, the directions in which the torsion springs easily bend can be symmetrically crossed. Therefore, it is possible to have a structure that is difficult to bend effectively in the direction perpendicular to the axis of the torsion, which is a preferable form of the above basic configuration.

【0028】マイクロ構造体の形態としては、前記揺動
体が一つであり、直線にほぼ沿って伸びた一組ないし2
組のトーションスプリングによって該揺動体が前記基板
に対して弾性的に略該直線の回りに揺動自由に支持され
ている形態を採り得る。2組のトーションスプリングの
形態は後述の実施例に説明されているが、揺動体が充分
軽量で一組のトーションスプリングで支障なく揺動自由
に支持され得る場合には、こうした形態も用途に応じて
使用できる。
As the form of the microstructure, the above-mentioned oscillating body is one, and one or two oscillating bodies extend substantially along a straight line.
It is possible to adopt a form in which the rocking body is elastically supported by the set of torsion springs about the straight line with respect to the substrate. The form of the two sets of torsion springs is described in the embodiment described later. However, if the rocking body is sufficiently lightweight and can be freely and freely supported by the set of torsion springs, such a form may also be used depending on the application. Can be used.

【0029】他のマイクロ構造体の形態としては、前記
揺動体が複数であり、該複数の揺動体が入れ子式に配置
され、各揺動体が、各直線にほぼ沿って伸びた2組のト
ーションスプリングによって、その外側の揺動体或いは
前記基板に対して弾性的に略該各直線の回りに揺動自由
に支持されている形態も採り得る。2つの揺動体が入れ
子式に配置された例は図27に示されている。必要であ
れば、3つ以上の揺動体が入れ子式に配置された形態も
実現できる。前記各直線が互いに成す角度は、典型的に
は90度であるが(図27の例参照)、これも、必要で
あれば90度以外の角度であってもよい。
As another form of the microstructure, there are a plurality of the rocking bodies, the plurality of rocking bodies are arranged in a nested manner, and each rocking body is composed of two sets of torsion extending substantially along each straight line. A form in which the spring is elastically supported by the spring on the outer swinging body or the substrate so as to freely swing around each of the straight lines may be employed. An example in which two oscillators are nested is shown in FIG. If necessary, a form in which three or more rockers are nested can be realized. The angle formed by the straight lines is typically 90 degrees (see the example in FIG. 27), but may be an angle other than 90 degrees if necessary.

【0030】更なる他のマイクロ構造体の形態として
は、前記揺動体が複数であり、該複数の揺動体がトーシ
ョンスプリングを介在させて直列的に配置され、最も外
側の揺動体が前記基板にトーションスプリングを介在さ
せて支持されている形態も採り得る。例えば、比較的小
質量の揺動体をトーションスプリングを介在させて比較
的大質量の揺動体で挟み、両側の大質量の揺動体をトー
ションスプリングを介在させて基板に繋げ、これら3つ
のトーションスプリングを一直線にほぼ沿って伸びる形
態として、この形態において、大質量の揺動体の駆動で
小質量の揺動体を間接的に駆動する。いずれにせよ、本
発明のマイクロ構造体は、一組のトーションスプリング
が、互いに長軸が平行であるように並列的に近接して配
置され、該長軸に垂直な面の断面形状が扁平であり、最
も撓みやすい方向が交差するように配置された少なくと
も2つのトーションバーを含むことに特徴があり、その
形態は用途に応じて種々のものであり得る。
As still another form of the microstructure, there are a plurality of the oscillators, the plurality of oscillators are arranged in series with a torsion spring interposed, and the outermost oscillator is attached to the substrate. A form supported by a torsion spring may be employed. For example, a relatively small mass oscillator is sandwiched between relatively large mass oscillators with a torsion spring interposed, and the large mass oscillators on both sides are connected to a substrate with a torsion spring interposed, and these three torsion springs are connected. As a form extending substantially along a straight line, in this form, a large-mass oscillator is driven indirectly by driving a large-mass oscillator. In any case, in the microstructure of the present invention, a pair of torsion springs are arranged in parallel and close to each other so that their major axes are parallel to each other, and the cross-sectional shape of a plane perpendicular to the major axis is flat. It is characterized by including at least two torsion bars arranged so that the directions in which they are most likely to intersect, and the form may be various depending on the application.

【0031】更に、上記問題点を解決するための本発明
のマイクロ力学量センサは、上記のマイクロ構造体と、
基板と揺動体の相対変位を検出する変位検出手段を有す
ることを特徴とする。変位検出手段としては、従来公知
のものを使用できて、例えば、静電容量の変化を電圧変
化で検知して基板と揺動体の相対変位を検出するものが
ある。その具体例としては、特開平8−145717、
特開2000−65664、特開2000−29243
4号公報などに開示されている。
Further, a micro mechanical quantity sensor according to the present invention for solving the above-mentioned problems comprises the above-mentioned micro structure,
It is characterized by having a displacement detecting means for detecting a relative displacement between the substrate and the oscillator. As the displacement detecting means, a conventionally known means can be used. For example, there is a means for detecting a relative change between the substrate and the oscillating body by detecting a change in capacitance by a voltage change. Specific examples thereof include JP-A-8-145717,
JP-A-2000-65664, JP-A-2000-29243
No. 4 and the like.

【0032】更に、上記問題点を解決するための本発明
のマイクロアクチュエータは、上記のマイクロ構造体
と、前記揺動体を前記基板に対して相対的に駆動する駆
動手段を有することを特徴とする。前記駆動手段として
は、固定コアと、該固定コア(軟磁性体で形成されたり
する)を周回するコイルと、前記揺動体に接合された可
動コア(軟磁性体或いは硬磁性体の永久磁石で形成され
たりする。両者では駆動原理が異なり、前者では、軟磁
性体の磁極は決まっておらず、固定コアに磁束が発生す
る時には磁気回路の磁束を切る軟磁性体の断面積の増す
方向に磁束内へ軟磁性体が吸引される駆動力が起こり、
磁束消滅時にはそれから解放されるのに対して、後者で
は、硬磁性体の磁極は決まっており、異或いは同磁極間
の磁力(吸引力或いは反発力)が駆動力である)からな
る電磁アクチュエータであったり、静電引力を利用する
ものであったりする。
Furthermore, a microactuator according to the present invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that the microactuator has the above-mentioned microstructure and driving means for driving the oscillator relatively to the substrate. . As the driving means, a fixed core, a coil orbiting the fixed core (made of a soft magnetic material), and a movable core (a soft magnetic or hard magnetic permanent magnet) joined to the oscillating body are used. In the former, the magnetic pole of the soft magnetic material is not fixed, and when the magnetic flux is generated in the fixed core, the direction of the cross-sectional area of the soft magnetic material that increases the magnetic flux of the magnetic circuit increases. A driving force is generated to attract the soft magnetic material into the magnetic flux,
When the magnetic flux disappears, it is released from it, whereas in the latter, the magnetic pole of the hard magnetic material is fixed, and a magnetic force (attraction or repulsion) between different or same magnetic poles is a driving force). Or use electrostatic attraction.

【0033】更に、上記問題点を解決するための本発明
のマイクロ光偏向器は、上記のマイクロ構造体と、揺動
体を基板に対して相対的に駆動する駆動手段と、前記揺
動体に設けられた光反射手段を有することを特徴とす
る。駆動手段については、上で述べた通りである。光反
射手段としては、光反射面或いは回折格子があり、後者
では1つのビームを複数のビーム(回折光)として偏向
することもできる。
Further, a micro optical deflector according to the present invention for solving the above problems is provided with the micro structure, a driving means for driving the oscillating body relatively to the substrate, and a oscillating body. It is characterized by having a light reflecting means provided. The driving means is as described above. The light reflecting means includes a light reflecting surface or a diffraction grating. In the latter, one beam can be deflected as a plurality of beams (diffraction light).

【0034】更に、上記問題点を解決するための本発明
の光走査型ディスプレイは、上記のマイクロ光偏向器
と、変調可能な光源(半導体レーザなど)と、前記光源
の変調と前記マイクロ光偏向器の揺動体の動作を制御す
る制御手段を有することを特徴とする。
Further, an optical scanning type display according to the present invention for solving the above-mentioned problems comprises a micro-optical deflector, a light source capable of modulation (such as a semiconductor laser), the modulation of the light source and the micro-optical deflection. It has a control means for controlling the operation of the rocking body of the vessel.

【0035】更に、上記問題点を解決するための本発明
のマイクロ構造体の製造方法は、(100)シリコン基
板の両面にマスク層を成膜する工程と、前記両面のマス
ク層を前記揺動体とトーションスプリングの形態に応じ
てパターニングする工程と、前記(100)シリコン基
板をアルカリ溶液などを用いて異方性エッチングする工
程を含むことを特徴とする。
Further, a method for manufacturing a microstructure according to the present invention for solving the above-mentioned problems includes a step of forming a mask layer on both sides of a (100) silicon substrate, And a step of patterning according to the form of the torsion spring, and a step of anisotropically etching the (100) silicon substrate using an alkaline solution or the like.

【0036】更に、上記問題点を解決するための本発明
のマイクロ構造体の他の製造方法は、シリコン基板など
の材料基板の両面にマスク層を成膜する工程と、前記両
面のマスク層を前記揺動体とトーションスプリングの形
態に応じてパターニングする工程と、前記材料基板を片
面よりICP-RIEなどを用いて深堀りエッチングする工程
と、前記材料基板を他面よりICP-RIEなどを用いて深堀
りエッチングする工程を含むことを特徴とする。
Further, another method of manufacturing the microstructure according to the present invention for solving the above-mentioned problems includes a step of forming mask layers on both surfaces of a material substrate such as a silicon substrate, and a method of forming the mask layers on both surfaces. A step of patterning according to the form of the oscillator and the torsion spring, a step of deeply etching the material substrate from one side using ICP-RIE, and a step of etching the material substrate from the other side using ICP-RIE or the like. It is characterized by including a deep etching step.

【0037】これらのマイクロ構造体の製造方法におい
て、前記トーションスプリングの角部を軽く等方性エッ
チングして、そこを丸くし、そこへの応力集中を緩和し
てもよい。
In the method of manufacturing these microstructures, the corners of the torsion spring may be lightly isotropically etched to round it, thereby reducing stress concentration there.

【0038】[0038]

【作用】本発明のマイクロ構造体の作用について説明す
る。図21は、断面形状が偏平なトーションバーの例と
して、断面形状が楕円の場合を図示している。図21の
ような断面形状が楕円のトーションバーは、楕円の短軸
の方向に最も撓みやすく(断面二次モーメントが極
小)、楕円の短軸の方向に最も撓みにくい(断面二次モ
ーメントが極大)。一般に、断面二次モーメントが極値
を取る方向は2つあり、これらの方向は互いに直交する
ことが知られている。
The operation of the microstructure of the present invention will be described. FIG. 21 illustrates a case where the cross-sectional shape is an ellipse, as an example of a torsion bar having a flat cross-sectional shape. The torsion bar having an elliptical cross section as shown in FIG. 21 is most likely to bend in the direction of the minor axis of the ellipse (minimum secondary moment of area), and is least likely to bend in the direction of the minor axis of the ellipse (minimum secondary moment of area). ). Generally, there are two directions in which the second moment of area takes an extreme value, and it is known that these directions are orthogonal to each other.

【0039】本発明のマイクロ構造体においては、断面
形状が偏平形状である比較的単純な形状の複数のトーシ
ョンバーを、最も撓みやすい方向が交差するように組み
合わせることで、撓みにくい構造を実現している。
In the microstructure of the present invention, a structure that is hardly bent is realized by combining a plurality of torsion bars having a relatively simple shape with a flat cross section so that the directions in which the most easily bendable intersect. ing.

【0040】また、本発明のマイクロ構造体において
は、単純な形状の複数のトーションバーであるので、T
字断面を有するトーションバーのように応力集中が生じ
る点が生じにくいため、同じねじりばね定数、同じ長さ
のトーションスプリングを考えたときに、より壊れにく
い。また、同じ許容ねじり角で考えると、T字断面のト
ーションバーと比べて、より短いトーションスプリング
を実現することができる。
In the microstructure of the present invention, since a plurality of torsion bars having a simple shape are used, T
Since a point where stress concentration occurs unlike a torsion bar having a V-shaped cross section is less likely to occur, it is more difficult to break when a torsion spring having the same torsion spring constant and the same length is considered. Also, considering the same allowable torsion angle, a shorter torsion spring can be realized as compared with a torsion bar having a T-shaped cross section.

【0041】また、本発明のマイクロ構造体において、
断面形状が上下左右対称形状になる様に断面形状が偏平
なトーションバーを組み合わせると、ねじれの軸の中心
を、トーションスプリングの重心軸中心に容易に一致さ
せることができるため、揺動したときにねじれの軸に垂
直な方向の加振力が更に効果的に生じないようにでき
る。
In the microstructure of the present invention,
Combining a torsion bar with a flat cross-section so that the cross-section becomes symmetrical in the vertical and horizontal directions allows the center of the torsion axis to easily match the center of gravity of the torsion spring. Excitation forces in the direction perpendicular to the axis of torsion can be prevented from occurring more effectively.

【0042】また、本発明のマイクロ構造体において、
単結晶材料を素材に使用するとき、単結晶材料はポリシ
リコンに比べて内部損失が小さいため、機械的なQ値を
大きくすることができる。そのため、機械的な共振を利
用する際に振動振幅を大きくでき、また、エネルギー効
率が高くなる。単結晶材料としては、入手の容易で機械
特性に優れた(すなわち、比較的軽量でありながら物理
的強度、耐性、寿命に優れた)単結晶シリコンを使用す
るのが好適である。
Further, in the microstructure of the present invention,
When a single crystal material is used for the material, the single crystal material has a smaller internal loss than polysilicon, so that the mechanical Q value can be increased. Therefore, when using mechanical resonance, the vibration amplitude can be increased, and the energy efficiency is increased. As the single crystal material, it is preferable to use single crystal silicon that is easily available and has excellent mechanical properties (that is, it is relatively lightweight but has excellent physical strength, durability, and life).

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を明
らかにすべく、図面を参照しつつ実施例を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings to clarify the embodiments of the present invention.

【0044】[実施例1]図1は、本発明の実施例1のマ
イクロ光偏向器を説明するための斜視図である。図2
は、内部構造を説明するために、上記マイクロ光偏向器
を分解して示した図である。図3は、本実施例のマイク
ロ光偏向器の動作を説明するための断面図である。図4
は、本実施例の特徴であるトーションスプリングの構造
を説明するための、図1の切断線106におけるシリコ
ン単結晶薄板120の断面図を示している。
Embodiment 1 FIG. 1 is a perspective view for explaining a micro optical deflector according to Embodiment 1 of the present invention. FIG.
FIG. 2 is an exploded view of the micro optical deflector for describing an internal structure. FIG. 3 is a sectional view for explaining the operation of the micro optical deflector of the present embodiment. FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the silicon single crystal thin plate 120 taken along a cutting line 106 in FIG. 1 for explaining the structure of the torsion spring which is a feature of the present embodiment.

【0045】実施例1のマイクロ光偏向器において、ガ
ラス基板110には、凹み部112が形成されている。
凹み部112の底部には、一対の駆動電極114、11
6および三角柱状のミラー支持部132が配置されてい
る。ミラー支持部132は、より安定的な揺動を実現す
る為に設けられているが、これは省き得る。シリコン単
結晶薄板120には、バルクマイクロマシニング技術に
より、トーションスプリング128、129とミラー1
30が、一体に形成されている。本実施例の特徴である
トーションスプリング128、129は、偏平トーショ
ンバー122、123;124、125が図4に示す様
に2本ずつ組になって、断面形状が逆ハの字形状に配置
されることで構成されている。
In the micro optical deflector of the first embodiment, a concave portion 112 is formed in a glass substrate 110.
A pair of drive electrodes 114 and 11 are provided at the bottom of the recess 112.
6 and a triangular prism-shaped mirror support 132 are arranged. The mirror support 132 is provided to realize more stable swing, but this can be omitted. The silicon single crystal thin plate 120 is provided with the torsion springs 128 and 129 and the mirror 1 by bulk micromachining technology.
30 are integrally formed. As shown in FIG. 4, the torsion springs 128, 129, which are the features of this embodiment, are formed by grouping two flat torsion bars 122, 123; 124, 125 as shown in FIG. It is composed of

【0046】ミラー130は、平板の表面に光の反射率
の高い物質がコーティングされて形成されており、トー
ションスプリング128、129により揺動自由に支持
されている。そして、シリコン単結晶薄板120は、ミ
ラー130が駆動電極114、116と所定の間隔を保
つようにガラス基板110上に対抗配置されている。ト
ーションスプリング128、129のねじり軸に沿った
ミラー130の下面はミラー支持部132の頂線部に接
していて、該頂線部に沿う揺動軸の回りでミラー130
が揺動可能になっている。
The mirror 130 is formed by coating a material having a high light reflectance on the surface of a flat plate, and is supported by torsion springs 128 and 129 so as to swing freely. The silicon single crystal thin plate 120 is disposed on the glass substrate 110 so that the mirror 130 keeps a predetermined distance from the drive electrodes 114 and 116. The lower surface of the mirror 130 along the torsion axis of the torsion springs 128, 129 is in contact with the top line of the mirror support 132, and the mirror 130 rotates around the pivot axis along the top line.
Can be swung.

【0047】シリコン単結晶薄板120は、電気的に接
地されている。従って、駆動電極114、116に交互
に電圧を印加することで、ミラー130に静電引力を作
用させて上記揺動軸の回りにミラー130を揺動させる
ことができる。駆動力は静電引力に限らず、磁気力など
を使うこともできる。この場合は、駆動電極の代わりに
電磁石を設置してミラー130の下面に硬磁性材料の永
久磁石を固定するなどの構成をとることになる。
The silicon single crystal thin plate 120 is electrically grounded. Therefore, by alternately applying a voltage to the drive electrodes 114 and 116, an electrostatic attraction is applied to the mirror 130, and the mirror 130 can be swung around the swing axis. The driving force is not limited to the electrostatic attractive force, but may be a magnetic force or the like. In this case, a configuration is adopted in which an electromagnet is provided instead of the drive electrode and a permanent magnet made of a hard magnetic material is fixed to the lower surface of the mirror 130.

【0048】上記光偏向器の作製法について、図6と図
7を用いて、以下に詳しく述べる。図6(a)〜(e)
は図1の切断線106における断面を表し、図7(a)
〜(e)は、図2の切断線109における断面を表して
いる。
The method of manufacturing the above optical deflector will be described in detail below with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (e)
Represents a cross section taken along a cutting line 106 in FIG. 1, and FIG.
(E) shows a cross section taken along the cutting line 109 in FIG.

【0049】先ず、図6に沿ってシリコン単結晶薄板1
20の加工について述べる。 1.シリコン単結晶薄板120の両面に、マスク層15
0(例えば、SiO2や低圧化学気相成長法で作製した窒化
シリコン等)を成膜する。シリコン単結晶薄板120に
は、(100)基板を使用する。そして、フォトリソグ
ラフィ技術で、マスク層150のパターニングを行う
(a)。このマスクパターンは、トーションスプリング
128、129の部分では、基板120上面側と下面側
にそれぞれ幅Wと幅Wのストライプ状開口が形成され
ている。幅Wのストライプ状開口はストライプ状マス
ク層150を挟んで一対形成され、幅Wのストライプ
状開口は該ストライプ状マスク層に対応する上面個所に
1つ形成されている。幅Wは2つのトーションバー1
22、123;124、125の最上部の間隔に設定さ
れ、幅Wの二つの開口の間のストライプ状のマスク層
150の幅は2つのトーションバー122、123;1
24、125の最底部の間隔に設定される。このマスク
パターンでは、ミラー130の外形に沿って適当な幅の
開口部も基板120上面側に形成されている。
First, as shown in FIG.
The processing of No. 20 will be described. 1. The mask layer 15 is formed on both sides of the silicon single crystal thin plate 120.
0 (for example, SiO 2 or silicon nitride produced by low-pressure chemical vapor deposition). As the silicon single crystal thin plate 120, a (100) substrate is used. Then, the mask layer 150 is patterned by photolithography (a). This mask pattern is the portion of the torsion spring 128 and 129, a stripe-shaped opening of each of the substrate 120 upper and lower side width W a width W b are formed. Striped opening of width W b is formed as a pair across a stripe-shaped mask layer 150, the stripe-shaped opening having a width W a is formed one on top location corresponding to the stripe-shaped mask layer. Width W a is of two torsion bars 1
22,123; 124,125 is set to the interval of the top, the width W b of the width of the stripe-shaped mask layer 150 between the two openings of two torsion bars 122 and 123; 1
24 and 125 are set at the lowest interval. In this mask pattern, an opening having an appropriate width is also formed on the upper surface of the substrate 120 along the outer shape of the mirror 130.

【0050】2.KOHのようなアルカリ溶液である異方
性エッチング溶液を用いて、シリコン単結晶薄板120
の両面からエッチングを行う。シリコンの異方性エッチ
ングは、(100)面で速く進み、(111)面で遅く
進むため、エッチングは、まず、掘り進むにつれて開口
部が狭くなるように進行する(b、c)。
2. Using an anisotropic etching solution which is an alkaline solution such as KOH, a silicon single crystal thin plate 120 is used.
Etching is performed from both sides. Since the anisotropic etching of silicon proceeds quickly on the (100) plane and proceeds slowly on the (111) plane, the etching first proceeds such that the opening becomes narrower as the hole is dug (b, c).

【0051】3.両面から基板120を貫通するまでエ
ッチングが進行し、マスク層150でストップする
(d)。図5に示すように、シリコンの(111)面
は、(100)面に対して、54.7度の角度を有する
ため、開口部の幅wとV溝の深さdの関係は、d=w/2・ta
n54.7°である。従って、基板120を貫通するために
は、W、W>2t/tan54.7°の関係を満たす必要があ
る。ここで、tはシリコン単結晶薄板120の厚みであ
る。
3. The etching proceeds until it penetrates the substrate 120 from both sides, and stops at the mask layer 150 (d). As shown in FIG. 5, since the (111) plane of silicon has an angle of 54.7 degrees with respect to the (100) plane, the relationship between the width w of the opening and the depth d of the V groove is d = w / 2 ・ ta
n54.7 °. Therefore, in order to penetrate the substrate 120, it is necessary to satisfy the W a, the relationship W b> 2t / tan54.7 °. Here, t is the thickness of the silicon single crystal thin plate 120.

【0052】この際、(111)面は高精度且つ滑らか
に形成されるので、作製された逆ハの字断面形状のトー
ションスプリング128、129は破断し難いものとな
る。更に、上記異方性エッチングにより、トーションス
プリング128、129の付け根部分のV溝の面(図2
(a)に128a、129aで示す)も図2(b)(図
2(a)の切断線190におけるシリコン単結晶薄板1
20の断面図)に示すように(111)斜面となるの
で、ここへの応力集中が緩和できて、トーションスプリ
ングの信頼性を高め、ミラーの光偏向角を大きくでき
る。
At this time, since the (111) plane is formed with high precision and smoothness, the produced torsion springs 128 and 129 having the inverted C-shaped cross section are hard to be broken. Further, by the anisotropic etching, the surface of the V-groove at the root of the torsion springs 128 and 129 (FIG. 2)
2A (shown by 128a and 129a in FIG. 2A) (FIG. 2B).
20 (a cross-sectional view of FIG. 20), the (111) slope is formed, so that stress concentration can be reduced, the reliability of the torsion spring can be increased, and the light deflection angle of the mirror can be increased.

【0053】4.上記異方性エッチング後、ガスや酸に
より等方性エッチングを行い、トーションスプリングの
角部の角を丸くしてもよい。こうすれば、これらの部分
への応力集中を緩和できる。
4. After the anisotropic etching, isotropic etching may be performed with a gas or an acid to round the corners of the torsion spring. In this way, stress concentration on these portions can be reduced.

【0054】5.次に、マスク層150を除去する
(e)。 6.最後に、ミラー130を洗浄し、表面に光反射膜を
成膜する。
5. Next, the mask layer 150 is removed (e). 6. Finally, the mirror 130 is washed, and a light reflection film is formed on the surface.

【0055】続いて、図7に沿ってガラス基板110の
加工法について述べる。 1.ガラス基板110の両面にマスク層151(レジス
ト等)を成膜する(a)。
Next, a method of processing the glass substrate 110 will be described with reference to FIG. 1. A mask layer 151 (resist or the like) is formed on both surfaces of the glass substrate 110 (a).

【0056】2.マスク層151をパターニングする
(b)。三角柱状のミラー支持部132と凹み部112
がエッチングで形成される様にパターニングする。 3.凹み部112の深さが25μmになるように、エッ
チングを行う(c)。このとき、三角柱状のミラー支持
部132が形成される。
2. The mask layer 151 is patterned (b). Triangular prism shaped mirror support 132 and recess 112
Is patterned so as to be formed by etching. 3. Etching is performed so that the depth of the concave portion 112 becomes 25 μm (c). At this time, a mirror support 132 having a triangular prism shape is formed.

【0057】4.マスク層151を除去し、凹み部11
2に所定のパターンの駆動電極114、116を形成す
る(d)。 5.図1に示すようなマイクロ光偏向器の形態になるよ
うに、シリコン単結晶薄板120とガラス基板110を
接合する(e)。
4. The mask layer 151 is removed, and the recess 11 is removed.
2, drive electrodes 114 and 116 having a predetermined pattern are formed (d). 5. The silicon single crystal thin plate 120 and the glass substrate 110 are joined so as to form a micro optical deflector as shown in FIG. 1 (e).

【0058】以上のように、本実施例の製造方法によれ
ば、異方性エッチングを1度行うだけで、偏平断面を有
するトーションバー122、123;124、125を
逆ハの字形状に組み合わせたトーションスプリング12
8、129を製造することができる。
As described above, according to the manufacturing method of this embodiment, the torsion bars 122, 123; 124, and 125 having flat cross sections are combined in an inverted C shape by performing the anisotropic etching only once. Torsion spring 12
8, 129 can be manufactured.

【0059】図4に示すように、本実施例の光偏向器の
トーションスプリング128(129)においては、2
本の偏平トーションバー122(124)と123(1
25)が、互いに70.6°の角度を持って配置されて
いる。つまり、偏平トーションバーの最も撓みやすい
(曲げ剛性が低い)方向が、平行にならないように組み
合わされているため、トーションスプリング全体とし
て、曲げ剛性が高い構造となっている。
As shown in FIG. 4, in the torsion spring 128 (129) of the optical deflector of this embodiment, 2
Book flat torsion bars 122 (124) and 123 (1
25) are arranged at an angle of 70.6 ° to each other. That is, since the directions in which the flat torsion bar is most likely to be bent (low bending rigidity) are combined so as not to be parallel, the torsion spring as a whole has a structure with high bending rigidity.

【0060】本実施例によれば、T字断面のトーション
バーと異なり、大きな応力集中が生じないので、同じね
じりばね定数、同じ長さのトーションスプリングを考え
たときに、より壊れにくいマイクロ構造体を実現でき
る。また、本実施例によれば、同じ許容ねじり角で考え
ると、T字断面のトーションバーと比べて、より小型化
が可能なマイクロ構造体を実現できる。更に、単結晶シ
リコンを素材に使用することで、ポリシリコンに比べて
機械的なQ値が大きなマイクロ構造体を実現できる。
According to the present embodiment, unlike the torsion bar having a T-shaped cross section, a large stress concentration does not occur. Therefore, when a torsion spring having the same torsion spring constant and the same length is considered, the microstructure is more difficult to break. Can be realized. Further, according to the present embodiment, a microstructure that can be further reduced in size as compared with a torsion bar having a T-shaped cross section can be realized when considering the same allowable torsion angle. Further, by using single crystal silicon as a material, a microstructure having a larger mechanical Q value than polysilicon can be realized.

【0061】そして、本実施例によれば、より壊れにく
く、より小型化が可能で、共振駆動したときに振動振幅
が大きいマイクロ光偏向器を実現できる。更に、本実施
例の製造方法を用いることで、比較的容易に本発明のマ
イクロ構造体を製造することができる。
According to this embodiment, it is possible to realize a micro optical deflector that is harder to break, can be made smaller, and has a large vibration amplitude when driven by resonance. Further, by using the manufacturing method of this embodiment, the microstructure of the present invention can be manufactured relatively easily.

【0062】実施例1の変形例を図8を用いて説明す
る。図8は、本発明の実施例1の変形例のマイクロ光偏
向器を説明するための斜視図(a)及び断面図(b)で
ある。この変形例では、トーションバーは基板面および
シリコンの(111)面で囲まれた偏平断面を有してお
り、これが逆ハ及びハの字状に2枚組み合わされてトー
ションスプリング528、529となっている。尚、反
射面530及び枠体520の側面形状は、シリコンの
(111)面が露出した形状となるが、図8では簡単の
ために反射面530に対して垂直な側面として描いてあ
る。これは他の図面でも同様である。
A modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a perspective view (a) and a sectional view (b) for explaining a micro optical deflector according to a modification of the first embodiment of the present invention. In this modification, the torsion bar has a flat cross section surrounded by the substrate surface and the (111) plane of silicon, and the two torsion springs 528 and 529 are combined in an inverted C shape and a C shape. ing. The side surfaces of the reflection surface 530 and the frame 520 have a shape in which the (111) plane of silicon is exposed. However, in FIG. 8, for simplicity, the side surfaces are drawn perpendicular to the reflection surface 530. This is the same in other drawings.

【0063】本変形例のマイクロ光偏向器は、図8
(b)に示すように、トーションバーのA−A’断面の
形状とB−B’断面の形状とが、基板面に平行な面(よ
り正確には、該対向するトーションスプリングのねじり
中心軸を含み反射面530に平行な面)に対して互いに
対称な形状になっている。これにより、ねじれ共振駆動
時に、一方のトーションバー構造に起因して発生する撓
み振動等の不要な運動モードや外乱による影響を他方の
トーションバー構造で相殺することができ、駆動安定性
を向上させることができる。
The micro optical deflector of this modification is similar to that of FIG.
As shown in (b), the shape of the cross section AA ′ and the shape of the cross section BB ′ of the torsion bar are parallel to the substrate surface (more precisely, the torsion center axis of the opposing torsion spring). (A plane parallel to the reflecting surface 530). Thereby, at the time of torsional resonance driving, unnecessary motion modes such as flexural vibration generated due to one torsion bar structure and the influence of disturbance can be canceled by the other torsion bar structure, and drive stability is improved. be able to.

【0064】本変形例によるマイクロ光偏向器では、上
記実施例1と同様に(他方のトーションバー構造につい
て図6のマスク層150のパターンを変える(上下を逆
にする)のみでよい)、異方性エッチングを1度行うだ
けで、偏平断面を有するトーションバーを組み合わせた
トーションスプリング528、529を容易に製造する
ことができる。
In the micro optical deflector according to this modification, similar to the first embodiment (only the pattern of the mask layer 150 in FIG. 6 is changed (upside down) for the other torsion bar structure). By performing the isotropic etching only once, the torsion springs 528 and 529 combining the torsion bars having a flat cross section can be easily manufactured.

【0065】本変形例においては、プロセスが容易であ
り、2組のトーションスプリングの断面形状が互いに異
なることにより、上述した様にそれぞれのトーションス
プリングに起因する駆動時の外乱等の影響を相殺させる
ことができ、トーションバーに応力集中部分がなく、破
壊しにくい構造であるマイクロ光偏向器を提供すること
ができる。
In this modification, the process is easy, and the cross-sectional shapes of the two torsion springs are different from each other, thereby canceling out the influence of disturbance at the time of driving caused by the respective torsion springs as described above. It is possible to provide a micro optical deflector having a structure in which the torsion bar has no stress concentration portion and is hardly broken.

【0066】[実施例2]図9は、本発明の実施例2の加
速度センサを説明するための斜視図である。また、図1
0は、内部構造を説明するために、上記加速度センサを
分解して表示した図である。また、図11は、図9の切
断線206におけるシリコン薄板220の断面図を示し
ている。
[Embodiment 2] FIG. 9 is a perspective view illustrating an acceleration sensor according to Embodiment 2 of the present invention. FIG.
0 is an exploded view of the acceleration sensor for describing the internal structure. FIG. 11 is a cross-sectional view of the silicon thin plate 220 taken along a cutting line 206 in FIG.

【0067】本実施例の加速度センサにおいて、絶縁性
基板210には、凹み部212が形成されている。凹み
部212の底部には検出電極216が配置されている。
シリコン薄板220には、一対のトーションスプリング
228、229と可動部材230が、一体に形成されて
いる。本実施例の特徴であるトーションスプリング22
8、229は、それぞれ、偏平トーションバー221〜
223、224〜226が、図11に示すように3本ず
つ断面形状がH字形状に組み合わされて配置されてい
る。図11より分かるように、それぞれのトーションス
プリング228、229は、偏平トーションバーの曲げ
剛性が低い方向が全て平行にならないように配置される
ことで構成されており、また、上下左右が対称である。
In the acceleration sensor of this embodiment, a concave portion 212 is formed in the insulating substrate 210. A detection electrode 216 is arranged at the bottom of the recess 212.
A pair of torsion springs 228 and 229 and a movable member 230 are integrally formed on the silicon thin plate 220. The torsion spring 22 which is a feature of this embodiment
8, 229 are flat torsion bars 221 to 221 respectively.
As shown in FIG. 11, 223, 224 to 226 are arranged in a combination of three pieces in an H shape. As can be seen from FIG. 11, the torsion springs 228 and 229 are configured such that the directions in which the bending stiffness of the flat torsion bar is low are not all parallel, and are symmetrical in the vertical and horizontal directions. .

【0068】可動部材230は、トーションスプリング
228、229によりその長軸の回りに揺動自由に支持
されている。そして、シリコン単結晶薄板220は、検
出電極216と所定の間隔を保つように絶縁性基板21
0上に対抗配置されており、電気的に接地されている。
The movable member 230 is swingably supported by its torsion springs 228 and 229 around its long axis. The silicon single crystal thin plate 220 is placed on the insulating substrate 21 so as to keep a predetermined distance from the detection electrode 216.
0 and are electrically grounded.

【0069】以上の構成において、シリコン単結晶薄板
220に対して垂直な方向に加速度が作用すると、可動
部材230に慣性力が作用し、可動部材230は、トー
ションスプリング228、229の長軸の回りに回転変
位する。可動部材230が回転変位すると、検出電極2
16との距離が変化するため、可動部材230と検出電
極216の間の静電容量が変化する。そのため、検出電
極216とシリコン単結晶薄板220の間の静電容量を
従来周知の手段で検出することで、加速度を検出するこ
とができる。
In the above configuration, when acceleration acts on the silicon single crystal thin plate 220 in a direction perpendicular thereto, inertial force acts on the movable member 230, and the movable member 230 moves around the major axis of the torsion springs 228, 229. Rotational displacement. When the movable member 230 is rotationally displaced, the detection electrode 2
Since the distance between the movable member 230 and the detection electrode 216 changes, the capacitance between the movable member 230 and the detection electrode 216 changes. Therefore, the acceleration can be detected by detecting the capacitance between the detection electrode 216 and the silicon single crystal thin plate 220 by a conventionally known means.

【0070】また逆に、検出電極216に電圧を印加す
ると、可動部材230と検出電極216の間に静電引力
が作用し、可動部材230はトーションスプリング22
8、229の長軸の回りに揺動する。つまり、本実施例
の加速度センサは、静電アクチュエータとしても使用す
ることができる。
Conversely, when a voltage is applied to the detection electrode 216, an electrostatic attraction acts between the movable member 230 and the detection electrode 216, and the movable member 230
8,229 swing around the long axis. That is, the acceleration sensor according to the present embodiment can also be used as an electrostatic actuator.

【0071】上記加速度センサの作製法について、図1
2と図13を用いて、以下に詳しく述べる。図12
(a)〜(e)は図8の切断線206における断面を表
し、図13(a)〜(e)は図10の切断線209にお
ける断面を表している。
FIG. 1 shows a method of manufacturing the acceleration sensor.
2 and FIG. 13 will be described in detail below. FIG.
(A) to (e) show a section taken along the cutting line 206 in FIG. 8, and FIGS. 13 (a) to (e) show sections taken along the cutting line 209 in FIG.

【0072】先ず、図12に沿って単結晶シリコン薄板
220(この面方位は問わない)の加工法を述べる。 1.シリコン薄板220の両面に、マスク層250(例
えば、レジスト等)を成膜し、図10に示すような形態
のシリコン薄板220をエッチングで形成できるような
パターニングをフォトリソグラフィ技術で行う(a)。
First, a method of processing a single-crystal silicon thin plate 220 (this plane orientation does not matter) will be described with reference to FIG. 1. A mask layer 250 (for example, a resist or the like) is formed on both surfaces of the silicon thin plate 220, and patterning is performed by photolithography so that the silicon thin plate 220 having the form shown in FIG. 10 can be formed by etching (a).

【0073】2.ICP-RIEのような深堀りエッチング法
を用いて、H字形状のトーションスプリング228、2
29のトーションバーと可動部材230と枠部以外のシ
リコン薄板部分を両面より一定の深さまで垂直エッチン
グを行う(b)。この深さは、断面がH字形状の分離し
た横棒部のトーションバー222、225の厚さを規定
するものである(この深さの約倍が横棒部の厚さとな
る)。縦棒部のトーションバー221、223;22
4、224の厚さは、マスク層250の比較的幅の広い
中央のストライプ部の両側の比較的幅の狭い一対のスト
ライプ部の幅で規定される。
2. Using a deep etching method such as ICP-RIE, H-shaped torsion springs 228,
Vertical etching is performed on the torsion bar 29, the movable member 230, and the silicon thin plate portion other than the frame portion to a certain depth from both surfaces (b). This depth defines the thickness of the torsion bars 222 and 225 of the separated horizontal bar portions having an H-shaped cross section (approximately twice this depth is the thickness of the horizontal bar portions). Vertical torsion bars 221, 223; 22
4 and 224 are defined by the width of a pair of relatively narrow stripe portions on both sides of the relatively wide central stripe portion of the mask layer 250.

【0074】3.マスク層250を除去した後に、新た
なマスク層251を成膜し、パターニングを行う
(c)。この際には、マスク層250のパターニングと
異なり、トーションスプリング228、229の横棒部
にはマスク層251は形成されない。 4.再び、ICP-RIEのようなエッチング法を用いて、垂
直エッチングを行う。まず、エッチングは図中下面から
行い、2.で掘った場所の深さがシリコン薄板220の
厚み中央に達するまで行う(c)。
3. After removing the mask layer 250, a new mask layer 251 is formed and patterned (c). At this time, unlike the patterning of the mask layer 250, the mask layer 251 is not formed on the horizontal bar portions of the torsion springs 228 and 229. 4. Again, vertical etching is performed using an etching method such as ICP-RIE. First, etching is performed from the lower surface in the figure. The process is performed until the depth of the place dug in the step reaches the center of the thickness of the silicon thin plate 220 (c).

【0075】5.今度は、2.で掘った場所がシリコン
薄板220を貫通するまで図中上面から垂直エッチング
を行う(d)。 6.最後に、マスク層251を除去する(e)。
5. This time, 2. The vertical etching is performed from the upper surface in the figure until the place dug in the above penetrates the silicon thin plate 220 (d). 6. Finally, the mask layer 251 is removed (e).

【0076】次に、図13に沿って絶縁性基板210の
加工法を述べる。 1.絶縁性基板210の両面にマスク層252(レジス
ト等)を成膜する(a)。
Next, a method of processing the insulating substrate 210 will be described with reference to FIG. 1. A mask layer 252 (resist or the like) is formed on both surfaces of the insulating substrate 210 (a).

【0077】2.図10に示すような形態の絶縁性基板
210をエッチングで形成できるようにマスク層252
をパターニングする(b)。 3.凹み部212の深さが15μmになるように、エッ
チングを行い、凹み部212を形成する(c)。
2. The mask layer 252 is formed so that the insulating substrate 210 having the form shown in FIG. 10 can be formed by etching.
Is patterned (b). 3. Etching is performed so that the depth of the concave portion 212 becomes 15 μm to form the concave portion 212 (c).

【0078】4.マスク層252を除去し、凹み部21
2に検出電極216を蒸着などで形成する(d)。 5.図9に示すような加速度センサの形態になるよう
に、シリコン薄板220とガラス基板210を接合する
(e)。
4. The mask layer 252 is removed, and the recess 21 is removed.
Then, a detection electrode 216 is formed on the substrate 2 by vapor deposition or the like (d). 5. The silicon thin plate 220 and the glass substrate 210 are joined so as to form an acceleration sensor as shown in FIG. 9 (e).

【0079】本実施例の特徴である、図11のような偏
平トーションバーを断面形状がH字状になるように組み
合わせたトーションスプリング228、229において
は、偏平トーションバーの曲げ剛性の低い方向が全て平
行にならない様に組み合わされているので、全体として
曲げ剛性が高くなっている。
In the torsion springs 228 and 229 in which the flat torsion bar as shown in FIG. 11 is combined so as to have an H-shaped cross section, the direction in which the bending rigidity of the flat torsion bar is low is a feature of this embodiment. Since they are all assembled so as not to be parallel, the bending rigidity is high as a whole.

【0080】また、本実施例によれば、T字断面のトー
ションバーと異なり、大きな応力集中が生じないので、
同じねじりばね定数、同じ長さのトーションスプリング
を考えたときに、より壊れにくいマイクロ構造体を実現
できる。また、同じ許容ねじり角で考えると、T字断面
のトーションバーと比べて、より小型のマイクロ構造体
を実現できる。更に、単結晶シリコンを素材に使用する
ことで、ポリシリコンに比べて機械的なQ値が大きいマ
イクロ構造体を実現でき、断面形状を上下左右対称にす
ることで、揺動したときに、ねじれの軸に垂直な方向の
加振力が生じないマイクロ構造体を実現できる。
Further, according to the present embodiment, unlike the torsion bar having a T-shaped cross section, no large stress concentration occurs.
When a torsion spring having the same torsion spring constant and the same length is considered, a microstructure that is more difficult to break can be realized. Also, considering the same allowable torsion angle, it is possible to realize a microstructure smaller than a torsion bar having a T-shaped cross section. Furthermore, by using single crystal silicon as the material, it is possible to realize a microstructure having a large mechanical Q value compared to polysilicon. Can be realized without generating a vibrating force in a direction perpendicular to the axis.

【0081】また、本実施例によれば、従来よりも壊れ
にくく、小型化が可能な力学量センサを実現でき、従来
よりも機械的なQ値が高く、感度の高い力学量センサを
実現できる。更に、揺動時に可動部がねじりの軸に垂直
な方向に振動しにくくなるため、ノイズの少ない力学量
センサを実現できる。
Further, according to the present embodiment, it is possible to realize a mechanical quantity sensor which is harder to break than the conventional one and can be downsized, and a mechanical quantity sensor having a higher mechanical Q value and higher sensitivity than the conventional one. . Further, since the movable portion is less likely to vibrate in the direction perpendicular to the axis of the torsion when swinging, a dynamic quantity sensor with less noise can be realized.

【0082】また、本実施例によれば、従来よりも壊れ
にくく、小型化が可能なマイクロアクチュエータを実現
でき、従来よりも機械的なQ値が高いため、共振駆動を
行なったときに振幅を大きくすることができ、また、エ
ネルギー効率の高いマイクロアクチュエータを実現でき
る。更に、揺動時に可動部がねじりの軸に垂直な方向に
振動しにくいため、動きの精度が高いマイクロアクチュ
エータを実現できる。更に、本実施例によれば、比較的
容易に本発明のマイクロ構造体を製造することができ
る。
Further, according to the present embodiment, a microactuator that is harder to break than the conventional one and can be miniaturized can be realized, and the mechanical Q value is higher than the conventional one, so that the amplitude can be reduced when the resonance drive is performed. It is possible to realize a microactuator which can be made large and has high energy efficiency. Furthermore, since the movable portion is unlikely to vibrate in the direction perpendicular to the axis of torsion during swinging, a microactuator with high movement accuracy can be realized. Further, according to this embodiment, the microstructure of the present invention can be manufactured relatively easily.

【0083】[実施例3]図14は、本発明の実施例3の
マイクロ光偏向器を説明するための斜視図を示してい
る。図15と図16は、それぞれ上面図と側面図であ
る。図16においては、分かりやすくするために、シリ
コン単結晶薄板320の一部を切断して示している。図
17は、本実施例の特徴であるトーションスプリングの
構造を説明するための、図14の切断線306における
シリコン単結晶薄板320の断面図を示している。
Third Embodiment FIG. 14 is a perspective view for explaining a micro optical deflector according to a third embodiment of the present invention. 15 and 16 are a top view and a side view, respectively. In FIG. 16, a portion of the silicon single crystal thin plate 320 is cut away for easy understanding. FIG. 17 is a sectional view of the silicon single crystal thin plate 320 taken along a cutting line 306 in FIG. 14 for explaining the structure of the torsion spring which is a feature of the present embodiment.

【0084】本実施例のマイクロ光偏向器において、シ
リコン単結晶薄板320には、バルクマイクロマシニン
グ技術により、トーションスプリング328、329と
ミラー330が、一体に形成されている。ミラー330
の端には、軟磁性体材料からなる可動コア341が固定
されている。本実施例の特徴であるトーションスプリン
グ328、329は、偏平トーションバー321、32
2、323;324、325、326が、図17の断面
図に示すように3本ずつ組になって、十字状に配置され
ることで構成されている。
In the micro optical deflector of this embodiment, the torsion springs 328 and 329 and the mirror 330 are integrally formed on the silicon single crystal thin plate 320 by bulk micromachining technology. Mirror 330
A movable core 341 made of a soft magnetic material is fixed to an end of the movable core 341. The torsion springs 328 and 329, which are features of the present embodiment, are flat torsion bars 321 and 32.
2, 323; 324, 325, and 326 are arranged in groups of three as shown in the cross-sectional view of FIG.

【0085】ミラー330は、表面に光の反射率の高い
物質がコーティングされており、トーションスプリング
328、329によりその長軸であるねじりの軸の回り
に揺動自在に支持されている。
The surface of the mirror 330 is coated with a substance having a high light reflectance, and is supported by the torsion springs 328 and 329 so as to be swingable around a torsion axis which is a long axis thereof.

【0086】ガラス基板340の上には、図15で示す
形状の軟磁性体材料からなる固定コア342が配置され
ており、この固定コア342をコイル345が周回して
いる。そして、シリコン単結晶薄板320とガラス基板
340は、可動コア341と固定コア342のほぼ平行
に対向する面が、所定の間隔を保つように接合されてい
る。すなわち、ミラー330が揺動するときに、これら
対向する面がほぼ平行状態を保ったままその重なり面積
(可動コア341が、固定コア342で発生する磁束を
切る断面積)が変化する様になっている。可動コア34
1と固定コア342で2つの間隙を含む閉じた直列磁気
回路が形成される。
A fixed core 342 made of a soft magnetic material having the shape shown in FIG. 15 is disposed on the glass substrate 340, and a coil 345 is wrapped around the fixed core 342. Then, the silicon single crystal thin plate 320 and the glass substrate 340 are joined such that the surfaces of the movable core 341 and the fixed core 342 that are substantially parallel to each other are kept at a predetermined interval. That is, when the mirror 330 swings, the overlapping area (the cross-sectional area where the movable core 341 cuts off the magnetic flux generated by the fixed core 342) changes while these opposing surfaces remain substantially parallel. ing. Movable core 34
1 and the fixed core 342 form a closed series magnetic circuit including two gaps.

【0087】図18を用いて、本実施例の光偏向器の動
作について説明する。コイル345に通電すると、固定
コア342が励磁される。図18では、固定コア342
の図中手前側がN極に、奥側がS極に励磁されている様
子を表している。すると、可動コア341は、上記対向
面の重なり面積が増す方向(固定コア342で発生した
磁束路に吸引される方向)、即ち図18の矢印の方向に
引き付けられる。可動コア341と固定コア342は、
図16に示すように、上記対向面の重なり面積が増加で
きる様に非通電時には高さが異なる状態で配置されてい
るので、トーションスプリング328、329の回りに
左回りの回転モーメントが生じる。ミラー330の共振
周波数に合わせてコイル345への通電をON/OFF
すると、ミラー330がトーションスプリング328、
329の回りに共振を起こす。この状態でミラー330
に光線を入射することで、光の走査を行うことができ
る。
The operation of the optical deflector of this embodiment will be described with reference to FIG. When the coil 345 is energized, the fixed core 342 is excited. In FIG. 18, the fixed core 342
In the drawing, the near side is excited to the N pole, and the far side is excited to the S pole. Then, the movable core 341 is attracted in the direction in which the overlapping area of the opposing surfaces increases (the direction in which the magnetic flux generated by the fixed core 342 is attracted), that is, the direction of the arrow in FIG. The movable core 341 and the fixed core 342
As shown in FIG. 16, when the power is not supplied, the heights are different so that the overlapping area of the facing surfaces can be increased. Therefore, a counterclockwise rotational moment is generated around the torsion springs 328 and 329. ON / OFF of energization to coil 345 according to resonance frequency of mirror 330
Then, the mirror 330 moves the torsion spring 328,
Resonance occurs around 329. In this state, the mirror 330
Light can be scanned by inputting a light beam to the.

【0088】次に、本光偏向器の作製方法を説明する。
まず、図19を用いて、シリコン単結晶薄板320の加
工方法を説明する。図中左側は、図14の切断線306
における断面図であり、右側は、切断線309における
断面図である。
Next, a method for manufacturing the present optical deflector will be described.
First, a method for processing the silicon single crystal thin plate 320 will be described with reference to FIG. The left side in the figure is the cutting line 306 in FIG.
, And the right side is a cross-sectional view taken along a cutting line 309.

【0089】1.先ず、シリコン単結晶薄板320の片
面に、種電極層360を成膜する。(a)。
1. First, a seed electrode layer 360 is formed on one surface of a silicon single crystal thin plate 320. (A).

【0090】2.種電極層360の上に、厚膜レジスト
層361(例えば、MicroChem社製SU−8)を成膜
し、フォトリソグラフィ技術で可動コア341形成用の
パターニングを行う(b)。
2. A thick resist layer 361 (for example, SU-8 manufactured by MicroChem) is formed on the seed electrode layer 360, and patterning for forming the movable core 341 is performed by photolithography (b).

【0091】3.軟磁性体層362を種電極層360の
上に電解メッキで成膜する(c)。
3. A soft magnetic layer 362 is formed on the seed electrode layer 360 by electrolytic plating (c).

【0092】4.厚膜レジスト層361及び種電極層3
60を除去する(d)。軟磁性体層362の下の種電極
層360はそのまま残る。
4. Thick resist layer 361 and seed electrode layer 3
60 is removed (d). The seed electrode layer 360 under the soft magnetic layer 362 remains as it is.

【0093】5.シリコン単結晶薄板320の両面に、
マスク層350(例えば、レジスト等)を成膜し、図1
4に示す形態の単結晶薄板320形成用のパターニング
をフォトリソグラフィ技術で行う(e)。
[0093] 5. On both sides of the silicon single crystal thin plate 320,
A mask layer 350 (for example, a resist or the like) is formed, and FIG.
Patterning for forming the single crystal thin plate 320 of the form shown in FIG. 4 is performed by photolithography (e).

【0094】6.ICP-RIEのようなエッチング法を用い
て、両面より一定の深さまで垂直エッチングを行う
(f)。この深さは、断面が十字形状のトーションスプ
リング328、329の両側の横棒部の厚さを規定する
ものである。この深さの倍がこの横棒部の厚さとなる。
6. Using an etching method such as ICP-RIE, vertical etching is performed from both surfaces to a certain depth (f). This depth defines the thickness of the horizontal bar portions on both sides of the torsion springs 328 and 329 having a cross-shaped cross section. Double the depth is the thickness of the bar.

【0095】7.マスク層350を除去し、新たなマス
ク層351を成膜、及びパターニングする(g)。この
パターニングは、マスク層350のパターニングと異な
り、トーションスプリング328、329の部分は中央
の縦棒部のみにストライプ状のマスク層351が残され
る。
7. The mask layer 350 is removed, and a new mask layer 351 is formed and patterned (g). This patterning differs from the patterning of the mask layer 350 in that the torsion springs 328 and 329 leave the striped mask layer 351 only in the central vertical bar portion.

【0096】8.再び、ICP-RIEのようなエッチング法
を用いて、下面より垂直エッチングを行う。エッチング
は、6.で掘った場所の深さがシリコン単結晶薄板32
0の厚み中央に達するまで行う(h)。
8. Again, vertical etching is performed from the lower surface using an etching method such as ICP-RIE. Etching is performed in 6. The depth of the place dug by the silicon single crystal thin plate 32
This is performed until the center of the thickness reaches 0 (h).

【0097】9.更に、ICP-RIEのようなエッチング法
を用いて、上面より垂直エッチングを行う。エッチング
は、6.で掘った場所がシリコン単結晶薄板320を貫
通するまで行う(i)。十字形状のトーションスプリン
グ328、329の部分では、両側の横棒部を分離して
残した所で止る。中央の縦棒部の厚さ(典型的には横棒
部の厚さと等しい)はマスク層351の上下両面のスト
ライプ部の幅で規定される。
9. Further, vertical etching is performed from the upper surface by using an etching method such as ICP-RIE. Etching is performed in 6. (I) until the place dug in step (1) penetrates the silicon single crystal thin plate 320. At the cross-shaped torsion springs 328 and 329, stop at the places where the horizontal bars on both sides are separated and left. The thickness of the central vertical bar portion (typically equal to the thickness of the horizontal bar portion) is defined by the width of the stripe portions on the upper and lower surfaces of the mask layer 351.

【0098】10.最後に、マスク層351を除去する
(j)。
10. Finally, the mask layer 351 is removed (j).

【0099】次に、図20を用いて、ガラス基板340
の加工方法を説明する。図20は、図14の切断線30
7における断面図である。
Next, referring to FIG. 20, a glass substrate 340 will be described.
Will be described. FIG. 20 shows a section line 30 of FIG.
It is sectional drawing in 7.

【0100】1.ガラス基板340の片面に種電極層3
70を成膜する(a)。 2.種電極層370の上に厚膜レジスト層371を成膜
し、固定コイル342形成用のパターニングを行う
(b)。 3.種電極層370の上に、コイル345の下配線層3
72を電解メッキで成膜する(c)。 4.下配線層372部分以外の厚膜レジスト層371と
種電極層370を除去する(d)。 5.下配線層372の上に、絶縁層373を成膜し、両
側部の配線層382、383形成用のパターニングを行
う(e)。
1. Seed electrode layer 3 on one side of glass substrate 340
A film 70 is formed (a). 2. A thick resist layer 371 is formed on the seed electrode layer 370, and patterning for forming the fixed coil 342 is performed (b). 3. The lower wiring layer 3 of the coil 345 is placed on the seed electrode layer 370.
A film 72 is formed by electrolytic plating (c). 4. The thick resist layer 371 and the seed electrode layer 370 other than the lower wiring layer 372 are removed (d). 5. An insulating layer 373 is formed on the lower wiring layer 372, and patterning for forming the wiring layers 382 and 383 on both sides is performed (e).

【0101】6.絶縁層373の上に、種電極層374
を成膜する(f)。 7.種電極層374の上に厚膜レジスト層375を成膜
し、固定コア342である軟磁性体層376と両側部の
配線層382、383を形成できる様にパターニングを
行う(g)。 8.厚膜レジスト層375の無い種電極層374の部分
上に、軟磁性体層376と両側部の配線層382、38
3を電解メッキで成膜する(h)。
6. A seed electrode layer 374 is formed on the insulating layer 373.
(F). 7. A thick resist layer 375 is formed on the seed electrode layer 374, and is patterned so that the soft magnetic layer 376 as the fixed core 342 and the wiring layers 382 and 383 on both sides can be formed (g). 8. On the portion of the seed electrode layer 374 without the thick film resist layer 375, the soft magnetic layer 376 and the wiring layers 382, 38 on both sides are provided.
3 is formed by electrolytic plating (h).

【0102】9.厚膜レジスト層375と種電極層37
4を除去する(i)。 10.再び絶縁層377を成膜し、上配線層380形成
用のパターニングを行う(j)。このパターニングで、
絶縁層377は両側部の配線層382、383の頂部の
所のみ除かれている。
9. Thick resist layer 375 and seed electrode layer 37
4 (i). 10. The insulating layer 377 is formed again, and patterning for forming the upper wiring layer 380 is performed (j). With this patterning,
The insulating layer 377 is removed only at the top of the wiring layers 382 and 383 on both sides.

【0103】11.絶縁層377の上に、種電極層37
8を成膜する(k)。 12.種電極層378の上に厚膜レジスト層379を成
膜し、パターニングを行う(l)。このパターニング
で、厚膜レジスト層379は両側部の配線層382、3
83の外部の所のみ除かれている。
11. The seed electrode layer 37 is formed on the insulating layer 377.
8 is formed (k). 12. A thick resist layer 379 is formed on the seed electrode layer 378 and patterned (l). By this patterning, the thick resist layer 379 is formed on the wiring layers 382, 3 on both sides.
Only the area outside 83 is removed.

【0104】13.種電極層378の上に、上配線層3
80を電解メッキで成膜する(m)。 14.最後に、厚膜レジスト層379と種電極層378
を除去する(n)。最終的に、図14に示すような光偏
向器の形態になるように、シリコン単結晶薄板320と
ガラス基板340を接合する。
13. On the seed electrode layer 378, the upper wiring layer 3
80 is formed by electrolytic plating (m). 14. Finally, the thick resist layer 379 and the seed electrode layer 378
(N). Finally, the silicon single crystal thin plate 320 and the glass substrate 340 are joined so as to form an optical deflector as shown in FIG.

【0105】本実施例の特徴である、偏平トーションバ
ーを図17のような断面形状になるように組み合わせた
トーションスプリング328、329においては、偏平
トーションバーの曲げ剛性の低い方向が全て平行になら
ない様に組み合わされているので、全体として曲げ剛性
が高くなっている。
In the torsion springs 328 and 329 in which flat torsion bars are combined so as to have a cross-sectional shape as shown in FIG. 17, which is a feature of this embodiment, all the directions in which the bending rigidity of the flat torsion bars are low are not parallel. Therefore, the bending rigidity is high as a whole.

【0106】本実施例のトーションスプリングは、T字
断面のトーションバーと異なり、大きな応力集中が生じ
ないので、同じねじりばね定数、同じ長さのトーション
スプリングを考えたときに、より壊れにくいという特徴
がある。また、同じ許容ねじり角で考えると、T字断面
のトーションバーと比べて、より短いトーションスプリ
ングを提供できる。
Unlike the torsion bar having a T-shaped cross section, the torsion spring of the present embodiment does not cause a large stress concentration, so that it is harder to break when a torsion spring having the same torsion spring constant and the same length is considered. There is. Also, considering the same allowable torsion angle, a shorter torsion spring can be provided as compared with a torsion bar having a T-shaped cross section.

【0107】また、単結晶シリコンを素材に使用してい
るため、ポリシリコンに比べて機械的なQ値が大きい。
また、断面形状が上下左右対称になっているため、揺動
したときに、ねじれの軸に垂直な方向の加振力が生じな
いトーションスプリングを実現できる。
Further, since single crystal silicon is used as a material, the mechanical Q value is larger than that of polysilicon.
Further, since the cross-sectional shape is symmetrical in the vertical and horizontal directions, it is possible to realize a torsion spring that does not generate an exciting force in a direction perpendicular to the axis of the torsion when swinging.

【0108】こうして、本実施例によれば、従来よりも
壊れにくく、小型化が可能な光偏向器を実現できる。ま
た、本実施例の光偏向器は、従来よりも機械的なQ値が
高いため、共振駆動を行ったときに、振幅が大きくエネ
ルギー効率が高い。また、揺動時に可動部がねじりの軸
に垂直な方向に振動しにくいため、精度が高く、安定し
た駆動が可能な光偏向器を実現できる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize an optical deflector which is harder to break than the conventional one and can be downsized. Further, since the optical deflector of the present embodiment has a higher mechanical Q value than the conventional one, the amplitude is large and the energy efficiency is high when the resonance driving is performed. In addition, since the movable portion does not easily vibrate in the direction perpendicular to the torsion axis during swinging, an optical deflector with high accuracy and stable driving can be realized.

【0109】[実施例4]図22は、実施例4の光走査型
ディスプレイを説明する図である。X光偏向器401と
Y光偏向器402は、実施例3の光偏向器と同様のもの
である。コントローラ409は、X光偏向器401とY
光偏向器402を制御して、レーザ光線410をラスタ
ー状に走査し、表示する情報に応じてレーザ発振器40
5を変調することで、スクリーン407上に画像を2次
元的に表示する。
[Fourth Embodiment] FIG. 22 is a view for explaining an optical scanning display according to a fourth embodiment. The X light deflector 401 and the Y light deflector 402 are the same as the light deflector of the third embodiment. The controller 409 includes an X light deflector 401 and a Y light deflector 401.
By controlling the optical deflector 402, the laser beam 410 is scanned in a raster shape, and the laser oscillator 40 is controlled in accordance with information to be displayed.
By modulating 5, an image is displayed two-dimensionally on the screen 407.

【0110】本発明の光偏向器を光走査型ディスプレイ
に適用することで、従来よりも壊れにくく、小型化が可
能な光走査型ディスプレイ、エネルギー効率が高い光走
査型ディスプレイ、外乱に強く、安定した表示が可能な
光走査型ディスプレイを実現できる。
By applying the optical deflector of the present invention to an optical scanning display, the optical deflector is harder to break and can be reduced in size than before, an optical scanning display with high energy efficiency, resistant to disturbance and stable. An optical scanning display capable of performing a customized display can be realized.

【0111】[0111]

【発明の効果】以上に述べた様に、本発明によれば、互
いに長軸が平行であるように並列的に近接して配置さ
れ、該長軸に垂直な面の断面形状が扁平であり、最も撓
みやすい方向が交差するように配置された少なくとも2
つのトーションバーを含んでトーションスプリングを構
成しているので、断面二次極モーメントJが小さいわり
に、断面二次モーメントIが大きいトーションスプリン
グを実現することができる。そのため、ねじれ方向に十
分なコンプライアンスを確保しながら、ねじれの軸に垂
直な方向には剛性の高いマイクロ構造体を実現できる。
As described above, according to the present invention, according to the present invention, the long axes are arranged in parallel and close to each other so that the long axes are parallel to each other, and the cross section of the plane perpendicular to the long axis is flat. , At least two of which are arranged such that the most flexible directions intersect
Since the torsion spring includes the two torsion bars, it is possible to realize a torsion spring having a large secondary moment of area I, while having a small secondary moment of area J. Therefore, a microstructure having high rigidity in the direction perpendicular to the torsion axis can be realized while ensuring sufficient compliance in the torsion direction.

【0112】また、ねじれ方向に十分なコンプライアン
スを確保するためのトーションスプリングの長さが短い
コンパクトなマイクロ構造体、必要なねじれ角を確保す
るためのトーションスプリングの長さが短いコンパクト
なマイクロ構造体を実現できる
Also, a compact microstructure having a short torsion spring for ensuring sufficient compliance in the torsion direction, and a compact microstructure having a short length for the torsion spring for securing a required torsion angle. Can be realized

【0113】また、単結晶を素材に使用すれば、ポリシ
リコンに比べて機械的なQ値が大きくてコンパクトなマ
イクロ構造体を実現できる。更に、上下左右対称の形態
にすれば、揺動したときに、ねじれの軸に垂直な方向の
加振力が生じないマイクロ構造体を実現でき、応力集中
が起きにくいため、壊れにくいマイクロ構造体を実現す
ることができる。
When a single crystal is used as a material, a compact microstructure having a large mechanical Q value as compared with polysilicon can be realized. Furthermore, if the shape is symmetrical in the vertical and horizontal directions, it is possible to realize a micro structure that does not generate an exciting force in the direction perpendicular to the axis of torsion when swinging, and it is difficult for stress concentration to occur, so that the micro structure is hard to break Can be realized.

【0114】また、本発明によれば、トーションスプリ
ングがねじれ方向に十分なコンプライアンスを持つため
に偏向角を大きくでき、その他の方向には十分な剛性を
有するために外乱に強く、より小型化が可能で、単結晶
材料を用いる場合は機械的なQ値を高くでき、揺動した
ときにトーションスプリングの軸に垂直な方向に振動し
にくく、壊れにくいマイクロ光偏向器を実現できる。
Further, according to the present invention, the torsion spring has a sufficient compliance in the torsion direction, so that the deflection angle can be increased. In addition, the torsion spring has a sufficient rigidity in the other directions, so that the torsion spring is resistant to disturbances and can be downsized. When a single crystal material is used, the mechanical Q value can be increased, and a micro optical deflector that is hard to vibrate in the direction perpendicular to the axis of the torsion spring when swinging and is hard to break can be realized.

【0115】また、本発明によれば、トーションスプリ
ングがねじれ方向に十分なコンプライアンスを持つため
に感度を高くでき、その他の方向には十分な剛性を有す
るために外乱に強く、より小型化が可能で、単結晶材料
を用いる場合は機械的なQ値が高いためにノイズを少な
くでき、揺動したときにトーションスプリングの軸に垂
直な方向に振動しにくいために精度を高くでき、壊れに
くい力学量センサを実現することができる。
Further, according to the present invention, since the torsion spring has a sufficient compliance in the torsion direction, the sensitivity can be increased, and since the torsion spring has a sufficient rigidity in other directions, it is resistant to disturbance and can be further reduced in size. When using a single crystal material, the mechanical Q value is high, so noise can be reduced, and when it swings, it is difficult to vibrate in the direction perpendicular to the axis of the torsion spring. A quantity sensor can be realized.

【0116】また、本発明によれば、トーションスプリ
ングがねじれ方向に十分なコンプライアンスを持つため
にストロークを大きくでき、その他の方向には十分な剛
性を有するために外乱に強く、より小型化が可能で、単
結晶材料を用いる場合は機械的なQ値を高くでき、揺動
したときにトーションスプリングの軸に垂直な方向に振
動しにくいために精度を高くでき、壊れにくいマイクロ
アクチュエータを実現できる。
Further, according to the present invention, the torsion spring has a sufficient compliance in the torsion direction, so that the stroke can be increased. In addition, the torsion spring has a sufficient rigidity in the other directions, so that it is resistant to disturbance and can be downsized. Therefore, when a single crystal material is used, the mechanical Q value can be increased, and since it does not easily vibrate in the direction perpendicular to the axis of the torsion spring when swinging, the accuracy can be increased, and a microactuator that is hard to break can be realized.

【0117】更に、本発明の製造方法を用いることで、
比較的容易に本発明のマイクロ構造体、マイクロ光偏向
器、マイクロ力学量センサ及びマイクロアクチュエータ
を製造することができる。
Further, by using the production method of the present invention,
The microstructure, the micro optical deflector, the micro mechanical quantity sensor, and the micro actuator of the present invention can be manufactured relatively easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1の光偏向器を説明するための
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating an optical deflector according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施例1の光偏向器を説明するための分解図
(a)、及びトーションスプリングの縦断面図(b)で
ある。
FIGS. 2A and 2B are an exploded view for explaining an optical deflector according to a first embodiment, and a longitudinal sectional view of a torsion spring. FIGS.

【図3】実施例1の光偏向器を説明するための断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an optical deflector according to the first embodiment.

【図4】実施例1の光偏向器を説明するためのトーショ
ンバーの部分の横断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a torsion bar for explaining the optical deflector according to the first embodiment.

【図5】シリコンの異方性エッチングを説明する図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating anisotropic etching of silicon.

【図6】実施例1の光偏向器のシリコン単結晶薄板の作
製プロセスを説明する図である。
FIG. 6 is a view for explaining a process for producing a silicon single crystal thin plate of the optical deflector of Example 1.

【図7】実施例1の光偏向器のガラス基板の作製プロセ
スを説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a process for manufacturing a glass substrate of the optical deflector according to the first embodiment.

【図8】実施例1の変形例の光偏向器を説明するための
斜視図(a)、及びトーションスプリングの横断面図
(b)である。
FIGS. 8A and 8B are a perspective view illustrating an optical deflector according to a modification of the first embodiment and a cross-sectional view of a torsion spring;

【図9】本発明の実施例2の加速度センサを説明するた
めの斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view illustrating an acceleration sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図10】実施例2の加速度センサを説明するための分
解図である。
FIG. 10 is an exploded view for explaining an acceleration sensor according to a second embodiment.

【図11】実施例2の加速度センサを説明するためのト
ーションスプリングの部分の横断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a portion of a torsion spring for explaining an acceleration sensor according to a second embodiment.

【図12】実施例2の加速度センサのシリコン単結晶薄
板の作製プロセスを説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a process for manufacturing a silicon single crystal thin plate of the acceleration sensor according to the second embodiment.

【図13】実施例2の加速度センサのガラス基板の作製
プロセスを説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a process for manufacturing the glass substrate of the acceleration sensor according to the second embodiment.

【図14】本発明の実施例3の光偏向器を説明する斜視
図である。
FIG. 14 is a perspective view illustrating an optical deflector according to a third embodiment of the present invention.

【図15】実施例3の光偏向器を説明する上面図であ
る。
FIG. 15 is a top view illustrating an optical deflector according to a third embodiment.

【図16】実施例3の光偏向器を説明する一部破断した
側面図である。
FIG. 16 is a partially cutaway side view illustrating an optical deflector according to a third embodiment.

【図17】実施例3の光偏向器のトーションバーを説明
する断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a torsion bar of the optical deflector according to the third embodiment.

【図18】実施例3の光偏向器の動作原理を説明する図
である。
FIG. 18 is a diagram illustrating the operation principle of the optical deflector according to the third embodiment.

【図19】実施例3の光偏向器のシリコン単結晶薄板の
作製プロセスを説明する図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a process for manufacturing a silicon single crystal thin plate of the optical deflector according to the third embodiment.

【図20】実施例3の光偏向器の固定コアとコイルの作
製プロセスを説明する図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a process for manufacturing a fixed core and a coil of the optical deflector according to the third embodiment.

【図21】本発明のトーションバーの例の断面形状を説
明する図である。
FIG. 21 is a diagram illustrating a cross-sectional shape of an example of the torsion bar of the present invention.

【図22】本発明の実施例4の光走査型ディスプレイを
説明する図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating an optical scanning display according to a fourth embodiment of the present invention.

【図23】従来の光偏向器を説明するための斜視図であ
る。
FIG. 23 is a perspective view for explaining a conventional optical deflector.

【図24】従来の光偏向器を説明するための分解図であ
る。
FIG. 24 is an exploded view for explaining a conventional optical deflector.

【図25】従来の光偏向器を説明するための断面図であ
る。
FIG. 25 is a cross-sectional view for explaining a conventional optical deflector.

【図26】従来の光偏向器を説明するためのトーション
バーの部分の断面図である。
FIG. 26 is a sectional view of a portion of a torsion bar for explaining a conventional optical deflector.

【図27】従来のハードディスク用ジンバルを説明する
上面図である。
FIG. 27 is a top view illustrating a conventional hard disk gimbal.

【図28】従来のハードディスク用ジンバルを説明する
ための断面図である。
FIG. 28 is a cross-sectional view for explaining a conventional hard disk gimbal.

【図29】従来のハードディスク用ジンバルの作製プロ
セスを説明する図である。
FIG. 29 is a view for explaining a process of manufacturing a conventional hard disk gimbal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

110、210、340 ガラス基板 112、212 凹み部 114、116 駆動電極 120、220、320、520 シリコン単結晶
薄板 122〜125、221〜226、321〜326
偏平トーションバー 128、129、228、229、328、329、5
28、529	 トーションスプリング 128a、129a トーションスプリングの付け
根部の斜面 130、330、530 ミラー 132 ミラー支持部 150、151、250、251、350、351
マスク層 216 検出電極 230 揺動部材 341 可動コア 342 固定コア 345 コイル 360、370、374、378 種電極層 362、376 軟磁性体層 361、371、375、379 厚膜レジスト層 372 下配線層 373、377 絶縁層 380 上配線層 382、383 側部配線層 401 X光偏向器 402 Y光偏向器 405 レーザ発振器 407 スクリーン 409 コントローラ 410 レーザ光線 1010 絶縁性基板 1014、1016 駆動電極 1020 シリコン薄板 1022、1024、2001、2002 トーシ
ョンバー 1030、2011 ミラー 1032 ミラー支持部 2020 ジンバル 2022、2024 ロールトーションバー 2026、2028 ピッチトーションバー 2030 ヘッド支持体 2031 支持枠 2091 型取り用シリコンウェハー 2092 犠牲層 2093 ポリシリコン層 2094 エポキシ樹脂 2095 パッド
110, 210, 340 Glass substrate 112, 212 Depressed portion 114, 116 Drive electrode 120, 220, 320, 520 Silicon single crystal thin plate 122-125, 221-226, 321-326
Flat torsion bar 128, 129, 228, 229, 328, 329, 5
28, 529 	 Torsion spring 128a, 129a Slope at the base of torsion spring 130, 330, 530 Mirror 132 Mirror support 150, 151, 250, 251, 350, 351
Mask layer 216 Detection electrode 230 Swing member 341 Movable core 342 Fixed core 345 Coil 360, 370, 374, 378 Seed electrode layer 362, 376 Soft magnetic material layer 361, 371, 375, 379 Thick resist layer 372 Lower wiring layer 373 377 Insulating layer 380 Upper wiring layer 382, 383 Side wiring layer 401 X light deflector 402 Y light deflector 405 Laser oscillator 407 Screen 409 Controller 410 Laser beam 1010 Insulating substrate 1014, 1016 Driving electrode 1020 Silicon thin plate 1022, 1024 , 2001, 2002 Torsion bar 1030, 2011 Mirror 1032 Mirror support 2020 Gimbal 2022, 2024 Roll torsion bar 2026, 2028 Pitch torsion bar 2030 Head support 2 31 the support frame 2091 type take-up silicon wafer 2092 sacrificial layer 2093 of polysilicon layer 2094 epoxy resin 2095 pad

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 26/08 G02B 26/08 E 26/10 104 26/10 104Z (72)発明者 廣瀬 太 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 八木 隆行 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 水谷 英正 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 島田 康弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H041 AA12 AB14 AC05 AC06 AZ02 AZ05 AZ08 2H042 DA12 DA19 DB08 DE00 2H045 AB16 AB22 AB73 2H049 AA06 AA12 AA44 AA60 AA62──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02B 26/08 G02B 26/08 E 26/10 104 26/10 104Z (72) Inventor Futa Hirose Ota, Tokyo 3-30-2 Shimomaruko-ku Canon Inc. (72) Inventor Takayuki Yagi 3-30-2 Shimomaruko 3-chome, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Hidemasa Mizutani 3-chome Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo 30-2 Canon Inc. (72) Inventor Yasuhiro Shimada 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term (reference) 2H041 AA12 AB14 AC05 AC06 AZ02 AZ05 AZ08 2H042 DA12 DA19 DB08 DE00 2H045 AB16 AB22 AB73 2H049 AA06 AA12 AA44 AA60 AA62

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板と、少なくとも一つ以上の揺動体を有
し、前記揺動体が複数のトーションバーから成る一組以
上のトーションスプリングによって前記基板に対して弾
性的に揺動自由に支持されているマイクロ構造体におい
て、一組のトーションスプリングは、互いに長軸が平行
であるように並列的に近接して配置され、該長軸に垂直
な面の断面形状が扁平であり、最も撓みやすい方向が交
差するように配置された少なくとも2つのトーションバ
ーを含むことを特徴とするマイクロ構造体。
1. A substrate having at least one or more oscillating body, said oscillating body being elastically and freely swingably supported on said substrate by at least one set of torsion springs comprising a plurality of torsion bars. In the microstructure, a pair of torsion springs are arranged in parallel and close to each other so that their major axes are parallel to each other, and the cross-sectional shape of a plane perpendicular to the major axis is flat, and is most easily bent. A microstructure comprising at least two torsion bars arranged to cross directions.
【請求項2】一組のトーションスプリングを構成する前
記複数のトーションバーが、長軸に垂直な断面で切断し
たときに、断面形状が左右対称な形態になる様に配置さ
れていることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ構
造体
2. A plurality of torsion bars constituting a set of torsion springs are arranged such that when cut along a cross section perpendicular to the long axis, the cross section has a symmetrical shape. The microstructure according to claim 1, wherein
【請求項3】一組のトーションスプリングを構成する前
記複数のトーションバーが、長軸に垂直な断面で切断し
たときに、断面形状が上下左右対称な形態になる様に配
置されていることを特徴とする請求項1に記載のマイク
ロ構造体
3. A plurality of torsion bars constituting a set of torsion springs are arranged such that when cut at a cross section perpendicular to the long axis, the cross section shape is vertically and horizontally symmetric. The microstructure according to claim 1, characterized in that:
【請求項4】前記トーションバーの材質が単結晶材料か
ら成ることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載
のマイクロ構造体。
4. The microstructure according to claim 1, wherein said torsion bar is made of a single crystal material.
【請求項5】前記単結晶材料がシリコン単結晶であるこ
とを特徴とする請求項4に記載のマイクロ構造体。
5. The microstructure according to claim 4, wherein said single crystal material is a silicon single crystal.
【請求項6】前記基板、揺動体、トーションスプリング
が共通の基板から一体的に形成されていることを特徴と
する請求項1乃至5の何れかに記載のマイクロ構造体。
6. The microstructure according to claim 1, wherein the substrate, the oscillator, and the torsion spring are formed integrally from a common substrate.
【請求項7】(100)シリコン基板が用いられ、トー
ションスプリングが該シリコン基板の異方性エッチング
で形成されて、その外面を画する該(100)シリコン
基板面に対する斜面が(111)面であることを特徴と
する請求項1乃至6の何れかに記載のマイクロ構造体。
7. A (100) silicon substrate is used, and a torsion spring is formed by anisotropic etching of the silicon substrate. The microstructure according to any one of claims 1 to 6, wherein:
【請求項8】前記基板或いは揺動体に繋がるトーション
スプリングの付け根部の外面を画する該(100)シリ
コン基板面に対する面が(111)面であることを特徴
とする請求項7に記載のマイクロ構造体。
8. The micro-device according to claim 7, wherein a surface with respect to the (100) silicon substrate surface, which defines an outer surface of a base of a torsion spring connected to the substrate or the oscillator, is a (111) surface. Structure.
【請求項9】前記トーションスプリングの横断面形状が
逆ハ或いはハの字形状であることを特徴とする請求項7
または8に記載のマイクロ構造体。
9. The torsion spring according to claim 7, wherein said torsion spring has an inverted cross-section or an inverted C-shape.
Or the microstructure according to 8.
【請求項10】平板状基板が用いられ、トーションスプ
リングが該平板状基板の深堀りエッチングで形成され
て、その外面を画する面が該平板状基板面とこの面に対
する垂直面或いは平行面から成ることを特徴とする請求
項1乃至6の何れかに記載のマイクロ構造体。
10. A flat substrate is used, and a torsion spring is formed by deep etching of the flat substrate, and a surface defining an outer surface of the flat substrate is defined by a plane perpendicular to or parallel to the flat substrate surface. The microstructure according to any one of claims 1 to 6, wherein the microstructure is formed.
【請求項11】前記トーションスプリングの横断面形状
が逆ハ或いはハの字状、十字状、或いはH字状であるこ
とを特徴とする請求項1乃至10の何れかに記載のマイ
クロ構造体。
11. The microstructure according to claim 1, wherein the torsion spring has a transverse cross-sectional shape of an inverted C or a U-shape, a cross, or an H-shape.
【請求項12】前記トーションスプリングの角部が等方
性エッチングで軽く丸くされて、前記トーションスプリ
ングの角部への応力集中が緩和されていることを特徴と
する請求項1乃至11の何れかに記載のマイクロ構造
体。
12. The torsion spring according to claim 1, wherein the corners of the torsion spring are lightly rounded by isotropic etching to reduce stress concentration on the corners of the torsion spring. 3. The microstructure according to claim 1.
【請求項13】前記揺動体を支持する2組以上のトーシ
ョンスプリングの断面形状を、夫々揺動体を挟んで対向
するトーションスプリングについて異なる形状とするこ
とを特徴とする請求項1乃至12の何れかに記載のマイ
クロ構造体。
13. A cross-sectional shape of at least two sets of torsion springs for supporting said oscillating body is different from each other with respect to torsion springs opposed to each other with the oscillating body interposed therebetween. 3. The microstructure according to claim 1.
【請求項14】前記揺動体を挟んで対向するトーション
スプリングの断面形状を、該対向するトーションスプリ
ングのねじり中心軸を含む面に対して互いに対称に配置
することを特徴とする請求項13に記載のマイクロ構造
体。
14. The torsion spring according to claim 13, wherein the cross-sectional shapes of the opposing torsion springs are symmetrical with respect to a plane including a torsion center axis of the opposing torsion spring. Microstructure.
【請求項15】前記揺動体が平板状揺動板であり、該揺
動板を挟んで対向するトーションスプリングの断面形状
を、該対向するトーションスプリングのねじり中心軸を
含み該揺動板に平行な面に対して互いに対称に配置する
ことを特徴とする請求項14に記載のマイクロ構造体。
15. The oscillating body is a flat oscillating plate, and a cross-sectional shape of a torsion spring opposed to the oscillating plate is parallel to the oscillating plate including a torsion center axis of the opposed torsion spring. The microstructure according to claim 14, wherein the microstructures are arranged symmetrically with respect to a plane.
【請求項16】前記揺動体が一つであり、直線にほぼ沿
って伸びた一組ないし2組のトーションスプリングによ
って該揺動体が前記基板に対して弾性的に略該直線の回
りに揺動自由に支持されていることを特徴とする請求項
1乃至15の何れかに記載のマイクロ構造体。
16. The oscillator according to claim 1, wherein one or two sets of torsion springs extend substantially along a straight line so that the rocker resiliently swings around the straight line relative to the substrate. The microstructure according to any one of claims 1 to 15, wherein the microstructure is freely supported.
【請求項17】前記揺動体が複数であり、該複数の揺動
体が入れ子式に配置され、各揺動体が、各直線にほぼ沿
って伸びた2組のトーションスプリングによって、その
外側の揺動体或いは前記基板に対して弾性的に略該各直
線の回りに揺動自由に支持されていることを特徴とする
請求項1乃至15の何れかに記載のマイクロ構造体。
17. A plurality of oscillating bodies, wherein the plurality of oscillating bodies are arranged in a nested manner, and each of the oscillating bodies is constituted by two sets of torsion springs extending substantially along each straight line. The microstructure according to any one of claims 1 to 15, wherein the microstructure is elastically supported on the substrate so as to swing freely around each of the straight lines.
【請求項18】前記各直線が互いに角度を成して伸びて
いることを特徴とする請求項17に記載のマイクロ構造
体。
18. The microstructure according to claim 17, wherein said straight lines extend at an angle to each other.
【請求項19】前記角度が90度であることを特徴とす
る請求項18に記載のマイクロ構造体。
19. The microstructure according to claim 18, wherein said angle is 90 degrees.
【請求項20】前記揺動体が複数であり、該複数の揺動
体がトーションスプリングを介在させて直列的に配置さ
れ、最も外側の揺動体が前記基板にトーションスプリン
グを介在させて支持されていることを特徴とする請求項
1乃至15の何れかに記載のマイクロ構造体。
20. A plurality of said oscillators, said plurality of oscillators being arranged in series with a torsion spring interposed therebetween, and an outermost oscillator being supported by said substrate with a torsion spring interposed therebetween. The microstructure according to any one of claims 1 to 15, wherein:
【請求項21】請求項1乃至20の何れかに記載のマイ
クロ構造体と、前記基板と前記揺動体の相対変位を検出
する変位検出手段を有することを特徴とするマイクロ力
学量センサ。
21. A micro mechanical quantity sensor comprising: the micro structure according to claim 1; and a displacement detecting means for detecting a relative displacement between the substrate and the oscillating body.
【請求項22】請求項1乃至20の何れかに記載のマイ
クロ構造体と、前記揺動体を前記基板に対して相対的に
駆動する駆動手段を有することを特徴とするマイクロア
クチュエータ。
22. A microactuator comprising: the microstructure according to claim 1; and driving means for driving the oscillator relative to the substrate.
【請求項23】前記駆動手段が、固定コアと、該固定コ
アを周回するコイルと、前記揺動体に接合された可動コ
アからなる電磁アクチュエータであることを特徴とする
請求項22に記載のマイクロアクチュエータ。
23. The microcontroller according to claim 22, wherein said driving means is an electromagnetic actuator comprising a fixed core, a coil surrounding said fixed core, and a movable core joined to said oscillator. Actuator.
【請求項24】請求項1乃至20の何れかに記載のマイ
クロ構造体と、前記揺動体を前記基板に対して相対的に
駆動する駆動手段と、前記揺動体に設けられた光反射手
段を有することを特徴とするマイクロ光偏向器。
24. The microstructure according to claim 1, wherein the driving means drives the oscillating body relatively with respect to the substrate, and the light reflecting means provided on the oscillating body comprises: A micro optical deflector comprising:
【請求項25】前記駆動手段が、固定コアと、該固定コ
アを周回するコイルと、前記揺動体に接合された可動コ
アからなる電磁アクチュエータであることを特徴とする
請求項24に記載のマイクロ光偏向器。
25. The micro-controller according to claim 24, wherein said driving means is an electromagnetic actuator comprising a fixed core, a coil surrounding the fixed core, and a movable core joined to the oscillator. Optical deflector.
【請求項26】前記光反射手段が、光反射面或いは回折
格子であることを特徴とする請求項24または25に記
載のマイクロ光偏向器。
26. The micro optical deflector according to claim 24, wherein said light reflecting means is a light reflecting surface or a diffraction grating.
【請求項27】請求項24乃至26の何れかに記載のマ
イクロ光偏向器と、変調可能な光源と、前記光源の変調
と前記マイクロ光偏向器の揺動体の動作を制御する制御
手段を有することを特徴とする光走査型ディスプレイ。
27. A micro-optical deflector according to claim 24, a modulatable light source, and control means for controlling the modulation of said light source and the operation of the oscillator of said micro-optical deflector. An optical scanning display characterized by the above-mentioned.
【請求項28】請求項7乃至9の何れかに記載のマイク
ロ構造体の製造方法であって、(100)シリコン基板
の両面にマスク層を成膜する工程と、前記両面のマスク
層を前記揺動体とトーションスプリングの形態に応じて
パターニングする工程と、前記(100)シリコン基板
を異方性エッチングする工程を含むことを特徴とするマ
イクロ構造体の製造方法。
28. The method for manufacturing a microstructure according to claim 7, wherein a mask layer is formed on both surfaces of the (100) silicon substrate, and A method for manufacturing a microstructure, comprising: a step of patterning according to the shape of an oscillator and a torsion spring; and a step of anisotropically etching the (100) silicon substrate.
【請求項29】前記異方性エッチングをアルカリ溶液を
用いて行うことを特徴とする請求項28に記載のマイク
ロ構造体の製造方法。
29. The method according to claim 28, wherein the anisotropic etching is performed using an alkaline solution.
【請求項30】請求項10または11に記載のマイクロ
構造体の製造方法であって、基板の両面にマスク層を成
膜する工程と、前記両面のマスク層を前記揺動体とトー
ションスプリングの形態に応じてパターニングする工程
と、前記基板を片面より深堀りエッチングする工程と、
前記基板を他面より深堀りエッチングする工程を含むこ
とを特徴とするマイクロ構造体の製造方法。
30. The method for manufacturing a microstructure according to claim 10, wherein a mask layer is formed on both surfaces of the substrate, and the mask layers on both surfaces are formed by the oscillator and the torsion spring. Patterning according to, and a step of deeply etching the substrate from one side,
A method for manufacturing a microstructure, comprising a step of etching the substrate deeper than another surface.
【請求項31】前記基板がシリコン基板であることを特
徴とする請求項30に記載のマイクロ構造体の製造方
法。
31. The method according to claim 30, wherein the substrate is a silicon substrate.
【請求項32】前記トーションスプリングの角部を軽く
等方性エッチングして、そこを丸くし、そこへの応力集
中を緩和する工程を更に含むことを特徴とする請求項2
8乃至31の何れかに記載のマイクロ構造体の製造方
法。
32. The method according to claim 2, further comprising the step of lightly and isotropically etching the corners of the torsion spring to round it, thereby reducing stress concentration thereon.
32. The method for manufacturing a microstructure according to any one of 8 to 31.
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004034126A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-22 Fujitsu Limited Micro moving element comprising torsion bar
JP2004301555A (en) * 2003-03-28 2004-10-28 Canon Inc Electric potential measuring device using rocking body device, and image forming device
JP2004358603A (en) * 2003-06-04 2004-12-24 Shinko Electric Ind Co Ltd Method of manufacturing micro-device
JP2005351627A (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Canon Inc Electric potential measuring device and image forming device
JP2006003131A (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Canon Inc Potential sensor
WO2006112387A1 (en) * 2005-04-15 2006-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Micromachine structure system and method for manufacturing same
KR100710769B1 (en) * 2005-04-08 2007-04-24 후지쯔 가부시끼가이샤 Micro movable element with torsion bar
JP2008228436A (en) * 2007-03-12 2008-09-25 Seiko Epson Corp Actuator, optical scanner and image forming apparatus
JP2008228444A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Seiko Epson Corp Actuator, optical scanner and image forming apparatus
US7570406B2 (en) 2007-03-12 2009-08-04 Seiko Epson Corporation Actuator, optical scanner, and image forming apparatus
JP2010164699A (en) * 2009-01-14 2010-07-29 Toyota Central R&D Labs Inc Optical device
JP2011048074A (en) * 2009-08-26 2011-03-10 Seiko Epson Corp Method of manufacturing optical deflector
JP2011083847A (en) * 2009-10-14 2011-04-28 Konica Minolta Holdings Inc Method for manufacturing actuator, actuator, and imaging device
JP2011177858A (en) * 2010-03-03 2011-09-15 Toyota Central R&D Labs Inc Mems structure and manufacturing method thereof
JP2012108264A (en) * 2010-11-16 2012-06-07 Seiko Epson Corp Actuator, actuator manufacturing method, optical scanner and image formation device
US8331003B2 (en) 2008-03-13 2012-12-11 Seiko Epson Corporation Optical deflector and method of manufacturing the same
WO2013111265A1 (en) * 2012-01-24 2013-08-01 パイオニア株式会社 Actuator
JP2022048897A (en) * 2020-09-15 2022-03-28 株式会社東芝 Sensor

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7751108B2 (en) 2002-10-10 2010-07-06 Fujitsu Limited Micro-actuation element provided with torsion bars
JPWO2004034126A1 (en) * 2002-10-10 2006-02-09 富士通株式会社 Micro movable element with torsion bar
WO2004034126A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-22 Fujitsu Limited Micro moving element comprising torsion bar
US7324251B2 (en) 2002-10-10 2008-01-29 Fujitsu Limited Micro-actuation element provided with torsion bars
JP4550578B2 (en) * 2002-10-10 2010-09-22 富士通株式会社 Micro movable element with torsion bar
JP2004301555A (en) * 2003-03-28 2004-10-28 Canon Inc Electric potential measuring device using rocking body device, and image forming device
JP2004358603A (en) * 2003-06-04 2004-12-24 Shinko Electric Ind Co Ltd Method of manufacturing micro-device
JP2005351627A (en) * 2004-06-08 2005-12-22 Canon Inc Electric potential measuring device and image forming device
JP2006003131A (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Canon Inc Potential sensor
KR100710769B1 (en) * 2005-04-08 2007-04-24 후지쯔 가부시끼가이샤 Micro movable element with torsion bar
US7855825B2 (en) 2005-04-15 2010-12-21 Panasonic Corporation Micromachine structure system and method for manufacturing same
JP4921366B2 (en) * 2005-04-15 2012-04-25 パナソニック株式会社 Micromechanical structure system and manufacturing method thereof
WO2006112387A1 (en) * 2005-04-15 2006-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Micromachine structure system and method for manufacturing same
US7570406B2 (en) 2007-03-12 2009-08-04 Seiko Epson Corporation Actuator, optical scanner, and image forming apparatus
US7773279B2 (en) 2007-03-12 2010-08-10 Seiko Epson Corporation Actuator, optical scanner, and image forming apparatus
JP2008228436A (en) * 2007-03-12 2008-09-25 Seiko Epson Corp Actuator, optical scanner and image forming apparatus
US7876484B2 (en) 2007-03-12 2011-01-25 Seiko Epson Corporation Actuator, optical scanner, and image forming apparatus
JP2008228444A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Seiko Epson Corp Actuator, optical scanner and image forming apparatus
US8828249B2 (en) 2008-03-13 2014-09-09 Seiko Epson Corporation Optical deflector and method of manufacturing the same
US8331003B2 (en) 2008-03-13 2012-12-11 Seiko Epson Corporation Optical deflector and method of manufacturing the same
JP2010164699A (en) * 2009-01-14 2010-07-29 Toyota Central R&D Labs Inc Optical device
JP2011048074A (en) * 2009-08-26 2011-03-10 Seiko Epson Corp Method of manufacturing optical deflector
JP2011083847A (en) * 2009-10-14 2011-04-28 Konica Minolta Holdings Inc Method for manufacturing actuator, actuator, and imaging device
US8816451B2 (en) 2010-03-03 2014-08-26 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho MEMS structure and manufacturing method thereof
JP2011177858A (en) * 2010-03-03 2011-09-15 Toyota Central R&D Labs Inc Mems structure and manufacturing method thereof
JP2012108264A (en) * 2010-11-16 2012-06-07 Seiko Epson Corp Actuator, actuator manufacturing method, optical scanner and image formation device
US9310607B2 (en) 2010-11-16 2016-04-12 Seiko Epson Corporation Actuator, manufacturing method of actuator, light scanner and image forming apparatus
WO2013111265A1 (en) * 2012-01-24 2013-08-01 パイオニア株式会社 Actuator
JPWO2013111265A1 (en) * 2012-01-24 2015-05-11 パイオニア株式会社 Actuator
US10730742B2 (en) 2012-01-24 2020-08-04 Pioneer Corporation Actuator with plurality of torsion bars having varying spring constant
JP2022048897A (en) * 2020-09-15 2022-03-28 株式会社東芝 Sensor
JP7419202B2 (en) 2020-09-15 2024-01-22 株式会社東芝 sensor

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