アクチュエーターの製造方法、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置
【課題】振動系を有する基体上に導体パターンを設けた構成において、比較的簡単に、長寿命化を図ることができるアクチュエーターの製造方法、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置を提供すること。
【解決手段】光スキャナー１の製造方法は、基板をエッチングした後に平坦化処理することにより、所定の軸まわりに回動可能な可動部、可動部に連結された連結部、連結部を支持する支持部、可動部および連結部に対して基板を貫通する貫通孔２２５を介して離間するとともに支持部に対して構造的な強度が前記支持部よりも弱い脆弱部を介して接続された除去可能な除去部２６、を含む基体３０２を形成する第１の工程と、基体３０２の上方に導体パターン８を形成する第２の工程と、除去部２６を除去する第３の工程とを有する。
【解決手段】光スキャナー１の製造方法は、基板をエッチングした後に平坦化処理することにより、所定の軸まわりに回動可能な可動部、可動部に連結された連結部、連結部を支持する支持部、可動部および連結部に対して基板を貫通する貫通孔２２５を介して離間するとともに支持部に対して構造的な強度が前記支持部よりも弱い脆弱部を介して接続された除去可能な除去部２６、を含む基体３０２を形成する第１の工程と、基体３０２の上方に導体パターン８を形成する第２の工程と、除去部２６を除去する第３の工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエーターの製造方法、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術によりシリコン基板を加工して形成された捩り振動子を有する構造体を用いたアクチュエーターが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなアクチュエーターは、例えば、プリンターやディスプレイ等において、光を走査する光スキャナーとして用いられる。
例えば、特許文献１に記載されたアクチュエーターは、平板状の可動部と、可動部を揺動可能に支持する１対のトーションバーとを有する。そして、かかるアクチュエーターは、可動部に設けられた平面コイルと、固定配置された永久磁石とを有し、平面コイルおよび永久磁石の相互の磁界の作用により可動部を回動させる。
【０００３】
このようなアクチュエーターにおいては、平面コイルと可動部との間の電気的絶縁のため、平面コイルが絶縁層を介して可動部上に配置される。
また、可動部および１対のトーションバーを有する構造体は、シリコン基板をエッチングすることにより形成される。
かかる構造体をドライエッチングにより形成すると、可動部および各トーションバーの側面にいわゆるスキャロップと呼ばれる凹凸が形成されてしまう。また、かかる構造体をウェットエッチングにより形成すると、可動部と各トーションバーとの接続部にシリコン結晶面に起因する角部が形成されてしまう。
【０００４】
このような凹凸や角部は、トーションバーに形成されていると、可動部の回動に伴って応力が集中しやすく、アクチュエーターの寿命を短くする原因となる。この為、凸凹部の平坦化及び角部に丸みを持たせる処理が必要となる。このような手法としては、シリコンの表面拡散運動を利用した熱処理が有効である。しかしながら、特許文献１に記載のアクチュエーターでは、基板上にコイルや配線を形成した後、可動部やトーションバーなどの構造体を形成している。このため、前述したような凹凸部の平坦化処理や角部の丸め処理を行なうと、処理によってコイルや配線にダメージを与えてしまうという問題がある。また、平坦化処理や丸め処理によるコイルや配線の劣化を防ぐために配線を保護する工程が必要になり、余計な工数やコストが掛かってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１７５００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、振動系を有する基体上に導体パターンを設けた構成において、凹凸部の平坦化処理や角部の丸め処理が施され、優れた振動特性を有するアクチュエーターの製造方法、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエーターの製造方法は、基板をエッチングした後に平坦化処理することにより、所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結された連結部、前記連結部を支持する支持部、前記可動部および前記連結部に対して前記基板を貫通する貫通溝を介して離間するとともに前記支持部に対して構造的な強度が前記支持部よりも弱い脆弱部を介して接続された除去可能な除去部、を含む基体を形成する第１の工程と、
前記基体の上方に導電性を有する導体部を形成する第２の工程と、
前記除去部を除去する第３の工程とを有することを特徴とする。
このようなアクチュエーターの製造方法によれば、平坦化処理を施したアクチュエーターの基体を形成した後、基体の上方に導体部（導体パターン）を形成することができる。従って、平坦化処理によって導体部にダメージを与えることなく、平坦化処理が施された振動特性に優れたアクチュエーターを提供できる。
【０００８】
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記脆弱部は、前記除去部と前記支持部とを局所的に接続する接続部で構成されていることが好ましい。
これにより、第１の工程において、脆弱部をエッチングにより簡単に形成することができる。また、このような脆弱部は、第３の工程において、例えば人手により簡単に破断することができる。
【０００９】
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記平坦化処理は、水素アニール処理、水素アニール処理後にＡｒ雰囲気でアニール処理を行う処理、フッ硝酢酸によるエッチング処理、熱酸化処理後にフッ酸によるエッチングを行なう処理、のいずれかであることが好ましい。
これにより、基体に形成された角部を丸めたり、基体に形成された凹凸部を平坦化したりすることができる。
【００１０】
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記第２の工程前に、前記基体上に絶縁層を形成する工程を有し、
前記第２の工程では、前記絶縁層上に前記導体部を形成することが好ましい。
これにより、得られるアクチュエーターにおいて、導体部の各部同士の短絡を防止することができる。
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記基板は、シリコン基板であることが好ましい。
これにより、振動特性に優れたアクチュエーターを得ることができる。
【００１１】
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記絶縁層は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜で構成されていることが好ましい。
シリコン酸化膜は、絶縁性を有するとともに、シリコンの熱酸化処理により比較的簡単に形成することができる。また、平坦化処理として水素アニール処理を用いた場合、絶縁層の表面に微細な凹凸を形成することができる。このような凹凸を有する絶縁層は、光の反射を防止または抑制することができる。
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記導体部は、コイルと、前記コイルに電気的に接続された配線とを含むことが好ましい。
これにより、ムービングコイル型のアクチュエーターを得ることができる。
【００１２】
本発明のアクチュエーターは、本発明の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、安価で、優れた振動特性を有するアクチュエーターを提供することができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記可動部は、前記可動部の上方に設けられ、かつ光反射性を有する光反射部を備えることが好ましい。
これにより、安価で、優れた振動特性を有する光学デバイスを提供することができる。
【００１３】
本発明の光スキャナーは、所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結する連結部、および前記連結部を支持する支持部、を含む基体と、
前記基体上に設けられ、導電性を有する導体部とを有し、
前記可動部は、前記可動部の表面に設けられ、光反射性を有する光反射部を備え、
本発明の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、安価で、優れた振動特性を有する光スキャナーを提供することができる。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーとを備え、
前記光スキャナーは、
所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結する連結部、および前記連結部を支持する支持部、を含む基体と、
前記基体上に設けられ、導電性を有する導体部とを有し、
前記可動部は、前記可動部の表面に設けられ、かつ光反射性を有する光反射部を備え、
本発明の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、安価で、信頼性に優れる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す光スキャナーに備えられた基体（可動部、支持部および１対の弾性部を備える構造体）を示す平面図（下面図）である。
【図４】図３に示す基体の部分拡大図である。
【図５】図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図である。
【図６】図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図である。
【図７】図６（ｂ）に示す第１の工程後の基体を示す平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）である。
【図９】図８中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】図８に示す光スキャナーの製造方法における第１の工程後の基体を示す平面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）である。
【図１２】図１１に示す光スキャナーの製造方法における第１の工程後の基体を示す平面図である。
【図１３】本発明の画像形成装置の実施形態（プロジェクター）を示す概略図である。
【図１４】本発明の画像形成装置の実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のアクチュエーターの製造方法、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、本発明のアクチュエーターを光スキャナーに適用した場合を例に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光スキャナーの第１実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示す光スキャナーに備えられた基体（可動部、支持部および１対の弾性部を備える構造体）を示す平面図（下面図）、図４は、図３に示す基体の部分拡大図である。なお、以下では、説明の便宜上、図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１８】
図１に示すように、光スキャナー１は、振動系を含む板状の基体２と、基体２を支持する支持体３と、基体２の振動系を振動させる駆動手段４とを有する。
また、基体２は、光反射部２１１が設けられた可動部（可動板）２１と、可動部２１に連結する１対の連結部２３、２４と、１対の連結部２３、２４とを支持する支持部２２とを有している。支持部２２は連結部２３、２４を介して可動部２１を支持しているとも言え、１対の連結部２３、２４は可動部２１と支持部２２とを連結しているとも言える。
このような光スキャナー１では、駆動手段４の駆動力により、各連結部２３、２４を捩り変形させながら、可動部２１を連結部２３、２４に沿った所定の軸（いわゆる回動中心軸）まわりに回動させる。これにより、光反射部２１１で反射した光を所定の一方向に走査することができる。
【００１９】
以下、光スキャナー１を構成する各部を順次詳細に説明する。
［基体］
基体２は、前述したように、光反射部２１１が設けられた可動部２１と、可動部２１を支持する支持部２２と、可動部２１と支持部２２とを連結する１対の連結部２３、２４とを有する。
【００２０】
このような基体２は、シリコンで構成されており、可動部２１、支持部２２および連結部２３、２４が一体的に形成されている。この基体２は、後に詳述するように、シリコン基板をエッチングした後に、除去部２６を除去することにより形成されたものであり、基体２には、厚さ方向に貫通した異形状の貫通孔２５が形成されている。この貫通孔２５は、可動部２１、支持部２２、および連結部２３、２４の側面によって構成されているとも言える。
【００２１】
シリコンは軽量かつＳＵＳなみの剛性を有するため、基体２がシリコンで構成されていることにより、優れた振動特性を有する基体２が得られる。また、シリコンは後述するようにエッチングにより高精度な寸法精度で加工が可能であるので、シリコン基板を用いて基体２を形成することにより、所望の形状（所望の振動特性）を有する基体２を得ることができる。シリコン基板としては、一般的に単結晶シリコン基板が用いられる。
【００２２】
以下、基体２についてさらに詳述する。
支持部２２は、図１に示すように、枠状をなしている。より具体的には、支持部２２は、四角環状をなしている。なお、支持部２２の形状としては、１対の連結部２３、２４を介して可動部２１を支持することができれば、特に限定されず、例えば、各連結部２３、２４に対応して分割された形状をなしていてもよい。
【００２３】
このような支持部２２の内側には、可動部２１が設けられている。
可動部２１は、板状をなしている。また、本実施形態では、可動部２１は、平面視にて、四角形（本実施形態では正方形）をなしている。なお、可動部２１の平面視形状は、四角形に限定されず、例えば、十字形状、五角形、六角形等の他の多角形、円形、楕円形等であってもよい。
このような可動部２１の上面には、光反射性を有する光反射部２１１が設けられている。
【００２４】
各連結部２３、２４は、後述の回動中心軸Ｘに沿って長い長手形状をなしており、弾性変形可能に構成されている。また、連結部２３および連結部２４は、可動部２１を介して対向している。このような連結部２３、２４は、それぞれ、可動部２１を支持部２２に対して回動可能とするように、可動部２１と支持部２２とを連結している。１対の連結部２３、２４は、回動中心軸Ｘに沿って同軸的に設けられており、この回動中心軸Ｘを回動中心軸として、可動部２１が支持部２２に対して回動する。
【００２５】
また、各連結部２３、２４は、その横断面形状が四角形をなしている。本実施形態では、各連結部２３、２４は、基体２の板面に沿って互いに平行な上面および下面と、この上面および下面に対して垂直でかつ互いに平行な１対の側面とを有する。なお、各連結部２３、２４の横断面形状は、これに限定されず、例えば、台形をなしていてもよいし、平行四辺形をなしていてもよい。また、各連結部２３、２４は、互いに平行な複数の梁部材で構成されていてもよい。
【００２６】
このような基体２において、連結部２３、２４の縁部、および、可動部２１および支持部２２の縁部のうちの連結部２３、２４近傍部分（可動部２１および支持部２２の縁部と連結部２３、２４の縁部とを接続する縁部）がそれぞれ平坦化処理されている。本実施形態では、基体２の貫通孔２５の壁面２５１が、後述する除去部２６を除去した後の脆弱部に対応する部位２６１を除いて、全域に亘って平坦化処理されている。貫通孔２５の壁面２５１のうち、除去部２６を除去した後の脆弱部に対応する部位２６１は、除去部２６を破断によって除去して形成された面であるため、平坦化処理された可動部２１および連結部２３、２４の側面よりも表面粗さ（例えばＲａの値）が大きくなっている。また、脆弱部に対応する部位２６１の位置は、貫通孔２５の壁面２５１のうち、可動部２１および連結部２３、２４を構成する位置を避けて設けられていなければならない。従って、例えば、脆弱部に対応する部位２６１は、貫通孔２５の壁面２５１のうち、連結部２３、２４の側面と対向する支持部２２の側面の部分に設けられる。
【００２７】
なお、縁部とは、各部の外形部分とその周辺部分を示している。特に、本実施形態では、可動部２１および支持部２２ならびに連結部２３、２４の縁部は、各部の貫通孔２５に面している部分にあたる。
より具体的に説明すると、図２に示すように、可動部２１の側面２１２が平坦化処理されている。また、可動部２１の上面および下面の縁部に形成された角部２１３が平坦化処理により丸められている。
【００２８】
また、図４に示すように、連結部２３の１対の側面２３１および支持部２２の側面２２１が平坦化処理されている。
また、可動部２１の側面２１２と連結部２３の側面２３１との境界部付近に形成された１対の角部２３２、および、連結部２３の側面２３１と支持部２２の側面２２１との境界部付近に形成された角部２３３が、それぞれ、平坦化処理により丸められている。
【００２９】
なお、図示しないが、連結部２４の１対の側面も、連結部２３の側面２３１と同様に、平坦化処理されている。また、可動部２１の側面２１２と連結部２４の側面との境界部付近に形成された１対の角部、および、連結部２４の側面と支持部２２の側面２２１との境界部付近に形成された角部も、角部２３２、２３３と同様、それぞれ、平坦化処理により丸められている。
このような平坦化処理により、１対の連結部２３、２４の捩り変形を伴う可動部２１の回動の際に、各連結部２３、２４に生じる応力集中を防止または緩和することができる。その結果、光スキャナー１の長寿命化を図ることができる。なお、かかる平坦化処理については、後に詳述する。
【００３０】
また、基体２の上面（一方の板面）上には、絶縁層６１が設けられ、一方、基体２の下面（他方の板面）上には、絶縁層６２が設けられている。そして、絶縁層６２の基体２とは反対側の面上には、コイル４１、配線７２、７４および電極７３、７５で構成された導体パターン８が設けられている。なお、コイル４１、配線７２、７４および電極７３、７５については、駆動手段４の説明において詳述する。また、図１、３、４、７では、説明の便宜上、絶縁層６１、６２の図示を省略している。
【００３１】
絶縁層６１、６２は、基体２を基体２の厚さ方向から平面視したときに、連結部２３、２４の縁部、および、前記可動部２１の縁部と前記連結部２３、２４の縁部とを接続する第１接続縁部２１４、ならびに、前記支持部２２の縁部と前記連結部２３、２４の縁部とを接続する第２接続縁部２２２、を除いて設けられる。すなわち、絶縁層６１、６２は、連結部２３、２４の縁部、および、可動部２１および支持部２２の縁部のうちの連結部２３、２４近傍部分を除くように設けられているとも言える。
これにより、後述するように、基体２上に絶縁層６１、６２が形成された状態で比較的簡単に、可動部２１および支持部２２の側面全域を平坦化処理することができる。また、この平坦化処理に伴って、連結部２３、２４およびその近傍部の縁部や角部を丸め処理することができる。
【００３２】
よって、可動部２１の回動に伴って連結部２３、２４に生じる応力集中を防止または緩和することができる。その結果、光スキャナー１の長寿命化を図ることができる。
より具体的に説明すると、絶縁層６１、６２は、可動部２１の側面、各連結部２３、２４の側面および支持部２２の側面には形成されていない。そのため、可動部２１の側面、各連結部２３、２４の側面および支持部２２の側面には、それぞれ、絶縁層が実質的に形成されていない面、すなわち、シリコンで構成された面が露出している。
【００３３】
なお、本明細書において、「絶縁層が実質的に形成されていない」とは、絶縁層が全く形成されていないことの他、自然酸化により形成されたシリコン酸化膜などの絶縁層が形成されていることをも含む概念であり、より具体的には、絶縁層が形成されていても、その平均厚さが１０ｎｍ未満であることをいう。また、絶縁層６１、６２は、自然酸化により形成された極薄い絶縁層ではなく、１０ｎｍ以上の厚さを有するものである。
【００３４】
そして、絶縁層６１は、基体２の上面のうち、可動部２１の上面（すなわち光反射部２１１）、各連結部２３、２４の上面の縁部、および、支持部２２の上面の縁部のうちの各連結部２３、２４との境界部近傍部分を除いて、それ以外の部分を覆うように設けられている。そのため、可動部２１の上面（すなわち光反射部２１１）、各連結部２３、２４の上面の縁部、および、支持部２２の上面の縁部のうちの各連結部２３、２４との境界部近傍部分には、それぞれ、絶縁層が実質的に形成されていない面、すなわち、シリコンで構成された面が露出している。
【００３５】
すなわち、絶縁層６１は、基体２を板厚方向から平面視したときに、可動部２１の上面、連結部２３、２４の縁部、および、可動部２１および支持部２２の縁部のうちの連結部２３、２４近傍部分を除いて、基体２の上面の略全域を覆うように設けられている。これにより、後述するように絶縁層６１が迷光防止機能を有する場合、その迷光防止機能を効果的に発揮することができる。
【００３６】
一方、絶縁層６２は、基体２の下面のうち、可動部２１の下面の縁部、各連結部２３、２４の下面の縁部、および、支持部２２の下面の縁部のうちの各連結部２３、２４との境界部近傍部分を除いて、それ以外の部分を覆うように設けられている。そのため、可動部２１の下面の縁部、各連結部２３、２４の下面の縁部、および、支持部２２の下面の縁部のうちの各連結部２３、２４との境界部近傍部分には、それぞれ、絶縁層が実質的に形成されていない面、すなわち、シリコンで構成された面が露出している。
【００３７】
すなわち、絶縁層６２は、基体２を板厚方向から平面視したときに、連結部２３、２４の縁部、および、可動部２１および支持部２２の縁部のうちの連結部２３、２４近傍部分を除いて、基体２の下面の略全域を覆うように設けられている。これにより、導体パターン８の各部同士の絶縁を確実なものとすることができる。また、後述するように絶縁層６２が迷光防止機能を有する場合、その迷光防止機能を効果的に発揮することができる。
【００３８】
このような絶縁層６１、６２は、可動部２１の側面、各連結部２３、２４の側面および支持部２２の側面だけでなく、これらの側面近傍の上面部分および下面部分を除くように形成されているので、後述するように、基体２上に絶縁層６１、６２を形成した状態で、平坦化処理を行うことにより、各側面を全域に亘って平坦化するとともに、各角部を丸めることができる。
この絶縁層６１、６２は、それぞれ、例えば、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜で構成されている。なお、このような絶縁層６１、６２の形成方法については、後述する基体２の製造方法の説明において、詳述する。
【００３９】
このような絶縁層６１、６２は、それぞれ、絶縁性を有する。そのため、絶縁層６２上に設けられたコイル４１、配線７２、７４および電極７３、７５で構成された導体パターンの各部同士の短絡を防止することができる。
特に、絶縁層６１、６２は、シリコン酸化膜で構成されているのが好ましい。より具体的には、絶縁層６１、６２は、シリコン熱酸化膜で構成されているのが好ましい。
シリコン酸化膜は、絶縁性を有するとともに、シリコンの熱酸化処理により比較的簡単に形成することができる。また、平坦化処理として水素アニール処理を用いた場合、絶縁層６１、６２の表面に微細な凹凸を形成することができる。このような凹凸を有する絶縁層６１、６２は、光の反射を防止または抑制することができる。
【００４０】
このように、絶縁層６１、６２をシリコン酸化膜で構成した場合、絶縁層６１、６２は、光スキャナー１に用いる光に対して反射を防止する機能をも有する。すなわち、絶縁層６１、６２は、光スキャナーに用いる光に対して反射を防止する反射防止膜を構成する。また、絶縁層６１、６２をシリコン酸化膜で構成した場合、絶縁層６１、６２は、光を拡散する機能をも有する。このような光反射防止機能および光拡散機能を有する絶縁層６１、６２は、光が可動部２１の光反射部２１１で反射する以外の光が他の部分で反射して迷光となるのを防止することができる。すなわち、絶縁層６１、６２は、それぞれ、迷光を防止する迷光防止層を構成する。
また、絶縁層６１、６２の厚さは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下程度である。
【００４１】
［支持体］
支持体３は、前述した基体２を支持する機能を有する。また、支持体３は、後述する駆動手段４の永久磁石４２、４３を支持する機能をも有する。
この支持体３は、上方に開放する凹部３１を有する箱状をなしている。言い換えると、支持体３は、板状をなす板状部３２と、その板状部３２の上面の外周部に沿って設けられた枠状をなす枠状部３３とで構成されている。
このような支持体３の上面のうち凹部３１の外側の部分、すなわち、枠状部３３の上面には、前述した基体２の支持部２２の下面が接合されている。これにより、基体２の可動部２１および１対の連結部２３、２４と支持体３との間には、可動部２１の回動を許容する空間が形成されている。
【００４２】
このような支持体３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、石英ガラス、パイレックスガラス（「パイレックス」は登録商標）、テンパックスガラス等のガラス材料や、単結晶シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料、ＬＴＣＣ（低温焼結セラミックス）等が挙げられる。
また、基体２と支持体３との接合方法としては、支持体３の構成材料、形状等に応じて適宜決められるものであり、特に限定されないが、接着剤を用いた方法、陽極接合法、直接接合法等が挙げられる。
【００４３】
［駆動手段］
駆動手段４は、コイル４１および１対の永久磁石４２、４３を有し、前述した基体２の可動部２１を電磁駆動方式（より具体的にはムービングコイル方式）により回動駆動させるものである。電磁駆動方式は、大きな駆動力を発生させることができる。そのため、電磁駆動方式を採用する駆動手段４によれば、低駆動電圧化を図りつつ、可動部２１の振れ角を大きくすることができる。
【００４４】
コイル４１は、図２に示すように、可動部２１の下面に絶縁層６２を介して設けられている。このコイル４１は、可動部２１の光反射部２１１とは反対側の面上に設けられた絶縁層６２上に設けられているため、基体２の光反射部２１１とは反対側の板面を有効利用することができる。また、光反射部２１１の設計の自由度が低下することはない。
本実施形態では、コイル４１は、図３に示すように、可動部２１の板面に沿って渦巻状に形成されている。このような渦巻状のコイル４１は、単に環状に形成したコイルに比し大きな磁力を発生させることができ、また、可動部２１の厚さ方向に積層して形成したコイルに比し構成が簡単で製造も容易である。すなわち、コイル４１の構成を比較的簡単なものとするとともに、駆動電圧を抑えつつ、コイル４１に生じる磁力を大きくすることができる。
【００４５】
また、コイル４１を構成する素線の一端（渦巻きの外周側の端）は、配線７２を介して電極７３に電気的に接続されている。また、コイル４１を構成する素線の他端（渦巻きの中心側の端）は、配線７４を介して電極７５に電気的に接続されている。これにより、電極７３と電極７５との間に電圧を印加することにより、コイル４１に通電することができる。
【００４６】
配線７２は、連結部２３の下面上に、連結部２３の長手方向に沿って設けられ、配線７４は、連結部２４の下面上に、連結部２４の長手方向に沿って設けられている。
また、電極７３、７４は、それぞれ、支持部２２の下面上に設けられている。
また、配線７４は、可動部２１の中央部付近まで延びて形成されており、可動部２１上でコイル４１と交差している。従って、配線７４とコイル４１との間には、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等で構成された絶縁層６３が設けられ、電気的に短絡しないように構成されている。
なお、コイル４１を構成する素線の他端（渦巻きの中心側の端）と配線７４との接続は、ボンディングワイヤーを介して行ってもよい。
【００４７】
このような導体パターン８を構成するコイル４１、配線７２、７４および電極７３、７５の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するとともに、特に限定されないが、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｔｃ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、等が挙げられる。また、これらの構成材料を複数組み合わせて用いても良い。
【００４８】
一方、１対の永久磁石４２、４３は、支持体３に接合・固定されている。
永久磁石４２は、可動部２１の回動中心軸Ｘに対して一方側（図１、２にて左側）に設けられ、また、永久磁石４３は、可動部２１の回動中心軸Ｘに対して他方側（図１、２にて右側）に設けられている。そして、１対の永久磁石４２、４３は、可動部２１を介して対向している。
また、永久磁石４２は、可動部２１側をＮ極、その反対側をＳ極とするように設置され、永久磁石４３は、可動部２１側をＳ極、その反対側をＮ極とするように設置されている。したがって、１対の永久磁石４２、４３は、可動部２１付近に、非回動時の可動部２１の板面に平行で、かつ、可動部２１の回動中心軸Ｘに直角な方向の磁界を発生させる。
【００４９】
このような永久磁石４２、４３としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石などの、硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。
なお、コイル４１の磁界との相互作用により可動部２１を回動し得るものであれば、永久磁石の数、配置や極性等は、図示のものに限定されないことは言うまでもない。
【００５０】
以上のような構成を有する光スキャナー１は、次のようにして作動する。
電極７３と電極７５との間に周期的に変化する電圧（交番電圧、間欠的な直流等）を印加する。これにより、コイル４１の上側がＮ極、下側がＳ極となる第１の磁界と、コイル４１の上側がＳ極、下側がＮ極となる第２の磁界とが、交互にかつ周期的に発生する。
第１の電界では、コイル４１の上側が永久磁石４３側に引きつけられ、反対にコイル４１の下側が永久磁石４２側に引き付けられ、可動部２１が回動中心軸Ｘを中心に図２にて時計回りに回動する（第１の状態）。反対に、第２の電界では、コイル４１の上側が永久磁石４２側に引きつけられ、反対にコイル４１の下側が永久磁石４３側に引き付けられ、可動部２１が回動中心軸Ｘを中心に図２にて反時計回りに回動する（第２の状態）。このような第１の状態と第２の状態とが交互に繰り返され、可動部２１が回動中心軸Ｘを中心に回動する。
このように、１対の永久磁石４２、４３の磁界中に配された可動部２１は、各連結部２３、２４を捩れ変形させながら、支持部２２に対し回動（振動）する。
以上説明したように構成された光スキャナー１によれば、後述する製造方法を用いて製造することができ、これにより、安価で、優れた振動特性を有する。
【００５１】
（アクチュエーターの製造方法）
以上のような光スキャナー１は、例えば、次のようにして製造することができる。
以下、本発明のアクチュエーターの製造方法の一例として、光スキャナー１の製造方法を説明する。
図５および図６は、それぞれ、図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図、図７は、図６（ｂ）に示す第１の工程後の基体を示す平面図である。なお、図５および図６は、それぞれ、図２に対応する断面で示されている。
光スキャナー１の製造方法は、［Ａ］可動部２１、連結部２３、２４、支持部２２および除去部２６を有する基体３０２を形成する第１の工程と、［Ｂ］導体パターン８（導体部）を形成する第２の工程と、［Ｃ］除去部２６を除去する第３の工程とを有する。
【００５２】
［Ａ］第１の工程
−Ａ１−
まず、図５（ａ）に示すように、シリコン基板１０２を用意する。
このシリコン基板１０２は、後述するエッチング、平坦化処理および除去部２６の除去を経ることにより基体２となる基板である。
【００５３】
−Ａ２−
次に、図５（ｂ）に示すように、シリコン基板１０２の上面上に絶縁層１６１を一様に形成するとともに、シリコン基板１０２の下面上に絶縁層１６２を一様に形成する。
この絶縁層１６１、１６２は、それぞれ、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜で構成されている。
絶縁層１６１、１６２の形成方法としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、絶縁層１６１、１６２をシリコン酸化膜とする場合には、熱酸化法を用いることができ、また、絶縁層１６１、１６２をシリコン窒化膜とする場合、プラズマＣＶＤ、ＬＰＣＶＤ等の気相成膜法を用いることができる。
【００５４】
−Ａ３−
次に、絶縁層１６１、１６２の一部を除去することにより、図５（ｃ）に示すように、絶縁層６１、６２を形成する。
より具体的に説明すると、まず、絶縁層１６１、１６２上にそれぞれレジスト膜（図示せず）を形成する。このレジスト膜の構成材料としては、ポジ型またはネガ型のレジスト材料を用いることができる。
【００５５】
次に、このレジスト膜を露光および現像することにより、絶縁層６１、６２の平面視形状に対応した形状をなすマスクを形成し、そのマスクを用いて、絶縁層１６１、１６２の一部をエッチングにより除去し、その後、マスク（レジスト膜）を除去する。
上記エッチングとしては、特に限定されないが、例えば、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）、ＣＦ４を用いたドライエッチング等が挙げられる。
また、マスク（レジスト膜）の除去方法としては、特に限定されないが、例えば、硫酸による洗浄、Ｏ２アッシング等が挙げられる。
【００５６】
このように、後述する第２の工程［Ｂ］の前に、シリコン基板１０２上に絶縁層６１、６２を形成する工程を有することにより、第２の工程［Ｂ］において、絶縁層６１上に導体パターン８を形成することができる。これにより、得られる光スキャナー１において、導体パターン８の各部同士の短絡を防止することができる。
なお、絶縁層６１、６２を形成する工程は、後述する工程−Ａ５−の後、または、工程Ａ６−の後であってもよい。絶縁層６１、６２を形成する工程を工程Ａ６−の後に行う場合、基体３０２の表面の全域にわたって絶縁層を形成してもよい。
【００５７】
−Ａ４−
次に、図５（ｃ）に示すように、絶縁層６２上に、基体２の平面視形状に対応した形状をなすマスク２００を形成する。
より具体的に説明すると、まず、絶縁層６２上にそれぞれレジスト膜（図示せず）を形成する。このレジスト膜の構成材料としては、ポジ型またはネガ型のレジスト材料を用いることができる。
次に、このレジスト膜を露光および現像することにより、基体２の平面視形状に対応した形状をなすマスク２００を形成する。
なお、このマスク２００は、絶縁層６１上に形成してもよいし、絶縁層６１上および絶縁層６２上の双方に形成してもよい。
【００５８】
−Ａ５−
次に、マスク２００を介してシリコン基板１０２をドライエッチングすることにより、図６（ａ）に示すように、基体２に対応した形状をなす基体２０２を形成する。
この基体２０２には、かかるドライエッチングにより厚さ方向に貫通する貫通孔１２５が形成されている。この貫通孔１２５の壁面には、ドライエッチングにより形成された微細な凹凸が形成されている。このような貫通孔１２５は、後述する平坦化処理を経て貫通孔２２５となる。
この貫通孔１２５は、幅狭に形成された貫通溝である。
【００５９】
また、基体２０２は、図７に示すように、可動部１２１と、可動部１２１に連結された連結部１２３、１２４と、連結部１２３、１２４を支持する支持部１２２と、可動部１２１および連結部１２３、１２４に対して貫通孔１２５を介して離間するとともに支持部１２２に対して支持部１２２よりも構造的な強度が弱い脆弱部１２７を介して接続された除去可能な除去部１２６とを有する。なお、脆弱部１２７は、可動部１２１および連結部１２３、１２４に接続することはできない。従って、例えば、除去部１２６を挟んで可動部１２１および連結部１２３、１２４の反対側の支持部１２２に接続される。
【００６０】
可動部１２１は、後述する平坦化処理を経ることにより可動部２１となるものである。また、連結部１２３、１２４は、後述する平坦化処理を得ることにより連結部２３、２４となるものである。また、支持部１２２は、後述する平坦化処理および除去部２６の除去を経ることにより支持部２２となるものである。
また、除去部１２６は、後述する平坦化処理を経ることにより除去部２６となるものであり、後述する第３の工程で除去されるものである。
また、脆弱部１２７は、後述する第３の工程で破断されるものである。これにより、第３の工程において除去部２６を除去することができる。
【００６１】
脆弱部１２７は、貫通孔１２５が除去部１２６と支持部１２２との間において間欠的に形成されていないことにより形成されている。言い換えれば、この脆弱部１２７は、除去部１２６と支持部１２２とを局所的に接続する複数の接続部で構成されている。これにより、第１の工程において、脆弱部１２７を可動部１２１等の形成と同時にエッチングにより簡単に形成することができる。また、このような脆弱部１２７は、後述する第３の工程において、例えば人手により簡単に破断することができる。本実施形態では、脆弱部１２７を構成する複数の接続部が、同一直線状に互いに間隔を隔てて並んで設けられ、かつ、除去部１２６の片側に偏在している。そのため、後述する第３の工程において、除去部２６の脆弱部１２７とは反対側の部分に外力を付与することにより、脆弱部１２７を簡単に破断し、除去部２６を除去することができる。
なお、脆弱部１２７は、除去部２６に外力を付与することにより支持部２２を損傷することなく破断することができるものであれば、前述した構成に限定されず、例えば、薄肉化された薄肉部で構成されていてもよい。また、脆弱部１２７を構成する複数の接続部の数、配置、形状、大きさ等は、図示のものに限定されるものではない。
【００６２】
また、貫通孔１２５（貫通溝）の幅は、基体２０２の厚さに応じて決められるものであり、後述する第２の工程において、基体３０２の表面がレジスト材料を均一に塗布し得る程度の平坦性を確保できれば、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、３μｍ以上５０μｍ以下であるのがより好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下であるのがさらに好ましい。これに対し、かかる幅が小さすぎると、後述する工程において、除去部１２６（２６）と可動部１２１（２１）または連結部１２３（２３）、１２４（２４）とが固着してしまい、除去部２６の除去が困難になる場合がある。一方、かかる幅が大きすぎると、後述する第２の工程において、基体３０２の表面の平坦性が悪化して、レジスト材料を基体３０２の表面に均一に塗布することが難しくなる。
【００６３】
また、貫通孔１２５の形成に用いるドライエッチングとしては、特に限定されず、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等を用いることができる。
なお、貫通孔１２５の形成方法としては、ＫＯＨ水溶液等を用いたウェットエッチングを用いてもよい。この場合、シリコン基板１０２の上面にもマスク２００を形成すればよい。
【００６４】
−Ａ６−
次に、マスク２００を除去する。
マスク２００（レジスト膜）の除去方法としては、特に限定されないが、例えば、硫酸による洗浄、Ｏ２アッシング等が挙げられる。
その後、基体２０２に平坦化処理を施す。これにより、図６（ｂ）に示すように、基体３０２を得る。
【００６５】
この基体３０２は、可動部２１と、可動部２１に連結された連結部２３、２４と、連結部２３、２４を支持する支持部２２と、可動部２１および連結部２３、２４に対して貫通孔２２５を介して離間するとともに支持部２２に対して支持部２２よりも構造的な強度が弱い脆弱部１２７を介して接続された除去可能な除去部２６とを有する。
【００６６】
ここで、貫通孔２２５の壁面と、基体３０２の上面および下面のうちの貫通孔２２５の両開口端近傍でかつ絶縁層６１、６２に覆われていない部分とがそれぞれ露出している。
そのため、貫通孔２２５の壁面が平坦化されるとともに、貫通孔２２５の壁面に存在する角部、すなわち、可動部２１の側面と各連結部２３、２４の側面との境界部付近、および、支持部２２の側面と各連結部２３、２４の側面との境界部付近が丸められる。
さらに、基体３０２の上面および下面のうちの貫通孔２２５の両開口端付近でかつ絶縁層６１、６２に覆われていない部分も丸められる。
【００６７】
このような平坦化処理としては、特に限定されないが、例えば、熱処理（より具体的には、数ｔｏｒｒ程度の減圧〜大気圧の圧力下、９００〜１３００℃程度、Ｈ２を導入したＡｒ雰囲気下で行う水素アニール処理、または、水素アニール処理後、雰囲気ガスを切り替え、大気圧付近下、９００〜１３００℃程度、Ａｒ雰囲気でアニール処理を連続で行う処理）を好適に用いることができる。これにより、可動部２１、支持部２２および連結部２３、２４の側面の平坦化処理、および、可動部２１、支持部２２および連結部２３、２４の縁部や角部の丸め処理を行うことができる。さらに、フッ硝酢酸によるエッチング処理や、熱酸化処理とフッ酸によるエッチングを繰り返す処理によっても、平坦化処理を行なうことができる。
また、絶縁層６１、６２がシリコン酸化膜で構成されている場合、平坦化処理として水素アニール処理用いると、絶縁層６１、６２の表面に微細な凹凸が形成される。
【００６８】
以上のような第１の工程によれば、シリコン基板１０２をエッチングした後に平坦化処理することにより、可動部２１、連結部２３、２４および支持部２２を形成するので、連結部２３、２４および連結部２３、２４の周辺の角部が丸められるとともに表面の凹凸部が平坦化される。そのため、得られる光スキャナー１は、可動部２１の回動に伴って連結部２３、２４および連結部２３、２４の周辺に生じる応力集中を防止または緩和することができる。
また、第１の工程における平坦化処理は、第２の工程前に行うので、基体２０２上に導体部（導体パターン８）が形成されていない状態で行うことができる。そのため、平坦化処理によって導体部にダメージを与えることが無く、さらに、平坦化処理を行うに際し、基体２０２上の導体部を保護する処理が不要となる。
【００６９】
［Ｂ］第２の工程
−Ｂ１−
次に、図６（ｃ）に示すように、絶縁層６２上にコイル４１を含む導体パターン８を形成する。また、絶縁層６３も形成する。
より具体的には、例えば、コイル４１、配線７２および電極７３を一括して形成し、絶縁層６３を形成した後に、配線７４および電極７５を一括して形成する。
【００７０】
かかる導体パターン８（コイル４１、配線７２、７４および電極７３、７５）の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、金属箔の接合等が挙げられる。
また、絶縁層６３の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、プラズマＣＶＤ等の気相成膜法を用いることができる。
【００７１】
以上のような第２の工程［Ｂ］によれば、基体３０２に除去部２６が可動部２１および連結部２３．２４に対して貫通孔２２５を介して離間して設けられているので、その貫通孔２２５の幅を小さくすることにより、基体３０２を無加工の平坦な基板と同様に取り扱うことができる。これにより、第２の工程において、基体３０２の表面にレジスト材料を均一に塗布することができる。そのため、フォトリソグラフィを用いて導体パターン８を形成することができる。
【００７２】
［Ｃ］第３の工程
次に、除去部２６を除去する。これにより、図６（ｄ）に示すように、基体２が得られる。
除去部２６の除去は、特に限定されないが、人手により除去部２６に外力を付与して脆弱部１２７を破断することにより行うことができる。なお、脆弱部１２７を構成する複数の接続部をエッチング以外の方法、例えば、レーザー、刃具等により切断または破断することにより、除去部２６を除去することも可能である。また、破断により除去部２６を除去することによって、脆弱部１２７に対応する部位の面が形成される。従って、除去部を除去した後の脆弱部１２７に対応する部位の表面は、平坦化処理された面よりも表面粗さが大きくなる。例えば、表面粗さを平均粗さＲａで比較すると、平坦化処理された面のＲａよりも、脆弱部１２７に対応する部位の表面のＲａの方が大きい値となる。
その後、図示しないが、基体２に支持体３を接合し、１対の永久磁石４２、４３を設置する。
以上の工程により、光スキャナー１が得られる。
【００７３】
以上説明したような光スキャナー１の製造方法によれば、第１の工程［Ａ］において、シリコン基板１０２をエッチングした後に平坦化処理することにより、可動部２１、連結部２３、２４および支持部２２を形成するので、連結部２３、２４および連結部２３、２４の周辺の角部が丸められるとともに表面の凹凸部が平坦化される。そのため、得られる光スキャナー１は、可動部２１の回動に伴って連結部２３、２４および連結部２３、２４の周辺に生じる応力集中を防止または緩和することができる。
【００７４】
また、このような平坦化処理は、第２の工程［Ｂ］の前に行うので、基体２０２上に導体部（導体パターン８）が形成されていない状態で行うことができる。そのため、平坦化処理を行うに際し、基体２０２上の導体部を保護する処理が不要となる。
また、第２の工程［Ｂ］において、基体３０２に除去部２６が可動部２１および連結部２３、２４に対して貫通孔２２５を介して離間して設けられているので、その貫通孔２２５の幅を小さくすることにより、基体３０２を無加工の平坦な基板と同様に取り扱うことができる。そのため、第２の工程［Ｂ］において、フォトリソグラフィを用いて導体パターン８を形成することができる。
さらに、除去部２６は支持部２２に対して支持部２２よりも構造的に強度が弱い脆弱部１２７を介して接続されているので、第３の工程［Ｃ］において、除去部２６を例えば人手により容易に除去することができる。
このようなことから、振動系を有する基体２上に導体パターン８を設けた構成において、比較的簡単に、長寿命化を図ることができる。
また、このような製造方法を用いて製造された光スキャナー１、安価で、優れた振動特性を有する。
【００７５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）、図９は、図８中のＡ−Ａ線断面図、図１０は、図８に示す光スキャナーの製造方法における第１の工程後の基体を示す平面図である。
【００７６】
以下、第２実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の光スキャナーは、支持部の構成が異なる以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７７】
本実施形態の光スキャナー１Ａは、図８および図９に示すように、支持体３に支持された基体２Ａを有する。
基体２Ａは、可動部（可動板）２１と、可動部２１に連結する１対の連結部２３、２４と、１対の連結部２３、２４とを支持する支持部２２Ａとを有している。
支持部２２Ａは、連結部２３を支持する支持部２２ａと、連結部２４を支持する支持部２２ｂとで構成されている。
このように構成された光スキャナー１Ａも前述した第１実施形態の光スキャナー１と同様にして製造することができる。
【００７８】
光スキャナー１Ａの製造に際しては、第１の工程において、シリコン基板をエッチングすることにより、図１０に示すような基体２０２Ａを形成した後、この基体２０２Ａを平坦化処理する。なお、図１０は、１枚のシリコン基板から基体２Ａを製造する場合の例を示している。
この基体２０２Ａは、可動部１２１と、可動部１２１に連結された連結部１２３、１２４と、連結部１２３、１２４を支持する支持部１２２ａ、１２２ｂと、可動部１２１および連結部１２３、１２４に対して貫通孔１２５Ａを介して離間するとともに支持部１２２ａ、１２２ｂに対して支持部１２２ａ、１２２ｂよりも構造的に強度が弱い脆弱部１２７Ａを介して接続された除去可能な除去部１２６Ａとを有する。
【００７９】
脆弱部１２７Ａは、貫通孔１２５Ａが除去部１２６Ａと支持部１２２ａ、１２２ｂとの間において間欠的に形成されていないことにより形成されている。この脆弱部１２７Ａは、除去部１２６Ａと支持部１２２ａ、１２２ｂとを局所的に接続する複数の接続部で構成されている。
このような基体２０２Ａは、平坦化処理された後、前述した第１実施形態の光スキャナー１の製造方法と同様の第２の工程および第３の工程に供される。これにより、光スキャナー１Ａが得られる。
以上説明したような第２実施形態によっても、振動系を有する基体２Ａ上に導体パターン８を設けた構成において、比較的簡単に、長寿命化を図ることができる。
【００８０】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）、図１２は、図１１に示す光スキャナーの製造方法における第１の工程後の基体を示す平面図である。
【００８１】
以下、第３実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態の光スキャナーは、２次元走査可能な振動系を有する光スキャナー（アクチュエーター）に本発明を適用した以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。
【００８２】
本実施形態の光スキャナー１Ｂは、図１１に示すように、互いに直交する軸線Ｘ１、Ｙ１まわりに回動する２つの振動系を有する基体２Ｂと、基体２Ｂの各振動系を駆動する駆動手段４Ｂとを備える。また、図示しないが、光スキャナー１Ｂは、基体２Ｂを支持する支持体（図示せず）を備える。
基体２Ｂは、枠状の第１の可動部２１Ｂと、第１の可動部２１Ｂに連結する１対の第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂと、１対の第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂを支持する枠状の支持部２２Ｂと、第１の可動部２１Ｂの内側に設けられた板状の第２の可動部５１と、第１の可動部２１Ｂに支持されるとともに第２の可動部５１に連結する１対の第２の連結部５３、５４とを有する。
ここで、第１の可動部２１Ｂおよび１対の第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂが軸線Ｘ１まわりに回動する第１の振動系を構成し、また、第２の可動部５１および１対の第２の連結部５３、５４が軸線Ｙ１まわりに回動する第２の振動系を構成する。
【００８３】
第１の振動系において、第１の可動部２１Ｂは、第１の可動部２１Ｂの板厚方向からの平面視にて、四角環状をなしている。なお、第１の可動部２１Ｂの平面視形状は、枠状をなしていれば、特に限定されず、例えば、円環状をなしていてもよい。
このような第１の可動部２１Ｂの上面には、第１のコイル４４が設けられている。この第１のコイル４４は、第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂ上に設けられた配線７２Ｂ、７４Ｂを介して、支持部２２Ｂ上に設けられた電極７３Ｂ、７５Ｂに電気的に接続されている。
【００８４】
第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂは、それぞれ、軸線Ｘ１に沿って長い長手形状をなしており、弾性変形可能である。第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂは、それぞれ、第１の可動部２１Ｂを支持部２２Ｂに対して回動可能とするように、第１の可動部２１Ｂと支持部２２Ｂとを連結している。このような、第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂは、互いに同軸的に設けられており、軸線Ｘ１を中心として、第１の可動部２１Ｂが支持部２２Ｂに対して回動するように構成されている。
【００８５】
第２の振動系において、第２の可動部５１は、第２の可動部の板厚方向からの平面視にて、四角形をなしている。なお、第２の可動部５１の形状は、第１の可動部２１Ｂの内側に配置することができれば、特に限定されず、例えば、平面視にて、円形状、十字形状、四角形以外の多角形状等をなしていてもよい。
このような第２の可動部５１の上面には、光反射性を有する光反射部５１１が設けられている。また、第２の可動部５１の下面には、第２のコイル４５が設けられている。この第２のコイル４５は、図示しないが、１対の配線を介して、支持部２２Ｂ上に設けられた１対の電極に電気的に接続されている。
【００８６】
第２の連結部５３、５４は、それぞれ、軸線Ｙ１に沿って長い長手形状をなしており、弾性変形可能である。第２の連結部５３、５４は、それぞれ、第２の可動部５１を第１の可動部２１Ｂに対して回動可能とするように、第２の可動部５１と第１の可動部２１Ｂとを連結している。このような第２の連結部５３、５４は、互いに同軸的に設けられており、軸線Ｙ１を中心として、第２の可動部５１が第１の可動部２１Ｂに対して回動するように構成されている。
ここで、第１の可動部２１Ｂは、１対の連結部５３、５４を支持する支持部５２を構成するとも言える。
【００８７】
このような基体２Ｂの２つの振動系を駆動する駆動手段４Ｂは、前述した第１のコイル４４と、第２のコイル４５と、１対の永久磁石４６、４７と、第１のコイル４４および第２のコイル４５に通電する電源（図示せず）とを有する。
１対の永久磁石４６、４７は、平面視にて、基体２Ｂを介して対向して設けられている。この１対の永久磁石４６、４７は、平面視にて軸線Ｘ１、Ｙ１の双方に傾斜する軸線ａに沿って基体２Ｂを貫く磁界を発生させるように設けられている。
【００８８】
ここで、平面視における軸線Ｘ１、Ｙ１に対する軸線ａの傾斜角度は、３０〜６０度であるのが好ましく、４０〜５０度であるのがより好ましく、ほぼ４５度であるのがさらに好ましい。このように永久磁石４６、４７を設けることで、円滑に、第１の可動部２１Ｂを軸線Ｘ１、Ｙ１まわりにそれぞれ回動させることができる。本実施形態では、線分ａは、軸線Ｘ１、Ｙ１に対して約４５度傾斜している。
【００８９】
このような１対の永久磁石４６、４７による磁界のもと、図示しない電源は、第１のコイル４４に、第１の周波数で電圧または電流が周期的に変化する第１の電圧が印加するとともに、第２のコイル４５に、第２の周波数で電圧または電流が周期的に変化する第２の電圧を印加すると、第１の可動部２１Ｂが軸線Ｘ１まわりに第１の周波数で回動するとともに、第２の可動部５１が軸線Ｙ１まわりに第２の周波数で回動する。
【００９０】
これにより、光スキャナー１Ｂは、１つの光スキャナーで光を２次元的に走査することができる。そのため、２次元走査を必要とする機器の小型化を図ることができる。また、このような光スキャナー１Ｂを用いると、１次元走査の光スキャナーを２つ組み合わせて２次元走査を実現する場合のような２つの光スキャナー間のアライメントが不要であるため、２次元走査を必要とする機器の製造が容易となる。
このように構成された光スキャナー１Ｂも前述した第１実施形態の光スキャナー１と同様にして製造することができる。
【００９１】
光スキャナー１Ｂの製造に際しては、第１の工程において、シリコン基板をエッチングすることにより、図１２に示すような基体２０２Ｂを形成した後、この基体２０２Ｂを平坦化処理する。
この基体２０２Ｂは、第１の可動部１５２と、第１の可動部１５２に連結された第１の連結部１２３Ｂ、１２４Ｂと、第１の連結部１２３Ｂ、１２４Ｂを支持する支持部１２２Ｂと、第１の可動部１５２および第１の連結部１２３Ｂ、１２４Ｂに対して貫通孔１２５Ｂを介して離間するとともに支持部１２２Ｂに対して支持部１２２Ｂよりも構造的な強度が弱い脆弱部１２７Ｂを介して接続された除去可能な除去部１２６Ｂとを有する。
【００９２】
また、基体２０２Ｂは、第２の可動部１５１と、第１の可動部１５２に支持されるとともに第２の可動部１５１に連結された第２の連結部１５３、１５４と、第２の可動部１５１および第２の連結部１５３、１５４に対して貫通孔３２５を介して離間するとともに第１の可動部１５２に対して支持部１２２Ｂよりも構造的な強度が弱い脆弱部１２９を介して接続された除去可能な除去部１２８とを有する。
【００９３】
第１の可動部１５２は、平坦化処理を経ることにより第１の可動部２１Ｂとなるものである。また、第１の連結部１２３Ｂ、１２４Ｂは、平坦化処理を得ることにより第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂとなるものである。また、支持部１２２Ｂは、平坦化処理、および、平坦化処理後の除去部１２６Ｂの除去を経ることにより支持部２２Ｂとなるものである。
また、除去部１２６Ｂは、平坦化処理され、第２の工程において第１のコイル４４および第２のコイル４５等の形成した後に、第３の工程において脆弱部１２７Ｂの破断により除去されるものである。
【００９４】
また、第２の可動部１５１は、平坦化処理を経ることにより第２の可動部５１となるものである。また、第２の連結部１５３、１５４は、平坦化処理を得ることにより第２の連結部５３、５４となるものである。
また、除去部１２８は、平坦化処理され、第２の工程において第１のコイル４４および第２のコイル４５等の形成した後に、第３の工程において脆弱部１２９の破断により除去されるものである。
以上説明したような第３実施形態によっても、振動系を有する基体２Ｂ上に導体パターンを設けた構成において、比較的簡単に、長寿命化を図ることができる。
【００９５】
以上説明したような光スキャナーは、例えば、プロジェクター、レーザープリンター、イメージング用ディスプレイ、バーコードリーダー、走査型共焦点顕微鏡などの画像形成装置に好適に適用することができる。その結果、優れた描画特性を有する画像形成装置を提供することができる。
このような画像形成装置よれば、前述したような光スキャナー１を有するので、安価で、信頼性に優れる。
【００９６】
（画像形成装置）
ここで、本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。
（プロジェクター）
図１３は、本発明の画像形成装置の実施形態（プロジェクター）を示す概略図である。なお、以下では、説明の便宜上、スクリーンＳＣの長手方向を「横方向」といい、長手方向に直角な方向を「縦方向」という。
【００９７】
図１３に示すプロジェクター９は、レーザーなどの光を照出する光源装置９１と、クロスダイクロイックプリズム９２と、１対の本発明の光スキャナー９３、９４（例えば、光スキャナー１と同様の構成の光スキャナー）と、固定ミラー９５とを有している。
光源装置９１は、赤色光を照出する赤色光源装置９１１と、青色光を照出する青色光源装置９１２と、緑色光を照出する緑色光源装置９１３とを備えている。
クロスダイクロイックプリズム９２は、４つの直角プリズムを貼り合わせて構成され、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３のそれぞれから照出された光を合成する光学素子である。
【００９８】
このようなプロジェクター９は、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３のそれぞれから、図示しないホストコンピューターからの画像情報に基づいて照出された光をクロスダイクロイックプリズム９２で合成し、この合成された光が、光スキャナー９３、９４によって走査され、さらに固定ミラー９５によって反射され、スクリーンＳＣ上でカラー画像を形成するように構成されている。
【００９９】
ここで、光スキャナー９３、９４の光走査について具体的に説明する。
まず、クロスダイクロイックプリズム９２で合成された光は、光スキャナー９３によって横方向に走査される（主走査）。そして、この横方向に走査された光は、光スキャナー９４によってさらに縦方向に走査される（副走査）。これにより、２次元カラー画像をスクリーンＳＣ上に形成することができる。このような光スキャナー９３、９４として本発明の光スキャナーを用いることで、極めて優れた描画特性を発揮することができる。
【０１００】
ただし、プロジェクター９としては、光スキャナーにより光を走査し、対象物に画像を形成するように構成されていれば、これに限定されず、例えば、固定ミラー９５を省略してもよい。
このように構成されたプロジェクター９によれば、前述した光スキャナー１と同様の構成の光スキャナー９３、９４を備えるので、安価に、高品位な画像を得ることができる。
【０１０１】
（ヘッドアップディスプレイ）
図１４は、本発明の画像形成装置の実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す概略図である。なお、以下では、前述したプロジェクター９と同様の構成については、その説明を省略する。
図１４に示すヘッドアップディスプレイ９Ａは、自動車、飛行機等の移動体において、各種情報をフロントウインドウＳＣ１に投影する装置である。
【０１０２】
このヘッドアップディスプレイ９Ａは、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２および緑色光源装置９１３と、クロスダイクロイックプリズム９２と、１対の本発明の光スキャナー９３、９４と、固定ミラー９５Ａとを有している。
ここで、固定ミラー９５Ａは、凹面ミラーであり、光スキャナー９４からの光をフロントウインドウＳＣ１に投影する。すると、移動体の操縦者は、フロントウインドウＳＣ１に対して前方に位置する仮想面ＳＣ２に虚像として表示像を視認することができる。
【０１０３】
以上、本発明のアクチュエーターの製造方法、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のアクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。また、本発明のアクチュエーターの製造方法では、任意の工程を付加することもできる。
【０１０４】
また、前述した実施形態では、可動部が平面視において回動中心軸およびそれに垂直な線分の少なくとも一方に対して対称な形状をなす場合を説明したが、これに限定されず、可動部が平面視において回動中心軸およびそれに垂直な線分のいずれに対しても非対称な形状をなしていてもよい。
また、前述した実施形態では、可動部を支持部に対して回動可能に連結する連結部が１対設けられた場合を例に説明したが、可動部を支持部に対して回動可能に連結するものであれば、連結部の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【０１０５】
また、前述した実施形態では、本発明のアクチュエーターを光スキャナーに適用した場合を例に説明したが、本発明のアクチュエーターは、これに限定されず、例えば、光スイッチ、光アッテネーター等の他の光学デバイスに適用することも可能である。
また、前述した実施形態では、可動部を回動させる駆動手段がムービングコイル型の電磁駆動方式を採用した構成を例に説明したが、かかる駆動手段は、ムービングマグネット型の電磁駆動方式であってもよいし、また、静電駆動方式、圧電駆動方式等の電磁駆動方式以外の駆動方式を採用するものであってもよい。
また、前述した実施形態では、基体上に絶縁層を介して設けた導体パターンがコイルを有する場合を例に説明したが、かかる導体パターンは、電気的導通のためのものであれば、これに限定されず、例えば、各種駆動源への通電のための配線、各種センサーに接続された配線等を含むものであってもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１、１Ａ、１Ｂ、２Ｂ‥‥光スキャナー ２、２Ａ、２Ｂ‥‥基体 ３‥‥支持体 ４、４Ｂ‥‥駆動手段 ８‥‥導体パターン ９‥‥プロジェクター ９Ａ‥‥ヘッドアップディスプレイ ２１、２１Ｂ‥‥可動部 ２２、２２Ａ、２２ａ、２２Ｂ、２２ｂ‥‥支持部 ２３、２３Ｂ‥‥連結部 ２４、２４Ｂ‥‥連結部 ２５‥‥貫通孔 ２６‥‥除去部 ３１‥‥凹部 ３２‥‥板状部 ３３‥‥枠状部 ４１‥‥コイル ４２‥‥永久磁石 ４３‥‥永久磁石 ４４、４５‥‥コイル ４６、４７‥‥永久磁石 ５１‥‥可動部 ５２‥‥支持部 ５３、５４‥‥連結部 ６１‥‥絶縁層 ６２‥‥絶縁層 ６３‥‥絶縁層 ７２、７２Ｂ‥‥配線 ７３、７３Ｂ‥‥電極 ７４、７４Ｂ‥‥配線 ７５、７５Ｂ‥‥電極 ９１‥‥光源装置 ９２‥‥クロスダイクロイックプリズム ９３‥‥光スキャナー ９４‥‥光スキャナー ９５、９５Ａ‥‥固定ミラー １０２‥‥シリコン基板 １２１‥‥可動部 １２２、１２２ａ、１２２Ｂ、１２２ｂ‥‥支持部 １２３、１２３Ｂ、１２４、１２４Ｂ‥‥連結部 １２５、１２５Ａ、１２５Ｂ‥‥貫通孔 １２６、１２６Ａ、１２６Ｂ‥‥除去部 １２７、１２７Ａ、１２７Ｂ‥‥脆弱部 １２８‥‥除去部 １２９‥‥脆弱部 １５１、１５２‥‥可動部 １５３、１５４‥‥連結部 １６１‥‥絶縁層 １６２‥‥絶縁層 ２００‥‥マスク ２０２、２０２Ａ、２０２Ｂ‥‥基体 ２１１‥‥光反射部 ２１２‥‥側面 ２１３‥‥角部 ２１４‥‥第１接続縁部 ２２１‥‥側面 ２２２‥‥第２接続縁部 ２２５‥‥貫通孔 ２３１‥‥側面 ２３２‥‥角部 ２３３‥‥角部 ２５１‥‥壁面 ２６１‥‥部位 ３０２‥‥基体 ３２５‥‥貫通孔 ５１１‥‥光反射部 ９１１‥‥赤色光源装置 ９１２‥‥青色光源装置 ９１３‥‥緑色光源装置 ＳＣ‥‥スクリーン ＳＣ１‥‥フロントウインドウ ＳＣ２‥‥仮想面 Ｘ‥‥回動中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエーターの製造方法、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術によりシリコン基板を加工して形成された捩り振動子を有する構造体を用いたアクチュエーターが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなアクチュエーターは、例えば、プリンターやディスプレイ等において、光を走査する光スキャナーとして用いられる。
例えば、特許文献１に記載されたアクチュエーターは、平板状の可動部と、可動部を揺動可能に支持する１対のトーションバーとを有する。そして、かかるアクチュエーターは、可動部に設けられた平面コイルと、固定配置された永久磁石とを有し、平面コイルおよび永久磁石の相互の磁界の作用により可動部を回動させる。
【０００３】
このようなアクチュエーターにおいては、平面コイルと可動部との間の電気的絶縁のため、平面コイルが絶縁層を介して可動部上に配置される。
また、可動部および１対のトーションバーを有する構造体は、シリコン基板をエッチングすることにより形成される。
かかる構造体をドライエッチングにより形成すると、可動部および各トーションバーの側面にいわゆるスキャロップと呼ばれる凹凸が形成されてしまう。また、かかる構造体をウェットエッチングにより形成すると、可動部と各トーションバーとの接続部にシリコン結晶面に起因する角部が形成されてしまう。
【０００４】
このような凹凸や角部は、トーションバーに形成されていると、可動部の回動に伴って応力が集中しやすく、アクチュエーターの寿命を短くする原因となる。この為、凸凹部の平坦化及び角部に丸みを持たせる処理が必要となる。このような手法としては、シリコンの表面拡散運動を利用した熱処理が有効である。しかしながら、特許文献１に記載のアクチュエーターでは、基板上にコイルや配線を形成した後、可動部やトーションバーなどの構造体を形成している。このため、前述したような凹凸部の平坦化処理や角部の丸め処理を行なうと、処理によってコイルや配線にダメージを与えてしまうという問題がある。また、平坦化処理や丸め処理によるコイルや配線の劣化を防ぐために配線を保護する工程が必要になり、余計な工数やコストが掛かってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１７５００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、振動系を有する基体上に導体パターンを設けた構成において、凹凸部の平坦化処理や角部の丸め処理が施され、優れた振動特性を有するアクチュエーターの製造方法、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のアクチュエーターの製造方法は、基板をエッチングした後に平坦化処理することにより、所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結された連結部、前記連結部を支持する支持部、前記可動部および前記連結部に対して前記基板を貫通する貫通溝を介して離間するとともに前記支持部に対して構造的な強度が前記支持部よりも弱い脆弱部を介して接続された除去可能な除去部、を含む基体を形成する第１の工程と、
前記基体の上方に導電性を有する導体部を形成する第２の工程と、
前記除去部を除去する第３の工程とを有することを特徴とする。
このようなアクチュエーターの製造方法によれば、平坦化処理を施したアクチュエーターの基体を形成した後、基体の上方に導体部（導体パターン）を形成することができる。従って、平坦化処理によって導体部にダメージを与えることなく、平坦化処理が施された振動特性に優れたアクチュエーターを提供できる。
【０００８】
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記脆弱部は、前記除去部と前記支持部とを局所的に接続する接続部で構成されていることが好ましい。
これにより、第１の工程において、脆弱部をエッチングにより簡単に形成することができる。また、このような脆弱部は、第３の工程において、例えば人手により簡単に破断することができる。
【０００９】
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記平坦化処理は、水素アニール処理、水素アニール処理後にＡｒ雰囲気でアニール処理を行う処理、フッ硝酢酸によるエッチング処理、熱酸化処理後にフッ酸によるエッチングを行なう処理、のいずれかであることが好ましい。
これにより、基体に形成された角部を丸めたり、基体に形成された凹凸部を平坦化したりすることができる。
【００１０】
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記第２の工程前に、前記基体上に絶縁層を形成する工程を有し、
前記第２の工程では、前記絶縁層上に前記導体部を形成することが好ましい。
これにより、得られるアクチュエーターにおいて、導体部の各部同士の短絡を防止することができる。
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記基板は、シリコン基板であることが好ましい。
これにより、振動特性に優れたアクチュエーターを得ることができる。
【００１１】
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記絶縁層は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜で構成されていることが好ましい。
シリコン酸化膜は、絶縁性を有するとともに、シリコンの熱酸化処理により比較的簡単に形成することができる。また、平坦化処理として水素アニール処理を用いた場合、絶縁層の表面に微細な凹凸を形成することができる。このような凹凸を有する絶縁層は、光の反射を防止または抑制することができる。
本発明のアクチュエーターの製造方法では、前記導体部は、コイルと、前記コイルに電気的に接続された配線とを含むことが好ましい。
これにより、ムービングコイル型のアクチュエーターを得ることができる。
【００１２】
本発明のアクチュエーターは、本発明の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、安価で、優れた振動特性を有するアクチュエーターを提供することができる。
本発明のアクチュエーターでは、前記可動部は、前記可動部の上方に設けられ、かつ光反射性を有する光反射部を備えることが好ましい。
これにより、安価で、優れた振動特性を有する光学デバイスを提供することができる。
【００１３】
本発明の光スキャナーは、所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結する連結部、および前記連結部を支持する支持部、を含む基体と、
前記基体上に設けられ、導電性を有する導体部とを有し、
前記可動部は、前記可動部の表面に設けられ、光反射性を有する光反射部を備え、
本発明の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、安価で、優れた振動特性を有する光スキャナーを提供することができる。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーとを備え、
前記光スキャナーは、
所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結する連結部、および前記連結部を支持する支持部、を含む基体と、
前記基体上に設けられ、導電性を有する導体部とを有し、
前記可動部は、前記可動部の表面に設けられ、かつ光反射性を有する光反射部を備え、
本発明の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
これにより、安価で、信頼性に優れる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す光スキャナーに備えられた基体（可動部、支持部および１対の弾性部を備える構造体）を示す平面図（下面図）である。
【図４】図３に示す基体の部分拡大図である。
【図５】図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図である。
【図６】図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図である。
【図７】図６（ｂ）に示す第１の工程後の基体を示す平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）である。
【図９】図８中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】図８に示す光スキャナーの製造方法における第１の工程後の基体を示す平面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）である。
【図１２】図１１に示す光スキャナーの製造方法における第１の工程後の基体を示す平面図である。
【図１３】本発明の画像形成装置の実施形態（プロジェクター）を示す概略図である。
【図１４】本発明の画像形成装置の実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のアクチュエーターの製造方法、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、本発明のアクチュエーターを光スキャナーに適用した場合を例に説明する。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光スキャナーの第１実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示す光スキャナーに備えられた基体（可動部、支持部および１対の弾性部を備える構造体）を示す平面図（下面図）、図４は、図３に示す基体の部分拡大図である。なお、以下では、説明の便宜上、図２中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１８】
図１に示すように、光スキャナー１は、振動系を含む板状の基体２と、基体２を支持する支持体３と、基体２の振動系を振動させる駆動手段４とを有する。
また、基体２は、光反射部２１１が設けられた可動部（可動板）２１と、可動部２１に連結する１対の連結部２３、２４と、１対の連結部２３、２４とを支持する支持部２２とを有している。支持部２２は連結部２３、２４を介して可動部２１を支持しているとも言え、１対の連結部２３、２４は可動部２１と支持部２２とを連結しているとも言える。
このような光スキャナー１では、駆動手段４の駆動力により、各連結部２３、２４を捩り変形させながら、可動部２１を連結部２３、２４に沿った所定の軸（いわゆる回動中心軸）まわりに回動させる。これにより、光反射部２１１で反射した光を所定の一方向に走査することができる。
【００１９】
以下、光スキャナー１を構成する各部を順次詳細に説明する。
［基体］
基体２は、前述したように、光反射部２１１が設けられた可動部２１と、可動部２１を支持する支持部２２と、可動部２１と支持部２２とを連結する１対の連結部２３、２４とを有する。
【００２０】
このような基体２は、シリコンで構成されており、可動部２１、支持部２２および連結部２３、２４が一体的に形成されている。この基体２は、後に詳述するように、シリコン基板をエッチングした後に、除去部２６を除去することにより形成されたものであり、基体２には、厚さ方向に貫通した異形状の貫通孔２５が形成されている。この貫通孔２５は、可動部２１、支持部２２、および連結部２３、２４の側面によって構成されているとも言える。
【００２１】
シリコンは軽量かつＳＵＳなみの剛性を有するため、基体２がシリコンで構成されていることにより、優れた振動特性を有する基体２が得られる。また、シリコンは後述するようにエッチングにより高精度な寸法精度で加工が可能であるので、シリコン基板を用いて基体２を形成することにより、所望の形状（所望の振動特性）を有する基体２を得ることができる。シリコン基板としては、一般的に単結晶シリコン基板が用いられる。
【００２２】
以下、基体２についてさらに詳述する。
支持部２２は、図１に示すように、枠状をなしている。より具体的には、支持部２２は、四角環状をなしている。なお、支持部２２の形状としては、１対の連結部２３、２４を介して可動部２１を支持することができれば、特に限定されず、例えば、各連結部２３、２４に対応して分割された形状をなしていてもよい。
【００２３】
このような支持部２２の内側には、可動部２１が設けられている。
可動部２１は、板状をなしている。また、本実施形態では、可動部２１は、平面視にて、四角形（本実施形態では正方形）をなしている。なお、可動部２１の平面視形状は、四角形に限定されず、例えば、十字形状、五角形、六角形等の他の多角形、円形、楕円形等であってもよい。
このような可動部２１の上面には、光反射性を有する光反射部２１１が設けられている。
【００２４】
各連結部２３、２４は、後述の回動中心軸Ｘに沿って長い長手形状をなしており、弾性変形可能に構成されている。また、連結部２３および連結部２４は、可動部２１を介して対向している。このような連結部２３、２４は、それぞれ、可動部２１を支持部２２に対して回動可能とするように、可動部２１と支持部２２とを連結している。１対の連結部２３、２４は、回動中心軸Ｘに沿って同軸的に設けられており、この回動中心軸Ｘを回動中心軸として、可動部２１が支持部２２に対して回動する。
【００２５】
また、各連結部２３、２４は、その横断面形状が四角形をなしている。本実施形態では、各連結部２３、２４は、基体２の板面に沿って互いに平行な上面および下面と、この上面および下面に対して垂直でかつ互いに平行な１対の側面とを有する。なお、各連結部２３、２４の横断面形状は、これに限定されず、例えば、台形をなしていてもよいし、平行四辺形をなしていてもよい。また、各連結部２３、２４は、互いに平行な複数の梁部材で構成されていてもよい。
【００２６】
このような基体２において、連結部２３、２４の縁部、および、可動部２１および支持部２２の縁部のうちの連結部２３、２４近傍部分（可動部２１および支持部２２の縁部と連結部２３、２４の縁部とを接続する縁部）がそれぞれ平坦化処理されている。本実施形態では、基体２の貫通孔２５の壁面２５１が、後述する除去部２６を除去した後の脆弱部に対応する部位２６１を除いて、全域に亘って平坦化処理されている。貫通孔２５の壁面２５１のうち、除去部２６を除去した後の脆弱部に対応する部位２６１は、除去部２６を破断によって除去して形成された面であるため、平坦化処理された可動部２１および連結部２３、２４の側面よりも表面粗さ（例えばＲａの値）が大きくなっている。また、脆弱部に対応する部位２６１の位置は、貫通孔２５の壁面２５１のうち、可動部２１および連結部２３、２４を構成する位置を避けて設けられていなければならない。従って、例えば、脆弱部に対応する部位２６１は、貫通孔２５の壁面２５１のうち、連結部２３、２４の側面と対向する支持部２２の側面の部分に設けられる。
【００２７】
なお、縁部とは、各部の外形部分とその周辺部分を示している。特に、本実施形態では、可動部２１および支持部２２ならびに連結部２３、２４の縁部は、各部の貫通孔２５に面している部分にあたる。
より具体的に説明すると、図２に示すように、可動部２１の側面２１２が平坦化処理されている。また、可動部２１の上面および下面の縁部に形成された角部２１３が平坦化処理により丸められている。
【００２８】
また、図４に示すように、連結部２３の１対の側面２３１および支持部２２の側面２２１が平坦化処理されている。
また、可動部２１の側面２１２と連結部２３の側面２３１との境界部付近に形成された１対の角部２３２、および、連結部２３の側面２３１と支持部２２の側面２２１との境界部付近に形成された角部２３３が、それぞれ、平坦化処理により丸められている。
【００２９】
なお、図示しないが、連結部２４の１対の側面も、連結部２３の側面２３１と同様に、平坦化処理されている。また、可動部２１の側面２１２と連結部２４の側面との境界部付近に形成された１対の角部、および、連結部２４の側面と支持部２２の側面２２１との境界部付近に形成された角部も、角部２３２、２３３と同様、それぞれ、平坦化処理により丸められている。
このような平坦化処理により、１対の連結部２３、２４の捩り変形を伴う可動部２１の回動の際に、各連結部２３、２４に生じる応力集中を防止または緩和することができる。その結果、光スキャナー１の長寿命化を図ることができる。なお、かかる平坦化処理については、後に詳述する。
【００３０】
また、基体２の上面（一方の板面）上には、絶縁層６１が設けられ、一方、基体２の下面（他方の板面）上には、絶縁層６２が設けられている。そして、絶縁層６２の基体２とは反対側の面上には、コイル４１、配線７２、７４および電極７３、７５で構成された導体パターン８が設けられている。なお、コイル４１、配線７２、７４および電極７３、７５については、駆動手段４の説明において詳述する。また、図１、３、４、７では、説明の便宜上、絶縁層６１、６２の図示を省略している。
【００３１】
絶縁層６１、６２は、基体２を基体２の厚さ方向から平面視したときに、連結部２３、２４の縁部、および、前記可動部２１の縁部と前記連結部２３、２４の縁部とを接続する第１接続縁部２１４、ならびに、前記支持部２２の縁部と前記連結部２３、２４の縁部とを接続する第２接続縁部２２２、を除いて設けられる。すなわち、絶縁層６１、６２は、連結部２３、２４の縁部、および、可動部２１および支持部２２の縁部のうちの連結部２３、２４近傍部分を除くように設けられているとも言える。
これにより、後述するように、基体２上に絶縁層６１、６２が形成された状態で比較的簡単に、可動部２１および支持部２２の側面全域を平坦化処理することができる。また、この平坦化処理に伴って、連結部２３、２４およびその近傍部の縁部や角部を丸め処理することができる。
【００３２】
よって、可動部２１の回動に伴って連結部２３、２４に生じる応力集中を防止または緩和することができる。その結果、光スキャナー１の長寿命化を図ることができる。
より具体的に説明すると、絶縁層６１、６２は、可動部２１の側面、各連結部２３、２４の側面および支持部２２の側面には形成されていない。そのため、可動部２１の側面、各連結部２３、２４の側面および支持部２２の側面には、それぞれ、絶縁層が実質的に形成されていない面、すなわち、シリコンで構成された面が露出している。
【００３３】
なお、本明細書において、「絶縁層が実質的に形成されていない」とは、絶縁層が全く形成されていないことの他、自然酸化により形成されたシリコン酸化膜などの絶縁層が形成されていることをも含む概念であり、より具体的には、絶縁層が形成されていても、その平均厚さが１０ｎｍ未満であることをいう。また、絶縁層６１、６２は、自然酸化により形成された極薄い絶縁層ではなく、１０ｎｍ以上の厚さを有するものである。
【００３４】
そして、絶縁層６１は、基体２の上面のうち、可動部２１の上面（すなわち光反射部２１１）、各連結部２３、２４の上面の縁部、および、支持部２２の上面の縁部のうちの各連結部２３、２４との境界部近傍部分を除いて、それ以外の部分を覆うように設けられている。そのため、可動部２１の上面（すなわち光反射部２１１）、各連結部２３、２４の上面の縁部、および、支持部２２の上面の縁部のうちの各連結部２３、２４との境界部近傍部分には、それぞれ、絶縁層が実質的に形成されていない面、すなわち、シリコンで構成された面が露出している。
【００３５】
すなわち、絶縁層６１は、基体２を板厚方向から平面視したときに、可動部２１の上面、連結部２３、２４の縁部、および、可動部２１および支持部２２の縁部のうちの連結部２３、２４近傍部分を除いて、基体２の上面の略全域を覆うように設けられている。これにより、後述するように絶縁層６１が迷光防止機能を有する場合、その迷光防止機能を効果的に発揮することができる。
【００３６】
一方、絶縁層６２は、基体２の下面のうち、可動部２１の下面の縁部、各連結部２３、２４の下面の縁部、および、支持部２２の下面の縁部のうちの各連結部２３、２４との境界部近傍部分を除いて、それ以外の部分を覆うように設けられている。そのため、可動部２１の下面の縁部、各連結部２３、２４の下面の縁部、および、支持部２２の下面の縁部のうちの各連結部２３、２４との境界部近傍部分には、それぞれ、絶縁層が実質的に形成されていない面、すなわち、シリコンで構成された面が露出している。
【００３７】
すなわち、絶縁層６２は、基体２を板厚方向から平面視したときに、連結部２３、２４の縁部、および、可動部２１および支持部２２の縁部のうちの連結部２３、２４近傍部分を除いて、基体２の下面の略全域を覆うように設けられている。これにより、導体パターン８の各部同士の絶縁を確実なものとすることができる。また、後述するように絶縁層６２が迷光防止機能を有する場合、その迷光防止機能を効果的に発揮することができる。
【００３８】
このような絶縁層６１、６２は、可動部２１の側面、各連結部２３、２４の側面および支持部２２の側面だけでなく、これらの側面近傍の上面部分および下面部分を除くように形成されているので、後述するように、基体２上に絶縁層６１、６２を形成した状態で、平坦化処理を行うことにより、各側面を全域に亘って平坦化するとともに、各角部を丸めることができる。
この絶縁層６１、６２は、それぞれ、例えば、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜で構成されている。なお、このような絶縁層６１、６２の形成方法については、後述する基体２の製造方法の説明において、詳述する。
【００３９】
このような絶縁層６１、６２は、それぞれ、絶縁性を有する。そのため、絶縁層６２上に設けられたコイル４１、配線７２、７４および電極７３、７５で構成された導体パターンの各部同士の短絡を防止することができる。
特に、絶縁層６１、６２は、シリコン酸化膜で構成されているのが好ましい。より具体的には、絶縁層６１、６２は、シリコン熱酸化膜で構成されているのが好ましい。
シリコン酸化膜は、絶縁性を有するとともに、シリコンの熱酸化処理により比較的簡単に形成することができる。また、平坦化処理として水素アニール処理を用いた場合、絶縁層６１、６２の表面に微細な凹凸を形成することができる。このような凹凸を有する絶縁層６１、６２は、光の反射を防止または抑制することができる。
【００４０】
このように、絶縁層６１、６２をシリコン酸化膜で構成した場合、絶縁層６１、６２は、光スキャナー１に用いる光に対して反射を防止する機能をも有する。すなわち、絶縁層６１、６２は、光スキャナーに用いる光に対して反射を防止する反射防止膜を構成する。また、絶縁層６１、６２をシリコン酸化膜で構成した場合、絶縁層６１、６２は、光を拡散する機能をも有する。このような光反射防止機能および光拡散機能を有する絶縁層６１、６２は、光が可動部２１の光反射部２１１で反射する以外の光が他の部分で反射して迷光となるのを防止することができる。すなわち、絶縁層６１、６２は、それぞれ、迷光を防止する迷光防止層を構成する。
また、絶縁層６１、６２の厚さは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下程度である。
【００４１】
［支持体］
支持体３は、前述した基体２を支持する機能を有する。また、支持体３は、後述する駆動手段４の永久磁石４２、４３を支持する機能をも有する。
この支持体３は、上方に開放する凹部３１を有する箱状をなしている。言い換えると、支持体３は、板状をなす板状部３２と、その板状部３２の上面の外周部に沿って設けられた枠状をなす枠状部３３とで構成されている。
このような支持体３の上面のうち凹部３１の外側の部分、すなわち、枠状部３３の上面には、前述した基体２の支持部２２の下面が接合されている。これにより、基体２の可動部２１および１対の連結部２３、２４と支持体３との間には、可動部２１の回動を許容する空間が形成されている。
【００４２】
このような支持体３の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、石英ガラス、パイレックスガラス（「パイレックス」は登録商標）、テンパックスガラス等のガラス材料や、単結晶シリコン、ポリシリコン等のシリコン材料、ＬＴＣＣ（低温焼結セラミックス）等が挙げられる。
また、基体２と支持体３との接合方法としては、支持体３の構成材料、形状等に応じて適宜決められるものであり、特に限定されないが、接着剤を用いた方法、陽極接合法、直接接合法等が挙げられる。
【００４３】
［駆動手段］
駆動手段４は、コイル４１および１対の永久磁石４２、４３を有し、前述した基体２の可動部２１を電磁駆動方式（より具体的にはムービングコイル方式）により回動駆動させるものである。電磁駆動方式は、大きな駆動力を発生させることができる。そのため、電磁駆動方式を採用する駆動手段４によれば、低駆動電圧化を図りつつ、可動部２１の振れ角を大きくすることができる。
【００４４】
コイル４１は、図２に示すように、可動部２１の下面に絶縁層６２を介して設けられている。このコイル４１は、可動部２１の光反射部２１１とは反対側の面上に設けられた絶縁層６２上に設けられているため、基体２の光反射部２１１とは反対側の板面を有効利用することができる。また、光反射部２１１の設計の自由度が低下することはない。
本実施形態では、コイル４１は、図３に示すように、可動部２１の板面に沿って渦巻状に形成されている。このような渦巻状のコイル４１は、単に環状に形成したコイルに比し大きな磁力を発生させることができ、また、可動部２１の厚さ方向に積層して形成したコイルに比し構成が簡単で製造も容易である。すなわち、コイル４１の構成を比較的簡単なものとするとともに、駆動電圧を抑えつつ、コイル４１に生じる磁力を大きくすることができる。
【００４５】
また、コイル４１を構成する素線の一端（渦巻きの外周側の端）は、配線７２を介して電極７３に電気的に接続されている。また、コイル４１を構成する素線の他端（渦巻きの中心側の端）は、配線７４を介して電極７５に電気的に接続されている。これにより、電極７３と電極７５との間に電圧を印加することにより、コイル４１に通電することができる。
【００４６】
配線７２は、連結部２３の下面上に、連結部２３の長手方向に沿って設けられ、配線７４は、連結部２４の下面上に、連結部２４の長手方向に沿って設けられている。
また、電極７３、７４は、それぞれ、支持部２２の下面上に設けられている。
また、配線７４は、可動部２１の中央部付近まで延びて形成されており、可動部２１上でコイル４１と交差している。従って、配線７４とコイル４１との間には、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等で構成された絶縁層６３が設けられ、電気的に短絡しないように構成されている。
なお、コイル４１を構成する素線の他端（渦巻きの中心側の端）と配線７４との接続は、ボンディングワイヤーを介して行ってもよい。
【００４７】
このような導体パターン８を構成するコイル４１、配線７２、７４および電極７３、７５の構成材料としては、それぞれ、導電性を有するとともに、特に限定されないが、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｔｃ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、等が挙げられる。また、これらの構成材料を複数組み合わせて用いても良い。
【００４８】
一方、１対の永久磁石４２、４３は、支持体３に接合・固定されている。
永久磁石４２は、可動部２１の回動中心軸Ｘに対して一方側（図１、２にて左側）に設けられ、また、永久磁石４３は、可動部２１の回動中心軸Ｘに対して他方側（図１、２にて右側）に設けられている。そして、１対の永久磁石４２、４３は、可動部２１を介して対向している。
また、永久磁石４２は、可動部２１側をＮ極、その反対側をＳ極とするように設置され、永久磁石４３は、可動部２１側をＳ極、その反対側をＮ極とするように設置されている。したがって、１対の永久磁石４２、４３は、可動部２１付近に、非回動時の可動部２１の板面に平行で、かつ、可動部２１の回動中心軸Ｘに直角な方向の磁界を発生させる。
【００４９】
このような永久磁石４２、４３としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石などの、硬磁性体を着磁したものを好適に用いることができる。
なお、コイル４１の磁界との相互作用により可動部２１を回動し得るものであれば、永久磁石の数、配置や極性等は、図示のものに限定されないことは言うまでもない。
【００５０】
以上のような構成を有する光スキャナー１は、次のようにして作動する。
電極７３と電極７５との間に周期的に変化する電圧（交番電圧、間欠的な直流等）を印加する。これにより、コイル４１の上側がＮ極、下側がＳ極となる第１の磁界と、コイル４１の上側がＳ極、下側がＮ極となる第２の磁界とが、交互にかつ周期的に発生する。
第１の電界では、コイル４１の上側が永久磁石４３側に引きつけられ、反対にコイル４１の下側が永久磁石４２側に引き付けられ、可動部２１が回動中心軸Ｘを中心に図２にて時計回りに回動する（第１の状態）。反対に、第２の電界では、コイル４１の上側が永久磁石４２側に引きつけられ、反対にコイル４１の下側が永久磁石４３側に引き付けられ、可動部２１が回動中心軸Ｘを中心に図２にて反時計回りに回動する（第２の状態）。このような第１の状態と第２の状態とが交互に繰り返され、可動部２１が回動中心軸Ｘを中心に回動する。
このように、１対の永久磁石４２、４３の磁界中に配された可動部２１は、各連結部２３、２４を捩れ変形させながら、支持部２２に対し回動（振動）する。
以上説明したように構成された光スキャナー１によれば、後述する製造方法を用いて製造することができ、これにより、安価で、優れた振動特性を有する。
【００５１】
（アクチュエーターの製造方法）
以上のような光スキャナー１は、例えば、次のようにして製造することができる。
以下、本発明のアクチュエーターの製造方法の一例として、光スキャナー１の製造方法を説明する。
図５および図６は、それぞれ、図１に示す光スキャナーの製造方法を説明する断面図、図７は、図６（ｂ）に示す第１の工程後の基体を示す平面図である。なお、図５および図６は、それぞれ、図２に対応する断面で示されている。
光スキャナー１の製造方法は、［Ａ］可動部２１、連結部２３、２４、支持部２２および除去部２６を有する基体３０２を形成する第１の工程と、［Ｂ］導体パターン８（導体部）を形成する第２の工程と、［Ｃ］除去部２６を除去する第３の工程とを有する。
【００５２】
［Ａ］第１の工程
−Ａ１−
まず、図５（ａ）に示すように、シリコン基板１０２を用意する。
このシリコン基板１０２は、後述するエッチング、平坦化処理および除去部２６の除去を経ることにより基体２となる基板である。
【００５３】
−Ａ２−
次に、図５（ｂ）に示すように、シリコン基板１０２の上面上に絶縁層１６１を一様に形成するとともに、シリコン基板１０２の下面上に絶縁層１６２を一様に形成する。
この絶縁層１６１、１６２は、それぞれ、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜で構成されている。
絶縁層１６１、１６２の形成方法としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、絶縁層１６１、１６２をシリコン酸化膜とする場合には、熱酸化法を用いることができ、また、絶縁層１６１、１６２をシリコン窒化膜とする場合、プラズマＣＶＤ、ＬＰＣＶＤ等の気相成膜法を用いることができる。
【００５４】
−Ａ３−
次に、絶縁層１６１、１６２の一部を除去することにより、図５（ｃ）に示すように、絶縁層６１、６２を形成する。
より具体的に説明すると、まず、絶縁層１６１、１６２上にそれぞれレジスト膜（図示せず）を形成する。このレジスト膜の構成材料としては、ポジ型またはネガ型のレジスト材料を用いることができる。
【００５５】
次に、このレジスト膜を露光および現像することにより、絶縁層６１、６２の平面視形状に対応した形状をなすマスクを形成し、そのマスクを用いて、絶縁層１６１、１６２の一部をエッチングにより除去し、その後、マスク（レジスト膜）を除去する。
上記エッチングとしては、特に限定されないが、例えば、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）、ＣＦ４を用いたドライエッチング等が挙げられる。
また、マスク（レジスト膜）の除去方法としては、特に限定されないが、例えば、硫酸による洗浄、Ｏ２アッシング等が挙げられる。
【００５６】
このように、後述する第２の工程［Ｂ］の前に、シリコン基板１０２上に絶縁層６１、６２を形成する工程を有することにより、第２の工程［Ｂ］において、絶縁層６１上に導体パターン８を形成することができる。これにより、得られる光スキャナー１において、導体パターン８の各部同士の短絡を防止することができる。
なお、絶縁層６１、６２を形成する工程は、後述する工程−Ａ５−の後、または、工程Ａ６−の後であってもよい。絶縁層６１、６２を形成する工程を工程Ａ６−の後に行う場合、基体３０２の表面の全域にわたって絶縁層を形成してもよい。
【００５７】
−Ａ４−
次に、図５（ｃ）に示すように、絶縁層６２上に、基体２の平面視形状に対応した形状をなすマスク２００を形成する。
より具体的に説明すると、まず、絶縁層６２上にそれぞれレジスト膜（図示せず）を形成する。このレジスト膜の構成材料としては、ポジ型またはネガ型のレジスト材料を用いることができる。
次に、このレジスト膜を露光および現像することにより、基体２の平面視形状に対応した形状をなすマスク２００を形成する。
なお、このマスク２００は、絶縁層６１上に形成してもよいし、絶縁層６１上および絶縁層６２上の双方に形成してもよい。
【００５８】
−Ａ５−
次に、マスク２００を介してシリコン基板１０２をドライエッチングすることにより、図６（ａ）に示すように、基体２に対応した形状をなす基体２０２を形成する。
この基体２０２には、かかるドライエッチングにより厚さ方向に貫通する貫通孔１２５が形成されている。この貫通孔１２５の壁面には、ドライエッチングにより形成された微細な凹凸が形成されている。このような貫通孔１２５は、後述する平坦化処理を経て貫通孔２２５となる。
この貫通孔１２５は、幅狭に形成された貫通溝である。
【００５９】
また、基体２０２は、図７に示すように、可動部１２１と、可動部１２１に連結された連結部１２３、１２４と、連結部１２３、１２４を支持する支持部１２２と、可動部１２１および連結部１２３、１２４に対して貫通孔１２５を介して離間するとともに支持部１２２に対して支持部１２２よりも構造的な強度が弱い脆弱部１２７を介して接続された除去可能な除去部１２６とを有する。なお、脆弱部１２７は、可動部１２１および連結部１２３、１２４に接続することはできない。従って、例えば、除去部１２６を挟んで可動部１２１および連結部１２３、１２４の反対側の支持部１２２に接続される。
【００６０】
可動部１２１は、後述する平坦化処理を経ることにより可動部２１となるものである。また、連結部１２３、１２４は、後述する平坦化処理を得ることにより連結部２３、２４となるものである。また、支持部１２２は、後述する平坦化処理および除去部２６の除去を経ることにより支持部２２となるものである。
また、除去部１２６は、後述する平坦化処理を経ることにより除去部２６となるものであり、後述する第３の工程で除去されるものである。
また、脆弱部１２７は、後述する第３の工程で破断されるものである。これにより、第３の工程において除去部２６を除去することができる。
【００６１】
脆弱部１２７は、貫通孔１２５が除去部１２６と支持部１２２との間において間欠的に形成されていないことにより形成されている。言い換えれば、この脆弱部１２７は、除去部１２６と支持部１２２とを局所的に接続する複数の接続部で構成されている。これにより、第１の工程において、脆弱部１２７を可動部１２１等の形成と同時にエッチングにより簡単に形成することができる。また、このような脆弱部１２７は、後述する第３の工程において、例えば人手により簡単に破断することができる。本実施形態では、脆弱部１２７を構成する複数の接続部が、同一直線状に互いに間隔を隔てて並んで設けられ、かつ、除去部１２６の片側に偏在している。そのため、後述する第３の工程において、除去部２６の脆弱部１２７とは反対側の部分に外力を付与することにより、脆弱部１２７を簡単に破断し、除去部２６を除去することができる。
なお、脆弱部１２７は、除去部２６に外力を付与することにより支持部２２を損傷することなく破断することができるものであれば、前述した構成に限定されず、例えば、薄肉化された薄肉部で構成されていてもよい。また、脆弱部１２７を構成する複数の接続部の数、配置、形状、大きさ等は、図示のものに限定されるものではない。
【００６２】
また、貫通孔１２５（貫通溝）の幅は、基体２０２の厚さに応じて決められるものであり、後述する第２の工程において、基体３０２の表面がレジスト材料を均一に塗布し得る程度の平坦性を確保できれば、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、３μｍ以上５０μｍ以下であるのがより好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下であるのがさらに好ましい。これに対し、かかる幅が小さすぎると、後述する工程において、除去部１２６（２６）と可動部１２１（２１）または連結部１２３（２３）、１２４（２４）とが固着してしまい、除去部２６の除去が困難になる場合がある。一方、かかる幅が大きすぎると、後述する第２の工程において、基体３０２の表面の平坦性が悪化して、レジスト材料を基体３０２の表面に均一に塗布することが難しくなる。
【００６３】
また、貫通孔１２５の形成に用いるドライエッチングとしては、特に限定されず、例えば、プラズマエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等を用いることができる。
なお、貫通孔１２５の形成方法としては、ＫＯＨ水溶液等を用いたウェットエッチングを用いてもよい。この場合、シリコン基板１０２の上面にもマスク２００を形成すればよい。
【００６４】
−Ａ６−
次に、マスク２００を除去する。
マスク２００（レジスト膜）の除去方法としては、特に限定されないが、例えば、硫酸による洗浄、Ｏ２アッシング等が挙げられる。
その後、基体２０２に平坦化処理を施す。これにより、図６（ｂ）に示すように、基体３０２を得る。
【００６５】
この基体３０２は、可動部２１と、可動部２１に連結された連結部２３、２４と、連結部２３、２４を支持する支持部２２と、可動部２１および連結部２３、２４に対して貫通孔２２５を介して離間するとともに支持部２２に対して支持部２２よりも構造的な強度が弱い脆弱部１２７を介して接続された除去可能な除去部２６とを有する。
【００６６】
ここで、貫通孔２２５の壁面と、基体３０２の上面および下面のうちの貫通孔２２５の両開口端近傍でかつ絶縁層６１、６２に覆われていない部分とがそれぞれ露出している。
そのため、貫通孔２２５の壁面が平坦化されるとともに、貫通孔２２５の壁面に存在する角部、すなわち、可動部２１の側面と各連結部２３、２４の側面との境界部付近、および、支持部２２の側面と各連結部２３、２４の側面との境界部付近が丸められる。
さらに、基体３０２の上面および下面のうちの貫通孔２２５の両開口端付近でかつ絶縁層６１、６２に覆われていない部分も丸められる。
【００６７】
このような平坦化処理としては、特に限定されないが、例えば、熱処理（より具体的には、数ｔｏｒｒ程度の減圧〜大気圧の圧力下、９００〜１３００℃程度、Ｈ２を導入したＡｒ雰囲気下で行う水素アニール処理、または、水素アニール処理後、雰囲気ガスを切り替え、大気圧付近下、９００〜１３００℃程度、Ａｒ雰囲気でアニール処理を連続で行う処理）を好適に用いることができる。これにより、可動部２１、支持部２２および連結部２３、２４の側面の平坦化処理、および、可動部２１、支持部２２および連結部２３、２４の縁部や角部の丸め処理を行うことができる。さらに、フッ硝酢酸によるエッチング処理や、熱酸化処理とフッ酸によるエッチングを繰り返す処理によっても、平坦化処理を行なうことができる。
また、絶縁層６１、６２がシリコン酸化膜で構成されている場合、平坦化処理として水素アニール処理用いると、絶縁層６１、６２の表面に微細な凹凸が形成される。
【００６８】
以上のような第１の工程によれば、シリコン基板１０２をエッチングした後に平坦化処理することにより、可動部２１、連結部２３、２４および支持部２２を形成するので、連結部２３、２４および連結部２３、２４の周辺の角部が丸められるとともに表面の凹凸部が平坦化される。そのため、得られる光スキャナー１は、可動部２１の回動に伴って連結部２３、２４および連結部２３、２４の周辺に生じる応力集中を防止または緩和することができる。
また、第１の工程における平坦化処理は、第２の工程前に行うので、基体２０２上に導体部（導体パターン８）が形成されていない状態で行うことができる。そのため、平坦化処理によって導体部にダメージを与えることが無く、さらに、平坦化処理を行うに際し、基体２０２上の導体部を保護する処理が不要となる。
【００６９】
［Ｂ］第２の工程
−Ｂ１−
次に、図６（ｃ）に示すように、絶縁層６２上にコイル４１を含む導体パターン８を形成する。また、絶縁層６３も形成する。
より具体的には、例えば、コイル４１、配線７２および電極７３を一括して形成し、絶縁層６３を形成した後に、配線７４および電極７５を一括して形成する。
【００７０】
かかる導体パターン８（コイル４１、配線７２、７４および電極７３、７５）の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、金属箔の接合等が挙げられる。
また、絶縁層６３の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、プラズマＣＶＤ等の気相成膜法を用いることができる。
【００７１】
以上のような第２の工程［Ｂ］によれば、基体３０２に除去部２６が可動部２１および連結部２３．２４に対して貫通孔２２５を介して離間して設けられているので、その貫通孔２２５の幅を小さくすることにより、基体３０２を無加工の平坦な基板と同様に取り扱うことができる。これにより、第２の工程において、基体３０２の表面にレジスト材料を均一に塗布することができる。そのため、フォトリソグラフィを用いて導体パターン８を形成することができる。
【００７２】
［Ｃ］第３の工程
次に、除去部２６を除去する。これにより、図６（ｄ）に示すように、基体２が得られる。
除去部２６の除去は、特に限定されないが、人手により除去部２６に外力を付与して脆弱部１２７を破断することにより行うことができる。なお、脆弱部１２７を構成する複数の接続部をエッチング以外の方法、例えば、レーザー、刃具等により切断または破断することにより、除去部２６を除去することも可能である。また、破断により除去部２６を除去することによって、脆弱部１２７に対応する部位の面が形成される。従って、除去部を除去した後の脆弱部１２７に対応する部位の表面は、平坦化処理された面よりも表面粗さが大きくなる。例えば、表面粗さを平均粗さＲａで比較すると、平坦化処理された面のＲａよりも、脆弱部１２７に対応する部位の表面のＲａの方が大きい値となる。
その後、図示しないが、基体２に支持体３を接合し、１対の永久磁石４２、４３を設置する。
以上の工程により、光スキャナー１が得られる。
【００７３】
以上説明したような光スキャナー１の製造方法によれば、第１の工程［Ａ］において、シリコン基板１０２をエッチングした後に平坦化処理することにより、可動部２１、連結部２３、２４および支持部２２を形成するので、連結部２３、２４および連結部２３、２４の周辺の角部が丸められるとともに表面の凹凸部が平坦化される。そのため、得られる光スキャナー１は、可動部２１の回動に伴って連結部２３、２４および連結部２３、２４の周辺に生じる応力集中を防止または緩和することができる。
【００７４】
また、このような平坦化処理は、第２の工程［Ｂ］の前に行うので、基体２０２上に導体部（導体パターン８）が形成されていない状態で行うことができる。そのため、平坦化処理を行うに際し、基体２０２上の導体部を保護する処理が不要となる。
また、第２の工程［Ｂ］において、基体３０２に除去部２６が可動部２１および連結部２３、２４に対して貫通孔２２５を介して離間して設けられているので、その貫通孔２２５の幅を小さくすることにより、基体３０２を無加工の平坦な基板と同様に取り扱うことができる。そのため、第２の工程［Ｂ］において、フォトリソグラフィを用いて導体パターン８を形成することができる。
さらに、除去部２６は支持部２２に対して支持部２２よりも構造的に強度が弱い脆弱部１２７を介して接続されているので、第３の工程［Ｃ］において、除去部２６を例えば人手により容易に除去することができる。
このようなことから、振動系を有する基体２上に導体パターン８を設けた構成において、比較的簡単に、長寿命化を図ることができる。
また、このような製造方法を用いて製造された光スキャナー１、安価で、優れた振動特性を有する。
【００７５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）、図９は、図８中のＡ−Ａ線断面図、図１０は、図８に示す光スキャナーの製造方法における第１の工程後の基体を示す平面図である。
【００７６】
以下、第２実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の光スキャナーは、支持部の構成が異なる以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７７】
本実施形態の光スキャナー１Ａは、図８および図９に示すように、支持体３に支持された基体２Ａを有する。
基体２Ａは、可動部（可動板）２１と、可動部２１に連結する１対の連結部２３、２４と、１対の連結部２３、２４とを支持する支持部２２Ａとを有している。
支持部２２Ａは、連結部２３を支持する支持部２２ａと、連結部２４を支持する支持部２２ｂとで構成されている。
このように構成された光スキャナー１Ａも前述した第１実施形態の光スキャナー１と同様にして製造することができる。
【００７８】
光スキャナー１Ａの製造に際しては、第１の工程において、シリコン基板をエッチングすることにより、図１０に示すような基体２０２Ａを形成した後、この基体２０２Ａを平坦化処理する。なお、図１０は、１枚のシリコン基板から基体２Ａを製造する場合の例を示している。
この基体２０２Ａは、可動部１２１と、可動部１２１に連結された連結部１２３、１２４と、連結部１２３、１２４を支持する支持部１２２ａ、１２２ｂと、可動部１２１および連結部１２３、１２４に対して貫通孔１２５Ａを介して離間するとともに支持部１２２ａ、１２２ｂに対して支持部１２２ａ、１２２ｂよりも構造的に強度が弱い脆弱部１２７Ａを介して接続された除去可能な除去部１２６Ａとを有する。
【００７９】
脆弱部１２７Ａは、貫通孔１２５Ａが除去部１２６Ａと支持部１２２ａ、１２２ｂとの間において間欠的に形成されていないことにより形成されている。この脆弱部１２７Ａは、除去部１２６Ａと支持部１２２ａ、１２２ｂとを局所的に接続する複数の接続部で構成されている。
このような基体２０２Ａは、平坦化処理された後、前述した第１実施形態の光スキャナー１の製造方法と同様の第２の工程および第３の工程に供される。これにより、光スキャナー１Ａが得られる。
以上説明したような第２実施形態によっても、振動系を有する基体２Ａ上に導体パターン８を設けた構成において、比較的簡単に、長寿命化を図ることができる。
【００８０】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態に係る光スキャナー（アクチュエーター）を示す平面図（上面図）、図１２は、図１１に示す光スキャナーの製造方法における第１の工程後の基体を示す平面図である。
【００８１】
以下、第３実施形態の光スキャナーについて、前述した実施形態の光スキャナーとの相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態の光スキャナーは、２次元走査可能な振動系を有する光スキャナー（アクチュエーター）に本発明を適用した以外は、第１実施形態の光スキャナー１とほぼ同様である。
【００８２】
本実施形態の光スキャナー１Ｂは、図１１に示すように、互いに直交する軸線Ｘ１、Ｙ１まわりに回動する２つの振動系を有する基体２Ｂと、基体２Ｂの各振動系を駆動する駆動手段４Ｂとを備える。また、図示しないが、光スキャナー１Ｂは、基体２Ｂを支持する支持体（図示せず）を備える。
基体２Ｂは、枠状の第１の可動部２１Ｂと、第１の可動部２１Ｂに連結する１対の第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂと、１対の第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂを支持する枠状の支持部２２Ｂと、第１の可動部２１Ｂの内側に設けられた板状の第２の可動部５１と、第１の可動部２１Ｂに支持されるとともに第２の可動部５１に連結する１対の第２の連結部５３、５４とを有する。
ここで、第１の可動部２１Ｂおよび１対の第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂが軸線Ｘ１まわりに回動する第１の振動系を構成し、また、第２の可動部５１および１対の第２の連結部５３、５４が軸線Ｙ１まわりに回動する第２の振動系を構成する。
【００８３】
第１の振動系において、第１の可動部２１Ｂは、第１の可動部２１Ｂの板厚方向からの平面視にて、四角環状をなしている。なお、第１の可動部２１Ｂの平面視形状は、枠状をなしていれば、特に限定されず、例えば、円環状をなしていてもよい。
このような第１の可動部２１Ｂの上面には、第１のコイル４４が設けられている。この第１のコイル４４は、第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂ上に設けられた配線７２Ｂ、７４Ｂを介して、支持部２２Ｂ上に設けられた電極７３Ｂ、７５Ｂに電気的に接続されている。
【００８４】
第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂは、それぞれ、軸線Ｘ１に沿って長い長手形状をなしており、弾性変形可能である。第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂは、それぞれ、第１の可動部２１Ｂを支持部２２Ｂに対して回動可能とするように、第１の可動部２１Ｂと支持部２２Ｂとを連結している。このような、第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂは、互いに同軸的に設けられており、軸線Ｘ１を中心として、第１の可動部２１Ｂが支持部２２Ｂに対して回動するように構成されている。
【００８５】
第２の振動系において、第２の可動部５１は、第２の可動部の板厚方向からの平面視にて、四角形をなしている。なお、第２の可動部５１の形状は、第１の可動部２１Ｂの内側に配置することができれば、特に限定されず、例えば、平面視にて、円形状、十字形状、四角形以外の多角形状等をなしていてもよい。
このような第２の可動部５１の上面には、光反射性を有する光反射部５１１が設けられている。また、第２の可動部５１の下面には、第２のコイル４５が設けられている。この第２のコイル４５は、図示しないが、１対の配線を介して、支持部２２Ｂ上に設けられた１対の電極に電気的に接続されている。
【００８６】
第２の連結部５３、５４は、それぞれ、軸線Ｙ１に沿って長い長手形状をなしており、弾性変形可能である。第２の連結部５３、５４は、それぞれ、第２の可動部５１を第１の可動部２１Ｂに対して回動可能とするように、第２の可動部５１と第１の可動部２１Ｂとを連結している。このような第２の連結部５３、５４は、互いに同軸的に設けられており、軸線Ｙ１を中心として、第２の可動部５１が第１の可動部２１Ｂに対して回動するように構成されている。
ここで、第１の可動部２１Ｂは、１対の連結部５３、５４を支持する支持部５２を構成するとも言える。
【００８７】
このような基体２Ｂの２つの振動系を駆動する駆動手段４Ｂは、前述した第１のコイル４４と、第２のコイル４５と、１対の永久磁石４６、４７と、第１のコイル４４および第２のコイル４５に通電する電源（図示せず）とを有する。
１対の永久磁石４６、４７は、平面視にて、基体２Ｂを介して対向して設けられている。この１対の永久磁石４６、４７は、平面視にて軸線Ｘ１、Ｙ１の双方に傾斜する軸線ａに沿って基体２Ｂを貫く磁界を発生させるように設けられている。
【００８８】
ここで、平面視における軸線Ｘ１、Ｙ１に対する軸線ａの傾斜角度は、３０〜６０度であるのが好ましく、４０〜５０度であるのがより好ましく、ほぼ４５度であるのがさらに好ましい。このように永久磁石４６、４７を設けることで、円滑に、第１の可動部２１Ｂを軸線Ｘ１、Ｙ１まわりにそれぞれ回動させることができる。本実施形態では、線分ａは、軸線Ｘ１、Ｙ１に対して約４５度傾斜している。
【００８９】
このような１対の永久磁石４６、４７による磁界のもと、図示しない電源は、第１のコイル４４に、第１の周波数で電圧または電流が周期的に変化する第１の電圧が印加するとともに、第２のコイル４５に、第２の周波数で電圧または電流が周期的に変化する第２の電圧を印加すると、第１の可動部２１Ｂが軸線Ｘ１まわりに第１の周波数で回動するとともに、第２の可動部５１が軸線Ｙ１まわりに第２の周波数で回動する。
【００９０】
これにより、光スキャナー１Ｂは、１つの光スキャナーで光を２次元的に走査することができる。そのため、２次元走査を必要とする機器の小型化を図ることができる。また、このような光スキャナー１Ｂを用いると、１次元走査の光スキャナーを２つ組み合わせて２次元走査を実現する場合のような２つの光スキャナー間のアライメントが不要であるため、２次元走査を必要とする機器の製造が容易となる。
このように構成された光スキャナー１Ｂも前述した第１実施形態の光スキャナー１と同様にして製造することができる。
【００９１】
光スキャナー１Ｂの製造に際しては、第１の工程において、シリコン基板をエッチングすることにより、図１２に示すような基体２０２Ｂを形成した後、この基体２０２Ｂを平坦化処理する。
この基体２０２Ｂは、第１の可動部１５２と、第１の可動部１５２に連結された第１の連結部１２３Ｂ、１２４Ｂと、第１の連結部１２３Ｂ、１２４Ｂを支持する支持部１２２Ｂと、第１の可動部１５２および第１の連結部１２３Ｂ、１２４Ｂに対して貫通孔１２５Ｂを介して離間するとともに支持部１２２Ｂに対して支持部１２２Ｂよりも構造的な強度が弱い脆弱部１２７Ｂを介して接続された除去可能な除去部１２６Ｂとを有する。
【００９２】
また、基体２０２Ｂは、第２の可動部１５１と、第１の可動部１５２に支持されるとともに第２の可動部１５１に連結された第２の連結部１５３、１５４と、第２の可動部１５１および第２の連結部１５３、１５４に対して貫通孔３２５を介して離間するとともに第１の可動部１５２に対して支持部１２２Ｂよりも構造的な強度が弱い脆弱部１２９を介して接続された除去可能な除去部１２８とを有する。
【００９３】
第１の可動部１５２は、平坦化処理を経ることにより第１の可動部２１Ｂとなるものである。また、第１の連結部１２３Ｂ、１２４Ｂは、平坦化処理を得ることにより第１の連結部２３Ｂ、２４Ｂとなるものである。また、支持部１２２Ｂは、平坦化処理、および、平坦化処理後の除去部１２６Ｂの除去を経ることにより支持部２２Ｂとなるものである。
また、除去部１２６Ｂは、平坦化処理され、第２の工程において第１のコイル４４および第２のコイル４５等の形成した後に、第３の工程において脆弱部１２７Ｂの破断により除去されるものである。
【００９４】
また、第２の可動部１５１は、平坦化処理を経ることにより第２の可動部５１となるものである。また、第２の連結部１５３、１５４は、平坦化処理を得ることにより第２の連結部５３、５４となるものである。
また、除去部１２８は、平坦化処理され、第２の工程において第１のコイル４４および第２のコイル４５等の形成した後に、第３の工程において脆弱部１２９の破断により除去されるものである。
以上説明したような第３実施形態によっても、振動系を有する基体２Ｂ上に導体パターンを設けた構成において、比較的簡単に、長寿命化を図ることができる。
【００９５】
以上説明したような光スキャナーは、例えば、プロジェクター、レーザープリンター、イメージング用ディスプレイ、バーコードリーダー、走査型共焦点顕微鏡などの画像形成装置に好適に適用することができる。その結果、優れた描画特性を有する画像形成装置を提供することができる。
このような画像形成装置よれば、前述したような光スキャナー１を有するので、安価で、信頼性に優れる。
【００９６】
（画像形成装置）
ここで、本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。
（プロジェクター）
図１３は、本発明の画像形成装置の実施形態（プロジェクター）を示す概略図である。なお、以下では、説明の便宜上、スクリーンＳＣの長手方向を「横方向」といい、長手方向に直角な方向を「縦方向」という。
【００９７】
図１３に示すプロジェクター９は、レーザーなどの光を照出する光源装置９１と、クロスダイクロイックプリズム９２と、１対の本発明の光スキャナー９３、９４（例えば、光スキャナー１と同様の構成の光スキャナー）と、固定ミラー９５とを有している。
光源装置９１は、赤色光を照出する赤色光源装置９１１と、青色光を照出する青色光源装置９１２と、緑色光を照出する緑色光源装置９１３とを備えている。
クロスダイクロイックプリズム９２は、４つの直角プリズムを貼り合わせて構成され、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３のそれぞれから照出された光を合成する光学素子である。
【００９８】
このようなプロジェクター９は、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２、緑色光源装置９１３のそれぞれから、図示しないホストコンピューターからの画像情報に基づいて照出された光をクロスダイクロイックプリズム９２で合成し、この合成された光が、光スキャナー９３、９４によって走査され、さらに固定ミラー９５によって反射され、スクリーンＳＣ上でカラー画像を形成するように構成されている。
【００９９】
ここで、光スキャナー９３、９４の光走査について具体的に説明する。
まず、クロスダイクロイックプリズム９２で合成された光は、光スキャナー９３によって横方向に走査される（主走査）。そして、この横方向に走査された光は、光スキャナー９４によってさらに縦方向に走査される（副走査）。これにより、２次元カラー画像をスクリーンＳＣ上に形成することができる。このような光スキャナー９３、９４として本発明の光スキャナーを用いることで、極めて優れた描画特性を発揮することができる。
【０１００】
ただし、プロジェクター９としては、光スキャナーにより光を走査し、対象物に画像を形成するように構成されていれば、これに限定されず、例えば、固定ミラー９５を省略してもよい。
このように構成されたプロジェクター９によれば、前述した光スキャナー１と同様の構成の光スキャナー９３、９４を備えるので、安価に、高品位な画像を得ることができる。
【０１０１】
（ヘッドアップディスプレイ）
図１４は、本発明の画像形成装置の実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す概略図である。なお、以下では、前述したプロジェクター９と同様の構成については、その説明を省略する。
図１４に示すヘッドアップディスプレイ９Ａは、自動車、飛行機等の移動体において、各種情報をフロントウインドウＳＣ１に投影する装置である。
【０１０２】
このヘッドアップディスプレイ９Ａは、赤色光源装置９１１、青色光源装置９１２および緑色光源装置９１３と、クロスダイクロイックプリズム９２と、１対の本発明の光スキャナー９３、９４と、固定ミラー９５Ａとを有している。
ここで、固定ミラー９５Ａは、凹面ミラーであり、光スキャナー９４からの光をフロントウインドウＳＣ１に投影する。すると、移動体の操縦者は、フロントウインドウＳＣ１に対して前方に位置する仮想面ＳＣ２に虚像として表示像を視認することができる。
【０１０３】
以上、本発明のアクチュエーターの製造方法、アクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明のアクチュエーター、光スキャナーおよび画像形成装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。また、本発明のアクチュエーターの製造方法では、任意の工程を付加することもできる。
【０１０４】
また、前述した実施形態では、可動部が平面視において回動中心軸およびそれに垂直な線分の少なくとも一方に対して対称な形状をなす場合を説明したが、これに限定されず、可動部が平面視において回動中心軸およびそれに垂直な線分のいずれに対しても非対称な形状をなしていてもよい。
また、前述した実施形態では、可動部を支持部に対して回動可能に連結する連結部が１対設けられた場合を例に説明したが、可動部を支持部に対して回動可能に連結するものであれば、連結部の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【０１０５】
また、前述した実施形態では、本発明のアクチュエーターを光スキャナーに適用した場合を例に説明したが、本発明のアクチュエーターは、これに限定されず、例えば、光スイッチ、光アッテネーター等の他の光学デバイスに適用することも可能である。
また、前述した実施形態では、可動部を回動させる駆動手段がムービングコイル型の電磁駆動方式を採用した構成を例に説明したが、かかる駆動手段は、ムービングマグネット型の電磁駆動方式であってもよいし、また、静電駆動方式、圧電駆動方式等の電磁駆動方式以外の駆動方式を採用するものであってもよい。
また、前述した実施形態では、基体上に絶縁層を介して設けた導体パターンがコイルを有する場合を例に説明したが、かかる導体パターンは、電気的導通のためのものであれば、これに限定されず、例えば、各種駆動源への通電のための配線、各種センサーに接続された配線等を含むものであってもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１、１Ａ、１Ｂ、２Ｂ‥‥光スキャナー ２、２Ａ、２Ｂ‥‥基体 ３‥‥支持体 ４、４Ｂ‥‥駆動手段 ８‥‥導体パターン ９‥‥プロジェクター ９Ａ‥‥ヘッドアップディスプレイ ２１、２１Ｂ‥‥可動部 ２２、２２Ａ、２２ａ、２２Ｂ、２２ｂ‥‥支持部 ２３、２３Ｂ‥‥連結部 ２４、２４Ｂ‥‥連結部 ２５‥‥貫通孔 ２６‥‥除去部 ３１‥‥凹部 ３２‥‥板状部 ３３‥‥枠状部 ４１‥‥コイル ４２‥‥永久磁石 ４３‥‥永久磁石 ４４、４５‥‥コイル ４６、４７‥‥永久磁石 ５１‥‥可動部 ５２‥‥支持部 ５３、５４‥‥連結部 ６１‥‥絶縁層 ６２‥‥絶縁層 ６３‥‥絶縁層 ７２、７２Ｂ‥‥配線 ７３、７３Ｂ‥‥電極 ７４、７４Ｂ‥‥配線 ７５、７５Ｂ‥‥電極 ９１‥‥光源装置 ９２‥‥クロスダイクロイックプリズム ９３‥‥光スキャナー ９４‥‥光スキャナー ９５、９５Ａ‥‥固定ミラー １０２‥‥シリコン基板 １２１‥‥可動部 １２２、１２２ａ、１２２Ｂ、１２２ｂ‥‥支持部 １２３、１２３Ｂ、１２４、１２４Ｂ‥‥連結部 １２５、１２５Ａ、１２５Ｂ‥‥貫通孔 １２６、１２６Ａ、１２６Ｂ‥‥除去部 １２７、１２７Ａ、１２７Ｂ‥‥脆弱部 １２８‥‥除去部 １２９‥‥脆弱部 １５１、１５２‥‥可動部 １５３、１５４‥‥連結部 １６１‥‥絶縁層 １６２‥‥絶縁層 ２００‥‥マスク ２０２、２０２Ａ、２０２Ｂ‥‥基体 ２１１‥‥光反射部 ２１２‥‥側面 ２１３‥‥角部 ２１４‥‥第１接続縁部 ２２１‥‥側面 ２２２‥‥第２接続縁部 ２２５‥‥貫通孔 ２３１‥‥側面 ２３２‥‥角部 ２３３‥‥角部 ２５１‥‥壁面 ２６１‥‥部位 ３０２‥‥基体 ３２５‥‥貫通孔 ５１１‥‥光反射部 ９１１‥‥赤色光源装置 ９１２‥‥青色光源装置 ９１３‥‥緑色光源装置 ＳＣ‥‥スクリーン ＳＣ１‥‥フロントウインドウ ＳＣ２‥‥仮想面 Ｘ‥‥回動中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をエッチングした後に平坦化処理することにより、所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結された連結部、前記連結部を支持する支持部、前記可動部および前記連結部に対して前記基板を貫通する貫通溝を介して離間するとともに前記支持部に対して構造的な強度が前記支持部よりも弱い脆弱部を介して接続された除去可能な除去部、を含む基体を形成する第１の工程と、
前記基体の上方に導電性を有する導体部を形成する第２の工程と、
前記除去部を除去する第３の工程とを有することを特徴とするアクチュエーターの製造方法。
【請求項２】
前記脆弱部は、前記除去部と前記支持部とを局所的に接続する接続部で構成されている請求項１に記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項３】
前記平坦化処理は、水素アニール処理、水素アニール処理後にＡｒ雰囲気でアニール処理を行う処理、フッ硝酢酸によるエッチング処理、熱酸化処理後にフッ酸によるエッチングを行なう処理、のいずれかである請求項１または２に記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項４】
前記第２の工程前に、前記基体上に絶縁層を形成する工程を有し、
前記第２の工程では、前記絶縁層上に前記導体部を形成する請求項１ないし３のいずれかに記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項５】
前記基板は、シリコン基板である請求項１ないし４のいずれかに記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項６】
前記絶縁層は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜で構成されている請求項５に記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項７】
前記導体部は、コイルと、前記コイルに電気的に接続された配線とを含む請求項１ないし６のいずれかに記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とするアクチュエーター。
【請求項９】
前記可動部は、前記可動部の上方に設けられ、かつ光反射性を有する光反射部を備える請求項８に記載のアクチュエーター。
【請求項１０】
所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結する連結部、および前記連結部を支持する支持部、を含む基体と、
前記基体上に設けられ、導電性を有する導体部とを有し、
前記可動部は、前記可動部の表面に設けられ、光反射性を有する光反射部を備え、
請求項１ないし７のいずれかに記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする光スキャナー。
【請求項１１】
光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーとを備え、
前記光スキャナーは、
所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結する連結部、および前記連結部を支持する支持部、を含む基体と、
前記基体上に設けられ、導電性を有する導体部とを有し、
前記可動部は、前記可動部の表面に設けられ、かつ光反射性を有する光反射部を備え、
請求項１ないし７のいずれかに記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
基板をエッチングした後に平坦化処理することにより、所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結された連結部、前記連結部を支持する支持部、前記可動部および前記連結部に対して前記基板を貫通する貫通溝を介して離間するとともに前記支持部に対して構造的な強度が前記支持部よりも弱い脆弱部を介して接続された除去可能な除去部、を含む基体を形成する第１の工程と、
前記基体の上方に導電性を有する導体部を形成する第２の工程と、
前記除去部を除去する第３の工程とを有することを特徴とするアクチュエーターの製造方法。
【請求項２】
前記脆弱部は、前記除去部と前記支持部とを局所的に接続する接続部で構成されている請求項１に記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項３】
前記平坦化処理は、水素アニール処理、水素アニール処理後にＡｒ雰囲気でアニール処理を行う処理、フッ硝酢酸によるエッチング処理、熱酸化処理後にフッ酸によるエッチングを行なう処理、のいずれかである請求項１または２に記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項４】
前記第２の工程前に、前記基体上に絶縁層を形成する工程を有し、
前記第２の工程では、前記絶縁層上に前記導体部を形成する請求項１ないし３のいずれかに記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項５】
前記基板は、シリコン基板である請求項１ないし４のいずれかに記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項６】
前記絶縁層は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜で構成されている請求項５に記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項７】
前記導体部は、コイルと、前記コイルに電気的に接続された配線とを含む請求項１ないし６のいずれかに記載のアクチュエーターの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とするアクチュエーター。
【請求項９】
前記可動部は、前記可動部の上方に設けられ、かつ光反射性を有する光反射部を備える請求項８に記載のアクチュエーター。
【請求項１０】
所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結する連結部、および前記連結部を支持する支持部、を含む基体と、
前記基体上に設けられ、導電性を有する導体部とを有し、
前記可動部は、前記可動部の表面に設けられ、光反射性を有する光反射部を備え、
請求項１ないし７のいずれかに記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする光スキャナー。
【請求項１１】
光を出射する光源と、
前記光源からの光を走査する光スキャナーとを備え、
前記光スキャナーは、
所定の軸まわりに回動可能な可動部、前記可動部に連結する連結部、および前記連結部を支持する支持部、を含む基体と、
前記基体上に設けられ、導電性を有する導体部とを有し、
前記可動部は、前記可動部の表面に設けられ、かつ光反射性を有する光反射部を備え、
請求項１ないし７のいずれかに記載の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−２７９４２（Ｐ２０１３−２７９４２Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４０２６（Ｐ２０１１−１６４０２６）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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