光学デバイスおよび画像形成装置
【課題】安定した駆動を行うことができる光学デバイス、およびかかる光学デバイスを備えた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】光学デバイス１は、光反射部２９を有し、回動可能に設けられた第２の質量部２３と、第２の質量部２３を駆動する駆動手段とを有し、この駆動手段が第２の質量部２３を回動させることにより、光反射部２９で反射した光を対象物に走査するものであって、接合膜１１を介して支持部２４に接合されたヒートシンク１０を有する。この接合膜１１は、エネルギー付与前において、シロキサン結合を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、このＳｉ骨格に結合する脱離基とを含むものである。このような接合膜１１は、エネルギーを付与することにより、一部の脱離基がＳｉ骨格から脱離し、代わりに活性手が生じる。これにより、接合膜１１に接着性が発現し、支持部２４とヒートシンク１０とが接合されている。
【解決手段】光学デバイス１は、光反射部２９を有し、回動可能に設けられた第２の質量部２３と、第２の質量部２３を駆動する駆動手段とを有し、この駆動手段が第２の質量部２３を回動させることにより、光反射部２９で反射した光を対象物に走査するものであって、接合膜１１を介して支持部２４に接合されたヒートシンク１０を有する。この接合膜１１は、エネルギー付与前において、シロキサン結合を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、このＳｉ骨格に結合する脱離基とを含むものである。このような接合膜１１は、エネルギーを付与することにより、一部の脱離基がＳｉ骨格から脱離し、代わりに活性手が生じる。これにより、接合膜１１に接着性が発現し、支持部２４とヒートシンク１０とが接合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学デバイスおよび画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ等に用いられ、光走査により描画を行う光スキャナ（光学デバイス）としては、小型化を図ることなどの目的から、ねじり振動子を用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
例えば、特許文献１にかかる光学デバイスは、シリコンで構成された板状の可動板上に、アルミニウムで構成された光反射部を直接設けたものを、その両側で１対のねじりバネによって回動可能に支持してなる。そして、１対のねじりバネをねじれ変形させながら、可動板を回動（振動）させることにより、光走査を行う。その際、光反射部では、照射された光のほとんどが反射する。
【０００３】
しかしながら、光反射部での光反射率を完全に１００％とすることはできないため、このような光学デバイスにあっては、光反射部に照射された光の一部が熱となり、可動板を昇温させてしまう。
そのため、かかる光学デバイスを長時間使用すると、可動板の形状や光反射部の材質等によっては、熱により可動板に反りなどの変形が生じて、光反射部の平面性が損なわれるおそれがある。また、可動板からの熱によりねじりバネの材料物性が変化して、ねじりバネのバネ定数が変化してしまうおそれがある。
光反射部の平面性が損なわれたり、ねじりバネのバネ定数が変化したりすると、安定した駆動（描画）を行うことが難しい。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−９２４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、安定した駆動を行うことができる光学デバイス、およびかかる光学デバイスを備えた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】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光学デバイスは、光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合する脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記Ｓｉ骨格から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする。
これにより、可動板を効率よく冷却し、可動板の昇温を防止することができる。その結果、安定した駆動を行うことができる光学デバイスが得られる。
【０００７】
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜を構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０〜９０原子％であることが好ましい。
これにより、接合膜は、Ｓｉ原子とＯ原子とが強固なネットワークを形成し、接合膜自体がより強固なものとなる。このため、接合膜は、基体および冷却部材に対して、特に高い接合強度を示すとともに、熱伝導性に優れたものとなる。
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３であることが好ましい。
これにより、接合膜の安定性が高くなり、基体と冷却部材をより強固に接合することができる。
【０００８】
本発明の光学デバイスでは、前記Ｓｉ骨格の結晶化度は、４５％以下であることが好ましい。
これにより、Ｓｉ骨格は十分にランダムな原子構造を含むものとなる。このため、化学的安定性、耐熱性等のＳｉ骨格の特性が顕在化し、接合膜の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。
【０００９】
本発明の光学デバイスでは、前記脱離基は、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子が前記Ｓｉ骨格に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものであることが好ましい。
これらの脱離基は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基は、接合膜の接着性をより高度なものとすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記脱離基は、アルキル基であることが好ましい。
アルキル基は化学的な安定性が高いため、脱離基としてアルキル基を含む接合膜は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
【００１０】
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜は、プラズマ重合法により形成されたものであることが好ましい。
これにより、接合膜は緻密で均質なものとなる。そして、基体と冷却部材との間を特に強固に接合するとともに、これらの間の熱抵抗をより低減することができる。また、プラズマ重合法で作製された接合膜は、エネルギーが付与されて活性化された状態を比較的長時間にわたって維持することができる。このため、光学デバイスの製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
【００１１】
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、接合膜自体が優れた機械的特性を有するものとなる。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示す接合膜が得られる。したがって、この接合膜により、基体と冷却部材とをより強固に接合することができる。また、非接着性と接着性との制御を容易かつ確実に行える接合膜となる。
本発明の光学デバイスでは、前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、接着性に特に優れる接合膜が得られる。
【００１２】
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、基体と冷却部材との間の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより強固に接合することができる。また、接合膜の表面に生じる凹凸の高さを緩和することができ、被着体に対する密着性をより高めることができる。
【００１３】
本発明の光学デバイスは、光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、金属原子と、該金属原子に結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする。
これにより、接合膜の熱伝導性が高くなるため、可動板を効率よく冷却し、可動板の昇温を防止することができる。その結果、安定した駆動を行うことができる光学デバイスが得られる。また、接合膜が、電力線や信号線としての機能を併せ持つことができる。また、金属原子を適宜選択することにより、接合膜は、透光性を有するものが得られる。
【００１４】
本発明の光学デバイスは、光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記接合膜から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする。
これにより、接合膜の熱伝導性が高くなるため、可動板を効率よく冷却し、可動板の昇温を防止することができる。その結果、安定した駆動を行うことができる光学デバイスが得られる。また、接合膜が、電力線や信号線としての機能を併せ持つことができる。
【００１５】
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜は、流動性を有しない固体状のものであることが好ましい。
これにより、従来に比べて寸法精度が格段に高い光学デバイスが得られる。また、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
本発明の光学デバイスでは、前記可動板と前記支持部とが、一体的に形成されており、
前記冷却部材は、前記接合膜を介して前記支持部に接合されていることが好ましい。
これにより、可動板と支持部とが一体的に形成されているので、可動板と支持部との間の熱伝導性が特に小さくなり、可動板が有する熱を、支持部上に設けられた冷却部材を介して放熱することができる。
【００１６】
本発明の光学デバイスでは、前記一体的に形成された可動板および支持部は、シリコン材料を主材料として構成されていることが好ましい。
シリコン材料は、熱伝導率が比較的高いため、可動板と支持部との間の熱伝導性が特に高くなる。また、シリコン材料は、接合膜との親和性が高いことから、シリコン材料で構成された支持部は、冷却部材との接合性が特に高いものとなる。
【００１７】
本発明の光学デバイスでは、前記冷却部材は、ヒートシンクであることが好ましい。
これにより、可動板から支持部に伝達された熱をヒートシンクからより積極的に放熱することができる。その結果、可動板および支持部の昇温をより確実に防止することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記ヒートシンクは、銅またはアルミニウムを主材料として構成されていることが好ましい。
これらの材料は、熱伝導性が特に高く、かつ接合膜との親和性が高いことから支持部との接合性が特に高い。このため、ヒートシンクは、可動板および支持部が有する熱を特に効率よく放熱し得るものとなる。
【００１８】
本発明の光学デバイスでは、前記基体は、前記可動板および前記支持部と、
前記可動板と前記支持部とを連結し、捩れ変形する軸部材と、
前記軸部材の途中に設けられ、前記可動板を回動させる駆動部材とを有し、
前記冷却部材は、前記接合膜を介して前記駆動部材に接合されていることが好ましい。
これにより、駆動部材の駆動時に、冷却部材とその周囲の気体との接触確率が向上するため、駆動部材および可動板の冷却効果を高め、これらの昇温を防止することができる。その結果、安定した駆動を行うことができる光学デバイスが得られる。
【００１９】
本発明の光学デバイスでは、前記駆動部材に接合された前記冷却部材は、ヒートシンクであり、
前記ヒートシンクには、前記駆動部材の回動軸線に対し直角な方向に延びるフィンが前記回動軸線方向に間隔を隔てて設けられていることが好ましい。
これにより、冷却部材の表面積を大きくすることができるので、駆動時に、冷却部材とその周囲の気体との接触確率をさらに向上することができる。その結果、駆動部材および可動板の冷却効果をより高めることができる。そして、フィンの配設方向を最適化したことにより、ヒートシンクとその周囲の気体との接触抵抗を低減しつつ、可動板の冷却効果を高めることができる。
【００２０】
本発明の光学デバイスでは、前記ヒートシンクは、前記駆動部材の回動軸線に対し直角な方向において、端部側の高さが中央部側の高さよりも低いことが好ましい。
これにより、駆動部材の回動軸線に直角な方向での端部の駆動時における慣性力を低減し、駆動部材の設計を容易なものとすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記ヒートシンクの重心は、平面視で回動軸線上にあることが好ましい。
これにより、駆動部材の駆動に必要なトルクを低減し、駆動部材の設計をより容易なものとすることができる。
本発明の画像形成装置は、本発明の光学デバイスを備え、前記光反射部で反射した光を走査して、画像を形成するように構成されていることを特徴とする。
これにより、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の光学デバイス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。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光学デバイスの第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の光学デバイスの第１実施形態を示す平面図（内部透視図）、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示す光学デバイスの電極の配置を示す平面図、図４は、図１に示す光学デバイスの駆動電圧の一例（交流電圧）を示す図、図５は、印加した交流電圧の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の振幅との関係を示すグラフである。なお、以下では、説明の便宜上、図１および図３中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００２２】
光学デバイス（光スキャナ）１は、図１に示すように、２自由度振動系を有する基体２を有しており、この基体２の下面には、対向基板３が接合膜４を介して接合され、この基体２の上面には、ヒートシンク（冷却部材）１０が取り付けられている。
基体２は、一対の第１の質量部（駆動部材）２１、２２と、上面（後述する対向基板３とは反対側の面）に光反射部２９が設けられた第２の質量部（可動板）２３と、これらを支持するための支持部２４とを備えている。
具体的には、基体２は、第２の質量部２３を中心として、その一端側（図１および図２中、左側）に第１の質量部２１が設けられ、他端側（図１および図２中、右側）に第１の質量部２２が設けられて構成されている。
【００２３】
また、本実施形態では、第１の質量部２１、２２は、互いにほぼ同一形状かつほぼ同一寸法をなし、第２の質量部２３を介して、ほぼ対称に設けられている。
また、第２の質量部２３上には、後に詳述する冷却部材１０の接合膜１１を介して、光反射部２９が設けられている。
さらに、基体２は、図１および図２に示すように、第１の質量部２１、２２と支持部２４とを連結する一対の第１の弾性連結部２５、２５と、第１の質量部２１、２２と第２の質量部２３とを連結する一対の第２の弾性連結部２６、２６とを備えている。
換言すれば、基体２において、第２の質量部２３と支持部２４とを連結する軸部材の途中（第１の弾性連結部２５と第２の弾性連結部２６との間）に、第１の質量部２１、２２が設けられている。
【００２４】
各第１の弾性連結部２５、２５および各第２の弾性連結部２６、２６は、同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）２７として、第１の質量部２１、２２が支持部２４に対して、また、第２の質量部２３が第１の質量部２１、２２に対して回動可能となっている。
このように、基体２は、第１の質量部２１、２２と第１の弾性連結部２５、２５とからなる第１の振動系と、第２の質量部２３と第２の弾性連結部２６、２６とからなる第２の振動系とで構成された２自由度振動系を有している。
【００２５】
本実施形態では、このような２自由度振動系は、基体２の全体の厚さよりも薄く形成されているとともに、図２にて上下方向で基体２の上部に位置している。換言すれば、基体２には、基体２の全体の厚さよりも薄い部分（以下、薄肉部という）が形成されており、この薄肉部に異形孔が形成されることにより、第１の質量部２１、２２と第２の質量部２３と第１の弾性連結部２５、２５と第２の弾性連結部２６、２６とが形成されている。
また、本実施形態では、前記薄肉部の上面が支持部２４の上面と同一面上に位置することにより、前記薄肉部の下方には、各質量部２１、２２、２３の回動のための空間（凹部）２８が形成される。
【００２６】
このような基体２は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３と、支持部２４と、第１の弾性連結部２５、２５と、第２の弾性連結部２６、２６とが一体的に形成されている。
なお、基体２は、ＳＯＩ基板等の積層構造の基板から、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３と、支持部２４と、第１の弾性連結部２５、２５と、第２の弾性連結部２６、２６を形成したものであってもよい。
【００２７】
対向基板３は、例えば、シリコンまたはガラスを主材料として構成されている。
対向基板３の上面には、図２および図３に示すように、第２の質量部２３に対応する部分に開口部３１が形成されている。
この開口部３１は、第２の質量部２３が回動（振動）する際に、対向基板３に接触するのを防止する逃げ部を構成する。開口部（逃げ部）３１を設けることにより、光学デバイス１全体の大型化を防止しつつ、第２の質量部２３の振れ角（振幅）をより大きく設定することができる。光学デバイス１において、対向基板３がシリコンを主材料として構成されている場合、ガラス材料などで対向基板が構成されている場合に比し、前述のような開口部などの逃げ部を簡単にそして高精度（高アスペクト比）に形成することができる。
【００２８】
なお、逃げ部は、前記効果を十分に発揮し得る構成であれば、必ずしも対向基板３の下面（第２の質量部２３と反対側の面）で開放（開口）していなくてもよい。すなわち、逃げ部は、対向基板３の上面に形成された凹部で構成することもできる。また、空間２８の深さが第２の質量部２３の振れ角（振幅）に対し大きい場合などには、逃げ部を設けなくともよい。
【００２９】
また、対向基板３の上面（基体２側の面）には、図３に示すように、第１の質量部２１に対応する部分に、後述の接合膜４を介して、一対の電極３２が回動中心軸２７を中心にほぼ対称となるように設けられ、また、第１の質量部２２に対応する部分に、後述の接合膜４を介して、一対の電極３２が回動中心軸２７を中心にほぼ対称となるように設けられている。すなわち、本実施形態では、一対の電極３２が２組（合計４個）、設けられている。
【００３０】
第１の質量部２１、２２と各電極３２とは、図示しない電源に接続されており、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に交流電圧（駆動電圧）を印加できるよう構成されている。すなわち、第１の質量部２１、２２と各電極３２とが、第２の質量部２３（より具体的には第１の質量部２１、２２）を駆動するための駆動手段を構成する。
なお、第１の質量部２１、２２は、各電極３２と対向する面に、それぞれ、絶縁膜（図示せず）が設けられている。これにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間での短絡が発生するのが好適に防止される。
【００３１】
接合膜４は、基体２と対向基板３とを接合する機能を有するものである。したがって、接合膜４の構成材料は、前記接合が可能なものであれば特に限定されないが、基体２および対向基板３のそれぞれがシリコンを主材料として構成されている場合には、可動イオンを含むガラスを用いるのが好ましい。これにより、ともにシリコンを主材料として構成された基体２と対向基板３とを接合膜４を介して陽極接合させることができる。なお、接合膜４は、後述する接合膜１１と同様の構成であってもよく、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤で構成されていてもよい。このとき、接合膜４を後述する接合膜１１と同様の構成とした場合、基体２と対向基板３とを高い寸法精度でかつ強固に接合することができる。これにより、陽極接合の場合と比べて、接合される部材の材質に制約が大幅に緩和されることになり、基体２および対向基板３の各構成材料の選択の幅を広げることができる。換言すれば、基体２および対向基板３の各構成材料によらず、これらを確実に接合することができる。
また、本実施形態では、接合膜４の上面に上述の電極３２が設けられている。これにより、電極３２と第１の質量部２１、２２との間のギャップを調整することができる。また、接合膜４を絶縁性を有する材料で構成することにより、電極３２と対向基板３との間の絶縁性を確保することができる。
【００３２】
ここで、前述したような基体２の上面に設けられたヒートシンク（冷却部材）１０を詳細に説明する。
ヒートシンク１０は、第２の弾性連結部２６、２６、第１の質量部２１、２２、第１の弾性連結部２５、２５および支持部２４を介して、可動板である第２の質量部２３を冷却する機能を有する。これにより、第２の質量部２３の昇温を防止することができる。その結果、昇温による第２の質量部２３の変形や各弾性連結部２５、２６のバネ定数の変化を防止して、光学デバイス１の駆動を安定化することができる。
【００３３】
より具体的には、光学デバイス１は、第２の質量部２３の上面に設けられた接合膜１１と、接合膜１１に接続され、支持部２４の上方に設けられたヒートシンク１０とを有している。すなわち、接合膜１１を介して、支持部２４の上面とヒートシンク１０とが接合（接着）されている。
また、本実施形態では、この接合膜１１は、可動板である第２の質量部２３の本体上に設けられていて、第２の質量部２３の本体と光反射部２９との間にも介在している。そして、接合膜１１は、第２の質量部２３の一方の面のほぼ全域を覆うように設けられている。
【００３４】
この接合膜１１は、エネルギー付与前において、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含むランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、このＳｉ骨格に結合する脱離基とを含むものである。
そして、この接合膜１１は、エネルギーを付与したことにより、脱離基がＳｉ骨格から脱離し、これにより接合膜１１の表面に発現した接着性によって、支持部２４とヒートシンク１０とを接合している。
【００３５】
このような接合膜１１は、シロキサン結合３０２を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格３０１の影響によって、変形し難い強固な膜となる。このような構造の接合膜１１は、その厚さを薄くしても十分な接合強度が得られる。このため、接合膜１１は、十分に薄いにもかかわらず、支持部２４とヒートシンク１０との間を強固に接合することができる。その結果、光反射部２９で生じた熱を、第２の弾性連結部２６、第１の質量部２１、２２、第１の弾性連結部２５、支持部２４および接合膜１１を通じて、ヒートシンク１０へより効率よく伝導し、外部へ放出することができる。
なお、接合膜１１については、後に詳述する。
【００３６】
ヒートシンク１０は、放熱のための複数のフィンを有しており、外部の気体との接触面積の向上が図られており、接合膜１１から熱を受けこれを放熱する機能を有する。
このように光学デバイス１が接合膜１１を介して支持部２４に接続されたヒートシンク１０を有しているので、第２の質量部２３から支持部２４に伝達された熱をヒートシンク１０からより積極的に放熱することができる。そのため、第２の質量部２３、第２の弾性連結部２６、第１の質量部２１、２２、第１の弾性連結部２５および支持部２４（基体２）の昇温をより確実に防止することができる。
また、ヒートシンク１０は、支持部２４上に設けられている。このように第２の質量部２３と一体的に形成された部分（支持部２４）の上にヒートシンク１０が設けられているので、支持部２４と第２の質量部２３との間の熱抵抗が特に小さくなり、第２の質量部２３が有する熱を支持部２４を介して、より確実に放熱することができる。
【００３７】
このようなヒートシンク１０は、第２の質量部２３の構成材料（すなわち基体２の構成材料）の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料（以下、高熱伝導材料という）で構成されている。かかる高熱伝導材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄのような金属（金属単体）、これらの金属を含む合金、これらの金属を含む酸化物や窒化物等が挙げられる。
【００３８】
これらの中でも、高熱伝導性材料としては、アルミニウム、銅、チタン、ステンレス鋼のような金属材料、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等のセラミックス材料が好ましい。これらの高熱伝導性材料は、熱伝導性が特に高く、かつ接合膜１１との親和性が高いことから支持部２４との接合性が特に高い。このため、ヒートシンク１０は、基体２が有する熱を特に積極的に放熱し得るものとなる。
【００３９】
また、基体２がシリコン材料を主材料として一体的に形成されている場合、シリコンの熱伝導率が比較的高いため、基体２は熱伝導性の高いものとなる。このため、第２の質量部２３が有する熱を、ヒートシンク１０を介して特に効率よく放熱することができる。さらに、シリコン材料は、シロキサン結合を含む接合膜１１との親和性が特に高い材料であるため、基体２とヒートシンク１０とをより確実に接合することができる。その結果、基体２とヒートシンク１０との間の熱抵抗が低下し、基体２が有する熱を特に効率よく放熱することができる。
なお、光学デバイス１は、ヒートシンク１０に代えて、ヒートパイプのような熱交換器、ペルチェ素子のような熱電変換素子等を有していてもよく、これらを組み合わせたものを有していてもよい。
【００４０】
以上のような構成の光学デバイス１は、次のようにして駆動する。
すなわち、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に、例えば、正弦波（交流電圧）等を印加する。具体的には、例えば、第１の質量部２１、２２をアースしておき、図３中上側の２つの電極３２に、図４（ａ）に示すような波形の電圧を印加し、図３中下側の２つの電極３２に、図４（ｂ）に示すような波形の電圧を印加する。すると、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に静電気力（クーロン力）が生じる。
【００４１】
この静電気力により、第１の質量部２１、２２が、各電極３２の方へ引きつけられる力が正弦波の位相により変化し、回動中心軸２７（第１の弾性連結部２５）を軸に、基体２の板面（図１における紙面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
そして、この第１の質量部２１、２２の振動（駆動）に伴って、第２の弾性連結部２６を介して連結されている第２の質量部２３も、回動中心軸２７（第２の弾性連結部２６）を軸に、基体２の板面（図１における紙面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
したがって、第２の質量部２３の回動に伴い、光反射部２９も回動し、光反射部２９に照射された光を走査することができる。
【００４２】
その際、光反射部２９に照射された光の一部は、光反射部２９で反射せずに熱となる。この熱は、第２の弾性連結部２６、第１の質量部２１、２２、第１の弾性連結部２５、支持部２４および接合膜１１を通じて、ヒートシンク１０へ伝導し、外部へ放出される。これにより、光反射部２９で生じた熱により第２の質量部２３が昇温するのを防止することができる。そのため、光学デバイス１は、第２の質量部２３が昇温により反りなどの変形を生じることなく、安定に駆動して、高精度な描画や光走査を行うことができる。
ここで、この光学デバイス１では、前述したように、対向基板３における、第２の質量部２３に対応する部分に、開口部３１が形成され、また、図２にて基体２の下面に空間２８が形成され、かつ、平面視で第１の質量部２１、２２が空間（凹部）２８内に位置するように設けられている。
【００４３】
このような構成により、第２の質量部２３が振動し得るスペース、および、第１の質量部２１、２２が振動し得るスペースとして、大きなスペースが確保されている。したがって、第１の質量部２１、２２の質量を比較的小さく設定すること等により、第１の質量部２１、２２を大きな振れ角で振動させた場合や、さらに第２の質量部２３が共振によって大きな振れ角で振動した場合でも、各質量部２１、２２、２３（２自由度振動系）が対向基板３に接触することを好適に防止することができる。
このため、このような光学デバイス１を、例えば光スキャナに適用した場合には、より解像度の高いスキャニングを行うことが可能となる。
【００４４】
ここで、第１の質量部２１の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向（長手方向）への長さ（回動中心軸と端部２１ａとの間の距離）をＬ１とし、第１の質量部２２の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向（長手方向）への長さ（回動中心軸と端部２２ａとの間の距離）をＬ２とし、第２の質量部２３の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向への長さ（回動中心軸と端部２３ａとの間の距離）をＬ３としたとき、本実施形態では、第１の質量部２１、２２が、それぞれ独立して設けられているため、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３とが干渉せず、第２の質量部２３の大きさ（長さＬ３）にかかわらず、Ｌ１およびＬ２を小さくすることができる。これにより、第１の質量部２１、２２の回転角度（振れ角）を大きくすることができ、第２の質量部２３の回転角度を大きくすることができる。
【００４５】
また、Ｌ１およびＬ２を小さくすることにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間の距離を小さくすることができ、これにより、静電気力が大きくなり、第１の質量部２１、２２と各電極３２に印加する交流電圧を小さくすることができる。
ここで、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２３の寸法は、それぞれ、Ｌ１＜Ｌ３かつＬ２＜Ｌ３なる関係を満足するよう設定されている。これにより、Ｌ１およびＬ２をより小さくすることができ、第１の質量部２１、２２の回転角度をより大きくすることができ、第２の質量部２３の回転角度をさらに大きくすることができる。
この場合、第２の質量部２３の最大回転角度が、２０°以上となるように構成されるのが好ましい。
【００４６】
また、このように、Ｌ１およびＬ２を小さくすることにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間の距離をより小さくすることができ、第１の質量部２１、２２と各電極３２に印加する交流電圧をさらに小さくすることができる。
これらによって、第１の質量部２１、２２の低電圧駆動と、第２の質量部２３の大回転角度での振動（回動）とを実現することができる。
【００４７】
このため、このような光学デバイス１を、例えばレーザープリンタや、走査型共焦点レーザー顕微鏡等の装置に用いられる光スキャナに適用した場合には、より容易に装置の小型化を図ることができる。
なお、前述したように、本実施形態では、Ｌ１とＬ２とはほぼ等しく設定されているが、Ｌ１とＬ２とが異なっていてもよいことは言うまでもない。
【００４８】
ところで、このような質量部２１、２２、２３よりなる振動系（２自由度振動系）では、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２３の振幅（振れ角）と、印加する交流電圧の周波数との間に、図５に示すような周波数特性が存在している。
すなわち、かかる振動系は、第１の質量部２１、２２の振幅と、第２の質量部２３の振幅とが大きくなる２つの共振周波数ｆｍ１［ｋＨｚ］、ｆｍ３［ｋＨｚ］（ただし、ｆｍ１＜ｆｍ３）と、第１の質量部２１、２２の振幅がほぼ０となる、１つの反共振周波数ｆｍ２［ｋＨｚ］とを有している。
【００４９】
この振動系では、第１の質量部２１、２２と電極３２との間に印加する交流電圧の周波数Ｆが、２つの共振周波数のうち低いもの、すなわち、ｆｍ１とほぼ等しくなるように設定するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振幅を抑制しつつ、第２の質量部２３の振れ角（回転角度）を大きくすることができる。
なお、本明細書中では、Ｆ［ｋＨｚ］とｆｍ１［ｋＨｚ］とがほぼ等しいとは、（ｆｍ１−１）≦Ｆ≦（ｆｍ１＋１）の条件を満足することを意味する。
【００５０】
第１の質量部２１、２２の平均厚さは、それぞれ、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
第２の質量部２３の平均厚さは、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００５１】
一方、第２の弾性連結部２６のばね定数ｋ２は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の振れ角をより大きくすることができる。
また、第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１と第２の弾性連結部２６のばね定数をｋ２とは、ｋ１＞ｋ２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００５２】
さらに、第１の質量部２１、２２の慣性モーメントをＪ１とし、第２の質量部２３の慣性モーメントをＪ２としたとき、Ｊ１とＪ２とは、Ｊ１≦Ｊ２なる関係を満足することが好ましく、Ｊ１＜Ｊ２なる関係を満足することがより好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００５３】
ところで、第１の質量部２１、２２と第１の弾性連結部２５、２５とからなる第１の振動系の固有振動数ω１は、第１の質量部２１、２２の慣性モーメントＪ１と、第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１とにより、ω１＝（ｋ１／Ｊ１）１／２によって与えられる。一方、第２の質量部２３と第２の弾性連結部２６、２６とからなる第２の振動系の固有振動数ω２は、第２の質量部２３の慣性モーメントＪ２と、第２の弾性連結部２６のばね定数ｋ２とにより、ω２＝（ｋ２／Ｊ２）１／２によって与えられる。
【００５４】
このようにして求められる第１の振動系の固有振動数ω１と第２の振動系の固有振動数ω２とは、ω１＞ω２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
なお、本実施形態の振動系は、一対の第１の弾性連結部２５および一対の第２の弾性連結部２６のうち少なくとも１つの内部にピエゾ抵抗素子を設けることにより、例えば、回転角度および回転周波数を検出したりすることができ、また、その検出結果を、第２の質量部２３の姿勢の制御に利用することができる。
【００５５】
ここで、接合膜１１について説明する。
図９は、本実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図１０は、本実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
接合膜１１のエネルギーを付与する前の状態は、図９に示すように、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合３０２を含み、ランダムな原子構造を有するＳｉ骨格３０１と、このＳｉ骨格３０１に結合する脱離基３０３とを含むものである。
そして、この接合膜１１にエネルギーを付与すると、図１０に示すように、一部の脱離基３０３がＳｉ骨格３０１から脱離し、代わりに活性手３０４が生じる。これにより、接合膜１１の表面に接着性が発現する。このようにして接着性が発現した接合膜１１により、支持部２４とヒートシンク１０との間が接合されている。
【００５６】
このような接合膜１１は、前述したように、十分に薄くしても、第２の質量部２３とヒートシンク１０とを強固に接合することができる。その結果、支持部２４とヒートシンク１０との間の熱抵抗を小さくすることができ、光反射部２９で生じた熱を、第２の弾性連結部２６、第１の質量部２１、２２、第１の弾性連結部２５および支持部２４を通じてヒートシンク１０へ、より効率よく伝導し、外部へ放熱することができる。
【００５７】
また、接合膜１１は、化学的に安定なＳｉ骨格３０１の作用により、耐熱性に優れている。このため、光学デバイス１が高温下に曝されたとしても、接合膜１１の変質・劣化を確実に防止することができ、支持部２４からヒートシンク１０が剥がれてしまうのを確実に防止することができる。
また、このような接合膜１１は、流動性を有しない固体状のものである。このため、従来の流動性を有する液状または粘液状の接着剤に比べて、接着層（接合膜１１）の厚さや形状がほとんど変化しない。このため、接合膜１１を用いて製造された光学デバイス１の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。これにより、図１に示す２つの支持部２４にそれぞれ設けられた接合膜１１の熱抵抗のバランスが向上する。その結果、２つの第１の弾性連結部２５間、２つの第１の質量部２１、２２間および２つの第２の弾性連結部２６間に、それぞれ不本意な温度差が生じてしまい、光学デバイス１の動作特性が低下するのを防止することができる。
さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合を可能にするものである。
【００５８】
このような接合膜１１としては、特に、接合膜１１を構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０〜９０原子％程度であるのが好ましく、２０〜８０原子％程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、接合膜１１は、Ｓｉ原子とＯ原子とが強固なネットワークを形成し、接合膜１１自体がより強固なものとなる。また、かかる接合膜１１は、接合される各部に対して特に高い接合強度を示すとともに、熱伝導性に優れたものとなる。
【００５９】
また、接合膜１１中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜１１の安定性が高くなり、各部をより強固に接合することができるようになる。
なお、接合膜１１中のＳｉ骨格３０１の結晶化度は、４５％以下であるのが好ましく、４０％以下であるのがより好ましい。これにより、Ｓｉ骨格３０１は十分にランダムな原子構造を含むものとなる。このため、前述した化学的安定性、耐熱性等のＳｉ骨格３０１の特性が顕在化し、接合膜１１の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。
【００６０】
また、Ｓｉ骨格３０１に結合する脱離基３０３は、前述したように、Ｓｉ骨格３０１から脱離することによって、接合膜１１に活性手３０４を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基３０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないようＳｉ骨格３０１に確実に結合しているものである必要がある。
【００６１】
かかる観点から、脱離基３０３には、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子を含み、これらの各原子がＳｉ骨格３０１に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものが好ましく用いられる。かかる脱離基３０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基３０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜１１の接着性をより高度なものとすることができる。
【００６２】
なお、上記のような各原子がＳｉ骨格３０１に結合するよう配置された原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
これらの各基の中でも、脱離基３０３は、特にアルキル基であるのが好ましい。アルキル基は化学的な安定性が高いため、アルキル基を含む接合膜１１は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
【００６３】
このような特徴を有する接合膜１１の構成材料としては、例えば、ポリオルガノシロキサンのようなシロキサン結合を含む重合物等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜１１は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜１１は、支持部２４とヒートシンク１０との間をより強固に接合することができる。
また、ポリオルガノシロキサンは、通常、撥水性（非接着性）を示すが、エネルギーを付与されることにより、容易に有機基を脱離させることができ、親水性に変化し、接着性を発現するが、この非接着性と接着性との制御を容易かつ確実に行えるという利点を有する。
【００６４】
また、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものが好ましい。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とする接合膜１１は、接着性に特に優れることから、本発明の光学デバイスに対して特に好適に適用できるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
【００６５】
また、接合膜１１の平均厚さは、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、２〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。接合膜１１の平均厚さを前記範囲内とすることにより、支持部２４とヒートシンク１０との間の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより強固に接合することができる。
すなわち、接合膜１１の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜１１の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、光学デバイス１の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【００６６】
さらに、接合膜１１の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜１１にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、支持部２４の接合面（接合膜１１に隣接する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜１１を被着させることができる。その結果、接合膜１１は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、接合膜１１を備える支持部２４に対してヒートシンク１０を貼り合わせた際に、これらの密着性をより高めることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜１１の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜１１の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【００６７】
次に、接合膜１１を作製する方法、およびこの方法を含む光学デバイス１の製造方法について説明する。
図６ないし図８は、それぞれ、第１実施形態の光学デバイスの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図６ないし図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００６８】
［１］ まず、図６（ａ）に示すように、シリコン基板５を用意する。
次に、シリコン基板５の一方の面に、図６（ｂ）に示すように、支持部２４と各質量部２１、２２、２３との形状に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスク６を形成する。
そして、図６（ｃ）に示すように、シリコン基板５の他方の面に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行う。これにより、図６（ｃ）に示すように、支持部２４の形状に対応するように、レジストマスク７を形成する。なお、レジストマスク７の形成は、金属マスク６の形成よりも先に行ってもよい。
金属マスク６の形成方法としては、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。なお、以下の各工程における金属膜の成膜においても、同様の方法を用いることができる。
【００６９】
次に、このレジストマスク７を介して、シリコン基板５の前記他方の面をエッチングした後、レジストマスク７を除去する。これにより、図６（ｄ）に示すように、支持部２４に対応する部分以外の領域に凹部５１が形成される。
エッチング方法としては、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の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。
次に、図６（ｅ）に示すように、金属マスク６を介して、シリコン基板５の前記一方の面側を、前記凹部５１に対応する部分が貫通するまでエッチングする。
【００７０】
［２］ 次に、図７（ａ）に示すように、金属マスク６を除去した後、エッチング後のシリコン基板５上、すなわち基体２上に接合膜１１を形成する。
以下、基体２上に接合膜１１を形成する方法について説明する。
このような接合膜１１は、いかなる方法で作製されたものでもよく、プラズマ重合法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法等により作製した膜にエネルギーを付与することによって作製することができるが、これらの中でも、エネルギー付与前の膜として、プラズマ重合法により作製された膜を用いるのが好ましい。プラズマ重合法によれば、最終的に、緻密で均質な接合膜１１を効率よく作製することができる。これにより、プラズマ重合法で作製された接合膜１１は、支持部２４とヒートシンク１０との間を特に強固に接合するとともに、これらの間の熱抵抗をより低減することができる。また、プラズマ重合法で作製され、エネルギーが付与される前の接合膜１１は、エネルギーが付与されて活性化された状態を比較的長時間にわたって維持することができる。このため、光学デバイス１の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
ここでは、接合膜１１をプラズマ重合法にて形成する方法について詳述するが、接合膜１１の形成方法を説明するのに先立って、接合膜１１を作製する際に用いるプラズマ重合装置について説明し、その後、接合膜１１の形成方法について説明する。
【００７１】
図１１は、プラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１１に示すプラズマ重合装置１００は、チャンバー１０１と、基体２を支持する第１の電極１３０と、第２の電極１４０と、各電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する電源回路１８０と、チャンバー１０１内にガスを供給するガス供給部１９０と、チャンバー１０１内のガスを排気する排気ポンプ１７０とを備えている。これらの各部のうち、第１の電極１３０および第２の電極１４０がチャンバー１０１内に設けられている。以下、各部について詳細に説明する。
チャンバー１０１は、内部の気密を保持し得る容器であり、内部を減圧（真空）状態にして使用されるため、内部と外部との圧力差に耐え得る耐圧性能を有するものとされる。
【００７２】
図１１に示すチャンバー１０１は、軸線が水平方向に沿って配置されたほぼ円筒形をなすチャンバー本体と、チャンバー本体の左側開口部を封止する円形の側壁と、右側開口部を封止する円形の側壁とで構成されている。
チャンバー１０１の上方には供給口１０３が、下方には排気口１０４が、それぞれ設けられている。そして、供給口１０３にはガス供給部１９０が接続され、排気口１０４には排気ポンプ１７０が接続されている。
なお、本実施形態では、チャンバー１０１は、導電性の高い金属材料で構成されており、接地線１０２を介して電気的に接地されている。
【００７３】
第１の電極１３０は、板状をなしており、基体２を支持している。
この第１の電極１３０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面に、鉛直方向に沿って設けられており、これにより、第１の電極１３０は、チャンバー１０１を介して電気的に接地されている。なお、第１の電極１３０は、図１１に示すように、チャンバー本体と同心状に設けられている。
【００７４】
第１の電極１３０の基体２を支持する面には、静電チャック（吸着機構）１３９が設けられている。
この静電チャック１３９により、図１１に示すように、基体２を鉛直方向に沿って支持することができる。また、基体２に多少の反りがあっても、静電チャック１３９に吸着させることにより、その反りを矯正した状態で基体２をプラズマ処理に供することができる。
【００７５】
第２の電極１４０は、基体２を介して、第１の電極１３０と対向して設けられている。なお、第２の電極１４０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面から離間した（絶縁された）状態で設けられている。
この第２の電極１４０には、配線１８４を介して高周波電源１８２が接続されている。また、配線１８４の途中には、マッチングボックス（整合器）１８３が設けられている。これらの配線１８４、高周波電源１８２およびマッチングボックス１８３により、電源回路１８０が構成されている。
このような電源回路１８０によれば、第１の電極１３０は接地されているので、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間に高周波電圧が印加される。これにより、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
【００７６】
ガス供給部１９０は、チャンバー１０１内に所定のガスを供給するものである。
図１１に示すガス供給部１９０は、液状の膜材料（原料液）を貯留する貯液部１９１と、液状の膜材料を気化してガス状に変化させる気化装置１９２と、キャリアガスを貯留するガスボンベ１９３とを有している。また、これらの各部とチャンバー１０１の供給口１０３とが、それぞれ配管１９４で接続されており、ガス状の膜材料（原料ガス）とキャリアガスとの混合ガスを、供給口１０３からチャンバー１０１内に供給するように構成されている。
【００７７】
貯液部１９１に貯留される液状の膜材料は、プラズマ重合装置１００により、重合して基体２の表面に重合膜を形成する原材料となるものである。
このような液状の膜材料は、気化装置１９２により気化され、ガス状の膜材料（原料ガス）となってチャンバー１０１内に供給される。なお、原料ガスについては、後に詳述する。
ガスボンベ１９３に貯留されるキャリアガスは、電界の作用により放電し、およびこの放電を維持するために導入するガスである。このようなキャリアガスとしては、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス等が挙げられる。
【００７８】
また、チャンバー１０１内の供給口１０３の近傍には、拡散板１９５が設けられている。
拡散板１９５は、チャンバー１０１内に供給される混合ガスの拡散を促進する機能を有する。これにより、混合ガスは、チャンバー１０１内に、ほぼ均一の濃度で分散することができる。
【００７９】
排気ポンプ１７０は、チャンバー１０１内を排気するものであり、例えば、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成される。このようにチャンバー１０１内を排気して減圧することにより、ガスを容易にプラズマ化することができる。また、大気雰囲気との接触による基体２の汚染・酸化等を防止するとともに、プラズマ処理による反応生成物をチャンバー１０１内から効果的に除去することができる。
また、排気口１０４には、チャンバー１０１内の圧力を調整する圧力制御機構１７１が設けられている。これにより、チャンバー１０１内の圧力が、ガス供給部１６０の動作状況に応じて、適宜設定される。
【００８０】
次に、基体２上に、接合膜１１を形成する方法について説明する。
［２−１］まず、基体２をプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納して封止状態とした後、排気ポンプ１７０の作動により、チャンバー１０１内を減圧状態とする。
次に、ガス供給部１９０を作動させ、チャンバー１０１内に原料ガスとキャリアガスの混合ガスを供給する。供給された混合ガスは、チャンバー１０１内に充填される。
【００８１】
ここで、混合ガス中における原料ガスの占める割合（混合比）は、原料ガスやキャリアガスの種類や目的とする成膜速度等によって若干異なるが、例えば、混合ガス中の原料ガスの割合を２０〜７０％程度に設定するのが好ましく、３０〜６０％程度に設定するのがより好ましい。これにより、重合膜の形成（成膜）の条件の最適化を図ることができる。
また、供給するガスの流量は、ガスの種類や目的とする成膜速度、膜厚等によって適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、原料ガスおよびキャリアガスの流量を、それぞれ、１〜１００ｃｃｍ程度に設定するのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度に設定するのがより好ましい。
【００８２】
次いで、電源回路１８０を作動させ、一対の電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する。これにより、一対の電極１３０、１４０間に存在するガスの分子が電離し、プラズマが発生する。このプラズマのエネルギーにより原料ガス中の分子が重合し、重合物が基体２上に付着・堆積する。これにより、図７（ａ）に示すように、基体２上にプラズマ重合膜で構成された接合膜１１が形成される。
【００８３】
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン等が挙げられる。
このような原料ガスを用いて得られるプラズマ重合膜、すなわち接合膜１１は、これらの原料が重合してなるもの（重合物）、すなわちポリオルガノシロキサンで構成されることとなる。
【００８４】
プラズマ重合の際、一対の電極１３０、１４０間に印加する高周波の周波数は、特に限定されないが、１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ程度であるのが好ましく、１０〜６０ＭＨｚ程度であるのがより好ましい。
また、高周波の出力密度は、特に限定されないが、０．０１〜１０Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。
また、成膜時のチャンバー１０１内の圧力は、１３３．３×１０−５〜１３３３Ｐａ（１×１０−５〜１０Ｔｏｒｒ）程度であるのが好ましく、１３３．３×１０−４〜１３３．３Ｐａ（１×１０−４〜１Ｔｏｒｒ）程度であるのがより好ましい。
【００８５】
原料ガス流量は、０．５〜２００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１〜１００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。一方、キャリアガス流量は、５〜７５０ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
処理時間は、１〜１０分程度であるのが好ましく、４〜７分程度であるのがより好ましい。なお、成膜される接合膜１１の厚さは、主に、この処理時間に比例する。したがって、この処理時間を調整することのみで、接合膜１１の厚さを容易に調整することができる。このため、支持部２４とヒートシンク１０との間の距離を厳密に制御することができる。
【００８６】
また、基体２の温度は、２５℃以上であるのが好ましく、２５〜１００℃程度であるのがより好ましい。
以上のようにして、接合膜１１を得ることができる。
なお、基体２の上面のうち、部分的に接合膜１１を形成する場合、例えば、その領域に対応する形状の窓部を有するマスクを用い、このマスク上から接合膜１１を成膜するようにすればよい。
【００８７】
［２−２］次に、基体２上に形成した接合膜１１に対してエネルギーを付与する。
エネルギーが付与されると、接合膜１１では、図９に示す脱離基３０３がＳｉ骨格３０１から脱離する。そして、脱離基３０３が脱離した後には、図１０に示すように、接合膜１１の表面および内部に活性手３０４が生じる。これにより、接合膜１１の表面に、ヒートシンク１０との接着性が発現する。
【００８８】
ここで、接合膜１１に付与するエネルギーは、いかなる方法で付与されてもよく、例えば、（Ｉ）接合膜１１にエネルギー線を照射する方法、（II）接合膜１１を加熱する方法、（III）接合膜１１に圧縮力を付与する（物理的エネルギーを付与する）方法が代表的に挙げられ、この他、プラズマに曝す（プラズマエネルギーを付与する）方法、オゾンガスに曝す（化学的エネルギーを付与する）方法等が挙げられる。
このうち、接合膜１１にエネルギーを付与する方法として、特に、上記（Ｉ）、（II）、（III）の各方法のうち、少なくとも１つの方法を用いるのが好ましい。これらの方法は、接合膜１１に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
【００８９】
以下、上記（Ｉ）、（II）、（III）の各方法について詳述する。
（Ｉ）接合膜１１にエネルギー線を照射する場合、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザー光のような光、Ｘ線、γ線、電子線、イオンビームのような粒子線等、またはこれらのエネルギー線を組み合わせたものが挙げられる。
これらのエネルギー線の中でも、特に、波長１５０〜３００ｎｍ程度の紫外線を用いるのが好ましい（図７（ｂ）参照）。かかる紫外線によれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜１１中のＳｉ骨格３０１が必要以上に破壊されるのを防止しつつ、Ｓｉ骨格３０１と脱離基３０３との間の結合を選択的に切断することができる。これにより、接合膜１１の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、接合膜１１に接着性を発現させることができる。
また、紫外線によれば、広い範囲をムラなく短時間に処理することができるので、脱離基３０３の脱離を効率よく行わせることができる。さらに、紫外線には、例えば、ＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、１６０〜２００ｎｍ程度とされる。
【００９０】
また、ＵＶランプを用いる場合、その出力は、接合膜１１の面積に応じて異なるが、１ｍＷ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、５ｍＷ／ｃｍ２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。なお、この場合、ＵＶランプと接合膜１１との離間距離は、３〜３０００ｍｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｍｍ程度とするのがより好ましい。
【００９１】
また、紫外線を照射する時間は、接合膜１１の表面付近の脱離基３０３を脱離し得る程度の時間、すなわち、接合膜１１の内部の脱離基３０３を多量に脱離させない程度の時間とするのが好ましい。具体的には、紫外線の光量、接合膜１１の構成材料等に応じて若干異なるものの、０．５〜３０分程度であるのが好ましく、１〜１０分程度であるのがより好ましい。
【００９２】
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的（パルス状）に照射されてもよい。
一方、レーザー光としては、例えば、エキシマレーザー（フェムト秒レーザー）、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、Ａｒレーザー、ＣＯ２レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等が挙げられる。
【００９３】
また、接合膜１１に対するエネルギー線の照射は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等が挙げられるが、特に大気雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギー線の照射をより簡単に行うことができる。
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、接合膜１１に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による基体２の変質・劣化を防止することができる。
【００９４】
また、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。このため、接合膜１１から脱離する脱離基３０３の脱離量を調整することが可能となる。このように脱離基３０３の脱離量を調整することにより、接合膜１１とヒートシンク１０との間の接合強度を容易に制御することができる。
すなわち、脱離基３０３の脱離量を多くすることにより、接合膜１１の表面および内部に、より多くの活性手が生じるため、接合膜１１に発現する接着性をより高めることができる。一方、脱離基３０３の脱離量を少なくすることにより、接合膜１１の表面および内部に生じる活性手を少なくし、接合膜１１に発現する接着性を抑えることができる。
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
【００９５】
（II）接合膜１１を加熱する場合（図示せず）、加熱温度を２５〜１００℃程度に設定するのが好ましく、５０〜１００℃程度に設定するのがより好ましい。かかる範囲の温度で加熱すれば、基体２等が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合膜１１を確実に活性化させることができる。
また、加熱時間は、接合膜１１の分子結合を切断し得る程度の時間であればよく、具体的には、加熱温度が前記範囲内であれば、１〜３０分程度であるのが好ましい。
【００９６】
また、接合膜１１は、いかなる方法で加熱されてもよいが、例えば、ヒータを用いる方法、赤外線を照射する方法、火炎に接触させる方法等の各種加熱方法で加熱することができる。
なお、接合される部材間の熱膨張率がほぼ等しい場合には、上記のような条件で接合膜１１を加熱すればよいが、これらの熱膨張率が互いに異なっている場合には、後に詳述するが、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
【００９７】
（III）本実施形態では、支持部２４とヒートシンク１０とを貼り合わせる前に、接合膜１１に対してエネルギーを付与する場合について説明しているが、かかるエネルギーの付与は、これらを重ね合わせた後に行われるようにしてもよい。すなわち、基体２上に接合膜１１を形成した後、エネルギーを付与する前に、接合膜１１とヒートシンク１０とが密着するように、これらを重ね合わせて、仮接合体とする。そして、この仮接合体中の接合膜１１に対してエネルギーを付与することにより、接合膜１１に接着性が発現し、接合膜１１を介して支持部２４とヒートシンク１０とがそれぞれ接合（接着）される。
【００９８】
この場合、仮接合体中の接合膜１１に対するエネルギーの付与は、前述した（Ｉ）、（II）の方法でもよいが、接合膜１１に圧縮力を付与する方法を用いてもよい。
この場合、接合される部材同士が互いに近づく方向に、０．２〜１０ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのがより好ましい。これにより、単に圧縮するのみで、接合膜１１に対して適度なエネルギーを簡単に付与することができ、接合膜１１に十分な接着性が発現する。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、接合される部材の各構成材料によっては、部材に損傷等が生じるおそれがある。
【００９９】
また、圧縮力を付与する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、圧縮力を付与する時間は、圧縮力の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。
なお、仮接合体の状態では、接合される部材間は、まだ接合されていないので、これらの相対的な位置を容易に調整する（ずらす）ことができる。したがって、一旦、仮接合体を得た後、接合される部材の相対位置を微調整することにより、最終的に得られる光学デバイス１の組み立て精度（寸法精度）を確実に高めることができる。
【０１００】
以上のような（Ｉ）、（II）、（III）の各方法により、接合膜１１にエネルギーを付与することができる。
なお、接合膜１１の全面にエネルギーを付与するようにしてもよいが、一部の領域のみに付与するようにしてもよい。このようにすれば、接合膜１１の接着性が発現する領域を制御することができ、この領域の面積・形状等を適宜調整することによって、接合界面に発生する応力の局所集中を緩和することができる。これにより、例えば、接合される部材間の熱膨張率差が大きい場合でも、これらを確実に接合することができる。
【０１０１】
ここで、前述したように、エネルギーが付与される前の状態の接合膜１１は、図９に示すように、Ｓｉ骨格３０１と脱離基３０３とを有している。かかる接合膜１１にエネルギーが付与されると、脱離基３０３（本実施形態では、メチル基）がＳｉ骨格３０１から脱離する。これにより、図１０に示すように、接合膜１１の表面３５に活性手３０４が生じ、活性化される。その結果、接合膜１１の表面に接着性が発現する。
【０１０２】
ここで、接合膜１１を「活性化させる」とは、接合膜１１の表面３５および内部の脱離基３０３が脱離して、Ｓｉ骨格３０１において終端化されていない結合手（以下、「未結合手」または「ダングリングボンド」とも言う。）が生じた状態や、この未結合手が水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、または、これらの状態が混在した状態のことを言う。
【０１０３】
したがって、活性手３０４とは、未結合手（ダングリングボンド）、または未結合手が水酸基によって終端化されたもののことを言う。このような活性手３０４によれば、被着体に対して、特に強固な接合が可能となる。
なお、後者の状態（未結合手が水酸基によって終端化された状態）は、例えば、接合膜１１に対して大気雰囲気中でエネルギー線を照射することにより、大気中の水分が未結合手を終端化することによって、容易に生成することができる。
【０１０４】
［２−３］次に、ヒートシンク１０（被着体）を用意する。そして、図７（ｃ）に示すように、接着性が発現してなる接合膜１１とヒートシンク１０とが密着するように、これらを貼り合わせる。これにより、図７（ｄ）に示すように、基体２（支持部２４）とヒートシンク１０とが、接合膜１１を介して接合（接着）される。
ここで、上記のようにして接合される基体２とヒートシンク１０の各熱膨張率は、ほぼ等しいのが好ましい。基体２とヒートシンク１０の各熱膨張率がほぼ等しければ、これらを貼り合せた際に、その接合界面に熱膨張に伴う応力が発生し難くなる。その結果、最終的に得られる光学デバイス１において、剥離等の不具合が発生するのを確実に防止することができる。
また、基体２とヒートシンク１０の各熱膨張率が互いに異なる場合でも、これらを貼り合わせる際の条件を以下のように最適化することにより、基体２とヒートシンク１０とを高い寸法精度で強固に接合することができる。
【０１０５】
すなわち、基体２とヒートシンク１０の各熱膨張率が互いに異なっている場合には、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
具体的には、基体２とヒートシンク１０との熱膨張率差にもよるが、基体２とヒートシンク１０の温度が２５〜５０℃程度である状態下で、これらを貼り合わせるのが好ましく、２５〜４０℃程度である状態下で貼り合わせるのがより好ましい。このような温度範囲であれば、基体２とヒートシンク１０との熱膨張率差がある程度大きくても、接合界面に発生する熱応力を十分に低減することができる。その結果、光学デバイス１における反りや剥離等の発生を確実に防止することができる。
【０１０６】
また、この場合、基体２とヒートシンク１０との間の熱膨張係数の差が、５×１０−５／Ｋ以上あるような場合には、上記のようにして、できるだけ低温下で接合を行うことが特に推奨される。なお、接合膜１１を用いることにより、上述したような低温下でも、基体２とヒートシンク１０とを強固に接合することができる。
また、基体２とヒートシンク１０は、互いに剛性が異なっているのが好ましい。これにより、基体２とヒートシンク１０とをより強固に接合することができる。
【０１０７】
なお、基体２の接合膜１１を成膜する領域には、あらかじめ、接合膜１１との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。これにより、基体２と接合膜１１との間の接合強度をより高めることができ、最終的には、基体２とヒートシンク１０との接合強度を高めることができる。
かかる表面処理としては、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。このような処理を施すことにより、基体２の接合膜１１を成膜する領域を清浄化するとともに、該領域を活性化させることができる。
また、これらの各表面処理の中でもプラズマ処理を用いることにより、接合膜１１を形成するために、基体２の表面を特に最適化することができる。
なお、表面処理を施す基体２が、樹脂材料（高分子材料）で構成されている場合には、特に、コロナ放電処理、窒素プラズマ処理等が好適に用いられる。
【０１０８】
また、基体２の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜１１の接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる基体２の構成材料としては、例えば、各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を主材料とするものが挙げられる。
このような材料で構成された基体２は、その表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、比較的活性の高い水酸基が結合している。したがって、このような材料で構成された基体２を用いると、上記のような表面処理を施さなくても、基体２と接合膜１１とを強固に密着させることができる。
なお、この場合、基体２の全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも接合膜１１を成膜する領域の表面付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【０１０９】
さらに、基体２の接合膜１１を成膜する領域に、以下の基や物質を有する場合には、上記のような表面処理を施さなくても、基体２と接合膜１１との接合強度を十分に高くすることができる。
このような基や物質としては、例えば、水酸基、チオール基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、イミダゾール基のような官能基、ラジカル、開環分子、２重結合、３重結合のような不飽和結合、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉのようなハロゲン、過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基または物質が挙げられる。
また、このようなものを有する表面が得られるように、上述したような各種表面処理を適宜選択して行うのが好ましい。
【０１１０】
また、表面処理に代えて、基体２の少なくとも接合膜１１を成膜する領域には、あらかじめ、中間層を形成しておくのが好ましい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、例えば、接合膜１１との密着性を高める機能、クッション性（緩衝機能）、応力集中を緩和する機能等を有するものが好ましい。このような中間層を介して基体２上に接合膜１１を成膜することにより、基体２と接合膜１１との接合強度を高め、信頼性の高い接合体、すなわち光学デバイス１を得ることができる。
【０１１１】
かかる中間層の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタンのような金属系材料、金属酸化物、シリコン酸化物のような酸化物系材料、金属窒化物、シリコン窒化物のような窒化物系材料、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンのような炭素系材料、シランカップリング剤、チオール系化合物、金属アルコキシド、金属−ハロゲン化合物のような自己組織化膜材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１２】
また、これらの各材料で構成された中間層の中でも、酸化物系材料で構成された中間層によれば、基体２と接合膜１１との間の接合強度を特に高めることができる。
一方、ヒートシンク１０の接合膜１１と接触する領域にも、あらかじめ、接合膜１１との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。これにより、ヒートシンク１０と接合膜１１との間の接合強度をより高めることができる。
なお、この表面処理には、基体２に対して施す前述したような表面処理と同様の処理を適用することができる。
【０１１３】
また、表面処理に代えて、ヒートシンク１０の接合膜１１と接触する領域に、あらかじめ、接合膜１１との密着性を高める機能を有する中間層を形成しておくのが好ましい。これにより、ヒートシンク１０と接合膜１１との間の接合強度をより高めることができる。
かかる中間層の構成材料には、前述の基体２に形成する中間層の構成材料と同様のものを用いることができる。
【０１１４】
ここで、本工程において、接合膜１１を備える基体２と、ヒートシンク１０とが接合されるメカニズムについて説明する。
例えば、ヒートシンク１０の基体２との接合に供される領域に、水酸基が露出している場合を例に説明すると、本工程において、接合膜１１とヒートシンク１０とが接触するように、基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせたとき、接合膜１１の表面３５に存在する水酸基と、ヒートシンク１０の前記領域に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、接合膜１１を備える基体２とヒートシンク１０とが接合されると推察される。
【０１１５】
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、接合膜１１とヒートシンク１０との接触界面では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、接合膜１１を介して基体２とヒートシンク１０とがより強固に接合されると推察される。
なお、前記工程［２−２］で活性化された接合膜１１の表面は、その活性状態が経時的に緩和してしまう。このため、前記工程［２−２］の終了後、できるだけ早く本工程［２−３］を行うようにするのが好ましい。具体的には、前記工程［２−２］の終了後、６０分以内に本工程［２−３］を行うようにするのが好ましく、５分以内に行うのがより好ましい。かかる時間内であれば、接合膜１１の表面が十分な活性状態を維持しているので、本工程で接合膜１１を備える基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせたとき、これらの間に十分な接合強度を得ることができる。
このようにして接合された支持部２４とヒートシンク１０との間は、その接合強度が５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのが好ましく、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのがより好ましい。このような接合強度であれば、接合界面の剥離を十分に防止し得るものとなる。そして、信頼性の高い光学デバイス１が得られる。
【０１１６】
［２−４］次に、図７（ｅ）に示すように、第２の質量部２３上の位置する接合膜１１の上面に、光反射部２９を形成する。
光反射部２９の形成方法は、金属マスク６の形成方法と同様の方法を用いることができる。
以上の工程により、図７（ｅ）に示すように、各質量部２１、２２、２３および支持部２４が一体的に形成された基体２上に冷却部材１０が形成された構造体が得られる。
【０１１７】
［３］ 次に、図８（ａ）に示すように、対向基板３を形成するためのシリコン基板９を用意する。
そして、シリコン基板９の一方の面に、開口部３１を形成する領域を除いた部分に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスクを形成する。
次に、この金属マスクを介して、シリコン基板９の一方の面側をエッチングした後、金属マスクを除去する。これにより、開口部３１が形成された対向基板３が得られる。
しかる後に、例えば可動イオンを含むガラスで対向基板３の一方の面に成膜して、図８（ｂ）に示すように、対向基板３上に接合膜４を形成する。
【０１１８】
次に、接合膜４上に、図８（ｃ）に示すように、電極３２を形成する。これにより、接合膜４の厚さを調整することで、電極３２と第１の質量部２１、２２との間のギャップを調整することができる。
電極３２は、接合膜４に金属膜を成膜し、電極３２の形状に対応するマスクを介して金属膜をエッチングを行った後、マスクを除去することにより形成することができる。
次に、前記工程［２］で得られた構造体と、前記工程［３］で接合膜４が成膜された対向基板３とを、例えば陽極接合により接合して光学デバイス１を得る。
【０１１９】
以上のようにして、図８（ｄ）に示す第１実施形態の光学デバイス１が製造される。
なお、上記では、基体２上に成膜された接合膜１１とヒートシンク１０とが密着するように貼り合わせる場合について説明しているが、ヒートシンク１０の下面に成膜された接合膜１１と基体２とが密着するように、基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせるようにしてもよい。
【０１２０】
また、接合膜１１は、基体２とヒートシンク１０の双方に成膜されていてもよい。この場合、基体２上に成膜された接合膜１１と、ヒートシンク１０に成膜された接合膜１１とが密着するように、基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせることにより、これらをより強固に接合することができる。
また、光学デバイス１を得た後、この光学デバイス１に対して、必要に応じ、以下の２つの工程（［４Ａ］および［４Ｂ］）のうちの少なくとも１つの工程（光学デバイス１の接合強度を高める工程）を行うようにしてもよい。これにより、光学デバイス１の各部の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
【０１２１】
［４Ａ］得られた光学デバイス１を圧縮するように、具体的には、基体２とヒートシンク１０とが互いに近づく方向に加圧する。
これにより、上記各部の表面と隣接する接合膜の表面とがより近接し、光学デバイス１における接合強度をより高めることができる。
また、光学デバイス１を加圧することにより、光学デバイス１中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができる。これにより、光学デバイス１における接合強度をさらに高めることができる。
【０１２２】
なお、この圧力は、光学デバイス１の各部の構成材料や形状、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、上記条件に応じて若干異なるものの、０．２〜１０ＭＰａ程度であるのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度であるのがより好ましい。これにより、光学デバイス１の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、光学デバイス１の各部の構成材料によっては、光学デバイス１に損傷等が生じるおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、光学デバイス１を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、接合強度の向上を図ることができる。
【０１２３】
［４Ｂ］得られた光学デバイス１を加熱する。
これにより、光学デバイス１における接合強度をより高めることができる。
このとき、光学デバイス１を加熱する際の温度は、室温より高く、光学デバイス１の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは２５〜１００℃程度とされ、より好ましくは５０〜１００℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、光学デバイス１が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
また、加熱時間は、特に限定されないが、１〜３０分程度であるのが好ましい。
【０１２４】
なお、前記工程［４Ａ］、［４Ｂ］の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、光学デバイス１を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、光学デバイス１の接合強度を特に高めることができる。
以上のような工程を行うことにより、光学デバイス１における接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【０１２５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明の光学デバイスの第２実施形態を示す平面図（内部透視図）、図１３は、図１２中のＡ−Ａ線断面図である。
本実施形態にかかる光学デバイス１Ａは、冷却部材の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかる光学デバイス１と同様である。
【０１２６】
図１２および図１３に示すように、本実施形態の光学デバイス１Ａにおいては、ヒートシンク１０Ａが、駆動部材である第１の質量部２１、２２の上に設けられている。これにより、駆動時にヒートシンク１０Ａとその周囲の気体との接触確率を向上して、第１の質量部２１、２２、および、可動板である第２の質量部２３の冷却効果をより高めることができる。
特に、ヒートシンク１０Ａには、第１の質量部２１、２２の回動軸線に対し直角な方向に延びるフィン１０Ａ１が前記回動軸線方向に間隔を隔てて設けられている。これにより、ヒートシンク１０Ａとその周囲との気体との接触抵抗を低減しつつ、第２の質量部２３の冷却効果を高めることができる。
【０１２７】
また、ヒートシンク１０Ａは、第１の質量部２１、２２の回動軸線に対し直角な方向において端部側の高さが中央部側の高さよりも低い。これにより、第１の質量部２１、２２の回動軸線に直角な方向での端部の駆動時における慣性力を低減し、第１の質量部２１、２２の設計を容易なものとすることができる。
特に、ヒートシンク１０Ａは、第１の質量部２１、２２の回動軸線に対し直角な方向での中央部、すなわち端部を除く領域に設けられているので、第１の質量部２１、２２の回動軸線に直角な方向での端部の駆動時における慣性力をより低減することができる。
また、ヒートシンク１０Ａの重心は、第１の質量部２１、２２の回動軸線にあるのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の駆動に必要なトルクを低減することができるので、第１の質量部２１、２２の設計をより容易なものとすることができる。
【０１２８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第３実施形態について説明する。
図１４は、第３実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図１５は、第３実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。なお、以下の説明では、図１４および図１５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１２９】
以下、光学デバイスの第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態にかかる光学デバイス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。
本実施形態にかかる光学デバイスは、接合膜の構成が異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１３０】
すなわち、本実施形態にかかる光学デバイスは、接合膜１１がエネルギー付与前の状態で、金属原子と、この金属原子に結合する酸素原子と、これら金属原子および酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基３０３とを含むものである。換言すれば、エネルギー付与前の接合膜１１は、図１４に示すように、金属酸化物で構成される金属酸化物膜に脱離基３０３を導入した膜であると言うことができる。
このような接合膜１１は、エネルギーが付与されると、脱離基３０３が金属原子および酸素原子の少なくとも一方から脱離し、接合膜１１の少なくとも表面付近に、図１５に示す活性手３０４が生じるものである。そして、これにより、接合膜１１の表面に、前記第１実施形態と同様の接着性が発現する。
【０１３１】
以下、本実施形態にかかる接合膜１１について説明する。
接合膜１１は、金属原子と、この金属原子と結合する酸素原子とで構成されるもの、すなわち金属酸化物に脱離基３０３が結合したものであることから、変形し難い強固な膜となる。このため、接合膜１１自体が寸法精度の高いものとなり、最終的に得られる光学デバイス１においても、寸法精度が高いものが得られる。
【０１３２】
さらに、接合膜１１は、流動性を有さない固体状をなすものである。このため、従来から用いられている、流動性を有する液状または粘液状（半固形状）の接着剤に比べて、接着層（接合膜１１）の厚さや形状がほとんど変化しない。したがって、接合膜１１を用いて得られた光学デバイス１の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
【０１３３】
また、本発明では、接合膜１１は、導電性を有するものであるのが好ましい。これにより、後述する光学デバイス１において、意図しない帯電を抑制または防止することができる。その結果、静電気力に伴う光学デバイス１の不具合、具体的には、光学デバイス１への異物吸着や、各質量部２１、２２、２３の不本意な動作を防止することができる。
また、導電性を有する接合膜１１は、電力線および信号線としての機能を併せ持つことができる。これにより、接合膜１１を介して電力や各種制御信号をやり取りすることができる。その結果、別途電力線や信号線等を設ける必要がなくなり、光学デバイス１の構造をより簡単にすることができる。そして、光学デバイス１の集積度を高めることができ、さらなる小型化および薄型化を図ることができる。
また、接合膜１１が導電性を有する場合、接合膜１１の抵抗率は、構成材料の組成に応じて若干異なるものの、１×１０−３Ω・ｃｍ以下であるのが好ましく、１×１０−４Ω・ｃｍ以下であるのがより好ましい。
【０１３４】
なお、脱離基３０３は、少なくとも接合膜１１の表面３５付近に存在していればよく、接合膜１１のほぼ全体に存在していてもよいし、接合膜１１の表面３５付近に偏在していてもよい。脱離基３０３が表面３５付近に偏在する構成とすることにより、接合膜１１に金属酸化物膜としての機能を好適に発揮させることができる。すなわち、接合膜１１に、接合を担う機能の他に、導電性および透光性等の特性に優れた金属酸化物膜としての機能を好適に付与することができるという利点も得られる。換言すれば、脱離基３０３が、接合膜１１の導電性および透光性等の特性を阻害してしまうのを確実に防止することができる。
【０１３５】
以上のような接合膜１１としての機能が好適に発揮されるように、金属原子が選択される。
具体的には、金属原子としては、特に限定されないが、例えば、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、各種ランタノイド元素、各種アクチノイド元素のような遷移金属元素、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｔｌ、Ｐｄ、Ｂｉ、Ｐｏのような典型金属元素等が挙げられる。
【０１３６】
このうち、遷移金属は、最外殻電子がｄ軌道またはｆ軌道に位置しており、各遷移金属元素間は、最外殻電子の数が異なることのみの差異であるため、物性が類似している。そして、遷移金属は、一般に、硬度や融点が高く、電気伝導性および熱伝導性が高い。このため、接合膜１１が含む金属原子として、遷移金属元素の原子を選択することにより、接合膜１１に発現する接着性をより高めることができる。また、それとともに、接合膜１１の導電性をより高めることができる。
【０１３７】
また、特に、接合膜１１が含む金属原子としてＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、ＴｉおよびＳｂのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることにより、接合膜１１は、特に優れた導電性を発揮するものとなる。
より具体的には、金属酸化物としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、フッ素含有インジウム錫酸化物（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）および二酸化チタン（ＴｉＯ２）等が挙げられる。
なお、金属酸化物としてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を用いる場合には、インジウムとスズとの原子比（インジウム／スズ比）は、９９／１〜８０／２０であるのが好ましく、９７／３〜８５／１５であるのがより好ましい。これにより、前述したような効果をより顕著に発揮させることができる。
【０１３８】
また、接合膜１１中の金属原子と酸素原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。金属原子と酸素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜１１の安定性が高くなり、基体２とヒートシンク１０とをより強固に接合することができるようになる。
また、脱離基３０３は、前述したように、金属原子および酸素原子の少なくとも一方から脱離することにより、接合膜１１に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基３０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないよう接合膜１１に確実に結合しているものが好適に選択される。
【０１３９】
かかる観点から、脱離基３０３には、水素原子、炭素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子、またはこれらの各原子で構成される原子団のうちの少なくとも１種が好適に用いられる。かかる脱離基３０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基３０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、基体２とヒートシンク１０との接着性をより高度なものとすることができる。
なお、上記の各原子で構成される原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、カルボキシル基、アミノ基およびスルホン酸基等が挙げられる。
【０１４０】
以上のような各原子および原子団の中でも、脱離基３０３は、特に、水素原子であるのが好ましい。水素原子で構成される脱離基３０３は、化学的な安定性が高いため、脱離基３０３として水素原子を備える接合膜１１は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
以上のことを考慮すると、接合膜１１としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、フッ素含有インジウム錫酸化物（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）または二酸化チタン（ＴｉＯ２）の金属酸化物に、脱離基３０３として水素原子が導入されたものが好適に選択される。
【０１４１】
かかる構成の接合膜１１は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、このような接合膜１１は、基体２に対して特に強固に接着するとともに、ヒートシンク１０に対しても特に強い被着力を示し、その結果として、基体２とヒートシンク１０とを強固に接合することができる。
【０１４２】
また、接合膜１１の平均厚さは、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、２〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。接合膜１１の平均厚さを前記範囲内とすることにより、光学デバイス１の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、基体２とヒートシンク１０とをより強固に接合することができる。
すなわち、接合膜１１の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜１１の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、光学デバイス１の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【０１４３】
さらに、接合膜１１の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜１１にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基体２の接合面（接合膜１１を成膜する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜１１を被着させることができる。その結果、接合膜１１は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせた際に、接合膜１１のヒートシンク１０に対する密着性を高めることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜１１の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜１１の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【０１４４】
以上説明したような接合膜１１は、接合膜１１のほぼ全体に脱離基３０３を存在させる場合には、例えば、Ａ：脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で、物理的気相成膜法により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物材料を成膜することにより形成することができる。また、脱離基３０３を接合膜１１の表面３５付近に偏在させる場合には、例えば、Ｂ：金属原子と前記酸素原子とを含む金属酸化物膜を成膜した後、この金属酸化物膜の表面付近に含まれる金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３を導入することにより形成することができる。
【０１４５】
以下、ＡおよびＢの方法を用いて、基体２上に接合膜１１を成膜する場合について、詳述する。
＜Ａ＞ Ａの方法では、接合膜１１は、上記のように、脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で、物理的気相成膜法（ＰＶＤ法）により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物材料を成膜することにより形成される。このようにＰＶＤ法を用いる構成とすれば、金属酸化物材料を基体２に向かって飛来させる際に、比較的容易に金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３を導入することができる。このため、接合膜１１のほぼ全体にわたって脱離基３０３を導入することができる。
【０１４６】
さらに、ＰＶＤ法によれば、緻密で均質な接合膜１１を効率よく成膜することができる。これにより、ＰＶＤ法で成膜された接合膜１１は、ヒートシンク１０に対して特に強固に接合し得るものとなる。さらに、ＰＶＤ法で成膜された接合膜１１は、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間にわたって維持される。このため、光学デバイス１の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
【０１４７】
また、ＰＶＤ法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法等が挙げられるが、中でも、スパッタリング法を用いるのが好ましい。スパッタリング法によれば、金属原子と酸素原子との結合が切断することなく、脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気中に、金属酸化物の粒子を叩き出すことができる。そして、金属酸化物の粒子が叩き出された状態で、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスと接触させることができるため、金属酸化物（金属原子または酸素原子）への脱離基３０３の導入をより円滑に行うことができる。
【０１４８】
以下、ＰＶＤ法により接合膜１１を成膜する方法として、スパッタリング法（イオンビームスパッタリング法）により、接合膜１１を成膜する場合を代表に説明する。
まず、接合膜１１の成膜方法を説明するのに先立って、基体２上にイオンビームスパッタリング法により接合膜１１を成膜する際に用いられる成膜装置２００について説明する。
【０１４９】
図１６は、本実施形態にかかる接合膜の作製に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図、図１７は、図１６に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図である。なお、以下の説明では、図１６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１６に示す成膜装置２００は、イオンビームスパッタリング法による接合膜１１の形成がチャンバー（装置）内で行えるように構成されている。
【０１５０】
具体的には、成膜装置２００は、チャンバー（真空チャンバー）２１１と、このチャンバー２１１内に設置され、基体２（成膜対象物）を保持する基板ホルダー（成膜対象物保持部）２１２と、チャンバー２１１内に設置され、チャンバー２１１内に向かってイオンビームＢを照射するイオン源（イオン供給部）２１５と、イオンビームＢの照射により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）を発生させるターゲット（金属酸化物材料）２１６を保持するターゲットホルダー（ターゲット保持部）２１７とを有している。
【０１５１】
また、チャンバー２１１には、チャンバー２１１内に、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガス（例えば、水素ガス）を供給するガス供給手段２６０と、チャンバー２１１内の排気をして圧力を制御する排気手段２３０とを有している。
なお、本実施形態では、基板ホルダー２１２は、チャンバー２１１の天井部に取り付けられている。この基板ホルダー２１２は、回動可能となっている。これにより、基体２上に接合膜１１を均質かつ均一な厚さで成膜することができる。
【０１５２】
イオン源（イオン銃）２１５は、図１７に示すように、開口（照射口）２５０が形成されたイオン発生室２５６と、イオン発生室２５６内に設けられたフィラメント２５７と、グリッド２５３、２５４と、イオン発生室２５６の外側に設置された磁石２５５とを有している。
また、イオン発生室２５６には、図１６に示すように、その内部にガス（スパッタリング用ガス）を供給するガス供給源２１９が接続されている。
【０１５３】
このイオン源２１５では、イオン発生室２５６内に、ガス供給源２１９からガスを供給した状態で、フィラメント２５７を通電加熱すると、フィラメント２５７から電子が放出され、放出された電子が磁石２５５の磁場によって運動し、イオン発生室２５６内に供給されたガス分子と衝突する。これにより、ガス分子がイオン化する。このガスのイオンＩ＋は、グリッド２５３とグリッド２５４との間の電圧勾配により、イオン発生室２５６内から引き出されるとともに加速され、開口２５０を介してイオンビームＢとしてイオン源２１５から放出（照射）される。
イオン源２１５から照射されたイオンビームＢは、ターゲット２１６の表面に衝突し、ターゲット２１６からは粒子（スパッタ粒子）が叩き出される。このターゲット２１６は、前述したような金属酸化物材料で構成されている。
【０１５４】
この成膜装置２００では、イオン源２１５は、その開口２５０がチャンバー２１１内に位置するように、チャンバー２１１の側壁に固定（設置）されている。なお、イオン源２１５は、チャンバー２１１から離間した位置に配置し、接続部を介してチャンバー２１１に接続した構成とすることもできるが、本実施形態のような構成とすることにより、成膜装置２００の小型化を図ることができる。
【０１５５】
また、イオン源２１５は、その開口２５０が、基板ホルダー２１２と異なる方向、本実施形態では、チャンバー２１１の底部側を向くように設置されている。
なお、イオン源２１５の設置個数は、１つに限定されるものではなく、複数とすることもできる。イオン源２１５を複数設置することにより、接合膜１１の成膜速度をより速くすることができる。
【０１５６】
また、ターゲットホルダー２１７および基板ホルダー２１２の近傍には、それぞれ、これらを覆うことができる第１のシャッター２２０および第２のシャッター２２１が配設されている。
これらシャッター２２０、２２１は、それぞれ、ターゲット２１６、基体２および接合膜１１が、不要な雰囲気等に曝されるのを防ぐためのものである。
また、排気手段２３０は、ポンプ２３２と、ポンプ２３２とチャンバー２１１とを連通する排気ライン２３１と、排気ライン２３１の途中に設けられたバルブ２３３とで構成されており、チャンバー２１１内を所望の圧力に減圧し得るようになっている。
【０１５７】
さらに、ガス供給手段２６０は、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガス（例えば、水素ガス）を貯留するガスボンベ２６４と、ガスボンベ２６４からこのガスをチャンバー２１１に導くガス供給ライン２６１と、ガス供給ライン２６１の途中に設けられたポンプ２６２およびバルブ２６３とで構成されており、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスをチャンバー２１１内に供給し得るようになっている。
【０１５８】
以上のような構成の成膜装置２００を用いて、以下のようにして接合膜１１が形成される。
ここでは、基体２上に接合膜１１を成膜する方法について説明する。
まず、基体２を用意し、この基体２を成膜装置２００のチャンバー２１１内に搬入し、基板ホルダー２１２に装着（セット）する。
次に、排気手段２３０を動作させ、すなわちポンプ２３２を作動させた状態でバルブ２３３を開くことにより、チャンバー２１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
【０１５９】
さらに、ガス供給手段２６０を動作させ、すなわちポンプ２６２を作動させた状態でバルブ２６３を開くことにより、チャンバー２１１内に脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを供給する。これにより、チャンバー内をかかるガスを含む雰囲気下（水素ガス雰囲気下）とすることができる。
脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスの流量は、１〜１００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。これにより、金属原子および酸素原子の少なくとも一方に確実に脱離基３０３を導入することができる。
また、チャンバー２１１内の温度は、２５℃以上であればよいが、２５〜１００℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、金属原子または酸素原子と、前記原子成分を含むガスとの反応が効率良く行われ、金属原子および酸素原子に確実に、前記原子成分を含むガスを導入することができる。
【０１６０】
次に、第２のシャッター２２１を開き、さらに第１のシャッター２２０を開いた状態にする。
この状態で、イオン源２１５のイオン発生室２５６内にガスを導入するとともに、フィラメント２５７に通電して加熱する。これにより、フィラメント２５７から電子が放出され、この放出された電子とガス分子が衝突することにより、ガス分子がイオン化する。
【０１６１】
このガスのイオンＩ＋は、グリッド２５３とグリッド２５４とにより加速されて、イオン源２１５から放出され、陰極材料で構成されるターゲット２１６に衝突する。これにより、ターゲット２１６から金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）の粒子が叩き出される。このとき、チャンバー２１１内が脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを含む雰囲気下（例えば、水素ガス雰囲気下）であることから、チャンバー２１１内に叩き出された粒子に含まれる金属原子および酸素原子に脱離基３０３が導入される。そして、この脱離基３０３が導入された金属酸化物が基体２上に堆積することにより、接合膜１１が形成される。
【０１６２】
なお、本実施形態で説明したイオンビームスパッタリング法では、イオン源２１５のイオン発生室２５６内で、放電が行われ、電子ｅ−が発生するが、この電子ｅ−は、グリッド２５３により遮蔽され、チャンバー２１１内への放出が防止される。
さらに、イオンビームＢの照射方向（イオン源２１５の開口２５０）がターゲット２１６（チャンバー２１１の底部側と異なる方向）に向いているので、イオン発生室２５６内で発生した紫外線が、成膜された接合膜１１に照射されるのがより確実に防止されて、接合膜１１の成膜中に導入された脱離基３０３が脱離するのを確実に防止することができる。
以上のようにして、ほぼ全体にわたって脱離基３０３が存在する接合膜１１を成膜することができる。
【０１６３】
＜Ｂ＞ 一方、Ｂの方法では、接合膜１１は、上記のように、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物膜を成膜した後、この金属酸化物膜の表面付近に含まれる金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３を導入することにより形成される。かかる方法によれば、比較的簡単な工程で、金属酸化物膜の表面付近に脱離基３０３を偏在させた状態で導入することができ、接合膜および金属酸化物膜としての双方の特性に優れた接合膜１１を形成することができる。
【０１６４】
ここで、金属酸化物膜は、いかなる方法で成膜されたものでもよく、例えば、ＰＶＤ法（物理的気相成膜法）、ＣＶＤ法（化学的気相成膜法）、プラズマ重合法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法等により成膜することができるが、中でも、特に、ＰＶＤ法により成膜するのが好ましい。ＰＶＤ法によれば、緻密で均質な金属酸化物膜を効率よく成膜することができる。
【０１６５】
また、ＰＶＤ法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法およびレーザーアブレーション法等が挙げられるが、中でも、スパッタリング法を用いるのが好ましい。スパッタリング法によれば、金属原子と酸素原子との結合が切断することなく、雰囲気中に金属酸化物の粒子を叩き出して、基体２上に供給することができるため、特性に優れた金属酸化物膜を成膜することができる。
【０１６６】
さらに、金属酸化物膜の表面付近に脱離基３０３を導入する方法としては、各種方法が用いられ、例えば、Ｂ１：脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で金属酸化物膜を熱処理（アニーリング）する方法、Ｂ２：イオン・インプランテーション等が挙げられるが、中でも、特に、Ｂ１の方法を用いるのが好ましい。Ｂ１の方法によれば、比較的容易に、脱離基３０３を金属酸化物膜の表面付近に選択的に導入することができる。また、熱処理を施す際の、雰囲気温度や処理時間等の処理条件を適宜設定することにより、導入する脱離基３０３の量、さらには脱離基３０３が導入される金属酸化物膜の厚さの制御を的確に行うことができる。
【０１６７】
以下、金属酸化物膜をスパッタリング法（イオンビームスパッタリング法）により成膜し、次に、得られた金属酸化物膜を、脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で熱処理（アニーリング）することにより、接合膜１１を得る場合を代表に説明する。
なお、Ｂの方法を用いて接合膜１１の成膜する場合も、Ａの方法を用いて接合膜１１を成膜する際に用いられる成膜装置２００と同様の成膜装置が用いられるため、成膜装置に関する説明は省略する。
【０１６８】
［ｉ］ まず、基体２を用意する。そして、この基体２を成膜装置２００のチャンバー２１１内に搬入し、基板ホルダー２１２に装着（セット）する。
［ii］ 次に、排気手段２３０を動作させ、すなわちポンプ２３２を作動させた状態でバルブ２３３を開くことにより、チャンバー２１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
また、このとき、加熱手段を動作させ、チャンバー２１１内を加熱する。チャンバー２１１内の温度は、２５℃以上であればよいが、２５〜１００℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、膜密度の高い金属酸化物膜を成膜することができる。
【０１６９】
［iii］ 次に、第２のシャッター２２１を開き、さらに第１のシャッター２２０を開いた状態にする。
この状態で、イオン源２１５のイオン発生室２５６内にガスを導入するとともに、フィラメント２５７に通電して加熱する。これにより、フィラメント２５７から電子が放出され、この放出された電子とガス分子が衝突することにより、ガス分子がイオン化する。
【０１７０】
このガスのイオンＩ＋は、グリッド２５３とグリッド２５４とにより加速されて、イオン源２１５から放出され、陰極材料で構成されるターゲット２１６に衝突する。これにより、ターゲット２１６から金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）の粒子が叩き出され、基体２上に堆積して、金属原子と、この金属原子に結合する酸素原子とを含む金属酸化物膜が形成される。
なお、本実施形態で説明したイオンビームスパッタリング法では、イオン源２１５のイオン発生室２５６内で、放電が行われ、電子ｅ−が発生するが、この電子ｅ−は、グリッド２５３により遮蔽され、チャンバー２１１内への放出が防止される。
【０１７１】
さらに、イオンビームＢの照射方向（イオン源２１５の開口２５０）がターゲット２１６（チャンバー２１１の底部側と異なる方向）に向いているので、イオン発生室２５６内で発生した紫外線が、成膜された接合膜１１に照射されるのがより確実に防止されて、接合膜１１の成膜中に導入された脱離基３０３が脱離するのを確実に防止することができる。
【０１７２】
［iv］ 次に、第２のシャッター２２１を開いた状態で、第１のシャッター２２０を閉じる。
この状態で、加熱手段を動作させ、チャンバー２１１内をさらに加熱する。チャンバー２１１内の温度は、金属酸化物膜の表面に効率良く脱離基３０３が導入される温度に設定され、１００〜６００℃程度であるのが好ましく、１５０〜３００℃程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、次工程［v］において、基体２および金属酸化物膜を変質・劣化させることなく、金属酸化物膜の表面に効率良く脱離基３０３を導入することができる。
【０１７３】
［v］ 次に、ガス供給手段２６０を動作させ、すなわちポンプ２６２を作動させた状態でバルブ２６３を開くことにより、チャンバー２１１内に脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを供給する。これにより、チャンバー２１１内をかかるガスを含む雰囲気下（水素ガス雰囲気下）とすることができる。
このように、前記工程［iv］でチャンバー２１１内が加熱された状態で、チャンバー２１１内を、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを含む雰囲気下（例えば、水素ガス雰囲気下）とすると、金属酸化物膜の表面付近に存在する金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３が導入されて、接合膜１１が形成される。
脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスの流量は、１〜１００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。これにより、金属原子および酸素原子の少なくとも一方に確実に脱離基３０３を導入することができる。
【０１７４】
なお、チャンバー２１１内は、前記工程［ii］において、排気手段２３０を動作させることにより調整された減圧状態を維持しているのが好ましい。これにより、金属酸化物膜の表面付近に対する脱離基３０３の導入をより円滑に行うことができる。また、前記工程［ii］の減圧状態を維持したまま、本工程においてチャンバー２１１内を減圧する構成とすることにより、再度減圧する手間が省けることから、成膜時間および成膜コスト等の削減を図ることができるという利点も得られる。
【０１７５】
この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
また、熱処理を施す時間は、１５〜１２０分程度であるのが好ましく、３０〜６０分程度であるのがより好ましい。
【０１７６】
導入する脱離基３０３の種類等によっても異なるが、熱処理を施す際の条件（チャンバー２１１内の温度、真空度、ガス流量、処理時間）を上記範囲内に設定することにより、金属酸化物膜の表面付近に脱離基３０３を選択的に導入することができる。
以上のようにして、表面３５付近に脱離基３０３が偏在する接合膜１１を成膜することができる。
以上のような第３実施形態にかかる光学デバイス１においても、前記第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。
【０１７７】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第４実施形態について説明する。
以下、光学デバイスの第４実施形態について説明するが、前記第１実施形態にかかる光学デバイス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。
本実施形態にかかる光学デバイスは、接合膜の構成が異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１７８】
すなわち、本実施形態にかかる光学デバイスは、接合膜１１がエネルギー付与前の状態で、金属原子と、有機成分で構成される脱離基３０３を含むものである。
このような接合膜１１は、エネルギーが付与されると、脱離基３０３が接合膜１１から脱離し、接合膜１１の少なくとも表面付近に、活性手３０４が生じるものである。そして、これにより、接合膜１１の表面に、前記第１実施形態と同様の接着性が発現する。
【０１７９】
以下、本実施形態にかかる接合膜１１について説明する。
接合膜１１は、基体２上に設けられ、金属原子と、有機成分で構成される脱離基３０３を含むものである。
このような接合膜１１は、エネルギーが付与されると、脱離基３０３の接合手が切れて接合膜１１の少なくとも表面３５付近から脱離し、図１５に示すように、接合膜１１の少なくとも表面３５付近に、活性手３０４が生じるものである。そして、これにより、接合膜１１の表面３５に接着性が発現する。かかる接着性が発現すると、接合膜１１を備えた基体２は、ヒートシンク１０に対して、高い寸法精度で強固に効率よく接合可能なものとなる。
また、接合膜１１は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基３０３とを含むもの、すなわち有機金属膜であることから、変形し難い強固な膜となる。このため、接合膜１１自体が寸法精度の高いものとなり、最終的に得られる光学デバイス１においても、寸法精度が高いものが得られる。
【０１８０】
このような接合膜１１は、流動性を有さない固体状をなすものである。このため、従来から用いられている、流動性を有する液状または粘液状（半固形状）の接着剤に比べて、接着層（接合膜１１）の厚さや形状がほとんど変化しない。したがって、このような接合膜１１を用いて得られた光学デバイス１の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
【０１８１】
また、本発明では、接合膜１１は、導電性を有するものであるのが好ましい。これにより、後述する光学デバイス１において、意図しない帯電を抑制または防止することができる。その結果、静電気力に伴う光学デバイス１の不具合、具体的には、光学デバイス１への異物吸着や、各質量部２１、２２、２３の不本意な動作を防止することができる。
また、導電性を有する接合膜１１は、電力線および信号線としての機能を併せ持つことができる。これにより、接合膜１１を介して電力や各種制御信号をやり取りすることができる。その結果、別途電力線や信号線等を設ける必要がなくなり、光学デバイス１の構造をより簡単にすることができる。そして、光学デバイス１の集積度を高めることができ、さらなる小型化および薄型化を図ることができる。
【０１８２】
以上のような接合膜１１としての機能が好適に発揮されるように、金属原子および脱離基３０３が選択される。
具体的には、金属原子としては、例えば、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、各種ランタノイド元素、各種アクチノイド元素のような遷移金属元素、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｔｌ、Ｐｄ、Ｂｉ、Ｐｏのような典型金属元素等が挙げられる。
【０１８３】
このうち、遷移金属は、前述したように、各遷移金属元素間は、最外殻電子の数が異なることのみの差異であるため、物性が類似している。そして、遷移金属は、一般に、硬度や融点が高く、電気伝導性および熱伝導性が高い。このため、接合膜１１が含む金属原子として、遷移金属元素の原子を選択することにより、接合膜１１に発現する接着性をより高めることができる。また、それとともに、接合膜１１の導電性をより高めることができる。
【０１８４】
また、特に、接合膜１１が含む金属原子としてＣｕ、Ａｌ、ＺｎおよびＦｅのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることにより、接合膜１１は、特に優れた導電性を発揮するものとなる。さらに、接合膜１１を後述する有機金属化学気相成長法を用いて成膜する場合には、これらの金属を含む金属錯体等を原材料として用いて、比較的容易かつ均一な膜厚の接合膜１１を成膜することができる。
【０１８５】
また、脱離基３０３は、前述したように、接合膜１１から脱離することにより、接合膜１１に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基３０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないよう接合膜１１に確実に結合しているものが好適に選択される。
【０１８６】
具体的には、脱離基３０３としては、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも１種を含む原子団が好適に選択される。かかる脱離基３０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基３０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜１１の接着性をより高度なものとすることができる。
より具体的には、原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、カルボキシル基の他、前記アルキル基の末端がイソシアネート基、アミノ基およびスルホン酸基等で終端しているもの等が挙げられる。
【０１８７】
以上のような原子団の中でも、脱離基３０３は、特に、アルキル基であるのが好ましい。アルキル基で構成される脱離基３０３は、化学的な安定性が高いため、脱離基３０３としてアルキル基を備える接合膜１１は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
また、かかる構成の接合膜１１において、金属原子と酸素原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。金属原子と炭素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜１１の安定性が高くなり、基体２とヒートシンク１０とをより強固に接合することができるようになる。また、接合膜１１を優れた導電性を発揮するものとすることができる。
【０１８８】
また、接合膜１１の平均厚さは、０．２〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、２〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。接合膜１１の平均厚さを前記範囲内とすることにより、光学デバイス１の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、基体２とヒートシンク１０とをより強固に接合することができる。
すなわち、接合膜１１の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜１１の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、光学デバイス１の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【０１８９】
さらに、接合膜１１の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜１１にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基体２の接合面（接合膜１１を成膜する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜１１を被着させることができる。その結果、接合膜１１は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせた際に、接合膜１１のヒートシンク１０に対する密着性を高めることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜１１の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜１１の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【０１９０】
以上説明したような接合膜１１は、いかなる方法で成膜してもよいが、例えば、IIａ：金属原子で構成される金属膜に、脱離基（有機成分）３０３を含む有機物を、金属膜のほぼ全体または表面付近に選択的に付与（化学修飾）して接合膜１１を形成する方法、IIｂ：金属原子と、脱離基（有機成分）３０３を含む有機物とを有する有機金属材料を原材料として有機金属化学気相成長法を用いて接合膜１１を形成する方法（積層させる方法あるいは、単原子層からなる接合層を形成）、IIｃ：金属原子と脱離基３０３を含む有機物とを有する有機金属材料を原材料として適切な溶媒に溶解させスピンコート法などを用いて接合膜を形成する方法等が挙げられる。これらの中でも、IIｂの方法により接合膜１１を成膜するのが好ましい。かかる方法によれば、比較的簡単な工程で、かつ、均一な膜厚の接合膜１１を形成することができる。
【０１９１】
以下、IIｂの方法、すなわち金属原子と、脱離基（有機成分）３０３を含む有機物とを有する有機金属材料を原材料として有機金属化学気相成長法を用いて接合膜１１を形成する方法により、接合膜１１を得る場合を代表に説明する。
まず、接合膜１１の成膜方法を説明するのに先立って、接合膜１１を成膜する際に用いられる成膜装置４００について説明する。
【０１９２】
図１８は、本実施形態において、接合膜の作製に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１８に示す成膜装置４００は、有機金属化学気相成長法（以下、「ＭＯＣＶＤ法」と省略することもある。）による接合膜１１の形成をチャンバー４１１内で行えるように構成されている。
【０１９３】
具体的には、成膜装置４００は、チャンバー（真空チャンバー）４１１と、このチャンバー４１１内に設置され、基体２（成膜対象物）を保持する基板ホルダー（成膜対象物保持部）４１２と、チャンバー４１１内に、気化または霧化した有機金属材料を供給する有機金属材料供給手段４６０と、チャンバー４１１内を低還元性雰囲気下とするためのガスを供給するガス供給手段４７０と、チャンバー４１１内の排気をして圧力を制御する排気手段４３０と、基板ホルダー４１２を加熱する加熱手段（図示せず）とを有している。
【０１９４】
基板ホルダー４１２は、本実施形態では、チャンバー４１１の底部に取り付けられている。この基板ホルダー４１２は、モータの作動により回動可能となっている。これにより、基体２上に接合膜１１を均質かつ均一な厚さで成膜することができる。
また、基板ホルダー４１２の近傍には、それぞれ、これらを覆うことができるシャッター４２１が配設されている。このシャッター４２１は、基体２および接合膜１１が不要な雰囲気等に曝されるのを防ぐためのものである。
【０１９５】
有機金属材料供給手段４６０は、チャンバー４１１に接続されている。この有機金属材料供給手段４６０は、固形状の有機金属材料を貯留する貯留槽４６２と、気化または霧化した有機金属材料をチャンバー４１１内に送気するキャリアガスを貯留するガスボンベ４６５と、キャリアガスと気化または霧化した有機金属材料をチャンバー４１１内に導くガス供給ライン４６１と、ガス供給ライン４６１の途中に設けられたポンプ４６４およびバルブ４６３とで構成されている。かかる構成の有機金属材料供給手段４６０では、貯留槽４６２は、加熱手段を有しており、この加熱手段の作動により固形状の有機金属材料を加熱して気化し得るようになっている。そのため、バルブ４６３を開放した状態で、ポンプ４６４を作動させて、キャリアガスをガスボンベ４６５から貯留槽４６２に供給すると、このキャリアガスとともに気化または霧化した有機金属材料が、供給ライン４６１内を通過してチャンバー４１１内に供給されるようになっている。
なお、キャリアガスとしては、特に限定されず、例えば、窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガス等が好適に用いられる。
【０１９６】
また、本実施形態では、ガス供給手段４７０がチャンバー４１１に接続されている。ガス供給手段４７０は、チャンバー４１１内を低還元性雰囲気下とするためのガスを貯留するガスボンベ４７５と、前記低還元性雰囲気下とするためのガスをチャンバー４１１内に導くガス供給ライン４７１と、ガス供給ライン４７１の途中に設けられたポンプ４７４およびバルブ４７３とで構成されている。かかる構成のガス供給手段４７０では、バルブ４７３を開放した状態で、ポンプ４７４を作動させると、前記低還元性雰囲気下とするためのガスが、ガスボンベ４７５から、供給ライン４７１を介して、チャンバー４１１内に供給されるようになっている。ガス供給手段４７０をかかる構成とすることにより、チャンバー４１１内を有機金属材料に対して確実に低還元な雰囲気とすることができる。その結果、有機金属材料を原材料としてＭＯＣＶＤ法を用いて接合膜１１を成膜する際に、有機金属材料に含まれる有機成分の少なくとも一部を脱離基３０３として残存させた状態で接合膜１１が成膜される。
【０１９７】
チャンバー４１１内を低還元性雰囲気下とするためのガスとしては、特に限定されないが、例えば、窒素ガスおよびヘリウム、アルゴン、キセノンのような希ガス、一酸化窒素、一酸化二窒素等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、有機金属材料として、後述する２，４−ペンタジオネート−銅（II）や［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］等のように分子構造中に酸素原子を含有するものを用いる場合には、低還元性雰囲気下とするためのガスに、水素ガスを添加するのが好ましい。これにより、酸素原子に対する還元性を向上させることができ、接合膜１１に過度の酸素原子が残存することなく、接合膜１１を成膜することができる。その結果、この接合膜１１は、膜中における金属酸化物の存在率が低いものとなり、優れた導電性を発揮することとなる。
【０１９８】
また、キャリアガスとして前述した窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガスのうちの少なくとも１種を用いる場合には、このキャリアガスに低還元性雰囲気下とするためのガスとしての機能をも発揮させることができる。
また、排気手段４３０は、ポンプ４３２と、ポンプ４３２とチャンバー４１１とを連通する排気ライン４３１と、排気ライン４３１の途中に設けられたバルブ４３３とで構成されており、チャンバー４１１内を所望の圧力に減圧し得るようになっている。
【０１９９】
以上のような構成の成膜装置４００を用いてＭＯＣＶＤ法により、以下のようにして基体２上に接合膜１１が形成される。
［ｉ］ まず、基体２を用意する。そして、この基体２を成膜装置４００のチャンバー４１１内に搬入し、基板ホルダー４１２に装着（セット）する。
【０２００】
［ii］ 次に、排気手段４３０を動作させ、すなわちポンプ４３２を作動させた状態でバルブ４３３を開くことにより、チャンバー４１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
また、ガス供給手段４７０を動作させ、すなわちポンプ４７４を作動させた状態でバルブ４７３を開くことにより、チャンバー４１１内に、低還元性雰囲気下とするためのガスを供給して、チャンバー４１１内を低還元性雰囲気下とする。ガス供給手段４７０による前記ガスの流量は、特に限定されないが、０．１〜１０ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、０．５〜５ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
【０２０１】
さらに、このとき、加熱手段を動作させ、基板ホルダー４１２を加熱する。基板ホルダー４１２の温度は、形成する接合膜１１の種類、すなわち、接合膜１１を形成する際に用いる原材料の種類によっても若干異なるが、８０〜６００℃程度であるのが好ましく、１００〜４５０℃程度であるのがより好ましく、２００〜３００℃程度であるのがさらに好ましい。かかる範囲内に設定することにより、後述する有機金属材料を用いて、優れた接着性を有する接合膜１１を成膜することができる。
【０２０２】
［iii］ 次に、シャッター４２１を開いた状態にする。
そして、固形状の有機金属材料を貯留された貯留槽４６２が備える加熱手段を動作させることにより、有機金属材料を気化させた状態で、ポンプ４６４を動作させるとともに、バルブ４６３を開くことにより、気化または霧化した有機金属材料をキャリアガスとともにチャンバー内に導入する。
このように、前記工程［ii］で基板ホルダー４１２が加熱された状態で、チャンバー４１１内に、気化または霧化した有機金属材料を供給すると、基体２上で有機金属材料が加熱されることにより、有機金属材料中に含まれる有機物の一部が残存した状態で、基体２上に接合膜１１を形成することができる。
【０２０３】
すなわち、ＭＯＣＶＤ法によれば、有機金属材料に含まれる有機物の一部が残存するように金属原子を含む膜を形成すれば、この有機物の一部が脱離基３０３としての機能を発揮する接合膜１１を基体２上に形成することができる。
このようなＭＯＣＶＤ法に用いられる、有機金属材料としては、特に限定されないが、例えば、２，４−ペンタジオネート−銅（II）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８キノリノレート）アルミニウム（III）（Ａｌｍｑ３）、（８−ヒドロキシキノリン）亜鉛（Ｚｎｑ２）、銅フタロシアニン、Ｃｕ（ヘキサフルオロアセチルアセトネート）（ビニルトリメチルシラン）［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］、Ｃｕ（ヘキサフルオロアセチルアセトネート）（２−メチル−１−ヘキセン−３−エン）［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＭＨＹ）］、Ｃｕ（パーフルオロアセチルアセトネート）（ビニルトリメチルシラン）［Ｃｕ（ｐｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］、Ｃｕ（パーフルオロアセチルアセトネート）（２−メチル−１−ヘキセン−３−エン）［Ｃｕ（ｐｆａｃ）（ＭＨＹ）］等、各種遷移金属元素を含んだアミド系、アセチルアセトネート系、アルコキシ系、シリコンを含むシリル系、カルボキシル基をもつカルボニル系のような金属錯体、トリメチルガリウム、トリメチルアルミニウム、ジエチル亜鉛のようなアルキル金属や、その誘導体等が挙げられる。これらの中でも、有機金属材料としては、金属錯体であるのが好ましい。金属錯体を用いることにより、金属錯体中に含まれる有機物の一部を残存した状態で、接合膜１１を確実に形成することができる。
【０２０４】
また、本実施形態では、ガス供給手段４７０を動作させることにより、チャンバー４１１内を低還元性雰囲気下となっているが、このような雰囲気下とすることにより、基体２上に純粋な金属膜が形成されることなく、有機金属材料中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で成膜することができる。すなわち、接合膜および金属膜としての双方の特性に優れた接合膜１１を形成することができる。
気化または霧化した有機金属材料の流量は、０．１〜１００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、０．５〜６０ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。これにより、均一な膜厚で、かつ、有機金属材料中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で、接合膜１１を成膜することができる。
【０２０５】
以上のように、接合膜１１を成膜した際に膜中に残存する残存物を脱離基３０３として用いる構成とすることにより、形成した金属膜等に脱離基を導入する必要がなく、比較的簡単な工程で接合膜１１を成膜することができる。
なお、有機金属材料を用いて形成された接合膜１１に残存する前記有機物の一部は、その全てが脱離基３０３として機能するものであってもよいし、その一部が脱離基３０３として機能するものであってもよい。
以上のようにして、接合膜１１を成膜することができる。
以上のような第４実施形態にかかる光学デバイス１においても、前記第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。
【０２０６】
ここで、以上説明したような光学デバイス１、１Ａを光スキャナとして用いた場合について説明する。
このような光スキャナは、例えば、レーザープリンタ、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。この場合、光反射部２９で反射した光を主走査および／または副走査して、対象物上に画像を形成する。
【０２０７】
以下、本発明の光学デバイスを備えた画像形成装置の具体例を説明する。
まず、電子写真方式を採用するプリンタに本発明を適用した例を説明する。
図１９は、本発明の光学デバイスを備える画像形成装置（プリンタ）の一例を示す全体構成の模式的断面図、図２０は、図１９に示す画像形成装置に備えられた露光ユニットの概略構成を示す図である。
【０２０８】
図１９に示す画像形成装置５１０（プリンタ）は、露光・現像・転写・定着を含む一連の画像形成プロセスによって、トナーからなる画像を紙やＯＨＰシートなどの記録媒体に記録するものである。このような画像形成装置５１０は、図１９に示すように、図示矢印方向に回転する感光体５１１を有し、その回転方向に沿って順次、帯電ユニット５１２、露光ユニット５１３、現像ユニット５１４、転写ユニット５１５、クリーニングユニット５１６が配設されている。また、画像形成装置５１０は、図１９にて、下部に、紙などの記録媒体Ｐを収容する給紙トレイ５１７が設けられ、上部に、定着装置５１８が設けられている。
【０２０９】
このような画像形成装置５１０にあっては、まず、図示しないホストコンピュータからの指令により、感光体５１１、現像ユニット５１４に設けられた現像ローラ（図示せず）、および中間転写ベルト５５１が回転を開始する。そして、感光体５１１は、回転しながら、帯電ユニット５１２により順次帯電される。
感光体５１１の帯電された領域は、感光体５１１の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット５１３によって、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が前記領域に形成される。
【０２１０】
感光体５１１上に形成された潜像は、感光体５１１の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像のための現像装置５４４によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体５１１上にイエロートナー像が形成される。このとき、現像ユニット５１４は、現像装置５４４が選択的に前記現像位置にて感光体５１１と対向している。なお、この選択は、保持体５４５の軸５４６まわりの回転により、現像装置５４１〜５４４の相対位置関係を維持しつつそれぞれの位置を変えることで行う。
【０２１１】
感光体５１１上に形成されたイエロートナー像は、感光体５１１の回転に伴って一次転写位置（すなわち、感光体５１１と一次転写ローラ５５２との対向部）に至り、一次転写ローラ５５２によって、中間転写ベルト５５１に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ５５２には、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。なお、この間、二次転写ローラ５５５は、中間転写ベルト５５１から離間している。
前述の処理と同様の処理が、第２色目、第３色目および第４色目について繰り返して実行されることにより、各画像信号に対応した各色のトナー像が、中間転写ベルト５５１に重なり合って転写される。これにより、中間転写ベルト５５１上にはフルカラートナー像が形成される。
【０２１２】
一方、記録媒体Ｐは、給紙トレイ５１７から、給紙ローラ５７１、レジローラ５７２によって二次転写位置（すなわち、二次転写ローラ５５５と駆動ローラ５５４との対向部）へ搬送される。
中間転写ベルト５５１上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写ベルト５５１の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ローラ５５５によって記録媒体Ｐに転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ５５５は中間転写ベルト５５１に押圧されるとともに二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。また、中間転写ベルト５５１は、駆動ローラ５５４を回転させることで一次転写ローラ５５２および従動ローラ５５３を従動回転させながら回転する。
記録媒体Ｐに転写されたフルカラートナー像は、定着装置５１８によって加熱および加圧されて記録媒体Ｐに融着される。その後、片面プリントの場合には、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対５７３によって画像形成装置５１０の外部へ排出される。
【０２１３】
一方、感光体５１１は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット５１６のクリーニングブレード５６１によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、クリーニングユニット５１６内の残存トナー回収部に回収される。
両面プリントの場合には、定着装置５１８によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを一旦排紙ローラ対５７３により挟持した後に、排紙ローラ対５７３を反転駆動するとともに、搬送ローラ対５７４、５７６を駆動して、当該記録媒体Ｐを搬送路５７５を通じて表裏反転して二次転写位置へ帰還させ、前述と同様の動作により、記録媒体Ｐの他方の面に画像を形成する。
【０２１４】
このような画像形成装置に備えられた露光ユニット５１３は、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受けこれに応じて、一様に帯電された感光体５１１上に、レーザーを選択的に照射することによって、静電的な潜像を形成する装置である。
より具体的に説明すると、露光ユニット５１３は、図２０に示すように、光スキャナである光学デバイス１と、レーザー光源５３１と、コリメータレンズ５３２と、ｆθレンズ５３３とを有している。
【０２１５】
露光ユニット５１３にあっては、レーザー光源５３１からコリメータレンズ５３２を介して光学デバイス１（光反射部２９）にレーザー光Ｌが照射される。そして、光反射部２９で反射したレーザー光Ｌがｆθレンズを介して感光体５１１上に照射される。
その際、光学デバイス１の駆動（第２の質量部２３の回動中心軸Ｘまわりの回動）により、光反射部２９で反射した光（レーザーＬ）は、感光体５１１の軸線方向に走査（主走査）される。一方、感光体５１１の回転により、光反射部２９で反射した光（レーザーＬ）は、感光体５１１の周方向に走査（副走査）される。また、レーザー光源５３１から出力されるレーザー光Ｌの強度は、図示しないホストコンピュータから受けた画像情報に応じて変化する。
このようにして露光ユニット５１３は、感光体５１１上を選択的に露光して画像形成（描画）を行う。
【０２１６】
次に、イメージングディスプレイ（表示装置）に本発明を適用した例を説明する。
図２１は、本発明の画像形成装置（イメージングディスプレイ）の一例を示す概略図である。
図２１に示す画像形成装置５１９は、光スキャナである光学デバイス１と、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光源５９１、５９２、５９３と、クロスダイクロイックプリズム（Ｘプリズム）５９４と、ガルバノミラー５９５と、固定ミラー５９６と、スクリーン５９７とを備えている。
【０２１７】
このような画像形成装置５１９にあっては、光源５９１、５９２、５９３からクロスダイクロイックプリズム５９４を介して光学デバイス１（光反射部２９）に各色の光が照射される。このとき、光源５９１からの赤色の光と、光源５９２からの緑色の光と、光源５９３からの青色の光とが、クロスダイクロイックプリズム５９４にて合成される。
そして、光反射部２９で反射した光（３色の合成光）は、ガルバノミラー５９５で反射した後に、固定ミラー５９６で反射し、スクリーン５９７上に照射される。
【０２１８】
その際、光学デバイス１の駆動（第２の質量部２３の回動中心軸Ｘまわりの回動）により、光反射部２９で反射した光は、スクリーン５９７の横方向に走査（主走査）される。一方、ガルバノミラー５９５の軸線Ｙまわりの回転により、光反射部２９で反射した光は、スクリーン５９７の縦方向に走査（副走査）される。また、各色の光源５９１、５９２、５９３から出力される光の強度は、図示しないホストコンピュータから受けた画像情報に応じて変化する。
このようにして画像形成装置５１９は、スクリーン５９７上に画像形成（描画）を行う。
【０２１９】
以上、本発明の光学デバイス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、本発明の光学デバイスでは、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、例えば、本発明の光学デバイスは、第１ないし第４実施形態の任意の構成から任意のものを組み合わせるようにしてもよい。
また、前記第１ないし第４実施形態の光学デバイスは、２自由度振動系を有するねじり振動子を用いた光学デバイスであるため、マイクロマシン技術を用いて製造することができ、小型化を図ることができる。特に、２自由度振動系を有するねじり振動子は、駆動電圧を低減しつつ、大きな振幅で可動板（第２の質量部２３）を駆動することができる。
【０２２０】
なお、本発明は２自由度振動系以外の振動系の光学デバイスにも適用することができる。例えば、前述した第１ないし第４実施形態において、第１の質量部および第１の弾性連結部を省略し、第２の弾性連結部により第２の質量部と支持部とを連結したような形態としてもよい。すなわち、本発明は、１自由度振動系を有するねじり振動子を用いた光学デバイスにも適用することができる。このようなねじり振動子を用いた光学デバイスにあっても、マイクロマシン技術を用いて製造することができるので、小型化を図ることができる。
【０２２１】
また、前述した実施形態では、静電駆動により第１の質量部２１、２２を回動させ、これに伴い、第２の質量部２３を回動させるもの、すなわち、可動板を駆動する駆動手段として静電駆動を用いたものを説明したが、駆動手段としては、これに限定されず、圧電駆動など他の駆動方式のものを採用することもできる。また、静電駆動を用いた駆動手段としては、前述したような平行平板型以外にも、櫛歯状電極を用いたものなど他の形態であってもよい。
また、可動板（第２の質量部）を冷却する冷却部材としては、可動板を冷却または放熱することができるものであれば、前述した実施形態のものに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０２２２】
【図１】本発明の光学デバイスの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す光学デバイスの電極の配置を示す平面図である。
【図４】図１に示す光学デバイスの駆動電圧の一例を示す図である。
【図５】駆動電圧（交流電圧）の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の振幅との関係を示すグラフである。
【図６】図１に示す光学デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図７】図１に示す光学デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図８】図１に示す光学デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図９】第１実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図１０】第１実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図１１】第１実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜の作製に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。
【図１２】本発明の光学デバイスの第２実施形態を示す平面図である。
【図１３】図１２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１４】第３実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図１５】第３実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図１６】第３実施形態にかかる接合膜の作製に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。
【図１７】図１６に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図である。
【図１８】第４実施形態において、接合膜の作製に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。
【図１９】本発明の画像形成装置（プリンタ）の一例を示す全体構成の模式的断面図である。
【図２０】図１９に示す画像形成装置に備えられた露光ユニットの概略構成を示す図である。
【図２１】本発明の画像形成装置（イメージングディスプレイ）の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０２２３】
１、１Ａ……光学デバイス ２……基体 ２１、２２……第１の質量部 ２１ａ、２２ａ……端部 ２３……第２の質量部 ２３ａ……端部 ２４……支持部 ２５……第１の弾性連結部 ２６……第２の弾性連結部 ２７……回転中心軸 ２８……空間 ２９……光反射部 ３……対向基板 ３１……開口部 ３２……電極 ３５……表面 ３０１……Ｓｉ骨格 ３０２……シロキサン結合 ３０３……脱離基 ３０４……活性手 ４……接合膜 ５……シリコン基板 ５１……凹部 ６……金属マスク ７……レジストマスク ９……シリコン基板 １０、１０Ａ……ヒートシンク １０Ａ１……フィン １１、１１Ａ……接合膜 １２Ａ１……フィン Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３……距離 １００……プラズマ重合装置 １０１……チャンバー １０２……接地線 １０３……供給口 １０４……排気口 １３０……第１の電極 １３９……静電チャック １４０……第２の電極 １７０……ポンプ １７１……圧力制御機構 １８０……電源回路 １８２……高周波電源 １８３……マッチングボックス １８４……配線 １９０……ガス供給部 １９１……貯液部 １９２……気化装置 １９３……ガスボンベ １９４……配管 １９５……拡散板 ２００……成膜装置 ２１１……チャンバー ２１２……基板ホルダー ２１５……イオン源 ２１６……ターゲット ２１７……ターゲットホルダー ２１９……ガス供給源 ２２０……第１のシャッター ２２１……第２のシャッター ２３０……排気手段 ２３１……排気ライン ２３２……ポンプ ２３３……バルブ ２５０……開口 ２５３……グリッド ２５４……グリッド ２５５……磁石 ２５６……イオン発生室 ２５７……フィラメント ２６０……ガス供給手段 ２６１……ガス供給ライン ２６２……ポンプ ２６３……バルブ ２６４……ガスボンベ ４００……成膜装置 ４１１……チャンバー ４１２……基板ホルダー ４２１……シャッター ４３０……排気手段 ４３１……排気ライン ４３２……ポンプ ４３３……バルブ ４６０……有機金属材料供給手段 ４６１……ガス供給ライン ４６２……貯留槽 ４６３……バルブ ４６４……ポンプ ４６５……ガスボンベ ４７０……ガス供給手段 ４７１……ガス供給ライン ４７３……バルブ ４７４……ポンプ ４７５……ガスボンベ ５１０……画像形成装置 ５１１……感光体 ５１２……帯電ユニット ５１３……露光ユニット ５１４……現像ユニット ５１５……転写ユニット ５１６……クリーニングユニット ５１７……給紙トレイ ５１８……定着装置 ５１９……画像形成装置 ５３１……レーザー光源 ５３２……コリメータレンズ ５３３……ｆθレンズ ５４１〜５４４……現像装置 ５４５……保持体 ５４６……軸 ５５１……中間転写ベルト ５５２……一次転写ローラ ５５３……従動ローラ ５５４……駆動ローラ ５５５……二次転写ローラ ５６１……クリーニングブレード ５７１……給紙ローラ ５７２……レジローラ ５７３……排紙ローラ対 ５７４、５７６……搬送ローラ対 ５７５……搬送路 ５９１、５９２、５９３……光源 ５９４……クロスダイクロイックプリズム ５９５……ガルバノミラー ５９６……固定ミラー ５９７……スクリーン Ｐ……記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学デバイスおよび画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ等に用いられ、光走査により描画を行う光スキャナ（光学デバイス）としては、小型化を図ることなどの目的から、ねじり振動子を用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
例えば、特許文献１にかかる光学デバイスは、シリコンで構成された板状の可動板上に、アルミニウムで構成された光反射部を直接設けたものを、その両側で１対のねじりバネによって回動可能に支持してなる。そして、１対のねじりバネをねじれ変形させながら、可動板を回動（振動）させることにより、光走査を行う。その際、光反射部では、照射された光のほとんどが反射する。
【０００３】
しかしながら、光反射部での光反射率を完全に１００％とすることはできないため、このような光学デバイスにあっては、光反射部に照射された光の一部が熱となり、可動板を昇温させてしまう。
そのため、かかる光学デバイスを長時間使用すると、可動板の形状や光反射部の材質等によっては、熱により可動板に反りなどの変形が生じて、光反射部の平面性が損なわれるおそれがある。また、可動板からの熱によりねじりバネの材料物性が変化して、ねじりバネのバネ定数が変化してしまうおそれがある。
光反射部の平面性が損なわれたり、ねじりバネのバネ定数が変化したりすると、安定した駆動（描画）を行うことが難しい。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−９２４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、安定した駆動を行うことができる光学デバイス、およびかかる光学デバイスを備えた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】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光学デバイスは、光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合する脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記Ｓｉ骨格から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする。
これにより、可動板を効率よく冷却し、可動板の昇温を防止することができる。その結果、安定した駆動を行うことができる光学デバイスが得られる。
【０００７】
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜を構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０〜９０原子％であることが好ましい。
これにより、接合膜は、Ｓｉ原子とＯ原子とが強固なネットワークを形成し、接合膜自体がより強固なものとなる。このため、接合膜は、基体および冷却部材に対して、特に高い接合強度を示すとともに、熱伝導性に優れたものとなる。
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３であることが好ましい。
これにより、接合膜の安定性が高くなり、基体と冷却部材をより強固に接合することができる。
【０００８】
本発明の光学デバイスでは、前記Ｓｉ骨格の結晶化度は、４５％以下であることが好ましい。
これにより、Ｓｉ骨格は十分にランダムな原子構造を含むものとなる。このため、化学的安定性、耐熱性等のＳｉ骨格の特性が顕在化し、接合膜の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。
【０００９】
本発明の光学デバイスでは、前記脱離基は、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子が前記Ｓｉ骨格に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものであることが好ましい。
これらの脱離基は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基は、接合膜の接着性をより高度なものとすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記脱離基は、アルキル基であることが好ましい。
アルキル基は化学的な安定性が高いため、脱離基としてアルキル基を含む接合膜は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
【００１０】
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜は、プラズマ重合法により形成されたものであることが好ましい。
これにより、接合膜は緻密で均質なものとなる。そして、基体と冷却部材との間を特に強固に接合するとともに、これらの間の熱抵抗をより低減することができる。また、プラズマ重合法で作製された接合膜は、エネルギーが付与されて活性化された状態を比較的長時間にわたって維持することができる。このため、光学デバイスの製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
【００１１】
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、接合膜自体が優れた機械的特性を有するものとなる。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示す接合膜が得られる。したがって、この接合膜により、基体と冷却部材とをより強固に接合することができる。また、非接着性と接着性との制御を容易かつ確実に行える接合膜となる。
本発明の光学デバイスでは、前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、接着性に特に優れる接合膜が得られる。
【００１２】
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、基体と冷却部材との間の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより強固に接合することができる。また、接合膜の表面に生じる凹凸の高さを緩和することができ、被着体に対する密着性をより高めることができる。
【００１３】
本発明の光学デバイスは、光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、金属原子と、該金属原子に結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする。
これにより、接合膜の熱伝導性が高くなるため、可動板を効率よく冷却し、可動板の昇温を防止することができる。その結果、安定した駆動を行うことができる光学デバイスが得られる。また、接合膜が、電力線や信号線としての機能を併せ持つことができる。また、金属原子を適宜選択することにより、接合膜は、透光性を有するものが得られる。
【００１４】
本発明の光学デバイスは、光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記接合膜から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする。
これにより、接合膜の熱伝導性が高くなるため、可動板を効率よく冷却し、可動板の昇温を防止することができる。その結果、安定した駆動を行うことができる光学デバイスが得られる。また、接合膜が、電力線や信号線としての機能を併せ持つことができる。
【００１５】
本発明の光学デバイスでは、前記接合膜は、流動性を有しない固体状のものであることが好ましい。
これにより、従来に比べて寸法精度が格段に高い光学デバイスが得られる。また、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
本発明の光学デバイスでは、前記可動板と前記支持部とが、一体的に形成されており、
前記冷却部材は、前記接合膜を介して前記支持部に接合されていることが好ましい。
これにより、可動板と支持部とが一体的に形成されているので、可動板と支持部との間の熱伝導性が特に小さくなり、可動板が有する熱を、支持部上に設けられた冷却部材を介して放熱することができる。
【００１６】
本発明の光学デバイスでは、前記一体的に形成された可動板および支持部は、シリコン材料を主材料として構成されていることが好ましい。
シリコン材料は、熱伝導率が比較的高いため、可動板と支持部との間の熱伝導性が特に高くなる。また、シリコン材料は、接合膜との親和性が高いことから、シリコン材料で構成された支持部は、冷却部材との接合性が特に高いものとなる。
【００１７】
本発明の光学デバイスでは、前記冷却部材は、ヒートシンクであることが好ましい。
これにより、可動板から支持部に伝達された熱をヒートシンクからより積極的に放熱することができる。その結果、可動板および支持部の昇温をより確実に防止することができる。
本発明の光学デバイスでは、前記ヒートシンクは、銅またはアルミニウムを主材料として構成されていることが好ましい。
これらの材料は、熱伝導性が特に高く、かつ接合膜との親和性が高いことから支持部との接合性が特に高い。このため、ヒートシンクは、可動板および支持部が有する熱を特に効率よく放熱し得るものとなる。
【００１８】
本発明の光学デバイスでは、前記基体は、前記可動板および前記支持部と、
前記可動板と前記支持部とを連結し、捩れ変形する軸部材と、
前記軸部材の途中に設けられ、前記可動板を回動させる駆動部材とを有し、
前記冷却部材は、前記接合膜を介して前記駆動部材に接合されていることが好ましい。
これにより、駆動部材の駆動時に、冷却部材とその周囲の気体との接触確率が向上するため、駆動部材および可動板の冷却効果を高め、これらの昇温を防止することができる。その結果、安定した駆動を行うことができる光学デバイスが得られる。
【００１９】
本発明の光学デバイスでは、前記駆動部材に接合された前記冷却部材は、ヒートシンクであり、
前記ヒートシンクには、前記駆動部材の回動軸線に対し直角な方向に延びるフィンが前記回動軸線方向に間隔を隔てて設けられていることが好ましい。
これにより、冷却部材の表面積を大きくすることができるので、駆動時に、冷却部材とその周囲の気体との接触確率をさらに向上することができる。その結果、駆動部材および可動板の冷却効果をより高めることができる。そして、フィンの配設方向を最適化したことにより、ヒートシンクとその周囲の気体との接触抵抗を低減しつつ、可動板の冷却効果を高めることができる。
【００２０】
本発明の光学デバイスでは、前記ヒートシンクは、前記駆動部材の回動軸線に対し直角な方向において、端部側の高さが中央部側の高さよりも低いことが好ましい。
これにより、駆動部材の回動軸線に直角な方向での端部の駆動時における慣性力を低減し、駆動部材の設計を容易なものとすることができる。
本発明の光学デバイスでは、前記ヒートシンクの重心は、平面視で回動軸線上にあることが好ましい。
これにより、駆動部材の駆動に必要なトルクを低減し、駆動部材の設計をより容易なものとすることができる。
本発明の画像形成装置は、本発明の光学デバイスを備え、前記光反射部で反射した光を走査して、画像を形成するように構成されていることを特徴とする。
これにより、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の光学デバイス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。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光学デバイスの第１実施形態を説明する。
図１は、本発明の光学デバイスの第１実施形態を示す平面図（内部透視図）、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示す光学デバイスの電極の配置を示す平面図、図４は、図１に示す光学デバイスの駆動電圧の一例（交流電圧）を示す図、図５は、印加した交流電圧の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の振幅との関係を示すグラフである。なお、以下では、説明の便宜上、図１および図３中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
【００２２】
光学デバイス（光スキャナ）１は、図１に示すように、２自由度振動系を有する基体２を有しており、この基体２の下面には、対向基板３が接合膜４を介して接合され、この基体２の上面には、ヒートシンク（冷却部材）１０が取り付けられている。
基体２は、一対の第１の質量部（駆動部材）２１、２２と、上面（後述する対向基板３とは反対側の面）に光反射部２９が設けられた第２の質量部（可動板）２３と、これらを支持するための支持部２４とを備えている。
具体的には、基体２は、第２の質量部２３を中心として、その一端側（図１および図２中、左側）に第１の質量部２１が設けられ、他端側（図１および図２中、右側）に第１の質量部２２が設けられて構成されている。
【００２３】
また、本実施形態では、第１の質量部２１、２２は、互いにほぼ同一形状かつほぼ同一寸法をなし、第２の質量部２３を介して、ほぼ対称に設けられている。
また、第２の質量部２３上には、後に詳述する冷却部材１０の接合膜１１を介して、光反射部２９が設けられている。
さらに、基体２は、図１および図２に示すように、第１の質量部２１、２２と支持部２４とを連結する一対の第１の弾性連結部２５、２５と、第１の質量部２１、２２と第２の質量部２３とを連結する一対の第２の弾性連結部２６、２６とを備えている。
換言すれば、基体２において、第２の質量部２３と支持部２４とを連結する軸部材の途中（第１の弾性連結部２５と第２の弾性連結部２６との間）に、第１の質量部２１、２２が設けられている。
【００２４】
各第１の弾性連結部２５、２５および各第２の弾性連結部２６、２６は、同軸的に設けられており、これらを回動中心軸（回転軸）２７として、第１の質量部２１、２２が支持部２４に対して、また、第２の質量部２３が第１の質量部２１、２２に対して回動可能となっている。
このように、基体２は、第１の質量部２１、２２と第１の弾性連結部２５、２５とからなる第１の振動系と、第２の質量部２３と第２の弾性連結部２６、２６とからなる第２の振動系とで構成された２自由度振動系を有している。
【００２５】
本実施形態では、このような２自由度振動系は、基体２の全体の厚さよりも薄く形成されているとともに、図２にて上下方向で基体２の上部に位置している。換言すれば、基体２には、基体２の全体の厚さよりも薄い部分（以下、薄肉部という）が形成されており、この薄肉部に異形孔が形成されることにより、第１の質量部２１、２２と第２の質量部２３と第１の弾性連結部２５、２５と第２の弾性連結部２６、２６とが形成されている。
また、本実施形態では、前記薄肉部の上面が支持部２４の上面と同一面上に位置することにより、前記薄肉部の下方には、各質量部２１、２２、２３の回動のための空間（凹部）２８が形成される。
【００２６】
このような基体２は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３と、支持部２４と、第１の弾性連結部２５、２５と、第２の弾性連結部２６、２６とが一体的に形成されている。
なお、基体２は、ＳＯＩ基板等の積層構造の基板から、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３と、支持部２４と、第１の弾性連結部２５、２５と、第２の弾性連結部２６、２６を形成したものであってもよい。
【００２７】
対向基板３は、例えば、シリコンまたはガラスを主材料として構成されている。
対向基板３の上面には、図２および図３に示すように、第２の質量部２３に対応する部分に開口部３１が形成されている。
この開口部３１は、第２の質量部２３が回動（振動）する際に、対向基板３に接触するのを防止する逃げ部を構成する。開口部（逃げ部）３１を設けることにより、光学デバイス１全体の大型化を防止しつつ、第２の質量部２３の振れ角（振幅）をより大きく設定することができる。光学デバイス１において、対向基板３がシリコンを主材料として構成されている場合、ガラス材料などで対向基板が構成されている場合に比し、前述のような開口部などの逃げ部を簡単にそして高精度（高アスペクト比）に形成することができる。
【００２８】
なお、逃げ部は、前記効果を十分に発揮し得る構成であれば、必ずしも対向基板３の下面（第２の質量部２３と反対側の面）で開放（開口）していなくてもよい。すなわち、逃げ部は、対向基板３の上面に形成された凹部で構成することもできる。また、空間２８の深さが第２の質量部２３の振れ角（振幅）に対し大きい場合などには、逃げ部を設けなくともよい。
【００２９】
また、対向基板３の上面（基体２側の面）には、図３に示すように、第１の質量部２１に対応する部分に、後述の接合膜４を介して、一対の電極３２が回動中心軸２７を中心にほぼ対称となるように設けられ、また、第１の質量部２２に対応する部分に、後述の接合膜４を介して、一対の電極３２が回動中心軸２７を中心にほぼ対称となるように設けられている。すなわち、本実施形態では、一対の電極３２が２組（合計４個）、設けられている。
【００３０】
第１の質量部２１、２２と各電極３２とは、図示しない電源に接続されており、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に交流電圧（駆動電圧）を印加できるよう構成されている。すなわち、第１の質量部２１、２２と各電極３２とが、第２の質量部２３（より具体的には第１の質量部２１、２２）を駆動するための駆動手段を構成する。
なお、第１の質量部２１、２２は、各電極３２と対向する面に、それぞれ、絶縁膜（図示せず）が設けられている。これにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間での短絡が発生するのが好適に防止される。
【００３１】
接合膜４は、基体２と対向基板３とを接合する機能を有するものである。したがって、接合膜４の構成材料は、前記接合が可能なものであれば特に限定されないが、基体２および対向基板３のそれぞれがシリコンを主材料として構成されている場合には、可動イオンを含むガラスを用いるのが好ましい。これにより、ともにシリコンを主材料として構成された基体２と対向基板３とを接合膜４を介して陽極接合させることができる。なお、接合膜４は、後述する接合膜１１と同様の構成であってもよく、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤で構成されていてもよい。このとき、接合膜４を後述する接合膜１１と同様の構成とした場合、基体２と対向基板３とを高い寸法精度でかつ強固に接合することができる。これにより、陽極接合の場合と比べて、接合される部材の材質に制約が大幅に緩和されることになり、基体２および対向基板３の各構成材料の選択の幅を広げることができる。換言すれば、基体２および対向基板３の各構成材料によらず、これらを確実に接合することができる。
また、本実施形態では、接合膜４の上面に上述の電極３２が設けられている。これにより、電極３２と第１の質量部２１、２２との間のギャップを調整することができる。また、接合膜４を絶縁性を有する材料で構成することにより、電極３２と対向基板３との間の絶縁性を確保することができる。
【００３２】
ここで、前述したような基体２の上面に設けられたヒートシンク（冷却部材）１０を詳細に説明する。
ヒートシンク１０は、第２の弾性連結部２６、２６、第１の質量部２１、２２、第１の弾性連結部２５、２５および支持部２４を介して、可動板である第２の質量部２３を冷却する機能を有する。これにより、第２の質量部２３の昇温を防止することができる。その結果、昇温による第２の質量部２３の変形や各弾性連結部２５、２６のバネ定数の変化を防止して、光学デバイス１の駆動を安定化することができる。
【００３３】
より具体的には、光学デバイス１は、第２の質量部２３の上面に設けられた接合膜１１と、接合膜１１に接続され、支持部２４の上方に設けられたヒートシンク１０とを有している。すなわち、接合膜１１を介して、支持部２４の上面とヒートシンク１０とが接合（接着）されている。
また、本実施形態では、この接合膜１１は、可動板である第２の質量部２３の本体上に設けられていて、第２の質量部２３の本体と光反射部２９との間にも介在している。そして、接合膜１１は、第２の質量部２３の一方の面のほぼ全域を覆うように設けられている。
【００３４】
この接合膜１１は、エネルギー付与前において、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含むランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、このＳｉ骨格に結合する脱離基とを含むものである。
そして、この接合膜１１は、エネルギーを付与したことにより、脱離基がＳｉ骨格から脱離し、これにより接合膜１１の表面に発現した接着性によって、支持部２４とヒートシンク１０とを接合している。
【００３５】
このような接合膜１１は、シロキサン結合３０２を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格３０１の影響によって、変形し難い強固な膜となる。このような構造の接合膜１１は、その厚さを薄くしても十分な接合強度が得られる。このため、接合膜１１は、十分に薄いにもかかわらず、支持部２４とヒートシンク１０との間を強固に接合することができる。その結果、光反射部２９で生じた熱を、第２の弾性連結部２６、第１の質量部２１、２２、第１の弾性連結部２５、支持部２４および接合膜１１を通じて、ヒートシンク１０へより効率よく伝導し、外部へ放出することができる。
なお、接合膜１１については、後に詳述する。
【００３６】
ヒートシンク１０は、放熱のための複数のフィンを有しており、外部の気体との接触面積の向上が図られており、接合膜１１から熱を受けこれを放熱する機能を有する。
このように光学デバイス１が接合膜１１を介して支持部２４に接続されたヒートシンク１０を有しているので、第２の質量部２３から支持部２４に伝達された熱をヒートシンク１０からより積極的に放熱することができる。そのため、第２の質量部２３、第２の弾性連結部２６、第１の質量部２１、２２、第１の弾性連結部２５および支持部２４（基体２）の昇温をより確実に防止することができる。
また、ヒートシンク１０は、支持部２４上に設けられている。このように第２の質量部２３と一体的に形成された部分（支持部２４）の上にヒートシンク１０が設けられているので、支持部２４と第２の質量部２３との間の熱抵抗が特に小さくなり、第２の質量部２３が有する熱を支持部２４を介して、より確実に放熱することができる。
【００３７】
このようなヒートシンク１０は、第２の質量部２３の構成材料（すなわち基体２の構成材料）の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する材料（以下、高熱伝導材料という）で構成されている。かかる高熱伝導材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄのような金属（金属単体）、これらの金属を含む合金、これらの金属を含む酸化物や窒化物等が挙げられる。
【００３８】
これらの中でも、高熱伝導性材料としては、アルミニウム、銅、チタン、ステンレス鋼のような金属材料、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等のセラミックス材料が好ましい。これらの高熱伝導性材料は、熱伝導性が特に高く、かつ接合膜１１との親和性が高いことから支持部２４との接合性が特に高い。このため、ヒートシンク１０は、基体２が有する熱を特に積極的に放熱し得るものとなる。
【００３９】
また、基体２がシリコン材料を主材料として一体的に形成されている場合、シリコンの熱伝導率が比較的高いため、基体２は熱伝導性の高いものとなる。このため、第２の質量部２３が有する熱を、ヒートシンク１０を介して特に効率よく放熱することができる。さらに、シリコン材料は、シロキサン結合を含む接合膜１１との親和性が特に高い材料であるため、基体２とヒートシンク１０とをより確実に接合することができる。その結果、基体２とヒートシンク１０との間の熱抵抗が低下し、基体２が有する熱を特に効率よく放熱することができる。
なお、光学デバイス１は、ヒートシンク１０に代えて、ヒートパイプのような熱交換器、ペルチェ素子のような熱電変換素子等を有していてもよく、これらを組み合わせたものを有していてもよい。
【００４０】
以上のような構成の光学デバイス１は、次のようにして駆動する。
すなわち、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に、例えば、正弦波（交流電圧）等を印加する。具体的には、例えば、第１の質量部２１、２２をアースしておき、図３中上側の２つの電極３２に、図４（ａ）に示すような波形の電圧を印加し、図３中下側の２つの電極３２に、図４（ｂ）に示すような波形の電圧を印加する。すると、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間に静電気力（クーロン力）が生じる。
【００４１】
この静電気力により、第１の質量部２１、２２が、各電極３２の方へ引きつけられる力が正弦波の位相により変化し、回動中心軸２７（第１の弾性連結部２５）を軸に、基体２の板面（図１における紙面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
そして、この第１の質量部２１、２２の振動（駆動）に伴って、第２の弾性連結部２６を介して連結されている第２の質量部２３も、回動中心軸２７（第２の弾性連結部２６）を軸に、基体２の板面（図１における紙面）に対して傾斜するように振動（回動）する。
したがって、第２の質量部２３の回動に伴い、光反射部２９も回動し、光反射部２９に照射された光を走査することができる。
【００４２】
その際、光反射部２９に照射された光の一部は、光反射部２９で反射せずに熱となる。この熱は、第２の弾性連結部２６、第１の質量部２１、２２、第１の弾性連結部２５、支持部２４および接合膜１１を通じて、ヒートシンク１０へ伝導し、外部へ放出される。これにより、光反射部２９で生じた熱により第２の質量部２３が昇温するのを防止することができる。そのため、光学デバイス１は、第２の質量部２３が昇温により反りなどの変形を生じることなく、安定に駆動して、高精度な描画や光走査を行うことができる。
ここで、この光学デバイス１では、前述したように、対向基板３における、第２の質量部２３に対応する部分に、開口部３１が形成され、また、図２にて基体２の下面に空間２８が形成され、かつ、平面視で第１の質量部２１、２２が空間（凹部）２８内に位置するように設けられている。
【００４３】
このような構成により、第２の質量部２３が振動し得るスペース、および、第１の質量部２１、２２が振動し得るスペースとして、大きなスペースが確保されている。したがって、第１の質量部２１、２２の質量を比較的小さく設定すること等により、第１の質量部２１、２２を大きな振れ角で振動させた場合や、さらに第２の質量部２３が共振によって大きな振れ角で振動した場合でも、各質量部２１、２２、２３（２自由度振動系）が対向基板３に接触することを好適に防止することができる。
このため、このような光学デバイス１を、例えば光スキャナに適用した場合には、より解像度の高いスキャニングを行うことが可能となる。
【００４４】
ここで、第１の質量部２１の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向（長手方向）への長さ（回動中心軸と端部２１ａとの間の距離）をＬ１とし、第１の質量部２２の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向（長手方向）への長さ（回動中心軸と端部２２ａとの間の距離）をＬ２とし、第２の質量部２３の回動中心軸からこれにほぼ垂直な方向への長さ（回動中心軸と端部２３ａとの間の距離）をＬ３としたとき、本実施形態では、第１の質量部２１、２２が、それぞれ独立して設けられているため、第１の質量部２１、２２と、第２の質量部２３とが干渉せず、第２の質量部２３の大きさ（長さＬ３）にかかわらず、Ｌ１およびＬ２を小さくすることができる。これにより、第１の質量部２１、２２の回転角度（振れ角）を大きくすることができ、第２の質量部２３の回転角度を大きくすることができる。
【００４５】
また、Ｌ１およびＬ２を小さくすることにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間の距離を小さくすることができ、これにより、静電気力が大きくなり、第１の質量部２１、２２と各電極３２に印加する交流電圧を小さくすることができる。
ここで、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２３の寸法は、それぞれ、Ｌ１＜Ｌ３かつＬ２＜Ｌ３なる関係を満足するよう設定されている。これにより、Ｌ１およびＬ２をより小さくすることができ、第１の質量部２１、２２の回転角度をより大きくすることができ、第２の質量部２３の回転角度をさらに大きくすることができる。
この場合、第２の質量部２３の最大回転角度が、２０°以上となるように構成されるのが好ましい。
【００４６】
また、このように、Ｌ１およびＬ２を小さくすることにより、第１の質量部２１、２２と各電極３２との間の距離をより小さくすることができ、第１の質量部２１、２２と各電極３２に印加する交流電圧をさらに小さくすることができる。
これらによって、第１の質量部２１、２２の低電圧駆動と、第２の質量部２３の大回転角度での振動（回動）とを実現することができる。
【００４７】
このため、このような光学デバイス１を、例えばレーザープリンタや、走査型共焦点レーザー顕微鏡等の装置に用いられる光スキャナに適用した場合には、より容易に装置の小型化を図ることができる。
なお、前述したように、本実施形態では、Ｌ１とＬ２とはほぼ等しく設定されているが、Ｌ１とＬ２とが異なっていてもよいことは言うまでもない。
【００４８】
ところで、このような質量部２１、２２、２３よりなる振動系（２自由度振動系）では、第１の質量部２１、２２および第２の質量部２３の振幅（振れ角）と、印加する交流電圧の周波数との間に、図５に示すような周波数特性が存在している。
すなわち、かかる振動系は、第１の質量部２１、２２の振幅と、第２の質量部２３の振幅とが大きくなる２つの共振周波数ｆｍ１［ｋＨｚ］、ｆｍ３［ｋＨｚ］（ただし、ｆｍ１＜ｆｍ３）と、第１の質量部２１、２２の振幅がほぼ０となる、１つの反共振周波数ｆｍ２［ｋＨｚ］とを有している。
【００４９】
この振動系では、第１の質量部２１、２２と電極３２との間に印加する交流電圧の周波数Ｆが、２つの共振周波数のうち低いもの、すなわち、ｆｍ１とほぼ等しくなるように設定するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振幅を抑制しつつ、第２の質量部２３の振れ角（回転角度）を大きくすることができる。
なお、本明細書中では、Ｆ［ｋＨｚ］とｆｍ１［ｋＨｚ］とがほぼ等しいとは、（ｆｍ１−１）≦Ｆ≦（ｆｍ１＋１）の条件を満足することを意味する。
【００５０】
第１の質量部２１、２２の平均厚さは、それぞれ、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
第２の質量部２３の平均厚さは、１〜１５００μｍであるのが好ましく、１０〜３００μｍであるのがより好ましい。
第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００５１】
一方、第２の弾性連結部２６のばね定数ｋ２は、１×１０−４〜１×１０４Ｎｍ/ｒａｄであるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０３Ｎｍ/ｒａｄであるのがより好ましく、１×１０−１〜１×１０２Ｎｍ/ｒａｄであるのがさらに好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の振れ角をより大きくすることができる。
また、第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１と第２の弾性連結部２６のばね定数をｋ２とは、ｋ１＞ｋ２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００５２】
さらに、第１の質量部２１、２２の慣性モーメントをＪ１とし、第２の質量部２３の慣性モーメントをＪ２としたとき、Ｊ１とＪ２とは、Ｊ１≦Ｊ２なる関係を満足することが好ましく、Ｊ１＜Ｊ２なる関係を満足することがより好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
【００５３】
ところで、第１の質量部２１、２２と第１の弾性連結部２５、２５とからなる第１の振動系の固有振動数ω１は、第１の質量部２１、２２の慣性モーメントＪ１と、第１の弾性連結部２５のばね定数ｋ１とにより、ω１＝（ｋ１／Ｊ１）１／２によって与えられる。一方、第２の質量部２３と第２の弾性連結部２６、２６とからなる第２の振動系の固有振動数ω２は、第２の質量部２３の慣性モーメントＪ２と、第２の弾性連結部２６のばね定数ｋ２とにより、ω２＝（ｋ２／Ｊ２）１／２によって与えられる。
【００５４】
このようにして求められる第１の振動系の固有振動数ω１と第２の振動系の固有振動数ω２とは、ω１＞ω２なる関係を満足するのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の振れ角を抑制しつつ、第２の質量部２３の回転角度（振れ角）をより大きくすることができる。
なお、本実施形態の振動系は、一対の第１の弾性連結部２５および一対の第２の弾性連結部２６のうち少なくとも１つの内部にピエゾ抵抗素子を設けることにより、例えば、回転角度および回転周波数を検出したりすることができ、また、その検出結果を、第２の質量部２３の姿勢の制御に利用することができる。
【００５５】
ここで、接合膜１１について説明する。
図９は、本実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図１０は、本実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
接合膜１１のエネルギーを付与する前の状態は、図９に示すように、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合３０２を含み、ランダムな原子構造を有するＳｉ骨格３０１と、このＳｉ骨格３０１に結合する脱離基３０３とを含むものである。
そして、この接合膜１１にエネルギーを付与すると、図１０に示すように、一部の脱離基３０３がＳｉ骨格３０１から脱離し、代わりに活性手３０４が生じる。これにより、接合膜１１の表面に接着性が発現する。このようにして接着性が発現した接合膜１１により、支持部２４とヒートシンク１０との間が接合されている。
【００５６】
このような接合膜１１は、前述したように、十分に薄くしても、第２の質量部２３とヒートシンク１０とを強固に接合することができる。その結果、支持部２４とヒートシンク１０との間の熱抵抗を小さくすることができ、光反射部２９で生じた熱を、第２の弾性連結部２６、第１の質量部２１、２２、第１の弾性連結部２５および支持部２４を通じてヒートシンク１０へ、より効率よく伝導し、外部へ放熱することができる。
【００５７】
また、接合膜１１は、化学的に安定なＳｉ骨格３０１の作用により、耐熱性に優れている。このため、光学デバイス１が高温下に曝されたとしても、接合膜１１の変質・劣化を確実に防止することができ、支持部２４からヒートシンク１０が剥がれてしまうのを確実に防止することができる。
また、このような接合膜１１は、流動性を有しない固体状のものである。このため、従来の流動性を有する液状または粘液状の接着剤に比べて、接着層（接合膜１１）の厚さや形状がほとんど変化しない。このため、接合膜１１を用いて製造された光学デバイス１の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。これにより、図１に示す２つの支持部２４にそれぞれ設けられた接合膜１１の熱抵抗のバランスが向上する。その結果、２つの第１の弾性連結部２５間、２つの第１の質量部２１、２２間および２つの第２の弾性連結部２６間に、それぞれ不本意な温度差が生じてしまい、光学デバイス１の動作特性が低下するのを防止することができる。
さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合を可能にするものである。
【００５８】
このような接合膜１１としては、特に、接合膜１１を構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０〜９０原子％程度であるのが好ましく、２０〜８０原子％程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、接合膜１１は、Ｓｉ原子とＯ原子とが強固なネットワークを形成し、接合膜１１自体がより強固なものとなる。また、かかる接合膜１１は、接合される各部に対して特に高い接合強度を示すとともに、熱伝導性に優れたものとなる。
【００５９】
また、接合膜１１中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。Ｓｉ原子とＯ原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜１１の安定性が高くなり、各部をより強固に接合することができるようになる。
なお、接合膜１１中のＳｉ骨格３０１の結晶化度は、４５％以下であるのが好ましく、４０％以下であるのがより好ましい。これにより、Ｓｉ骨格３０１は十分にランダムな原子構造を含むものとなる。このため、前述した化学的安定性、耐熱性等のＳｉ骨格３０１の特性が顕在化し、接合膜１１の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。
【００６０】
また、Ｓｉ骨格３０１に結合する脱離基３０３は、前述したように、Ｓｉ骨格３０１から脱離することによって、接合膜１１に活性手３０４を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基３０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないようＳｉ骨格３０１に確実に結合しているものである必要がある。
【００６１】
かかる観点から、脱離基３０３には、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子を含み、これらの各原子がＳｉ骨格３０１に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものが好ましく用いられる。かかる脱離基３０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基３０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜１１の接着性をより高度なものとすることができる。
【００６２】
なお、上記のような各原子がＳｉ骨格３０１に結合するよう配置された原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
これらの各基の中でも、脱離基３０３は、特にアルキル基であるのが好ましい。アルキル基は化学的な安定性が高いため、アルキル基を含む接合膜１１は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
【００６３】
このような特徴を有する接合膜１１の構成材料としては、例えば、ポリオルガノシロキサンのようなシロキサン結合を含む重合物等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜１１は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜１１は、支持部２４とヒートシンク１０との間をより強固に接合することができる。
また、ポリオルガノシロキサンは、通常、撥水性（非接着性）を示すが、エネルギーを付与されることにより、容易に有機基を脱離させることができ、親水性に変化し、接着性を発現するが、この非接着性と接着性との制御を容易かつ確実に行えるという利点を有する。
【００６４】
また、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものが好ましい。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とする接合膜１１は、接着性に特に優れることから、本発明の光学デバイスに対して特に好適に適用できるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
【００６５】
また、接合膜１１の平均厚さは、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、２〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。接合膜１１の平均厚さを前記範囲内とすることにより、支持部２４とヒートシンク１０との間の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、これらをより強固に接合することができる。
すなわち、接合膜１１の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜１１の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、光学デバイス１の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【００６６】
さらに、接合膜１１の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜１１にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、支持部２４の接合面（接合膜１１に隣接する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜１１を被着させることができる。その結果、接合膜１１は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、接合膜１１を備える支持部２４に対してヒートシンク１０を貼り合わせた際に、これらの密着性をより高めることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜１１の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜１１の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【００６７】
次に、接合膜１１を作製する方法、およびこの方法を含む光学デバイス１の製造方法について説明する。
図６ないし図８は、それぞれ、第１実施形態の光学デバイスの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図６ないし図８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００６８】
［１］ まず、図６（ａ）に示すように、シリコン基板５を用意する。
次に、シリコン基板５の一方の面に、図６（ｂ）に示すように、支持部２４と各質量部２１、２２、２３との形状に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスク６を形成する。
そして、図６（ｃ）に示すように、シリコン基板５の他方の面に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行う。これにより、図６（ｃ）に示すように、支持部２４の形状に対応するように、レジストマスク７を形成する。なお、レジストマスク７の形成は、金属マスク６の形成よりも先に行ってもよい。
金属マスク６の形成方法としては、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。なお、以下の各工程における金属膜の成膜においても、同様の方法を用いることができる。
【００６９】
次に、このレジストマスク７を介して、シリコン基板５の前記他方の面をエッチングした後、レジストマスク７を除去する。これにより、図６（ｄ）に示すように、支持部２４に対応する部分以外の領域に凹部５１が形成される。
エッチング方法としては、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の物理的エッチング法、ウェットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、以下の各工程におけるエッチングにおいても、同様の方法を用いることができる。
次に、図６（ｅ）に示すように、金属マスク６を介して、シリコン基板５の前記一方の面側を、前記凹部５１に対応する部分が貫通するまでエッチングする。
【００７０】
［２］ 次に、図７（ａ）に示すように、金属マスク６を除去した後、エッチング後のシリコン基板５上、すなわち基体２上に接合膜１１を形成する。
以下、基体２上に接合膜１１を形成する方法について説明する。
このような接合膜１１は、いかなる方法で作製されたものでもよく、プラズマ重合法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法等により作製した膜にエネルギーを付与することによって作製することができるが、これらの中でも、エネルギー付与前の膜として、プラズマ重合法により作製された膜を用いるのが好ましい。プラズマ重合法によれば、最終的に、緻密で均質な接合膜１１を効率よく作製することができる。これにより、プラズマ重合法で作製された接合膜１１は、支持部２４とヒートシンク１０との間を特に強固に接合するとともに、これらの間の熱抵抗をより低減することができる。また、プラズマ重合法で作製され、エネルギーが付与される前の接合膜１１は、エネルギーが付与されて活性化された状態を比較的長時間にわたって維持することができる。このため、光学デバイス１の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
ここでは、接合膜１１をプラズマ重合法にて形成する方法について詳述するが、接合膜１１の形成方法を説明するのに先立って、接合膜１１を作製する際に用いるプラズマ重合装置について説明し、その後、接合膜１１の形成方法について説明する。
【００７１】
図１１は、プラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１１に示すプラズマ重合装置１００は、チャンバー１０１と、基体２を支持する第１の電極１３０と、第２の電極１４０と、各電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する電源回路１８０と、チャンバー１０１内にガスを供給するガス供給部１９０と、チャンバー１０１内のガスを排気する排気ポンプ１７０とを備えている。これらの各部のうち、第１の電極１３０および第２の電極１４０がチャンバー１０１内に設けられている。以下、各部について詳細に説明する。
チャンバー１０１は、内部の気密を保持し得る容器であり、内部を減圧（真空）状態にして使用されるため、内部と外部との圧力差に耐え得る耐圧性能を有するものとされる。
【００７２】
図１１に示すチャンバー１０１は、軸線が水平方向に沿って配置されたほぼ円筒形をなすチャンバー本体と、チャンバー本体の左側開口部を封止する円形の側壁と、右側開口部を封止する円形の側壁とで構成されている。
チャンバー１０１の上方には供給口１０３が、下方には排気口１０４が、それぞれ設けられている。そして、供給口１０３にはガス供給部１９０が接続され、排気口１０４には排気ポンプ１７０が接続されている。
なお、本実施形態では、チャンバー１０１は、導電性の高い金属材料で構成されており、接地線１０２を介して電気的に接地されている。
【００７３】
第１の電極１３０は、板状をなしており、基体２を支持している。
この第１の電極１３０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面に、鉛直方向に沿って設けられており、これにより、第１の電極１３０は、チャンバー１０１を介して電気的に接地されている。なお、第１の電極１３０は、図１１に示すように、チャンバー本体と同心状に設けられている。
【００７４】
第１の電極１３０の基体２を支持する面には、静電チャック（吸着機構）１３９が設けられている。
この静電チャック１３９により、図１１に示すように、基体２を鉛直方向に沿って支持することができる。また、基体２に多少の反りがあっても、静電チャック１３９に吸着させることにより、その反りを矯正した状態で基体２をプラズマ処理に供することができる。
【００７５】
第２の電極１４０は、基体２を介して、第１の電極１３０と対向して設けられている。なお、第２の電極１４０は、チャンバー１０１の側壁の内壁面から離間した（絶縁された）状態で設けられている。
この第２の電極１４０には、配線１８４を介して高周波電源１８２が接続されている。また、配線１８４の途中には、マッチングボックス（整合器）１８３が設けられている。これらの配線１８４、高周波電源１８２およびマッチングボックス１８３により、電源回路１８０が構成されている。
このような電源回路１８０によれば、第１の電極１３０は接地されているので、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間に高周波電圧が印加される。これにより、第１の電極１３０と第２の電極１４０との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
【００７６】
ガス供給部１９０は、チャンバー１０１内に所定のガスを供給するものである。
図１１に示すガス供給部１９０は、液状の膜材料（原料液）を貯留する貯液部１９１と、液状の膜材料を気化してガス状に変化させる気化装置１９２と、キャリアガスを貯留するガスボンベ１９３とを有している。また、これらの各部とチャンバー１０１の供給口１０３とが、それぞれ配管１９４で接続されており、ガス状の膜材料（原料ガス）とキャリアガスとの混合ガスを、供給口１０３からチャンバー１０１内に供給するように構成されている。
【００７７】
貯液部１９１に貯留される液状の膜材料は、プラズマ重合装置１００により、重合して基体２の表面に重合膜を形成する原材料となるものである。
このような液状の膜材料は、気化装置１９２により気化され、ガス状の膜材料（原料ガス）となってチャンバー１０１内に供給される。なお、原料ガスについては、後に詳述する。
ガスボンベ１９３に貯留されるキャリアガスは、電界の作用により放電し、およびこの放電を維持するために導入するガスである。このようなキャリアガスとしては、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス等が挙げられる。
【００７８】
また、チャンバー１０１内の供給口１０３の近傍には、拡散板１９５が設けられている。
拡散板１９５は、チャンバー１０１内に供給される混合ガスの拡散を促進する機能を有する。これにより、混合ガスは、チャンバー１０１内に、ほぼ均一の濃度で分散することができる。
【００７９】
排気ポンプ１７０は、チャンバー１０１内を排気するものであり、例えば、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成される。このようにチャンバー１０１内を排気して減圧することにより、ガスを容易にプラズマ化することができる。また、大気雰囲気との接触による基体２の汚染・酸化等を防止するとともに、プラズマ処理による反応生成物をチャンバー１０１内から効果的に除去することができる。
また、排気口１０４には、チャンバー１０１内の圧力を調整する圧力制御機構１７１が設けられている。これにより、チャンバー１０１内の圧力が、ガス供給部１６０の動作状況に応じて、適宜設定される。
【００８０】
次に、基体２上に、接合膜１１を形成する方法について説明する。
［２−１］まず、基体２をプラズマ重合装置１００のチャンバー１０１内に収納して封止状態とした後、排気ポンプ１７０の作動により、チャンバー１０１内を減圧状態とする。
次に、ガス供給部１９０を作動させ、チャンバー１０１内に原料ガスとキャリアガスの混合ガスを供給する。供給された混合ガスは、チャンバー１０１内に充填される。
【００８１】
ここで、混合ガス中における原料ガスの占める割合（混合比）は、原料ガスやキャリアガスの種類や目的とする成膜速度等によって若干異なるが、例えば、混合ガス中の原料ガスの割合を２０〜７０％程度に設定するのが好ましく、３０〜６０％程度に設定するのがより好ましい。これにより、重合膜の形成（成膜）の条件の最適化を図ることができる。
また、供給するガスの流量は、ガスの種類や目的とする成膜速度、膜厚等によって適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、原料ガスおよびキャリアガスの流量を、それぞれ、１〜１００ｃｃｍ程度に設定するのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度に設定するのがより好ましい。
【００８２】
次いで、電源回路１８０を作動させ、一対の電極１３０、１４０間に高周波電圧を印加する。これにより、一対の電極１３０、１４０間に存在するガスの分子が電離し、プラズマが発生する。このプラズマのエネルギーにより原料ガス中の分子が重合し、重合物が基体２上に付着・堆積する。これにより、図７（ａ）に示すように、基体２上にプラズマ重合膜で構成された接合膜１１が形成される。
【００８３】
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン等が挙げられる。
このような原料ガスを用いて得られるプラズマ重合膜、すなわち接合膜１１は、これらの原料が重合してなるもの（重合物）、すなわちポリオルガノシロキサンで構成されることとなる。
【００８４】
プラズマ重合の際、一対の電極１３０、１４０間に印加する高周波の周波数は、特に限定されないが、１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ程度であるのが好ましく、１０〜６０ＭＨｚ程度であるのがより好ましい。
また、高周波の出力密度は、特に限定されないが、０．０１〜１０Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。
また、成膜時のチャンバー１０１内の圧力は、１３３．３×１０−５〜１３３３Ｐａ（１×１０−５〜１０Ｔｏｒｒ）程度であるのが好ましく、１３３．３×１０−４〜１３３．３Ｐａ（１×１０−４〜１Ｔｏｒｒ）程度であるのがより好ましい。
【００８５】
原料ガス流量は、０．５〜２００ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１〜１００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。一方、キャリアガス流量は、５〜７５０ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜５００ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
処理時間は、１〜１０分程度であるのが好ましく、４〜７分程度であるのがより好ましい。なお、成膜される接合膜１１の厚さは、主に、この処理時間に比例する。したがって、この処理時間を調整することのみで、接合膜１１の厚さを容易に調整することができる。このため、支持部２４とヒートシンク１０との間の距離を厳密に制御することができる。
【００８６】
また、基体２の温度は、２５℃以上であるのが好ましく、２５〜１００℃程度であるのがより好ましい。
以上のようにして、接合膜１１を得ることができる。
なお、基体２の上面のうち、部分的に接合膜１１を形成する場合、例えば、その領域に対応する形状の窓部を有するマスクを用い、このマスク上から接合膜１１を成膜するようにすればよい。
【００８７】
［２−２］次に、基体２上に形成した接合膜１１に対してエネルギーを付与する。
エネルギーが付与されると、接合膜１１では、図９に示す脱離基３０３がＳｉ骨格３０１から脱離する。そして、脱離基３０３が脱離した後には、図１０に示すように、接合膜１１の表面および内部に活性手３０４が生じる。これにより、接合膜１１の表面に、ヒートシンク１０との接着性が発現する。
【００８８】
ここで、接合膜１１に付与するエネルギーは、いかなる方法で付与されてもよく、例えば、（Ｉ）接合膜１１にエネルギー線を照射する方法、（II）接合膜１１を加熱する方法、（III）接合膜１１に圧縮力を付与する（物理的エネルギーを付与する）方法が代表的に挙げられ、この他、プラズマに曝す（プラズマエネルギーを付与する）方法、オゾンガスに曝す（化学的エネルギーを付与する）方法等が挙げられる。
このうち、接合膜１１にエネルギーを付与する方法として、特に、上記（Ｉ）、（II）、（III）の各方法のうち、少なくとも１つの方法を用いるのが好ましい。これらの方法は、接合膜１１に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
【００８９】
以下、上記（Ｉ）、（II）、（III）の各方法について詳述する。
（Ｉ）接合膜１１にエネルギー線を照射する場合、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザー光のような光、Ｘ線、γ線、電子線、イオンビームのような粒子線等、またはこれらのエネルギー線を組み合わせたものが挙げられる。
これらのエネルギー線の中でも、特に、波長１５０〜３００ｎｍ程度の紫外線を用いるのが好ましい（図７（ｂ）参照）。かかる紫外線によれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜１１中のＳｉ骨格３０１が必要以上に破壊されるのを防止しつつ、Ｓｉ骨格３０１と脱離基３０３との間の結合を選択的に切断することができる。これにより、接合膜１１の特性（機械的特性、化学的特性等）が低下するのを防止しつつ、接合膜１１に接着性を発現させることができる。
また、紫外線によれば、広い範囲をムラなく短時間に処理することができるので、脱離基３０３の脱離を効率よく行わせることができる。さらに、紫外線には、例えば、ＵＶランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、１６０〜２００ｎｍ程度とされる。
【００９０】
また、ＵＶランプを用いる場合、その出力は、接合膜１１の面積に応じて異なるが、１ｍＷ／ｃｍ２〜１Ｗ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、５ｍＷ／ｃｍ２〜５０ｍＷ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。なお、この場合、ＵＶランプと接合膜１１との離間距離は、３〜３０００ｍｍ程度とするのが好ましく、１０〜１０００ｍｍ程度とするのがより好ましい。
【００９１】
また、紫外線を照射する時間は、接合膜１１の表面付近の脱離基３０３を脱離し得る程度の時間、すなわち、接合膜１１の内部の脱離基３０３を多量に脱離させない程度の時間とするのが好ましい。具体的には、紫外線の光量、接合膜１１の構成材料等に応じて若干異なるものの、０．５〜３０分程度であるのが好ましく、１〜１０分程度であるのがより好ましい。
【００９２】
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的（パルス状）に照射されてもよい。
一方、レーザー光としては、例えば、エキシマレーザー（フェムト秒レーザー）、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、Ａｒレーザー、ＣＯ２レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等が挙げられる。
【００９３】
また、接合膜１１に対するエネルギー線の照射は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧（真空）雰囲気等が挙げられるが、特に大気雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギー線の照射をより簡単に行うことができる。
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、接合膜１１に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による基体２の変質・劣化を防止することができる。
【００９４】
また、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。このため、接合膜１１から脱離する脱離基３０３の脱離量を調整することが可能となる。このように脱離基３０３の脱離量を調整することにより、接合膜１１とヒートシンク１０との間の接合強度を容易に制御することができる。
すなわち、脱離基３０３の脱離量を多くすることにより、接合膜１１の表面および内部に、より多くの活性手が生じるため、接合膜１１に発現する接着性をより高めることができる。一方、脱離基３０３の脱離量を少なくすることにより、接合膜１１の表面および内部に生じる活性手を少なくし、接合膜１１に発現する接着性を抑えることができる。
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
【００９５】
（II）接合膜１１を加熱する場合（図示せず）、加熱温度を２５〜１００℃程度に設定するのが好ましく、５０〜１００℃程度に設定するのがより好ましい。かかる範囲の温度で加熱すれば、基体２等が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合膜１１を確実に活性化させることができる。
また、加熱時間は、接合膜１１の分子結合を切断し得る程度の時間であればよく、具体的には、加熱温度が前記範囲内であれば、１〜３０分程度であるのが好ましい。
【００９６】
また、接合膜１１は、いかなる方法で加熱されてもよいが、例えば、ヒータを用いる方法、赤外線を照射する方法、火炎に接触させる方法等の各種加熱方法で加熱することができる。
なお、接合される部材間の熱膨張率がほぼ等しい場合には、上記のような条件で接合膜１１を加熱すればよいが、これらの熱膨張率が互いに異なっている場合には、後に詳述するが、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
【００９７】
（III）本実施形態では、支持部２４とヒートシンク１０とを貼り合わせる前に、接合膜１１に対してエネルギーを付与する場合について説明しているが、かかるエネルギーの付与は、これらを重ね合わせた後に行われるようにしてもよい。すなわち、基体２上に接合膜１１を形成した後、エネルギーを付与する前に、接合膜１１とヒートシンク１０とが密着するように、これらを重ね合わせて、仮接合体とする。そして、この仮接合体中の接合膜１１に対してエネルギーを付与することにより、接合膜１１に接着性が発現し、接合膜１１を介して支持部２４とヒートシンク１０とがそれぞれ接合（接着）される。
【００９８】
この場合、仮接合体中の接合膜１１に対するエネルギーの付与は、前述した（Ｉ）、（II）の方法でもよいが、接合膜１１に圧縮力を付与する方法を用いてもよい。
この場合、接合される部材同士が互いに近づく方向に、０．２〜１０ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度の圧力で圧縮するのがより好ましい。これにより、単に圧縮するのみで、接合膜１１に対して適度なエネルギーを簡単に付与することができ、接合膜１１に十分な接着性が発現する。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、接合される部材の各構成材料によっては、部材に損傷等が生じるおそれがある。
【００９９】
また、圧縮力を付与する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、圧縮力を付与する時間は、圧縮力の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。
なお、仮接合体の状態では、接合される部材間は、まだ接合されていないので、これらの相対的な位置を容易に調整する（ずらす）ことができる。したがって、一旦、仮接合体を得た後、接合される部材の相対位置を微調整することにより、最終的に得られる光学デバイス１の組み立て精度（寸法精度）を確実に高めることができる。
【０１００】
以上のような（Ｉ）、（II）、（III）の各方法により、接合膜１１にエネルギーを付与することができる。
なお、接合膜１１の全面にエネルギーを付与するようにしてもよいが、一部の領域のみに付与するようにしてもよい。このようにすれば、接合膜１１の接着性が発現する領域を制御することができ、この領域の面積・形状等を適宜調整することによって、接合界面に発生する応力の局所集中を緩和することができる。これにより、例えば、接合される部材間の熱膨張率差が大きい場合でも、これらを確実に接合することができる。
【０１０１】
ここで、前述したように、エネルギーが付与される前の状態の接合膜１１は、図９に示すように、Ｓｉ骨格３０１と脱離基３０３とを有している。かかる接合膜１１にエネルギーが付与されると、脱離基３０３（本実施形態では、メチル基）がＳｉ骨格３０１から脱離する。これにより、図１０に示すように、接合膜１１の表面３５に活性手３０４が生じ、活性化される。その結果、接合膜１１の表面に接着性が発現する。
【０１０２】
ここで、接合膜１１を「活性化させる」とは、接合膜１１の表面３５および内部の脱離基３０３が脱離して、Ｓｉ骨格３０１において終端化されていない結合手（以下、「未結合手」または「ダングリングボンド」とも言う。）が生じた状態や、この未結合手が水酸基（ＯＨ基）によって終端化された状態、または、これらの状態が混在した状態のことを言う。
【０１０３】
したがって、活性手３０４とは、未結合手（ダングリングボンド）、または未結合手が水酸基によって終端化されたもののことを言う。このような活性手３０４によれば、被着体に対して、特に強固な接合が可能となる。
なお、後者の状態（未結合手が水酸基によって終端化された状態）は、例えば、接合膜１１に対して大気雰囲気中でエネルギー線を照射することにより、大気中の水分が未結合手を終端化することによって、容易に生成することができる。
【０１０４】
［２−３］次に、ヒートシンク１０（被着体）を用意する。そして、図７（ｃ）に示すように、接着性が発現してなる接合膜１１とヒートシンク１０とが密着するように、これらを貼り合わせる。これにより、図７（ｄ）に示すように、基体２（支持部２４）とヒートシンク１０とが、接合膜１１を介して接合（接着）される。
ここで、上記のようにして接合される基体２とヒートシンク１０の各熱膨張率は、ほぼ等しいのが好ましい。基体２とヒートシンク１０の各熱膨張率がほぼ等しければ、これらを貼り合せた際に、その接合界面に熱膨張に伴う応力が発生し難くなる。その結果、最終的に得られる光学デバイス１において、剥離等の不具合が発生するのを確実に防止することができる。
また、基体２とヒートシンク１０の各熱膨張率が互いに異なる場合でも、これらを貼り合わせる際の条件を以下のように最適化することにより、基体２とヒートシンク１０とを高い寸法精度で強固に接合することができる。
【０１０５】
すなわち、基体２とヒートシンク１０の各熱膨張率が互いに異なっている場合には、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
具体的には、基体２とヒートシンク１０との熱膨張率差にもよるが、基体２とヒートシンク１０の温度が２５〜５０℃程度である状態下で、これらを貼り合わせるのが好ましく、２５〜４０℃程度である状態下で貼り合わせるのがより好ましい。このような温度範囲であれば、基体２とヒートシンク１０との熱膨張率差がある程度大きくても、接合界面に発生する熱応力を十分に低減することができる。その結果、光学デバイス１における反りや剥離等の発生を確実に防止することができる。
【０１０６】
また、この場合、基体２とヒートシンク１０との間の熱膨張係数の差が、５×１０−５／Ｋ以上あるような場合には、上記のようにして、できるだけ低温下で接合を行うことが特に推奨される。なお、接合膜１１を用いることにより、上述したような低温下でも、基体２とヒートシンク１０とを強固に接合することができる。
また、基体２とヒートシンク１０は、互いに剛性が異なっているのが好ましい。これにより、基体２とヒートシンク１０とをより強固に接合することができる。
【０１０７】
なお、基体２の接合膜１１を成膜する領域には、あらかじめ、接合膜１１との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。これにより、基体２と接合膜１１との間の接合強度をより高めることができ、最終的には、基体２とヒートシンク１０との接合強度を高めることができる。
かかる表面処理としては、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。このような処理を施すことにより、基体２の接合膜１１を成膜する領域を清浄化するとともに、該領域を活性化させることができる。
また、これらの各表面処理の中でもプラズマ処理を用いることにより、接合膜１１を形成するために、基体２の表面を特に最適化することができる。
なお、表面処理を施す基体２が、樹脂材料（高分子材料）で構成されている場合には、特に、コロナ放電処理、窒素プラズマ処理等が好適に用いられる。
【０１０８】
また、基体２の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜１１の接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる基体２の構成材料としては、例えば、各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を主材料とするものが挙げられる。
このような材料で構成された基体２は、その表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、比較的活性の高い水酸基が結合している。したがって、このような材料で構成された基体２を用いると、上記のような表面処理を施さなくても、基体２と接合膜１１とを強固に密着させることができる。
なお、この場合、基体２の全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも接合膜１１を成膜する領域の表面付近が上記のような材料で構成されていればよい。
【０１０９】
さらに、基体２の接合膜１１を成膜する領域に、以下の基や物質を有する場合には、上記のような表面処理を施さなくても、基体２と接合膜１１との接合強度を十分に高くすることができる。
このような基や物質としては、例えば、水酸基、チオール基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、イミダゾール基のような官能基、ラジカル、開環分子、２重結合、３重結合のような不飽和結合、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉのようなハロゲン、過酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの基または物質が挙げられる。
また、このようなものを有する表面が得られるように、上述したような各種表面処理を適宜選択して行うのが好ましい。
【０１１０】
また、表面処理に代えて、基体２の少なくとも接合膜１１を成膜する領域には、あらかじめ、中間層を形成しておくのが好ましい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、例えば、接合膜１１との密着性を高める機能、クッション性（緩衝機能）、応力集中を緩和する機能等を有するものが好ましい。このような中間層を介して基体２上に接合膜１１を成膜することにより、基体２と接合膜１１との接合強度を高め、信頼性の高い接合体、すなわち光学デバイス１を得ることができる。
【０１１１】
かかる中間層の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタンのような金属系材料、金属酸化物、シリコン酸化物のような酸化物系材料、金属窒化物、シリコン窒化物のような窒化物系材料、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンのような炭素系材料、シランカップリング剤、チオール系化合物、金属アルコキシド、金属−ハロゲン化合物のような自己組織化膜材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１２】
また、これらの各材料で構成された中間層の中でも、酸化物系材料で構成された中間層によれば、基体２と接合膜１１との間の接合強度を特に高めることができる。
一方、ヒートシンク１０の接合膜１１と接触する領域にも、あらかじめ、接合膜１１との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。これにより、ヒートシンク１０と接合膜１１との間の接合強度をより高めることができる。
なお、この表面処理には、基体２に対して施す前述したような表面処理と同様の処理を適用することができる。
【０１１３】
また、表面処理に代えて、ヒートシンク１０の接合膜１１と接触する領域に、あらかじめ、接合膜１１との密着性を高める機能を有する中間層を形成しておくのが好ましい。これにより、ヒートシンク１０と接合膜１１との間の接合強度をより高めることができる。
かかる中間層の構成材料には、前述の基体２に形成する中間層の構成材料と同様のものを用いることができる。
【０１１４】
ここで、本工程において、接合膜１１を備える基体２と、ヒートシンク１０とが接合されるメカニズムについて説明する。
例えば、ヒートシンク１０の基体２との接合に供される領域に、水酸基が露出している場合を例に説明すると、本工程において、接合膜１１とヒートシンク１０とが接触するように、基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせたとき、接合膜１１の表面３５に存在する水酸基と、ヒートシンク１０の前記領域に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、接合膜１１を備える基体２とヒートシンク１０とが接合されると推察される。
【０１１５】
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、接合膜１１とヒートシンク１０との接触界面では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、接合膜１１を介して基体２とヒートシンク１０とがより強固に接合されると推察される。
なお、前記工程［２−２］で活性化された接合膜１１の表面は、その活性状態が経時的に緩和してしまう。このため、前記工程［２−２］の終了後、できるだけ早く本工程［２−３］を行うようにするのが好ましい。具体的には、前記工程［２−２］の終了後、６０分以内に本工程［２−３］を行うようにするのが好ましく、５分以内に行うのがより好ましい。かかる時間内であれば、接合膜１１の表面が十分な活性状態を維持しているので、本工程で接合膜１１を備える基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせたとき、これらの間に十分な接合強度を得ることができる。
このようにして接合された支持部２４とヒートシンク１０との間は、その接合強度が５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのが好ましく、１０ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上であるのがより好ましい。このような接合強度であれば、接合界面の剥離を十分に防止し得るものとなる。そして、信頼性の高い光学デバイス１が得られる。
【０１１６】
［２−４］次に、図７（ｅ）に示すように、第２の質量部２３上の位置する接合膜１１の上面に、光反射部２９を形成する。
光反射部２９の形成方法は、金属マスク６の形成方法と同様の方法を用いることができる。
以上の工程により、図７（ｅ）に示すように、各質量部２１、２２、２３および支持部２４が一体的に形成された基体２上に冷却部材１０が形成された構造体が得られる。
【０１１７】
［３］ 次に、図８（ａ）に示すように、対向基板３を形成するためのシリコン基板９を用意する。
そして、シリコン基板９の一方の面に、開口部３１を形成する領域を除いた部分に対応するように、例えば、アルミニウム等により金属マスクを形成する。
次に、この金属マスクを介して、シリコン基板９の一方の面側をエッチングした後、金属マスクを除去する。これにより、開口部３１が形成された対向基板３が得られる。
しかる後に、例えば可動イオンを含むガラスで対向基板３の一方の面に成膜して、図８（ｂ）に示すように、対向基板３上に接合膜４を形成する。
【０１１８】
次に、接合膜４上に、図８（ｃ）に示すように、電極３２を形成する。これにより、接合膜４の厚さを調整することで、電極３２と第１の質量部２１、２２との間のギャップを調整することができる。
電極３２は、接合膜４に金属膜を成膜し、電極３２の形状に対応するマスクを介して金属膜をエッチングを行った後、マスクを除去することにより形成することができる。
次に、前記工程［２］で得られた構造体と、前記工程［３］で接合膜４が成膜された対向基板３とを、例えば陽極接合により接合して光学デバイス１を得る。
【０１１９】
以上のようにして、図８（ｄ）に示す第１実施形態の光学デバイス１が製造される。
なお、上記では、基体２上に成膜された接合膜１１とヒートシンク１０とが密着するように貼り合わせる場合について説明しているが、ヒートシンク１０の下面に成膜された接合膜１１と基体２とが密着するように、基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせるようにしてもよい。
【０１２０】
また、接合膜１１は、基体２とヒートシンク１０の双方に成膜されていてもよい。この場合、基体２上に成膜された接合膜１１と、ヒートシンク１０に成膜された接合膜１１とが密着するように、基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせることにより、これらをより強固に接合することができる。
また、光学デバイス１を得た後、この光学デバイス１に対して、必要に応じ、以下の２つの工程（［４Ａ］および［４Ｂ］）のうちの少なくとも１つの工程（光学デバイス１の接合強度を高める工程）を行うようにしてもよい。これにより、光学デバイス１の各部の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
【０１２１】
［４Ａ］得られた光学デバイス１を圧縮するように、具体的には、基体２とヒートシンク１０とが互いに近づく方向に加圧する。
これにより、上記各部の表面と隣接する接合膜の表面とがより近接し、光学デバイス１における接合強度をより高めることができる。
また、光学デバイス１を加圧することにより、光学デバイス１中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができる。これにより、光学デバイス１における接合強度をさらに高めることができる。
【０１２２】
なお、この圧力は、光学デバイス１の各部の構成材料や形状、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、上記条件に応じて若干異なるものの、０．２〜１０ＭＰａ程度であるのが好ましく、１〜５ＭＰａ程度であるのがより好ましい。これにより、光学デバイス１の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、光学デバイス１の各部の構成材料によっては、光学デバイス１に損傷等が生じるおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、１０秒〜３０分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、光学デバイス１を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、接合強度の向上を図ることができる。
【０１２３】
［４Ｂ］得られた光学デバイス１を加熱する。
これにより、光学デバイス１における接合強度をより高めることができる。
このとき、光学デバイス１を加熱する際の温度は、室温より高く、光学デバイス１の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは２５〜１００℃程度とされ、より好ましくは５０〜１００℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、光学デバイス１が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
また、加熱時間は、特に限定されないが、１〜３０分程度であるのが好ましい。
【０１２４】
なお、前記工程［４Ａ］、［４Ｂ］の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、光学デバイス１を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、光学デバイス１の接合強度を特に高めることができる。
以上のような工程を行うことにより、光学デバイス１における接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【０１２５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第２実施形態について説明する。
図１２は、本発明の光学デバイスの第２実施形態を示す平面図（内部透視図）、図１３は、図１２中のＡ−Ａ線断面図である。
本実施形態にかかる光学デバイス１Ａは、冷却部材の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態にかかる光学デバイス１と同様である。
【０１２６】
図１２および図１３に示すように、本実施形態の光学デバイス１Ａにおいては、ヒートシンク１０Ａが、駆動部材である第１の質量部２１、２２の上に設けられている。これにより、駆動時にヒートシンク１０Ａとその周囲の気体との接触確率を向上して、第１の質量部２１、２２、および、可動板である第２の質量部２３の冷却効果をより高めることができる。
特に、ヒートシンク１０Ａには、第１の質量部２１、２２の回動軸線に対し直角な方向に延びるフィン１０Ａ１が前記回動軸線方向に間隔を隔てて設けられている。これにより、ヒートシンク１０Ａとその周囲との気体との接触抵抗を低減しつつ、第２の質量部２３の冷却効果を高めることができる。
【０１２７】
また、ヒートシンク１０Ａは、第１の質量部２１、２２の回動軸線に対し直角な方向において端部側の高さが中央部側の高さよりも低い。これにより、第１の質量部２１、２２の回動軸線に直角な方向での端部の駆動時における慣性力を低減し、第１の質量部２１、２２の設計を容易なものとすることができる。
特に、ヒートシンク１０Ａは、第１の質量部２１、２２の回動軸線に対し直角な方向での中央部、すなわち端部を除く領域に設けられているので、第１の質量部２１、２２の回動軸線に直角な方向での端部の駆動時における慣性力をより低減することができる。
また、ヒートシンク１０Ａの重心は、第１の質量部２１、２２の回動軸線にあるのが好ましい。これにより、第１の質量部２１、２２の駆動に必要なトルクを低減することができるので、第１の質量部２１、２２の設計をより容易なものとすることができる。
【０１２８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第３実施形態について説明する。
図１４は、第３実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図１５は、第３実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。なお、以下の説明では、図１４および図１５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【０１２９】
以下、光学デバイスの第３実施形態について説明するが、前記第１実施形態にかかる光学デバイス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。
本実施形態にかかる光学デバイスは、接合膜の構成が異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１３０】
すなわち、本実施形態にかかる光学デバイスは、接合膜１１がエネルギー付与前の状態で、金属原子と、この金属原子に結合する酸素原子と、これら金属原子および酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基３０３とを含むものである。換言すれば、エネルギー付与前の接合膜１１は、図１４に示すように、金属酸化物で構成される金属酸化物膜に脱離基３０３を導入した膜であると言うことができる。
このような接合膜１１は、エネルギーが付与されると、脱離基３０３が金属原子および酸素原子の少なくとも一方から脱離し、接合膜１１の少なくとも表面付近に、図１５に示す活性手３０４が生じるものである。そして、これにより、接合膜１１の表面に、前記第１実施形態と同様の接着性が発現する。
【０１３１】
以下、本実施形態にかかる接合膜１１について説明する。
接合膜１１は、金属原子と、この金属原子と結合する酸素原子とで構成されるもの、すなわち金属酸化物に脱離基３０３が結合したものであることから、変形し難い強固な膜となる。このため、接合膜１１自体が寸法精度の高いものとなり、最終的に得られる光学デバイス１においても、寸法精度が高いものが得られる。
【０１３２】
さらに、接合膜１１は、流動性を有さない固体状をなすものである。このため、従来から用いられている、流動性を有する液状または粘液状（半固形状）の接着剤に比べて、接着層（接合膜１１）の厚さや形状がほとんど変化しない。したがって、接合膜１１を用いて得られた光学デバイス１の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
【０１３３】
また、本発明では、接合膜１１は、導電性を有するものであるのが好ましい。これにより、後述する光学デバイス１において、意図しない帯電を抑制または防止することができる。その結果、静電気力に伴う光学デバイス１の不具合、具体的には、光学デバイス１への異物吸着や、各質量部２１、２２、２３の不本意な動作を防止することができる。
また、導電性を有する接合膜１１は、電力線および信号線としての機能を併せ持つことができる。これにより、接合膜１１を介して電力や各種制御信号をやり取りすることができる。その結果、別途電力線や信号線等を設ける必要がなくなり、光学デバイス１の構造をより簡単にすることができる。そして、光学デバイス１の集積度を高めることができ、さらなる小型化および薄型化を図ることができる。
また、接合膜１１が導電性を有する場合、接合膜１１の抵抗率は、構成材料の組成に応じて若干異なるものの、１×１０−３Ω・ｃｍ以下であるのが好ましく、１×１０−４Ω・ｃｍ以下であるのがより好ましい。
【０１３４】
なお、脱離基３０３は、少なくとも接合膜１１の表面３５付近に存在していればよく、接合膜１１のほぼ全体に存在していてもよいし、接合膜１１の表面３５付近に偏在していてもよい。脱離基３０３が表面３５付近に偏在する構成とすることにより、接合膜１１に金属酸化物膜としての機能を好適に発揮させることができる。すなわち、接合膜１１に、接合を担う機能の他に、導電性および透光性等の特性に優れた金属酸化物膜としての機能を好適に付与することができるという利点も得られる。換言すれば、脱離基３０３が、接合膜１１の導電性および透光性等の特性を阻害してしまうのを確実に防止することができる。
【０１３５】
以上のような接合膜１１としての機能が好適に発揮されるように、金属原子が選択される。
具体的には、金属原子としては、特に限定されないが、例えば、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、各種ランタノイド元素、各種アクチノイド元素のような遷移金属元素、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｔｌ、Ｐｄ、Ｂｉ、Ｐｏのような典型金属元素等が挙げられる。
【０１３６】
このうち、遷移金属は、最外殻電子がｄ軌道またはｆ軌道に位置しており、各遷移金属元素間は、最外殻電子の数が異なることのみの差異であるため、物性が類似している。そして、遷移金属は、一般に、硬度や融点が高く、電気伝導性および熱伝導性が高い。このため、接合膜１１が含む金属原子として、遷移金属元素の原子を選択することにより、接合膜１１に発現する接着性をより高めることができる。また、それとともに、接合膜１１の導電性をより高めることができる。
【０１３７】
また、特に、接合膜１１が含む金属原子としてＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、ＴｉおよびＳｂのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることにより、接合膜１１は、特に優れた導電性を発揮するものとなる。
より具体的には、金属酸化物としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、フッ素含有インジウム錫酸化物（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）および二酸化チタン（ＴｉＯ２）等が挙げられる。
なお、金属酸化物としてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を用いる場合には、インジウムとスズとの原子比（インジウム／スズ比）は、９９／１〜８０／２０であるのが好ましく、９７／３〜８５／１５であるのがより好ましい。これにより、前述したような効果をより顕著に発揮させることができる。
【０１３８】
また、接合膜１１中の金属原子と酸素原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。金属原子と酸素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜１１の安定性が高くなり、基体２とヒートシンク１０とをより強固に接合することができるようになる。
また、脱離基３０３は、前述したように、金属原子および酸素原子の少なくとも一方から脱離することにより、接合膜１１に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基３０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないよう接合膜１１に確実に結合しているものが好適に選択される。
【０１３９】
かかる観点から、脱離基３０３には、水素原子、炭素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子、またはこれらの各原子で構成される原子団のうちの少なくとも１種が好適に用いられる。かかる脱離基３０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基３０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、基体２とヒートシンク１０との接着性をより高度なものとすることができる。
なお、上記の各原子で構成される原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、カルボキシル基、アミノ基およびスルホン酸基等が挙げられる。
【０１４０】
以上のような各原子および原子団の中でも、脱離基３０３は、特に、水素原子であるのが好ましい。水素原子で構成される脱離基３０３は、化学的な安定性が高いため、脱離基３０３として水素原子を備える接合膜１１は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
以上のことを考慮すると、接合膜１１としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、フッ素含有インジウム錫酸化物（ＦＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）または二酸化チタン（ＴｉＯ２）の金属酸化物に、脱離基３０３として水素原子が導入されたものが好適に選択される。
【０１４１】
かかる構成の接合膜１１は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、このような接合膜１１は、基体２に対して特に強固に接着するとともに、ヒートシンク１０に対しても特に強い被着力を示し、その結果として、基体２とヒートシンク１０とを強固に接合することができる。
【０１４２】
また、接合膜１１の平均厚さは、１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、２〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。接合膜１１の平均厚さを前記範囲内とすることにより、光学デバイス１の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、基体２とヒートシンク１０とをより強固に接合することができる。
すなわち、接合膜１１の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜１１の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、光学デバイス１の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【０１４３】
さらに、接合膜１１の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜１１にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基体２の接合面（接合膜１１を成膜する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜１１を被着させることができる。その結果、接合膜１１は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせた際に、接合膜１１のヒートシンク１０に対する密着性を高めることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜１１の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜１１の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【０１４４】
以上説明したような接合膜１１は、接合膜１１のほぼ全体に脱離基３０３を存在させる場合には、例えば、Ａ：脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で、物理的気相成膜法により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物材料を成膜することにより形成することができる。また、脱離基３０３を接合膜１１の表面３５付近に偏在させる場合には、例えば、Ｂ：金属原子と前記酸素原子とを含む金属酸化物膜を成膜した後、この金属酸化物膜の表面付近に含まれる金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３を導入することにより形成することができる。
【０１４５】
以下、ＡおよびＢの方法を用いて、基体２上に接合膜１１を成膜する場合について、詳述する。
＜Ａ＞ Ａの方法では、接合膜１１は、上記のように、脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で、物理的気相成膜法（ＰＶＤ法）により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物材料を成膜することにより形成される。このようにＰＶＤ法を用いる構成とすれば、金属酸化物材料を基体２に向かって飛来させる際に、比較的容易に金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３を導入することができる。このため、接合膜１１のほぼ全体にわたって脱離基３０３を導入することができる。
【０１４６】
さらに、ＰＶＤ法によれば、緻密で均質な接合膜１１を効率よく成膜することができる。これにより、ＰＶＤ法で成膜された接合膜１１は、ヒートシンク１０に対して特に強固に接合し得るものとなる。さらに、ＰＶＤ法で成膜された接合膜１１は、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間にわたって維持される。このため、光学デバイス１の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
【０１４７】
また、ＰＶＤ法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法等が挙げられるが、中でも、スパッタリング法を用いるのが好ましい。スパッタリング法によれば、金属原子と酸素原子との結合が切断することなく、脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気中に、金属酸化物の粒子を叩き出すことができる。そして、金属酸化物の粒子が叩き出された状態で、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスと接触させることができるため、金属酸化物（金属原子または酸素原子）への脱離基３０３の導入をより円滑に行うことができる。
【０１４８】
以下、ＰＶＤ法により接合膜１１を成膜する方法として、スパッタリング法（イオンビームスパッタリング法）により、接合膜１１を成膜する場合を代表に説明する。
まず、接合膜１１の成膜方法を説明するのに先立って、基体２上にイオンビームスパッタリング法により接合膜１１を成膜する際に用いられる成膜装置２００について説明する。
【０１４９】
図１６は、本実施形態にかかる接合膜の作製に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図、図１７は、図１６に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図である。なお、以下の説明では、図１６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１６に示す成膜装置２００は、イオンビームスパッタリング法による接合膜１１の形成がチャンバー（装置）内で行えるように構成されている。
【０１５０】
具体的には、成膜装置２００は、チャンバー（真空チャンバー）２１１と、このチャンバー２１１内に設置され、基体２（成膜対象物）を保持する基板ホルダー（成膜対象物保持部）２１２と、チャンバー２１１内に設置され、チャンバー２１１内に向かってイオンビームＢを照射するイオン源（イオン供給部）２１５と、イオンビームＢの照射により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）を発生させるターゲット（金属酸化物材料）２１６を保持するターゲットホルダー（ターゲット保持部）２１７とを有している。
【０１５１】
また、チャンバー２１１には、チャンバー２１１内に、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガス（例えば、水素ガス）を供給するガス供給手段２６０と、チャンバー２１１内の排気をして圧力を制御する排気手段２３０とを有している。
なお、本実施形態では、基板ホルダー２１２は、チャンバー２１１の天井部に取り付けられている。この基板ホルダー２１２は、回動可能となっている。これにより、基体２上に接合膜１１を均質かつ均一な厚さで成膜することができる。
【０１５２】
イオン源（イオン銃）２１５は、図１７に示すように、開口（照射口）２５０が形成されたイオン発生室２５６と、イオン発生室２５６内に設けられたフィラメント２５７と、グリッド２５３、２５４と、イオン発生室２５６の外側に設置された磁石２５５とを有している。
また、イオン発生室２５６には、図１６に示すように、その内部にガス（スパッタリング用ガス）を供給するガス供給源２１９が接続されている。
【０１５３】
このイオン源２１５では、イオン発生室２５６内に、ガス供給源２１９からガスを供給した状態で、フィラメント２５７を通電加熱すると、フィラメント２５７から電子が放出され、放出された電子が磁石２５５の磁場によって運動し、イオン発生室２５６内に供給されたガス分子と衝突する。これにより、ガス分子がイオン化する。このガスのイオンＩ＋は、グリッド２５３とグリッド２５４との間の電圧勾配により、イオン発生室２５６内から引き出されるとともに加速され、開口２５０を介してイオンビームＢとしてイオン源２１５から放出（照射）される。
イオン源２１５から照射されたイオンビームＢは、ターゲット２１６の表面に衝突し、ターゲット２１６からは粒子（スパッタ粒子）が叩き出される。このターゲット２１６は、前述したような金属酸化物材料で構成されている。
【０１５４】
この成膜装置２００では、イオン源２１５は、その開口２５０がチャンバー２１１内に位置するように、チャンバー２１１の側壁に固定（設置）されている。なお、イオン源２１５は、チャンバー２１１から離間した位置に配置し、接続部を介してチャンバー２１１に接続した構成とすることもできるが、本実施形態のような構成とすることにより、成膜装置２００の小型化を図ることができる。
【０１５５】
また、イオン源２１５は、その開口２５０が、基板ホルダー２１２と異なる方向、本実施形態では、チャンバー２１１の底部側を向くように設置されている。
なお、イオン源２１５の設置個数は、１つに限定されるものではなく、複数とすることもできる。イオン源２１５を複数設置することにより、接合膜１１の成膜速度をより速くすることができる。
【０１５６】
また、ターゲットホルダー２１７および基板ホルダー２１２の近傍には、それぞれ、これらを覆うことができる第１のシャッター２２０および第２のシャッター２２１が配設されている。
これらシャッター２２０、２２１は、それぞれ、ターゲット２１６、基体２および接合膜１１が、不要な雰囲気等に曝されるのを防ぐためのものである。
また、排気手段２３０は、ポンプ２３２と、ポンプ２３２とチャンバー２１１とを連通する排気ライン２３１と、排気ライン２３１の途中に設けられたバルブ２３３とで構成されており、チャンバー２１１内を所望の圧力に減圧し得るようになっている。
【０１５７】
さらに、ガス供給手段２６０は、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガス（例えば、水素ガス）を貯留するガスボンベ２６４と、ガスボンベ２６４からこのガスをチャンバー２１１に導くガス供給ライン２６１と、ガス供給ライン２６１の途中に設けられたポンプ２６２およびバルブ２６３とで構成されており、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスをチャンバー２１１内に供給し得るようになっている。
【０１５８】
以上のような構成の成膜装置２００を用いて、以下のようにして接合膜１１が形成される。
ここでは、基体２上に接合膜１１を成膜する方法について説明する。
まず、基体２を用意し、この基体２を成膜装置２００のチャンバー２１１内に搬入し、基板ホルダー２１２に装着（セット）する。
次に、排気手段２３０を動作させ、すなわちポンプ２３２を作動させた状態でバルブ２３３を開くことにより、チャンバー２１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
【０１５９】
さらに、ガス供給手段２６０を動作させ、すなわちポンプ２６２を作動させた状態でバルブ２６３を開くことにより、チャンバー２１１内に脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを供給する。これにより、チャンバー内をかかるガスを含む雰囲気下（水素ガス雰囲気下）とすることができる。
脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスの流量は、１〜１００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。これにより、金属原子および酸素原子の少なくとも一方に確実に脱離基３０３を導入することができる。
また、チャンバー２１１内の温度は、２５℃以上であればよいが、２５〜１００℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、金属原子または酸素原子と、前記原子成分を含むガスとの反応が効率良く行われ、金属原子および酸素原子に確実に、前記原子成分を含むガスを導入することができる。
【０１６０】
次に、第２のシャッター２２１を開き、さらに第１のシャッター２２０を開いた状態にする。
この状態で、イオン源２１５のイオン発生室２５６内にガスを導入するとともに、フィラメント２５７に通電して加熱する。これにより、フィラメント２５７から電子が放出され、この放出された電子とガス分子が衝突することにより、ガス分子がイオン化する。
【０１６１】
このガスのイオンＩ＋は、グリッド２５３とグリッド２５４とにより加速されて、イオン源２１５から放出され、陰極材料で構成されるターゲット２１６に衝突する。これにより、ターゲット２１６から金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）の粒子が叩き出される。このとき、チャンバー２１１内が脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを含む雰囲気下（例えば、水素ガス雰囲気下）であることから、チャンバー２１１内に叩き出された粒子に含まれる金属原子および酸素原子に脱離基３０３が導入される。そして、この脱離基３０３が導入された金属酸化物が基体２上に堆積することにより、接合膜１１が形成される。
【０１６２】
なお、本実施形態で説明したイオンビームスパッタリング法では、イオン源２１５のイオン発生室２５６内で、放電が行われ、電子ｅ−が発生するが、この電子ｅ−は、グリッド２５３により遮蔽され、チャンバー２１１内への放出が防止される。
さらに、イオンビームＢの照射方向（イオン源２１５の開口２５０）がターゲット２１６（チャンバー２１１の底部側と異なる方向）に向いているので、イオン発生室２５６内で発生した紫外線が、成膜された接合膜１１に照射されるのがより確実に防止されて、接合膜１１の成膜中に導入された脱離基３０３が脱離するのを確実に防止することができる。
以上のようにして、ほぼ全体にわたって脱離基３０３が存在する接合膜１１を成膜することができる。
【０１６３】
＜Ｂ＞ 一方、Ｂの方法では、接合膜１１は、上記のように、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物膜を成膜した後、この金属酸化物膜の表面付近に含まれる金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３を導入することにより形成される。かかる方法によれば、比較的簡単な工程で、金属酸化物膜の表面付近に脱離基３０３を偏在させた状態で導入することができ、接合膜および金属酸化物膜としての双方の特性に優れた接合膜１１を形成することができる。
【０１６４】
ここで、金属酸化物膜は、いかなる方法で成膜されたものでもよく、例えば、ＰＶＤ法（物理的気相成膜法）、ＣＶＤ法（化学的気相成膜法）、プラズマ重合法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法等により成膜することができるが、中でも、特に、ＰＶＤ法により成膜するのが好ましい。ＰＶＤ法によれば、緻密で均質な金属酸化物膜を効率よく成膜することができる。
【０１６５】
また、ＰＶＤ法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法およびレーザーアブレーション法等が挙げられるが、中でも、スパッタリング法を用いるのが好ましい。スパッタリング法によれば、金属原子と酸素原子との結合が切断することなく、雰囲気中に金属酸化物の粒子を叩き出して、基体２上に供給することができるため、特性に優れた金属酸化物膜を成膜することができる。
【０１６６】
さらに、金属酸化物膜の表面付近に脱離基３０３を導入する方法としては、各種方法が用いられ、例えば、Ｂ１：脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で金属酸化物膜を熱処理（アニーリング）する方法、Ｂ２：イオン・インプランテーション等が挙げられるが、中でも、特に、Ｂ１の方法を用いるのが好ましい。Ｂ１の方法によれば、比較的容易に、脱離基３０３を金属酸化物膜の表面付近に選択的に導入することができる。また、熱処理を施す際の、雰囲気温度や処理時間等の処理条件を適宜設定することにより、導入する脱離基３０３の量、さらには脱離基３０３が導入される金属酸化物膜の厚さの制御を的確に行うことができる。
【０１６７】
以下、金属酸化物膜をスパッタリング法（イオンビームスパッタリング法）により成膜し、次に、得られた金属酸化物膜を、脱離基３０３を構成する原子成分を含む雰囲気下で熱処理（アニーリング）することにより、接合膜１１を得る場合を代表に説明する。
なお、Ｂの方法を用いて接合膜１１の成膜する場合も、Ａの方法を用いて接合膜１１を成膜する際に用いられる成膜装置２００と同様の成膜装置が用いられるため、成膜装置に関する説明は省略する。
【０１６８】
［ｉ］ まず、基体２を用意する。そして、この基体２を成膜装置２００のチャンバー２１１内に搬入し、基板ホルダー２１２に装着（セット）する。
［ii］ 次に、排気手段２３０を動作させ、すなわちポンプ２３２を作動させた状態でバルブ２３３を開くことにより、チャンバー２１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
また、このとき、加熱手段を動作させ、チャンバー２１１内を加熱する。チャンバー２１１内の温度は、２５℃以上であればよいが、２５〜１００℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、膜密度の高い金属酸化物膜を成膜することができる。
【０１６９】
［iii］ 次に、第２のシャッター２２１を開き、さらに第１のシャッター２２０を開いた状態にする。
この状態で、イオン源２１５のイオン発生室２５６内にガスを導入するとともに、フィラメント２５７に通電して加熱する。これにより、フィラメント２５７から電子が放出され、この放出された電子とガス分子が衝突することにより、ガス分子がイオン化する。
【０１７０】
このガスのイオンＩ＋は、グリッド２５３とグリッド２５４とにより加速されて、イオン源２１５から放出され、陰極材料で構成されるターゲット２１６に衝突する。これにより、ターゲット２１６から金属酸化物（例えば、ＩＴＯ）の粒子が叩き出され、基体２上に堆積して、金属原子と、この金属原子に結合する酸素原子とを含む金属酸化物膜が形成される。
なお、本実施形態で説明したイオンビームスパッタリング法では、イオン源２１５のイオン発生室２５６内で、放電が行われ、電子ｅ−が発生するが、この電子ｅ−は、グリッド２５３により遮蔽され、チャンバー２１１内への放出が防止される。
【０１７１】
さらに、イオンビームＢの照射方向（イオン源２１５の開口２５０）がターゲット２１６（チャンバー２１１の底部側と異なる方向）に向いているので、イオン発生室２５６内で発生した紫外線が、成膜された接合膜１１に照射されるのがより確実に防止されて、接合膜１１の成膜中に導入された脱離基３０３が脱離するのを確実に防止することができる。
【０１７２】
［iv］ 次に、第２のシャッター２２１を開いた状態で、第１のシャッター２２０を閉じる。
この状態で、加熱手段を動作させ、チャンバー２１１内をさらに加熱する。チャンバー２１１内の温度は、金属酸化物膜の表面に効率良く脱離基３０３が導入される温度に設定され、１００〜６００℃程度であるのが好ましく、１５０〜３００℃程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、次工程［v］において、基体２および金属酸化物膜を変質・劣化させることなく、金属酸化物膜の表面に効率良く脱離基３０３を導入することができる。
【０１７３】
［v］ 次に、ガス供給手段２６０を動作させ、すなわちポンプ２６２を作動させた状態でバルブ２６３を開くことにより、チャンバー２１１内に脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを供給する。これにより、チャンバー２１１内をかかるガスを含む雰囲気下（水素ガス雰囲気下）とすることができる。
このように、前記工程［iv］でチャンバー２１１内が加熱された状態で、チャンバー２１１内を、脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスを含む雰囲気下（例えば、水素ガス雰囲気下）とすると、金属酸化物膜の表面付近に存在する金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基３０３が導入されて、接合膜１１が形成される。
脱離基３０３を構成する原子成分を含むガスの流量は、１〜１００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、１０〜６０ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。これにより、金属原子および酸素原子の少なくとも一方に確実に脱離基３０３を導入することができる。
【０１７４】
なお、チャンバー２１１内は、前記工程［ii］において、排気手段２３０を動作させることにより調整された減圧状態を維持しているのが好ましい。これにより、金属酸化物膜の表面付近に対する脱離基３０３の導入をより円滑に行うことができる。また、前記工程［ii］の減圧状態を維持したまま、本工程においてチャンバー２１１内を減圧する構成とすることにより、再度減圧する手間が省けることから、成膜時間および成膜コスト等の削減を図ることができるという利点も得られる。
【０１７５】
この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
また、熱処理を施す時間は、１５〜１２０分程度であるのが好ましく、３０〜６０分程度であるのがより好ましい。
【０１７６】
導入する脱離基３０３の種類等によっても異なるが、熱処理を施す際の条件（チャンバー２１１内の温度、真空度、ガス流量、処理時間）を上記範囲内に設定することにより、金属酸化物膜の表面付近に脱離基３０３を選択的に導入することができる。
以上のようにして、表面３５付近に脱離基３０３が偏在する接合膜１１を成膜することができる。
以上のような第３実施形態にかかる光学デバイス１においても、前記第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。
【０１７７】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の光学デバイスの第４実施形態について説明する。
以下、光学デバイスの第４実施形態について説明するが、前記第１実施形態にかかる光学デバイス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。
本実施形態にかかる光学デバイスは、接合膜の構成が異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１７８】
すなわち、本実施形態にかかる光学デバイスは、接合膜１１がエネルギー付与前の状態で、金属原子と、有機成分で構成される脱離基３０３を含むものである。
このような接合膜１１は、エネルギーが付与されると、脱離基３０３が接合膜１１から脱離し、接合膜１１の少なくとも表面付近に、活性手３０４が生じるものである。そして、これにより、接合膜１１の表面に、前記第１実施形態と同様の接着性が発現する。
【０１７９】
以下、本実施形態にかかる接合膜１１について説明する。
接合膜１１は、基体２上に設けられ、金属原子と、有機成分で構成される脱離基３０３を含むものである。
このような接合膜１１は、エネルギーが付与されると、脱離基３０３の接合手が切れて接合膜１１の少なくとも表面３５付近から脱離し、図１５に示すように、接合膜１１の少なくとも表面３５付近に、活性手３０４が生じるものである。そして、これにより、接合膜１１の表面３５に接着性が発現する。かかる接着性が発現すると、接合膜１１を備えた基体２は、ヒートシンク１０に対して、高い寸法精度で強固に効率よく接合可能なものとなる。
また、接合膜１１は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基３０３とを含むもの、すなわち有機金属膜であることから、変形し難い強固な膜となる。このため、接合膜１１自体が寸法精度の高いものとなり、最終的に得られる光学デバイス１においても、寸法精度が高いものが得られる。
【０１８０】
このような接合膜１１は、流動性を有さない固体状をなすものである。このため、従来から用いられている、流動性を有する液状または粘液状（半固形状）の接着剤に比べて、接着層（接合膜１１）の厚さや形状がほとんど変化しない。したがって、このような接合膜１１を用いて得られた光学デバイス１の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
【０１８１】
また、本発明では、接合膜１１は、導電性を有するものであるのが好ましい。これにより、後述する光学デバイス１において、意図しない帯電を抑制または防止することができる。その結果、静電気力に伴う光学デバイス１の不具合、具体的には、光学デバイス１への異物吸着や、各質量部２１、２２、２３の不本意な動作を防止することができる。
また、導電性を有する接合膜１１は、電力線および信号線としての機能を併せ持つことができる。これにより、接合膜１１を介して電力や各種制御信号をやり取りすることができる。その結果、別途電力線や信号線等を設ける必要がなくなり、光学デバイス１の構造をより簡単にすることができる。そして、光学デバイス１の集積度を高めることができ、さらなる小型化および薄型化を図ることができる。
【０１８２】
以上のような接合膜１１としての機能が好適に発揮されるように、金属原子および脱離基３０３が選択される。
具体的には、金属原子としては、例えば、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、各種ランタノイド元素、各種アクチノイド元素のような遷移金属元素、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｔｌ、Ｐｄ、Ｂｉ、Ｐｏのような典型金属元素等が挙げられる。
【０１８３】
このうち、遷移金属は、前述したように、各遷移金属元素間は、最外殻電子の数が異なることのみの差異であるため、物性が類似している。そして、遷移金属は、一般に、硬度や融点が高く、電気伝導性および熱伝導性が高い。このため、接合膜１１が含む金属原子として、遷移金属元素の原子を選択することにより、接合膜１１に発現する接着性をより高めることができる。また、それとともに、接合膜１１の導電性をより高めることができる。
【０１８４】
また、特に、接合膜１１が含む金属原子としてＣｕ、Ａｌ、ＺｎおよびＦｅのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることにより、接合膜１１は、特に優れた導電性を発揮するものとなる。さらに、接合膜１１を後述する有機金属化学気相成長法を用いて成膜する場合には、これらの金属を含む金属錯体等を原材料として用いて、比較的容易かつ均一な膜厚の接合膜１１を成膜することができる。
【０１８５】
また、脱離基３０３は、前述したように、接合膜１１から脱離することにより、接合膜１１に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基３０３には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないよう接合膜１１に確実に結合しているものが好適に選択される。
【０１８６】
具体的には、脱離基３０３としては、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも１種を含む原子団が好適に選択される。かかる脱離基３０３は、エネルギーの付与による結合／脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基３０３は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜１１の接着性をより高度なものとすることができる。
より具体的には、原子団（基）としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、カルボキシル基の他、前記アルキル基の末端がイソシアネート基、アミノ基およびスルホン酸基等で終端しているもの等が挙げられる。
【０１８７】
以上のような原子団の中でも、脱離基３０３は、特に、アルキル基であるのが好ましい。アルキル基で構成される脱離基３０３は、化学的な安定性が高いため、脱離基３０３としてアルキル基を備える接合膜１１は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
また、かかる構成の接合膜１１において、金属原子と酸素原子の存在比は、３：７〜７：３程度であるのが好ましく、４：６〜６：４程度であるのがより好ましい。金属原子と炭素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜１１の安定性が高くなり、基体２とヒートシンク１０とをより強固に接合することができるようになる。また、接合膜１１を優れた導電性を発揮するものとすることができる。
【０１８８】
また、接合膜１１の平均厚さは、０．２〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、２〜８００ｎｍ程度であるのがより好ましい。接合膜１１の平均厚さを前記範囲内とすることにより、光学デバイス１の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、基体２とヒートシンク１０とをより強固に接合することができる。
すなわち、接合膜１１の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、接合膜１１の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、光学デバイス１の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【０１８９】
さらに、接合膜１１の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜１１にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基体２の接合面（接合膜１１を成膜する面）に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜１１を被着させることができる。その結果、接合膜１１は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、基体２とヒートシンク１０とを貼り合わせた際に、接合膜１１のヒートシンク１０に対する密着性を高めることができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜１１の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜１１の厚さをできるだけ厚くすればよい。
【０１９０】
以上説明したような接合膜１１は、いかなる方法で成膜してもよいが、例えば、IIａ：金属原子で構成される金属膜に、脱離基（有機成分）３０３を含む有機物を、金属膜のほぼ全体または表面付近に選択的に付与（化学修飾）して接合膜１１を形成する方法、IIｂ：金属原子と、脱離基（有機成分）３０３を含む有機物とを有する有機金属材料を原材料として有機金属化学気相成長法を用いて接合膜１１を形成する方法（積層させる方法あるいは、単原子層からなる接合層を形成）、IIｃ：金属原子と脱離基３０３を含む有機物とを有する有機金属材料を原材料として適切な溶媒に溶解させスピンコート法などを用いて接合膜を形成する方法等が挙げられる。これらの中でも、IIｂの方法により接合膜１１を成膜するのが好ましい。かかる方法によれば、比較的簡単な工程で、かつ、均一な膜厚の接合膜１１を形成することができる。
【０１９１】
以下、IIｂの方法、すなわち金属原子と、脱離基（有機成分）３０３を含む有機物とを有する有機金属材料を原材料として有機金属化学気相成長法を用いて接合膜１１を形成する方法により、接合膜１１を得る場合を代表に説明する。
まず、接合膜１１の成膜方法を説明するのに先立って、接合膜１１を成膜する際に用いられる成膜装置４００について説明する。
【０１９２】
図１８は、本実施形態において、接合膜の作製に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図１８中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１８に示す成膜装置４００は、有機金属化学気相成長法（以下、「ＭＯＣＶＤ法」と省略することもある。）による接合膜１１の形成をチャンバー４１１内で行えるように構成されている。
【０１９３】
具体的には、成膜装置４００は、チャンバー（真空チャンバー）４１１と、このチャンバー４１１内に設置され、基体２（成膜対象物）を保持する基板ホルダー（成膜対象物保持部）４１２と、チャンバー４１１内に、気化または霧化した有機金属材料を供給する有機金属材料供給手段４６０と、チャンバー４１１内を低還元性雰囲気下とするためのガスを供給するガス供給手段４７０と、チャンバー４１１内の排気をして圧力を制御する排気手段４３０と、基板ホルダー４１２を加熱する加熱手段（図示せず）とを有している。
【０１９４】
基板ホルダー４１２は、本実施形態では、チャンバー４１１の底部に取り付けられている。この基板ホルダー４１２は、モータの作動により回動可能となっている。これにより、基体２上に接合膜１１を均質かつ均一な厚さで成膜することができる。
また、基板ホルダー４１２の近傍には、それぞれ、これらを覆うことができるシャッター４２１が配設されている。このシャッター４２１は、基体２および接合膜１１が不要な雰囲気等に曝されるのを防ぐためのものである。
【０１９５】
有機金属材料供給手段４６０は、チャンバー４１１に接続されている。この有機金属材料供給手段４６０は、固形状の有機金属材料を貯留する貯留槽４６２と、気化または霧化した有機金属材料をチャンバー４１１内に送気するキャリアガスを貯留するガスボンベ４６５と、キャリアガスと気化または霧化した有機金属材料をチャンバー４１１内に導くガス供給ライン４６１と、ガス供給ライン４６１の途中に設けられたポンプ４６４およびバルブ４６３とで構成されている。かかる構成の有機金属材料供給手段４６０では、貯留槽４６２は、加熱手段を有しており、この加熱手段の作動により固形状の有機金属材料を加熱して気化し得るようになっている。そのため、バルブ４６３を開放した状態で、ポンプ４６４を作動させて、キャリアガスをガスボンベ４６５から貯留槽４６２に供給すると、このキャリアガスとともに気化または霧化した有機金属材料が、供給ライン４６１内を通過してチャンバー４１１内に供給されるようになっている。
なお、キャリアガスとしては、特に限定されず、例えば、窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガス等が好適に用いられる。
【０１９６】
また、本実施形態では、ガス供給手段４７０がチャンバー４１１に接続されている。ガス供給手段４７０は、チャンバー４１１内を低還元性雰囲気下とするためのガスを貯留するガスボンベ４７５と、前記低還元性雰囲気下とするためのガスをチャンバー４１１内に導くガス供給ライン４７１と、ガス供給ライン４７１の途中に設けられたポンプ４７４およびバルブ４７３とで構成されている。かかる構成のガス供給手段４７０では、バルブ４７３を開放した状態で、ポンプ４７４を作動させると、前記低還元性雰囲気下とするためのガスが、ガスボンベ４７５から、供給ライン４７１を介して、チャンバー４１１内に供給されるようになっている。ガス供給手段４７０をかかる構成とすることにより、チャンバー４１１内を有機金属材料に対して確実に低還元な雰囲気とすることができる。その結果、有機金属材料を原材料としてＭＯＣＶＤ法を用いて接合膜１１を成膜する際に、有機金属材料に含まれる有機成分の少なくとも一部を脱離基３０３として残存させた状態で接合膜１１が成膜される。
【０１９７】
チャンバー４１１内を低還元性雰囲気下とするためのガスとしては、特に限定されないが、例えば、窒素ガスおよびヘリウム、アルゴン、キセノンのような希ガス、一酸化窒素、一酸化二窒素等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、有機金属材料として、後述する２，４−ペンタジオネート−銅（II）や［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］等のように分子構造中に酸素原子を含有するものを用いる場合には、低還元性雰囲気下とするためのガスに、水素ガスを添加するのが好ましい。これにより、酸素原子に対する還元性を向上させることができ、接合膜１１に過度の酸素原子が残存することなく、接合膜１１を成膜することができる。その結果、この接合膜１１は、膜中における金属酸化物の存在率が低いものとなり、優れた導電性を発揮することとなる。
【０１９８】
また、キャリアガスとして前述した窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガスのうちの少なくとも１種を用いる場合には、このキャリアガスに低還元性雰囲気下とするためのガスとしての機能をも発揮させることができる。
また、排気手段４３０は、ポンプ４３２と、ポンプ４３２とチャンバー４１１とを連通する排気ライン４３１と、排気ライン４３１の途中に設けられたバルブ４３３とで構成されており、チャンバー４１１内を所望の圧力に減圧し得るようになっている。
【０１９９】
以上のような構成の成膜装置４００を用いてＭＯＣＶＤ法により、以下のようにして基体２上に接合膜１１が形成される。
［ｉ］ まず、基体２を用意する。そして、この基体２を成膜装置４００のチャンバー４１１内に搬入し、基板ホルダー４１２に装着（セット）する。
【０２００】
［ii］ 次に、排気手段４３０を動作させ、すなわちポンプ４３２を作動させた状態でバルブ４３３を開くことにより、チャンバー４１１内を減圧状態にする。この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−７〜１×１０−４Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−６〜１×１０−５Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
また、ガス供給手段４７０を動作させ、すなわちポンプ４７４を作動させた状態でバルブ４７３を開くことにより、チャンバー４１１内に、低還元性雰囲気下とするためのガスを供給して、チャンバー４１１内を低還元性雰囲気下とする。ガス供給手段４７０による前記ガスの流量は、特に限定されないが、０．１〜１０ｓｃｃｍ程度であるのが好ましく、０．５〜５ｓｃｃｍ程度であるのがより好ましい。
【０２０１】
さらに、このとき、加熱手段を動作させ、基板ホルダー４１２を加熱する。基板ホルダー４１２の温度は、形成する接合膜１１の種類、すなわち、接合膜１１を形成する際に用いる原材料の種類によっても若干異なるが、８０〜６００℃程度であるのが好ましく、１００〜４５０℃程度であるのがより好ましく、２００〜３００℃程度であるのがさらに好ましい。かかる範囲内に設定することにより、後述する有機金属材料を用いて、優れた接着性を有する接合膜１１を成膜することができる。
【０２０２】
［iii］ 次に、シャッター４２１を開いた状態にする。
そして、固形状の有機金属材料を貯留された貯留槽４６２が備える加熱手段を動作させることにより、有機金属材料を気化させた状態で、ポンプ４６４を動作させるとともに、バルブ４６３を開くことにより、気化または霧化した有機金属材料をキャリアガスとともにチャンバー内に導入する。
このように、前記工程［ii］で基板ホルダー４１２が加熱された状態で、チャンバー４１１内に、気化または霧化した有機金属材料を供給すると、基体２上で有機金属材料が加熱されることにより、有機金属材料中に含まれる有機物の一部が残存した状態で、基体２上に接合膜１１を形成することができる。
【０２０３】
すなわち、ＭＯＣＶＤ法によれば、有機金属材料に含まれる有機物の一部が残存するように金属原子を含む膜を形成すれば、この有機物の一部が脱離基３０３としての機能を発揮する接合膜１１を基体２上に形成することができる。
このようなＭＯＣＶＤ法に用いられる、有機金属材料としては、特に限定されないが、例えば、２，４−ペンタジオネート−銅（II）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８キノリノレート）アルミニウム（III）（Ａｌｍｑ３）、（８−ヒドロキシキノリン）亜鉛（Ｚｎｑ２）、銅フタロシアニン、Ｃｕ（ヘキサフルオロアセチルアセトネート）（ビニルトリメチルシラン）［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］、Ｃｕ（ヘキサフルオロアセチルアセトネート）（２−メチル−１−ヘキセン−３−エン）［Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ＭＨＹ）］、Ｃｕ（パーフルオロアセチルアセトネート）（ビニルトリメチルシラン）［Ｃｕ（ｐｆａｃ）（ＶＴＭＳ）］、Ｃｕ（パーフルオロアセチルアセトネート）（２−メチル−１−ヘキセン−３−エン）［Ｃｕ（ｐｆａｃ）（ＭＨＹ）］等、各種遷移金属元素を含んだアミド系、アセチルアセトネート系、アルコキシ系、シリコンを含むシリル系、カルボキシル基をもつカルボニル系のような金属錯体、トリメチルガリウム、トリメチルアルミニウム、ジエチル亜鉛のようなアルキル金属や、その誘導体等が挙げられる。これらの中でも、有機金属材料としては、金属錯体であるのが好ましい。金属錯体を用いることにより、金属錯体中に含まれる有機物の一部を残存した状態で、接合膜１１を確実に形成することができる。
【０２０４】
また、本実施形態では、ガス供給手段４７０を動作させることにより、チャンバー４１１内を低還元性雰囲気下となっているが、このような雰囲気下とすることにより、基体２上に純粋な金属膜が形成されることなく、有機金属材料中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で成膜することができる。すなわち、接合膜および金属膜としての双方の特性に優れた接合膜１１を形成することができる。
気化または霧化した有機金属材料の流量は、０．１〜１００ｃｃｍ程度であるのが好ましく、０．５〜６０ｃｃｍ程度であるのがより好ましい。これにより、均一な膜厚で、かつ、有機金属材料中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で、接合膜１１を成膜することができる。
【０２０５】
以上のように、接合膜１１を成膜した際に膜中に残存する残存物を脱離基３０３として用いる構成とすることにより、形成した金属膜等に脱離基を導入する必要がなく、比較的簡単な工程で接合膜１１を成膜することができる。
なお、有機金属材料を用いて形成された接合膜１１に残存する前記有機物の一部は、その全てが脱離基３０３として機能するものであってもよいし、その一部が脱離基３０３として機能するものであってもよい。
以上のようにして、接合膜１１を成膜することができる。
以上のような第４実施形態にかかる光学デバイス１においても、前記第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。
【０２０６】
ここで、以上説明したような光学デバイス１、１Ａを光スキャナとして用いた場合について説明する。
このような光スキャナは、例えば、レーザープリンタ、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。この場合、光反射部２９で反射した光を主走査および／または副走査して、対象物上に画像を形成する。
【０２０７】
以下、本発明の光学デバイスを備えた画像形成装置の具体例を説明する。
まず、電子写真方式を採用するプリンタに本発明を適用した例を説明する。
図１９は、本発明の光学デバイスを備える画像形成装置（プリンタ）の一例を示す全体構成の模式的断面図、図２０は、図１９に示す画像形成装置に備えられた露光ユニットの概略構成を示す図である。
【０２０８】
図１９に示す画像形成装置５１０（プリンタ）は、露光・現像・転写・定着を含む一連の画像形成プロセスによって、トナーからなる画像を紙やＯＨＰシートなどの記録媒体に記録するものである。このような画像形成装置５１０は、図１９に示すように、図示矢印方向に回転する感光体５１１を有し、その回転方向に沿って順次、帯電ユニット５１２、露光ユニット５１３、現像ユニット５１４、転写ユニット５１５、クリーニングユニット５１６が配設されている。また、画像形成装置５１０は、図１９にて、下部に、紙などの記録媒体Ｐを収容する給紙トレイ５１７が設けられ、上部に、定着装置５１８が設けられている。
【０２０９】
このような画像形成装置５１０にあっては、まず、図示しないホストコンピュータからの指令により、感光体５１１、現像ユニット５１４に設けられた現像ローラ（図示せず）、および中間転写ベルト５５１が回転を開始する。そして、感光体５１１は、回転しながら、帯電ユニット５１２により順次帯電される。
感光体５１１の帯電された領域は、感光体５１１の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット５１３によって、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が前記領域に形成される。
【０２１０】
感光体５１１上に形成された潜像は、感光体５１１の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像のための現像装置５４４によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体５１１上にイエロートナー像が形成される。このとき、現像ユニット５１４は、現像装置５４４が選択的に前記現像位置にて感光体５１１と対向している。なお、この選択は、保持体５４５の軸５４６まわりの回転により、現像装置５４１〜５４４の相対位置関係を維持しつつそれぞれの位置を変えることで行う。
【０２１１】
感光体５１１上に形成されたイエロートナー像は、感光体５１１の回転に伴って一次転写位置（すなわち、感光体５１１と一次転写ローラ５５２との対向部）に至り、一次転写ローラ５５２によって、中間転写ベルト５５１に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ５５２には、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。なお、この間、二次転写ローラ５５５は、中間転写ベルト５５１から離間している。
前述の処理と同様の処理が、第２色目、第３色目および第４色目について繰り返して実行されることにより、各画像信号に対応した各色のトナー像が、中間転写ベルト５５１に重なり合って転写される。これにより、中間転写ベルト５５１上にはフルカラートナー像が形成される。
【０２１２】
一方、記録媒体Ｐは、給紙トレイ５１７から、給紙ローラ５７１、レジローラ５７２によって二次転写位置（すなわち、二次転写ローラ５５５と駆動ローラ５５４との対向部）へ搬送される。
中間転写ベルト５５１上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写ベルト５５１の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ローラ５５５によって記録媒体Ｐに転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ５５５は中間転写ベルト５５１に押圧されるとともに二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。また、中間転写ベルト５５１は、駆動ローラ５５４を回転させることで一次転写ローラ５５２および従動ローラ５５３を従動回転させながら回転する。
記録媒体Ｐに転写されたフルカラートナー像は、定着装置５１８によって加熱および加圧されて記録媒体Ｐに融着される。その後、片面プリントの場合には、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対５７３によって画像形成装置５１０の外部へ排出される。
【０２１３】
一方、感光体５１１は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット５１６のクリーニングブレード５６１によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、クリーニングユニット５１６内の残存トナー回収部に回収される。
両面プリントの場合には、定着装置５１８によって一方の面に定着処理された記録媒体Ｐを一旦排紙ローラ対５７３により挟持した後に、排紙ローラ対５７３を反転駆動するとともに、搬送ローラ対５７４、５７６を駆動して、当該記録媒体Ｐを搬送路５７５を通じて表裏反転して二次転写位置へ帰還させ、前述と同様の動作により、記録媒体Ｐの他方の面に画像を形成する。
【０２１４】
このような画像形成装置に備えられた露光ユニット５１３は、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受けこれに応じて、一様に帯電された感光体５１１上に、レーザーを選択的に照射することによって、静電的な潜像を形成する装置である。
より具体的に説明すると、露光ユニット５１３は、図２０に示すように、光スキャナである光学デバイス１と、レーザー光源５３１と、コリメータレンズ５３２と、ｆθレンズ５３３とを有している。
【０２１５】
露光ユニット５１３にあっては、レーザー光源５３１からコリメータレンズ５３２を介して光学デバイス１（光反射部２９）にレーザー光Ｌが照射される。そして、光反射部２９で反射したレーザー光Ｌがｆθレンズを介して感光体５１１上に照射される。
その際、光学デバイス１の駆動（第２の質量部２３の回動中心軸Ｘまわりの回動）により、光反射部２９で反射した光（レーザーＬ）は、感光体５１１の軸線方向に走査（主走査）される。一方、感光体５１１の回転により、光反射部２９で反射した光（レーザーＬ）は、感光体５１１の周方向に走査（副走査）される。また、レーザー光源５３１から出力されるレーザー光Ｌの強度は、図示しないホストコンピュータから受けた画像情報に応じて変化する。
このようにして露光ユニット５１３は、感光体５１１上を選択的に露光して画像形成（描画）を行う。
【０２１６】
次に、イメージングディスプレイ（表示装置）に本発明を適用した例を説明する。
図２１は、本発明の画像形成装置（イメージングディスプレイ）の一例を示す概略図である。
図２１に示す画像形成装置５１９は、光スキャナである光学デバイス１と、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の光源５９１、５９２、５９３と、クロスダイクロイックプリズム（Ｘプリズム）５９４と、ガルバノミラー５９５と、固定ミラー５９６と、スクリーン５９７とを備えている。
【０２１７】
このような画像形成装置５１９にあっては、光源５９１、５９２、５９３からクロスダイクロイックプリズム５９４を介して光学デバイス１（光反射部２９）に各色の光が照射される。このとき、光源５９１からの赤色の光と、光源５９２からの緑色の光と、光源５９３からの青色の光とが、クロスダイクロイックプリズム５９４にて合成される。
そして、光反射部２９で反射した光（３色の合成光）は、ガルバノミラー５９５で反射した後に、固定ミラー５９６で反射し、スクリーン５９７上に照射される。
【０２１８】
その際、光学デバイス１の駆動（第２の質量部２３の回動中心軸Ｘまわりの回動）により、光反射部２９で反射した光は、スクリーン５９７の横方向に走査（主走査）される。一方、ガルバノミラー５９５の軸線Ｙまわりの回転により、光反射部２９で反射した光は、スクリーン５９７の縦方向に走査（副走査）される。また、各色の光源５９１、５９２、５９３から出力される光の強度は、図示しないホストコンピュータから受けた画像情報に応じて変化する。
このようにして画像形成装置５１９は、スクリーン５９７上に画像形成（描画）を行う。
【０２１９】
以上、本発明の光学デバイス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、本発明の光学デバイスでは、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、例えば、本発明の光学デバイスは、第１ないし第４実施形態の任意の構成から任意のものを組み合わせるようにしてもよい。
また、前記第１ないし第４実施形態の光学デバイスは、２自由度振動系を有するねじり振動子を用いた光学デバイスであるため、マイクロマシン技術を用いて製造することができ、小型化を図ることができる。特に、２自由度振動系を有するねじり振動子は、駆動電圧を低減しつつ、大きな振幅で可動板（第２の質量部２３）を駆動することができる。
【０２２０】
なお、本発明は２自由度振動系以外の振動系の光学デバイスにも適用することができる。例えば、前述した第１ないし第４実施形態において、第１の質量部および第１の弾性連結部を省略し、第２の弾性連結部により第２の質量部と支持部とを連結したような形態としてもよい。すなわち、本発明は、１自由度振動系を有するねじり振動子を用いた光学デバイスにも適用することができる。このようなねじり振動子を用いた光学デバイスにあっても、マイクロマシン技術を用いて製造することができるので、小型化を図ることができる。
【０２２１】
また、前述した実施形態では、静電駆動により第１の質量部２１、２２を回動させ、これに伴い、第２の質量部２３を回動させるもの、すなわち、可動板を駆動する駆動手段として静電駆動を用いたものを説明したが、駆動手段としては、これに限定されず、圧電駆動など他の駆動方式のものを採用することもできる。また、静電駆動を用いた駆動手段としては、前述したような平行平板型以外にも、櫛歯状電極を用いたものなど他の形態であってもよい。
また、可動板（第２の質量部）を冷却する冷却部材としては、可動板を冷却または放熱することができるものであれば、前述した実施形態のものに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０２２２】
【図１】本発明の光学デバイスの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１に示す光学デバイスの電極の配置を示す平面図である。
【図４】図１に示す光学デバイスの駆動電圧の一例を示す図である。
【図５】駆動電圧（交流電圧）の周波数と、第１の質量部および第２の質量部の振幅との関係を示すグラフである。
【図６】図１に示す光学デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図７】図１に示す光学デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図８】図１に示す光学デバイスの製造方法を説明するための図である。
【図９】第１実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図１０】第１実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図１１】第１実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜の作製に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。
【図１２】本発明の光学デバイスの第２実施形態を示す平面図である。
【図１３】図１２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図１４】第３実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図１５】第３実施形態にかかる光学デバイスが備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図１６】第３実施形態にかかる接合膜の作製に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。
【図１７】図１６に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図である。
【図１８】第４実施形態において、接合膜の作製に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。
【図１９】本発明の画像形成装置（プリンタ）の一例を示す全体構成の模式的断面図である。
【図２０】図１９に示す画像形成装置に備えられた露光ユニットの概略構成を示す図である。
【図２１】本発明の画像形成装置（イメージングディスプレイ）の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【０２２３】
１、１Ａ……光学デバイス ２……基体 ２１、２２……第１の質量部 ２１ａ、２２ａ……端部 ２３……第２の質量部 ２３ａ……端部 ２４……支持部 ２５……第１の弾性連結部 ２６……第２の弾性連結部 ２７……回転中心軸 ２８……空間 ２９……光反射部 ３……対向基板 ３１……開口部 ３２……電極 ３５……表面 ３０１……Ｓｉ骨格 ３０２……シロキサン結合 ３０３……脱離基 ３０４……活性手 ４……接合膜 ５……シリコン基板 ５１……凹部 ６……金属マスク ７……レジストマスク ９……シリコン基板 １０、１０Ａ……ヒートシンク １０Ａ１……フィン １１、１１Ａ……接合膜 １２Ａ１……フィン Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３……距離 １００……プラズマ重合装置 １０１……チャンバー １０２……接地線 １０３……供給口 １０４……排気口 １３０……第１の電極 １３９……静電チャック １４０……第２の電極 １７０……ポンプ １７１……圧力制御機構 １８０……電源回路 １８２……高周波電源 １８３……マッチングボックス １８４……配線 １９０……ガス供給部 １９１……貯液部 １９２……気化装置 １９３……ガスボンベ １９４……配管 １９５……拡散板 ２００……成膜装置 ２１１……チャンバー ２１２……基板ホルダー ２１５……イオン源 ２１６……ターゲット ２１７……ターゲットホルダー ２１９……ガス供給源 ２２０……第１のシャッター ２２１……第２のシャッター ２３０……排気手段 ２３１……排気ライン ２３２……ポンプ ２３３……バルブ ２５０……開口 ２５３……グリッド ２５４……グリッド ２５５……磁石 ２５６……イオン発生室 ２５７……フィラメント ２６０……ガス供給手段 ２６１……ガス供給ライン ２６２……ポンプ ２６３……バルブ ２６４……ガスボンベ ４００……成膜装置 ４１１……チャンバー ４１２……基板ホルダー ４２１……シャッター ４３０……排気手段 ４３１……排気ライン ４３２……ポンプ ４３３……バルブ ４６０……有機金属材料供給手段 ４６１……ガス供給ライン ４６２……貯留槽 ４６３……バルブ ４６４……ポンプ ４６５……ガスボンベ ４７０……ガス供給手段 ４７１……ガス供給ライン ４７３……バルブ ４７４……ポンプ ４７５……ガスボンベ ５１０……画像形成装置 ５１１……感光体 ５１２……帯電ユニット ５１３……露光ユニット ５１４……現像ユニット ５１５……転写ユニット ５１６……クリーニングユニット ５１７……給紙トレイ ５１８……定着装置 ５１９……画像形成装置 ５３１……レーザー光源 ５３２……コリメータレンズ ５３３……ｆθレンズ ５４１〜５４４……現像装置 ５４５……保持体 ５４６……軸 ５５１……中間転写ベルト ５５２……一次転写ローラ ５５３……従動ローラ ５５４……駆動ローラ ５５５……二次転写ローラ ５６１……クリーニングブレード ５７１……給紙ローラ ５７２……レジローラ ５７３……排紙ローラ対 ５７４、５７６……搬送ローラ対 ５７５……搬送路 ５９１、５９２、５９３……光源 ５９４……クロスダイクロイックプリズム ５９５……ガルバノミラー ５９６……固定ミラー ５９７……スクリーン Ｐ……記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合する脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記Ｓｉ骨格から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする光学デバイス。
【請求項２】
前記接合膜を構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０〜９０原子％である請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記接合膜中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３である請求項１または２に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記Ｓｉ骨格の結晶化度は、４５％以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記脱離基は、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子が前記Ｓｉ骨格に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものである請求項１ないし４のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項６】
前記脱離基は、アルキル基である請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項７】
前記接合膜は、プラズマ重合法により形成されたものである請求項１ないし６のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項８】
前記接合膜は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている請求項７に記載の光学デバイス。
【請求項９】
前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものである請求項８に記載の光学デバイス。
【請求項１０】
前記接合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍである請求項１ないし９のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１１】
光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、金属原子と、該金属原子に結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする光学デバイス。
【請求項１２】
光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記接合膜から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする光学デバイス。
【請求項１３】
前記接合膜は、流動性を有しない固体状のものである請求項１ないし１２のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１４】
前記可動板と前記支持部とが、一体的に形成されており、
前記冷却部材は、前記接合膜を介して前記支持部に接合されている請求項１ないし１３のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１５】
前記一体的に形成された可動板および支持部は、シリコン材料を主材料として構成されている請求項１４に記載の光学デバイス。
【請求項１６】
前記冷却部材は、ヒートシンクである請求項１ないし１５のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１７】
前記ヒートシンクは、銅またはアルミニウムを主材料として構成されている請求項１６に記載の光学デバイス。
【請求項１８】
前記基体は、前記可動板および前記支持部と、
前記可動板と前記支持部とを連結し、捩れ変形する軸部材と、
前記軸部材の途中に設けられ、前記可動板を回動させる駆動部材とを有し、
前記冷却部材は、前記接合膜を介して前記駆動部材に接合されている請求項１ないし１７のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１９】
前記駆動部材に接合された前記冷却部材は、ヒートシンクであり、
前記ヒートシンクには、前記駆動部材の回動軸線に対し直角な方向に延びるフィンが前記回動軸線方向に間隔を隔てて設けられている請求項１８に記載の光学デバイス。
【請求項２０】
前記ヒートシンクは、前記駆動部材の回動軸線に対し直角な方向において、端部側の高さが中央部側の高さよりも低い請求項１９に記載の光学デバイス。
【請求項２１】
前記ヒートシンクの重心は、平面視で回動軸線上にある請求項１９または２０に記載の光学デバイス。
【請求項２２】
請求項１ないし２１のいずれかに記載の光学デバイスを備え、前記光反射部で反射した光を走査して、画像を形成するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、シロキサン（Ｓｉ−Ｏ）結合を含みランダムな原子構造を有するＳｉ骨格と、該Ｓｉ骨格に結合する脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記Ｓｉ骨格から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする光学デバイス。
【請求項２】
前記接合膜を構成する全原子からＨ原子を除いた原子のうち、Ｓｉ原子の含有率とＯ原子の含有率の合計が、１０〜９０原子％である請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記接合膜中のＳｉ原子とＯ原子の存在比は、３：７〜７：３である請求項１または２に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記Ｓｉ骨格の結晶化度は、４５％以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記脱離基は、Ｈ原子、Ｂ原子、Ｃ原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｐ原子、Ｓ原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子が前記Ｓｉ骨格に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも１種で構成されたものである請求項１ないし４のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項６】
前記脱離基は、アルキル基である請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項７】
前記接合膜は、プラズマ重合法により形成されたものである請求項１ないし６のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項８】
前記接合膜は、ポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている請求項７に記載の光学デバイス。
【請求項９】
前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものである請求項８に記載の光学デバイス。
【請求項１０】
前記接合膜の平均厚さは、１〜１０００ｎｍである請求項１ないし９のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１１】
光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、金属原子と、該金属原子に結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする光学デバイス。
【請求項１２】
光反射部を備える可動板と、該可動板を支持する支持部とを有し、前記可動板が前記支持部に対して回動可能に設けられた基体と、
前記可動板を回動させる駆動手段と、
前記基体を冷却する冷却部材とを有し、
前記基体と前記冷却部材とが接合膜を介して接合されており、
前記接合膜は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、
前記接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与したことにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が前記接合膜から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基体と前記冷却部材とを接合していることを特徴とする光学デバイス。
【請求項１３】
前記接合膜は、流動性を有しない固体状のものである請求項１ないし１２のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１４】
前記可動板と前記支持部とが、一体的に形成されており、
前記冷却部材は、前記接合膜を介して前記支持部に接合されている請求項１ないし１３のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１５】
前記一体的に形成された可動板および支持部は、シリコン材料を主材料として構成されている請求項１４に記載の光学デバイス。
【請求項１６】
前記冷却部材は、ヒートシンクである請求項１ないし１５のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１７】
前記ヒートシンクは、銅またはアルミニウムを主材料として構成されている請求項１６に記載の光学デバイス。
【請求項１８】
前記基体は、前記可動板および前記支持部と、
前記可動板と前記支持部とを連結し、捩れ変形する軸部材と、
前記軸部材の途中に設けられ、前記可動板を回動させる駆動部材とを有し、
前記冷却部材は、前記接合膜を介して前記駆動部材に接合されている請求項１ないし１７のいずれかに記載の光学デバイス。
【請求項１９】
前記駆動部材に接合された前記冷却部材は、ヒートシンクであり、
前記ヒートシンクには、前記駆動部材の回動軸線に対し直角な方向に延びるフィンが前記回動軸線方向に間隔を隔てて設けられている請求項１８に記載の光学デバイス。
【請求項２０】
前記ヒートシンクは、前記駆動部材の回動軸線に対し直角な方向において、端部側の高さが中央部側の高さよりも低い請求項１９に記載の光学デバイス。
【請求項２１】
前記ヒートシンクの重心は、平面視で回動軸線上にある請求項１９または２０に記載の光学デバイス。
【請求項２２】
請求項１ないし２１のいずれかに記載の光学デバイスを備え、前記光反射部で反射した光を走査して、画像を形成するように構成されている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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−１３４０２９（Ｐ２００９−１３４０２９Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０９５５６（Ｐ２００７−３０９５５６）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【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２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【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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