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JP2017223908A - Varifocal mirror - Google Patents

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JP2017223908A
JP2017223908A JP2016120996A JP2016120996A JP2017223908A JP 2017223908 A JP2017223908 A JP 2017223908A JP 2016120996 A JP2016120996 A JP 2016120996A JP 2016120996 A JP2016120996 A JP 2016120996A JP 2017223908 A JP2017223908 A JP 2017223908A
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JP
Japan
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outer frame
spring
variable focus
reflecting
spring portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP2016120996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
浩市 大山
Koichi Oyama
浩市 大山
丸山 ユミ
Yumi Maruyama
ユミ 丸山
佐藤 功二
Koji Sato
功二 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a varifocal mirror which offers minimized deformation of a reflection surface caused by thermal stress that arises when mounted.SOLUTION: A varifocal mirror comprises; a reflection unit 20 having a reflective surface 21a configured to reflect light beams and disposed to be in parallel with two directions that are perpendicular to each other; a bending unit 30 configured to modify a focal position by bending the reflective surface 21a; and an outer frame 80 that supports the reflection unit 20 via spring sections 70 coupled to the reflection unit 20, the spring sections 70 being deformable in a plane parallel to the reflective surface 21a.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、可変焦点ミラーに関するものである。   The present invention relates to a variable focus mirror.

MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)型光走査装置は、回転するミラーにレーザ光を照射し、ミラーで反射されたレーザ光をスクリーンに照射することにより、スクリーン上に所望の画像を描画するものである。   2. Description of the Related Art A MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) type optical scanning apparatus draws a desired image on a screen by irradiating a rotating mirror with laser light and irradiating the screen with laser light reflected by the mirror. .

光走査装置の中には、回転するミラーの他に、屈曲することで反射光の焦点位置を変化させる可変焦点ミラーを備えたものがある。例えば特許文献1では、基材薄板と、基材薄板に形成されたミラー金属薄膜と、温度変化によりミラー金属薄膜の曲率を変化させる加熱素子とを備え、ミラー金属薄膜の外側にスリットが形成された可変焦点ミラーが提案されている。このスリットは加熱素子によるミラー金属薄膜の曲率変化を助長するためのものであり、スリットが形成されることにより、ミラー金属薄膜部分は、基材薄板と同様にSi等で構成された棒状の複数の支持梁によってデバイス外枠部と連結されている。   Some optical scanning devices include a variable focus mirror that changes the focal position of reflected light by bending in addition to a rotating mirror. For example, Patent Document 1 includes a substrate thin plate, a mirror metal thin film formed on the substrate thin plate, and a heating element that changes the curvature of the mirror metal thin film due to a temperature change, and a slit is formed outside the mirror metal thin film. Variable focus mirrors have been proposed. This slit is for promoting the change in the curvature of the mirror metal thin film by the heating element. By forming the slit, the mirror metal thin film portion is made of a plurality of rod-like elements made of Si or the like as in the case of the substrate thin plate. It is connected with the device outer frame part by the support beam.

特開2008−233405号公報JP 2008-233405 A

しかしながら、特許文献1に記載の可変焦点ミラーを実装すると、実装時の熱応力によりデバイス外枠部が変形する。ミラー金属薄膜部分とデバイス外枠部は、複数の支持梁によって連結されているため、デバイス外枠部の変形によって生じる力は、ミラー金属薄膜部分に直接には伝わらず、複数の支持梁を通して伝わる。しかし、複数の支持梁は、基材薄板と同様に剛性の高いSi等で構成されており、また、ミラー金属薄膜部分の半径方向に延設された棒状とされている。そのため、デバイス外枠部の変形によりミラー金属薄膜部分に加わる力を支持梁によって緩和することができず、ミラー金属薄膜部分が意図しない変形をし、所望の曲率が得られなくなる。   However, when the variable focus mirror described in Patent Document 1 is mounted, the device outer frame portion is deformed by thermal stress during mounting. Since the mirror metal thin film portion and the device outer frame portion are connected by a plurality of support beams, the force generated by the deformation of the device outer frame portion is not directly transmitted to the mirror metal thin film portion but is transmitted through the plurality of support beams. . However, the plurality of support beams are made of Si or the like having high rigidity as in the case of the substrate thin plate, and have a rod shape extending in the radial direction of the mirror metal thin film portion. For this reason, the force applied to the mirror metal thin film portion due to the deformation of the device outer frame portion cannot be relaxed by the support beam, and the mirror metal thin film portion deforms unintentionally, and a desired curvature cannot be obtained.

本発明は上記点に鑑みて、実装時の熱応力による反射面の変形を抑制することができる可変焦点ミラーを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the variable focus mirror which can suppress the deformation | transformation of the reflective surface by the thermal stress at the time of mounting in view of the said point.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、光ビームを反射させる反射面(21a)を有し、反射面が互いに垂直な一方向および他方向の両方に平行となるように配置された反射部(20)と、反射面を屈曲させて焦点位置を変化させる屈曲部(30)と、反射部に連結されたバネ部(70)を介して反射部を支持する外枠部(80)と、を備え、バネ部は、反射面に平行な面内において変形可能とされている。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the reflective surface (21a) for reflecting the light beam is provided, and the reflective surfaces are arranged so as to be parallel to both one direction and the other direction perpendicular to each other. The reflection part (20), the bending part (30) that changes the focal position by bending the reflection surface, and the outer frame part (70) that supports the reflection part via the spring part (70) connected to the reflection part. 80), and the spring portion can be deformed in a plane parallel to the reflecting surface.

これによれば、外枠部が変形すると、外枠部からバネ部を通して反射部に加わる力がバネ部の変形によって緩和されるため、実装時の熱応力による反射面の変形を抑制することができる。   According to this, when the outer frame portion is deformed, the force applied to the reflecting portion from the outer frame portion through the spring portion is relieved by the deformation of the spring portion, so that the deformation of the reflecting surface due to the thermal stress during mounting can be suppressed. it can.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows an example of a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態にかかる可変焦点ミラーの平面図である。It is a top view of the variable focus mirror concerning 1st Embodiment of this invention. 図1のII−II断面図である。It is II-II sectional drawing of FIG. 可変焦点ミラーの動作を示す断面図である。It is sectional drawing which shows operation | movement of a variable focus mirror. 圧電素子への印加電圧と反射面の曲率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the voltage applied to a piezoelectric element, and the curvature of a reflective surface. 可変焦点ミラーの変形を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a deformation | transformation of a variable focus mirror. 比較例の平面図である。It is a top view of a comparative example. 図6のVII−VII断面図である。It is VII-VII sectional drawing of FIG. 圧電素子への印加電圧と反射面の曲率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the voltage applied to a piezoelectric element, and the curvature of a reflective surface. 本発明の第2実施形態にかかる可変焦点ミラーの平面図である。It is a top view of the variable focus mirror concerning 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態にかかる可変焦点ミラーの平面図である。It is a top view of the variable focus mirror concerning 3rd Embodiment of this invention. 図10のXI−XI断面図である。It is XI-XI sectional drawing of FIG.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。図1、図2に示すように、本実施形態の可変焦点ミラー1は、基板10を加工することで形成されている。そして、可変焦点ミラー1は、反射部20、圧電素子30、圧電素子40、絶縁膜50、配線60、バネ部70、外枠部80、実装基板90、ボンディングワイヤ100、ダイボンド材110を備えている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the variable focus mirror 1 of the present embodiment is formed by processing a substrate 10. The varifocal mirror 1 includes a reflecting portion 20, a piezoelectric element 30, a piezoelectric element 40, an insulating film 50, a wiring 60, a spring portion 70, an outer frame portion 80, a mounting substrate 90, a bonding wire 100, and a die bonding material 110. Yes.

なお、図1は断面図ではないが、図を見やすくするために、圧電素子30、圧電素子40、後述する反射面21aにハッチングを施してある。また、図1では絶縁膜50、実装基板90、ボンディングワイヤ100の図示を省略している。   Although FIG. 1 is not a cross-sectional view, hatching is applied to the piezoelectric element 30, the piezoelectric element 40, and a reflection surface 21 a to be described later in order to make the drawing easy to see. In FIG. 1, the insulating film 50, the mounting substrate 90, and the bonding wires 100 are not shown.

図2に示すように、基板10は、活性層11、犠牲層12、支持層13が順に積層された構造のSOI(Silicon on Insulator)基板にて構成されている。活性層11、支持層13は例えばSiで構成され、犠牲層12は例えばSiOで構成される。 As shown in FIG. 2, the substrate 10 is configured by an SOI (Silicon on Insulator) substrate having a structure in which an active layer 11, a sacrificial layer 12, and a support layer 13 are sequentially stacked. The active layer 11 and the support layer 13 are made of, for example, Si, and the sacrificial layer 12 is made of, for example, SiO 2 .

反射部20は、可変焦点ミラー1に照射された光ビームを反射させるものであり、反射部20では、活性層11の上面形状が円形とされている。反射部20は、Ag(銀)で構成されたAg層21を有しており、反射部20は、Ag層21の上面である円形状の反射面21aにおいて光ビームを反射させる。反射部20における活性層11の上面には、圧電素子30および絶縁膜50が順に積層されており、Ag層21は、絶縁膜50の上面に形成されている。   The reflection part 20 reflects the light beam irradiated to the variable focus mirror 1, and in the reflection part 20, the upper surface shape of the active layer 11 is circular. The reflection unit 20 includes an Ag layer 21 made of Ag (silver), and the reflection unit 20 reflects a light beam on a circular reflection surface 21 a that is the upper surface of the Ag layer 21. A piezoelectric element 30 and an insulating film 50 are sequentially stacked on the upper surface of the active layer 11 in the reflecting portion 20, and the Ag layer 21 is formed on the upper surface of the insulating film 50.

反射部20においては、圧電素子30の動作によって反射面21aを屈曲させるために、基板10の一部が薄膜化されている。具体的には、基板10のうち、Ag層21に対応する領域、および、この領域から所定の距離内にある領域においては、犠牲層12および支持層13が除去されており、支持層13の裏面に開口する凹部14が形成されている。凹部14の底面、つまり、活性層11の裏面のうち凹部14の形成によって露出した部分の形状は、円形状とされている。   In the reflecting portion 20, a part of the substrate 10 is thinned in order to bend the reflecting surface 21 a by the operation of the piezoelectric element 30. Specifically, the sacrificial layer 12 and the support layer 13 are removed from the substrate 10 in a region corresponding to the Ag layer 21 and a region within a predetermined distance from this region. A recess 14 is formed in the back surface. The shape of the bottom surface of the recess 14, that is, the portion of the back surface of the active layer 11 exposed by the formation of the recess 14 is a circular shape.

凹部14の外側では犠牲層12および支持層13が除去されずに残されており、円筒状のリブ15が形成されている。これにより、基板10のうち凹部14が形成された部分の厚みはリブ15が形成された部分の厚みよりも小さくされている。   Outside the recess 14, the sacrificial layer 12 and the support layer 13 are left without being removed, and a cylindrical rib 15 is formed. Thereby, the thickness of the part in which the recessed part 14 was formed among the board | substrates 10 is made smaller than the thickness of the part in which the rib 15 was formed.

反射部20は、反射面21aが互いに垂直な一方向および他方向の両方に平行となるように配置されている。一方向をx方向とし、他方向をy方向とする。また、一方向および他方向の両方に垂直な方向をz方向とする。   The reflection part 20 is arrange | positioned so that the reflective surface 21a may become parallel to both one direction and another direction perpendicular | vertical to each other. One direction is the x direction and the other direction is the y direction. Also, a direction perpendicular to both one direction and the other direction is taken as a z direction.

圧電素子30は、反射面21aを屈曲させて焦点位置を変化させるものであり、基板10のうち凹部14が形成された部分の上面に形成されている。圧電素子30は、絶縁層31、下部電極32、圧電膜33、上部電極34が、活性層11の上面に順に積層されて構成されている。圧電素子30は、屈曲部に相当する。   The piezoelectric element 30 changes the focal position by bending the reflecting surface 21a, and is formed on the upper surface of the portion of the substrate 10 where the recesses 14 are formed. The piezoelectric element 30 is configured by laminating an insulating layer 31, a lower electrode 32, a piezoelectric film 33, and an upper electrode 34 in this order on the upper surface of the active layer 11. The piezoelectric element 30 corresponds to a bent portion.

圧電素子40は、基板10のうち凹部14が形成された部分の上面からリブ15が形成された部分の上面に至るように、圧電素子30と離された状態で形成されている。圧電素子40は、絶縁層41、下部電極42、圧電膜43、上部電極44が、活性層11の上面に順に積層されて構成されている。   The piezoelectric element 40 is formed in a state of being separated from the piezoelectric element 30 so as to extend from the upper surface of the portion of the substrate 10 where the recesses 14 are formed to the upper surface of the portion where the ribs 15 are formed. The piezoelectric element 40 is configured by laminating an insulating layer 41, a lower electrode 42, a piezoelectric film 43, and an upper electrode 44 in this order on the upper surface of the active layer 11.

圧電素子40は、圧電素子30の膜応力による反射面21aの変形を抑制するためのものであり、圧電素子40の膜応力の方向が、圧電素子30の膜応力の方向と等しくなるように形成されている。すなわち、圧電素子30の膜応力および圧電素子40の膜応力は、共に引張方向の膜応力とされているか、または、共に圧縮方向の膜応力とされている。   The piezoelectric element 40 is for suppressing the deformation of the reflecting surface 21 a due to the film stress of the piezoelectric element 30, and is formed so that the film stress direction of the piezoelectric element 40 is equal to the film stress direction of the piezoelectric element 30. Has been. That is, the film stress of the piezoelectric element 30 and the film stress of the piezoelectric element 40 are both the film stress in the tensile direction or the film stress in the compression direction.

本実施形態では、圧電素子30と圧電素子40とを同じ材料で構成することにより、圧電素子40の膜応力の方向が、圧電素子30の膜応力の方向と等しくされている。具体的には、絶縁層31、41はSiOで構成されており、下部電極32、42はSRO/Pt/Tiの積層構造で構成されている。また、圧電膜33、43はPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)で構成されており、上部電極34、44はTi/Au/Tiの積層構造で構成されている。 In the present embodiment, the piezoelectric element 30 and the piezoelectric element 40 are made of the same material, so that the film stress direction of the piezoelectric element 40 is equal to the film stress direction of the piezoelectric element 30. Specifically, the insulating layers 31 and 41 is composed of SiO 2, the lower electrode 32, 42 is constituted by a laminated structure of SRO / Pt / Ti. The piezoelectric films 33 and 43 are made of PZT (lead zirconate titanate), and the upper electrodes 34 and 44 are made of a Ti / Au / Ti laminated structure.

図2に示すように、活性層11、圧電素子30、圧電素子40の表面には絶縁膜50が形成されている。絶縁膜50は、例えばSiOで構成される。前述したように、Ag層21は、圧電素子30の上部に形成された絶縁膜50の上面に形成されており、Ag層21は、圧電素子30とは反対側の表面である反射面21aにおいて光ビームを反射させる。 As shown in FIG. 2, an insulating film 50 is formed on the surfaces of the active layer 11, the piezoelectric element 30, and the piezoelectric element 40. The insulating film 50 is made of, for example, SiO 2 . As described above, the Ag layer 21 is formed on the upper surface of the insulating film 50 formed on the piezoelectric element 30, and the Ag layer 21 is formed on the reflective surface 21 a that is the surface opposite to the piezoelectric element 30. Reflect the light beam.

前述したように、反射面21a、および、凹部14の底面は円形状とされている。また、圧電素子30は円柱状とされており、圧電素子40は円筒状とされている。そして、反射面21aの面内方向において、圧電素子30の上面、圧電素子40の上面、凹部14の底面の中心は、反射面21aの中心と同じ位置にある。   As described above, the reflecting surface 21a and the bottom surface of the recess 14 are circular. In addition, the piezoelectric element 30 has a columnar shape, and the piezoelectric element 40 has a cylindrical shape. In the in-plane direction of the reflecting surface 21a, the centers of the upper surface of the piezoelectric element 30, the upper surface of the piezoelectric element 40, and the bottom surface of the recess 14 are at the same position as the center of the reflecting surface 21a.

図2に示すように、絶縁膜50のうち、圧電素子30の上部に位置し、かつ、Ag層21から離れた部分には、上部電極34を露出させる開口部51が形成されている。絶縁膜50の表面には配線60が形成されており、配線60は、開口部51において上部電極34に接続されている。配線60は、例えばAlで構成される。   As shown in FIG. 2, an opening 51 that exposes the upper electrode 34 is formed in a portion of the insulating film 50 located above the piezoelectric element 30 and away from the Ag layer 21. A wiring 60 is formed on the surface of the insulating film 50, and the wiring 60 is connected to the upper electrode 34 in the opening 51. The wiring 60 is made of Al, for example.

配線60は、絶縁膜50のうちバネ部70に形成された部分を通って外枠部80に形成された部分に至るように形成されており、外枠部80の上部における配線60の端部には、パッド61が形成されている。   The wiring 60 is formed so as to reach a portion formed in the outer frame portion 80 through a portion formed in the spring portion 70 in the insulating film 50, and an end portion of the wiring 60 in the upper portion of the outer frame portion 80. A pad 61 is formed.

パッド61は、圧電素子30を実装基板90に接続するためのものである。図2に示すように、パッド61にはボンディングワイヤ100が接続されており、上部電極34は、配線60およびボンディングワイヤ100を通して実装基板90に接続されている。   The pad 61 is for connecting the piezoelectric element 30 to the mounting substrate 90. As shown in FIG. 2, the bonding wire 100 is connected to the pad 61, and the upper electrode 34 is connected to the mounting substrate 90 through the wiring 60 and the bonding wire 100.

また、絶縁膜50には、下部電極32を露出させる図示しない開口部が形成されている。下部電極32は、この開口部において配線60に接続されており、上部電極34と同様に、配線60を通して実装基板90に接続されている。   In addition, an opening (not shown) that exposes the lower electrode 32 is formed in the insulating film 50. The lower electrode 32 is connected to the wiring 60 in this opening, and is connected to the mounting substrate 90 through the wiring 60 in the same manner as the upper electrode 34.

図1に示すように、反射部20には、バネ部70が連結されており、外枠部80は、バネ部70を介して反射部20を支持している。バネ部70は、外枠部80の変形により反射部20に加わる力を緩和するためのものである。   As shown in FIG. 1, a spring part 70 is connected to the reflection part 20, and the outer frame part 80 supports the reflection part 20 via the spring part 70. The spring part 70 is for reducing the force applied to the reflecting part 20 due to the deformation of the outer frame part 80.

バネ部70は、反射面21aに平行なxy平面内において変形可能とされている。本実施形態では、反射部20と外枠部80との間に円環状の隙間が形成されており、バネ部70は、この隙間に配置されている。そして、バネ部70は、反射面21aに平行な上面の形状が反射部20から外枠部80にかけて曲線状、具体的には、S字状となるように延設されており、バネ部70の一端は反射部20に連結され、他端は外枠部80に連結されている。   The spring part 70 can be deformed in an xy plane parallel to the reflecting surface 21a. In the present embodiment, an annular gap is formed between the reflecting portion 20 and the outer frame portion 80, and the spring portion 70 is disposed in this gap. The spring portion 70 is extended so that the shape of the upper surface parallel to the reflecting surface 21 a is a curved shape, specifically, an S shape from the reflecting portion 20 to the outer frame portion 80. One end is connected to the reflecting portion 20, and the other end is connected to the outer frame portion 80.

このように、反射部20と外枠部80との間の隙間にバネ部70を配置し、さらに、バネ部70の上面形状を曲線状とすることにより、バネ部70はxy平面内において変形可能とされている。   Thus, the spring part 70 is deformed in the xy plane by disposing the spring part 70 in the gap between the reflecting part 20 and the outer frame part 80 and making the upper surface shape of the spring part 70 curved. It is possible.

また、バネ部70は、z方向よりもx方向およびy方向に変形しやすくされている。本実施形態では、バネ部70は、互いに対向する側面の間の距離がz方向の厚みよりも小さくされており、これにより、z方向よりもx方向およびy方向に変形しやすくされている。なお、バネ部70の側面とは、バネ部70における基板10の表面と裏面とを連結する面をいう。また、バネ部70は、基板10のうちリブ15の内側に位置する部分、すなわち、凹部14が形成されて薄膜化された部分に比べて、z方向の厚みが大きくされている。   Further, the spring portion 70 is more easily deformed in the x direction and the y direction than in the z direction. In the present embodiment, the distance between the side surfaces facing each other in the spring portion 70 is smaller than the thickness in the z direction, and is thus more easily deformed in the x and y directions than in the z direction. The side surface of the spring portion 70 refers to a surface that connects the front surface and the back surface of the substrate 10 in the spring portion 70. In addition, the thickness of the spring portion 70 in the z direction is larger than the portion of the substrate 10 that is positioned inside the rib 15, that is, the portion where the recess 14 is formed and thinned.

図1に示すように、本実施形態の可変焦点ミラー1は、同じ形状のバネ部70を複数備えている。具体的には、可変焦点ミラー1は、バネ部70を4つ備えており、4つのバネ部70は、反射面21aの中心に対してx方向、y方向の両側に外枠部80側の端部がそれぞれ位置するように配置されている。そして、バネ部70の反射部20側の端部は、反射面21aの周方向において、外枠部80側の端部とは異なる位置で反射部20に連結されている。すなわち、バネ部70の反射部20側の端部と外枠部80側の端部とを結ぶ直線は、反射面21aの半径方向に対して傾斜している。   As shown in FIG. 1, the variable focus mirror 1 of the present embodiment includes a plurality of spring portions 70 having the same shape. Specifically, the variable focus mirror 1 includes four spring portions 70, and the four spring portions 70 are located on the outer frame portion 80 side on both sides in the x direction and the y direction with respect to the center of the reflection surface 21 a. It arrange | positions so that an edge part may each be located. And the edge part by the side of the reflection part 20 of the spring part 70 is connected with the reflection part 20 in the position different from the edge part by the side of the outer frame part 80 in the circumferential direction of the reflective surface 21a. That is, the straight line connecting the end portion on the reflecting portion 20 side of the spring portion 70 and the end portion on the outer frame portion 80 side is inclined with respect to the radial direction of the reflecting surface 21a.

外枠部80の上面形状は矩形状とされており、外枠部80の中央部に形成された空洞に反射部20、バネ部70等が配置されている。図1、図2に示すように、外枠部80の裏面にはダイボンド材110が配置されており、外枠部80は、ダイボンド材110によって実装基板90に固定されている。   The upper surface shape of the outer frame portion 80 is rectangular, and the reflecting portion 20, the spring portion 70, and the like are disposed in a cavity formed in the center portion of the outer frame portion 80. As shown in FIGS. 1 and 2, a die bond material 110 is disposed on the back surface of the outer frame portion 80, and the outer frame portion 80 is fixed to the mounting substrate 90 by the die bond material 110.

ダイボンド材110を、例えば外枠部80の裏面の外周部全体にわたって配置すると、反射部20の裏面側の空間と大気との連通路が反射部20と外枠部80との間の隙間のみとなるため、圧電素子30への電圧の印加による反射部20の屈曲が阻害される。また、パッド61等のボンディングワイヤ100に接続される部分において、支持層13の裏面にダイボンド材110が配置されず、実装基板90との間に隙間があると、ワイヤボンディングの際に基板10が破壊されるおそれがある。   When the die bond material 110 is disposed, for example, over the entire outer periphery of the back surface of the outer frame portion 80, the communication path between the space on the back surface side of the reflection portion 20 and the atmosphere is only the gap between the reflection portion 20 and the outer frame portion 80 Therefore, the bending of the reflecting portion 20 due to the application of voltage to the piezoelectric element 30 is hindered. Further, if the die bonding material 110 is not disposed on the back surface of the support layer 13 in a portion connected to the bonding wire 100 such as the pad 61 and there is a gap between the mounting substrate 90 and the substrate 10 during wire bonding, There is a risk of being destroyed.

そこで、本実施形態では、絶縁膜50のうち外枠部80のx方向の端部に形成された部分の上面にパッド61を形成し、外枠部80の裏面のうちx方向の両端部にダイボンド材110を配置している。そして、ダイボンド材110は、外枠部80のy方向の両端部においては、x方向の両端部と重なる部分にのみ配置されている。   Therefore, in the present embodiment, the pad 61 is formed on the upper surface of the portion of the insulating film 50 formed at the end portion in the x direction of the outer frame portion 80, and at both end portions in the x direction on the back surface of the outer frame portion 80. A die bond material 110 is disposed. The die bond material 110 is disposed only at the portions overlapping the both end portions in the x direction at both end portions in the y direction of the outer frame portion 80.

このようにダイボンド材110を配置することにより、反射部20の屈曲が阻害されることを抑制し、また、ワイヤボンディングの際に基板10が破壊されることを抑制することができる。なお、このようにダイボンド材110を配置すると、後述するように、実装時の熱応力により外枠部80をx方向に圧縮する力が発生する。   By disposing the die bond material 110 in this way, it is possible to suppress the bending of the reflecting portion 20 from being inhibited, and to prevent the substrate 10 from being broken during wire bonding. When the die bond material 110 is arranged in this way, as will be described later, a force for compressing the outer frame portion 80 in the x direction is generated due to thermal stress during mounting.

図2に示すように、実装基板90は、板状の底部91と、底部91の外周部から底部91の上面に垂直な方向に立設された立設部92とを備えている。基板10は、基板10と底部91との間に配置されたダイボンド材110によって底部91に固定されており、配線60のパッド61は、ボンディングワイヤ100を通して立設部92の上端部に接続されている。実装基板90は、例えば、ガラスエポキシ基板等のプリント基板や、セラミックパッケージで構成される。   As shown in FIG. 2, the mounting substrate 90 includes a plate-like bottom portion 91 and a standing portion 92 that is erected in a direction perpendicular to the upper surface of the bottom portion 91 from the outer peripheral portion of the bottom portion 91. The substrate 10 is fixed to the bottom portion 91 by a die bonding material 110 disposed between the substrate 10 and the bottom portion 91, and the pad 61 of the wiring 60 is connected to the upper end portion of the standing portion 92 through the bonding wire 100. Yes. The mounting board 90 is configured by a printed board such as a glass epoxy board or a ceramic package, for example.

実装基板90には図示しない回路パターンが形成されており、上部電極34は、配線60、ボンディングワイヤ100、および、この回路パターンを通して外部の回路に接続されている。   A circuit pattern (not shown) is formed on the mounting substrate 90, and the upper electrode 34 is connected to the wiring 60, the bonding wire 100, and an external circuit through this circuit pattern.

このような可変焦点ミラー1は、活性層11の表面にスパッタリング等により圧電素子30等を形成し、基板10をエッチングにより所望の形状に加工した後、基板10をダイボンド材110で実装基板90に固定し、ワイヤボンディングを行うことで製造される。   In such a variable focus mirror 1, the piezoelectric element 30 or the like is formed on the surface of the active layer 11 by sputtering or the like, the substrate 10 is processed into a desired shape by etching, and then the substrate 10 is formed on the mounting substrate 90 with the die bond material 110. Manufactured by fixing and wire bonding.

なお、圧電素子30の成膜時の温度と、可変焦点ミラー1の使用時の環境温度との差によって、圧電素子30に引張方向の膜応力が生じる。これについて、本実施形態では、圧電素子30と圧電素子40とを同一のプロセスで形成し、圧電素子40にも引張方向の膜応力を生じさせることにより、図3の矢印で示すように、圧電素子30の膜応力による反射部20の変形を抑制している。   A film stress in the tensile direction is generated in the piezoelectric element 30 due to the difference between the temperature at the time of film formation of the piezoelectric element 30 and the environmental temperature at the time of using the variable focus mirror 1. With respect to this, in the present embodiment, the piezoelectric element 30 and the piezoelectric element 40 are formed by the same process, and a film stress in the tensile direction is generated in the piezoelectric element 40 as well, as shown by an arrow in FIG. The deformation of the reflecting portion 20 due to the film stress of the element 30 is suppressed.

可変焦点ミラー1の動作について説明する。本実施形態の可変焦点ミラー1は、図示しない光源および図示しない光走査装置と共に使用される。具体的には、図示しない光源から可変焦点ミラー1に光ビームが照射されると、光ビームは反射面21aで反射され、図示しない光走査装置に照射される。図示しない光走査装置は、梁によって両持ち支持されて揺動可能とされた反射部を備えており、揺動する反射部に光ビームが照射され、反射されることにより、走査が行われる。   The operation of the variable focus mirror 1 will be described. The variable focus mirror 1 of this embodiment is used with a light source (not shown) and an optical scanning device (not shown). Specifically, when a light beam is irradiated onto the variable focus mirror 1 from a light source (not shown), the light beam is reflected by the reflecting surface 21a and is applied to an optical scanning device (not shown). An optical scanning device (not shown) includes a reflecting portion that is supported by both beams by a beam and can be swung, and scanning is performed by irradiating and reflecting the light beam on the swinging reflecting portion.

このとき、圧電素子30の下部電極32、上部電極34に電圧が印加されると、圧電膜33が変形し、反射面21aが屈曲する。これにより、反射光の焦点位置が変化する。   At this time, when a voltage is applied to the lower electrode 32 and the upper electrode 34 of the piezoelectric element 30, the piezoelectric film 33 is deformed and the reflecting surface 21a is bent. Thereby, the focus position of reflected light changes.

反射光の焦点位置は反射面21aの曲率によって変化し、反射面21aの曲率は圧電素子30への印加電圧によって変化する。そのため、反射光の焦点位置を精度よく制御し、精度の高い走査をするためには、圧電素子30への印加電圧に対する反射面21aの曲率の特性にばらつきが少ないことが重要である。   The focal position of the reflected light varies depending on the curvature of the reflecting surface 21 a, and the curvature of the reflecting surface 21 a varies depending on the voltage applied to the piezoelectric element 30. Therefore, in order to control the focal position of the reflected light with high accuracy and perform high-accuracy scanning, it is important that the curvature characteristics of the reflective surface 21a with respect to the voltage applied to the piezoelectric element 30 have little variation.

具体的には、図4に示すように、圧電素子30への印加電圧が大きいほど反射面21aの曲率が大きくなることに基づいて、電圧が印加されていない状態での曲率が例えば2.0m−1以下となり、電圧が印加されている状態での曲率が例えば10.0m−1以上となるような特性が求められる。なお、図4において、実線は反射面21aのy方向における曲率を示し、一点鎖線はx方向における曲率を示す。 Specifically, as shown in FIG. 4, based on the fact that the curvature of the reflecting surface 21a increases as the applied voltage to the piezoelectric element 30 increases, the curvature when no voltage is applied is, for example, 2.0 m. −1 or less, and a characteristic that a curvature in a state where a voltage is applied is 10.0 m −1 or more, for example, is required. In FIG. 4, the solid line indicates the curvature in the y direction of the reflecting surface 21a, and the alternate long and short dash line indicates the curvature in the x direction.

しかし、反射面21aは、圧電素子30への電圧の印加に加えて、実装時の熱応力によっても変形する。具体的には、基板10を実装基板90に固定する際には基板10および実装基板90が高温となっており、膨張している。そして、基板10および実装基板90が室温まで冷却されると、基板10および実装基板90が共に縮む。このとき、基板10を構成する材料と実装基板90を構成する材料との熱膨張係数の差により、実装基板90の方が基板10よりも大きく縮む。実装基板90はダイボンド材110によって基板10と2箇所で接続されているため、底部91のうち基板10の下部に位置する領域の変形が基板10により抑制されて、図5に示すように底部91が基板10側に凸となるように変形する。そして、これにより生じた熱応力によって、基板10の外枠部80をx方向の外側から中心に向かって圧縮する力が発生する。   However, the reflection surface 21a is deformed by thermal stress during mounting in addition to the application of voltage to the piezoelectric element 30. Specifically, when the substrate 10 is fixed to the mounting substrate 90, the substrate 10 and the mounting substrate 90 are at a high temperature and are expanded. And when the board | substrate 10 and the mounting board | substrate 90 are cooled to room temperature, the board | substrate 10 and the mounting board | substrate 90 will shrink together. At this time, due to the difference in thermal expansion coefficient between the material constituting the substrate 10 and the material constituting the mounting substrate 90, the mounting substrate 90 shrinks more than the substrate 10. Since the mounting substrate 90 is connected to the substrate 10 at two locations by the die bond material 110, the deformation of the region located below the substrate 10 in the bottom portion 91 is suppressed by the substrate 10, and the bottom portion 91 as shown in FIG. Is deformed to be convex toward the substrate 10 side. And the force which compresses the outer frame part 80 of the board | substrate 10 toward the center from the outer side of a x direction with the thermal stress produced | generated by this generate | occur | produces.

図6、図7に示す比較例の可変焦点ミラーJ1では、反射部20と外枠部80とが直接接続されているため、外枠部80の圧縮により生じた力が反射部20に直接伝わり、反射面21aが意図しない変形をし、所望の曲率が得られなくなる。また、応力のばらつきにより、図8に示すように、反射面21aの曲率の均一性が失われる。すなわち、x方向とy方向とで反射面21aの曲率が異なったものとなる。なお、図8において、実線は反射面21aのy方向における曲率を示し、一点鎖線はx方向における曲率を示す。   In the variable focus mirror J1 of the comparative example shown in FIGS. 6 and 7, since the reflecting portion 20 and the outer frame portion 80 are directly connected, the force generated by the compression of the outer frame portion 80 is directly transmitted to the reflecting portion 20. The reflecting surface 21a is unintentionally deformed and a desired curvature cannot be obtained. Further, due to the variation in stress, the uniformity of the curvature of the reflecting surface 21a is lost as shown in FIG. That is, the curvature of the reflecting surface 21a differs between the x direction and the y direction. In FIG. 8, the solid line indicates the curvature in the y direction of the reflecting surface 21a, and the alternate long and short dash line indicates the curvature in the x direction.

これに対し本実施形態では、反射部20と外枠部80との間にバネ部70が設けられている。そして、外枠部80がx方向の外側から圧縮されると、バネ部70がxy平面内で曲げ変形を起こし、これにより、バネ部70の内側に配置された反射部20、特に、リブ15よりも内側にある反射面21aに加わる力が緩和される。したがって、実装時の熱応力による反射面21aの変形を抑制し、反射面21aの曲率にばらつきが生じることを抑制することができる。また、反射面21aの曲率を均一化することができる。例えば、図4に示すように、反射面21aのx方向における曲率とy方向における曲率との差を小さくすることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the spring portion 70 is provided between the reflecting portion 20 and the outer frame portion 80. When the outer frame portion 80 is compressed from the outside in the x direction, the spring portion 70 undergoes bending deformation in the xy plane, and thereby, the reflecting portion 20 disposed inside the spring portion 70, particularly the rib 15. The force applied to the reflecting surface 21a located on the inner side is relaxed. Therefore, it is possible to suppress the deformation of the reflecting surface 21a due to the thermal stress at the time of mounting, and to suppress the variation in the curvature of the reflecting surface 21a. Further, the curvature of the reflecting surface 21a can be made uniform. For example, as shown in FIG. 4, the difference between the curvature in the x direction and the curvature in the y direction of the reflecting surface 21a can be reduced.

また、バネ部70を薄膜とすると、例えば可変焦点ミラー1が搭載された車両の振動等によりバネ部70にz方向の外力が印加された場合に、バネ部70がz方向に大きく変形する。そして、これにより反射部20が大きく変位するため、光ビームが照射される位置が反射面21aの中心から大きく離れ、走査の精度が低下する。なお、バネ部70を薄膜とするとは、バネ部70の互いに対向する側面の間の距離よりもz方向の厚みを小さくすることをいう。   If the spring portion 70 is a thin film, the spring portion 70 is greatly deformed in the z direction when an external force in the z direction is applied to the spring portion 70 due to, for example, vibration of a vehicle on which the variable focus mirror 1 is mounted. And since the reflection part 20 is displaced greatly by this, the position where a light beam is irradiated leaves | separates greatly from the center of the reflective surface 21a, and the scanning precision falls. In addition, making the spring part 70 into a thin film means making the thickness of az direction smaller than the distance between the side surfaces which the spring part 70 mutually opposes.

これに対し本実施形態では、バネ部70は、互いに対向する側面の間の距離がz方向の厚みよりも小さくされているため、z方向の外力が印加された場合でも、バネ部70のz方向における変形が小さく、反射部20の変位が小さい。したがって、光ビームが照射される位置が反射面21aの中心から大きく離れることを抑制し、走査の精度が低下することを抑制することができる。   On the other hand, in this embodiment, since the distance between the opposing side surfaces of the spring part 70 is smaller than the thickness in the z direction, the z of the spring part 70 is applied even when an external force in the z direction is applied. The deformation in the direction is small, and the displacement of the reflecting portion 20 is small. Therefore, it is possible to suppress the position where the light beam is irradiated from being greatly separated from the center of the reflecting surface 21a, and it is possible to suppress a decrease in scanning accuracy.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対してバネ部70の構造を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the structure of the spring part 70 is changed with respect to the first embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment. Therefore, only the parts different from the first embodiment will be described.

図9に示すように、本実施形態では、バネ部70は円環状とされている。そして、バネ部70は、x方向の内側に延設された2つの梁部71を介して反射部20を両持ち支持するとともに、y方向の外側に延設された2つの梁部72を介して外枠部80に両持ち支持されている。2つの梁部71は、反射部20の中心をx方向の両側から挟むように配置されており、2つの梁部72は、反射部20の中心をy方向の両側から挟むように配置されている。   As shown in FIG. 9, in this embodiment, the spring part 70 is made into an annular shape. The spring portion 70 supports both the reflection portions 20 via two beam portions 71 extending inward in the x direction, and via two beam portions 72 extending outward in the y direction. The outer frame portion 80 is supported at both ends. The two beam portions 71 are arranged so as to sandwich the center of the reflecting portion 20 from both sides in the x direction, and the two beam portions 72 are arranged so as to sandwich the center of the reflecting portion 20 from both sides in the y direction. Yes.

前述したように、実装時の熱応力により、外枠部80にはx方向の外側から中心に向かって圧縮する力が加わる。一方、外枠部80のy方向における両端部においては、x方向の両端部と重なる部分を除いてダイボンド材110が配置されていないので、外枠部80には、y方向に圧縮する力はほとんど加わらない。したがって、バネ部70のうち外枠部80との接続部である2つの梁部72を、反射部20に対してy方向の両側に配置することにより、バネ部70に加わる力を小さくすることができる。そして、これにより、外枠部80の変形により反射部20に加わる力をさらに緩和することができる。   As described above, due to the thermal stress at the time of mounting, a force for compressing the outer frame portion 80 from the outside in the x direction toward the center is applied. On the other hand, since the die bonding material 110 is not disposed at both ends in the y direction of the outer frame portion 80 except for portions overlapping the both ends in the x direction, the outer frame portion 80 has a compressive force in the y direction. Almost no participation. Therefore, the force applied to the spring part 70 can be reduced by arranging the two beam parts 72, which are the connection parts with the outer frame part 80, of the spring part 70 on both sides in the y direction with respect to the reflection part 20. Can do. And thereby, the force added to the reflection part 20 by the deformation | transformation of the outer frame part 80 can further be relieve | moderated.

また、本実施形態のバネ部70は、それぞれ上面形状がS字状とされた4つのバネ部70の端部同士を一体化することにより構成されたものともいえる。したがって、上面形状がS字状の4つのバネ部70を互いに離された状態で配置した第1実施形態よりも、バネ部70を通って反射部20から外枠部80へ至る経路の長さが大きくなる。これにより、バネ部70がxy平面において変形しやすくなり、外枠部80の変形により反射部20に加わる力をさらに緩和することができる。   Moreover, it can be said that the spring part 70 of this embodiment was comprised by integrating the edge part of the four spring parts 70 by which the upper surface shape was made into S shape, respectively. Therefore, the length of the path from the reflecting portion 20 to the outer frame portion 80 through the spring portion 70 is larger than that in the first embodiment in which the four spring portions 70 having an S-shaped top surface are arranged apart from each other. Becomes larger. Thereby, the spring part 70 becomes easy to deform | transform in xy plane, and the force added to the reflection part 20 by deformation | transformation of the outer frame part 80 can further be relieve | moderated.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対してバネ部70、外枠部80の構造を変更したものであり、その他については第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the structure of the spring part 70 and the outer frame part 80 is changed with respect to the first embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment, and therefore different parts from the first embodiment. Only explained.

図10、図11に示すように、本実施形態の外枠部80は、反射部20を構成する基板10とは別のフレームで構成されている。このフレームは、基板10と同じ材料で構成されていてもよいし、基板10とは異なる材料で構成されていてもよい。   As shown in FIGS. 10 and 11, the outer frame portion 80 of the present embodiment is configured by a frame different from the substrate 10 that constitutes the reflecting portion 20. The frame may be made of the same material as that of the substrate 10 or may be made of a material different from that of the substrate 10.

本実施形態では、反射部20の上面形状は矩形状とされており、外枠部80は矩形枠状とされている。そして、反射部20と外枠部80との間には、x方向に平行な2つの直線状の隙間と、y方向に平行な2つの直線状の隙間を有する矩形枠状の隙間120が形成されている。バネ部70は、この隙間120を埋めるように配置されており、基板10とは別のxy平面において変形可能な材料で構成されている。また、バネ部70は、z方向における剛性がx方向およびy方向における剛性よりも大きい異方性材料で構成されている。   In the present embodiment, the upper surface shape of the reflecting portion 20 is a rectangular shape, and the outer frame portion 80 is a rectangular frame shape. A rectangular frame-shaped gap 120 having two linear gaps parallel to the x direction and two linear gaps parallel to the y direction is formed between the reflecting portion 20 and the outer frame portion 80. Has been. The spring portion 70 is disposed so as to fill the gap 120 and is made of a material that can be deformed in an xy plane different from that of the substrate 10. Moreover, the spring part 70 is comprised with the anisotropic material whose rigidity in az direction is larger than the rigidity in ax direction and ay direction.

また、本実施形態では、絶縁膜50および配線60はバネ部70および外枠部80の上部には形成されず、パッド61は、絶縁膜50のうち反射部20の外周部に形成された部分の上面に形成されている。なお、外枠部80の上面に図示しないパッドを設け、パッド61と図示しないパッドとをボンディングワイヤ100で接続し、図示しないパッドと実装基板90とを別のボンディングワイヤ100で接続することにより、パッド61と実装基板90とを接続してもよい。   In the present embodiment, the insulating film 50 and the wiring 60 are not formed on the upper portions of the spring part 70 and the outer frame part 80, and the pad 61 is a part of the insulating film 50 formed on the outer peripheral part of the reflecting part 20. It is formed on the upper surface. A pad (not shown) is provided on the upper surface of the outer frame portion 80, the pad 61 and the pad (not shown) are connected by the bonding wire 100, and the pad (not shown) and the mounting substrate 90 are connected by another bonding wire 100. The pad 61 and the mounting substrate 90 may be connected.

バネ部70を異方性材料で構成した本実施形態においても、バネ部70はxy平面において変形可能とされ、また、z方向よりもx方向およびy方向に変形しやすくされている。そのため、第1実施形態と同様に、反射部20に加わる力を緩和して反射面21aの曲率の変化を抑制するとともに、反射面21aのz方向の変位により走査の精度が低下することを抑制することができる。   Also in the present embodiment in which the spring portion 70 is made of an anisotropic material, the spring portion 70 can be deformed in the xy plane, and is more easily deformed in the x direction and the y direction than in the z direction. Therefore, as in the first embodiment, the force applied to the reflecting portion 20 is relaxed to suppress the change in the curvature of the reflecting surface 21a, and the scanning accuracy is prevented from being lowered due to the displacement of the reflecting surface 21a in the z direction. can do.

(他の実施形態)
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably.

例えば、可変焦点ミラー1が圧電素子40を備えていなくてもよい。   For example, the variable focus mirror 1 may not include the piezoelectric element 40.

また、前述したように、外枠部80にはy方向に圧縮する力がほとんど加わらないので、上記第3実施形態において、バネ部70がx方向にのみ変形可能となるように異方性材料を配置してもよい。また、バネ部70のx方向の剛性がy方向およびz方向の剛性に比べて小さくなるように異方性材料を配置してもよい。   Further, as described above, since the outer frame portion 80 hardly receives a compressive force in the y direction, in the third embodiment, the anisotropic material is formed so that the spring portion 70 can be deformed only in the x direction. May be arranged. Further, the anisotropic material may be arranged so that the rigidity of the spring portion 70 in the x direction is smaller than the rigidity in the y direction and the z direction.

また、上記第1〜第3実施形態では、ダイボンド材110は外枠部80の裏面のうちx方向の両端部に配置されているが、ダイボンド材110を他の領域に配置してもよい。例えば、ダイボンド材110を、外枠部80の裏面のうちy方向の両端部に配置してもよい。また、ダイボンド材110を、外枠部80の裏面のうちx方向の両端部に加えて、y方向の端部の中央部に配置してもよい。   Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the die-bonding material 110 is arrange | positioned at the both ends of the x direction among the back surfaces of the outer frame part 80, you may arrange | position the die-bonding material 110 in another area | region. For example, the die bond material 110 may be disposed at both end portions in the y direction on the back surface of the outer frame portion 80. Further, the die bond material 110 may be arranged at the center of the end in the y direction in addition to the both ends in the x direction on the back surface of the outer frame 80.

20 反射部
30 屈曲部
70 バネ部
80 外枠部
20 Reflecting part 30 Bending part 70 Spring part 80 Outer frame part

Claims (10)

光ビームを反射させる反射面(21a)を有し、前記反射面が互いに垂直な一方向および他方向の両方に平行となるように配置された反射部(20)と、
前記反射面を屈曲させて焦点位置を変化させる屈曲部(30)と、
前記反射部に連結されたバネ部(70)を介して前記反射部を支持する外枠部(80)と、を備え、
前記バネ部は、前記反射面に平行な面内において変形可能とされている可変焦点ミラー。
A reflective portion (20) having a reflective surface (21a) for reflecting a light beam, the reflective surface being arranged so as to be parallel to both one direction and the other direction perpendicular to each other;
A bent portion (30) for bending the reflecting surface to change the focal position;
An outer frame part (80) that supports the reflective part via a spring part (70) connected to the reflective part,
The variable focus mirror, wherein the spring portion is deformable in a plane parallel to the reflecting surface.
前記バネ部は、前記一方向および前記他方向の両方に垂直な方向よりも前記一方向または前記他方向に変形しやすくされている請求項1に記載の可変焦点ミラー。   The variable focus mirror according to claim 1, wherein the spring portion is more easily deformed in the one direction or the other direction than in a direction perpendicular to both the one direction and the other direction. 前記バネ部は、前記反射面に平行な上面の形状が前記反射部から前記外枠部にかけて曲線状となるように延設されており、
前記バネ部の表面のうち、前記上面とは反対側の面と前記上面とを連結し、互いに対向する2つの側面の間の距離は、前記一方向および前記他方向の両方に垂直な方向における前記バネ部の厚みよりも小さくされている請求項1または2に記載の可変焦点ミラー。
The spring portion extends so that the shape of the upper surface parallel to the reflecting surface is curved from the reflecting portion to the outer frame portion,
Of the surfaces of the spring portion, the surface opposite to the upper surface is connected to the upper surface, and the distance between the two side surfaces facing each other is in a direction perpendicular to both the one direction and the other direction. The variable focus mirror according to claim 1, wherein the variable focus mirror is smaller than a thickness of the spring portion.
前記反射部は、板状とされるとともに、前記反射面とは反対側の面に開口する凹部(14)が形成されることにより一部が薄膜化されており、
前記反射面に垂直な方向において、前記バネ部の厚みは、前記反射部のうち前記凹部の形成によって薄膜化された部分の厚みよりも大きい請求項1ないし3のいずれか1つに記載の可変焦点ミラー。
The reflection part is formed into a plate shape, and a part of the reflection part is thinned by forming a recess (14) opened on a surface opposite to the reflection surface.
4. The variable according to claim 1, wherein in the direction perpendicular to the reflecting surface, the thickness of the spring portion is larger than the thickness of the portion of the reflecting portion that has been thinned by forming the recess. 5. Focus mirror.
前記バネ部の前記上面の形状は、S字状とされており、
前記バネ部は、一端において前記ミラーに連結され、他端において前記外枠部に連結されている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の可変焦点ミラー。
The shape of the upper surface of the spring portion is an S-shape,
The variable focus mirror according to any one of claims 1 to 4, wherein the spring portion is connected to the mirror at one end and to the outer frame portion at the other end.
前記バネ部を複数備える請求項1ないし5のいずれか1つに記載の可変焦点ミラー。   The variable focus mirror according to claim 1, comprising a plurality of the spring portions. 前記バネ部は、円環状とされており、
前記バネ部は、前記一方向の内側に延設された梁部(71)を介して前記ミラーを両持ち支持するとともに、前記他方向の外側に延設された梁部(72)を介して前記外枠部に両持ち支持されている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の可変焦点ミラー。
The spring portion is an annular shape,
The spring portion supports both ends of the mirror via a beam portion (71) extending inward in the one direction, and via a beam portion (72) extending outward in the other direction. The variable focus mirror according to any one of claims 1 to 4, wherein the varifocal mirror is supported at both ends by the outer frame portion.
前記バネ部は、前記一方向または前記他方向に変形可能な材料で構成されている請求項1または2に記載の可変焦点ミラー。   The variable focus mirror according to claim 1, wherein the spring portion is made of a material that can be deformed in the one direction or the other direction. 前記バネ部は、前記一方向および前記他方向の両方に垂直な方向における剛性が前記一方向または前記他方向における剛性よりも大きい異方性材料で構成されている請求項8に記載の可変焦点ミラー。   The variable focus according to claim 8, wherein the spring portion is made of an anisotropic material having a rigidity in a direction perpendicular to both the one direction and the other direction larger than a rigidity in the one direction or the other direction. mirror. 前記外枠部のうち前記一方向の両端部に配置されたダイボンド材(110)と、
実装基板(90)と、を備え、
前記外枠部は、前記ダイボンド材によって前記実装基板に固定されている請求項1ないし9のいずれか1つに記載の可変焦点ミラー。
A die-bonding material (110) disposed at both ends in the one direction of the outer frame;
A mounting substrate (90),
The variable focus mirror according to claim 1, wherein the outer frame portion is fixed to the mounting substrate by the die bonding material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023063067A1 (en) * 2021-10-13 2023-04-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Drive element

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