JP4307813B2 - 光偏向方法並びに光偏向装置及びその光偏向装置の製造方法並びにその光偏向装置を具備する光情報処理装置及び画像形成装置及び画像投影表示装置及び光伝送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光偏向方法並びに光偏向装置及びその光偏向装置の製造方法並びにその光偏向装置を具備する光情報処理装置及びその光偏向装置を具備する画像形成装置及びその光偏向装置を具備する画像投影表示装置及びその光偏向装置を具備する光伝送装置に関し、詳しくは、入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う光偏向方法、並びに、入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う光偏向装置及びその光偏向装置の製造方法、並びに、その光偏向装置を具備する光情報の処理を行なう光情報処理装置、及び、その光偏向装置を具備する電子写真プロセスで光書き込みを行なって画像を形成する画像形成装置、及び、その光偏向装置を具備する画像を投影して表示する画像投影表示装置、及び、その光偏向装置を具備する光信号の光路を決定して出力して伝送する光伝送装置に関する。
本発明は入射光に対する出射光の方向を変える光偏向装置の構成に関する。応用分野として、電子写真プロセスにおける光書込デバイス等の画像装置、及びプロジェクターなどの映像装置、及び電気信号伝達に変わる光通信・光接続機器などがある。
【０００２】
【従来の技術】
静電力を利用した光スイッチデバイスの入射光の反射方向を変えて光偏向を行う光偏向装置では、片持ち梁を静電力で撓ませて、入射光の反射方向を変えてスイッチするデバイス、及び、それを用いた光偏向システムは、既に公知である。又 、回折格子を静電力で駆動して光スイッチする素子も公知である（例えば 特許文献１、特許文献２、特許文献３、非特許文献１、非特許文献２ 参照。）。
更に、デジタルマイクロミラーデバイスと一般的に称される「ＤＭＤ」を一次元、又は、二次元に配置した光偏向システムを用いた画像形成装置も公知である（例えば 特許文献４ 参照。）。
更に、デジタルマイクロミラーデバイスと一般的に称される「ＤＭＤ」の素子構造として、ねじり梁型やカンチレバー梁型においては、ミラー部は傾斜されて用いられるが、ミラー部は少なくとも一箇所以上の固定端を有している構造となっている。
然し、片持ち梁を利用した光スイッチやカンチレバー梁型のデジタルマイクロミラーデバイス（例えば 非特許文献３ 参照。）と一般的に称されるＤＭＤは、梁の安定性の確保が難しく、応答速度も遅い。非特許文献３に示され該ねじり梁型やカンチレバー型のデジタルマイクロミラーデバイスにおいては、本発明同様ミラー部は傾斜されて用いられるが、本発明の光偏向装置と異なり、ミラー部は少なくとも一箇所以上の固定端を有している構造となっている。
ねじり梁型のデジタルマイクロミラーデバイスと一般的に称されるＤＭＤは、ねじり梁のヒンジ部の機械的強度が長期間使用時に変化して劣化する。回折格子を静電力で駆動して光スイッチする素子は、使用される入射光の波長が制限される。
又、両端固定型の梁を円筒状に撓み変形させて、高速に光偏向を行う素子も公知である（例えば 特許文献５ 参照。）。然し、平行な空隙を電極間に有し、その静電引力による両端固定梁を円筒上に撓ませるために、高速に変形することがが可能で応答速度を速くすることは出来るが、両端が固定されているから、駆動電圧が片持ち梁等に比べ高くなっている。
【０００３】
そこで、同一出願人の発明者から、平行、又は、非平行な空隙を介した電極間に作用させる静電力により、ミラーが形成される両端固定梁を変形させ空隙を介して対向する基板に接触させ、光反射面に入射する入射光束の反射方向を変えることで光偏向する光偏向装置において、任意の基板上に窪み部を有し、且つ、該窪み部の任意の箇所に少なくとも二つ以上の電極を有し、該電極は互いに異なる電位を与えることが出来、且つ、該窪み部と空隙を介して対向する基板平面上部に光反射領域が設置された梁を有し、且つ、該梁及び該光反射領域が電気的に浮いている状態、即ち、接地されることがなく、且つ、任意の電位に接続されることがない光変調装置が提案されている。
然し、同様に、梁の安定性を確保し、応答速度は速いが、両端固定梁型であるために、駆動電圧が片持ち梁等に比べ高くなっている。
更に、２軸可動ミラー、及び、それを用いた表示装置も公知である（例えば 特許文献６ 参照。）。上述の２ 軸可動ミラー、及び、それを用いた表示装置は、磁性金属で構成されたスリ鉢状のミラー板を、永久磁石が配置されたミラー台に針状のピボットで磁力により固定し、ミラー台に形成した複数の電極に異なる電圧を印加して、ミラー板に静電気による電位差を発生させ、ミラー板を電極方向に近づくようにピボットの針状先端を中心にして回転させる２軸可動ミラーの光走査用ミラーである。然し、上述の２軸可動ミラー、及び、それを用いた表示装置は、実質的に磁力によりミラー板がピボット部にてミラー台に固定させている複雑な構造となっていて、完全なフリー状態のミラー板ではない。
更に、ミラー板が磁性金属により構成され、且つ、ミラー台の下部に永久磁石を設置し、且つ、ミラー台を囲むように磁気ヨークを配置していることにより、デバイスの微細化が困難で、複数個配置して個別に動作を行うアレー化が出来ない欠点を有している。又、磁性材料で構成されているため、装置の設置環境の磁力の影響を受けやすいので、使用環境が制限されることになる。
それに対し、本発明においては、磁性材料を積極的に用いていないので、磁場の影響を受けにくい。
従って、従来の入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う光偏向方法、並びに、光偏向装置、及び、その光偏向装置の製造方法、並びに、その光偏向装置を具備する光情報処理装置、及び、その光偏向装置を具備する画像形成装置、及び、その光偏向装置を具備する画像投影表示装置、及び、その光偏向装置を具備する光伝送装置は、入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う構造と制御が複雑で作動が不安定で応答も遅く、使用する入射光の波長が制限され、機械的強度が長期間使用時に変化して劣化し、駆動電圧が高く大きなエネルギーが必要になり、微細化と集積化が困難でコスト高で、使用環境も制限されると言う不具合が生じていた。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９４１９５２号公報
【特許文献２】
特許第３０１６８７１号公報
【特許文献３】
特表平１０−５１０３７４号公報
【特許文献４】
特開平６−１３８４０３号公報
【特許文献５】
特開２０００−２８４２号公報
【特許文献６】
特開平８−２２０４５５号公報
【非特許文献１】
K.E.Petersen，”Applied Physics Letters”,1977，Vol.31, No.8, pp521〜pp523
【非特許文献２】
D.M.Bloom,"Optics Letters",Vol.7, No.9, pp688〜pp690
【非特許文献３】
L.J.Hornbeck,"Proc. SPIE",1989, Vol.1150,pp.86-102
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う構造と制御が簡単容易で作動が安定で応答も速く、使用する入射光の波長が制限されることなく、機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が少なく、駆動電圧が低く省資源で、微細化と集積化が可能で低コストで、使用環境も制限されない光偏向方法並びに光偏向装置及びその光偏向装置の製造方法並びにその光偏向装置を具備する光情報処理装置及びその光偏向装置を具備する画像形成装置及びその光偏向装置を具備する画像投影表示装置及びその光偏向装置を具備する光伝送装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の目的を簡単に述べると、ミラーの偏向角の制御が容易かつ安定で、応答速度が速く、長期的な劣化が少なく、より低電圧で駆動でき、反射光のＯＮ／ＯＦＦ比（画像機器におけるＳ／Ｎ比、映像機器におけるコントラスト比に相当）を向上でき、低コストにて微細化と集積化が可能で、かつ１軸又は２軸方向の光偏向を可能とする光偏向装置及び光偏向アレー、及びそれらを用いた画像形成装置、画像投影表示装置及び光伝送装置、及び光偏向装置の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
まず、光偏向方法を簡単に説明する。
入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う光偏向方法において、入射光を反射する反射手段を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材を、基板上に固定することなく上記基板上の支点部材上と笠形状の笠形状部材間に形成される空隙内に変位が自由の状態で配置して、上記基板上の上記支点部材の周囲に上記板形状部材と対向して配置した電極に電位を付与して、上記支点部材上に傾斜して載置する上記板形状部材上の上記反射手段で入射光の反射方向を変えて光偏向を行う。
電極は、基板上の支点部材の周囲に板形状部材と対向して配列した複数個の各電極に異なる電位を付与して光偏向を行うことができる。
また、電極に異なる電位を付与して、反射手段を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材を基板上の斜面に接触して、入射光の反射方向を接触する位置で規定して変えて光偏向を行なうこともできる。
【０００８】
請求項１の発明は、入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う光偏向装置において、入射光を反射する反射手段と、上記反射手段を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材と、上記板形状部材を固定することなく載置する基板と、上記基板上の傾斜する上記板形状部材の変位時の支点となる支点部材と、上記支点部材上に上記板形状部材を変位が自由の状態で配置される空隙を形成する笠形状の笠形状部材と、上記基板上の上記支点部材の周囲に上記板形状部材の裏面と対向して配置した電極とからなる光偏向装置である。
反射手段の反射面は、平板で形成されていることができる。
反射手段はまた、アルミニウム系金属膜で形成されていることができる。
板形状部材は、支点部材と接する箇所の面形状に湾曲形状の湾曲形状部を有することができ、また、外形が円形状である光偏向装置であることもできる。
板形状部材はまた、シリコン窒化膜からなることができる。
請求項１の光偏向装置の反射手段又は板形状部材は、導電性を有する導電性領域を有して、導電性領域が電極と対向する。
基板は、窪み形状の窪み形状部からなることもできる。
【０００９】
基板は、（１００）面方位を有するシリコン基板からなることができる。
支点部材の頂部は、板形状部材の裏面に接離自在であり、上記頂部は微小であって、板形状部材の傾斜変位の際の支点となるが、上記頂部は、点状であることもできるし、板形状部材の裏面と線で接する尾根の形状からなる尾根形状部であることもできる。
支点部材はまた、板形状部材と接する斜面を有するものであってもよい。
支点部材は、酸化シリコン膜又はシリコン窒化膜からなることができる。
笠形状部材は、板形状部材の外周に対応して複数個の各笠形状部材を所定間隔を空けて配置することもできるし、板形状部材の外周に対応する全領域に配置することもできる。
【００１０】
また、笠形状部材は、絶縁性を有する絶縁膜とすることも、入射光束に対し透光性を有する透光性膜からなることもでき、酸化シリコン膜からなることができる。
笠形状部材はまた、入射光束に対し遮光性を有する遮光性膜からなることも、酸化クロム膜からなることもできる。
電極は、複数個の各電極からなり、基板の平面状部分に、支点部材に対して対称的に形成され、板形状部材は電気的に浮いている。
複数個の各電極は、板形状部材の裏面と対向した、上記板形状部材と接する斜面上に配置することもできる。
請求項１記載の光偏向装置は、基板の上記複数の電極に個別に付与される電位の組み合わせに応じ、導電性領域に作用する静電引力により、板形状部材の裏面を支点部材の頂部に引き付け、裏面が支点部材の頂部に当接した状態で、頂部を支点として傾斜させることにより反射手段で入射光の反射方向を変えて光偏向を行うように構成されている。
請求項１記載の光偏向装置は、これを複数個、１次元アレー状に配列した１次元光偏向アレーを形成した光偏向装置であることができ（請求項２）、さらには、複数個の光偏向装置を２次元アレー状に配列した２次元光偏向アレーを形成した光偏向装置であることもできる（請求項３）。
【００１１】
請求項４記載の発明は、入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う請求項１または２または３記載の光偏向装置の製造方法であって、基板上に支点部材と電極を形成し、堆積して平坦化した第１の犠牲層を介して上記反射手段を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材を形成して、更に堆積した第２の犠牲層とをパターン化した所定の位置に笠形状部材をパターン化した後に、上記第１の犠牲層と上記第２の犠牲層を除去することを特徴とする。
この場合、基板上に支点部材と電極を形成し、上記支点部材を突出させて堆積して平坦化した第１の犠牲層に重ねて堆積して平坦化した第３の犠牲層を介して上記反射手段を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された湾曲形状の湾曲形状部からなる板形状部材を形成して、更に堆積した第２の犠牲層とをパターン化した所定の位置に笠形状部材をパターン化した後に、上記第１の犠牲層と上記第２の犠牲層と上記第３の犠牲層を除去することができる。
また、基板上に窪み形状部と上記窪み形状部内に斜面からなる支点部材と電極を形成し、堆積して平坦化した第１の犠牲層を介して上記反射手段を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材を形成して、更に堆積した第２の犠牲層とをパターン化した所定の位置に笠形状部材をパターン化した後に、上記第１の犠牲層と第２の犠牲層を除去することができる。光偏向装置の製造方法であることを主要な特徴とする。
また、笠形状部材の複数個の各笠形状部材間を空けて配置した所定間隔から犠牲層を除去することもできる。
請求項１〜３の光偏向装置を複数個と、これらを各々独立に駆動する独立駆動手段とを使用して、入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行って光情報の処理を行なう光情報処理装置を構成できる（請求項９）。
【００１２】
また、電子写真プロセスで光書き込みを行なって画像を形成する画像形成装置を、回動可能に保持されて形成画像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上に光書き込みを行なって潜像を形成する請求項１または２または３に記載の光偏向装置からなる潜像形成手段と、上記潜像形成手段の上記光偏向装置によって形成された潜像を顕像化してトナー画像を形成する現像手段と、上記現像手段で形成されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段とにより構成することができる（請求項１０）。
さらに、画像を投影して表示する画像投影表示装置を、画像投影データの入射光の反射方向を変えて光偏向を行なって画像を投影して表示する請求項１〜３の何れか一項に記載の光偏向装置からなる光スイッチ手段と、上記光スイッチ手段が投影する画像を表示する投影スクリーンとにより構成することができる（請求項１１）。
さらに、光信号の光路を決定して出力して伝送する光伝送装置を、光信号を入力する光信号入力手段と、上記光信号入力手段からの光信号の入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行なって、各光信号の光路を決定する請求項１〜３の何れか一項に記載の光偏向装置からなる光スイッチ手段と、上記光スイッチ手段からの光信号を出力する光信号出力手段とにより構成することができ（請求項１２）、この場合、光スイッチ手段は、複数段の光偏向装置からなる光伝送装置であることができる（請求項１３）。
【００１３】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の光偏向装置において、前記支点部材は前記板形状部材と点で接触する４角錐形状であることができ、この場合、４角錐形状の支点部材の底面の大きさは、前記板形状部材の大きさにほぼ等しいことができる。請求項１ないし３のいずれか１つに記載の光偏向装置において、前記板形状部材が静電引力により変位したとき、前記基板と点または線で接触することにより、入射光束の反射方向を決定することができる。
【００１４】
以下、類似の技術を説明する。
類似技術は、、入射光の反射方向を複数の軸方向に変えて光偏向を行う光偏向装置において、入射光を反射する反射機能を有する板形状の板形状部材と、上記板形状部材を固定することなく載置する基板と、上記基板上の傾斜する上記板形状部材の変位時の支点となる支点部材と、上記支点部材上に上記板形状部材を変位が自由の状態で配置される空隙を形成する笠形状の笠形状部材と、上記基板上の上記支点部材の周囲に上記板形状部材の裏面と対向して配置した電極とからなる。
この場合、前記板形状部材は単層薄膜で形成されていることができる。
【００１５】
上記類似技術において反射手段の反射面は平板で形成されていることができる。
反射手段はまた、アルミニウム系金属膜で形成されていることができる。
また、板形状部材は、支点部材と接する箇所の面形状に湾曲形状の湾曲形状部からなることができる。
【００１６】
類似技術においても、板形状部材は、外形が円形状であることができ、反射手段又は板形状部材は、導電性を有する導電性領域を有して、上記導電性領域が電極と対向することができる。また、基板は、窪み形状の窪み形状部からなることができる。
【００１７】
基板は、（１００）面方位を有するシリコン基板からなることができ、支点部材は、板形状部材と接する箇所の面形状が円形状部であることができ、支点部材は、板形状部材と点で接する円錐形状部であることができる。
【００１８】
類似技術において、支点部材の板形状部材と接する面は、長方形の長方形状部であることができ、支点部材は前記板状部材と点で接触する４角錐形状であることができ、この４角錐形状の支点部材の底面の大きさが前記板状部材の大きさにほぼ等しいことができる。
【００１９】
また、板形状部材が静電引力により変位したとき、基板と点または線で接触することにより、入射光束の反射方向を決定することができ、支点部材は、板形状部材と接する斜面を有することができる。
【００２０】
以上、類似技術について説明した。
請求項５記載の発明は、光反射領域を有する部材に与えられる電位に応じた静電引力により変位することにより、該光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて偏向される光偏向装置において、基板と、複数の規制部材と、支点部材と、板状部材とを有し、前記複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有し、前記基板の複数の端部にそれぞれ設けられ、前記支点部材は導電性を有する部材で構成される頂部を有し、前記基板の上面に設けられ、前記板状部材は固定端を持たず、上面に前記光反射領域を有し、少なくとも一部に導電性を有する部材からなる導電体層を有し、裏面の少なくとも前記頂部と接する接触点が導電性を有する部材からなり、前記基板と前記支点部材と前記ストッパの間の空間内で可動的に配置され、前記板状部材の電位を前記支点部材との接触により付与する。
【００２１】
板状部材は、上面全域が光反射領域であることができる。
板状部材は、誘電性を有する部材からなる誘電体層と、前記導電体層との積層により構成されていることができる。
【００２２】
この場合、誘電体層の比誘電率が３以上であることができ、板状部材の誘電体層はシリコン窒化膜により構成されることができる。
【００２３】
板状部材の裏面側に対向する前記基板上に電極が、支点部材の回りに対照的に複数形成され、該電極は前記支点部材の前記頂部と電気的に分離されている。
板状部材の導電体層の少なくとも一部は、前記電極と対向している。
【００２４】
板状部材と前記支点部材とがほぼ点で接し、支点部材が、円錐体であることができる。
また、板状部材と前記支点部材とがほぼ点で接し、かつ、支点部材が、複数の斜面を有する多角錐体であることもできる。
【００２５】
また、板状部材と支点部材とがほぼ線で接しており、かつ支点部材が、斜面を有し頂部が前記板状部材と線接触可能な稜を有する柱状体であることができる。
【００２７】
板状部材の近傍の雰囲気は、ほぼ真空であることもできるし、不活性な気体の雰囲気であることもできる。
【００２８】
複数の電極に最大電位差が所定値以上になるようにそれぞれ任意の電位を与え、支点部材の頂部に与える電位を、複数の電極に与える電位の最大値と最小値のいずれか一方の値と等しくすることができる。
前記複数の電極のうち、前記板状部材の変位の軸となる前記頂部を通る直線に関して、同じ側に存在する電極において最大電位差が所定値以上になるようにそれぞれ任意の電位を与え、前記頂部に与える電位を、前記複数の電極に与える電位の最大値と最小値の略中間値とすることができる。
【００２９】
導電体層はアルミニウム系金属膜であることができ、光反射領域は前記導電体層が兼ねることができる。
即ち、請求項５記載の光偏向装置では、複数の規制部材は上記板状部材を変位が自由な状態で配置される空隙を基板とともに形成し、支点部材は微小な頂部を有し、導電性を有する部材で構成され、基板の上面に設けられる。
板状部材は裏面の少なくとも頂部と接する接触点が上記導電体層からなり、板状部材の裏面側に対向する基板上に複数の電極が上記支点部材の周りに対称的、かつ、支点部材と電気的に分離して形成されている。
板状部材の裏面と支点部材の頂部は接離自在であり、板状部材の導電体層の少なくとも一部が、電極と対向している。
そして、複数の電極に付与される電位により、導電体層に静電引力を作用させて、板状部材を支点部材の頂部に引き付け、複数の電極に個別に付与される電位と、支点部材を経由して板状部材の導電体層に付与される電位との電位差に起因した静電引力により、板状部材を傾斜させることにより反射手段で入射光の反射方向を変えて光偏向を行う。
請求項５記載の光偏向装置は、これを複数個、任意の基板上に１次元又は２次元アレー状に配置した構成とすることができる（請求項６）。
【００３０】
画像投影表示装置において、請求項５記載の光偏向装置、または請求項６記載の光偏向アレーを、画像データに従って入射光の反射方向を切り替える光スイッチ手段として用い、スクリーン上に前記画像データによる画像を投影する構成とすることができ（請求項１１）、光偏向装置の板状部材が中立位置にあるときの光反射面の法線方向が、重力の作用方向とほぼ同方向になるように配置することができる。
【００３１】
また、画像形成装置において、請求項６記載の光偏向アレーを、ライン露光型の潜像形成手段として用いることができる。かかる画像形成装置において、光偏向装置の前記板状部材が中立位置にあるときの光反射面の法線方向が、重力の作用方向とほぼ同方向になるように配置することができる。
【００３２】
また、光伝送装置において、上記光偏向装置を光スイッチ手段として用い、光情報の伝送を、１個の入出力ポートと複数の入出力ポート中の任意のポートとの間で切り替えることができる。
光伝送装置において、請求項６に記載の光偏向アレーを光スイッチ手段として用い、光情報の伝送を、一方の入出力部の複数の入出力ポートの中の任意のポートと他方の入出力部の複数の入出力ポート中の任意のポートとの間でそれぞれ切り替えることができる。
また、上記光伝送装置において、光偏向装置の板状部材が中立位置にあるときの光反射面の法線方向が、重力の作用方向とほぼ同方向になるように配置することができる。
【００３３】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の光偏向装置の製造方法であって、任意の基板上に、少なくとも、前記支点部材を形成する工程と、複数の電極及び前記支点部材の導電性を有する部材をパターン化して形成する工程と、第１の犠牲層を堆積及び平坦化する工程と、少なくとも１層からなる前記板状部材をパターン化する工程と、第２の犠牲層を堆積する工程と、第１の犠牲層及び第２の犠牲層をパターン化する工程と、該パターン化された第１及び第２の犠牲層の任意の箇所に前記規制部材をパターン化する工程と、該パターン化された第１及び第２の犠牲層をエッチングにより除去する工程と、を有することを特徴とする。
【００３４】
請求項８記載の発明は、請求項６記載の光偏向アレーの製造方法であって、任意の基板上に複数の区画を、１次元または２次元状に密着させて形成し、各区画毎に、少なくとも、前記支点部材を形成する工程と、複数の電極及び前記支点部材の導電性を有する部材をパターン化して形成する工程と、第１の犠牲層を堆積及び平坦化する工程と、少なくとも１層からなる前記板状部材をパターン化する工程と、第２の犠牲層を堆積する工程と、第１の犠牲層及び第２の犠牲層をパターン化する工程と、該パターン化された第１及び第２の犠牲層の任意の箇所に前記規制部材をパターン化する工程と、該パターン化された第１及び第２の犠牲層をエッチングにより除去する工程と、を有することを特徴とする。
【００３５】
上記製造方法において、少なくとも、複数の電極上に薄膜を堆積させる工程と、該薄膜をパターン化し凸部位を形成する工程を有することができる。
【００３６】
支点部材は円錐体であることができるが、円錐体の頂部は球状であることができる。
【００３７】
支点部材はまた、円錐体と、該円錐体底面の下に該底面の径と同径の底面を有する円柱とを合体させた形状とすることができる。
【００３８】
また、支点部材を円錐台形状とすることもできる。
【００３９】
さらに、支点部材が円錐台と、該円錐台底面の下に該底面の径と同径の底面を有する円柱とを合体させた形状であることができる。
【００４０】
また、支点部材は、端面が微小な円柱であることができる。
【００６１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の第１の実施形態に係る光偏向装置の断面図、及び平面図であり、入射光の反射方向を１軸、又は、２軸方向に変えて光偏向を行う光偏向装置０は、入射光を反射する反射面を備えた反射手段１と、反射手段１を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材２と、板形状部材２を固定することなく載置する基板３の（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂと、基板３の上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂ上の傾斜する板形状部材２の変位時の支点となる支点部材４と、支点部材４上に板形状部材２を変位が自由の状態で配置される空隙（Ｇ）を形成する笠形状の笠形状部材５と、基板３の上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂ上の支点部材４の周囲に板形状部材２の裏面と対向して配置した電極６とからなり、反射手段１と板形状部材２を、基板３の上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂ上に固定することなく基板３の上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂ上の支点部材４上と笠形状部材５間に形成される空隙（Ｇ）内に変位が自由の状態で配置して、基板３の上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂ上の支点部材４の周囲に板形状部材２と対向して配置した電極６に電位を付与して、支点部材４上に傾斜して載置する板形状部材２上の反射手段１で入射光の反射方向を変えて光偏向を行うようにしたので、入射光の反射方向を１軸、又は、２軸方向に変えて光偏向を行う構造と制御が簡単容易で作動が安定で応答も速く、使用する入射光の波長が制限されることなく、機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が少なく、駆動電圧が低く省資源で、微細化と集積化が可能で歩留も高く低コストで、使用環境も制限されない。
【００６２】
反射手段１を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材２は、後述するように、薄膜で形成されているので、重量が低減されて、待機時に板形状部材２が笠形状部材５に衝突した場合の衝撃や、動作時に板形状部材２が基板３に接触した場合の衝撃が低減されて、機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が少ない光偏向装置０を提供することが出来るようになっている。
基板３は、微細化のことを考慮するとシリコン、及び、ガラス等の、一般に半導体プロセスや液晶プロセスにて用いられているものが望ましい。
更に、光偏向装置０における基板３は、駆動系回路と同一基板に形成して簡単な構成と低コスト化を考慮して、上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂで形成されている。
笠形状部材５は、板形状部材２の変位する可動範囲を任意の空隙（Ｇ）に制限するように、笠形状で、板形状部材２の外周に対応して複数個の各笠形状部材５ａ_１、笠形状部材５ａ_２、笠形状部材５ａ_３、笠形状部材５ａ_４を所定の間隔（ｇ）を空けて４隅に配置されている。又は、図示しないが、笠形状部材５は、板形状部材２の外周に対応する全領域に配置される。
笠形状部材５は、酸化シリコン膜５ｄ、又は、酸化クロム膜５ｆにより形成されている。従って、光偏向装置０を、図示しない１次元光偏向アレー１０、又は、２次元光偏向アレー２０のようにアレー化した時に、反射手段１の反射面１ａの反射領域の面積割合を最大にするために極力薄膜、及び、省スペースで構成でき、且つ、機械的強度が強くなっている。
支点部材４は、板形状部材２が変位する時の支点となり、後述するように、光偏向装置０に求められる性能に応じて任意の形状が選択される。支点部材４は、酸化シリコン膜４ｆ、又は、シリコン窒化膜４ｇで形成されているから機械的強度が強くなっている。但し、支点部材４を通して、板形状部材２の電位を取る場合は、各種金属膜等の導電性材料で形成される。
【００６３】
図３と図４は構成及び動作説明図であり、同図において、板形状部材２の表面に組み合わせ構成された反射手段１の少なくとも光反射領域の反射面１ａは、平板で形成されている。図３に、反射手段１の上記反射面１ａが、平板である場合の光反射の模式図を、図４に、反射手段１の上記反射面１ａが、図示のように凸形状である場合の光反射の模式図を示す。
図３に示すように、反射手段１の上記反射面１ａが、平板であることにより、光反射領域に入射した光束は反射方向を揃えて反射することが可能で、反射光を拡散することなく目的の反射方向にのみ光変更が可能となり、光偏向装置０を、図示しない各光情報処理装置１００、画像形成装置２００、画像投影表示装置３００、及び、光伝送装置４００等に用いる場合にも、隣接素子への影響を抑制され、重要である。尚、反射手段１の上記反射面１ａの平面性としては、曲率半径Ｒａが数ｍ以上であることが望まれる。
他方、図４に示すように、仮に、反射手段１の上記反射面１ａが、図示のように凸形状を示していた場合、光反射領域に入射した光束は、反射方向を拡散して反射してしまうため、隣接素子への影響が顕著となる。このことは、特に、図示しない上記画像形成装置２００や上記画像投影表示装置３００等において、反射光を、更に、拡大光学系にて光書込み、及び、表示させる場合等に顕著となる。
図５乃至図８は本発明の第２の実施形態の断面図、平面図、動作説明図、及び湾曲形状部がない場合の欠点を示す図であり、各図において、板形状部材２は、支点部材４と接する個所の面形状に湾曲形状の湾曲形状部２ａが形成されている（図５と図６を参照）。上記湾曲形状部２ａを形成する方法は、後述する。
上記湾曲形状部２ａは、これを支点部材４の近傍の板形状部材２に配置することにより、静電引力により板形状部材２が傾斜変位する時に、板形状部材２の変位時に上記湾曲形状部２ａを中心とした変位が可能となり、板形状部材２がずれることを抑制することが出来る。言い換えると、支点部材４に対する板形状部材２の位置決めが自発的に容易となる。
それにより、図７に示すように、板形状部材２の変位時に、板形状部材２が笠形状部材５の側面に接触することを抑制する。
他方、図８に示すように、仮に、上記湾曲形状部２ａが無い場合には、板形状部材２が、図示の矢印Ｃ方向の位置にずれる等の不具合が発生し、それによる反射性能は低下し、支点部材４とその部位の機械的磨耗の発生が顕著となり機械的強度が低下する。
【００６４】
図９乃至図１２は本発明の第３の実施形態の断面図、平面図、及び支点部材の構成例を示す斜視図であり、各図において、支点部材４は、板形状部材２と接する個所の面形状が円形状部４ａである円柱形状４ａ_１であり、上述のように、上記酸化シリコン膜４ｆ、又は、上記シリコン窒化膜４ｇで形成されているから機械的強度が強くなっている。同様に、支点部材４を通して、板形状部材２の電位を取る場合は、各種金属膜等の導電性材料で形成される。
図１１に示すように、支点部材４は、上記円柱形状４ａ_１である。
然し、図１２に示すように、板形状部材２に近い個所において斜面４ｄの斜面４ｄ_１を有し、上記円形状部４ａの接触面積を極力低下させる形状でも良い。
従って、支点部材４は、板形状部材２と接触する領域において、上記円形状部４ａを有することから、静電引力に作用する方向に対応した任意の方向へ、反射手段１を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材２を傾斜変位させることが容易に可能となり、板形状部材２と支点部材４の接触面積を低下させて２軸方向の光偏向が容易となる。
図１３乃至図１６は本発明の第４の実施形態の断面図、平面図、及び支点部材の構成例を示す斜視図であり、各図において、支点部材４は、板形状部材２に接する支点部位がほぼ点で接する円錐形状部４ｂであり、上述のように、上記酸化シリコン膜４ｆ、又は、上記シリコン窒化膜４ｇで形成されているから機械的強度が強くなっている。同様に、支点部材４を通して、板形状部材２の電位を取る場合は、各種金属膜等の導電性材料で形成される。
図１５に示すように、支点部材４の上記円錐形状４ｂは、頂点が点形状４ｂ_１を有する。
然し、図１６に示すように、板形状部材２に近い個所において、頂点近傍が丸みを有する丸形状４ｂ_２でも良い。
従って、支点部材４が、図示のような上記円錐形状部４ｂであることから、支点部材４の支点部位の基板３側の機械的強度を強めることが出来、且つ、板形状部材２の変位は、板形状部材２の端部における基板３の上面との接触部２ｄで規定されるので、接触面積を極力低減して板形状部材２の基板３への固着や接触帯電を抑制できる。
又、同様に、支点部材４が、板形状部材２と接触する領域において点形状を有することから、静電引力に作用する方向に対応した任意の方向へ板形状部材２を傾斜変位させることが容易となる。
【００６５】
図１７と図１８は本発明の第５の実施形態の断面図、及び平面図であり、同図において、支点部材４は、板形状部材２に接する支点部材４の支点部位の面が長方形の長方形状部４ｃであり、上述のように、上記酸化シリコン膜４ｆ、又は、上記シリコン窒化膜４ｇで形成されているから機械的強度が強くなっている。同様に、支点部材４を通して、板形状部材２の電位を取る場合は、各種金属膜等の導電性材料で形成される。従って、板形状部材２に接する支点部材４の上記長方形状部４ｃが長方形であることから、支点部材４の短尺方向への支点部材４の傾斜変位、即ち、１軸方向の板形状部材２の静電引力による傾斜変位を安定して起こすことが出来る。
図１９乃至図２２は本発明の第６の実施形態の断面図、平面図、及び支点部材の構成例を示す斜視図であり、支点部材４は、板形状部材２に接する支点部材４の支点部位がほぼ線で接する上記斜面４ｄの斜面４ｄ_２を有する尾根の形状からなる尾根形状部４ｅであり、上述のように、上記酸化シリコン膜４ｆ、又は、上記シリコン窒化膜４ｇで形成されているから機械的強度が強くなっている。同様に、支点部材４を通して、板形状部材２の電位を取る場合は、各種金属膜等の導電性材料で形成される。
図２１に示すように、支点部材４の上記尾根形状部４ｅの支点部位は線を頂点とする線形状４ｅ_１であるが、図２２に示すように、頂点近傍が丸みを有する丸形状４ｅ_２でも良い。
板形状部材２に接する支点部材４の上記尾根形状部４ｅの支点部位がほぼ線で接していることから、支点部材４の上記尾根形状部４ｅと板形状部材２の接触面積を低減して１軸方向の板形状部材２の静電引力による傾斜変位を安定して起こすことが出来る。
又、支点部材４の上記尾根形状部４ｅが上記斜面４ｄの斜面４ｄ_２を有する尾根状形状であることから、支点部材４の機械的強度を強め、且つ、板形状部材２の変位は板形状部材２の端部における基板３の上面との上記接触部２ｄで規定されるので、接触面積を極力低減して板形状部材２の基板３への固着や接触帯電を抑制できる。
【００６６】
図２３と図２４において、静電引力を作用させるための電極６は、少なくとも２個以上、例えば、図示のように電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４の４個が、板形状部材２の裏側に対向する支点部材４が形成された基板３上に形成されており、且つ、板形状部材２は電気的に浮いている。電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４の材質としては、導電性などを考慮すると、アルミニウム系金属や窒化チタンやチタン等の金属が望ましい。
図示のように、基板３に形成された２個以上の、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４の４個間の電位差に起因した静電引力を、板形状部材２を誘電的に経由して板形状部材２と電極６の各電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４の間に働かせ、板形状部材２を目的の方向へ変位させることが出来る。
更に、引き続き支点部材４がを中心として対向する電極６の各電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４へ任意の電圧を印加することにより、板形状部材２の変位方向を高速で変えることが出来る。
更に、電極６の複数の各電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４間に任意に電位差を生じさせることが出来、それにより板形状部材２の傾斜の向きを２軸方向で高精度に制御されて、光偏向を行う構造と制御が更に簡単容易で作動が安定で応答も更に速く出来る。
図２５と図２６において、反射手段１の上記反射面１ａの光反射領域、又は、板形状部材２の少なくとも一部に導電性を有する導電性領域２ｂが形成され、且つ、上記導電性領域２ｂの少なくとも一部が、電極６と対向している。上記導電性領域２ｂの材質としては、導電性などを考慮すると、アルミニウム系金属や窒化チタンやチタン等の金属が望ましい。更に、上記導電性領域２ｂにより反射手段１の上記反射面１ａの光反射領域を兼ねて低コスト化する場合には、反射性能が良好であることが望ましく、その場合には、特に、上記アルミニウム系金属１ｂが望ましい。
図示のように、基板３に形成された2個以上の、例えば、電極６の複数の各電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４間の電位差に起因した静電引力を、上記導電性領域２ｂを経由して板形状部材２と電極６の複数の各電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４間に働かせ、より低い駆動電圧で板形状部材２を目的の方向へ変位させることが出来る。
更に、引き続き支点部材４の支点部位を中心として電極６の複数の対向する各電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４へ任意の電圧を印加することにより、板形状部材２の変位方向を高速で変えることが出来る。
更に、電極６の複数の対向する各電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４間に任意に電位差を生じさせることが出来、それにより板形状部材２の傾斜の向きを２軸方向で高精度に制御することが出来る。
【００６７】
図２７と図２８において、光偏向装置０は、入射光を反射する反射手段１と、反射手段１を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材２と、板形状部材２を固定することなく載置する基板３と、基板３上の傾斜する板形状部材２の変位時の支点となる支点部材４と、支点部材４上に板形状部材２を変位が自由の状態で配置される空隙（Ｇ）を形成する笠形状の笠形状部材５の笠形状部材５ａ_１、笠形状部材５ａ_２、笠形状部材５ａ_３、笠形状部材５ａ_４と、基板３上の支点部材４の周囲に板形状部材２の裏面と対向して配置した電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４とからなる（図２７を参照）。
そして、光偏向装置０においては、板形状部材２は、固定端を有していないので、その初期の位置を、基板３上の支点部材４上と笠形状の笠形状部材５の笠形状部材５ａ_１、笠形状部材５ａ_２、笠形状部材５ａ_３、笠形状部材５ａ_４間に形成される空隙（Ｇ）内に制限されて変位が自由であるから、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４より最も遠ざかる配置を記載した（図２８を参照）。
図２９と図３０において、光偏向装置０は、初期状態から、板形状部材２を支点部材４上に設置するために、リセット動作を行う。
リセット動作においては、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４よりの電位をそれぞれ電極６ａ_１＝Ｘ（Ｖ）、電極６ａ_２＝０（Ｖ）、電極６ａ_３＝Ｘ／２（Ｖ）、電極６ａ_４＝Ｘ／２（Ｖ）とすることにより、図示の白抜き矢印線で示したような静電引力分布が得られ、白抜き矢印線の大きさにより静電引力の大小を示した。
図示の矢印Ｍ方向に板形状部材２が傾斜し、板形状部材２の少なくとも一部、例えば、板形状部材２の端部の上記接触部２ｄが基板３と接触して、図示のように方向を規定して、リセット方向に反射光が得られる。
尚、ここで印加されるＸ（Ｖ）は、板形状部材２と各電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４との間の距離、及び、静電容量などにより決定され、通常の板形状部材２の変位、即ち、支点部材４の支点部位を中心とした傾斜を起こす電圧Ｙ（Ｖ）よりやや大きい電圧となる。
【００６８】
図３１と図３２において、次に、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４よりの電位をそれぞれ電極６ａ_１＝Ｙ／２（Ｖ）、電極６ａ_２＝Ｙ／２（Ｖ）、電極６ａ_３＝Ｙ（Ｖ）、電極６ａ_４＝０（Ｖ）とすることにより、リセット方向と反対方向に高速に図示の矢印Ｎ方向に板形状部材２が傾斜し、板形状部材２の少なくとも一部、例えば、板形状部材２の端部の上記接触部２ｄが基板３と接触して、図示のように方向を規定して、光偏向を行う。
即ち、支点部材４の支点部位を中心とし対向する電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４へ任意の電圧を印加することにより、板形状部材２の変位方向を高速で変えることが出来る。
図３３と図３４において、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４の電位をそれぞれ電極６ａ_１＝Ｙ／２（Ｖ）、電極６ａ_２＝０（Ｖ）、電極６ａ_３＝Ｙ／２（Ｖ）、電極６ａ_４＝Ｙ（Ｖ）とすることにより、図３１と図３２の光偏向（１）とは軸を変えて、高速に板形状部材２が図示の矢印Ｏ方向に傾斜変位し、板形状部材２の少なくとも一部、例えば、板形状部材２の端部の上記接触部２ｄが基板３と接触して、方向を規定して、光偏向（２）を行う。
即ち、板形状部材２の傾斜の向きを２軸方向で高精度に制御することが出来る。
以上のように、電極６の２個以上の電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４間に異なる電位を与えることにより、板形状部材２が静電引力により変位し、即ち、支点部材４の支点部位を中心に傾斜し、入射する光束が反射方向を変えることが出来る。
尚、支点部材４の図示しない上記斜面４ｄの少なくとも一部に板形状部材２を接触させて光偏向を行うことにより、接触時の衝撃を面で受けることが出来、板形状部材２に及ぼす衝撃を緩和することが出来る。又、支点部材４の図示しない上記斜面４ｄにより板形状部材２の傾斜の向きを規定でき、傾斜の制御性及び安定性を向上する。
【００６９】
図３５において、次に、異なる電極６、例えば、電極６ａ_１と電極６ａ_２間に異なる電位を与えることにより、静電引力が発生する原理を、板形状部材２上に上記導電性領域２ｂを配置した効果を含めて、リセット動作時を例に説明する。電極６ａ_１には、正電位Ｘ（Ｖ）が印加され、電極６ａ_２には０（Ｖ）が印加されている。この時、両電極６ａ_１と電極６ａ_２と電気的に浮いている板形状部材２の間には静電引力が発生し、板形状部材２を電極側に変位させるのであるが、まず電極６ａ_１に印加された正電位により電極６ａ_１には正電荷が現れる。そして空隙（Ｇ）を介して板形状部材２に誘電的に負電荷が発生し、同時に上記導電性領域２ｂにおいて導電的に効率よく負電荷が広がる。逆に言うと、上記導電性領域２ｂにより効率的に板形状部材２に負電荷を発生させる。この時、板形状部材２と上記導電性領域２ｂは電気的に浮いているので、電極６ａ_２に空隙（Ｇ）を介して対向する板形状部材２と上記導電性領域２ｂには模式的には正電荷が広がる。その正電荷に対応するように、電極６ａ_２には模式的に負電荷が発生する、電極６ａ_２は実際には接地されているが、模式的に考えた場合はそのようになる。それにより、電極６ａ_２上部に位置する板形状部材２においても静電引力が発生する。
上記説明は一連の流れにて説明したが、必ずしも一連の流れにより起こる訳ではなく、両電極６ａ_１と電極６ａ_２の電位差がそれらの現象を同時進行的に発生させる。
尚、実際には、電気的に浮いている板形状部材２と上記導電性領域２ｂは電極６ａ_１と電極６ａ_２の間の任意の電位となり、任意の電位と電極６ａ_１の電位差による静電引力、及び、任意の電位と電極６ａ_２の電位差による静電引力が発生することとなる。
この任意の電位は空隙（Ｇ）、及び、電極６ａ_１と電極６ａ_２の面積などの構造的要因により異なる。このようにして発生した静電引力により、板形状部材２が、電極６ａ_１、又は、電極６ａ_２側に変位する。
【００７０】
図３６と図３７において、光偏向装置０において、支点部材４の上記斜面４ｄの斜面４ｄ_３が、板形状部材２のほぼ全域に対応して形成され、且つ、上記斜面４ｄの上記斜面４ｄ_３上に静電引力を作用させるための電極６の少なくとも２個以上の、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４を有する。上記斜面４ｄの上記斜面４ｄ_３上からなる支点部材４の材質としては、同様に、上記酸化シリコン膜４ｆ、又は、上記シリコン窒化膜４ｇである。
図示のように、支点部材４の支点部位に近づくにつれ、電極６を板形状部材２に近接して設置でき、それにより、より大きな静電引力を発生させることが出来る。言い換えると、より低電圧で板形状部材２の変位を可能とする。
又、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４の全面に接触して、板形状部材２を変位させることが出来るので、接触時の衝撃を分散させることが出来て機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が更に少なくなる。又、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４の全面に接触して板形状部材２を変位させることにより、板形状部材２の変位方向の制御が容易となり、作動が更に安定で応答も更に速くなる。
図３８と図３９において、光偏向装置０において、反射手段１の上記反射面１ａの光反射領域、又は、板形状部材２の少なくとも一部に導電性を有する上記導電性領域２ｂが形成され、且つ、上記導電性領域２ｂの少なくとも一部が電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４と対向している。
上記導電性領域２ｂの材質としては、導電性などを考慮すると、アルミニウム系金属や窒化チタンやチタン等の金属が望ましい。
基板３に形成された電極６の２個以上の、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４間の電位差に起因した静電引力を、上記導電性領域２ｂを経由して板形状部材２と電極６の、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４間に働かせ、より低い駆動電圧で、板形状部材２を目的の方向へ変位させることが出来る。
更に、引き続き、支点部材４の支点部位を中心として対向する電極６の、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４へ任意の電圧を印加することにより、板形状部材２の変位方向を高速で変えることが出来る。
更に、電極６の複数の、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４間に任意に電位差を生じさせることが出来る。
【００７１】
図４０と図４１において、光偏向装置０は、基板３上に形成された窪み形状の窪み形状部３ａを有し、且つ、上記窪み形状部３ａの任意の箇所に支点部材４の上記斜面４ｄの上記斜面４ｄ_４、及び、電極６の、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４を有し、且つ、笠形状部材５を上記基板５の平面上部に有し、且つ、笠形状部材５と上記窪み形状部３ａにより構成される空隙（Ｇ）に板形状部材２を有し、且つ、板形状部材２は電気的に浮いており、且つ、支点部材４と板形状部材２が接触する個所、即ち、支点部材４の頂点が、基板３の上面より窪み形状部３ａ側に低く形成されている。
窪み形状部３ａ、及び、支点部材４は、基板３をエッチング加工することにより形成されるが、基板３上に厚く絶縁膜３ｃを形成後、これを加工しても良い。
支点部材４の頂点、即ち、板形状部材２の変位の支点部位は、上記加工時に基板３の表面より低く形成することが可能である。
尚、上記該光偏向装置０の製造方法は後述するが、板形状部材２の可動範囲を制限する空隙（Ｇ）の下方部を基板３の上記窪み形状部３ａに構成されているため、笠形状部材５の高さを低く出来る。
笠形状部材５は、板形状部材２を空隙（Ｇ）に留めるために衝突等の衝撃を受ける。
そのため、機械的強度を高めることが重要で、笠形状部材５を低く形成することは、笠形状部材５自体の自立安定につながり、ひいては機械的強度を高めることになる。
又、後述する製造方法により歩留まりも向上し、光偏向装置０の空隙（Ｇ）は、基板３に形成した上記窪み形状部３ａの深さと図示しない第２の犠牲層７ｂの膜厚により規定することが出来、図示しない第１犠牲層７ａの平坦化の割合に大きく依存しないため、但し、基板３に至る平坦化は少なくとも必要で、空隙（Ｇ）の高さの制御性を向上でき、駆動電圧、及び、リセット電圧の制御性が良くなった。
【００７２】
図４２乃至図４４は本発明の第１１の実施形態を示す光偏向装置の一単位の断面図、平面図、及び集合状態を示す平面図である。各図において、光偏向装置０において、板形状部材２が、図示のように外形が円形状である（図４３を参照）。
板形状部材２が図示のように円形状であることから、板形状部材２に組み合わされた反射手段１の上記反射面１ａの反射領域にて反射した反射光が円形となり、光偏向装置０を具備する図示しない上記画像形成装置２００、及び、図示しない上記画像投影装置３００等における１画素を円形状とすることが出来る。それにより、隣接画素の隙間部をドット状に点在させることが出来る（図４４を参照）。従って、矩形な板形状部材２による矩形な画素形状の隣接画素の隙間部が線状の筋となるのと異なり、高精彩な画像を得ることが出来る。
図４５と図４６は他の実施形態の断面図、及び平面図であり、この光偏向装置０においては、笠形状部材５が、板形状部材２の外周に対応する任意の個所に、例えば、笠形状部材５ａ_１、笠形状部材５ａ_２、笠形状部材５ａ_３、笠形状部材５ａ_４が間隔（ｇ）を空けて複数個設置されている。後述する光偏向装置０の製造方法における、図示しない犠牲層７のエッチング除去を複数の間隔（ｇ）部から開始することが可能なので、図示しない上記犠牲層７のエッチング除去時に要する時間を短縮化できる。
エッチング除去時には、板形状部材２や基板３がエッチング液に晒されるので、そのエッチング時間が短くなることにより、歩留の向上が得られる。
【００７３】
図４７と図４８は第１３の実施形態の断面図、及び平面図であり、光偏向装置０においては、笠形状部材５が、板形状部材２の外周に対応する個所全領域に設置されている。笠形状部材５が、板形状部材２の全周に渡って連続配置されていることから、板形状部材２が機械的に可動範囲を制限された空隙（Ｇ）よりはみ出し、光偏向装置０が故障することを極力低減するから、作動が更に安定で機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が更に少なくすることが出来る。
次に、光偏向装置０における笠形状部材５が絶縁性を有する絶縁膜５ｂにより構成されている。前述のように、笠形状部材５は、板形状部材２を任意の空隙（Ｇ）に留めるために、板形状部材２と接触する。そのため、笠形状部材５が導電性であると、電気的に浮いている板形状部材２の電位が変動する危険性が高い。即ち、板形状部材２が笠形状部材５に接触した場合でも、電気的に浮いている板形状部材２の電荷が笠形状部材５を経由して移動しないので板形状部材２の電位が変動することを抑制できる。
次に、光偏向装置０において、笠形状部材５が、入射光束に対し透光性を有する透光性膜５ｃにより構成されて、特に、上記酸化シリコン膜５ｄにより構成されている。笠形状部材５を上記透光性膜５ｃとすることにより、板形状部材２と組み合わせ構成される反射手段１の上記反射面１ａの光反射領域の笠形状部材５と重なる領域からの反射光も寄与させることが出来るので、１素子における反射光の面積、及び、光量を増加させることが出来る。即ち、ON光量が増大するから、光偏向を行う構造と制御が更に簡単容易で作動が更に安定で応答も更に速くさせることが出来る、
更に、笠形状部材５を上記酸化シリコン膜５ｄとすることにより、高い絶縁性と高い透光性を両立した笠形状部材５を提供でき、後述する光偏向装置０の製造方法において、微細化と集積化の作製が可能となり、構造と制御が更に簡単容易で作動が更に安定で応答も更に速く、微細化と集積化が更に可能で更に低コスト化が出来る。
【００７４】
次に、光偏向装置０における笠形状部材５が、入射光束に対し遮光性を有する遮光性膜５ｅにより構成されて、特に、酸化クロム膜５ｆにより構成されている。笠形状部材５を上記遮光性膜５ｅとすることにより、笠形状部材５に入射した光束の望まれない方向への反射を抑制することができる。それにより、目的方向への光偏向の迷光を低下させることが出来る。迷光は、目的方向への光偏向を行っていない場合にも生じる成分なので、ＯＦＦ光量が抑制されて、光偏向を行う構造と制御が更に簡単容易で作動が更に安定になる。
更に、笠形状部材５を上記酸化クロム膜５ｆとすることにより、高い絶縁性と高い遮光性を両立した笠形状部材５を提供でき、後述する光偏向装置０の製造方法において、微細化と集積化の作製が可能となり、光偏向を行う構造と制御が更に簡単容易で作動が更に安定で応答も更に速く、更に低コストとなる。
次に、光偏向装置０において、板形状部材２が、シリコン窒化膜２ｃにより構成され、且つ、板形状部材２に組み合わせ構成される反射手段１の上記反射面１ａの光反射領域が高い導電性を有し、且つ、高い反射性を有する上記アルミニウム系金属膜１ｂにより構成されている。
上記シリコン窒化膜２ｃの板形状部材２は、高い絶縁破壊電圧を有し、且つ、長期的な劣化、即ち、繰り返し変位に伴う疲労に対する耐性も高いので極力軽量、及び、薄膜化でき、それにより高い周波数における駆動が可能な、即ち、数１０ｋＨｚ以上の高速動作が可能となる。
又、反射手段１の上記反射面１ａの光反射領域を高い反射性能と高い導電性を両立する上記アルミニウム系金属膜１ｂとすることにより、上記導電性領域２ｂと兼ねることができ、それにより、光偏向装置０の光偏向動作、即ち、板形状部材２の変位を、より高い反射光量を得ながら低電圧にて行うことが出来る。
【００７５】
図４９と図５０において、光偏向装置０は、複数個を１次元アレー形状に配列した１次元光偏向アレー１０として、図示しない上記画像形成装置２００における図示しない潜像形成手段２０２等に使用することが出来る（図４９を参照）。
更に、上記１次元光偏向アレー１０を複数組み合わせて、２次元アレー形状に配列した２次元光偏向アレー２０として、図示しない上記画像投影表示装置３００における光スイッチ手段３０１等に使用することが出来る（図５０を参照）。
【００７６】
図５１乃至図５９において、光偏向装置０は、次のように、基板３上に支点部材４と電極６の複数個、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４を形成し、堆積して平坦化した上記第１の犠牲層７ａを介して反射手段１を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材２を形成して、更に、堆積した上記第２の犠牲層７ｂとをパターン化した所定の位置に笠形状部材５をパターン化した後に、上記第１の犠牲層７ａと上記第２の犠牲層７ｂをエッチングにより除去するから、入射光の反射方向を１軸、又は、２軸方向に変えて光偏向を行う構造と制御が簡単容易で作動が安定で応答も速く、使用する入射光の波長が制限されることなく、機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が少なく、駆動電圧が低く省資源で、微細化と集積化が可能で低コストで、使用環境も制限されない光偏向装置０の製造方法を提供することが出来るようになった。
基板上支点部材形成工程（ａ_１）において、上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂの基板３上に、支点部材４を構成する上記酸化シリコン膜４ｆがプラズマＣＶＤ法により堆積され、その後、面積階調を有するパターンを形成したフォトマスクを用いた写真製版法やレジストパターン形成後熱変形させる写真製版法により、支点部材４の形状とほぼ同形状の任意の膜厚を有するレジストパターンを形成し、その後、ドライエッチング法の手法により目的形状の支点部材４が形成される。
尚、上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂ上に２μｍ程度の酸化シリコン膜を形成し、その上層１μｍ程度にて同様の加工を行っても良い。
又、支点部材４の支点部位の頂点における高さは、およそ1μｍである（図５１を参照）。
【００７７】
電極形成工程（ａ_２）において、電極６の複数個、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４を窒化チタン（ＴｉＮ）膜の薄膜で形成する。
ＴｉＮ薄膜は、ＴｉをターゲットとしたＤＣマグネトロンスパッタ法により、厚さ０．０１μｍに成膜し、写真製版法、及び、ドライエッチング法の手法により複数の、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４としてパターン化した（図５２を参照）。
保護膜形成工程（ａ_３）において、電極６の複数個、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４の保護膜６ｂとして、プラズマＣＶＤ法によるシリコン窒化膜を膜厚０．２μｍで形成した（図５３を参照）。
第１の犠牲層形成工程（ａ_４）において、非晶質なシリコン膜をスパッタ法により２μｍ堆積させ、ＣＭＰ技術を用いて処理時間制御にて平坦化した。この時、支点部材４の頂点上に残る非晶質シリコン膜の膜厚を０．１μｍとなる時間にて処理した。残存する非晶質シリコン膜が上記第１の犠牲層７ａである。
尚、上記第１の犠牲層７ａとしては、上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜、一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜や多結晶シリコン膜などを用いることも出来、平坦化の手法としては、熱処理によるリフロー法やドライエッチングによるエッチバック法を用いることも出来る（図５４を参照）。
反射手段と板形状部材形成工程（ａ_５）において、板形状部材２となる上記シリコン窒化膜２ｃをプラズマＣＶＤ法により厚さ０．２μｍで堆積させ、引き続き、反射手段１の上記反射面１ａの光反射領域を兼ねる上記導電性領域２ｂとなる上記アルミニウム系金属膜１ｂを０．０５μｍの厚さでスパッタリング技術により堆積させた。その後、上記導電性領域２ｂ、及び、板形状部材２をそれぞれ写真製版法、及び、ドライエッチング法によりパターン化した（図５５を参照）。
【００７８】
第２の犠牲層形成工程（ａ_６）において、非晶質なシリコン膜をスパッタ法により１μｍ堆積させ、上記第２の犠牲層７ｂとした。尚、上記第２の犠牲層７ｂとしては、上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜、一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜や多結晶シリコン膜などを用いることも出来る（図５６を参照）。
笠形状部材パターン化工程（ａ_７）において、光偏向装置０を個別に分離し、反射手段１を組み合わせ構成する板形状部材２の周囲に、図示しない笠形状部材５を配置するために、写真製版法、及び、ドライエッチング法により、上記第１の犠牲層７ａ、及び、上記第２の犠牲層７ｂを同時に、反射手段１を組み合わせ構成する板形状部材２よりやや広くパターン化した（図５７を参照）。
笠形状部材形成工程（ａ_８）において、笠形状部材５を構成する上記酸化シリコン膜５ｄをプラズマＣＶＤ法により厚さ０．８μｍで堆積させ、写真製版法、及び、ドライエッチング法により、パターン化して、笠形状部材５を形成した。
尚、笠形状部材５は、図示のような形状に留まらず、図６０、又は、図６１に図示するような形状を取ることも出来る（図５８を参照）。
犠牲層除去工程（ａ_９）において、残存する上記第１の犠牲層７ａ、及び、上記第２の犠牲層７ｂを、ウェットエッチング技術により開口部を通してエッチング除去し、反射手段１を組み合わせ構成する板形状部材２を可動範囲が制限された空隙（Ｇ）に配置して、光偏向装置０が完成する。
尚、笠形状部材５が、板形状部材２の外周に対応して複数個の例えば、各笠形状部材５ａ_１、笠形状部材５ａ_２、笠形状部材５ａ_３、笠形状部材５ａ_４を所定の間隔（ｇ）を空けて配置することにより、間隔（ｇ）部には上記犠牲層７の上記第１の犠牲層７ａ、及び、上記第２の犠牲層７ｂが、3次元的に露出しているので、エッチングがより短時間で終了できる（図５９を参照）。
【００７９】
図６２乃至図７１は本発明の他の実施形態に係る光偏向装置の製造手順を示す図であり、光偏向装置０は、次のように、基板３上に支点部材４と電極６を複数個、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４を形成し、支点部材４を突出させて堆積して平坦化した上記第１の犠牲層７ａに重ねて堆積して平坦化した第３の犠牲層７ｃを介して反射手段１を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された湾曲形状の上記湾曲形状部２ａからなる板形状部材２を形成して、更に、堆積した上記第２の犠牲層７ｂとをパターン化した所定の位置に笠形状部材５をパターン化した後に、上記犠牲層７の上記第１の犠牲層７ａと上記第２の犠牲層７ｂと上記第３の犠牲層７ｃをエッチングにより除去するから、静電引力により板形状部材２が傾斜変位する時に、板形状部材２の変位時に上記湾曲形状部２ａを中心とた変位が可能となり、板形状部材２がずれることを抑制し、言い換えると、支点部材４に対する板形状部材２の位置決めが自発的に容易となり、板形状部材２の変位時に、板形状部材２が笠形状部材５の側面に接触することを抑制して、入射光の反射方向を１軸、又は、２軸方向に変えて光偏向を行う構造と制御が簡単容易で作動が更に安定で応答も速く、使用する入射光の波長が制限されることなく、機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が更に少なく、駆動電圧が低く省資源で、微細化と集積化が可能で低コストで、使用環境も制限されない光偏向装置０の製造方法を提供することが出来るようになった。
基板上支点部材形成工程（ｂ_１）において、上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂの基板３上に、支点部材４を構成する上記酸化シリコン膜４ｆがプラズマＣＶＤ法により堆積され、その後、面積階調を有するパターンを形成したフォトマスクを用いた写真製版法やレジストパターン形成後熱変形させる写真製版法により、支点部材４の形状とほぼ同形状の任意の膜厚を有するレジストパターンを形成し、その後、ドライエッチング法の手法により目的形状の支点部材４が形成される。
尚、上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂ上に２μｍ程度の酸化シリコン膜を形成し、その上層１μｍ程度にて同様の加工を行っても良い。
又、支点部材４の支点部位の頂点における高さは、およそ1μｍである（図６２を参照）。
【００８０】
電極形成工程（ｂ_２）において、電極６の複数個、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４を窒化チタン（ＴｉＮ）膜の薄膜で形成する。
ＴｉＮ薄膜は、ＴｉをターゲットとしたＤＣマグネトロンスパッタ法により、厚さ０．０１μｍに成膜し、写真製版法、及び、ドライエッチング法の手法により複数の、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４としてパターン化した（図６３を参照）。
保護膜形成工程（ｂ_３）において、電極６の複数個、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４の上記保護膜６ｂとして、プラズマＣＶＤ法によるシリコン窒化膜を膜厚０．２μｍで形成した（図６４を参照）。
第１の犠牲層形成工程（ｂ_４）において、非晶質なシリコン膜をスパッタ法により２μｍ堆積させ、ＣＭＰ技術を用いて支点部材４が露出し、更に、時間をオーバーさせて平坦化した。この時、支点部材４、及び、上記保護膜６ｂとの研磨選択性の高いＣＭＰ条件とすることにより、支点部材４の頂点近傍では支点部位が残存し、非晶質シリコン膜がやや低く残存する。支点部材４の支点部位が約０．２μｍ突出した。残存する非晶質シリコン膜が上記第１の犠牲層７ａである。尚、上記第１の犠牲層７ａとしては、上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜、一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜や多結晶シリコン膜などを用いることも出来、平坦化の手法としては、ドライエッチングによるエッチバック法を用いることも出来る（図６５を参照）。
【００８１】
第３の犠牲層形成工程（ｂ_５）において、非晶質なシリコン膜をスパッタ法により０．１μｍ堆積させ、上記第３の犠牲層７ｃとした（図６６を参照）。
反射手段と板形状部材形成工程（ｂ_６）において、板形状部材２となる上記シリコン窒化膜２ｃをプラズマＣＶＤ法により厚さ０．２μｍで堆積させ、引き続き、反射手段１の上記反射面１ａの光反射領域を兼ねる上記導電性領域２ｂとなる上記アルミニウム系金属膜１ｂを０．０５μｍの厚さでスパッタリング技術により堆積させた。その後、上記導電性領域２ｂ、及び、板形状部材２をそれぞれ写真製版法、及び、ドライエッチング法によりパターン化した（図６７を参照）。
第２の犠牲層形成工程（ｂ_７）において、非晶質なシリコン膜をスパッタ法により１μｍ堆積させ、上記第２の犠牲層７ｂとした。尚、上記第２の犠牲層７ｂとしては、上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜、一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜や多結晶シリコン膜などを用いることも出来る（図６８を参照）。
笠形状部材パターン化工程（ｂ_８）において、光偏向装置０を個別に分離し、反射手段１を組み合わせ構成する板形状部材２の周囲に、図示しない笠形状部材５を配置するために、写真製版法、及び、ドライエッチング法により、上記第１の犠牲層７ａ、及び、上記第２の犠牲層７ｂ、上記第３の犠牲層７ｃを同時に、反射手段１を組み合わせ構成する板形状部材２よりやや広くパターン化した（図６９を参照）。
笠形状部材形成工程（ｂ_９）において、笠形状部材５を構成する上記酸化シリコン膜５ｄをプラズマＣＶＤ法により厚さ０．８μｍで堆積させ、写真製版法、及び、ドライエッチング法により、パターン化して、笠形状部材５を形成した。尚、笠形状部材５は、図示のような形状に留まらず、図６０、又は、図６１に図示するような形状を取ることも出来る（図７０を参照）。
犠牲層除去工程（ｂ_１０）において、残存する上記第１の犠牲層７ａ、上記第２の犠牲層７ｂ、及び、上記第３の犠牲層７ｃを、ウェットエッチング技術により開口部を通してエッチング除去し、反射手段１を組み合わせ構成する板形状部材２を可動範囲が制限された空隙（Ｇ）に配置して、光偏向装置０が完成する。
尚、笠形状部材５が、板形状部材２の外周に対応して複数個の例えば、各笠形状部材５ａ_１、笠形状部材５ａ_２、笠形状部材５ａ_３、笠形状部材５ａ_４を所定の間隔（ｇ）を空けて配置することにより、間隔（ｇ）部には上記犠牲層７の上記第１の犠牲層７ａ、上記第２の犠牲層７ｂ、及び、上記第３の犠牲層７ｃが、３次元的に露出しているので、エッチングがより短時間で終了できる（図７１を参照）。
【００８２】
図７２乃至図８０は本発明の更に他の実施形態に係る光偏向装置の製造手順を示す図であり、この光偏向装置０は、次のように、基板３上に上記窪み形状部３ａと上記窪み形状部３ａ内に上記斜面４ｄの斜面４ｄ_４からなる支点部材４と電極６の複数個、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４を形成し、堆積して平坦化した上記第１の犠牲層７ａを介して反射手段１を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材２を形成して、更に、堆積した上記第２の犠牲層７ｂとをパターン化した所定の位置に笠形状部材５をパターン化した後に、上記第１の犠牲層７ａと上記第２の犠牲層７ｂをエッチングにより除去するから、笠形状部材５の高さが低くなり、笠形状部材５自体の自立安定につながり、入射光の反射方向を１軸、又は、２軸方向に変えて光偏向を行う構造と制御が簡単容易で作動が安定で応答も速く、使用する入射光の波長が制限されることなく、機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が更に少なく、駆動電圧が低く省資源で、微細化と集積化が可能で低コストで、使用環境も制限されない光偏向装置０の製造方法を提供することが出来るようになった。
基板上窪み形状部と支点部材形成工程（ｃ_１）において、上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂの基板３上に、面積階調や濃度階調を有するパターンを形成したフォトマスクを用いた写真製版法により、上記窪み形状部３ａ、及び、支点部材４の形状とほぼ同形状の任意の膜厚を有するレジストパターンを形成し、その後、ドライエッチング法の手法により上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂの基板３上をエッチング加工する。その後、上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂの基板３との絶縁性を取るために、支点部材４を構成する上記酸化シリコン膜４ｆを約１μｍプラズマＣＶＤ法により堆積させる。以上の工程により、目的形状の上記窪み形状部３ａ、及び、支点部材４が形成される。
尚、上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂ上に２μｍ程度の酸化シリコン膜を形成し、その上層１μｍ程度にて同様の加工を行っても良い。上記窪み形状部３ａの最大深さは、およそ３μｍであり、支点部材４の支点部位の頂点における深さはおよそ０．３μｍである（図７２を参照）。
【００８３】
電極形成工程（ｃ_２）において、電極６の複数個、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４を窒化チタン（ＴｉＮ）膜の薄膜で形成する。ＴｉＮ薄膜は、ＴｉをターゲットとしたＤＣマグネトロンスパッタ法により、厚さ０．０１μｍに成膜し、写真製版法、及び、ドライエッチング法の手法により複数の、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、電極６ａ_４としてパターン化した（図７３を参照）。
保護膜形成工程（ｃ_３）において、電極６の複数個、例えば、電極６ａ_１、電極６ａ_２、電極６ａ_３、又は、電極６ａ_４の上記保護膜６ｂとして、プラズマＣＶＤ法によるシリコン窒化膜を膜厚０．２μｍで形成した（図７４を参照）。
第１の犠牲層形成工程（ｃ_４）において、非晶質なシリコン膜をプラズマＣＶＤ法により２μｍ堆積させ、ＣＭＰ技術を用いて上記（１００）面方位を有するシリコン基板３ｂの基板３、及び、上記保護膜６ｂをエッチングストップ層として研磨し平坦化した。
この時、該エッチングストップ層の効果により、上記窪み形状部３ａ内の非晶質なシリコン膜はオーバー研磨をほとんど生じることなく高い制御性を有して平坦化が可能である。
支点部材４の支点部位の頂点上に残る非晶質シリコン膜の膜厚はおよそ０．２μｍとなった。上記窪み形状部３ａ内に残存する非晶質シリコン膜が上記第１の犠牲層７ａである。尚、上記第１の犠牲層７ａとしては、上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜、一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜や、多結晶シリコン膜などを用いることも出来、平坦化の手法としては、熱処理によるリフロー法やドライエッチングによるエッチバック法を用いることも出来る（図７５を参照）。
反射手段と板形状部材形成工程（ｃ_５）において、板形状部材２となる上記シリコン窒化膜２ｃをプラズマＣＶＤ法により厚さ０．２μｍで堆積させ、引き続き、反射手段１の上記反射面１ａの光反射領域を兼ねる上記導電性領域２ｂとなる上記アルミニウム系金属膜１ｂを０．０５μｍの厚さでスパッタリング技術により堆積させた。その後、上記導電性領域２ｂ、及び、板形状部材２をそれぞれ写真製版法、及び、ドライエッチング法によりパターン化した（図７６を参照）。
【００８４】
第２の犠牲層形成工程（ｃ_６）において、非晶質なシリコン膜をスパッタ法により１μｍ堆積させ、上記第２の犠牲層７ｂとした。尚、上記第２の犠牲層７ｂとしては、上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜、一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜や多結晶シリコン膜などを用いることも出来る（図７７を参照）。
笠形状部材パターン化工程（ｃ_７）において、光偏向装置０を個別に分離し、反射手段１を組み合わせ構成する板形状部材２の周囲に、図示しない笠形状部材５を配置するために、写真製版法、及び、ドライエッチング法により、上記第１の犠牲層７ａ、及び、上記第２の犠牲層７ｂを同時に、反射手段１を組み合わせ構成する板形状部材２よりやや広くパターン化した（図７８を参照）。
笠形状部材形成工程（ｃ_８）において、笠形状部材５を構成する上記酸化シリコン膜５ｄをプラズマＣＶＤ法により厚さ０．８μｍで堆積させ、写真製版法、及び、ドライエッチング法により、パターン化して、笠形状部材５を形成した。
尚、笠形状部材５は、図示のような形状に留まらず、図６０、又は、図６１に図示するような形状を取ることも出来る（図７９を参照）。
犠牲層除去工程（ｃ_９）において、残存する上記第１の犠牲層７ａ、及び、上記第２の犠牲層７ｂを、ウェットエッチング技術により開口部を通してエッチング除去し、反射手段１を組み合わせ構成する板形状部材２を可動範囲が制限された空隙（Ｇ）に配置して、光偏向装置０が完成する。
尚、笠形状部材５が、板形状部材２の外周に対応して複数個の例えば、各笠形状部材５ａ_１、笠形状部材５ａ_２、笠形状部材５ａ_３、笠形状部材５ａ_４を所定の間隔（ｇ）を空けて配置することにより、間隔（ｇ）部には上記犠牲層７の上記第１の犠牲層７ａ、及び、上記第２の犠牲層７ｂが露出しているので、エッチングがより短時間で終了できる（図８０を参照）。
【００８５】
図８１において、電子写真プロセスで光書き込みを行なって画像を形成する上記画像形成装置２００は、図示の矢印（Ｖ）方向に回動可能に保持されて形成画像を担持する画像担持体２０１のドラム形状の感光体と、帯電手段２０５で均一に帯電された上記画像担持体２０１のドラム形状の感光体上を、上記１次元光偏向アレー１０の複数個の各光偏向装置０を各々独立に駆動する独立駆動手段１０１とからなる上記光情報処理装置１００からなる上記潜像形成手段２０２で光書き込みを行なって潜像を形成し、上記潜像形成手段２０２の上記１次元光偏向アレー１０の各光偏向装置０によって形成された潜像を現像手段２０３で顕像化してトナー画像を形成し、上記現像手段２０３で形成されたトナー画像を転写手段２０４で被転写体（Ｐ）の転写紙に転写して、被転写体（Ｐ）の転写紙に転写されたトナー画像を定着手段２０６で定着した後に、被転写体（Ｐ）の転写紙を排紙トレイ２０７に排紙して収納される。
他方、トナー画像を上記転写手段２０４で被転写体（Ｐ）の転写紙に転写した後の上記画像担持体２０１のドラム形状の感光体は、クリーニング手段２０８でクリーニングされて次工程の画像形成に備えるようになっている。
【００８６】
上記潜像形成手段２０２における上記光情報処理装置１００は、光源１０２からの入射光束（Ｒ）は第１のレンズシステム１０３を介して、上記１次元光偏向アレー１０の複数個の各光偏向装置０に照射され、上記１次元光偏向アレー１０の複数個の各上記光変調装置０は、上記独立駆動手段１０１により、画像情報に応じて独立して個々の入射光を反射する反射手段１を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材２を、基板３上に固定することなく基板３上の支点部材４上と笠形状の笠形状部材５間に形成される空隙（Ｇ）内に変位が自由の状態で配置して、基板３上の支点部材４の周囲に板形状部材２と対向して配置した電極６に電位を付与して、支点部材４上に傾斜して載置する板形状部材２上の反射手段１で入射光の反射方向を変えて光偏向を行なって、反射手段１を通じて入射光束（Ｒ）を第２のレンズシステム１０４を通じて上記画像担持体２０１のドラム形状の感光体上の表面に、構造と制御が簡単容易で、且つ、迷光、反射方向が乱れた時に発生する隣接素子からの反射光を抑制して、結像する。
尚、上記１次元光偏向アレー１０は、シリコンウエハーを基板として、上述の製造方法と同様の方法で形成した。
従って、入射光の反射方向を１軸、又は、２軸方向に変えて光偏向を行う構造と光書込み時のＯＮ、及び、ＯＦＦ等の制御が簡単容易で、且つ、迷光、反射方向が乱れた時に発生する隣接素子からの反射光を抑制でき、作動が安定で応答も速く、使用する入射光の波長が制限されることなく、機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が少なく、駆動電圧が低く省資源で、微細化と集積化が可能で低コストで、使用環境も制限されない光偏向装置０を具備して、構造と制御が簡単容易で、且つ、迷光、反射方向が乱れた時に発生する隣接素子からの反射光を抑制する光偏向装置０を具備する上記光情報処理装置１００、及び、光書き込み時のＯＮ／ＯＦＦ制御が良好で高速動作が可能で、且つ、長期的な信頼性が高く、低電圧で駆動され、Ｓ／Ｎ比も向上出来る高速で高精彩な画像を形成する上記画像形成装置２００を提供することが出来るようになった。
【００８７】
図８２において、画像を投影して表示する上記画像投影表示装置３００は、投影画像データの入射光束（Ｒ）の反射方向を変えて光偏向を行なって画像を投影する、上記２次元光偏向アレー２０の複数個の各光偏向装置０を各々独立に駆動する上記独立駆動手段１０１とからなる上記光情報処理装置１００からなる光スイッチ手段３０１の各上記光変調装置０が画像を投影スクリーン３０２に投影して表示するようになっている。
上記光スイッチ手段３０１における上記光情報処理装置１００は、上記光源１０２からの入射光束（Ｒ）を上記２次元偏向アレー２０に配列された複数個の各光偏向装置０に照射して、上記独立駆動手段１０１により所望の画像のデータを各々の板形状部材２に組み合わせ構成された反射手段１により反射し、投影レンズ１０５、及び、絞り１０６を介して上記投影スクリーン３０２に、構造と画像投影データの表示、即ち、画素の明暗時のON、及び、OFF等の制御が簡単容易で、且つ、迷光、反射方向が乱れた時に発生する隣接素子からの反射光を抑制して、投影する。
カラー表示を行うためには、上記光源１０２の前に回転カラーホール１０７を設けたり、又、性能向上のためにマイクロレンズアレー１０８を用いることも出来る。
尚、上記２次元光偏向アレー２０は、シリコンウエハーを基板として、上述の製造方法と同様の方法で形成した。
従って、入射光の反射方向を１軸、又は、２軸方向に変えて光偏向を行う構造と画像投影データの表示、即ち、画素の明暗時のＯＮ、及び、ＯＦＦ等の制御が簡単容易で、且つ、迷光、反射方向が乱れた時に発生する隣接素子からの反射光を抑制でき、作動が安定で応答も速く、使用する入射光の波長が制限されることなく、機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が少なく、駆動電圧が低く省資源で、微細化と集積化が可能で低コストで、使用環境も制限されない光偏向装置０を具備して、構造と制御が簡単容易で、且つ、迷光、反射方向が乱れた時に発生する隣接素子からの反射光を抑制する上記光情報処理装置１００、及び、画像の明暗制御時のＯＮ／ＯＦＦ制御が良好で高速動作が可能で、且つ、長期的な信頼性が高く、低電圧で駆動され、コントラスト比も向上出来るので、高輝度でありながら高いコントラストを有する高精細な画像を投影して表示する上記画像投影表示装置３００を提供することが出来るようになった。
【００８８】
図８３において、光信号の光路を決定して出力して伝送する光伝送装置４００は、光信号を入力する光信号入力手段４０１と、上記光信号入力手段４０１からの光信号の入射光の反射方向を１軸、又は、２軸方向に変えて光偏向を行なって、各光信号の光路を決定する上記２次元光偏向アレー２０の光偏向装置０からなる光スイッチ手段４０２と、上記光スイッチ手段４０２からの光信号を出力する光信号出力手段４０３とからなり、光信号の光路を決定して出力して伝送するようになっている。
上記光スイッチ手段４０２は、上記光信号入力手段４０１が有する１個、又は、複数個の信号入力伝達ポート４０１ａ、例えば、信号入力伝達ポート４０１ａ_１、信号入力伝達ポート４０１ａ_２、信号入力伝達ポート４０１ａ_３から入力された光情報信号を、２段に配置された各上記２次元光偏向アレー２０の２次元光偏向アレー２０ａと２次元光偏向アレー２０ｂに配列された複数個の各光偏向装置０により１軸、又は、２軸方向に偏向され、所定の出力ポートを選択し決定して、複数の信号出力伝達ポート４０３ａ、例えば、信号出力伝達ポート４０３ａ_１、信号出力伝達ポート４０３ａ_２、信号出力伝達ポート４０３ａ_３を有する上記光信号出力手段４０３から出力して、構造と出力光情報信号のポートを決定する選択等の制御が簡単容易で、且つ、迷光、反射方向が乱れた時に発生する隣接素子からの反射光を抑制して、伝送する。
上記光スイッチ手段４０２は、上記２次元光偏向アレー２０を２段に配置して、光偏向角を大きく取っているが、選択するポートの数等によっては、上記２次元光偏向アレー２０は１個でも良い。
又、各上記２次元光偏向アレー２０の２次元光偏向アレー２０ａと２次元光偏向アレー２０ｂに配列された、複数個の各光偏向装置０を同時に、且つ、独立して駆動制御するための制御装置４０２ａの各制御装置４０２ａ_１と各制御装置４０２ａ_１がそれぞれ具備されている。
従って、入射光の反射方向を１軸、又は、２軸方向に変えて光偏向を行う構造と出力光情報信号のポートを決定する選択等の制御が簡単容易で、且つ、迷光、反射方向が乱れた時に発生する隣接素子からの反射光を抑制でき、作動が安定で応答も速く、使用する入射光の波長が制限されることなく、機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が少なく、駆動電圧が低く省資源で、微細化と集積化が可能で低コストで、使用環境も制限されない光偏向装置０を具備して、構造と制御が簡単容易で、且つ、迷光、反射方向が乱れた時に発生する隣接素子からの反射光を抑制し、２軸方向の光偏向を容易に正確に行なうことが出来、各ポートの選択の制御が良好で隣接ポートへの迷光、を抑制して、高速な光路切替が可能で、長期的な信頼性が高く、低電圧で駆動され、同一基板上に集積化が出来るので、小型でありながら高速で誤動作の少ない光信号の光路を決定して出力して伝送する上記光伝送装置４００を提供することが出来るようになった。
【００８９】
図８４は本発明の第１６の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明するための平面図である。
図８５は図８４のＡ−Ａ’線断面図である。
図において、支点部材４は、板形状部材２に接する支点部位がほぼ点で接する四角錐形状であり、上述のように、上記酸化シリコン膜、又は、上記シリコン窒化膜で形成されているから機械的強度が強くなっている。頂部はとがっていても構わないが、先端部を半球状にしておけば、応力集中が弱められる。
【００９０】
図８６は本発明の第１７の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明するための平面図である。
図８７は図８６のＡ−Ａ’線断面図である。
図において、支点部材４は板形状部材２に接する支点部位がほぼ点で接する四角錐形状である点では上記と同様であるが、異なる点は、四角錐の底面の大きさが板形状部材２とほぼ同程度の大きさになっている点である。したがって、板形状部材２が静電力を受けて傾斜したとき、板形状部材２の裏面が支点部材４の４つの斜面の内の１つの斜面に密接し、非常に安定した位置を保つ。
【００９１】
図８８は本発明の第１８の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明するための平面図である。
図において、符号６ａ_１ないし６ａ_８は８つの電極を示す。
光偏向装置０は図４３に示した実施形態と同様、外形と板形状部材２が円形に構成されている。この実施形態においては、支点部材４が８角錐に形成されている。８つの電極６ａ_１〜６ａ_８は８角錐の各斜面に対応して設けられていて、互いに絶縁されている。いま仮に、電極６ａ_１〜６ａ_５＝Ｙ／２（Ｖ）、電極６ａ_６＝Ｙ（Ｖ）、６ａ_７＝Ｙ／２（Ｖ）、電極６ａ_８＝０（Ｖ）とすることにより、板形状部材２は電極６ａ_６と板形状部材２の間、及び、板形状部材２と電極６ａ_８の間に働く静電引力に引かれるが、両者の中間に別の斜面があるため、電極６ａ_７の側に傾斜する。
【００９２】
８角錐の底面の大きさを板形状部材２の大きさにほぼ等しくしておくと、板形状部材２の裏面が傾斜部に当接密着して光の反射方向が安定する。なお、図４３では笠形状部材５が円形の基板の全周に設けられているが、本実施形態では離散的に４カ所に設けられている。どちらにする方がよいかは、アレーに構成する場合の全体の構成の都合で決めればよい。
本実施形態においては、支点部材４は多角錐であれば、例えば６角錐でも、７角錐でも、或いは１０角錐でも構わない。６角錐の場合は３つの軸方向に変えて光偏向を行うことができる。同様に、８角錐であれば４軸、１０角錐であれば５軸方向に変えて光偏向を行うことができる。
更に言えば、支点部材４は円錐形状であっても、電極６を互いに絶縁された例えば８個のように、任意数の複数の電極に分割すれば、板形状部材２の傾斜位置での安定性に不安はあるが、上記と同じ作用をさせることができる。
【００９３】
図８９は本発明の第１９の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明するための平面図である。
図９０は図８９のＡ−Ａ’線断面図である。
本実施形態では、板形状部材２が単層の部材で構成される。例えば、アルミニュウムのように、それ自体反射率の高い材質を用いることによって、別途の反射手段を組み合わせることなく、目的の機能を達成することができる。
【００９４】
図９１は本発明の第２０の実施形態を説明するための図であり、図９１(a)は光偏向装置の上面図、図９１(b)はそのA-A'線の断面図である。なお、煩雑さを避けるため、断面図は、切断端面のみを示す。以下すべての断面図においても同様である。以下の説明においては、これまで板形状部材と呼んでいた部材を単に板状部材と呼ぶ。また、笠形状部材は規制部材と呼ぶことにする。
【００９５】
図９１において、符号２１００は光偏向装置、符号２１０１は基板、符号２１０２は規制部材、符号２１０３は支点部材、符号２１０４は板状部材をそれぞれ示す。
基板２１０１の材質は任意でもよいが、微細化のことを考慮するとシリコンあるいはガラス等、一般に半導体プロセスや液晶プロセスにて用いられているものが望ましい。また、本発明においては後述の駆動系回路と同一基板に形成することを考慮すると（100）面方位を有するシリコン基板が望ましい。規制部材２１０２は、一端にストッパ２１０２ａを有した形状で複数配置されている。規制部材２１０２の材質としては、アレー化した時の反射領域の面積割合を最大にするために極力薄膜及び省スペースで構成でき、かつ機械的強度が強いことが望まれる。さらに、規制部材２１０２によるミラー性能の低下を抑制するために、透光性を有するシリコン酸化膜等が望まれるが、乱反射の原因になるおそれがあるときは、規制部材２１０２の表面に光吸収性の処理をしてもよい。
【００９６】
支点部材２１０３は円錐体であるが、板状部材２１０４が変位する時の支点となるので、支点となり得る形状であれば、その形は問わない。支点部材２１０３の少なくとも板状部材２１０４と接する頂部２１０３ａは導電性である。支点部材２１０３の材質としては、導電性及び機械的強度を考慮すると、低抵抗な結晶シリコン膜や多結晶シリコン膜、または金属膜、またはタングステンシリサイドやチタンシリサイドなどの金属シリサイド膜、またはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜の絶縁膜と金属膜の積層が望ましい。但し、絶縁膜と金属膜の積層の場合には板状部材２１０４へ電位を付与するために電位供給線と該金属膜を接続する接続孔が必要となる。板状部材２１０４は、固定端を有していない。板状部材２１０４は、基板２１０１と支点部材２１０３と規制部材２１０２およびストッパ２１０２ａとで可動範囲が所定の空間に制限されており、後述する製造方法により形成される。板状部材２１０４は、部材全体が導電体層である。ただし、後述の静電引力を作用させる都合上、上面または裏面、あるいは部材全体、すなわち、少なくとも一部に、導電性の部材からなる導電体層を有していればよい。
【００９７】
板状部材２１０４の裏面側の少なくとも支点部材２１０３と接する接触部２１０４ａは導電性である。接触部２１０４ａは前述の導電体層と一体でもよいし、別体でもよい。ただし、別体の場合は双方を電気的に接続しておく必要がある。板状部材２１０４の材質としては、導電性及び機械的強度を考慮すると、アルミニウムやクロムやチタンや金や銀などの金属膜であることが望ましい。板状部材２１０４の上面２１０４ｂ全域を光反射領域にする場合には、反射性能の良好なアルミニウム系金属膜であることが好ましい。また、板状部材２１０４は前述のように可動範囲を制限されており、ほぼ支点部材２１０３を中心とした傾斜変位のみが起こるように規制部材２１０２が配置されている。さらに、板状部材２１０４は、少なくとも光反射領域２１０４ｂにおいて平板であることが望まれる。板状部材２１０４が平板であることにより光反射領域に入射した光束は反射方向をそろえて反射することが可能で、光偏向装置を画像形成装置や画像投影表示装置、あるいは、光伝送装置に用いる場合は光学的特性を維持する上で重要である。なお、板状部材２１０４の平面性としては曲率半径Ｒａが数メートル以上であることが望まれる。光反射領域２１０４ｂの光反射機能に着目するときは単に光反射面と呼ぶことがある。
【００９８】
図９２は本発明の第２１の実施形態を示す図である。図９２(a)は光偏向装置の上面図であり、図９２(b)はA-A'線の断面図である。
同図において、符号２１００〜２１０４は第２０の実施形態と同様である。板状部材２１０４は、誘電性を有する部材からなる誘電体層２２０１と導電性を有する部材からなる導電体層２２０２の積層により構成され、かつ板状部材２１０４の少なくとも支点部材２１０３の頂部２１０３ａと接する接触部２１０４ａにおいては導電体層２２０２のみにより構成されている。導電体層２２０２は、図９１における板状部材２１０４と同様な構成で良い。誘電体層２２０１は、比誘電率が３以上と高い誘電性を有することが望ましく、比誘電率が６〜８と高い誘電性を示しかつ機械的強度が大きいシリコン窒化膜により構成されることが望ましい。符号２２０３は、誘電体層２２０１に形成された開口部位を示し、接触部２１０４ａが頂部２１０３ａと接触できるようにしている。開口部位２２０３は、写真製版技術によるパターン化で形成されている。
【００９９】
図９３は本発明の第２２の実施形態を示す図である。図９３(a)は光偏向装置の上面図であり、図９３(b)はB-B'線の断面図である。
同図において、符号２１００〜２１０４は第２０の実施形態と同様である。図において静電引力を作用させるための電極２３０１が基板２１０１上に４個設けられている。電極２３０１は、支点部材２１０３に構成された導電性の頂部と電気的に分離されている。電極２３０１の材質としては、第２０の実施形態と同様、後述する製造方法により作製可能であることが望ましく、導電性などを考慮すると、アルミニウム系金属や窒化チタンやチタン等の金属が望ましく、板状部材２１０４に構成された導電体層の少なくとも一部が電極２３０１と対向している。それにより基板２１０１に形成された４個の電極２３０１のいずれかに与える電位と支点部材２１０３を経由して付与された板状部材２１０４の電位との電位差に起因した静電引力を、両者の間に働かせ、板状部材２１０４を目的の方向へ変位（傾斜）させることが出来る。さらに、引き続き支点部材２１０３を中心として対向する電極２３０１の他の部分へ任意の電位を印加することにより、板状部材２１０４の変位方向を高速で変えることが出来る。さらに、４個の電極２３０１のそれぞれに与える電位を任意に切り替えることにより板状部材２１０４の傾斜の向きを２軸方向で高精度に制御することが出来る。
【０１００】
図９４は本発明の第２３の実施形態を示す図である。図９４(a)は光偏向装置の上面図であり、図９４(b)はB-B'線の断面図である。
図９５は支点部材の変型例を示す図である。
図９４において、２１００〜２１０２は第２０の実施形態と同様である。規制部材２１０２の配置は第２０の実施形態と異なるが基本構成は同じである。図９４には支点部材２４０１が示されている。第２２の実施形態までは、支点部材２１０３が単なる円錐体であったが、本実施形態の支点部材２４０１は、板状部材２１０４が支点部材２４０１に線状で接しており、かつ支点部材２４０１が斜面を有する尾根形状であり、したがって、板状部材２１０４は、前記接触線で規定される１軸方向のみの変位が得られる。支点部材２４０１の材質としては第１の実施例における支点部材２１０３の材質と同様である。
【０１０１】
図９５(a)に示すように、支点部材２４０１は鉛直断面が点を頂部とする逆Ｖ字型形状の角柱を代表とするが、図９５(b)に示すように、頂部近傍が丸みを有する形状でも良い。あるいは図９５(c)に示すように断面が５角形であっても差し支えない。要は、板状部材２１０４と線接触できるような稜を持った柱状体であればよい。図９４及び図９５に示すように、板状部材２１０４に接する支点部材２４０１が線状で接していることから、支点部材２４０１と板状部材２１０４の接触面積を低減して板状部材２１０４の静電引力による１軸方向の傾斜変位を安定して起こすことが出来る。支点部材２４０１が斜面を有する尾根形状であることから、支点部材２４０１の機械的強度を強めることが出来る。板状部材１２０４の変位は、基板上面における板状部材の端部との接触部位２４０２、もしくは、規制部材２１０２のストッパ２１０２ａの少なくともいずれか一方で規制されるので、板状部材２１０４と他部材との接触面積を極力低減して板状部材２１０４の基板その他への固着を抑制できる。
【０１０２】
図９６は本発明の第２４の実施形態を示す図である。図９６(a)は光偏向装置の上面図であり、図９６(b)はB-B'線の断面図である。
同図において、符号２１００〜２１０２及び２１０４は第２０の実施形態と同様で、符号２３０１は第２２の実施形態と同様である。符号６０１は支点部材、符号６０２は導電部材、符号６０３は絶縁性膜をそれぞれ示す。
光偏向装置２１００の支点部材６０１の斜面が、板状部材２１０４のほぼ全域に対応して形成され、かつ斜面上に静電引力を作用させるための電極２３０１を４個有する。支点部材６０１の材質としては、６０１の斜面上に電極２３０１が構成されるため、電極間を電気的に分離する目的で絶縁性であることが望ましい。その場合、板状部材２１０４に電位を付与するために支点部材６０１の頂部６０１ａは導電性を有する導電部材６０２で形成することが必要である。さらに導電部材６０２は電極２３０１と同一膜により同時に形成されることが望ましい。
【０１０３】
電極２３０１全面に接触して板状部材２１０４を変位させるため、板状部材２１０４と電極２３０１間の電気的短絡を防止する目的で、第２１の実施形態に示したように板状部材２１０４の裏面に誘電体層２２０１を構成するか、もしくは、電極２３０１上に絶縁性膜６０３を構成することが必要である。絶縁性膜６０３は絶縁性を有するシリコン酸化膜、または、シリコン窒化膜であることが望ましい。さらに、絶縁性膜６０３は板状部材２１０４への電位付与を妨げないようにするために、導電部材６０２の部分にて開口していることが必要となる。図において、頂部６０１ａに近づくにつれ電極２３０１を板状部材２１０４に近接して設置でき、それにより、より大きな静電引力を発生させることが出来る。言い換えると、より低電圧で板状部材２１０４の変位を可能とする。この実施例においては斜面に面接触して板状部材２１０４を変位させることが出来るので、接触時の衝撃を分散させることが出来る。斜面に面接触して板状部材２１０４を変位させることにより、板の変位方向の制御が容易となる。
【０１０４】
図９７は本発明の第２５の実施形態を示す図である。図９７(a)は光偏向装置の上面図であり、図９７(b)はB-B'線の断面図である。
図９７において、符号２１００〜２１０２及び２１０４は第２０の実施形態と同様である。符号２３０１は第２２の実施形態と同様である。符号６０１及び６０２は第２４の実施形態と同様である。符号６０４は斜面上の電極２３０１を部分的に覆う絶縁性膜を示す。
絶縁性膜６０４の材質に関しては第２４の実施形態に示した絶縁性膜６０３と同様である。電極上の絶縁性膜６０４は斜面上の任意の部位において多数の凸部位７０１を有しており、凸部位７０１への板状部材２１０４の接触により光偏向方向が規定される。凸部位７０１は後述の製造方法により、絶縁性膜６０３のような絶縁性膜をパターン化して形成されることが望ましい。凸部位７０１の大きさ及び高さ及び間隔は、板状部材２１０４が弾性変形により凹部位の電極２３０１へ接触しない範囲で任意の形状として、静電引力と板状部材の剛性の関係から設計することができる。板状部材２１０４が充分に硬い材質及び厚膜の場合、板状部材は弾性変形しにくいので、凸部位７０１の大きさは出来る限り小さくし、高さも低くし、間隔は広くすることができる。それにより板状部材２１０４との接触面積を極力低減することが出来、長期にわたる駆動時の固着の可能性を低減できる。
【０１０５】
図９８は、本発明の第２６の実施形態を示す図である。
この実施形態において、符号２１００ないし２１０３は第２０の実施形態と同様である。符号２２０１〜２２０３は第２１の実施形態と同様である。符号８００ａ、８００ｂ、８００ｃ、８００ｄは、第２２の実施形態に示した電極２３０１と同等の電極を示す。符号８０１及び８０２は支点部材２１０３の構成要素を示し、符号８０１は絶縁層、符号８０２は導電層を示す。電極８００ａ、８００ｂ、８００ｃ、８００ｄは、誘電体層２２０１と導電体層２２０２とからなる板状部材２１０４に対向して配置されており、材質は第２２の実施形態に示した電極２３０１の材質と同様である。支点部材２１０３の頂部２１０３ａは、絶縁性のシリコン酸化膜を材質とする絶縁層８０１と導電性の導電層８０２との積層により構成されている。導電層８０２は電極８００ａ、８００ｂ、８００ｃ、８００ｄと同時にパターン化されて形成された同一材質の部材である。
【０１０６】
図９８(a)は、第２６の実施形態に用いる光偏向装置２１００の上面図である。図９８(b)は、初期状態の光偏向装置２１００のA-A'線及びB-B'線の断面図である。図９８(c-1)は、リセット動作前の光偏向装置２１００のA-A'線上及びC-C'線上の断面図である。図９８(c-2)は、リセット動作後の光偏向装置２１００のA-A'線上及びC-C'線上の断面図である。図９８(d)は一方向へ光偏向した場合の光偏向装置２１００のA-A'線上及びC-C'線上の断面図である。図９８(e)は、偏向軸を変えて光偏向した場合の光偏向装置２１００のA-A'線上及びC-C'線上の断面図を示す。
【０１０７】
図９８(b)において、初期の光偏向装置２１００は、板状部材２１０４が固定端を有していないので、その位置は所定空間内では自由である。そこで、図９８(b)においては、電極から最も遠ざかる配置を記載した。この図のように、板状部材２１０４が基板２１０１上のすべての電極から等距離にあるとき、板状部材２１０４と頂部２１０３ａとの接触の有無にかかわらず、板状部材２１０４は中立位置にあると呼ぶことにする。図９８(c-1)には、板状部材２１０４が支点部材２１０３に接触前を示してある。また、図９８(c-2)には、板状部材２１０４が支点部材２１０３に接触後を示してある。初期状態から、板状部材２１０４を支点部材２１０３に接触させるために、図９８(c-1)及び図９８(c-2)におけるリセット動作を行う。
【０１０８】
リセット動作においては、電極８００ａ、８００ｂの電位をＸ(V)とし、電極８００ｃ、８００ｄ 、導電層８０２の電位を０(V)とする。図９８(c-1)の支点部材２１０３に板状部材２１０４が接触する前は板状部材が電気的に浮いている状態なので、図９８(c-1)における下向きの白抜き矢印で示したような静電引力分布が得られる。以降、白抜き矢印の大きさにより静電引力の大小を模式的に示す。すなわち、電気的に浮いている板状部材２１０４を経由して電極８００ａ、８００ｂと電極８００ｃ、８００ｄ間に静電引力が作用し、板状部材２１０４が基板２１０１表面に垂直に引き寄せられる。その後、図９８(c-2)の支点部材２１０３に板状部材２１０４が接触した後は、板状部材２１０４の電位が支点部材２１０３の電位と等しくなるため、板状部材２１０４と電極８００ｃ、８００ｄの間には反発力は作用しても静電引力は作用せず、板状部材２１０４と電極８００ａ、８００ｂの間には強い静電引力が作用する。そのため板状部材２１０４が電極８００ａ、８００ｂのある側に傾斜し、板状部材２１０４の端部２１０４ｃが基板２１０１と接触して方向を規制されて、特定の方向に反射光が得られる。この状態をリセット状態とし、このときの反射光の方向をリセット方向と呼ぶ。
【０１０９】
ここで印加される電位Ｘ(V)は、板状部材２１０４と電極との距離及び静電容量などにより決定され、通常の板状部材２１０４の変位、すなわち、支点部材２１０３を中心とした傾斜をひき起こす限界の電圧Ｚ(V)よりやや大きい電圧とする。この電圧（実際には後述のように電位差）をこの実施例における所定の電位差と呼ぶ。次に図９８(d)において、電極８００ａ、８００ｂの電位を０(V)、 電極８００ｃ、８００ｄの電位をＸ(V)に切り替えることにより、リセット方向と反対方向に高速に板状部材２１０４が傾斜変位し、板状部材２１０４の端部２１０４ｄが基板２１０１と接触して方向を規制されて、図のように”光偏向１”の状態になる。
【０１１０】
それぞれの電極及び導電層に、正負の極性にかかわらず、同じ値のバイアス電圧を加算しても、各部位の間の電位差が同じなので動作は変わらない。すなわち、静電引力は、電位そのもので発生するのではなく、対向する部材の間に存在する電位差で発生するものである。なお、この例では支点部材２１０３の導電層８０２には０(V)の電位を与えたままにして、電極側の電位を切り替えているが、板状部材２１０４の変位を単にリセット方向と反対方向に切り替えるだけなら、電位の与え方を逆の関係にしても同じ動作が得られる。すなわち、電極８００ａ、８００ｂにはＸ(V)の電位を、電極８００ｃ、８００ｄには０(V)の電位を与えたままにしておき、導電層８０２にリセット時は０(V)の電位を与えて、”光偏向１”の状態への動作時にはＸ(V)の電位に切り替えるようにしてもよい。板状部材２１０４は、電極との間に電位差のある側、もしくは電位差のより大きい側に強い静電引力を受けてその方向に傾斜する。すなわち、支点部材２１０３を中心として対向する電極へ任意の電位を印加し、導電層８０２の電位をいずれかの電極の電位と等しくすることにより、板状部材２１０４の変位方向を高速で変えることが出来る。これらのことは以後の実施例においても同様のことがいえる。
【０１１１】
次に図９８(e)において、電極８００ａ、８００ｃ及び支点部材８０２の電位を０(V)、電極８００ｂ、８００ｄの電位をＸ(V)とすることにより、図９８(d)の光偏向とは軸を変えて、高速に板状部材２１０４が傾斜変位し、板状部材２１０４の端部２１０４ｅが基板２１０１と接触して方向を規制されて、「光偏向２」の状態になる。この軸方向においても、上記のように電極、あるいは、導電層に与える電位を切り替えることで、板状部材２１０４を逆方向に反転傾斜させ、「光偏向３」の状態にさせることができる。したがって、板状部材２１０４は初期位置以外に３つの態位をとることができる。すなわち、板状部材２１０４の傾斜の向きを２軸方向で高精度に制御することが出来る。以上のように、複数の電極に異なる電位を与えることにより、板状部材２１０４が静電引力により変位し、すなわち、支点を中心に傾斜し、入射する光束の反射方向を初期位置も含めて合計４方向に変えることが出来る。
【０１１２】
次に、図９８(c-1)のリセット動作時のように電気的に浮いている板状部材２１０４を、異なる電極８００ａ、８００ｂ、８００ｃ、８００ｄ及び導電層８０２に異なる電位を与えることにより静電引力を発生させて変位させる原理を、図９９に簡単に説明する。なお、図９９における説明では、板状部材２１０４上に導電体層２２０２を配置した効果も含めて記載する。
【０１１３】
図９９は、図９８における光偏向装置２１００の、リセット動作時のD-D'線の断面図である。
同図において、電極８００ｂには正電位Ｘ(V)が印加され、電極８００ｄには０(V)が印加されている。この時両電極８００ｂ、８００ｄと電気的に浮いている板状部材２１０４の間には静電引力が発生し、板状部材２１０４を電極側に変位させるのであるが、まず電極８００ｂに印加された正電位により電極８００ｂには正電荷が現れる。そして空隙９０１を介して誘電体層２２０１に誘電的に負電荷が発生し、同時に導電体層２２０２において導電的に効率よく負電荷が広がる。逆に言うと、導電体層２２０２により効率的に誘電体層２２０１に負電荷を発生させる。
【０１１４】
この時、誘電体層２２０１と導電体層２２０２は電気的に浮いているので、電極８００ｄに空隙９０１を介して対向する誘電体層２２０１と導電体層２２０２には模式的には正電荷が広がる。その正電荷に対応するように、電極８００ｄには模式的に負電荷が発生する。電極８００ｄは実際には０(V)であるが、模式的に考えた場合はそのようになる。それにより電極８００ｄ上部に位置する板状部材においても静電引力が発生する。上記説明は一連の流れにて説明したが、必ずしも一連の流れにより起こる訳ではなく、電極８００ｂと８００ｄの電位差がそれらの現象を同時進行的に発生させる。実際には、電気的に浮いている誘電体層２２０１と導電体層２２０２は電極８００ｂと電極８００ｄの間の特定の電位となり、該特定の電位と電極８００ｂの電位差による静電引力及び該特定の電位と電極８００ｄの電位差による静電引力が発生することとなる。この特定の電位は空隙９０１及び電極８００ｂ、８００ｄの面積などの構造的要因により定まる。このようにして発生した静電引力により板状部材２１０４が電極側に傾斜変位する。
【０１１５】
図１００は、本発明の第８の実施例を示す図である。
図１００(a)は、図９８(a)同様、第２６の実施形態に示したものと同じ光偏向装置２１００の上面図である。図１００(b)は、図９８(b)同様、初期状態の光偏向装置２１００のA-A'線及びB-B'線の断面図である。図１００(c-1)及び図１００(c-2)は、図９８(c-1)及び図９８(c-2)同様、それぞれリセット動作前と後の光偏向装置２１００のA-A'線上及びC-C'線上の断面図である。図１００(d)は、一方向へ光偏向した場合の光偏向装置２１００のA-A'線上及びC-C'線上の断面図である。図１００(e)は、偏向軸を変えて光偏向した場合の光偏向装置２１００のA-A'線上及びC-C'線上の断面図である。
【０１１６】
図１００(b)の初期状態及び図１００(c-1)、図１００(c-2)のリセット動作は図９８と似ているが電位の与え方は異ならせてある。電極８００ａの電位をＹ(V)、電極８００ｃ、８００ｄ、及び、導電層８０２の電位を略Ｙ／２ (V)、電極８００ｂの電位を０(V)とする。板状部材２１０４が支点部材２１０３に接触していない場合でも、図９８で説明したリセット動作とほぼ同様の現象により、板状部材２１０４は支点部材２１０３に接触し、導電層８０２から略Ｙ／２ (V)の電位が与えられる。
電極８００ｃ、８００ｄは板状部材と同じ電位が与えられているので両者の間のは静電引力は働かない。電極８００ｂと板状部材、および、板状部材２１０４と電極８００ａの間の電位差はともに略Ｙ／２ (V)となり、電極と板状部材との間に強い静電引力が働き、板状部材２１０４は電極８００ａ、８００ｂのある側に傾斜する。この状態をリセット状態とする。
【０１１７】
図１００(d)において、電極８００ｃの電位をＹ(V)、電極８００ａ、８００ｂ、及び、導電層８０２の電位を略Ｙ／２ (V)、電極８００ｄの電位を０(V)とすることにより、リセット方向と反対方向に高速に板状部材２１０４が傾斜変位し、板状部材２１０４の端部２１０４ｄが基板２１０１と接触して方向を規制されて、”光偏向１”の状態になる。それぞれの電極及び導電層に、正負の極性にかかわりなく、一定値のバイアス電位を加算しても動作は全く同じである。すなわち隣接する２つの電極へ大小異なる任意の電位を印加し、残りの２つの電極と導電層８０２には前記大小の電位の中間の電位を与えることにより、板状部材２１０４の変位方向を高速で変えることが出来る。ここで印加される電位Ｙ(V)は、所定値のことであり、次の条件で定める。すなわち、導電層８０２に与える電位Ｙ／２(V)が板状部材２１０４の変位を引き起こす限界の電圧Ｚ(V)よりやや大きい電位となるように設定する。
【０１１８】
次に図１００(e)において、電極８００ｂの電位をＹ(V)、電極８００ａ、８００ｃ、及び、導電層８０２の電位を略Ｙ／２(V)、８００ｄの電位を０(V)とすることにより、図１００(d)の光偏向とは軸を変えて、高速に板状部材２１０４が傾斜変位し、板状部材２１０４の端部２１０４ｅが基板２１０１と接触して方向を規制されて、「光偏向２」の状態となる。すなわち、板状部材の傾斜の向きを２軸方向で高精度に制御することが出来る。以上のように、複数の電極間に異なる電位を与えることにより、板状部材２１０４が静電引力により支点を中心に傾斜し、入射する光束の反射方向を変えることが出来る。以下に、光偏向のための静電引力の作用を、図１００(d)を例に簡単に述べると、支点部材８０２を略Ｙ／２(V)とすることにより板状部材の電位も略Ｙ／２(V)となる。そのため、電極８００ａ、８００ｂに対向する部位においては同電位なので静電引力はほぼ作用しない。それに対し、電極８００ｃ、８００ｄに対向する部位においては電位差が略Ｙ／２(V)生じるので、それぞれほぼ同等の静電引力 すなわち略Ｙ／２(V)の電位差に対応する静電引力が作用し、板状部材が”光偏向１”方向へ傾斜する。図１００(e)においても、軸が異なるが同様に、板状部材が”光偏向２”方向へ傾斜する。本実施例では、最大電位を与える電極と最小電位を与える電極とが、板状部材の変位の軸となる、支点部材の頂部を通る直線に関して同じ側に存在していることが条件である。電極数が４個の場合は隣接する電極が条件になる。
【０１１９】
次にこの実施例の光偏向方式の利点を、図１００(d)を例に説明する。図１００(d)において、電極８００ｃ、８００ｄにはそれぞれＹ(V)、０(V)が印加されているので、仮に板状部材２１０４が傾斜変位の過程で支点部材２１０３から離れ、板状部材２１０４が電気的に浮いた状態となっても、図９９に記載のように電極８００ｃ、８００ｄに対向する板状部材には静電引力を発生させることが出来る。それにより、目的方向への光偏向を達成できる。すなわち、利点として安定した光偏向を可能とすることが出来る。特に、光偏向装置の使い方が図とは上下が逆であった場合において、この効果は顕著に出る。すなわち、このような使い方の場合は、装置に何も電位が印加されていない場合は、常に板状部材２１０４が支点部材２１０３から離れた状態になっているからである。
さらに、他の利点は、後述の第２９の実施例と組み合わせることによって得られる。
【０１２０】
次に、図１００(f)を用いて、第２７の実施形態の変形実施形態を説明する。
電極８００ａの電位をＸ(V)、電極８００ｂ、８００ｃの電位を略Ｘ／２(V)、電極８００ｄの電位を０(V)とし、導電層８０２の電位を０(V)とする。ここで示す電位Ｘ(V)は、第２６の実施形態で説明したものと同じである。
板状部材２１０４は、電極８００ａとの間に大きな電位差があるため強い静電引力が働き、電極８００ｂ、８００ｃとの間には小さい電位差があるため弱い静電引力が働き、電極８００ｄとの間には電位差がないため静電引力が働かない。したがって、板状部材２１０４は図１００(f)のように電極８００ａの方向に傾斜し、板状部材２１０４の対角線上の端点２１０４ｆにおいて基板２１０１と接する。すなわち、図１００(d)、図１００(e)に示す変位方向は、いずれもほぼ正方形で示す板状部材２１０４の辺の方向への傾斜であったが、変形実施形態で得られる傾斜方向は板状部材２１０４の対角線方向への傾斜である。この実施形態でも、電極への電位の与え方で４通りの傾斜方向が得られる。
【０１２１】
実施形態２７と変型実施形態は同じ構成で、印加電位の組み合わせ方を変えているだけなので、制御次第で光の反射方向を合計８方向に切り替えることができる。第２６の実施形態と変型実施形態を組み合わせた制御を行っても同様の効果が得られる。電極８００ｂ、８００ｃに与える略Ｘ／２(V)という電位は電位０(V)の板状部材２１０４との間で弱い静電引力を発生させるので、板状部材２１０４の剛性が小さい場合はたわみが発生するおそれもある。そのような構成の場合は、電極８００ｂ、８００ｃに与える電位を小さくするか、導電層８０２と同電位の０(V)としてもよいし、あるいは、電源から切り離して、電気的に浮いた状態にしてもよい。電極８００ｂ、８００ｃに与える電位を、略Ｘ／２(V)とするか、電気的に浮いた状態にした場合は、導電層８０２に与える電位を０(V)からＸ(V)に切り換えるだけで板状部材２１０４の傾斜方向を逆側の電極８００ｄ側に反転させることができる。以上述べた各例から分かるように、板状部材２１０４の光反射面の法線を傾けたい場合、その方向にある電極と、板状部材２１０４との間の電位差が最大になるように与えることが基本である。このときの電極数は１個の場合と２個の場合があるのは既述の通りである。板状電極２１０４と隣り合う２個の電極との間に、同時に所定の電位差を与える場合は板状電極２１０４が辺の方向へ傾斜し、１個の電極との間に所定の電位差を与えれば、対角線方向へ傾斜する。
【０１２２】
次に、光偏向装置２１００の形状について述べる。これまでの説明では理解を容易にするために、板状部材がほぼ正方形である場合について説明してきたが、本発明の構成はこれに限定されるものではない。また、基板上の電極の数も最大４個までで説明してきたが、これも４個に限定されるものではない。
図１０１は、本発明の第２８の実施形態を説明する図である。図１０１において、外形その他が円形に構成されているが、符号２１００ないし２１０４は第１の実施例と同様である。ただし、支点部材２１０３は板状部材の直径より小さめの底面を有する円錐体状に示されている。符号８００ａないし８００ｈは、円錐体状の支点部材２１０３の側面に分割して設けられた８個の電極であり、各電極は相互に絶縁されている。
【０１２３】
電極８００ａの電位をＸ(V)、電極８００ｅの電位を０(V)とし、その他の電極をたとえば電気的に浮いた状態にしておく。支点部材２１０３の導電層８０２に仮に０(V)の電位を与えると、板状部材２１０４は電極８００ａとの間の大きな電位差により、電極８００ａの方向に傾斜する。また、導電層８０２に仮にＸ(V)の電位を与えると、板状部材２１０４は逆に電極８００ｅの方向に傾斜する。このようにして、電極及び導電層に与える電位の組合せで、板状部材２１０４は、電極のあるすべての方向に傾斜させることが可能になる。したがって、光の反射方向として８方向を選択的に設定することができる。上記説明では支点部材２１０３を円錐体として説明したが、正８角錐体にしても構わない。第２３の実施形態と類似の考え方で、動作時に板状部材２１０４を支点部材の斜面に沿わせるように構成する場合は、円錐体の側面より角錐体の側面の方が傾斜方向の設定が安定する。本実施例では８個の電極で説明したが、その個数は角錐体が作れる範囲で全く自由である。すなわち、第２３の実施形態に用いた柱状体の代わりに、上記に示した角錐体を、板状部材のほぼ全域に対応して斜面を有するように設置し、各斜面には互いに絶縁された電極を斜面の数だけ設ければ、任意の数の偏向方向を有する安定した光偏向装置が得られる。
【０１２４】
第２７の実施形態における電位の与え方は、最大電位を与える電極と最小電位を与える電極とが、板状部材の変位の軸となる支点部材の頂部を通る直線に関して同じ側に存在していることが条件であると述べた。電極数が４個の場合は隣接する電極であることが必須であるが、電極数が６個以上の場合は必ずしも隣接している必要がなくなる。すなわち、最大電位を与える電極と最小電位を与える電極との間に、他の電極が１個以上入っていても構わない。電極数が６個の場合は１個しか間に入り得ないが、電極数が８個の場合は、最大２個まで間に入り得る。このように電位を与えると、板状部材の変位は力関係により、電位差を与えた両電極の中間に向けて傾斜する。間に挟まっている電極数が奇数、すなわち、１個もしくは３個なら、板状部材は中間の電極の斜面に接触して安定する。したがって、この、間に挟まった電極には電位を与えないで電気的に浮いた状態にしておけば、最大の電位差が隣接同士の電極にかかることがなく、放電や、短絡のおそれがなく安定した動作が期待できる。
【０１２５】
図１０２は本発明の第２９の実施形態を説明する図である。この実施形態では、光偏向装置２１００を任意の基板上にアレー状に並べて光偏向アレー１２００とした。図１０２(a)は上面図であり、１０２(b)はA-A'線の断面図である。図では、１次元に並べた状態を示しているが、２次元に並べても構わない。光偏向装置２１００を集積化することにより、光偏向装置２１００を同時にかつ独立に駆動制御して光偏向させることができる。このように集積化してアレー状に並べたときの個別の光偏向装置２１００を便宜上”素子”と呼ぶことがある。
【０１２６】
次に、第３０の実施形態を説明する。この実施形態における光偏向装置は、第２０ないし第２９の実施形態における光偏向装置２１００の板状部材２１０４の近傍の雰囲気がほぼ真空である。真空状態を形成する方法としては、光偏向装置２１００をパッケージ化する際に、真空封止することにより達成可能である。図１０２にほぼ真空状態とする利点を図９８に示す光偏向装置２１００を複数１次元アレー化した実施例３０の場合を例として説明する。前述のように、図１０２の光偏向アレー１２００の各素子において、２１０１及び２１０２は図９１と同様である。２２０１〜２２０３は図９２と同様である。８００ａ、８００ｂ、８００ｃ、８００ｄ及び８０１、８０２は図９８と同様である。図１０２(a)は、実施形態３０の光偏向アレー１２００の上面図である。図１０２(b)は、各素子が任意の光偏向を行っている場合の光偏向アレー１２００のA-A'線の断面図である。
【０１２７】
図１０２(b)は板状部材２１０４の近傍の雰囲気が通常の大気である場合を模式的に示している。一つの素子（左端の素子）の板状部材２１０４が傾斜変位したことにより板状部材２１０４直下の大気が圧力を受け、隣接する素子（中央の素子）へ浮力を及ぼすことになる。それにより、隣接する素子は白抜き矢印で示した目的の方向への変位を妨げられることになる。板状部材２１０４の近傍の雰囲気をほぼ真空にすることにより、光偏向アレー１２００においては、上記浮力の影響を抑制することができる。単体の光偏光装置においては、空気中の埃などが入らないように装置周囲をカバーで覆うようにパッケージ化した場合、電圧印加による板状部材２１０４の急速な傾斜の変化に対して雰囲気の気体が粘性抵抗となり、わずかな応答遅れが生ずることを防ぐことができる。
【０１２８】
次に、第３１の実施形態を説明する。この実施形態の光偏向装置２１００は、板状部材２１０４の近傍の雰囲気が不活性な気体である。不活性な気体としては、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオンなどがあり、その中では比較的安価であり安全な窒素が望ましい。不活性な気体雰囲気を形成する方法としては、光偏向装置２１００をパッケージ化する際に、不活性気体中において封止することにより達成可能である。板状部材の近傍の雰囲気を該不活性な気体とする利点は、雰囲気中の水分を低減することができ、それにより、板状部材が傾斜変位し基板へ接触した時の接触点及び支点部材と板状部材の接触点における固着を抑制できることである。ただし、封入気体が板状部材２１０４の変位に対して粘性抵抗となるおそれがあれば、なるべく低圧にして封入することが望ましい。
【０１２９】
画像投影表示装置に本発明を適用した実施例を、図１０３を用いて説明する。
図１０３は本発明の光偏向アレー１２００を、画像投影表示装置に適用した例を説明する図である。同図において、符号１３００は画像投影表示装置、符号１３０１は光スイッチ手段、符号１３０２は光源、符号１３０３はレンズ、符号１３０４は絞り、符号１３０５は回転カラーホール、符号１３０６はマイクロレンズアレー、符号１３１０は投影スクリーンをそれぞれ示す。
光偏向装置２１００または光偏向アレー１２００のいずれも、画像投影データの表示（すなわち画素の明暗表示）装置の光スイッチ手段として用いることができる。したがって、画素の明暗制御（すなわち光スイッチのＯＮ／ＯＦＦ制御）が良好で、迷光（反射方向が乱れた時に発生する隣接素子からの反射光）を抑制でき、高速な動作が可能で、長期的な信頼性が高く、低電圧で駆動でき、かつコントラスト比を向上できる。この実施例では光偏向アレー１２００を用いている。
【０１３０】
画像を投影して表示する画像投影表示装置１３００は、投影画像データの入射光束（Ｒ）の反射方向を変えて光偏向を行なって画像を投影する光偏向アレー１２００からなる光スイッチ手段１３０１が画像を投影スクリーン１３１０に投影して表示するようになっている。上記光スイッチ手段１３０１は、光源１３０２からの入射光束（Ｒ）が光偏向アレー１２００に照射され、光偏向アレー１２００内の各素子の板状部材２１０４の光反射面により反射し、投影レンズ１３０３、及び、絞り１３０４を介して上記投影スクリーン１３１０に投影する。カラー表示を行うためには、上記光源１３０２の前に回転カラーホール１３０５を設けてもよい。性能向上のためにマイクロレンズアレー１３０６を用いることも出来る。したがって、入射光の反射方向を変えて光偏向を行う、構造が簡単で応答も速く、使用する入射光（Ｒ）の波長が制限されることなく、駆動電圧が低く作動が安定で信頼性も高く、製造工程が少なく低コストの光偏向アレー１２００を具備する画像投影表示装置１３００を提供することが出来るようになった。
【０１３１】
次に、画像投影表示装置における光偏向アレー１２００の好ましい配置の仕方について説明する。すなわち、光偏向アレー１２００の各素子の、板状部材２１０４の中立位置における光反射面の法線方向が重力の作用方向とほぼ同方向になるように配置する。本発明の光偏向アレー１２００を画像投影表示装置に用いる場合、このように配置することにより、基板表面２１０１に形成された支点部材に板状部材２１０４が接触する場合に板状部材２１０４に重力が作用するので、どの電極の方向への板状部材２１０４の傾斜も、重力が均等に作用し、偏りがない。それにより、板状部材２１０４が傾斜変位する場合にさらに安定した動作、すなわち、長期信頼性や繰り返し再現性のある動作を得ることが出来る。本発明の光偏向装置２１００は偏向ミラーに相当する板状部材が固定端を有していないので、より効果的である。なお、図１０３は一般的な使い方を説明する図であるため、光偏向アレー１２００の各素子の板状部材２１０４の中立位置の向きについて特定の方向を示していないが、この配置を採用する場合は、必要に応じて、中間に反射鏡などを使えば目的を達成することができる。また、光偏向アレーの代わりに光偏向装置を用いる場合でも、同様に上記配置は有効である。
【０１３２】
画像形成装置に本発明を適用した実施例を、図１０４を用いて説明する。
図１０４は、本発明の光偏向アレー１２００を複写機等の画像形成装置に適用した例を示す図である。図において、画像形成装置１４００ は、主な機能ブロックとして、ドラム形状の感光体の画像担持体１４０１と、潜像形成手段１４０２と、現像手段１４０３と、転写手段１４０４と、帯電手段１４０５と、定着手段１４０６と、排紙トレイ１４０７と、クリーニング手段１４０８とからなる。
本実施例は、光偏向アレー１２００を潜像形成手段１４０２に組み込むことから、光書込み時のＯＮ／ＯＦＦ制御が良好で、迷光（反射方向が乱れた時に発生する隣接素子からの反射光）を抑制でき、高速な動作が可能で、長期的な信頼性が高く、低電圧で駆動でき、かつＳ／Ｎ比を向上できる。
【０１３３】
潜像形成手段１４０２以外は周知の画像形成手段であるので、それらについての詳細な説明は省略する。画像担持体１４０１は図示の矢印Ｄ方向に回転可能に保持されて形成画像を担持する。潜像形成手段１４０２は本発明の光偏向アレー１２００をライン露光型の露光手段として用いる。
帯電手段１４０５で均一に帯電された感光体上に、潜像形成手段１４０２で光書き込みが行なわれて潜像が形成される。すなわち、入力された画像データに対応して光偏向アレー１２００の各素子のスイッチングが行われ、形成された潜像は現像手段１４０３で顕像化されトナー画像が形成され、形成されたトナー画像は転写手段１４０４で被転写体（Ｐ）に転写されて、定着手段１４０６で定着された後に、被転写体（Ｐ）は排紙トレイ１４０７に排紙されて収納される。他方、トナー画像を上記転写手段１４０４で被転写体（Ｐ）に転写した後の上記画像担持体１４０１のドラム形状の感光体は、クリーニング手段１４０８でクリーニングされて次工程の画像形成に備えるようになっている。
【０１３４】
上記潜像形成手段１４０２は、光源１４０２ａからの入射光束（Ｒ）を、第１のレンズシステム１４０２ｂを介してアレー状に複数個配置された素子に照射し、各素子は画像情報に応じて、反射手段としての光偏向アレー１２００を経て入射光束（Ｒ）を第２のレンズシステム１４０２ｃを通して画像担持体１４０１のドラム形状の感光体上の表面に結像させるようになっている。従って、入射光の反射方向を変える光偏向の構造が簡単で応答も速く、使用する入射光の波長が制限されることなく、駆動電圧が低く、作動が安定で信頼性も高く、製造工程が少なく低コストの光偏向アレー１２００を具備する画像形成装置１４００を提供することが出来るようになった。
【０１３５】
光伝送装置に本発明を適用した実施例を、図１０５を用いて説明する。
図１０５は２次元的に配列された本発明の光偏向アレー１２００を光伝送装置に適用した例を示す図である。
図１０５(a)は複数のポートから複数のポートへの光電送の例、図１０５(b)は単数のポートから複数のポートへの光電送の例を示す図である。
図１０５(a)において、光伝送装置１５００は、基本構成として、光信号入力部１５０２と、１段目の光偏向アレー１５０３と、その制御装置１５０４と、２段目の光偏向アレー１５０５と、その制御装置１５０６と、光信号出力部１５０７と、信号伝達ポート１５０８とを有する。
図１０５(a)において、光偏向アレー１２００を、入力光情報信号の反射方向を変えて出力光情報信号のポートを決定する光スイッチ手段として用いることから、２軸方向の光偏向を容易に正確に行うことが出来、それによりポートの選択の制御が良好で、隣接ポートへの迷光を抑制でき、高速な光路切り替えが可能で、長期的な信頼性が高く、低電圧で駆動でき、かつ同一基板上に集積化できる。
【０１３６】
光情報信号が複数の信号伝達ポート１５０８を有する光信号入力部１５０２から本発明の光伝送装置１５０１に入力され、それが２段の光偏向アレー１５０３及び１５０５により２軸方向に偏向され、出力ポートを選択して複数の信号伝達ポート１５０８を有する光信号出力部１５０７から出力される。本実施例においては、光偏向角を大きく取るために１段目の光偏向アレー１５０３及び２段目の光偏向アレー１５０５の２段としたが、選択するポートの数によっては、光偏向アレーは１個でも良い。光偏向アレー１５０３及び１５０５は、それぞれの光偏向アレー内の各素子を同時にかつ独立して駆動制御するための制御装置１５０４及び１５０６をそれぞれ具備している。なお、これまでの説明では分かりやすくするため、信号入力部と信号出力部、あるいは、入力ポートと出力ポートは相異なるものとして説明してきたが、光伝送は、通常、双方向伝送が可能なので、実際は”信号入出力部”、あるいは、”入出力ポート”として、信号入力部と信号出力部、あるいは、入力ポートと出力ポートを区別する必要はない。
【０１３７】
光伝送装置の他の実施例を図１０５(b)を用いて説明する。この実施例の構成は、１個の入出力ポート１５１１を有し、単体の光偏向装置２１００と、光偏向装置２１００の選択可能な反射光の方向の数だけの入出力ポート１５１４のみを有した信号入出力部１５１３を有している。図は実施形態２６に示す光偏向装置２１００を用いる場合を示しているが、この実施形態では、選択可能な反射光の方向は４方向あるので、一方の入出力ポートとして１個であっても、他方の入出力ポートとしては４個まで設定し得る。図の光路を示す実線は、光偏向装置２１００によって１つの入出力ポート１５１４が選択されている場合を示し、破線は他の入出力ポートに切り換えられた場合を示す。図では反射鏡１５１２を介して入出力ポート１５１１と光偏向装置２１００とを光学的に接続しているが、反射鏡をやめて、入出力ポート１５１１を信号入出力部１５１３の中心部に配置することもでき、構造的には非常に簡単になる。さらに、このような組み合わせの入出力ポートのセットを複数セット一体化して用いることもできる。
【０１３８】
次に、光偏向装置の製造方法について説明する。
図１０６は光偏向装置２１００または光偏向アレーの製造工程を示す図である。
図１０６(a)〜(h)に、第２６の実施形態に示す光偏向装置２１００を例に取り、代表的な工程に沿って示した。図１０６(a)〜(h)は同実施形態におけるB-B'線上の断面概略図である。
シリコン基板上に複数の区画を形成する。区画の並べ方は１次元でも２次元でもよい。単体の光偏向装置を得る目的であれば、各区画の間に切り離しのためのマージンを設けておく。光偏向アレーを得る目的であれば、各区画は密着させて形成する。
【０１３９】
図１０６(a)：シリコン基板２１０１上に、支点部材の誘電層８０１を構成するシリコン酸化膜１６０１がプラズマＣＶＤ法により堆積され、
その後、面積階調を有するパターンを形成したフォトマスクを用いた写真製版法やレジストパターン形成後熱変形させる写真製版法により、支点部材の形状とほぼ同形状の任意の膜厚を有するレジストパターンを形成し、その後、ドライエッチング法の手法により目的形状の誘電層８０１が形成される。
図１０６(b)：電極８００ｂ、８００ｄ及び支点部材の導電層８０２を窒化チタン(TiN)膜の薄膜で形成する。図に見えない電極８００ａ、８００ｃもこのとき同時に形成される。
TiN薄膜は、TiをターゲットとしたＤＣマグネトロンスパッタ法により成膜し、写真製版法及びドライエッチング法の手法により複数の電極としてパターン化した。
【０１４０】
図１０６(c)：非晶質のシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、ＣＭＰ技術を用いて処理時間制御にて平坦化した。
残存する非晶質シリコン膜が第１の犠牲層１６０２である。なお、犠牲層としては上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜（一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜）や多結晶シリコン膜などを用いることも出来、平坦化の手法としては、熱処理によるリフロー法やドライエッチングによるエッチバック法を用いることも出来る。
図１０６(d)：板状部材の誘電体層２２０１としてシリコン窒化膜をプラズマＣＶＤ法により堆積させ、写真製版法及びドライエッチング法の手法によりパターン化し、開口部２２０３及び誘電体層２２０１を形成した。引き続き光反射領域を兼ねる導電体層２２０２となるアルミニウム系金属膜をスパッタリング技術により堆積させ、写真製版法及びドライエッチング法によりパターン化した。
【０１４１】
図１０６(e)：非晶質なシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、第２の犠牲層１６０３とした。やはり犠牲層としては上記シリコン膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜（一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜）や多結晶シリコン膜などを用いることも出来る。第２の犠牲層１６０３は第１の犠牲層１６０２と同じ材質であることが望まれる。
図１０６(f)：光偏向装置２１００を個別に分離し、板状部材の周囲に規制部材２１０２を配置するために、写真製版法及びドライエッチング法により、第１の犠牲層１６０２及び第２の犠牲層１６０３を同時に板状部材よりやや広くパターン化した。
図１０６(g)：規制部材２１０２を構成するシリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法により堆積させ、写真製版法及びドライエッチング法により任意の箇所にパターン化し規制部材２１０２とした。
図１０６(h)：残存する第１の犠牲層１６０２及び第２の犠牲層１６０３を、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（TMAH）液によるウェットエッチング技術により、規制部材２１０２近傍の開口部を通してエッチング除去し、板状部材２１０４を可動範囲が制限された空間に配置して、本発明の光偏向装置が完成する。
【０１４２】
次に、第２５の実施例における光偏向装置の製造方法について説明する。この製造方法は、光偏向装置２１００の製造方法の一部の工程であり、少なくとも、複数の電極上に誘電性薄膜を堆積させる工程を有し、その薄膜をパターン化し凸部位を形成する工程を有する。
図１０７は光偏向装置２１００の支点部材の斜面の凸部位を形成する工程を示す図である。
図１０７(a)〜(i)に、代表的な工程にを示した。図１０７(a)〜(i)はB-B'線上の断面概略図である。
【０１４３】
図１０７(a)：シリコン基板２１０１上に、支点部材を構成するシリコン酸化膜がプラズマＣＶＤ法により堆積され、その後、面積階調を有するパターンを形成したフォトマスクを用いた写真製版法やレジストパターン形成後熱変形させる写真製版法により、支点部材の形状とほぼ同形状の任意の膜厚を有するレジストパターンを形成し、その後、ドライエッチング法の手法により目的形状の支点部材６０１が形成される。
図１０７(b)：電極２３０１及び支点部材の導電性を有する部材６０２を窒化チタン(TiN)膜の薄膜で形成する。
TiN薄膜は、TiをターゲットとしたＤＣマグネトロンスパッタ法により成膜し、写真製版法及びドライエッチング法の手法により複数の電極としてパターン化した。
【０１４４】
図１０７(c)：板状部材と電極の電気的短絡を防止するための絶縁膜６０３としてシリコン酸化膜がプラズマＣＶＤ法により堆積され、その後写真製版法及びドライエッチング法の手法により目的形状の凸部位７０１が任意の箇所にパターン化される。なお、この時同時に板状部材の電位を付与するために支点部材の頂部近傍が開口される。
図１０７(d)：非晶質のシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、ＣＭＰ技術を用いて処理時間制御にて平坦化した。
残存する非晶質シリコン膜が第１の犠牲層１７０２である。なお、犠牲層としては上記膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜（一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜）や多結晶シリコン膜などを用いることも出来、平坦化の手法としては、熱処理によるリフロー法やドライエッチングによるエッチバック法を用いることも出来る。
【０１４５】
図１０７(e)：板状部材２１０４として、光反射領域を兼ねて導電性を有するアルミニウム系金属膜をスパッタリング技術により堆積させ、写真製版法及びドライエッチング法によりパターン化した。
図１０７(f)：非晶質のシリコン膜をスパッタ法により堆積させ、第２の犠牲層１７０３とした。やはり犠牲層としては上記シリコン膜以外にもポリイミド膜や感光性有機膜（一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜）や多結晶シリコン膜などを用いることも出来る。第２の犠牲層１７０３は第１の犠牲層１７０２と同じ材質であることが望まれる。
【０１４６】
図１０７(g)：光偏向装置２１００を個別に分離し、板状部材の周囲に規制部材２１０２を配置するために、写真製版法及びドライエッチング法により、第１の犠牲層１７０２及び第２の犠牲層１７０３を同時に板状部材２１０４よりやや広くパターン化した。
図１０７(h)：規制部材２１０２を構成するシリコン酸化膜をプラズマＣＶＤ法により堆積させ、写真製版法及びドライエッチング法により任意の箇所にパターン化し規制部材２１０２とした。
図１０７(i)：残存する第１の犠牲層１７０２及び第２の犠牲層１７０３を、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（TMAH）液によるウェットエッチング技術により、規制部材２１０２近傍の開口部を通してエッチング除去し、板状部材を可動範囲が制限された空間に配置して、本発明の光偏向装置が完成する。
【０１４７】
ここで、支点部材２１０３の形状について、図１０８、図１０９を用いて説明する。
図１０８（ａ）は基本となる円錐体を示した図である。この図では、円錐体２１０３の頂部２１０３ａは鋭い尖端となっている。板状部材２１０４に静電引力が作用したとき、これを支えるに当たって、両部材の接触点に応力が集中するため、該尖端形状を維持しきれなくなるおそれもあるので、図１０８（ｂ）のように、頂部２１０３ａを小さな球状に形成すると、安定した作動が得られるので良い。図１０８（ａ）、（ｂ）どちらの形状の場合も、図１０８（ｃ）に示すように、円錐体底面の下に該底面の径と同型の底面を有する円柱とを合体させた形状にするとさらによい。すなわち、支点部材の高さを同じにする場合、円錐体の頂角を大きくすることができるので、頂部の強度的安定性が得られる。このような形状にしても、使用上は全く同じに扱える。
【０１４８】
頂部を球状にする代わりに、平面にしても構わない。図１０９（ａ）のように円錐台形状にして、尖端形状をなくすと、応力集中の心配がさらになくなり、支点部材の破損などの危険性がより少なくなる。図１０８（ｃ）と同様に、円錐台の底面の下に、該底面の径と同型の底面を有する円柱を合体させた図１０９（ｂ）のような形状でも構わない。効果は図１０８（ｃ）の場合とほぼ同様である。頂部２１０３ａの面積があまり大きくならなければ図１０９（ｃ）のように単なる円柱でも一応使うことはできる。この形状は円錐体の部分は無いが、製造が容易である。
【０１４９】
図１１０、１１１に、図９７で示した本発明の第２５実施形態における凸部位に対する、変形実施形態を示す。
図１１０において符号２００５は凸部位を示す。凸部位２００５は、図９７に示した実施例の凸部位７０１と同様の製造方法により得られ、同様の役割を果たすものであるが、その形状が凸部位７０１とは異なっている。
凸部位２００５は絶縁性膜により、４個の電極２３０１の上に、複数の帯状に配列されている。帯の幅、間隔、長さなどは、前述したとおり、板状部材２１０４が弾性変形により凹部位の電極２３０１へ接触しない範囲で任意の形状として、静電引力と板状部材の剛性の関係から設計することができる。凸部位を形成する斜面は、図９７に示す尾根状の頂部を有する柱状体の支点部材に限らず、図１０１の実施例で述べた、多角錐体の斜面でも良い。
凸部位を形成するためのフォトマスクを作成するに際し、これら凸部位の大きさは解像限界に近いため、図９７に示した円形のみの構成では精度が低下しやすい。そこで、本実施例のように、帯状に構成することによって面積的に大きくして、精度を出しやすくする。
【０１５０】
図１１１において符号２１０５は凸部位を示す。凸部位２１０５は、図９７に示した実施例の凸部位７０１とは一部異なる製造方法により形成されるが、その他に関しては上記凸部位２００５と同様である。
凸部位２１０５は、電極２３０１の上に載っているのではなく、電極と電極の間に突出しているような構成となっている。
【０１５１】
凸部位２１０５は、４個の電極を形成する前に、支点部材６０１の形成時に、所定のパターンによって形成しておく。支点部材６０１が絶縁性材料で形成されている場合は、支点部材６０１自身の表面をパターン化すれば良いが、支点部材６０１が導電性部材の場合は、支点部材６０１形成後表面に絶縁性膜を施してから、所定のパターンによって帯状の絶縁性凸部位２１０５を形成する。電極２３０１は凸部位２１０５の周囲の平坦部にのみ形成する。ただし、これとは別に、支点部材６０１の頂部には、板状部材２１０４に電位を供給するための導電部材６０２を形成する必要があるが、工程上は、上記電極２３０１を形成するときに、一緒に形成することができる。電極２３０１を凸部位以外のところにだけ設ける理由は、凸部位の下に電極がある場合は、凸部位表面に分極による静電荷が発生して、これが板状部材２１０４を吸着してしまう虞があるからである。この吸着が強くなると、電極に対する印加電圧が消滅した後も、板状部材２１０４が凸部位に吸着したまま離れない、いわゆる固着現象が発生することもある。
【０１５２】
図１１２は、図１０１に示した第９の実施例の円形の光偏向装置２１００を、最稠密状態に並べて２次元的なアレー状に構成する場合の、規制部材の実施形態を示す図である。図は説明を容易にするため、最小の構成を示してあるが、実用上はこのような構成が縦及び横に多数配列されたものが使用される。
図において、符号２１０２’は２個の光偏向装置に共有された複合規制部材を示す。一般に円を最稠密に並べた場合、１つの円の周囲には６個の円が等間隔に隙間無く並ぶ。したがって、規制部材２１０２は基板２１０１の円周上に等間隔に６個形成すると隣接する基板２１０１と規制部材の位置を一致させることができる。複数の光偏向装置２１００を集積化して一度に作る場合、規制部材の位置が一致していると両者を一体化して複合規制部材２１０２’として形成することができる。特に図示はしないが、１次元アレーの場合でも隣接する基板同士の規制部材を一体化することができるのは同じである。ただし、１次元の場合の規制部材の個数は、図１０１に示す４個でも構わない。また、２次元アレーであっても、正方マトリクス状に配列する場合は、基板同士は縦、及び、横に連結されるので、規制部材は図１０１のように４個が丁度良い。
【０１５３】
図１１３は規制部材２１０２の変形実施形態を説明するための斜視図である。
図１１４は上記変形実施形態の規制部材２１０２を用いた光偏向装置２１００の断面図である。
図１１３（ａ）に示す規制部材２１０２は、直立部２１０２ｃの頂部に設けられたストッパ２１０２ａの突出方向とは逆方向に突出した延長基部２１０２ｂを直立部２１０２ｃの下端部に有する。この規制部材２１０２は、図９１、あるいは、図１０１に示すような、基板２１０１の周縁部に規制部材を設ける場合に用いる。図１１４からも分かるように、板状部材２１０４の可動範囲として規制される空間は、規制部材２１０２の延長基部２１０２ｂの有る分だけ、基板２１０１よりも小さい範囲に限定される。このようにする理由は、規制部材２１０２が基板２１０１と接合する部分の面積があまり小さいと、わずかな応力にも破損しやすくなる虞があるためで、延長基部２１０２ｂによって上記接合面積を大きくすることによって、十分な強度が得られるようになる。
【０１５４】
図１１３（ｂ）に示す規制部材２１０２は、図９４に示すような角部における規制部材に関して、上記接合面積を大きくしたものである。使用法、及び、効果は上記と同じなので説明を省略する。
【０１５５】
図１１５は規制部材の更なる変形実施形態を示す斜視図である。
図１１６、１１７は変形実施形態の規制部材の使用例を示す断面図である。
図において、符号２１０２’は図１１２と同様、２個の光偏向装置に共有される複合規制部材を示す。複数の光偏向装置を並べてアレー状にして用いる場合、隣接する光偏向装置の連結位置において、規制部材を共有することができる。図１０２、あるいは、図１１２にその例が示されている。図１１５（ａ）に示す複合規制部材２１０２’は、図１１３に示した規制部材２１０２の変形であり、２個の規制部材の延長基部同士をつきあわせて連結した形の基部２１０２’ｂを有している。逆に言えば、隣接する２個の基板２１０１の境界線Ｋ上に、両基板に等分に跨って横たわる平板状の基部２１０２’ｂの対向する両端に、直立部２１０２’ｃを設け、両直立部２１０２’ｃの頂部に、前記境界線Ｋと逆方向に突出するストッパ２１０２ａをそれぞれ設けた形となっている。
【０１５６】
図１１５（ｂ）に示す複合規制部材２１０２’は、上記と同様な位置において、図９１に示す規制部材２１０２を２個、ストッパの存在しない側の面を、互いに密着させて連結した形になっており、アルファベットのＴの字の形に似ている。この構成では、図１１５（ａ）に示す直立部２１０２’ｃを２枚合わせた厚さ、または、それ以上の厚さとし、基板２１０１と接合する部分の面積が大きくしてあるので、特に基部としての形状を持たないが、十分な強度を有することになる。
【０１５７】
図１１８ないし図１２７は、本発明の他の実施形態に係わる光偏向装置の製造手順を示す図である。
図において、符号２８０２、２８０３、２８０４は第１、第２、第３の犠牲層をそれぞれ示す。
基板２１０１上に支点部材２１０３を形成する（図１１８）。
面方位［１００］を有するシリコン基板２１０１上に、支点部材２１０３を構成する酸化シリコン膜がプラズマＣＶＤ法により堆積され、その後、面積階調を有する、パターンを形成したフォトマスクを用いた写真製版法や、レジストパターン形成後熱変形させる写真製版法により、支点部材２１０３とほぼ同じ形状の任意の膜厚を有するレジストパターンを形成し、その後、ドライエッチング法の手法により目的形状の支点部材２１０３が形成された。
なお、上記［１００］面方位を有するシリコン基板２１０１上に２μｍ程度の酸化シリコン膜を形成し、その上層１μｍ程度にて同様の加工を行っても良い。
また、支点部材２１０３の頂部２１０３ａの高さはおよそ１μｍである。
【０１５８】
次いで、複数の電極２３０１を形成する（図１１９）。
電極２３０１は窒化チタン（TiN）の薄膜で形成する。TiN薄膜は、TiをターゲットとしたＤＣマグネトロンスパッタ法により、厚さ０．０１μｍに成膜し、写真製版法、及び、ドライエッチング法の手法により、複数の、たとえば、４個の電極２３０１としてパターン化した。
次に、電極２３０１の上に保護膜２３０１ａを形成する（図１２０）。
保護膜２３０１ａとしては、プラズマＣＶＤ法により、シリコン窒化膜を膜厚０．２μｍで形成した。
【０１５９】
次に、第１の犠牲層２８０２を形成する（図１２１）。
第１の犠牲層２８０２として、非晶質シリコン膜をスパッタ法により２μｍ堆積させ、ＣＭＰ技術を用いて処理時間制御にて、支点部材２１０３の頂部２１０３ａが露出させ、さらに時間をオーバーさせて平坦化させる。このとき、支点部材２１０３、及び、保護膜２３０１ａとの研磨選択性の高いＣＭＰ条件とすることにより、支点部材２１０３の頂点近傍では、頂部２１０３ａが残存し、非晶質シリコン膜が薄く存在する。支点部材２１０３の頂点部が約０．２μｍ突出した。残存する非晶質シリコン膜が第１の犠牲層２８０２で有る。第１の犠牲層としては、上記以外にも、ポリイミド膜や感光性有機膜、あるいは、一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜や多結晶シリコン膜などを用いることもできる。また、平坦化の手法としては、ドライエッチングによるエッチバック法を用いることもできる。
【０１６０】
次いで、第２の犠牲層２８０３を形成する（図１２２）。
非晶質シリコン膜をスパッタ法により支点部材２１０３の先端部まで含めて０．１μｍ堆積させた。
【０１６１】
次に、板状部材２１０４の誘電体層２２０１と導電体層２２０２を形成する（図１２３）。
誘電体層２２０１となる基材として、シリコン窒化膜をプラズマＣＶＤ法により、厚さ０．２μｍで堆積させ、引き続き、光反射領域を兼ねる導電体層２２０２となる、アルミニウム系金属膜を０．０５μｍの厚さで、スパッタリング技術により堆積させた。その後、上記金属膜と上記シリコン窒化膜を、それぞれ、写真製版法、及び、ドライエッチング法によりパターン化した。後の工程で、基板２１０１の周縁部に、規制部材２１０２を形成するためのスペースを残すため、誘電体層２２０１は基板２１０１より小さめに形成する。また、導電体層２２０２は、誘電体層２２０１の上に載るように、それより小さめに形成する。
【０１６２】
次に、第３の犠牲層２８０４を形成する（図１２４）。
非晶質のシリコン膜をスパッタ法により、１μｍ堆積させ、第３の犠牲層２９０４とした。なお、第３の犠牲層としては、上記以外にも、ポリイミド膜や感光性有機膜、あるいは、一般的に半導体プロセスにて用いられるレジスト膜や多結晶シリコン膜などを用いることもできる。
【０１６３】
次に、規制部材２１０２を形成するスペースを作る（図１２５）。
写真製版法、及び、ドライエッチング法により、第１の犠牲層、第２の犠牲層、および第３に犠牲層を同時にパターン化して、基板２１０１の周縁部に沿った部分を除去し、規制部材２１０２用のスペースを形成する。このとき、残す犠牲層の大きさは誘電体層２２０１が露出しないように誘電体層２２０１の大きさよりも大きくしておく。
【０１６４】
次に、規制部材２１０２を形成する（図１２６）。
酸化シリコン膜をプラズマＣＶＤ法により厚さ０．８μｍで堆積させ、写真製版法、及び、ドライエッチング法により、パターン化して、規制部材２１０２を形成した。なお、規制部材２１０２は図示の形状に限るものではなく、図１１３、１１５に示したように種々の変形があり得る。
【０１６５】
最後に、犠牲層の除去を行う（図１２７）。
残存する第１ないし第３の犠牲層、２８０２、２８０３および２８０４を、ウェットエッチング技術により、開口部を通してエッチング除去し、反射面を有した板状部材２１０４の可動範囲が、基板２１０１と、規制部材２１０２と、支点部材２１０３によって所定の空間に規制された光偏向装置２１００が得られた。
【０１６６】
この製造方法では、板状部材２１０４の裏面の中央部が、支点部材２１０３と凹凸の関係で組み合わさるようになり、板状部材２１０４が電極２３０１から静電引力を受けて傾斜する場合にも、横滑りが生ぜず、中央部が常に一定した位置にあるので、マイクロミラーデバイスとして用いた場合、反射光の方向制御が精度良くできるようになる。
【０１６７】
本発明の作用効果を全体的に述べると、ミラーの役割をする板状部材が斜面や基板に接触して傾斜角が決まることから、ミラーの偏向角の制御が容易かつ安定である。支点部材を中心として対向する電極に異なる電位を印加することにより高速に板状部材を反転できるので、応答速度が速くできる。板状部材が固定端を有していないのでねじり変形などの変形を伴わず長期的な劣化が少なく低電圧で駆動できる。半導体製造技術により微細で軽量な板状部材を形成できるので、規制部材との衝突による衝撃が少なく、長期的な劣化が少ない。規制部材や板状部材の構成を任意に決めることにより、反射光のＯＮ／ＯＦＦ比（画像機器におけるＳ／Ｎ比、映像機器におけるコントラスト比）を向上できる。半導体製造技術及び装置を使用できるので低コストにて微細化と集積化が可能である。また、支点部材を中心として複数の電極を配置することにより、１軸及び２軸方向の光偏向が可能である。
【０１６８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、請求項１、５の発明によれば、入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う構造と制御が簡単容易で作動が安定で応答も速く、使用する入射光の波長が制限されることなく、機械的強度が長期間使用時にも変化と劣化が少なく、駆動電圧が低く省資源で、微細化と集積化が可能で低コストで、使用環境も制限されない光偏向装置を提供することが出来る。
【０１８１】
請求項４記載の発明によれば、上記光偏向装置の製造方法を提供出来る。
【０１８３】
請求項９記載の発明によれば、この発明の光偏向装置を具備する光情報処理装置を提供できる。
【０１８４】
請求項１０記載の発明によれば、この発明の光偏向装置を具備する画像投影表示装置を提供出来る。
【０１８５】
請求項１１記載の発明によれば、この発明の光偏向装置を具備する光伝送装置を提供することが出来る。
【０１９９】
請求項７記載の発明によれば、請求項５記載の光偏向装置の製造方法を提供できる。
請求項８記載の発明によれば、請求項６記載の光偏向装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光偏向装置を説明する図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す光偏向装置の主要部の状態を説明する説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態を示す光偏向装置の主要部の他の状態を説明する説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する説明図である。
【図８】図７の変形例の欠点を説明する図である。
【図９】本発明の第３の実施形態を示す光偏向装置の他の主要部を説明する図１０のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】図９の平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する拡大斜視図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態の変形例を示す光偏向装置の主要部を説明する拡大斜視図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図１４のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１４】図１３の平面図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する拡大斜視図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態の変形例を示す光偏向装置の主要部を説明する拡大斜視図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図１８のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１８】図１７の平面図である。
【図１９】本発明の第６の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図１４のＧ−Ｇ線断面図である。
【図２０】図１９の平面図である。
【図２１】本発明の第６の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する拡大斜視図である。
【図２２】本発明の第６の実施形態の変形例を示す光偏向装置の主要部を説明する拡大斜視図である。
【図２３】本発明の第７の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図２４のＨ−Ｈ線断面図である。
【図２４】図２３の平面図である。
【図２５】本発明の第７の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図２６のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２６】図２５の平面図である。
【図２７】本発明の第７の実施形態を示す光偏向装置の他の主要部を説明する平面図である。
【図２８】本発明の第７の実施形態を示す光偏向装置の他の主要部の動作を説明する図２７のＪ−Ｊ線断面図である。
【図２９】本発明の第７の実施形態を示す光偏向装置の他の主要部の他の動作を説明する図２７のＪ−Ｊ線断面図である。
【図３０】本発明の第７の実施形態を示す光偏向装置の他の主要部の他の動作を説明する図２７のＫ−Ｋ線断面図である。
【図３１】本発明の第７の実施形態を示す光偏向装置の他の主要部の他の動作を説明する図２７のＪ−Ｊ線断面図である。
【図３２】本発明の第７の実施形態を示す光偏向装置の他の主要部の他の動作を説明する図２７のＫ−Ｋ線断面図である。
【図３３】本発明の第７の実施形態を示す光偏向装置の他の主要部の他の動作を説明する図２７のＪ−Ｊ線断面図である。
【図３４】本発明の第７の実施形態を示す光偏向装置の他の主要部の他の動作を説明する図２７のＫ−Ｋ線断面図である。
【図３５】本発明の第７の実施形態を示す光偏向装置における静電力の発生を説明する図２７のＬ−Ｌ線断面図である。
【図３６】本発明の第８の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図３７のＰ−Ｐ線断面図である。
【図３７】図３６の平面図である。
【図３８】本発明の第９の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図３９のＱ−Ｑ線断面図である。
【図３９】図３８の平面図である。
【図４０】本発明の第１０の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図４１のＲ−Ｒ線断面図である。
【図４１】図４０の平面図である。
【図４２】本発明の第１１の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図４３のＳ−Ｓ線断面図である。
【図４３】図４２の平面図である。
【図４４】本発明の第１１の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する説明図である。
【図４５】本発明の第１２の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図４６のＴ−Ｔ線断面図である。
【図４６】図４５の平面図である。
【図４７】本発明の第１３の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明する図４８のＵ−Ｕ線断面図である。
【図４８】図４７の平面図である。
【図４９】本発明の第１４の実施形態を示す光偏向装置を説明する説明図である。
【図５０】本発明の第１５の実施形態を示す光偏向装置を説明する説明図である。
【図５１】本発明の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図５２】本発明の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図５３】本発明の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図５４】本発明の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図５５】本発明の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図５６】本発明の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図５７】本発明の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図５８】本発明の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図５９】本発明の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図６０】本発明の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の他の主要部の工程を説明する説明図である。
【図６１】本発明の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の他の主要部の工程を説明する説明図である。
【図６２】本発明の他の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図６３】本発明の他の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図６４】本発明の他の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図６５】本発明の他の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図６６】本発明の他の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図６７】本発明の他の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図６８】本発明の他の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図６９】本発明の他の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図７０】本発明の他の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図７１】本発明の他の実施形態に示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図７２】本発明の更に他の実施形態を示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図７３】本発明の更に他の実施形態を示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図７４】本発明の更に他の実施形態を示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図７５】本発明の更に他の実施形態を示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図７６】本発明の更に他の実施形態を示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図７７】本発明の更に他の実施形態を示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図７８】本発明の更に他の実施形態を示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図７９】本発明の更に他の実施形態を示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図８０】本発明の更に他の実施形態を示す光偏向装置の製造方法の主要部の工程を説明する説明図である。
【図８１】本発明の実施形態に示す光偏向装置を具備する画像形成装置を説明する説明図である。
【図８２】本発明の実施形態に示す光偏向装置を具備する画像投影表示装置を説明する説明図である。
【図８３】本発明の実施形態に示す光偏向装置を具備する光伝送装置を説明する説明図である。
【図８４】本発明の第１６の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明するための平面図である。
【図８５】図８４のＡ−Ａ’線断面図である。
【図８６】本発明の第１７の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明するための平面図である。
【図８７】図８６のＡ−Ａ’線断面図である。
【図８８】本発明の第１８の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明するための平面図である。
【図８９】本発明の第１９の実施形態を示す光偏向装置の主要部を説明するための平面図である。
【図９０】図８９のＡ−Ａ’線断面図である。
【図９１】本発明の第２０の実施形態を説明する図である。
【図９２】本発明の第２１の実施形態を説明する図である。
【図９３】本発明の第２２の実施形態を説明する図である。
【図９４】本発明の第２３の実施形態を説明する図である。
【図９５】第２３の実施形態に適用する支点部材の変形例を示す図である。
【図９６】本発明の第２４の実施形態を説明する図である。
【図９７】本発明の第２５の実施形態をを説明する図である。
【図９８】本発明の第２６の実施形態をを説明する図である。
【図９９】図９８における光偏向装置２１００の、リセット動作時のD-D'線の断面図である。
【図１００】本発明の第２７の実施形態を説明する図である。
【図１０１】本発明の第２８の実施形態を説明する図である。
【図１０２】本発明の第２９の実施形態を説明する図である。
【図１０３】本発明の光偏向アレー１２００を、画像投影表示装置に適用した例を説明する図である。
【図１０４】本発明の光偏向アレー１２００を複写機等の画像形成装置に適用した例を示す図である。
【図１０５】本発明の光偏向アレー１２００を光伝送装置に適用した例を示す図である。
【図１０６】本発明の光偏向装置２１００または光偏向アレー１２００の製造工程を示す図である。
【図１０７】第２４の実施例の斜面の凸部位を形成する工程を示す図である。
【図１０８】支点部材の形状について説明するための図である。
【図１０９】支点部材の形状について説明するための図である。
【図１１０】本発明の第２５実施形態における凸部位に対する、変形実施形態を示す図である。
【図１１１】本発明の第２５実施形態における凸部位に対する、変形実施形態を示す図である。
【図１１２】規制部材の実施形態を示す図である。
【図１１３】規制部材の変形実施形態を説明するための斜視図である。
【図１１４】変形実施形態の規制部材を用いた光偏向装置の断面図である。
【図１１５】規制部材の更なる変形実施形態を示す斜視図である。
【図１１６】変形実施形態の規制部材の使用例を示す断面図である。
【図１１７】変形実施形態の規制部材の使用例を示す断面図である。
【図１１８】本発明の他の実施形態に係わる光偏向装置の製造手順を示す図である。
【図１１９】本発明の他の実施形態に係わる光偏向装置の製造手順を示す図である。
【図１２０】本発明の他の実施形態に係わる光偏向装置の製造手順を示す図である。
【図１２１】本発明の他の実施形態に係わる光偏向装置の製造手順を示す図である。
【図１２２】本発明の他の実施形態に係わる光偏向装置の製造手順を示す図である。
【図１２３】本発明の他の実施形態に係わる光偏向装置の製造手順を示す図である。
【図１２４】本発明の他の実施形態に係わる光偏向装置の製造手順を示す図である。
【図１２５】本発明の他の実施形態に係わる光偏向装置の製造手順を示す図である。
【図１２６】本発明の他の実施形態に係わる光偏向装置の製造手順を示す図である。
【図１２７】本発明の他の実施形態に係わる光偏向装置の製造手順を示す図である。
【符号の説明】
０ 光偏向装置
１ 反射手段
１ａ 反射面
１ｂ アルミニウム系金属膜
２ 板形状部材
２ａ 湾曲形状部
２ｂ 導電性領域
２ｃ シリコン窒化膜
２ｄ 接触部
３ 基板
３ａ 窪み形状部
３ｂ （１００）面方位を有するシリコン基板
３ｃ 絶縁膜
４ 支点部材
４ａ 円形状部
４ａ_１ 円柱形状
４ｂ 円錐形状部
４ｂ_１ 点形状
４ｂ_２ 丸形状
４ｃ 長方形状部
４ｄ，４ｄ_１，４ｄ_２，４ｄ_３，４ｄ_４ 斜面
４ｅ 尾根形状部
４ｅ_１ 線形状
４ｅ_２ 丸形状
４ｆ 酸化シリコン膜
４ｇ シリコン窒化膜
５ 笠形状部材
５ａ_１〜ｎ 笠形状部材
５ｂ 絶縁膜
５ｃ 透光性膜
５ｄ 酸化シリコン膜
５ｅ 遮光性膜
５ｆ 酸化クロム膜
６，６ａ_１，６ａ_２，６ａ_３，６ａ_４ 電極
６ｂ 保護膜
７ 犠牲層
７ａ 第１の犠牲層
７ｂ 第２の犠牲層
７ｃ 第３の犠牲層
１０ １次元光偏向アレー
２０，２０ａ，２０ｂ ２次元光偏向アレー
１００ 光情報処理装置
１０１ 独立駆動手段
１０２ 光源
１０３ 第１のレンズシステム
１０４ 第２のレンズシステム
１０５ 投影レンズ
１０６ 絞り
１０７ 回転カラーホール
１０８ マイクロレンズアレー
２００ 画像形成装置
２０１ 画像担持体
２０２ 潜像形成手段
２０３ 現像手段
２０４ 転写手段
２０５ 帯電手段
２０６ 定着手段
２０７ 排紙トレイ
２０８ クリーニング手段
３００ 画像投影表示装置
３０１ 光スイッチ手段
３０２ 投影スクリーン
４００ 光伝送装置
４０１ 光信号入力手段
４０１ａ，４０１ａ_１，４０１ａ_２ 信号入力伝達ポート
４０２ 光スイッチ手段
４０２ａ，４０２ａ_１ 制御装置
４０３ 光信号出力手段
４０３ａ，４０３ａ_１，４０３ａ_２ 信号出力伝達ポート
（ａ_１） 基板上支点部材形成工程
（ａ_２） 電極形成工程
（ａ_３） 保護膜形成工程
（ａ_４） 第１の犠牲層形成工程
（ａ_５） 反射手段と板形状部材形成工程
（ａ_６） 第２の犠牲層形成工程
（ａ_７） 笠形状部材パターン化工程
（ａ_８） 笠形状部材形成工程
（ａ_９） 犠牲層除去工程
（ｂ_１） 基板上支点部材形成工程
（ｂ_２） 電極形成工程
（ｂ_３） 保護膜形成工程
（ｂ_４） 第１の犠牲層形成工程
（ｂ_５） 第３の犠牲層形成工程
（ｂ_６） 反射手段と板形状部材形成工程
（ｂ_７） 第２の犠牲層形成工程
（ｂ_８） 笠形状部材パターン化工程
（ｂ_９） 笠形状部材形成工程
（ｂ_１０） 犠牲層除去工程
（ｃ_１） 基板上窪み形状部と支点部材形成工程
（ｃ_２） 電極形成工程
（ｃ_３） 保護膜形成工程
（ｃ_４） 第１の犠牲層形成工程
（ｃ_５） 反射手段と板形状部材形成工程
（ｃ_６） 第２の犠牲層形成工程
（ｃ_７） 笠形状部材パターン化工程
（ｃ_８） 笠形状部材形成工程
（ｃ_９） 犠牲層除去工程
６０１ 支点部材
６０２ 導電部材
６０３ 絶縁性膜
７０１ 凸部位
８００ 電極
８０１ 絶縁層
８０２ 導電層
１２００ 光偏向アレー
１３００ 画像投影表示装置
１３０１ 光スイッチ手段
１４００ 画像形成装置
１４０２ 潜像形成手段
１５００ 光伝送装置
１５０２ 光信号入力部
１５０３ １段目の光偏向アレー
１５０５ ２段目の光偏向アレー
１５０７ 光信号出力部
２１００ 光偏向装置
２１０１ 基板
２１０２ 規制部材
２１０３ 支点部材
２１０４ 板状部材
２２０１ 誘電体層
２２０２ 導電体層
２３０１ 電極
２４０１ 支点部材
２４０２ 接触部位

Claims (13)

1. 入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う光偏向装置であって、
   入射光を反射する反射手段および該反射手段を表面に組み合わせ構成する薄膜で形成された板形状の板形状部材と、
   平面状部分を有する基板と、
   上記基板の平面状部分とともに上記板形状部材を変位が自由な状態で配置される空隙を形成する笠形状部材と、
   上記基板の平面状部分に突設され、その微小な頂部が、上記空間内に配置された上記板形状部材の裏面に接離自在で、上記板形状部材の傾斜の支点となる支点部材と、
   上記基板の平面状部分に、上記支点部材に対して対称的に形成された複数の電極と、
   上記板形状部材に、上記基板の平面状部分に対向し、且つ、電気的に浮いた状態で設けられた導電性領域と、を有し、
   上記基板の上記複数の電極に個別に付与される電位の組み合わせに応じ、上記導電性領域に作用する静電引力により、上記板形状部材の裏面を上記支点部材の頂部に引き付け、
   上記裏面が上記支点部材の頂部に当接した状態で、上記頂部を支点として傾斜させることにより上記反射手段で入射光の反射方向を変えて光偏向を行うように構成したことを特徴とする光偏向装置。
2. 請求項１記載の光偏向装置を１次元アレー状に配列した１次元光偏向アレーを形成したことを特徴とする光偏向装置。
3. 請求項１記載の光偏向装置を２次元アレー状に配列した２次元光偏向アレーを形成したことを特徴とする光偏向装置。
4. 入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う請求項１〜３の何れか１項に記載の光偏向装置の製造方法において、
   基板上に支点部材と電極を形成したのち、これらの上に堆積して平坦化した第１の犠牲層を介して反射手段を表面に組み合わせて構成する薄膜で板形状の板形状部材を形成し、更に堆積した第２の犠牲層の所定の位置に笠形状部材をパターン化した後に、上記第１の犠牲層と上記第２の犠牲層を除去することを特徴とする光偏向装置の製造方法。
5. 光反射領域を有する部材に与えられる電位に応じた静電引力により変位することにより、該光反射領域に入射する光束が反射方向を変えて偏向される光偏向装置において、
   基板と、複数の規制部材と、支点部材と、板状部材とを有し、
   上記複数の規制部材はそれぞれ上部にストッパを有し、上記基板の複数の端部にそれぞれ設けられて、上記板状部材を変位が自由な状態で配置される空隙を上記基板とともに形成し、
   上記支点部材は微小な頂部を有し、導電性を有する部材で構成され、上記基板の上面に設けられ、
   上記板状部材は上面に上記光反射領域を有し、少なくとも一部に、導電性を有する部材からなる導電体層を有し、上記板状部材は裏面の少なくとも上記頂部と接する接触点が上記導電体層からなり、
   上記板状部材の裏面側に対向する上記基板上に複数の電極が上記支点部材の周りに対称的、かつ、上記支点部材と電気的に分離して形成され、
   上記板状部材の裏面と上記支点部材の頂部は接離自在であり、
   上記板状部材の導電体層の少なくとも一部が、上記電極と対向しており、
   上記複数の電極に付与される電位により、上記導電体層に静電引力を作用させて、上記板状部材を上記支点部材の上記頂部に引き付け、上記複数の電極に個別に付与される電位と、上記支点部材を経由して上記板状部材の上記導電体層に付与される電位との電位差に起因した静電引力により上記板状部材を傾斜させることにより上記反射手段で入射光の反射方向を変えて光偏向を行うように構成したことを特徴とする光偏向装置。
6. 請求項５記載の光偏向装置を、基板を共通として複数個、１次元又は２次元アレー状に配置したことを特徴とする光偏向アレー。
7. 任意の基板上に、少なくとも、支点部材を形成する工程と、
   複数の電極及び前記支点部材の導電性を有する部材をパターン化して形成する工程と、
   第１の犠牲層を堆積及び平坦化する工程と、
   少なくとも１層からなる板状部材をパターン化する工程と、
   第２の犠牲層を堆積する工程と、
   第１の犠牲層及び第２の犠牲層をパターン化する工程と、
   該パターン化された第１及び第２の犠牲層の任意の箇所に規制部材をパターン化する工程と、
   該パターン化された第１及び第２の犠牲層をエッチングにより除去する工程と、を有することを特徴とする請求項５記載の光偏向装置の製造方法。
8. 任意の基板上に複数の区画を、１次元または２次元状に密着させて形成し、各区画毎に、少なくとも、支点部材を形成する工程と、
   複数の電極及び前記支点部材の導電性を有する部材をパターン化して形成する工程と、
   第１の犠牲層を堆積及び平坦化する工程と、
   少なくとも１層からなる前記板状部材をパターン化する工程と、
   第２の犠牲層を堆積する工程と、第１の犠牲層及び第２の犠牲層をパターン化する工程と、
   該パターン化された第１及び第２の犠牲層の任意の箇所に前記規制部材をパターン化する工程と、該パターン化された第１及び第２の犠牲層をエッチングにより除去する工程と、を有することを特徴とする請求項６記載の光偏向アレーの製造方法。
9. 入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行う光偏向装置を使用して光情報の処理を行なう光情報処理装置において、
   複数の上記請求項１または２または３または５または６に記載の光偏向装置と、
   複数の上記光偏向装置を各々独立に駆動する独立駆動手段とからなることを特徴とする光情報処理装置。
10. 電子写真プロセスで光書き込みを行なって画像を形成する画像形成装置において、
    回動可能に保持されて形成画像を担持する画像担持体と、
    上記画像担持体上に光書き込みを行なって潜像を形成する請求項１または２または３または５または６に記載の光偏向装置からなる潜像形成手段と、
    上記潜像形成手段の上記光偏向装置によって形成された潜像を顕像化してトナー画像を形成する現像手段と、上記現像手段で形成されたトナー画像を被転写体に転写する転写手段。
11. 画像を投影して表示する画像投影表示装置において、
    画像投影データの入射光の反射方向を変えて光偏向を行なって画像を投影して表示する請求項１または２または３または５または６に記載の光偏向装置からなる光スイッチ手段と、
    上記光スイッチ手段が投影する画像を表示する投影スクリーンとからなることを特徴とする画像投影表示装置。
12. 光信号の光路を決定して出力して伝送する光伝送装置において、
    光信号を入力する光信号入力手段と、
    上記光信号入力手段からの光信号の入射光の反射方向を１軸又は２軸方向に変えて光偏向を行なって、各光信号の光路を決定する請求項１または２または３または５または６記載の光偏向装置からなる光スイッチ手段と、
    上記光スイッチ手段からの光信号を出力する光信号出力手段とからなることを特徴とする光伝送装置。
13. 請求項１２記載の光伝送装置において、
    光スイッチ手段は、複数段の光偏向装置からなることを特徴とする光伝送装置。

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