反射镜装置制造方法
【专利摘要】本发明的反射镜装置具有一面具有反射镜的镜部以从两面夹持的方式进行支撑梁部，并通过扭转驱动该梁部来使所述镜部以规定的共振频率摆动，所述反射镜的特征在于，所述梁部的表面上设有因加热而变形的热变形材料，所述梁部的弹性常数通过所述热变形材料的加热变形而被调整，以使所述镜部以所述规定的共振频率摆动。
【专利说明】反射镜装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及反射镜装置，特别涉及如下反射镜装置:具有对一面具有反射镜的镜部以从两侧夹持的方式进行支撑的梁部，并通过扭转驱动梁部来使镜部以规定的共振频率摆动。
【背景技术】
[0002]以往，公知有如下微摆动体:具备通过扭簧而围绕扭转轴以能够摆动的方式支撑的可动部，该摆动体围绕扭转轴而具有至少一个共振频率地摆动。作为上述微摆动体的共振频率的调整方法，公知有如下方法:在可动部距扭转轴最远的部位，形成调整部作为与扭转轴平行地延伸的悬臂梁结构，利用激光加工等除去调整部来进行质量调整，由此调整共振频率(例如，参照专利文献I)。
[0003]专利文献1:日本特开2009 - 128463号公报
【发明内容】
[0004]发明要解决的课题
[0005]然而，在上述专利文献I记载的构成中，由于需要激光加工，所以需要准备昂贵的激光装置，存在成本增大、且需要用复杂的结构来加工摆动体、工艺复杂化的问题。
[0006]因此，本发明的目的在于提供一种能够廉价且高精度地调整共振频率的反射镜装置。
[0007]用于解决课题的方法
[0008]本发明的一方式涉及的反射镜装置具有对一面具有反射镜的镜部以从两面夹持在的方式进行支撑的梁部，并通过扭转驱动该梁部来使上述镜部以规定的共振频率摆动，其特征在于，
[0009]在上述梁部的表面上设有因加热而变形的热变形材料，
[0010]上述梁部的弹性常数通过上述热变形材料的加热变形而被调整，以使上述镜部以上述规定的共振频率摆动。
[0011]发明效果
[0012]根据本发明，能够提供一种廉价且高精度地调整共振频率的反射镜装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1A是表示本发明的实施例1涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。
[0014]图1B是表示图1A中的A — A截面的图。
[0015]图2A是表示本发明的实施例2涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。
[0016]图2B是将图2A中的B区域放大表示的平面结构图。
[0017]图3A是表示本发明的实施例3涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。
[0018]图3B是将图3A的区域C放大表示的平面结构图。[0019]图4A是表示本发明的实施例4涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。
[0020]图4B是表示图4A中的D — D截面的结构的剖视图。
[0021]图5是表示本发明的实施例5涉及的反射镜装置的一例的图。
[0022]图6是表示本发明的实施例6涉及的反射镜装置的一例的图。
[0023]图7是表示本发明的实施例7涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。
[0024]图8是表示本发明的实施例8涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。
[0025]图9是表示本发明的实施例9涉及的反射镜装置的一例的剖视图。
[0026]图10是表示本发明的实施例10涉及的反射镜装置的一例的剖视图。
[0027]附图标记说明
[0028]10 镜部
[0029]20 梁部
[0030]30?49热变形材料
[0031]60 框架
[0032]70?75加热器
【具体实施方式】
[0033]以下，参照附图来说明用于实施本发明的方式。
[0034]实施例1
[0035]图1A是表示本发明的实施例1涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。在图1A中，实施例1涉及的反射镜装置具备镜部10、梁部20、热变形材料30、框架60。
[0036]镜部10连接于两个梁部20的内侧端部，以从两外侧被夹持的方式支撑于两个梁部20。各个梁部20的外侧端部与框架60连接，并由框架60支撑。在各个梁部20的表面上设有热变形材料30。
[0037]镜部10是在一面具有反射镜并由反射镜来反射光的部分，构成为板状。镜部10也可以构成为，将反射镜设置在板状部件的表面上，也可以构成为，对板状部件自身进行镜面研磨。将光照射到镜部10上，并以反射镜反射照射光，从而能够将反射的光照射到规定的位置。
[0038]镜部10以能够使反射光移动的方式来构成为可移动的可动部。如图1A所示，镜部10构成为，从两侧被梁部20支撑，能够以梁部20为轴来围绕轴摆动(或振动、旋转、转动)。
[0039]梁部20是支撑镜部10并用于摆动驱动的驱动媒体。梁部20具有弹力并作为弹簧来发挥功能。梁部20在同一条直线上从两侧支撑镜部10，并相对于镜部10具有轴。通过梁部20扭转，产生围绕轴的旋转力或振动力，使弹性支撑的镜部10围绕轴摆动。此外，驱动梁部20摆动的驱动源也可以是磁力，也可以是压电元件那样的部件。另外，驱动源也可以设于梁部20外，也可以设于梁部20。通过梁部20使镜部10摆动，从而能够使照射到镜部10上的光扫描，能够作为扫描设备来发挥功能。这样一来，本实施例涉及的反射镜装置例如能够用作扫描仪等光学设备。
[0040]框架60是用于支撑梁部20和镜部10的外框，镜部10和梁部20是可动体，但框架60是固定体，固定支撑摆动驱动的梁部20和镜部10。
[0041]镜部10、梁部20和框架30只要能够实现各自的功能，则可以由各种材料构成，但例如也可以由半导体基板构成。例如，也可以使用由硅基板从两面夹持绝缘膜的SOI(Silicon On Insulator)基板来构成。这种情况下,若仅由位于SOI基板的表面侧的薄娃基板来构成镜部10和梁部20并由SOI基板整体来构成框架60，则使梁部20作为具有弹性的弹簧来发挥功能，框架60可以作为不具有弹性的固定支撑体来发挥功能。
[0042]热变形材料30由因加热而变形的材料构成，是因加热变形而使梁部20的弹性常数变化的方式。如图1A所示，热变形材料30设于各个梁部20的表面上。
[0043]图1B是表示图1A的A — A截面的图。在图1B中，在梁部20的上表面的两个部位和下表面的两个部位、共四个部位上形成有热变形材料30。此外，虽然中央部成为镜部10，但在A — A截面中，梁部20和镜部10连续地形成。热变形材料30以从左右两侧夹持镜部10的方式设于镜部10两侧的梁部20的上表面和下表面。热变形材料30通过例如收缩变形对梁部20施加沿长度方向收缩的应力。由此，由于梁部20也处于收缩的状态，所以弹性常数增加。因此，热变形材料30通过收缩而能够使梁部20的弹性常数增加。
[0044]热变形材料30只要是具有因加热而变形的性质的材料，则可以由各种材料构成，但例如也可以由非结晶材料构成。非结晶材料具有下述性质:在非结晶状态下(非晶质状态)，不具有如结晶那样规则的原子结构，处于存在短程有序而不存在长程有序的状态，但因加热而产生相变从而多结晶化。非结晶材料在由该加热的相变而多结晶化时，产生收缩的热变形。因此，热变形材料30也可以使用非结晶材料。
[0045]热变形材料30固定设于梁部20，需要能够将因加热变形而产生的应力传递到梁部20。热变形材料30只要以固体状态固定于梁部20，则能够采用各种方式。例如，也可以作为薄膜而形成在梁部20的表面上。例如，非结晶材料使用CVD (Chemical VaporDeposition:化学气相沉积法)、蒸镀法等而能够以薄膜状态设于梁部20的表面上。例如，首先在包括梁部20的整个表面上形成非结晶材料的薄膜。接着，若通过蚀刻来除去热变形材料30不需要形成的部位，则能`够在梁部20的规定区域内形成非结晶材料。由此，能够在固定于梁部20的表面上的状态下设置热变形材料30，能够将热变形材料30的变形作为变形应力传递至梁部20。
[0046]非结晶材料可以使用各种非结晶材料，例如，可以使用非结晶半导体材料、非结晶金属材料等。作为非结晶半导体材料，例如可以使用非晶硅。另外，作为非结晶金属材料，例如可以使用钴。
[0047]在由半导体基板构成本实施例涉及的反射镜装置的情况下，非结晶材料优选使用半导体工艺中使用的材料。例如，在由SOI基板等硅基板来构成本实施例涉及的反射镜装置的情况下，若使用非晶硅作为非结晶材料，则可以采用与一般的半导体工艺相同的工序来形成热变形材料30。由于无需为了设置热变形材料30而导入特殊工序，所以不会提高制造成本，能够容易地变更并调整梁部20的弹性常数。
[0048]此外，当将弹性常数设为k、将绕轴的力矩设为I时，共振频率f如(I)式那样进行求算。
[0049](数学式I)
[0050]f= -J-...(I)
2π\?
[0051 ] 如(I)式所示那样，通过使弹性常数k变化，能够使共振频率f变化。[0052]在热变形材料30使用非结晶材料的情况下，弹性常数的调整能够通过选择加热温度来进行。一般而言，若以高温进行加热，则非结晶材料的收缩量变大，若以低温进行加热，则非结晶材料的收缩量变小。因此，在本实施例涉及的反射镜装置中，在图1A所示的反射镜装置形成后，测量共振频率，为了将测量出的共振频率变更为规定的共振频率f，利用(I)式算出适合的弹性常数k并规定加热温度即可。
[0053]例如，在热变形材料30使用非晶硅的情况下，可以在600?900°C左右的范围内设定加热温度。通过共振频率的测量可知为了调整到规定的共振频率f只要使弹性常数k变化何种程度即可，所以能根据该结果来规定加热温度。
[0054]此外，不仅能以加热温度，也能以加热时间等来调整加热条件。在热变形材料30能够通过调整加热时间来调整变形量的情况下，也能以使加热时间变化来调整变形量、并调整弹性常数k来获得规定的共振频率f的方式进行调整。这样一来，对于加热条件，只要能够调整热变形材料30的变形量，则可以使用与加热相关的各种参数来设定。
[0055]另外，在热变形材料30使用非结晶材料的情况下，热变形材料30因加热而收缩，但也可以使用因加热而伸长的热变形材料30。这种情况下，热变形材料30对梁部20施加拉伸应力，能够使梁部20的弹性常数k减小来调整共振频率f。这样一来，对于本实施例涉及的热变形材料30，若通过加热变形能够使弹性常数k变化并获得规定的共振频率f，则不仅可以使用因加热而收缩的材料，也可以使用因加热而伸长的材料。由此，可以根据用途而使用各种热变形材料30。
[0056]此外，对于具体的共振频率的调整方法，例如能够如下述那样进行。首先，形成图1A所示反射镜装置的结构体。此时，热变形材料30以加热前的未变形状态进行设置。
[0057]接着，测量图1A所示反射镜装置的共振频率。接下来，根据测量出的共振频率来设定加热条件。加热条件可以使用加热温度等能够调整热变形材料30的变形量的参数来设定。接下来，一边加热一边测量反射镜装置的共振频率f。此时的加热可以是将反射镜装置整体放入炉中对反射镜装置整体进行加热，若具有仅对热变形材料30的一部分进行局部加热的方式，也可以进行局部加热。而且，在获得了规定的共振频率f的时间点，结束加热。通过上述共振频率f的调整方法，能够高精度地调整反射镜装置的共振频率f。
[0058]此外，在该共振频率调整方法中，由于一边测量共振频率f 一边进行加热，所以不进行加热时间的设定，但例如也可以如下进行调整:将参数设为加热时间而在加热规定时间后进行共振频率f的测量，与此对应地再设定下一加热时间。这样一来，一边加热一边测量共振频率f困难的情况下，也可以使用反复加热规定时间而逐渐地接近规定的共振频率f的调整方法。
[0059]例如，在热变形材料30使用非结晶材料的情况下，共振频率调整后，热变形材料30变化成多结晶化的状态，但在外观上，与加热前的状态相比并未变化。因此，图1A所示反射镜装置的外观保持不变。
[0060]根据实施例1涉及的反射镜装置，不进行复杂的加工就能够高精度地调整共振频率f。另外，在反射镜装置由半导体基板形成的情况下，热变形材料30使用半导体工艺中用的材料，从而能够利用以往的工艺来制造反射镜装置。由此，能够提供一种几乎不增加制造成本就能够以高精度的共振频率f来实现反射镜摆动的反射镜装置。
[0061]此外，在实施例2以后，以与实施例1不同的构成要素为中心进行说明。在实施例2以后，未特别提及的构成要素具备实施例1涉及的反射镜装置的构成要素，也可以适用实施例I中的说明。
[0062]实施例2
[0063]图2A是表示本发明的实施例2涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。如图2A所示，实施例2涉及的反射镜装置具备镜部10、梁部20和热变形材料30，在这点上与实施例I涉及的反射镜装置相同。此外，实施例2涉及的反射镜装置还具备框架60，但在图2A中省略了框架60。这样一来，作为主要构成要素，实施例2涉及的反射镜装置具备与实施例1涉及的反射镜装置相同的构成要素。
[0064]图2B是对图2A中的B区域放大表示的平面结构图。在图2B中，实施例2涉及的反射镜装置在梁部20的表面上设有热变形材料30，这一点与实施例1相同，但在热变形材料30的长度方向的周围还设有加热器70、71，这一点与实施例1涉及的反射镜装置不同。这样一来，也可以在热变形材料30的长度方向的周围进一步设置加热器70、71。
[0065]加热器70、71是用于对热变形材料30进行加热的单元。例如如图2B所示，加热器70、71设置成沿着梁部20的长度方向从上侧(+ Y侧)和下侧(一 Y侧)这两侧夹持热变形材料30。在上述结构中，例如，若仅使上侧(+ Y侧)的加热器70通电，则能够仅使热变形材料30的上侧(+ Y侧)热变形。在图2B中表示热变形材料30使用非结晶材料且仅使热变形材料30的上侧(+ Y侧)收缩后的状态。由此，能够产生在XY平面上向Y方向弯曲那样的力，也可以利用与轴垂直的方向的变形来调整梁部20的弹性常数k。这样一来，通过利用仅接近热变形材料30的局部部分而设置的加热器30来加热，能够仅对热变形材料30的局部部分加热并使其热变形。由此，能够使梁部20局部变形来调整弹性常数k，能够更高精度地调整弹性常数，能够以规定的共振频率f进行摆动驱动。
[0066]若加热器70、71能够分别独立地放热，则可以使用各种加热方式，但例如也可以使用由高电阻材料构成的薄膜。例如，钽硅氮(TaSiN)是高电阻材料，将钽硅氮薄膜设置成加热器70、71，通过对其通电，能够从加热器70、71产生热量。由于钽硅氮也是半导体工艺中使用的材料之一，所以不追加复杂的工艺就能够形成加热器70、71。
[0067]另外，在图2B中，以仅向上侧(+ Y侦D的加热器70通电为例进行了说明，但不言而喻，也可以仅向下侧(一 Y侧)的加热器71通电而仅使热变形材料30的下侧(一 Y侧)力口热收缩。
[0068]另外，也可以同时向上侧(+ Y侦D的加热器70和下侧(一 Y侦D的加热器71通电，但也可以使加热器70和加热器71中流动的电流大小不同，或者使通电时间不同等。作为整体需要增大梁部20的弹性常数k，但想要进一步校正与摆动轴垂直的方向的不均衡的情况下，也可以进行这样的调整。
[0069]另外，在不特别需要局部的热变形而想要使热变形材料30沿梁部20的长度方向热变形的情况下，也可以使加热器70、71中流动均等的电流。
[0070]此外，关于可以将热变形材料30和加热器70、71设于梁部20的上表面和下表面上这一点、热变形材料30不仅可以使用非晶硅等加热收缩材料还可以使用加热伸长材料这一点等其他各种详细内容，可以原封不动地适用实施例1，所以省略其说明。
[0071]另外，关于共振频率f的调整方法，在加热条件的设定中不设定为加热温度而设定为向加热器70、71通电的通电条件这一点、能够对各加热器70、71单独地设定加热条件这一点与实施例1涉及的反射镜装置不同。关于其他调整内容，由于与实施例1涉及的反射镜装置相同，所以省略其说明。
[0072]根据实施例2涉及的反射镜装置，由于能够使热变形材料30局部变形而调整梁部20的弹性常数k，所以能够更高精度地调整共振频率f。
[0073]实施例3
[0074]图3A是表示本发明的实施例3涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。在图3A中，实施例3涉及的反射镜装置以镜部10、梁部20和热变形材料31作为构成要要素这一点与实施例1涉及的反射镜装置相同。另外，虽然在图3A中被省略，但实施例3涉及的反射镜装置也具备与实施例1相同的框架60。这样一来，关于主要构成要素，实施例3涉及的反射镜装置具备与实施例1涉及的反射镜装置类似的构成要素。
[0075]图3B是对图3A的C区域放大表示的平面结构图。在图3B中，在梁部20的表面上形成有热变形材料31，但热变形材料31具备两种不同的热变形材料32、33这一点与实施例I涉及的反射镜装置不同。
[0076]热变形材料31由热变形率互不相同的两种热变形材料32、33构成。在图3B中，热变形材料32、33构成为，在与轴向垂直的方向上将热变形材料31 —分为二，且沿与轴向平行的方向上并列地延伸。即，由热变形材料32构成的区域和由热变形材料33构成的区域沿梁部20的长度方向延伸且并列邻接地设置。通过上述结构，在对热变形材料31进行了加热时，由于热变形材料32和热变形材料33的热变形率不同，所以在与轴向垂直的方向上产生弯曲的力，在Y方向上也能进行梁部20的调整。
[0077]在图3B中，例如，热变形材料32也可以由非晶硅单体构成，而热变形材料33可以由包含杂质的非晶硅构成。通过向非晶硅中注入砷(As)、磷(P)等杂质，热收缩率变化，变得大于非晶硅的热收缩率。从而，以相同温度进行了加热时，热变形材料33产生比热变形材料32的收缩力Fl大的收缩力F2，能够进行在XY平面上向Y方向弯曲那样的调整。这样一来,通过将由热收缩率不同的两种热变形材料32、33构成的热变形材料31设于梁部20的表面上，不仅能够在梁部20的轴向上进行调整，也可以在与轴垂直的方向上进行调整。
[0078]该加热变形与实施例2涉及的反射镜装置的变形相同。即，在实施例3涉及的反射镜装置中，不设置加热器70而以简易的结构就能够在与摆动轴垂直的方向上产生应力。由此，结构简单，并能进行包含与摆动轴垂直的方向在内的高精度的梁部20的弹性常数k的调整，能够高精度地实现规定的共振频率f下的摆动。
[0079]此外，为了形成图3B所示的热变形材料31，首先以仅由非结晶材料构成的热变形材料32形成整体,接着,使用掩模等仅在热变形材料33的区域离子注入As、P等杂质。热变形材料31自身也可以采用与普通半导体工艺相同的工艺来形成，也可以采用廉价的工艺来设置热变形材料31。
[0080]另外，在图3B中，以由两种热变形材料32、32构成热变形材料31为例进行了说明，但也可以进一步增加热变形材料的种类，也可以由三种以上的热变形材料来构成热变形材料31。
[0081 ] 这样一来，根据实施例3涉及的反射镜装置，不设置加热器70而具有简易的结构，不仅能够进行梁部20的长度方向上的调整，还能够进行与该长度方向垂直的方向上的调整，能够高精度地调整梁部20的弹性常数k。并且，由此能够高精度地调整梁部10的摆动共振频率f。
[0082]实施例4
[0083]图4A是表示本发明的实施例4涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。实施例4涉及的反射镜装置作为主要构成要素具有镜部10、梁部20和热变形部34这一点与实施例I?3相同。此外，在图4A中未表示框架60，但实施例4涉及的反射镜装置与实施例1涉及的反射镜装置相同，也可以具备框架60。
[0084]图4B是表示图4A中的D — D截面结构的侧剖视图。在图4B中，在梁部20的表面上设有热变形材料34，但热变形材料34具有两种热变形率不同的热变形材料35、36。两种变形材料35、36在厚度方向上将热变形材料34 —分为二。即，形成为热变形材料36层叠在热变形材料35上的结构。这样一来，也可以以在厚度方向上包含热变形率不同的两种以上材料的方式来构成热变形材料34。由此，能够在梁部20的铅垂方向上产生变形，不仅能够利用梁部20的水平长度方向上的变形而且能够利用梁部20的铅垂方向的弯曲变形来进行弹性常数k的调整。
[0085]在图4B中，例如，可以由非晶硅构成与梁部20的表面直接接触的下侧的热变形材料35,由含有杂质的非晶娃构成位于热变形材料35的上方的热变形材料36。这样一来,如实施例3说明的那样，包含As、P等杂质的非晶硅的收缩力F4比不包含杂质的非晶硅的收缩力F3大，所以梁部20产生向XZ平面的一 Z方向(铅垂负方向)弯曲的应力。由此，不仅能够在摆动轴方向上调整梁部20的弹性常数，还能够在与包含摆动轴的XY水平面铅垂的Z方向上调整梁部20的弹性常数，能够进行高精度的调整。
[0086]在本实施例中，与实施例3相同，不设置加热器70而具有简易的结构，并能够在多个方向上进行梁部20的弹性常数k的调整。
[0087]此外，关于热变形材料34的形成，最初由非晶硅形成整体，之后，调整离子注入的深度并仅在热变形材料36的区域内注入杂质即可。这样一来，能够利用通常的半导体工艺来形成热变形材料34。
[0088]另外，在图4B中，对构成热变形材料34的热变形率不同的热变形材料35、36为两种的例子进行了说明，但也可以为使用三种以上热变形率不同的热变形材料而构成，与实施例3相同。
[0089]根据实施例4涉及的反射镜装置，形成为不设置加热器70的简易结构，并能够在梁部20的摆动轴方向和铅垂方向两个方向上进行变形调整，能够高精度地进行梁部20的弹性常数k的调整。而且，由此能够高精度地进行镜部10的摆动共振频率f的调整。
[0090]实施例5
[0091]图5是表示本发明的实施例5涉及的反射镜装置的一例的图。在图5中表示包含梁部20的截面构成。在图5中，实施例5涉及的反射镜装置具备镜部10、梁部20和热变形材料30这一点与实施例1相同。另外，实施例5涉及的反射镜装置与实施例1相同，也可以具备框架60。
[0092]另一方面，在图5中，实施例5涉及的反射镜装置仅在梁部20的上表面设置热变形材料30而在梁部20的下表面未设置热变形材料，这一点与实施例1涉及的反射镜装置不同。这样一来，热变形材料30也可以仅设于梁部20的上表面或下表面中的一个表面。由此，例如，在热变形材料30是非结晶材料等因加热而收缩的材料的情况下，由于收缩力仅直接作用于梁部20的上面侧，内部应力仅作用于下面侧，所以除了能够产生使梁部20在摆动轴方向收缩的力之外，还能够产生向XZ平面的一 Z方向(铅垂负方向)翘曲那样的弯曲的力。
[0093]这样，根据实施例5涉及的反射镜装置，形成为仅将热变形材料30设于梁部20的单面上的简易结构，并能够在梁部20的轴向和铅垂方向上产生力来进行弹性常数k的调整。由此，能够高精度地进行镜部10的摆动共振频率f的调整。
[0094]实施例6
[0095]图6是表示本发明的实施例6涉及的反射镜装置的一例的图。在图6中表示包含梁部20的反射镜装置的侧剖视图。实施例6涉及的反射镜装置具备镜部10、梁部20，并在梁部20的上表面和下表面具备热变形部材料30、37，这一点与实施例1涉及的反射镜装置相同。然而，设于梁部20的下表面的热变形材料37比设于梁部20的上表面的热变形材料30厚，这一点与实施例1涉及的反射镜装置不同。
[0096]这样一来，本发明涉及的反射镜装置也可以构成为仅增大上表面或下表面的热变形材料30、70的厚度。通过热变形材料30、37分别采用相同的热变形材料，能够使厚的热变形材料37的热变形量增大。例如，在图6中，当热变形材料30、37使用了非晶硅薄膜时，设于梁部20的下表面的膜厚厚的热变形材料37的收缩力比设于梁部20的上表面的热变形材料30的收缩力大。因此,利用热变形材料30的加热收缩，除了能够产生梁部20的摆动轴方向上收缩的力之外，还能够使梁部20产生向+Z方向(铅垂正方向)翘曲那样的弯曲的力。能够利用两个方向的变形应力来调整弹性常数k。另外，由于在梁部20的上表面和下表面都设有热变形材料30，所以不减少沿轴向的收缩力，还能够在法线方向上产生弯曲力。
[0097]这样一来，根据实施例6涉及的反射镜装置，能够确保充分的变形量，并能够利用向两个方向的变形来高精度地调整梁部20的弹性常数k。而且，由此能够高精度地进行镜部10的摆动共振频率f的调整。
[0098]实施例7
[0099]图7是表示本发明的实施例7涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。在图7中，实施例7涉及的反射镜装置在梁部20的表面上具备热变形材料38、且周围被加热器72?75包围，这一点与实施例2涉及的反射镜装置相同。
[0100]然而，实施例7涉及的反射镜装置中，热变形材料38的形状为近似正方形的形状，这一点与实施例2涉及的反射镜装置不同。另外，实施例7涉及的反射镜装置中，热变形材料38的周围不仅在梁部20的长度方向上而且在还包含宽度方向在内的共四个方向上被加热器72?75包围，这一点与实施例2涉及的反射镜装置不同。
[0101]这样一来，可以以将热变形材料38的形状设为正方形且其周围所有四条边均由加热器72?75包围的方式来构成反射镜装置。通过这样的结构，使加热器72?75独立地通电，能够在XY平面上的任意方向上使热变形材料变形。
[0102]例如，在热变形材料38使用了非结晶材料的情况下，选择性地对想要产生收缩力方向上的加热器72?75进行加热，能够在任意方向上产生收缩力，并能调整梁部20的弹性常数k。
[0103]这样一来，根据实施例7涉及的反射镜装置，能够在任意方向上产生由热变形引起的应力，能够高精度地进行梁部20的弹性常数k的调整。而且，由此能够高精度地进行镜部10的摆动共振频率f的调整。
[0104]实施例8
[0105]图8是表示本发明的实施例8涉及的反射镜装置的一例的平面结构图。在图8中表示了单侧的一个梁部20的表面上的结构。在图8中，在单侧的一个梁部20的表面上具备两个热变形材料31、39，这一点与具备一个热变形材料30、31、34、38的实施例1至7不同。这样一来，可以根据需要在单侧的梁部20的表面上设置多个热变形材料31、39。由此，能够产生更大的热变形力。
[0106]在图8中，当将热变形材料32、40设为非晶硅、将热变形材料33、41设为含有杂质的非晶硅时，热变形材料31与实施例3的图3B所示的热变形材料31相同。S卩，具有热变形材料32和热变形材料33将热变形材料31与轴向平行地一分为二的结构。因此，对图8的热变形材料31标以与图3B的热变形材料31相同的附图标记。
[0107]另一方面，热变形材料39构成为，由含有杂质的非晶硅构成的热变形材料41的区域的面积比由非晶硅单独构成的热变形材料40的区域的面积大。由此，能够使热变形材料39的轴向的收缩力大于热变形材料31的轴向的收缩力，并且热变形材料39在与轴垂直的方向上的弯曲力也大于热变形材料31在与轴垂直的方向上的弯曲力。
[0108]另外，当对热变形材料31和热变形材料39进行比较时，热变形材料31中，在+ Y侧配置单独非晶硅的热变形材料32，在一 Y侧配置含杂质非晶硅的热变形材料33，相对于此，热变形材料39中，在+ Y侧配置含杂质非晶硅的热变形材料41，在一 Y侧配置单独非晶硅的热变形材料40。即，热变形材料31和热变形材料39分别含有的热变形材料32、33及热变形材料40、41彼此呈材料的种类相反的配置。由此，热变形材料31在加热收缩时产生向十Y方向翘曲的弯曲力，热变形材料39产生向一 Y方向翘曲的弯曲力。
[0109]这样一来，通过配置多个热变形材料31、39、并任意设置构成各热变形材料31、39的多种热变形材料32、33、40、41的配置顺序、面积，能够使梁部20向XY平面上的任意方向弯曲。即，考虑到所制造的反射镜装置的性质的倾向，能够以容易调整的结构来设置热变形材料31、39。
[0110]这样一来，根据实施例8涉及的反射镜装置，能够使量部20在XY平面上向任意方向弯曲，能够灵活地进行调整弹性常数k的调整。而且，由此能够高精度地进行镜部10的摆动共振频率f的调整。
[0111]实施例9
[0112]图9是表示本发明的实施例9涉及的反射镜装置的一例的侧剖视结构图。在图9中表示在梁部20的上表面上每一侧分别设有两个热变形材料42、45、并从两侧夹持镜部10地配置而成的结构。另外，热变形材料42成为在下侧具有热变形材料44、在上侧具有热变形材料43的结构，而热变形材料45成为在下侧具有热变形材料43、在上侧具有热变形材料44的相反配置的结构。即，热变形材料42、45彼此成为两种热变形材料43、44的上下配置颠倒的结构。
[0113]在图9中，当热变形材料43为单独非晶硅、热变形材料44为含杂质非晶硅时，热变形材料44的收缩力F6比热变形材料43的收缩力F5大。这样一来，在梁部20的两端部，能够增大梁部20的轴向上的收缩力，在梁部20的镜部10附近，能够增大向一 Z方向(铅垂负方向)翘曲的弯曲力。另外，由于仅在梁部20的上表面设有热变形材料42、45，所以整体上可产生向一 Z方向(铅垂负方向)翘曲的弯曲力。
[0114]这样一来，通过在一个梁部20的表面上配置多个由多种热变形材料43、44构成的热变形材料42、45或通过配置位置而使热变形材料43、44的上下配置变化等，能够使梁部20向XZ平面上的任意方向弯曲，能够调整弹性常数k。而且，由此能够高精度地进行镜部10的摆动共振频率f的调整。
[0115]实施例10
[0116]图10是表示本发明的实施例10涉及的反射镜装置的一例的侧剖视结构图。在图10中，在单侧的梁部20的上表面上设有多个热变形材料46、49，各个热变形材料46、49采用两种热变形材料47、48的层叠构成，这一点与实施例9涉及的反射镜装置相同。
[0117]在实施例10涉及的反射镜装置中，热变形材料47和热变形材料48的厚度不同，这一点与热变形材料43和热变形材料44的厚度相同的实施例9涉及的反射镜装置不同。
[0118]这样一来，在将多种热变形材料47、48上下层叠配置的情况下，也可以使热变形材料47、48的厚度不同。
[0119]在图10中，当热变形材料47为单独非晶硅、热变形材料48为含杂质非晶硅时，热变形材料48的收缩力比热变形材料47的收缩力大。此外,在本实施例中,相同体积下收缩力大的热变形材料48与收缩力小的热变形材料47相比，膜厚大，体积大，所以热变形材料48的收缩力与热变形材料47的收缩力相比能够进一步大幅度增大。因此，能够进一步增大图9中所说明的倾向。
[0120]这样一来，根据实施例10涉及的反射镜装置，在将多种热变形材料47、48层叠而构成的热变形材料46、49设于梁部20的表面上的情况下，通过使热变形材料47、48的厚度不同且使其体积不同，能够向XZ平面的任意方向产生所期望的弯曲力。
[0121]以上对本发明的优选实施例进行了说明，但本发明并不局限于上述实施例，在不脱离本发明的范围内能够对上述实施例进行各种变形和替换。
[0122]工业实用性
[0123]本发明可普遍应用于使照射到反射镜的光的反射光进行扫描的光扫描装置等光学设备。
【权利要求】
1.一种反射镜装置，具有对一面具有反射镜的镜部以从两侧夹持的方式进行支撑的梁部，并通过扭转驱动该梁部来使所述镜部以规定的共振频率摆动，所述反射镜的特征在于， 所述梁部的表面上设有因加热而变形的热变形材料， 所述梁部的弹性常数通过所述热变形材料的加热变形而被调整，以使所述镜部以所述规定的共振频率摆动。
2.根据权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述热变形材料设于所述梁部的上表面和/或下表面。
3.根据权利要求2所述的反射镜装置，其特征在于，所述热变形材料是非结晶材料，并在加热后多结晶化而收缩。
4.根据权利要求3所述的反射镜装置，其特征在于，所述热变形材料以薄膜状态设置。
5.根据权利要求4所述的反射镜装置，其特征在于，所述弹性常数通过加热温度的选择而被调整。
6.根据权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述热变形材料设于所述梁部的上表面和下表面，在上表面和下表面膜厚不同。
7.根据权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，在所述热变形材料的至少相向的两条边的周围还设有加热器， 所述热变形材料因该加热器通电所产生的加热而发生了变形。
8.根据权利要求7所述的反射镜装置，其特征在于，所述相向的两条边是与所述梁部的长度方向平行的两条边。
9.根据权利要求8所述的反射镜装置，其特征在于，所述加热器是高电阻材料的薄膜。
10.根据权利要求1所述的反射镜装置，其特征在于，所述热变形材料具有由热变形率不同的两种以上材料分别构成的区域。
11.根据权利要求10所述的反射镜装置，其特征在于，所述热变形率不同的两种以上材料包含非结晶材料和该非结晶材料含有杂质的含杂质非结晶材料。
12.根据权利要求10所述的反射镜装置，其特征在于，由所述热变形率不同的两种以上材料分别构成的区域平行于所述梁部的长度方向地排列。
13.根据权利要求12所述的反射镜装置，其特征在于，由所述热变形率不同的两种以上材料分别构成的区域沿水平方向并列延伸地排列。
14.根据权利要求12所述的反射镜装置，其特征在于，由所述热变形率不同的两种以上材料分别构成的区域沿铅垂方向层叠地排列。
15.根据权利要求11所述的反射镜装置，其特征在于，所述非结晶材料是非晶硅，所述杂质是半导体工艺中使用的杂质。
16.根据权利要求12所述的反射镜装置，其特征在于，由所述热变形率不同的两种以上材料分别构成的区域包括具有不同体积的区域。
【文档编号】G02B26/10GK103518154SQ201180070419
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2011年4月26日 优先权日:2011年4月26日
【发明者】谷田笃志 申请人:丰田自动车株式会社