特許 6990960 ２次元光偏向器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-09

(45)【発行日】2022-01-12

(54)【発明の名称】２次元光偏向器

(51)【国際特許分類】

   G02B 26/10 20060101AFI20220104BHJP

   G02B 26/02 20060101ALI20220104BHJP

   B81B 3/00 20060101ALI20220104BHJP

   H01L 41/113 20060101ALI20220104BHJP

   H01L 41/09 20060101ALI20220104BHJP

   H01L 41/053 20060101ALI20220104BHJP

【ＦＩ】

G02B26/10 104Z

G02B26/02 E

B81B3/00

H01L41/113

H01L41/09

H01L41/053

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018021884

(22)【出願日】2018-02-09

(65)【公開番号】P2019139057

(43)【公開日】2019-08-22

【審査請求日】2021-01-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100011

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 省三

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 誠

(72)【発明者】

【氏名】小山 孝明

(72)【発明者】

【氏名】浅利 友隆

【審査官】近藤 幸浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２５８３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１３６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６９７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０６８８４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１２／１７２６５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００６９７５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０４７５５９９２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ２６／１０

Ｇ０２Ｂ ２６／０２

Ｂ８１Ｂ ３／００

Ｈ０１Ｌ ４１／１１３

Ｈ０１Ｌ ４１／０９

Ｈ０１Ｌ ４１／０５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ミラーと、
前記ミラーを囲むインナフレームと、
前記ミラーと前記インナフレームとの間に設けられ、前記ミラーを第１の軸に沿って駆動するためのインナアクチュエータと、
前記ミラーと前記インナアクチュエータとを連結し前記第１の軸に沿って設けられたトーションバーと、
前記インナアクチュエータと前記インナフレームとを連結し前記第１の軸に沿って設けられたフィックス部と、
前記インナフレームを囲むアウタフレームと、
前記アウタフレームの第２の軸に沿った連結部と前記インナフレームの前記第２の軸に沿った外側連結部とを連結して前記インナフレームを前記第２の軸に沿って駆動するためのアウタアクチュエータと
を具備する２次元光偏向器において、
前記トーションバーの幅及び前記フィックス部の幅は、前記２次元光偏向器が動作したときに前記ミラーの振動と前記インナフレームの振動とがほぼ逆相となるように、定められたことを特徴とする２次元光偏向器。

【請求項2】

前記フィックス部の幅は前記トーションバーの幅より大きい請求項１に記載の２次元光偏向器。

【請求項3】

前記トーションバーの幅は約１３０μｍであり、前記フィックス部の幅は約１３０～３００μｍである請求項１に記載の２次元光偏向器。

【請求項4】

さらに、前記インナアクチュエータの前記フィックス部の近傍に設けられた圧電センサを具備し、
前記圧電センサの信号線を前記フィックス部上に設けた請求項１～３のいずれかに記載の２次元光偏向器。

【請求項5】

前記インナアクチュエータは連結された２つの半リング状圧電アクチュエータを具備し、
前記アウタアクチュエータはミアンダ状圧電アクチュエータを具備する請求項１～４のいずれかに記載の２次元光偏向器。

【請求項6】

ミラーと、
前記ミラーを囲むインナフレームと、
前記ミラーと前記インナフレームとの間に設けられ、前記ミラーを第１の軸に沿って駆動するためのインナアクチュエータと、
前記ミラーと前記インナアクチュエータとを連結し前記第１の軸に沿って設けられたトーションバーと、
前記インナアクチュエータと前記インナフレームとを連結し前記第１の軸に沿って設けられたフィックス部と、
前記インナフレームを囲むアウタフレームと、
前記アウタフレームの第２の軸に沿った連結部と前記インナフレームの前記第２の軸に沿った外側連結部とを連結して前記インナフレームを前記第２の軸に沿って駆動するためのアウタアクチュエータと
を備えた２次元光偏向器と、
前記２次元光偏向器を制御する制御ユニットとを具備し、
前記インナアクチュエータは、前記トーションバーを中心として一方の側に設けた第１のインナアクチュエータおよび第１のセンサと、他方の側に設けた第２のインナアクチュエータおよび第２のセンサとを備え、
前記制御ユニットは、前記第１のインナアクチュエータと前記第２のインナアクチュエータに逆位相の駆動信号を加えるとともに、前記第１のセンサおよび前記第２のセンサからのセンサ信号を受信してフィードバック制御を実施し、
前記トーションバーの幅は約１３０μｍであり、前記フィックス部の幅は約１３０～３００μｍであり、
前記２次元光偏向器が動作したときに前記ミラーの振動と前記インナフレームの振動とがほぼ逆相である２次元光偏向装置。

【請求項7】

前記インナフレームの幅は、前記インナアクチュエータの幅よりも小さい請求項６に記載の２次元光偏向装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は２次元光偏向器に関する。

【背景技術】

【0002】

２次元光偏向器は、光走査器として、ピコプロジェクタ、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、レーザレーダ、バーコードリーダ、エリアセンサ、ヘッドランプ等に適用され、半導体製造プロセス及びマイクロマシン技術を用いて製造されたマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）構造で構成されている。

【0003】

図９は従来の２次元光偏向器を示す斜視図である（参照：特許文献１の図５、特許文献２の図３）。図９において、１０は２次元光偏向器、２０は２次元光偏向器１０を制御するための制御ユニット、３０はレーザ光Ｌ１を発生するためのレーザ光源である。Ｌ２はレーザ光Ｌ１の２次元光偏向器１０からの反射光である。

【0004】

図９において、２次元光偏向器１０は円形または楕円形のミラー１の水平駆動系及び垂直駆動系よりなる。

【0005】

水平駆動系は、ミラー１を囲む可動のインナフレーム２と、ミラー１とインナフレーム２との間に設けられ、ミラー１を水平走査軸（Ｙ軸）に沿って駆動するために、インナフレーム２の内側連結部２ａ、２ｂによって支持され、連結された２つの半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂ（インナ圧電アクチュエータ）とによって構成されている。また、ミラー１と半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂとはＹ軸に沿ったトーションバー４ａ、４ｂによって連結され、さらに、半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂとインナフレーム２とはＹ軸に沿ったフィックス部５ａ、５ｂによって連結されている。

【0006】

半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂ間には圧電センサ６ａ、６ｂが設けられ、フィックス部５ａ、５ｂは、後述の図１０に示すごとく、圧電センサ６ａ、６ｂのセンサ信号線Ｌ_６ａ、Ｌ_６ｂを通過させるためのものである。尚、センサ信号線Ｌ_６ａ、Ｌ_６ｂは後述のミアンダ状圧電アクチュエータ８ａ、８ｂのチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）層とは図示しない絶縁層によって電気的に絶縁されている。これにより、圧電センサ６ａ、６ｂの電圧Ｖ_ｓａ、Ｖ_ｓｂと半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂの電圧Ｖ_Ｙ1、Ｖ_Ｙ2とのクロストークを避けることができる。

【0007】

他方、ミラー１の垂直駆動系は、偏光器の基準面を構成する固定のアウタフレーム７と、ミラー１を垂直走査軸（Ｘ軸）に沿って駆動するためにアウタフレーム７の連結部７ａ、７ｂとインナフレーム２の外側連結部２ｃ、２ｄとの間に連結されたミアンダ状（蛇腹状）圧電アクチュエータ（アウタ圧電アクチュエータ）８ａ、８ｂとによって構成されている。ミアンダ状圧電アクチュエータ８ａ、８ｂはアウタフレーム７の連結部７ａ、７ｂとインナフレーム２の外側連結部２ｃ、２ｄとを結ぶＸ軸に対称に設けられているので、ミラー１のＸ軸からのずれを抑制できる。

【0008】

半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂには、周波数ｆ_ｙの互いに逆位相の正弦波電圧Ｖ_ｙａ、Ｖ_ｙｂが電極パッドＰ_ｙａ、Ｐ_ｙｂを介して印加される。これにより、ミラー１はＹ軸回りに揺動する。このとき、制御ユニット２０は電極パッドＰ_ｓａ、Ｐ_ｓｂを介して得られる圧電センサ６ａ、６ｂのセンサ電圧Ｖ_ｓａ、Ｖ_ｓｂが最大となるように正弦波電圧Ｖ_ｙａ、Ｖ_ｙｂの周波数ｆ_ｙをフィードバック制御して共振周波数ｆ_ｙを実現する。

【0009】

他方、ミアンダ状圧電アクチュエータ８ａ、８ｂには、非共振周波数ｆ_ｘの互いに逆位相の鋸歯波電圧Ｖ_ｘ１、Ｖ_ｘ２が電極パッドＰ_ｘ１ａ、Ｐ_ｘ２ａ；Ｐ_ｘ１ｂ、Ｐ_ｘ２ｂを介して印加される。具体的には、鋸歯波電圧Ｖ_ｘ１はミアンダ状圧電アクチュエータ８ａ、８ｂの奇数番目圧電カンチレバー８ａ－１、８ａ－３、８ａ－５；８ｂ－１、８ｂ－３、８ｂ－５に印加され、他方、鋸歯波電圧Ｖ_ｘ２はミアンダ状圧電アクチュエータ８ａ、８ｂの偶数番目圧電カンチレバー８ａ－２、８ａ－４；８ｂ－２、８ｂ－４に印加される。従って、たとえば、奇数番目圧電カンチレバー８ａ－１、８ａ－３、８ａ－５；８ｂ－１、８ｂ－３、８ｂ－５は下方向に屈曲し、偶数番目圧電カンチレバー８ａ－２、８ａ－４；８ｂ－２、８ｂ－４は上方向に屈曲する。この結果、ミラー１がＸ軸回りに揺動する。

【0010】

図９においては、ミラー１のＸ軸回りの揺動によるインナフレーム２の振動を抑制するために、インナフレーム２は上面視で矩形として面積を大きくして質量を大きくしてある。しかし、この場合、インナフレーム２の垂直走査軸（Ｘ軸）回りの慣性モーメントが大きくなり、ミラー１の垂直走査軸（Ｘ軸）回りの振れ角が小さくなる。このため、図１０に示すごとく、インナフレーム２は上面視で細くし、垂直走査軸（Ｘ軸）回りの慣性モーメントを小さくすることが提案されている（参照：特許文献３の図１）。この場合、インナフレーム２の幅は半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂの幅より小さくたとえば１０００μｍで一様である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】特開２０１５－１８４５９２号公報

【文献】特開２０１６－９０５０号公報

【文献】特開２０１７－２０７６３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、図１１の（Ａ）に示すごとく、ミラー１の振れ角αがトーションバー４ａの振れ角βを超えて共振によるΔβが上乗せされた振れ角領域に入ると、トーションバー４ａは半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂの変形動作に対して位相遅れを伴いながらフィックス部５ａを介してインナフレーム２の振動γを誘発する。つまり、図１１の（Ｂ）に示すごとく、ミラー１の捩り応力Ｓ１は、半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂの捩り応力Ｓ２、インナフレーム２の捩り応力Ｓ３として伝播する。

【0013】

たとえば、トーションバー４ａ、４ｂの幅Ｗ１及びフィックス部５ａ、５ｂの幅Ｗ２を同一の１０００μｍとすると、図１２に示すごとく、トーションバー４ａ、４ｂの幅Ｗ１及びフィックス部５ａ、５ｂの幅Ｗ２が大きいためにフィックス部５ａ、５ｂからインナフレーム２に伝播される回転トルクは大きくなる。従って、インナフレーム２の振動と半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂの振動とは位相遅れなく同相となり、ミラー１の振動もインナフレーム２に対して同相となる。この結果、ミラー１のアウタフレーム７に対する振れ角効率は小さくなるという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上述の課題を解決するために、本発明に係る２次元光偏向器は、ミラーと、ミラーを囲むインナフレームと、ミラーとインナフレームとの間に設けられ、ミラーを第１の軸に沿って駆動するためのインナアクチュエータと、ミラーとインナアクチュエータとを連結し第１の軸に沿って設けられたトーションバーと、インナアクチュエータとインナフレームとを連結し第１の軸に沿って設けられたフィックス部と、インナフレームを囲むアウタフレームと、アウタフレームの第２の軸に沿った連結部とインナフレームの第２の軸に沿った外側連結部とを連結してインナフレームを第２の軸に沿って駆動するためのアウタアクチュエータとを具備する２次元光偏向器において、トーションバーの幅及びフィックス部の幅は、２次元光偏向器が動作したときにミラーの振動とインナフレームの振動とがほぼ逆相となるように、定められたことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ミラーの振動とインナフレームの振動とがほぼ逆相となるので、ミラーの振れ角効率を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る２次元光偏向器の実施の形態を示す部分上面図である。

【図2】図１の２次元光偏向器の動作を説明するための部分上面図である。

【図3】図１の２次元光偏向器の動作を説明するための部分断面図である。

【図4】図１の２次元光偏向器の動作を示す表である。

【図5】Ｗ１’＝１３０μｍ、Ｗ２’＝１３０μｍの場合の図１の２次元光偏向器の動作を説明するためのタイミング図である。

【図6】Ｗ１’＝１３０μｍ、Ｗ２’＝１５０μｍの場合の図１の２次元光偏向器の動作を説明するためのタイミング図である。

【図7】Ｗ１’＝１０００μｍ、Ｗ２’＝１０００μｍの場合の図１の２次元光偏向器の動作を説明するためのタイミング図である。

【図8】図１の２次元光偏向器の製造方法を説明するための断面図である。

【図9】従来の２次元光偏向器を示す斜視図である。

【図10】図９の改良例を示す部分上面図である。

【図11】課題を説明するための図１０のミラー、半リング状圧電アクチュエータ及びインナフレームを示す図であって、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は部分上面図である。

【図12】課題を説明するための図１０の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１は本発明に係る２次元光偏向器の実施の形態を示す部分上面図である。

【0018】

図１においては、図１０のトーションバー４ａ、４ｂの代りに、幅Ｗ１’（図２参照）を有するトーションバー４ａ’、４ｂ’を設け、また、図１０のフィックス部５ａ、５ｂの代りに幅Ｗ２’（図２参照）を有するフィックス部５ａ’、５ｂ’を設けてある。幅Ｗ１’、Ｗ２’は１０００μｍより十分小さい。従って、図２に示すごとく、ミラー１の捩り応力Ｓ１’は、幅Ｗ１’の小さいトーションバー４ａ’、４ｂ’により位相遅れで半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂの捩り応力Ｓ２’として伝播し、さらに、幅Ｗ２’の小さいフィックス部５ａ’、５ｂ’により位相遅れでインナフレーム２の捩り応力Ｓ３’として伝播する。また、ミラー１、インナフレーム２、半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂ、ミアンダ状圧電アクチュエータ８ａ、８ｂおよびアウタフレーム７等は、図１０の２次元光偏向器と同じである。すなわち、インナフレーム２は上面視で細い幅とし、垂直走査軸（Ｘ軸）回りの慣性モーメントを小さくするために、たとえば１０００μｍで一様の円環形状である。また、半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂ（第１のインナアクチュエータ、第２のインナアクチュエータ）の間には、Ｙ軸を挟んで第１のセンサ６ａおよび第２のセンサ６ｂを設けている。

【0019】

たとえば、トーションバー４ａ’、４ｂ’の幅Ｗ１’を１３０μｍとし、フィックス部５ａ’、５ｂ’の幅Ｗ２’を１３０～３００μｍとすると、図３に示すごとく、トーションバー４ａ’、４ｂ’の幅Ｗ１’及びフィックス部５ａ’、５ｂ’の幅Ｗ２’が小さいためにインナフレーム２に伝播される回転トルクは小さくなる。従って、インナフレーム２の振動と半リング状圧電アクチュエータ３ａ、３ｂの振動とは位相遅れして逆相とすることができ、この場合、ミラー１の振動もインナフレーム２に対して逆相となる。この結果、ミラー１のアウタフレーム７に対する振れ角効率は大きくなる。

【0020】

図４はトーションバー４ａ’、４ｂ’の幅Ｗ１’（μｍ）、フィックス部５ａ’、５ｂ’の幅Ｗ２’（μｍ）とアウタフレーム７に対するミラー１の振れ角（ｄｅｇ／Ｖ）との関係を示す表である。

【0021】

図４に示すように、トーションバー４ａ’、４ｂ’の幅Ｗ１’が約１３０μｍのときには、フィックス部５ａ’、５ｂ’の幅Ｗ２’が約１３０～３００μｍのときに、アウタフレーム７に対するミラー１の振れ角は０．６４～０．６５４と大きくなる。これは後述の図５、図６に示すごとく、ミラー１の振動とインナフレーム２の振動とがほぼ逆位相となるためである（図３参照）。また、図４に示すように、トーションバー４ａ’、４ｂ’の幅Ｗ１’が約１３０μｍのときでも、フィックス部５ａ’、５ｂ’の幅Ｗ２’が約７０μｍとなると、アウタフレーム７に対するミラー１の振れ角はやや小さくなる。従って、フィックス部５ａ’、５ｂ’の幅は、少なくとも５０μｍ以上とすることが好ましい。これはミラー１の振動とインナフレーム２の振動との逆相が少し崩れるためである。また、この場合に、フィックス部５ａ’、５ｂ’の幅Ｗ２’が約７０μｍになると、フィックス部５ａ’、５ｂ’が破損し易くなる。他方、図４に示すように、トーションバー４ａ’、４ｂ’の幅Ｗ１’が共に１０００μｍのときには、つまり、図１１のＷ１＝Ｗ２＝１０００μｍのときには、アウタフレーム７に対するミラー１の振れ角は０．４１２と小さくなる。これは後述の図７に示すごとく、ミラー１の振動とインナフレーム２の振動とが同相となるためである（図１２参照）。

【0022】

トーションバー４ａ’、４ｂ’の幅Ｗ１’が１３０μｍかつフィックス部５ａ’、５ｂ’の幅Ｗ２’が１３０μｍの場合について図５を参照して説明する。

【0023】

図５の（Ａ）に示すごとく、アウタフレーム７に対する半リング状ＰＺＴアクチュエータ３ａ、３ｂの振れ角が変化すると、ミラー１のアウタフレーム７に対する振れ角が図５の（Ｂ）に示すごとく同相で変化する。このとき、インナフレーム２のミラー１に対する振れ角は図５の（Ｂ）に示すごとく逆相で変化する。この結果、ミラー１の振れ角とインナフレーム２の振れ角とが逆相で変化する。

【0024】

トーションバー４ａ’、４ｂ’の幅Ｗ１’が１３０μｍかつフィックス部５ａ’、５ｂ’の幅Ｗ２’が３００μｍの場合について図６を参照して説明する。なお、図６において振動の波形は、簡素化して示している。

【0025】

図６の（Ａ）に示すごとく、アウタフレーム７に対する半リング状ＰＺＴアクチュエータ３ａ、３ｂの振れ角が変化すると、ミラー１のアウタフレーム７に対する振れ角が図６の（Ｂ）に示すごとく逆相で変化する。このとき、インナフレーム２のミラー１に対する振れ角は図６の（Ｂ）に示すごとく同相で変化する。この結果、ミラー１の振れ角とインナフレーム２の振れ角とが逆相で変化する。

【0026】

トーションバー４ａ’、４ｂ’の幅Ｗ１’が１０００μｍかつフィックス部５ａ’、５ｂ’の幅Ｗ２’が１０００μｍの場合について図７を参照して説明する。

【0027】

図７の（Ａ）に示すごとく、アウタフレーム７に対する半リング状ＰＺＴアクチュエータ３ａ、３ｂの振れ角が変化すると、ミラー１のアウタフレーム７に対する振れ角が図７の（Ｂ）に示すごとく同相で変化する。このとき、インナフレーム２のミラー１に対する振れ角も図７の（Ｂ）に示すごとく同相で変化する。この結果、ミラー１の振れ角とインナフレーム２の振れ角とが同相で変化する。

【0028】

図１の光偏向器１０の製造方法を図８を参照して説明する。

【0029】

始めに、単結晶シリコンサポート層（ハンドル層ともいう）８０１、酸化シリコン中間層（埋込層、ボックス層ともいう）８０２及び単結晶シリコン活性層（デバイス層ともいう）８０３よりなるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ－Ｏｎ－Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）構造を準備する。次いで、単結晶シリコンサポート層８０１及び単結晶シリコン活性層８０３を熱酸化して酸化シリコン層８０４及び酸化シリコン層８０５を形成する。

【0030】

次に、酸化シリコン層８０５上に、インナフレーム２、圧電カンチレバー８ａ－１、８ａ－２、８ａ－３、８ａ－４、８ａ－５；８ｂ－１、８ｂ－２、８ｂ－３、８ｂ－４、８ｂ－５を形成する。すなわち、スパッタリング法による約５０ｎｍのＴｉ及びその上の約１５０ｎｍのＰｔよりなるＴｉ／Ｐｔ下部電極層８０６、アーク放電反応性イオンプレーティング（ＡＤＲＩＰ）法による約３μｍのチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）層８０７、及びスパッタリング法による約１５０ｎｍのＴｉ上部電極層８０８を形成する。

【0031】

次に、上部電極層８０８、ＰＺＴ層８０７をフォトリソグラフィ及びエッチング法によってパターン化し、次いで、下部電極層８０６及び酸化シリコン層８０５をフォトリソグラフィ及びエッチング法によってパターン化する。

【0032】

次に、プラズマ化学的気相析出（ＰＣＶＤ）法により約５００ｎｍの層間酸化シリコン層８０９を形成する。次いで、層間酸化シリコン層８０９のうち偶数番目圧電カンチレバー８ａ－２、８ａ－４；８ｂ－２、８ｂ－４の領域をフォトリソグラフィ及びドライエッチング法により除去し、当該領域にＰＣＶＤ法により約５００ｎｍの層間窒化シリコン層（図示せず）を形成する。

【0033】

次に、フォトリソグラフィ及びドライエッチング法により層間酸化シリコン層８０９にコンタクトホールを開孔する。このコンタクトホールはインナ圧電アクチュエータ３ａ、３ｂ、圧電センサ６ａ、６ｂ、圧電カンチレバー８ａ－１、８ａ－３、８ａ－５；８ｂ－１、８ｂ－３、８ｂ－５及び電極パッドＰ（Ｐ_ｘ１ａ、…）に相当する。

【0034】

次に、フォトリソグラフィ、スパッタリング及びソフトオフ法によりＡｌＣｕ（１％Ｃｕ）よりなる配線層８１０を形成する。配線層８１０はインナ圧電アクチュエータ３ａ、３ｂ、圧電センサ６ａ、６ｂ及び圧電カンチレバー８ａ－１、８ａ－３、８ａ－５；８ｂ－１、８ｂ－３、８ｂ－５の上部電極層８０８並びにこれらの電極パッドＰ（Ｐ_ｘ１ａ、…）間を電気的に接続する。

【0035】

同様に、層間窒化シリコン層にコンタクトホールを開孔し、配線層を形成し、圧電カンチレバー８ａ－２、８ａ－４；８ｂ－２、８ｂ－４と電極パッドとの間を電気的に接続する。

【0036】

次に、フォトリソグラフィ及びドライエッチング法により酸化シリコン層８０４をエッチングし、インナフレーム２、アウタフレーム７及びミラー１の補強リブ１ａの領域のみに酸化シリコン層８０４を残す。

【0037】

次に、酸化シリコン層８０４をエッチングマスクとしてドライエッチング法により単結晶シリコンサポート層８０１をエッチングする。次いで、単結晶シリコンサポート層８０１をエッチングマスクとしてウェットエッチング法により酸化シリコン層８０２をエッチングする。

【0038】

最後に、蒸着法によりＡｌ反射層８１１を単結晶シリコン活性層８０３上に形成し、フォトリソグラフィ及びエッチング法によりＡｌ反射層８１１をパターン化し、これにより、２次元光偏向器１０は完成する。この場合、内側連結部２ａ、２ｂ、外側連結部２ｃ、２ｄ、トーションバー４ａ’、４ｂ’、フィックス部５ａ’、５ｂ’及び連結部７ａ、７ｂは単結晶シリコン活性層８０３よりなる。

【0039】

尚、上述の実施形態において、半リング状圧電アクチュエータ３ａ，３ｂの形状は、円形状のミラー１の外縁に相似する半円形からフィックス部５ａ，５ｂと上辺および下辺にて接続し、内側連結部２ａ、２ｂと左辺および右辺にて接続する八角形に近似する形状としている。これにより、インナ圧電アクチュエータを円形状とした場合に比べて長く形成することができるので、ミラー１の振り角を大きくすることができるからである。また、インナフレーム２の幅は、剛性が確保できる範囲で半リング状圧電アクチュエータ３ａ，３ｂの幅よりも細くする。細幅とすることでＸ軸を中心として揺動する際に可動部の大きさを小さく（軽量化）することができる。

【0040】

また、本発明は上述の実施の形態の自明の範囲のいかなる変更に適用し得る。

【符号の説明】

【0041】

１０：２次元光偏向器
２０：制御ユニット
３０：レーザ光源
１：ミラー
１ａ：補強リブ
２：インナフレーム
２ａ、２ｂ：内側連結部
２ｃ、２ｄ：外側連結部
３ａ、３ｂ：半リング状圧電アクチュエータ（インナ圧電アクチュエータ）
４ａ、４ｂ；４ａ’、４ｂ’：トーションバー
５ａ、５ｂ；５ａ’、５ｂ’：フィックス部
６ａ、６ｂ：圧電センサ
７：アウタフレーム
７ａ、７ｂ：連結部
８ａ、８ｂ：ミアンダ状圧電アクチュエータ（アウタ圧電アクチュエータ）
Ｐ_ｘ１ａ、Ｐ_ｘ２ａ、Ｐ_ｘ１ｂ、Ｐ_ｘ２ｂ、Ｐ_ｓａ、Ｐ_ｓｂ：電極パッド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】