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JP2003098469A - Optical scanning device and image forming apparatus - Google Patents

Optical scanning device and image forming apparatus

Info

Publication number
JP2003098469A
JP2003098469A JP2001290038A JP2001290038A JP2003098469A JP 2003098469 A JP2003098469 A JP 2003098469A JP 2001290038 A JP2001290038 A JP 2001290038A JP 2001290038 A JP2001290038 A JP 2001290038A JP 2003098469 A JP2003098469 A JP 2003098469A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
substrate
optical scanning
scanning device
movable mirror
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001290038A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Mochizuki
栄二 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2001290038A priority Critical patent/JP2003098469A/en
Publication of JP2003098469A publication Critical patent/JP2003098469A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多重反射型の光走査装置における基板間の接
合、駆動回路とのワイヤボンディング、封止のための改
良。 【解決手段】 マイクロミラー10と対向ミラー基板2
0を接合し、可動ミラーと対向ミラーの間の多重反射に
よって走査角を拡大する光反射装置。対向ミラー基板2
0の接合面は、マイクロミラー10の基板上の電極配線
を避けた部位のみでマイクロミラー基板と当接し接合さ
れる。対向ミラー基板20に設けられた貫通部より電極
配線が露出し、その部分に電極金属14を追加成膜した
後にワイヤボンディング(15)、封止(16)がなさ
れる。
[PROBLEMS] To improve bonding between substrates, wire bonding to a drive circuit, and sealing in a multiple reflection type optical scanning device. SOLUTION: A micro mirror 10 and a counter mirror substrate 2 are provided.
A light reflecting device that joins 0 and enlarges a scanning angle by multiple reflection between a movable mirror and a counter mirror. Opposing mirror substrate 2
The bonding surface 0 is in contact with and bonded to the micromirror substrate only at a portion of the substrate of the micromirror 10 that avoids the electrode wiring. The electrode wiring is exposed from the penetrating portion provided on the opposing mirror substrate 20, and after the electrode metal 14 is additionally formed on the exposed portion, wire bonding (15) and sealing (16) are performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微小な可動ミラー
を揺動させることにより光走査を行う光走査装置に係
り、より詳しくは、可動ミラーと、それに対向したミラ
ーの間で、可動ミラーに入射した光ビームを多重反射さ
せてから出射するタイプの光走査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device for performing optical scanning by swinging a minute movable mirror, and more specifically, to a movable mirror between a movable mirror and a mirror facing the movable mirror. The present invention relates to an optical scanning device of a type in which an incident light beam is multiply reflected and then emitted.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レーザープリンターの書込光学系
においては、一般に、光ビームをポリゴンミラーを用い
て主走査方向に走査することにより画角(以後、走査角
と表記する)を得て、感光体上に結像させている。プリ
ンターの高画質化を進めるためには、ビームの集光スポ
ット径を小さくする必要があるが、その集光スポット径
はレーザーの波長と焦点距離の積に比例するので、レー
ザーの波長を短くする方法と、焦点距離を短くする方法
が考えられる。レーザーの波長を短くする場合は、青色
レーザーダイオードを用い、それに対応したレンズ等の
光学系の設計が必要となる。また、焦点距離を短くする
場合は、光ビームを偏向させる偏向部以降の光学系を感
光体に近づける必要があるが、主走査方向の画素の均一
化のためには、一つの偏向部では実現が難しく、複数の
モジュール化された偏向部を主走査方向に配置する分割
走査方式をとる必要がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a writing optical system of a laser printer, an angle of view (hereinafter referred to as a scanning angle) is generally obtained by scanning a light beam in a main scanning direction using a polygon mirror. An image is formed on the photoconductor. In order to improve the image quality of the printer, it is necessary to reduce the focused spot diameter of the beam, but since the focused spot diameter is proportional to the product of the laser wavelength and the focal length, shorten the laser wavelength. A method and a method of shortening the focal length can be considered. When shortening the wavelength of the laser, it is necessary to use a blue laser diode and design an optical system such as a lens corresponding to the blue laser diode. In addition, when the focal length is shortened, it is necessary to bring the optical system after the deflecting unit that deflects the light beam closer to the photoconductor. However, it is necessary to adopt a divided scanning method in which a plurality of modularized deflection units are arranged in the main scanning direction.

【0003】ポリゴンミラーあるいはガルバノミラーを
用いて光走査を行う場合、より高解像度な画像と高速プ
リントを達成するには、ポリゴンミラーやガルバノミラ
ーの回転速度をさらに高速にしなければならないが、軸
受の耐久性や、風損による発熱、騒音の面で、その高速
化には限界がある。
When optical scanning is performed using a polygon mirror or a galvanometer mirror, the rotation speed of the polygon mirror or galvanometer mirror must be further increased in order to achieve higher resolution images and higher speed printing. There is a limit to the speedup in terms of durability, heat generation due to windage, and noise.

【0004】このような課題を解決し得る新しい光走査
装置として、シリコン・マイクロマシニングを利用し、
Si基板により、可動ミラーとそれを軸支するトーション
バーを一体形成した光走査装置が提案されている(特許
第2722314号,第3011144号)。この光走査装置は、共振
を利用して可動ミラーを往復振動させるので、高速動作
が可能であるにもかかわらず駆動のための消費電力が小
さく、騒音も低いという利点がある。
As a new optical scanning device capable of solving such a problem, silicon micromachining is used,
An optical scanning device has been proposed in which a movable mirror and a torsion bar that axially supports the movable mirror are integrally formed of a Si substrate (Japanese Patent Nos. 2722314 and 3011144). Since this optical scanning device reciprocally oscillates the movable mirror by utilizing resonance, it has advantages of low power consumption for driving and low noise even though high speed operation is possible.

【0005】このような光走査装置(マイクロミラー)
は、可動ミラーの駆動方法に関連して電磁力方式、圧電
方式、静電気力方式の3つの種類がある。電磁力方式、
圧電方式は大きな走査角を得やすい反面、永久磁石や圧
電素子を使うため部品点数が多く、小型化もし難い。そ
れに対し、静電気力方式は小型化し易いが、その反面、
走査角と駆動電圧がトレードオフの関係にあり、大きな
走査角を得ることが容易でない。この静電気力方式の弱
点をカバーするため、可動ミラーに対向する位置にミラ
ー(対向ミラー)を設け、可動ミラーと対向ミラー間で
多重反射を起こさせ、大きな走査角を得ようとする試み
がある。
Such an optical scanning device (micromirror)
There are three types of driving methods for the movable mirror, which are an electromagnetic force method, a piezoelectric method, and an electrostatic force method. Electromagnetic force system,
The piezoelectric method easily obtains a large scanning angle, but since it uses a permanent magnet or a piezoelectric element, it has many parts and is difficult to miniaturize. On the other hand, the electrostatic force method is easy to miniaturize, but on the other hand,
Since the scanning angle and the driving voltage have a trade-off relationship, it is not easy to obtain a large scanning angle. In order to cover this weak point of the electrostatic force method, there is an attempt to obtain a large scanning angle by providing a mirror (opposing mirror) at a position facing the movable mirror and causing multiple reflection between the movable mirror and the opposing mirror. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】一般に、マイクロミラ
ーとその駆動回路とはワイヤーボンディングにより結線
される。その時、マイクロミラーの電極配線(リード配
線、ボンディングパッドを含む)は通常、可動ミラーが
軸支された基板部材上に形成され、そこから駆動回路側
のリード端子へワイヤーボンディングされる。しかしな
がら、対向ミラーと可動ミラーの間で多重反射を行わせ
る光走査装置においては、可動ミラー側の基板と対向ミ
ラー側の基板を対向させて接合する構造となるため、対
向基板間の接合を良好に行うための工夫、及び、可動ミ
ラー側の基板と駆動回路とのワイヤーボンディングに関
わる工夫が必要とされる。
Generally, the micromirror and its driving circuit are connected by wire bonding. At that time, the electrode wiring (including the lead wiring and the bonding pad) of the micromirror is usually formed on the substrate member on which the movable mirror is axially supported, and wire-bonded from there to the lead terminal on the drive circuit side. However, in the optical scanning device that performs multiple reflection between the facing mirror and the movable mirror, since the structure is such that the substrate on the moving mirror side and the substrate on the facing mirror side face each other and are bonded, the bonding between the facing substrates is good. Therefore, it is necessary to devise a method for wire bonding between the substrate on the movable mirror side and the drive circuit.

【0007】よって、本発明の目的は、基板部材間の接
合及び駆動回路とのワイヤボンディングに関して改良し
た、多重反射型の光走査装置を提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a multiple reflection type optical scanning device which is improved in connection between substrate members and wire bonding with a driving circuit.

【0008】また、多重反射型の光走査装置において
は、可動ミラーと対向ミラーが近接して対向しているた
め、大気中で可動ミラーを動作させると、エアダンピン
グ効果により、得られる走査角は理論上の拡張比よりも
小さくなる。よって、多重反射型の光走査装置では、可
動ミラーの揺動空間を気密もしくは真空封止することが
重要である。
Further, in the multi-reflection type optical scanning device, since the movable mirror and the opposed mirror are closely opposed to each other, when the movable mirror is operated in the atmosphere, the scanning angle obtained by the air damping effect is reduced. It is smaller than the theoretical expansion ratio. Therefore, in the multiple reflection type optical scanning device, it is important to hermetically or vacuum seal the swing space of the movable mirror.

【0009】したがって、本発明のもう1つの目的は、
可動ミラーの揺動空間の封止構造に関して改良した多重
反射型光走査装置を提供することにある。
Therefore, another object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide an improved multiple reflection type optical scanning device with respect to the sealing structure of the swing space of the movable mirror.

【0010】本発明のもう1つの目的は、低消費電力、
低騒音で高速記録が可能なプリンタなどの画像形成装置
を提供することにある。
Another object of the present invention is low power consumption,
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus such as a printer which can perform high-speed recording with low noise.

【0011】これ以外の本発明の目的については、以下
の説明により明らかになろう。
Other objects of the present invention will be apparent from the following description.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明による光走査装置
は、請求項1記載のように、揺動する可動ミラーを有
し、かつ、該可動ミラーを駆動するための電極配線が成
膜された第1の基板部材に、前記可動ミラーに対向させ
るための対向ミラーを有する第2の基板部材を接合し、
前記可動ミラーに入射した光ビームを前記可動ミラーと
前記対向ミラーとの間で反射させた後に出射する構成の
光走査装置であって、その特徴は、前記第2の基板部材
の前記第1の基板部材との接合面が、前記第1の基板部
材上の電極配線を避けた部位のみで前記第1の基板部材
と当接していることにある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device having a swingable movable mirror, and electrode wiring for driving the movable mirror is formed. A second substrate member having a facing mirror for facing the movable mirror is joined to the first substrate member,
An optical scanning device configured to emit a light beam that has entered the movable mirror after being reflected between the movable mirror and the counter mirror, and is characterized in that the first scanning device of the second substrate member is provided. The joint surface with the substrate member is in contact with the first substrate member only at a portion on the first substrate member where the electrode wiring is avoided.

【0013】本発明による光走査装置のもう1つの特徴
は、請求項2記載のように、請求項1記載の構成におい
て、前記第2の基板部材の前記第1の基板部材との接合
面に、前記電極配線に対向する部位とそれ以外の部位と
に段差が設けられていることにある。
Another feature of the optical scanning device according to the present invention is, as described in claim 2, in the structure according to claim 1, in that the joint surface of the second substrate member with the first substrate member is joined. The step is provided at a portion facing the electrode wiring and a portion other than the portion.

【0014】本発明による光走査装置のもう1つの特徴
は、請求項3記載のように、請求項1又は2記載の構成
において、前記第2の基板部材に貫通部が設けられ、前
記電極配線の一部が前記貫通部より露出することにあ
る。
Another feature of the optical scanning device according to the present invention is, as in claim 3, in the structure of claim 1 or 2, wherein the second substrate member is provided with a penetrating portion, and the electrode wiring is provided. Is partly exposed from the through portion.

【0015】本発明による光走査装置のもう1つの特徴
は、請求項4記載のように、請求項3記載の構成におい
て、前記貫通部が封止部材により封止されていることに
ある。
Another feature of the optical scanning device according to the present invention is that, as in claim 4, in the structure of claim 3, the penetrating portion is sealed by a sealing member.

【0016】本発明による光走査装置のもう1つの特徴
は、請求項5記載のように、請求項3記載の構成におい
て、前記貫通部に露出した前記電極配線の部分に電極金
属が追加成膜されることにある。
Another feature of the optical scanning device according to the present invention is, as described in claim 5, in the structure of claim 3, an electrode metal is additionally formed on a portion of the electrode wiring exposed in the penetrating portion. To be done.

【0017】本発明による画像形成装置は、請求項6記
載のように、感光体に光書き込みを行って該感光体上に
静電潜像を形成する画像形成装置において、前記光書込
手段として請求項1乃至5のいずれか1項記載の光走査
装置が用いられたことを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus for optically writing on the photoconductor to form an electrostatic latent image on the photoconductor, the image forming apparatus as the optical writing means is provided. An optical scanning device according to any one of claims 1 to 5 is used.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明による光走査装置の実施例
について、図1乃至図5により説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an optical scanning device according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0019】図1の(a)は光走査装置の平面構造を示
す概略平面図であり、図1の(b)乃至(e)は断面構
造及び製作工程を説明するための概略断面図である。図
1(b)乃至(e)に見られるように、この光走査装置
は、マイクロミラー10に対向ミラー基板20を対向さ
せて接合した基本構成である。
FIG. 1A is a schematic plan view showing a planar structure of an optical scanning device, and FIGS. 1B to 1E are schematic sectional views for explaining a sectional structure and a manufacturing process. . As shown in FIGS. 1B to 1E, this optical scanning device has a basic structure in which an opposed mirror substrate 20 is opposed to and bonded to a micromirror 10.

【0020】まず、図2を参照し、マイクロミラー10
の構造とその製造方法の概略を説明する。図2の(a)
はマイクロミラー10の平面図であり、(b)はその断
面図である。この断面図は平面図のa-b-c-d-e-f-g-h線
の切断面を示している。
First, referring to FIG. 2, the micro mirror 10
The outline of the structure and the manufacturing method thereof will be described. Figure 2 (a)
Is a plan view of the micro mirror 10, and FIG. This cross-sectional view shows a section taken along the line abcdefgh in the plan view.

【0021】ここに示すマイクロミラー10は静電駆動
型のものである。Si基板の半導体微細加工により、基板
1と、可動ミラー2と、可動ミラー2を軸支するトーシ
ョンバー3が一体的に形成される。その後、熱酸化法に
て表面に絶縁膜4が形成され、次に、基板1に基板電極
開口5がエッチングにより形成される。次に、可動ミラ
ー2上にミラー金属6が、基板1上に可動ミラー2の自
由端に対向する2つの駆動電極用の金属7、基板電極用
金属8が、同時もしくは順次に成膜される。最後に、基
板1の下面にガラス基板9を陽極接合等で接合し、可動
ミラー2の揺動空間を確保しつつ下面を封止することに
より、静電駆動型マイクロミラーが完成する。この例は
2枚構造であるが、1枚のSi基板のみ用いて類似の構造
を得ることも可能である。また、この例では、可動ミラ
ー2の自由端(可動電極)と、それに対向する駆動電極
(7)は、電極面積を増加させて駆動電圧の低電圧化を
図るため、櫛歯形状とされている。
The micromirror 10 shown here is of an electrostatic drive type. The substrate 1, the movable mirror 2, and the torsion bar 3 that pivotally supports the movable mirror 2 are integrally formed by semiconductor fine processing of the Si substrate. After that, the insulating film 4 is formed on the surface by the thermal oxidation method, and then the substrate electrode opening 5 is formed in the substrate 1 by etching. Next, a mirror metal 6 is formed on the movable mirror 2, a metal 7 for two drive electrodes and a substrate electrode metal 8 facing the free end of the movable mirror 2 are formed on the substrate 1 simultaneously or sequentially. . Finally, the glass substrate 9 is bonded to the lower surface of the substrate 1 by anodic bonding or the like, and the lower surface is sealed while securing the swing space of the movable mirror 2 to complete the electrostatically driven micromirror. Although this example has a two-sheet structure, it is also possible to obtain a similar structure by using only one Si substrate. Further, in this example, the free end (movable electrode) of the movable mirror 2 and the drive electrode (7) facing the free end are formed in a comb-teeth shape in order to increase the electrode area and lower the drive voltage. There is.

【0022】次に、図3を参照し、対向ミラー基板20
の構造を説明する。図3の(a)は対向ミラー基板10
の平面図である。(b)乃至(d)は同平面図のa-b-c-
d-e-f-g-h線で切断した断面図であるが、それぞれ一部
変形された断面構造を示している。
Next, with reference to FIG. 3, the opposed mirror substrate 20.
The structure of is explained. FIG. 3A shows the opposed mirror substrate 10
FIG. (B) to (d) are abc- in the same plan view.
It is a cross-sectional view taken along the line defgh, but shows a partially modified cross-sectional structure.

【0023】図3(a)に示すように、対向ミラー基板2
0は四隅に実装用の貫通部11が形成されている。ま
た、対向ミラー基板20は、マイクロミラーと対向する
側に、破線12で示すような、可動ミラーの揺動空間の
ための段差と、同揺動空間から図示の2つの貫通部11
に連通する、可動ミラーの電極配線に対応した段差が形
成され、さらに対向ミラー金属13(対向ミラー)が形
成されている。
As shown in FIG. 3A, the opposed mirror substrate 2
No. 0 has through-holes 11 for mounting formed at the four corners. Further, the facing mirror substrate 20 has a step for the swinging space of the movable mirror, as shown by a broken line 12, on the side facing the micromirror, and two penetrating portions 11 shown from the swinging space.
A step corresponding to the electrode wiring of the movable mirror, which is communicated with, is formed, and a counter mirror metal 13 (counter mirror) is further formed.

【0024】この対向ミラー基板20の材料としては、
ガラス、プラスチック等の光透過性材料が用いられ、対
向ミラー金属13としてアルミニウム、金、クロム等の
金属類を主とする光反射材料が用いられる。これ以降、
光透過性材料及び光反射材料については、上記の種類に
限定される訳でなく、所望の光学定数(屈折率、透過
率、反射率等)を満たす材料であれば良い。可動ミラー
の揺動空間のための段差と、連通段差は、図3(b)に
示すように同じ高さとすることも、図3(c)に示すよ
うに揺動空間のための段差よりも連通段差を低くするこ
とも可能である。なお、基板材料としてガラス基板を用
いると、大口径化が容易であるため、Siウエハとの一括
プロセスが可能になる等のメリットがある。
As a material of the opposed mirror substrate 20,
A light-transmitting material such as glass or plastic is used, and a light-reflecting material mainly composed of metals such as aluminum, gold, and chromium is used as the facing mirror metal 13. After this,
The light-transmissive material and the light-reflective material are not limited to the above types, and may be any materials that satisfy desired optical constants (refractive index, transmittance, reflectance, etc.). The step for the swing space of the movable mirror and the communication step may have the same height as shown in FIG. 3 (b), or may be made higher than the step for the swing space as shown in FIG. 3 (c). It is also possible to lower the communication step. When a glass substrate is used as the substrate material, it is easy to increase the diameter, and there is a merit that a batch process with a Si wafer becomes possible.

【0025】また、図3(d)に示すように、同様の構造
を同種材料又は異種材料の2つの基板20a,20bを
接合した形で実現することも可能である。
Further, as shown in FIG. 3D, it is also possible to realize the same structure by joining two substrates 20a and 20b made of the same material or different materials.

【0026】以上に説明したマイクロミラー10と対向
ミラー基板20とを接合して光走査装置を完成させる
が、その製作工程について図1の(b)乃至(e)を参
照して説明する。
The above-described micromirror 10 and the opposed mirror substrate 20 are bonded together to complete the optical scanning device. The manufacturing process thereof will be described with reference to FIGS. 1B to 1E.

【0027】まず、図1(b)に示すように、マイクロミ
ラー10と対向ミラー基板20を位置合わせして接合す
る。マイクロミラー10の基板1に対向ミラー基板20
が接合されるが、その接合面には基板材料と電極配線
(5,7)という異種材料が露出しており、また段差も
存在する。これを無視して接合面を接合すると、接合強
度や信頼性に問題が生じる。そこで、本発明において
は、対向ミラー基板20の接合面を、電極配線を避けた
部位のみで基板1の接合面と当接させて接合する構造と
することにより、均一で信頼性の高い接合が得る。ま
た、両者を接着剤によって接合をする際には、余分な接
着剤は対向ミラー基板20の連通段差部分に逃げるた
め、均一な接着接合が可能である。さらに、接合時の位
置合わせには、対向ミラー基板20の貫通部11とマイ
クロミラー10の電極配線のパッド部でのアライメント
が可能な構成となっている。
First, as shown in FIG. 1B, the micro mirror 10 and the counter mirror substrate 20 are aligned and bonded. Opposed mirror substrate 20 on substrate 1 of micromirror 10
Are bonded, but different materials such as the substrate material and the electrode wirings (5, 7) are exposed on the bonding surface, and there is a step. If this is ignored and the joining surfaces are joined, problems occur in joining strength and reliability. Therefore, in the present invention, the joint surface of the counter mirror substrate 20 is brought into contact with and joined to the joint surface of the substrate 1 only at a portion avoiding the electrode wiring, so that a uniform and highly reliable joint can be achieved. obtain. Further, when the two are bonded by the adhesive, the excess adhesive escapes to the communicating step portion of the opposed mirror substrate 20, so that uniform adhesive bonding is possible. Further, the alignment at the time of bonding is configured such that the penetrating portion 11 of the opposed mirror substrate 20 and the pad portion of the electrode wiring of the micromirror 10 can be aligned.

【0028】次に、図1(c)に示すように、対向ミラー
基板20の貫通部11から、露出しているマイクロミラ
ー側の電極配線の一部にパッド部用金属14を追加成膜
する。マイクロミラー10側の金属は高反射率、低膜応
力が好まれるため、通常、その膜厚は電極配線のパッド
部に要する膜厚より一桁程度薄い。よって、所望の材料
や膜厚の違いから、両者を同時に一括に形成することは
困難であるため、パッド部に追加若しくは別途で金属を
成膜する必要がある。そのパッド部用の金属成膜を、こ
の段階で行なう利点は、対向ミラー基板20の貫通部1
1をセルフアラインマスクとして用いるので、大幅な工
程増加を招くことなく、正確な位置精度で成膜が可能な
ことである。但し、基板材料としてSi基板を用いる場
合、2箇所の駆動電極が導通する恐れがあるので、高抵
抗基板を用いるのが良い。
Next, as shown in FIG. 1 (c), a pad portion metal 14 is additionally formed from the penetrating portion 11 of the counter mirror substrate 20 on a part of the exposed electrode wiring on the micromirror side. . Since the metal on the micromirror 10 side is preferred to have high reflectance and low film stress, the film thickness thereof is usually about one digit smaller than the film thickness required for the pad portion of the electrode wiring. Therefore, it is difficult to simultaneously form both of them at the same time due to the difference in desired material and film thickness, and it is necessary to additionally or separately form a metal film on the pad portion. The advantage of performing the metal film formation for the pad portion at this stage is that the through-hole portion 1 of the opposing mirror substrate 20 is
Since 1 is used as a self-alignment mask, it is possible to form a film with accurate position accuracy without causing a large increase in the number of steps. However, when using a Si substrate as the substrate material, it is preferable to use a high-resistance substrate because the drive electrodes at two locations may become conductive.

【0029】次に、図1(d)に示すように、ワイヤーボ
ンディング15にて、電極配線と外部の駆動回路と接続
する。貫通部11を設けることにより、露出した電極配
線の一部が外部から見えるため、外部駆動回路のリード
端子へのワイヤーボンディング実装が容易になる。
Next, as shown in FIG. 1D, the electrode wiring is connected to the external drive circuit by wire bonding 15. By providing the penetrating portion 11, a part of the exposed electrode wiring can be seen from the outside, which facilitates wire bonding mounting to the lead terminal of the external drive circuit.

【0030】次に、封止工程を行う。駆動電極用の貫通
部11と可動ミラー2の揺動空間が連通段差部にて繋が
っている構成であるため、図1(e)に示すように、駆
動電極用の貫通部11を例えばエポキシ系の封止剤16
にて封止することにより、揺動空間を気密或は真空封止
することができる。貫通部11を通し上方より封止部を
見ることができるため、封止作業を容易に行うことがで
きる。
Next, a sealing process is performed. Since the penetrating portion 11 for the drive electrode and the swing space of the movable mirror 2 are connected by the communicating step portion, as shown in FIG. 1E, the penetrating portion 11 for the drive electrode is made of, for example, an epoxy resin. Sealant 16
The rocking space can be hermetically or vacuum-sealed by sealing with. Since the sealing portion can be seen from above through the penetrating portion 11, the sealing operation can be easily performed.

【0031】ここでは、同じ貫通部11をワイヤーボン
ディングと封止の両方に兼用した構造となっているが、
封止用貫通部を、ワイヤーボンディング用貫通部より揺
動空間寄り位置に別途設けてもよい。あるいは、パッド
部用金属を封止剤として用いた後、ワイヤーボンディン
グしてもよい。また、実装方法としては、ワイヤーボン
ディング実装に限定するものではなく、例えば貫通部を
導電性材料で封止し、FPC接合を行ってもよい。
Although the same penetrating portion 11 is used here for both wire bonding and sealing,
The sealing penetrating portion may be separately provided at a position closer to the swing space than the wire bonding penetrating portion. Alternatively, wire bonding may be performed after the pad metal is used as a sealant. Further, the mounting method is not limited to the wire bonding mounting, and for example, the penetration portion may be sealed with a conductive material and the FPC bonding may be performed.

【0032】封止を行う目的は、不活性ガスにて気密封
止することにより、使用環境(湿度、温度等)の影響を
受けにくくし動作信頼性を向上することである。また、
真空(大気圧に対して、減圧されている状態)封止する
ことにより、上記動作信頼性が向上するのに加え、エア
ーダンピング効果による可動ミラーの振幅の低減を防
ぎ、共振特性のQ値を向上させることができる。望まし
くは、不活性ガスにて置換した後に真空(大気圧に対し
て、減圧されている状態)封止する方法がよい。本発明
の光走査装置のように可動ミラーに対向ミラーを対向さ
せるタイプの光走査装置においては、エアーダンピング
効果による振幅の低減が起きやすく、対向ミラー基板の
ない構造の装置に比べ、封止することによる効果が大き
い。
The purpose of sealing is to hermetically seal with an inert gas so that it is less susceptible to the operating environment (humidity, temperature, etc.) and the operation reliability is improved. Also,
By sealing in a vacuum (a state of being decompressed with respect to atmospheric pressure), in addition to improving the above-mentioned operational reliability, it is possible to prevent the amplitude of the movable mirror from being reduced by the air damping effect, and to improve the Q value of the resonance characteristic. Can be improved. Desirably, a method of sealing with a vacuum (a state in which the pressure is reduced with respect to the atmospheric pressure) after the replacement with an inert gas is preferable. In an optical scanning device of the type in which an opposed mirror is opposed to a movable mirror like the optical scanning device of the present invention, the amplitude is likely to be reduced due to the air damping effect, and sealing is performed compared to a device having a structure without an opposed mirror substrate. The effect is large.

【0033】対向ミラー基板20の他の例を図4より説
明する。図4の(a)は平面図であり、(b)は平面図
のa-b-c-d-e-f-g-h線断面図である。ここに示す対向ミ
ラー基板20は図3に示した例と基本的な構造は同様で
あるが、基板材料に非光透過性材料が用いられる。その
ため、対向ミラー金属13の両側位置に光ビームの入射
開口17及び出射開口18が形成されている。基板材料
として、例えばSi基板を用いることができる。Si基板を
用いると、マイクロミラーとの接合が同種材料接合とな
ることや、Siウエハでの一括プロセスが可能になる等の
メリットがある。
Another example of the facing mirror substrate 20 will be described with reference to FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line abcdefgh of the plan view. The facing mirror substrate 20 shown here has the same basic structure as the example shown in FIG. 3, but a non-light-transmitting material is used as the substrate material. Therefore, an entrance opening 17 and an exit opening 18 for the light beam are formed on both sides of the facing mirror metal 13. For example, a Si substrate can be used as the substrate material. The use of a Si substrate has the advantages that the bonding with the micromirror is the same material bonding, and the batch process on the Si wafer is possible.

【0034】なお、この対向ミラー基板20を用いて図
1に示すような光走査装置を構成する場合には、封止の
ために、入射開口17及び出射開口18にガラス基板や
プリズムミラー等の光透過性材料の部材を接合する必要
がある。
When the optical scanning device as shown in FIG. 1 is constructed using the facing mirror substrate 20, a glass substrate, a prism mirror or the like is formed in the entrance opening 17 and the exit opening 18 for sealing. It is necessary to bond members made of a light-transmissive material.

【0035】以上に説明した光走査装置の動作について
説明する。一方の駆動電極(7)と可動ミラー2(可動
電極)との間に駆動電圧を印加すると、静電引力が可動
ミラー2に作用し、可動ミラー2はトーションバー3を
ねじり回転軸として傾きはじめ、トーションバー3の水
平状態に戻そうとする復元力と釣り合う角度まで可動ミ
ラー2は傾く。この状態で、駆動電圧の印加を解除し、
他方の駆動電極(7)に駆動電圧を印加させると、可動
ミラー2は反対側に傾く。このような駆動を交互に行う
ことにより、可動ミラー2を往復振動させることができ
る。駆動のタイミングを可動ミラー2の固有振動数に近
づけると共振状態となり、低い駆動電圧で可動ミラー2
の大きな振れ角を得ることができる。
The operation of the optical scanning device described above will be described. When a drive voltage is applied between the one drive electrode (7) and the movable mirror 2 (movable electrode), an electrostatic attractive force acts on the movable mirror 2 and the movable mirror 2 begins to tilt with the torsion bar 3 as a torsional rotation axis. The movable mirror 2 tilts to an angle that balances with the restoring force of the torsion bar 3 to return it to the horizontal state. In this state, release the application of drive voltage,
When a drive voltage is applied to the other drive electrode (7), the movable mirror 2 tilts to the opposite side. The movable mirror 2 can be reciprocally oscillated by alternately performing such driving. When the driving timing is brought close to the natural frequency of the movable mirror 2, a resonance state occurs, and the movable mirror 2 is driven with a low driving voltage.
A large deflection angle can be obtained.

【0036】可動ミラー2が傾いた場合、その傾きの方
向つまり主走査方向では、可動ミラー2上のミラー面つ
まりミラー金属6と、対向ミラー基板10のミラー面つ
まり対向ミラー金属13とは非平行となる。外部から可
動ミラー2のミラー面に入射した光ビームは、その非平
行なミラー面の間で複数回反射を繰り返してから外部に
出射されるため、ミラー基板2の振れ角より光ビームの
走査角を拡大するとができる。図5は、この走査角の拡
大の様子を示す断面図である。
When the movable mirror 2 is tilted, the mirror surface on the movable mirror 2, that is, the mirror metal 6 and the mirror surface of the counter mirror substrate 10, that is, the counter mirror metal 13 are not parallel to each other in the tilting direction, that is, the main scanning direction. Becomes The light beam incident on the mirror surface of the movable mirror 2 from the outside is repeatedly reflected between the non-parallel mirror surfaces and then emitted to the outside. Therefore, the scanning angle of the light beam is larger than the deflection angle of the mirror substrate 2. Can be expanded. FIG. 5 is a sectional view showing how the scanning angle is enlarged.

【0037】図5(a)は主走査方向の断面図であり、
可動ミラー2に入射する光ビーム30は、非平行なミラ
ー面間で複数回反射を繰り返す。可動ミラー2のミラー
面で1回反射されると、走査角はミラー基板2の振れ角
の2倍となり、再度、可動ミラーに入射して反射される
と、さらに振れ角の2倍が付加される。このように可動
ミラーで反射される回数に応じて走査角が拡大する。図
5(b)は副走査方向の断面図である。この図に見られ
るように、副走査方向については可動ミラー側のミラー
面と対向ミラー面とが平行であるため、複数回反射が繰
り返されても、入射角と反射角は同一である。
FIG. 5A is a sectional view in the main scanning direction,
The light beam 30 incident on the movable mirror 2 is repeatedly reflected multiple times between the non-parallel mirror surfaces. When the light is reflected once on the mirror surface of the movable mirror 2, the scanning angle becomes twice the deflection angle of the mirror substrate 2, and when it is incident on the movable mirror and reflected again, twice the deflection angle is added. It In this way, the scanning angle expands according to the number of times the light is reflected by the movable mirror. FIG. 5B is a sectional view in the sub-scanning direction. As seen in this figure, since the mirror surface on the movable mirror side and the opposing mirror surface are parallel to each other in the sub-scanning direction, the incident angle and the reflection angle are the same even when reflection is repeated a plurality of times.

【0038】光走査装置をプリンタなどに利用する場
合、その記録速度に合うように可動ミラーの固有周波
数、つまりトーションバーの太さ、長さを決定する必要
があるため、記録速度が速くなるに従ってトーションバ
ーの剛性が高まり、可動ミラーの必要な振れ角を得るこ
とが困難である。このような場合でも、本発明の光走査
装置のように、対向ミラーを設けることで、可動ミラー
で複数回光ビームを偏向することにより、必要な走査角
を得ることができる。
When the optical scanning device is used in a printer or the like, since it is necessary to determine the natural frequency of the movable mirror, that is, the thickness and length of the torsion bar so as to match the recording speed, as the recording speed increases The rigidity of the torsion bar increases, and it is difficult to obtain the required deflection angle of the movable mirror. Even in such a case, by providing the facing mirror as in the optical scanning device of the present invention, it is possible to obtain a required scanning angle by deflecting the light beam a plurality of times by the movable mirror.

【0039】なお、実施例は、静電引力を発生させ可動
ミラーを駆動する方式のものであったが、可動ミラーに
コイルを形成してトーションバーと交差する方向に磁力
線が通るように配備し、コイルに電圧を印加して電磁力
を発生させて可動ミラーを駆動する方式であっても、ト
ーションバーに圧電素子を結合し、圧電素子に電圧を印
加して直接的に可動ミラーに変位を発生させる方式など
の光走査装置においても、本発明を同様に適用し得る。
In the embodiment, the movable mirror is driven by generating electrostatic attraction. However, a coil is formed on the movable mirror so that the magnetic field lines pass in the direction intersecting the torsion bar. Even in the method of driving a movable mirror by applying a voltage to a coil to generate an electromagnetic force, a piezoelectric element is coupled to a torsion bar and a voltage is applied to the piezoelectric element to directly displace the movable mirror. The present invention can be similarly applied to an optical scanning device such as a generating system.

【0040】以上に説明した本発明の光走査装置は、レ
ーサープリンタ、デジタル複写機などの画像形成装置に
おける光書込み手段として好適である。そのような画像
形成装置の例として、本発明によるレーザープリンタの
一実施例を図6乃至図10を参照して説明する。
The optical scanning device of the present invention described above is suitable as an optical writing means in an image forming apparatus such as a racer printer or a digital copying machine. As an example of such an image forming apparatus, one embodiment of a laser printer according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0041】図6はレーザープリンタの全体的構成を説
明するための概略断面図である。図中、500は本発明
の光走査装置が組み込まれた光書込ユニットであり、感
光体ドラム501上に記録信号により変調されたレーザ
ービームで走査することにより静電潜像を形成する。感
光体ドラム501の周囲には同ドラム表面の感光体を高
圧に帯電するための帯電ローラ502、光書込ユニット
500により記録された静電潜像にトナーを付着して顕
像化する現像ローラ503、トナーを備蓄するトナーホ
ッパ504、用紙に転写された後の残トナーをブレード
で掻き取り蓄積するクリーニングケース505が配備さ
れ、これらは交換可能なカートリッジとして一体的なユ
ニットとされる。用紙は給紙トレイ506から給紙コロ
507により供給され左回りに搬送される。この用紙は
レジストローラ対508で印字のタイミングに合わせて
送られ、同方向に回転する感光体ドラム501より画像
が転写され、定着ローラ509で定着された後に排紙ト
レイ510に排出される。装置カバー511は開放可能
に軸支され、上記カートリッジを交換する際や紙づまり
を起こした用紙を取り除く際などに、光書込ユニット5
00の走査レンズ(204)を清掃することができる。
FIG. 6 is a schematic sectional view for explaining the overall structure of the laser printer. In the figure, reference numeral 500 denotes an optical writing unit incorporating the optical scanning device of the present invention, which forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 501 by scanning with a laser beam modulated by a recording signal. Around the photoconductor drum 501, a charging roller 502 for charging the photoconductor on the surface of the drum to a high voltage, and a developing roller for developing toner by attaching toner to the electrostatic latent image recorded by the optical writing unit 500. 503, a toner hopper 504 for storing toner, and a cleaning case 505 for scraping and storing the residual toner after being transferred onto a sheet with a blade are provided, and these are integrated units as a replaceable cartridge. The paper is supplied from the paper feed tray 506 by the paper feed roller 507 and conveyed counterclockwise. The sheet is sent by the registration roller pair 508 at the timing of printing, the image is transferred from the photosensitive drum 501 rotating in the same direction, fixed by the fixing roller 509, and then discharged to the sheet discharge tray 510. The device cover 511 is rotatably supported so that the optical writing unit 5 can be used when the cartridge is replaced or when the jammed paper is removed.
00 scanning lens (204) can be cleaned.

【0042】図7は光書込ユニット500の斜視図であ
る。図8は、光書込ユニット500の内部構造を示す透
視図である。図7及び図8を参照して説明すると、20
0は本発明の光走査装置が組み込まれた光走査モジュー
ルである。この例では、3個の光走査モジュール200
が、LDの駆動回路、可動ミラーの駆動回路を構成する電
子部品が実装されるプリント基板201上に主走査方向
に並べて実装される。その実装の際、支持基板107
(図9,図10)の底面は下側に突出したリード端子1
15(図9,図10)をスルーホールに通してプリント
基板201に当接され、スルーホールのクリアランス内
で基板上での光走査モジュール間の位置合わせを行なっ
て仮止めし、他の電子部品と共にハンダ付けされて一括
して固定される。
FIG. 7 is a perspective view of the optical writing unit 500. FIG. 8 is a perspective view showing the internal structure of the optical writing unit 500. Referring to FIG. 7 and FIG.
Reference numeral 0 is an optical scanning module incorporating the optical scanning device of the present invention. In this example, three optical scanning modules 200
However, they are mounted side by side in the main scanning direction on the printed circuit board 201 on which the electronic components forming the drive circuit of the LD and the drive circuit of the movable mirror are mounted. When mounting the support substrate 107
The bottom of (FIGS. 9 and 10) is a lead terminal 1 protruding downward.
15 (FIG. 9, FIG. 10) is passed through the through hole and abutted on the printed circuit board 201, the optical scanning modules are aligned on the substrate within the clearance of the through hole, and temporarily fixed, and other electronic components are attached. Soldered together and fixed together.

【0043】光走査モジュール200が実装されたプリ
ント基板201は、ハウジング202の下側開口を塞ぐ
ように当接され、ハウジング202に設けられたスナッ
プ爪202-1間に抱え込まれて保持される。プリント基
板201には、このスナップ爪の幅207に係合する切
り欠きが設けられ、主走査方向の位置決めがなされると
同時に、係止部206と基板エッジの係合により副走査
方向が固定される(図7の拡大図A参照)。また、係止
部206は、矢印aの方向に撓ませることで突起205
が基板上端を押し下げ、容易に取り外すこともできる。
The printed circuit board 201 on which the optical scanning module 200 is mounted is abutted so as to close the lower opening of the housing 202, and is held and held between snap claws 202-1 provided in the housing 202. The printed board 201 is provided with a notch that engages with the width 207 of the snap claw, and is positioned in the main scanning direction, and at the same time, the engaging portion 206 is engaged with the board edge to fix the sub scanning direction. (See enlarged view A of FIG. 7). Further, the locking portion 206 is bent in the direction of the arrow a, so that the projection 205
Can be easily removed by pushing down the top edge of the board.

【0044】ハウジング202の内部には、結像手段を
構成する第1の走査レンズ203を主走査方向に配列し
て接合する位置決め面、第2の走査レンズ204を保持
する位置決め部および同期ミラー208の保持部が形成
される。
Inside the housing 202, a positioning surface for arranging and joining the first scanning lenses 203 constituting the image forming means in the main scanning direction, a positioning portion for holding the second scanning lens 204, and a synchronous mirror 208. Is formed.

【0045】この実施例では、各光走査モジュール20
0の第2の走査レンズ204は樹脂にて一体的に形成さ
れ、また、同期ミラー208も高輝アルミ板で連結して
形成しており、光ビームを射出する開口に外側より挿入
され取り付けられる。各光走査モジュール200の走査
開始側と走査終端側とでビームを検出するために、同期
検知センサ209(PINフォトダイオード)が隣接する光
走査モジュール間で共用する中間位置と両端位置にそれ
ぞれ配置され、プリント基板201上に実装される。
In this embodiment, each optical scanning module 20
The second scanning lens 204 of No. 0 is integrally formed of resin, and the synchronous mirror 208 is also formed by being connected by a high-brightness aluminum plate, and is inserted and attached from the outside into the opening for emitting the light beam. In order to detect a beam on the scanning start side and the scanning end side of each optical scanning module 200, a synchronous detection sensor 209 (PIN photodiode) is arranged at an intermediate position and both end positions shared by adjacent optical scanning modules. , Mounted on the printed circuit board 201.

【0046】同期ミラー208は隣接する光走査モジュ
ールの走査開始側と走査終端側との反射面が向かい合う
よう、「くの字」状に成形され、各々光ビームを反射
し、共通の同期検知センサ209に導く。図中、210
はコネクタであり、全ての光走査モジュール200への
電源供給やデータ信号などのやり取りのために用いられ
る。ハウジング202の両側面には、感光体ドラム50
1を保持するカートリッジに同ドラムと同心に設けられ
た円筒面に合わせて突き当て面を有する位置決め部材2
11が取り付けられる。位置決め部材211は、突起部
212にねじ固定された後、L字状に設けた座面を装置
本体のフレームに設けられたピン213にスプリング2
14を介して装着されるので、上記カートリッジに常に
押し付けられた状態で保持され、複数の光走査モジュー
ルの被走査面に対する位置決めを一括して確実におこな
うことができる。
The synchronous mirror 208 is formed in a "dogleg" shape so that the reflection surfaces of the scanning start side and the scanning end side of the adjacent optical scanning modules face each other, each reflects a light beam, and a common synchronous detection sensor. Lead to 209. 210 in the figure
Is a connector, which is used for supplying power to all the optical scanning modules 200 and exchanging data signals. The photosensitive drum 50 is provided on both side surfaces of the housing 202.
Positioning member 2 having an abutting surface in conformity with a cylindrical surface provided concentrically with the drum in a cartridge holding 1
11 is attached. After the positioning member 211 is screwed to the protrusion 212, the L-shaped seat surface is attached to the pin 213 provided on the frame of the apparatus body by the spring 2.
Since it is mounted via 14, the cartridge is held in a state of being constantly pressed against the cartridge, and the positioning of the plurality of optical scanning modules with respect to the surface to be scanned can be collectively and reliably performed.

【0047】なお、この例は3つの光走査モジュール2
00を並べた構成であるが、光走査モジュール200の
数は、レーザプリンタの記録幅に合わせて増減すればよ
いことは当然である。
In this example, three optical scanning modules 2 are used.
However, the number of the optical scanning modules 200 may be increased or decreased according to the recording width of the laser printer.

【0048】次に光走査モジュール200の構成につい
て、図9及び図10を参照して説明する。図9は光走査
モジュール200の内部構造と周辺部材との関連を説明
するための概略断面図であり、図10は光走査モジュー
ル200の分解斜視図である。
Next, the structure of the optical scanning module 200 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a schematic sectional view for explaining the relationship between the internal structure of the optical scanning module 200 and peripheral members, and FIG. 10 is an exploded perspective view of the optical scanning module 200.

【0049】光走査装置100は、図2に示したマイク
ロミラー10と図3に示した対向ミラー基板20とを図
1で説明したように組み立てたものである。支持基板1
07は焼結金属等で成形され、絶縁材を介してリード端
子115が挿入されてなる。支持基板107上の接合面
107-1に光走査装置100の光走査装置100のガラ
ス基板9(図2)が接合され、V溝107-2にカップリ
ングレンズ110が位置決め接着され、接合面107-1
に対し垂直に形成された実装面107-3にLDチップ10
8が実装され、実装面107-4にLDチップ108の背面
光を受光するためのモニタPDチップ109が実装され、
支持部107-5にLDチップ108からの光ビームを光走
査装置100の可動ミラー2(図2)へ向けて折り返す
ためプリズムミラー112が支持されている。円筒の上
下をカットした形状のカップリングレンズ110は、第
2面を軸対称の非球面、第2面を副走査方向に曲率を有
するシリンダ面をなす。V溝107-2にカップリングレ
ンズ110の円筒外周面が当接した際、カップリングレ
ンズ110の光軸がLDチップ108の発光点に合うよう
に幅と角度が設定されており、LDチップ108の発散光
束を、主走査方向には略平行光束に、副走査方向には可
動ミラー面で集束する集束光束となるようにカップリン
グレンズ108を光軸方向に調節し接着固定する。な
お、上記カット面はシリンダ面の母線と平行に形成さ
れ、光軸回りの位置決めがなされるようにしている。板
ばね116には、カップリングレンズ110からの光ビ
ームを所定の径に整形するアパーチャ116-2、プリズ
ムミラー112の後端部を付勢するばね部116-1、光
走査装置100の可動ミラーで偏向された光ビームを上
方に通過させるための開口116-3が形成されている。
カバー111は板金にてキャップ状に成形されたもの
で、光ビームの射出開口にはガラス板117が内側より
接合されている。このカバー111は、支持基板107
の外周に設けられた段部107-6にはめ込まれる。この
光走査モジュール200を、さらに気密あるいは真空封
止することも可能である。LDチップ108、モニタPDチ
ップ109、光走査装置100の電極は、リード端子1
15の上側に突出した端部とワイヤーボンディングによ
りそれぞれ接続がなされる。
The optical scanning device 100 is constructed by assembling the micro mirror 10 shown in FIG. 2 and the counter mirror substrate 20 shown in FIG. 3 as described in FIG. Support substrate 1
07 is formed of a sintered metal or the like, and has lead terminals 115 inserted through an insulating material. The glass substrate 9 (FIG. 2) of the optical scanning device 100 of the optical scanning device 100 is bonded to the bonding surface 107-1 on the support substrate 107, and the coupling lens 110 is positioned and bonded to the V groove 107-2. -1
The LD chip 10 is mounted on the mounting surface 107-3 formed perpendicular to the
8 is mounted, and the monitor PD chip 109 for receiving the back light of the LD chip 108 is mounted on the mounting surface 107-4,
A prism mirror 112 is supported on the support portion 107-5 in order to return the light beam from the LD chip 108 toward the movable mirror 2 (FIG. 2) of the optical scanning device 100. In the coupling lens 110 having a shape obtained by cutting the upper and lower sides of a cylinder, the second surface is an axisymmetric aspherical surface, and the second surface is a cylinder surface having a curvature in the sub-scanning direction. The width and angle are set so that the optical axis of the coupling lens 110 is aligned with the light emitting point of the LD chip 108 when the cylindrical outer peripheral surface of the coupling lens 110 comes into contact with the V groove 107-2. The coupling lens 108 is adjusted in the optical axis direction so as to be a substantially parallel light beam in the main scanning direction and a convergent light beam that is converged by the movable mirror surface in the sub-scanning direction, and is bonded and fixed. The cut surface is formed in parallel with the generatrix of the cylinder surface so that positioning around the optical axis is performed. The leaf spring 116 includes an aperture 116-2 that shapes the light beam from the coupling lens 110 into a predetermined diameter, a spring portion 116-1 that biases the rear end of the prism mirror 112, and a movable mirror of the optical scanning device 100. An opening 116-3 is formed for passing the light beam deflected by the above.
The cover 111 is formed by sheet metal into a cap shape, and a glass plate 117 is joined to the light beam emission opening from the inside. The cover 111 is a support substrate 107.
It is fitted into the step portion 107-6 provided on the outer periphery of the. The optical scanning module 200 can be further hermetically sealed or vacuum sealed. The electrodes of the LD chip 108, the monitor PD chip 109, and the optical scanning device 100 are lead terminals 1
Connection is made by wire bonding with the end protruding upward from 15.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば以下のような効果を得ら
れる。 (1)第1の基板部材(マイクロミラー)の接合面には電
極配線と基板材料という異種材料が露出し、また電極配
線とそり以外の部分に段差もできるため、それらを無視
して第1の基板部材の接合面と第2の基板部材(対向ミ
ラー基板)とを当接させて接合すると、接着強度や信頼
性のぱらつきが生じやすい。請求項1記載の発明によれ
ば、第2の基板部材の接合面の、第1の基板部材上の電
極配線を避けた部位のみを第1の基板部材と当接させる
ため、均一強度で信頼性の高い接合を達成することがで
きる。また、第1の基板部材上に複数の電極配線が形成
されている場合でも、それらが第2の基板部材を介して
導通する心配がないため、第2の基板部材の材料は絶縁
性材料に限定されることがなく、第2の基板部材の材料
の選択範囲が広がる。 (2)さらに、請求項2記載の発明によれば、第1と第2
の基板部材を接着剤により接合する場合に、段差の部分
が余分な接着剤の逃げ道になるため、均一な接合が可能
となる。 (3)さらに、請求項3記載の発明によれば、貫通部を通
じて、電極配線の外部駆動回路のリード端子へのワイヤ
ーボンディング実装を容易に行なうことができる。ま
た、貫通部を可動ミラーを挟んで複数箇所に設けること
により、第1の基板部材と第2の基板部材の接合の際の
アライメントのためのマークとして貫通部を使用可能と
なる。なお、アライメントマーク用貫通部、封止用貫通
部、ワイヤーボンディング実装用貫通部等、貫通部を機
能別に使い分けることも可能であり、そうすることによ
り工程自由度が向上する。 (4)さらに、請求項4記載の発明によれば、貫通部を可
動ミラーの揺動空間への通気口である構成とすることに
より、揺動空間を気密あるいは真空封止して可動ミラー
の共振特性や信頼性を向上させることができるととも
に、そのための封止工程も容易である。 (5)可動ミラー上のミラー面として用いられる金属膜は
高反射率、低膜応力が好まれ、その膜厚は電極配線のパ
ッドに必要な膜厚より一桁程度薄いのが普通である。そ
のため、所望の材料や膜厚の違いから、両者を同時に一
括形成することは困難で、電極配線のパッド部には追加
もしくはは別途で金属を成膜する必要がある。請求項5
記載の発明によれば、その成膜を第2の基板部材の貫通
部をセルフアラインマスクとして用いて行うことができ
るため、大幅な工程増加を招くことなく、正確な位置精
度での成膜が可能となる。 (6)本発明の光走査装置は、ポリゴンミラーに比べ、消
費電力が小さく、騒音も少なく、かつ、高速走査が可能
であるため、請求項6記載の発明によれば、低消費電力
・低騒音で高速記録が可能な画像形成装置を実現でき
る。
According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) Since different kinds of materials such as electrode wiring and substrate material are exposed on the bonding surface of the first substrate member (micromirror), and a step can be formed on portions other than the electrode wiring and the warp, these are ignored and the first When the bonding surface of the substrate member and the second substrate member (opposing mirror substrate) are brought into contact with each other and bonded, fluctuations in adhesive strength and reliability are likely to occur. According to the first aspect of the invention, only the portion of the joint surface of the second substrate member that avoids the electrode wiring on the first substrate member is brought into contact with the first substrate member. A highly flexible bond can be achieved. Moreover, even when a plurality of electrode wirings are formed on the first substrate member, there is no concern that they will be conducted through the second substrate member, so the material of the second substrate member is an insulating material. Without limitation, the selection range of the material of the second substrate member is expanded. (2) Further, according to the invention of claim 2, the first and second
When the substrate members of (1) are joined by an adhesive, the stepped portion serves as an escape route for the extra adhesive, so that uniform joining is possible. (3) Furthermore, according to the invention of the third aspect, it is possible to easily perform wire bonding mounting of the electrode wiring to the lead terminal of the external drive circuit through the penetrating portion. Further, by providing the penetrating portion at a plurality of positions with the movable mirror sandwiched therebetween, the penetrating portion can be used as a mark for alignment when the first substrate member and the second substrate member are joined. In addition, it is possible to properly use the penetrating portion such as the alignment mark penetrating portion, the sealing penetrating portion, the wire bonding mounting penetrating portion, and the like according to the function, which improves the process flexibility. (4) Further, according to the invention as set forth in claim 4, since the penetrating portion is a vent to the swinging space of the movable mirror, the swinging space is hermetically or vacuum-sealed to form the movable mirror. The resonance characteristics and reliability can be improved, and the sealing process for that can be facilitated. (5) The metal film used as the mirror surface on the movable mirror is preferably high in reflectance and low in film stress, and its film thickness is usually about an order of magnitude smaller than the film thickness required for electrode wiring pads. Therefore, it is difficult to form both of them at the same time because of the difference in desired material and film thickness, and it is necessary to additionally or separately form a metal film on the pad portion of the electrode wiring. Claim 5
According to the described invention, since the film formation can be performed by using the penetrating portion of the second substrate member as a self-alignment mask, the film formation with accurate position accuracy can be performed without causing a large increase in the number of steps. It will be possible. (6) Compared with a polygon mirror, the optical scanning device of the present invention consumes less power, generates less noise, and is capable of high-speed scanning. Therefore, according to the invention of claim 6, low power consumption and low power consumption are achieved. An image forming apparatus capable of high-speed recording due to noise can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による光走査装置の一実施例を説明する
ための平面図及び断面図である。
FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view for explaining an embodiment of an optical scanning device according to the present invention.

【図2】マイクロミラーの構造を説明するための平面図
及び断面図である。
2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view for explaining the structure of a micromirror.

【図3】対向ミラー基板の構造を説明するための平面図
及び断面図である。
3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view for explaining the structure of a facing mirror substrate.

【図4】対向ミラー基板の他の例を説明するための平面
図及び断面図である。
FIG. 4 is a plan view and a cross-sectional view for explaining another example of a facing mirror substrate.

【図5】光走査装置の光偏向動作を説明するための主走
査方向及び副走査方向の断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view in the main scanning direction and the sub scanning direction for explaining the light deflection operation of the light scanning device.

【図6】本発明によるレーザープリンタの一実施例を説
明するための断面図である。
FIG. 6 is a sectional view for explaining an embodiment of a laser printer according to the present invention.

【図7】光書込ユニットの構成を説明するための透視図
である。
FIG. 7 is a perspective view for explaining the configuration of an optical writing unit.

【図8】光書込ユニットの構成を説明するための斜視図
である。
FIG. 8 is a perspective view for explaining the configuration of an optical writing unit.

【図9】光走査モジュールの構成を説明するための断面
図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the optical scanning module.

【図10】光走査モジュールの分解斜視図である。FIG. 10 is an exploded perspective view of the optical scanning module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 可動ミラー 3 トーションバー 5 基板電極開口 7 ミラー金属 7 駆動電極用金属(電極配線) 8 基板電極用金属(電極配線) 10 マイクロミラー 11 貫通部 12 段差 13 対向ミラー金属 17 入射開口 18 出射開口 20 対向ミラー基板 200 光走査モジュール 500 光書込ユニット 501 感光体ドラム 503 現像ローラ 504 トナーホッパ 509 定着ローラ 1 substrate 2 movable mirror 3 torsion bar 5 Substrate electrode opening 7 mirror metal 7 Metal for drive electrodes (electrode wiring) 8 Substrate electrode metal (electrode wiring) 10 micro mirrors 11 Penetration part 12 steps 13 Opposite mirror metal 17 Entrance aperture 18 exit aperture 20 Opposing mirror substrate 200 Optical scanning module 500 optical writing unit 501 photoconductor drum 503 developing roller 504 toner hopper 509 fixing roller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 BA17 BA49 2H045 AB06 AB10 AB38 AB73 5C051 AA02 CA07 DB24 DB30 DC07 DD03 5C072 AA03 BA01 DA04 DA21 HA02 HA14 XA05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2C362 BA17 BA49                 2H045 AB06 AB10 AB38 AB73                 5C051 AA02 CA07 DB24 DB30 DC07                       DD03                 5C072 AA03 BA01 DA04 DA21 HA02                       HA14 XA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 揺動する可動ミラーを有し、かつ、該可
動ミラーを駆動するための電極配線が成膜された第1の
基板部材に、前記可動ミラーに対向させるための対向ミ
ラーを有する第2の基板部材を接合し、前記可動ミラー
に入射した光ビームを前記可動ミラーと前記対向ミラー
との間で反射させた後に出射する構成の光走査装置にお
いて、 前記第2の基板部材の前記第1の基板部材との接合面
は、前記第1の基板部材上の電極配線を避けた部位のみ
で前記第1の基板部材と当接していることを特徴とする
光走査装置。
1. A first substrate member having an oscillating movable mirror, and an electrode wiring for driving the movable mirror formed on a first substrate member, and an opposing mirror for facing the movable mirror. An optical scanning device having a configuration in which a second substrate member is joined and a light beam incident on the movable mirror is emitted after being reflected between the movable mirror and the counter mirror, An optical scanning device characterized in that a joint surface with the first substrate member is in contact with the first substrate member only at a portion on the first substrate member that is away from the electrode wiring.
【請求項2】 前記第2の基板部材の前記第1の基板部
材との接合面は、前記電極配線に対向する部位とそれ以
外の部位とに段差が設けられていることを特徴とする請
求項1記載の光走査装置。
2. The joint surface of the second substrate member with the first substrate member is provided with a step between a portion facing the electrode wiring and a portion other than the portion. Item 2. The optical scanning device according to item 1.
【請求項3】 前記第2の基板部材に貫通部が設けら
れ、前記電極配線の一部が前記貫通部より露出すること
を特徴とする請求項1又は2記載の光走査装置。
3. The optical scanning device according to claim 1, wherein the second substrate member is provided with a penetrating portion, and a part of the electrode wiring is exposed from the penetrating portion.
【請求項4】 前記貫通部が封止部材により封止されて
いることを特徴とする請求項3記載の光走査装置。
4. The optical scanning device according to claim 3, wherein the penetrating portion is sealed by a sealing member.
【請求項5】 前記貫通部に露出した前記電極配線の部
分に電極金属が追加成膜されたことを特徴とする請求項
3記載の光走査装置。
5. The optical scanning device according to claim 3, wherein an electrode metal is additionally formed on a portion of the electrode wiring exposed in the penetrating portion.
【請求項6】 感光体に光書き込みを行って該感光体上
に静電潜像を形成する画像形成装置において、前記光書
込手段として請求項1乃至5のいずれか1項記載の光走
査装置が用いられたことを特徴とする画像形成装置。
6. An optical scanning device according to claim 1, wherein the optical writing unit is an image forming apparatus that optically writes on a photosensitive member to form an electrostatic latent image on the photosensitive member. An image forming apparatus characterized in that the apparatus is used.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7403317B2 (en) 2004-03-10 2008-07-22 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning device and method of manufacturing the same
JP2013239920A (en) * 2012-05-15 2013-11-28 Vienex Corp Contact-type optical line sensor

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