光掃描裝置以及光掃描單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有反射鏡的光掃描裝置，該反射鏡上形成有考慮了反射率的入射角度依賴性的膜結(jié)構(gòu)的多層膜。本光掃描裝置是使反射鏡擺動(dòng)而掃描入射的可見光的光掃描裝置，上述反射鏡具有形成于基板上的金屬膜、和層疊于上述金屬膜上的增強(qiáng)反射膜。
【專利說明】光掃描裝置以及光掃描單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有反射鏡的光掃描裝置以及光掃描單元。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，在以400?700nm的可見光區(qū)域激光為光源的投影器等所使用的不可動(dòng)的反射鏡中，在石英、玻璃的基體材料上形成金屬膜，在該金屬膜上形成由低折射率膜和高折射率膜構(gòu)成的電介質(zhì)多層膜以實(shí)現(xiàn)高反射率。例如，例示了如下反射鏡，即、在基板上具有九層以上的多層膜，該多層膜由金屬膜、以及將低折射率膜和高折射率膜交替地層疊于金屬膜上而成的電介質(zhì)多層膜構(gòu)成(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006 - 220903號(hào)公報(bào)
[0006]然而，在上述那樣的不可動(dòng)的反射鏡中，入射光向反射鏡的入射角度總是為一定角度，因此未研究考慮到反射率的入射角度依賴性的膜結(jié)構(gòu)。
[0007]另一方面，光掃描裝置所使用的反射鏡根據(jù)與光源的位置關(guān)系而以各種各樣的入射角度使用(例如，0°?50°左右)，并且反射鏡自身擺動(dòng)(例如，±10°左右)，因此即使在入射角度變動(dòng)的情況下，也需要成能夠確保規(guī)定值以上的高反射率那樣的膜結(jié)構(gòu)。
[0008]而且，由于不可動(dòng)的反射鏡能夠使用比較厚的基板(數(shù)mm左右)，因此即使形成于基板上的膜的總厚度較厚，基板自身也不會(huì)變形。因此，即使層疊的膜的數(shù)量增加而總厚度變厚也不會(huì)成為大的弊病，從而也未進(jìn)行減少層疊的膜的數(shù)量而使總厚度變薄的研究。
[0009]另一方面，由于光掃描裝置所使用的反射鏡擺動(dòng)，因此需要使用比較薄的基板(數(shù)10 μ?數(shù)100 μ m左右)。在使用比較薄的基板的情況下，若增加層疊于基板上的膜的數(shù)量而總厚度變厚，則有可能產(chǎn)生基板自身變形，因此優(yōu)選減少層疊的膜的數(shù)量而使總厚度變薄。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明是鑒于上述的情形而提出的技術(shù)方案，課題是提供一種具有反射鏡的光掃描裝置，該反射鏡上形成有考慮了反射率的入射角度依賴性的膜結(jié)構(gòu)的多層膜。
[0011]用于解決課題的方案
[0012]本光掃描裝置200是使反射鏡110而掃描入射的可見光的光掃描裝置200，其特征在于，上述反射鏡110具有形成于基板111上的金屬膜112、以及層疊于上述金屬膜112上的增強(qiáng)反射膜113、114。
[0013]此外，上述的參照符號(hào)是為了容易理解而標(biāo)注的符號(hào)，只不過一例而已，并不限定于圖示的方式。
[0014]發(fā)明的效果如下。
[0015]根據(jù)公開的技術(shù)，能夠提供一種具有反射鏡的光掃描裝置，該反射鏡上形成有考慮了反射率的入射角度依賴性的膜結(jié)構(gòu)的多層膜。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是例示本實(shí)施方式的光掃描裝置的圖。
[0017]圖2是例示本實(shí)施方式的光掃描單元的圖。
[0018]圖3是例示反射鏡的層結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0019]圖4是例示實(shí)施例1的多層膜的反射率的入射角度依賴性(P偏光入射)的圖。
[0020]圖5是例示比較例的金屬膜的反射率的入射角度依賴性(P偏光入射)的圖。
[0021]圖6是例示實(shí)施例1的多層膜的反射率的入射角度依賴性(S偏光入射)的圖。
[0022]圖7是例示比較例的金屬膜的反射率的入射角度依賴性(S偏光入射)的圖。
[0023]圖8是比較實(shí)施例1以及比較例的平均反射率的入射角度依賴性(P偏光入射)的圖。
[0024]圖9是比較實(shí)施例1以及比較例的平均反射率的入射角度依賴性(S偏光入射)的圖。
[0025]圖10是例示入射角度為5°的情況的、實(shí)施例2的多層膜的反射率的高折射率膜的膜厚依賴性(P偏光入射)的圖。
[0026]圖11是例示入射角度為50°的情況的、實(shí)施例2的多層膜的反射率的高折射率膜的膜厚依賴性(P偏光入射)的圖。
[0027]圖12是從圖10選出規(guī)定的波長(zhǎng)數(shù)據(jù)而圖示的圖。
[0028]圖13是從圖11選出規(guī)定的波長(zhǎng)數(shù)據(jù)而圖示的圖。
[0029]圖14是例示入射角度為5°的情況的、實(shí)施例2的多層膜的反射率的高折射率膜的膜厚依賴性(S偏光入射)的圖。
[0030]圖15是入射角度為50°的情況的、實(shí)施例2的多層膜的反射率的高折射率膜的膜厚依賴性(S偏光入射)的圖。
[0031]圖16是從圖14選出規(guī)定的波長(zhǎng)數(shù)據(jù)而圖示的圖。
[0032]圖17是從圖15選出規(guī)定的波長(zhǎng)數(shù)據(jù)而圖示的圖。
[0033]圖中:
[0034]100 —光掃描單兀，110 —反射鏡，111—基板，112 —金屬膜，113 —低折射率膜，114一高折射率膜，115—保護(hù)膜，119一多層膜，200—光掃描裝置，300—電壓生成電路，400—前端1C，440— LD，500—反射鏡驅(qū)動(dòng)器1C。

【具體實(shí)施方式】
[0035]以下，參照附圖對(duì)用于實(shí)施發(fā)明的方式進(jìn)行說明。在附圖中，對(duì)于相同的構(gòu)成部分，存在標(biāo)注相同符號(hào)并省略重復(fù)的說明的情況。
[0036]圖1是例示了本實(shí)施方式的光掃描裝置的圖。本實(shí)施方式的光掃描裝置200是使從激光器等光源照射的光掃描的光掃描裝置，例如是利用壓電元件使反射鏡驅(qū)動(dòng)的MEMS(Micro Electro Mechanical System,微電子機(jī)械系統(tǒng))反射鏡等。
[0037]具體而言，光掃描裝置200具有反射鏡110、反射鏡支撐部120、扭轉(zhuǎn)梁130AU30B、連結(jié)梁140A、140B、第一驅(qū)動(dòng)梁150A、150B、可動(dòng)框160、第二驅(qū)動(dòng)梁170A、170B、以及固定框180。并且，第一驅(qū)動(dòng)梁150A、150B分別具有驅(qū)動(dòng)源151A、151B。第二驅(qū)動(dòng)梁170A、170B分別具有驅(qū)動(dòng)源171A、171B。第一驅(qū)動(dòng)梁150A、150B、第二驅(qū)動(dòng)梁170A、170B作為使反射鏡110在上下或左右擺動(dòng)而掃描激光的促動(dòng)器發(fā)揮功能。
[0038]在反射鏡支撐部120，以沿著反射鏡110的圓周的方式形成有狹縫122。通過狹縫122，能夠?qū)⒎瓷溏R支撐部120輕型化并且將扭轉(zhuǎn)梁130AU30B的扭轉(zhuǎn)向反射鏡110傳遞。
[0039]在光掃描裝置200，在反射鏡支撐部120的表面支撐有反射鏡110，反射鏡支撐部120與處于兩側(cè)的扭轉(zhuǎn)梁130AU30B的端部連結(jié)。扭轉(zhuǎn)梁130A、130B構(gòu)成擺動(dòng)軸，在軸向上延伸并從軸向兩側(cè)支撐反射鏡支撐部120。通過扭轉(zhuǎn)梁130AU30B扭轉(zhuǎn)，從而支撐于反射鏡支撐部120的反射鏡110擺動(dòng)，進(jìn)行使照射到反射鏡110的光的反射光掃描的動(dòng)作。扭轉(zhuǎn)梁130A、130B分別連結(jié)支撐于連結(jié)梁140A、140B，并與第一驅(qū)動(dòng)梁150A、150B連結(jié)。
[0040]第一驅(qū)動(dòng)梁150A、150B、連結(jié)梁140A、140B、扭轉(zhuǎn)梁130A、130B、反射鏡支撐部120以及反射鏡110被可動(dòng)框160包圍。第一驅(qū)動(dòng)梁150A、150B各自的一方側(cè)支撐于可動(dòng)框160。第一驅(qū)動(dòng)梁150A的另一方側(cè)向內(nèi)周側(cè)延伸而與連結(jié)梁140AU40B連結(jié)。第一驅(qū)動(dòng)梁150B的另一方側(cè)也同樣地向內(nèi)周側(cè)延伸而與連結(jié)梁140AU40B連結(jié)。
[0041]第一驅(qū)動(dòng)梁150AU50B以在與扭轉(zhuǎn)梁130A、130B正交的方向上夾著反射鏡110以及反射鏡支撐部120的方式成對(duì)地設(shè)置。在第一驅(qū)動(dòng)梁150AU50B的表面分別形成有驅(qū)動(dòng)源151A、151B。驅(qū)動(dòng)源151A、151B由第一驅(qū)動(dòng)梁150A、150B的表面上的形成于壓電元件的薄膜的上表面的上部電極、和形成于壓電元件的下表面的下部電極構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)源151AU51B與施加于上部電極和下部電極的驅(qū)動(dòng)電壓的極性相應(yīng)地伸長(zhǎng)或縮小。
[0042]因此，如果在第一驅(qū)動(dòng)梁150A和第一驅(qū)動(dòng)梁150B交替地施加不同的位相的驅(qū)動(dòng)電壓，則第一驅(qū)動(dòng)梁150A和第一驅(qū)動(dòng)梁150B在反射鏡110的左側(cè)和右側(cè)交替地向上下相反側(cè)振動(dòng)，能夠使扭轉(zhuǎn)梁130A、130B作為擺動(dòng)軸或旋轉(zhuǎn)軸來使反射鏡110繞軸擺動(dòng)。以后將反射鏡110繞扭轉(zhuǎn)梁130AU30B的軸擺動(dòng)的方向稱為水平方向。例如第一驅(qū)動(dòng)梁150A、150B的水平驅(qū)動(dòng)使用共振振動(dòng)，能夠高速地對(duì)反射鏡110進(jìn)行擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
[0043]而且，在可動(dòng)框160的外部連結(jié)有第二驅(qū)動(dòng)梁170A、170B的一端。第二驅(qū)動(dòng)梁170AU70B以從左右兩側(cè)夾住可動(dòng)框160的方式成對(duì)地設(shè)置。就第二驅(qū)動(dòng)梁170A而言，與第一驅(qū)動(dòng)梁150A平行地延伸的梁用端部與鄰接的梁連結(jié)，作為整體而具有Z字狀的形狀。并且，第二驅(qū)動(dòng)梁170A的另一端與固定框180的內(nèi)側(cè)連結(jié)。第二驅(qū)動(dòng)梁170B也同樣地，與第一驅(qū)動(dòng)梁150B平行地延伸的梁用端部與鄰接的梁連結(jié)，作為整體而具有Z字狀的形狀。并且，第二驅(qū)動(dòng)梁170B的另一端與固定框180的內(nèi)側(cè)連結(jié)。
[0044]在第二驅(qū)動(dòng)梁170AU70B的表面，分別在不包含曲線部的每矩形單位形成有驅(qū)動(dòng)源171A、171B。驅(qū)動(dòng)源171A由第二驅(qū)動(dòng)梁170A的表面上的形成于壓電元件的薄膜的上表面的上部電極、和形成于壓電元件的下表面的下部電極構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)源171B由第二驅(qū)動(dòng)梁170B的表面上的形成于壓電元件的薄膜的上表面的上部電極、和形成于壓電元件的下表面的下部電極構(gòu)成。
[0045]在第二驅(qū)動(dòng)梁170A、170B中，通過在與每矩形單位鄰接的驅(qū)動(dòng)源171A、171B彼此施加不同極性的驅(qū)動(dòng)電壓，來使鄰接的矩形梁向上下相反方向翹曲，將各矩形梁的上下運(yùn)動(dòng)的積蓄傳遞至可動(dòng)框160。第二驅(qū)動(dòng)梁170AU70B通過該動(dòng)作來使反射鏡110在與平行方向正交的方向亦即垂直方向上擺動(dòng)。例如第二驅(qū)動(dòng)梁170AU70B的垂直驅(qū)動(dòng)能夠使用非共振振動(dòng)。
[0046]例如，在驅(qū)動(dòng)源171B包含從左側(cè)朝向可動(dòng)框160排列的驅(qū)動(dòng)源171DLU71CL、171BLU71AL，右側(cè)的驅(qū)動(dòng)源171A包含從可動(dòng)框160朝向右側(cè)排列的驅(qū)動(dòng)源171ARU71BR、171CR、171DR的情況下，通過以同波形對(duì)驅(qū)動(dòng)源171Ax和驅(qū)動(dòng)源171Cx (四個(gè))進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以與前者相位不同的同波形對(duì)驅(qū)動(dòng)源171Bx、驅(qū)動(dòng)源171Dx(四個(gè))進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而能夠向垂直方向擺動(dòng)。
[0047]對(duì)驅(qū)動(dòng)源151A的上部電極以及下部電極施加驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)配線與設(shè)于固定框180的端子組TA所包含的規(guī)定的端子連接。而且，對(duì)驅(qū)動(dòng)源151B的上部電極以及下部電極施加驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)配線與設(shè)于固定框180的端子組TA所包含的規(guī)定的端子連接。而且，對(duì)驅(qū)動(dòng)源171A的上部電極以及下部電極施加驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)配線與設(shè)于固定框180的端子組TA所包含的規(guī)定的端子連接。而且，對(duì)驅(qū)動(dòng)源171B的上部電極以及下部電極施加驅(qū)動(dòng)電壓的驅(qū)動(dòng)配線與設(shè)于固定框180的端子組TB所包含的規(guī)定的端子連接。
[0048]而且，光掃描裝置200具有壓電傳感器191、192，該壓電傳感器191、192檢測(cè)對(duì)驅(qū)動(dòng)源151A、151B施加驅(qū)動(dòng)電壓而使反射鏡在水平方向上擺動(dòng)的狀態(tài)下的反射鏡110的水平方向的傾斜狀況。壓電傳感器191、192設(shè)于連結(jié)梁140B。此外,在本實(shí)施方式中，壓電傳感器192是用于取得與連結(jié)梁140AU40B的重量的平衡的虛擬傳感器。
[0049]而且，光掃描裝置200具有壓電傳感器195、196，該壓電傳感器195、196檢測(cè)對(duì)驅(qū)動(dòng)源171A、171B施加驅(qū)動(dòng)電壓而使反射鏡在垂直方向上擺動(dòng)的狀態(tài)下的反射鏡110的垂直方向的傾斜狀況。壓電傳感器195設(shè)于第二驅(qū)動(dòng)梁170A所具有的一個(gè)矩形梁，壓電傳感器196設(shè)于第二驅(qū)動(dòng)梁170B所具有的一個(gè)矩形梁。
[0050]壓電傳感器191伴隨反射鏡110的水平方向的傾斜狀況，輸出從扭轉(zhuǎn)梁130B傳遞的與連結(jié)梁140B的位移對(duì)應(yīng)的電流值。壓電傳感器195伴隨反射鏡110的垂直方向的傾斜狀況，輸出第二驅(qū)動(dòng)梁170A中與設(shè)有壓電傳感器195的矩形梁的位移對(duì)應(yīng)的電流值。壓電傳感器196伴隨反射鏡110的垂直方向的傾斜狀況,輸出第二驅(qū)動(dòng)梁170B中與設(shè)有壓電傳感器196的矩形梁的位移對(duì)應(yīng)的電流值。
[0051]在本實(shí)施方式中，使用壓電傳感器191的輸出來檢測(cè)反射鏡110的水平方向的傾斜狀況。而且，在本實(shí)施方式中，使用壓電傳感器195、196來檢測(cè)反射鏡110的垂直方向的傾斜狀況。此外，在本實(shí)施方式中，也可以在光掃描裝置200的外部設(shè)置傾斜檢測(cè)部，該傾斜檢測(cè)部根據(jù)從各壓電傳感器輸出的電流值來進(jìn)行反射鏡110的傾斜狀況的檢測(cè)。而且，在本實(shí)施方式中，也可以在光掃描裝置200的外部設(shè)置驅(qū)動(dòng)控制部，該驅(qū)動(dòng)控制部基于傾斜檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果來控制向驅(qū)動(dòng)源151AU51B、驅(qū)動(dòng)源171AU71B供給的驅(qū)動(dòng)電壓。
[0052]壓電傳感器191、195、以及196由形成于壓電元件的薄膜的上表面的上部電極、和形成于壓電兀件的下表面的下部電極構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，各壓電傳感器的輸出成為與上部電極和下部電極連接的傳感器配線的電流值。
[0053]從壓電傳感器191的上部電極以及下部電極引出的傳感器配線與設(shè)于固定框180的端子組TB所包含的規(guī)定的端子連接。而且，從壓電傳感器195的上部電極以及下部電極引出的傳感器配線與設(shè)于固定框180的端子組TA所包含的規(guī)定的端子連接。而且，從壓電傳感器196的上部電極以及下部電極引出的傳感器配線與設(shè)于固定框180的端子組TB所包含的規(guī)定的端子連接。
[0054]圖2是例示本實(shí)施方式的光掃描單元的圖。參照?qǐng)D2，本實(shí)施方式的光掃描單元100具有光掃描裝置200、電壓生成電路300、前端IC(Integrated Circuit)400, LD(LaserD1de) 440、以及反射鏡驅(qū)動(dòng)器IC500。電壓生成電路300、前端IC400、LD440、以及反射鏡驅(qū)動(dòng)器IC500是控制光掃描裝置200的光掃描控制裝置。
[0055]電壓生成電路300向光掃描單元100的各部分供給電源。前端IC400對(duì)輸入的視頻信號(hào)實(shí)施規(guī)定的信號(hào)處理，并供給至LD440。前端IC400通過反射鏡驅(qū)動(dòng)器IC500將控制反射鏡110的擺動(dòng)的控制信號(hào)供給至光掃描裝置200。前端IC400具有視頻信號(hào)處理部410、LD驅(qū)動(dòng)器420、以及反射鏡控制部430。
[0056]視頻信號(hào)處理部410進(jìn)行分離所輸入的視頻信號(hào)所包含的同步信號(hào)、亮度信號(hào)以及色度信號(hào)的處理。視頻信號(hào)處理部410將亮度信號(hào)以及色度信號(hào)供給至LD驅(qū)動(dòng)器420，將同步信號(hào)供給至反射鏡控制部430。LD驅(qū)動(dòng)器420基于從視頻信號(hào)處理部410輸出的信號(hào)，控制LD440。
[0057]光掃描裝置200的壓電傳感器191的輸出S1、壓電傳感器195以及196各自的輸出S2經(jīng)由反射鏡驅(qū)動(dòng)器IC500輸入至反射鏡控制部430。反射鏡控制部430基于從反射鏡驅(qū)動(dòng)器IC500輸入的輸出SI以及S2、同步信號(hào)來控制反射鏡110的擺動(dòng)。更為具體而言，反射鏡控制部430通過反射鏡驅(qū)動(dòng)器IC500輸出光掃描裝置200的驅(qū)動(dòng)源151AU51B、171AU71B的驅(qū)動(dòng)電壓(以下為驅(qū)動(dòng)信號(hào))。
[0058]在此，對(duì)構(gòu)成光掃描裝置200的反射鏡110的層結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖3是例示反射鏡的層結(jié)構(gòu)的剖視圖。參照?qǐng)D3，反射鏡110具有基板111和多層膜119。多層膜119具有金屬膜112、低折射率膜113、高折射率膜114、以及保護(hù)膜115。但是，也可以不必設(shè)置保護(hù)膜 115。
[0059]基板111是用于形成金屬膜112等的作為基體的部分，例如由硅(Si)形成?；?11的厚度例如能夠?yàn)閿?shù)10?數(shù)10ym左右。
[0060]金屬膜112例如通過派射法等形成于基板111的上表面。作為金屬膜112,優(yōu)選選擇反射鏡110所反射的可見光區(qū)域(波長(zhǎng)400nm以上且700nm以下的區(qū)域，以下相同)中的反射率高的金屬。作為金屬膜112的材料，例如能夠使用純銀(Ag)、銀合金等。金屬膜112的厚度例如能夠?yàn)?00nm左右。
[0061]低折射率膜113例如通過ALD法(原子層堆積法)等層疊于金屬膜112的上表面。低折射率膜113通過與高折射率膜114成對(duì)而構(gòu)成層疊電介質(zhì)膜，該層疊電介質(zhì)膜作為提高可見光區(qū)域中的低波長(zhǎng)域(比波長(zhǎng)550nm低的波長(zhǎng)側(cè)的區(qū)域，以下相同)的反射率的增強(qiáng)反射膜發(fā)揮功能。因此，作為低折射率膜113，優(yōu)選選擇與高折射率膜114的折射率差大的材料。
[0062]作為低折射率膜113的材料，例如能夠使用氧化鋁(Al2O3)、二氧化硅(S12)、氟化鎂(MgF)等。此外，氧化鋁(Al2O3)的折射率為1.7左右，二氧化硅(S12)的折射率為1.4左右，氟化鎂(MgF)的折射率為1.4左右。低折射率膜113的厚度能夠?yàn)楣鈱W(xué)膜厚，例如為0.51 X λ /4(λ = 550nm)左右。
[0063]高折射率膜114例如通過ALD法(原子層堆積法)等層疊于低折射率膜113的上表面。高折射率膜114通過與低折射率膜113成對(duì)而構(gòu)成層疊電介質(zhì)膜，該層疊電介質(zhì)膜作為提高可見光區(qū)域中的低波長(zhǎng)域的反射率的增強(qiáng)反射膜而發(fā)揮功能。因此，作為高折射率膜114，優(yōu)選選擇與低折射率膜113的折射率差大的材料。
[0064]作為高折射率膜114的材料，例如能夠使用氧化鈦(T12)、氧化鉭(Ta2O3)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鉿(HfO2)、氧化釔(Y2O3)等。此外，它們的折射率均為2.0?2.4左右。高折射率膜114的厚度能夠光學(xué)膜厚，例如為0.82X λ /4(λ = 550nm)左右。
[0065]保護(hù)膜115例如通過ALD法(原子層堆積法)等層疊于高折射率膜114的上表面。保護(hù)膜115具有防止高折射率膜114的折射率因溫濕度變化等而變動(dòng)的功能。因此，在不擔(dān)心這種問題的情況下也可以不設(shè)置保護(hù)膜115。
[0066]作為保護(hù)膜115的材料，例如能夠使用氧化鋁(Al2O3)、二氧化硅(S12)等。保護(hù)膜115的厚度能夠?yàn)楣鈱W(xué)膜厚，例如為0.25 X λ/4 (λ = 550nm)左右。
[0067]這樣，在基板111上形成可見光區(qū)域中的反射率高的金屬膜112，并且，通過層疊作為增強(qiáng)反射膜發(fā)揮功能的低折射率膜113以及高折射率膜114，能夠提高可見光區(qū)域中的低波長(zhǎng)域的反射率，并且能夠減低可見光區(qū)域的反射率的入射角度依賴性。
[0068]但是，由于存在入射光為P偏光的情況和為S偏光的情況,因此在P偏光入射以及S偏光入射的各情況下，優(yōu)選能夠提高可見光區(qū)域中的低波長(zhǎng)域的反射率，并且降低可見光區(qū)域的反射率的入射角度依賴性。
[0069]此外，即使將多層膜119做成依次層疊金屬膜112、高折射率膜114、低折射率膜113、保護(hù)膜115的結(jié)構(gòu)也起到相同的效果。也就是，也可以使低折射率膜113和高折射率膜114的層疊順序相反。但是，作為高折射率膜114的材料的氧化鈦(T12)等與金屬膜112的緊貼性不太好。另一方面，作為低折射率膜113的氧化鋁(Al2O3)等與金屬膜112的緊貼性良好。因此，如果從與金屬膜112的緊貼性的觀點(diǎn)來看，則優(yōu)選依次層疊金屬膜112、低折射率膜113、高折射率膜114、保護(hù)膜115的結(jié)構(gòu)。
[0070](實(shí)施例1)
[0071]制作圖3所示的多層膜119，在P偏光入射以及S偏光入射的各情況下，對(duì)反射率以及反射率的入射角度依賴性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。入射角度為5°、30°、50°這三種。
[0072]在此，入射角度是反射鏡110為初始狀態(tài)(未擺動(dòng)的狀態(tài))時(shí)的、激光相對(duì)于多層膜119的最表面的法線方向入射的角度。也就是，在激光從多層膜119的最表面的法線方向入射的情況下，入射角度=0°。此外，通過反射鏡110擺動(dòng)(例如，±10°左右)，從而入射角度變動(dòng)。
[0073]實(shí)施例1中制作的多層膜119的層結(jié)構(gòu)如下。作為基板111的材料，使用了硅
(Si)。作為金屬膜112，通過濺射法形成厚度約200nm的純銀(Ag)的膜。作為低折射率膜113,通過ALD法(原子層堆積法)形成光學(xué)膜厚約0.51 X λ/4 (λ = 550nm)=約40nm的氧化鋁(Al2O3)的膜。作為高折射率膜114，通過ALD法(原子層堆積法)形成了光學(xué)膜厚約0.82X λ/4(λ = 550nm)=約47nm的氧化鈦(T12)的膜。作為保護(hù)膜115，通過ALD法(原子層堆積法)形成了光學(xué)膜厚約0.25X λ/4(λ = 550nm)=約20nm的氧化鋁(Al2O3)的膜。
[0074]而且，作為比較例，制作在硅基板上僅形成有金屬膜的樣品，進(jìn)行了同樣的評(píng)價(jià)。作為金屬膜，通過濺射法形成厚度約200nm的純銀(Ag)的膜。比較例的金屬膜(純銀膜)是形成于娃基板上的一層膜，在其未形成任何膜。
[0075]以下，參照?qǐng)D4?圖9對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行說明。圖4是例示了實(shí)施例1的多層膜的反射率的入射角度依賴性(P偏光入射)的圖。圖5是例示了比較例的金屬膜的反射率的入射角度依賴性(P偏光入射)的圖。參照?qǐng)D4以及圖5，對(duì)于任意的入射角度，實(shí)施例1的多層膜119與比較例的金屬膜相比，可知都提高P偏光入射中的可見光區(qū)域中的低波長(zhǎng)域的反射率。而且，尤其是在可見光區(qū)域中的低波長(zhǎng)域，可知P偏光入射中的入射角度依賴性得到改善。
[0076]圖6是例示了實(shí)施例1的多層膜的反射率的入射角度依賴性(S偏光入射)的圖。圖7是例示了比較例的金屬膜的反射率的入射角度依賴性(S偏光入射)的圖。參照?qǐng)D6以及圖7，對(duì)于任意的入射角度，實(shí)施例1的多層膜119與比較例的金屬膜相比，可知都提高S偏光入射中的可見光區(qū)域中的低波長(zhǎng)域的反射率。而且，尤其是可見光區(qū)域中的高波長(zhǎng)域(比波長(zhǎng)550nm高的波長(zhǎng)側(cè)的區(qū)域，以下相同)，S偏光入射中的入射角度依賴性得到改善。
[0077]圖8是比較實(shí)施例1以及比較例的平均反射率的入射角度依賴性(P偏光入射)的圖。圖9是比較實(shí)施例1以及比較例的平均反射率的入射角度依賴性(S偏光入射)的圖。此外，平均反射率是在整個(gè)可見光區(qū)域?qū)⒏鞑ㄩL(zhǎng)的反射率平均后的反射率。從圖8可知，對(duì)于任意的入射角度，實(shí)施例1的多層膜119與比較例的金屬膜相比，都提高P偏光入射中的可見光區(qū)域的平均反射率。而且，從圖9可知，對(duì)于任意的入射角度，實(shí)施例1的多層膜119與比較例的金屬膜相比，都提高S偏光入射中的可見光區(qū)域的平均反射率。
[0078]這樣，實(shí)施例1的多層膜119與比較例的金屬膜相比較，在P偏光入射以及S偏光入射中，對(duì)于任意的入射角度，都提高可見光區(qū)域的平均反射率，尤其是提高可見光區(qū)域中的低波長(zhǎng)域的反射率。而且，尤其是在可見光區(qū)域中的低波長(zhǎng)域，P偏光入射中的入射角度依賴性得到改善，在可見光區(qū)域中的高波長(zhǎng)域，S偏光入射中的入射角度依賴性得到改善。
[0079](實(shí)施例2)
[0080]在實(shí)施例2中，作為高折射率膜114的材料，在使用氧化鈦(T12)的情況下，對(duì)氧化鈦(T12)的最佳膜厚進(jìn)行了研究。在實(shí)施例2中，與實(shí)施例同樣地制作了多層膜119。但是，制作了由氧化鈦(T12)構(gòu)成的高折射率膜114的光學(xué)膜厚分別為約17nm、約27nm、約37nm、約47nm、約57nm的五種樣品。并且,在P偏光入射以及S偏光入射的各情況下,對(duì)反射率的高折射率膜的膜厚依賴性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。入射角度為5°、50°這兩種。
[0081]以下，參照?qǐng)D10?圖17對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行說明。圖10是例示入射角度為5°的情況下的、實(shí)施例2的多層膜的反射率的高折射率膜的膜厚依賴性(P偏光入射)的圖。圖11是例示入射角度為50°的情況下的、實(shí)施例2的多層膜的反射率的高折射率膜的膜厚依賴性(P偏光入射)的圖。圖12以及圖13是從圖10以及圖11選出規(guī)定波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)來圖示的圖。此外，規(guī)定的波長(zhǎng)為在激光投射中通常使用的450nm(B)、520nm(G)、638nm(R)這三波長(zhǎng)。
[0082]從圖10?圖13可知，對(duì)于任意的入射角度，若高折射率膜114的膜厚變薄，則成為P偏光入射中的特定的波長(zhǎng)域的反射率下降的傾向，若高折射率膜114的膜厚變厚，則成為P偏光入射中的高反射區(qū)域(例如，反射率為90%以上的區(qū)域)向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移位的傾向。
[0083]圖14是例示入射角度為5°的情況下的、實(shí)施例2的多層膜的反射率的高折射率膜的膜厚依賴性(S偏光入射)的圖。圖15是例示入射角度為50°的情況下的、實(shí)施例2的多層膜的反射率的高折射率膜的膜厚依賴性(S偏光入射)的圖。圖16以及圖17是從圖14以及圖15選出與圖12以及圖13相同的波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)而圖示的圖。
[0084]從圖14?圖17可知，對(duì)于任意的入射角度，若高折射率膜114的膜厚變薄，則成為S偏光入射中的特定的波長(zhǎng)區(qū)域的反射率下降的傾向，若高折射率膜114的膜厚變厚，則成為S偏光入射中的高反射區(qū)域(例如，反射率為90%以上的區(qū)域)向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移位的傾向。
[0085]尤其是若著眼于450nm(B)、520nm(G)、638nm(R)這三波長(zhǎng)來綜合判定圖10?圖17的數(shù)據(jù)，則只要高折射率膜114的膜厚在47nm以上且57nm以下的范圍，即使在P偏光入射以及S偏光入射的任意的情況下，都能夠在規(guī)定的入射角度范圍確保高反射率，從而優(yōu)選。
[0086]這樣，在基板111上形成可見光區(qū)域中的反射率高的金屬膜112，并且通過層疊作為增強(qiáng)反射膜發(fā)揮功能的低折射率膜113以及高折射率膜114，從而即使在P偏光入射以及S偏光入射的任意的情況下，都能夠提高可見光區(qū)域中的低波長(zhǎng)域的反射率，并且能夠降低可見光區(qū)域的反射率的入射角度依賴性。而且，提高反射率的結(jié)果，能夠降低入射的激光的光量，能夠降低在LD驅(qū)動(dòng)器等中消耗的電力。
[0087]而且，多層膜119能夠以少的膜結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高反射率，因此能夠使多層膜119的總厚度比以往更薄。由此，能夠降低基板111自身變形的可能性。但是，在基板111自身未變形的范圍，也可以層疊多組低折射率膜113以及高折射率膜114的組。
[0088]以上對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式以及實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)敘述，但本發(fā)明并不限制于上述的實(shí)施方式以及實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的范圍能夠?qū)ι鲜龅膶?shí)施方式以及實(shí)施例加以各種變形以及置換。
【權(quán)利要求】
1.一種光掃描裝置，使反射鏡擺動(dòng)而掃描入射的可見光，其特征在于， 上述反射鏡具有: 形成于基板上的金屬膜；以及 層疊于上述金屬膜上的增強(qiáng)反射膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光掃描裝置，其特征在于， 上述增強(qiáng)反射膜具有層疊于上述金屬膜上的低折射率膜、和層疊于上述低折射率膜上的高折射率膜。
3.一種光掃描裝置，具有反射以所希望范圍的波長(zhǎng)而且以所希望范圍的入射角度入射的激光的反射鏡、和使上述反射鏡向上下或左右擺動(dòng)而掃描上述激光的促動(dòng)器，上述光掃描裝置的特征在于， 上述反射鏡具有形成于基板上的金屬膜、和層疊于上述金屬膜上的增強(qiáng)反射膜， 上述增強(qiáng)反射膜是由層疊于上述金屬膜上的低折射率膜、和層疊于上述低折射率膜上的高折射率膜構(gòu)成的層疊電介質(zhì)膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光掃描裝置，其特征在于， 上述金屬膜的材料是銀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2?4任一項(xiàng)中所述的光掃描裝置,其特征在于， 上述低折射率膜的材料是氧化鋁，上述高折射率膜的材料是氧化鈦。
6.根據(jù)權(quán)利要求2?5任一項(xiàng)中所述的光掃描裝置,其特征在于， 在上述高折射率膜上層疊保護(hù)膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光掃描裝置，其特征在于， 上述保護(hù)膜的材料是氧化鋁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)中所述的光掃描裝置，其特征在于， 上述增強(qiáng)反射膜供具有400nm以上且700nm以下的波長(zhǎng)的激光入射。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)中所述的光掃描裝置，其特征在于， 上述增強(qiáng)反射膜使光以O(shè) < Θ <50°的角度入射， 其中，Θ是光從上述增強(qiáng)反射膜的最表面的法線方向入射的角度為0°的情況的入射角度。
10.一種光掃描單兀,其特征在于， 具備權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)中所述的上述光掃描裝置， 并具有:控制上述反射鏡的上下或左右的擺動(dòng)的反射鏡控制部；以及 通過來自上述反射鏡控制部的控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)促動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器。
【文檔編號(hào)】G02B5/08GK104423035SQ201410419597
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】丸山佑紀(jì), 阿部美里 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社