(57)【要約】【課題】可動部をアレイの並び方向に直交する軸回りに傾斜せしめる駆動電極の電極面積を広くとれ、駆動効率を向上できる光偏光器アレイを提供すること。【解決手段】支持部材と、可動部と、前記可動部の少なくとも一面に設けられた反射面と、前記可動部の前記反射面とは反対側の面に設けられている可動部対向電極と、前記支持部材と前記可動部に連結され、少なくともアレイ方向と直交する軸の回りに前記可動部を傾斜可能に支持する少なくとも１対の弾性部材と、アレイ方向と直交する軸の回りに前記可動部を傾斜せしめる第一の駆動電極と、前記第一の駆動電極ごとに印加する電圧を個別に制御する第一の電圧制御手段と、を有し、前記第一の駆動電極は、隣接する前記軸どうしの間で、かつ隣接する前記可動部にまたがるように形成され、前記第一の電圧制御手段は、前記可動部を傾斜させるときは、隣接する前記第一の駆動電極間に所定の電位差を付与する。【選択図】図１
2010113067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光偏向器が近接して１次元のアレイ状に配列された光偏向器アレイにおいて、
支持部材と、
可動部と、
前記可動部の少なくとも一面に設けられた反射面と、
前記可動部の前記反射面とは反対側の面に設けられている可動部対向電極と、
前記支持部材と前記可動部に連結され、少なくともアレイ方向と直交する軸回りに前記可動部を傾斜可能に支持する少なくとも１対の弾性部材と、
アレイ方向と直交する軸回りに前記可動部を傾斜せしめる第一の駆動電極と、
前記第一の駆動電極ごとに印加する電圧を個別に制御する第一の電圧制御手段と、
を有し、
前記第一の駆動電極は、隣接する前記軸どうしの間で、かつ隣接する前記可動部にまたがるように形成され、
前記第一の電圧制御手段は、前記可動部を傾斜させるときは、隣接する前記第一の駆動電極間に所定の電位差を付与すること
を特徴とする光偏向器アレイ。
【請求項２】
アレイ状に配置された複数の前記光偏向器のうちの両端に位置する前記光偏向器の前記可動部について、
前記両端に位置する前記可動部のうち隣接する前記可動部が存在しない側において、前記可動部対向電極に対向する領域に配置された第二の駆動電極を有し、
前記第一の電圧制御手段は、前記第二の駆動電極に対して個別に電圧を印加し、
前記第一の駆動電極と前記第二の駆動電極との間の電位差により、両端に位置する前記光偏向器の前記可動部を駆動すること
を特徴とする請求項１に記載の光偏向器アレイ。
【請求項３】
前記第一の駆動電極および／または前記第二の駆動電極は、アレイ方向と直交する方向の前記駆動電極の長さが、アレイ方向と直交する方向の前記可動部の長さよりも、長いことを特徴とする請求項１または２に記載の光偏向器アレイ。
【請求項４】
アレイ方向に沿った軸回りに前記可動部を傾斜せしめる第三の駆動電極と、
前記第三の駆動電極ごとに印加する電圧を個別に制御する第二の電圧制御手段と
を有することを特徴とする請求項１、２または３に記載の光偏向器アレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光偏向器が近接して一次元のアレイ状に配列された光偏向器アレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信分野、映像分野等において、ＭＥＭＳ技術を応用した、光信号の経路を切り替えるための光スイッチが利用されている。光スイッチには光を偏向する光偏向器をアレイ化した光偏向器アレイが用いられる。光偏向器アレイは、例えば特許文献１に開示されている。この光偏向器アレイについて図１３を用いて説明する。図１３は、従来の光偏光器アレイ９００の斜視構成を示す図である。
【０００３】
支持部材９２１はある厚みをもった支柱状に形成されている。ジンバルフレーム９０８は支持部材上面の外周を囲うように、支持部材よりも薄い厚みで構成された枠状に形成されている。可動板９０３はジンバルフレーム９０８の外周を囲うように、支持部材９２１と同等な厚みで構成された枠状に形成されている。反射面９０５は可動板９０３の上面全面に形成されている。支持部材とジンバルフレーム９０８を連結しているヒンジ９０４はジンバルフレーム９０８をθｙ方向に傾斜可能となるように支持している。ジンバルフレーム９０８と可動板９０３を連結しているヒンジ９０２は可動板９０３をθｘ方向に傾斜可能となるように支持している。
【０００４】
駆動電極９１１乃至９１４は可動板９０３直下の対向領域内にのみ配置されており、１つの可動板９０３に対して４つの駆動電極９１１乃至９１４が形成されている。可動板９０３の可動部駆動電極（不図示）はＧＮＤ電位に接続されており、４つの駆動電極９１１乃至９１４それぞれには独立に適切な電圧が印加される。可動板９０３と駆動電極９１１乃至９１４の間に生じる電位差により静電引力が発生し、その力によって可動板９０３が二軸（ｘ軸、ｙ軸）回りに傾斜される。この光偏向器９０１が近接して１列に配列された光偏向器アレイ９００は可動板９０３同士の間隔が狭く形成されており、隣接する可動板９０３直下の駆動電極９１１乃至９１４同士の間隔も狭く形成されている。
【０００５】
同時に隣接する可動板９０３直下の駆動電極９１１乃至９１４間にはクロストーク対策のシールド壁（不図示）が配置されているため、１つの可動板９０３の対向位置に存在する駆動電極９１１乃至９１４は２つのシールド壁に挟まれた領域内に形成されることになる。
【０００６】
【特許文献１】米国特許６９３４４３９号明細書（図９乃至図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の光偏光器アレイ９００では、可動部９０３をアレイの並び方向（ｘ軸方向）と直交する軸（ｙ軸）回りに傾斜せしめる駆動電極９１１乃至９１４がシールド壁に挟まれた限られた領域内に形成されるため、電極面積が狭くなり、駆動効率が悪いという課題を有する。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光偏向器の並び方向に直交する軸回りに可動部を傾斜せしめる駆動電極の電極面積を広くとれ、駆動効率を向上できる光偏光器アレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の光偏向器が近接して１次元のアレイ状に配列された光偏向器アレイにおいて、支持部材と、可動部と、前記可動部の少なくとも一面に設けられた反射面と、前記可動部の前記反射面とは反対側の面に設けられている可動部対向電極と、前記支持部材と前記可動部に連結され、少なくともアレイ方向と直交する軸回りに前記可動部を傾斜可能に支持する少なくとも１対の弾性部材と、アレイ方向と直交する軸回りに前記可動部を傾斜せしめる第一の駆動電極と、前記第一の駆動電極ごとに印加する電圧を個別に制御する第一の電圧制御手段と、を有し、前記第一の駆動電極は、隣接する前記軸どうしの間で、かつ隣接する前記可動部にまたがるように形成され、前記第一の電圧制御手段は、前記可動部を傾斜させるときは、隣接する前記第一の駆動電極間に所定の電位差を付与することを特徴とする光偏向器アレイを提供できる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、アレイ状に配置された複数の前記光偏向器のうちの両端に位置する前記光偏向器の前記可動部について、前記両端に位置する前記可動部のうち隣接する前記可動部が存在しない側において、前記可動部対向電極に対向する領域に配置された第二の駆動電極を有し、前記第一の電圧制御手段は、前記第二の駆動電極に対して個別に電圧を印加し、前記第一の駆動電極と前記第二の駆動電極との間の電位差により、両端に位置する前記光偏向器の前記可動部を駆動することが望ましい。
【００１１】
本発明の好ましい態様によれば、前記第一の駆動電極および／または前記第二の駆動電極は、アレイ方向と直交する方向の前記駆動電極の長さが、アレイ方向と直交する方向の前記可動部の長さよりも、長いことが望ましい。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、アレイ方向に沿った軸回りに前記可動部を傾斜せしめる第三の駆動電極と、前記第三の駆動電極ごとに印加する電圧を個別に制御する第二の電圧制御手段とを有することが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる光偏向器アレイによれば、隣接する可動部の軸どうしの間で、かつ隣接する可動部にまたがるように第一の駆動電極を設ける構成であるので、光偏向器の並び方向に直交する軸回りに可動部を傾斜せしめる駆動電極の電極面積を広くとることができ、駆動効率を改善できる。
【００１４】
さらに、可動部を傾斜させるために、隣接する第一の駆動電極間に所定の電位差を第一の電圧制御手段により付与することにより、可動部の回転中心から離れた端部付近に大きな静電引力を発生させることで、可動部を傾斜するために利用できるトルクを大きくでき駆動効率を改善できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明にかかる実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
（第１の実施形態）
（構成）
本実施形態の光偏向器アレイ１０１の構成を、図１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１（ａ）は光偏向器アレイ１０１の上面構成を示す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の 線Ａ−Ａ’に沿った断面構成を示す図である。図１（ａ）の座標系は図１（ａ）に示したように、紙面の左右方向をｘ軸、上下方向をｙ軸、奥行き方向をｚ軸と定義し、ｘ軸回りの回転をθｘ、ｙ軸回りの回転をθｙと定義する。図１（ｂ）の座標系は図１（ｂ）に示したように、紙面の左右方向をｘ軸、上下方向をｚ軸、奥行き方向をｙ軸と定義する。
【００１６】
図１（ａ）、（ｂ）に示す本実施形態の光偏向器アレイ１０１は、光偏向器の可動部１乃至５がｘ軸方向（すなわち、アレイ方向）に１列に配列されることで構成されている。本実施形態の光偏向器については、互いに同一の形状及び構成であるので、図１（ａ）、（ｂ）に示した可動部２とθｙ駆動電極ｂ、ｃを中心に説明する。
【００１７】
図１（ｂ）に示す配線基板１１は光偏向器アレイ１０１の底面をなしている板状の基板であり、外的要因によって変形することの無い剛性を有している（例えば充分な厚みを有する）。配線基板１１は絶縁材料から形成されており、本実施の形態においてはガラス材料等で構成されている。更に配線基板１１上にはθｙ駆動電極ｂ乃至ｅが形成されている。配線基板１１上にはさらに配線１３が形成されており、θｙ駆動電極ｂ乃至ｅは配線１３を介して外部に設けられた電圧制御手段１５と電気的に接続されている。
【００１８】
また、θｙ駆動電極ｂ乃至ｅの形状は図１（ａ）に示すようにｘ軸方向に対して長い長方形をなしている。θｙ駆動電極ｂ乃至ｅと配線１３は同一材料から一体的に形成されており、例えばスパッタ等で成膜されたＡｌをパターニングして形成される。
なお、本明細書における第一の駆動電極は、本実施形態ではθｙ駆動電極ｂ乃至ｅのことを指している。図１（ｂ）に示すスペーサ１７は、後述する可動部１乃至５とθｙ駆動電極ｂ乃至ｅとの間のｚ軸方向の間隔を形成するために設けられており、配線基板１１の外周に沿って形成されたフレーム形状を有している。
【００１９】
スペーサ１７の材料は配線基板１１等と熱膨張率が近い材料であることが望ましく、さらに導電性を有していることが望ましい。図１（ｂ）に示すミラー基板１９はスペーサ１７上に形成された枠状の支持部材２１と支持部材２１内に設けられた可動部１乃至５と支持部材２１に接続され各可動部１乃至５を少なくともθｙ方向に傾斜（回転）可能に支持するθｙヒンジ２３とからなっている。図１（ａ）に示すように一つの可動部１乃至５に対してｙ軸方向に一対のθｙヒンジ２３ａ、２３ｂ（２３）が設けられており、１対のθｙヒンジ２３ａ、２３ｂによって可動部１乃至５をθｙ方向に傾斜させることが出来る。なお、本明細書における弾性部材とは、本実施の形態ではθyヒンジ２３を意味する。
【００２０】
ミラー基板１９は同一の導電体或いは半導体材料から一体的に形成されており、その材料は不純物を含んだシリコン等が望ましい。反射面２５は可動部１乃至５の上面に設けられ、光通信分野において本光偏向器アレイ１０１を用いる場合には、Ａｕに代表される近赤外光に対する反射率の高い金属で形成されることが望ましく、映像分野等において本光偏向器アレイ１０１を用いる場合には、可視光領域全域に対して高い反射率を有するＡｌ等の金属で形成されることが望ましい。可動部１乃至５の反射面２５とは反対側の面には、可動部対向電極２６が設けられている。
【００２１】
本明細書において、光偏向器が近接して１次元に配列されたとは、隣接する可動部に設けられた反射面同士のｘ軸方向のフィルファクターが高い（隣り合う間隔が狭い）ことを意味している。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）に示すようにθｙ駆動電極ｂは、可動部１のｚ軸方向において対向する対向位置を含み、かつ可動部１に隣接している可動部２のｚ軸方向において対向する対向位置をも含むように可動部１、２にまたがった位置に配置されている。θｙ駆動電極ｃは可動部２の対向位置を含み、かつ隣接している可動部３の対向位置をも含むように可動部２、３にまたがった位置に配置されている。
【００２３】
つまり、θｙ駆動電極ｂ（ｃ）は隣接する可動部１、２（２、３）間にまたがった領域の対向位置に配置されており、可動部２の対向位置には２つのθｙ駆動電極ｂ、ｃが配置されていることになる。同様に可動部３の対向位置にはθｙ駆動電極ｃ、ｄが配置されており、可動部４の対向位置にはθｙ駆動電極ｄ、ｅが配置されている。光偏向器アレイ１０１の端に位置している可動部１の対向位置には１つのθｙ駆動電極ｂのみ配置されている。同様に可動部５の対向位置には１つのθｙ駆動電極ｅのみ配置されている。以上のように、図１（ａ）、（ｂ）に示した光偏向器アレイ１０１は、５つの可動部１乃至５ならびに４つのθｙ駆動電極ｂ乃至ｅから構成されている。
【００２４】
それぞれの可動部１乃至５の可動部対向電極２６は、θｙヒンジ２３、支持部材２１、スペーサ１７を介して、電圧制御手段１５との間の配線（不図示）により、ＧＮＤ電位に接続されている。
本明細書におけるアレイの並び方向と直交する軸とは、本実施形態ではｙ軸のことを示しており、アレイの並び方向とは、本実施形態ではｘ軸のことを示している。また、本明細書における光偏向器とは、本実施形態では、反射面を有し傾斜可能に支持された可動部とその可動部の対向位置に１つもしくは２つのθｙ駆動電極が配置されているユニットのことを示している。
【００２５】
（動作原理）
本実施形態の光偏向器アレイ１０１の動作原理を図２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図２（ａ）は、一の電圧印加パターンに対して可動部１乃至５が傾斜した様子の断面構成を示す図であり、図２（ｂ）は、別の電圧印加パターンに対して可動部１乃至５が傾斜した様子の断面構成を示す図である。
図２（ａ）、（ｂ）に示した光偏向器アレイ１０１では、可動部１乃至５の可動部対向電極２６はＧＮＤ電位に接続されている。θｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅには所定の電圧を個別に印加することが可能である。図２（ａ）に示すように、可動部２、３、４は、その可動部の対向位置を含む２つのθｙ駆動電極に印加された電圧によって発生した静電引力の差分によりθｙ方向に傾斜される。したがって２つのθｙ駆動電極の印加電圧が同じ場合にはその可動部の傾斜は起こらず、差がある場合のみ、大きな電圧値の方へ引き込まれるように傾斜する。
【００２６】
なお、可動部１乃至５とθｙ駆動電極ｂ乃至ｅ間の間隔は可動部の傾斜を阻害しないように、可動部１乃至５が最大傾斜した際にｚ軸方向に変位する変位量の３倍以上であることが望ましい。
【００２７】
図２（ａ）では、各θｙ駆動電極ｂ乃至ｅの電圧値がｂ ＝ ｃ ＜ ｄ ＝ ｅとなるように印加した場合の各可動部１乃至５の傾斜を示した。可動部２は、その対向位置にあるθｙ駆動電極ｂ、ｃの印加電圧が同じであるため傾斜していない。可動部３は、その対向位置にあるθｙ駆動電極ｃ、ｄの印加電圧に差があり、かつθｙ駆動電極ｄの方が大きな電圧値であるため、θｙ駆動電極ｄの方へ傾斜している。可動部４は、その対向位置にあるθｙ駆動電極ｄ、ｅの印加電圧が同じであるため傾斜していない。
【００２８】
また図２（ｂ）のように各θｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅに階段状に電圧を印加すれば、可動部２、３、４を同一の方向へ傾斜することも可能となる。図２（ｂ）では、各θｙ駆動電極の電圧値がｂ ＜ ｃ ＜ ｄ ＜ ｅとなるように印加した場合の各可動部の傾斜を示した。可動部２、３、４の対向位置にあるθｙ駆動電極ｂ乃至ｅについて、隣接する２つの駆動電極についてはいずれも、図の右側のθｙ駆動電極（例えば、θｙ駆動電極ｂ、ｃについては、θｙ駆動電極ｃ）の方が大きな電圧値を印加されているため、各可動部１乃至５を図の右側へ傾斜せしめる静電引力が発生している。よって、可動部２、３、４はいずれも、図の右側へ傾斜している。
【００２９】
図２（ｂ）の傾斜方法は、同一方向への傾斜が可能になるという長所を有しているが、階段状に電圧を印加するため最大電圧が大きくなる可能性があり、最大電圧が固定されている場合には傾斜角が小さくなる可能性がある。
【００３０】
図２（ａ）、（ｂ）の場合にはアレイ両端の可動部１（５）の対向位置には、一つのθｙ駆動電極ｂ（ｅ）しか存在しないため、θｙ駆動電極ｂならびにｅに電圧が印加されている状態においては、可動部１（５）はアレイの中央側に向かって傾斜しつづけることとなる。よって可動部１、５の傾斜角はアレイの中央側へ向かう場合には制御可能であるが、その反対側への傾斜は制御不可能となる。
【００３１】
次に図３（ａ）、（ｂ）を用いて、本実施形態の電圧制御手段について説明する。図３（ａ）は一の電圧制御系を示すブロック図であり、図３（ｂ）は他の電圧制御系を示すブロック図である。
図３（ａ）では、４個のθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅそれぞれに対して、個々にアンプ３１が接続されており、それらが１つのコントローラ４１に接続されている。それぞれのアンプ３１とコントローラ４１との接続は配線４３により繋がっている。コントローラ４１が出力した電圧値が、各アンプ３１によって増幅され、各θｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅへ印加電圧が印加されることになる。コントローラ４１は各アンプ３１に対して出力する電圧値を独立に設定でき、各アンプ３１に対して同時に電圧を出力することも出来る。この場合の印加電圧はＤＣ電圧でもＡＣ電圧でも構わない。ただしＡＣ電圧の場合は、ＡＣ電圧の周波数を、可動部１乃至５のθｙ傾斜方向に対する固有振動数よりも高く設定することが望ましい。
【００３２】
図３（ｂ）では、４個のθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅそれぞれに対して、コンデンサ４５等で形成された電圧保持手段４７が個々に接続されており、それらがスイッチ４９を介してアンプ５１に接続され、アンプ５１はコントローラ５３に接続されている。
【００３３】
ここで、電圧保持手段とは、電圧が印加されている状態が途切れた場合に、それまで印加されていた電圧がコンデンサ４５によって駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅ側に一定時間閉じ込められ、電圧が保持される機構であると定義する。それぞれの電圧保持手段４７とスイッチ４９との接続は配線５５により繋がっている。スイッチ４９はコントローラ５３から制御可能であり、スイッチ４９とコントローラ５３はスイッチ制御用配線５７により繋がっている。
【００３４】
コントローラ５３が出力した電圧値が、アンプ５１によって増幅され、コントローラ５３の制御によりスイッチ４９が切り替わることによって選択されたθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅへ印加電圧が印加される。各θｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅへの印加電圧はコントローラ５３によって独立に設定でき、スイッチ４９を制御して任意のθｙ駆動電極に印加することが可能である。各θｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅは電圧保持手段４７を有しているため、スイッチ４９が切り替わり電圧の供給が止まっても、θｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅに印加された電圧は一定時間保持されることとなり、可動部１乃至５は傾斜した状態を保つことになる。このように、スイッチ４９の切り替えによって順次異なるθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅが選択され、そのθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅへ印加電圧が入力されることになる。電圧保持手段４７によって電圧が保持されている時間内に、各駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅに対して電圧の印加が再度行われる。この場合の印加電圧はＤＣ電圧であることが望ましい。
【００３５】
図３（ａ）、３（ｂ）を比較した場合、図３（ａ）の電圧制御系は各駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅに対して同時に電圧を印加できるため高速な制御が可能であるという長所を有しているが、駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅの数と同数のアンプ３１が必要になり高価になる可能性がある。図３（ｂ） の電圧制御系は駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅの数よりも少ない数のアンプ５１で回路を形成できるという長所を有しているが、各駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅに対して同時に電圧を印加できないため制御が遅くなるという可能性がある。
【００３６】
（作用・効果）
本実施形態の光偏向器アレイ１０１は、一列に近接して配列された静電駆動型の光偏向器から構成されている。ここで言う静電駆動を、図４（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）は従来の静電駆動における静電引力発生のイメージを示す図であり、図４（ｂ）は本実施の形態の静電駆動における静電引力発生のイメージを示す図である。
【００３７】
静電駆動とは可動部の可動部対向電極とθｙ駆動電極とに異なる電圧を印加し、与えられた電位差によって発生する静電引力により、光偏向器が傾斜する駆動を指している。静電駆動の駆動しやすさは発生する静電引力と、可動部の回転中心からその引力の発生地点までの距離と、の積であるトルクによって決定される。
【００３８】
ここで静電引力は図４に示すように対向する平板（例えば、図４（ａ）の７１と７２）の電極間で発生するが、図４（ａ）のように直線的な引力ｆ１のみでなく、図４（ｂ）のようにフリンジ効果と呼ばれる斜めの引力ｆ２やまわり込む引力が発生する。つまり図４（ｂ）に示したように可動部１、２の対向位置においてまたいで配置される駆動電極ｃを有する構造の場合には、可動部１、２の端部１ａ、２ａ付近には引力が集中し、回転中心１ｂ、２ｂ付近に比べ大きな引力が発生することとなる。
【００３９】
よって図４（ｂ）のような構成では、ｚ軸方向に対して可動部１、２の端部１ａ、２ａに対向し、かつまたぐようにθｙ駆動電極ｃが配置されていることから、可動部１、２の回転中心１ｂ、２ｂから離れた端部１ａ、２ａ付近に大きな引力が発生することにより、可動部１、２が傾斜するために使われるトルク（力×距離）が大きくなるという作用が生じ、結果として駆動効率（単位電圧当りの傾斜角）が改善されるという効果を得ることが出来る。
【００４０】
トルクは次式（１）で与えられる。
Ｔ＝∫Ｆ（ｘ）ｄｘ  ・・・（１）
式（１）のＴはトルクを示しており、Ｆ（ｘ）は回転中心からの距離の関数として表した静電引力を示している。またｄｘは回転中心からの距離を示している。
なお、式（１）は図４に示したようなある断面（ｘｚ平面による断面）におけるトルクのみを表しているので、正確には図の奥行き（ｙ軸）方向に対しても積分する必要がある。式（１）から、回転中心から離れた１ａ（２ａ）で大きな引力が発生する事で、トルクは引力の増分以上に大きくなる事がわかる。
【００４１】
また光偏向器が近接配列された光偏向器アレイは、ある可動部の可動部対向電極の対向位置に配置された駆動電極で発生する静電引力によって、隣接する別の可動部の傾斜角が変化する可能性があり、その変化は、可動部と隣接駆動電極との距離が近いほど大きく現れる。この現象を静電引力の干渉と呼ぶことにする。
【００４２】
上述の背景技術で説明したように、一般に光偏向器が近接配列された光偏向器アレイは、各可動部直下の対向領域に駆動電極を形成している。これはそれぞれの可動部の傾斜角を独立に制御するためである。特にアレイの並び方向に直交する方向を軸として可動部を傾斜せしめる駆動電極においては、一の可動部に隣接する別の可動部の対向位置にも駆動電極が存在するため駆動電極を形成できる面積が制限され、駆動効率が悪化するという欠点を有している。駆動効率を改善するために少しでも駆動電極を大きく形成したいが、駆動電極を大きくすると隣接する駆動電極との距離が縮まり、隣接する可動部の直下に設けられた駆動電極による静電引力と、一の可動部の直下に設けられた駆動電極による静電引力との干渉が発生しやすくなる可能性がある。これは可動部の直下に設けられた駆動電極のみにより、可動部を独立に精密に制御する場合には都合が悪い。そのため先行技術においては、隣接する可動部の直下に設けられた駆動電極は、両側の可動部の駆動電極からの干渉を防ぐために両側にシールド壁が設けられており、シールド壁が形成される面積によって、駆動電極を形成する面積が制限されている。
【００４３】
図２に示したように本実施の形態では、可動部１乃至５をθｙ方向に傾斜せしめるθｙ駆動電極ｂ乃至ｅを隣接可動部にまたがった位置に配置している。たとえば可動部２はその対向位置に２つのθｙ駆動電極ｂ、ｃを有することになり、それらの電位差によって傾斜角は制御され、隣接する可動部３もまたその対向位置に配置された２つのθｙ駆動電極ｃ、ｄの電位差によって傾斜角が制御されている。つまり、図２においては近接配列された５個の可動部１、２、３、４、５に対して、隣接可動部間にまたがった対向位置にθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅを配置する構成とし、４個のθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅへの電圧制御により３個の可動部２、３、４のθｙ方向への傾斜を制御できるという効果を得ることが出来る。
【００４４】
さらに近接配列された５個の可動部１、２、３、４、５に対して、隣接可動部間にまたがった対向位置にθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅを配置したという同様の構成により、可動部２、３、４には隣接するθｙ駆動電極同士による静電引力の干渉が発生しないという効果をも得ることが出来る。
【００４５】
そして、ｙ軸方向に対して可動部１乃至５の端部（例えば図４の１ａ、２ａ）を越えてθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅが延在していることから、可動部１乃至５の回転中心（例えば、図４の１ｂ、２ｂ）から離れた端部（例えば、図４の１ａ、２ａ）付近に大きな引力が発生することにより、可動部１乃至５が傾斜するために使われるトルク（力×距離）が大きくなるという作用を有し、駆動効率（単位電圧当りの傾斜角）が改善されるという効果を得ることが出来る。
【００４６】
なお、本実施形態ではθｙヒンジ２３をストレートバーで示したが、ミアンダ等の屈曲した形状の部材のように、可動部１乃至５を少なくともθｙに傾斜可能に支持する弾性変形可能なものであれば良い。θｙヒンジ２３のｘｚ平面に関する断面は長方形のみでなく、楕円や多角形でも良い。可動部１乃至５の上面形状は長方形のみでなく、楕円や多角形でもよい。
【００４７】
可動部１乃至５のｘｚ平面に関する断面形状は長方形のみでなく、楕円や多角形等の半導体製造プロセスで作製可能な形状であればよい。反射面２５の形状は可動部１乃至５の上面形状と同等とするのみでなく、可動部１乃至５の上面形状とは異なる任意の形状をとることができる。反射面２５の材質はＡｕ、Ａｌのみでなく、その他の金属や誘電膜等の所望の反射率を確保できる材質であればよい。θｙヒンジ２３の材料はＳｉに限らず、シリコン窒化物、ポリシリコン、ポリイミド等の弾性変形可能な材質であれば良い。
【００４８】
また、配線基板１１は支持部材２１の外周形状と同等な板状の部材として図示したが、もちろん支持部材２１の外形形状と同等でなくともよく、可動部１乃至５の対向位置を含む領域に駆動電極ｂ乃至ｅを配置できる形状であればよい。さらに、本実施形態では可動部１乃至５が五個並んだアレイとして図示したが、もちろん可動部の数は五個以上でも五個以下でもよい。支持部材２１はアレイ外周を囲うように図示したが、θｙヒンジ２３の可動部１乃至５に連結されていない端部が支持部材２１に固定できれば形状は問わない。θｙ駆動電極ｂ乃至ｅの形状は長方形のみでなく、楕円や多角形等の半導体製造プロセスで作製可能な形状であればよい。
【００４９】
（変形例）
第１の実施形態の変形例を、図５（ａ）、（ｂ）、図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。変形例は、第１の実施形態とほとんどの部分が同様であるため、ここでは異なる部分を中心に説明する。図５（ａ）は光偏向器アレイ２０１の上面構成を示す図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿った断面構成を示す図である。図６（ａ）は一の電圧印加パターンに対する可動部１乃至５の傾斜の様子の断面構成を示す図であり、図６（ｂ）は別の電圧印加パターンに対する可動部１乃至５の傾斜の様子の断面構成を示す図である。
【００５０】
図１に示す第１実施形態では、光偏向器アレイ１０１の両端に位置する可動部１、５に対して、隣接可動部が存在しない側にはθｙ駆動電極を設けなかったが、図５に示したように、本変形例では、アレイ両端に位置する可動部１、５の隣接可動部が存在しない側にもθｙ駆動電極ｂ、ｄに隣接するθｙ駆動電極ａおよびｆが形成されている。すなわち、θｙ駆動電極ａは、可動部１の隣接可動部が存在しない側の対向位置を含む領域の配線基板１１上に配置されている。また、θｙ駆動電極ｆは可動部５の隣接可動部が存在しない側の対向位置を含む領域の配線基板１１上に配置されている。本明細書において第二の駆動電極とは、本変形例ではθｙ駆動電極ａ、ｆを示し、θｙ駆動電極ａ、ｆは、θｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅと同じ電圧制御手段（第一の電圧制御手段）１５で制御される駆動電極である。
【００５１】
図６（ａ）では、各θｙ駆動電極の電圧値がａ ＝ ｂ ＝ ｃ ＜ｄ ＝ ｅ ＝ｆとなるように印加した場合の各可動部１乃至５の傾斜を示した。可動部１は、その対向位置にあるθｙ駆動電極ａ、ｂの印加電圧が同じであるため傾斜していない。可動部２は、その対向位置にあるθｙ駆動電極ｂ、ｃの印加電圧が同じであるため傾斜していない。可動部３は、その対向位置にあるθｙ駆動電極ｃ、ｄの印加電圧に差があり、かつθｙ駆動電極ｄの方が大きな電圧値であるため、θｙ駆動電極ｄの方へ傾斜している。可動部４は、その対向位置にあるθｙ駆動電極ｄ、ｅの印加電圧が同じであるため傾斜していない。可動部５は、その対向位置にあるθｙ駆動電極ｅ、ｆの印加電圧が同じであるため傾斜していない。
【００５２】
また図６（ｂ）のように各θｙ駆動電極ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆに階段状に電圧を印加すれば、可動部１、２、３、４、５を同一の方向へ傾斜することも可能となる。図６（ｂ）では、各θｙ駆動電極の電圧値がａ ＜ ｂ ＜ ｃ ＜ ｄ ＜ ｅ ＜ ｆとなるように印加した場合の各可動部の傾斜を示した。可動部１、２、３、４、５の対向位置にある２つのθｙ駆動電極ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆはいずれも、図の右側のθｙ駆動電極の方が大きな電圧値を印加されているため、各可動部ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを図の右側へ傾斜せしめる静電引力が発生している。よって、可動部１、２、３、４、５はいずれも、図の右側へ傾斜している。
【００５３】
さらに、各θｙ駆動電極ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆのｙ軸方向の電極長さが、可動部１、２、３、４、５のｙ軸方向の長さよりも長くなっている（図５（ａ）参照）。本明細書において第一の電圧制御手段により制御される駆動電極とは、本実施形態ではθｙ駆動電極ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを示している。図２（ａ）、（ｂ）では光偏向器アレイ１０１中の三個の可動部ｂ、ｃ、ｄしか制御できなかったが、変形例では光偏向器アレイ２０１の両端にθｙ駆動電極ａ、ｆを有する構成によって、五個全ての可動部１乃至５のθｙ方向の傾斜を制御可能となるという効果を得ることができる。
【００５４】
θｙ駆動電極のｙ軸方向長さが長く静電引力を発生させる面積が大きくなるという作用によって、さらなる駆動効率の改善という効果を得ることが出来る。
さらにθｙ駆動電極のｙ軸方向長さを長くするという構成によって、可動部に対するθｙ駆動電極のｙ軸方向への位置ズレに対する許容幅を大きくできるという効果を得ることが出来る。
【００５５】
＜第２の実施形態＞
（構成）
第２の実施形態の第１の例及び第２の例を、図７（ａ）、（ｂ）、図８（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態とほとんどの部分が同様であるため、ここでは異なる部分を中心に説明する。図７（ａ）はθｙ方向への駆動効率を優先した第２の実施形態の第１の例に係る光偏向器アレイ３０１の上面構成を示す図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿った断面構成を示す図である。図８（ａ）はθｘ方向への駆動効率を優先した第２の実施形態の第２の例に係る光偏向器アレイ４０１の上面構成を示す図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿った断面構成を示す図である。
【００５６】
図７に示した第１の例及び図８に示した第２の例はどちらもθｘ駆動電極６１、６３、６５を有している。図７に示した第２の実施形態の第１の例では、θｘ駆動電極６１、６３、６５は、θｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅを２つ備えた可動部２、３、４に対して、その可動部２、３、４の対向位置を含む領域の配線基板１１上に形成された駆動電極であり、各可動部２、３、４のｙ軸方向に離間して上下に１対（６１ａ、６１ｂ）ずつ設けられている。各θｘ駆動電極６１、６３、６５は、図示しないが配線を介して外部に設けられたθｙ駆動電極ｂ乃至ｅ制御用の電圧制御手段１５とは別の電圧制御手段（不図示）と電気的に接続されている。よってθｘ駆動電極６１、６３、６５にはθｙ駆動電極ｂ乃至ｅと異なる適切な電圧が供給されるため、θｙ駆動電極ｂ乃至ｅと物理的に離れて形成される必要がある。またθｙヒンジ６９は可動部２乃至４がθｙ方向とθｘ方向へ傾斜しやすいように、屈曲したヒンジで形成されている。
【００５７】
図７（ａ）に示すようにθｘ駆動電極６１、６３、６５はｙ軸に対して長い長方形で形成されており、２つのθｙ駆動電極（ｂとｃ、ｃとｄ、ｄとｅの間）に挟まれた領域に配置されている。
【００５８】
図８に示す第２の実施形態の第２の例は、図７に示した第２の実施形態の第１の例とは、θｘ駆動電極６１、６３、６５およびθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅの形状および配置が異なった形態を示している。図８（ａ）に示すようにθｘ駆動電極６１、６３、６５はｘ軸に対して長い長方形で形成されており、ｘ軸に対して長い長方形で形成されたθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅを挟むように配置されている。
【００５９】
（動作原理）
第２の実施形態の第１及び第２の例のθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅの動作原理に関しては、上述した第１の実施形態と同じである。よってθｘ駆動電極６１、６３、６５の動作原理のみを説明する。θｘ駆動電極６１、６３、６５もθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅ同様、θｘ駆動電極６１、６３、６５毎に異なる電圧を印加し、隣り合うθｘ駆動電極６１、６３、６５間に電位差を与えることで静電引力を発生させる静電駆動型の駆動を行うための駆動電極である。図７及び図８では可動部２、３、４それぞれに対して、その対向位置を含む領域にｙ軸方向上下に１つずつ１対のθｘ駆動電極６１、６３、６５が配置されており、印加された電圧値により発生した静電引力の差分によりθｘ方向への傾斜が起こる。印加電圧はＤＣ電圧でもＡＣ電圧でも構わない。
【００６０】
（作用・効果）
第２の実施形態は、第１の実施形態で上述した作用・効果を有するのはもちろんのこと、さらに、θｘ駆動電極６１、６３、６５が配置されたことにより、可動部２乃至４をθｘ方向へ傾斜するための静電引力を発生させられるという作用を有し、θｘ方向への傾斜も可能になるため、可動部２乃至４が二軸（ｘ軸、ｙ軸）方向に傾斜可能になるという効果を得ることが出来る。
【００６１】
図７に示す第１の例では、θｘ駆動電極６１、６３、６５のｘ軸方向の長さがｙ軸方向の長さよりも短い長方形で形成されているので、θｙ駆動電極６１、６３、６５の可動部の直下のｙ軸方向の長さが大きく、つまり可動部直下のθｙ駆動電極の面積を大きく確保でき、θｙ方向への傾斜を効率よく行えるという効果を得ることが出来る。図８に示す第２の例では、θｘ駆動電極６１、６３、６５のｘ軸方向の長さがｙ軸方向の長さよりも長い長方形で形成されているので、可動部直下のθｘ駆動電極の面積が大きく確保でき、θｘ方向への傾斜を効率よく行えるという効果を得ることが出来る。
【００６２】
なお、第２の実施形態のθｙヒンジ６９とθｘ駆動電極６１、６３、６５以外の構成については、上述した第１の実施形態と同じである。θｙヒンジ６９は、屈曲ヒンジを用いたが、可動部１乃至５をθｘ方向とθｙ方向の二軸回りに傾斜可能に支持する弾性変形可能なものであれば良い。ｘ駆動電極６１、６３、６５は各可動部２乃至４に対して１対ずつ設けたが、もちろん各可動部に対して中心をずらした１つでもよい。θｘ駆動電極６１、６３、６５のｚｘ平面による断面は長方形のみでなく、楕円や多角形でもよい。
【００６３】
（変形例）
図７（ａ）、（ｂ）に示した第２の実施形態の第１の例の変形例を図９（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。変形例は、第２の実施形態の第１の例とほとんどの部分が同様であるため、ここでは異なる部分を中心に説明する。
図９（ａ）は光偏向器アレイ５０１の上面構成を示す図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿った断面構成を示す図である。
【００６４】
図９（ａ）の座標系は図９（ａ）に示したように、紙面の左右方向をｘ軸、上下方向をｙ軸、奥行き方向をｚ軸と定義し、ｘ軸回りの回転をθｘ、ｙ軸回りの回転をθｙと定義する。図９（ｂ）の座標系は図９（ｂ）に示したように、紙面の左右方向をｘ軸、上下方向をｚ軸、奥行き方向をｙ軸と定義する。
【００６５】
本変形例では、光偏向器アレイ５０１の両端の可動部１、５の隣接可動部が存在しない側にもθｙ駆動電極ａおよびｆが形成されている。すなわち、θｙ駆動電極ａは可動部１の隣接可動部が存在しない側のｚ方向についての対向位置を含む領域の配線基板１１上に配置されている。また、θｙ駆動電極ｆは可動部５の隣接可動部が存在しない側の対向位置を含む領域の配線基板１１上に配置されている。本明細書における第二の駆動電極とは、本実施形態ではθｙ駆動電極ａ、ｆを示し、θｙ駆動電極ａ、ｆはθｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅと同じ電圧制御手段１５で制御される駆動電極である。
【００６６】
さらに、各θｙ駆動電極ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆのｙ軸方向の電極長さが、可動部１乃至５のｙ軸方向の長さよりも長くなっている。
また、光偏向器アレイ５０１の両端の可動部１、５に対して、それぞれθｘ駆動電極６０、６６が形成されている。各θｘ駆動電極６０、６６は図示しないが配線を介して外部に設けられたθｘ駆動電極６１、６３、６５制御用の電圧制御手段（不図示）と電気的に接続されている。よってθｘ駆動電極６０、６１、６３、６５、６６にはθｙ駆動電極ａ乃至ｆと異なる適切な電圧が供給され、θｘ方向へ可動部１乃至５を傾斜させる構成である。
本明細書における第一の電圧制御手段により制御される駆動電極とは、本実施形態ではθｙ駆動電極ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを示している。
【００６７】
図７の光偏向器アレイ３０１では、三個の可動部２、３、４しかθｙ方向の制御ができなかったが、本変形例では光偏向器アレイ５０１の両端にθｙ駆動電極ａ、ｆとθｘ駆動電極６０、６６とを有する構成によって、五個全ての可動部１乃至５のθｙ方向及びθｘ方向の傾斜を制御可能となるという効果を得ることができる。
【００６８】
また、本変形例では、θｙ駆動電極ａ乃至ｆのｙ軸方向長さが長く、静電引力を発生させる面積が大きくなるという構成によって、さらなる駆動効率の改善という効果を得ることが出来る。
さらにθｙ駆動電極ａ乃至ｆのｙ軸方向長さが長くなるという構成であるので、可動部１乃至５に対するθｙ駆動電極ａ乃至ｆのｙ軸方向への位置ズレに対する許容幅を大きくできるという効果を得ることが出来る。
【００６９】
さらに、図７に示した第２の実施形態の第２の例でθｘ駆動電極６１、６３、６５のｘ軸方向の長さがｙ軸方向の長さよりも長い長方形で形成されている場合に、ｘ軸方向の長さを長くしていくと、隣接するθｘ駆動電極（例えば、６１、６３）同士で静電引力の干渉が引き起こり、隣接可動部のθｘ方向の傾斜角にクロストークが発生する。しかし、図９に示した第２の実施形態の第１例の変形例の場合、隣り合うθｘ駆動電極６０、６１、６３、６５、６６の中間位置に存在しているθｙ駆動電極ｂ乃至ｅと可動部１乃至５との間に電場が形成されるという作用を有するため、θｘ駆動電極同士のクロストークが低減されるという効果を得ることが出来る。
【００７０】
＜第３の実施形態＞
（構成）
第３の実施形態の第１の例及び第２の例に係る光偏向器アレイを図１０（ａ）、（ｂ）、図１１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。第３の実施形態の第１の例及び第２の例に係る光偏向器アレイ６０１、７０１は、第２の実施形態の第１の例及び第２の例に係る光偏向器アレイ３０１、４０１とミラー基板以外はほとんどの部分が同様であるため、ここでは異なるミラー基板を中心に説明する。
【００７１】
図１０（ａ）はθｙ方向への駆動効率を優先した第３の実施形態の第１の例に係る光偏向器アレイ６０１の上面構成を示す図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の線Ａ-Ａ’に沿った断面構成を示す図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）の線Ｂ-Ｂ’に沿った断面構成を示す図である。
図１１（ａ）はθｘ方向への駆動効率を優先した第３の実施形態の第２の例に係る光偏向器アレイ７０１の上面構成を示す図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の線Ａ-Ａ’に沿った断面構成を示す図である。
【００７２】
図１０の光偏向器アレイ６０１及び図１１の光偏向器アレイ７０１は上述した第２の実施形態の光偏向器アレイ３０１、４０１に対して、さらにθｘヒンジ８１ならびにジンバルフレーム８３を有した構成となっている。なお、図１０の第１の例の光偏向器６０１と図１１の第２の例の光偏向器７０１とはミラー基板１９の形状は同等であり、配線基板１１上の形成されたθｘ駆動電極およびθｙ駆動電極の形状および配置のみが異なっている。
【００７３】
図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すミラー基板１９は、スペーサ１７上に形成された枠状の支持部材２１と、支持部材２１内に設けられた可動部１乃至５と、各可動部１乃至５の配線基板１１に対向する板状部材９１の外周を囲むように設けられた枠状のジンバルフレーム８３と、支持部材２１に接続され各ジンバルフレーム８３を少なくともθｙ方向に傾斜可能に支持するθｙヒンジ２３と、ジンバルフレーム８３に接続され各可動部１乃至５を少なくともθｘ方向に傾斜可能に支持するθｘヒンジ８１と、からなっている。θｘヒンジ８１ならびにジンバルフレーム８３は、可動部１乃至５の板状部材９１、θｙヒンジ２３、支持部材２１と同一材料から一体的に形成されることが望ましい。また、ジンバルフレーム８３の配線基板１１に対向する面には、可動部対向電極（図示せず）が形成されており、ＧＮＤ電位に接続されている。同様に板状部材９１の配線基板１１に対向する面にも、可動部対向電極（図示せず）が形成されており、ＧＮＤ電位に接続されている。
【００７４】
図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように可動部１乃至５に対してｘ軸方向にそれぞれ一対のθｘヒンジ８１ａ、８１ｂが設けられており、１対のθｘヒンジ８１ａ、８１ｂによって可動部１乃至５をθｘ方向に傾斜させることが出来る。また一つのジンバルフレーム８３に対してｙ軸方向に一対のθｙヒンジ２３ａ、２３ｂが設けられており、１対のθｙヒンジ２３ａ、２３ｂによってジンバルフレーム８３の傾斜を通して可動部１乃至５をθｙ方向に傾斜させることが出来る。なお、本明細書における弾性部材とは、本実施の形態ではθｘヒンジ８１ならびにθｙヒンジ２３を意味する。
【００７５】
通常、ジンバルフレーム８３を有する光偏向器は、θｘ方向ならびにθｙ方向の２軸傾斜可能な構造であるが、ジンバルフレーム８３を付加した分だけ可動部１乃至５が小さくなるために可動部上に形成する反射面２５が小さくなり、また反射面の間隔も広がるためにフィルファクターが低下してしまう。そこで図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように、本実施形態の第１の例では、可動部１乃至５は、ジンバルフレーム８３やθｘヒンジ８１と同じ層に形成された板状部材９１と、その板状部材９１の上に固定された支柱９３と、さらにその支柱９３の上に固定された別の板状部材９５とから成るユニットであり、最上部に位置する板状部材９５の上面全面に反射面２５が形成されている。
【００７６】
図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示したように、このような可動部１乃至５の形状をとることによって、本実施形態の第１の例の光偏向器アレイ６０１及び第２の例の光偏向器アレイ７０１は、反射面２５がジンバルフレーム８３を覆い隠すような形状になり、フィルファクターを低下させることなくθｘ方向ならびにθｙ方向へ可動部１乃至５を傾斜可能とする構造を実現している。
図１０に示した本実施形態の第１の例のθｘ駆動電極６１、６３、６５ならびにθｙ駆動電極ｂ乃至ｅの形状ならびに配置は、図７で示した第２の実施形態の第１の例と同様である。また図１１に示した本実施形態の第２の例のθｘ駆動電極６１、６３、６５ならびにθｙ駆動電極ｂ乃至ｅの形状ならびに配置は図８で示した第２の実施形態の第２の例と同様である。
【００７７】
（動作原理）
θｘ駆動電極６１、６３、６５に関しては、上述した第２の実施形態と同様であるため、ここではθｙ駆動電極ｂ乃至ｅについてのみ説明を行う。第３の実施形態のθｙ駆動電極ｂ乃至ｅが第２の実施形態と同様に静電駆動型の駆動電極であることに変わりはなく、第２の実施形態と異なる点は静電引力を発生する箇所のみとなる。具体的には、上述してきた第１の実施形態ならびに第２の実施形態においては、θｙ駆動電極は可動部との間に生じる電位差により静電引力が発生していたが、本実施形態においては、θｙ駆動電極ｂ乃至ｅとジンバルフレーム８３に設けられた可動部対向電極（図示せず）との間に生じる電位差により静電引力を発生することとなる。
【００７８】
（作用・効果）
第３の実施形態の第１の例の光偏向器アレイ６０１及び第２の例の光偏向器アレイ７０１は、上述した第１の実施形態ならびに第２の実施形態の光偏向器アレイと同様の作用・効果を有することはもちろんのこと、さらにθｘヒンジ８１とジンバルフレーム８３と大きな反射面２５とを有することで、フィルファクターを低下させることなくθｘ、θｙ両方向へのねじり剛性を独立に設定できるという作用を有し、θｘ、θｙ両方向への駆動効率を改善できるという効果を得ることが出来る。
【００７９】
さらに図１０、１１に示したようなθｙヒンジ２３が、支持部材２１とジンバルフレーム８３とをｙ軸方向に連結した場合には、θｙ駆動電極ｂ乃至ｅとジンバルフレーム８３との間に発生する静電引力は可動部１乃至５をθｙ方向に傾斜させる力として働くため、回転中心（θｙヒンジ２３）から遠い箇所に作用する大きな力による駆動力（図４（ｂ））により、θｙ方向への駆動効率が改善されることとなる。
【００８０】
なお、本実施形態ではθｘヒンジ８１をストレートバーとしたが、ミアンダ等の屈曲した形状のように、可動部１乃至５を少なくともθｘ方向に傾斜可能に支持する弾性変形可能なものであれば良い。また、同様にθｙヒンジ２３をストレートバーとしたが、ミアンダ等の屈曲した形状のように、ジンバルフレームを少なくともθｙ方向に傾斜可能に支持する弾性変形可能なものであれば良い。θｘヒンジ８１のｘｚ面に沿った断面は長方形のみでなく、楕円や多角形でも良い。θｙヒンジのｘｚ面に沿った断面は長方形のみでなく、楕円や多角形でも良い。ジンバルフレーム８３は四角い枠としたが楕円でも多角形でもよい。またＵ字等の枠状でない形状でもよい。
【００８１】
（変形例）
図１０（ａ）、（ｂ）に示した第３の実施形態の第１の例の変形例を図１２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。本変形例は、第３の実施形態の第１の例とほとんどの部分が同様であるため、ここでは異なる部分を中心に説明する。
【００８２】
図１２（ａ）は第３の実施形態の第１の例の変形例に係る光偏向器アレイ８０１の上面構成を示す図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の線Ａ-Ａ’に沿った断面構成を示す図である。
【００８３】
本変形例では、光偏向器アレイ８０１の両端の可動部ａ、ｆの隣接可動部が存在しない（支持部材２１）側にもθｙ駆動電極ａおよびｆが形成されている。すなわち、θｙ駆動電極ａは可動部１の隣接可動部が存在しない側の対向位置を含む領域の配線基板１１上に配置されている。また、θｙ駆動電極ｆは可動部５の隣接可動部が存在しない側の対向位置を含む領域の配線基板１１上に配置されている。本明細書における第二の駆動電極とは、本変形例ではθｙ駆動電極ａ、ｆを示し、θｙ駆動電極ａ、ｆは、θｙ駆動電極ｂ、ｃ、ｄ、ｅと同じ電圧制御手段１５で制御される駆動電極である。
さらに、各θｙ駆動電極ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆのｙ軸方向の電極長さが、可動部１乃至５のｙ軸方向の長さよりも長くなっている。
【００８４】
また、光偏向器アレイ８０１の両端の可動部１、５に対して、それぞれθｘ駆動電極６０、６６が形成されている。各θｘ駆動電極６０、６６は図示しないが配線を介して外部に設けられたθｘ駆動電極６１、６３、６５制御用の電圧制御手段（不図示）と電気的に接続されている。よってθｘ駆動電極６０、６１、６３、６５、６６にはθｙ駆動電極ｂ乃至ｅと異なる適切な電圧が供給され、θｘ方向へ可動部１乃至５を傾斜させる構成である。
【００８５】
本明細書において、第一の電圧制御手段により制御される駆動電極とは、本実施形態ではθｙ駆動電極ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを示している。
図１０の第３の実施形態の第１の例では光偏向器アレイ６０１中の三個の可動部２乃至４しか制御できなかったが、本変形例によれば、光偏向器アレイ８０１の両端にθｙ駆動電極ａ、ｆとθｘ駆動電極６０、６６とを有するという構成によって、五個全ての可動部１乃至５のθｙ方向及びθｘ方向の傾斜を制御可能となるという効果を得ることができる。
【００８６】
第３の実施形態の第１の例と比較して、本変形例によれば、θｙ駆動電極のｙ軸方向長さが長く静電引力を発生させる面積が大きくなるという作用によって、さらなる駆動効率の改善という効果を得ることが出来る。さらにθｙ駆動電極のｙ軸方向長さが長くなるという作用によって、可動部１乃至５に対するθｙ駆動電極ａ乃至ｆのｙ軸方向への位置ズレに対する許容幅を大きくできるという効果を得ることが出来る。
【００８７】
さらに、図７に示した第２の実施形態の第２の例でθｘ駆動電極６１、６３、６５のｘ軸方向の長さがｙ軸方向の長さよりも長い長方形で形成されている場合に、ｘ軸方向の長さを長くしていくと、隣接するθｘ駆動電極同士で静電引力の干渉が引き起こり、隣接可動部１乃至５のθｘ傾斜角にクロストークが発生するが、図１２に示した本変形例の場合、θｘ駆動電極６０、６１、６３、６５、６６間の中間位置に存在しているθｙ駆動電極ｂ乃至ｅと可動部１乃至５との間に電場が形成されるという作用を有するため、θｘ駆動電極同士のクロストークが低減されるという効果を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】（ａ）は第１の実施形態の光偏向器アレイの上面構成を示す図であり、（ｂ）は図１（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿った断面構成を示す図である。
【図２】（ａ）は一の電圧印加パターンに対して可動部が傾斜した様子の断面構成を示す図であり、（ｂ）は別の電圧印加パターンに対して可動部が傾斜した様子の断面構成を示す図である。
【図３】（ａ）は一の電圧制御系を示すブロック図であり、（ｂ）は他の電圧制御系を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は従来の静電駆動における静電引力発生のイメージを示す図であり、（ｂ）は本実施の形態の静電駆動における静電引力発生のイメージを示す図である。
【図５】（ａ）は第１の実施形態の変形例の光偏向器アレイの上面構成を示す図であり、（ｂ）は図５（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿った断面構成を示す図である。
【図６】（ａ）は一の電圧印加パターンに対する可動部の傾斜の様子の断面構成を示す図であり、図６は別の電圧印加パターンに対する可動部の傾斜の様子の断面構成を示す図である。
【図７】（ａ）はθｙ方向への駆動効率を優先した第２の実施形態の第１の例に係る光偏向器アレイの上面構成を示す図であり、（ｂ）は図７（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿った断面構成を示す図である。
【図８】（ａ）はθｘ方向への駆動効率を優先した第２の実施形態の第２の例に係る光偏向器アレイの上面構成を示す図であり、（ｂ）は図８（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿った断面構成を示す図である。
【図９】（ａ）は第２の実施形態の第１の例の変形例の光偏向器アレイの上面構成を示す図であり、（ｂ）は図９（ａ）の線Ａ−Ａ’に沿った断面構成を示す図である。
【図１０】（ａ）はθｙ方向への駆動効率を優先した第３の実施形態の第１の例に係る光偏向器アレイの上面構成を示す図であり、（ｂ）は図１０（ａ）の線Ａ-Ａ’に沿った断面構成を示す図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）の線Ｂ-Ｂ’に沿った断面構成を示す図である。
【図１１】（ａ）はθｘ方向への駆動効率を優先した第３の実施形態の第２の例に係る光偏向器アレイの上面構成を示す図であり、（ｂ）は図１１（ａ）の線Ａ-Ａ’に沿った断面構成を示す図である。
【図１２】（ａ）は第３の実施形態の第１の例の変形例に係る光偏向器アレイの上面構成を示す図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の線Ａ-Ａ’に沿った断面構成を示す図である。
【図１３】従来の光偏光器アレイの斜視構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１、２、３、４、５    可動部
１１    配線基板
１３    配線
１５    電圧制御手段（第一の電圧制御手段）
１７    スペーサ
１９    ミラー基板
２１    支持部材
２３    θｙヒンジ（弾性部材）
２５    反射面
２６    可動部対向電極
４５    コンデンサ
４７    電圧保持手段
４９    スイッチ
５１    アンプ
５３    コントローラ
５５    配線
５７    スイッチ制御用配線
６０、６１、６３、６５、６６    θｘ駆動電極（第三の駆動電極）
６９    θｙヒンジ（弾性部材）
８１    θｘヒンジ（弾性部材）
８３    ジンバルフレーム
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１    光偏向器アレイ
ａ、ｆ    θｙ駆動電極（第二の駆動電極）
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ    θｙ駆動電極（第一の駆動電極）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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