(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、ミラーと、該ミラーを前記基体に対して前記基体から浮いた状態にかつ任意の方向に傾動可能に弾性支持する支持機構とを備え、供給される駆動信号に応じた方向及び傾き量で前記ミラーが前記基体に対して傾くミラーデバイスであって、
前記支持機構は、前記基体と前記ミラーとの間を機械的に接続する１つ以上の支持部を有し、
前記各支持部は、１層以上の薄膜で構成された複数の板ばね部を有し、
前記各支持部の前記複数の板ばね部のうちの２つ以上の板ばね部は、互いに機械的に直列に接続され、
前記各支持部の前記２つ以上の板ばね部がなす機械的な接続ルートの一端部に相当する板ばね部の一端部は、前記基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続され、
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、一端部が前記脚部を介して前記基体に機械的に接続された前記板ばね部は、少なくとも前記駆動信号が供給されていない状態において、前記基体と反対側へ反ることを特徴とするミラーデバイス。
【請求項２】
前記少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部は、少なくとも前記駆動信号が供給されていない状態において、前記基体側へ反ることを特徴とする請求項１記載のミラーデバイス。
【請求項３】
前記ミラーは、前記各支持部の前記複数の板ばね部を介してのみ、前記基体に対して支持されたことを特徴とする請求項１又は２記載のミラーデバイス。
【請求項４】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記脚部が１層以上の薄膜で構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項５】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部がなす機械的な接続ルートの他端部に相当する板ばね部の一端部は、当該一端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部を介して、前記ミラーに機械的に接続されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項６】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部の端部同士の機械的な接続のうち、少なくとも一対の板ばね部の端部同士の機械的な接続は、前記基体側の板ばね部の端部がこの端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部を介して前記ミラー側の板ばね部の端部に機械的に接続されることにより行われたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項７】
前記接続部が１層以上の薄膜で構成されたことを特徴とする請求項５又は６記載のミラーデバイス。
【請求項８】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部が全体としてなす形状が、全体を同じ方向から見た側面視であるいは各部分ごとに適宜の所定方向から見た側面視で、「く」の字状、「く」の字状の連続形状又はジグザグ状であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項９】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部の各々が、前記基体の面の法線方向から見た平面視で直線状に構成され、
前記少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部が全体としてなす形状が、全体を同じ方向から見た側面視であるいは各部分ごとに適宜の所定方向から見た側面視で、「く」の字状又は「く」の字状の連続形状であり、
前記少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部における前記側面視で「く」の字状をなす各部分が、前記基体の面の法線方向から見た平面視でそれぞれ一直線状をなすことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの支持部において、一端部が前記ミラーに機械的に接続された板ばね部の当該一端部、及び、前記少なくとも１つの支持部において前記２つ以上の板ばね部がなす前記側面視の形状の折り返し点部に相当する板ばね部の端部が、前記基体の面と略々平行となるように、前記２つ以上の板ばね部の各々の反り方向及び長さが設定されたことを特徴とする請求項８又は９記載のミラーデバイス。
【請求項１１】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部が全体としてなす形状が、前記基体の面の法線方向から見た平面視で任意形状となる螺旋状であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項１２】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、一端部が前記脚部を介して前記基体に機械的に接続された板ばね部の当該一端部と、一端部が前記ミラーに機械的に接続された板ばね部の当該一端部とが、前記基体の面の法線方向から見た平面視で、略々同じ位置に位置することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項１３】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、一端部が前記ミラーに機械的に接続された板ばね部の当該一端部が、前記基体の面と略々平行となるように、前記２つ以上の板ばね部の各々の反り方向及び長さが設定されたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項１４】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部は、前記ミラーの前記基体側を支持することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項１５】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部は、前記ミラーの側から前記基体を見た平面視で当該支持機構の少なくとも大部分が前記ミラーに隠れる位置に、配置されたことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項１６】
Ｎを３以上の整数として、前記１つ以上の支持部の数がＮであり、当該Ｎ個の支持部は、前記ミラーの中心を中心とする所定半径の円上において３６０゜／Ｎの角度をなす前記ミラーのＮ個の箇所の付近をそれぞれ支持することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項１７】
前記１つ以上の支持部の数が１又は２であり、当該１個又は２個の支持部の前記板ばね部の撓み及び捻れによって、前記ミラーが任意の方向に傾動可能であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項１８】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を有することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項１９】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を有し、
前記少なくとも１つの板ばね部が有する前記電極部との間に前記静電力を生じさせる電極部が、前記ミラーと兼用されるかあるいは前記ミラーに設けられたことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項２０】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記複数の板ばね部のうちの、少なくとも１つの板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を有し、
前記少なくとも１つの板ばね部が有する前記電極部との間に前記静電力を生じさせる電極部が、前記基体と兼用されるかあるいは前記基体に対して固定されたことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項２１】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記複数の板ばね部のうちの、少なくとも一対の板ばね部は、端部同士が機械的に接続されて、互いに対向し、
前記少なくとも一対の板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部をそれぞれ有し、
前記少なくとも一対の板ばね部のうちの一方の板ばね部の前記電極と前記少なくとも一対の板ばね部のうちの他方の板ばね部の前記電極部との間に、前記駆動信号に応じた静電力が作用することを特徴とする請求項１乃至２０のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項２２】
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記複数の板ばね部のうちの、少なくとも一対の板ばね部は、端部同士が機械的に接続されて、互いに対向し、
前記少なくとも一対の板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部をそれぞれ有し、
板状部が、前記少なくとも一対の板ばね部の互いに機械的に接続された端部に対して機械的に接続されて、当該一方の板ばね部と当該他方の板ばね部との間に介在し、
前記板状部が、前記少なくとも一対の板ばね部のうちの一方の板ばね部の前記電極との間に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるとともに、前記少なくとも一対の板ばね部のうちの他方の板ばね部の前記電極部との間に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を、有することを特徴とする請求項１乃至２１のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項２３】
前記ミラー及び前記支持機構を１個の素子として当該素子を複数個有し、当該素子が１次元状又は２次元状に配列されたことを特徴とする請求項１乃至２２のいずれかに記載のミラーデバイス。
【請求項２４】
基体と、ミラーと、該ミラーを前記基体に対して前記基体から浮いた状態にかつ任意の方向に傾動可能に弾性支持する支持機構とを備え、供給される駆動信号に応じた方向及び傾き量で前記ミラーが前記基体に対して傾くミラーデバイスであって、
前記支持機構は、前記基体と前記ミラーとの間を機械的に接続する１つ以上の支持部を有し、
前記各支持部は、１層以上の薄膜で構成された１つ以上の板ばね部を有し、
前記各支持部の前記１つ以上の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部の一端部は、前記基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続され、
前記ミラーは、前記各支持部の前記１つ以上の板ばね部を介してのみ、前記基体に対して支持され、
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記１つ以上の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を有し、
前記少なくとも１つの板ばね部が有する前記電極部との間に前記静電力を生じさせる電極部が、前記ミラーと兼用されるかあるいは前記ミラーに設けられたことを特徴とするミラーデバイス。
【請求項２５】
基体と、ミラーと、該ミラーを前記基体に対して前記基体から浮いた状態にかつ任意の方向に傾動可能に弾性支持する支持機構とを備え、供給される駆動信号に応じた方向及び傾き量で前記ミラーが前記基体に対して傾くミラーデバイスであって、
前記支持機構は、前記基体と前記ミラーとの間を機械的に接続する１つ以上の支持部を有し、
前記各支持部は、１層以上の薄膜で構成された１つ以上の板ばね部を有し、
前記各支持部の前記１つ以上の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部の一端部は、前記基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続され、
前記ミラーは、前記各支持部の前記１つ以上の板ばね部を介してのみ、前記基体に対して支持され、
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記１つ以上の板ばね部のうちの少なくとも一対の板ばね部は、端部同士が機械的に接続されて、互いに対向し、
前記少なくとも一対の板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部をそれぞれ有し、
前記少なくとも一対の板ばね部のうちの一方の板ばね部の前記電極と前記少なくとも一対の板ばね部のうちの他方の板ばね部の前記電極部との間に、前記駆動信号に応じた静電力が作用することを特徴とするミラーデバイス。
【請求項２６】
基体と、ミラーと、該ミラーを前記基体に対して前記基体から浮いた状態にかつ任意の方向に傾動可能に弾性支持する支持機構とを備え、供給される駆動信号に応じた方向及び傾き量で前記ミラーが前記基体に対して傾くミラーデバイスであって、
前記支持機構は、前記基体と前記ミラーとの間を機械的に接続する１つ以上の支持部を有し、
前記各支持部は、１層以上の薄膜で構成された１つ以上の板ばね部を有し、
前記各支持部の前記１つ以上の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部の一端部は、前記基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続され、
前記ミラーは、前記各支持部の前記１つ以上の板ばね部を介してのみ、前記基体に対して支持され、
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記１つ以上の板ばね部のうちの少なくとも一対の板ばね部は、端部同士が機械的に接続されて、互いに対向し、
前記少なくとも一対の板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部をそれぞれ有し、
板状部が、前記少なくとも一対の板ばね部の互いに機械的に接続された端部に対して機械的に接続されて、当該一方の板ばね部と当該他方の板ばね部との間に介在し、
前記板状部が、前記少なくとも一対の板ばね部のうちの一方の板ばね部の前記電極との間に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるとともに、前記少なくとも一対の板ばね部のうちの他方の板ばね部の前記電極部との間に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を、有することを特徴とするミラーデバイス。
【請求項２７】
基体と、ミラーと、該ミラーを前記基体に対して前記基体から浮いた状態にかつ任意の方向に傾動可能に弾性支持する支持機構とを備え、供給される駆動信号に応じた方向及び傾き量で前記ミラーが前記基体に対して傾くミラーデバイスであって、
前記支持機構は、前記基体と前記ミラーとの間を機械的に接続する１つ以上の支持部を有し、
前記各支持部は、１層以上の薄膜で構成された複数の板ばね部を有し、
前記各支持部の前記複数の板ばね部のうちの２つ以上の板ばね部は、互いに機械的に直列に接続され、
前記各支持部の前記２つ以上の板ばね部がなす機械的な接続ルートの一端部に相当する板ばね部の一端部は、前記基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続され、
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を有し、
前記少なくとも１つの板ばね部が有する前記電極部との間に前記静電力を生じさせる電極部が、前記ミラーと兼用されるかあるいは前記ミラーに設けられたことを特徴とするミラーデバイス。
【請求項２８】
基体と、ミラーと、該ミラーを前記基体に対して前記基体から浮いた状態にかつ任意の方向に傾動可能に弾性支持する支持機構とを備え、供給される駆動信号に応じた方向及び傾き量で前記ミラーが前記基体に対して傾くミラーデバイスであって、
前記支持機構は、前記基体と前記ミラーとの間を機械的に接続する１つ以上の支持部を有し、
前記各支持部は、１層以上の薄膜で構成された複数の板ばね部を有し、
前記各支持部の前記複数の板ばね部のうちの２つ以上の板ばね部は、互いに機械的に直列に接続され、
前記各支持部の前記２つ以上の板ばね部がなす機械的な接続ルートの一端部に相当する板ばね部の一端部は、前記基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続され、
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記複数の板ばね部のうちの少なくとも一対の板ばね部は、端部同士が機械的に接続されて、互いに対向し、
前記少なくとも一対の板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部をそれぞれ有し、
前記少なくとも一対の板ばね部のうちの一方の板ばね部の前記電極と前記少なくとも一対の板ばね部のうちの他方の板ばね部の前記電極部との間に、前記駆動信号に応じた静電力が作用することを特徴とするミラーデバイス。
【請求項２９】
基体と、ミラーと、該ミラーを前記基体に対して前記基体から浮いた状態にかつ任意の方向に傾動可能に弾性支持する支持機構とを備え、供給される駆動信号に応じた方向及び傾き量で前記ミラーが前記基体に対して傾くミラーデバイスであって、
前記支持機構は、前記基体と前記ミラーとの間を機械的に接続する１つ以上の支持部を有し、
前記各支持部は、１層以上の薄膜で構成された複数の板ばね部を有し、
前記各支持部の前記複数の板ばね部のうちの２つ以上の板ばね部は、互いに機械的に直列に接続され、
前記各支持部の前記２つ以上の板ばね部がなす機械的な接続ルートの一端部に相当する板ばね部の一端部は、前記基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続され、
前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記複数の板ばね部のうちの少なくとも一対の板ばね部は、端部同士が機械的に接続されて、互いに対向し、
前記少なくとも一対の板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部をそれぞれ有し、
板状部が、前記少なくとも一対の板ばね部の互いに機械的に接続された端部に対して機械的に接続されて、当該一方の板ばね部と当該他方の板ばね部との間に介在し、
前記板状部が、前記少なくとも一対の板ばね部のうちの一方の板ばね部の前記電極との間に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるとともに、前記少なくとも一対の板ばね部のうちの他方の板ばね部の前記電極部との間に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を、有することを特徴とするミラーデバイス。
【請求項３０】
１つ以上の光入力部から出射された光を複数の光出力部のいずれかに入射させる光スイッチにおいて、
請求項１乃至２９のいずれかに記載のミラーデバイスを含み、
前記１つ以上の光入力部から出射された光が、前記ミラーデバイスの前記ミラーで反射された後に、前記複数の光出力部のいずれかに入射することを特徴とする光スイッチ。
【請求項３１】
１層以上の薄膜で構成された複数の板ばね部を有し、前記複数の板ばねが全体として１つの弾性体をなすように機械的に接続された薄膜弾性構造体であって、
前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部の一端部は、基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続され、
前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部の一端部は、当該一端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部を介して、他の少なくとも１つの板ばね部の一端部に機械的に接続され、
前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部が前記基体と反対側に反り、
前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部が前記基体側に反り、
前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部は駆動信号が供給されることにより変形し、
一端部が前記脚部を介して前記基体に機械的に接続された前記板ばね部は、少なくとも前記駆動信号が供給されていない状態において、前記基体と反対側へ反ることを特徴とする薄膜弾性構造体。
【請求項３２】
１層以上の薄膜で構成された複数の板ばね部を有し、前記複数の板ばねが全体として１つの弾性体をなすように機械的に接続された薄膜弾性構造体であって、
前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部の一端部は、基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続され、
前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部の一端部は、当該一端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部を介して、他の少なくとも１つの板ばね部の一端部に機械的に接続され、
前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部が前記基体と反対側に反り、
前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部が前記基体側に反り、
一端部が前記脚部を介して前記基体に機械的に接続された前記板ばね部は、前記薄膜の成膜時のストレスによって前記基体と反対側へ反ったことを特徴とする薄膜弾性構造体。
【請求項３３】
前記複数の板ばね部は、２層以上の薄膜で構成されたことを特徴とする請求項３１又は３２記載の薄膜弾性構造体。
【請求項３４】
前記複数の板ばね部が全体としてなす形状が、全体を同じ方向から見た側面視であるいは各部分ごとに適宜の所定方向から見た側面視で、「く」の字状、「く」の字状の連続形状又はジグザグ状であることを特徴とする請求項３１乃至３３のいずれかに記載の薄膜弾性構造体。
【請求項３５】
前記複数の板ばね部が全体としてなす形状が、前記基体の面の法線方向から見た平面視で任意形状となる螺旋状であることを特徴とする請求項３１乃至３４のいずれかに記載の薄膜弾性構造体。
【請求項３６】
請求項３１乃至３５のいずれかに記載の薄膜弾性構造体を製造する製造方法であって、
基体上に形成された犠牲層上に、前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部となるべき薄膜を形成する工程であって、当該薄膜の周囲の犠牲層を除去した際に当該薄膜が反る条件で、当該薄膜を形成する工程と、
前記犠牲層を除去する工程とを備えたことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜弾性構造体及びその製造方法並びにこれを用いたミラーデバイス及び光スイッチに関するものである。この光スイッチは、例えば、光通信装置や光伝送装置等で用いることができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光通信技術の進展に伴い、光路を切り換えるための光スイッチの重要性が高まっている。光スイッチには、ミラー等の可動部を持つ機械式光スイッチと電気光学効果等を利用した電子式光スイッチとがある。機械式光スイッチは、電子式光スイッチに比べて、挿入損失やクロストークなどの光学特性に優れており、本質的な基本特性に優れている。しかし、機械式光スイッチは、電子式光スイッチに比べて、小型化や量産性の点で著しく劣るとされてきた。
【０００３】
ところが、近年のＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical System）技術の発達に伴い、これを利用して集積度や量産性の向上を図った機械式光スイッチが提案されるに至っている。
【０００４】
このようなＭＥＭＳ技術を利用した従来の機械式光スイッチは、光路切り換えの原理として特公昭５６−３６４０１号公報に開示されたものと同様の原理を採用し、光路に進出及び退出可能に直線移動し得るミラーを２次元マトリクス状に配置したものであった。すなわち、この光スイッチは、Ｍ×Ｎ個のミラーを配置した基板と、基板の一辺に沿って配置されたＭ本の光入力用光ファイバと、基板の前記一辺と直交する他の一辺に沿って配置されたＮ本の光出力用光ファイバとから構成されている。Ｍ×Ｎ個のミラーは、Ｍ本の光入力用光ファイバの出射光路と光出力用光ファイバの入射光路との交差点に対してそれぞれ進出及び退出可能に基板の法線方向に直線移動し得るように、２次元マトリクス状に基板上に配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したＭＥＭＳ技術を利用した従来の機械式光スイッチでは、Ｍ本の光入力用光ファイバからの光をＮ本の光出力用光ファイバへ切り換えるために、２次元マトリクス配置されたＭ×Ｎ個のミラーが必要となり、ミラーの数が増大していた。例えば、１０００本の光入力用光ファイバからの光を１０００本の光出力用光ファイバへ切り換えようとすると、基板上に１００００００個ものミラーを２次元マトリクス配置する必要がある。したがって、前記従来の機械式光スイッチでは、ＭＥＭＳ技術を利用しており、旧来の機械式スイッチに比べれば小型化や量産性が向上しているものの、必ずしも十分なものではなかった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ミラーを利用して光路を切り換えることにより優れた光学特性を保ちながら、前述した従来の光スイッチに比べて、小型化及び量産性をより一層向上させることができる光スイッチを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、このような光スイッチなどに適したミラーデバイス並びに薄膜弾性構造体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様によるミラーデバイスは、基体と、ミラーと、該ミラーを前記基体に対して前記基体から浮いた状態にかつ任意の方向に傾動可能に弾性支持する支持機構とを備え、供給される駆動信号に応じた方向及び傾き量で前記ミラーが前記基体に対して傾くミラーデバイスであって、前記支持機構は、前記基体と前記ミラーとの間を機械的に接続する１つ以上の支持部を有し、前記各支持部は、１層以上の薄膜で構成された１つ以上の板ばね部を有し、前記各支持部の前記１つ以上の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部の一端部は、前記基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続され、前記ミラーは、前記各支持部の前記１つ以上の板ばね部を介してのみ、前記基体に対して支持されたものである。
【０００９】
この第１の態様によれば、ミラーを前記基体に対して前記基体から浮いた状態にかつ任意の方向に傾動可能に弾性支持する支持機構が、薄膜で構成された板ばね部を利用した前述した構造を有しているので、構造が簡単となり、半導体製造工程の膜形成技術等を用いて簡単に製造することができる。そして、少なくとも１つの板ばね部の一端部が立ち上がり部を持つ脚部を介して基体に機械的に接続されているので、脚部によってミラーの高さ（ミラーと基板との間の距離）を稼ぐことができる。このため、ミラーが比較的大きくても、ミラーの傾き可能な角度を比較的大きくすることが可能となる。
【００１０】
第１に、前記第１の態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記脚部が１層以上の薄膜で構成されてもよい。この場合、脚部が薄膜で構成されているので、製造が容易となるとともに、わずかであっても脚部付近においても弾性変形の自由度を持つようになって、各部分同士の機械的な接続箇所にかかる応力を低減することができる。
【００１１】
第２に、前記第１の態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記１つ以上の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部の一端部は、当該一端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部を介して、前記ミラーに機械的に接続されてもよい。この場合、少なくとも１つの板ばね部の一端部が当該一端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部を介してミラーに機械的に接続されているので、この接続部によってもミラーの高さを稼ぐことができる。このため、ミラーが比較的大きくても、ミラーの傾き可能な角度をより大きくすることができる。この第２の場合、前記接続部が１層以上の薄膜で構成されてもよい。この場合、立ち上がり部を持つ接続部（ミラーとの接続部）が薄膜で構成されているので、製造が容易となるとともに、わずかであっても当該接続部付近においても弾性変形の自由度を持つようになって、各部分同士の機械的な接続箇所にかかる応力を低減することができる。
【００１２】
第３に、前記第１の態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、一端部が前記脚部を介して前記基体に機械的に接続された前記板ばね部は、少なくとも前記駆動信号が供給されていない状態において、前記基体と反対側へ反ってもよい。この場合、脚部を介して基体に機械的に接続された前記板ばね部が基体と反対側へ反っているので、この反りによってもミラーの高さを稼ぐことができる。このため、ミラーが比較的大きくても、ミラーの傾き可能な角度をより大きくすることができる。
【００１３】
第４に、前記第１の態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記１つ以上の板ばね部の各々は、前記基体の面の法線方向から見た平面視で直線状又は曲線状に構成されてもよい。このように、板ばね部は平面視で直線状及び曲線状のいずれに構成してもよい。
【００１４】
なお、前記第１の態様において、前述した第１乃至第４の事項は任意に組み合わせてもよい。
【００１５】
本発明の第２の態様によるミラーデバイスは、基体と、ミラーと、該ミラーを前記基体に対して前記基体から浮いた状態にかつ任意の方向に傾動可能に弾性支持する支持機構とを備え、供給される駆動信号に応じた方向及び傾き量で前記ミラーが前記基体に対して傾くミラーデバイスであって、前記支持機構は、前記基体と前記ミラーとの間を機械的に接続する１つ以上の支持部を有し、前記各支持部は、１層以上の薄膜で構成された複数の板ばね部を有し、前記各支持部の前記複数の板ばね部のうちの２つ以上の板ばね部は、互いに機械的に直列に接続され、前記各支持部の前記２つ以上の板ばね部がなす機械的な接続ルートの一端部に相当する板ばね部の一端部は、前記基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続されたものである。
【００１６】
この第２の態様によれば、前記第１の態様と同様の利点が得られる。また、この第２の態様によれば、支持部における２つ以上の板ばね部が互いに機械的に直列に接続されているので、２つ以上の板ばねの端部が順次接続されて全体として１つの機械的な接続ルートをなす構造が実現され、全体として各板ばねの特性を適宜組み合わせた弾性支持特性を得ることができ、所望の弾性支持特性を得るに際して設計の自由度が高まる。なお、機械的に直列に接続された板ばね部に対して、適宜他の板ばね部を機械的に並列に接続してもよい。
【００１７】
本発明の第３の態様によるミラーデバイスは、前記第２の態様において、前記ミラーは、前記各支持部の前記複数の板ばね部を介してのみ、前記基体に対して支持されたものである。
【００１８】
この第３の態様によれば、ミラーが板ばね部を介してのみ基体に対して支持されているので、板ばね部が介在したミラーと基体との間の機械的な接続ルート以外に、ミラーを基体に対して支持する別個の支持手段が不要となり、好ましい。
【００１９】
本発明の第４の態様によるミラーデバイスは、前記第２又は第３の態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記脚部が１層以上の薄膜で構成されたものである。
【００２０】
この第４の態様によれば、脚部が薄膜で構成されているので、製造が容易となるとともに、わずかであっても脚部付近においても弾性変形の自由度を持つようになって、各部分同士の機械的な接続箇所にかかる応力を低減することができる。
【００２１】
本発明の第５の態様によるミラーデバイスは、前記第２乃至第４のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部がなす機械的な接続ルートの他端部に相当する板ばね部の一端部は、当該一端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部を介して、前記ミラーに機械的に接続されたものである。
【００２２】
この第５の態様によれば、少なくとも１つの板ばね部の一端部が当該一端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部を介してミラーに機械的に接続されているので、この接続部によってもミラーの高さを稼ぐことができる。このため、ミラーが比較的大きくても、ミラーの傾き可能な角度をより大きくすることができる。
【００２３】
本発明の第６の態様によるミラーデバイスは、前記第２乃至第５のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部の端部同士の機械的な接続のうち、少なくとも一対の板ばね部の端部同士の機械的な接続は、前記基体側の板ばね部の端部がこの端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部を介して前記ミラー側の板ばね部の端部に機械的に接続されることにより行われたものである。
【００２４】
この第６の態様によれば、少なくとも一対の板ばね部の端部同士の機械的な接続が、基体側の板ばね部の端部がこの端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部を介してミラー側の板ばね部の端部に機械的に接続されてることにより行われているので、この接続部によってもミラーの高さを稼ぐことができる。このため、ミラーが比較的大きくても、ミラーの傾き可能な角度をより大きくすることができる。
【００２５】
本発明の第７の態様によるミラーデバイスは、前記第５又は第６の態様において、前記接続部が１層以上の薄膜で構成されたものである。
【００２６】
この第７の態様によれば、立ち上がり部を持つ接続部（ミラーとの接続部及び／又は板ばね部同士の接続部）が薄膜で構成されているので、製造が容易となるとともに、わずかであっても当該接続部付近においても弾性変形の自由度を持つようになって、各部分同士の機械的な接続箇所にかかる応力を低減することができる。
【００２７】
本発明の第８の態様によるミラーデバイスは、前記第２乃至第７のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、一端部が前記脚部を介して前記基体に機械的に接続された前記板ばね部は、少なくとも前記駆動信号が供給されていない状態において、前記基体と反対側へ反るものである。
【００２８】
この第８の態様によれば、脚部を介して基体に機械的に接続された前記板ばね部が基体と反対側へ反っているので、この反りによってもミラーの高さを稼ぐことができる。このため、ミラーが比較的大きくても、ミラーの傾き可能な角度をより大きくすることができる。
【００２９】
本発明の第９の態様によるミラーデバイスは、前記第８の態様において、前記少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部は、少なくとも前記駆動信号が供給されていない状態において、前記基体側へ反るものである。
【００３０】
前記第８の態様では、脚部を介して基体に機械的に接続された前記板ばね部が基体と反対側へ反っているので、例えば、この板ばね部に直列に接続された他の板ばね部の全てがが反っていないかあるいは基体と反対側に反っているとすれば、ミラーと接続されるべき板ばね部の端部が基体の面に対して大きく傾くことになる。この場合、当該板ばね部の端部とミラーとの機械的な接続箇所にかかる応力が増大し、好ましくない。これに対し、少なくとも１つの板ばね部が基体側へ反っていれば、ミラーと接続されるべき板ばね部の端部を基体の面と平行又はこれに近づけることができ、前記応力を低減することができる。
【００３１】
本発明の第１０の態様によるミラーデバイスは、前記第２乃至第９のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部が全体としてなす形状が、全体を同じ方向から見た側面視であるいは各部分ごとに適宜の所定方向から見た側面視で、「く」の字状、「く」の字状の連続形状又はジグザグ状であるものである。
【００３２】
この第１０の態様によれば、いわばパンタグラフの如き構造が実現され、各部分同士の機械的な接続箇所にかかる応力を低減することができる。
【００３３】
本発明の第１１の態様によるミラーデバイスは、前記第２乃至第９のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部の各々が、前記基体の面の法線方向から見た平面視で直線状に構成され、前記少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部が全体としてなす形状が、全体を同じ方向から見た側面視であるいは各部分ごとに適宜の所定方向から見た側面視で、「く」の字状又は「く」の字状の連続形状であり、前記少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部における前記側面視で「く」の字状をなす各部分が、前記基体の面の法線方向から見た平面視でそれぞれ一直線状をなすものである。
【００３４】
この第１１の態様は、前記第１０の態様による構造を、平面視で直線状の板ばね部を用いて実現する場合の一例を挙げたものである。
【００３５】
本発明の第１２の態様によるミラーデバイスは、前記第１０又は第１１の態様において、前記少なくとも１つの支持部において、一端部が前記ミラーに機械的に接続された板ばね部の当該一端部、及び、前記少なくとも１つの支持部において前記２つ以上の板ばね部がなす前記側面視の形状の折り返し点部に相当する板ばね部の端部が、前記基体の面と略々平行となるように、前記２つ以上の板ばね部の各々の反り方向及び長さが設定されたものである。
【００３６】
この第１２の態様のように２つ以上の板ばね部の各々の反り方向及び長さを設定すると、各部分同士の機械的な接続箇所にかかる応力をより低減することができる。
【００３７】
本発明の第１３の態様によるミラーデバイスは、前記第２乃至第９のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記２つ以上の板ばね部が全体としてなす形状が、前記基体の面の法線方向から見た平面視で任意形状となる螺旋状であるものである。この第１３の態様は、機械的に直列に接続された板ばね部がなす全体形状の一例を挙げたものである。
【００３８】
本発明の第１４の態様によるミラーデバイスは、前記第２乃至第１３のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、一端部が前記脚部を介して前記基体に機械的に接続された板ばね部の当該一端部と、一端部が前記ミラーに機械的に接続された板ばね部の当該一端部とが、前記基体の面の法線方向から見た平面視で、略々同じ位置に位置するものである。
【００３９】
前記第１４の態様によれば、機械的に直列に接続された２つ以上の板ばね部がなす機械的な接続ルートの一端部と他端部とが平面視で略同じ位置に位置するので、各部分同士の機械的な接続箇所にかかる応力をより低減することができる。
【００４０】
本発明の第１５の態様によるミラーデバイスは、前記第２乃至第１４のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、一端部が前記ミラーに機械的に接続された板ばね部の当該一端部が、前記基体の面と略々平行となるように、前記２つ以上の板ばね部の各々の反り方向及び長さが設定されたものである。
【００４１】
この第１５の態様によれば、一端部が前記ミラーに機械的に接続された板ばね部の当該一端部が前記基体の面と略々平行となるので、当該板ばね部の端部とミラーとの機械的な接続箇所にかかる応力を低減することができる。
【００４２】
本発明の第１６の態様によるミラーデバイスは、前記第１乃至第１５のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部は、前記ミラーの前記基体側を支持するものである。
【００４３】
この第１６の態様によれば、支持部がミラーの基体側を支持するので、構造が簡単となるとともに、ミラーの高さを稼ぐことができる。もっとも、前記第１乃至第１５の態様では、支持部がミラーの基体と反対側を支持してもよい。この場合、支持部はミラーを吊り状態で支持することになる。
【００４４】
本発明の第１７の態様によるミラーデバイスは、前記第１乃至第１６のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部は、前記ミラーの側から前記基体を見た平面視で当該支持機構の少なくとも大部分が前記ミラーに隠れる位置に、配置されたものである。
【００４５】
この第１７の態様によれば、平面視で支持機構の大部分がミラーに隠れる位置に配置されているので、支持機構及びミラーが占める基体上の面積を低減することができ、当該ミラーデバイスの小型化を図ることができる。特に、後述する第２０の態様のようにミラー及び支持機構からなる素子を複数個１次元状又は２次元状に配列する場合には、それらの素子の集積度を高めることができ、当該ミラーデバイスをより小型化することができる。
【００４６】
本発明の第１８の態様によるミラーデバイスは、前記第１乃至第１７のいずれかの態様において、Ｎを３以上の整数として、前記１つ以上の支持部の数がＮであり、当該Ｎ個の支持部は、前記ミラーの中心を中心とする所定半径の円上において３６０゜／Ｎの角度をなす前記ミラーのＮ個の箇所の付近をそれぞれ支持するものである。
【００４７】
この第１８の態様のように支持部の数を３以上としてそれらによるミラーの支持箇所を設定すると、ミラーをより安定して任意の方向に傾動可能に支持することができ、好ましい。
【００４８】
本発明の第１９の態様によるミラーデバイスは、前記第１乃至第１７のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部の数が１又は２であり、当該１個又は２個の支持部の前記板ばね部の撓み及び捻れによって、前記ミラーが任意の方向に傾動可能であるものである。
【００４９】
この第１９の態様によれば、支持部の数が少ないので、構造がより簡単となる。
【００５０】
前記第１乃至第１９のいずれかの態様において、前記ミラーは、例えば、前記駆動信号により生ずる静電力、磁気力又はローレンツ力によって駆動されてもよい。また、他の駆動方式を採用してもよい。例えば、異なる膨張係数を有する異なる物質の互いに重なった少なくとも２つの層の、熱膨張による変形を利用した駆動方式を採用してもよい。この場合、例えば、光の吸収や電気抵抗部への通電などによって、前記変形のための熱を与えることができ、照射光量や通電量を駆動信号として用いることができる。
【００５１】
本発明の第２０の態様によるミラーデバイスは、前記第１乃至第１９のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記１つ以上の板ばね部又は前記複数の板ばね部のうちの、少なくとも１つの板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を有するものである。
【００５２】
この第２０の態様によれば、ミラーを駆動する駆動力として、板ばね部に作用する静電力を用いることができる。
【００５３】
本発明の第２１の態様によるミラーデバイスは、前記第１乃至第２０のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記１つ以上の板ばね部又は前記複数の板ばね部のうちの、少なくとも１つの板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を有し、前記少なくとも１つの板ばね部が有する前記電極部との間に前記静電力を生じさせる電極部が、前記ミラーと兼用されるかあるいは前記ミラーに設けられたものである。
【００５４】
この第２１の態様によれば、ミラーを駆動する駆動力として、板ばね部とミラーとの間に作用する静電力を用いることができる。
【００５５】
本発明の第２２の態様によるミラーデバイスは、前記第１乃至第２１のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記１つ以上の板ばね部又は前記複数の板ばね部のうちの、少なくとも１つの板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を有し、前記少なくとも１つの板ばね部が有する前記電極部との間に前記静電力を生じさせる電極部が、前記基体と兼用されるかあるいは前記基体に対して固定されたものである。
【００５６】
この第２２の態様によれば、ミラーを駆動する駆動力として、板ばね部と基体等との間に作用する静電力を用いることができる。
【００５７】
本発明の第２３の態様によるミラーデバイスは、前記第１乃至第２２のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記１つ以上の板ばね部又は前記複数の板ばね部のうちの、少なくとも一対の板ばね部は、端部同士が機械的に接続されて、互いに対向し、前記少なくとも一対の板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部をそれぞれ有し、前記少なくとも一対の板ばね部のうちの一方の板ばね部の前記電極と前記少なくとも一対の板ばね部のうちの他方の板ばね部の前記電極部との間に、前記駆動信号に応じた静電力が作用するものである。
【００５８】
この第２３の態様によれば、ミラーを駆動する駆動力として、板ばね部間に作用する静電力を用いることができる。
【００５９】
本発明の第２４の態様によるミラーデバイスは、前記第１乃至第２３のいずれかの態様において、前記１つ以上の支持部のうちの少なくとも１つの支持部において、前記１つ以上の板ばね部又は前記複数の板ばね部のうちの、少なくとも一対の板ばね部は、端部同士が機械的に接続されて、互いに対向し、前記少なくとも一対の板ばね部は、当該板ばね部に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部をそれぞれ有し、板状部が、前記少なくとも一対の板ばね部の互いに機械的に接続された端部に対して機械的に接続されて、当該一方の板ばね部と当該他方の板ばね部との間に介在し、前記板状部が、前記少なくとも一対の板ばね部のうちの一方の板ばね部の前記電極との間に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるとともに、前記少なくとも一対の板ばね部のうちの他方の板ばね部の前記電極部との間に前記駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部を、有するものである。
【００６０】
この第２４の態様によれば、板ばね部間に作用する静電力を用いることができ、しかも、板状部を介在させることにより、対向する一対の板ばね部にそれぞれ作用する静電力を高めることができる。
【００６１】
本発明の第２５の態様によるミラーデバイスは、前記第１乃至第２４のいずれかの態様において、前記ミラー及び前記支持機構を１個の素子として当該素子を複数個有し、当該素子が１次元状又は２次元状に配列されたものである。
【００６２】
この第２５の態様によれば、複数の光信号又は光ビームをそれぞれ独立して所望の方向に所望の量だけ偏向させることができる。
【００６３】
本発明の第２６の態様による光スイッチは、１つ以上の光入力部から出射された光を複数の光出力部のいずれかに入射させる光スイッチにおいて、前記第１乃至第２５のいずれかの態様によるミラーデバイスを含み、前記１つ以上の光入力部から出射された光が、前記ミラーデバイスの前記ミラーで反射された後に、前記複数の光出力部のいずれかに入射するものである。
【００６４】
この第２６の態様によれば、前記第１乃至第２５のいずれかの態様によるミラーデバイスが用いられているので、入力光路と同数のミラーで多くの出力光路に切り換えることができ、例えば、１０００個のミラーで１０００個の入力光路を１０００個の出力光路に切り換えることができる。したがって、前記第２１の態様によれば、ミラーの数が少なくてすむため、前述した従来のＭＥＭＳ技術を利用した機械式光スイッチに比べて、小型化及び量産性が大幅に向上する。勿論、ミラーを利用して光路を切り換えるので、電子式光スイッチに比べて、挿入損失やクロストークなどの光学特性に優れている。
【００６５】
本発明の第２７の態様による薄膜弾性構造体は、１層以上の薄膜で構成された複数の板ばね部を有し、前記複数の板ばねが全体として１つの弾性体をなすように機械的に接続された薄膜弾性構造体であって、前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部の一端部は、基体から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部を介して前記基体に機械的に接続され、前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部の一端部は、当該一端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部を介して、他の少なくとも１つの板ばね部の一端部に機械的に接続され、前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部が前記基体と反対側に反り、前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部が前記基体側に反ったものである。
【００６６】
本発明の第２８の態様による薄膜弾性構造体は、前記第２７の態様において、前記複数の板ばね部が全体としてなす形状が、全体を同じ方向から見た側面視であるいは各部分ごとに適宜の所定方向から見た側面視で、「く」の字状、「く」の字状の連続形状又はジグザグ状であるものである。
【００６７】
本発明の第２９の態様による薄膜弾性構造体は、前記第２７又は第２８の態様において、前記複数の板ばね部が全体としてなす形状が、前記基体の面の法線方向から見た平面視で任意形状となる螺旋状であるものである。
【００６８】
前記第２７乃至第２９の態様による薄膜弾性構造体は、前述した本発明によるミラーデバイスに好適に用いることができる。もっとも、前記第２７乃至第２９の態様による薄膜弾性構造体の用途はこれに限定されるものではなく、他の種々のＭＥＭＳにおいて用いることができる。
【００６９】
本発明の第３０の態様による製造方法は、前記第２７乃至第２９のいずれかの態様による薄膜弾性構造体を製造する製造方法であって、基体上に形成された犠牲層上に、前記複数の板ばね部のうちの少なくとも１つの板ばね部となるべき１層以上の薄膜を形成する工程であって、当該薄膜の周囲の犠牲層を除去した際に当該薄膜が反る条件で、当該薄膜を形成する工程と、前記犠牲層を除去する工程とを備えたものである。
【００７０】
この第３０の態様によれば、反った板ばね部を容易に作製することができ、ひいては前記第２７乃至第２９の態様による薄膜弾性構造体を容易に製造することができる。
【００７１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による薄膜弾性構造体及びその製造方法並びにこれを用いたミラーデバイス及び光スイッチについて、図面を参照して説明する。
【００７２】
［第１の実施の形態］
【００７３】
図１は、本発明の第１の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図である。図１において、本来破線（隠れ線）となるべき線も実線で示している。この点は、後述する各平面図についても同様である。図２は、図１中のＯ−Ａ線に沿った概略断面図である。図３は、図１中のＯ−Ｄ線に沿った概略断面図である。図面には示していないが、図１中のＯ−Ｂ線に沿った概略断面図及び図１中のＯ−Ｃ線に沿った概略断面図は、図２と同様となる。なお、以下の説明において、上下は、図２に従うものとする。
【００７４】
本実施の形態によるミラーデバイスは、基体としてのＳｉ基板やガラス基板等の基板１（その面は図１中の紙面と平行である。）と、ミラー２と、ミラー２を基板１に対して基板１から浮いた状態かつ任意方向に傾動可能に弾性支持する支持機構とを備え、供給される駆動信号に応じた方向及び傾き量でミラー２が基板１に対して傾くように構成されている。なお、本実施の形態では、基板１は電気的な絶縁性を有するものとする。もっとも、基板１が導電性を有する場合には、その上面に絶縁膜を形成しておけばよい。
【００７５】
本実施の形態では、ミラー２は、１層のＡｌ膜で円板状に構成され、その平板状の円板部２ａの全周に渡って立ち下がり部２ｂが形成されている。図１中のＯはミラー２の中心を示している。この立ち下がり部２ｂによって円板部２ａの強度が補強されるので、円板部２ａの平坦性を確保しつつ、円板部２ａの厚みを薄くして軽量化を図ることができる。立ち下がり部２ｂに代えて立ち上がりを形成しても同様である。もっとも、本発明では、立ち下がり部２ｂや立ち上がりを必ずしも形成する必要はない。また、ミラー２の材料もＡｌ膜に限定されるものではなく他の材料でもよいし、異なる材料の２層以上の膜で構成してもよい。さらに、ミラー２の形状は円形に限定されるものではなく、例えば、矩形としてもよい。
【００７６】
本実施の形態では、ミラー２は、ミラー２を傾動させるための駆動力として静電力を加える可動側の共通電極を兼用している。もっとも、例えば、ミラー２を下側の絶縁膜（ＳｉＮ膜等）と上側のＡｌ膜とで構成したような場合には、その下面に３つの電極を、互いに独立して、後述する基板１上の電極４ａ，４ｂ，４ｃとそれぞれ対向するように形成してもよい。
【００７７】
本実施の形態では、前記支持機構は、それぞれが基板１とミラー２との間を機械的に接続する３つの支持部３Ａ，３Ｂ，３Ｃで構成されている。これらの支持部３Ａ〜３Ｃは同じ構造を有しているので、ここでは、支持部３Ａについてのみ説明する。
【００７８】
支持部３Ａは、１つの板ばね部５を有している。板ばね部５は、下側のＳｉＮ膜６と上側のＡｌ膜７とが積層された２層の薄膜で構成されている。板ばね部５の材料や層数はこれに限定されるものではなく、層数は１つ以上であればよい。板ばね部５は、図１に示すように、基板１の面の法線方向から見た平面視で直線状に構成されている。また、板ばね部５は、図２に示すように、少なくとも前記駆動信号が供給されていない状態において、上方（基板１と反対側）に反っている。なお、図２及び図３は、駆動信号が供給されていない状態を示している。板ばね部５は必ずしも上方に反る必要はないが、本実施の形態のように板ばね部５が上方に反っていると、ミラー２の高さを稼ぐことができ、好ましい。
【００７９】
図１及び図２に示すように、板ばね部５の一端部は、基板１上に形成されたＡｌ膜からなる配線パターン８（図１では図示省略）を介して基板１から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部９を介して、基板１に機械的に接続されている。本実施の形態では、脚部９は、板ばね部５を構成するＳｉＮ膜６及びＡｌ膜７がそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜７は、電極として兼用されたミラー２を配線パターン８に電気的に接続する配線としても兼用され、脚部９においてＳｉＮ膜６に形成された開口を介して配線パターン８に電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、各支持部３Ａ〜３Ｃの配線パターン８は電気的に共通に接続されている。
【００８０】
また、図１及び図２に示すように、板ばね部５の他端部は、当該他端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部１０を介して、ミラー２の下側（基板１側）に機械的に接続されている。本実施の形態では、接続部１０は、ミラー２を構成するＡｌ膜がそのまま延びることにより構成されている。したがって、電極を兼用するミラー２は、接続部１０→板ばね部５のＡｌ膜７→脚部９のＡｌ膜７の経路で、配線パターン８に電気的に接続されている。なお、接続部１０をミラー２とは別の材料で構成してもよいことは、言うまでもない。
【００８１】
以上の説明からわかるように、本実施の形態では、ミラー２は、各支持部３Ａ〜３Ｃの板ばね部５を介してのみ、基板１に対して支持されている。また、各支持部３Ａ〜３Ｃは、ミラー２の下側（基板１側）を支持している。支持部３Ａ〜３Ｃの各々は、薄膜弾性構造体を構成している。
【００８２】
本実施の形態では、図１に示すように、支持部３Ａ〜３Ｃの全てが、ミラー２の側から基板１を見た平面視でミラー２に隠れる位置に配置されている。また、支持部３Ａ〜３Ｃは、それらの各板ばね部５が、平面視でミラー２の半径方向に延びるように配置されている。また、３つの支持部３Ａ〜３Ｃの各接続部１０は、ミラー２の中心Ｏを中心とする所定半径の円上において１２０゜（＝３６０゜／３）の角度をなす３つの位置にそれぞれ配置されている。すなわち、３つの支持部３Ａ〜３Ｃは、ミラー２の中心Ｏを中心とする所定半径の円上において１２０゜（＝３６０゜／３）の角度をなすミラー２の３箇所をそれぞれ支持している。したがって、ミラー２は、安定して、任意の方向に傾動可能に弾性支持される。支持部３Ａ〜３Ｃは、本実施の形態では、脚部９がミラー２の中心Ｏ側で接続部１０がミラー２の外周側となるように配置されているが、脚部９の位置と接続部１０の位置とが逆になるように配置してもよい。
【００８３】
基板１上には、ミラー２の下方において、中心Ｏを通る基板１の面の法線の回りに、Ａｌ膜からなる３つの電極４ａ，４ｂ，４ｃが互いに電気的に絶縁された状態で形成されている。これらの電極４ａ〜４ｃには、それぞれ図示しない各配線パターンを介して、それぞれ互いに独立して、配線パターン８（すなわち、電極としてのミラー２）との間に、任意のレベルの電圧を印加できるようになっている。本実施の形態では、配線パターン８を介してミラー２が接地され、各電極４ａ〜４ｃにそれぞれ独立して、ミラー２を基準とした任意の電位を印加できるようになっている。各電極４ａ〜４ｃに印加される電位のレベルに応じた大きさの静電力が、各電極４ａ〜４ｃとミラー２の電極対向部分との間に作用する。したがって、各電極４ａ〜４ｃに印加されるミラー２を基準とした電位レベルが、ミラー２の傾きの方向及び傾き量を決定する前記駆動信号となっている。基板１には、外部からの制御信号に応じてこの駆動信号を生成する駆動回路を、搭載しておいてもよい。
【００８４】
このように、本実施の形態では、ミラー２は、駆動信号によって生ずる静電力によって駆動される。もっとも、本発明では、ミラー２が磁気力やローレンツ力により駆動されるように構成することもできる。また、本実施の形態では、板ばね部５が異なる膨張係数を有する異なる物質の互いに重なった少なくとも２つの層（具体的には、ＳｉＮ膜６及びＡｌ膜７）を有しており、ＳｉＮ膜６は可視光や赤外光を吸収して熱を生ずる。このため、赤外光や可視光を板ばね部５に照射すれば、その照射量に応じて、基板１を介して（例えば、基板１がＳｉ基板であれば赤外光は基板１を透過し、基板１がガラス基板であれば可視光は基板１を透過する。）、その照射量に応じて板ばね部５が撓むことになる。したがって、この赤外光や可視光を駆動信号として用い、各板ばね部５を、ミラー２を傾動させるためのアクチュエータとして用いることも可能である。これらの点は、後述する各実施の形態やその変形例についても同様である。
【００８５】
図面には示していないが、本実施の形態によるミラーデバイスでは、ミラー２、前記支持機構（支持部３Ａ〜３Ｃ）及び電極４ａ〜４ｃを１個の素子として当該素子を複数個有し、当該素子が２次元状に配列されている。もっとも、当該素子を１次元状に配置してもよいし、当該素子は１つのみでもよい。これらの点は、後述する各実施の形態やその変形例についても同様である。
【００８６】
次に、本実施の形態によるミラーデバイスの製造方法の一例について、図４を参照して説明する。図４は、この製造方法の各工程をそれぞれ模式的に示す概略断面図であり、図２に対応している。
【００８７】
まず、図４（ａ）に示すように、Ｓｉ基板、ガラス基板等の基板１上に、電極４ａ〜４ｃ、配線パターン８及びその他の配線パターンとなるべきＡｌ膜１１を蒸着法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、それらの形状とする。次に、この状態の基板上の全面に犠牲層となるレジスト１２を塗布し、このレジスト１２に、脚部９のコンタクト部に応じた開口１２ａをフォトリソグラフィーにより形成する（図４（ａ））。
【００８８】
次いで、板ばね部５及び脚部９の１つの層となるべきＳｉＮ膜６をＰ−ＣＶＤ法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、板ばね部５及び脚部９の形状とする。このとき、脚部９におけるコンタクト部には開口を形成しておく。次に、板ばね部５及び脚部９のもう１つの層となるべきＡｌ膜７を蒸着法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、板ばね部５及び脚部９の形状とする（図４（ｂ））。
【００８９】
この状態の基板上の全面にスピンコート法等により犠牲層としてのポリイミド膜１３を被着させ、接続部１０のコンタクト部に応じた開口をフォトリソエッチング法により形成する。次いで、この状態の基板上に犠牲層となるレジスト１４を塗布し、ミラー２の円板部２ａに応じた部分のみのレジスト１４を島状に残すように、レジスト１４の他の部分（接続部１０のコンタクト部に応じた開口の部分を含む）をフォトリソグラフィーにより除去する。その後、ミラー２及び接続部１０となるべきＡｌ膜１５を蒸着法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、ミラー２の形状とする（図４（ｃ））。このとき、Ａｌ膜１５のパターニングによって残す領域を、レジスト１４と重なりかつレジスト１４の大きさよりも大きくすることによって、ミラー２の立ち下がり部２ｂが形成されることとなる。
【００９０】
最後に、この状態の基板を、ダイシングなどによりチップ毎に分割し、全ての犠牲層、すなわち、レジスト１２，１４及びポリイミド膜１３をアッシング法などにより除去する。これにより、図１乃至図３に示すミラーデバイスが完成する。
【００９１】
ところで、前述したように膜６及び膜７の成膜は、レジスト１２，１４及びポリイミド膜１３を除去した際に前記板ばね部５が成膜時のストレスによって上方に反るような条件で、行う。なお、板ばね部５を単層の薄膜で構成する場合であっても、同じ材料の膜を成膜条件を変えて２回成膜すれば、最終的に単層膜となるものの、板ばね部５を上方に反らせることができる。
【００９２】
本実施の形態によれば、前記支持機構（支持部３Ａ〜３Ｃ）が、薄膜で構成された板ばね部５を利用した前述した構造を有しているので、構造が簡単となり、前述したように、半導体製造工程の膜形成技術等を用いて簡単に製造することができる。
【００９３】
また、本実施の形態によれば、板ばね部５の一端部が立ち上がり部を持つ脚部９を介して基板１に接続されているので、脚部９によってミラー２の高さを稼ぐことができる。また、板ばね部５の他端部が当該端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部１０を介してミラー２に機械的に接続されているので、この接続部１０によってもミラー２の高さを稼ぐことができる。さらに、板ばね部５が上方へ反っているので、この反りによってもミラー２の高さを稼ぐことができる。反りの程度は前述した膜６，７の成膜時の条件により設定することができる。この反りの程度と板ばね部５の長さとによって、ミラー２の高さを自在に設定することができる。以上の点から、ミラー２が比較的大きくても（例えば、直径１ｍｍ程度でも）、ミラー２の高さを例えば２００μｍ程度に設定することができ、ミラー２の傾き可能な角度を比較的大きくすることが可能となる。
【００９４】
また、本実施の形態によれば、支持部３Ａ〜３Ｃの全てが、ミラー２の側から基板１を見た平面視でミラー２に隠れる位置に配置されているので、支持部３Ａ〜３Ｃ及びミラーが占める基板上の面積を低減することができ、２次元配置された素子の集積度を高めることができ、当該ミラーデバイスの小型化を図ることができる。
【００９５】
［第２の実施の形態］
【００９６】
図５は、本発明の第２の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図であり、図１に対応している。図５において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【００９７】
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる所は、支持部３Ａ〜３Ｃが、それらの一部がミラー２の側から基板１を見た平面視でミラー２に隠れる位置に、配置されている点のみである。本実施の形態では、前記第１の実施の形態に比べれば素子の集積度は若干低下するものの、他の点については、本実施の形態によっても前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。
【００９８】
［第３の実施の形態］
【００９９】
図６は、本発明の第３の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図であり、図１に対応している。図６において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１００】
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる所は、支持部３Ａ〜３Ｃが、それらの板ばね部５がミラー２の略々接線方向に延びるように、配置されている点のみである。本実施の形態によっても、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。
【０１０１】
［第４の実施の形態］
【０１０２】
図７は、本発明の第４の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図であり、図１に対応している。図７において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１０３】
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる所は、支持部３Ａ〜３Ｃの板ばね部５が、基板１の面の法線方向から見た平面視で曲線状に構成されている点と、支持部３Ａ〜３Ｃが、それらの板ばね部５がミラー２の略々接点方向に延びるように、配置されている点のみである。本実施の形態によっても、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。
【０１０４】
［第５の実施の形態］
【０１０５】
図８は、本発明の第５の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図であり、図１に対応している。図８において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１０６】
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる所は、支持部３Ｂ，３Ｃが取り除かれ、１つの支持部３Ａのみで支持機構が構成され、支持部３Ａがミラー２の中心付近を支持している点のみである。
【０１０７】
本実施の形態によれば、支持部３Ａの板ばね部５の撓み及び捻れによって、ミラー２が任意の方向に傾動可能となっている。本実施の形態によっても、基本的に、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。
【０１０８】
［第６の実施の形態］
【０１０９】
図９は、本発明の第６の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略断面図であり、図２に対応している。図９において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１１０】
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる所は、図１中の支持部３Ａが図９に示す支持部２３Ａで置き換えられ、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃが図９に示す支持部２３Ａと同じ構造を持つ支持部（図示せず）でそれぞれ置き換えられている点のみである。支持部２３Ａは薄膜弾性構造体を構成している。
【０１１１】
図１及び図２に示す支持部３Ａが１つの板ばね部５のみを有しているのに対し、図９に示す支持部２３Ａは、互いに機械的に直列に接続された２つの板ばね部２４，２５を有している。板ばね部２４，２５の各々は、基板１の面の法線方向から見た平面視で直線状に構成されている。
【０１１２】
２つの板ばね部２４，２５がなす機械的な接続ルートの一端部に相当する板ばね部２４の一端部は、基板１上に形成された配線パターン８を介して基板１から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部９を介して、基板１に機械的に接続されている。２つの板ばね部２４，２５がなす機械的な接続ルートの他端部に相当する板ばね部２５の一端部は、当該端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部１０を介して、ミラー２に機械的に接続されている。本実施の形態では、板ばね部２５の他端部は、板ばね部２５が板ばね部２４の長さ方向を一直線状に延長して継ぎ足すように、板ばね部２４の他端部に機械的に接続されている。この板ばね部２４，２５の端部同士の機械的な接続は、基板１側の板ばね部２４の端部がこの端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部２６を介してミラー２側の板ばね部２５の端部に機械的に接続されることにより、行われている。
【０１１３】
板ばね部２４は、図２中の板ばね部５と同じく、下側のＳｉＮ膜６と上側のＡｌ膜７とが積層された２層の薄膜で構成されている。脚部９は、板ばね部２４を構成するＳｉＮ膜６及びＡｌ膜７がそのまま延びることによって構成されている。
【０１１４】
一方、板ばね部２５は、板ばね部２４とは２層の上下が逆になっており、下側のＡｌ膜２７と上側のＳｉＮ膜２８とが積層された２層の薄膜で構成されている。接続部２６は、板ばね部２５を構成するＡｌ膜２７及びＳｉＮ膜２８がそのまま延びることによって構成されている。接続部１０は膜２８に形成された開口を介してＡｌ膜２７に電気的に接続されている。電極を兼用するミラー２は、接続部１０→板ばね部２５のＡｌ膜２７→接続部２６のＡｌ膜２７→板ばね部２４のＡｌ膜７→脚部９のＡｌ膜７の経路で、配線パターン８に電気的に接続されている。
【０１１５】
板ばね部２４は、図９に示すように、少なくとも前記駆動信号が供給されていない状態において、上方（基板１と反対側）に反っている。なお、図９は、駆動信号が供給されていない状態を示している。一方、板ばね部２５は、少なくとも前記駆動信号が供給されていない状態において、板ばね部２４とは逆に、下方（基板１側）に反っている。本実施の形態では、板ばね部２４，２５の反りの程度及び長さが同一とされ、これにより、一端部が接続部１０を介してミラー２に機械的に接続された板ばね部２５の当該一端部が、基板１の面と略々平行となっている。もっとも、他の設定によっても、板ばね部２５の当該一端部を基板１の面と略々平行にすることは可能である。
【０１１６】
次に、本実施の形態によるミラーデバイスの製造方法の一例について、図１０を参照して説明する。図１０は、この製造方法の各工程をそれぞれ模式的に示す概略断面図であり、図９に対応している。図１０において、図４中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１１７】
まず、図４を参照して説明した製造方法の図４（ｂ）までの工程と同様の工程を経る（図１０（ａ））。ただし、膜６，７をパターニングする際には、板ばね部２４の形状とする。
【０１１８】
この状態の基板上の全面にスピンコート法等により犠牲層としてのポリイミド膜３１を被着させ、接続部２６のコンタクト部に応じた開口をフォトリソエッチング法により形成する。次に、板ばね部２５及び接続部２６の１つの層となるべきＡｌ膜２７を蒸着法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、板ばね部２５及び接続部２６の形状とする。次いで、板ばね部２５及び接続部２６のもう１つの層となるべきＳｉＮ膜２８をＰ−ＣＶＤ法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、板ばね部２５及び接続部２６の形状とする（図１０（ｂ））。このとき、ＳｉＮ膜２８には、接続部１０におけるコンタクト部に対応する箇所において開口２８ａを形成しておく。
【０１１９】
次に、この状態の基板上の全面に犠牲層となるレジスト３２を塗布し、このレジスト３２に、接続部１０のコンタクト部に応じた開口をフォトリソグラフィーにより形成する。次いで、この状態の基板上の全面にスピンコート法等により犠牲層としてのポリイミド膜３３を被着させ、ミラー２の円板部２ａに応じた部分のみのポリイミド膜３３を島状に残すように、ポリイミド膜３３の他の部分（接続部１０のコンタクト部に応じた開口の部分を含む）をフォトリソエッチング法により除去する。その後、ミラー２及び接続部１０となるべきＡｌ膜３４を蒸着法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、ミラー２の形状とする（図１０（ｃ））。このとき、Ａｌ膜３４のパターニングによって残す領域を、ポリイミド膜３３と重なりかつポリイミド膜３３の大きさよりも大きくすることによって、ミラー２の立ち下がり部２ｂが形成されることとなる。
【０１２０】
最後に、この状態の基板を、ダイシングなどによりチップ毎に分割し、全ての犠牲層、すなわち、レジスト１２，３２及びポリイミド膜３１，３３をアッシング法などにより除去する。これにより、図９に示すミラーデバイスが完成する。
【０１２１】
ところで、前述したように膜６及び膜７の成膜は、レジスト１２，３２及びポリイミド膜３１，３３を除去した際に板ばね部２４が成膜時のストレスによって上方に反るような条件で、行う。前述したように膜２７及び膜２８の成膜は、レジスト１２，１４及びポリイミド膜１３を除去した際に板ばね部２５が成膜時のストレスによって下方に反るような条件で、行う。前述したように、板ばね部２４，２５の長さが同じであるので、膜６と膜２８とで成膜条件は同一とし、膜７と膜２７とで成膜条件は同一とする。これにより、板ばね部２４，２５の反りの程度を同一にすることができる。
【０１２２】
本実施の形態によっても、基本的には、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。そして、本実施の形態によれば、板ばね部２４，２５の端部同士が、立ち上がり部を持つ接続部２６を介して機械的に接続されているので、この接続によってもミラー２の高さを稼ぐことができる。このため、ミラー２が比較的大きくても、ミラーの傾き可能な角度をより大きくすることができる。また、本実施の形態によれば、接続部１０を介してミラー２と接続されている板ばね部２５の端部を基板１の面と略平行となっているので、接続部１０にかかる応力を低減することができる。
【０１２３】
なお、図１中の支持部３Ａを図９に示す支持部２３Ａで置き換える際に、脚部９及び接続部１０の位置を逆にし、同様に、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃを図９に示す支持部２３Ａと同じ構造を持つ支持部でそれぞれ置き換える際に、脚部９及び接続部１０の位置を逆にしてもよい。また、図５中の支持部３Ａ〜３Ｃや図６中の支持部３Ａ〜３Ｃや図８中の支持部３Ａを、図９に示す支持部２３Ａ又はこれと同じ構造を持つ支持部で置き換えてもよい。
【０１２４】
［第７の実施の形態］
【０１２５】
図１１は、本発明の第７の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略断面図であり、図２及び図９に対応している。図１２は、図１１中のＥ−Ｆ矢視図である。図１１及び図１２において、図１乃至図３及び図９中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１２６】
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる所は、図１中の支持部３Ａが図１１及び図１２に示す支持部４３Ａで置き換えられ、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃが図１１及び図１２に示す支持部４３Ａと同じ構造を持つ支持部（図示せず）でそれぞれ置き換えられている点のみである。支持部４３Ａは薄膜弾性構造体を構成している。
【０１２７】
図１１及び図１２に示す支持部４３Ａが図９に示す支持部２３Ａと異なる所は、板ばね部２４，２５の端部同士が、立ち上がりを持たない接続部４６で接続されている点と、板ばね部２４の下側のＳｉＮ膜６と板ばね部２５の上側のＳｉＮ膜２８が、連続した１つのＳｉＮ膜となっている点と、この連続した１つのＳｉＮ膜に接続部４６においてＡｌ膜７，２７間を電気的に接続するための開口が形成されている点のみである。接続部４６は、この開口の箇所及び前記連続したＳｉＮ膜及びＡｌ膜７，２７が重なり合った部分となっている。
【０１２８】
次に、本実施の形態によるミラーデバイスの製造方法の一例について、図１３を参照して説明する。図１３は、この製造方法の各工程をそれぞれ模式的に示す概略断面図であり、図１１に対応している。図１３において、図４及び図１０中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付している。
【０１２９】
まず、図１３（ａ）に示すように、Ｓｉ基板、ガラス基板等の基板１上に、電極４ａ〜４ｃ、配線パターン８及びその他の配線パターンとなるべきＡｌ膜１１を蒸着法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、それらの形状とする。次に、この状態の基板上の全面に犠牲層となるレジスト１２を塗布し、このレジスト１２に、脚部９のコンタクト部に応じた開口１２ａをフォトリソグラフィーにより形成する。その後、板ばね部２５及び接続部４６の下側の層となるべきＡｌ膜２７を蒸着法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、板ばね部２５及び接続部４６の形状とする（図１３（ａ））。
【０１３０】
次に、脚部９の１つの層、板ばね部２４の下側の層、接続部４６の中間層及び板ばね部２５の上側の層となるべきＳｉＮ膜５１を、Ｐ−ＣＶＤ法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、これらの形状とする。このとき、ＳｉＮ膜５１には、前記開口４７と、接続部１０におけるコンタクト部に対応する箇所において開口５１ａとを、形成しておく。次いで、脚部９のもう１つの層、板ばね部２４の上側の層及び接続部４６の上側の層となるべきＡｌ膜７を蒸着法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、これらの形状とする（図１３（ｂ））。
【０１３１】
この状態の基板上の全面にスピンコート法等により犠牲層としてのポリイミド膜１３を被着させ、接続部１０のコンタクト部に応じた開口をフォトリソエッチング法により形成する。次いで、この状態の基板上に犠牲層となるレジスト１４を塗布し、ミラー２の円板部２ａに応じた部分のみのレジスト１４を島状に残すように、レジスト１４の他の部分（接続部１０のコンタクト部に応じた開口の部分を含む）をフォトリソグラフィーにより除去する。その後、ミラー２及び接続部１０となるべきＡｌ膜１５を蒸着法等によりデポした後、フォトリソエッチング法によりパターニングし、ミラー２の形状とする（図１３（ｃ））。このとき、Ａｌ膜１５のパターニングによって残す領域を、レジスト１４と重なりかつレジスト１４の大きさよりも大きくすることによって、ミラー２の立ち下がり部２ｂが形成されることとなる。
【０１３２】
最後に、この状態の基板を、ダイシングなどによりチップ毎に分割し、全ての犠牲層、すなわち、レジスト１２，１４及びポリイミド膜１３をアッシング法などにより除去する。これにより、図１１及び図１２に示すミラーデバイスが完成する。
【０１３３】
ところで、膜７、膜５１及び膜２７の成膜は、レジスト１２，１４及びポリイミド膜１３を除去した際に、板ばね部２４が成膜時のストレスによって上方に反るとともに板ばね部２５が成膜時のストレスによって下方に反るような条件で、行う。本実施の形態では、板ばね部２４，２５の長さが同じであるので、膜７と膜２７とで成膜条件は同一とする。これにより、板ばね部２４，２５の反りの程度を同一にすることができる。
【０１３４】
本実施の形態によっても、基本的には、前記第６の実施の形態と同様の利点が得られる。ただし、本実施の形態では、板ばね部２４，２５の端部同士が立ち上がり部を持たない接続部４６で接続されているので、その分、板ばね部２４，２５の端部同士を立ち上がり部を持つ接続部２６で接続する前記第６の実施の形態に比べて、ミラー２の高さを稼ぐことができない。しかし、本実施の形態によるミラーデバイスの製造工程は、前記第６の実施の形態によるミラーデバイスの製造工程に比べて大幅に簡略化される。
【０１３５】
なお、図１中の支持部３Ａを図１１及び図１２に示す支持部４３Ａで置き換える際に、脚部９及び接続部１０の位置を逆にし、同様に、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃを図１１及び図１２に示す支持部４３Ａと同じ構造を持つ支持部でそれぞれ置き換える際に、脚部９及び接続部１０の位置を逆にしてもよい。また、図５中の支持部３Ａ〜３Ｃや図６中の支持部３Ａ〜３Ｃや図８中の支持部３Ａを、図１１及び図１２に示す支持部４３Ａ又はこれと同じ構造を持つ支持部で置き換えてもよい。
【０１３６】
［第８の実施の形態］
【０１３７】
図１４は、本発明の第８の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の支持部６３Ａを模式的に示す概略平面図である。図１４において、図１乃至図３の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１３８】
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる所は、図１中の支持部３Ａが図１４に示す支持部６３Ａで置き換えられ、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃが図１４に示す支持部６３Ａと同じ構造を持つ支持部（図示せず）でそれぞれ置き換えられている点のみである。支持部６３Ａは薄膜弾性構造体を構成している。
【０１３９】
図１及び図２に示す支持部３Ａが１つの板ばね部５のみを有しているのに対し、図１４に示す支持部６３Ａは、互いに機械的に直列に接続された３つの板ばね部６４，６５，６６を有している。板ばね部６４〜６６の各々は、図１４に示すように、基板１の面の法線方向から見た平面視で直線状に構成されている。
【０１４０】
３つの板ばね部６４〜６６がなす機械的な接続ルートの一端部に相当する板ばね部６４の一端部は、基板１上に形成された配線パターン８を介して基板１から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部９を介して、基板１に機械的に接続されている。３つの板ばね部６４〜６６がなす機械的な接続ルートの他端部に相当する板ばね部６６の一端部は、当該端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部１０を介して、ミラー２に機械的に接続されている。
【０１４１】
本実施の形態では、板ばね部６５の一端部は、板ばね部６４の他端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部６７を介して板ばね部６４の当該他端部に機械的に接続されている。板ばね部６６の他端部は、板ばね部６５の他端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部６８を介して板ばね部６５の当該他端部に機械的に接続されている。本実施の形態では、図１４に示すように、板ばね部６４〜６６は、平面視でコ字状をなすように接続されている。板ばね部６４〜６６はいずれも、図２中の支持部３Ａと同じ構造を持ち、上方へ反っている。接続部６７，６８はいずれも図２中の脚部９と同じ構造を持っている。
【０１４２】
本実施の形態によるミラーデバイスが、前記第６の実施の形態によるミラーデバイスの製造方法に準じた方法により製造することができることは、言うまでもない。
【０１４３】
本実施の形態によっても、基本的には、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。そして、本実施の形態によれば、板ばね部６４〜６６の端部同士が、立ち上がり部を持つ接続部６７，６８を介して機械的に接続されているので、この接続によってもミラー２の高さを稼ぐことができる。このため、ミラー２が比較的大きくても、ミラーの傾き可能な角度をより大きくすることができる。また、本実施の形態によれば、板ばね部６４〜６６が平面視でコ字状をなしているので、板ばね部６４〜６６が占める基板１上の長さを抑えることができる。
【０１４４】
本実施の形態では、全ての板ばね部６４〜６６が上方に反っているので、一端部が接続部１０を介してミラー２に機械的に接続された板ばね部６６の当該一端部が、基板１の面から比較的大きく傾く。そのため、接続部１０にかかる応力が比較的大きい。
【０１４５】
そこで、本実施の形態を、例えば、次のように変形することが好ましい。すなわち、図１４中の脚部９から接続部６７に至る構造（ただし、接続部６７は除く）、として図９又は図１０中の脚部９から接続部１０までの構造（ただし、接続部１０は除く）を採用し、図１４中の接続部６７から接続部６８までの構造（ただし、接続部６８は除く）として図９又は図１０中の脚部９から接続部１０までの構造（ただし、接続部１０は除く）を採用し、図１４中の接続部６８から接続部１０までの構造として図９又は図１０中の脚部９から接続部１０までの構造を採用する。この場合には、接続部１０付近の板ばね部が基板１の面と略平行となるので、接続部１０にかかる応力を低減することができる。
【０１４６】
なお、図１中の支持部３Ａを図１４に示す支持部６３Ａで置き換える際に、脚部９及び接続部１０の位置を逆にし、同様に、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃを図１４に示す支持部６３Ａと同じ構造を持つ支持部でそれぞれ置き換える際に、脚部９及び接続部１０の位置を逆にしてもよい。また、図５中の支持部３Ａ〜３Ｃや図６中の支持部３Ａ〜３Ｃや図８中の支持部３Ａを、図１４に示す支持部６３Ａ又はこれと同じ構造を持つ支持部で置き換えてもよい。
【０１４７】
［第９の実施の形態］
【０１４８】
図１５は、本発明の第９の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の支持部７３Ａを模式的に示す概略平面図である。図１５において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１４９】
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる所は、図１中の支持部３Ａが図１５に示す支持部７３Ａで置き換えられ、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃが図１５に示す支持部７３Ａと同じ構造を持つ支持部（図示せず）でそれぞれ置き換えられている点のみである。支持部７３Ａは薄膜弾性構造体を構成している。
【０１５０】
図１及び図２に示す支持部３Ａが１つの板ばね部５のみを有しているのに対し、図１５に示す支持部７３Ａは、互いに機械的に直列に接続された２つの板ばね部７４，７５を有している。板ばね部７４，７５の各々は、図１５に示すように、基板１の面の法線方向から見た平面視で曲線状に（具体的には、Ｃ字状）に構成されている。
【０１５１】
２つの板ばね部７４，７５がなす機械的な接続ルートの一端部に相当する板ばね部７４の一端部は、基板１上に形成された配線パターン８を介して基板１から立ち上がる立ち上がり部を持つ脚部９を介して、基板１に機械的に接続されている。２つの板ばね部７４，７５がなす機械的な接続ルートの他端部に相当する板ばね部７５の一端部は、当該端部から立ち上がる立ち上がり部を持つ接続部１０を介して、ミラー２に機械的に接続されている。
【０１５２】
本実施の形態では、板ばね部７５の他端部は、板ばね部７５が板ばね部７４の長さ方向を円状に延長して継ぎ足すように、板ばね部７４の他端部に機械的に接続されている。板ばね部７４，７５はいずれも、上方へ反っている。したがって、板ばね部７４，７５が全体としてなす形状は、基板１の面の法線方向から見た平面視で円形状となる螺旋状である。
【０１５３】
本実施の形態によるミラーデバイスが、前記第６の実施の形態によるミラーデバイスの製造方法に準じた方法により製造することができることは、言うまでもない。本実施の形態によっても、前記第８の実施の形態と同様の利点が得られる。
【０１５４】
なお、図１中の支持部３Ａを図１５に示す支持部７３Ａで置き換える際に、脚部９及び接続部１０の位置を逆にし、同様に、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃを図１５に示す支持部７３Ａと同じ構造を持つ支持部でそれぞれ置き換える際に、脚部９及び接続部１０の位置を逆にしてもよい。また、図５中の支持部３Ａ〜３Ｃや図６中の支持部３Ａ〜３Ｃや図８中の支持部３Ａを、図１５に示す支持部７３Ａ又はこれと同じ構造を持つ支持部で置き換えてもよい。
【０１５５】
［第１０の実施の形態］
【０１５６】
図１６は、本発明の第１０の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の支持部８３Ａを模式的に示す概略断面図である。図１６において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１５７】
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる所は、図１中の支持部３Ａが図１６に示す支持部８３Ａで置き換えられ、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃが図１６に示す支持部８３Ａと同じ構造を持つ支持部（図示せず）でそれぞれ置き換えられている点のみである。支持部８３Ａは薄膜弾性構造体を構成している。
【０１５８】
図１及び図２に示す支持部３Ａが１つの板ばね部５のみを有しているのに対し、図１６に示す支持部８３Ａは、互いに機械的に直列に接続された４つの板ばね部８４，８５，９４，９５を有している。図１６に示すように、これらの板ばね部の所定の端部同士が立ち上がり部を持つ接続部８６，９９，９６を介して機械的に接続されている。図１６中の脚部９、板ばね部８４、接続部８６及び板ばね部８５からなる部分の構造、及び図１６中の接続部９９、板ばね部９４、接続部９６及び板ばね部９５からなる部分の構造はそれぞれ、図９中の脚部９、板ばね部２４、接続部２６、板ばね部２５からなる部分の構造と全く同一である。板ばね部８４，８５，９４，９５が全体としてなす形状は、全体を図１６中の紙面に垂直な方向から見た側面視で、「く」の字状となっている。この部分を平面視すると一直線状をなす。
【０１５９】
本実施の形態では、ミラー２の高さＨが変化しても、一端部が脚部９を介して基板１に機械的に接続された板ばね部８４の当該一端部と、一端部がミラー２に機械的に接続された板ばね部９５の当該一端部とが、常に、基板１の面の法線方向から見た平面視で略々同じ位置に位置する。換言すると、本実施の形態では、「く」の字状の構造によって、ミラー２の高さＨの変化が板ばね部８４，８５，９４，９５の撓みの変化のみに変換されている。また、本実施の形態では、一端部がミラー２に機械的に接続された板ばね部９５の当該一端部（接続部１０付近の端部）、及び、板ばね部８４，８５，９４，９５がなす前記側面視の形状の折り返し点部に相当する板ばね部８５の端部（接続部９９付近の端部）が、基板１の面と略々平行となる。本実施の形態ではこのように略々平行となるように、板ばね部８４，８５，９４，９５の各々の反り方向及び長さが設定されているのである。
【０１６０】
したがって、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られるのみならず、接続部１０に対する負担がほとんどなくなるという利点も得られる。
【０１６１】
なお、図１中の支持部３Ａを図１６に示す支持部８３Ａで置き換える際に、脚部９及び接続部１０の位置を図１中の符号９の位置及び符号１０の位置のいずれにしてもよいし、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃを図１６に示す支持部８３Ａと同じ構造を持つ支持部でそれぞれ置き換える際にも同様である。また、図５中の支持部３Ａ〜３Ｃや図６中の支持部３Ａ〜３Ｃや図８中の支持部３Ａを、図１６に示す支持部８３Ａ又はこれと同じ構造を持つ支持部で置き換えてもよい。これらの点は、後述する第１１の実施の形態についても同様である。
【０１６２】
［第１１の実施の形態］
【０１６３】
図１７は、本発明の第１１の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の支持部９３Ａを模式的に示す概略断面図である。図１７において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１６４】
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる所は、図１中の支持部３Ａが図１７に示す支持部９３Ａで置き換えられ、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃが図１７に示す支持部９３Ａと同じ構造を持つ支持部（図示せず）でそれぞれ置き換えられている点のみである。支持部９３Ａは薄膜弾性構造体を構成している。
【０１６５】
図１及び図２に示す支持部３Ａが１つの板ばね部５のみを有しているのに対し、図１７に示す支持部９３Ａは、互いに機械的に直列に接続された４つの板ばね部１８４，１８５，１９４，１９５を有している。図１７に示すように、これらの板ばね部の所定の端部同士が立ち上がり部を持つ接続部１８６，１９９，１９６を介して機械的に接続されている。図１７中の脚部９、板ばね部１８４、接続部１８６及び板ばね部１８５からなる部分の構造、及び、図１７中の接続部１９９、板ばね部１９４、接続部１９６及び板ばね部１９５からなる部分の構造は、それぞれ、図１１中の脚部９、板ばね部２４、接続部４６、板ばね部２５からなる部分の構造と全く同一である。板ばね部１８４，１８５，１９４，１９５が全体としてなす形状は、全体を図１７中の紙面に垂直な方向から見た側面視で、「く」の字状となっている。この部分を平面視すると一直線状をなす。
【０１６６】
本実施の形態によっても、前記第１０の実施の形態と同様の利点が得られる。
【０１６７】
ところで、前記第１０及び第１１の実施の形態では、板ばね部が全体としてなす形状は、側面視で１つの「く」の字状をなすものであった。本発明では、図１６又は図１７中の「く」の字状部分の構造を機械的に直列に２つ以上連続させてもよい。例えば、２つ連続させる場合には、図１６又は図１７において、ミラー２の高さを上げ、脚部９から板ばね部までに至る構造と同じ構造を、接続部１０と図１６又は図１７中の板ばね部９５又は１９５との間に接続すればよい。この場合、挿入する「く」の字状の構造部分は、図１６又は図１７の脚部９及び接続部１０を通る基板１の面の法線回りに、任意の角度回転させた位置に配置してもよい。このような場合には、板ばね部が全体としてなす形状は、各部分ごとに適宜の所定方向から見た側面視で「くの字状」の連続形状となる。
【０１６８】
［第１２の実施の形態］
【０１６９】
図１８は、本発明の第１２の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の支持部１０３Ａを模式的に示す概略平面図である。図１８において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。図１８において、脚部９は、接続部１０と重なって見えているが、接続部１０より紙面奥側に存在する。
【０１７０】
本実施の形態が、前記第１の実施の形態と異なる所は、図１中の支持部３Ａが図１８に示す支持部１０３Ａで置き換えられ、図１中の支持部３Ｂ，３Ｃが図１８に示す支持部１０３Ａと同じ構造を持つ支持部（図示せず）でそれぞれ置き換えられている点のみである。支持部１０３Ａは薄膜弾性構造体を構成している。
【０１７１】
図１及び図２に示す支持部３Ａが１つの板ばね部５のみを有しているのに対し、図１８に示す支持部１０３Ａは、互いに機械的に直列に接続された８つの板ばね部１０４，１０６，１０８，１１０，１１２，１１４，１１６，１１８を有している。図１８に示すように、これらの板ばね部の所定の端部同士が立ち上がり部を持つ接続部１０７，１１１，１１５及び立ち上がり部を持たない接続部１０５，１０９，１１３，１１７を介して機械的に接続されている。図１８中の脚部９、板ばね部１０４、接続部１０５及び板ばね部１０６からなる部分の構造、図１８中の接続部１０７、板ばね部１０８、接続部１０９及び板ばね部１１０からなる部分の構造、図１８中の接続部１１１、板ばね部１１２、接続部１１３及び板ばね部１１４からなる部分の構造、図１８中の接続部１１５、板ばね部１１６、接続部１１７及び板ばね部１１８からなる部分の構造は、それぞれ、図１１中の脚部９、板ばね部２４、接続部４６、板ばね部２５からなる部分の構造と全く同一である（図９中の対応構造と同一にしてもよい。）。前記８つの板ばね部が全体としてなす形状は、基板１の面の法線方向から見た平面視で正方形となる螺旋状である。本発明では、前記８つの板ばね部がなす機械的な接続ルートは、この法線方向の回りに１周しているだけであるが、１周以上周回するようにしてもよい。
【０１７２】
本実施の形態では、ミラー２の高さが変化しても、一端部が脚部９を介して基板１に機械的に接続された板ばね部１０４の当該一端部と、一端部がミラー２に機械的に接続された板ばね部１１８の当該一端部とが、常に、基板１の面の法線方向から見た平面視で略々同じ位置に位置する。また、本実施の形態では、一端部がミラー２に機械的に接続された板ばね部１１８の当該一端部（接続部１０付近の端部）が、基板１の面と略々平行となる。本実施の形態ではこのように略々平行となるように、各板ばね部の反り方向及び長さが設定されているのである。
【０１７３】
したがって、本実施の形態によっても、前記第１０及び第１１の実施の形態と同様の利点が得られる。
【０１７４】
［第１３の実施の形態］
【０１７５】
図２０は、本発明の第１３の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図である。図２１は、図２０中のＯ−Ａ線に沿った概略断面図である。図面には示していないが、図２０中のＯ−Ｂ線に沿った概略断面図及び図２０中のＯ−Ｃ線に沿った概略断面図は、図２１と同様となる。図２０及び図２１において、図１乃至図３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。なお、以下の説明において、上下は、図２１に従うものとする。
【０１７６】
本実施の形態が前記第１の実施の形態と異なる所は、以下に説明する点のみである。
【０１７７】
前記第１の実施の形態は、ミラー２を傾動させるための駆動力としての静電力を、ミラー２と基板１上の電極４ａ，４ｂ，４ｃとの間で作用させるように構成されていたのに対し、本実施の形態では、前記駆動力としての静電力を各支持部３Ａ〜３Ｃの板ばね部５と基板１との間で作用させるように構成されている。
【０１７８】
すなわち、本実施の形態では、基板１上の電極４ａ，４ｂ，４ｃ（図１参照）が除去されている。基板１としてＳｉ基板が用いられ、基板１が前記静電力を発生させるための固定側の共通電極となっている。一方、各支持部３Ａ〜３Ｃの板ばね部５の上側のＡｌ膜７が、基板１との間に静電力を作用させるための電極となっている。本実施の形態では、ミラー２の接続部１０とＡｌ膜７との間にはＳｉＮ膜等の絶縁膜３０３が形成されており、ミラー２は静電力の発生に寄与しない。
【０１７９】
基板１上にはＳｉＮ等の絶縁膜３０１が形成されているが、各支持部３Ａ〜３Ｃの板ばね部５のＡｌ膜７の下側には、絶縁膜３０１は形成されていない。基板１における板ばね部５のＡｌ膜７の下側部分が、一方の電極であるＡｌ膜７と対向する他方の電極となっている。なお、基板１としてＳｉ基板の代わりにガラス基板を用いて、Ａｌ膜７の下の対向するガラス基板の部分に固定側の電極を形成してもよい。本実施の形態では、板ばね部５の下側のＳｉＮ膜６は、Ａｌ膜７と基板１とが電気的に接触しないようにするための絶縁層としての機能も担う。
【０１８０】
Ａｌ膜７は、脚部９においてＳｉＮ膜６に形成された開口を介して配線パターン３０２（図２０では図示省略）に電気的に接続されている。配線パターン３０２は、絶縁膜３０１上に形成されており、基板１に対して電気的に絶縁されている。各支持部３Ａ〜３Ｃの配線パターン３０２は互いに絶縁されており、各支持部３Ａ〜３Ｃの板ばね部５のＡｌ膜（電極）７には、各支持部３Ａ〜３Ｃの配線パターン３０２を介して、それぞれ互いに独立して、基板１との間に、任意のレベルの電圧を印加できるようになっている。
【０１８１】
本実施の形態では、基板１が接地され、支持部３Ａ〜３Ｃの板ばね部５のＡｌ膜７にそれぞれ独立して、基板１を基準とした任意の電位を印加できるようになっている。各支持部３Ａ〜３ＣのＡｌ膜７の電極に印加される電位のレベルに応じた大きさの静電力が、各支持部３Ａ〜３Ｃの板ばね部５のＡｌ膜７と、当該Ａｌ膜７との基板１の対向部分との間に、作用する。
【０１８２】
静電力の大きさは、電極間の距離の２乗に反比例するので、図２１において板ばね部５のＡｌ膜７と基板１との間隔は脚部９に近い方が狭いことから、脚部９により近い方が静電力もより大きく、板バネ部５のうち脚部９に近い部分から、順次基板１へ引き寄せられていき、板バネ部５が変形していく。そして、板バネ部５のバネ力（復元力）と静電力が平衡した状態で板バネ部５の変形も停止して、ミラー２が傾く。当該板ばね部５には、ミラー２を介して他の支持部の２つの板バネ部５が接続されているので、当然、静電力と当該板バネ部５との平衡状態には他の２つの板バネ部５のバネ力（復元力）も影響する。したがって、各支持部３Ａ〜３Ｃの板ばね部５のＡｌ膜７（電極）に印加される基板１を基準とした電位レベルが、ミラー２の傾きの方向及び傾き量を決定する駆動信号となっている。
【０１８３】
本実施の形態によるミラーデバイスが、前記第１の実施の形態によるミラーデバイスの製造方法に準じた方法により製造することができることは、言うまでもない。
【０１８４】
本実施の形態によっても、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。また、本実施の形態では、板ばね部５のＡｌ膜７と基板１との間で静電力が作用するので、基板１上の電極４ａ〜４ｃとミラー２との間で静電力が作用する前記第１の実施の形態に比べて、電極間距離を狭くすることができる。したがって、本実施の形態では、低電力でミラー２を駆動する（すなわち、傾ける）ことができる。
【０１８５】
［第１４の実施の形態］
【０１８６】
図２２は、本発明の第１４の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、中間板３１０及びそれより下側（基板１側）の部分を模式的に示す概略平面図であり、図２４乃至図２６中のＧ−Ｊ矢視図に相当している。図面表記の便宜上、図２２において、一部の要素については想像線で示している。図２３は、本発明の第１４の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、中間板３１０より上側（基板１と反対側）の部分（ミラー２を除く）を模式的に示す概略平面図であり、図２４乃至図２６中のＫ−Ｌ矢視図に相当している。図２４は、図２２及び図２３中のＸ１−Ｘ２線に沿った概略断面図である。図２５は、図２２及び図２３中のＯ−Ａ線（図２０中のＯ−Ａ線に対応）に沿った概略断面図である。図２６は、図２２及び図２３中のＸ３−Ｘ４線に沿った概略断面図である。
【０１８７】
図２２乃至図２６において、図２０及び図２１中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１８８】
本実施の形態が、前記第１３の実施の形態と異なる所は、図２０中の支持部３Ａが図２２乃至図２６に示す支持部３１３Ａで置き換えられ、図２０中の支持部３Ｂ，３Ｃが図２２乃至図２６に示す支持部３１３Ａと同じ構造を持つ支持部（図示せず）でそれぞれ置き換えられている点と、基板１上の全面に渡りＳｉＮ等の絶縁膜３１１が形成され、絶縁膜３１１上に互いに電気的に絶縁された配線パターン３１２ａ〜３１２ｃ及び基板１側の電極としてのＡｌ膜３２０ａ，３２０ｃなどが形成されている点のみである。支持部３１３Ａは薄膜弾性構造体を構成している。
【０１８９】
支持部３１３Ａは、基本的に図１７に示す前記第１１の実施の形態によるミラーデバイスの支持部９３Ａと同様の構造を持ち、この構造を、ミラー２を傾動させるための駆動力としての静電力を各板ばね部３１４，３１５，３２４，３２５に作用させるように、変形したものである。
【０１９０】
板ばね部３１４，３１５，３２４，３２５は、図１７中の板ばね部１８４，１８５，１９４，１９５にそれぞれ対応しており、機械的な接続関係、Ａｌ膜とＳｉＮ膜との上下関係、反り具合、長さの設定などは同様である。Ａｌ膜は導電性薄膜である。両者が主として異なる所は、各板ばね部３１４，３１５，３２４，３２５の各一部を構成する各Ａｌ膜が幅方向に３分割されている点と、これに伴い、図１７中の脚部９に対応する３つの脚部９ａ〜９ｃ、図１７中の接続部１８６に対応する３つの接続部３４６ａ〜３４６ｃ、図１７中の接続部１９９に対応する３つの接続部３１９ａ〜３１９ｃ、図１７中の接続部１９６に対応する３つの接続部３５６ａ〜３５６ｃ、及び、図１７中の接続部１０に対応する３つの接続部１０ａ〜１０ｃが設けられている点である。
【０１９１】
板ばね部３１４は、下側のＳｉＮ膜３６１と上側の３分割されたＡｌ膜３６２ａ〜３６２ｃとが積層された２層（ただし、Ａｌ膜３６２ａ〜３６２ｃが形成されていない箇所は１層）の薄膜で構成されている。
【０１９２】
脚部９ａは、板ばね部３１４を構成するＳｉＮ膜３６１及びＡｌ膜３６２ａがそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜３６２ａは、脚部９ａにおいてＳｉＮ膜３６１に形成された開口を介して配線パターン３１２ａに電気的に接続されている。脚部９ｂは、板ばね部３１４を構成するＳｉＮ膜３６１及びＡｌ膜３６２ｂがそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜３６２ｂは、脚部９ｂにおいてＳｉＮ膜３６１に形成された開口を介して配線パターン３１２ｂに電気的に接続されている。脚部９ｃは、板ばね部３１４を構成するＳｉＮ膜３６１及びＡｌ膜３６２ｃがそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜３６２ｃは、脚部９ｃにおいてＳｉＮ膜３６１に形成された開口を介して配線パターン３１２ｃに電気的に接続されている。
【０１９３】
Ａｌ膜３６２ａ，３６２ｃは、これらを有する板ばね部３１４に静電力を作用させるための電極となっている。Ａｌ膜３６２ｂは、ミラー２及び後述する中間板３１０の電位を所定電位にするための単なる配線パターンとなっており、Ａｌ膜３６２ａ，３６２ｃに比べて幅狭に形成されている。
【０１９４】
なお、板ばね部３１４のＳｉＮ膜３６１と後述する板ばね部３１５のＳｉＮ膜３６４は、連続した１つのＳｉＮ膜となっているので、図２２ではその連続した１つのＳｉＮ膜を符号３０５で示している。
【０１９５】
板ばね部３１５は、下側の３分割されたＡｌ膜３６３ａ〜３６３ｃと上側のＳｉＮ膜３６４とが積層された２層（ただし、Ａｌ膜３６３ａ〜３６３ｃが形成されていない箇所は１層）の薄膜で構成されている。接続部３４６ａはＡｌ膜３６２ａ，３６３ａが重なり合った部分となっており、接続部３４６ａにおいてＳｉＮ膜３０５に形成された開口３４７ａを介して、Ａｌ膜３６２ａ，３６３ａ間が電気的に接続されている。接続部３４６ｂはＡｌ膜３６２ｂ，３６３ｂが重なり合った部分となっており、接続部３４６ｂにおいてＳｉＮ膜３０５に形成された開口３４７ｂを介して、Ａｌ膜３６２ｂ，３６３ｂ間が電気的に接続されている。接続部３４６ｃはＡｌ膜３６２ｃ，３６３ｃが重なり合った部分となっており、接続部３４６ｃにおいてＳｉＮ膜３０５に形成された開口３４７ｃを介して、Ａｌ膜３６２ｃ，３６３ｃ間が電気的に接続されている。
【０１９６】
Ａｌ膜３６３ａ，３６３ｃは、これらを有する板ばね部３１５に静電力を作用させるための電極となっている。Ａｌ膜３６３ｂは、ミラー２及び後述する中間板３１０の電位を所定電位にするための単なる配線パターンとなっており、Ａｌ膜３６３ａ，３６３ｃに比べて幅狭に形成されている。
【０１９７】
板ばね部３２４は、下側のＳｉＮ膜３６５と上側の３分割されたＡｌ膜３６６ａ〜３６６ｃとが積層された２層（ただし、Ａｌ膜３６６ａ〜３６６ｃが形成されていない箇所は１層）の薄膜で構成されている。Ａｌ膜３６６ａ，３６６ｃは、これらを有する板ばね部３２４に静電力を作用させるための電極となっている。Ａｌ膜３６６ｂは、ミラー２の電位を所定電位にするための単なる配線パターンとなっており、Ａｌ膜３６６ａ，３６６ｃに比べて幅狭に形成されている。
【０１９８】
前述した説明からわかるように、一対の板ばね部３１５，３２４は、それらの端部同士が接続部３１９ａ〜３１９ｃにより機械的に接続されて、互いに対向している。これらの板ばね部３１５，３２４は、当該板ばね部３１５，３２４にそれぞれ駆動信号に応じた静電力を作用させるための電極部としての、Ａｌ膜３６３ａ，３６６ａを、それぞれ有している。そして、本実施の形態では、電極部を有する板状部として中間板３１０が、前記一対の板ばね部３１５，３２４の互いに機械的に接続された端部に対して機械的に接続されて、前記一対の板ばね部３１５，３２４間に介在している。具体的には、本実施の形態では、中間板３１０は、接続部３１９ｂに対応する一端側の箇所に、カップ状に立ち下がった基部３１０ａを有し、この基部３１０ａが、接続部３１９ｂとＡｌ膜３６３の板ばね部３１５から延びた部分との間に固定されている。中間板３１０は、基部３１０ａも含めて全体が導電性薄膜としてのＡｌ膜で構成されており、板ばね部３１５との間及び板ばね部３２４との間に駆動信号に応じた静電力を作用させる電極部となっている。また、本実施の形態では、中間板３１０は板ばね部３１５，３２４間のちょうど真ん中付近に配置されている。もっとも、中間板３１０の構成や配置は、必ずしも前述した構成や配置に限定されるものではない。中間板３１０は、先の説明からもわかるように、板ばね部３１５のＡｌ膜３６３ｂと電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、中間板３１０には、接続部３１９ａ及び接続部３１９ｃを逃げる逃げ孔３１０ｂ，３１０ｃがそれぞれ形成されている。
【０１９９】
接続部３１９ａは、板ばね部３２４を構成するＳｉＮ膜３６５及びＡｌ膜３６６ａがそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜３６６ａは、接続部３１９ａにおいてＳｉＮ膜３６５に形成された開口を介して板ばね部３１５のＡｌ膜３６３ａに電気的に接続されている。接続部３１９ｂは、板ばね部３２４を構成するＳｉＮ膜３６５及びＡｌ膜３６６ｂがそのまま延びることによって構成されている。接続部３１９ｂは、後述するＡｌ膜からなる中間板３１０の基部３１０ａを介して、板ばね部３１５の一端部に固定されている。Ａｌ膜３６６ｂは、接続部３１９ｂにおいてＳｉＮ膜３６５に形成された開口を介して中間板３１０の基部３１０ａに電気的に接続され、この基部３１０ａを介して、Ａｌ膜３６３ｂに電気的に接続されている。接続部３１９ｃは、板ばね部３２４を構成するＳｉＮ膜３６５及びＡｌ膜３６６ｃがそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜３６６ｃは、接続部３１９ｃにおいてＳｉＮ膜３６５に形成された開口を介して板ばね部３１５のＡｌ膜３６３ｃに電気的に接続されている。
【０２００】
板ばね部３２４のＳｉＮ膜３６５と後述する板ばね部３２５のＳｉＮ膜３６８は、連続した１つのＳｉＮ膜となっているので、図２３ではその連続した１つのＳｉＮ膜を符号３０６で示している。
【０２０１】
板ばね部３２５は、下側の３分割されたＡｌ膜３６７ａ〜３６７ｃと上側のＳｉＮ膜３６８とが積層された２層（ただし、Ａｌ膜３６７ａ〜３６７ｃが形成されていない箇所は１層）の薄膜で構成されている。接続部３５６ａはＡｌ膜３６６ａ，３６７ａが重なり合った部分となっており、接続部３５６ａにおいてＳｉＮ膜３０６に形成された開口３５７ａを介して、Ａｌ膜３６６ａ，３６７ａ間が電気的に接続されている。接続部３５６ｂはＡｌ膜３６６ｂ，３６７ｂが重なり合った部分となっており、接続部３５６ｂにおいてＳｉＮ膜３０６に形成された開口３５７ｂを介して、Ａｌ膜３６６ｂ，３６７ｂ間が電気的に接続されている。接続部３５６ｃはＡｌ膜３６６ｃ，３６７ｃが重なり合った部分となっており、接続部３５６ｃにおいてＳｉＮ膜３０６に形成された開口３５７ｃを介して、Ａｌ膜３６６ｃ，３６７ｃ間が電気的に接続されている。
【０２０２】
接続部１０ａ，１０ｃは、板ばね部３２５のＳｉＮ膜３６８上にそれぞれ固定されており、ミラー２は、ＳｉＮ膜３６８によって、板ばね部３２５のＡｌ膜３６７ａ，３６７ｃに対してそれぞれ電気的に絶縁されている。一方、接続部１０ｂは、ＳｉＮ膜３６８に形成した開口を介して、板ばね部３２５のＡｌ膜３６７ｂ上に固定され、ミラー２は、Ａｌ膜３６７ｂに電気的に接続されている。これにより、ミラー２は、板ばね部３２５が有する電極としてのＡｌ膜３６７ａ，３６７ｃとの間に静電力を生じさせる電極として、兼用されている。
【０２０３】
また、板ばね部３１４の電極としてのＡｌ膜３６２ａ，３６２ｃの下方における対向箇所には、基板１上の絶縁膜３１１上に、Ａｌ膜３６２ａ，３６２ｃとの間にそれぞれ静電力を生じさせる電極部としての、Ａｌ膜３２０ａ，３２０ｂがそれぞれ形成されている。Ａｌ膜３２０ａ，３２０ｃは、図示しない配線パターンを介して、配線パターン３１２ｂに対して電気的に接続されている。なお、Ａｌ膜３２０ａ，３２０ｃは分離せずに連続的に形成してもよい。
【０２０４】
以上の説明からわかるように、配線パターン３１２ａに対して、Ａｌ膜３６２ａ，３６３ａ，３６６ａ，３６７ａが電気的に接続されており、これらが同電位となる。これとは電気的に独立して、配線パターン３１２ｂに対して、Ａｌ膜３６２ｂ，３６３ｂ，３６６ｂ，３６７ｂ，３２０ａ，３２０ｃ、中間板３１０及びミラー２が電気的に接続されており、これらが同電位となる。さらに、これらとは電気的に独立して、配線パターン３１２ｃに対して、Ａｌ膜３６２ｃ，３６３ｃ，３６６ｃ，３６７ｃが電気的に接続されており、これらが同電位となる。なお、配線パターン３１２ａ，３１２ｃ間は電気的に接続しておいてもよい。
【０２０５】
各支持部３１３Ａ〜３１３Ｃの配線パターン３１２ｂと配線パターン３１２ａ，３１２ｃとの間には、それぞれ互いに独立して、任意のレベルの電圧（すなわち、駆動信号）を印加できるようになっている。
【０２０６】
本実施の形態では、例えば、各支持部３１３Ａ〜３１３Ｃの配線パターン３１２ｂが接地され、各支持部３１３Ａ〜３１３Ｃ毎に独立して、配線パターン３１２ａ，３１２ｃに同電位であるが任意のレベルの電位を印加できるようになっている。
【０２０７】
今、支持部３１３Ａにおいて、配線パターン３１２ｂの電位を０Ｖ、配線パターン３１２ａ，３１２ｃの電位を＋Ｖ１にしたとすると、前述した電気的な接続関係が構築されていることから、板ばね部３１４の電極としてのＡｌ膜３６２ａ，３６２ｃ（＋Ｖ１）と基板１上の電極としてのＡｌ膜３２０ａ，３２０ｃ（０Ｖ）との間、板ばね部３１５の電極としてのＡｌ膜３６３ａ，３６３ｃ（＋Ｖ１）と中間板３１０（０Ｖ）との間、中間板３１０（０Ｖ）と板ばね部３２４の電極としてのＡｌ膜３６６ａ，３６６ｃ（＋Ｖ１）との間、及び、板ばね部３２５の電極としてのＡｌ膜３６７ａ，３６７ｃ（＋Ｖ１）とミラー（０Ｖ）との間には、それぞれ電位差（電圧）＋Ｖ１が印加される。したがって、板ばね部３１４と基板１との間に第１の静電力が作用し、板ばね部３１５と中間板３１０との間に第２の静電力が作用し、中間板３１０と板ばね部３２４との間に第３の静電力が作用し、板ばね部３２５とミラー２との間に第４の静電力が作用する。なお、図２４及び図２６において、静電力が作用する箇所を示す黒い矢印を付している。
【０２０８】
これらの静電力により、前記第１３の実施の形態の場合と同様に各板ばね部３１４，３１５，３２４，３２５が間隔の狭い部分から順次引き寄せられていき、支持部３１３Ａが変形していき、静電力と板ばね部３１４，３１５，３２４，３２５のバネ力（復元力）が均衡すると、支持部３１３Ａの変形が停止する。なお、本実施の形態では、前述した各対向電極となる部分間の位置関係及び面積がほぼ同一に設定されているので、前記第１乃至第４の静電力の大きさはほぼ同じである。したがって、間隔の狭い部分から順次引き寄せられていく様子も４ヶ所でほぼ同様になる。
【０２０９】
本実施の形態によるミラーデバイスが、前記第７の実施の形態によるミラーデバイスの製造方法に準じた方法により製造することができることは、言うまでもない。
【０２１０】
本実施の形態によっても、前記第１１の態様と同様の利点が得られる。また、本実施の形態では、前述した第１乃至第４の静電力が作用するので、基板１上の電極４ａ〜４ｃとミラー２との間で静電力が作用する前記第１１の実施の形態に比べて、電極間距離を狭くすることができる。したがって、本実施の形態では、低電力でミラー２を駆動する（すなわち、傾ける）ことができる。さらに、本実施の形態によれば、前記第１乃至第４の静電力の大きさはほぼ同じであるので、間隔の狭い部分から順次引き寄せられていく様子も４ヶ所でほぼ同様になることから、接続部１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対する負担がほとんどなくなる。
【０２１１】
なお、本実施の形態のような支持部の構造を採用する場合、図８に示す第５の実施の形態のようにミラー２を１つの支持部で支持すると、駆動信号を供給しても、ミラー２が上下動するのみで、傾かない。このため、ミラー２を傾かせる場合、ミラー２を１次元的に傾かせるときには支持部を２つ以上、ミラー２を３次元的に傾かせるときには支持部を３つ以上、設けることが好ましい。
【０２１２】
［第１５の実施の形態］
【０２１３】
図２７は、本発明の第１５の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、下側（基板１側）の部分を模式的に示す概略平面図であり、図２９乃至図３１中のＭ−Ｎ矢視図に相当している。図面表記の便宜上、図２７において、一部の要素については想像線で示している。図２８は、本発明の第１５の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、上側（基板１と反対側）の部分（ミラー２を除く）を模式的に示す概略平面図であり、図２９乃至図３１中のＰ−Ｑ矢視図に相当している。図２９は、図２７及び図２８中のＸ５−Ｘ６線に沿った概略断面図である。図３０は、図２７及び図２８中のＯ−Ａ線（図２０中のＯ−Ａ線に対応）に沿った概略断面図である。図３１は、図２７及び図２８中のＸ７−Ｘ８線に沿った概略断面図である。
【０２１４】
図２７乃至図３１において、図２０及び図２１中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０２１５】
本実施の形態が、前記第１３の実施の形態と異なる所は、図２０中の支持部３Ａが図２７乃至図３１に示す支持部４１３Ａで置き換えられ、図２０中の支持部３Ｂ，３Ｃが図２７乃至図３１に示す支持部４１３Ａと同じ構造を持つ支持部（図示せず）でそれぞれ置き換えられている点と、基板１上の全面に渡りＳｉＮ等の絶縁膜４１１が形成され、絶縁膜４１１上に互いに電気的に絶縁された配線パターン４１２ａ，４１２ｂ及び基板１側の電極としてのＡｌ膜４２０などが形成されている点のみである。支持部４１３Ａは薄膜弾性構造体を構成している。
【０２１６】
本実施の形態も前記第１４の実施の形態も、ミラー２を傾動させるための駆動力としての静電力を板ばね部に作用させる点で共通するが、前記第１４の実施の形態では中間板３１０を用いているのに対し、本実施の形態は中間板３１０を用いないものである。
【０２１７】
支持部４１３Ａは、図１７に示す前記第１１の実施の形態によるミラーデバイスの支持部９３Ａと同様の構造を基本構造とし、これに板ばね部の並列的な機械的接続構造も取り入れ、この構造を、ミラー２を傾動させるための駆動力としての静電力を各板ばね部４０１〜４０８のうちの所定のものに作用させるように、構成したものである。
【０２１８】
２つの板ばね部４０１，４０２と２つの板ばね部４０３，４０４とは機械的に並列的に接続され、２つの板ばね部４０５，４０６と２つの板ばね部４０７，４０８とは機械的に並列的に接続されているが、２つの板ばね部４０１，４０２及び２つの板ばね部４０３，４０４は図１７中の板ばね部１８４，１８５にそれぞれ対応し、２つの板ばね部４０５，４０６及び２つの板ばね部４０７，４０８は図１７中の板ばね部１９４，１９５にそれぞれ対応し、並列的な機械的接続関係を除くその他の機械的な接続関係、Ａｌ膜とＳｉＮ膜との上下関係、反り具合、長さの設定などは同様である。脚部４３１，４３２はそれぞれ図１７中の脚部９に対応し、接続部４３３，４３５はそれぞれ図１７中の接続部１８６に対応し、接続部４３７，４３９はそれぞれ図１７中の接続部１９６に対応し、接続部１０ｄ，１０ｅはそれぞれ図１７中の接続部１０に対応している。
【０２１９】
板ばね部４０１は、下側のＳｉＮ膜４５１と上側のＡｌ膜４５２とが積層された２層の薄膜で構成されている。Ａｌ膜４５２は、これを有する板ばね部４０１に静電力を作用させるための電極となっている。脚部４３１は、板ばね部４０１を構成するＳｉＮ膜４５１及びＡｌ膜４５２がそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜４５２は、脚部４３１においてＳｉＮ膜４５１に形成された開口を介して配線パターン４１２ａに電気的に接続されている。
【０２２０】
なお、板ばね部４０１のＳｉＮ膜４５１と、後述する板ばね部４０２，４０３，４０４のＳｉＮ膜４５４，４５５，４５８と、後述する接続部４４１を構成するＳｉＮ膜は、連続した１つのＳｉＮ膜となっているので、図２７ではその連続した１つのＳｉＮ膜を符号４９８で示している。
【０２２１】
板ばね部４０２は、下側のＡｌ膜４５３と上側のＳｉＮ膜４５４とが積層された２層の薄膜で構成されている。Ａｌ膜４５３は、これを有する板ばね部４０２に静電力を作用させるための電極となっている。接続部４３３はＡｌ膜４５２，４５３が重なり合った部分となっており、接続部４３３においてＳｉＮ膜４９８に形成された開口４３４を介して、Ａｌ膜４５２，４５３間が電気的に接続されている。
【０２２２】
板ばね部４０３は、下側のＳｉＮ膜４５５と上側のＡｌ膜４５６とが積層された２層の薄膜で構成されている。脚部４３２は、板ばね部４０３を構成するＳｉＮ膜４５５及びＡｌ膜４５６がそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜４５６は、脚部４３２においてＳｉＮ膜４５５に形成された開口を介して配線パターン４１２ｂに電気的に接続されている。
【０２２３】
板ばね部４０４は、下側のＡｌ膜４５７と上側のＳｉＮ膜４５８とが積層された２層の薄膜で構成されている。Ａｌ膜４５７は、これを有する板ばね部４０４に静電力を作用させるための電極となっている。接続部４３５はＡｌ膜４５６，４５７が重なり合った部分となっており、接続部４３５においてＳｉＮ膜４９８に形成された開口４３６を介して、Ａｌ膜４５６，４５７間が電気的に接続されている。
【０２２４】
板ばね部４０２における接続部４３３と反対側の端部と、板ばね部４０４における接続部４３５と反対側の端部とは、接続部４４１により機械的に接続されている。接続部４４１は、板ばね部４０２を構成するＳｉＮ膜４５４及び板ばね部４０４を構成するＳｉＮ膜４５８がそのまま延びることによって、平板状に構成されている。接続部４４１の全周に渡って立ち下がり部４４１ａが形成され、これにより接続部４４１の剛性が高められている。
【０２２５】
板ばね部４０５は、下側のＳｉＮ膜４６１と上側のＡｌ膜４６２とが積層された２層の薄膜で構成されている。Ａｌ膜４６２は、これを有する板ばね部４０５に静電力を作用させるための電極となっている。
【０２２６】
なお、板ばね部４０５のＳｉＮ膜４６１と、後述する板ばね部４０６，４０７，４０８のＳｉＮ膜４６４，４６５，４６８と、接続部４４２を構成するＳｉＮ膜は、連続した１つのＳｉＮ膜となっているので、図２８ではその連続した１つのＳｉＮ膜を符号４９９で示している。
【０２２７】
板ばね部４０６は、下側のＡｌ膜４６３と上側のＳｉＮ膜４６４とが積層された２層の薄膜で構成されている。接続部４３７はＡｌ膜４６２，４６３が重なり合った部分となっており、接続部４３７においてＳｉＮ膜４９９に形成された開口４３８を介して、Ａｌ膜４６２，４６３間が電気的に接続されている。
【０２２８】
接続部１０ｄは、ＳｉＮ膜４６４に形成した開口を介して、板ばね部４０６のＡｌ膜４６３上に固定され、ミラー２は、Ａｌ膜４６３に電気的に接続されている。これにより、ミラー２は、後述する板ばね部４０８が有する電極としてのＡｌ膜４６７との間に静電力を生じさせる電極として、兼用されている。
【０２２９】
板ばね部４０７は、下側のＳｉＮ膜４６５と上側のＡｌ膜４６６とが積層された２層の薄膜で構成されている。Ａｌ膜４６６は、これを有する板ばね部４０７に静電力を作用させるための電極となっている。
【０２３０】
板ばね部４０８は、下側のＡｌ膜４６７と上側のＳｉＮ膜４６８とが積層された２層の薄膜で構成されている。Ａｌ膜４６７は、これを有する板ばね部４０８に静電力を作用させるための電極となっている。接続部４３９はＡｌ膜４６６，４６７が重なり合った部分となっており、接続部４３９においてＳｉＮ膜４９９に形成された開口４４０を介して、Ａｌ膜４６６，４６７間が電気的に接続されている。
【０２３１】
接続部１０ｅは、板ばね部４０８のＳｉＮ膜４６８上に固定されており、ミラー２は、ＳｉＮ膜４６８によって、板ばね部４０８のＡｌ膜４６７に対して電気的に絶縁されている。
【０２３２】
板ばね部４０５における接続部４３７と反対側の端部と、板ばね部４０７における接続部４３９と反対側の端部とは、接続部４４２により機械的に接続されている。接続部４４２は、板ばね部４０５を構成するＳｉＮ膜４６１及び板ばね部４０７を構成するＳｉＮ膜４６５がそのまま延びることによって、平板状に構成されている。接続部４４２の全周に渡って立ち下がり部４４２ａが形成され、これにより接続部４４２の剛性が高められている。
【０２３３】
接続部４４１と接続部４４２とが間隔をあけて対向するように、接続部４４１と接続部４４２との間は、接続部４４３，４４４により機械的に接続されている。接続部４４３は、接続部４４２を構成するＳｉＮ膜及び板ばね部４０７を構成するＡｌ膜４６６がそのまま延びることによって、構成されている。接続部４４１における接続部４４３の箇所には、板ばね部４０２を構成するＡｌ膜４５３が延在している。接続部４４３においてＳｉＮ膜に形成された開口を介して、Ａｌ膜４６６，４５３間が電気的に接続されている。接続部４４４は、接続部４４２を構成するＳｉＮ膜及び板ばね部４０６を構成するＡｌ膜４６２がそのまま延びることによって、構成されている。接続部４４１における接続部４４４の箇所には、板ばね部４０４を構成するＡｌ膜４５７が延在している。接続部４４４においてＳｉＮ膜に形成された開口を介して、Ａｌ膜４６２，４５７間が電気的に接続されている。
【０２３４】
また、板ばね部４０１の電極としてのＡｌ膜４５２の下方における対向箇所には、基板１上の絶縁膜４１１上に、Ａｌ膜４５２との間にそれぞれ静電力を生じさせる電極部としての、Ａｌ膜４２０が形成されている。Ａｌ膜４２０は、図示しない配線パターンを介して、配線パターン４１２ｂに対して電気的に接続されている。
【０２３５】
以上の説明からわかるように、配線パターン４１２ａに対して、Ａｌ膜４５２，４５３，４６６，４６７が電気的に接続されており、これらが同電位となる。これとは電気的に独立して、配線パターン４１２ｂに対して、Ａｌ膜４５６，４５７，４６２，４６３、ミラー２及びＡｌ膜４２０が電気的に接続されており、これらが同電位となる。
【０２３６】
各支持部４１３Ａ〜４１３Ｃの配線パターン４１２ａと配線パターン４１２ｂとの間には、それぞれ互いに独立して、任意のレベルの電圧（すなわち、駆動信号）を印加できるようになっている。
【０２３７】
本実施の形態では、例えば、各支持部４１３Ａ〜４１３Ｃの配線パターン４１２ｂが接地され、各支持部４１３Ａ〜４１３Ｃ毎に独立して、配線パターン４１２ａに任意のレベルの電位を印加できるようになっている。
【０２３８】
今、支持部４１３Ａにおいて、配線パターン４１２ｂの電位を０Ｖ、配線パターン４１２ａの電位を＋Ｖ２にしたとすると、前述した電気的な接続関係が構築されていることから、板ばね部４０１の電極としてのＡｌ膜４５２（＋Ｖ２）と基板１上の電極としてのＡｌ膜４２０（０Ｖ）との間、板ばね部４０２の電極としてのＡｌ膜４５３（＋Ｖ２）と板ばね部４０５の電極としてのＡｌ膜４６２（０Ｖ）との間、板ばね部４０４の電極としてのＡｌ膜４５７（０Ｖ）と板ばね部４０７の電極としてのＡｌ膜４６６（＋Ｖ２）との間、及び、板ばね部４０８の電極としてのＡｌ膜４６７（＋Ｖ２）とミラー（０Ｖ）との間には、それぞれ電位差（電圧）＋Ｖ２が印加される。
【０２３９】
したがって、板ばね部４０１と基板１との間に第１の静電力が作用し、板ばね部４０２と板ばね部４０５との間に第２の静電力が作用し、板ばね部４０４と板ばね部４０７との間に第３の静電力が作用し、板ばね部４０８とミラー２との間に第４の静電力が作用する。なお、図２９及び図３０において、静電力が作用する箇所を示す黒い矢印を付している。
【０２４０】
これらの静電力により、前記第１３の実施の形態の場合と同様に各板ばね部４０１，４０２，４０４，４０５，４０７，４０８が間隔の狭い部分から順次引き寄せられていき、支持部４１３Ａが変形していき、静電力と板ばね部４０１〜４０８のバネ力（復元力）が均衡すると、支持部４１３Ａの変形が停止する。このとき、前述した機械的な接続関係から、同じ階層において互いに並列な関係にある一対の板ばね部（例えば、板ばね部４０１と板ばね部４０３、板ばね部４０５と板ばね部４０７など）は、同じように変形するので、支持部４１３Ａが大きく捻れたり歪んだりするようなことはない。
【０２４１】
本実施の形態では、前述した各対向電極となる部分間の位置関係が必ずしも同一ではない（例えば、電極部４５３と電極部４６２の位置関係と電極部４５２と基板１上の電極４２０との位置関係は異なる）が、各板ばね部の幅を調整して対向電極となる部分の面積を適宜調整すれば、前記第１４の実施の形態の場合と同様に、静電力による接続部付近での板ばね部の変形の状態をほぼ同じにすることは可能である。
【０２４２】
本実施の形態によるミラーデバイスが、前記第７の実施の形態によるミラーデバイスの製造方法に準じた方法により製造することができることは、言うまでもない。
【０２４３】
本実施の形態によっても、前記第１１の態様と同様の利点が得られる。また、本実施の形態では、前述した第１乃至第４の静電力が作用するので、基板１上の電極４ａ〜４ｃとミラー２との間で静電力が作用する前記第１１の実施の形態に比べて、電極間距離を狭くすることができる。したがって、本実施の形態では、低電力でミラー２を駆動する（すなわち、傾ける）ことができる。
【０２４４】
さらに、本実施の形態によれば、静電力による接続部付近での板ばね部の変形の状態をほぼ同じにすることも可能であるので、接続部１０ｄ，１０ｅに対する負担をほとんどなくすことも可能である。
【０２４５】
［第１６の実施の形態］
【０２４６】
図３２は、本発明の第１６の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、下側（基板１側）の部分を模式的に示す概略平面図であり、図２７に対応している。図３３は、本発明の第１６の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、上側（基板１と反対側）の部分（ミラー２を除く）を模式的に示す概略平面図であり、図２８に対応している。図３２及び図３３中のＸ９−Ｘ１０に沿った概略断面図及び図３２及び図３３中のＸ１５−Ｘ１６線に沿った概略断面図は、図２９と同一となる。。図３２及び図３３中のＸ１１−Ｘ１２に沿った概略断面図及び図３２及び図３３中のＸ１３−Ｘ１４線に沿った概略断面図は、図３０と同一となる。図３２及び図３３中のＯ−Ａ線（図２０中のＯ−Ａ線に対応）に沿った概略断面図は、図３１と同一となる。
【０２４７】
図３２及び図３３において、図２７乃至図３１中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０２４８】
本実施の形態が、前記第１３の実施の形態と異なる所は、図２０中の支持部３Ａが図３２及び図３３に示す支持部５１３Ａで置き換えられ、図２０中の支持部３Ｂ，３Ｃが図３２及び図３３に示す支持部５１３Ａと同じ構造を持つ支持部（図示せず）でそれぞれ置き換えられている点と、前記第１５の実施の形態と同様に、基板１上の全面に渡りＳｉＮ等の絶縁膜４１１が形成され、絶縁膜４１１上に互いに電気的に絶縁された配線パターン４１２ａ，４１２ｂ及び基板１側の電極としてのＡｌ膜４２０などが形成されている点のみである。支持部５１３Ａは薄膜弾性構造体を構成している。
【０２４９】
本実施の形態では、支持部５１３Ａは、図３２及び図３３中のＯ−Ａ線に沿って切断したときその一方側部分が、図２７乃至図３１に示す支持部４１３Ａと実質的に同一の構造を持ち、他方側部分が、図２７乃至図３１に示す支持部４１３Ａの鏡像体と実質的に同一の構造を持っている。
【０２５０】
本実施の形態によっても、前記第１５の実施の形態と同様の利点を得ることができる。また、前記第１５の実施の形態では、変形時に板ばね部４０１〜４０８に捻れ等が生ずる可能性を否めないが、本実施の形態では、対称性を持っているので、その捻れ等が生ずる可能性を払拭することができる。さらに、本実施の形態では、真ん中の板ばね部４０３，４０４，４０８，４０７の幅を、両側の板ばね部４０１，４０２，４０５，４０６の幅に対して相対的に適宜調整することによって、静電力による接続部付近での板ばね部の変形の状態をほぼ同じにすることができ、接続部１０ｄ，１０ｅに対する負担をほとんどなくすことができる。
【０２５１】
［第１７の実施の形態］
【０２５２】
図３４は、本発明の第１７の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、下側（基板１側）の部分を模式的に示す概略平面図であり、図３６乃至図３９中のＲ−Ｓ矢視図に相当している。図面表記の便宜上、図３４において、一部の要素については想像線で示している。図３５は、本発明の第１７の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、上側（基板１と反対側）の部分（ミラー２を除く）を模式的に示す概略平面図であり、図３６乃至図３９中のＴ−Ｕ矢視図に相当している。図３６は、図３４及び図３５中のＸ２１−Ｘ２２線に沿った概略断面図である。図３７は、図３４及び図３５中のＸ２３−Ｘ２４線に沿った概略断面図である。図３８は、図３４及び図３５中のＸ２５−Ｘ２６線に沿った概略断面図である。図３９は、図３４及び図３５中のＸ２７−Ｘ２８線に沿った概略断面図である。図４０は、図３４及び図３５中のＹ１−Ｙ２線に沿った概略断面図である。
【０２５３】
図３４乃至図４０において、図２０及び図２１中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０２５４】
本実施の形態が、前記第１３の実施の形態と異なる所は、図２０中の支持部３Ａが図３４乃至図４０に示す支持部６１３Ａで置き換えられ、図２０中の支持部３Ｂ，３Ｃが図３４乃至図４０に示す支持部６１３Ａと同じ構造を持つ支持部（図示せず）でそれぞれ置き換えられている点と、基板１上の全面に渡りＳｉＮ等の絶縁膜６１１が形成され、絶縁膜６１１上に互いに電気的に絶縁された配線パターン６１２ａ〜６１２ｄ及び基板１側の電極としてのＡｌ膜６２０ａ，６２０ｂ，６２０ｄなどが形成されている点のみである。支持部６１３Ａは薄膜弾性構造体を構成している。
【０２５５】
支持部６１３Ａは、基本的に図１７に示す前記第１１の実施の形態によるミラーデバイスの支持部９３Ａと同様の構造を持ち、この構造を、ミラー２を傾動させるための駆動力としての静電力を各板ばね部６１４，６１５，６２４，６２５に作用させるように、変形したものである。
【０２５６】
板ばね部６１４，６１５，６２４，６２５は、図１７中の板ばね部１８４，１８５，１９４，１９５にそれぞれ対応しており、機械的な接続関係、Ａｌ膜とＳｉＮ膜との上下関係、反り具合、長さの設定などは同様である。Ａｌ膜は導電性薄膜である。両者が主として異なる所は、各板ばね部６１４，６１５，６２４，６２５の各一部を構成する各Ａｌ膜が幅方向に４分割されている点と、これに伴い、図１７中の脚部９に対応する４つの脚部９ａ〜９ｄ、図１７中の接続部１８６に対応する４つの接続部６４６ａ〜６４６ｄ、図１７中の接続部１９６に対応する４つの接続部６５６ａ〜６５６ｄ、及び、図１７中の接続部１０に対応する４つの接続部１０ａ〜１０ｄが設けられている点と、板ばね部６１５，６２４の端部同士の接続の点である。
【０２５７】
板ばね部６１４は、下側のＳｉＮ膜６６１と上側の４分割されたＡｌ膜６６２ａ〜６６２ｄとが積層された２層（ただし、Ａｌ膜６６２ａ〜６６２ｄが形成されていない箇所は１層）の薄膜で構成されている。
【０２５８】
脚部９ａは、板ばね部６１４を構成するＳｉＮ膜６６１及びＡｌ膜６６２ａがそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜６６２ａは、脚部９ａにおいてＳｉＮ膜６６１に形成された開口を介して配線パターン６１２ａに電気的に接続されている。脚部９ｂは、板ばね部６１４を構成するＳｉＮ膜６６１及びＡｌ膜６６２ｂがそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜６６２ｂは、脚部９ｂにおいてＳｉＮ膜６６１に形成された開口を介して配線パターン６１２ｂに電気的に接続されている。脚部９ｃは、板ばね部６１４を構成するＳｉＮ膜６６１及びＡｌ膜６６２ｃがそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜６６２ｃは、脚部９ｃにおいてＳｉＮ膜６６１に形成された開口を介して配線パターン６１２ｃに電気的に接続されている。脚部９ｄは、板ばね部６１４を構成するＳｉＮ膜６６１及びＡｌ膜６６２ｄがそのまま延びることによって構成されている。Ａｌ膜６６２ｄは、脚部９ｄにおいてＳｉＮ膜６６１に形成された開口を介して配線パターン６１２ｄに電気的に接続されている。
【０２５９】
Ａｌ膜６６２ａ，６６２ｂ，６６２ｄは、これらを有する板ばね部６１４に静電力を作用させるための電極となっている。Ａｌ膜６６２ｃは、ミラー２の電位を所定電位にするための単なる配線パターンとなっている。
【０２６０】
なお、板ばね部６１４のＳｉＮ膜６６１と、後述する板ばね部６１５のＳｉＮ膜６６４と、後述する接続部６９６を構成するＳｉＮ膜は、連続した１つのＳｉＮ膜となっているので、図３４ではその連続した１つのＳｉＮ膜を符号６０５で示している。
【０２６１】
板ばね部６１５は、下側の４分割されたＡｌ膜６６３ａ〜６６３ｄと上側のＳｉＮ膜６６４とが積層された２層（ただし、Ａｌ膜６６３ａ〜６６３ｄが形成されていない箇所は１層）の薄膜で構成されている。接続部６４６ａはＡｌ膜６６２ａ，６６３ａが重なり合った部分となっており、接続部６４６ａにおいてＳｉＮ膜６０５に形成された開口６４７ａを介して、Ａｌ膜６６２ａ，６６３ａ間が電気的に接続されている。接続部６４６ｂはＡｌ膜６６２ｂ，６６３ｂが重なり合った部分となっており、接続部６４６ｂにおいてＳｉＮ膜６０５に形成された開口６４７ｂを介して、Ａｌ膜６６２ｂ，６６３ｂ間が電気的に接続されている。接続部６４６ｃはＡｌ膜６６２ｃ，６６３ｃが重なり合った部分となっており、接続部６４６ｃにおいてＳｉＮ膜６０５に形成された開口６４７ｃを介して、Ａｌ膜６６２ｃ，６６３ｃ間が電気的に接続されている。接続部６４６ｄはＡｌ膜６６２ｄ，６６３ｄが重なり合った部分となっており、接続部６４６ｄにおいてＳｉＮ膜６０５に形成された開口６４７ｄを介して、Ａｌ膜６６２ｄ，６６３ｄ間が電気的に接続されている。
【０２６２】
Ａｌ膜６６３ａ，６６３ｂ，６６３ｄは、これらを有する板ばね部６１５に静電力を作用させるための電極となっている。Ａｌ膜６６３ｃは、ミラー２を所定電位にするための単なる配線パターンとなっている。
【０２６３】
板ばね部６１５における接続部６４６ａ〜６４６ｄと反対側の端部には、接続部６９６が機械的に接続されている。接続部６９６は、板ばね部６１５を構成するＳｉＮ膜６６４がそのまま延びることによって、平板状に構成されている。接続部６９６の全周に渡って立ち下がり部６９６ａが形成され、これにより接続部６９６の剛性が高められている。
【０２６４】
板ばね部６２４は、下側のＳｉＮ膜６６５と上側の４分割されたＡｌ膜６６６ａ〜６６６ｄとが積層された２層（ただし、Ａｌ膜６６６ａ〜６６６ｄが形成されていない箇所は１層）の薄膜で構成されている。Ａｌ膜６６６ａ，６６６ｂ，６６６ｄは、これらを有する板ばね部６２４に静電力を作用させるための電極となっている。Ａｌ膜６６６ｃは、ミラー２の電位を所定電位にするための単なる配線パターンとなっている。
【０２６５】
板ばね部６２５は、下側の４分割されたＡｌ膜６６７ａ〜６６７ｄと上側のＳｉＮ膜６６８とが積層された２層（ただし、Ａｌ膜６６７ａ〜６６７ｄが形成されていない箇所は１層）の薄膜で構成されている。Ａｌ膜６６７ａ，６６７ｂ，６６７ｄは、これらを有する板ばね部６２５に静電力を作用させるための電極となっている。Ａｌ膜６６７ｃは、ミラー２の電位を所定電位にするための単なる配線パターンとなっている。
【０２６６】
接続部６５６ａはＡｌ膜６６６ａ，６６７ａが重なり合った部分となっており、接続部６５６ａにおいてＳｉＮ膜６０５に形成された開口６５７ａを介して、Ａｌ膜６６６ａ，６６７ａ間が電気的に接続されている。接続部６５６ｂはＡｌ膜６６６ｂ，６６７ｂが重なり合った部分となっており、接続部６５６ｂにおいてＳｉＮ膜６０５に形成された開口６５７ｂを介して、Ａｌ膜６６６ｂ，６６７ｂ間が電気的に接続されている。接続部６５６ｃはＡｌ膜６６６ｃ，６６７ｃが重なり合った部分となっており、接続部６５６ｃにおいてＳｉＮ膜６０５に形成された開口６５７ｃを介して、Ａｌ膜６６６ｃ，６６７ｃ間が電気的に接続されている。接続部６５６ｄはＡｌ膜６６６ｄ，６６７ｄが重なり合った部分となっており、接続部６５６ｄにおいてＳｉＮ膜６０５に形成された開口６５７ｄを介して、Ａｌ膜６６６ｄ，６６７ｄ間が電気的に接続されている。
【０２６７】
接続部１０ａ，１０ｂ，１０ｄは、板ばね部６２５のＳｉＮ膜６６８上にそれぞれ固定されており、ミラー２は、ＳｉＮ膜６６８によって、板ばね部６２５のＡｌ膜６６７ａ，６６７ｂ，６６７ｄに対してそれぞれ電気的に絶縁されている。一方、接続部１０ｃは、ＳｉＮ膜６６８に形成した開口を介して、板ばね部６２５のＡｌ膜６６７ｃ上に固定され、ミラー２は、Ａｌ膜６６７ｃに電気的に接続されている。これにより、ミラー２は、板ばね部６２５が有する電極としてのＡｌ膜６６７ａ，６６７ｂ，６６７ｄとの間に静電力を生じさせる電極として、兼用されている。
【０２６８】
板ばね部６２４における接続部６５６ａ〜６５６ｄと反対側の端部には、接続部６９７が機械的に接続されている。接続部６９７は、板ばね部６２４を構成するＳｉＮ膜６６５がそのまま延びることによって、平板状に構成されている。接続部６９７の全周に渡って立ち下がり部６９７ａが形成され、これにより接続部６９７の剛性が高められている。
【０２６９】
接続部６９６と接続部６９７とが間隔をあけて対向するように、接続部６９６と接続部６９７との間は、接続部６８１〜６８４により機械的に接続されている。接続部６８１は、接続部６９７を構成するＳｉＮ膜及び板ばね部６２４を構成するＡｌ膜６６６ａがそのまま延びることによって、構成されている。接続部６９６における接続部６８１の箇所には、板ばね部６１５を構成するＡｌ膜６６３ｂが延在している。接続部６８１においてＳｉＮ膜に形成された開口を介して、Ａｌ膜６６６ａ，６６３ｂ間が電気的に接続されている。
【０２７０】
接続部６８２は、接続部６９７を構成するＳｉＮ膜及び板ばね部６２４を構成するＡｌ膜６６６ｃがそのまま延びることによって、構成されている。接続部６９６における接続部６８２の箇所には、板ばね部６１５を構成するＡｌ膜６６３ｃが延在している。接続部６８２においてＳｉＮ膜に形成された開口を介して、Ａｌ膜６６６ｃ，６６３ｃ間が電気的に接続されている。
【０２７１】
接続部６８３は、接続部６９７を構成するＳｉＮ膜及び板ばね部６２４を構成するＡｌ膜６６６ｂがそのまま延びることによって、構成されている。接続部６９６における接続部６８３の箇所には、板ばね部６１５を構成するＡｌ膜６６３ａ，６６３ｄが延在している。接続部６８３においてＳｉＮ膜に形成された開口を介して、Ａｌ膜６６６ｂ，６６３ａ，６６３ｄ間が電気的に接続されている。
【０２７２】
接続部６８４は、接続部６９７を構成するＳｉＮ膜及び板ばね部６２４を構成するＡｌ膜６６６ｄがそのまま延びることによって、構成されている。接続部６９６における接続部６８４の箇所には、板ばね部６１５を構成するＡｌ膜６６３ｂが延在している。接続部６８４においてＳｉＮ膜に形成された開口を介して、Ａｌ膜６６６ｄ，６６３ｂ間が電気的に接続されている。
【０２７３】
また、板ばね部６１４の電極としてのＡｌ膜６６２ａ，６６２ｂ，６６２ｄの下方における対向箇所には、基板１上の絶縁膜６１１上に、Ａｌ膜６６２ａ，６６２ｂ，６６２ｄとの間にそれぞれ静電力を生じさせる電極部としての、Ａｌ膜６２０ａ，６２０ｂ，６２０ｄがそれぞれ形成されている。Ａｌ膜６２０ａ，６２０ｂ，６２０ｄは、図示しない配線パターンを介して、配線パターン６１２ｃに対して電気的に接続されている。
【０２７４】
以上の説明からわかるように、配線パターン６１２ａ，６１２ｄに対して、Ａｌ膜６６２ａ，６６３ａ，６６２ｄ，６６３ｄ，６６７ｂ，６６６ｂが電気的に接続されており、これらが同電位となる。これとは電気的に独立して、配線パターン６１２ｂに対して、Ａｌ膜６６２ｂ，６６３ｂ，６６６ａ，６６７ａ，６６６ｄ，６６７ｄが電気的に接続されており、これらが同電位となる。これらとは電気的に独立して、配線パターン６１２ｃに対して、Ａｌ膜６６２ｃ，６６３ｃ，６６６ｃ，６６７ｃ、ミラー２及び基板１上のＡｌ膜６２０ａ，６２０ｂ，６２０ｄが電気的に接続されており、これらが同電位となる。
【０２７５】
各支持部６１３Ａ〜６１３Ｃの配線パターン６１２ａ（及び６１２ｄ）と配線パターン６１２ｂには、支持部６１３Ａ〜６１３Ｃ毎に互いに独立して、配線パターン６１２ｃを基準（０Ｖ）として、それぞれ正負の任意のレベルの電位を印加することができるようになっている。
【０２７６】
今、支持部６１３Ａにおいて、配線パターン６１２ｃの電位を０Ｖ、配線パターン６１２ａ，６１２ｄの電位を＋Ｖ３、配線パターン６１２ｂの電位を−Ｖ３にしたとすると、前述した電気的な接続関係が構築されていることから、板ばね部６１４のＡｌ膜６６２ａ，６６２ｂ，６６２ｄと基板１上のＡｌ膜６２０ａ，６２０ｂ，６２０ｄとの間にそれぞれ電位差Ｖ３が印加されて、板ばね部６１４と基板１との間に第１の静電力が作用する。また、板ばね部６１５のＡｌ膜６６３ａ，６６３ｂ，６６３ｄと板ばね部６２４のＡｌ膜６６６ａ，６６６ｂ，６６６ｄとの間にそれぞれ電位差２Ｖ３が印加されて、板ばね部６１５と板ばね部６２４との間に第２の静電力が作用する。さらに、板ばね部６２５のＡｌ膜６６７ａ，６６７ｂ，６６７ｄとミラー２との間にそれぞれ電位差Ｖ３が印加されて、板ばね部６２５とミラー２との間に第３の静電力が作用する。
【０２７７】
ところで、図３６乃至図３８からもわかるように、板ばね部６１４の電極としてのＡｌ膜６６２ａ，６６２ｂ，６６２ｄと基板１上の電極としてのＡｌ膜６２０ａ，６２０ｂ，６２０ｄとの間の距離と、板ばね部６２５の電極としてのＡｌ膜６６７ａ，６６７ｂ，６６７ｄとミラー２との間の距離とは、ほぼ等しい。そして、板ばね部６１５の電極としてのＡｌ膜６６３ａ，６６３ｂ，６６３ｄと板ばね部６２４の電極としてのＡｌ膜６６６ａ，６６６ｂ，６６６ｄとの間の距離は、前記距離のほぼ２倍である。ところが、前記第１及び第３の静電力が電位差Ｖ３によるものであるのに対し、前記第２の静電力がその２倍の電位差２Ｖ３によるものであるため、距離の効果と電位差による効果とが相殺され、第１乃至第３の静電力はほぼ等しくなる。したがって、各板ばね部６１４，６１５，６２４，６２５に作用する静電力はほぼ等しくなり、その結果、ミラー２の接続部１０ａ〜１０ｄに対する負担はほとんどなくなる。
【０２７８】
したがって、本実施の形態によれば、前記第１４の実施の形態と同様の利点が得られる。
【０２７９】
［第１８の実施の形態］
【０２８０】
図１９は、本発明の第１８の実施の形態による光スイッチを示す概略構成図である。
【０２８１】
本実施の形態による光スイッチは、前述した第１乃至第１７の実施の形態のいずれかであるミラーデバイス２００を含み、２次元配置された複数の光入力用光ファイバ２０１から出射された光を複数の光出力用光ファイバ２０２のいずれかに入射させる。
【０２８２】
複数の光入力用光ファイバ２０１から出射された光は、ミラーデバイス２００の各素子のミラー２へそれぞれ入射される。その入射のために、必要に応じて、複数の光入力用光ファイバ２０１とミラーデバイス２００との間にレンズ等の光学系を配置してもよい。
【０２８３】
ミラーデバイス２００は、光路切り換え状態を指令する制御信号に応じて、各素子の電極としてのミラー２と電極４ａ，４ｂ，４ｃとの間に駆動信号（本実施の形態では、電位差）が与えられ、この駆動信号により応じた方向及び傾き量で前記ミラーが前記基体に対して傾く。その結果、ミラー２で反射された後の光の進行方向が偏向され、該当する個所の光出力用光ファイバ２０２へ入射される。図１９において、Ｐ１はある光入力用光ファイバ２０１からある素子のミラー２へ入射される入力光、Ｐ２は当該ミラー２で反射されてある光出力用光ファイバ２０２へ入射される出力光を示してる。
【０２８４】
本実施の形態によれば、前述した第１乃至第１２の実施の形態のいずれかであるミラーデバイス２００が用いられているので、入力光路と同数のミラー２で多くの出力光路に切り換えることができ、例えば、１０００個のミラー２で１０００個の入力光路を１０００個の出力光路に切り換えることができる。したがって、本実施の形態によれば、ミラー２の数が少なくてすむため、前述した従来のＭＥＭＳ技術を利用した機械式光スイッチに比べて、小型化及び量産性が大幅に向上する。勿論、ミラー２を利用して光路を切り換えるので、電子式光スイッチに比べて、挿入損失やクロストークなどの光学特性に優れている。
【０２８５】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【０２８６】
例えば、前述した各実施の形態では、支持機構が複数の支持部を有する場合、これらの支持部が全て同じ構造を有していたが、各支持部は必ずしも同じ構造を有している必要はない。
【０２８７】
また、本発明による薄膜弾性構造体の用途は、ミラーデバイスに限定されるものではない。さらに、本発明によるミラーデバイスの用途は、光スイッチに限定されるものではない。
【０２８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ミラーを利用して光路を切り換えることにより優れた光学特性を保ちながら、小型化及び量産性をより一層向上させることができる光スイッチを提供することができる。
【０２８９】
また、本発明は、このような光スイッチなどに適したミラーデバイス並びに薄膜弾性構造体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図である。
【図２】図１中のＯ−Ａ線に沿った概略断面図である。
【図３】図１中のＯ−Ｄ線に沿った概略断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態によるミラーデバイスの製造方法の各工程をそれぞれ模式的に示す概略断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施の形態によるミラーデバイスの製造方法の各工程をそれぞれ模式的に示す概略断面図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略断面図である。
【図１２】図１１中のＥ−Ｆ矢視図である。
【図１３】本発明の第７の実施の形態によるミラーデバイスの製造方法の各工程をそれぞれ模式的に示す概略断面図である。
【図１４】本発明の第８の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の支持部を模式的に示す概略平面図である。
【図１５】本発明の第９の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の支持部を模式的に示す概略平面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第１０の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の支持部を模式的に示す概略断面図である。
【図１７】本発明の第１１の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の支持部を模式的に示す概略断面図である。
【図１８】本発明の第１２の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の支持部を模式的に示す概略平面図である。
【図１９】本発明の第１３の実施の形態による光スイッチを示す概略構成図である。
【図２０】本発明の第１３の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子を模式的に示す概略平面図である。
【図２１】図２０中のＯ−Ａ線に沿った概略断面図である。
【図２２】本発明の第１４の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、中間板及びそれより下側の部分を模式的に示す概略平面図である。
【図２３】本発明の第１４の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、中間板より上側の部分を模式的に示す概略平面図である。
【図２４】図２２及び図２３中のＸ１−Ｘ２線に沿った概略断面図である。
【図２５】図２２及び図２３中のＯ−Ａ線に沿った概略断面図である。
【図２６】図２２及び図２３中のＸ３−Ｘ４線に沿った概略断面図である。
【図２７】本発明の第１５の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、下側の部分を模式的に示す概略平面図である。
【図２８】本発明の第１５の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、上側の部分を模式的に示す概略平面図である。
【図２９】図２７及び図２８中のＸ５−Ｘ６線に沿った概略断面図である。
【図３０】図２７及び図２８中のＯ−Ａ線（図２０中のＯ−Ａ線に対応）に沿った概略断面図である。
【図３１】図２７及び図２８中のＸ７−Ｘ８線に沿った概略断面図である。
【図３２】本発明の第１６の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、下側（基板１側）の部分を模式的に示す概略平面図である。
【図３３】本発明の第１６の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、上側の部分を模式的に示す概略平面図である。
【図３４】本発明の第１７の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、下側の部分を模式的に示す概略平面図である。
【図３５】本発明の第１７の実施の形態によるミラーデバイスの単位素子の、上側の部分を模式的に示す概略平面図である。
【図３６】図３４及び図３５中のＸ２１−Ｘ２２線に沿った概略断面図である。
【図３７】図３４及び図３５中のＸ２３−Ｘ２４線に沿った概略断面図である。
【図３８】図３４及び図３５中のＸ２５−Ｘ２６線に沿った概略断面図である。
【図３９】図３４及び図３５中のＸ２７−Ｘ２８線に沿った概略断面図である。
【図４０】図３４及び図３５中のＹ１−Ｙ２線に沿った概略断面図である。
【符号の説明】
１  基板
２  ミラー
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  支持部
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  電極
５  板ばね部
９  脚部
１０  接続部
２００  ミラーデバイス
２０１  光入力用光ファイバ
【図１】
0003724432.tif 000002
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0003724432.tif 000018
【図１８】
0003724432.tif 000019
【図１９】
0003724432.tif 000020
【図２０】
0003724432.tif 000021
【図２１】
0003724432.tif 000022
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
0003724432.tif 000025
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
0003724432.tif 000029
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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