(57)【要約】【課題】  出力ポート等に入射するノイズ（クロストーク）を減らす。【解決手段】  複数のミラー１０と、複数のミラー１０をそれぞれの回転軸１５を基準にして回動可能に支持するミラー支持体２０と、を備えている。ミラー支持体２０のミラー１０の背後の面２３は、複数のミラーに対する入射光の光軸（Ｚ方向）及び回転軸１５（Ｙ方向）に対して傾いている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに隣接して配置され、入射光を任意の方向にそれぞれ反射する複数のミラーと、
複数の前記ミラーをそれぞれ独立して回転可能に支持するミラー支持体と、
前記入射光のうち、隣接するミラー相互間に向う光が、該ミラーによって反射された光の方向に向うのを防止する防止手段と、
を備えていることを特徴とするマイクロミラーアレイ。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロミラーアレイにおいて、
複数の前記ミラーには、それぞれ、回転軸が設けられ、
前記ミラー支持体は、複数の前記ミラーの裏面に対向するミラー対向面を有し、複数の前記回転軸の回りにそれぞれの該ミラーが回動可能に、複数の該ミラーを支持し、
前記ミラー支持体の前記ミラー対向面のうち、少なくとも、複数の前記ミラー相互間の隙間を通過した光が照射される部分は、複数の該ミラー相互間の隙間を通過した光が該ミラーの裏面に向うよう、又は、複数の該ミラー相互間の隙間を通過した光が、前記回転軸に対して垂直な面を基準にして、複数のミラーがそれぞれ入射光を反射する角度よりも大きな角度で反射されるよう、傾いて形成されている、
ことを特徴とするマイクロミラーアレイ。
【請求項３】
互いに隣接して配置され、入射光を任意の方向にそれぞれ反射する複数のミラーと、
複数の前記ミラーを、それぞれのミラーに設けられた回転軸の回りにそれぞれ独立して回転可能に支持するミラー支持体と、
前記入射光のうち、隣接するミラー相互間に向う光を遮蔽する遮蔽手段と、
を備えていることを特徴とするマイクロミラーアレイ。
【請求項４】
請求項３に記載のマイクロミラーアレイにおいて、
前記遮蔽手段は、前記入射光の向う方向又は前記ミラーの前記回転軸に対して傾いて配置され、前記入射光のうち、複数の前記ミラーに入射する光を通過させる開口が形成されている遮蔽板である、
ことを特徴とするマイクロミラーアレイ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のマイクロミラーアレイにおいて、
複数の前記ミラーのそれぞれの裏面には、光吸収材が施されている、
ことを特徴とするマイクロミラーアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のミラーと、複数の該ミラーのそれぞれを回動可能に支持するミラー支持体とを備えているマイクロミラーアレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、波長選択スイッチや光アド・ドロップマルチプレクサ等の装置では、複数の波長域の各光をそれぞれ所望の方向に向けるために、一般的に、ＭＥＭＳ（Mycro  Electro  Mechanical  System）と呼ばれているマイクロミラーアレイが用いられている。
【０００３】
このマイクロミラーアレイは、以下の特許文献１に記載されているように、複数のミラーと、複数の該ミラーのそれぞれを回動可能に支持するミラー支持体と、を備えている。このマイクロミラーアレイは、前述の波長選択スイッチ等の装置で、外部からの光を各波長域の光に分光するグレーティングとの組み合わせで用いられることが多い。この場合、マイクロミラーアレイは、グレーティングで分光された各波長域の光を、各波長域の光に対応するミラーを傾けて、所望の出力ポート等に向わせている。
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ６，６５７，７７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、グレーティングからの光は、ガウシアン分布を成すので、全て、マイクロミラーアレイの複数のミラーに至るわけではなく、ガウシアン分布の裾の部分の微小な光は、ミラーの反射面を除く部分、例えば、複数のミラーの相互間や、ミラーの側面等にも至る。このため、従来技術では、これらの箇所に至った光がそこで反射して、出力ポート等に入射してしまい、クロストークになることがあるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、ノイズを減らすことができるマイクロミラー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】
【０００７】
前記問題点を解決するための請求項１に係る発明のマイクロミラーアレイは、
互いに隣接して配置され、入射光を任意の方向にそれぞれ反射する複数のミラーと、
複数の前記ミラーをそれぞれ独立して回転可能に支持するミラー支持体と、
前記入射光のうち、隣接するミラー相互間に向う光が、該ミラーによって反射された光の方向に向うのを防止する防止手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明のマイクロミラーアレイは、
請求項１に記載のマイクロミラーアレイにおいて、
複数の前記ミラーには、それぞれ、回転軸が設けられ、
前記ミラー支持体は、複数の前記ミラーの裏面に対向するミラー対向面を有し、複数の前記回転軸の回りにそれぞれの該ミラーが回動可能に、複数の該ミラーを支持し、
前記ミラー支持体の前記ミラー対向面のうち、少なくとも、複数の前記ミラー相互間の隙間を通過した光が照射される部分は、複数の該ミラー相互間の隙間を通過した光が該ミラーの裏面に向うよう、又は、複数の該ミラー相互間の隙間を通過した光が、前記回転軸に対して垂直な面を基準にして、複数のミラーがそれぞれ入射光を反射する角度よりも大きな角度で反射されるよう、傾いて形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明のマイクロミラーアレイは、
互いに隣接して配置され、入射光を任意の方向にそれぞれ反射する複数のミラーと、
複数の前記ミラーを、それぞれのミラーに設けられた回転軸の回りにそれぞれ独立して回転可能に支持するミラー支持体と、
前記入射光のうち、隣接するミラー相互間に向う光を遮蔽する遮蔽手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明のマイクロミラーアレイは、
請求項３に記載のマイクロミラーアレイにおいて、
前記遮蔽手段は、前記入射光の向う方向又は前記ミラーの前記回転軸に対して傾いて配置され、前記入射光のうち、複数の前記ミラーに入射する光を通過させる開口が形成されている遮蔽板であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明のマイクロミラーアレイは、
請求項１から４のいずれか一項に記載のマイクロミラーアレイにおいて、
複数の前記ミラーのそれぞれの裏面には、光吸収材が施されていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記問題点を解決するための他の発明のマイクロミラーアレイは、
複数のミラーと、複数の該ミラーをそれぞれの回転軸を基準にして回動可能に支持するミラー支持体と、を備えているマイクロミラーアレイにおいて、
前記ミラー支持体の複数の前記ミラーの背後の面のうち、少なくとも複数の前記ミラーの相互間に相当する部分は、複数の該ミラーに対する入射光の光軸及び前記回転軸に対して傾いている、又は、回転可能角度範囲内のいずれの角度の前記ミラーに対しても傾いていることを特徴とする。
【００１３】
前記問題点を解決するためのさらに他の発明のマイクロミラーアレイは、
複数のミラーと、複数の該ミラーのそれぞれを回動可能に支持するミラー支持体と、を備えているマイクロミラーアレイにおいて、
前記ミラー支持体の複数の前記ミラーの背後の面のうち、複数の前記ミラーの相互間に相当する部分は、該ミラーに対する入射光のうち、該ミラーの相互間を通過した光が、該ミラーの裏面に向うように、傾いていることを特徴とする。
【００１４】
前記問題点を解決するためのさらに他の発明のマイクロミラーアレイは、
複数のミラーと、複数の該ミラーのそれぞれを回動可能に支持するミラー支持体と、を備えているマイクロミラーアレイにおいて、
前記ミラー支持体の複数の前記ミラーの背後の面のうち、少なくとも複数の前記ミラーの相互間に相当する部分は、光吸収材が施されていることを特徴とする。
【００１５】
前記問題点を解決するためのさらに他の発明のマイクロミラーアレイは、
複数のミラーと、複数の該ミラーのそれぞれを回動可能に支持するミラー支持体と、を備えているマイクロミラーアレイにおいて、
複数の前記ミラーは、それぞれ、反射面と、該反射面に隣接する一対の側面と、を有し、前記一対の側面は、前記反射面に対する角度が鋭角であることを特徴とする。
【００１６】
前記問題点を解決するためのさらに他の発明のマイクロミラーアレイは、
複数のミラーと、複数の該ミラーのそれぞれを回動可能に支持するミラー支持体と、を備えているマイクロミラーアレイにおいて、
複数の前記ミラーは、それぞれ、反射面と、該反射面に対する裏面と、を有し、前記裏面には、光吸収材が施されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、マイクロミラーアレイに入射する光のうち、複数のミラーの反射面を除く箇所に至った光が、ミラーの反射面で反射した光が向う場所、例えば、出力ポート等に至ることが少なくなるので、クロストークを少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るマイクロミラーアレイの各種実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１９】
まず、図１を用いて、本発明に係るマイクロミラーアレイの第１実施形態について説明する。なお、図１において、同図（ａ）は本実施形態のマイクロミラーアレイの正面図、同図（ｂ）は（ａ）のＩ矢視図、同図（ｃ）は（ａ）のII−II断面図、同図（ｄ）は（ｃ）のIII部拡大図である。
【００２０】
本実施形態のマイクロミラーアレイは、１次元的に並んでいる複数のミラー１０と、複数のミラー１０のそれぞれを回動可能に支持するミラー支持体２０と、を備えている。各ミラー１０には、複数のミラー１０が並んでいる方向に対して垂直な方向に伸びている回転軸１５が固定されている。各ミラー１０の各回転軸１５は、互いに平行である。ミラー支持体２０は、このミラー１０の回転軸１５を回転可能に支持している。なお、以下では、説明の都合上、複数のミラー１０が１次元的に並んでいる方向をＸ方向、各ミラー１０の各回転軸１５が伸びている方向、つまりＸ方向に垂直な方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向をＺ方向とする。また、このＺ方向が、マイクロミラーアレイの各ミラー１０に対する光の入射方向であるとする。
【００２１】
ミラー支持体２０は、各ミラー１０の各回転軸１５の両端をそれぞれ支持する一対の軸受部２１ａ，２１ｂと、一対の軸受部２１ａ，２１ｂを連結する本体部２２と、を有している。この本体部２２は、ミラー１０の背後側に位置している。この本体部２２には、各種配線２６と、各ミラー１０毎に設けられている一対の電極２５ａ，２５ｂとが設けられている。各ミラー１０毎との一対の電極２５ａ，２５ｂは、入射光による当該ミラー１０の投影面内に設けられている。また、各種配線２６は、複数のミラー１０の相互間に対応する位置、言い換えると、一対の電極２５ａ，２５ｂと隣りの一対の電極２５ａ，２５ｂとの間の位置に設けられている。
【００２２】
ミラー１０は、このミラー１０に対する一対の電極２５ａ，２５ｂのそれぞれとミラー１０との間に電圧が印加されることで所定量傾く。すなわち、電極２５ａとミラー１０との間に同極性の電圧が印加されると、ミラー１０と電極２５ａとの間に発生する電界により、ミラー１０は電極２５ａから離れる方向に回転し、電極２５ａとミラー１０との間に逆極性の電圧が印加されると、ミラー１０は電極２５ａに近づく方向に回転する。
【００２３】
ミラー支持体２０の各種配線２６は、絶縁材２８で覆われ、各電極２５ａ，２５ｂは，それぞれ導電材２７，２７で覆われている。また、一対の電極２５ａ，２５ｂを構成する一方の電極２５ａと他方の電極２５ｂとの間には絶縁材２８が配置されている。これら、絶縁材２８及び導電材２７により、ミラー１０に対する本体部２２の背後面２３を形成している。なお、各種配線２６及び電極２５ａ，２５ｂを、透磁率の高い絶縁材で覆うようにしてもよい。この背後面２３は、平坦且つ滑らかな鏡面を形成し、ミラー１０の回転軸１５が伸びているＹ方向及び光の入射方向であるＺ方向に対して傾いている。
【００２４】
ところで、複数のミラー１０に向う光Ｌのうち、各ミラー１０の反射面に至った光は、この反射面で反射されて、各種光学素子等を介して目標の出力ポート等へ向う。一方、複数のミラー１０の相互間の隙間を通過した光は、ミラー支持体２０の背後面２３に至る。この背後面２３は、鏡面であるため、ここに入った光のほとんどは拡散することなく反射される。この背後面２３で反射された光は、この背後面２３がミラー１０の回転軸１５及び光の入射方向に対して傾いているため、光の入射方向にも、さらに、目標の出力ポート等の方向にも、向うことはほとんどない。
【００２５】
従って、本実施形態では、入射光Ｌのうち、複数のミラー１０の相互間の隙間を通過した光が、目標出力ポート等以外の出力ポート等に入射してしまうことを軽減でき、クロストークを減らすことができる。
【００２６】
なお、以上では、ミラー支持体２０の背後面２３をミラー１０の回転軸１５及び光の入射方向に対して傾けたが、この背後面２３をミラー１０の回転軸１５に対して平行にしてもよい。この場合、光の入射方向及びいずれの出力ポートの方向にも反射光が向わないようにするためには、目標出力ポートへの方向付けに必要な最大回転角度範囲内のいずれの角度にあるミラー１０に対しても、背後面２３が傾いている必要がある。具体的には、図２に示すように、Ｘ方向に平行な軸を基準にして、ミラー１０の最大回転角度が、時計回りに方向にθ０で半時計回り方向にもθ０とすると、背後面２３ａを、Ｘ方向に平行な軸を基準にして、θ１（＞θ０）傾けるとよい。但し、この背後面２３ａを一平面上に連なるように形成すると、各電極２５ａ，２５ｂ上の導電材２７の厚さが、Ｘ方向の一方の端部側に存在する電極上の導電材２７の厚さと、Ｘ方向の他方の端部側に存在する電極上の導電材２７の厚さとが大きく異なってしまうので、各電極２５ａ，２５ｂ毎に断続的に背後面２３ａを形成する必要がある。
【００２７】
なお、以上の方法は、ミラー１０の回転軸として、Ｙ方向に伸びる第１回転軸と、Ｘ方向に伸びる第２回転軸とがある場合に有効である。
【００２８】
次に、本発明に係るマイクロミラーアレイの第２実施形態について、図３を用いて説明する。
【００２９】
本実施形態のマイクロミラーアレイは、ミラー支持体２０の背後面２３のうち、各種配線２６が設けられている部分（複数のミラー１０の相互間に相当する部分）２３ｂを、複数のミラー１０の相互間を通過した光Ｌが、この部分２３ｂでの反射でミラー１０の裏面１２に向うように、傾けている。さらに、本実施形態では、ミラー１０の反射面１１の裏面１２、ミラー１０の側面１３に、黒体等の光吸収材Ｂを塗布している。ミラー支持体２０の背後面２３のうちの部分２３ｂは、第１実施形態の背後面２３と同様に、平坦且つ滑らかな鏡面を形成している。
【００３０】
従って、本実施形態では、複数のミラー１０の相互間を通過した光Ｌは、ミラー支持体２０の背後面２３のうちの部分２３ｂで反射し、ミラー１０の裏面１２に向かい、そこで吸収されるので、クロストークを減らすことができる。
【００３１】
なお、本実施形態において、ミラー支持体１０の背後面２３のうちで鏡面を形成する部分２３ｂ、及び第１実施形態で鏡面を形成する背後面２３に、黒体等の光吸収材Ｂを施していもよい。この場合、この光吸収材Ｂに至った光のほとんどは、光吸収材Ｂに吸収されるので、入射光Ｌのうち、複数のミラー１０の相互間を通過した光が、目標出力ポートに向うことがほとんどなくなる。
【００３２】
また、本実施形態のようなミラー１０の裏面１２及び側面１３に対する光吸収材１５の塗布は、第１実施形態のミラー１０の裏面及び側面に対して行ってもよい。
【００３３】
次に、図４を用いて、本発明に係るマイクロミラーアレイの第３実施形態について説明する。
【００３４】
本実施形態のマイクロミラーアレイは、ミラー支持体２０の背後面２３ｃの全体に、絶縁性の光吸収材Ｂを塗布すると供に、各ミラー１０の反射面１１に対してミラー１０側面１３ｂの角度を鋭角にしたものである。なお、本実施形態では、ミラー支持体２０の本体部２２に設けられている各種配線２６及び各電極２５ａ，２５ｂに直接光吸収材Ｂを施している。この場合、各電極２５ａ，２５ｂ上にも、絶縁性の光吸収材Ｂが塗布されることになるが、この光吸収材Ｂを極めて薄く塗布すれば、この光吸収材Ｂによる、ミラー１０を駆動するための各電極２５ａ，２５ｂの電界の低減が、ほとんど無視できるものになるため、ミラー１０の回転角は、光吸収材Ｂを施さない場合とほとんど同じである。特に、光吸収材Ｂとして、絶縁性を有し且つ高透磁率のものを用いれば、何ら問題はない。また、絶縁性の光吸収材Ｂの換わりに、各電極２５ａ，２５ｂ上にのみ、導電性の光吸収材を塗布してもよいことは言うまでもない。
【００３５】
本実施形態では、ミラー支持体２０の背後面２３ｃの全体に絶縁性の光吸収材Ｂを施したので、複数のミラー１０の相互間を通過した光Ｌを、この背後面２３ｃで吸収することができる。さらに、本実施形態では、各ミラー１０の反射面１１に対してミラー１０側面１３ｂの角度を鋭角にしたので、ミラー１０が傾いたとしても、ミラー１０の側面１３ｃに光が入射することを回避することできる。従って、本実施形態でも、入射光Ｌのうち、複数のミラー１０の相互間を通過した光が、目標出力ポートに向うことがほとんどなくなる。
【００３６】
なお、本実施形態では、ミラー支持体２０の本体部２２に設けられている各種配線２６及び各電極２５ａ，２５ｂに直接光吸収材Ｂを施したが、以上の第１実施形態及び第２実施形態のように、各種配線２６及び各電極２５ａ，２５ｂを絶縁材２６や導電材２７等で覆った上から、光吸収材Ｂを施してもよい。
【００３７】
また、本実施形態のようなミラー１０の側面処理は、第１実施形態のミラー１０の側面に対して行ってもよい。
【００３８】
次に、本発明に係るマイクロミラーアレイの第４実施形態について、図５を用いて説明する。
【００３９】
本実施形態のマイクロミラーアレイは、１次元的に並んでいる複数のミラー１０と、複数のミラー１０のそれぞれを回動可能に支持するミラー支持体２０と、複数のミラー１０の相互間に向う光を遮る遮蔽板３０と、を備えている。
【００４０】
遮蔽板３０は、この遮蔽板３０への光の入射方向に対して対向する正面３１と、その裏面３２とを有し、この正面３１は、第１実施形態の背後面２３と同様に、平坦且つ滑らかな鏡面を成し、ミラー１０の回転軸１５が伸びているＹ方向及び光の入射方向であるＺ方向に対して傾いている。また、この遮蔽板３０には、複数のミラー１０の位置と対応する位置に、ミラー１０と同じ又はミラー１０より僅かに小さい開口３３が形成されている。
【００４１】
入射光は、遮蔽板３０の開口３３を通過して、ミラー１０に向かい、そこで反射され、再び、この開口３３を通過して、出力ポート等に向う。ミラー１０が傾いた場合には、このミラー１０で反射された光が向う方向と、このミラー１０に対する光の入射方向とが変わる。このため、ミラー１０からの反射光の一部が遮蔽板３０の裏面３２で遮られることがある。そこで、本実施形態では、遮蔽板３０をできる限りミラー１０に近い位置に配して、光が遮られる量を少なくすると共に、遮蔽板３０の裏面３２に光吸収材Ｂを施して、遮蔽板３０の裏面３２に至った光を吸収するようにしている。
【００４２】
なお、本実施形態では、遮蔽板３０の正面３１を鏡面にしたが、単に光吸収材Ｂを施してもよいし、鏡面の上に光吸収材Ｂを施してもよい。
【００４３】
また、本実施形態では、遮蔽板３０の正面３１をミラー１０の回転軸１５及び光の入射方向に対して傾けたが、図２における背後面２３ａと同様に、回転可能角度範囲内のいずれの角度のミラー１０に対しても、遮蔽板３０の正面３１が傾いているようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る第１実施形態としてのマイクロミラーアレイを示す図で、同図（ａ）はマイクロミラーアレイの正面図、同図（ｂ）は（ａ）のＩ矢視図、同図（ｃ）は（ａ）のII−II断面図、同図（ｄ）は（ｃ）のIII部拡大図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態としての変形例のマイクロミラーアレイの要部断面図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態としてのマイクロミラーアレイを示す図で、同図（ａ）はマイクロミラーアレイの正面図、同図（ｂ）は（ａ）のＩ矢視図、同図（ｃ）は（ａ）のII−II断面図、同図（ｄ）は（ｃ）のIII部拡大図である。
【図４】本発明に係る第３実施形態としてのマイクロミラーアレイの要部断面図である。
【図５】本発明に係る第４実施形態としてのマイクロミラーアレイを示す図で、同図（ａ）はマイクロミラーアレイの正面図、同図（ｂ）は（ａ）のＩ矢視図ある。
【符号の説明】
【００４５】
１０：ミラー                          １１：反射面
１２：裏面                            １３，１３ｃ：側面
１５：回転軸
２０：ミラー支持体                    ２２：本体部
２３，２３ａ，２３ｃ：背後面          ２３ｂ：背後面の一部
２５ａ，２５ｂ：電極                  ２６：各種配線
２７：導電材                          ２８：絶縁材
３０：遮蔽板                          ３３：開口
【図１】
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【図２】
2006113249.tif 000004
【図３】
2006113249.tif 000005
【図４】
2006113249.tif 000006
【図５】
2006113249.tif 000007