(57)【要約】本発明は少なくとも１つの光伝達経路（２３）、および前記少なくとも１つの光伝達経路（２３）を経由して伝達される光の変調のために配置される少なくとも１つの制御可能なシャッター（１１、１６）を含む微細光変調器に関し、前記光伝達経路の前記少なくとも一部が透光性の固体材料を含み、かつ前記光伝達経路の前記少なくとも一部が、前記少なくとも１つの制御可能なシャッター（１１、１６）が固定される基板にある不可分な部分である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光伝達経路（２３）と、前記少なくとも１つの光伝達経路（２３）を経由して伝達される光の変調のために配置された少なくとも１つの制御可能なシャッター（１１、１６）とを含む微細光変調器配列（１０）であって、
前記光伝達経路の少なくとも一部が透光性の変調器基板を含み、かつ
前記光伝達経路の前記少なくとも一部が、前記少なくとも１つの制御可能なシャッター（１１、１６）が固定される基板の不可分な部分である微細光変調器配列。
【請求項２】
前記光伝達経路の前記少なくとも一部がマイクロレンズ配列（１２２）の一部を含む、請求項１に記載の微細光変調器配列。
【請求項３】
前記マイクロレンズ配列（１２２）が、光伝達経路（２３）を通って入る光を前記少なくとも１つの制御可能なシャッターへと導くように構成されることが可能である、請求項１または２に記載の微細光変調器配列。
【請求項４】
前記マイクロレンズ配列（１２２）が、前記少なくとも１つの制御可能なシャッターから光伝達経路（２３）を通って出て行くように光を導くように構成されることが可能である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項５】
前記光伝達経路の延在部が、少なくとも１００マイクロメートル、好ましくは少なくとも１５０マイクロメートルの透光性の変調器基板を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項６】
前記光伝達経路の前記少なくとも一部の延在部が、３０００マイクロメートルを超えない、好ましくは２０００マイクロメートルを超えない透光性の変調器基板を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項７】
前記光伝達経路の前記少なくとも一部の延在部が、少なくとも２００マイクロメートル、好ましくは少なくとも２５０マイクロメートルの透光性の変調器基板を含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項８】
前記光伝達経路（２３）が、少なくとも１つの制御可能なシャッターが固定される基板の一部である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項９】
前記シャッターが電気的駆動手段によって制御される、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項１０】
前記シャッターが、少なくとも２つの位置の間で移動させられることが可能な機械的ブレードを含み、前記少なくとも２つの位置のうちの１つにある前記ブレードが、前記光伝達経路（２３）の前記少なくとも一部を経由する光の伝達をブロックしている、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項１１】
前記シャッターブレード（１６）が、前記伝達経路を形成する基板に関してスライド移動を実行する、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項１２】
前記変調器が少なくとも１つのマイクロレンズ配列を含む、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項１３】
前記マイクロレンズ配列が前記変調器の光入射部を形成する、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項１４】
前記変調器配列が、前記少なくとも１つのマイクロレンズ配列と前記少なくとも１つの光伝達経路を経由する変調器の出射部への光の伝達のために配置された発光手段を含む、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項１５】
前記発光手段が少なくとも１つのＵＶ光源を含む、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項１６】
前記発光手段が少なくとも１つのレーザ発光器を含む、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項１７】
少なくとも１つの移動経路を経由して少なくとも２つの位置の間で移動可能な少なくとも１つのブレード（１６）を有し、
前記マイクロシャッターが、前記少なくとも２つの位置の間の前記少なくとも１つのブレードの移動を駆動するための、および少なくとも１つのブレードを前記少なくとも２つの位置のうちの１つに位置決めするための電極手段を有し、
前記電極手段が、前記少なくとも２つの位置のうちの１つにある少なくとも１つのブレードおよびビームの到達範囲外に配置される、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項１８】
前記透光性の光伝達経路が少なくとも１つのマイクロレンズの一部を含む、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項１９】
前記光変調器が少なくとも１つの透光性の基板上に配置され、かつ前記光変調器が、前記光伝達経路（２３）の前記少なくとも一部を経由して前記少なくとも１つの透光性の基板を通る光の変調のために配置される、請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの光伝達経路（２３）を形成する前記基板が少なくとも１つのマイクロレンズを形成する、請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのマイクロレンズが前記少なくとも１つのマイクロシャッター上に光を焦点集束させるように構成される、請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項２２】
前記微細光変調器が少なくとも１つのさらなるセットのマイクロレンズを含む、請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのさらなるセットのマイクロレンズが少なくとも１つの別個の層として配置される、請求項１乃至２２のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項２４】
前記透光性の固体材料が溶融シリカを含む、請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項２５】
前記透光性の固体材料がガラスを含む、請求項１乃至２４のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項２６】
前記透光性の固体材料がポリマーを含む、請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項２７】
少なくとも１つの移動経路（ＭＰ）を経由して少なくとも２つの位置の間で移動可能な少なくとも１つのブレード（ＳＢ）、および
前記少なくとも２つの位置の間の前記少なくとも１つのブレード（ＳＢ）の移動を駆動するための、および少なくとも１つのブレード（ＳＢ）を前記少なくとも２つの位置のうちの１つに位置決めするための電極手段（１２、１３）を有し、
前記電極手段（１２、１３）が、前記少なくとも１つの移動経路に沿ってブレードが移動するときに少なくとも１つのブレード（ＳＢ）の到達範囲外に配置される、請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項２８】
前記接続部分が少なくとも１つのビーム（１１）を含み、
前記少なくとも１つのブレードが、ガラスウェハのような透光性の基板を含むマイクロシャッタープラットホーム（ＭＳＰ）上に設置される、請求項１乃至２７のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項２９】
前記少なくとも２つの位置が、少なくとも１つのブレード（ＳＢ）が少なくとも１つの電磁気学的光の伝達経路（ＴＰ）の遮断を規定する少なくとも１つの位置を含む、請求項１乃至２８のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項３０】
前記シャッターブレード（ＳＢ）が固定用手段（１５）によって（マイクロ）シャッタープラットホーム（ＭＳＰ）上に固定され、
前記少なくとも１つの伝達経路（ＴＰ）が前記固体透光性伝達経路（２３）を経由してマイクロシャッタープラットホーム（ＭＳＰ）を通って延び、かつ
前記少なくとも１つの伝達経路が、マスキングによって少なくとも部分的に規定されるシャッタープラットホームを通るように電磁気学的光を導く、請求項１乃至２９のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項３１】
前記発光手段が可視光を発射するように構成される、請求項１乃至３０のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項３２】
複数の光変調器を有する、請求項１乃至３１のいずれか１項に記載の微細光変調器配列。
【請求項３３】
請求項１乃至３２のいずれか１項に記載の微細光変調器を有する密閉部配列であって、前記密閉部が前記光伝達経路（１２２）の前記少なくとも一部を含む密閉部配列。
【請求項３４】
前記密閉部が少なくとも１つのマイクロレンズ配列（１２１）をさらに含む、請求項３３に記載の密閉部配列。
【請求項３５】
前記密閉部が前記少なくとも１つの制御可能なシャッター（１１、１６）を封入する、請求項３３および３４に記載の密閉部配列。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１に述べられるような微細光変調器の配列に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間光変調器（ＳＬＭ）は広範囲の応用領域を有する。範例は感光性媒体、様々なディスプレイ、スクリーンおよび標識の点状に露光するため、および電気通信産業の中で光を経路決定（ルーティング）するための光変調器である。光ファイバまたは導波路を活用するシステムの中で光変調は極めて頻繁に実行される。
【０００３】
ＳＬＭはそれらが使用される波長範囲について最適化されることが可能であり、可能であった。例えば、ＵＶ光について最適化されるいくつかのシステムが存在し、他方その他のシステムは可視光について最適化される。
【０００４】
基本的に、２つのタイプのＳＬＭ、すなわち反射型および透過型の変調器がある。過去１年ほどにわたって、マイクロオプトエレクトロメカニカルシステム（ＭＯＥＭＳ）技術を使用してそのようなＳＬＭを設計および作製するために多数の研究が傾注されてきた。
【０００５】
ＭＯＥＭＳ技術で作製された反射型ＳＬＭはしばしば小型ミラーのアレーを基本としており、ミラーを明確に規定された位置へと傾斜させることによって光を経路決定および／またはオン−オフ切り換えすることが可能である。ＴＩ社は、高解像度テレビジョン（ＨＤＴＶ）、デジタルプロジェクタ、ホームシネマ、および他のいくつかの用途のために開発され、今も開発されているそのＤＬＰ技術でもってこの領域の第一人者である。現在、デジタルプロジェクタ用の光学エンジンの供給業者として彼らは第一人者の位置を保持している。しかしながら、カリフォルニア州のＳｉｌｉｃｏｎ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ社から出された回折格子ライトバルブ（ＧＬＶ）のような他の反射型の技術もやはり存在する。
【０００６】
通信産業では、反射型のシステムもやはり支配的な技術であり、なぜならばこの技術は光学的交差領域で多数の光ファイバ／チャネル間の光信号の経路決定のために使用されるからである。反射型の技術を使用することによって、そのような経路決定は最小限の信号損失で実行されることが可能である。殆どすべての通信供給業者はそのような光学的ルータの開発と製造に社内またはパートナーとの共同作業で多くの努力を傾注している。
【０００７】
しかしながら、いくつかの用途については反射型のシステムの使用に比べて透過型のＳＬＭが優っている。同じ光源に関して透過型システムの方が反射型システムよりも多くの光の伝達を可能にする用途が存在し、反射型システムではなく透過型システムを使用することによって透過型システムの位置合わせおよび組み立ての方が容易になるいくつかの用途が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
先行技術のＭＯＥＭＳに基づくＳＬＭに伴なう問題は、変調器の作製が極めて厳しい工程を含むことである。特に運動部品、例えばシャッターブレードがウェハ基板上に構築されるときにこの問題は重大になる。
【０００９】
そのようなＳＬＭの作製に関するさらなる重大な問題は光学系の位置合わせ、シャッター配列の密閉、部品のコスト、複雑さ、および言うまでもなく物理的サイズである。
本発明はこれらの問題に対処する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、少なくとも１つの光伝達経路（光伝送路）（２３）と前記少なくとも１つの光伝達経路（２３）を経由して伝達される光の変調用に配置された少なくとも１つの制御可能なシャッター（１１、１６）とを含む微細光変調器の配列（１０）に関し、
【００１１】
前記光伝達経路（２３）の少なくとも一部が透光性の固体材料を含み、
前記光伝達経路の前記少なくとも一部が、前記少なくとも１つの制御可能なシャッター（１１、１６）が固定される基板上の不可分な（ｉｎｔｅｇｒａｌ）部分である。
【００１２】
本発明によるいくつかの変調器の配列はまた、空間光変調器と称されることが可能である。
本発明によると、シャッターが固定される基板を貫く伝達経路は有利なことだが材料自体の中を進むことが可能である。それゆえに、孔または他のタイプの伝達経路用空洞を作製するのではなく、変調器を通る光の伝達のために基板自体を利用することが可能である。
【００１３】
通常、そのような基板はマイクロシステム用語技術の中でよく知られているウェハを含む。言い換えると、ウェハは様々なマイクロシステム部品のための基材として役立つ材料のスライスである。
【００１４】
したがって、孔のエッチングは本発明によって完全に、または部分的に回避されることが可能である。
本発明の好ましい実施形態によると、光の伝達経路は、光変調器が固定される基板上の不可分な部分を構成する。
ガラス、溶融シリカ、パイレックス（登録商標）などといったいくつかのタイプの基板が組み合わせになったシャッター支持基板および光伝達経路として利用されることが可能である。
【００１５】
本発明による変調器は、通常、当該技術分野でマイクロオプトエレクトロメカニカルシステム（ＭＯＥＭＳ）技術と称されることが可能である。
前記光伝達経路の前記少なくとも一部がマイクロレンズ配列（１２２）の一部を含むとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によると、変調器配列はマイクロレンズ配列上に直接固定されることが可能である。
本発明のこの好ましい実施形態によると、極めて小型の微細光変調器配列が得られる可能性がある。
【００１７】
前記マイクロレンズ配列（１２２）が光伝達経路（２３）を通って入射する光を前記少なくとも１つの制御可能なシャッターへと導くように構成されることが可能であるとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００１８】
本発明によると、入射する光は単純に、光発射器から発射され、シャッター配列に向けて導かれてきた光、すなわち変調されていない光に当てはまる。本発明のこの実施形態によると、微細変調器システム内に、通常は単一の変調器シャッターに向けて光を注入するためにマイクロレンズ配列がこうして利用されることが可能である。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態によると、マイクロレンズ配列は、例えば、制御可能なシャッター上に焦点調節によって光を注入するように構成されることが可能であり、それが変調器の入力部で光学的損失を削減する。
【００２０】
前記マイクロレンズ配列（１２２）が前記少なくとも１つの制御可能なシャッターから光伝達経路（２３）を経由して出射する光を導くように構成されることが可能であるとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００２１】
本発明のこの実施形態によると、出射する光は単純に、変調器配列によって変調され、その後、或る種の変調光受光配列、例えば感光性表面、別のレンズ配列、印刷版、ディスプレイ、中央制御されたいくつかのファイバなどへと導かれる変調光に当てはまる。
【００２２】
言い換えると、出射する光は変調器配列によって変調され、現在さらなるシステムへと「注入される」べき光と見なされることが可能である。このシステムは最終的な照明配列、または或る種の光伝送もしくは光適応配列を含む可能性がある。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態によると、マイクロレンズ配列は、例えば、それに結合されるファイバへと光を注入するように構成され、変調光を光投影表面などの上に焦点集束させることが可能である。
【００２４】
前記光伝達経路の前記少なくとも一部の延在部（ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ）が少なくとも１００マイクロメートル、好ましくは少なくとも１５０マイクロメートルの透光性のシャッター基板を含むとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００２５】
本発明によると、基板がシャッター（変調器部品）の支持もやはり促進しなければならないという事実のせいで、光伝達経路を形成する透光性の基板の延在部は５０マイクロメートルを下回るべきではなく、好ましくは１００マイクロメートルを下回るべきではない。
【００２６】
透光性のシャッター基板を含む前記光伝達経路の前記少なくとも一部の延在部が３０００マイクロメートルを超えず、好ましくは２０００マイクロメートルを超えないとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００２７】
この最大長さは、それを超える厚さが変調器の製造時に取り扱い困難であるという事実に部分的に起因し、焦点調節光学系が光路内および光路経由で光を導くために利用される場合に伝達経路内で光学的損失が通常は増えるであろうという事実に部分的に起因して確立される。
【００２８】
前記光伝達経路の前記少なくとも一部の延在部が少なくとも２００マイクロメートル、好ましくは少なくとも２５０マイクロメートルの透光性固体材料を含むとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００２９】
本発明のさらなる好ましい実施形態によると、透光性固体材料を含む伝達経路は、光路を構成するウェハが製造時に制御することが極めて難しく、その一方でそれでも損失、焦点調節などに関して所望の光学的伝達特性を得るという事実に起因して少なくとも５０から２００マイクロメートルでなければならない。その上さらに、ウェハは製造時に割れる可能性がある。
【００３０】
前記１つの光伝達経路（２３）が少なくとも１つの制御可能なシャッター（ＳＢ）が固定される基板の一部であるとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００３１】
本発明のさらなる好ましい実施形態によると、伝達経路は、例えば変調器の可動構造が構築されるウェハの一部を構成する。
本発明のこの好ましい実施形態によると、シャッタープラットホームとも称される変調器の基板内の物理的な孔は回避されることが可能である。
【００３２】
前記シャッターが電気的駆動手段によって制御されるとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
本発明の好ましい実施形態によると、変調器は適切な電気的制御信号、例えば従来式のＲＩＰデータ処理技術によって達成されるパルスによって駆動されることが可能である。
【００３３】
前記シャッターが少なくとも２つの位置の間で移動させられることが可能な機械的ブレードを含み、かつ前記少なくとも２つの位置のうちの１つにある前記ブレードが前記光伝達経路（２３）の前記少なくとも一部を経由する光の伝達をブロックしているとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
前記シャッターブレードが前記伝達経路を形成する基板に関してスライド移動を実行するとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００３４】
本発明の一実施形態によると、そのようなシャッターブレードが既にあるＭＥＭＳ処理技術によって比較的単純な方式で達成可能であるという事実に起因してスライド移動が推奨される。
【００３５】
前記変調器が少なくとも１つのマイクロレンズ配列（１２２）を有するとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
前記マイクロレンズ配列が前記変調器の光入力部を形成するとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００３６】
前記変調器が、前記少なくとも１つのマイクロレンズ配列および前記少なくとも１つの光伝達経路を経由する変調器の出力部への光の伝達のために配置された発光手段を有するとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００３７】
前記発光手段が少なくとも１つのＵＶ光源を有するとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
可視光もやはり本発明によって利用されることが可能であることに留意すべきである。
前記発光手段が少なくとも１つのレーザ発光を有するとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００３８】
前記シャッターが少なくとも１つの移動経路を経由して少なくとも２つの位置の間で移動可能な少なくとも１つのブレードを有し、
【００３９】
前記マイクロシャッターが、前記少なくとも２つの位置の間の前記少なくとも１つのブレードの移動を駆動するための、および少なくとも１つのブレードを前記少なくとも２つの位置のうちの１つに位置決めするための電極手段を有し、
【００４０】
前記電極手段が、前記少なくとも２つの位置の間の少なくとも１つのブレードの到達範囲外に配置されるとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
前記透光性の光伝達経路が少なくとも１つのマイクロレンズの一部を構成するとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態によると、マイクロレンズは変調器の光伝達経路に一体化され、それにより、極めて小型の設計を容易にする。
【００４２】
前記光変調器が少なくとも１つの透光性の基板上に固定され、かつ前記光変調器が前記光伝達経路（２３）を経由して前記少なくとも１つの透光性の基板を通る光の変調のために配置されるとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００４３】
前記基板が前記少なくとも１つの光伝達経路（２３）を構成し、今度はそれが少なくとも１つのマイクロレンズを構成するとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
前記少なくとも１つのマイクロレンズが前記少なくとも１つのマイクロシャッター上に光を焦点集束させるように構成されるとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００４４】
前記微細光変調器がさらなるセットのマイクロレンズを有するとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
前記さらなるセットのマイクロレンズが別々の層として配置されるとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００４５】
前記透光性の固体材料が溶融シリカを含むとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
石英とも称される可能性のある溶融シリカは、たとえ紫外（＝ＵＶ）波長であっても、基板を経由して光が伝達されるときの極めて限られた減衰によって恩恵を受ける。
【００４６】
前記透光性の固体材料がガラス、例えばパイレックス（登録商標）を含むとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
パイレックス（登録商標）またはパイレックス（登録商標）類似ガラスは、特にＵＶ光よりも上の波長を有する光の極めて限られた減衰によって恩恵を受ける。
【００４７】
本発明の好ましい実施形態によると、ボロフロート基板がガラス基板として使用される。
パイレックス（登録商標）またはパイレックス（登録商標）類似ガラスはさらに、例えばＳｉシャッターとガラス基板を組み合わせると陽極結合を容易にする。
さらに、マイクロレンズを製造するいくつかの方法は低いガラス転移温度を有するガラスを必要とする。
【００４８】
他のタイプのガラス基板が本発明によって利用されることは可能である。
前記透光性の固体材料がポリマーを含むとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
本発明によると、ＰＭＭＡ（ＰＭＭＡ＝ポリメチルメタクリレート）、ＰＣ（ＰＣ＝ポリカーボネート）、Ｅｐｏｎ  ＳＵ−８（エポキシを主成分とするフォトレジスト）などのポリマーが透光性のシャッター支持基板として利用されることが可能である。
【００４９】
ＰＭＭＡおよびＰＣは比較的安価であり、穿孔もしくは加熱エンボス加工、射出成型、打ち抜き加工などによる複製工程に極めて適している。
Ｅｐｏｎ  ＳＵ−８は高い屈折率およびそれゆえにマイクロレンズに極めて適していることによって恩恵を受ける。
【００５０】
前記微細光変調器配列が少なくとも２つの移動経路（ＭＰ）を経由して少なくとも２つの位置の間で移動可能な少なくとも１つのブレード（１６）、および
【００５１】
前記少なくとも２つの位置の間の前記少なくとも１つのブレード（１６）の移動を駆動するための、および前記少なくとも２つの位置のうちの１つに少なくとも１つのブレード（１６）を位置決めするための電極手段（１２、１３）を有し、
【００５２】
前記電極手段（１２、１３）が、前記少なくとも１つの移動経路（ＭＰ）に沿ってブレードが移動するときの少なくとも１つのブレード（１６）の到達範囲外に配置されるとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００５３】
本発明のこの「非接触の」好ましい実施形態によると、電極に対する付着または妨害は回避されることが可能である。
前記接続部分が少なくとも１つのビーム（１１）を有し、
ガラスウェハのような透光性の基板を含むマイクロシャッターのプラットホーム（ＭＳＰ）上に前記少なくとも１つのブレードが設置されるとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００５４】
前記少なくとも２つの位置が、少なくとも１つのブレード（１６）が少なくとも１つの電磁気学的光の伝達経路（ＴＰ）の遮断を規定する少なくとも１つの位置を含むとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００５５】
前記シャッターブレード（ＳＢ）が固定手段（１５）によって（マイクロ）シャッタープラットホーム（ＭＳＰ）上に固定され、
前記少なくとも１つの伝達経路（ＴＰ）が前記固体の透光性伝達経路（２３）を経由してマイクロシャッタープラットホーム（ＭＳＰ）を通って延び、かつ
【００５６】
前記少なくとも１つの伝達経路が、マスキングによって少なくとも部分的に規定されるシャッタープラットホームを通って電磁気学的光を導くとき、本発明のさらなる有利な実施形態が得られた。
【００５７】
本発明の好ましい実施形態によると、微細光変調器配列は複数の光変調器を含み、極めて高い変調器密度が得られることが可能である。
その上さらに、本発明は特許請求項のいずれかによる微細光変調器を含む密閉配列に関し、前記密閉部は前記光伝達経路の前記少なくとも一部を含む。
【００５８】
本発明による密閉部の重要な利点は、シャッター機構、例えば移動ビームおよびシャッター部品、例えばシャッターブレードが透光性基板を構成する光伝達経路によって完全に、または部分的にカプセル封入されることが可能であることである。
密閉部は、例えば粒子、湿度、および不純物に対して移動部品を保護することが可能である。
【００５９】
前記密閉部が少なくとも１つのマイクロレンズ配列（１２１）をさらに含むとき、本発明の小型で有利な実施形態が得られた。
本発明によると、集積化されたマイクロレンズは都合のよいことに密閉部または密閉部の一部を形成することが可能である。
【００６０】
前記密閉部が前記少なくとも１つの制御可能なシャッター（１１、１６）を含むとき、本発明の有利な実施形態が得られた。
本発明の好ましい実施形態によると、密閉部の主要な部品はマイクロレンズ配列および透光性基板の光伝達経路を形成することが可能である。
図面を参照しながら本発明が以下で説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
図１ａは本発明によるマイクロシャッターを例示している。
例示されたシャッターは透光性のシャッタープラットホーム、例えばウェハに固定されたいくつかのシャッター部品を含む。
【００６２】
シャッターウェハを通る電磁気学的光を導くための伝達経路（図２ａ参照）は、透光性のシャッタープラットホームのマスキング内の孔１４によって確立される伝達経路によって規定される。この電磁気学的光はまた、可視光、例えば熱線ビームあるいはＵＶ光も含む可能性がある。
【００６３】
こうして、プラットホームを通る従来式の孔を設けることは回避されることが可能である。
例示された主要部品は、両方共にシャッタープラットホームに固定された電極１２、１３を含む。
【００６４】
シャッターのビーム１１は固定用の点１５でプラットホームに一方の端部を固定され、他方の端部をシャッターブレード１６と係合させられる。シャッターブレードは、個々に制御可能な電極１２、１３の駆動による孔のマスキング１４によって規定される光の伝達経路に相対して移動させられることが可能である。
【００６５】
例示されたシャッターブレード１６は固定部１５を経由して給電ラインに電気的に接続される。
様々なシャッターブレード１６の設計に関する詳細は図８ａから８ｄを参照して検討されるであろう。
【００６６】
シャッターの移動部品、例えばブレードは、シールド１７、１８を移動部品の電位に接続することによって電極への給電ラインから電磁気的に遮蔽される。
【００６７】
図１ｂおよび１ｃは図１ａのシャッターの基礎的な動的特性を例示している。
図１ｂでは、電極１２が駆動され、シャッターブレード１６が左へと移動させられ、それにより、マスキング孔１４によって規定される光伝達経路を開に保つ。
【００６８】
シャッターブレード１６の静止位置は電極１２によって規定される。
いったん電極が駆動されるとシャッターブレードと電極１２の給電ラインの間に確立される電磁気力によってシャッターブレード１６が引き寄せられることを左のシールド１７が阻止することに留意すべきである。
【００６９】
図１ｃでは、電極１３が駆動され、シャッターブレード１６が右へと移動させられ、それにより、マスキング孔１４によって規定される光伝達経路をブロックする。
シャッターブレード１６の静止位置は電極１３によって規定される。
【００７０】
いったん電極が駆動されるとシャッターブレード１６と電極１３の給電ラインの間に確立される電磁気力によってシャッターブレード１６が引き寄せられることを右のシールド１８が阻止することに留意すべきである。
【００７１】
例示されたシャッターは電極１２と１３の適切な電気的駆動によって変調されることが可能である。
シャッターブレード１６が移動する経路はビーム１１および固定用の点１５によって規定されることに留意すべきである。
【００７２】
さらに、電極は図１ｂと図１ｃに例示された２つの位置（オン−オフ）にあるシャッターブレードに関する到達範囲外にあり、それにより、固定電極と移動するシャッターブレード１６の間の付着もしくは回路短絡を回避することに留意されたい。
【００７３】
それゆえに、シャッターブレードをシャッターの主オン−オフ位置に保持する目的の機械的なストッパなどは設計の中で基本的に回避されることが可能である。
しかしながら、本発明の範囲内に入るいくつかの設計では、特定の環境下で意図されるよりもさらに動くこと、すなわちシャッターブレードが電極１２、１３とシャッターブレード１６によって意図的に規定された位置を通過することからシャッターブレードを保持するために、ストッパが適切となる可能性がある。
それゆえに、通常の使用時では、移動するシャッターブレード１６、ビーム１１と固定された電極もしくは機械的ストッパの間で接触は確立されない。
【００７４】
図３は本発明のさらなる実施形態を例示している。
基本的な部品は図１ａの部品と同じであるが、しかし個々の電極１２、１３はここでは電極セット３２（２つ）と電極セット３３（２つ）で置き換えられている。
【００７５】
それゆえに、例示された実施形態によると、シャッターブレード３６の移動はさらに効率的に制御されることが可能であり（例えばブレード３６の加速は適切な制御信号を電極に印加することによって制御される）、「静止」位置はここでは４箇所である（やはり、適切な制御信号が電極に印加される）。
【００７６】
図４は本発明のさらなる実施形態を例示している。
基本的な部品は図１ａの部品と同じであるが、しかし単一のビーム１１がここでは２つのビームを含むビーム構造４１で置き換えられている。
二重ビーム構造はビームの移動モードを制御するために利用されることが可能である。
【００７７】
図５は本発明のさらなる実施形態を例示している。
基本的な部品は図１ａの部品と同じであるが、しかしここではそれらは２つの固定用点５５を特徴とする。
それゆえに、シャッター構造の全面積は大幅に削減されることが可能である。
ビームの熱膨張の補償といった他の利点が導入されることが可能であり、それは（補償されないと）ブレード５６と電極５２、５３の間の回路短絡につながる可能性がある。
【００７８】
図６は本発明のさらなる実施形態を例示している。
例示されたシャッターはシャッタープラットホーム、例えばウェハに固定されるいくつかのシャッター部品を含む。
【００７９】
シャッターを通る電磁気学的光の伝達経路は孔６４によって規定される。電磁気学的光は可視光、例えば赤外光などもやはり含む。
例示された主要な部品は、両方共にシャッタープラットホームに固定される電極６２、６３を含む。
【００８０】
シャッタービーム６１は固定用の点６５で一方の端部をプラットホームに固定され、他方の端部をシャッターブレード６６と係合させられる。シャッターブレードは、個々に制御可能な電極６２、６３の駆動による孔６４によって規定される光の伝達経路に相対して移動させられることが可能である。
【００８１】
利用可能な様々なシャッターブレード６６の設計に関する詳細は図８ａから８ｄを参照して検討されるであろう。
シャッターの移動部品、例えばブレードは、シールド６７、６８を移動部品によって電極６２、６３への給電ラインに関して電磁気的に遮蔽される。
【００８２】
図１ｂおよび１ｃはシャッターブレード６６の基礎的な動的特性を例示している。しかしながら、図１ａと図６の電極構造およびシャッターの電極の駆動の間の大幅な違いが観察される。
【００８３】
シャッターブレード６６の静止位置はまだ電極６２、６３によって規定されるが、しかし２つの端部位置の間での変移はここでは３つの電極６２、６３によって制御される。
【００８４】
基本的に、中央の電極６３はオンの位置からオフの位置への、またはその逆の変移の開始のために利用されることが可能である。
【００８５】
この３電極構造が１つでかつ同じドライバによる電極６２の制御を容易にすることに留意されたい。同じ電極ドライバがやはりシャッターアレー（例えば図６に例示されたそれのような構造のアレー）全体の全電極を制御するために使用されることが可能である。
【００８６】
いったん電極が駆動されるとシャッターブレードと電極６２の給電ラインの間に確立される電磁気力によってシャッターブレード６６のビームが引き寄せられることをシールド６７、６８が防止することに留意すべきである。
【００８７】
図１ａ〜１ｃおよび図３から図６の上述のシャッターの主電極がすべての意図される位置、例えば図１ｂおよび図１ｃに例示されたオン−オフの位置にあるシャッターブレードに関して到達範囲外にあり、それにより、固定された電極と移動するシャッターブレードの間の回路短絡および付着を回避することに留意されたい。
【００８８】
それゆえに、シャッターブレードをシャッターの主オン−オフ位置に保持する目的の機械的なストッパなどは設計の中で基本的に回避されることが可能である。
【００８９】
しかしながら、本発明の範囲内に入るいくつかの設計では、特定の環境下で意図されるよりもさらに動くこと、すなわちシャッターブレードが電極とシャッターブレードによって意図的に規定された位置を通過することからシャッターブレードを保持するために、ストッパが適切となる可能性がある。
それゆえに、通常の使用時では、移動するシャッターブレード／ビーム構造と固定された電極もしくは機械的ストッパの間で接触は確立されない。
【００９０】
図８ａから８ｄは本発明の範囲内の様々なシャッターブレード１６の設計を例示している。
ブレードのサイズおよび重量を最小限にするために、本発明の好ましい実施形態のシャッターブレード１６の「隅」は曲線化され／丸くされるべきである。
【００９１】
重量／形状に関する最適の設計は、付随する電極によっていったん駆動されたブレードの迅速かつ簡単な加速を容易にする。
それでもなお、本発明に従ってブレードが、付随する必ずしも円形である必要のない透光性の伝達経路をカバー／ブロックすることが可能であるはずであることに留意されたい。
言い換えると、本発明によれば、シャッター基板内の光伝達経路は、所望であれば非円形の断面を有することが可能である。
【００９２】
図２ａから２ｃは、本発明の例示された実施形態による図１および図３から６に例示されたような個々の変調器の個々の伝達経路の様々な断面の特性を具体的に示している。
図２ａから２ｃは、例えば図１および図３から７のシャッター配列のマスキング孔１４、３４、４４、５４、６４によって規定される様々な利用可能な伝達経路ＴＰの特徴を例示している。
【００９３】
変調器のプラットホームを通る透光性の伝達経路を規定する例示されたマスキング孔１４、３４、４４、５４、６４は例示された円形の断面以外にどのような適切な形状も有する可能性がある。
【００９４】
孔９４（孔１４、３４、４４、５４、６４に相当する）はマイクロシャッタープラットホームＭＳＰの上部に配置された非透光性のマスキング層９５内の孔として確立される。
【００９５】
例示された伝達経路ＴＰは本発明の好ましい実施形態を表わす。
例示された伝達経路は上述したマスキング孔の１つによって規定され、光はブレードＳＢ（例えば前述したブレード１６、３６、４６、５６、６６のうちの１つ）によってブロックされることもブロックされないことも可能である。
【００９６】
光は透光性のシャッタープラットホームを通して伝達されることが可能である。
特許請求項の中で「透光性の固体材料を含む前記光伝達経路の少なくとも一部」と称される例示された実施形態の伝達経路ＴＰの実効長は図２ａおよび図２ｂの変調器プラットホームＭＳＰの厚さとして規定される。図２ｃの伝達経路の長さは変調器プラットホームＭＳＰの厚さに加えた、透光性固体の伝達経路の一部を構成する例示された凸レンズの実効長として規定される。
【００９７】
伝達経路は、シャッターブレードＳＢの最も近くに孔の狭い部分を備えた円錐形であることが好ましい。
マスキングが場合によって変調器プラットホームの入射面および／または出射面に配置されることが可能であることに留意されたい。
【００９８】
さらに、図２ｃは、変調器を通る光学的伝達経路が出射面でマイクロレンズを形成し、それにより、変調器を通る光の伝達を容易にしてシャッターの出射部、例えばファイバもしくは直接に照明表面へと適切に焦点集束されることが可能である本発明の実施形態を例示している。
上記で例示された伝達経路ＴＰの実施形態がさらなる入射／出射光学系、例えば図９ａから図９ｃに例示された実施形態をさらに補足される可能性があることに留意されたい。
【００９９】
図９ａから図９ｃは本発明の様々な小型の実施形態を例示している。
例示された実施形態はここでは断面で例示されており、例えば図１および図３〜６の設計と組み合わされることが可能である。
【０１００】
図９ａは本発明のさらなる、かつ好ましい実施形態を例示している。
ＭＯＥＭＳ装置はマイクロレンズ配列１２２を有し、いくつかのシャッターブレード１２４、１６が固定部１２６、１５に固定されている。シャッターブレード１２４は、やはりマイクロレンズ配列１２２上に固定された電極１２５と相互作用する。
【０１０１】
マスキング１２７は、さらなるマイクロレンズ配列１２１と一体になってマイクロレンズ配列１２２を通る光伝達経路を部分的に規定する。マイクロレンズ配列１２１はスペーサ１２８によってマイクロレンズ配列１２２に取り付けられる。
【０１０２】
図９ａのマイクロレンズ配列１２２は出射する光を、例えば照明表面上に焦点集束するように構成される。
例示されたスペーサ１２８は、例えば５０マイクロメートルの実効長を有するが、しかし本発明の好ましい実施形態によると、通常それらは１０から１００マイクロメートルの間にあることが可能である。しかしながら、例えば変調器およびそれに関連する光学系の特性を考慮するときにスペーサが慎重に寸法決定されなければならないという事実を考慮に入れると、他の寸法が利用可能である可能性があることに留意されたい。
【０１０３】
図９ｂは上記で例示されたシステムのさらなる変形例を例示している。
この実施形態では、光は光伝達経路ＴＰを経由して下からシャッターを介して伝達される。
この実施形態では、マイクロレンズ配列１２２はシャッターマスキング１２７を通って入る光を焦点集束するように構成され、マイクロレンズ配列１２１は、例えば照明表面へと光を導くように構成される。それゆえに、マイクロレンズ配列１２２は入射部光学系と見なされることが可能であり、マイクロレンズ配列１２１は出射部光学系と見なされることが可能である。
【０１０４】
本発明のさらなる実施形態が図９ｃに例示されている。
例示された実施形態によると、マスキング１２７はマイクロレンズ１２２上の光伝達経路ＴＰの入射部に配置される。
さらに、このマスキングはシャッタープラットホーム１２２の反対側のマスキング１３０で補足される。
【０１０５】
この実施形態では、マイクロレンズ配列１２１はシャッターマスキング１２７と１３０を通って入る光を焦点集束させるように構成される。
プラットホームもしくは光学系上のマスキングの構造が本発明の範囲内のいくつかの異なる方式で利用される可能性があることは、小型システムの上記の説明によって理解され得る。
【０１０６】
上記で例示された設計のさらなる利点は、シャッター機構、例えば移動するビームとシャッターブレード１２４が２つのマイクロレンズ配列１２１と１２２および、例えばスペーサおよび／またはエッジの密閉によって完全にカプセル封入されることが可能であり、それにより、移動する部品を粒子、湿度、および不純物に対して防護することである。
さらに、例示された変調器配列が光入射部と光出射部の両方でマイクロレンズのような光学系のさらなる層を含む可能性があることが強調されるべきである。
【０１０７】
したがって、透光性の材料上に構築するとき、例えば（図示された）シャッターの反対側の基板の側で曇ったマスクを有することが好都合である可能性がある。その目的はストレイライトまたは他の望ましくない光を回避または削減することである。光の損失を削減するために、そのようなマスク内の孔はシャッター側の対応する孔と同軸に位置合わせされるべきである。
【０１０８】
明らかに、そのようなマスキングはプラットホームの「シャッター側」ならびにプラットホームの反対側またはその組み合わせの両方で適用されることが可能である。さらに、そのようなマスキングは変調器の光学系、例えば注入用光学系と一緒に適用される可能性がある。しかしながら、マスキング、光学系および変調器自体が、部品類がこの態様で相互に較正されなければならないシステムと見なされる必要があることは強調されるべきである。
【０１０９】
当業者は知っているであろうが、メモリセル、トランジスタなどといった対応する電子装置が基板上に集積化されることが可能である。
さらに、図９ａから９ｃに例示された実施形態は、変調器の基板１２２が繊細な変調器部品をカプセル封入する密閉部の一部を形成することが可能であることを具体的に示している。
【０１１０】
本発明による密閉部の重要な利点は、シャッター機構、例えば移動するビーム１２４とシャッター部品、例えばシャッターブレードが透光性の基板を形成する光伝達経路によって完全にまたは部分的にカプセル封入されることが可能であることである。
【０１１１】
密閉部は移動する部品を、例えば粒子、湿度、および不純物に対して防護することが可能である。
前記密閉部が少なくとも１つのマイクロレンズ配列１２１をさらに含むとき、本発明の小型かつ有利な実施形態が得られた。
【０１１２】
本発明によると、都合のよいことに、集積化されたマイクロレンズは図９ａから９ｃに例示されるように密閉部もしくは密閉部の一部を形成することが可能である。これらの図示されたもの以外のいくつかの密閉構造も、明らかに、本発明に従い確立することが可能である。
【０１１３】
前記密閉部が前記少なくとも１つの制御可能なシャッター（１１、１６）を含むとき、本発明の有利な実施形態が得られた。
本発明の好ましい実施形態によると、密閉部の主要な部品はマイクロレンズ配列および透光性基板の光伝達経路を形成することが可能である。
【０１１４】
図１ａから９で上述したシャッター設計の様々な注釈および特徴が以下に与えられる。
シャッターは様々な基板上に構築されることが可能である。範例はガラスウェハである。
【０１１５】
ガラスウェハ、またはその他の透光性の基板によって、シャッターブレードの下に孔（光が伝達されるときに孔は完全にまたは部分的にカバーを外される）を作製することなく光が伝達されることが可能である。
【０１１６】
ガラスウェハのような透光性基板上の光変調器の構造が非接触シャッターに限定されないことに留意すべきである。
【０１１７】
本発明によると、ブレードは基本的に入来する光の制御を、例えば入来する光を単純にブロックすることによって、または入来する光を「曇った」方向に導くことによって容易にするブロック装置である。
【０１１８】
透光性の材料上に構築するとき、例えば（図示された）シャッターの反対側の基板の側で曇ったマスクを有することが好都合である可能性がある。その目的はストレイライトまたは他の望ましくない光を回避または削減することである。光の損失を削減するために、そのようなマスク内の孔はシャッター側の対応する孔と同軸に位置合わせされるべきである。
【０１１９】
明らかに、そのようなマスキングはプラットホームの「シャッター側」およびプラットホームの反対側またはその組み合わせの両方で適用されることが可能である。さらに、そのようなマスキングは変調器の光学系、例えば注入用光学系と一緒に適用される可能性がある。しかしながら、マスキング、光学系、および変調器自体が、部品類がこの態様で相互に較正されなければならないシステムと見なされる必要があることは強調されるべきである。
【０１２０】
アドレス指定（アドレッシング）用の配線などを備えたシャッター自体が１つのビルディングレンガ（ユニット）を含む。様々なパターンでシャッターアレーを形成するようにいくつかのユニットが配列され、様々な用途のために最適化される。
【０１２１】
アレー内のシャッターのアドレス指定は最新のカラムラインアドレス指定法の枠組みに従って、あるいはＴＩのような個別アドレス指定法または第３の方法を使用することによって行なわれる。技術的可能性はやはり必要とされる電圧のレベルによって決まるであろう。
【０１２２】
部品を構築するために様々な材料、例えばポリシリコン、単結晶シリコンまたはニッケルが使用される可能性がある。その材料もやはり用途、および最新の設計によって決まるであろう。例えばニッケルは伝導性の金属であり、それによって電荷は伝導で取り去られ、それが好都合であるケースではトラップされる電荷の危険性を低下させる。ニッケルは低温で蒸着されることが可能であり、トランジスタを含む基板上にニッケルシャッターを構築することを可能にする。ポリシリコンはトラップされた電荷の増加の危険性を持つ半導体である。しかしながらそれはガラスの係数に近い熱膨張係数を有し、それが好都合であるときは使用されるべきである。シリコンは（金属がするような）疲労およびクリープの心配のない完全な融通のきく材料である。
【０１２３】
理想的には、電極がシャッターブレードの上に配置される非接触設計のために、移動性のシャッターは基板の係数に近い熱膨張係数を有する材料で構築されるべきである。これは、光がブロックされる閉位置でシャッターが入射光から由来する熱を吸収するという事実に起因する。温度勾配のせいでシャッターが膨張し、最悪のケースのシナリオでは電極に対する隙間が閉じて回路短絡を引き起こす。熱が伝導によって取り去られる方が良好である、すなわち使用される材料の熱伝導度が良いほど事故の危険性が小さくなる。さらに、シャッターは反射材料でコーティングされることが可能であり、それがやはり吸収される熱の量を下げるであろう。
【０１２４】
中立／駆動されていない位置にあるシャッターアームは基板上のどのような導電ライン（配線）とも対称に配置されるべきである。もしもそうでなければ、シャッターと導電ライン／配線の間に作り出される静電場が片側で強くなってシャッターをその側へと引き寄せる危険性があり、それはやはりシャッターが片側に引き寄せられ過ぎてライン／配線に触れると回路短絡の増大した危険性に結びつく。この効果は移動するシャッター部分の両側に静電シールドを構築することによって対策されるか、または除去される。
【０１２５】
外側の位置にストッパを有さないことから結果的に生じる欠点は、シャッターが外側の位置で振動することである。しかしながら、この振動は適切に最適化されたアドレス指定用パルスおよび適切に設計されたアドレス指定用電極によって最小限にされることが可能である。
【０１２６】
塵埃粒子およびその他の汚染源を避けるためにシャッターが密閉されたハウジング内に装着されねばならないことは予期される。シャッターが開になると光の伝達を可能にするために、シャッターの両側のハウジングの表面は透光性の材料で作製されねばならない。
【０１２７】
シャッターブレードを保持する（複数の）ビームを折り曲げることによって細部のシャッター設計はさらに小型にされることが可能である（図５参照）。
シャッターブレードと電極の形状およびそれらの間の距離の両方が、移動時の接触およびそれによる回路短絡の危険性が最小限にされるような方式で最適化されることが重要である。これには、移動中に行うであろう種々の振動モードを考慮することが含まれる。
【０１２８】
電磁気学的光がすべてのタイプの光を含む、例えば赤外光およびＵＶ光を含むことに留意されたい。
権利主張される発明が動作条件に対処することに留意されたい。それゆえに、「非接触設計」は動作条件、例えば温度、移動モードなどを参考にする。
【０１２９】
シャッターブレードを基板の上で水平方向に移動させ、それにより、ブレードの下に位置するマスキング孔を開および閉にすることにより、孔を通る光の伝達を制御することが可能である。ブレードは基板の上で１つまたは複数のビームを含む可撓性の懸架部に懸架される。ブレードの移動は、１つまたは複数の駆動電極による静電的作動によって達成される。
【０１３０】
使用時の付着を避けるために、装置の動作時に移動および静止部品の間の接触は生じない。これは特定の形状および配置で移動部品および駆動電極を設けることによって達成される。
【０１３１】
設計のいくつかの変形例が存在し、それらはすべてシャッターの開および閉位置で静電的力が飽和することに頼る。
【０１３２】
変調器配列は、図１〜６に例示された変調器のように変調器のいくつかの異なる用途に利用される可能性がある。
（材料）
図１から図６の上述のシャッターに利用されることが可能な材料の範例が以下に述べられる。明らかに、本発明の範囲内で他の材料が利用される可能性がある。
（基板）
不透明の材料、例えば透光性基板（例えばパイレックス（登録商標）のような様々なタイプのガラス）上のシリコンで構築する。
（ガラス基板の利点）
・スルーホールのエッチングが不要である。
・オンチップレンズがガラス基板内に作製される。
・熱膨張係数が低い。
ブレード／ビームおよび電極用の形成材料
様々な形成材料のいくつかの特性を以下に述べた。
（形成材料としてのシリコン）
・Ｓｉは疲労およびクリープを伴なわない完全な融通のきく材料である。
・熱膨張係数が低く、Ｓｉもしくはガラス基板に良好に整合する。
・内部応力を制御することが難しい。
・シリコンの堆積とアニールに必要とされる高い処理温度のせいで、ＣＭＯＳ電子チップ上にシリコンシャッターを集積化することが難しい。
（形成材料としてのニッケル）
・Ｎｉは金属であり、間違った方式で操作されると疲労およびクリープを起こす心配がある。
・熱膨張係数が高く、Ｓｉもしくはガラス基板に対して整合不良を生じる。
・厚い層を堆積させることが容易である。
・内部応力の制御が容易である。
・ニッケルの堆積に必要とされる処理温度が低いせいで、ＣＭＯＳ電子チップ上にニッケルシャッターを集積化することが容易である。
（形成材料としてのニッケル−鉄合金「インバール」（Ｉｎｖａｒ））
・金属であり、間違った方式で操作されると疲労およびクリープを起こす心配がある。
・熱膨張係数が低く、Ｓｉもしくはガラス基板に良好に整合する。
・厚い層を堆積させることが容易である。
・内部応力の制御が難しい。
・ニッケルの堆積に必要とされる処理温度が低いせいで、ＣＭＯＳ電子チップ上にニッケルシャッターを集積化することが容易である。
・堆積方法がまだ研究途上にある。
（厚い層を構築することが有利であることに関するいくつかの注釈）
【０１３３】
ビームの面外剛性は形成体の高さを増すことによって上げられることが可能である。剛性は厚さの３分の１に比例する。増大したビームの剛性は構造の開放を容易にするが、その理由は構造が壊れにくく、かつ長いビームは基板に関して容易に付着しないであろうからである。また、動作時でもシャッターは面外運動の点でさらに頑丈になるであろう。増大した形成体高さが面内運動に関して必要な駆動電圧を変えることはない。面内ビーム剛性はビームの高さに比例して増大する。しかしながら、駆動力もまたブレードの前縁部の高さおよび電極の高さに比例して増大する。その結果、釣り合いがとれる。
増大した形成体高さが共振周波数を変えることはなく、したがってブレードの進行時間を変えることはない。これは、ビームの剛性がシステムの実効質量と同じ比で変化するという事実に起因する。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１ａ】本発明によるマイクロメカニカル非接触シャッターを例示する図である。
【図１ｂ】ブレードを移動させるときの図１ａの（マイクロ）メカニカルシャッターの動的特性を例示する図である。
【図１ｃ】ブレードを移動させるときの図１ａの（マイクロ）メカニカルシャッターの動的特性を例示する図である。
【図２ａ】図１および図３〜６に例示されるような個々の変調器の個々の伝達経路の様々な断面の特性を例示する図である。
【図２ｂ】図１および図３〜６に例示されるような個々の変調器の個々の伝達経路の様々な断面の特性を例示する図である。
【図２ｃ】図１および図３〜６に例示されるような個々の変調器の個々の伝達経路の様々な断面の特性を例示する図である。
【図３】本発明の実施形態を例示する図である。
【図４】本発明の別の実施形態を例示する図である。
【図５】本発明の更に別の実施形態を例示する図である。
【図６】本発明の更に別の実施形態を例示する図である。
【図７】本発明によるシャッターアレーを例示する図である。
【図８ａ】本発明の範囲内のシャッターブレードを例示する図である。
【図８ｂ】本発明の範囲内の別のシャッターブレードを例示する図である。
【図８ｃ】本発明の範囲内の更に別のシャッターブレードを例示する図である。
【図８ｄ】本発明の範囲内の更に別のシャッターブレードを例示する図である。
【図９ａ】本発明の様々な小型の実施形態を例示する図である。
【図９ｂ】本発明の様々な小型の実施形態を例示する図である。
【図９ｃ】本発明の様々な小型の実施形態を例示する図である。
【図１ａ】
2005521095.tif 000003
【図１ｂ】
2005521095.tif 000004
【図１ｃ】
2005521095.tif 000005
【図２ａ】
2005521095.tif 000006
【図２ｂ】
2005521095.tif 000007
【図２ｃ】
2005521095.tif 000008
【図３】
2005521095.tif 000009
【図４】
2005521095.tif 000010
【図５】
2005521095.tif 000011
【図６】
2005521095.tif 000012
【図７】
2005521095.tif 000013
【図８ａ】
2005521095.tif 000014
【図８ｂ】
2005521095.tif 000015
【図８ｃ】
2005521095.tif 000016
【図８ｄ】
2005521095.tif 000017
【図９ａ】
2005521095.tif 000018
【図９ｂ】
2005521095.tif 000019
【図９ｃ】
2005521095.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月18日(2005.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
シャッターウェハを通る電磁気学的光を導くための伝達経路（図２ａ参照）は、透光性のシャッタープラットホームのマスキング内の孔１４によって確立される伝達経路によって規定される。この電磁気学的光はまた、不可視光、例えば熱線ビームあるいはＵＶ光も含む可能性がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
シャッターを通る電磁気学的光の伝達経路は孔６４によって規定される。電磁気学的光は不可視光、例えば赤外光などもやはり含む。
例示された主要な部品は、両方共にシャッタープラットホームに固定される電極６２、６３を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
利用可能な様々なシャッターブレード６６の設計に関する詳細は図８ａから８ｄを参照して検討されるであろう。
シャッターの移動部品、例えばブレードは、シールド６７、６８によって電極６２、６３への給電ラインに関して電磁気的に遮蔽される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
重量／形状に関する最適の設計は、関連する電極によっていったん駆動されたブレードの迅速かつ簡単な加速を容易にする。
それでもなお、本発明に従ってブレードが、関連する必ずしも円形である必要のない透光性の伝達経路をカバー／ブロックすることが可能であるはずであることに留意されたい。
言い換えると、本発明によれば、シャッター基板内の光伝達経路は、所望であれば非円形の断面を有することが可能である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
ガラスウェハ、またはその他の透光性の基板によって、シャッターブレードの下に孔（光が伝達されるときに孔は完全にまたは部分的にカバーを露出される）を作製することなく光が伝達されることが可能である。
【国際調査報告】
2005521095.tif 000021
2005521095.tif 000022
2005521095.tif 000023