(57)【要約】【課題】捩り支持部の形状のばらつきに起因する光学特性の低下を抑制することができる光学デバイスを提供する。【解決手段】光学デバイス１０は、主面１２ａを有するベース１２と、ミラー面１１ａを有する可動ミラー１１と、ベース１２と可動ミラー１１との間に接続され、可動ミラー１１が主面１２ａに垂直なＺ軸方向に沿って移動可能となるように可動ミラー１１を支持する第１弾性支持部１４と、を備える。第１弾性支持部１４は、レバー１４１と、Ｚ軸方向に垂直なＹ軸方向に沿って延在し、レバー１４１と可動ミラー１１との間に接続された第１トーションバー１４５と、Ｙ軸方向に沿って延在し、レバー１４１とベース１２との間に接続された第２トーションバー１４６と、を有する。第１トーションバー１４５の捩りばね定数は、第２トーションバー１４６の捩りばね定数よりも大きい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有するベースと、
光学機能部を有する可動部と、
前記ベースと前記可動部との間に接続され、前記可動部が前記主面に垂直な第１方向に沿って移動可能となるように前記可動部を支持する弾性支持部と、を備え、
前記弾性支持部は、レバーと、前記第１方向に垂直な第２方向に沿って延在し、前記レバーと前記可動部との間に接続された第１捩り支持部と、前記第２方向に沿って延在し、前記レバーと前記ベースとの間に接続された第２捩り支持部と、を有し、
前記第１捩り支持部の捩りばね定数は、前記第２捩り支持部の捩りばね定数よりも大きい、光学デバイス。
【請求項２】
前記第１方向から見た場合に、前記第１捩り支持部の幅は、前記第２捩り支持部の幅よりも広い、請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記第１方向から見た場合に、前記第１捩り支持部の長さは、前記第２捩り支持部の長さよりも短い、請求項１又は２に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記ベース、前記可動部及び前記弾性支持部は、ＳＯＩ基板によって構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記ベースに設けられ、複数の固定櫛歯を有する固定櫛歯電極と、
前記可動部及び前記弾性支持部の少なくとも一方に設けられ、前記複数の固定櫛歯と互い違いに配置された複数の可動櫛歯を有する可動櫛歯電極と、を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学デバイス。
【請求項６】
前記弾性支持部を一対のみ備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）デバイスとして構成される光学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳデバイスとして、ベースと、光学機能部を有する可動部と、ベースと可動部との間に接続され、可動部が移動方向に沿って移動可能となるように可動部を支持する弾性支持部と、を備える光学デバイスが知られている（例えば特許文献１参照）。このような光学デバイスでは、弾性支持部が、可動部が移動方向に沿って移動する際に捩れ変形する捩り支持部を含んで構成される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開２００８／０２８４０７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような光学デバイスでは、可動部が移動方向に沿って大きく移動可能となるように、捩り支持部の幅を狭くして捩り支持部を捩れ易く構成することが考えられる。しかしながら、そのような構成においては、製造誤差等により捩り支持部の形状にずれが生じた場合に、可動部が移動方向に移動した際に可動部が目標姿勢から傾いてしまい、その結果、光学特性が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、捩り支持部の形状のばらつきに起因する光学特性の低下を抑制することができる光学デバイス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】
【０００６】
本発明の光学デバイスは、主面を有するベースと、光学機能部を有する可動部と、主面を有するベースと可動部との間に接続され、可動部が主面に垂直な第１方向に沿って移動可能となるように可動部を支持する弾性支持部と、を備え、弾性支持部は、レバーと、第１方向に垂直な第２方向に沿って延在し、レバーと可動部との間に接続された第１捩り支持部と、第２方向に沿って延在し、レバーとベースとの間に接続された第２捩り支持部と、を有し、第１捩り支持部の捩りばね定数は、第２捩り支持部の捩りばね定数よりも大きい。
【０００７】
この光学デバイスでは、レバーと可動部との間に接続された第１捩り支持部の捩りばね定数が、レバーとベースとの間に接続された第２捩り支持部の捩りばね定数よりも大きい。これにより、製造誤差等により第１捩り支持部及び第２捩り支持部の少なくとも一方の形状にずれが生じた場合でも、可動部が第１方向に移動した際に可動部が目標姿勢から傾くのを抑制することができる。よって、この光学デバイスによれば、捩り支持部の形状のばらつきに起因する光学特性の低下を抑制することができる。
【０００８】
本発明の光学デバイスでは、第１方向から見た場合に、第１捩り支持部の幅は、第２捩り支持部の幅よりも広くてもよい。この場合、第１捩り支持部の捩りばね定数を第２捩り支持部の捩りばね定数よりも好適に大きくすることができる。
【０００９】
本発明の光学デバイスでは、第１方向から見た場合に、第１捩り支持部の長さは、第２捩り支持部の長さよりも短くてもよい。この場合、第１捩り支持部の捩りばね定数を第２捩り支持部の捩りばね定数よりも一層好適に大きくすることができる。
【００１０】
本発明の光学デバイスでは、ベース、可動部及び弾性支持部は、ＳＯＩ基板によって構成されていてもよい。この場合、ＭＥＭＳ技術によって形成される光学デバイスにおいて、捩り支持部の形状のばらつきに起因する光学特性の低下を抑制することができる。
【００１１】
本発明の光学デバイスは、ベースに設けられ、複数の固定櫛歯を有する固定櫛歯電極と、前記可動部及び前記弾性支持部の少なくとも一方に設けられ、前記複数の固定櫛歯と互い違いに配置された複数の可動櫛歯を有する可動櫛歯電極と、を更に備えていてもよい。この場合、可動部を移動させるためのアクチュエータ部をシンプル化及び低消費電力化することができる。
【００１２】
本発明の光学デバイスは、弾性支持部を一対のみ備えてもよい。この場合、例えば１つの弾性支持部のみが備えられる場合と比べて、可動部の動作を安定化することができる。また、例えば３つ以上の弾性支持部が備えられる場合と比べて、捩り支持部の総数を低減することができる。その結果、各捩り支持部のばね定数を確保することができ、捩り支持部の形状のばらつきによる影響を受け難くすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、捩り支持部の形状のばらつきに起因する光学特性の低下を抑制することができる光学デバイスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る光学デバイスを備える光モジュールの縦断面図である。
【図２】図１に示される光学デバイスの平面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す平面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿っての断面図である。
【図５】実施例及び比較例における移動時のミラー面の傾きを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
［光モジュールの構成］
【００１６】
図１に示されるように、光モジュール１は、ミラーユニット２及びビームスプリッタユニット３を備えている。ミラーユニット２は、光学デバイス１０及び固定ミラー２１を有している。光学デバイス１０は、可動ミラー（可動部）１１を含んでいる。光モジュール１では、ビームスプリッタユニット３、可動ミラー１１及び固定ミラー２１によって、測定光Ｌ０について干渉光学系が構成されている。干渉光学系は、ここでは、マイケルソン干渉光学系である。
【００１７】
光学デバイス１０は、可動ミラー１１に加え、ベース１２、駆動部１３、第１光学機能部１７及び第２光学機能部１８を含んでいる。ベース１２は、主面１２ａを有している。可動ミラー１１は、主面１２ａに平行な平面に沿ったミラー面（光学機能部）１１ａを有している。可動ミラー１１は、主面１２ａに垂直なＺ軸方向（Ｚ軸に平行な方向、第１方向）に沿って移動可能となるようにベース１２において支持されている。駆動部１３は、Ｚ軸方向に沿って可動ミラー１１を移動させる。第１光学機能部１７は、Ｚ軸方向から見た場合に、Ｚ軸方向に垂直なＸ軸方向（Ｘ軸に平行な方向、第３方向）における可動ミラー１１の一方の側に配置されている。第２光学機能部１８は、Ｚ軸方向から見た場合に、Ｘ軸方向における可動ミラー１１の他方の側に配置されている。第１光学機能部１７及び第２光学機能部１８のそれぞれは、ベース１２に設けられた光通過開口部であり、Ｚ軸方向における一方の側及び他方の側に開口している。なお、光モジュール１では、第２光学機能部１８は、光通過開口部として用いられていない。光学デバイス１０が他の装置に適用される場合、第１光学機能部１７及び第２光学機能部１８の少なくとも一方が光学機能部として用いられてもよいし、第１光学機能部１７及び第２光学機能部１８の両方が光学機能部として用いられなくてもよい。
【００１８】
固定ミラー２１は、主面１２ａに平行な平面（Ｚ軸方向に垂直な平面）に沿って延在するミラー面２１ａを有している。固定ミラー２１のベース１２に対する位置は、固定されている。ミラーユニット２においては、可動ミラー１１のミラー面１１ａ及び固定ミラー２１のミラー面２１ａが、Ｚ軸方向における一方の側（ビームスプリッタユニット３側）を向いている。
【００１９】
ミラーユニット２は、光学デバイス１０及び固定ミラー２１に加え、支持体２２、サブマウント２３及びパッケージ２４を有している。パッケージ２４は、光学デバイス１０、固定ミラー２１、支持体２２及びサブマウント２３を収容している。パッケージ２４は、底壁２４１、側壁２４２及び天壁２４３を含んでいる。パッケージ２４は、例えば、直方体箱状に形成されている。パッケージ２４は、例えば、３０×２５×１０（厚さ）ｍｍ程度のサイズを有している。底壁２４１及び側壁２４２は、互いに一体的に形成されている。天壁２４３は、Ｚ軸方向において底壁２４１と対向しており、側壁２４２に固定されている。天壁２４３は、測定光Ｌ０に対して光透過性を有している。ミラーユニット２では、パッケージ２４によって空間Ｓが形成されている。空間Ｓは、例えば、パッケージ２４に設けられた通気孔や隙間等を介してミラーユニット２の外部に開放されている。このように空間Ｓが気密な空間でない場合、パッケージ２４内に存在する樹脂材料からのアウトガスや、パッケージ２４内に存在する水分等に起因するミラー面１１ａの汚染や曇り等を抑制することができる。なお、空間Ｓは、高い真空度が維持された気密な空間、或いは窒素等の不活性ガスが充填された気密な空間であってもよい。
【００２０】
底壁２４１の内面には、サブマウント２３を介して支持体２２が固定されている。支持体２２は、例えば、矩形板状に形成されている。支持体２２は、測定光Ｌ０に対して光透過性を有している。支持体２２におけるサブマウント２３とは反対側の表面２２ａには、光学デバイス１０のベース１２が固定されている。つまり、ベース１２は、支持体２２によって支持されている。支持体２２の表面２２ａには、凹部２２ｂが形成されており、光学デバイス１０と天壁２４３との間には、隙間（空間Ｓの一部）が形成されている。これにより、可動ミラー１１がＺ軸方向に沿って移動させられた際に、可動ミラー１１及び駆動部１３が支持体２２及び天壁２４３に接触することが防止される。
【００２１】
サブマウント２３には、開口２３ａが形成されている。固定ミラー２１は、開口２３ａ内に位置するように、支持体２２におけるサブマウント２３側の表面２２ｃに配置されている。つまり、固定ミラー２１は、支持体２２におけるベース１２とは反対側の表面２２ｃに配置されている。固定ミラー２１は、Ｚ軸方向から見た場合に、Ｘ軸方向における可動ミラー１１の一方の側に配置されている。固定ミラー２１は、Ｚ軸方向から見た場合に、光学デバイス１０の第１光学機能部１７と重なっている。
【００２２】
ミラーユニット２は、複数のリードピン２５及び複数のワイヤ２６を更に有している。各リードピン２５は、底壁２４１を貫通した状態で、底壁２４１に固定されている。各リードピン２５は、ワイヤ２６を介して駆動部１３と電気的に接続されている。ミラーユニット２では、可動ミラー１１をＺ軸方向に沿って移動させるための電気信号が、複数のリードピン２５及び複数のワイヤ２６を介して駆動部１３に付与される。
【００２３】
ビームスプリッタユニット３は、パッケージ２４の天壁２４３によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット３は、天壁２４３における光学デバイス１０とは反対側の表面２４３ａに光学樹脂４によって固定されている。光学樹脂４は、測定光Ｌ０に対して光透過性を有している。
【００２４】
ビームスプリッタユニット３は、ハーフミラー面３１、全反射ミラー面３２及び複数の光学面３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを有している。ビームスプリッタユニット３は、複数の光学ブロックが接合されることで構成されている。ハーフミラー面３１は、例えば誘電体多層膜によって形成されている。全反射ミラー面３２は、例えば金属膜によって形成されている。
【００２５】
光学面３３ａは、例えばＺ軸方向に垂直な面であり、Ｚ軸方向から見た場合に、光学デバイス１０の第１光学機能部１７及び固定ミラー２１のミラー面２１ａと重なっている。光学面３３ａは、Ｚ軸方向に沿って入射した測定光Ｌ０を透過させる。
【００２６】
ハーフミラー面３１は、例えば光学面３３ａに対して４５度傾斜した面であり、Ｚ軸方向から見た場合に、光学デバイス１０の第１光学機能部１７及び固定ミラー２１のミラー面２１ａと重なっている。ハーフミラー面３１は、Ｚ軸方向に沿って光学面３３ａに入射した測定光Ｌ０の一部をＸ軸方向に沿って反射し且つ当該測定光Ｌ０の残部をＺ軸方向に沿って固定ミラー２１側に透過させる。
【００２７】
全反射ミラー面３２は、ハーフミラー面３１に平行な面であり、Ｚ軸方向から見た場合に可動ミラー１１のミラー面１１ａと重なっており且つＸ軸方向から見た場合にハーフミラー面３１と重なっている。全反射ミラー面３２は、ハーフミラー面３１によって反射された測定光Ｌ０の一部をＺ軸方向に沿って可動ミラー１１側に反射する。
【００２８】
光学面３３ｂは、光学面３３ａに平行な面であり、Ｚ軸方向から見た場合に可動ミラー１１のミラー面１１ａと重なっている。光学面３３ｂは、全反射ミラー面３２によって反射された測定光Ｌ０の一部をＺ軸方向に沿って可動ミラー１１側に透過させる。
【００２９】
光学面３３ｃは、光学面３３ａに平行な面であり、Ｚ軸方向から見た場合に固定ミラー２１のミラー面２１ａと重なっている。光学面３３ｃは、ハーフミラー面３１を透過した測定光Ｌ０の残部をＺ軸方向に沿って固定ミラー２１側に透過させる。
【００３０】
光学面３３ｄは、例えばＸ軸方向に垂直な面であり、Ｘ軸方向から見た場合にハーフミラー面３１及び全反射ミラー面３２と重なっている。光学面３３ｄは、測定光Ｌ１をＸ軸方向に沿って透過させる。測定光Ｌ１は、可動ミラー１１のミラー面１１ａ及び全反射ミラー面３２で順次に反射されてハーフミラー面３１を透過した測定光Ｌ０の一部と、固定ミラー２１のミラー面２１ａ及びハーフミラー面３１で順次に反射された測定光Ｌ０の残部との干渉光である。
【００３１】
以上のように構成された光モジュール１では、光モジュール１の外部から光学面３３ａを介してビームスプリッタユニット３に測定光Ｌ０が入射すると、測定光Ｌ０の一部は、ハーフミラー面３１及び全反射ミラー面３２で順次に反射されて、可動ミラー１１のミラー面１１ａに向かって進行する。そして、測定光Ｌ０の一部は、可動ミラー１１のミラー面１１ａで反射されて、同一の光路（後述する光路Ｐ１）上を逆方向に進行し、ビームスプリッタユニット３のハーフミラー面３１を透過する。
【００３２】
一方、測定光Ｌ０の残部は、ビームスプリッタユニット３のハーフミラー面３１を透過した後、第１光学機能部１７を通過し、更に、支持体２２を透過して、固定ミラー２１のミラー面２１ａに向かって進行する。そして、測定光Ｌ０の残部は、固定ミラー２１のミラー面２１ａで反射されて、同一の光路（後述する光路Ｐ２）上を逆方向に進行し、ビームスプリッタユニット３のハーフミラー面３１で反射される。
【００３３】
ビームスプリッタユニット３のハーフミラー面３１を透過した測定光Ｌ０の一部と、ビームスプリッタユニット３のハーフミラー面３１で反射された測定光Ｌ０の残部とは、干渉光である測定光Ｌ１となり、測定光Ｌ１は、ビームスプリッタユニット３から光学面３３ｄを介して光モジュール１の外部に出射する。光モジュール１によれば、Ｚ軸方向に沿って可動ミラー１１を高速で往復動させることができるので、小型且つ高精度のＦＴＩＲ（フーリエ変換型赤外分光分析器）を提供することができる。
【００３４】
支持体２２は、ビームスプリッタユニット３と可動ミラー１１との間の光路Ｐ１と、ビームスプリッタユニット３と固定ミラー２１との間の光路Ｐ２との間の光路差を補正する。具体的には、光路Ｐ１は、ハーフミラー面３１から、全反射ミラー面３２及び光学面３３ｂを順次に介して、基準位置に位置する可動ミラー１１のミラー面１１ａに至る光路であって、測定光Ｌ０の一部が進行する光路である。光路Ｐ２は、ハーフミラー面３１から、光学面３３ｃ及び第１光学機能部１７を順次に介して、固定ミラー２１のミラー面２１ａに至る光路であって、測定光Ｌ０の残部が進行する光路である。支持体２２は、光路Ｐ１の光路長（光路Ｐ１が通る各媒質の屈折率を考慮した光路長）と光路Ｐ２の光路長（光路Ｐ２が通る各媒質の屈折率を考慮した光路長）との差が小さくなる（例えば無くなる）ように、光路Ｐ１と光路Ｐ２との間の光路差を補正する。なお、支持体２２は、例えば、ビームスプリッタユニット３を構成する各光学ブロックと同一の光透過性材料によって形成することができる。その場合、支持体２２の厚さ（Ｚ軸方向における長さ）は、Ｘ軸方向におけるハーフミラー面３１と全反射ミラー面３２との距離と同一とすることができる。
［光学デバイスの構成］
【００３５】
図２、図３及び図４に示されるように、可動ミラー１１のうちミラー面１１ａ以外の部分、ベース１２、駆動部１３、第１光学機能部１７及び第２光学機能部１８は、ＳＯＩ（Silicon  On  Insulator）基板５０によって構成されている。つまり、光学デバイス１０は、ＳＯＩ基板５０によって構成されている。光学デバイス１０は、例えば、矩形板状に形成されている。光学デバイス１０は、例えば、１５×１０×０．３（厚さ）ｍｍ程度のサイズを有している。ＳＯＩ基板５０は、支持層５１、デバイス層５２及び中間層５３を有している。支持層５１は、第１シリコン層である。デバイス層５２は、第２シリコン層である。中間層５３は、支持層５１とデバイス層５２との間に配置された絶縁層である。
【００３６】
ベース１２は、支持層５１、デバイス層５２及び中間層５３の一部によって形成されている。ベース１２の主面１２ａは、デバイス層５２における中間層５３とは反対側の表面である。ベース１２における主面１２ａとは反対側の主面１２ｂは、支持層５１における中間層５３とは反対側の表面である。光モジュール１では、ベース１２の主面１２ａと支持体２２の表面２２ａとが互いに接合されている（図１参照）。
【００３７】
可動ミラー１１は、軸線Ｒ１と軸線Ｒ２との交点を中心位置（重心位置）として配置されている。軸線Ｒ１は、Ｘ軸方向に延在する直線である。軸線Ｒ２は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に垂直なＹ軸方向（Ｙ軸に平行な方向、第２方向）に延在する直線である。光学デバイス１０は、Ｚ軸方向から見た場合に、軸線Ｒ１に関して線対称且つ軸線Ｒ２に関して線対称な形状を呈している。
【００３８】
可動ミラー１１は、本体部１１１、枠部１１２及び一対の連結部１１３を有している。本体部１１１は、Ｚ軸方向から見た場合に円形状を呈している。本体部１１１は、中央部１１４及び外縁部１１５を有している。中央部１１４における主面１２ｂ側の表面上には、例えば、金属膜が形成されることで、円形状のミラー面１１ａが設けられている。中央部１１４は、デバイス層５２の一部によって形成されている。外縁部１１５は、Ｚ軸方向から見た場合に中央部１１４を囲んでいる。外縁部１１５は、第１本体部１１５ａ及び第１梁部１１５ｂを有している。第１本体部１１５ａは、デバイス層５２の一部によって形成されている。
【００３９】
第１梁部１１５ｂは、支持層５１及び中間層５３の一部によって形成されている。第１梁部１１５ｂは、第１本体部１１５ａにおける主面１２ｂ側の表面上に設けられている。第１梁部１１５ｂは、Ｚ軸方向における外縁部１１５の厚さがＺ軸方向における中央部１１４の厚さよりも厚くなるように形成されている。第１梁部１１５ｂは、Ｚ軸方向から見た場合に、円環状を呈し、ミラー面１１ａを囲んでいる。第１梁部１１５ｂは、Ｚ軸方向から見た場合に、本体部１１１の外縁に沿って延在している。本実施形態では、第１梁部１１５ｂの外縁は、Ｚ軸方向から見た場合に、本体部１１１の外縁から所定の間隔を空けて、本体部１１１の外縁に沿って延在している。第１梁部１１５ｂの内縁は、Ｚ軸方向から見た場合に、ミラー面１１ａの外縁から所定の間隔を空けて、ミラー面１１ａの外縁に沿って延在している。
【００４０】
枠部１１２は、Ｚ軸方向から見た場合に、本体部１１１から所定の間隔を空けて本体部１１１を囲んでいる。枠部１１２は、Ｚ軸方向から見た場合に円環状を呈している。枠部１１２は、第２本体部１１２ａ及び第２梁部１１２ｂを有している。第２本体部１１２ａは、デバイス層５２の一部によって形成されている。
【００４１】
第２梁部１１２ｂは、支持層５１及び中間層５３の一部によって形成されている。第２梁部１１２ｂは、第２本体部１１２ａにおける主面１２ｂ側の表面上に設けられている。第２梁部１１２ｂは、Ｚ軸方向における枠部１１２の厚さがＺ軸方向における中央部１１４の厚さよりも厚くなるように形成されている。第２梁部１１２ｂは、Ｚ軸方向から見た場合に円環状を呈している。第２梁部１１２ｂの外縁は、Ｚ軸方向から見た場合に、枠部１１２の外縁から所定の間隔を空けて、枠部１１２の外縁に沿って延在している。第２梁部１１２ｂの内縁は、Ｚ軸方向から見た場合に、枠部１１２の内縁から所定の間隔を空けて、枠部１１２の内縁に沿って延在している。
【００４２】
Ｚ軸方向における第２梁部１１２ｂの厚さは、Ｚ軸方向における第１梁部１１５ｂの厚さと等しい。Ｚ軸方向から見た場合に、第２梁部１１２ｂの幅は、第１梁部１１５ｂの幅よりも広い。Ｚ軸方向から見た場合における第１梁部１１５ｂの幅とは、第１梁部１１５ｂの延在方向に垂直な方向における第１梁部１１５ｂの長さであり、本実施形態では、第１梁部１１５ｂの半径方向における第１梁部１１５ｂの長さである。この点は、Ｚ軸方向から見た場合における第２梁部１１２ｂの幅についても同様である。
【００４３】
一対の連結部１１３のそれぞれは、本体部１１１と枠部１１２とを互いに連結している。一対の連結部１１３は、本体部１１１に対してＹ軸方向における一方の側と他方の側とにそれぞれ配置されている。各連結部１１３は、第３本体部１１３ａ及び第３梁部１１３ｂを有している。第３本体部１１３ａは、デバイス層５２の一部によって形成されている。第３本体部１１３ａは、第１本体部１１５ａ及び第２本体部１１２ａに接続されている。
【００４４】
第３梁部１１３ｂは、支持層５１及び中間層５３の一部によって形成されている。第３梁部１１３ｂは、第１梁部１１５ｂ及び第２梁部１１２ｂに接続されている。第３梁部１１３ｂは、第３本体部１１３ａにおける主面１２ｂ側の表面上に設けられている。第３梁部１１３ｂは、Ｚ軸方向における連結部１１３の厚さがＺ軸方向における中央部１１４の厚さよりも厚くなるように形成されている。Ｚ軸方向における第３梁部１１３ｂの厚さは、Ｚ軸方向における第１梁部１１５ｂ及び第２梁部１１２ｂのそれぞれの厚さと等しい。第３梁部１１３ｂの幅は、第１梁部１１５ｂ及び第２梁部１１２ｂのそれぞれの幅よりも大きい。第３梁部１１３ｂの幅とは、第１梁部１１５ｂの延在方向に沿っての第３梁部１１３ｂの長さである。
【００４５】
可動ミラー１１は、一対のブラケット１１６及び一対のブラケット１１７を更に有している。各ブラケット１１６及び各ブラケット１１７は、デバイス層５２の一部によって形成されている。各ブラケット１１６は、Ｙ軸方向に沿って延在し、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方のブラケット１１６は、枠部１１２の側面からＹ軸方向における一方の側に向かって突出しており、他方のブラケット１１６は、枠部１１２の側面からＹ軸方向における他方の側に向かって突出している。一対のブラケット１１６は、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。各ブラケット１１６は、枠部１１２における第１光学機能部１７側の端部から延在している。
【００４６】
各ブラケット１１７は、Ｙ軸方向に沿って延在し、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方のブラケット１１７は、枠部１１２の側面からＹ軸方向における一方の側に向かって突出しており、他方のブラケット１１７は、枠部１１２の側面からＹ軸方向における他方の側に向かって突出している。一対のブラケット１１７は、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。各ブラケット１１７は、枠部１１２における第２光学機能部１８側（第１光学機能部１７とは反対側）の端部から延在している。
【００４７】
駆動部１３は、第１弾性支持部１４、第２弾性支持部１５及びアクチュエータ部１６を有している。第１弾性支持部１４、第２弾性支持部１５及びアクチュエータ部１６は、デバイス層５２によって形成されている。
【００４８】
第１弾性支持部１４及び第２弾性支持部１５のそれぞれは、ベース１２と可動ミラー１１との間に接続されている。第１弾性支持部１４及び第２弾性支持部１５は、可動ミラー１１がＺ軸方向に沿って移動可能となるように可動ミラー１１を支持している。
【００４９】
第１弾性支持部１４は、一対のレバー１４１、リンク１４２、リンク１４３、一対のブラケット１４４、一対の第１トーションバー（第１捩り支持部）１４５、一対の第２トーションバー（第２捩り支持部）１４６、及び一対の電極支持部１４７を有している。一対のレバー１４１は、Ｙ軸方向における第１光学機能部１７の両側に配置されている。各レバー１４１は、Ｚ軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈している。本実施形態では、各レバー１４１は、Ｘ軸方向に沿って延在している。
【００５０】
リンク１４２は、一対のレバー１４１における可動ミラー１１側の端部１４１ａ間に掛け渡されている。リンク１４２は、Ｚ軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈している。リンク１４２は、Ｙ軸方向に沿って延在している。リンク１４３は、一対のレバー１４１における可動ミラー１１とは反対側の端部１４１ｂ間に掛け渡されている。リンク１４３は、Ｚ軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈し、Ｙ軸方向に沿って延在している。本実施形態では、第１光学機能部１７は、一対のレバー１４１、リンク１４２及びリンク１４３によって画定された開口部である。第１光学機能部１７は、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。第１光学機能部１７は、例えば空洞である。或いは、第１光学機能部１７を構成する開口部内には、測定光Ｌ０に対して光透過性を有する材料が配置されてもよい。
【００５１】
各ブラケット１４４は、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。各ブラケット１４４は、可動ミラー１１側に突出するように、リンク１４２における可動ミラー１１側の表面に設けられている。一方のブラケット１４４は、リンク１４２の一端の近傍に配置されており、他方のブラケット１４４は、リンク１４２の他端の近傍に配置されている。
【００５２】
一対の第１トーションバー１４５は、それぞれ、一方のブラケット１１６の先端部と一方のブラケット１４４との間、及び、他方のブラケット１１６の先端部と他方のブラケット１４４との間に掛け渡されている。つまり、一対の第１トーションバー１４５は、それぞれ、一対のレバー１４１と可動ミラー１１との間に接続されている。各第１トーションバー１４５は、Ｙ軸方向に沿って延在している。一対の第１トーションバー１４５は、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
【００５３】
一対の第２トーションバー１４６は、それぞれ、一方のレバー１４１における可動ミラー１１とは反対側の端部１４１ｂとベース１２との間、及び、他方のレバー１４１における可動ミラー１１とは反対側の端部１４１ｂとベース１２との間に掛け渡されている。つまり、一対の第２トーションバー１４６は、それぞれ、一対のレバー１４１とベース１２との間に接続されている。各第２トーションバー１４６は、Ｙ軸方向に沿って延在している。一対の第２トーションバー１４６は、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。各レバー１４１の端部１４１ｂには、Ｙ軸方向における外側に突出した突出部１４１ｃが設けられており、第２トーションバー１４６は、突出部１４１ｃに接続されている。
【００５４】
各電極支持部１４７は、Ｙ軸方向に沿って延在し、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方の電極支持部１４７は、一方のレバー１４１の中間部から第１光学機能部１７とは反対側に向かって延在している。他方の電極支持部１４７は、他方のレバー１４１の中間部から第１光学機能部１７とは反対側に突出している。一対の電極支持部１４７は、Ｚ軸方向から見た場合に、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
【００５５】
第２弾性支持部１５は、一対のレバー１５１、リンク１５２、リンク１５３、一対のブラケット１５４、一対の第１トーションバー（第１捩り支持部）１５５、一対の第２トーションバー（第２捩り支持部）１５６、及び一対の電極支持部１５７を有している。一対のレバー１５１は、Ｙ軸方向における第２光学機能部１８の両側に配置されている。各レバー１５１は、Ｚ軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈している。本実施形態では、各レバー１５１は、Ｘ軸方向に沿って延在している。
【００５６】
リンク１５２は、一対のレバー１５１における可動ミラー１１側の端部１５１ａ間に掛け渡されている。リンク１５２は、Ｚ軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈している。リンク１５２は、Ｙ軸方向に沿って延在している。リンク１５３は、一対のレバー１５１における可動ミラー１１とは反対側の端部１５１ｂ間に掛け渡されている。リンク１５３は、Ｚ軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈し、Ｙ軸方向に沿って延在している。本実施形態では、第２光学機能部１８は、一対のレバー１５１、リンク１５２及びリンク１５３によって画定された開口部である。第２光学機能部１８は、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。第２光学機能部１８は、例えば空洞である。或いは、第２光学機能部１８を構成する開口部内には、測定光Ｌ０に対して光透過性を有する材料が配置されてもよい。
【００５７】
各ブラケット１５４は、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。各ブラケット１５４は、可動ミラー１１側に突出するように、リンク１５２における可動ミラー１１側の表面に設けられている。一方のブラケット１５４は、リンク１５２の一端の近傍に配置されており、他方のブラケット１５４は、リンク１５２の他端の近傍に配置されている。
【００５８】
一対の第１トーションバー１５５は、それぞれ、一方のブラケット１１７の先端部と一方のブラケット１５４との間、及び、他方のブラケット１１７の先端部と他方のブラケット１５４との間に掛け渡されている。つまり、一対の第１トーションバー１５５は、それぞれ、一対のレバー１５１と可動ミラー１１との間に接続されている。各第１トーションバー１５５は、Ｙ軸方向に沿って延在している。一対の第１トーションバー１５５は、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
【００５９】
一対の第２トーションバー１５６は、それぞれ、一方のレバー１５１における可動ミラー１１とは反対側の端部１５１ｂとベース１２との間、及び、他方のレバー１５１における可動ミラー１１とは反対側の端部１５１ｂとベース１２との間に掛け渡されている。つまり、一対の第２トーションバー１５６は、それぞれ、一対のレバー１５１とベース１２との間に接続されている。各第２トーションバー１５６は、Ｙ軸方向に沿って延在している。一対の第２トーションバー１５６は、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。各レバー１５１の端部１５１ｂには、Ｙ軸方向における外側に突出した突出部１５１ｃが設けられており、第２トーションバー１５６は、突出部１５１ｃに接続されている。
【００６０】
各電極支持部１５７は、Ｙ軸方向に沿って延在し、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方の電極支持部１５７は、一方のレバー１５１の中間部から第２光学機能部１８とは反対側に向かって延在している。他方の電極支持部１５７は、他方のレバー１５１の中間部から第２光学機能部１８とは反対側に突出している。一対の電極支持部１５７は、Ｚ軸方向から見た場合に、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
【００６１】
アクチュエータ部１６は、Ｚ軸方向に沿って可動ミラー１１を移動させる。アクチュエータ部１６は、一対の固定櫛歯電極１６１、一対の可動櫛歯電極１６２、一対の固定櫛歯電極１６３、及び一対の可動櫛歯電極１６４を有している。固定櫛歯電極１６１，１６３の位置は、固定されている。可動櫛歯電極１６２，１６４は、可動ミラー１１の移動に伴って移動する。
【００６２】
一方の固定櫛歯電極１６１は、ベース１２のデバイス層５２における一方の電極支持部１４７と向かい合う表面に設けられている。他方の固定櫛歯電極１６１は、デバイス層５２における他方の電極支持部１４７と向かい合う表面に設けられている。各固定櫛歯電極１６１は、Ｙ軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の固定櫛歯１６１ａを有している。これらの固定櫛歯１６１ａは、Ｙ軸方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。
【００６３】
一方の可動櫛歯電極１６２は、一方の電極支持部１４７におけるＸ軸方向の両側の表面に設けられている。他方の可動櫛歯電極１６２は、他方の電極支持部１４７におけるＸ軸方向の両側の表面に設けられている。各可動櫛歯電極１６２は、Ｙ軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の可動櫛歯１６２ａを有している。これらの可動櫛歯１６２ａは、Ｙ軸方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。
【００６４】
一方の固定櫛歯電極１６１及び一方の可動櫛歯電極１６２においては、複数の固定櫛歯１６１ａと複数の可動櫛歯１６２ａとが互い違いに配置されている。つまり、一方の固定櫛歯電極１６１の各固定櫛歯１６１ａが一方の可動櫛歯電極１６２の可動櫛歯１６２ａ間に位置している。他方の固定櫛歯電極１６１及び他方の可動櫛歯電極１６２においては、複数の固定櫛歯１６１ａと複数の可動櫛歯１６２ａとが互い違いに配置されている。つまり、他方の固定櫛歯電極１６１の各固定櫛歯１６１ａが他方の可動櫛歯電極１６２の可動櫛歯１６２ａ間に位置している。一対の固定櫛歯電極１６１及び一対の可動櫛歯電極１６２において、隣り合う固定櫛歯１６１ａと可動櫛歯１６２ａとは、Ｙ軸方向において互いに向かい合っている。隣り合う固定櫛歯１６１ａ及び可動櫛歯１６２ａ間の距離は、例えば数μｍ程度である。
【００６５】
一方の固定櫛歯電極１６３は、ベース１２のデバイス層５２における一方の電極支持部１５７と向かい合う表面に設けられている。他方の固定櫛歯電極１６３は、デバイス層５２における他方の電極支持部１５７と向かい合う表面に設けられている。各固定櫛歯電極１６３は、Ｙ軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の固定櫛歯１６３ａを有している。これらの固定櫛歯１６３ａは、Ｙ軸方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。
【００６６】
一方の可動櫛歯電極１６４は、一方の電極支持部１５７におけるＸ軸方向の両側の表面に設けられている。他方の可動櫛歯電極１６４は、他方の電極支持部１５７におけるＸ軸方向の両側の表面に設けられている。各可動櫛歯電極１６４は、Ｙ軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の可動櫛歯１６４ａを有している。これらの可動櫛歯１６４ａは、Ｙ軸方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。
【００６７】
一方の固定櫛歯電極１６３及び一方の可動櫛歯電極１６４においては、複数の固定櫛歯１６３ａと複数の可動櫛歯１６４ａとが互い違いに配置されている。つまり、一方の固定櫛歯電極１６３の各固定櫛歯１６３ａが一方の可動櫛歯電極１６４の可動櫛歯１６４ａ間に位置している。他方の固定櫛歯電極１６３及び他方の可動櫛歯電極１６４においては、複数の固定櫛歯１６３ａと複数の可動櫛歯１６４ａとが互い違いに配置されている。つまり、他方の固定櫛歯電極１６３の各固定櫛歯１６３ａが他方の可動櫛歯電極１６４の可動櫛歯１６４ａ間に位置している。一対の固定櫛歯電極１６３及び一対の可動櫛歯電極１６４において、隣り合う固定櫛歯１６３ａと可動櫛歯１６４ａとは、Ｙ軸方向において互いに向かい合っている。互いに隣り合う固定櫛歯１６３ａ及び可動櫛歯１６４ａ間の距離は、例えば数μｍ程度である。
【００６８】
ベース１２には、複数の電極パッド１２１，１２２が設けられている。各電極パッド１２１，１２２は、デバイス層５２に至るようにベース１２の主面１２ｂに形成された開口１２ｃ内において、デバイス層５２の表面に形成されている。各電極パッド１２１は、デバイス層５２を介して、固定櫛歯電極１６１又は固定櫛歯電極１６３と電気的に接続されている。各電極パッド１２２は、第１弾性支持部１４又は第２弾性支持部１５を介して、可動櫛歯電極１６２又は可動櫛歯電極１６４と電気的に接続されている。ワイヤ２６は、各電極パッド１２１，１２２と各リードピン２５との間に掛け渡されている。
【００６９】
以上のように構成された光学デバイス１０では、複数のリードピン２５及び複数のワイヤ２６を介して、複数の電極パッド１２１と複数の電極パッド１２２との間に電圧が印加されると、例えばＺ軸方向における一方の側に可動ミラー１１を移動させるように、互いに対向する固定櫛歯電極１６１と可動櫛歯電極１６２との間、及び、互いに対向する固定櫛歯電極１６３と可動櫛歯電極１６４との間に静電気力が生じる。このとき、第１弾性支持部１４及び第２弾性支持部１５において各第１トーションバー１４５，１５５及び各第２トーションバー１４６，１５６が捩れて、第１弾性支持部１４及び第２弾性支持部１５に弾性力が生じる。光学デバイス１０では、複数のリードピン２５及び複数のワイヤ２６を介して駆動部１３に周期的な電気信号を付与することで、Ｚ軸方向に沿って可動ミラー１１をその共振周波数レベルで往復動させることができる。このように、駆動部１３は、静電アクチュエータとして機能する。
［トーションバーの詳細な構成］
【００７０】
各第１トーションバー１４５及び各第２トーションバー１４６は、Ｘ軸方向に垂直な平板状を呈している。各第１トーションバー１４５は、例えば、長さ（Ｙ軸方向における長さ）３０〜３００μｍ、幅（Ｘ軸方向における長さ）５〜３０μｍ、厚さ（Ｚ軸方向における長さ）３０〜１００μｍ程度に形成されている。各第２トーションバー１４６は、例えば、長さ（Ｙ軸方向における長さ）３０〜３００μｍ、幅（Ｘ軸方向における長さ）５〜３０μｍ、厚さ（Ｚ軸方向における長さ）３０〜１００μｍ程度に形成されている。
【００７１】
本実施形態では、第１トーションバー１４５の長さは、第２トーションバー１４６の長さと等しい。第１トーションバー１４５の幅は、第２トーションバー１４６の幅よりも広い。第１トーションバー１４５の厚さは、第２トーションバー１４６の厚さと等しい。なお、第１トーションバー１４５におけるブラケット１１６側及びブラケット１４４側の少なくとも一方の端部に、当該端部に近づくほど幅が広がる拡幅部が設けられている場合、第１トーションバー１４５の長さとは、当該拡幅部を含めない第１トーションバー１４５の長さを意味し、第１トーションバー１４５の幅とは、当該拡幅部を含めない第１トーションバー１４５の幅を意味する。また、第１トーションバー１４５の幅とは、幅が最も狭い位置における幅（最小幅）を意味する。これらの点は、第１トーションバー１５５及び第２トーションバー１４６，１５６についても同様である。
【００７２】
第１トーションバー１４５の捩りばね定数は、第２トーションバー１４６の捩りばね定数よりも大きい。第１トーションバー１４５の捩りばね定数は、例えば、０．００００４Ｎ・ｍ／ｒａｄ程度である。第２トーションバー１４６の捩りばね定数は、例えば、０．００００３Ｎ・ｍ／ｒａｄ程度である。第１トーションバー１４５及び第２トーションバー１４６の捩りばね定数は、例えば、０．０００００１〜０．００１Ｎ・ｍ／ｒａｄ程度の範囲内で設定される。本実施形態では、第１トーションバー１４５の長さ及び厚さが第２トーションバー１４６の長さ及び厚さと等しく、且つ第１トーションバー１４５の幅が第２トーションバー１４６の幅よりも広いことにより、第１トーションバー１４５の捩りばね定数が第２トーションバー１４６の捩りばね定数よりも大きくなっている。
【００７３】
各第１トーションバー１５５及び各第２トーションバー１５６は、Ｘ軸方向に垂直な平板状を呈している。第１トーションバー１５５は、例えば、第１トーションバー１４５と同一の形状に形成されている。第２トーションバー１５６は、例えば、第２トーションバー１４６と同一の形状に形成されている。本実施形態では、第１トーションバー１５５の長さは、第２トーションバー１５６の長さと等しい。第１トーションバー１５５の幅は、第２トーションバー１５６の幅よりも広い。第１トーションバー１５５の厚さは、第２トーションバー１５６の厚さと等しい。
【００７４】
第１トーションバー１５５の捩りばね定数は、第２トーションバー１５６の捩りばね定数よりも大きい。第１トーションバー１５５の捩りばね定数は、例えば、第１トーションバー１４５の捩りばね定数と等しい。第２トーションバー１５６の捩りばね定数は、例えば、第２トーションバー１４６の捩りばね定数と等しい。本実施形態では、第１トーションバー１５５の長さ及び厚さが第２トーションバー１５６の長さ及び厚さと等しく、且つ第１トーションバー１５５の幅が第２トーションバー１５６の幅よりも広いことにより、第１トーションバー１５５の捩りばね定数が第２トーションバー１５６の捩りばね定数よりも大きくなっている。
［作用及び効果］
【００７５】
図５を参照しつつ、光学デバイス１０の作用効果を説明する。図５は、実施例及び比較例における移動時のミラー面１１ａの傾きを示すグラフである。実施例は、上記実施形態の光学デバイス１０に対応する。実施例では、第１トーションバー１４５の幅を１８μｍとし、第２トーションバー１４６の幅を１５μｍとし、第１トーションバー１５５の幅を１８μｍとし、第２トーションバー１５６の幅を１６μｍとした。第１トーションバー１４５，１５５及び第２トーションバー１４６，１５６のそれぞれの長さを１００μｍとし、厚さを７０μｍとした。
【００７６】
比較例では、第１トーションバー１４５の幅を１６μｍとし、第２トーションバー１４６の幅を１７μｍとし、第１トーションバー１５５の幅を１６μｍとし、第２トーションバー１５６の幅を１８μｍとした。第１トーションバー１４５，１５５及び第２トーションバー１４６，１５６のそれぞれの長さを１００μｍとし、厚さを７０μｍとした。比較例のその他の構成は、実施例と同様とした。
【００７７】
実施例は、第１トーションバー１４５，１５５の幅が１８μｍであり、第２トーションバー１４６，１５６の幅が１６μｍである構成において、第２トーションバー１４６の幅が１μｍ狭くなった場合に相当する。比較例は、第１トーションバー１４５，１５５の幅が１６μｍであり、第２トーションバー１４６，１５６の幅が１８μｍである構成において、第２トーションバー１４６の幅が１μｍ狭くなった場合に相当する。
【００７８】
実施例において第２トーションバー１４６の幅が狭くなる前の構成では、第１トーションバー１４５の捩りばね定数は、第２トーションバー１４６の捩りばね定数よりも大きく、且つ、第１トーションバー１５５の捩りばね定数は、第２トーションバー１５６の捩りばね定数よりも大きい。比較例において第２トーションバー１４６の幅が狭くなる前の構成では、第１トーションバー１４５の捩りばね定数は、第２トーションバー１４６の捩りばね定数よりも小さく、且つ、第１トーションバー１５５の捩りばね定数は、第２トーションバー１５６の捩りばね定数よりも小さい。
【００７９】
上述したような第２トーションバー１４６の形状のずれは、次の理由により生じ得る。光学デバイス１０は、ＭＥＭＳ技術（パターニング及びエッチング）等を用いてＳＯＩ基板５０に形成される。第２トーションバー１４６においては、長さ方向の加工がパターニングによって行なわれるのに対し、幅方向の加工はエッチングによって行なわれる。そのため、第２トーションバー１４６の長さにはずれが生じ難い一方、第２トーションバー１４６の幅には製造誤差等によりずれが生じることがある。なお、第２トーションバー１４６の厚さ方向の加工は中間層５３をエッチングストップ層として用いたエッチングによって行なわれるため、第２トーションバー１４６の厚さにはずれは生じ難い。
【００８０】
図５に示されるように、実施例及び比較例のように第２トーションバー１４６の幅が狭くなった場合、可動ミラー１１がＺ軸方向に移動した際にミラー面１１ａ（可動ミラー１１）が目標姿勢から傾く。実施例及び比較例では、目標姿勢は、ミラー面１１ａがＺ軸方向に垂直となる姿勢である。
【００８１】
図５に示されるように、実施例では、比較例と比べて、ミラー面１１ａの目標姿勢からの傾きが小さかった。このように、第１トーションバー１４５，１５５の捩りばね定数をそれぞれ第２トーションバー１４６，１５６の捩りばね定数よりも大きくすることにより、ミラー面１１ａの目標姿勢から傾きを抑制することができる。このことは、実施例では、第２トーションバー１４６の幅の変化率（元の長さに対する変形量の割合）が比較例における当該変化率よりも大きいにもかかわらず、比較例と比べて、ミラー面１１ａの目標姿勢からの傾きが小さかったことからも明らかである。
【００８２】
以上説明したように、光学デバイス１０では、レバー１４１と可動ミラー１１との間に接続された第１トーションバー１４５の捩りばね定数が、レバー１４１とベース１２との間に接続された第２トーションバー１４６の捩りばね定数よりも大きい。これにより、製造誤差等により第１トーションバー１４５及び第２トーションバー１４６の少なくとも一方の形状にずれが生じた場合でも、可動ミラー１１がＺ軸方向に移動した際に可動ミラー１１が目標姿勢から傾くのを抑制することができる。また、レバー１５１と可動ミラー１１との間に接続された第１トーションバー１５５の捩りばね定数が、レバー１５１とベース１２との間に接続された第２トーションバー１５６の捩りばね定数よりも大きい。これにより、製造誤差等により第１トーションバー１５５及び第２トーションバー１５６の少なくとも一方の形状にずれが生じた場合でも、可動ミラー１１がＺ軸方向に移動した際に可動ミラー１１が目標姿勢から傾くのを抑制することができる。よって、光学デバイス１０によれば、第１トーションバー１４５，１５５及び第２トーションバー１４６，１５６の形状のばらつきに起因する光学特性の低下を抑制することができる。なお、光学デバイス１０では、第２トーションバー１４６の幅が狭くなった場合だけでなく、第２トーションバー１４６の幅が広くなった場合にも、可動ミラー１１が目標姿勢から傾くのを抑制することができる。また、第２トーションバー１４６の長さ及び厚さの少なくとも一方にずれが生じた場合にも、可動ミラー１１が目標姿勢から傾くのを抑制することができる。同様に、第２トーションバー１４６の形状にずれが生じた場合だけでなく、第１トーションバー１４５，１５５及び第２トーションバー１５６の少なくとも１つの形状にずれが生じた場合にも、可動ミラー１１が目標姿勢から傾くのを抑制することができる。
【００８３】
また、光学デバイス１０では、Ｚ軸方向から見た場合に、第１トーションバー１４５，１５５の幅が、第２トーションバー１４６，１５６の幅よりも広い。これにより、第１トーションバー１４５，１５５の捩りばね定数を第２トーションバー１４６，１５６の捩りばね定数よりも好適に大きくすることができる。
【００８４】
また、光学デバイス１０では、ベース１２、可動ミラー１１、第１弾性支持部１４及び第２弾性支持部１５が、ＳＯＩ基板５０によって構成されている。これにより、ＭＥＭＳ技術によって形成される光学デバイス１０において、第１トーションバー１４５，１５５及び第２トーションバー１４６，１５６の形状のばらつきに起因する光学特性の低下を抑制することができる。
【００８５】
また、光学デバイス１０は、ベース１２に設けられ、複数の固定櫛歯１６１ａ，１６３ａを有する固定櫛歯電極１６１，１６３と、第１弾性支持部１４及び第２弾性支持部１５に設けられ、複数の固定櫛歯１６１ａ，１６３ａと互い違いに配置された複数の可動櫛歯１６２ａ，１６４ａを有する可動櫛歯電極１６２，１６４と、を備えている。これにより、可動ミラー１１を移動させるためのアクチュエータ部１６をシンプル化及び低消費電力化することができる。
【００８６】
また、光学デバイス１０は、第１弾性支持部１４及び第２弾性支持部１５を備えている。これにより、例えば１つの弾性支持部のみが備えられる場合と比べて、可動ミラー１１の動作を安定化することができる。また、例えば３つ以上の弾性支持部が備えられる場合と比べて、トーションバーの総数を低減することができる。その結果、各トーションバーのばね定数を確保することができ、トーションバーの形状のばらつきによる影響を受け難くすることができる。
【００８７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。
【００８８】
上記実施形態において、第１トーションバー１４５の幅が第２トーションバー１４６の幅と等しく、且つ第１トーションバー１４５の長さが第２トーションバー１４６の長さよりも短いことにより、第１トーションバー１４５の捩りばね定数が第２トーションバー１４６の捩りばね定数よりも大きくなっていてもよい。同様に、第１トーションバー１５５の幅が第２トーションバー１５６の幅と等しく、且つ第１トーションバー１５５の長さが第２トーションバー１５６の長さよりも短いことにより、第１トーションバー１５５の捩りばね定数が第２トーションバー１５６の捩りばね定数よりも大きくなっていてもよい。
【００８９】
この場合でも、上記実施形態と同様に、第１トーションバー１４５，１５５及び第２トーションバー１４６，１５６の形状のばらつきに起因する光学特性の低下を抑制することができる。つまり、第１トーションバー１４５の捩りばね定数が第２トーションバー１４６の捩りばね定数よりも大きければよく、第１トーションバー１４５及び第２トーションバー１４６の長さ、幅及び厚さのそれぞれの大小関係は任意に選択されてよい。この点は第１トーションバー１５５及び第２トーションバー１５６についても同様である。
【００９０】
上記実施形態において、本体部１１１及びミラー面１１ａのそれぞれは、Ｚ軸方向から見た場合に、矩形状、八角形状等の任意の形状を呈していてよい。枠部１１２は、Ｚ軸方向から見た場合に、矩形環状、八角形環状等の任意の環形状を呈していてよい。枠部１１２及び連結部１１３が省略されてもよい。第１梁部１１５ｂ、第２梁部１１２ｂ及び第３梁部１１３ｂのそれぞれは、任意の形状に形成されてよく、省略されてもよい。上記実施形態では、第１捩り支持部が板状の第１トーションバー１４５によって構成されていたが、第１捩り支持部の構成はこれに限られない。第１トーションバー１４５は、棒状等の任意の形状であってよい。第１捩り支持部は、複数（例えば２つ）のトーションバーが接続部を介して直列に接続されることにより構成されてもよい。これらの点は第１トーションバー１５５及び第２トーションバー１４６，１５６（第２捩り支持部）についても同様である。例えば、第２捩り支持部は、複数（例えば３つ）のトーションバーが接続部を介して直列に接続されることにより構成されてもよい。
【００９１】
上記実施形態において、リンク１４３，１５３が省略されてもよい。この場合、第１光学機能部１７及び第２光学機能部１８のそれぞれは、ＳＯＩ基板５０に形成された開口によって構成されてもよい。第１光学機能部１７及び第２光学機能部１８のそれぞれは、円形状、八角形状等の任意の断面形状を有していてもよい。可動櫛歯電極１６２，１６４は、可動ミラー１１に設けられていてもよく、例えば、枠部１１２の外縁に沿って配置されていてもよい。光学デバイス１０は、可動ミラー１１に代えて、ミラー面１１ａ以外の他の光学機能部が設けられた可動部を備えていてもよい。他の光学機能部としては、例えば、レンズ等が挙げられる。アクチュエータ部１６は、静電アクチュエータに限定されず、例えば、圧電式アクチュエータ、電磁式アクチュエータ等であってもよい。光モジュール１は、ＦＴＩＲを構成するものに限定されず、他の光学系を構成するものであってもよい。光学デバイス１０は、ＳＯＩ基板５０以外によって構成されてもよく、例えば、シリコンのみからなる基板によって構成されてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１０…光学デバイス、１１…可動ミラー（可動部）、１１ａ…ミラー面（光学機能部）、１２ａ…主面、１２…ベース、１４…第１弾性支持部、１５…第２弾性支持部、１４１，１５１…レバー、１４５，１５５…第１トーションバー（第１捩り支持部）、１４６，１５６…第２トーションバー（第２捩り支持部）、１６１，１６３…固定櫛歯電極、１６１ａ，１６３ａ…固定櫛歯、１６２，１６４…可動櫛歯電極、１６２ａ，１６４ａ…可動櫛歯。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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