(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記ベースに設けられ、複数の第１櫛歯を有する第１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、前記複数の第１櫛歯と互い違いに配置された複数の第２櫛歯を有する第２櫛歯電極と、を備え、
前記弾性支持部は、前記第１方向に垂直な第２方向に沿って延在するトーションバーと、前記トーションバーと前記可動部との間に接続された非線形性緩和バネと、を有し、
前記非線形性緩和バネは、前記可動部が前記第１方向に移動した状態において、前記第２方向周りにおける前記非線形性緩和バネの変形量が前記第２方向周りにおける前記トーションバーの変形量よりも小さくなり、且つ、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な第３方向における前記非線形性緩和バネの変形量が前記第３方向における前記トーションバーの変形量よりも大きくなるように、構成されており、
隣り合う前記第１櫛歯と前記第２櫛歯とは、前記第２方向において互いに向かい合っている、光学デバイス。
【請求項２】
前記非線形性緩和バネは、板状部を有し、前記第２方向における前記板状部の長さは、前記トーションバーの長さよりも長い、請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記非線形性緩和バネは、一対の板状部を有し、
前記一対の板状部は、前記第３方向において互いに向かい合っている、請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記弾性支持部は、一端部において前記トーションバーを介して前記非線形性緩和バネに接続されたレバーと、前記第１方向から見た場合に前記レバーと前記可動部との間に延在する電極支持部材と、を更に有し、
前記第２櫛歯電極は、前記電極支持部材に設けられている、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】
前記弾性支持部は、一端部において前記トーションバーを介して前記非線形性緩和バネに接続されたレバーを更に有し、
前記第２櫛歯電極は、前記レバーに設けられている、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６】
前記弾性支持部は、前記レバーを一対有すると共に、前記一対のレバー間に掛け渡されたリンクを更に有し、
前記第２櫛歯電極は、前記一対のレバー及び前記リンクにわたって配置されている、請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項７】
前記弾性支持部は、前記レバーの他端部と前記ベースとの間に接続されたトーションバーを更に有する、請求項５又は６に記載の光学デバイス。
【請求項８】
前記弾性支持部は、一端部において前記トーションバーを介して前記非線形性緩和バネに接続されたレバーと、前記レバーの他端部と前記ベースとの間に接続されたトーションバーと、を更に有している、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９】
前記弾性支持部は、一端部において前記トーションバーを介して前記非線形性緩和バネに接続されたレバーと、前記レバーから延在する電極支持部材と、を更に有し、
前記第２櫛歯電極は、前記電極支持部材に設けられている、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１０】
前記非線形性緩和バネは、前記第１方向から見た場合に蛇行して延在する蛇行部を有している、請求項１〜９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】
本開示は、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、ベースに設けられ、複数の第１櫛歯を有する第１櫛歯電極と、弾性支持部に設けられ、複数の第１櫛歯と互い違いに配置された複数の第２櫛歯を有する第２櫛歯電極と、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トーションバーを含んで構成される場合がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Thilo Sandner, Thomas Grasshoff, Harald Schenk，and Andreas Kenda, "Out-of-plane translator MEMS actuator with extraordinary large stroke for optical path length modulation in miniaturized FTIR Spectrometers", SENSOR+TEST Conferences 2011, ProceedingsIRS2, pp.151-156
【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、弾性支持部の構成によっては、可動部が移動方向に移動した際に、トーションバーがその延在方向に垂直な方向に曲げ変形する。この場合、トーションバーが曲がりながら捩れるため、トーションバーの捩れ変形に非線形性が生じる。このような非線形性は、可動部の制御特性を低下させるおそれがあるため、発生の抑制が求められる。また、上述したような光学デバイスには、信頼性の向上が求められる。【０００５】
本開示の一側面は、トーションバーの捩れ変形に非線形性が生じることを抑制しつつ、高い信頼性を得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】
本開示の一側面に係る光学デバイスは、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、ベースに設けられ、複数の第１櫛歯を有する第１櫛歯電極と、可動部及び弾性支持部の少なくとも一方に設けられ、複数の第１櫛歯と互い違いに配置された複数の第２櫛歯を有する第２櫛歯電極と、を備え、弾性支持部は、第１方向に垂直な第２方向に沿って延在するトーションバーと、トーションバーと可動部との間に接続された非線形性緩和バネと、を有し、非線形性緩和バネは、可動部が第１方向に移動した状態において、第２方向周りにおける非線形性緩和バネの変形量が第２方向周りにおけるトーションバーの変形量よりも小さくなり、且つ、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向における非線形性緩和バネの変形量が第３方向におけるトーションバーの変形量よりも大きくなるように、構成されており、隣り合う第１櫛歯と第２櫛歯とは、第２方向において互いに向かい合っている。【０００７】
この光学デバイスでは、トーションバーと可動部との間に接続された非線形性緩和バネを弾性支持部が有している。非線形性緩和バネは、可動部が第１方向に移動した状態において、第２方向周りにおける非線形性緩和バネの変形量が第２方向周りにおけるトーションバーの変形量よりも小さくなり、且つ、第３方向における非線形性緩和バネの変形量が第３方向におけるトーションバーの変形量よりも大きくなるように、構成されている。これにより、可動部が第１方向に移動した際に、非線形性緩和バネがトーションバーよりも小さく第２方向周りに変形しつつ、トーションバーよりも大きく第３方向に変形することで、トーションバーの第３方向への曲げ変形を抑制することができる。その結果、トーションバーの捩れ変形に非線形性が生じるのを抑制することができる。一方で、非線形性緩和バネが設けられている場合、外力が作用した際に、第３方向における第２櫛歯電極の移動量が比較的大きくなり易い。この点、この光学デバイスでは、隣り合う第１櫛歯と第２櫛歯とが第２方向において互いに向かい合っているため、第２櫛歯電極が第３方向に移動したとしても、第１櫛歯と第２櫛歯とが互いに接近し難い。そのため、櫛歯同士の接触による破損、又は櫛歯同士の接近による可動部の制御特性の低下を抑制することができる。その結果、高い信頼性を得ることができる。よって、この光学デバイスによれば、トーションバーの捩れ変形に非線形性が生じるのを抑制しつつ、高い信頼性を得ることができる。【０００８】
本開示の一側面に係る光学デバイスでは、非線形性緩和バネは、板状部を有し、第２方向における板状部の長さは、トーションバーの長さよりも長くてもよい。これによれば、トーションバーの捩れ変形に非線形性が生じるのを効果的に抑制することができる。【０００９】
本開示の一側面に係る光学デバイスでは、非線形性緩和バネは、一対の板状部を有し、一対の板状部は、第３方向において互いに向かい合っていてもよい。これによれば、トーションバーの捩れ変形に非線形性が生じるのを効果的に抑制することができる。【００１０】
本開示の一側面に係る光学デバイスでは、弾性支持部は、一端部においてトーションバーを介して非線形性緩和バネに接続されたレバーと、第１方向から見た場合にレバーと可動部との間に延在する電極支持部材と、を更に有し、第２櫛歯電極は、電極支持部材に設けられていてもよい。これによれば、第２櫛歯電極の配置領域を確保することができ、第１及び第２櫛歯電極によって生じる静電気力の大きさを確保することができる。【００１１】
本開示の一側面に係る光学デバイスでは、弾性支持部は、一端部においてトーションバーを介して非線形性緩和バネに接続されたレバーを更に有し、第２櫛歯電極は、レバーに設けられていてもよい。これによれば、第２櫛歯電極の配置領域を確保することができ、第１及び第２櫛歯電極によって生じる静電気力の大きさを確保することができる。【００１２】
本開示の一側面に係る光学デバイスでは、弾性支持部は、レバーを一対有すると共に、一対のレバー間に掛け渡されたリンクを更に有し、第２櫛歯電極は、一対のレバー及びリンクにわたって配置されていてもよい。これによれば、第２櫛歯電極の配置領域を効果的に確保することができ、第１及び第２櫛歯電極によって生じる静電気力の大きさを好適に確保することができる。【００１３】
本開示の光学デバイスでは、弾性支持部は、レバーの他端部とベースとの間に接続されたトーションバーを更に有していてもよい。これによれば、可動部の移動量の増加を図ることができる。【００１４】
本開示の一側面に係る光学デバイスでは、弾性支持部は、一端部においてトーションバーを介して非線形性緩和バネに接続されたレバーと、レバーの他端部とベースとの間に接続されたトーションバーと、を更に有していてもよい。これによれば、可動部の移動量の増加を図ることができる。【００１５】
本開示の一側面に係る光学デバイスでは、弾性支持部は、一端部においてトーションバーを介して非線形性緩和バネに接続されたレバーと、レバーから延在する電極支持部材と、を更に有し、第２櫛歯電極は、電極支持部材に設けられていてもよい。これによれば、第１方向における可動ミラーの移動量を増加させた場合でも、第１櫛歯電極と第２櫛歯電極との間に生じる静電気力を確保することができる。【００１６】
本開示の光学デバイスでは、非線形性緩和バネは、第１方向から見た場合に蛇行して延在する蛇行部を有していてもよい。これによれば、トーションバーの捩れ変形に非線形性が生じるのを効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本開示の一側面によれば、トーションバーの捩れ変形に非線形性が生じることを抑制しつつ、高い信頼性を得ることができる光学デバイスを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態の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縦断面図である。
【図３】図２に示される光学デバイスの平面図である。
【図４】可動ミラーの移動量に対するＹ軸方向周りにおけるトーションバー及び非線形性緩和バネの変形量の変化を示すグラフである。
【図５】可動ミラーの移動量に対するＸ軸方向におけるトーションバー及び非線形性緩和バネの変形量の変化を示すグラフである。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、図３に示される光学デバイスの作用効果を説明するための図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、図３に示される光学デバイスの作用効果を説明するための図である。
【図８】非線形性が存在する場合及び存在しない場合のそれぞれにおける可動ミラーの移動量と可動ミラーに作用する復元力との関係を示すグラフである。
【図９】実施形態及び比較例のそれぞれにおける可動ミラーの移動量と可動ミラーに作用する復元力との関係を示すグラフである。
【図１０】非線形性が小さい場合における可動ミラーの駆動周波数と移動量との関係を示すグラフである。
【図１１】非線形性が大きい場合における可動ミラーの駆動周波数と移動量との関係を示すグラフである。
【図１２】光学デバイスの第１変形例の平面図である。
【図１３】光学デバイスの第２変形例の平面図である。
【図１４】光学デバイスの第３変形例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本開示の一側面に係る実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する部分を省略する。
［光モジュールの構成］
【００２０】
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。
【００２１】
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には、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ることもあるし、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いこともある。
【００２２】
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）に沿ったミラー面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）に向いている。
【００２３】
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、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又は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、又はパッケージ２４内に存在する水分等に起因するミラー面１１ａの汚染又は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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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０となる）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］
【００３９】
図２及び図３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を含んでいる。具体的には、支持層５１は、ＳＯＩ基板５０の第１シリコン層である。デバイス層５２は、ＳＯＩ基板５０の第２シリコン層である。中間層５３は、ＳＯＩ基板５０の絶縁層であり、支持層５１とデバイス層５２との間に配置されている。可動ミラー１１及び駆動部１３は、ＭＥＭＳ技術（パターニング及びエッチング）によってデバイス層５２の一部に一体的に形成されている。
【００４０】
ベース１２は、支持層５１、デバイス層５２及び中間層５３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において主面１２ａと対向する主面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）。
【００４１】
可動ミラー１１は、本体部１１１、環状部１１２、一対の連結部１１３、及び壁部１１４を有している。本体部１１１、環状部１１２、一対の連結部１１３は、デバイス層５２によって形成されている。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が、八角形状等の任意の形状に形成されてもよい。本体部１１１における主面１２ｂ側の表面１１１ａには、金属膜が形成されることで、ミラー面１１ａが設けられている。環状部１１２は、本体部１１１の外縁に沿って延在し、Ｚ軸方向から見た場合に本体部１１１を包囲するように環状に形成されている。環状部１１２の内縁及び外縁は、Ｚ軸方向から見た場合に八角形状を呈しているが、円形状等の任意の形状に形成されてもよい。一対の連結部１１３は、本体部１１１に対して、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に垂直なＹ軸方向（Ｙ軸に平行な方向、第２方向）の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、本体部１１１と環状部１１２とを互いに連結している。
【００４２】
壁部１１４は、支持層５１及び中間層５３によって形成されている。壁部１１４は、内側壁部１１４ａ、外側壁部１１４ｂ及び一対の連結部１１４ｃを有している。内側壁部１１４ａは、本体部１１１の表面１１１ａに設けられている。内側壁部１１４ａは、Ｚ軸方向から見た場合にミラー面１１ａを包囲している。一例として、内側壁部１１４ａは、Ｚ軸方向から見た場合に、本体部１１１の外縁の内側において当該外縁に沿うように、且つ、Ｚ軸方向から見た場合に、ミラー面１１ａの外縁の外側において当該外縁に沿うように、本体部１１１の表面１１１ａに設けられている。
【００４３】
外側壁部１１４ｂは、環状部１１２における主面１２ｂ側の表面１１２ａに設けられている。一例として、外側壁部１１４ｂは、Ｚ軸方向から見た場合に、環状部１１２の外縁の内側において当該外縁に沿うように、且つ、Ｚ軸方向から見た場合に、環状部１１２の内縁の外側において当該内縁に沿うように、環状部１１２の表面１１２ａに設けられている。一対の連結部１１４ｃは、一対の連結部１１３における主面１２ｂ側の表面にそれぞれ設けられている。各連結部１１４ｃは、内側壁部１１４ａと外側壁部１１４ｂとを互いに連結している。
【００４４】
可動ミラー１１は、一対のブラケット１１６を更に有している。各ブラケット１１６は、デバイス層５２によって形成されている。各ブラケット１１６は、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、第１光学機能部１７側に突出するように、環状部１１２における第１光学機能部１７側の表面に設けられている。他方のブラケット１１６は、第２光学機能部１８側（第１光学機能部１７とは反対側）に突出するように、環状部１１２における第２光学機能部１８側の表面に設けられている。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
第１弾性支持部１４は、一対のレバー１４１、一対のブラケット１４２、リンク１４３、一対の電極支持部材１４４、一対のブラケット１４５、リンク１４６、一対の第１トーションバー１４７、一対の第２トーションバー１４８、及び一対の非線形性緩和バネ１４９を含んでいる。一対のレバー１４１は、可動ミラー１１側から、Ｙ軸方向における第１光学機能部１７の両側に、Ｚ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。本実施形態では、一対のレバー１４１は、可動ミラー１１と第１光学機能部１７との間から、Ｙ軸方向における第１光学機能部１７の両側に、ベース１２の主面１２ａに沿って延在している。
【００４８】
各レバー１４１は、可動ミラー１１側に配置された第１部分１４１ａと、第１部分１４１ａに対して可動ミラー１１とは反対側に配置された第２部分１４１ｂと、を有している。一対のレバー１４１において、第１部分１４１ａは、可動ミラー１１から遠ざかるほど互いに離れるように傾斜して延在している。各第２部分１４１ｂは、Ｘ軸方向に沿って延在している。
【００４９】
一対のブラケット１４２は、可動ミラー１１側に突出するように、第１部分１４１ａにおける可動ミラー１１側の表面に設けられている。各ブラケット１４２は、Ｚ軸方向から見た場合に、同一の側にクランク状に屈曲した形状を呈している。リンク１４３は、各レバー１４１における可動ミラー１１側の端部１４１ｃ間に掛け渡されている。リンク１４３は、Ｙ軸方向に沿って延在している。
【００５０】
各電極支持部材１４４は、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方の電極支持部材１４４は、一方のレバー１４１と可動ミラー１１との間に延在し、Ｙ軸方向において可動ミラー１１よりも外側に突出している。他方の電極支持部材１４４は、他方のレバー１４１と可動ミラー１１との間に延在し、Ｙ軸方向において可動ミラー１１よりも外側に突出している。一対の電極支持部材１４４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。
【００５１】
一対のブラケット１４５は、第１光学機能部１７側に突出するように、電極支持部材１４４における第１光学機能部１７側の表面に設けられている。各ブラケット１４５は、Ｚ軸方向から見た場合に、同一の側（ただし、各ブラケット１４２とは反対側）にクランク状に屈曲した形状を呈している。一方のブラケット１４５の先端部は、Ｙ軸方向において一方のブラケット１４２の先端部と向かい合っている。他方のブラケット１４５の先端部は、Ｙ軸方向において他方のブラケット１４２の先端部と向かい合っている。
【００５２】
リンク１４６は、各電極支持部材１４４における内側の端部間に掛け渡されている。リンク１４６は、Ｚ軸方向から見た場合に、可動ミラー１１側に向けて開口した略Ｕ字状を呈している。リンク１４６は、Ｙ軸方向において可動ミラー１１の一方のブラケット１１６と向かい合っている。より詳細には、リンク１４６は、Ｘ軸方向に延在し、Ｙ軸方向において互いに向かい合う一対の辺部１４６ａを有しており、一方のブラケット１１６は、一対の辺部１４６ａ間に配置されている。
【００５３】
一方のブラケット１４２の先端部と一方のブラケット１４５の先端部との間、及び、他方のブラケット１４２の先端部と他方のブラケット１４５の先端部との間には、それぞれ、第１トーションバー１４７が掛け渡されている。互いに反対側にクランク状に屈曲したブラケット１４２とブラケット１４５との間に、第１トーションバー１４７が掛け渡されている。つまり、各レバー１４１の端部１４１ｃは、第１トーションバー１４７を介して電極支持部材１４４に接続されている。一対の第１トーションバー１４７は、Ｙ軸方向に平行な同一の軸線上に配置されている。
【００５４】
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１４１ｄ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１４１ｄとベース１２との間には、それぞれ、第２トーションバー１４８が掛け渡されている。つまり、各レバー１４１の端部１４１ｄは、第２トーションバー１４８を介してベース１２に接続されている。一対の第２トーションバー１４８は、Ｙ軸方向に平行な同一の軸線上に配置されている。各レバー１４１の端部１４１ｄには、Ｙ軸方向における外側に突出した突出部１４１ｅが設けられており、第２トーションバー１４８は、突出部１４１ｅに接続されている。
【００５５】
一対の非線形性緩和バネ１４９は、可動ミラー１１の一方のブラケット１１６に対してＹ軸方向の一方の側と他方の側とにそれぞれ配置されている。各非線形性緩和バネ１４９は、一方のブラケット１１６を介して可動ミラー１１に接続されると共に、リンク１４６、電極支持部材１４４及びブラケット１４５を介して第１トーションバー１４７に接続されている。つまり、各非線形性緩和バネ１４９は、可動ミラー１１と第１トーションバー１４７との間に接続されている。各非線形性緩和バネ１４９は、一方のブラケット１１６とリンク１４６の一対の辺部１４６ａとの間に掛け渡された一対の板状部１４９ａを有している。
【００５６】
各板状部１４９ａは、Ｘ軸方向に垂直な平板状を呈している。一の非線形性緩和バネ１４９において、一対の板状部１４９ａは、Ｘ軸方向において互いに向かい合っている。一対の非線形性緩和バネ１４９において、Ｘ軸方向における一方の側に位置する板状部１４９ａは、Ｘ軸方向に垂直な一の平面に沿って配置されており、Ｘ軸方向における他方の側に位置する板状部１４９ａは、Ｘ軸方向に垂直な他の平面に沿って配置されている。
【００５７】
各板状部１４９ａは、例えば、長さ（Ｙ軸方向における長さ）３８０μｍ、幅（Ｘ軸方向における長さ）５〜１０μｍ、厚さ（Ｚ軸方向における長さ）７０μｍ程度に形成されている。各板状部１４９ａの長さは、第１トーションバー１４７の長さ及び第２トーションバー１４８の長さのそれぞれよりも長い。各板状部１４９ａの幅は、第１トーションバー１４７の幅及び第２トーションバー１４８の幅のそれぞれよりも狭い。なお、板状部１４９ａにおけるブラケット１１６側及び辺部１４６ａ側の少なくとも一方の端部に、当該端部から離れるほど幅が広がる拡幅部が設けられている場合には、板状部１４９ａの長さとは、当該拡幅部を含めない板状部１４９ａの長さを意味する。この点は、第１トーションバー１４７及び第２トーションバー１４８、並びに、後述する第１トーションバー１５７、第２トーションバー１５８及び板状部１５９ａのそれぞれについても同様である。
【００５８】
第２弾性支持部１５は、一対のレバー１５１、一対のブラケット１５２、リンク１５３、一対の電極支持部材１５４、一対のブラケット１５５、リンク１５６、一対の第１トーションバー１５７、一対の第２トーションバー１５８、及び一対の非線形性緩和バネ１５９を含んでいる。一対のレバー１５１は、可動ミラー１１側からＹ軸方向における第２光学機能部１８の両側に、Ｚ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。本実施形態では、一対のレバー１５１は、可動ミラー１１と第２光学機能部１８との間から、Ｙ軸方向における第２光学機能部１８の両側に、ベース１２の主面１２ａに沿って延在している。
【００５９】
各レバー１５１は、可動ミラー１１側に配置された第１部分１５１ａと、第１部分１５１ａに対して可動ミラー１１とは反対側に配置された第２部分１５１ｂと、を有している。一対のレバー１５１において、第１部分１５１ａは、可動ミラー１１から遠ざかるほど互いに離れるように傾斜して延在している。各第２部分１５１ｂは、Ｘ軸方向に沿って延在している。
【００６０】
一対のブラケット１５２は、可動ミラー１１側に突出するように、第１部分１５１ａにおける可動ミラー１１側の表面に設けられている。各ブラケット１５２は、Ｚ軸方向から見た場合に、同一の側（ただし、各ブラケット１４２とは反対側）にクランク状に屈曲した形状を呈している。リンク１５３は、各レバー１５１における可動ミラー１１側の端部１５１ｃ間に掛け渡されている。リンク１５３は、Ｙ軸方向に沿って延在している。
【００６１】
各電極支持部材１５４は、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方の電極支持部材１５４は、一方のレバー１５１と可動ミラー１１との間に延在し、Ｙ軸方向において可動ミラー１１よりも外側に突出している。他方の電極支持部材１５４は、他方のレバー１５１と可動ミラー１１との間に延在し、Ｙ軸方向において可動ミラー１１よりも外側に突出している。一対の電極支持部材１５４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。
【００６２】
一対のブラケット１５５は、第２光学機能部１８側に突出するように、電極支持部材１５４における第２光学機能部１８側の表面に設けられている。各ブラケット１５５は、Ｚ軸方向から見た場合に、同一の側（ただし、各ブラケット１５２とは反対側）にクランク状に屈曲した形状を呈している。一方のブラケット１５５の先端部は、Ｙ軸方向において一方のブラケット１５２の先端部と向かい合っている。他方のブラケット１５５の先端部は、Ｙ軸方向において他方のブラケット１５２の先端部と向かい合っている。
【００６３】
リンク１５６は、各電極支持部材１５４における内側の端部間に掛け渡されている。リンク１５６は、Ｚ軸方向から見た場合に、可動ミラー１１側に向けて開口した略Ｕ字状を呈している。リンク１５６は、Ｙ軸方向において可動ミラー１１の他方のブラケット１１６と向かい合っている。より詳細には、リンク１５６は、Ｘ軸方向に延在し、Ｙ軸方向において互いに向かい合う一対の辺部１５６ａを有しており、他方のブラケット１１６は、一対の辺部１５６ａ間に配置されている。
【００６４】
一方のブラケット１５２の先端部と一方のブラケット１５５の先端部との間、及び、他方のブラケット１５２の先端部と他方のブラケット１５５の先端部との間には、それぞれ、第１トーションバー１５７が掛け渡されている。互いに反対側にクランク状に屈曲したブラケット１５２とブラケット１５５との間に、第１トーションバー１５７が掛け渡されている。つまり、各レバー１５１の端部１５１ｃは、第１トーションバー１５７を介して電極支持部材１５４に接続されている。一対の第１トーションバー１５７は、Ｙ軸方向に平行な同一の軸線上に配置されている。
【００６５】
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１５１ｄ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１５１ｄとベース１２との間には、それぞれ、第２トーションバー１５８が掛け渡されている。つまり、各レバー１５１の端部１５１ｄは、第２トーションバー１５８を介してベース１２に接続されている。一対の第２トーションバー１５８は、Ｙ軸方向に平行な同一の軸線上に配置されている。各レバー１５１の端部１５１ｄには、Ｙ軸方向における外側に突出した突出部１５１ｅが設けられており、第２トーションバー１５８は、突出部１５１ｅに接続されている。
【００６６】
一対の非線形性緩和バネ１５９は、可動ミラー１１の他方のブラケット１１６に対してＹ軸方向の一方の側と他方の側とにそれぞれ配置されている。各非線形性緩和バネ１５９は、他方のブラケット１１６を介して可動ミラー１１に接続されると共に、リンク１５６、電極支持部材１５４及びブラケット１５５を介して第１トーションバー１５７に接続されている。つまり、各非線形性緩和バネ１５９は、可動ミラー１１と第１トーションバー１５７との間に接続されている。各非線形性緩和バネ１５９は、他方のブラケット１１６とリンク１５６の一対の辺部１５６ａとの間に掛け渡された一対の板状部１５９ａを有している。
【００６７】
各板状部１５９ａは、Ｘ軸方向に垂直な平板状を呈している。一の非線形性緩和バネ１５９において、一対の板状部１５９ａは、Ｘ軸方向において互いに向かい合っている。一対の非線形性緩和バネ１５９において、Ｘ軸方向における一方の側に位置する板状部１５９ａは、Ｘ軸方向に垂直な一の平面に沿って配置されており、Ｘ軸方向における他方の側に位置する板状部１５９ａは、Ｘ軸方向に垂直な他の平面に沿って配置されている。
【００６８】
各板状部１５９ａは、例えば、板状部１４９ａと同一の形状に形成されている。各板状部１５９ａの長さは、第１トーションバー１５７の長さ及び第２トーションバー１５８の長さのそれぞれよりも長い。各板状部１５９ａの幅は、第１トーションバー１５７の幅及び第２トーションバー１５８の幅のそれぞれよりも狭い。
【００６９】
第１光学機能部１７及び第２光学機能部１８は、それぞれ、ＳＯＩ基板５０に形成された光通過開口部である。第１光学機能部１７及び第２光学機能部１８は、それぞれ、Ｚ軸方向から見た場合に断面円形状を呈しているが、断面八角形状等の任意の形状に形成されてもよい。第１光学機能部１７及び第２光学機能部１８は、空洞であってもよいし、測定光Ｌ０に対して光透過性を有する材料によって構成されていてもよい。
【００７０】
第１弾性支持部１４と第２弾性支持部１５とは、可動ミラー１１の中心を通り且つＸ軸方向に垂直な平面に関しても、また、可動ミラー１１の中心を通り且つＹ軸方向に垂直な平面に関しても、互いに対称の構造を有していない。ただし、第１弾性支持部１４のうち一対のブラケット１４２及び一対のブラケット１４５を除いた部分と、第２弾性支持部１５のうち一対のブラケット１５２及び一対のブラケット１５５を除いた部分とは、可動ミラー１１の中心を通り且つＸ軸方向に垂直な平面に関しても、また、可動ミラー１１の中心を通り且つＹ軸方向に垂直な平面に関しても、互いに対称の構造を有している。
【００７１】
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、一対の第１櫛歯電極１６１、一対の第２櫛歯電極１６２、一対の第１櫛歯電極１６３、及び一対の第２櫛歯電極１６４を有している。第１櫛歯電極１６１，１６３は、位置が固定された固定側の櫛歯電極であり、第２櫛歯電極１６２，１６４は、可動ミラー１１の移動に伴って移動する可動側の櫛歯電極である。
【００７２】
一方の第１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材１４４と向かい合う表面に設けられている。他方の第１櫛歯電極１６１は、デバイス層５２における他方の電極支持部材１４４と向かい合う表面に設けられている。各第１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第１櫛歯１６１ａを有している。各第１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。
【００７３】
一方の第２櫛歯電極１６２は、一方の電極支持部材１４４における可動ミラー１１側の表面及びレバー１４１側の表面のそれぞれに設けられている。他方の第２櫛歯電極１６２は、他方の電極支持部材１４４における可動ミラー１１側の表面及びレバー１４１側の表面のそれぞれに設けられている。各第２櫛歯電極１６２は、Ｚ軸方向から見た場合に、可動ミラー１１とレバー１４１との間に位置する部分を有している。各第２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第２櫛歯１６２ａを有している。各第２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。
【００７４】
一方の第１櫛歯電極１６１及び一方の第２櫛歯電極１６２においては、複数の第１櫛歯１６１ａと複数の第２櫛歯１６２ａとが互い違いに配置されている。つまり、一方の第１櫛歯電極１６１の各第１櫛歯１６１ａが一方の第２櫛歯電極１６２の各第２櫛歯１６２ａ間に位置している。他方の第１櫛歯電極１６１及び他方の第２櫛歯電極１６２においては、複数の第１櫛歯１６１ａと複数の第２櫛歯１６２ａとが互い違いに配置されている。つまり、他方の第１櫛歯電極１６１の各第１櫛歯１６１ａが他方の第２櫛歯電極１６２の各第２櫛歯１６２ａ間に位置している。一対の第１櫛歯電極１６１及び一対の第２櫛歯電極１６２において、隣り合う第１櫛歯１６１ａと第２櫛歯１６２ａとは、Ｙ軸方向において互いに向かい合っている。隣り合う第１櫛歯１６１ａ及び第２櫛歯１６２ａ間の距離は、例えば数μｍ程度である。
【００７５】
一方の第１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材１５４と向かい合う表面に設けられている。他方の第１櫛歯電極１６３は、デバイス層５２における他方の電極支持部材１５４と向かい合う表面に設けられている。各第１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第１櫛歯１６３ａを有している。各第１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。
【００７６】
一方の第２櫛歯電極１６４は、一方の電極支持部材１５４における可動ミラー１１側の表面及びレバー１５１側の表面のそれぞれに設けられている。他方の第２櫛歯電極１６４は、他方の電極支持部材１５４における可動ミラー１１側の表面及びレバー１５１側の表面のそれぞれに設けられている。各第２櫛歯電極１６４は、Ｚ軸方向から見た場合に、可動ミラー１１とレバー１５１との間に位置する部分を有している。各第２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第２櫛歯１６４ａを有している。各第２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。
【００７７】
一方の第１櫛歯電極１６３及び一方の第２櫛歯電極１６４においては、複数の第１櫛歯１６３ａと複数の第２櫛歯１６４ａとが互い違いに配置されている。つまり、一方の第１櫛歯電極１６３の各第１櫛歯１６３ａが一方の第２櫛歯電極１６４の各第２櫛歯１６４ａ間に位置している。他方の第１櫛歯電極１６３及び他方の第２櫛歯電極１６４においては、複数の第１櫛歯１６３ａと複数の第２櫛歯１６４ａとが互い違いに配置されている。つまり、他方の第１櫛歯電極１６３の各第１櫛歯１６３ａが他方の第２櫛歯電極１６４の各第２櫛歯１６４ａ間に位置している。一対の第１櫛歯電極１６３及び一対の第２櫛歯電極１６４において、隣り合う第１櫛歯１６３ａと第２櫛歯１６４ａとは、Ｙ軸方向において互いに向かい合っている。互いに隣り合う第１櫛歯１６３ａ及び第２櫛歯１６４ａ間の距離は、例えば数μｍ程度である。
【００７８】
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、第１櫛歯電極１６１又は第１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及び可動ミラー１１の本体部１１１を介して、又は、第２弾性支持部１５及び可動ミラー１１の本体部１１１を介して、第２櫛歯電極１６２又は第２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。
【００７９】
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、互いに対向する第１櫛歯電極１６１，１６３と第２櫛歯電極１６２，１６４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において各トーションバー１４７，１４８，１５７，１５８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。
【００８０】
図４は、Ｚ軸方向における可動ミラー１１の移動量に対するＹ軸方向周りにおける第１トーションバー１４７、第２トーションバー１４８及び非線形性緩和バネ１４９の変形量の変化を示すグラフである。図５は、Ｚ軸方向における可動ミラー１１の移動量に対するＸ軸方向における第１トーションバー１４７、第２トーションバー１４８及び非線形性緩和バネ１４９の変形量の変化を示すグラフである。なお、Ｙ軸方向周りにおける第１トーションバー１４７、第２トーションバー１４８及び非線形性緩和バネ１４９の変形量とは、例えば、捩れ量（捩れ角度）の絶対値を意味する。Ｘ軸方向における第１トーションバー１４７、第２トーションバー１４８及び非線形性緩和バネ１４９の変形量とは、例えば、撓み量の絶対値を意味する。Ｙ軸方向周りにおける非線形性緩和バネ１４９の変形量とは、例えば、当該非線形性緩和バネ１４９を構成する一の板状部１４９ａのＹ軸方向周りにおける変形量を意味する。Ｘ軸方向における非線形性緩和バネ１４９の変形量とは、例えば、当該非線形性緩和バネ１４９を構成する一の板状部１４９ａのＸ軸方向における変形量を意味する。Ｙ軸方向周りにおける或る部材の変形量とは、当該部材の中心を通り且つＹ軸に平行な軸線を中心とする円の周方向における当該部材の変形量を意味する。
【００８１】
図４に示されるように、可動ミラー１１がＺ軸方向に移動すると、第１トーションバー１４７、第２トーションバー１４８及び非線形性緩和バネ１４９は、それぞれ、Ｙ軸方向周りに同一の方向に変形する。可動ミラー１１の移動量が増加すると、Ｙ軸方向周りにおける第１トーションバー１４７、第２トーションバー１４８及び非線形性緩和バネ１４９の変形量は、それぞれ、直線的に増加する。各部材のＹ軸方向周りにおける変形量を比較すると、可動ミラー１１の移動量が同一である場合、第１トーションバー１４７の変形量は、第２トーションバー１４８の変形量よりも小さく、非線形性緩和バネ１４９の変形量は、第１トーションバー１４７の変形量及び第２トーションバー１４８の変形量のそれぞれよりも遙かに小さい。
【００８２】
図５に示されるように、可動ミラー１１がＺ軸方向に移動すると、非線形性緩和バネ１４９がＸ軸方向に大きく変形する一方、第１トーションバー１４７及び第２トーションバー１４８は、Ｘ軸方向にほとんど変形しない。第１トーションバー１４７が変形する方向は、非線形性緩和バネ１４９が変形する方向と同一であり、第２トーションバー１４８が変形する方向とは反対である。可動ミラー１１の移動量が増加すると、Ｘ軸方向における非線形性緩和バネ１４９の変形量は、二次関数的に増加する。各部材のＸ軸方向における変形量を比較すると、可動ミラー１１の移動量が同一である場合、第１トーションバー１４７の変形量は、第２トーションバー１４８の変形量と略同程度であり、非線形性緩和バネ１４９の変形量は、第１トーションバー１４７の変形量及び第２トーションバー１４８の変形量のそれぞれよりも遙かに大きい。
【００８３】
このように、非線形性緩和バネ１４９は、可動ミラー１１がＺ軸方向に移動した状態において、Ｙ軸方向周りにおける非線形性緩和バネ１４９の変形量がＹ軸方向周りにおけるトーションバー１４７，１４８のそれぞれの変形量よりも小さくなり、且つ、Ｘ軸方向における非線形性緩和バネ１４９の変形量がＸ軸方向におけるトーションバー１４７，１４８のそれぞれの変形量よりも大きくなるように、構成されている。同様に、非線形性緩和バネ１５９は、可動ミラー１１がＺ軸方向に移動した状態において、Ｙ軸方向周りにおける非線形性緩和バネ１５９の変形量がＹ軸方向周りにおけるトーションバー１５７，１５８のそれぞれの変形量よりも小さくなり、且つ、Ｘ軸方向における非線形性緩和バネ１５９の変形量がＸ軸方向におけるトーションバー１５７，１５８のそれぞれの変形量よりも大きくなるように、構成されている。なお、このような各部材のＹ軸方向周りにおける変形量及びＸ軸方向における変形量の関係は、可動ミラー１１の所定の可動範囲内において満たされていればよい。
【００８４】
続いて、図６及び図７を参照しつつ、光学デバイス１０の作用効果を説明する。図６及び図７では、Ｙ軸方向から見た場合の光学デバイス１０の構成の一部が簡略化されて示されている。図６は、比較例を示す図であり、図７は、上記実施形態の光学デバイス１０を示す図である。比較例は、上記実施形態の光学デバイス１０において非線形性緩和バネ１４９，１５９が設けられておらず、各ブラケット１１６と電極支持部材１４４，１５４とが剛性を有する部材によって接続されている例に相当する。比較例の可動ミラー１０１１、レバー１１４１，１１５１、第１トーションバー１１４７，１１５７、第２トーションバー１１４８，１１５８は、上記実施形態の光学デバイス１０の可動ミラー１１、レバー１４１，１５１、第１トーションバー１４７，１５７、第２トーションバー１４８，１５８にそれぞれ対応する。
【００８５】
以下、第１トーションバー１１５７側を例に挙げて説明するが、第１トーションバー１１４７側についても同様である。図６に示されるように、比較例において可動ミラー１０１１がＺ軸方向に移動する場合、第２トーションバー１１５８の捩れ変形のみによって第１トーションバー１１５７が移動すると仮定すると、第１トーションバー１１５７は位置Ｂに移動し、位置Ａと位置Ｂとの間の距離Ｌだけ可動ミラー１０１１から遠ざかることとなる。そのため、実際には、第１トーションバー１１５７及び第２トーションバー１１５８が距離Ｌの分だけＸ軸方向に曲げ変形する。つまり、比較例においては、可動ミラー１０１１がＺ軸方向に移動する際に、第１トーションバー１１５７及び第２トーションバー１１５８が曲がりながら捩れる。このため、第１トーションバー１１５７及び第２トーションバー１１５８の捩れ変形に非線形性が生じる。このような非線形性が存在すると、後述するように、可動ミラー１１の制御特性が低下するおそれがある。
【００８６】
これに対し、図７に示されるように、光学デバイス１０において可動ミラー１１がＺ軸方向に移動した場合、非線形性緩和バネ１５９が第１トーションバー１５７及び第２トーションバー１５８よりも小さくＹ軸方向周りに変形しつつ、第１トーションバー１５７及び第２トーションバー１５８よりも大きくＸ軸方向に変形する。これにより、第１トーションバー１５７及び第２トーションバー１５８のＸ軸方向への曲げ変形を抑制することができ、その結果、第１トーションバー１５７及び第２トーションバー１５８の捩れ変形に非線形性が生じるのを抑制することができる。
【００８７】
一方で、光学デバイス１０のように非線形性緩和バネ１４９，１５９が設けられている場合、外力が作用した際に、Ｘ軸方向における第２櫛歯電極１６２，１６４の移動量が比較的大きくなり易い。これに対し、光学デバイス１０では、隣り合う第１櫛歯１６１ａと第２櫛歯１６２ａとがＹ軸方向において互いに向かい合い、且つ、隣り合う第１櫛歯１６３ａと第２櫛歯１６４ａとがＹ軸方向において互いに向かい合っているため、第２櫛歯電極１６２，１６４がＸ軸方向に移動したとしても、第１櫛歯１６１ａ，１６３ａと第２櫛歯１６２ａ，１６４ａとが互いに接近し難い。そのため、第１櫛歯１６１ａ，１６３ａと第２櫛歯１６２ａ，１６４ａとの接触による破損、又は第１櫛歯１６１ａ，１６３ａと第２櫛歯１６２ａ，１６４ａとの接近による可動ミラー１１の制御特性の低下を抑制することができ、その結果、高い信頼性を得ることができる。よって、光学デバイス１０によれば、第１トーションバー１４７，１５７及び第２トーションバー１４８，１５８の捩れ変形に非線形性が生じるのを抑制しつつ、高い信頼性を得ることができる。
【００８８】
光学デバイス１０では、Ｙ軸方向における板状部１４９ａの長さが、第１トーションバー１４７及び第２トーションバー１４８の長さよりも長い。同様に、Ｙ軸方向における板状部１５９ａの長さが、第１トーションバー１５７及び第２トーションバー１５８の長さよりも長い。これにより、第１トーションバー１４７，１５７及び第２トーションバー１４８，１５８の捩れ変形に非線形性が生じるのを効果的に抑制することができる。
【００８９】
光学デバイス１０では、一対の板状部１４９ａが、Ｘ軸方向に互いに向かい合っている。同様に、一対の板状部１５９ａが、Ｘ軸方向において互いに向かい合っている。これにより、第１トーションバー１４７，１５７及び第２トーションバー１４８，１５８の捩れ変形に非線形性が生じるのを効果的に抑制することができる。
【００９０】
光学デバイス１０では、Ｚ軸方向から見た場合にレバー１４１と可動ミラー１１との間に延在する電極支持部材１４４に、第２櫛歯電極１６２が設けられている。同様に、Ｚ軸方向から見た場合にレバー１５１と可動ミラー１１との間に延在する電極支持部材１５４に、第２櫛歯電極１６２が設けられている。これにより、第２櫛歯電極１６２，１６４の配置領域を確保することができ、第１櫛歯電極１６１，１６３及び第２櫛歯電極１６２，１６４によって生じる静電気力の大きさを確保することができる。
【００９１】
光学デバイス１０では、第１弾性支持部１４が、レバー１４１の端部１４１ｄとベース１２との間に接続された第２トーションバー１４８を有している。同様に、第２弾性支持部１５が、レバー１５１の端部１５１ｄとベース１２との間に接続された第２トーションバー１５８を有している。これにより、可動ミラー１１の移動量の増加を図ることができる。
【００９２】
ここで、図８〜図１１を参照しつつ、第１トーションバー１４７，１５７及び第２トーションバー１４８，１５８の捩れ変形に非線形性が存在する場合に生じる課題について説明する。図８では、非線形性が存在しない場合における可動ミラー１１の移動量と可動ミラー１１に作用する復元力との関係が破線で示され、非線形性が存在する場合における当該関係が実線で示されている。図８及び図９に示されるように、光学デバイス１０のように非線形性が存在しない（低減されている）場合、Ｚ軸方向における可動ミラー１１の移動量が増加すると、可動ミラー１１に作用する復元力は直線的に増加する。一方、比較例のように非線形性が存在する場合、Ｚ軸方向における可動ミラー１１の移動量が増加すると、可動ミラー１１に作用する復元力は加速度的に増加し、光学デバイス１０の場合よりも大きくなる。比較例のような特性を有するバネは、ハードニング型のバネ（又は漸硬バネ）と呼ばれる。
【００９３】
図１０及び図１１は、非線形性が小さい場合と大きい場合のそれぞれについて可動ミラー１１の駆動周波数と移動量との関係を示すグラフである。図１０及び図１１では、非線形性が存在しない場合の周波数特性が破線で示され、非線形性が存在する場合の周波数特性が実線で示されている。図１０及び図１１に示されるように、非線形性が存在する場合、非線形性が存在しない場合と比べて、周波数特性が歪み、グラフのピークにおける可動ミラー１１の移動量が小さくなる。そのため、可動ミラー１１を同一の移動量だけ移動させるためには、非線形性が存在する場合の方が大きな力が必要となり、可動ミラー１１の制御特性が低下する。なお、図１０及び図１１では周波数特性の一例が示されているが、周波数特性はこのようになるとは限らない。
【００９４】
また、図１１に示されるように、非線形性が大きくなると、同一の駆動周波数に対して点Ｘ１及び点Ｘ２の２つの解（重解）が存在する場合がある。この場合、駆動周波数を比較的小さな初期値から増加させる制御を行う場合と、駆動周波数を比較的大きな初期値から減少させる制御を行う場合とで、可動ミラー１１の挙動が異なる。また、重解に対応する周波数を含む周波数範囲において連続動作させると、衝撃又は振動等の外部的な影響によって、可動ミラー１１の移動量が点Ｘ１に対応する移動量となったり、点Ｘ２に対応する移動量になったりすることで、動作が不安定となる。そのため、制御が複雑化し、可動ミラー１１の制御特性が低下するおそれがある。更に、非線形性が存在する場合、可動ミラー１１の動作波形を例えば正弦波状に制御する場合に、動作波形に第３高調波（狙いの周波数の３倍の周波数成分）が加わることで、動作波形を所望の形状に制御することが困難となり、このことによっても、可動ミラー１１の制御特性が低下するおそれがある。このように、第１トーションバー１４７，１５７及び第２トーションバー１４８，１５８の捩れ変形に非線形性が存在すると、可動ミラー１１の制御特性が低下するおそれがある。これに対し、上述のとおり、光学デバイス１０によれば、そのような非線形性の発生を抑制することができ、可動ミラー１１の制御特性の低下を抑制することができる。
［変形例］
【００９５】
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されない。例えば、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。その一例として、駆動部１３は、第１弾性支持部１４及び第２弾性支持部１５に加えて、ベース１２及び可動ミラー１１に接続された他の弾性支持部を有していてもよい。
【００９６】
固定ミラー２１は、光モジュール１のように第１光学機能部１７の直下のみに配置されるだけでなく、第２光学機能部１８の直下に設けられてもよい。この構成によって、第２光学機能部１８を第１光学機能部１７と同様に使用して装置の多機能化を図りつつも、可動ミラー１１の可動性能の低下及び装置全体の大型化を抑制することができる。固定ミラー２１は、デバイス層５２の主面１２ａ上に設けられていてもよい。この場合、第１光学機能部１７及び第２光学機能部１８として機能する光通過開口部がＳＯＩ基板５０に形成されない。
【００９７】
光学デバイス１０は、図１２に示される第１変形例のように構成されてもよい。第１変形例では、第２櫛歯電極１６２は、一対のレバー１４１における第１部分１４１ａ、及びリンク１４３にわたって配置されている。第２櫛歯電極１６２は、第１部分１４１ａ及びリンク１４３における可動ミラー１１とは反対側の表面に設けられている。第２櫛歯電極１６４は、一対のレバー１５１における第１部分１５１ａ、及びリンク１５３にわたって配置されている。第２櫛歯電極１６４は、第１部分１５１ａ及びリンク１５３における可動ミラー１１とは反対側の表面に設けられている。
【００９８】
第１変形例では、一対の電極支持部材１４４に代えて、一対の中間部材１４４Ａが設けられている。各中間部材１４４Ａは、ブラケット１４２，１４５及び第１トーションバー１４７を介してレバー１４１に接続されると共に、リンク１４６及び非線形性緩和バネ１４９を介して一方のブラケット１１６に接続されている。一対の電極支持部材１５４に代えて、一対の中間部材１５４Ａが設けられている。各中間部材１５４Ａは、ブラケット１５２，１５５及び第１トーションバー１５７を介してレバー１５１に接続されると共に、リンク１５６及び非線形性緩和バネ１５９を介してブラケット１１６に接続されている。Ｚ軸方向から見た場合に、第１光学機能部１７は、Ｙ軸方向における可動ミラー１１の一方の側に配置され、第２光学機能部１８は、Ｙ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。
【００９９】
このような第１変形例によっても、上記実施形態の場合と同様に、第１トーションバー１４７，１５７及び第２トーションバー１４８，１５８の捩れ変形に非線形性が生じるのを抑制しつつ、高い信頼性を得ることができる。また、第２櫛歯電極１６２，１６４がレバー１４１，１５１に設けられているため、第２櫛歯電極１６２，１６４の配置領域を確保することができ、第１櫛歯電極１６１，１６３及び第２櫛歯電極１６２，１６４によって生じる静電気力の大きさを確保することができる。更に、第２櫛歯電極１６２，１６４がレバー１４１，１５１及びリンク１４３，１５３にわたって設けられているため、第２櫛歯電極１６２，１６４の配置領域を効果的に確保することができ、第１櫛歯電極１６１，１６３及び第２櫛歯電極１６２，１６４によって生じる静電気力の大きさを好適に確保することができる。
【０１００】
光学デバイス１０は、図１３に示される第２変形例のように構成されてもよい。第２変形例では、可動ミラー１１の環状部１１２の内縁及び外縁は、Ｚ軸方向から見た場合に円形状を呈している。可動ミラー１１は、一対のブラケット１１６Ａ、一対のブラケット１１６Ｂ、及び一対のブラケット１１６Ｃを有している。一方のブラケット１１６Ａは、Ｙ軸方向における一方の側及び他方の側に突出するように、環状部１１２における第１光学機能部１７側の端部に設けられている。他方のブラケット１１６Ａは、Ｙ軸方向における一方の側及び他方の側に突出するように、環状部１１２における第２光学機能部１８側の端部に設けられている。一対のブラケット１１６Ｂは、それぞれ、一方のブラケット１１６Ａに沿って延在するように、Ｙ軸方向における環状部１１２の一方の側の表面及び他方の側の表面に設けられている。一対のブラケット１１６Ｃは、それぞれ、他方のブラケット１１６Ａに沿って延在するように、Ｙ軸方向における環状部１１２の一方の側の表面及び他方の側の表面に設けられている。
【０１０１】
第２変形例では、第１弾性支持部１４は、一対のレバー１４１、一対のブラケット１４２、リンク１４３、一対の中間部材１４４Ｂ、一対の第１トーションバー１４７、一対の第２トーションバー１４８、一対の非線形性緩和バネ１４９、リンク１７１、及び一対の電極支持部材１７２を有している。各レバー１４１は、Ｘ軸方向に沿って延在している。一対のブラケット１４２は、Ｚ軸方向から見た場合に、互いに異なる側にクランク状に屈曲した形状を呈している。一対の第１トーションバー１４７は、それぞれ、一方のブラケット１４２の先端部と一方の中間部材１４４Ｂとの間、及び、他方のブラケット１４２の先端部と他方の中間部材１４４Ｂとの間に掛け渡されている。一方の非線形性緩和バネ１４９においては、一方の板状部１４９ａが一方の中間部材１４４Ｂと一方のブラケット１１６Ａとの間に掛け渡されており、他方の板状部１４９ａが一方の中間部材１４４Ｂと一方のブラケット１１６Ｂとの間に掛け渡されている。他方の非線形性緩和バネ１４９においては、一方の板状部１４９ａが他方の中間部材１４４Ｂと他方のブラケット１１６Ａとの間に掛け渡されており、他方の板状部１４９ａが他方の中間部材１４４Ｂと他方のブラケット１１６Ｂとの間に掛け渡されている。第２変形例においても、非線形性緩和バネ１４９は、可動ミラー１１がＺ軸方向に移動した状態において、Ｙ軸方向周りにおける非線形性緩和バネ１４９の変形量がＹ軸方向周りにおけるトーションバー１４７，１４８のそれぞれの変形量よりも小さくなり、且つ、Ｘ軸方向における非線形性緩和バネ１４９の変形量がＸ軸方向におけるトーションバー１４７，１４８のそれぞれの変形量よりも大きくなるように、構成されている。
【０１０２】
リンク１７１は、各レバー１４１における可動ミラー１１とは反対側の端部間に掛け渡されている。各電極支持部材１７２は、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一対の電極支持部材１７２は、それぞれ、Ｙ軸方向における外側に突出するように、Ｙ軸方向における一対のレバー１４１の外側の縁部に設けられている。一対の電極支持部材１７２は、それぞれ、一対のレバー１４１からＹ軸方向に沿って延在している。各電極支持部材１７２は、Ｘ軸方向においてレバー１４１の中心よりも外側（レバー１４１の中心に対して可動ミラー１１とは反対側）に配置されている。第２変形例では、第１光学機能部１７は、ＳＯＩ基板５０に形成された光通過開口部ではなく、一対のレバー１４１、リンク１４３及びリンク１７１によって画定された光通過開口部である。一対の第２櫛歯電極１６２は、一対の電極支持部材１７２にそれぞれ設けられており、一対の第１櫛歯電極１６１は、ベース１２における一対の第２櫛歯電極１６２に対応する位置に設けられている。
【０１０３】
第２弾性支持部１５は、一対のレバー１５１、一対のブラケット１５２、リンク１５３、一対の中間部材１５４Ｂ、一対の第１トーションバー１５７、一対の第２トーションバー１５８、一対の非線形性緩和バネ１５９、リンク１８１、及び一対の電極支持部材１８２を有している。各レバー１５１は、Ｘ軸方向に沿って延在している。一対のブラケット１５２は、Ｚ軸方向から見た場合に、互いに異なる側にクランク状に屈曲した形状を呈している。一対の第１トーションバー１５７は、それぞれ、一方のブラケット１５２の先端部と一方の中間部材１５４Ｂとの間、及び、他方のブラケット１５２の先端部と他方の中間部材１５４Ｂとの間に掛け渡されている。一方の非線形性緩和バネ１５９においては、一方の板状部１５９ａが一方の中間部材１５４Ｂと一方のブラケット１１６Ａとの間に掛け渡されており、他方の板状部１５９ａが一方の中間部材１５４Ｂと一方のブラケット１１６Ｃとの間に掛け渡されている。他方の非線形性緩和バネ１５９においては、一方の板状部１５９ａが他方の中間部材１５４Ｂと他方のブラケット１１６Ａとの間に掛け渡されており、他方の板状部１５９ａが他方の中間部材１５４Ｂと他方のブラケット１１６Ｃとの間に掛け渡されている。第２変形例においても、非線形性緩和バネ１５９は、可動ミラー１１がＺ軸方向に移動した状態において、Ｙ軸方向周りにおける非線形性緩和バネ１５９の変形量がＹ軸方向周りにおけるトーションバー１５７，１５８のそれぞれの変形量よりも小さくなり、且つ、Ｘ軸方向における非線形性緩和バネ１５９の変形量がＸ軸方向におけるトーションバー１５７，１５８のそれぞれの変形量よりも大きくなるように、構成されている。
【０１０４】
リンク１８１は、各レバー１５１における可動ミラー１１とは反対側の端部間に掛け渡されている。各電極支持部材１８２は、Ｚ軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一対の電極支持部材１８２は、それぞれ、Ｙ軸方向における外側に突出するように、Ｙ軸方向における一対のレバー１５１の外側の縁部に設けられている。一対の電極支持部材１８２は、それぞれ、一対のレバー１５１からＹ軸方向に沿って延在している。各電極支持部材１８２は、Ｘ軸方向においてレバー１５１の中心よりも外側（レバー１５１の中心に対して可動ミラー１１とは反対側）に配置されている。第２変形例では、第２光学機能部１８は、ＳＯＩ基板５０に形成された光通過開口部ではなく、一対のレバー１５１、リンク１５３及びリンク１８１によって画定された光通過開口部である。一対の第２櫛歯電極１６４は、一対の電極支持部材１８２にそれぞれ設けられており、一対の第１櫛歯電極１６３は、ベース１２における一対の第２櫛歯電極１６４に対応する位置に設けられている。
【０１０５】
このような第２変形例によっても、上記実施形態の場合と同様に、第１トーションバー１４７，１５７及び第２トーションバー１４８，１５８の捩れ変形に非線形性が生じるのを抑制しつつ、高い信頼性を得ることができる。また、レバー１４１から延在する電極支持部材１７２に第２櫛歯電極１６２が設けられている。同様に、レバー１５１から延在する電極支持部材１８２に第２櫛歯電極１６４が設けられている。これにより、駆動時におけるＺ軸方向への変位量が比較的少ない位置に第１櫛歯電極１６１，１６３及び第２櫛歯電極１６２，１６４が配置されているため、Ｚ軸方向への変位に起因する第１櫛歯電極１６１，１６３及び第２櫛歯電極１６２，１６４との間の対向面積の減少を抑制することができる。その結果、Ｚ軸方向における可動ミラー１１の移動量を増加させた場合でも、第１櫛歯電極１６１，１６３と第２櫛歯電極１６２，１６４との間に生じる静電気力を確保することができる。更に、リンク１７１によって一対のレバー１４１が互いに接続されると共に、リンク１８１によって一対のレバー１５１が互いに接続されているため、衝撃に対する耐性を向上することができる。更に、一対のレバー１４１間に第１光学機能部１７が配置されると共に、一対のレバー１５１間に第２光学機能部１８が配置されているため、第１櫛歯電極１６１，１６３及び第２櫛歯電極１６２，１６４の配置スペースを確保することができ、第１櫛歯１６１ａ，１６３ａと第２櫛歯１６２ａ，１６４ａの数を増加させることができる。
【０１０６】
光学デバイス１０は、図１４に示される第３変形例のように構成されてもよい。第３変形例は、可動ミラー１１がブラケット１１６Ａ〜１１６Ｃを有しない点、第１弾性支持部１４が中間部材１４４Ｂに代えて中間部材１４４Ｃを有する点、第２弾性支持部１５が中間部材１５４Ｂに代えて中間部材１５４Ｃを有する点、第１弾性支持部１４が一対の非線形性緩和バネ１４９に代えて一対の非線形性緩和バネ１７３を有する点、及び、第２弾性支持部１５が一対の非線形性緩和バネ１５９に代えて一対の非線形性緩和バネ１８３を有する点において、第２変形例と相違する。中間部材１４４Ｃは、可動ミラー１１に対して第１光学機能部１７側に配置され、Ｙ軸方向に沿って延在している。中間部材１４４Ｃは、Ｙ軸方向における両端部のそれぞれにおいて、第１トーションバー１４７と非線形性緩和バネ１７３とに接続されている。中間部材１５４Ｃは、可動ミラー１１に対して第２光学機能部１８側に配置され、Ｙ軸方向に沿って延在している。中間部材１５４Ｃは、Ｙ軸方向における両端部のそれぞれにおいて、第１トーションバー１５７と非線形性緩和バネ１８３とに接続されている。
【０１０７】
各非線形性緩和バネ１７３は、Ｚ軸方向から見た場合に蛇行して延在する蛇行部１７４を有している。蛇行部１７４は、Ｙ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に並ぶ複数の直線状部分１７４ａと、複数の直線状部分１７４ａの両端を交互に連結する複数の折り返し部分１７４ｂと、を有している。蛇行部１７４の一端部は中間部材１４４Ｃに接続され、他端部は環状部１１２に接続されている。蛇行部１７４における環状部１１２側の部分は、環状部１１２の外縁に沿った形状を呈している。非線形性緩和バネ１７３は、可動ミラー１１がＺ軸方向に移動した状態において、Ｙ軸方向周りにおける非線形性緩和バネ１７３の変形量がＹ軸方向周りにおけるトーションバー１４７，１４８のそれぞれの変形量よりも小さくなり、且つ、Ｘ軸方向における非線形性緩和バネ１７３の変形量がＸ軸方向におけるトーションバー１４７，１４８のそれぞれの変形量よりも大きくなるように、構成されている。
【０１０８】
各非線形性緩和バネ１８３は、Ｚ軸方向から見た場合に蛇行して延在する蛇行部１８４を有している。蛇行部１８４は、Ｙ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に並ぶ複数の直線状部分１８４ａと、複数の直線状部分１８４ａの両端を交互に連結する複数の折り返し部分１８４ｂと、を有している。蛇行部１８４の一端部は中間部材１５４Ｃに接続され、他端部は環状部１１２に接続されている。蛇行部１８４における環状部１１２側の部分は、環状部１１２の外縁に沿った形状を呈している。非線形性緩和バネ１８３は、可動ミラー１１がＺ軸方向に移動した状態において、Ｙ軸方向周りにおける非線形性緩和バネ１８３の変形量がＹ軸方向周りにおけるトーションバー１４７，１４８のそれぞれの変形量よりも小さくなり、且つ、Ｘ軸方向における非線形性緩和バネ１８３の変形量がＸ軸方向におけるトーションバー１４７，１４８のそれぞれの変形量よりも大きくなるように、構成されている。
【０１０９】
このような第３変形例によっても、上記実施形態の場合と同様に、第１トーションバー１４７，１５７及び第２トーションバー１４８，１５８の捩れ変形に非線形性が生じるのを抑制しつつ、高い信頼性を得ることができる。また、駆動時におけるＺ軸方向への変位量が比較的少ない位置に第１櫛歯電極１６１，１６３及び第２櫛歯電極１６２，１６４が配置されているため、Ｚ軸方向への変位に起因する第１櫛歯電極１６１，１６３及び第２櫛歯電極１６２，１６４との間の対向面積の減少を抑制することができる。その結果、Ｚ軸方向における可動ミラー１１の移動量を増加させた場合でも、第１櫛歯電極１６１，１６３と第２櫛歯電極１６２，１６４との間に生じる静電気力を確保することができる。更に、リンク１７１によって一対のレバー１４１が互いに接続されると共に、リンク１８１によって一対のレバー１５１が互いに接続されているため、衝撃に対する耐性を向上することができる。更に、一対のレバー１４１間に第１光学機能部１７が配置されると共に、一対のレバー１５１間に第２光学機能部１８が配置されているため、第１櫛歯電極１６１，１６３及び第２櫛歯電極１６２，１６４の配置スペースを確保することができ、第１櫛歯１６１ａ，１６３ａと第２櫛歯１６２ａ，１６４ａの数を増加させることができる。
【０１１０】
非線形性緩和バネ１４９は、上記実施形態のものに限定されない。例えば、Ｙ軸方向における板状部１４９ａの長さは、トーションバー１４７，１４８の長さと同一又はそれ以下であってもよい。板状部１４９ａの幅（Ｘ軸方向における長さ）は、トーションバー１４７，１４８の幅と同一又はそれ以上であってもよい。板状部１４９ａは、Ｚ軸方向又はＹ軸方向に対して傾斜して延在していてもよい。非線形性緩和バネ１４９は、単一の又は３つ以上の板状部１４９ａを含んでいてもよい。上記実施形態では一対の非線形性緩和バネ１４９が第１弾性支持部１４に設けられていたが、単一の又は３つ以上の非線形性緩和バネ１４９が設けられていてもよい。非線形性緩和バネ１４９は、板状部１４９ａを含むことなく構成されていてもよい。これらの点は、非線形性緩和バネ１５９についても同様である。
【０１１１】
上記実施形態において、隣り合う第１櫛歯１６１ａと第２櫛歯１６２ａとは、Ｙ軸方向において互いに向かい合っていればよく、第１櫛歯１６１ａ及び第２櫛歯１６２ａの少なくとも一方がＹ軸方向に垂直な平面に対して傾斜して延在していてもよい。或いは、第１櫛歯１６１ａ及び第２櫛歯１６２ａの少なくとも一方が、Ｚ軸方向から見た場合に弧状に湾曲した形状を有していてもよい。これらの点は、第１櫛歯１６３ａ及び第２櫛歯１６４ａについても同様である。第２櫛歯電極１６２は、可動ミラー１１に設けられていてもよいし、第１弾性支持部１４及び可動ミラー１１の双方に設けられていてもよい。同様に、第２櫛歯電極１６４は、可動ミラー１１に設けられていてもよいし、第２弾性支持部１５及び可動ミラー１１の双方に設けられていてもよい。上記実施形態において、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。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。第１トーションバー１４７，１５７及び第２トーションバー１４８，１５８は、捩れ変形可能に構成されていればよく、板状、棒状等の任意の形状であってよい。
【符号の説明】
【０１１２】
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）、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、１４１ｃ，１５１ｃ…端部（一端部）、１４１ｄ，１５１ｄ…端部（他端部）、１４４，１５４…電極支持部材、１４６，１５６…リンク、１４７，１５７…第１トーションバー、１４８，１５８…第２トーションバー、１４９，１５９…非線形性緩和バネ、１４９ａ，１５９ａ…板状部、１６１，１６３…第１櫛歯電極、１６１ａ，１６３ａ…第１櫛歯、１６２，１６４…第２櫛歯電極、１６２ａ，１６４ａ…第２櫛歯、蛇行部１７４，１８４。
【要約】
光学デバイスは、可動部が第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、複数の第１櫛歯を有する第１櫛歯電極と、複数の第２櫛歯を有する第２櫛歯電極と、を備える。弾性支持部は、第１方向に垂直な第２方向に沿って延在するトーションバーと、トーションバーと可動部との間に接続された非線形性緩和バネと、を有する。非線形性緩和バネは、可動部が第１方向に移動した状態において、第２方向周りにおける非線形性緩和バネの変形量が第２方向周りにおけるトーションバーの変形量よりも小さくなり、且つ、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向における非線形性緩和バネの変形量が第３方向におけるトーションバーの変形量よりも大きくなるように、構成されている。隣り合う第１櫛歯と第２櫛歯とは、第２方向において互いに向かい合っている。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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