(57)【要約】【課題】電極とミラーとを近接させても、ミラーと電極との衝突を回避しつつミラーの揺動スペースを確保する。【解決手段】ミラーデバイス１は、揺動可能なミラー２１と、ミラー２１と対向する駆動電極３１，３１，…とを備えている。ミラーデバイス１は、ミラー２１が設けられたミラー基板２と、駆動電極３１，３１，…が設けられた電極基板３と、ミラー基板２と電極基板３との間に介設され、ミラー２１と当接することによってミラー２１の揺動を所定の揺動範囲に制限するストッパ４とをさらに備えている。【選択図】図１
2012226157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動可能なミラーと該ミラーと対向する電極とを備えたミラーデバイスであって、
前記ミラーが設けられたミラー基板と、
前記電極が設けられたベース部材と、
前記ミラー基板と前記ベース部材との間に介設され、前記ミラーと当接することによって該ミラーの揺動を所定の揺動範囲に制限するストッパとをさらに備えているミラーデバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のミラーデバイスであって、
前記ストッパは、前記ミラー基板と前記ベース部材とに挟持されるスペーサ部と、スペーサ部から延びて、前記ミラーが揺動したときに該ミラーの周縁部と当接する位置に位置する当接部とを有するミラーデバイス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のミラーデバイスであって、
前記ストッパは、前記電極の一部と対向しており、
前記電極のうち、前記ストッパと対向している部分は、前記ストッパとの距離が広くなるように凹んでいるミラーデバイス。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１つに記載のミラーデバイスであって、
前記ミラー基板は、前記ミラーと、該ミラーの周縁を囲む枠体と、該ミラーと枠体とを連結するヒンジとを有し、
前記ベース部材は、前記電極と、前記電極を囲む枠体とを有し、
前記ストッパは、前記ミラー基板の枠体と前記ベース部材の枠体とに挟持されているミラーデバイス。
【請求項５】
請求項４に記載のミラーデバイスであって、
前記ミラーは、前記ミラー基板の厚み方向中央よりも前記電極に近い側に位置するミラーデバイス。
【請求項６】
揺動可能なミラーと該ミラーと対向する電極とを備えたミラーデバイスの製造方法であって、
前記ミラーを有するミラー基板を用意するステップと、
前記電極を有するベース部材を用意するステップと、
前記ミラーと当接することによって該ミラーの揺動を所定の揺動範囲に制限するストッパを用意するステップと、
前記ミラー基板、ベース部材及びストッパを、該ストッパが該ミラー基板と該ベース部材との間に介設される状態で接合するステップとを含む、ミラーデバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のミラーデバイスの製造方法において、
前記ミラーは、前記ミラー基板の厚み方向中央よりも片側に偏った位置に形成されており、
前記接合するステップでは、前記ミラー基板の、前記ミラーが偏っている側を前記電極の方に向けた状態で該ミラー基板を接合する、ミラーデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーと電極とを備えたミラーデバイス及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ミラーと電極とを備えたミラーデバイスが知られている。例えば、特許文献１には、そのようなミラーデバイスの一例として、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーが開示されている。このＭＥＭＳミラーは、ミラー基板と電極基板とを重ね合わせて構成されている。ミラー基板は、ミラーと、ミラーの周縁を囲む枠体と、ミラーと枠体とを連結するヒンジとを有している。電極基板は、ミラーを駆動するための電極を有している。電極に駆動電圧を印加することによって、ミラーが静電力により電極に引きつけられ、ミラーが揺動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述のミラーデバイスにおいては、ミラーの応答性を向上させるため、又は、電極へ印加する駆動電力の省電力化のために、電極とミラーとの距離を短くしたいという要求がある。しかしながら、ミラーを電極に近づけすぎると、ミラーが揺動したときに電極に衝突してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電極とミラーとを近接させても、ミラーと電極との衝突を回避しつつミラーの揺動スペースを確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、揺動可能なミラーと該ミラーと対向する電極とを備えたミラーデバイスが対象である。そして、前記ミラーが設けられたミラー基板と、前記電極が設けられたベース部材と、前記ミラー基板と前記ベース部材との間に介設され、前記ミラーと当接することによって該ミラーの揺動を所定の揺動範囲に制限するストッパとをさらに備えているものとする。
【０００７】
また、本発明は、揺動可能なミラーと該ミラーと対向する電極とを備えたミラーデバイスの製造方法が対象である。そして、前記ミラーを有するミラー基板を用意するステップと、前記電極を有するベース部材を用意するステップと、前記ミラーと当接することによって該ミラーの揺動を所定の揺動範囲に制限するストッパを用意するステップと、前記ミラー基板、ベース部材及びストッパを、該ストッパが該ミラー基板と該ベース部材との間に介設される状態で接合するステップとを含むものとする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ミラー基板とベース部材との間にストッパが位置するため、ミラーが電極に当接することを防止することができる。それに加えて、ミラー基板とベース部材との間にストッパを介設させることによって、ミラー基板とベース部材との間に間隔を確保することができるため、ミラーの揺動スペースを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るミラーデバイスの平面図である。
【図２】図１のII−II線における断面図である。
【図３】ストッパの斜視図である。
【図４】ミラーデバイスの組立前の状態を示す、図２に相当する断面図である。
【図５】その他の実施形態に係るミラーデバイスの、図２に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の例示的な実施形態に係るミラーデバイスの平面図を、図２は、図１のII−II線における断面図を、図３は、ストッパの斜視図を示す。
【００１２】
ミラーデバイス１は、揺動可能なミラー２１，２１，…を有するミラー基板２と、ミラー２１と対向する電極３１，３１，…を有する電極基板３と、ミラー２１の揺動範囲を制限するストッパ４とを備えている。ミラーデバイス１は、いわゆるＭＥＭＳミラーであって、半導体微細加工技術を応用したマイクロマシニング技術で製造されている。ミラーデバイス１は、ミラー２１とそれに対応する複数の電極３１，３１，…を１セットとして、そのセットが複数設けられたミラーアレイデバイスである。各セットの構成は同じなので、以下では、ミラー２１とそれに対応する複数の電極３１，３１，…で構成される１つのセットについて説明する。
【００１３】
ミラー基板２は、ミラー２１と、ジンバル２２と、枠体２３と、ミラー２１とジンバル２２とを連結する２つの第１ヒンジ２４，２４と、ジンバル２２と枠体２３とを連結する２つの第２ヒンジ２５，２５とを有している。ミラー基板２は、シリコン基板と、酸化膜と、シリコン基板よりも薄いシリコン薄膜とが積層されたＳＯＩ（Silicon on insulator）基板で構成されている。
【００１４】
ミラー２１は、略円形状の平板で構成されている。ミラー２１は、電極基板３とは反対側の面が鏡面となっており、該ミラー２１に入射する光を反射するように構成されている。ジンバル２２は、ミラー２１の周縁を囲む略円環状の平板で構成されている。そして、２つの第１ヒンジ２４，２４は、ミラー２１における、中心Ｃを挟んで相対向する位置に設けられている。すなわち、第１ヒンジ２４，２４は、ミラー２１の中心Ｃを通る直線（以下、この直線をＸ軸という）上に配置されている。各第１ヒンジ２４は、つづら折り形状に形成されており、一端がミラー２１に、他端がジンバル２２に連結されている。こうして、ミラー２１は、第１ヒンジ２４，２４を介してジンバル２２に連結され、Ｘ軸回りに揺動可能となっている。
【００１５】
枠体２３は、略方形の枠を形成する縦壁２３ａと、縦壁２３ａの一端に積層されて前記ジンバル２２及びミラー２１を囲む板状の外周部２３ｂとを有している。外周部２３ｂには、第２ヒンジ２５，２５を介してジンバル２２が連結されている。第２ヒンジ２５，２５は、ミラー２１の中心Ｃを通り且つＸ軸と直交する直線（以下、この直線をＹ軸という）上に配置されている。各第２ヒンジ２５は、つづら折り形状に形成されており、一端がジンバル２２に、他端が外周部２３ｂに連結されている。こうして、ジンバル２２は、第２ヒンジ２５，２５を介して、Ｙ軸回りに揺動可能となっている。ジンバル２２にはミラー２１が連結されているため、ミラー２１も、ジンバル２２に合わせてＹ軸回りに揺動可能となっている。
【００１６】
ミラー２１には、その周縁から外方に突出する４つのタブ２６，２６，…が設けられている。詳しくは、各第１ヒンジ２４から時計回りに６０°だけずれた位置と、反時計回りに６０°だけずれた位置とにそれぞれタブ２６，２６が設けられている。すなわち、ミラー２１の周縁には、第１ヒンジ２４、タブ２６、タブ２６、第１ヒンジ２４、タブ２６、タブ２６がこの順で周方向に６０°の間隔を空けて並んでいる。タブ２６は、ミラー２１の半径方向に延びている。詳しくは後述するが、タブ２６は、ミラー２１が揺動したときに、ストッパ４と当接する部材である。
【００１７】
ジンバル２２のうち、前記第１ヒンジ２４，２４に相当する部分２２ａ，２２ａ及びタブ２６，２６，…に相当する部分２２ｂ，２２ｂ，…は、それらとの干渉を避けるために外方に膨らんでいる。尚、第１ヒンジ２４及びジンバル２２のうち第１ヒンジ２４を囲む部分（以下、膨出部ともいう）２２ａは、後述するように、ストッパ４と当接して、タブ２６と同様の機能を果たす。
【００１８】
このように構成されるミラー基板２は、例えば、ＳＯＩ（Silicon on insulator）基板をエッチングすることによって製造される。ＳＯＩ基板は、例えば、シリコン基板と、酸化膜と、シリコン基板よりも薄いシリコン薄膜とが積層されて構成されている。ミラー２１、ジンバル２２、外周部２３ｂ、第１ヒンジ２４，２４及び第２ヒンジ２５，２５は、シリコン薄膜で構成されている。縦壁２３ａは、シリコン基板及び酸化膜で構成されている。つまり、ミラー２１は、ミラー基板２の厚み方向中央よりも片側に偏った位置に形成されている。具体的には、ミラー２１は、ミラー基板２の一方の主面（ミラー２１等を加工前の基板において最も大きな面積を有する面）に形成されている。換言すれば、ミラー２１は、枠体２３の一端面（即ち、枠体２３のうち外周部２３ｂ）と面一に形成されている。
【００１９】
電極基板３は、シリコン基板で構成されている。電極基板３は、ミラー２１と対向する３つの駆動電極３１，３１，…と、駆動電極３１，３１，…を囲む枠体３２とを有している。この電極基板３がベース部材を構成し、駆動電極３１が電極を構成する。
【００２０】
３つの駆動電極３１，３１，…は、１つの円柱を、略扇形の横断面を有する柱状体に３等分した形状をしている。すなわち、各駆動電極３１の扇形の中心角は、略１２０°となっている。ミラー２１の中心Ｃから半径方向に延びて一方の第２ヒンジ２５を通る半直線と、該半直線を時計回りに１２０°、反時計回りに１２０°ずらした２つの半直線とでミラー２１を３等分したときの各領域に、各駆動電極３１が配置されている。また、駆動電極３１，３１，…の先端は、３つの駆動電極３１，３１，…で形成される円柱の軸心部が最も高くなり、周縁部が最も低くなるような段差形状になっている。
【００２１】
３つの駆動電極３１，３１，…のそれぞれ、及び３つの駆動電極３１，３１，…と枠体３２とは、絶縁部３３を介して絶縁されている。絶縁部３３は、電極基板３の表面側（ミラー基板２側）から彫り込まれた絶縁溝３４と、電極基板３の裏面側から埋め込まれた絶縁部材３５とで構成されている。絶縁部材３５は酸化シリコン（ＳｉＯ２）である。絶縁部材３５の一端は、絶縁溝３４の底面から絶縁溝３４内へ突出している。
【００２２】
各駆動電極３１は、電極基板３の厚み方向に導通するようになっている。また、各駆動電極３１の裏面には、電極パッド（図示省略）が設けられている。電極パッドを介して駆動電極３１に電圧を印加することによって、ミラー２１が静電力により揺動する。
【００２３】
枠体３２は、ミラー基板２の枠体２３（具体的には、外周部２３ｂ）と概ね同様の枠状に形成されている。
【００２４】
このように構成された電極基板３は、例えば、シリコン基板をエッチングすることによって製造される。例えば、シリコン基板の表面側からマスキングとエッチングを繰り返しながら、絶縁溝３４及び駆動電極３１の段差を削り込んでいく。本実施形態では、枠体３２の先端面と駆動電極３１，３１，…の先端面とは、加工前のシリコン基板の表面が維持されている。すなわち、枠体３２の先端面と駆動電極３１，３１，…の先端面とは、同じ高さになっている。
【００２５】
ストッパ４は、枠状のスペーサ部４１と、スペーサ部４１に設けられた当接部４２，４２，…とを有している。ストッパ４は、ミラー基板２と電極基板３との間に介設される。ストッパ４は、ミラー２１と当接することによって該ミラー２１の揺動を所定の揺動範囲に制限する。ストッパ４は、シリコン基板で構成されている。
【００２６】
スペーサ部４１は、ミラー基板２の枠体２３（具体的には、外周部２３ｂ）及び電極基板３の枠体３２と概ね同様の枠状に形成されている。スペーサ部４１は、ミラー基板２の枠体２３と電極基板３の枠体３２とに挟持されている。スペーサ部４１は、所定の厚みを有している。スペーサ部４１は、ミラー基板２と電極基板３との間隔を確保するための部材である。スペーサ部４１の厚みを変更することによって、ミラー基板２と電極基板３との間隔を調整することもできる。
【００２７】
スペーサ部４１の内周面からは、スペーサ部４１よりも薄い平板４３がスペーサ部４１の内方へ向かって突出している。この平板４３は、全体として環状に形成されている。平板４３の内径は、ミラー２１（タブ２６，２６を除くミラー本体）の外径よりも大きくなっている。平板４３のうち、ミラー２１の４つのタブ２６，２６，…及び第１ヒンジ２４，２４と対向する６箇所には、当接部４２ａ，…，４２ｂ，…が設けられている。ミラー２１が揺動した際に、当接部４２ａ，４２ａ，…にはタブ２６，２６，…が当接し、当接部４２ｂ，４２ｂには、第１ヒンジ２４及びジンバル２２の膨出部２２ａが当接する。当接部４２ａ，…，４２ｂ，…のそれぞれには、方形状の貫通孔４２ｃが厚み方向に貫通形成されている。尚、貫通孔４２ｃの方形状を形成する４辺のうちの対向する一対の辺は、ミラー２１の半径方向と直交している。当接部４２ａの貫通孔４２ｃは、タブ２６が当接部４２ａに当接するときには、タブ２６の先端部が貫通孔４２ｃ内に入り込み、タブ２６の中間部分が当接部４２ａに当接することになる。また、当接部４２ｂの貫通孔４２ｃは、第１ヒンジ２４及び膨出部２２ａが当接部４２ｂに当接するときには、膨出部２２ａの先端部が貫通孔４２ｃ内に入り込み、第１ヒンジ２４及び膨出部２２ａの中間部分（先端部と基端部との間の部分）が当接部４２ｂに当接することになる。タブ２６の先端部を当接部４２ａに当接させる構成では、タブ２６の先端部が矩形状ではなく、丸くなっている場合にタブ２６と当接部４２ａとが点接触してしまう。その結果、タブ２６に大きな衝撃が加わってしまう。それに対して、タブ２６の中間部分を当接部４２ａに当接させる構成では、当接部４２ａのうち貫通孔４２ｃの周縁部とタブ２６とを線接触させることができる。これにより、タブ２６に作用する衝撃力を分散させることができる。これは、第１ヒンジ２４及び膨出部２２ａについても同様である。つまり、膨出部２２ａの外側の端部のみが当接部４２ｂに当接することを防止し、第１ヒンジ２４及び膨出部２２ａを当接部４２ｂのうち貫通孔４２ｃの周縁部に線接触させることができる。これにより、膨出部２２ａに作用する衝撃力を分散させることができる。以下、当接部４２ａと当接部４２ｂとを区別しない場合、例えば、当接部４２ａ，４２ｂに共通の事項を説明する場合には、単に「当接部４２」と称する。
【００２８】
尚、この当接部４２及び平板４３は、駆動電極３１，３１，…とも対向している。そして、駆動電極３１，３１，…のうち、当接部４２及び平板４３と対向する部分は、段差状の最も低くなった部分である。そのため、駆動電極３１と当接部４２及び平板４３とが干渉しない。さらには、駆動電極３１と当接部４２及び平板４３との間に十分な間隔が確保されている。
【００２９】
このように構成されたミラーデバイス１は、図４に示すように、それぞれ、エッチング等により加工したミラー基板２、ストッパ４、電極基板３をこの並びで接合することで製造される。一例としては、前述の如く、ＳＯＩ基板をエッチングすることによりミラー基板２を形成する。そして、ミラー基板２の枠体２３のうち外周部２３ｂ（ストッパ４に接合される面）に金を蒸着させる。また、シリコン基板をエッチングすることによりストッパ４を形成する。そして、ストッパ４のスペーサ部４１の両端面（ミラー基板２及び電極基板３に接合される面）に金を蒸着させる。また、シリコン基板をエッチングすることにより電極基板３を形成する。そして、電極基板３の枠体３２の先端面（ストッパ４に接合される面）に金を蒸着させる。その後、ミラー基板２とストッパ４とを金の蒸着面が互いに接触するように配置し、熱プレスを行うことによって金を溶融させて、ミラー基板２とストッパ４とを接合する。この際には、接着のための膜厚を確保するために金ペーストや金メッキを介在させておいてもよい。同様に、ストッパ４と電極基板３とを金の蒸着面が互いに接触するように配置し、熱プレスを行うことによって金を溶融させて、ストッパ４と電極基板３とを接合する。こうして、ミラーデバイス１が製造される。尚、この製造方法は一例であって、ミラーデバイス１の製造方法はこれに限定されるものではない。
【００３０】
このように構成されたミラーデバイス１の駆動について説明する。
【００３１】
電極基板３においては、枠体３２がグランドに接続される一方、駆動電極３１，３１，…に駆動電圧が印加される。このとき、ミラー基板２及びストッパ４もグランドに接続されることになる。駆動電極３１に駆動電圧が印加されると、駆動電極３１とミラー２１との間に静電力が生じ、ミラー２１が駆動電極３１の方へ引き寄せられる。その結果、ミラー２１は、Ｘ軸及びＹ軸回りに揺動する。３つの駆動電極３１，３１，…に印加する電極を調整することによって、ミラー２１をその法線方向が所望の方向を向くように揺動させることができる。
【００３２】
ここで、ミラー２１がある程度、揺動すると、タブ２６又は第１ヒンジ２４及び膨出部２２ａがストッパ４の当接部４２ａ又は当接部４２ｂに当接する。これにより、ミラー２１の揺動が制限される。
【００３３】
また、場合によっては、ミラー２１は、揺動するだけでなく、駆動電極３１の方へ全体的に沈み込む可能性もある。例えば、３つの駆動電極３１，３１，…に同じ大きさの駆動電圧を印加した場合等である。このような場合、タブ２６，２６，…並びに第１ヒンジ２４，２４及び膨出部２２ａ，２２ａがストッパ４の当接部４２ａ，…，４２ｂ，…に当接して、ミラー２１の沈み込みを制限する。
【００３４】
このように、ストッパ４がミラー２１の揺動や沈み込みを制限することによって、ミラー２１の駆動電極３１への衝突が防止される。
【００３５】
したがって、本実施形態によれば、ミラー２１が厚み方向中央よりも片側に偏った位置に設けられたミラー基板２を、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に近接する向きで配置することによって、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…の距離を短くすることができる。これにより、ミラー２１の応答性を向上させることができると共に、駆動電力を小さくすることができる。このとき、ミラー基板２と電極基板３との間にストッパ４を介設させることによって、前述の如く、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…とを近接させた構成であっても、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…との間に、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に当接することなく揺動できるスペースを確保することができる。
【００３６】
つまり、ミラー２１が厚み方向中央よりも片側に偏った位置に設けられたミラー基板２を電極基板３に直接接合する構成では、ミラー基板２をミラー２１が駆動電極３１，３１，…に近接する向きで配置すると、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…とが近くなり過ぎ、ミラー基板２をミラー２１が駆動電極３１，３１，…から離間する向きで配置すると、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…とが遠くなり過ぎる。この問題は、本実施形態のように、ミラー２１がミラー基板２の一方の主面に形成される、即ち、ミラー２１が枠体２３の一端面と面一となっている構成の場合に、特に顕著になる。ここで、ミラー基板２をミラー２１が駆動電極３１，３１，…から離間する向きで配置する構成においてミラー２１と駆動電極３１，３１，…との距離を縮めるために、ミラー基板２の厚みを薄くすることが考えられる。しかし、ミラー基板２は、ミラー２１、ジンバル２２、第１及び第２ヒンジ２４，２５等を含む複雑な形状をしているため、ＳＯＩ基板のように或る程度の厚みを有する基板を用いて形成することが好ましく、ミラー基板２を薄くすることは難しい。したがって、ミラー２１の応答性が低下することよりもミラー２１が損傷することの方が重大であるため、後者を優先して、ミラー基板２をミラー２１が駆動電極３１，３１，…から離間する向きで配置せざるを得ない。
【００３７】
それに対して、本実施形態によれば、ミラー基板２と電極基板３との間にストッパ４を介設させることによって、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…とを近接させることと、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…との衝突を防止することとを両立させることができる。
【００３８】
まず、ストッパ４がミラー基板２と電極基板３との間に位置するため、ミラー２１が揺動する際に、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に衝突することを防止することができる。さらに、ミラー２１が揺動する場合に限らず、ミラー２１が沈み込む場合であっても、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に衝突することを防止することができる。例えば、揺動するミラー２１が駆動電極３１，３１，…に衝突することを防止するためには、ストッパ４をミラー基板２に対して電極基板３と反対側に設けること、即ち、ストッパ４、ミラー基板２、電極基板３の順で並べることも考えられる。かかる構成の場合、揺動するミラー２１の一端部が駆動電極３１，３１，…に当接する前に、ミラー２１の反対側の部分がストッパ４に当接するようにストッパ４を配置しておけば、揺動するミラー２１が駆動電極３１，３１，…に衝突することを防止することができる。しかし、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…の方に沈み込むように変位する場合には、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…との衝突を防止することができない。それに対し、本実施形態によれば、ミラー２１が揺動する場合であっても、沈み込む場合であっても、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…と衝突することを防止することができる。
【００３９】
次に、ミラー基板２と電極基板３との間にストッパ４を介設させることによって、ミラー基板２と電極基板３との間隔を調整することができる。これにより、ミラー２１を駆動電極３１，３１，…に適度に近接させることができる。つまり、ミラー２１が揺動できるスペースを確保しつつ、ミラー２１を駆動電極３１，３１，…に近接させることができる。
【００４０】
また、ストッパ４は、ミラー基板２と電極基板３とに挟持されるスペーサ部４１と、スペーサ部４１から延びて、ミラー２１が揺動したときにミラー２１の周縁部と当接する位置に位置する当接部４２とを有している。ストッパ４をスペーサ部４１と当接部４２とで構成することによって、ミラー基板２と電極基板３との間隔を調整する機能と、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…との衝突を防止する機能とをそれぞれ分担させることができる。そのため、ミラー基板２と電極基板３との間隔を適切に調整しつつ、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…との衝突を確実に防止することができる。
【００４１】
さらに、ストッパ４（詳しくは、当接部４２，４２，…）は、駆動電極３１，３１，…の周縁よりも内方に突出して、駆動電極３１，３１，…の一部と対向している。駆動電極３１，３１，…のうち、ストッパ４の当接部４２，４２，…と対向している部分は、当接部４２，４２，…との距離が広くなるように凹んでいる。これにより、駆動電極３１，３１，…から当接部４２，４２，…へ通電してしまうことを防止することができる。ストッパ４をミラー基板２と電極基板３との間に介設させる構成においては、ストッパ４の当接部４２，４２，…が電極基板３の駆動電極３１，３１，…に近接した位置に配置されることになる。当接部４２，４２，…と駆動電極３１，３１，…が近すぎると、駆動電極３１，３１，…から当接部４２，４２，…へ通電してしまう虞がある。そのため、駆動電極３１，３１，…のうち、当接部４２，４２，…と近接する部分を凹ませて、駆動電極３１，３１，…と当接部４２，４２，…との距離を確保している。これにより、駆動電極３１，３１，…から当接部４２，４２，…へ通電を防止することができる。
【００４２】
尚、ストッパ４の当接部４２は、駆動電極３１，３１，…の周縁よりも内方に突出しているが、駆動電極３１，３１，…の周縁よりも内方に突出していなくてもよい。この場合でも、当接部４２は、駆動電極３１，３１，…の周縁と近接しているため、前述の如く、駆動電極３１，３１，…の周縁部を凹ませることが好ましい。
【００４３】
また、本実施形態では、当接部４２，４２，…が設けられているのは６箇所だけであるため、ミラー２１のうちタブ２６や第１ヒンジ２４が設けられていない部分が最も下がるようにミラー２１が揺動する場合には、タブ２６や第１ヒンジ２４が当接部４２，４２，…に当接したときには、当該タブ２６や第１ヒンジ２４が設けられていない部分が当接部４２，４２，…よりも駆動電極３１，３１，…側まで移動する。それに対して、駆動電極３１，３１，…は、当接部４２，４２，…と対向する部分だけでなく、ミラー２１の周縁部と対向する環状の部分（即ち、３つの駆動電極３１，３１，…で形成する円柱の周縁部）が全体的に凹んでいるため、当該タブ２６や第１ヒンジ２４が設けられていない部分と駆動電極３１，３１，…とが衝突することを防止することができる。
【００４４】
さらに、円柱を形成する３つの駆動電極３１，３１，…を、中心部ほど高く、周縁部ほど低く形成することによって、ミラー２１の中心部ほどミラー２１に近接させ、ミラー２１の周縁部ほどミラー２１から離間させることができる。３つの駆動電極３１，３１，…の先端面を平坦に形成すると、ミラー２１が揺動したときに、ミラー２１の周縁部ほど、駆動電極３１，３１，…との距離が短くなって静電力が大きくなる。ミラー２１が当接部４２と当接した状態では、ミラー２１の周縁部は当接部４２からの反力を受ける。ミラー２１への静電力が大きいと、当接部４２からの反力も大きくなり、ミラー２１に歪みが生じてしまう。それに加えて、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…とが近接した部分では静電力が局所的に大きくなり過ぎて、制御が難しくなる。それに対し、円柱を形成する３つの駆動電極３１，３１，…を、中心部ほど高く、周縁部ほど低く形成することによって、ミラー２１の周縁部において静電力が大きくなり過ぎることを防止することができる。その結果、ミラー２１の変形を抑制することができ、また、ミラー２１の制御性を向上させることができる。
【００４５】
また、ストッパ４をミラー基板２と電極基板３との間に配置することによって、ストッパ４がミラー２１の背面側に配置されることになる。そのため、ストッパ４がミラー２１の鏡面に入射する光を遮ることがない。したがって、ストッパ４の形状を任意に設定することができる。
【００４６】
また、本実施形態に係るミラーデバイス１の製造方法は、ミラー２１を有するミラー基板２を用意するステップと、駆動電極３１，３１，…を有する電極基板３を用意するステップと、ミラー２１と当接することによってミラー２１の揺動を所定の揺動範囲に制限するストッパ４を用意するステップと、ミラー基板２、電極基板３及びストッパ４を、ストッパ４がミラー基板２と電極基板３との間に介設される状態で接合するステップとを含んでいる。このように、ミラー基板２、ストッパ４、電極基板３をそれぞれ形成し、それらを互いに接合するという方法でミラーデバイス１を製造することによって、ミラーデバイス１が複雑な構造であっても、容易に製造することができる。
【００４７】
さらに、ミラー２１は、ミラー基板２の厚み方向中央よりも片側に偏った位置に形成されており、前記接合するステップでは、ミラー基板２の、ミラー２１が偏っている側を駆動電極３１，３１，…の方に向けた状態でミラー基板２を接合している。こうすることで、ストッパ４によりミラー２１の揺動スペースを確保し且つミラー２１と駆動電極３１，３１，…との衝突を防止しながら、ミラー２１を駆動電極３１，３１，…に近接させることができる。
【００４８】
また、電極基板３を加工する際に、枠体３２の先端面と、駆動電極３１，３１，…の先端面とが元々のシリコン基板の主面で構成されているため、枠体３２の先端面と、駆動電極３１，３１，…の先端面との高さを高い精度で一致させることができる。その結果、電極基板３の枠体３２にストッパ４及びミラー基板２を積み上げていく構成において、駆動電極３１，３１，…とミラー２１との距離の精度を向上させることができる。
【００４９】
《その他の実施形態》
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００５０】
例えば、ミラー基板２は、前記の構成に限られるものではない。例えば、ミラー２１は、ジンバル２２が設けられておらず、一組のヒンジを介して枠体２３に支持される構造であってもよい。この場合、ミラー２１は、一組のヒンジを通る軸回りに揺動することになる。さらに、ミラー２１は、１つのヒンジを介して枠体２３に支持される構造であってもよい。この場合、ミラー２１は、１つのヒンジを基点として揺動することになる。
【００５１】
また、ミラー基板２では、ミラー２１がミラー基板２の一方の主面に形成されているが、これに限られるものではない。すなわち、ミラー２１は、枠体２３の一方の面と面一ではなく、枠体２３の一方の面よりも厚み方向内方へ奥まった位置に設けられていてもよい。
【００５２】
さらに、前記実施形態では、ミラー基板２を、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に近接する向きで配置しているが、これに限られるものではない。ミラー基板２を、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…から離間する向きで配置してもよい。かかる構成であっても、ストッパ４によってミラー基板２と電極基板３との距離を調整しつつ、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に衝突することをストッパ４によって防止することができる。特に、ミラー基板２の枠体２３の厚みが薄い場合には、ストッパ４のスペーサとしての機能が有効となる。
【００５３】
前記実施形態では、タブ２６並びに第１ヒンジ２４及びジンバル２２の膨出部２２ａといった、ミラー２１よりも外方に突出する部材がストッパ４に当接するように構成されているが、これに限られるものではない。例えば、ミラー２１の周縁部がストッパ４に当接する構成であってもよい。
【００５４】
また、ストッパ４には、ミラー２１の周方向において局所的に当接部４２，４２，…が設けられているが、これに限られるものではない。すなわち、ミラー２１の全周に亘って環状の当接部が設けられていてもよい。
【００５５】
なお、前記実施形態では、ストッパ４に環状の平板４３が設けられているが、これに限られるものではない。つまり、平板４３が省略され、当接部４２がスペーサ部４１から直接延びる構成であってもよい。
【００５６】
また、電極基板３は、前記の構成に限られるものではない。例えば、１つのミラー２１に対して、３つの駆動電極３１，３１，…が設けられているが、これに限られるものではない。駆動電極３１は、ミラー２１に対して１つであっても、２つであっても、４つ以上であってもよい。さらに、絶縁部３３は、前記の構成に限られるものではない。
【００５７】
また、駆動電極３１の形状も、前記実施形態に限られるものではない。駆動電極３１は、図５に示すように、先端部が平坦面で構成され、ストッパ４の当接部４２及び／又は平板４３と対向する部分だけ凹んだ形状であってもよい。さらには、ストッパ４と駆動電極３１が干渉しない限りにおいては、駆動電極３１の先端部の全てが平坦面で構成されていてもよい。
【００５８】
また、駆動電極３１，３１，…は、１つの円柱を形成しているが、これに限られるものではない。例えば、複数の駆動電極３１，３１，…によって、四角柱や三角柱を形成してもよい。
【００５９】
さらに、電極基板３においては、駆動電極３１，３１，…及び枠体３２が１つのシリコン基板から構成されているが、これに限られるものではない。例えば、或る基板上に、別体の駆動電極と、別体の枠体とが設けられた構成であってもよい。
【００６０】
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上説明したように、本発明は、ミラーと電極とを備えたミラーデバイス及びその製造方法について有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１      ミラーデバイス
２      ミラー基板
２１    ミラー
２３    枠体
２４    第１ヒンジ
２５    第２ヒンジ
３      電極基板（ベース部材）
３１    駆動電極（電極）
３２    枠体
４      ストッパ
４１    スペーサ部
４２ａ  当接部
４２ｂ  当接部
【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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