(57)【要約】【課題】ミラーデバイスにおいて、ミラー板を大きく傾斜させることができるようにする。【解決手段】ベース３４と、ベースの主面３４ａの上方に間隔をあけて配されたミラー板３３と、主面３４ａから上方に突出して設けられ、ミラー板を囲む枠部３６と、ミラー板の周縁部から枠部まで延びて形成されると共に枠部の周方向に間隔をあけて配列され、ミラー板をベース及び枠部に対して揺動可能に支持する複数の支持部３７と、ベースの主面３４ａのうちミラー板に対向する領域において枠部の周方向に互いに間隔をあけて配列された複数の電極Ｃと、を備え、複数の支持部３７のうち少なくとも一部の支持部が、その延在方向に伸縮変形可能な圧電素子を備え、これらの伸縮変形に伴ってミラー板の周縁部のうち支持部に接続された部位を上下方向に変位させる変位支持部５０であるミラーデバイス１Ａを提供する。【選択図】図１
2016224231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースの主面の上方に間隔をあけて配されたミラー板と、
前記ベースの主面から上方に突出して設けられ、前記ミラー板を囲む枠部と、
前記ミラー板の周縁部から前記枠部まで延びて形成されると共に前記枠部の周方向に間隔をあけて配列され、前記ミラー板を前記ベース及び前記枠部に対して揺動可能に支持する複数の支持部と、
前記ベースの主面のうち前記ミラー板に対向する領域において前記枠部の周方向に互いに間隔をあけて配列された複数の電極と、
を備え、
複数の前記支持部のうち少なくとも一部の前記支持部が、前記支持部の延在方向に伸縮変形可能な圧電素子を備え、前記圧電素子の伸縮変形に伴って前記ミラー板の周縁部のうち前記支持部に接続された部位を上下方向に変位させる変位支持部であるミラーデバイス。
【請求項２】
前記変位支持部が、前記電極に対応する前記ミラー板の周方向位置に配される請求項１に記載のミラーデバイス。
【請求項３】
前記変位支持部が、前記ミラー板の周縁部から前記枠部まで延びて形成される弾性変形可能な弾性体と、前記弾性体を前記上下方向から挟み込む一対の前記圧電素子と、を備える請求項１又は請求項２に記載のミラーデバイス。
【請求項４】
前記変位支持部の延在方向が、前記上下方向から見て蛇行している請求項３に記載のミラーデバイス。
【請求項５】
前記変位支持部が、前記上下方向から見て互いに離れる方向に延びる一対の第一延在部と、各第一延在部の延出方向先端から互いに近づく方向に延びて互いに接続される一対の第二延在部とを備える請求項３に記載のミラーデバイス。
【請求項６】
前記変位支持部が、前記上下方向から見て前記ミラー板の中心に対して互いに対称となる位置に一対設けられる請求項１から請求項５の何れか一項に記載のミラーデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種照明装置や、光通信ネットワークの光路を切り替える光スイッチには、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）の一種であり、ミラー板の傾斜角度を変化させて光の反射角度を変えるミラーデバイスが用いられることがある。
例えば特許文献１には、ミラー面（ミラー板）に対して上下の位置に電極を配設することでミラー面の回動に用いる電極の実質的な面積を倍にしてミラー面を傾斜させるミラーデバイスが開示されている。このミラーデバイスでは、ミラー面と所定の電極との間に生じる静電引力（クーロン力）によって、ミラー面の傾斜角度を変化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０８１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のミラーデバイスでは、上下の電極間（電極同士の隙間）でミラー面の傾斜角度を変化させるため、ミラー面を傾ける角度が上下の電極同士の間隔に制約され、ミラー面を傾ける角度に限界が生じる。一方、ミラー面を大きく傾けるために上下の電極同士の間隔を拡大すると、ミラーデバイスが大きくなってしまう。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、ミラー面を大きく傾斜させることができ、かつ小型化を図ることができるミラー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】
上記課題を解決するために、本発明のミラーデバイスは、ベースと、前記ベースの主面の上方に間隔をあけて配されたミラー板と、前記ベースの主面から上方に突出して設けられ、前記ミラー板を囲む枠部と、前記ミラー板の周縁部から前記枠部まで延びて形成されると共に前記枠部の周方向に間隔をあけて配列され、前記ミラー板を前記ベース及び前記枠部に対して揺動可能に支持する複数の支持部と、前記ベースの主面のうち前記ミラー板に対向する領域において前記枠部の周方向に互いに間隔をあけて配列された複数の電極と、を備え、複数の前記支持部のうち少なくとも一部の前記支持部が、前記支持部の延在方向に伸縮変形可能な圧電素子を備え、前記圧電素子の伸縮変形に伴って前記ミラー板の周縁部のうち前記支持部に接続された部位を上下方向に変位させる変位支持部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の電極のうち一の電極に電圧を印加することで、ミラー板のうち一の電極の上方に位置する周方向の部位（以下、下降部位とする）がベースに近づく方向（すなわち、下方）に変位する。これにより、ミラー板を所定の傾斜角度（以下、第一傾斜角度と呼ぶ）で傾斜させることができる。また、一の電極に対する電圧印加を保持しながら、ミラー板の下降部位の近くに位置する変位支持部の圧電素子を伸長あるいは収縮させることで、ミラー板を第一傾斜角度と異なる傾斜角度で傾斜させることができる。特に、ミラー板の下降部位をさらにベースに近づける方向に変位させることができるため、ミラー板を第一傾斜角度よりもさらに大きな傾斜角度で傾斜させることができる。
さらに、本発明によれば、電極がミラー板の厚さ方向の一方側にのみ設けられるため、従来と比較してミラーデバイスの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの概略を示す平面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの概略を示す断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの要部を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの制御方法を説明するための図であり、ミラー板を傾斜させる回転軸の第一例を示す平面図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの制御方法を説明するための図であり、選択された電極に電圧を印加した後のミラーデバイスの概略を示す断面図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの制御方法を説明するための図であり、図５に示すミラーデバイスの一部を示す拡大断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの制御方法を説明するための図であり、変位支持部の圧電素子に電圧を印加した後のミラーデバイスの概略を示す断面図である。
【図８】本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスの制御方法を説明するための図であり、ミラー板を傾斜させる回転軸の第二例を示す平面図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係るミラーデバイスの要部を示す平面図である。
【図１０】本発明の第二実施形態に係るミラーデバイスの要部を示す図であり、図９の矢印Ｄ１方向から見た場合の断面図である。
【図１１】本発明の第三実施形態に係るミラーデバイスの要部を示す平面図である。
【図１２】本発明の第三実施形態に係るミラーデバイスの要部を示す図であり、図１１の矢印Ｄ２方向から見た場合の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図１から図１２を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。
【００１０】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態に係るミラーデバイスは、例えば車両用の灯火装置、画像投影装置等に適用可能なデバイスであるが、その適用対象は特に限定されない。
図１及び図２に示すように、第一実施形態のミラーデバイス１Ａは、ベース３４と、ミラー板３３と、枠部３６と、複数の支持部３７と、複数の電極Ｃと、を備えている。
【００１１】
ベース３４は、ミラーデバイス１Ａの基台であって、例えば基板または板状に形成された絶縁材から構成されている。
【００１２】
ミラー板３３は、ベース３４の主面３４ａの上方に間隔をあけて配されている。ミラー板３３は、平坦な反射面３３ｒを有し、反射面３３ｒに照射された光を反射する。ミラー板３３は、任意の平面視形状に形成されてよいが、第一実施形態では平面視矩形状に形成されている。また、第一実施形態では、平面視矩形状とされたミラー板３３の角部が面取りされている。
ミラー板３３は接地されている。第一実施形態では、ミラー板３３が後述する弾性体４２を介して接地されている（図３参照）が、この構成に限定されない。
【００１３】
ミラー板３３は、例えば、鉄やニッケル等の軟磁性体、または、半導体からなる基板によって構成することができる。また、ミラー板３３の反射面３３ｒは、例えば、金やアルミ等の金属薄膜を基板に蒸着させることで形成することができる。
【００１４】
枠部３６は、ベース３４の主面３４ａから上方に突出して設けられ、ミラー板３３を囲む。枠部３６は、ミラー板３３に対応する平面視形状に形成されている。第一実施形態では、ミラー板３３が平面視矩形状に形成されているため、枠部３６も平面視矩形状に形成されている。
【００１５】
各支持部３７は、ミラー板３３の周縁部から枠部３６まで延びて形成されている。複数の支持部３７は、枠部３６の周方向に間隔をあけて配列されている。複数の支持部３７は、ミラー板３３をベース３４及び枠部３６に対して揺動可能に支持する。
第一実施形態において、各支持部３７は、ミラー板３３から枠部３６まで直線状に延びている。また、各支持部３７は、ミラー板３３の角部と該角部に対向する枠部３６の角部とを接続する。また、複数の支持部３７は、ミラー板３３を任意の方向（平面視で上下左右及びこれらを組み合わせた任意の方向）に揺動可能に支持する。
【００１６】
複数の電極Ｃは、ベース３４の主面３４ａ上に配されている。これらの電極Ｃは、ミラー板３３を所望の傾斜角度に変位させるための構成である。複数の電極Ｃは、ベース３４の主面３４ａのうち、ミラー板３３に対向する領域において、枠部３６の周方向に互いに間隔をあけて配列されている。第一実施形態では、四つの電極Ｃが平面視矩形状のミラー板３３の各角部に配されている。
複数の電極Ｃは、後述する電極電圧印加部１６に対して個別に接続されている（図３参照）。これにより、複数の電極Ｃには、任意の電圧を個別に印加することができる。
【００１７】
複数の支持部３７のうち少なくとも一部の支持部３７は、図１から図３に示すように、圧電素子４４，４６の伸縮変形に伴ってミラー板３３の部位を上下に変位させる変位支持部５０である。例えば、複数の支持部３７のうち少なくとも上下方向から見てミラー板３３の中心３３ｃに対して互いに対称な位置に設けられる一対の支持部３７が、変位支持部５０であるとよい。第一実施形態では、全ての支持部３７が変位支持部５０である（図１及び図２参照）。
また、変位支持部５０は、前述した電極Ｃに対応するミラー板３３の周方向位置に配されている。第一実施形態では、電極Ｃ及び変位支持部５０が、共にミラー板３３の角部に配されている。
【００１８】
第一実施形態の変位支持部５０は、弾性体４２と、弾性体４２を上下方向から挟み込む一対の圧電素子４４，４６と、を備える。
第一実施形態の弾性体４２には、導電性を有するシリコンバネが用いられている。また、弾性体４２はミラー板３３に電気接続されている。
【００１９】
一対の圧電素子４４，４６は、弾性体４２を上下方向から挟み込んでいる。一方の圧電素子４４は、変位支持部５０の弾性体４２の上面４２ａに設けられている。他方の圧電素子４６は、変位支持部５０の弾性体４２の下面４２ｂに設けられている。弾性体４２と圧電素子４４，４６との間にはそれぞれ、不図示の絶縁層が介在し、弾性体４２と圧電素子４４，４６とが電気的に絶縁されている。即ち、圧電素子４４，４６は、ミラー板３３と電気的に絶縁されている。
なお、図３に示す構成では、圧電素子４４，４６が弾性体４２の上面４２ａや下面４２ｂの一部に設けられているが、圧電素子４４，４６は、例えば弾性体４２の上面４２ａや下面４２ｂの全体にわたって設けられてもよい。
【００２０】
上記した変位支持部５０では、圧電素子４４，４６が伸長又は収縮することで、弾性体４２と枠部３６との接続位置を基点としてミラー板３３側に位置する弾性体４２の端部（第二端部）を上方又は下方に向けて移動させることができる。即ち、変位支持部５０は、圧電素子４４，４６の伸長又は収縮による変形に伴ってミラー板３３の周縁部のうち変位支持部５０に接続された部位（第一実施形態では角部）を上下方向に変位させる。
【００２１】
一対の圧電素子４４，４６は、後述する圧電素子駆動部１８に対して個別に電気接続されている。これにより、一対の圧電素子４４，４６には、任意の電圧を個別に印加できる。即ち、一対の圧電素子４４，４６は、互いに独立して伸長又は収縮することができる。
【００２２】
第一実施形態の変位支持部５０は、弾性的に撓み可能な伸び緩衝部３９を介してミラー板３３の角部（周縁部）に接続されている。
伸び緩衝部３９は、例えば図６に示すように、圧電素子４４，４６の伸長又は収縮による変形に伴って弾性体４２の第二端部が上下に移動した際に、ミラー板３３側の部位（弾性体４２の第二端部）における変位支持部５０の延在方向（図６における符号Ｘ１）と、反射面３３ｒに沿うミラー板３３の面方向（図６における符号Ｘ２）とが異なることを許容する。即ち、伸び緩衝部３９が設けられることで、ミラー板３３の部位の上下方向への移動を円滑に行うことができる。
第一実施形態の伸び緩衝部３９は、図１に示すように、変位支持部５０のうちミラー板３３側の端部（弾性体４２の第二端部）からミラー板３３の周方向に分岐して形成されると共に、面取りされたミラー板３３の角部のうちミラー板３３の周方向に間隔をあけた二箇所に接続されている。
【００２３】
図３に示すように、第一実施形態のミラーデバイス１Ａは、上記構成に加え、電極電圧印加部１６と、制御部１２と、圧電素子駆動部１８と、を備えている。
電極電圧印加部１６は、複数の電極Ｃのそれぞれに任意の電圧を印加する。
圧電素子駆動部１８は、一対の圧電素子４４，４６のそれぞれに任意の電圧を印加する。
【００２４】
制御部１２は、ミラー板３３を所定の傾きに傾斜させるために、複数の電極Ｃのうち選択された電極Ｃに対して所定の電圧を印加するように電極電圧印加部１６を制御する。また、制御部１２は、ミラー板３３を所定の傾きに傾斜させるために、圧電素子４４，４６に対して所定の電圧を印加するように圧電素子駆動部１８を制御する。
【００２５】
以上の説明では、ミラーデバイス１Ａのミラー板３３が一つの場合について述べたが、ミラーデバイス１Ａは、例えば複数のミラー板３３を備えていてもよい。また、ミラーデバイス１Ａでは、例えば複数のミラー板３３がベース３４の主面３４ａに沿って縦横に互いに間隔をあけて配列されていてもよい。
また、複数のミラー板３３に対して各々設けられる電極Ｃの個数は、少なくとも複数であればよく、例えば複数のミラー板３３で互いに異なっていてもよいし、複数のミラー板３３で同じであってもよい。
ミラーデバイス１Ａにおいて、ミラー板３３が複数設けられた場合でも、制御部１２は、複数のミラー板３３の揺動を独立して制御可能である。すなわち、複数のミラー板３３は、それぞれ独立して揺動可能である。
【００２６】
次に、上記構成のミラーデバイス１Ａを制御する方法、具体的にはミラー板３３を傾斜させる方法について説明する。
図１から図３に示す構成において、電極Ｃに電圧は印加されていない場合、又は、複数の電極Ｃに同じ大きさの電圧が印加されている場合、図２に示すように、ミラー板３３の反射面３３ｒがベース３４の主面３４ａと平行する。以下の説明では、このようなミラー板３３の姿勢を基準姿勢と呼ぶ。
また、以下では、図４及び図８に示すように、ミラー板３３の中心３３ｃを通り、ミラー板３３の反射面３３ｒに沿って延びる回転軸Ｌ１，Ｌ２を中心としてミラー板３３を基準姿勢から傾斜させる方法について説明する。
【００２７】
先ず、図４に示すように、ミラー板３３の中心３３ｃを通るが変位支持部５０を通らない回転軸Ｌ１、より具体的には、平面視矩形状のミラー板３３の相対する二つの辺の中点を通る回転軸Ｌ１を中心としてミラー板３３を傾斜させる方法について説明する。
【００２８】
回転軸Ｌ１を中心にミラー板３３を傾斜させる際には、はじめに、上下方向から見て回転軸Ｌ１の一方側（図４，５において左側）に位置する電極Ｃに電圧を印加して、回転軸Ｌ１の一方側に位置するミラー板３３の部位（以下、下降部位とする）を下方に変位させる第一工程を実施する。
第一工程では、制御部１２から電極電圧印加部１６に対して、回転軸Ｌ１の一方側に位置する電極Ｃ（以下、一の電極Ｃとする）に所定の電圧を印加する信号を電極電圧印加部１６に発する。これにより、一の電極Ｃとその直上に位置するミラー板３３の下降部位との間に静電引力（クーロン力）が発生する。この静電引力によってミラー板３３の下降部位がベース３４に近づく。
【００２９】
また、第一工程では、回転軸Ｌ１（ミラー板３３の中心３３ｃ）が下降しないように、回転軸Ｌ１の他方側（図４，５において右側）に位置する変位支持部５０によって、回転軸Ｌ１の他方側に位置するミラー板３３の部位（以下、上昇部位とする）をミラー板３３の中心３３ｃよりも上方に変位させる。具体的には、回転軸Ｌ１の他方側に位置する変位支持部５０の弾性体４２の第二端部を上方に移動させる、即ち、変位支持部５０を上方に反らせる（図６参照）。変位支持部５０によるミラー板３３の上昇部位の上方への変位量は、電極Ｃによるミラー板３３の下降部位の下方への変位量と等しくするとよい。
【００３０】
上記のように変位支持部５０を上方に反らせるためには、制御部１２から圧電素子駆動部１８に対して、回転軸Ｌ１の他方側に位置する変位支持部５０の圧電素子４４，４６に対して所定の電圧を印加するための指示信号を発し、当該変位支持部５０のうち、弾性体４２の上面４２ａ側の圧電素子４４を縮める、又は、弾性体４２の下面４２ｂ側の圧電素子４６を伸ばす、又は、上面４２ａ側の圧電素子４４を縮めると共に下面４２ｂ側の圧電素子４６を伸ばす。
【００３１】
以上の第一工程を実施することで、ミラー板３３は、図５に示すように、回転軸Ｌ１を中心として基準姿勢から所定の角度θ１（第一傾斜角度θ１）で傾斜した姿勢になる。
【００３２】
上記第一工程後には、一の電極Ｃに対する電圧印加を保持しながら、回転軸Ｌ１の両側（図４〜６において左右両側）に位置する変位支持部５０によってミラー板３３を第一傾斜角度θ１と異なる傾斜角度で傾斜させる第二工程を実施する。
第二工程において、例えば図７に示すように、ミラー板３３を第一傾斜角度θ１よりも大きな角度θ２（第二傾斜角度θ２）で傾斜させる場合は、ミラー板３３の上昇部位に接続された変位支持部５０を上方に反らせて、ミラー板３３の上昇部位をさらに上方に変位させる。また、ミラー板３３の下降部位に接続された変位支持部５０を下方に反らせて、ミラー板３３の下降部位をさらに下方に変位させる。
【００３３】
ここで、変位支持部５０を下方に反らせるためには、制御部１２から圧電素子駆動部１８に対して、当該変位支持部５０の圧電素子４４，４６に対して所定の電圧を印加するための指示信号を発し、当該変位支持部５０のうち、弾性体４２の上面４２ａ側の圧電素子４４を伸ばす、又は、弾性体４２の下面４２ｂ側の圧電素子４６を縮める、又は、上面４２ａ側の圧電素子４４を伸ばすと共に下面４２ｂ側の圧電素子４６を縮めればよい。これにより、ミラー板３３側に位置する変位支持部５０の弾性体４２の第二端部が下方に移動する。
【００３４】
一方、第二工程において、ミラー板３３を第一傾斜角度θ１よりも小さな傾斜角度で傾斜させる場合は、ミラー板３３の上昇部位に接続された変位支持部５０の弾性体４２の第二端部に下向きの力が作用するように、当該変位支持部５０の圧電素子４４，４６を適宜伸縮させればよい。また、ミラー板３３の下降部位に接続された変位支持部５０の弾性体４２の第二端部に上向きの力が作用するように、当該変位支持部５０の圧電素子４４，４６を適宜伸縮させればよい。また、一の電極Ｃとミラー板３３の下降部位との間に作用する静電引力を小さくするように一の電極Ｃに印加する電圧を低くしてもよい。
【００３５】
傾斜した姿勢のミラー板３３を基準姿勢に戻す場合は、一度、変位支持部５０の圧電素子４４，４６及び下降部位対応電極Ｃへの電圧印加を解除すればよい。なお、電圧印加を解除した後に、圧電素子４４，４６及び全ての電極Ｃに同じ大きさの電圧を印加してもよい。
【００３６】
次に、図８に示すように、ミラー板３３の中心３３ｃ、及び、ミラー板３３の中心３３ｃに対して互いに対称となる位置に配された一対の変位支持部５０を通る回転軸Ｌ２を中心としてミラー板３３を傾斜させる方法について説明する。
【００３７】
回転軸Ｌ２を中心にミラー板３３を傾斜させる際には、はじめに、回転軸Ｌ２上に位置する少なくとも一方の変位支持部５０の圧電素子４４，４６を変位支持部５０の延在方向に縮めて回転軸Ｌ２を確定させる軸確定工程を実施する。軸確定工程では、制御部１２から圧電素子駆動部１８に対して、回転軸Ｌ１上に位置する変位支持部５０の圧電素子４４，４６に対して所定の電圧を印加するための指示信号を発して、当該変位支持部５０の全ての圧電素子４４，４６を縮めればよい。軸確定工程後の状態では、ミラー板３３に静電引力等の外力が作用しても回転軸Ｌ２（ミラー板３３の中心３３ｃ）の位置が保持される。
【００３８】
次いで、前述と同様の第一工程及び第二工程を実施すればよい。
すなわち、第一工程では、回転軸Ｌ２の一方側に位置する一の電極Ｃに電圧を印加して、回転軸Ｌ１の一方側に位置するミラー板３３の部位（下降部位）を下方に変位させればよい。この第一工程を実施する際には、前述した軸確定工程によって回転軸Ｌ２（ミラー板３３の中心３３ｃ）の位置が保持されているため、第一工程後のミラー板３３は、回転軸Ｌ２を中心として基本姿勢から第一傾斜角度θ１（図５参照）で傾斜した姿勢になる。
上記第一工程後の第二工程では、一の電極Ｃに対する電圧印加を保持しながら、回転軸Ｌ２の両側に位置する変位支持部５０によってミラー板３３を第一傾斜角度θ１と異なる傾斜角度で傾斜させればよい。
以上により、回転軸Ｌ２を中心としてミラー板３３を傾斜させることができる。
【００３９】
以上説明したように、第一実施形態のミラーデバイス１Ａによれば、複数の電極Ｃのうち一の電極Ｃに電圧を印加することで、ミラー板３３のうち一の電極Ｃの上方に位置する周方向の部位（下降部位）がベース３４に近づく方向（すなわち、下方）に変位する。これにより、ミラー板３３を第一傾斜角度θ１で傾斜させることができる。また、一の電極Ｃに対する電圧印加を保持しながら、ミラー板３３の下降部位の近くに位置する変位支持部５０の圧電素子４４，４６をそれぞれ伸長あるいは収縮させることで、ミラー板３３を第一傾斜角度θ１と異なる傾斜角度で傾斜させることができる。特に、ミラー板３３の下降部位（第一部位）をさらにベース３４に近づける方向に変位させることができるため、ミラー板３３を第一傾斜角度θ１（電極Ｃの静電引力のみによって傾斜させた場合の傾斜角度）よりもさらに大きな傾斜角度（第二傾斜角度θ２）で傾斜させることができる。
さらに、第一実施形態のミラーデバイス１Ａによれば、電極Ｃがミラー板３３の厚さ方向の一方側（下方）にのみ設けられるため、従来と比較してミラーデバイス１Ａの小型化を図ることができる。
【００４０】
また、第一実施形態のミラーデバイス１Ａによれば、変位支持部５０が電極Ｃに対応するミラー板３３の周方向位置に配されることで、電極Ｃへの電圧印加によってミラー板３３が下降する部位と、変位支持部５０の変形（変位）によってミラー板３３が下降する部位とを一致させることができる。従って、電極Ｃへの電圧印加と変位支持部５０の変形（変位）との相乗作用によって、ミラー板３３の傾斜角度をより大きくすることができる。
【００４１】
また、第一実施形態のミラーデバイス１Ａによれば、変位支持部５０が弾性体４２と、これを上下方向から挟み込む一対の圧電素子４４，４６と、を備えることで、圧電素子４４，４６それぞれの伸長または収縮を制御し、これらの伸長または収縮によって弾性体４２を所定の反り率で上方または下方に反らせることができる。従って、変位支持部５０の変形（変位）、即ち反り率を精度よく設定し、これによりミラー板３３の傾斜角度を精度よく設定することができる。
【００４２】
また、第一実施形態のミラーデバイス１Ａによれば、変位支持部５０が上下方向から見たミラー板３３の中心３３ｃに対して互いに対称となる位置に一対設けられることで、一対の変位支持部５０のそれぞれに接続するミラー板３３の部位を上昇部位又は下降部位として、ミラー板３３を傾斜させることができる。
なお、図４に示すように、ミラー板３３の中心３３ｃを通るが変位支持部５０を通らない回転軸Ｌ１を中心としてミラー板３３を傾斜させる場合は、回転軸Ｌ１を挟んで互いに対称に位置する二つの変位支持部５０を上記一対の変位支持部５０として扱えばよい。
また、図８に示すように、ミラー板３３の中心３３ｃ、及び、ミラー板３３の中心３３ｃに対して互いに対称となる位置に配された一対の変位支持部５０を通る回転軸Ｌ２を中心としてミラー板３３を傾斜させる場合も、回転軸Ｌ２を挟んで互いに対称に位置する二つの変位支持部５０を上記一対の変位支持部５０として扱えばよい。
【００４３】
（第二実施形態）
次に、図９及び図１０を参照して本発明の第二実施形態であるミラーデバイス１Ｂ及びその制御方法について説明する。なお、以下の説明及び図面において、第二実施形態のミラーデバイス１Ｂの構成要素のうち、第一実施形態のミラーデバイス１Ａの構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。即ち、以下では、第一実施形態のミラーデバイス１Ａとは異なる第二実施形態のミラーデバイス１Ｂの構成及びその制御方法についてのみ説明する。
【００４４】
図９に示すように、第二実施形態のミラーデバイス１Ｂでは、変位支持部５０Ｂの延在方向が上下方向から見て蛇行している。このため、第二実施形態の変位支持部５０Ｂの延在方向の寸法は、前述した第一実施形態の変位支持部５０の延在方向の寸法よりも長い。
より具体的に説明すれば、第二実施形態の変位支持部５０Ｂは、これに接続されるミラー板３３の角部と枠部３６の角部とを直線的に結ぶ仮想線ＩＬ１に対して交差する方向（図示例では直交する方向）に直線的に延びる複数の交差線部４８を有する。複数の交差線部４８は、仮想線ＩＬ１に沿って互いに間隔をあけて配列され、互いに折り返すように接続されている。
【００４５】
また、ミラー板３３側に位置する交差線部４８の延在方向の寸法は、枠部３６側の交差線部４８よりも長くなるように設定されている。これにより、ミラー板３３の角部と枠部３６の角部との間にある平面視略三角形状の隙間領域を変位支持部５０Ｂの配置に有効に活用して、変位支持部５０Ｂの延在方向の寸法をより長く設定することができる。
第二実施形態の変位支持部５０Ｂの他の構成は、第一実施形態の変位支持部５０と同様である。すなわち、第二実施形態の変位支持部５０Ｂは、弾性体４２と、弾性体４２の上面４２ａ及び下面４２ｂに設けられる一対の圧電素子４４，４６とを備える（図３参照）。
【００４６】
第二実施形態のミラーデバイス１Ｂを制御する方法（ミラー板３３を傾斜させる方法）では、第一実施形態のミラーデバイス１Ａを制御する方法と同様の工程を実施すればよい。但し、第二実施形態のミラーデバイス１Ｂでは、ミラー板３３のうち変位支持部５０Ｂに接続された部位を変位支持部５０Ｂによって上方又は下方に変位させる動作が第一実施形態と異なる。
例えば、図９に示すミラー板３３の部位が上方に変位する上昇部位である場合、前記上昇部位に接続されている変位支持部５０Ｂの圧電素子４４を縮める、又は／かつ、圧電素子４６を伸ばすことで、図１０に示すように、変位支持部５０Ｂの各交差線部４８を上方に反らせる。即ち、各交差線部４８においてミラー板３３側の端部を枠部３６側の端部に対して上方に移動させる。これにより、ミラー板３３側に位置する変位支持部５０Ｂの弾性体４２の第二端部が、枠部３６に対して上方に移動する。即ち、変位支持部５０Ｂに接続されたミラー板３３の上昇部位が上方に変位する。
【００４７】
一方、ミラー板３３の部位が下方に変位する下降部位である場合には、当該下降部位に接続されている変位支持部５０Ｂの圧電素子４４を伸ばす、又は／かつ、圧電素子４６を縮めることで、変位支持部５０Ｂの各交差線部４８を下方に反らせる。即ち、各交差線部４８においてミラー板３３側の端部を枠部３６側の端部に対して下方に移動させる。これにより、ミラー板３３側に位置する変位支持部５０Ｂの弾性体４２の第二端部が、枠部３６に対して下方に移動する。即ち、変位支持部５０Ｂに接続されたミラー板３３の下降部位が下方に変位する。
【００４８】
第二実施形態のミラーデバイス１Ｂによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第二実施形態のミラーデバイス１Ｂによれば、変位支持部５０Ｂの延在方向の寸法が第一実施形態の変位支持部５０の延在方向の寸法よりも長いため、第一実施形態のように変位支持部５０が直線状に延びている場合と比べて、ミラー板３３の上昇部位や下降部位を上下方向に大きく変位させることができる。従って、ミラー板３３をより大きな傾斜角度で傾斜させることが可能となる。
また、変位支持部５０Ｂが上方や下方に反る複数の交差線部４８によって構成されるため、ミラー板３３の上昇部位や下降部位を安定した状態で上下方向に大きく変位させることができる。
【００４９】
（第三実施形態）
次に、図１１及び図１２を参照して本発明の第三実施形態であるミラーデバイス１Ｃ及びその制御方法について説明する。なお、以下の説明及び図面において、第三実施形態のミラーデバイス１Ｃの構成要素のうち、第一実施形態のミラーデバイス１Ａの構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。即ち、以下では、第一実施形態のミラーデバイス１Ａとは異なる第三実施形態のミラーデバイス１Ｃの構成及びその制御方法についてのみ説明する。
【００５０】
図１１に示すように、第三実施形態のミラーデバイス１Ｃでは、変位支持部５０Ｃが、一対の第一延在部５２，５２と、一対の第二延在部５４，５４と、を備えている。
一対の第一延在部５２，５２は、上下方向から見て互いに離れる方向に延びている。一方、一対の第二延在部５４，５４は、第一延在部５２，５２の延出方向先端から互いに近づく方向に延びて互いに接続されている。一対の第一延在部５２が互いに接続されている部位、及び、一対の第二延在部５４が互いに接続されている部位は、いずれもミラー板３３の角部と枠部３６の角部とを直線的に結ぶ仮想線ＩＬ２上に位置している。
【００５１】
また、第三実施形態の変位支持部５０Ｃにおいて、第一延在部５２とその延出方向先端に連結された第二延在部５４は、互いに平行している。
また、第一延在部５２、第二延在部５４は、枠部３６の角部から延びる枠部３６の各辺に平行するように延びている。
【００５２】
また、変位支持部５０Ｃにおいて、一対の第一延在部５２及び一対の第二延在部５４からなるユニットは、例えば一組であってもよいが、第三実施形態では枠部３６の角部からミラー板３３の角部に向けて複数組（図示例では二組）配列されている。そして、枠部３６側に位置するユニットの第二延在部５４の端部（即ち、延出方向先端）と、ミラー板３３側に位置するユニットの第一延在部５２の端部（即ち、延出方向基端）とが、互いに連結されている。
【００５３】
また、第三実施形態では、変位支持部５０Ｃがミラー板３３の角部と枠部３６の角部との間にある平面視略三角形状の隙間領域に配されるため、ミラー板３３側に位置するユニットにおける第一延在部５２、第二延在部５４の延在方向の寸法が、枠部３６側に位置するユニットにおける第一延在部５２、第二延在部５４の延在方向の寸法よりも短い。
また、第三実施形態の変位支持部５０Ｃは、最もミラー板３３側に位置する一対の第二延在部５４の端部（即ち、延出方向先端）からミラー板３３に向けて仮想線ＩＬ２に沿って直線状に延びる直線延在部５８を有する。
【００５４】
第三実施形態の変位支持部５０Ｃの他の構成は、第一実施形態の変位支持部５０と同様である。すなわち、第三実施形態の変位支持部５０Ｃは、弾性体４２と、弾性体４２の上面４２ａ及び下面４２ｂに設けられる一対の圧電素子４４，４６とを備える（図３参照）。
【００５５】
第三実施形態のミラーデバイス１Ｃを制御する方法（ミラー板３３を傾斜させる方法）では、第一実施形態のミラーデバイス１Ａを制御する方法と同様の工程を実施すればよい。ただし、第三実施形態のミラーデバイス１Ｃでは、ミラー板３３のうち変位支持部５０Ｃに接続された部位を変位支持部５０Ｃによって上方又は下方に変位させる動作が第一実施形態と異なる。
例えば図１１に示すミラー板３３の部位が上方に変位する上昇部位である場合、前記上昇部位に接続されている変位支持部５０Ｃの圧電素子４４を縮める、又は／かつ、圧電素子４６を伸ばすことで、図１２に示すように、変位支持部５０Ｃの第一延在部５２及び第二延在部５４を上方に反らせる。即ち、第一延在部５２、第二延在部５４のそれぞれにおいてミラー板３３側の延出方向先端を枠部３６側の延出方向基端に対して上方に移動させる。これにより、ミラー板３３側に位置する変位支持部５０Ｂの弾性体４２の第二端部が、枠部３６に対して上方に移動する。即ち、変位支持部５０Ｂに接続されたミラー板３３の上昇部位が上方に変位する。
【００５６】
一方、ミラー板３３の部位が下方に変位する下降部位である場合には、当該下降部位に接続されている変位支持部５０Ｃの圧電素子４４を伸ばす、又は／かつ、圧電素子４６を縮めることで、変位支持部５０Ｃの各第一延在部５２及び各第二延在部５４を下方に反らせる。即ち、各第一延在部５２及び各第二延在部５４においてミラー板３３側の延出方向先端を枠部３６側の延出方向基端に対して下方に移動させる。これにより、ミラー板３３側に位置する変位支持部５０Ｃの弾性体４２の第二端部が、枠部３６に対して下方に移動する。即ち、変位支持部５０Ｂに接続されたミラー板３３の下降部位が下方に変位する。
【００５７】
第三実施形態のミラーデバイス１Ｃによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第三実施形態のミラーデバイス１Ｃによれば、変位支持部５０Ｃが第一延在部５２と第二延在部５４とを備えることで、変位支持部５０Ｃの延在方向の寸法が第一実施形態の変位支持部５０の延在方向の寸法よりも長くなる。このため、第一実施形態のように変位支持部５０が直線状に延びている場合と比べて、ミラー板３３の上昇部位や下降部位を上下方向に大きく変位させることができる。従って、ミラー板３３をより大きな傾斜角度で傾斜させることが可能となる。
また、第三実施形態のミラーデバイス１Ｃによれば、一対の第一延在部５２及び一対の第二延在部５４を備えるため、第二実施形態のように変位支持部５０Ｂの延在方向が単に蛇行する場合に比べて、大きな駆動力でミラー板３３の上昇部位や下降部位を上下方向に変位させることができる。従って、ミラー板３３の上昇部位や下降部位をより安定した状態で上下方向に変位させることができる。
【００５８】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。
【００５９】
複数の支持部３７のうち一部の支持部３７だけが変位支持部５０である場合、残りの支持部３７は、少なくともミラー板３３の揺動を阻害しないように構成されればよく、例えば上記第一実施形態と同様の弾性体４２によって構成されてもよい。
また、変位支持部５０は、例えば枠部３６からミラー板３３まで延在し、この延在方向に伸長又は収縮する圧電素子のみによって構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  ミラーデバイス
２８  電極面
３３ｒ  反射面
３３  ミラー板
３４  ベース
３４ａ  主面
３６  枠部
３７  支持部
４２  弾性体
４４，４６  圧電素子
５０，５０Ｂ，５０Ｃ  変位支持部
５２  第一延在部
５４  第二延在部
Ｃ  電極
【図１】
2016224231.tif 000003
【図２】
2016224231.tif 000004
【図３】
2016224231.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016224231.tif 000007
【図６】
2016224231.tif 000008
【図７】
2016224231.tif 000009
【図８】
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【図９】
2016224231.tif 000011
【図１０】
2016224231.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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