(57)【要約】【課題】光学素子の側方に光源を配置でき、システムの小型化に対応できる光学素子及びそれを用いた光学装置及び表示装置を提供する。【解決手段】第１の面上において第１の方向に配列された、互いに平行な複数の第１の梁体と、前記第１の梁体のそれぞれの間に前記第１の梁体と平行に設けられた第２の梁体と、を備え、前記第１の梁体は、前記第１の方向における幅が前記第１の面に対する垂直上方に向けて漸減するように、隣接する前記第２の梁体に面した側面が傾斜してなり、前記第２の梁体は、前記第１の方向における幅が前記第１の面に対する垂直上方に向けて漸増するように、隣接する前記第１の梁体に面した側面が傾斜してなり、前記第１の方向にみた前記第１の梁体と前記第２の梁体との間の間隔が可変とされたことを特徴とする光学素子が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面上において第１の方向に配列された、互いに平行な複数の第１の梁体と、
前記第１の梁体のそれぞれの間に前記第１の梁体と平行に設けられた第２の梁体と、
を備え、
前記第１の梁体は、前記第１の方向における幅が前記第１の面に対する垂直上方に向けて漸減するように、隣接する前記第２の梁体に面した側面が傾斜してなり、
前記第２の梁体は、前記第１の方向における幅が前記第１の面に対する垂直上方に向けて漸増するように、隣接する前記第１の梁体に面した側面が傾斜してなり、
前記第１の方向にみた前記第１の梁体と前記第２の梁体との間の間隔が可変とされたことを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記第１の方向にみた、前記第１及び第２の梁体の配置が、第１の周期を有する第１の状態と、
前記第１の方向にみた、前記第１及び第２の梁体の配置が、前記第１の周期とは異なる第２の周期を有する第２の状態と、
を選択的に形成可能であることを特徴とする請求項１記載の光学素子。
【請求項３】
前記第１の周期と前記第２の周期のいずれか一方は、いずれか他方の半分であることを特徴とする請求項２記載の光学素子。
【請求項４】
前記第１の状態と前記第２の状態のいずれか一方において、前記第１の梁体と前記第２の梁体とは、前記第１の方向にみて、等間隔に配列されてなることを特徴とする請求項２または３に記載の光学素子。
【請求項５】
前記第１の状態と前記第２の状態のいずれ他方において、前記第１の梁体と前記第２の梁体とは、前記第１の方向にみて、第１の間隔と、前記第１の間隔とは異なる第２の間隔と、が交互に現れるように配列されてなることを特徴とする請求項４記載の光学素子。
【請求項６】
前記第１の状態と前記第２の状態のいずれか一方からいずれか他方に遷移するときに、隣接する前記第１の梁体と前記第２の梁体とが互いに接近することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の光学素子。
【請求項７】
前記第１の状態と前記第２の状態のいずれかにおいて、隣接する前記第１の梁体と前記第２の梁体との間に静電吸引力が作用することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の光学素子。
【請求項８】
前記第１の梁体は、第１の電極を有し、
前記第２の梁体は、前記第１の電極とは異なる第２の電極を有し、
前記第１の電極と前記第２の電極とは、互いに異なる電位を設定可能とされてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の光学素子。
【請求項９】
前記第１の梁体及び前記第２の梁体は、酸化シリコンを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の光学素子。
【請求項１０】
前記第１の梁体と前記第２の梁体のそれぞれの両端の少なくともいずれか一方に、支持部が接続され、
前記支持部の一部は、共通の部材に固定されてなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の光学素子。
【請求項１１】
前記支持部はシリコンを含み、
前記共通の部材は、シリコン基板であり、
前記支持部は、酸化シリコン膜を介して前記シリコン基板に固定されてなることを特徴とする請求項１０に記載の光学素子。
【請求項１２】
光源と、
前記光源から放射された光が入射される請求項１〜１１のいずれか１つに記載の光学素子と、
を備えたことを特徴とする光学装置。
【請求項１３】
前記光源は、前記光学素子の前記第１の梁体及び第２の梁体の配列方向と実質的に同じ平面内に設けられていることを特徴とする請求項１２記載の光学装置。
【請求項１４】
前記光学素子の前記第１の梁体と前記第２の梁体は、前記光源から放射された光を透過する材料からなることを特徴とする請求項１２または１３に記載の光学装置。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の光学装置と、
前記光学装置に設けられた前記第１の状態及び前記第２の状態のいずれかにおいて生じた回折光を選択的に取り出す光学手段と、
前記光学手段により取り出された前記回折光をスクリーンに投影する投影手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子、光学装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を応用した電子デバイス、センサ、アクチュエータなどの高機能デバイスが急速に発展している。表示装置やスキャナなどの光学機器へＭＥＭＳ技術を応用したものとしては、ＭＥＭＳデバイスによりピクセル毎に入射光を変調する技術がある。この場合、ＭＥＭＳデバイスは、光波にＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチングデバイスの役割を果たしている。
【０００３】
光波を変調する機構としては、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）に代表されるミラータイプと、ＧＬＶ（Grating Light Valve）に代表される回折格子タイプの２種類に分類される。ＤＭＤは、例えば１５〜２５μｍ程度のサイズの反射鏡を前後に１０度程度傾斜可能とし、光軸の反射方向を可変としたものである。しかし、ＤＭＤは反射鏡を傾斜させる機構が必要となるため、鏡面を支持するヒンジ部の構造が複雑で製造コストが高く、製造歩留まりなどの点で解決すべき課題も多い。
【０００４】
一方、ＧＬＶとしては、リボン状の回折素子をシリコン基板上に一列に並べた構造を有するものが開示されている（非特許文献１）。これら回折素子は、固定されたものと、静電力で引き込むことで下方に湾曲可能としたものと、が交互に設けられている。バイアスを印加しない状態では、全ての回折素子は同一平面上にあり、回折光は生じない。一方、バイアスを印加すると可動する回折素子が下方に湾曲し、固定された回折素子との間で凹凸面が形成される。この凹凸面により光が回折され、回折光が生ずる。
【０００５】
このような回折素子を利用したＭＥＭＳデバイスは、小さな機械的変位で大きな光学変調がかけられ、また高速応答が可能であるという利点を持つ。また、機械的な信頼性も高い。このため、ディスプレイデバイス、プリンタのスキャナ、光通信用ゲイン・イコライザーなどに応用されている。
【非特許文献１】D. Bloom,"The Grating Light Valve:Revolutionizing Display Technology," Projection Displays III Symposium, SPIE Proceedings Volume 3013, February 1997.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のＤＭＤやＧＬＶ等の回折格子、及びそれを用いた表示装置では、機械的に光波をスイッチングする素子に対し、空間的に離間され、かつ、入射角を有した位置に光源を配置する必要があった。このため、占有するシステム体積が大きくなり、小型化に限界があった。
【０００７】
本発明は、光学素子の側方に光源を配置でき、システムの小型化に対応できる光学素子及びそれを用いた光学装置及び表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、第１の面上において第１の方向に配列された、互いに平行な複数の第１の梁体と、前記第１の梁体のそれぞれの間に前記第１の梁体と平行に設けられた第２の梁体と、を備え、前記第１の梁体は、前記第１の方向における幅が前記第１の面に対する垂直上方に向けて漸減するように、隣接する前記第２の梁体に面した側面が傾斜してなり、前記第２の梁体は、前記第１の方向における幅が前記第１の面に対する垂直上方に向けて漸増するように、隣接する前記第１の梁体に面した側面が傾斜してなり、前記第１の方向にみた前記第１の梁体と前記第２の梁体との間の間隔が可変とされたことを特徴とする光学素子が提供される。
【０００９】
また、本発明の他の一態様によれば、光源と、前記光源から放射された光が入射される上記の光学素子と、を備えたことを特徴とする光学装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の他の一態様によれば、上記の光学装置と、前記光学装置に設けられた前記第１の状態及び前記第２の状態のいずれかにおいて生じた回折光を選択的に取り出す光学手段と、前記光学手段により取り出された前記回折光をスクリーンに投影する投影手段と、を備えたことを特徴とする表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光学素子の側方に光源を配置でき、システムの小型化に対応できる光学素子及びそれを用いた光学装置及び表示装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子の構成を例示する模式図である。  
すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。  
図１に表したように、本発明の第１の実施形態に係わる光学素子１０は、第１の面（ｙ方向に対して垂直な面）の上において第１の方向８１に配列され互いに平行な複数の第１の梁体１１０と、第１の梁体１１０のそれぞれの間に配置された第２の梁体２１０と、を備える。第１及び第２の梁体１１０、２１０は、回折させる光に対して透光性を有する材料からなる。  
そして、隣接する第２の梁体２１０に面した第１の梁体１１０の側面１１１、１１２は、傾斜している。すなわち、これら側面１１１、１１２は、第１の方向８１における第１の梁体１１０の幅が第１の面（ｙ方向に対して垂直な面）に対する垂直上方（ｙ方向）に向けて漸減するように、傾斜している。
一方、隣接する第１の梁体１１０に面した第２の梁体２１０の側面２１１、２１２も、傾斜している。すなわち、これら側面２１１、２１２は、第１の方向に８１における第２の梁体２１０の幅が第１の面（ｙ方向に対して垂直な面）に対する垂直下方（ｙ方向と反対の方向）に向けて漸増するように、傾斜している。
以下、第１の方向８１は、同図に例示したｘ軸の正の方向とする。そして、ｘ軸方向と直交するｙ軸方向と、ｘ軸方向と、に直交する方向をｚ軸方向とする。そして、第２の方向８２をｙ軸の正の方向とし、第３の方向８３をｚ軸の正の方向とする。すなわち、第３の方向８３は、第１の方向８１と直交する第２の方向８２と、第１の方向８１と、に直交する。
【００１３】
そして、第１の梁体１１０は、第１の側面１１１と第２の側面１１２を有する。第２の側面１１２は、第１の側面１１１よりもｘ軸の正の方向に進行する側に設けられている。  
そして、第１の側面１１１は、ｚ軸方向を含み、さらに、ｘ軸の正の方向に進行するに従ってｙ軸の正の方向に進行する方向を含む。  
そして、第２の側面１１２は、ｚ軸方向を含み、さらに、ｘ軸の正の方向に進行するに従ってｙ軸の正の方向と逆方向（ｙ軸の負の方向）に進行する方向を含む。  
すなわち、第１の側面１１１は、ｘ軸の正の方向に進行するに従って上方向（ｙ軸の正の方向）に昇る斜面であり、第２の側面１１２は、ｘ軸の正の方向に進行するに従って下方向（ｙ軸の負の方向）に下る斜面である。  
以降、この第１の側面１１１と第２の側面１１２の組み合わせを「テーパ形状」と称する。
【００１４】
一方、第２の梁体２１０は、第３の側面２１１と第４の側面２１２を有する。第４の側面２１２は、第３の側面２１１よりもｘ軸の正の方向に進行する側に設けられている。  
そして、第３の側面２１１は、ｚ軸方向を含み、さらに、ｘ軸の正の方向に進行するに従ってｙ軸の正の方向と逆方向（ｙ軸の負の方向）に進行する方向を含む。  
そして、第４の側面２１２は、ｚ軸方向を含み、さらに、ｘ軸の正の方向に進行するに従ってｙ軸の正の方向に進行する方向を含む。  
すなわち、第３の側面２１１は、ｘ軸の正の方向に進行するに従って下方向（ｙ軸の負の方向）に下る斜面（界面）であり、第４の側面２１２は、ｘ軸の正の方向に進行するに従って上方向（ｙ軸の正の方向）に昇る斜面（界面）である。  
以降、この第３の側面２１１と第４の側面２１２の組み合わせを「逆テーパ形状」と称する。
【００１５】
このように、本実施形態に係る光学素子１０においては、テーパ形状を有する第１の梁体１１０と逆テーパ形状を有する第２の梁体２１０が交互に配列されている。  
そして、ｘ軸方向にみたとき、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との間の間隔が可変とされている。
【００１６】
すなわち、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０は、それぞれｚ軸方向に延在して設けられた図示していない支持部と、支持部に連結された図示していないアンカーによって、図示しない基板の上に、基板と離間して支持されている。
【００１７】
そして、例えば、図１に例示した光学素子１０において、第１の梁体１１０は、その下面（ｙ軸の負の方向の面）に、第１の電極１２０を有している。また、第２の梁体２１０は、その上面（ｙ軸の正の方向の面）に、第２の電極２２０を有している。そして、この第１の電極１２０と第２の電極２２０を、電源３１０に接続して、これら電極に電圧を印加することによって発生する静電吸引力により、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との間の間隔を変えることができる。
【００１８】
なお、光学素子１０の場合は、第１の電極１２０が第１の梁体１１０の下面に設けられ、第２の電極２２０が第２の梁体２１０の上面に設けられているが、本発明はこれに制限されず、後述するように、第１の電極１２０と第２の電極２２０が設けられる場所は各種の変形が可能である。
【００１９】
また、光学素子１０では、第１の梁体１１０のＡ−Ａ線断面における断面形状が、上辺が下辺より短い台形であるが、例えば、上辺が実質的に無い三角形でもよい。すなわち、第１の梁体１１０は、第１の側面１１１及び第２の側面１１２の組からなるテーパ形状を有していればよく、その断面形状は任意である。  
また、同様に、光学素子１０では、第２の梁体２１０のＡ−Ａ線断面における断面形状が、上辺が下辺より長い台形であるが、例えば、下辺が実質的に無い三角形でもよい。すなわち、第２の梁体２１０は、第３の側面２１１及び第４の側面２１２の組からなる逆テーパ形状を有していればよく、その断面形状は任意である。
【００２０】
また、図１では、２つの第１の梁体１１０と２つの第２の梁体２１０が例示されているが、これには限らず、本実施形態に係る光学素子１０は、例えば、９６０個の第１の梁体１１０と、その間のそれぞれに配置された例えば９６０個の第２の梁体２１０を有することができる。このように、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の数は任意である。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子の動作状態を例示する模式的断面図である。  
すなわち、図２（ａ）、（ｂ）は、光学素子１０の第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０の、第１の状態と第２の状態と例示している。なお、説明のために、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の数を、図１の場合から変えて例示している。
【００２２】
図２（ａ）に表したように、第１の状態は、例えば、本実施形態に係る光学素子１０の第１の電極１２０と第２の電極２２０に電圧が印加されていない状態であり、このとき、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０は、例えば、それぞれ等間隔に配置され、また、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との間の間隙も等間隔に配置されている。すなわち、第１の状態では、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０（及びそれらの間の間隙）からなる光学媒体の光学的な周期、すなわち、第１の周期は、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の配置ピッチＬとなる。
【００２３】
一方、図２（ｂ）に表したように、第２の状態は、例えば、本実施形態に係る光学素子１０の第１の電極１２０と第２の電極２２０に電圧を印加した状態であり、電圧が印加された組の、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０が、静電吸引力によって接近する。このため、第１の梁体１１０と第２の梁体との間の間隙が狭い部分と広い部分とが交互に現れる。このため、第２の状態では、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０（及びそれらの間の間隙）からなる光学媒体の光学的な周期、すなわち、第２の周期は、Ｌの２倍となる。
【００２４】
そして、光学素子１０においては、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０が周期的に並んでいることから、光学素子１０に入射光４００を入射すると、互いに干渉して強度が変調された回折光が発生する。  
すなわち、図２（ａ）に表したように、第１の状態においては、０次回折光４１０ａ、マイナス１次回折光４１１ａ、プラス１次回折光４１２ａ、及び、図示しないさらに高次の回折光が発生する。そして、図２（ｂ）に表したように、第２の状態では、０次回折光４１０ｂ、マイナス１次回折光４１１ｂ、プラス１次回折光４１２ｂ、及び、図示しない高次の回折光が発生する。以降、高次の回折光の挙動についての説明は省略する。
【００２５】
上記の第２の状態における、０次回折光４１０ｂ、マイナス１次回折光４１１ｂ及びプラス１次回折光４１２ｂは、第１の状態の、０次回折光４１０ａ、マイナス１次回折光４１１ａ及びプラス１次回折光４１２ａとは異なる状態で発生する。  
すなわち、例えば、第１の状態におけるマイナス１次回折光４１１ａ及びプラス１次回折光４１２ａが０次回折光４１０ａとなす角度よりも、第２の状態におけるマイナス１次回折光４１１ｂ及びプラス１次回折光４１２ｂが０次回折光４１０ｂとなす角度が小さくなる。このとき、第１の状態におけるプラス１次回折光４１２ａを通過させ、その他の光を遮断するようなスリット４３０等を設けることで、光の変調またはスイッチングが可能となる。
【００２６】
この際に、プラス１次回折光４１２ａのみではなく、マイナス１次回折光４１１ａも取り出して光学的に合成すると、さらに高い出力が得られる。すなわち、プラス１次回折光４１２ａとマイナス１次回折光４１１ａはスリット４３０を通過し、それ以外の０次回折光４１０ａ、４１０ｂ、第２の状態のマイナス１次回折光４１１ｂ及び第２の状態のプラス１次回折光４１２ｂを、スリット４３０により遮蔽するようにしてもよい。
【００２７】
なお、上記では、スリット４３０により第１の状態の回折光を取り出す場合を例示したが、これとは反対に第２の状態の回折光を取り出し、第１の状態の回折光を遮蔽するようにしてもよい。そして、この場合も、プラス１次とマイナス１次の回折光をそれぞれ取り出して合成すれば、より高い出力が得られる。
【００２８】
このように、本実施形態に係る光学素子１０を用いると、光の変調またはスイッチングが可能となり、光スキャナ、プリンタ、ダイナミック・ゲイン・イコライザー、表示装置などの各種の用途に用いることができる。光学素子１０は、高速応答が可能であり、挿入損失が少なく、ダイナミック・レンジが広いという特徴を有する。さらに、アナログ駆動が可能であり、信頼性や安定性に優れ、また、後に詳述するように、生産性が高く、半導体プロセスとの整合性がよくＣＭＯＳ論理回路との集積化も容易である。
【００２９】
なお、図２（ｂ）に例示した第２の状態において、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の両方がそれぞれ他方に向けて接近してもよく、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０のいずれか一方のみが動いて、いずれか他方に接近してもよい。また、第２の状態において、第１の梁体１１０とこれに隣接する第２の梁体２１０とは、密着していてもよいし、離間していてもよい。
【００３０】
また、上記では、第１の状態を電圧無印加状態とし、第２の状態を電圧印加状態として説明したが、第１の状態を電圧印加状態とし、第２の状態を電圧無印加状態としてもよい。すなわち、２つの状態において、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との距離が変化し、光学媒体としての周期が異なる状態を形成できればよい。
【００３１】
なお、本実施形態に係る光学素子１０に入射させる光は、光学素子１０に対して任意の方向から入射させることができる。例えば、後述するように、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０を、所定の波長の光を実質的に透過可能とする材料で形成し、その光を、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の配列方向（ｘ軸方向）から入射させて回折光を生成させることができる。
【００３２】
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の第１の実施形態に係る光学素子と比較例の光学素子の構成を例示する模式的断面図である。  
図３（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図、すなわち、ｘ軸及びｙ軸で形成される平面における本実施形態に係る光学素子１０の要部の断面図である。また、図３（ｂ）は、同様に、ｘ軸及びｙ軸で形成される平面における比較例の光学素子の要部の断面図である。なお、説明のために、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の数を、図２の場合から変えて例示している。  
図３（ｂ）に表したように、比較例の光学素子９０は、図１に例示した本実施形態に係る光学素子１０において、梁体１１９の形状を直方体に変えたものである。すなわち、比較例の光学素子９０においては、梁体１１９は、テーパ形状も逆テーパ形状も有さない。
【００３３】
このとき、光学素子９０の側方、すなわち、光学素子９０の梁体が配列されるｘ軸方向から、光学素子９０に入射光４００を入射させたとする。ただし、入射光４００は、ｘ軸に対して厳密に平行な方向からではなく、ｘ軸から所定の角度だけずれた斜め方向で梁体１１９に入射させたとする。この場合、入射光４００は、梁体１１９及び梁体１１９の間の間隙を進行するとき、一定の斜め方向（図中の下方向、すなわち、ｙ軸方向と逆方向）に進行し、結果として、入射光４００が通過できる梁体１１９の数が制限される。図３（ｂ）は、入射光４００は、３つの梁体１１９のみを通過し、それ以上の数の梁体１１９は通過できていない状態を例示している。
【００３４】
一方、図３（ａ）に表したように、本実施形態に係る光学素子１０において、比較例と同様に光学素子１０の側方から、ｘ軸から所定の角度だけずれた斜め方向で、入射光４００を梁体に入射させたとする。このとき、本実施形態に係る光学素子１０の場合は、入射光４００が通過できる、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０の数が、比較例よりも多い。
【００３５】
すなわち、第１の梁体１１０にさしかかる光波の一部は、第１の側面１１１の境界面で所定の角度で反射する。また、光波の別の一部は、第１の梁体１１０の第１の側面１１１への入射角と第１の梁体１１０の屈折率に従って、所定の角度により屈折し、第１の梁体１１０の中に導入する。ここで、屈折光は、図中下向き方向（ｙ軸方向と逆の方向）に屈折する。そして、さらに、第１の梁体１１０の第２の側面１１２にさしかかると、同様に、屈折及び反射(図示せず)の現象がおこる。  
第１の梁体１１０を通過した光波は、やがて第２の梁体２１０の第３の側面２１１の界面に到達する。このとき、第２の梁体２１０は、逆テーパ形状を形成しており、第３の側面２１１においては、光波は、図中上向きに屈折し、光波が進行する。そして、第２の梁体２１０中を光波は進行し、第４の側面２１２から図中上向きに出射する。  
そして、上記の挙動が繰り返される。
【００３６】
このように、本実施形態に係る光学素子１０においては、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０が、それぞれ、テーパ形状と逆テーパ形状を有しているので、入射光４００は一定の方向のみに進行せず、入射光４００は、ｘ軸方向に、界面毎に屈折しながらも多数の梁体を通過することが可能になる。
【００３７】
すなわち、光学素子の側方から、入射光４００を光学素子に入射させたとき、本実施形態に係る光学素子１０においては、光波が通過できる梁体の数が多い。これにより、上記の回折光（干渉光）の強度が、比較例の光学素子よりも強まる。  
このように、光学素子１０の側面に光源を配置した場合において、特に、本実施形態に係る光学素子１０は、比較例の光学素子９０に比べて高い性能を発揮することができ、光源を光学素子の上方（図２のｙ軸方向）に、光学素子と離間して配置する場合に比べて、光源と光学素子を含めた全体構成の小型化を可能とする。  
すなわち、本実施形態に係る光学素子１０によれば、光学素子の側方に光源を配置でき、システムの小型化に対応できる光学素子が提供される。
【００３８】
そして、本実施形態に係る光学素子１０によれば、光源を光学素子の側方に配置した小型の装置においても、高い性能を発揮することができる。これにより、本実施形態に係る光学素子１０を表示装置に応用した場合、表示輝度やコントラストが高い、また、画素数が多い、小型の表示装置が実現できる。  
また、本実施形態に係る光学素子１０を、各種のスキャナや光通信用ゲイン・イコライザーなどの各種装置に応用した場合、性能の高い装置が実現できる。
【００３９】
なお、本実施形態に係る光学素子１０において、上記のように、光学素子の側方から光を入射させる場合、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０には、入射光を実質的に透過可能とする材料を用いることができる。すなわち、入射光が可視光である場合、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０には、例えば酸化シリコン等の可視光に対して透過性を有する材料を用いることができる。また、入射光が赤外光の場合は、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０には、例えば、シリコン等の赤外光に対して透過性のある材料を用いることができる。なお、上記の透過性は、実用的に必要とされる透過性であればよく、実用的に許容できる吸収性を有していてもよい。
【００４０】
なお、本実施形態に係る光学素子１０は、光を光学素子１０の側方から入射させる場合において、比較例の光学素子に比べて特に高い性能を発揮するが、光学素子１０の上方から光を入射させてもよく、この場合においても、本実施形態に係る光学素子１０は、高い性能を発揮できる。すなわち、本実施形態に係る光学素子１０においては、光学素子１０の側方、上方、下方等の各種の方向から光を入射させ、これら全ての場合に高い性能を発揮できる。これに対し、比較例の光学素子９０では、側方から光を入射させると、光が通過できる梁体の数が制限されるため、性能が著しく劣化する。
【００４１】
なお、本実施形態に係る光学素子１０において、梁体の界面で発生するｙ軸方向の成分を有する反射光を、干渉光として取り出す。ここで、干渉光において、中心からｐ番目の明線の角半径をθとすると、角半径θは、  
【数１】
2009229937.tif 000003
で表される。ここで、ｎ１は梁体の屈折率、ｎ２は梁体の間に介在する媒質の屈折率(本実施形態の光学素子においては空気)、ｅは端数（fractional order）、ｔは梁体の間隔、λは光波の波長である。
【００４２】
数式１に表したように、干渉光の角度間隔は、（１／ｔ）１／２に比例し、明線の角半径θは、自然数の平方根に比例する。  
梁体の間隔ｔを増大させると、干渉光の角度は変位し、ｔがλ／２ずれると新たに干渉光が発生する。すなわち、梁体の間隔を変えることで、取り出す干渉光の位置を制御することが可能になる。これにより、図２で説明したように、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との間隔を、印加電圧によって変えることで、干渉光（回折光）を制御し、結果として、各種の状態の光を取り出すことができる。  
なお、本実施形態に係る光学素子１０において、入射させる光は、単色光の他、複数の波長成分を有する、例えば白色光を入射させることもでき、これにより、任意の方向に、任意の波長成分のみの光波を選択的に取り出すことも可能である。
【００４３】
図４〜図６は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子の変形例を表す模式的断面図である。  
図４〜６は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面方向の断面図であり、いずれも例えば、電圧無印加状態である第１の状態を例示している。  
図４（ａ）に表したように、本実施形態に係る変形例の光学素子１１は、第１の梁体１１０として、上辺が下辺の１／２の長さであるテーパ形状を有している。そして、第２の梁体２１０は、上辺が下辺の２倍の長さである逆テーパ形状を有している。そして、第１の梁体１１０の上辺と第２の梁体２１０の下辺とが、同じ長さである例である。また、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との間隔が、第１の梁体１１０の上辺と同じ例である。
【００４４】
図４（ｂ）に表したように、別の変形例の光学素子１２は、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の形状が、光学素子１１の場合と同じであるが、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との間隔が、光学素子１１よも短い例である。第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との距離が短い場合、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との間に作用する静電吸引力が大きくなるため、駆動電圧を低減することができる。
【００４５】
図４（ｃ）に表したように、別の変形例の光学素子１３は、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の形状が、光学素子１１の場合と同じであるが、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との間隔が、光学素子１１よりも長い例である。第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との距離が長いと、第１の状態と第２の状態とにおける梁体同士の間隔の変化が大きいため、光学特性に大きな変化をもたらすことができる。  
このように、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との間の間隔は、所望の駆動条件や光学特性に基づいて、任意に設定できる。
【００４６】
図５（ａ）に表したように、別の変形例の光学素子１４は、図４（ａ）に例示した光学素子１１に比べて、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０における、それぞれの上辺と下辺との比を１に近づけた例である。なお、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０における、それぞれの上辺と下辺との比が１の場合は、図３（ｂ）に例示したように、梁体の断面形状は長方形となり、既に図３で説明した入射光が通過できる梁体の数が増加する効果は得られない。
【００４７】
図５（ｂ）に表したように、別の変形例の光学素子１５は、図４（ａ）に例示した光学素子１１に比べて、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０における、それぞれの上辺と下辺との比を１から小さくした例であり、０の場合である。すなわち、第１の梁体１１０は上辺が無い台形である三角形であり、第２の梁体２１０は、下辺が無い台形である倒立した三角形である。
【００４８】
図５（ｃ）に表したように、別の変形例の光学素子１６では、第１の梁体１１０における第１の側面１１１と第２の側面１１２とがｘ軸となす角度が互いに異なっている。また、第２の梁体２１０における第３の側面２１１と第４の側面２１２とがｘ軸となす角度が互いに異なっている例である。
【００４９】
図５（ｄ）に表したように、別の変形例の光学素子１７では、隣接する梁体の対向する面が平行でない例である。すなわち、第１の梁体１１０の第２の側面１１２と、第２の梁体２１０の第３の側面２１１とが、非平行である。また、第２の梁体２１０の第４の側面２１２と第１の梁体１１０の第１の側面１１１とが、非平行である。  
このように、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０は、各種の断面形状を有することができ、また、隣接する第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との対向する面の角度も任意に設定できる。
【００５０】
図６（ａ）に表したように、別の変形例の光学素子１８では、図１（ｂ）に例示した光学素子１０に対して、電極の配置を変形したものである。すなわち、光学素子１８では、第１の梁体１１０の下面に第１の電極１２０が設けられ、第２の梁体２１０の上面に第２の電極２２０が設けられる例である。
【００５１】
図６（ｂ）に表したように、別の変形例の光学素子１９では、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０のそれぞれの上面に、第１の電極１２０及び電極２２０が設けられている。
【００５２】
図６（ｃ）に表したように、別の変形例の光学素子２０では、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０のそれぞれの下面に、第１の電極１２０及び電極２２０が設けられている。
【００５３】
図６（ｄ）に表したように、別の変形例の光学素子２１では、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０のそれぞれの上面と下面とに、第１の電極１２０及び電極２２０が設けられている。このように、電極を冗長させて設けることにより、電極やそれに接続される配線部に損傷があった場合にも安定して駆動でき、製造中の不良率が低減し、さらには高信頼性の光学素子が得られる。
【００５４】
なお、上記において、第１の電極１２０及び第２の電極２２０は、それぞれ、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０の上面及び下面の少なくともいずれかに設けられているが、本発明はこれに限らず、第１の電極１２０及び第２の電極は、それぞれ、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０に電位を設けることができれば、任意の形態で設けることができる。例えば、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０が、半導体等の導電性を有する材料で形成され、第１の電極１２０及び第２の電極２２０が、それぞれ、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０自身であってもよい。また、第１の電極１２０及び第２の電極２２０が、それぞれ、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の内部に設けられていてもよい。このとき、例えば、第１の電極１２０及び第２の電極２２０に、光波が通過する開口を設け、光波を伝搬可能とすることができる。
【００５５】
なお、図１、図４及び図５に例示した各種の梁体の形状と配置のそれぞれに対して、図１及び図６に例示した各種の電極の配置のそれぞれを組み合わせて、本実施形態に係る各種の光学素子を形成できる。
【００５６】
図７は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子の構成を例示す模式的斜視図である。  図７に表したように、本実施形態に係る光学素子１０では、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０は、それぞれ第１の支持部１１５及び第２の支持部２１５に接続され、それぞれの支持部は、アンカー１６６によって基板１５０に接合されている。これらアンカーには例えば、酸化シリコン膜の各種の酸化膜等を用いることができる。
【００５７】
そして、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０は、それぞれの支持部とアンカー１６６によって、基板１５０に対して空隙を空けて保持されている。そして、既に説明したように、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０には、図示していない第１の電極１２０と第２の電極２２０とがそれぞれ設けられており、それらの間の電位差を制御することによって、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０が、ｘ軸上の方向に互いの距離を変えるように動き、光学素子１０は光学特性を変化させることができる。
【００５８】
なお、図７の例では、第１の梁体１１０の両端に第１の支持部１１５が接続され、第２の梁体２１０の両端に第２の支持部２１５が接続されているが、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０のそれぞれの両端の少なくともいずれか一方に、支持部が接続されれば良い。そして、それぞれの梁体の少なくとも一方に接続された支持部の一部が、共通の基板１５０に固定されればよい。この固定に上記のアンカー１６６を用いることができる。
【００５９】
本実施形態に係る光学素子において、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０の幅（ｘ軸方向の長さ）は、例えば０．５μｍ〜１０μｍとすることができる。また、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０との間の間隙（ｘ軸とｚ軸を含む面内における距離）は、例えば、０．２μｍ〜１０μｍとすることができる。梁体の幅は、光学素子に入射させる光の波長に対応させて適切に設定できる。  
また、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の厚み（ｙ軸方向における長さ）は、例えば、０．５μｍ〜１０００μｍとすることができる。第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の厚みが厚い方が、光の回折に対して効率を高めることができるので、より望ましい。
また、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０の長さ（ｚ軸方向の長さ）は、例えば、１００μｍ〜２０００μｍとすることができる。梁体の長さは、入射光の光束の大きさによって適切に定めることができる。  
ただし、本発明は、上記の寸法に限らず、各種の寸法を有することができる。
【００６０】
図８は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子の別の構成を例示す模式的斜視図である。  
すなわち、図８は、本実施形態に係る光学素子を、例えば表示装置等に応用する際の構成を例示している。すなわち、表示装置の画素毎に光の変調・スイッチングを可能とした本実施形態に係る光学素子の例である。
【００６１】
図８に表したように、本実施形態に係る別の光学素子２５においても、第１の方向（ｘ軸方向）に配列された複数の第１の梁体１１０及び第１の梁体１１０のそれぞれの間に配置された第２の梁体２１０が、多数配置されている。
【００６２】
本実施形態においては、１つの第１の梁体１１０及び１つの第２の梁体２１０を１対としたとき、２対の梁体を１つのグループとした例である。そして、グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３・・・が、等間隔に設けられている。  
それぞれのグループの第１の梁体１１０は、個別のスイッチＳＷを介して電源Ｖに接続され、第２の梁体２１０は、接地電位Ｇに接続されている。  
つまり、電源Ｖからの駆動電圧をスイッチＳＷによりオン・オフすることで、図２に関して前述したように、グループ毎に梁体の周期を変化させることができる。
【００６３】
このようにして、本実施形態に係る光学素子２５により、グループ毎に光の変調・スイッチングを独立に行うことができる。この光学素子２５を、例えば光スキャナ、プリンタ、表示装置などに応用した場合には、グループＧ１、Ｇ２・・は、光スキャナ、プリンタ、表示装置における各々の画素に対応させることができ、これによって、各々の画素における光の変調・スイッチングを行うことができる。  
なお、図８においては、グループ毎に２対の梁体が設けられた具体例を表したが、本発明はこれには限定されず、グループ毎に３対またはそれ以上の梁体を設けてもよい。
【００６４】
なお、本実施形態に係る各種の光学素子において、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０の上面及び下面の少なくともいずれかに、光反射率の高い材料からなる反射層を設けることができる。これにより、反射効果により回折光の強度を上げることが可能となる。なお、この反射層は、第１の電極１２０及び第２の電極２２０と兼用されてもよい。
【００６５】
以下、本実施形態に係る光学素子の製造方法について説明する。  
図９は、本発明の第１の実施形態に係る光学素子の製造方法を例示する工程順模式断面図である。  
そして、図１０は、図９に続く工程順模式断面図であり、図１１は、図１０に続く工程順模式断面図である。  
また、これらの各図において、左側の図は、図１のＡ−Ａ線断面に相当するｘ軸とｙ軸を含む平面での断面図であり、右側の図は、図１のＢ−Ｂ線断面図に相当するｚ軸とｙ軸を含む平面での断面図である。
【００６６】
図９（ａ）に表したように、例えば、単結晶シリコン基板からなる基板１５０の上に、絶縁層１５２として、埋め込み酸化膜層（ＢＯＸ：Burried Oxide）、すなわち、酸化シリコン層を堆積し、この上に、例えば単結晶半導体層として、単結晶シリコン層１５４を堆積する。  
すなわち、この例では、基板１５０上に絶縁層１５２を介して単結晶半導体層を積層したＳＯＩ（silicon on insulator）基板を使用する例である。なお、このＳＯＩ基板は、上記の他、基板１５０のバルク中に不純物を注入して絶縁層を形成し、基板１５０の絶縁層より上の部分を単結晶半導体層として使用する方式でもよく、また、基板１５０の上に絶縁層を形成し、この絶縁層の表面に単結晶半導体層を貼り合わせる方式のものでもよい。
【００６７】
次に、図９（ｂ）に表したように、単結晶シリコン層１５４の上に酸化シリコン膜１５６を堆積する。酸化シリコン膜１５６は例えば二酸化シリコン膜であり、その堆積には、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などの他、各種の成膜方法を用いることができる。
【００６８】
次に、図９（ｃ）に表したように、酸化シリコン膜１５６の上に、フォトリソグラフィーによって所定形状のレジストマスクを形成した後、ドライエッチングやウエットエッチングを行う。このとき、レジストマスクの露光条件やエッチング条件を適切に制御することにより、酸化シリコン膜１５６を、逆テーパ状に選択性エッチングすることができる。これにより第１の梁体１１０が得られる。なお、説明のため、本図においては、第１の梁体１１０の数は、図１に例示した第１の梁体１１０の数に対して変えて例示している。
【００６９】
次に、図９（ｄ）に表したように、この第１の梁体１１０及び露出した単結晶シリコン層１５４の上に、犠牲層１５８を堆積する。犠牲層１５８としては、例えばＣｒなどを用いることができ、犠牲層１５８は例えば、スパッタリング法により堆積することができる。
【００７０】
次に、図１０（ａ）に表したように、犠牲層１５８の上に、再び、酸化シリコン膜（例えば二酸化シリコン膜）を堆積し、その上部をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polish）などにより平坦化し、第２の梁体２１０を形成する。すなわち、２回目に堆積された酸化シリコン膜は、１回目に形成された逆テーパ状の第１の梁体１１０の上に形成することによって、必然的に、逆テーパ形状を有する。これにより、逆テーパ形状を有する第２の梁体２１０を、テーパ形状を有する第１の梁体１１０のそれぞれの間に形成することができる。なお、説明のため、本図においては、第２の梁体２１０の数は、図１に例示した第２の梁体２１０の数に対して変えて例示している。
【００７１】
次に、図１０（ｂ）に表したように、この上に導電性材料を堆積し、フォトリソグラフィーとエッチングによって、第２の梁体２１０の上に第２の電極２２０を形成する。導電性材料には、ＡｌやＡｕなどを用いることができる。また、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）やＺｎＯ（酸化亜鉛）などの透明電極材料を用いても良い。
【００７２】
次に、図１０（ｃ）に表したように、その上面に、保護層１６２を形成する。保護層１６２には、例えば、ポリイミドなどの有機材料を用いることができる。また、ガラス基板等を接合してもよい。
【００７３】
次に、図１０（ｄ）に表したように、基板１５０の、第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０に対応する領域の部分を開口し、裏面開口部１６４を形成する。基板１５０であるシリコンの深堀りには、ＩＣＰ（Induction Coupled Plasma）エッチング等を用いることができる。ここで、ＢＯＸ層である絶縁層１５２がエッチストップ層として作用する。
【００７４】
次に、図１１（ａ）に表したように、基板１５０のエッチングにより露出した絶縁層１５２に対して選択性エッチングを行い、アンカー１６６を形成する。エッチャントには、例えばフッ酸を用いることができるが、蒸気によってエッチングするベーパーエッチング手法を用いてもよい。
【００７５】
次に、図１１（ｂ）に表したように、保護層１６２と犠牲層１５８を除去して、第１の梁体１１０と第２の梁体２１０とを分離する。犠牲層１５８にＣｒを用いた場合、犠牲層１５８は、例えば塩酸等で除去することができる。
【００７６】
そして、図１１（ｃ）に表したように、単結晶シリコン層１５４を、例えばＳＦ６ガス等で切り離し、第１の梁体１１０のそれぞれを分離する。第１の梁体１１０の下面には、単結晶シリコン層１５４が連結されているため、この単結晶シリコン層１５４を第１の電極１２０として作用させることができる。なお、第１の梁体１１０の端の、アンカー１６６に近い部分が第１の支持部１１５になる。図示していないが、同様に、第２の梁体２１０の端の、アンカー１６６に近い部分が第２の支持部２１５になる。  
このようにして、図１に例示した本実施形態に係る光学素子１０が形成できる。
【００７７】
なお、上記では、第１の梁体１１０の下面に第１の電極１２０が設けられ、第２の梁体２１０の上面に第２の電極２２０が設けられる場合の製造方法を例示したが、それぞれの梁体の上面及び下面の少なくともいずれかの面に電極を設ける方法は、フォトリソグラフィーの際のレジストパターンを変更することによって、上記と同様の方法によって実施することができる。
【００７８】
上記の製造方法により、テーパ形状と逆テーパ形状とをそれぞれ有する第１の梁体１１０と第２の梁体２１０とが交互に配列された光学素子１０を形成できる。そしてこれらの梁体は電極を有しており、空間を介して電位差を設けることができ、これによって発生する静電吸引力によって、直流あるいは交流で梁体を駆動(アクチュエート)することが可能になる。
【００７９】
以上、半導体の微細加工技術に基づいて作製可能な本実施形態に係る光学素子は、その形状の再現性あるいは歩留まりを向上させることができる。また、波長サイズの制御を必要とする光学システムにおいて高い制御性能を実現することができる。
【００８０】
以上、本発明によれば梁体の間隔が可変で、かつ光源を梁体の配列方向に対して同一平面に近い位置に設置でき、システムの小型化に対応できる光学素子を提供することができる。
【００８１】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施形態は、上記の実施形態の光学素子を応用した表示装置である。  
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る光学装置の要部を例示する模式的斜視図である。  
図１２に表したように、本発明の第２の実施形態に係る光学装置３０は、上記の実施形態に係る光学素子１０と光源５１０とを備える。光源５１０から放射された光５１１は、光学素子１０の第１の梁体１１０と第２の梁体２１０が配列される方向であるｘ軸方向（側面方向）から、光学素子１０に入射する。すなわち、光源５１０は、光学素子１０の第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０が配列される方向（ｘ軸方向）と実質的に同じ平面内に設けることができる。
【００８２】
光源５１０には、例えば、半導体レーザやＬＥＤ（Light Emitting Diode）等他、白色光を発生させる各種ランプ等を使用できる。このように、本実施形態に係る表示装置５０においては、光源５１０を光学素子１０と略同一平面に設けることができるので、装置の小型化が実現できる。  
すなわち、本実施形態に係る光学装置３０によれば、光学素子の側方に光源を配置でき、小型で高性能の光学装置が得られる。
【００８３】
なお、光学素子１０の第１の梁体１１０及び第２の梁体２１０は、光源５１０から放射された光５１１に対して実質的に透過性のある材料で形成される。
【００８４】
なお、図１２では、光学素子１０が用いられているが、これに限らず、上記の各種の光学素子１１〜２１、及び、それらを各種変形した光学装素子を用いることができる。
【００８５】
（第３の実施の形態）
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。  
図１３に表したように、本発明の第３の実施形態に係る表示装置５０は、図１２に例示した光学装置３０と、光学装置３０に設けられた第１の状態及び第２の状態のいずれかにおいて生じた回折光を選択的に取り出すスリット（光取り出し部）４３０、及び、取り出された光を投影する投影部５２０を備える。
【００８６】
表示装置５０の光学装置３０においては、光源５１０から放出された光は、光学素子１０に入射する。そして、光学素子１０においては、第１の状態と第２の状態とで異なる状態の回折光が生成される。この異なる状態の回折光を、スリット４３０によって選択的に取り出し、これを光学系５３０により拡大し、ガルバノミラー５４０で走査して、スクリーン５５０に投影する。すなわち、光学系５３０及びガルバノミラー５４０は、スリット４３０を介して取り出された回折光を、スクリーン５５０に投影する投影部５２０として作用する。なお、スクリーン５５０への投影は、表示面側から（フロントプロジェクション方式）でもよく、表示面に対して背面側から（リアプロジェクション方式）でもよい。
【００８７】
例えば、縦４８０画素、横６４０画素のＶＧＡ（Video Graphics Array）互換画素数表示をする場合、光学素子１０には、縦４８０画素に対応する４８０個のグループ（図８参照）が設けられる。そして、各グループの梁体の間隔を前述したように適宜変化させることにより、光の変調を行い、縦４８０画素に対応する画像情報を同時に出力可能としている。なお、カラー表示する場合には、光源として例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のレーザをそれぞれ用いるか、あるいは、光源５１０と光学素子１０との間に色フィルタを設けてＲＧＢの光を入射させればよい。また、表示画素数についても、ＶＧＡには限定されず、ハイビジョンあるいはさらに高精細の表示も可能である。  
本実施形態に係る表示装置５０によれば、光学素子の側方に光源を配置でき、小型で高表示性能の表示装置が得られる。
【００８８】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、光学素子、光学装置及び表示装置を構成する各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。  
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【００８９】
その他、本発明の実施の形態として上述した光学素子、光学装置及び表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての光学素子、光学装置及び表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【００９０】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の構成を例示する模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の動作状態を例示する模式的断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の第１の実施形態に係る光学素子と比較例の光学素子の構成を例示する模式的断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の変形例を表す模式的断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の変形例を表す模式的断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の変形例を表す模式的断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の構成を例示す模式的斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の別の構成を例示す模式的斜視図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の製造方法を例示する工程順模式断面図である。
【図１０】図９に続く工程順模式断面図である。
【図１１】図１０に続く工程順模式断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る光学装置の要部を例示する模式的斜視図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０〜２１、９０  光学素子
３０  光学装置
５０  表示装置
８１  第１の方向
８２  第２の方向
８３  第３の方向
１１０  第１の梁体
１１１  第１の面
１１２  第２の面
１１５  第１の支持部
１１９  梁体
１２０  第１の電極
１５０  基板（共通の部材）
１５２  絶縁層
１５４  単結晶シリコン層
１５６  酸化シリコン膜
１５８  犠牲層
１６２  保護層
１６４  裏面開口部
１６６  アンカー
２１０  第２の梁体
２１１  第３の面
２１２  第４の面
２１５  第２の支持部
２２０  第２の電極
３１０  電源
４００  入射光
４１０ａ、４１０ｂ  ０次回折光
４１１ａ、４１１ｂ  マイナス１次回折光
４１２ａ、４１２ｂ  プラス１次回折光
４３０  スリット（光学手段）
５１０  光源
５１１  光
５２０  投影部（投影手段）
５３０  光学系
５４０  ガルバノミラー
５５０  スクリーン
【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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