CN110799888A - 光学装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明将提供一种能够抑制粘附的产生并且能够使可动部沿着规定方向大幅移动的光学装置及其制造方法作为目的。本发明的光学装置(10)具备：基座(12)；可动部(11)，其具有光学功能部(11a)；弹性支撑部(14、15)，其以可动部(11)能够沿着第1方向移动的方式支撑可动部；第1梳齿电极(161)，其设置于基座(12)；及第2梳齿电极(162)，其设置于可动部(11)及弹性支撑部(14、15)的至少一者且具有多个第2梳齿。弹性支撑部(14、15)具有沿着与第1方向垂直的第2方向延伸的扭力棒(147、157)、及连接有扭力棒(147、157)的杆(141、151)。第2梳齿电极(162)设置于可动部及弹性支撑部的至少一者中位于较扭力棒(147、157)更靠光学功能部(11a)侧的部分。相邻的第1梳齿(161a)与第2梳齿(162a)在第2方向、或与第1方向及第2方向垂直的第3方向中可动部的外力耐受性高的方向上彼此相对。

Description

光学装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种作为例如MEMS(Micro Electro Mechanical Systems(微机电系统))装置而构成的光学装置及其制造方法。

背景技术

作为MEMS装置，已知有如下光学装置，其具备：基座；可动部，其具有光学功能部；弹性支撑部，其连接于基座与可动部之间，以可动部能够沿着规定方向移动的方式支撑可动部；第1梳齿电极，其设置于基座，且具有多个第1梳齿；及第2梳齿电极，其设置于弹性支撑部，且具有与多个第1梳齿相互交替地配置的多个第2梳齿(例如参照专利文献1)。在此种光学装置中，有弹性支撑部包含当可动部沿着规定方向移动时发生扭转变形的扭力棒而构成的情况。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Thilo Sandner,Thomas Grasshoff,Harald Schenk，and AndreasKenda,"Out-of-plane translatory MEMS actuator with extraordinary large strokefor optical path length modulation in miniaturized FTIR Spectrometers",SENSOR+TEST Conferences 2011,Proceedings IRS2,pp.151-156

发明内容

发明所要解决的问题

在如上所述的光学装置中，若以可动部沿着规定方向大幅移动的方式构成弹性支撑部，则有在与规定方向垂直的方向上可动部也容易移动的倾向。若在与规定方向垂直的方向上可动部容易移动，则有产生第2梳齿接触于与之相邻的第1梳齿的现象(所谓粘附(sticking))而妨碍可动部沿着规定方向的移动的担忧。

本发明的目的在于提供一种能够抑制粘附的产生并且能够使可动部沿着规定方向大幅移动的光学装置及其制造方法。

解决问题的技术手段

本发明的一方面的光学装置具备：基座；可动部，其具有光学功能部；弹性支撑部，其连接于基座与可动部之间，以可动部能够沿着第1方向移动的方式支撑可动部；第1梳齿电极，其设置于基座，且具有多个第1梳齿；及第2梳齿电极，其设置于可动部及弹性支撑部的至少一者，且具有与多个第1梳齿相互交替地配置的多个第2梳齿；弹性支撑部具有沿着与第1方向垂直的第2方向延伸的扭力棒、及连接有扭力棒的杆，第2梳齿电极设置于可动部及弹性支撑部的至少一者中位于较扭力棒更靠近光学功能部侧的部分，且相邻的第1梳齿与第2梳齿在第2方向、或与第1方向及第2方向垂直的第3方向中可动部的外力耐受性较高的方向上彼此相对。

本发明的一方面的光学装置具备：基座；可动部，其具有光学功能部；弹性支撑部，其连接于基座与可动部之间，以可动部能够沿着第1方向移动的方式支撑可动部；第1梳齿电极，其设置于基座，且具有多个第1梳齿；及第2梳齿电极，其设置于可动部及弹性支撑部的至少一者，且具有与多个第1梳齿相互交替地配置的多个第2梳齿；弹性支撑部具有沿着与第1方向垂直的第2方向延伸的扭力棒、及连接有扭力棒的杆，第2梳齿电极设置于可动部及弹性支撑部的至少一者中位于较扭力棒更靠光学功能部侧的部分，且相邻的第1梳齿与第2梳齿在与第1方向垂直的方向中可动部的外力耐受性最高的方向上彼此相对。

在这些光学装置中，弹性支撑部包含扭力棒与杆而构成，第2梳齿电极设置于可动部及弹性支撑部的至少一者中位于较扭力棒更靠光学功能部侧的部分。由此，即使第1梳齿电极与第2梳齿电极之间不产生较大的静电力，也能够使可动部沿着第1方向大幅移动。再有，相邻的第1梳齿与第2梳齿在可动部的外力耐受性较高的方向上彼此相对。由此，当可动部沿着第1方向移动时，第2梳齿不易接触于与之相邻的第1梳齿。根据以上内容，根据这些光学装置，能够抑制粘附的产生，并且能够使可动部沿着规定方向(第1方向)大幅移动。

在本发明的一方面的光学装置中，弹性支撑部也可在第3方向上的可动部的两侧配置有一对。与例如弹性支撑部在可动部的周围配置有3个以上的情况相比，在弹性支撑部在可动部的两侧配置有一对的情况下，能够以更简单的结构使可动部沿着第1方向大幅移动。另一方面，与例如弹性支撑部在可动部的周围配置有3个以上的情况相比，在弹性支撑部在可动部的两侧配置有一对的情况下，有在与第1方向垂直的方向上可动部也容易移动的倾向，但由于相邻的第1梳齿与第2梳齿在可动部的外力耐受性较高的方向上彼此相对，因而能够抑制粘附的产生。

在本发明的一方面的光学装置中，也可为第2方向或第3方向中可动部的外力耐受性较高的方向是第2方向，弹性支撑部还具有在较扭力棒更靠光学功能部侧沿与第1方向垂直的平面延伸的电极支撑构件，且第2梳齿电极沿着电极支撑构件设置。由此，在可动部的外力耐受性较高的方向为第2方向的情况下，可在适切的位置(即，即使第1梳齿电极与第2梳齿电极之间不产生较大的静电力，也能够使可动部沿着第1方向大幅移动的位置)高效率地(即，以不占据多余的区域的方式)配置第2梳齿电极。

在本发明的一方面的光学装置中，也可为第2方向或第3方向中可动部的外力耐受性较高的方向是第3方向，且第2梳齿电极沿着可动部的外缘设置。由此，在可动部的外力耐受性较高的方向为第3方向的情况下，可在适切的位置(即，即使第1梳齿电极与第2梳齿电极之间不产生较大的静电力，也能够使可动部沿着第1方向大幅移动的位置)高效率地(即，以不占据多余的区域的方式)配置第2梳齿电极。

本发明的一方面的光学装置的制造方法具备如下步骤：制作与上述光学装置对应的模型，在模型中，测量第2方向或第3方向中可动部的外力耐受性较高的方向的步骤；及测量可动部的外力耐受性较高的方向的结果，在模型中，当相邻的第1梳齿与第2梳齿在可动部的外力耐受性较高的方向上彼此相对时，以与模型对应的方式制造光学装置的步骤。

本发明的一方面的光学装置的制造方法具备如下步骤：制作与上述光学装置对应的模型，在模型中，测量与第1方向垂直的方向中可动部的外力耐受性最高的方向的步骤；及测量可动部的外力耐受性最高的方向的结果，在模型中，当相邻的第1梳齿与第2梳齿在可动部的外力耐受性最高的方向上彼此相对时，以与模型对应的方式制造光学装置的步骤。

根据这些光学装置的制造方法，可高效率地获得能够抑制粘附的产生并且能够使可动部沿着规定方向(第1方向)大幅移动的光学装置。

发明的效果

根据本发明，可提供一种能够抑制粘附的产生并且能够使可动部沿着规定方向大幅移动的光学装置及其制造方法。

附图说明

图1是具备一实施方式的光学装置的光模块的纵剖视图。

图2是图1所示的光学装置的纵剖视图。

图3是图2所示的光学装置的俯视图。

图4是表示Y轴方向周围的扭力棒及非线性缓和弹簧的变形量相对于可动镜的移动量的变化的曲线图。

图5是表示X轴方向上的扭力棒及非线性缓和弹簧的变形量相对于可动镜的移动量的变化的曲线图。

图6(a)及(b)是比较例的光学装置的模式图。

图7(a)及(b)是图3所示的光学装置的模式图。

图8是表示非线性存在的情况及不存在的情况的各情况下的可动镜的移动量与作用于可动镜的复原力的关系的曲线图。

图9是表示实施方式及比较例的各者中的可动镜的移动量与作用于可动镜的复原力的关系的曲线图。

图10是表示非线性较小的情况下的可动镜的驱动频率与移动量的关系的曲线图。

图11是表示非线性较大的情况下的可动镜的驱动频率与移动量的关系的曲线图。

图12是变形例的光学装置的俯视图。

具体实施方式

以下，一面参照附图，一面对本发明的实施方式进行详细的说明。再者，在各图中，对相同或相当要素标注相同符号，并省略重复部分。

[光模块的结构]

如图1所示，光模块1具备镜单元2及分光镜单元3。镜单元2具有光学装置10及固定镜21。光学装置10包含可动镜(可动部)11。在光模块1中，通过分光镜单元3、可动镜11及固定镜21对测定光L0构成干涉光学系统。此处，干涉光学系统是迈克尔逊干涉光学系统。

光学装置10除了包含可动镜11以外，还包含基座12、驱动部13、第1光学功能部17及第2光学功能部18。基座12具有主面12a。可动镜11具有沿着与主面12a平行的平面的镜面(光学功能部)11a。可动镜11以能够沿着与主面12a垂直的Z轴方向(平行于Z轴的方向、第1方向)移动的方式在基座12上被支撑。驱动部13使可动镜11沿着Z轴方向移动。第1光学功能部17在自Z轴方向观察的情况下，配置于与Z轴方向垂直的X轴方向(平行于X轴的方向、第3方向)上的可动镜11的一侧。第2光学功能部18在自Z轴方向观察的情况下，配置于X轴方向上的可动镜11的另一侧。第1光学功能部17及第2光学功能部18分别是设置于基座12的光通过开口部，且在Z轴方向上的一侧及另一侧开口。再者，在光模块1中，第2光学功能部18不用作光通过开口部。在将光学装置10应用于其他装置的情况下，既存在第1光学功能部17及第2光学功能部18的至少一者用作光学功能部的情况，也存在第1光学功能部17及第2光学功能部18的两者不用作光学功能部的情况。

固定镜21具有沿着与主面12a平行的平面的镜面21a。固定镜21相对于基座12的位置固定。在镜单元2中，可动镜11的镜面11a及固定镜21的镜面21a朝向Z轴方向上的一侧(分光镜单元3侧)。

镜单元2除了具有光学装置10及固定镜21以外，还具有支撑体22、子基台23及封装体24。封装体24收纳光学装置10、固定镜21、支撑体22及子基台23。封装体24包含底壁241、侧壁242及顶壁243。封装体24例如形成为长方体箱状。封装体24例如具有30×25×10(厚度)mm左右的尺寸。底壁241及侧壁242一体地形成。顶壁243在Z轴方向上与底壁241相对，且固定于侧壁242。顶壁243对于测定光L0具有透光性。在镜单元2中，由封装体24形成空间S。空间S例如经由设置于封装体24的透气孔或间隙等而向镜单元2的外部开放。在如此空间S并非气密空间的情况下，可抑制因来自存在于封装体24内的树脂材料的释气、或存在于封装体24内的水分等引起的镜面11a的污染或起雾等。再者，空间S也可为维持高真空度的气密空间、或填充有氮气等不活泼气体的气密的空间。

在底壁241的内面，经由子基台23固定有支撑体22。支撑体22例如形成为矩形板状。支撑体22对于测定光L0具有透光性。在支撑体22中的与子基台23为相反侧的表面22a，固定有光学装置10的基座12。即，基座12由支撑体22支撑。在支撑体22的表面22a形成有凹部22b，在光学装置10与顶壁243之间形成有间隙(空间S的一部分)。由此，可防止当可动镜11沿着Z轴方向移动时可动镜11及驱动部13与支撑体22及顶壁243接触。

在子基台23形成有开口23a。固定镜21以位于开口23a内的方式，配置于支撑体22中的子基台23侧的表面22c。即，固定镜21配置于支撑体22中的与基座12为相反侧的表面22c。固定镜21在自Z轴方向观察的情况下，配置于X轴方向上的可动镜11的一侧。固定镜21在自Z轴方向观察的情况下，与光学装置10的第1光学功能部17重叠。

镜单元2还具有多个引线接脚25及多条导线26。各引线接脚25以贯通底壁241的状态固定于底壁241。各引线接脚25经由导线26与驱动部13电连接。在镜单元2中，将用于使可动镜11沿着Z轴方向移动的电信号经由多个引线接脚25及多条导线26赋予至驱动部13。

分光镜单元3由封装体24的顶壁243支撑。具体而言，分光镜单元3通过光学树脂4固定于顶壁243中的与光学装置10为相反侧的表面243a。光学树脂4对于测定光L0具有透光性。

分光镜单元3具有半反射镜面31、全反射镜面32及多个光学面33a、33b、33c、33d。分光镜单元3通过将多个光学区块接合而构成。半反射镜面31例如由电介质多层膜形成。全反射镜面32例如由金属膜形成。

光学面33a例如是与Z轴方向垂直的面，在自Z轴方向观察的情况下，与光学装置10的第1光学功能部17及固定镜21的镜面21a重叠。光学面33a使沿着Z轴方向入射的测定光L0透过。

半反射镜面31例如是相对于光学面33a倾斜45度的面，在自Z轴方向观察的情况下，与光学装置10的第1光学功能部17及固定镜21的镜面21a重叠。半反射镜面31使沿着Z轴方向入射至光学面33a的测定光L0的一部分沿着X轴方向反射且使该测定光L0的剩余部分沿着Z轴方向透过至固定镜21侧。

全反射镜面32是与半反射镜面31平行的面，在自Z轴方向观察的情况下与可动镜11的镜面11a重叠且在自X轴方向观察的情况下与半反射镜面31重叠。全反射镜面32将经半反射镜面31反射的测定光L0的一部分沿着Z轴方向反射至可动镜11侧。

光学面33b是与光学面33a平行的面，在自Z轴方向观察的情况下与可动镜11的镜面11a重叠。光学面33b使经全反射镜面32反射的测定光L0的一部分沿着Z轴方向透过至可动镜11侧。

光学面33c是与光学面33a平行的面，在自Z轴方向观察的情况下与固定镜21的镜面21a重叠。光学面33c使已透过半反射镜面31的测定光L0的剩余部分沿着Z轴方向透过至固定镜21侧。

光学面33d例如是与X轴方向垂直的面，在自X轴方向观察的情况下与半反射镜面31及全反射镜面32重叠。光学面33d使测定光L1沿着X轴方向透过。测定光L1是在可动镜11的镜面11a及全反射镜面32依次反射并透过半反射镜面31的测定光L0的一部分、与在固定镜21的镜面21a及半反射镜面31依次反射的测定光L0的剩余部分的干涉光。

在如以上那样构成的光模块1中，若测定光L0自光模块1的外部经由光学面33a入射至分光镜单元3，则测定光L0的一部分在半反射镜面31及全反射镜面32依次反射，朝向可动镜11的镜面11a前进。然后，测定光L0的一部分在可动镜11的镜面11a反射，在相同的光路(下述光路P1)上朝相反方向前进，并透过分光镜单元3的半反射镜面31。

另一方面，测定光L0的剩余部分透过分光镜单元3的半反射镜面31之后，通过第1光学功能部17，进而透过支撑体22，朝向固定镜21的镜面21a前进。然后，测定光L0的剩余部分在固定镜21的镜面21a反射，在相同的光路(下述光路P2)上朝相反方向前进，并在分光镜单元3的半反射镜面31反射。

已透过分光镜单元3的半反射镜面31的测定光L0的一部分、与在分光镜单元3的半反射镜面31反射的测定光L0的剩余部分成为作为干涉光的测定光L1，测定光L1自分光镜单元3经由光学面33d出射至光模块1的外部。根据光模块1，由于能够使可动镜11沿着Z轴方向高速地往返移动，因而可提供小型且高精度的FTIR(傅立叶变换型红外分光分析仪)。

支撑体22对分光镜单元3与可动镜11之间的光路P1和分光镜单元3与固定镜21之间的光路P2之间的光路差进行修正。具体而言，光路P1是自半反射镜面31依次经由全反射镜面32及光学面33b到达至位于基准位置的可动镜11的镜面11a的光路，是测定光L0的一部分前进的光路。光路P2是自半反射镜面31依次经由光学面33c及第1光学功能部17到达至固定镜21的镜面21a的光路，是测定光L0的剩余部分前进的光路。支撑体22以光路P1的光路长度(考虑光路P1经过的各介质的折射率的光路长度)与光路P2的光路长度(考虑光路P2经过的各介质的折射率的光路长度)的差变小的方式，修正光路P1与光路P2之间的光路差。再者，支撑体22例如可由与构成分光镜单元3的各光学区块相同的透光性材料形成。在该情况下，支撑体22的厚度(Z轴方向上的长度)可设为与X轴方向上的半反射镜面31和全反射镜面32的距离相同。

[光学装置的结构]

如图2及图3所示，可动镜11中镜面11a以外的部分、基座12、驱动部13、第1光学功能部17及第2光学功能部18由SOI(Silicon On Insulator(绝缘层上硅))基板50构成。即，光学装置10由SOI基板50构成。光学装置10例如形成为矩形板状。光学装置10例如具有15×10×0.3(厚度)mm左右的尺寸。SOI基板50包含支撑层51、装置层52及中间层53。具体而言，支撑层51是SOI基板50的第1硅层。装置层52是SOI基板50的第2硅层。中间层53是SOI基板50的绝缘层，配置于支撑层51与装置层52之间。可动镜11及驱动部13利用MEMS技术(图案化及蚀刻)而一体地形成于装置层52的一部分。

基座12由支撑层51、装置层52及中间层53形成。基座12的主面12a是装置层52中的与中间层53为相反侧的表面。基座12中与主面12a相对的主面12b是支撑层51中的与中间层53为相反侧的表面。在光模块1中，基座12的主面12a与支撑体22的表面22a彼此接合(参照图1)。

可动镜11具有主体部111、环状部112、一对连结部113、及壁部114。主体部111、环状部112、一对连结部113由装置层52形成。主体部111在自Z轴方向观察的情况下呈圆形状，但也可形成为八边形状等任意形状。在主体部111中的主面12b侧的表面111a，通过形成金属膜而设置有镜面11a。环状部112以在自Z轴方向观察的情况下包围主体部111的方式形成为环状。环状部112的内缘及外缘在自Z轴方向观察的情况下呈八边形状，但也可形成为圆形状等任意形状。一对连结部113相对于主体部111分别配置于与Z轴方向及X轴方向垂直的Y轴方向(平行于Y轴的方向、第2方向)的一侧与另一侧。各连结部113将主体部111与环状部112彼此连结。

壁部114由支撑层51及中间层53形成。壁部114具有内侧壁部114a、外侧壁部114b及一对连结部114c。内侧壁部114a设置于主体部111的表面111a。内侧壁部114a在自Z轴方向观察的情况下包围镜面11a。作为一例，内侧壁部114a以如下方式设置于主体部111的表面111a，即，在自Z轴方向观察的情况下，在主体部111的外缘的内侧沿着该外缘，且在自Z轴方向观察的情况下，在镜面11a的外缘的外侧沿着该外缘。

外侧壁部114b设置于环状部112中的主面12b侧的表面112a。作为一例，外侧壁部114b以如下方式设置于环状部112的表面112a，即，在自Z轴方向观察的情况下，在环状部112的外缘的内侧沿着该外缘，且在自Z轴方向观察的情况下，在环状部112的内缘的外侧沿着该内缘。一对连结部114c分别设置于一对连结部113中的主面12b侧的表面。各连结部114c将内侧壁部114a与外侧壁部114b彼此连结。

可动镜11还具有一对支架116。各支架116由装置层52形成。各支架116在自Z轴方向观察的情况下呈矩形状。一个支架116以向第1光学功能部17侧突出的方式，设置于环状部112中的第1光学功能部17侧的表面。另一个支架116以向第2光学功能部18侧(与第1光学功能部17为相反侧)突出的方式，设置于环状部112中的第2光学功能部18侧的表面。

驱动部13具有第1弹性支撑部(弹性支撑部)14、第2弹性支撑部(弹性支撑部)15及致动器部16。第1弹性支撑部14、第2弹性支撑部15及致动器部16由装置层52形成。

第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15在X轴方向上的可动镜11的两侧配置有一对。第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15分别连接于基座12与可动镜11之间。第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15以可动镜11能够沿Z轴方向移动的方式支撑可动镜11。

第1弹性支撑部14包含一对杆141、一对支架142、连杆143、一对电极支撑构件144、一对支架145、连杆146、一对第1扭力棒(扭力棒)147、一对第2扭力棒148、及一对非线性缓和弹簧149。一对杆141自可动镜11侧沿着与Z轴方向垂直的平面向Y轴方向上的第1光学功能部17的两侧延伸。在本实施方式中，一对杆141自可动镜11与第1光学功能部17之间沿着基座12的主面12a向Y轴方向上的第1光学功能部17的两侧延伸。

各杆141具有配置于可动镜11侧的第1部分141a、及相对于第1部分141a配置于与可动镜11为相反侧的第2部分141b。在一对杆141中，第1部分141a以越是远离可动镜11则越是彼此分离的方式倾斜地延伸。各第2部分141b沿着X轴方向延伸。

一对支架142以向可动镜11侧突出的方式，设置于第1部分141a中的可动镜11侧的表面。各支架142在自Z轴方向观察的情况下，呈向同一侧屈曲成曲柄状的形状。连杆143架设于各杆141中的可动镜11侧的端部141c间。连杆143沿着Y轴方向延伸。

各电极支撑构件144在自Z轴方向观察的情况下呈矩形状。一个电极支撑构件144在一个杆141与可动镜11之间延伸，且在Y轴方向上较可动镜11向外侧突出。另一个电极支撑构件144在另一个杆141与可动镜11之间延伸，且在Y轴方向上较可动镜11向外侧突出。一对电极支撑构件144在自Z轴方向观察的情况下，配置于与Y轴方向平行的同一中心线上。

一对支架145以向第1光学功能部17侧突出的方式，设置于电极支撑构件144中的第1光学功能部17侧的表面。各支架145在自Z轴方向观察的情况下，呈向同一侧(其中，与各支架142为相反侧)屈曲成曲柄状的形状。一个支架145的前端部在Y轴方向上与一个支架142的前端部相对。另一个支架145的前端部在Y轴方向上与另一个支架142的前端部相对。

连杆146架设于各电极支撑构件144中的内侧的端部间。连杆146在自Z轴方向观察的情况下，呈朝向可动镜11侧开口的大致U字状。连杆146在Y轴方向上与可动镜11的一个支架116相对。更详细而言，连杆146具有沿X轴方向延伸且在Y轴方向上彼此相对的一对边部146a，一个支架116配置于一对边部146a间。

在一个支架142的前端部与一个支架145的前端部之间、及另一个支架142的前端部与另一个支架145的前端部之间，分别架设有第1扭力棒147。在彼此朝相反侧屈曲成曲柄状的支架142与支架145之间，架设有第1扭力棒147。一个第1扭力棒147经由一个支架142连接于一个杆141的端部141c，且沿着Y轴方向延伸。另一个第1扭力棒147经由另一个支架142连接于另一个杆141的端部141c，且沿着Y轴方向延伸。一对第1扭力棒147配置于与Y轴方向平行的同一轴线上。

在一个杆141中的与可动镜11为相反侧的端部141d与基座12之间、及另一个杆141中的与可动镜11为相反侧的端部141d与基座12之间，分别架设有第2扭力棒148。即，各杆141的端部141d经由第2扭力棒148连接于基座12。在各杆141的端部141d设置有向Y轴方向上的外侧突出的突出部141e，且第2扭力棒148连接于突出部141e。一个第2扭力棒148经由一个突出部141e连接于一个杆141的端部141d，且沿着Y轴方向延伸。另一个第2扭力棒148经由另一个突出部141e连接于另一个杆141的端部141d，且沿着Y轴方向延伸。一对第2扭力棒148配置于与Y轴方向平行的同一轴线上。

一对非线性缓和弹簧149相对于可动镜11的一个支架116分别配置于Y轴方向的一侧与另一侧。各非线性缓和弹簧149经由一个支架116连接于可动镜11，并且经由连杆146、电极支撑构件144及支架145连接于第1扭力棒147。即，各非线性缓和弹簧149连接于可动镜11与第1扭力棒147之间。各非线性缓和弹簧149具有架设于一个支架116与连杆146的一对边部146a之间的一对板状部149a。

各板状部149a呈与X轴方向垂直的平板状。在一个非线性缓和弹簧149中，一对板状部149a在X轴方向上彼此相对。一对非线性缓和弹簧149中，位于X轴方向上的一侧的板状部149a沿着与X轴方向垂直的一个平面配置，位于X轴方向上的另一侧的板状部149a沿着与X轴方向垂直的另一个平面配置。

各板状部149a例如形成为长度(Y轴方向上的长度)380μm、宽度(X轴方向上的长度)5～10μm、厚度(Z轴方向上的长度)70μm左右。各板状部149a的长度较第1扭力棒147的长度及第2扭力棒148的长度的各者长。各板状部149a的宽度较第1扭力棒147的宽度及第2扭力棒148的宽度的各者窄。再者，在板状部149a中的支架116侧及边部146a侧的至少一侧的端部设置有越是远离该端部则宽度越大的扩宽部的情况下，板状部149a的长度是指不包含该扩宽部的板状部149a的长度。该点对于第1扭力棒147及第2扭力棒148、以及下述的第1扭力棒157、第2扭力棒158及板状部159a的各者也同样。

第2弹性支撑部15包含一对杆151、一对支架152、连杆153、一对电极支撑构件154、一对支架155、连杆156、一对第1扭力棒(扭力棒)157、一对第2扭力棒158、及一对非线性缓和弹簧159。一对杆151自可动镜11侧沿着与Z轴方向垂直的平面向Y轴方向上的第2光学功能部18的两侧延伸。在本实施方式中，一对杆151自可动镜11与第2光学功能部18之间沿着基座12的主面12a向Y轴方向上的第2光学功能部18的两侧延伸。

各杆151具有配置于可动镜11侧的第1部分151a、及相对于第1部分151a配置于与可动镜11为相反侧的第2部分151b。一对杆151中，第1部分151a以越是远离可动镜11则越是彼此分离的方式倾斜地延伸。各第2部分151b沿着X轴方向延伸。

一对支架152以向可动镜11侧突出的方式，设置于第1部分151a中的可动镜11侧的表面。各支架152在自Z轴方向观察的情况下，呈向同一侧(其中，与各支架142为相反侧)屈曲成曲柄状的形状。连杆153架设于各杆151中的可动镜11侧的端部151c间。连杆153沿着Y轴方向延伸。

各电极支撑构件154在自Z轴方向观察的情况下呈矩形状。一个电极支撑构件154在一个杆151与可动镜11之间延伸，且在Y轴方向上较可动镜11向外侧突出。另一个电极支撑构件154在另一个杆151与可动镜11之间延伸，且在Y轴方向上较可动镜11向外侧突出。一对电极支撑构件154在自Z轴方向观察的情况下，配置于与Y轴方向平行的同一中心线上。

一对支架155以向第2光学功能部18侧突出的方式，设置于电极支撑构件154中的第2光学功能部18侧的表面。各支架155在自Z轴方向观察的情况下，呈向同一侧(其中，与各支架152为相反侧)屈曲成曲柄状的形状。一个支架155的前端部在Y轴方向上与一个支架152的前端部相对。另一个支架155的前端部在Y轴方向上与另一个支架152的前端部相对。

连杆156架设于各电极支撑构件154中的内侧的端部间。连杆156在自Z轴方向观察的情况下，呈朝向可动镜11侧开口的大致U字状。连杆156在Y轴方向上与可动镜11的另一个支架116相对。更详细而言，连杆156具有沿X轴方向延伸且在Y轴方向上彼此相对的一对边部156a，另一个支架116配置于一对边部156a间。

在一个支架152的前端部与一个支架155的前端部之间、及另一个支架152的前端部与另一个支架155的前端部之间，分别架设有第1扭力棒157。在彼此朝相反侧屈曲成曲柄状的支架152与支架155之间，架设有第1扭力棒157。一个第1扭力棒157经由一个支架152连接于一个杆151的端部151c，且沿着Y轴方向延伸。另一个第1扭力棒157经由另一个支架152连接于另一个杆151的端部151c，且沿着Y轴方向延伸。一对第1扭力棒157配置于与Y轴方向平行的同一轴线上。

在一个杆151中的与可动镜11为相反侧的端部151d与基座12之间、及另一个杆151中的与可动镜11为相反侧的端部151d与基座12之间，分别架设有第2扭力棒158。即，各杆151的端部151d经由第2扭力棒158连接于基座12。在各杆151的端部151d设置有向Y轴方向上的外侧突出的突出部151e，且第2扭力棒158连接于突出部151e。一个第2扭力棒158经由一个突出部151e连接于一个杆151的端部151d，且沿着Y轴方向延伸。另一个第2扭力棒158经由另一个突出部151e连接于另一个杆151的端部151d，且沿着Y轴方向延伸。一对第2扭力棒158配置于与Y轴方向平行的同一轴线上。

一对非线性缓和弹簧159相对于可动镜11的另一个支架116分别配置于Y轴方向的一侧与另一侧。各非线性缓和弹簧159经由另一个支架116连接于可动镜11，并且经由连杆156、电极支撑构件154及支架155连接于第1扭力棒157。即，各非线性缓和弹簧159连接于可动镜11与第1扭力棒157之间。各非线性缓和弹簧159具有架设于另一个支架116与连杆156的一对边部156a之间的一对板状部159a。

各板状部159a呈与X轴方向垂直的平板状。在一个非线性缓和弹簧159中，一对板状部159a在X轴方向上彼此相对。一对非线性缓和弹簧159中，位于X轴方向上的一侧的板状部159a沿着与X轴方向垂直的一个平面配置，位于X轴方向上的另一侧的板状部159a沿着与X轴方向垂直的另一个平面配置。

各板状部159a例如形成为与板状部149a相同的形状。各板状部159a的长度较第1扭力棒157的长度及第2扭力棒158的长度的各者长。各板状部159a的宽度较第1扭力棒157的宽度及第2扭力棒158的宽度的各者窄。

第1光学功能部17及第2光学功能部18分别是形成于SOI基板50的光通过开口部。第1光学功能部17及第2光学功能部18在自Z轴方向观察的情况下分别呈剖面圆形状，但也可形成为剖面八边形状等任意形状。第1光学功能部17及第2光学功能部18可为空腔，也可由对于测定光L0具有透光性的材料构成。

第1弹性支撑部14与第2弹性支撑部15不具有相对于通过可动镜11的中心且与X轴方向垂直的平面及通过可动镜11的中心且与Y轴方向垂直的平面均彼此对称的构造。但是，第1弹性支撑部14中除一对支架142及一对支架145以外的部分、与第2弹性支撑部15中除一对支架152及一对支架155以外的部分具有相对于通过可动镜11的中心且与X轴方向垂直的平面及通过可动镜11的中心且与Y轴方向垂直的平面均彼此对称的构造。

致动器部16使可动镜11沿着Z轴方向移动。致动器部16具有一对第1梳齿电极161、一对第2梳齿电极162、一对第1梳齿电极163、及一对第2梳齿电极164。第1梳齿电极161、163是位置固定的固定侧的梳齿电极，第2梳齿电极162、164是伴随可动镜11的移动而移动的可动侧的梳齿电极。

一对第1梳齿电极161设置于基座12。具体而言，一个第1梳齿电极161设置于基座12的装置层52中的与一个电极支撑构件144相对的表面。另一个第1梳齿电极161设置于装置层52中的与另一个电极支撑构件144相对的表面。各第1梳齿电极161具有沿着与Y轴方向垂直的平面延伸的多个第1梳齿161a。各第1梳齿161a在Y轴方向上空开规定的间隔而排列配置。

一对第2梳齿电极162设置于第1弹性支撑部14中位于较一对第1扭力棒147在X轴方向上更靠镜面11a侧的部分。具体而言，一个第2梳齿电极162设置于一个电极支撑构件144中的可动镜11侧的表面及杆141侧的表面的各者。另一个第2梳齿电极162设置于另一个电极支撑构件144中的可动镜11侧的表面及杆141侧的表面的各者。各第2梳齿电极162具有在自Z轴方向观察的情况下位于可动镜11与杆141之间的部分。各第2梳齿电极162具有沿着与Y轴方向垂直的平面延伸的多个第2梳齿162a。各第2梳齿162a在Y轴方向上空开规定的间隔而排列配置。

在一个第1梳齿电极161及一个第2梳齿电极162中，多个第1梳齿161a与多个第2梳齿162a相互交替地配置。即，一个第1梳齿电极161的各第1梳齿161a位于一个第2梳齿电极162的各第2梳齿162a间。在另一个第1梳齿电极161及另一个第2梳齿电极162中，多个第1梳齿161a与多个第2梳齿162a相互交替地配置。即，另一个第1梳齿电极161的各第1梳齿161a位于另一个第2梳齿电极162的各第2梳齿162a间。在一对第1梳齿电极161及一对第2梳齿电极162中，相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a在Y轴方向上彼此相对。彼此相邻的第1梳齿161a及第2梳齿162a间的距离例如为数μm左右。

一对第1梳齿电极163设置于基座12。具体而言，一个第1梳齿电极163设置于基座12的装置层52中的与一个电极支撑构件154相对的表面。另一个第1梳齿电极163设置于装置层52中的与另一个电极支撑构件154相对的表面。各第1梳齿电极163具有沿着与Y轴方向垂直的平面延伸的多个第1梳齿163a。各第1梳齿163a在Y轴方向上空开规定的间隔而排列配置。

一对第2梳齿电极164设置于第2弹性支撑部15中位于较一对第1扭力棒157在X轴方向上更靠镜面11a侧的部分。具体而言，一个第2梳齿电极164设置于一个电极支撑构件154中的可动镜11侧的表面及杆151侧的表面的各者。另一个第2梳齿电极164设置于另一个电极支撑构件154中的可动镜11侧的表面及杆151侧的表面的各者。各第2梳齿电极164具有在自Z轴方向观察的情况下位于可动镜11与杆151之间的部分。各第2梳齿电极164具有沿着与Y轴方向垂直的平面延伸的多个第2梳齿164a。各第2梳齿164a在Y轴方向上空开规定的间隔而排列配置。

在一个第1梳齿电极163及一个第2梳齿电极164中，多个第1梳齿163a与多个第2梳齿164a相互交替地配置。即，一个第1梳齿电极163的各第1梳齿163a位于一个第2梳齿电极164的各第2梳齿164a间。在另一个第1梳齿电极163及另一个第2梳齿电极164中，多个第1梳齿163a与多个第2梳齿164a相互交替地配置。即，另一个第1梳齿电极163的各第1梳齿163a位于另一个第2梳齿电极164的各第2梳齿164a间。一对第1梳齿电极163及一对第2梳齿电极164中，相邻的第1梳齿163a与第2梳齿164a在Y轴方向上彼此相对。彼此相邻的第1梳齿163a及第2梳齿164a间的距离例如为数μm左右。

在基座12设置有多个电极垫121、122。各电极垫121、122以到达至装置层52的方式在形成于基座12的主面12b的开口12c内，形成于装置层52的表面。各电极垫121经由装置层52与第1梳齿电极161或第1梳齿电极163电连接。各电极垫122经由第1弹性支撑部14及可动镜11的主体部111或经由第2弹性支撑部15及可动镜11的主体部111与第2梳齿电极162或第2梳齿电极164电连接。导线26架设于各电极垫121、122与各引线接脚25之间。

在如以上那样构成的光学装置10中，若经由多个引线接脚25及多条导线26对多个电极垫121与多个电极垫122之间施加电压，则例如以使可动镜11向Z轴方向上的一侧移动的方式，在彼此相对的第1梳齿电极161、163与第2梳齿电极162、164之间产生静电力。此时，在第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15中各扭力棒147、148、157、158发生扭转，在第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15产生弹性力。在光学装置10中，通过经由多个引线接脚25及多条导线26对驱动部13赋予周期性的电信号，可使可动镜11沿着Z轴方向以其共振频率水平往返移动。如此，驱动部13作为静电致动器发挥功能。

[扭力棒与非线形缓和弹簧的关系]

图4是表示Y轴方向周围的第1扭力棒147、第2扭力棒148及非线性缓和弹簧149的变形量相对于Z轴方向上的可动镜11的移动量的变化的曲线图。图5是表示X轴方向上的第1扭力棒147、第2扭力棒148及非线性缓和弹簧149的变形量相对于Z轴方向上的可动镜11的移动量的变化的曲线图。再者，Y轴方向周围的第1扭力棒147、第2扭力棒148及非线性缓和弹簧149的变形量例如是指扭转量(扭转角度)的绝对值。X轴方向上的第1扭力棒147、第2扭力棒148及非线性缓和弹簧149的变形量例如是指挠曲量的绝对值。Y轴方向周围的非线性缓和弹簧149的变形量例如是指构成该非线性缓和弹簧149的一个板状部149a的Y轴方向周围的变形量。X轴方向上的非线性缓和弹簧149的变形量例如是指构成该非线性缓和弹簧149的一个板状部149a的X轴方向上的变形量。Y轴方向周围的某构件的变形量是指以通过该构件的中心且与Y轴平行的轴线为中心的圆的周向上的该构件的变形量。

如图4所示，若可动镜11在Z轴方向上移动，则第1扭力棒147、第2扭力棒148及非线性缓和弹簧149分别在Y轴方向周围朝同一方向变形。若可动镜11的移动量增加，则Y轴方向周围的第1扭力棒147、第2扭力棒148及非线性缓和弹簧149的变形量分别直线地增加。若将各构件的Y轴方向周围的变形量进行比较，则在可动镜11的移动量相同的情况下，第1扭力棒147的变形量小于第2扭力棒148的变形量，非线性缓和弹簧149的变形量远小于第1扭力棒147的变形量及第2扭力棒148的变形量的各者。

如图5所示，若可动镜11在Z轴方向上移动，则非线性缓和弹簧149在X轴方向上大幅度地变形，另一方面，第1扭力棒147及第2扭力棒148在X轴方向上几乎不变形。第1扭力棒147变形的方向与非线性缓和弹簧149变形的方向相同，且与第2扭力棒148变形的方向相反。若可动镜11的移动量增加，则X轴方向上的非线性缓和弹簧149的变形量以二次函数的形式增加。若将各构件的X轴方向上的变形量进行比较，则在可动镜11的移动量相同的情况下，第1扭力棒147的变形量与第2扭力棒148的变形量为大致相同程度，非线性缓和弹簧149的变形量远大于第1扭力棒147的变形量及第2扭力棒148的变形量的各者。

如此，非线性缓和弹簧149构成为，在可动镜11在Z轴方向上移动的状态下，Y轴方向周围的非线性缓和弹簧149的变形量小于Y轴方向周围的扭力棒147、148各者的变形量，且X轴方向上的非线性缓和弹簧149的变形量较X轴方向上的扭力棒147、148的各者的变形量大。同样地，非线性缓和弹簧159构成为，在可动镜11在Z轴方向上移动的状态下，Y轴方向周围的非线性缓和弹簧159的变形量小于Y轴方向周围的扭力棒157、158各者的变形量，且X轴方向上的非线性缓和弹簧159的变形量大于X轴方向上的扭力棒157、158各者的变形量。再者，此种各构件的Y轴方向周围的变形量及X轴方向上的变形量的关系只要在可动镜11的规定的可动范围内满足即可。

图6是比较例的光学装置的模式图，图7是上述实施方式的光学装置10的模式图。在图6及图7中，简化表示自Y轴方向观察的情况下的光学装置10的结构的一部分。比较例相当于在上述实施方式的光学装置10中未设置非线性缓和弹簧149、159、且各支架116与电极支撑构件144、154由具有刚性的构件连接的例子。比较例的可动镜1011、杆1141、1151、第1扭力棒1147、1157、第2扭力棒1148、1158分别对应于上述实施方式的光学装置10的可动镜11、杆141、151、第1扭力棒147、157、第2扭力棒148、158。

以下，以第1扭力棒1157侧为例进行说明，但对于第1扭力棒1147侧也同样。如图6所示，在比较例中可动镜1011在Z轴方向上移动的情况下，若假定仅通过第2扭力棒1158的扭转变形使得第1扭力棒1157移动，则第1扭力棒1157移动至位置B，以位置A与位置B之间的距离L远离可动镜1011。因此，实际上，第1扭力棒1157及第2扭力棒1158以距离L的量在X轴方向上弯曲变形。即，比较例中，可动镜1011在Z轴方向上移动时，第1扭力棒1157及第2扭力棒1158一边弯曲一边扭转。因此，第1扭力棒1157及第2扭力棒1158的扭转变形产生非线性。若存在此种非线性，则如下所述，有可动镜11的控制特性降低的担忧。

与此相对，如图7所示，在光学装置10中可动镜11在Z轴方向上移动的情况下，非线性缓和弹簧159较第1扭力棒157及第2扭力棒158更小地在Y轴方向周围变形，并且较第1扭力棒157及第2扭力棒158更大地在X轴方向上变形。由此，可抑制第1扭力棒157及第2扭力棒158向X轴方向的弯曲变形，其结果，可抑制第1扭力棒157及第2扭力棒158的扭转变形产生非线性。

此处，一面参照图8～图11，一面对第1扭力棒147、157及第2扭力棒148、158的扭转变形存在非线性的情况下会产生的问题进行说明。在图8中，以虚线表示不存在非线性的情况下的可动镜11的移动量与作用于可动镜11的复原力的关系，以实线表示存在非线性的情况下的该关系。如图8及图9所示，在如光学装置10那样非线性不存在(减小)的情况下，若Z轴方向上的可动镜11的移动量增加，则作用于可动镜11的复原力直线地增加。另一方面，在如比较例那样存在非线性的情况下，若Z轴方向上的可动镜11的移动量增加，则作用于可动镜11的复原力加速度地增加，与光学装置10的情况相比变大。具有如比较例那样的特性的弹簧被称为硬化型弹簧(或渐硬弹簧)。

图10及图11是对非线性较小的情况与较大的情况的各情况表示可动镜11的驱动频率与移动量的关系的曲线图。在图10及图11中，以虚线表示不存在非线性的情况的频率特性，以实线表示存在非线性的情况的频率特性。如图10及图11所示，存在非线性的情况与不存在非线性的情况相比，频率特性发生畸变，曲线图的峰上的可动镜11的移动量变小。因此，为了使可动镜11以相同的移动量移动，存在非线性的情况需要更大的力，而可动镜11的控制特性降低。再者，在图10及图11中，示出频率特性的一例，但频率特性不局限于如此。

另外，如图11所示，若非线性变大，则有对于相同的驱动频率存在点X1及点X2的2个解(重解)的情况。在该情况下，在进行使驱动频率自相对较小的初始值增加的控制的情况、与进行使驱动频率自相对较大的初始值减少的控制的情况下，可动镜11的行为不同。另外，若在包含与重解对应的频率的频率范围内连续动作，则受冲击或振动等外部影响而可动镜11的移动量成为与点X1对应的移动量或成为与点X2对应的移动量，由此导致动作变得不稳定。因此，有控制复杂化而可动镜11的控制特性降低的担忧。再有，在存在非线性的情况下，在将可动镜11的动作波形控制为例如正弦波状的情况下，对动作波形施加三次谐波(目标频率的3倍的频率成分)，由此导致难以将动作波形控制为所期望的形状，因此，也有可动镜11的控制特性降低的担忧。如此，若第1扭力棒147、157及第2扭力棒148、158的扭转变形存在非线性，则有可动镜11的控制特性降低的担忧。与此相对，如上所述，根据光学装置10，可抑制此种非线性的产生，而可抑制可动镜11的控制特性降低。

[可动部的外力耐受性与各第1梳齿及各第2梳齿的关系]

一面参照图3，一面对可动镜11的外力耐受性与各第1梳齿161a、163a及各第2梳齿162a、164a的关系进行说明。在上述光学装置10中，Y轴方向上的可动镜11的外力耐受性较X轴方向上的可动镜11的外力耐受性高。相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a在X轴方向或Y轴方向中可动镜11的外力耐受性较高的方向(Y轴方向)上彼此相对。同样地，相邻的第1梳齿163a与第2梳齿164a在X轴方向或Y轴方向中可动镜11的外力耐受性较高的方向(Y轴方向)上彼此相对。此处，各第1梳齿161a、163a及各第2梳齿162a、164a沿着与X轴方向或Y轴方向中可动镜11的外力耐受性较高的方向(Y轴方向)垂直的平面延伸。在上述光学装置10中，一对第2梳齿电极162沿着在较一对第1扭力棒147更靠镜面11a侧沿与Z轴方向垂直的平面延伸的一对电极支撑构件144设置，一对第2梳齿电极164沿着在较一对第1扭力棒157更靠镜面11a侧沿与Z轴方向垂直的平面延伸的一对电极支撑构件154设置。

此处，所谓可动镜11的外力耐受性，在沿着与Z轴方向垂直的方向使固定大小的外力(例如加速度等)作用于可动镜11的情况下，相当于可动镜11沿着使该外力作用的方向移动的移动量，是该移动量越小则外力耐受性表现为越高的特性。换言之，所谓可动镜11的外力耐受性，相当于使可动镜11沿着与Z轴方向垂直的方向以固定的移动量移动所需的外力的大小，是该外力的大小越大则外力耐受性表现为越高的特性。

可动镜11的外力耐受性可根据与Z轴方向垂直的方向上的可动镜11的固有振动频率知晓，该固有振动频率越高的方向成为外力耐受性越高的方向。作为一例，在上述光学装置10中，X轴方向上的可动镜11的固有振动频率为2600Hz左右，与此相对，Y轴方向上的可动镜11的固有振动频率为4300Hz左右，据此可知Y轴方向上的可动镜11的外力耐受性较X轴方向上的可动镜11的外力耐受性高。作为参考，在上述光学装置10中，Z轴方向上的可动镜11的固有振动频率为300Hz左右。再者，上述X轴方向上的可动镜11的固有振动频率是将板状部149a的宽度(X轴方向上的长度)设为10μm的情况下的解析结果。在将板状部149a的宽度设为5μm的情况下，X轴方向上的可动镜11的固有振动频率成为1100Hz左右，但Y轴方向上的可动镜11的固有振动频率及Z轴方向上的可动镜11的固有振动频率几乎未发生变化。

[光学装置的制造方法]

对上述光学装置10的制造方法进行说明。首先，制作与光学装置10对应的模型，在所制作的模型中，测量Y轴方向或X轴方向中可动镜11的外力耐受性较高的方向(测量的步骤)。具体而言，使用计算机制作仿真模型，使用该仿真模型进行动作解析，测量可动镜11的外力耐受性较高的方向。或者，实际试制光学装置作为模型，使用该光学装置进行动作解析，测量可动镜11的外力耐受性较高的方向。继而，测量可动镜11的外力耐受性较高的方向的结果，在所制作的模型中，相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a在可动镜11的外力耐受性较高的方向上彼此相对，且相邻的第1梳齿163a与第2梳齿164a在可动镜11的外力耐受性较高的方向上彼此相对的情况下，以与所制作的模型对应的方式制造光学装置10(制造的步骤)。

[作用及效果]

对上述光学装置10及其制造方法的作用及效果进行说明。在光学装置10中，第1弹性支撑部14包含第1扭力棒147与杆141而构成，第2梳齿电极162设置于第1弹性支撑部14中位于较第1扭力棒147更靠镜面11a侧的部分(具体而言，电极支撑构件144)。同样地，第2弹性支撑部15包含第1扭力棒157与杆151而构成，第2梳齿电极164设置于第2弹性支撑部15中位于较第1扭力棒157更靠镜面11a侧的部分(具体而言，电极支撑构件154)。由此，能够抑制第1梳齿电极161与第2梳齿电极162之间产生的静电力、及第1梳齿电极163与第2梳齿电极164之间产生的静电力，并且也能够使可动镜11沿着Z轴方向大幅移动。再有，相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a在X轴方向或Y轴方向中可动镜11的外力耐受性较高的Y轴方向上彼此相对。同样地，相邻的第1梳齿163a与第2梳齿164a在X轴方向或Y轴方向中可动镜11的外力耐受性较高的Y轴方向上彼此相对。由此，当可动镜11沿着Z轴方向移动时，第2梳齿162a不易接触于与之相邻的第1梳齿161a，第2梳齿164a不易接触于与之相邻的第1梳齿163a。根据以上内容，通过光学装置10，能够抑制粘附的产生，并且能够使可动镜11沿着规定方向(Z轴方向)大幅移动。

在光学装置10中，一对第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15配置于X轴方向上的可动镜11的两侧。与例如弹性支撑部在可动镜11的周围配置有3个以上的情况相比，在一对第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15配置于可动镜11的两侧的情况下，能够以更简单的结构使可动镜11沿着Z轴方向大幅移动。另一方面，与例如弹性支撑部在可动镜11的周围配置有3个以上的情况相比，在一对第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15配置于可动镜11的两侧的情况下，有在与Z轴方向垂直的方向上可动镜11也容易移动的倾向。但是，相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a在可动镜11的外力耐受性较高的方向上彼此相对，且相邻的第1梳齿163a与第2梳齿164a在可动镜11的外力耐受性较高的方向上彼此相对。因此，可抑制粘附的产生。

特别是当在第1弹性支撑部14设置有非线性缓和弹簧149，且在第2弹性支撑部15设置有非线性缓和弹簧159时，如上所述，虽然非线性得以缓和，但有在与Z轴方向垂直的方向上可动镜11也容易移动的倾向。因此，使相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a在X轴方向或Y轴方向中可动镜11的外力耐受性较高的方向上彼此相对，并且使相邻的第1梳齿163a与第2梳齿164a在X轴方向或Y轴方向中可动镜11的外力耐受性较高的方向上彼此相对是极其有效的。

在光学装置10中，第1弹性支撑部14具有在较第1扭力棒147更靠镜面11a侧沿与Z轴方向垂直的平面延伸的电极支撑构件144，第2梳齿电极162沿着电极支撑构件144设置。同样地，第2弹性支撑部15具有在较第1扭力棒157更靠镜面11a侧沿与Z轴方向垂直的平面延伸的电极支撑构件154，第2梳齿电极164沿着电极支撑构件154设置。由此，在可动镜11的外力耐受性较高的方向为Y轴方向的光学装置10中，可在适切的位置(即，即使第1梳齿电极161与第2梳齿电极162之间及第1梳齿电极163与第2梳齿电极164之间不产生较大的静电力，也能够使可动镜11沿着Z轴方向大幅移动的位置)高效率地(即，以不占据多余的区域的方式)配置第2梳齿电极162、164。

根据光学装置10的制造方法，可高效率地获得能够抑制粘附的产生并且能够使可动镜11沿着规定方向(Z轴方向)大幅移动的光学装置10。

[变形例]

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。例如，各构成的材料及形状并不限于上述材料及形状，可采用各种材料及形状。

图12是变形例的光学装置10的俯视图。如图12所示，变形例的光学装置10与上述实施方式的光学装置10的主要的不同点在于：第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15分别不具有一对电极支撑构件144及一对电极支撑构件154、以及一对第1梳齿电极161及一对第2梳齿电极162沿着可动镜11的外缘配置。

在变形例的光学装置10中，一对第1梳齿电极161设置于基座12。具体而言，一对第1梳齿电极161在基座12的装置层52中分别设置于环状部112中的与Y轴方向的外侧的表面112a、112a相对的表面。各第1梳齿电极161具有沿着与X轴方向垂直的平面延伸的多个第1梳齿161a。各第1梳齿161a在X轴方向上空开规定的间隔而排列配置。

在变形例的光学装置10中，一对第2梳齿电极162沿着可动镜11的外缘设置。具体而言，一对第2梳齿电极162分别设置于环状部112中的Y轴方向的外侧的表面112a、112a。在该例中，各第2梳齿电极162在自Z轴方向观察的情况下，遍及环状部112的表面112a的整体而配置。各第2梳齿电极162具有沿着与X轴方向垂直的平面延伸的多个第2梳齿162a。各第2梳齿162a在X轴方向上空开规定的间隔而排列配置。

在一个第1梳齿电极161及一个第2梳齿电极162中，多个第1梳齿161a与多个第2梳齿162a相互交替地配置。即，一个第1梳齿电极161的各第1梳齿161a位于一个第2梳齿电极162的各第2梳齿162a间。在另一个第1梳齿电极161及另一个第2梳齿电极162中，多个第1梳齿161a与多个第2梳齿162a相互交替地配置。即，另一个第1梳齿电极161的各第1梳齿161a位于另一个第2梳齿电极162的各第2梳齿162a间。彼此相邻的第1梳齿161a及第2梳齿162a间的距离例如为数μm左右。

在变形例的光学装置10中，X轴方向上的可动镜11的外力耐受性较Y轴方向上的可动镜11的外力耐受性高。相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a在X轴方向或Y轴方向中可动镜11的外力耐受性较高的方向(X轴方向)上彼此相对。此处，各第1梳齿161a及各第2梳齿162a沿着与X轴方向或Y轴方向中可动镜11的外力耐受性较高的方向(X轴方向)垂直的平面延伸。

作为一例，在变形例的光学装置10中，Y轴方向上的可动镜11的固有振动频率为4300Hz左右，与此相对，X轴方向上的可动镜11的固有振动频率为4900Hz左右，据此可知X轴方向上的可动镜11的外力耐受性较Y轴方向上的可动镜11的外力耐受性高。作为参考，在变形例的光学装置10中，Z轴方向上的可动镜11的固有振动频率为300Hz左右。

如以上所说明的那样，在变形例的光学装置10中，可动镜11的外力耐受性较高的方向为X轴方向，第2梳齿电极162沿着可动镜11的外缘设置。由此，在可动镜11的外力耐受性较高的方向为X轴方向的光学装置10中，可在适切的位置(即，即使第1梳齿电极161与第2梳齿电极162之间不产生较大的静电力，也能够使可动镜11沿着Z轴方向大幅移动的位置)高效率地(即，以不占据多余的区域的方式)配置第2梳齿电极162。

另外，在上述实施方式的光学装置10中，相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a也可在与Z轴方向垂直的方向中可动镜11的外力耐受性最高的方向上彼此相对。同样地，相邻的第1梳齿163a与第2梳齿164a也可在与Z轴方向垂直的方向中可动镜11的外力耐受性最高的方向上彼此相对。此种光学装置10可以如下方式制造。首先，制作与光学装置10对应的模型，在所制作的模型中，测量与Z轴方向垂直的方向中可动镜11的外力耐受性最高的方向。继而，测量可动镜11的外力耐受性最高的方向的结果，在所制作的模型中，相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a在可动镜11的外力耐受性最高的方向上彼此相对，且相邻的第1梳齿163a与第2梳齿164a在可动镜11的外力耐受性最高的方向上彼此相对的情况下，以与所制作的模型对应的方式制造光学装置10。

同样地，在变形例的光学装置10中，相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a也可在与Z轴方向垂直的方向中可动镜11的外力耐受性最高的方向上彼此相对。此种光学装置10可以如下方式制造。首先，制作与光学装置10对应的模型，在所制作的模型中，测量与Z轴方向垂直的方向中可动镜11的外力耐受性最高的方向。继而，测量可动镜11的外力耐受性最高的方向的结果，在所制作的模型中，相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a在可动镜11的外力耐受性最高的方向上彼此相对的情况下，以与所制作的模型对应的方式制造光学装置10。

另外，第2梳齿电极162只要设置于可动镜11及第1弹性支撑部14的至少一者中位于在X轴方向上较第1扭力棒147更靠镜面11a侧的部分即可。同样地，第2梳齿电极164只要设置于可动镜11及第2弹性支撑部15的至少一者中位于在X轴方向上较第1扭力棒157更靠镜面11a侧的部分即可。另外，驱动部13也可具有3个以上的弹性支撑部。光学装置10也可具备设置有镜面11a以外的其他光学功能部的可动部来代替可动镜11。作为其他光学功能部，例如可列举透镜等。

另外，第1弹性支撑部14也可还具有一对杆。作为一例，一对杆配置于第1光学功能部17的两侧且沿着X轴方向延伸。一个杆中的与镜面11a为相反侧的端部经由一个第2扭力棒148连接于一个杆141的突出部141e。另一个杆中的与镜面11a为相反侧的端部经由另一个第2扭力棒148连接于另一个杆141的突出部141e。一对杆的各者中的镜面11a侧的端部可固定于基座12，或者也可经由扭力棒连接于基座12。在一对杆的各者中的镜面11a侧的端部固定于基座12的情况下，例如，一对杆弯曲变形。这些方面对于第2弹性支撑部15也同样。

非线性缓和弹簧149并不限定于上述实施方式。例如，板状部149a在Y轴方向上的长度也可与扭力棒147、148的长度相同或为扭力棒147、148的长度以下。板状部149a的宽度(X轴方向上的长度)也可与扭力棒147、148的宽度相同或为扭力棒147、148的宽度以上。板状部149a可沿任意方向延伸。非线性缓和弹簧149也可包含单个或3个以上的板状部149a。在上述实施方式中，在第1弹性支撑部14设置有一对非线性缓和弹簧149，但也可设置单个或3个以上的非线性缓和弹簧149。非线性缓和弹簧149也可不包含板状部149a地构成。这些方面对于非线性缓和弹簧159也同样。

固定镜21也可不仅如光模块1那样仅配置于第1光学功能部17的正下方，也设置于第2光学功能部18的正下方。通过该结构，可与第1光学功能部17同样地使用第2光学功能部18而实现装置的多功能化，并且也可抑制可动镜11的可动性能的降低及装置整体的大型化。固定镜21也可设置于装置层52的主面12a上。在该情况下，不在SOI基板50形成作为第1光学功能部17及第2光学功能部18发挥功能的光通过开口部。光模块1并不限定于构成FTIR的光模块，也可为构成其他光学系统的光模块。

另外，在上述实施方式中，相邻的第1梳齿161a与第2梳齿162a只要在可动镜11的外力耐受性较高的方向上彼此相对即可。即，只要彼此相对的第1梳齿161a的侧面与第2梳齿162a的侧面在可动镜11的外力耐受性较高的方向上彼此相对即可。作为一例，第1梳齿161a及第2梳齿162a的至少一者也可相对于与可动镜11的外力耐受性较高的方向垂直的平面倾斜地延伸。或者，第1梳齿161a及第2梳齿162a的至少一者也可具有在自Z轴方向观察的情况下弯曲成弧状的形状。这些方面对于第1梳齿163a及第2梳齿164a也同样。

上述一实施方式或变形例中的各结构可任意地应用于其他实施方式或变形例中的各结构。

符号的说明

10…光学装置、11…可动镜(可动部)、11a…镜面(光学功能部)、12…基座、14…第1弹性支撑部(弹性支撑部)、15…第2弹性支撑部(弹性支撑部)、141、151…杆、144、154…电极支撑构件、147、157…第1扭力棒(扭力棒)、161、163…第1梳齿电极、161a、163a…第1梳齿、162、164…第2梳齿电极、162a、164a…第2梳齿。

Claims (7)

1.一种光学装置，其特征在于，

具备：

基座；

可动部，其具有光学功能部；

弹性支撑部，其连接于所述基座与所述可动部之间，以所述可动部能够沿着第1方向移动的方式支撑所述可动部；

第1梳齿电极，其设置于所述基座，且具有多个第1梳齿；及

第2梳齿电极，其设置于所述可动部及所述弹性支撑部的至少一者，且具有与所述多个第1梳齿相互交替地配置的多个第2梳齿，

所述弹性支撑部具有沿着与所述第1方向垂直的第2方向延伸的扭力棒、及连接有所述扭力棒的杆，

所述第2梳齿电极设置于所述可动部及所述弹性支撑部的至少一者中位于较所述扭力棒更靠近所述光学功能部侧的部分，

相邻的所述第1梳齿与所述第2梳齿在所述第2方向、或与所述第1方向及所述第2方向垂直的第3方向中所述可动部的外力耐受性高的方向上彼此相对。

2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，

所述弹性支撑部在所述第3方向上的所述可动部的两侧配置有一对。

3.如权利要求1或2所述的光学装置，其特征在于，

所述第2方向或所述第3方向中所述可动部的外力耐受性高的方向为所述第2方向，

所述弹性支撑部还具有在较所述扭力棒更靠近所述光学功能部侧沿与所述第1方向垂直的平面延伸的电极支撑构件，

所述第2梳齿电极沿着所述电极支撑构件设置。

4.如权利要求1或2所述的光学装置，其特征在于，

所述第2方向或所述第3方向中所述可动部的外力耐受性高的方向为所述第3方向，

所述第2梳齿电极沿着所述可动部的外缘设置。

5.一种光学装置，其特征在于，

具备：

基座；

可动部，其具有光学功能部；

弹性支撑部，其连接于所述基座与所述可动部之间，以所述可动部能够沿着第1方向移动的方式支撑所述可动部；

第1梳齿电极，其设置于所述基座，且具有多个第1梳齿；及

第2梳齿电极，其设置于所述可动部及所述弹性支撑部的至少一者，且具有与所述多个第1梳齿相互交替地配置的多个第2梳齿，

所述弹性支撑部具有沿着与所述第1方向垂直的第2方向延伸的扭力棒、及连接有所述扭力棒的杆，

所述第2梳齿电极设置于所述可动部及所述弹性支撑部的至少一者中位于较所述扭力棒更靠近所述光学功能部侧的部分，

相邻的所述第1梳齿与所述第2梳齿在与所述第1方向垂直的方向中所述可动部的外力耐受性最高的方向上彼此相对。

6.一种光学装置的制造方法，其特征在于，

具备：

制作与权利要求1～4中任一项所述的光学装置对应的模型，在所述模型中，测量所述第2方向或所述第3方向中所述可动部的外力耐受性高的方向的步骤；及

测量所述可动部的外力耐受性高的方向，其结果，在所述模型中，当相邻的所述第1梳齿与所述第2梳齿在所述可动部的外力耐受性高的方向上彼此相对时，以与所述模型对应的方式制造所述光学装置的步骤。

7.一种光学装置的制造方法，其特征在于，

具备：

制作与权利要求5所述的光学装置对应的模型，在所述模型中，测量与所述第1方向垂直的方向中所述可动部的外力耐受性最高的方向的步骤；及

测量所述可动部的外力耐受性最高的方向，其结果，在所述模型中，当相邻的所述第1梳齿与所述第2梳齿在所述可动部的外力耐受性最高的方向上彼此相对时，以与所述模型对应的方式制造所述光学装置的步骤。

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