JP2003185946A - 連続的に制御可能な回折効率を有する電気機械的な回折格子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、回折効率の連続制御の提供
が可能で、リボン要素の機械的な故障をほとんど有しな
い電気機械的な回折格子装置を提供する。 【解決手段】 表面を有する基部；基部に提供される底
の伝導性の層；上部表面を確定し、第一と第二の相対す
る側壁及び底部を有する通路を確定するスペーサー層が
提供され、縦方向の通路がスペーサー層に形成されるこ
と；互いに平行に間隔が置かれて位置し、通路にかかっ
ている複数のリボン要素であって、リボン要素は通路の
各側のスペーサー層の上部表面に固定され、各リボン要
素は伝導性の層を備えて提供されることを特徴とするリ
ボン要素；底の伝導性の層と通路の底との間に提供され
る機械的な停止であって、機械的な停止は距離ｈ_０でリ
ボン要素の低部のリボン表面から分離される固い障壁を
形成することを特徴とする機械的な停止を含有する電気
機械的な回折格子装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気機械的な回折
格子装置に関し、より詳細には連続的に制御可能な回折
効率を有する電気機械的な回折格子装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気機械的空間の光変調器は、画像処
理、表示、光計算、及び印刷を含有する様々な応用のた
めに設計されている。変形可能な鏡で印刷するための光
ビーム処理は片持ち梁の機械的なビームを使用する光ビ
ーム変調用の装置として周知である。電気機械的空間光
変調器の他の適用は、波長区分マルチプレックス化及び
分光計を含む。

【０００３】さらに、電気機械的な回折格子は、特許文
献の中で文書化されている（例えば、特許文献１及び２
を参照。）。より最近では、ブルーム等は回折格子光バ
ルブ（ＧＬＶ）として当業者に周知の光ビーム変調器の
装置を組立てる装置及び方法を記載している（例えば、
特許文献３を参照。）。この装置は、１）リボン及び基
板との間のスティクションを除去する接触域を最小限に
するリボンの下のパターン化された高くしたエリアと；
２）リボン間の間隔が縮小し、良好なコントラストを生
成するように代替リボンが作動される代替装置の設計
と；３）代替リボンを固定するための固体のサポート
と；及び４）サスペンドされた表面の回転によって焼か
れた回折格子を生産した代替装置設計を含んだ構造にお
ける変化を備えてブルーム等によって後に記載された
（例えば、特許文献４を参照。）。

【０００４】ブルームによると、装置は、リボンは適用
された電圧を変えることにより、基板上の高さの連続的
な範囲の中で偏向されることが記載されている（例え
ば、特許文献４を参照。）。この装置中のリボンと接地
面との間の空間は、回折効率の連続制御を装置によって
許容できるようにしておくために好ましくは比較的大き
いに違いない。しかしながら、リボンを作動し、それに
よって基板の表面と接触する場合、誤差によって、若し
くは誘電性のリボン物質中のチャージ蓄積による何れか
によって、リボンの機械的な負荷はリボン物質の重大な
負荷を超過し、機械的な故障を引き起こす（つまり、リ
ボンの故障、深割れ若しくは摩耗）。

【０００５】

【特許文献１】ＵＳ４０１１００９

【特許文献２】ＵＳ５１１５３４４

【特許文献３】ＵＳ５３１１３６０

【特許文献４】ＵＳ５４５９６１０

【発明が解決しようとする課題】本発明は、結果とし
て、回折効率の連続制御が提供ができ、リボン要素の機
械的な故障をほとんど有しない電気機械的な回折格子装
置の提供を必要とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の必要性は、表面を
有する基部；基部に提供される底部の伝導性層；上部表
面を確定し、第一と第二の相対する側壁及び底部を有す
る通路を確定するスペーサー層が提供され、縦方向の通
路がスペーサー層に形成されること；互いに平行に間隔
が置かれて位置し、通路にかかっている複数のリボン要
素であって、リボン要素は通路の各側のスペーサー層の
上部表面に固定され、各リボン要素は伝導性層を備えて
提供されることを特徴とするリボン要素；底部の伝導性
層と通路の底部との間に提供される機械的な停止であっ
て、機械的な停止は距離ｈ_０でリボン要素の低部のリボ
ン表面から分離される固い障壁を形成し、プルダウン電
圧の適用においてｈ_０に制限されるリボン要素の実際の
偏向距離を引き起こし、それによってリボン要素の破損
を減少し、ここでｄmax＞ｈ_０＞λ／４である場合、ｄm
axはプルダウンが発生する場合のリボン偏向であり、λ
は電気機械的な回折格子装置によって偏向される光の波
長であることを特徴とする機械的な停止を含有する電気
機械的回折格子装置を提供することにより満たされる。

【０００７】さらに、前述の必要性は本発明の第二実施
態様によって達成される。第二実施態様は、表面を有す
る基部；基部に提供される底部の伝導性層；上部表面を
確定し、第一と第二の相対する側壁及び底部を有する通
路を確定するスペーサー層が提供され、縦方向の通路が
スペーサー層に形成されること；互いに平行に間隔が置
かれて位置し、通路にかかっている複数のリボン要素で
あって、リボン要素は通路の各側のスペーサー層の上部
表面に固定され、各リボン要素は伝導性層を備えて提供
され、厚さｔ_ｒを有することを特徴とするリボン要素；
底部の伝導性層とスペーサー層との間に提供される保護
層であって、少なくとも厚さｔ_ｓを有し、ここで

【０００８】

【数２】 であり、ε_ｒはリボン要素の誘電率で、λは電気機械的
な回折格子装置によって偏向される光の波長であること
を特徴とする保護層；通路の幅内にパターン化され、保
護層の上部に位置し、機械的な停止が構成されるような
保護層の厚さと等しい高さを有する複数の隔離を含有す
る電気機械的回折格子装置である。

【０００９】別の実施態様は、表面を有する基部；基部
に提供される底部の伝導性層；上部表面を確定し、第一
と第二の相対する側壁及び底部を有する通路を確定する
スペーサー層が提供され、縦方向の通路がスペーサー層
に形成されること；互いに平行に間隔が置かれて位置
し、通路にかかっている複数のリボン要素であって、リ
ボン要素は通路の各側のスペーサー層の上部表面に固定
され、各リボン要素は伝導性層を備えて提供され、厚さ
ｔ_ｒを有することを特徴とするリボン要素；底部の伝導
性層とスペーサー層との間に提供される保護層であっ
て、少なくとも厚さｔ_ｓを有し、ここで

【００１０】

【数３】 であり、隔離が保護層の厚さよりも薄い高さを有するよ
うな通路の幅内でパターン化された複数の隔離を有する
保護層である一方、一旦作動されると、リボン要素用の
固い障壁を成形するために保護膜の上に定住することを
特徴とする保護層を含有する電気機械的回折格子装置で
ある。

【００１１】

【発明の実施の形態】一つの実施態様において、連続的
に制御可能な回折効率を備える電気機械的な回折格子装
置は一つ以上のエッチングされた通路上にサスペンドさ
れた複数の変形可能なリボン要素を有し、リボン要素の
一つ以上のセットの作動により光ビームを変調する。作
動は、基板上の電極（底部の伝導性層）に関してリボン
要素に電圧を適用することによって提供される静電力を
用いて、基板上で通路の壁に関する、リボン要素の中心
の高さの制御である。リボン要素の高さへの影響により
生成された周期的な構造は、λ／４の作動の高さの差で
得られた、一次の回折された方向への最小及び最大の回
折効率を備える回折効率を必要とする。λ／４の高さま
でのリボン要素の連続した作動を得るために、最大の所
望の偏向よりもより大きいギャップはリボン要素と基板
の電極との間に好ましく提供される。そのような大きな
ギャップの一つの結果は、機械的な故障を引き起こし得
る基板に偏向しているリボン要素の通常の作動である。
本発明はリボン要素の下に機械的な停止を形成する誘電
体層の使用を含む。誘電性層は、機械的な故障によって
引き起こされたリボン要素の破損を防ぐ一方で、回折さ
れた強度のダイナミックレンジを最大限にするために、
隔離パターンの形成を連続的若しくはパターン化する。

【００１２】光表面上の周期的な溝（つまり、回折格
子）は、入射光の方向性に影響すると知られている。回
折格子表面上の空気中の平行な光の入射は、回折格子方
程式

【００１３】

【数４】 によって記述される次で回折される。この式においてλ
は光の波長であり、ｍは回折される次を表示する整数で
ある。

【００１４】図１は角度θ_０で回折格子１０に入射する
光ビーム１１を有する従来の反射する回折格子１０を例
証する。回折格子の表面は、式１にしたがった回折角度
を確定する周期Λを有することを確定する。回折次ｍに
対応する回折されたビーム１３は角度θｍで回折格子１
０を出る。

【００１５】図１に描かれた回折格子１０は、回折格子
のプロファイルが方形波である２元の回折格子である。
デューティサイクルは、回折格子周期Λへの溝Ｌ_１の幅
の比率として定義される。２元相の回折格子は、デュー
ティサイクルが０．５に等しく、回折格子１０を形成す
るために使用される物質の反射率Ｒが１．０に等しい場
合に最大の回折効率を有する。

【００１６】一定の反射率及び０．５のデューティサイ
クルにおいて、式２はスカラー回折理論の正確で理論的
な回折効率を与える。

【００１７】

【数５】 この式でｑ_ｍは幾何学的因子である。

【００１８】

【数６】 通常の入射の解明において、第一（ｍ＝１）次の最大効
率は光回折格子の深さｄがλ／４と等しい場合に発生す
る。かかる回折格子は、回折格子の重要性（λ／Λ＜
０．５）において、４０％までの＋１及び−１次方向の
等しい回折効率を有しており、一方、残りの光はより高
い奇数の次（つまり、±３、±５、など）に回折され
る。

【００１９】格子光バルブなどの電気機械的回折格子装
置が所望の変調された光ビームを生成するために光ビー
ムを変調するであろうことによる適当な2つの方法があ
る。第一の変調方法は、リボンが等しい強度の光のパル
スを生成する時間量の変化においてオンとオフ間で作動
する、パルス幅変調（ＰＷＭ）である。この方法におい
て、作動した回折格子の回折効率は最適な性能において
最大化すべきである。

【００２０】本発明の主題である第二変調方法は、連続
的に電気機械的な回折格子の回折効率を変化し、一方で
一定のパルス幅を維持する、強度変調（ＩＭ）と呼ばれ
る。この方法は、回折された強度がほとんどないか若し
くは全く無いポイント（静電力がないことにむしろ対応
する）と最大の回折された強度のポイント（移動可能な
リボンにおいてλ／４の作動距離に対応する）との間で
連続的に制御される作動したリボンの高さを許容する。
可変の回折効率を伴うＧＬＶの概念はブルーム等のＵＳ
５３１１３６０によって特許文献で議論されている。

【００２１】図２は連続的なレベルの制御のためにブル
ーム等によって記載される従来の電気機械的な回折格子
装置３０の図である。複数の移動可能なリボン要素３４
及び静止しているリボン要素３２は基板４４上にインタ
ーデジタル手法で配列される。伝導性の反射層３５は移
動可能なリボン要素３４及び静止しているリボン要素３
２の両者の上に提供される。移動可能なリボン要素３４
は、伝導性の反射層３５と基板４４の下に提供されてい
る接地電極４０との間に電圧を適用することにより任意
の深さｄに作動できる。静止しているリボン要素３２は
固体のサポート３６によって固定されている。したがっ
て、移動可能なリボン要素３４が作動する場合、可変の
回折効率を伴う回折格子が形成される。

【００２２】固体のサポート３６と底部の電極４０との
間の基板４４は明白にされないが、ブルーム等のＵＳ５
３１１３６０で開示の発明のすべての実施態様と一致し
ている半導体であると仮定される。マイクロエレクトロ
ニクス業界基準と一致して、低抵抗性シリコンウェハー
が基板４４として最も好ましく使用され、底部電極４０
と上部の基板表面４２との間で些細な電位降下が起こ
る。

【００２３】電圧Ｖが図２に例示された電気機械的回折
格子装置３０の接地電極４０に関連して移動可能なリボ
ン要素３４に適用される場合、偏向量ｄにより作動して
いない高さｈ_０からの移動可能なリボン要素３４の中心
の高さを縮小する静電力が生成される。リボンの中心に
適用された単位面積あたりの静電力の強さは、

【００２４】

【数７】 によってほぼ与えられ、この式において、ｔ_ｒ及びε_ｒ
は、それぞれリボン層の厚さ及び相対的な誘電率であ
る。

【００２５】静電力へ反することは、リボンの増加した
長さに起因する引張力である。この力は、偏向した場
合、静電力に反対する垂直成分を有するリボンの長さに
沿って導かれる。単位面積当たり引張力の垂直成分は、
ばね力としてかたどられる。

【００２６】

【数８】 式５において、ｋは、リボン物質の内因性のストレス及
び弾性係数、並びに移動可能なリボン要素３４の幾何学
的配置によって影響されるばね定数である。

【００２７】各々のわずかに適用された電圧において、
リボンが平衡である、つまり静電力とばね力は互いを無
効にする偏向量ｄが存在する。しかしながら、適用され
た電圧が増大すると、電圧はばね力が平衡を維持するこ
とが不十分であるところまで達し、静電力は、リボンが
一般的に基板である機械的な障壁に接触するまで、リボ
ンの下降を促進する。この現象は“プルダウン”と呼ば
れ、この現象が起こる場合の電圧はプルダウン電圧Ｖ
_ＰＤと呼ばれる。

【００２８】プルダウン電圧は、ばね力がリボン偏向の
線形機能であり、一方で静電力が（ｈ_０−ｄ）^−２とし
て振舞うことを観察することによって推定できる。この
ようにプルダウン電圧は、−Ｆ_ｓ対dの曲線がＦ_ｅｓ対
ｄの曲線への接線であるポイントと等価である。数学的
に言及すると、プルダウン状態における必要性は、

【００２９】

【数９】

【００３０】

【数１０】 である。

【００３１】式６は平衡が維持されることを表している
（平衡が存在する場合の最も大きい電圧としてプルダウ
ン状態を定義する）。この式はすべてのＶがＶ_ＰＤ以下
であることを維持している。式７は二つの曲線が接して
いることを表している。式７において、ｄ_ｍａｘはプル
ダウンが起こる場合でのリボン偏向として示されてい
る。

【００３２】方程式6及び7の解決は、プルダウン電圧及
び対応するリボン偏向のための近似式を産出し、

【００３３】

【数１１】

【００３４】

【数１２】 である。このように、プルダウンが起こる以前にリボン
が連続的に作動できる最大距離は、作動しない高さのお
よそ３分の１である。

【００３５】基板上のエアーギャップは、ゼロから最大
までの回折効率の連続的制御を保証する光の波長の少な
くとも３／４の厚さを有するべきである。しかしなが
ら、リボンが基板まで引き下げられた場合は、この距離
を作動することによりリボン物質に被られた負荷は、受
ける負荷を超過し、リボンの故障に帰着する。

【００３６】原理において、リボンはプルダウン電圧Ｖ
_ＰＤよりも低い値に電圧を制限することによってプルダ
ウンを作動することを防ぐことができる。しかしなが
ら、偶然の電気的な過渡状態は故意でない作動の過去の
プルダウンに帰着することができる。さらに、様々な他
の要因（例えば、誘電性のリボン物質への電荷の注入、
若しくは老朽化のためにリボンフィルムの内因的なスト
レスの弛緩があった場合）によって、所望の偏向量ｄを
達成するために必要とされる電圧は時間をかけて変化で
きる量である。同様に、プルダウン電圧は時間で変化で
きる。このように、プルダウン電圧が作動のために使用
された電圧の範囲外に流されることを防ぐために、装置
は電圧の頻繁なモニタリングを必要とする。

【００３７】代替として、装置は、回折効率の十分なダ
イナミックレンジへ作動するために必要となる、よりは
るかに大きな通路の深さで構築することができる。しか
しながら、通路の深さの増大は作動において必要とされ
る電圧を増大する望ましくない作用を有する。

【００３８】この発明は、電荷することによって影響さ
れず、作動において必要とされる電圧を増加しない偶発
的なプルダウンによる機械的な故障を防ぐために内蔵さ
れた構造を有する装置を記載している。

【００３９】図３は従来の発明を記載するために使用さ
れた電気機械的な回折格子装置１００の従来技術の斜視
図である。電気機械的な回折格子装置１００の機械的に
変形可能な構造は基部５０の上部に形成される。図３で
示される実施態様は、静電力の適用によって作動できる
電気機械的な回折格子装置１００を含む。基部５０は基
板５２を含む。基板５２の物質はガラス物質、プラスチ
ック、金属、及び半導体物質から選択される。基板５２
は、薄い底部の伝導性層５６によって覆われる。この実
施態様において、薄い底部の伝導性層５６は、機械的な
回折格子装置１００を作動する電圧を適用するための電
極として作用するために必要である。薄い底部の伝導性
層５６は、アルミウム、チタン、金、銀、タングステ
ン、シリコン若しくはシリコン合金、及び酸化スズイン
ジウムからなるグループから選択される。薄い底部の伝
導性層５６は、誘電性の機械的停止層５８によって覆わ
れる。前述の誘電性の機械的停止層５８には、スペーサ
ー層６５が提供される。スペーサー層６５の上部には、
反射層７８によって覆われたリボン層７０が形成され
る。この実施態様において、機械的な回折格子装置１０
０の作動のための第二電極を提供するために、反射層７
８は伝導性であるべきである。さらに、電極は反射及び
伝導性層７８からパターン化される。

【００４０】スペーサー層６５は、そこに形成される縦
方向の通路６７を有する。縦方向の通路６７は、それぞ
れ第一及び第二側壁６７ａ及び６７ｂ、並びに底部６７
ｃを含む。通路６７は上部に向かって開いており、それ
ぞれの変形可能なリボン要素７２ａ及び７２ｂの第一及
び第二セットによって覆われている。各変形可能なリボ
ン要素７２ａ及び７２ｂは通路６７にかかっており、通
路６７の何れの側のスペーサー層６５の表面に固定され
る。前述で記載のように、リボン層７０は反射的で、伝
導的な層７８によって覆われている。反射的で、伝導的
な層７８は第一及び第二伝導領域７８ａ及び７８ｂがそ
れぞれ存在するようにパターン化される。パターン化に
したがって、第一及び第二伝導領域７８ａ及び７８ｂの
両者はそれぞれはクシ状構造を有し、インターデジタル
手法によって機械的な回折格子装置１００の表面で配置
されている。第一及び第二伝導領域７８ａ及び７８ｂ
は、機械的及び電気的にお互いから分離される。反射的
であり、伝導的な層７８のパターンに従い、リボン層７
０が同じ手法でパターン化されている。結果として、通
路６７にかかる各変形可能なリボン要素７２ａ及び７２
ｂの第一及び第二セットが存在し、通路６７の方向で、
一つおきの変形可能なリボン要素が一つのセットに属す
るように配置される。

【００４１】図４は本発明の上部図である。電気機械的
な回折格子装置１００の長さに垂直な第一図面５、６、
７−５、６、７は、図５乃至７で示されるような電気機
械的な回折格子装置１００の断面図を提供する。電気機
械的な回折格子装置１００の長さに平行な第二図面８、
９−８、９は、図８及び９７で示されるような装置の操
作の断面図を提供する。

【００４２】図４に示される電気機械的な回折格子装置
１００は、静電力の適用によって作動できる装置であ
る。それぞれの第一及び第二の電気的に伝導性な領域７
８ａ及び７８ｂは、それぞれの変形可能なリボン要素７
２ａ及び７２ｂの第一若しくは第二セットの何れかに電
圧を適用できるようにお互いから分離できる。第一の電
気的に伝導性な領域７８ａは変形可能なリボン要素７２
ａの第一セットに電圧を適用し、第二の電気的に伝導性
な領域７８ｂは変形可能なリボン要素７２ｂの第二セッ
トに電圧を提供する。第二の電気的に伝導性な領域７８
ｂは、接触７５によって基部５０（図３では明確に示さ
れていない）で示されている薄い底部の伝導性層５６と
電気的に接触している。図４に示されるように、少なく
とも一つの誘電体層からなるスペーサー層６５の一部分
と機械的な停止５９は、第一及び第二伝導領域７８ａ及
び７８ｂのパターン化により可視できる。電気機械的な
回折格子装置１００の操作において、静電力は薄い底部
の伝導性層５６と各変形可能なリボン要素７２ａ上に形
成される第一伝導性領域７８ａとの間の電圧差によって
生成される。伝導性領域はまた各変形可能なリボン要素
７２ａ若しくは７２ｂの底部表面７０ｂ（図９で明確に
示されている）に形成できることは容易に理解できる。
加えて、伝導性領域は各変形可能なリボン要素７２ａ及
び７２ｂ内に位置できる。

【００４３】図５は、装置を含むフィルム構成を例証す
るために図４で示される面５、６、７−５、６、７に沿
った断面図である。例示された実施態様において、薄い
底部の伝導性層５６は表面５３ａを定義する。薄い底部
の伝導性層５６の上部は、図３の従来技術で示されてい
る誘電性の機械的な停止層５８とは明白に異なる機械的
な停止５９である。この実施態様において、機械的な停
止５９は、上部表面５４ａを定義する保護層１１４及び
保護層１１４の上部に位置している隔離層６０からな
る。保護層１１４の上部に存在する一連の隔離６１は、
隔離層６０をパターン化することによって通路６７内に
土台若しくはラインとして形成できる。図４の変形可能
なリボン要素７２ａ及び７２ｂの完全な作動の場合にお
いて、隔離層６１は接触エリアを削減する（及び、それ
によってスティクションの可能性）。隔離層６１の上部
表面は、完全な作動における変形可能なリボン要素７２
ａ及び７２ｂの停止表面５４ｂを定義する。

【００４４】さらに図４及び５を参照するに、隔離層６
０の上でスペーサー層６５はリボン表面の低部７０ａを
定義する。リボン表面７０の上部に形成される反射的で
伝導性の層７８は変形可能なリボン要素７２ａ及び７２
ｂを定義する。第二伝導性領域７８ｂと底部の伝導性層
５６との間の接触は、保護層１１４、スペーサー層６
５、及びリボン層７０を含む多層化装置による少なくと
も一つの開口部７４をエッチングすることによって達成
される。開口部７４は、例えば、アルミニウム合金など
の厚い伝導性層７６によって満たされる。厚い伝導性層
７６は写真平版処理及び厚い伝導性層７６によって覆わ
れる小さいエリアをエッチングする方法によって限定さ
れる。

【００４５】リボン要素７２ａ、７２ｂを作動させるた
めに適用された電圧は、プルダウンのために必要である
ことを超過する場合において、保護層１１４及び停止表
面５４ｂを形成する隔離層６１を含有する機械的な停止
５９の存在は、リボン要素７２ａ、７２ｂが長い距離の
偏向を防ぐ。図５に示されるように、隔離層６１は保護
層１１４の厚さよりも実際的に薄いかもしれない。事
実、隔離層６０が保護層１１４と比較して、重要ではな
い構造的な完全な状態を有するために十分に薄い場合、
簡素化されたプルダウン数理モデルで下記に示されるよ
うに、機械的な停止５９は主として保護膜１１４から有
効に構成される。

【００４６】ここで、スペーサー層６５の厚さと保護層
１１４の厚さは、表面７０ａ及び５４ｂの分離がプルダ
ウンにおける最大偏向ｄ_ｍａｘよりもわずかに小さいよ
うに選択され、その結果プルダウンは起こらない。表面
７０ａ及び５４ｂの分離をｈ _０として定義し、表面５４
ａ及び５３ａの分離をｔ_ｍｓとして定義し、リボン層７
０及び保護層１１４の誘電率をそれぞれε_ｒ及びε_ｍｓ
と定義し、次いで、プルダウンの最大偏向は

【００４７】

【数１３】 によって与えられる。

【００４８】理想的な構造において、ｈ_０は機械的な障
壁との接触を伴わない偏向の１／４を許容するための光
の波長の１／４よりもわずかに大きい。したがって、通
路６７内でプルダウンを防ぐために必要とされる保護層
１１４の厚さｔ_ｍｓは、

【００４９】

【数１４】 である。

【００５０】実施例として、熱により成長する二酸化ケ
イ素が保護層１１４において使用される。二酸化ケイ素
の誘電率は約４．０である。本質的に全体の機械的な停
止５９である、保護層１１４の厚さは光の波長のおよそ
２／３若しくは可視波長においておよそ５０００オング
ストロームにすべきである。

【００５１】本発明の好ましい実施態様が、図４の面
５、６、７−５、６、７に沿った断面として示される図
６に例示されている。この実施態様において及び図５と
の比較において、機械的な停止５９は、プルダウンが起
こる以前に停止面５４ｂで固体の障壁を提供するために
必要な高さに対する通路６７内で組立てられる一連の高
い隔離６１を含む。図６で示される保護層１１４は、薄
い底部の伝導層５６と隔離層６０との間にある。この実
施態様の電気機械的な挙動は、隔離６１の高さ、エリ
ア、位置、及び誘電性の特徴による影響を受けて、より
複雑である。このように、隔離の幾何学的配置におい
て、作動したリボンがプルダウンを経験する際にリボン
表面７０ａの低部より下の距離で位置する停止表面５４
ｂを定義する、ｔ_ｓｏで与えられる隔離層６０の理想的
な厚さがある。

【００５２】第三の実施態様が、図４の面５、６、７−
５、６、７に沿った断面として示される図７に例示され
ている。第三の実施態様は第二の実施態様と類似してお
り、停止表面５４ｂで固体の障壁を形成するために隔離
層６０内で組立てられる隔離６１を備える機械的な停止
５９を示す。隔離層６０を形成する誘電性物質は底部の
伝導性層５６の上部に直接提供されており、停止表面５
４ｂを定義する。隔離層６０は通路６７のエリア内の隔
離６１の形態でパターン化され、パターン化によって露
出された領域は隔離層６０の厚さよりも浅い深さにエッ
チングされる。エッチングの深さと隔離層６０の厚さ
は、高さｔ_ｓｏを伴う隔離を生成するように選択され
る。隔離の高さｔ_ｓｏは、リボン要素７２ａ及び７２ｂ
をリボン表面７０ａと停止表面５４ｂの分離に等しい距
離に偏向する電圧を供給する場合に変形可能なリボン要
素７２ａ及び７２ｂがプルダウンを経験するように選択
される。

【００５３】装置１００の操作において、静電力は、薄
い底部の伝導性層５６と反射的で伝導性の層７８との電
圧差によって生成される。図８は、リボン要素７２ａ、
７２ｂが平らで反射的な表面を形成する際に作動してい
ない図４の図面８、９−８、９に沿った装置の断面を例
示する。基板５２に反するリボン要素７２ａ、７２ｂの
面はリボン表面７０ａの低部に位置している。さらに、
非作動状態において、装置１００は入射光９０を受取
り、光９２を反射する。リボン表面７０ａの低部は、距
離ｈ_０によって停止表面５４ｂから分離している。

【００５４】図９はリボン要素７２ａに適用された静電
力を伴う、図面８、９−８、９に沿った装置の断面図で
ある。力はリボン要素７２ａの中心の基板に向かう偏向
に帰着し、一方でリボン要素７２ｂは動かないままで、
したがって回折格子を形成する。作動状態において、入
射光ビーム９０は＋１次の方向９２ｂ及び−１次の方向
９２ｃで主に回折し、あるものは反射された光９２ａを
維持する。基板５２に反する作動したリボン要素７２ａ
の面は、偏向した底部の表面７０ｂを定義する。リボン
表面７０ａと作動した底部の表面７０ｂとの間の分離は
偏向距離ｄに等しい。０及びλ／４の範囲の任意の偏向
距離ｄにおいて、その偏向距離によって作動しているリ
ボン要素７２ａに帰着するであろう電圧が存在する。式
１０及び１１で表されたプルダウンにおける状態を満た
すであろう、偏向の１／４に帰着する電圧よりも大きい
電圧が存在する。しかしながら、リボン要素７２ａの実
際の偏向距離は、停止表面５４ｂでの固体の障壁の存在
によってｈ_０に制限され、それによって機械的な故障の
可能性を削減する。

【００５５】本発明の好ましい実施態様の等角の回折格
子装置は図１０乃至１３ｂに例示されている。図１０
は、非作動状態で２つ並んでいる等角の回折格子装置１
０５ａと１０５ｂの構造を示している。この実施態様に
おいて、回折格子装置１０５ａと１０５ｂは静電力の適
用によって操作できる。回折格子装置１０５ａと１０５
ｂは、回折格子装置１０５ａと１０５ｂを作動する電極
として作用する薄い底部の伝導性層５６によって覆われ
ている、ガラス、金属、プラスチック、若しくは半導体
物質からなる基板５２の上部に形成される。薄い底部の
伝導性層５６は、アルミニウム、チタン、金、銀、タン
グステン、ドープ塗料を塗られたシリコン、若しくは酸
化スズインジウムなどの物質からなる。薄い底部の伝導
性層５６は、隔離層６０とスペーサー層６５が後続する
保護層１１４によって覆われる。スペーサー層６５の上
部に、リボン層７０が反射層７８に覆われて形成されて
いる。本実施態様において、反射層７８はまた、等角の
回折格子装置１０５ａと１０５ｂの作動において電極を
提供するためのコンダクターである。反射的で伝導性の
層７８は２つの等角の回折格子装置１０５ａと１０５ｂ
に電極を提供するためにパターン化されている。好まし
くは、リボン層７０は大きな復元力を提供するために十
分な伸長可能なストレスを備えた物質を含む。リボン物
質の例は、窒化ケイ素、アルミニウム化物チタン、及び
酸化チタンである。リボン層７０の厚さ及び張力のスト
レスは作動及び復元力における静電力の影響によって最
適に実行するように選択される。それらの力は、等角の
回折格子装置１０５ａと１０５ｂの電圧の必要性、速
さ、及び共振周波数に影響する。

【００５６】２つの回折格子装置１０５ａと１０５ｂの
各々は、反射的で伝導性の層７８及びリボン層７０から
パターン化された伸張されたリボン要素１２３ａ及び１
２３ｂを関連させる。伸張されたリボン要素１２３ａ及
び１２３ｂは、スペーサー層６５から形成された末端サ
ポート１２４ａ及び１２４ｂによってサポートされ、及
び一つ以上の中間サポート１２７によってサポートされ
る。図１０において、３つの中間サポート１２７はスペ
ーサー層６５から形成され示されている。それらの中間
サポート１２７は、４つの等しい幅の通路１２５を形成
するために均一に分離している。伸張されたリボン要素
１２３ａ及び１２３ｂは、それぞれ末端サポート１２４
ａ及び１２４ｂに固定され、及び中間サポート１２７に
固定されている。末端サポート１２４ａ及び１２４ｂ
は、それらのエッジが面している通路１２５以外は定義
しない。複数の正方形の隔離６１は、隔離層６０からの
通路１２５の底部でパターン化されている。作動してい
る場合、それらの隔離６１はリボン要素１２３ａ及び１
２３ｂがくっつく可能性を削減している。隔離６１はま
た、例えば、長方形若しくは円形などの正方形以外の形
状でパターン化されるかもしれない。

【００５７】等角の回折格子装置１０５ａ、１０５ｂ、
１０５ｃ、及び１０５ｄの４つの装置の線形配列の上部
図が図１１に示されている。それぞれの伸張されたリボ
ン要素１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、及び１２３ｄは
基礎的な構造を示すために、線Ａ−Ａより下の図の一部
分を部分的に取り外して描写する。最良の光性能及び最
大の対比のために、中間サポート１２７は、好ましくは
伸張されたリボン要素１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、
及び１２３ｄの下に完全に隠れるべきである。したがっ
て、上部から見た場合、好ましくは、中間サポートは等
角の回折格子装置１０５ａ乃至１０５ｄ間のギャップ１
３２で可視されない。ここで、等角の回折格子装置１０
５ａ乃至１０５ｄの各々は、４つの等しい幅の通路１２
５を備える３つの中間サポート１２７を有する。

【００５８】中間サポート１２７の中心対中心の分離Λ
は、作動状態での等角の回折格子装置１０５ａ乃至１０
５ｄの周期を定義する。伸張されたリボン要素１２３
ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、及び１２３ｄは、お互いに機
械的及び電気的に分離されて、４つの等角の回折格子装
置１０５ａ乃至１０５ｄ独立した操作を可能にする。図
１０の薄い底部の伝導性層５６はすべての装置において
共通となり得る。

【００５９】図１２ａは、図１１の線１２ａ、１２ｂ−
１２ａ、１２ｂによる、非作動状態の等角の回折格子装
置１０５ｄの二つの通路１２５の側面図である。図１２
ｂは作動状態における同様の図を示す。装置の操作にお
いて、引き付ける静電力は、薄い底部の伝導性層５６と
伸張されたリボン要素１２３ｂの反射的で伝導性の層７
８との間の電圧差を適用することによって生成される。
非作動状態において（図１２ａを参照）、電圧差を伴わ
ないで、リボン要素１２３ｂは中間サポート１２７間に
平らにサスペンドしている。この状態において、入射光
ビーム９０は主として鏡の方向への反射した光９２ａで
ある。作動状態を得るために、電圧は、伸張されたリボ
ン要素１２３ｂを変形し、周期Λ（図１２ｂ）を備える
部分的な等角の回折格子を生成する等角の回折格子装置
１０５ｂに適用する。図１２ｂは隔離６１と接触してい
る伸張されたリボン要素１２３ｂを備える完全な作動状
態の装置を示している。要素１２３ｂの底部と隔離６１
の上部の高低差は、入射光の波長λのおよそ１／４とな
るように選択される。最適な高さは作動した装置の特定
の形状に依存する。作動状態において、入射光９０は、
＋２次の方向１３６ａ及び−２次の方向１３６ｂで追加
的な光の回折を伴い、＋１次の方向９２ｂ及び−１次の
方向９２ｃで主に回折する。わずかな光はさらに高い次
の方向に回折し、あるものは反射される。装置の表面に
対して垂直な光の入射において、入射ビームとｍｔｈオ
ーダーの回折されたビームとの間の角度θ_ｍは、

【００６０】

【数１５】 によって与えられる。一つ以上の回折された次は収集さ
れて、適用に依存して光システムにより使用される。適
用された電圧が取り除かれた場合、張力のストレス及び
曲がりによる力はその元来の非作動状態にリボン要素１
２３ｂを戻す。

【００６１】図１３ａ及び１３ｂは、それぞれ、図１１
の線１３ａ、１３ｂ−１３ａ、１３ｂによる、非作動及
び作動状態での等角の回折格子１０５ｂの回転した側面
図を示す。伸張されたリボン要素１２３ｂは、末端サポ
ート１２４ｂ及び隣接の中間サポート１２７（ここでは
示されていない）によってサスペンドされている。電圧
の適用は図１３ｂに示されるような装置を作動する。

【００６２】好ましい実施態様において、等角の回折格
子装置の線形配列は、配列方向（ｘ方向）に垂直な回折
周期Λの方向（ｙ方向）を備える図１０乃至１２に例示
されるような装置の配置によって形成されている。次い
で、回折次はｙ−ｚ面の様々な角度であり、配列方向に
対して垂直である。光の狭いラインによって照射される
数千の装置からなる大きな線形配列でさえも、回折され
た次は比較的短い距離で空間的に分離する。この特徴は
光学系設計を単純化し、シュリーレン光学を必要とせず
に次の分離が空間的にできる、実現可能な設計を可能に
する。

【００６３】機械的な停止が、保護層と及び保護層の上
部に位置し、間隔が置かれてパターン化された複数の隔
離を有する隔離層を含む電気機械的な回折格子装置。

【００６４】リボン要素が第一及び第二のインターデジ
タルセットに配置され、一つのセットのリボン要素がも
う一方のセットのリボン要素から機械的及び電気的に分
離される電気機械的な回折格子装置。

【００６５】底部の伝導性層がリボン要素の上部表面で
覆われ、光を反射する特質を所有する電気機械的な回折
格子装置。

【００６６】機械的な停止が底部の伝導層とスペーサー
層との間に提供され、機械的な停止が少なくとも厚さｔ
_ｓを有し、ここで

【００６７】

【数１６】 であり、ε_ｐはリボン要素の誘電率であり、λは電気機
械的回折格子装置によって偏向された光の波長であり、
及びε_ｍは機械的停止の誘電率である電気機械的回折格
子装置。

【００６８】リボン要素が第一及び第二のインターデジ
タルセットに配置され、一つのセットのリボン要素がも
う一方のセットのリボン要素から機械的及び電気的に分
離される電気機械的な回折格子装置。

【００６９】底部の伝導性層がリボン要素の上部表面で
覆われ、光を反射する特質を所有する電気機械的な回折
格子装置。

【００７０】表面を有する基部；基部に提供される底の
伝導性の層；上部表面を確定し、第一と第二の相対する
側壁及び底部を有する通路を確定するスペーサー層が提
供され、縦方向の通路がスペーサー層に形成されるこ
と；互いに平行に間隔が置かれて位置し、通路にかかっ
ている複数のリボン要素であって、リボン要素は通路の
各側のスペーサー層の上部表面に固定され、各リボン要
素は伝導性層を備えて提供され、厚さｔ_ｒを有すること
を特徴とするリボン要素；底部の伝導性の層とスペーサ
ー層との間に提供される保護層であって、少なくとも厚
さｔ_ｓを有し、ここで

【００７１】

【数１７】 であり、隔離が保護層の厚さよりも薄い高さを有するよ
うな通路の幅内でパターン化された複数の隔離を有する
保護層である一方、一旦作動されると、リボン要素用の
固い障壁を成形するために保護膜の上に定住することを
特徴とする保護層を含有する電気機械的回折格子装置。

【００７２】リボン要素が第一及び第二のインターデジ
タルセットに配置され、一つのセットのリボン要素がも
う一方のセットのリボン要素から機械的及び電気的に分
離される電気機械的な回折格子装置。

【００７３】底部の伝導性層がリボン要素の上部表面で
覆われ、光を反射する特質を所有する電気機械的な回折
格子装置。

【００７４】機械的な停止が、保護層と及び保護層の上
部に位置し、間隔が置かれてパターン化された複数の隔
離を有する隔離層を含む機械的に等角な回折格子装置。

【００７５】第一操作状態において伸張された要素は平
面反射器として機能し、第二操作状態において伸張され
た要素は、伸張された要素の長さに対して平行な回折格
子周期を備える光回折格子として機能する機械的に等角
な回折格子装置。

【００７６】第二操作状態において、中間サポートは伸
張された要素とのみ接触する機械的に等角な回折格子装
置。

【００７７】伸張された要素は張力を受けてサポートさ
れている機械的に等角な回折格子装置。

【００７８】表面を有する基部；基部に提供される底部
の伝導性層；上部表面を確定し、第一と第二の相対する
側壁及び底部を有する通路を確定するスペーサー層が提
供され、縦方向の通路がスペーサー層に形成されるこ
と；光を反射する表面を含有する伸張された要素；基部
上の両末端で伸張された要素をサポートするための末端
サポートの対；末端サポート間の少なくとも一つの中間
サポート；第一及び第二操作状態間で要素の変形を引き
起こす伸張された要素に力を適用するための手段であっ
て、伸張された要素は、部分的に、中間サポートの配置
によって決定される回折格子周期の光回折格子を形成す
る第二操作状態の中間サポートに機械的に一致し、厚さ
ｔ_ｒを有する伸張された要素であることを特徴とする手
段；底部の伝導性層とスペーサー層との間に提供される
保護層であって、少なくとも厚さｔ _ｓを有し、ここで

【００７９】

【数１８】 であり、ε_ｒは伸張された要素の誘電率で、λは機械的
な等角の回折格子装置によって偏向される光の波長であ
ることを特徴とする保護層；通路の幅内にパターン化さ
れ、保護層の上部に位置し、機械的な停止が構成される
ような保護層の厚さと等しい高さを有する複数の隔離を
各々の機械的な等角の回折格子装置が含有し、その複数
の機械的な等角の回折格子装置を含んでいる回折によっ
て光の入射ビームを空間的に変調するための機械的な等
角の回折格子装置の配列。

【００８０】第一操作状態において伸張された要素は平
面反射器として機能し、第二操作状態において伸張され
た要素は、伸張された要素の長さに対して平行な回折格
子周期を備える光回折格子として機能する機械的に等角
な回折格子装置配列。

【００８１】第二操作状態において、中間サポートは伸
張された要素とのみ接触する機械的に等角な回折格子装
置の配列。

【００８２】伸張された要素は張力を受けてサポートさ
れている機械的に等角な回折格子装置の配列。

【００８３】機械的な停止が底部の伝導層とスペーサー
層との間に提供され、機械的な停止が少なくとも厚さｔ
_ｓを有し、ここで

【００８４】

【数１９】 であり、ε_ｐは伸張された要素の誘電率であり、λは機
械的に等角の回折格子装置によって偏向された光の波長
であり、及びε_ｍは機械的停止の誘電率である機械的に
等角の回折格子装置。

【００８５】表面を有する基部；基部に提供される底部
の伝導性層；上部表面を確定し、第一と第二の相対する
側壁及び底部を有する通路を確定するスペーサー層が提
供され、縦方向の通路がスペーサー層に形成されるこ
と；光を反射する表面を含有する伸張された要素；基部
上の両末端で伸張された要素をサポートするための末端
サポートの対；末端サポート間の少なくとも一つの中間
サポート；第一及び第二操作状態間で要素の変形を引き
起こす伸張された要素に力を適用するための手段であっ
て、伸張された要素は、部分的に、中間サポートの配置
によって決定される回折格子周期の光回折格子を形成す
る第二操作状態の中間サポートに機械的に一致し、厚さ
ｔ_ｒを有する伸張された要素であることを特徴とする手
段；底部の伝導性の層とスペーサー層との間に提供され
る保護層であって、少なくとも厚さｔ_ｓを有し、ここで

【００８６】

【数２０】 であり、隔離が保護層の厚さよりも薄い高さを有するよ
うな通路の幅内でパターン化された複数の隔離を有する
保護層である一方、一旦作動されると、リボン要素用の
固い障壁を成形するために保護膜の上に定住することを
特徴とする保護層を含有する回折により光の入射ビーム
を変調するための機械的に等角な回折格子装置。

【００８７】第一操作状態において伸張された要素は平
面反射器として機能し、第二操作状態において伸張され
た要素は、伸張された要素の長さに対して平行な回折格
子周期を備える光回折格子として機能する機械的に等角
な回折格子装置。

【００８８】第二操作状態において、中間サポートは伸
張された要素とのみ接触する機械的に等角な回折格子装
置。

【００８９】伸張された要素は張力を受けてサポートさ
れている機械的に等角な回折格子装置。

【００９０】

【発明の効果】電気機械的回折格子装置は、最小効率か
ら最大効率まで回折効率の連続制御を生成することが利
点である。固い機械的な障壁を形成する少なくとも一つ
の誘電体層からなる機械的な停止がリボン要素の過剰作
動を防ぐために提供され、それによってリボン要素の故
障、リボン要素の深割れ、若しくは深刻なリボン要素の
磨耗の危険性を排除する。固い機械的な障壁は、接地面
の上部に組立てられる隔離構造を連続的に若しくはパタ
ーン化して形成する、接地面とエアーギャップとの間に
位置する誘電体物質の一つ以上の層からなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術における回折格子からの回折の例示で
ある。

【図２】従来技術における連続的なレベルの制御のため
のブルーム等による電気機械的回折格子の例示である。

【図３】従来技術における本発明の電気機械的回折格子
装置の例示である。

【図４】本発明の電気機械的回折格子装置の上部図であ
る。

【図５】本発明の一つの実施態様の層状構造を例証する
ために図４に示された面５、６、７−５、６、７に沿っ
た断面図である。

【図６】本発明の第二実施態様の層状構造を例証するた
めに図４に示された面５、６、７−５、６、７に沿った
断面図である。

【図７】本発明の第三実施態様の層状構造を例証するた
めに図４に示された面５、６、７−５、６、７に沿った
断面図である。

【図８】変形可能なリボンに力が適用されていない図４
の電気機械的回折格子装置で示された面８、９−８、９
に沿った断面図である。

【図９】変形可能なリボンに力が適用された図４の電気
機械的回折格子装置で示された面８、９−８、９に沿っ
た断面図である。

【図１０】２つの装置が線形配列であることを示す、本
発明の等角の回折格子装置を備える空間光変調器の外部
の一部を切り取った斜視図である。

【図１１】４つの装置が線形配列であることを示す、本
発明の空間光変調器の上部図である。

【図１２】１２ａ、１２ｂのそれぞれは、装置の非作動
状態及び作動状態を示す、図１１の線１２ａ、１２ｂ−
１２ａ、１２ｂによる断面図である。

【図１３】１３ａ、１３ｂのそれぞれは、装置の非作動
状態及び作動状態を示す、図１１の線１３ａ、１３ｂ−
１３ａ、１３ｂによる断面図である。

【符号の説明】

１０ 反射する回折格子 １１ 光ビーム １３ 回折されたビーム ３０ 電気機械的な回折格子装置 ３２ 静止しているリボン要素 ３４ 移動可能なリボン要素 ３５ 伝導性の反射層 ３６ 固体のサポート ４０ 接地電極 ４２ 上部の基板表面 ４４ 基板 ５０ 基部 ５２ 基板 ５３ａ 表面 ５４ａ 上部表面 ５４ｂ 停止表面 ５６ 薄い底部の伝導性層 ５８ 誘電性の機械的停止層 ５９ 機械的な停止 ６０ 隔離層 ６１ 隔離 ６５ スペーサー層 ６７ 縦方向の通路 ６７ａ 第一側壁 ６７ｂ 第二側壁 ６７ｃ 底部 ７０ リボン層 ７０ａ リボン表面の低部 ７０ｂ 変形可能なリボン要素７２ａ及び７２ｂの低
部表面 ７２ａ 変形可能なリボン要素 ７２ｂ 変形可能なリボン要素 ７４ 開口部 ７５ 接触部 ７６ 厚い伝導性層 ７８ 反射的で伝導的な層 ７８ａ 第一伝導領域 ７８ｂ 第二伝導領域 ９０ 入射光 ９２ａ 反射された光 ９２ｂ ＋１次の方向に回折された光 ９２ｃ −１次の方向に回折された光 １００ 電気機械的な回折格子装置 １０５ａ 等角の回折格子装置 １０５ｂ 等角の回折格子装置 １０５ｃ 等角の回折格子装置 １０５ｄ 等角の回折格子装置 １１４ 保護層 １２３ａ 伸張されたリボン要素 １２３ｂ 伸張されたリボン要素 １２３ｃ 伸張されたリボン要素 １２３ｄ 伸張されたリボン要素 １２４ａ 末端サポート １２４ｂ 末端サポート １２５ 通路 １２７ 中間サポート １３２ ギャップ １３６ａ ＋２次の方向に回折された光 １３６ｂ −２次の方向に回折された光

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Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面を有する基部と；前記基部に提供さ
   れる底部の伝導性層と；上部表面を確定し、第一と第二
   の相対する側壁及び底部を有する通路を確定するスペー
   サー層が提供され、縦方向の前記通路が前記スペーサー
   層に形成されることと；互いに平行に間隔が置かれて位
   置し、前記通路にかかっている複数のリボン要素であっ
   て、前記リボン要素は前記通路の各側の前記スペーサー
   層の前記上部表面に固定され、各前記リボン要素は伝導
   性層を備えて提供されることを特徴とするリボン要素
   と；前記底部の伝導性層と前記通路の底部との間に提供
   される機械的な停止であって、前記機械的な停止は距離
   ｈ_０で前記リボン要素の低部のリボン表面から分離され
   る固い障壁を形成し、プルダウン電圧の適用においてｈ
   _０に制限される前記リボン要素の実際の偏向距離を引き
   起こし、それによって前記リボン要素の故障を減少し、
   ここでｄmax＞ｈ_０＞λ／４である場合、ｄmaxはプルダ
   ウンが発生する場合のリボン偏向であり、λは電気機械
   的な回折格子装置によって偏向される光の波長であるこ
   とを特徴とする機械的な停止と、を含有する電気機械的
   回折格子装置
2. 【請求項２】 前記基部に提供される底部の伝導性層
   と；上部表面を確定し、第一と第二の相対する側壁及び
   底部を有する通路を確定するスペーサー層が提供され、
   縦方向の前記通路が前記スペーサー層に形成されること
   と；互いに平行に間隔が置かれて位置し、前記通路にか
   かっている複数のリボン要素であって、前記リボン要素
   は前記通路の各側の前記スペーサー層の前記上部表面に
   固定され、各前記リボン要素は伝導性層を備えて提供さ
   れ、厚さｔ_ｒを有することを特徴とするリボン要素と；
   前記底部の伝導性層と前記スペーサー層との間に提供さ
   れる保護層であって、少なくとも厚さｔ_ｓを有し、ここ
   で 【数１】 であり、ε_ｒは前記リボン要素の誘電率で、λは前記電
   気機械的な回折格子装置によって偏向される光の波長で
   あることを特徴とする保護層と；及び前記通路の幅内に
   パターン化され、前記保護層の上部に位置し、前記機械
   的な停止が構成されるような前記保護層の厚さと等しい
   高さを有する複数の隔離とを含有する電気機械的回折格
   子装置。
3. 【請求項３】 回折によって光の入射ビームを変調する
   ための機械的な等角の回折格子装置であって、 ａ）表面を有する基部と； ｂ）前記基部に提供される底部の伝導性層と； ｃ）上部表面を確定し、第一と第二の相対する側壁及び
   底部を有する通路を確定するスペーサー層が提供され、
   縦方向の前記通路が前記スペーサー層に形成されること
   と； ｄ）光を反射する表面を含有する伸張された要素と； ｅ）前記基部上の両末端で前記伸張された要素をサポー
   トするための末端サポートの対と； ｆ）前記末端サポート間の少なくとも一つの中間サポー
   トと； ｇ）第一及び第二操作状態間で前記要素の変形を引き起
   こす前記伸張された要素に力を適用するための手段であ
   って、前記伸張された要素は、部分的に、前記中間サポ
   ートの配置によって決定される回折格子周期の光回折格
   子を形成する前記第二操作状態の前記中間サポートに機
   械的に一致することを特徴とする手段と；及び ｈ）前記底部の伝導性層と前記通路の底部との間に提供
   される機械的な停止であって、前記機械的な停止は高さ
   ｈ_０を有する固い障壁を形成し、プルダウン電圧の適用
   においてｈ_０に制限される前記伸張された要素の実際の
   偏向距離を引き起こし、それによって前記伸張された要
   素の故障を減少し、ここでｄmax＞ｈ_０＞λ／４である
   場合、ｄmaxはプルダウンが発生する場合の前記伸張さ
   れた要素の偏向であり、λは機械的な等角の回折格子装
   置によって偏向される光の波長であることを特徴とする
   機械的な停止と、を含有することを特徴とする機械的な
   等角の回折格子装置。