JP2003241120A - 光デバイス - Google Patents

光デバイス

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JP2003241120A
JP2003241120A JP2002045961A JP2002045961A JP2003241120A JP 2003241120 A JP2003241120 A JP 2003241120A JP 2002045961 A JP2002045961 A JP 2002045961A JP 2002045961 A JP2002045961 A JP 2002045961A JP 2003241120 A JP2003241120 A JP 2003241120A
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movable plate
movable
optical device
driving means
plate
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Shunei Norimatsu
俊英 則松
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない工数で精度良く作製することを可能と
する。 【解決手段】 可動板３１を変位させることにより、そ
の可動板３１に搭載されたミラー３８の変位によって光
路の切り替えを行う構造とされた光スイッチ（光デバイ
ス）において、可動板３１をその板面と平行に、その互
いに対向する側面から突出延長された対をなす支持ビー
ム３２によって基体３３に両持ち支持し、その板面及び
上記側面と平行に変位させる構造とし、可動板３１、支
持ビーム３２、基体３３及び可動板を駆動変位させる駆
動手段３４，３５が一枚の基板から形成されるものとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は可動板を変位させ
ることにより、その可動板に搭載されたミラーや遮光体
の変位によって、光路の切り替えや光路の制限（通過光
量の制御）を行う構造とされた光デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１５は従来のこの種の光デバイスの一
例として光スイッチの構造を示したものであり、この光
スイッチは互いに平行かつ逆向きに入射する２つの入射
光１，２の光路切り替えを行う２×２光スイッチとなっ
ている。可動板１１上には４つのミラー１２が搭載され
ており、これらミラー１２は図１５Ａに示したように、
それぞれ入射光１，２に対して４５゜の角度をなすよう
に配置されている。
【０００３】可動板１１は２本の支持ビーム１３によっ
て変位可能に支持され、これら支持ビーム１３は方形板
状をなす可動板１１の互いに対向する側面から突出され
て、可動板１１の回りをそれぞれ、その３辺に沿って延
伸されており、その先端は可動板１１を囲む枠体１４上
の固定部１５にそれぞれ連結固定されている。可動板１
１の下方には図１５Ｂに示したように固定電極１６が所
定量離間して対向配置され、この固定電極１６が形成さ
れている基台１７は、その周縁が枠体１４と接合されて
いる。固定電極１６と対向する可動板１１は可動電極と
して機能する。
【０００４】上記のような構造とされた光スイッチは可
動板１１と固定電極１６との間に電圧を印加することに
より、静電力によって可動板１１は固定電極１６に吸引
されて下方に変位し、電圧を除去することにより元の位
置に復帰する。従って、可動板１１の変位に伴って変位
するミラー１２によって光路の切り替えを行えるものと
なっており、つまり可動板１１が図１５Ｂに示した位置
に位置する時には、入射光１，２がミラー１２によって
反射されて矢印を付した実線のように進み、可動板１１
が下方に変位した時には、ミラー１２が光路から外れ、
入射光１，２はミラー１２によって反射されることな
く、そのまま進むものとなる。
【０００５】図１６及び１７はこの光スイッチの作製方
法（作製工程）を示したものであり、光スイッチは２枚
の基板を使用して作製される。図１６は上側の基板の工
程を示し、図１７は下側の基板の工程を示す。上側の基
板にはこの例では図１６に示したように、ＳｉＯ2層２
１の両面にシリコン（Ｓｉ）層２２，２３が配置されて
なる多層構造のＳＯＩ基板２４が使用される。以下、作
製工程を順に説明する。 （１）ＳＯＩ基板２４の表裏両面に熱酸化膜２５，２６
を形成する。
【０００６】（２）表面側の熱酸化膜２５上にフォトリ
ソグラフィにより、可動板、支持ビーム、固定部パター
ンを形成し、そのパターン通りに熱酸化膜２５をエッチ
ングし、さらにその熱酸化膜パターンをマスクにＳｉ層
２２をエッチングする。一方、裏面側の熱酸化膜２６上
にはフォトリソグラフィにより、枠体パターンを形成
し、そのパターン通りに熱酸化膜２６をエッチングす
る。 （３）表面側の熱酸化膜２５をエッチング除去し、厚膜
レジストを塗布、パターニングしてミラー基体を形成
し、その表面にＡｕ膜をコーティングしてミラー１２を
形成する。
【０００７】（４）裏面側のＳｉ層２３をエッチング
し、さらにＳｉＯ2層２１をエッチングして枠体１４を
形成する。これにより、Ｓｉ層２３とＳｉＯ2層２１と
よりなる枠体１４のＳｉＯ2層２１上には２つの固定部
１５が位置し、これら固定部１５に支持ビーム１３を介
してミラー１２が搭載された可動板１１が支持された状
態となる。一方、下側の基板にはＳｉ基板２７が使用さ
れる。以下、図１７を参照して各工程について説明す
る。
【０００８】（１）Ｓｉ基板２７の表裏両面に熱酸化膜
２８，２９を形成する。 （２）表面側の熱酸化膜２８上にフォトリソグラフィに
より、固定電極パターンを形成し、そのパターン通りに
熱酸化膜２８をエッチングする。 （３）熱酸化膜２８のパターンをマスクにＳｉ基板２７
を所定量エッチングした後、熱酸化膜２８をエッチング
除去する。これにより、基台１７上に突出する固定電極
１６が形成される。 上記のような工程を経たＳｉ基板２７とＳＯＩ基板２４
とはその基台１７上に枠体１４が搭載され、例えば接着
により固定されることにより、一体化され、図１５に示
した光スイッチが完成する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した光スイッチの
ように、可動板を可動電極とし、静電駆動によって可動
板を変位させることにより、可動板に搭載されたミラー
や遮光体の変位によって光路切り替えや光路制限を行う
構造とされた光デバイスは、従来においては、可動板が
その厚さ方向に、つまり板面と垂直方向に駆動変位され
るものとなっていた。従って、可動板を静電駆動するた
めの相手方固定電極を可動板の板面と対向配置する必要
があるものの、このような配置の可動板（可動電極）と
固定電極とを一枚の基板から作製するのは困難であり、
このため図１５及び１６に示したように二枚の基板を用
いてそれらを別個に作製し、接着等の手段を用いて接合
一体化するといった作製方法が採用されていた。
【００１０】よって、従来においては二枚の基板に対し
て別個にフォトリソグラフィによるパターニングやエッ
チングといった工程を行わなければならず、その点で工
数がかかり、また接合（接着）作業を必要とすることか
ら、その点でも工数がかかり、作製は煩雑で面倒なもの
となっていた。この発明の目的はこの問題に鑑み、少な
い工数で精度良く作製することができる光デバイスを提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、可動板を変位させることにより、その可動板に搭載
されたミラーの変位によって光路の切り替えを行う構造
とされた光デバイスは、可動板がその板面と平行に、そ
の互いに対向する側面から突出延長された少なくとも一
対の支持ビームを介して基体に両持ち支持されて、その
板面及び上記側面と平行に変位されるものとされ、可動
板、支持ビーム、基体及び可動板を駆動変位させる駆動
手段がエッチング加工によって一枚の基板から形成され
ているものとされる。
【００１２】請求項２の発明では請求項１の発明におい
て、駆動手段が上記両側面にそれぞれ突出形成された可
動平板電極と、それら可動平板電極と対向配置された固
定平板電極とよりなるものとされる。請求項３の発明で
は請求項１の発明において、駆動手段が上記両側面にそ
れぞれ突出形成された可動櫛歯電極と、それら可動櫛歯
電極と対向配置された固定櫛歯電極とよりなるものとさ
れる。請求項４の発明では請求項２又は３のいずれかの
発明において、対をなす支持ビームが上記側面に対して
所定の傾斜角をもち、かつ可動板の上記変位方向に平行
な中心線に対して対称に配置され、駆動手段が上記変位
方向において可動板の両端にそれぞれ配置され、それら
駆動手段による駆動により支持ビームがスナップ動作す
るものとされる。
【００１３】請求項５の発明では請求項１の発明におい
て、対をなす支持ビームが上記側面に対して所定の傾斜
角をもち、かつ上記可動板の上記変位方向に平行な中心
線に対して対称に配置され、駆動手段は熱膨張体と、そ
の熱膨張体の熱膨張を上記変位方向の押圧力に変換する
変換機構との組を複数有するものとされて、正逆両方向
の押圧力を可動体に付与できるものとされ、変換機構に
より可動体が押圧されることにより、支持ビームがスナ
ップ動作して可動板が駆動変位される構造とされる。
【００１４】請求項６の発明によれば、可動板を変位さ
せることにより、その可動板に搭載された遮光体の変位
によって光路の制限を行う構造とされた光デバイスは、
可動板がその板面と平行に、その互いに対向する側面か
ら突出延長された少なくとも一対の支持ビームを介して
基体に両持ち支持されて、その板面及び上記側面と平行
に変位されるものとされ、可動板、支持ビーム、基体及
び可動板を駆動変位させる駆動手段がエッチング加工に
よって一枚の基板から形成されているものとされる。
【００１５】請求項７の発明では請求項６の発明におい
て、駆動手段は上記両側面にそれぞれ突出形成された可
動平板電極と、それら可動平板電極と対向配置された固
定平板電極とよりなるものとされる。請求項８の発明で
は請求項６の発明において、駆動手段は上記両側面にそ
れぞれ突出形成された可動櫛歯電極と、それら可動櫛歯
電極と対向配置された固定櫛歯電極とよりなるものとさ
れる。請求項９の発明では請求項１乃至８のいずれかの
発明において、基板がシリコン基板とされ、そのシリコ
ン基板はＳｉＯ2層の両面にシリコン層が配置されてな
る多層基板の一方のシリコン層とされ、他方のシリコン
層に光ファイバ固定用Ｖ溝が形成されているものとされ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照して実施例により説明する。図１はこの発明による光
デバイスの一実施例として、光スイッチの構造を示した
ものであり、この例では光スイッチは図１５に示した従
来の光スイッチと同様、２×２光スイッチとされ、Ｓｉ
Ｏ2層２１の両面にＳｉ層２２，２３が配置されてなる
多層構造のＳＯＩ基板２４から形成されたものとなって
いる。なお、図１においてはＳｉＯ2層２１に対し、上
側に位置するＳｉ層２２で形成された部分を分離して示
している。
【００１７】図２は下側のＳｉ層２３によって形成され
た部分の構造を上から見て示したものであり、まず図２
を参照してこの下側部分の構造について説明する。可動
板３１は方形板状とされ、その互いに対向する側面３１
ａ，３１ｂからは幅狭の支持ビーム３２が対をなし、つ
まり同一直線上に位置されて互いに反対方向に突出延長
されている。支持ビーム３２は可動板３１の板面３１ｃ
と平行に、かつ側面３１ａ，３１ｂと垂直に延伸されて
おり、この例では各側面３１ａ，３１ｂから２本ずつ突
出されて、２対の支持ビーム３２が設けられている。
【００１８】これら支持ビーム３２の先端は左右にそれ
ぞれ配置された基体３３にそれぞれ連結固定されてお
り、可動板３１は２対の支持ビーム３２を介して、変位
可能に基体３３に両持ち支持された構造となっている。
なお、以下、図２中に示したように、可動板３１の板面
３１ｃ及び側面３１ａ，３１ｂと平行な方向をＸ方向と
し、側面３１ａ，３１ｂと垂直方向をＹ方向とする。可
動板３１のＸ方向の一端側における両側面３１ａ，３１
ｂには可動櫛歯電極３４がそれぞれＹ方向に突出されて
形成されており、これら可動櫛歯電極３４はＹ方向に延
伸された基部３４ａと、その基部３４ａにＹ方向に配列
された櫛歯３４ｂとよりなるものとされる。
【００１９】両可動櫛歯電極３４と対向配置された固定
櫛歯電極３５はＹ方向に延伸された基部３５ａと、その
基部３５ａにＹ方向に配列された櫛歯３５ｂとよりな
り、２つの可動櫛歯電極３４と互いの櫛歯がかみ合わさ
れて配置されている。この例ではこれら可動櫛歯電極３
４と固定櫛歯電極３５とによって、可動板３１を静電駆
動によりＸ方向に変位させる駆動手段が構成されてい
る。一方、上側のＳｉ層２２には図１に示したように中
央に開口３６が形成され、さらにこの開口３６のＹ方向
両側に光ファイバ固定用のＶ溝３７が各２本Ｙ方向に延
伸されて形成されている。これらＶ溝３７には図１には
示していないが、例えば端部にレンズを具備する光ファ
イバがそれぞれ搭載固定され、つまり同一直線上に位置
して対をなす光ファィバが２対配置される。
【００２０】開口３６内に位置する４つのミラー３８は
その基体がＳｉ層２２によって形成され、Ｓｉ層２３よ
りなる可動板３１上にＳｉＯ2層２１を介して搭載され
ている。これらミラー３８は、入射光に対して４５゜の
角度をなすように配置されている。図３は上記のような
構造を有する光スイッチにおける光路切り替えの様子を
示したものであり、可動櫛歯電極３４と固定櫛歯電極３
５との間に電圧を印加することにより、静電力によって
可動櫛歯電極３４は固定櫛歯電極３５に吸引され、これ
により支持ビーム３２がたわんで可動板３１がＸ方向に
変位し、光路の切り替えが図に示したように行われる。
【００２１】次に、この光スイッチの作製方法を図４乃
至６を参照して説明する。図４乃至６における（１）〜
（９）は工程順を示す。なお、Ｓｉ層２３は櫛歯３４
ｂ，３５ｂ部分の断面を示し、Ｓｉ層２２はＶ溝３７部
分の断面を示す。 （１）ＳＯＩ基板２４の表裏両面に熱酸化膜２５，２６
を形成する。 （２）フォトリソグラフィ及びエッチングにより裏面側
の熱酸化膜２６の所要箇所に貫通孔４１を形成する。 （３）裏面側にＡｕ／Ｃｒ二層膜を成膜し、電極パッド
形状にエッチング加工する。なお、この電極パッド４２
は図１及び２では見えないが、基体３３及び固定櫛歯電
極３５の基部３５ａに設けられる。
【００２２】（４）裏面側の熱酸化膜２６上にフォトリ
ソグラフィにより、可動板、支持ビーム、基体、可動櫛
歯電極、固定櫛歯電極パターンを形成し、そのパターン
通りに熱酸化膜２６をエッチングする。 （５）表面側の熱酸化膜２５上にフォトリソグラフィに
より、光ファイバ固定用のＶ溝、開口、ミラーパターン
を形成し、そのパターン通りに熱酸化膜２５をエッチン
グする。 （６）裏面側のＳｉ層２３をディープドライエッチング
により熱酸化膜パターンをマスクにエッチングする。
【００２３】（７）表面側のＳｉ層２２をＫＯＨウェッ
トエッチングにより熱酸化膜パターンをマスクにエッチ
ングする。 （８）ミラー基体の表面にＡｕ膜４３をコーティングし
てミラー３８を形成する。 （９）ＳｉＯ2のウェットエッチングを行う。これによ
り、基体３３及び固定櫛歯電極３５の基部３５ａ上のＳ
ｉＯ2層２１、ミラー３８下のＳｉＯ2層２１、電極パッ
ド４２部分の熱酸化膜２６以外のＳｉＯ2はエッチング
除去され、図１に示した光スイッチが完成する。
【００２４】以上説明したように、この例では可動板３
１をその板面３１ｃと平行に駆動して光路の切り替えを
行うものとなっており、一枚の基板に対し、一度のフォ
トリソグラフィ・エッチングによって支持ビーム３２に
支持された可動板３１及び可動板３１を駆動変位させる
ための可動櫛歯電極３４と固定櫛歯電極３５とよりなる
駆動手段を形成するものとなっている。従って、二枚の
基板を用い、可動板をその板面に垂直方向に駆動変位さ
せる構造とされた従来の光スイッチに比し、少ない工数
で光スイッチを作製することができる。
【００２５】また、可動板を静電駆動するための固定電
極と可動電極とよりなる駆動手段の形成（フォトリソグ
ラフィ・エッチング）を同時に行えるため、それらを精
度良く作成でき、よってこの例に示したような互いにか
み合う高精度な櫛歯電極の形成も容易に行うことができ
る。なお、この例では可動体及び駆動手段を作製する基
板をシリコン基板とし、そのシリコン基板はＳＯＩ基板
の一方のＳｉ層として、他方のＳｉ層に光ファイバ固定
用のＶ溝やミラーを形成するものとなっており、よって
立体的に配置されるこれら可動板やＶ溝及びミラーを簡
易かつ小型に構成できるものとなっている。
【００２６】図７は上述した可動櫛歯電極３４と固定櫛
歯電極３５に替えて、可動平板電極５１と固定平板電極
５２とを対向配置した例を示したものであり、櫛歯電極
に替えて、このような平板電極を駆動手段に用いること
もできる。なお、このような平板型の対向電極では可動
電極と固定電極とが接触した際のファン・デル・ワール
ス力による恒久的な貼り付き（電圧を無印加としても可
動電極が元の位置に復元しない現象）が生じやすく、こ
れを避けるためには可動電極が固定電極に吸着されない
範囲で電圧を印加し、非接触駆動させる必要があるが、
この場合必要な駆動距離Ｄに対し、可動電極と固定電極
との間をその３倍の３Ｄ以上にする必要があり、このよ
うな状態で距離Ｄだけ駆動させるために必要な駆動電圧
は接触駆動に比べ、約５．２倍と高い駆動電圧が必要と
なる。
【００２７】これに対し、櫛歯型の対向電極は位置制御
が容易で非接触駆動させることができ、かつ低電圧で駆
動できる点で極めて有利といえる。上述した実施例では
可動板上にミラーが搭載され、可動板の変位によるミラ
ーの変位によって光路の切り替えを行う光スイッチを例
に説明したが、この発明はこのような光スイッチに限ら
ず、ミラーに替えて遮光体を可動板上に搭載し、遮光体
を変位させることにより光路の制限（通過光量の制御）
を行う、いわゆる可変光アッテネータ（ＶＯＡ）等の光
デバイスに適用することもできる。
【００２８】ところで、上述した静電力を用いた駆動手
段では可動板の変位は電圧印加状態でのみ保持されるた
め、可動板を変位させた状態での光路を保つためには電
圧をかけ続けていなければならなかった。また、そのた
めに停電時などのドライブ電源側のトラブルの発生で光
路の保持が不能となるといった問題があった。図８及び
９はこのような問題に対処すべく、図１及び２に示した
構造に対し、可動板の位置保持機能（以下、ラッチ機能
と言う。）をもたせた構造を示したものである。
【００２９】この例では２対の支持ビーム３２は図９に
示したように、可動板３１の側面３１ａ，３１ｂに対し
て所定の傾斜角をもって延伸されており、かつ対をなす
支持ビーム３２は可動板３１のＸ方向に平行な中心線に
対して対称に配置されたものとなっている。つまり、支
持ビーム３２をこのように傾けることで駆動距離に対し
て支持ビーム３２に貯えられるエネルギーにピークを持
たせ、Ｂｉ−ｓｔａｂｌｅ構造としたものである。
【００３０】図１０はこの様子を傾きのないＹ方向に平
行な支持ビームの場合と対比して示したものである。図
１０Ａに示したように、Ｙ方向に平行な支持ビームでは
Ｘ方向の駆動量の増減に伴い、支持ビームに蓄えられる
エネルギーは単調増加・単調減少し、このような支持ビ
ームでは所望の駆動量を保つためには、その位置での支
持ビームのエネルギーとつりあうだけのエネルギーを外
部から印加し続けておく必要がある。これに対し、Ｙ方
向に対し、傾きをもって配置された支持ビームでは図１
０Ｂに示したように駆動量の増減に対し、支持ビームに
蓄えられるエネルギーにピークが生じ、ピークを超える
だけのエネルギーを外部から印加すれば、外部からのエ
ネルギーの印加を止めても、一定の位置が保持されるも
のとなる。つまり、ピークを超えるだけのエネルギーを
与えれば支持ビームはスナップ動作して、所定の駆動位
置が安定に保持される。
【００３１】なお、このように所定の傾斜角をもった支
持ビーム３２をスナップ動作させて可動板３１をＸ方向
に変位させるためには正逆両方向の力（静電吸引力）が
必要であり、このため図８及び９に示したように、この
例では可動板３１のＸ方向他端側にも一端側と同様に、
可動櫛歯電極３４と固定櫛歯電極３５とよりなる駆動手
段が配置される。図１１はこれら可動板３１のＸ方向両
側に配置された駆動手段によって可動板３１が駆動変位
され、光路の切り替えが行われる様子を示したものであ
る。
【００３２】以上、駆動手段が対向電極よりなり、静電
力によって可動板を駆動する構造を例示したが、静電力
以外の力を利用して可動板を変位させることもできる。
図１２及び１３はその一例として熱膨張を利用する駆動
手段を具備した光スイッチを示したものであり、この例
では支持ビーム３２は図８及び９に示した光スイッチと
同様にＹ方向に対して傾斜されており、スナップ動作す
るものとされる。なお、図１２においてはＳＯＩ基板２
４の上側のＳｉ層２２によって図８と同様に構成される
部分の図示は省略している。また、図１３は図１２に示
した下側のＳｉ層２３で構成される部分の構造を上から
見て示したものである。
【００３３】以下、図１３を参照して駆動手段の構造に
ついて説明する。この例では可動板３１を駆動変位させ
るための駆動手段は熱膨張体６１と、その熱膨張体６１
の熱膨張をＸ方向の押圧力に変換する変換機構６２とよ
りなり、これらの組を４組具備するものとされ、各２組
の駆動手段によってＸ方向における正逆両方向の押圧力
をそれぞれ可動体３１に付与できるものとされる。熱膨
張体６１はＹ方向に延伸されており、その基端は固定電
極６３に連結固定されている。
【００３４】変換機構６２は先端に押圧突起６４を備え
たＬ字状のアーム６５と、そのアーム６５の基端の両側
に、Ｘ方向において位置がわずかにずらされて突設され
た極めて幅狭の連結部６６，６７とよりなり、一方の連
結部６６は熱膨張体６１の先端に連結され、他方の連結
部６７は固定電極６８に連結固定されている。なお、ア
ーム６５の連結部６６が突設されている部分Ｐは力点と
なり、連結部６７が突設されている部分Ｑは支点として
機能する。上記のような構造とされた駆動手段は固定電
極６３，６８間に電圧を印加し、熱膨張体６１に電流を
流すことにより、ジュール熱によって熱膨張体６１が膨
張する。
【００３５】この熱膨張によって力点Ｐが押され、これ
によりアーム６５は支点Ｑの回りに回動し、押圧突起６
４がほぼＸ方向に変位して、可動体３１に突設された押
圧部７１を押す。この押圧力によって支持ビーム３２は
スナップ動作をし、図１４Ａに示した状態から図１４Ｂ
に示した状態に変位し、これにより可動体３１が変位さ
れるものとなる。なお、可動体３１を逆方向に変位させ
る場合には、可動体３１に対し、逆方向の押圧力を付与
する側の固定電極６３，６８間に電圧を印加する。
【００３６】押圧突起６４の変位量は支点Ｑと力点Ｐ間
の距離をｂとし、Ｌ字状アーム６５の押圧突起６４が設
けられている辺の長さをＬとした時、熱膨張体６１の熱
膨張量ａに対し、Ｌ／ｂの比に対応した大きな変位量が
得られるものとなる。なお、この例では支持ビーム３２
は図１２及び１３に示したように、ダンパ部７２を介し
て基体３３に固定されており、これによりスナップ動作
をより容易に行えるものとなっている。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
可動板はその板面と平行に変位されるものとされ、可動
板を駆動変位させるための駆動手段は可動板を形成する
基板と同一基板で形成されるものとなっており、よって
一度のフォトリソグラフィ・エッチングによってそれら
を形成することが可能となる。従って、可動板を変位さ
せることにより、その可動板に搭載されたミラーや遮光
体の変位によって光路の切り替えや光量の制御を行う構
造とされた光スイッチや可変光アッテネータ等の光デバ
イスを少ない工数で精度良く作製することができる。
【００３８】さらに、請求項３及び８の発明によれば、
駆動手段は可動櫛歯電極と固定櫛歯電極とよりなり、つ
まり櫛歯型の対向電極により静電駆動するものとなって
いるため、位置制御が容易で接触による貼り付きを回避
でき、かつ駆動電圧の低電圧化を図ることができる。ま
た、請求項４及び５の発明によれば、支持ビームがスナ
ップ動作することにより、ラッチ機能を具備するものと
なっているため、一旦可動板を変位させた後は、その状
態を保持するための電源供給を必要とせず、よって例え
ばドライブ電源異常に対する信頼性を向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項３の発明の実施例を示す一部、分離して
示した斜視図。
【図２】図１における下側のＳｉ層によって形成されて
いる部分の構造を示す平面図。
【図３】図１に示した光スイッチの光路切り替え動作を
示す図。
【図４】図１に示した光スイッチの作製工程を説明する
ための図（その１）。
【図５】図１に示した光スイッチの作製工程を説明する
ための図（その２）。
【図６】図１に示した光スイッチの作製工程を説明する
ための図（その３）。
【図７】請求項２の発明の実施例を説明するための図。
【図８】請求項４の発明の実施例を示す一部、分離して
示した斜視図。
【図９】図８における下側のＳｉ層によって形成されて
いる部分の構造を示す平面図。
【図１０】駆動量と支持ビームに蓄えられるエネルギー
の関係を示すグラフ、Ａは支持ビームが図２に示したよ
うに配置されている場合、Ｂは支持ビームが図９に示し
たように配置されている場合。
【図１１】図８に示した光スイッチの光路切り替え動作
を示す図。
【図１２】請求項５の発明の実施例を示す一部省略した
斜視図。
【図１３】図１２の平面図。
【図１４】図１２に示した光スイッチの可動板を駆動変
位させる駆動手段の動作を説明するための図。
【図１５】従来の光スイッチの構造を示す図。
【図１６】図１５に示した光スイッチの作製工程を説明
するための図（その１）。
【図１７】図１５に示した光スイッチの作製工程を説明
するための図（その２）。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可動板を変位させることにより、その可
    動板に搭載されたミラーの変位によって光路の切り替え
    を行う構造とされた光デバイスであって、 上記可動板は、その板面と平行に、その互いに対向する
    側面から突出延長された少なくとも一対の支持ビームを
    介して基体に両持ち支持されて、その板面及び上記側面
    と平行に変位されるものとされ、 上記可動板、支持ビーム、基体及び可動板を駆動変位さ
    せる駆動手段がエッチング加工によって一枚の基板から
    形成されていることを特徴とする光デバイス。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の光デバイスにおいて、 上記駆動手段は上記両側面にそれぞれ突出形成された可
    動平板電極と、それら可動平板電極と対向配置された固
    定平板電極とよりなることを特徴とする光デバイス。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の光デバイスにおいて、 上記駆動手段は上記両側面にそれぞれ突出形成された可
    動櫛歯電極と、それら可動櫛歯電極と対向配置された固
    定櫛歯電極とよりなることを特徴とする光デバイス。
  4. 【請求項４】 請求項２又は３記載のいずれかの光デバ
    イスにおいて、 上記対をなす支持ビームが上記側面に対して所定の傾斜
    角をもち、かつ上記可動板の上記変位方向に平行な中心
    線に対して対称に配置され、 上記駆動手段が上記変位方向において上記可動板の両端
    にそれぞれ配置され、 それら駆動手段による駆動により上記支持ビームがスナ
    ップ動作するものとされていることを特徴とする光デバ
    イス。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の光デバイスにおいて、 上記対をなす支持ビームが上記側面に対して所定の傾斜
    角をもち、かつ上記可動板の上記変位方向に平行な中心
    線に対して対称に配置され、 上記駆動手段は熱膨張体と、その熱膨張体の熱膨張を上
    記変位方向の押圧力に変換する変換機構との組を複数有
    するものとされて、正逆両方向の押圧力を上記可動体に
    付与できるものとされ、 上記変換機構により上記可動体が押圧されることによ
    り、上記支持ビームがスナップ動作して上記可動板が駆
    動変位される構造とされていることを特徴とする光デバ
    イス。
  6. 【請求項６】 可動板を変位させることにより、その可
    動板に搭載された遮光体の変位によって光路の制限を行
    う構造とされた光デバイスであって、 上記可動板は、その板面と平行に、その互いに対向する
    側面から突出延長された少なくとも一対の支持ビームを
    介して基体に両持ち支持されて、その板面及び上記側面
    と平行に変位されるものとされ、 上記可動板、支持ビーム、基体及び可動板を駆動変位さ
    せる駆動手段がエッチング加工によって一枚の基板から
    形成されていることを特徴とする光デバイス。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の光デバイスにおいて、 上記駆動手段は上記両側面にそれぞれ突出形成された可
    動平板電極と、それら可動平板電極と対向配置された固
    定平板電極とよりなることを特徴とする光デバイス。
  8. 【請求項８】 請求項６記載の光デバイスにおいて、 上記駆動手段は上記両側面にそれぞれ突出形成された可
    動櫛歯電極と、それら可動櫛歯電極と対向配置された固
    定櫛歯電極とよりなることを特徴とする光デバイス。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至８記載のいずれかの光デバ
    イスにおいて、 上記基板がシリコン基板とされ、 そのシリコン基板はＳｉＯ2層の両面にシリコン層が配
    置されてなる多層基板の一方のシリコン層とされ、 他方の上記シリコン層に光ファイバ固定用Ｖ溝が形成さ
    れていることを特徴とする光デバイス。
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