JP2004239941A - マイクロミラーユニット及びその製造方法並びに該マイクロミラーユニットを用いた光スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】犠牲層厚を厚くすることなくミラー振れ角を大きくすることのできる、マイクロミラーユニットを提供する。
【解決手段】基板３をそなえるとともに、光を反射するマイクロミラー１と、マイクロミラー１を支持するトーションバー２と、トーションバー２を回転動作可能に支持するフレーム部８と、基板３に対して一端が枢設されて、外部からの作用力を他端で受けることにより、フレーム部８を、基板３から離隔する方向へ持ち上げて他端で支持する支持板９と、が基板３上にそなえられ、基板３について支持板９の反対側から前記作用力を支持板９に与えるための作用力供給部３４が、基板に設けられている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）によるマイクロミラー技術に関し、特に、波長（チャンネル）多重数の多い波長多重光信号の大規模チャンネル切り替え（クロスコネクト）に用いて好適な、マイクロミラーユニット及びその製造方法並びに該マイクロミラーユニットを用いた光スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、幹線系の光信号の高速化に伴い、光クロスコネクト装置等の光スイッチ機能においても１０Ｇｂｐｓ（ギガビット毎秒）を超える超高速の光信号を取り扱う必要が生じている。また、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）伝送技術における波長多重数の増加により、スイッチング規模も莫大なものとなりつつある。
【０００３】
このような背景の中、大規模光スイッチ用に、ＭＥＭＳによるマイクロティルトミラーアレイを用いた光スイッチの開発が進められている。例えば、非特許文献１に記載された技術や、以下に示す特許文献１で提案されている光スイッチがある。なお、ＭＥＭＳによるマイクロティルトミラーに関しては、以下に示す特許文献２等により提案されている技術が知られている。
【０００４】
以下、ＭＥＭＳによるマイクロティルトミラーについて説明する。
図８（Ａ）はＭＥＭＳによるマイクロティルトミラー（ユニット）を模式的に示す上面図、図８（Ｂ）はこの図８（Ａ）におけるＡ矢視側面図で、これらの図８（Ａ），図８（Ｂ）に示すように、マイクロティルトミラーは、Ａ矢視側面においてコの字形状（壁部３１，３２）を有する下板基板（以下、単に「基板」という）３上に、マイクロミラー（以下、単に「ミラー」という）１と、このミラー１と一体成形されミラー１を支持するトーションバー２と、電極５とをそなえて構成され、トーションバー２が基板３の壁部３１，３２において回動可能に支持されている。
【０００５】
これにより、図８（Ｂ）に示すように、ミラー１と基板３との間に壁部３１，３２の高さに応じた空間が設けられ、電極５に所定電流を与えることにより、ミラー１を電極５で発生する電磁力によってトーションバー２を軸として回動させることができる。なお、このような構造を有するマイクロティルトミラーは、例えば、（１）基板３上に電極５をエッチング等により形成した後、（２）その上から酸化シリコン（ＳｉＯ_２）樹脂等による層（犠牲層）４を形成し、（３）さらにその上からミラー１及びトーションバー２をエッチング等によって形成して、（４）最終的に、犠牲層４を所定の除去剤を用いたウェットエッチング等によって除去することで作製される。
【０００６】
さて、かかるマイクロティルトミラーを用いて大規模な光スイッチを実現したい場合、切り替え対象のチャンネル数が多くなるほど、ミラー１の回動角（振れ角）が大きいものが要求される。ここで、ミラー１の振れ角を大きくするには、基板３からミラー１までの高さを高くすればよいが、図９中に例示するように、ミラー１の基板３からの高さは、その製造工程において電極５とミラー１との間に形成される犠牲層４の厚さ７で決まるため、ミラー１の振れ角を大きくするには、犠牲層厚７を大きくする必要がある。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｄ．Ｔ． Ｎｅｉｌｓｏｎ ｅｔ ａｌ．， ”Ｆｕｌｌｙ ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｅｄ １１２×１１２ ｍｉｃｒｏ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｒｏｓｓｃｏｎｎｅｃｔ ｗｉｔｈ ３５．８Ｔ ｂ／ｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｃａｐａｃｉｔｙ，”Ｏｐｔｉｃａｌ ＦｉｂｅｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ （ＯＦＣ ２０００）， Ｐｏｓｔｄｅａｄｌｉｎｅ ｐａｐｅｒ ＰＤ−１２， Ｍａｒｃｈ ２０００．
【特許文献１】
国際公開第００／２０８９９号パンフレット
【特許文献２】
米国特許第６，０４４，７０５号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のマイクロミラーユニットにおいては、基板３からミラー１までの高さを稼ぐために犠牲層厚７を厚くしていたが、犠牲層厚７を厚くすると、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）中に示すように、犠牲層４を除去する際に、ウェットエッチング等の除去方法では完全に除去できない部分（残留犠牲層）６が生じ、ミラー１と基板３及び電極５が固着した状態となる場合があった。かかる場合には、ミラー１が動作しないので、結局、犠牲層厚７を厚くすることはできず、ミラー振れ角の制限や、歩留まりの低下を招いていた。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、犠牲層厚を厚くすることなくミラー振れ角を大きくすることのできる、マイクロミラーユニット及びその製造方法並びに該マイクロミラーユニットを用いた光スイッチを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明のマイクロミラーユニットは、基板をそなえるとともに、光を反射するマイクロミラーと、マイクロミラーを支持するトーションバーと、トーションバーを回転動作可能に支持するフレーム部と、基板に対して一端が枢設されて、外部からの作用力を他端で受けることにより、フレーム部を、基板から離隔する方向へ持ち上げて他端で支持する支持板と、が基板上にそなえられ、基板について支持板の反対側から前記作用力を支持板に与えるための作用力供給部が、基板に設けられていることを特徴としている（請求項１）。
【００１１】
また、好ましくは、作用力供給部を、基板について支持板の反対側から流体注入用に空けられた注入穴として構成して、注入穴から注入される流体の圧力によって、支持板の他端がフレーム部を基板から離隔する方向へ持ち上げたり（請求項２）、更には、作用力供給部を、支持板の他端に作用力を与えるための作用棒の挿入をガイドするために空けられたガイド穴として構成して、ガイド穴を通じて挿入された作用棒によって、支持板がフレーム部を基板から離隔する方向へ持ち上げたりしてもよい（請求項３）。
【００１２】
さらに、本発明のマイクロミラーユニットの製造方法は、基板をそなえるとともに、光を反射するマイクロミラーと、マイクロミラーを支持するトーションバーと、トーションバーを回転動作可能に支持するフレーム部と、基板に対して一端が枢設されて、外部からの作用力によりフレーム部を基板から離隔する方向へ持ち上げて他端で支持する支持板と、が基板上にそなえられたマイクロミラーユニットの製造方法であって、基板について支持板の反対側から前記作用力を支持板に与えるための作用力供給部を設ける第１工程と、基板上に、支持板とともに所定厚の犠牲層とを形成する第２工程と、犠牲層上に、前記のマイクロミラー，トーションバーおよびフレーム部とを形成する第３工程と、犠牲層を除去する第４工程と、作用力供給部を通じて、基板について支持板の反対側から前記作用力を支持板の他端に与えて、フレーム部を、基板から離隔する方向に持ち上げて支持板の他端で支持させる第５工程とを有することを特徴としている（請求項４）。
【００１３】
また、本発明のマイクロミラーユニットを用いた光スイッチは、複数の入力光ファイバがアレイ状に接続され、入力光ファイバからの入力光をコリメートして出射する入力光学系と、複数の出力光ファイバがアレイ状に接続されるとともに、入力光学系から出射される光を受光して出力光ファイバへ出力する出力光学系と、入力光学系と出力光学系との間の各光路を切り替えるための複数のマイクロミラーユニットとをそなえるとともに、複数のマイクロミラーユニットが、基板をそなえるとともに、光を反射するマイクロミラーと、マイクロミラーを支持するトーションバーと、トーションバーを回転動作可能に支持するフレーム部と、基板に対して一端が枢設されて、外部からの作用力によりフレーム部を基板から離隔する方向へ持ち上げて他端で支持する支持板と、が基板上にそなえられ、基板について支持板の反対側から前記作用力を支持板に与えるための作用力供給部が、基板に設けられていることを特徴としている（請求項５）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態を説明する。
〔Ａ〕本発明の一実施形態の説明
図１（Ａ）は本発明の一実施形態にかかるマイクロティルトミラー（マイクロミラー）ユニット１００を示す模式的上面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＢ矢視図、図１（Ｃ）は図１（Ａ）におけるＣ矢視図である。
【００１５】
本発明のマイクロミラーユニット１００は、これらの図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すように、マイクロミラー１（以下、単に「ミラー１」と略記する）、トーションバー２，下板基板３（以下、単に「基板３」と略記する），電極５，フレーム部８および跳板９をそなえて構成されている。
ここで、ミラー１は光を反射するものであり、トーションバー（ミラー保持棒）２はミラー１を支持するとともにミラー１の回転軸として機能するものである。又、基板３は、マイクロミラーユニット１００の土台として機能するものであって、図１（Ｂ）に示すように、四隅には、跳板９の土台として機能する土台部３３をそなえている。更に、これらの土台部３３にはリング状の止め具３３Ａが一体に形成されている。
【００１６】
さらに、各四隅の土台部３３近傍の基板３の縁部に、本願発明の特徴的な構造である作用力供給用穴３４をそなえている。本実施形態においては、作用力供給用穴３４は、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に示すマイクロミラーユニット１００の製造過程において基板３について跳板９の反対側から液体（例えば水やウェットエッチング材）を注入するために空けられた注入穴として構成されている。
【００１７】
これにより、本実施形態におけるマイクロミラーユニット１００の製造過程においては、この作用力供給用穴３４から注入される液体による水圧を作用力として跳板９に与えることができるようになっている。換言すれば、作用力供給用穴３４は、基板３について跳板９の反対側から作用力を跳板９に与えるための作用力供給部として機能する。
【００１８】
なお、本実施形態において、ミラー１は、一辺が２５０μｍ程度の正方形形状を有しており、基板３は、一辺が５００μｍ程度の正方形形状を有している。又、トーションバー２の直径は５〜１０μｍ程度である。ただし、これらの寸法はあくまでも例示であり、他の寸法としてもよい。又、ミラー１の形状は円形状にしてもよい（例えば図７の符号２２Ａ，２２Ｂ参照）。
【００１９】
また、電極５は、ミラー１を静電力（電磁力）によりトーションバー２を回転軸にして回転させるためのものであり、フレーム部８は、トーションバー２を回動可能に支持するものである。更に、跳板（支持板）９は、本例では基板３における４隅に設けられて、基板３とフレーム部８とを４点で支持するようになっている。
【００２０】
具体的には、基板３面の４隅それぞれの跳板９は、対応する位置の土台部３３に対して一端が枢設されるとともに、他端はフレーム部８の一箇所に固定されている。即ち、跳板９の一端に設けられた穴部（図示省略）に土台部３３と一体に形成されたリング状の止め具３３Ａが貫通されることにより、跳板９の一端が土台部３３に枢設されているのである。
【００２１】
また、跳板９の他端および跳板９の他端が固定されるフレーム部８の箇所は、フレーム部８を所定距離だけ基板３から離隔させた位置で固定するための位置決め加工が施されている。具体的には、フレーム部８の該当箇所には嵌め込み穴（位置決め穴）８Ａが設けられるとともに、跳板９の他端は、嵌め込み穴８Ａに嵌め込まれて固定されるような嵌め込み固定部（突起部）９Ａが設けられている。
【００２２】
なお、跳板９の寸法〔図１（Ｂ）に示す幅Ｗ，図１（Ｃ）に示す長さＬ等〕は、フレーム部８を持ち上げて支持するために必要な力等を勘案して、適切な寸法に設定される。又、跳板９の幅Ｗについては、フレーム部８の幅と同じでもよいし、異なっていてもよい。
上述のごとく構成されたマイクロミラーユニット１００は、以下に示すように作成するようになっている。
【００２３】
まず、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、基板３に、該基板について跳板９の反対側から作用力を跳板９に与えるための作用力供給用穴（作用力供給部）３４を設ける（第１工程）。本例においては、土台部３３が形成される近傍の４箇所に作用力供給用穴３４を空ける。尚、図２（Ａ）はマイクロミラーユニット１００の製造過程での構造を示す模式的上面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＰ−Ｐ′矢視断面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）におけるＱ−Ｑ′矢視断面図である。
次いで、基板３上に、嵌め込み固定部９Ａを有する跳板９と所定厚の犠牲層４とを形成する（第２工程）。具体的には、基板３と一体の土台部３３およびリング状止め具３３Ａを基板３の４隅に形成するとともに電極５についてもエッチング処理を通じて形成したのち、跳板９と犠牲層４とを形成する。
【００２４】
なお、跳板９は、後段の工程（第４工程）である犠牲層４を除去した後には、止め具３３Ａに対して一端が枢設され他端が自由端となるように形成しておく。具体的には、各止め具３３Ａに跳板９の一端に設けられた穴部（図示省略）に土台部３３と一体に形成されたリング状の止め具３３Ａを貫通させておき、かつ、跳板９と土台部３３とが当接する部分には犠牲層４が挟まれるように形成する。
【００２５】
これにより、後段の第４工程で跳板９の周囲の犠牲層４が除去されると、跳板９は止め具３３Ａのリング軌道に沿って、他端を自由端として動かすことができるのである。このとき、自由端側で基板３に形成された作用力供給用穴３４からの作用力を適切に受けて動くことができるように、跳板９と作用力供給用穴３４の位置を合わせて形成しておく。
【００２６】
また、犠牲層４は、前述の図８（Ａ）〜図８（Ｃ）の場合と同様に、ミラー１の回転角を確保するために形成されるものであるが、ミラー１の回転に支障が生じることのないように、後段の犠牲層４を除去する工程によって確実に犠牲層４を除去できるような厚さが設定される。更に、犠牲層４は、除去されるまではミラー１，トーションバー２，電極５，フレーム部８および跳板９を固定および保護する機能を果たす。
【００２７】
ついで、上述のごとく形成された犠牲層４上に、マイクロミラー１およびトーションバー２とともに、嵌め込み穴８Ａを有するフレーム部８をエッチング等により形成する（第３工程）。このようにして、犠牲層４を除去する前段のデバイス１００Ａを作成する〔図２（Ａ）〜図２（Ｃ）参照〕。
このように形成されたデバイス１００Ａについて、例えばウェットエッチング剤を用いたウェットエッチング処理により、犠牲層４を除去する（第４工程）。これにより、図３または図４（Ａ）に示すように、犠牲層４上に形成されていたマイクロミラー１，トーションバー２およびフレーム部８は４つの止め具３３Ａ上に乗った状態となる。尚、図３については、犠牲層４が除去されたデバイス１００Ａについての図２（Ｂ）に相当する矢視図で、図４（Ａ）は一つの跳板９とフレーム部８の高さの関係に着目した図である。
【００２８】
上述のごとく犠牲層４が除去された後に、作用力供給用穴３４を通じて、基板３について跳板９の反対側から作用力を跳板９の他端に与えて、フレーム部８を、基板３から離隔する方向に持ち上げて跳板９の他端で支持させる（第５工程）。具体的には、跳板９の他端に対して、外部から作用力としての例えば水圧を与えて、フレーム部８の形成面側に（基板３から隔離する方向に）回動させて、フレーム部８を基板から離隔する方向へ持ち上げて他端で支持させる。
【００２９】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、上述の第５工程の作用を説明する模式図である。この図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すように、注入穴から注入される液体の圧力ＰＷによって、跳板９の他端がフレーム部８を基板３から離隔する方向へ持ち上げる〔図４（Ｂ）参照〕。このとき、最終的に跳板９の他端をなす嵌め込み固定部９Ａが、フレーム部８の嵌め込み穴８Ａに嵌め込まれて固定される〔図４（Ｃ）参照〕まで、跳板９の先端はフレーム部８に接触しながら移動していく。
【００３０】
これにより、図１（Ｂ），図２（Ｂ）に示すように、犠牲層４を、ウェットエッチング処理によっても残留しないような高さｈ１としながら、フレーム部８の高さ（即ちフレーム部８と一体のミラー１およびトーションバー２の高さ）を、ｈ１よりも高いｈ２とすることができるので、基板３面に対するミラー１の高さを高くすることができる。
【００３１】
なお、上述の第５工程で注入する液体として、第４工程で用いられるウェットエッチング剤を用いることもでき、このようにすれば、上述の第４工程と第５工程とを同時に行なって、作業工数を減少させることを期待できる。
このように、本発明の一実施形態によれば、作用力供給部としての作用力供給用穴３４からの作用力により、犠牲層４の厚さを厚くすることなく、ミラー１と基板３との距離を大きくしてミラー振れ角を大きくとすることができるので、残留犠牲層が生じることによる歩留まりの低下を回避しつつ、ミラー１の振れ角を大きくすることができる利点がある。
【００３２】
〔Ａ１〕一実施形態の変形例の説明
上述の一実施形態においては、作用力供給用穴３４を、マイクロミラーユニット１００の製造過程（第５工程）において基板３について跳板９の反対側から液体（例えば水やウェットエッチング材）を注入するために空けられた注入穴として構成して、跳板９に対して水圧ＰＷを与えるようになっているが、本発明によればこれに限定されず、その他の流体を注入するための注入穴として構成して、跳板９に対して流体圧ＰＦを与えるようにしてもよい。
【００３３】
たとえば、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）に示すように、作用力供給用穴３４を、マイクロミラーユニット１００の製造過程（第５工程）において基板３について跳板９の反対側から気体（例えば空気）を注入するために空けられた風穴として構成して、跳板９に対して気体圧ＰＡを与えるようにしてもよい。
さらに、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示すように、作用力供給用穴３４を、マイクロミラーユニット１００の製造過程（第５工程）において基板３について跳板９の反対側から跳板９の自由端に作用力を与えるための作用棒３４Ａの挿入をガイドするために空けられたガイド穴として構成して、跳板９に対してガイド穴３４を通じて挿入された作用棒３４Ａで、跳板９を持ち上げるようにしてもよい。
【００３４】
なお、上述の本実施形態にかかるマイクロミラーユニット１００や、図５（Ａ）〜図５（Ｃ），図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示す手法で製造されたマイクロミラーユニットにおいては、跳板９およびフレーム部８における位置決め加工については、上述の本実施形態における態様に限定されるものではなく、例えば嵌め込み固定部９Ａの形状は本実施形態のごとく凹字形状ではなく、凸字形状とすることとしてもよい。この場合には、フレーム部８には１つの跳板９に対して１つの嵌め込み穴８Ａを設ければよいことになる。
【００３５】
また、嵌め込み穴８Ａを設けずに同様の高さ制御を行なうことも可能である。例えば、フレーム部８の跳板９との接触面の所定位置に溝部を形成して、当該溝部で跳板９の先端が嵌合固定されるようにしてもよいし、フレーム部８の跳板９との接触面の所定位置に凸部分を形成して、当該部分で跳板９が固定されるようにすること等が考えられる。
【００３６】
また、作用力供給部としては、本実施形態における作用力供給用穴３４に限定されるものではなく、基板３の４隅近傍の縁部に切り欠きを設けることで、この切り欠きを通じて作用力を跳板９に供給するようにしてもよい。
〔Ｂ〕光スイッチの説明
次に、以下では、上述したマイクロミラーユニットを用いた光スイッチについて説明する。
【００３７】
図７は上述したマイクロミラーユニットを用いた光スイッチの構成を示す模式的斜視図で、この図７に示す光スイッチは、Ｌ字形状（水平面部２４Ａ及び垂直面部２４Ｂ）を有する筐体２４上に、入力光学系２１Ａと出力光学系２１Ｂとを一体化した入出力一体型ファイバブロック２１が設けられるとともに、筐体２４の垂直面部２４Ｂ上の所定位置にコーナーミラー２３が設けられ、且つ、前記の水平面部２４Ａと垂直面部２４Ｂとが交差する部分にマイクロミラーアレイブロック２２が設けられた構造を有している。
【００３８】
ここで、入力光学系（入力コリメータ）２１Ａは、複数（ここでは１６本）の入力光ファイバ２０Ａがアレイ状に接続され各入力光ファイバ２０Ａからの入力光をコリメートして出射するものであり、出力光学系（出力コリメータ）２１Ｂは、複数（ここでは１６本）の出力光ファイバ２０Ｂがアレイ状に接続されるとともに入力光学系２１Ａから出射される光を受光して出力光ファイバ２０Ｂへ出力するものである。
【００３９】
そして、マイクロミラーアレイブロック２２には、入力コリメータ２１Ａに挿入される入力光ファイバ２０Ａの本数分の入力マイクロミラーユニット２２Ａ（図７中で白抜き丸印で示す）と、出力コリメータ２１Ｂに挿入される出力光ファイバ２０Ｂの本数分の出力マイクロミラーユニット２２Ｂ（図７中で網がけ丸印で示す）とがそれぞれ光ファイバ２０Ａ，２０Ｂの配列に応じてアレイ状に設けられており、入力コリメータ２１Ａから出射されるビーム光を入力マイクロミラーユニット２２Ａでコーナーミラー２３へ反射させ、当該コーナーミラー２３による反射光を出力マイクロミラーユニット２２Ｂでさらに出力コリメータ２１Ｂへ反射することで、例えば図７中に矢印２５で示すような光路を辿ってビーム光が空間を伝送されるようになっている。
【００４０】
したがって、各マイクロミラーユニット２２Ａ，２２Ｂのミラー振角を個々に制御することで、入力コリメータ２１Ａ（入力光ファイバ２０Ａ）と出力コリメータ２１Ｂ（出力光ファイバ２０Ｂ）との間の光路２５を任意に切り替えることができ、マイクロミラーユニット数に応じた規模（図７では１６チャンネル×１６チャンネル）の光クロスコネクトが可能な空間光スイッチが実現されることになる。
【００４１】
そして、上記の各マイクロミラーユニット２２Ａ，２２Ｂが、それぞれ、前述した跳板９で支持されるミラー１のリフトアップ構造を有している。このように、光スイッチに前述したリフトアップ構造をもったマイクロミラーユニットを適用することで、個々のマイクロミラーユニット２２Ａ，２２Ｂのミラー振れ角を、犠牲層厚を厚くすることなく大きくとることができるので、残留犠牲層が生じることによる歩留まりの低下を回避しつつ、光路切り替え幅を大きくとることができ、大規模な（多チャンネルの）光スイッチを低コストで実現することができる。
【００４２】
なお、上述の図７に示すマイクロミラーアレイブロック２２を構成する個々のマイクロミラーユニット２２Ａ，２２Ｂが、前述の図１に示すような構造を有しているが、この他に、各マイクロミラーユニット２２Ａ，２２Ｂを構成するフレーム部８，跳板（支持板）９および基板３のうちの少なくとも一つを、複数のマイクロミラーユニット間で共用しながら、マイクロミラーアレイブロック２２を構成するようにしてもよい。このようにすれば、複数個のマイクロミラーユニット２２Ａ，２２Ｂを同時に製造することができ、製造工数を大幅に削減させることができる。
【００４３】
また、上述した例では、入力コリメータ２１Ａと出力コリメータ２１Ｂとを一体化している（このように一体化すると光軸の調整を簡易且つ高精度に行なえる）が、別体として異なる位置（例えば、対向する位置等）に配置される場合もある。また、入力コリメータ２１Ａ及び出力コリメータ２１Ｂの構成は、既存のものでよい。また、上述した例では、リフトアップ構造を有するマイクロミラーユニットを光スイッチに適用した場合について説明したが、光スイッチ以外のデバイス（例えば、ディスプレイ等の表示装置）に適用することもできる。
【００４４】
そして、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができることはいうまでもない。
〔Ｃ〕付記
（付記１） 基板をそなえるとともに、
光を反射するマイクロミラーと、
該マイクロミラーを支持するトーションバーと、
該トーションバーを回転動作可能に支持するフレーム部と、
該基板に対して一端が枢設されて、外部からの作用力を他端で受けることにより、該フレーム部を、該基板から離隔する方向へ持ち上げて他端で支持する支持板と、が該基板上にそなえられ、
該基板について該支持板の反対側から前記作用力を該支持板に与えるための作用力供給部が、該基板に設けられていることを特徴とする、マイクロミラーユニット。
【００４５】
（付記２） 該作用力供給部が、該基板について該支持板の反対側から流体注入用に空けられた注入穴として構成されて、該注入穴から注入される流体の圧力によって、該支持板の他端が該フレーム部を該基板から離隔する方向へ持ち上げられたことを特徴とする、付記１記載のマイクロミラーユニット。
（付記３） 該作用力供給部が、該支持板の他端に作用力を与えるための作用棒の挿入をガイドするために空けられたガイド穴として構成されて、該ガイド穴を通じて挿入された作用棒によって、該支持板が該フレーム部を該基板から離隔する方向へ持ち上げられたことを特徴とする、付記１記載のマイクロミラーユニット。
【００４６】
（付記４） 前記のフレーム部及び支持板の少なくとも一方に、該フレーム部を所定距離だけ該基板から離隔させた位置で固定するための位置決め加工が施されていることを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項記載のマイクロミラーユニット。
（付記５） 該位置決め加工が、該フレーム部に設けられた位置決め穴と、該支持板に設けられ該位置決め穴と嵌合固定される突起部とで形成されていることを特徴とする、付記４記載のマイクロミラーユニット。
【００４７】
（付記６） 基板をそなえるとともに、光を反射するマイクロミラーと、該マイクロミラーを支持するトーションバーと、該トーションバーを回転動作可能に支持するフレーム部と、該基板に対して一端が枢設されて、外部からの作用力により該フレーム部を該基板から離隔する方向へ持ち上げて他端で支持する支持板と、が該基板上にそなえられたマイクロミラーユニットの製造方法であって、該基板について該支持板の反対側から前記作用力を該支持板に与えるための作用力供給部を設ける第１工程と、
該基板上に、該支持板とともに所定厚の犠牲層とを形成する第２工程と、
該犠牲層上に、前記のマイクロミラー，トーションバーおよびフレーム部とを形成する第３工程と、
該犠牲層を除去する第４工程と、
該作用力供給部を通じて、該基板について該支持板の反対側から前記作用力を該支持板の他端に与えて、該フレーム部を、該基板から離隔する方向に持ち上げて該支持板の他端で支持させる第５工程とを有することを特徴とする、マイクロミラーユニットの製造方法。
【００４８】
（付記７） 該第１工程が、作用力供給部として流体注入用の注入穴を空ける工程により構成されるとともに、
該第５工程においては、該作用力供給部から流体を注入することにより、該流体の圧力によって、該フレーム部を、該基板から離隔する方向へ持ち上げて該支持板の他端で支持させることを特徴とする、付記６記載のマイクロミラーユニットの製造方法。
【００４９】
（付記８） 該第５工程において注入すべき流体を該第４工程で犠牲層を除去するためのウェットエッチング剤とすることにより、上記の第４工程および第５工程を同時に行なうことを特徴とする、付記７記載のマイクロミラーユニットの製造方法。
（付記９） 該第１工程が、該支持板の他端に作用力を与えるための作用棒の挿入をガイドするためのガイド穴を空ける工程により構成されるとともに、
該第５工程において、該作用力供給部から、該基板について該支持板の反対側から前記作用力を該支持板の他端に与えられるように作用棒が挿入されて、該作用棒により与えられた前記作用力により、該フレーム部を、該基板から離隔する方向へ持ち上げて該支持板の他端で支持させることを特徴とする、付記６記載のマイクロミラーユニットの製造方法。
【００５０】
（付記１０） 複数の入力光ファイバがアレイ状に接続され、該入力光ファイバからの入力光をコリメートして出射する入力光学系と、
複数の出力光ファイバがアレイ状に接続されるとともに、該入力光学系から出射される光を受光して該出力光ファイバへ出力する出力光学系と、
該入力光学系と該出力光学系との間の各光路を切り替えるための複数のマイクロミラーユニットとをそなえるとともに、
該複数のマイクロミラーユニットが、
基板をそなえるとともに、
光を反射するマイクロミラーと、
該マイクロミラーを支持するトーションバーと、
該トーションバーを回転動作可能に支持するフレーム部と、
該基板に対して一端が枢設されて、外部からの作用力により該フレーム部を該基板から離隔する方向へ持ち上げて他端で支持する支持板と、が該基板上にそなえられ、
該基板について該支持板の反対側から前記作用力を該支持板に与えるための作用力供給部が、該基板に設けられていることを特徴とする、マイクロミラーユニットを用いた光スイッチ。
【００５１】
（付記１１） 前記のフレーム部，支持板および基板のうちの少なくとも一つが、該複数のマイクロミラーユニット間で共用されていることを特徴とする、付記１０記載のマイクロミラーユニットを用いた光スイッチ。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、作用力供給部としての作用力供給用穴からの作用力により、犠牲層の厚さを厚くすることなく、ミラーと基板との距離を大きくしてミラー振れ角を大きくとすることができるので、残留犠牲層が生じることによる歩留まりの低下を回避しつつ、ミラーの振れ角を大きくすることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態としてのマイクロティルトミラーの構造を示す模式的上面図で、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ矢視図で、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ矢視図である。
【図２】（Ａ）は本発明の一実施形態としてのマイクロティルトミラーの製造過程での構造を示す模式的上面図で、（Ｂ）は（Ａ）におけるＰ−Ｐ′矢視断面図で、（Ｃ）は（Ａ）におけるＱ−Ｑ′矢視断面図である。
【図３】本発明の一実施形態としてのマイクロティルトミラーの製造過程での構造を示す模式図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施形態における跳板とフレーム部との固定方法を説明するための模式図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施形態の第１変形例における跳板とフレーム部との固定方法を説明するための模式図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施形態の第２変形例における跳板とフレーム部との固定方法を説明するための模式図である。
【図７】本発明のマイクロティルトミラーを用いた光スイッチの構成を示す模式的斜視図である。
【図８】（Ａ）は本発明の従来例としてのマイクロティルトミラーの構造を示す模式的上面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ矢視側面図である。
【図９】従来のマイクロティルトミラーの課題を説明するための図である。
【符号の説明】
１ ミラー（マイクロミラー）
２ トーションバー
３ 基板
４ 犠牲層
５ 電極
６ 残留犠牲層
７ 犠牲層の厚さ
８ フレーム部
８Ａ 嵌め込み固定部（突起部）
９ 支持板（跳板）
９Ａ 嵌め込み穴（位置決め穴）
２０Ａ 入力光ファイバ
２０Ｂ 出力光ファイバ
２１ 入出力一体型ファイバブロック
２１Ａ 入力光学系
２１Ｂ 出力光学系
２２ マイクロミラーアレイブロック
２２Ａ 入力マイクロミラーユニット
２２Ｂ 出力マイクロミラーユニット
２３ コーナーミラー
２４ 筐体
２４Ａ 水平面部
２４Ｂ 垂直面部
２５ 矢印
３３ 土台部
３３Ａ 止め具
３４ 作用力供給部（作用力供給用穴）
３４Ａ 作用棒
１００ マイクロミラーユニット
１００Ａ 犠牲層を除去する前段のデバイス

Claims (5)

1. 基板をそなえるとともに、
   光を反射するマイクロミラーと、
   該マイクロミラーを支持するトーションバーと、
   該トーションバーを回転動作可能に支持するフレーム部と、
   該基板に対して一端が枢設されて、外部からの作用力を他端で受けることにより、該フレーム部を、該基板から離隔する方向へ持ち上げて他端で支持する支持板と、が該基板上にそなえられ、
   該基板について該支持板の反対側から前記作用力を該支持板に与えるための作用力供給部が、該基板に設けられていることを特徴とする、マイクロミラーユニット。
2. 該作用力供給部が、該基板について該支持板の反対側から流体注入用に空けられた注入穴として構成されて、該注入穴から注入される流体の圧力によって、該支持板の他端が該フレーム部を該基板から離隔する方向へ持ち上げられたことを特徴とする、請求項１記載のマイクロミラーユニット。
3. 該作用力供給部が、該支持板の他端に作用力を与えるための作用棒の挿入をガイドするために空けられたガイド穴として構成されて、該ガイド穴を通じて挿入された作用棒によって、該支持板が該フレーム部を該基板から離隔する方向へ持ち上げられたことを特徴とする、請求項１記載のマイクロミラーユニット。
4. 基板をそなえるとともに、光を反射するマイクロミラーと、該マイクロミラーを支持するトーションバーと、該トーションバーを回転動作可能に支持するフレーム部と、該基板に対して一端が枢設されて、外部からの作用力により該フレーム部を該基板から離隔する方向へ持ち上げて他端で支持する支持板と、が該基板上にそなえられたマイクロミラーユニットの製造方法であって、
   該基板について該支持板の反対側から前記作用力を該支持板に与えるための作用力供給部を設ける第１工程と、
   該基板上に、該支持板とともに所定厚の犠牲層とを形成する第２工程と、
   該犠牲層上に、前記のマイクロミラー，トーションバーおよびフレーム部とを形成する第３工程と、
   該犠牲層を除去する第４工程と、
   該作用力供給部を通じて、該基板について該支持板の反対側から前記作用力を該支持板の他端に与えて、該フレーム部を、該基板から離隔する方向に持ち上げて該支持板の他端で支持させる第５工程とを有することを特徴とする、マイクロミラーユニットの製造方法。
5. 複数の入力光ファイバがアレイ状に接続され、該入力光ファイバからの入力光をコリメートして出射する入力光学系と、
   複数の出力光ファイバがアレイ状に接続されるとともに、該入力光学系から出射される光を受光して該出力光ファイバへ出力する出力光学系と、
   該入力光学系と該出力光学系との間の各光路を切り替えるための複数のマイクロミラーユニットとをそなえるとともに、
   該複数のマイクロミラーユニットが、
   基板をそなえるとともに、
   光を反射するマイクロミラーと、
   該マイクロミラーを支持するトーションバーと、
   該トーションバーを回転動作可能に支持するフレーム部と、
   該基板に対して一端が枢設されて、外部からの作用力により該フレーム部を該基板から離隔する方向へ持ち上げて他端で支持する支持板と、が該基板上にそなえられ、
   該基板について該支持板の反対側から前記作用力を該支持板に与えるための作用力供給部が、該基板に設けられていることを特徴とする、マイクロミラーユニットを用いた光スイッチ。

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