JP2004347713A - マイクロミラーユニットおよび光レベル制御機能付光スイッチング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロミラーユニットに関し、簡素な装置構成により、外部からの衝撃／振動による光出力パワー変動を補償するようにする。
【解決手段】固定フレーム１１をそなえるとともに、光を反射するマイクロミラー１２と、該マイクロミラーを回転動作可能となるように、前記の固定フレームとマイクロミラーとを連結支持する支持部材１６とをそなえ、支持部材１６が、マイクロミラー１２を回転動作させるための動作特性が互いに異なった複数の偏向部材１３，１４と、複数の偏向部材１３，１４間を連結するとともに、複数の偏向部材１３，１４の回転動作を独立させるための偏向部材間連結フレーム１５と、をそなえるように構成する。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば波長分割多重（ＷＤＭ： Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式による基幹光ネットワークにおける光クロスコネクト （ＯＸＣ： Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｎｎｅｃｔ）システム等に用いて好適な、マイクロミラーユニットおよび光レベル制御機能付光スイッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大容量光通信網を構築する有力な手段として波長分割多重 （ＷＤＭ： Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ） 方式があり、近年、インターネットの爆発的な普及とともに、そのトラフィックが爆発的に増加している。
このＷＤＭ方式による基幹光ネットワークとしての一般的な光クロスコネクト （ＯＸＣ： Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｎｎｅｃｔ）システムは、複数の光信号交換装置が光ファイバにより相互に接続されてなるものである。光信号交換装置は、波長多重された光信号が光ファイバを通じて入力されると、波長単位で光信号の方路を切り替えるとともに、同一方路の光信号について波長多重して伝送し得るものである。
【０００３】
このような光クロスコネクト装置においては、ある通信ルートをなす光ファイバに障害が発生した場合、即時に予備の光ファイバや別ルートの光ファイバに自動的に迂回してシステムを高速に復旧させることができる他、波長単位での光パスの編集が可能である。
ここで、このような光クロスコネクト装置として適用される光スイッチング装置には、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーを用いたものがあるが、このようなＭＥＭＳミラーを用いた光スイッチング装置においては、外部からの衝撃／振動が光スイッチに加わると、その影響でＭＥＭＳミラーをなすミラーが揺れ、光スイッチの出力パワーが変動する。
【０００４】
光スイッチング装置においては、通常時は出力される光レベルをモニタして、出力光レベルを一定するフィードバック制御を行なうことができるが、上述のような外部からの衝撃／振動によるミラーの揺れに対しては、上述のごときフィードバック制御を行なっていたとしてもミラー揺れを完全に防止することは困難であり、通信品質の劣化要因にもなりうる。
【０００５】
このため、例えば図１５に示すように、ＭＥＭＳミラーとしてのティルトミラーアレイ９００を緩衝部材としてのダンパ９０２を介して所定の位置に設置することで、外部からの衝撃／振動が、ダンパ９０２の緩衝作用によりＭＥＭＳミラー９００に伝達されるのを抑制することが行なわれている。尚、このティルトミラーアレイ９００は、駆動力が与えられることによりその面位が可変させることができるティルトミラー９０１をアレイ状に配置したものである。
【０００６】
しかしながら、上述のごとき従来の技術においても、ＭＥＭＳミラーを設置する際に介装されたダンパを使用しても、外部からの衝撃／振動における特定の周波数帯域の振動成分については抑制することが困難であるという課題がある。即ち、図１６に示すように、ダンパでは１ｋＨｚ程度以下の比較的低周波帯域の振動成分については振動を緩衝することが困難であるため、この低周波帯域の振動成分はティルトミラー９０１に伝達されることになる。
【０００７】
この衝撃／振動の影響で生じる光出力レベルの変動を速く収束させる制御方法として、ティルトミラーの各軸にミラー面位を検出するための位置センサを配置し、この位置センサからの情報を基にＭＥＭＳミラーをフィードバック制御することが考えられている。この位置センサには、例えばミラーと駆動電極の間に生じる静電容量をモニタするものがある（非特許文献１参照）。
【０００８】
なお、本願発明のマイクロミラーユニットおよび光レベル制御機能付光スイッチング装置に関連する技術として、以下に示す特許文献１および２に記載された技術もある。
【０００９】
【非特許文献１】
Ｔｒｅｙ Ｒｏｅｓｓｉｇ ｅｔ ａｌ． 「ＭＩＲＲＯＲ ＷＩＴＨ ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＰＯＳＩＴＩＯＮ ＳＥＮＳＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＦＯＲ ＯＰＴＩＣＡＬ ＳＷＩＴＣＨＩＮＧ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＳ」， Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ２ＯＯ２
【特許文献１】
特開２００２−１６２５７５号公報
【特許文献２】
特表２００２−５１９７１０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなミラーと駆動電極の間に生じる静電容量をモニタして、ミラー面位を検出する手法においては、外部からの衝撃／振動によってミラーが揺れた結果発生する静電容量の変化は数［ｆＦ］（フェムトファラッド）〜数［ｎＦ］（ナノファラッド）程度と微小なものであり、位置センサをティルトミラーの直近に作り込まないとノイズの影響を受けるため高い技術が必要であり、かつ、すべての軸を制御しなければならないため回路規模が大きくなるとともに、制御周期が比較的長くなってしまう。
【００１１】
また、フィードバック制御において光出力レベルを微小調整するためにミラー回転角を微小変化させるには、ディジタル制御を用いると制御回路に高い分解能が要求される。
さらには、衝撃／振動などの影響を考慮して、光スイッチの出力パワーを安定化させるためのフィードバック制御は、全ミラーの静電容量をモニタすることで行なうので、光スイッチが大規模になるにつれて制御回路も大きくなる。このフィードバック制御時の光出力パワーの制御分解能を高くしようとするとＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ−Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などの制御部の分解能を上げる必要がある。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、簡素な装置構成により、外部からの衝撃／振動による光出力パワー変動を補償するとともに、フィードバック制御時の微調整分解能を高めることができるようにした、マイクロミラーユニットおよび光レベル制御機能付光スイッチング装置することを目的とする。
【００１３】
【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、固定フレーム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回転動作可能となるように、前記の固定フレームとマイクロミラーとを連結支持する支持部材とをそなえ、該支持部材が、該マイクロミラーを回転動作させるための動作特性が互いに異なった複数の偏向部材と、該複数の偏向部材間を連結するとともに、該複数の偏向部材の回転動作を独立させるための偏向部材間連結フレームと、をそなえて構成されたことを特徴としている（請求項１）。
【００１４】
この場合において、偏向部材を、一端が該マイクロミラーに接続され該マイクロミラーを第１の特性で回転動作させる第１偏向部材と、一端が該固定フレームに接続され該マイクロミラーを第２の特性で回転動作させる第２偏向部材により構成するとともに、該偏向部材間連結フレームを、該第１偏向部材の他端と第２偏向部材の他端とを接続して上記の第１，第２偏向部材間を連結するように構成することもできる（請求項２）。
【００１５】
さらに、好ましくは、固定フレームに、外部からの衝撃／振動を吸収する衝撃／振動吸収部材を接続するとともに、該複数の偏向部材のうちの少なくとも一つの偏向部材を、外部からの衝撃／振動に起因する周波数成分のうちの該衝撃／振動吸収部材で吸収されない周波数成分によっては、前記回転動作が作用されない動作特性を有するように構成することができる（請求項３）。
【００１６】
また、各偏向部材を、互いに剛性の異なるトーションバーにより構成することとしてもよい（請求項４）。
また、本発明の光レベル制御機能付光スイッチング装置は、入力ポートから入力された光信号をマイクロミラーで反射させるとともに、前記マイクロミラーの面位を可変することにより前記入力光信号の光路を切り替えて、それぞれ所定の出力ポートから出力光信号として出力するマイクロミラーユニットが複数個アレイ状に配置されてなるミラーアレイと、前記の複数のマイクロミラーユニットを駆動して前記マイクロミラーの面位を可変する駆動部と、該マイクロミラーユニットからの各出力光信号のレベルを検出するレベル検出部と、前記マイクロミラーが、前記の入力ポートに対する出力ポートの割当に応じた面位となるように、かつ該レベル検出部にて検出された各出力光信号のレベルが安定するように、該駆動部を制御する制御部とをそなえるとともに、前記のミラーアレイをなす各マイクロミラーユニットが、上記の本発明のマイクロミラーユニットと同様の構成を有していることを特徴としている（請求項５）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して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は本発明の実施の形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置９を示すブロック図で、この図１に示す光レベル制御機能付光スイッチング装置９を波長分割多重方式における基幹光ネットワークに適用する際には、前述の光クロスコネクトとして動作させることができるほか、光ＡＤＭ（Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）として動作させることもできる。
【００１８】
ここで、この図１に示す光レベル制御機能付光スイッチング装置９は、入力コリメータアレイ１に入力された（波長チャンネルごとの）光について出力方路の切り替え（光スイッチング）を行なうものであるが、出力方路の切り替えられた光レベルをモニタして、モニタ結果に基づいて出力光の光レベルを安定化制御する光レベル制御機能をも有してなるものである。
【００１９】
このため、光レベル制御機能付光スイッチング装置９は、入力コリメータアレイ１，ミラーアレイ２，出力コリメータアレイ３，カプラ部４，光検出器５，メモリ６，駆動回路７および制御回路８をそなえて構成されている。
ここで、上述の入力コリメータアレイ１，ミラーアレイ２および出力コリメータアレイ３は、入力された光の出力方路を任意に切り替える光スイッチングを行なうためのものであって、例えば図２に示すような配置により構成することができる。即ち、入出力として別個のコリメータアレイ１，３をそなえるとともに、ミラーアレイ２として、入力用および出力用の２つのミラーアレイ２−１，２−２をそなえて構成することができる。
【００２０】
ここで、この図２において、入力ミラーアレイ２−１および出力ミラーアレイ２−２は互いに９０度の角度をなして配置する一方、入力コリメータアレイ１および出力コリメータアレイ３と、各ミラーアレイ２−１，２−２とは４５度の角度をなして配置されている。
また、この図２に示す入力コリメータアレイ１は、Ｎ（Ｎは複数、図２中においては８×８個）種類の方路切替対象の光を入力光として集光（コリメート）するためのＮ個の入力ポート１ａをアレイ状に配置されて構成されており、例えばＮ本の光ファイバの束を構成するファイバブロックからの光をそれぞれの入力ポート１ａに導入するとともに、集光された光を入力ミラーアレイ２−１側に出射することができるようになっている。
【００２１】
入力ミラーアレイ２−１は、入力コリメータアレイ１の入力ポート１ａの配置に１対１で対応するように、Ｎ個のティルトミラー２ａがアレイ状に配置されて構成されている。即ち、この入力ミラーアレイ２−１は、Ｎ個のティルトミラー２ａが入力コリメータアレイ１からのＮ個のコリメート光をそれぞれ後段の出力ミラーアレイ２−２へ反射させるようにアレイ状に配置されている。
【００２２】
同様に、出力ミラーアレイ２−２は、入力ミラーアレイ２−１のティルトミラー２ａの配置に１対１で対応するように、Ｎ個のティルトミラー２ｂがアレイ状に配置されて構成されている。即ち、この出力ミラーアレイ２−２は、Ｎ個のティルトミラー２ｂがティルトミラー２ａからのＮ個の反射光をそれぞれ後段の出力コリメータアレイ３へ反射させるようにアレイ状に配置されている。
【００２３】
さらに、出力コリメータアレイ３は、出力ミラーアレイ２−２のティルトミラー２ｂの配置に１対１で対応するように、Ｎ個の出力ポート３ａがアレイ状に配置されて構成されて、ティルトミラー２ｂからのＮ個の反射光をそれぞれコリメートして出力するものである。
また、上述の入力ミラーアレイ２−１および出力ミラーアレイ２−２は、ＭＥＭＳミラーアレイとして構成されている。即ち、ミラーアレイ２−１，２−２のティルトミラー２ａ，２ｂは、後述の駆動回路７による駆動により個別に面位を可変することができるようになっており、これにより、入射された光の反射光路を可変することができるようになっている。
【００２４】
これにより、入力ミラーアレイ２−１のティルトミラー２ａは、出力ミラーアレイ２−２におけるいずれかのティルトミラー２ｂに向けて反射光を出射することができ、出力ミラーアレイ２−２のティルトミラー２ｂは、出力コリメータアレイ３におけるいずれかの出力ポート３ａに導入されるように反射光を出射することができる。
【００２５】
換言すれば、上述の入力ミラーアレイ２−１および出力ミラーアレイ２−２における、面位が設定された各ティルトミラー２ａ，２ｂが協働することにより、入力コリメータアレイ１の各入力ポート１ａに入力される光信号を、出力コリメータアレイ３における任意の位置の出力ポート３ａを通じて出力することができる。
【００２６】
すなわち、上述の入力ミラーアレイ２−１および出力ミラーアレイ２−２は、入力ポート１ａから入力された光信号をマイクロミラー（ティルトミラー２ａ，２ｂ）で反射させるとともに、ティルトミラー２ａ，２ｂの面位を可変することにより入力光信号の光路を切り替えて、それぞれ所定の出力ポート３ａから出力するマイクロミラーユニットが複数個アレイ状に配置されてなるミラーアレイとして機能する。
尚、これらの入力ミラーアレイ２−１，２−２は、後述するような本願発明にかかる特徴的な構成（マイクロミラーユニット）を有するものである。
【００２７】
図３，４は、上述のミラーアレイ２−１，２−２を構成するマイクロミラーユニット１０を示す模式図で、図３はその模式的斜視図であり、図４は模式的上視図である。即ち、上述のミラーアレイ２−１，２−２は、これらの図３，４に示すマイクロミラーユニット１０がＮ個アレイ状に配置されて構成されている。
ここで、この図３，４に示すマイクロミラーユニット１０は、固定フレーム１１をそなえるとともに、固定フレーム１１の内側に、表面に金属膜が形成されて光を反射するマイクロミラー（ティルトミラー）１２がそなえられ、かつ、マイクロミラー１２を回転動作可能に固定フレーム１１とマイクロミラー１２とを連結支持する支持部材１６をそなえて構成されている。
【００２８】
ここで、支持部材１６は、マイクロミラー１２を回転動作させるための２種類のトーションバー（第１トーションバー１３および第２トーションバー１４）および各トーションバー１３，１４を連結する連結フレーム１５をそなえて構成され、固定フレーム１１には更に前述の図１５に示すもの（符号９０２参照）と同様のダンパ１７をそなえて構成されている。
【００２９】
また、第１および第２トーションバー１３，１４は、マイクロミラー１２を回転動作させるための動作特性が互いに異なった偏向部材として機能するものである。即ち、第１トーションバー１３は、一端がマイクロミラーに接続されマイクロミラー１２を後述の第１の特性で回転動作させる第１偏向部材として機能し、第２トーションバー１４は、一端が固定フレーム１１に接続されマイクロミラー１２を後述する第２の特性で回転動作させる第２偏向部材として機能する。
【００３０】
さらに、上述のマイクロミラー１２と、固定フレーム１１の基底部１１ａとの間には、図５に示すように自由空間スペースＶが設けられ、基底部１１ａに設けられた電極７ａにて発生される静電力と、トーションバー１３又は１４のねじれ作用により、マイクロミラー１２の面位を可変することができるようになっている。
【００３１】
すなわち、基底部１１ａ上における上記回転軸について対称となる位置に設けられた２つの電極７ａからの静電力によって、第１トーションバー１３を回転軸としてマイクロミラー１２が上記２つの電極７ａのうちの一方側に回転することで面位が変わる。以下においては、第１トーションバー１３を回転軸としたマイクロミラー１２の回転をＸ軸回転という（図４参照）。
【００３２】
また、基底部１１ａ上における上記回転軸について対称となる位置に設けられた電極７ｂからの静電力によって、第２トーションバー１４を回転軸として連結フレーム１５，トーションバー１３およびマイクロミラー１２が一体となって、上記２つの電極７ｂのうちの一方側に回転することで面位が変わる。以下においては、第２トーションバー１４を回転軸としたマイクロミラー１２の回転をＹ軸回転という（図４参照）。
【００３３】
さらに、上述の連結フレーム１５は、複数の偏向部材としてのトーションバー１３，１４間を連結するとともに、トーションバー１３，１４による回転動作を独立させるための偏向部材間連結フレームとして機能する。即ち、トーションバー１３の他端とトーションバー１４の他端とを接続（連結）して、Ｘ軸回転動作とＹ軸回転動作とを互いに干渉なく別々に行なわせることができる。
【００３４】
さらに、第１および第２トーションバー１３，１４は、互いに同材質からなるものであるが、第１トーションバー１３の太さを図４に示すｄ１とする一方、第２トーションバー１４については、第１トーションバー１３よりも太いｄ２（ｄ２＞ｄ１）として、第１トーションバー１３よりも剛性（ねじれ剛性）も高くなるように構成されている。
【００３５】
すなわち、マイクロミラー１２を引き寄せるための静電力の大きさを同一とした場合においては、第２トーションバー１４を回転軸とした場合の方が、第１トーションバー１３を回転軸とした場合よりもねじれが少なく、マイクロミラー１２の面の変位量も小さくなる。
図６は、上述の第１，第２トーションバー１３，１４の面位を変化させるために、それぞれの回転軸の対称位置の電極７ａ，７ｂに印加する電圧と、面位の回転角の関係を示す図であり、図６中２次曲線Ｚ１は第１トーションバー１３を回転軸とした場合を示し、２次曲線Ｚ２は第２トーションバー１４を回転軸とした場合を示している。
【００３６】
この図６に示すように、電極に印加する電圧Ｖと面位の変化θは、〔θ＝構造パラメータＡ×（Ｖの２乗）〕の関係を有しているが、この式における構造パラメータＡは、トーションバー１３，１４の太さがから決定されるもので、トーションバーが（第２トーションバー１４のごとく）太くなると比較的小さく、第１トーションバー１３のごとく比較的細くなると大きくなるものである。
【００３７】
また、この図６に示すように、第２トーションバー１４を使用すると、第１トーションバー１３を使用する場合よりも同一の電圧変化量ΔＶで小さい角度変化量を付けることができるので（Δθ２＜Δθ１）、トーションバーの太さを太くすると（即ち剛性を高くすると）、面位制御のための分解能を高めることができる。
【００３８】
さらに、第１トーションバー１３が、従来のごとき外部からの衝撃／振動に対してダンパ１７で緩衝しきれない低周波成分の力の影響を受けて、マイクロミラー１２の面位が可変する性質を有するのに対して、第２トーションバー１４を、上述のごとき低周波成分の力の影響を受けず、マイクロミラー１２の面位を可変させない程度の剛性を持たせている。
【００３９】
換言すれば、第２トーションバー１４の共振周波数は、ダンパ１７で外部からの衝撃／振動を十分緩衝させることができるような周波数帯域となるため、このような外部から衝撃／振動を受けたとしても、この影響を受けて第２トーションバー１４を軸としたマイクロミラー１２の回転はほとんど生じることはない。
すなわち、支持部材１６を構成する複数のトーションバー１３，１４のうちの少なくとも一つの偏向部材であるトーションバー１４は、該部からの衝撃／振動に起因する周波数成分のうちのダンパ１７で吸収されない周波数成分によっては、回転動作が作用されない動作特性を有している。
【００４０】
これにより、後述するように、外部からの衝撃／振動を受けていない場合には第１トーションバー１３および第２トーションバー１４によるＸ軸およびＹ軸回転動作によってマイクロミラー１２の面位可変制御が行なわれる一方で、外部からの衝撃／振動を受けた場合には、低周波成分の力の影響を受けるＸ軸回転動作による光レベル変動を、第２トーションバー１４を用いた面位可変制御により抑制できるようになっている。
【００４１】
ところで、図１に示すカプラ部４は、各出力ポート３ａから出力された出力光信号を分岐するもので、出力コリメータアレイ３に接続される図示しないファイバブロックにおける個々の光ファイバからの出力光信号を光レベル安定化のためのフィードバック制御用に分岐する光カプラ４−１〜４−Ｎからなる。
さらに、光検出器５は、光カプラ部４で分岐された出力光信号を各々モニタするもので、例えば各出力光信号のレベルに応じた電気信号（フォトカレント；電流信号）を出力するフォトダイオードおよび、フォトカレントを電圧信号に変換して出力する電流／電圧変換器等により構成される。
【００４２】
したがって、上述の光カプラ部４および光検出器５により、ティルトミラー２ａ，２ｂにて光路が切り替えられた光信号のレベルを検出するレベル検出部としての機能を有している。
また、駆動回路（駆動部）７は、後述の制御回路８からのディジタル信号による制御を受け、これをアナログ制御量に変換することにより、ミラーアレイ２−１，２−２をなす複数のティルトミラー２ａ，２ｂを駆動してティルトミラー２ａ，２ｂの面位を駆動するものであり、例えば図５に示す電極７ａ，７ｂに対して所定量の静電力を供給することにより、上述のトーションバー１３，１４を軸として所定角度分回転動作させることができるようになっている。
【００４３】
さらに、メモリ６は、例えば図７に示すように、各入力ポート１ａ（入力チャンネル）に対する出力ポート３ａ（出力チャンネル）の割り当てに応じた、ミラーアレイ２−１，２−２のそれぞれのティルトミラー２ａ，２ｂの面位（角度量）に関する情報とともに、各ティルトミラー２ａ，２ｂごとのトーションバー１３，１４（図３，図４参照）の剛性を示す構造パラメータＡの値のほか、光スイッチング装置９において方路切替の単位となる各チャンネルごとの出力光信号の設定光レベル値について、データベースとして格納しておくものである。
【００４４】
ここで、各入力ポート１ａ（入力チャンネル）に対する出力ポート３ａ（出力チャンネル）の割り当てに応じた、ミラーアレイ２−１，２−２のそれぞれのティルトミラー２ａ，２ｂの面位（角度量）に関する情報としては、例えば図８に示すように、出力光が最大レベルＰｍａｘとなる角度（角度ずれの座標値「０」）からずれた値Ｐｘとなる面位（座標値「−ｙ」又は「ｙ」の点）としておくようになっている。
【００４５】
すなわち、Ｙ軸方向の面位と出力される光レベルとの関係は、この図８に示すようにガウス分布形状を有しているが、この光レベルが最大となる位置に面位を設定せずに、最大レベルとなる面位からは少しずれた面位としておく。Ｘ軸方向の面位についても、同様に設定しておくことができる。
また、各ティルトミラー２ａ，２ｂごとのトーションバー１３，１４（図３，図４参照）の剛性を示す構造パラメータＡの値としては、第１トーションバー１３および第２トーションバー１４それぞれにおける正側および負側（図４に示す座標軸の正の方向に回転させる側と負の方向に回転させる側）のパラメータについて記憶しておくようになっている。
【００４６】
制御回路８は、メモリ６に記憶された内容および光検出器５からの光モニタ結果に基づいて、駆動回路７からティルトミラー２ａ，２ｂに対して供給すべき駆動量を演算し、演算結果をディジタル信号として駆動回路７に供給するものであって、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙｓ）等のＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により構成することができる。
【００４７】
具体的には、制御回路８は、上述のメモリ６に記憶された内容を参照して、入力ポート１ａに対する出力ポート３ａの割当に応じて、駆動回路７における各マイクロミラーユニットに対する駆動量を演算する割当駆動量演算部８Ａと、光検出部５にて検出された各出力光信号のレベルを安定化させるように、割当駆動量演算部８Ａで演算された駆動量を補正し、駆動制御信号として駆動回路７に出力する補正部８Ｂとをそなえて構成されている。
【００４８】
ここで、割当駆動量演算部８Ａにおいては、メモリ４からのティルトミラー２ａ，２ｂの面位（角度量θ）に関する情報と、構造パラメータＡに関する情報をもとに、駆動回路７における各ティルトミラー２ａ，２ｂに対する駆動量（例えば静電力の大きさＶ）について演算するものである。具体的には、前述したように、角度量θは、構造パラメータＡと、駆動量Ｖの２乗との積で求められるの関係を有することから、以下に示す式（１）に基づいて駆動量を演算することができるようになっている。
駆動量Ｖ＝（θ／Ａ）^１／２ …（１）
また、上述の補正部８Ｂにおいては、上述のごとく駆動回路７がティルトミラー２ａ，２ｂを駆動することにより入力ポート１ａの位置に対応した出力ポート３ａが割り当てられたあとで、光検出器５からの光レベルが安定化するように、駆動回路７に対する駆動量を補正するようになっており、これにより、出力ポート３ａからの各出力光信号を安定化させることができる。
【００４９】
したがって、上述のメモリ６および制御回路８により、ティルトミラー２ａ，２ｂが、入力ポート１ａに対する出力ポート３ａの割当に応じた面位となるように、かつ光検出器５にて検出された各出力光信号のレベルが安定するように、駆動回路７を制御する制御部として機能する。
特に、上述の補正部８Ｂにおいては、光レベル制御機能付光スイッチング装置９に対して外部から衝撃／振動が加わると、ダンパ１７では緩衝しきれない低周波成分による出力信号光の光レベル変動についても、安定化制御を行なうことができるものである。
【００５０】
すなわち、第１トーションバー１３で上述の低周波成分の影響を受けて、マイクロミラー１２のＸ軸回転による光レベル変動が生じている場合においても、このＸ軸回転による光レベル変動を、上述の低周波成分の影響を受けることのない第２トーションバー１４による回転制御を、光検出器５からの光モニタ結果をもとにフィードバック制御を行なうことで補償することができる。
【００５１】
前述したように、衝撃／振動を受けていない通常時には、Ｙ軸方向の面位を最大となる位置に面位を設定せずに、最大レベルとなる面位からは少しずれた面位となるように各ティルトミラー２ａ，２ｂが設定されている。即ち、衝撃／振動を受けた場合に、Ｙ軸方向の面位調整により光レベルをある程度増減できるポイントに設定しておくのである。
【００５２】
なお、上述の安定化制御を行なう際の補正部８Ｂにて補正すべき対象としては、各チャンネルに配置されるミラー２ａ，２ｂにおけるトーションバー１３，１４のうちのいずれか一つの回転軸についての駆動量のみを補正するものとすることができる。特に、外部からの衝撃／振動を受けた場合には、ミラーアレイ２−１，２−２のミラー２ａ，２ｂうちのいずれか一方のミラーにおけるトーションバー１４に対する駆動量を補正対象とする。
【００５３】
上述の構成により、本発明の一実施形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置９では、入力コリメータアレイ１の入力ポート１ａを通じて入力された各チャンネルの入力光信号は、駆動回路７の駆動により角度が設定された入力ミラーアレイ２−１のティルトミラー２ａと出力ミラーアレイ２−２のティルトミラー２ｂにより偏向されて、それぞれ割り当てられた出力ポート３ａを通じて出力される。
【００５４】
このとき、各出力ポート３ａから出力された出力信号光を光カプラ部４で分岐して、それぞれの光レベルを光検出器５でモニタし、制御回路８の補正部８Ｂでは、モニタ結果をもとに、出力光信号のレベルが安定するように駆動回路７に補正された駆動量をディジタル制御信号として供給する。即ち、補正部８Ｂにおいては、スイッチング単位となるチャンネルごとに、メモリ６に記憶されている設定光レベルを制御目標値とし、光検出器５からの各出力信号光のレベルに基づいて駆動回路７に対する駆動量をフィードバック制御により補正する。
【００５５】
上述の補正部８Ｂにおける駆動回路７の制御態様について、一つのチャンネルの出力光信号に着目して、図９に示すフローチャートおよび図１０〜図１２を参照しながら説明する。
まず、補正部８Ｂでは、光検出器５からの出力信号光のレベルＰｍと、制御目標となる設定光レベルＰｒｅｆとの差分（Ｐｍ−Ｐｒｅｆ）を光出力パワー変動値ΔＰとして演算するとともに、演算された光出力パワー変動値ΔＰとあらかじめ設定された閾値ΔＰｓとの大小を比較する。即ち、光出力パワー変動値ΔＰが、閾値ΔＰｓを越えている場合には、外部から衝撃／振動の影響で第１ティルトミラー１３が振動しているために安定化制御を行なう必要があると判定されて、該当チャンネルの光路上のティルトミラー２ａ，２ｂのいずれかのミラーにおける第２トーションバー１４に対する駆動量を補正する（ステップＳ１のＹＥＳルート）。
【００５６】
すなわち、外部から衝撃／振動が加わった場合にはティルトミラー２ａ，２ｂにその力が作用し、ティルトミラー２ａ，２ｂが振動することにより光出力パワーが変動する。この変動値は通常の光出力パワー安定化のためのフィードバック制御を行なう場合よりも大きなパワー変動を生ずるため、あるパワー変動閾値ΔＰｓよりも大きな値となった場合には外部から衝撃／振動の影響でティルトミラーが振動していると判断し、ダンパ１７で振動が減衰されている安定化制御用の一つの軸（即ち、ティルトミラー２ａ，２ｂのいずれかにおける第２トーションバー１４）を振動制御用軸として用いてパワー変動の補償を行なう。
【００５７】
角度変化量と光出力パワーの関係は、図８のようなトレランスカーブとなることがわかっているため、パワー変動の補償を行なう場合に振動制御用軸の駆動量を変化させるステップ幅Δｙは、上述の図８の関係から算出する。このトレランスカーブの正領域もしくは負領域を使うことにより、角度変化量と光出力パワーの増減は１対１で対応する。
【００５８】
具体的には、メモリ６に記憶設定された振動制御用軸の面位設定が、図８の負領域を用いているとすると、ΔＰ（＝Ｐｍ−Ｐｒｅｆ）が正の値である場合には、出力光信号のレベルが設定光レベルを超えているため、第２トーションバー１４に対する駆動量を、光パワーがΔＰだけ減少するような値に補正して、ディジタル信号として駆動回路７へ供給する（図９のステップＳ２のＹＥＳルートからステップＳ３，図１０参照）。
【００５９】
このときの光パワーがΔＰだけ減少するような駆動量を算出するに当たっては、まず光パワーがΔＰだけ減少するようなＹ軸の面位の変化量を求める。このＹ軸の面位の変化量、即ちフィードバック制御時のステップ幅Δｙは、式（２）に示すように表すことができる。尚、式（２）中において、Ｋはステップ幅を決定する定数である。
【００６０】
Δｙ＝Ｋ（Ｐｍ−Ｐｒｅｆ）＝ＫΔＰ …（２）
このようにして求められたステップ幅と、メモリ６に記憶された構造パラメータＡとを用いて、前述の式（１）を用いることにより、該当チャンネルの光路上のティルトミラー２ａ，２ｂのいずれかのミラーにおける第２トーションバー１４に対する駆動量に対する補正量（この場合はパワー減少させるための駆動量差分値）を算出する。
【００６１】
また、ΔＰ（＝Ｐｍ−Ｐｒｅｆ）が負の値である場合には、出力光信号のレベルが設定光レベルを下回っているため、第２トーションバー１４に対する駆動量を、光パワーがΔＰだけ増加するような値に補正して、ディジタル信号として駆動回路７へ供給する（ステップＳ２のＮＯルートからステップＳ４参照）。この場合の補正量についても、ステップ幅Δｙを算出してから式（１）を用いて算出する。
【００６２】
その後、ティルトミラー２ａ，２ｂの振動が収束してくると、振動成分であるＸ軸における角度ずれΔｘは次第に小さくなっていく。上述のステップＳ１〜Ｓ４による制御を通じて、光出力パワー変動値ΔＰが、閾値ΔＰｓを下回るようになった場合においても（ステップＳ１のＮＯルート）、角度ずれΔｘが、予め設定された閾値Δｚよりも小さくなるまで、前述の振動制御用軸による制御を行なう（ステップＳ５のＮＯルートからステップＳ２，図１１参照）。
【００６３】
そして、角度ずれΔｘが、閾値Δｚよりも小さくなった場合には、ティルトミラー２ａ，２ｂの振動がなくなったと判断し、振動制御前の安定化制御のための制御モードに戻し、４軸（ティルトミラー２ａ，２ｂそれぞれのＸ軸およびＹ軸）を制御対象としたフィードバック制御を行なう（ステップＳ５のＹＥＳルートからステップＳ６）。
【００６４】
４軸の制御対象とした通常時のフィードバック制御について、ミラー２ａ又はミラー２ｂ第１トーションバー１３によるＸ軸の回転制御に着目して説明すると、図１２に示すように、光検出器５で検出された光出力パワーＰｍがＰｒｅｆからΔＰｄ（ΔＰｄ＜ΔＰｓ）だけ上昇した場合には、上昇分の光パワーに相当する角度ずれ量Δｘｄを、前述の式（２）にしたがって求めたのち、このΔｘｄを用いて、駆動量を式（１）にしたがって駆動量の補正量を算出する。他の３軸についても同様に駆動量を補正する。
【００６５】
これにより、駆動回路７では、補正部８Ｂにて補正された駆動量でミラー２ａ，２ｂを駆動することにより、出力信号光のレベルを安定化させることができる（ステップＳ６）。
このように、本発明の一実施形態によれば、ミラーアレイ２−１，２−２を構成するマイクロミラーユニットが、ティルトミラー２ａ，２ｂを回転動作させるための動作特性が互いに異なった複数の偏向部材としての第１トーションバー１３，第２トーションバー１４をそなえているので、第２トーションバー１４を外部からの衝撃／振動が作用を受けない動作特性とすれば、外部からの衝撃／振動がマイクロミラー１２に作用し、光出力パワーが変動したとしても、光レベルについてのフィードバック制御を、上述の第２トーションバー１４を用いて行なうことにより、特別なセンサシステムを設けることを不要とした簡素な装置構成で、衝撃／振動を補償することができる利点がある。
【００６６】
すなわち、第２トーションバー１４を用いた光レベルのフィードバック制御により、外部からの衝撃／振動に対する光レベル変動の安定化のために、ミラーアレイ２−１，２−２を構成するティルトミラー２ａ，２ｂすべてについての偏向制御量（回転角度）をセンシングする位置センサを作り込む必要がなく、光出力パワーのモニタのみで安定化制御を実現することが可能であるため、フィードバック制御に必要なセンサデバイスの数が削減され、回路規模を小さくすることができる利点がある。また、安定化制御に必要な制御対象が１パス（チャンネル）につき１つ（１つのパス上における２つのミラー２ａ，２ｂにおける４軸のうちの１軸）のみであるため、制御周期を短くし、高速な制御が可能となる。
【００６７】
また、第２トーションバー１４が、外部からの衝撃／振動に起因する周波数成分のうちのダンパ１７で吸収されない周波数成分によっては、回転動作が作用されない動作特性を有しているので、外部からの衝撃／振動に対してフィードバック制御すべき光レベル変動としては、ダンパ１７で振動を抑制しきれない低周波成分のみに目標を絞ることができるので、光レベル安定化のためのフィードバックループの応答を高速にすることは厳格には要求されず、処理速度の高速なディジタル制御回路を準備する必要がなくなる。従って装置構成のためのコストを低減させることができる利点がある。
【００６８】
また、ミラーアレイ２−１，２−２を構成するマイクロミラーユニットが、ティルトミラー２ａ，２ｂを回転動作させるための動作特性が互いに異なった複数の偏向部材としての第１トーションバー１３，第２トーションバー１４をそなえているので、比較的高いねじれ剛性を有する第２トーションバー１４により、電圧に対する偏向制御量の分解能が高く、光出力パワーの制御分解能を高くすることが可能となる。
【００６９】
なお、上述の本実施形態におけるミラーアレイ２−１，２−２を構成するマイクロミラーユニットは、図３，図４に示すように、Ｙ軸回転用の第２トーションバー１４を、Ｘ軸回転用の第１トーションバー１３と同材質としつつ太さを第１トーションバー１３よりも太くしているが、本発明によればこれに限定されず、例えば図１３に示すように、第１トーションバー１３の太さをｄ２、第２トーションバー１４の太さをｄ１（ｄ２＞ｄ１）として、外部振動を受けないトーションバーをＸ軸回転用の第１トーションバー１３とすることができる。
【００７０】
同様に、図１４に示すように、Ｘ軸およびＹ軸回転用に、図６のＺ１に示すような電圧−回転角特性を有する太さｄ１のトーションバー１３，１４を設けるとともに、外部振動の影響を受けないトーションバーとして、太さをトーションバー１３，１４よりも太いｄ２（ｄ２＞ｄ１）としたＹ軸回転用のトーションバー１４Ａを更に追加するように構成してもよい。
【００７１】
なお、図１４中において、１５−１はトーションバー１４Ａおよびトーションバー１３の回転動作を独立させるための偏向部材間連結フレームであり、１５−２はトーションバー１３およびトーションバー１４の回転動作を独立させるための偏向部材間連結フレームである。
なお、上述した実施形態に関わらず、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。
【００７２】
なお、本発明の各実施形態が開示されていれば、当業者によって製造することが可能である。
（ｂ）付記
（付記１） 固定フレーム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回転動作可能となるように、前記の固定フレームとマイクロミラーとを連結支持する支持部材とをそなえ、
該支持部材が、
該マイクロミラーを回転動作させるための動作特性が互いに異なった複数の偏向部材と、
該複数の偏向部材間を連結するとともに、該複数の偏向部材の回転動作を独立させるための偏向部材間連結フレームと、
をそなえて構成されたことを
特徴とする、マイクロミラーユニット。
【００７３】
（付記２） 該偏向部材が、一端が該マイクロミラーに接続され該マイクロミラーを第１の特性で回転動作させる第１偏向部材と、一端が該固定フレームに接続され該マイクロミラーを第２の特性で回転動作させる第２偏向部材により構成されるとともに、該偏向部材間連結フレームが、該第１偏向部材の他端と第２偏向部材の他端とを接続して上記の第１，第２偏向部材間を連結するように構成さ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。
【００７４】
（付記３） 該固定フレームに、外部からの衝撃／振動を吸収する衝撃／振動吸収部材が接続されるとともに、
該複数の偏向部材のうちの少なくとも一つの偏向部材が、外部からの衝撃／振動に起因する周波数成分のうちの該衝撃／振動吸収部材で吸収されない周波数成分によっては、前記回転動作が作用されない動作特性を有するように構成されたことを特徴とする、付記１又は２記載のマイクロミラーユニット。
【００７５】
（付記４） 各偏向部材が、互いに剛性の異なるトーションバーにより構成されたことを特徴とする、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） 各偏向部材が、互いに同材質で太さの異なるトーションバーにより構成されたことを特徴とする、付記４記載のマイクロミラーユニット。
【００７６】
（付記６） 入力ポートから入力された光信号をマイクロミラーで反射させるとともに、前記マイクロミラーの面位を可変することにより前記入力光信号の光路を切り替えて、それぞれ所定の出力ポートから出力光信号として出力するマイクロミラーユニットが複数個アレイ状に配置されてなるミラーアレイと、
前記の複数のマイクロミラーユニットを駆動して前記マイクロミラーの面位を可変する駆動部と、
該マイクロミラーユニットからの各出力光信号のレベルを検出するレベル検出部と、
前記マイクロミラーが、前記の入力ポートに対する出力ポートの割当に応じた面位となるように、かつ該レベル検出部にて検出された各出力光信号のレベルが安定するように、該駆動部を制御する制御部とをそなえるとともに、
前記のミラーアレイをなす各マイクロミラーユニットが、
固定フレーム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回転動作可能となるように、前記の固定フレームとマイクロミラーとを連結支持する支持部材とをそなえ、
該支持部材が、
該マイクロミラーを回転動作させるための動作特性が互いに異なった複数の偏向部材と、
該複数の偏向部材間を連結するとともに、該複数の偏向部材の回転動作を独立させるための偏向部材間連結フレームと、
をそなえて構成されたことを
特徴とする、光レベル制御機能付光スイッチング装置。
【００７７】
（付記７） 該偏向部材が、一端が該マイクロミラーに接続され該マイクロミラーを第１の特性で回転動作させる第１偏向部材と、一端が該固定フレームに接続され該マイクロミラーを第２の特性で回転動作させる第２偏向部材により構成されるとともに、該偏向部材間連結フレームが、該第１偏向部材の他端と第２偏向部材の他端とを接続して上記の第１，第２偏向部材間を連結するように構成されたことを特徴とする、付記６項記載の光レベル制御機能付光スイッチング装置。
【００７８】
（付記８） 該固定フレームに、外部からの衝撃／振動を吸収する衝撃／振動吸収部材が接続されるとともに、
該複数の偏向部材のうちの少なくとも一つの偏向部材が、外部からの衝撃／振動に起因する周波数成分のうちの該衝撃／振動吸収部材で吸収されない周波数成分によっては、前記回転動作が作用されない動作特性を有するように構成されたことを特徴とする、付記６又は７記載の光レベル制御機能付光スイッチング装置。
【００７９】
（付記９） 各偏向部材が、互いに剛性の異なるトーションバーにより構成されたことを特徴とする、付記６〜８のいずれか１項記載の光レベル制御機能付光スイッチング装置。
（付記１０） 各偏向部材が、互いに同材質で太さの異なるトーションバーにより構成されたことを特徴とする、付記９記載の光レベル制御機能付光スイッチング装置。
【００８０】
（付記１１） 該制御部が、
各入力ポートに対する出力ポートの割り当てに応じた各マイクロミラーの角度量に関する情報とともに、該駆動部からの各マイクロミラーユニットに対する駆動量を演算するためのパラメータを記憶するメモリと、
該メモリにて記憶されている情報をもとに、前記の入力ポートに対する出力ポートの割当に応じて、該駆動部における前記マイクロミラーユニットに対する駆動量を演算する割当駆動量演算部と、
該レベル検出部にて検出された各出力光信号のレベルを安定化させるように上記演算された駆動量を補正し、駆動制御信号として該駆動部に出力する補正部とをそなえて構成されたことを特徴とする、付記６〜１０のいずれか１項記載の光レベル制御機能付光スイッチング装置。
【００８１】
（付記１２） 前記の制御部における補正部が、
該レベル変化検出部にて検出された光信号のレベル変化が、該衝撃／振動吸収部材で吸収されない周波数成分によるものであるか否かを判定するとともに、
前記光信号のレベル変化が、該衝撃／振動吸収部材で吸収されない周波数成分によるものであると判定された場合には、該衝撃／振動吸収部材で吸収されない周波数成分によっては前記回転動作が作用されない動作特性を有する偏向部材を回転動作させるべく、該駆動部に対する駆動量を補正するように構成されたことを特徴とする、付記１１記載の光レベル制御機能付光スイッチング装置。
【００８２】
（付記１３） 該メモリが、各入力ポートに対する出力ポートの割り当てに応じた各マイクロミラーの角度量に関する情報として、前記出力ポートからの出力信号光が最大レベルとなる角度からずれた値となる値を記憶しておくことを特徴とする、付記１２記載の光レベル制御機能付光スイッチング装置。
【００８３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のマイクロミラーユニットおよび光レベル制御機能付光スイッチング装置によれば、以下の効果ないし利点がある。
（１）マイクロミラーユニットが、マイクロミラーを回転動作させるための動作特性が互いに異なった複数の偏向部材をそなえているので、少なくとも一つの偏向部材を外部からの衝撃／振動が作用を受けない動作特性とすれば、外部からの衝撃／振動がマイクロミラーに作用し、光出力パワーが変動したとしても、光レベルについてのフィードバック制御を、上述の偏向部材を用いて行なうことにより、特別なセンサシステムを設けることのない簡素な装置構成で、衝撃／振動を補償することができる利点がある。
【００８４】
（２）少なくとも一つの偏向部材が、外部からの衝撃／振動に起因する周波数成分のうちの衝撃／振動吸収部材で吸収されない周波数成分によっては、回転動作が作用されない動作特性を有しているので、外部からの衝撃／振動に対してフィードバック制御すべき光レベル変動としては、衝撃／振動吸収部材で抑制しきれない低周波成分のみに目標を絞ることができるので、光レベル安定化のためのフィードバックループの応答を高速にすることは厳格には要求されず、処理速度の高速なディジタル制御回路を準備する必要がなくなる。従って装置構成のためのコストを低減させることができる利点がある。
【００８５】
（３）マイクロミラーユニットが、マイクロミラーを回転動作させるための動作特性が互いに異なった複数の偏向部材をそなえているので、少なくとも一つの偏向部材を、電圧に対する偏向制御量の分解能が高く、光出力パワーの制御分解能を高くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置の要部を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置に適用されるマイクロミラーユニットを示す模式的斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置に適用されるマイクロミラーユニットを示す模式的上視図である。
【図５】マイクロミラーの面位の可変動作を説明するための図である。
【図６】第１，第２トーションバーの面位を変化させるために回転軸の対称位置の電極に印加する電圧と、面位の回転角との関係をそれぞれ示す図である。
【図７】メモリの記憶内容を説明するための図である。
【図８】ティルトミラーの面位（角度量）に対する出力光レベルの関係を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置の動作を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置の動作を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置の動作を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置に適用されるマイクロミラーユニットの変形例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態にかかる光レベル制御機能付光スイッチング装置に適用されるマイクロミラーユニットの変形例を示す図である。
【図１５】ＭＥＭＳミラーを緩衝部材としてのダンパを介して所定の位置に設置した場合を示す図である。
【図１６】ダンパによる振動緩衝特性を示す図である。
【符号の説明】
１ 入力コリメータアレイ
１ａ 入力ポート
２ ミラーアレイ
２−１ 入力ミラーアレイ
２−２ 出力ミラーアレイ
３ 出力コリメータアレイ
３ａ 出力ポート
４ カプラ部
５ 光検出器
６ メモリ
７ 駆動回路
７ａ，７ｂ 電極
８ 制御回路
８Ａ 割当駆動量演算部
８Ｂ 補正部
９ 光レベル制御機能付光スイッチング装置
１０ マイクロミラーユニット
１１ 固定フレーム
１２ マイクロミラー（ティルトミラー）
１３ 第１トーションバー
１４ 第２トーションバー
１４Ａ Ｙ軸回転用のトーションバー
１５ 連結フレーム
１５−１，１５−２ 偏向部材間連結フレーム
１６ 支持部材
１７ ダンパ

Claims (5)

1. 固定フレーム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回転動作可能となるように、前記の固定フレームとマイクロミラーとを連結支持する支持部材とをそなえ、
   該支持部材が、
   該マイクロミラーを回転動作させるための動作特性が互いに異なった複数の偏向部材と、
   該複数の偏向部材間を連結するとともに、該複数の偏向部材の回転動作を独立させるための偏向部材間連結フレームと、
   をそなえて構成されたことを
   特徴とする、マイクロミラーユニット。
2. 該偏向部材が、一端が該マイクロミラーに接続され該マイクロミラーを第１の特性で回転動作させる第１偏向部材と、一端が該固定フレームに接続され該マイクロミラーを第２の特性で回転動作させる第２偏向部材により構成されるとともに、該偏向部材間連結フレームが、該第１偏向部材の他端と第２偏向部材の他端とを接続して上記の第１，第２偏向部材間を連結するように構成さ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. 該固定フレームに、外部からの衝撃／振動を吸収する衝撃／振動吸収部材が接続されるとともに、
   該複数の偏向部材のうちの少なくとも一つの偏向部材が、外部からの衝撃／振動に起因する周波数成分のうちの該衝撃／振動吸収部材で吸収されない周波数成分によっては、前記回転動作が作用されない動作特性を有するように構成されたことを特徴とする、請求項１又は２記載のマイクロミラーユニット。
4. 各偏向部材が、互いに剛性の異なるトーションバーにより構成されたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載のマイクロミラーユニット。
5. 入力ポートから入力された光信号をマイクロミラーで反射させるとともに、前記マイクロミラーの面位を可変することにより前記入力光信号の光路を切り替えて、それぞれ所定の出力ポートから出力光信号として出力するマイクロミラーユニットが複数個アレイ状に配置されてなるミラーアレイと、
   前記の複数のマイクロミラーユニットを駆動して前記マイクロミラーの面位を可変する駆動部と、
   該マイクロミラーユニットからの各出力光信号のレベルを検出するレベル検出部と、
   前記マイクロミラーが、前記の入力ポートに対する出力ポートの割当に応じた面位となるように、かつ該レベル検出部にて検出された各出力光信号のレベルが安定するように、該駆動部を制御する制御部とをそなえるとともに、
   前記のミラーアレイをなす各マイクロミラーユニットが、
   固定フレーム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回転動作可能となるように、前記の固定フレームとマイクロミラーとを連結支持する支持部材とをそなえ、
   該支持部材が、
   該マイクロミラーを回転動作させるための動作特性が互いに異なった複数の偏向部材と、
   該複数の偏向部材間を連結するとともに、該複数の偏向部材の回転動作を独立させるための偏向部材間連結フレームと、
   をそなえて構成されたことを
   特徴とする、光レベル制御機能付光スイッチング装置。

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