JP2008052270A - Mirror control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mirror control device capable of suppressing the occurence of drift of a mirror. <P>SOLUTION: The mirror control device is provided with a rotatably supported mirror 230, electrodes 340a-340d disposed apart from the mirror 230, and a driving voltage application means 401 for generating a driving voltage of the mirror 230 in accordance with a desired slant angle of the mirror 230 by generating alternative voltages to be applied to each of the electrodes 340a-340d so that the average direct current component becomes substantially zero for each of the electrodes 340a-340d. The driving voltage application means 401 generates the alternative current voltage as a driving voltage having an amplitude or a duty ratio in accordance with the desired slant angle of the mirror 230. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、通信用の光スイッチ等に使用されるミラー制御装置に関するものである。   The present invention relates to a mirror control device used for an optical switch for communication and the like.

インターネット通信網などにおける基盤となる光ネットワークの分野では、多チャンネル化、波長分割多重（ＷＤＭ）化および低コスト化を実現する技術として、光ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術が脚光を浴びており、この技術を用いて光スイッチが開発されている（例えば、特許文献１参照）。このＭＥＭＳ型の光スイッチの構成部品として最も特徴的なものがミラーアレイであり、ミラーアレイは複数のミラー制御装置を２次元的にマトリクス状に配設したものである。図１は本発明の第１の実施の形態に係るミラー制御装置の構成を示す分解斜視図、図２は図１のミラー制御装置の断面図であるが、従来のミラー制御装置においても機械的な構成は同様であるので、図１、図２を用いて従来のミラー制御装置を説明する。   In the field of optical networks, which are the foundation of Internet communication networks, optical MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology is in the spotlight as a technology that realizes multi-channel, wavelength division multiplexing (WDM), and cost reduction. An optical switch has been developed using this technique (see, for example, Patent Document 1). The most characteristic component of the MEMS type optical switch is a mirror array. The mirror array is a two-dimensional arrangement of a plurality of mirror control devices. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a mirror control device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the mirror control device of FIG. Since the configuration is the same, a conventional mirror control device will be described with reference to FIGS.

ミラー制御装置１００は、ミラーが形成されたミラー基板（上部基板）２００と、電極が形成された電極基板（下部基板）３００とが平行に配設された構造を有する。
ミラー基板２００は、平面視略円形の開口を有する板状の枠部２１０と、平面視略円形の開口を有し、一対のトーションバネ２１１ａ，２１１ｂにより枠部２１０の開口内に配設された可動枠２２０と、一対のトーションバネ２２１ａ，２２１ｂにより可動枠２２０の開口内に配設された平面視略円形のミラー２３０とを有する。枠部２１０、トーションバネ２１１ａ，２１１ｂ，２２１ａ，２２１ｂ、可動枠２２０およびミラー２３０は、例えば単結晶シリコンで一体形成されている。ミラー２３０の表面には例えば３層のＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ層が形成されている。 The mirror control device 100 has a structure in which a mirror substrate (upper substrate) 200 on which a mirror is formed and an electrode substrate (lower substrate) 300 on which an electrode is formed are arranged in parallel.
The mirror substrate 200 has a plate-like frame portion 210 having a substantially circular opening in a plan view and a substantially circular opening in a plan view, and is disposed in the opening of the frame portion 210 by a pair of torsion springs 211a and 211b. The movable frame 220 includes a mirror 230 having a substantially circular shape in a plan view and disposed in the opening of the movable frame 220 by a pair of torsion springs 221a and 221b. The frame part 210, the torsion springs 211a, 211b, 221a, 221b, the movable frame 220, and the mirror 230 are integrally formed of, for example, single crystal silicon. For example, three Ti / Pt / Au layers are formed on the surface of the mirror 230.

一対のトーションバネ２１１ａ，２１１ｂは、枠部２１０と可動枠２２０とを連結している。可動枠２２０は、一対のトーションバネ２１１ａ，２１１ｂを通る図１の可動枠回動軸ｘを軸として回動することができる。同様に、一対のトーションバネ２２１ａ，２２１ｂは、可動枠２２０とミラー２３０とを連結している。ミラー２３０は、一対のトーションバネ２２１ａ，２２１ｂを通る図１のミラー回動軸ｙを軸として回動することができる。可動枠回動軸ｘとミラー回動軸ｙとは、互いに直交している。結果として、ミラー２３０は、直交する２軸で回動する。   The pair of torsion springs 211 a and 211 b connect the frame part 210 and the movable frame 220. The movable frame 220 can rotate about the movable frame rotation axis x of FIG. 1 passing through the pair of torsion springs 211a and 211b. Similarly, the pair of torsion springs 221 a and 221 b couple the movable frame 220 and the mirror 230. The mirror 230 can rotate about the mirror rotation axis y of FIG. 1 passing through the pair of torsion springs 221a and 221b. The movable frame rotation axis x and the mirror rotation axis y are orthogonal to each other. As a result, the mirror 230 rotates about two orthogonal axes.

電極基板３００は、板状の基部３１０と、基部３１０の表面（上面）から突出し、対向するミラー基板２００のミラー２３０と対向する位置に形成された段丘状の突出部３２０を有する。基部３１０と突出部３２０は例えば単結晶シリコンからなる。突出部３２０は、基部３１０の上面に形成された角錐台の形状を有する第２テラス３２２と、この第２テラス３２２の上面に形成された角錐台の形状を有する第１テラス３２１と、この第１テラス３２１の上面に形成された柱状の形状を有するピボット３３０とから構成される。このピボット３３０は、第１テラス３２１のほぼ中央に位置するように形成される。これにより、ピボット３３０は、ミラー２３０の中心に対向する位置に配設される。   The electrode substrate 300 includes a plate-like base portion 310 and a terrace-like protrusion portion 320 that protrudes from the surface (upper surface) of the base portion 310 and is formed at a position facing the mirror 230 of the opposing mirror substrate 200. The base 310 and the protrusion 320 are made of, for example, single crystal silicon. The protrusion 320 includes a second terrace 322 having a truncated pyramid shape formed on the upper surface of the base 310, a first terrace 321 having a truncated pyramid shape formed on the upper surface of the second terrace 322, and the first terrace 321. It is composed of a pivot 330 having a columnar shape formed on the upper surface of one terrace 321. The pivot 330 is formed so as to be positioned approximately at the center of the first terrace 321. Accordingly, the pivot 330 is disposed at a position facing the center of the mirror 230.

突出部３２０の四隅とこの四隅に続く基部３１０の上面には、対向するミラー基板２００のミラー２３０と同心の円内に４つの電極３４０ａ〜３４０ｄが形成されている。また、基部３１０の上面には、突出部３２０を挟むように並設された一対の凸部３６０ａ，３６０ｂが形成されている。さらに、基部３１０の上面の突出部３２０と凸部３６０ａおよび凸部３６０ｂとの間の箇所には、それぞれ配線３７０が形成されており、この配線３７０には、引き出し線３４１ａ〜３４１ｄを介して電極３４０ａ〜３４０ｄが接続されている。なお、基部３１０の表面には酸化シリコン等からなる絶縁層３１１が形成されており、この絶縁層３１１の上に電極３４０ａ〜３４０ｄ、引き出し線３４１ａ〜３４１ｄ、配線３７０が形成されている。   Four electrodes 340 a to 340 d are formed in circles concentric with the mirror 230 of the opposing mirror substrate 200 at the four corners of the protrusion 320 and the upper surface of the base 310 following the four corners. In addition, a pair of convex portions 360 a and 360 b arranged side by side so as to sandwich the protruding portion 320 is formed on the upper surface of the base portion 310. Furthermore, wirings 370 are respectively formed at locations between the protrusions 320 on the upper surface of the base 310 and the protrusions 360a and 360b. The wirings 370 are connected to electrodes via lead lines 341a to 341d. 340a to 340d are connected. An insulating layer 311 made of silicon oxide or the like is formed on the surface of the base 310, and electrodes 340a to 340d, lead lines 341a to 341d, and wirings 370 are formed on the insulating layer 311.

以上のようなミラー基板２００と電極基板３００とは、ミラー２３０とこのミラー２３０に対応する電極３４０ａ〜３４０ｄとが対向配置されるように、枠部２１０の下面と凸部３６０ａ，３６０ｂの上面とを接合することにより、図２に示すようなミラー制御装置１００を構成する。このようなミラー制御装置においては、ミラー２３０を接地し、電極３４０ａ〜３４０ｄに正の電圧を与えて、しかも電極３４０ａ〜３４０ｄ間に非対称な電位差を生じさせることにより、ミラー２３０を静電引力で吸引し、ミラー２３０を任意の方向へ回動させることができる。   The mirror substrate 200 and the electrode substrate 300 as described above are arranged such that the lower surface of the frame portion 210 and the upper surfaces of the convex portions 360a and 360b are disposed so that the mirror 230 and the electrodes 340a to 340d corresponding to the mirror 230 are disposed to face each other. 2 is configured to constitute a mirror control device 100 as shown in FIG. In such a mirror control device, the mirror 230 is grounded, a positive voltage is applied to the electrodes 340a to 340d, and an asymmetric potential difference is generated between the electrodes 340a to 340d. The mirror 230 can be rotated in any direction by suction.

特開２００３−５７５７５号公報JP 2003-57575 A

従来のミラー制御装置では、電極３４０ａ〜３４０ｄに直流電圧を印加するため、電極３４０ａ〜３４０ｄとミラー２３０との間に存在する浮遊容量（例えば絶縁層３１１）が電極３４０ａ〜３４０ｄへの電圧印加により分極し、あるいは何らかの理由で帯電し、これが徐々に放電あるいは充電されてミラー２３０の駆動力に影響を与えるため、ミラー２３０の動作時に、ミラー２３０と電極３４０ａ〜３４０ｄ間の電位が時間と共に変動して、ミラー２３０の傾斜角度が徐々に変動する現象、すなわちドリフトが発生してしまうという問題点があった。   In the conventional mirror control device, since a DC voltage is applied to the electrodes 340a to 340d, a stray capacitance (for example, the insulating layer 311) existing between the electrodes 340a to 340d and the mirror 230 is generated by applying a voltage to the electrodes 340a to 340d. Since it is polarized or charged for some reason and this is gradually discharged or charged to affect the driving force of the mirror 230, the potential between the mirror 230 and the electrodes 340a to 340d varies with time during the operation of the mirror 230. Therefore, there is a problem that the tilt angle of the mirror 230 gradually changes, that is, drift occurs.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ミラーのドリフトの発生を抑制することができるミラー制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a mirror control device capable of suppressing the occurrence of mirror drift.

本発明のミラー制御装置は、回動可能に支持されたミラーと、このミラーから離間して配置された複数の電極と、駆動電圧を印加した電極と前記ミラーとの電位差が正電位である第１の区間と前記電位差が負電位である第２の区間とが少なくとも生じるように、前記駆動電圧として交流電圧を前記ミラーの所望の傾斜角に応じて生成して前記電極に印加する駆動電圧印加手段とを備えるものである。
また、本発明のミラー制御装置の１構成例において、前記駆動電圧印加手段は、前記電位差の平均直流成分が前記電極毎に略零となる前記駆動電圧を生成するものである。
また、本発明のミラー制御装置の１構成例において、前記駆動電圧印加手段は、前記駆動電圧として前記ミラーの所望の傾斜角に応じた振幅の交流電圧を生成するものである。
また、本発明のミラー制御装置の１構成例において、前記駆動電圧印加手段は、前記第１、第２の区間に加えて、前記電位差が前記第１の区間の電位差と前記第２の区間の電位差との間の電位である第３の区間がさらに生じるように前記駆動電圧を生成し、前記第１、第２の区間の時間幅の和と前記第３の区間の時間幅との比率を前記ミラーの所望の傾斜角に応じて変えるものである。
また、本発明のミラー制御装置の１構成例において、前記駆動電圧印加手段は、前記第１の区間の電位差の絶対値と前記第２の区間の電位差の絶対値とが等しくなるように前記駆動電圧を生成するものである。
前記駆動電圧は、矩形波電圧であり、また正弦波電圧でもよい。 The mirror control device according to the present invention includes a mirror that is rotatably supported, a plurality of electrodes that are spaced apart from the mirror, an electrode to which a drive voltage is applied, and a potential difference between the mirror and the mirror is a positive potential. A drive voltage application that generates an AC voltage as the drive voltage according to a desired tilt angle of the mirror and applies it to the electrode so that at least a first section and a second section in which the potential difference is a negative potential occur. Means.
Further, in one configuration example of the mirror control device of the present invention, the drive voltage applying means generates the drive voltage at which the average direct current component of the potential difference becomes substantially zero for each electrode.
Further, in one configuration example of the mirror control device of the present invention, the drive voltage applying means generates an alternating voltage having an amplitude corresponding to a desired tilt angle of the mirror as the drive voltage.
Further, in one configuration example of the mirror control device of the present invention, the drive voltage applying means may be configured such that, in addition to the first and second sections, the potential difference is equal to the potential difference between the first section and the second section. The drive voltage is generated so as to further generate a third section that is a potential between the potential difference, and a ratio between the sum of the time widths of the first and second sections and the time width of the third section is calculated. It changes according to the desired inclination angle of the mirror.
Further, in one configuration example of the mirror control device of the present invention, the drive voltage application unit drives the drive so that the absolute value of the potential difference in the first section is equal to the absolute value of the potential difference in the second section. A voltage is generated.
The drive voltage is a rectangular wave voltage or a sine wave voltage.

また、本発明のミラー制御装置の１構成例において、前記駆動電圧印加手段は、前記第３の区間が、前記電位差が前記第１の区間の電位差より小さい正電位である第４の区間と前記電位差が前記第２の区間の電位差より小さい負電位である第５の区間とからなるように、前記駆動電圧を生成するものである。
また、本発明のミラー制御装置の１構成例において、前記駆動電圧印加手段は、前記第１の区間の電位差の絶対値と前記第２の区間の電位差の絶対値とが等しく、前記第４の区間の電位差の絶対値と前記第５の区間の電位差の絶対値とが等しくなるように、前記駆動電圧を生成するものである。
また、本発明のミラー制御装置の１構成例において、前記駆動電圧印加手段は、前記第１の区間の増大と前記第２の区間の減少とが生じるか、あるいは前記第１の区間の減少と前記第２の区間の増大とが生じるように、前記第１の区間と前記第２の区間の時間比率を変化させるものである。
また、本発明のミラー制御装置の１構成例において、前記駆動電圧印加手段は、前記第４の区間の増大と前記第５の区間の減少とが生じるか、あるいは前記第４の区間の減少と前記第５の区間の増大とが生じるように、前記第４の区間と前記第５の区間の時間比率を変化させるものである。
また、本発明のミラー制御装置の１構成例において、各区間の時間幅は、前記ミラーの傾斜動作の共振周波数の逆数より短いことが好ましい。 Further, in one configuration example of the mirror control device of the present invention, the driving voltage applying unit includes a fourth section in which the third section has a positive potential in which the potential difference is smaller than the potential difference in the first section and the third section. The drive voltage is generated so that the potential difference includes a fifth interval that is a negative potential smaller than the potential difference of the second interval.
Further, in one configuration example of the mirror control device of the present invention, the drive voltage applying means has an absolute value of the potential difference in the first section equal to an absolute value of the potential difference in the second section. The drive voltage is generated so that the absolute value of the potential difference in the section is equal to the absolute value of the potential difference in the fifth section.
Further, in one configuration example of the mirror control device of the present invention, the drive voltage applying means causes the increase in the first section and the decrease in the second section, or the decrease in the first section. The time ratio between the first interval and the second interval is changed so that the increase in the second interval occurs.
Further, in one configuration example of the mirror control device of the present invention, the drive voltage applying means causes the increase in the fourth section and the decrease in the fifth section, or the decrease in the fourth section. The time ratio between the fourth section and the fifth section is changed so that the increase of the fifth section occurs.
In one configuration example of the mirror control device of the present invention, it is preferable that the time width of each section is shorter than the reciprocal of the resonance frequency of the mirror tilting operation.

また、本発明のミラー制御装置の１構成例において、前記駆動電圧印加手段は、前記ミラーの傾斜角の正方向の力を発生する第１の電極と前記傾斜角の負方向の力を発生する第２の電極に対して、前記第１の電極への駆動電圧の振幅と前記第２の電極への駆動電圧の振幅とを、固定値を中心に前記傾斜角に応じて差動的に変化させるものである。
また、本発明のミラー制御装置の１構成例において、前記駆動電圧印加手段は、前記ミラーの傾斜角の正方向の力を発生する第１の電極と前記傾斜角の負方向の力を発生する第２の電極に対して、前記第１の電極への駆動電圧の前記比率と前記第２の電極への駆動電圧の前記比率とを、固定値を中心に前記傾斜角に応じて差動的に変化させるものである。
また、本発明のミラー制御装置の１構成例は、さらに、前記第１、第４の区間において値が等しい電圧を前記ミラーに印加し、前記第２、第５の区間において値が等しくかつ前記第１、第４の区間と逆極性の電圧を前記ミラーに印加するミラー電圧印加手段を備え、前記駆動電圧印加手段は、前記第４の区間と前記第５の区間で０となる前記駆動電圧を生成するものである。 In one configuration example of the mirror control device of the present invention, the drive voltage applying unit generates a first electrode that generates a positive force of the mirror tilt angle and a negative force of the tilt angle. With respect to the second electrode, the amplitude of the drive voltage to the first electrode and the amplitude of the drive voltage to the second electrode are changed differentially according to the tilt angle with a fixed value as a center. It is something to be made.
In one configuration example of the mirror control device of the present invention, the drive voltage applying unit generates a first electrode that generates a positive force of the mirror tilt angle and a negative force of the tilt angle. With respect to the second electrode, the ratio of the drive voltage to the first electrode and the ratio of the drive voltage to the second electrode are differentially set according to the inclination angle with a fixed value as a center. To change.
Further, in one configuration example of the mirror control device of the present invention, a voltage having the same value is applied to the mirror in the first and fourth intervals, and the value is equal in the second and fifth intervals and the Mirror voltage applying means for applying a voltage having a polarity opposite to that of the first and fourth sections to the mirror, wherein the driving voltage applying means is the driving voltage that becomes 0 in the fourth section and the fifth section. Is generated.

本発明によれば、駆動電圧を印加した電極とミラーとの電位差が正電位である第１の区間と電位差が負電位である第２の区間とが少なくとも生じるように、駆動電圧として交流電圧を生成して電極に印加することにより、電極とミラーとの間に存在する浮遊容量に溜まる電荷を零に近づけることができ、ミラーのドリフトの発生を抑制することができる。   According to the present invention, an AC voltage is used as the drive voltage so that at least a first section in which the potential difference between the electrode to which the drive voltage is applied and the mirror is a positive potential and a second section in which the potential difference is a negative potential are generated. By generating and applying to the electrode, the charge accumulated in the stray capacitance existing between the electrode and the mirror can be brought close to zero, and the occurrence of mirror drift can be suppressed.

また、本発明では、駆動電圧としてミラーの所望の傾斜角に応じた振幅の交流電圧を生成することにより、ミラーの傾斜角を制御することができる。   In the present invention, the tilt angle of the mirror can be controlled by generating an alternating voltage having an amplitude corresponding to the desired tilt angle of the mirror as the drive voltage.

また、本発明では、第１、第２の区間に加えて、電位差が第１の区間の電位差と第２の区間の電位差との間の電位である第３の区間がさらに生じるように駆動電圧を生成し、第１、第２の区間の時間幅の和と第３の区間の時間幅との比率をミラーの所望の傾斜角に応じて変えることにより、ミラーの傾斜角を制御することができる。   In the present invention, in addition to the first and second sections, the driving voltage is generated so that a third section in which the potential difference is a potential between the potential difference in the first section and the potential difference in the second section is further generated. And the tilt angle of the mirror can be controlled by changing the ratio of the sum of the time widths of the first and second intervals and the time width of the third interval according to the desired tilt angle of the mirror. it can.

また、本発明では、第３の区間が、電位差が第１の区間の電位差より小さい正電位である第４の区間と電位差が第２の区間の電位差より小さい負電位である第５の区間とからなるように、駆動電圧を生成することにより、ミラーのドリフトの発生を更に抑制することができる。   In the present invention, the third section includes a fourth section in which the potential difference is a positive potential smaller than the potential difference in the first section, and a fifth section in which the potential difference is a negative potential smaller than the potential difference in the second section. As described above, generation of the driving voltage can further suppress the occurrence of mirror drift.

また、本発明では、第１の区間の増大と第２の区間の減少とが生じるか、あるいは第１の区間の減少と第２の区間の増大とが生じるように、第１の区間と第２の区間の時間比率を変化させることにより、ミラーのドリフトの発生を抑制することができる。   In the present invention, the first interval and the second interval are increased so that the increase in the first interval and the decrease in the second interval occur, or the decrease in the first interval and the increase in the second interval occur. The occurrence of mirror drift can be suppressed by changing the time ratio of the two sections.

また、本発明では、第４の区間の増大と第５の区間の減少とが生じるか、あるいは第４の区間の減少と第５の区間の増大とが生じるように、第４の区間と第５の区間の時間比率を変化させることにより、ミラーのドリフトの発生を抑制することができる。   In the present invention, the fourth section and the fifth section are increased so that the increase in the fourth section and the decrease in the fifth section occur, or the decrease in the fourth section and the increase in the fifth section occur. By changing the time ratio of the section 5, the occurrence of mirror drift can be suppressed.

また、本発明では、各区間の時間幅を、ミラーの傾斜動作の共振周波数の逆数より短くすることにより、ミラーの振動を抑制することができる。結果として、本発明のミラー制御装置を光スイッチに用いた場合に、ミラーの振動による出力光のパワーの低下を防ぐことができる。   In the present invention, the vibration of the mirror can be suppressed by making the time width of each section shorter than the reciprocal of the resonance frequency of the tilting operation of the mirror. As a result, when the mirror control device of the present invention is used for an optical switch, it is possible to prevent a decrease in power of output light due to mirror vibration.

また、本発明では、第１、第４の区間において値が等しい電圧をミラーに印加し、第２、第５の区間において値が等しくかつ第１、第４の区間と逆極性の電圧をミラーに印加し、第４の区間と第５の区間で０となる駆動電圧を生成することにより、駆動電圧を生成するために必要な素子数を減らすことができる。   In the present invention, voltages having the same value are applied to the mirror in the first and fourth sections, and voltages having the same value in the second and fifth sections and having the opposite polarity to the first and fourth sections are applied to the mirror. And generating a drive voltage that becomes 0 in the fourth and fifth intervals, the number of elements required to generate the drive voltage can be reduced.

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るミラー制御装置の構成を示す分解斜視図、図２は図１のミラー制御装置の断面図である。ミラー制御装置１００は、ミラーが形成されたミラー基板（上部基板）２００と、電極が形成された電極基板（下部基板）３００とが平行に配設された構造を有する。 [First Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of a mirror control device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the mirror control device of FIG. The mirror control device 100 has a structure in which a mirror substrate (upper substrate) 200 on which a mirror is formed and an electrode substrate (lower substrate) 300 on which an electrode is formed are arranged in parallel.

ミラー基板２００は、平面視略円形の開口を有する板状の枠部２１０と、平面視略円形の開口を有し、一対のトーションバネ２１１ａ，２１１ｂにより枠部２１０の開口内に配設された可動枠２２０と、一対のトーションバネ２２１ａ，２２１ｂにより可動枠２２０の開口内に配設された平面視略円形のミラー２３０とを有する。枠部２１０、トーションバネ２１１ａ，２１１ｂ，２２１ａ，２２１ｂ、可動枠２２０およびミラー２３０は、例えば単結晶シリコンで一体形成されている。ミラー２３０の表面には例えば３層のＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ層が形成されている。   The mirror substrate 200 has a plate-like frame portion 210 having a substantially circular opening in a plan view and a substantially circular opening in a plan view, and is disposed in the opening of the frame portion 210 by a pair of torsion springs 211a and 211b. The movable frame 220 includes a mirror 230 having a substantially circular shape in a plan view and disposed in the opening of the movable frame 220 by a pair of torsion springs 221a and 221b. The frame part 210, the torsion springs 211a, 211b, 221a, 221b, the movable frame 220, and the mirror 230 are integrally formed of, for example, single crystal silicon. For example, three Ti / Pt / Au layers are formed on the surface of the mirror 230.

一対のトーションバネ２１１ａ，２１１ｂは、枠部２１０と可動枠２２０とを連結している。可動枠２２０は、一対のトーションバネ２１１ａ，２１１ｂを通る図１の可動枠回動軸ｘを軸として回動することができる。
同様に、一対のトーションバネ２２１ａ，２２１ｂは、可動枠２２０とミラー２３０とを連結している。ミラー２３０は、一対のトーションバネ２２１ａ，２２１ｂを通る図１のミラー回動軸ｙを軸として回動することができる。可動枠回動軸ｘとミラー回動軸ｙとは、互いに直交している。結果として、ミラー２３０は、直交する２軸で回動する。 The pair of torsion springs 211 a and 211 b connect the frame part 210 and the movable frame 220. The movable frame 220 can rotate about the movable frame rotation axis x of FIG. 1 passing through the pair of torsion springs 211a and 211b.
Similarly, the pair of torsion springs 221 a and 221 b couple the movable frame 220 and the mirror 230. The mirror 230 can rotate about the mirror rotation axis y of FIG. 1 passing through the pair of torsion springs 221a and 221b. The movable frame rotation axis x and the mirror rotation axis y are orthogonal to each other. As a result, the mirror 230 rotates about two orthogonal axes.

電極基板３００は、板状の基部３１０と、基部３１０の表面（上面）から突出し、対向するミラー基板２００のミラー２３０と対向する位置に形成された段丘状の突出部３２０を有する。基部３１０と突出部３２０は例えば単結晶シリコンからなる。突出部３２０は、基部３１０の上面に形成された角錐台の形状を有する第２テラス３２２と、この第２テラス３２２の上面に形成された角錐台の形状を有する第１テラス３２１と、この第１テラス３２１の上面に形成された柱状の形状を有するピボット３３０とから構成される。このピボット３３０は、第１テラス３２１のほぼ中央に位置するように形成される。これにより、ピボット３３０は、ミラー２３０の中心に対向する位置に配設される。   The electrode substrate 300 includes a plate-like base portion 310 and a terrace-like protrusion portion 320 that protrudes from the surface (upper surface) of the base portion 310 and is formed at a position facing the mirror 230 of the opposing mirror substrate 200. The base 310 and the protrusion 320 are made of, for example, single crystal silicon. The protrusion 320 includes a second terrace 322 having a truncated pyramid shape formed on the upper surface of the base 310, a first terrace 321 having a truncated pyramid shape formed on the upper surface of the second terrace 322, and the first terrace 321. It is composed of a pivot 330 having a columnar shape formed on the upper surface of one terrace 321. The pivot 330 is formed so as to be positioned approximately at the center of the first terrace 321. Accordingly, the pivot 330 is disposed at a position facing the center of the mirror 230.

突出部３２０の四隅とこの四隅に続く基部３１０の上面には、対向するミラー基板２００のミラー２３０と同心の円内に４つの電極３４０ａ〜３４０ｄが形成されている。また、基部３１０の上面には、突出部３２０を挟むように並設された一対の凸部３６０ａ，３６０ｂが形成されている。さらに、基部３１０の上面の突出部３２０と凸部３６０ａおよび凸部３６０ｂとの間の箇所には、それぞれ配線３７０が形成されており、この配線３７０には、引き出し線３４１ａ〜３４１ｄを介して電極３４０ａ〜３４０ｄが接続されている。   Four electrodes 340 a to 340 d are formed in circles concentric with the mirror 230 of the opposing mirror substrate 200 at the four corners of the protrusion 320 and the upper surface of the base 310 following the four corners. In addition, a pair of convex portions 360 a and 360 b arranged side by side so as to sandwich the protruding portion 320 is formed on the upper surface of the base portion 310. Furthermore, wirings 370 are respectively formed at locations between the protrusions 320 on the upper surface of the base 310 and the protrusions 360a and 360b. The wirings 370 are connected to electrodes via lead lines 341a to 341d. 340a to 340d are connected.

以上のようなミラー基板２００と電極基板３００とは、ミラー２３０とこのミラー２３０に対応する電極３４０ａ〜３４０ｄとが対向配置されるように、枠部２１０の下面と凸部３６０ａ，３６０ｂの上面とを接合することにより、図２に示すようなミラー制御装置１００を構成する。
このようなミラー制御装置１００においては、ミラー２３０を接地し、電極３４０ａ〜３４０ｄに正の電圧を与えて、しかも電極３４０ａ〜３４０ｄ間に非対称な電位差を生じさせることにより、ミラー２３０を静電引力で吸引し、ミラー２３０を任意の方向へ回動させることができる。 The mirror substrate 200 and the electrode substrate 300 as described above are arranged such that the lower surface of the frame portion 210 and the upper surfaces of the convex portions 360a and 360b are arranged so that the mirror 230 and the electrodes 340a to 340d corresponding to the mirror 230 are opposed to each other. 2 is configured to constitute a mirror control device 100 as shown in FIG.
In such a mirror control device 100, the mirror 230 is grounded, a positive voltage is applied to the electrodes 340a to 340d, and an asymmetric potential difference is generated between the electrodes 340a to 340d, thereby causing the electrostatic attraction of the mirror 230. And the mirror 230 can be rotated in an arbitrary direction.

前述のとおり、枠部２１０、トーションバネ２１１ａ，２１１ｂ，２２１ａ，２２１ｂ、可動枠２２０およびミラー２３０は、導電性の材料（本実施の形態では単結晶シリコン）で一体形成されている。
一方、単結晶シリコン等からなる基部３１０の表面には酸化シリコン等からなる絶縁層３１１が形成されており、この絶縁層３１１の上に電極３４０ａ〜３４０ｄ、引き出し線３４１ａ〜３４１ｄ、配線３７０が形成されている。 As described above, the frame part 210, the torsion springs 211a, 211b, 221a, 221b, the movable frame 220, and the mirror 230 are integrally formed of a conductive material (in this embodiment, single crystal silicon).
On the other hand, an insulating layer 311 made of silicon oxide or the like is formed on the surface of the base 310 made of single crystal silicon or the like, and electrodes 340a to 340d, lead lines 341a to 341d, and wirings 370 are formed on the insulating layer 311. Has been.

本実施の形態と従来のミラー制御装置との大きな相違点は、従来のミラー制御装置では電極３４０ａ〜３４０ｄに直流の駆動電圧を印加しているのに対して、本実施の形態では電極３４０ａ〜３４０ｄに駆動電圧として平均直流成分が略零の交流電圧を印加する点である。以下、本実施の形態と従来のミラー制御装置との相違点についてより詳細に説明する。図３は本実施の形態のミラー制御装置の電気的な接続関係を示すブロック図である。   The major difference between the present embodiment and the conventional mirror control device is that a DC drive voltage is applied to the electrodes 340a to 340d in the conventional mirror control device, whereas in the present embodiment, the electrodes 340a to 340d are applied. The point is that an AC voltage having an average DC component of approximately zero is applied as a driving voltage to 340d. Hereinafter, differences between the present embodiment and a conventional mirror control device will be described in more detail. FIG. 3 is a block diagram showing an electrical connection relationship of the mirror control device of the present embodiment.

ミラー電圧印加部４００は、枠部２１０とトーションバネ２１１ａ，２１１ｂと可動枠２２０とトーションバネ２２１ａ，２２１ｂとを介してミラー２３０に接地電位を印加する。
駆動電圧印加部４０１は、駆動電圧として平均直流成分が電極３４０ａ〜３４０ｄ毎に略零となる交流電圧をミラー２３０の所望の傾斜角に応じて電極３４０ａ〜３４０ｄ毎に生成して印加する。電極３４０ａ〜３４０ｄには、それぞれ引き出し線３４１ａ〜３４１ｄを介して駆動電圧が印加される。これにより、ミラー２３０は、電極３４０ａ〜３４０ｄそれぞれとの間の電位差に応じた方向に回動する。 The mirror voltage application unit 400 applies a ground potential to the mirror 230 via the frame unit 210, the torsion springs 211a and 211b, the movable frame 220, and the torsion springs 221a and 221b.
The drive voltage application unit 401 generates and applies an AC voltage having an average DC component of approximately zero for each of the electrodes 340a to 340d as the drive voltage for each of the electrodes 340a to 340d according to a desired tilt angle of the mirror 230. A drive voltage is applied to the electrodes 340a to 340d via lead lines 341a to 341d, respectively. Thereby, the mirror 230 rotates in the direction according to the potential difference between each of the electrodes 340a to 340d.

ミラー２３０の駆動力となる静電引力は、駆動電圧の二乗に比例するため、駆動電圧として正負どちらの電圧を印加しても静電引力に変わりはない。すなわち、電極３４０ａ〜３４０ｄに駆動電圧として直流電圧と同じ大きさで正負を交互に入れ替えた矩形波電圧を印加したとしても、電極３４０ａ〜３４０ｄとミラー２３０との間に発生する静電引力としては、電極３４０ａ〜３４０ｄに直流電圧を印加した場合と変わりはない。   Since the electrostatic attractive force that is the driving force of the mirror 230 is proportional to the square of the driving voltage, the electrostatic attractive force does not change even if a positive or negative voltage is applied as the driving voltage. That is, even if a rectangular wave voltage having the same magnitude as the direct current voltage and alternately switched between positive and negative is applied to the electrodes 340a to 340d, the electrostatic attractive force generated between the electrodes 340a to 340d and the mirror 230 is as follows. This is the same as when a DC voltage is applied to the electrodes 340a to 340d.

図４（Ａ）は電極３４０ｂに印加する駆動電圧の１例を示す波形図、図４（Ｂ）は電極３４０ｄに印加する駆動電圧の１例を示す波形図である。ここで、駆動電圧を印加した電極とミラー２３０との電位差が正電位である区間を第１の区間（図４（Ａ）、図４（Ｂ）の例では正の駆動電圧が印加されている区間）、電位差が負電位である区間を第２の区間（図４（Ａ）、図４（Ｂ）の例では負の駆動電圧が印加されている区間）と呼ぶ。   4A is a waveform diagram showing an example of the drive voltage applied to the electrode 340b, and FIG. 4B is a waveform diagram showing an example of the drive voltage applied to the electrode 340d. Here, a section in which the potential difference between the electrode to which the driving voltage is applied and the mirror 230 is a positive potential is a first section (in the example of FIGS. 4A and 4B, a positive driving voltage is applied. (Section), a section in which the potential difference is a negative potential is referred to as a second section (a section in which a negative drive voltage is applied in the example of FIGS. 4A and 4B).

図４（Ａ）、図４（Ｂ）の例では、電極３４０ｂ，３４０ｄに同位相、同電圧印加時間幅で振幅が異なる交流電圧を印加している。電極３４０ｂに印加される交流電圧の方が振幅が大きいために、ミラー２３０と電極３４０ｂとの間の静電力と、ミラー２３０と電極３４０ｄとの間の静電力に差が生じて、ミラー２３０は電極３４０ｂ側に引き寄せるようにミラー回動軸ｙの周りを回動する。ミラー２３０の周波数応答が理想的（直流電圧によって駆動した場合と、矩形波電圧によって駆動した場合で、同じミラーの傾斜角を与える）な場合、図４（Ａ）の矩形波の振幅をＶｂ（−Ｖｂ〜＋Ｖｂで振動）、図４（Ｂ）の矩形波の振幅をＶｄ（−Ｖｄ〜＋Ｖｄで振動）とすると、図４（Ａ）の駆動電圧を電極３４０ｂに、図４（Ｂ）の駆動電圧を電極３４０ｄに与えたときのミラー２３０の傾斜角は、電極３４０ｂにＶｂ（あるいは−Ｖｂ）、電極３４０ｄにＶｄ（あるいは−Ｖｄ）の直流電圧を与えた場合と同じ傾斜角となる。   In the examples of FIGS. 4A and 4B, alternating voltages having different amplitudes with the same phase and the same voltage application time width are applied to the electrodes 340b and 340d. Since the alternating voltage applied to the electrode 340b has a larger amplitude, a difference occurs between the electrostatic force between the mirror 230 and the electrode 340b and the electrostatic force between the mirror 230 and the electrode 340d. It rotates around the mirror rotation axis y so as to be drawn toward the electrode 340b side. When the frequency response of the mirror 230 is ideal (when driven by a DC voltage and when driven by a rectangular wave voltage, the same mirror tilt angle is given), the amplitude of the rectangular wave in FIG. -Vb to + Vb), and when the amplitude of the rectangular wave in FIG. 4B is Vd (vibrates from -Vd to + Vd), the drive voltage in FIG. The tilt angle of the mirror 230 when the drive voltage is applied to the electrode 340d is the same as that when a DC voltage of Vb (or -Vb) is applied to the electrode 340b and Vd (or -Vd) is applied to the electrode 340d.

一方、電極３４０ａ〜３４０ｄに印加される駆動電圧によって浮遊容量（例えば絶縁層３１１）に溜まる電荷の正負は、駆動電圧の正負によって異なる。したがって、電極３４０ａ〜３４０ｄに駆動電圧として平均直流成分が電極３４０ａ〜３４０ｄ毎に略零となる交流電圧（正負の電圧印加時間幅が略等しく、かつ正負の振幅が略等しい交流電圧）を印加すれば、浮遊容量に溜まる電荷の充電は交流電圧に応じた正負で相殺し合うため、浮遊容量に溜まる電荷は平均的に見れば零に近づく。結果として、本実施の形態では、浮遊容量に溜まる電荷を要因とするミラー２３０のドリフトの発生を抑制することができる。   On the other hand, the sign of the charge accumulated in the stray capacitance (for example, the insulating layer 311) by the drive voltage applied to the electrodes 340a to 340d differs depending on the sign of the drive voltage. Therefore, an AC voltage having an average DC component of substantially zero for each of the electrodes 340a to 340d (an AC voltage having positive and negative voltage application time widths and substantially equal positive and negative amplitudes) is applied to the electrodes 340a to 340d as a drive voltage. For example, since the charge accumulated in the stray capacitance cancels out with positive and negative depending on the AC voltage, the charge accumulated in the stray capacitance approaches zero on average. As a result, in the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of drift of the mirror 230 caused by the charge accumulated in the stray capacitance.

本実施の形態のように電極に印加する駆動電圧の振幅を変化させる場合、駆動電圧の振幅とミラー２３０の傾斜角との関係は、駆動電圧が直流の場合とほぼ同様の特性を示す。したがって、ミラー２３０の傾斜角の制御方法は、駆動電圧が直流の場合と同様の制御方法を用いるのが良い。   When the amplitude of the drive voltage applied to the electrode is changed as in the present embodiment, the relationship between the amplitude of the drive voltage and the tilt angle of the mirror 230 exhibits substantially the same characteristics as when the drive voltage is DC. Therefore, the control method of the tilt angle of the mirror 230 is preferably the same control method as that when the drive voltage is DC.

電極３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ，３４０ｄに印加する駆動電圧の振幅をそれぞれＶａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄとすると、駆動電圧はたとえば次のように表すことができる。
Ｖａ＝Ｖｏ＋Ｖｘ ・・・（１）
Ｖｂ＝Ｖｏ＋Ｖｙ ・・・（２）
Ｖｃ＝Ｖｏ−Ｖｘ ・・・（３）
Ｖｄ＝Ｖｏ−Ｖｙ ・・・（４） If the amplitudes of the drive voltages applied to the electrodes 340a, 340b, 340c, and 340d are Va, Vb, Vc, and Vd, respectively, the drive voltages can be expressed as follows, for example.
Va = Vo + Vx (1)
Vb = Vo + Vy (2)
Vc = Vo−Vx (3)
Vd = Vo−Vy (4)

ここで、Ｖｏは固定値のバイアス電圧である。バイアス電圧Ｖｏには、駆動電圧の振幅とミラー２３０の傾斜角との間の線形性を向上させる効果がある。Ｖｘはミラー２３０の回動軸ｘ廻りの傾斜角θｘに１対１に対応する操作量、Ｖｙはミラー２３０の回動軸ｙ廻りの傾斜角θｙに１対１に対応する操作量である。操作量Ｖｘ，Ｖｙを操作することで、ミラー２３０を任意の方向に回動させることができる。   Here, Vo is a fixed bias voltage. The bias voltage Vo has an effect of improving the linearity between the amplitude of the drive voltage and the tilt angle of the mirror 230. Vx is an operation amount corresponding to the inclination angle θx around the rotation axis x of the mirror 230 on a one-to-one basis, and Vy is an operation amount corresponding to the inclination angle θy around the rotation axis y of the mirror 230 on a one-to-one basis. By operating the operation amounts Vx and Vy, the mirror 230 can be rotated in an arbitrary direction.

ミラー２３０を実際に制御する際には、駆動電圧印加部４０１が以下のような処理を行う。つまり、駆動電圧印加部４０１は、予めミラー２３０の傾斜角と駆動電圧の振幅及びデューティー比（本実施の形態ではデューティー比は一定）との関係が設定されたテーブル４０２を内部に備えており、ミラー２３０の所望の傾斜角に対応する駆動電圧の振幅及びデューティー比の値をテーブル４０２から取得して、取得した振幅及びデューティー比の駆動電圧を電極３４０ａ〜３４０ｄに印加する。   When actually controlling the mirror 230, the drive voltage application unit 401 performs the following processing. That is, the drive voltage application unit 401 includes a table 402 in which the relationship between the tilt angle of the mirror 230, the amplitude of the drive voltage, and the duty ratio (the duty ratio is constant in the present embodiment) is set in advance. The values of the drive voltage amplitude and duty ratio corresponding to the desired tilt angle of the mirror 230 are acquired from the table 402, and the drive voltages having the acquired amplitude and duty ratio are applied to the electrodes 340a to 340d.

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、交流電圧の振幅でミラー２３０の傾斜角を制御したが、交流電圧のデューティー比でミラー２３０の傾斜角を制御するようにしてもよい。本実施の形態においてもミラー制御装置の構成は第１の実施の形態と同様であるので、図１、図２、図３の符号を用いて本実施の形態の動作を説明する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the tilt angle of the mirror 230 is controlled by the amplitude of the AC voltage. However, the tilt angle of the mirror 230 may be controlled by the duty ratio of the AC voltage. Since the configuration of the mirror control device in this embodiment is the same as that in the first embodiment, the operation of this embodiment will be described using the reference numerals in FIG. 1, FIG. 2, and FIG.

図５（Ａ）は電極３４０ｂに印加する駆動電圧の１例を示す波形図、図５（Ｂ）は電極３４０ｄに印加する駆動電圧の１例を示す波形図である。ここで、駆動電圧を印加した電極とミラー２３０との電位差が正電位である区間を第１の区間（図５（Ａ）、図５（Ｂ）の例では正の駆動電圧が印加されている区間）、電位差が負電位である区間を第２の区間（図５（Ａ）、図５（Ｂ）の例では負の駆動電圧が印加されている区間）、電位差が第１の区間の電位差と第２の区間の電位差との間の電位である区間を第３の区間（図５（Ａ）、図５（Ｂ）の例では駆動電圧が０の区間）と呼ぶ。   FIG. 5A is a waveform diagram showing an example of the drive voltage applied to the electrode 340b, and FIG. 5B is a waveform diagram showing an example of the drive voltage applied to the electrode 340d. Here, a section where the potential difference between the electrode to which the drive voltage is applied and the mirror 230 is a positive potential is a first section (in the example of FIGS. 5A and 5B, a positive drive voltage is applied). Section), a section where the potential difference is a negative potential, a second section (a section where a negative drive voltage is applied in the examples of FIGS. 5A and 5B), and a potential difference of the first section. A section having a potential between the potential difference between the first section and the second section is referred to as a third section (the section in which the drive voltage is 0 in the examples of FIGS. 5A and 5B).

本実施の形態の駆動電圧印加部４０１は、第１の実施の形態と同様に、駆動電圧として平均直流成分が電極３４０ａ〜３４０ｄ毎に略零となる交流電圧をミラー２３０の所望の傾斜角に応じて電極３４０ａ〜３４０ｄ毎に生成して印加するが、例えば図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように電極３４０ｂ，３４０ｄに同位相、同振幅でデューティー比（交流電圧の周期に対して正負の電圧幅が占める割合）が異なる交流電圧を印加する。   As in the first embodiment, the drive voltage application unit 401 according to the present embodiment generates an AC voltage having an average DC component that is substantially zero as the drive voltage for each of the electrodes 340a to 340d at a desired tilt angle of the mirror 230. In response, the electrodes 340a to 340d are generated and applied. For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, the electrodes 340b and 340d have the same phase, the same amplitude, and the duty ratio (the AC voltage cycle). On the other hand, alternating voltages having different positive and negative voltage widths) are applied.

駆動電圧印加部４０１は、予めミラー２３０の傾斜角と駆動電圧のデューティー比及び振幅（本実施の形態では振幅は一定）との関係が設定されたテーブル４０２を内部に備えており、ミラー２３０の所望の傾斜角に対応する駆動電圧のデューティー比及び振幅の値をテーブル４０２から取得して、取得したデューティー比及び振幅の駆動電圧を電極３４０ａ〜３４０ｄに印加すればよい。図５（Ａ）、図５（Ｂ）の例では、電極３４０ｂに印加される交流電圧の方がデューティー比が大きいために、ミラー２３０と電極３４０ｂとの間の静電力と、ミラー２３０と電極３４０ｄとの間の静電力に差が生じて、ミラー２３０は電極３４０ｂ側に引き寄せるようにミラー回動軸ｙの周りを回動する。
こうして、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 The drive voltage application unit 401 includes a table 402 in which the relationship between the tilt angle of the mirror 230 and the duty ratio and amplitude of the drive voltage (the amplitude is constant in the present embodiment) is set in advance. The values of the duty ratio and amplitude of the drive voltage corresponding to the desired tilt angle may be acquired from the table 402, and the acquired drive voltage having the duty ratio and amplitude may be applied to the electrodes 340a to 340d. In the example of FIGS. 5A and 5B, the duty ratio of the AC voltage applied to the electrode 340b is larger, so the electrostatic force between the mirror 230 and the electrode 340b, the mirror 230 and the electrode A difference is generated in the electrostatic force with respect to 340d, and the mirror 230 rotates around the mirror rotation axis y so as to be drawn toward the electrode 340b side.
Thus, also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

図６は、本実施の形態の効果を説明するための図である。図６は、駆動電圧として矩形波を電極３４０ａ〜３４０ｄに印加する際に、第１の実施の形態のように駆動電圧の振幅制御を行った場合のミラー２３０の傾斜角と最大振幅に対する駆動電圧の振幅の割合との関係、及び本実施の形態のように駆動電圧のデューティー比制御を行った場合のミラー２３０の傾斜角と最大パルス幅に対する駆動電圧のパルス幅の割合との関係を表す実測例である。図６におけるＡは駆動電圧の振幅制御を行った場合の特性、Ｄは駆動電圧のデューティ比制御を行った場合の特性、Ｃは直流電圧による制御を行った場合の特性である。   FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the present embodiment. FIG. 6 shows the drive voltage with respect to the tilt angle and the maximum amplitude of the mirror 230 when the amplitude of the drive voltage is controlled as in the first embodiment when a rectangular wave is applied to the electrodes 340a to 340d as the drive voltage. Measured to express the relationship between the amplitude ratio of the driving voltage and the tilt angle of the mirror 230 and the ratio of the pulse width of the driving voltage to the maximum pulse width when the duty ratio control of the driving voltage is performed as in this embodiment. It is an example. In FIG. 6, A is a characteristic when the amplitude control of the driving voltage is performed, D is a characteristic when the duty ratio control of the driving voltage is performed, and C is a characteristic when the control by the DC voltage is performed.

図６によると、第１の実施の形態のように駆動電圧の振幅制御を行った場合、駆動電圧の振幅の割合に対してミラー２３０の傾斜角は非線形に変化していることが分かる。これは、ミラー２３０の角度制御が難しいことを意味している。一方、本実施の形態のように駆動電圧のデューティ比制御を行うと、駆動電圧のパルス幅の割合に対してミラー２３０の傾斜角が線形に近い変化をしていることが分かる。したがって、本実施の形態によれば、従来のように直流の駆動電圧で制御する場合や第１の実施の形態の場合に比べて、ミラー２３０の角度制御をより簡便に行うことができる。   As can be seen from FIG. 6, when the drive voltage amplitude control is performed as in the first embodiment, the tilt angle of the mirror 230 changes nonlinearly with respect to the drive voltage amplitude ratio. This means that the angle control of the mirror 230 is difficult. On the other hand, when the duty ratio control of the drive voltage is performed as in the present embodiment, it can be seen that the tilt angle of the mirror 230 changes almost linearly with respect to the pulse width ratio of the drive voltage. Therefore, according to the present embodiment, the angle control of the mirror 230 can be more easily performed as compared with the case where the control is performed with a DC drive voltage as in the prior art or the case of the first embodiment.

次に、本実施の形態でのミラー２３０の傾斜角の制御方法について説明する。本実施の形態では、電極に印加する駆動電圧のデューティー比でミラー２３０の傾斜角を制御する。電極３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ，３４０ｄに印加する駆動電圧のパルス幅をそれぞれＰＷａ，ＰＷｂ，ＰＷｃ，ＰＷｄとする。ＰＷａ，ＰＷｂ，ＰＷｃ，ＰＷｄの範囲は０から１までで、０の時は電圧出力がない状態で１の時はデューティー比５０％の矩形波を表す。   Next, a method for controlling the tilt angle of the mirror 230 in the present embodiment will be described. In the present embodiment, the tilt angle of the mirror 230 is controlled by the duty ratio of the drive voltage applied to the electrodes. The pulse widths of the drive voltages applied to the electrodes 340a, 340b, 340c, and 340d are PWa, PWb, PWc, and PWd, respectively. The range of PWa, PWb, PWc, and PWd is from 0 to 1, when 0, there is no voltage output, and when 1, it represents a rectangular wave with a duty ratio of 50%.

図７（Ａ）はＰＷａ＝１のときの電極３４０ａへの駆動電圧を示す波形図、図７（Ｂ）はＰＷａ＝０．５のときの電極３４０ａへの駆動電圧を示す波形図、図７（Ｃ）はＰＷａ＝０のときの電極３４０ａへの駆動電圧を示す波形図である。駆動電圧のパルス幅ＰＷａ，ＰＷｂ，ＰＷｃ，ＰＷｄは、たとえば次のように表すことができる。
ＰＷａ＝ＰＷｏ＋ＰＷｘ ・・・（５）
ＰＷｂ＝ＰＷｏ＋ＰＷｙ ・・・（６）
ＰＷｃ＝ＰＷｏ−ＰＷｘ ・・・（７）
ＰＷｄ＝ＰＷｏ−ＰＷｙ ・・・（８） 7A is a waveform diagram showing the drive voltage to the electrode 340a when PWa = 1, FIG. 7B is a waveform diagram showing the drive voltage to the electrode 340a when PWa = 0.5, and FIG. (C) is a waveform diagram showing the drive voltage to the electrode 340a when PWa = 0. For example, the pulse widths PWa, PWb, PWc, and PWd of the drive voltage can be expressed as follows.
PWa = PWo + PWx (5)
PWb = PWo + PWy (6)
PWc = PWo−PWx (7)
PWd = PWo−PWy (8)

ここで、ＰＷｏは固定値のバイアスパルス幅である。バイアスパルス幅ＰＷｏには、駆動電圧のパルス幅とミラー２３０の傾斜角との間の線形性を向上させる効果がある。ＰＷｘはミラー２３０の回動軸ｘ廻りの傾斜角θｘに１対１に対応する操作量、ＰＷｙはミラー２３０の回動軸ｙ廻りの傾斜角θｙに１対１に対応する操作量である。操作量ＰＷｘ，ＰＷｙを操作することで、ミラー２３０を任意の方向に回動させることができる。   Here, PWo is a fixed value of the bias pulse width. The bias pulse width PWo has the effect of improving the linearity between the pulse width of the drive voltage and the tilt angle of the mirror 230. PWx is an operation amount corresponding to the inclination angle θx around the rotation axis x of the mirror 230 on a one-to-one basis, and PWy is an operation amount corresponding to the inclination angle θy around the rotation axis y of the mirror 230 on a one-to-one basis. By operating the operation amounts PWx and PWy, the mirror 230 can be rotated in an arbitrary direction.

ただし、図６で説明したように駆動電圧のデューティ比を制御する場合は、駆動電圧のパルス幅とミラー２３０の傾斜角との線形性が高いという特徴がある。したがって、各軸とも電極とミラー２３０が近づく方向の電極のみ駆動電圧のパルス幅を制御してもよい。その場合、駆動電圧のパルス幅ＰＷａ，ＰＷｂ，ＰＷｃ，ＰＷｄは、次のように表すことができる。   However, as described with reference to FIG. 6, when the duty ratio of the drive voltage is controlled, there is a feature that the linearity between the pulse width of the drive voltage and the tilt angle of the mirror 230 is high. Accordingly, the pulse width of the drive voltage may be controlled only for the electrodes in the direction in which the electrodes and the mirror 230 approach each other. In that case, the pulse widths PWa, PWb, PWc, and PWd of the drive voltage can be expressed as follows.

ＰＷａ＝ＰＷｘ （ＰＷｘ＞０） ・・・（９）
ＰＷａ＝０ （ＰＷｘ≦０） ・・・（１０）
ＰＷｂ＝ＰＷｙ （ＰＷｙ＞０） ・・・（１１）
ＰＷｂ＝０ （ＰＷｙ≦０） ・・・（１２）
ＰＷｃ＝ＰＷｘ （ＰＷｘ＜０） ・・・（１３）
ＰＷｃ＝０ （ＰＷｘ≧０） ・・・（１４）
ＰＷｄ＝ＰＷｙ （ＰＷｙ＜０） ・・・（１５）
ＰＷｄ＝０ （ＰＷｙ≧０） ・・・（１６） PWa = PWx (PWx> 0) (9)
PWa = 0 (PWx ≦ 0) (10)
PWb = PWy (PWy> 0) (11)
PWb = 0 (PWy ≦ 0) (12)
PWc = PWx (PWx <0) (13)
PWc = 0 (PWx ≧ 0) (14)
PWd = PWy (PWy <0) (15)
PWd = 0 (PWy ≧ 0) (16)

このように、本実施の形態では、第１、第２の区間の時間幅の和と第３の区間の時間幅との比率をミラー２３０の傾斜角に応じて変える。ミラー２３０を実際に制御する際には、駆動電圧印加部４０１が以下のような処理を行う。つまり、駆動電圧印加部４０１は、ミラー２３０の所望の傾斜角に対応する駆動電圧のパルス幅及び振幅（本実施の形態では振幅は一定）の値をテーブル４０２から取得して、取得したパルス幅及び振幅の駆動電圧を電極３４０ａ〜３４０ｄに印加する。   Thus, in the present embodiment, the ratio between the sum of the time widths of the first and second sections and the time width of the third section is changed according to the tilt angle of the mirror 230. When actually controlling the mirror 230, the drive voltage application unit 401 performs the following processing. That is, the drive voltage application unit 401 obtains the pulse width and amplitude (the amplitude is constant in the present embodiment) of the drive voltage corresponding to the desired tilt angle of the mirror 230 from the table 402, and obtains the obtained pulse width. In addition, a driving voltage having an amplitude is applied to the electrodes 340a to 340d.

なお、第１の実施の形態、第２の実施の形態において、電極３４０ａ〜３４０ｄに印加する交流電圧は、ミラー２３０を駆動する力を大きくできるという点で矩形波が好ましいが、矩形波以外の正弦波や三角波などでもよい。
前述のとおり、ミラー２３０は駆動電圧の二乗に比例する静電引力によって駆動されるため、駆動電圧として矩形波の交流電圧を用いる場合、理想的には直流電圧による駆動と同一になる。 In the first embodiment and the second embodiment, the AC voltage applied to the electrodes 340a to 340d is preferably a rectangular wave in that the force for driving the mirror 230 can be increased. A sine wave or a triangular wave may be used.
As described above, since the mirror 230 is driven by an electrostatic attractive force proportional to the square of the drive voltage, when a rectangular wave AC voltage is used as the drive voltage, the mirror 230 is ideally the same as the drive by the DC voltage.

しかし、駆動電圧印加部４０１に用いる電圧アンプのスルーレートなどの制限により、実際の駆動電圧は図８（Ａ）のような台形となる。これは、ミラー２３０を駆動する力の点から見れば、図８（Ｂ）のような波形の駆動電圧を印加した場合と等価である。このため、駆動電圧として矩形波の交流電圧を用いる場合、ミラー２３０を駆動する静電引力には、交流電圧の２倍の周期で力が零になる点（図８（Ｂ）において電圧が零まで低下する点）が発生する。このような静電引力の周期的な低下にミラー２３０が応答すると、ミラー２３０に振動が発生することになる。   However, due to limitations on the slew rate of the voltage amplifier used for the drive voltage application unit 401, the actual drive voltage is trapezoidal as shown in FIG. This is equivalent to the case where a driving voltage having a waveform as shown in FIG. 8B is applied from the viewpoint of the force for driving the mirror 230. For this reason, when a rectangular wave AC voltage is used as the driving voltage, the electrostatic attraction force for driving the mirror 230 is zero at a point where the force becomes zero at a period twice that of the AC voltage (FIG. 8B). Point). When the mirror 230 responds to such a periodic decrease in electrostatic attraction, the mirror 230 will vibrate.

このようなミラー２３０の振動を防止するには、駆動電圧として電極３４０ａ〜３４０ｄに印加する交流電圧の周波数がミラー２３０の共振周波数よりも高くなるようにしておけばよい。
図９の例は、第１の実施の形態、第２の実施の形態のミラー制御装置を用いた光スイッチにおいて、入出力ポート間のパスの接続を行った場合の出力光のパワーとミラー制御装置の駆動電圧の周波数との関係を示す実測例である。図９において、ｆ３はミラー制御装置の駆動電圧の使用可能周波数の下限値を示している。 In order to prevent such vibration of the mirror 230, the frequency of the AC voltage applied to the electrodes 340a to 340d as the drive voltage may be set higher than the resonance frequency of the mirror 230.
The example of FIG. 9 shows the output light power and mirror control when the path connection between the input and output ports is performed in the optical switch using the mirror control device of the first embodiment and the second embodiment. It is an actual measurement example which shows the relationship with the frequency of the drive voltage of an apparatus. In FIG. 9, f3 indicates the lower limit value of the usable frequency of the drive voltage of the mirror control device.

光スイッチでは、入力ポートと出力ポートとの間に複数のミラー制御装置を２次元的に配置したミラーアレイを設け、各ミラー制御装置のミラー２３０の傾斜角を適当に制御することにより、入力ポートから出射した光をミラー２３０で反射させて任意の出力ポートに入射させることができ、任意の入力ポートと出力ポートとの間を接続することができる。   In an optical switch, a mirror array in which a plurality of mirror control devices are two-dimensionally arranged between an input port and an output port is provided, and the tilt angle of the mirror 230 of each mirror control device is appropriately controlled, whereby the input port The light emitted from the light beam can be reflected by the mirror 230 and incident on an arbitrary output port, and an arbitrary input port and an output port can be connected.

図９の例では、ミラー２３０の共振周波数は２００Ｈｚ付近のｆ１と５５０Ｈｚ付近のｆ２の２つがある。ミラー２３０の共振周波数が２つ現れる理由は、回動軸ｘ周りの回動と回動軸ｙ周りの回動のそれぞれでミラー２３０が共振点を有するためである。前述のとおり、共振周波数ｆ１，ｆ２の付近ではミラー２３０が駆動電圧に応じて振動するため、ミラー２３０の反射光が出力ポートに入射しにくくなり、出力ポートに入射する出力光のパワーが大幅に下がる。そこで、ミラー２３０の最も高い共振周波数ｆ２の例えば２倍以上の値（図９の例では約１ｋＨｚ）に駆動電圧の周波数を設定すれば、ミラー２３０が静電引力の周期的な低下に応答しなくなり、振動しにくくなるので、ミラー２３０の振動による出力光のパワーの低下を防ぐことができる。第１の実施の形態、第２の実施の形態の場合は、第１の区間、第２の区間、第３の区間の各区間の時間幅が、ミラー２３０の傾斜動作の共振周波数の逆数より短くなるようにすればよい。   In the example of FIG. 9, there are two resonance frequencies of the mirror 230, f1 near 200 Hz and f2 near 550 Hz. The reason why two resonance frequencies of the mirror 230 appear is that the mirror 230 has a resonance point in each of the rotation about the rotation axis x and the rotation about the rotation axis y. As described above, since the mirror 230 vibrates in accordance with the drive voltage near the resonance frequencies f1 and f2, the reflected light from the mirror 230 is difficult to enter the output port, and the power of the output light incident on the output port is greatly increased. Go down. Therefore, if the frequency of the drive voltage is set to a value that is, for example, twice or more of the highest resonance frequency f2 of the mirror 230 (about 1 kHz in the example of FIG. 9), the mirror 230 responds to a periodic decrease in electrostatic attraction. Therefore, it is difficult to vibrate, and thus it is possible to prevent a decrease in the power of output light due to the vibration of the mirror 230. In the case of the first embodiment and the second embodiment, the time width of each section of the first section, the second section, and the third section is based on the reciprocal of the resonance frequency of the tilting operation of the mirror 230. It should be shortened.

また、第１の実施の形態、第２の実施の形態では、電極３４０ｂ，３４０ｄに駆動電圧を印加する場合について説明したが、どの電極に駆動電圧を印加するかはミラー２３０をどの方向に回動させるかで決まるので、駆動電圧の印加の仕方は図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示した例に限らないことは言うまでもない。
また、第１の実施の形態、第２の実施の形態を組み合わせて、ミラー２３０の所望の傾斜角に応じて駆動電圧の振幅とデューティー比の両方を変えるようにしてもよい。 In the first embodiment and the second embodiment, the case where the drive voltage is applied to the electrodes 340b and 340d has been described. However, which electrode the drive voltage is applied to depends on which direction the mirror 230 is rotated. Needless to say, the method of applying the driving voltage is not limited to the examples shown in FIGS. 4A, 4B, 5A, and 5B.
Further, by combining the first embodiment and the second embodiment, both the amplitude of the drive voltage and the duty ratio may be changed according to the desired tilt angle of the mirror 230.

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態においてもミラー制御装置の構成は第１の実施の形態と同様であるので、図１、図２、図３の符号を用いて本実施の形態の動作を説明する。第２の実施の形態では、電極３４０ａ〜３４０ｄに印加に印加する駆動電圧のデューティー比を調整することにより、ミラー２３０の傾斜角を調節している。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Since the configuration of the mirror control device in this embodiment is the same as that in the first embodiment, the operation of this embodiment will be described using the reference numerals in FIG. 1, FIG. 2, and FIG. In the second embodiment, the tilt angle of the mirror 230 is adjusted by adjusting the duty ratio of the drive voltage applied to the electrodes 340a to 340d.

図１０（Ａ）は第２の実施の形態において電極３４０ａ〜３４０ｄのいずれかに印加する駆動電圧の１例を示す波形図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の駆動電圧を印加した電極とミラー２３０との間に発生する静電力を示す図である。第１の実施の形態、第２の実施の形態で説明したとおり、ミラー２３０には接地電位が印加されている。   FIG. 10A is a waveform diagram showing an example of the drive voltage applied to any of the electrodes 340a to 340d in the second embodiment, and FIG. 10B is the drive voltage of FIG. 10A applied. FIG. 6 is a diagram showing an electrostatic force generated between an electrode and a mirror 230. As described in the first embodiment and the second embodiment, a ground potential is applied to the mirror 230.

ここで、駆動電圧を印加した電極とミラー２３０との電位差が正電位である区間を第１の区間（図１０（Ａ）の例では駆動電圧＋Ｖ１が印加されている区間）、電位差が負電位である区間を第２の区間（図１０（Ａ）の例では駆動電圧−Ｖ１が印加されている区間）、電位差が第１の区間の電位差と第２の区間の電位差との間の電位である区間を第３の区間（図１０（Ａ）の例では駆動電圧が０の区間）と呼ぶ。   Here, a section where the potential difference between the electrode to which the driving voltage is applied and the mirror 230 is a positive potential is a first section (a section where the driving voltage + V1 is applied in the example of FIG. 10A), and the potential difference is a negative potential. Is the second interval (in the example of FIG. 10A, the interval to which the drive voltage −V1 is applied), and the potential difference is the potential between the potential difference in the first interval and the potential difference in the second interval. A certain section is referred to as a third section (the section in which the driving voltage is 0 in the example of FIG. 10A).

図１０（Ａ）の場合、電極に加わる駆動電圧は、＋Ｖ１、０、−Ｖ１の３つの電圧値が周期的に繰り返す波形となる。電極とミラー２３０との間に発生する静電力は、駆動電圧の二乗に比例する。このため、＋Ｖ１または−Ｖ１の駆動電圧が印加されている第１、第２の区間においては、＋Ｖ１または−Ｖ１の一方の駆動電圧印加時に浮遊電荷により増加した静電力分と他方の駆動電圧印加時に浮遊電荷により減少した静電力分がほぼ同じであると見ることができる。したがって、第１、第２の区間においては、例えば絶縁層３１１に存在する浮遊電荷の影響を排除することが可能である。   In the case of FIG. 10A, the drive voltage applied to the electrode has a waveform in which three voltage values of + V1, 0, and −V1 are periodically repeated. The electrostatic force generated between the electrode and the mirror 230 is proportional to the square of the drive voltage. For this reason, in the first and second sections to which the driving voltage of + V1 or −V1 is applied, the electrostatic force increased by the floating charge when one driving voltage of + V1 or −V1 is applied and the other driving voltage is applied. It can be seen that the electrostatic force that is sometimes reduced by stray charges is almost the same. Therefore, in the first and second sections, it is possible to eliminate the influence of floating charges existing in the insulating layer 311, for example.

しかし、駆動電圧が０のときは相殺するものがないため、浮遊電荷の増加と共に、駆動電圧が図１０（Ａ）に示した値から図１１（Ａ）に示す値へと変動する。図１１（Ａ）において、δＶは浮遊電荷による静電力を駆動電圧の増加分に換算した電圧である。この結果、電極とミラー２３０との間に発生する静電力は、図１１（Ｂ）に示すようになる。図１１（Ｂ）において、斜線部１３０は浮遊電荷の影響が相殺される部分、斜線部１３１は浮遊電荷の影響が残る部分である。このように、第２の実施の形態においては、電極３４０ａ〜３４０ｄに直流電圧を印加する場合に比べれば小さくなるものの、ミラー２３０のドリフトが発生する可能性がある。ドリフトが発生する要因は、駆動電圧が０である時間が存在するためだと考えられる。   However, since there is nothing to cancel when the drive voltage is 0, the drive voltage varies from the value shown in FIG. 10A to the value shown in FIG. 11A as the floating charge increases. In FIG. 11A, δV is a voltage obtained by converting the electrostatic force due to the floating charge into an increase of the drive voltage. As a result, the electrostatic force generated between the electrode and the mirror 230 is as shown in FIG. In FIG. 11B, the shaded portion 130 is a portion where the influence of floating charges is offset, and the shaded portion 131 is a portion where the influence of floating charges remains. As described above, in the second embodiment, the mirror 230 may drift although it is smaller than when a DC voltage is applied to the electrodes 340a to 340d. The cause of the drift is considered to be because there is a time when the drive voltage is zero.

そこで、本実施の形態の駆動電圧印加部４０１は、図１２に示すような交流電圧をミラー２３０の所望の傾斜角に応じて電極３４０ａ〜３４０ｄ毎に生成して印加する。図１２は電極３４０ａ〜３４０ｄのいずれかに印加する駆動電圧の１例を示している。すなわち、本実施の形態では、図１０（Ａ）に示した駆動電圧が０の第３の区間を駆動電圧が＋Ｖ２の区間と−Ｖ２の区間の２つに分割する。   Therefore, the drive voltage application unit 401 according to the present embodiment generates and applies an AC voltage as shown in FIG. 12 for each of the electrodes 340 a to 340 d according to a desired tilt angle of the mirror 230. FIG. 12 shows an example of the drive voltage applied to any one of the electrodes 340a to 340d. That is, in the present embodiment, the third section where the drive voltage is 0 shown in FIG. 10A is divided into two sections, a section where the drive voltage is + V2 and a section where −V2.

以下、分割した２つの区間のうち、駆動電圧を印加した電極とミラー２３０との電位差が第１の区間の電位差より小さい正電位である区間を第４の区間（図１２の例では駆動電圧＋Ｖ２が印加されている区間）、電位差が第２の区間の電位差より小さい負電位である区間を第５の区間（図１２の例では駆動電圧−Ｖ２が印加されている区間）と呼ぶ。   Hereinafter, of the two divided sections, a section in which the potential difference between the electrode to which the drive voltage is applied and the mirror 230 is a positive potential smaller than the potential difference in the first section is referred to as a fourth section (in the example of FIG. 12, drive voltage + V2 And a section in which the potential difference is a negative potential smaller than the potential difference in the second section is referred to as a fifth section (a section in which the drive voltage −V2 is applied in the example of FIG. 12).

ミラー２３０の角度制御は、＋Ｖ１を印加している第１の区間と＋Ｖ２を印加している第４の区間の時間比率を変えることによって行うことが可能である。負電圧側についても同様に、−Ｖ１を印加している第２の区間と−Ｖ２を印加している第５の区間の時間比率を変えることによって、ミラー２３０の角度制御を行うことが可能である。
このように、本実施の形態では、駆動電圧が０であった区間を正負の駆動電圧の区間に分けることによって、浮遊電荷の影響を排除することができ、第２の実施の形態に比べてミラー２３０のドリフトの発生を更に抑制することができる。 The angle control of the mirror 230 can be performed by changing the time ratio between the first period in which + V1 is applied and the fourth period in which + V2 is applied. Similarly, on the negative voltage side, the angle control of the mirror 230 can be performed by changing the time ratio between the second interval in which -V1 is applied and the fifth interval in which -V2 is applied. is there.
As described above, in the present embodiment, the influence of floating charges can be eliminated by dividing the section in which the drive voltage is 0 into the sections of positive and negative drive voltages, as compared with the second embodiment. The occurrence of drift of the mirror 230 can be further suppressed.

駆動電圧＋Ｖ１、−Ｖ１、＋Ｖ２、−Ｖ２の大小関係は、｜Ｖ１｜＞｜Ｖ２｜の関係を満たせば良い。ただし、｜Ｖ１｜と｜Ｖ２｜が近い電圧値をとると、これら２つの駆動電圧の時間比率を変化させた時の静電力の変化が小さいため、ミラー２３０の角度制御が困難になる。駆動電圧＋Ｖ２、−Ｖ２は、浮遊電荷の影響を抑えることを目的とする電圧であるため、浮遊電荷相当の電圧値以上であれば良い。   The magnitude relationship among the drive voltages + V1, -V1, + V2, and -V2 only needs to satisfy the relationship | V1 |> | V2 |. However, if | V1 | and | V2 | take close voltage values, the change in electrostatic force when the time ratio of these two drive voltages is changed is small, so that the angle control of the mirror 230 becomes difficult. Since the drive voltages + V2 and -V2 are voltages intended to suppress the influence of floating charges, they may be equal to or higher than the voltage value corresponding to floating charges.

また、４値の駆動電圧を印加する順番はどのようになってもよい。例えば図１３に示すように、＋Ｖ１、＋Ｖ２、−Ｖ１、−Ｖ２の順でもよいし、＋Ｖ１、−Ｖ１、＋Ｖ２、−Ｖ２の順でもよい。   Further, the order of applying the quaternary drive voltage may be any. For example, as shown in FIG. 13, the order may be + V1, + V2, -V1, -V2, or the order of + V1, -V1, + V2, -V2.

また、本実施の形態では、第１の区間の電位差の絶対値と第２の区間の電位差の絶対値が共に｜Ｖ１｜で等しく、第４の区間の電位差の絶対値と第５の区間の電位差の絶対値が共に｜Ｖ２｜で等しい。しかし、第１の区間の電位差の絶対値と第２の区間の電位差の絶対値は等しいことが望ましいが、一致していなくてもよく、同様に第４の区間の電位差の絶対値と第５の区間の電位差の絶対値は等しいことが望ましいが、一致していなくてもよい。一致していなくても同様の効果を得ることができる。   In this embodiment, the absolute value of the potential difference in the first section and the absolute value of the potential difference in the second section are both equal to | V1 |, and the absolute value of the potential difference in the fourth section and the absolute value of the fifth section are the same. Both absolute values of the potential difference are equal to | V2 |. However, it is desirable that the absolute value of the potential difference in the first section and the absolute value of the potential difference in the second section are equal, but they may not coincide with each other. Similarly, the absolute value of the potential difference in the fourth section and the fifth section It is desirable that the absolute values of the potential differences in these sections are equal, but they do not have to match. Even if they do not match, the same effect can be obtained.

次に、本実施の形態でのミラー２３０の傾斜角の制御方法について説明する。本実施の形態のように４値の駆動電圧を用いてミラー２３０の傾斜角を制御する場合は、例えば電極３４０ａに駆動電圧＋Ｖ１又は−Ｖ１を印加している区間と駆動電圧＋Ｖ２又は−Ｖ２を印加している区間との時間比率をＰＲａとしたとき、この時間比率ＰＲａの範囲を０から１とすればよい。   Next, a method for controlling the tilt angle of the mirror 230 in the present embodiment will be described. When the tilt angle of the mirror 230 is controlled using a quaternary driving voltage as in the present embodiment, for example, the period in which the driving voltage + V1 or -V1 is applied to the electrode 340a and the driving voltage + V2 or -V2 are set. When the time ratio with the applied interval is PRa, the range of the time ratio PRa may be 0 to 1.

図１４（Ａ）はＰＲａ＝１のときの電極３４０ａへの駆動電圧を示す波形図、図１４（Ｂ）はＰＲａ＝０．５のときの電極３４０ａへの駆動電圧を示す波形図、図１４（Ｃ）はＰＲａ＝０のときの電極３４０ａへの駆動電圧を示す波形図である。図１４（Ｃ）に示すようにＰＲａ＝０のときは駆動電圧は＋Ｖ２又は−Ｖ２のみとなり、ＰＲａ＝０．５のときは駆動電圧＋Ｖ１又は−Ｖ１を印加している区間と駆動電圧＋Ｖ２又は−Ｖ２を印加している区間の時間幅が等しくなり、ＰＲａ＝１のときは駆動電圧は＋Ｖ１又は−Ｖ１のみとなる。制御方法に関しては第２の実施の形態で用いたＰＷａと同様の方法を用いればよい。   14A is a waveform diagram showing the drive voltage to the electrode 340a when PRa = 1, FIG. 14B is a waveform diagram showing the drive voltage to the electrode 340a when PRa = 0.5, and FIG. (C) is a waveform diagram showing a drive voltage to the electrode 340a when PRa = 0. As shown in FIG. 14C, when PRa = 0, the drive voltage is only + V2 or −V2, and when PRa = 0.5, the drive voltage + V1 or −V1 is applied and the drive voltage + V2 or The time widths of the sections to which −V2 is applied are equal, and when PRa = 1, the drive voltage is only + V1 or −V1. With respect to the control method, the same method as that of PWa used in the second embodiment may be used.

ミラー２３０を実際に制御する際には、駆動電圧印加部４０１が以下のような処理を行う。つまり、駆動電圧印加部４０１は、ミラー２３０の所望の傾斜角に対応する駆動電圧の振幅及び時間幅の値をテーブル４０２から取得して、取得した振幅及び時間幅の駆動電圧を電極３４０ａ〜３４０ｄに印加する。   When actually controlling the mirror 230, the drive voltage application unit 401 performs the following processing. That is, the drive voltage application unit 401 acquires the value of the drive voltage amplitude and time width corresponding to the desired tilt angle of the mirror 230 from the table 402, and the acquired drive voltage of the amplitude and time width is the electrodes 340a to 340d. Apply to.

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。第３の実施の形態で説明した４値の駆動電圧を実現するためには、スイッチング素子を利用することで実現可能であるが、素子数を減らすためには、ミラー２３０に電圧を加える方法がある。本実施の形態においてもミラー制御装置の構成は第１の実施の形態と同様であるので、図１、図２、図３の符号を用いて本実施の形態の動作を説明する。 [Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In order to realize the quaternary driving voltage described in the third embodiment, it can be realized by using a switching element. However, in order to reduce the number of elements, there is a method of applying a voltage to the mirror 230. is there. Since the configuration of the mirror control device in this embodiment is the same as that in the first embodiment, the operation of this embodiment will be described using the reference numerals in FIG. 1, FIG. 2, and FIG.

本実施の形態のミラー電圧印加部４００は、枠部２１０とトーションバネ２１１ａ，２１１ｂと可動枠２２０とトーションバネ２２１ａ，２２１ｂとを介してミラー２３０に図１５（Ａ）に示すような振幅Ｖ２の矩形波電圧を印加する。   The mirror voltage application unit 400 of the present embodiment has an amplitude V2 as shown in FIG. 15A on the mirror 230 via the frame 210, the torsion springs 211a and 211b, the movable frame 220, and the torsion springs 221a and 221b. Apply square wave voltage.

一方、駆動電圧印加部４０１は、ミラー２３０に印加した矩形波と同じ周波数で位相を反転させた駆動電圧を印加する。図１５（Ｂ）は、本実施の形態において電極３４０ａ〜３４０ｄのいずれかに印加する駆動電圧の１例を示す波形図である。駆動電圧の振幅は（Ｖ１−Ｖ２）とする。この結果、駆動電圧を印加した電極とミラー２３０との間の実効的な電位差は、図１５（Ｃ）に示すようになる。この電位差は、ミラー２３０を接地電位にして電極に図１２、図１３のような駆動電圧を印加する場合に生じる電位差と同等である。   On the other hand, the drive voltage application unit 401 applies a drive voltage whose phase is inverted at the same frequency as the rectangular wave applied to the mirror 230. FIG. 15B is a waveform diagram illustrating an example of a drive voltage applied to any of the electrodes 340a to 340d in the present embodiment. The amplitude of the drive voltage is (V1-V2). As a result, the effective potential difference between the electrode to which the drive voltage is applied and the mirror 230 is as shown in FIG. This potential difference is equivalent to the potential difference generated when the mirror 230 is set to the ground potential and the drive voltage as shown in FIGS. 12 and 13 is applied to the electrodes.

本実施の形態では、電極に印加する駆動電圧＋（Ｖ１−Ｖ２）の時間幅と駆動電圧−（Ｖ１−Ｖ２）の時間幅を制御することにより、ミラー２３０の傾きを変えることできる。
こうして、本実施の形態では、第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。ミラー２３０に印加する矩形波電圧は、第１の区間（図１５（Ｃ）の例では電位差が＋Ｖ１の区間）と第４の区間（図１５（Ｃ）の例では電位差が＋Ｖ２の区間）で電圧値が等しく、第２の区間（図１５（Ｃ）の例では電位差が−Ｖ１の区間）と第５の区間（図１５（Ｃ）の例では電位差が−Ｖ２の区間）で電圧値が等しい。電極への駆動電圧は、第１の区間において＋（Ｖ１−Ｖ２）、第２の区間において−（Ｖ１−Ｖ２）、第４、第５の区間において０である。 In the present embodiment, the tilt of the mirror 230 can be changed by controlling the time width of the drive voltage + (V1−V2) applied to the electrode and the time width of the drive voltage − (V1−V2).
Thus, in this embodiment, the same effect as that of the third embodiment can be obtained. The rectangular wave voltage applied to the mirror 230 is in the first section (section in which the potential difference is + V1 in the example of FIG. 15C) and in the fourth section (section in which the potential difference is + V2 in the example of FIG. 15C). The voltage values are the same, and the voltage values in the second section (section in which the potential difference is −V1 in the example of FIG. 15C) and the fifth section (section in which the potential difference is −V2 in the example of FIG. 15C). equal. The drive voltage to the electrodes is + (V1-V2) in the first interval,-(V1-V2) in the second interval, and 0 in the fourth and fifth intervals.

また、本実施の形態では、ミラー２３０には固定の矩形波を印加するだけでよいため、例えば１つ以上のミラー２３０をアレイ状に並べて使用する場合などは、全てのミラー２３０に同様の矩形波を入れればよいため、スイッチング素子の数を減らすことができる。   Further, in this embodiment, it is only necessary to apply a fixed rectangular wave to the mirrors 230. For example, when one or more mirrors 230 are used in an array, the same rectangular shape is used for all the mirrors 230. Since it is sufficient to introduce a wave, the number of switching elements can be reduced.

［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態においてもミラー制御装置の構成は第１の実施の形態と同様であるので、図１、図２、図３の符号を用いて本実施の形態の動作を説明する。本実施の形態では、ミラー２３０のドリフトを抑制する方法として、正負の駆動電圧の時間比率を調整する方法を用いる。 [Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. Since the configuration of the mirror control device in this embodiment is the same as that in the first embodiment, the operation of this embodiment will be described using the reference numerals in FIG. 1, FIG. 2, and FIG. In the present embodiment, as a method of suppressing the drift of the mirror 230, a method of adjusting the time ratio of the positive and negative drive voltages is used.

ミラー２３０を所望の角度に回動させるには、図１６（Ａ）に示すように電極に印加する正負の駆動電圧の時間比率を１：１にすればよい。しかし、図１６（Ａ）に示した駆動電圧の印加状態でしばらくすると、正電圧と負電圧における特性の違いから、電極３４０ａ〜３４０ｄとミラー２３０との間に存在する浮遊容量（例えば絶縁層３１１）に電荷が溜まる可能性がある。   In order to rotate the mirror 230 to a desired angle, the time ratio of the positive and negative drive voltages applied to the electrodes may be set to 1: 1 as shown in FIG. However, after a while in the application state of the drive voltage shown in FIG. 16A, stray capacitance (for example, the insulating layer 311) existing between the electrodes 340a to 340d and the mirror 230 due to the difference in characteristics between the positive voltage and the negative voltage. ) May accumulate charges.

そこで、本実施の形態の駆動電圧印加部４０１は、図１６（Ｂ）に示すように正負の駆動電圧の時間比率を変える。図１６（Ｂ）の例では、正の駆動電圧の印加時間を短くし、負の駆動電圧の印加時間を長くしている。このとき、正の駆動電圧の印加時間と負の駆動電圧の印加時間の合計は、時間比率の変化前後で変えない方が望ましい。何故ならば、駆動電圧の印加時間が変わってしまうことは、電極とミラー２３０との間に発生する静電力が変わってしまうこと、すなわちミラー２３０の傾斜角が変化してしまうことを意味するからである。   Therefore, the drive voltage application unit 401 of the present embodiment changes the time ratio of the positive and negative drive voltages as shown in FIG. In the example of FIG. 16B, the application time of the positive drive voltage is shortened and the application time of the negative drive voltage is lengthened. At this time, it is desirable that the sum of the application time of the positive drive voltage and the application time of the negative drive voltage is not changed before and after the change of the time ratio. This is because a change in the driving voltage application time means that the electrostatic force generated between the electrode and the mirror 230 changes, that is, the tilt angle of the mirror 230 changes. It is.

正負の駆動電圧の時間比率を１：１から変化させると、より長い時間印加している方の極性の浮遊電荷が集まりやすくなる。そこで、本実施の形態では、正の駆動電圧の印加時間を負の駆動電圧の印加時間より短くしたり、逆に長くしたりして、正負の駆動電圧の時間比率を適宜変化させることにより、どちらの極性の浮遊電荷も集まらないようにすることが可能となり、ミラー２３０のドリフトの発生を抑制することができる。   When the time ratio of the positive and negative drive voltages is changed from 1: 1, floating charges having the polarity that is applied for a longer time are more likely to collect. Therefore, in the present embodiment, the application time of the positive drive voltage is made shorter than the application time of the negative drive voltage, or on the contrary, the time ratio of the positive and negative drive voltages is changed as appropriate, It becomes possible not to collect the floating charges of either polarity, and the occurrence of drift of the mirror 230 can be suppressed.

なお、正負の駆動電圧の時間比率を変化させる方法は、駆動電圧の振幅でミラー２３０の傾斜角を制御する第１の実施の形態に適用することもできるし、駆動電圧のデューティー比でミラー２３０の傾斜角を制御する第２の実施の形態に適用することもできるし、４値の駆動電圧を用いる第３の実施の形態に適用することもできる。第１の実施の形態、第２の実施の形態、第３の実施の形態の場合、第１の区間の増大と第２の区間の減少とが生じるか、あるいは第１の区間の減少と第２の区間の増大とが生じるように、第１の区間と第２の区間の時間比率を調節すればよい。加えて第３の実施の形態の場合は、第４の区間の増大と第５の区間の減少とが生じるか、あるいは第４の区間の減少と第５の区間の増大とが生じるように、第４の区間と第５の区間の時間比率を調節すればよい。
また、第１の実施の形態から第５の実施の形態を適宜組み合わせてもよいことは言うまでもない。 Note that the method of changing the time ratio of the positive and negative drive voltages can be applied to the first embodiment in which the tilt angle of the mirror 230 is controlled by the amplitude of the drive voltage, or the mirror 230 by the duty ratio of the drive voltage. The present invention can also be applied to the second embodiment for controlling the inclination angle of the first and second embodiments, and can also be applied to the third embodiment using a quaternary driving voltage. In the case of the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, an increase in the first interval and a decrease in the second interval occur, or a decrease in the first interval and the second interval. What is necessary is just to adjust the time ratio of a 1st area and a 2nd area so that increase of the area of 2 may arise. In addition, in the case of the third embodiment, an increase in the fourth interval and a decrease in the fifth interval occur, or a decrease in the fourth interval and an increase in the fifth interval occur. What is necessary is just to adjust the time ratio of a 4th area and a 5th area.
Needless to say, the first to fifth embodiments may be appropriately combined.

本発明は、ミラー制御装置、および複数のミラー制御装置を２次元的に配置したミラーアレイに適用することができる。   The present invention can be applied to a mirror control device and a mirror array in which a plurality of mirror control devices are two-dimensionally arranged.

本発明の第１の実施の形態に係るミラー制御装置の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the mirror control apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１のミラー制御装置の断面図である。It is sectional drawing of the mirror control apparatus of FIG. 本発明の第１の実施の形態に係るミラー制御装置の電気的な接続関係を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical connection relation of the mirror control apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態において電極に印加する駆動電圧の１例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the drive voltage applied to an electrode in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態において電極に印加する駆動電圧の１例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the drive voltage applied to an electrode in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態におけるミラーの傾斜角の制御方法を説明するための駆動電圧の波形図である。It is a drive voltage waveform diagram for demonstrating the control method of the inclination-angle of a mirror in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態において駆動電圧として交流電圧を用いる場合の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem in the case of using an alternating voltage as a drive voltage in the 1st Embodiment and 2nd Embodiment of this invention. 光スイッチにおいて入出力ポート間のパスの接続を行った場合の出力光のパワーと駆動電圧の周波数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the power of output light at the time of connecting the path | pass between input-output ports in an optical switch, and the frequency of a drive voltage. 本発明の第２の実施の形態において電極に印加する駆動電圧の１例を示す波形図、およびこの駆動電圧を印加した電極とミラーとの間に発生する静電力を示す図である。It is a wave form diagram which shows an example of the drive voltage applied to an electrode in the 2nd Embodiment of this invention, and a figure which shows the electrostatic force generate | occur | produced between the electrode and mirror which applied this drive voltage. 本発明の第２の実施の形態において浮遊電荷による駆動電圧の増加分を示す図、およびこの駆動電圧を印加した電極とミラーとの間に発生する静電力を示す図である。It is a figure which shows the increase part of the drive voltage by a floating charge in the 2nd Embodiment of this invention, and the figure which shows the electrostatic force generate | occur | produced between the electrode and mirror which applied this drive voltage. 本発明の第３の実施の形態において電極に印加する駆動電圧の１例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the drive voltage applied to an electrode in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態において電極に印加する駆動電圧の他の例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the other example of the drive voltage applied to an electrode in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態におけるミラーの傾斜角の制御方法を説明するための駆動電圧の波形図である。It is a drive voltage waveform diagram for demonstrating the control method of the inclination-angle of a mirror in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態においてミラーに印加する電圧と電極に印加する駆動電圧の１例を示す波形図、およびこの電圧印加から生じる電極とミラーとの間の実効的な電位差を示す図である。The wave form diagram which shows an example of the voltage applied to a mirror and the drive voltage applied to an electrode in the 4th Embodiment of this invention, and the figure which shows the effective potential difference between the electrode and mirror which arise from this voltage application It is. 本発明の第５の実施の形態における駆動電圧の調整方法を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining the adjustment method of the drive voltage in the 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００…ミラー制御装置、２００…ミラー基板、２１１ａ，２１１ｂ，２２１ａ，２２１ｂ…トーションバネ、２２０…可動枠、２３０…ミラー、３００…電極基板、３４０ａ〜３４０ｄ…電極、４００…ミラー電圧印加部、４０１…駆動電圧印加部、４０２…テーブル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Mirror control apparatus, 200 ... Mirror board | substrate, 211a, 211b, 221a, 221b ... Torsion spring, 220 ... Movable frame, 230 ... Mirror, 300 ... Electrode board | substrate, 340a-340d ... Electrode, 400 ... Mirror voltage application part, 401 ... Drive voltage application unit, 402 ... Table.

Claims (15)

回動可能に支持されたミラーと、
このミラーから離間して配置された複数の電極と、
駆動電圧を印加した電極と前記ミラーとの電位差が正電位である第１の区間と前記電位差が負電位である第２の区間とが少なくとも生じるように、前記駆動電圧として交流電圧を前記ミラーの所望の傾斜角に応じて生成して前記電極に印加する駆動電圧印加手段とを備えることを特徴とするミラー制御装置。 A mirror that is pivotally supported;
A plurality of electrodes spaced apart from the mirror;
An AC voltage is used as the drive voltage so that at least a first interval in which the potential difference between the electrode to which the drive voltage is applied and the mirror is a positive potential and a second interval in which the potential difference is a negative potential occur. And a drive voltage applying unit configured to generate and apply to the electrode according to a desired tilt angle. 請求項１記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧印加手段は、前記電位差の平均直流成分が前記電極毎に略零となる前記駆動電圧を生成することを特徴とするミラー制御装置。 The mirror control device according to claim 1, wherein
The mirror control device, wherein the drive voltage applying unit generates the drive voltage in which an average direct current component of the potential difference becomes substantially zero for each electrode. 請求項１又は２記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧印加手段は、前記駆動電圧として前記ミラーの所望の傾斜角に応じた振幅の交流電圧を生成することを特徴とするミラー制御装置。 In the mirror control device according to claim 1 or 2,
The mirror control apparatus, wherein the drive voltage applying unit generates an alternating voltage having an amplitude corresponding to a desired tilt angle of the mirror as the drive voltage. 請求項１又は２記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧印加手段は、前記第１、第２の区間に加えて、前記電位差が前記第１の区間の電位差と前記第２の区間の電位差との間の電位である第３の区間がさらに生じるように前記駆動電圧を生成し、前記第１、第２の区間の時間幅の和と前記第３の区間の時間幅との比率を前記ミラーの所望の傾斜角に応じて変えることを特徴とするミラー制御装置。 In the mirror control device according to claim 1 or 2,
In addition to the first and second intervals, the driving voltage application means further includes a third interval in which the potential difference is a potential between the potential difference in the first interval and the potential difference in the second interval. The drive voltage is generated so as to occur, and the ratio of the sum of the time widths of the first and second intervals and the time width of the third interval is changed according to a desired tilt angle of the mirror. Mirror control device. 請求項４記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧印加手段は、前記第１の区間の電位差の絶対値と前記第２の区間の電位差の絶対値とが等しくなるように前記駆動電圧を生成することを特徴とするミラー制御装置。 The mirror control device according to claim 4, wherein
The mirror control device, wherein the drive voltage applying unit generates the drive voltage so that an absolute value of a potential difference in the first section is equal to an absolute value of a potential difference in the second section. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧は、矩形波電圧であることを特徴とするミラー制御装置。 In the mirror control device according to any one of claims 1 to 4,
The mirror control device, wherein the drive voltage is a rectangular wave voltage. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧は、正弦波電圧であることを特徴とするミラー制御装置。 In the mirror control device according to any one of claims 1 to 4,
The mirror control device, wherein the drive voltage is a sine wave voltage. 請求項４記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧印加手段は、前記第３の区間が、前記電位差が前記第１の区間の電位差より小さい正電位である第４の区間と前記電位差が前記第２の区間の電位差より小さい負電位である第５の区間とからなるように、前記駆動電圧を生成することを特徴とするミラー制御装置。 The mirror control device according to claim 4, wherein
The drive voltage applying means may be configured such that the third section has a negative potential in which the potential difference is smaller than the potential difference in the second section and the fourth section in which the potential difference is smaller than the potential difference in the first section. The mirror control device that generates the drive voltage so as to include a fifth section. 請求項８記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧印加手段は、前記第１の区間の電位差の絶対値と前記第２の区間の電位差の絶対値とが等しく、前記第４の区間の電位差の絶対値と前記第５の区間の電位差の絶対値とが等しくなるように、前記駆動電圧を生成することを特徴とするミラー制御装置。 The mirror control device according to claim 8, wherein
The drive voltage applying means is configured such that the absolute value of the potential difference in the first section and the absolute value of the potential difference in the second section are equal, and the absolute value of the potential difference in the fourth section and the potential difference in the fifth section The mirror control device is characterized in that the drive voltage is generated so as to be equal to the absolute value of. 請求項１又は２記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧印加手段は、前記第１の区間の増大と前記第２の区間の減少とが生じるか、あるいは前記第１の区間の減少と前記第２の区間の増大とが生じるように、前記第１の区間と前記第２の区間の時間比率を変化させることを特徴とするミラー制御装置。 In the mirror control device according to claim 1 or 2,
The drive voltage applying means may increase the first interval and decrease the second interval, or decrease the first interval and increase the second interval. A mirror control device characterized by changing a time ratio between a first section and the second section. 請求項８記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧印加手段は、前記第４の区間の増大と前記第５の区間の減少とが生じるか、あるいは前記第４の区間の減少と前記第５の区間の増大とが生じるように、前記第４の区間と前記第５の区間の時間比率を変化させることを特徴とするミラー制御装置。 The mirror control device according to claim 8, wherein
The drive voltage applying means may increase the fourth interval and decrease the fifth interval, or decrease the fourth interval and increase the fifth interval. A mirror control device characterized by changing a time ratio between a fourth section and the fifth section. 請求項１、４、８のいずれか１項に記載のミラー制御装置において、
各区間の時間幅は、前記ミラーの傾斜動作の共振周波数の逆数より短いことを特徴とするミラー制御装置。 In the mirror control device according to any one of claims 1, 4, and 8,
The time width of each section is shorter than the reciprocal of the resonance frequency of the tilting operation of the mirror. 請求項３記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧印加手段は、前記ミラーの傾斜角の正方向の力を発生する第１の電極と前記傾斜角の負方向の力を発生する第２の電極に対して、前記第１の電極への駆動電圧の振幅と前記第２の電極への駆動電圧の振幅とを、固定値を中心に前記傾斜角に応じて差動的に変化させることを特徴とするミラー制御装置。 In the mirror control device according to claim 3,
The drive voltage applying means is connected to the first electrode with respect to the first electrode that generates a force in the positive direction of the tilt angle of the mirror and the second electrode that generates a force in the negative direction of the tilt angle. The mirror control device is characterized in that the amplitude of the drive voltage and the amplitude of the drive voltage applied to the second electrode are changed differentially according to the tilt angle with a fixed value as a center. 請求項４記載のミラー制御装置において、
前記駆動電圧印加手段は、前記ミラーの傾斜角の正方向の力を発生する第１の電極と前記傾斜角の負方向の力を発生する第２の電極に対して、前記第１の電極への駆動電圧の前記比率と前記第２の電極への駆動電圧の前記比率とを、固定値を中心に前記傾斜角に応じて差動的に変化させることを特徴とするミラー制御装置。 The mirror control device according to claim 4, wherein
The drive voltage applying means is connected to the first electrode with respect to the first electrode that generates a force in the positive direction of the tilt angle of the mirror and the second electrode that generates a force in the negative direction of the tilt angle. The mirror control apparatus characterized in that the ratio of the driving voltage of the second electrode and the ratio of the driving voltage to the second electrode are changed differentially according to the tilt angle with a fixed value as a center. 請求項８記載のミラー制御装置において、
さらに、前記第１、第４の区間において値が等しい電圧を前記ミラーに印加し、前記第２、第５の区間において値が等しくかつ前記第１、第４の区間と逆極性の電圧を前記ミラーに印加するミラー電圧印加手段を備え、
前記駆動電圧印加手段は、前記第４の区間と前記第５の区間で０となる前記駆動電圧を生成することを特徴とするミラー制御装置。 The mirror control device according to claim 8, wherein
Further, a voltage having the same value is applied to the mirror in the first and fourth sections, and a voltage having the same value in the second and fifth sections and having a polarity opposite to that of the first and fourth sections is applied to the mirror. A mirror voltage applying means for applying to the mirror,
The mirror control device, wherein the drive voltage applying unit generates the drive voltage that becomes 0 in the fourth section and the fifth section.
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